JPH0840722A - 金属−珪素複合アルコキシド及びその製造方法 - Google Patents
金属−珪素複合アルコキシド及びその製造方法Info
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガラスの表面処理のプライマー等として有用
な新規な金属−珪素複合アルコキシド化合物及びその製
造方法を提供する。 【構成】 下記一般組成式(1)で表される金属−珪素
複合アルコキシド。 【化24】(但し、式中MはTi或いはZrを表し、R
はアルキル基を表し、互いに異なっていても互いに同一
のものを含んでいても良く、R* は炭素数4以下のアル
キル基を表し、互いに異なっていても互いに同一のもの
を含んでいても良く、Qは二価の炭化水素基またはイオ
ウ原子を含有する二価の有機基を表し、互いに異なって
いても互いに同一のものを含んでいても良く、Xは一価
の炭化水素基を表し、互いに異なっていても互いに同一
のものを含んでいても良く、aは0〜2の整数を、nは
1乃至2を表す。)
な新規な金属−珪素複合アルコキシド化合物及びその製
造方法を提供する。 【構成】 下記一般組成式(1)で表される金属−珪素
複合アルコキシド。 【化24】(但し、式中MはTi或いはZrを表し、R
はアルキル基を表し、互いに異なっていても互いに同一
のものを含んでいても良く、R* は炭素数4以下のアル
キル基を表し、互いに異なっていても互いに同一のもの
を含んでいても良く、Qは二価の炭化水素基またはイオ
ウ原子を含有する二価の有機基を表し、互いに異なって
いても互いに同一のものを含んでいても良く、Xは一価
の炭化水素基を表し、互いに異なっていても互いに同一
のものを含んでいても良く、aは0〜2の整数を、nは
1乃至2を表す。)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規な金属−珪素複合ア
ルコキシド化合物に関し、詳しくは表面処理剤、特にプ
ライマー等として有用な金属−珪素複合アルコキシド化
合物に関する。
ルコキシド化合物に関し、詳しくは表面処理剤、特にプ
ライマー等として有用な金属−珪素複合アルコキシド化
合物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、自然光による室内家具、調度
類の変質、変色や、室内温度の過度の上昇を防ぐため
に、紫外線、赤外線(熱線)をカットする目的でガラス
等の表面を屈折率の高い酸化チタン等の薄膜で処理する
ことが行われている。
類の変質、変色や、室内温度の過度の上昇を防ぐため
に、紫外線、赤外線(熱線)をカットする目的でガラス
等の表面を屈折率の高い酸化チタン等の薄膜で処理する
ことが行われている。
【0003】このような方法としては、金属アルコキシ
ドを使用して、いわゆるゾルゲルプロセスによりガラス
表面にコーティング膜を生成させる方法や、イオンスパ
ッタリング、CVD、PVD等によりガラス表面を処理
する方法が知られている。
ドを使用して、いわゆるゾルゲルプロセスによりガラス
表面にコーティング膜を生成させる方法や、イオンスパ
ッタリング、CVD、PVD等によりガラス表面を処理
する方法が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなガラスは通常シリカ骨格を主体とする物質であり、
それ故、紫外線、赤外線防御に対して効果のある酸化チ
タン、酸化ジルコニウムなどに対する親和性が低い。従
って、ゾルゲルプロセスによりガラス表面に酸化チタ
ン、酸化ジルコニウムの均一な皮膜を形成させることは
困難であり、又形成させた皮膜にも耐候性、耐摩擦性な
どの強度の点で問題があった。イオンスパッタリング、
CVD、PVD等の物理的若しくは物理化学的方法で
は、均一で強固な皮膜を形成させる事は可能であるが、
充分な厚さの皮膜を得るには時間がかかり、コストも相
当高いものとなる。又、処理する物品の大きさは装置の
大きさにより限定されてしまうため、大面積の物品の処
理が難しいという欠点がある。
うなガラスは通常シリカ骨格を主体とする物質であり、
それ故、紫外線、赤外線防御に対して効果のある酸化チ
タン、酸化ジルコニウムなどに対する親和性が低い。従
って、ゾルゲルプロセスによりガラス表面に酸化チタ
ン、酸化ジルコニウムの均一な皮膜を形成させることは
困難であり、又形成させた皮膜にも耐候性、耐摩擦性な
どの強度の点で問題があった。イオンスパッタリング、
CVD、PVD等の物理的若しくは物理化学的方法で
は、均一で強固な皮膜を形成させる事は可能であるが、
充分な厚さの皮膜を得るには時間がかかり、コストも相
当高いものとなる。又、処理する物品の大きさは装置の
大きさにより限定されてしまうため、大面積の物品の処
理が難しいという欠点がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為に
本発明者は鋭意研究を重ねた結果、珪素に結合したアル
コキシ基部分とチタン或いはジルコニウムに結合したア
ルコキシ基部分を有する金属−珪素複合アルコキシド化
合物でガラスの表面をプライマー処理した後、酸化チタ
ン、酸化ジルコニウムの被膜を形成させることにより均
一で強固な被膜が得られる事を見出し、本発明を完成す
るに至った。即ち、本発明は一般組成式(1)で表され
るガラスの表面処理のプライマー等として有用な新規な
金属−珪素複合アルコキシド化合物に関する。また本発
明は一般組成式(2)の有機珪素化合物と一般組成式
(3)の金属アルコキシドとを反応させて製造する事を
特徴とする前記一般組成式(1)で表される新規な金属
−珪素複合アルコキシド化合物の製造方法に関する。
本発明者は鋭意研究を重ねた結果、珪素に結合したアル
コキシ基部分とチタン或いはジルコニウムに結合したア
ルコキシ基部分を有する金属−珪素複合アルコキシド化
