KR20170042476A - 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물 및 그의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
[과제] 분지 구조를 갖는 신규의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물 및 그의 제조 방법을 제공한다.
[해결 수단] 하기 일반식 (1)
Ma- 1MR a - 2Db - 1DR b - 2Tc - 1TR c - 2Qd - 1 (1)
(식 중, M=R1 3SiO0.5, MR=R1 2R2SiO0.5, D=R1 2SiO, DR=R2R1SiO, T=R1SiO1.5, TR=R2SiO1.5, Q=SiO2이고, R1은 탄소수 1 내지 30의 알킬기 등으로부터 선택되는 기이고, R2는 수소 원자 등으로부터 선택되는 기이고, a-1은 1 이상의 정수, b-1 및 c-1은 각각 0 이상의 정수이고, a-2, b-2, c-2 및 d-1은 각각 0 또는 1이다. 단, c-1, c-2 및 d-1이 동시에 0이 되는 일은 없으며, a-2, b-2 및 c-2의 합계는 1이고, b-1=0일 때, a-1은 2 이상이고 c-1과 d-1의 합계는 1 이상이다)로 표시되고, 성상으로서 액상인 화합물.
[해결 수단] 하기 일반식 (1)
Ma- 1MR a - 2Db - 1DR b - 2Tc - 1TR c - 2Qd - 1 (1)
(식 중, M=R1 3SiO0.5, MR=R1 2R2SiO0.5, D=R1 2SiO, DR=R2R1SiO, T=R1SiO1.5, TR=R2SiO1.5, Q=SiO2이고, R1은 탄소수 1 내지 30의 알킬기 등으로부터 선택되는 기이고, R2는 수소 원자 등으로부터 선택되는 기이고, a-1은 1 이상의 정수, b-1 및 c-1은 각각 0 이상의 정수이고, a-2, b-2, c-2 및 d-1은 각각 0 또는 1이다. 단, c-1, c-2 및 d-1이 동시에 0이 되는 일은 없으며, a-2, b-2 및 c-2의 합계는 1이고, b-1=0일 때, a-1은 2 이상이고 c-1과 d-1의 합계는 1 이상이다)로 표시되고, 성상으로서 액상인 화합물.
Description
본 발명은, 분지 구조를 갖는 신규의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물, 및 해당 신규의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물의 선택적 제조 방법에 관한 것이다.
분자쇄 편말단에 관능성기를 갖는 오르가노실록산은 그 관능성기의 반응성을 이용하여, 오르가노실록산쇄를 가지로 하는 그래프트형 유기 중합체의 원료가 되고 있다. 당해 오르가노실록산을 삽입한 유기 중합체는 분체 분산성, 발수성, 방오성, 비접착성, 내열성, 내마모성, 생체 적합성 및 산소 투과성 등의 높은 기능이 얻어진다.
종래, 이러한 분자쇄 편말단에 관능성기를 갖는 오르가노실록산은 헥사메틸시클로트리실록산을 개환 중합하고, 중합 후, 반응 말단을 각종 관능기 함유의 말단 정지제에 의하여 캡핑함으로써 합성할 수 있음이 알려져 있다(특허문헌 1, 특허문헌 2).
또한 트리메틸실라놀 또는 3-메타크릴옥시프로필디메틸실라놀을 개시제로서 사용하여, 5배위 규소 촉매의 존재 하에서 헥사메틸시클로트리실록산을 개환 중합하고, 이어서 각각 3-메타크릴옥시프로필디메틸클로로실란 또는 트리메틸클로로실란으로 반응을 정지시킴으로써, 편말단에 (메트)아크릴기를 갖는 오르가노실록산을 합성하는 방법도 공지 기술이다.
그러나 상기 방법에서는, 주쇄의 오르가노실록산은 분지된 구조를 취하고 있지 않아 산소 투과성, 미끄럼성, 이형성, 분산성 등이 충분치 않았다.
분지상 실록산의 합성 방법으로서는, 특허문헌 3에, 산 촉매 존재 하에서 가수분해 반응에 의하여 분지상 테트라실록산을 고수율로 얻는 방법이 제안되어 있지만, 실록산을 고분자화하는 방법까지는 언급되어 있지 않았다. 또한 Hrecaycho 등에 의하여 보고된 합성 방법도(비특허문헌 1, 2) 목적물을 고수율로 얻을 수 있지만, 특수한 촉매를 필요로 하는 것이었다.
오르가노실록산쇄가 극도로 분지된 구조를 갖는 분자쇄 편말단 관능성의 오르가노실록산 화합물로서, 특허문헌 4 및 특허문헌 5에 있어서, 덴드리머 구조를 갖는 화합물이 제안되어 있다. 해당 화합물을 사용한 것은 피막 형성성이 우수하지만, 합성의 출발 원료가 특수한 데다 공정도 번잡하여 제조 방법에 문제가 있었다.
New Journal of Chemistry (2011), 35 (12), 2743-2746
European Journal of Inorganic Chemistry (2015), 2015 (1), 67-72
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 분지 구조를 갖는 신규의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 하기 일반식 (1)
Ma- 1MR a - 2Db - 1DR b - 2Tc - 1TR c - 2Qd - 1 (1)
(식 중, M=R1 3SiO0 .5, MR=R1 2R2SiO0 .5, D=R1 2SiO, DR=R2R1SiO, T=R1SiO1 .5, TR=R2SiO1.5, Q=SiO2이고, R1은, 서로 상이해도 되는, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 아릴기, 아르알킬기 및 불소 치환 알킬기로부터 선택되는 기이고, R2는, 수소 원자, 히드록실기, 머캅토기를 포함하는 기 및 중합성 불포화기를 포함하는 기로부터 선택되는 기이고, a-1은 1 이상의 정수, b-1 및 c-1은 각각 0 이상의 정수이고, a-2, b-2, c-2 및 d-1은 각각 0 또는 1이다. 단, c-1, c-2 및 d-1이 동시에 0이 되는 일은 없으며, a-2, b-2 및 c-2의 합계는 1이고, b-1=0일 때, a-1은 2 이상이고 c-1과 d-1의 합계는 1 이상이다)
로 표시되고, 성상으로서 액상인 것을 특징으로 하는 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물을 제공한다.
