WO2006125708A1 - Composition comprising functionalised polyhedral oligomeric silasesquioxane and method for its production - Google Patents

Composition comprising functionalised polyhedral oligomeric silasesquioxane and method for its production Download PDF

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WO2006125708A1
WO2006125708A1 PCT/EP2006/061838 EP2006061838W WO2006125708A1 WO 2006125708 A1 WO2006125708 A1 WO 2006125708A1 EP 2006061838 W EP2006061838 W EP 2006061838W WO 2006125708 A1 WO2006125708 A1 WO 2006125708A1
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acid
silanes
polyhedral oligomeric
reaction
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PCT/EP2006/061838
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Adolf KÜHNLE
Original Assignee
Degussa
Kuehnle Adolf
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/22Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G77/26Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen nitrogen-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes

Definitions

  • the invention relates to a composition comprising functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes, a process for their preparation and their use.
  • Functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes can be used to synthesize and modify polymers in a wide range of applications.
  • the resulting polymers can be used, for example, in coatings, adhesives, plastic moldings, fibers or in packaging materials. In this way, the properties of these polymers can be influenced over a wide range.
  • Numerous thermal and mechanical properties of polymers, such as different moduli, temperature stability, adhesion properties to a variety of materials, oxidation stability, scratch and tear resistance, can be improved by blending, grafting, grafting, copolymerization or copolycondensation with functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes.
  • WO 03/064490 also describes a process for the preparation of functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes by "corner capping", however, using alkoxysilanes, which in terms of
  • composition the functionalized polyhedral having oligomeric silsesquioxanes, made possible in only one process step, without that in a subsequent process step, the base has to be removed from the product mixture.
  • this is achieved by reacting the silanes used, where at least one of the silanes used is an aminosilane, at a neutral to acidic pH without the use of a basic catalyst to give the desired functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes.
  • the process according to the invention is carried out using an acid, and it must be ensured in the case of the silanes used that the rate constants of the silanes and modified aminosilanes used in the reaction to the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes are of the same order of magnitude. Furthermore, the process according to the invention has the advantage that it is possible to dispense with the preparation of an incompletely condensed polyhedral oligomeric silsesquioxane as intermediate in the preparation of functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes.
  • the cages of the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes may contain further substituents with functional groups, such as for example, methacrylic and / or epoxy groups.
  • functional groups such as for example, methacrylic and / or epoxy groups.
  • Methacrylic group are highly reactive and usually do not have the desired stability.
  • the present invention therefore provides a process for the preparation of a composition comprising functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes, which is characterized in that
  • A amino or at least one amino group-containing substituents of the R type
  • R, R f hydrogen, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, aryl or heteroaryl group, which are each substituted or unsubstituted,
  • X oxy, hydroxy, alkoxy, carboxy, silyl, alkylsilyl, alkoxysilyl, siloxy, alkylsiloxy, alkoxysiloxy, silylalkyl, alkoxysilylalkyl, alkylsilylalkyl, halogen, epoxy, ester, fluoroalkyl blocked, isocyanate, acrylate, methacrylate, mercapto, nitrile, phosphine group or at least one such type X substituent of type R,
  • Y OH, ONa, OK, OR ⁇ OCOR ⁇ OSiR ⁇ 3 , Cl, Br, I or NR ⁇ 2 ,
  • R hydrogen, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, aryl or heteroaryl group, which are each substituted or unsubstituted,
  • X oxy, hydroxy, alkoxy, carboxy, silyl, alkylsilyl, alkoxysilyl, siloxy, alkylsiloxy, alkoxysiloxy, silylalkyl, alkoxysilylalkyl, alkylsilylalkyl, halogen, epoxy, ester, fluoroalkyl blocked isocyanate,
  • a ' amino, ammonium or at least one amino or ammonium group-containing substituents of type R,
  • both the substituents of type R and type A 'and of type X are the same or different and have at least one substituent of type A', and a composition comprising these functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes.
  • the invention further relates to the use of the composition according to the invention or the silsesquioxanes according to the invention for the synthesis of catalysts and their starting compounds, for stabilizers and for the synthesis or modification of ceramic compositions and polymers.
  • A amino or at least one amino group-containing substituents of the R type
  • R, R f hydrogen, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, aryl or heteroaryl group, which are each substituted or unsubstituted,
  • X oxy, hydroxy, alkoxy, carboxy, silyl, alkylsilyl, alkoxysilyl, siloxy, alkylsiloxy, alkoxysiloxy, silylalkyl, alkoxysilylalkyl, alkylsilylalkyl, halogen, epoxy, ester, fluoroalkyl blocked, isocyanate, acrylate, methacrylate, mercapto, nitrile, phosphine group or at least one such type X substituent of type R,
  • Y OH, ONa, OK, OR ⁇ OCOR ⁇ OSiR ⁇ 3 , Cl, Br, I or NR ⁇ 2 ,
  • both the substituents of the type R, type R f and type A and the type X are the same or different and the rate constants of the modified aminosilanes and silanes used in the reaction to form functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes in the same order are used. It is important for the process according to the invention that the silanes used as starting material and modified aminosilanes are matched in terms of their saponification rate, this means that the rate constants are related to the saponification reaction of the silane and the modified aminosilanes in a similar order.
  • the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes have a substituent distribution in accordance with the educt composition of the silanes. If, for example, the aminosilane ASiY 3 and the silane RSiY 3 are used in a molar mixing ratio of 1: 1 in the process according to the invention, the result is a composition which predominantly contains a functionalized, fully condensed polyhedral oligomeric silsesquioxane type A 4 R 4 Si 8 ⁇ i2. In different
  • the composition also silsesquioxanes of the type A 3 R 5 Si S Oi 2 , A 2 R6Sis0i2, A 5 R 3 Si8 ⁇ i2 and A 6 R 2 SiSOi 2 on , Information on the rate constants regarding the
  • R, R f hydrogen, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, aryl or heteroaryl group, which are each substituted or unsubstituted,
  • X oxy, hydroxy, alkoxy, carboxy, silyl, alkylsilyl, alkoxysilyl, siloxy, alkylsiloxy, alkoxysiloxy, silylalkyl, alkoxysilylalkyl, alkylsilylalkyl, halogen, epoxy, ester, fluoroalkyl blocked, isocyanate, acrylate, methacrylate, mercapto, nitrile, phosphine group or at least one such type X substituent of type R,
  • Y OH, ONa, OK, OR ⁇ OCOR ⁇ OSiR ⁇ 3 , Cl, Br, I or NR ⁇ 2 and
  • substituents of the type R, type R f , type X and type Y are the same or different, used.
  • Silanes are preferably used, the substituents of Y is selected from OH, OR comprise ⁇ ⁇ OCOR or Cl.
  • Alkoxysilanes according to the formula are particularly preferred in the process according to the invention.
