KR102214901B1 - 신규 유기 규소 화합물, 그의 제조 방법 및 밀착 향상제 - Google Patents
신규 유기 규소 화합물, 그의 제조 방법 및 밀착 향상제 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 무기 기재에 대하여 높은 밀착성을 갖고, 휘발성이 낮은 머캅토기 함유 유기 규소 화합물, 그의 제조 방법 및 해당 유기 규소 화합물을 유효 성분으로 하는 밀착 향상제를 제공한다.
하기 화학식(1), (2), (3)으로 표시되는 유기 규소 화합물.
(A, B, D는 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기, R은 가수분해성기, R'은 탄소수 1 내지 4의 알킬기, E는 수소 원자 또는 하기 화학식(4)
으로 표시되는 치환기로, 적어도 1개가 화학식(4), a는 1 내지 4, ａ', a", b, ｂ', b"은 0 내지 3, c, c', c"은 0 또는 1, a+b+c는 4, ａ'+b'+c', a"+b"+c"은 3이고, ａ'+a"은 1 내지 6, m은 1 내지 3)
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Description
본 발명은 신규 머캅토기 함유 유기 규소 화합물, 그의 제조 방법, 및 해당 유기 규소 화합물을 유효 성분으로 하는 밀착 향상제에 관한 것이다.
머캅토기 함유 유기 규소 화합물은, 유리나 금속 등의 무기 기재에 대한 밀착 향상제로서 널리 사용되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1(특허 제4692885호 공보)에서는, 에폭시 수지와 리드 프레임과의 밀착성을 향상시키는 목적으로 머캅토기 함유 유기 규소 화합물이 사용되고 있다. 머캅토기 함유 유기 규소 화합물로서는, 3-머캅토프로필트리메톡시실란이나 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란이 범용되고 있다.
그러나, 3-머캅토프로필트리메톡시실란이나 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란은 비점이 낮고, 고온 도공시에 휘발되기 때문에, 필요 이상의 머캅토기 함유 유기 규소 화합물을 배합할 필요가 있었다. 또한, 휘발된 머캅토기 함유 유기 규소 화합물에 의해, 기기가 오염된다는 문제점도 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 무기 기재에 대하여 높은 밀착성을 갖고, 또한 휘발성이 낮은 머캅토기 함유 유기 규소 화합물, 그의 제조 방법, 및 해당 유기 규소 화합물을 유효 성분으로 하는 밀착 향상제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는 상기 목적을 달성하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 화학식(1) 내지 (3)으로 표시되는 머캅토기를 함유하는 유기 규소 화합물이 휘발성이 낮고, 무기 기재에 대하여 높은 밀착성을 갖는 것을 발견하여, 본 발명을 이루기에 이르렀다.
따라서, 본 발명은 하기 유기 규소 화합물, 그의 제조 방법 및 밀착 향상제를 제공한다.
〔1〕하기 화학식(1)
(화학식 중의 A는 독립적으로 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이고, B는 독립적으로 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이고, D는 독립적으로 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이고, R은 독립적으로 가수분해성기이고, R'은 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, a는 1 내지 4의 수이고, b는 0 내지 3의 수이고, c는 0 또는 1이고, a+b+c는 4이고, m은 1 내지 3의 정수임)
으로 표시되는 유기 규소 화합물.
〔2〕하기 화학식(2)
(화학식 중의 A는 독립적으로 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이고, B는 독립적으로 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이고, D는 독립적으로 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이고, R은 독립적으로 가수분해성기이고, R'은 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, m은 1 내지 3의 정수이고, ａ'은 0 내지 3의 수이고, b'은 0 내지 3의 수이고, c'은 0 또는 1이고, ａ'+b'+c'은 3이고, a"은 0 내지 3의 수이고, b"은 0 내지 3의 수이고, c"은 0 또는 1이고, a"+b"+c"은 3이고, ａ'+a"은 1 내지 6의 수임)
으로 표시되는 유기 규소 화합물.