본 발명의 모노 관능성 분지형(분지상) 오르가노실록산 화합물은 반응성이 양호하여 유기 수지 변성용의 실리콘 원료나 고기능 실리콘 제조용 중간 원료로서 유용하다.
또한 상기 일반식 (1)에 있어서, c-2=0인 것이 바람직하다.
또한 상기 일반식 (1)에 있어서, a-2=1인 것이 바람직하다.
이러한 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물이면 입체 장해가 적어, 특히 높은 반응성을 갖는다.
또한 본 발명에서는, 분자 중에 1개만 실라놀기를 갖는 오르가노실록산을 염기 존재 하에서 유기 클로로실란 화합물과 반응시킴으로써, 상기 본 발명의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물을 선택적으로 얻는 것을 특징으로 하는 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 제조 방법은 간편하고 고수율이기 때문에 효율적으로 본 발명의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물을 제조할 수 있다.
이 경우, 상기 분자 중에 1개만 실라놀기를 갖는 오르가노실록산을, 촉매 존재 하에서 오르가노하이드로젠실록산과 물을 반응시킴으로써 얻는 것이 바람직하다.
분자 중에 1개만 실라놀기를 갖는 오르가노실록산은, 이러한 반응을 이용함으로써 고수율로 제조할 수 있다. 따라서 이와 같이 하여 얻어진, 분자 중에 1개만 실라놀기를 갖는 오르가노실록산을 사용하는 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물의 제조 방법이면, 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물을 보다 저비용으로 제조할 수 있다.
또한 이 경우, 상기 오르가노하이드로젠실록산을, 1,1,1,3,3-펜타메틸디실록산, 1,1,1,3,5,5,5-헵타메틸트리실록산, 트리스(트리메틸실록시)실란, 1,1,1,3,3,5,5,7,7,9,9-운데카메틸펜타실록산 및 1-부틸-1,1,3,3,5,5,7,7,9,9-데카메틸펜타실록산 중 어느 하나로 하는 것이 바람직하다.
이러한 오르가노하이드로젠실록산은 입수가 용이하고, 또한 제조하는 것도 용이하기 때문에, 이를 사용함으로써 분자 중에 1개만 실라놀기를 갖는 오르가노실록산을 용이하게 제조할 수 있다. 따라서 이와 같이 하여 얻어진, 분자 중에 1개만 실라놀기를 갖는 오르가노실록산을 사용하는 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물의 제조 방법이면, 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물을 더욱 용이하게 제조할 수 있다.
또한 이 경우, 상기 유기 클로로실란 화합물을, 디메틸클로로실란, 메틸디클로로실란, 트리클로로실란, 메틸페닐클로로실란, 페닐디클로로실란, 디메틸비닐클로로실란, 알릴메틸디클로로실란, 알릴디메틸클로로실란, 알릴트리클로로실란, 메틸페닐비닐클로로실란, 알릴페닐디클로로실란, 페닐비닐디클로로실란, 디페닐클로로실란, 디페닐비닐클로로실란, 3-메타크릴옥시프로필디메틸클로로실란, 3-메타크릴옥시프로필디클로로메틸실란 및 3-머캅토프로필트리클로로실란 중 어느 하나로 하는 것이 바람직하다.
이러한 유기 클로로실란 화합물은 시판되고 있어 입수 용이한 것이기 때문에, 이를 사용함으로써 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물을 더욱 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물은 반응성이 양호하여 유기 수지 변성용의 실리콘 원료나 고기능 실리콘 제조용 중간 원료로서 유용하다. 또한 본 발명의 제조 방법은 간편하고 고수율이기 때문에 효율적으로 본 발명의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
상술한 바와 같이 분지 구조를 갖는 신규의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물 및 그의 제조 방법이 요구되고 있다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위하여 예의 검토를 행하였다. 그 결과, 하기 일반식 (1)로 표시되고, 성상으로서 액상인 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물이면 상기 목적에 일치하는 화합물이 되고, 본 발명의 제조 방법이면 이를 고수율로 제조 가능한 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물은 하기 일반식 (1)로 표시되고, 성상으로서 액상이며, 1개의 관능성기를 갖고, 분지 구조를 갖는다. 이러한 화합물은 반응성이 양호하여 유기 수지 변성용의 실리콘 원료나 고기능 실리콘 제조용 중간 원료로서 유용하다.
Ma- 1MR a - 2Db - 1DR b - 2Tc - 1TR c - 2Qd - 1 (1)
(식 중, M=R1 3SiO0.5, MR=R1 2R2SiO0.5, D=R1 2SiO, DR=R2R1SiO, T=R1SiO1.5, TR=R2SiO1.5, Q=SiO2이고, R1은, 서로 상이해도 되는, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 아릴기, 아르알킬기 및 불소 치환 알킬기로부터 선택되는 기이고, R2는, 수소 원자, 히드록실기, 머캅토기를 포함하는 기 및 중합성 불포화기를 포함하는 기로부터 선택되는 기이고, a-1은 1 이상의 정수, b-1 및 c-1은 각각 0 이상의 정수이고, a-2, b-2, c-2 및 d-1은 각각 0 또는 1이다. 단, c-1, c-2 및 d-1이 동시에 0이 되는 일은 없으며, a-2, b-2 및 c-2의 합계는 1이고, b-1=0일 때, a-1은 2 이상이고 c-1과 d-1의 합계는 1 이상이다)
상기 R1로 나타나는 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 도데실기 등을 들 수 있으며, 더욱 대표적인 것은 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 헥실기, 옥틸기이고, 특히 메틸기가 바람직하다.
상기 R1의 아릴기로서는 페닐기, 톨릴기, 크실릴기, 나프틸기를 들 수 있으며, 이 중에서는 특히 페닐기가 바람직하다.
상기 R1의 아르알킬기로서는 벤질기, 페닐에틸기, 페닐프로필기, 메틸벤질 기 등을 들 수 있으며, 벤질기, 페닐프로필기가 바람직하다.
