KR20230110761A - 규소 함유 모노머, 혼합물, 폴리실록산, 및 그들의 제조 방법 - Google Patents
규소 함유 모노머, 혼합물, 폴리실록산, 및 그들의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230110761A KR20230110761A KR1020237020148A KR20237020148A KR20230110761A KR 20230110761 A KR20230110761 A KR 20230110761A KR 1020237020148 A KR1020237020148 A KR 1020237020148A KR 20237020148 A KR20237020148 A KR 20237020148A KR 20230110761 A KR20230110761 A KR 20230110761A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- group
- formula
- component
- silicon
- integer
- Prior art date
Links
- 239000000178 monomer Substances 0.000 title claims abstract description 173
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 113
- -1 Polysiloxanes Polymers 0.000 title claims description 73
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 title claims description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 13
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 168
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 168
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 168
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 86
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 86
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 86
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 76
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 76
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 59
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 58
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 46
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 claims description 41
- 125000006165 cyclic alkyl group Chemical group 0.000 claims description 39
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 38
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 29
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 8
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 6
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 53
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 37
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 29
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 19
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 14
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 13
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 13
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 12
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 10
- BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N butan-2-ol Chemical compound CCC(C)O BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 7
- 239000007810 chemical reaction solvent Substances 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 7
- 125000001972 isopentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 7
- BYEAHWXPCBROCE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropan-2-ol Chemical group FC(F)(F)C(O)C(F)(F)F BYEAHWXPCBROCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MSXVEPNJUHWQHW-UHFFFAOYSA-N 2-methylbutan-2-ol Chemical compound CCC(C)(C)O MSXVEPNJUHWQHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 101100493710 Caenorhabditis elegans bath-40 gene Proteins 0.000 description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N isoamylol Chemical compound CC(C)CCO PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001577 simple distillation Methods 0.000 description 6
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 5
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 5
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 4
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 4
- 239000012433 hydrogen halide Substances 0.000 description 4
- 229910000039 hydrogen halide Inorganic materials 0.000 description 4
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 4
- PYOKUURKVVELLB-UHFFFAOYSA-N trimethyl orthoformate Chemical compound COC(OC)OC PYOKUURKVVELLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QPRQEDXDYOZYLA-UHFFFAOYSA-N 2-methylbutan-1-ol Chemical compound CCC(C)CO QPRQEDXDYOZYLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002905 orthoesters Chemical class 0.000 description 3
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- MXLMTQWGSQIYOW-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-2-butanol Chemical compound CC(C)C(C)O MXLMTQWGSQIYOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N N-Pentanol Chemical compound CCCCCO AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N Sodium methoxide Chemical compound [Na+].[O-]C WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229940035429 isobutyl alcohol Drugs 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- JYVLIDXNZAXMDK-UHFFFAOYSA-N pentan-2-ol Chemical compound CCCC(C)O JYVLIDXNZAXMDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AQIXEPGDORPWBJ-UHFFFAOYSA-N pentan-3-ol Chemical compound CCC(O)CC AQIXEPGDORPWBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N triethoxy(phenyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GKASDNZWUGIAMG-UHFFFAOYSA-N triethyl orthoformate Chemical compound CCOC(OCC)OCC GKASDNZWUGIAMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- MIOPJNTWMNEORI-GMSGAONNSA-N (S)-camphorsulfonic acid Chemical compound C1C[C@@]2(CS(O)(=O)=O)C(=O)C[C@@H]1C2(C)C MIOPJNTWMNEORI-GMSGAONNSA-N 0.000 description 1
- NDQXKKFRNOPRDW-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-triethoxyethane Chemical compound CCOC(C)(OCC)OCC NDQXKKFRNOPRDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HDPNBNXLBDFELL-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trimethoxyethane Chemical compound COC(C)(OC)OC HDPNBNXLBDFELL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZGMNAIODRDOMEK-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trimethoxypropane Chemical compound CCC(OC)(OC)OC ZGMNAIODRDOMEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWNXXQFJBALKAX-UHFFFAOYSA-N 1-(dipropoxymethoxy)propane Chemical compound CCCOC(OCCC)OCCC RWNXXQFJBALKAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PSQZJKGXDGNDFP-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropan-1-ol Chemical compound OCC(F)(F)C(F)(F)F PSQZJKGXDGNDFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBUKAOOFKZFCGD-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3-tetrafluoropropan-1-ol Chemical compound OCC(F)(F)C(F)F NBUKAOOFKZFCGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FPIVAWNGRDHRSQ-UHFFFAOYSA-N 2-[di(propan-2-yloxy)methoxy]propane Chemical compound CC(C)OC(OC(C)C)OC(C)C FPIVAWNGRDHRSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HDBGBTNNPRCVND-UHFFFAOYSA-N 3,3,3-trifluoropropan-1-ol Chemical compound OCCC(F)(F)F HDBGBTNNPRCVND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NKLMUTXYDLKTQU-UHFFFAOYSA-N 3,3-difluoropropan-1-ol Chemical compound OCCC(F)F NKLMUTXYDLKTQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLRJUIXKEMCEOH-UHFFFAOYSA-N 3-fluoropropan-1-ol Chemical compound OCCCF NLRJUIXKEMCEOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N Diisopropyl ether Chemical compound CC(C)OC(C)C ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical group 0.000 description 1
- 125000005370 alkoxysilyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940092714 benzenesulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L magnesium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Mg+2] ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- CLZGJKHEVKJLLS-UHFFFAOYSA-N n,n-diheptylheptan-1-amine Chemical compound CCCCCCCN(CCCCCCC)CCCCCCC CLZGJKHEVKJLLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DIAIBWNEUYXDNL-UHFFFAOYSA-N n,n-dihexylhexan-1-amine Chemical compound CCCCCCN(CCCCCC)CCCCCC DIAIBWNEUYXDNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N n,n-dioctyloctan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCN(CCCCCCCC)CCCCCCCC XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OOHAUGDGCWURIT-UHFFFAOYSA-N n,n-dipentylpentan-1-amine Chemical compound CCCCCN(CCCCC)CCCCC OOHAUGDGCWURIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- KPSSIOMAKSHJJG-UHFFFAOYSA-N neopentyl alcohol Chemical compound CC(C)(C)CO KPSSIOMAKSHJJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- QDRKDTQENPPHOJ-UHFFFAOYSA-N sodium ethoxide Chemical compound [Na+].CC[O-] QDRKDTQENPPHOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000547 substituted alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012756 surface treatment agent Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002463 transducing effect Effects 0.000 description 1
- IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N tributylamine Chemical compound CCCCN(CCCC)CCCC IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DQZNLOXENNXVAD-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[2-(7-oxabicyclo[4.1.0]heptan-4-yl)ethyl]silane Chemical compound C1C(CC[Si](OC)(OC)OC)CCC2OC21 DQZNLOXENNXVAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IECKAVQTURBPON-UHFFFAOYSA-N trimethoxymethylbenzene Chemical compound COC(OC)(OC)C1=CC=CC=C1 IECKAVQTURBPON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YFTHZRPMJXBUME-UHFFFAOYSA-N tripropylamine Chemical compound CCCN(CCC)CCC YFTHZRPMJXBUME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/18—Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
- C07F7/1804—Compounds having Si-O-C linkages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/18—Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/18—Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
- C07F7/1804—Compounds having Si-O-C linkages
- C07F7/1872—Preparation; Treatments not provided for in C07F7/20
- C07F7/188—Preparation; Treatments not provided for in C07F7/20 by reactions involving the formation of Si-O linkages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/22—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
- C08G77/24—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen halogen-containing groups
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
Abstract
식 (1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머이다. 또한, (Ⅰ) 식 (1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머를 적어도 1종과, (Ⅱ) 식 (2-1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머, 및 식 (2-2)로 나타내어지는 규소 함유 모노머로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 혼합물이다.
Description
본 개시는, 규소 함유 모노머와 그것을 포함하는 혼합물, 실록산 결합을 포함하는 폴리실록산, 및 그들의 제조 방법에 관한 것이다.
실록산 결합을 포함하는 고분자 화합물(이하, 폴리실록산이라고 부르는 경우가 있다)은, 그 높은 내열성 및 투명성 등을 살리고, 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이의 코팅 재료, 이미지 센서의 코팅재, 또한 반도체 분야에서의 봉지재(封止材)로서 사용되고 있다. 또한, 높은 산소 플라즈마 내성을 가지므로 다층 레지스트의 하드 마스크 재료로서도 이용되고 있다. 폴리실록산을 패터닝 형성 가능한 감광성 재료로서 이용하기 위해서는, 알칼리 현상액 등의 알칼리 수용액에 가용(可溶)인 것이 요구된다. 알칼리 현상액에 가용으로 하는 수단으로서는, 폴리실록산 중의 실라놀기를 이용하는 것이나, 폴리실록산 중에 산성기를 도입하는 것을 들 수 있다. 이러한 산성기로서는, 페놀기, 카르복실기, 플루오로카르비놀기 등을 들 수 있다.
특허문헌 1에는, 실라놀기를 알칼리 현상액으로의 가용성기로 한 폴리실록산이 개시되어 있다. 한편, 특허문헌 2에, 페놀기를 구비하는 폴리실록산이 개시되어 있으며 특허문헌 3에 카르복실기를 구비하는 폴리실록산이 개시되어 있으며, 특허문헌 4에 헥사플루오로이소프로판올기(2-히드록시-1,1,1,3,3,3-플루오로이소프로필기[-C(CF3)2OH]를 구비하는 폴리실록산이 개시되어 있다. 이들의 폴리실록산은, 광 산발생제 혹은 퀴논디아지드기를 가지도록 하는 감광성 화합물과 조합시킴으로써 포지티브형 레지스트 조성물로서 사용된다.
포지티브형 레지스트 조성물에 관한 특허문헌 4, 5에 개시된, 헥사플루오로이소프로판올기(2-히드록시-1,1,1,3,3,3-플루오로이소프로필기[-C(CF3)2OH]를 구비하는 폴리실록산은, 투명성, 내열성, 내(耐)산성이 양호하며, 당해 폴리실록산에 의거하는 패턴 구조는, 각종의 소자 내의 영구 구조체로서 유망하다.