〔3〕하기 화학식(3)
(화학식 중의 A는 독립적으로 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이고, B는 독립적으로 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이고, E는 독립적으로 수소 원자 또는 하기 화학식(4)으로 표시되는 치환기를 나타내고, 적어도 1개는 하기 화학식(4)으로 표시되는 치환기임)
(화학식 중의 D는 독립적으로 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이고, R은 독립적으로 가수분해성기이고, R'은 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, m은 1 내지 3의 정수임)
으로 표시되는 유기 규소 화합물.
〔4〕하기 화학식(5)
(화학식 중의 R, R', m, a, b, c 및 a+b+c는 상기와 동일함)
으로 표시되는 〔1〕에 기재된 유기 규소 화합물.
〔5〕하기 화학식(6)
(화학식 중의 R, R', m, ａ', b', c', ａ'+b'+c', a", b", c", a"+b"+c" 및 ａ'+a"은 상기와 동일함)
으로 표시되는 〔2〕에 기재된 유기 규소 화합물.
〔6〕하기 화학식(7)
(화학식 중의 E는 상기와 동일함)
으로 표시되는 〔3〕에 기재된 유기 규소 화합물.
〔7〕하기 화학식(8)
(화학식 중의 A, B는 상기와 동일하고, d는 3 또는 4이고, e는 0 또는 1이고, d+e는 4임)
으로 표시되는 머캅토 화합물과 하기 화학식(a)
(화학식 중의 D, R, R', m은 상기와 동일함)
으로 표시되는 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물을 반응시키는 것을 특징으로 하는 〔1〕에 기재된 유기 규소 화합물의 제조 방법.
〔8〕하기 화학식(9)
(화학식 중의 A, B는 상기와 동일하고, f는 3 또는 4이고, g는 0 또는 1이고, f+g는 4이고, f'은 3 또는 4이고, g'은 0 또는 1이고, ｆ'+g'은 4임)
으로 표시되는 머캅토 화합물과 하기 화학식(a)
(화학식 중의 D, R, R', m은 상기와 동일함)
으로 표시되는 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물을 반응시키는 것을 특징으로 하는 〔2〕에 기재된 유기 규소 화합물의 제조 방법.
〔9〕하기 화학식(10)
(화학식 중의 A, B는 상기와 동일함)
으로 표시되는 머캅토 화합물과 하기 화학식(a)
(화학식 중의 D, R, R', m은 상기와 동일함)
으로 표시되는 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물을 반응시키는 것을 특징으로 하는 〔3〕에 기재된 유기 규소 화합물의 제조 방법.
〔10〕상기 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물이 3-이소시아네이토프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이토프로필메틸디메톡시실란, 3-이소시아네이토프로필트리에톡시실란 또는 3-이소시아네이토프로필메틸디에톡시실란인 것을 특징으로 하는 〔7〕 내지 〔9〕 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.
〔11〕〔1〕 내지 〔6〕 중 어느 한 항에 기재된 유기 규소 화합물을 유효 성분으로 하는 무기 기재에 대한 밀착 향상제.
본 발명의 유기 규소 화합물은, 분자 내에 (1) 가수분해성 실릴기, (2) 티오우레탄 구조, (3) 머캅토기를 갖고 있고, 무기 기재에 대하여 높은 밀착성을 부여하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 유기 규소 화합물은 휘발성이 낮기 때문에, 밀착 향상제로서 사용한 경우에 주변 기기에의 오염을 억제하여 생산성 향상을 기대할 수 있고, 또한 필요 최저량의 배합량으로 밀착성을 향상시킬 수 있기 때문에 경제적이다.
이하, 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명에 있어서 「실란 커플링제」는 「유기 규소 화합물」에 포함된다.
[유기 규소 화합물]
본 발명의 유기 규소 화합물은, 하기 화학식(1), (2), (3)으로 표시된다.
