KR20190136065A - 경화성 실리콘 고무 화합물들 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하나 이상의 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물을 함유하는 경화성 실리콘 고무 화합물들의 조성물들, 하나 이상의 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물을 함유하는 경화성 실리콘 고무 화합물들을 제조하기 위한 방법 및 밀봉제, 접착제, 캐스팅 재료 및/또는 코팅제로서 하나 이상의 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물을 함유하는 경화성 실리콘 고무 화합물들의 용도에 관한 것이다.
Description
탄성적인 특성들을 갖는 맞춤형 제작 재료들로서 냉경화 실리콘 고무 화합물들, 소위 RTC-(실온 경화)-실리콘 고무 화합물들이 이미 오래전부터 공지되어 있다. 일반적으로 상기 실리콘 고무 화합물들은 유리, 알루미늄과 같은 금속, PVC와 같은 플라스틱, (미)가공 형태의 목재, 세라믹, 석재 또는 자기(porcelain)용 밀봉제 또는 접착제로서 이용된다. 이 경우, 상기 실리콘 고무 화합물들은 예를 들어 토목 및 배관 분야에서 밀봉제 또는 접합제로서, 또는 예를 들어 전자 산업에서 코팅 재료로서 사용된다(Roempp Chemie, CD ROM, 버전 2.0, 발행인 E. Bartholome, 출판사 Chemie, 바인하임 1982, 제21권, 511쪽 이하). 특히 RTC-1-실리콘 고무 화합물들이 이용된다. 이와 같은 실리콘 고무 화합물들은 단성분-RTC-실리콘 고무 화합물들을 나타내고, 이때 예를 들어 α,ω-디히드록시폴리오가노실록산들로 이루어진 가소성으로 성형 가능한 혼합물들 및 적합한 경화제들 또는 가교제들이 고려된다. 대기 습기 또는 수분의 영향하에 일반적으로 이와 같은 실리콘 고무 화합물들은 실온에서 중합한다.
우선, 중합 산물의 목표한 물리화학적 특성들 및 목표한 중합도에 따라서, 2개 또는 그 이상의 작용기를 갖는 폴리오가노실록산들이 서로 다른 다작용 경화제들과 함께 사용된다. 이 경우, 이작용 폴리오가노실록산들로서 α,ω-디히드록시폴리오가노실록산들은 큰 의미를 갖는다. 가교제들 또는 경화제들은 가수 분해 가능한 SiX-기들을 갖고, 이때 가수 분해에 의해 이탈기들이 방출되고, 상기 이탈기들은 중성, 산성 또는 알칼리성 계통으로 경화제들의 분류를 허용한다. 공지된 이탈기들은 예를 들어 카르복시산, 알코올 및 옥심이다. EP 2 030 976 B1호는 가교시 α-히드록시카르복시산에스테르를 방출하는 실란 화합물들을 공지한다. DE 202015009122 U1호에서는 α-히드록시카르복시산아미드들을 갖는 실란들이 이탈기로서 공지된다.
대기 습기의 존재하에 실온에서 RTC-1-실리콘 고무 화합물들의 중합 반응은 적합한 경화 촉매의 첨가에 의해 가속화될 수 있다.
이 경우, 특히 주석 화합물들이 큰 의미를 갖는다. DE 69501063 T2호는 주변 온도에서 경화하는 실리콘-엘라스토머-조성물들에서 디부틸틴비스(아세틸아세토네이트) 및 틴옥틸레이트의 용도를 기술한다. EP 0298877 B1호는 실리콘-엘라스토머-조성물들을 위한 산화주석 및 베타-디카보닐-화합물들로 이루어진 주석 촉매를 기술한다. DE 4332037 A1호는 응축 경화하는 실리콘에서 촉매로서 디부틸디틴디라우레이트를 사용한다,
주석 화합물들은 일반적으로 매우 높은 촉매 활성도를 갖는다. 그러나 자체 독성으로 인해 RTC-실리콘 고무 화합물들에서 주석이 없는 경화 촉매들을 이용하는 경우도 많다.
주석이 없는 적합한 촉매들은 예를 들어 알루미늄-, 아연-, 지르코늄- 및 티타늄 화합물들을 포함한다. DE 4210349 A1호는 실온에서 응축 반응에 의해 경화하는 실리콘 고무의 제조시 테트라부틸티탄산염, 디부틸-비스(메틸아세토-아세타토)티탄산염, 디이소프로필-비스(메틸아세토-아세타토)티탄산염 및 디이소부틸-비스(에틸아세토-아세타토)티탄산염의 용도를 기술한다. EP 0102268 A1호는 예를 들어 유기 지르코늄 화합물들을 촉매로서 함유하는 단성분-실리콘 수지 화합물들을 공지한다.
주석이 없는 촉매들의 사용시 큰 단점들은 지금까지 비교적 낮은 촉매 활성도 및, 특히 실리콘 고무 화합물들의 더 우수하지 않은 파단 강도와 관련해서, 그와 결부된 우수하지 않은 기계적 특성들이다.
따라서 본 발명의 과제는, 낮은 주석 함량의 촉매들 또는 주석이 없는 촉매들의 이용하에 향상된 기계적 특성들을 갖는 실리콘 고무 화합물들을 제공하는 조성물을 제공하는 것이다.
그에 따라 본 발명의 핵심은 하나 이상의 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물을 함유하는 경화성 실리콘 고무 화합물들의 조성물, 하나 이상의 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물을 함유하는 경화성 실리콘 고무 화합물들을 제조하기 위한 방법 및 밀봉제, 접착제, 캐스팅 재료 및/또는 코팅제로서 하나 이상의 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물을 함유하는 경화성 실리콘 고무 화합물들의 용도이다. 이 경우, 상기 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물은 바람직하게 실리콘 고무 화합물들에서 촉매 활성화하는 양으로 사용된다.
그에 따라 본 발명의 과제는 제1 항에 따른 조성물, 제16 항에 제시된 방법, 제14 항 및 제19 항에 제시된 용도들, 그리고 제17 항에 제시된 밀봉제에 의해 해결된다. 바람직한 형성예들은 각각 종속 청구항들의 대상이다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 본 발명의 과제는 경화성 실리콘 조성물들에서 촉매로서 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물들의 용도에 의해 해결되고, 이때 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물의 분자 농도는 0.00001 내지 0.01mol/㎏ 밀봉제의 범위 내에, 바람직하게 0.00005 내지 0.005mol/㎏ 밀봉제의 범위 내에, 그리고 특히 바람직하게 0.00007 내지 0.0019mol/㎏ 밀봉제의 범위 내에 있다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 경화성 실리콘 조성물들에서 촉매로서 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물들이 사용되고, 이때 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물의 분자 농도는 0.00001 내지 0.01mol/㎏ 조성물의 범위 내에, 바람직하게 0.00005 내지 0.005mol/㎏ 조성물의 범위 내에, 그리고 특히 바람직하게 0.00007 내지 0.0019mol/㎏ 조성물의 범위 내에 있다.
본 발명의 과제는 바람직하게 경화성 실리콘 조성물들에서 촉매로서 하나 이상의 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물의 용도에 의해 해결된다. 예를 들어 WO 2005/060671 A2호 및 EP 2796493 A1호를 근거로 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물들은 당업자에게 공지되어 있다.
또한, 본 발명의 과제는 경화성 실리콘 조성물들에서 촉매로서 하나 이상의 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물의 용도에 의해 해결되고, 이때 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물의 중량비는 0.001 내지 0.5％의 범위 내에, 그리고 바람직하게 0.006 내지 0.17％의 범위 내에 있다.
본 발명의 개념에서 "실리콘 고무 화합물들"로 실리콘을 함유하는 합성 고무 화합물들이 고려되고, 상기 실리콘을 함유하는 합성 고무 화합물들은 본 발명의 범주 내에서 경화성 실리콘 조성물들로도 교체 가능하게 지시되며, 이러한 고무는, 적합한 가교제들에 의한 가교 결합에 의해 고탄성 경화 상태로 전환될 수 있는 중합체들, 중축합체들 및 중합첨가제들을 포함한다. 또한, 습기 없이 유지될 수 있는, 예를 들어 α,ω-디히드록시폴리오가노실록산들로 이루어진 가소성으로 성형 가능한 혼합물들 및 적합한 경화제들 또는 가교제들이 고려되지만, 이때 이와 같은 실리콘 고무 화합물들은 수분 또는 대기 습기의 영향하에 실온에서 중합한다.
본 발명의 개념에서 "실라놀들"은, 하나 이상의 수산기(OH)가 실리콘-원자에 결합되어 있는(=Si-OH) 유기 실리콘 화합물들이다.
본 발명의 개념에서 "실라놀레이트들"은, 하나 이상의 비양자화된 수산기(R-O-)가 실리콘-원자에 결합되어 있는(=Si-O-) 유기 실리콘 화합물들이고, 이때 이와 같은 음전하 산소 원자는, 예를 들어 금속과 같은 또 다른 화합물들에도 결합 및/또는 편성될 수 있다.
"금속-실록산-실라놀(-레이트)" 표현에 의해, 하나 또는 복수의 실라놀- 및/또는 실라놀레이트기를 함유하는 모든 금속-실록산-화합물들이 지시된다. 본 발명의 하나의 실시 형태에서 마찬가지로, 오로지 금속-실록산-실라놀레이트들만이 존재하는 것도 가능하다. 이와 같은 서로 다른 상황들이 구체적으로 서로 구분되지 않는 경우에 한해, 모든 조합들이 포함되어 있다. 다음에서 방금 기술된 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물들(= Metal-Siloxane-Silanol/Silanolate-Componds)이 "M3S"-화합물들로도 지시된다. 용어들은 다음에서 교체 가능하게 사용된다.
"촉매" 표현은, 특정 반응의 활성 에너지를 감소시키고, 그럼으로써 반응 속도를 증가시키는 물질을 지시한다.
특히 본 발명의 대상은 다음 성분들의 혼합에 의해 얻을 수 있는 조성물이다:
a. 일반 화학식 HO-(SiRlRmO)o-H를 갖는 하나 이상의 실리콘 화합물로서, 이때 Rl 및 Rm은 서로 독립적으로 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기를 의미하고, o는 5 내지 4000의 정수이며,
b. 촉매로서, 이때 상기 촉매는, 특히 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터 선택된 금속을 포함하는 하나 이상의 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물을 함유하고, 그리고
c. 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m을 갖는 하나 이상의 가교제로서, 이때 각각의 R은 서로 독립적으로 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C2- 내지 C16-알케닐기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고, m은 0 내지 2의 정수이며, 각각의 Ra는 서로 독립적으로 다음 잔기들로 구성된 그룹으로부터 선택되었는데,
● 일반 구조식(Ⅰ)을 갖는 히드록시카르복시산에스테르 잔기로서:
이때 각각의 Rb는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고,
각각의 Rc는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하며,
Rd는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기, 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고,
Re는 C 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 선택적으로 치환된 포화 또는 부분적으로 불포화 환상 고리 시스템 또는 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 선택적으로 치환된 방향족 기를 의미하고, 그리고 n은 1 내지 10의 정수이며,
● 일반 구조식(Ⅱ)을 갖는 히드록시카르복시산아미드 잔기로서:
이때 각각의 Rn은 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고,
각각의 Ro는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하며,
Rp 및 Rq는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기, 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고,
Rr은 C 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 선택적으로 치환된 포화 또는 부분적으로 불포화 환상 고리 시스템 또는 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 선택적으로 치환된 방향족 기를 의미하고, 그리고 p는 1 내지 10의 정수이며,
● 카르복시산 잔기 -O-C(O)-Rf로서, 이때 Rf는 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미하고,
● 옥심 잔기 -O-N=CRgRh로서, 이때 Rg 및 Rh는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미하며,
● 카르복시산아미드 잔기 -N(Ri)-C(O)-Rj로서, 이때 Ri는 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미하고, 그리고 Rj는 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미하며, 그리고
● 알콕시 잔기 -ORk로서, 이때 Rk는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미한다.
놀랍게도, 실리콘 고무 화합물들에서 촉매로서 사용되는 경우, 제1 항에 따라 정의된 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물들이 특히 높은 촉매 활성도를 갖는다는 사실이 확인되었다. 특히 습기 경화하는 실리콘 고무 화합물들에서 촉매로서 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물들의 높은 촉매 활성도가 확인되었다. 상기 높은 촉매 활성도에 의해, 실리콘 고무 화합물들에서 촉매량을 현저히 감소시키는 것이 가능하다. 촉매 활성화하는 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물들의 사용하에 주석 촉매들의 이용이 최소화될 수 있거나, 심지어 방지될 수 있다.
상기 조성물은 일반 화학식 HO-(SiRlRmO)o-H를 갖는 실리콘 화합물 및 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m을 갖는 가교제를 프리폴리머(prepolymer)의 형태로 함유할 수 있다. 상기 프리폴리머로는 상기 2개의 구성 성분의 반응물이 고려된다. 이와 같은 반응들은 공지되어 있고 말단 캐핑(endcapping)으로도 지시된다(예를 들어 WO 2016/146648 A1호 참조).
방금 기술된 프리폴리머의 형성뿐만 아니라, 후속하는 중합 반응 또는 응축 반응이 수분 또는 대기 습기의 존재하에 그리고 제1 항에 정의된 촉매의 존재하에 Si-O-Si 결합들을 형성하면서 이루어진다는 사실이 확인되었다. 다시 말해 M3S-화합물은 말단기 캐핑뿐만 아니라 실리콘 화합물의 경화도 중개한다. 그 밖에 바람직한 하나의 실시 형태에서는 실리콘 고무 화합물들을 단 하나의 작업 단계로 얻는 것이 가능하다.
이 경우 놀랍게도, 실리콘 고무 화합물들에서 M3S의 사용에 의해 향상된 기계적 특성들, 특히 실리콘 고무 화합물들의 향상된 파단 강도가 야기된다는 사실이 확인되었다.
상기 "파단 강도"는 다양한 검사 방법들에 의해 결정 가능한 폴리머들의 기계적 특성들에 속한다. 상기 "파단 강도"는 인장 시험에서 시험편의 파단 순간에 인장 응력을 통해 결정된다.
"파단시 연신율"은 상기 시험편의 파괴 이후에 출발 길이에 대한 길이 변동의 비율이다. 상기 파단시 연신율은, 균열 형성 없이 형태 변경을 견디는 제작 재료의 능력을 의미한다. 상기 파단시 연신율은 인장 시험에서 DIN EN ISO 8339 및 DIN 53504에 따라 측정된다.
"인장 응력값"은, 밀봉제의 100％ 인장시 접착면들 또는 인접하는 자재 상으로 가해지는 응력을 정의한다.
"시컨트 계수(secant modulus)"는 응력-인장 도표 내 곡선의 임의의 점에서 인장에 대한 응력의 비율을 지시한다. 상기 응력-인장 곡선 상에는 시작점으로부터 임의의 점까지 곡선의 증가가 나타나있다.
"복원능"은, 팽창 또는 변형을 야기했던 힘이 제거된 이후에 원래의 조치들을 완전히 또는 부분적으로 다시 취하는 연성 캐리어의 경향을 기술한다. 평균 복원능은 DIN EN ISO 7389에 따라 결정된다.
"가교제들"은, 가수 분해에 의해 분리 가능한 2개 이상의 기를 포함하는, 특히 가교 결합 가능한 실란 화합물들로 이해된다. 상기 유형의 가교 결합 가능한 실란 화합물들의 예시들은 Si(OCH3)4, Si(CH3)(OCH3)3 및 Si(CH3)(C2H5)(OCH3)2이다. 가교제는 경화제로도 지시될 수 있다. "가교제"는 특히, 하나 이상의 가교 결합 가능한 실란 화합물을 함유할 수 있는 "가교제 시스템들"도 포함한다.
본 발명의 개념에서 "케이지(cage)" 또는 올리고머 또는 폴리머 "케이지 구조"는 사슬 형태의 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물의 3차원 배열로 이해되고, 이때 사슬의 개별 원자들은 상기 화합물의 다면체의 기본 구조의 코너 점들을 형성한다. 이 경우, 서로 연결된 원자들에 의해 2개 이상의 면이 펼쳐지고, 이때 공동의 교점이 생성된다. 상기 화합물의 하나의 실시 형태에서 예를 들어 상기 화합물의 주사위 형태의 기본 구조가 형성된다.
"밀봉제" 또는 "밀봉 화합물들"은, 특히 수분, 가스 또는 다른 매질들에 대해 표면을 밀봉하기 위한 액상 내지 점성의 형태로, 혹은 가요성 프로파일들 또는 트랙들로서 제공된 탄성 물질들을 지시한다.
"접착제" 표현은 면 접착(접착력) 및/또는 내부 강도(응집력)에 의해 날개 부분들을 연결시키는 물질들과 관련이 있다. 이와 같은 용어로부터 특히 글루(glue), 페이스트(paste), 분산성-, 용매-, 반응- 및 접촉-접착제들이 결정된다.
