KR20170129208A - 경화성 실리콘 조성물 - Google Patents

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KR20170129208A
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헨켈 아게 운트 코. 카게아아
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Abstract

본 발명은, (A) 규소 원자에 결합된 적어도 1개의 히드록시 기를 포함하는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산, (B) 본원에 정의된 바와 같은 화학식 (1): Si(R1)m(R2)n(R3)4-(m+n)의 적어도 하나의 실란, (C) 적어도 하나의 아미노실란, 및 (D) 적어도 하나의 주석 화합물을 함유하며, 아미노실란 대 주석 화합물의 몰비는 1:1 내지 50:1인 경화성 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그의 사용을 위한 방법에 관한 것이다.

Description

경화성 실리콘 조성물
본 발명은 폴리오르가노실록산 이외에도 특별한 실란 가교제, 아미노실란, 및 경화 촉매로서의 주석 화합물을 함유하며, 여기에서 아미노실란 및 주석 화합물은 정의된 정량적 비로 사용되는 것인 경화성 폴리오르가노실록산에 기반한 경화성 조성물에 관한 것이다. 이들 조성물은 특히 탁월한 저장 안정성이 주목할 만하다. 본 발명은 추가로, 경화성 조성물을 제조하는 방법 뿐만 아니라 그의 용도에 관한 것이다.
실리콘 중합체 (폴리오르가노실록산), 특히 폴리디알킬실록산, 예컨대 폴리디메틸실록산 (PDMS)은 접착제, 실링, 코팅, 및 절연 재료의 제조 시 매우 중요하다. 이들 중, 저온에서 및 주위 조건 하에 가황되는 것들은 미미하지 않은 시장 점유율을 차지한다. 전형적인 배합물은 반응성 폴리오르가노실록산을 함유한다. 대체로, 이는 실란올-종결된 폴리오르가노실록산에 관한 것이며, 여기에서 폴리오르가노실록산은 규소 원자에 결합된 적어도 1개, 바람직하게는 2개의 히드록시 기를 갖는다. 이는 규소 원자에 결합된 가수분해성 기를 갖는 실란-기반 가교제와 함께 사용된다. 때로는 가교제 대신에 용어 경화제가 또한 사용된다. 본 출원에 관련해서, 용어 가교제 및 경화제는 동일한 의미이다. 폴리오르가노실록산 및 가교제는 별도의 구성요소로서 존재할 수 있다. 그러나, 폴리오르가노실록산은 종종 가교제와 선택적으로 반응하여, 개질된 폴리오르가노실록산을 형성하고, 상기 개질된 폴리오르가노실록산은 경화성 조성물에 첨가된다. 이와 관련하여 용어 말단캡핑 (말단 기 캡핑)이 또한 사용된다. 이는 임의로 촉매의 존재 하에 수행될 수 있으며, 여기에서 촉매는 폴리오르가노실록산의 동시적 경화 없이 선택적으로 말단캡핑을 매개하는 것이다.
실리콘 시스템을 위한 수많은 가교제가 공지되어 있다. 이들은 가수분해 동안 방출되는 이탈기에 기반하여 산성, 염기성 및 중성 가교제로 구별될 수 있다. 전형적인 산성 가교제는 가수분해성 기로서 산 기를 함유하며, 가교 동안 상응하는 산, 예를 들어, 아세트산을 방출한다. 전형적인 염기성 가교제는 가교 동안 아민을 방출한다. 양쪽 경우에, 가교 동안 침습성 화합물을 방출하고, 이는 예를 들어 금속, 석재 또는 모르타르를 부식 또는 파괴시킬 수 있고, 게다가 강하고 종종 불쾌한 냄새를 풍긴다. 따라서, 현대 경화성 실리콘 조성물에 중성 가교제가 종종 사용된다. 전형적으로 대표적인 중성 가교제는, 가교 동안 알콜 또는 옥심을 분리하는 가수분해성 기를 갖는다. 그럼에도 불구하고, 알콕시 시스템은 관련 경화성 조성물의 저장 안정성의 경우에 여러 문제가 발생하고, 경화된 생성물은 일부 재료에 대해 단지 불충분한 접착력만을 나타내는 단점을 갖는다. 알칸온 옥심의 방출과 함께 가수분해되는 옥시모실란 가교제는 통상 상기와 같은 단점을 갖지 않으며, 따라서 널리 사용된다. 가장 통상적으로 대표적인 옥시모실란 가교제는 가교 동안 부탄-2-온 옥심을 방출한다. 이는 암을 야기하는 것으로 의심되어, 대안적인 중성 가교제가 절실히 필요하다. 그와 별도로, 방출되는 옥심은 또한 강하고 고약한 냄새를 풍기며, 관련 가교제를 함유하는 경화성 조성물과 작용하는 것은 사용자가 허용불가능한 것으로 인지된다.
따라서, 가교 동안 α-히드록시카르복실산 에스테르 또는 α-히드록시카르복실산 아미드를 방출하는 실란 화합물은 대안적인 가교제로서 이미 제안된 바 있다.
적합한 실란 화합물의 제조법은 오래 전부터 공지되어 있으며, 예를 들어 엠. 엠. 스프렁(M. M. Sprung)에 의해 문헌 ["Some α-carbalkoxyalkoxysilanes," J. Org. Chem., 1958, 23 (10), pp. 1530-1534]에 기재되어 있다.
DE 32 10 337 A1에는 또한 관련 실란 화합물, 및 축합성 말단 기를 갖는 폴리디오르가노실록산에 기반한 경화성 조성물에서의 그의 용도 및 제조법이 개시되어 있다.
EP 2 030 976 A1로부터 3개의 2-히드록시프로피온산 알킬 에스테르 기, 즉, 락트산 알킬 에스테르 기를 갖는 실리콘 고무 재료용 경화제가 공지되어 있다. 이 경우에 비닐 트리스(에틸 락테이토)실란이 특히 바람직하다.
EP 2 774 672 A1에는, 락테이트 기를 갖는 실란 화합물에 기반한 가교제와 함께 실리콘 고무 재료의 가교를 위한 특별한 촉매가 기재되어 있다. 또 한편으로는, 가교제는 EP 2 030 976 A1로부터 공지된 화합물일 수 있다. 그러나, 단지 1개, 2개 또는 또한 4개의 2-히드록시프로피온산 알킬 에스테르 기를 갖는 가교제도 개시되어 있다.
비록 락테이트 기 또는 유사한 α-카르브알콕시알콕시 기를 갖는 실란 화합물에 기반한 가교제를 사용하는 것이 많은 이점과 관련이 있지만, 실제로 이들 가교제는 여전히 용인될 수 없었다. 이는 특히, 충분한 저장 안정성이 달성되도록, 이들 가교제를 함유하는 경화성 실리콘-기반 조성물을 배합하기가 어렵기 때문이다. 저장 안정성은 구체적으로 상기와 같은 조성물의 다른 통상의 및 빈번히 필수적인 구성요소, 특히 경화 촉매 및 접착 접착제의 존재 하에 크게 저하된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 가교 동안 α-히드록시카르복실산 에스테르 또는 α-히드록시카르복실산 아미드를 방출하는, 가교제의 사용을 가능케 하면서도 여전히 탁월한 저장 안정성을 갖는, 폴리오르가노실록산에 기반한 경화성 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은, 상기 가교제에 추가로, 적어도 하나의 아미노실란 및 적어도 하나의 주석 화합물을 함유하며, 여기에서 아미노실란 및 주석 화합물의 몰비는 좁게 정의된 범위 내에 있는 것인 폴리오르가노실록산에 기반한 경화성 조성물을 제공함으로써 상기 목적을 달성한다.
본 발명의 대상은 따라서,
(A) 규소 원자에 결합된 적어도 1개의 히드록시 기를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산,
(B) 화학식 (1)의 적어도 하나의 실란,
(C) 적어도 하나의 아미노실란, 및
(D) 적어도 하나의 주석 화합물
을 함유하며, 여기서 아미노실란 대 주석 화합물의 몰비는 1:1 내지 50:1인 경화성 조성물을 구성한다:
<화학식 (1)>
Si(R1)m(R2)n(R3)4-(m+n)
여기서
각각의 R1은 독립적으로
치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기;
치환된 또는 비치환된 지환족 기 또는 아릴 기; 또는
치환된 또는 비치환된 헤테로지환족 기 또는 헤테로아릴 기
를 나타내고;
각각의 R2는 독립적으로 화학식 (2)의 기를 나타내고;
<화학식 (2)>
-OCR4 2COOR5
여기서
각각의 R4는 독립적으로
수소; 또는
치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기
를 나타내고;
R5는 치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기를 나타내고;
각각의 R3은 독립적으로 화학식 (3)의 기를 나타내고;
<화학식 (3)>
-OCR6 2CONR7R8
여기서
각각의 R6은 독립적으로
수소; 또는
치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기
를 나타내고;
R7은
수소;
치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기;
치환된 또는 비치환된 지환족 기 또는 아릴 기;
R8; 또는
기 -(CH2)q-COOR9 (여기서 p는 2 내지 10의 정수, 특히 2이고, R9는 치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기, 또는 치환된 또는 비치환된 지환족 기 또는 아릴 기를 나타냄)
를 나타내고;
R8은 화학식 (4)의 기를 나타내고;
<화학식 (4)>
-R10-SiR11 o(OR12)3-o
여기서
R10은 임의로 헤테로원자가 개재된 알킬렌 기를 나타내고;
각각의 R11은 독립적으로 치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기를 나타내고;
각각의 R12는 독립적으로
치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기;
아실 기; 또는
화학식 (5)의 기
를 나타내고;
<화학식 (5)>
-CR13 2COOR14
여기서
각각의 R13은 독립적으로
수소; 또는
치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기
를 나타내고;
R14는 치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기를 나타내고;
o는 독립적으로 0, 1 또는 2를 나타내고;
m은 독립적으로 0 또는 1을 나타내고, n은 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내며, 여기에서 합 n + m은 최대 4이다.