특허문헌 4, 5에 기재된 헥사플루오로이소프로판올기{2-히드록시-1,1,1,3,3,3-플루오로이소프로필기[-C(CF3)2OH]}를 가지는 규소 함유 모노머는 상기 서술한 바와 같이 유망한 폴리실록산의 원료이다. 한편, 예를 들면, 3-(2-히드록시-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로이소프로필)-1-트리메톡시실릴벤젠이나, 3-(2-히드록시-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로이소프로필)-1-트리에톡시실릴벤젠은, 증류에서 정제, 고순도화되면, 증류 직후는 액체인데도 불구하고, 실온(23℃)에서 저장하면 고체가 되어, 공업 스케일로 이용하는 경우에는, 취급성의 관점에서 개선의 여지가 있는 것을 본 발명자들의 검토로 판명되었다.
그래서, 본 발명자들은, 헥사플루오로이소프로판올기를 가지는 폴리실록산의 공업 스케일의 제조가 보다 용이하게 되도록, 그 원료로서, 실온(23℃)에서 액체인, 규소 함유 모노머, 또는 그것을 포함하는 혼합물을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. 또한, 상기 혼합물을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. 추가로, 상기 혼합물을 중합하여 이루어지는 폴리실록산, 및, 당해 폴리실록산의 제조 방법을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과, 이하에 제공되는 발명을 완성시켰다.
본 발명의 일 실시형태와 관련되는 규소 함유 모노머는, 식 (1)로 나타내어진다.
[화학식 1]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상(直鎖狀), 탄소수 3~10의 분기상(分岐狀) 혹은 탄소수 3~10의 환상(環狀)의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.
R2, R3, R4는 서로 독립적으로 탄소수 1~5의 직쇄상 또는 탄소수 3~5의 분기상의 알킬기이며, 알킬기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수, q는 0~1의 정수, r은 0~1의 정수, s는 0~1의 정수이며, p+q+r+s=3이다.
단, p=0, q=1, r=1, s=1일 때, R2=R3=R4=메틸기와 R2=R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=1, s=0일 때, R2=R3=메틸기와 R2=R3=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=0, s=1일 때, R2=R4=메틸기와 R2=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=0, r=1, s=1일 때, R3=R4=메틸기와 R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다.
본 발명의 일 실시형태와 관련되는 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물은, (Ⅰ) 식 (1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머를 적어도 1종과, (Ⅱ) 식 (2-1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머, 및 식 (2-2)로 나타내어지는 규소 함유 모노머로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함한다.
[화학식 2]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.
R2, R3, R4는 서로 독립적으로 탄소수 1~5의 직쇄상 또는 탄소수 3~5의 분기상의 알킬기이며, 알킬기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수, q는 0~1의 정수, r은 0~1의 정수, s는 0~1의 정수이며, p+q+r+s=3이다.
단, p=0, q=1, r=1, s=1일 때, R2=R3=R4=메틸기와 R2=R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=1, s=0일 때, R2=R3=메틸기와 R2=R3=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=0, s=1일 때, R2=R4=메틸기와 R2=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=0, r=1, s=1일 때, R3=R4=메틸기와 R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다.
[화학식 3]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.
[화학식 4]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.
본 발명의 일 실시형태와 관련되는 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물을 제조하는 방법은, 식 (3)으로 나타내어지는 규소 화합물과, (Ⅲ) 메탄올 및 에탄올의 적어도 1개를 포함하며, 식 (4)로 나타내어지는 알코올을 적어도 1종 포함하는, 혼합 알코올을 반응시킨다. 이에 의해, (Ⅰ) 규소 함유 모노머(1)을 적어도 1종과, (Ⅱ) 규소 함유 모노머(2-1), 및 규소 함유 모노머(2-2)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 혼합물을 제조하는 방법이다.
[화학식 5]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, X는 할로겐 원자이며, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.
R6OH
(4)
R6은 탄소수 3~5의 직쇄상 또는, 탄소수 3~5의 분기상의 알킬기이며, 알킬기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자로 치환되어 있어도 된다.
[화학식 6]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.
R2, R3, R4는 서로 독립적으로 탄소수 1~5의 직쇄상 또는 탄소수 3~5의 분기상의 알킬기이며, 알킬기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수, q는 0~1의 정수, r은 0~1의 정수, s는 0~1의 정수이며, p+q+r+s=3이다. 단, p=0, q=1, r=1, s=1일 때, R2=R3=R4=메틸기와 R2=R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다.
또한, p=1, q=1, r=1, s=0일 때, R2=R3=메틸기와 R2=R3=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=0, s=1일 때, R2=R4=메틸기와 R2=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=0, r=1, s=1일 때, R3=R4=메틸기와 R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다.
[화학식 7]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.
[화학식 8]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.
본 발명의 일 실시형태와 관련되는 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물의 제조 방법은, 식 (3)으로 나타내어지는 규소 화합물과, 메탄올 및 에탄올의 혼합물을 반응시킨다. 이에 의해, 식 (5)로 나타내어지는 규소 함유 모노머를 적어도 1종과, 식 (2-1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머, 및 식 (2-2)로 나타내어지는 규소 함유 모노머로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물이 제조된다.
[화학식 9]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, X는 할로겐 원자이며, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.
[화학식 10]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.
R7, R8, R9는 서로 독립적으로 메틸기 또는 에틸기이며, p는 0~1의 정수, q는 0~1의 정수, r은 0~1의 정수, s는 0~1의 정수이며, p+q+r+s=3이다. 단, p=0, q=1, r=1, s=1일 때, R7=R8=R9=메틸기와 R7=R8=R9=에틸기의 구조를 제외한다.
또한, p=1, q=1, r=1, s=0일 때, R7=R8=메틸기와 R7=R8=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=0, s=1일 때, R7=R9=메틸기와 R7=R9=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=0, r=1, s=1일 때, R8=R9=메틸기와 R8=R9=에틸기의 구조를 제외한다.
[화학식 11]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.
[화학식 12]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.
본 발명의 일 실시형태와 관련되는 폴리실록산은, 식 (1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머를 적어도 1종과, 식 (2-1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머, 및 식 (2-2)로 나타내어지는 규소 함유 모노머로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 혼합물을 중합하여 이루어진다.
[화학식 13]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.
R2, R3, R4는 서로 독립적으로 탄소수 1~5의 직쇄상 또는 탄소수 3~5의 분기상의 알킬기이며, 알킬기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수, q는 0~1의 정수, r은 0~1의 정수, s는 0~1의 정수이며, p+q+r+s=3이다.
단, p=0, q=1, r=1, s=1일 때, R2=R3=R4=메틸기와 R2=R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=1, s=0일 때, R2=R3=메틸기와 R2=R3=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=0, s=1일 때, R2=R4=메틸기와 R2=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=0, r=1, s=1일 때, R3=R4=메틸기와 R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다.
[화학식 14]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.
[화학식 15]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.
본 발명의 일 실시형태와 관련되는 폴리실록산의 제조 방법은, 식 (1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머를 적어도 1종과, 식 (2-1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머, 및 식 (2-2)로 나타내어지는 규소 함유 모노머로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 혼합물을 중합하는 폴리실록산의 제조 방법이다.
[화학식 16]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.
R2, R3, R4는 서로 독립적으로 탄소수 1~5의 직쇄상 또는 탄소수 3~5의 분기상의 알킬기이며, 알킬기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수, q는 0~1의 정수, r은 0~1의 정수, s는 0~1의 정수이며, p+q+r+s=3이다.
단, p=0, q=1, r=1, s=1일 때, R2=R3=R4=메틸기와 R2=R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=1, s=0일 때, R2=R3=메틸기와 R2=R3=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=0, s=1일 때, R2=R4=메틸기와 R2=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=0, r=1, s=1일 때, R3=R4=메틸기와 R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다.
[화학식 17]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.
[화학식 18]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.
본 발명에 의하면, 실온(23℃)에서 액체인, 규소 함유 모노머, 또는 그것을 포함하는 혼합물이 제공된다. 또한, 상기 혼합물을 제조하는 방법이 제공된다. 추가로, 상기 혼합물을 중합하여 이루어지는 폴리실록산, 및, 당해 폴리실록산의 제조 방법이 제공된다.
이하, 본 발명의 일 실시형태와 관련되는 규소 함유 모노머, 그것을 포함하는 혼합물, 및 혼합물을 제조하는 방법에 대하여 설명한다. 단, 본 발명의 실시형태는, 이하에 나타내는 실시형태 및 실시예의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한 본 명세서 중, 수치 범위의 설명에 있어서의 「X~Y」라는 표기는, 특별히 언급하지 않는 한, X 이상 Y 이하를 나타내는 것으로 한다.
본 명세서에 있어서의 기(원자단)의 표기에 있어서, 치환인지 무치환인지를 기재하고 있지 않은 표기는, 치환기를 가지지 않는 것과 치환기를 가지는 것의 양방을 포함하는 것이다. 예를 들면 「알킬기」란, 치환기를 가지지 않는 알킬기(무치환 알킬기)뿐만 아니라, 치환기를 가지는 알킬기(치환 알킬기)도 포함하는 것이다.
본 명세서에 있어서, 「환상의 알킬기」는, 단환(單環) 구조뿐만 아니라 다환(多環) 구조도 포함한다. 「시클로알킬기」도 마찬가지이다.
본 명세서에 있어서의 「유기기」의 단어는, 특별히 언급하지 않는 한, 유기 화합물에서 1개 이상의 수소 원자를 제외한 원자단을 의미한다. 예를 들면, 「1가의 유기기」란, 임의의 유기 화합물에서 1개의 수소 원자를 제외한 원자단을 나타낸다.
본 명세서 중, -C(CF3)2OH로 나타내어지는 헥사플루오로이소프로판올기를, 「HFIP기」라고 표기하는 경우가 있다.
<1. 규소 함유 모노머(1)>
우선, 본 발명의 일 실시형태와 관련되는 규소 함유 모노머(1)에 대하여 설명한다. 이하에 있어서, 식 (1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머를, 규소 함유 모노머(1)이라고 기재한다.
[화학식 19]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.
R2, R3, R4는 서로 독립적으로 탄소수 1~5의 직쇄상 또는 탄소수 3~5의 분기상의 알킬기이며, 알킬기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수, q는 0~1의 정수, r은 0~1의 정수, s는 0~1의 정수이며, p+q+r+s=3이다.
단, p=0, q=1, r=1, s=1일 때, R2=R3=R4=메틸기와 R2=R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=1, s=0일 때, R2=R3=메틸기와 R2=R3=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=0, s=1일 때, R2=R4=메틸기와 R2=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=0, r=1, s=1일 때, R3=R4=메틸기와 R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다.
