KR20100040801A - 페인트 점착성 첨가제를 함유하는 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물 - Google Patents
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Abstract
코팅들, 페인트들, 접착제들, 및 다른 표면 처리제들(surface treatments)의 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물에 대한 점착성을 향상시키는, 가수분해성 실릴-함유 폴리머(hydrolysable silyl-containing polymer)와 실리콘-함유 점착성 첨가제(silicone-containing adhesion additive)를 포함하여 구성되는, 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물.
Description
본 발명은 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물들(curable silyl-containing polymer compositions)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 가수분해성 실릴-함유 폴리머(hydrolysable silyl-containing polymer)와 실리콘-함유 점착성 첨가제(silicone-containing adhesion additive)를 포함하여 구성되는 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물에 관한 것이며, 이러한 가수분해성 실릴-함유 폴리머와 실리콘-함유 점착성 첨가제는, 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물에 대한 코팅들, 페인트들, 접착제들, 및 다른 표면 처리제들(surface treatments)의 점착성을 향상시킨다.
코팅, 페인트들, 접착제들 및 다른 표면 처리제들, 특히, 수성 버전들(waterborne versions)은, 폴리머-베이스 표면들(polymer-based surfaces)에 불완전하게 점착하는데, 이는 이러한 폴리머 표면들이 흔히 낮은 표면 에너지들을 가지거나, 화학적으로 불활성이거나, 약한 경계 층들(boundary layers)을 형성하는 다른 첨가제들과 오염물질들을 포함하기 때문이다. 예를 들어, 실온에서 경화되어 엘라스토머들(elastomers)을 만드는 가수분해성 실릴-함유 폴리머 조성물들은, 건축 시공(building construction)에 사용되는 실란트들(sealants)과 같은, 수많은 적용예들(applications)을 위한 독특한 특성 프로파일(property profile)을 가지기 때문에, 코팅들, 산업 용품들(industrial goods), 실란트들 및 코킹재들(caulking materials)로 널리 사용된다. 이러한 특성들은, 우수한 내후성(weatherability), 인성(toughness), 강도(strength), 내구성(durability), 도포 용이성(ease of application), 그리고 현장에서의 신속한 경화를 포함한다. 그러나, 그러한 실란트들과 코킹재들이 사용되는 적용예들은, 흔히 페인트, 바니시(varnishes), 래커(lacquers), 및 셸락(shellacs)과 같은, 장식 및 보호 코팅들로 코팅된다. 경화된 실릴-함유 폴리머 조성물들(cured silyl-containing polymer compositions)은, 그 표면들이 그러한 유기 베이스 장식 및 보호 코팅들을 쉽게 받아들이지 않는다는 단점을 가진다.
산업 내에서, 경화된 실릴-함유 폴리머 조성물들의 노출 면을, 심미적 목적들을 위해, 페인팅(painting) 되게 하고, 이 표면을 주위환경으로부터 보호할 필요가 있다. 몇몇 경화된 실릴-함유 폴리머 조성물들이 몇몇 페인트들을 받아들이기는 하나, 특정한 종류의 페인트로 페인팅하기 위해 특정한 경화 실릴-함유 폴리머 조성물들을 상업적으로 제공하는 것은 매우 불편하다. 예를 들어, 아주 다양한 코팅들, 페인트들 및 다른 표면 처리제들을 상업적으로 입수할 수 있으며, 이러한 컴포지션들(compositions)은 가수분해성 실릴-함유 폴리머들을 토대로 하는 실란트 조성물들(sealant compositions)에 대해 다양한 정도의(varying degrees of) 점착성을 나타낸다. 특히, 아주 다양한 라텍스 페인트들(latex paints)을 상업적으로 입수할 수 있으며, 이러한 페인트들은 가수분해성 실릴-함유 폴리머들을 사용하는 실 란트 조성물들에 대해 다양한 정도의 점착성을 나타낸다.
본 발명자들은, 실릴-함유 폴리머들과 실리콘-함유 점착성 첨가제들로 제조된, 경화된 실릴-함유 폴리머 조성물들의 표면이, 특히, 경화 후에, 페인트들, 코팅들 및 다른 표면 처리제들이 그 표면에 쉽게 점착할 수 있는, 점착성 특성들을 가질 것임을 밝혀내었다.
발명의 요약
본 발명은:
a) 적어도 하나의 가수분해성 실릴-함유 폴리머;
b) 적어도 하나의 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제; 그리고, 선택적으로,
c) 필러(filler), 가소제(plasticizer), 틱소트로프(thixotrope), 산화방지제, 자외선 안정화제, 점착 촉진제(adhesion promoter), 경화 촉매, 수분 제거제(moisture scavenger), 안료, 염료, 계면활성제, 용제(solvent) 및 살생물제로 구성되는 그러한 군(group)으로부터 선택되는, 적어도 하나의 성분;을 포함하여 구성되는 경화성 조성물을 제공한다.
본 발명은, 페인트들, 특히, 라텍스 페인트들, 코팅들 및 다른 표면 처리제들의 경화성 조성물들에 대한 점착성을 향상시키는, 실릴-함유 폴리머들과 실리콘-함유 점착성 첨가제들을 사용하는 경화성 조성물들을 제공한다. 또한, 본 발명은, 코팅, 페인트 및 다른 표면 처리제가 강력하게 점착하는, 실릴-함유 폴리머들과 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제들의 경화된 조성물(cured composition)을 사용하는 물품(article)을 제공한다.
도 1은, 페인트 샘플이 경화된 실란트에 도포될 때, "불량(poor)" 스케일(scale)의 도장성(paintability), 바꿔 말하면, 수많은 비-연속성의(non-continuous) 폭이 넓은 줄무늬들을 형성하는 것을 나타낸다.
도 2는, 페인트 샘플이 경화된 실란트에 도포될 때, "보통(fair)" 스케일의 도장성, 바꿔 말하면, 수많은 폭이 좁은 줄무늬들을 형성하는 것을 나타낸다.
도 3은, 페인트 샘플이 경화된 실란트에 도포될 때, "우수(good)" 스케일의 도장성, 바꿔 말하면, 소수의 그리고 폭이 좁은 줄무늬들을 형성하는 것을 나타낸다.
발명의 개시
실시예들(working examples) 또는 달리 나타낸 경우를 제외하고는, 본 명세서와 특허청구범위에 명시된, 물질들의 양들, 반응 조건들, 기간들(time durations), 물질들의 정량화된 특성들(quantified properties) 등을 나타내는 모든 수들은, "약" 이라는 용어에 의해 모든 경우들에서 가감되는(modified) 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에 기술된 여하한 숫자로 표시된 범위는, 그 범위 내에 있는 모든 하위-범위들(sub-ranges) 그리고 그러한 범위들 또는 하위범위들의 다양한 종점들(endpoints)의 여하한 조합(combination)을 포함하도록 의도되는 것으로 또한 이 해될 것이다.
구조적으로, 조성적으로 그리고/또는 기능적으로 관련된 화합물들, 재료들 또는 물질들의 군(group)에 속하는 것으로 명세서에 명확히 또는 암시적으로 개시되고 그리고/또는 특허청구범위에 기술된, 여하한 화합물, 재료 또는 물질은, 그러한 군의 개개의 예들(individual representatives)과 그 모든 조합들을 포함하는 것으로 또한 이해될 것이다.
가수분해성 실릴-함유 폴리머들 (a)은, 비닐실란들, 알릴실란들 그리고 메탈릴실란들(methallylsilanes), 아크릴옥시알킬실란, 메타크릴옥시알킬실란들과 같은 하나 또는 그보다 많은 에틸렌계 불포화 실란들(ethylenically unsaturated silanes)과, 올레핀 탄화수소들(olefinic hydrocarbons), 아크릴산(acrylic acid), 메타크릴산(methacrylic acid), 아크릴레이트 에스테르, 메타크릴레이트 에스테르(methacrylate ester), 에틸렌계 불포화 다이카르복실산들(ethylenically unsaturated dicarboxylic acids) 및/또는 그들의 무수물들(anhydrides), 에틸렌계 불포화(ethylenic unsaturation)를 가지는 올리고머들 및/또는 폴리머들 등과 같은 하나 또는 그보다 많은 다른 에틸렌계 불포화 모노머들의 공중합(copolymerization)으로부터 유도된 실란-함유 코폴리머들, 실릴화(silylated) 폴리올들, 실릴화 폴리에테르들 및 실릴화 폴리우레탄 레진들(resins)을 포함한다.
하나의 구체예에서, 본 발명의 조성물에 유용한 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)는, 하기 일반식 (1)로 표시되며:
상기 식에서:
R1 은, 500 내지 100,000 그램/몰(grams/mole)의 수 평균 분자량(number average molecular weight)을 가지는 1가 또는 다원자가 유기 폴리머 프래그먼트(fragment)이고;
R2 의 각각(each occurrence)은, 독립적으로 2가 알킬렌, 알케닐렌, 아레닐렌(arenylene), 아릴렌 및 아르알킬렌으로 구성되는 그러한 군으로부터 선택되며, 1 내지 12의 탄소 원자들을 포함하고 선택적으로, 산소, 질소 및 황으로 구성되는 그러한 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 헤테로원자(heteroatom)를 포함하는 2가 하이드로카빌 기(hydrocarbyl group)이고;
A1 의 각각은, 2가 산소 (-O-), 황 (-S-) 또는 (-)2NR3 구조의 치환된 질소 [여기서, R3 은, 수소, 알킬, 알케닐, 아레닐(arenyl), 아릴, 아르알킬(aralkyl) 또는 -R2SiX1X2X3 기이고, 여기서, 수소가 아닌 각 R3 은, 1 내지 18의 탄소 원자들을 포함함]로부터 독립적으로 선택되는데, A1 이 산소 또는 황일 때, A2 가 (-)2NR3 이 고, 그리고 a 가 0 일 때, A1 이 산소인 것을 조건으로 하며;
A2 의 각각은, 2가 산소 (-O-), 황 (-S-) 또는 (-)2NR3 구조의 치환된 질소 [여기서, R3 은, 수소, 알킬, 알케닐, 아레닐, 아릴, 아르알킬 또는 -R2SiX7X8X9 기이고, 여기서, 수소가 아닌 각 R3 은, 1 내지 18의 탄소 원자들을 포함함]로부터 독립적으로 선택되는데, A2 가 산소 또는 황일 때, A1 이 (-)2NR3 인 것을 조건으로 하며;
X1 의 각각은, R4O-, R4C(=O)O-, R4 2C=NO-, R4 2C=CR4O-, 및 R4 2NO- [여기서, 각 R4 는, 수소, 알킬, 알케닐, 아레닐, 아릴, 및 아르알킬 기들로 구성되는 그러한 군으로부터 독립적으로 선택되고, 여기서, 수소가 아닌 각 R4 는, 1 내지 18의 탄소 원자들을 포함하며, 그리고, 선택적으로, 적어도 하나의 산소 또는 황 원자를 포함함]로 구성되는 그러한 군으로부터 독립적으로 선택되고;
X2 및 X3 의 각각은, R4O-, R4C(=O)O-, R4 2C=NO-, R4 2C=CR4O-, R4 2NO- 및 R4 [여기서, 각 R4 는, 수소, 알킬, 알케닐, 아레닐, 아릴, 및 아르알킬 기들로 구성되는 그러한 군으로부터 독립적으로 선택되며, 여기서, 수소가 아닌 각 R4 는, 1 내지 18의 탄소 원자들을 포함하고, 그리고, 선택적으로, 적어도 하나의 산소 또는 황 원 자를 포함함]로 구성되는 그러한 군으로부터 독립적으로 선택되며; 그리고,
첨자들 a 및 b 의 각각은, 독립적으로 하나의 정수이고, 여기서, a 는 0 또는 1 이고 그리고 b 는 1 내지 6 이다.