아미노실란 및 주석 화합물의 정량적 비를 본 발명의 범위로 조절하면, 경화성 조성물이 한편으로는 매우 높은 저장 안정성을 갖고, 다른 한편으로는 실온 (23℃)에서도 대기 수분의 존재 하에 적용 후 충분한 속도로 신뢰성 있게 경화되는 것이 보장된다.
본 발명의 추가의 대상은, 규소 원자에 결합된 적어도 1개의 히드록시 기를 갖는 폴리오르가노실록산, 화학식 (1)의 실란, 아미노실란, 주석 화합물, 및 임의로 적어도 하나의 추가의 성분을 함께 혼합하는, 본 발명의 경화성 조성물을 제조하는 방법이다.
본 발명은 추가로, 접착제, 실링 또는 코팅 재료로서의 본 발명의 경화성 조성물 또는 본 발명의 방법에 따라 제조된 경화성 조성물의 용도에 관한 것이다.
"경화성 조성물"은 물리적 또는 화학적 수단에 의해 경화가능한 물질 또는 여러 물질의 혼합물인 것으로 이해된다. 이와 관련하여, 이들 화학적 또는 물리적 수단은, 예를 들어, 에너지를 열, 빛, 또는 다른 전자기 방사선의 형태로 공급하는 것 뿐만 아니라 대기 수분, 물, 또는 반응성 구성요소와 단순 접촉시키는 것일 수 있다. 조성물은 그로 인해 원래 상태에서부터, 보다 높은 경도를 갖는 상태로 변한다.
본 출원에서 올리고머 또는 중합체의 분자량에 대해 언급되어 있는 경우에, 양은, 달리 언급되지 않는 한, 중량 평균, 즉 Mw 값을 지칭하며, 산술 평균을 지칭하지 않는다. 분자량은 바람직하게는 35℃에서 DIN 55672-1:2007-08에 따라 용리액으로서 테트라히드로푸란 (THF)을 사용한 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)에 의해 결정된다. 단량체 화합물의 분자량은 개별 원자의 공지된 분자량 및 각 분자식에 기반하여 계산된다.
본원에 사용되는 바와 같이 "적어도 하나"란 1 이상, 즉, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 그 초과를 지칭한다. 성분과 관련하여, 상기 용어는 성분의 종류에 관한 것이며, 분자의 절대 수에 관한 것이 아니다. 따라서 예를 들어, "적어도 하나의 중합체"는 적어도 1종의 중합체를 의미하며, 즉 소정 종류의 중합체 또는 여러 상이한 중합체의 혼합물이 사용될 수 있다. 중량 데이터와 함께, 상기 용어는 조성물/혼합물 중에 함유된 소정 종류의 모든 화합물을 지칭하며, 즉 조성물은 소정량의 관련 화합물 이외에 상기와 같은 종류의 다른 화합물은 함유하지 않는다.
본원에 기재된 조성물과 관련된 경우에 모든 백분율 데이터는, 달리 명시되지 않는 한, 각 경우에 관련 혼합물을 기준으로 하는 중량%를 지칭한다.
본원에 사용되는 바와 같이 "알킬"은 직쇄 및 분지쇄 기를 포함한 포화 지방족 탄화수소를 지칭한다. 알킬 기는 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는다 (본원에서 수치 범위, 예를 들어 "1-10"이 주어지는 경우에, 이는 상기 기 (이 경우에 알킬 기)가 1개의 탄소 원자, 2개의 탄소 원자, 3개의 탄소 원자 등, 10개의 탄소 원자까지 및 그를 포함하여 가질 수 있음을 의미함). 특히, 알킬은 5 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 중간체 알킬, 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 저급 알킬, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, tert-부틸 등일 수 있다. 알킬 기는 치환 또는 비치환될 수 있다. 이와 관련해서 사용되는 "치환된"이란 알킬 기의 1개 이상의 탄소 원자 및/또는 수소 원자(들)이 헤테로원자 또는 관능기로 대체됨을 의미한다. 1개 이상의 탄소 원자가 헤테로원자, 특히 O, S, N 및 Si로부터 선택된 것으로 대체된 헤테로알킬 기는 1개 이상의 탄소 원자를 헤테로원자로 대체함으로써 수득된다. 이러한 헤테로알킬 기의 예는, 제한 없이, 메톡시메틸, 에톡시에틸, 프로폭시프로필, 메톡시에틸, 이소펜톡시프로필, 에틸아미노에틸, 트리메톡시프로필실릴 등이다. 수소 원자를 대체할 수 있는 관능기는 특히 =O, =S, -OH, -SH, -NH2, -NO2, -CN, -F, -Cl, -Br, -I, -OCN, -NCO, C3-8 시클로알킬, C6-14 아릴, 1 내지 4개의 고리 원자가 독립적으로 질소, 산소 또는 황인 5-10-원 헤테로아릴 고리, 및 1 내지 3개의 고리 원자가 독립적으로 질소, 산소 또는 황인 5-10-원 헤테로지환족 고리로부터 선택된다.
본원에 사용되는 바와 같이 "알케닐"은, 적어도 2개의 탄소 원자 및 적어도 1개의 탄소-탄소 이중 결합으로 이루어진 본원에 정의된 바와 같은 알킬 기, 예를 들어 에테닐, 프로페닐, 부테닐 또는 펜테닐 및 그의 구조 이성질체, 예컨대 1- 또는 2-프로페닐, 1-, 2- 또는 3-부테닐 등을 지칭한다. 알케닐 기는 치환 또는 비치환될 수 있다. 이들이 치환된 경우에, 치환기는 알킬에 대해 상기 정의된 바와 같다.
본원에 사용되는 바와 같이 "알키닐"은, 적어도 2개의 탄소 원자 및 적어도 1개의 탄소-탄소 삼중 결합으로 이루어진 본원에 정의된 바와 같은 알킬 기, 예를 들어 에티닐 (아세틸렌), 프로피닐, 부티닐 또는 펜티닐 및 상기 기재된 바와 같은 그의 구조 이성질체를 지칭한다. 알키닐 기는 치환 또는 비치환될 수 있다. 이들이 치환된 경우에, 치환기는 알킬에 대해 상기 정의된 바와 같다.
본원에 사용되는 바와 같이 "지환족 기" 또는 "시클로알킬 기"는, 고리가 완전 공액화된 파이-전자 시스템을 갖지 않는 특히 3-8개의 탄소 원자의 모노시클릭 또는 폴리시클릭 기 (공통의 탄소 원자를 갖는 다수의 고리), 예를 들어 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로부테닐, 시클로펜테닐, 시클로헥세닐 등을 지칭한다. 시클로알킬 기는 치환 또는 비치환될 수 있다. 이와 관련하여 사용되는 "치환된"이란 시클로알킬 기의 1개 이상의 수소 원자가 관능기로 대체됨을 의미한다. 수소 원자를 대체할 수 있는 관능기는 특히 =O, =S, -OH, -SH, -NH2, -NO2, -CN, -F, -Cl, -Br, -I, -OCN, -NCO, C1-10 알킬, C2-10 알케닐, C2-10 알키닐, C3-8 시클로알킬, C6-14 아릴, 1 내지 4개의 고리 원자가 독립적으로 질소, 산소 또는 황인 5-10-원 헤테로아릴 고리, 및 1 내지 3개의 고리 원자가 독립적으로 질소, 산소 또는 황인 5-10-원 헤테로지환족 고리로부터 선택된다.
본원에 사용되는 바와 같이 "아릴"은 완전 공액화된 파이-전자 시스템을 갖는 특히 6 내지 14개의 탄소 고리 원자의 모노시클릭 또는 폴리시클릭 기 (즉, 공통의 이웃한 탄소 원자를 갖는 고리)를 지칭한다. 아릴 기의 예는 페닐, 나프탈레닐 및 안트라세닐이다. 아릴 기는 치환 또는 비치환될 수 있다. 이들이 치환된 경우에, 치환기는 시클로알킬에 대해 상기 정의된 바와 같다.
본원에 사용되는 바와 같이 "헤테로아릴" 기는, 1, 2, 3 또는 4개의 고리 원자가 질소, 산소 또는 황이고 나머지가 탄소인 특히 5 내지 10개의 고리 원자를 갖는 모노시클릭 또는 폴리시클릭 (즉, 인접 고리 원자 쌍을 공유하는 고리) 방향족 고리를 지칭한다. 헤테로아릴 기의 예는 피리딜, 피롤릴, 푸릴, 티에닐, 이미다졸릴, 옥사졸릴, 이속사졸릴, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 피라졸릴, 1,2,3-트리아졸릴, 1,2,4-트리아졸릴, 1,2,3-옥사디아졸릴, 1,2,4-옥사디아졸릴, 1,2,5-옥사디아졸릴, 1,3,4-옥사디아졸릴, 1,3,4-트리아지닐, 1,2,3-트리아지닐, 벤조푸릴, 이소벤조푸릴, 벤조티에닐, 벤조트리아졸릴, 이소벤조티에닐, 인돌릴, 이소인돌릴, 3H-인돌릴, 벤즈이미다졸릴, 벤조티아졸릴, 벤즈옥사졸릴, 퀴놀리지닐, 퀴나졸리닐, 프탈라지닐, 퀴녹살리닐, 신놀리닐, 나프티리디닐, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 테트라졸릴, 5,6,7,8-테트라히드로퀴놀릴, 5,6,7,8-테트라히드로이소퀴놀릴, 푸리닐, 프테리디닐, 피리디닐, 피리미디닐, 카르바졸릴, 크산테닐 또는 벤조퀴놀릴이다. 헤테로아릴 기는 치환 또는 비치환될 수 있다. 이들이 치환된 경우에, 치환기는 시클로알킬에 대해 상기 정의된 바와 같다.
