KR20190112819A - 투명 유닛 - Google Patents

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Abstract

단열 유리 유닛으로도 지칭될 수 있는 글레이징(glazing) 유닛과 같은 투명 유닛에서의 또는 그에 관련된 개선 및 그의 제조 방법. 각각의 투명 유닛은 외향 면 및 내향 면을 각각 갖는 투명 재료의 제1 판 및 제2 판(pane)을 포함하며, 각각의 내향 면은 반응성 중간층 코팅 조성물의 적용에 의해 제조되는 반응성 중간층으로 적어도 부분적으로 코팅된다. 상기 투명 재료의 제1 판 및 제2 판의 내향 면은 상기 반응성 중간층에 의해 상기 투명 재료의 제1 판 및 제2 판의 내향 면에 접착되는, 사전-경화된 축합 경화성 재료 또는 실질적으로 사전-경화된 축합 경화성 재료로 제조된 투명 스페이서에 의해 부분적으로 또는 전체적으로 이격된다. 바람직하게는, 사전 경화된 축합 경화성 재료는 실리콘계 재료이다.

Description

투명 유닛
본 발명은 단열 유리 유닛으로도 지칭될 수 있는 글레이징(glazing) 유닛과 같은 투명 유닛에서의 또는 그에 관련된 개선 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
유리판(glass pane)의 내향 표면의 주변부 둘레로 연장되어 유리판들 사이에 실질적으로 밀폐되게 밀봉된 단열 공간을 형성하는 이격 및 밀봉 조립체(일반적으로 "에지 시일(edge seal)"로 지칭됨)에 의해 이격되는 2개, 3개, 또는 그 이상의 유리판으로 이루어진 단열 유리 유닛(IGU)과 같은 투명 유닛을 형성하는 것이 다년간의 표준 관행이었다. 유리판들을 분리시키고 유닛의 필요한 강성을 보장하기 위해 하나 이상의 스페이서를 사용하는 것이 일반적인 관행이다. 스페이서는 유리에 자가-접착할 수 있지만, 이는 보통 소위 "1차" 실란트, 예를 들어 1차 실란트로서의 폴리아이소부틸 고무계 조성물인 "부틸 실란트"를 사용하여 유리에 접착되어, 금속 스페이서를 유리판에 접합시키고 스페이서 주위의 유리판에 접합되는 2차 실란트를 이용한다. 공기 이외의 가스, 예를 들어 아르곤, 제논, 크립톤 또는 SF6과 같은 불활성 가스가, 필요한 열 성능 또는 음향 성능의 수준을 개선하기 위한 관점에서 단열 글레이징 유닛 내로 도입될 수 있다. 투명 유닛, 예를 들어 기재된 바와 같은 글레이징 유닛에서, 1차 실란트는 유리판에 대한 스페이서의 만족스러운 접착을 보장하여 원하는 수증기 및/또는 가스 불침투성을 유닛에 제공하므로, 수분 또는 수증기가 유닛의 공동으로 들어가서 응축되는 것을 막고자 하며, 가스 충전된 유닛의 경우에는, 가스가 유닛으로부터 빠져나가지 못 하게 한다. 2차 실란트는 주위 온도, 기압 또는 풍압의 변동과 같은 외부 요인으로 인해 가해지는 변형을 최소화함으로써 자가-접착되는 스페이서 또는 1차 실란트의 접합의 완전성(integrity)을 증진시키는 역할을 한다.
매우 다양한 스페이서가 제안되어 있으며, 예를 들어 단열 유리 유닛은 자가-접착성 열가소성 스페이서에 의해 서로 이격되고 접착된 유리 시트(유리판)를 포함할 수 있다. 그러한 유닛의 조립 동안, 스페이서는 2개의 유리판 중 제1 유리판 상에 그의 에지를 따라, 예를 들어 압출에 의해, 스트랜드(strand)로서 적용된다. 스트랜드의 처음과 끝은 연결될 수 있다. 이어서, 유리판들을 조립하고, 스페이서가 단열 유리 유닛 내에서 가져야 하는 폭과 동일한, 미리 결정된 이격 거리까지 함께 가압하여, 열가소성 재료의 스트랜드가 유리판들에 대해 가압되어 유리판들을 함께 접합시키도록 한다.
사용되는 다른 스페이서는 발포(foamed) 플라스틱 재료, 예를 들어 실리콘 폼(foam) 또는 폴리올레핀 폼, 예를 들어 에틸렌 프로필렌 다이엔 삼원공중합체 폼, 단열 유리 유닛이 조립될 때 유리 시트들을 필요한 이격 거리로 유지하는 데 도움을 주는 보강재를 함유하는 매스틱(mastic), 예를 들어 폴리아이소부틸렌 매스틱을 포함한다. 추가의 대안적인 스페이서는 일반적으로 건조제를 함유하는 중공 섹션, 예를 들어 알루미늄 또는 스테인리스 강 섹션 또는 강성 플라스틱 재료의 중공 섹션일 수 있다. 전형적으로, 그러한 스페이서는 1차 실란트와 함께 사용되어 스페이서를 유리, 및 유리판들의 에지 부분들 사이의 단열 유리 유닛의 주변부에 위치된 2차 실란트 층, 예를 들어 실리콘 탄성중합체, 폴리우레탄, 폴리설파이드, 부틸 핫 멜트 또는 폴리우레탄 반응성 핫 멜트의 층에 접착시켜, 2차 실란트의 층이 스페이서의 외부 표면과 접촉하게 한다. 예를 들어, 단열 유리 유닛 구조물의 하나의 전형적인 형태에서, 에지 시일은 가스 및 수분 투과성이 낮은 실란트에 의해 유리판들의 내향 표면들에 접착되어 1차 밀폐 시일을 제공하는 중공 금속 스페이서 요소를 포함한다. 중공 스페이서 요소는 건조제 재료로 충전되는데, 이는 유리판들 사이의 단열 공간과 연통 상태에 있어서 그로부터의 수분을 흡수하여 단열 유리 유닛의 성능 및 내구성을 개선할 수 있다.
상기에 언급된 바와 같이, 예를 들어 폴리설파이드, 폴리우레탄 및 실리콘을 포함하는 다양한 재료가 2차 실란트를 제공하는 데 사용되어 왔다. 그러나, 1차 실란트 및/또는 2차 실란트로서 현재 사용되는 대다수의 구매가능한 재료는 흑색 또는 백색 또는 다른 색이며, 즉, 투명하지 않아서, 광이 통과할 수 있는 단열 유리 유닛의 면적을 감소시킨다.
현재 단열 유리 유닛 제조업체에서 중요한 다른 문제는 건물 등으로부터의 열 손실의 방지이다. 전도 또는 대류에 의한 열전달은 단열 유리 유닛의 공동 내에 존재하는 공기를 더 낮은 열 전도율을 갖는 무거운 희가스, 예를 들어 불활성 가스, 예컨대 아르곤, 제논, 크립톤 또는 SF6로 치환 또는 부분 치환함으로써 감소될 수 있다. 복사에 의한 전달은 저-방사율(저 E) 유리를 사용하여 감소될 수 있다. 전형적으로, 가스로 충전된 고성능 단열 유리 유닛에 대한 열계수(이른바 "K-값", 이는 내측과 외측 사이의 1°K의 온도차에 대한 단열 유리 유닛의 중심에서의 1 m2의 면적을 통한 열 에너지의 플럭스의 척도임)는 1.5 미만이고, 1.2 정도로 낮을 수 있으며, 낮은 E 코팅과 특별한 가스의 일부 조합은 K-값이 1.0 W/m2/K(즉, 와트/제곱미터/켈빈온도) 미만이 될 수 있게 한다. 음향 성능을 위하여, 라미네이팅된 유리와 조합하여 상이한 두께를 갖는 유리판 요소를 사용하는 것에 더하여, 공동 내에 존재하는 공기 또는 희가스의 일부 또는 전부를 SF6 가스로 대체함으로써 더 우수한 음향 성능이 또한 달성될 수 있다.
바람직하게는 낮은 K-값이 단열 유리 유닛의 중심에서 특별한 가스 충전 및 낮은 E-코팅에 의해 얻어질 수 있지만, 금속 스페이서를 포함하는 통상적인 에지 시일 시스템의 사용은 단열 유리 유닛의 주변부에서 더 높은 열 전도율을 초래한다. 에지 시일에서의 이러한 더 높은 전도율은 소정 환경 조건 하에 내측 유리 표면 상에서 물 응축이 일어나게 하며, 따라서 바람직하지 않다. 감소된 열 전도율을 갖는 에지 시일(이른바, "웜 에지(warm edge)" 시스템)에 관하여 몇몇 기술적 해결책이 제안되어 있다.
웜 에지 시스템과 같은 에지 밀봉 시스템은 금속 스페이서에 의존하는 유닛에 비해 열 전도율을 감소시키지만, 또한 일반적으로 착색된, 예를 들어 흑색의 불투명한 재료에 의존하며, 따라서 창문을 통해 보는 사람의 관찰 영역을 감소시킨다. 투명한 에지 시일을 제공함으로써 관찰 영역을 최대화하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명의 목적은 단열된 유리 유닛의 관찰 영역을 확대하기 위해 투명 스페이서를 갖는 단열 유리 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명은 그의 태양들 중 하나에서, 선택적으로 불활성 또는 중질 가스가 유닛 내에 포획되어 있는, 유리판에 접착된 투명 실리콘 스페이서 재료에 의해 이격된 2개의 유리판을 포함하는 단열 유리 유닛을 제공한다. 스페이서는 유리판들의 에지 부분들 사이에 그리고 스페이서의 외부 표면과 접촉하여 유닛의 주변부 둘레에 적합한 1차 실란트 및 2차 실란트를 가질 수 있다.
따라서, 외향 면 및 내향 면을 각각 갖는 투명 재료의 제1 판(pane) 및 제2 판을 포함하는 투명 유닛이 제공되는데, 각각의 내향 면은 반응성 중간층으로 적어도 부분적으로 코팅되고 상기 투명 재료의 제1 판 및 제2 판의 내향 면은 상기 반응성 중간층에 의해 상기 투명 재료의 제1 판 및 제2 판의 내향 면에 접착되는, 사전-경화된 축합 경화성 재료 또는 실질적으로 사전-경화된 축합 경화성 재료로 제조된 투명 스페이서에 의해 부분적으로 또는 전체적으로 이격된다. 투명 글레이징 유닛은 전형적으로 단열된 글레이징 유닛이며, 투명 재료의 제1 판 및 제2 판은 유리이다.
사전-경화된 축합 경화성 스페이서 재료는
(i) 분자당 1개 이상, 전형적으로 2개 이상의 가수분해성 및/또는 하이드록실 작용기를 갖는 적어도 하나의 축합 경화성 실릴 말단화된(terminated) 중합체;
(ii)
- 분자 기당 2개 이상의 가수분해성 기, 대안적으로 3개 이상의 가수분해성 기를 갖는 실란; 및/또는
- 각각이 1개 이상의 가수분해성 기를 함유하는 2개 이상의 실릴 기를 갖는 실릴 작용성 분자
의 군으로부터 선택되는 가교결합제; 및
(iii)
- 하이드록실 기 대 가수분해성 기의 몰 비는 0.1:1 내지 4:1이고,
- M-OR(여기서, M은 티타늄 또는 지르코늄임) 작용기 대 상기 하이드록실 기의 몰 비는 0.01:1 내지 0.6:1인 것
을 특징으로 하는, 티타네이트 및 지르코네이트의 군으로부터 선택되는 축합 촉매
를 포함하는 축합 경화성 조성물을 경화시켜 얻어지는 실질적으로 사전-경화된 실리콘계 재료 또는 완전히 사전-경화된 실리콘계 재료이다.
전술한 사전 경화된 축합 경화성 재료는 감압 접착제(PSA)가 아님을 이해하는 것이 중요하다. PSA는 접착제를 기재(substrate) 표면과 결합시키는 가벼운 압력의 적용에 의해 기재와 접합을 형성하며, 이는 종종 생성물의 '점착' 또는 '점착성'이라는 용어로 업계에서 언급된다. 접착제가 유동하거나 습윤하기에 충분히 연질이기 때문에 결과로서 물리적 접합이 형성될 뿐만 아니라, 접합부에 응력이 가해질 때 접착제가 유동에 저항하기에 충분히 경질이기 때문에 기재 표면이 또한 강도를 갖는다. 일단 접착제 및 기재 표면이 근접하면, 반 데르 발스 힘(Van der Waals force)과 같은 분자 상호작용이 최대 결합 강도에 상당히 기여할 수 있다. 이는, 접착제/기재 계면과 사전-경화된 PSA를 가로지르는 반응성 기의 화학 결합에 의한 화학적 접착으로 전형적으로 지칭되는 것이 크게 발생하지는 않음을 의미한다.
의심의 여지를 피하기 위해 그리고 본 발명을 위해 용어 "물리적 접착"은 비화학적 접착, 즉 인접한 표면들 사이의 물리적 상호작용에 의한 일시적 또는 가역적 형태의 접착, 예를 들어 분산적 및/또는 확산적 접착(그러나, 이에 한정되지는 않음)을 의미하는 것으로 의도된다.
