KR20200022460A - 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체, 이와 함께 형성된 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체, 이들을 포함하는 실란트, 및 관련 방법 - Google Patents

이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체, 이와 함께 형성된 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체, 이들을 포함하는 실란트, 및 관련 방법 Download PDF

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데이비드 하간
브라이언 학니스
윌리엄 에이치. 히쓰
스테펜 마이클 2세 린카
에릭 조프리
윌리엄 존슨
빈두 크리쉬난
퀴우윤 슈
비즈홍 주
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Abstract

특정한 구조를 갖는 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체가 개시된다. 폴리에테르 화합물과 유기규소 화합물을 반응시켜 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체를 제공하는 단계를 포함하는, 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체를 제조하는 방법이 또한 개시된다. 이와 함께 형성된 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체뿐 아니라, 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체의 제조 방법이 또한 개시된다. 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체 및/또는 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체를 포함하는 실란트가 추가로 개시된다.

Description

이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체, 이와 함께 형성된 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체, 이들을 포함하는 실란트, 및 관련 방법
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 2017년 6월 26일자 출원된 미국 가출원 제62/524,637호, 제62/524,636호 및 제62/524,639호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 문헌들은 그 전문이 본원에 참조로서 인용된다.
기술분야
본 발명은 일반적으로 공중합체, 보다 구체적으로, 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체, 이와 함께 형성된 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체, 이들을 제조하는 방법 및 이들을 포함하는 실란트(sealant)에 관한 것이다.
실란트는 당업계에 공지되어 있으며, 무수히 많은 최종 용도 적용 및 환경에 이용된다. 실란트의 물리적 및 성능 특성뿐 아니라, 이와 관련된 특정한 경화 메커니즘은, 일반적으로 실란트가 이용되는 특정한 최종 용도 적용 및 환경을 기반으로 선택된다. 실란트는 다수의 상이한 화학 및 경화 메커니즘을 기반으로 할 수 있다. 예를 들어, 실란트는 실리콘계일 수 있고, 오르가노폴리실록산을 포함할 수 있다. 대안적으로, 실란트는 유기계일 수 있고, 예를 들어 우레탄을 형성하기 위한 유기 구성요소를 포함할 수 있다. 실리콘계 실란트 및 유기 실란트와 전통적으로 관련된 이점을 조합할 수 있는 혼성 재료가 점점 더 많이 실란트에 이용되고 있다.
예를 들어, 실란 개질된 폴리에테르는 혼성 재료로서 실란트에 점점 더 많이 이용되고 있다. 하지만, 기존 실란 개질된 폴리에테르에는 한계가 있다. 예를 들어, 종래의 실란 개질된 폴리에테르를 포함하는 실란트는 바람직하지 않은 경화 속도를 갖는다. 또한, 이러한 실란트는 혼성 재료를 포함하지 않는 실란트보다 열 안정성이 낮을 수 있고, 경화 전 또는 경화 동안 의도하지 않은 반응을 거칠 수 있다.
이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체는 하기 화학식을 갖는다:
Figure pct00001
[식 중, 각각의 R1은 독립적으로 선택되는 탄소수 1 내지 18의 치환 또는 미치환 히드로카르빌기이고; 아래 첨자 a는 0 또는 1이고; D는 탄소수 2 내지 18의 2가 탄화수소기이고; Y'는 폴리에테르 모이어티(moiety)이고; X는 적어도 하나의 이소시아네이트 관능기를 갖는 이소시아네이트 모이어티임].
이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체를 제조하는 방법이 개시된다. 상기 방법은 실리콘-폴리에테르 공중합체와 폴리이소시아네이트를 반응시켜 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체를 제공하는 단계를 포함한다.
또한, 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체를 제조하는 방법이 개시된다. 상기 방법은 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체와 평균 하나 초과의 이소시아네이트 반응성 관능기를 갖는 커플링제를 반응시켜 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체를 제공하는 단계를 포함한다.
또한, 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체가 개시된다. 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체는 평균 하나 초과의 하기 화학식의 관능기를 갖는다:
Figure pct00002
[식 중, 각각의 R1은 독립적으로 선택되는 탄소수 1 내지 18의 치환 또는 미치환 히드로카르빌기이고; 아래 첨자 a는 0 또는 1이고; D는 탄소수 2 내지 18의 2가 탄화수소기이고; Y'는 폴리에테르 모이어티임].
실란트가 또한 개시된다. 제1 구현예에서, 실란트는 축합 반응 촉매를 포함하고, 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체를 추가로 포함한다. 제2 구현예에서, 실란트는 축합 반응 촉매를 포함하고, 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체를 추가로 포함한다.
경화물이 추가로 개시된다. 경화물은 실란트로부터 형성된다. 나아가, 복합체 물품 및 복합체 물품을 제조하는 방법이 개시된다. 복합체 물품은 기재(substrate) 및 기재 상에 배치된 경화물을 포함한다. 상기 방법은 기재 상에 실란트를 배치하는 단계, 및 실란트를 경화시켜 기재 상에 경화물을 제공함으로써 복합체 물품을 제조하는 단계를 포함한다.
이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체는 하기 화학식을 갖는다:
Figure pct00003
[식 중, 각각의 R1은 독립적으로 선택되는 탄소수 1 내지 18의 치환 또는 미치환 히드로카르빌기이고; 아래 첨자 a는 0 또는 1이고; D는 탄소수 2 내지 18의 2가 탄화수소기이고; Y'는 폴리에테르 모이어티이고; X는 적어도 하나의 이소시아네이트 관능기를 갖는 이소시아네이트 모이어티임].
각각의 R1은 독립적으로 선택되며, 선형, 분지형, 시클릭 또는 이들의 조합일 수 있다. 시클릭 히드로카르빌기는 아릴기뿐 아니라, 포화된 또는 비컨쥬게이션된(non-conjugated) 시클릭기를 포함한다. 시클릭 히드로카르빌기는 모노시클릭 또는 폴리시클릭일 수 있다. 선형 및 분지형 히드로카르빌기는 독립적으로 포화되거나 불포화될 수 있다. 선형 및 시클릭 히드로카르빌기의 조합의 하나의 예는, 아르알킬기이다. "치환된"은, 하나 이상의 수소 원자가 수소 이외의 원자 (예를 들어 염소, 플루오린, 브롬 등과 같은 할로겐 원자)로 대체될 수 있거나, 또는 R1의 사슬 내 탄소 원자가 탄소 이외의 원자로 대체될 수 있으며, 즉, R1이 사슬 내에 산소, 황, 질소 등과 같은 하나 이상의 헤테로원자를 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 적합한 알킬기는, 비제한적으로, 메틸, 에틸, 프로필 (예를 들어, 이소-프로필 및/또는 n-프로필), 부틸 (예를 들어, 이소부틸, n-부틸, tert-부틸 및/또는 sec-부틸), 펜틸 (예를 들어, 이소펜틸, 네오펜틸 및/또는 tert-펜틸), 헥실뿐 아니라, 탄소수 6의 분지형 포화 탄화수소기로 예시된다. 적합한 아릴기는, 비제한적으로, 페닐, 톨릴, 자일릴, 나프틸, 벤질 및 디메틸 페닐로 예시된다. 적합한 알케닐기에는, 비닐, 알릴, 프로페닐, 이소프로페닐, 부테닐, 이소부테닐, 펜테닐, 헵테닐, 헥세닐 및 시클로헥세닐기가 포함된다. 적합한 1가 할로겐화 탄화수소기에는, 비제한적으로, 탄소수 1 내지 6의 할로겐화 알킬기 또는 탄소수 6 내지 10의 할로겐화 아릴기가 포함된다. 적합한 할로겐화 알킬기는, 비제한적으로, 하나 이상의 수소 원자가 F 또는 Cl과 같은 할로겐 원자로 대체된, 상기 기재된 알킬기로 예시된다. 예를 들어, 플루오로메틸, 2-플로오로프로필, 3,3,3-트리플로오로프로필, 4,4,4-트리플루오로부틸, 4,4,4,3,3-펜타플루오로부틸, 5,5,5,4,4,3,3-헵타플루오로펜틸, 6,6,6,5,5,4,4,3,3-노나플루오로헥실 및 8,8,8,7,7-펜타플루오로옥틸, 2,2-디플루오로시클로프로필, 2,3-디플루오로시클로부틸, 3,4-디플루오로시클로헥실 및 3,4-디플루오로-5-메틸시클로헵틸, 클로로메틸, 클로로프로필, 2-디클로로시클로프로필 및 2,3-디클로로시클로펜틸이 적합한 할로겐화 알킬기의 예이다. 적합한 할로겐화 아릴기는, 비제한적으로, 하나 이상의 수소 원자가 F 또는 Cl과 같은 할로겐 원자로 대체된, 상기 기재된 아릴기로 예시된다. 예를 들어, 클로로벤질 및 플루오로벤질이 적합한 할로겐화 아릴기이다.
특정 구현예에서, 각각의 R1은 독립적으로 선택되는 알킬기이다. 특정 구현예에서, 각각의 R1은 메틸이다.
아래 첨자 a는 0 또는 1이다. 전형적으로, 아래 첨자 a는 0이다.
각각의 D는 독립적으로 선택되는 탄소수 2 내지 18, 대안적으로 탄소수 2 내지 16, 대안적으로 탄소수 2 내지 14, 대안적으로 탄소수 2 내지 12, 대안적으로 탄소수 2 내지 10, 대안적으로 탄소수 2 내지 8, 대안적으로 탄소수 2 내지 6, 대안적으로 탄소수 2 내지 4, 대안적으로 탄소수 2 또는 3, 대안적으로 탄소수 2의 2가 탄화수소기이다. 각각의 D는 독립적으로 선형 또는 분지형일 수 있다. 예를 들어, D가 2개의 탄소 원자를 갖는 경우, D는 화학식 C2H4를 갖고, 선형 (CH2CH2) 또는 분지형 (CHCH3)일 수 있다. 특정 구현예에서, D는 선형이다. 실리콘-폴리에테르 공중합체가 벌크로 제조되는 경우, 특정 구현예에서, D의 적어도 90 몰%는 선형이다.
Y'는 폴리에테르 모이어티이다. Y'는 적어도 하나, 대안적으로 적어도 2개의 에테르 모이어티를 포함하는 임의의 폴리에테르 모이어티일 수 있다. Y'는 2가이다.
다양한 구현예에서, Y'는 화학식 -(CnH2nO)wCmH2m-를 갖고, 여기서 각각의 아래 첨자 n은 아래 첨자 w로 표시되는 각각의 모이어티에서 2 내지 4로부터 독립적으로 선택되고; 아래 첨자 w는 1 내지 200이고; 아래 첨자 m은 2 내지 4이다. 이러한 구현예에서, Y'는 옥시에틸렌 단위 (C2H4O), 옥시프로필렌 단위 (C3H6O), 옥시부틸렌 또는 옥시테트라메틸렌 단위 (C4H8O) 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 이들은 Y'에서 블록 형태이거나 랜덤화될 수 있다.
예를 들어, Y'는 화학식 -(C2H4O)x(C3H6O)y(C4H8O)zCmH2m-를 가질 수 있고, 여기서 아래 첨자 x는 0 내지 200이고; 아래 첨자 y는 1 내지 200이고; 아래 첨자 z는 0 내지 200이고; 아래 첨자 m은 상기 정의된 바와 같으며; 여기서 아래 첨자 x, y 및 z로 표시되는 단위는 Y'에서 랜덤화 또는 블록 형태일 수 있다. 특정 구현예에서, Y'가 화학식 -(C3H6O)yCmH2m- (여기서, y 및 m은 상기 정의된 바와 같음)이 되도록, x 및 z는 각각 0이다. 특정 구현예에서, Y'가 화학식 -(C3H6O)yC3H6-이 되도록, x 및 z는 각각 0이고, m은 3이다.
Y'에서 옥시알킬렌 단위는 독립적으로 선형 또는 분지형일 수 있다. 예를 들어, 옥시에틸렌 단위는, 존재하는 경우, 화학식 -CH2CH2O- 또는 화학식 -CHCH3O-일 수 있다. 유사하게, 옥시프로필렌 단위는 화학식 -CH2CH2CH2O-, -CH2CHCH3O- 또는 -CHCH3CH2O-일 수 있다.
Y'는 전형적으로 적어도 약 100의 수 평균 분자량 (Mn)을 갖는다. 특정 구현예에서, Y'는 적어도 200, 대안적으로 적어도 300, 대안적으로 적어도 400, 대안적으로 적어도 500, 대안적으로 적어도 600, 대안적으로 적어도 700, 대안적으로 적어도 1,000, 대안적으로 적어도 2,000, 대안적으로 적어도 3,000, 대안적으로 적어도 5,000, 대안적으로 적어도 10,000, 대안적으로 적어도 20,000, 대안적으로 30,000 이하의 Mn을 갖는다. 특정 구현예에서, Y'는 700 내지 900의 Mn을 갖는다. 수 평균 분자량은 폴리스티렌 표준물을 기준으로 하는 겔 투과 크로마토그래피 (GPC) 기법을 사용하거나, 핵 자기 공명 분광법에 의한 말단기 분석을 사용하여 용이하게 결정될 수 있다.
X는 적어도 하나의 이소시아네이트 관능기를 갖는 이소시아네이트 모이어티이다. X는 하기에 상세하게 기재되는 바와 같이, 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체를 제조할 때, 폴리이소시아네이트로부터 형성된다. 폴리이소시아네이트가 디이소시아네이트인 경우, X는 하나의 이소시아네이트 관능기를 갖는다. 폴리이소시아네이트가 트리이소시아네이트인 경우, X는 2개의 이소시아네이트 관능기를 갖는다. 단지 예시의 목적을 위한 하나의 특정예로서, 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체를 제조하는데 이용되는 폴리이소시아네이트가 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트인 경우, X는 하기 구조를 갖는다:
Figure pct00004
.
당업자는 폴리이소시아네이트의 선택을 기준으로 X의 구조를 용이하게 이해한다. X는, 반응하여 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체를 형성하고 X를 제공하는, 하나의 이소시아네이트 관능기를 갖는 폴리이소시아네이트의 잔기이다.
하기 기재되는 바와 같이, 특정 구현예에서, X를 형성하는 폴리이소시아네이트는 디페닐메탄 디이소시아네이트 (MDI), 중합체성 디페닐메탄 디이소시아네이트 (pMDI), 톨루엔 디이소시아네이트 (TDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI), 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI), 나프탈렌 디이소시아네이트 (NDI) 및 이들의 조합의 군으로부터 선택된다.
예시적인 폴리이소시아네이트에는, 예를 들어 m-페닐렌 디이소시아네이트, 2,4- 및/또는 2,6-톨루엔 디이소시아네이트 (TDI), 디페닐메탄디이소시아네이트 (MDI)의 다양한 이성질체, 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트, 테트라메틸렌-1,4-디이소시아네이트, 시클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 헥사히드로톨루엔 디이소시아네이트, 수소첨가된 MDI (H12 MDI), 나프틸렌-1,5-디이소시아네이트, 메톡시페닐-2,4-디이소시아네이트, 4,4'-바이페닐렌 디이소시아네이트, 3,3'-디메톡시-4,4'-바이페닐 디이소시아네이트, 3,3'-디메틸디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 4,4',4"-트리페닐메탄 디이소시아네이트, 폴리메틸렌 폴리페닐이소시아네이트, 수소첨가된 폴리메틸렌 폴리페닐 폴리이소시아네이트, 톨루엔-2,4,6-트리이소시아네이트 및 4,4'-디메틸디페닐메탄-2,2',5,5'-테트라이소시아네이트가 포함된다. 폴리이소시아네이트는 우레아, 이소시아누레이트, 우레티딘디온, 알로포네이트, 뷰렛, 카르보디이미드, 우레탄 또는 다른 결합을 포함하기 위해 개질될 수 있다.
이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체를 제조하는 방법이 개시된다. 상기 방법은 실리콘-폴리에테르 공중합체와 폴리이소시아네이트를 반응시켜 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체를 제공하는 단계를 포함한다.
실리콘-폴리에테르 공중합체는 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체를 형성할 수 있는 임의의 실리콘-폴리에테르 공중합체일 수 있다. 특정 구현예에서, 실리콘-폴리에테르 공중합체는 하기 화학식을 갖는다:
Figure pct00005
[식 중, 각각의 R1은 독립적으로 선택되고, R1, 아래 첨자 a 및 D는 상기 정의된 바와 같고; Y는 OH기로 종결되는 폴리에테르 모이어티임].
실리콘-폴리에테르 공중합체에서 Y는 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체에서 Y'가 된다. 따라서, Y는 목적하는 Y'를 기준으로 선택된다. Y는 적어도 하나, 대안적으로 적어도 2개의 에테르 모이어티를 포함하는 임의의 폴리에테르 모이어티일 수 있다. Y는 2가이지만, Y'는 일단 반응하여 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체를 제공함에 따라 2가가 된다.
다양한 구현예에서, Y는 화학식 -(Cn'H2n'O)w'Cm'H2m'OH를 갖고, 각각의 아래 첨자 n'는 아래 첨자 w'로 표시되는 각각의 모이어티에서 2 내지 4로부터 독립적으로 선택되고; 아래 첨자 w'는 1 내지 200이고; 아래 첨자 m'는 2 내지 4이다. 이러한 구현예에서, Y는 옥시에틸렌 단위 (C2H4O), 옥시프로필렌 단위 (C3H6O), 옥시부틸렌 또는 옥시테트라메틸렌 단위 (C4H8O) 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 이들은 Y에서 블록 형태이거나 램덤화될 수 있다.
예를 들어, Y는 화학식 -(C2H4O)x'(C3H6O)y'(C4H8O)z'Cm'H2m'OH를 가질 수 있고, 여기서 아래 첨자 x'는 0 내지 200이고; 아래 첨자 y'는 1 내지 200이고; 아래 첨자 z'는 0 내지 200이고; 아래 첨자 m'는 상기 정의된 바와 같으며; 여기서 아래 첨자 x', y' 및 z'로 표시되는 단위는 Y에서 랜덤화 또는 블록 형태일 수 있다. 특정 구현예에서, Y가 화학식 -(C3H6O)y'Cm'H2m'OH (여기서, y' 및 m'는 상기 정의된 바와 같음)이 되도록, x' 및 z'는 각각 0이다. 특정 구현예에서, Y가 화학식 -(C3H6O)y'C3H6OH가 되도록, x' 및 z'는 각각 0이고, m'는 3이다.
실리콘-폴리에테르 공중합체는 제조되거나 입수될 수 있다. 예를 들어, 실리콘-폴리에테르 공중합체는 하나의 말단 불포화기 및 하나의 말단 히드록실기를 갖는 폴리에테르 화합물과 유기규소 화합물을 히드로실릴화(hydrosilylation) 촉매의 존재 하에서 반응시켜 실리콘-폴리에테르 공중합체를 제공함으로써 제조될 수 있다.
상기 방법에 이용되는 폴리에테르 화합물은 실리콘-폴리에테르 공중합체에서 Y를 형성한다. 따라서, 이용되는 폴리에테르 화합물은 실리콘-폴리에테르 공중합체의 목적하는 구조, 예를 들어 분자량, Y 내 특정한 단위 등을 기반으로 선택될 수 있다.
특정 구현예에서, 폴리에테르 화합물은 일반식 R2O(Cn'H2n'O)w'Cm'H2m'OH를 갖고, 여기서 R2는 탄소수 2 내지 6의 불포화기이고; 각각의 아래 첨자 n'는 아래 첨자 w'로 표시되는 각각의 모이어티에서 독립적으로 선택되며, 상기 정의된 바와 같고; 아래 첨자 w'는 상기 정의된 바와 같다. 당업자는, 불순물 또는 대안적인 기가 폴리에테르 화합물에 존재할 수 있으며, 이는 이와 함께 형성된 생성된 실리콘-폴리에테르 공중합체의 유용성 또는 특성을 실질적으로 감소시키지 않는다는 것을 용이하게 이해한다. 이러한 불순물 또는 대안적인 기의 예에는, 2개의 말단 불포화기를 갖는 폴리에테르 화합물의 특정한 분자가 포함된다.
R2는 알케닐기 또는 알키닐기일 수 있다. 이의 특정예에는, H2C=CH-, H2C=CHCH2-, H2C=CHCH2CH2-, H2C=CH(CH2)3-, H2C=CH(CH2)4-, H2C=C(CH3)-, H2C=C(CH3)CH2-, H2C=C(CH3)CH2CH2-, H2C=C(CH3)CH2CH(CH3)-, H2C=C(CH3)CH(CH3)CH2-, H2C=C(CH3)C(CH3)2-, HC≡C-, HC≡CCH2-, HC≡CCH(CH3)-, HC≡CC(CH3)2- 및 HC≡CC(CH3)2CH2-가 포함된다.
특정 구현예에서, 폴리에테르 화합물은 화학식 -R2O(C2H4O)x'(C3H6O)y'(C4H8O)z'Cm'H2m'OH를 갖고, 여기서 R2는 상기 정의된 바와 같고; 아래 첨자 x'는 0 내지 200이고; 아래 첨자 y'는 1 내지 200이고; 아래 첨자 z'는 0 내지 200이며; 여기서 아래 첨자 x', y' 및 z'로 표시되는 단위는 폴리에테르 화합물에서 랜덤화 또는 블록 형태일 수 있다. 일반적으로, 아래 첨자 x', y' 및 z'로 표시되는 폴리옥시알킬렌 모이어티는, 실리콘-폴리에테르 공중합체 또는 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체를 형성할 때, 비(非)반응성이다. 아래 첨자 x', y' 및 z'로 표시되는 옥시알킬렌 단위는 각각 독립적으로 분지형 또는 선형일 수 있다.