본원에 사용되는 바와 같이 "헤테로지환족 기" 또는 "헤테로시클로알킬 기"는, N, O 및 S로부터 선택된 헤테로원자를 1, 2 또는 3개 함유하며 나머지 고리 원자는 탄소인 5 내지 10개의 고리 원자를 갖는 모노시클릭 또는 융합 고리를 지칭한다. "헤테로시클로알케닐" 기는 또한 1개 이상의 이중 결합을 함유한다. 그러나, 고리는 완전 공액화된 파이-전자 시스템을 갖지 않는다. 헤테로지환족 기의 예는 피롤리디논, 피페리딘, 피페라진, 모르폴린, 이미다졸리딘, 테트라히드로피리다진, 테트라히드로푸란, 티오모르폴린, 테트라히드로피리딘 등이다. 헤테로시클로알킬 기는 치환 또는 비치환될 수 있다. 이들이 치환된 경우에, 치환기는 시클로알킬에 대해 상기 정의된 바와 같다.
본 발명의 경화성 조성물은 구성요소 (A)로서 규소 원자에 결합된 적어도 1개의 히드록시 기를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산을 함유한다. 바람직하게는, 폴리오르가노실록산은 규소 원자에 결합된 적어도 2개의 히드록시 기를 갖는다. 또한, 히드록시 기 또는 히드록시 기들은 말단 규소 원자에 결합되는 것이 바람직하다. 폴리오르가노실록산이 분지형인 경우에, 이는 바람직하게는 각 말단에 히드록시 기를 갖는다.
규소 원자에 결합된 적어도 1개의 히드록시 기를 갖는 폴리오르가노실록산은 바람직하게는 폴리디오르가노실록산, 바람직하게는 폴리디메틸실록산이다.
따라서, 바람직하게는, 규소 원자에 결합된 적어도 1개의 히드록시 기를 갖는 폴리오르가노실록산으로서 α,ω-디히드록시-종결된 폴리디오르가노실록산, 특히 α,ω-디히드록시-종결된 폴리디메틸실록산이 사용된다. 25℃에서 동력학적 점도가 5000 내지 120,000 cSt, 특히 10,000 내지 100,000 cSt, 특히 바람직하게는 50,000 내지 90,000 cSt인 α,ω-디히드록시-종결된 폴리디메틸실록산이 특히 바람직하다.
경화성 조성물은, 규소 원자에 결합된 적어도 1개의 히드록시 기를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산을 각 경우에 조성물의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 30 내지 90 중량%의 양으로, 특히 바람직하게는 40 내지 60 중량%의 양으로 함유한다. 여러 폴리오르가노실록산의 혼합물이 사용되는 경우에, 정량적 데이터는 자연적으로 조성물 중의, 규소 원자에 결합된 적어도 1개의 히드록시 기를 갖는 폴리오르가노실록산의 총량에 관한 것이다.
본 발명의 경화성 조성물은 구성요소 (B)로서 화학식 (1)의 적어도 하나의 실란을 함유한다:
<화학식 (1)>
Si(R1)m(R2)n(R3)4-(m+n)
이 경우에, 각각의 R1은 독립적으로 치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기; 치환된 또는 비치환된 지환족 기 또는 아릴 기; 또는 치환된 또는 비치환된 헤테로지환족 기 또는 헤테로아릴 기를 나타낸다.
바람직하게는, 각각의 R1은 서로 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기, 특히 메틸, 에틸, 프로필 또는 이소프로필, 또는 2 내지 10개의 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 기, 특히 비닐 또는 알릴, 또는 6 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 아릴 기, 특히 페닐을 나타낸다.
특히 바람직하게는, R1은 서로 독립적으로 메틸, 비닐 또는 페닐, 매우 특히 바람직하게는 메틸 또는 비닐을 나타낸다.
화학식 (1)에서, 각각의 R2는 서로 독립적으로 화학식 (2)의 기를 나타낸다:
<화학식 (2)>
-OCR4 2COOR5
여기서
각각의 R4는 독립적으로
수소; 또는
치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기
를 나타내고;
R5는 치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기를 나타낸다.
즉, R2는 α-히드록시카르복실산 에스테르 기이다.
바람직하게는, 각각의 R2는 서로 독립적으로 화학식 (2)의 기를 나타내며, 여기에서 R4 기 중 하나는 수소를 나타내고, 또 하나의 R4 기는 수소, 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킬 기, 특히 메틸을 나타내고, R5는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킬 기, 특히 바람직하게는 메틸 또는 에틸을 나타낸다.
바람직하게는, 각각의 R2는 서로 독립적으로 화학식 (2)의 기를 나타내며, 여기에서 R4 기 중 하나는 수소를 나타내고, 또 하나의 R4 기는 메틸을 나타내고, R5는 에틸을 나타낸다.
화학식 (1)에서, 각각의 R3은 서로 독립적으로 화학식 (3)의 기를 나타낸다:
<화학식 (3)>
-OCR6 2CONR7R8
즉, R3은 α-히드록시카르복실산 아미드 기이다.
이 경우에, 각각의 R6은 독립적으로
수소; 또는
치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기
를 나타내고;
R7은
수소;
치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기;
치환된 또는 비치환된 지환족 기 또는 아릴 기;
R8; 또는
기 -(CH2)q-COOR9 (여기서 p는 2 내지 10의 정수, 특히 2이고, R9는 치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기, 또는 치환된 또는 비치환된 지환족 기 또는 아릴 기를 나타냄)
를 나타내고;
R8은 화학식 (4)의 기를 나타내고;
<화학식 (4)>
-R10-SiR11 o(OR12)3-o
여기서
R10은
임의로 헤테로원자가 개재된 알킬렌 기를 나타내고;
각각의 R11은 독립적으로 치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기를 나타내고;
각각의 R12는 독립적으로
치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기;
아실 기; 또는
화학식 (5)의 기
를 나타내고;
<화학식 (5)>
-CR13 2COOR14
여기서
각각의 R13은 독립적으로
수소; 또는
치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기
를 나타내고;
R14는 치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기를 나타내고;
o는 독립적으로 0, 1 또는 2를 나타내고;
m은 독립적으로 0 또는 1을 나타내고, n은 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내며, 여기에서 합 n + m은 최대 4이다.
바람직하게는, R6 기 중 하나는 수소를 나타내고, 또 하나의 R6 기는 수소, 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킬 기, 특히 메틸을 나타낸다.
R7은 바람직하게는 수소, 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 특히 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킬 기, 특히 메틸을 나타낸다.
R10은 바람직하게는 화학식 -(CH2)p- (여기서 p는 1 내지 6의 정수, 특히 3임)의 알킬렌 기이다.
각각의 R11은 서로 독립적으로 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 특히 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킬 기, 특히 바람직하게는 메틸 또는 에틸을 나타낸다.
각각의 R12는 서로 독립적으로 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 특히 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킬 기, 특히 바람직하게는 메틸 또는 에틸을 나타낸다.
각각의 R13은 바람직하게는 수소, 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킬 기, 특히 메틸을 나타낸다. 특히 바람직하게는, 하나의 R13 기는 수소를 나타내고, 또 하나의 R13 기는 수소, 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킬 기, 특히 메틸을 나타낸다.
R14는 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킬 기, 특히 바람직하게는 메틸 또는 에틸을 나타낸다.
o는 0, 1 또는 2, 바람직하게는 0 또는 1, 특히 바람직하게는 0을 나타낸다.
바람직하게는 각각의 R3은 서로 독립적으로 화학식 (3)의 기를 나타내며, 여기에서 R6 기 중 하나는 수소를 나타내고, 또 하나의 R6 기는 수소, 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킬 기, 특히 메틸을 나타내고, R7은 수소, 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 특히 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킬 기, 특히 메틸이고, R8은 화학식 (4)의 기를 나타내며, 여기에서 R10은 화학식 -(CH2)p- (여기서 p는 1 내지 6의 정수, 특히 3임)의 알킬렌 기이고, 각각의 R11은 서로 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 특히 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킬 기, 특히 바람직하게는 메틸 또는 에틸을 나타내고, 각각의 R12는 서로 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 특히 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킬 기, 특히 바람직하게는 메틸 또는 에틸을 나타내고, o는 0, 1 또는 2, 바람직하게는 0 또는 1을 나타낸다.
특히 바람직하게는, 각각의 R3은 서로 독립적으로 화학식 (3)의 기를 나타내며, 여기에서 R6 기 중 하나는 수소를 나타내고, 또 하나의 R6 기는 메틸을 나타내고, R7은 수소 또는 메틸을 나타내고, R8은 화학식 (4)의 기를 나타내며, 여기서 R10은 화학식 -(CH2)p- (여기서 p는 3을 나타냄)의 알킬렌 기이고, 각각의 R11은 서로 독립적으로 메틸 또는 에틸을 나타내고, 각각의 R12는 서로 독립적으로 메틸 또는 에틸을 나타내고, o는 0, 1 또는 2, 바람직하게는 0 또는 1, 특히 바람직하게는 0을 나타낸다.
제1 실시양태에서, 화학식 (1)에서의 n 및 m은 합 n + m이 4이도록 선택된다. 이 경우에, 화학식 (1)의 실란은 R3 기, 즉, α-히드록시카르복실산 아미드 기를 함유하지 않는다. 이 경우에 바람직한 화학식 (1)의 실란은 메틸 트리스(에틸 락테이토)실란, 에틸 트리스(에틸 락테이토)실란, 페닐 트리스(에틸 락테이토)실란, 비닐 트리스(에틸 락테이토)실란, 테트라(에틸 락테이토)실란, 및 그의 혼합물로부터 선택된다.