(화학식 중의 A는 독립적으로 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이고, B는 독립적으로 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이고, D는 독립적으로 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이고, R은 독립적으로 가수분해성기이고, R'은 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, a는 1 내지 4의 수이고, b는 0 내지 3의 수이고, c는 0 또는 1이고, a+b+c는 4이고, m은 1 내지 3의 정수임)
(화학식 중의 A, B, D, R, R', m은 상기와 동일하고, ａ'은 0 내지 3의 수이고, b'은 0 내지 3의 수이고, c'은 0 또는 1이고, ａ'+b'+c'은 3이고, a"은 0 내지 3의 수이고, b"은 0 내지 3의 수이고, c"은 0 또는 1이고, a"+b"+c"은 3이고, ａ'+a"은 1 내지 6의 수임)
(화학식 중의 A, B는 상기와 동일하고, E는 독립적으로 수소 원자 또는 하기 화학식(4)으로 표시되는 치환기를 나타내고, 적어도 1개는 하기 화학식(4)으로 표시되는 치환기임)
(화학식 중의 D, R, R', m은 상기와 동일함)
여기서, 상기 화학식 중 A의 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기로서는 CH2, C2H4, C3H6, C4H8, C5H10, C6H12, C7H14, C8H16을 들 수 있고, 상기 화학식 중 B의 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기로서는 CH2, C2H4, C3H6, C4H8, C5H10, C6H12, C7H14, C8H16을 들 수 있고, 상기 화학식 중 D의 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기로서는 CH2, C2H4, C3H6, C4H8, C5H10, C6H12, C7H14, C8H16을 들 수 있고, 원료의 입수 용이함에서 A는 C2H4, B는 C2H4, D는 C3H6이 바람직하다. R의 가수분해성기로서는 염소, 브롬 등의 할로겐 원자, 메톡시기, 에톡시기 등의 알콕시기를 들 수 있고, 알콕시기가 바람직하고, 메톡시기가 특히 바람직하다. R'의 탄소수 1 내지 4의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 알킬기를 들 수 있고, 메틸기가 바람직하다.
m은 1 내지 3의 정수, 바람직하게는 3이다.
a는 1 내지 4의 수, 바람직하게는 1 내지 2의 수이고, b는 0 내지 3의 수, 바람직하게는 2 내지 3의 수이고, c는 0 또는 1이고, a+b+c는 4이다.
ａ'은 0 내지 3의 수, 바람직하게는 1 내지 2의 수이고, b'은 0 내지 3의 수, 바람직하게는 2 내지 3의 수이고, c'은 0 또는 1이고, ａ'+b'+c'은 3이고, a"은 0 내지 3의 수, 바람직하게는 1 내지 2의 수이고, b"은 0 내지 3의 수, 바람직하게는 2 내지 3의 수이고, c"은 0 또는 1이고, a"+b"+c"은 3이고, ａ'+a"은 1 내지 6의 수, 바람직하게는 1 내지 3의 수이다.
화학식(1)으로 표시되는 유기 규소 화합물로서, 보다 바람직하게는 하기 화학식(5)으로 표시된다.
(화학식 중의 R, R', m, a, b, c 및 a+b+c는 상기와 동일함)
화학식(2)으로 표시되는 유기 규소 화합물로서, 보다 바람직하게는 하기 화학식(6)으로 표시된다.
(화학식 중의 R, R', m, ａ', b', c', a'+b'+c', a", b", c", a"+b"+c" 및 ａ'+a"은 상기와 동일함)
화학식(3)으로 표시되는 유기 규소 화합물로서, 보다 바람직하게는 하기 화학식(7)으로 표시된다.
(화학식 중의 E는 상기와 동일함)
화학식(1)으로 표시되는 유기 규소 화합물의 구체적인 구조로서는 하기에 나타내는 것을 들 수 있지만, 이들 예시한 것으로 제한되지 않는다. 또한, 하기 화학식 중, Me는 메틸기를 나타낸다(이하, 동일함).