  • R, R f hydrogen, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, aryl or heteroaryl group, which are each substituted or unsubstituted
  • X oxy, hydroxy, alkoxy, carboxy, silyl, alkylsilyl, alkoxysilyl, siloxy, alkylsiloxy, alkoxysiloxy, silylalkyl, alkoxysilylalkyl, alkylsilylalkyl, halogen, epoxy, ester, fluoroalkyl blocked, isocyanate, acrylate, methacrylate, mercapto, nitrile, phosphine group or at least one such type X substituent of type R,
  • Trialkoxysilanes in particular alkyltrialkoxysilanes RSi (OR ') 3, are particularly preferably used, the alkoxy group (OR') having from 1 to 4 carbon atoms, in particular methoxy or ethoxy group, and the alkyl group (R) having from 1 to 5 carbon atoms, in particular from 2 to 4 carbon atoms, but preferably has 3 carbon atoms.
  • alkyltrialkoxysilanes of the formula RSi (OR ') 3 are isobutyltrimethoxysilane (DYNASYLAN ® IBTMO), isobutyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane (Dynasylan ® PTMO) propyltriethoxysilane,
  • trialkoxysilanes having a substituent of the type X according to the formula XSi (OR ') 3 such as, for example, 3-chloropropyltrimethoxysilane (CPTMO), 3
  • Glycidyloxypropyltrimethoxysilane (DYNASYLAN ® GLYMO), 3- mercaptopropyltrimethoxysilane (DYNASYLAN ® MTMO), 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (DYNASYLAN ® MEMO) are used.
  • Alkenyltrialkoxysilanes such as vinyltrimethoxysilane (DYNASYLAN ® VTMO) or vinyltriethoxysilane be used.
  • R, R ' hydrogen, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, aryl or heteroaryl group, which are each substituted or unsubstituted,
  • A amino or at least one amino group-containing substituents of the R type
  • aminosilanes are used which have substituents of the type Y selected from OH, OR ⁇ OCOR ⁇ or Cl. Particularly preferred in the process according to the invention are aminosilanes according to the formula
  • the substituents of the type R f may be the same or different.
  • aminosilanes in the process according to the invention as aminoalkyltrialkoxysilanes, the substituent of type A preferably having the amino group in the terminal position, the alkyl and alkoxy groups having from 1 to 10 carbon atoms, preferably from 2 to 5 carbon atoms and preferably from 3 have up to 4 carbon atoms.
  • 3-aminopropyltriethoxysilane is used in the process according to the invention.
  • the amino group may be a primary, secondary or tertiary amino group.
  • one or more aminosilanes are first reacted with an acid and then the silanes of the formula (R 3 Xb) mSiY n was added to the reaction mixture.
  • silanes of the formula (R 3 Xb) mSiY n was added to the reaction mixture.
  • R 3 Xb alkyltrialkoxysilanes according to the formula
  • halosilanes preferably trichlorosilanes
  • alkoxysilanes are used together with alkoxysilanes in the process according to the invention.
  • the process according to the invention is preferably carried out at a pH of from 3 to 11, preferably at a pH of from 4 to 9, particularly preferably from 5.5 to 8.5. In a particular embodiment of the process according to the invention, this is carried out at a pH of 7 + 0.3.
  • the aminosilane used is modified with an acid, these may be mono- or poly-protic acids.
  • acid here can be used both inorganic acids and their derivatives, selected from hydrochloric acid, sulfuric acid, sulfurous acid, nitric acid, nitrous acid or carbonic acid, as well as mono- or polyprotic organic acids.
  • saturated and unsaturated alkyl, aryl and alkylaryl acid and their derivatives can be used as acids in the process according to the invention.
  • the inventive method for the conversion of aminosilanes and silanes to functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes is preferably carried out in solution.
  • solvents both a polar and a nonpolar solvent can be used.
  • the solvents used are preferably halogen-free solvents selected from the group of alcohols, ketones, aldehydes, ethers, acids, esters, anhydrides, alkanes, aromatics and / or nitriles or else a mixture of these solvents.
  • Alcohols, ethers, acetone, acetonitrile, benzene or toluene are particularly preferably used as solvent. Very particular preference is given to using acetone, methanol or ethanol or a mixture of two or more of these compounds as solvent.
  • the reaction of the silanes is carried out in the presence of water.
  • water is added to the reaction mixture or the educt composition.
  • the aminosilane used is modified with an acid.
  • the molar ratio of the aminosilanes to the acid is preferably to be selected such that per one primary, secondary or tertiary amino group of 0.5 to 1.5 molar equivalents of a monoprotic acid are available, but preferably 1 molar equivalent of a monoprotic acid is added.
  • the molar ratio should be chosen so that the amino groups of aminosilane are completely neutralized.
  • the initial concentration of all silanes according to the formulas (R a X b ) m SiY n and A 1n SiY n in the solution is preferably from 0.01 mol / 1 to 10 mol / l, preferably from 0 , 1 mol / 1 to 6 mol / 1, more preferably from 0.3 mol / 1 to 4 mol / 1.
  • the reaction of the silanes and modified aminosilanes in the present process is preferably conducted at a temperature from 0 to 200 0 C, preferably at a temperature of 10 to 150 0 C, particularly preferably at a temperature of 20 to 100 0 C. Most preferably, this reaction of the silanes is carried out at a temperature of 40 to 80 oC.
  • the temperature over the entire reaction time is not kept constant, it is for example advantageous to lower the reaction temperature towards the end of the reaction time in order to be able to completely isolate the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes as possible.
  • the process according to the invention can be carried out continuously or batchwise, the reaction of the silanes to give functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes in a one-step reaction.
  • the reaction of the silanes into functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes is preferably carried out in the process according to the invention by adding the aminosilane A 1n SiY n or else several aminosilanes
  • the target product can be separated from the reaction mixture in a manner known to the person skilled in the art.
  • the solvent or solvent mixture can be separated from the desired composition of functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes.
  • the inventive method is particularly suitable for the preparation of a composition of functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes, which understood in the context of this invention under silsesquioxanes both fully condensed and incompletely condensed silsesquioxanes.
  • Silsesquioxanes are oligomeric or polymeric substances whose fully condensed representatives have the general formula (SiC> 3 / 2R) n, where n> 4 and the radical R can be a hydrogen atom, but mostly an organic
  • R 8 Si 8 On (OH) 2 and R 8 Si 8 Oi 0 (OH) 4 are reacted (Chem. Commun. (1999), 2309-10; Polym. Mater. Sei. Eng. 82 (2000), 301- 2, WO 01/10871) and thus serve as a parent compound for a large number of different incompletely condensed and functionalized silsesquioxanes.
  • the silsesquioxanes (trisilanols) of the formula R 7 Si 7 Og (OH) 3 can be converted into correspondingly modified oligomeric silsesquioxanes by reaction with functionalized monomeric silanes (corner capping).
