KR101145492B1 - 신규 유기 규소 화합물 및 디올을 갖는 유기 규소 수지, 및이들의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 보호된 디올을 갖는 신규 알콕시실란, 조성의 제어가 용이한 디올을 갖는 유기 규소 수지 및 이들의 제조법을 제공한다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 유기 규소 화합물, 및 이 화합물과 다관능 알콕시실란을 가수분해ㆍ축합하여 이루어지는 디올을 갖는 유기 규소 수지에 관한 것이다.
<화학식 1>
식 중, R1 내지 R3은 C1 내지 6의 알킬기 또는 알콕시기이고, R4는 C2-6의 알킬렌기이고, Z는 C1-3의 알킬렌기이다.
본 발명의 알콕시실란은 하기 화학식 4의 화합물과 실란 화합물 R1R2R3SiH를 히드로실릴화 반응시켜 제조된다.
<화학식 4>
식 중, Z는 C1-3의 알킬렌기이고, R5는 말단에 C-C 이중 결합을 갖는다.
본 발명의 유기 규소 수지는, 상기 화학식 1로 표시되는 유기 규소 화합물 및 분자량 조정제를 포함하는 혼합물의 가수분해ㆍ축합에 의해 제조된다.
알콕시실란, 디올, 유기 규소 화합물, 유기 규소 수지
Description
본 발명은 신규 유기 규소 화합물 및 이것을 원료로 하는 신규 유기 규소 수지에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 유기 치환기에 의해 보호된 디올을 갖는 알콕시실란, 디올을 갖는 유기 규소 수지 및 이들의 제조법에 관한 것이다.
디올을 갖는 폴리메틸실세스퀴옥산계 미립자를 제조하는 원료 화합물 중 하나로서, 3-글리시독시프로필트리알콕시실란이 알려져 있다(특허 문헌 1).
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 (평)11-116681호 공보
또한, 지환식 에폭시드를 갖는 알콕시실란을 합성한 후 가수분해하고, 에폭시드의 산화 반응을 행하여, 디올을 갖는 유기 규소 수지를 합성하는 방법도 알려져 있다.
특허 문헌 2: 일본 특허 공개 (평)10-87834호 공보
디올로 대표되는 알칼리 가용성기를 갖는 할로게노실란 및 알콕시실란은, 리소그래피용 재료 및 유기-무기 하이브리드 재료 등의 원료로서 유용하다.
디올을 갖는 유기 규소 수지는 다수 알려져 있다. 미리 유기 규소 수지를 합성하고, 고분자 반응을 이용하여 디올을 수지에 도입하는 방법이 알려져 있다. 이하에 보고예를 나타낸다.
디올을 갖는 폴리메틸실세스퀴옥산계 미립자가 보고되어 있다(특허 문헌 3).
특허 문헌 3: 일본 특허 공개 (평)11-116681호 공보
또한, 지환식 에폭시드를 갖는 알콕시실란을 합성한 후 가수분해하고, 에폭시드의 산화 반응을 행하여, 디올을 갖는 유기 규소 수지를 합성하는 방법도 알려져 있다.
특허 문헌 4: 일본 특허 공개 (평)10-87834호 공보
이들의 방법에서는 고분자 반응을 이용하기 때문에, 디올의 도입량을 정밀하게 조절하는 것이 어려우며, 고분자 반응 종료 후 원료가 잔존된 경우, 이들을 제거하여 유기 규소 수지를 정제하는 것이 곤란하다. 디올을 갖는 유기 규소 수지는, 모노 알코올을 갖는 유기 규소 수지에 비해 우수한 알칼리 가용성을 발현하기 때문에, 리소그래피용 재료 및 유기-무기 하이브리드 재료 등의 원료로서 유용하다. 또한, 이들의 수지는 실릴화제와 용이하게 반응하기 때문에, 각종 기능성 재료의 원료가 될 수 있다.
