KR20060002926A - 오가노실록산 조성물 - Google Patents

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Abstract

2개 이상의 규소 결합된 하이드록실 또는 가수분해성 그룹을 갖는 오가노폴리실록산(a),
화학식 G2-Si-R1 2의 실란(b)[여기서, 그룹 G는 각각 (a) 내의 하이드록실 또는 가수분해성 그룹과 반응할 수 있고, R1은 각각 탄소수 1 내지 10의 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 아릴 그룹 또는 불소화 알킬 그룹이다], 하나 이상의 충전제(c) 및 광 촉매(d)를 포함하는, 탄성체로 경화될 수 있는 수분 경화성 조성물이다. 1개 이상의 R1 그룹은 불포화됨이 바람직하지만, 그렇지 않은 경우에는 불포화 단쇄 실록산, 불포화 사이클릭 실록산, 불포화 지방산, 불포화 지방 알콜 및 불포화 지방산 에스테르로 이루어진 그룹으로부터 선택된 불포화 화합물 형태의 추가의 성분(e)을 추가로 포함한다. 경화된 생성물은 일반적으로 경화 후 오염물 부착이 방지되고 기밀성 계면 위에 보호층을 갖는 밀봉제로서 사용된다.
오가노폴리실록산, 밀봉제, 광 촉매, 마찰 계수, 광택 값.

Description

오가노실록산 조성물{Organosiloxane compositions}
본 발명은 탄성중합체성 고체로 경화될 수 있고 경화 후 오염물 부착이 없는 수분 경화성 오가노실록산 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 밀봉재로서의 상기 조성물의 용도도 포함한다.
탄성중합체성 고체로 경화되는 오가노실록산 조성물은 익히 공지되어 있다. 전형적으로, 이러한 조성물은 반응성 말단 그룹(일반적으로, 실란올 그룹)을 갖는 폴리디오가노실록산을 폴리디오가노실록산과 반응하는 실란 가교결합제, 예를 들면, 아세톡시 실란, 옥시모실란, 아미노실란 또는 알콕시실란과 혼합하여 얻는다. 이들 물질은 종종 실온에서 대기 중의 수분에 노출시 경화될 수 있다.
상술한 경화성 조성물의 한 가지 중요한 용도는 밀봉제로서의 용도이다. 밀봉제로서의 용도에서는 조성물이 두께가 약 2㎜를 초과하는 탄성체를 제공하도록 비교적 두꺼운 층으로 경화될 수 있다는 사실이 중요하다. 조성물은 견고한 밀봉을 제공하도록 충분히 신속하게 경화되면서도 도포 직후 표면을 원하는 구성으로 가공할 수 없을 정도로 빠르게 경화되지는 않는 것이 종종 바람직하다. 상기 조성 물에 대한 특히 바람직한 특성은 신속한 표면 경화 속도, 형성된 외판의 양호한 탄성 및 약 24시간 동안의 경화 후 표면 점착성의 결여이다. 최종 사용자들은 표면 점착성이 남아 있는 밀봉제는 몇 가지 단점을 갖는다고 여기는 것으로 알려져 있는데, 예를 들면 제품이 완전히 경화되지 않을 것이며 이러한 문제가 불량한 벌크 특성을 초래한다는 대체로 그릇된 믿음을 가질 수 있다. 그러나 점착성 표면은 공장과 같은 오염된 환경에서 오염물이 더욱 쉽게 부착되는 경향이 있다. 추가로, 색 또는 투명성을 유지하고 경화 후에는 색이 소실되며 시간이 지나도 기밀성 계면에 오염물이 부착되지 않는 밀봉제가 오랫 동안 요구되고 있다.
알콕시실란 가교결합제를 사용하여 하이드록시 또는 가수분해성 중합체의 목적하는 경화 속도를 달성하기 위하여, 가교결합제로서 트리 또는 테트라알콕시 실란을, 축합 반응 촉매로서 유기 주석 또는 티탄 화합물과 함께 사용하는 방법이 일반화되고 있다. 당업계에서는 일반적으로 가교결합제가 다수의 쇄들을 함께 연결하는 능력을 갖기 위해서는 3개 이상의 반응성 또는 가교결합성 그룹을 함유하여야 한다고 이해한다. 일반적으로 이 목적을 위한 가장 바람직한 티탄 화합물은 1차, 2차 또는 3차 알콜, 예를 들면 이소프로필 알콜 및 3-부틸 알콜로부터 유래된 화합물들이다. 티탄 화합물은 종종 티탄 화합물을 위한 가속화제 및 안정화제로서 아세틸 아세토네이트와 같은 킬레이트제와 함께 사용된다.
경화 후의 오염물 부착 및/또는 얼룩이 최소화되거나 전혀 없는 경화된 최종 생성물을 사용자에게 제공하는 목적을 다양한 특허 공개에서 제시하고 있다. 그러므로, 이는 실리콘 밀봉제 산업에서 오랫 동안 인식되고 있는 문제임을 알 수 있 다. 아래에서 알 수 있듯이 오염물 부착이 최소화되거나 전혀 없는 "청정한" 밀봉제를 제공하기 위한 고가의 복잡한 첨가제 및 조성물이 다수 제안되었다. 대다수의 이들 경우에서 이러한 첨가제의 도입은 오염물 부착을 감소시키기는 하나 경화된 최종 생성물에 얼룩 및 변색과 같은 다른 악영향을 끼친다. 이와 같이 "청정한" 밀봉제를 제공하는 입증된 간단한 수단은 밀봉제 산업의 목표로 남아 있다. 하기의 종래 기술들은 이러한 어려움 및 주지된 문제점을 해결하기 위한 시도를 논의하였다.
제WO 01/42365호에는 분자당 평균 1 초과 2 미만의 반응성 부위를 갖는 오가노폴리실록산, 분자당 1개 이상의 가수분해성 그룹 및 중합체의 반응성 부위와 반응할 수 있는 작용성 그룹을 1개 이상 포함한 다작용성 유기실리콘, 축합 경화 촉매 및 충전제를 갖는 실리콘 밀봉제 조성물이 기재되어 있다. 전형적으로, 중합체 반응성 그룹은 규소 결합된 수소, 하이드록실 또는 알케닐 그룹이고, 유기 다작용성 유기실리콘 화합물은 R4Si(여기서, 1개 이상의 R 그룹은 수소, 알콕시 또는 알케닐이고, 1개 이상의 다른 R 그룹은 알콕시, 옥시모, 아미노, 아미녹시 또는 아실옥시이다)의 구조를 갖는다. 광범위한 생성물들이 이 정의의 범위 내에 속하지만, 표준 화합물들이 특정하게 열거되었다. 즉, 유기 다작용성 유기실리콘 화합물의 바람직한 예는 비닐트리메톡시실란, 테트라메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리메톡시실란 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 당업자는 이러한 실란계 가교결합제의 선택을 통해 당 발명을 위해서는 3 또는 4개의 알콕시 그룹이 필요함을 알 수 있다. 추가로, 촉매는 티탄 및 지르코늄은 물론 주석, 납, 안티몬, 철, 카드뮴, 바륨, 망간, 아연, 크롬, 코발트, 니켈, 알루미늄, 갈륨 또는 게르마늄을 포함한 임의의 적합한 축합 촉매일 수 있다. 최종 밀봉제 생성물은 얼룩이 감소된다고 언급하였다.