"코팅제"는 표면을 코팅하기 우한 모든 제재이다.
본 발명의 개념에서 "캐스팅 재료들" 또는 "케이블 캐스팅 재료들"로는 케이블들 및/또는 케이블 부속품들을 캐스팅하기 위한 고온 또는 저온 가공될 화합물들이다.
"알킬기" 표현은 포화 탄화수소 사슬을 의미한다. 알킬기들은 특히 일반 화학식 -CnH2n+1을 갖는다. "C1- 내지 C16-알킬기" 표현은 특히 사슬 내 1개 내지 16개의 탄소 원자를 구비한 포화 탄화수소 사슬을 지시한다. C1- 내지 C16-알킬기들의 예시들은 메틸-, 에틸- 프로필-, 부틸- 이소프로필-, 이소-부틸-, 섹-부틸-, 테르트-부틸-, n-펜틸- 및 에틸헥실이다. 상응하게 "C1- 내지 C8-알킬기"는 특히 사슬 내 1개 내지 8개의 탄소 원자를 구비한 포화 탄화수소 사슬을 지시한다. 특별히 제시되어 있지 않더라도, 알킬기들은 특히 치환될 수도 있다.
"직쇄의 알킬기들"은, 분기들을 포함하지 않는 알킬기들을 지시한다. 직쇄의 알킬기들의 예시들은 메틸-, 에틸-, n-프로필-, n-부틸, n-펜틸, n-헥실-, n-헵틸 및 n-옥틸이다.
"분지된 알킬기들"은 직쇄가 아닌 알킬기들을 지시하는데, 다시 말해 특히 탄화수소 사슬이 분기점을 갖는 알킬기들을 지시한다. 분지된 알킬기들의 예시들은 이소프로필-, 이소-부틸-, 섹-부틸-, 테르트-부틸-, 섹-펜틸-, 3-펜틸-, 2-메틸부틸-, 이소-펜틸-, 3-메틸부트-2-일, 2-메틸부트-2-일, 네오펜틸-, 에틸헥실- 및 2-에틸헥실이다.
"알케닐기들"은, 사슬을 따라서 하나 이상의 이중 결합을 포함하는 탄화수소 사슬들을 지시한다. 예를 들어 이중 결합을 갖는 알케닐기는 특히 일반 화학식 -CnH2n-1을 갖는다. 그러나 알케닐기들은 하나 이상의 이중 결합을 포함할 수도 있다. "C2- 내지 C16-알케닐기" 표현은 특히 사슬 내 2개 내지 16개의 탄소 원자를 구비한 탄화수소 사슬을 지시한다. 이 경우, 수소 원자들의 개수는 알케닐기 내에서 이중 결합들의 개수에 따라서 변경된다. 알케닐기들의 예시들은 비닐-, 알릴-, 2-부텐일- 및 2-헥센일-이다.
"직쇄의 알케닐기들"은, 분기들을 포함하지 않는 알케닐기들을 지시한다. 직쇄의 알케닐기들의 예시들은 비닐-, 알릴-, n-2-부텐일- 및 n-2-헥센일-이다.
"분지된 알케닐기들"은, 직쇄가 아닌 알케닐기들을 지시하는데, 다시 말해 특히 탄화수소 사슬이 분기점을 갖는 알케닐기들을 지시한다. 분지된 알케닐기들의 예시들은 2-메틸-2-프로필-, 2-메틸-2-부텐일- 및 2-에틸-2-펜텐일-이다.
"아릴기들"은, 단환식 고리 시스템이 방향족이거나, 혹은 쌍환식 또는 삼환식 고리 시스템의 하나 이상의 고리가 방향족인, 단환식(예컨대 페닐-), 쌍환식(예컨대 인덴일-, 나프탈렌일, 테트라히드로나프틸 또는 테트라히드로인덴일) 및 삼환식(예컨대 플루오렌일-, 테트라히드로플루오렌일-, 안트라센일- 또는 테트라히드로안트라센일-)고리 시스템들을 지시한다. 특히 C4- 내지 C14-아릴기는, 4개 내지 14개의 탄소 원자를 구비한 아릴기를 지시한다. 특별히 제시되어 있지 않더라도, 아릴기들은 특히 치환될 수도 있다.
"방향족 기들"은 방향족 시스템을 갖는 평면의 환상 탄화수소들을 지시한다. 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 방향족 기는 특히, 4개 내지 14개의 탄소 원자를 함유하는 방향족 기를 지시한다. 방향족 기는 특히 단환식, 쌍환식 또는 삼환식일 수 있다. 또한, 방향족 기는 N, O 및 S로 구성된 그룹으로부터 선택된 1개 내지 5개의 헤테로 원자를 함유할 수도 있다. 방향족 기들의 예시들은 벤졸, 나프탈린, 안트라센, 페난트렌, 푸란, 피롤, 티오펜, 이소옥사졸, 피리딘 및 키놀린이고, 이때 상응하는 구조식으로의 통합을 구현하기 위해, 전술된 예시들에서 각각 필요한 개수의 탄소 원자들이 제거되어 있다.
"시클로알킬기"는 방향족이 아닌 탄화수소 고리를 지시한다. 특히 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 시클로알킬기는 4개 내지 14개의 탄소 원자를 구비한 비방향족 탄화수소 고리를 지시한다. 시클로알킬기들은 포화 또는 부분적으로 불포화일 수 있다. 포화 시클로알킬기들은 방향족이 아니고 이중- 또는 삼중 결합을 포함하지도 않는다. 포화 시클로알킬기들과 반대로 부분적으로 불포화 시클로알킬기들은 하나 이상의 이중- 또는 삼중 결합을 포함하지만, 이때 시클로알킬기는 방향족이 아니다. 특별히 제시되어 있지 않더라도, 시클로알킬기들은 특히 치환될 수도 있다.
"아랄킬기"는 아릴기에 의해 치환된 알킬기를 지시한다. "C5- 내지 C15-아랄킬기"는 특히 5개 내지 15개의 탄소 원자를 구비한 아랄킬기를 지시하고, 이때 알킬기의 탄소 원자들뿐만 아니라 아릴기의 탄소 원자들도 함유되어 있다. 아랄킬기들의 예시들은 벤질- 및 페닐에틸이다. 특별히 제시되어 있지 않더라도, 아랄킬기들은 특히 치환될 수도 있다.
"환상 고리 시스템"은 방향족이 아닌 탄화수소 고리를 지시한다. 특히 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 환상 고리 시스템은 4개 내지 14개의 탄소 원자를 구비한 비방향족 탄화수소 고리 시스템을 지시한다. 환상 고리 시스템은 단일 탄화수소 고리(단환식), 2개의 탄화수소 고리(쌍환식) 또는 3개의 탄화수소 고리(삼환식)로 구성될 수 있다. 특히 환상 고리 시스템들은, 바람직하게 N, O 및 S로 구성된 그룹으로부터 선택된, 1개 내지 5개의 헤테로 원자를 함유할 수도 있다.
"포화 환상 고리 시스템들"은 방향족이 아니고 이중- 또는 삼중 결합을 포함하지도 않는다. 포화 환상 고리 시스템들의 예시들은 시클로펜탄, 시클로헥산, 데칼린, 노보난 및 4H-피란이고, 이때 상응하는 구조식으로의 통합을 구현하기 위해, 전술된 예시들에서 각각 필요한 개수의 수소 원자들이 제거되어 있다. 예를 들어, 구조식 HO-R*-CH3(이때 R*은 6개의 탄소 원자를 구비한 환상 고리 시스템, 특히 시클로헥산임)에서 상기 구조식으로의 통합을 구현하기 위해 2개의 수소 원자가 상기 환상 고리 시스템, 특히 시클로헥산으로부터 제거될 수 있다.
다르게 제시되어 있지 않은 경우에 한해, N은 특히 질소를 지시한다. 또한, 다르게 제시되어 있지 않은 경우에 한해, O는 특히 산소를 지시한다. 다르게 제시되어 있지 않은 경우에 한해, S는 특히 황을 지시한다.
"선택적으로 치환되었다"는 것은, 상응하는 기 또는 상응하는 잔기 내에서 수소 원자들이 치환체들에 의해 대체될 수 있다는 사실을 의미한다. 치환체들은 특히 C1- 내지 C4-알킬, 메틸-, 에틸-, 프로필-, 부틸-, 페닐-, 벤질-, 할로겐-, 플루오르-, 클로르-, 브롬-, 로드-, 히드록시-, 아미노-, 알킬아미노-, 디알킬아미노-, C1- 내지 C4-알콕시-, 페녹시-, 벤질옥시-, 시아노-, 니트로- 및 티오- 로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다. 하나의 기가 선택적으로 치환되었다고 지시되어 있는 경우, 상기 기의 0개 내지 50개, 특히 0개 내지 20개의 수소 원자가 치환체들에 의해 대체될 수 있다. 하나의 기가 치환되어 있는 경우, 하나 이상의 수소 원자가 치환체에 의해 대체되어 있다.
"알콕시"는 산소 원자를 통해 주 탄소 사슬에 연결되어 있는 알킬기를 지시한다.
"폴리실록산"이란 용어는, 하나 이상의 오가노실리콘 화합물, 바람직하게 2개, 3개 또는 복수의 서로 다른 오가노실리콘 화합물을 함유하는 본 발명에 따른 조성물을 기술한다. 상기 조성물 내에 함유된 오가노실리콘 화합물은 바람직하게 올리고머 또는 폴리머 화합물이다. 폴리머 오가노실리콘 화합물은 바람직하게 이작용 폴리오가노실록산 화합물, 특히 바람직하게 α,ω-디히드록실-말단의 폴리오가노실록산이다. 매우 특히 바람직하게 α,ω-디히드록실-말단의 폴리디오가노실록산들은 특히 α,ω-디히드록실-말단의 폴리디알킬실록산들, α,ω-디히드록실-말단의 폴리디알케닐실록산들 또는 α,ω-디히드록실-말단의 폴리디아릴실록산들이다. 호모폴리머 α,ω-디히드록실-말단의 폴리디오가노실록산들 이외에 서로 다른 유기 치환체들을 구비한 헤테로폴리머 α,ω-디히드록실-말단의 폴리디오가노실록산들이 사용될 수 있고, 이때 실리콘 원자에서 동일한 유형의 유기 치환체들을 구비한 모노머들로 이루어진 코폴리머들뿐만 아니라, 실리콘 원자에서 서로 다른 유기 치환체들, 예를 들어 혼합된 알킬-, 알케닐- 및/또는 아릴 치환체들을 구비한 모노머들로 이루어진 코폴리머들도 포함되어 있다. 바람직한 유기 치환체들은 1개 내지 8개의 탄소 원자를 구비한 직쇄의, 분지된 알킬기들, 특히 메틸, 에틸, n- 및 이소-프로필, 그리고 n-, 섹- 및 테르트-부틸, 비닐 및 페닐을 포함한다. 이 경우, 개별 유기 치환체들 내에서 탄소 결합한 개별 수소 원자 또는 모든 수소 원자들은, 할로겐 원자들, 또는 히드록실- 및/또는 아미노기들과 같은 작용기들과 같은 통상의 치환체들에 의해 치환될 수 있다. 이와 같은 방식으로 부분 불화 또는 과불화 유기 치환체들을 구비한 α,ω-디히드록실-말단의 폴리디오가노실록산들이 사용될 수 있거나, 또는 실리콘 원자들에서 히드록실- 및/또는 아미노기들에 의해 치환된 유기 치환체들을 구비한 α,ω-디히드록실-말단의 폴리디오가노실록산들이 사용된다.
오가노실리콘 화합물의 특히 바람직한 예시들은, 예를 들어 α,ω-디히드록실-말단의 폴리디메틸실록산들, α,ω-디히드록실-말단의 폴리디에틸실록산들 또는 α,ω-디히드록실-말단의 폴리디비닐실록산들과 같은 α,ω-디히드록실-말단의 폴리디알킬실록산들, 그리고 예를 들어 α,ω-디히드록실-말단의 폴리디페닐실록산들과 같은 α,ω-디히드록실-말단의 폴리디아릴실록산들이다. 이 경우, (25℃에서) 5,000 내지 120,000cSt의 동적 점도를 갖는 폴리오가노실록산들이 바람직한데, 특히 20,000 내지 100,000cSt의 점도를 갖는 폴리오가노실록산들 및 특히 바람직하게 40,000 내지 90,000cSt의 점도를 갖는 폴리오가노실록산들이 바람직하다. 서로 다른 점도를 갖는 폴리디오가노실록산들로 이루어진 혼합물들도 사용될 수 있다.
지금까지 사용된 것처럼 "밀봉제"란 용어는 청구항들 중 하나의 청구항에 따른 경화된 본 발명에 따른 조성물을 기술한다.
본 발명의 바람직한 형성예들은 다음에서 상세하게 설명된다.
본 발명의 하나의 실시 형태는 다음 성분들을 함유하는 조성물을 기술한다:
a. 일반 화학식 HO-(SiRlRmO)o-H를 갖는 하나 이상의 실리콘 화합물로서, 이때 Rl 및 Rm은 서로 독립적으로 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기를 의미하고, o는 5 내지 4000의 정수이며,
b. 촉매로서, 이때 상기 촉매는, 특히 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터 선택된 금속을 포함하는 하나 이상의 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물을 함유하고, 그리고
c. 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m을 갖는 하나 이상의 가교제로서, 이때 각각의 R은 서로 독립적으로 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C2- 내지 C16-알케닐기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고, m은 0 내지 2의 정수이며, 각각의 Ra는 서로 독립적으로 다음 잔기들로 구성된 그룹으로부터 선택되었는데,
● 일반 구조식(Ⅰ)을 갖는 히드록시카르복시산에스테르 잔기로서:
이때 각각의 Rb는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고,
각각의 Rc는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하며,
Rd는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기, 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고,
Re는 C 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 선택적으로 치환된 포화 또는 부분적으로 불포화 환상 고리 시스템 또는 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 선택적으로 치환된 방향족 기를 의미하고, 그리고 n은 1 내지 10의 정수이며,
● 일반 구조식(Ⅱ)을 갖는 히드록시카르복시산아미드 잔기로서:
이때 각각의 Rn은 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고,
각각의 Ro는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하며,
Rp 및 Rq는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기, 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고,
Rr은 C 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 선택적으로 치환된 포화 또는 부분적으로 불포화 환상 고리 시스템 또는 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 선택적으로 치환된 방향족 기를 의미하고, 그리고 p는 1 내지 10의 정수이며,
● 카르복시산 잔기 -O-C(O)-Rf로서, 이때 Rf는 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미하고,
● 옥심 잔기 -O-N=CRgRh로서, 이때 Rg 및 Rh는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미하며,
● 카르복시산아미드 잔기 -N(Ri)-C(O)-Rj로서, 이때 Ri는 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미하고, 그리고 Rj는 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미하며, 그리고
● 알콕시 잔기 -ORk로서, 이때 Rk는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미한다.
본 발명의 하나의 실시 형태에 따르면, 경화성 실리콘 고무 화합물들의 조성물은 하나 이상의 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물을 함유하고, 이때 상기 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물은 0.001 내지 0.5％의 범위 내, 그리고 바람직하게 0.006 내지 0.17％의 범위 내의 중량비로 존재한다. 특히 상기 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물은 촉매 활성도를 갖는다. 서로 다른 실시 형태들에서 본 발명에 따른 조성물들은 M3S 촉매들을 0.00001 내지 0.01mol/㎏ 조성물의 범위 내, 바람직하게 0.00005 내지 0.005mol/㎏ 조성물의 범위 내, 그리고 특히 바람직하게 0.00007 내지 0.0019mol/㎏ 조성물의 범위 내의 분자 농도로 함유한다.
본 발명의 하나의 실시 형태에서 상기 M3S-화합물은 모노머, 올리고머 및/또는 폴리머로서 존재할 수 있고, 이때 올리고머들로부터 폴리머들로의 전이가 일반 정의에 따라서 순조롭게 이루어진다.
바람직하게 상기 올리고머 및/또는 폴리머 M3S-화합물 내 금속 또는 금속들은 사슬의 말단 및/또는 내부에 존재한다.
하나의 실시 형태에서 사슬 형태의 M3S-화합물은 선형이고, 분지되었으며, 그리고/또는 케이지이다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 사슬 형태의 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물은 케이지 구조를 갖는다.
바람직하게 본 발명의 M3S-화합물은 올리고머 금속실세스퀴옥산을 포함한다.
특히 본 발명의 M3S-화합물은 다면체(polyhedral) 금속실세스퀴옥산을 포함한다.