<발명이 해결하고자 하는 과제>
현재까지의 보고에서는, 고분자 반응을 이용하여 유기 규소 수지에 대한 디올의 도입을 행하고 있었다. 고분자 반응에서는 수지 조성의 정밀한 제어를 행할 수 없기 때문에, 정밀한 수지 조성의 제어법이 요망되고 있었다. 정밀하게 수지 조성을 제어하기 위해서는, 보호된 디올을 갖는 알콕시실란을 고순도로 합성하고, 가수분해를 행함으로써, 유기 규소 수지를 합성해야 한다. 유기 치환기에 의해 보호된 디올을 갖는 알콕시실란에 대해서는, 현재까지 합성예가 없다.
본 발명의 목적은, 유기 치환기에 의해 보호된 디올을 함유하는 알콕시실란을 제공하며, 그에 따라 유기 합성 이외의 분야에서 신규 합성 방법 또는 신규 수지의 제조, 재료 표면 처리 방법 및 수지 개질 등을 제공하는 것에 있다.
상술한 바와 같이 유기 규소 수지에 디올을 도입하는 경우, 고분자 반응을 이용한 보고가 있을 뿐, 정밀한 수지 조성의 제어는 매우 곤란한 것이었다. 또한, 디올은 수지 중에 잔존하는 실라놀과 반응하기 쉬우며, 디올을 갖는 유기 규소 수지는 용이하게 겔화되기 쉽다.
본 발명자들은 조성의 제어가 용이하고, 시간 경과에 따라 변화가 없는 안정적인 디올을 갖는 유기 규소 수지 및 그의 제조법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 유기 치환기에 의해 보호된 디올을 갖는 유기 규소 화합물 및 그의 제조법에 관한 것이다.
식 중, R1, R2 및 R3은 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 알콕시기이고, R1, R2 또는 R3 중 1개 이상은 알콕시기이다. R4는 탄소수 2 내지 6의 알킬렌기이고, Z는 탄소수 1 내지 3의 알킬렌기를 나타낸다. Me는 메틸기를 나타낸다.
또한, 본 발명은 이하의 반응 공정 A(1) 및 A(2)를 차례로 행하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 유기 규소 화합물의 제조 방법에 관한 것이다.
공정 A(1): 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물과 할로겐화알켄(단, 청구항 1에서의 R4에서, O와 결합하는 측의 분자 말단에 할로겐을 가지며, Si와 결합하는 측의 분자 말단에 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 것 이외에는, 청구항 1에서의 R4와 동일한 탄소 골격을 가짐)을 반응시켜 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 얻는다.
식 중, Z는 탄소수 1 내지 3의 알킬렌기이고, R5는 할로겐화 알켄에서의 할로겐을 제거한 잔기이고, 말단에 탄소-탄소 이중 결합을 갖는다.
공정 A(2): 공정 A(1)의 화학식 4로 표시되는 화합물과 실란 화합물 R1R2R3SiH(단, R1, R2 및 R3은 청구항 1에서의 화학식에서의 의미와 동일한 의미임)를 히드로실릴화 반응시킨다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 유기 규소 화합물의 가수분해를 행함으로써, 조성의 제어가 용이하고, 시간 경과에 따라 변화가 없는 안정적인 디올을 갖는 유기 규소 수지를 제공한다.
<화학식 1>
식 중, R1, R2 및 R3은 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 알콕시기이고, R1, R2 또는 R3 중 1개 이상은 알콕시기이다. R4는 탄소수 2 내지 6의 알킬렌기이고, Z는 탄소수 1 내지 3의 알킬렌기이다. Me는 메틸기를 나타낸다.
원료의 획득 용이성 및 원료 비용을 고려하여, 바람직하게는 하기 화학식 2(이하, TESDDM)로 표시되는 유기 규소 화합물의 가수분해를 행함으로써, 조성의 제어가 용이하고, 시간 경과에 따라 변화가 없는 안정적인 디올을 갖는 유기 규소 수지를 제공한다.
본 발명에서의 유기 규소 수지의 제조 방법은, 이하의 4 단계의 공정을 포함한다.
