KR20150126022A - 실록산 화합물 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

실록산 화합물은 다수의 실록산 반복 단위를 포함하고, 상기 실록산 반복 단위의 적어도 일부는 명시된 구조에 따른 사이클로실록산 반복 단위이다. 상기와 같은 실록산 화합물의 제조 방법을 또한 제공한다. 개시된 실록산 화합물을 사용하는 가교결합된 실리콘 중합체의 제조를 위한 방법 및 키트를 또한 제공한다. 발광 다이오드(LED)는 캡슐화제를 포함하고, 상기 캡슐화제는 개시된 실록산 화합물로부터 생성된 가교결합된 실리콘 중합체를 포함한다.

Description

실록산 화합물 및 이의 제조 방법{SILOXANE COMPOUND AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}
본원은 실록산 화합물(예를 들어, 실록산 올리고머 및 실록산 화합물), 가교결합된 실리콘 중합체, 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
실록산 화합물 및 실리콘은 현대 산업에서 다수의 용도가 발견된다. 예를 들어, 실록산 화합물은 가교결합된 실리콘 중합체의 제조에 널리 사용된다. 이들 중합체는 전형적으로 하이드로실릴화 반응 또는 축합 반응에 의해 제조된다. 상기 하이드로실릴화 반응에서, 비닐기를 갖는 실록산 화합물은 새로운 Si-C 결합의 형성을 통해 상기 화합물의 개별적인 분자들을 결합시키는 부가를 겪는다. 상기 하이드로실릴화 반응은 전형적으로 백금에 의해 촉매화되고, 상기 백금은 경화된 탄성중합체로부터 회수될 수 없기 때문에 상기 중합체 비용의 원인이 된다. 상기 축합 반응에서, 상기 실록산 화합물은 개별적인 분자들간에 새로운 Si-O-Si 결합을 형성시키는 축합 반응으로 반응한다. 이러한 축합 반응은 부산물로서 휘발성 유기 화합물(VOC)을 생성시킨다.
가교결합된 실리콘 중합체는 전자공학용 실런트 또는 캡슐화제로서 사용될 수 있다. 특히, 가교결합된 실리콘 중합체는 발광 다이오드(LED)용 캡슐화제로서 사용될 수 있다. 상기 가교결합된 실리콘 중합체는 전자 부품의 작동을 방해하지 않으므로 바람직할 수 있다. 그러나, 고출력 LED용 캡슐화제로서 사용되기에 충분히 높은 온도 안정성을 나타내는 상기 가교결합된 실리콘 중합체는 높은 굴절률은 갖지 못한다. 이러한 낮은 굴절률은 상기 LED로부터의 광 출력이 상기 LED의 반도체 다이 중의 내부 반사로 인해 감소될 것임을 의미한다.
다량의 휘발성 반응 산물, 예를 들어 축합 경화 가교결합된 실리콘 중합체에 의해 생성되는 탄소-함유 VOC를 발생시키지 않으면서 가교결합된 실리콘 중합체의 제조에 사용하기에 적합한 실록산 화합물이 여전히 필요하다. 높은 굴절률을 나타내고 따라서 높은 굴절률을 나타내는 캡슐화제 물질을 요구하는 용도(예를 들어, LED 캡슐화제 용도)에 사용하기에 보다 적합한 실록산 화합물 및 가교결합된 실리콘 중합체가 또한 여전히 필요하다. 상기 실록산 화합물 및 가교결합된 실리콘 중합체의 제조 방법이 또한 여전히 필요하다. 본원에 개시된 주제는 상기 및 다른 필요성을 다루고자 하는 것이다.
첫 번째 실시태양에서, 본 발명은 다수의 실록산 반복 단위를 포함하는 실록산 화합물을 제공하고, 여기에서 상기 실록산 반복 단위의 약 10 몰% 이상은 사이클로트라이실록산 반복 단위이고, 상기 사이클로트라이실록산 반복 단위는 하기 화학식 I의 구조에 따른 사이클로트라이실록산 반복 단위들로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다:
[화학식 I]
Figure pct00001
상기 식에서,
R1 및 R2는 알킬 기, 치환된 알킬 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되고;
R3 및 R4는 알킬 기, 치환된 알킬 기, 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 알켄다이일 기, 치환된 알켄다이일 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되되,
R3 및 R4 중 하나가 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되는 경우, R3 및 R4 중 다른 하나도 또한 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되고, R3 및 R4는 결합하여 환형 부분을 형성한다.
두 번째 실시태양에서, 본 발명은 실록산 화합물의 제조 방법을 제공하고, 상기 방법은 하기 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 XX의 구조에 따른 하나 이상의 분절을 포함하는 제 1 실록산 화합물을 제공하는 단계:
[화학식 XX]
Figure pct00002
[상기 식에서,
R1 및 R2는 알킬 기, 치환된 알킬 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되고;
R20 및 R21은 수소, 알킬 기, 치환된 알킬 기, 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 알켄다이일 기, 치환된 알켄다이일 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되되,
R20 및 R21 중 단지 하나만이 수소일 수 있고, 추가로 R20 및 R21 중 하나가 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되는 경우, R20 및 R21 중 다른 하나도 또한 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되고, R20 및 R21은 결합하여 환형 부분을 형성하고;
x는 0 또는 임의의 양의 정수이다];
(b) 하기 화학식 XXX의 구조에 따른 유기규소 화합물을 제공하는 단계:
[화학식 XXX]
Figure pct00003
[상기 식에서,
R3 및 R4는 알킬 기, 치환된 알킬 기, 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 알켄다이일 기, 치환된 알켄다이일 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되되,
R3 및 R4 중 하나가 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되는 경우, R3 및 R4 중 다른 하나도 또한 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되고, R3 및 R4는 결합하여 환형 부분을 형성하고;
R30 및 R31은 수소, 알킬 기, 치환된 알킬 기, 아실 기, 및 치환된 아실 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되고;
y는 1 내지 6의 양의 정수이다];
(c) 루이스산 촉매 및 용매를 포함하는 반응상을 제공하는 단계;
(d) 상기 제 1 실록산 화합물 및 상기 유기규소 화합물을 상기 반응상에서, 상기 제 1 실록산 화합물 및 상기 유기규소 화합물이 축합 반응으로 반응하여 제 2 실록산 화합물을 생성시키도록 하는 조건하에서 결합시키고, 상기 제 2 실록산 화합물이 하기 화학식 XL의 구조에 따른 하나 이상의 분절을 포함하는 단계:
[화학식 XL]
Figure pct00004
.
세 번째 실시태양에서, 본 발명은 다수의 실록산 반복 단위를 포함하는 실록산 화합물을 제공하고, 여기에서 상기 실록산 반복 단위의 적어도 일부는 사이클로실록산 반복 단위이고, 상기 사이클로실록산 반복 단위는 하기 화학식 XL의 구조에 따른 사이클로실록산 반복 단위로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다:
[화학식 XL]
Figure pct00005
상기 식에서,
R1 및 R2는 알킬 기, 치환된 알킬 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되고;
R20 및 R21은 수소, 알킬 기, 치환된 알킬 기, 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 알켄다이일 기, 치환된 알켄다이일 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되되,
R20 및 R21 중 단지 하나만이 수소일 수 있고, 추가로 R20 및 R21 중 하나가 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되는 경우, R20 및 R21 중 다른 하나도 또한 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되고, R20 및 R21은 결합하여 환형 부분을 형성하고;
R3 및 R4는 할로알킬 기, 아르알킬 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 및 치환된 헤테로아릴 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되고;
x는 0 또는 임의의 양의 정수이고;
y는 1 내지 6의 양의 정수이다.
네 번째 실시태양에서, 본 발명은 하기 화학식 LXX의 구조에 따른 화합물을 제공한다:
[화학식 LXX]
Figure pct00006
상기 식에서,
R70 및 R71은 할로알킬 기, 아르알킬 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 및 치환된 헤테로아릴 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되고;
c는 0 또는 1 내지 3의 양의 정수이고;
R72, R73, R74, R75, R76, R77, R78, R80, R81, R82, R83, R84, R85, 및 R86은 알킬 기, 치환된 알킬 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되되,
c가 0인 경우, R74 및 R82는 할로알킬 기, 아르알킬 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 및 치환된 헤테로아릴 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다.
다섯 번째 실시태양에서, 본 발명은 가교결합된 실리콘 중합체의 제조 방법을 제공하고, 상기 방법은 하기 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 XL의 구조에 따른 다수의 반복 단위를 포함하는 제 1 실록산 화합물을 제공하는 단계:
[화학식 XL]
Figure pct00007
[상기 식에서,
R1 및 R2는 알킬 기, 치환된 알킬 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되고;
R3 및 R4는 알킬 기, 치환된 알킬 기, 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 알켄다이일 기, 치환된 알켄다이일 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되되,
R3 및 R4 중 하나가 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되는 경우, R3 및 R4 중 다른 하나도 또한 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되고, R3 및 R4는 결합하여 환형 부분을 형성하고;
R20 및 R21은 수소, 알킬 기, 치환된 알킬 기, 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 알켄다이일 기, 치환된 알켄다이일 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되되,
R20 및 R21 중 단지 하나만이 수소일 수 있고, 추가로 R20 및 R21 중 하나가 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되는 경우, R20 및 R21 중 다른 하나도 또한 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되고, R20 및 R21은 결합하여 환형 부분을 형성하고;
x는 0 또는 1 내지 6의 양의 정수이고;
y는 1 내지 6의 양의 정수이다];
(b) 개환 촉매를 제공하는 단계;
(c) 상기 제 1 실록산 화합물 및 상기 개환 촉매를 결합시켜 반응 혼합물을 생성시키는 단계;
(d) 상기 반응 혼합물 중의 상기 성분들을, (i) 상기 개환 촉매가 상기 제 1 실록산 화합물 중의 화학식 XL의 구조에 따른 반복 단위들 중 적어도 일부를 개방시켜 가교결합 기를 형성시키고, (ii) 상기 가교결합 기의 적어도 일부가 상기 제 1 실록산 화합물의 다른 분자와 반응하여 상기 분자들 사이에 가교결합을 생성시키고, 이에 의해 가교결합된 실리콘 중합체를 형성시키도록 하는 조건하에서 반응시키는 단계.
여섯 번째 실시태양에서, 본 발명은 가교결합된 실리콘 중합체를 제조하기 위한 키트를 제공하고, 상기 키트는 제 1 파트 및 제 2 파트를 포함하고, 상기 제 1 파트 및 제 2 파트는, 혼합되어 가교결합된 실리콘 중합체를 생성시키는 시간까지 서로 물리적으로 단리되고, 여기에서:
(a) 상기 제 1 파트는 하기 화학식 XL의 구조에 따른 다수의 반복 단위를 포함하는 제 1 실록산 화합물을 포함하고:
[화학식 XL]
Figure pct00008
[상기 식에서,
R1 및 R2는 알킬 기, 치환된 알킬 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되고;
R3 및 R4는 알킬 기, 치환된 알킬 기, 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 알켄다이일 기, 치환된 알켄다이일 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되되,
R3 및 R4 중 하나가 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되는 경우, R3 및 R4 중 다른 하나도 또한 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되고, R3 및 R4는 결합하여 환형 부분을 형성하고;
R20 및 R21은 수소, 알킬 기, 치환된 알킬 기, 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 알켄다이일 기, 치환된 알켄다이일 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되되,
R20 및 R21 중 단지 하나만이 수소일 수 있고, 추가로 R20 및 R21 중 하나가 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되는 경우, R20 및 R21 중 다른 하나도 또한 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되고, R20 및 R21은 결합하여 환형 부분을 형성하고;
x는 0 또는 1 내지 6의 양의 정수이고;
y는 1 내지 6의 양의 정수이다];
(b) 상기 제 2 파트는 개환 촉매를 포함한다.