제2 실시양태에서, 화학식 (1)에서의 n 및 m은 합 n + m이 3이도록 선택된다. 이 경우에, 화학식 (1)의 실란은 적어도 하나의 R3 기, 즉, 적어도 하나의 α-히드록시카르복실산 아미드 기를 함유한다. 이 경우에 바람직한 화학식 (1)의 실란은, 화학식 (7)의 아민에 의한 메틸 트리스(에틸 락테이토)실란, 에틸 트리스(에틸 락테이토)실란, 페닐 트리스(에틸 락테이토)실란, 비닐 트리스(에틸 락테이토)실란, 테트라(에틸 락테이토)실란 또는 그의 혼합물의 선택적 아미드화에 의해 수득되는 화합물로부터 선택된다:
<화학식 (7)>
(HR7N)-R10-SiR11 o(OR12)3-o
여기서 o, R7, R10 및 각각의 R11 및 각각의 R12는 각 경우에 서로 독립적으로 상기한 일반적인, 바람직한, 특히 바람직한 의미를 갖는다. 특히 바람직하게는, 이는 3-아미노프로필트리메톡시실란 및/또는 3-아미노프로필트리에톡시실란에 의한 메틸 트리스(에틸 락테이토)실란, 에틸 트리스(에틸 락테이토)실란, 페닐 트리스(에틸 락테이토)실란, 비닐 트리스(에틸 락테이토)실란, 테트라(에틸 락테이토)실란 또는 그의 혼합물의 아미드화 생성물에 관한 것이다.
경화성 조성물은 화학식 (1)의 실란을 각 경우에 조성물의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 2 내지 7 중량%의 양으로, 특히 바람직하게는 4 내지 6 중량%의 양으로 함유한다. 여러 화학식 (1)의 실란의 혼합물이 사용되는 경우에, 정량적 데이터는 자연적으로 조성물 중의 화학식 (1)의 실란의 총량을 지칭한다.
경화성 조성물은 규소 원자에 결합된 적어도 1개의 히드록시 기를 갖는 폴리오르가노실록산, 및 별도의 구성요소로서의 화학식 (1)의 실란을 함유할 수 있다. 그러나, 이들 구성요소가 예비중합체의 형태로 존재하는 것이 마찬가지로 가능하다. 예비중합체는 두 구성요소의 반응 생성물이다. 적합한 반응은 공지되어 있고, 말단캡핑이라고도 불리운다. 이는 임의로 촉매의 존재 하에 수행될 수 있으며, 여기에서 촉매는 폴리오르가노실록산의 동시적 경화 없이 선택적으로 말단캡핑을 매개하는 것이다. 적합한 촉매는 예를 들어 산, 유기 리튬 화합물, 예를 들어 EP 0 564 253 A1에 기재된 바와 같은 것들, 아민, 무기 산화물, 칼륨 아세테이트, 유기티타늄 유도체, 티타늄/아민 조합물, 및 카르복실산/아민 조합물이다.
따라서, 규소 원자에 결합된 적어도 1개의 히드록시 기를 갖는 폴리오르가노실록산, 및 화학식 (1)의 실란이 예비중합체로서 존재하는 경우에, 예비중합체에 있어서, 한편으로는 폴리오르가노실록산 및 다른 한편으로는 실란에 대한 상기한 정량적 데이터는 부가적으로 적용되어야 한다. 따라서, 경화성 조성물은 예비중합체를 각 경우에 조성물의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 32 내지 97 중량%의 양으로, 특히 바람직하게는 44 내지 66 중량%의 양으로 함유한다. 여러 예비중합체의 혼합물이 사용되는 경우에, 정량적 데이터는 자연적으로 조성물 중의 예비중합체의 총량을 지칭한다.
경화성 조성물은 구성요소 (C)로서 적어도 하나의 아미노실란을 함유한다.
바람직하게는, 아미노실란은 화학식 (6)의 아미노실란이다:
<화학식 (6)>
(R15R7N)-R10-SiR11 o(OR12)3-o
여기서
o, R7, R10 및 각각의 R11 및 각각의 R12는 각 경우에 서로 독립적으로 상기한 일반적인, 바람직한, 특히 바람직한 의미를 갖고,
R15는
수소; 또는
치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기
를 나타낸다.
R15는 바람직하게는 수소, 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 특히 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킬 기, 특히 메틸을 나타낸다. 특히 바람직하게는, R15는 수소 또는 메틸을 나타낸다.
아미노실란은 바람직하게는 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 아미노메틸트리메톡시실란, 아미노메틸트리에톡시실란, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, (N-2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, (N-2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 디에틸렌트리아미노프로필트리메톡시실란, 페닐아미노메틸트리메톡시실란, (N-2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란, 3-피페라지닐프로필메틸디메톡시실란, 3-(N,N-디메틸아미노프로필)아미노프로필메틸디메톡시실란, 트리[(3-트리에톡시실릴)프로필]아민, 트리[(3-트리메톡시실릴)프로필]아민, 및 그의 올리고머, 3-(N,N-디메틸아미노)프로필트리메톡시실란, 3-(N,N-디메틸아미노)프로필트리에톡시실란, (N,N-디메틸아미노)메틸트리메톡시실란, (N,N-디메틸아미노)메틸트리에톡시실란, 비스(3-트리메톡시실릴)프로필아민, 비스(3-트리에톡시실릴)프로필아민, 및 그의 혼합물, 특히 바람직하게는 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 아미노메틸트리메톡시실란, 아미노메틸트리에톡시실란, 3-(N,N-디메틸아미노)프로필트리메톡시실란, 3-(N,N-디메틸아미노)프로필트리에톡시실란, (N,N-디메틸아미노)메틸트리메톡시실란, (N,N-디메틸아미노)메틸트리에톡시실란, 비스(3-트리메톡시실릴)프로필아민, 비스(3-트리에톡시실릴)프로필아민, 및 그의 혼합물로부터 선택된다.
경화성 조성물은 아미노실란을 각 경우에 조성물의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 0.05 내지 4 중량%의 양으로, 바람직하게는 0.1 내지 2 중량%의 양으로, 특히 바람직하게는 0.2 내지 2 중량%의 양으로 함유한다. 여러 아미노실란의 혼합물이 사용되는 경우에, 정량적 데이터는 자연적으로 조성물 중의 아미노실란의 총량을 지칭한다.
경화성 조성물은 마지막으로 구성요소 (D)로서 적어도 하나의 주석 화합물을 함유한다.
바람직하게는, 이는 유기주석 화합물 또는 무기 주석 염이다. 이들 주석 화합물 중의 주석은 바람직하게는 2가 또는 4가이다. 구성요소 (D)는 특히 가교 촉매로서 조성물에 첨가된다. 적합한 무기 주석 염은 예를 들어 주석(II) 클로라이드 및 주석(IV) 클로라이드이다. 그러나, 주석 화합물로서 바람직하게는 유기주석 화합물 (주석 오르가닐)이 사용된다. 적합한 유기주석 화합물은, 예를 들어, 2가 또는 4가 주석의 1,3-디카르보닐 화합물, 예를 들어 아세틸아세토네이트, 예컨대 디(n-부틸)주석(IV) 디(아세틸아세토네이트), 디(n-옥틸)주석(IV) 디(아세틸아세토네이트), (n-옥틸)(n-부틸)주석(IV) 디(아세틸아세토네이트); 디알킬 주석(IV) 디카르복실레이트, 예를 들어 디-n-부틸주석 디라우레이트, 디-n-부틸주석 말레에이트, 디-n-부틸주석 디아세테이트, 디-n-옥틸주석 디라우레이트, 디-n-옥틸주석 디아세테이트, 또는 상응하는 디알콕실레이트, 예를 들어 디-n-부틸주석 디메톡시드; 4가 주석의 산화물, 예를 들어 디알킬주석 산화물, 예컨대 디-n-부틸주석 산화물 및 디-n-옥틸주석 산화물; 및 주석(II) 카르복실레이트, 예컨대 주석(II) 옥토에이트 또는 주석(II) 페놀레이트이다.
추가로, 에틸 실리케이트, 디메틸 말레에이트, 디에틸 말레에이트, 디옥틸 말레에이트, 디메틸 프탈레이트, 디에틸 프탈레이트, 디옥틸 프탈레이트의 주석 화합물, 예컨대 디(n-부틸)주석(IV) 디(메틸 말레에이트), 디(n-부틸)주석(IV) 디(부틸 말레에이트), 디(n-옥틸)주석(IV) 디(메틸 말레에이트), 디(n-옥틸)주석(IV) 디(부틸 말레에이트), 디(n-옥틸)주석(IV) 디(이소옥틸 말레에이트); 및 디(n-부틸)주석(IV) 술피드, (n-부틸)2Sn(SCH2COO), (n-옥틸)2Sn(SCH2COO), (n-옥틸)2Sn(SCH2CH2COO), (n-옥틸)2Sn(SCH2CH2COOCH2CH2OCOCH2S), (n-부틸)2Sn(SCH2COO-i-C8H17)2, (n-옥틸)2Sn(SCH2COO-i-C8H17)2 및 (n-옥틸)2Sn(SCH2COO-n-C8H17)2가 적합하다.
바람직하게는, 주석 화합물은 2가 또는 4가 주석의 1,3-디카르보닐 화합물, 디알킬주석(IV) 디카르복실레이트, 디알킬주석(IV) 디알콕실레이트, 디알킬주석(IV) 산화물, 주석(II) 카르복실레이트, 및 그의 혼합물로부터 선택된다.