合物でガラスの表面をプライマー処理した後、酸化チタ
ン、酸化ジルコニウムの被膜を形成させることにより均
一で強固な被膜が得られる事を見出し、本発明を完成す
るに至った。即ち、本発明は一般組成式(1)で表され
るガラスの表面処理のプライマー等として有用な新規な
金属−珪素複合アルコキシド化合物に関する。また本発
明は一般組成式(2)の有機珪素化合物と一般組成式
(3)の金属アルコキシドとを反応させて製造する事を
特徴とする前記一般組成式(1)で表される新規な金属
−珪素複合アルコキシド化合物の製造方法に関する。
【0006】
【化4】 (但し、式中MはTi或いはZrを表し、Rはアルキル
基を表し、互いに異なっていても互いに同一のものを含
んでいても良く、R* は炭素数4以下のアルキル基を表
し、互いに異なっていても互いに同一のものを含んでい
ても良く、Qは二価の炭化水素基またはイオウ原子を含
有する二価の有機基を表し、互いに異なっていても互い
に同一のものを含んでいても良く、Xは一価の炭化水素
基を表し、互いに異なっていても互いに同一のものを含
んでいても良く、aは0〜2の整数を、nは1乃至2を
表す。)
基を表し、互いに異なっていても互いに同一のものを含
んでいても良く、R* は炭素数4以下のアルキル基を表
し、互いに異なっていても互いに同一のものを含んでい
ても良く、Qは二価の炭化水素基またはイオウ原子を含
有する二価の有機基を表し、互いに異なっていても互い
に同一のものを含んでいても良く、Xは一価の炭化水素
基を表し、互いに異なっていても互いに同一のものを含
んでいても良く、aは0〜2の整数を、nは1乃至2を
表す。)
【0007】
【化5】 (但し、式中Rはアルキル基を表し、互いに異なってい
ても互いに同一のものを含んでいても良く、Qは二価の
炭化水素基またはイオウ原子を含有する二価の有機基を
表し、互いに異なっていても互いに同一のものを含んで
いても良く、R'はQより少ない炭素数を有し且つ炭素
数3以下の一価の炭化水素基を表し、互いに異なってい
ても互いに同一のものを含んでいても良く、Xは一価の
炭化水素基を表し、互いに異なっていても互いに同一の
ものを含んでいても良く、aは0〜2の整数を表す。)
ても互いに同一のものを含んでいても良く、Qは二価の
炭化水素基またはイオウ原子を含有する二価の有機基を
表し、互いに異なっていても互いに同一のものを含んで
いても良く、R'はQより少ない炭素数を有し且つ炭素
数3以下の一価の炭化水素基を表し、互いに異なってい
ても互いに同一のものを含んでいても良く、Xは一価の
炭化水素基を表し、互いに異なっていても互いに同一の
ものを含んでいても良く、aは0〜2の整数を表す。)
【0008】
【化6】 (但し、式中MはTi或いはZrを表し、R* は炭素数
4以下のアルキル基を表し、互いに異なっていても互い
に同一のものを含んでいても良い。)
4以下のアルキル基を表し、互いに異なっていても互い
に同一のものを含んでいても良い。)
【0009】式(2)のR' としては具体的にはメチル
基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基又はこ
れらの基の水素原子が部分的にハロゲン原子で置換され
た基を挙げることができる。炭素数が4以上になると前
記一般組成式(2)の化合物と前記一般組成式(3)の
化合物の反応の副生成物であるエステルの沸点が高くな
り、反応系からの除去が困難になるので好ましくない。
基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基又はこ
れらの基の水素原子が部分的にハロゲン原子で置換され
た基を挙げることができる。炭素数が4以上になると前
記一般組成式(2)の化合物と前記一般組成式(3)の
化合物の反応の副生成物であるエステルの沸点が高くな
り、反応系からの除去が困難になるので好ましくない。
【0010】前記一般組成式(2)の化合物は、例えば
以下に挙げる1、2の方法で合成することができる。 1.下記一般式(4)で表される酸無水物と a)下記一般式(5)で表されるモノハイドロジェンシ
ランとを白金系触媒の存在下で反応させる方法又は b)下記一般式(6)で表されるメルカプト基を有する
アルコキシランとを紫外線照射下または有機過酸化物の
存在下で反応させる方法。
以下に挙げる1、2の方法で合成することができる。 1.下記一般式(4)で表される酸無水物と a)下記一般式(5)で表されるモノハイドロジェンシ
ランとを白金系触媒の存在下で反応させる方法又は b)下記一般式(6)で表されるメルカプト基を有する
アルコキシランとを紫外線照射下または有機過酸化物の
存在下で反応させる方法。
【0011】
【化7】 (但し、Zは不飽和結合を有する一価の有機基を表し、
R' は炭素数3以下の一価の炭化水素基を表す)
R' は炭素数3以下の一価の炭化水素基を表す)
【0012】
【化8】 (但し、Rはアルキル基を表し、互いに異なっていても
互いに同一のものを含んでいても良く、Xは一価の炭化
水素基を表し、互いに異なっていても互いに同一のもの
を含んでいても良く、aは0〜2の整数を表す。)
互いに同一のものを含んでいても良く、Xは一価の炭化
水素基を表し、互いに異なっていても互いに同一のもの
を含んでいても良く、aは0〜2の整数を表す。)
【0013】
【化9】 (但し、Pは二価の炭化水素基を表し、Rはアルキル基
を表し、互いに異なっていても互いに同一のものを含ん
でいても良く、Xは一価の炭化水素基を表し、互いに異
なっていても互いに同一のものを含んでいても良く、a
は0〜2の整数を表す。)
を表し、互いに異なっていても互いに同一のものを含ん
でいても良く、Xは一価の炭化水素基を表し、互いに異
なっていても互いに同一のものを含んでいても良く、a
は0〜2の整数を表す。)
【0014】2.下記一般式(7)で表される酸誘導体