  • composition according to the invention comprises at least one functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane according to the following formula:
  • R hydrogen, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, aryl or heteroaryl group, which are each substituted or unsubstituted,
  • X oxy, hydroxy, alkoxy, carboxy, silyl, alkylsilyl, alkoxysilyl, siloxy, alkylsiloxy, alkoxysiloxy, silylalkyl, alkoxysilylalkyl, alkylsilylalkyl, halogen, epoxy, ester, fluoroalkyl blocked isocyanate, Acrylate, methacrylate, mercapto, nitrile, phosphine or at least one such type X substituent of type R,
  • a f amino, ammonium or at least one amino or ammonium group-containing substituents of type R,
  • composition according to the invention is preferably prepared by the process according to the invention.
  • the composition according to the invention comprises various functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes, which are characterized in that in addition to the substituents of the type R, they also have substituents of the type A f and, if appropriate, also of the type X.
  • a composition according to the invention may comprise the following functionalized polyhedral, oligomeric silsesquioxanes, as shown in structures 5a, 5b and 5c:
  • composition according to the invention may also contain further functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes
  • oligomeric silsesquioxanes with a T 8 cage functionalized polyhedral, oligomeric silsesquioxanes with a T 4 , T ⁇ - r Ti 0 or with a Ti 2 cage may also be present.
  • silsesquioxanes with a so-called ladder structure can also be present in the composition according to the invention.
  • At least one of the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes has an ammonium group or an ammonium group-containing substituent of type R, the counter anion of the ammonium group being a base of the acid 3,5-di-tert. butyl-4-hydroxybenzoic acid or 3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionic acid.
  • the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes according to the invention have a structure according to the formula
  • R hydrogen, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, aryl or Heteroaryl group, which are each substituted or unsubstituted,
  • X oxy, hydroxy, alkoxy, carboxy, silyl, alkylsilyl, alkoxysilyl, siloxy, alkylsiloxy, alkoxysiloxy, silylalkyl, alkoxysilylalkyl, alkylsilylalkyl, halogen, epoxy, ester, fluoroalkyl blocked, isocyanate, acrylate, methacrylate, mercapto, nitrile, phosphine group or at least one such type X substituent of type R,
  • a f amino, ammonium or at least one amino or ammonium group-containing substituents of type R,
  • both the substituents of the type R and type A f and the type X are the same or different, and having at least one substituent of the type A f , on.
  • the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes of the invention have an ammonium group or an ammonium group-containing substituent of type R, wherein the counter anion of the ammonium group, the base of the acid 3, 5-di-tert. butyl-4-hydroxybenzoic acid or 3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionic acid.
  • the functionalized polyhedral, oligomeric silsesquioxanes according to the invention are preferably prepared by means of the process according to the invention or isolated from the composition according to the invention.
  • compositions of the invention can be used to synthesize and modify polymers in a wide range of applications.
  • the inventive Composition can be added to all common polymers. This can be both chemical bonding and pure blending.
  • the rheological properties of a large number of polymers can be favorably influenced, for example the adhesive and bonding properties as well as the barrier action to gases and liquids.
  • organic polymers selected from polyolefins, amorphous polyalphaolefins, polyethers, polyamides, copolyamides, polyamide compounds, polyesters, copolyesters, polyurethanes, polyacrylates, polymethacrylates, polycarbonates, polyurethanes, phenolic resins, epoxy resins, polysiloxanes, polysilanes, rubbers, rubber compounds, polyvinyl chloride, vinyl chloride copolymers, polystyrene , Copolymers of styrene, ABS polymers and Olefinco- and - terpolymere.
  • polymer can be modified or formed by the addition of the composition of the invention or the silsesquioxanes according to the invention to the polymers composites having the desired properties.
  • the polymers modified in this way can be used, for example, in the form of coatings, paints, injection-molded or extruded molded parts, calendered films, lubricants, adhesives, cosmetics, pharmaceuticals, fibers, glass fibers or packaging materials.
  • the composition according to the invention or silsesquioxanes according to the invention it is also possible to apply to a polymer surface.
  • the effect of the inventive composition or silsesquioxanes according to the invention is that in the resulting polymers they increase the glass, decomposition and thus the use temperature, increase the tensile strength, impact strength, scratch resistance and mechanical hardness, reduce the density, the thermal conductivity, lower the thermal expansion coefficient and the dielectric constant and viscosity, change the surface tension and adhesion, decrease the flammability, flammability and heat development, increase the O 2 permeability, increase the oxidation and corrosion stability, simplify the processing, and restrain shrinkage processes.
  • compositions according to the invention or silsesquioxanes according to the invention can furthermore serve as starting compounds for catalysts.
  • metal compounds homogeneous and heterogeneous catalysts can be formed, which in turn can be used for oxidation, metathesis, C-C coupling reactions, oligomerizations, polymerizations, additions, reductions, eliminations, rearrangements.
  • Preference is given to the reaction with metal compounds of metals of the subgroups, the lanthanides, actinides and the 3rd and 4th main group.
  • This high molecular weight stabilizer has the advantage that it shows no migration tendency in a plastic.

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Abstract

The invention relates to a method for producing a composition comprising functionalised silasesquioxane. Said method is characterised in that it uses one or more amino silanes of formula AmSiYn, which have previously been modified by an acid and one or more silanes of formula (RaXb)mSiYn, in addition to functionalised polyhedral, oligomeric silasesquioxane of formula [(RaXbA'rSiO1,5)m (RcXdA'sSiO)n], in which A' represents an amino group, ammonium group or at least one substituent comprising an amino group or ammonium group. The invention also relates to a composition comprising said functionalised polyhedral oligomeric silasesquioxane and to the use of said composition.

Description

Funktionalisierte polyedrische oligomere Silasesquioxane aufweisende Zusammensetzung und Verfahren zu deren Functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane containing composition and method for their
Herstellungmanufacturing
Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung, die funktionalisierte polyedrische oligomere Silasesquioxane aufweist, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung.The invention relates to a composition comprising functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes, a process for their preparation and their use.
Funktionalisierte polyedrische oligomere Silasesquioxane können zur Synthese und Modifizierung von Polymeren in einem breiten Anwendungsfeld verwendet werden. Die daraus resultierenden Polymere können beispielsweise in Beschichtungen, Klebstoffen, Kunststoffformteilen, Fasern oder in Verpackungsmaterialien verwendet werden. Auf diese Weise sind die Eigenschaften dieser Polymere über einen großen Bereich beeinflussbar. Zahlreiche thermische und mechanische Eigenschaften von Polymeren, wie beispielsweise verschiedene Moduli, Temperaturstabilität, Haftungseigenschaften gegenüber einer Vielzahl von Werkstoffen, Oxidationsstabilität, Kratz- und Reißfestigkeit, lassen sich durch das Blending, Grafting, Aufpfropfen, Copolymerisation bzw. Copolykondensation mit funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxanen verbessern.Functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes can be used to synthesize and modify polymers in a wide range of applications. The resulting polymers can be used, for example, in coatings, adhesives, plastic moldings, fibers or in packaging materials. In this way, the properties of these polymers can be influenced over a wide range. Numerous thermal and mechanical properties of polymers, such as different moduli, temperature stability, adhesion properties to a variety of materials, oxidation stability, scratch and tear resistance, can be improved by blending, grafting, grafting, copolymerization or copolycondensation with functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes.