일반적으로 실리콘 감압 접착제는, 깨끗한 기재에 약한 압력으로 접착될 수 있고 보통 필요한 경우 그로부터 떼어 낼 수 있기에 충분한 점착성 및 응집 강도를 갖는 하나 이상의 실록산 성분을 포함하는 접착제인 것으로 이해된다. 일반적으로 그러한 PSA는 항상 그렇지는 않지만 기재 표면에 적용될 때는 미경화된 상태이며 제자리에서 경화된다. 이러한 유형의 더 연질인 PSA, 특히 ASTM D 2240-05(2010)에 따른 유형 00 스케일에서 쇼어 80 미만의 경도를 나타내는 것들은 다양한 기재에 성공적으로 물리적으로 접착하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 조성물은 조성물에 따라 수 분 내지 수 시간 내에 벌크 경화를 유도하는 수분 함유 충전제의 부재 하에 경화될 수 있는 티타네이트/지르코네이트 경화 촉매에 의존한다.
프라이머는 경화 시 표면에 대한 미경화 (습윤 적용) 실란트 조성물의 접착을 개선하는 데 사용될 수 있다는 것이 잘 알려져 있다. 그러나 프라이머는 사전-경화된 탄성중합체를 기재에 접착하는 데 사용되지는 않는다. 프라이머 재료는 기재 표면, 예를 들어 금속 표면에 대한 축합 경화성 실리콘계 조성물의 접착을 향상시킨다. 프라이머는 기재의 표면에 접착하여, 예를 들어 실리콘 실란트 또는 페인트 층 등을 수용하도록 더 잘 제조된 결합 층을 형성하도록 설계된 비교적 얇은 코팅이다. 전형적으로 프라이머는 얇게 적용될 것이고 몇 초 또는 몇 분 만에 건조/경화될 것이다. 사용자가 프라이머를 건조시킨 후에 프라이머를 통해 실란트 재료를 기재 표면에 접착하고자 하는 경우, 미경화 실란트의 층이 프라이밍된 기재 표면에 적용되고, 작업 후 (필요한 경우) 실란트가 경화되게 한다. 실란트가 미경화로 적용된다는 사실은 역사적으로 기재 표면 상의 프라이머와의 계면에서 경화 실란트 조성물 사이의 화학적 상호작용을 발생시키는데 중요하다. 사후-경화된 프라이밍된 표면 상에 실란트가 적용되는 경우, 계면에서는 화학적 상호작용이 거의 또는 전혀 일어나지 않을 것인데 그 이유는 실란트 층이 사전-경화되었고 따라서 결합제 표면에서 활성 기와 화학적으로 결합하기 위해 이용가능한 화학적 활성 기가 거의 또는 전혀 없기 때문이다. 본 발명에서, 용어 반응성 중간층 코팅 조성물은 적합한 액체 코팅 조성물, 즉, 기재의 표면에 적용된 다음 건조/경화되어 1 마이크로미터 미만의 두께의 표면 코팅을 제공 할 수 있는 프라이머뿐만 아니라, 밀리미터일 수 있는 더 두꺼운 코팅을 기재의 표면 상에 제공하도록 경화되는 액체 조성물을 정의하는 데 사용된다.
전형적인 스페이서는 2장의 유리판을 이격되게 유지하도록 설계되며, 이 경우에 각각의 유리판과 스페이서 사이에는 강한 접착성 접합이 존재한다. 다수의 웜 에지 유형 밀봉 용액에서, 스페이서를 유리 기재에 접착시키기 위해 1차 실란트가 필요하다. 본 경우에, 스페이서가 접착될 유리판의 영역이 반응성 중간층 코팅 조성물로 먼저 코팅될 때에는 그러한 실란트가 필요하지 않다. 반응성 중간층은 기재 표면 상에 반응성 중간층 코팅 조성물을 적용함으로써 제조되며, 이러한 반응성 중간층 코팅 조성물은 기재 표면 및/또는 실리콘계 재료 표면, 예를 들어 스페이스 재료 둘 모두와 화학적으로 상호작용할 수 있는 코팅 조성물 또는 미경화 실란트 조성물 층이다.
반응성 중간층 코팅 조성물을 유리의 표면 상에서 건조/경화되게 하여 반응성 중간층 코팅을 형성하고, 이어서 사전-경화된 실리콘 스페이서를 생성된 건조된 반응성 중간층 코팅 상에 적용한다. 이어서, 반응성 중간층 코팅 조성물로 전처리된 제2 유리판을 스페이서 재료 위에 배치할 수 있고 그의 표면을 스페이서에 접착시킨다. 본 경우에 다시, 전술된 바와 같은 스페이서 재료는 상당한 강도를 가지며, 반응성 중간층으로 사전-코팅되는 경우 유리 기재에 잘 접착하고, 그 결과, 그러한 스페이서는 밀봉 재료 없이 사용될 수 있다.
임의의 적합한 코팅 조성물이 반응성 중간층 코팅 조성물로서 사용될 수 있지만, 바람직하게는 코팅 조성물은 티타네이트 또는 지르코네이트 성분 및/또는 주석(II) 및 주석(IV)계 성분을 함유하는 적절한 조성물로 이루어지거나 그를 포함할 것이다. 반응성 중간층 코팅 조성물은 실리콘계 재료 및/또는 인접한 투명 기재 내의 과량의 실라놀 기와 화학적으로 상호작용할 기를 갖는, 즉 다양한 기재에 대한 접착을 향상시키도록 아민, 티올, 에폭시, 알콕시, 아세톡시, 옥시미노와 같은 다양한 작용기를 함유하는 실란을 추가로 함유할 수 있다.
실질적으로 사전-경화된 축합 경화성 재료 또는 완전히 사전-경화된 축합 경화성 재료는 실질적으로 경화되거나 완전히 경화된 탄성중합체 또는 실질적으로 경화되거나 완전히 경화된 겔이다. 전형적으로 상기 비(ratio)를 고려할 때, 생성되는 경화된 실리콘계 재료는 과량의 가수분해성 기의 존재를 고려하면 터치시 충분히 점착성일 수 있어서, 실질적으로 경화되거나 완전히 경화된 실리콘계 재료가 기재 표면과 접촉할 때 물리적 접착이 일어난다. 그러나, 물리적 접착은 강하지 않으며, 따라서 실질적으로 경화되거나 완전히 경화된 실리콘계 재료는 프라이밍되지 않은 표면으로부터 용이하게 제거될 수 있으며, 예를 들어, 기재의 표면을 깨끗하게 유지하면서(즉, 실리콘계 재료가 없이) 기재 표면으로부터 박리된다(접착 파괴). 반응성 중간층을 기재 표면 상에 코팅한 다음, 실질적으로 경화되거나 완전히 경화된 실리콘계 재료의 표면을 처리된 기재 표면과 접촉시킴으로써 화학적 접착이 일어나서 반응성 중간층을 통해 이들 둘 사이에 "강한" 화학 결합을 초래하여, 접합된 실리콘 탄성중합체/고무는 기재 표면으로부터 제거하기 훨씬 더 어렵다는 것이 확인되었다. 실리콘 탄성중합체/고무가 제거되는 경우/제거될 때, 전형적으로 실리콘 층은 기재의 표면 상에 남아 있을 것이다(응집 파괴).
반응성 중간층 코팅 조성물은 기재 표면 상에 적용될 때 경우에 따라 비교적 얇은 코팅으로 적용되며, 기재의 표면에 접착되어 기재 표면 자체보다는 실리콘계 재료를 수용하도록 잘 제조된 결합 층을 형성하도록 설계된다. 성분들의 상대적인 양 때문에, 경화된 실리콘계 재료는 서로 접촉할 때 반응성 중간층과 화학적으로 반응할 화학 기, 즉 OH 기 또는 가수분해성 기를 함유한다. 따라서, 반응성 중간층은 기재 표면 및 실리콘계 재료의 표면 둘 모두와 화학적으로 반응할 필요가 있으며, 따라서 기재 표면 및 실리콘계 재료의 표면 둘 모두와 화학적으로 축합 반응을 진행할 수 있어야 한다.
실질적으로 사전-경화된 축합 경화성 재료 또는 완전히 사전-경화된 축합 경화성 재료 실리콘계 재료(즉, 탄성중합체 또는 겔)는
(i) 분자당 1개 이상, 전형적으로 2개 이상의 가수분해성 및/또는 하이드록실 작용기를 갖는 적어도 하나의 축합 경화성 실릴 말단화된 중합체;
(ii)
- 분자 기당 2개 이상의 가수분해성 기, 대안적으로 3개 이상의 가수분해성 기를 갖는 실란; 및/또는
- 각각이 1개 이상의 가수분해성 기를 함유하는 2개 이상의 실릴 기를 갖는 실릴 작용성 분자
의 군으로부터 선택되는 가교결합제; 및
(iii)
- 하이드록실 기 대 가수분해성 기의 몰 비는 0.1:1 내지 4:1이고,
- M-OR(여기서, M은 티타늄 또는 지르코늄임) 작용기 대 상기 하이드록실 기의 몰 비는 0.01:1 내지 0.6:1인 것
을 특징으로 하는, 티타네이트, 지르코네이트의 군으로부터 선택되는 축합 촉매
를 포함하는 축합 경화성 조성물을 경화시켜 얻어진다.
중합체 (i)는 적어도 하나의 또는 하나 초과의 수분/축합 경화성 실릴 말단화된 중합체이다. 폴리다이알킬 실록산, 알킬페닐 실록산, 또는 실릴 말단 기를 갖는 유기계 중합체, 예를 들어 실릴 폴리에테르, 실릴 아크릴레이트 및 실릴 말단화된 폴리아이소부틸렌 또는 상기한 것들 중 임의의 것의 공중합체를 포함하는 임의의 적합한 수분/축합 경화성 실릴 말단화된 중합체가 이용될 수 있다. 바람직하게는 중합체는 2개 이상의 하이드록실 또는 가수분해성 기를 함유하는 폴리실록산계 중합체이고, 가장 바람직하게는 중합체는 말단 하이드록실 기를 포함한다. 적합한 하이드록실 또는 가수분해성 기의 예에는 -Si(OH)3,-(Ra)Si(OH)2, -(Ra)2Si(OH), -RaSi(ORb)2, -Si(ORb)3, -Ra 2SiORb 또는 -(Ra)2Si-Rc-SiRd p(ORb)3-p가 포함되며, 여기서, 각각의 Ra는 독립적으로 1가 하이드로카르빌 기, 예를 들어, 알킬 기, 특히 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기를 나타내고(바람직하게는 메틸이고); 각각의 Rb 및 Rd 기는 독립적으로 알킬 또는 알콕시 기이며, 알킬 기는 적합하게는 6개 이하의 탄소 원자를 갖고; Rc는 6개 이하의 규소 원자를 갖는 하나 이상의 실록산 스페이서가 개재될 수 있는 2가 탄화수소 기이고; p는 0, 1 또는 2의 값을 갖는다. 바람직하게는, 2개 이상의 하이드록실 또는 가수분해성 기가 모두 OH 기이다.
바람직하게는, 중합체 (i)은 하기 일반 화학식을 갖는다:
[화학식 1]
X3-A-X1
상기 식에서, X3 및 X1은 독립적으로 하이드록실 또는 가수분해성 기, 대안적으로 하이드록실 기로 말단화되는 실록산 기로부터 선택되고 A는 실록산 함유 중합체 사슬이다.
하이드록실-말단화 또는 가수분해성 기 X3 또는 X1의 예는 상기에 정의된 바와 같은
-Si(OH)3, -(Ra)Si(OH)2, -(Ra)2Si(OH), -(Ra)Si(ORb)2, -Si(ORb)3, - (Ra) 2SiORb 또는
-(Ra)2 Si -Rc- Si (Rd)p(ORb)3-p를 포함하고, 여기서, 각각의 Rb 기는 존재하는 경우 전형적으로 메틸 기이다. 바람직하게는 X3 및/또는 X1 말단 기는 하이드록시다이알킬 실릴 기, 예를 들어 하이드록시다이메틸 실릴 기 또는 알콕시다이알킬 실릴 기, 예를 들어 메톡시다이메틸 실릴 또는 에톡시다이메틸 실릴이다. 가장 바람직하게는, 2개 이상의 하이드록실 또는 가수분해성 기가 모두 OH 기이다.