を、例えば、下記一般式(8)で表される化合物と反応
させる等の公知の有機反応によって無水物化する方法。
を、例えば、下記一般式(8)で表される化合物と反応
させる等の公知の有機反応によって無水物化する方法。
【0015】
【化10】 (但し、式中Rはアルキル基を表し、互いに異なってい
ても互いに同一のものを含んでいても良く、Qは二価の
炭化水素基またはイオウ原子を含有する二価の有機基を
表し、互いに異なっていても互いに同一のものを含んで
いても良く、互いに異なっていても互いに同一のものを
含んでいても良く、Xは一価の炭化水素基を表し、互い
に異なっていても互いに同一のものを含んでいても良
く、aは0〜2の整数を表す。)
ても互いに同一のものを含んでいても良く、Qは二価の
炭化水素基またはイオウ原子を含有する二価の有機基を
表し、互いに異なっていても互いに同一のものを含んで
いても良く、互いに異なっていても互いに同一のものを
含んでいても良く、Xは一価の炭化水素基を表し、互い
に異なっていても互いに同一のものを含んでいても良
く、aは0〜2の整数を表す。)
【0016】
【化11】 (但し、R' は炭素数3以下の一価の炭化水素基を表
す)
す)
【0017】前記一般式(4)で表される酸無水物は、
例えば下記一般式(9)の化合物と下記一般式(10)
の化合物との反応や、下記一般式(11)の化合物と下
記一般式(12)の化合物との反応等の公知の有機反応
によって合成でき、前記一般式(7)で表される酸誘導
体は、下記一般式(9)で表される化合物と a)前記一般式(5)で表されるモノハイドロジェンシ
ランとを白金系触媒の存在下で反応させるか或いは b)前記一般式(6)で表されるメルカプト基を有する
アルコキシランとを紫外線照射下または有機過酸化物の
存在下反応させることにより合成できる。
例えば下記一般式(9)の化合物と下記一般式(10)
の化合物との反応や、下記一般式(11)の化合物と下
記一般式(12)の化合物との反応等の公知の有機反応
によって合成でき、前記一般式(7)で表される酸誘導
体は、下記一般式(9)で表される化合物と a)前記一般式(5)で表されるモノハイドロジェンシ
ランとを白金系触媒の存在下で反応させるか或いは b)前記一般式(6)で表されるメルカプト基を有する
アルコキシランとを紫外線照射下または有機過酸化物の
存在下反応させることにより合成できる。
【0018】
【化12】 (但し、Zは不飽和結合を有する一価の有機基を表す)
【0019】
【化13】 (但し、R' は炭素数3以下の一価の炭化水素基を表
す。)
す。)
【0020】
【化14】 (但し、Zは不飽和結合を有する一価の有機基を表
す。)
す。)
【0021】
【化15】 (但しR' は炭素数3以下の一価の炭化水素基を表
す。)
す。)
【0022】前記一般組成式(3)で表されるチタンあ
るいはジルコニウムのアルコキシドとしては、具体的に
はチタンテトラメトキシド、チタンテトラエトキシド、
チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラ−n−プ
ロポキシド、チタンテトラ−n−ブトキシド、チタンテ
トライソブトキシド、チタンテトラ−sec −ブトキシ
ド、チタンテトラ−tert−ブトキシド、ジルコニウムテ
トラメトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジル
コニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラ
−n−プロポキシド、ジルコニウムテトラ−n−ブトキ
シド、ジルコニウムテトライソブトキシド、ジルコニウ
ムテトラ−sec −ブトキシド、ジルコニウムテトラ−te
rt−ブトキシドなどが挙げられる。
るいはジルコニウムのアルコキシドとしては、具体的に
はチタンテトラメトキシド、チタンテトラエトキシド、
チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラ−n−プ
ロポキシド、チタンテトラ−n−ブトキシド、チタンテ
トライソブトキシド、チタンテトラ−sec −ブトキシ
ド、チタンテトラ−tert−ブトキシド、ジルコニウムテ
トラメトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジル
コニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラ
−n−プロポキシド、ジルコニウムテトラ−n−ブトキ
シド、ジルコニウムテトライソブトキシド、ジルコニウ
ムテトラ−sec −ブトキシド、ジルコニウムテトラ−te
rt−ブトキシドなどが挙げられる。
【0023】さらに、本発明の金属−珪素複合アルコキ
シドの製造方法について詳細に説明する。
シドの製造方法について詳細に説明する。
【0024】本発明の有機珪素化合物を製造する際に
は、前記一般組成式(2)で表される有機珪素化合物と
前記一般組成式(3)で表される金属のアルコキシドと
を反応させる。この反応においてはアルコール以外の有
機溶媒を用いることが好ましい。アルコールを用いると
副反応として、前記一般組成式(3)で表されるアルコ
キシシラン化合物とのエステル化が進行し、主反応が定
量的に進行しない。アルコール以外の有機溶媒として
は、金属のアルコキシドとアルコキシシラン化合物の両
者を溶解するものであれば良く、具体的には、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ジエチル
エーテル、ジイソプロピルエーテル等のエ−テル類、酢
酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、メチルエチルケ