Lichtenhan et al . beschreiben in US 5,484,867; Comments Inorg. Chem. 17 (1995), 115 - 130; Macromolecules 29Lichtenhan et al. describe in US 5,484,867; Comments Inorg. Chem. 17 (1995), 115-130; Macromolecules 29
(1996), 7302 - 7304 und in Macromolecules 28 (1995), 8435 - 8437 die Synthese von funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxanen gemäß der Struktur 1 durch „Corner Capping" der jeweiligen Trisilanol-Vorstufe gemäß Struktur 2 mit Trichlorsilanen, wie beispielsweise XSiCl3, unter Verwendung eines Amins als Base, wodurch über die funktionelle Gruppe X des Trichlorsilans Silanol-, Silan-, Acryl-, Olefin-, Epoxid-, Halogen-, Alkohol-, Amin- oder Isocyanatgruppen in das polyedrische oligomere Silasesquioxan eingeführt werden.(1996), 7302-7304 and in Macromolecules 28 (1995), 8435-8437 the synthesis of functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes according to structure 1 by "corner capping" of the respective trisilanol precursor according to structure 2 with trichlorosilanes, such as XSiCl 3 , using an amine as the base, whereby via the functional group X of the trichlorosilane silanol, silane, acrylic, olefin, epoxide, halogen, alcohol, amine or Isocyanate groups are introduced into the polyhedral oligomeric silsesquioxane.
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Die WO 03/064490 beschreibt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxanen durch "Corner Capping" allerdings unter Verwendung von Alkoxysilanen, die hinsichtlich derWO 03/064490 also describes a process for the preparation of functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes by "corner capping", however, using alkoxysilanes, which in terms of
Herstellung und der Herstellungskosten eine attraktive Variante darstellen.Production and the cost of production represent an attractive option.
Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein effizientes Verfahren zur Verfügung zu stellen, das die Herstellung von funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxanen in einer Einstufenreaktion ermöglicht. Insbesondere war es von Interesse auf einen Einsatz von Basen zu verzichten, da diese in einem nachgeschalteten Verfahrensschritt abgetrennt werden müssen. Ferner sollte das erfindungsgemäße Verfahren es ermöglichen, funktionalisierte polyedrische oligomere Silasesquioxane herzustellen, die mindestens zwei verschieden funktionelle Gruppen an dem Silizium-SauerstoffCluster aufweisen.It was therefore an object of the present invention to provide an efficient process which enables the production of functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes in a one-step reaction. In particular, it was of interest to dispense with a use of bases, since these must be separated in a subsequent process step. Furthermore, the method according to the invention should make it possible to produce functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes which have at least two different functional groups on the silicon-oxygen cluster.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung einerSurprisingly, it has been found that the inventive method, the preparation of a
Zusammensetzung, die funktionalisierte polyedrische oligomere Silasesquioxane aufweist, in nur einem Verfahrensschritt ermöglicht, ohne dass in einem nachgeschalteten Verfahrensschritt die Base aus dem Produktgemisch entfernt werden muss. Dies wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erzielt, dass die eingesetzten Silane, wobei mindestens eines der eingesetzten Silane ein Aminosilan ist, bei einem neutralen bis sauren pH-Wert ohne den Einsatz eines basischen Katalysators zu den gewünschten funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxanen umgesetzt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird unter Einsatz einer Säure durchgeführt, ferner ist bei den eingesetzten Silanen darauf zu achten, dass die Geschwindigkeitskonstanten der eingesetzten Silane und modifizierten Aminosilanen bezüglich der Umsetzung zu den funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxanen in der gleichen Größenordnung liegen. Des weiteren hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass bei der Herstellung von funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxanen auf die Herstellung eines unvollständig kondensierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxan als Zwischenstufe verzichtet werden kann. Für die Herstellung dieser unvollständig kondensierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxane sind große Mengen an Base notwendig, beispielsweise sind hierfür nach einem Verfahren gemäß dem Stand der Technik ca. 10 Gew.-% an Lithiumhydroxid bezogen auf das eingesetzte Silan notwendig, ferner ist anschließend eine Neutralisation mit entsprechend großer Menge an Säure notwendig. Die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxane zeichnen sich durch ihren ionischen Charakter aus, weswegen sie in der Regel in protischen Lösemitteln, wie beispielsweise Wasser oder Alkohole, löslich sind. Neben den Substituenten, die die ionische Gruppe aufweisen, können die Käfige der funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxane weitere Substituenten mit funktionellen Gruppen, wie beispielsweise Methacryl- und/oder Epoxygruppen aufweisen. Durch die Anwesenheit dieser weiteren funktionellen Gruppen in den funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxane können diese Produkte zu weiteren interessanten funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxanen umgesetzt werden. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren können nun funktionalisierte polyedrische oligomere Silasesquioxane mit maßgeschneiderten Eigenschaften hergestellt werden, die wiederum die Herstellung von Katalysatoren, keramische Massen und Polymere mit bestimmten Eigenschaften, beispielsweise Hydrophobie, erhöhte Härte oder erhöhte Kratzfestigkeit, ermöglichen. Die Lösung der Aufgabe war umso überraschender, zumal sich zeigte, dass eine erhöhte Verträglichkeit der erfindungsgemäßen funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxane in keramischen Massen, Polymeren oder Lösemittelsystemen zu beobachten ist. Weiterhin hat sich gezeigt, dass die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxane eine geringere Reaktivität und damit verbunden eine höhere Stabilität als vollständig funktionalisierte polyedrische oligomere Silasesquioxane gemäß der Struktur 3 aufweisen. Vollständig funktionalisierte polyedrische oligomere Silasesquioxane gemäß der Struktur 3 mit X =Composition, the functionalized polyhedral having oligomeric silsesquioxanes, made possible in only one process step, without that in a subsequent process step, the base has to be removed from the product mixture. In the process according to the invention, this is achieved by reacting the silanes used, where at least one of the silanes used is an aminosilane, at a neutral to acidic pH without the use of a basic catalyst to give the desired functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes. The process according to the invention is carried out using an acid, and it must be ensured in the case of the silanes used that the rate constants of the silanes and modified aminosilanes used in the reaction to the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes are of the same order of magnitude. Furthermore, the process according to the invention has the advantage that it is possible to dispense with the preparation of an incompletely condensed polyhedral oligomeric silsesquioxane as intermediate in the preparation of functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes. For the preparation of these incompletely condensed polyhedral oligomeric silsesquioxanes large amounts of base are necessary, for example, this is necessary for a process according to the prior art about 10 wt .-% of lithium hydroxide based on the silane used, further then neutralization with corresponding large amount of acid necessary. The functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes prepared by the process according to the invention are distinguished by their ionic character, which is why they are generally soluble in protic solvents, such as, for example, water or alcohols. In addition to the substituents which have the ionic group, the cages of the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes may contain further substituents with functional groups, such as for example, methacrylic and / or epoxy groups. By the presence of these further functional groups in the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes, these products can be converted into further interesting functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes. In accordance with the process of the invention, functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes having tailor-made properties can now be prepared, which in turn make it possible to produce catalysts, ceramic compositions and polymers having particular properties, for example hydrophobicity, increased hardness or increased scratch resistance. The solution of the problem was all the more surprising, especially since it was found that an increased compatibility of the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes according to the invention in ceramic compositions, polymers or solvent systems can be observed. Furthermore, it has been shown that the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes prepared according to the process of the invention have a lower reactivity and, associated therewith, a higher stability than completely functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes according to structure 3. Fully functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes according to structure 3 with X =
Methacrylgruppe sind hoch reaktiv und weisen in der Regel nicht die gewünschte Stabilität auf.Methacrylic group are highly reactive and usually do not have the desired stability.
