KR20070116723A

KR20070116723A - 유기규소 화합물계 가교성 조성물

Info

Publication number: KR20070116723A
Application number: KR1020070053183A
Authority: KR
Inventors: 페터 쇠라이; 가브릴레 디나이거; 우베 샤임
Original assignee: 와커 헤미 아게
Priority date: 2006-06-06
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2007-12-11
Also published as: DE102006026227A1; CN101085834B; CN101085834A; DE502007002897D1; JP2007327056A; US7745531B2; EP1865029A2; US20070282060A1; EP1865029A3; JP5021371B2; KR100900021B1; EP1865029B1

Abstract

본 발명은 저장 안정성이 매우 높은, 유기규소 화합물계 가교성 조성물로서 미세입자 메타카르보네이트를 포함하는 가교성 조성물, 및 이의 제조 방법 및 이의 용도에 관한 것이다.

유기규소, 가교성 조성물

Description

유기규소 화합물계 가교성 조성물{CROSSLINKABLE COMPOSITIONS BASED ON ORGANOSILICON COMPOUNDS}

본 발명은 저장 안정성이 매우 높은, 유기규소 화합물계 가교성 조성물, 및 이의 제조 방법 및 이의 용도에 관한 것이다.

물과 차단되어 있는 경우 안정하나, 물에 노출되는 경우에서 실온에서 경화하여 탄성중합체를 산출하는 단일 성분 실링 조성물(RTV-1)은 오랜 기간 동안 알려져 왔다. 대량의 이들 생성물이, 예를 들어 건축 산업에 사용된다. 이들 혼합물은 OH 기 또는 가수분해성 기, 예컨대 알콕시기와 같은 반응성 치환체를 함유하는, 실릴기에 의해 종결되는 중합체를 기초로 한다. 이들 실링 조성물은 충전제, 가소제, 가교제, 촉매 및 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 공지된 충전제 중에는 미세입자 금속 옥시드 및 금속 염이 있다. 이들이 실링 조성물로 사용되는 경우, 이들은 경화된 생성물의 소정 성능 특성을 최적화할 뿐만 아니라, 적용 중 실링 조성물의 특정 특성을 향상시킬 수 있다.

EP　10104787　B에는 석회암의 분쇄를 통해 수득되고, 중질 탄산칼슘으로서 알려진 물질의 용도가 예를 들어 기술되어 있다. 더욱이, DE　195　07　416　C에는 RTV-1 실리콘 고무 조성물 중의 습식 백악(precipitated chalk)의 용도가 개시되어 있다. 분쇄된 천연 백악의 용도가 또한 언급된다. 그러나, 여기서 기술된 특히 문제되는 요인은 알콜을 제거한 RTV-1 실리콘 고무 조성물의 불량한 저장 안정성인데, 이는 사용 중 현저하게 지연되는 경화로 인지할 수 있다. 저장 안정성을 향상시키기 위한 오르토인산 에스테르(orthophosphoric ester)의 첨가를 청구하고 있다.

또한, DE　101　21　514　A에는 리간드로서 인 화합물을 함유하는 주석 촉매를 사용하여, 알콜을 제거한 RTV-1 실리콘 고무 조성물의 저장 안정성을 향상시키는 것이 기술되어 있다. 무색의 투명 RTV-1 실리콘 고무 조성물 제조 가능성이 강조된다.

본 발명은 미세입자 메타카르보네이트를 포함하는, 유기규소 화합물계 가교성 조성물을 제공한다.

상기 가교성 조성물은 축합 반응을 통해 가교가능한 조성물인 것이 바람직하다.

본 발명의 목적을 위해, 표현 "축합 반응"은 또한 임의의 선행 가수분해 단계를 부수적으로 포함하도록 의도된다.

본 발명의 목적을 위해, 표현 "축합성 라디칼"은 또한 임의의 선행 가수분해 단계를 부수적으로 포함하는 라디칼을 의미하도록 의도된다.

본 발명의 조성물은 하기 화합물을 사용하여 제조가능한 조성물인 것이 특히 바람직하다:

(A) 2개 이상의 축합성 기를 함유하는 유기규소 화합물,

(B) 미세입자 메타카르보네이트, 및 필요한 경우

(C) 가교제.

사용되고 가교 반응 중에 침전하는 유기규소 화합물 중에 존재하는 축합성 기는 임의의 소정의 기, 예를 들어 히드록시기, 옥시마토기, 아미노기 및 오르가닐옥시기일 수 있다.

본 발명에서 사용되는 유기규소 화합물 (A)은 축합 반응으로 가교가능한 조성물 중에 지금까지 또한 사용되어 왔던, 2개 이상의 축합성 기를 포함하는 유기규소 화합물 중 임의의 화합물일 수 있다. 이들은 순수 실옥산, 즉 ≡Si-O-Si≡ 구조물, 또는 실카르반, 즉 ≡Si-R"-Si≡ 구조물(여기서, R"은 헤테로원자에 의해 치환 또는 비치환되거나 개재되는 2가의 탄화수소 라디칼임)이거나, 임의의 소정의 유기규소기를 함유하는 공중합체일 수 있다.