미국 특허 제5,432,218호에는 말단 규소 결합된 하이드록실 또는 가수분해성 그룹을 갖는 오가노폴리실록산, 2개 이상의 규소 결합된 가수분해성 그룹을 갖는 규소 함유 가교결합제, 및 오동유와 같은 불포화 지방산과 1개 이상의 규소 결합된 아미노, 에폭시 또는 하이드록실 그룹을 함유한 디오가노폴리실록산과의 반응 생성물이 기재되어 있다. 이들 생성물은 낮은 오염물 부착성을 갖지만 이들 조성물의 생성물은 실질적으로 조성물 중의 첨가제의 존재로 인해 변색되는 경향이 있다.
미국 특허 제5,733,960호에는 규소 결합된 하이드록실 또는 가수분해성 그룹을 갖는 오가노폴리실록산, 가수분해성 가교결합제(전형적으로는 분자당 3개 이상의 케톡시모 그룹을 갖는 케톡시모실란), 주석 또는 티탄계 촉매 및 오동유를 함유한 조성물 중에 산화아연을 첨가함으로써 낮은 오염물 부착성을 갖는 실리콘 밀봉제 조성물의 수명을 연장시키는 수단이 기재되어 있다.
미국 특허 제5,326,816호에는 UV 흡수제 및/또는 산화방지제와 배합된 유기폴리실에틸렌실록산, 2개 이상의 가수분해성 그룹을 갖는 유기실란(예: 메틸트리부타녹시모 실란)이 기재되어 있다. 이 조성물은 양호한 낮은 오염물 부착 특성을 갖는다고 언급되어 있으나, 그 특성에 대한 원인은 발명자들에게 알려지지 않았다.
유럽 공개특허공보 제541074 A호(Sunrise Meisei Corp)에는 용매 중의 2개 이상의 메타크릴산 에스테르의 공중합체 및 동일 용매 중의 융점 40 내지 100℃의 고상 장쇄 1차 또는 2차 포화 모노 또는 디 아민과 함께 규소-개질된 폴리에테르를 사용한 1성분 밀봉제 조성물을 청구되어 있다. 전자의 두 성분은 오염물 부착을 감소시키기 위하여 밀봉제 위에 장벽층을 형성한다고 언급하였다. 조성물은 충전제, 올레핀, 에폭시, 메타크릴, 아미노 또는 머캅토 작용성 실란 가교결합제 및 주석 기재 촉매도 함유한다.
미국 특허 제4,618,646호에는 실란올 말단 디오가노폴리실록산, 분자당 평균 2.01개의 가수분해성 그룹을 갖는 실란 가교결합제[예: 메틸트리메톡시실란 및 비닐트리스(N,N-디에틸아미녹시)실란], 실리카 충전제 및 실리콘 개질된 폴리옥시알킬렌 화합물을 포함하는 밀봉제 조성물이 기재되어 있다. 후자의 성분은 늘어짐을 막기 위하여 제공된다.
미국 특허 제5,357,025호는 기밀성 계면에 (플루오로탄소 화합물을 포함한) 실록사포빅(siloxaphobic) 표면층을 제공하는 탄성중합체성 밀봉제 조성물을 제공한다. 실록사포빅 표면층은 화학식 CxF(2x+1)(여기서, x는 6 이상의 평균값을 갖는다)의 플루오로탄소 그룹을 분자당 1개 이상 함유하는 플루오로탄소 화합물과 건성유 산화 생성물을 포함한다. 실록사포빅 표면층은 오염되지 않으며 얼룩을 방지한다고 언급되어 있다.
미국 특허 제5,264,603호에는 실란올 말단 폴리디메틸실록산을 가수분해성 실란 혼합물과 함께 혼합하는 단계를 포함하는 밀봉제 조성물의 제조방법 및 밀봉 제 조성물을 개시하였다. 생성된 밀봉제는 탄소수 6 이상의 플루오로탄소 화합물과 동유 등의 건성유의 혼합물을 첨가함으로써 기밀성 계면에 얇은 보호층을 제공하도록 고안된다.
이러한 제안들로부터 당업계에서는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 첨가제들을 함유한 복합 조성물이 필요하다고 이해하였음을 알 수 있다. 그러나, 일부의 경우 사용된 첨가제들은 경화된 생성물의 변색을 촉진시키는 등 밀봉제 생성물에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서, 오염물이 부착되지 않는 경화된 실리콘 밀봉제를 수득하기 위한 저렴하고 간단한 방법이 여전히 요구되고 있다.
본 발명은 최종 사용자에게 오염물 부착이 방지된 개선된 표면을 제공하고 경화 후 심미적 불쾌감을 주는 황변을 일으키지 않는 반투명, 무색 또는 백색의 경화된 생성물인 개선된 "청정한" 밀봉제를 제공한다.
제1 측면에서 본 발명은
2개 이상의 규소 결합된 하이드록실 또는 가수분해성 그룹을 갖는 오가노폴리실록산(a),
실질적으로 화학식 G2-Si-R1 2의 실란(b)[여기서, 그룹 G는 동일하거나 상이하며 각각 (a) 내의 하이드록실 또는 가수분해성 그룹과 반응할 수 있고, R1은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 페닐 등의 아릴 그룹 또는 불소화 알킬 그룹이다],
하나 이상의 충전제(c) 및
광 촉매(d)를 포함하고,
어떠한 R1 그룹도 알케닐 또는 알키닐 그룹이 아닌 경우,
불포화 단쇄 실록산, 불포화 사이클릭 실록산, 불포화 지방산, 불포화 지방 알콜 및 불포화 지방산 에스테르로 이루어진 그룹으로부터 선택된 불포화 화합물(e)을 추가로 포함하는, 탄성체로 경화될 수 있는 수분 경화성 조성물을 제공한다.
본 발명의 제1 측면에 따르는 조성물에서, 성분(a)인 2개 이상의 규소 결합된 하이드록실 또는 가수분해성 그룹을 갖는 오가노폴리실록산은 화학식 J-Q-J[여기서, Q는 화학식 R2 sSiO4 -s/2의 실록산 단위를 갖는 폴리디오가노실록산 쇄이고, R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬 그룹, 비닐, 프로페닐 및/또는 헥세닐 그룹 등의 알케닐 그룹, 페닐 등의 아릴 그룹, 또는 불소화 알킬 그룹이며, s는 0, 1 또는 2이다]로 나타낼 수 있다. 바람직한 물질은 직쇄, 다시 말해 모든 단위에 대해 s가 2인 물질이다. 바람직한 물질은 화학식 -(R2 sSiO)m-[여기서, R2는 각각 알킬 그룹, 예를 들면, 메틸, 에틸 또는 이소부틸 그룹이고, m은 약 200 내지 약 1500이다)의 폴리디오가노실록산 쇄를 갖는다. 적합한 물질의 점도는 약 500mPaㆍs 내지 약 200,000mPaㆍs이다.