일 실시형태에 있어서, 식 (1)의 하기 기(1HFIP)가 다음 식 (1A)~식 (1D)로 나타내어지는 기의 어느 것인 것이 바람직하다. 또한, 식 (1)에 있어서, p가 0인 것이 바람직하다. 식 (1)에 있어서, p=0인 구조, 즉 삼차원 구조를 가지는 쪽이, 영구막으로 하였을 경우의 내열성 및 내(耐)용제성 등의 요구 물성을 만족시키기 쉬워지기 때문에, 바람직하다.
[화학식 20]
[화학식 21]
(식 중, 파선은 교차하는 선분이 결합손인 것을 나타낸다.)
규소 함유 모노머(1)의 일례로서, 예를 들면, p=0, q=r=s=1일 때, R2=R3=R4=프로필기의 구조를 취하는 것이나, p=0, q=r=s=1일 때, R2=R3=R4=이소부틸기의 구조를 취하는 것이나, p=0, q=r=s=1일 때, R2=R3=R4=이소아밀기의 구조를 취하는 것이 바람직하다. 이들의 구조를 취하는 규소 함유 모노머(1)은, 실온에서 저장하였을 경우여도, 냉장에서 저장하였을 경우여도 액체인 채이므로 바람직하다.
또한, 규소 함유 모노머(1)의 일례로서, 예를 들면, p=0, q=r=s=1일 때, R2=R3=메틸기 및 R4=에틸기의 구조를 취하는 것이나, p=0, q=r=s=1일 때, R2=R3=에틸기 및 R4=메틸기의 구조를 취하는 것이나, p=0, q=r=s=1일 때, R2=R3=에틸기 및 R4=프로필기의 구조를 취하는 것이 바람직하다. 이들의 구조를 취하는 규소 함유 모노머(1)은, 실온에서 저장하였을 경우여도, 냉장에서 저장하였을 경우여도 액체인 채이므로 바람직하다.
규소 함유 모노머(1)에 있어서, p=0, q=1, r=1, s=1일 때, R2=R3=R4=메틸기의 구조를 취하는 경우, 또는 p=0, q=1, r=1, s=1일 때, R2=R3=R4=에틸기의 구조를 취하는 경우, 실온에서 저장하여도, 냉장에서 저장하여도, 고체가 된다. 또한, 규소 함유 모노머(1)에 있어서, p=1, q=1, r=1, s=0일 때, R2=R3=메틸기의 구조를 취하는 경우, 또는 R2=R3=에틸기의 구조를 취하는 경우에도, 실온에서 저장하여도, 냉장에서 저장하여도, 고체가 된다. 또한, 규소 함유 모노머(1)에 있어서, p=1, q=1, r=0, s=1일 때, R2=R4=메틸기의 구조를 취하는 경우, 또는 R2=R4=에틸기의 구조를 취하는 경우에도 고체가 된다. 또한, 규소 함유 모노머(1)에 있어서, p=1, q=0, r=1, s=1일 때, R3=R4=메틸기의 구조를 취하는 경우, 또는 R3=R4=에틸기의 구조를 취하는 경우에도 고체가 된다. 그 때문에, 공업 스케일로 이용하는 경우에, 취급성의 관점에서 개선의 여지가 있다.
본 발명의 일 실시형태와 관련되는 규소 함유 모노머(1)은, 실온에서 저장하였을 경우여도, 냉장에서 저장하였을 경우여도, 액체인 채로 할 수 있다. 이에 의해, 공업 스케일로 이용하는 경우여도 용이하게 취급할 수 있다.
<2. 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물>
다음으로, 본 발명의 일 실시형태와 관련되는 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물에 대하여 설명한다. 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물은, (Ⅰ) 규소 함유 모노머(1)의 적어도 1종과, (Ⅱ) 식 (2-1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머, 및 식 (2-2)로 나타내어지는 규소 함유 모노머로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함한다. 이하에 있어서, 식 (2-1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머를, 규소 함유 모노머(2-1), 식 (2-2)로 나타내어지는 규소 함유 모노머를, 규소 함유 모노머(2-2)라고 기재한다.
규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물 중, 규소 함유 모노머(1)에 대해서는, <1. 규소 함유 모노머(1)>에 있어서 설명한 대로이다.
규소 함유 모노머(2-1)은, 이하와 같다.
[화학식 22]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.
규소 함유 모노머(2-2)는, 이하와 같다.
[화학식 23]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.
식 (1), 식 (2-1), 식 (2-2) 중의 하기 기(1HFIP)가 다음 식 (1A)~식 (1D)로 나타내어지는 기의 어느 것인 것이 바람직하다. 또한, 식 (1)에 있어서 p가 0인 것이 바람직하다.
[화학식 24]
[화학식 25]
(식 중, 파선은 교차하는 선분이 결합손인 것을 나타낸다.)
규소 함유 모노머(2-1)은, 규소 함유 모노머(1)에 있어서, p=0, q=1, r=1, s=1일 때, R2=R3=R4=메틸기의 구조를 취하는 경우의 규소 함유 모노머에 상당한다. 규소 함유 모노머(2-2)는, 규소 함유 모노머(1)에 있어서, p=0, q=1, r=1, s=1일 때, R2=R3=R4=에틸기의 구조를 취하는 경우의 규소 함유 모노머에 상당한다. 상기 서술한 바와 같이, 이들의 규소 함유 모노머의 단체(單體), 및 이들 규소 함유 모노머만으로 이루어지는 혼합물은, 실온(23℃)에서 저장하였을 경우여도, 냉장(4℃)에서 저장하였을 경우여도 고체가 된다.
그러나, (Ⅰ) 규소 함유 모노머(1)의 적어도 1종과, (Ⅱ) 규소 함유 모노머(2-1), 및 규소 함유 모노머(2-2)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물에 있어서는, 실온(23℃)에서 저장하였을 경우여도 액체로 할 수 있다. 게다가, 후술과 같이 적절한 혼합 비율을 선택함으로써, 냉장(4℃)에서 저장하였을 경우여도 액체로 할 수 있다.
즉, 지금까지 실온에서도, 냉장에서도 고체이며 공업 스케일로 이용하기 어려운 경우가 있었던 (Ⅱ) 규소 함유 모노머(2-1), 및 규소 함유 모노머(2-2)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종에, 본 발명의 일 실시형태와 관련되는 규소 함유 모노머를 섞어서 혼합물로 함으로써, 실온에서도, 냉장에서도 액체로 할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태와 관련되는 규소 함유 모노머가 고체의 (Ⅱ) 성분을 포함하여 액체화할 수 있는 효과에 의해, 보다 폭넓은 조성에 있어서 실온에서도, 냉장에서도 액체로 하는 것이 가능해진다.
본 발명의 일 실시형태와 관련되는 규소 함유 모노머 혼합물은, (Ⅰ) 성분과 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 하기의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.
(Ⅰ) 성분/{(Ⅰ) 성분+(Ⅱ) 성분}≥0.10
(Ⅰ) 성분과 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 상기의 관계를 만족시키는 것에 의해, 실온에 있어서, 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물을 액체로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태와 관련되는 혼합물은, (Ⅰ) 성분과 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 하기의 관계를 만족시키는 것이 보다 바람직하다.
(Ⅰ) 성분/{(Ⅰ) 성분+(Ⅱ) 성분}≥0.17
(Ⅰ) 성분과 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 상기의 관계를 만족시키는 것에 의해, 실온에 있어서도, 냉장에 있어서도, 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물을 액체로 할 수 있다.
<3. 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물의 제조 방법>
본 발명의 일 실시형태와 관련되는 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물은, 식 (3)으로 나타내어지는 규소 화합물과, 메탄올 및 에탄올의 적어도 하나를 포함하며, 식 (4)로 나타내어지는 알코올의 적어도 1종을 포함하는 혼합 알코올을 반응시킴으로써 얻어진다. 이하에 있어서, 식 (3)으로 나타내어지는 규소 화합물을, 규소 화합물(3)이라고 기재한다. 또한, 식 (4)로 나타내어지는 알코올을, 알코올(4)라고 기재한다.
규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물의 제조 방법에 있어서의 원료 화합물, 반응 생성물, 및 반응 조건 등에 대하여, 이하에 설명한다.
(규소 화합물)
규소 화합물(3)은 이하의 식으로 나타내어진다.
[화학식 26]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, X는 할로겐 원자이며, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.
(혼합 알코올)
혼합 알코올로서, 메탄올 및 에탄올의 적어도 1개를 포함하며, 알코올(4)의 적어도 1종을 포함하고 있다. 알코올(4)는, 목적으로 하는 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물에 따라 선택된다. 알코올(4)로서, 구체적으로는, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올(이소부틸알코올), 2-메틸-2-부탄올, 1-펜탄올, 3-메틸-1-부탄올(이소아밀알코올), 2-메틸-1-부탄올, 2,2-디메틸-1-프로판올, 2-펜탄올, 3-메틸-2-부탄올, 3-펜탄올, 2-메틸-2-부탄올, 3-플루오로프로판올, 3,3-디플루오로프로판올, 3,3,3-트리플루오로프로판올, 2,2,3,3-테트라플루오로프로판올, 2,2,3,3,3-펜타플루오로프로판올, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로이소프로판올 등을 사용할 수 있다. 혼합 알코올을 반응시킬 때에, 수분이 혼입하고 있으면, 규소 화합물(3)의 가수 분해 반응이나 축합 반응이 진행해버려, 목적으로 하는 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물의 수율이 내려가므로, 함유하는 수분량이 적은 혼합 알코올을 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 혼합 알코올이 함유하는 수분량은, 5wt% 이하가 바람직하고, 1wt% 이하가 더 바람직하다.
(반응 조건)
본 발명의 일 실시형태와 관련되는 혼합물을 제조할 때의 반응 방법은, 특별하게 한정되는 것은 아니다. 전형적인 예로서는, 규소 화합물(3)에 혼합 알코올을 적하하여 반응시키는 방법, 또는 혼합 알코올에 규소 화합물(3)을 적하하여 반응시키는 방법을 들 수 있다.
사용하는 혼합 알코올의 양은, 특별하게 한정되는 것은 아니다. 반응이 효율적으로 진행하는 점에서, 규소 화합물(3)에 포함되는 Si-X 결합에 대하여 1몰 당량 이상 10몰 당량 이하가 바람직하고, 1몰 당량 이상 3몰 당량 이하가 보다 바람직하다.