화학식 I의 중합체 사슬 A 내의 적합한 실록산 기의 예는 폴리다이유기-실록산 사슬을 포함하는 것들이다. 따라서, 중합체 사슬 A는 바람직하게는 하기 화학식 2의 실록산 단위를 포함한다:
[화학식 2]
-(R5 sSiO(4-s)/2)-
상기 식에서, 각각의 R5는 독립적으로 염소 또는 불소와 같은 하나 이상의 할로겐 기로 선택적으로 치환된 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 하이드로카르빌 기와 같은 유기 기이고, s는 0, 1 또는 2이고, 전형적으로 이것은 s가 2인 선형 사슬이다. R5 기의 특정 예에는, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 비닐, 사이클로헥실, 페닐, 톨릴 기, 3,3,3-트라이플루오로프로필과 같이 염소 또는 불소로 치환된 프로필 기, 클로로페닐, 베타-(퍼플루오로부틸)에틸 또는 클로로사이클로 헥실 기가 포함된다. 적합하게는, R5 기의 적어도 일부, 바람직하게는 실질적으로 전부는 메틸이다.
전형적으로 상기 유형의 중합체는, 적합한 원추 평판을 사용하는 브룩필드 원추 평판 점도계(Brookfield cone plate viscometer)(RV DIII)를 사용하여 측정된 점도가 25℃에서 1000 내지 300 000 mPa.s, 대안적으로 1000 내지 100 000 mPa.s 정도일 것이다.
따라서, 화학식 2의 단위를 함유하는 바람직한 폴리실록산은 상기에 정의된 바와 같은, 수분을 사용하여 가수분해될 수 있는, 말단의 규소-결합된 하이드록실 기 또는 말단의 규소-결합된 유기 라디칼을 갖는 폴리다이유기실록산이다. 폴리다이오르가노실록산은 단일중합체 또는 공중합체일 수 있다. 말단 축합성 기를 갖는 상이한 폴리다이오르가노실록산들의 혼합물이 또한 적합하다.
중합체 사슬 A는 대안적으로 실릴 말단 기를 갖는 유기계 중합체, 예를 들어 실릴 폴리에테르, 실릴 아크릴레이트 및 실릴 말단화된 폴리아이소부틸렌일 수 있다. 실릴 폴리에테르의 경우에 중합체 사슬은 폴리옥시알킬렌계 단위에 기초한다. 그러한 폴리옥시알킬렌 단위는 바람직하게는 평균 화학식 (-CnH2n-O-)y (여기서, n은 2 내지 4의 정수 (2와 4를 포함함)이고 y는 4 이상의 정수임)에 의해 예시되는, 반복되는 옥시알킬렌 단위, (-CnH2n-O-)로 구성된 주로 선형 옥시알킬렌 중합체를 포함한다. 각각의 폴리옥시알킬렌 중합체 블록의 수 평균 분자량은 약 300 내지 약 10,000의 범위일 수 있으나, 수 평균 분자량은 더 높을 수 있다. 더욱이, 옥시알킬렌 단위는 폴리옥시알킬렌 단량체 전체에 걸쳐 반드시 동일한 것은 아니며, 단위에 따라 상이할 수 있다. 폴리옥시알킬렌 블록은 예를 들어, 옥시에틸렌 단위, (-C2H4-O-); 옥시프로필렌 단위,
(-C3H6-O-); 또는 옥시부틸렌 단위 (-C4H8-O-); 또는 이들의 혼합물로 구성될 수 있다.
다른 폴리옥시알킬렌 단위는 예를 들어, 하기 구조식의 단위를 포함할 수 있다:
-[-Re-O-(-Rf-O-)p-Pn-CRg 2-Pn-O-(-Rf-O-)q-Re]-
상기 식에서, Pn은 1,4-페닐렌 기이고, 각각의 Re는 동일하거나 상이하고 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소 기이고, 각각의 Rf는 동일하거나 상이하고 에틸렌 기 또는 프로필렌 기이고, 각각의 Rg는 동일하거나 상이하고 수소 원자 또는 메틸 기이고, 하첨자 p 및 q 각각은 3 내지 30 범위의 양의 정수이다.
본 출원을 위하여, "치환된"은 탄화수소 기 내의 하나 이상의 수소 원자가 다른 치환체로 대체되었음을 의미한다. 그러한 치환체의 예에는, 할로겐 원자, 예를 들어, 염소, 불소, 브롬, 및 요오드; 할로겐 원자 함유 기, 예를 들어, 클로로메틸, 퍼플루오로부틸, 트라이플루오로에틸, 및 노나플루오로헥실; 산소 원자; 산소 원자 함유 기, 예를 들어, (메트)아크릴 및 카르복실; 질소 원자; 질소 원자 함유 기, 예를 들어, 아미노-작용기, 아미도-작용기, 및 시아노-작용기; 황 원자; 및 황 원자 함유 기, 예를 들어, 메르캅토 기가 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
유기 이탈기(leaving group)를 함유할 수 있는 유기 중합체 (A)의 골격은 특별히 제한되지 않으며 다양한 골격을 갖는 임의의 유기 중합체일 수 있다. 골격은 바람직하게는 수소 원자, 탄소 원자, 질소 원자, 산소 원자, 및 황 원자로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는데, 생성되는 조성물이 우수한 경화성 및 접착성을 갖기 때문이다.
사용될 수 있는 가교결합제 (ii)는 일반적으로 분자 기당 2개 이상의 가수분해성 기, 대안적으로 3개 이상의 가수분해성 기를 갖는 수분 경화 실란; 및/또는 각각이 1개 이상의 가수분해성 기를 함유하는 2개 이상의 실릴 기를 갖는 실릴 작용성 분자이다.
전형적으로, 가교결합제는 분자당 최소 2개, 바람직하게는 3개 이상의 가수분해성 기를 필요로 한다. 일부 경우에, 2개의 가수분해성 기를 갖는 가교결합제 (ii)는 사슬 연장제로 간주될 수 있다. 따라서, 상기 가교결합제 (ii)는 유기폴리실록산 중합체 (i) 내의 축합성 기와 반응성인, 규소-결합된 축합성 (바람직하게는 하이드록실 및/또는 가수분해성) 기를 분자당 2개 가질 수 있지만, 대안적으로는 3개 또는 4개를 가질 수 있다. 전형적으로 가교결합제 (ii)는 중합체 (i)가 사슬 연장보다는 가교결합을 보장하기 위해 3개 이상의 하이드록실-말단화 또는 가수분해성 기를 갖는 경우 단지 2개의 가수분해성 기를 가질 것이다. 본 명세서에서의 개시를 위해, 실릴 작용성 분자는 2개 이상의 실릴 기를 함유하는 실릴 작용성 분자이며, 각각의 실릴 기는 하나 이상의 가수분해성 기를 함유한다. 따라서, 다이실릴 작용성 분자는 각각이 하나 이상의 가수분해성 기를 갖는 2개의 규소 원자를 포함하며, 여기서 규소 원자는 유기 또는 실록산 스페이서에 의해 분리된다. 전형적으로, 다이실릴 작용성 분자 상의 실릴 기는 말단 기일 수 있다. 스페이서는 유기 또는 실록산계 중합체 사슬일 수 있다.
임의의 적합한 가교결합제 (ii), 예를 들어 알콕시 작용성 실란, 옥시모실란, 아세톡시 실란, 아세톤옥심 실란, 에녹시 실란이 사용될 수 있다. 더 연질의 재료를 위해서는 분자당 1개 초과의 실릴 기가 바람직하다. 앞서 기재된 바와 같은 수분 경화성 조성물에 사용되는 가교결합제 (ii)는 바람직하게는 가수분해성 기를 함유하는 실란 화합물이다. 이들은 아실옥시 기(예를 들어, 아세톡시, 옥타노일옥시, 및 벤조일옥시 기)와 같은 규소 결합된 가수분해성 기; 케톡시미노 기(예를 들어, 다이메틸 케톡시모, 및 아이소부틸케톡시미노); 알콕시 기(예를 들어, 메톡시, 에톡시, 및 프로폭시) 및 알케닐옥시 기(예를 들어, 아이소프로페닐옥시 및 1-에틸-2-메틸비닐옥시)를 함유하는 하나 이상의 실란 도는 실록산을 포함한다.
대안적으로, 상기 가교결합제 (ii)는 실록산 또는 유기 중합체 골격을 가질 수 있다. 그러한 실록산 또는 유기계 가교결합제의 경우에 분자 구조는 직쇄형, 분지형, 환형, 또는 거대분자형일 수 있다. 적합한 중합체 가교결합제 (ii)는 본 명세서에서 상기 화학식 1에 나타난 바와 같은 중합체 사슬 A와 유사한 중합체 골격 화학 구조를 가질 수 있지만, 전형적으로 이용되는 임의의 그러한 가교결합제 (ii)는 중합체 (i) 보다 상당히 더 짧은 사슬 길이를 가질 것이다.
상기 가교결합제 (ii)는 유기폴리실록산 중합체 (a) 내의 축합성 기와 반응성인, 규소-결합된 축합성 (바람직하게는 하이드록실 및/또는 가수분해성) 기를 분자당 2개 가질 수 있지만, 바람직하게는 3개 또는 4개 이상을 가질 수 있다. 일 실시 형태에서 사용되는 상기 가교결합제 (ii)는 분자당 6개 이하의 하이드록실 및/또는 가수분해성 기를 갖는 다이실란이다. 가교결합제가 실란인 경우 그리고 상기 실란이 분자당 3개의 규소-결합된 가수분해성 기를 갖는 경우, 네 번째 기는 적합하게는 비-가수분해성 규소-결합된 유기 기이다. 이들 규소-결합된 유기 기는 적합하게는 불소 및 염소와 같은 할로겐으로 선택적으로 치환된 하이드로카르빌 기이다. 그러한 네 번째 기의 예에는 알킬 기(예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 및 부틸); 사이클로알킬 기(예를 들어, 사이클로펜틸 및 사이클로헥실); 알케닐 기(예를 들어, 비닐 및 알릴); 아릴 기(예를 들어, 페닐 및 톨릴); 아르알킬 기(예를 들어, 2-페닐에틸) 및 전술한 유기 기 내의 수소 중 전부 또는 일부를 할로겐으로 대체하여 얻은 기가 포함된다. 그러나, 바람직하게는, 네 번째 규소-결합된 유기 기는 메틸이다.
가교결합제 (ii)로서 사용될 수 있는 실란 및 실록산에는 알킬트라이알콕시실란, 예를 들어, 메틸트라이메톡시실란 (MTM) 및 메틸트라이에톡시실란, 알케닐트라이알콕시 실란, 예를 들어, 비닐트라이메톡시실란 및 비닐트라이에톡시실란, 아이소부틸트라이메톡시실란 (iBTM)이 포함된다. 다른 적합한 실란에는 에틸트라이메톡시실란, 비닐트라이에톡시실란, 페닐트라이메톡시실란, 알콕시트라이옥시모실란, 알케닐트라이옥시모실란, 3,3,3-트라이플루오로프로필트라이메톡시실란, 메틸트라이아세톡시실란, 비닐트라이아세톡시실란, 에틸 트라이아세톡시실란, 다이-부톡시 다이아세톡시실란, 페닐-트라이프로피온옥시실란, 메틸트리스(메틸에틸케톡시모)실란, 비닐-트리스-메틸에틸케톡시모)실란, 메틸트리스(메틸에틸케톡시미노)실란, 메틸트리스(아이소프로페녹시)실란, 비닐트리스(아이소프로페녹시)실란, 에틸폴리실리케이트, n-프로필오르토실리케이트, 에틸오르토실리케이트, 다이메틸테트라아세톡시다이실록산이 포함된다. 사용되는 가교결합제는 또한 상기한 것들의 둘 이상의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 가교결합제는, 1,6-비스(트라이메톡시실릴)헥산 (대안적으로 헥사메톡시다이실릴헥산으로 공지됨)과 같은, 알콕시 작용성 말단 기를 갖는 실리콘 또는 유기 중합체 사슬을 갖는 중합체 가교결합제일 수 있다.
조성물은 축합 촉매 (iii)를 추가로 포함한다. 이것은 조성물이 경화되는 속도를 증가시킨다. 특정 실리콘 실란트 조성물에 포함시키기 위해 선택되는 촉매 (iii)는 필요한 경화 속도에 따라 좌우된다. 상기 티타네이트 및/또는 지르코네이트계 촉매 (iii)는 일반 화학식 Ti[OR22]4에 따른 화합물을 포함할 수 있으며, 여기서, 각각의 R22는 동일하거나 상이할 수 있고 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 선형 또는 분지형일 수 있는 1가, 1차, 2차 또는 3차 지방족 탄화수소 기를 나타낸다. 선택적으로, 티타네이트는 부분적으로 불포화된 기를 함유할 수 있다. 그러나, R22의 바람직한 예에는 메틸, 에틸, 프로필, 아이소프로필, 부틸, 3차 부틸 및 분지형 2차 알킬 기, 예를 들어, 2,4-다이메틸-3-펜틸이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 바람직하게는, 각각의 R22가 동일한 경우에, R22는 아이소프로필, 분지형 2차 알킬 기 또는 3차 알킬 기, 특히, 3차 부틸이다. 적합한 예에는 예를 들어 테트라 n-부틸 티타네이트, 테트라 t-부틸 티타네이트, 테트라 t-부톡시 티타네이트, 테트라아이소프로폭시 티타네이트 및 다이아이소프로폭시다이에틸아세토아세테이트 티타네이트가 포함된다. 대안적으로, 티타네이트는 킬레이팅될(chelated) 수 있다. 킬레이션은 알킬 아세틸아세토네이트, 예를 들어, 메틸 또는 에틸아세틸아세토네이트와 같은 임의의 적합한 킬레이팅제를 사용하여 행해질 수 있다. 대안적으로, 티타네이트는, 예를 들어 2-프로파놀라토, 트리스 아이소옥타데카노아토 티타네이트와 같은, 3개의 킬레이팅제를 갖는 모노알콕시 티타네이트일 수 있다. M-OR(여기서, M은 티타늄 또는 지르코늄임) 작용기 대 하이드록실 기의 몰 비는 0.01:1 내지 0.6:1이다. 대안적으로, M-OR(여기서, M은 티타늄 또는 지르코늄임) 작용기 대 하이드록실 기의 몰 비는 0.01:1 내지 0.5:1이다.