특정 구현예에서, 폴리에테르 화합물은 옥시프로필렌 단위 (C3H6O)만을 포함한다. 이러한 폴리에테르 화합물의 대표적인 비제한적인 예에는, H2C=CHCH2O[C3H6O]y'C3H6OH, H2C=CHO[C3H6O]y'C3H6OH, H2C=C(CH3)CH2O[C3H6O]y'C3H6OH, HC≡CCH2O[C3H6O]y'C3H6OH 및 HC≡CC(CH3)2O[C3H6O]y'C3H6OH가 포함되고, 여기서 y'는 상기 정의된 바와 같다. 각각의 옥시프로필렌 단위는 독립적으로 화학식 -CH2CH2CH2O-, -CH2CHCH3O- 또는 -CHCH3CH2O-일 수 있다.
폴리에테르 화합물은, 예를 들어 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 부틸렌 옥시드, 1,2-에폭시헥산, 1,2-에폭시옥탄, 및/또는 시클로헥센 옥시드 또는 엑소-2,3-에폭시노르보르난과 같은 시클릭 에폭시드의 중합에 의해 제조될 수 있다.
폴리에테르 화합물은 전형적으로 적어도 약 100의 수 평균 분자량 (Mn)을 갖는다. 특정 구현예에서, 폴리에테르 화합물은 적어도 200, 대안적으로 적어도 300, 대안적으로 적어도 400, 대안적으로 적어도 500, 대안적으로 적어도 600, 대안적으로 적어도 700, 대안적으로 적어도 1,000, 대안적으로 적어도 2,000, 대안적으로 적어도 3,000, 대안적으로 적어도 5,000, 대안적으로 적어도 10,000, 대안적으로 적어도 20,000, 대안적으로 30,000 이하의 Mn을 갖는다. 특정 구현예에서, 폴리에테르 화합물은 700 내지 900의 Mn을 갖는다. 수 평균 분자량은 폴리스티렌 표준물을 기준으로 하는 겔 투과 크로마토그래피 (GPC) 기법을 사용하거나, 핵 자기 공명 분광법에 의한 말단기 분석을 사용하여 용이하게 결정될 수 있다.
상기 방법에 이용되는 유기규소 화합물은 실리콘-폴리에테르 공중합체의 실록산 모이어티를 형성한다. 유기규소 화합물은 당업계에서 이해되는 바와 같이, 실리콘-폴리에테르 공중합체를 형성하는데 적합한 임의의 유기규소 화합물일 수 있다. 전형적으로, 유기규소 화합물은 적어도 하나의 규소-결합된 수소 원자를 포함하는 오르가노히드로겐실록산 화합물이다. 오르가노히드로겐실록산 화합물의 규소-결합된 수소 원자를 히드로실릴화 반응을 통해 폴리에테르 화합물의 R2와 반응시켜 실리콘-폴리에테르 공중합체를 제공한다.
특정 구현예에서, 유기규소 화합물은 하기 화학식을 갖는 오르가노히드로겐실록산 화합물이다:
Figure pct00006
[식 중, 각각의 R1, 아래 첨자 a 및 D는 상기 정의된 바와 같음].
오르가노히드로겐실록산 화합물은 임의의 적합한 기법을 통해 제조될 수 있다. 오르가노히드로겐실록산 화합물은 미국 가출원 제62/524,637호, 제62/524,636호 및 제62/524,639호에 개시된 방법에 따라 제조될 수 있으며, 상기 문헌의 내용은 본원에 참조로서 인용된다.
폴리에테르 화합물과 유기규소 화합물을 전형적으로 5:1 내지 1:5, 대안적으로 4:1 내지 1:4, 대안적으로 3:1 내지 1:3, 대안적으로 2:1 내지 1:2, 대안적으로 1.1:1 내지 1:1.1의 몰비로 반응시킨다. 실리콘-폴리에테르 공중합체는 전형적으로 1.2:1 몰비로의 폴리에테르 화합물과 유기규소 화합물에 의해 형성되지만, 다른 것에 비해 하나의 상이한 몰 과량이 이용될 수 있다.
실리콘-폴리에테르 공중합체는 폴리에테르 화합물과 유기규소 화합물을 히드로실릴화 반응 촉매의 존재 하에서 반응시켜 형성된다. 히드로실릴화 반응 촉매는 제한되지 않으며, 히드로실릴화 반응을 촉진시키기 위한 임의의 공지된 히드로실릴화 반응 촉매일 수 있다. 상이한 히드로실릴화 반응 촉매의 조합이 이용될 수 있다.
특정 구현예에서, 히드로실릴화 반응 촉매는 VIII족 내지 XI족 전이 금속을 포함한다. VIII족 내지 XI족 전이 금속은 현대 IUPAC 명명법을 나타낸다. VIII족 전이 금속은 철 (Fe), 루테늄 (Ru), 오스뮴 (Os) 및 하슘 (Hs)이고; IX족 전이 금속은 코발트 (Co), 로듐 (Rh) 및 이리듐 (Ir)이고; X족 전이 금속은 니켈 (Ni), 팔라듐 (Pd) 및 백금 (Pt)이고; XI족 전이 금속은 구리 (Cu), 은 (Ag) 및 금 (Au)이다. 이들의 조합, 이들의 복합체 (예를 들어 유기금속 복합체) 및 이러한 금속의 다른 형태가 히드로실릴화 반응 촉매로서 이용될 수 있다.
히드로실릴화 반응 촉매에 적합한 촉매의 추가의 예에는, 레늄 (Re), 몰리브덴 (Mo), IV족 전이 금속 (즉, 티타늄 (Ti), 지르코늄 (Zr) 및/또는 하프늄 (Hf)), 란탄족, 악티늄족, 및 I 및 II족 금속 복합체 (예를 들어 칼슘 (Ca), 칼륨 (K), 스트론튬 (Sr) 등을 포함하는 것들)이 포함된다. 이들의 조합, 이들의 복합체 (예를 들어 유기금속 복합체) 및 이러한 금속의 다른 형태가 히드로실릴화 반응 촉매로서 이용될 수 있다.
히드로실릴화 반응 촉매는 임의의 적합한 형태일 수 있다. 예를 들어, 히드로실릴화 반응 촉매는 고체일 수 있으며, 이의 예에는 백금계 촉매, 팔라듐계 촉매 및 유사한 귀금속계 촉매, 및 또한 니켈계 촉매가 포함된다. 이의 특정예는, 니켈, 팔라듐, 백금, 로듐, 코발트 및 유사한 원소, 및 또한 백금-팔라듐, 니켈-구리-크롬, 니켈-구리-아연, 니켈-텅스텐, 니켈-몰리브덴, 및 복수의 금속의 조합을 포함하는 유사한 촉매가 포함된다. 고체 촉매의 추가예에는, Cu-Cr, Cu-Zn, Cu-Si, Cu-Fe-AI, Cu-Zn-Ti 및 유사한 구리 함유 촉매 등이 포함된다.
히드로실릴화 반응 촉매는 고체 담체 내에 또는 위에 존재할 수 있다. 담체의 예에는, 활성탄, 실리카, 실리카 알루미나, 알루미나, 제올라이트 및 다른 무기 분말/입자 (예를 들어 황산나트륨) 등이 포함된다. 히드로실릴화 반응 촉매는 비히클, 예를 들어 히드로실릴화 반응 촉매를 가용화시키는 용매, 대안적으로 히드로실릴화 반응 촉매를 가용화시키지 않고 단지 운반하는 비히클에 배치될 수 있다. 이러한 비히클은 당업계에 공지되어 있다.
특정 구현예에서, 히드로실릴화 반응 촉매는 백금을 포함한다. 이러한 구현예에서, 히드로실릴화 반응 촉매는, 예를 들어 백금 블랙, 염화백금산, 염화백금산 6수화물, 염화백금산과 1가 알코올의 반응 생성물, 백금 비스(에틸아세토아세테이트), 백금 비스(아세틸아세토네이트), 염화백금과 같은 화합물, 및 이러한 화합물과 올레핀 또는 오르가노폴리실록산의 복합체뿐 아니라, 매트릭스 또는 코어-쉘 유형 화합물에 마이크로캡슐화된 백금 화합물로 예시된다. 마이크로캡슐화된 히드로실릴화 촉매 및 이의 제조 방법 또한 미국 특허 제4,766,176호 및 제5,017,654호에 예시된 바와 같이 당업계에 공지되어 있으며, 상기 문헌은 그 전문이 본원에 참조로서 인용된다.
히드로실릴화 반응 촉매로서 사용하기에 적합한 오르가노폴리실록산과 백금의 복합체에는, 백금을 갖는 1,3-디에테닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 복합체가 포함된다. 이러한 복합체는 수지 매트릭스에 마이크로캡슐화될 수 있다. 대안적으로, 히드로실릴화 반응 촉매는 백금을 갖는 1,3-디에테닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 복합체를 포함할 수 있다. 히드로실릴화 반응 촉매는 염화백금산을 알켄-백금-실릴 복합체 또는 디비닐테트라메틸디실록산과 같은 지방족 불포화 유기규소 화합물과 반응시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 알켄-백금-실릴 복합체는, 예를 들어 0.015 몰의 (COD)PtCl2를0.045 몰의 COD 및 0.0612 몰의 HMeSiCl2와 혼합하여 제조될 수 있으며, 여기서 COD는 시클로옥타디엔을 나타낸다.
구성요소에 적합한 히드로실릴화 촉매의 추가예는, 예를 들어 미국 특허 제3,159,601호; 제3,220,972호; 제3,296,291호; 제3,419,593호; 제3,516,946호; 제3,814,730호; 제3,989,668호; 제4,784,879호; 제5,036,117호 및 제5,175,325호에 기재되어 있으며, 상기 문헌들의 개시 내용은 그 전문이 본원에 참조로서 인용된다.
히드로실릴화 촉매는 또한 또는 대안적으로, 방사선 조사 및/또는 열을 통해 경화를 개시할 수 있는 광활성화 가능한 히드로실릴화 촉매일 수 있다. 광활성화 가능한 히드로실릴화 촉매는 특히 150 내지 800 나노미터 (nm)의 파장을 갖는 방사선에 노출될 때, 히드로실릴화 반응을 촉진시킬 수 있는 임의의 히드로실릴화 촉매일 수 있다.
상기 제시된 바와 같이, 실리콘-폴리에테르 공중합체를 폴리이소시아네이트와 반응시켜 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체를 제공한다.
폴리이소시아네이트는 제한되지 않으며, 지방족, 지환족, 방향지방족 및/또는 방향족 폴리이소시아네이트일 수 있다. 폴리이소시아네이트 유리하게는 분자 당 적어도 2.0개의 이소시아네이트기를 함유한다. 폴리이소시아네이트의 전형적인 이소시아네이트 관능도는 분자 당 약 2.0 내지 약 3.0개, 또는 약 2.0 내지 약 2.5개의 이소시아네이트기이다. 하지만, 폴리이소시아네이트는 블렌드로서 이용될 수 있다. 폴리이소시아네이트가 블렌드로서 이용되는 경우, 폴리이소시아네이트는 전형적으로 적어도 1.6, 대안적으로 적어도 1.7, 대안적으로 적어도 1.8의 공칭 관능도를 갖는다.
특정 구현예에서, 폴리이소시아네이트는 디페닐메탄 디이소시아네이트 (MDI), 중합체성 디페닐메탄 디이소시아네이트 (pMDI), 톨루엔 디이소시아네이트 (TDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI), 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI), 나프탈렌 디이소시아네이트 (NDI) 및 이들의 조합의 군으로부터 선택된다.
예시적인 폴리이소시아네이트에는, 예를 들어 m-페닐렌 디이소시아네이트, 2,4- 및/또는 2,6-톨루엔 디이소시아네이트 (TDI), 디페닐메탄디이소시아네이트 (MDI)의 다양한 이성질체, 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트, 테트라메틸렌-1,4-디이소시아네이트, 시클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 헥사히드로톨루엔 디이소시아네이트, 수소첨가된 MDI (H12 MDI), 나프틸렌-1,5-디이소시아네이트, 메톡시페닐-2,4-디이소시아네이트, 4,4'-바이페닐렌 디이소시아네이트, 3,3'-디메톡시-4,4'-바이페닐 디이소시아네이트, 3,3'-디메틸디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 4,4',4"-트리페닐메탄 디이소시아네이트, 폴리메틸렌 폴리페닐이소시아네이트, 수소첨가된 폴리메틸렌 폴리페닐 폴리이소시아네이트, 톨루엔-2,4,6-트리이소시아네이트 및 4,4'-디메틸디페닐메탄-2,2',5,5'-테트라이소시아네이트가 포함된다. 폴리이소시아네이트는 우레아, 이소시아누레이트, 우레티딘디온, 알로포네이트, 뷰렛, 카르보디이미드, 우레탄 또는 다른 결합을 포함하기 위해 개질될 수 있다.
특정 구현예에서, 폴리이소시아네이트는 디이소시아네이트를 포함한다. 예를 들어, 디이소시아네이트는 화학식 NCO-D'-OCN을 가질 수 있고, 여기서 D'는 2가 연결기이다. 디이소시아네이트가 MDI를 포함하는 경우, D'는 메틸렌 디페닐 모이어티이다. 하지만, 디이소시아네이트는 대칭일 필요가 없으며, 이소시아네이트 관능기는 말단일 필요가 없다. 예를 들어, 디이소시아네이트는 화학식 (NCO)2-D'를 가질 수 있고, 여기서 D'는 상기 정의된 바와 같다. 이소시아네이트 관능기는 D' 내 동일하거나 상이한 원자에 결합될 수 있다.
특정 구현예에서, 폴리이소시아네이트는 이소시아네이트-말단화 예비중합체이다. 이소시아네이트-말단화 예비중합체는 폴리우레탄 분야에서 이해되는 바와 같은, 이소시아네이트와 폴리올 및/또는 폴리아민의 반응 생성물이다. 폴리이소시아네이트는 상기 기재된 폴리이소시아네이트 중 하나와 같은, 폴리우레탄 분야의 당업자에게 공지된 임의의 유형의 폴리이소시아네이트일 수 있다. 이소시아네이트-말단화 예비중합체를 제조하는데 이용되는 경우, 폴리올은 전형적으로 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 부탄 디올, 글리세롤, 트리메틸올프로판, 트리에탄올아민, 펜타에리트리톨, 소르비톨 및 이들의 조합의 군으로부터 선택된다. 이소시아네이트-말단화 예비중합체를 제조하는데 이용되는 경우, 폴리아민은 전형적으로 에틸렌 디아민, 톨루엔 디아민, 디아미노디페닐메탄 및 폴리메틸렌 폴리페닐렌 폴리아민, 아미노알코올 및 이들의 조합의 군으로부터 선택된다. 적합한 아미노알코올의 예에는, 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 및 이들의 조합이 포함된다. 이소시아네이트-말단화 예비중합체는 상기 언급된 폴리올 및/또는 폴리아민 중 2개 이상의 조합으로부터 형성될 수 있다고 이해되어야 한다.
실리콘-폴리에테르 공중합체와 폴리이소시아네이트를 전형적으로 5:1 내지 1:5, 대안적으로 4:1 내지 1:4, 대안적으로 3:1 내지 1:3, 대안적으로 2:1 내지 1:2, 대안적으로 1.1:1 내지 1:1.1의 몰비로 반응시킨다. 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체는 전형적으로 1:1 몰비로의 실리콘-폴리에테르 공중합체와 폴리이소시아네이트에 의해 형성되지만, 다른 것에 비해 하나의 상이한 몰 과량이 이용될 수 있다.
특정 구현예에서, 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체를 형성하기 위해 실리콘-폴리에테르 공중합체와 폴리이소시아네이트를 촉매의 존재 하에서 반응시킨다. 촉매의 예에는, 3차 아민; 주석 카르복실레이트; 유기주석 화합물; 3차 포스핀; 다양한 금속 킬레이트; 염화제2철, 염화제2주석, 염화제1주석, 삼염화안티몬, 질산비스무트 및 염화비스무트 등과 같은 강산의 금속 염이 포함된다. 3차 아민 및 주석 촉매가 전형적이다.
3차 아민 촉매의 예시적인 예에는, 트리메틸아민, 트리에틸아민, N-메틸모르폴린, N-에틸모르폴린, N,N-디메틸벤질아민, N,N-디메틸에탄올아민, N,N,N',N'-테트라메틸-1,4-부탄디아민, N,N-디메틸피페라진, 1,4-디아조바이시클로-2,2,2-옥탄, 비스(디메틸아미노에틸)에테르, 비스(2-디메틸아미노에틸)에테르, 모르폴린,4,4'-(옥시디-2,1-에탄디일)비스, 트리에틸렌디아민, 펜타메틸 디에틸렌 트리아민, 디메틸 시클로헥실 아민, N-세틸 N,N-디메틸아민, N-코코-모르폴린, N,N-디메틸 아미노메틸 N-메틸 에탄올 아민, N,N,N'-트리메틸-N'-히드록시에틸 비스(아미노에틸)에테르, N,N-비스(3-디메틸아미노프로필)N-이소프로판올아민, (N,N-디메틸)아미노-에톡시 에탄올, N,N,N',N'-테트라메틸 헥산 디아민, 1,8-디아자바이시클로-5,4,0-운데센-7, N,N-디모르폴리노디에틸 에테르, N-메틸 이미다졸, 디메틸 아미노프로필 디프로판올아민, 비스(디메틸아미노프로필)아미노-2-프로판올, 테트라메틸아미노 비스(프로필아민), (디메틸(아미노에톡시에틸))((디메틸아민)에틸)에테르, 트리스(디메틸아미노 프로필)아민, 디시클로헥실 메틸 아민, 비스(N,N-디메틸-3-아미노프로필)아민, 1,2-에틸렌 피페리딘 및 메틸-히드록시에틸 피페라진이 포함된다.
주석 함유 촉매의 예시적인 예에는, 제1주석 옥토에이트, 디부틸주석 디아세테이트, 디부틸주석 디라우레이트, 디부틸주석 디메르캅티드, 디알킬 주석 디알킬메르캅토산, 디부틸주석 옥시드, 디메틸주석 디메르캅티드, 디메틸주석 디이소옥틸메르캅토아세테이트, 디메틸주석디네오데카노에이트 등이 포함된다.
실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체를 제조하는 방법이 또한 개시된다. 상기 방법은 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체와 평균 하나 초과의 이소시아네이트 반응성 관능기를 갖는 커플링제를 반응시켜 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체를 제공하는 단계를 포함한다.
커플링제는 평균 하나 초과의 이소시아네이트 반응성 관능기를 갖는 임의의 적합한 커플링제일 수 있다. 커플링제는, 예를 들어 우레탄 분야에 이용되는 임의의 커플링제 또는 사슬 연장제로부터 선택될 수 있다.
커플링제의 이소시아네이트 반응성기는 독립적으로 선택되며, 예를 들어 히드록실, 1차 아미노 또는 2차 아미노기일 수 있다. 히드록실기가 가장 전형적이다. 히드록실 함유 커플링제의 예는, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판 디올, 1,3-프로판 디올, 1,4-부탄 디올, 2,2,4-트리메틸펜탄-1,3-디올, 2-에틸헥산 디올, N,N-비스(2-히드록실프로필)아닐린, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 시클로메탄디메탄올 등이다. 이들 중에서, 선형의 비(非)시클릭 히드록실-관능성 커플링제가 전형적이며, α,ω-알킬렌 글리콜 및 α,ω-폴리알킬렌 글리콜, 예컨대 에틸렌 글리콜, 1,4-부탄 디올, 1,3-프로판 디올, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜 등이 가장 전형적이다.
상기 히드록실 함유 커플링제의 예는 일반적으로 디올이다. 하지만, 커플링제는 2개 초과의 이소시아네이트 반응성기를 가질 수 있다. 특정 구현예에서, 커플링제는 트리올, 테트라올, 펜타올 및 헥사올 중 적어도 하나를 포함한다. 이러한 구현예에서, 히드록실 함유 커플링제는 폴리히드록실 화합물로 지칭될 수 있다. 폴리히드록실 화합물의 특정예에는, 글리세롤, 에리트리톨, 소르비톨 등이 포함된다.
특정 구현예에서, 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체와 커플링제를 촉매의 존재 하에서 반응시켜 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체를 제공한다. 촉매는 임의의 적합한 촉매일 수 있으며, 예를 들어 촉매는 3차 아민; 주석 카르복실레이트; 유기주석 화합물; 3차 포스핀; 다양한 금속 킬레이트; 염화제2철, 염화제2주석, 염화제1주석, 삼염화안티몬, 질산비스무트 및 염화비스무트 등과 같은 강산의 금속 염으로부터 선택될 수 있다. 이의 특정예는 상기 제시된 바와 같다.
실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체는 평균 하나 초과의 하기 화학식의 관능기를 갖는다:
Figure pct00007
[식 중, R1, 아래 첨자 a, D 및 Y'는 상기 정의된 바와 같음].
일반적으로, 상기 제시된 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체에서 관능기의 수는 커플링제에서 이소시아네이트 반응성 관능기의 수에 따른다. 커플링제가 2개의 이소시아네이트 반응성 관능기를 포함하는 경우, 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체는 2개의 이러한 관능기를 갖는다. 커플링제가 3개의 이소시아네이트 반응성 관능기를 포함하는 경우, 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체는 3개의 이러한 관능기를 갖는다.
특정 구현예에서, 커플링제는 화학식 X'-D"-X'를 갖고, 여기서 X'는 독립적으로 선택되는 이소시아네이트 반응성기이고, D"는 2가 연결기이다. 예로서, 커플링제가 에틸렌 글리콜인 경우, 각각의 X'는 OH이고, D"는 CH2CH2이다. 당업자는 화학식 X'-D"-X'를 갖는 상기 기재된 예시된 커플링제를 기반으로 D" 및 X'를 용이하게 이해한다.
이러한 구현예에서, 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체는 화학식 Q-D"-Q를 가지며, 여기서 D"는 상기 정의된 2가 연결기이고, 각각의 Q는 하기 화학식을 갖는다:
Figure pct00008
[식 중, R1, 아래 첨자 a, D 및 Y'는 상기 정의된 바와 같음].