본 발명에서 사용되는 유기규소 화합물 (A)은 하기 화학식의 단위를 함유하는 화합물인 것이 바람직하다:

R_aY_bSiO_(4-a-b)/2 (I)

상기 식 중,

R은 동일하거나 상이할 수 있고, 산소 원자가 개재할 수 있는 치환 또는 비치환 탄화수소 라디칼을 의미하고,

Y는 동일하거나 상이할 수 있고, 히드록시 라디칼 또는 가수분해성 라디칼을 의미하며,

a는 0, 1, 2 또는 3, 바람직하게는 1 또는 2, 특히 바람직하게는 2이고,

b는 0, 1, 2 또는 3, 바람직하게는 0, 1 또는 2, 특히 바람직하게는 0이며,

단, a와 b의 합이 4 이하이고, 분자당 2개 이상의 Y 라디칼이 존재한다.

본 발명에서 사용되는 유기규소 화합물 (A)은 실란, 즉 화학식 (I)의 화합물(여기서, a + b = 4), 또는 실옥산, 즉 화학식 (I)의 단위(여기서, a + b ≤ 3)를 함유하는 화합물일 수 있다. 본 발명에서 사용되는 유기규소 화합물 (A)은 유기폴리실옥산, 특히 화학식 (I)의 단위로 구성된 화합물인 것이 바람직하다.

라디칼 R은, 바람직하게는 1개 내지 18개의 탄소 원자를 함유하는 1가의 탄화수소 라디칼로서, 이들은, 바람직하게는 할로겐 원자, 아미노기, 에테르기, 에스테르기, 에폭시기, 메르캅토기, 시아노기 또는 (폴리)글리콜 라디칼에 의해 치환되고(후자는 옥시에틸렌 단위 및/또는 옥시프로필렌 단위로 구성됨), 본 발명에서는 특히 1개 내지 12개의 탄소 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼, 특히 메틸 라디칼 및 비닐 라디칼이 바람직하다. 그러나, 라디칼 R은 또한, 예를 들어 2개의 실릴기가 서로 결합하는 2가의 라디칼일 수 있다.

라디칼 R의 예로는 알킬 라디칼, 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 1-n-부틸, 2-n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸 라디칼; 헥실 라디칼, 예컨대 n-헥실 라디칼; 헵틸 라디칼, 예컨대 n-헵틸 라디칼; 옥틸 라디칼, 예컨대 n-옥틸 라디칼, 및 이소옥틸 라디칼, 예컨대 2,2,4-트리 메틸펜틸 라디칼; 노닐 라디칼, 예컨대 n-노닐 라디칼; 데실 라디칼, 예컨대 n-데실 라디칼; 도데실 라디칼, 예컨대 n-도데실 라디칼; 옥타데실 라디칼, 예컨대 n-옥타데실 라디칼; 시클로알킬 라디칼, 예컨대 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸 라디칼 및 메틸시클로헥실 라디칼; 알케닐 라디칼, 예컨대 비닐, 1-프로페닐 및 2-프로페닐 라디칼; 아릴 라디칼, 예컨대 페닐, 나프틸, 안트릴 및 페난트릴 라디칼; 알카릴 라디칼, 예컨대 o-, m-, p-톨릴 라디칼; 크실릴 라디칼 및 에틸페닐 라디칼; 및 아랄킬 라디칼, 예컨대 벤질 라디칼, α- 및 β-페닐에틸 라디칼이 있다.

치환 라디칼 R의 예로는 메톡시에틸, 에톡시에틸 및 에톡시에톡시에틸 라디칼이 있다.

라디칼 Y의 예로는 히드록시 라디칼, 옥시마토기, 아미노기 및 오르가닐옥시기가 있다.

라디칼 Y는, R¹이 산소 원자가 개재할 수 있는 치환 또는 비치환 탄화수소 라디칼, 예컨대 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, 이소부톡시, s-부톡시, tert-부톡시, 2-메톡시에톡시, 헥사옥시 및 옥타옥시 라디칼인 -OR¹ 라디칼 또는 히드록시 라디칼인 것이 바람직하다.

라디칼 R¹의 예로는 R에 대해 언급된 1가 라디칼이 있다.

라디칼 R¹으로는, 바람직하게는 1개 내지 12개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 라디칼, 특히 바람직하게는 메틸 또는 에틸 라디칼이 있다.