トン、アセトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジ
メチルスルフォキシド等及びこれらの混合物が挙げられ
るが、なかでもエーテル類、炭化水素類が特に好まし
い。これらの溶媒はそのまま用いても良いが、前記一般
組成式(2)、(3)で表される化合物の加水分解反応
を抑制するため、金属ナトリウムや金属マグネシウム等
を反応させて蒸留する等の方法で脱水精製して用いれば
さらに好ましい。
は、前記一般組成式(2)で表される有機珪素化合物と
前記一般組成式(3)で表される金属のアルコキシドと
を反応させる。この反応においてはアルコール以外の有
機溶媒を用いることが好ましい。アルコールを用いると
副反応として、前記一般組成式(3)で表されるアルコ
キシシラン化合物とのエステル化が進行し、主反応が定
量的に進行しない。アルコール以外の有機溶媒として
は、金属のアルコキシドとアルコキシシラン化合物の両
者を溶解するものであれば良く、具体的には、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ジエチル
エーテル、ジイソプロピルエーテル等のエ−テル類、酢
酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、メチルエチルケ
トン、アセトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジ
メチルスルフォキシド等及びこれらの混合物が挙げられ
るが、なかでもエーテル類、炭化水素類が特に好まし
い。これらの溶媒はそのまま用いても良いが、前記一般
組成式(2)、(3)で表される化合物の加水分解反応
を抑制するため、金属ナトリウムや金属マグネシウム等
を反応させて蒸留する等の方法で脱水精製して用いれば
さらに好ましい。
【0025】反応温度は特に限定されないが、通常は用
いた溶媒の沸点での還流条件下で行うことが反応温度制
御の面から好ましい。また、反応はアルコキシド部分の
分解を防ぐため、乾燥条件下、例えばアルゴン、乾燥窒
素等の不活性ガス気流下で行うことが望ましい。反応が
終了後は、真空蒸留、減圧蒸留、凍結乾燥等の手段によ
って、使用した有機溶媒および副反応生成物であるエス
テルを除去して目的の有機珪素化合物を取り出すことが
できる。
いた溶媒の沸点での還流条件下で行うことが反応温度制
御の面から好ましい。また、反応はアルコキシド部分の
分解を防ぐため、乾燥条件下、例えばアルゴン、乾燥窒
素等の不活性ガス気流下で行うことが望ましい。反応が
終了後は、真空蒸留、減圧蒸留、凍結乾燥等の手段によ
って、使用した有機溶媒および副反応生成物であるエス
テルを除去して目的の有機珪素化合物を取り出すことが
できる。
【0026】以下、前記一般組成式(2)で表される有
機珪素化合物の製造例を示し、本発明をさらに詳細に説
明する。
機珪素化合物の製造例を示し、本発明をさらに詳細に説
明する。
【0027】
【製造例1】還流冷却器、撹拌装置及びガス導入管付き
三つ口フラスコに10−ウンデセン酸36.9g、3−
メルカプトプロピルトリメトキシシラン39.3g、ベ
ンゼン300mlを秤り取り、撹拌混合した。さらに、
この溶液にアゾビスイソブチロニトリル0.5gをベン
ゼン100mlに溶解した溶液を添加し、撹拌混合し
た。撹拌を続けながら、室温で乾燥窒素ガスによるバブ
リングを一時間行った後、加熱してベンゼンの沸点での
還流を12時間行った。反応終了後、氷浴で冷却した。
さらに、トリエチルアミン100mlを添加し撹拌混合
した。氷浴で冷却し撹拌を続けながらこの溶液にプロパ
ノイルクロライド18.5gをベンゼン100mlに溶
解した溶液を滴下により徐々に添加した。添加が終了し
た後撹拌をさらに30分間続けた。生じた白色の沈殿を
濾別した後、ロータリーエバポレーターにより溶媒を除
去し粘性液体を得た。IR、NMR測定を行ったとこ
ろ、この液体が式(13)で表される有機珪素化合物で
あることが示された。
三つ口フラスコに10−ウンデセン酸36.9g、3−
メルカプトプロピルトリメトキシシラン39.3g、ベ
ンゼン300mlを秤り取り、撹拌混合した。さらに、
この溶液にアゾビスイソブチロニトリル0.5gをベン
ゼン100mlに溶解した溶液を添加し、撹拌混合し
た。撹拌を続けながら、室温で乾燥窒素ガスによるバブ
リングを一時間行った後、加熱してベンゼンの沸点での
還流を12時間行った。反応終了後、氷浴で冷却した。
さらに、トリエチルアミン100mlを添加し撹拌混合
した。氷浴で冷却し撹拌を続けながらこの溶液にプロパ
ノイルクロライド18.5gをベンゼン100mlに溶
解した溶液を滴下により徐々に添加した。添加が終了し
た後撹拌をさらに30分間続けた。生じた白色の沈殿を
濾別した後、ロータリーエバポレーターにより溶媒を除
去し粘性液体を得た。IR、NMR測定を行ったとこ
ろ、この液体が式(13)で表される有機珪素化合物で
あることが示された。
【0028】
【化16】 (但し、Qは−CH2(CH2)8CH2SCH2CH2CH
2−を表す。)
2−を表す。)
【0029】
【製造例2】還流冷却器、撹拌装置及びガス導入管付き
三つ口フラスコに酢酸18.0g、テトラヒドロフラン
400ml及びトリエチルアミン100mlを秤り取
り、撹拌混合した。氷浴により冷却し撹拌を続けなが
ら、この溶液に、メタクリロイルクロライド31.4g
をテトラヒドロフラン100mlに溶解した溶液を滴下
により徐々に添加した。添加が終了した後撹拌をさらに
30分間続けた。生じた白色の沈殿を濾別した後、ロー
タリーエバポレーターにより溶媒を除去し粘性液体を得
た。この液体25.6gを耐圧ビン型の反応容器に入
れ、モノハイドロジェントリエトキシシラン32.9g
を添加し混合溶解した。次に、塩化白金酸(H2 PtC
l6・6H20)をテトラヒドロフラン中で加熱し、0.