하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 조성물의 금속실세스퀴옥산은 일반 화학식 R* qSirOsMt를 갖고, 이때 각각의 R*은 서로 독립적으로 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C8-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐, 선택적으로 치환된 C5- 내지 C10-아릴, -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 각각의 M은 서로 독립적으로 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며, q는 4 내지 19의 정수이고, r은 4 내지 10의 정수이며, s는 8 내지 30의 정수이고, 그리고 t는 1 내지 8의 정수이다.
또 다른 하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 조성물의 금속실세스퀴옥산은 일반 화학식 R# 4Si4O11Y2Q2X4Z3을 갖고, 이때 각각의 X는 서로 독립적으로 Si, M1, -M3L1 Δ, M3 또는 -Si(R8)-O-M3L1 Δ로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 이때 M1 및 M3은 서로 독립적으로 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며, 그리고 이때 L1은 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L1은 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 그리고 이때 R8은 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C8-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐 및 선택적으로 치환된 C5- 내지 C10-아릴로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며;
각각의 Z는 서로 독립적으로 L2, R5, R6 및 R7로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 이때 L2는 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L2는 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며;
각각의 R#, R5, R6 및 R7은 서로 독립적으로 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C8-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐 및 선택적으로 치환된 C5- 내지 C10-아릴로 구성된 그룹으로부터 선택되었고;
각각의 Y는 서로 독립적으로 -O-M2-L3 Δ를 의미하거나, 또는 2개의 Y가 함께 취해져서 함께 -O-M2(L3 Δ)-O- 또는 -O-를 의미하며, 이때 L3은 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L3은 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 그리고 각각의 M2는 서로 독립적으로 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며,
각각의 Q는 서로 독립적으로 H, M4L4 Δ, -SiR8, -M3L1 Δ, X의 M3와 결합한 단일 결합 또는 잔기 -Si(R8)-O-M3L1 Δ의 Si-원자와 결합한 단일 결합을 의미하고, 이때 M3, R8 및 L1은 X에 대해서와 같이 정의되어 있으며, 이때 M4는 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 그리고 이때 L4는 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L4는 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며, 이때 하나 이상의 X는 M3, -M3L1 Δ 또는 -Si(R8)-O-M3L1 Δ를 의미한다고 가정된다.
L1 Δ, L2 Δ, L3 Δ, L4 Δ의 가능한 리간드들의 개수(Δ)가 이용된 금속 원자의 자유 원자가들의 개수로부터 직접 주어진다는 사실이 당업자에게 공지되어 있고, 이때 원자가 수는 금속의 원자가를 기술한다.
또 다른 하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 조성물의 금속실세스퀴옥산은 일반 화학식 (Y0.25R#SiO1.25)4(Z0.75Y0.25XO)4(OQ)2를 갖고, 이때 각각의 X는 서로 독립적으로 Si, M1, -M3L1 Δ, M3 또는 -Si(R8)-O-M3L1 Δ로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 이때 M1 및 M3은 서로 독립적으로 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며, 그리고 이때 L1은 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L1은 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 그리고 이때 R8은 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C6-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐 및 선택적으로 치환된 C6- 내지 C10-아릴로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며;
각각의 Z는 서로 독립적으로 L2, R5, R6 및 R7로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 이때 L2는 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L2는 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며;
각각의 R#, R5, R6 및 R7은 서로 독립적으로 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C6-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐 및 선택적으로 치환된 C6- 내지 C10-아릴로 구성된 그룹으로부터 선택되었고;
각각의 Y는 서로 독립적으로 -O-M2-L3 Δ를 의미하거나, 또는 2개의 Y가 함께 취해져서 함께 -O-M2(L3 Δ)-O- 또는 -O-를 의미하며, 이때 L3은 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L3은 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 그리고 각각의 M2는 서로 독립적으로 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며, 각각의 Q는 서로 독립적으로 H, M4L4 Δ, -SiR8, -M3L1 Δ, X의 M3와 결합한 단일 결합 또는 잔기 -Si(R8)-O-M3L1 Δ의 Si-원자와 결합한 단일 결합을 의미하고, 이때 M3, R8 및 L1은 X에 대해서와 같이 정의되어 있으며, 이때 M4는 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 그리고 이때 L4는 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L4는 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며, 이때 하나 이상의 X는 M3, -M3L1 Δ 또는 -Si(R8)-O-M3L1 Δ를 의미한다고 가정된다.
바람직하게 본 발명에 따른 금속실세스퀴옥산은 일반 화학식 Si4O9R1R2R3R4X1X2X3X4OQ1OQ2Y1Y2Z1Z2Z3을 갖고, 이때 X1, X2 및 X3은 서로 독립적으로 Si 또는 M1으로부터 선택되었고, 이때 M1은 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며,
Z1, Z2 및 Z3은 서로 독립적으로 L2, R5, R6 및 R7로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 이때 L2는 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L2는 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며;
R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7은 서로 독립적으로 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C8-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐 및 선택적으로 치환된 C5- 내지 C10-아릴로 구성된 그룹으로부터 선택되었고;
Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 -O-M2-L3 Δ를 의미하거나, 또는 Y1과 Y2는 함께 취해져서 함께 -O-M2(L3 Δ)-O- 또는 -O-를 의미하며, 이때 L3은 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L3은 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 그리고 M2는 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며,
그리고 X4는 -M3L1 Δ 또는 M3을 의미하고, 그리고 Q1 및 Q2는 각각 H 또는 M3와 결합한 단일 결합을 의미하며, 이때 L1은 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L1은 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 그리고 이때 M3은 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나,
또는 X4는 -M3L1 Δ를 의미하고, 그리고 Q2는 H 또는 M3와 결합한 단일 결합을 의미하며, 그리고 Q1는 H, M4L4 Δ 또는 -SiR8을 의미하고, 이때 M4는 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 2., 3., 4., 5. 및 8. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 Zn, Sc, Ti, Zr, Hf, V, Pt, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며, 이때 L4는 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L4는 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 그리고 이때 R8은 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C8-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐 및 선택적으로 치환된 C5- 내지 C10-아릴로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나,
또는 X4, Q1 및 Q2는 서로 독립적으로 -M3L1 Δ을 의미하거나,
또는 X4는 -Si(R8)-O-M3L1을 의미하고, Q2는 X4의 Si-원자와 결합한 단일 결합을 의미하며, 그리고 Q1은 -M4L4 Δ을 의미하거나,
또는 X4는 -Si(R8)-O-M3L1 Δ을 의미하고, Q2는 X4의 Si-원자와 결합한 단일 결합을 의미하며, 그리고 Q1은 X4의 M3-원자와 결합한 단일 결합을 의미한다.
또 다른 하나의 실시 형태에서 금속실세스퀴옥산은 일반 화학식 (X4)(Z1Y1X2O)(Z2X1O2)(Z3X3O2)(R1Y2SiO)(R3SiO)(R4SiO2)(R2SiO2)(Q1)(Q2)를 갖고, 이때 X1, X2 및 X3은 서로 독립적으로 Si 또는 M1으로부터 선택되었고, 이때 M1은 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며,
Z1, Z2 및 Z3은 서로 독립적으로 L2, R5, R6 및 R7로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 이때 L2는 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L2는 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며;
R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7은 서로 독립적으로 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C6-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐 및 선택적으로 치환된 C6- 내지 C10-아릴로 구성된 그룹으로부터 선택되었고;
Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 -O-M2-L3 Δ를 의미하거나, 또는 Y1과 Y2는 함께 취해져서 함께 -O-M2(L3 Δ)-O- 또는 -O-를 의미하며, 이때 L3은 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L3은 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 그리고 M2는 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며,
그리고 X4는 -M3L1 Δ 또는 M3을 의미하고, 그리고 Q1 및 Q2는 각각 H 또는 M3와 결합한 단일 결합을 의미하며, 이때 L1은 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L1은 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 그리고 이때 M3은 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나,
또는 X4는 -M3L1 Δ를 의미하고, 그리고 Q2는 H 또는 M3와 결합한 단일 결합을 의미하며, 그리고 Q1는 H, M4L4 Δ 또는 -SiR8을 의미하고, 이때 M4는 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 2., 3., 4., 5. 및 8. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 Zn, Sc, Ti, Zr, Hf, V, Pt, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며, 이때 L4는 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L4는 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 그리고 이때 R8은 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C6-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐 및 선택적으로 치환된 C6- 내지 C10-아릴로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나,
또는 X4, Q1 및 Q2는 서로 독립적으로 -M3L1 Δ을 의미하거나,
또는 X4는 -Si(R8)-O-M3L1 Δ을 의미하고, Q2는 X4의 Si-원자와 결합한 단일 결합을 의미하며, 그리고 Q1은 -M4L4 Δ을 의미하거나,
또는 X4는 -Si(R8)-O-M3L1 Δ을 의미하고, Q2는 X4의 Si-원자와 결합한 단일 결합을 의미하며, 그리고 Q1은 X4의 M3-원자와 결합한 단일 결합을 의미한다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 금속실세스퀴옥산은 일반 화학식(Ⅲ)을 갖고,
이때 X1, X2 및 X3은 서로 독립적으로 Si 또는 M1으로부터 선택되었고, 이때 M1은 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며,
Z1, Z2 및 Z3은 서로 독립적으로 L2, R5, R6 및 R7로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 이때 L2는 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L2는 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며;
R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7은 서로 독립적으로 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C8-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐 및 선택적으로 치환된 C5- 내지 C10-아릴로 구성된 그룹으로부터 선택되었고;
Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 -O-M2-L3 Δ를 의미하거나, 또는 Y1과 Y2는 함께 취해져서 함께 -O-M2(L3 Δ)-O- 또는 -O-를 의미하며, 이때 L3은 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L3은 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 그리고 이때 M2는 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며,
그리고 X4는 -M3L1 Δ 또는 M3을 의미하고, 그리고 Q1 및 Q2는 각각 H 또는 M3와 결합한 단일 결합을 의미하며, 이때 L1은 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L1은 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 그리고 이때 M3은 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나,
또는 X4는 -M3L1 Δ를 의미하고, 그리고 Q2는 H 또는 M3와 결합한 단일 결합을 의미하며, 그리고 Q1는 H, M4L4 Δ 또는 -SiR8을 의미하고, 이때 M4는 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며, 이때 L4는 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L4는 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 그리고 이때 R8은 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C6-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐 및 선택적으로 치환된 C6- 내지 C10-아릴로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나,
또는 X4, Q1 및 Q2는 서로 독립적으로 -M3L1 Δ을 의미하거나,
또는 X4는 -Si(R8)-O-M3L1 Δ을 의미하고, Q2는 X4의 Si-원자와 결합한 단일 결합을 의미하며, 그리고 Q1은 -M4L4 Δ을 의미하거나,
또는 X4는 -Si(R8)-O-M3L1 Δ을 의미하고, Q2는 X4의 Si-원자와 결합한 단일 결합을 의미하며, 그리고 Q1은 X4의 M3-원자와 결합한 단일 결합을 의미한다.
바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 금속실세스퀴옥산은 일반 화학식(Ⅲ)을 갖고, 이때 X1, X2 및 X3은 서로 독립적으로 Si를 의미하고,
X4는 -M3L1 Δ을 의미하며, 그리고 Q1 및 Q2는 각각 M3과 결합한 단일 결합을 의미하고, 이때 L1은 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L1은 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며, 이때 M3은 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었고,
Z1, Z2 및 Z3은 각각 서로 독립적으로 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C8-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐 및 선택적으로 치환된 C5- 내지 C10-아릴로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며,
R1, R2, R3은 각각 서로 독립적으로 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C8-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐 및 선택적으로 치환된 C5- 내지 C10-아릴로 구성된 그룹으로부터 선택되었고,
Y1과 Y2는 함께 취해져서 함께 -O-를 형성한다.
하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물 내 화학식(Ⅲ)에 따른 금속실세스퀴옥산은 금속의 존재하는 당량에 따라서 모노머, 다이머, 트라이머, 멀타이머 및/또는 이들의 혼합물들로서 존재할 수 있음으로써, 결과적으로 예를 들어 화학식 (Ⅲa) 내지 (Ⅲc)에 따른 구조들이 가능하고,
(Ⅲa)
이때 M은 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 그리고 각각의 R은 서로 독립적으로 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C8-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐 및 선택적으로 치환된 C5- 내지 C10-아릴, -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었다. 이 경우, 상기 4가 금속 M은 복수의 케이지의 공통부분을 나타낸다. 이때, 금속 M에 대한 결합들의 개수가 상기 금속 M의 원자가에 의존한다는 사실이 당업자에게 공지되어 있다. 구조식 (Ⅲa) 내지 (Ⅲc)는 경우에 따라 상응하게 조정되어야 한다.
본 발명에 따른 조성물의 하나의 실시 형태에서 화학식 (Ⅲ), (Ⅲa), (Ⅲb) 및 (Ⅲc)에 따른 금속실세스퀴옥산들의 혼합물이 존재한다.
특히 바람직한 하나의 실시 형태에서 금속실세스퀴옥산은 일반 화학식(Ⅳ)를 갖고,
이때 X1, X2 및 X3은 서로 독립적으로 Si 또는 M1으로부터 선택되었고, 이때 M1은 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며,
Z1, Z2 및 Z3은 서로 독립적으로 L2, R5, R6 및 R7로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 이때 L2는 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L2는 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며;
R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7은 서로 독립적으로 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C8-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐 및 선택적으로 치환된 C5- 내지 C10-아릴로 구성된 그룹으로부터 선택되었고;
이때 X4는 -M3L1 Δ을 의미하며, 이때 L1은 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L1은 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며, 이때 M3은 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었다.
특히 바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 금속실세스퀴옥산은 일반 구조식(Ⅴ)을 갖고,
이때 X4는 -M3L1 Δ을 의미하며, 이때 L1은 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L1은 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며, 이때 M3은 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었고,
Z1, Z2 및 Z3은 서로 독립적으로 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C8-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐 및 선택적으로 치환된 C5- 내지 C10-아릴로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며;
R1, R2, R3 및 R4는 각각 서로 독립적으로 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C8-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐 및 선택적으로 치환된 C5- 내지 C10-아릴로 구성된 그룹으로부터 선택되었다.
또한, 본 발명은 일반 구조식(Ⅴ)의 금속실세스퀴옥산들에 관한 것이고, 이때 X4는 -M3L1 Δ을 의미하며, 이때 L1은 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L1은 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며, 이때 M3은 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었고,
Z1, Z2 및 Z3은 서로 독립적으로 L2, R5, R6 및 R7로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 이때 L2는 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 이때 L2는 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며;
R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7은 서로 독립적으로 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C8-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐 및 선택적으로 치환된 C5- 내지 C10-아릴로 구성된 그룹으로부터 선택되었다.
또한, 본 발명에 따른 M3S-화합물 내 화학식(Ⅴ)에 따른 금속실세스퀴옥산은 6중 배위결합한 금속 중심들을 포함할 수 있음으로써, 결과적으로 화학식(Ⅴa)에 따른 구조들이 가능하고,
이때 각각의 M은 서로 독립적으로 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 그리고 각각의 R은 서로 독립적으로 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C8-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐, 선택적으로 치환된 C5- 내지 C10-아릴, -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었다.
본 발명에 따른 경화성 조성물에서 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물은 구조(Ⅲ), (Ⅲa), (Ⅲb), (Ⅲc), (Ⅳ), (Ⅴ) 및 (Ⅴa)를 포함하는 혼합물을 나타낼 수 있다.
하나의 실시 형태에서 M3S-화합물 내에 규정되지 않은 올리고머 및/또는 폴리머 구조들 및/또는 이들의 혼합물들 이외에 규정된 케이지 구조들이 존재한다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 M3S-화합물 내 금속은 티타늄이다.
특히 바람직한 하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 M3S-화합물의 금속실세스퀴옥산은 구조식(Ⅵ)을 갖고,
이때 티타늄은 OR과 결합하였고, 이때 R은 -H, -메틸, -에틸, -프로필, -부틸, -옥틸, -이소프로필 및 -이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며, Z1, Z2 및 Z3은 각각 서로 독립적으로 C1- 내지 C20-알킬, C3- 내지 C8-시클로알킬, C2- 내지 C20-알케닐 및 C5- 내지 C10-아릴을 의미하고, 특히 메틸-, 에틸-, 프로필-, 이소프로필-, 부틸-, 이소부틸-, 헥실-, 헵틸-, 옥틸-, 비닐-, 알릴-, 부텐일- 및 페닐-, 그리고 벤질-로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며,
그리고 R1, R2, R3 및 R4는 각각 서로 독립적으로 C1- 내지 C20-알킬, C3- 내지 C8-시클로알킬, C2- 내지 C20-알케닐 및 C5- 내지 C10-아릴을 의미하고, 특히 메틸-, 에틸-, 프로필-, 이소프로필-, 부틸-, 이소부틸-, 헥실-, 헵틸-, 옥틸-, 비닐-, 알릴-, 부텐일- 및 페닐-, 그리고 벤질-로 구성된 그룹으로부터 선택되었다.