일곱 번째 실시태양에서, 본 발명은,
(a) 반도체 결정의 제 1 영역 중에 n-형 반도체 물질, 상기 반도체 결정의 제 2 영역 중에 p-형 반도체 물질, 및 상기 반도체 물질의 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 사이의 경계에 p-n 접합을 포함하는, 반도체 결정;
(b) 상기 반도체 결정의 제 1 영역에 전기 접속된 캐쏘드;
(c) 상기 반도체 결정의 제 2 영역에 전기 접속된 애노드; 및
(d) 상기 반도체 결정을 둘러싸는 캡슐화제 물질
을 포함하는 발광 다이오드를 제공하고, 상기 캡슐화제 물질은 하기 단계들을 포함하는 방법에 의해 제조된 가교결합된 실리콘 중합체를 포함한다:
(i) 하기 화학식 XL의 구조에 따른 다수의 반복 단위를 포함하는 제 1 실록산 화합물을 제공하는 단계:
[화학식 XL]
Figure pct00009
[상기 식에서,
R1 및 R2는 알킬 기, 치환된 알킬 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되고;
R20 및 R21은 수소, 알킬 기, 치환된 알킬 기, 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 알켄다이일 기, 치환된 알켄다이일 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되되,
R20 및 R21 중 단지 하나만이 수소일 수 있고, 추가로 R20 및 R21 중 하나가 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되는 경우, R20 및 R21 중 다른 하나도 또한 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되고, R20 및 R21은 결합하여 환형 부분을 형성하고;
x는 0 또는 1 내지 6의 양의 정수이고;
y는 1 내지 6의 양의 정수이다];
(ii) 개환 촉매를 제공하는 단계;
(iii) 상기 제 1 실록산 화합물 및 상기 개환 촉매를 결합시켜 반응 혼합물을 생성시키는 단계;
(iv) 상기 반응 혼합물 중의 상기 성분들을, (A) 상기 개환 촉매가 상기 제 1 실록산 화합물 중의 화학식 XL의 구조에 따른 반복 단위들 중 적어도 일부를 개방시켜 가교결합 기를 형성시키고, (B) 상기 가교결합 기의 적어도 일부가 상기 제 1 실록산 화합물의 다른 분자와 반응하여 상기 분자들 사이에 가교결합을 생성시키고, 이에 의해 가교결합된 실리콘 중합체를 형성시키도록 하는 조건하에서 반응시키는 단계.
도 1은 본 발명에 따른 발광 다이오드(LED)의 개략적인 횡단면도이다.
하기 정의는 본원 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 몇몇 용어를 정의하기 위해 제공된다.
본원에서 "치환된 알킬 기"라는 용어는, 알칸의 탄소 원자로부터 수소 원자를 제거함으로써, 치환된 알칸으로부터 유도된 1가 작용기를 지칭한다. 이러한 정의에서, "치환된 알칸"이라는 용어는, 비환형 비분지쇄 및 분지쇄 탄화수소로부터 유도된 화합물을 지칭하고, 이때 (1) 상기 탄화수소의 하나 이상의 수소 원자는 비-수소 원자(예컨대, 할로겐 원자) 또는 비-알킬 작용기(예컨대, 하이드록시 기, 아릴 기, 헤테로아릴 기)로 대체되고/되거나, (2) 상기 탄화수소의 탄소-탄소 쇄는 산소 원자(에터에서와 같이) 또는 황 원자(설파이드에서와 같이)에 의해 차단된다.
본원에서 "치환된 사이클로알킬 기"라는 용어는, 사이클로알칸의 탄소 원자로부터 수소 원자를 제거함으로써, 치환된 사이클로알칸으로부터 유도된 1가 작용기를 지칭한다. 이러한 정의에서, "치환된 사이클로알칸"이라는 용어는, 포화된 일환형 및 다환형 탄화수소(측쇄를 포함하거나 포함하지 않음)로부터 유도된 화합물을 지칭하고, 이때 (1) 상기 탄화수소의 하나 이상의 수소 원자는 비-수소 원자(예컨대, 할로겐 원자) 또는 비-알킬 작용기(예컨대, 하이드록시 기, 아릴 기, 헤테로아릴 기)로 대체되고/되거나, (2) 상기 탄화수소의 탄소-탄소 쇄는 산소 원자, 질소 원자, 또는 황 원자에 의해 차단된다.
본원에서 "알켄일 기"라는 용어는, 올레핀의 탄소 원자로부터 수소 원자를 제거함으로써, 비환형 비분지쇄 및 분지쇄 올레핀(즉, 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 탄화수소)으로부터 유도된 1가 작용기를 지칭한다.
본원에서 "치환된 알켄일 기"라는 용어는, 올레핀의 탄소 원자로부터 수소 원자를 제거함으로써, 비환형 치환된 올레핀으로부터 유도된 1가 작용기를 지칭한다. 이러한 정의에서, "치환된 올레핀"이라는 용어는, 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 비환형 비분지쇄 및 분지쇄 탄화수소로부터 유도된 화합물을 지칭하고, 이때 (1) 상기 탄화수소의 하나 이상의 수소 원자는 비-수소 원자(예컨대, 할로겐 원자) 또는 비-알킬 작용기(예컨대, 하이드록시 기, 아릴 기, 헤테로아릴 기)로 대체되고/되거나, (2) 상기 탄화수소의 탄소-탄소 쇄는 산소 원자, 질소 원자, 또는 황 원자에 의해 차단된다.
본원에서 "사이클로알켄일 기"라는 용어는, 올레핀의 탄소 원자로부터 수소 원자를 제거함으로써, 환형 올레핀(즉, 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 비-방향족 일환형 및 다환형 탄화수소)으로부터 유도된 1가 작용기를 지칭한다. 환형 올레핀 중의 탄소 원자는 알킬 기 및/또는 알켄일 기로 치환될 수 있다.
본원에서 "치환된 사이클로알켄일 기"라는 용어는, 환형 올레핀의 탄소 원자로부터 수소 원자를 제거함으로써, 치환된 환형 올레핀으로부터 유도된 1가 작용기를 지칭한다. 이러한 정의에서, "치환된 환형 올레핀"이라는 용어는, 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 비-방향족 일환형 및 다환형 탄화수소로부터 유도된 화합물을 지칭하고, 이때 상기 탄화수소의 하나 이상의 수소 원자는 비-수소 원자(예컨대, 할로겐 원자) 또는 비-알킬 작용기(예컨대, 하이드록시 기, 아릴 기, 헤테로아릴 기)로 대체된다.
본원에서 "헤테로사이클릴 기"라는 용어는, 헤테로환형 화합물의 환형 부분의 원자로부터 수소 원자를 제거함으로써, 헤테로환형 화합물로부터 유도된 1가 작용기를 지칭한다. 이러한 정의에서, "헤테로환형 화합물"이라는 용어는, 2개 이상의 상이한 원소들의 원자로 구성된 고리 구조를 갖는 비-방향족 일환형 및 다환형 화합물로부터 유도된 화합물을 지칭한다. 이러한 헤테로환형 화합물은 또한 하나 이상의 이중 결합을 포함할 수 있다.
본원에서 "치환된 헤테로사이클릴 기"라는 용어는, 화합물의 환형 부분의 원자로부터 수소 원자를 제거함으로써, 치환된 헤테로환형 화합물로부터 유도된 1가 작용기를 지칭한다. 이러한 정의에서, "치환된 헤테로환형 화합물"이라는 용어는, 2개 이상의 상이한 원소들의 원자로 구성된 고리 구조를 갖는 비-방향족 일환형 및 다환형 화합물로부터 유도된 화합물을 지칭하고, 이때 환형 화합물의 하나 이상의 수소 원자는 비-수소 원자(예컨대, 할로겐 원자) 또는 작용기(예컨대, 하이드록시 기, 알킬 기, 아릴 기, 헤테로아릴 기)로 대체된다. 이러한 치환된 헤테로환형 화합물은 또한 하나 이상의 이중 결합을 포함할 수 있다.
본원에서 "치환된 아릴 기"라는 용어는, 고리 탄소 원자로부터 수소 원자를 제거함으로써, 치환된 아렌으로부터 유도된 1가 작용기를 지칭한다. 이러한 정의에서, "치환된 아렌"이라는 용어는, 일환형 및 다환형 방향족 탄화수소로부터 유도된 화합물을 지칭하고, 이때 상기 탄화수소의 하나 이상의 수소 원자는 비-수소 원자(예컨대, 할로겐 원자) 또는 비-알킬 작용기(예컨대, 하이드록시 기)로 대체된다.
본원에서 "치환된 헤테로아릴 기"라는 용어는, 고리 탄소 원자로부터 수소 원자를 제거함으로써, 치환된 헤테로아렌으로부터 유도된 1가 작용기를 지칭한다. 이러한 정의에서, "치환된 아렌"이라는 용어는, 일환형 및 다환형 방향족 탄화수소로부터 유도된 화합물을 지칭하고, 이때 (1) 상기 탄화수소의 하나 이상의 수소 원자는 비-수소 원자(예컨대, 할로겐 원자) 또는 비-알킬 작용기(예컨대, 하이드록시 기)로 대체되고, (2) 상기 탄화수소의 하나 이상의 메타인 기(-C=)는 3가 헤테로원자로 대체되고/되거나, 상기 탄화수소의 하나 이상의 비닐리덴 기(-CH=CH-)는 2가 헤테로원자로 대체된다.
본원에서 "알칸다이일 기"라는 용어는, 알칸으로부터 2개의 수소 원자를 제거함으로써, 알칸으로부터 유도된 2가 작용기를 지칭한다. 이러한 수소 원자들은 알칸 상의 동일한 탄소 원자(에탄-1,1-다이일에서와 같이) 또는 상이한 탄소 원자(에탄-1,2-다이일에서와 같이)로부터 제거될 수 있다.
본원에서 "치환된 알칸다이일 기"라는 용어는, 알칸으로부터 2개의 수소 원자를 제거함으로써, 치환된 알칸으로부터 유도된 2가 작용기를 지칭한다. 이러한 수소 원자들은 치환된 알칸 상의 동일한 탄소 원자(2-플루오로에탄-1,1-다이일에서와 같이) 또는 상이한 탄소 원자(1-플루오로에탄-1,2-다이일에서와 같이)로부터 제거될 수 있다. 이러한 정의에서, "치환된 알칸"이라는 용어는, 치환된 알킬 기의 정의에서 상기 개시된 바와 같은 의미를 갖는다.
본원에서 "알켄다이일 기"라는 용어는, 올레핀으로부터 2개의 수소 원자를 제거함으로써, 비환형 비분지쇄 및 분지쇄 올레핀(즉, 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 탄화수소)으로부터 유도된 2가 작용기를 지칭한다. 이러한 수소 원자들은 올레핀 상의 동일한 탄소 원자(부트-2-엔-1,1-다이일에서와 같이) 또는 상이한 탄소 원자(부트-2-엔-1,4-다이일에서와 같이)로부터 제거될 수 있다.
본원에서 "아실 기"라는 용어는, 카복실산 기로부터 하이드록시 기를 제거함으로써, 알킬 카복실산으로부터 유도된 1가 작용기를 지칭한다. 이러한 정의에서, "알킬 카복실산"이라는 용어는 하나 이상의 카복실산 기를 갖는 비환형 비분지쇄 및 분지쇄 탄화수소를 지칭한다.
본원에서 "치환된 아실 기"라는 용어는, 카복실산 기로부터 하이드록시 기를 제거함으로써, 치환된 알킬 카복실산으로부터 유도된 1가 작용기를 지칭한다. 이러한 정의에서, "치환된 알킬 카복실산"이라는 용어는, 치환된 알칸에 결합된 하나 이상의 카복실산 기를 갖는 화합물을 지칭하고, "치환된 알칸"이라는 용어는 치환된 알킬 기의 정의에서 상기한 바와 같이 정의된다.
첫 번째 실시태양에서, 본 발명은 다수의 실록산 반복 단위를 포함하는 실록산 화합물을 제공한다. 바람직하게 상기 실록산 반복 단위의 적어도 일부는 사이클로트라이실록산 반복 단위이고, 상기 사이클로트라이실록산 반복 단위는 하기 화학식 I의 구조에 따른 반복 단위들로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다:
[화학식 I]
Figure pct00010
상기 화학식 I의 구조에서, R1 및 R2는 알킬 기, 치환된 알킬 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. R3 및 R4는 알킬 기, 치환된 알킬 기, 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 알켄다이일 기, 치환된 알켄다이일 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. R3 및 R4는 또한 함께 결합하여 환형 부분을 형성할 수 있다. 따라서, R3 및 R4 중 하나가 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되는 경우, R3 및 R4 중 다른 하나도 또한 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되고, R3 및 R4는 결합하여 환형 부분을 형성한다. R3 및 R4는 또한 함께 결합하여 환형 부분을 형성할 수 있다. 상기 화학식 I의 구조 및 하기의 구조들에서, 부분 결합(즉 파선에 의해 끊긴 결합)은 인접한 부분들 또는 반복 단위들에 대한 결합을 나타낸다.
바람직한 실시태양에서, R1 및 R2는 C1-C30 알킬 기(예를 들어, C1-C8 알킬 기), C2-C30 알케닐 기(예를 들어, C2-C8 알케닐 기), C1-C30 할로알킬 기(예를 들어, C1-C8 할로알킬 기), C6-C30 아릴 기(예를 들어, C6-C10 아릴 기), C7-C31 아르알킬 기, C3-C9 트라이알킬실록시 기, C8-C26 아릴다이알킬실록시 기, C13-C28 알킬다이아릴실록시 기, 및 C18-C30 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 보다 바람직하게, R1 및 R2는 C1-C8 알킬 기, C1-C8 할로알킬 기, C6-C10 아릴 기, 및 C7-C31 아르알킬 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 가장 바람직하게, R1 및 R2는 C1-C8 알킬 기(예를 들어, 메틸 기)로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다.