특히 바람직하게는, 주석 화합물은 디알킬주석(IV) 디카르복실레이트, 특히 디-n-부틸주석 디라우레이트 또는 디-n-옥틸주석 디라우레이트이다.
경화성 조성물은 주석 화합물을 각 경우에 조성물의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 0.01 내지 2 중량%의 양으로, 바람직하게는 0.05 내지 2 중량%의 양으로, 특히 바람직하게는 0.1 내지 0.5 중량%의 양으로 함유한다. 여러 주석 화합물의 혼합물이 사용되는 경우에, 정량적 데이터는 자연적으로 조성물 중의 주석 화합물의 총량을 지칭한다.
본 발명의 조성물은 수분의 존재 하에 가교되고, 그렇게 해서 Si-O-Si 결합의 형성과 함께 경화된다.
아미노실란 및 주석 화합물의 몰비를 1:1 내지 50:1의 범위로 조절하면, 경화성 조성물이 한편으로는 매우 높은 저장 안정성을 갖고, 다른 한편으로는 실온 (23℃)에서도 대기 수분의 존재 하에 적용 후 충분한 속도로 신뢰성 있게 경화되는 것이 보장된다.
아미노실란 대 주석 화합물의 몰비는 바람직하게는 10:1 내지 40:1, 특히 바람직하게는 20:1 내지 35:1이다.
경화성 조성물은 필수 구성요소 이외에도, 경화성 조성물 및/또는 경화된 생성물의 특정 특성에 선택적으로 영향을 미치기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 구성요소를 함유할 수 있다.
이들 다른 구성요소는 예를 들어 가소제, 안정화제, 항산화제, 충전제, 반응성 희석제, 건조제, 접착 접착제, UV 안정화제, 유변학적 조제, 및/또는 용매를 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다. 이 경우에, 항산화제 및 UV 안정화제를 포함하여 가소제, 충전제 및 안정화제가 특히 중요하다.
따라서 바람직하게는, 경화성 조성물은 적어도 하나의 추가의 구성요소를 함유한다.
경화성 조성물의 점도가 특정 적용에 있어서 지나치게 높다고 생각할 수 있다. 이어서, 이는 경화된 물질 중에서 발생하는 어떠한 해혼합 (예를 들어, 가소제 이동)의 징후도 없이, 통상 반응성 희석제를 사용함으로써 간단하고 편리한 방식으로 감소될 수 있다.
바람직하게는, 반응성 희석제는, 적용 후 예를 들어 수분 또는 대기 산소와 반응하는 적어도 하나의 관능기를 갖는다. 이러한 종류의 기의 예는 실릴 기, 이소시아네이트 기, 비닐계 불포화 기, 및 다중불포화 시스템이다.
중합체와 반응하는 적어도 하나의 기를 갖고, 점도의 감소와 함께 다른 구성요소와 혼합될 수 있는 모든 화합물이 반응성 희석제로서 사용될 수 있다.
반응성 희석제의 점도는 바람직하게는 20,000 mPas 미만, 특히 바람직하게는 약 0.1 내지 6000 mPas, 매우 특히 바람직하게는 1 내지 1000 mPas (브룩필드 RVT, 23℃, 스핀들 7, 10 rpm)이다.
반응성 희석제로서 예를 들어 다음 물질이 사용될 수 있다: 이소시아네이토실란과 반응된 폴리알킬렌 글리콜 (예를 들어, 시날록스(Synalox) 100-50B, 다우(DOW)), 카르바메이토프로필트리메톡시실란, 알킬트리메톡시실란, 알킬트리에톡시실란, 예컨대 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 및 비닐트리메톡시실란 (XL 10, 바커(Wacker)), 비닐트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 옥틸트리메톡시실란, 테트라에톡시실란, 비닐디메톡시메틸실란 (XL12, 바커), 비닐트리에톡시실란 (GF56, 바커), 비닐트리아세톡시실란 (GF62, 바커), 이소옥틸트리메톡시실란 (IO 트리메톡시(Trimethoxy)), 이소옥틸트리에톡시실란 (IO 트리에톡시(Triethoxy), 바커), N-트리메톡시실릴메틸-O-메틸 카르바메이트 (XL63, 바커), N-디메톡시(메틸)실릴메틸-O-메틸 카르바메이트 (XL65, 바커), 헥사데실트리메톡시실란, 3-옥타노일티오-1-프로필트리에톡시실란, 및 상기 화합물의 부분 가수분해물.
추가로, 카네카 코포레이션(Kaneka Corp.)으로부터의 다음의 중합체가 반응성 희석제로서 또한 사용될 수 있다: MS S203H, MS S303H, MS SAT 010, 및 MS SAX 350.
예를 들어 이소시아네이토실란과 시날록스 종류의 반응으로부터 유래된 실란-개질된 폴리에테르가 마찬가지로 사용될 수 있다.
반응성 희석제로서 추가로, 폴리올, 폴리이소시아네이트 및 알콕시실란을 반응시킴으로써 또는 비닐실란으로 그라프팅함으로써 유기 프레임워크로부터 제조될 수 있는 중합체가 사용될 수 있다.
폴리올은 분자 내 하나 이상의 OH 기를 함유할 수 있는 화합물인 것으로 이해된다. OH 기는 1차 및 2차 둘 다일 수 있다.
적합한 지방족 알콜은 예를 들어 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 및 고급 글리콜 뿐만 아니라 다른 다관능성 알콜을 포함한다. 폴리올은 다른 관능기, 예컨대 에스테르, 카르보네이트 또는 아미드를 또한 함유할 수 있다.
바람직한 반응성 희석제를 제조하기 위해, 상응하는 폴리올 구성요소를 각 경우에 적어도 이관능성의 이소시아네이트와 반응시킨다. 적어도 이관능성의 이소시아네이트로서 적어도 2개의 이소시아네이트 기를 갖는 임의의 이소시아네이트가 기본적으로 사용될 수 있으나, 본 발명의 범주 내에서, 2 내지 4개의 이소시아네이트 기를 갖는, 특히 2개의 이소시아네이트 기를 갖는 화합물이 일반적으로 바람직하다.
바람직하게는, 반응성 희석제로서 존재하는 화합물은 적어도 하나의 알콕시실릴 기를 가지며, 여기에서 알콕시실릴 기 중 디- 및 트리알콕시실릴 기가 바람직하다.
반응성 희석제의 제조를 위한 폴리이소시아네이트로서, 예를 들어, 에틸렌 디이소시아네이트, 1,4-테트라메틸렌 디이소시아네이트, 1,4-테트라메톡시부탄 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI), 시클로부탄-1,3-디이소시아네이트, 시클로헥산-1,3 및 -1,4 디이소시아네이트, 비스(2-이소시아네이토에틸) 푸마레이트 뿐만 아니라 그의 둘 이상의 혼합물, 1-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이토메틸 시클로헥산 (이소포론 디이소시아네이트, IPDI), 2,4- 및 2,6-헥사히드로톨루일렌 디이소시아네이트, 헥사히드로-1,3- 또는 -1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 벤지딘 디이소시아네이트, 나프탈렌-1,5-디이소시아네이트, 1,6-디이소시아네이토-2,2,4-트리메틸헥산, 1,6-디이소시아네이토-2,4,4-트리메틸헥산, 크실릴렌 디이소시아네이트 (XDI), 테트라메틸크실릴렌 디이소시아네이트 (TMXDI), 1,3- 및 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 2,4- 또는 2,6-톨루일렌 디이소시아네이트 (TDI), 2,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,2'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 또는 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 (MDI), 또는 그의 부분 또는 완전 수소화된 시클로알킬 유도체, 예를 들어, 완전 수소화된 MDI (H12-MDI), 알킬-치환된 디페닐메탄 디이소시아네이트, 예를 들어, 모노-, 디-, 트리- 또는 테트라알킬 디페닐메탄 디이소시아네이트 및 그의 부분 또는 완전 수소화된 시클로알킬 유도체, 4,4'-디이소시아네이토페닐 퍼플루오로에탄, 프탈산 비스-이소시아네이토에틸 에스테르, 1-클로로메틸페닐-2,4- 또는 -2,6-디이소시아네이트, 1-브로모메틸페닐-2,4- 또는 -2,6-디이소시아네이트, 3,3-비스-클로로메틸 에테르-4,4'-디페닐 디이소시아네이트, 2 mol의 디이소시아네이트를 1 mol의 티오디글리콜 또는 디히드록시디헥실 술피드와 반응시킴으로써 수득될 수 있는 황-함유 디이소시아네이트, 이량체 및 삼량체 지방산의 디- 및 트리이소시아네이트, 또는 상기한 디이소시아네이트의 둘 이상의 혼합물이 적합하다.
예를 들어, 디이소시아네이트의 올리고머화, 특히 상기한 이소시아네이트의 올리고머화에 의해 수득될 수 있는 3가 또는 그 이상의 다가 이소시아네이트가 폴리이소시아네이트로서 또한 사용될 수 있다. 이러한 3가 및 그 이상의 다가 폴리이소시아네이트의 예는 HDI 또는 IPDI의 트리이소시아누레이트 또는 그의 혼합물 또는 그의 혼합 트리이소시아누레이트 뿐만 아니라, 아닐린-포름알데히드 축합 생성물의 포스겐화에 의해 수득될 수 있는 폴리페닐메틸렌 폴리이소시아네이트이다.
경화성 조성물의 점도를 감소시키기 위해 반응성 희석제에 추가로 또는 그 대신에 용매 및/또는 가소제가 사용될 수 있다.