특히 바람직한 하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 M3S-화합물의 금속실세스퀴옥산은 구조(Ⅶ)를 갖고,
이때 각각의 Si는 이소부틸-잔기와 결합하였고, 티타늄은 에탄올레이트-리간드들을 갖는다. 이 경우, 구조식(Ⅶ)의 화합물은 IBU-POSS-TI-OEt로서 지시된다.
특히 바람직한 하나의 실시 형태에서 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물은 IBU-POSS-Ti-OEt이다.
특히 바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 M3S-화합물은 옥틸-POSS-Ti-OEt이고, 이때 각각의 Si는 옥틸-잔기와 결합하였고, 티타늄은 에탄올레이트-리간드들을 갖는다.
또한, 본 발명은 일반 화학식 HO-(SiRlRmO)o-H의 실리콘 화합물에 관한 것이고, 이때 o는 5 내지 4000의 정수이다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 실리콘 화합물 HO-(SiRlRmO)o-H에서 o는 특히 100 내지 3000, 500 내지 2500, 800 내지 2000 또는 1000 내지 1600의 정수이다.
또 다른 하나의 실시 형태에서 실리콘 화합물 HO-(SiRlRmO)o-H는 400 내지 5000000, 특히 3000 내지 2500000, 15000 내지 1000000, 30000 내지 750000, 50000 내지 500000 또는 70000 내지 120000의 평균 중량의 분자량(Mw)을 갖는다.
또한, 상기 조성물은, 25℃에서 20 내지 500000cSt의 동적 점도를 갖는 실리콘 화합물들 HO-(SiRlRmO)o-H이다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 실리콘 화합물들 HO-(SiRlRmO)o-H는 25℃에서 20 내지 350000cSt 또는 20000 내지 100000cSt 또는 20000 내지 90000cSt 또는 20000 내지 80000cSt의 동적 점도를 갖는다.
바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 본 발명은 실리콘 화합물들 HO-(SiRlRmO)o-H에 관한 것이고, 이때 Rl 및 Rm 은 서로 독립적으로 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12- 또는 C1- 내지 C8-알킬기, 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C2- 내지 C16-알케닐기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C2- 내지 C12- 또는 C2- 내지 C8-알케닐기, 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기, 특히 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-아릴기를 의미한다.
특히 바람직한 하나의 실시 형태에서 본 발명은 실리콘 화합물들 HO-(SiRlRmO)o-H에 관한 것이고, 이때 Rl 및 Rm 은 서로 독립적으로 메틸-, 에틸-, 프로필-, 부틸-, 트리플루오로메틸-, 비닐-, 알릴-, 부텐일-, 페닐- 및 나프틸-로 구성된 그룹으로부터 선택되었다.
특히 바람직한 하나의 실시 형태에서 본 발명은 실리콘 화합물들 HO-(SiRlRmO)o-H에 관한 것이고, 이때 실리콘 화합물은 α,ω-디히드록시-디메틸-폴리실록산이다.
또한, 본 발명에 따른 조성물은 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m의 가교제에 관한 것이고, 이때 각각의 Ra는 서로 독립적으로:
● 일반 구조식(Ⅰ)을 갖는 히드록시카르복시산에스테르 잔기:
● 일반 구조식(Ⅱ)을 갖는 히드록시카르복시산아미드 잔기:
● 카르복시산 잔기 -O-C(O)-Rf,
● 옥심 잔기 -O-N=CRgRh,
● 카르복시산아미드 잔기 -N(Ri)-C(O)-Rj,
● 알콕시 잔기 -ORk로 구성된 그룹으로부터 선택되었다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 가교제는 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m의 잔기들 R을 포함하고, 이때 각각의 잔기 R은 서로 독립적으로 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12-알킬기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C8-알킬기, 또는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C2- 내지 C12-알케닐기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C2- 내지 C8-알케닐기, 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-아릴기를 의미한다.
특히 바람직한 하나의 실시 형태에서 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m의 가교제의 각각의 잔기 R은 서로 독립적으로 메틸-, 에틸-, 프로필-, 비닐-, 페닐- 또는 알릴 잔기이다.
하나의 실시 형태에서 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m의 가교제는 잔기들 Ra-ORk를 포함하고, 이때 Rk는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C11-아랄킬기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C8-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C8-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C11-아랄킬기를 의미한다.
또 다른 하나의 실시 형태에서 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m의 가교제는 잔기들 Ra-ORk를 포함하고, 이때 Rk는 페닐-, 톨일-, 나프틸-, 벤질-, 시클로헥실-, 메틸-, 에틸-, 프로필-, 이소프로필-, 부틸-, n-부틸-, 섹-부틸-, 이소-부틸-, 테르트-부틸-, 펜틸-, n-펜틸-, 섹-펜틸-, 3-펜틸-, 2-메틸부틸-, 이소-펜틸-, 3-메틸부트-2-일-, 2-메틸부트-2-일, 네오펜틸-, 헥실-, 헵틸-, 옥틸-, 에틸헥실- 및 2-에틸헥실-로 구성된 그룹으로부터 선택되었다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 조성물은 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m의 가교제를 포함하고, 이때 각각의 Ra는 서로 독립적으로
● 일반 구조식(Ⅰ)을 갖는 히드록시카르복시산에스테르 잔기:
● 일반 구조식(Ⅱ)을 갖는 히드록시카르복시산아미드 잔기:
● 카르복시산 잔기 -O-C(O)-Rf,
● 옥심 잔기 -O-N=CRgRh,
● 카르복시산아미드 잔기 -N(Ri)-C(O)-Rj로 구성된 그룹으로부터 선택되었고,
이때 Rb는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고,
각각의 Rc는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하며,
Rd는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기, 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고,
Re는 C 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 선택적으로 치환된 포화 또는 부분적으로 불포화 환상 고리 시스템 또는 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 선택적으로 치환된 방향족 기를 의미하며, 그리고
n은 1 내지 10의 정수이고;
이때 각각의 Rn은 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하며,
각각의 Ro는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고,
Rp 및 Rq는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기, 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하며,
Rr은 C 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 선택적으로 치환된 포화 또는 부분적으로 불포화 환상 고리 시스템 또는 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 선택적으로 치환된 방향족 기를 의미하고, 그리고
p는 1 내지 10의 정수이고;
이때 Rf는 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미하고;
이때 Rg 및 Rh는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미하며;
그리고 이때 Ri는 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미하고 그리고 Rj는 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미한다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 가교제는 잔기들 R을 포함하고, 이때 각각의 R은 서로 독립적으로 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12-알킬기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C8-알킬기, 또는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C2- 내지 C12-알케닐기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C2- 내지 C8-알케닐기, 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-아릴기를 의미한다.
특히 바람직한 하나의 실시 형태에서 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m의 가교제의 각각의 잔기 R은 서로 독립적으로 메틸-, 에틸-, 프로필-, 비닐-, 페닐- 또는 알릴 잔기이다.
하나의 실시 형태에서 가교제의 히드록시카르복시산에스테르 잔기 내에서 각각의 Rb 및 Rc는 서로 독립적으로 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12-알킬기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C8-알킬기이다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 가교제의 히드록시카르복시산에스테르 잔기 내에서 각각의 Rb 및 Rc는 서로 독립적으로 H, 메틸-, 에틸-, 프로필-, 이소프로필-, 부틸-, n-부틸-, 섹-부틸-, 이소-부틸- 및 테르트-부틸-로 구성된 그룹으로부터, 특히 H 및 메틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었다.
하나의 실시 형태에서 가교제의 히드록시카르복시산에스테르 잔기 내에서 Rd는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12-알킬기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C8-알킬기, C4- 내지 C10-시클로알킬기, C5- 내지 C11-아랄킬기 또는 C4- 내지 C10-아릴기이다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 가교제의 히드록시카르복시산에스테르 잔기 내에서 Rd는 페닐-, 톨일-, 나프틸-, 벤질-, 시클로헥실-, 메틸-, 에틸-, 프로필-, 이소프로필-, 부틸-, n-부틸-, 섹-부틸-, 이소-부틸-, 테르트-부틸-, 펜틸-, n-펜틸-, 섹-펜틸-, 3-펜틸-, 2-메틸부틸-, 이소-펜틸-, 3-메틸부트-2-일-, 2-메틸부트-2-일, 네오펜틸-, 헥실-, 헵틸-, 옥틸-, 에틸헥실- 및 2-에틸헥실-로 구성된 그룹으로부터 선택되었다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 가교제의 히드록시카르복시산에스테르 잔기 내에서 Re는 2가 벤졸 잔기이거나, 또는 Re는 C이고 Rb 및 Rc는 H이거나, 또는 Re는 C이고 Rb는 H이며 Rc는 메틸-이다.
하나의 실시 형태에서 가교제의 히드록시카르복시산에스테르 잔기 내에서 n은 1 내지 5, 특히 1 내지 3의 정수, 특히 1이다.
특히 바람직한 하나의 실시 형태에서 히드록시카르복시산에스테르 잔기를 갖는 가교제는 메틸-트리스(에틸헥실살리실레이토)-실란 및/또는 프로필-트리스(에틸헥실살리실레이토)-실란이다.
하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 조성물에서 가교제의 히드록시카르복시산아미드 잔기 내에서 각각의 Rn 및 Ro는 서로 독립적으로 H 또는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12-알킬기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C8-알킬기이다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 가교제의 히드록시카르복시산아미드 잔기 내에서 각각의 Rn 및 Ro는 서로 독립적으로 H, 메틸-, 에틸-, 프로필-, 이소프로필-, 부틸-, n-부틸-, 섹-부틸-, 이소-부틸- 및 테르트-부틸-로 구성된 그룹으로부터, 특히 H 및 메틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었다.
또 다른 하나의 실시 형태에서 가교제의 히드록시카르복시산아미드 잔기 내에서 Rp 및 Rq는 서로 독립적으로 H 또는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12-알킬기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C8-알킬기, 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기, 또는 C5- 내지 C11-아랄킬기 또는 C4- 내지 C10-아릴기이다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 가교제의 히드록시카르복시산아미드 잔기 내에서 Rp 및 Rq는 서로 독립적으로 H, 페닐-, 톨일-, 나프틸-, 벤질-, 시클로헥실-, 메틸-, 에틸-, 프로필-, 이소프로필-, 부틸-, n-부틸-, 섹-부틸-, 이소-부틸-, 테르트-부틸-, 펜틸-, n-펜틸-, 섹-펜틸-, 3-펜틸-, 2-메틸부틸-, 이소-펜틸-, 3-메틸부트-2-일-, 2-메틸부트-2-일, 네오펜틸-, 헥실-, 헵틸-, 옥틸-, 에틸헥실- 및 2-에틸헥실-로 구성된 그룹으로부터 선택되었다.
하나의 실시 형태에서 가교제의 히드록시카르복시산아미드 잔기 내에서 Rr은 2가 벤졸 잔기이거나, 또는 Rr은 C이고 Rn 및 Ro는 H이거나, 또는 Rr은 C이고 Rn은 H이며 Ro는 메틸-이다.
또 다른 하나의 실시 형태에서 가교제의 히드록시카르복시산아미드 잔기 내에서 p는 1 내지 5, 특히 1 내지 3의 정수, 특히 1이다.
하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 조성물의 가교제의 카르복시산 잔기 내에서 Rf는 H 또는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C11-아랄킬기, 특히 H 또는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C8-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C8-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C11-아랄킬기이다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 가교제의 카르복시산 잔기 내에서 Rf는 H, 페닐-, 톨일-, 나프틸-, 벤질-, 시클로헥실-, 메틸-, 에틸-, 프로필-, 이소프로필-, 부틸-, n-부틸-, 섹-부틸-, 이소-부틸-, 테르트-부틸-, 펜틸-, n-펜틸-, 섹-펜틸-, 3-펜틸-, 2-메틸부틸-, 이소-펜틸-, 3-메틸부트-2-일-, 2-메틸부트-2-일, 네오펜틸-, 헥실-, 헵틸-, 옥틸-, 에틸헥실- 및 2-에틸헥실-로 구성된 그룹으로부터 선택되었다.
특히 바람직한 하나의 실시 형태에서 카르복시산 잔기를 갖는 가교제는 에틸트리아세톡시실란 및/또는 메틸트리아세톡시실란 및/또는 프로필트리아세톡시실란이다.
또 다른 하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 가교제의 옥심 잔기 내에서 Rg 및 Rh는 서로 독립적으로 H 또는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C11-아랄킬기, 특히 H 또는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C8-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C8-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C11-아랄킬기이다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 가교제의 옥심 잔기 내에서 Rg 및 Rh는 서로 독립적으로 H, 페닐-, 톨일-, 나프틸-, 벤질-, 시클로헥실-, 메틸-, 에틸-, 프로필-, 이소프로필-, 부틸-, n-부틸-, 섹-부틸-, 이소-부틸-, 테르트-부틸-, 펜틸-, n-펜틸-, 섹-펜틸-, 3-펜틸-, 2-메틸부틸-, 이소-펜틸-, 3-메틸부트-2-일-, 2-메틸부트-2-일, 네오펜틸-, 헥실-, 헵틸-, 옥틸-, 에틸헥실- 및 2-에틸헥실-로 구성된 그룹으로부터 선택되었다.
특히 바람직한 하나의 실시 형태에서 옥심 잔기를 갖는 가교제로 메틸-트리스(2-펜타논옥시모)실란 및/또는 비닐-트리스(2-펜타논옥시모)실란이 고려된다.
하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 가교제의 카르복시산아미드 잔기 내에서 Ri 및 Rj는 서로 독립적으로 H 또는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C11-아랄킬기, 특히 H 또는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C8-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C8-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C11-아랄킬기이다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 가교제의 카르복시산아미드 잔기 내에서 Ri 및 Rj는 서로 독립적으로 H, 페닐-, 톨일-, 나프틸-, 벤질-, 시클로헥실-, 메틸-, 에틸-, 프로필-, 이소프로필-, 부틸-, n-부틸-, 섹-부틸-, 이소-부틸-, 테르트-부틸-, 펜틸-, n-펜틸-, 섹-펜틸-, 3-펜틸-, 2-메틸부틸-, 이소-펜틸-, 3-메틸부트-2-일-, 2-메틸부트-2-일, 네오펜틸-, 헥실-, 헵틸-, 옥틸-, 에틸헥실- 및 2-에틸헥실-로 구성된 그룹으로부터 선택되었다.
특히 바람직한 하나의 실시 형태에서 카르복시산아미드 잔기를 갖는 가교제는 메틸에톡시-비스(N-메틸벤즈아미도)실란이다.
특히 바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 경화성 조성물들을 위해 기술된 가교제들의 혼합물들이 사용된다.
특히 바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 가교제는 위에 기술된 것과 같은 서로 다른 잔기들 Ra를 갖는다.
또한, 본 발명은 접착 촉진제를 함유하는 조성물들에 관한 것이다.
본 발명에 따른 조성물들에서 사용하기 위한 바람직한 접착 촉진제들은 하나 또는 복수의 반응성 아민기를 구비한 오가노실란들, 하나 또는 복수의 반응성 카르복시산기를 구비한 오가노실란들, 하나 또는 복수의 반응성 에폭시기를 구비한 오가노실란들 또는 하나 또는 복수의 반응성 티올기를 구비한 오가노실란들 또는 하나 또는 복수의 제3 아민기를 구비한 오가노실란들, 하나 또는 복수의 우레아기를 구비한 오가노실란들, 하나 또는 복수의 아미드기를 구비한 오가노실란들, 하나 또는 복수의 카바메이트기를 구비한 오가노실란들 및 하나 또는 복수의 이소시아누레이트기를 구비한 오가노실란들을 포함하고, 바람직하게 언급된 성분들로 이루어진 혼합물들이 사용될 수 있다.
바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 조성물은 접착 촉진제를 함유하고, 이때 상기 접착 촉진제는 특히 디부톡시-디아세톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란, 부틸아미노프로필트리에톡시실란, 부틸아미노프로필트리메톡시실란, 프로필아미노프로필트리에톡시실란, 프로필아미노프로필트리메톡시실란, N-시클로헥실-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-시클로헥실-3-아미노프로필트리에톡시실란, 디에틸아미노프로필트리메톡시실란, 디프로필아미노프로필트리메톡시실란, 디부틸아미노프로필트리메톡시실란, 트리메톡시프로필실일아세톡시프로피온산아미드, N,N'-비스(트리메톡시실일프로필)우레아, N,N'-비스(트리에톡시실일프로필)우레아, 트리스(트리에톡시실일프로필)디에틸렌트리우레아, 디메틸아미노프로필트리메톡시실란, 1,3,5-트리스(트리메톡시실일프로필)-이소시아누레이트, N-메틸(3-트리메톡시실일)-프로필)-카바메이트, N-에틸(3-트리에톡시실일)-프로필)-카바메이트 및 이들의 혼합물들, 그리고 Evonik(社)의 Dynasylan DAMO로서 얻을 수 있는 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란으로 구성된 그룹으로부터 선택되었다.