공정 B(1): 유기 용매 중, 화학식 1로 표시되는 유기 규소 화합물 및 분자량 조정제를 포함한 알콕시실란 조성물을 가수분해ㆍ축합하며, 추가로 유기 용매를 첨가한 후, 건조제를 사용하여 탈수한다.
공정 B(2): 건조제를 여과한 후, 실릴화제를 사용하여 수지 말단 실라놀을 밀봉한다.
공정 B(3): 용매를 증류 제거한 후, 유기 용매 및 물을 첨가하여 디올을 갖는 유기 규소 수지를 수세한다.
공정 B(4): 건조제를 사용하여 수지를 건조한 후, 용매를 증류 제거하여 디올을 갖는 유기 규소 수지를 얻는다.
<발명의 효과>
본 발명에 의해, 신규 유기 규소 화합물인 유기 치환기에 의해 보호된 디올을 함유하는 알콕시실란이 제공된다.
본 발명의 신규 유기 규소 화합물은, 규소 원자에 결합한 가수분해성의 알콕시기가 존재하기 때문에, 다른 유기 규소 화합물(중합체를 포함함)과의 반응에 의해 실록산 결합을 형성하거나, 무기 화합물 중의 실라놀기와 커플링 반응시킬 수 있다. 또한, 3관능성 알콕시실란이기 때문에, 가교 반응을 이용함으로써 실리콘레진 및 실세스퀴옥산을 구축할 수 있다. 한편, 디올의 수산기에 치환된 유기기는, 산성 조건하에 가수분해에 의해 용이하게 이탈하여 유리된 디올이 되며, 탄소 관능 성기 또는 알칼리 수용성기로서 기능한다. 또한, 유리된 디올은 극성 관능기와 강한 수소 결합을 형성한다. 수소 결합을 이용한 유기-무기 하이브리드 재료로도 이용할 수 있다. 즉, 규소 관능성 및 보호된 탄소 관능성을 갖는 복합 반응성 규소 화합물로서 기능한다.
본 발명의 규소계 화합물은 이 때문에, 유기 합성의 중간 원료, 중합체 수지의 합성 원료, 중합체의 개질제 및 무기 화합물의 표면 처리제로서 유용하다.
또한 본 발명에 의해, 조성의 제어가 용이하고, 시간 경과에 따라 변화가 없는 안정적인 디올을 갖는 유기 규소 수지가 얻어진다. 본 발명의 제조법에서는, 상기 화학식 1로 표시되는 유기 규소 화합물을 포함한 알콕시실란 조성물의 가수분해에 의해, 디올을 갖는 유기 규소 수지 전구체가 얻어진다. 또한, 가수분해 직후의 유기 규소 수지 전구체에는 말단 실라놀이 존재하며, 탈용 또는 가열 공정에 의해 쉽게 커플링되기 때문에, 분자량 변화를 야기한다. 따라서, 가수분해 후 탈수하고, 실릴화제를 사용하여 유기 규소 수지 중에 존재하는 실라놀을 밀봉한다. 이어서, 수세 및 탈용함으로써, 분자량 변화가 없는 안정적인 유기 규소 수지를 구축할 수 있다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
우선, 상기 화학식 1로 표시되는 유기 규소 화합물, 즉 유기 치환기에 의해 보호된 디올을 함유하는 알콕시실란(이하, 본 발명의 규소계 화합물)에 대하여, 이하에 상술한다.
본 발명에서, R1, R2 및 R3은 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 알콕시기이다. R1, R2 및 R3의 구체예로서 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 메톡시기, 에톡시기, 프로필옥시기, 부틸옥시기, 펜틸옥시기 및 헥실옥시기를 들 수 있으며, 직쇄상일 수도 있고, 분지상일 수도 있다. 그 중에서도 원료를 얻고 쉽고, 합성이 용이하기 때문에, 일반적으로 R1, R2 및 R3에 대해서는 에톡시기가 바람직하다.