이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체 및/또는 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체를 포함하는 실란트가 또한 제공된다. 보다 구체적으로, 실란트는 (I) 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체 및 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체 중 적어도 하나를 포함하는 공중합체; 및 (II) 축합 반응 촉매를 포함한다. 명확성과 일관성을 위해, (I) 공중합체에 대한 본원에서의 언급은, 특정한 실란트에 따라, 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체, 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체뿐 아니라, 이들의 조합을 나타낸다.
(I) 공중합체는 본원에 기재된 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체 및 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체 중 적어도 하나를 포함한다. 특정 구현예에서, (I) 공중합체는 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체를 포함하고, 대안적으로 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체이다. 특정 구현예에서, (I) 공중합체는 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체를 포함하고, 대안적으로 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체이다. 다양한 구현예에서, (I) 공중합체는 본원에 기재된 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체 및 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체를 각각 포함한다.
(II) 축합 반응 촉매는 제한되지 않으며, 일부 구현예에서, 주석 촉매, 티타늄 촉매, 지르코네이트 촉매 및 지르코늄 촉매로 예시된다. 적합한 주석 촉매의 일반적인 예에는, 주석의 원자가가 +4 또는 +2인 유기주석 화합물 (예를 들어 주석 (IV) 화합물 및/또는 주석 (II) 화합물)이 포함된다. 주석 (IV) 화합물의 특정예에는, 카르복실산의 제2주석 염, 예컨대 디부틸주석 디라우레이트, 디메틸주석 디라우레이트, 디-(n-부틸)주석 비스-케토네이트, 디부틸주석 디아세테이트, 디부틸주석 말레에이트, 디부틸주석 디아세틸아세토네이트, 디부틸주석 디메톡시드, 카르보메톡시페닐주석 트리스-우베레이트, 디부틸주석 디옥타노에이트, 디부틸주석 디포르메이트, 이소부틸 주석 트리세로에이트, 디메틸주석 디부티레이트, 디메틸주석 디-네오데카노에이트, 디부틸주석 디-네오데카노에이트, 트리에틸주석 타르트레이트, 디부틸주석 디벤조에이트, 부틸주석 트리-2-에틸헥사노에이트, 디옥틸주석 디아세테이트, 주석 옥토에이트, 주석 올레에이트, 주석 부티레이트, 주석 나프테네이트, 디메틸주석 디클로라이드, 이들의 조합 및/또는 이들의 부분 가수분해 생성물이 포함된다. 주석 (IV) 화합물의 추가예는 당업계에 공지되어 있으며, The Dow Chemical Company의 사업 부문인 Acima Specialty Chemicals of Switzerland, Europe의 Metatin® 740 및 Fascat® 4202뿐 아니라, Galata Chemicals of Hahnville, LA의 Formrez® UL-28과 같이 상업적으로 입수 가능하다. 주석 (II) 화합물의 특정예에는, 유기 카르복실산의 주석 (II) 염, 예컨대 주석 (II) 디아세테이트, 주석 (II) 디옥타노에이트, 주석 (II) 디에틸헥사노에이트, 주석 (II) 디라우레이트, 카르복실산의 제1주석 염, 예컨대 제1주석 옥토에이트, 제1주석 올레에이트, 제1주석 아세테이트, 제1주석 라우레이트, 제1주석 스테아레이트, 제1주석 나프타네이트, 제1주석 헥사노에이트, 제1주석 숙시네이트, 제1주석 카프릴레이트 및 이들의 조합이 포함된다. 적합한 티타늄 촉매의 예에는, 티타늄 에스테르, 예컨대 테트라-n-부틸티타네이트, 테트라이소프로필티타네이트, 테트라-2-에틸헥실티타네이트, 테트라페닐티타네이트, 트리에탄올아민 티타네이트, 오르가노실록시티타늄 화합물 및 디카르보닐 티타늄 화합물, 예컨대 티타늄 에틸 아세토아세테이트, 디이소프로폭시디(에톡시아세토아세틸) 티타늄 및 비스(아세토아세토닐)-디이소프로폭시 티타늄 (IV)이 포함된다. 이러한 티타늄 촉매 중 다수는 Doft Ketal Specialty Catalysts LLC of Houston, TX의 Tyzor™ DC, Tyzor™ TnBT 및 Tyzor™ 9000과 같이 상업적으로 입수 가능하다. 특정 구현예에서, (II) 축합 반응 촉매는 상기 예시된 것들 중 하나와 같은 티타늄 촉매이며, 예를 들어 실란트는 실온 가황 실란트 조성물이거나, 실온 가황 실란트 조성물로서 제형화될 수 있다. 실란트에 존재하는 (II) 축합 반응 촉매의 양은 다양한 인자 (예를 들어 (I) 공중합체의 양 및/또는 유형, 실란트에 존재하는 임의의 부가적인 재료의 유형 및/또는 양 등)에 따라 달라지며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 전형적으로, 실란트는 실란트에 존재하는 (I) 공중합체의 총 중량을 기준으로 0.2 내지 6 중량부, 대안적으로 0.5 내지 3 중량부의 양으로 (II) 축합 반응 촉매를 포함한다.
일부 구현예에서, 실란트는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함한다. 실란트에 존재할 수 있는 적합한 첨가제의 예에는, 충전제, 처리제 (예를 들어 충전제 처리제), 가교제, 접착 촉진제, 표면 개질제, 건조제, 증량제, 살생물제, 난연제, 가소화제, 말단 봉쇄제(end-blocker), 결합제, 노화방지 첨가제, 발수제(water release agent), 안료, 레올로지(rheology) 개질제, 담체, 점착부여제, 부식 억제제, 촉매 억제제, 점도 조절제, UV 흡수제, 항산화제, 광 안정화제 등, 및 이들의 조합이 포함된다.
특정 구현예에서, 실란트는 충전제를 포함한다. 충전제는 강화 충전제, 증량 충전제, 전도성 충전제 (예를 들어, 전기 전도성, 열 전도성 또는 둘 모두) 등, 또는 이들의 조합일 수도 이들을 포함할 수도 있다. 적합한 강화 충전제의 예에는, 침전된 탄산칼슘, 및 흄드 실리카, 실리카 에어로겔, 실리카 제로겔 및 침전된 실리카와 같은 강화 실리카 충전제가 포함된다. 특히 적합한 침전된 탄산칼슘에는, Solvay의 Winnofil® SPM, 및 Specialty Minerals, Inc.의 Ultrapflex® 및 Ultrapflex® 100이 포함된다. 흄드 실리카의 예는 당업계에 공지되어 있으며, Cabot Corporation (Massachusetts, U.S.A.)에서 명칭 CAB-O-SIL로 시판되는 것들과 같이 상업적으로 입수 가능하다. 적합한 증량 충전제의 예에는, 으깨진 석영, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 분쇄된 탄산칼슘, 침전된 탄산칼슘과 같은 탄산칼슘, 산화아연, 탈크, 규조토, 산화철, 점토, 마이카, 초크, 이산화티타늄, 지르코니아, 모래, 카본 블랙, 흑연 또는 이들의 조합이 포함된다. 증량 충전제의 예는 당업계에 공지되어 있으며, U.S. Silica of Berkeley Springs, WV에서 명칭 MIN-U-SIL로 시판되는 분쇄된 석영을 비롯하여 상업적으로 입수 가능하다. 상업적으로 입수 가능한 증량 충전제의 다른 예에는, Imerys의 CS-11, Huber의 G3T, Specialty Minerals, Inc.의 Pfinyl 402 및 Omya의 Omyacarb 2T로 시판되는 탄산칼슘이 포함된다. 실란트에 존재하는 충전제의 양은, 다양한 인자 (예를 들어 (I) 공중합체의 양 및/또는 유형, 실란트에 존재하는 임의의 부가적인 재료의 유형 및/또는 양 등)에 따라 달라지며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 실란트의 특정 구현에서 이용되는 충전제의 정확한 양은 또한 1종 초과의 충전제가 이용되는지 여부에 따라 달라질 것이다. 전형적으로, 존재하는 경우, 실란트는 실란트의 중량을 기준으로 0.1 내지 95 중량%, 대안적으로 1 내지 60 중량%, 대안적으로 1 내지 20 중량%의 양으로 충전제를 포함한다.
특정 구현예에서, 실란트는 처리제를 포함한다. 처리제는 제한되지 않으며, 실란트에 존재할 수 있는 충전제 및 다른 첨가제 (예를 들어 물리적 건조제, 난연제, 안료 및/또는 발수제)와 같은 실란트의 첨가제를 처리 (예를 들어 표면 처리)하는데 사용하기에 적합한 임의의 처리제일 수 있다. 보다 구체적으로, 고체 및/또는 미립자 첨가제는 실란트에 첨가되기 전 처리제로 처리될 수 있다. 대안적으로, 또는 또한, 고체 및/또는 미립자 첨가제는 그 자리에서 처리제로 처리될 수 있다. 적합한 처리제의 일반적인 예에는, 알콕시실란, 알콕시-관능성 올리고실록산, 시클릭 폴리오르가노실록산, 히드록실-관능성 올리고실록산 (예를 들어 디메틸 실록산 또는 메틸 페닐 실록산), 지방산 (예를 들어 칼슘 스테아레이트와 같은 스테아레이트) 등, 및 이들의 조합을 포함하는 것들이 포함된다. 처리제의 특정예에는, 알킬티올, 지방산, 티타네이트, 티타네이트 커플링제, 지르코네이트 커플링제 등, 및 이들의 조합이 포함된다.
일부 구현예에서, 처리제는 유기규소 충전제 처리제이거나, 이를 포함한다. 이러한 유기규소 충전제 처리제의 예에는, 실리카 충전제를 처리하는데 적합한 조성물, 예컨대 오르가노클로로실란, 오르가노실록산, 오르가노디실라잔 (예를 들어 헥사알킬 디실라잔) 및 오르가노알콕시실란 (예를 들어 CH3Si(OCH3)3, C6H13Si(OCH3)3, C8H17Si(OC2H5)3, C10H21Si(OCH3)3, C12H25Si(OCH3)3, C14H29Si(OC2H5)3, C6H5CH2CH2Si(OCH3)3 등) 등이 포함된다. 이러한 또는 다른 구현예에서, 처리제는 화학식 (X): R10 ASi(OR11)4-A를 갖는 알콕시실란이거나, 이를 포함한다. 화학식 (X)에서, 아래 첨자 A는 1 내지 3의 정수, 예컨대 1, 2 또는 3이다. 각각의 R10은 독립적으로 선택되는 1가 유기기, 예컨대 탄소수 1 내지 50, 대안적으로 탄소수 8 내지 30, 대안적으로 탄소수 8 내지 18, 대안적으로 탄소수 1 내지 5의 1가 탄화수소기이다. R10은 포화되거나 불포화되고, 분지형 또는 미분지형일 수 있다. 대안적으로, R10은 포화되고 미분지형일 수 있다. R10은 메틸, 에틸, 헥실, 옥틸, 도데실, 테트라데실, 헥사데실 및 옥타데실과 같은 알킬기; 비닐과 같은 알케닐기; 및 벤질 및 페닐에틸과 같은 방향족기로 예시된다. 각각의 R11은 탄소수 1 내지 4, 대안적으로 탄소수 1 내지 2의 독립적으로 선택되는 포화 탄화수소기이다. 유기규소 충전제 처리제의 특정예에는 또한, 헥실트리메톡시실란, 옥틸트리에톡시실란, 데실트리메톡시실란, 도데실트리메톡시실란, 테트라데실트리메톡시실란, 페닐에틸트리메톡시실란, 옥타데실트리메톡시실란, 옥타데실트리에톡시실란 및 이들의 조합이 포함된다.
일부 구현예에서, 처리제는 알콕시-관능성 올리고실록산이거나, 이를 포함한다. 적합한 알콕시-관능성 올리고실록산의 예에는, 일반식 (XI): (R12O)BSi(OSiR13 2R14)(4-B)를 갖는 것들이 포함된다. 화학식 (XI)에서, 아래 첨자 B는 1, 2 또는 3이다. 특정 구현예에서, 아래 첨자 B는 3이다. 각각의 R12는 독립적으로 선택되는 알킬기이다. 각각의 R13은 독립적으로 선택되는 탄소수 1 내지 10의 불포화 1가 탄화수소기이다. 각각의 R14는 독립적으로 선택되는 탄소수 10 이상의 불포화 1가 탄화수소기이다.
특정 구현예에서, 처리제는 수소 결합할 수 있는 폴리오르가노실록산이거나, 이를 포함한다. 이러한 처리제는 처리하고자 하는 실란트 구성요소 (예를 들어 충전제)의 표면에 상용화 모이어티를 테더링(tethering)하기 위한 수단으로서, 클러스터링 및/또는 분산된, 다수의 수소 결합을 이용한다. 수소 결합할 수 있는 적합한 폴리오르가노실록산은, 전형적으로 다수의 히드록실 관능기를 갖는 유기기, 적어도 하나의 아미노 관능기를 갖는 유기기 및 이들의 조합으로부터 선택되는 수소 결합할 수 있는 규소-결합된 기를 분자 당 평균 적어도 1개 갖는다. 즉, 수소 결합할 수 있는 폴리오르가노실록산은 전형적으로 충전제에 대한 주요 부착 방식으로서 수소 결합을 이용한다. 이와 같이, 일부 구현예에서, 폴리오르가노실록산은 충전제와 공유 결합을 형성할 수 없다. 폴리오르가노실록산에는 축합 가능한 실릴기 (예를 들어 규소 결합된 알콕시기, 실라잔 및 실란올)가 없을 수 있다. 실란트에 또는 실란트로서 사용하기에 적합한 폴리오르가노실록산의 예에는, 당류-실록산 중합체, 아미노-관능성 폴리오르가노실록산 및 이들의 조합이 포함된다. 특정 구현예에서, 실란트는 당류-실록산 중합체를 포함하는 폴리오르가노실록산을 포함한다.
실란트에 존재하는 처리제의 양은 다양한 인자 (예를 들어 (I) 공중합체의 양 및/또는 유형, 실란트에 존재하는 임의의 부가적인 재료 (예컨대 처리제로 처리된 것들)의 유형 및/또는 양 등)에 따라 달라지며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 전형적으로, 처리제의 양은 선택된 처리제의 유형, 처리하고자 하는 미립자의 유형 및/또는 양, 및 미립자가 실란트에 첨가되기 전에 또는 그 자리에서 처리되는지에 따라 달라진다. 전형적으로, 존재하는 경우, 실란트는 실란트의 중량을 기준으로 0.01 내지 20 중량%, 대안적으로 0.1 내지 15 중량%, 대안적으로 0.5 내지 5 중량%의 양으로 처리제를 포함한다.
일부 구현예에서, 실란트는 가교제, 사슬 연장제, 가소화제, 말단 봉쇄제 등, 또는 이들의 조합과 같은 중합체 첨가제를 포함한다. 일반적으로, 적합한 중합체 첨가제에는, 실란트의 (I) 공중합체에 존재하는 관능기와 반응성인 관능기, 또는 이와 함께 반응하는 또 다른 중합체 첨가제에 존재하는 관능기를 갖는 화합물이 포함된다. 특정한 중합체 첨가제는 의도된 기능 (예를 들어 가교, 사슬 연장, 말단 봉쇄 등)을 기반으로 명명될 수 있다. 하지만, 당업자에 의해 용이하게 이해될 수 있는 바와 같이, 본원에 기재된 특정한 중합체 첨가제는 하나 초과의 관능기를 가질 수 있기 때문에, 중합체 첨가제 유형 사이에서 기능이 중첩될 수 있다고 이해된다. 예를 들어, 적합한 가교제에는 (I) 공중합체 내 존재하는 알콕시기와 반응성인 치환기를 분자 당 평균 2개 이상 갖는 화합물을 포함하는 것들이 포함되고, 적합한 사슬 연장제에는 (I) 공중합체 내 존재하는 알콕시기 또는 (I) 공중합체와 반응하는 또 다른 중합체 첨가제 내 존재하는 기와 반응성인 치환기를 분자 당 평균 2개 갖는 화합물을 포함하는 것들이 포함된다. 따라서, 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 다양한 화합물이 가교제 및/또는 사슬 연장제로서 사용될 수 있다. 유사하게, 하기 기재되는 특정한 가소화제로 예시되는 다양한 가소화제는, 또한 실란트의 가교제 및/또는 사슬 연장제에 또는 실란트의 가교제 및/또는 사슬 연장제로서 상호 교환 가능하게 이용될 수 있다.
일부 구현예에서, 실란트는 가교제를 포함한다. 적합한 가교제의 일부 예에는, 가수분해 가능기를 갖는 실란 가교제, 또는 이들의 부분 또는 완전 가수분해 생성물이 포함된다. 이러한 실란 가교제의 예에는, 일반식 (XII): R15 CSi(R16)(4-C)를 갖는 규소 화합물을 포함하는 것들이 포함되고, 여기서 각각의 R15는 독립적으로 선택되는 1가 탄화수소기, 예컨대 알킬기이고; 각각의 R16은 가수분해 가능한 치환기, 예를 들어 할로겐 원자, 아세트아미도기, 아세톡시와 같은 아실옥시기, 알콕시기, 아미도기, 아미노기, 아민옥시기, 히드록실기, 옥시모기, 케톡시모기 또는 메틸아세트아미도기이고; 아래 첨자 C는 0 내지 3, 예컨대 0, 1, 2 또는 3이다. 전형적으로, 아래 첨자 C는 2 초과의 평균 값을 갖는다. 대안적으로, 아래 첨자 C는 3 내지 4 범위의 값을 가질 수 있다. 전형적으로, 각각의 R16은 독립적으로 히드록실, 알콕시, 아세톡시, 아미드 또는 옥심으로부터 선택된다. 적합한 실란 가교제의 특정예에는, 메틸디아세톡시메톡시실란, 메틸아세톡시디메톡시실란, 비닐디아세톡시메톡시실란, 비닐아세톡시디메톡시실란, 메틸디아세톡시에톡시실란, 메틸아세톡시디에톡시실란 및 이들의 조합이 포함된다.
일부 구현예에서, 가교제에는, 아실옥시실란, 알콕시실란, 케톡시모실란, 옥시모실란 등, 또는 이들의 조합이 포함된다.
적합한 아세톡시실란 가교제의 예에는, 테트라아세톡시실란, 오르가노트리아세톡시실란, 디오르가노디아세톡시실란 및 이들의 조합이 포함된다. 아세톡시실란은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸 및 3차 부틸과 같은 알킬기; 비닐, 알릴 또는 헥세닐과 같은 알케닐기; 페닐, 톨릴 또는 자일릴과 같은 아릴기; 벤질 또는 2-페닐에틸과 같은 아르알킬기; 및 3,3,3-트리플로오로프로필과 같은 플루오르화 알킬기를 함유할 수 있다. 예시적인 아세톡시실란에는, 테트라아세톡시실란, 메틸트리아세톡시실란, 에틸트리아세톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, 프로필트리아세톡시실란, 부틸트리아세톡시실란, 페닐트리아세톡시실란, 옥틸트리아세톡시실란, 디메틸디아세톡시실란, 페닐메틸디아세톡시실란, 비닐메틸디아세톡시실란, 디페닐디아세톡시실란, 테트라아세톡시실란 및 이들의 조합이 포함된다. 일부 구현예에서, 가교제는 오르가노트리아세톡시실란, 예를 들어 메틸트리아세톡시실란 및 에틸트리아세톡시실란을 포함하는 혼합물을 포함한다.
가교제에 또는 가교제로서 사용하기에 적합한 아미노관능성 알콕시실란의 예는, H2N(CH2)2Si(OCH3)3, H2N(CH2)2Si(OCH2CH3)3, H2N(CH2)3Si(OCH3)3, H2N(CH2)3Si(OCH2CH3)3, CH3NH(CH2)3Si(OCH3)3, CH3NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3, CH3NH(CH2)5Si(OCH3)3, CH3NH(CH2)5Si(OCH2CH3)3, H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3, H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3, CH3NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3, CH3NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3, C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3, C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3, H2N(CH2)2SiCH3(OCH3)2, H2N(CH2)2SiCH3(OCH2CH3)2, H2N(CH2)3SiCH3(OCH3)2, H2N(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2, CH3NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2, CH3NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2, CH3NH(CH2)5SiCH3(OCH3)2, CH3NH(CH2)5SiCH3(OCH2CH3)2, H2N(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2, H2N(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2, CH3NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2, CH3NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2, C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2, C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2 및 이들의 조합으로 예시된다.
적합한 옥시모실란 가교제의 예에는, 메틸트리옥시모실란, 에틸트리옥시모실란, 프로필트리옥시모실란 및 부틸트리옥시모실란과 같은 알킬트리옥시모실란; 메톡시트리옥시모실란, 에톡시트리옥시모실란 및 프로폭시트리옥시모실란과 같은 알콕시트리옥시모실란; 또는 프로페닐트리옥시모실란 또는 부테닐트리옥시모실란과 같은 알케닐트리옥시모실란; 비닐옥시모실란과 같은 알케닐옥시모실란; 비닐 메틸 디옥시모실란, 비닐 에틸디옥시모실란, 비닐 메틸디옥시모실란 또는 비닐에틸디옥시모실란과 같은 알케닐알킬디옥시모실란; 또는 이들의 조합이 포함된다.