특히 바람직한 하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 조성물들을 위해 접착 촉진제와 가교제의 특정 조합들이 선택된다. 이 경우, 다음 조합들이 바람직한 것으로 입증되었다:
● 히드록시카르복시산에스테르 잔기들 또는 히드록시카르복시산아미드 잔기들을 갖는 가교제들과 제3 아민-, 우레아-, 아미드-, 카바메이트- 또는 이소시아누레이트기들을 갖는 "비아민 접착 촉진제들"(이 경우에 사용되는 "비아민"은 제1 및 제2 아민기를 의미하지 않음)로 이루어진 조합. 이러한 접착제(접착 촉진제)의 구체적인 예시들은 N,N'-비스(트리에톡시실일프로필)우레아, 트리스(트리에톡시실일프로필)디에틸렌트리우레아, 디메틸아미노프로필트리메톡시실란, 1,3,5-트리스(트리메톡시실일프로필)-이소시아누레이트, N-메틸(3-트리메톡시실일)-프로필)-카바메이트 및 N-에틸(3-트리에톡시실일)-프로필)-카바메이트이다.
● 카르복시산 잔기들을 갖는 가교제들과 디-테르트부톡시-디아세톡시실란(BDAC, CAS 13170-23-5)로 이루어진 조합.
● 옥심 잔기들을 갖는 가교제들과 아미노실란들을 함유하지만 제한되어 있지 않은 통상의 3-아미노프로필트리에톡시실란(AMEO), 3-아미노프로필트리메톡시실란(AMMO) 및 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란으로 이루어진 조합.
● 카르복시산아미드 잔기들을 갖는 가교제들과 아미노실란들을 함유하지만 제한되어 있지 않은 통상의 3-아미노프로필트리에톡시실란(AMEO), 3-아미노프로필트리메톡시실란(AMMO) 및 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란으로 이루어진 조합.
본 발명의 개념에서 경화성 조성물들은 선택적으로 연화제, 충전제, 착색제, 점탄성 조절제, 습윤제 또는 UV-안정화제와 같은 통상의 첨가제들의 첨가에 의해 자체 특성들에서 변경될 수 있다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 폴리알킬실록산들, 특히 바람직하게 폴리디메틸실록산이 연화제로서 이용된다.
바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 경화성 조성물에, 특히 바람직하게 발열성 이산화규소 및 발열성 규산으로도 지시되는 규산이 충전제로서 첨가된다.
하나의 실시 형태에서 본 발명은, 제1 항에 따른 하나 이상의 M3S-촉매, 일반 화학식 HO-(SiRlRmO)o-H를 갖는 하나 이상의 실리콘 화합물 및 제1 항에 따른 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m을 갖는 하나 이상의 가교제를 혼합함으로서 얻을 수 있는 조성물들에 관한 것이다.
하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 조성물은 구조식(Ⅴ)에 따른 하나 이상의 금속실세스퀴옥산; 하나 이상의 실리콘 화합물 HO-(SiRlRmO)o-H(이때 Rl 및 Rm은 서로 독립적으로 메틸-, 에틸- 프로필-, 부틸-, 트리플루오로메틸-, 비닐-, 알릴-, 부텐일-, 페닐- 및 나프틸-로 구성된 그룹으로부터 선택됨); 및 메틸-트리스(에틸헥실살리실레이토)-실란, 프로필-트리스(에틸헥실살리실레이토)-실란, 에틸트리아세톡시실란, 메틸트리아세톡시실란, 프로필트리아세톡시실란, 메틸-트리스(2-펜타논옥시모)실란, 비닐-트리스(2-펜타논옥시모)실란, 메틸에톡시-비스(N-메틸벤즈아미도)실란 및/또는 이들의 혼합물들로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 가교제를 혼합함으로써 얻을 수 있다.
하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 조성물은 구조식(Ⅵ)에 따른 하나 이상의 금속실세스퀴옥산; 하나 이상의 실리콘 화합물 HO-(SiRlRmO)o-H(이때 Rl 및 Rm은 서로 독립적으로 메틸-, 에틸- 프로필-, 부틸-, 트리플루오로메틸-, 비닐-, 알릴-, 부텐일-, 페닐- 및 나프틸-로 구성된 그룹으로부터 선택됨); 및 메틸-트리스(에틸헥실살리실레이토)-실란, 프로필-트리스(에틸헥실살리실레이토)-실란, 에틸트리아세톡시실란, 메틸트리아세톡시실란, 프로필트리아세톡시실란, 메틸-트리스(2-펜타논옥시모)실란, 비닐-트리스(2-펜타논옥시모)실란, 메틸에톡시-비스(N-메틸벤즈아미도)실란 및/또는 이들의 혼합물들로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 가교제를 혼합함으로써 얻을 수 있다.
하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 조성물은 구조식(Ⅶ)에 따른 하나 이상의 금속실세스퀴옥산; 하나 이상의 실리콘 화합물 HO-(SiRlRmO)o-H(이때 Rl 및 Rm은 서로 독립적으로 메틸-, 에틸- 프로필-, 부틸-, 트리플루오로메틸-, 비닐-, 알릴-, 부텐일-, 페닐- 및 나프틸-로 구성된 그룹으로부터 선택됨); 및 메틸-트리스(에틸헥실살리실레이토)-실란, 프로필-트리스(에틸헥실살리실레이토)-실란, 에틸트리아세톡시실란, 메틸트리아세톡시실란, 프로필트리아세톡시실란, 메틸-트리스(2-펜타논옥시모)실란, 비닐-트리스(2-펜타논옥시모)실란, 메틸에톡시-비스(N-메틸벤즈아미도)실란 및/또는 이들의 혼합물들로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 가교제를 혼합함으로써 얻을 수 있다.
하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 조성물은 옥틸-POSS-Ti-OEt; 하나 이상의 실리콘 화합물 HO-(SiRlRmO)o-H(이때 Rl 및 Rm은 서로 독립적으로 메틸-, 에틸- 프로필-, 부틸-, 트리플루오로메틸-, 비닐-, 알릴-, 부텐일-, 페닐- 및 나프틸-로 구성된 그룹으로부터 선택됨); 및 메틸-트리스(에틸헥실살리실레이토)-실란, 프로필-트리스(에틸헥실살리실레이토)-실란, 에틸트리아세톡시실란, 메틸트리아세톡시실란, 프로필트리아세톡시실란, 메틸-트리스(2-펜타논옥시모)실란, 비닐-트리스(2-펜타논옥시모)실란, 메틸에톡시-비스(N-메틸벤즈아미도)실란 및/또는 이들의 혼합물들로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 가교제를 혼합함으로써 얻을 수 있다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 조성물은 구조식(Ⅴ)에 따른 하나 이상의 금속실세스퀴옥산; 하나 이상의 실리콘 화합물 HO-(SiRlRmO)o-H(이때 상기 실리콘 화합물은 α,ω-디히드록시-디메틸-폴리실록산임); 및 메틸-트리스(에틸헥실살리실레이토)-실란, 프로필-트리스(에틸헥실살리실레이토)-실란, 에틸트리아세톡시실란, 메틸트리아세톡시실란, 프로필트리아세톡시실란, 메틸-트리스(2-펜타논옥시모)실란, 비닐-트리스(2-펜타논옥시모)실란, 메틸에톡시-비스(N-메틸벤즈아미도)실란 및/또는 이들의 혼합물들로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 가교제를 혼합함으로써 얻을 수 있다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 조성물은 구조식(Ⅵ)에 따른 하나 이상의 금속실세스퀴옥산; 하나 이상의 실리콘 화합물 HO-(SiRlRmO)o-H(이때 상기 실리콘 화합물은 α,ω-디히드록시-디메틸-폴리실록산임); 및 메틸-트리스(에틸헥실살리실레이토)-실란, 프로필-트리스(에틸헥실살리실레이토)-실란, 에틸트리아세톡시실란, 메틸트리아세톡시실란, 프로필트리아세톡시실란, 메틸-트리스(2-펜타논옥시모)실란, 비닐-트리스(2-펜타논옥시모)실란, 메틸에톡시-비스(N-메틸벤즈아미도)실란 및/또는 이들의 혼합물들로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 가교제를 혼합함으로써 얻을 수 있다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 조성물은 구조식(Ⅶ)에 따른 하나 이상의 금속실세스퀴옥산; 하나 이상의 실리콘 화합물 HO-(SiRlRmO)o-H(이때 상기 실리콘 화합물은 α,ω-디히드록시-디메틸-폴리실록산임); 및 메틸-트리스(에틸헥실살리실레이토)-실란, 프로필-트리스(에틸헥실살리실레이토)-실란, 에틸트리아세톡시실란, 메틸트리아세톡시실란, 프로필트리아세톡시실란, 메틸-트리스(2-펜타논옥시모)실란, 비닐-트리스(2-펜타논옥시모)실란, 메틸에톡시-비스(N-메틸벤즈아미도)실란 및/또는 이들의 혼합물들로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 가교제를 혼합함으로써 얻을 수 있다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 조성물은 옥틸-POSS-Ti-OEt; 하나 이상의 실리콘 화합물 HO-(SiRlRmO)o-H(이때 상기 실리콘 화합물은 α,ω-디히드록시-디메틸-폴리실록산임); 및 메틸-트리스(에틸헥실살리실레이토)-실란, 프로필-트리스(에틸헥실살리실레이토)-실란, 에틸트리아세톡시실란, 메틸트리아세톡시실란, 프로필트리아세톡시실란, 메틸-트리스(2-펜타논옥시모)실란, 비닐-트리스(2-펜타논옥시모)실란, 메틸에톡시-비스(N-메틸벤즈아미도)실란 및/또는 이들의 혼합물들로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 가교제를 혼합함으로써 얻을 수 있다.
하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 조성물에서 M3S-촉매에 대한 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m의 가교제의 몰비는 20 내지 2000, 바람직하게 100 내지 2000 및 특히 바람직하게 125 내지 2000이다.
본 발명에 따른 조성물의 바람직한 하나의 실시 형태에서 화학식(Ⅴ)에 따른 촉매에 대한 카르복시산 잔기로서 Ra를 갖는 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m의 가교제의 몰비는 300 내지 1500, 바람직하게 400 내지 1300 및 특히 바람직하게 1000 내지 1500이다.
본 발명에 따른 조성물의 바람직한 하나의 실시 형태에서 화학식(Ⅵ)에 따른 촉매에 대한 카르복시산 잔기로서 Ra를 갖는 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m의 가교제의 몰비는 300 내지 1500, 바람직하게 400 내지 1300 및 특히 바람직하게 1000 내지 1500이다.
본 발명에 따른 조성물의 특히 바람직한 하나의 실시 형태에서 화학식(Ⅶ)에 따른 촉매에 대한 카르복시산 잔기로서 Ra를 갖는 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m의 가교제의 몰비는 300 내지 1500, 바람직하게 400 내지 1300 및 특히 바람직하게 1000 내지 1500이다.
본 발명에 따른 조성물의 하나의 실시 형태에서 화학식(Ⅴ)에 따른 촉매에 대한 옥심 잔기로서 Ra를 갖는 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m의 가교제의 몰비는 100 내지 2000, 바람직하게 125 내지 2000 및 특히 바람직하게 150 내지 2000이다.
본 발명에 따른 조성물의 바람직한 하나의 실시 형태에서 화학식(Ⅵ)에 따른 촉매에 대한 옥심 잔기로서 Ra를 갖는 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m의 가교제의 몰비는 100 내지 2000, 바람직하게 125 내지 2000 및 특히 바람직하게 150 내지 2000이다.
본 발명에 따른 조성물의 특히 바람직한 하나의 실시 형태에서 화학식(Ⅶ)에 따른 촉매에 대한 옥심 잔기로서 Ra를 갖는 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m의 가교제의 몰비는 100 내지 2000, 바람직하게 125 내지 2000 및 특히 바람직하게 125 내지 2000이다.
하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 조성물은 경화 이후에 450 내지 1300％, 바람직하게 500 내지 1300％ 및 특히 바람직하게 700 내지 1300％의 DIN 53504에 따른 파단시 연신율을 갖는다.
하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 조성물은 경화 이후에 210％ 내지 1300％, 바람직하게 500 내지 1300％ 및 특히 바람직하게 700 내지 1300％의 DIN 8339에 따른 파단시 연신율을 갖는다.
또한, 본 발명은
ⅰ. 일반 화학식 HO-(SiRlRmO)o-H를 갖는 하나 이상의 실리콘 화합물(이때 o 및 잔기들 Rl 및 Rm은 제1 항에 따라 정의됨),
ⅱ. 촉매(이때 상기 촉매는 하나 이상의 M3S-화합물을 함유함) 및
ⅲ. 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m을 갖는 하나 이상의 가교제(이때 m 및 잔기들 R 및 Ra는 제1 항에 따라 정의됨)을 함유하는 조성물의 경화에 의해 얻을 수 있는 밀봉제들에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 일반 화학식 HO-(SiRlRmO)o-H를 갖는 실리콘 화합물(이때 o 및 잔기들 Rl 및 Rm, 그리고 각각의 파라미터는 이미 기술된 것처럼 정의됨)을 함유하는 조성물을 가교 결합하기 위한 촉매로서 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물의 용도에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 조성물을 제조하기 위한 방법에 관한 것이고, 이때 이와 같은 방법은 다음 방법 단계들
a. ⅰ. 일반 화학식 HO-(SiRlRmO)o-H를 갖는 하나 이상의 실리콘 화합물(이때 o 및 잔기들 Rl 및 Rm은 제1 항에 따라 정의됨),
ⅱ. 촉매(이때 상기 촉매는 하나 이상의 M3S-화합물을 함유함) 및
ⅲ. 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m을 갖는 하나 이상의 가교제(이때 m 및 잔기들 R 및 Ra는 제1 항에 따라 정의됨)을 함유하는 조성물을 제공하는 단계,
b. 기계적 및/또는 열적 에너지의 이용하에 a.에서 제공된 조성물을 혼합하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 조성물들은 향상된 촉매 활성도 또는 촉매의 효율을 갖는다.
본 발명에 따른 조성물들은 향상된 촉매 활성도 또는 촉매로서 M3S-화합물의 효율을 갖는다.
본 발명에 따른 조성물들은 향상된 촉매 활성도 또는 촉매의 효율을 갖고, 이때 주석 화합물들의 사용이 방지될 수 있다.
본 발명에 따른 조성물들은 향상된 촉매 활성도 또는 촉매의 효율을 갖고, 이는 (중량비 또는 밀봉제 킬로그램당 몰에서) 비교적 소량의 촉매 이용을 허용한다.
본 발명의 범주 내에서 이용된 M3S-화합물들 및 상기 M3S-화합물들의 제조는 종래의 실리콘 수지-제조 방법으로부터 당업자에게 공지되어 있다. 실리콘 수지들은 예를 들어 가수분해성 이탈기들에 의한 실란 화합물들의 조절된 가수분해 및 후속하는 응축 반응에 의해 생성된다(예를 들어 B. Tieke, Makromolekulare Chemie: 안내서, 제2 전면 개정 및 확장판, 제2.1.8.5장 실리콘 수지 참조). 실란의 가수분해성 이탈기들의 개수 및 실란에 대한 수분의 몰비는 실리콘 수지들의 가교도 및 중합도를 결정한다. 금속 알코올레이트들의 첨가에 의해 이와 같은 실리콘 수지들은 올리고머 또는 폴리머 실리콘 화합물로 통합된다(이와 관련하여 WO 2015114050 A1호 참조). (금속-)실세스퀴옥산들의 일반적인 제조 방법들도 문헌으로부터 공지되어 있다(예를 들어 P.G. Harrison, J. Organomet. Chem. 1997, 542, 141; J.D. Lichtenhan, Comments Inorg. Chem. 1995, 17, 115; R. Murugavel, A. Voigt, M.G. Walawalkar, H.W. Roesky, Chem. Rev. 1996, 96, 2205; WO 01/10871 A1호; WO 07/041344 A8호 참조).
일반적인 제조 방법들
티타늄이소프로폭시드와 폴리올 내 5중량％ 마스터배치로서 [Ti(POSS)1.5]의 합성법
190mL 톨루올 내에서 이소부틸트리실라놀-POSS(47g, 59mmol)을 용해시키기 위해 티타늄이소프로폭시드(12mL, 44mmol)가 제공된다. 반응 혼합물은 60-180분 동안 50-67℃로 가열된다. 후속하여 Daltocel F 428(950g)이 상기 반응 혼합물에 제공된다. 추가 30-80분 동안 80℃-150℃에서 용매 톨루올을 제거함으로써 농축물(마스터배치)로서 불용해성 잔류물들이 없는 투명한 액체가 제공된다.