라디칼 Y로는 -OR¹ 라디칼(R¹은 상기와 같은 의미임), 특히 메톡시 및 에톡시 라디칼이 특히 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 유기규소 화합물 (A)은 하기 화학식의 화합물인 것이 바람직하다:

Y₃ _- _fR_fSi-(SiR₂-O)_e-SiR_fY₃ _-f (Ⅱ),

상기 식 중,

각각의 R 및 Y는 동일하거나 상이할 수 있고, 상기에서 정의된 것 중 하나이며,

e는 30 내지 5,000이고,

f는 0, 1 또는 2이다.

f는 Y가 히드록시 라디칼인 경우에 2인 것이 바람직하고, Y가 가수분해성 라디칼, 예컨대 메톡시 또는 에톡시 라디칼을 의미하는 경우에 1 또는 0인 것이 바람직하다.

유기규소 화합물 (A)의 예로는 하기 화합물이 있다:

(MeO)₂MeSiO[SiMe₂O]_200-2000SiMe(OMe)₂,

(HO)Me₂SiO[SiMe₂O]_200-2000SiMe₂(OH),

(EtO)₂MeSiO[SiMe₂O]_200-2000SiMe(OEt)₂,

(MeO)₂MeSiO[SiMe₂O]_200-2000SiVi(OMe)₂,

(MeO)₂ViSiO[SiMe₂O]_200-2000SiVi(OMe)₂,

(EtO)₂MeSiO[SiMe₂O]_200-2000SiVi(OEt)₂, 및

(EtO)₂ViSiO[SiMe₂O]_200-2000SiVi(OEt)₂,

상기 식 중, Me는 메틸 라디칼이고, Et는 에틸 라디칼이며, Vi는 비닐 라디칼이다.

본 발명에서 사용되는 유기규소 화합물 (A)의 점도는 25℃의 각각의 경우에서, 바람직하게는 10⁴ mPa·s 내지 10⁶　mPa·s, 특히 바람직하게는 10⁵ mPa·s 내지 500,000 mPa·s이다.

유기규소 화합물 (A)은 시판되는 생산물이거나, 규소 화학과 유사한 방법에 의해 제조될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 성분 (B)은 평균 입경이 바람직하게는 0.1 μm 내지 30 μm, 특히 바람직하게는 1 μm 내지 10 μm인 미세입자 메타카르보네이트인 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 성분 (B)의 탄산칼슘 함량은 90 중량% 이상, 특히 바람직하게는 95 중량% 내지 99.5 중량%이다.

본 발명에서 사용되는 성분 (B)의 BET 비표면적은, 바람직하게는 15 m²/g 이하, 특히 바람직하게는 0.1 m²/g 내지 15 m²/g, 특히 1 m²/g 내지 10 m²/g이다.

본 발명에서 사용되는 성분 (B)의 오일 흡수치(ISO　787/5)는, 바람직하게는 1　g/100　g 초과, 특히 바람직하게는 10 g/100 g 내지 50　g/100　g, 특히 10 g/100 g 내지 30 g/100 g이다.

본 발명에서 사용되는 성분 (B)은 천연 생성 대리석을 분쇄하여 제조할 수 있는 미세입자 대리석인 것인 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 성분 (B)은 시판되는 생산물이다.

본 발명에서 사용되는 성분 (B)의 표면은 화학적으로 처리되지 않는 것이 바람직하다. 그러나, 제조 공정의 결과로서, 성분 (B)의 표면은 적은 비율의 유기 물질, 예컨대 분쇄 공정에서 사용되는 물질을 포함할 수 있다. 이의 예로는 비이온성 계면활성제가 있다.

필요한 경우, 본 발명에서 사용되는 성분 (B)은 또한, 예를 들어 카르복실산 에스테르에 의해 화학적으로 처리될 수 있지만, 스테아르산에 의한 처리는 배제하는 것이 바람직하다.

본 발명 조성물 중에 존재하는 성분 (B)의 양은 각각의 경우에 유기규소 화합물 (A) 100 중량부를 기준으로, 바람직하게는 1 중량부 내지 500 중량부, 특히 바람직하게는 10 중량부 내지 300 중량부, 특히 50 중량부 내지 200 중량부이다.

필요한 경우, 본 발명 조성물 중에 사용되는 가교제 (C)로는 지금까지 공지되어 있고, 2개 이상의 축합성 라디칼, 예컨대 2개 이상의 오르가닐옥시기를 함유하는 실옥산 또는 실란을 함유하는 임의의 소정 가교제일 수 있다.

필요한 경우, 본 발명 조성물 중에 사용되는 가교제 (C)는 하기 화학식의 유기규소 화합물, 또는 이의 부분 가수분해물인 것이 바람직하다:

Z_cSiR² _(4-c) (Ⅲ),

상기 식 중,

R²는 동일하거나 상이할 수 있고, 산소 원자가 개재할 수 있는 1가의 비치환 또는 치환 탄화수소 라디칼이며,

Z는 동일하거나 상이할 수 있고, 이의 정의는 히드록시기를 제외한, Y에 대해 상기 언급된 바와 같으며,

c는 2, 3 또는 4이다.