앞서 기재된 바와 같은 실리콘계 재료는 전형적으로 2 파트 방식으로 저장되는 축합 경화성 조성물로부터 제조된다. 2 파트 조성물은, 동적 또는 정적 혼합기를 갖는 임의의 적절한 표준 2 파트 혼합 장비를 사용하여 혼합될 수 있으며, 선택적으로, 의도된 응용에 사용하기 위해 그로부터 분배된다. 일 실시 형태에서, 축합 경화성 조성물은, 중합체 (i) 및 가교결합제 (ii)를 하나의 파트 내에 갖고 중합체 (i) 및 촉매 (iii)를 다른 파트 내에 갖도록 2개의 파트 내에 저장된다. 대안적인 실시 형태에서 축합 경화성 조성물은, 가교결합제 (ii)를 하나의 파트 내에 갖고 중합체 (i) 및 촉매 (iii)를 다른 파트 내에 갖도록 2개의 파트 내에 저장된다. 또한 추가의 실시 형태에서 축합 경화성 조성물은, 중합체 (i) 및 선택적으로 가교결합제 (ii)를 하나의 파트 내에 갖고 가교결합제 (ii) 및 촉매 (iii)를 다른 파트 내에 갖도록 2개의 파트 내에 저장된다.
충전제
바람직하게는, 사용되는 축합 경화성 조성물은 어떠한 종류의 충전제도 함유하지 않는다. 특히 본 조성물은, 바람직하게는 조성물에 상당한 양의 수분을 가져오는 충전제를 함유하지 않는다. 필요하다면, 적합한 무수 충전제가 이용될 수 있다.
실록산 수지
실록산 수지는 R2 3SiO1/2 단위 및 SiO4/2 단위를 포함하며, 여기서, R2는 규소 원자에 직접 또는 산소 원자를 통해 결합된 하이드록실이거나 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소 라디칼이다. 전형적으로 1가 탄화수소 라디칼은 20개 이하의 탄소 원자, 전형적으로 1 내지 10개의 탄소 원자의 R2 3SiO1/2를 함유한다. R2에 적합한 탄화수소 라디칼의 예에는 알킬 라디칼, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 펜틸, 옥틸, 운데실, 및 옥타데실 라디칼; 알케닐 라디칼, 예를 들어, 비닐, 알릴, 및 5-헥세닐; 지환족 라디칼, 예를 들어, 사이클로헥실 및 사이클로헥세닐에틸, 및 아릴 라디칼, 예를 들어 페닐, 톨릴, 자일릴, 벤질 및 2-페닐에틸이 포함된다. 전형적으로, R2 라디칼의 1/3 이상, 대안적으로 2/3 이상은 메틸 라디칼이다. R2 3SiO1/2 단위의 예에는 Me3SiO1/2, PhMe2SiO1/2 및 Me2ViSiO1/2(여기서 Me, Ph 및 Vi는 각각 메틸, 페닐 및 비닐을 나타냄)가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 실록산 수지는 이들 기 중 둘 이상을 함유할 수 있다. 실록산 수지 내의 R2 3SiO1/2 단위 및 SiO4/2 단위의 몰 비는 전형적으로 0.5:1 내지 1.5:1이다. 이러한 비는 Si29 NMR 분광법을 사용하여 측정될 수 있다. 실록산 수지는 대안적으로 본 명세서에 참고로 포함된 국제특허 공개 WO2014/124389호의 성분 A로 정의된 유형의 반응성 실록산 수지일 수 있다.
접착 촉진제
적합한 접착 촉진제는 화학식 R14 qSi(OR15)(4-q)의 알콕시실란을 포함할 수 있으며, 여기서, 하첨자 q는 1, 2, 또는 3이고, 대안적으로 q는 3이다. 각각의 R14는 독립적으로 1가 유기 작용기이다. R14는 에폭시 작용기, 예를 들어, 글리시독시프로필 또는 (에폭시사이클로헥실)에틸, 아미노 작용기, 예를 들어, 아미노에틸아미노프로필 또는 아미노프로필, 메타크릴옥시프로필, 메르캅토 작용기, 예를 들어, 메르캅토프로필, 또는 불포화 유기 기일 수 있다. 각각의 R15는 독립적으로 1개 이상의 탄소 원자의 비치환된 포화 탄화수소 기이다. R15는 1 내지 4개의 탄소 원자, 대안적으로 1 내지 2개의 탄소 원자를 가질 수 있다. R15는 메틸, 에틸, n-프로필, 및 아이소프로필에 의해 예시된다.
적합한 접착 촉진제의 예에는 글리시독시프로필트라이메톡시실란, 및 글리시독시프로필트라이메톡시실란과 알루미늄 킬레이트 또는 지르코늄 킬레이트의 조합이 포함된다. 경화성 조성물은, 조성물의 중량을 기준으로 0.01% 내지 1%의 접착 촉진제를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 생성물 네트워크 내의 혼입보다는 기재를 향한 분자의 확산을 유리하게 하기 위해, 접착 촉진제의 가수분해 속도는 가교결합제의 가수분해 속도보다 더 낮아야 한다.
적합한 계면활성제에는 실리콘 폴리에테르, 에틸렌 옥사이드 중합체, 프로필렌 옥사이드 중합체, 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드의 공중합체, 다른 비이온성 계면활성제, 및 이들의 조합이 포함된다. 조성물은, 조성물의 중량을 기준으로 0.05% 이하의 계면활성제를 포함할 수 있다.
전술된 바와 같은 실리콘계 재료는 앞서 언급한 조성물의 2개의 파트를 서로 혼합하고 후속하여 조성물을 경화시킴으로써 제조될 수 있다.
혼합 후에 그리고 기재 상에 적용될 때 반응성 중간층의 부재시, 적용되는 상태에 따라 두 가지 대안적인 시나리오가 생길 것이다. 경화 전에, 축합 경화성 조성물이 예를 들어 시트 또는 타일 등일 수 있는 기재의 표면 상에 적용되는 경우, 예를 들어 커튼 코팅기, 분무 장치, 다이 코팅기, 딥 코팅기, 압출 코팅기, 나이프 코팅기 또는 스크린 코팅기와 같은 임의의 적합한 디스펜서를 사용하여 적용될 수 있고 후속하여 경화되게 할 수 있다. 조성물이 기재 표면 상에 존재하는 동안 경화 공정이 일어난다는 것을 고려할 때, 기재 표면과 조성물 사이의 화학적 접착 상호작용은 경화 공정 동안 일어날 수 있다.
대안적으로, 축합 경화성 조성물은 적절한 방식으로 경화될 수 있으며, 이어서, 생성되는 경화된 실리콘계 재료는 예를 들어, 시트 또는 미리 결정된 단면 형상을 갖는 압출된 스트립의 형태로 기재 상에 적용될 수 있다. 그러나, 경화 후에 기재의 표면 상에 적용되는 경우 기재에 대한 탄성중합체의 접착은 기재 표면에 직접 적용될 때 실질적으로 물리적 접착 유형이 될 것인데, 그 이유는 터치시 점착성인 반면에 탄성중합체가 기재와 화학적으로 크게 상호작용하지 않을 것이고 이에 의해 기재의 표면에 화학적으로 접착하지 않을 것이기 때문이다. 그러한 상황에서, 기재 표면에 단지 물리적으로 접착되는 경화된 실리콘계 재료는, 예를 들어, 기재 표면으로부터 박리함으로써 용이하게 제거가능하다.
반응성 중간층
반응성 중간층
본 명세서에 기재된 바와 같은 반응성 중간층의 사용은 놀랍게도 사전-경화된 축합 경화성 실리콘계 재료가 사후 경화 시 기재의 표면에 화학적으로 접착될 수 있게 하여 이전에 예상되었던 것보다 현저히 더 강한 접착성 접합을 생성할 수 있게 한다. 전형적으로, 완전히 경화될 때 실란트 유형 조성물은 경화 후 화학적으로 이용가능한 최소의 -OH 기 또는 다른 가수분해성 기를 가질 것이다. 전술한 바와 같은 경화된 실리콘계 재료의 화학적 조성물은 경화 후 과량의 실라놀 반응성 기를 갖는다. 이들은 실리콘계 재료를 기재 표면에 화학적으로 접착시키는 데 사용될 수 있는 반응성 중간층과 화학적으로 상호작용할 수 있다.
반응성 중간층은 실리콘계 재료 표면과 기재 사이의 계면에서 적합한 처리된 기재에 대해 실질적으로 비가역적인 화학 결합을 생성한다.
반응성 중간층 코팅 조성물은 함께 접촉되도록 의도된 기재 표면 및 실리콘계 재료 표면 둘 모두와 화학적으로 상호작용할 수 있는 재료 또는 미경화 실란트 조성물 층이다.
일 실시 형태에서, 반응성 중간층 코팅 조성물은 기재의 세정된 표면 상에 "습윤” 및/또는 미경화 상태로 적용되어 반응성 중간층을 형성한 다음, 실리콘계 재료의 표면이 압력의 적용에 의해 기재 표면과 접촉하게 되어 반응성 중간층이 실리콘계 재료 표면과 기재 표면 사이에 개재되고 화학적 접착이 발생할 수 있다.
경화시 실리콘계 재료를 생성하는 데 사용되는 조성물은 수분 경화되며, 성분들의 상대적인 양을 고려하면 과량의 실라놀 반응성 기를 가질 것이다. 따라서, 반응성 중간층 코팅 조성물은 전형적으로, 그것이 적용될 표면을 습윤시킬 필요가 있고 그들 사이의 화학적 접착을 형성하기 위해 전술한 실라놀 반응성 기와 반응성인 기를 함유할 필요가 있는 조성물이다. 화학적 접착이라는 용어의 사용은 기재에 대한 실리콘계 재료의 화학적 접착을 생성하는 반응성 중간층을 가로질러 화학 결합이 일어나는 것을 의미하고자 의도된다.
임의의 적합한 코팅 조성물이 반응성 중간층 코팅 조성물로서 사용될 수 있지만, 바람직하게는 코팅 조성물은 티타네이트 또는 지르코네이트 성분 및/또는 주석(II) 및 주석(IV)계 성분을 함유하는 적절한 조성물로 이루어지거나 그를 포함한다. 코팅 조성물은 실리콘계 재료 내의 과량의 실라놀 기와 화학적으로 상호작용할 기를 갖는, 즉 다양한 기재에 대한 접착을 향상시키도록 아민, 티올, 에폭시, 알콕시, 아세톡시, 옥시미노와 같은 다양한 작용기를 함유하는 실란을 추가로 함유할 수 있다.
반응성 중간층 코팅 조성물은 예를 들어
Figure pct00001
티타네이트, 지르코네이트, 주석(II) 또는 주석(IV) 촉매 0.01 내지 90 중량%, 대안적으로 0.5 내지 75 중량%, 대안적으로 1 내지 50 중량%, 대안적으로 1 내지 20 중량%,
Figure pct00002
기재 표면과 화학 결합을 생성하기 위한 2개 이상의 가수분해성 기 및 선택적으로 1개 이상의 대안적인 작용기를 갖는 하나 이상의 실란 0 내지 90 중량%, 대안적으로 0.5 내지 75 중량%, 대안적으로 1 내지 50 중량%, 대안적으로 1 내지 20 중량%,
실리콘 용매 또는 유기 용매 5 내지 90 중량%, 대안적으로 20 내지 80 중량%, 대안적으로 40 내지 70 중량%를 포함하는 적합한 코팅 조성물일 수 있으며;
코팅 조성물의 총 중량%는 100 중량%이다.
티타네이트/지르코네이트
본 명세서에 따른 코팅 조성물에서 사용될 수 있는 유기금속 시약에는 유기티타네이트 및/또는 유기지르코네이트가 포함된다. 유기티타네이트에는 테트라부틸 티타네이트, 테트라프로폭시 티타네이트, 테트라에톡시 티타네이트, 테트라아밀 티타네이트, 티타늄 다이-아이소프로폭시 비스 에틸아세토아세테이트, 다이-아이소프로폭시 비스 아세틸아세토네이트, 및 이들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이로 한정되지 않는다. 유기지르코네이트에는 지르코늄 아세틸아세토네이트가 포함될 수 있지만, 이로 한정되지 않는다.