톨루올 이외에, 헥산과 같은 통상의 비양자 용매들이 이용될 수 있다. 계속해서, 티타늄과 POSS의 또 다른 비율을 얻기 위해, 선택적으로 티타늄프로폭시드의 양이 변경될 수 있다. 용매 교체는 감소한 압력에서도 이루어질 수 있다.
다르게 기술되어 있지 않은 경우에 한해, 예시들에서 언급된 사항들로 개별 성분들의 중량퍼센트들이 고려된다.
테트라에틸오르토티타네이트와 폴리올 내 5중량％ 마스터배치로서 [Ti(POSS)1.5]의 합성법
190mL 톨루올 내에서 이소부틸트리실라놀-POSS(47g, 59mmol)을 용해시키기 위해 테트라에틸오르토티타네이트(44mmol)가 제공된다. 반응 혼합물은 60-180분 동안 50-67℃로 가열된다. 후속하여 Daltocel F 428(950g)이 상기 반응 혼합물에 제공된다. 추가 30-80분 동안 80℃-150℃에서 용매 톨루올을 제거함으로써 농축물(마스터배치)로서 불용해성 잔류물들이 없는 투명한 액체가 제공된다.
톨루올 이외에, 헥산과 같은 통상의 비양자 용매들이 이용될 수 있다. 계속해서, 티타늄과 POSS의 또 다른 비율을 얻기 위해, 선택적으로 티타늄프로폭시드의 양이 변경될 수 있다. 용매 교체는 감소한 압력에서도 이루어질 수 있다.
다르게 기술되어 있지 않은 경우에 한해, 예시들에서 언급된 사항들로 개별 성분들의 중량퍼센트들이 고려된다.
예시 1
α,ω-디히드록시폴리오가노실록산(30-70중량％), 이때 이와 같은 α,ω-디히드록시폴리오가노실록산은 α,ω-디히드록실-말단의 폴리디메틸실록산들, α,ω-디히드록실-말단의 폴리디에틸실록산들 또는 α,ω-디히드록실-말단의 폴리디비닐실록산들 및 예를 들어 α,ω-디히드록실-말단의 폴리디페닐실록산들과 같은 α,ω-디히드록실-말단의 폴리디아릴실록산들로부터 선택되었다. 이 경우, 폴리오가노실록산들은 바람직하게, (25℃에서) 5,000 내지 120,000cSt의 동적 점도를 갖는 폴리오가노실록산들, 특히 20,000 내지 100,000cSt의 점도를 갖는 폴리오가노실록산들 및 특히 바람직하게 40,000 내지 90,000cSt의 점도를 갖는 폴리오가노실록산들이다. 서로 다른 점도를 갖는 폴리디오가노실록산들로 이루어진 혼합물들도 사용될 수 있고, 50-150cSt의 폴리디알킬실록산(15-45중량％), 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m의 하나 이상의 실란을 함유하는 가교제(0.5-4.5중량％) 및/또는 2개 이상의 실란으로 이루어진 혼합물(0.5-9중량％)이 진공하에 혼합되었다. 그런 다음 선택적으로 충전제, 바람직하게 규산(5-15중량％)이 분산되었고, 화합물이 평탄해질 때까지 진공하에 교반되었다. 후속하여 제10 항에 따른 0.001-0.5중량％의 금속실세스퀴옥산 및 선택적으로 위에 기술된 것과 같은 접착 촉진제(0.5-2중량％)가 진공하에 혼합되었다.
예시2
α,ω-디히드록시-디메틸-폴리실록산 80,000cSt(30-70중량％), 폴리디메틸실록산 100cSt(15-45중량％), 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m의 하나 이상의 실란을 함유하는 가교제(0.5-4.5중량％) 및/또는 2개 이상의 실란으로 이루어진 혼합물(0.5-9중량％)이 진공하에 혼합되었고, 이때 각각의 Ra는 서로 독립적으로 다음 잔기들로 구성된 그룹으로부터 선택되었는데,
● 일반 구조식(Ⅰ)을 갖는 히드록시카르복시산에스테르 잔기로서:
이때 각각의 Rb는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고,
각각의 Rc는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하며,
Rd는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기, 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고,
Re는 C 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 선택적으로 치환된 포화 또는 부분적으로 불포화 환상 고리 시스템 또는 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 선택적으로 치환된 방향족 기를 의미하고, 그리고 n은 1 내지 10의 정수이며,
● 일반 구조식(Ⅱ)을 갖는 히드록시카르복시산아미드 잔기로서:
이때 각각의 Rn은 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고,
각각의 Ro는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하며,
Rp 및 Rq는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기, 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고,
Rr은 C 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 선택적으로 치환된 포화 또는 부분적으로 불포화 환상 고리 시스템 또는 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 선택적으로 치환된 방향족 기를 의미하고, 그리고 p는 1 내지 10의 정수이며,
● 카르복시산 잔기 -O-C(O)-Rf로서, 이때 Rf는 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미하고,
● 옥심 잔기 -O-N=CRgRh로서, 이때 Rg 및 Rh는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미하며,
● 카르복시산아미드 잔기 -N(Ri)-C(O)-Rj로서, 이때 Ri는 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미하고, 그리고 Rj는 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미하며, 그리고
● 알콕시 잔기 -ORk로서, 이때 Rk는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미한다. 그런 다음 선택적으로 충전제, 바람직하게 규산(5-15중량％)이 분산되었고, 화합물이 평탄해질 때까지 진공하에 교반되었다. 후속하여 0.006-0.17중량％의 촉매 IBU-POSS-Ti-OEt 및 선택적으로 접착 촉진제(0.5-2중량％)가 진공하에 혼합되었다.
위에 기술된 실리콘 고무 화합물들의 모든 구성 성분들은 하나의 단계에서 서로 혼합될 수 있다.
바람직한 하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 실리콘 고무 화합물들은 하나의 단계에서 중간 형성된 프리폴리머를 통해 단 하나의 단계로 주어진다. 상기 프리폴리머의 형성 및 후속하는 실리콘 고무 화합물들의 형성은 본 발명에 따른 촉매의 존재하에 또 다른 정제- 또는 중간 단계 없이 이루어질 수 있다.
다음에서 기술되는 예시들의 경우, 전체 파라미터들이 아래에서 기술되는 검사 방법들에 의해 결정되었다. 다음에서 기술되는 모든 밀봉제들은 투명하고 무색이었고, 24h 이후에 정상 안정성 및 견고성을 가졌다. 또한, 다음 밀봉제들은, 인장이 24h 지속된 경우, 출발 길이의 100％만큼의 인장시 DIN EN ISO 8340 유리에 대한 공기 조절 방법 A에 따른 모든 3개의 시험편을 견뎠다.
종래 촉매들(비교 예시)과 본 발명에 따른 촉매들(예시 3 및 4)의 이용시 파단 강도의 비교
예시 3
옥심-이탈기를 갖는 가교제 혼합물
α,ω-디히드록시-디메틸-폴리실록산 80,000cSt, PDMS 100cSt 및 비닐-트리스(2-펜타논옥시모)실란은 진공하에 혼합되었다. 후속하여 메틸-트리스(2-펜타논옥시모)실란이 진공하에 추가 혼합되었다. 그런 다음 규산이 분산되었고 화합물이 평탄해질 때까지 진공하에 교반되었다. 촉매 IBU-POSS-Ti-OEt(Ⅶ) 및 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란(DAMO)에 기초한 올리고머 접착 촉진제는 진공하에 혼합되었다. 산물은 8분의 피부 형성 시간 및 20분의 비점착 시간을 가졌다. 밀봉제는 검사한 모든 재료들, 다시 말해 유리, 알루미늄, PVC, 판금, 강철, 콘크리트, 목재, 래커 칠한 목재, 니스 칠한 목재, 폴리아미드 및 Al/Mg-합금에 대해 우수한 접착성을 가졌다.
측정된 쇼어 A-경도는 23이었다. 60℃에서 4주의 저장 이후에도 상기 밀봉제는 안정적이었고(쇼어 A:21) 무색이었다. 5bar 및 30초에서 2㎜ 지름의 노즐 사용시 분출량은 14.0g이었다. 계속해서 상기 밀봉제는 뛰어난 특성들을 갖는 것으로 입증되었다:
예시 4
옥심-이탈기를 갖는 가교제 혼합물
α,ω-디히드록시-디메틸-폴리실록산 80,000cSt, PDMS 100cSt 및 비닐-트리스(2-펜타논옥시모)실란은 진공하에 혼합되었다. 후속하여 메틸-트리스(2-펜타논옥시모)실란이 진공하에 추가 혼합되었다. 그런 다음 규산이 분산되었고 화합물이 평탄해질 때까지 진공하에 교반되었다. 후속하여 촉매 옥틸-POSS-Ti-OEt 및 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란(DAMO)에 기초한 올리고머 접착 촉진제가 진공하에 혼합되었다. 산물은 8분의 피부 형성 시간 및 20분의 비점착 시간을 가졌다. 밀봉제는 검사한 모든 재료들, 다시 말해 유리, 알루미늄, PVC, 판금, 강철, 콘크리트, 목재, 래커 칠한 목재, 니스 칠한 목재, 폴리아미드 및 Al/Mg-합금에 대해 우수한 접착성을 가졌다.
측정된 쇼어 A-경도는 24이었다. 60℃에서 4주의 저장 이후에도 상기 밀봉제는 안정적이었고(쇼어 A:21) 무색이었다. 5bar 및 30초에서 2㎜ 지름의 노즐 사용시 분출량은 12.0g이었다. 계속해서 상기 밀봉제는 뛰어난 특성들을 갖는 것으로 입증되었다:
비교 예시 A
옥심-이탈기들을 갖는 가교제 혼합물
α,ω-디히드록시-디메틸-폴리실록산 80,000cSt, PDMS 100cSt 및 비닐-트리스(2-펜타논옥시모)실란은 진공하에 혼합되었다. 후속하여 메틸-트리스(2-아세톤옥시모)실란이 마찬가지로 진공하에 추가 혼합되었다. 그런 다음 규산이 분산되었고 화합물이 평탄해질 때까지 진공하에 교반되었다. 후속하여 옥틸-주석 촉매 및 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란(DAMO)에 기초한 올리고머 접착 촉진제가 진공하에 혼합되었다. 산물은 9분의 피부 형성 시간 및 23분의 비점착 시간을 가졌다. 밀봉제는 검사한 모든 재료들, 다시 말해 유리, 알루미늄, PVC, 판금, 강철, 콘크리트, 목재, 래커 칠한 목재, 니스 칠한 목재, 폴리아미드 및 Al/Mg-합금에 대해 우수한 접착성을 가졌다.
측정된 쇼어 A-경도는 26이었다. 60℃에서 4주의 저장 이후에도 상기 밀봉제는 안정적이었고(쇼어 A:23) 무색이었다. 5bar 및 30초에서 2㎜ 지름의 노즐 사용시 분출량은 18.0g이었다. 계속해서 상기 밀봉제는 다음 특성들을 갖는 것으로 입증되었다:
개별 실리콘 고무 화합물들의 제조
예시 5
옥심-이탈기를 갖는 가교제 혼합물
α,ω-디히드록시-디메틸-폴리실록산 80,000cSt, PDMS 100cSt, 에틸-트리스(아세톤옥시모)실란 및 비닐-트리스(2-펜타논옥시모)실란은 진공하에 혼합되었다. 그런 다음 규산이 분산되었고 화합물이 평탄해질 때까지 진공하에 교반되었다. 후속하여 촉매 IBU-POSS-Ti-OEt(Ⅶ) 및 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란(DAMO)에 기초한 올리고머 접착 촉진제가 진공하에 혼합되었다. 산물은 투명하고 무색이었다. 상기 산물은 10분의 피부 형성 시간 및 40분의 비점착 시간을 가졌다. 밀봉제는 검사한 모든 재료들, 다시 말해 유리, 알루미늄, PVC, 판금, 강철, 콘크리트, 목재, 래커 칠한 목재, 니스 칠한 목재, 폴리아미드 및 Al/Mg-합금에 대해 우수한 접착성을 가졌다.
측정된 쇼어 A-경도는 22이었다. 60℃에서 4주의 저장 이후에도 상기 밀봉제는 안정적이었고(쇼어 A:21) 무색이었다. 5bar 및 30초에서 2㎜ 지름의 노즐 사용시 분출량은 12.0g이었다. 계속해서 상기 밀봉제는 뛰어난 특성들을 갖는 것으로 입증되었다:
예시 6
옥심-이탈기를 갖는 가교제 혼합물
α,ω-디히드록시-디메틸-폴리실록산 80,000cSt, PDMS 100cSt 및 비닐-트리스(2-펜타논옥시모)실란은 진공하에 혼합되었다. 후속하여 메틸-트리스(2-펜타논옥시모)실란이 진공하에 추가 혼합되었다. 그런 다음 규산이 분산되었고 화합물이 평탄해질 때까지 진공하에 교반되었다. 후속하여 촉매 IBU-POSS-Ti-OEt(Ⅶ) 및 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란(DAMO)에 기초한 올리고머 접착 촉진제가 진공하에 혼합되었다. 산물은 투명하고 무색이었다. 상기 산물은 8분의 피부 형성 시간 및 30분의 비점착 시간을 가졌다. 밀봉제는 검사한 모든 재료들, 다시 말해 유리, 알루미늄, PVC, 판금, 강철, 콘크리트, 목재, 래커 칠한 목재, 니스 칠한 목재, 폴리아미드 및 Al/Mg-합금에 대해 우수한 접착성을 가졌다.
측정된 쇼어 A-경도는 26이었다. 60℃에서 4주의 저장 이후에도 상기 밀봉제는 안정적이었고(쇼어 A:24) 무색이었다. 5bar 및 30초에서 2㎜ 지름의 노즐 사용시 분출량은 12.0g이었다. 계속해서 상기 밀봉제는 뛰어난 특성들을 갖는 것으로 입증되었다:
예시 7
카르복시산-이탈기를 갖는 가교제
폴리머 80,000, PDMS 100cSt 및 프로필트리아세톡시실란은 진공하에 혼합되었다. 후속하여 접착제 BDAC가 마찬가지로 진공하에 추가 혼합되었다. 그런 다음 규산이 분산되었고 화합물이 평탄해질 때까지 진공하에 교반되었다. 후속하여 촉매 IBU-POSS-Ti-OEt(Ⅶ)가 진공하에 혼합되었다. 산물은 투명하고 무색이었다. 상기 산물은 8분의 피부 형성 시간 및 40분의 비점착 시간을 가졌다. 밀봉제는 검사한 모든 재료들, 다시 말해 유리, 알루미늄, PVC, 판금, 강철, 목재, 래커 칠한 목재, 니스 칠한 목재, 폴리아미드 및 Al/Mg-합금에 대해 우수한 접착성을 가졌다.
측정된 쇼어 A-경도는 23이었다. 60℃에서 4주의 저장 이후에도 상기 밀봉제는 안정적이었고(쇼어 A:23) 무색이었다. 5bar 및 30초에서 2㎜ 지름의 노즐 사용시 분출량은 25.0g이었다. 계속해서 상기 밀봉제는 뛰어난 특성들을 갖는 것으로 입증되었다:
예시 8
카르복시산-이탈기를 갖는 가교제
α,ω-디히드록시-디메틸-폴리실록산 80,000cSt, PDMS 100cSt 및 프로필트리아세톡시실란은 진공하에 혼합되었다. 후속하여 접착제 BDAC가 마찬가지로 진공하에 추가 혼합되었다. 그런 다음 규산이 분산되었고 화합물이 평탄해질 때까지 진공하에 교반되었다. 후속하여 촉매 IBU-POSS-Ti-OEt(Ⅶ)가 진공하에 혼합되었다. 산물은 투명하고 무색이었다. 상기 산물은 8분의 피부 형성 시간 및 40분의 비점착 시간을 가졌다. 밀봉제는 검사한 모든 재료들, 다시 말해 유리, 알루미늄, PVC, 판금, 강철, 목재, 래커 칠한 목재, 니스 칠한 목재, 폴리아미드 및 Al/Mg-합금에 대해 우수한 접착성을 가졌다.