상기 R1의 불소 치환 알킬기로서는 3,3,3-트리플루오로프로필기, 3,3,4,4,5,5,6,6,6-노나플루오로헥실기 등을 들 수 있다.
R1은 서로 동일해도, 상이해도 된다.
상기 R2의 머캅토기를 포함하는 기로서는 머캅토기, 머캅토메틸기, 머캅토에틸기, 머캅토프로필기 등을 들 수 있다.
상기 R2의 중합성 불포화기를 포함하는 기는 하기 식 (2)
-(CH2)e-(OCO)fC(R3)=CH2 (2)
(식 중, R3은, 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기, 및 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중 어느 하나이고, e는 0 내지 10의 정수, f는 0 또는 1인데, f가 1일 때, e는 1 내지 10이다)의 구조인 것이 바람직하다.
상기 식 (2) 중의 R3은, 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기, 및 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중 어느 하나인데, 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기 등이, 아릴기로서는 페닐기, 톨릴기, 크실릴기 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 수소 원자 또는 메틸기이다.
상기 e는 0 내지 10의 정수인데, 특히 바람직하게는 0 내지 5의 정수이고, f는 0 또는 1이다. 단, f가 1일 때, e는 1 내지 10의 정수이고, 특히 바람직하게는 2 내지 5의 정수이다.
a-1, b-1 및 c-1은 상술한 바와 같이, a-1은 1 이상의 정수, 바람직하게는 1 내지 200의 정수, 보다 바람직하게는 1 내지 100의 정수이다. b-1은 0 이상의 정수, 바람직하게는 0 내지 500, 보다 바람직하게는 1 내지 200의 정수이다. c-1은 0 이상의 정수, 바람직하게는 0 내지 100, 보다 바람직하게는 1 내지 50의 정수이다. d-1은 0 또는 1이고, 바람직하게는 1이다.
상술한 바와 같이, a-2, b-2 및 c-2는 각각 0 또는 1이다. 단, 높은 기능성을 갖는 분지 구조로 하기 위해서는, b-1=0일 때, a-1은 2 이상이고 c-1과 d-1의 합계는 1 이상이어야 한다. 또한 c-1, c-2 및 d-1이 동시에 0이 되는 일은 없다. 또한 모노 관능성으로 하기 위하여 a-2, b-2 및 c-2의 합계는 1인데, 바람직하게는 c-2=0, 보다 바람직하게는 a-2=1이다. 특히 높은 반응성을 필요로 하는 경우에는, 입체 장해가 적은 a-2=1 내지 b-2=1, 특히 a-2=1로 하는 것이 바람직하다.
또한 일반식 (1)의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물은 성상으로서 액상인데, 이는 실온에서 유동성을 나타내는 것, 보다 상세한 정의로서는 20±5℃에서 시험관(내경 30㎜, 높이 120㎜의 평저 원통형 투명 유리제)의 관 바닥으로부터 55㎜[A선], 85㎜[B선]의 높이에 표선이 그어진 것을 준비하고, A선까지 시료를 넣고 옆으로 쓰러뜨렸을 때, 90초 이내에 B선을 초과하는 경우를 액상으로 한다.
다음으로, 본 발명의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물의 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 발명의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물의 제조 방법은, 분자 중에 1개만 실라놀기를 갖는 오르가노실록산을 염기 존재 하에서 유기 클로로실란 화합물과 반응시킴으로써, 상기 본 발명의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물을 선택적으로 얻는 방법이다. 이러한 제조 방법은 간편하고 고수율이기 때문에 효율적으로 본 발명의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물을 제조할 수 있다. 구체적으로는 이하의 방법이 있다.
[공정 1]
분자 중에 1개만 실라놀기를 갖는 오르가노실록산은, 오르가노하이드로젠실록산을 촉매 존재 하에서 물과 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 분자 중에 1개만 실라놀기를 갖는 오르가노실록산은, 이러한 반응을 이용함으로써 고수율로 제조할 수 있다. [공정 1]에서 사용하는 오르가노하이드로젠실록산으로서는 하기 일반식 (3)으로 표시되는 것을 들 수 있다.
Ma- 3MH a - 4Db - 3DH b - 4Tc - 3TH c - 4Qd - 3 (3)
(식 중, M=R1 3SiO0 .5, MH=R1 2HSiO0 .5, D=R1 2SiO, DH=HR1SiO, T=R1SiO1 .5, TH=HSiO1.5, Q=SiO2이고, R1은 상술한 바와 같이, a-3은 1 이상의 정수, b-3 및 c-3은 각각 0 이상의 정수이고, a-4, b-4, c-4, d-3은 각각 0 또는 1이다. 단, a-4, b-4 및 c-4의 합계는 1이다)
이 오르가노하이드로젠실록산의 구체예로서는 1,1,1,3,3-펜타메틸디실록산, 1,1,1,3,5,5,5-헵타메틸트리실록산, 트리스(트리메틸실록시)실란, 1,1,1,3,3,5,5,7,7,9,9-운데카메틸펜타실록산, 1-부틸-1,1,3,3,5,5,7,7,9,9-데카메틸펜타실록산 등을 들 수 있다. 이러한 오르가노하이드로젠실록산이면 입수가 용이하고, 또한 제조하는 것도 용이하다.
상기 일반식 (3)으로 표시되는 오르가노하이드로젠실록산의 제조 방법은 이미 공지 기술인데, SiH기를 갖는 유기 규소 화합물과 알킬기를 갖는 유기 규소 화합물의 가수분해 축합이나 리빙 중합에 의한 것을 들 수 있으며, 필요에 따라 증류 등의 정제 처리를 행하는 것도 가능하다.