Figure imgf000005_0001
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung, die funktionalisierte polyedrische oligomere Silasesquioxane aufweist, das sich dadurch auszeichnet, dass
Figure imgf000005_0001
The present invention therefore provides a process for the preparation of a composition comprising functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes, which is characterized in that
I. ein oder mehrere Aminosilane gemäß der Formel A1nSiYn, die vorher mit einer Säure modifiziert werden, undI. one or more aminosilanes according to the formula A 1n SiY n , which are previously modified with an acid, and
II. ein oder mehrere Silane gemäß der Formel (R3Xb) mSiYn II. One or more silanes according to the formula (R 3 Xb) mSiY n
mit a, b = 0, 1; m, n = l, 2 oder 3; a + b = 1 und m+n = 4,with a, b = 0, 1; m, n = 1, 2 or 3; a + b = 1 and m + n = 4,
A = Amino- oder mindestens eine Aminogruppe aufweisenden Substituenten vom Typ R,A = amino or at least one amino group-containing substituents of the R type,
R, Rf = Wasserstoff, Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl-, Cycloalkenyl-, Alkinyl-, Cycloalkinyl-, Aryl- oder Heteroarylgruppe, die jeweils substituiert oder unsubstituiert sind,R, R f = hydrogen, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, aryl or heteroaryl group, which are each substituted or unsubstituted,
X = Oxy-, Hydroxy-, Alkoxy-, Carboxy-, Silyl-, Alkylsilyl, Alkoxysilyl-, Siloxy-, Alkylsiloxy-, Alkoxysiloxy-, Silylalkyl-, Alkoxysilylalkyl-, Alkylsilylalkyl-, Halogen-, Epoxy-, Ester-, Fluoralkyl-, blockierte Isocyanat-, Acrylat-, Methacrylat-, Mercapto-, Nitril-, Phosphingruppe oder mindestens eine solche Gruppe vom Typ X aufweisenden Substituenten vom Typ R,X = oxy, hydroxy, alkoxy, carboxy, silyl, alkylsilyl, alkoxysilyl, siloxy, alkylsiloxy, alkoxysiloxy, silylalkyl, alkoxysilylalkyl, alkylsilylalkyl, halogen, epoxy, ester, fluoroalkyl blocked, isocyanate, acrylate, methacrylate, mercapto, nitrile, phosphine group or at least one such type X substituent of type R,
Y = OH, ONa, OK, OR \ OCOR\ OSiRΛ 3, Cl, Br, I oder NRΛ 2,Y = OH, ONa, OK, OR \ OCOR \ OSiR Λ 3 , Cl, Br, I or NR Λ 2 ,
wobei sowohl die Substituenten vom Typ R, Typ Rf und Typ A als auch vom Typ X gleich oder unterschiedlich sind und die Geschwindigkeitskonstanten der eingesetzten modifizierten Aminosilane und Silane bezüglich der Umsetzung zu funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxanen in der gleichen Größenordnung liegen, eingesetzt werden. Ebenso sind Gegenstand der vorliegenden Erfindung funktionalisierte polyedrische oligomere Silasesquioxane gemäß der Formelwherein both the substituents of the type R, type R f and type A and the type X are the same or different and the rate constants of the modified aminosilanes and silanes used in the reaction to form functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes in the same order are used. Likewise, subject of the present invention are functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes according to the formula
[(RaXbA'rSi0i,5)m (R0XdA' sSiO)n] mit :[(R a X b A ' r Si0i, 5 ) m (R 0 XdA' s SiO) n ] with:
a, b, c, r = 0-1; d, s = 0-2;a, b, c, r = 0-1; d, s = 0-2;
m+n+o+p = 4-14; a+b+r = 1; c+d+s = 2; r+s > 1m + n + o + p = 4-14; a + b + r = 1; c + d + s = 2; r + s> 1
R = Wasserstoff, Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl-, Cycloalkenyl-, Alkinyl-, Cycloalkinyl-, Aryl- oder Heteroarylgruppe, die jeweils substituiert oder unsubstituiert sind,R = hydrogen, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, aryl or heteroaryl group, which are each substituted or unsubstituted,
X = Oxy-, Hydroxy-, Alkoxy-, Carboxy-, Silyl-, Alkylsilyl, Alkoxysilyl-, Siloxy-, Alkylsiloxy-, Alkoxysiloxy-, Silylalkyl-, Alkoxysilylalkyl-, Alkylsilylalkyl-, Halogen-, Epoxy-, Ester-, Fluoralkyl-, blockierte Isocyanat-,X = oxy, hydroxy, alkoxy, carboxy, silyl, alkylsilyl, alkoxysilyl, siloxy, alkylsiloxy, alkoxysiloxy, silylalkyl, alkoxysilylalkyl, alkylsilylalkyl, halogen, epoxy, ester, fluoroalkyl blocked isocyanate,
Acrylat-, Methacrylat-, Mercapto-, Nitril-, Phosphingruppe oder mindestens eine solche Gruppe vom Typ X aufweisenden Substituenten vom Typ R,Acrylate, methacrylate, mercapto, nitrile, phosphine or at least one such type X substituent of type R,
A' = Amino-, Ammoniumgruppe oder mindestens eine Amino- oder Ammoniumgruppe aufweisenden Substituenten vom Typ R,A '= amino, ammonium or at least one amino or ammonium group-containing substituents of type R,
wobei sowohl die Substituenten vom Typ R und Typ A' als auch vom Typ X gleich oder unterschiedlich sind, und mindestens ein Substituent vom Typ A' aufweist, sowie eine Zusammensetzung, die diese funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxane aufweist.wherein both the substituents of type R and type A 'and of type X are the same or different and have at least one substituent of type A', and a composition comprising these functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes.
Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung bzw. der erfindungsgemäßen Silasesquioxane für die Synthese von Katalysatoren und deren Ausgangsverbindungen, für Stabilisatoren sowie für die Synthese bzw. Modifizierung von keramischen Massen und Polymeren. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung, die funktionalisierte polyedrische oligomere Silasesquioxane aufweist, zeichnet sich dadurch aus, dassThe invention further relates to the use of the composition according to the invention or the silsesquioxanes according to the invention for the synthesis of catalysts and their starting compounds, for stabilizers and for the synthesis or modification of ceramic compositions and polymers. The inventive method for producing a composition having functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes, characterized in that
I. ein oder mehrere Aminosilane gemäß der Formel A1nSiYn, die vorher mit einer Säure modifiziert werden, undI. one or more aminosilanes according to the formula A 1n SiY n , which are previously modified with an acid, and
II. ein oder mehrere Silane gemäß der Formel (R3Xb) mSiYn II. One or more silanes according to the formula (R 3 Xb) mSiY n
mit a, b = 0, 1; m, n = l, 2 oder 3; a + b = 1 und m+n = 4,with a, b = 0, 1; m, n = 1, 2 or 3; a + b = 1 and m + n = 4,
A = Amino- oder mindestens eine Aminogruppe aufweisenden Substituenten vom Typ R,A = amino or at least one amino group-containing substituents of the R type,
R, Rf = Wasserstoff, Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl-, Cycloalkenyl-, Alkinyl-, Cycloalkinyl-, Aryl- oder Heteroarylgruppe, die jeweils substituiert oder unsubstituiert sind,R, R f = hydrogen, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, aryl or heteroaryl group, which are each substituted or unsubstituted,
X = Oxy-, Hydroxy-, Alkoxy-, Carboxy-, Silyl-, Alkylsilyl, Alkoxysilyl-, Siloxy-, Alkylsiloxy-, Alkoxysiloxy-, Silylalkyl-, Alkoxysilylalkyl-, Alkylsilylalkyl-, Halogen-, Epoxy-, Ester-, Fluoralkyl-, blockierte Isocyanat-, Acrylat-, Methacrylat-, Mercapto-, Nitril-, Phosphingruppe oder mindestens eine solche Gruppe vom Typ X aufweisenden Substituenten vom Typ R,X = oxy, hydroxy, alkoxy, carboxy, silyl, alkylsilyl, alkoxysilyl, siloxy, alkylsiloxy, alkoxysiloxy, silylalkyl, alkoxysilylalkyl, alkylsilylalkyl, halogen, epoxy, ester, fluoroalkyl blocked, isocyanate, acrylate, methacrylate, mercapto, nitrile, phosphine group or at least one such type X substituent of type R,
Y = OH, ONa, OK, OR \ OCOR\ OSiRΛ 3, Cl, Br, I oder NRΛ 2,Y = OH, ONa, OK, OR \ OCOR \ OSiR Λ 3 , Cl, Br, I or NR Λ 2 ,
wobei sowohl die Substituenten vom Typ R, Typ Rf und Typ A als auch vom Typ X gleich oder unterschiedlich sind und die Geschwindigkeitskonstanten der eingesetzten modifizierten Aminosilane und Silane bezüglich der Umsetzung zu funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxanen in der gleichen Größenordnung liegen, eingesetzt werden. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist von Bedeutung, dass die als Edukt eingesetzten Silane und modifizierten Aminosilane hinsichtlich ihrer Verseifungsgeschwindigkeit abgestimmt sind, dies bedeutet, dass die Geschwindigkeitskonstanten bezogen auf die Verseifungsreaktion des Silans und der modifizierten Aminosilane in einer ähnlichen Größenordnung liegen. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxane eine Substituentenverteilung gemäß der Eduktzusammensetzung der Silane aufweisen. Setzt man beispielsweise als Edukt das Aminosilan ASiY3, und das Silan RSiY3 in einem molaren Mischungsverhältnis von 1:1 in dem erfindungsgemäßen Verfahren ein, so erhält man eine Zusammensetzung, die überwiegend ein funktionalisiertes, vollständig kondensiertes polyedrisches oligomeres Silasesquioxan vom Typ A4R4Si8θi2 aufweist. In unterschiedlichenwherein both the substituents of the type R, type R f and type A and the type X are the same or different and the rate constants of the modified aminosilanes and silanes used in the reaction to form functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes in the same order are used. It is important for the process according to the invention that the silanes used as starting material and modified aminosilanes are matched in terms of their saponification rate, this means that the rate constants are related to the saponification reaction of the silane and the modified aminosilanes in a similar order. In this way it can be achieved that the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes have a substituent distribution in accordance with the educt composition of the silanes. If, for example, the aminosilane ASiY 3 and the silane RSiY 3 are used in a molar mixing ratio of 1: 1 in the process according to the invention, the result is a composition which predominantly contains a functionalized, fully condensed polyhedral oligomeric silsesquioxane type A 4 R 4 Si 8 θi2. In different
Gewichtsanteilen, jedoch in geringeren Gewichtsanteilen als das Silasesquioxan vom Typ A4R4SisOi2, weist die Zusammensetzung auch Silasesquioxane vom Typ A3R5SiSOi2, A2R6Sis0i2, A5R3Si8θi2 und A6R2SiSOi2 auf. Angaben zu den Geschwindigkeitskonstanten bezüglich derParts by weight, but in parts by weight less than the Silsesquioxan type A 4 R 4 SisOi2, the composition also silsesquioxanes of the type A 3 R 5 Si S Oi 2 , A 2 R6Sis0i2, A 5 R 3 Si8θi2 and A 6 R 2 SiSOi 2 on , Information on the rate constants regarding the
Verseifungsreaktion von verschiedenen Trialkoxysilanen werden in Z. Naturforsch. 54 b (1999), 155-164 beschrieben, so auch dass der pH-Wert im Verlauf der Reaktion einen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit ausübt.Saponification reactions of various trialkoxysilanes are reported in Z. Naturforsch. 54 b (1999), 155-164, so that the pH during the course of the reaction exerts an influence on the reaction rate.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Silane gemäß der FormelIn the method according to the invention are silanes according to the formula
(RaXb)mSiYn (R a X b ) m SiY n
mit: a, b = 0, 1; m, n = l, 2 oder 3;with: a, b = 0, 1; m, n = 1, 2 or 3;
a + b = 1 und m+n = 4 ,a + b = 1 and m + n = 4,
wobei R, Rf = Wasserstoff, Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl-, Cycloalkenyl-, Alkinyl-, Cycloalkinyl-, Aryl- oder Heteroarylgruppe, die jeweils substituiert oder unsubstituiert sind,in which R, R f = hydrogen, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, aryl or heteroaryl group, which are each substituted or unsubstituted,
X = Oxy-, Hydroxy-, Alkoxy-, Carboxy-, Silyl-, Alkylsilyl, Alkoxysilyl-, Siloxy-, Alkylsiloxy-, Alkoxysiloxy-, Silylalkyl-, Alkoxysilylalkyl-, Alkylsilylalkyl-, Halogen-, Epoxy-, Ester-, Fluoralkyl-, blockierte Isocyanat-, Acrylat-, Methacrylat-, Mercapto-, Nitril-, Phosphingruppe oder mindestens eine solche Gruppe vom Typ X aufweisenden Substituenten vom Typ R,X = oxy, hydroxy, alkoxy, carboxy, silyl, alkylsilyl, alkoxysilyl, siloxy, alkylsiloxy, alkoxysiloxy, silylalkyl, alkoxysilylalkyl, alkylsilylalkyl, halogen, epoxy, ester, fluoroalkyl blocked, isocyanate, acrylate, methacrylate, mercapto, nitrile, phosphine group or at least one such type X substituent of type R,
Y = OH, ONa, OK, OR \ OCOR \ OSiRΛ 3, Cl, Br, I oder NRΛ 2 undY = OH, ONa, OK, OR \ OCOR \ OSiR Λ 3 , Cl, Br, I or NR Λ 2 and
wobei die Substituenten vom Typ R, Typ Rf, Typ X und Typ Y gleich oder unterschiedlich sind, eingesetzt. Bevorzugt werden Silane eingesetzt, die Substituenten vom Typ Y ausgewählt aus OH, OR \ OCOR Λ oder Cl aufweisen.wherein the substituents of the type R, type R f , type X and type Y are the same or different, used. Silanes are preferably used, the substituents of Y is selected from OH, OR comprise \ Λ OCOR or Cl.