적합한 케톡시모실란 가교제의 예에는, 메틸 트리스(디메틸케톡시모)실란, 메틸 트리스(메틸에틸케톡시모)실란, 메틸 트리스(메틸프로필케톡시모)실란, 메틸 트리스(메틸이소부틸케톡시모)실란, 에틸 트리스(디메틸케톡시모)실란, 에틸 트리스(메틸에틸케톡시모)실란, 에틸 트리스(메틸프로필케톡시모)실란, 에틸 트리스(메틸이소부틸케톡시모)실란, 비닐 트리스(디메틸케톡시모)실란, 비닐 트리스(메틸에틸케톡시모)실란, 비닐 트리스(메틸프로필케톡시모)실란, 비닐 트리스(메틸이소부틸케톡시모)실란, 테트라키스(디메틸케톡시모)실란, 테트라키스(메틸에틸케톡시모)실란, 테트라키스(메틸프로필케톡시모)실란, 테트라키스(메틸이소부틸케톡시모)실란, 메틸비스(디메틸케톡시모)실란, 메틸비스(시클로헥실케톡시모)실란, 트리에톡시(에틸메틸케톡시모)실란, 디에톡시디(에틸메틸케톡시모)실란, 에톡시트리(에틸메틸케톡시모)실란, 메틸비닐비스(메틸이소부틸케톡시모)실란 또는 이들의 조합이 포함된다.
특정 구현예에서, 가교제는 디알킬디알콕시실란과 같은 디알콕시실란; 알킬트리알콕시실란과 같은 트리알콕시실란; 테트라알콕시실란; 이들의 부분 또는 완전 가수분해 생성물; 또는 이들의 조합으로 예시되는 알콕시실란을 포함한다. 적합한 트리알콕시실란의 예에는, 메틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 이소부틸트리메톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란 및 이들의 조합이 포함된다. 적합한 테트라알콕시실란의 예에는, 테트라에톡시실란이 포함된다. 특정 구현예에서, 가교제는 메틸트리메톡시실란을 포함하고, 대안적으로 메틸트리메톡시실란이다.
특정 구현예에서, 가교제는 중합체성이다. 예를 들어, 가교제는 비스(트리에톡시실릴)헥산, 1,4-비스[트리메톡시실릴(에틸)]벤젠, 비스[3-(트리에톡시실릴)프로필]테트라술파이드, 비스(트리메톡시실릴)헥산, 비스(트리에톡시실릴)에탄, 비스(트리메톡시실릴)에탄 및 이들의 조합과 같은 디실란을 포함할 수 있다. 이러한 또는 다른 구현예에서, 가교제는 하나의 단일 가교제, 또는 예를 들어 가수분해 가능한 치환기 및 규소에 결합된 다른 유기기를 기반으로, 및 중합체성 가교제가 사용되는 경우, 실록산 단위, 구조, 분자량, 순서 등을 기반으로 서로 상이한 2종 이상의 가교제를 포함하는 조합일 수 있다.
실란트에 존재하는 가교제의 양은 다양한 인자 (예를 들어 (I) 공중합체의 양 및/또는 유형, 실란트에 존재하는 임의의 부가적인 재료 (예컨대 다른 중합체 첨가제)의 유형 및/또는 양, 이용되는 가교제의 유형 등)에 따라 달라지며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 실란트는 (I) 공중합체의 중량을 기준으로 0.5 내지 15 중량%, 대안적으로 1 내지 10 중량%, 대안적으로 3 내지 10 중량%의 양으로 가교제를 포함한다.
일부 구현예에서, 실란트는 가소화제를 포함한다. 적합한 가소화제의 예에는, 카르복실산 에스테르 (예를 들어 에스테르), 프탈레이트 (예를 들어 프탈레이트), 카르복실레이트 (예를 들어 카르복실레이트), 아디페이트 (예를 들어 아디페이트) 또는 이들의 조합을 포함하는 것들과 같은 유기 가소화제가 포함된다. 적합한 유기 가소화제의 특정예에는, 비스(2-에틸헥실)테레프탈레이트, 비스(2-에틸헥실)-1,4-벤젠디카르복실레이트, 2-에틸헥실 메틸-1,4-벤젠디카르복실레이트, 1,2 시클로헥산디카르복실산, 디노닐 에스테르 (분지형 및 선형), 비스(2-프로필헵틸)프탈레이트, 디이소노닐 아디페이트 및 이들의 조합이 포함된다.
특정 구현예에서, 가소화제는 하기 화학식의 기를 분자 당 평균 적어도 하나 갖는 에스테르이다:
Figure pct00009
[식 중, R17은 수소 원자 또는 1가 유기기 (예를 들어 분지형 또는 선형의 1가 탄화수소기, 예컨대 탄소수 4 내지 15, 대안적으로 탄소수 9 내지 12의 알킬기)를 나타냄]. 이러한 또는 다른 구현예에서, 가소화제는 시클릭 탄화수소의 탄소 원자에 각각 결합된 상기 화학식의 기를 분자 당 평균 적어도 2개 갖는다. 이러한 경우, 가소화제는 하기 일반식을 가질 수 있다:
Figure pct00010
.
상기 화학식에서, D는 불포화, 포화 또는 방향족일 수 있는, 탄소수 3 이상, 대안적으로 탄소수 3 내지 15의 카르보시클릭기이다. 아래 첨자 E는 1 내지 12이다. 각각의 R18은 독립적으로 분지형 또는 선형의 1가 탄화수소기, 예컨대 탄소수 4 내지 15의 알킬기 (예를 들어 메틸, 에틸, 부틸 등과 같은 알킬기)이다. 각각의 R19는 독립적으로 수소 원자, 또는 분지형 또는 선형의 치환 또는 미치환된 1가 유기기이다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 적어도 하나의 R19는 에스테르 관능기를 포함하는 모이어티이다.
특정 구현예에서, 실란트는 중합체성 가소화제를 포함한다. 중합체성 가소화제의 예에는, 알케닐 중합체 (예를 들어 다양한 방법을 통해 비닐 또는 알릴 단량체를 중합하여 수득된 것들); 폴리알킬렌 글리콜 에스테르 (예를 들어 디에틸렌 글리콜 디벤조에이트, 트리에틸렌 글리콜, 디벤조에이트 펜타에리트리톨 에스테르 등); 폴리에스테르 가소화제 (예를 들어 세바스산, 아디프산, 아젤라산, 프탈산 등과 같은 2염기산, 및 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜 등과 같은 2가 알코올로부터 수득된 것들); 각각 분자량이 500 이상인 폴리에테르 폴리올을 포함하는 폴리에테르 (예를 들어 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜 등); 폴리스티렌 (예를 들어 폴리스티렌, 폴리-알파-메틸스티렌 등); 폴리부텐 및 폴리부타디엔 (예를 들어 폴리이소부틸렌, 부타디엔 아크릴로니트릴 등) 및 폴리클로로프렌이 포함된다. 다양한 구현예에서, 저분자량 가소화제 및 고분자량 중합체성 가소화제가 조합으로 실란트에 존재할 수 있다.
특정 가소화제는 당업계에 공지되어 있으며, 상업적으로 입수 가능하다. 이러한 가소화제는 실란트에 단독으로 또는 조합으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 가소화제는 디부틸 프탈레이트 (Eastman™ DBP 가소화제), 디헵틸 프탈레이트, 디이소노닐 프탈레이트, 디(2-에틸헥실) 프탈레이트 또는 디이소데실 프탈레이트 (DIDP), 비스(2-프로필헵틸) 프탈레이트 (BASF Palatinol® DPHP), 디(2-에틸헥실) 프탈레이트 (Eastman™ DOP 가소화제), 디메틸 프탈레이트 (Eastman™ DMP 가소화제)와 같은 디알킬 프탈레이트; 디에틸 프탈레이트 (Eastman™ DMP 가소화제); 부틸 벤질 프탈레이트 및 비스(2-에틸헥실)테레프탈레이트 (Eastman™ 425 가소화제)와 같은 프탈레이트; 벤질, C7-C9 선형 및 분지형 알킬 에스테르, 1,2, 벤젠 디카르복실산 (Ferro SANTICIZER® 261A), 1,2,4-벤젠트리카르복실산 (BASF Palatinol® TOTM-I), 비스(2-에틸헥실)-1,4-벤젠디카르복실레이트 (Eastman™ 168 가소화제)와 같은 디카르복실레이트; 2-에틸헥실 메틸-1,4-벤젠디카르복실레이트; 분지형 및 선형의 1,2 시클로헥산디카르복실산, 디노닐 에스테르 (BASF Hexamoll®DINCH); 디이소노닐 아디페이트; 트리옥틸 트리멜리테이트 (Eastman™ TOTM 가소화제)와 같은 트리멜리테이트; 트리에틸렌 글리콜 비스(2-에틸헥사노에이트) (Eastman™ TEG-EH 가소화제); 트리아세틴 (Eastman™ 트리아세틴); 디옥틸 아디페이트, 비스(2-에틸헥실)아디페이트 (Eastman™ DO가소화제 및 Eastman™ DO가소화제, Kosher), 디-2-에틸헥실아디페이트 (BASF Plastomoll® DOA), 디옥틸 세바케이트, 디부틸 세바케이트 및 디이소데실 숙시네이트와 같은 비방향족 2염기 산 에스테르; 부틸 올레에이트 및 메틸 아세틸 레시놀레이트와 같은 지방족 에스테르; 트리크레실 포스페이트 및 트리부틸 포스페이트와 같은 포스페이트; 염소화 파라핀; 알킬디페닐 및 부분 수소첨가된 테르페닐과 같은 탄화수소 오일; 프로세스 오일; 에폭시화된 대두유 및 벤질 에폭시스테아레이트와 같은 에폭시 가소화제; 트리스(2-에틸헥실)에스테르; 지방산 에스테르 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다른 적합한 가소화제 및 이의 상업적 공급원의 예에는, BASF Palamoll® 652 및 Eastman 168 Xtreme™ 가소화제가 포함된다.
실란트에 존재하는 가소화제의 양은 다양한 인자 (예를 들어 (I) 공중합체의 양 및/또는 유형, 실란트에 존재하는 임의의 부가적인 재료 (예컨대 다른 중합체 첨가제)의 유형 및/또는 양, 이용되는 가교제의 유형 등)에 따라 달라지며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 실란트는 실란트의 모든 구성요소의 조합 중량을 기준으로 5 내지 150 중량부의 양으로 가소화제를 포함한다. 특정 구현예에서, 실란트는 실란트의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%의 양으로 가소화제를 포함한다.
일부 구현예에서, 실란트는 증량제를 포함한다. 적합한 증량제의 예에는, 화학식 R20 2SiO2/2의 2관능성 단위 및 화학식 R21 3SiD'-의 말단 단위를 포함하는 것들과 같은 비(非)관능성 폴리오르가노실록산이 포함되며, 여기서 각각의 R20 및 각각의 R21은 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸과 같은 알킬; 비닐, 알릴 및 헥세닐과 같은 알케닐; 페닐, 톨릴, 자일릴 및 나프틸과 같은 아릴; 및 페닐에틸과 같은 아르아릴기로 예시되는 1가 탄화수소기와 같은 1가 유기기이고; D'는 산소 원자 또는 2가기이다. 비관능성 폴리오르가노실록산은 당업계에 공지되어 있으며, 상업적으로 입수 가능하다. 적합한 비관능성 폴리오르가노실록산은, 비제한적으로, 폴리디메틸실록산으로 예시된다. 이러한 폴리디메틸실록산에는, Dow Silicones Corporation (Midland, Mich., U.S.A.)에서 상업적으로 입수 가능하며, 5 x 10-5 내지 0.1 m2/s, 대안적으로 5 x 10-5 내지 0.05 m2/s, 대안적으로 0.0125 내지 0.06 m2/s 범위의 점도를 가질 수 있는 DOWSIL® 200 Fluid이다. 실란트에 존재하는 증량제의 양은 다양한 인자 (예를 들어 (I) 공중합체의 양 및/또는 유형, 실란트에 존재하는 임의의 부가적인 재료 (예컨대 다른 중합체 첨가제)의 유형 및/또는 양, 이용되는 가교제의 유형 등)에 따라 달라지며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 실란트는 실란트의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%의 양으로 증량제를 포함한다.
일부 구현예에서, 실란트는 말단 봉쇄제를 포함한다. 적합한 말단 봉쇄제는 M 단위, 즉, 화학식 R22 3SiO1/2의 실록산 단위를 포함하며, 여기서 각각의 R22는 독립적으로 1가 탄화수소기와 같은 1가 유기기를 나타낸다. 이러한 말단 봉쇄제의 일반적인 예에는, 하나의 말단에서 트리오르가노실릴기, 예를 들어 (CH3)3SiO-로 및 또 다른 말단에서 히드록실기로 말단 봉쇄된 폴리오르가노실록산 (예를 들어 폴리디메틸실록산과 같은 폴리디오르가노실록산)을 포함하는 것들이 포함된다. 적합한 말단 봉쇄제의 다른 예에는, 히드록실 말단기 및 트리오르가노실릴 말단기 둘 모두를 갖는 폴리디오르가노실록산, 예컨대 총 말단기의 50% 초과, 대안적으로 75% 초과를 히드록실기로 갖는 것들이 포함된다. 이러한 말단 봉쇄제에 존재하는 트리오르가노실릴기의 양은 달라질 수 있으며, 이는 전형적으로 실란트의 축합 반응에 의해 제조된 반응 생성물의 모듈러스(modulus)를 조절하는데 사용된다. 이론에 구애됨 없이, 트리오르가노실릴 말단기의 농도가 높을수록 특정 경화물에서의 더 낮은 모듈러스를 제공할 수 있다고 여겨진다. 일부 구현예에서, 실란트의 말단 봉쇄제는 단일 말단 봉쇄 화합물을 포함한다. 하지만, 다른 구현예에서, 실란트의 말단 봉쇄제는, 예를 들어 구조, 점도, 평균 분자량, 중합체 단위, 순서 등, 또는 이들의 조합을 포함하는 특성이 서로 상이한 2종 이상의 상이한 말단 봉쇄 화합물을 포함한다. 실란트에 존재하는 말단 봉쇄제의 양은 다양한 인자 (예를 들어 (I) 공중합체의 양 및/또는 유형, 실란트에 존재하는 임의의 부가적인 재료 (예컨대 다른 중합체 첨가제)의 유형 및/또는 양, 이용되는 말단 봉쇄제의 유형 등)에 따라 달라지며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 실란트는 (I) 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 내지 50 중량%, 대안적으로 0 내지 30 중량%, 대안적으로 0 내지 15 중량%의 양으로 말단 봉쇄제를 포함한다.
특정 구현예에서, 실란트는 표면 개질제를 포함한다. 적합한 표면 개질제에는, 접착 촉진제, 이형제 등, 및 이들의 조합이 포함된다. 전형적으로, 표면 개질제는 실란트의 반응 생성물의 표면의 외관을 변화시키는데 이용된다. 예를 들어, 표면 개질제는 이러한 반응 생성물의 표면의 광택을 증가시키는데 사용될 수 있다. 적합한 표면 개질제의 특정예에는, 알킬 및 아릴기를 갖는 폴리디오르가노실록산이 포함된다. 예를 들어, DOWSIL® 550 Fluid는, Dow Silicones Corporation에서 상업적으로 입수 가능한, 점도가 0.000125 m2/s인 트리메틸실록시-말단화 폴리(디메틸/메틸페닐)실록산이다. 적합한 표면 개질제의 이러한 및 다른 예에는, 아마인유, 동유, 대두유, 피마자유, 어유, 대마유, 면실유, 오이티시카유, 유채씨유 등, 및 이들의 조합과 같은 천연 오일 (예를 들어 식물 또는 동물 공급원으로부터 수득된 것들)이 포함된다.
일부 구현예에서, 표면 개질제는 접착 촉진제이다. 적합한 접착 촉진제는 알콕시실란과 같은 탄화수소옥시실란, 알콕시실란과 히드록시-관능성 폴리오르가노실록산의 조합, 아미노 관능성 실란, 에폭시 관능성 실란, 메르캅토관능성 실란 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 접착 촉진제는 당업계에 공지되어 있고, 화학식 R23 FR24 GSi(OR25)4-(F+G)를 갖는 실란을 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 R23은 독립적으로 탄소수 3 이상의 1가 유기기이고; R24는 아미노, 에폭시, 메르캅토 또는 아크릴레이트기와 같은 접착 촉진기를 갖는 적어도 하나의 SiC 결합된 치환기를 함유하고; 각각의 R25는 독립적으로 1가 유기기 (예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 등)이고; 아래 첨자 F는 0 내지 2 범위의 값을 갖고; 아래 첨자 G는 1 또는 2이고; (F+G)의 합은 3 이하이다. 특정 구현예에서, 접착 촉진제는 상기 실란의 부분 축합물을 포함한다. 이러한 또는 다른 구현예에서, 접착 촉진제는 알콕시실란 및 히드록시-관능성 폴리오르가노실록산의 조합을 포함한다.
일부 구현예에서, 접착 촉진제는 불포화 또는 에폭시-관능성 화합물을 포함한다. 이러한 구현예에서, 접착 촉진제는 화학식 (XIII): R26 HSi(OR27)(4-H)을 갖는 것들과 같은 불포화 또는 에폭시-관능성 알콕시실란일 수 있거나, 이를 포함할 수 있으며, 여기서 아래 첨자 H는 1, 2 또는 3이고, 대안적으로 아래 첨자 H는 1이다. 각각의 R26은 독립적으로 1가 유기기이며, 단, 적어도 하나의 R26이 불포화 유기기 또는 에폭시-관능성 유기기이다. R26에 대한 에폭시-관능성 유기기는 3-글리시독시프로필 및 (에폭시시클로헥실)에틸로 예시된다. R26에 대한 불포화 유기기는 3-메타크릴로일옥시프로필, 3-아크릴로일옥시프로필, 및 비닐, 알릴, 헥세닐, 운데실레닐과 같은 불포화 1가 탄화수소기로 예시된다. 각각의 R27은 독립적으로 탄소수 1 내지 4, 대안적으로 탄소수 1 내지 2의 포화 탄화수소기이다. R27은 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸로 예시된다.
적합한 에폭시-관능성 알콕시실란의 특정예에는, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, (에폭시시클로헥실)에틸디메톡시실란, (에폭시시클로헥실)에틸디에톡시실란 및 이들의 조합이 포함된다. 적합한 불포화 알콕시실란의 예에는, 비닐트리메톡시실란, 알릴트리메톡시실란, 알릴트리에톡시실란, 헥세닐트리메톡시실란, 운데실레닐트리메톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필 트리메톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필 트리에톡시실란, 3-아크릴로일옥시프로필 트리메톡시실란, 3-아크릴로일옥시프로필 트리에톡시실란 및 이들의 조합이 포함된다.
일부 구현예에서, 접착 촉진제는 히드록시-말단화 폴리오르가노실록산과 에폭시-관능성 알콕시실란 (예를 들어 상기 기재된 것들 중 하나)의 반응 생성물, 또는 히드록시-말단화 폴리오르가노실록산과 에폭시-관능성 알콕시실란의 물리적 블렌드와 같은 에폭시-관능성 실록산을 포함한다. 접착 촉진제는 에폭시-관능성 알콕시실란 및 에폭시-관능성 실록산의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 접착 촉진제는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 및 히드록시-말단화 메틸비닐실록산과 3-글리시독시프로필트리메톡시실란의 반응 생성물의 혼합물, 또는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 및 히드록시-말단화 메틸비닐실록산의 혼합물, 또는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 및 히드록시-말단화 메틸비닐/디메틸실록산 공중합체의 혼합물로 예시된다.
특정 구현예에서, 접착 촉진제는 H2N(CH2)2Si(OCH3)3, H2N(CH2)2Si(OCH2CH3)3, H2N(CH2)3Si(OCH3)3, H2N(CH2)3Si(OCH2CH3)3, CH3NH(CH2)3Si(OCH3)3, CH3NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3, CH3NH(CH2)5Si(OCH3)3, CH3NH(CH2)5Si(OCH2CH3)3, H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3, H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3, CH3NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3, CH3NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3, C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3, C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3, H2N(CH2)2SiCH3(OCH3)2, H2N(CH2)2SiCH3(OCH2CH3)2, H2N(CH2)3SiCH3(OCH3)2, H2N(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2, CH3NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2, CH3NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2, CH3NH(CH2)5SiCH3(OCH3)2, CH3NH(CH2)5SiCH3(OCH2CH3)2, H2N(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2, H2N(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2, CH3NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2, CH3NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2, C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2, C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2, N-(3-(트리메톡시실릴)프로필)에틸렌디아민 등, 및 이들의 조합으로 예시되는 아미노관능성 알콕시실란과 같은 아미노관능성 실란을 포함한다.이러한 또는 다른 구현예에서, 접착 촉진제는 3-메르캅토프로필트리메톡시실란 또는 3-메르캅토프로필트리에톡시실란과 같은 메르캅토관능성 알콕시실란을 포함한다.
표면 개질제의 추가예에는, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란과 같은 에폭시알킬알콕시실란과 3-아미노프로필트리메톡시실란과 같은 아미노-치환된 알콕시실란, 선택적으로 메틸트리메톡시실란과 같은 알킬알콕시실란의 반응 생성물인 접착 촉진제가 포함된다.
일부 구현예에서, 표면 개질제는 이형제를 포함하고, 대안적으로 이형제이다. 적합한 이형제는 플루오로-관능성 실리콘 또는 플루오로-관능성 유기 화합물과 같은 플루오르화 화합물로 예시된다. 특정 구현예에서, 실란트는 하나 이상의 접착 촉진제, 하나 이상의 이형제, 하나 이상의 천연 오일 또는 이들의 조합과 같은 다수의 표면 개질제를 포함한다.
실란트에 존재하는 표면 개질제의 양은 다양한 인자 (예를 들어 (I) 공중합체의 양 및/또는 유형, 실란트에 존재하는 임의의 부가적인 재료의 유형 및/또는 양, 실란트에 노출시키고자 의도된 경화 조건 등)에 따라 달라지며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 실란트는 실란트의 모든 구성요소의 조합 중량을 기준으로 0.01 내지 50 중량부, 대안적으로 0.01 내지 10 중량부, 대안적으로 0.01 내지 5 중량부의 양으로 표면 개질제를 포함한다.