바람직한 실시태양에서, R3 및 R4는 C1-C30 알킬 기(예를 들어, C1-C8 알킬 기), C1-C5 알칸다이일 기, C2-C30 알케닐 기(예를 들어, C2-C8 알케닐 기), C2-C5 알켄다이일 기, C1-C30 할로알킬 기(예를 들어, C1-C8 할로알킬 기), C6-C30 아릴 기(예를 들어, C6-C10 아릴 기), C7-C31 아르알킬 기, C3-C9 트라이알킬실록시 기, C8-C26 아릴다이알킬실록시 기, C13-C28 알킬다이아릴실록시 기 및 C18-C30 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 보다 바람직하게, R3 및 R4는 C1-C8 알킬 기, C1-C8 할로알킬 기, C6-C10 아릴 기, 및 C7-C31 아르알킬 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 보다 바람직하게, R3 및 R4는 C6-C10 아릴 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 가장 바람직하게, R3 및 R4는 각각 페닐 기이다.
상기 첫 번째 실시태양의 실록산 화합물은 임의의 적합한 양의 화학식 I의 구조에 따른 실록산 반복 단위를 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 화합물 중의 실록산 반복 단위의 약 10 몰% 이상이 화학식 I의 구조에 따른다. 보다 바람직하게, 상기 화합물 중의 실록산 반복 단위의 약 15 몰% 이상, 약 20 몰% 이상, 약 25 몰% 이상, 약 30 몰% 이상, 약 35 몰% 이상, 약 40 몰% 이상, 약 45 몰% 이상, 약 50 몰% 이상, 약 55 몰% 이상, 약 60 몰% 이상, 약 65 몰% 이상, 약 70 몰% 이상, 약 75 몰% 이상, 약 80 몰% 이상, 약 85 몰% 이상, 또는 약 90 몰% 이상이 화학식 I의 구조에 따른다.
상기 인용된 구조를 갖는 실록산 반복 단위의 백분율은 임의의 적합한 분석 기법에 의해 측정될 수 있다. 예를 들어, 특정 반복 단위 중의 규소 원자의 상대량을 29Si 핵 자기 공명(NMR)을 사용하여 정량분석할 수 있다. 규소 원자의 화학적 이동은 상기 규소 원자가 존재하는 특정 부분 또는 반복 단위에 따라 변한다. 따라서, 상기 실록산 화합물의 NMR 스펙트럼을 사용하여, 상기 화합물 중에 존재하는 상이한 유형의 규소-함유 부분 또는 반복 단위를 측정할 수 있다. 더욱 또한, 상기 NMR 스펙트럼에서 각 피크 아래 면적을 계산하는 경우, 상기 면적 숫자를 사용하여 각각의 상이한 유형의 실록산 부분 또는 반복 단위 중에 존재하는 규소 원자의 상대량을 측정할 수 있다.
상기 첫 번째 실시태양의 실록산 화합물 중에 존재하는 사이클로트라이실록산 반복 단위는 동일한 기본 구조(즉 화학식 I에 따른 구조)를 갖지만, 상기 반복 단위가 모두 반드시 동일한 기로 치환되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 상기 첫 번째 실시태양에 따른 실록산 화합물은 R1, R2, R3 및 R4 치환체의 선택이 상이한 사이클로트라이실록산 반복 단위를 함유할 수 있다.
상기에 나타낸 바와 같이, 상기 첫 번째 실시태양의 실록산 화합물은 화학식 I의 구조에 따른 실록산 단위 이외의 실록산 단위들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 바람직한 실시태양에서, 상기 실록산 화합물은 하기 화학식 X의 구조에 따른 하나 이상의 분절을 포함할 수 있다:
[화학식 X]
Figure pct00011
상기 화학식 X의 구조에서, R10 및 R11은 수소, 알킬 기, 치환된 알킬 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 상기 화학식 X의 구조에서, R10 및 R11 중 단지 하나만이 수소일 수 있다. 보다 바람직하게, R10 및 R11은 C1-C30 알킬 기(예를 들어, C1-C8 알킬 기), C2-C30 알케닐 기(예를 들어, C2-C8 알케닐 기), C1-C30 할로알킬 기(예를 들어, C1-C8 할로알킬 기), C6-C30 아릴 기(예를 들어, C6-C10 아릴 기), C7-C31 아르알킬 기, C3-C9 트라이알킬실록시 기, C8-C26 아릴다이알킬실록시 기, C13-C28 알킬다이아릴실록시 기, 및 C18-C30 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 보다 바람직하게, R10 및 R11은 C1-C8 알킬 기, C1-C8 할로알킬 기, C6-C10 아릴 기, 및 C7-C31 아르알킬 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 가장 바람직하게, R10 및 R11은 C1-C8 알킬 기(예를 들어, 메틸 기)로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다.
또 다른 바람직한 실시태양에서, 상기 첫 번째 실시태양의 실록산 화합물은 하기에 개시하는 하기 화학식 XV 또는 화학식 XL의 구조에 따른 하나 이상의 분절을 추가로 포함한다.
[화학식 XV]
Figure pct00012
상기 구조에서, R1, R3 및 R4는 상술한 기들 중에서 선택된다.
[화학식 XL]
Figure pct00013
상기 화학식 XL의 구조에서, R1, R2, R3 및 R4는 상술한 기들 중에서 선택되고, R20 및 R21은 수소, 알킬 기, 치환된 알킬 기, 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 알켄다이일 기, 치환된 알켄다이일 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 상기 XL의 구조에서, R20 및 R21 중 단지 하나만이 수소일 수 있다. 추가로, R20 및 R21 중 하나가 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되는 경우, R20 및 R21 중 다른 하나도 또한 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되고, R20 및 R21은 결합하여 환형 부분을 형성한다. 변수 x는 0 또는 임의의 양의 정수이고; y는 1 내지 6의 양의 정수이고; x 및 y의 합은 2 이상이다. 바람직한 실시태양에서, x는 0, 1 및 2로 이루어지는 군 중에서 선택되고; y는 1 내지 6의 양의 정수이고; x 및 y의 합은 2 내지 8의 정수이다. 보다 바람직한 실시태양에서, x는 1이고, y는 1이다.
상기 화학식 XL의 구조의 바람직한 실시태양에서, R20은 C1-C30 알킬 기(예를 들어, C1-C8 알킬 기), C2-C30 알케닐 기(예를 들어, C2-C8 알케닐 기), C1-C30 할로알킬 기(예를 들어, C1-C8 할로알킬 기), C6-C30 아릴 기(예를 들어, C6-C10 아릴 기), C7-C31 아르알킬 기, C3-C9 트라이알킬실록시 기, C8-C26 아릴다이알킬실록시 기, C13-C28 알킬다이아릴실록시 기, 및 C18-C30 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 선택된다. 보다 바람직하게, R20은 C1-C8 알킬 기, C1-C8 할로알킬 기, C6-C10 아릴 기, 및 C7-C31 아르알킬 기로 이루어지는 군 중에서 선택된다. 하나의 특히 바람직한 실시태양에서, R20은 C1-C8 알킬 기(예를 들어, 메틸 기)로 이루어지는 군 중에서 선택된다. 또 다른 특히 바람직한 실시태양에서, R20 및 R21 중 적어도 하나는 C6-C30 아릴 기(예를 들어, C6-C10 아릴 기) 및 C7-C31 아르알킬 기로 이루어지는 군 중에서 선택되고, 이때 C6-C10 아릴 기가 보다 바람직하고 페닐 기가 가장 바람직하다.
또 다른 바람직한 실시태양에서, R21은 수소, C1-C30 알킬 기(예를 들어, C1-C8 알킬 기), C2-C30 알케닐 기(예를 들어, C2-C8 알케닐 기), C1-C30 할로알킬 기(예를 들어, C1-C8 할로알킬 기), C6-C30 아릴 기(예를 들어, C6-C10 아릴 기), C7-C31 아르알킬 기, C3-C9 트라이알킬실록시 기, C8-C26 아릴다이알킬실록시 기, C13-C28 알킬다이아릴실록시 기, 및 C18-C30 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 선택된다. 보다 바람직하게, R21은 수소, C1-C8 알킬 기, C1-C8 할로알킬 기, C6-C10 아릴 기, 및 C7-C31 아르알킬 기로 이루어지는 군 중에서 선택된다. 가장 바람직하게, R21은 C1-C8 알킬 기(예를 들어, 메틸 기)로 이루어지는 군 중에서 선택된다.
상기에 도시된 구조들은 단지 실록산 화합물 내의 반복 단위들을 나타낼 뿐이다. 상기 실록산 화합물은 종결기를 추가로 포함한다. 상기 종결기는 실록산 화합물에 대한 임의의 적합한 종결기일 수 있다. 바람직한 실시태양에서, 상기 실록산 화합물은 실릴 종결기를 추가로 포함한다. 적합한 실릴 종결기는 비제한적으로 트라이알킬실릴 기, 예를 들어 트라이메틸실릴 기를 포함한다.
또 다른 바람직한 실시태양에서, 상기 실록산 화합물은 하나 이상의 사이클로실록산 종결기를 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 사이클로실록산 종결기(들)는 하기 화학식 XLV 및 화학식 XLVI로 이루어지는 군 중에서 선택된 구조에 따른다:
[화학식 XLV]
Figure pct00014
[화학식 XLVI]
Figure pct00015
상기 화학식 XLV 및 화학식 XLVI의 구조들에서, R1, R2, R3, R4, R20 및 R21은 상술한 기들 중에서 선택되고, R40은 알킬 기, 치환된 알킬 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기 및 치환된 헤테로아릴 기로 이루어지는 군 중에서 선택된다. 변수 x는 0 또는 임의의 양의 정수이고; y는 1 내지 6의 양의 정수이다. 바람직한 실시태양에서, x는 0, 1 및 2로 이루어지는 군 중에서 선택되고, y는 1 내지 6의 양의 정수이고; x 및 y의 합은 1 내지 8의 정수이다. 상기와 같은 사이클로실록산 종결기의 특히 바람직한 실시태양에서, x는 0이고, y는 1이다.
바람직한 실시태양에서, R40은 C1-C30 알킬 기(예를 들어, C1-C8 알킬 기), C2-C30 알케닐 기(예를 들어, C2-C8 알케닐 기), C1-C30 할로알킬 기(예를 들어, C1-C8 할로알킬 기), C6-C30 아릴 기(예를 들어, C6-C10 아릴 기), C7-C31 아르알킬 기, C3-C9 트라이알킬실록시 기, C8-C26 아릴다이알킬실록시 기, C13-C28 알킬다이아릴실록시 기, 및 C18-C30 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 선택된다. 보다 바람직하게, R40은 C1-C8 알킬 기, C1-C8 할로알킬 기, C6-C10 아릴 기, 및 C7-C31 아르알킬 기로 이루어지는 군 중에서 선택된다. 가장 바람직하게, R40은 C1-C8 알킬 기(예를 들어, 메틸 기)로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다.
상기 첫 번째 실시태양의 실록산 화합물은 임의의 적합한 분자량을 가질 수 있다. 바람직하게, 상기 실록산 화합물은 약 500 mol/g 이상의 분자량을 갖는다. 바람직한 실시태양에서, 상기 실록산 화합물은 약 500,000 mol/g 이하의 분자량을 갖는다.
상기 첫 번째 실시태양의 실록산 화합물은 바람직하게는 적어도 가시 스펙트럼에서 광학적으로 투명하다. 상기 실록산 화합물은 또한 바람직하게는 양호한 안정성(예를 들어, 양호한 열 안정성) 및 다양한 유기 용매, 예를 들어 톨루엔, 자일렌, 테트라하이드로퓨란, 다이클로로메탄 및 아세토나이트릴 중에서 양호한 용해도를 나타낸다.
상기 첫 번째 실시태양의 실록산 화합물을 임의의 적합한 방법에 의해 생성시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 실록산 화합물을 적합한 촉매, 예를 들어 백금 또는 루테늄 촉매의 존재하에서 하이드로실란 및 하이드록시실란의 탈수소화 커플링에 의해 생성시킬 수 있다. 그러나, 두 번째 실시태양에서, 본 발명은 사이클로실록산 반복 단위를 함유하는 실록산 화합물, 예를 들어 상기 첫 번째 실시태양의 실록산 화합물의 생성 방법을 제공한다. 특히, 상기 방법은 (a) 제 1 실록산 화합물을 제공하고; (b) 유기규소 화합물을 제공하고; (c) 루이스산 촉매 및 용매를 포함하는 반응상을 제공하고; (d) 상기 제 1 실록산 화합물 및 상기 유기규소 화합물을 상기 반응상에서, 상기 제 1 실록산 화합물 및 상기 유기규소 화합물이 축합 반응으로 반응하여 제 2 실록산 화합물을 생성시키도록 하는 조건하에서 결합시키는 단계들을 포함한다.
상기 방법에 사용되는 제 1 실록산 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 XX의 구조에 따른 하나 이상의 분절을 포함한다:
[화학식 XX]
Figure pct00016
상기 화학식 XX의 구조에서, R1, R2, R20 및 R21은 상술한 다양한 기들 중에서 선택된다.