[공정 1]에서 사용하는 촉매로서는 전이 금속 촉매 또는 루이스산 촉매를 들 수 있다. 전이 금속 촉매로서는 루테늄 촉매, 로듐 촉매, 팔라듐 촉매, 이리듐 촉매, 백금 촉매, 금 촉매 등을 들 수 있으며, 특히 팔라듐 촉매가 바람직하다. 또한 루이스산 촉매로서는 염화알루미늄, 황산알루미늄, 염화제2주석, 황산염화제2주석, 염화제2철, 3불화붕소, 펜타플루오로페닐붕소 등을 들 수 있으며, 특히 펜타플루오로페닐붕소가 바람직하다.
[공정 1]에서는 필요에 따라 용매를 사용해도 된다. 용매로서는, 원료인 [공정 1]에서 사용하는 오르가노하이드로젠실록산이나 촉매, Si-H기를 갖는 유기 규소 화합물과 비반응성이면 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는 펜탄, 헥산, 헵탄, 데칸 등의 지방족 탄화수소계 용매, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소계 용매, 디에틸에테르, 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산 등의 에테르계 용매 등을 들 수 있다.
[공정 1]에서, 분자 중에 1개만 실라놀기를 갖는 오르가노실록산을 제조하는 데 있어서, [공정 1]에서 사용하는 오르가노하이드로젠실록산과 촉매의 배합비는 특별히 한정되지 않지만 반응성, 생산성의 관점에서, [공정 1]에서 사용하는 오르가노하이드로젠실록산 1몰에 대하여 촉매를 0.000001 내지 0.1몰, 특히 0.000001 내지 0.01몰의 범위에서 반응시키는 것이 바람직하다. 0.000001몰 이상의 경우에는, 반응 속도가 느려지지 않기 때문에 반응 시간이 짧아지고, 0.1몰 이하의 경우에는, 반응 생성물인 분자 중에 1개만 실라놀기를 갖는 오르가노실록산이 재분배 반응에 의하여 고분자화되어, 수율이 저하될 우려가 없기 때문에 바람직하다.
또한 분자 중에 1개만 실라놀기를 갖는 오르가노실록산을 제조하는 데 있어서, [공정 1]에서 사용하는 오르가노하이드로젠실록산과 물의 배합비는 특별히 한정되지 않지만 반응성, 생산성의 관점에서, [공정 1]에서 사용하는 오르가노하이드로젠실록산 1몰에 대하여 물 1 내지 5몰, 특히 1.05 내지 3.0몰의 범위에서 반응시키는 것이 바람직하다. 1몰 이상의 경우에는, 반응이 완전히 진행되어 수율이 충분한 것이 되고, 5몰 이하의 경우에는, 수율을 향상시키면서 포트 일드도 충분한 것으로 할 수 있다.
[공정 1]의 반응 온도는 1℃ 내지 70℃, 특히 5℃ 내지 40℃의 범위로 하는 것이 바람직하다. 반응 시간은 반응의 진행 정도에 따라 상이하지만, 30분 내지 10시간, 특히 1시간 내지 8시간의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한 필요에 따라 증류 등의 정제 처리를 행하는 것도 가능하며, 상압 하 또는 감압 하에서 통상의 방법에 따라 행할 수 있다.
[공정 2]
[공정 2]는, [공정 1]에서 얻어진 분자 중에 1개만 실라놀기를 갖는 오르가노실록산을 염기 존재 하에서 유기 클로로실란 화합물과 반응시키는 공정이다.
[공정 2]에 있어서 필요로 하는 원료인 염기는 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는 탄산나트륨이나, 피리딘, 트리에틸아민, 암모니아, 메틸아민, 에틸아민, 디메틸아민, N-헥실아민, N-에틸디이소프로필아민, 이미다졸, N-메틸이미다졸 등의 아민계의 염기를 들 수 있다.
또한 원료인 유기 클로로실란 화합물은 특별히 한정되지 않지만, 시판되고 있어 입수 용이한 것으로서 디메틸클로로실란, 메틸디클로로실란, 트리클로로실란, 메틸페닐클로로실란, 페닐디클로로실란, 디메틸비닐클로로실란, 알릴메틸디클로로실란, 알릴디메틸클로로실란, 알릴트리클로로실란, 메틸페닐비닐클로로실란, 알릴페닐디클로로실란, 페닐비닐디클로로실란, 디페닐클로로실란, 디페닐비닐클로로실란, 3-메타크릴옥시프로필디메틸클로로실란, 3-메타크릴옥시프로필디클로로메틸실란, 3-머캅토프로필트리클로로실란 등을 들 수 있다.
[공정 2]에서는 필요에 따라 용매를 사용해도 된다. 용매로서는, 원료인 [공정 1]에서 얻어진 오르가노실록산이나 염기, 유기 클로로실란 화합물과 비반응성이면 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는 펜탄, 헥산, 헵탄, 데칸 등의 지방족 탄화수소계 용매, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소계 용매, 디에틸에테르, 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산 등의 에테르계 용매 등을 들 수 있다.
또한 본 발명의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물을 제조하는 데 있어서, 상기 [공정 1]에서 얻어진 오르가노실록산(분자 중에 1개만 실라놀기를 갖는 오르가노실록산)과 유기 클로로실란 화합물의 배합비는 특별히 한정되지 않지만 반응성, 생산성의 관점에서, [공정 1]에서 얻어진 오르가노실록산 1몰에 대하여 유기 클로로실란 화합물 중의 Si-Cl기를 0.01 내지 2.0몰, 특히 0.4 내지 1.2몰의 범위에서 반응시키는 것이 바람직하다. 0.01몰 이상의 경우에는, 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물의 수율이 충분한 것이 되고, 2.0몰 이하의 경우에는, 수율을 향상시키면서 포트 일드도 충분한 것으로 할 수 있다.
또한 본 발명의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물을 제조하는 데 있어서, 유기 클로로실란 화합물과 염기의 배합비는 특별히 한정되지 않지만 반응성, 생산성의 관점에서, 유기 클로로실란 화합물 중의 Si-Cl기 1몰에 대하여 염기를 0.1 내지 6.0몰, 특히 0.4 내지 3.0몰의 범위에서 반응시키는 것이 바람직하다. 0.1몰 이상의 경우에는, 반응속도가 느려지지 않기 때문에 반응 시간이 짧아지고, 6.0몰 이하의 경우에는, 반응 생성물의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물의 단리가 용이해져, 수율이 충분한 것이 된다.