유용한 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)는, 폴리올, 바람직하게는 폴리머 다이올(polymeric diol) 또는 트라이올과 이소시아네이토실란(isocyanatosilane)의 반응에 의해 제조된 것들을 포함한다. 폴리올은, 예를 들어, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르에스테르 폴리올, 폴리에스테르에테르 폴리올 또는 하이드록실-말단 폴리부타다이엔(hydroxyl-terminated polybutadiene), 특히, 수소화된(hydrogenated) 폴리부타다이엔 다이올, 또는 그 혼합물들일 수 있다. 다른 유용한 폴리올들은, 이중 금속 시아나이드 (double metal cyanide: DMC) 촉매를 사용하여 이관능성 개시제(difunctional initiator)를 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 또는 그 혼합물들로 옥시알킬화(oxyalkylating) 시킴으로써 얻은, 낮은 말단 불포화(terminal unsaturation), 예컨대, 대략적으로 약 0.018 내지 약 0.20 meq/g의 말단 불포화, 그리고 약 5,000 내지 약 100,000의 수 평균 분자량들을 가지는 폴리에테르 다이올들일 수 있다.
이러한 그리고 다른 폴리올들을 실릴화하는데 유용한 이소시아네이토실란들은, 식 (2)에 의해 규정되며:
O=C=N-R5SiX1X2X3 (2)
상기 식에서:
R5 는, 2가 알킬렌, 알케닐렌, 아레닐렌, 아릴렌 및 아르알킬렌으로 구성되는 그러한 군으로부터 선택되며, 1 내지 12의 탄소 원자들을 포함하고, 선택적으로, 산소 및 황으로 구성되는 그러한 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 헤테로원자들을 포함하는 2가 하이드로카빌 기이고;
X1 의 각각은, R4O-, R4C(=O)O-, R4 2C=NO-, R4 2C=CR4O-, 및 R4 2NO- [여기서, 각 R4 는, 수소, 알킬, 알케닐, 아레닐, 아릴, 및 아르알킬 기들로 구성되는 그러한 군으로부터 독립적으로 선택되며, 여기서, 수소가 아닌 각 R4 는, 1 내지 18의 탄소 원자들을 포함하고, 그리고, 선택적으로, 적어도 하나의 산소 또는 황 원자를 포함함]로 구성되는 그러한 군으로부터 독립적으로 선택되며;
X2 및 X3 의 각각은, R4O-, R4C(=O)O-, R4 2C=NO-, R4 2C=CR4O-, R4 2NO- 및 R4 [여기서, 각 R4 는, 수소, 알킬, 알케닐, 아레닐, 아릴, 및 아르알킬 기들로 구성되는 그러한 군으로부터 독립적으로 선택되며, 여기서, 수소가 아닌 각 R4 는, 1 내지 18의 탄소 원자들을 포함하며, 그리고, 선택적으로, 적어도 하나의 산소 또는 황 원자를 포함함]로 구성되는 그러한 군으로부터 독립적으로 선택된다.
이소시아네이토실란들의 대표적인 비제한적 예들은, 이소시아네이토프로필트라이메톡시실란, 이소시아네이토이소프로필트라이메톡스실란, 이소시아네이토-n-부틸트라이메톡스실란, 이소시아네이토-t-부틸트라이메톡시실란, 이소시아네이토프로 필트라이에톡시실란, 이소시아네이토이소프로필트라이에톡시실란, 이소시아네이토-n-부틸트라이에톡시실란, 이소시아네이토-t-부틸트라이에톡시실란, 이소시아네이토메틸트라이메톡시실란; 이소시아네이토메틸트라이에톡시실란, 이소시아네이토메틸메틸다이메톡시실란, 이소시아네이토메틸메틸다이에톡시실란, 및 그 동등물과 함께, 그 혼합물들을 포함한다.
표준 적정법(standard titration technique) (ASTM 2572-87) 또는 적외선 분석법을 사용하여 합성을 모니터링한다(monitor). 폴리올의 실릴화(silylation)는, 잔류 이소시아네이트 기(residual isocyanate group) (-NCO)가 둘 중 어느 방법에 의해서 검출되지 않을 때 완결된 것으로 간주된다.
가수분해성 실릴-함유 폴리머들 (a)은, 중간물 폴리우레탄 프리폴리머(intermediate polyurethane prepolymer)의 초기 생성(initial formation) 없이 다이올의 이소시아네이토실란과의 직접 반응으로부터 얻을 수 있다. 분명한 것은, 이러한 합성적 접근법(synthetic approach)의 이점들 중의 하나가 1-단계 공정(one-step process)을 사용한 폴리머 (a)의 생성이라는 것이다. 이러한 화학의 세부사항들은 그 전체 내용들이 본 명세서의 참고문헌을 이루는 미국 특허 제5,990,257호에 논의되어 있다.
위와 같이 제조된 가수분해성 실릴-함유 폴리머들 (a)은, 적정법이나 적외선 스펙트로스코피(infrared spectroscopy)의 어느 하나에 의해 측정된, 소량의 (일반적으로 0.10% 보다 적은) 잔류 미반응 이소시아네이트를 포함할 수 있다. 이 경우에, 이소시아네이트 제거제(scavenging agent)가 레진에 첨가될 수 있다. 일반적인 제거제들(scavengers)은, 1차 또는 2차 아미노실란들, 예컨대, 감마-아미노프로필트라이메톡시실란, N-베타-아미노에틸-감마-아미노프로필트라이메톡시실란 또는 N-에틸-감마-아미노이소부틸트라이메톡시실란, 낮은 분자량 알코올들, 예컨대, 메탄올, 에탄올 또는 이소프로판올, 1차 또는 2차 아민들, 예컨대, 부틸 아민 또는 다이부틸아민, 메르캅토실란들(mercaptosilanes), 예컨대, 메르캅토프로필트라이에톡시실란, 또는 암모늄 염들, 예컨대, 암모늄 카보네이트 또는 암모늄 락테이트를 포함한다. 이러한 반응물들(reagents)은, 과량의 이소시아네이트 기들을 제거하기 위해 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)에 간단히 사후 첨가된다(post added).
본 발명의 유용한 가수분해성 실릴-함유 폴리머들 (a)은, 이소시아네이트-말단 폴리우레탄 프리폴리머들을 활성 수소(active hydrogen)-함유 가수분해성 실란으로 엔드-캡핑(end-capping) 하여 얻은 것들을 포함한다.
이러한 가수분해성 실릴-함유 폴리머들 (a)은, 상술한 여하한 폴리올과 그 자체가 화학량론적 과량의(a stoichiometric excess of) 유기 폴리이소시아네이트의 반응으로부터, 그리고 바람직하게는 상술한 여하한 폴리에테르 다이올과 이소포론 다이이소시아네이트 (isophorone diisocyanate: IPDI)와 같은 다이이소시아네이트의 반응으로부터 얻어진 이소시아네이트-말단 폴리우레탄 프리폴리머를, 이소시아네이트 기에 대해 반응성 있는 관능기(functionality), 특히, 2차 아민 또는 메르캅토 관능기를 가지는 실란과 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 말단 활성 이소시아네이트 기들(terminal active isocyanate groups)을 가지는 폴리우레탄 프리폴리머들은, 가수분해성 실릴-함유 폴리머들 (a)의 제조에 유용하고, 그리고 (본 명세 서에 상술한 바와 같은) 화학량론적 과량의 폴리올 반응물들에서 유기 다이- 또는 폴리-이소시아네이트 반응물의 반응에 의해 제조될 수 있으며 아미노실란과 더 반응될 수 있다.
이소시아네이트-말단 폴리우레탄 프리폴리머들은, 하나 또는 그보다 많은 폴리올들, 바람직하게는, 다이올들을, (본 명세서에 상술한 바와 같은) 하나 또는 그보다 많은 폴리이소시아네이트들, 바람직하게는, 다이이소시아네이트들과, 결과물인 프리폴리머들이 이소시아네이트로 종결되게 될 비율들로 반응시킴으로써 얻는다. 다이올을 다이이소시아네이트와 반응시키는 경우에, 몰 과량의(a molar excess of) 다이이소시아네이트가 사용될 것이다.
상술한 이소시아네이트-말단 폴리우레탄 프리폴리머들과의 반응을 위한 실릴화 반응물들(silylation reactants)은, 이소시아네이트와 반응성이 있는 관능기 그리고 적어도 하나의 쉽게 가수분해할 수 있고 그 후에 교차결합할 수 있는 기(crosslinkable group), 예컨대, 알콕시를 포함하여야 한다. 특히 유용한 실릴화 반응물들은, 일반식 (4)의 실란들이다: 폴리올의 폴리이소시아네이트와의 반응 후에 이소시아네이트-말단 프리폴리머는 일반식 (3)을 가지며:
R6-[-(N=C=O)]c (3)
상기 식에서, R6 및 첨자 c 는, 정수이고, 여기서, c 는 2 내지 6 이다. R6 폴리머 프래그먼트는, 폴리올의 이소시아네이트 기와의 반응의 결과로서 하나의 우레탄 기를 포함할 수 있는 것으로 이해된다. 이소시아네이트-말단 프리폴리머는, 다이이소시아네이트들을 폴리올들과 구체적으로는 약 1.1 내지 약 2.0, 더욱 구체적으로는 약 1.4 내지 약 1.9 그리고 가장 구체적으로는 약 1.6 내지 약 1.8의 범위 내에 있는 NCO의 OH에 대한 여러 가지 비율들로 반응시킴으로써 제조된다.
적합한 폴리이소시아네이트들은, 프리폴리머를 만들기 위해 폴리올과의 통상적인 순서의 반응에 의해 폴리우레탄 폴리머들이 그로부터 제조될 수 있게 하는 여하한 것을 포함한다. 유용한 다이이소시아네이트들은, 예를 들어, 2,4-톨루엔 다이이소시아네이트, 2,6-톨루엔 다이이소시아네이트, 2,4- 및 2,6-톨루엔 다이이소시아네이트 이성질체들(isomers)의 혼합물 [시장의 대부분의 TDI는 이 혼합물임], 4,4'-다이페닐-메탄다이이소시아네이트, 이소포론 다이이소시아네이트, 다이사이클로헥실메탄-4,4'-다이이소시아네이트, 2,4- 및 4,4' 이성질체들의 혼합물을 포함하는 다양한 액체 다이페닐메탄-다이이소시아네이트들, 및 그 동등물, 및 그 혼합물들을 포함한다. 본 발명의 하나의 구체예에서, 사용된 이소시아네이트 기능성(functional) 모노머는, 상품명 Desmodur I D 230 하에 "Bayer"로부터 입수할 수 있는 이소포론 다이이소시아네이트 (isophorone diisocyanate: IPDI)이다.
위에 언급한 이소시아네이트-말단 프리폴리머들의 제조에 촉매가 사용될 수 있다. 적합한 촉매들은, 금속 염들 또는 염기들이며, 비-제한적인 예들인 비스무트 염들(bismuth salts), 예컨대, 비스무트 트리스네오데카노에이트(trisneodecanoate) 및 다른 비스무트 카르복실레이트들; 지르코늄 화합물들 또는 알루미늄 화합물들, 예컨대, 지르코늄 킬레이트들(chelates) 및 알루미늄 킬레이트들; 다이알킬틴 다이카르복실레이트들, 예컨대, 다이부틸틴 다이라우레이 트(dibutyltin dilaurate) 및 다이부틸틴 아세테이트, 3차 아민들, 카르복실산들의 제1 주석 염들(stannous salts), 예컨대, 스태너스 옥토에이트(stannous octoate) 및 스태너스 아세테이트, 및 그 동등물을 포함한다.