오가노폴리실록산의 J 그룹은 하이드록실 또는 가수분해성 그룹이며 동일하거나 상이할 수 있다. J 그룹은 예를 들면, 화학식 -Si(R2)2OH 또는 -Si(R2)2-(D)d-R3SiR2 k(OR4)3-k[여기서, D는 -R3-(Si(R2)2-O)r-Si(R2)2-이고, R2는 위에서 정의한 바와 같고(바람직하게는 메틸), R3은 2가 탄화수소 그룹이며, r은 1 내지 6의 정수이고, d는 0 또는 정수, 가장 바람직하게는 0, 1 또는 2이며, R4는 탄소수 6 이하의 알킬 또는 옥시알킬 그룹이고, k는 0, 1 또는 2이다]로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, R3은 메틸렌 또는 에틸렌 그룹이고, k는 0 또는 1이며, R4는 메틸 또는 에틸 그룹이다. 가장 바람직하게는, R3은 에틸렌 그룹이고, k는 0이며, R4는 에틸 그룹이다. 바람직하게는, 1개 이상의 J 그룹은 화학식 -Si(R2)2-(D)d-R3-SiR2 k(OR4)3-k 그룹이다. 적은 비율의 J 그룹은 (알킬)3Si-그룹(여기서, 알킬 그룹은 바람직하게는 메틸 그룹이다)일 수 있다. 바람직하게는, 오가노폴리실록산(성분(a))은 조성물의 32 내지 70중량%를 구성할 것이다.
성분(b)는 실질적으로 화학식 G2-Si-R1 2의 실란이다. 각각의 그룹 G는 동일하거나 상이하며, 하이드록실 또는 가수분해성 그룹과 반응할 수 있다. 바람직한 G 그룹의 예는 알콕시, 아세톡시, 옥심 및 하이드록시 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 가장 바람직하게는, 반응성 그룹은 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시 및 t-부톡시 그룹과 같은 탄소수 1 내지 10의 알콕시 그룹이다. 각각의 R1 그룹은 동일하거나 상이하며, 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 페닐 등의 아릴 그룹 또는 불소화 알킬 그룹이다. 바람직하게는, 1개 이상의 R1 그룹은 알케닐 또는 알키닐 그룹, 가장 바람직하게는 알케닐 그룹이다. 알케닐 그룹은 예를 들면 비닐, 프로페닐 및 헥세닐 그룹과 같은 직쇄형 또는 분지형 알케닐 그룹으로부터 선택될 수 있다. 가장 바람직하게는, 1개의 R1은 알케닐 그룹이고, 다른 R1 그룹은 메틸, 에틸 또는 이소프로필과 같은 탄소수 1 내지 10의 알킬 그룹이다. 본 발명에서 성분(b)에 적합한 실란의 특정 예는 비닐 메틸 디메톡시실란, 비닐 에틸디메톡시실란, 비닐 메틸디에톡시실란, 비닐에틸디에톡시실란과 같은 알케닐 알킬 디알콕시실란, 비닐 메틸 디옥시모실란, 비닐 에틸디옥시모실란, 비닐 메틸디옥시모실란, 비닐에틸디옥시모실란과 같은 알케닐알킬디옥시모실란, 비닐 메틸 디아세톡시실란, 비닐 에틸디아세톡시실란, 비닐 메틸디아세톡시실란, 비닐에틸디아세톡시실란과 같은 알케닐알킬디아세톡시실란, 및 비닐 메틸 디하이드록시실란, 비닐 에틸디하이드록시실란, 비닐 메틸디하이드록시실란, 비닐에틸디하이드록시실란과 같은 알케닐알킬디하이드록시실란을 포함한다.
보관 동안 조성물의 적합한 안정성을 보장하고, 대기 중의 수분에 노출시 조성물 중의 성분(a)와의 적합한 내부 반응을 보장하기 위하여 성분(b)를 충분량으로 사용한다. 바람직하게는, 성분(b)는 성분(a) 100중량부당 2 내지 22중량부의 범위로 존재하며, 다시 말해 전형적으로는 조성물의 1.4 내지 7.1중량%를 구성한다. 바람직하게는, 성분(b)는 알케닐(전형적으로 비닐 그룹) 함량이 0.2 내지 7중량부, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 4중량부이다. 가장 바람직하게는, 성분(b)는 4 내지 10중량부의 양으로 존재한다. 바람직하게는, 본 발명의 조성물 중에서는 화학식 G3-Si-R1 또는 G4-Si(여기서, G 및 R1은 상술한 바와 같다)를 갖는 실란 가교결합제가 존재하지 않는다.
하나 이상의 충전제[성분(c)]는 보강용 및/또는 비보강용 충전제 또는 이들의 배합물일 수 있는 하나 이상의 적합한 충전제를 포함할 수 있다. 보강용 충전제는 일반적으로 작은 입도를 갖고 전형적으로는 그의 외부 표면 위에 반응성 그룹을 함유한다는 점에서 표면 활성이다. 보강용 충전제의 예는 열분해법 실리카, 하소 실리카, 침강 실리카, 티타니아, 산화아연, 점토 및 운모를 포함하며, 이들 모두는 최종의 경화된 생성물에 기계적 강도를 부여하기 위하여 사용된다. 비보강용 충전제는 분쇄된 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 석영, 규조토, 황산바륨 및 황산칼슘을 포함한다. 침강 탄산칼슘과 같은 일부의 충전제는 조성물에 약간의 보강성을 제공한다는 점에서 반보강용으로 간주될 수 있다. 충전제는 유기클로로실란, 오가노폴리실록산 및 헥사메틸디실라잔과 같은 처리제로 전처리 또는 반응계내 처리되거나, 지방산 또는 그의 유도체로 처리될 수 있다. 임의로, 처리제는 약간의 불포화도를 함유할 수 있다.
본 발명에서는 상기 충전제 중 어떠한 것도 사용이 가능하지만, 침강 탄산칼슘이 바람직하며, 특히 지방산 또는 그의 유도체로 처리된 침강 탄산칼슘이 바람직하다. 바람직하게는, 성분(c)는 사용되는 충전제에 따라서 조성물 중에 성분(a) 100중량부당 2 내지 180중량부의 범위로 존재한다. 예를 들면, 탄산칼슘의 경우 사용되는 충전제의 양은 성분(a) 100중량부당 40 내지 180중량부 범위이며, 다시 말해 조성물의 28 내지 60중량% 범위로 존재할 것이다. 실리카 기재 충전제의 경우, 충전제는 성분(a) 100중량부당 2 내지 22중량부 범위일 것이다.
본 발명자들은 본 발명의 본질적인 특징은 조성물 중에 존재하는 광 촉매[성분(d)]임을 발견하였다. 바람직하게는, 광 촉매는 티탄산염 또는 산화아연이며, 가장 바람직하게는 티탄산염이다. 티탄산염은 기밀성 계면에서 밀봉제 위의 보호층의 형성을 광 촉매하기 위하여 사용되나, 바람직하게는 본 발명에 따라 조성물을 경화시키기 위한 축합 촉매로서도 작용한다. 이것은 티탄산염이 광 촉매로서 작용하는 능력, 즉 기밀성 계면에서 밀봉제 위의 보호층을 형성하는 데에 포함된다고 믿어지는 UV 활성화 반응을 개시하는 능력 때문인 것으로 믿어진다.