[공정 2]의 반응 온도는 1℃ 내지 80℃, 특히 5℃ 내지 40℃의 범위로 하는 것이 바람직하다. 반응 시간은 30분 내지 20시간, 특히 1시간 내지 10시간의 범위로 하는 것이 바람직하다.
[공정 2]에 있어서, 염기로서 암모니아 등의 아민류를 사용하는 경우, 먼저 유기 클로로실란을 반응시키고 유기 실라잔을 경유하는 것도 가능하다. 이 방법에서는 염의 부생을 억제하는 것이 가능하다. 또한 이때의 반응 온도는 1℃ 내지 80℃, 특히 5℃ 내지 50℃의 범위로 하는 것이 바람직하다. 반응 시간은 30분 내지 20시간, 특히 1시간 내지 10시간의 범위로 하는 것이 바람직하다.
일반식 (1)에 있어서, 관능성기가 실라놀기인 경우, [공정 2]에서 관능성기가 수소 원자인 분지형 오르가노실록산 화합물을 얻은 후 다시 [공정 1]을 행함으로써, 실라놀기 함유의 일반식 (1)로 표시되는 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물을 얻는 것도 가능하다.
얻어진 일반식 (1)의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물은 필요에 따라 증류 등의 정제 처리를 행하는 것도 가능하며, 상압 하 또는 감압 하에서 통상의 방법에 따라 행할 수 있다.
또한 [공정 2]에서 얻어진 일반식 (1)의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물이 관능성기로서 수소 원자를 갖는 경우, [공정 1]의 오르가노하이드로젠실록산으로서 사용하는 것이 가능하며, 보다 고도의 분지 구조를 갖는 고분자량체를 얻는 것도 가능하다.
상기 일반식 (1)로 표시되는 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물로서는, 구체적으로는 하기 구조의 것이 예시된다.
본 발명의 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물은, 해당 오르가노실록산 화합물이 함유하는 관능성기의 반응성을 이용하여, 오르가노실록산쇄를 가지로 하는 그래프트형 유기 중합체의 원료로 할 수 있다. 당해 오르가노실록산 화합물을 삽입한 유기 중합체는 분체 분산성, 발수성, 방오성, 비접착성, 내열성, 내마모성, 생체 적합성 및 산소 투과성 등의 높은 기능을 부여하기 때문에, 전자 재료 코팅제나 전착제, 콘택트 렌즈, 화장품 원료, 도료 등에도 적절히 사용할 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의하여 상세히 설명하지만, 본 발명은하기 실시예에 제한되는 것은 아니다. 또한 공정 1에 있어서, Si-H의 소실과 Si-OH의 생성은 푸리에 변환 적외선 분광 광도계(FT-IR)를 사용하여 확인하였다. 1H-NMR 분석은 AVANCE-Ⅲ(브루커 바이오스핀 가부시키가이샤 제조)을 사용하며, 측정 용매로서 중클로로포름을 사용하여 실시하였다.
또한 하기 실시예 중, 반응 생성물의 순도는 이하의 조건에 의하여, 열전도율형 검출기를 구비한 가스 크로마토그래피에 의하여 확인을 행하였다.
가스 크로마토그래피(
GC
) 측정 조건
가스 크로마토그래프: 애질런트(Agilent)사 제조
검출기: FID(Flame Ionization Detector), 온도 300℃
캐필러리 칼럼: J&W사 HP-5MS(0.25㎜×30m×0.25㎛)
승온 프로그램: 50℃(2분) → 10℃/분 → 250℃(유지)
주입구 온도: 250℃
캐리어 가스: 헬륨(1.0ml/분)
스플릿비: 50:1
주입량: 1μl
[실시예 1]
[공정 1]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 3000ml 세퍼러블 플라스크에 테트라히드로푸란 500g, 물 122g(6.75㏖), 팔라듐탄소(30wt% 활성탄 담지) 0.3g(0.00085㏖)을 투입하고, 빙수욕으로 냉각하여 내온을 10℃ 이하로 하였다. 1,1,1,3,5,5,5-헵타메틸트리실록산 500g(2.25㏖)을 내온도 5 내지 10℃로 유지하면서 적하한 후, 조금씩 온도를 높여 25℃에서 6시간 교반하였다. 반응액을 여과지 여과, 감압 농축 후에 증류하여, 비점 91 내지 99℃/42 내지 43㎜Hg의 유분[留分]으로서 순도 98.4%의 화합물 A를 얻었다. 수율은 92%였다. FT-IR을 측정하여, 2100 내지 2200㎝-1의 피크의 소실 및 3500 내지 3700㎝-1의 피크의 생성으로부터 목적물이 얻어졌음을 확인하였다.
(CH3)3SiOSi(CH3)(OH)OSi(CH3)3 〔화합물 A〕
[공정 2]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 500ml 세퍼러블 플라스크에 화합물 A 23.8g(0.1㏖), n-헥산 150ml, 트리에틸아민 10.1g(0.1㏖)을 투입하고, 빙수욕으로 냉각하여 내온을 10℃ 이하로 하였다. 여기에 디메틸클로로실란 9.9g(0.105㏖)을 내온도 5 내지 15℃로 유지하면서 적하한 후, 25 내지 27℃에서 2시간 교반하였다. 얻어진 반응액을 물 100g으로 3회 세정한 후, 증발기에서 용매를 증류 제거하여 순도 99.2%의 화합물 B를 얻었다. 수율은 91%였다.
1H-NMR: 4.62 내지 4.74ppm(1H, m), -0.18 내지 0.32ppm(27H, m)
[실시예 2]
[공정 2]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1000ml 세퍼러블 플라스크에 디메틸클로로실란 49.4g(0.53㏖), n-헥산 300g을 투입하고, 빙수욕으로 냉각하여 내온을 15℃ 이하로 하였다. 여기에 암모니아 27g(1.59㏖)을 2시간에 걸쳐 불어넣어 반응시킨 후, 화합물 A 119.3g(0.5㏖)을 내온도 5 내지 10℃로 유지하면서 적하하였다. 25 내지 27℃에서 6시간 교반하고, 얻어진 반응액을 물 130g으로 2회 세정하고 감압 농축하였다. 증류를 행하여, 비점 107 내지 108℃/82㎜Hg의 유분으로서 순도 97%의 화합물 B를 얻었다. 수율은 85%였다.
