[发明专利]有机硅化合物、高分子化合物、无机材料和树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及新型有机硅化合物、高分子化合物、无机材料和树脂组合物。更具体而言，涉及在甲硅烷基的β位具有烷基的有机硅化合物、具有源自该有机硅化合物的结构单元的高分子化合物、利用该有机硅化合物进行了表面处理的无机材料和含有上述无机材料的树脂组合物。

背景技术

硅烷偶联剂广泛用于提高树脂与无机材料之间的密合性。

硅烷偶联剂典型而言是在硅原子上键合有甲氧基、乙氧基等水解基团和氨基、环氧基等有机官能团的化合物，例如可以举出：乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三甲氧基硅烷、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、γ-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷、三(三甲氧基甲硅烷基丙基)异氰脲酸酯等。

典型的使用方法可以举出：利用硅烷偶联剂提前对无机填充材料进行表面处理后添加进树脂的方法。此时，硅烷偶联剂的水解基团由于溶液中、空气中的水分、无机材料表面的吸附水分等而被水解转化为羟基，由于分子间脱水缩合而生成低聚物。低聚物的剩余羟基与无机材料表面的羟基形成氢键，低聚物与无机材料键合。之后，通过热干燥处理等，发生脱水缩合，得到在表面上牢固地化学性键合有硅烷偶联剂低聚物的无机材料。通过将经如此表面处理的无机材料与树脂组合，由此无机材料与树脂牢固密合。

其他使用方法可以举出：使树脂和硅烷偶联剂提前复合化后与无机材料键合的方法。例如有：使具有碳-碳双键的硅烷偶联剂和甲基丙烯酸甲酯等发生共聚，使所得到的树脂与无机材料键合的方法。通过这样的方法，例如能够在无机材料表面进行坚固的涂装。

然而，在高温多湿的使用条件下以及酸性或碱性的使用条件下，由于硅烷偶联剂层的水解导致无机材料与树脂发生剥离被视为问题，提出了耐水解性优异的硅烷偶联剂。作为例子，可以举出长链间隔基型硅烷偶联剂(专利文献1)、含全氟亚烷基的硅烷偶联剂(专利文献2)等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭64-50887号公报

专利文献2：日本特开2000-248114号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，根据本发明人的研究，使用专利文献1所述的直链烷基长链间隔基型硅烷偶联剂的情况下，存在：硅烷偶联剂层的耐水解性提高但是无机材料与树脂之间的密合性下降的问题、硅烷偶联剂向无机材料表面的导入速度慢的问题。另外，专利文献2所述的含全氟亚烷基型硅烷偶联剂存在如下问题：硅烷偶联剂层的耐水解性提高，但是作为用于制造的原料的全氟二碘烷烃价格昂贵且难以获取。

由此，本发明的目的在于提供一种有机硅化合物，所述有机硅化合物在用作硅烷偶联剂的情况下顺利导入无机材料表面，提高无机材料与树脂之间的密合性的效果高，且硅烷偶联剂层的耐水解性优异。

用于解决问题的手段

本发明人进行了深入研究，结果发现，利用在甲硅烷基的β位具有烷基的有机硅化合物可以解决上述问题，从而完成了本发明。

即，本发明提供下述[1]～[4]。

[1]下述通式(I)所示的有机硅化合物。

(式中，R¹～R³各自独立地表示氯原子、甲氧基或乙氧基，R⁴表示碳数为1～10的烷基，R⁵表示碳数为1～10的亚烷基，R⁶表示氢原子或甲基。)

[2]一种高分子化合物，其具有源自[1]的有机硅化合物的结构单元。

[3]一种无机材料，其经[1]的有机硅化合物进行了表面处理。

[4]一种树脂组合物，其含有[3]的无机材料。

发明的效果

通过使用本发明的有机硅化合物作为硅烷偶联剂，硅烷偶联剂被顺利导入无机材料表面，并且无机材料与树脂之间的密合性和硅烷偶联剂层的耐水解性提高。

具体实施方式

[有机硅化合物]

以下，对本发明的通式(I)所示的有机硅化合物(以下称作化合物(I))进行说明。

R¹～R³各自独立地表示氯原子、甲氧基或乙氧基。这些之中，优选为甲氧基或乙氧基。