선택적으로, 알루미늄 유기금속 화합물, 예를 들어, 이로 제한되지는 않지만 알루미늄아세틸아세토네이트가 또한 그러한 조성물에 포함될 수 있다.
유기주석 화합물
본 명세서에 따른 프라이머의 기초일 수 있는 적합한 유기주석 화합물에는 알킬주석 에스테르 화합물, 예를 들어 다이부틸주석 다이옥토에이트,, 다이부틸주석 다이말레에이트, 부틸주석 2-에틸헥소에이트, 다이메틸 주석 다이-네오데실 에스테르, 또는 다이부틸주석 다이라우레이트, 다이부틸 주석 아세테이트 및 다이부틸 주석 2-에틸 헥사노에이트, 및 이들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이로 한정되지 않는다.
실란
실란은, 본 명세서에 기재된 바와 같은 반응성 중간층에 또는 반응성 중간층으로서 사용하기 위한 반응성 중간층 코팅 조성물에 존재하는 경우, 분자당 2개 이상의 가수분해성 기 또는 대안적으로 3개 이상의 가수분해성 기를 갖는 실란을 포함하며, 이러한 가수분해성 기는 화학적으로 반응성이다. 실란이 분자당 3개의 규소-결합된 가수분해성 기를 갖는 경우; 네 번째 기는 적합하게는 비-가수분해성의 규소-결합된 유기 기이다. 이들 규소-결합된 유기 기는 적합하게는 불소 및 염소와 같은 할로겐으로 선택적으로 치환된 하이드로카르빌 기이다. 그러한 네 번째 기의 예에는 알킬 기(예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 및 부틸); 사이클로알킬 기(예를 들어, 사이클로펜틸 및 사이클로헥실); 알케닐 기(예를 들어, 비닐 및 알릴); 아릴 기(예를 들어, 페닐 및 톨릴); 아르알킬 기(예를 들어, 2-페닐에틸) 및 전술한 유기 기 내의 수소 중 전부 또는 일부를 할로겐으로 대체하여 얻은 기가 포함된다. 그러나, 바람직하게는, 네 번째 규소-결합된 유기 기는 메틸이다.
적합한 실란의 구체적인 예에는 알킬트라이알콕시실란, 예를 들어 메틸트라이메톡시실란(MTM) 에틸트라이메톡시실란 및 메틸트라이에톡시실란, 알케닐트라이알콕시 실란, 예를 들어 비닐트라이메톡시실란 및 비닐트라이에톡시실란, 아이소부틸트라이메톡시실란(iBTM)이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 다른 적합한 실란에는 페닐트라이메톡시실란, 알콕시트라이옥시모실란, 알케닐트라이옥시모실란, 3,3,3-트라이플루오로프로필트라이메톡시실란, 메틸트리스(메틸에틸케톡시모)실란, 비닐-트리스-메틸에틸케톡시모)실란, 메틸트리스(메틸에틸케톡시미노)실란, 메틸트리스(아이소프로페녹시)실란, 비닐트리스(아이소프로페녹시)실란, (에틸렌다이아민프로필)트라이메톡시실란, 비닐 트라이메톡시실란, 일반 화학식 SiOR4를 갖는 테트라알킬오르토실리케이트, 테트라에톡시실란, 메르갑토 작용성-실란, 글리시딜옥시프로필 트라이메톡시실란, 아미노 작용성 실란 및 이들의 임의의 조합이 포함된다.
본 발명의 반응성 중간층을 생성하는 데 사용될 수 있는 반응성 중간층 코팅 조성물은 다른 성분, 예를 들어, 하기 일반 화학식의 하기의 기를 사용하여 도시될 수 있는 하나 이상의 폴리오르가노실록산 수지(들)를 추가로 포함할 수 있다: (R1R2R3SiO1/2)a(R4R5SiO2/2)b(R6SiO3/2)c(SiO4/2)d. (종종 각각 M 단위, D 단위, T 단위, 또는 Q 단위로 지칭됨), 여기서 (a, b, c 및 d가 몰분율인 경우) 0<a<1, b≥0, c≥0, 0<d<1, a+b+c+d=1, 및 0.2<a/d<3.5이고, 수지는 표준 폴리스티렌을 기준으로 겔 투과 크로마토그래피에 의한 중량-평균 분자량이 약 1,000 내지 약 100,000이다.
각각의 R1 내지 R6은 독립적으로 1가 탄화수소 기, 카르비놀 기, 알콕시 기(바람직하게는 메톡시 또는 에톡시) 또는 아미노 기로부터 선택된다. 적합한 예시적인 1가 탄화수소 기에는 알킬 기, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 펜틸, 옥틸, 운데실, 및 옥타데실; 알케닐 기, 사이클로알킬 기, 예를 들어 사이클로펜틸 및 사이클로헥실; 및 아릴 기, 예를 들어 페닐, 톨릴, 자일릴, 벤질, 및 2-페닐에틸, 및 이들의 임의의 조합이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 일 실시 형태에서, 유기폴리실록산은 할로겐 원자를 함유하지 않는다. 다른 실시 형태에서, 유기폴리실록산은 하나 이상의 할로겐 원자를 포함한다. 할로겐화 탄화수소 기에는 3,3,3-트라이플루오로프로필, 3-클로로프로필, 다이클로로페닐, 및 6,6,6,5,5,4,4,3,3-노나플루오로헥실 기; 및 이들의 조합이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 시아노-작용기에는 시아노알킬 기, 예컨대 시아노에틸 및 시아노프로필 기, 및 이들의 조합이 포함될 수 있다.
적합한 알케닐 기는 2개의 탄소 원자 내지 약 6개의 탄소 원자를 함유하며, 비닐, 알릴 및 헥세닐로 예시될 수 있지만 이로 한정되지 않는다. 이러한 성분 내의 알케닐 기는 말단 위치, 펜던트 위치 (비-말단) 또는 말단 위치와 펜던트 위치 모두에 위치할 수 있다. R1 내지 R6은 아크릴레이트 작용기를 포함하지 않는다. 본 발명을 위한 하나의 특히 바람직한 수지는 실질적으로 오직 M 단위(R1R2R3SiO1/2) 및 Q 단위(SiO4/2)만을 포함하는 MQ 수지이다. 그러나, 소량의 D 단위(R4R5SiO2/2) 및/또는 T 단위(R6SiO3/2)를 함유할 수 있다. 폴리오르가노실록산 수지는 표준 폴리스티렌을 기준으로 겔 투과 크로마토그래피에 의한 중량-평균 분자량이 약 1,000 내지 약 100,000일 수 있다. 폴리오르가노실록산 수지는 규소 원자에 결합된 하이드록실 기를 약 0.7% 미만으로 가질 수 있다.
다양한 용매가 반응성 중간층 코팅 조성물에 사용될 수 있다. VOC 비함유 상태로 수득된 용매가 선호된다. 사용될 수 있는 용매에는 tert-부틸 아세테이트, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, n-부틸 아세테이트, 메틸 포르메이트, 에틸 포르메이트, 및 이들의 임의의 조합이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 바람직하게는, 단독으로 또는 조합하여 사용되는 임의의 용매(들)는 코팅 조성물 내의 다른 성분들과 혼화성이거나 실질적으로 혼화성일 것이다. 예를 들어, 용매는 tert-부틸 아세테이트 단독일 수 있거나 또는 상기에 열거된 다른 용매들 중 하나와 70:30 내지 95:5의 tert-부틸 아세테이트:다른 용매의 비율로 조합될 수 있다.
반응성 중간층 코팅 조성물은 다양한 상이한 방식으로 기재 표면 상에 적용될 수 있다. 한 가지 방법은, 커버율(coverage rate)을 최대화하고 일정한 막 두께를 얻도록 코팅 조성물을 린트-프리(lint-free) 천으로 적용하는 단계를 포함한다. 브러쉬 또는 당업자에게 공지된 임의의 다른 허용가능한 도구를 사용하여 본 발명에 따른 코팅 조성물을 적용하는 것이 또한 가능하다.
적용 후, 코팅 조성물이 단지 프라이머로서 사용된 경우에는 건조되게 둘 수 있으며 이는, 조성물에 사용된 용매의 휘발성에 따라, 주위 조건에서 약 5 내지 약 60분 또는 그 이하가 걸릴 수 있다. 그러나, 반응성 중간층 코팅 조성물을 실리콘계 재료 표면 또는 기재 표면 또는 실제로 상기 표면들 둘 모두에 적용하고, 이어서 단시간, 예를 들어, 10분 미만, 바람직하게는 5분 미만의 기간 내에 실리콘계 재료 표면을 기재 표면 상에 배치하고 압력을 가하여 탄성중합체 또는 겔 표면과 기재 표면 사이에 반응성 중간층을 개재시키는 경우에, 거의 즉각적인 화학적 접착성 접합이 얻어지는 것으로 확인되었다. 반응성 중간층 코팅 조성물은 기재의 표면 상에 또는 기재의 표면과 경화된 실리콘계 재료 둘 모두에 적용되는 것이 바람직하다.
반응성 중간층 코팅 조성물이 먼저 적용된 기재 표면 상에서 반응성 중간층 코팅 조성물이 건조되게 한 다음, 후속하여 실리콘계 재료 표면을 기재 표면과 접촉시키고 압력을 가하여 실리콘계 재료 표면과 기재 표면 사이에 반응성 중간층을 개재시키는 경우, 초기 물리적 접착이 전형적으로 그들 사이에서 확인되지만, 1 내지 2일 또는 그 이상의 기간 후에는 화학 결합이 발생한다는 것이 추가로 확인되었다.
반응성 중간층 코팅 조성물이 수분 경화 실란트 조성물인 경우, 임의의 적합한 조성물이 이용될 수 있으며, 티타네이트/지르코네이트 또는 주석 촉매화될 수 있는 1 파트 및 2 파트 실리콘 RTV 탄성중합체 조성물을 포함할 수 있다.
반응성 중간층 코팅 조성물로서 사용하기 위한 그러한 수분 경화 실란트 조성물은 상기에 정의된 바와 같은
Figure pct00003
분자당 1개 이상, 전형적으로 2개 이상의 가수분해성 및/또는 하이드록실 작용기를 갖는 적어도 하나의 축합 경화성 실릴 말단화된 중합체 (ai);
Figure pct00004
가교결합제 (aii) 및
Figure pct00005
적합한 축합 촉매 (aiii)를 포함할 수 있다. 조성물에 존재하는 가교결합제의 양은 가교결합제의 특정한 속성, 및 특히 선택된 분자의 분자량에 따라 좌우될 것이다.
반응성 중간층 코팅 조성물로서 사용하기 위한 수분 경화 실란트 조성물은 적합하게는 전술한 중합체 재료와 비교하여 적어도 화학량론적 양으로 가교결합제 (aii)를 함유한다. 조성물은, 예를 들어 2 내지 30%w/w, 그러나 일반적으로 2 내지 10%w/w의 가교결합제를 함유할 수 있다. 아세톡시 가교결합제는 전형적으로 3 내지 8%w/w, 바람직하게는 4 내지 6%w/w의 양으로 존재할 수 있는 반면, 일반적으로 더 높은 분자량을 갖는 옥시미노 가교결합제는 전형적으로 3 내지 8%w/w로 포함될 것이다.
바람직하게는, 반응성 중간층 코팅 조성물로서 사용하기 위한 수분 경화 실란트 조성물 내의 촉매, 즉 성분 (aiii)은 중합체 (i) 100 중량부당 0.3 내지 6 중량부, 즉 조성물의 약 0.2 내지 2 중량%의 양으로 존재할 것이고, 성분 (aiii)은 킬레이팅제가 사용되는 경우 6 중량부 초과의 양으로 존재할 수 있다.
반응성 중간층 코팅 조성물로서 사용하기 위한 수분 경화 실란트 조성물은, 선택적인 성분으로서, 실리콘 고무 실란트 등의 제형에 통상적인 다른 성분을 함유할 수 있다. 예를 들어, 일반적으로 조성물은 상기에 논의된 바와 같이 쌀겨 재(rice hull ash) 및 어느 정도의 탄산칼슘을 포함하는 고 표면적 건식 및 습식 실리카와 같은 하나 이상의 미분된 보강 충전제, 또는 파쇄 석영, 규조토, 황산바륨, 산화철, 이산화티타늄 및 카본 블랙, 활석, 규회석과 같은 추가적인 비-보강 충전제를 함유할 것이다. 단독으로 또는 상기에 더하여 사용될 수 있는 다른 충전제에는 알루미나이트, 황산칼슘(경석고), 석고, 황산칼슘, 탄산마그네슘, 점토, 예컨대 카올린, 삼수산화알루미늄, 수산화마그네슘(수활석), 흑연, 탄산구리, 예컨대 공작석, 탄산니켈, 예컨대 자라카이트(zarachite), 탄산바륨, 예컨대 독중석 및/또는 탄산스트론튬, 예컨대 스트론티아나이트,
산화알루미늄, 감람석군; 석류석군; 알루미노실리케이트; 고리 실리케이트; 사슬 실리케이트; 및 시트 실리케이트로 이루어진 군으로부터의 실리케이트가 포함된다. 감람석군은 고토감람석 및 Mg2SiO4와 같은 그러나 이로 한정되지 않는 실리케이트 광물을 포함한다. 석류석군은 분쇄 홍석류석; Mg3Al2Si3O12; 회반석류석; 및 Ca2Al2Si3O12와 같은 그러나 이로 한정되지 않는 실리케이트 광물을 포함한다. 알루미노실리케이트는 규선석; Al2SiO5; 멀라이트; 3Al2O3.2SiO2; 남정석; 및 Al2SiO5와 같은 그러나 이로 한정되지 않는 분쇄 실리케이트 광물을 포함한다.