1H-NMR: 4.62 내지 4.74ppm(1H, m), -0.18 내지 0.32ppm(27H, m)
[실시예 3]
[공정 2]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 2000ml 세퍼러블 플라스크에 화합물 A 303.8g(1.28㏖), n-헥산 500g, 트리에틸아민 124.4g(1.23㏖)을 투입하고, 빙수욕으로 냉각하여 내온을 15℃ 이하로 하였다. 여기에 메틸디클로로실란 69g(0.61㏖)을 내온도 5 내지 10℃로 유지하면서 적하한 후, 15 내지 20℃에서 12시간 교반하였다. 얻어진 반응액을 물 400g으로 2회 세정한 후, 증발기에서 용매를 증류 제거하여 순도 95%의 화합물 C를 얻었다. 수율은 97%였다.
1H-NMR: 4.62 내지 4.74ppm(1H, m), -0.18 내지 0.32ppm(45H, m)
[실시예 4]
[공정 2]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 2000ml 세퍼러블 플라스크에 화합물 A 303.8g(1.28㏖), n-헥산 500g, 트리에틸아민 126.5g(1.25㏖)을 투입하고, 빙수욕으로 냉각하여 내온을 15℃ 이하로 하였다. 여기에 3-머캅토프로필트리클로로실란 85g(0.41㏖)을 내온도 5 내지 10℃로 유지하면서 적하한 후, 15 내지 20℃에서 12시간 교반하였다. 얻어진 반응액을 물 400g으로 2회 세정한 후, 증발기에서 용매를 증류 제거하여 순도 95%의 화합물 D를 얻었다. 수율은 92%였다.
1H-NMR: 2.40 내지 2.60ppm(2H, m), 1.65 내지 1.74ppm(2H, m), 1.25ppm(1H, s), 0.44 내지 0.55(2H, m), -0.18 내지 0.32ppm(63H, m)
[실시예 5]
[공정 1]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에 테트라히드로푸란 310g, 물 21.6g(1.2㏖), 화합물 C 527.5g(1.02㏖)을 투입하고, 빙수욕으로 냉각하여 내온을 10℃ 이하로 하였다. 여기에 팔라듐탄소(30wt% 활성탄 담지) 0.0528g(0.00015㏖)을 첨가하고 내온도 5 내지 10℃에서 1시간 교반한 후, 조금씩 온도를 높여 25℃에서 12시간 교반하였다. 반응액을 여과지 여과하고 증발기에서 용매를 제거하여 순도 93%의 화합물 E를 얻었다. 수율은 95%였다. FT-IR을 측정하여, 2100 내지 2200㎝-1의 피크의 소실 및 3300 내지 3500㎝-1의 피크의 생성으로부터 목적물이 얻어졌음을 확인하였다.
[공정 2]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1000ml 세퍼러블 플라스크에 화합물 E 107g(0.2㏖), n-헥산 220ml, 트리에틸아민 21.2g(0.21㏖)을 투입하고, 빙수욕으로 냉각하여 내온을 15℃ 이하로 하였다. 여기에 디메틸클로로실란 20.9g(0.21㏖)을 내온도 5 내지 15℃로 유지하면서 적하한 후, 25 내지 27℃에서 12시간 교반하였다. 얻어진 반응액을 물 50g으로 2회 세정한 후, 증발기에서 용매를 증류 제거하여 순도 93%의 화합물 F를 얻었다. 수율은 99%였다.
1H-NMR: 4.62 내지 4.74ppm(1H, m), -0.18 내지 0.32ppm(51H, m)
[실시예 6]
[공정 1]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 200mL 세퍼러블 플라스크에 테트라히드로푸란 64g, 트리스(트리메틸실록시)실란 107g(0.36㏖), 팔라듐탄소(30wt% 활성탄 담지) 0.011g(0.00003㏖)을 투입하고, 빙수욕으로 냉각하여 내온을 10℃ 이하로 하였다. 여기에 물 9.45g(0.525㏖)을 내온도 5 내지 10℃에서 1시간 교반한 후, 조금씩 온도를 높여 25℃에서 12시간 교반하였다. 반응액을 여과지 여과하고 증발기에서 용매를 제거하여 순도 96%의 화합물 G를 얻었다. 수율은 93%였다. 또한 FT-IR을 측정하여, 2200 내지 2300㎝-1의 피크의 소실 및 3500 내지 3700㎝-1의 피크의 생성으로부터 목적물이 얻어졌음을 확인하였다.
[공정 2]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1000ml 세퍼러블 플라스크에 화합물 G 71.0g(0.23㏖), n-헥산 313g, 트리에틸아민 24.3g(0.24㏖)을 투입하고, 빙수욕으로 냉각하여 내온을 15℃ 이하로 하였다. 여기에 디메틸비닐클로로실란 28.8g(0.24㏖)을 내온도 5 내지 15℃로 유지하면서 적하한 후, 20 내지 23℃에서 12시간 교반하였다. 반응액을 물 400g으로 2회 세정한 후, 감압 농축하여 순도 98%의 화합물 H를 얻었다. 수율은 88%였다.
1H-NMR: 6.09 내지 6.19ppm(1H, m), 5.89 내지 5.99ppm(1H, d), 5.70 내지 5.79ppm(1H, d), -0.18 내지 0.32ppm(33H, m)
[실시예 7]
[공정 2]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1000ml 세퍼러블 플라스크에 화합물 G 71.0g(0.23㏖), n-헥산 313g, 트리에틸아민 24.3g(0.24㏖)을 투입하고, 빙수욕으로 냉각하여 내온을 15℃ 이하로 하였다. 여기에 3-메타크릴옥시프로필디메틸클로로실란 53.13g(0.24㏖)을 내온도 5 내지 15℃로 유지하면서 적하한 후, 20 내지 23℃에서 12시간 교반하였다. 반응액을 물 400g으로 2회 세정한 후, 디부틸히드록시톨루엔 0.012g(0.00006㏖)을 첨가하고 증발기에서 용매를 제거하여 순도 95%의 화합물 I를 얻었다. 수율은 90%였다.