02モル%溶液とし、白金0.1ミリモルに相当する量
の溶液を前述の混合溶液に添加した後、反応容器を80
℃で4時間加熱した。テトラヒドロフランを除去した
後、固形物を除去し粘性液体を得た。IR、NMR測定
を行ったところ、この液体が式(14)で表される有機
珪素化合物であることが示された。
三つ口フラスコに酢酸18.0g、テトラヒドロフラン
400ml及びトリエチルアミン100mlを秤り取
り、撹拌混合した。氷浴により冷却し撹拌を続けなが
ら、この溶液に、メタクリロイルクロライド31.4g
をテトラヒドロフラン100mlに溶解した溶液を滴下
により徐々に添加した。添加が終了した後撹拌をさらに
30分間続けた。生じた白色の沈殿を濾別した後、ロー
タリーエバポレーターにより溶媒を除去し粘性液体を得
た。この液体25.6gを耐圧ビン型の反応容器に入
れ、モノハイドロジェントリエトキシシラン32.9g
を添加し混合溶解した。次に、塩化白金酸(H2 PtC
l6・6H20)をテトラヒドロフラン中で加熱し、0.
02モル%溶液とし、白金0.1ミリモルに相当する量
の溶液を前述の混合溶液に添加した後、反応容器を80
℃で4時間加熱した。テトラヒドロフランを除去した
後、固形物を除去し粘性液体を得た。IR、NMR測定
を行ったところ、この液体が式(14)で表される有機
珪素化合物であることが示された。
【0030】
【化17】
【0031】
【製造例3】還流冷却器、撹拌装置及びガス導入管付き
三つ口フラスコに4−ペンテン酸20.0g、プロピオ
ン酸14.8g、無水酢酸20.4gを秤り取り、撹拌
溶解した。この溶液を2時間還流した後、生成する酢酸
を蒸発除去して4−ペンテン酸プロピオン酸複合無水物
を得た。この4−ペンテン酸プロピオン酸複合無水物2
0.7gを別の還流冷却器、撹拌装置及びガス導入管付
き三つ口フラスコに入れ、3−メルカプトプロピルメチ
ルジエトキシシラン31.3g、ベンゼン300mlを
秤り取り、撹拌混合した。さらに、この溶液にアゾビス
イソブチロニトリル0.2gをベンゼン50mlに溶解
した溶液を添加し、撹拌混合した。撹拌を続けながら、
室温で乾燥窒素ガスによるバブリングを1時間行った
後、加熱してベンゼンの沸点付近での還流を12時間行
った。反応終了後、ロータリーエバポレーターにより溶
媒を除去し、粘性液体を得た。IR、NMR測定を行っ
たところ、この液体が式(15)で表される有機珪素化
合物であることが示された。
三つ口フラスコに4−ペンテン酸20.0g、プロピオ
ン酸14.8g、無水酢酸20.4gを秤り取り、撹拌
溶解した。この溶液を2時間還流した後、生成する酢酸
を蒸発除去して4−ペンテン酸プロピオン酸複合無水物
を得た。この4−ペンテン酸プロピオン酸複合無水物2
0.7gを別の還流冷却器、撹拌装置及びガス導入管付
き三つ口フラスコに入れ、3−メルカプトプロピルメチ
ルジエトキシシラン31.3g、ベンゼン300mlを
秤り取り、撹拌混合した。さらに、この溶液にアゾビス
イソブチロニトリル0.2gをベンゼン50mlに溶解
した溶液を添加し、撹拌混合した。撹拌を続けながら、
室温で乾燥窒素ガスによるバブリングを1時間行った
後、加熱してベンゼンの沸点付近での還流を12時間行
った。反応終了後、ロータリーエバポレーターにより溶
媒を除去し、粘性液体を得た。IR、NMR測定を行っ
たところ、この液体が式(15)で表される有機珪素化
合物であることが示された。
【0032】
【化18】 (但し、Qは−CH2(CH2)2CH2SCH2CH2CH
2−を表す。)
2−を表す。)
【0033】
【製造例4】耐圧ビン型の反応容器にモノハイドロジェ
ンメチルジエトキシシラン53.7g及び3−ブテノン
酸を34.4g秤り取り、混合溶解した。次に塩化白金
酸(H2 PtCl6・6H20)をテトラヒドロフラン中
で加熱し、0.02モル%溶液とし、白金0.2ミリモ
ルに相当する量の溶液を前述の混合溶液に添加した後、
反応容器を80℃で4時間加熱した。テトラヒドロフラ
ンを除去した後、固形物を除去し粘性液体を得た。還流
冷却器、撹拌装置及びガス導入管付き三つ口フラスコに
上記の液体66.1g、テトラヒドロフラン320ml
及びトリエチルアミン80mlを秤り取り、撹拌混合し
た。氷浴により冷却し撹拌を続けながら、この溶液に、
プロピオン酸クロライド27.8gをテトラヒドロフラ
ン100mlに溶解した溶液を滴下により徐々に添加し
た。添加が終了した後、撹拌をさらに30分間続けた。
生じた白色の沈殿を濾別した後、ロータリーエバポレー
ターにより溶媒を除去し粘性液体を得た。IR、NMR
測定を行ったところ、この液体が式(16)で表される
有機珪素化合物であることが示された。
ンメチルジエトキシシラン53.7g及び3−ブテノン
酸を34.4g秤り取り、混合溶解した。次に塩化白金