혼합 알코올 또는 규소 화합물(3)의 첨가 시간은, 특별하게 한정되는 것은 아니다. 첨가 시간으로서, 예를 들면, 10분 이상 24시간 이하가 바람직하고, 30분 이상 6시간 이하가 보다 바람직하다. 또한, 적하 중의 반응 온도에 대하여, 반응 조건에 따라 최적의 온도가 다르지만, 구체적으로는 0℃ 이상 70℃ 이하가 바람직하다.
적하 종료 후에 교반을 계속하면서 숙성을 행함으로써, 반응을 완결시킬 수 있다. 숙성 시간은 특별하게 한정되는 것은 아니며, 희망하는 반응을 충분히 진행시키는 점에서, 30분 이상 6시간 이하가 바람직하다. 또한, 숙성 중의 반응 온도는, 적하 시와 같거나, 적하 시보다도 높은 것이 바람직하다. 숙성 중의 반응 온도는, 구체적으로는, 10℃ 이상 80℃ 이하가 바람직하다.
혼합 알코올과 규소 화합물(3)의 반응성은 높아, 조속히 할로게노실릴기가 알콕시실릴기로 변환되지만, 반응의 촉진이나 부반응의 억제를 위하여, 반응 시에 발생하는 할로겐화 수소의 제거를 행하는 것이 바람직하다. 할로겐화 수소의 제거 방법으로서는 아민 화합물, 오르토에스테르, 나트륨알콕시드, 에폭시 화합물, 올레핀류 등, 공지의 할로겐화 수소 포착제의 첨가 외, 가열, 탈기, 감압 가열 또는 건조 질소의 버블링에 의해 생성한 할로겐화 수소 가스를 계(系) 외로 제거하는 방법이 있다. 이들의 방법은 단독으로 행해도 되며, 혹은 복수 조합하여 행하여도 된다.
할로겐화 수소 포착제로서는, 오르토에스테르 또는 나트륨알콕시드를 들 수 있다. 오르토에스테르로서는, 오르토포름산 트리메틸, 오르토포름산 트리에틸, 오르토포름산 트리프로필, 오르토포름산 트리이소프로필, 오르토아세트산 트리메틸, 오르토아세트산 트리에틸, 오르토프로피온산 트리메틸, 또는 오르토벤조산 트리메틸을 예시할 수 있다. 입수가 용이한 것으로부터, 바람직하게는, 오르토포름산 트리메틸 또는 오르토포름산 트리에틸이다. 나트륨알콕시드로서는, 나트륨메톡시드 또는 나트륨에톡시드를 예시할 수 있다.
혼합 알코올과 규소 화합물(3)의 반응액은, 용매로 희석하여도 된다. 이용하는 용매는, 이용하는 혼합 알코올 및 규소 화합물(3)과 반응하지 않는 것이라면 특별히 제한은 없으며, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 톨루엔, 크실렌, 테트라히드로푸란, 디에틸에테르, 디부틸에테르, 디이소프로필에테르, 1,2-디메톡시에탄, 또는 1,4-디옥산 등을 이용할 수 있다. 이들의 용매를 단독으로, 또는 혼합하여 이용하여도 된다.
가스 크로마토그래피 등, 범용의 분석 수단에 의해, 원료가 충분히 소비된 것을 확인한 후, 반응을 종료하는 것이 바람직하다. 반응 종료 후, 여과, 추출, 증류 등의 수단에 의해, 정제를 행함으로써, 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물을 얻을 수 있다.
상기 서술한 방법에 의해 제조된 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물은, (Ⅰ) 규소 함유 모노머(1)의 적어도 1종과, (Ⅱ) 규소 함유 모노머(2-1), 및 규소 함유 모노머(2-2)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함한다. 규소 함유 모노머(1)은, 모두 실온에서 저장하였을 경우여도, 냉장에서 저장하였을 경우여도 액체인 채로이다. 한편, 규소 함유 모노머(2-1) 및 규소 함유 모노머(2-2)는, 모두 실온에서 저장하였을 경우여도, 냉장에서 저장하였을 경우여도 고체인 채로이다. 본 발명의 일 실시형태와 관련되는 규소 함유 모노머(1)과, 규소 함유 모노머(2-1) 및 규소 함유 모노머(2-2)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 혼합함으로써, 실온에서 저장하였을 경우여도, 액체인 채로 할 수 있다. 게다가, 적절한 혼합 비율을 선택함으로써, 냉장에서 저장하였을 경우여도 액체인 채로 할 수 있다. 이에 의해, 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물을, 공업 스케일로 이용하는 경우에 있어서도, 취급을 용이하게 할 수 있다.
<4. 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물의 제조 방법>
또한, 본 발명의 일 실시형태와 관련되는 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물은, 규소 화합물(3)과, 메탄올 및 에탄올의 혼합물을 반응시킴으로써도 얻어진다. 이 경우, 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물은, (Ⅰ-1) 식 (5)로 나타내어지는 규소 함유 모노머를 적어도 1종과, (Ⅱ) 규소 함유 모노머(2-1), 및 규소 함유 모노머(2-2)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함한다. 이하에 있어서, 식 (5)로 나타내어지는 규소 함유 모노머를, 규소 함유 모노머(5)라고 기재한다.
또한, 규소 함유 모노머(5)는, 이하와 같다.
[화학식 27]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, R7, R8, R9는 서로 독립적으로 메틸기 또는 에틸기이며, p는 0~1의 정수, q는 0~1의 정수, r은 0~1의 정수, s는 0~1의 정수이며, p+q+r+s=3이다. 단, p=0, q=1, r=1, s=1일 때, R7=R8=R9=메틸기와 R7=R8=R9=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=1, s=0일 때, R7=R8=메틸기와 R7=R8=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=0, s=1일 때, R7=R9=메틸기와 R7=R9=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=0, r=1, s=1일 때, R8=R9=메틸기와 R8=R9=에틸기의 구조를 제외한다.
식 (3), 식 (2-1), 식 (2-2) 중의 하기 기(1HFIP)가 다음 식 (1A)~식 (1D)로 나타내어지는 기의 어느 것인 것이 바람직하다. 또한, 식 (1)에 있어서 p가 0인 것이 바람직하다.
[화학식 28]
[화학식 29]
(식 중, 파선은 교차하는 선분이 결합손인 것을 나타낸다.)
본 발명의 일 실시형태와 관련되는 혼합물의 제조 방법은, (Ⅰ-1) 성분과 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 하기의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.
(Ⅰ-1) 성분/{(Ⅰ-1) 성분+(Ⅱ) 성분}≥0.10
(Ⅰ-1) 성분과 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 상기의 관계를 만족시키는 것에 의해, 얻어지는 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물을, 실온에 있어서 액체로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태와 관련되는 혼합물의 제조 방법은, (Ⅰ-1) 성분과 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 하기의 관계를 만족시키는 것이 보다 바람직하다.
(Ⅰ-1) 성분/{(Ⅰ-1) 성분+(Ⅱ) 성분}≥0.17
(Ⅰ-1) 성분과 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 상기의 관계를 만족시키는 것에 의해, 얻어지는 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물을, 실온에 있어서도, 냉장에 있어서도, 액체로 할 수 있다.
규소 함유 모노머(5)의 일례로서, 예를 들면, p=0, q=r=s=1일 때, R7=R8=메틸기, R9=에틸기의 구조를 취하는 것이나, p=0, q=r=s=1일 때, R7=R8=에틸기, R9=메틸기의 구조를 취하는 것이 바람직하다. 이들의 구조를 취하는 규소 함유 모노머(5)는, 실온에서 저장하였을 경우여도, 냉장에서 저장하였을 경우여도 액체인 채이므로 바람직하다. 한편, 규소 함유 모노머(2-1) 및 규소 함유 모노머(2-2)는, 모두 실온에서 저장하였을 경우여도, 냉장에서 저장하였을 경우여도 고체인 채로이다. 본 발명의 일 실시형태와 관련되는 규소 함유 모노머(5)와, 규소 함유 모노머(2-1) 및 규소 함유 모노머(2-2)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 혼합함으로써, 실온에서 저장하였을 경우여도, 액체인 채로 할 수 있다. 게다가, 적절한 혼합 비율을 선택함으로써, 냉장에서 저장하였을 경우여도 액체인 채로 할 수 있다. 이에 의해, 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물을, 공업 스케일로 이용하는 경우에 있어서도, 취급을 용이하게 할 수 있다.
<5. 폴리실록산>
다음으로, 본 발명의 일 실시형태와 관련되는 폴리실록산에 대하여 설명한다. 폴리실록산은, (Ⅰ) 식 (1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머를 적어도 1종과, (Ⅱ) 식 (2-1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머, 및 식 (2-2)로 나타내어지는 규소 함유 모노머로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물을 중합(가수 분해 중축합 반응)함으로써 얻어진다.
[화학식 30]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, R2, R3, R4는 서로 독립적으로 탄소수 1~5의 직쇄상 또는 탄소수 3~5의 분기상의 알킬기이며, 알킬기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수, q는 0~1의 정수, r은 0~1의 정수, s는 0~1의 정수이며, p+q+r+s=3이다. 단, p=0, q=1, r=1, s=1일 때, R2=R3=R4=메틸기와 R2=R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=1, s=0일 때, R2=R3=메틸기와 R2=R3=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=0, s=1일 때, R2=R4=메틸기와 R2=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=0, r=1, s=1일 때, R3=R4=메틸기와 R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다.
[화학식 31]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.
[화학식 32]
R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.
식 (1), 식 (2-1), 식 (2-2) 중의 하기 기(1HFIP)가 다음 식 (1A)~식 (1D)로 나타내어지는 기의 어느 것인 것이 바람직하다. 또한, 식 (1)에 있어서 p가 0인 것이 바람직하다.
[화학식 33]
[화학식 34]
(식 중, 파선은 교차하는 선분이 결합손인 것을 나타낸다.)
본 발명의 일 실시형태와 관련되는 혼합물은, 폴리실록산의 원료로서 이용함에 있어서, (Ⅰ) 성분과 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 하기의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.
(Ⅰ) 성분/{(Ⅰ) 성분+(Ⅱ) 성분}≥0.10
(Ⅰ) 성분과 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 상기의 관계를 만족시키는 것에 의해, 실온에 있어서, 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물을 액체로 할 수 있다. 그 때문에, 폴리실록산의 제조 시에, 당해 혼합물을 공업 스케일로 취급하기 쉽다.
