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公開番号2025076961
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-16
出願番号2023188949
出願日2023-11-02
発明の名称ラダー状ポリシロキサン及びその製造方法
出願人国立大学法人鹿児島大学
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類C08G 77/16 20060101AFI20250509BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】簡便に合成可能なラダー状ポリシロキサン及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ラダー状ポリシロキサンは、式1又は式2で表される構造を有する。式1および式2中、R¹はそれぞれ独立していてもよい炭素数1～3のアルキル基、R²はそれぞれ独立していてもよい炭素数1～3のアルキル基、Zは炭素数2～4のアルキレン鎖、nは正の実数を表す。また、式2中、R³はそれぞれ独立していてもよい炭素数1～3のアルキル基を表す。
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【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
式１で表される構造を有する、
JPEG
2025076961000016.jpg
30
170
（式１中、Ｒ
１
はそれぞれ独立していてもよい炭素数１～３のアルキル基、Ｒ
２
はそれぞれ独立していてもよい炭素数１～３のアルキル基、Ｚは炭素数２～４のアルキレン鎖、ｎは正の実数を表す。）
ことを特徴とするラダー状ポリシロキサン。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
式２で表される構造を有する、
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2025076961000017.jpg
30
170
（式２中、Ｒ
１
はそれぞれ独立していてもよい炭素数１～３のアルキル基、Ｒ
２
はそれぞれ独立していてもよい炭素数１～３のアルキル基、Ｒ
３
はそれぞれ独立していてもよい炭素数１～３のアルキル基、Ｚは炭素数２～４のアルキレン鎖、ｎは正の実数を表す。）
ことを特徴とするラダー状ポリシロキサン。
【請求項３】
式１１で表される化合物と式１２で表される化合物とを反応させて式１３で表される化合物を合成し、
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2025076961000018.jpg
33
170
（式１１及び式１３中、Ｒ
１
はそれぞれ独立していてもよい炭素数１～３のアルキル基、ｍは０～２の整数、ｎは正の実数を表し、式１２及び式１３中、Ｒ
２
はそれぞれ独立していてもよい炭素数１～３のアルキル基を表し、式１３中、Ｚは炭素数２～４のアルキレン鎖を表す。）
式１３で表される化合物を分子内縮合重合させ、式１で表される構造を有するラダー状ポリシロキサンを合成する、
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2025076961000019.jpg
30
170
（式１中、Ｒ
１
はそれぞれ独立していてもよい炭素数１～３のアルキル基、Ｒ
２
はそれぞれ独立していてもよい炭素数１～３のアルキル基、Ｚは炭素数２～４のアルキレン鎖、ｎは正の実数を表す。）
ことを特徴とするラダー状ポリシロキサンの製造方法。
【請求項４】
式１で表される構造を有するラダー状ポリシロキサンと式１４で表される化合物とを反応させ、式１で表されるラダー状ポリシロキサンの末端シラノール基を保護し、式２で表される構造を有するラダー状ポリシロキサンを合成する、
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2025076961000020.jpg
30
170
（式１及び式２中、Ｒ
１
はそれぞれ独立していてもよい炭素数１～３のアルキル基、Ｚは炭素数２～４のアルキレン鎖、ｎは正の実数を表し、式１４及び式２中、Ｒ
３
はそれぞれ独立していてもよい炭素数１～３のアルキル基を表し、式１４中、Ｘはハロゲンを表す。）
ことを特徴とするラダー状ポリシロキサンの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラダー状ポリシロキサン及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
種々の分野にて高分子材料が広く用いられている。高分子材料の課題として、熱や光による劣化が挙げられる。この劣化反応は、熱や光などのエネルギーによって水素が引き抜かれ炭素ラジカルが生成することで生じ、分子切断が進行することで機械的物性の低下や褐変などが起きる。
【０００３】
高分子材料において、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂は、耐熱性、耐ＵＶ性がともに優れる材料である。しかし、ＰＴＦＥの製造時に、有害なペルフルオロオクタン酸（ＰＦＯＡ）が副生されるため、フッ素樹脂の製造規制が懸念されている。
【０００４】
また、高性能高分子材料として、例えば、スーパーエンジニアリングプラスチックとして知られる芳香族ポリイミドが知られている。芳香族ポリイミドは、高い熱安定性および機械的強度を示す一方、芳香環由来の着色のため、光透過性や耐ＵＶ性が課題とされている。
【０００５】
一方、耐熱性・耐ＵＶ性の高い高分子材料として、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）が知られており、シロキサン結合由来の熱および光に対する高い安定性に加え、柔軟な性質のため、電気・電子、自動車産業などで応用されている。しかし、柔軟であるため、ハードコート剤としてＰＤＭＳを利用することは困難である。またＬＥＤの封止材への応用も期待されるが、高い熱膨張係数や低いガスバリア性により、膨張による断線や水蒸気透過による半導体発光素子の劣化など課題がある。
【０００６】
このような高分子材料における課題を踏まえ、耐熱性、耐ＵＶ性、透明性、ハードコート性、低熱膨張性、ガスバリア性、安全性を示し、さらにセラミックやガラスなどの純無機材料にはない高分子材料の特徴である可溶性も併せ持つ高性能高分子材料は、ＩｏＴ、ＡＩ、５Ｇ、ビッグデータといったＩＣＴ技術の革新に伴い、これらの技術によって生み出されるスマートフォン、自動運転車、ドローンなどを支える素材として利用が期待される。
【０００７】
以上のような特性を併せ持つ高分子材料として、芳香環を含まないラダー状構造を持つポリシロキサンが期待されている。非特許文献１、２では、反応性基を有する環状テトラシロキサン前駆体を予め合成し、これを縮合反応させてラダー状ポリメチルシルセスキオキサン（ＰＭＳＱ）を合成することが検討されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
"cis-trans-cis-Tetrabromotetramethylcyclotetrasiloxane: a Versatile Precursor of Ladder Silsesquioxanes", M. Unno et al., Bull. Chem. Soc. Jpn., 2005, 78, 1105-1109.
"Synthesis and structure of ladder polymethylsilsesquioxanes from sila-functionalized cyclotetrasiloxanes", H. Seki et al., Journal of Organometallic Chemistry 695 (2010) 1363-1369.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
非特許文献１、２では、ＰＭＳＱの合成のためには煩雑な多段階反応が必要な環状テトラシロキサン前駆体の合成が必須である。多分野への応用展開を考えると、簡便に合成可能な手法が望まれる。
【００１０】
本発明は上記事項に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡便に合成可能なラダー状ポリシロキサン及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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