특정 구현예에서, 실란트는 물리적 건조제 (예를 들어 흡착제), 화학 건조제 등과 같은 건조제를 포함한다. 일반적으로, 건조제는 다양한 공급원으로부터의 저분자량 알코올 및 물과 결합한다. 예를 들어, 건조제는 (I) 공중합체를 포함하는 축합 반응의 부산물, 예컨대 물 및 알코올과 결합할 수 있다. 물리적 건조제는 전형적으로 이러한 물 및/또는 부산물을 포획 및/또는 흡착하며, 화학 건조제는 전형적으로 화학적 수단에 의해 (예를 들어 공유 결합을 통해) 물 및/또는 다른 부산물과 결합한다. 실란트에 사용하기에 적합한 건조제의 예에는, 무기 미립자를 포함하는 것들과 같은 흡착제가 포함된다. 이러한 흡착제는 전형적으로 10 마이크로미터 이하, 대안적으로 5 마이크로미터 이하의 입자 크기, 및 물 및 저분자량 알코올을 흡착하는데 충분한 평균 기공 크기 (예를 들어 10 Å (옹스트롬) 이하, 대안적으로 5 Å 이하, 대안적으로 3 Å 이하의 평균 기공 크기)를 갖는다. 이러한 흡착제의 특정예에는, 제올라이트 (예를 들어 차바사이트, 모데나이트 및 방비석), 및 알칼리 금속 알루미노 실리케이트, 실리카겔, 실리카-마그네시아 겔, 활성탄, 활성화 알루미나, 산화칼슘 및 이들의 조합을 포함하는 분자체가 포함된다. 상업적으로 입수 가능한 건조제의 예에는, Grace Davidson의 상표명 SYLOSIV® 및 Zeochem (Louisville, Ky., U.S.A.)의 상표명 PURMOL로 시판되는 3 Å (옹스트롬) 분자체, 및 Ineos Silica (Warrington, England)에서 상표명 Doucil zeolite 4A로 시판되는 4 Å 분자체와 같은 건조 분자체가 포함된다. 적합한 건조제의 다른 예에는, UOP of Illinois, U.S.A.에서 상업적으로 입수 가능한 MOLSIV ADSORBENT TYPE 13X, 3A, 4A 및 5A 분자체; Atofina (Philadelphia, Pa., U.S.A.)의 SILIPORITE NK 30AP 및 65xP 분자체; 및 W.R. Grace (Maryland, U.S.A.)에서 다양한 명칭으로 입수 가능한 분자체가 포함된다. 화학 건조제의 예에는, 가교제에 대하여 상기 기재된 것들과 같은 실란이 포함된다. 예를 들어, 건조제로서 적합한 알콕시실란에는, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란 및 이들의 조합이 포함된다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 화학 건조제는 실란트, 또는 실란트의 일부 (예를 들어 실란트가 다중 부분 조성물인 경우)에 첨가되어, 실란트 또는 이의 일부가 물을 포함하지 않도록 유지시킬 수 있다. 이와 같이, 건조제는 실란트가 형성되기 전 실란트의 일부 (예를 들어 건조 부분)에 첨가되어, 부품 선반을 안정하게 만들 수 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 건조제는 제형화 후 (예를 들어 실란트의 일부가 함께 조합/혼합된 후) 실란트가 물을 포함하지 않도록 유지시킬 수 있다. 실란트에 존재하는 건조제의 양은 다양한 인자 (예를 들어 (I) 공중합체의 양 및/또는 유형, 실란트에 존재하는 임의의 부가적인 재료의 유형 및/또는 양, 실란트에 노출시키고자 의도된 경화 조건 등)에 따라 달라지며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 실란트는 실란트의 모든 구성요소의 조합 중량을 기준으로 0.1 내지 5 중량부의 양으로 건조제를 포함한다.
일부 구현예에서, 실란트는 살생물제를 포함한다. 적합한 살생물제의 일반적인 예에는, 살진균제, 제초제, 살충제, 항미생물제 등, 및 이들의 조합이 포함된다. 예를 들어, 특정 구현예에서, 살생물제는 살진균제를 포함하고, 대안적으로 살진균제이다. 살진균제의 특정예에는, N-치환된 벤즈이미다졸 카르바메이트 및 벤즈이미다졸릴 카르바메이트, 예컨대 메틸 2-벤즈이미다졸릴카르바메이트, 에틸 2-벤즈이미다졸릴카르바메이트, 이소프로필 2-벤즈이미다졸릴카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N,N-디메틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N,N-디메틸카르바모일)-6-메틸벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N,N-디메틸카르바모일)-5-메틸벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N-메틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N-메틸카르바모일)-6-메틸벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N-메틸카르바모일)-5-메틸벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에틸 N-{2-[1-(N,N-디메틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에틸 N-{2-[2-(N-메틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에틸 N-{2-[1-(N,N-디메틸카르바모일)-6-메틸벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에틸 N-{2-[1-(N-메틸카르바모일)-6-메틸벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 이소프로필 N-{2-[1-(N,N-디메틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 이소프로필 N-{2-[1-(N-메틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N-프로필카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N-부틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메톡시에틸 N-{2-[1-(N-프로필카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메톡시에틸 N-{2-[1-(N-부틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에톡시에틸 N-{2-[1-(N-프로필카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에톡시에틸 N-{2-[1-(N-부틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{1-(N,N-디메틸카르바모일옥시)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[N-메틸카르바모일옥시)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N-부틸카르바모일옥시)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에톡시에틸 N-{2-[1-(N-프로필카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에톡시에틸 N-{2-[1-(N-부틸카르바모일옥시)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N,N-디메틸카르바모일)-6-클로로벤즈이미다졸릴]}카르바메이트 및 메틸 N-{2-[1-(N,N-디메틸카르바모일)-6-니트로벤즈이미다졸릴]}카르바메이트; 10,10'-옥시비스페녹사르신 (상표명: 비니젠(Vinyzene), OBPA); 디-요오도메틸-파라-톨릴술폰; 벤조티오펜-2-시클로헥실카르복사미드-S,S-디옥시드; N-(플루오르디클로라이드메틸티오)프탈리미드 (상표명: 플루오르-폴페르(Fluor-Folper), Preventol A3); 메틸-벤즈이미다졸-2-일카르바메이트 (상표명: 카르벤다짐(Carbendazim), Preventol BCM); 아연-비스(2-피리딜티오-1-옥시드); 아연 피리티온; 2-(4-티아졸릴)-벤즈이미다졸; N-페닐-요오도프로파르길카르바메이트; N-옥틸-4-이소티아졸린-3-온; 4,5-디클로라이드-2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-온; N-부틸-1,2-벤즈이소티아졸린-3-온; 테부코나졸과 같은 트리아졸릴-화합물 등, 및 이들의 조합이 포함된다. 특정 구현예에서, 이러한 살진균제는 광물질 (예를 들어 제올라이트), 금속 (예를 들어 구리, 은, 백금 등) 및 이들의 조합과 같은 하나 이상의 무기 재료와 조합으로 이용된다.
특정 구현예에서, 살생물제는 제초제를 포함하고, 대안적으로 제초제이다. 제초제의 특정예에는, 알리도클로르(allidochlor) N,N-디알릴-2-클로로아세트아미드; CDEA 2-클로로-N,N-디에틸아세트아미드; 에트니프로미드(etnipromid) (RS)-2-[5-(2,4-디클로로페녹시)-2-니트로페녹시]-N-에틸프로피온아미드와 같은 아미드 제초제; 시스아닐리드(cisanilide) 시스-2,5-디메틸피롤리딘-1-카르복스아닐리드, 플루페나세트(flufenacet) 4'-플루오로-N-이소프로필-2-[5-(트리플루오로메틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일옥시]아세트아닐리드, 나프로아닐리드(naproanilide) (RS)-α-2-나프톡시프로피온아닐리드와 같은 아닐리드 제초제; 벤조일프로프(benzoylprop) N-벤조일-N-(3,4-디클로로페닐)-DL-알라닌, 플람프로프-M(flamprop-M) N-벤조일-N-(3-클로로-4-플루오로페닐)-D-알라닌과 같은 아릴알라닌 제초제; 부타클로르(butachlor) N-부톡시 메틸-2-클로로-2',6'-디에틸아세트아닐리드, 메타자클로르(metazachlor) 2-클로로-N-(피라졸-1-일메틸)아세트-2',6'-자일리디드, 프리나클로르(prynachlor) (RS)-2-클로로-N-(1-메틸프로프-2-이닐)아세트아닐리드와 같은 클로로아세트아닐리드 제초제; 클로란술람(cloransulam) 3-클로로-2-(5-에톡시-7-플루오로[1,2,4]트리아졸로[1,5-c]피리미딘-2-일술폰아미도)벤조산, 메토술람(metosulam) 2',6'-디클로로-5,7-디메톡시-3'-메틸[1,2,4]트리아졸로[1,5-a]피리미딘-2-술폰아닐리드와 같은 술폰아닐리드 제초제; 빌라나포스(bilanafos) 4-[히드록시(메틸)포스피노일]-L-호모알라닐-L-알라닐-L-알라닌과 같은 항생제 제초제; 클로람벤(chloramben) 3-아미노-2,5-디클로로벤조산, 2,3,6-TBA 2,3,6-트리클로로벤조산과 같은 벤조산 제초제; 비스피리박(bispyribac) 2,6-비스(4,6-디메톡시피리미딘-2-일옥시)벤조산과 같은 피리미디닐옥시벤조산 제초제; 피리티오박(pyrithiobac) 2-클로로-6-(4,6-디메톡시피리미딘-2-일티오)벤조산과 같은 피리미디닐티오벤조산 제초제; 클로르탈(chlorthal) 테트라클로로테레프탈산과 같은 프탈산 제초제; 아미노피랄리드(aminopyralid) 4-아미노-3,6-디클로로피리딘-2-카르복실산과 같은 피콜린산 제초제; 퀸클로락(quinclorac) 3,7-디클로로퀴놀린-8-카르복실산과 같은 퀴놀린카르복실산 제초제; CMA 칼슘 비스(히드로겐 메틸아르소네이트), MAMA 암모늄 히드로겐 메틸아르소네이트, 아비산나트륨과 같은 비소 제초제; 메소트리온(mesotrione) 2-(4-메실-2-니트로벤조일)시클로헥산-1,3-디온과 같은 벤조일시클로헥산디온 제초제; 벤푸레세이트(benfuresate) 2,3-디히드로-3,3-디메틸벤조푸란-5-일 에탄술포네이트와 같은 벤조푸라닐 알킬술포네이트 제초제; 카르복사졸(carboxazole) 메틸 5-tert-부틸-1,2-옥사졸-3-일카르바메이트, 페나술람(fenasulam) 메틸 4-[2-(4-클로로-o-톨릴옥시)아세트아미도]페닐술포닐카르바메이트와 같은 카르바메이트 제초제; BCPC (RS)-sec-부틸 3-클로로카르바닐레이트, 데스메디팜(desmedipham) 에틸 3-페닐카르바모일옥시페닐카르바메이트, 스웹(swep) 메틸 3,4-디클로로카르바닐레이트와 같은 카르바닐레이트 제초제; 부트록시딤(butroxydim) (RS)-(EZ)-5-(3-부티릴-2,4,6-트리메틸페닐)-2-(1-에톡시이미노프로필)-3-히드록시시클로헥스-2-엔-1-온, 테프랄록시딤(tepraloxydim) (RS)-(EZ)-2-{1-[(2E)-3-클로로알릴옥시이미노]프로필}-3-히드록시-5-퍼히드로피란-4-일시클로헥스-2-엔-1-온과 같은 시클로헥센 옥심 제초제; 이속사클로르톨(isoxachlortole) 4-클로로-2-메실페닐 5-시클로프로필-1,2-옥사졸-4-일 케톤과 같은 시클로프로필이속사졸 제초제; 플루메진(flumezin) 2-메틸-4-(α,α,α-트리플루오로-m-톨릴)-1,2,4-옥사디아지난-3,5-디온과 같은 디카르복스이미드 제초제; 에탈플루랄린 (ethalfluralin) N-에틸-α,α,α-트리플루오로-N-(2-메틸알릴)-2,6-디니트로-p-톨루이딘, 프로디아민(prodiamine) 5-디프로필아미노-α,α,α-트리플루오로-4,6-디니트로-o-톨루이딘과 같은 디니트로아닐린 제초제; 디노프로프(dinoprop) 4,6-디니트로-o-시멘-3-올, 에티노펜(etinofen) α-에톡시-4,6-디니트로-o-크레졸과 같은 디니트로페놀 제초제; 에톡시펜(ethoxyfen) O-[2-클로로-5-(2-클로로-α,α,α-트리플루오로-p-톨릴옥시)벤조일]-L-락트산과 같은 디페닐 에테르 제초제; 아클로니펜(aclonifen) 2-클로로-6-니트로-3-페녹시아닐린, 니트로펜 (nitrofen) 2,4-디클로로페닐 4-니트로페닐 에테르와 같은 니트로페닐 에테르 제초제; 다조메트(dazomet) 3,5-디메틸-1,3,5-티아디아지난-2-티온과 같은 디티오카르바메이트 제초제; 달라폰(dalapon) 2,2-디클로로프로피온산, 클로로아세트산과 같은 할로겐화 지방족 제초제; 아미자피르(imazapyr) (RS)-2-(4-이소프로필-4-메틸-5-옥소-2-이미다졸린-2-일)니코틴산과 같은 이미다졸리논 제초제; 사붕산이나트륨 10수화물, 아지드화나트륨과 같은 무기 제초제; 클로록시닐(chloroxynil) 3,5-디클로로-4-히드록시벤조니트릴, 이옥시닐(ioxynil) 4-히드록시-3,5-디-요오도벤조니트릴과 같은 니트릴 제초제; 아닐로포스(anilofos) S-4-클로로-N-이소프로필카르바닐로일메틸 O,O-디메틸 포스포로디티오에이트, 글루포시네이트(glufosinate) 4-[히드록시(메틸)포스피노일]-DL-호모알라닌과 같은 유기인 제초제; 클로메프로프(clomeprop) (RS)-2-(2,4-디클로로-m-톨릴옥시)프로피온아닐리드, 펜테라콜(fenteracol) 2-(2,4,5-트리클로로페녹시)에탄올과 같은 페녹시 제초제; MCPA (4-클로로-2-메틸페녹시)아세트산과 같은 페녹시아세트산 제초제; MCPB 4-(4-클로로-o-톨릴옥시)부티르산과 같은 페녹시부티르산 제초제; 페노프로프(fenoprop) (RS)-2-(2,4,5-트리클로로페녹시)프로피온산과 같은 페녹시프로피온산 제초제; 이속사피리포프(isoxapyrifop) (RS)-2-[2-[4-(3,5-디클로로-2-피리딜옥시)페녹시]프로피오닐]이속사졸리딘과 같은 아릴옥시페녹시프로피온산 제초제; 디니트라민(dinitramine) N1,N1-디에틸-2,6-디니트로-4-트리플루오로메틸-m-페닐렌디아민과 같은 페닐렌디아민 제초제; 피라족시펜(pyrazoxyfen) 2-[4-(2,4-디클로로벤조일)-1,3-디메틸피라졸-5-일옥시]아세토페논과 같은 피라졸릴옥시아세토페논 제초제; 피라플루펜(pyraflufen) 2-클로로-5-(4-클로로-5-디플루오로메톡시-1-메틸피라졸-3-일)-4-플루오로페녹시아세트산과 같은 피라졸릴페닐 제초제; 피리다폴(pyridafol) 6-클로로-3-페닐피리다진-4-올과 같은 피리다진 제초제; 클로리다존(chloridazon) 5-아미노-4-클로로-2-페닐피리다진-3(2H)-온, 옥사피라존(oxapyrazon) 5-브로모-1,6-디히드로-6-옥소-1-페닐피리다진-4-일옥삼산과 같은 피리다지논 제초제; 플루오르옥시피르(fluoroxypyr) 4-아미노-3,5-디클로로-6-플루오로-2-피리딜옥시아세트산, 티아조피르(thiazopyr) 메틸 2-디플루오로메틸-5-(4,5-디히드로-1,3-티아졸-2-일)-4-이소부틸-6-트리플루오로메틸니코티네이트와 같은 피리딘 제초제; 이프리미담(iprymidam) 6-클로로-N4-이소프로필피리미딘-2,4-디아민과 같은 피리미딘디아민 제초제; 디에탐쿼트(diethamquat) 1,1'-비스(디에틸카르바모일메틸)-4,4'-바이피리디늄, 파라쿼트(paraquat) 1,1'-디메틸-4,4'-바이피리디늄과 같은 4차 암모늄 제초제; 시클로에이트(cycloate) S-에틸 시클로헥실(에틸)티오카르바메이트, 티오카르바질(tiocarbazil) S-벤질 디-sec-부틸티오카르바메이트와 같은 티오카르바메이트 제초제; EXD O,O-디에틸 디티오비스(티오포르메이트)와 같은 티오카르보네이트 제초제; 메티우론(methiuron) 1,1-디메틸-3-m-톨릴-2-티오우레아와 같은 티오우레아 제초제; 트리아지플람(triaziflam) (RS)-N-[2-(3,5-디메틸페녹시)-1-메틸에틸]-6-(1-플루오로-1-메틸에틸)-1,3,5-트리아진-2,4-디아민과 같은 트리아진 제초제; 시프라진(cyprazine) 6-클로로-N2-시클로프로필-N4-이소프로필-1,3,5-트리아진-2,4-디아민, 프로파진(propazine) 6-클로로-A2,N4-디-이소프로필-1,3,5-트리아진-2,4-디아민과 같은 클로로트리아진 제초제; 프로메톤(prometon) N2,N4-디-이소프로필-6-메톡시-1,3,5-트리아진-2,4-디아민과 같은 메톡시트리아진 제초제; 시아나트린(cyanatryn) 2-(4-에틸아미노-6-메틸티오-1,3,5-트리아진-2-일아미노)-2-메틸프로피오니트릴과 같은 메틸티오트리아진 제초제; 헥사지논 3-시클로헥실-6-디메틸아미노-1-메틸-1,3,5-트리아진-2,4(1H,3H)-디온과 같은 트리아지논 제초제; 에프로나즈(epronaz) N-에틸-N-프로필-3-프로필술포닐-1H-1,2,4-트리아졸-1-카르복사미드와 같은 트리아졸 제초제; 카르펜트라존(carfentrazone) (RS)-2-클로로-3-{2-클로로-5-[4-(디플루오로메틸)-4,5-디히드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일]-4-플루오로페닐}프로피온산과 같은 트리아졸론 제초제; 플로라술람(florasulam) 2',6',8-트리플루오로-5-메톡시[1,2,4]트리아졸로[1,5-c]피리미딘-2-술폰아닐리드와 같은 트리아졸로피리미딘 제초제; 플루프로파실(flupropacil) 이소프로필 2-클로로-5-(1,2,3,6-테트라히드로-3-메틸-2,6-디옥소-4-트리플루오로메틸피리미딘-1-일)벤조에이트와 같은 우라실 제초제; 시클루론(cycluron) 3-시클로-옥틸-1,1-디메틸우레아, 모니소우론(monisouron) 1-(5-tert-부틸-1,2-옥사졸-3-일)-3-메틸우레아와 같은 우레아 제초제; 클로록수론(chloroxuron) 3-[4-(4-클로로페녹시)페닐]-1,1-디메틸우레아, 시두론(siduron) 1-(2-메틸시클로헥실)-3-페닐우레아와 같은 페닐우레아 제초제; 플라자술푸론(flazasulphuron) 1-(4,6-디메톡시피리미딘-2-일)-3-(3-트리플루오로메틸-2-피리딜술포닐)우레아, 피라조술푸론(pyrazosulphuron) 5-[(4,6-디메톡시피리미딘-2-일카르바모일)술파모일]-1-메틸피라졸-4-카르복실산과 같은 피리미디닐술포닐우레아 제초제; 티펜술푸론(thifensulphuron) 3-(4-메톡시-6-메틸-1,3,5-트리아진-2-일카르바모일술파모일)티오펜-2-카르복실산과 같은 트리아지닐술포닐우레아 제초제; 테부티우론(tebuthiuron) 1-(5-tert-부틸-1,3,4-티아디아졸-2-일)-1,3-디메틸우레아와 같은 티아디아졸릴우레아 제초제; 및/또는 클로르페낙(chlorfenac) (2,3,6-트리클로로페닐)아세트산, 메타졸(methazole) 2-(3,4-디클로로페닐)-4-메틸-1,2,4-옥사디아졸리딘-3,5-디온, 트리탁(tritac) (RS)-1-(2,3,6-트리클로로벤질옥시)프로판-2-올, 2,4-D, 클로리무론(chlorimuron) 및 페녹사프로프(fenoxaprop) 등, 및 이들의 조합과 같은 미분류 제초제가 포함된다.
일부 구현예에서, 살생물제는 살충제를 포함하고, 대안적으로 살충제이다. 살충제의 일반적인 예에는, N,N-디에틸-메타-톨루아미드와 같은 방충제 및 피레트린(pyrethrin)과 같은 피레트로이드가 포함된다. 살충제의 특정예에는, 아트라진(atrazine), 디아지논(diazinon) 및 클로르피리포스(chlorpyrifos)가 포함된다. 이러한 또는 다른 구현예에서, 살생물제는 항미생물제를 포함하고, 대안적으로 항미생물제이다. 항미생물제의 유형 및 성질은 다양할 수 있으며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 특정 항미생물제는 상업적으로 입수 가능하고, 이에는 Dow Silicones Corporation (Midland, Mich., U.S.A.)의 DOWSIL® 5700 및 DOWSIL® 5772가 포함된다. 특정 구현예에서, 살생물제는 붕산 무수물, 보락스(borax) 또는 팔붕산이나트륨 4수화물과 같은 보론 함유 물질을 포함하고, 대안적으로 이러한 보론 함유 물질이다. 다양한 구현예에서, 실란트는 살진균제, 제초제, 살충제, 항미생물제 및 본원에 예시된 다른 살생물성 성분으로부터 각각 독립적으로 선택되는 2종 이상의 살생물제를 포함한다.