또한, 본 발명의 일 실시형태와 관련되는 혼합물은, 폴리실록산의 원료로서 이용함에 있어서, (Ⅰ) 성분과 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 하기의 관계를 만족시키는 것이 보다 바람직하다.
(Ⅰ) 성분/{(Ⅰ) 성분+(Ⅱ) 성분}≥0.17
(Ⅰ) 성분과 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 상기의 관계를 만족시키는 것에 의해, 실온에 있어서도, 냉장에 있어서도, 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물을 액체로 할 수 있다. 그 때문에, 폴리실록산의 제조 시에, 당해 혼합물을 공업 스케일로 보다 취급하기 쉽다.
본 가수 분해 중축합 반응은, 가수 분해성 실란의 가수 분해 및 축합 반응에 있어서의 일반적인 방법으로 행할 수 있다. 구체적으로는, (Ⅰ) 규소 함유 모노머(1)을 적어도 1종과, (Ⅱ) 규소 함유 모노머(2-1), 및 규소 함유 모노머(2-2)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물을 반응 용기 내에 채취한 후, 가수 분해하기 위한 물, 필요에 따라, 중축합 반응을 진행시키기 위한 촉매, 및 반응 용매를 반응기 내에 가하여 교반하고, 필요에 따라 가열을 행하여, 가수 분해 및 중축합 반응을 진행시킴으로써, 폴리실록산(의 용액)이 얻어진다. 또한, 특단의 반응 용매를 첨가하지 않더라도, 가수 분해에 의해, 폴리실록산이 상기의 물과 혼화(混和)하여, 균일한 용액 상태로 얻어지는 것은, 「폴리실록산의 용액」으로 한다. 상세한 것은 불분명하지만, 가수 분해에 의해, 상기의 규소 함유 모노머(1)과, 규소 함유 모노머(2-1) 및 규소 함유 모노머(2-2)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종으로부터 유도되는 폴리실록산의 실라놀기가 상기의 물과의 혼화에 기여하거나, 부생한 용매 성분(예를 들면, 알콕시실란을 이용하였을 경우는 대응하는 알코올이 부생한다)이 폴리실록산과 상기의 물과의 혼화에 기여하거나 한다고 생각된다. 또한, 상기의 가수 분해 중축합을 행하여 얻은 폴리실록산(의 용액)에 후술의 반응 용매와 마찬가지의 용매를 추가로 첨가하여도 된다.
(촉매)
중축합 반응을 진행시키기 위한 촉매에 특별히 제한은 없지만, 산 촉매, 염기 촉매를 들 수 있다. 산 촉매로서는, 염산, 질산, 황산, 불산, 인산, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 메탄술폰산, 트리플루오로메탄술폰산, 캄퍼술폰산, 벤젠술폰산, 토실산, 포름산, 말레산, 말론산, 또는 숙신산 등의 다가 카르본산, 혹은 이들의 산의 무수물을 예시할 수 있다. 염기 촉매로서는, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리부틸아민, 트리펜틸아민, 트리헥실아민, 트리헵틸아민, 트리옥틸아민, 디에틸아민, 트리에탄올아민, 디에탄올아민, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 또는 탄산나트륨을 예시할 수 있다.
(반응 용매)
상기 가수 분해 및 중축합 반응에서는, 반드시 반응 용매를 이용할 필요는 없으며, 원료 화합물, 물, 촉매를 혼합하고, 가수 분해 중축합할 수 있다. 한편, 반응 용매를 이용하는 경우, 그 종류는 특별히 한정되는 것은 아니다. 그중에서도, 원료 화합물, 물, 촉매에 대한 용해성으로부터, 극성 용매가 바람직하고, 더 바람직하게는 알코올계 용매이다. 알코올계 용매로서는, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 또는 2-부탄올을 예시할 수 있다.
또한, 반응 후에 필요에 따라 추출, 수세(水洗) 등에 의해 폴리실록산의 용액의 pH를 조정하는 공정을 실시하여도 되고, 용매 증류 제거, 농축, 희석 등에 의해 폴리실록산의 용액의 농도를 조정하는 공정을 실시하여도 된다.
(실시예)
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에 있어서, 이하의 화학식으로 나타내어진 규소 화합물을 HFA-Ph-CS라고 부른다.
[화학식 35]
본 실시예에서 얻어진 규소 화합물의 동정(同定)은, 이하에 나타내는 방법에 의해 행하였다.
(겔 침투 크로마토그래피(Gel Permeation Chromatography:GPC))
토소주식회사제의 고속 GPC 장치, 기기명 HLC-8320GPC를 이용하고, 폴리스티렌 환산에서의 중량 평균 분자량을 측정하였다.
(가스 크로마토그래피(Gas Chromatography:GC) 측정)
GC 측정은, 시마즈제작소주식회사제의 상품명 Shimadzu GC-2010 puls를 이용하고, 칼럼은 캐필러리 칼럼 DB5(30m×0.25mmφ×0.25㎛)를 이용하여 측정을 행하였다.
(실시예 1)
[화학식 36]
N2 버블링을 하면서, HFA-Ph-CS(30g,79.6mmol)를 내부 온도 50℃로 하고, 혼합 알코올(12.1g, 309.9mmol, 3.9eq.), (혼합 알코올의 내역은 EtOH(7.14g, 154.9mmol, 1.9eq.), MeOH(4.96g, 154.9mmol, 1.9eq.))을 천천히 적하하였다(내부 온도 45~55℃를 보지(保持)하였다). 혼합 알코올의 적하 종료 후, 내부 온도 50℃에서 30분간 교반하고, 이배퍼레이터로 HCl 가스와 미(未)반응의 알코올을 증류 제거(배스 40℃, 10hPa, 1hr)하였다. 이 때, 수량(收量)은 30g이었다. 그 후, 단증류(單蒸溜)를 실시하여 혼합물을 26.5g 얻었다. 얻어진 혼합물에 대하여 GC-MS에 의한 동정을 행한 결과, 당해 혼합물은, 표 1에 나타내는 구조의 규소 함유 모노머 Ⅰ을 6.8%, 규소 함유 모노머 Ⅱ를 30.5%, 규소 함유 모노머 Ⅲ를 40.5%, 규소 함유 모노머 Ⅳ를 17.2% 포함하는 혼합물이었다. 얻어진 혼합물을 23℃(이후, 단지 「실온」이라고 기재한다)와 4℃(이후, 단지 「냉장」이라고 기재한다)에서 각각 1일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 2)
[화학식 37]
N2 버블링을 하면서, HFA-Ph-CS(30g, 79.6mmol)를 내부 온도 50℃로 하고, 혼합 알코올(15.4g, 309.9mmol, 3.9eq.), (혼합 알코올의 내역은 EtOH(11.4g, 247.9mmol, 3.1eq.), MeOH(0.5g, 15.5mmol, 0.2eq.), 1-프로판올(0.9g, 15.5mmol, 0.2eq.), 이소부탄올(1.2g, 15.5mmol, 0.2eq.), 이소아밀알코올(1.4g, 15.5mmol, 0.2eq.))을 천천히 적하하였다(내부 온도 45~55℃를 보지하였다). 혼합 알코올의 적하 종료 후, 내부 온도 50℃에서 30분간 교반하고, 이배퍼레이터로 HCl 가스와 미반응의 알코올을 증류 제거(배스 40℃, 10hPa, 1hr)하였다. 이 때, 수량은 32g이었다. 그 후, 단증류를 실시하여 혼합물을 27.5g 얻었다. 얻어진 혼합물에 대하여 GC-MS에 의한 동정을 행한 결과, 당해 혼합물은, 표 2에 나타내는 구조의 규소 함유 모노머 Ⅴ를 5.2%, 규소 함유 모노머 Ⅵ를 43.1%, 규소 함유 모노머 Ⅶ을 10.8%, 규소 함유 모노머 Ⅷ을 12.9%, 규소 함유 모노머 Ⅸ을 13.8%와, 이들을 주성분으로 한 혼합물이었다. 얻어진 혼합물을 실온과 냉장에서 각각 1일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 3)
N2 버블링을 하면서, HFA-Ph-CS(30g, 79.6mmol)를 내부 온도 50℃로 하고, 혼합 알코올(12.1g, 309.9mmol, 3.9eq.), (혼합 알코올의 내역은 MeOH(7.94g, 247.9mmol, 3.1eq.), EtOH(0.71g, 15.5mmol, 0.2eq.), 1-프로판올(0.9g, 15.5mmol, 0.2eq.), 이소부탄올(1.2g, 15.5mmol, 0.2eq.), 이소아밀알코올(1.4g, 15.5mmol, 0.2eq.))을 천천히 적하하였다(내부 온도 45~55℃를 보지하였다). 혼합 알코올의 적하 종료 후, 내부 온도 50℃에서 30분간 교반하고, 이배퍼레이터로 HCl 가스와 미반응의 알코올을 증류 제거(배스 40℃, 10hPa, 1hr)하였다. 이 때, 수량은 29g이었다. 그 후, 단증류를 실시하여 혼합물을 25.8g 얻었다. 얻어진 혼합물에 대하여 GC-MS에 의한 동정을 행한 결과, 당해 혼합물은, 표 3에 나타내는 구조의 규소 함유 모노머 Ⅹ을 39.4%, 규소 함유 모노머 ⅩⅠ을 10.9%, 규소 함유 모노머 ⅩⅡ을 11.9%, 규소 함유 모노머 ⅩⅢ을 10.0%, 규소 함유 모노머 ⅩⅣ을 10.2%와, 이들을 주성분으로 한 혼합물이었다. 얻어진 혼합물을 실온과 냉장에서 각각 1일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(비교예 1)(식 (2-2)의 구조에 대응한다)
공지의 방법으로 3-(2-히드록시-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로이소프로필)-1-트리에톡시실릴벤젠(이후, 「에틸체」라고 기재한다)을 얻었다(GC 순도 97%). 당해 에틸체를 실온과 냉장에서 각각 1일 보관한 결과, 모두 고체였다.
(비교예 2)(식 (2-1)의 구조에 대응한다)
공지의 방법으로 3-(2-히드록시-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로이소프로필)-1-트리메톡시실릴벤젠(이후, 「메틸체」라고 기재한다)을 얻었다(GC 순도 98%). 당해 메틸체를 실온과 냉장에서 각각 1일 보관한 결과, 모두 고체였다.