임의의 적합한 티탄산염이 본 발명의 성분(d)에 사용될 수 있으며, 예를 들면 티탄산염은 화학식 Ti[OR5]4(여기서, R5는 동일하거나 상이할 수 있으며, 탄소수 1 내지 10의 직쇄형 또는 분지형 1가, 1급, 2급 또는 3급 지방족 탄화수소 그룹이다)에 따르는 화합물을 포함할 수 있다. 임의로, 티탄산염은 부분 불포화된 그룹을 함유할 수 있다. 그러나, R5의 바람직한 예는 제한 없이 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 3급 부틸 및 2,4-디메틸-3-펜틸과 같은 분지된 2급 알킬 그룹을 포함한다. 바람직하게는, 각각의 R5가 동일한 경우, R5는 이소프로필, 분지된 2급 알킬 그룹 또는 3급 알킬 그룹, 특히 3급 부틸이다.
또 다른 방법으로, 티탄산염은 킬레이트화될 수 있다. 킬레이트화는 메틸 또는 에틸아세틸아세토네이트 등의 알킬 아세틸아세토네이트 등의 적합한 임의의 킬레이트제를 사용하여 수행할 수 있다. 따라서, 촉매는 M(OR6)4(i) 및 M(OR7)y(Z)Z(ii)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 화합물[여기서, M은 주기율표의 ⅣB족 원소로부터 선택된 원자가 4의 금속이고, R6 및 R7은 동일하거나 상이하며, 1급 지방족 탄화수소 그룹(i'), 2급 지방족 탄화수소 그룹(ii'), 3급 지방족 탄화수소 그룹(iii') 및 -SiR8 3(iv'){여기서, R8은 각각 탄소수 1 내지 6의 알킬 그룹이다}로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, Z는 화학식 -O-L-O-의 그룹{여기서, L은 탄소수 1 내지 8의 알킬렌 그룹(i"), 탄소수 1 내지 8의 분지된 알킬렌 라디칼(ii")(여기서, y는 0 또는 2이고, y가 0일 때 z는 2이며, y가 2일 때 z는 1이다) 및 화학식
Figure 112005055776391-PCT00001
의 화합물(iii")(여기서, R9는 메틸렌 라디칼(a') 및 탄소수 1 내지 6의 치환된 메틸렌 라디칼(b')로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, A'은 -(CX2)nC(R10)3(i)[여기서, n은 0 내지 5이다], 아다만틸 그룹(ii) 및 아다만틸 유도체(iii)로 이루어진 그룹으로부터 선택되며, B'은 -(CX2)tC(R10)3(a")(여기서, t는 0 내지 5이다), 탄소수 1 내지 6의 1가 알킬 그룹(b") 및 OR11(c")[여기서, R11은 -(CX2)tC(R10)3(a''') 및 탄소수 1 내지 6의 1가 알킬 그룹(b''')으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, X는 각각 동일하거나 상이하고, 할로겐 라디칼(ai) 및 수소(aii)로 이루어진 그룹으로부터 선택되며, R10은 동일하거나 상이하고, 할로겐 라디칼(bi), 탄소수 1 내지 8의 알킬 라디칼(bii) 및 수소(biii)로 이루어진 그룹으로부터 선택된다]로 이루어진 그룹으로부터 선택된다)로 이루어진 그룹으로부터 선택된다}이다]의 혼합물(I) 및 반응 생성물(II)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질을 포함하는 촉매를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 할로겐 라디칼은 플루오로 라디칼이다.
이들 물질은 예를 들면, 상기 언급된 바와 같은 알콜레이트를 α- 또는 β-디케톤 또는 그의 유도체와 반응시켜서 제조한다. 티탄에 결합된 2개의 알콜레이트 그룹을 갖는 부분적으로 킬레이트화된 티탄 화합물이 더욱 바람직하다. 가장 바람직한 유기티탄 화합물은 2개의 알콜레이트 그룹이 탄소수 4 이상의 화합물, 예를 들면 비스(디에틸렌글리콕시)-티탄-(2,4-펜탄디오네이트)이다.
Z가 -O-L-O-일 때, 각각의 산소원자는 티탄 원자에 직접 결합되며 x는 약 2이다. 바람직하게는, L은 탄소수 1 내지 8의 알킬렌 그룹이다. O-L-O 그룹의 예는 1,3-디옥시프로판(O-(CH2)3-O), 2,4-디메틸-2,4-디옥시펜탄(O-C((CH3)2)-CH2-C((CH3)2)-O) 및 2,3-디메틸-2,3-디옥시부탄(O-C((CH3)2)=C=((CH3)2)-O)을 포함할 수 있다.
이제, 화합물(ii)에 대해서는, 바람직하게는 1개 이상, 가장 바람직하게는 각각의 X가 할로겐 라디칼이다. 가장 바람직하게는, 할로겐 라디칼은 불소 라디칼이다. 마찬가지로, 1개 이상, 가장 바람직하게는 각각의 R10 그룹이 알킬 그룹, 가장 바람직하게는 메틸 또는 에틸 또는 부틸 그룹이다. 가장 바람직한 조성에서, n은 0이다. R9은 메틸렌 그룹이 가장 바람직하나, 탄소수 1 내지 5의 1개의 알킬 또는 할로겐 치환된 알킬 그룹을 가질 수 있다. 아다만틸 그룹은 아다만탄의 유도체 또는 3개의 융합된 사이클로헥산 환을 기본으로 한 단단한 환계인 트리사이클로-3,3,1,1-데칸이다.
바람직하게는, B'은 OR11[여기서 R11은 탄소수 1 내지 6의 1가 알킬 그룹이며, 가장 바람직하게는 메틸, 에틸 또는 이소프로필 그룹이다]이다. B'이 -(CX2)tC(R10)3을 함유하는 경우, t는 바람직하게는 1 또는 0, 가장 바람직하게는 0이다.
화합물(iii")의 예는 메틸 피발로일아세테이트(MPA), 에틸 4,4,4-트리플루오로아세토아세테이트(TFA), 펜타노산 5,5,5,4,4-펜타플루오로-3-옥소에틸 에스테르, 디피발로일메탄, 메틸-3-옥소-4,4-디메틸헥사노에이트 및 에틸-3-(1-아다만틸)-3-옥소프로피오네이트를 포함한다. MPA는 펜타노산 4,4-디메틸-3-옥소 메틸 에스테르(여기서 각각의 R10은 메틸 그룹이고, n은 0이며, R9은 메틸렌 그룹이고, B'은 OR11이며, R11은 메틸 그룹이다)로도 공지되어 있다. MPA는 화학식
Figure 112005055776391-PCT00002
의 화합물이다.