R4는 탄소수 2 내지 6의 알킬렌기이고, 직쇄상 및 분지상 중 어느 하나일 수도 있으며, 구체예로서는 디메틸렌기, 트리메틸렌기, 테트라메틸렌기, 펜타메틸렌기, 헥사메틸렌기, 2-부틸트리메틸렌기 및 3-메틸트리메틸렌기 등이 예시되지만, 합성이 용이하고 원료를 얻기 쉽기 때문에, 상기 탄소수가 3인 직쇄상 탄화수소가 가장 바람직하다.
이러한 본 발명의 규소계 화합물의 구체예는 몇 가지가 예시되지만, 상기한 것을 고려하면, 가장 바람직한 구조로서는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물(이하, TESDDM)이다.
<화학식 2>
본 발명의 규소계 화합물은 예를 들면 다음과 같이 하여 제조할 수 있다. 하기 화학식 5로 표시되는 화합물(이하, DDM)을 염기 존재하에 할로겐화알릴과 반응시킴으로써, 유기 치환기에 의해 보호된 디올을 함유하는 하기 화학식 6의 화합물(이하, DDMAL)을 얻는다.
반응은 DDM에 용매 및 염기를 첨가하여, 가열 환류하에 할로겐화알릴을 적하한다. 용매로서는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 및 부탄올과 같은 알코올류, 디에틸에테르, 디이소프로필에테르 및 테트라히드로푸란과 같은 에테르류, 물, 아세톤 및 디메틸포름아미드와 같은 극성 용매가 예시된다. 염기로서는 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 탄산칼륨 등이 예시된다. 할로겐화알릴로서는 염화알릴, 브롬화알릴 및 요오드화알릴 등이 예시된다. 반응 종료 후, 용매 및 휘발 성분을 감압하에 증류 제거하고, 감압 증류에 의해 DDMAL을 단리한다.
이와 같이 하여 얻어진 DDMAL을 트리에톡시실란과 반응시켜, TESDDM을 얻는다. 이 반응은 촉매의 존재하에 행해지며, 촉매로서는 코발트, 니켈, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 이리듐 및 백금 등의 제8족 내지 제10족 금속의 단체, 유기 금속 착체, 금속염 및 금속 산화물 등이 사용되지만, 통상적으로 백금계의 촉매가 사용된 다. 백금계 촉매로서는 염화백금산 6수화물(H2PtCl6ㆍ6H2O), 시스-PtCl2(PhCN)2, 백금카본 및 디비닐테트라메틸디실록산이 배위된 백금 착체(Pt-dvds) 등이 예시된다. 또한, Ph는 페닐기를 나타낸다. 촉매의 사용량은 DDMAL로 표시되는 화합물의 양에 대하여, O.1 ppm 내지 1,000 ppm인 것이 바람직하다.
또한, 반응 온도의 제어 조작은, 외부로부터의 가열 및 트리에톡시실란의 공급 속도에 의존하기 때문에 일률적으로 결정되지 않지만, 통상적으로 반응 온도를 실온 내지 110 ℃의 범위로 유지함으로써, 히드로실릴화 반응을 원활하게 지속시킬 수 있다. 반응 종료 후, 용매 및 휘발 성분을 감압하에 증류 제거함으로써, 본 발명의 규소계 화합물을 얻는다.
이어서, 조성의 제어가 용이하고, 시간 경과에 따라 변화가 없는 안정적인 디올을 갖는 유기 규소 수지 및 그의 제조법에 대하여 이하에 상술한다.