(합성예 1)(식 (1)의 p=0, q=r=s=1, R2=R3=R4=n-프로필의 구조)
N2 버블링을 하면서, HFA-Ph-CS(30g, 79.6mmol)를 내부 온도 50℃로 하고, 1-프로판올(18.6g, 309.9mmol, 3.9eq.)을 천천히 적하하였다(내부 온도 45~55℃를 보지하였다). 알코올의 적하 종료 후, 내부 온도 50℃에서 30분간 교반하고, 이배퍼레이터로 HCl 가스와 미반응의 알코올을 증류 제거(배스 40℃, 10hPa, 1hr)하였다. 이 때, 수량은 32g이었다. 그 후, 단증류를 실시하고, 3-(2-히드록시-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로이소프로필)-1-트리-n-프로폭시실릴벤젠(이후, 「프로필체」라고 기재한다)을 29g 얻었다(GC 순도 99.3%). 당해 프로필체를 실온과 냉장에서 각각 1일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(합성예 2)(식 (1)의 p=0, q=r=s=1, R2=R3=R4=이소부틸의 구조)
N2 버블링을 하면서, HFA-Ph-CS(30g, 79.6mmol)를 내부 온도 50℃로 하고, 이소부틸알코올(23.0g, 309.9mmol, 3.9eq.)을 천천히 적하하였다(내부 온도 45~55℃를 보지하였다). 알코올을 적하 종료 후, 내부 온도 50℃에서 30분간 교반하고, 이배퍼레이터로 HCl 가스와 미반응의 알코올을 증류 제거(배스 40℃, 10hPa, 1hr)하였다. 이 때, 수량은 34g이었다. 그 후, 단증류를 실시하고, 3-(2-히드록시-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로이소프로필)-1-트리이소부톡시실릴벤젠(이후, 「이소부틸체」라고 기재한다)을 31g 얻었다(GC 순도 99.4%). 당해 이소부틸체를 실온과 냉장에서 각각 1일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(합성예 3)(식 (1)의 p=0, q=r=s=1, R2=R3=R4=이소아밀의 구조)
N2 버블링을 하면서 HFA-Ph-CS(30g, 79.6mmol)를 내부 온도 50℃로 하고, 이소아밀알코올(27.3g, 309.9mmol, 3.9eq.)을 천천히 적하하였다(내부 온도 45~55℃를 보지하였다). 알코올을 적하 종료 후, 내부 온도 50℃에서 30분간 교반하고, 이배퍼레이터로 HCl 가스와 미반응의 알코올을 증류 제거(배스 40℃, 10hPa, 1hr)하였다. 이 때, 수량은 36g이었다. 그 후, 단증류를 실시하고, 3-(2-히드록시-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로이소프로필)-1-트리이소아밀옥시실릴벤젠(이후, 「이소아밀체」라고 기재한다)을 34g 얻었다(GC 순도 99.2%). 당해 이소아밀체를 실온과 냉장에서 각각 1일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 4)
비교예 1의 에틸체 1g과 합성예 1의 프로필체 1g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 5)
비교예 1의 에틸체 0.75g과 합성예 1의 프로필체 0.25g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 6)
비교예 1의 에틸체 0.80g과 합성예 1의 프로필체 0.20g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 7)
비교예 1의 에틸체 0.85g과 합성예 1의 프로필체 0.15g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 실온에서는 액체인 채이며, 냉장에서는 고체가 되었다.
(실시예 8)
비교예 1의 에틸체 1g과 합성예 2의 이소부틸체 1g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 9)
비교예 1의 에틸체 0.75g과 합성예 2의 이소부틸체 0.25g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 10)
비교예 1의 에틸체 0.8g과 합성예 2의 이소부틸체 0.2g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 11)
비교예 1의 에틸체 0.85g과 합성예 2의 이소부틸체 0.15g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 실온에서는 액체인 채이며, 냉장에서는 고체가 되었다.
(실시예 12)
비교예 1의 에틸체 1g과 합성예 3의 이소아밀체 1g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 13)
비교예 1의 에틸체 0.75g과 합성예 3의 이소아밀체 0.25g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 14)
비교예 1의 에틸체 0.8g과 합성예 3의 이소아밀체 0.2g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 15)
비교예 1의 에틸체 0.85g과 합성예 3의 이소아밀체 0.15g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 실온에서는 액체인 채이며, 냉장에서는 고체가 되었다.
(실시예 16)
비교예 2의 메틸체 1g과 합성예 1의 프로필체 1g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 17)
비교예 2의 메틸체 0.75g과 합성예 1의 프로필체 0.25g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 18)
비교예 2의 메틸체 0.80g과 합성예 1의 프로필체 0.20g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 19)
비교예 2의 메틸체 0.85g과 합성예 1의 프로필체 0.15g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 실온에서는 액체인 채이며, 냉장에서는 고체가 되었다.
(실시예 20)
비교예 2의 메틸체 1g과 합성예 2의 이소부틸체 1g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 21)
비교예 2의 메틸체 0.75g과 합성예 2의 이소부틸체 0.25g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 22)
비교예 2의 메틸체 0.8g과 합성예 2의 이소부틸체 0.2g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 23)
비교예 2의 메틸체 0.85g과 합성예 2의 이소부틸체 0.15g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 실온에서는 액체인 채이며, 냉장에서는 고체가 되었다.
(실시예 24)
비교예 2의 메틸체 1g과 합성예 3의 이소아밀체 1g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 25)
비교예 2의 메틸체 0.75g과 합성예 3의 이소아밀체 0.25g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 26)
비교예 2의 메틸체 0.8g과 합성예 3의 이소아밀체 0.2g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(실시예 27)
비교예 2의 메틸체 0.85g과 합성예 3의 이소아밀체 0.15g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 실온에서는 액체인 채이며, 냉장에서는 고체가 되었다.
(실시예 28)
비교예 1의 에틸체 0.25g과 비교예 2의 메틸체 0.25g과 합성예 1의 프로필체 0.5g을 혼합하여, 실온과 냉장에서 각각 1주일 보관한 결과, 모두 액체였다.
(비교예 3)
비교예 1의 에틸체 0.85g과 비교예 2의 메틸체 0.15g을 실온에서 혼합하여도 고체인 채였다.
(비교예 4)
비교예 1의 에틸체 0.5g과 비교예 2의 메틸체 0.5g을 실온에서 혼합하여도 고체인 채였다.
(비교예 5)
비교예 1의 에틸체 0.15g과 비교예 2의 메틸체 0.85g을 실온에서 혼합하여도 고체인 채였다.
이상의 결과로부터, 상기의 식 (2-1), 식 (2-2)의 단체, 및 그들의 혼합물에서는 실온에서 고체인 것에 비해, 상기의 식 (2-1), 식 (2-2), 및 그들의 혼합물과, 상기 식 (1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머와의 혼합물로 함으로써 액체가 되어, 실온에서 취급이 용이하게 되는 것이 판명되었다.
다음으로, 실시예 1~3에서 얻어진 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물을 이용하여 폴리실록산을 생성한 결과에 대하여 설명한다.
(실시예 1-P)
실온(23℃)에서, 실시예 1에서 얻어진 규소 함유 모노머 혼합물(5.0g, 10.2mmol), 순수(0.68g, 37.5mmol), 아세트산(0.02g, 0.36mmol)을 혼합하였다. 상기의 규소 함유 모노머 혼합물은, 실온(23℃)에서 액체이기 때문에, 첨가 및 혼합을 지극히 용이하게 행할 수 있었다. 이어서, 100℃에서 1hr 전 환류(全還流) 하에서 교반하였다. 얻어진 반응액을 실온으로 되돌리고, GPC로 중량 평균 분자량(Mw)을 측정한 결과, 1740이었다.
(실시예 2-P)
실온(23℃)에서, 실시예 2에서 얻어진 규소 함유 모노머 혼합물(5.0g, 10.2mmol), 순수(0.68g, 37.5mmol), 아세트산(0.02g, 0.36mmol)을 혼합하였다. 상기의 규소 함유 모노머 혼합물은, 실온(23℃)에서 액체이기 때문에, 첨가 및 혼합을 지극히 용이하게 행할 수 있었다. 이어서, 100℃에서 1hr 전 환류 하에서 교반하였다. 얻어진 반응액을 실온으로 되돌리고, GPC로 중량 평균 분자량(Mw)을 측정한 결과, 1690이었다.
(실시예 3-P)
실온(23℃)에서, 실시예 3에서 얻어진 규소 함유 모노머 혼합물(5.0g, 10.2mmol), 순수(0.68g, 37.5mmol), 아세트산(0.02g, 0.36mmol)을 혼합하였다. 상기의 규소 함유 모노머 혼합물은, 실온(23℃)에서 액체이기 때문에 첨가 및 혼합을 지극히 용이하게 행할 수 있었다. 이어서, 100℃에서 1hr 전 환류 하에서 교반하였다. 얻어진 반응액을 실온으로 되돌리고, GPC로 중량 평균 분자량(Mw)을 측정한 결과, 2060이었다.
(실시예 4-P)
실온(23℃)에서, 실시예 1에서 얻어진 규소 함유 모노머 혼합물(5.0g, 10.2mmol)을 2-부탄올(2.5g)에 용해한 후, 순수(0.68g, 37.5mmol), 아세트산(0.02g, 0.36mmol)과 혼합하였다. 상기의 규소 함유 모노머 혼합물은, 실온(23℃)에서 액체이기 때문에, 첨가, 혼합 및 용해를 지극히 용이하게 행할 수 있었다. 이어서, 100℃에서 24hr 전 환류 하에서 교반하였다. 얻어진 반응액을 실온으로 되돌리고, GPC로 중량 평균 분자량(Mw)을 측정한 결과, 1080이었다.