용매로서 지방족 또는 방향족 탄화수소, 할로겐화 탄화수소, 케톤, 에테르, 에스테르, 에스테르 알콜, 케토 알콜, 케토 에테르, 케토 에스테르, 및 에테르 에스테르가 적합하다.
본원에 기재된 조성물은 추가로 친수성 가소제를 함유할 수 있다. 이들은 수분 흡수성을 개선시켜 저온에서의 반응성을 개선시키는데 사용된다. 가소제로서 예를 들어, 아비에트산 에스테르, 아디프산 에스테르, 아젤라산 에스테르, 벤조산 에스테르, 부티르산 에스테르, 아세트산 에스테르, 대략 8 내지 대략 44개의 탄소 원자를 갖는 고급 지방산의 에스테르, 에폭시화 지방산, 지방산 에스테르 및 지방, 글리콜산 에스테르, 인산 에스테르, 프탈산 에스테르, 1 내지 12개의 탄소 원자를 함유하는 선형 또는 분지형 알콜, 프로피온산 에스테르, 세바스산 에스테르, 술폰산 에스테르, 티오부티르산 에스테르, 트리멜리트산 에스테르, 시트르산 에스테르, 및 폴리비닐 아세테이트 및 니트로셀룰로스에 기반한 에스테르 뿐만 아니라 그의 둘 이상의 혼합물이 적합하다.
예를 들어, 프탈산 에스테르 중, 디옥틸 프탈레이트, 디부틸 프탈레이트, 디이소운데실 프탈레이트, 또는 부틸벤질 프탈레이트가 적합하고, 아디페이트 중, 디옥틸 아디페이트, 디이소데실 아디페이트, 디이소데실 숙시네이트, 디부틸 세바케이트, 또는 부틸 올레에이트가 적합하다.
마찬가지로 가소제로서, 일관능성 선형 또는 분지형 C4-16 알콜의 순수 또는 혼합 에테르 또는 이러한 알콜의 둘 이상의 상이한 에테르의 혼합물, 예를 들어 디옥틸 에테르 (세티올(Cetiol) OE로서 수득가능함, 코그니스 도이칠란트 게엠베하(Cognis Deutschland GmbH, 독일 뒤셀도르프))가 적합하다.
말단캡핑된 폴리에틸렌 글리콜, 예를 들어 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 글리콜 디-C1-4-알킬 에테르, 특히, 디에틸렌 글리콜 또는 디프로필렌 글리콜의 디메틸 또는 디에틸 에테르, 및 그의 둘 이상의 혼합물이 가소제로서 추가로 적합하다.
그러나, 말단캡핑된 폴리에틸렌 글리콜, 예컨대, 알킬 기가 최대 4개의 C 원자를 갖는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 글리콜 디알킬 에테르, 특히, 디에틸렌 글리콜 및 디프로필렌 글리콜의 디메틸 및 디에틸 에테르가 가소제로서 특히 바람직하다. 덜 선호되는 적용 조건 (저습도, 저온) 하에서도 특히 디메틸디에틸렌 글리콜에 의해 허용되는 경화가 달성된다. 가소제에 대한 추가 세부사항에 대해 관련 기술 화학 문헌을 참고할 수 있다.
마찬가지로, 예를 들어, 실질적으로 모든 자유 OH 기가 반응하도록 화학량비를 선택하여 OH 말단 기를 갖는 디올을 일관능성 이소시아네이트와 반응시킴으로써 제조될 수 있는 디우레탄이 본 발명의 범주 내에서 가소제로서 적합하다. 이어서 임의로, 과량의 이소시아네이트는 예를 들어 증류에 의해 반응 혼합물로부터 제거될 수 있다. 디우레탄을 제조하기 위한 추가의 방법은 일관능성 알콜을 디이소시아네이트와 반응시키는 것으로 이루어지며, 여기에서 가능한 모든 NCO 기를 반응시킨다.
바람직하게는, 경화성 조성물은 적어도 하나의 가소제, 특히 폴리디메틸실록산을 갖는다.
경화성 조성물은 가소제를 각 경우에 조성물의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 1 내지 50 중량%의 양으로, 바람직하게는 10 내지 40 중량%의 양으로, 특히 바람직하게는 20 내지 30 중량%의 양으로 함유한다. 여러 가소제의 혼합물이 사용되는 경우에, 정량적 데이터는 자연적으로 조성물 중의 가소제의 총량을 지칭한다.
본원에 기재된 조성물은 또한 최대 약 20 중량%의 통상의 접착 접착제 (점착화제)를 함유할 수 있다. 접착 접착제로서, 예를 들어, 수지, 테르펜 올리고머, 쿠마론/인덴 수지, 지방족 석유화학 수지 및 개질된 페놀 수지가 적합하다. 본 발명에서 예를 들어, 테르펜, 주로 α- 또는 β-피넨, 디펜텐 또는 리모넨의 중합에 의해 수득될 수 있는 탄화수소 수지가 적합하다. 이들 단량체는 일반적으로 프리델-크라프트 촉매를 사용한 개시에 의해 양이온 중합된다. 테르펜 수지는 또한 예를 들어, 테르펜 및 다른 단량체, 예를 들어 스티렌, α-메틸스티렌, 이소프렌 등의 공중합체를 포함한다. 상기한 수지는 예를 들어, 코팅 재료 및 접착제의 접촉을 위한 접착 접착제로서 사용된다. 마찬가지로, 로진 또는 테르펜에의 페놀의 산-촉매 부가에 의해 제조된 테르펜-페놀 수지가 적합하다. 테르펜-페놀 수지는 대부분의 유기 용매 및 오일에 가용성이고, 다른 수지, 왁스 및 생고무와 혼화성이다. 본 발명에서 상기한 면에서 첨가제로서 로진 수지 및 그의 유도체, 예를 들어 그의 에스테르가 마찬가지로 적합하다.
그러나, 특히 아미노실란의 존재로 인해, 경화성 조성물은 일반적으로 매우 많은 재료에 대해 이미 매우 우수한 접착력을 나타내기 때문에, 그 밖의 접착 접착제의 첨가는 종종 생략될 수 있다.
바람직하게는, 경화성 조성물은 항산화제, UV 안정화제 및 건조제로부터 선택된 적어도 하나의 안정화제를 함유한다.
항산화제로서 모든 통상의 항산화제가 사용될 수 있다. 이들은 바람직하게는 최대 약 7 중량%, 특히 최대 약 5 중량% 존재한다.
본원에서 조성물은 UV 안정화제를 함유할 수 있으며, 이는 바람직하게는 최대 약 2 중량%, 바람직하게는 약 1 중량% 사용된다. UV 안정화제로서 소위 입체장애 아민 광 안정화제 (HALS)가 특히 적합하다. 본 발명에서 UV 안정화제가 사용되는 것이 바람직하며, 이는 실릴 기를 보유하고, 가교 또는 경화 동안 최종 생성물 내로 혼입된다. 상기 목적을 위해서 제품 로우윌라이트(Lowilite) 75 및 로우윌라이트 77 (그레이트 레이크스(Great Lakes, 미국))이 특히 적합하다. 추가로, 벤조트리아졸, 벤조페논, 벤조에이트, 시아노아크릴레이트, 아크릴레이트, 입체 장애된 페놀, 인 및/또는 황이 또한 첨가될 수 있다.
더욱 추가로 저장성 (보존 수명)을 증가시키기 위해 건조제에 의해 침투 수분에 대해 조성물을 안정화시키는 것이 종종 유용하다.
이러한 저장성의 개선은 예를 들어 건조제를 사용함으로써 달성될 수 있다. 제제에 존재하는 반응성 기에 대해 불활성인 기의 형성과 함께 물과 반응하는 모든 화합물이 건조제로서 적합하여, 그의 분자량의 가능한 최소한의 변화만 일어난다. 추가로, 제제 내로 침투하는 수분에 대한 건조제의 반응성은 제제에 존재하는 본 발명의 실릴 기-보유 중합체의 기의 반응성보다 더 높아야 한다.
예를 들어 이소시아네이트가 건조제로서 적합하다.
그러나, 유리하게는 건조제로서 실란이 사용된다. 예를 들어, 비닐실란, 예컨대 3-비닐프로필트리에톡시실란, 옥심 실란, 예컨대 메틸-O,O',O"-부탄-2-온-트리옥시모실란 또는 O,O',O",O"'-부탄-2-온-테트라옥시모실란 (CAS 번호 022984-54-9 및 034206-40-1) 또는 벤즈아미도실란, 예컨대 비스(N-메틸벤즈아미도)메틸에톡시실란 (CAS 번호 16230-35-6) 또는 카르바메이토실란, 예컨대 카르바메이토메틸트리메톡시실란. 그러나, 메틸-, 에틸- 또는 비닐트리메톡시실란, 테트라메틸- 또는 테트라에틸에톡시실란을 사용하는 것이 또한 가능하다. 비닐트리메톡시실란 및 테트라에톡시실란이 비용 및 효율 측면에서 특히 바람직하다.
침투된 수분에 대한 반응성이 적어도 본 발명에 따라 사용되는 중합체의 반응성 기의 반응성 정도로 높고 바람직하게는 그보다 더 높은 말단 기를 가지며, 약 5000 g/mol 미만의 분자량 (Mn)을 갖는 경우에, 상기한 반응성 희석제가 건조제로서 마찬가지로 적합하다.
마지막으로, 알킬 오르토포르메이트 또는 알킬 오르토아세테이트, 예를 들어 메틸 또는 에틸 오르토포르메이트 또는 메틸 또는 에틸 오르토아세테이트가 건조제로서 또한 사용될 수 있다.
조성물은 일반적으로 약 0 내지 약 6 중량%의 건조제를 함유한다.