酸(H2 PtCl6・6H20)をテトラヒドロフラン中
で加熱し、0.02モル%溶液とし、白金0.2ミリモ
ルに相当する量の溶液を前述の混合溶液に添加した後、
反応容器を80℃で4時間加熱した。テトラヒドロフラ
ンを除去した後、固形物を除去し粘性液体を得た。還流
冷却器、撹拌装置及びガス導入管付き三つ口フラスコに
上記の液体66.1g、テトラヒドロフラン320ml
及びトリエチルアミン80mlを秤り取り、撹拌混合し
た。氷浴により冷却し撹拌を続けながら、この溶液に、
プロピオン酸クロライド27.8gをテトラヒドロフラ
ン100mlに溶解した溶液を滴下により徐々に添加し
た。添加が終了した後、撹拌をさらに30分間続けた。
生じた白色の沈殿を濾別した後、ロータリーエバポレー
ターにより溶媒を除去し粘性液体を得た。IR、NMR
測定を行ったところ、この液体が式(16)で表される
有機珪素化合物であることが示された。
【0034】
【化19】 (但し、Qは−CH2CH2CH2−を表す。)
【0035】製造例1〜4の化合物を用いて金属−珪素
複合アルコキシドを調製した。
複合アルコキシドを調製した。
【0036】
【実施例1】十分に乾燥しアルゴン置換を行った、還流
器、撹拌機付きのフラスコ中に、金属ナトリウムによる
還流及び蒸留により脱水精製したジエチルエーテル10
0mlを秤り取り、これにチタニウムテトライソプロポ
キシド28.4gを溶解した。さらにフラスコ内をアル
ゴンで十分置換した後、脱水精製ジエチルエーテル10
0mlに製造例1の有機珪素化合物47.0gを溶解し
たものを添加し、撹拌を続けながら30℃で20時間反
応した。反応終了後、真空蒸留による精製を行って粘性
液体を得た。IR、 1H−NMR、13C−NMR、29S
i−NMR測定を行ったところ、この液体が式(17)
で表される化合物であると推定された。
器、撹拌機付きのフラスコ中に、金属ナトリウムによる
還流及び蒸留により脱水精製したジエチルエーテル10
0mlを秤り取り、これにチタニウムテトライソプロポ
キシド28.4gを溶解した。さらにフラスコ内をアル
ゴンで十分置換した後、脱水精製ジエチルエーテル10
0mlに製造例1の有機珪素化合物47.0gを溶解し
たものを添加し、撹拌を続けながら30℃で20時間反
応した。反応終了後、真空蒸留による精製を行って粘性
液体を得た。IR、 1H−NMR、13C−NMR、29S
i−NMR測定を行ったところ、この液体が式(17)
で表される化合物であると推定された。
【0037】
【化20】 (但し、Qは−CH2(CH2)8CH2SCH2CH2CH
2−を表す。)
2−を表す。)
【0038】
【実施例2】十分に乾燥しアルゴン置換を行った、還流
器、撹拌機付きのフラスコ中に、金属ナトリウムによる
還流及び蒸留により脱水精製したジイソプロピルエーテ
ル100mlを秤り取り、これにジルコニウムテトライ
ソプロポキシド39.3gを溶解した。さらにフラスコ
内をアルゴンで十分置換した後、脱水精製ジイソプロピ
ルエーテル100mlに製造例2の有機珪素化合物3
9.0gを溶解したものを添加し、撹拌を続けながらジ
イソプロピルエーテルの沸点で20時間反応させた。反
応終了後、真空蒸留による精製を行って粘性液体を得
た。IR、 1H−NMR、13C−NMR、29Si−NM
R測定を行ったところ、この液体が式(18)で表され
る化合物であると推定された。
器、撹拌機付きのフラスコ中に、金属ナトリウムによる
還流及び蒸留により脱水精製したジイソプロピルエーテ
ル100mlを秤り取り、これにジルコニウムテトライ
ソプロポキシド39.3gを溶解した。さらにフラスコ
内をアルゴンで十分置換した後、脱水精製ジイソプロピ
ルエーテル100mlに製造例2の有機珪素化合物3
9.0gを溶解したものを添加し、撹拌を続けながらジ
イソプロピルエーテルの沸点で20時間反応させた。反
応終了後、真空蒸留による精製を行って粘性液体を得
た。IR、 1H−NMR、13C−NMR、29Si−NM
R測定を行ったところ、この液体が式(18)で表され
る化合物であると推定された。
【0039】
【化21】
【0040】
【実施例3】十分に乾燥しアルゴン置換を行った、還流
器、撹拌機付きのフラスコ中に、金属ナトリウムによる
還流および蒸留により脱水精製したベンゼン50mlを
採り、これにチタニウムテトラエトキシド18.2gを
溶解した。さらにフラスコ内をアルゴンで十分置換した
後、脱水精製ベンゼン70mlに製造例3の有機珪素化
合物55.5gを溶解したものを添加し、撹拌を続けな
がらベンゼンの沸点で24時間反応した。反応終了後、
真空蒸留による精製を行って粘性液体を得た。IR、 1
H−NMR、13C−NMR、29Si−NMR測定を行っ
たところ、この液体が式(19)で表される化合物であ
ると推定された。
器、撹拌機付きのフラスコ中に、金属ナトリウムによる