에틸 4,4,4-트리플루오로아세토아세테이트(TFA)는 부타노산 4,4,4-트리플루오로-3-옥소-에틸 에스테르 및 에틸트리플루오로메틸아세토아세테이트(여기서 각각의 R10은 플루오로 그룹이고, n은 0이며, R9은 메틸렌 그룹이고, B'은 OR11이며, R11은 에틸 그룹이다)로도 공지되어 있다. TFA는 화학식
Figure 112005055776391-PCT00003
의 화합물이다.
이하 에틸펜타플루오로에틸아세토아세테이트라 부르는 펜타노산 5,5,5,4,4-펜타플루오로-3-옥소에틸 에스테르는 화학식 C2F5-C(=O)-CH2-C(=O)-O-C2H5으로 나타낸다.
디피발로일메탄은 화학식 (CH3)3CC(=O)CH2C(=O)C(CH3)3의 화합물이다.
메틸-3-옥소-4,4-디메틸헥사노에이트는 화학식 C2H5-C((CH3)2)-C(=O)-CH2-C(=O)-O-CH3으로 나타내고, 에틸-3-(1-아다만틸)-3-옥소프로피오네이트(여기서, A'은 아다만틸 그룹이고, R9은 메틸렌 그룹이며, B'은 OR11이고, R11은 에틸 그룹이다)는 화학식
Figure 112005055776391-PCT00004
의 화합물이다.
상기 화학식에서, Me은 메틸 그룹이고, Et은 에틸 그룹이며, t-Bu은 3급-부틸 그룹을 의미한다.
따라서, 성분(d)의 킬레이트화된 티탄산염 촉매는 다음과 같이 표시될 수 있다.
Figure 112005055776391-PCT00005
그러나 대부분의 경우는 반응하지 않은 화합물(i) 및 (ii)를 포함한 (i) 및 (ii)의 모든 상이한 화합물들의 혼합물 및/또는 반응 생성물이 존재함을 이해할 것이다(상기에서 p는 0 내지 4이다).
마찬가지로, Z가 -O-L-O-일 때 반응물은 바람직하게는 다음의 토우토머 구조를 갖지만, 전형적으로는 반응하지 않은 화합물(i) 및 (ii)를 포함한 모든 가능한 화합물들을 포함한 혼합물 및/또는 반응 생성물일 것이다.
Figure 112005055776391-PCT00006
화합물(i)에 대한 화합물(ii)의 몰비는 바람직하게는 4:1을 초과하고, 더욱 바람직하게는 약 0.5:1 내지 2:1이며, 가장 바람직하게는 1:1이다.
바람직하게는, 성분(d)는 성분(a) 100중량부당 0.3 내지 6중량부의 양, 즉 조성물의 약 0.2 내지 2중량%로 존재할 것이다. 성분(d)는 킬레이트제를 사용하는 경우 6중량부를 초과하는 양으로 존재할 수 있다.
하나 이상의 불포화 화합물은 불포화 단쇄 실록산, 불포화 사이클릭 실록산, 불포화 지방산, 불포화 지방 알콜 또는 불포화 지방산 에스테르로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 성분(e)의 불포화 화합물(들)은 일반적으로 성분(b) 내의 두 R1 그룹이 모두 알킬 그룹일 때에만 존재한다. 상분 (e)의 가장 바람직한 불포화 화합물은 불포화 단쇄 실록산(2 내지 50의 중합도(dp)) 오가노폴리실록산이다. 불포화 화합물은 바람직하게는 비닐, 프로페닐, 헥세닐과 같은 직쇄형 또는 분지형 알케닐 그룹이지만, 그렇지 않으면 알키닐 그룹일 수도 있다. 불포화 단쇄 실록산은 성분(a)의 하이드록시 또는 가수분해성 그룹과 반응할 수 있고 1개 이상의 불포화 그룹을 포함하는 2개 이상의 규소 결합된 작용성 그룹들을 함유할 수도 있다. 반응성 그룹은 존재하는 경우 알콕시, 아세톡시, 옥심 또는 하이드록시 그룹일 수 있고, 가장 바람직하게 반응성 그룹은 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시 및 t-부톡시 그룹과 같은 탄소수 1 내지 10의 알콕시 그룹이다. 불포화 단쇄 실록산의 바람직한 예는 하이드록시, 알콕시, 아세톡시 또는 옥시모 말단화 알케닐알킬 실록산, 예를 들면 하이드록시 말단화 비닐메틸실록산 및 알콕시 말단화 비닐 메틸 실록산을 포함하며, 여기서 알콕시 그룹은 바람직하게는 메톡시 또는 에톡시이다.
성분(e)에 사용될 수 있는 다른 화합물은 각각의 불포화 화합물(들)이 바람직하게는 비닐, 프로페닐, 헥세닐과 같은 직쇄형 또는 분지형 알케닐 그룹이거나, 알키닐 그룹일 수 있는 비반응성 불포화 실록산을 포함하며, 전형적인 예는 메틸 알케닐 사이클릭 오가노폴리실록산이다. 사용되는 조성물과 화학적으로 상용가능한 또 다른 화합물로는 불포화 지방산, 불포화 지방 알콜 또는 불포화 지방산 에스테르, 예를 들면 올레일 알콜이 포함된다. 성분(e)는 R1이 불포화 그룹을 함유할 때에도 존재할 수 있으나, 이는 중요하지 않고 전형적으로는 배제될 것이다. 전형적으로, 성분(e)는 본 발명의 조성물 중에 존재하는 경우 성분(a) 100중량부당 1 내지 22부의 양으로 존재할 것이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 조성물은
성분(a) 100중량부,
성분(b) 2 내지 22중량부,
성분(c) 2 내지 180중량부 및
성분(d) 0.3 내지 6중량부를 포함한다.
조성물 중에 함유될 수 있는 기타의 성분들은 안료, 가소제, 주석, 납, 안티몬, 철, 카드뮴, 바륨, 망간, 아연, 크롬, 코발트, 니켈, 알루미늄, 갈륨 또는 게르마늄 및 지르코늄 기재의 축합 촉매를 포함한 축합 촉매, 광 개시제, 실리콘 글리콜과 같은 조성물의 가공 성능을 개선하기 위한 유동학적 첨가제 및 접착 촉진제, 예를 들면 γ-아미노프로필트리에톡시실란 단독 또는 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란과의 배합물이다. 경화된 탄성체의 탄성율을 감소시키기 위하여 가소제로서 사용될 수 있는 통상의 성분은 말단 트리유기실록시 그룹을 갖는 폴리디메틸실록산(여기서, 유기 치환체는 예를 들면 메틸, 비닐 또는 페닐 또는 이들의 배합물이다)이다. 이러한 폴리디메틸실록산의 점도는 보통 25℃에서 약 100 내지 약 100,000mPaㆍs이고, 중합체 물질 100중량부당 약 80부 이하의 양으로 사용될 수 있다. 다른 가소제로는 석유 증류물과 같이 당업자에게 잘 알려진 유기 가소제가 포함된다.
본 발명의 범위에는 상기 조성물의 경화된 탄성중합체성 생성물, 및 이러한 조성물의 밀봉 접합, 캐비티 등을 위한 용도도 포함된다.