상기 화학식 1로 표시되는 유기 규소 화합물은 산 또는 염기성 조건하에 가수분해ㆍ축합하여, 유기 규소 수지의 골격을 형성한다. 또한, 산성 조건하에 가수분해함으로써, 보호기가 탈보호되어 유리된 디올로 변환시킬 수 있다. 산으로서는 염산, 질산, 황산, 아세트산 및 포름산 등이 예시된다. 염기로서는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬, 테트라메틸암모늄히드록시드, 트리에틸아민 및 피리딘 등이 예시된다. 물의 양으로서는 이론량 이상의 물이 필요하며, 바람직하게는 이론량의 1.5 내지 2배의 물을 사용하는 것이 바람직하다. 가수분해시에 사용하는 유기 용매로서는 아세톤, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 메틸에틸케톤, 메틸이 소부틸케톤, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 톨루엔 및 헥산 등이 예시되며, 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상 혼합하여 사용할 수도 있다. 분자량 조정제로서는 헥사메틸디실록산, 테트라메틸디실록산, 헥사페닐디실록산, 헥사비닐디실록산, 테트라페닐디메틸디실록산 및 테트라이소프로필디실록산 등이 예시된다. 또한, 3 내지 4관능의 알콕시실란, 예를 들면 트리에톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리메톡시실란 및 메틸트리에톡시실란 등과 공축합을 행할 수도 있다.
가수분해 후의 탈수제로서는 황산나트륨 무수물 및 황산마그네슘 무수물 등이 예시되며, 탈수 효과가 있고, 수지를 오염시키지 않는 것이면 종류에 구애받지 않는다.
실릴화제에 의해 수지 말단 실라놀을 밀봉한다. 수지 말단 실라놀이 밀봉됨으로써, 디올을 갖는 유기 규소 수지가 합성된다.
실릴화제로서는 1,1,1,3,3,3-헥사메틸디실라잔, 1,1,3,3-테트라메틸디실라잔, 헵타메틸디실라잔, 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실라잔, 1,1,3,3,5,5-헥사메틸시클로트리실라잔, 트리스(트리메틸실릴)아민, 비스(디에틸아미노)디메틸실란, 비스(디메틸아미노)디메틸실란, 비스(디메틸아미노)디페닐실란, 비스(디메틸아미노)메틸페닐실란, 트리메틸실라놀 및 t-부틸아미노트리메틸실란 등의 아미노실란류 및 실라놀류, 트리메틸클로로실란, 디메틸클로로실란 및 페닐메틸클로로실란 등의 클로로실란류가 예시된다. 또한, 트리에틸아민 및 피리딘 등의 염기와 병용할 수도 있다.
수지 중의 말단 실라놀을 밀봉한 후, 용매를 감압하에 증류 제거하고, 유기 용매를 첨가하여 유기 규소 수지를 수세한다. 수세시에 사용하는 유기 용매로서는 아세톤, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 톨루엔 및 헥산 등이 예시되며, 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상 혼합하여 사용할 수도 있다. 수세에는, 일반적으로 초순수를 사용하지만, 염산 수용액 등의 산성 수용액, 수산화나트륨 수용액 등의 알칼리성 수용액 및 포화 염화나트륨 수용액 등을 사용할 수도 있다. 수세는 수층이 중성이 될 때까지 행하는 것이 바람직하다.
수세 후 탈수하고, 용매를 감압하에 증류 제거함으로써, 조성의 제어가 용이하며, 시간 경과에 따라 변화가 없는 안정적인 디올을 갖는 유기 규소 수지가 얻어진다. 수세 후에 사용하는 탈수제로서는, 황산나트륨 무수물 및 황산마그네슘 무수물 등이 예시되며, 탈수 효과가 있고, 수지를 오염시키지 않는 것이면 종류에 구애받지 않는다.
합성예 1
냉각관, 적하 깔때기 및 자기 교반자를 구비한 반응기에 수소화나트륨(10 g: (오일 중 60 ％), 250 mmol)을 넣고, 건조 헥산을 사용하여 수소화나트륨을 세정하였다. 반응계에 디메틸포름아미드(100 ㎖)를 넣고, 빙욕에서 0 ℃로 냉각하였다. 적하 깔때기에 DDM(30 g, 227 mmol)을 넣고, 천천히 적하하였다. 적하 종료 후, 실온에서 1 시간 동안 교반하고, 알릴브로마이드(30 g, 250 mmol)를 천천히 첨가하였다. 반응 종료 후, 물(50 ㎖) 및 디이소프로필에테르(50 ㎖)를 첨가하여 유기층 을 수세하였다. 황산마그네슘 무수물로 건조한 후, 감압 증류에 의해 무색 투명한 액체를 얻었다[수량: 21 g, 54 ％, 비점: 98 내지 99 ℃(2670 Pa)]
이 무색 투명 액체에 대하여, 270 MHz의 1H-NMR의 측정을 행한 바, 도 1의 스펙트럼을 얻었다.