還流および蒸留により脱水精製したベンゼン50mlを
採り、これにチタニウムテトラエトキシド18.2gを
溶解した。さらにフラスコ内をアルゴンで十分置換した
後、脱水精製ベンゼン70mlに製造例3の有機珪素化
合物55.5gを溶解したものを添加し、撹拌を続けな
がらベンゼンの沸点で24時間反応した。反応終了後、
真空蒸留による精製を行って粘性液体を得た。IR、 1
H−NMR、13C−NMR、29Si−NMR測定を行っ
たところ、この液体が式(19)で表される化合物であ
ると推定された。
【0041】
【化22】 (但し、Qは−CH2(CH2)2CH2SCH2CH2CH
2−を表す。)
2−を表す。)
【0042】
【実施例4】十分に乾燥しアルゴン置換を行った、還流
器、撹拌機付きのフラスコ中に、金属ナトリウムによる
還流および蒸留により脱水精製したトルエン50mlを
秤り取り、これにジルコニウムテトラ−n−ブトキシド
19.2gを撹拌溶解した。さらにフラスコ内をアルゴ
ンで十分置換した後、脱水精製トルエン50mlに製造
例4の有機珪素化合物27.6gを溶解したものを添加
し、撹拌を続けながらトルエンの沸点で20時間反応さ
せた。反応終了後、真空蒸留による精製を行って粘性液
体を得た。IR、 1H−NMR、13C−NMR、29Si
−NMR測定を行ったところ、この液体が式(20)で
表される化合物であると推定された。
器、撹拌機付きのフラスコ中に、金属ナトリウムによる
還流および蒸留により脱水精製したトルエン50mlを
秤り取り、これにジルコニウムテトラ−n−ブトキシド
19.2gを撹拌溶解した。さらにフラスコ内をアルゴ
ンで十分置換した後、脱水精製トルエン50mlに製造
例4の有機珪素化合物27.6gを溶解したものを添加
し、撹拌を続けながらトルエンの沸点で20時間反応さ
せた。反応終了後、真空蒸留による精製を行って粘性液
体を得た。IR、 1H−NMR、13C−NMR、29Si
−NMR測定を行ったところ、この液体が式(20)で
表される化合物であると推定された。
【0043】
【化23】 (但し、Qは−CH2CH2CH2−を表す。)
【0044】
【プライマー性能試験】実施例1〜4の金属−珪素複合
アルコキシドを用いて酸化チタン膜及び酸化ジルコニウ
ム膜コーティングに対するプライマーとしての特性評価
を行った。 (試験法)実施例1〜4の金属−珪素複合アルコキシド
をそれぞれ0.1モル重量%になるようにテトラヒドロ
フランに溶解し、各々の溶液をスプレー装置を用いて市
販のスライドグラス上に噴霧塗布した。このスライドグ
ラスを室温で4時間乾燥した後、真空下150℃で12
時間加熱処理した。チタニウムテトライソプロポキシド
56.8gおよびアセチルアセトン20gをエチルアル
コール100mlに溶解した溶液に水15gをエチルア
ルコール50mlに溶解した溶液を撹拌下添加しさらに
室温で撹拌を続けた。(以下、この溶液をA液と略称す
る。)別途ジルコニウムテトラ−n−ブトキシド76.
7gおよびアセチルアセトン20gをエチルアルコール
100mlに溶解した溶液に水15gをエチルアルコー
ル50mlに溶解した溶液を撹拌下添加しさらに室温で
撹拌を続けた。(以下、この溶液をB液と略称する。)
A液に前記実施例1、3の金属−珪素複合アルコキシド
で処理したスライドグラスを、B液に前記実施例2、4
の金属−珪素複合アルコキシドで処理したスライドグラ
スを各々浸漬した後、500mm/minの速度で引き
上げ、室温で乾燥してから真空下150℃で24時間加
熱処理して、それぞれ酸化チタン膜及び酸化ジルコニウ
ム膜コーティングを行った。また比較例として、未処理
ガラスを用いて同様の方法で酸化チタン膜及び酸化ジル
コニウム膜コーティングを行った。このようにして酸化
チタン膜及び酸化ジルコニウム膜コーティングを行った
スライドグラスを、500gの荷重下、スチールウール
で摩擦し、コーティング膜が剥離するまでの摩擦回数を
測定することによりコーティング膜の耐摩擦性を評価し
た。結果を表1に示す。
アルコキシドを用いて酸化チタン膜及び酸化ジルコニウ
ム膜コーティングに対するプライマーとしての特性評価
を行った。 (試験法)実施例1〜4の金属−珪素複合アルコキシド
をそれぞれ0.1モル重量%になるようにテトラヒドロ
フランに溶解し、各々の溶液をスプレー装置を用いて市
販のスライドグラス上に噴霧塗布した。このスライドグ
ラスを室温で4時間乾燥した後、真空下150℃で12
時間加熱処理した。チタニウムテトライソプロポキシド
56.8gおよびアセチルアセトン20gをエチルアル
コール100mlに溶解した溶液に水15gをエチルア
ルコール50mlに溶解した溶液を撹拌下添加しさらに
室温で撹拌を続けた。(以下、この溶液をA液と略称す
る。)別途ジルコニウムテトラ−n−ブトキシド76.