두 번째 공정 단계에서, 일반식 (3)의 이소시아네이트-말단 프리폴리머는 활성 수소 작용기(functional group)를 포함하는 실란(들)과 반응하여 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)를 만든다. 활성 수소 작용기를 포함하는 실란들은 일반식 (4)에 의해 규정되고:
H-Y1-R2SiX1X2X3 (4)
상기 식에서, R2, X1, X2 및 X3 은, 상술된 의미들을 가지며, 그리고 Y1 의 각각은, 산소 (-O-), 황 (-S-), (-)2NR3, -NR3(C=O)NR3-, -NR3(C=O)O- 및 -NR3(C=O)S- [여기서, R3 은, 수소, 알킬, 알케닐, 아레닐, 아르알킬 또는 -R2SiX1X2X3 기이고, 여기서, 수소가 아닌 각 R3 은, 1 내지 18의 탄소 원자들을 포함함]로 구성되는 그러한 군으로부터 독립적으로 선택된다.
본 발명의 실란 종결 반응들(silane terminating reactions)은 이 분야에 공지되어 있는 여하한 것일 수 있으며, 예를 들면, 그 전체 내용들이 본 명세서의 참고문헌을 이루는, 미국 특허 제6,197,912호 및 미국 특허 제5,990,257호에 개시되어 있는 그러한 반응들이다.
본 발명의 하나의 구체예에서, 활성 수소 유기 기능성 실란들(active hydrogen organofunctional silanes)은, 예를 들어, 1차 및 2차 아미노-알콕시실란들, 우레이도알콕시실란, 카바메이토실란, 티오카바메이토실란(thiocarbamatosilane) 및 메르캅토알콕시실란들을 포함한다.
본 발명에 사용하기 위한 구체적인 실란들은, 우레이도실란들, 예컨대, 비-제한적인 예들인 3-우레이도프로필트라이메톡시실란, 3-우레이도프로필트라이에톡시실란, 3-우레이도프로필메틸다이에톡시실란, 3-우레이도프로필메틸다이메톡시실란, 우레이도메틸트라이메톡시실란, 우레이도메틸메틸다이메톡시실란 및 그 혼합물들을 포함한다.
본 발명에 사용하기 위한 구체적인 실란들은, 카바메이토실란들과 티오카바메이토실란들, 예컨대, 비-제한적인 예들인 N-(3-트라이메톡시실릴프로필) 메틸 카바메이트, N-(3-트라이메톡시실릴메틸) 메틸 카바메이트, N-(3-트라이에톡시실릴프로필) 메틸 카바메이트, N-(3-트라이에톡시실릴메틸) 메틸 티오카바메이트, N-(3-트라이메톡시실릴프로필) 메틸 카바메이트, N-(3-트라이메톡시실릴메틸) 메틸 티오카바메이트, N-(3-트라이에톡시실릴프로필) 메틸 티오카바메이트, N-(3-트라이에톡시실릴메틸) 메틸 티오카바메이트, N-(3-트라이메톡시실릴프로필) 메틸 카바메이트, N-(3-트라이메톡시실릴메틸) 에틸 카바메이트, N-(3-트라이에톡시실릴프로필) 에틸 카바메이트, N-(3-트라이에톡시실릴메틸) 에틸 카바메이트, O-(3-트라이메톡시실릴프로필) 카바메이트 및 그 혼합물들을 포함한다.
본 발명에 사용하기 위한 구체적인 실란들은, 메르캅토실란들, 예컨대, 비-제한적인 예들인 2-메르캅토에틸트라이메톡시실란, 3-메르캅토프로필트라이메톡시 실란, 2-메르캅토프로필트라이에톡시실란, 3-메르캅토프로필트라이에톡시실란, 2-메르캅토에틸트라이프로폭시실란, 2-메르캅토에틸트라이-세크(sec)-부톡시실란, 3-메르캅토프로필-트라이-t-부톡시실란, 3-메르캅토프로필트라이이소프로폭시실란, 3-메르캅토프로필트라이옥트옥시실란, 2-메르캅토에틸트라이-2'-에틸헥스옥시실란, 2-메르캅토에틸다이메톡시에톡시실란, 3-메르캅토프로필메톡시에톡시프로폭시실란, 3-메르캅토프로필다이메톡시메틸실란, 3-메르캅토프로필메톡시다이메틸실란, 3-메르캅토프로필에톡시다이메틸실란, 3-메르캅토프로필다이에톡시메틸실란, 3-메르캅토프로필사이클로헥스옥시다이메틸실란, 4-메르캅토부틸트라이메톡시실란, 3-메르캅토-3-메틸프로필트라이메톡시실란, 3-메르캅토-3-메틸프로필트라이프로폭시실란, 3-메르캅토-3-에틸프로필다이메톡시 메틸실란, 3-메르캅토-2-메틸프로필트라이메톡시실란, 3-메르캅토-2-메틸프로필다이메톡시페닐실란, 3-메르캅토사이클로헥실트라이메톡시실란, 12-메르캅토도데실트라이메톡시 실란, 12-메르캅토도데실트라이에톡시실란, 18-메르캅토옥타데실트라이메톡시실란, 18-메르캅토옥타데실메톡시다이메틸실란, 2-메르캅토-2-메틸에틸트라이프로폭시실란, 2-메르캅토-2-메틸에틸트라이옥트옥시실란, 2-메르캅토페닐트라이메톡시실란, 2-메르캅토페닐트라이에톡시실란, 2-메르캅토톨릴트라이메톡시실란, 2-메르캅토톨릴트라이에톡시실란, 1-메르캅토메틸톨릴트라이메톡시실란, 1-메르캅토메틸톨릴트라이에톡시실란, 2-메르캅토에틸페닐트라이메톡시실란, 2-메르캅토에틸페닐트라이에톡시실란, 2-메르캅토에틸톨릴트라이메톡시실란, 2-메르캅토에틸톨릴트라이에톡시실란, 3-메르캅토프로필페닐트라이메톡시실란 및, 3-메르캅토프로필페닐트라이에톡시실란, 및 그 혼합물들을 포함 한다.
유용한 실란들은, 1차 및 2차 아미노실란들, 예컨대, 비-제한적인 예들인 아미노메틸트라이메톡시실란, 3-아미노프로필트라이메톡시실란, 3-아미노프로필메틸다이메톡시실란, 아미노메틸메틸다이메톡시실란, 3-아미노프로필다이메틸(메틸에틸옥시메이토)실란, 3-아미노프로필트라이에톡시실란, N-메틸아미노프로필트라이메톡시실란, N-에틸아미노프로필트라이메톡시실란, N-메틸아미노이소부틸트라이메톡시실란, N-메틸아미노프로필트라이메톡시실란, N-메틸아미노부틸트라이에톡시실란, N-메틸아미노프로필메톡시다이에톡시실란, N-메틸아미노프로필다이메틸메톡시실란, N-메틸아미노부틸에틸다이에톡시실란; N-메틸아미노부틸다이에틸에톡시실란, N,N-비스(3-트라이메톡시실릴프로필) 아민, N,N-비스-(3-트라이에톡시실릴프로필) 아민, N,N-비스-(3-트라이에톡시실릴부틸) 아민, 4-아미노-3,3-다이메틸부틸트라이메톡시실란의 다이부틸 말리에이트 부가물(adduct) 및 그 동등물을 포함한다. 이러한 실란들과 동종의 실란들의 혼합물들이 또한 실릴화 반응물들로서 사용될 수 있음은 물론이다.
바람직한 활성-수소-함유 실란들은, N-페닐-3-아미노프로필트라이메톡시실란, N-메틸-3-아미노프로필트라이메톡시실란, N-부틸-3-아미노프로필트라이메톡시 실란, 4-아미노-3,3-다이메틸부틸트라이메톡시실란, N-사이클로헥실-3-아미노프로필트라이메톡시실란, 3-아미노프로필트라이메톡시 실란의 다이부틸 말리에이트 부가물, 4-아미노-3,3-다이메틸부틸트라이메톡시실란의 다이부틸 말리에이트 부가물, 3-아미노프로필트라이에톡시실란, 비스-(3-트라이메톡시실릴프로필) 아민, 3-아미 노프로필메틸다이메톡시실란, 3-아미노프로필다이메틸(메틸에틸옥시메이토)실란, N-메틸-3-아미노-2-메틸프로필트라이메톡시실란, N-에틸-3-아미노-2-메틸프로필트라이메톡시실란, N-에틸-3-아미노-2-메틸프로필다이에톡시메틸실란, N-에틸-3-아미노-2-메틸프로필트라이에톡시실란, N-에틸-3-아미노-2-메틸프로필메틸다이메톡시실란, N-부틸-3-아미노-2-메틸프로필트라이메톡시실란, 3-(N-메틸-2-아미노-1-메틸-1-에톡시)프로필트라이메톡시실란, N-에틸-4-아미노-3,3 다이메틸부틸다이메톡시메틸실란, N-에틸-4-아미노-3,3-다이메틸부틸트라이메톡시실란, 비스-(3-트라이메톡시실릴-2-메틸프로필)아민, N-(3'-트라이메톡시실릴프로필)-3-아미노-2-메틸프로필트라이메톡시실란, 3-메르캅토프로필트라이메톡시실란, 3-메르캅토프로필트라이에톡시실란, 3-메르캅토프로필메틸다이메톡시실란, 3-우레이도프로필트라이메톡시실란, 3-우레이도프로필메틸다이메톡시실란, O-(3-트라이메톡시실릴프로필) 카바메이트 및 그 혼합물들이다.
본 발명에 유용한 또 다른 유형의 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)는, 그 자체가 화학량론적 과량의 폴리올의 폴리이소시아네이트와의 반응으로부터 그리고 바람직하게는 상술한 여하한 폴리에테르 다이올의 이소포론 다이이소시아네이트와 같은 다이이소시아네이트와의 반응으로부터 얻어진, 하이드록실-말단 폴리우레탄 프리폴리머를, 상술한 여하한 이소시아네이토실란과 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 사슬 연장제(chain extender)에 의해 만들어진 부가적인 하드 세그먼트들(hard segments)은, 프리폴리머들의 탄성뿐만 아니라 수많은 유기 기재들(organic substrates)에 대한 점착성도 향상시킨다.
말단 활성 수소 원자들을 가지는 폴리우레탄 프리폴리머들은, 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)의 제조에 유용하며, 그리고 이들은 유기 다이- 또는 폴리-이소시아네이트 반응물의 화학량론적 과량의 폴리올 반응물(폴리에테르 폴리올일 수 있거나 폴리올들의 조합을 포함하여 구성됨)과의 반응에 의해 제조될 수 있다. 각 반응물들의 반응성에 따라, 촉매가 사용될 수 있다. 반응 온도는 일반적으로 60℃ 내지 90℃의 범위 내에 있으며; 반응 시간은 대략적으로 약 2 내지 8 시간인 것이 일반적이다.