상기 방법에 사용되는 제 1 실록산 화합물은 임의의 적합한 종결기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 실록산 화합물은 실릴 종결기, 예를 들어 본 발명의 첫 번째 실시태양의 실록산 화합물과 관련하여 상기에 논의된 것들을 포함할 수 있다. 상기 제 1 실록산 화합물은 하이드라이드-함유 종결기를 또한 포함할 수 있다. 상기와 같은 하이드라이드-함유 종결기가 상기 제 1 실록산 화합물 중에 존재하는 경우, 상기 방법에 의해 생성된 실록산 화합물은 일부 사이클로실록산 종결기, 예를 들어 상술한 화학식 XLV 및 화학식 XLVI에 따른 사이클로실록산 종결기를 함유할 것이다.
상기 방법에 사용되는 유기규소 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 XXX의 구조에 따른다:
[화학식 XXX]
Figure pct00017
상기 XXX의 구조에서, R3 및 R4는 상술한 다양한 기들 중에서 선택되고, R30 및 R31은 수소, 알킬 기, 치환된 알킬 기, 아실 기 및 치환된 아실 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 바람직하게, R30 및 R31은 수소, C1-C30 알킬 기(예를 들어, C1-C8 알킬 기 또는 C1-C4 알킬 기), 및 C1-C30 아실 기(예를 들어, C1-C8 아실 기)로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 가장 바람직하게, R30 및 R31은 각각 수소이다. 변수 y는 양의 정수, 바람직하게는 1 내지 6의 양의 정수이고, 가장 바람직하게는 1이다.
상기 제 1 실록산 화합물 및 상기 유기규소 화합물을 루이스산 촉매 및 용매를 포함하는 반응상에서 결합시킨다. 상기 반응상은 상기 제 1 실록산 화합물의 SiH 작용기와 상기 유기규소 화합물의 SiOR 작용기와의 축합 이외의 반응, 예를 들어 이들 작용기 또는 실록산 결합의 바람직하지 못한 부반응들을 촉진하지 않는 임의의 불활성 용매를 포함할 수 있다. 하이드록실기를 포함하는 용매는 일반적으로 상기 반응상에 대한 용매로서 부적합하다. 상기 제 1 실록산 화합물 및 상기 유기규소 화합물상의 치환체들의 정체에 따라, 목적하는 용매가 변할 수 있다. 독립적으로 또는 혼합물로서 사용될 수 있는 용매는 비제한적으로 지방족 탄화수소(예를 들어, 사이클로헥산, 헵탄 또는 아이소옥탄), 방향족 탄화수소(예를 들어, 톨루엔 또는 자일렌), 및 실록산(예를 들어, 헥사메틸다이실록산, 옥타메틸사이클로테트라실록산, 또는 다른 사이클로실록산)을 포함한다.
상기 반응상은 임의의 적합한 루이스산 촉매를 포함할 수 있다. 바람직한 실시태양에서, 상기 루이스산은 화학식 B(C6HxX5 -x)3(여기에서 x는 0 내지 5이고 X는 독립적으로 F, OCF3, SCF3, R 또는 OR이고, 이때 R은 H, C1-C22 알킬 또는 C6-C22 아릴이다)를 갖는 트라이페닐보란을 포함한다. 사용될 수 있는 다른 촉매는 프리우(Priou) 등의 미국특허 제 6,593,500 호 및 데포쓰(Deforth) 등의 미국특허 출원 공보 제 2003/0139287 호(이들은 본 발명에 참고로 인용된다)에 개시된 것들이다. 상기 루이스산 촉매를 상기 반응 혼합물의 비-반응성상에서의 그의 혼화성을 억제하기 위해서 추가로 변형시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 루이스산 촉매를, 표면에 대한 상기 비반응성 상의 친화성이 없거나 또는 거의 없는 수지에 부착시킬 수 있다.
상기 제 1 실록산 화합물 및 상기 유기규소 화합물을, 이들이 축합 반응으로 반응하여 상기 화학식 XL의 구조에 따른 사이클로실록산 부분을 형성하고 제 2 실록산 화합물을 제공하도록 상기 반응상에서 결합시킨다. 상기 사이클로실록산 부분의 형성은 상기 제 1 실록산 화합물상의 SiH 작용기와 상기 유기규소 화합물상의 SiOR 작용기 간의 축합 반응으로 시작한다. 상기 사이클로실록산 부분은 상기 초기 반응으로부터 생성되는 분자상에 남은 SiOR 작용기가 같은 분자상의 또 다른 SiH 작용기와 축합 반응을 겪을 때 완성된다. 당해 분야의 숙련가들에 의해 이해되는 바와 같이, 상기 사이클로실록산 부분을 생성시키는데 요구되는 후속 반응은 사이클로실록산 부분의 형성을 도출하지 않은 다른 반응들과 또한 경쟁한다. 예를 들어, 상기 초기 반응으로부터 생성되는 분자상에 남은 SiOR 작용기는 또한 상기 제 1 실록산 화합물의 또 다른 분자상의 SiH 작용기와도 축합 반응을 겪을 수 있다. 상기와 같은 분자간 반응의 결과는 화학식 XV(이때 R3 및 R4 기를 갖는 규소 원자에 가장 가까운 부분 결합은 상기 제 1 실록산 화합물의 또 다른 분자로부터 유래되는 부분 중의 규소 원자에 대한 결합을 나타낸다)의 구조에 따른 결합 부분일 것이다. 따라서, 상기 반응을 다른 경쟁하는 분자간 반응들보다 사이클로-축합 반응을 촉진하도록 설계된 조건하에서 수행해야 한다. 이는 일반적으로 준-희석 시스템을 사용함으로써 수행될 수 있다. 본 발명에 사용되는 바와 같은 준-희석 시스템은, 생성물 및 하나 이상의 시약이 반응 용기 중에 고농도로 존재할 수 있지만, 반응상 중에서, 반응성 작용기들은 사이클로실록산 부분을 형성하는데 필요한 제 2 분자간 반응이 임의의 분자간 반응에 비해 매우 빠르도록 하기에 충분히 낮은 농도로, 상기 사이클로실록산 부분의 목적하는 크기 및 그의 치환체의 성질에 따라 종종 매우 낮은 농도로 존재하는 것이다.
상기 반응을 임의의 적합한 온도에서 수행할 수 있다. 상기 반응 온도는 당해 분야의 숙련가에 의해 인식되고 쉽게 측정될 수 있는 바와 같이, 사용되는 시약, 촉매 및 용매에 따라 넓은 범위에 걸쳐, 0 ℃ 이하 내지 100 ℃ 또는 심지어 200 ℃ 초과의 온도로 다양할 수 있다.
일단 반응이 완료되면, 상기 촉매를 바람직하게는 생성물의 안정화를 위해서 상기 생성물로부터 제거하거나 탈활성화시킨다. 상기 생성물 중의 잔류 "활성" 촉매는 상기 사이클로실록산 고리가 개방되게 하여 하기에 개시하는 바와 같이 상기 생성물 중에 가교결합을 형성시키기 시작할 수도 있는 것으로 여겨진다. 상기 촉매를 적합한 흡착제, 예를 들어 산화 알루미늄상에 흡착시키고 이어서 상기 생성물을 여과하여 상기 흡착제를 제거함으로써 상기 촉매를 상기 생성물로부터 제거할 수 있다. 상기 촉매를, 임의의 적합한 루이스 염기, 예를 들어 아민, 포스핀, 또는 포스파이트를 상기 생성물에 가함으로써 탈활성화시킬 수 있다.
세 번째 실시태양에서, 본 발명은 다수의 실록산 반복 단위를 포함하는 실록산 화합물을 제공한다. 바람직하게, 상기 실록산 반복 단위의 적어도 일부는 사이클로실록산 반복 단위이며, 상기 사이클로실록산 반복 단위는 하기 화학식 XL의 구조에 따른 사이클로실록산 반복 단위로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다:
[화학식 XL]
Figure pct00018
상기 화학식 XL의 구조에서, R1, R2, R20 및 R21은 본 발명의 첫 번째 실시태양에 대해 상술한 기들 중에서 선택된다. 변수 x는 0 또는 임의의 양의 정수이고; y는 1 내지 6의 양의 정수이다. 바람직한 실시태양에서, x는 0, 1 및 2로 이루어지는 군 중에서 선택되고; y는 1 내지 6의 양의 정수이고; x 및 y의 합은 1 내지 8의 정수이다. 특히 바람직한 실시태양에서, 상기 반복 단위의 적어도 일부는 x가 0이고, y가 1인 구조를 갖는다. 상기 화학식 XL의 구조에서, R3 및 R4는 할로알킬 기, 아르알킬 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 및 치환된 헤테로아릴 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 바람직한 실시태양에서, R3 및 R4는 C1-C30 할로알킬 기(예를 들어, C1-C8 할로알킬 기), C7-C31 아르알킬 기, C6-C30 아릴 기(예를 들어, C6-C10 아릴 기), 및 C6-C30 치환된 아릴 기(예를 들어, C6-C10 치환된 아릴 기)로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 보다 바람직하게, R3 및 R4는 C1-C8 할로알킬 기, C6-C10 아릴 기, 및 C6-C10 치환된 아릴 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 하나의 바람직한 실시태양에서, R3 및 R4는 C6-C10 아릴 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되고, 페닐 기가 특히 바람직하다. 또 다른 바람직한 실시태양에서, R3 및 R4는 할로알킬 기(예를 들어, C1-C8 할로알킬 기)로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되고, 플루오로알킬 기(예를 들어, C1-C8 플루오로알킬 기)가 특히 바람직하다.
첫 번째 실시태양의 실록산 화합물의 경우와 같이, 상기 세 번째 실시태양의 실록산 화합물은 상술한 화학식 X의 구조에 따른 하나 이상의 분절을 추가로 포함할 수 있다. 상기 세 번째 실시태양의 실록산 화합물은 또한 상술한 화학식 XV의 구조에 따른 하나 이상의 분절을 포함할 수 있다. 상기 실록산 화합물은 또한 임의의 적합한 종결기, 예를 들어 본 발명의 첫 번째 실시태양과 관련하여 상술한 다양한 종결기들을 포함할 수 있다.
상기 세 번째 실시태양의 실록산 화합물을 임의의 적합한 방법, 예를 들어 본 발명의 두 번째 실시태양과 관련하여 상술한 방법에 의해 생성시킬 수 있다.
네 번째 실시태양에서, 본 발명은 하기 화학식 LXX의 구조에 따른 실록산 화합물을 제공한다:
[화학식 LXX]
Figure pct00019
상기 화학식 LXX의 구조에서, R70 및 R71은 할로알킬 기, 아르알킬 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 및 치환된 헤테로아릴 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 변수 c는 0 또는 1 내지 3의 양의 정수이다. R72, R73, R74, R75, R76, R77, R78, R80, R81, R82, R83, R84, R85, 및 R86은 알킬 기, 치환된 알킬 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. c가 0인 경우, R74 및 R82는 할로알킬 기, 아르알킬 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 및 치환된 헤테로아릴 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다.
바람직한 실시태양에서, R70 및 R71은 C1-C30 할로알킬 기(예를 들어, C1-C8 할로알킬 기), C7-C31 아르알킬 기, C6-C30 아릴 기(예를 들어, C6-C10 아릴 기), 및 C6-C30 치환된 아릴 기(예를 들어, C6-C10 치환된 아릴 기)로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 보다 바람직하게, R70 및 R71은 C1-C8 할로알킬 기, C6-C10 아릴 기, 및 C6-C10 치환된 아릴 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 하나의 바람직한 실시태양에서, R70 및 R71은 C6-C10 아릴 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되고, 페닐 기가 특히 바람직하다. 또 다른 바람직한 실시태양에서 R70 및 R71은 할로알킬 기(예를 들어, C1-C8 할로알킬 기)로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되고, 플루오로알킬 기(예를 들어, C1-C8 플루오로알킬 기)가 특히 바람직하다.