δ값과 그의 귀속은 표 1과 같았다. 이에 따라 얻어진 화합물은 하기 구조(DDMAL)인 것을 확인할 수 있었다.
질량 분석: MS(CI)=172(M+H+)
실시예 1
냉각관, 적하 깔때기 및 자기 교반자를 구비한 반응기에 합성예 1에서 얻은 DDMAL(20.5 g, 119 mmol)을 넣고 교반하였다. 적하 깔때기에 트리에톡시실란(21.5 g, 131 mmol)을 넣고, 3.8 ㎖를 반응계 내에 첨가하였다. 오일욕을 80 ℃로 설정 하고, 내온이 70 ℃를 초과하면 0.1 M Pt-dvds 크실렌 용액(0.02 ㎖, 0.002 mmol)을 첨가하여 반응을 개시하였다. 반응 종료 후, 감압 증류에 의해 무색 투명한 액체를 얻었다[수량: 25 g, 63 ％, 비점: 115 내지 116 ℃(130 Pa)]
이 무색 투명 액체에 대하여, 270 MHz의 1H-NMR의 측정을 행한 바, 도 2의 스펙트럼을 얻었다.
δ값과 그의 귀속은 표 2와 같았다. 이에 따라 얻어진 화합물은 하기 구조(TESDDM)인 것을 확인할 수 있었다.
질량 분석: MS(EI)=336(M+)
실시예 2(유기 규소 수지의 합성)
적하 깔때기 및 자기 교반자를 구비한 반응기에 실시예 1에서 얻은 TESDDM(4.04 g, 12 mmol), 메틸트리에톡시실란(7.86 g, 44.1 mmol), 헥사메틸디실 록산(1.95 g, 12 mmol), 이소프로필알코올(9.9 g)을 넣고 교반하였다. 적하 깔때기에 1.5 중량％ 염산 수용액(3.74 g)을 넣고, 천천히 적하하였다. 적하 종료 후, 실온에서 1.5 시간 동안 교반하였다. 이어서, 디이소프로필에테르(20 g)를 첨가한 후, 황산마그네슘을 첨가하여 2 시간 동안 탈수시켰다. 황산마그네슘 무수물을 여과 분별하고, 교반시키면서 헥사메틸디실라잔(3.87 g, 24 mmol)을 천천히 첨가하여, 실온에서 2 시간 동안 교반한 후, 감압하에 용매를 증류 제거한다. 메틸에틸케톤(20 g), 1 N-염산 수용액을 첨가하여 세정한 후, 수층이 중성이 될 때까지 수세를 반복한다. 황산마그네슘 무수물로 탈수한 후, 감압하에 용매를 증류 제거하여 유기 규소 수지를 얻었다(4.05 g, 57 ％).
이 유기 규소 수지에 대하여, 270 MHz의 1H-NMR의 측정을 행한 바, 도 3의 스펙트럼을 얻었다.
δ값과 그의 귀속은 표 3과 같았다. 이에 따라 얻어진 화합물은, 화학식 III으로 표시되는 화학식을 가지며, 화학식 III으로 표시되는 3종의 구성 단위를 포함하는 것을 나타내는 하기 구조(화학식 IV)인 것을 확인할 수 있었다.
상기 식에서 X:Y:Z=15:55:30
IR의 측정을 행한 바, 도 4의 스펙트럼을 얻었다.
3380 ㎝-1에서 O-H 신축 진동이 관측되었으며, 디올의 존재가 확인되었다.