적합한 유기 다이- 및 폴리-이소시아네이트들은, 다이이소시아네이트들, 예컨대, 2,4-톨루엔 다이이소시아네이트 (TDI), 2,6-톨루엔 다이이소시아네이트, 4,4'-다이페닐-메탄다이이소시아네이트 (MDI), 2,4'-다이페닐-메탄다이이소시아네이트, 이소포론 다이이소시아네이트 (IPDI), 4,4'-다이사이클로헥실메탄-다이이소시아네이트이성질체들, Desmodur N 및 그 동등물, 및 그 혼합물들을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
폴리우레탄 프리폴리머들의 제조를 위해 하나 또는 그보다 많은 다이올들과 트라이올들이 반응에 사용될 수 있으며, 예를 들면, 둘 또는 그보다 많은 하이드록실 기들을 가지는, 폴리에테르 폴리올들, 폴리에스테르 폴리올들, 폴리부타다이엔다이올들, 폴리옥시알킬렌 다이올들, 폴리옥시알킬렌 트라이올들, 폴리테트라메틸렌 글리콜들, 폴리카프로락톤 다이올들 및 트라이올들, 및 그 동등물이다. 또는 모놀들(monols)의 다이올들 또는 트라이올들과의 블렌드(blend)이다. 바람직한 폴리올들은 폴리프로필렌 글리콜들이다. 본 발명에 사용되는 폴리올들은, 낮은 불포화 레벨(unsaturation level)과 그에 따른 높은 관능기 수(high functionality)을 가진다. 이러한 폴리올들은, 폴리올의 그램당 밀리당량(milliequivalents per gram: meq/g)으로 일반적으로 0.2 meq/g 보다 작은, 바람직하게는 0.1 meq/g 보다 작은, 그리고 더욱 바람직하게는 0.02 meq/g 보다 작은, 낮은 레벨의 말단 에틸렌 불포화(terminal ethylenic unsaturation)을 가지는 폴리올들을 결과로서 가져오는 알킬렌 옥사이드의 중합을 위한 금속 착물(metal complex) 촉매들을 사용하여 제조되는 것이 일반적이다. 폴리올들의 수 평균 분자량은, 일반적으로 500과 50,000 사이, 바람직하게는, 약 2,000과 20,000 사이의 범위 내에 있다.
본 발명에 유용한 활성 하이드록실 기-말단 폴리우레탄들을 제조하기 위해, -NCO 당량들 (-NCO 기들)에 대해 적어도 약간 몰 과량의(at least a slight molar excess of) 하이드록실 당량들 (-OH 기들)을 사용하여 폴리머 사슬들을 하이드록실 기들로 종결시킨다. NCO의 OH에 대한 바람직한 몰비는, 사용하는 폴리올에 따라, 약 0.3 내지 0.95 이고, 그리고 더욱 바람직하게는 0.4와 0.8 사이이다.
위의 초기에 형성된 폴리우레탄 프리폴리머들은, 그 후에 두 번째 단계에서 이소시아네이토실란으로 "엔드캡핑되어(endcapped)" 원하는 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)를 만든다. 우레탄 프리폴리머들을 가지는 활성 수소 말단 원자들의 엔드캡핑(endcapping)에 적합한 이소시아네이토실란은, 본 명세서에 상술되어 있는 일반식 (3)으로 표시된다.
본 발명의 하나의 구체예에서, 우레탄 프리폴리머들을 가지는 활성 수소 말단 원자들의 엔드캡핑에 적합한 이소시아네이토실란은, 감마-이소시아네이토프로필 트라이에톡시 실란 ("Momentive Performance Materials"의 A-Link 25 또는 Silquest A-1310) 및 감마-이소시아네이토프로필트라이메톡시실란 ("Momentive Performance Materials"의 A-Link 35)을 포함한다.
활성 수소 원자들을 가지는 폴리우레탄 프리폴리머는, 상술한 이소시아네이토실란과 대략적으로 화학량론적인 양으로 반응되어 하나 또는 그보다 많은 말단 알콕시실란 기들을 가지는 안정된 폴리머 (a)를 형성한다.
폴리우레탄 프리폴리머 합성과 그 다음의 실릴화 반응은, 무수 조건들(anhydrous conditions)하에 그리고 바람직하게는 질소 블랭킷(blanket of nitrogen)과 같은 불활성 분위기(inert atmosphere) 하에 수행되어, 알콕시실란 기들의 조기 가수분해(premature hydrolysis)를 방지한다. 두 반응 단계들을 위한 일반적인 온도 범위는, 0℃ 내지 150℃ 이고, 더욱 바람직하게는 60℃와 90℃ 사이이다. 일반적으로, 실릴화 폴리우레탄의 합성을 위한 전체 반응 시간은 4 시간과 8 시간 사이이다.
상술한 폴리우레탄 프리폴리머들 그리고 이와 관련된 실릴화 폴리우레탄들의 제조에 일반적으로 사용되는 촉매들은, 다이알킬틴 다이카르복실레이트들, 예컨대, 다이부틸틴 다이라우레이트 및 다이부틸틴 아세테이트, 3차 아민들, 카르복실산들의 제1 주석 염들, 예컨대, 스태너스 옥토에이트 및 스태너스 아세테이트, 및 그 동등물이다. 본 발명의 하나의 특정한 구체예에 의하면, 촉매는 다이부틸틴 다이라우레이트이다.
식 (1)의 가수분해성 실릴-함유 폴리머에 관한 더 상세한 내용들은, 발명의 명칭이 "수분-경화성 실릴화 폴리머 레진 조성물(Moisture-Curable Silylated Polymer Resin Composition)"이고, 2007년 3월 7일자로 출원되어 계류중인 Huang 등의 미국 특허 출원 제11/715000호를 참조할 수 있으며, 그 전체 내용들은 본 명세서의 참고문헌을 이룬다.
낮은 VOC 가수분해성 실릴-함유 폴리머들 (a)은, 그 전체 내용들이 본 명세서의 참고문헌을 이루는, 2005년 12월 1일자로 출원된 미국 특허 출원 제11/290045호에 개시되어 있다.
본 발명의 하나의 구체예에 의하면, 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)는, 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해, 90 내지 99.95 중량 퍼센트, 그리고 다른 구체예에서는 95 내지 99.9 중량 퍼센트 그리고 또 다른 구체예에서는 97 내지 99.5 중량 퍼센트의 범위 내에 있는 양으로 존재한다.
실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)는, 펜던트(pendent) 폴리알킬렌 옥사이드 기들을 포함하는 실리콘 폴리머이다. 하나의 구체예에서, 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제는, 일반식 (5)로 기술되며:
상기 식에서:
R7 의 각각은, 독립적으로 1 내지 6의 탄소 원자들을 가지는 1가 탄화수소 기이고;
R8 의 각각은, 독립적으로 1 내지 10의 탄소 원자들을 가지는 2가 탄화수소이며;
R9 의 각각은, 2 내지 6의 탄소 원자들을 가지는 2가, 선형 사슬 알킬렌 기이고;
R10 의 각각은, 3 내지 6의 탄소 원자들을 가지는 2가, 가지형 알킬렌 기이며;
Z 의 각각은, 수소, 1 내지 12의 탄소 원자들을 가지는 하이드로카빌 라디칼(hydrocarbyl radical), 및 -C(=O)R11 기 [여기서, R11 은, 수소 또는 1 내지 20의 탄소 원자들을 가지는 하이드로카빌 라디칼임]로 구성되는 그러한 군으로부터 선택되고;
첨자들 m, n, x 및 y 의 각각은, 정수들이며, 여기서, m 은, 1 내지 100 이고; n 은, 1 내지 100 이며; x 는, 10 내지 200 이고; 그리고 y 는, 1 내지 20 이다.
실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)는, 경화성 조성물들에 개선된 점착성 특성들을 제공하기 위한 여러 특징들을 필요로 한다. 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)는, 경화성 조성물들에서 첨가제 (b)의 용해도를 제어하기 위해 그리고 경화된 실릴-함유 폴리머들과의 충분한 얽힘(entanglement)을 제공하여 페인트, 코팅들 또는 다른 표면 처리제들의 코팅 층(coated layer)에 압력이 가해질 때 탈결합(debonding)을 방지하기 위해, 충분한 수의 실리콘 반복 단위들(silicone repeat units)을 가질 필요가 있다. 페인트 첨가제 (b)는, 코팅, 페인트 또는 다른 표면 처리제의 습윤을 증가시키기 위해 그리고 폴리머들 및/또는 이러한 물질들의 에멀젼 입자들(emulsion particles)과 상호작용하기 위해, 충분한 분자량을 가지는 충분한 수의 폴리알킬렌 옥사이드 단위들을 가질 필요가 있다. 폴리알킬렌 옥사이드 기들은, 선형 그리고/또는 가지형 알킬렌 옥사이드 반복 단위들로 구성된다. 이러한 선형 및 가지형 알킬렌 옥사이드 단위들은, 랜덤하게(randomly) 분포될 수 있거나, 선형 알킬렌 옥사이드 반복 단위들의 블록들(blocks) 그리고 가지형 알킬렌 옥사이드 반복 단위들의 블록들에 존재할 수 있다. 선형 알킬렌 옥사이드 단위들, 바람직하게는 에틸렌 옥사이드의 블록들은 R8 기를 통해 실리콘 백본(backbone)에 공유 결합되고, 그리고 가지형 알킬렌 옥사이드 단위들, 바람직하게는 프로필렌 옥사이드의 블록들은 선형 폴리알킬렌 옥사이드 프래그먼트에 공유 결합된다. 그러나, 만약 폴리알킬렌 옥사이드 기들이 오로지 선형 알킬렌 옥사이드 단위들, 예컨대, 에틸렌 옥사이드로 구성되면, 캡핑 기(capping group) Z 는, 그것이 페인트 또는 라텍스 입자와 더 잘 상호작용할 수 있도록 소수성인 것이 바람직하다. Z 기는, R11 이 6 내지 20의 탄소 원자들을 가지는 알킬, 알케닐, 아릴, 아르알킬 또는 아레닐 기일 때 소수성이다.
본 발명의 다른 구체예에서, 각 R7 은, 메틸이고; R8 은, 프로필렌이며; R9 는, 에틸렌이고; R10 은, 2-메틸에틸렌 (이소프로필렌)이며; m 은, 50 내지 50 이고; n 은, 5 내지 50 이며; x 는, 50 내지 150 이고; 그리고 y 는, 3 내지 20 이다.
실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제의 대표적인, 비-제한적인 예들은: (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]20[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)10(CH2CH(CH3)O)20H)O-]3Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]50[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)10(CH2CH(CH3)O)20H)O-]8Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]75[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)10(CH2CH(CH3)O)20H)O-]10Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]75[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)22(CH2CH(CH3)O)8H)O-]10Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]100[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)10(CH2CH(CH3)O)20H)O-]15Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]30[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)10(CH2CH(CH3)O)10CH3)O-]5Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]70[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)35(CH2CH(CH3)O)40CH3)O-]5Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]70[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)15(CH2CH(CH3)O)15CH3)O-]5Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]75[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)15(CH2CH(CH3)O)15CH3)O-]5Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]100[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)15(CH2CH(CH3)O)20CH3)O-]15Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]75[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)15(CH2CH(CH3)O)15COCH3)O-]5Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]75[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)13(CH2CH(CH3)O)15H)O-]4-[SiCH3((CH2)3 O(CH2CH2O)35(CH2CH(CH3)O)40H)O-]Si(CH3)3; 및 그 혼합물들을 포함한다.
실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)는, 100 내지 5000 cSt의 범위 내에 있는 점성도들을 가지는 맑은, 무색 또는 약간 색이 있는(slightly colored) 액체 또는 왁스(wax)이다. 하나의 구체예에서, 0.1% 표면 장력은, 약 28 내지 40 mN/m, 바람직하게는 30 내지 38 mN/m, 그리고 더욱 바람직하게는 33 내지 36 mN/m 이다. 임계 미셀 농도 (critical micelle concentration: CMC)는, 100 그램 용액 당 0.01 내지 0.1 그램, 바람직하게는 0.015 내지 0.05 그램 그리고 가장 바람직하게는 0.02 내지 0.04 그램 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제의 범위 내에 있다.