바람직한 실시태양에서, R72, R73, R74, R75, R76, R77, R78, R80, R81, R82, R83, R84, R85, 및 R86은 C1-C30 알킬 기(예를 들어, C1-C8 알킬 기), C2-C30 알케닐 기(예를 들어, C2-C8 알케닐 기), C1-C30 할로알킬 기(예를 들어, C1-C8 할로알킬 기), C6-C30 아릴 기(예를 들어, C6-C10 아릴 기), C7-C31 아르알킬 기, C3-C9 트라이알킬실록시 기, C8-C26 아릴다이알킬실록시 기, C13-C28 알킬다이아릴실록시 기, 및 C18-C30 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 보다 바람직하게, R72, R73, R74, R75, R76, R77, R78, R80, R81, R82, R83, R84, R85, 및 R86은 알킬 기(예를 들어, C1-C8 알킬 기), 할로알킬 기(예를 들어, C1-C8 할로알킬 기), 아릴 기(예를 들어, C6-C30 아릴 기), 및 아르알킬 기(예를 들어, C7-C31 아르알킬 기)로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 가장 바람직하게, R72, R73, R75, R76, R77, R78, R80, R81, R83, R84, R85, 및 R86은 알킬 기(예를 들어, C1-C8 알킬 기, 바람직하게는 메틸 기)로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되고, R74 및 R82는 아릴 기(예를 들어, C6-C30 아릴 기, C6-C10 아릴 기, 바람직하게는 페닐 기)로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다.
c가 0인 화학식 LXX에 따른 화합물의 바람직한 실시태양에서, R72, R73, R75, R76, R77, R78, R80, R81, R83, R84, R85, 및 R86은 C1-C30 알킬 기(예를 들어, C1-C8 알킬 기), C2-C30 알케닐 기(예를 들어, C2-C8 알케닐 기), C1-C30 할로알킬 기(예를 들어, C1-C8 할로알킬 기), C6-C30 아릴 기(예를 들어, C6-C10 아릴 기), C7-C31 아르알킬 기, C3-C9 트라이알킬실록시 기, C8-C26 아릴다이알킬실록시 기, C13-C28 알킬다이아릴실록시 기, 및 C18-C30 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 보다 바람직하게, R72, R73, R75, R76, R77, R78, R80, R81, R83, R84, R85, 및 R86은 알킬 기(예를 들어, C1-C8 알킬 기), 할로알킬 기(예를 들어, C1-C8 할로알킬 기), 아릴 기(예를 들어, C6-C30 아릴 기), 및 아르알킬 기(예를 들어, C7-C31 아르알킬 기)로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 가장 바람직하게, R72, R73, R75, R76, R77, R78, R80, R81, R83, R84, R85, 및 R86은 알킬 기(예를 들어, C1-C8 알킬 기, 바람직하게는 메틸 기)로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 상기와 같은 실시태양에서, R74 및 R82는 C1-C30 할로알킬 기(예를 들어, C1-C8 할로알킬 기), C7-C31 아르알킬 기, C6-C30 아릴 기(예를 들어, C6-C10 아릴 기), 및 C6-C30 치환된 아릴 기(예를 들어, C6-C10 치환된 아릴 기)로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 보다 바람직하게, R74 및 R82는 C1-C8 할로알킬 기, C6-C10 아릴 기, 및 C6-C10 치환된 아릴 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 하나의 바람직한 실시태양에서, R74 및 R82는 C6-C10 아릴 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되고, 페닐 기가 특히 바람직하다. 또 다른 바람직한 실시태양에서, R74 및 R82는 할로알킬 기(예를 들어, C1-C8 할로알킬 기)로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되고, 플루오로알킬 기(예를 들어, C1-C8 플루오로알킬 기)가 특히 바람직하다.
상기에 나타낸 바와 같이, 변수 c는 0 또는 1 내지 3의 양의 정수이다. 특히 바람직한 실시태양에서, c는 1이다.
상기 화학식 LXX의 구조에 따른 실록산 화합물을 임의의 적합한 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들어, 상기 실록산 화합물을 상이한 조합의 반응물들을 사용하여 본 발명의 두 번째 실시태양에서 상술한 방법에 의해 생성시킬 수 있다. 특히, c가 양의 정수인 경우, 상기와 같은 방법에 사용되는 제 1 실록산 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 LXXX의 구조에 따르고, 상기 유기규소 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 XC의 구조에 따른다.
[화학식 LXXX]
Figure pct00020
상기 화학식 LXXX의 구조에서, R72, R73, R74, R75, R76, R77 및 R78은 화학식 LXX의 구조와 관련하여 상술한 기들 중에서 선택된다.
[화학식 XC]
Figure pct00021
상기 화학식 XC의 구조에서, R70 및 R71은 화학식 LXX의 구조와 관련하여 상술한 기들 중에서 선택된다. R90 및 R91은 수소, 알킬 기, 치환된 알킬 기, 아실 기, 및 치환된 아실 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 바람직하게, R90 및 R91은 수소, C1-C30 알킬 기(예를 들어, C1-C8 알킬 기 또는 C1-C4 알킬 기), 및 C1-C30 아실 기(예를 들어, C1-C8 아실 기)로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 가장 바람직하게, R90 및 R91은 각각 수소이다. 변수 c는 양의 정수, 바람직하게는 1 내지 3의 양의 정수이고, 가장 바람직하게는 c는 1이다.
당해 분야의 숙련가들에 의해 이해되는 바와 같이, 상기 화학식 LXXX의 구조에 따른 하나 초과의 실록산 화합물을 상기 화학식 LXX의 구조에 따른 화합물의 제조 방법에 사용할 수 있다. 하나 초과의 실록산 화합물이 사용되는 경우, 상기 방법의 생성물은 말단 사이클로실록산기가 상이한 치환체를 갖는 비대칭 화합물을 포함할 것이다. 또한, 화학식 XC의 구조에 따른 하나 초과의 유기규소 화합물을 상기 화학식 LXX의 구조에 따른 화합물의 제조 방법에 사용할 수 있다. 하나 초과의 유기규소 화합물이 사용되는 경우, 상기 방법의 생성물은 말단 사이클로실록산기가 상이한 치환체를 갖는 비대칭 화합물을 포함할 것이다. 상기 화학식 LXX의 화합물의 바람직한 실시태양에서, 상기 화합물은, 상기 화학식 LXXX의 구조에 따른 단지 하나의 실록산 화합물 및 상기 화학식 XC의 구조에 따른 단지 하나의 유기규소 화합물을 사용함으로써 생성될 것이므로 대칭이다.
상기 화학식 LXX의 구조에서 c가 0인 경우, 상기 화합물을, 하기 화학식 CXX의 실록산 화합물을 하기 화학식 CX의 유기규소 화합물과 반응시킴으로써 생성시킬 수 있다.
[화학식 CXX]
Figure pct00022
상기 화학식 CXX의 구조에서, R120은 상기 화학식 LXX에서 c가 0인 경우 R74 및 R82에 대해 상술한 기들 중에서 선택된다.
[화학식 CX]
Figure pct00023
상기 화학식 CX의 구조에서, R100, R101, R102 및 R103은 상기 화학식 LXX에서 c가 0인 경우 R72, R73, R80 및 R81에 대해 상술한 기들 중에서 선택된다.
c가 0인 화학식 LXX의 화합물을 또한 화학식 CXX의 구조에 따른 하나 초과의 실록산 화합물 및/또는 화학식 CX의 구조에 따른 하나 초과의 유기규소 화합물로 생성시킬 수 있다. 상기 화합물들 중 어느 하나를 하나 초과하여 사용하는 경우, 상기 방법의 생성물은 말단 사이클로실록산기가 상이한 치환체를 갖는 비대칭 화합물을 포함할 것이다. c가 0인 상기 화학식 LXX의 화합물의 바람직한 실시태양에서, 상기 화합물은, 상기 화학식 CXX의 구조에 따른 단지 하나의 실록산 화합물 및 상기 화학식 CX의 구조에 따른 단지 하나의 유기규소 화합물을 사용함으로써 생성될 것이므로 대칭이다.
상술한 첫 번째, 세 번째 및 네 번째 실시태양의 실록산 화합물들은 다양한 용도에 적합한 것으로 여겨진다. 예를 들어, 이들 실록산 화합물은 그들의 사이클로실록산 부분에 의해, 가교결합된 실리콘 중합체의 생산에 사용하기에 매우 적합한 것으로 여겨진다. 특히, 상기 첫 번째 및 세 번째 실시태양의 실록산 화합물을 단독으로 또는 다른 실록산 화합물, 예를 들어 화학식 LXX에 따른 실록산 화합물과 함께 사용할 수 있으며, 상기 사이클로실록산 부분을 개방하고 다른 실록산 화합물과 가교결합을 형성하는 적합한 개환 촉매와 반응할 수 있는 것으로 여겨진다. 상기 최종 결과는 가교결합된 실리콘 중합체일 것이다. 임의의 특정한 이론에 얽매이고자 하는 것은 아니지만, 본 발명의 실록산 화합물은 가교결합된 실리콘 중합체의 생산에 사용되는 다른 유형의 실록산 화합물들에 비해 이점을 가질 것으로 여겨진다. 예를 들어, 통상적인 축합 경화 기전에 의해 생성된 가교결합된 실리콘 중합체는 전형적으로, 경화시 휘발성 유기 화합물(VOC)을 방출한다. 이들 VOC는 경화 중합체 중의 새로운 Si-O-Si 결합의 형성을 생성시키는 축합 반응에 의해 생성되는 부산물이다. 대조적으로, 본 발명의 실록산 화합물의 개환 및 가교결합 기전은 상기와 같은 VOC를 부산물로서 생성시키지 않는다. 더욱이, 상기 개환 경화 기전을 비교적 저렴한 물질을 사용하여 개시시키고 전파할 수 있다. 이는 통상적인 하이드로실릴화-경화된 가교결합된 실리콘 중합체 시스템에 사용되는 비교적 값비싼 백금-기재 촉매와는 대조적인 입장이다.
따라서, 다섯 번째 실시태양에서, 본 발명은 가교결합된 실리콘 중합체의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 가교결합된 실리콘 중합체를 제공한다. 상기 방법은 일반적으로 (a) 제 1 실록산 화합물을 제공하고, (b) 개환 촉매를 제공하고, (c) 상기 제 1 실록산 화합물과 상기 개환 촉매를 결합시켜 반응 혼합물을 생성시키고, (d) 상기 반응 혼합물 중의 상기 성분들을 반응시키는 단계를 포함한다.
상기 다섯 번째 실시태양에서, 상기 제 1 실록산 화합물은 다수의 실록산 반복 단위를 포함한다. 바람직하게, 상기 실록산 반복 단위의 적어도 일부는 사이클로실록산 반복 단위이고, 상기 사이클로실록산 반복 단위는 하기 화학식 XL의 구조에 따른 사이클로실록산 반복 단위들로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다:
[화학식 XL]
Figure pct00024
상기 실시태양에서, 상기 화학식 XL의 구조에서, R1, R2, R3, R4, R20 및 R21은 상기 첫 번째 실시태양의 실록산 화합물과 관련하여 상술한 기들 중에서 선택된다. 변수 x는 0 또는 임의의 양의 정수이고; y는 1 내지 6의 양의 정수이다. 바람직한 실시태양에서, x는 0, 1 및 2로 이루어지는 군 중에서 선택되고; y는 1 내지 6의 양의 정수이고; x 및 y의 합은 1 내지 8의 정수이다. 특히 바람직한 실시태양에서, 상기 사이클로실록산 반복 단위의 적어도 일부는 x가 0이고 y가 1인 구조를 가지며, 화학식 I의 구조에 따른 구조를 갖는 사이클로실록산 반복 단위를 제공한다. 상기와 같은 실시태양에서, R1, R2, R3 및 R4는 상기 첫 번째 실시태양의 실록산 화합물에서 화학식 I과 관련하여 상술한 기들 중에서 선택될 수 있다.
상기 첫 번째 실시태양의 실록산 화합물의 경우와 같이, 상기 다섯 번째 실시태양의 방법에 사용되는 실록산 화합물은 상술한 화학식 X의 구조에 따른 하나 이상의 분절을 추가로 포함할 수 있다. 상기 다섯 번째 실시태양의 방법에 사용되는 실록산 화합물은 또한 상술한 화학식 XV의 구조에 따른 하나 이상의 분절을 포함할 수 있다. 상기 실록산 화합물은 또한 임의의 적합한 종결기, 예를 들어 본 발명의 첫 번째 실시태양과 관련하여 상술한 다양한 종결기를 포함할 수 있다.
상기 논의로부터 이끌어낼 수 있는 바와 같이, 상기 다섯 번째 실시태양의 방법에 사용하기에 적합한 실록산 화합물은 비제한적으로 본 발명의 첫 번째 및 세 번째 실시태양과 관련하여 상술한 실록산 화합물들을 포함한다.
본 발명의 상기 다섯 번째 실시태양의 방법은 개환 촉매를 사용하여 가교결합된 실리콘 중합체를 생성시킨다. 상기 개환 촉매는 상기 방법에 사용되는 제 1 실록산 화합물상의 사이클로실록산 부분의 개방을 촉매화할 수 있는 임의의 적합한 화합물일 수 있다. 적합한 촉매들이 예를 들어 문헌[Chapter 1 of the book Silicon -Containing Polymers : The Science and Technology of Their Synthesis and Applications (James et al., Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 2000)], 문헌[Chapter 3 of the book Handbook of Ring - Opening Polymerization (Dubois et al., Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2009)], 미국특허 출원 공보 제 2008/0097064 A1 호(Blanc-Magnard et al.), 문헌[Jaroentomeechai et al. in Inorg. Chem . 2012, 51, 12266-72], 및 문헌[Gilbert et al. in Journal of Polymer Science 1959, XL, 35-58]에 개시되어 있다. 하나의 적합한 부류의 개환 촉매는 하나 이상의 실라놀레이트 또는 실록사놀레이트 부분을 포함하는 화합물들이다. 바람직한 실시태양에서, 상기 개환 촉매를 실록사놀레이트 염(예를 들어, 테트라메틸암모늄 실록사놀레이트), 다이아르알킬실라놀레이트 염(예를 들어, 나트륨 다이메틸페닐실라놀레이트), 및 포스포늄 하이드록사이드(예를 들어, 테트라알킬포스포늄 하이드록사이드)로 이루어지는 군 중에서 선택될 수 있다.