1H-NMR: 6.09ppm(1H, s), 5.53ppm(1H, s), 4.09ppm(2H, t), 1.93ppm(3H, s), 1.65 내지 1.74ppm(2H, m), 0.44 내지 0.55(2H, m), -0.18 내지 0.32ppm(33H, m)
[비교예 1]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1000ml 세퍼러블 플라스크에 헥사메틸시클로트리실록산 225g(1.0㏖), 테트라히드로푸란 225g을 투입하고, 빙수욕으로 냉각하여 내온을 10℃ 이하로 하였다. 여기에 n-부틸리튬(15% 헥산 용액, 1.6㏖/L) 270ml(0.43㏖)를 첨가하고 5 내지 10℃에서 2시간 교반하였다. 트리에틸아민 23g(0.23㏖), 디메틸클로로실란 61.1g(0.65㏖)을 첨가하고 40℃에서 5시간 반응시켰다. 메탄올 30g으로 3회 세정한 후, 감압 증류 제거하여 비교 화합물 A를 합성하였다. 수율은 81%였다.
1H-NMR: 4.62 내지 4.74ppm(1H, m), 1.25 내지 1.35(4H, m), 0.85 내지 0.95(3H, m), 0.50 내지 0.60(2H, m), -0.18 내지 0.32ppm(42H, m)
[비교예 2]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1000ml 세퍼러블 플라스크에 헥사메틸시클로트리실록산 225g(1.0㏖), 테트라히드로푸란 225g을 투입하고, 빙수욕으로 냉각하여 내온을 10℃ 이하로 하였다. 여기에 n-부틸리튬(15% 헥산 용액, 1.6㏖/L) 270ml(0.43㏖)을 첨가하고 5 내지 10℃에서 2시간 교반하였다. 디부틸히드록시톨루엔 0.4g(0.002㏖), 트리에틸아민 23g(0.23㏖), 3-메타크릴옥시프로필디메틸클로로실란142g(0.65㏖)을 첨가하고 40℃에서 5시간 반응시켰다. 메탄올 30g으로 3회 세정하고 디부틸히드록시톨루엔 0.4g(0.002㏖)을 첨가한 후, 감압 증류 제거하여 비교 화합물 B를 합성하였다. 수율은 80%였다.
1H-NMR: 6.09ppm(1H, s), 5.53ppm(1H, s), 4.09ppm(2H, t), 1.93ppm(3H, s), 1.65 내지 1.74ppm(2H, m), 1.25 내지 1.35(4H, m), 0.85 내지 0.95(3H, m), 0.50 내지 0.60(4H, m), -0.18 내지 0.32ppm(42H, m)
[실시예 8 내지 13, 비교예 3 내지 4]
하기표 1의 배합으로 하기 방법에 의하여 분체를 처리하였다.
분체의
표면 처리법
감압 건조 및 가열 처리한(150℃, 20㎜Hg, 1시간) 산화티타늄 98g 또는 세리사이트 95g을 반응기에 투입하고, 표 1의 처방에 따라, 각 처리제 2g 또는 5g을 톨루엔에 약 5배 희석한 용액을 서서히 첨가하면서 교반하였다. 더 승온하여 톨루엔을 증류 제거하고, 150℃에서 3시간 더 교반하였다.
다음으로, 얻어진 표면 처리 분체의 표면 활성, 내수성, 수소 발생량을 측정하여, 그 결과를 표 2에 나타낸다.
측정 방법
(1) 표면 활성: 처리 분체 40g을 60g의 피마자유와 혼련하고, 그의 일정량을 석영판 사이에 끼워 넣고 자외선을 일정 시간 조사하였다. 조사 전과 조사 후의 각각의 분체의 색을 색차계로 측정하여 색차(ΔE)를 측정하였다. 분체의 표면 활성이 높을수록 색차는 커진다.
(2) 내수성: 처리 분체의 일정량을 알루미늄 접시(직경 50㎜)에 넣고 프레스하고, 얻어진 분체 디스크 표면의 중앙 부근에 1,3-부틸렌글리콜:물=1:1의 혼합 용액을 적하하고, 해당 방울이 디스크 중에 배어들어 없어지기까지의 시간을 측정하였다. 해당 시간이 길수록 내수성이다.
(3) 수소 발생량: 잔존하는 Si-H량을 측정하기 위하여, 일정량의 분체를 톨루엔에 분산시키고, 해당 분산물에 20% KOH 알칼리 용액을 적하하였다. 발생한 수소를 포집하고 그의 부피를 측정하였다.
표 2에 나타낸 바와 같이, 산화티타늄의 경우, 실시예 8, 9, 10은 비교예 3에 비하여, 세리사이트의 경우도, 실시예 11, 12, 13은 비교예 4에 비하여 색차가 작아, 본 발명의 처리제(모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물)는 직쇄상 디메틸하이드로젠실록산에 비하여 표면 활성을 보다 저하시키는 것을 알 수 있었다. 비교예 3, 4는 내수성에 대해서는 문제없었지만, 수소 발생량이 많아, 미반응된 Si-H기가 상당히 남아 있었음을 알 수 있었다. 이에 비하여, 실시예 8 내지 13은 내수성도 상당히 높고, 또한 수소 발생량도 적다.
[실시예 14]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1000ml 세퍼러블 플라스크에 톨루엔 150g을 투입하고 95℃로 승온한 후, 화합물 I 45g, 메타크릴산메틸 60g, 메타크릴산부틸 30g, 아크릴산 2-에틸헥실 15g과 퍼부틸 O(중합 개시제, 니치유 가부시키가이샤 제조) 4.5g의 혼합물을 1시간에 걸쳐 적하하였다. 적하 종료 후, 2시간 숙성시킨 후 퍼부틸 O를 0.5g 더 첨가하고 3시간 가열하였다. 얻어진 화합물을 겔 침투 크로마토그래피(GPC)로 해석한 바, 분자량(Mw, 폴리스티렌 환산)은 57000이었다.