본 발명의 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제들 (b)는, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게 잘 알려져 있는 일반적인 방법들에 의해 제조될 수 있는 실리콘-폴리에테르 코폴리머들이다. 예를 들어, 미국 특허 제3,280,160호; 제3,299,112호; 및 제3,507,815호에는, 이러한 유형의 코폴리머들의 합성이 보고되어 있으며, 그들의 폴리우레탄 폼 안정화제들(polyurethane foam stabilizers)로서의, 퍼스널 케어 물품들(personal care items)을 위한 첨가제들로서의, 그리고 직물 용도들(textile applications)을 위한 가공 보조제들(processing aids)로서의 유용성이 입증되어 있다. 코폴리머들은, 용제의 존재하에 (미국 특허 제3,980,688호 및 제4,025,456호) 또는 용제 없이 (미국 특허 제4,847,398호 및 제5,191,103호) 모든 폴리에테르들과 폴리다이메틸메틸하이드라이드 실록산들(siloxanes)로부터 제조될 수 있다. 상술한 특허들의 개시내용들은 그들 전체가 본 명세서의 참고문헌을 이룬다.
본 발명의 하나의 구체예에 의하면, 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제는, 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 0.05 내지 10 중량 퍼센트, 그리고 다른 구체예에서는 0.1 내지 5 중량 퍼센트 그리고 또 다른 구체예에서는 0.5 내지 3 중량 퍼센트의 범위 내에 있는 양으로 존재한다.
더욱이, 적어도 하나의 가수분해성 실릴-함유 폴리머와 적어도 하나의 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제를 포함하여 구성되는 경화성 조성물들은, 선택적으로, 필러, 가소제, 틱소트로프, 산화방지제, 자외선 안정화제, 점착 촉진제, 살생물제, 경화 촉매, 수분 제거제, 안료, 염료, 계면활성제, 용제 및 살생물제로 구성되는 그러한 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분을 포함한다.
다양한 페놀들과 힌더드 아민들(hindered amines)이 폴리머 (a)를 안정화시키는데 적합하다. 대표적인 비제한적 예들은, 페놀들, 예컨대, Irganox 1010, 테트라키스 [메틸렌(3,5-다이-터트-부틸-4-하이드록시하이드로신나메이트)] 메탄; Irganox 1076, 옥타데실 3,5-다이-터트-부틸-4-하이드록시하이드로신나메이트; Irganox 1135, 3,5-다이-터트-부틸-4-하이드록시하이드로신남산(hydroxyhydrocinnamic acid), C7-9 가지형 알킬 에스테르들; Ethanox 330, 1,3,5-트라이메틸-2,4,6-트리스 (3,5-다이-터트-부틸-4-하이드록시벤질)벤젠; Ethanox 703, 2,6-다이-t-부틸-4-(N,N'-다이메틸아미노메틸)페놀; Ionol, 2,6-다이 -t-부틸-4-메틸페놀; TEMPO, 2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시 자유 라디칼(free radical); 4-하이드록시TEMPO, 4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시 자유 라디칼을 포함한다. 힌더드 아민들의 예들은, Irganox 5057, 치환된 방향족 아민; Tinuvin 327, 2-(3,5-다이-터트-부틸-2-하이드록시페닐)-5-클로로벤조트리아졸; Tinuvin 326, 2-(5-클로로-2H-벤조트리아졸-2-일)-6-(1,1-다이메틸에틸)-4-메틸페놀; Tinuvin 622, 4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리딘에탄올을 갖는 다이메틸 숙시네이트(succinate) 폴리머; Tinuvin 213, 폴리(옥시-1,2-에탄다이일), (α, (3-(3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-5-(1,1-다이메틸에틸)-4-하이드록시페닐)-1-옥소프로필)-ω-하이드록시를 포함한다. Irganox 및 Tinuvin의 것들은 "Ciba Geigy"로부터 입수할 수 있다.
페놀들과 힌더드 아민들은 단독으로 또는 조합으로(in combination) 사용될 수 있다. 이러한 첨가제들은, 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 0.1 내지 2.0 중량 퍼센트의 레벨로 사용된다. 그러나, 더욱 일반적으로는 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 0.1 내지 1.0 중량 퍼센트이다.
마지막으로, 비타민 E가 또한 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 조성물의 안정화를 위한 산화방지제로서 사용될 수 있다.
산화방지제들에 더하여, 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 조성물들은, 장기간 저장 안정성(long-term shelf stability)을 유지하기 위해 수분-제거제를 포함하는 것이 일반적이다. 다양한 알콕시실란들, 예컨대, 비닐트라이메톡시실란 ("Momentive Performance Materials"의 Silquest A-171), 또는 알킬트라이알콕시실란들, 예컨대, 메틸트라이메톡시실란, 에틸트라이메톡시실란 및 그 동등물이 이 적용예에 효과적이다. 그들은 일반적으로 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 0.1 내지 5.0 중량 퍼센트의 레벨로 혼입되며(incorporated), 더욱 일반적으로는 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 0.5 내지 2.5 중량 퍼센트이다.
실란트들의 포뮬레이션(formulation)에 적합한 전형적인 필러들은, 보강 필러들, 예컨대, 퓸드 실리카(fumed silica), 침전 실리카(precipitated silica) 및 칼슘 카보네이트들을 포함한다. 0.07 마이크로미터(micrometer) 내지 5.5 마이크로미터 (미크론)의 입자 크기들을 가지는 피처리 칼슘 카보네이트들(treated calcium carbonates)이 바람직하며, 이들은 여러가지 상품명들: "Specialty Minerals"의 Ultra Pflex, Super Pflex, Hi Pflex, Pfinyl 402; "Solvay"의 Winnofil SPM, SPT; "Huber"의 Hubercarb 1Qt, Hubercarb 3Qt 및 Hubercarb W; "ECC"의 Kotomite; "Omya"의 Omyacarb FT, Omyacarb 3T 및 Omyacarb UFT; "Imerys"의 Camel-Fine ST, Camel-Wite ST 및 Camel-Cal ST 하에 입수할 수 있다. 일본에서 일반적으로 사용되는 필러들은, "Shiraishi Kogyo"의 Hakuenka CCR, Hakuenka CC, Hakuenka TDD, 및 Viscolite OS; "Maruo Calcium"의 Calfine 200을 포함한다. 이러한 필러들은, 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다. 필러들은, 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a) 와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 200 중량 퍼센트까지 포함할 수 있으며, 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 80 내지 150 중량 퍼센트가 더 바람직한 로딩 레벨(loading level)이다.
신장도(elongation)를 증가시키기 위해 그리고 더 높은 필러 레벨들의 사용을 촉진하기 위해 보통의 가소제들이 또한 사용될 수 있다. 예시적인 가소제들은, 프탈레이트들, 다이프로필렌 및 다이에틸렌 글리콜 다이벤조에이트들, 다이에틸렌 글리콜 다이벤조에이트, 다이프로필렌 글리콜 다이벤조에이트 및 그 혼합물들, 프로필렌 글리콜 (200-5000 amu 그리고 더욱 바람직하게는 1000-4000 amu의 분자량) ["Asahi Denka, Asahi Glass 또는 Sankyo Chemical"로부터 입수가능], 에폭시화 대두유(epoxidized soybean oil) 및 그 동등물을 포함한다. 또한, 지방족 다이에스테르들, 예컨대, 아디페이트들(adipates)과 세바케이트들(sebacates)을 포함한다. 다이옥틸 및 다이이소데실프탈레이트의 유용한 소스들(sources)은, "Exxon Chemical"로부터 상품명들 Jayflex DOP 및 JayFlex DIDP 하에 입수할 수 있는 것들을 포함한다. 다이벤조에이트들은 "Velsicol Chemical Corporation"으로부터 Benzoflex 9-88, Benzoflex 9-88 SG, Benzoflex 50 및 Benzoflex 400 으로서 입수할 수 있다. 다른 유용한 가소제들은, 탄화수소 유체들(fluids), 예컨대, "Shell Chemical"의 Shellsol D60 및 Shellsol D80; "Penreco"의 Conosol C-200 및 Conosol C-260; "Exxon Mobil Chemical"의 Exxsol D-110; "Petrochem Carless"의 Pilot 900을 포함한다. 가소제는 일반적으로 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인 트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 150 중량 퍼센트까지 포함하며, 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 5 내지 50 중량 퍼센트가 바람직하다.
가소제와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제들의 상호 작용은, 페인트의 점착성을 향상시킬 수 있다. 가소제들의 예들은, Benzoflex 50, Benzoflex 9-88 또는 Benzoflex 9-88 SG를 포함하며, 이들은 실리콘 페인트 첨가제들, 예컨대:
(CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]20[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)10(CH2CH(CH3)O)20H)O-]3Si(CH3)3;
(CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]50[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)10(CH2CH(CH3)O)20H)O-]8Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]75[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)10(CH2CH(CH3)O)20H)O-]10Si(CH3)3;
(CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]75[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)22(CH2CH(CH3)O)8H)O-]10Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]100[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)10(CH2CH(CH3)O)20H)O-]15Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]50[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)10(CH2CH(CH3)O)10CH3)O-]5Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]70[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)35(CH2CH(CH3)O)40CH3)O-]5Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]70[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)15(CH2CH(CH3)O)15CH3)O-]5Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]75[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)15(CH2CH(CH3)O)15CH3)O-]5Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]100[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)15(CH2CH(CH3)O)20CH3)O-]15Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]75[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)15(CH2CH(CH3)O)15COCH3)O-]5Si(CH3)3; 및 (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]75[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)13(CH2CH(CH3)O)15H)O-]4-[SiCH3
((CH2)3O(CH2CH2O)35(CH2CH(CH3)O)40H)O-]Si(CH3)3 와 함께 사용된다. 가소제의 양은, 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해, 5와 50 중량 퍼센트 사이이며, 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제는 0.1과 5 중량 퍼센트 사이이다.
실란트 포뮬레이션(sealant formulation)은, 다양한 요변제들(thixotropic agents) 또는 흐름 방지제들(anti-sagging agents)을 포함할 수 있다. 전형적인 첨가제들은, 다양한 캐스터 왁스들(castor waxes), 퓸드 실리카, 피처리 클레이들(treated clays) 및 폴리아마이드들이다. 틱소트로프는, "Degussa"의 Aerosil, "Cabot"의 Cabo-Sil TS 720, "CasChem"의 Castorwax, "Rheox"의 Thixatrol 및 Thixcin; "King Industries"의 Disparlon 6500; 그리고 "Cray Valley"의 Crayvallac Super, Crayvallac SLX, 및 Crayvallac SL 로서 입수할 수 있는 것들을 포함한다. 이러한 첨가제들은, 일반적으로 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해, 0.1 내지 10 중량 퍼센트를 포함하며, 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 0.5 내지 6 중량 퍼센트가 바람직하다.
자외선 안정화제들 또는 산화방지제들이 또한 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 0.1 내지 5 중량 퍼센트의 양으로 실란트 포뮬레이션에 혼입될 수 있으며, 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 0.5 내지 3 중량 퍼센트가 바람직하다. 이러한 물질들은, Tinuvin® 770, Tinuvin 327, Tinuvin 326, Tinuvin 213, Tinuvin 622 및 Irganox® 1010 이라는 상품명들 하에 "Ciba-Geigy"로부터 입수할 수 있다.