상기 부분 가수분해물은 부분 단독가수분해물(homohydrolyzate), 즉 화학식 (Ⅲ)의 유기규소 화합물 중 한 유형의 부분 가수분해물일 수 있거나, 또는 공가수분해물(cohydrolyzate), 즉 화학식 (Ⅲ)의 유기규소 화합물 중 2개 이상의 상이한 유형의 부분 가수분해물일 수 있다.

화학식 (Ⅲ)에서는 언급되지 않았지만, 필요한 경우 사용된 본 발명의 유기규소 화합물은 제조 방법의 작용물로서 적은 비율의 히드록시기, 바람직하게는 모든 Si-결합된 라디칼을 최대 5%까지 함유할 수 있다.

본 발명 조성물 중에 필요에 따라 사용되는 가교제 (C)가 화학식 (Ⅲ)의 유기규소 화합물의 부분 가수분해물인 경우, 이들은 10개 이하의 규소 원자를 함유하는 것이 바람직하다.

라디칼 R²의 예로는 라디칼 R에 대해 상기 언급된 1가 예시물이고, 1개 내지 12개의 탄소 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼이 바람직하며, 특히 메틸 및 비닐 라디칼이 바람직하다.

Z의 예로는 히드록시기를 제외한, Y에 대해 언급된 예시물이 있다.

라디칼 Z는, 바람직하게는 -OR¹ 라디칼(여기서, R¹은 상기와 같이 정의됨), 특히 메톡시 라디칼 및 에톡시 라디칼이 있다.

필요한 경우, 본 발명 조성물 중에 사용되는 가교제 (C)로는, 바람직하게는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라프로폭시실란, 테트라부톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 1,2-비스-(트리메톡시실릴)에탄, 1,2-비스(트리에톡시실릴)에탄, (N-시클로헥실아미노메틸)트리에톡시실란, (N-시클로헥실아미노메틸)트리메톡시실란, (메타크릴옥시메틸)트리에톡시실란, (메타크릴옥시메틸)트리메톡시실란 및 (모르폴리노메틸)트리메톡시실란, 또는 언급된 유기규소 화합물의 부분 가수분해물, 예컨대 헥사에톡시디실옥산이 있다.

필요한 경우, 본 발명 조성물 중에 사용되는 가교제 (C)로는, 특히 바람직하게는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라프로폭시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 1,2-비스-(트리메톡시실릴)에탄, 1,2-비스(트리에톡시실릴)에탄, 또는 이의 부분 가수분해물이 있고, 특히 메틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 및 테트라에톡시실란, (N-시클로헥실아미노 메틸)트리메톡시실란, (모르폴리노메틸)트리메톡시실란, 또는 이의 부분 가수분해물이 있다.

필요한 경우, 본 발명 조성물 중에 사용되는 가교제 (C)는 시판되는 생산물이거나, 규소 화학에 공지되어 있는 방법에 의해 제조될 수 있다.

본 발명 조성물이 가교제 (C)를 포함하는 경우, 그 양은 각각의 경우에 유기규소 화합물 (A) 100 중량부를 기준으로, 바람직하게는 0.01 중량부 내지 20 중량부, 특히 바람직하게는 0.5 중량부 내지 10 중량부, 특히 3 중량부 내지 8 중량부이다.

이어서, 상기 기술한 성분 (A), (B) 및, 필요한 경우, (C) 이외에, 본 발명 조성물은 축합 반응을 통해 가교가능한 조성물 중에 지금까지 또한 사용되어 왔던 기타 물질 중 임의의 것, 예를 들어 성분 (B), 커플링제 (G) 및 첨가제 (H) 이외에 경화 촉진제 (D), 가소제 (E), 충전제 (F)를 포함할 수 있다.

사용될 수 있는 경화 촉진제 (D)는 축합 반응을 통해 가교가능한 조성물 중에 지금까지 또한 사용되는 경화 촉진제 중 임의의 촉진제이다. 경화 촉진제 (D)의 예로는 유기주석 화합물, 예컨대 디-n-부틸주석 디라우레이트 및 디-n-부틸주석 디아세테이트, 디-n-부틸주석 옥시드, 디옥틸주석 디아세테이트, 디옥틸주석 디라우레이트, 디옥틸주석 옥시드, 및 또한 이들 화합물과 알콕시실란, 예컨대 테트라에톡시실란의 반응 생성물이 있고, 유기주석 화합물이 바람직하며, 테트라에틸 실리케이트 가수분해물 중의 디-n-부틸주석 디아세테이트 및 디부틸주석 옥시드, 특히 테트라에틸 실리케이트 가수분해물 중의 디-n-부틸주석 옥시드가 특히 바람직하다.