[비교예 5]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1000ml 세퍼러블 플라스크에 톨루엔 150g을 투입하고 95℃로 승온한 후, 비교 화합물 B 45g, 메타크릴산메틸 60g, 메타크릴산부틸 30g, 아크릴산 2-에틸헥실 15g과 퍼부틸 O(중합 개시제, 니치유 가부시키가이샤 제조) 4.5g의 혼합물을 1시간에 걸쳐 적하하였다. 적하 종료 후, 2시간 숙성시킨 후 퍼부틸 O를 0.5g 더 첨가하고 3시간 가열하였다. 얻어진 화합물을 GPC로 분석한 바, 분자량(Mw, 폴리스티렌 환산)은 41000이었다.
[비교예 6]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1000ml 세퍼러블 플라스크에 톨루엔 150g을 투입하고 95℃로 승온한 후, 메타크릴산메틸 70g, 메타크릴산부틸 50g, 아크릴산 2-에틸헥실 30g과 퍼부틸 O(중합 개시제, 니치유 가부시키가이샤 제조) 4.5g의 혼합물을 1시간에 걸쳐 적하하였다. 적하 종료 후, 2시간 숙성시킨 후 퍼부틸 O를 0.5g 더 첨가하고 3시간 가열하였다. 얻어진 화합물을 GPC로 해석한 바, 분자량(Mw, 폴리스티렌 환산)은 21000이었다.
실시예 14 및 비교예 5 내지 6에서 얻어진 아크릴 공중합체를 사용하여 유리 플레이트 상에 0.2㎜ 두께의 박막을 형성하고, 톨루엔을 휘발시킨 후, 미끄럼성 및 내수성의 평가를 행하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.
측정 방법
(1) 미끄럼성: 박막 표면을 지촉하여 미끄럼성을 확인하였다.
평가 기준: ○: 양호, △: 약간 불량, ×: 불량
(2) 내수성: 플레이트를 물에 침지시키고 6시간 진탕기에서 진탕시킨 후, 막의 상태를 육안으로 확인하였다.
표 3에 나타낸 바와 같이, 실시예 14의 아크릴 수지는 미끄럼성 및 내수성이 우수하였다. 비교예 5의 아크릴 수지는 미끄럼성은 우수하지만 내수성이 약간 약했다. 실리콘을 포함하지 않는 비교예 6의 아크릴 수지에서는, 충분한 미끄럼성 및 내수성을 얻을 수 없었다.
또한 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는 예시이며, 본 발명의 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 마찬가지의 작용 효과를 발휘하는 것은, 어떠한 것이더라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
Claims (7)
- 하기 일반식 (1)
Ma- 1MR a - 2Db - 1DR b - 2Tc - 1TR c - 2Qd - 1 (1)
(식 중, M=R1 3SiO0.5, MR=R1 2R2SiO0.5, D=R1 2SiO, DR=R2R1SiO, T=R1SiO1.5, TR=R2SiO1.5, Q=SiO2이고, R1은, 서로 상이해도 되는, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 아릴기, 아르알킬기 및 불소 치환 알킬기로부터 선택되는 기이고, R2는, 수소 원자, 히드록실기, 머캅토기를 포함하는 기 및 중합성 불포화기를 포함하는 기로부터 선택되는 기이고, a-1은 1 이상의 정수, b-1 및 c-1은 각각 0 이상의 정수이고, a-2, b-2, c-2 및 d-1은 각각 0 또는 1이다. 단, c-1, c-2 및 d-1이 동시에 0이 되는 일은 없으며, a-2, b-2 및 c-2의 합계는 1이고, b-1=0일 때, a-1은 2 이상이고 c-1과 d-1의 합계는 1 이상이다)
로 표시되고, 성상으로서 액상인 것을 특징으로 하는 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물. - 제1항에 있어서, 상기 일반식 (1)에 있어서, c-2=0인 것을 특징으로 하는 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물.
- 제1항에 있어서, 상기 일반식 (1)에 있어서, a-2=1인 것을 특징으로 하는 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물.
- 분자 중에 1개만 실라놀기를 갖는 오르가노실록산을 염기 존재 하에서 유기 클로로실란 화합물과 반응시킴으로써, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물을 선택적으로 얻는 것을 특징으로 하는 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물의 제조 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 분자 중에 1개만 실라놀기를 갖는 오르가노실록산을, 촉매 존재 하에서 오르가노하이드로젠실록산과 물을 반응시킴으로써 얻는 것을 특징으로 하는 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물의 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 오르가노하이드로젠실록산을, 1,1,1,3,3-펜타메틸디실록산, 1,1,1,3,5,5,5-헵타메틸트리실록산, 트리스(트리메틸실록시)실란, 1,1,1,3,3,5,5,7,7,9,9-운데카메틸펜타실록산 및 1-부틸-1,1,3,3,5,5,7,7,9,9-데카메틸펜타실록산 중 어느 하나로 하는 것을 특징으로 하는 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물의 제조 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 유기 클로로실란 화합물을, 디메틸클로로실란, 메틸디클로로실란, 트리클로로실란, 메틸페닐클로로실란, 페닐디클로로실란, 디메틸비닐클로로실란, 알릴메틸디클로로실란, 알릴디메틸클로로실란, 알릴트리클로로실란, 메틸페닐비닐클로로실란, 알릴페닐디클로로실란, 페닐비닐디클로로실란, 디페닐클로로실란, 디페닐비닐클로로실란, 3-메타크릴옥시프로필디메틸클로로실란, 3-메타크릴옥시프로필디클로로메틸실란 및 3-머캅토프로필트리클로로실란 중 어느 하나로 하는 것을 특징으로 하는 모노 관능성 분지형 오르가노실록산 화합물의 제조 방법.
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