무기 기재들(inorganic substrates)에 대한 다양한 유기 기능성 실란 및 실록산 점착 촉진제들이 실란트 포뮬레이션에 유용하다. 이러한 물질들은, 일반적으로 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 0.1 내지 5 중량 퍼센트의 레벨들로 사용되며, 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 0.5 내지 2.5 중량 퍼센트가 바람직하다. 적합한 점착 촉진제들은, 다양한 아미노실란, 예컨대, Silquest® A-1120 실란, Silquest A-1110 실란, Silquest A-2120 실란, 및 Silquest A-1170 실란; 에폭시실란들, 예컨대, Silquest A-187 실란; isocyanurate 실란들, 예컨대, Silquest A-597 실란; 및 메르캅토실란들, 예컨대, Silquest A-189 실란, Silquest A-1891 실란, Silquest A-599 실란 ["Momentive Performance Materials"로부터 입수 가능]을 포함할 것이나 이에 한정되지 않는다.
가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 조성물들은 경화성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 조성물들의 적시의 경화 (가교)를 달성하기 위해 경화 촉매를 포함하는(incorporate) 것이 일반적이다. 주석(tin), 티타늄, 지르코늄 및 그 동등물의 다양한 금속 착물들이 이러한 조성물들을 경화시키는데 적합하다. 다이부틸틴 다이라우레이트 및 다이부틸틴 아세테이트와 같은 다이알킬틴 다이카르복실레이트들, 스태너스 옥토에이트 및 스태너스 아세테이트와 같은 카르복실산들의 제1 주석 염들, 및 그 동등물이 가장 적합하다. 바람직한 촉매는 다이부틸틴 다이라우레이트이다. 주석 촉매는, 단독으로 또는 라우릴 아민(lauryl amine)과 같은 3차 아민과 함께 사용될 수 있다. 촉매는 일반적으로 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 0.01 내지 3 중량 퍼센트를 포함하며, 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 0.05 내지 1.0 중량 퍼센트가 바람직하다.
포뮬레이션은 또한 패키지 안정성(package stability)을 유지하기 위해 부가적인 양의 탈수제(dehydrating agent)를 포함할 수 있다. 다양한 비닐알콕시실란들, 예컨대, 비-제한적인 예들인 비닐트라이메톡시실란 ("Momentive Performance Materials"의 Silquest A-171), 또는 알킬트라이알콕시 실란들, 예컨대, 비-제한적인 예들인 메틸트라이메톡시실란 및 에틸트라이메톡시실란 및 그 동등물이 이러한 적용예에 효과적이다. 그들은 일반적으로 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 0.1 내지 5.0 중량 퍼센트의 레벨로 혼입되며, 더욱 일반적으로는 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 1.0 내지 3.0 중량 퍼센트이다.
포뮬레이션은 또한 실란트 적용예들을 위해 일반적으로 사용되는 다른 첨가 제들을 포함할 수 있으며, 이러한 첨가제들은 안료들 또는 그 밖의 착색제들, 염료들, 살균제들, 및 살생물제들을 포함할 것이다.
본 발명에 유용한 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)는, "Momentive Performance Materials, Inc."로부터 입수할 수 있는 SPUR+1015LM, SPUR+1050MM 및 그 동등물을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a), 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b) 및 다른 부가 성분들은 이 분야에 공지되어 있는 방법들(processes)에 따라 혼합되며, 이러한 방법들은 플래너터리 믹서(planetary mixer), 균질기(homogenizer), 기계식 교반기, 압출기(extruder), Hauschild 믹서 등으로 혼합하는 것을 포함한다. 일반적으로, 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b), 필러들, 건조제, 및 다른 부가 성분들이 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)에 첨가된다. 필러, 안료들 및 다른 성분들에 존재할 수 있는 여하한 과량의 물을 제거하기 위해 건조제가 사용되며, 이것은 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a), 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b) 및 선택적 성분들을 포함하여 구성되는 경화성 조성물들에 안정성을 부가한다.
"General Electric Company"로 양도되고, 본 명세서의 참고문헌을 이루는, 미국 특허 제5,519,104호에 기술되어 있는, 연속 모드 제조(Continuous Mode preparation). 본 발명의 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)를 포함하여 구성되는 경화성 조성물들, 예컨대, 비-제한적인 예인 실란트들은, 본 발명의 성분들을 혼합하기 위해 사용되는 압출기를 사용하여 연 속적으로 제조될 수 있다.
비-제한적인 예에서, 표 1에 나타나 있는 성분들을 포함하는 경화성 조성물은, 다음의 혼합 과정을 사용하여 30 mm Werner-Pfliederer 트윈-스크류 압출기에서 제조된다: Werner-Pfliederer 압출기 혼합 과정: 압출기의 모든 섹션들을 75℃로 가열하였다. 압출기의 배럴(barrel) 1에 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a), 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b) 및 칼슘 카보네이트 필러를 연속적으로 계량하여 넣었다. 압출기의 배럴 3에 가소제, 유기 기능성 실란 점착 촉진제 및 산화방지제들 (Irganox) 및 광 안정화제(light stabilizer) (Tinuvins)의 블렌드(blend)를 연속적으로 계량하여 넣었다. 압출기의 배럴 3에 가소제와 주석 촉매의 프리-블렌드(pre-blend)를 연속적으로 계량하여 넣었다. 실란트(본 발명의 경화성 조성물)을 40 lb/hr 속도의 압출기에서 제조하였다. 여러 가지 치수의 압출기들이 본 발명의 조성물들을 제조하기 위해 사용될 수 있다.
가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a), 실리콘-함유 점착성 첨가제 (b) 그리고 선택적으로, 다른 성분들을 포함하여 구성되는 경화성 조성물들의 제조에 관한 더 상세한 내용들은, 2007년 3월 7일자로 출원되고, 발명의 명칭이 "수분-경화성 실릴화 폴리머 레진 조성물(Moisture-Curable Silylated Polymer Resin Composition)"인, Huang 등의 미국 특허 출원 제11/71500호를 참조할 수 있으며, 그 전체 내용들은 본 명세서의 참고문헌을 이룬다.
경화성 조성물들, 예컨대, 본 발명의 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)를 필러들, 가소제, 틱소트로프들, 산화방지 제, 자외선 안정화제들, 점착 촉진제(들), 살생물제들, 경화 촉매 및 그 동등물을 포함하는 선택적 성분들과 함께 포함하는, 1 또는 2 파트 실란트들(one or two part sealants)은, 배치식 또는 연속식 공정((batch or continuous process)을 사용하여 제조될 수 있다.
가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)를 포함하여 구성되는 1-파트 경화성 조성물의 대표적인, 비-제한적인 예가 표 1에 나타나 있다.
| 성분들 | 양, phr1 |
| 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a) | 100.0 |
| 실리콘-함유 접착성 첨가제 (b) | 2.1 |
| 흐름성 제어제(Flow ability controlling agent) | 42 |
| 가소제 | 50 |
| 탈수제 | 3.8 |
| 작은 입자 크기 칼슘 카보네이트 | 104 |
| 큰 입자 크기 칼슘 카보네이트 | 100 |
| 광 안정화제 | 2.5 |
| 티타늄 다이옥사이드 | 8.3 |
| 틱소트로프 | 4.2 |
| 점착 촉진제 | 2.1 |
| 주석 촉매 | 0.17 |
| 1phr 은, 러버 100부에 대한 분율(part per hundred rubber)을 나타내며, 여기서, 러버 성분은 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a) 이다. | |
가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a), 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b) 및 선택적인 다른 성분들을 포함하여 구성되는 경화성 조성물들은 물에 노출됨으로써 경화된다. 가장 일반적인 방법은, 경화성 조성물을 원하는 형상으로 만든 다음 대기의 수분을 갖게 하거나 공기 중의 수분 함량을 인공적으로 제어하여 갖게 하는 것이다. 물에 대한 노출은 0℃와 120℃ 사이에서 일어날 수 있으나, 성형된 경화성 조성물을 10℃ 내지 50℃에서 그리고 더욱 바람직하게는 15℃와 35℃ 사이에서 노출시키는 것이 바람직하다.
하나의 구체예에서, 본 발명의 경화된 조성물은, 50 퍼센트 상대 습도에서 7일 동안의 경화 후에, 3 마이크로리터의 물 방울을 사용하여 그 물방울로 하여금 10 초 동안 평형을 이루게 하여 측정된, 90°보다 작은, 그리고 다른 구체예에서는 1°와 80°사이의, 그리고 또 다른 구체예에서는 10℃와 70°사이의 접촉 각(contact angle)을 가질 것이다.
하나의 구체예에 의하면, 경화 후에, 본 발명의 경화성 조성물들은, 페인트, 코팅 또는 다른 표면 처리제로 코팅될 수 있으며, 여기서, 페인트, 코팅 또는 다른 표면 처리제는, ASTM D3359에 의해 측정된, 적어도 3B, 바람직하게는 4B 그리고 가장 바람직하게는 5B의 점착성을 가질 것이다. 특히, 본 발명의 경화된 조성물은, ASTM D3359에 의해 측정된 페인트 점착성이 "Pittsburgh Paints"의 자주색의 벽 & 트림 용(for walls & trims) Manor Hall® Interior Pearl Latex [약어로 "Satin"]로 페인팅한 지 4일 이내에 약 4B 내지 약 5B의 범위 내에 있는 값을 가진다.
실례로서 주어진, 다음의 구체적인 예들을 참조함으로써 본 발명과 그것의 많은 장점들을 더 잘 이해할 수 있다.
본 발명의 경화성 조성물을 제조하기 위한 배치식 접근법(Batch approach)은 "Hauschild DAC 600 FVZ Speedmixer"를 사용한다. 이와 달리, 표준 더블 플래너터리 믹서(standard double planetary mixer) 또는 동종 믹서를 사용할 수 있다. 300-그램 배치(batch)를 실시예들과 비교예들을 위해 제조하였다.
"General Electric Company"로 양도되고, 본 명세서의 참고문헌을 이루는, 미국 특허 제5,519,104호에 기술되어 있는, 연속 모드 제조. 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)를 포함하여 구성되는 본 발명의 경화성 조성물들, 예컨대, 실란트들이, 다음의 혼합 과정(mixing procedure)을 사용하여 30 mm Werner-Pfliederer 트윈-스크류 압출기를 사용하여, 상기 표 1에 약술되어 있는 성분들을 혼합한(incorporate) 경화성 조성물로서 연속적으로 제조될 수 있다.
본 발명의 경화성 조성물을 제조하기 위한 연속식 접근법(continuous approach)은 Werner-Pfliederer 압출기를 사용한다. 혼합 과정은 다음과 같다: 압출기의 모든 섹션들을 75℃로 가열하였다. 압출기의 배럴 1에 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a), 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b) 및 칼슘 카보네이트 필러를 연속적으로 계량하여 넣었다. 압출기의 배럴 3에 가소제, 유기 기능성 실란 점착 촉진제 및 산화방지제들 (Irganox) 및 광 안정화제 (Tinuvins)의 블렌드(blend)를 연속적으로 계량하여 넣었다. 압출기의 배럴 3에 가소제와 주석 촉매의 프리-블렌드를 연속적으로 계량하여 넣었다. 실란트(본 발명의 경화성 조성물)을 40 lb/hr 속도의 압출기에서 제조하였다. 여러 가지 치수의 압출기들이 본 발명의 조성물들을 제조하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제들의 대표적인 구조들은, 다음과 같은 A와 B로 예시된다:
실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 A:
(CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]75[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)8(CH2CH(CH3)O)20H)O-]9Si(CH3)3
실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 B:
(CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]75[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)13(CH2CH(CH3)O)15H)O-]4-[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)35(CH2CH(CH3)O)40H)O-]Si(CH3)3
실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제들의 범위 밖에 있는 비교를 위한 실리콘 코폴리머들의 구조들은 다음과 같은 실리콘 첨가제들 C-F로 예시된다:
실리콘 첨가제 C:
(CH3)2Si((CH2)3O(CH2CH2O)12OH)O-[Si(CH3)2O-]15Si((CH2)3O(CH2CH2O)12H)(CH3)2
실리콘 첨가제 D:
(CH3)2Si((CH2)3O(CH2CHCH3O)12OH)O-[Si(CH3)2O-]15Si((CH2)3O(CH2CHCH3O)12H)(CH3)2
실리콘 첨가제 E:
(CH3)3SiO-[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)8CH3)20H)O-]2Si(CH3)3
실리콘 첨가제 F:
(CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]80[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)8CH3)8O-]Si(CH3)3.