화학식(2)으로 표시되는 유기 규소 화합물의 구체적인 구조로서는 하기에 나타내는 것을 들 수 있지만, 이것으로 제한되지 않는다.
화학식(3)으로 표시되는 유기 규소 화합물의 구체적인 구조로서는 하기에 나타내는 것을 들 수 있지만, 이것으로 제한되지 않는다.
상기 화학식(1)으로 표시되는 유기 규소 화합물은, 하기 화학식(8)
(화학식 중의 A, B는 상기와 동일하고, d는 3 또는 4이고, e는 0 또는 1이고, d+e는 4임)
으로 표시되는 머캅토 화합물과, 하기 화학식(a)
(화학식 중의 D, R, R', m은 상기와 동일함)
으로 표시되는 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물을 반응시킴으로써 얻어진다.
상기 화학식(8)으로 표시되는 머캅토 화합물로서는 트리메틸올프로판트리스(3-머캅토프로피오네이트)나 펜타에리트리톨테트라키스(3-머캅토프로피오네이트)를 들 수 있지만, 이들 예시한 것으로 제한되지 않는다.
또한, 상기 화학식(a)으로 표시되는 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물로서는 3-이소시아네이토프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이토프로필메틸디메톡시실란, 3-이소시아네이토프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이토프로필메틸디에톡시실란을 들 수 있고, 원료의 입수 용이함으로부터 3-이소시아네이토프로필트리메톡시실란 또는 3-이소시아네이토프로필트리에톡시실란이 바람직하다.
상기 화학식(8)으로 표시되는 머캅토 화합물과 상기 화학식(a)으로 표시되는 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물과의 반응 비율은, 머캅토 화합물 1mol에 대하여 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물을 1 내지 3mol로 하는 것이 바람직하고, 1 내지 2mol로 하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 화학식(2)으로 표시되는 유기 규소 화합물은, 하기 화학식(9)
(화학식 중의 A, B는 상기와 동일하고, f는 3 또는 4이고, g는 0 또는 1이고, f+g는 4이고, f'은 3 또는 4이고, g'은 0 또는 1이고, ｆ'+g'은 4임)
으로 표시되는 머캅토 화합물과, 하기 화학식(a)
(화학식 중의 D, R, R', m은 상기와 동일함)
으로 표시되는 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물을 반응시킴으로써 얻어진다.
상기 화학식(9)으로 표시되는 머캅토 화합물로서는 디펜타에리트리톨헥사키스(3-머캅토프로피오네이트)를 들 수 있지만, 이것으로 제한되지 않는다.
또한, 상기 화학식(a)으로 표시되는 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물로서는 상기에서 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있지만, 이들 예시한 것으로 제한되지 않는다.
상기 화학식(9)으로 표시되는 머캅토 화합물과 상기 화학식(a)으로 표시되는 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물과의 반응 비율은, 머캅토 화합물 1mol에 대하여 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물을 1 내지 6mol로 하는 것이 바람직하고, 1 내지 2mol로 하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 화학식(3)으로 표시되는 유기 규소 화합물은, 하기 화학식(10)
(화학식 중의 A, B는 상기와 동일함)
으로 표시되는 머캅토 화합물과, 하기 화학식(a)
(화학식 중의 D, R, R', m은 상기와 동일함)
으로 표시되는 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물을 반응시킴으로써 얻어진다.
상기 화학식(10)으로 표시되는 머캅토 화합물로서는 트리스-[(3-머캅토프로피오닐옥시)-에틸]-이소시아누레이트를 들 수 있지만, 이것으로 제한되지 않는다.
또한, 상기 화학식(a)으로 표시되는 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물로서는 상기에서 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있지만, 이들 예시한 것으로 제한되지 않는다.