본 발명의 제1 측면에 따른 수분 경화성 조성물은 성분들을 임의의 적합한 순서로 혼합함으로써 제조될 수 있다. 예를 들어, 먼저 성분(b) 및 (d)의 슬러리를 제조하고 접착 촉진제와 같은 임의의 첨가제를 첨가할 수 있다. 그런 다음 슬러리를 중합체(성분(a))의 일부분, 전형적으로는 40 내지 75%와 혼합한 후, 충전제(성분(c))를 첨가 및 혼합하고, 이어서 나머지 중합체를 혼합할 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은 보관 시에는 안정하나 대기 중의 수분에 노출될 때 경화되는 1액형 조성물로 제조됨이 바람직하다. 그러나 조성물은 2액형으로 제조될 수도 있다. 생성된 밀봉제 생성물은 여러 가지 용도, 예를 들면 피복, 코킹 및 캡슐화 재료로서 사용될 수 있다. 그러나 이들은 상대적 이동의 영향을 받기 쉬운 용품 및 구조물 내의 밀봉 결합, 캐비티 및 기타의 공간에 특히 적합하다. 따라서 이들은 글래이징 실란트(glazing silant)로서 건축 구조물을 밀봉하는 데에 특히 적합하다. 이들은 대부분의 산업 표준에 대해 충분히 낮은 탄성율과 대부분의 산업 표준에 대해 충분히 높은 파단 신장율을 갖는 경화된 밀봉물을 제공하기 위한 바람직한 경화 특성을 갖는다.
본 발명의 추가의 양태에서는
2개 이상의 규소 결합된 하이드록실 또는 가수분해성 그룹을 갖는 오가노폴리실록산(a),
실질적으로 화학식 G2-Si-R1 2의 실란(b)(여기서, 그룹 G는 동일하거나 상이하며 각각 (a) 내의 하이드록실 또는 가수분해성 그룹과 반응할 수 있고, R1은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 페닐 등의 아릴 그룹 또는 불소화 알킬 그룹이다),
하나 이상의 충전제(c) 및
티탄산염 및 산화아연로 이루어진 그룹으로부터 선택된 광 촉매(d)를 포함하고,
어떠한 R1 그룹도 알케닐 또는 알키닐 그룹이 아닌 경우
불포화 단쇄 실록산, 불포화 사이클릭 실록산, 불포화 지방산, 불포화 지방 알콜 및 불포화 지방산 에스테르로 이루어진 그룹으로부터 선택된 불포화 화합물(e)을 추가로 포함하는, 탄성체로 경화될 수 있는 수분 경화성 조성물을 2개 이상의 표면 사이에 도입하는 단계, 및 수분의 존재 하에 상기 조성물을 경화시키는 단계를 포함하는, 2개 이상의 표면 사이에서 이들 표면에 접착된 탄성체를 제조하는 방법이 제공된다.
바람직하게는, 경화 공정은 대략 실온, 즉 15 내지 25℃ 범위의 온도에서 수행되지만, 필요에 따라 경화 공정을 가속화하기 위하여 가열 수단을 사용할 수도 있다. 본 발명의 경우, 수분 존재 하의 조성물의 일반적 경화는 수 분/시간 내에 일어나는 반면 본 발명에서 설명된 보호층의 형성은 수 주가 걸리지만, 비교적 점성 또는 끈적거리는 촉감을 갖는 종래의 기밀성 계면과는 달리 부드러운 촉감을 갖는 표면이 제조된다.
이제, 본 발명의 범위를 명확히 하도록 본 발명을 예시하는 밀봉제 조성물을 설명하기로 한다. 달리 언급되지 않는 한 실시예에서 모든 조성물은 중량%로 표시되고 점성은 모두 25℃에서의 값이다.
모든 시료에 대한 경화 조건
대략 100㎜ 두께의 슬래브를 형광 조명의 존재 하에 20℃의 온도 및 50%의 상대 습도(RH)에서 주조 및 경화시킨다.
표면 개질의 정량화
표면 개질은 하기 실시예에서 각각의 시료의 표면 마찰 계수 및/또는 광택 값을 측정함으로써 정량화한다. 경화 상태 및 보호층의 형성을 촉감과 육안 관찰 을 근거로 주기적으로 조사한다. 전형적으로 제1 시료는 초기 경화로부터 21일 후에 시험 평가하고 이어서 필요에 따라 7일 마다 평가한다.
광택 값
광택 측정은 ASTM D 523에 따라 수평 85°각도에서 수행한다. 페인트 및 코팅 산업에 의해 정의된 상이한 피니쉬에 대한 전형적인 광택/무광택 값도 측정하며 참조를 위해 아래에 기재한다.
플랫 4.50
새틴 16.67
반광택 47.13
광택 83.43
본 시료의 정량화의 목적을 위하여, 표면 개질된 시료는 45 미만의 광택 값을 갖는 무광택 피니쉬의 시료이다. 45 이상의 광택 값을 갖는 시료는 광택이 나며 그 자체로는 표면 개질되지 않은 것으로 판단한다.
표면 개질을 정량화하기 위한 마찰 시험법
이 방법은 주어진 로드 블록(load block)의 움직임(또는 마찰)에 대한 상이한 실리콘 표면들의 표면 저항성의 차이를 측정하기 위하여 모니터/슬립 앤드 프릭션™ 모델(Monitor/Slip and Friction™Model 32-06-00 시험기(Testing Machines Inc.)를 사용하여 표면 개질 현상을 정량화하는 데에 사용된다. 시료의 마찰 계수는 후술하는 방법에 따라 측정하며 모든 결과는 그램(g) 단위로 측정한다.
마찰 계수를 측정하기 위하여 경화된 밀봉제 슬래브의 상부 표면을 따라 로드 블록(200g)을 6인치/분(15.24㎝/분)의 속도로 8인치(20.32㎝)의 거리만큼 끌어 당겼다. 각각의 시험은 정지 및 동적 마찰 계수의 두 가지 값을 측정한다. 정지 계수는 로드 블록이 밀봉제 표면 위에 정지해 있을 때 시험 초기의 수 분 사이에 측정한다. 동적 마찰 계수는 로드 블록을 끌어당기는 데에 필요한 힘을 근거로 측정한다. 동적 마찰 계수는 피검 밀봉제 표면의 표면 개질에서의 차이로 인한 움직임에 대한 저항성을 정확히 나타낸다.
하기 실시예에서 동적 마찰 계수가 75g 이하의 힘 값을 나타낸 경우는 표면 개질된 시료이며, 150 내지 300g 범위의 값을 갖는 시료는 표면 개질되지 않은 것이다.
하기 실시예에서는 2종의 다른 충전제를 사용한다. 이는 둘 다 지방산으로 처리된 침강 탄산칼슘으로, 충전제 1은 0.075μ의 평균 입도, 2.66의 비중 및 0.5%의 수분 함량을 갖고, 충전제 2는 0.15μ의 평균 입도, 2.7의 비중 및 0.2% 미만의 수분 함량을 갖는다.
실시예
각각의 조성물(실시예 4c 제외)은 실시예 1A에 설명된 것과 동일한 방식으로 제조한다.