실란트 제조: 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제를 포함하지 않는 비교예 1 - 비교예 3 그리고 본 발명의 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (즉, 상술한 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 A)를 포함하는 실시예 4 - 실시예 6의 대표적인 실란트 포뮬레이션들이 표 2에 기재되어 있다.
| 성분들 | 포뮬레이션 (중량%) | |||||
| 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 | 실시예 6 | |
| 폴리머 (a) SPUR* 1015LM | 24.00 | 24.00 | 24.00 | 24.00 | 24.00 | 24.00 |
| DIDP | 11.96 | - | - | 11.96 | - | - |
| Benzoflex 50 | - | 11.96 | - | - | 11.96 | - |
| DIDP(50%)+ Benzoflex 50 (50%) | - | - | 11.96 | - | - | 11.96 |
| Conosol | 10.00 | 10.00 | 10.00 | 9.50 | 9.50 | 9.50 |
| TiO2 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 |
| Crayvallac SLX | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
| Tinuvin 327 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 |
| Tinuvin 770 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 |
| Hi-Pflex 100 | 24.00 | 24.00 | 24.00 | 24.00 | 24.00 | 24.00 |
| Ultra-Pflex | 25.00 | 25.00 | 25.00 | 25.00 | 25.00 | 25.00 |
| VTMS (A-171) | 0.90 | 0.90 | 0.90 | 0.90 | 0.90 | 0.90 |
| 실리콘 첨가제 A | - | - | - | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
| DBTDL | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 |
| Silquest A-1120 실란 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
| 합계(중량%) | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 |
가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a), "Momentive Performance Materials, Inc."로부터 입수할 수 있는 SPUR* 1015LM 을, 다음의 단계들에 따라 Hauschild 믹서를 사용하여 통상적인 방식으로 1-파트 실란트(one-part sealant)에 혼입하였다: 폴리머 (a), DIDP, Consol, TiO2, Crayvallac, Tinuvin 327, Tinuvin 770, HiPflex 100, UltraPflex, 및 비닐트라이메톡시실란을 중량을 재어 MAX 300 컵에 넣았다. 이 컵을 닫고, "Hauschild DAC 600 FVZ Speedmixer"에서 20분 동안 고속으로 믹서에서 혼합시켰다. 이 컵을 옮겨서 냉각시켰다. 냉각 후에, 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제, Silquest A-1120 실란, 및 다이부틸틴 다이라우레이트 (DBTDL)를 첨가하고, 이 컵을 추가적으로 몇 분 동안 고속으로 혼합시켰다.
실란트들을, 시험하기 전에, 23℃ 그리고 50 % 상대 습도 (relative humidity: RH)에서 1 주일 동안, 제어된 조건들 하에 완전히 경화시켰다. 표준 ASTM 시험 과정들을 사용하여 물리적 특성들을 평가하였다. 이 특성들은 인장 강도(tensile strength), 신장도, 모듈러스(modulus) (ASTM D 412); 쇼어 A 경도(Shore A hardness) (ASTM C 661)를 포함하였다.
도장성은, 불량, 보통 및 우수의 스케일(scale)로 기술된다. 도장성은, 23℃에서 1주일 동안, 경화된 실란트, 즉, 표 2에 나타나 있는 포뮬라(formula)의 표면을 코팅함으로써 판단된다. "불량" 스케일의 도장성은, 페인트가 매우 많은 비-연속성의 폭이 넓은 줄무늬들을 형성하여, 본 발명의 경화된 조성물 (실란트)의 페인팅되지 않은(bare or unpainted) 표면을 노출시킬 때이다(도 1 참조). "보통" 스케일의 도장성은, 회색 페인트가 경화된 실란트의 흰색 베이스에 상당량의 줄무늬들을 나타낼 때이다(도 2 참조). "우수" 스케일의 도장성은, 페인트가 경화된 실란트의 흰색 베이스에 더 적은 수의 그리고 더 폭이 좁은 줄무늬들을 나타낼 때이다(도 3 참조).
ASTM D3359-95a, 시험 방법 B - 크로스 컷 테이프 시험(cross cut tape test)을 사용하여 페인트 점착성을 시험하였다. 경화된 실란트 위의 페인트 코팅이 건조될 때, 라이너(liner)를 마킹하기(mark) 위해 크로스 컷 블레이드 툴(cross cut blade tool)을 사용하고, 점착성을 시험하기 위해 테이프를 사용한다. ASTM D3359-95a에 따른 평점들(ratings)이 표 2A에 나타나 있다.
| 분 류 | 5B | 4B | 3B | 2B | 1B | 0B |
| 제거된 영역 % | 0% 없음 | 5% 보다 작음 | 5-15% | 15-35% | 35-65% | 65% 보다 큼 |
경화되고 페인팅되지 않은 실란트에서 "Rame-hart Inc."가 제작한 고급 각도계(advanced Goniometer)로 접촉 각을 측정한다. 방울의 크기는 3 마이크로리터이며, 측정에 걸리는 시간은 10 초로 설정한다.
실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제의 장점들을 설명하기 위해 사용되는 페인트들은:
"Walmart"의 녹색의 ColorPlace® Exterior Acrylic Latex Flat Home Paint custom color; 약어로 "FLAT"
"Pittsburgh Paints"의 자주색의 벽 & 트림 용 Manor Hall® Interior Pearl Latex; 약어로 "Satin"
"True Value Manufacturing"의 갈색의 E-Z KARE® Interior Acrylic Latex semi-gloss enamel, 약어로 "Enamel" 이다.
비교예 1 -비교예 3, 실시예 4 -실시예 6
표 3은, 무엇보다도, 실란트 페인트 점착성이 5B의 평점에 도달하는데 걸린 일 수(number of days)로 나타낸, 비교예 1 내지 비교예 3 그리고 실시예 4 내지 실시예 6 [각각의 포뮬라가 표 2에 나타나 있음]의 점착성 성능(adhesion capability)을 나타낸다.
| 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 | 실시예 6 | |
| 기계적 특성들 | ||||||
| 쇼어 A | 31 | 38 | 30 | 29 | 33 | 30 |
| 인장(psi) | 155 | 262 | 188 | 185 | 184 | 197 |
| 신장도(%) | 231 | 414 | 317 | 326 | 337 | 319 |
| 50% 모듈러스(psi) | 54 | 85 | 62 | 54 | 59 | 63 |
| 100% 모듈러스(psi) | 88 | 124 | 100 | 86 | 92 | 101 |
| 도장성/코팅성(Coatability) | ||||||
| Flat Latex Paint | 우수 | 우수 | 우수 | 우수 | 우수 | 우수 |
| Satin Latex Paint | 우수 | 우수 | 우수 | 우수 | 우수 | 우수 |
| Semi Gloss Latex Enamel | 불량 | 불량 | 보통 | 우수 | 우수 | 우수 |
| 페인트 점착성 | ASTM D3359 Class 5B 점착성 결과들의 달성에 걸린 일수 | |||||
| Flat Latex Paint | >4 | 3 | 4 | 2 | 1 | 2 |
| Satin Latex Paint | >4 | 2 | 2 | 2 | 1 | 2 |
| Semi Gloss Latex Enamel | >4 | >4 | >4 | >4 | 1 | >4 |
| 접촉 각들 | ||||||
| 물방울 | 91 | 95 | - | 87 | 62 | - |
| Semi Gloss Latex Enamel 방울 | 82 | 69 | - | 59 | 58 | - |
비교예 7, 실시예 9 - 실시예 10
표 4는, 비교예 7 (비교예 1과 동일한 포뮬레이션을 포함함) 그리고 실시예 8 - 실시예 10 (표 4에 나타나 있는 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제의 농도를 가지며 실시예 4와 동일한 포뮬레이션을 포함함)의 도장성 및 페인트 점착성에 대한 DIDP 가소제와 다양한 농도들의 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 A의 영향을 나타내는 데이터를 제공한다.
| 가소제 DIDP | 비교예 7 | 실시예 8 | 실시예 9 | 실시예 10 |
| 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 A의 농도 | 0 | 0.1 | 0.5 | 1.0 |
| Flat Latex Paint | 우수 | 우수 | 우수 | 우수 |
| Satin Latex Paint | 우수 | 우수 | 우수 | 우수 |
| Semi Gloss Latex Enamel | 불량 | 보통 | 우수 | 우수 |
| 페인트 점착성 | ||||
| Flat Latex Paint | >4 | >4 | 2 | 1 |
| Satin Latex Paint | >4 | >4 | 2 | 3 |
| Semi Gloss Latex Enamel | >4 | >4 | >4 | - |
| 접촉 각들 | ||||
| 물 방울 | 93 | 88 | 75 | 58 |
비교예 11, 실시예 12 - 실시예 14
표 5는, 비교예 11(비교예 2와 동일한 포뮬레이션을 포함함) 그리고 실시예 12 - 실시예 14 (표 5에 나타나 있는 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제의 농도를 가지며 실시예 5와 동일한 포뮬레이션을 포함함)의 도장성 및 페인트 점착성에 대한 Benzoflex 50 가소제와 다양한 농도들의 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 A의 영향을 나타내는 데이터를 제공한다.
| 가소제 Benzoflex 50 | 비교예 11 | 실시예 12 | 실시예 13 | 실시예 14 |
| 실리콘 함유 페인트 점착성 첨가제 A의 농도 | 0 | 0.1 | 0.5 | 1.0 |
| Flat Latex Paint | 우수 | 우수 | 우수 | 우수 |
| Satin Latex Paint | 우수 | 우수 | 우수 | 우수 |
| Semi Gloss Latex Enamel | 불량 | 보통 | 우수 | 우수 |
| 페인트 점착성 | ||||
| Flat Latex Paint | 3 | 2 | 1 | 1 |
| Satin Latex Paint | 2 | 1 | 1 | 1 |
| Semi Gloss Latex Enamel | >4 | >4 | 1 | - |
| 접촉 각들 | ||||
| 물 방울 | 96 | 70 | 65 | 63 |
비교예 15, 실시예 16 - 실시예 18
표 6은, 비교예 15 (Benzoflex 9-88이 가소제로서 11.96 중량 퍼센트의 양으로 첨가된 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 포뮬레이션을 포함함) 그리고 실시예 16 - 실시예 18 (Benzoflex 9-88이 가소제로서 11.96 중량 퍼센트의 양으로 첨가되고 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 A가 표 6에 기재되어 있는 농도들로 첨가된 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 포뮬레이션을 포함함)의 도장성 및 페인트 점착성에 대한 Benzoflex 9-88 가소제와 다양한 농도들의 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 A의 영향을 나타내는 데이터를 제공한다.