본 발명 조성물이 경화 촉진제 (D)를 포함하는 경우, 그 양은 각각의 경우에 구성 성분 (A)의 100 중량부를 기준으로, 바람직하게는 0.01 중량부 내지 3 중량부, 바람직하게는 0.05 중량부 내지 2 중량부이다.

가소제 (E)의 예로는 실온에서 액체이고, 트리메틸실옥산기에 의해 말단 캡핑되며(end-capped), 특히 점도가 25℃에서 20 mPa·s 내지 5,000 mPa·s 범위에 있는 디메틸폴리실옥산, 실온 및 상압에서 액체이고, 실질적으로 T, D 및 M 단위로서 알려진 -SiO₃ _/2 단위, -SiO₂ _/2 단위 및 ≡SiO₁ _/2 단위로 구성되는 유기폴리실옥산, 및 또한 비점이 높은 탄화수소, 예컨대 실질적으로 나프텐산 및 파라핀산 단위로 구성되는 미네랄 오일 또는 파라핀 오일이 있다.

가소제 (E)로는 트리메틸실릴 말단기를 함유하는 선형 폴리디메틸실옥산이 바람직하다.

본 발명 조성물 중에 존재하는 가소제 (E)의 양은 각각의 경우에 유기규소 화합물 (A) 100 중량부를 기준으로, 바람직하게는 0 중량부 내지 300 중량부, 특히 바람직하게는 10 중량부 내지 200 중량부, 특히 20 중량부 내지 100 중량부이다.

충전제 (F)의 예로는 비보강 충전제, 즉 BET 표면적이 50　m²/g 이하인 충전제, 예를 들어 석영, 규조토, 칼슘 실리케이트, 지르코늄 실리케이트, 제올라이트, 금속 옥시드 분말, 예컨대 알루미늄 옥시드, 티탄 옥시드, 철 옥시드, 또는 아연 옥시드, 또는 이의 혼합된 옥시드, 바륨 설페이트, 석고, 규소 니트라이드, 규소 카바이드, 붕소 니트라이드, 유리 분말, 및 플라스틱 분말, 예컨대 폴리아크릴로니 트릴 분말; 보강 충전제, 즉 BET 표면적이 50　m²/g 초과인 충전제, 예컨대 건식 실리카, 습식 실리카, 카본 블랙, 예컨대 퍼니스 블랙(furnace black) 및 아세틸렌 블랙, 및 BET 표면적이 넓은 규소-알루미늄 혼합 옥시드; 섬유질 충전제, 예컨대 석면, 및 합성 섬유가 있다. 상기 언급된 충전제는, 예를 들어 유기실란 또는 유기실옥산에 의한 처리, 또는 히드록시기의 에테르화에 의한 알콕시기의 산출로써 소수성화될 수 있다. 상기 의도가 화학적으로 처리된 표면을 갖는 충전제 (F)를 사용하는 것인 경우, 처리 제제로서 스테아르산을 배제하는 것이 바람직하다.

충전제 (F)를 사용하는 경우, 친수성 또는 소수성 건식 실리카를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명 조성물 중에 존재하는 충전제 (F)의 양은 각각의 경우에 유기규소 화합물 (A) 100 중량부를 기준으로, 바람직하게는 0 중량부 내지 300 중량부, 특히 바람직하게는 1 중량부 내지 200 중량부, 특히 5 중량부 내지 200 중량부이다.

본 발명 조성물 중에 사용되는 커플링제 (G)의 예로는 작용기를 함유하는 실란 및 유기폴리실옥산, 예를 들어 글리시독시프로필, 아미노알킬, 아미노에틸아미노알킬 또는 메타크릴옥시프로필 라디칼을 함유하는 것이 있다. 그러나, 기타의 성분, 예컨대 유기규소 화합물 (A) 또는 가교제 (C)가 그 자체로서 상기 언급된 작용기를 함유하는 경우, 커플링제 첨가를 생략할 수 있다.

본 발명 조성물 중에 존재하는 커플링제 (G)의 양은 각각의 경우에 유기규소 화합물 (A) 100 중량부를 기준으로, 바람직하게는 0 중량부 내지 50 중량부, 특히 바람직하게는 0.1 중량부 내지 20 중량부, 특히 0.2 중량부 내지 5 중량부이다.

첨가제 (H)의 예로는 안료, 염료, 착취제, 산화 억제제, 전기 특성에 영향을 미치기 위한 제제, 예를 들어 전도성 카본 블랙, 난연제, 광안정제, 살균제, 스키닝 시간(skinning time)을 연장하기 위한 제제, 예컨대 SiC 결합 메르캅토알킬 라디칼을 함유하는 실란, 셀 형성제, 예를 들어 아조디카르본아미드, 열 안정화제, 스캐빈저, 예컨대 Si-N을 함유하는 실라잔 또는 실릴아미드, 조촉매, 예컨대 루이스산 및 브뢴스테드산, 예를 들어 설폰산, 인산, 인산 에스테르, 포스포늄산 및 포스포늄산 에스테르, 요변성 효과를 갖는 제제, 예를 들어 인산 에스테르, 유기 용매, 예컨대 알킬 방향족, 및 또한 성분 (A) 이외에 임의의 소정 실옥산이 있다.