7gおよびアセチルアセトン20gをエチルアルコール
100mlに溶解した溶液に水15gをエチルアルコー
ル50mlに溶解した溶液を撹拌下添加しさらに室温で
撹拌を続けた。(以下、この溶液をB液と略称する。)
A液に前記実施例1、3の金属−珪素複合アルコキシド
で処理したスライドグラスを、B液に前記実施例2、4
の金属−珪素複合アルコキシドで処理したスライドグラ
スを各々浸漬した後、500mm/minの速度で引き
上げ、室温で乾燥してから真空下150℃で24時間加
熱処理して、それぞれ酸化チタン膜及び酸化ジルコニウ
ム膜コーティングを行った。また比較例として、未処理
ガラスを用いて同様の方法で酸化チタン膜及び酸化ジル
コニウム膜コーティングを行った。このようにして酸化
チタン膜及び酸化ジルコニウム膜コーティングを行った
スライドグラスを、500gの荷重下、スチールウール
で摩擦し、コーティング膜が剥離するまでの摩擦回数を
測定することによりコーティング膜の耐摩擦性を評価し
た。結果を表1に示す。
【0045】
【表1】
【0046】表1の結果に見られるように、ガラス表面
を本発明の金属−珪素複合アルコキシドで処理した後、
酸化チタン若しくは酸化ジルコニウムでコーティングす
ると、無処理のコーティング膜に比較して、耐摩耗性が
2〜3倍程度に飛躍的に向上する事が明らかとなった。
を本発明の金属−珪素複合アルコキシドで処理した後、
酸化チタン若しくは酸化ジルコニウムでコーティングす
ると、無処理のコーティング膜に比較して、耐摩耗性が
2〜3倍程度に飛躍的に向上する事が明らかとなった。
【0047】
【発明の効果】本発明の金属−珪素複合アルコキシドを
用いる事により、耐摩耗性に優れた酸化チタン、酸化ジ
ルコニウムコーティング膜をガラスにコーティングする
事が出来る。
用いる事により、耐摩耗性に優れた酸化チタン、酸化ジ
ルコニウムコーティング膜をガラスにコーティングする
事が出来る。
【化24】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07F 7/28 D
Claims (2)
- 【請求項1】 下記一般組成式(1)で表される金属−
珪素複合アルコキシド。 - 【請求項2】 下記一般組成式(2)で表される有機珪
素化合物と下記一般組成式(3)で表される金属アルコ
キシドとを反応させて製造する事を特徴とする請求項1
に記載の金属−珪素複合アルコキシド。 【化1】 (但し、式中MはTi或いはZrを表し、Rはアルキル
基を表し、互いに異なっていても互いに同一のものを含
んでいても良く、R* は炭素数4以下のアルキル基を表
し、互いに異なっていても互いに同一のものを含んでい
ても良く、Qは二価の炭化水素基またはイオウ原子を含
有する二価の有機基を表し、互いに異なっていても互い
に同一のものを含んでいても良く、Xは一価の炭化水素
基を表し、互いに異なっていても互いに同一のものを含
んでいても良く、aは0〜2の整数を、nは1乃至2を
表す。) 【化2】 (但し、式中Rはアルキル基を表し、互いに異なってい
ても互いに同一のものを含んでいても良く、Qは二価の
炭化水素基またはイオウ原子を含有する二価の有機基を
表し、互いに異なっていても互いに同一のものを含んで
いても良く、R'はQより少ない炭素数を有し且つ炭素
数3以下の一価の炭化水素基を表し、互いに異なってい
ても互いに同一のものを含んでいても良く、Xは一価の
炭化水素基を表し、互いに異なっていても互いに同一の
ものを含んでいても良く、aは0〜2の整数を表す。) 【化3】 (但し、式中MはTi或いはZrを表し、R* は炭素数
4以下のアルキル基を表し、互いに異なっていても互い
に同一のものを含んでいても良い。)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19586894A JP3485273B2 (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 金属−珪素複合アルコキシド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19586894A JP3485273B2 (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 金属−珪素複合アルコキシド及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0840722A true JPH0840722A (ja) | 1996-02-13 |
| JP3485273B2 JP3485273B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=16348331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19586894A Expired - Fee Related JP3485273B2 (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 金属−珪素複合アルコキシド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3485273B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008280313A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Konica Minolta Opto Inc | 金属−珪素複合アルコキシド、無機粒子及びその製造方法 |
-
1994
- 1994-07-28 JP JP19586894A patent/JP3485273B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008280313A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Konica Minolta Opto Inc | 金属−珪素複合アルコキシド、無機粒子及びその製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3485273B2 (ja) | 2004-01-13 |
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