고리 실리케이트 군은 근청석 및 Al3(Mg,Fe)2[Si4AlO18]과 같은 그러나 이로 한정되지 않는 실리케이트 광물을 포함한다. 사슬 실리케이트 군은 규회석 및 Ca[SiO3]과 같은 그러나 이로 한정되지 않는 분쇄 실리케이트 광물을 포함한다.
시트 실리케이트 군은 운모; K2AI14[Si6Al2O20](OH)4; 엽납석; Al4[Si8O20](OH)4; 활석; Mg6[Si8O20](OH)4; 사문석, 예를 들어, 석면; 고령석; Al4[Si4O10](OH)8; 및 질석과 같은 그러나 이로 한정되지 않는 실리케이트 광물을 포함한다.
또한, 예를 들어 지방산 또는 지방산 에스테르, 예를 들어 스테아레이트에 의해, 또는 유기실란, 유기실록산 또는 유기실라잔 헥사알킬 다이실라잔 또는 단쇄 실록산 다이올에 의해 충전제(들)의 표면 처리가 수행되어 충전제(들)를 소수성으로 만들고, 따라서 취급이 더 용이해지게 할 수 있으며 다른 실란트 성분을 갖는 균질 혼합물을 수득할 수 있다. 충전제의 표면 처리는 분쇄된 실리케이트 광물이 실리콘 중합체에 의해 용이하게 습윤되게 한다. 이러한 표면 개질된 충전제는 뭉쳐지지(clump) 않으며, 실리콘 중합체 내에 균질하게 포함될 수 있다. 이는 미경화 조성물의 실온에서의 기계적 특성의 개선을 가져온다. 더욱이, 표면 처리된 충전제는 미처리된 재료 또는 원재료보다 더 낮은 전도율을 제공한다.
반응성 중간층 코팅 조성물로서 사용하기 위한 수분 경화 실란트 조성물 내에 포함될 수 있는 다른 성분에는 조성물의 경화를 가속화시키기 위한 공-촉매(co-catalyst), 예를 들어 아민 및 카르복실산의 금속 염; 리올로지 조절제; 접착 촉진제, 안료, 열 안정제, 난연제, UV 안정제, 사슬 연장제, 전기 및/또는 열 전도성 충전제, 살진균제 및/또는 살생물제 등(이들은 적합하게는 0 내지 0.3 중량%의 양으로 존재할 수 있음), 수분 제거제(water scavenger)(전형적으로는 가교결합제 또는 실라잔으로서 사용되는 것과 동일한 화합물임)가 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
반응성 중간층 코팅 조성물로서 사용되는 수분 경화 실란트 조성물은 당업자에게 공지된 임의의 적합한 방식으로 실리콘계 재료 및/또는 기재 표면 상에 적용될 수 있다. 바람직하게는 반응성 중간층은 단지 수 mm 두께일 것이다.
또한, 반응성 중간층 코팅 조성물을 실리콘계 재료 표면 또는 기재 표면에 적용하고, 이어서 단시간, 예를 들어, 10분 미만, 바람직하게는 5분 미만의 기간 내에 실리콘계 재료 표면을 기재 표면 상에 배치하고 압력을 가하여 탄성중합체 또는 겔 표면과 기재 표면 사이에 반응성 중간층을 개재시키는 경우에, 거의 즉각적인 화학적 접착성 접합이 얻어지는 것으로 확인되었다.
반응성 중간층 코팅 조성물이 먼저 적용된 기재 표면 상에서 반응성 중간층 코팅 조성물이 건조되게 한 다음, 후속하여 실리콘계 재료 표면을 기재 표면과 접촉시키고 압력을 가하여 탄성중합체 또는 겔 표면과 기재 표면 사이에 반응성 중간층을 개재시키는 경우, 초기 물리적 접착이 관찰되지만, 1 내지 2일 또는 그 이상의 기간 후에는 화학 결합이 발생한다는 것이 추가로 확인되었다.
전술된 바와 같은 스페이서는 단열 유리 유닛, 전자 디스플레이, 풍화 실란트(weather sealant), 광학 장치, 발광 다이오드, 렌즈 등과 같은 투명 유닛 또는 장치를 조립하기 위한 사전-경화된 스페이서로서 이용될 수 있다.
임의의 결함, 임의의 먼지, 임의의 글루 누출(glue leak)이 부품의 투명성을 통해 용이하게 인지되거나 관찰될 수 있기 때문에, 전적으로 투명 부품들을 조립하는 것은 매우 도전적이다. 경화될 투명한 액체 적용 접착제의 사용이 종종 그러한 목적을 위해 사용되지만, 조립된 부품들이 액체 제품을 적용할 수 있도록 함께 미리 고정될 필요가 있기 때문에 적용하기가 어렵다. 조립된 부품들이 소정 수단에 의해 부착되지 않으면, 부품들은 액체 접착제의 적용 시에 서로로부터 멀리 이동할 수 있다. 그러한 목적을 위해, 부품들을 함께 미리 조립하기 위해 클램프, 테이프 및/또는 스페이서의 사용이 필요하다. 예를 들어 2개의 유리 시트들 사이에 스페이서가 사용되는 경우, 이는 조립체 내에 남아 있을 것이며, 따라서 이러한 스페이서는 유닛의 투명성을 유지하기 위해 투명해야 할 것이다.
본 발명은, 부품들이 본 발명의 기재된 반응성 중간층 코팅 조성물에 의해 프라이밍된 경우 이들 부품에 대한 접착이 거의 즉각적으로 발생할 투명 스페이서를 기술한다. 일부 경우에, 투명 스페이서의 최종 강도는 응용에 충분할 것이지만, 일부 경우에 추가적인 구조 접착제의 사용이 필요할 것이다. 스페이서 그 자체가 사용되는 경우, 이하의 사진에 나타나 있는 것과 같은 조립체가 본 발명에 의해 실현가능할 것이다. 본 발명의 방법을 사용하여 적용되는 사전-경화된 스페이서의 높은 투명성은 부품의 좋은 미관에 기여할 것이며, 이는 다양한 목적을 위한 좋은 설계를 생성하는 데 바람직하다.
그러한 조립체는, 단열이 요구되는, 투명 내부 격벽, 투명 창 및 문을 구축하기 위해, 특히 냉장고를 위해 사용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 현재의 사전-경화된 스페이서는 또한 구조적 스페이서의 사용이 명확한 속성인 냉간 또는 열간 굽힘된 유리 유닛을 조립하는 데 유용할 수 있다. 투명 부품들이 조립될 수 있는 경우, 투명하지 않은 부품들이 또한 투명 부품들과 조합되거나 그렇지 않은 것으로 고려될 수 있다. 투명 스페이서는 경화 전에 스페이서의 본체 내에 완전히 또는 부분적으로 포함된 장식, 광학 및/또는 전자 장치를 가질 수 있다. 이어서, 상기 장치는 앞서 논의된 바와 같이 일반적인 방식으로 경화된다. 이어서, 생성된 경화된 투명 스페이서는 상기 장치가, 예를 들어, 보안상의 이유로 프레임 후방에서 보이지 않게 은폐되지 않는 한, 그 내부에서 또는 그 상에서 보이게 할 것이다.
둥근 에지 부품들을 조립하는 데 있어서 가요성 스페이서의 사용이 또한 흥미롭다. 조립체에 모든 종류의 설계를 제공하는 것이 또한 매우 흥미로울 수 있다(나선형의 첨부된 그림 참조).
투명한 구조적 스페이서는 또한 온도, 자외선 또는 액체에 민감한 부품들을 조립하는 데 유용할 수 있다. 이것은 전자 부품, 광학 장치, 유리, 금속 또는 플라스틱으로 제조된 디스플레이를 조립하는 데 유용할 수 있다. 이것은 건물 내의 내부 격벽을 위해서 뿐만 아니라, 파사드(facade) 및 지붕을 위해서 패널들을 함께 조립하는 데 유용하다. 이것은 특히 투명성이 바람직한 경우, 기구, 자동차 또는 항공우주 산업에서 부품들을 조립하는 데 유용하다.
따라서, 기재는 평판 디스플레이(LED, LCD 스크린)용 유리 시트, 파사드 또는 자동차용 유리 패널, 건설, 자동차, 전자제품 등을 위한 금속, 플라스틱, 목재, 콘크리트 또는 석판, 금속, 플라스틱, 목재, 콘크리트 고정 장치, 예를 들어 후크, 나사, 너트를 포함할 수 있다.
스페이서는 임의의 적절한 단면 형상으로 압출될 수 있다. 전형적으로 직사각형 단면 또는 정사각형 단면이 바람직하다. 단열된 유리 유닛은 하나 또는 하나 초과의 스페이서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 기재된 바와 같은 스페이서는 불투명한 또는 착색된 스페이서가 달리 가리게 될 유닛의 부품을 위해서 사용될 수 있지만, 스페이서 재료가 유닛을 통해 보는 사용자의 시야를 가리지 않을 영역에서는 다른 표준 스페이서가 사용될 수 있다.
일반적으로, 기재된 유닛은 유리 유닛으로 지칭됨에 유의할 것이며, 유리가 예로서 사용되었지만, 상황에 적절하다면, 대안적인 투명 재료가 사용될 수 있음이 이해되어야 한다. 더욱이, 일부 예에서, 단열된 글레이징 유닛은 하나 이상의 투명 유리판 등 및 패턴화 등으로 인해 불투명하게 된 하나의 유리판을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 전술된 바와 같은 단열된 글레이징 유닛의 제조 방법으로 확대되는데, 상기 방법은 제1 주 표면을 갖는 제1 유리판 및 제1 주 표면을 갖는 제2 유리판을 제공하는 단계,
상기 제1 유리판 및 제2 유리판의 각각의 제1 주 표면 상에 반응성 중간층 코팅 조성물의 코팅을 적용하고 건조/경화되게 하는 단계,
반응성 중간층으로 전처리된 제1 유리 패널의 제1 주 표면 상에 전술된 바와 같은 투명 스페이서를 적용하는 단계,
반응성 중간층으로 전처리된 제2 유리 패널의 제1 주 표면의 영역을 스페이서 상에 위치시키고 스페이서가 반응성 중간층을 통해 유리 표면에 접착하게 두는 단계, 필요하다면, 이어서, 바람직하게는 전술된 바와 같은 수분-경화성 핫 멜트 실리콘 접착제 조성물일 수 있는, 바람직하게는 투명한 2차 실란트로 유리 패널의 주변부 둘레의 공동을 충전하는 단계로서, 상기 공동은 제1 유리 패널의 제1 주 표면, 투명 스페이서의 외부 표면 및 제2 유리 패널의 제1 주 표면에 의해 한정되는, 단계,
2차 실란트를 경화시켜 2개의 유리 패널과 접합시키고 단열된 글레이징 유닛을 형성하는 단계를 포함한다.
상기의 일 실시 형태에서, 단열 유리 유닛의 제조 방법이 제공되며, 상기 방법은 임의의 원하는 순서대로 수행되는 하기 단계들, 즉 2개의 유리판을 입수하는 단계, 선택적으로 탈수 재료를 함유하는, 고온 용융물로서 적용되는 소성 상태의 투명한 열가소성 재료의 무단 스트립(endless strip)을 2개의 유리판들 사이에 제공하는 단계, 2개의 유리판을 열가소성 재료에 대해 서로를 향해 가압하여 유리판들에 접착된 열가소성 재료를 포함하는 스페이서를 형성하는 단계, 선택적으로, 2개의 유리판과 스페이서에 의해 한정되는 공동에 불활성 또는 중질 가스를 도입하는 단계, 및 스페이서의 외부 표면과 접촉하는 유닛의 주변부에 위치되는 투명한 실리콘 접착제 조성물, 바람직하게는 전술한 바와 같은 수분-경화성 핫 멜트 실리콘 접착제 조성물의 층을 적용하는 단계를 포함한다.