성분 (H)으로서 사용될 수 있는 실옥산의 예로는 분자당 정확하게 1개의 라디칼 Y를 함유하는 화학식 (I)의 단위로 구성된 화합물, 예를 들어 모노히드록시디오르가노폴리실옥산이 있다. 이들 단일작용성 실옥산을 사용하여 모듈러스를 제어하는 것이 바람직하다.

바람직한 첨가제 (H)로는 포스포늄산, 포스포늄산 에스테르, 염료 및 살균제가 있다.

바람직하게는 본 발명 조성물이 첨가제 (H)를 포함하는 경우, 그 양은 각각의 경우에 유기규소 화합물 (A) 100 중량부를 기준으로, 바람직하게는 0.01 중량부 내지 100 중량부, 특히 바람직하게는 0.1 중량부 내지 30 중량부, 특히 0.3 중량부 내지 10 중량부이다.

본 발명 조성물은 하기 화합물로 구성되는 것이 특히 바람직하다:

(A) 화학식 (I)의 단위를 함유하는 유기규소 화합물,

(B)　미세입자 대리석,

필요한 경우,

(C) 화학식 (Ⅲ)의 가교제,

필요한 경우,

(D) 경화 촉진제,

필요한 경우,

(E) 가소제,

필요한 경우,

(F) 충전제,

필요한 경우,

(G) 커플링제, 및

필요한 경우,

(H) 첨가제.

본 발명의 조성물은 점성 내지 반죽성 조성물인 것이 바람직하다.

본 발명의 조성물을 제조하기 위해, 모든 구성 성분은 임의의 소정 순서로 서로 혼합될 수 있다. 특별한 예에서, 유기규소 화합물 (A), 가교제 (C) 및 가소제 (E)는 예비 혼합되고, 이어서 미세입자 대리석 (B) 및 충전제 (F)가 상기 물질로 혼합된다. 상기 혼합은 실온 및 대기압, 즉 약 900 hPa 내지 1,100 hPa에서 수행할 수 있다. 그러나, 필요한 경우, 상기 혼합은 더 높은 온도, 예를 들어 35℃ 내지 135℃ 범위의 온도에서 수행할 수 있다. 또한 휘발성 화합물 또는 공기를 제거하기 위해, 감압, 예를 들어 절대압력 30 hPa 내지 500 hPa 하에서 일정 기간 동안 또는 전반에 걸쳐 혼합하는 것이 가능하다.

본 발명 조성물의 각각의 구성 성분은 그 구성 성분 중 한 유형이거나, 그 구성 성분 중 2개 이상의 상이한 유형으로 구성된 혼합물일 수 있다.

공기 중 통상의 함수량은 본 발명 조성물 가교에 충분하다. 본 발명 조성물의 가교는 실온에서 수행한다. 또한, 필요한 경우, 실온보다 높거나 낮은 온도, 예를 들어 -5℃ 내지 15℃, 또는 30℃ 내지 50℃, 및/또는 공기 중의 정상적인 함수량을 초과하는 수분 농도로 수행할 수 있다. 물 또는 수성 물질의 직접 혼합이 또한 가능하다.

상기 가교는 100 hPa 내지 1,100 hPa의 압력, 특히 대기압, 즉 약 900 hPa 내지 1,100 hPa의 압력에서 수행하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 본 발명 조성물의 가교를 통해 제조된 성형물을 제시한다.

본 발명 조성물은, 물과 차단하여 저장할 수 있고, 실온에서 물에 노출시 가교되어 탄성중합체를 형성하게 되는 조성물이 사용될 수 있는 임의의 의도된 목적을 위해 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명 조성물은, 예를 들어 건물, 육상 차량, 선박 및 항공기에서의, 수직형 조인트를 비롯한 조인트, 및 이격 폭이, 예를 들어 10 mm 내지 40 mm인 유사 공동용 실링 조성물로서, 또는 예를 들어 창 구축 또는 디스플레이 캐비넷 제조, 또는 예를 들어 민물 또는 염수에 지속적으로 노출되는 표면을 위한 보호 코팅 을 비롯한 보호 코팅, 또는 미끄럼 방지 코팅, 또는 탄성중합체 성형물 제조, 또는 전기 또는 전자 장치의 절연을 위한 접착제 또는 퍼티(putty) 조성물 등으로서 매우 적합하다.

본 발명의 조성물은 제조가 용이하고 높은 저장 안정성을 특징으로 한다는 장점이 있다.

본 발명의 조성물은 적용 중 취급 특성이 매우 양호하고 광범위한 적용에서 용도 특성이 우수하다는 또다른 장점이 있다.