Besonders bevorzugt werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren Alkoxysilane gemäß der FormelAlkoxysilanes according to the formula are particularly preferred in the process according to the invention
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mit: a, b = 0, 1; m, n = l, 2 oder 3;with: a, b = 0, 1; m, n = 1, 2 or 3;
a + b = 1 und m+n = 4 ,a + b = 1 and m + n = 4,
wobei:in which:
R, Rf = Wasserstoff, Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl-, Cycloalkenyl-, Alkinyl-, Cycloalkinyl-, Aryl- oder Heteroarylgruppe, die jeweils substituiert oder unsubstituiert sind, X = Oxy-, Hydroxy-, Alkoxy-, Carboxy-, Silyl-, Alkylsilyl, Alkoxysilyl-, Siloxy-, Alkylsiloxy-, Alkoxysiloxy-, Silylalkyl-, Alkoxysilylalkyl-, Alkylsilylalkyl-, Halogen-, Epoxy-, Ester-, Fluoralkyl-, blockierte Isocyanat-, Acrylat-, Methacrylat-, Mercapto-, Nitril-, Phosphingruppe oder mindestens eine solche Gruppe vom Typ X aufweisenden Substituenten vom Typ R,R, R f = hydrogen, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, aryl or heteroaryl group, which are each substituted or unsubstituted, X = oxy, hydroxy, alkoxy, carboxy, silyl, alkylsilyl, alkoxysilyl, siloxy, alkylsiloxy, alkoxysiloxy, silylalkyl, alkoxysilylalkyl, alkylsilylalkyl, halogen, epoxy, ester, fluoroalkyl blocked, isocyanate, acrylate, methacrylate, mercapto, nitrile, phosphine group or at least one such type X substituent of type R,
eingesetzt. Hierbei können die Substituenten vom Typ R, Rf und X gleich oder unterschiedlich sein.used. Here, the substituents of the type R, R f and X may be the same or different.
Im Sinne dieser Erfindung wird unter dem BegriffFor the purposes of this invention is the term
„substituiert" in der Definition der Substituenten vom Typ R und R' verstanden, dass die Substituenten vom Typ R bzw. R' wiederum durch Substituenten vom Typ R bzw. R' substituiert sein können."Substituted" in the definition of the substituents of the type R and R 'understood that the substituents of the type R or R' in turn may be substituted by substituents of the type R or R '.
Besonders bevorzugt werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Trialkoxysilane, insbesondere Alkyltrialkoxysilane RSi (OR') 3 eingesetzt, wobei die Alkoxygruppe (OR') von 1 bis 4 Kohlenstoffatome, insbesondere Methoxy- oder Ethoxygruppe und die Alkylgruppe (R) von 1 bis 5 Kohlenstoffatome, insbesondere von 2 bis 4 Kohlenstoffatome, bevorzugt jedoch 3 Kohlenstoffatome aufweist. Beispiele für Alkyltrialkoxysilane gemäß der Formel RSi (OR') 3 sind Isobutyltrimethoxysilan (DYNASYLAN® IBTMO) , Isobutyltriethoxysilan, Propyltrimethoxysilan (DYNASYLAN® PTMO) , Propyltriethoxysilan,Trialkoxysilanes, in particular alkyltrialkoxysilanes RSi (OR ') 3, are particularly preferably used, the alkoxy group (OR') having from 1 to 4 carbon atoms, in particular methoxy or ethoxy group, and the alkyl group (R) having from 1 to 5 carbon atoms, in particular from 2 to 4 carbon atoms, but preferably has 3 carbon atoms. Examples of alkyltrialkoxysilanes of the formula RSi (OR ') 3 are isobutyltrimethoxysilane (DYNASYLAN ® IBTMO), isobutyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane (Dynasylan ® PTMO) propyltriethoxysilane,
Ethyltrimethoxysilan, Ethyltriethoxysilan, Methyltrimethoxysilan (DYNASYLAN® MTMS) oder Methyltriethoxysilan. In dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch Trialkoxysilane mit einem Substituenten vom Typ X gemäß der Formel XSi (OR') 3, wie beispielsweise 3- Chlorpropyltrimethoxysilan (CPTMO) , 3-Ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, methyltrimethoxysilane (DYNASYLAN ® MTMS) or methyltriethoxysilane. In the process according to the invention it is also possible to use trialkoxysilanes having a substituent of the type X according to the formula XSi (OR ') 3 , such as, for example, 3-chloropropyltrimethoxysilane (CPTMO), 3
Glycidyloxypropyltrimethoxysilan (DYNASYLAN® GLYMO) , 3- Mercaptopropyltrimethoxysilan (DYNASYLAN® MTMO) , 3- Methacryloxypropyltrimethoxysilan (DYNASYLAN® MEMO) eingesetzt werden. In einer besonderen Ausführungsform werden Alkenyltrialkoxysilane, wie beispielsweise Vinyltrimethoxysilan (DYNASYLAN® VTMO) oder Vinyltriethoxysilan eingesetzt. Für die Herstellung von funktionalisierten polyedrische, oligomere Silasesquioxane zur Hydrophobierung, beispielsweise von Polymeren, werden vorzugsweise Fluoralkyltrialkoxysilane, bevorzugt Fluoralkyltrialkoxysilane gemäß der Formel CF3 ( (CF2)o(CH2)p) Si (OR' )3 mit o, p = 0 - 12, wie beispielsweise 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8- Trifluoroktyltriethoxysilan (DYNASYLAN® F 8261) eingesetzt.Glycidyloxypropyltrimethoxysilane (DYNASYLAN ® GLYMO), 3- mercaptopropyltrimethoxysilane (DYNASYLAN ® MTMO), 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (DYNASYLAN ® MEMO) are used. In a particular embodiment Alkenyltrialkoxysilanes such as vinyltrimethoxysilane (DYNASYLAN ® VTMO) or vinyltriethoxysilane be used. For the preparation of functionalized polyhedral, oligomeric silsesquioxanes for hydrophobing, for example polymers, preferably fluoroalkyltrialkoxysilanes, preferably fluoroalkyltrialkoxysilanes according to the formula CF 3 ((CF 2 ) o (CH 2 ) p) Si (OR ') 3 with o, p = 0-12, for example, 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8- Trifluoroktyltriethoxysilan (DYNASYLAN ® F 8261) was used as is.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mindestens ein Aminosilan gemäß der FormelIn the method according to the invention is at least one aminosilane according to the formula
AmölYn A m oil Y n
mit: m, n = 1, 2 oder 3;with: m, n = 1, 2 or 3;