상기 방법 실시태양에서, 상기 실록산 화합물 및 상기 개환 촉매를 결합시켜 반응 혼합물을 형성시킨다. 상기 반응 혼합물은 상기 실록산 화합물 및 상기 개환 촉매 외에 다른 성분들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 반응 혼합물은 적합한 용매 또는 희석제를 포함할 수 있다. 상기 반응 혼합물은 또한 상기 가교결합된 실리콘 중합체의 경화 반응에 참여할 수 있는 실록산 화합물을 포함한, 하나 이상의 추가적인 실록산 화합물들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 실시태양에서, 상기 반응 혼합물은 하기 화학식 LX, 화학식 LXV 및 화학식 LXX로 이루어지는 군 중에서 선택된 구조에 따른 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 상기 화학식 LXX의 구조는 상기에 도시되어 있으며 상기 구조상의 치환체들은 상술한 기들 중에서 선택된다.
[화학식 LX]
Figure pct00025
상기 화학식 LX의 구조에서, R60, R61, R62 및 R63은 알킬 기, 치환된 알킬 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 변수 a는 양의 정수이고; b는 양의 정수이고; a 및 b의 합은 3 내지 5이다. 바람직하게, a 및 b의 합은 3이다. 바람직하게, R60, R61, R62 및 R63은 C1-C30 알킬 기(예를 들어, C1-C8 알킬 기), C2-C30 알케닐 기(예를 들어, C2-C8 알케닐 기), C1-C30 할로알킬 기(예를 들어, C1-C8 할로알킬 기), C6-C30 아릴 기(예를 들어, C6-C10 아릴 기), C7-C31 아르알킬 기, C3-C9 트라이알킬실록시 기, C8-C26 아릴다이알킬실록시 기, C13-C28 알킬다이아릴실록시 기, 및 C18-C30 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 보다 바람직하게, R60, R61, R62 및 R63은 C1-C8 알킬 기, C1-C8 할로알킬 기, C6-C10 아릴 기, 및 C7-C31 아르알킬 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 하나의 특정한 바람직한 실시태양에서, R60 및 R61은 할로알킬 기(예를 들어, C1-C30 할로알킬 기, 바람직하게 C1-C8 할로알킬 기), 아릴 기(예를 들어, C6-C30 아릴 기, C6-C10 아릴 기), 및 아르알킬 기(예를 들어, C7-C31 아르알킬 기)로 이루어지는 군 중에서 선택되고, 이때 아릴 기가 특히 바람직하고 페닐 기가 가장 바람직하다. 또 다른 특히 바람직한 실시태양에서, R62 및 R63은 알킬 기(예를 들어, C1-C30 알킬 기, 바람직하게는 C1-C8 알킬 기)로 이루어지는 군 중에서 선택되고, 이때 메틸 기가 특히 바람직하다.
[화학식 LXV]
Figure pct00026
상기 화학식 LXV의 구조에서, R65 및 R68은 수소, 알킬 기, 치환된 알킬 기, 아실 기, 치환된 아실 기, 트라이알킬실릴 기, 아릴다이알킬실릴 기, 알킬다이아릴실릴 기, 및 트라이아릴실릴 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. R66 및 R67은 알킬 기, 치환된 알킬 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 변수 n은 양의 정수이다. 바람직하게 R65 및 R68은 수소, C1-C30 알킬 기(예를 들어, C1-C8 알킬 기 또는 C1-C4 알킬 기), 및 C1-C30 아실 기(예를 들어, C1-C8 아실 기)로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 가장 바람직하게, R65 및 R68은 각각 수소이다. 바람직하게, R66 및 R67은 C1-C30 알킬 기(예를 들어, C1-C8 알킬 기), C2-C30 알케닐 기(예를 들어, C2-C8 알케닐 기), C1-C30 할로알킬 기(예를 들어, C1-C8 할로알킬 기), C6-C30 아릴 기(예를 들어, C6-C10 아릴 기), C7-C31 아르알킬 기, C3-C9 트라이알킬실록시 기, C8-C26 아릴다이알킬실록시 기, C13-C28 알킬다이아릴실록시 기, 및 C18-C30 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다. 보다 바람직하게, R66 및 R67은 C1-C8 알킬 기, C1-C8 할로알킬 기, C6-C10 아릴 기, 및 C7-C31 아르알킬 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택된다.
상기에 나타낸 바와 같이, 상기 개환 촉매는 상기 실록산 화합물과 반응하여 상기 사이클로실록산 반복 단위의 적어도 일부를 개방시킨다. 상기 생성되는 "개방된" 부분(즉 "개방된" 이전의 사이클로실록산 반복 단위)은 그의 말단 단부상에 또 다른 규소 원자와 반응함으로써 Si-O-Si 결합을 형성할 수 있는 반응성 기를 갖는다. 따라서, 상기 개방된 부분이 상기 제 1 실록산 화합물의 또 다른 분자와 반응하여 Si-O-Si 결합을 형성하는 경우, 이전에 분리된 실록산 분자들간에 가교결합이 생성된다. 상기 방법을 수회 반복함에 따른 최종 결과는 가교결합된 실리콘 중합체이다. 상기 경화 기전을 촉진하기 위해서, 상기 반응 혼합물 및 가교결합된 실리콘 중합체를 고온으로 가열할 수 있다. 더욱이, 상기 반응 혼합물을 바람직하게는 탈기시켜 상기 가교결합된 실리콘 중합체 중의 기포의 형성을 피한다. 상기 반응 혼합물을 당해 분야내에 공지된 임의의 적합한 기법을 사용하여 탈기시킬 수 있다.
본 발명의 가교결합된 실리콘 중합체는 바람직하게는 고온에 노출 후 황색화의 결여 또는 그의 매우 낮은 수준에 의해 입증되는 바와 같이, 비교적 높은 정도의 열 안정성을 나타낸다. 보다 구체적으로, 본 발명의 가교결합된 실리콘 중합체는 바람직하게는 1,000 시간 동안 200 ℃의 온도로 노출 후 황색화를 나타내지 않는다. 본 발명의 가교결합된 실리콘 중합체는 상기 중합체의 제조에 사용되는 특정 조건에 따라 다양한 상이한 경도로 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 가교결합된 실리콘 중합체는 젤이거나 또는 쇼어 D 경도를 나타내는 고체일 수 있다. 본 발명의 가교결합된 실리콘 중합체를 또한 다소 넓은 범위 중에서 선택되는 굴절률을 나타내도록 제조할 수 있다. 상기 중합체의 굴절률은 상기 중합체의 제조에 사용되는 실록산 화합물상의 치환체에 따라 변할 것이다. 특히, 상기 가교결합된 실리콘 중합체는 약 1.35 내지 약 1.6의 굴절률을 나타낼 수 있다. 바람직한 실시태양에서, 상기 가교결합된 실리콘 중합체는 약 1.5 이상 또는 약 1.55 이상(예를 들어, 약 1.57 이상)의 굴절률을 나타낸다.
여섯 번째 실시태양에서, 본 발명은 가교결합된 실리콘 중합체의 제조를 위한 키트를 제공한다. 상기 키트는 제 1 파트 및 제 2 파트를 포함한다. 상기 제 1 파트 및 상기 제 2 파트는 서로 물리적으로 단리되어 각 파트 중에 함유된 성분들의 혼합을 방지한다. 상기 제 1 파트는 상기 가교결합된 실리콘 중합체의 제조 방법과 관련하여 상술한 제 1 실록산 화합물뿐만 아니라 상기와 같은 방법에 사용하기에 적합한 것으로서 상기에 개시된 추가적인 실록산 화합물들 중 임의의 화합물을 포함한다. 상기 제 2 파트는 개환 촉매를 포함한다. 따라서, 상기 제 1 파트 및 상기 제 2 파트를 혼합하는 경우, 상기 실록산 화합물 및 상기 개환 촉매는 상술한 바와 같이 반응하여 가교결합된 실리콘 중합체를 형성시킨다.
상기 키트의 제 1 및 제 2 파트는 다른 성분들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 파트는 하나 이상의 부착 촉진제를 또한 포함할 수 있다. 상기 제 2 파트는 상기 개환 촉매가 분산될 수 있는 매질을 제공하는 실록산 유체를 포함할 수 있다. 상기 제 1 또는 제 2 파트는 또한 상기 시스템의 점도를 조절하기 위해 반응성 또는 비-반응성 희석제를 포함할 수 있다.
상기 키트를 임의의 적합한 형태로 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 키트를, 사용자가 상기 가교결합된 실리콘 중합체를 제조하고자 하는 경우 용기의 내용물(또는 그의 일부)을 제거하여 손으로 혼합하는, 2개의 분리된 별도의 용기 형태로 제공할 수 있다. 한편으로, 상기 키트를 2개의 분리된 챔버를 갖는 튜브의 형태로 제공할 수 있으며, 이때 각 챔버는 상기 제 1 파트 및 상기 제 2 파트 중 하나를 보유한다. 각 챔버는 유출구를 가질 수 있으며, 상기 2개의 유출구는 서로에 근접하여 배치될 수 있다. 따라서, 상기 튜브 중의 내용물을 압착시키는 경우, 각 파트의 내용물은 그들 각각의 유출구로부터 배출되고 표적 표면상에서 혼합된다. 한편으로, 상기 2개의 유출구를, 각 파트의 내용물이 노즐을 나가기 전에 철저히 혼합되도록 설계된 상기 노즐내로 공급할 수 있다.
상술한 가교결합된 실리콘 중합체는 광범위한 용도에 사용하기에 적합한 것으로 여겨진다. 상기 탄성중합체가 통상적인 축합 경화 탄성중합체에 의해 전형적으로 생성되는 VOC를 발생시키지 않는다는 사실 및 상기 실록산 출발 물질상의 몇몇 기(예를 들어, 할로알킬 기, 아르알킬 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 또는 치환된 아릴 기)의 사용을 통해 상기 탄성중합체의 굴절률을 재단할 수 있는 능력을 제공함으로, 상기 탄성중합체는 전자공학에, 예를 들어 발광다이오드(LED)용 캡슐화제로 사용하기에 특히 적합한 것으로 여겨진다. 더욱이, VOC 발생의 결여는 또한 상기 중합체 경화시 발생하는 수축률을 감소시키는 경향이 있는 것으로 여겨지며(전형적으로 수축률은 5% 미만, 바람직하게는 2% 미만이다), 이는 상기 중합체를 실런트 또는 캡슐화제로서 사용하기에 특히 매우 적합하게 한다.
일곱 번째 실시태양에서, 본 발명은 캡슐화제로서 본 발명에 따른 가교결합된 실리콘 중합체(예를 들어, 상술한 방법에 의해 또는 상기 개시된 키트를 사용하여 제조된 가교결합된 실리콘 중합체)를 사용하는 LED를 제공한다. 도 1은 상기와 같은 LED의 단순화된, 개략적인 횡단면도를 제공한다. 상기 LED(100)는 (a) 반도체 결정(102), (b) 상기 반도체 결정(102)에 전기 접속된 캐쏘드(104), (c) 상기 반도체 결정(102)에 전기 접속된 애노드(106), 및 (d) 상기 반도체 결정(102)을 둘러싸는 캡슐화 물질(110)을 포함한다. 상기에 나타낸 바와 같이, 상기 캡슐화 물질(110)은 본 발명에 따른 가교결합된 실리콘 중합체를 포함한다.
상기 반도체 결정은, 전류가 물질을 관통할 때 방사선(예를 들어, 가시광)을 발생시키기에 적합한 임의의 결정성 반도체 물질로 구성될 수 있다. 적합한 반도체 결정은 당해 분야 내에 널리 공지되어 있으며, 갈륨 나이트라이드로부터 제조된 결정이 통상적으로 사용되는 것들 중에 있다. 더욱이, 상기 반도체 결정은 당해 분야 내에 공지된 임의의 적합한 지지체, 예를 들어 규소 카바이드 또는 사파이어상에 놓일 수 있다. 기본적으로, 상기 반도체 결정(102)은 상기 반도체 결정의 제 1 영역(도시 안 됨) 중의 n-형 반도체 물질 및 상기 반도체 물질의 제 2 영역(도시 안 됨) 중의 p-형 반도체 물질을 포함한다. 상기 반도체 물질의 제 1 영역과 제 2 영역 사이의 경계는 p-n 접합을 제공한다.