본원에 기재된 조성물은 또한 충전제를 함유할 수 있다. 여기서 예를 들어 백악, 석회 분말, 침강 및/또는 발열성 규산, 제올라이트, 벤토나이트, 마그네슘 카르보네이트, 키젤구어, 알루미나, 점토, 활석, 티타늄 산화물, 철 산화물, 아연 산화물, 모래, 석영, 플린트, 운모, 유리 분말, 및 그 밖의 분쇄된 광물 물질이 적합하다. 추가로, 유기 충전제, 특히 카본 블랙, 흑연, 목재 섬유, 목재 가루, 소톱밥, 셀룰로스, 면화, 펄프, 목재 칩, 세단된 짚, 및 왕겨가 또한 사용될 수 있다. 추가로, 단섬유, 예컨대 유리 섬유, 유리 필라멘트, 폴리아크릴로니트릴, 탄소 섬유, 케블라 섬유, 또는 폴리에틸렌 섬유도 또한 첨가될 수 있다. 충전제로서 알루미늄 분말이 마찬가지로 적합하다.
소성 및/또는 침강 규산은 유리하게는 10 내지 90 m2/g의 BET 표면적을 갖는다. 이들이 사용되는 경우에, 이들은 본 발명의 조성물의 점도의 추가 증가는 전혀 야기하지 않으나, 경화된 조성물의 강화에는 기여한다.
마찬가지로, 보다 높은 BET 표면적, 유리하게는 100 내지 250 m2/g, 특히 110 내지 170 m2/g을 갖는 소성 및/또는 침강 규산을 충전제로서 사용하는 것을 생각할 수 있다. 보다 높은 BET 표면적으로 인해, 보다 적은 중량비의 규산으로 동일한 효과, 예를 들어, 경화된 제제의 강화를 달성할 수 있다. 따라서, 다른 요건의 측면에서 본원에 기재된 조성물을 개선시키기 위해 추가의 물질이 사용될 수 있다.
광물 쉘 또는 플라스틱 쉘을 갖는 중공 구체가 충전제로서 추가로 적합하다. 이들은, 예를 들어, 상표명 글래스 버블스(Glass Bubbles)®로 상업적으로 수득가능한 중공 유리 구체일 수 있다. 예를 들어 EP 0 520 426 B1에는 플라스틱-기반 중공 구체, 예를 들어 엑스판셀(Expancel)® 또는 듀얼라이트(Dualite)®가 기재되어 있다. 이들은 무기 또는 유기 물질로 구성되어 있고, 각각은 1 mm 이하, 바람직하게는 500 ㎛ 이하의 직경을 갖는다.
많은 적용에 있어서, 제제에 요변성을 부여하는 충전제가 바람직하다. 이러한 충전제, 예를 들어 수소화된 피마자 오일, 지방산 아미드, 또는 팽윤성 플라스틱, 예컨대 PVC가 유변학적 아주반트로서 또한 기재되어 있다. 적합한 분배 장치 (예를 들어, 튜브)로 용이하게 압착가능하도록, 상기와 같은 제제는 3000 내지 15,000, 바람직하게는 40,000 내지 80,000 mPas, 또는 심지어 50,000 내지 60,000 mPas의 점도를 갖는다.
충전제는 각 경우에 조성물의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 1 내지 80 중량%, 특히 바람직하게는 2 내지 20 중량%, 매우 특히 바람직하게는 5 내지 10 중량%의 양으로 사용된다. 물론, 여러 충전제의 혼합물이 또한 사용될 수 있다. 이 경우에, 정량적 데이터는 자연적으로 조성물 중의 충전제의 총량을 지칭한다.
본 발명의 대상은 추가로 본 발명의 조성물을 제조하는 방법이다.
경화성 조성물의 제조는, 규소 원자에 결합된 적어도 1개의 히드록시 기를 갖는 폴리오르가노실록산, 화학식 (1)의 실란, 아미노실란, 주석 화합물 및 임의로 다른 성분을 단순 혼합하여 실시될 수 있다. 이는 적합한 분산 유닛, 예를 들어 고속 혼합기에서 실시될 수 있다. 이 경우에, 바람직하게는, 혼합물이 바람직하지 못한 조기 경화를 유발할 수 있는 수분과 가능한 한 접촉하지 않도록 주의를 기울인다. 적합한 수단은 충분히 공지되어 있고, 예를 들어, 불활성 분위기에서 가능하다면 보호 가스 하에 작업하고, 개별 구성요소를 첨가하기 전 이들을 건조/가열하는 것을 포함한다.
바람직한 제조 방법은, 제1 단계에서, 규소 원자에 결합된 적어도 1개의 히드록시 기를 갖는 폴리오르가노실록산, 및 화학식 (1)의 실란을 혼합하고, 여기에서 이는 아미노실란의 전량 또는 그의 일부 및 임의로 적어도 하나의 가소제의 존재 하에 실시하고, 제2 단계에서, 아미노실란의 나머지 부분 및 임의로 다른 성분을 첨가하고 모든 성분을 혼합하며, 제3 단계에서, 주석 화합물을 첨가하고 이를 다른 구성요소와 혼합하는 것을 포함한다.
본 발명의 대상은 또한 접착제 또는 실링 또는 코팅 재료로서의 본 발명의 조성물의 용도이다.
조성물은 예를 들어, 접착제, 실란트, 서페이서로서, 및 성형된 부품의 제조를 위해 사용될 수 있다. 조성물에 대한 추가의 적용 분야는 폐색 화합물, 홀(hole) 충전제, 또는 균열 충전제로서의 용도이다. 실란트로서의 용도가 바람직하다.
조성물은 특히, 일반적으로 플라스틱, 금속, 유리, 세라믹, 목재, 목재-기반 재료, 종이, 종이-기반 재료, 고무 및 텍스타일의 접합, 바닥재의 접착, 및 빌딩 요소, 창, 벽 및 바닥 피복물, 및 접합부의 실링에 적합하다. 이 경우에, 재료는 스스로 접합될 수 있거나 또는 서로 목적하는 대로 접합될 수 있다.
하기 실시예는 본 발명을 설명하는 기능을 하지만, 본 발명은 그로 제한되지 않는다.
실시예
실시예 1:
표 1에 열거된 원료를 혼합하여 비교 조성물 VB1 및 VB3, 및 본 발명의 조성물 B2를 제조하였다. 모든 세 배합물은 동일한 원료에 기반하지만, 아미노실란 대 주석 화합물의 정량적 비가 상이하다. 조성물 B2만이 이들 구성요소를 본 발명에 따라 요구되는 비로 함유한다.
표 1
Figure pct00001
제조된 배합물을 스킨-오버 시간, 경도, 신장성 및 신장률에 대해 시험하였다. 모든 시험은 신선하게 배합된 조성물을 사용하여 40℃/80% 상대 습도에서 4주 및 12주의 노화 후 수행하였다. 비교 배합물 VB1에 대한 결과는 표 2에, 본 발명의 배합물 B2에 대한 결과는 표 3에 제시되어 있다. 비교 배합물 VB3은 원료들이 혼합될 때 이미 가교되어, 기계적 특성을 결정할 수 없었다.
비교 배합물 VB1 및 본 발명의 배합물 B2에 대한 결과의 비교로부터, 저장 후 비교 배합물에 있어서 작업가능한 경화 거동을 달성할 수 없고, 경화된 생성물의 기계적 특성이 불충분함을 알 수 있다. 배합물은 주어진 조건 하에서 12주의 노화 후에도 더 이상 전혀 경화될 수 없었다. 따라서, 배합물은 적절한 저장 안정성을 갖지 못한다.
표 2: 비교 배합물 VB1의 특성
Figure pct00002
표 3: 본 발명의 배합물 B2의 특성
Figure pct00003
스킨-오버 시간의 측정:
스킨-오버 시간은 표준 기후 조건 (23 +/- 2℃, 상대 습도 50 +/- 5%) 하에 결정한다. 실란트의 온도는 23 +/- 2℃이어야 하고; 실란트는 사전에 실험실에서 적어도 24시간 동안 저장되어야 한다. 실란트를 종이 시트에 적용하고, 퍼티 나이프 (두께 약 2 mm, 폭 약 7 cm)를 사용하여 스킨으로 인출한다. 스톱워치를 즉시 시작한다. 표면을 손가락 끝으로 가볍게 터치하고, 손가락을 다시 떼며; 표면은 상당히 가압되어 자국이 스킨-오버 시간에 도달할 때까지 표면 상에 남아있는다. 스킨-오버 시간은 실란트가 더 이상 손가락 끝에 부착되지 않을 때 도달된다. 스킨-오버 시간은 분 단위로 주어진다.
쇼어 A 경도의 측정:
절차는 ISO 868을 따른다.
경화 깊이의 측정:
10 mm (+/- 1 mm)의 높이 및 20 mm (+/- 2 mm)의 폭을 갖는 실란트 스트랜드를 적절한 스패튤라를 사용하여 플라스틱 카드에 적용한다. 표준 기후 조건 (23 +/- 2℃, 상대 습도 50 +/- 5%) 하에 24시간 동안 저장 후, 스트랜드에서 단편을 잘라 내고, 버니어 캘리퍼를 사용하여 경화된 층의 두께를 측정한다. 경화 깊이는 [mm/24 h] 단위로 주어진다.
기계적 특성의 측정 (인장 시험):
파단력, 파단 신장률, 및 인장 응력 값 (E 모듈러스)을 인장 시험을 사용하여 DIN 53504에 따라 결정한다.