실란트에 존재하는 살생물제의 양은 다양한 인자 (예를 들어 이용되는 살생물제(들)의 유형, (I) 공중합체의 양 및/또는 유형, 실란트의 의도된 용도, 실란트에 노출시키고자 의도된 경화 조건 등)에 따라 달라지며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 실란트는 실란트의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 10 중량%, 대안적으로 0.1 내지 5 중량%의 양으로, 살생물제 또는 살생물제들의 조합을 포함한다.
특정 구현예에서, 실란트는 난연제를 포함한다. 적합한 난연제의 예에는, 유기/탄소질 난연제 (예를 들어 카본 블랙 등), 무기/광물계 난연제 (예를 들어 수화된 수산화알루미늄, 규회석과 같은 실리케이트, 백금 및/또는 백금의 금속 복합체 등) 등, 및 이들의 조합이 포함된다. 적합한 난연제의 추가예에는, 데카브로모디페닐옥시드, 옥타브로모디페닐 옥시드, 헥사브로모시클로도데칸, 데카브로모바이페닐 옥시드, 디페녹시벤젠, 에틸렌 비스-테트라브로모프탈리미드, 펜타브로모에틸 벤젠, 펜타브로모벤질 아크릴레이트, 트리브로모페닐 말레이미드, 테트라브로모비스페닐 A, 비스-(트리브로모페녹시)에탄, 비스-(펜타브로모페녹시)에탄, 폴리디브로모페닐렌 옥시드, 트리브로모페닐알릴 에테르, 비스-디브로모프로필 에테르, 테트라브로모프탈산 무수물, 디브로모네오펜틸 글리콜, 디브로모에틸 디브로모시클로헥산, 펜타브로모디페닐 옥시드, 트리브로모스티렌, 펜타브로모클로로시클로헥산, 테트라브로모자일렌, 헥사브로모시클로도데칸, 브롬화 폴리스티렌, 테트라데카브로모디페녹시벤젠, 트리플루오로프로펜 및 PVC와 같은 할로겐계 난연제; (2,3-디브로모프로필)-포스페이트, 인, 시클릭 포스페이트, 트리아릴 포스페이트, 비스-멜라미늄 펜테이트, 펜타에리트리톨 바이시클릭 포스페이트, 디메틸메틸포스페이트, 포스핀 옥시드 디올, 트리페닐 포스페이트, 트리스-(2-클로로에틸)포스페이트, 트리크레실-, 트리자일레닐-, 이소데실 디페닐-, 에틸헥실 디페닐-, 트리옥틸-, 트리부틸- 및 트리스-부톡시에틸 포스페이트 에스테르와 같은 포스페이트 에스테르, 및 다양한 아민의 포스페이트 염 (예를 들어 암모늄 포스페이트)과 같은 인계 난연제; 테트라에틸 납과 같은 테트라알킬 납 화합물; 철 펜타카르보닐; 망간 메틸 시클로펜타디에닐 트리카르보닐; 멜라민 및 멜라민 염과 같은 이의 유도체; 구아니딘; 디시안디아미드; 암모늄 술파메이트; 알루미나 3수화물; 수산화마그네슘 알루미나 3수화물 등뿐 아니라, 이들의 유도체, 변형 및 조합이 포함된다. 실란트에 존재하는 난연제의 양은 다양한 인자 (예를 들어 (I) 공중합체의 양 및/또는 유형, 실란트의 의도된 용도, 실란트에 노출시키고자 의도된 경화 조건, 비히클/용매의 존재/부재 등)에 따라 달라지며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 실란트는 실란트의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 15 중량%, 대안적으로 0.1 내지 10 중량%의 양으로 난연제를 포함한다.
특정 구현예에서, 실란트는 결합제를 포함한다. 전형적으로, 결합제는 비(非)반응성 엘라스토머성 유기 중합체, 즉, (I) 공중합체와 반응하지 않는 엘라스토머성 유기 중합체이다. 부가적으로, 결합제는 전형적으로 (I) 공중합체와 상용성이며, 즉, 결합제는 (I) 공중합체를 이용하여 실란트로 제형화될 때, 2상 시스템을 형성하지 않는다. 일반적으로, 적합한 결합제는 낮은 가스 및 수분 투과성을 가지며, 전형적으로 30,000 내지 75,000의 수 평균 분자량 (Mn)을 포함한다. 하지만, 결합제는 다양한 비반응성 엘라스토머성 유기 중합체 (예를 들어 고분자량을 갖는 중합체와 저분자량을 갖는 중합체)의 블렌드를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 고분자량 중합체(들)은 전형적으로 100,000 내지 600,000의 Mn을 포함하고, 저분자량 중합체(들)은 전형적으로 900 내지 10,000, 대안적으로 900 내지 3,000의 Mn을 포함한다. Mn 범위의 하한에 대한 값은 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 전형적으로 결합제가 실란트의 (I) 공중합체 및 다른 성분과 상용성이 되도록 선택된다. 결합제는 하나의 비반응성 엘라스토머성 유기 중합체이거나 이를 포함할 수 있거나, 또는 대안적으로, 예를 들어 구조, 점도, 평균 분자량 (Mn 또는 Mw), 중합체 단위, 순서 등, 또는 이들의 조합을 기반으로 서로 상이한 2종 이상의 비반응성 엘라스토머성 유기 중합체를 포함할 수 있다.
적합한 결합제의 예에는, 당업계에 공지되어 있으며 상업적으로 입수 가능한 폴리이소부틸렌이 포함된다. 폴리이소부틸렌의 특정예에는, BASF Corporation (Germany)에서 상표명 OPPANOL®로 판매되는 것들뿐 아니라, NOF Corp. (Japan)에서 상표명 PARLEAM®으로 판매되는 다양한 등급의 수소첨가된 폴리이소부텐이 포함된다. 적합한 폴리이소부틸렌의 추가예는 ExxonMobil Chemical Co. (Baytown, Tex., U.S.A.)에서 상표명 VISTANEX®로 상업적으로 입수 가능하다. 이에는, 사슬-말단 올레핀 결합만을 함유하는 긴 직쇄의 거대분자로 구성된 파라핀계 탄화수소 중합체인, VISTANEX® MML-80, MML-100, MML-120 및 MML-140가 포함된다. VISTANEX® MM 폴리이소부틸렌은 70,000 내지 90,000의 점도 평균 분자량을 갖고, VISTANEX® LM 폴리이소부틸렌 (예를 들어 LM-MS)은 8,700 내지 10의 점도 평균 분자량을 갖는 저분자량 폴리이소부틸렌이다. 폴리이소부틸렌의 추가예에는, Amoco Corp. (Chicago, Illinois, U.S.A.)의 VISTANEX LM-MH (점도 평균 분자량 10,000 내지 11,700); Soltex PB-24 (Mn 950), Indopol® H-100 (Mn 910), Indopol® H-1200 (Mn 2100); BP Chemicals of London, England의 NAPVIS® 및 HYVIS® (예를 들어 NAPVIS® 200, D10 및 DE3, 및 HYVIS® 200)가 포함된다. NAPVIS® 폴리이소부틸렌은 전형적으로 900 내지 1300의 Mn을 갖는다. 폴리이소부틸렌(들)에 더하여, 또는 이에 대한 대안으로서, 결합제는 부틸 고무, 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 (SEBS) 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 (SEPS) 블록 공중합체, 폴리올레핀 플라스토머 또는 이들의 조합이거나 이들을 포함할 수 있다. SEBS 및 SEPS 블록 공중합체는 당업계에 공지되어 있으며, Kraton Polymers U.S. LLC (Houston, Tex., U.S.A.)에서 Kraton® G 중합체로서, 및 Kuraray America, Inc. (New York, N.Y., U.S.A.)에서 Septon 중합체로서 상업적으로 입수 가능하다. 폴리올레핀 플라스토머는 또한 당업계에 공지되어 있으며, Dow Chemical Company, Elastomers & Specialty Products Division (Midland, Mich., U.S.A.)에서 AFFINITY® GA 1900 및 AFFINITY® GA 1950 조성물로서 상업적으로 입수 가능하다.
실란트에 존재하는 결합제의 양은 다양한 인자 (예를 들어 (I) 공중합체의 양 및/또는 유형, 실란트의 의도된 용도, 실란트에 노출시키고자 의도된 경화 조건, 비히클/용매의 존재/부재 등)에 따라 달라지며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 실란트는 실란트의 모든 구성요소의 조합 중량을 기준으로 1 내지 50 중량부, 대안적으로 5 내지 40 중량부, 대안적으로 5 내지 35 중량부의 양으로 결합제를 포함한다.
일부 구현예에서, 실란트는 노화방지 첨가제를 포함한다. 노화방지 첨가제의 예에는, 항산화제, UV 흡수제, UV 및/또는 광 안정화제, 열 안정화제 및 이들의 조합이 포함된다. 노화방지 첨가제는 하나의 노화방지 첨가제이거나 이를 포함할 수 있거나, 또는 대안적으로, 2종 이상의 상이한 노화방지 첨가제를 포함할 수 있다. 나아가, 하나의 특정한 노화방지 첨가제는 다수의 기능 (예를 들어 UV 흡수제 및 UV 안정화제 둘 모두로서, 항산화제 및 UV 흡수제 둘 모두로서 등)으로 작용할 수 있다. 다수의 적합한 노화방지 첨가제는 당업계에 공지되어 있으며, 상업적으로 입수 가능하다. 예를 들어, 적합한 항산화제에는, 페놀계 항산화제 (예를 들어 완전 입체 장애 페놀 및 부분 입체 장애 페놀), 및 페놀계 항산화제와 안정화제 (예를 들어 테트라메틸-피페리딘 유도체와 같은 입체 장애 아민, 또한 "입체 장애 아민 광 안정화제" (HALS)로서 공지됨)의 조합이 포함된다. 적합한 페놀계 항산화제에는, 비타민 E 및 BASF의 IRGANOX® 1010이 포함된다. IRGANOX® 1010은 펜타에리트리톨 테트라키스(3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트)를 포함한다. UV 흡수제의 예에는, 페놀, 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-도데실-4-메틸-, 분지형 및 선형 (TINUVIN® 571)이 포함된다. UV 안정화제의 예에는, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜) 세바케이트, 메틸 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜/세바케이트 및 이들의 조합 (TINUVIN® 272)이 포함된다. 이러한, 및 TINUVIN® 765와 같은 다른 TINUVIN® 첨가제는 BASF에서 상업적으로 입수 가능하다. 다른 UV 및 광 안정화제는 상업적으로 입수 가능하며, 이는 Chemtura의 LowLite, PolyOne의 OnCap 및 E. I. du Pont de Nemours and Company of Delaware, U.S.A.의 Light Stabilizer 210으로 예시된다. 올리고머성 (고분자량) 안정화제는 또한, 예를 들어 실란트 또는 이의 경화물로부터 노화방지 첨가제의 이동 가능성을 최소화하기 위해 노화방지 첨가제에 또는 노화방지 첨가제로서 이용될 수 있다. 이러한 올리고머성 항산화제 안정화제의 예에는, 4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리딘 에탄올과 공중합된 부탄디오산의 디메틸에스테르인 TINUVIN® 622이 포함된다. 열 안정화제의 예에는, 철 산화물, 카본 블랙, 철 카르복실레이트 염, 세륨 수화물, 바륨 지르코네이트, 세륨 및 지르코늄 옥토에이트, 포르피린 등, 및 이들의 조합이 포함된다.
실란트에 존재하는 노화방지 첨가제의 양은 다양한 인자 (예를 들어 (I) 공중합체의 양 및/또는 유형, 실란트의 의도된 용도, 실란트에 노출시키고자 의도된 경화 조건 등)에 따라 달라지며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 실란트는 실란트의 총 중량을 기준으로 0 초과 내지 5 중량%, 대안적으로 0.1 내지 4 중량%, 대안적으로 0.5 내지 3 중량%의 양으로 노화방지 첨가제를 포함한다.
특정 구현예에서, 실란트는 발수제, 즉, 시간의 경과에 따라 (예를 들어 온도 및/또는 압력과 같은 적용된 조건에 따라) 물을 방출하는 구성요소를 포함한다. 전형적으로, 발수제는 실란트를 부분적으로, 대안적으로는 완전히 반응시키는데 충분한 물의 양을 함유하고, 따라서 충분한 양의 시간 동안 적용된 조건 (예를 들어 실란트의 사용 온도)에 노출될 때 일정량의 물을 방출하도록 선택된다. 하지만, 일반적으로, 발수제는 물과 충분히 결합하여 실란트의 제조 및/또는 저장 동안 너무 많은 물이 방출되는 것을 방지하도록 선택된다. 예를 들어, 발수제는 실란트가 사용되는 적용 공정 동안 또는 후에 충분한 물이 (I) 공중합체의 축합 반응에 이용 가능하도록, 전형적으로 실란트의 컴파운딩/제형화 동안 물과 충분히 결합한다. 이러한 "제어된 방출" 특성은 또한 적용 공정 동안 너무 많은 물이 방출되고/되거나 물이 너무 빠르게 방출되는 것을 방지하는 이점을 제공할 수 있는데, 이는 실란트의 (I) 공중합체의 축합 반응에 의해 형성된 반응 생성물에서 버블링 또는 공극형성을 야기할 수 있기 때문이다. 선택된 특정한 발수제는 다양한 인자 (예를 들어 실란트의 다른 구성요소, (I) 공중합체의 양/유형, (II) 축합 반응 촉매의 유형, 실란트가 제형화되는 공정 조건 등)에 따라 달라질 수 있으며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 적합한 발수제의 예는, 금속 염 수화물, 수화된 분자체 및 침전된 탄산염으로 예시된다. 특정한 예에는, Solvay에서 상표명 WINNOFIL® SPM으로 입수 가능한 침전된 탄산칼슘이 포함된다. 특정 구현예에서, 발수제는 침전된 탄산칼슘을 포함하도록, 대안적으로 침전된 탄산칼슘이 되도록 선택된다. 발수제는 충분한 시간 동안 적용 온도 범위에 노출될 때 (I) 공중합체의 축합 반응을 위해 충분한 양의 물을 방출하면서, 컴파운딩 동안 모든 수분 함량이 방출되지 않도록 선택될 수 있다. 실란트에 존재하는 발수제의 양은 다양한 인자 (예를 들어 (I) 공중합체의 투수성, 비히클/용매의 존재/부재, 건조제의 존재/부재, 실란트가 제형화/제조되는 방법 등)에 따라 달라지며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 실란트는 실란트의 모든 구성요소의 조합 중량을 기준으로 1 내지 50 중량부, 대안적으로 5 내지 40 중량부, 대안적으로 5 내지 30 중량부의 양으로 발수제를 포함한다.
일부 구현예에서, 실란트는 안료 (즉, 실란트 및/또는 이의 반응 생성물에 색상을 부여하는 구성요소)를 포함한다. 이러한 안료는 임의의 무기 화합물, 예를 들어 크롬 산화물, 티타늄 산화물, 코발트 안료와 같은 금속 안료뿐 아니라, 상기와 같은 금속을 기반으로 하지 않는 것들, 예를 들어 비금속 무기 화합물을 포함할 수 있다. 적합한 안료의 예에는, 인디고, 이산화티타늄, 카본 블랙 및 이들의 조합뿐 아니라, PolyOne에서 입수 가능한 Stan-Tone 505P01 Green과 같은 다른 상업적으로 입수 가능한 안료가 포함된다. 특정 구현예에서, 안료는 카본 블랙을 포함한다. 카본 블랙의 특정예에는, Chevron Phillips Chemical Company LP에서 상업적으로 입수 가능한 Shawinigan 아세틸렌 블랙; Elementis Pigments Inc. (Fairview Heights, Ill. U.S.A.)에서 공급되는 SUPERJET® 카본 블랙 (예를 들어 LB-1011); Sid Richardson Carbon Co (Akron, Ohio U.S.A.)에서 공급되는 SR 511; 및 N330, N550, N762, N990 (Degussa Engineered Carbons (Parsippany, N.J., U.S.A.))이 포함된다. 실란트에 존재하는 안료의 양은 다양한 인자 (예를 들어 (I) 공중합체의 양 및/또는 유형, 실란트의 의도된 용도, 비히클/용매의 존재/부재 등)에 따라 달라지며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 실란트는 실란트의 총 중량을 기준으로 0 초과 내지 20 중량%, 대안적으로 0.001 내지 10 중량%, 대안적으로 0.001 내지 5 중량%의 양으로 안료를 포함한다.
특정 구현예에서, 실란트는 레올로지 개질제 및/또는 점도 조절제와 같은 레올로지 첨가제를 포함한다. 적합한 레올로지 첨가제의 예에는, 왁스; 폴리아미드; 폴리아미드 왁스; 수소첨가된 피마자유 유도체; 칼슘, 알루미늄, 및/또는 바륨 스테아레이트 등과 같은 금속 비누뿐 아니라, 이들의 유도체, 변형, 및 조합이 포함된다. 특정 구현예에서, 레올로지 개질제는 당업자에 의해 잘 이해되는 바와 같이, 충전제의 혼입, 실란트의 컴파운딩, 탈기 및/또는 혼합 (예를 들어 이의 제조 동안)을 용이하게 하도록 선택된다. 레올로지 첨가제의 특정예에는 상업적으로 입수 가능한 당업자에게 공지된 것들이 포함된다. 이러한 레올로지 첨가제의 예에는, Evonik에서 상업적으로 입수 가능한 Polyvest; King Industries에서 상업적으로 입수 가능한 Disparlon; Du Pont에서 상업적으로 입수 가능한 Kevlar Fibre Pulp; Nanocor에서 상업적으로 입수 가능한 Rheospan; Lubrizol에서 상업적으로 입수 가능한 Ircogel; Palmer Holland에서 상업적으로 입수 가능한 Crayvallac® SLX 등, 및 이들의 조합이 포함된다.
일부 구현예에서, 레올로지 개질제는 왁스 (예를 들어 파라핀 왁스, 미세결정질 왁스 또는 이들의 조합)를 포함하고, 대안적으로 왁스이다. 왁스는 전형적으로 분지형 구조, 시클릭 구조 또는 이들의 조합일 수 있는 비(非)극성 탄화수소(들)을 포함한다. 적합한 왁스의 예에는, Strahl & Pitsch, Inc. (West Babylon, N.Y., U.S.A.)에서 명칭 SP 96 (용융점 62 내지 69℃), SP 18 (용융점 73 내지 80℃), SP 19 (용융점 76 내지 83℃), SP 26 (용융점 범위 76 내지 83℃), SP 60 (용융점 79 내지 85℃), SP 617 (용융점 88 내지 93℃), SP 89 (용융점 90 내지 95℃) 및 SP 624 (용융점 90 내지 95℃)로 입수 가능한 석유 미세결정질 왁스가 포함된다. 적합한 왁스의 추가예에는, Crompton Corporation (Petrolia, Pa., U.S.A.)에서 상표명 Multiwax®로 시판되는 것들이 포함된다. 이러한 왁스에는, 포화된 분지형 및 시클릭 비극성 탄화수소를 포함하고, 용융점이 79 내지 87℃인 Multiwax® 180-W; 포화된 분지형 및 시클릭 비극성 탄화수소를 포함하고, 용융점이 76 내지 83℃인 Multiwax® W-445; 및 포화된 분지형 및 시클릭 비극성 탄화수소를 포함하고, 용융점이 73 내지 80℃인 Multiwax® W-835가 포함된다. 특정 구현예에서, 왁스는 실온 (25℃)에서 고체인 미세결정질 왁스를 포함하고, 대안적으로 실온 (25℃)에서 고체인 미세결정질 왁스이다. 일부 구현예에서, 왁스는 목적하는 적용 온도 범위 (즉, 실란트가 사용/적용되도록 의도된 온도 범위) 내에서 용융점을 갖도록 선택된다. 왁스는, 용융될 때, 컴파운딩 동안, 컴파운딩 공정 자체뿐 아니라, 사용되는 경우 탈기 단계 동안, 조성물에서 충전제의 혼입을 실질적으로 용이하게 하는 공정 보조제로서 작용하는 것으로 여겨진다. 예를 들어, 특정 구현예에서, 왁스는 100℃ 미만의 용융 온도를 갖고, 적용 전, 심지어 단순 정적 믹서에서도 부분들의 혼합 (예를 들어 실란트가 다중 부분 조성물인 경우)을 용이하게 할 수 있다. 이러한 경우, 왁스는 또한 양호한 레올로지로 80 내지 110℃, 대안적으로 90 내지 100℃의 온도에서 실란트의 적용을 용이하게 할 수 있다.
실란트에 존재하는 레올로지 첨가제의 양은 다양한 인자 (예를 들어 (I) 공중합체의 양 및/또는 유형, 실란트의 의도된 용도, 실란트에 노출시키고자 의도된 경화 조건, 비히클/용매의 존재/부재 등)에 따라 달라지며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 실란트는 실란트의 모든 구성요소의 조합 중량을 기준으로 0 초과 내지 20 중량부, 대안적으로 1 내지 15 중량부, 대안적으로 1 내지 5 중량부의 양으로 레올로지 첨가제를 포함한다.