상기 화학식(10)으로 표시되는 머캅토 화합물과 상기 화학식(a)으로 표시되는 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물과의 반응 비율은, 머캅토 화합물 1mol에 대하여 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물을 1 내지 3mol로 하는 것이 바람직하고, 1 내지 2mol로 하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 유기 규소 화합물은, 상술한 바와 같이 다관능 머캅토 화합물과 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물과의 반응에 의해 제조할 수 있다. 이와 같이 복수의 반응점을 갖는 반응을 위해, 4 치환 머캅토 화합물과 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물의 반응을 예로 들면 하기 화학식(15)과 같이, 0 치환체, 1 치환체, 2 치환체, 3 치환체, 4 치환체의 혼합물이 된다. 또한, 하기 화학식 중, Y는 다관능 머캅토 화합물의 잔기를, Z는 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물의 잔기를 나타낸다.
본 발명의 유기 규소 화합물은, 상기와 같이 복수의 화합물의 혼합물이 되기 때문에, 상기 화학식(1) 내지 (14)은 평균 조성물로 표기하고 있다. 그 때문에, 평균 조성물로서 1 치환체라도, 그 밖의 치환체의 화합물이 혼합되어 있다.
본 발명의 유기 규소 화합물 제조시에는, 필요에 따라 용매를 사용할 수도 있다. 용매는 원료인 머캅토 화합물이나 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물과 비반응성이라면 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는 펜탄, 헥산, 헵탄, 데칸 등의 지방족 탄화수소계 용매, 디에틸에테르, 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산 등의 에테르계 용매, 포름아미드, 디메틸포름아미드, N-메틸피롤리돈 등의 아미드계 용매, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소계 용매 등을 들 수 있다.
본 발명의 유기 규소 화합물 제조시에는, 필요에 따라 촉매를 사용할 수도 있다. 촉매는 일반적으로 사용되는 이소시아네이트의 반응 촉매일 수 있고, 바람직하게는 주석 화합물, 아민 촉매이다. 주석 촉매로서는, 디옥틸주석옥시드 등의 주석(II)의 카르복실산염 화합물이 촉매 활성의 점에서 보다 바람직하고, 아민 촉매로서는 트리에틸아민이나 트리부틸아민, N-에틸디이소프로필아민 등의 3급 아민이 바람직하다.
촉매의 사용량은 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물 1mol에 대하여 0.0000001 내지 1mol이고, 보다 바람직하게는 0.000001 내지 0.01mol이다. 1mol 보다 많이 사용하는 경우, 효과가 포화되어 비경제적이다. 0.0000001mol 미만인 경우에는, 촉매 효과가 부족하여 반응 속도가 낮고 생산성이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 유기 규소 화합물 제조시에 있어서, 반응은 발열 반응이고, 불필요하게 고온이 되면 부반응이 발생할 우려가 있다. 그 때문에 제조에 있어서, 바람직한 반응 온도는 20 내지 150℃이고, 보다 바람직하게는 30 내지 130℃, 더욱 바람직하게는 40 내지 110℃의 범위이다. 20℃ 미만인 경우에는, 반응 속도가 낮고 생산성이 저하되는 경우가 있다. 한편, 150℃를 초과하는 온도인 경우에는, 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물의 중합 반응 등의 부반응이 발생할 우려가 있다.
본 발명의 유기 규소 화합물 제조시에 필요하게 되는 반응 시간은, 상기에 설명한 것과 같은 발열 반응에 의한 온도 관리가 가능하고, 또한 발열 반응이 종료되고 있으면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 10분 내지 24시간, 보다 바람직하게는 1 내지 10시간 정도이다.
본 발명의 유기 규소 화합물은, 유리나 금속 등의 무기 기재에 대한 밀착 향상제로서 사용할 수 있다. 머캅토기 함유 유기 규소 화합물은, 유리나 금속 등의 무기 기재에의 밀착성을 갖고 있다. 본 발명의 유기 규소 화합물은 가수분해성기 1개에 대하여 복수의 머캅토기를 갖고 있고, 또한 극성기의 우레탄 결합, 에스테르 결합을 갖고 있기 때문에, 에폭시 수지나 우레탄 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 등에 0.1 내지 20질량％ 배합함으로써, 종래의 머캅토기 함유 유기 규소 화합물보다 높은 밀착성을 기대할 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 예에 있어서 부는 질량부를 나타내고, Me는 메틸기를 나타내고, IR은 적외 분광법의 약어이다.