필요한 경우, 전술된 바와 같은 단열 유리 유닛에서, 유닛 내에 포획된 가스는 바람직하게는 달성되는 열 또는 음향 성능의 수준을 개선하기 위해 SF6 또는 불활성 가스, 예컨대 아르곤, 제논 및 크립톤을 포함하거나 이로 이루어진다. 존재하는 경우, 충분한 단열 또는 방음 특성을 보장하기 위하여, 본 발명자들은 유닛 내에 포획된 가스의 90% 이상이 아르곤, 제논, 크립톤 또는 SF6 또는 이들의 혼합물임을 보장하는 것을 선호한다. 적합한 가스가 이용될 경우, 가스가 빠져나가는 것을 방지하기 위해 1차 실란트가 시스템 내로 도입될 필요가 있을 것이다.
필요한 경우, 단열 유리 유닛은, 내부 공동과 외부 사이의 가스 또는 수분 교환을 최소화하기 위해 불투명하거나 투명할 수 있는 1차 실란트, 전형적으로 폴리아이소부틸렌(PIB) 조성물을 사용하여 조립될 수 있다. 그러한 유닛의 설계는 다수일 수 있다. PIB 조성물은 실리콘 스페이서의 내부에 또는 외부에 가능하게는 투명하게 적용되는 별개의 기재 상에 적용되거나, 또는 PIB 조성물은 실리콘 조성물의 경화 전에 또는 후에 임의의 수단에 의해 실리콘 스페이서 내에 통합된다.
추가의 실시 형태에서, 단열 유리 유닛은, 내부 공동과 외부 사이의 가스 또는 수분 교환을 최소화하기 위해 가스 배리어 필름을 구성하는, 금속성 필름 상에 적용된 1차 실란트를 사용하여 조립된다.
도 1 및 도 2는 본 명세서에 기재된 바와 같은 투명 스페이서에 의해 분리된 유리판의 2가지 예를 도시한다. 프라이머를 반응성 중간층 코팅 조성물로서 사용하였다. 사전 축합 경화된 스트립을 적용하기 전에 수 분간 반응성 중간층을 유리 표면에 적용하였다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 개념을 사용하여 구상되는 IG 유닛 설계의 예를 나타내고 있다.
도 3은 예를 들어 내부 격벽 또는 냉장고를 위한 단열된 글레이징(IG) 유닛을 생성하기에 적합한 설계이다. 도 4는 수분 및 가스가 유닛 내외로 확산되는 것을 방지하기 위해 1차 시일을 포함하는 것을 고려할 때 창 및 문을 위한 표준 IG 유닛을 생성하기에 적합한 설계이다. 도 3 및 도 4에서, 본 명세서에 기재된 바와 같은 투명 스페이서(1) 및 그의 에지 보호부(2)의 일부 가능한 설계가 도시되어 있다. 스페이서(1) 둘 모두는 스페이서의 적용 전에 투명 판(3)들의 내향 표면 상에 적용된 반응성 중간층(4)의 존재로 인해 투명 판(3)의 내향 면에 접합된다. 2개의 투명 판(3)은 바람직하게는 유리판이며, 각각의 반응성 중간층(4)에 의해 스페이서(1)에 접착된다. 스페이서(2)는 예를 들어 의도된 최종 용도에 따라 임의의 적합한 형상으로 압출될 수 있다. 스페이서(2)는 또한 금속, 유리 또는 금속화된 플라스틱과 같은 가스 배리어 특성을 나타내는 재료로 제조될 수 있다. 가스 배리어 특성을 개선하기 위하여, 추가적인 가스 배리어(5)가 판(3)들과 스페이서(2) 사이에 및/또는 판(3)들과 (4) 사이에 삽입될 수 있다. 가스 배리어(5)는 바람직하게는 저 가스 투과성 재료, 예를 들어 폴리아이소부틸렌 실란트이다.
패널 설계는 불투명 영역에 건조제를 포함하기 위해 표준 IG 스페이서 설계와 투명 스페이서 설계를 겸비한다.
실시예
실시예에 사용된 조성물은 원추 평판을 사용하는 브룩필드 원추 평판 점도계(RV DIII)를 사용하여 측정한 25℃에서의 점도 값이 하기와 같았다. 조성물을 23℃ 및 50% 상대 습도에서 적용하였다.
[표 1]
Figure pct00006
[표 2]
Figure pct00007
베이스 파트 대 촉매 파트의 혼합 비는 제형 A의 경우 1:1, 제형 B의 경우 10:1, 제형 C의 경우 1.75:1, 제형 D의 경우 1:1 그리고 제형 E의 경우 1:1이었다.
실시예:
실시예 1 제형 A
플로트 유리 기재를 미국 미시간주 소재의 다우 코닝 코포레이션(Dow Corning Corporation)으로부터의 시판 프라이머인 다우 코닝(등록상표) 1200 OS 프라이머 클리어(PRIMER CLEAR)(제조사의 지침에 따라 사용함)로 처리하고, 반응성 중간층 코팅 조성물로서 사용하였다.
사전-경화된 제형 A 재료의 스트립(대략 폭이 1 cm이고, 길이가 5 내지 6 cm이고 두께가 2 mm임)을 다우 코닝(등록상표) 1200 OS 프라이머 클리어의 적용 후에 상이한 시간에 전술한 기재에 부착하였다.
플로트 유리 기재에 대한 스트립의 접착을 약 1시간 후에 검사하고 결과를 표 3에 요약하였다.
Y는 스트립이 유리 플레이트에 잘 접착되었으며 이를 제거하려는 시도는 스트립 내에서 응집 파괴를 초래하였음을 의미한다.
N은 스트립이 유리 기재로부터 쉽게 제거가능하였음(박리되었음)(접착 파괴)을 의미한다.
[표 3]
Figure pct00008
실시예 2. 경화된 재료를 표 1 및 표 2에 도시된 바와 같이 조성물 A, 조성물 B 및 조성물 C로부터 제조하였다. 대략 길이 12 cm × 폭 2 cm 및 두께 2 mm의 스트립을 유리 플레이트에 접착시켰다. 이들 플레이트의 표면의 절반을 반응성 중간층의 역할을 하는 다우 코닝(등록상표) 1200 OS 프라이머 클리어로 전처리하였다. 다우 코닝(등록상표) 1200 OS 프라이머 클리어는 제조사의 지침에 따라 사용하였다. 다우 코닝(등록상표) 1200 OS 프라이머 클리어의 적용 2분 이내에 스트립을 유리 기재와 접촉시켰다.
검사 시, 다우 코닝(등록상표) 1200 OS 프라이머 클리어로 코팅되지 않은 부분으로부터 스트립이 접착식으로 박리되는 것으로 나타났다(즉, 물리적 접착에 의해 접착됨). 대조적으로, 반응성 중간층으로 처리된 부분으로부터 스트립 그 자체를 분리시키지 않고 스트립을 분리하는 것은 불가능하였다(즉, 화학적 접착에 의해 접착됨).
실시예 3.
제형 D의 탄성중합체/겔 재료뿐만 아니라 Sn-경화 탄성중합체 제형 E(비교예)를 주형 내에서 경화시켜 1 cm 두께의 원형 물품을 형성하였다. 이들 물품을 스테인리스 강 플레이트(기재)에 접착시켰다. 이들 플레이트의 표면의 절반을 반응성 중간층의 역할을 하는 다우 코닝(등록상표) 1200 OS 프라이머 클리어로 전처리하였다. 도 8에 도시된 것과 동일한 방식으로 다우 코닝(등록상표) 1200 OS 프라이머 클리어의 적용의 2분 이내에 물품을 강 플레이트에 부착시켰다. 결과가 표 4에 요약되어 있다.
[표 4]
Figure pct00009
실시예 4
알루미늄 기재를 사용하여 실시예 3에 기재된 실험을 반복하였다. 사용한 경화된 재료는 상기 표 1 및 표 2에 나타낸 바와 같은 조성물 C의 5cm X 1cm 경화된 스트립이었다. 검사 시, 스트립은 반응성 중간층으로 전처리되지 않은 알루미늄 기재 표면의 부분에 접착되지 않았고, 따라서 접착의 물리적 속성으로 인해 쉽게 떼어지는 것(박리되는) 것으로 밝혀졌다. 대조적으로, 반응성 중간층 코팅 조성물(다우 코닝(등록상표) 1200 OS 프라이머 클리어)로 전처리된 알루미늄 기재 표면의 부분으로부터 스트립을 떼어내는 것은 불가능하였다. 스트립 자체는 기재 표면에 대한 접착의 화학적 속성으로 인해 응집 파괴되었다.
실시예 5
스테인리스 강 플레이트(약 10 × 15 cm)의 표면을 3개의 부분으로 나누었다. 3개의 부분을 다음과 같이 처리하였다:
(1) 처리하지 않음
(2) 다우 코닝(등록상표) 1200 OS 프라이머 클리어
(3) 프라이머 다우 코닝(등록상표) OS 3 인 1 프라이머/클리너.
2가지 프라이머를, 반응성 중간층을 제조하는 데 사용하였고 제조사의 지침에 따라 적용하였다.
표 1 및 표 2에 도시된 바와 같이, 강 플레이트와 동일한 크기이고 약 2 mm의 두께인 사전-경화된 조성물 B의 스트립을 절단하고 조심스럽게 플레이트 위에 놓았다. 약 70시간 후에 플레이트로부터 탄성중합체 스트립을 제거하려고 시도하였다. 프라이머로 처리되지 않는 플레이트의 부분 상에서는 물리적 접착(깨끗한 박리)만 관찰되었다. 플레이트의 다른 두 부분은 제형 B에 (화학적으로) 강하게 결합되었고 깨끗한 분리는 불가능하였다. 다우 코닝(등록상표) 1200 OS 프라이머 클리어로 프라이밍된 표면의 부분에 대해 가장 강력한 접착이 관찰되었다.
실시예 6
베이스:경화제의 중량비 1:1로 조성물의 두 성분을 함께 혼합함으로써 경화된 재료를 제조하였다. 베이스 성분은
Figure pct00010
(25℃에서) 2,000 mPa.s의 실라놀 말단화된 폴리다이메틸 실록산이었다. 경화제 성분은
Figure pct00011
(25℃에서) 2,000 mPa.s의 트라이메톡시실릴 말단화된 폴리다이메틸실록산 100 중량부 및
Figure pct00012
테트라-n-부틸 티타네이트 0.2 중량부이었다.
상기 재료를 스피드믹서(speedmixer)에서 2300 rpm의 속도로 30초 4회 혼합하였다. 재료를 내부 치수가 18 × 5 ㎟인 2 미터 길이의 PVC U자형 프로파일(profile)에 붓고 7일 동안 경화되게 하였다. 생성된 경화된 재료를, 다우 코닝(등록상표) 1200 OS 프라이머를 사용하여 몇 분 먼저 프라이밍된 유리판 상에 적용하였다. 이 실시예는 도 1로서 제공되는데, 이는 2개의 유리판 사이의 스페이서로서 효과적으로 기능하는, 각각의 유리판의 주변부에 접착된 경화된 재료의 연속적인 리본에 의해 분리된 2개의 유리판을 도시한다.
도시된 하부 유리판의 상부 표면 및 상부 유리판의 하부 표면을 그들의 주변부 둘레에서 다우 코닝(등록상표) 1200 OS 프라이머로 코팅하였으며 이를 약 30분 동안 건조되게 두었다.
앞서 기재된 바와 같은 경화된 재료의 미리 측정된 리본을 하부 유리판의 상부 표면의 주변부에 적용하고, 후속하여 상부 유리판의 하부 표면을 앞서 프라이밍된 영역의 경화된 재료에 접착시켰다. 거의 구성 직후에, 도 1에 도시된 유리 유닛을, 본 명세서에 기술된 바와 같이 형성된 결합의 강도로 인해, 구성의 구조를 손상시키지 않고 이동하여 취급할 수 있었다.
실시예 7
실시예 6의 조성물에 기초한, 사전-경화된 실리콘의 H자형 샘플을 내부 치수가 18 × 5 ㎟인 2 미터 길이의 PVC U자형 프로파일에서 성형하였고, 실온에서 7일 동안 경화시켰다. 이 성형된 제품의 50 mm 길이 샘플 조각을 제조하였다(대략적인 치수: 50 × 18 × 5 ㎣). 50 × 70 × 4 ㎣을 갖는 유리 조각을 다우 코닝(등록상표) 1200 OS 프라이머로 하나의 표면 상에서 프라이밍하고 약 30분 동안 두었다. 이어서, 사전-경화된 실리콘의 샘플을 프라이밍된 유리 상에 적용하여, 인장 H-조각 유닛을 유도하였다.
프라이머의 적용을 제외하고는 상기 공정을 따라 H-조각 샘플을 또한 프라이밍되지 않은 유리 표면에 적용하였다. 앞서 설명된 바와 같이, 프라이머를 사용하지 않은 경우, H자형 샘플 조각은 유리 부분에 접착할 구조적 강도가 없기 때문에 유리 표면에 대한 접착이 최소한이거나 전혀 없음을 보여주었다.
상기와는 달리, 프라이밍된 유리 표면에 접착된 사전-경화된 실리콘 재료의 H자형 샘플은 거의 적용 직후에 프라이밍된 유리 표면에 접착되었다. 그러한 샘플 조각을 ASTM D412-98a에 따라 츠윅(Zwick) 장력계를 사용하여 물리적 특성에 대해 시험하였다.