상기 LED(100)는 상기 반도체 결정(102)의 제 1 영역에 전기 접속된 캐쏘드(104)를 추가로 포함한다. 상기 캐쏘드는 상기 LED에 전력을 공급하는데 필요한 전류를 운반할 수 있는 임의의 적합한 물질(예를 들어, 금속)일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 반도체 결정(102)은 캐쏘드(104)를 향해 부착되어 상기 제 1 영역에 전기 접속을 제공할 수 있다. 한편으로, 상기 캐쏘드는 애노드에 관하여 하기에 논의되는 바와 같이, 적합한 결합선에 의해 상기 반도체 결정에 접속될 수 있다. 상기 애노드(106)는 상기 반도체 결정(102)의 제 2 영역에 전기 접속된다. 상기 애노드는 상기 LED에 전력을 공급하는데 필요한 전류를 운반할 수 있는 임의의 적합한 물질(예를 들어, 금속)일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 애노드(106)는 적합한 결합선(108)에 의해 상기 반도체 결정의 제 2 영역에 전기 접속될 수 있다. 상기 결합선은 상기 전류를 상기 애노드로부터 상기 반도체 물질의 제 2 영역으로 운반할 수 있는 임의의 적합한 물질 캔(예를 들어, 금속)일 수 있다.
상기에 나타낸 바와 같이, 상기 LED(100)는 상기 반도체 결정(102)을 둘러싸는 캡슐화제 물질(110)을 추가로 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 캡슐화제(110)는 또한 상기 캐쏘드(104) 및 애노드(106)를, 상기 둘이 상기 반도체 결정(102)으로부터 분리되는 경우 둘러쌀 수 있으나, 필요하지는 않다. 상기 캡슐화제 물질은 2가지 기본적인 기능을 제공한다. 첫 번째, 상기 물질은 상기 반도체 결정 및 상기 결정에 대한 전기 접속이 외부의 힘 또는 오염물질에 의해 손상되는 것을 방지한다. 두 번째, 상기 캡슐화 물질은 상기 반도체 결정의 높은 굴절률 물질과 상기 LED를 둘러싸는 낮은 굴절률 공기 간의 전이를 제공한다. 당해 분야의 숙련가들에 의해 공지된 바와 같이, 상기 반도체 결정과 상기 주변 공기간의 비교적 큰 굴절률 차이는 상기 LED내의 내부 광반사를 유도한다. 이러한 내부 반사는, 상기 반도체 결정으로부터 달아나고 상기 LED에 의해 방출되는 빛의 양을 감소시킨다. 중간 굴절률(즉, 상기 반도체 결정의 높은 굴절률과 공기의 굴절률 사이의 굴절률)을 갖는 매질을 제공함으로써, 상기 캡슐화제 물질은 상기 반도체 결정내로 내부 역 반사되는 빛의 양을 감소시키고, 이에 의해 상기 LED에 의해 방출되는 빛의 양을 증가시킬 수 있다.
상기에 나타낸 바와 같이, 상기 캡슐화제 물질은 바람직하게는 본 발명에 따른 가교결합된 실리콘 중합체를 포함한다. 특히, 상기 캡슐화제 물질은 바람직하게는 상기 가교결합된 실리콘 중합체상에 존재하는 작용기들의 적어도 일부가 할로알킬 기, 아르알킬 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 및 치환된 아릴 기(이때 할로알킬 기, 아릴 기 및 아르알킬 기가 특히 바람직하다)로 이루어지는 군 중에서 선택되는 가교결합된 실리콘 중합체를 포함한다. 상기와 같은 가교결합된 실리콘 중합체의 제조 방법은 상기에 개시되어 있다. 이들 기의 존재가, 개선된 전이를 제공하고 상기 LED내로의 내부 역반사량을 낮추는 보다 높은 굴절률을 갖는 가교결합된 실리콘 중합체를 제공하는 것으로 여겨진다.
상기 캡슐화제 물질은 본 발명의 가교결합된 실리콘 중합체 외에 다른 성분들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 캡슐화제 물질은 상기 LED에 의해 방출되는 빛의 파장을 변형시키기 위해서 인광체를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 인광체는 상기 반도체 결정에 의해 생성되는 빛의 일부를 상이한 파장으로 전환시킨다. 임의의 적합한 인광체 또는 인광체들의 조합을 사용할 수 있다. 적합한 인광체는 당해 분야에 널리 공지되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, LED(100)는 내부 소자들을 둘러싸는 커버 또는 렌즈(112)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 커버 또는 렌즈는 상기 LED의 내부 소자들을 추가로 보호하는 작용을 할 수 있으며 또한 상기 LED에 의해 발생하는 빛을 집중시키는 작용을 할 수 있다.
하기의 실시예들은 상술한 주제를 추가로 예시하지만, 물론 그의 범위를 어떠한 식으로도 제한하는 것으로 해석해서는 안 된다.
실시예 1
본 실시예는 사이클로실록산 반복 단위를 포함하는 본 발명에 따른 실록산 화합물의 제조를 설명한다.
54 g의 다이페닐실란다이올(250 mmol), 200 ㎎의 트리스(펜타플루오로페닐)보란(0.391 mmol), 및 1000 ㎖의 자일렌을 실온 및 아르곤하에서 자기 교반 막대가 구비된 3목 2 ℓ 플라스크에 가하였다. 격렬히 교반하면서, 36.45 g의 α,ω-비스(트라이메틸실록시)폴리메틸하이드로실록산(607.5 mmol[Si-H], 평균 Mn = 1700 - 3200) 및 18 ㎖의 자일렌의 혼합물을 실온에서 주사기 펌프를 사용하여 17시간에 걸쳐 서서히 가하였다. 상기 첨가 동안 기포가 형성되었다. 첨가후에, 상기 용액을 1시간 동안 추가로 교반하였다. 이어서 대략 74 g의 중성 산화 알루미늄을 상기 용액에 가하고, 상기 혼합물을 밤새 정치시켰다. 이어서 상기 용액을 프릿화된 필터를 통해 여과하였다. 이어서 상기 여액 중의 용매를 고 진공하에서 제거하여 점착성 백색 생성물을 제공하였다. 이어서 상기 점착성 백색 생성물을 실온에서 12시간 동안 200 ㎖ 에탄올 중에 담갔다. 이어서 상기 에탄올을 진공하에서 제거하고, 점착성 검을 수득하였다. 이어서 상기 검을 대략 100 ㎖의 다이에틸 에테르에 용해시켰다. 이어서 상기 에테르 용액을 400 ㎖의 헥사메틸다이실록산의 교반 용액에 가하였으며 첨가 중에 침전물이 형성되었다. 이어서 상기 용액을 경사분리하고, 침전물을 진공하에서 건조시켜 임의의 잔류 용매를 제거하고 85 g의 생성물(약 94% 수율)을 제공하였다. GPC(THF, 실온, 폴리스타이렌에 의해 교정): Mn = 5049, PD = 29.3; NMR: 1H NMR (ppm, CDCl3) δ 7.65 (넓은 다중 피크, 4H), 7.30 (넓은 다중피크, 6H), 0.07 (넓은 다중 피크, 6H) 31C NMR (ppm, CDCl3) δ 134 (다중 피크), 130 (다중 피크) 128 (다중 피크) -3 (다중 피크) 29Si NMR (ppm, CDCl3) δ 8.8 (O-TMS), -37.1(다중 피크, D3 고리 중의 -O-SiPh2-O-), -46 (다중 피크, 비-D3 형태 중의 -O-SiPh2-O-), -56.9 (D3 고리 중의 Me-SiO3-), -66.1 (비-D3 고리 중의 Me-SiO3-); IR: 2956, 1592, 1429, 1269, 1227, 1122, 990, 906, 843, 773, 695.
실시예 2
본 실시예는 사이클로실록산 반복 단위를 포함하는 본 발명에 따른 실록산 화합물의 제조를 설명한다.
80 ㎎의 트리스(펜타플루오로페닐)보란(0.156 mmol), 및 150 ㎖의 자일렌을 아르곤하에서 자기 교반 막대가 구비된 3목 플라스크에 가하였다. 상기 용액의 온도를 60 ℃에서 유지시켰다. 격렬히 교반하면서, 12 g의 α,ω-비스(트라이메틸실록시)폴리메틸하이드로실록산(200 mmol[Si-H], 평균 Mn = 1700 - 3200), 22 g의 다이메톡시다이페닐실란(90 mmol) 및 15 ㎖의 자일렌의 혼합물을 3시간에 걸쳐 서서히 가하였다. 상기 첨가 동안 기포가 형성되었다. 첨가후에, 상기 반응을 추가로 2시간 동안 60 ℃에서 및 0.5시간 동안 120 ℃에서 속행하였다. 이어서 상기 용액을 실온으로 냉각시키고, 41 ㎎의 트라이페닐포스핀(0.156 mmol)을 가하였다. 이어서 상기 용매를 진공하에서 제거하여 대략 30 g의 고도로 점성인 액체(약 96% 수율)를 제공하였다. 상기 생성물 중에 대략 6%(몰%) Si-H 및 5%(몰%) Si-OMe 잔사가 존재하였다. Mn = 4109, PD = 14.4; 1H NMR (ppm, CDCl3) δ 7.60 (넓은 다중 피크, 4H), 7.25 (넓은 다중 피크, 6H), 0.00 (넓은 다중 피크, 6H 29Si NMR (ppm, CDCl3) δ 10, -37, -47, -57, -67; IR 2969, 1429, 1269, 1121, 988, 904, 846, 772, 695.
실시예 3
본 실시예는 사이클로실록산 반복 단위를 포함하는 본 발명에 따른 실록산 화합물의 제조를 설명한다.
80 ㎎의 트리스(펜타플루오로페닐)보란(0.156 mmol) 및 150 ㎖의 자일렌을 아르곤하에서 자기 교반 막대가 구비된 3목 플라스크에 가하였다. 상기 용액의 온도를 60 ℃에서 유지시켰다. 격렬히 교반하면서, 12 g의 α,ω-비스(트라이메틸실록시)폴리메틸하이드로실록산(200 mmol[Si-H], 평균 Mn = 1700 - 3200), 12 g의 다이메톡시다이메틸실란(100 mmol)의 혼합물을 4시간에 걸쳐 서서히 가하였다. 상기 첨가 동안 기포가 형성되었다. 첨가후에, 상기 반응을 추가로 1시간 동안 60 ℃에서 유지시켰다. 이어서 상기 용액을 실온으로 냉각시키고, 18 g의 Al2O3을 가하였다. 상기 혼합물을 밤새 방치시켰다. 이어서 상기 혼합물을 여과하고 용매를 진공하에서 제거하여 대략 20 g의 투명하고 점착성인 액체(약 95% 수율)를 제공하였다. 상기 생성물 중에 대략 6%(몰%) Si-H 및 9%(몰%) Si-OMe 잔사가 존재하였다. Mn = 4249, PD = 8.5; 1H NMR (ppm, CDCl3) δ 0.00 (넓은, 12H); 29Si NMR (ppm, CDCl3) δ 8, -8, -11, -19, -21, -54, -58, -67; IR 2964, 1264, 1002,907, 849, 760, 702.
실시예 4
본 실시예는 사이클로실록산 반복 단위를 포함하는 본 발명에 따른 실록산 화합물의 제조를 설명한다.
54.08 g의 다이페닐실란다이올(250 mmol), 200 ㎎의 트리스(펜타플루오로페닐)보란(0.391 mmol), 및 1000 ㎖의 자일렌을 실온 및 아르곤하에서 자기 교반 막대가 구비된 3목 플라스크에 가하였다. 격렬히 교반하면서, 68.5 g의 트라이메틸실록시-종결된 메틸하이드로실록산-다이메틸실록산 공중합체(500 mmol[Si-H], 평균 Mn = 680)를 주사기 펌프를 사용하여 24시간에 걸쳐 서서히 가하였다. 상기 첨가 동안 기포가 형성되었다. 첨가후에, 상기 반응 온도를 60 ℃로 상승시키고, 4.5시간 동안 교반하였다. IR은 잔류 Si-H가 없음을 가리켰다. 이어서, 78 g의 중성 산화 알루미늄을 상기 용액에 가하였다. 1시간 후에, 상기 용액을 여과하고, 상기 여액 중의 용매를 고진공하에서 제거하여 점착성 액체(17.5 g, 약 96% 수율)를 제공하였다. 상기 생성물의 굴절률은 589.3 ㎚에서 1.4965이었다. Mn = 3543, PD = 1.9; 1H NMR (ppm, CDCl3) δ 7.60 (넓은 다중 피크, 4H), 7.30 (넓은 다중 피크, 6H), 0.00 (넓은 다중 피크, 19H); 31C NMR (ppm, CDCl3) δ 134 (다중 피크), 130 (다중 피크), 127 (다중 피크), 0, (다중 피크), -3 (다중 피크); 29Si NMR (ppm, CDCl3) δ 9, -20, -36, -47, -57, -66; IR 2962, 1429, 1262, 1006, 842, 792, 697.
