[发明专利]聚硅烷和含聚硅烷的树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及功能性聚硅烷，所述聚硅烷为具有被给予的优异功能(例如在溶剂中的溶解性和反应性)的聚硅烷，用于制备所述聚硅烷的方法，以及包含所述聚硅烷的树脂组合物。 

背景技术

聚硅烷为具有硅-硅键主链的高分子化合物，同时也是具有多种物理性质(例如耐热性、高折射率、光反应性、空穴传输性、发光、耐蚀刻性和低介电常数)的材料。因为此类优异的物理性质，聚硅烷作为陶瓷前体、中间层绝缘膜和光电材料(例如光致抗蚀剂、光电照相材料(例如有机感光体)、透光材料(例如光导)、光记录材料(例如光存储器)和电致发光器件)引起了人们的注意。 

对此类应用而言，实践中以薄膜形式使用或应用聚硅烷。为形成薄膜，一般需要聚硅烷在溶剂(有机溶剂)中具有溶解性，然而，溶解性有时不够，这取决于聚硅烷的种类。具体而言，由于具有规则结构的聚硅烷(例如均聚物)仅可溶于有限种类的溶剂中，因此聚硅烷的使用有时受到限制。 

此外，为了扩大聚硅烷的使用范围，需要给予聚硅烷其他功能。然而，相对于其他含碳化合物，聚硅烷取代基局限在非常少的种类。因此，难以给予聚硅烷其他功能，或控制聚硅烷的物理性质。该困难归结于以下原因：常用作聚硅烷原料的大部分工业(或商业)大量生产的氯硅烷化合物为具有烷基或苯基取代基的氯硅烷化合物，具有其他结构的氯硅烷化合物大量合成成本高或难以大量合成。 

此外，为了给予聚硅烷功能性，考虑合成具有官能取代基 (例如羟基、羧基和环氧基)的氯硅烷化合物以用于制备聚硅烷。然而，在该方法中，所述官能取代基阻碍了聚硅烷的合成反应，或者变性并丧失其功能。相应地，非常难以通过使用具有官能取代基的单体给予聚硅烷功能性。 

接着，提出了用于聚合具有被保护基保护的官能取代基的单体的方法。例如日本专利申请特开39358/1993(JP-5-39358A，专利文献1)公开了一种方法，所述方法包括从具有被甲硅烷基保护的酚基的聚硅烷消除甲硅烷基以得到具有酚羟基的聚硅烷。具体而言，在实施例1中，通过以下方法合成具有酚羟基的聚硅烷：使间溴苯酚与叔丁基二甲基氯硅烷反应得间(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)溴苯，由所得间(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)溴苯和金属镁制备Grignard试剂，使该试剂与四氯硅烷反应得二[间(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)苯基]二氯硅烷，聚合所得化合物得聚硅烷，并从聚硅烷消除保护基。然而，具有酚羟基的氯硅烷化合物一般不存在，即便合成了此类化合物，也难以通过所述文献的方法聚合所述化合物。此外，所述文献的方法不仅需要许多非常复杂的步骤(包括保护酚类化合物的羟基，受保护的酚类化合物与四氯硅烷进行Grignard-反应，通过聚合形成聚硅烷，以及从聚硅烷的酚基消除保护基)，同时还生成功能性差的聚硅烷。 

此外，已知利用聚硅烷端基的方法，用于给予聚硅烷功能性。例如日本专利申请特开192429/1994(JP-6-192429A，专利文献2)公开了一种方法，所述方法包括增加活性取代基至聚硅烷两端。在所述文献的方法中，通过以下方法获得其两端具有反应性的聚硅烷：使两端具有氯原子的氯聚硅烷与LiAlH₄反应以还原得两端具有羟基的羟基聚硅烷，所得聚硅烷与包含不饱和基团的活性化合物(例如烯丙基缩水甘油醚和三甲氧基乙烯基硅烷)在氢化硅烷化催化剂存在下加成反应。然而，所述文献的方法需要复杂的两步反应，此外，最多只能向一个聚硅烷分子引入两个活性取代基。因此，分子设计(例如高密度引入活性取代基或在溶剂中的溶解性的大改变)受到限制。 

顺便提及的是，作为用于制备聚硅烷的方法，已知各种方法。例如国际公开WO98/29476小册子(专利文献3)公开了通过镁或镁合金在锂盐和金属卤化物存在下于非质子溶剂中对二卤硅烷作用而用于制备聚硅烷的方法。 [专利文献1]JP-5-39358A(权利要求和实施例) [专利文献2]JP-6-192429A(权利要求和实施例)[专利文献3]WO98/29476(权利要求) 

发明公开

本发明解决的问题

因此本发明一个目的在于提供一种聚硅烷，所述聚硅烷具有被给予的优异功能性(例如在溶剂中的溶解性和反应性)，用于制备所述聚硅烷的方法，以及包含所述聚硅烷的树脂组合物。 

本发明另一个目的在于提供一种聚硅烷，其中可选择或调控待给予的功能(例如在溶剂中的溶解性和反应性)，用于制备所述聚硅烷的方法，以及包含所述聚硅烷的树脂组合物。 

本发明另一个目的在于提供用于制备聚硅烷的方法，轻易和有效地给予所述聚硅烷优异的功能性。