전술한 바와 같이 프라이밍된 유리 표면에 적용 20분 후에 시험한 H자형 샘플은 약 0.02 MPa의 즉각적인 생강도(green strength)를 나타내지만 접착 파괴가 관찰되는 반면에, 적용 7일 후에 시험한 H자형 샘플은 비교적 더 높은 인장 강도 결과를 제공하며 응집 파괴를 나타내었음이 확인되었다. 이들 물리적 시험의 결과가 하기 표 5에 제공되어 있다.
[표 5]
Figure pct00013
실시예 8
베이스:경화제의 중량비 1.5:1로 조성물의 두 성분을 함께 혼합함으로써 경화된 재료를 제조하였다.
베이스 성분은
Figure pct00014
(25℃에서) 2,000 mPa.s의 실라놀 말단화된 폴리다이메틸 실록산 50 중량%, 및
Figure pct00015
(25℃에서) 13,500 mPa.s의 실라놀 말단화된 폴리다이메틸 실록산 50 중량%였다.
경화제 성분은
Figure pct00016
(25℃에서) 2,000 mPa.s의 트라이메톡시실릴 말단화된 폴리다이메틸실록산 50 중량부, (25℃에서) 62,000 mPa.s의 트라이메톡시실릴 말단화된 폴리다이메틸실록산 50 중량부, 및
Figure pct00017
테트라-n-부틸 티타네이트 0.2 중량부이었다.
2개의 파트를 스피드믹서에 도입하고, 이어서 2300 rpm의 속도로 30초의 기간 동안 4회 혼합하였다. 생성된 혼합물을 내부 치수가 12 × 12 ㎟인 2 미터 길이의 PVC U자형 프로파일에 붓고 실온에서 7일 동안 경화되게 하였다. 생성된 경화된 재료를 50 mm의 길이로 절단하고, 인장 시험을 위한 H-조각을 생성하기 위하여 반응성 중간층 코팅 조성물로서 다우 코닝(등록상표) 1200 OS 프라이머를 사용하여 2분 일찍 전처리된 기재 상에 적용하였다. 그러한 샘플 조각을 ASTM D412-98a에 따라 츠윅 장력계를 사용하여 물리적 특성에 대해 시험하였다. 사전-경화된 축합 경화성 재료에 대한 인장 시험의 결과가 표 6a에 나타나 있으며, 이는 다양한 기재에 대한 사전-경화된 스페이서 재료의 양호 내지 우수한 접착을 강조한다. 심지어 열수에 침지시킨 후에도(표 6b), 비-소성 기재에 대한 접착이 우수하게 유지되는 것으로 밝혀졌으며, 이는 반응성 중간층 코팅 조성물로 전처리된 후에 그 위에 적용될 때 그러한 기재에 대한 사전-경화된 스페이서 제품의 내구성 있는 화학적 접착을 입증한다.
[표 6a]
Figure pct00018
[표 6b]
Figure pct00019

Claims (21)

  1. 외향 면 및 내향 면을 각각 갖는 투명 재료의 제1 판(pane) 및 제2 판을 포함하는 투명 유닛으로서, 각각의 내향 면은 반응성 중간층으로 적어도 부분적으로 코팅되고 상기 투명 재료의 제1 판 및 제2 판의 상기 내향 면은 상기 반응성 중간층에 의해 상기 투명 재료의 제1 판 및 제2 판의 상기 내향 면에 접착되는, 사전-경화된 축합 경화성 재료 또는 실질적으로 사전-경화된 축합 경화성 재료로 제조된 투명 스페이서에 의해 부분적으로 또는 전체적으로 이격되는, 투명 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 투명 유닛은 글레이징(glazing) 유닛이고 상기 투명 재료의 제1 판 및 제2 판은 유리인, 투명 유닛.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 사전-경화된 축합 경화성 재료 스페이서 재료는
    (i) 분자당 1개 이상, 전형적으로 2개 이상의 가수분해성 및/또는 하이드록실 작용기를 갖는 적어도 하나의 축합 경화성 실릴 말단화된(terminated) 중합체;
    (ii)
    - 분자 기당 2개 이상의 가수분해성 기, 대안적으로 3개 이상의 가수분해성 기를 갖는 실란; 및/또는
    - 각각이 1개 이상의 가수분해성 기를 함유하는 2개 이상의 실릴 기를 갖는 실릴 작용성 분자
    의 군으로부터 선택되는 가교결합제; 및
    (iii)
    - 하이드록실 기 대 가수분해성 기의 몰 비는 0.1:1 내지 4:1이고,
    - M-OR(여기서, M은 티타늄 또는 지르코늄임) 작용기 대 상기 하이드록실 기의 몰 비는 0.01:1 내지 0.6:1인 것
    을 특징으로 하는, 티타네이트 및 지르코네이트의 군으로부터 선택되는 축합 촉매
    를 포함하는 축합 경화성 실리콘 조성물을 경화시켜 얻어지는 실질적으로 사전-경화된 축합 경화성 실리콘계 재료 또는 완전히 사전 축합 경화된 실리콘계 재료인, 투명 유닛.
  4. 제3항에 있어서, 상기 축합 경화성 실리콘 조성물은 경화 전에 중합체 (i) 및 가교결합제 (ii)를 하나의 파트 내에 갖고 중합체 (i) 및 촉매 (iii)을 다른 파트 내에 갖거나, 가교결합제 (ii)를 하나의 파트 내에 갖고 중합체 (i) 및 촉매 (iii)을 다른 파트 내에 갖거나, 중합체(i) 및 선택적으로 가교결합제 (ii)를 하나의 파트 내에 갖고 가교결합제 (ii) 및 촉매 (iii)를 다른 파트 내에 갖는 2 파트 방식으로 저장되는, 투명 유닛.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실질적으로 사전-경화된 축합 경화성 실리콘계 재료 또는 완전히 사전-경화된 축합 경화성 실리콘계 재료는 실질적으로 경화되거나 완전히 경화된 탄성중합체 또는 실질적으로 경화되거나 완전히 경화된 겔이며, 이는 반응성 중합체 사슬의 존재를 고려하면 터치시 점착성이어서 상기 실질적으로 경화된 실리콘계 재료 또는 완전히 경화된 실리콘계 재료가 기재(substrate) 표면과 접촉할 때 물리적 접착이 일어나는, 투명 유닛.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반응성 중간층은 기재 표면 상에 반응성 중간층 코팅 조성물을 적용함으로써 제조되며, 이러한 반응성 중간층 코팅 조성물은 상기 기재 표면 및/또는 상기 실리콘계 재료 표면 둘 모두와 화학적으로 상호작용할 수 있는 코팅 조성물 또는 미경화 실란트 조성물 층인, 투명 유닛.
  7. 제6항에 있어서, 상기 반응성 중간층 코팅 조성물은, 티타네이트 또는 지르코네이트 성분 및/또는 주석(II) 및/또는 주석(IV)계 성분을 함유하는 적절한 조성물로 이루어지거나 그를 포함하며 상기 실리콘계 재료 내의 과량의 실라놀 기와 화학적으로 상호작용할 기를 갖는 실란을 추가로 함유할 수 있는 코팅 조성물인, 투명 유닛.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 반응성 중간층 코팅 조성물은
    Figure pct00020
    티타네이트, 지르코네이트, 주석(II) 또는 주석(IV) 촉매 0.01 내지 90 중량%,
    Figure pct00021
    기재 표면과 화학 결합을 생성하기에 적합한 2개 이상의 가수분해성 기 및 선택적으로 1개 이상의 대안적인 작용기를 갖는 하나 이상의 실란 0 내지 90 중량%, 및
    Figure pct00022
    실리콘 용매 또는 유기 용매 5 내지 90 중량%
    를 포함하는 코팅 조성물이며; 상기 코팅 조성물의 총 중량%는 100 중량%인, 투명 유닛.
  9. 제8항에 있어서, 상기 반응성 중간층 코팅 조성물은
    Figure pct00023
    티타네이트, 지르코네이트, 주석(II) 또는 주석(IV) 촉매 1 내지 50 중량%,
    Figure pct00024
    기재 표면과 화학 결합을 생성하기에 적합한 2개 이상의 가수분해성 기 및 선택적으로 1개 이상의 대안적인 작용기를 갖는 하나 이상의 실란 1 내지 50 중량%, 및
    Figure pct00025
    실리콘 용매 또는 유기 용매 5 내지 90 중량%
    를 포함하는 코팅 조성물이며; 상기 코팅 조성물의 총 중량%는 100 중량%인, 투명 유닛.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 화학적으로 상호작용하는 기는 다양한 기재에 대한 접착을 향상시키도록 아민, 티올, 에폭시, 알콕시, 아세톡시, 옥시미노로부터 선택되는, 투명 유닛.
  11. 전술한 바와 같은 단열된 투명 유닛을 제조하는 방법으로서,
    내향 면을 갖는 제1 투명 판 및 내향 면을 갖는 제2 투명 판을 제공하는 단계;
    (i) 상기 제1 투명 판 및 상기 제2 투명 판의 각각의 상기 내향 면 상에 반응성 중간층 코팅 조성물의 코팅을 적용하고 미리 정해진 기간 동안 건조/경화되게 하는 단계;
    (ii) 상기 반응성 중간층 코팅 조성물로 전처리된 상기 제1 투명 패널의 내향 면 상에 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 바와 같은 투명 스페이서를 적용하는 단계;
    (iii) 반응성 중간층으로 전처리된 상기 제2 투명 판의 상기 내향 면의 영역을 상기 스페이서 상에 위치시키고 상기 스페이서가 상기 반응성 중간층을 통해 상기 투명 판의 상기 각 내향 면에 접착하게 두는 단계;
    (iv) 선택적으로 상기 유리 패널의 주변부 둘레의 공동을 2차 실란트로 충전하고, 존재한다면 상기 2차 실란트를 경화시켜 2개의 유리 패널과 접합시키는 단계
    를 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 단열된 투명 유닛은 단열된 글레이징 유닛인, 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 2차 실란트는 투명한 수분-경화성 핫 멜트 실리콘 접착제 조성물인, 방법.
  14. 제11항, 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 반응성 중간층은 상기 기재 표면 및/또는 상기 실리콘계 재료의 표면과 화학적으로 반응할 수 있는, 방법.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반응성 중간층 코팅 조성물이 기재의 세정된 표면 상에 "습윤" 및/또는 미경화 상태로 적용된 다음, 실리콘계 재료의 대향 표면이 압력의 적용에 의해 상기 기재 표면과 접촉하게 되어 상기 반응성 중간층이 상기 실리콘계 재료 표면과 상기 기재 표면 사이에 개재되고 화학적 접착이 발생하는, 방법.
  16. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반응성 중간층 코팅 조성물은
    Figure pct00026
    중량 기준으로 티타네이트, 지르코네이트, 주석(II) 또는 주석(IV) 촉매 0.01 내지 90 중량%,
    Figure pct00027
    기재 표면과 화학 결합을 생성하기 위한 2개 이상의 가수분해성 기 및 선택적으로 1개 이상의 대안적인 작용기를 갖는 하나 이상의 실란 0 내지 90 중량%,
    Figure pct00028
    실리콘 용매 또는 유기 용매 5 내지 90 중량%
    를 포함하는 코팅 조성물이며; 상기 코팅 조성물의 총 중량%는 100 중량%인, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 반응성 중간층 코팅 조성물은
    Figure pct00029
    분자당 1개 이상, 전형적으로 2개 이상의 가수분해성 및/또는 하이드록실 작용기를 갖는 적어도 하나의 축합 경화성 실릴 말단화된 중합체 (ai);
    Figure pct00030
    가교결합제 (aii) 및
    Figure pct00031
    적합한 축합 촉매 (aiii)
    를 포함하는 축합 경화성 실란트 조성물인, 방법.
  18. 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반응성 중간층 코팅 조성물이 먼저 적용된 상기 기재 표면 상에서 상기 반응성 중간층 코팅 조성물이 건조 및/또는 경화되게 한 다음, 후속하여 상기 실리콘계 재료 표면을 상기 기재 표면과 접촉시키고 압력을 가하여 상기 탄성중합체 또는 겔 표면과 상기 기재 표면 사이에 상기 반응성 중간층을 개재시키는 경우, 초기 물리적 접착이 관찰되지만, 1 내지 2일 또는 그 이상의 기간 후에는 화학 결합이 발생하는, 방법.
  19. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 투명 스페이서 에지는 금속, 유리 또는 플라스틱 프로파일(profile)에 의해 보호되는, 투명 유닛.
  20. 제19항에 있어서, 가스 배리어 실란트가 첨가되어 상기 유닛 내부 또는 외부의 가스 및 수분 투과를 감소시키는, 투명 유닛.
  21. 제1항, 제2항, 제19항 또는 제20항에 있어서, 건조제가 상기 유닛의 내부 공동에 존재하는 가스와 접촉하여 수분 침입을 감소시키는, 투명 유닛.
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