[실시예 1]
유기 규소 화합물(11)의 제조법
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에, 트리메틸올프로판트리스(3-머캅토프로피오네이트)(사까이 가가꾸(주) 제조, TMMP) 399g(1mol), 디옥틸주석옥시드 0.06g을 넣고, 80℃까지 가온하였다. 그 중에 3-이소시아네이토프로필트리메톡시실란 205g(1mol)을 적하하고, 80℃에서 2시간 교반하였다. 그 후, IR 측정에 의해 원료인 이소시아네이트기 유래의 흡수 피크가 완전히 소실된 것을 확인하고, 반응을 종료시켰다. 여과 정제하여 얻어진 생성물은 무색 투명 액체이고, 머캅토 당량을 측정하면 303(이론값: 301)으로 거의 이론값과 같았다. 이 유기 규소 화합물을 실란 A로 한다.
[실시예 2]
유기 규소 화합물(12)의 제조법
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에, 펜타에리트리톨테트라키스(3-머캅토프로피오네이트)(사까이 가가꾸(주) 제조, PEMP) 489g(1mol), 디옥틸주석옥시드 0.06g을 넣고, 80℃까지 가온하였다. 그 중에 3-이소시아네이토프로필트리메톡시실란 205g(1mol)을 적하하고, 80℃에서 2시간 교반하였다. 그 후, IR 측정에 의해 원료인 이소시아네이트기 유래의 흡수 피크가 완전히 소실된 것을 확인하고, 반응을 종료시켰다. 얻어진 생성물은 무색 투명 액체이고, 머캅토 당량을 측정하면 233(이론값: 231)으로 거의 이론값과 같았다. 이 유기 규소 화합물을 실란 B로 한다.
[실시예 3]
유기 규소 화합물(13)의 제조법
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 2L 세퍼러블 플라스크에, 디펜타에리트리톨헥사키스(3-머캅토프로피오네이트)(사까이 가가꾸(주) 제조, DPMP) 783g(1mol), 디옥틸주석옥시드 0.06g을 넣고, 80℃까지 가온하였다. 그 중에 3-이소시아네이토프로필트리메톡시실란 205g(1mol)을 적하하고, 80℃에서 2시간 교반하였다. 그 후, IR 측정에 의해 원료인 이소시아네이트기 유래의 흡수 피크가 완전히 소실된 것을 확인하고, 반응을 종료시켰다. 얻어진 생성물은 무색 투명 액체이고, 머캅토 당량을 측정하면 201(이론값: 197)로 거의 이론값과 같았다. 이 유기 규소 화합물을 실란 C로 한다.
[실시예 4]
유기 규소 화합물(14)의 제조법
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에, 트리스-[(3-머캅토프로피오닐옥시)-에틸]-이소시아누레이트(사까이 가가꾸(주) 제조, TEMPIC) 526g(1mol), 디옥틸주석옥시드 0.06g을 넣고, 80℃까지 가온하였다. 그 중에 3-이소시아네이토프로필트리메톡시실란 205g(1mol)을 적하하고, 80℃에서 2시간 교반하였다. 그 후, IR 측정에 의해 원료인 이소시아네이트기 유래의 흡수 피크가 완전히 소실된 것을 확인하고, 반응을 종료시켰다. 얻어진 생성물은 무색 투명 액체이고, 머캅토 당량을 측정하면 370(이론값: 365)으로 거의 이론값과 같았다. 이 유기 규소 화합물을 실란 D로 한다.