규준으로부터의 편차: 다음 치수를 갖는 덤벨 시편을 시험 단편으로서 사용한다: 두께: 2 +/- 0.2 mm; 게이지 폭: 10 +/- 0.5 mm; 게이지 길이: 약 45 mm; 총 길이: 9 cm. 시험은 표준 기후 조건 (23 +/- 2℃, 50 +/- 5% 상대 습도) 하에 수행한다. 시험은 7일의 경화 후 실시한다.
절차: 2 mm-두께의 필름을 재료에서 인출한다. 필름을 표준 기후 조건 하에 7일 동안 저장한 다음, 덤벨을 펀칭한다. 각 시험에 있어서 3개의 덤벨을 만든다. 시험은 표준 기후 조건 하에 수행되어야 한다. 시편은 측정 전 적어도 20분 동안 시험 온도로 순응 (즉, 저장)되어야 한다. 측정 전, 시험 시편의 두께를 실온에서 버니어 캘리퍼를 사용하여 적어도 3곳에서 측정하여야 한다 (즉, 덤벨의 경우에, 초기 게이지 길이 내의 바람직하게는 말단 및 중간을 측정하여야 함). 탄성 재료의 경우에, 또한 횡방향 게이지를 측정하는 것이 바람직하다. 측정 프로그램에 평균 값을 입력하여야 한다. 시험 시편은, 좁은 부분이 고정되지 않으면서, 최대한 큰 표면의 그립이 잡히고 인장 시험 기계의 기계적 축과 종축이 일치하도록, 인장 시험 기계에서 고정되어야 한다. 50 mm/min의 시험 속도에서, 덤벨은 < 0.1 MPa의 예비하중으로 인장된다. 이어서, 50 mm/min의 시험 속도에서 힘-신장률 곡선을 기록한다.
평가: 다음 값들을 측정으로부터 수득하여야 한다: 파단력 [N/mm2], 파단 신장률 [%], 및 100% 신장률에서의 E 모듈러스 [N/mm2].

Claims (15)

  1. (A) 규소 원자에 결합된 적어도 1개의 히드록시 기를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산,
    (B) 화학식 (1)의 적어도 하나의 실란,
    (C) 적어도 하나의 아미노실란, 및
    (D) 적어도 하나의 주석 화합물
    을 함유하며, 아미노실란 대 주석 화합물의 몰비는 1:1 내지 50:1인 것을 특징으로 하는 경화성 조성물.
    <화학식 (1)>
    Si(R1)m(R2)n(R3)4-(m+n)
    여기서
    각각의 R1은 독립적으로
    치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기;
    치환된 또는 비치환된 지환족 기 또는 아릴 기; 또는
    치환된 또는 비치환된 헤테로지환족 기 또는 헤테로아릴 기를 나타내고;
    각각의 R2는 독립적으로 화학식 (2)의 기를 나타내고;
    <화학식 (2)>
    -OCR4 2COOR5
    여기서
    각각의 R4는 독립적으로
    수소; 또는
    치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기
    를 나타내고;
    R5는 치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기를 나타내고;
    각각의 R3은 독립적으로 화학식 (3)의 기를 나타내고;
    <화학식 (3)>
    -OCR6 2CONR7R8
    여기서
    각각의 R6은 독립적으로
    수소; 또는
    치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기
    를 나타내고;
    R7은
    수소;
    치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기;
    치환된 또는 비치환된 지환족 기 또는 아릴 기;
    R8; 또는
    기 -(CH2)q-COOR9 (여기서 p는 2 내지 10의 정수, 특히 2이고, R9는 치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기, 또는 치환된 또는 비치환된 지환족 기 또는 아릴 기를 나타냄)
    를 나타내고;
    R8은 화학식 (4)의 기를 나타내고;
    <화학식 (4)>
    -R10-SiR11 o(OR12)3-o
    여기서
    R10은 임의로 헤테로원자가 개재된 알킬렌 기를 나타내고;
    각각의 R11은 독립적으로 치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기를 나타내고;
    각각의 R12는 독립적으로
    치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기;
    아실 기; 또는
    화학식 (5)의 기
    를 나타내고;
    <화학식 (5)>
    -CR13 2COOR14
    여기서
    각각의 R13은 독립적으로
    수소; 또는
    치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기
    를 나타내고;
    R14는 치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기를 나타내고;
    o는 독립적으로 0, 1 또는 2를 나타내고;
    m은 독립적으로 0 또는 1을 나타내고, n은 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내며, 여기에서 합 n + m은 최대 4이다.
  2. 제1항에 있어서, 아미노실란 대 주석 화합물의 몰비가 10:1 내지 40:1, 바람직하게는 20:1 내지 35:1인 것을 특징으로 하는 경화성 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 규소 원자에 결합된 적어도 1개의 히드록시 기를 갖는 폴리오르가노실록산이 적어도 1개, 바람직하게는 적어도 2개의 말단 히드록시 기를 갖는 폴리디오르가노실록산, 바람직하게는 폴리디메틸실록산인 것을 특징으로 하는 경화성 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 규소 원자에 결합된 적어도 1개의 히드록시 기를 갖는 폴리오르가노실록산이 α,ω-디히드록시-종결된 폴리디오르가노실록산, 특히 α,ω-디히드록시-종결된 폴리디메틸실록산인 것을 특징으로 하는 경화성 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 실란이 화학식 (1)의 실란이며, 여기서
    각각의 R1은 서로 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기, 특히 메틸, 에틸, 프로필 또는 이소프로필, 또는 2 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 기, 특히 비닐 또는 알릴, 또는 6 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 아릴 기, 특히 페닐을 나타내고/거나,
    각각의 R2는 서로 독립적으로 화학식 (2)의 기를 나타내며, 여기서 R4 기 중 하나는 수소를 나타내고, 또 하나의 R4 기는 수소, 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 특히 메틸을 나타내고, R5는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 특히 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 특히 바람직하게는 메틸 또는 에틸을 나타내는 것
    을 특징으로 하는 경화성 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 실란이 화학식 (1)의 실란이며, 여기서 합 n + m이 4인 것을 특징으로 하는 경화성 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (1)의 실란이 메틸 트리스(에틸 락테이토)실란, 에틸 트리스(에틸 락테이토)실란, 페닐 트리스(에틸 락테이토)실란, 비닐 트리스(에틸 락테이토)실란, 테트라(에틸 락테이토)실란, 및 그의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 경화성 조성물.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 실란이 화학식 (1)의 실란이며, 여기서
    합 n + m은 최대 3이고,
    각각의 R3은 서로 독립적으로 화학식 (3)의 기를 나타내며, 여기서 R6 기 중 하나는 수소를 나타내고, 또 하나의 R6 기는 수소, 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 특히 메틸을 나타내고, R7은 수소, 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 특히 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 알킬 기를 나타내고, R8은 화학식 (4)의 기를 나타내며, 여기서 R10은 화학식 -(CH2)p- (여기서 p는 1 내지 6의 정수, 특히 3임)의 알킬렌 기이고, 각각의 R11은 서로 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 특히 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 특히 바람직하게는 메틸 또는 에틸을 나타내고, 각각의 R12는 서로 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 특히 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 특히 바람직하게는 메틸 또는 에틸을 나타내는 것
    을 특징으로 하는 경화성 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노실란이 화학식 (6)의 아미노실란인 것을 특징으로 하는 경화성 조성물.
    <화학식 (6)>
    (R15R7N)-R10-SiR11 o(OR12)3-o
    여기서
    o, R7, R10 및 각각의 R11 및 각각의 R12는 각 경우에 서로 독립적으로 제1항에 주어진 의미를 갖고,
    R15는
    수소; 또는
    치환된 또는 비치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기
    를 나타낸다.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노실란이 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 아미노메틸트리메톡시실란, 아미노메틸트리에톡시실란, 3-(N,N-디메틸아미노)프로필트리메톡시실란, 3-(N,N-디메틸아미노)프로필트리에톡시실란, (N,N-디메틸아미노)메틸트리메톡시실란, (N,N-디메틸아미노)메틸트리에톡시실란, 비스(트리메톡시실릴프로필)아민, 비스(3-트리에톡시실릴)프로필아민, 및 그의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 경화성 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리오르가노실록산 및 화학식 (1)의 실란이 예비중합체의 형태로 존재하며, 여기에서 예비중합체는 폴리오르가노실록산 및 화학식 (1)의 실란을 반응시킴으로써 수득될 수 있는 것을 특징으로 하는 경화성 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 주석 화합물이 2가 또는 4가 주석의 1,3-디카르보닐 화합물, 디알킬주석(IV) 디카르복실레이트, 디알킬주석(IV) 디알콕실레이트, 디알킬주석(IV) 산화물, 주석(II) 카르복실레이트, 및 그의 혼합물로부터 선택된 유기주석 화합물인 것을 특징으로 하는 경화성 조성물.
  13. 규소 원자에 결합된 적어도 1개의 히드록시 기를 갖는 폴리오르가노실록산, 화학식 (1)의 실란, 아미노실란, 주석 화합물, 및 임의로 적어도 하나의 추가의 성분을 함께 혼합하는 것을 특징으로 하는, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 경화성 조성물을 제조하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 제1 단계에서, 규소 원자에 결합된 적어도 1개의 히드록시 기를 갖는 폴리오르가노실록산, 및 화학식 (1)의 실란을 혼합하고, 여기에서 이는 아미노실란의 전량 또는 그의 일부 및 임의로 적어도 하나의 가소제의 존재 하에 실시하고, 제2 단계에서, 아미노실란의 나머지 부분 및 임의로 추가의 성분을 첨가하고 모든 성분을 혼합하며, 제3 단계에서, 주석 화합물을 첨가하고 다른 구성요소와 혼합하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 접착제, 실링 또는 코팅 재료로서의 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 경화성 조성물 또는 제13항 또는 제14항에 따른 방법에 따라 제조된 경화성 조성물의 용도.
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