본 발명의 가교성 조성물은 광범위한 기재로의 접착성이 매우 양호하다는 장점이 있다.

본 발명의 조성물은 경화되었을 경우, 낮은 모듈러스를 특징으로 한다는 또다른 장점이 있다.

하기 기술되는 실시예에서, 언급되는 모든 점도는 달리 언급하지 않는 경우에 25℃의 온도를 기준으로 한다. 달리 언급하지 않는 경우, 하기 실시예는 대기압, 즉 약 1,000 hPa, 및 실온, 즉 약 23℃, 또는 반응물이, 추가 가열 또는 냉각 없이, 실온에서 배합되는 경우에 형성되는 온도, 및 상대 습도 약 50%에서 수행한다. 또한, 모든 부(part) 및 백분율은, 달리 언급하지 않는 경우, 중량을 기준으로 한다.

오일 흡수치는 ISO 787/5에 따라 측정하였다.

쇼어 A 경도(Shore A hardness)는 ISO 868에 따라 측정하였다.

본 발명의 실시예 1

디메톡시메틸실란 및 디메톡시비닐실릴 기에 의해 실옥산이 종결되고, 디메톡시메틸실릴 말단기 대 디메톡시비닐실릴 말단기의 비율이 약 1:1이며, 점도가 300,000 mPa·s인 폴리디메틸실옥산 혼합물 300 g, 점도가 1,000 mPa·s인 트리메틸실릴-말단-캡핑된 폴리디메틸실옥산 180 g, 메틸트리메톡시실란 25 g, 및 아미노프로필트리에톡시실란 1부와 에톡시 함량이 37%인 메틸트리에톡시실란 가수분해물 1 부를 반응시켜 제조하는 커플링제 20 g을 유성형 혼합기(planetary mixer)에서 서로 혼합하고, 15 분 동안 교반하였다. 이어서, 상기 혼합물은, 평균 입경이 약 2.6 μm이고, 탄산칼슘 함량이 98%이며, 오일 흡수치가 20 g/100 g인 분쇄된 메타카르보네이트(GEOMIN Erzgebirgische Kalkwerke GmbH(독일 소재)의 상품명 "Saxolith 2　HE"으로 시판됨) 240 g, 비표면적이 150 m²/g인 친수성 건식 실리카(Wacker Chemie AG(독일 뮌헨 소재)의 HDK^® V　15로 시판됨) 40 g, 옥틸포스포늄산 1.5 g, 및 디-n-부틸주석 디아세테이트와 테트라에톡시실란을 반응시켜 제조하는 주석 촉매 2.8 g이 균일하게 혼입되도록 혼합하여 산출하였다.

생성된 조성물을 수밀 팩 저장용으로 회수하고 상기 팩에 100℃에서 10 일 동안 저장하여 숙성 과정을 촉진시켰다.

제조 7 일 후, 상기 조성물의 스키닝 시간이 7 분이었고(25℃, 상대 습도 50%), 7 일 내에 경화하여(25℃, 상대 습도 50%) 쇼어 A 경도가 17인 탄성중합체 물질을 산출하였다.

100℃의 수밀 팩 중에서 10 일 동안 저장한 후, 측정된 스키닝 시간은 18 분 이었다(25℃, 상대 습도 50%). 생성된 저장 조성물은 7 일 기간 내에 경화하여(25℃, 상대 습도 50%) 쇼어 A 경도가 10인 비점착성 탄성중합체 물질을 산출하였다.

본 발명의 실시예 2

평균 입경이 약 2.6 μm이고, 탄산칼슘 함량이 98%이며, 오일 흡수치가 20 g/100 g인 분쇄된 메타카르보네이트(GEOMIN Erzgebirgische Kalkwerke GmbH(독일 소재)의 상품명 "Saxolith 2　HE"으로 시판됨) 240 g 대신에, 평균 입경이 약 5.0 μm이고, 탄산칼슘 함량이 98%이며, 오일 흡수치가 16 g/100 g인 분쇄된 메타카르보네이트(Omya GmbH(독일 쾰른 소재)의 상품명 OMYACARB^® 5-GU로 시판됨) 240 g을 사용하여 본 발명의 실시예 1에서 기술된 절차를 반복하였다.

제조 7 일 후, 생성된 조성물의 스키닝 시간이 5 분이었고(25℃, 상대 습도 50%), 7 일 내에 경화하여(25℃, 상대 습도 50%) 쇼어 A 경도가 21인 탄성중합체 물질을 산출하였다.

100℃의 수밀 팩 중에서 10 일 동안 저장한 후, 측정된 스키닝 시간은 10 분이었다(25℃, 상대 습도 50%). 생성된 저장 조성물은 7 일 기간 내에 경화하여(25℃, 상대 습도 50%) 쇼어 A 경도가 12인 비점착성 탄성중합체 물질을 산출하였다.