실시예 5
본 실시예는 화학식 LXX의 구조에 따른 실록산 화합물의 제조를 설명한다.
50 ㎖의 자일렌, 0.04 g의 트리스(펜타플루오로페닐)보란(0.078 mmol) 및 5.4 g의 다이페닐실란다이올(25 mmol)을 아르곤하에서 자기 교반 막대가 구비된 3목 플라스크에 가하였다. 격렬히 교반하면서, 5.50 g의 페닐트리스(다이메틸실록시)실란(16.7 mmol) 및 2.75 g의 자일렌의 혼합물을 상기 플라스크에 50 ℃에서 3시간에 걸쳐 서서히 가하였다. 상기 첨가 동안 기포가 형성되었다. 상기 첨가 후에, 상기 반응 혼합물을 Si-H가 IR에 의해 검출되지 않을 때까지(대략 1시간) 50 ℃에서 가열하였다. 이어서 상기 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 9 g의 산화 알루미늄을 가하였다. 실온에서 밤새 정치시킨 후에, 상기 반응 혼합물을 여과하고, 용매를 감압하에서 제거하여 투명한 액체(10.5 g, 약 95% 수율)를 제공하였다. MALDI-TOF는 분자량을 입증하였다((M+K+) 계산치: 1335, 실측치: 1335). GPC 결과 중에 2개의 인접한 피크가 존재하였으며, 이는 2개의 이성질체가 존재함을 암시하였다. 1H NMR (ppm, CDCl3) δ 7.60 (다중 피크, 16H), 7.30 (다중 피크, 24H), 0.08 (다중 피크, 36H) 31C NMR (ppm, CDCl3) δ 134 (다중 피크), 130 (다중 피크), 128 (다중 피크), 1(다중 피크) 29Si NMR (ppm, CDCl3) δ -17, -19, -46, -48, -79; IR 2962, 1429, 1259, 1009, 839, 797, 742, 695, 597.
실시예 6
본 실시예는 본 발명에 따른 가교결합된 실리콘 중합체의 제조를 설명한다.
0.2 g의 본 발명에 따른 폴리사이클로실록산의 2 g의 THF 용액 및 0.6 g의 1,1-다이페닐-3,3,5,5-테트라메틸사이클로트라이실록산의 2.5 g의 THF 용액을 혼합하였다. 이어서 0.196 g의 THF 중의 0.048 ㎎의 테트라메틸암모늄 실록사놀레이트(60 ppm, 젤레스트(Gelest) 카탈로그 SIT7502.0)를 상기 혼합물에 가하였다. 이어서 상기 용액을 잘 진탕시키고, 용매를 진공하에서 제거하여 백색 고체를 제공하였다. 이어서 상기 고체를 75 ℃에서 2시간, 125 ℃에서 18시간, 및 150 ℃에서 2시간 동안 가열하여 충분히 경화시켰다. 상기 생성되는 가교결합된 실리콘 중합체는 대략 39의 쇼어 A 경도 및 400 ㎚에서 97%의 투명도를 가졌다.
실시예 7
본 실시예는 본 발명에 따른 상이한 가교결합된 실리콘 중합체의 제조 및 상기 중합체에 의해 나타난 상이한 성질들을 설명한다.
4개의 가교결합된 실리콘 중합체(샘플 7A 내지 7D)를 실시예 6에 개략된 일반적인 과정에 따라 제조하였으며, 이때 상기 폴리사이클로실록산 화합물, 및 존재하는 경우, 1,1-다이페닐-3,3,5,5-테트라메틸사이클로트라이실록산의 비는 표 1에 설명된 바와 같이 변하였다. 표 1은 또한 상기 생성되는 중합체들의 경도를 나열한다.
샘플 7A 내지 7D의 제조에 사용되는 시약 및 경도
샘플 폴리사이클로실록산:1,1-다이페닐-3,3,5,5-테트라메틸사이클로트라이실록산의 중량비 쇼어 경도
7A 1:0 >100 (A)
7B 1:1.5 80 (A)
7C 1:3 30 (A)
7D 1:6 16 (A)
실시예 8
본 실시예는 본 발명에 따른 가교결합된 실리콘 중합체의 제조를 설명한다.
0.5 g의 실시예 1의 폴리(사이클로)실록산 및 1.5 g의 페닐메틸사이클로테트라실록산을 THF에 용해시켰다. 이어서, THF 중의 0.12 ㎎의 테트라메틸암모늄 실록사놀레이트(60 ppm, 젤레스트 카탈로그 SIT7502.0)를 상기 혼합물에 가하였다. 이어서 상기 용액을 잘 진탕시키고, 용매를 진공하에서 제거하여 투명한 액체를 제공하였다. 이어서 상기 액체를 125 ℃에서 16시간 동안 가열하여 연질 탄성중합체로 경화시켰다. 상기 생성되는 탄성중합체는 대략 20의 쇼어 A 경도를 가졌다.
실시예 9
본 실시예는 본 발명에 따른 가교결합된 실리콘 중합체의 제조를 설명한다.
0.05 g의 실시예 1의 폴리(사이클로)실록산 및 0.15 g의 페닐메틸사이클로테트라실록산(젤레스트 카탈로그 번호 SIP6737-100g)을 THF에 용해시켰다. 이어서, THF 중의 0.012 ㎎의 나트륨 다이메틸페닐실라놀레이트(60 ppm, 시그마 알드리치, 카탈로그 번호 673269-1G)를 상기 혼합물에 가하였다. 상기 용액을 잘 진탕시키고, 용매를 진공하에서 제거하여 투명한 액체를 제공하였다. 이어서 상기 액체를 75 ℃에서 40분 및 150 ℃에서 4시간 동안 가열하여 연질 탄성중합체로 경화시켰다.
실시예 10
본 실시예는 본 발명에 따른 가교결합된 실리콘 중합체의 제조를 설명한다.
2 g의 실시예 5의 화합물을 THF에 용해시키고, 이어서 1.2 ㎎의 테트라메틸암모늄 실록사놀레이트(600 ppm, 젤레스트 카탈로그 SIT7502.0)를 상기 용액에 가하였다. 이어서 THF를 제거하여 투명한 액체를 제공하였다. 이어서 상기 액체를 75 ℃에서 1시간 및 120 ℃에서 5시간 동안 가열하여 매우 연질의 탄성중합체로 경화시켰다. 이어서 상기 촉매를 150 ℃에서 1시간 동안 가열하여 제거하였다. 상기 탄성중합체는 대략 0의 쇼어 A 경도를 가졌다. 또 다른 실험에서, 0.67 g의 실시예 1의 폴리사이클로실록산 및 1.33 g의 실시예 5의 화합물을 유사한 방식으로 경화시켜 대략 50의 쇼어 A 경도를 갖는 탄성중합체를 제공하였다.
본 발명에 인용된 공보, 특허 출원 및 특허를 포함한 모든 참고문헌들은, 각각의 참고문헌이 개별적이고 구체적으로 참고로 인용됨을 가리키고 그들의 내용 전체가 본 발명에 설명된 바와 동일한 정도로 본 발명에 참고로 인용된다.
본원의 주제를 개시함과 관련하여(특히 하기의 특허청구범위와 관련하여) 단수형 용어 및 유사한 지시어의 사용은 본 발명에서 달리 지적하거나 문맥상 명백히 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. "포함하는", "갖는", "구성하는" 및 "함유하는"이란 용어들은 달리 나타내지 않는 한 열린 용어(즉 "비제한적으로 포함하는"을 의미하는)로서 해석되어야 한다. 본 발명에서 값의 범위의 인용은 본 발명에서 달리 나타내지 않는 한 단지 상기 범위내에 있는 각각의 별도의 값들을 개별적으로 지칭하는 속기 방법으로서 제공되고, 각각의 별도의 값은 상기 값이 본 발명에서 개별적으로 인용되는 것처럼 명세서에 인용된다. 본 발명에 개시된 모든 방법들은 본 발명에서 달리 나타내거나 문맥상 달리 명백히 반박되지 않는 한, 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다. 본 발명에 제공된 모든 실시예, 또는 예시적인 언어들(예를 들어, "와 같은")의 사용은 단지 본원의 주제를 보다 양호하게 설명하고자 하는 것이며 달리 청구되지 않는 한 상기 주제의 범위에 대한 제한을 주장하는 것은 아니다. 명세서의 언어를, 임의의 특허청구되지 않은 요소를 본 발명에 개시된 주제의 실시에 필수적인 것으로서 나타내는 것으로 해석해서는 안 된다.
본원의 주제의 바람직한 실시태양을, 특허청구된 주제를 수행하기 위해 발명자들에게 공지된 최선의 방식을 포함하여 본 발명에 개시한다. 상기 바람직한 실시태양들의 변화는 상기 명세서의 판독시 당해 분야의 통상적인 숙련가들에게 자명해질 수 있다. 발명자들은 숙련가들이 상기와 같은 변화를 적합하게 사용할 것으로 예상하고, 발명자들은 본 발명에 개시된 주제를 본 발명에 구체적으로 개시된 것과는 다르게도 실시하고자 한다. 따라서, 본 명세서는 적용가능한 법에 의해 허가시 여기에 첨부된 특허청구범위에 인용된 주제의 모든 변형 및 등가물을 포함한다. 더욱이, 상술한 요소들의 모든 가능한 변화의 임의의 조합들은 본 발명에서 달리 나타내지 않는 한 또는 문맥상 달리 명백히 반박되지 않는 한 본 명세에 의해 포함된다.

Claims (16)

  1. 다수의 실록산 반복 단위를 포함하는 실록산 화합물로, 상기 실록산 반복 단위의 적어도 일부가 사이클로실록산 반복 단위이고, 상기 사이클로실록산 반복 단위가 하기 화학식 XL의 구조에 따른 사이클로실록산 반복 단위로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되는, 실록산 화합물:
    [화학식 XL]
    Figure pct00027

    상기 식에서,
    R1 및 R2는 알킬 기, 치환된 알킬 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되고;
    R20 및 R21은 수소, 알킬 기, 치환된 알킬 기, 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 알켄다이일 기, 치환된 알켄다이일 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기, 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되되,
    R20 및 R21 중 단지 하나만이 수소일 수 있고, 추가로 R20 및 R21 중 하나가 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되는 경우, R20 및 R21 중 다른 하나도 또한 알칸다이일 기, 치환된 알칸다이일 기, 알켄다이일 기, 및 치환된 알켄다이일 기로 이루어지는 군 중에서 선택되고, R20 및 R21은 결합하여 환형 부분을 형성하고;
    R3 및 R4는 할로알킬 기, 아르알킬 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기 및 치환된 헤테로아릴 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되고;
    x는 0 또는 임의의 양의 정수이고;
    y는 1 내지 6의 양의 정수이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    R3 및 R4가 할로알킬 기 및 아릴 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되는 실록산 화합물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    R3 및 R4가 아릴 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되는 실록산 화합물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    R3 및 R4가 페닐 기인 실록산 화합물.
  5. 제 2 항에 있어서,
    R3 및 R4가 할로알킬 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되는 실록산 화합물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    R3 및 R4가 플루오로알킬 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되는 실록산 화합물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    하기 화학식 X의 구조에 따른 하나 이상의 분절을 또한 포함하는 실록산 화합물:
    [화학식 X]
    Figure pct00028

    상기 식에서,
    R10 및 R11은 수소, 알킬 기, 치환된 알킬 기, 사이클로알킬 기, 치환된 사이클로알킬 기, 알케닐 기, 치환된 알케닐 기, 사이클로알케닐 기, 치환된 사이클로알케닐 기, 헤테로사이클릴 기, 치환된 헤테로사이클릴 기, 아릴 기, 치환된 아릴 기, 헤테로아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 트라이알킬실록시 기, 아릴다이알킬실록시 기, 알킬다이아릴실록시 기 및 트라이아릴실록시 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되되, R10 및 R11 중 단지 하나만이 수소일 수 있다.
  8. 제 1 항에 있어서,
    R1 및 R2가 알킬 기 및 아릴 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되는 실록산 화합물.
  9. 제 8 항에 있어서,
    R1 및 R2가 알킬 기로 이루어지는 군 중에서 독립적으로 선택되는 실록산 화합물.
  10. 제 9 항에 있어서,
    R1 및 R2가 메틸 기인 실록산 화합물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    실릴 종결기를 또한 포함하는 실록산 화합물.
  12. 제 1 항에 있어서,
    x가 0, 1 또는 2인 실록산 화합물.
  13. 제 12 항에 있어서,
    x가 0인 실록산 화합물.
  14. 제 1 항에 있어서,
    y가 1, 2 또는 3인 실록산 화합물.
  15. 제 14 항에 있어서,
    y가 1인 실록산 화합몰.
  16. 제 1 항에 있어서,
    x가 0이고, y가 1인 실록산 화합물.
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