| 가소제 Benzoflex 9-88 | 비교예 15 | 실시예 16 | 실시예 17 | 실시예 18 |
| 실리콘 함유 페인트 점착성 첨가제 A의 농도 | 0 | 0.1 | 0.5 | 1.0 |
| Flat Latex Paint | 우수 | 우수 | 우수 | 우수 |
| Satin Latex Paint | 우수 | 우수 | 우수 | 우수 |
| Semi Gloss Latex Enamel | 불량 | 보통 | 우수 | 우수 |
| 페인트 점착성 | ||||
| Flat Latex Paint | 4 | 4 | 1 | 1 |
| Satin Latex Paint | 3 | 2 | 1 | 1 |
| Semi Gloss Latex Enamel | >4 | >4 | 1 | - |
| 접촉 각들 | ||||
| 물 방울 | 99 | 83 | 83 | 80 |
비교예 19 - 비교예 26, 실시예 27 - 실시예 30
표 7은, 비교예 19 - 비교예 26 그리고 실시예 27 - 실시예 30에 대한 점착성 데이터를 제공한다. 비교예 19 - 비교예 26 그리고 실시예 27 - 실시예 30의 포뮬레이션은, 실리콘 첨가제들 C-F 그리고 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 A 및 B를 각각 첨가한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일하다. Flat Latex Paint의 점착성의 위의 정성 평가(qualitative assessment)는 1일 보다 짧은 기간에 이루어졌다.
| 실시예(비교예) 넘버 | 실리콘 첨가제 | 농도, 중량 퍼센트 | Flat Latex Paint의 점착성 |
| 비교예 19 | E | 0.1 | N |
| 비교예 20 | E | 0.8 | N |
| 비교예 21 | F | 0.1 | N |
| 비교예 22 | F | 0.8 | N |
| 비교예 23 | D | 0.1 | N |
| 비교예 24 | D | 0.8 | N |
| 비교예 25 | C | 0.1 | N |
| 비교예 26 | C | 0.8 | N |
| 실시예 27 | A | 0.1 | Y |
| 실시예 28 | A | 0.8 | Y |
| 실시예 29 | B | 0.1 | N |
| 실시예 30 | B | 0.8 | Y |
본 발명을 바람직한 구체예를 참조하여 설명하였으나, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 여러 가지 변형들이 이루어질 수 있고 그 요소들이 동등물들로 치환될 수 있음을 알 것이다. 본 발명은, 본 발명을 수행하기 위한 최적 모드로서 개시되어 있는 특정 구체예로 한정되지 않으며, 첨부된 청구항들의 범위 내에 있는 모든 구체예들을 포함할 것으로 의도된다. 본 명세서에 언급된 모든 인용문헌들은 명백히 본 명세서의 참고문헌을 이룬다.
Claims (20)
- a) 적어도 하나의 가수분해성 실릴-함유 폴리머;b) 적어도 하나의 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제; 그리고,c) 선택적으로, 필러(filler), 가소제(plasticizer), 틱소트로프(thixotrope), 산화방지제, 자외선 안정화제, 점착 촉진제(adhesion promoter), 경화 촉매, 수분 제거제(moisture scavenger), 안료, 염료, 계면활성제, 용제(solvent) 및 살생물제로 구성되는 그러한 군(group)으로부터 선택되는, 적어도 하나의 성분;을 포함하여 구성되는, 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 가수분해성 실릴-함유 폴리머가 하기 일반식에 의해 규정되는, 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물.
[상기 식에서:R1 은, 약 500 내지 약 100,000 그램/몰(grams/mole)의 수 평균 분자량(number average molecular weight)을 가지는 1가 또는 다원자가 유기 폴리머 프래그먼트(fragment)이고;R2 의 각각(each occurrence)은, 독립적으로 2가 알킬렌, 알케닐렌, 아레닐렌, 아릴렌 및 아르알킬렌으로 구성되는 그러한 군으로부터 선택되며, 1 내지 12의 탄소 원자들을 포함하고, 그리고, 선택적으로, 산소, 질소 및 황으로 구성되는 그러한 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 헤테로원자(heteroatom)를 포함하는, 2가 하이드로카빌 기(hydrocarbyl group)이고;A1 의 각각은, 2가 산소 (-O-), 황 (-S-) 또는 (-)2NR3 구조의 치환된 질소 [여기서, R3 은, 수소, 알킬, 알케닐, 아레닐, 아릴, 아르알킬 또는 -R2SiX1X2X3 기이고, 여기서, 수소가 아닌 각 R3 은, 1 내지 18의 탄소 원자들을 포함함]로부터 독립적으로 선택되는데, A1 이 산소 또는 황일 때, A2 가 (-)2NR3 이고, 그리고 a 가 0 일 때, A1 이 산소인 것을 조건으로 하며;A2 의 각각은, 2가 산소 (-O-), 황 (-S-) 또는 (-)2NR3 구조의 치환된 질소 [여기서, R3 은, 수소, 알킬, 알케닐, 아레닐, 아릴, 아르알킬 또는 -R2SiX7X8X9 기이고, 여기서, 수소가 아닌 각 R3 은, 1 내지 18의 탄소 원자들을 포함함]로부터 독립적으로 선택되는데, A2 가 산소 또는 황일 때, A1 이 (-)2NR3 인 것을 조건으로 하고;X1 의 각각은, R4O-, R4C(=O)O-, R4 2C=NO-, R4 2C=CR4O-, 및 R4 2NO- [여기서, 각 R4 는, 수소, 알킬, 알케닐, 아레닐, 아릴, 및 아르알킬 기들로 구성되는 그러한 군으로부터 독립적으로 선택되며, 여기서, 수소가 아닌, 각 R4 는, 1 내지 18의 탄소 원자들을 포함하고, 그리고, 선택적으로, 적어도 하나의 산소 또는 황 원자를 포함함]으로 구성되는 그러한 군으로부터 독립적으로 선택되며;X2 및 X3 의 각각은, R4O-, R4C(=O)O-, R4 2C=NO-, R4 2C=CR4O-, R4 2NO- 및 R4 [여기서, 각 R4 는, 수소, 알킬, 알케닐, 아레닐, 아릴, 및 아르알킬 기들로 구성되는 그러한 군으로부터 독립적으로 선택되고, 여기서, 수소가 아닌 각 R4 는, 1 내지 18의 탄소 원자들을 포함하며, 그리고, 선택적으로, 적어도 하나의 산소 또는 황 원자를 포함함]로 구성되는 그러한 군으로부터 독립적으로 선택되고; 그리고,첨자들 a 및 b 의 각각은, 독립적으로 하나의 정수이며, 여기서, a 는 0 또는 1 이고 그리고 b 는 1 내지 6 임] - 제1항에 있어서, 상기 가수분해성 실릴-함유 폴리머가 가수분해성 실릴화 폴리에테르 다이올(hydrolysable silylated polyether diol)인, 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 가수분해성 실릴-함유 폴리머가, 가수분해성 실릴화 폴리우레탄(hydrolysable silylated polyurethane)인, 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 가수분해성 실릴-함유 폴리머가, 폴리에테르 다이올, 다이이소시아네이트 및 활성 수소-함유 가수분해성 실란으로부터 얻은 가수분해성 실릴화 폴리우레탄인, 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 가수분해성 실릴-함유 폴리머가, 하이드록실-말단 폴리에테르 폴리올과 이소시아네이토실란(isocyanatosilane)의 반응으로부터 얻은 실릴화 폴리우레탄인, 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 가수분해성 실릴-함유 폴리머가, 이소시아네이토-말단 폴리에테르 폴리올과 아미노실란의 반응으로부터 얻은 실릴화 폴리우레탄인, 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제가 하기 일반식을 가지는, 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물.
[상기 식에서:R7 의 각각은, 독립적으로 1 내지 6의 탄소 원자들을 가지는 1가 탄화수소 기이고;R8 의 각각은, 독립적으로 1 내지 10의 탄소 원자들을 가지는 2가 탄화수소이며;R9 의 각각은, 2 내지 6의 탄소 원자들을 가지는 2가, 선형 사슬 알킬렌 기이고;R10 의 각각은, 3 내지 6의 탄소 원자들을 가지는 2가, 가지형 알킬렌 기이며;Z 의 각각은, 수소, 1 내지 12의 탄소 원자들을 가지는 하이드로카빌 라디칼(hydrocarbyl radical), 및 -C(=O)R11 기 [여기서, R11 은, 수소 또는 1 내지 20의 탄소 원자들을 가지는 하이드로카빌 라디칼임]로 구성되는 그러한 군으로부터 선택되고;첨자들 m, n, x 및 y 의 각각은, 정수들이며, 여기서, m 은, 1 내지 100 이 고; n 은, 1 내지 100 이며; x 는, 10 내지 200 이고; 그리고 y 는, 1 내지 20 임] - 제1항에 있어서, 상기 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제가:(CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]20[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)10(CH2CH(CH3)O)2 OH)O-]3Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]50[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)10(CH2CH(CH3)O)20H)O-]8Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]75[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)10(CH2CH(CH3)O)20H)O-]10Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]75[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)22(CH2CH(CH3)O)8H)O-]10Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]100[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)10(CH2CH(CH3)O)20H)O-]15Si(CH3)3;(CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]30[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)10(CH2CH(CH3)O)10CH3)O-]5Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]70[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)35(CH2CH(CH3)O)40CH3)O-]5Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]70[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)15(CH2CH(CH3)O)15CH3)O-]5Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]75[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)15(CH2CH(CH3)O)15CH3)O-]5Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]100[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)15(CH2CH(CH3)O)20CH3)O-]15Si(CH3)3; (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]75[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)15(CH2CH(CH3)O)15COCH3)O-]5Si(CH3)3; 및 (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O-]75[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)13(CH2CH(CH3)O)15H)O-]4-[SiCH3((CH2)3O(CH2CH2O)35(CH2CH(CH3)O)40H)O-]Si(CH3)3 로 구성되는 그러한 군으로부터 선택되는 적어도 하나인, 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 가수분해성 실릴-함유 폴리머가, 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 90 내지 99.95 중량 퍼센트의 양의 범위 내에 있는, 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 가수분해성 실릴-함유 폴리머가, 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 95 내지 99.9 중량 퍼센트의 양의 범위 내에 있는, 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 실릴-함유 폴리머가, 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 97 내지 99.5 중량 퍼센트의 양의 범위 내에 있는, 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제가, 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 0.05 내지 10 중량 퍼센트의 양의 범위 내에 있는, 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제가, 가수분해성 실 릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 0.1 내지 5 중량 퍼센트의 양의 범위 내에 있는, 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제가, 가수분해성 실릴-함유 폴리머 (a)와 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)의 전체 중량에 대해 0.5 내지 3 중량 퍼센트의 양의 범위 내에 있는, 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 실리콘-함유 페인트 점착성 첨가제 (b)가, 100 내지 5000 cSt의 범위 내에 있는 점성도를 가지는, 경화성 실릴-함유 폴리머 조성물.
- 제1항의 경화된 조성물(The cured composition of Claim 1).
- 제17항에 있어서, 3 마이크로리터의 물 방울을 사용하여 그 물방울로 하여금 10 초 동안 평형을 이루게 하여 측정된, 90°보다 작은 접촉 각(contact angle)을 가지는, 경화된 조성물.
- 제1항의 조성물로 제조된 실란트.
- 제19항에 있어서, 페인팅한 지 4일 이내에 ASTM D3359에 의해 측정된 4B 내지 5B의 범위 내에 있는 페인트 점착성 값(paint adhesion value)을 가지는, 실란 트.
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