본 발명의 실시예 3

평균 입경이 약 2.6 μm이고, 탄산칼슘 함량이 98%이며, 오일 흡수치가 20 g/100 g인 분쇄된 메타카르보네이트(GEOMIN Erzgebirgische Kalkwerke GmbH(독일 소재)의 상품명 "Saxolith 2　HE"으로 시판됨) 240 g 대신에, 평균 입경이 약 2.0 μm이고, 탄산칼슘 함량이 98%이며, 오일 흡수치가 18 g/100 g인 분쇄된 메타카르보네이트(Imerys Minerals Ltd.(영국 소재)의 상품명 "CARBITAL　110"으로 시판됨) 240 g을 사용하여 본 발명의 실시예 1에서 기술된 절차를 반복하였다.

제조 7 일 후, 생성된 조성물의 스키닝 시간이 8 분이었고(25℃, 상대 습도 50%), 7 일 내에 경화하여(25℃, 상대 습도 50%) 쇼어 A 경도가 23인 탄성중합체 물질을 산출하였다.

100℃의 수밀 팩 중에서 10 일 동안 저장한 후, 측정된 스키닝 시간은 11 분이었다(25℃, 상대 습도 50%). 생성된 저장 조성물은 7 일 기간 내에 경화하여(25℃, 상대 습도 50%) 쇼어 A 경도가 11인 비점착성 탄성중합체 물질을 산출하였다.

비교예 1

평균 입경이 약 2.6 μm이고, 탄산칼슘 함량이 98%이며, 오일 흡수치가 20 g/100 g인 분쇄된 메타카르보네이트(GEOMIN Erzgebirgische Kalkwerke GmbH(독일 소재)의 상품명 "Saxolith 2　HE"으로 시판됨) 240 g 대신에, 스테아르산에 의해 화학적으로 처리되고, 평균 입경이 약 0.04 μm이며, BET 표면적이 22 m²/g인 습식 백악(Solvay Soda Deutschland GmbH(독일 라인베르그 소재)의 상품명 "WINNOFIL SPM"으로 시판됨) 240 g을 사용하여 본 발명의 실시예 1에서 기술된 절차를 반복하였다.

제조 7 일 후, 생성된 조성물의 스키닝 시간이 7 분이었고(25℃, 상대 습도 50%), 7 일 내에 경화하여(25℃, 상대 습도 50%) 쇼어 A 경도가 28인 탄성중합체 물질을 산출하였다.

100℃의 수밀 팩 중에서 단지 5 일 정도의 단기 저장 후, 상기 조성물은 경화하여 비점착성 물질을 산출하지 못하였다; 이어서, 쇼어 A 경도 측정이 불가능하였다.

본 발명의 조성물은 제조가 용이하고 높은 저장 안정성을 가지며, 적용 중 취급 특성이 매우 양호하고 광범위한 적용에서 용도 특성이 우수하며, 또한 본 발명의 가교성 조성물은 광범위한 기재로의 접착성이 매우 양호하며, 경화되었을 시, 낮은 모듈러스를 갖는다는 장점이 있다.

Claims

(B) 미세입자 메타카르보네이트를 포함하는, (A) 유기규소 화합물계 가교성 조성물.
제1항에 있어서, 축합 반응을 통해 가교가능한 조성물인 가교성 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,

(A) 2개 이상의 축합성 기를 함유하는 유기규소 화합물,

(B) 미세입자 메타카르보네이트, 및 필요한 경우

(C) 가교제

를 사용하여 제조할 수 있는 조성물인 가교성 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 본 발명에서 사용되는 유기규소 화합물 (A)이 하기 화학식 (I)의 단위를 함유하는 화합물인 가교성 조성물:

R_aY_bSiO_(4-a-b)/2 (I)

상기 식 중,

R은 동일하거나 상이할 수 있고, 산소 원자가 개재할 수 있는 비치환 또는 치환 탄화수소 라디칼을 의미하고,

Y는 동일하거나 상이할 수 있고, 히드록시 라디칼 또는 가수분해성 라디칼을 의미하며,

a는 0, 1, 2 또는 3이고,

b는 0, 1, 2 또는 3이며,

단, a와 b의 합이 4 이하이고, 분자당 2개 이상의 Y 라디칼이 존재한다.
제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 (B)은 평균 입경이 0.1 μm 내지 30 μm인 미세입자 메타카르보네이트인 가교성 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 (B)의 탄산칼슘 함량이 90 중량% 이상인 가교성 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 (B)의 비표면적이 15 m²/g 이하인 가교성 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 (B)의 오일 흡수치(ISO 787/5)가 1 g/100 g 초과인 가교성 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 (B)의 사용량이 유기규소 화합물 (A) 100 중량부를 기준으로 1 중량부 내지 500 중량부인 가교성 조성물.
제1항 또는 제2항의 조성물의 가교를 통해 제조되는 성형물.