측정된 쇼어 A-경도는 23이었다. 60℃에서 4주의 저장 이후에도 상기 밀봉제는 안정적이었고(쇼어 A:23) 무색이었다. 5bar 및 30초에서 2㎜ 지름의 노즐 사용시 분출량은 25.0g이었다. 계속해서 상기 밀봉제는 뛰어난 특성들을 갖는 것으로 입증되었다:
예시 9
히드록시카르복시산-이탈기들을 갖는 가교제
α,ω-디히드록시-디메틸-폴리실록산 80,000cSt, PDMS 100cSt, 메틸-트리스-살리실산에틸헥실에스테르-실란 및 프로필-트리스-살리실산에틸헥실에스테르-실란은 진공하에 혼합되었다. 후속하여 AMEO가 마찬가지로 진공하에 추가 혼합되었다. 그런 다음 규산이 분산되었고 화합물이 평탄해질 때까지 진공하에 교반되었다. 후속하여 촉매 IBU-POSS-Ti-OEt(Ⅶ) 및 접착 촉진제 트리스(3-트리메톡시실일프로필)-이소시아누레이트 및 접착 촉진제 디메틸아미노프로필트리메톡시실란(DMAPTMS)이 진공하에 혼합되었다. 산물은 7분의 피부 형성 시간 및 120분의 비점착 시간을 가졌다. 밀봉제는 검사한 모든 재료들, 다시 말해 유리, 알루미늄, PVC, 판금, 강철, 목재, 래커 칠한 목재, 니스 칠한 목재, 폴리아미드 및 Al/Mg-합금에 대해 우수한 접착성을 가졌다.
측정된 쇼어 A-경도는 27이었다. 60℃에서 4주의 저장 이후에도 상기 밀봉제는 안정적이었고(쇼어 A:24) 무색이었다. 5bar 및 30초에서 2㎜ 지름의 노즐 사용시 분출량은 12.0g이었다. 계속해서 상기 밀봉제는 뛰어난 특성들을 갖는 것으로 입증되었다:
비교 예시 B
Ⅰ) 공급 물질들:
*
테트라(글리콜산-n-부틸에스테르)실란의 합성법
1000ml-3구 플라스크 내에 222g의 톨루올, 67.6g의 트리에틸아민 및 90.6g의 글리콜산-n-부틸에스테르가 질소 대기하에 제공된다. 후속하여 교반하에 26.8g의 테트라클로로실란이 계량 첨가된다. 이 경우, 반응 온도는 워터 배쓰(water bath)에 의한 냉각에 의해 ＜35℃로 유지된다. 상기 계량 첨가 이후에 30℃에서 30min 더 교반되고, 후속하여 형성된 염산염이 여과 공정에 의해 분리된다.
후속하여 용매 톨루올은 진공 내 증류에 의해 분리된다. 대부분 Si(OCH2COO-n-C4H9)4로 구성된 86g(이론의 98.5％)의 노란색 액체가 주어진다.
Ⅱ) 제조:
폴리머 80,000, 가교제 및 촉매는 진공하에 혼합된다. 후속하여 결과적으로 야기되는 혼합물이 대기 습기 없이 채워진다.
공기의 배출 이후에 밀봉제의 특성들
또 다른 검사들은 실시될 수 없었는데, 그 이유는 상기 혼합물이 완전 경화하지 않기 때문이다.
검사 방법들의 일반적인 실시 공정:
1. 실리콘-밀봉제들의 비점착 시간 결정 공정
비점착 시간을 결정하기 위해, 밀봉제의 배출시 온도 및 대기 습기가 적합한 기계에 의해 검출되어야 하고 상응하는 프로토콜 내에 기록되어야 한다. 완전히 채워지고 밀폐된 카트리지(최소 24시간의 혼합 이후에 밀봉제의 유효 수명)는 실리콘-카트리지용 건(gun) 내로 놓인다. 후속하여 깨끗한 유리판 상에 상응하는 실리콘양이 분사된다. 주걱으로 신속히 실리콘 위를 쓰다듬음으로써, 결과적으로 연속적인 실리콘 스트립이 생성된다. 실제 시각이 판독된다. 상응하는 시간 간격들로 깨끗한 손가락으로 실리콘 표면을 가볍게 접촉함으로써 결정될 밀봉제의 비점착 시간이 검출된다. 밀봉제가 비점착성을 가지면 실제 시각이 다시 판독된다.
2. 실리콘-밀봉제들의 분출량 결정 공정
완전히 채워지고 밀폐된 카트리지(최소 24시간의 혼합 이후에 밀봉제의 유효 수명)는 실리콘-카트리지용 압축 공기 건 내로 놓이고, 적합한 카트리지 팁이 나사 체결된다. 상기 압축 공기 건은 압축 공기 공급 장치에 연결되고, 압력계에서 5bar의 압력이 설정된다. 상기 실리콘-카트리지로부터 우선 소량의 실리콘이 휴지 상에 분사됨으로써, 결과적으로 상기 카트리지 팁은 완전히 실리콘으로 채워진다. 후속하여 알루미늄 볼이 표면 저울 상으로 놓이고 용기 무게가 측정된다. 이제 정확히 30초 동안 실리콘이 상기 볼 상으로 분사되고, 후속하여 상기 표면 저울 상에서 중량이 판독된다.
3. 실리콘-밀봉제들의 안정성 결정 공정
안정성을 결정하기 위해, 밀봉제의 배출시 온도 및 대기 습기가 적합한 기계에 의해 검출되어야 하고 상응하는 프로토콜 내에 기록되어야 한다. 완전히 채워지고 밀폐된 카트리지(최소 24시간의 혼합 이후에 밀봉제의 유효 수명)는 실리콘-카트리지용 건 내로 놓인다. 후속하여 상자 상에 원형으로 나선 형태가 분사된다(지름 약 3㎝). 실리콘 나선을 갖는 상기 상자는 이제 수직으로 놓이고, 실제 시각이 판독된다.
30분 이후에, 상기 실리콘 나선이 최초 형태를 갖는지, 또는 상기 나선이 아래로 흘러내렸는지 관찰된다. 상기 나선 형태가 변경되지 않았으면, 실리콘-밀봉제는 안정성을 갖는다.
4. 실리콘-밀봉제들의 완전 경화 결정 공정
완전 경화를 결정하기 위해, 밀봉제의 배출시 온도 및 대기 습기가 적합한 기계에 의해 검출되어야 하고 상응하는 프로토콜 내에 기록되어야 한다. 완전히 채워지고 밀폐된 카트리지(최소 24시간의 혼합 이후에 밀봉제의 유효 수명)는 실리콘-카트리지용 건 내로 놓인다. 후속하여 깨끗한 유리판 상에 상응하는 실리콘양이 분사된다. 주걱으로 신속히 실리콘 위를 쓰다듬음으로써, 결과적으로 연속적인 실리콘 스트립이 생성된다. 상응하는 시간 간격들(일 수)로 칼로 실리콘으로부터 조심스럽게 작은 가로 부재가 절단되고, 밀봉제의 완전 경화가 평가된다. 밀봉제 몸체의 내부 부분이 여전히 접착성을 갖고 젤과 같으면, 상기 밀봉제는 아직 완전 경화하지 않았고, 결정 공정은 반복된다. 상기 밀봉제가 완전히 경화되었으면, 완전 경화 시간이 일 수로 기록된다. 상기 밀봉제가 배출 이후 7일 뒤에도 여전히 접착성을 가지면, 완전 경화의 기준이 정상이 아닌 것으로 평가된다.
5. 실리콘-밀봉제들의 접착성 결정 공정
접착성을 결정하기 위해, 밀봉제의 배출시 온도 및 대기 습기가 적합한 기계에 의해 검출되어야 하고 상응하는 프로토콜 내에 기록되어야 한다. 완전히 채워지고 밀폐된 카트리지(최소 24시간의 혼합 이후에 밀봉제의 유효 수명)는 실리콘-카트리지용 건 내로 놓인다. 후속하여 상응하는 깨끗한 캐리어 재료(예를 들어 유리, 알루미늄, 목재, 플라스틱, 콘크리트, 자연석 등) 상에 실리콘 손잡이가 분사된다. 밀봉제의 완전 경화(약 48h) 이후에 손가락으로 상기 실리콘 손잡이를 잡아 당김으로써, 실리콘이 상기 캐리어 재료로부터 다시 해제되는지, 또는 실리콘이 상기 캐리어 재료와 내부 결합을 형성했는지 관찰된다. 상기 실리콘 손잡이가 상기 캐리어 재료로부터 쉽게, 어렵게 제거되거나, 또는 전혀 제거되지 않으면, 접착성은 우수하지 않거나, 중간이거나, 또는 우수한 것으로 평가된다.
6. 실리콘-밀봉제들의 향 결정 공정
완전히 채워지고 밀폐된 카트리지(최소 24시간의 혼합 이후에 밀봉제의 유효 수명)는 실리콘-카트리지용 건 내로 놓인다. 후속하여 깨끗한 유리판 상에 상응하는 실리콘양이 분사된다. 주걱으로 신속히 실리콘 위를 쓰다듬음으로써, 결과적으로 연속적인 실리콘 스트립이 생성된다. 후속하여 실리콘-밀봉제는 자체 향과 관련해서 평가된다.
7. 실리콘-밀봉제들의 양상 결정 공정
완전히 채워지고 밀폐된 카트리지(최소 24시간의 혼합 이후에 밀봉제의 유효 수명)는 실리콘-카트리지용 건 내로 놓인다. 후속하여 깨끗한 유리판 상에 상응하는 실리콘양이 분사된다. 주걱으로 신속히 실리콘 위를 쓰다듬음으로써, 결과적으로 연속적인 실리콘 스트립이 생성된다. 후속하여 실리콘-밀봉제는 외관, 색상 및 매끈함과 관련해서 시각적으로 평가된다.
8. 실리콘-밀봉제들의 피부 형성 시간 결정 공정
피부 형성 시간을 결정하기 위해, 밀봉제의 배출시 온도 및 대기 습기가 적합한 기계에 의해 검출되어야 하고 상응하는 프로토콜 내에 기록되어야 한다. 완전히 채워지고 밀폐된 카트리지(최소 24시간의 혼합 이후에 밀봉제의 유효 수명)는 실리콘-카트리지용 건 내로 놓인다. 후속하여 깨끗한 유리판 상에 상응하는 실리콘양이 분사된다. 주걱으로 신속히 실리콘 위를 쓰다듬음으로써, 결과적으로 연속적인 실리콘 스트립이 생성된다. 상응하는 시간 간격들로 깨끗한 손가락으로 실리콘 표면을 가볍게 누름으로써 결정될 밀봉제의 피부 형성이 결정된다. 손가락에 실리콘 잔류물이 더는 남아있지 않도록 밀봉제가 자체 표면에 피부를 형성하면, 스톱워치에서 측정된 시간이 판독된다.
9. DIN 53504에 따른 숄더 테스트 바 S1에 의한 인장 시험
검사할 실리콘을 결정하기 위해, 프로토콜 내에 실리콘 카트리지의 해당 시험 번호 및 테스트 날짜가 기록되어야 한다. 혼합 이후에 밀봉제의 유효 수명은 카트리지 내에서 최소 24시간이어야 한다. 금속에서 실리콘 점착을 방지하기 위해, 몰드는 세제에 의해 습윤된다. 완전히 채워지고 밀폐된 카트리지는 실리콘-카트리지용 건 내로 놓인다. 상기 카트리지의 팁은 제거된다. 후속하여 숄더 테스트 바 S1용 주형 상에 실리콘이 절삭된 몰드의 길이 및 높이에 걸쳐서 분사되고, 즉시 주걱으로 평탄하게 다듬어진다. 최소 24시간 이후에 주형으로부터 시험편을 들어올림으로써 실리콘의 완전 경화가 검사된다. 더는 접착성 표면이 존재해서는 안된다. 상기 숄더 테스트 바는 광학적으로 결점 없이, 공기- 및 외부 봉입량 또는 균열들이 없어야 한다. 상기 시험편은 상기 주형으로부터 제거된 이후에 시험 번호에 의해 특징화 된다. 인장 시험 장치 T 300에서 숄더 테스트 바 S1용 인장 클램프들이 이용되어야 한다. 핀이 정확히 26㎜의 출발 측정 길이를 표시하도록, 상기 검사용 숄더 테스트 바는 상부 클램프와 하부 클램프 사이에 고정된다. 측정 데이터 또는 측정 마크들은 해제 상태에서 영으로 리셋된다. 시작 버튼을 누름으로써 시험편의 인장 또는 인장 측정값 표시가 시작된다. 상기 장치는 시험편의 파괴 이후에 자동으로 스위치-오프된다. 측정값들은 표시된 상태로 남아있고 직접 판독 가능하다.
10. DIN 8339에 따른 H-시험편에 의한 인장 시험
검사할 실리콘을 결정하기 위해, 프로토콜 내에 실리콘 카트리지의 해당 시험 번호 및 테스트 날짜가 기록되어야 한다. 혼합 이후에 밀봉제의 유효 수명은 카트리지 내에서 최소 24시간이어야 한다.
완전히 채워지고 밀폐된 카트리지는 실리콘-카트리지용 건 내로 놓인다. 상기 카트리지의 팁은 제거된다. 후속하여 주형 상에 실리콘이 몰드의 길이 및 높이에 걸쳐서 분사되고, 즉시 주걱으로 평탄하게 다듬어진다. 그런 다음 시험편은 표준 조건들에서 28일 동안 저장된다. 인장 시험 이전에 상기 시험편은 광학적으로 검사된다. 상기 시험편은 공기 봉입량 또는 균열들을 나타내서는 안된다.
인장 시험 장치 MFC T 300에서 H-시험편용 인장 클램프들이 이용되어야 한다. 간격이 12㎜가 되도록, 상기 시험편은 상부 클램프와 하부 클램프 사이에 고정된다. 측정 데이터 또는 측정 마크들은 해제 상태에서 영으로 리셋된다. 시작 버튼을 누름으로써 시험편의 인장 또는 인장 측정값 표시가 시작된다. 상기 장치는 시험편의 파괴 이후에 자동으로 스위치-오프된다. 측정값들은 표시된 상태로 남아있고 직접 판독 가능하다.
11. DIN 8340에 따른 H-시험편에 의한 인장 시험
검사할 실리콘을 결정하기 위해, 프로토콜 내에 실리콘 카트리지의 해당 시험 번호 및 테스트 날짜가 기록되어야 한다. 혼합 이후에 밀봉제의 유효 수명은 카트리지 내에서 최소 24시간이어야 한다. 완전히 채워지고 밀폐된 카트리지는 실리콘-카트리지용 건 내로 놓인다. 상기 카트리지의 팁은 제거된다. 후속하여 주형 상에 실리콘이 몰드의 길이 및 높이에 걸쳐서 분사되고, 즉시 주걱으로 평탄하게 다듬어진다. 그런 다음 시험편은 표준 조건들에서 28일 동안 저장된다. 인장 시험 이전에 상기 시험편은 광학적으로 검사된다. 상기 시험편은 공기 봉입량 또는 균열들을 나타내서는 안된다.
인장 시험 장치 MFC T 300에서 H-시험편용 인장 클램프들이 이용되어야 한다. 간격이 12㎜가 되도록, 상기 시험편은 상부 클램프와 하부 클램프 사이에 고정된다. 측정 데이터 또는 측정 마크들은 해제 상태에서 영으로 리셋된다. 시작 버튼을 누름으로써 시험편의 인장 또는 인장 측정값 표시가 시작된다. 상기 장치는 시험편의 파괴 이후에 자동으로 스위치-오프된다. 측정값들은 표시된 상태로 남아있고 직접 판독 가능하다.
12. 실리콘-밀봉제들의 저장 안정성 결정 공정
완전히 채워지고 밀폐된 카트리지가 가열된 건조 상자 내로 제공된다. 검사 방법들의 프로토콜에 상응하게 실리콘-밀봉제는 상응하는 온도에서 여러 주의 특정 시간 공간에 걸쳐서 상기 가열된 건조 상자 내에 저장된다. 저장 시간의 종료 이후에 상기 카트리지는 실리콘-카트리지용 건 내로 놓인다. 후속하여 설계된 흐름 수건 상에 상응하는 실리콘양이 분사된다. 주걱으로 신속히 실리콘 위를 쓰다듬음으로써, 결과적으로 연속적인 실리콘 스트립이 생성된다. 후속하여 상기 실리콘-밀봉제는 PA-E0002 및 PA-E0010과 관련해서 평가된다.
13. 실리콘-밀봉제들의 조기 적재 가능성 결정 공정
조기 적재 가능성을 결정하기 위해, 밀봉제의 배출시 온도 및 대기 습기가 적합한 기계에 의해 검출되어야 하고 상응하는 프로토콜 내에 기록되어야 한다. 완전히 채워지고 밀폐된 카트리지(최소 24시간의 혼합 이후에 밀봉제의 유효 수명)는 실리콘-카트리지용 건 내로 놓인다. 상자 상으로 우선 각각 3㎝의 간격으로 수평선들이 표시되고 후속하여 절단된다. 후속하여 상기 상자 상에 상응하는 실리콘양이 분사된다. 주걱으로 신속히 실리콘 위를 쓰다듬음으로써, 결과적으로 연속적인 실리콘 스트립이 생성된다. 실제 시각이 판독된다. 15분의 동일한 시간 간격들로 상기 상자의 제1 선부터 직각으로 꺾고, 꺾임부에서 실리콘의 표면이 평가된다. 상기 꺾임부에서 실리콘이 완전히 또는 단지 부분적으로만 파괴되었으면, 추가 15분 이후에 다음 3㎝-선에서 결정 공정이 반복된다. 상기 꺽임부에서 실리콘이 탄성을 갖고 균열이 전혀 확인되지 않으면, 상기 실리콘은 조기 적재 가능하다. 실제 시각이 다시 판독된다.