특정 구현예에서, 실란트는 비히클 (예를 들어 용매 및/또는 희석제와 같은 담체 비히클)을 포함한다. 실란트의 다양한 구성요소의 선택에 따라, 담체 비히클은, 예를 들어 오일 (예를 들어 유기 오일 및/또는 실리콘 오일), 용매, 물 등일 수 있다. 당업자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 존재하는 경우, 이용되는 특정한 비히클은, 실란트 또는 이의 일부 (예를 들어 실란트가 다중 부분 조성물인 경우 실란트의 하나 이상의 부분)의 흐름뿐 아니라, 특정한 구성요소 (예를 들어 (I) 공중합체, 사슬 연장제, 말단 봉쇄제 등)의 도입을 용이하게 하도록 (예를 들어 증가시키도록) 선택된다. 이와 같이, 적합한 비히클은 다양하며, 일반적으로 실란트의 하나 이상의 구성요소를 유동화시키는 것을 돕지만, 이러한 구성요소 중 임의의 것과 본질적으로 반응하지 않는 것들이 포함된다. 따라서, 비히클은 실란트의 하나 이상의 구성요소의 용해성, 휘발성 또는 둘 모두를 기반으로 선택될 수 있다. 이런 의미에서, 용해성은 비히클이 실란트의 하나 이상의 구성요소를 용해 및/또는 분산시키는데 충분하다는 것을 나타내며, 휘발성은 비히클의 증기 압력을 나타낸다. 비히클의 휘발성이 너무 큰 경우 (즉, 의도된 사용에 대하여 너무 높은 증기 압력을 갖는 경우), 적용 온도에서 실란트에 버블이 형성될 수 있으며, 실란트로부터 형성된 경화물에 균열을 유도할 수 있고/있거나 상기 경화물의 특성에 해로운 영향을 미치거나 이의 특성을 약화시킬 수 있다. 하지만, 비히클이 충분히 휘발성이 아닌 경우 (즉, 의도된 사용에 대하여 너무 낮은 증기 압력을 갖는 경우), 비히클은 실란트의 경화물에 유지되고/되거나 그 안에서 가소제로서 기능할 수 있다. 적합한 비히클의 예에는, 일반적으로 실리콘 유체, 유기 유체 및 이들의 조합이 포함된다.
일부 구현예에서, 실란트의 비히클은 실리콘 유체를 포함하고, 대안적으로 실리콘 유체이다. 실리콘 유체는 전형적으로 저점도 및/또는 휘발성 실록산이다. 일부 구현예에서, 실리콘 유체는 저점도 오르가노폴리실록산, 휘발성 메틸 실록산, 휘발성 에틸 실록산, 휘발성 메틸 에틸 실록산 등, 또는 이들의 조합이다. 전형적으로, 실리콘 유체는 25℃에서 1 내지 1,000 mm2/초 범위의 점도를 갖는다. 일부 구현예에서, 실리콘 유체는 일반식 (R28R29SiO)I을 갖는 실리콘을 포함하며, 여기서 각각의 R28 및 R29는 독립적으로 H, 및 치환 또는 미치환 히드로카르빌기로부터 선택되고, 아래 첨자 I는 3 내지 8이다. 적합한 실리콘 유체의 특정예에는, 헥사메틸시클로트리실록산, 옥타메틸시클로테트라실록산, 데카메틸시클로펜타실록산, 도데카메틸시클로헥사실록산, 옥타메틸트리실록산, 데카메틸테트라실록산, 도데카메틸펜타실록산, 테트라데카메틸헥사실록산, 헥사데카메틸헵타실록산, 헵타메틸-3-{(트리메틸실릴)옥시)}트리실록산, 헥사메틸-3,3, 비스{(트리메틸실릴)옥시}트리실록산 펜타메틸{(트리메틸실릴)옥시}시클로트리실록산 및 폴리디메틸실록산, 폴리에틸실록산, 폴리메틸에틸실록산, 폴리메틸페닐실록산, 폴리디페닐실록산, 카프릴릴 메티콘, 헥사메틸디실록산, 헵타메틸옥틸트리실록산, 헥실트리메티콘 등뿐 아니라, 이들의 유도체, 변형 및 조합이 포함된다. 적합한 실리콘 유체의 추가예에는, 5 x 10-7 내지 1.5 x 10-6 m2/s와 같은 적합한 증기 압력을 갖는 폴리오르가노실록산이 포함되고, Dow Silicones Corporation (Midland, Mich., U.S.A.)에서 상업적으로 입수 가능한 DOWSIL® 200 Fluid 및 DOWSIL® OS FLUID가 포함된다.
특정 구현예에서, 실란트의 비히클은 유기 유체를 포함하고, 대안적으로 유기 유체이며, 유기 유체는 전형적으로 휘발성 및/또는 반휘발성 탄화수소, 에스테르 및/또는 에테르를 포함하는 유기 오일을 포함한다. 이러한 유기 유체의 일반적인 예에는, C6-C16 알칸, C8-C16 이소알칸 (예를 들어 이소데칸, 이소도데칸, 이소헥사데칸 등), C8-C16 분지형 에스테르 (예를 들어 이소헥실 네오펜타노에이트, 이소데실 네오펜타노에이트 등) 등과 같은 휘발성 탄화수소 오일뿐 아니라, 이들의 유도체, 변형 및 조합이 포함된다. 적합한 유기 유체의 추가예에는, 방향족 탄화수소, 지방족 탄화수소, 탄소수 3 초과의 알코올, 알데히드, 케톤, 아민, 에스테르, 에테르, 글리콜, 글리콜 에테르, 알킬 할라이드, 방향족 할라이드 및 이들의 조합이 포함된다. 탄화수소에는, 이소도데칸, 이소헥사데칸, Isopar L (C11-C13), Isopar H (C11-C12), 수소첨가된 폴리데센이 포함된다. 에테르 및 에스테르에는, 이소데실 네오펜타노에이트, 네오펜틸글리콜 헵타노에이트, 글리콜 디스테아레이트, 디카프릴릴 카르보네이트, 디에틸헥실 카르보네이트, 프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르, 에틸-3 에톡시프로피오네이트, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 트리데실 네오펜타노에이트, 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트 (PGMEA), 프로필렌 글리콜 메틸에테르 (PGME), 옥틸도데실 네오펜타노에이트, 디이소부틸 아디페이트, 디이소프로필 아디페이트, 프로필렌 글리콜 디카프릴레이트/디카프레이트, 옥틸 에테르, 옥틸 팔미테이트 및 이들의 조합이 포함된다.
일부 구현예에서, 비히클은 유기 용매를 포함하고, 대안적으로 유기 용매이다. 유기 용매의 예에는, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 및 n-프로판올과 같은 알코올; 아세톤, 메틸에틸 케톤 및 메틸 이소부틸 케톤과 같은 케톤; 벤젠, 톨루엔 및 자일렌과 같은 방향족 탄화수소; 헵탄, 헥산 및 옥탄과 같은 지방족 탄화수소; 프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 n-프로필 에테르 및 에틸렌 글리콜 n-부틸 에테르와 같은 글리콜 에테르; 디클로로메탄, 1,1,1-트리클로로에탄 및 메틸렌 클로라이드와 같은 할로겐화 탄화수소; 클로로포름; 디메틸 술폭시드; 디메틸 포름아미드, 아세토니트릴; 테트라히드로푸란; 화이트 스피릿(white spirit); 미네랄 스피릿; 나프타; n-메틸피롤리돈 등뿐 아니라, 이들의 유도체, 변형 및 조합을 포함하는 것들이 포함된다.
다른 비히클이 또한 실란트에 이용될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 비히클은 이온성 액체를 포함하고, 대안적으로 이온성 액체이다. 이온성 액체의 예에는, 음이온-양이온 조합이 포함된다. 일반적으로, 음이온은 알킬 술페이트계 음이온, 토실레이트 음이온, 술포네이트계 음이온, 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 음이온, 비스(플루오로술포닐)이미드 음이온, 헥사플루오로포스페이트 음이온, 테트라플루오로보레이트 음이온 등으로부터 선택되고, 양이온은 이미다졸륨계 양이온, 피롤리디늄계 양이온, 피리디늄계 양이온, 리튬 양이온 등으로부터 선택된다. 하지만, 다수의 양이온 및 음이온의 조합이 또한 이용될 수 있다. 이온성 액체의 특정예에는, 전형적으로 1-부틸-1-메틸피롤리디늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1-메틸-1-프로필피롤리디늄 비스-(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 3-메틸-1-프로필피리디늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N-부틸-3-메틸피리디늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1-메틸-1-프로필피리디늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 디알릴디메틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 메틸트리옥틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,2-디메틸-3-프로필이미다졸륨 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1-비닐이미다졸륨 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1-알릴 이미다졸륨 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1-알릴-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 리튬 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 등뿐 아니라, 이들의 유도체, 변형 및 조합이 포함된다.
실란트에 존재하는 비히클의 양은 다양한 인자 (예를 들어 (I) 공중합체의 양 및/또는 유형, 실란트가 제형화되는 방식, 실란트에 노출시키고자 의도된 경화 조건 등)에 따라 달라지며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 실란트는 실란트의 총 중량을 기준으로 1 내지 99 중량%, 대안적으로 1 내지 75 중량%, 대안적으로 2 내지 60 중량%, 대안적으로 2 내지 50 중량%의 양으로 비히클을 포함한다.
특정 구현예에서, 실란트는 점착부여제를 포함한다. 적합한 점착부여제의 일반적인 예에는, 전형적으로 지방족 탄화수소 수지 (예를 들어 탄소수 6 내지 20의 수소첨가된 폴리올레핀), 수소첨가된 테르펜 수지, 로진 에스테르, 수소첨가된 로진 글리세롤 에스테르 또는 이들의 조합을 포함하는 것들이 포함된다. 적합한 점착부여제의 특정예에는, 검 로진, 우드 로진, 톨유 로진, 증류된 로진, 수소첨가된 로진, 이량체화된 로진 및 중합된 로진과 같은 천연 또는 개질된 로진; 페일 우드(pale wood) 로진의 글리세롤 에스테르, 수소첨가된 로진의 글리세롤 에스테르, 중합된 로진의 글리세롤 에스테르, 수소첨가된 로진의 펜타에리트리톨 에스테르 및 로진의 페놀계 개질된 펜타에리트리톨 에스테르와 같은 천연 또는 개질된 로진의 글리세롤 및 펜타에리트리톨 에스테르; 스티렌/테르펜 및/또는 알파 메틸 스티렌/테르펜 중합체와 같은 천연 테르펜의 공중합체 및/또는 삼원중합체; 프리델-크래프츠(Friedel-Crafts) 촉매의 존재 하에서 테르펜 탄화수소 (예를 들어 피넨)의 중합을 통해 제조된 것들뿐 아니라, 이들의 수소첨가 생성물 (예를 들어 수소첨가된 폴리테르펜)과 같은, ASTM 방법 E28로 측정 시, 60 내지 150℃의 연화점을 갖는 폴리테르펜 수지; 바이시클릭 테르펜 및 페놀의 산 매개 축합을 통해 제조된 것들과 같은, 페놀계 개질된 테르펜 수지 및 이의 수소첨가된 유도체; 주로 올레핀 및 디올레핀으로 이루어진 단량체의 중합을 통해 제조된 것들, 60 내지 135℃의 링앤볼(ring and ball) 연화점을 갖는 것들 및 또한 수소첨가된 지방족 석유 탄화수소 수지와 같은 지방족 석유 탄화수소 수지; 지환족 석유 탄화수소 수지 및 이의 수소첨가된 유도체; 지방족/방향족 또는 지환족/방향족 공중합체, 및 이의 수소첨가된 유도체, 및 이들의 조합이 포함된다. 일부 구현예에서, 실란트는 고체 점착부여제 (즉, 25℃ 초과의 링앤볼 연화점을 갖는 점착부여제)를 포함한다. 적합한 점착부여제의 다른 예에는, Exxon Chemical의 ESCOREZ 1102, 1304, 1310, 1315 및 5600, 및 Eastman의 Eastotac H-100, H-115E 및 H-130L로 예시되는 지방족 탄화수소 수지; Arakawa Chemicals의 Arkon P 100 및 Goodyear의 ingtack 95로 예시되는 수소첨가된 테르펜 수지; Hercules의 Staybelite Ester 10 및 Foral로 예시되는 수소첨가된 로진 글리세롤 에스테르; Hercules의 Piccolyte A125로 예시되는 폴리테르펜; Exxon Chemical의 ECR 149B 및 ECR 179A로 예시되는 지방족/방향족 및/또는 지환족/방향족 수지, 및 이들의 조합과 같은 상업적으로 입수 가능한 다양한 것들이 포함된다. 실란트에 존재하는 점착부여제의 양은 다양한 인자 (예를 들어 (I) 공중합체의 양 및/또는 유형, 실란트의 다른 구성요소의 유형 및/또는 양, 실란트의 의도된 용도 등)에 따라 달라지며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 실란트 실란트의 모든 구성요소의 조합 중량을 기준으로 1 내지 20 중량부의 양으로 점착부여제를 포함한다.
특정 구현예에서, 실란트는 부식 억제제를 포함한다. 적합한 부식 억제제의 예에는, 벤조트리아졸, 메르캅토벤조트리아졸 등, 및 이들의 조합이 포함된다. 적합한 부식 억제제의 특정예는 당업계에 공지되어 있으며, R.T. Vanderbilt (Norwalk, Conn., U.S.A.)에서 입수 가능한 CUVAN® 826 (예를 들어 2,5-디메르캅토-1,3,4-티아디아졸 유도체) 및 CUVAN® 484 (알킬티아디아졸)과 같이 상업적으로 입수 가능하다.
실란트에 존재하는 부식 억제제의 양은 다양한 인자 (예를 들어 (I) 공중합체의 양 및/또는 유형, 실란트의 의도된 용도, 실란트에 노출시키고자 의도된 경화 조건 등)에 따라 달라지며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 실란트는 실란트의 총 중량을 기준으로 0.05 내지 0.5 중량%의 양으로 부식 억제제를 포함한다.
상기 다양한 섹션에 소개된 바와 같이, 실란트의 다양한 구성요소는 다수의 목적을 위해 이용될 수 있으며, 따라서 특정 첨가제는 본원에 기재된 구성요소에 대하여 중첩될 수 있다. 예를 들어, 특정한 알콕시실란은 충전제 처리제, 접착 촉진제 및 가교제로서 유용할 수 있다. 부가적으로, 실란트는 촉매 억제제, 경화 촉진제, 색상 변화 첨가제 등과 같은, 상기 기재되지 않은 부가적인 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 부가적인 첨가제는 당업자에 의해 용이하게 결정되는 바와 같이, 독립적으로 선택되며, 이들은 각각 이의 의도된 용도에 따라 선택된 양으로 실란트에 이용된다. 전형적으로, 존재하는 경우, 실란트는 실란트의 충 중량을 기준으로 0.001 내지 10 중량%, 대안적으로 0.01 내지 5 중량%, 대안적으로 0.1 내지 1 중량%의 양으로 이러한 부가적인 첨가제를 각각 포함한다.
상기 기재된 바와 같이, 실란트는 단일 부분 조성물, 또는 다중 부분 조성물 (예를 들어 2, 3, 4개 또는 그 이상의 부분을 포함함)로서 제조될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 실란트는 모든 구성요소를 혼합과 같은 임의의 편리한 수단에 의해 함께 조합함으로써 제조될 수 있는 단일 부분 조성물로 제조된다. 이러한 단일 부분 조성물은 선택적으로 (I) 공중합체와 다양한 첨가제 (예를 들어 충전제)를 조합 (예를 들어 예비혼합)하여 중간 혼합물을 형성하고, 이어서 중간 혼합물을 (예를 들어 혼합을 통해) (II) 축합 반응 촉매 및 다른 다양한 첨가제를 포함하는 프리믹스(pre-mix)와 조합하여 실란트 혼합물 또는 실란트를 형성함으로써 제조될 수 있다. 다른 첨가제 (예를 들어 노화방지 첨가제, 안료 등)는 임의의 목적하는 단계에서, 예컨대 중간 혼합물, 프리믹스 또는 실란트 혼합물과의 조합을 통해 실란트에 첨가될 수 있다. 이와 같이, 최종 혼합 단계가 (예를 들어 실질적으로 무수 조건 하에서) 수행되어 실란트가 형성될 수 있으며, 이는 사용 준비가 될 때까지, 전형적으로 실질적으로 무수 조건 하에서, 예를 들어 밀봉된 컨테이너에서 저장된다.
일부 구현예에서, 실란트는 다중 부분 조성물 (예를 들어 가교제가 이용되는 경우)로 제조된다. 이러한 구현예에서, (II) 축합 반응 촉매 및 가교제는 전형적으로 별도의 부분으로 저장되고, 실란트의 사용 직전에 조합된다. 예를 들어, 실란트는 (I) 공중합체 및 가교제를 임의의 편리한 수단 (예를 들어 혼합)에 의해 조합하여 제1 (즉, 경화제) 부분을 형성함으로써 제조되는 2부분 경화성 조성물을 포함할 수 있다. 제2 (즉, 염기) 부분은 (II) 축합 반응 촉매 및 (I) 공중합체를 임의의 편리한 수단 (예를 들어 혼합)에 의해 조합함으로써 제조될 수 있다. 구성요소는 다양한 인자에 따라, 예를 들어 단일 부분 또는 다중 부분 조성물이 선택되는지에 따라, 주위 조건 또는 무수 조건 하에서 주위 온도 또는 승온에서 조합될 수 있다. 이어서, 염기 부분 및 경화제 부분은 사용 직전에 혼합과 같은 임의의 편리한 수단에 의해 조합될 수 있다. 염기 부분 및 경화제 부분은 1:1 비로, 또는 1:1 내지 10:1 범위의 염기:경화제의 상대적인 양으로 조합될 수 있다.
실란트의 구성요소의 혼합에 사용되는 장비는 특별히 제한되지 않으며, 전형적으로 실란트 또는 이의 일부 (통칭하여, "실란트 조성물")에 사용하기 위해 선택된 각각의 구성요소의 유형 및 양에 따라 선택된다. 예를 들어, 교반식 배치 케틀은 검 또는 겔을 형성하도록 반응할 수 있는 조성물과 같은 비교적 저점도 실란트 조성물에 사용될 수 있다. 대안적으로, 연속식 컴파운딩 장비 (예를 들어 2축 압출기와 같은 압출기)는 보다 점성의 실란트 조성물뿐 아니라, 비교적 많은 양의 미립자를 함유하는 실란트 조성물에 사용될 수 있다. 본원에 기재된 실란트 조성물을 제조하는데 사용될 수 있는 예시적인 방법에는, 예를 들어 미국 특허 출원 제2009/0291238호 및 제2008/0300358호에 개시된 것들이 포함되며, 상기 문헌들은 본원에 참조로서 인용된다.
상기 기재된 바와 같이 제조된 실란트 조성물은, 실란트 조성물이 수분에 노출되는 것을 감소 또는 방지하는 컨테이너에 저장될 때, 안정할 수 있다. 하지만, 실란트 조성물은 대기 수분에 노출될 때, 축합 반응을 통해 반응할 수 있다. 부가적으로, 발수제가 이용될 때, 실란트 조성물은 대기 수분에의 노출 없이 축합 반응을 통해 반응할 수 있다.
경화물이 또한 제공된다. 경화물은 실란트로부터 형성된다. 보다 구체적으로, 경화물은, 예를 들어 상기 기재된 축합 반응을 통해 실란트를 경화시킴으로써 형성된다.
경화물을 포함하는 복합체 물품이 또한 제공된다. 보다 구체적으로, 복합체 물품은 기재 및 기재 상에 배치된 경화물을 포함한다. 복합체 물품은 기재 상에 실란트를 배치하는 단계, 및 실란트를 경화시켜 기재 상에 경화물을 제공하여 복합체 물품을 제조하는 단계에 의해 형성된다. 기재는, 예를 들어 외부 건물 외관으로 예시된다.
2개의 요소 사이에 정의된 공간을 밀봉하는 방법이 또한 개시된다. 이러한 방법은 상기 공간에 실란트를 적용하는 단계, 및 상기 공간에서 실란트를 경화시켜 상기 공간을 밀봉하는 단계를 포함한다.
용어 "포함하는" 또는 "포함하다"는 본원에서 "포함되는", "포함되다", "~로 본질적으로 이루어진다(이루어지는)" 및 "~로 이루어진다(이루어지는)"의 개념을 의미하고 포함하도록 가장 넓은 의미로 사용된다. 예시적인 예를 열거하기 위해 "예를 들어", "예로서", "예컨대" 및 "~를 포함하여"의 사용은, 열거된 예에만 제한되지 않는다. 따라서, "예를 들어" 또는 "예컨대"는 "예를 들어, 비제한적으로" 또는 "예컨대, 비제한적으로"를 의미하고, 다른 유사한 또는 균등한 예를 포함한다. 본원에 사용된 바, 용어 "약"은, 샘플 취급의 결과로서 또는 기기 분석에 의해 측정된 수치에서의 작은 변화를 합리적으로 포함하거나 설명하는 역할을 한다. 이러한 작은 변화는 수치의 ±0 내지 25%, ±0 내지 10%, ±0 내지 5% 또는 ±0 내지 2.5%의 정도일 수 있다. 나아가, 용어 "약"은 값의 범위와 관련될 때 양쪽 수치들 모두에 적용된다. 나아가, 용어 "약"은 명시적으로 언급되지 않는 경우에도, 수치에 적용될 수 있다.
일반적으로, 본원에 사용된 바, 값의 범위에서 하이픈 "-" 또는 대시 "-"는, "내지" 또는 "~에 걸쳐"이고; ">"는 "초과" 또는 "~보다 큰"이고; "≥"는 "적어도" 또는 "~보다 크거나 같은"이고; "<"는 "미만" 또는 "~보다 작은"이고; "≤"는 "최소" 또는 "~보다 작거나 같은"이다. 개별적으로, 상기 언급된 특허 출원, 특허 및/또는 특허 출원 공보는 각각, 하나 이상의 비제한적인 구현예에서 그 전체가 명백하게 본원에 참조로서 인용된다.