실시예 1
(비닐(또는 더욱 일반적으로는 불포화 화합물)의 부재 하에서 표면 개질이 일어나지 않음을 예시한다)
휘핑 믹서에 모든 성분들을 첨가하고 격렬하게 혼합함으로써 다음의 두 가지 제형을 제조하였다. 실시예 1A의 경우, 성분(b) 비닐 메틸디메톡시실란과 성분(d) 디이소프로폭시티탄 비스(에틸아세토아세테이트)의 슬러리를 50%의 성분(a) 트리알콕시 말단화 폴리디메틸실록산과 함께 혼합하였다. 혼합물을 30초 동안 섞은 후 생성된 혼합물에 충전제를 도입하였다. 충전제를 조성물 중에서 1분간 혼합한 후 나머지 중합체를 도입하고 전체 조성물을 추가로 1분간 혼합하였다. 마지막으로, 생성된 조성물을 30초 동안 액화시켰다.
A 중량%
트리알콕시 말단화 폴리디메틸실록산(PDMS)(점도 65,000mPaㆍs) 59.12
충전제 1 34.89
비닐 메틸 디메톡시 실란(VMDM) 4.99
디이소프로폭시티탄 비스(에틸아세토아세테이트) 1.00
100
마찰 63.78g
광택 22.62
B(비교용) 중량%
트리알콕시 말단화 PDMS 59.04
충전제 1 35.01
디메틸디메톡시 실란(DMDM) 4.96
디이소프로폭시티탄 비스(에틸아세토아세테이트) 0.99
100
마찰 258.5g
광택 82.74
제형 A는 기타의 성분들 가운데 비닐 메틸 디메톡시실란을 포함한다. 두 가지 제형 사이의 가장 중요한 차이는 A는 약 1.02%의 비닐 화합물을 함유하는 반면, B는 비닐 또는 임의의 다른 불포화 화합물을 함유하지 않는다는 점이다. 제형 A는 재료의 슬래브를 주조한 후 2 내지 3주 내에 개질된 표면을 나타낸 반면, B는 9주 후에도 눈에 띠는 표면 개질을 보이지 않았다.
실시예 2
(비닐 실록산 유체만을 사용한 표면 개질 효과를 예시한다)
성분(b)와 (d)의 초기 슬러리에 성분(e)를 도입한 것을 제외하고는 실시예 1A에 설명된 바와 같이 모든 성분들을 하우쉴트(Hauschild, 치과용) 믹서에 첨가하여 하기 제형을 제조하였다.
중량%
트리알콕시 말단화 PDMS(점도 65,000mPaㆍs) 46.27
충전제 2 45.51
디에틸렌디아민프로필 디메톡시실란 0.20
테트라 3급 부틸 티타네이트(TtBT) 0.60
메틸아세토아세테이트(MAA) 0.40
DMDM 4.02
하이드록시 말단 비닐 메틸 실록산 유체(점도 30mPaㆍs) 3.01
100
마찰 53.5g
광택 10.26
이 제형은 이 시스템의 유일한 불포화도의 공급원인 비닐 메틸 실록산으로부터 유래된 비닐을 ~0.93%로 함유한다. 재료의 슬래브를 주조 및 경화한 후 2 내지 3주 내에 표면 개질이 달성된다.
실시예 3
(비닐 이외의 불포화 화합물을 사용한 표면 개질 효과를 예시한다)
실시예 1A에 설명된 방법으로 모든 성분들을 하우쉴트(치과용) 믹서에 첨가하여 다음 제형을 제조하였다.
중량%
트리알콕시 말단화 PDMS(점도 65,000mPaㆍs) 46.16
충전제 2 45.52
디에틸렌디아민프로필 디메톡시실란 0.24
TtBT 0.61
MAA 0.40
아크릴옥시프로필메틸 디메톡시 실란 7.07
100.00
마찰 69.33g
광택 28.92
이 제형은 시스템의 유일한 불포화도의 공급원으로서 아크릴옥시프로필 메틸 디메톡시 실란을 함유한다. 재료의 슬래브를 주조 및 경화한 지 6주 후에 표면 개질이 달성된다.
실시예 4
( 3작용성 계를 사용하는 경우 표면 개질이 지연되며 따라서 2작용성 계가 더욱 바람직함을 예시한다)
실시예 4a(대조)
실시예 1A에 설명된 방법으로 모든 성분들을 휘핑 믹서에 첨가하여 다음 제형을 제조하였다.
중량%
트리알콕시 말단화 PDMS 58.86
충전제 1 35.83
VTM 5.07
디이소프로폭시티탄 비스(에틸아세토아세테이트) 0.24
100.00
마찰 97.83g
광택 59.72
이 제형은 2관능성 VMDM 대신에 5.07% 비닐 트리메톡시실란(3관능성 가교결합제)를 함유한다. 이 시료는 약 0.93%의 비닐 화합물을 함유하지만 개질된 표면을 나타내는 데에 6주 이상이 소요된다. 장시간이 소요되는 것은 표면 개질 효과를 가져오는 비닐 화합물의 운동성을 잠재적으로 제한할 수 있는 3관능성 실란이 존재하기 때문인 것으로 생각된다.
실시예 4b(비교용)
메틸트리메톡시실란 가교결합제 및 3급 부틸 티타네이트 촉매를 사용한 다우 코닝(Dow Corning)
Figure 112005055776391-PCT00007
9-1370 밀봉제 시료를 경화시킨다. 그러나, 이것은 60.75의 광택 값 및 172.5g의 마찰 값을 달성하는 데에 9주가 소요된다.
실시예 5(대조)
광 촉매(이 경우 티탄산염)의 부재 하에서 표면 개질이 일어나지 않음을 예시한다
실시예 1A에 설명된 방법으로 모든 성분들을 휘핑 믹서에 첨가하여 다음 제형을 제조하였다.
중량%
트리알콕시 말단화 PDMS(점도 65,000mPaㆍs) 59.16
충전제 1 35.82
VMDM 5.01
디부틸주석디아세테이트 0.02
100
마찰 233.7g
광택 79.04
이 제형은 티탄산염 촉매 대신에 주석 기재의 촉매를 사용하며 약 1.02%의 비닐 화합물을 함유하지만, 경화 후 장시간이 지난 후에도 개질된 표면을 나타내지 않는다. 이것은 상기 실시예에서 나타난 표면 개질 효과를 유도하는 반응을 촉진시키는 데에 필수적이라고 생각되는 광촉매가 존재하지 않기 때문이다. 다른 실시예에서 사용된 티탄산염 촉매는 이러한 광 촉매의 일례이다.
실시예 6
( 하이드록시 말단화 PDMS 를 사용한 표면 개질 효과를 예시한다)
실시예 1A에 설명된 방법으로 모든 성분들을 휘핑 믹서에 첨가하여 다음 제형을 제조하였다.
중량%
OH 말단화 폴리디메틸 실록산(점도 50,000cP) 58.83
충전제 1 35.16
VTM 1.54
VMDM 3.48
디이소프로폭시티탄 비스(에틸아세토아세테이트) 1.00
100.00
마찰 61.37g
광택 8.18
위의 제형은 다른 실시예에서 사용된 트리알콕시 말단화 PDMS 대신에 하이드록시 말단화 PDMS를 함유한다(약 0.99% 비닐). 표면 개질은 시료의 슬래브를 주조 및 경화한 지 4주 후에 달성된다.