참고예 1(안정성 시험)
용매로서 O.5 중량％의 물을 함유한 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트를 제조하였다. 실시예 2에서 제조한 유기 규소 수지를 10 중량％의 농도로 용매에 용해하여, 샘플로 하였다. 본 샘플을 60 ℃에서 3일간 방치하여 분자량 변화를 추적하였다. 결과를 표 4에 나타낸다.
실시예 2에서 제조한 유기 규소 수지는 분자량 변화가 없으며, 안정적인 유기 규소 수지인 것을 확인하였다.
리소그래피의 분야에서 이용 가능성이 있다.
도 1은 합성예 1에서 얻어진 화합물의 1H-NMR 스펙트럼을 나타낸다.
도 2는 실시예 1에서 얻어진 화합물의 1H-NMR 스펙트럼을 나타낸다.
도 3은 실시예 2에서 얻어진 유기 규소 수지의 1H-NMR 스펙트럼을 나타낸다.
도 4는 실시예 2에서 얻어진 유기 규소 수지의 IR 스펙트럼을 나타낸다.
Claims (6)
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- 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물과 할로겐화알켄(단, 하기 화학식 1의 R4에서, O와 결합하는 측의 분자 말단에 할로겐을 가지며, Si와 결합하는 측의 분자 말단에 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 것 이외에는, 하기 화학식 1의 R4와 동일한 탄소 골격을 가짐)을 반응시켜 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 얻는 반응 공정 A(1), 및공정 A(1)의 화학식 4로 표시되는 화합물과 실란 화합물 R1R2R3SiH(단, R1, R2 및 R3은 하기 화학식 1에서의 의미와 동일함)를 히드로실릴화 반응시켜 하기 화학식 1로 표시되는 유기 규소 화합물을 얻는 반응 공정 A(2)를 차례로 행하는 것을 특징으로 하는 유기 규소 화합물의 제조 방법.<화학식 1>
<화학식 3>
<화학식 4>
(식 중,R1, R2 및 R3은 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 알콕시기이고,R1, R2 또는 R3 중 1개 이상은 알콕시기이고,R4는 탄소수 2 내지 6의 알킬렌기이고,Z는 탄소수 1 내지 3의 알킬렌기를 나타내고,Me는 메틸기를 나타내고,R5는 할로겐화알켄에서의 할로겐을 제거한 잔기이고, 말단에 탄소-탄소이중 결합을 갖는다.) - 하기 화학식 1로 표시되는 환상 유기 규소 화합물을 가수분해ㆍ축합하거나, 또는 상기 환상 유기 규소 화합물과 3관능 또는 4관능의 알콕시실란을 가수분해ㆍ축합하여 이루어지는 디올을 갖는 유기 규소 수지.<화학식 1>
식 중,R1, R2 및 R3은 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 알콕시기이고,R1, R2 또는 R3 중 1개 이상은 알콕시기이고,R4는 탄소수 2 내지 6의 알킬렌기이고,Z는 탄소수 1 내지 3의 알킬렌기이고,Me는 메틸기를 나타낸다. - 제4항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 유기 규소 화합물이 하기 화학식 2로 표시되는 유기 규소 화합물인 유기 규소 수지.<화학식 2>
(식 중에서, OEt는 에톡시기를 나타낸다.) - 유기 용매 중, 화학식 1로 표시되는 환상 유기 규소 화합물 및 분자량 조정제를 포함하는 알콕시실란 조성물을 가수분해ㆍ축합하며, 추가로 유기 용매를 첨가한 후, 건조제를 사용하여 탈수하는 반응 공정 B(1),건조제를 여과한 후, 실릴화제를 사용하여 수지 말단 실라놀을 밀봉하는 반응 공정 B(2),용매를 증류 제거한 후, 유기 용매 및 물을 첨가하여 유기 규소 수지를 수세하는 반응 공정 B(3), 및건조제를 사용하여 수지를 건조한 후, 용매를 증류 제거하여 디올을 갖는 유기 규소 수지를 얻는 반응 공정 B(4)를 차례로 행하는 것을 특징으로 하는, 제4항 또는 제5항에 기재된 유기 규소 수지의 제조 방법.
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