첨부된 청구범위는 상세한 설명에 기재된 표현, 및 특정한 화합물, 조성물 또는 방법에 제한되지 않으며, 이는 첨부된 청구범위의 범위에 속하는 특정한 구현예들 사이에서 달라질 수 있다고 이해되어야 한다. 다양한 구현예의 특정한 특징 또는 양태를 설명하기 위해 본원에서 사용되는 임의의 마쿠시(Markush) 그룹과 관련하여, 상이한, 특수한 및/또는 예상치 못한 결과는 모든 다른 마쿠시 구성원으로부터 독립적인 각각의 마쿠시 그룹의 각각의 구성원으로부터 수득될 수 있다. 마쿠시 그룹의 각각의 구성원은 개별적으로 및/또는 조합으로 사용될 수 있으며, 첨부된 청구범위의 범위에 속하는 특정한 구현예에 대한 적절한 뒷받침을 제공한다.
나아가, 본 발명의 다양한 구현예를 설명하는데 사용되는 임의의 범위 및 하위범위는 독립적으로 및 집합적으로 첨부된 청구범위의 범위에 속하며, 이러한 값이 본원에 명백하게 기재되지 않은 경우에도 그 안의 전체 및/또는 단편적인 값을 포함하는 모든 범위를 설명하고 고려한다고 이해된다. 당업자는, 열거된 범위 및 하위범위가 본 발명의 다양한 구현예를 충분히 설명하고 가능하게 하며, 이러한 범위 및 하위범위가 관련된 1/2, 1/3, 1/4 등으로 추가로 기술될 수 있다는 것을 용이하게 인식한다. 단지 하나의 예로서, "0.1 내지 0.9"의 범위는 하위 1/3, 즉, 0.1 내지 0.3, 중간 1/3, 즉, 0.4 내지 0.6, 및 상위 1/3, 즉, 0.7 내지 0.9로 추가로 기술될 수 있으며, 이는 개별적으로 및 집합적으로 첨부된 청구범위의 범위 내에 속하며, 개별적으로 및/또는 집합적으로 사용될 수 있고, 첨부된 청구범위의 범위 내 특정한 구현예에 대한 적절한 뒷받침을 제공할 수 있다. 또한, "적어도", "~보다 큰", "~보다 작은", "이하" 등과 같이 범위를 정의하거나 변형시키는 언어와 관련하여, 이러한 언어는 하위범위 및/또는 상한 또는 하한을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또 다른 예로서, "적어도 10"의 범위는 본질적으로 적어도 10 내지 35의 하위범위, 적어도 10 내지 25의 하위범위, 25 내지 35의 하위범위 등을 포함하고, 각각의 하위범위는 개별적으로 및/또는 집합적으로 사용될 수 있으며, 첨부된 청구범위의 범위 내 특정한 구현예에 대한 적절한 뒷받침을 제공한다. 최종적으로, 개시된 범위 내 개별적인 숫자는 첨부된 청구범위의 범위 내 특정한 구현예에 따라 사용될 수 있고, 이에 대한 적절한 뒷받침을 제공한다. 예를 들어, "1 내지 9"의 범위는 3과 같은 다양한 개별 정수뿐 아니라, 4.1과 같은 소수점 (또는 분수)을 포함하는 개별 숫자를 포함하며, 이는 첨부된 청구범위의 범위 내 특정한 구현예에 따라 사용될 수 있고, 이에 대한 적절한 뒷받침을 제공한다.
하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 어떠한 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것으로 여겨서는 안된다.
Figure pct00011
제조예 1: 실리콘-폴리에테르 공중합체를 제조하기 위한 합성 절차
건조된 4구 플라스크를 온도 제어된 가열 블록에 배치하고, 기계식 교반기, 온도계, 적하 깔대기 및 환류 응축기를 장착하였다. 플라스크에 N2를 퍼징하고, 그 안에 폴리에테르 화합물을 배치하였다. 플라스크를 간헐적 N2 퍼징과 함께, 진공 하에서 105℃에서 2 시간 동안 가열하고 유지하였다. 이어서, 플라스크를 85℃까지 냉각시켰다. 5 ppm의 0-0719를 첨가하였다 (MM에 용해된 1 중량% 0-0719 용액으로). ETM을 적가하였다. 온도가 5 내지 10℃ 증가한 것으로 단열 발열을 관찰하였고, 이에 따라 ETM의 첨가를 조정하여 반응 온도를 85℃로 유지시켰다. 플라스크를 85℃에서 5 시간 동안 가열하고 유지시키고, SiH 농도가 2.5 ppm 미만일 때 (FTIR 또는 1H NMR을 통해 측정됨) 반응이 완료된 것으로 간주하였다. 이어서, 플라스크의 내용물을 실온까지 냉각시키고, N2 흐름 하에서 날진(Nalgene)-컨테이너에 패키징하였다. 하기 표 2에는 실시예 1에 이용된 폴리에테르 화합물 및 ETM의 상대적인 양이 제시되어 있다.
Figure pct00012
실시예 1: 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체를 제조하기 위한 합성 절차
반응기에 기계식 교반기, 온도계, 적하 깔대기 및 환류 응축기를 장착하였다. 제조예 1에서 제조된 실리콘-폴리에테르 공중합체를 IPDI (반응의 완료 후 잔류 NCO가 ~2.5 내지 3.00 중량%가 되도록 하는 IPDI의 양으로) 및 T-9 촉매와 함께 반응기에 충전하여, 블렌드를 제공하였다. 균일한 혼합물이 수득될 때까지, 블렌드를 교반하였다. 균일한 혼합물을 80℃까지 가열하고, 반응을 %NCO 적정으로 모니터링하였다. 균일한 혼합물을 2시간 동안 가열하였다. 목표 %NCO에 도달하면, 반응을 중단시켰다. 이어서, 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체를 포함하는 반응 생성물을 실온까지 냉각시키고, 질소 하에서 저장하였다. 하기 표 3에는 실시예 1에 이용된 실리콘-폴리에테르 공중합체, IPDI 및 T-9의 상대적인 양이 제시되어 있다.
Figure pct00013
실시예 2: 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체의 제조를 위한 합성 절차
반응기에 기계식 교반기, 온도계, 적하 깔대기 및 환류 응축기를 장착하였다. 실시예 1에서 제조된 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체를 폴리올과 함께 반응기에 충전하고, 40℃로 가열하였다. T-9 촉매를 첨가하여 혼합물을 제공하고, 혼합물을 70℃에서 5시간 동안 가열하고 유지하였다. 혼합물을 ATR FTIR에 대하여 반응시키고 이로 모니터링하여, NCO의 소실을 확인하였다. NCO의 완전한 소실 후, 반응을 중단시켰다. 이어서, 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체를 포함하는 반응 생성물을 실온까지 냉각시키고, 질소 하에서 저장하였다. 하기 표 4에는 실시예 2에 이용된 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체, 폴리올 및 T-9의 상대적인 양이 제시되어 있다.
Figure pct00014
제조예 2 및 실시예 3 내지 4
제조예 2 및 실시예 3 내지 4가 ETM이 아닌 선형 ETM을 이용한다는 차이만 제외하고, 제조예 2 및 실시예 3 내지 4는, 각각, 제조예 1 및 실시예 1 내지 2와 동일하다.
비교예 1 - 비교 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체
ETM이 동일한 몰량의 메틸디메톡시실란으로 대체된 것을 제외하고, 상기 제조예 1 및 실시예 2 내지 3에서와 정확히 동일한 절차에 따라 비교 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체를 제조하였다.
실행예 1
30 g의 실시예 2의 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체를 Flacktek Speedmixer용 40 g 용량 폴리프로필렌 혼합 컵에서 0.03 g의 디부틸주석 디라우레이트와 혼합하고, 2000 rpm에서 1분 동안 혼합하여 혼합물을 제공하였다. 혼합물을 10 cm x 10 cm 크기의 가장자리가 보호된 테플론 플레이트 상에 캐스팅하였다. 테플론 플레이트를 50%로 제어된 상대 습도 및 23℃로 제어된 온도의 실내에 배치하였다. 플레이트를 실내에 7일 동안 둔 후, 대기 수분 함량이 조절되지 않은 50℃로 설정된 공기 순환식 오븐으로 옮기고, 오븐에서 4일 동안 유지시켰다. 이어서, 샘플을 오븐에서 꺼내어 실온까지 냉각시켰다. 인장 강도를 측정하기 위해 탄소강 다이를 이용하여 샘플로부터 개뼈형 시편을 절단하고, 시차 주사 열량측정법 (DSC)을 위해 샘플로부터 작은 조각을 절단하였다.
인장 시험용 개뼈형 샘플 크기는 20 mm의 좁은 목 길이를 갖는 50 mm 길이였다. 100 N 전용량의 로드 셀을 갖는 MTS 시험 프레임을 인장 시험에 사용하였다. 시험 속도는 50.8 cm/분이었다. 변형은 좁은 목 길이에 걸친 변위로서 계산하였다. 파단시 응력은 피크 응력을 좁은 목 영역의 초기 단면적으로 나누어 계산하였다.
시차 주사 열량측정법 (DSC)은 TA Instrument Discovery Series DSC2500로 수행하였다. 샘플을 Tzero 알루미늄 팬 (~10 mg의 샘플)에 칭량하고, 장비 상에서 분석하였다. 온도를 처음에 10℃/분으로 -180℃까지 하강시킨 후, 10℃/분으로 200℃까지 상승시켰다. 램핑 공정을 유지하는데 필요한 열을 기록하고, 열 용량의 급격한 변화로 Tg를 검출하였다.
실행예 1에서 측정된 물리적 특성은 하기 표 5에 제시되어 있다.
실행예 2
0.336 g의 비닐트리메톡시실란이 또한 실시예 2의 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체 및 디부틸주석 디라우레이트와 함께 포함된다는 차이만 제외하고, 실행예 1에서와 동일한 절차를 수행하였다. 실행예 2에서 측정된 물리적 특성은 하기 표 5에 제시되어 있다.
실행예3
실시예 2의 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체가 아닌 실시예 4의 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체 (선형 ETM을 갖는 것)가 이용된다는 차이만 제외하고, 실행예 1에서와 동일한 절차를 수행하였다. 실행예 3에서 측정된 물리적 특성은 하기 표 5에 제시되어 있다.
실행예4
0.336 g의 비닐트리메톡시실란이 또한 실시예 4의 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체 및 디부틸주석 디라우레이트와 함께 포함된다는 차이만 제외하고, 실행예 3에서와 동일한 절차를 수행하였다. 실행예 3에서 측정된 물리적 특성은 하기 표 5에 제시되어 있다.
비교 실행예 1
실시예 2의 본 발명의 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체가 아닌 비교예 1의 비교 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체가 이용된다는 차이만 제외하고, 실행예 2에서와 동일한 절차를 수행하였다. 비교 실행예 1에서 측정된 물리적 특성은 하기 표 5에 제시되어 있다.
Figure pct00015
실란트 실시예 1
아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란 (접착 촉진제로서) 및 디부틸주석디라우레이트 (촉매로서)의 프리믹스 용액을 1온스 유리 바이알에 조합하였다. 이어서, 투명한 담황색이 수득될 때까지 이러한 용액을 수동으로 혼합하고, 혼합물을 이후에 제형화 공정에 사용하기 위해 따로 두었다.
DAC 600.2 VAC SpeedMixer와 함께 사용하도록 설계된 최대 300 길이 혼합 용기를 저울에 올리고, 칭량하였다. 실시예 2의 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체, 디이소노닐 프탈레이트 (가소화제로서) 및 비닐트리메톡시실란 (건조제로서)을 용기에 넣었다. 용기의 내용물을 800 rpm에서 30 초 동안 혼합하였다. 침전된 탄산칼슘을 용기에 첨가하고, 용기를 혼합기 내에 배치하고, 1300 rpm에서 30 초 동안 혼합하였다. 용기를 혼합기에서 꺼내고, 용기의 벽에 남아있는 임의의 탄산칼슘을 포함시키기 위해 스패출라를 이용하여 수동으로 스크래핑하고, 1500 rpm에서 30 초의 또 다른 혼합 주기 동안 혼합기에 다시 넣었다. 용기를 저울에 올리고, 분쇄된 탄산칼슘을 그 안에 넣었다. 이러한 용기를 1300 rpm에서 30 초 동안 혼합기에 다시 넣고, 수동 스크래핑을 위해 꺼낸 후, 2000 rpm에서 추가 30 초 동안 혼합하였다. 상기 형성된 혼합물을 용기 내로 칭량하고, 1300 rpm에서 30 초 동안 혼합한 후, 수동으로 스크래핑하였다. 재료를 탈기하는 최종 단계를 수행하였다. 혼합/진공 챔버에 있을 때, 공기가 혼합 용기에서 빠져나올 수 있도록 홀(hole)을 함유하는 것으로 고체 혼합 용기 뚜껑을 교체하였다. 프로그램을 하기 설정점에 따라 연속 혼합으로 실행하였다: 3.5 psi 진공 압력까지 800 rpm에서 37초 혼합, 3.5 psi의 진공을 유지하면서 1200 rpm에서 40 초 혼합, 및 주위 조건으로 진공을 해제하기 위해 800 rpm에서 35초 혼합. 생성된 실란트를 6온스 SEMCO 튜브에 패키징하고, 다음날 시험을 위해 따로 두었다.
하기 표 6에는 실란트 실시예 1에 이용된 구성요소 및 이의 상대적인 양이 제시되어 있다:
Figure pct00016
실란트 실시예 2
실란트 실시예 2는, 실란트 실시예 2가 실시예 2의 것의 아닌 실시예 4의 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체를 이용한 차이를 제외하고는, 실란트 실시예 1과 동일하였다.
실란트 실시예 3
실란트 실시예 3은, 실란트 실시예 3이 촉매로서 디부틸주석디라우레이트가 아닌 디아자바이시클로운데센을 이용한 차이를 제외하고는, 실란트 실시예 1과 동일하였다.
비교 실란트 실시예 1
비교 실란트 실시예 1은, 실란트 실시예 2가 실시예 2의 본 발명의 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체가 아닌 비교예 1의 비교 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체를 이용한 차이를 제외하고는, 실란트 실시예 1과 동일하였다.
실란트 실시예 1 내지 3 및 비교 실란트 실시예 1의 물리적 및 경화 특성을 측정하였다. 실란트 실시예 1과 비교 실란트 1을 모두 분석할 때, 시험 방법론은 동일하였다.
고착 건조 시간(Tack Free Time): 특정한 실란트의 100 mil 두께 슬라브를 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET)의 조각에 끌어내렸다. 이어서, PET의 작은 스트립을 특정한 실란트의 표면 상에 약하게 가압하여 경화를 확인하였다. 실란트가 PET의 스트립으로 이동되지 않을 때, 실란트를 고착 건조된 것으로 간주하였다.
압출 속도: SEMCO Nozzle Type 440을 6-oz SEMCO 튜브에 부착시켰다. 압축 노즐을 충전하기 위해 간단한 압출을 수행하였다. 3 초 시간의 3개의 데이터를 각각 90 psi의 압출력으로 수집하였다. 이어서, 압출 속도를 3개의 데이터의 평균으로서 분 당 그램으로 계산하였다.
특정한 실란트를 50% 상대 습도 및 23℃에서 7 일 동안 경화시켰다. 경도계는 ASTM 방법 D2240, 유형 A로 측정하였다. 인장, 연신 및 모듈러스를 ASTM 방법 D412로 측정하였다. 하기 표 7에는 실란트 실시예 1 및 비교 실란트 실시예 1로부터의 물리적 특성이 제시되어 있다.
Figure pct00017
본 발명은 예시적인 방식으로 기재되었으며, 사용된 용어는 제한이 아니라 설명의 특성으로 의도된 것으로 이해되어야 한다. 명백하게, 상기 교시를 고려하여 본 발명의 다수의 변경 및 변화가 가능하다. 본 발명은 구체적으로 기재된 것과 다르게 실행될 수 있다.

Claims (21)

  1. 하기 화학식을 갖는 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체:
    Figure pct00018

    [식 중, 각각의 R1은 독립적으로 선택되는 탄소수 1 내지 18의 치환 또는 미치환 히드로카르빌기이고, 아래 첨자 a는 0 또는 1이고, D는 탄소수 2 내지 18의 2가 탄화수소기이고, Y'는 폴리에테르 모이어티(moiety)이고, X는 적어도 하나의 이소시아네이트 관능기를 갖는 이소시아네이트 모이어티임].
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리에테르 모이어티 Y'가 화학식 -(CnH2nO)wCmH2m (여기서 아래 첨자 n은 아래 첨자 w로 표시되는 각각의 모이어티에서 2 내지 4로부터 독립적으로 선택되고, 아래 첨자 w는 1 내지 200이고, 아래 첨자 m은 2 내지 4임)을 갖는, 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체.
  3. 제1항에 있어서, (i) 상기 폴리에테르 모이어티 Y'가 화학식 -(C2H4O)x(C3H6O)y(C4H8O)zCmH2m (여기서 아래 첨자 x는 0 내지 200이고, 아래 첨자 y는 1 내지 200이고, 아래 첨자 z는 0 내지 200이고, 아래 첨자 m은 2 내지 4이며, 아래 첨자 x, y 및 z로 표시되는 단위는 상기 폴리에테르 모이어티 Y'에서 랜덤화 또는 블록 형태일 수 있음)을 갖거나; (ii) 상기 폴리에테르 모이어티 Y'가 적어도 약 100의 수 평균 분자량을 갖거나; 또는 (iii) (i) 및 (ii) 둘 모두인, 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, (i) 각각의 R1 이 메틸이거나; (ii) a가 0이거나; (iii) D가 C2H4이거나; 또는 (v) (i) 내지 (iii)의 임의의 조합인, 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체.
  5. 실리콘-폴리에테르 공중합체와 폴리이소시아네이트를 반응시켜 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체를 제공하는 단계를 포함하며,
    상기 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체인, 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 실리콘-폴리에테르 공중합체가 하기 화학식을 갖는, 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체의 제조 방법:
    Figure pct00019

    [식 중, 각각의 R1 은 독립적으로 선택되는 탄소수 1 내지 18의 치환 또는 미치환 히드로카르빌기이고, 아래 첨자 a는 0 또는 1이고, D는 탄소수 2 내지 18의 2가 탄화수소기이고, Y는 OH기로 종결되는 폴리에테르 모이어티임].
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트가 (i) 적어도 1.6의 공칭 관능도를 갖거나; 또는 (ii) 화학식 NCO-D'-OCN (여기서, D'는 2가 연결기임)을 갖는 디이소시아네이트 화합물을 포함하는, 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체의 제조 방법.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항의 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체의 제조 방법에 따라 제조된 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체.
  9. 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체와 평균 하나 초과의 이소시아네이트 반응성 관능기를 갖는 커플링제를 반응시켜 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체를 제공하는 단계를 포함하며,
    상기 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체는 제1항 내지 제4항 및 제8항 중 어느 한 항의 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체인, 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 커플링제가 디올, 트리올, 테트라올, 펜타올 및 헥사올 중 적어도 하나를 포함하는, 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체의 제조 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체가 화학식 X-D"-X를 갖고, 여기서 D"는 2가 연결기이고, 각각의 X는 하기 화학식을 갖는, 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체의 제조 방법:
    Figure pct00020

    [식 중, 각각의 R1은 독립적으로 선택되는 탄소수 1 내지 18의 치환 또는 미치환 히드로카르빌기이고, 아래 첨자 a는 0 또는 1이고, D는 탄소수 2 내지 18의 2가 탄화수소기이고, Y'는 폴리에테르 모이어티임].
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항의 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체의 제조 방법에 따라 제조된 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체.
  13. 평균 하나 초과의 하기 화학식의 관능기를 갖는 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체:
    Figure pct00021

    [식 중, 각각의 R1은 독립적으로 선택되는 탄소수 1 내지 18의 치환 또는 미치환 히드로카르빌기이고, 아래 첨자 a는 0 또는 1이고, D는 탄소수 2 내지 18의 2가 탄화수소기이고, Y'는 폴리에테르 모이어티임].
  14. 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체; 및
    축합 반응 촉매를 포함하며,
    상기 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체는 제1항 내지 제4항 및 제8항 중 어느 한 항의 이소시아네이트-관능성 실리콘-폴리에테르 공중합체인, 실란트(sealant).
  15. 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체; 및
    축합 반응 촉매를 포함하며,
    상기 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체는 제12항 또는 제13항의 실리콘-폴리에테르-우레탄 공중합체인, 실란트.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, (i) 충전제; (ii) 충전제 처리제; (iii) 가교제; (iv) 표면 개질제, (v) 건조제; (vi) 증량제; (vii) 살생물제; (viii) 난연제; (ix) 가소화제; (x) 말단 봉쇄제; (xi) 결합제; (xii) 노화방지 첨가제; (xiii) 발수제(water releasing agent); (xiv) 안료; (xv) 레올로지(rheology) 개질제; (xvii) 담체; (xii) 점착부여제; (xiii) 부식 억제제; (xix) 촉매 억제제; (xx) 접착 촉진제; (xxi) 점도 조절제; (xxii) UV 흡수제; (xxiii) 항산화제; (xxiv) 광 안정화제 또는 (xxv) (i) 내지 (xxiv)의 조합을 추가로 포함하는, 실란트.
  17. 제16항에 있어서, 상기 충전제, 가교제, 증량제, 가소화제 및 접착 촉진제를 포함하는, 실란트.
  18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항의 실란트의 경화물.
  19. 기재(substrate)와 상기 기재 상에 배치된 제18항의 경화물을 포함하는 복합체 물품.
  20. 기재 상에 실란트를 배치하는 단계; 및
    상기 실란트를 경화시켜 상기 기재 상에 경화물을 제공함으로써 복합체 물품을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 실란트는 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항의 실란트인, 복합체 물품의 제조 방법.
  21. 2개의 요소 사이에 정의된 공간에 실란트를 도포하는 단계; 및
    상기 공간에서 상기 실란트를 경화시켜 상기 공간을 밀봉하는 단계를 포함하며,
    상기 실란트는 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항의 실란트인, 2개의 요소 사이에 정의된 공간을 밀봉하는 방법.
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