실시예 7A
(광의 부재 하에서 표면 개질이 일어나지 않음을 예시한다)
실시예 1A에 설명된 방법으로 모든 성분들을 휘핑 믹서에 첨가하여 다음 제형(실시예 6과 동일)을 제조한다. 2개의 시료 슬래브를 주조하고 20℃/50% RH에서 경화시킨다. 1개의 슬래브는 (형광 광 하에) 실험실 카운터탑(countertop)에서 경화시키고, 다른 하나는 암실에 위치시킨다.
광 노출 중량%
OH 말단화 폴리디메틸 실록산(점도 50,000cP) 58.83
충전제 1 35.16
VTM 1.54
VMDM 3.48
디이소프로폭시티탄 비스(에틸아세토아세테이트) 1.00
100.00
마찰 61.37
광택 8.18
암실(비교용) 중량%
OH 말단화 폴리디메틸 실록산(점도 50,000cP) 58.83
충전제 1 35.16
VTM 1.54
VMDM 3.48
디이소프로폭시티탄 비스(에틸아세토아세테이트) 1.00
100.00
마찰 292g
광택 88.2
암실에서 경화된 슬래브는 높은 광택 값에 의해 나타난 바와 같이 표면 개질을 보이지 않았다.
실시예 7B
(광의 부재 하에서 표면 개질이 일어나지 않음을 예시한다)
실시예 1A에 설명된 방법으로 모든 성분들을 휘핑 믹서에 첨가하여 다음 제 형(실시예 1A와 동일)을 제조한다. 2개의 시료 슬래브를 주조하고 20℃/50% RH에서 경화시킨다. 1개의 슬래브는 (형광 광 하에) 실험실 카운터탑(countertop)에서 경화시키고, 다른 하나는 암실에 위치시킨다.
광 노출 중량%
트리알콕시 말단화 PDMS(점도 65,000mPaㆍs) 59.12
충전제 1 34.89
VMDM 4.99
디이소프로폭시티탄 비스(에틸아세토아세테이트) 1.00
100
마찰 63.78
광택 22.62
암실(비교용) 중량%
트리알콕시 말단화 PDMS(점도 65,000mPaㆍs) 59.12
충전제 1 34.89
VMDM 4.99
디이소프로폭시티탄 비스(에틸아세토아세테이트) 1.00
100
마찰 246.15
광택 84.55
암실에서 경화된 슬래브는 높은 광택 값에 의해 나타난 바와 같이 표면 개질을 보이지 않았다.

Claims (15)

  1. 2개 이상의 규소 결합된 하이드록실 또는 가수분해성 그룹을 갖는 오가노폴리실록산(a),
    실질적으로 화학식 G2-Si-R1 2의 실란(b)[여기서, G 그룹은 동일하거나 상이하며 각각 알콕시, 아세톡시, 옥심 및 하이드록시 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, R1은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 페닐 등의 아릴 그룹 또는 불소화 알킬 그룹이다],
    하나 이상의 충전제(c) 및
    광 촉매(d)를 포함하고,
    어떠한 R1 그룹도 알케닐 또는 알키닐 그룹이 아닌 경우,
    불포화 단쇄 실록산, 불포화 사이클릭 실록산, 불포화 지방산, 불포화 지방 알콜 및 불포화 지방산 에스테르로 이루어진 그룹으로부터 선택된 불포화 화합물(e)을 추가로 포함하는, 탄성체로 경화될 수 있는 수분 경화성 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 성분(b)가 하나 이상의 알케닐 알킬 디알콕시실란, 알케닐알킬디옥시모실란, 알케닐알킬디아세톡시실란 및/또는 알케닐알킬디하이드록시실란을 포함하는 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성분(b)가 비닐 메틸 디메톡시실란, 비닐 에틸디메톡시실란, 비닐 메틸디에톡시실란, 비닐에틸디에톡시실란, 비닐 메틸 디옥시모실란, 비닐 에틸디옥시모실란, 비닐 메틸디옥시모실란, 비닐에틸디옥시모실란, 비닐 메틸 디아세톡시실란, 비닐 에틸디아세톡시실란, 비닐 메틸디아세톡시실란, 비닐에틸디아세톡시실란, 비닐 메틸 디하이드록시실란, 비닐 에틸디하이드록시실란, 비닐 메틸디하이드록시실란 및 비닐에틸디하이드록시실란으로부터 선택되는 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 성분(c)가 하나 이상의 열분해법 실리카, 하소 실리카, 침강 실리카, 티타니아, 산화아연, 점토, 운모, 분쇄된 탄산칼슘, 침강 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 석영, 규조토, 황산바륨 및 황산칼슘을 포함하는 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 성분(c)가 지방산 처리된 침강 탄산칼슘을 포함하는 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 광 촉매(성분(d))가 티탄산염인 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 티탄산염이 화학식 Ti[OR5]4[여기서, R5는 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 탄소수 1 내지 10의 직쇄형 또는 분지형 1가, 1급, 2급 또는 3급 지방족 탄화수소 그룹이다]인 조성물.
  8. 제7항에 있어서, R5가 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 3급 부틸 및 2,4-디메틸-3-펜틸로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있는 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 성분(a)가 -Si(R2)2OH 및 -Si(R2)2-(D)d-R3SiR2 k(OR4)3-k[여기서, D는 -R3-(Si(R2)2-O)r-Si(R2)2-이고, R2는 탄소수 1 내지 6의 알킬 그룹, 비닐 그룹, 페닐 그룹 및 불소화 알킬 그룹으로부터 선택되고, R3은 2가 탄화수소 그룹이고, r은 1 내지 6의 정수이며, d는 0 또는 정수이고, R4는 탄소수 6 이하의 알킬 또는 옥시알킬 그룹이고, k는 0, 1 또는 2이다]로부터 선택된 말단 그룹을 갖는 직쇄형 또는 실질적인 직쇄형 폴리디오가노실록산인 수분 경화성 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 성분(e)가, 중합도가 2 내지 50이고 성분(a)의 하이드록시 또는 가수분해성 그룹과 반응할 수 있는 2개 이상의 규소 결합된 작용성 그룹을 갖는 불포화 오가노폴리실록산을 포함하는 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서,
    성분(a) 100중량부,
    성분(b) 2 내지 22중량부,
    성분(c) 40 내지 180중량부 및
    성분(d) 0.3 내지 6중량부를 포함하는 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 따르는 수분 경화된 조성물을 포함하는 탄성중합체성 생성물.
  13. 최대 광택 값이 45인 기밀성 계면(air-sealant interface surface)을 갖는, 제12항에 따르는 탄성중합체성 생성물로 이루어진 경화된 밀봉제.
  14. 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 따르는 조성물의, 밀봉제로서의 용도.
  15. 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 따르는 수분 경화성 조성물 괴상물을 표면 사이에 도입하고, 당해 조성물을 수분의 존재하에 경화시킴을 포함하여, 2개 이상의 표면에 접착성인 탄성중합체성 괴상물을 표면 사이에 형성하는 방법.
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