14. 실리콘-밀봉제들의 쇼어-경도 결정 공정
완전히 채워지고 밀폐된 카트리지(최소 24시간의 혼합 이후에 밀봉제의 유효 수명)가 실리콘-카트리지용 건 내로 놓인다. 후속하여 깨끗한 유리판 상에 상응하는 실리콘양이 분사된다. 주걱으로 신속히 실리콘 위를 쓰다듬음으로써, 결과적으로 연속적인 실리콘 스트립이 생성된다. 완전 경화된 밀봉제(PA-E0008 참조)에서 쇼어-경도 결정 장치가 양손으로 실리콘 표면상으로 완전히 평평하게 배치되고, 쇼어-경도의 최댓값이 판독된다. 측정 공정은 상기 실리콘 표면상의 서로 다른 위치들에서 최소 5번 반복되고, 개별 측정 공정들로부터 평균값이 형성된다.
Claims (19)
- 다음 성분들의 혼합에 의해 얻을 수 있는 조성물에 있어서,
성분들은
a. 일반 화학식 HO-(SiRlRmO)o-H를 갖는 하나 이상의 실리콘 화합물로서, Rl 및 Rm은 서로 독립적으로 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기를 의미하고, o는 5 내지 4000의 정수이며,
b. 촉매로서, 상기 촉매는, 특히 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터 선택된 금속을 포함하는 하나 이상의 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물을 함유하고, 그리고
c. 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m을 갖는 하나 이상의 가교제로서, 각각의 R은 서로 독립적으로 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C2- 내지 C16-알케닐기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고, m은 0 내지 2의 정수이며, 각각의 Ra는 서로 독립적으로 다음 잔기들로 구성된 그룹으로부터 선택되었는데,
● 일반 구조식(Ⅰ)을 갖는 히드록시카르복시산에스테르 잔기로서:
(Ⅰ)
각각의 Rb는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고,
각각의 Rc는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하며,
Rd는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기, 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고,
Re는 C 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 선택적으로 치환된 포화 또는 부분적으로 불포화 환상 고리 시스템 또는 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 선택적으로 치환된 방향족 기를 의미하고, 그리고 n은 1 내지 10의 정수이며,
● 일반 구조식(Ⅱ)을 갖는 히드록시카르복시산아미드 잔기로서:
(Ⅱ)
각각의 Rn은 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고,
각각의 Ro는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하며,
Rp 및 Rq는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기, 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기를 의미하고,
Rr은 C 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 선택적으로 치환된 포화 또는 부분적으로 불포화 환상 고리 시스템 또는 4개 내지 14개의 C-원자를 구비한 선택적으로 치환된 방향족 기를 의미하고, 그리고 p는 1 내지 10의 정수이며,
● 카르복시산 잔기 -O-C(O)-Rf로서, Rf는 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미하고,
● 옥심 잔기 -O-N=CRgRh로서, Rg 및 Rh는 서로 독립적으로 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미하며,
● 카르복시산아미드 잔기 -N(Ri)-C(O)-Rj로서, Ri는 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미하고, 그리고 Rj는 H 또는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미하며, 그리고
● 알콕시 잔기 -ORk로서, Rk는 1개 내지 20개의 탄소 원자를 구비한 선택적으로 치환된 탄화수소 잔기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C15-아랄킬기를 의미하는, 조성물. - 제1 항에 있어서,
각각 상기 조성물의 전체 중량을 기준으로, 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물은 0.00001 내지 0.01mol/㎏, 특히 0.00005 내지 0.005mol/㎏ 또는 0.00007 내지 0.0019mol/㎏의 범위 내의 분자 농도로 존재하는 것을 특징으로 하는, 조성물. - 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물은 0.001 내지 0.5％, 바람직하게 0.006 내지 0.17％의 중량비로 존재하는 것을 특징으로 하는, 조성물. - 제1 항 내지 제3 항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
M3S-촉매에 대한 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m의 가교제의 몰비는 20 내지 2000, 바람직하게 100 내지 2000 및 특히 바람직하게 125 내지 2000이고, 상기 가교제는 가교제 혼합물로도 존재할 수 있는 것을 특징으로 하는, 조성물. - 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물은 모노머, 올리고머 및/또는 폴리머로서 존재하고, 금속 또는 금속들은 사슬의 말단 및/또는 내부에 존재하는 것을 특징으로 하는, 조성물. - 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물은 올리고머 금속실세스퀴옥산, 특히 다면체(polyhedral) 금속실세스퀴옥산을 함유하는 것을 특징으로 하는, 조성물. - 제6 항에 있어서,
금속실세스퀴옥산은 일반 화학식 R* qSirOsMt를 갖고, 각각의 R*은 서로 독립적으로 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C6-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐, 선택적으로 치환된 C6- 내지 C10-아릴, -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 각각의 M은 서로 독립적으로 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며, q는 4 내지 19의 정수이고, r은 4 내지 10의 정수이며, s는 8 내지 30의 정수이고, 그리고 t는 1 내지 8의 정수인 것을 특징으로 하는, 조성물. - 제6 항 또는 제7 항에 있어서,
금속실세스퀴옥산은 일반 화학식(Ⅲ)을 갖고,
(Ⅲ)
X1, X2 및 X3은 서로 독립적으로 Si 또는 M1으로부터 선택되었고, M1은 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며,
Z1, Z2 및 Z3은 서로 독립적으로 L2, R5, R6 및 R7로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, L2는 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 L2는 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며;
R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7은 서로 독립적으로 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C8-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐 및 선택적으로 치환된 C5- 내지 C10-아릴로 구성된 그룹으로부터 선택되었고;
Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 -O-M2-L3 Δ를 의미하거나, 또는 Y1과 Y2는 함께 취해져서 함께 -O-M2(L3 Δ)-O- 또는 -O-를 의미하며, L3은 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 L3은 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 그리고 M2는 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며,
그리고 X4는 -M3L1 Δ 또는 M3을 의미하고, 그리고 Q1 및 Q2는 H 또는 각각 M3와 결합한 단일 결합을 의미하며, L1은 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 L1은 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 그리고 M3은 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나,
또는 X4는 -M3L1 Δ를 의미하고, 그리고 Q2는 H 또는 M3와 결합한 단일 결합을 의미하며, 그리고 Q1는 H, M4L4 Δ 또는 -SiR8을 의미하고, M4는 s 및 p 블록 금속들, d 및 f 블록 전이 금속들, 란탄- 및 악티니드 금속들, 그리고 반금속들로 구성된 그룹으로부터, 특히 1., 2., 3., 4., 5.8., 10. 및 11. 분족의 금속들 및 1., 2., 3., 4. 및 5. 주족의 금속들로 구성된 그룹으로부터, 바람직하게 Na, Zn, Sc, Nd, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Pt, Cu, Ga, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터; 특히 바람직하게 Zn, Ti, Zr, Hf, V, Fe, Sn 및 Bi로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며, L4는 -OH 및 -O-(C1- 내지 C10-알킬), 특히 -O-(C1- 내지 C8-알킬) 또는 -O-(C1- 내지 C6-알킬)로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나, 또는 L4는 -OH, -O-메틸, -O-에틸, -O-프로필, -O-부틸, -O-옥틸, -O-이소프로필 및 -O-이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었고, 그리고 R8은 선택적으로 치환된 C1- 내지 C20-알킬, 선택적으로 치환된 C3- 내지 C8-시클로알킬, 선택적으로 치환된 C2- 내지 C20-알케닐 및 선택적으로 치환된 C5- 내지 C10-아릴로 구성된 그룹으로부터 선택되었거나,
또는 X4, Q1 및 Q2는 서로 독립적으로 -M3L1 Δ을 의미하거나,
또는 X4는 -Si(R8)-O-M3L1 Δ을 의미하고, Q2는 X4의 Si-원자와 결합한 단일 결합을 의미하며, 그리고 Q1은 -M4L4 Δ을 의미하거나,
또는 X4는 -Si(R8)-O-M3L1 Δ을 의미하고, Q2는 X4의 Si-원자와 결합한 단일 결합을 의미하며, 그리고 Q1은 X4의 M3-원자와 결합한 단일 결합을 의미하는 것을 특징으로 하는, 조성물. - 제6 항, 제7 항 또는 제8 항에 있어서,
금속실세스퀴옥산은 구조식(Ⅴ)을 갖고,
(Ⅴ)
X4, R1, R2, R3, R4, Z1, Z2 및 Z3은 제8 항에 따라 정의되어 있는 것을 특징으로 하는, 조성물. - 제6 항, 제7 항, 제8 항 또는 제9 항에 있어서,
금속실세스퀴옥산은 구조식(Ⅵ)을 갖고,
(Ⅵ)
티타늄은 OR과 결합하였고, R은 -H, -메틸, -에틸, -프로필, -부틸, -옥틸, -이소프로필 및 -이소부틸로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며,
Z1, Z2 및 Z3은 각각 서로 독립적으로 C1- 내지 C20-알킬, C3- 내지 C8-시클로알킬, C2- 내지 C20-알케닐 및 C5- 내지 C10-아릴을 의미하고, 특히 메틸-, 에틸-, 프로필-, 이소프로필-, 부틸-, 이소부틸-, 헥실-, 헵틸-, 옥틸-, 비닐-, 알릴-, 부텐일- 및 페닐-, 그리고 벤질-로 구성된 그룹으로부터 선택되었으며,
그리고 R1, R2, R3 및 R4는 각각 서로 독립적으로 C1- 내지 C20-알킬, C3- 내지 C8-시클로알킬, C2- 내지 C20-알케닐 및 C5- 내지 C10-아릴을 의미하고, 특히 메틸-, 에틸-, 프로필-, 이소프로필-, 부틸-, 이소부틸-, 헥실-, 헵틸-, 옥틸-, 비닐-, 알릴-, 부텐일- 및 페닐-, 그리고 벤질-로 구성된 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는, 조성물. - 제6 항, 제7 항, 제8 항, 제9 항 또는 제10 항에 있어서,
금속실세스퀴옥산은 구조(Ⅶ)를 갖고,
(Ⅶ)
각각의 Si는 이소부틸-잔기와 결합하였고, 티타늄은 에탄올레이트-리간드들을 갖는 것을 특징으로 하는, 조성물. - 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
일반 화학식 HO-(SiRlRmO)o-H를 갖는 실리콘 화합물에서, Rl 및 Rm 은 서로 독립적으로 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C16-알킬기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12- 또는 C1- 내지 C8-알킬기, 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C2- 내지 C16-알케닐기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C2- 내지 C12- 또는 C2- 내지 C8-알케닐기, 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-아릴기, 특히 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-아릴기를 의미하는 것을 특징으로 하는, 조성물. - 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m을 갖는 가교제에서 각각의 R은 서로 독립적으로 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12-알킬기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C8-알킬기, 또는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C2- 내지 C12-알케닐기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C2- 내지 C8-알케닐기, 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-아릴기를 의미하고, 각각의 Ra는 서로 독립적으로
● 일반 구조식(Ⅰ)을 갖는 히드록시카르복시산에스테르 잔기:
(Ⅰ)
● 일반 구조식(Ⅱ)을 갖는 히드록시카르복시산아미드 잔기:
(Ⅱ)
● 카르복시산 잔기 -O-C(O)-Rf,
● 옥심 잔기 -O-N=CRgRh,
● 카르복시산아미드 잔기 -N(Ri)-C(O)-Rj로 구성된 그룹으로부터 선택되었고,
각각의 Rb 및 Rc는 서로 독립적으로 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12-알킬기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C8-알킬기를 의미하고,
각각의 Rb 및 Rc는 서로 독립적으로 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12-알킬기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C8-알킬기를 의미하며,
Rd는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12-알킬기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C8-알킬기, C4- 내지 C10-시클로알킬기, C5- 내지 C11-아랄킬기 또는 C4- 내지 C10-아릴기를 의미하고,
Re는 2가 벤졸 잔기이거나, 또는 Re는 C이고 Rb 및 Rc는 H이거나, 또는 Re는 C이고 Rb는 H이며 Rc는 메틸-을 의미하며,
n은 1 내지 5, 특히 1 내지 3의 정수, 특히 1이고,
각각의 Rn 및 Ro는 서로 독립적으로 H 또는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12-알킬기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C8-알킬기를 의미하고,
Rp 및 Rq는 서로 독립적으로 H 또는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12-알킬기, 특히 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C8-알킬기, 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C14-시클로알킬기 또는 C5- 내지 C11-아랄킬기 또는 C4- 내지 C10-아릴기를 의미하며,
Rr은 2가 벤졸 잔기이거나, 또는 Rr은 C이고 Rn 및 Ro는 H이거나, 또는 Rr은 C이고 Rn은 H이며 Ro는 메틸-을 의미하고,
p는 1 내지 5, 특히 1 내지 3의 정수, 특히 1이며,
Rf는 H 또는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C11-아랄킬기, 특히 H 또는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C8-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C8-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C11-아랄킬기를 의미하고,
Rg 및 Rh는 서로 독립적으로 H 또는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C11-아랄킬기, 특히 H 또는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C8-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C8-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C11-아랄킬기를 의미하며,
그리고 Ri 및 Rj는 서로 독립적으로 H 또는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C12-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C11-아랄킬기, 특히 H 또는 선택적으로 치환된, 직쇄의 또는 분지된 C1- 내지 C8-알킬기, 선택적으로 치환된 C4- 내지 C8-시클로알킬기 또는 선택적으로 치환된 C4- 내지 C10-아릴기 또는 선택적으로 치환된 C5- 내지 C11-아랄킬기를 의미하는 것을 특징으로 하는, 조성물. - 일반 화학식 HO-(SiRlRmO)o-H를 갖는 실리콘 화합물을 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m을 갖는 가교제와 혼합함으로써 얻을 수 있는 조성물을 가교 결합하기 위한 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물을 함유하는 촉매의 용도로서,
상기 촉매는 제1 항 내지 제12 항에 따라 정의되어 있고, o 및 잔기들 Rl 및 Rm은 제1 항에 따라 정의되어 있으며, m 및 잔기들 R 및 Ra는 제1 항에 따라 정의되어 있는, 촉매의 용도. - 제1 항 내지 제13 항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
일반 화학식 HO-(SiRlRmO)o-H를 갖는 실리콘 화합물 및 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m을 갖는 가교제는 프리폴리머(prepolymer)의 형태로 존재하고, 상기 프리폴리머는 상기 실리콘 화합물과 상기 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m을 갖는 가교제의 반응에 의해 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는, 조성물. - 조성물을 제조하기 위한 방법으로서,
이와 같은 방법은 다음 방법 단계들
a. ⅰ. 일반 화학식 HO-(SiRlRmO)o-H를 갖는 하나 이상의 실리콘 화합물(o 및 잔기들 Rl 및 Rm은 제1 항에 따라 정의됨),
ⅱ. 촉매(상기 촉매는 하나 이상의 금속-실록산-실라놀(-레이트)-화합물을 함유함) 및
ⅲ. 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m을 갖는 하나 이상의 가교제(m 및 잔기들 R 및 Ra는 제1 항에 따라 정의됨)을 함유하는 조성물을 제공하는 단계,
b. 기계적 및/또는 열적 에너지의 이용하에 a.에서 제공된 조성물을 혼합하는 단계를 포함하는, 조성물의 제조 방법. - 조성물의 경화에 의해 얻을 수 있는 밀봉제들에 있어서,
조성물은
ⅰ. 일반 화학식 HO-(SiRlRmO)o-H를 갖는 하나 이상의 실리콘 화합물(o 및 잔기들 Rl 및 Rm은 제1 항에 따라 정의됨),
ⅱ. 촉매(상기 촉매는 하나 이상의 M3S-화합물을 함유함) 및
ⅲ. 일반 화학식 Si(R)m(Ra)4-m을 갖는 하나 이상의 가교제(m 및 잔기들 R 및 Ra는 제1 항에 따라 정의됨)을 함유하는, 밀봉제들. - 제16 항에 따른 방법에 의해 얻을 수 있는 조성물.
- 밀봉제, 접착제, 캐스팅 재료 또는 코팅제로서 제1 항 내지 제13 항, 제15 항 및/또는 제18 항 중 어느 한 항에 따른 조성물의 용도.
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