이상의 결과로부터, 규소 함유 모노머 혼합물을 이용함으로써, 폴리실록산을 용이하게 제조할 수 있었다. 또한, 얻어진 반응액 중의 폴리실록산의 중량 평균 분자량(Mw)은, 실시예 3-P>실시예 1-P>실시예 2-P>실시예 4-P의 순이었다. 가수 분해 및 중축합 반응 속도의 관점에서, 실시예 3-P가 가장 우수하며, 이어서, 실시예 1-P, 그리고 실시예 2-P라고 하는 경향인 것이 판명되었다. 이 경향의 상세한 메커니즘은 명확하지 않지만, 규소 함유 모노머 혼합물 중의, 알콕시드 부분의 탄소수가 짧고, 입체 장해가 적은 구조의 비율이 많을수록, 가수 분해 및 중축합 반응 속도가 커지기 때문이라고 생각된다. 또한, 실시예 4-P와 같이 반응 용매를 이용하여 가수 분해 및 중축합 반응 속도를 제어할 수 있는 것도 판명되었다.
다음으로, 실시예 2에서 얻어진 규소 함유 모노머를 포함하는 혼합물과, 트리에톡시페닐실란을 이용하여 폴리실록산을 생성한 결과에 대하여 설명한다.
(실시예 2-coP)
실온(23℃)에서, 실시예 2에서 얻어진 규소 함유 모노머 혼합물(5.0g, 10.2mmol), 트리에톡시페닐실란(22.9g, 95.2mmol), KBM-303(신에츠실리콘사제, 2.9g, 11.9mmol), 순수(6.8g, 374.8mmol), 아세트산(0.21g, 3.57mmol)을 혼합하였다. 상기의 규소 함유 모노머 혼합물은 실온(23℃)에서 액체이기 때문에 첨가 및 혼합을 지극히 용이하게 행할 수 있었다. 이어서, 40℃에서 1hr, 70℃에서 1hr, 85℃에서 3hr 전 환류 하에서 교반하였다. 이배퍼레이터로 부생한 알코올을 증류 제거하고, 시클로헥산온 40g을 가하고, 물 20g을 이용하여 수세를 2회 실시하였다. 이배퍼레이터로 얻어진 유기층의 시클로헥산온을 증류 제거하고, 고형분 농도 50%의 용액을 42g 얻었다. GPC로 중량 평균 분자량(Mw)을 측정한 결과, 1750이었다.
본 발명의 규소 함유 모노머나 그 혼합물은, 폴리머 수지의 합성 원료 외, 폴리머의 개질제, 무기화합물의 표면 처리제, 각종 커플링제, 유기 합성의 중간 원료로서 유용하다. 또한 본 발명의 폴리실록산 및, 그에 의해 얻어지는 막은, 알칼리 현상액에 가용이며 패터닝 성능을 구비하고, 또한 내열성과 투명성이 우수하므로, 반도체용 보호막, 평탄화 재료 및 마이크로 렌즈 재료, 터치 패널용 절연성 보호막, 액정 디스플레이 TFT 평탄화 재료, 광 도파로의 코어나 클래드의 형성 재료, 전자선용 레지스트, 다층 레지스트 중간막, 하층막, 반사 방지막 등에 이용할 수 있다. 이들의 용도 중, 디스플레이나 이미지 센서 등의 광학계 부재에 이용하는 경우에는, 폴리테트라플루오로에틸렌, 실리카, 산화티탄, 산화지르코늄, 불화마그네슘 등의 미립자를, 굴절률 조정의 목적으로 임의인 비율로 혼합하여 이용할 수 있다.
Claims (22)
- (Ⅰ) 식 (1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머.
[화학식 1]
[R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, R2, R3, R4는 서로 독립적으로 탄소수 1~5의 직쇄상 또는 탄소수 3~5의 분기상의 알킬기이며, 알킬기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수, q는 0~1의 정수, r은 0~1의 정수, s는 0~1의 정수이며, p+q+r+s=3이다. 단, p=0, q=1, r=1, s=1일 때, R2=R3=R4=메틸기와 R2=R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=1, s=0일 때, R2=R3=메틸기와 R2=R3=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=0, s=1일 때, R2=R4=메틸기와 R2=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=0, r=1, s=1일 때, R3=R4=메틸기와 R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다.] - 제 1 항에 있어서,
상기 식 (1) 중의 하기 기(1HFIP)가 다음 식 (1A)~식 (1D)로 나타내어지는 기의 어느 것이며, p가 0인, 규소 함유 모노머.
[화학식 2]
[화학식 3]
(식 중, 파선은 교차하는 선분이 결합손인 것을 나타낸다.) - (Ⅰ) 식 (1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머를 적어도 1종과,
(Ⅱ) 식 (2-1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머, 및 식 (2-2)로 나타내어지는 규소 함유 모노머로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 혼합물.
[화학식 4]
[R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, R2, R3, R4는 서로 독립적으로 탄소수 1~5의 직쇄상 또는 탄소수 3~5의 분기상의 알킬기이며, 알킬기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수, q는 0~1의 정수, r은 0~1의 정수, s는 0~1의 정수이며, p+q+r+s=3이다. 단, p=0, q=1, r=1, s=1일 때, R2=R3=R4=메틸기와 R2=R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=1, s=0일 때, R2=R3=메틸기와 R2=R3=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=0, s=1일 때, R2=R4=메틸기와 R2=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=0, r=1, s=1일 때, R3=R4=메틸기와 R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다.]
[화학식 5]
[R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.]
[화학식 6]
[R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.] - 제 3 항에 있어서,
상기 식 (1), 식 (2-1), 식 (2-2) 중의 하기 기(1HFIP)가 다음 식 (1A)~식 (1D)로 나타내어지는 기의 어느 것이며, p가 0인, 혼합물.
[화학식 7]
[화학식 8]
(식 중, 파선은 교차하는 선분이 결합손인 것을 나타낸다.) - 제 3 항에 있어서,
상기 (Ⅰ) 성분과 상기 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 하기의 관계를 만족시키는, 혼합물.
(Ⅰ) 성분/{(Ⅰ) 성분+(Ⅱ) 성분}≥0.10 - 제 3 항에 있어서,
상기 (Ⅰ) 성분과 상기 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 하기의 관계를 만족시키는, 혼합물.
(Ⅰ) 성분/{(Ⅰ) 성분+(Ⅱ) 성분}≥0.17 - 식 (3)으로 나타내어지는 규소 화합물과,
(Ⅲ) 메탄올 및 에탄올의 적어도 1개를 포함하며,
식 (4)로 나타내어지는 알코올을 적어도 1종 포함하는, 혼합 알코올을 반응시켜서,
(Ⅰ) 식 (1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머를 적어도 1종과,
(Ⅱ) 식 (2-1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머, 및 식 (2-2)로 나타내어지는 규소 함유 모노머로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 혼합물을 제조하는 방법.
[화학식 9]
[R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, X는 할로겐 원자이며, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.]
R6OH (4)
[R6은 탄소수 3~5의 직쇄상 또는, 탄소수 3~5의 분기상의 알킬기이며, 알킬기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자로 치환되어 있어도 된다.]
[화학식 10]
[R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, R2, R3, R4는 서로 독립적으로 탄소수 1~5의 직쇄상 또는 탄소수 3~5의 분기상의 알킬기이며, 알킬기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수, q는 0~1의 정수, r은 0~1의 정수, s는 0~1의 정수이며, p+q+r+s=3이다. 단, p=0, q=1, r=1, s=1일 때, R2=R3=R4=메틸기와 R2=R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=1, s=0일 때, R2=R3=메틸기와 R2=R3=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=0, s=1일 때, R2=R4=메틸기와 R2=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=0, r=1, s=1일 때, R3=R4=메틸기와 R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다.]
[화학식 11]
[R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.]
[화학식 12]
[R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.] - 제 7 항에 있어서,
상기 식 (3), 식 (1), 식 (2-1), 식 (2-2) 중의 하기 기(1HFIP)가 다음 식 (1A)~식 (1D)로 나타내어지는 기의 어느 것이며, 상기 p가 0인, 혼합물의 제조 방법.
[화학식 13]
[화학식 14]
(식 중, 파선은 교차하는 선분이 결합손인 것을 나타낸다.) - 제 7 항에 있어서,
상기 (Ⅰ) 성분과 상기 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 하기의 관계를 만족시키도록 반응시키는, 혼합물의 제조 방법.
(Ⅰ) 성분/{(Ⅰ) 성분+(Ⅱ) 성분}≥0.10 - 제 7 항에 있어서,
상기 (Ⅰ) 성분과 상기 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 하기의 관계를 만족시키도록 반응시키는, 혼합물의 제조 방법.
(Ⅰ) 성분/{(Ⅰ) 성분+(Ⅱ) 성분}≥0.17 - 식 (3)으로 나타내어지는 규소 화합물과,
(Ⅲ-1) 메탄올 및 에탄올의 혼합물을 반응시켜서,
(Ⅰ-1) 식 (5)로 나타내어지는 규소 함유 모노머를 적어도 1종과,
(Ⅱ) 식 (2-1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머, 및 식 (2-2)로 나타내어지는 규소 함유 모노머로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 혼합물을 제조하는 방법.
[화학식 15]
[R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, X는 할로겐 원자이며, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.]
[화학식 16]
[R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, R7, R8, R9는 서로 독립적으로 메틸기 또는 에틸기이며, p는 0~1의 정수, q는 0~1의 정수, r은 0~1의 정수, s는 0~1의 정수이며, p+q+r+s=3이다. 단, p=0, q=1, r=1, s=1일 때, R7=R8=R9=메틸기와 R7=R8=R9=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=1, s=0일 때, R7=R8=메틸기와 R7=R8=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=0, s=1일 때, R7=R9=메틸기와 R7=R9=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=0, r=1, s=1일 때, R8=R9=메틸기와 R8=R9=에틸기의 구조를 제외한다.]
[화학식 17]
[R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.]
[화학식 18]
[R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.] - 제 11 항에 있어서,
상기 식 (3), 식 (2-1), 식 (2-2) 중의 하기 기(1HFIP)가 다음 식 (1A)~식 (1D)로 나타내어지는 기의 어느 것이며, 상기 p가 0인, 혼합물의 제조 방법.
[화학식 19]
[화학식 20]
(식 중, 파선은 교차하는 선분이 결합손인 것을 나타낸다.) - 제 11 항에 있어서,
상기 (Ⅰ-1) 성분과 상기 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 하기의 관계를 만족시키도록 반응시키는, 혼합물의 제조 방법.
(Ⅰ-1) 성분/{(Ⅰ-1) 성분+(Ⅱ) 성분}≥0.10 - 제 11 항에 있어서,
상기 (Ⅰ-1) 성분과 상기 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 하기의 관계를 만족시키도록 반응시키는, 혼합물의 제조 방법.