[실시예 5, 비교예 1]
얻어진 유기 규소 화합물의 휘발성 측정
이어서, 얻어진 유기 규소 화합물(11) 내지 (14)(실란 A 내지 D) 및 하기 실란 E의 휘발성을 평가하였다. 평가 방법으로서는, 화합물 1g을 적하한 알루미늄 샬레를 105℃의 항온실에 3시간 개방계에서 방치했을 때의 잔존율을 불휘발분으로서 평가하였다. 불휘발분이 클수록, 화합물의 휘발성은 낮다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
실란 E…3-머캅토프로필트리메톡시실란(신에쓰 가가꾸 고교(주) 제조, KBM-803)
상기 결과로부터, 본 발명의 유기 규소 화합물은 휘발성이 낮은 것을 알 수 있었다. 그 때문에, 고온 도공시의 휘발도 억제할 수 있고, 필요 최저량의 배합량으로 필요 특성을 발현할 수 있기 때문에 경제적이다. 또한, 주변 기기에의 오염도 억제할 수 있고, 생산성 향상도 기대할 수 있다.
[실시예 6 내지 9, 비교예 2 내지 4]
얻어진 유기 규소 화합물의 밀착성 평가
상기에서 얻어진 유기 규소 화합물 및 실란 E를 사용한 조성물의 밀착성을 평가하였다. 얻어진 조성물을 유리판에 바 코터로 두께 10㎛가 되도록 도포하고, 150℃, 1시간의 조건에서 경화시켜, 하기 방법에 의해 평가하였다. 평가한 조성물의 성분을 하기에, 조성물의 배합량 및 평가 결과를 표 2에 나타내었다.
밀착성 시험 방법:
바둑판 눈 박리 시험/JIS K 5400에 준거하여 행하였다.
에폭시 수지: YDPN638(신닛떼쓰 스미킨 가가꾸(주) 제조)
촉매: 2-메틸이미다졸
실란 E…3-머캅토프로필트리메톡시실란(신에쓰 가가꾸 고교(주) 제조, KBM-803)
상기의 결과로부터, 본 발명의 유기 규소 화합물을 사용함으로써 소량의 첨가량에 있어서도 유리에 대한 밀착성이 양호하였다.
Claims (5)
- 하기 화학식(2)
(화학식 중의 A는 독립적으로 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이고, B는 독립적으로 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이고, D는 독립적으로 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이고, R은 독립적으로 할로겐 원자 또는 알콕시기인 가수분해성기이고, R'은 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, m은 1 내지 3의 정수이고, ａ'은 0 또는 1의 수이고, b'은 2이고, c'은 0 또는 1이고, ａ'+b'+c'은 3이고, ａ"은 0 또는 1의 수이고, b"은 2이고, c"은 0 또는 1이고, a"+b"+c"은 3이고, ａ'+a"은 1 내지 2의 수임)
로 표시되는 유기 규소 화합물. - 제1항에 있어서, 하기 화학식(6)
(화학식 중의 R, R', m, ａ', b', c', ａ'+b'+c', a", b", c", a"+b"+c" 및 ａ'+a"은 상기와 동일함)
으로 표시되는 유기 규소 화합물. - 하기 화학식(9)
(화학식 중의 A, B는 제1항과 동일하고, f는 2 또는 3이고, g는 0 또는 1이고, f+g는 3이고, f'은 2 또는 3이고, g'은 0 또는 1이고, ｆ'+g'은 3임)
으로 표시되는 머캅토 화합물과 하기 화학식(a)
(화학식 중의 D, R, R', m은 제1항과 동일함)
으로 표시되는 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물을 반응시키는 것을 특징으로 하는, 제1항 또는 제2항에 기재된 유기 규소 화합물의 제조 방법. - 제3항에 있어서, 상기 이소시아네이트기를 갖는 유기 규소 화합물이 3-이소시아네이토프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이토프로필메틸디메톡시실란, 3-이소시아네이토프로필트리에톡시실란 또는 3-이소시아네이토프로필메틸디에톡시실란인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
- 제1항 또는 제2항에 기재된 유기 규소 화합물을 유효 성분으로 하는 무기 기재에 대한 밀착 향상제.
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