(Ⅰ-1) 성분/{(Ⅰ-1) 성분+(Ⅱ) 성분}≥0.17 - (Ⅰ) 식 (1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머를 적어도 1종과,
(Ⅱ) 식 (2-1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머, 및 식 (2-2)로 나타내어지는 규소 함유 모노머로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 혼합물을 중합하여 이루어지는 폴리실록산.
[화학식 21]
[R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, R2, R3, R4는 서로 독립적으로 탄소수 1~5의 직쇄상 또는 탄소수 3~5의 분기상의 알킬기이며, 알킬기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수, q는 0~1의 정수, r은 0~1의 정수, s는 0~1의 정수이며, p+q+r+s=3이다. 단, p=0, q=1, r=1, s=1일 때, R2=R3=R4=메틸기와 R2=R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=1, s=0일 때, R2=R3=메틸기와 R2=R3=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=0, s=1일 때, R2=R4=메틸기와 R2=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=0, r=1, s=1일 때, R3=R4=메틸기와 R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다.]
[화학식 22]
[R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.]
[화학식 23]
[R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.] - 제 15 항에 있어서,
상기 식 (1), 식 (2-1), 식 (2-2) 중의 하기 기(1HFIP)가 다음 식 (1A)~식 (1D)로 나타내어지는 기의 어느 것이며, 상기 p가 0인, 폴리실록산.
[화학식 24]
[화학식 25]
(식 중, 파선은 교차하는 선분이 결합손인 것을 나타낸다.) - 제 15 항에 있어서,
상기 (Ⅰ) 성분과 상기 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 하기의 관계를 만족시키는, 폴리실록산.
(Ⅰ) 성분/{(Ⅰ) 성분+(Ⅱ) 성분}≥0.10 - 제 15 항에 있어서,
상기 (Ⅰ) 성분과 상기 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 하기의 관계를 만족시키는, 폴리실록산.
(Ⅰ) 성분/{(Ⅰ) 성분+(Ⅱ) 성분}≥0.17 - (Ⅰ) 식 (1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머를 적어도 1종과,
(Ⅱ) 식 (2-1)로 나타내어지는 규소 함유 모노머, 및 식 (2-2)로 나타내어지는 규소 함유 모노머로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 혼합물을 중합하는 폴리실록산의 제조 방법.
[화학식 26]
[R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, R2, R3, R4는 서로 독립적으로 탄소수 1~5의 직쇄상 또는 탄소수 3~5의 분기상의 알킬기이며, 알킬기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수, q는 0~1의 정수, r은 0~1의 정수, s는 0~1의 정수이며, p+q+r+s=3이다. 단, p=0, q=1, r=1, s=1일 때, R2=R3=R4=메틸기와 R2=R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=1, s=0일 때, R2=R3=메틸기와 R2=R3=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=1, r=0, s=1일 때, R2=R4=메틸기와 R2=R4=에틸기의 구조를 제외한다. 또한, p=1, q=0, r=1, s=1일 때, R3=R4=메틸기와 R3=R4=에틸기의 구조를 제외한다.]
[화학식 27]
[R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.]
[화학식 28]
[R1은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알킬기, 탄소수 2~10의 직쇄상, 탄소수 3~10의 분기상 혹은 탄소수 3~10의 환상의 알케닐기, 또는 페닐기이며, 상기의 알킬기, 알케닐기, 또는 페닐기 중의 수소 원자의 모두 또는 일부가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, n은 1~5의 정수, p는 0~1의 정수이다.] - 제 19 항에 있어서,
상기 식 (1), 식 (2-1), 식 (2-2) 중의 하기 기(1HFIP)가 다음 식 (1A)~식 (1D)로 나타내어지는 기의 어느 것이며, 상기 p가 0인, 폴리실록산의 제조 방법.
[화학식 29]
[화학식 30]
(식 중, 파선은 교차하는 선분이 결합손인 것을 나타낸다.) - 제 19 항에 있어서,
상기 (Ⅰ) 성분과 상기 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 하기의 관계를 만족시키는, 폴리실록산의 제조 방법.
(Ⅰ) 성분/{(Ⅰ) 성분+(Ⅱ) 성분}≥0.10 - 제 19 항에 있어서,
상기 (Ⅰ) 성분과 상기 (Ⅱ) 성분의 비율이 질량비로 하기의 관계를 만족시키는, 폴리실록산의 제조 방법.
(Ⅰ) 성분/{(Ⅰ) 성분+(Ⅱ) 성분}≥0.17
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2020-194714 | 2020-11-24 | ||
| JP2020194714 | 2020-11-24 | ||
| PCT/JP2021/041158 WO2022113724A1 (ja) | 2020-11-24 | 2021-11-09 | 珪素含有モノマー、混合物、ポリシロキサン、およびそれらの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230110761A true KR20230110761A (ko) | 2023-07-25 |
Family
ID=81755856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020237020148A KR20230110761A (ko) | 2020-11-24 | 2021-11-09 | 규소 함유 모노머, 혼합물, 폴리실록산, 및 그들의 제조 방법 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPWO2022113724A1 (ko) |
| KR (1) | KR20230110761A (ko) |
| CN (1) | CN116457363A (ko) |
| TW (1) | TW202227461A (ko) |
| WO (1) | WO2022113724A1 (ko) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04130324A (ja) | 1990-09-21 | 1992-05-01 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | ポジ型レジスト組成物 |
| JP2005330488A (ja) | 2005-05-19 | 2005-12-02 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | アルカリ可溶性ポリシロキサン樹脂 |
| JP2012242600A (ja) | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Az Electronic Materials Ip Ltd | 感光性シロキサン樹脂組成物 |
| JP2014156461A (ja) | 2013-01-21 | 2014-08-28 | Central Glass Co Ltd | ヘキサフルオロイソプロパノール基を含む珪素化合物およびその製造方法、並びにそれが重合してなる高分子化合物 |
| JP2015129908A (ja) | 2013-11-01 | 2015-07-16 | セントラル硝子株式会社 | ポジ型感光性樹脂組成物、それを用いた膜の製造方法および電子部品 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7189453B2 (ja) * | 2018-02-28 | 2022-12-14 | セントラル硝子株式会社 | ヘキサフルオロイソプロパノール基を含む珪素化合物、およびその製造方法 |
-
2021
- 2021-11-09 JP JP2022565201A patent/JPWO2022113724A1/ja active Pending
- 2021-11-09 KR KR1020237020148A patent/KR20230110761A/ko unknown
- 2021-11-09 WO PCT/JP2021/041158 patent/WO2022113724A1/ja active Application Filing
- 2021-11-09 CN CN202180078224.2A patent/CN116457363A/zh active Pending
- 2021-11-24 TW TW110143696A patent/TW202227461A/zh unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04130324A (ja) | 1990-09-21 | 1992-05-01 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | ポジ型レジスト組成物 |
| JP2005330488A (ja) | 2005-05-19 | 2005-12-02 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | アルカリ可溶性ポリシロキサン樹脂 |
| JP2012242600A (ja) | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Az Electronic Materials Ip Ltd | 感光性シロキサン樹脂組成物 |
| JP2014156461A (ja) | 2013-01-21 | 2014-08-28 | Central Glass Co Ltd | ヘキサフルオロイソプロパノール基を含む珪素化合物およびその製造方法、並びにそれが重合してなる高分子化合物 |
| JP2015129908A (ja) | 2013-11-01 | 2015-07-16 | セントラル硝子株式会社 | ポジ型感光性樹脂組成物、それを用いた膜の製造方法および電子部品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022113724A1 (ja) | 2022-06-02 |
| JPWO2022113724A1 (ko) | 2022-06-02 |
| TW202227461A (zh) | 2022-07-16 |
| CN116457363A (zh) | 2023-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102434903B1 (ko) | 헥사플루오로이소프로판올기를 포함하는 규소 화합물 및 그 제조 방법 | |
| TW201439109A (zh) | 含六氟異丙醇基之矽化合物及其製造方法、以及其聚合而成之高分子化合物 | |
| JP2631739B2 (ja) | フェノール基含有シロキサン化合物 | |
| US5086145A (en) | Method of manufacturing solvent-soluble polyorganosilsesquioxanes | |
| JP5407776B2 (ja) | アミノ基を有する有機ケイ素化合物及びその製造方法 | |
| SU613726A3 (ru) | Способ получени алкоксисиланов | |
| TW200934758A (en) | Method for producing carbonate compound | |
| CN104045663A (zh) | 对称超支化型硅酮改性聚合性化合物、及其模块化的制造方法 | |
| JP5234909B2 (ja) | アルコキシル基含有籠型シロキサン化合物及びシラノール基含有籠型シロキサン化合物並びにこれらの製造方法 | |
| KR20230110761A (ko) | 규소 함유 모노머, 혼합물, 폴리실록산, 및 그들의 제조 방법 | |
| JP5699179B2 (ja) | シリコーン樹脂を製造する方法 | |
| JP2004527609A (ja) | ヒドロキシアルキルポリシロキサンの製法 | |
| JPWO2022113724A5 (ko) | ||
| WO2016111112A1 (ja) | シリコーン共重合体およびその製造方法 | |
| KR101764476B1 (ko) | 말단에 아미노기를 갖는 협분산 폴리알킬렌 글리콜 유도체의 제조 방법, 및 이에 사용하는 신규 아세탈기 함유 알코올 화합물 및 그의 알칼리 금속염 | |
| US11820733B2 (en) | Process for producing sulfonic acid group-containing monomer | |
| JP2001316328A (ja) | エステル交換反応によるエステルの製造方法 | |
| JPH0912720A (ja) | α，ω−ジアルコキシオリゴシロキサンの製造方法 | |
| TW202246291A (zh) | 含六氟異丙醇基之矽化合物、矽化合物之製造方法、聚矽氧烷及聚矽氧烷之製造方法 | |
| US20230039535A1 (en) | Composition, composition precursor solution, production method for composition, substrate with multilayer film, and production method for patterned substrate | |
| JP2758116B2 (ja) | メチル基含有ポリシランの製造方法 | |
| JP2008133204A (ja) | 多官能オキセタンの製造方法 | |
| JPH01138228A (ja) | アルコール性水酸基を有するポリシロキサンの製造法 | |
| EP0881205A1 (en) | Method for production of allyloxystyrene compounds | |
| KR20040076436A (ko) | 양말단이 실라놀기로 끝난 저분자량 폴리실록산폴리머의제조방법 |