m+n = 4,m + n = 4,
wobeiin which
R, R' = Wasserstoff, Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl-, Cycloalkenyl-, Alkinyl-, Cycloalkinyl-, Aryl- oder Heteroarylgruppe, die jeweils substituiert oder unsubstituiert sind,R, R '= hydrogen, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, aryl or heteroaryl group, which are each substituted or unsubstituted,
A = Amino- oder mindestens eine Aminogruppe aufweisenden Substituenten vom Typ R,A = amino or at least one amino group-containing substituents of the R type,
Y = OH, ONa, OK, OR \ OCOR \ OSiRΛ 3, Cl, Br oder IY = OH, ONa, OK, OR \ OCOR \ OSiR Λ 3 , Cl, Br or I
eingesetzt, bevorzugt werden Aminosilane eingesetzt, die Substituenten vom Typ Y ausgewählt aus OH, OR \ OCOR Λ oder Cl aufweisen. Besonders bevorzugt werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren Aminosilane gemäß der Formelused, preferably aminosilanes are used which have substituents of the type Y selected from OH, OR \ OCOR Λ or Cl. Particularly preferred in the process according to the invention are aminosilanes according to the formula
AmSi(OR')n A m Si (OR ') n
eingesetzt. Hierbei können die Substituenten vom Typ Rf gleich oder unterschiedlich sein. Ganz besonders bevorzugt werden als Aminosilane in dem erfindungsgemäßen Verfahren Aminoalkyltrialkoxysilane eingesetzt, vorzugsweise befindet sich bei dem Substituenten vom Typ A die Aminogruppe an endständiger Position, wobei die Alkyl- und Alkoxygruppen von 1 bis 10 Kohlenstoffatome, vorzugsweise von 2 bis 5 Kohlenstoffatome und bevorzugt von 3 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren 3-Aminopropyltriethoxysilan eingesetzt. Bei der Aminogruppe kann es sich um eine primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppe handeln.used. Here, the substituents of the type R f may be the same or different. Very particular preference is given to using aminosilanes in the process according to the invention as aminoalkyltrialkoxysilanes, the substituent of type A preferably having the amino group in the terminal position, the alkyl and alkoxy groups having from 1 to 10 carbon atoms, preferably from 2 to 5 carbon atoms and preferably from 3 have up to 4 carbon atoms. In a preferred embodiment, 3-aminopropyltriethoxysilane is used in the process according to the invention. The amino group may be a primary, secondary or tertiary amino group.
Zur Herstellung von funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxanen, die sowohl Substituenten vom Typ R, Typ X als auch vom Typ Af am Silizium- SauerstoffCluster aufweisen, werden zunächst ein oder mehrere Aminosilane mit einer Säure umgesetzt und anschließend werden die Silane gemäß der Formel (R3Xb) mSiYn zur Reaktionsmischung zugegeben. Hierbei werden vorzugsweise Alkyltrialkoxysilanen gemäß der FormelFor the preparation of functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes which have both substituents of the R, X and A f types on the silicon-oxygen cluster, one or more aminosilanes are first reacted with an acid and then the silanes of the formula (R 3 Xb) mSiY n was added to the reaction mixture. Here are preferably alkyltrialkoxysilanes according to the formula
RSi (OR') 3 zusammen mit Aminotrialkoxysilanen ASi (OR') 3, wobei der Substituent vom Typ R insbesondere eine unsubstituierte Alkylgruppe ist, umgesetzt. Besonders bevorzugt werden drei verschiedene Silane eingesetzt, ausgewählt aus Silanen gemäß der Formel XSi (OR') 3, ein Aminotrialkoxysilan ASi (OR') 3 und ein Silan gemäß der Formel RSi (OR') 3. Auf diese Weise erhält man funktionalisierte polyedrische oligomere Silasesquioxane mit den Substituenten vom Typ X, R und A' . Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich somit zur Herstellung von funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxanen mit ein oder auch mehr verschiedenen Arten von Substituenten vom Typ X zusätzlich zum Substituenten vom Typ Af .RSi (OR ') 3 together with aminotrialkoxysilanes ASi (OR') 3 , wherein the substituent of type R is in particular an unsubstituted alkyl group. Particular preference is given to using three different silanes, selected from silanes according to the formula XSi (OR ') 3 , an aminotrialkoxysilane ASi (OR') 3 and a silane according to the formula RSi (OR ') 3 . In this way one obtains functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes with the substituents of the type X, R and A '. The The inventive method is thus suitable for the preparation of functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes with one or more different types of substituents of type X in addition to the substituent of type A f .
XSi (OR') 3 + ASi (OR') 3 + RSi(OR')3 -> [(RaXbA'rSi0i,5) m (RcXdA' sSi0)n]XSi (OR ') 3 + ASi (OR') 3 + RSi (OR ') 3 -> [(R a X b A' r Si0i, 5 ) m (R c X d A ' s Si0) n ]
In einer weiteren Ausführungsform werden insbesondere Halogensilane, bevorzugt Trichlorsilane, zusammen mit Alkoxysilanen in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt .In a further embodiment, in particular halosilanes, preferably trichlorosilanes, are used together with alkoxysilanes in the process according to the invention.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise bei einem pH-Wert von 3 bis 11 durchgeführt, bevorzugt bei einem pH- Wert von 4 bis 9, besonders bevorzugt von 5,5 bis 8,5. In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren wird dieses bei einem pH-Wert von 7 + 0,3 durchgeführt .The process according to the invention is preferably carried out at a pH of from 3 to 11, preferably at a pH of from 4 to 9, particularly preferably from 5.5 to 8.5. In a particular embodiment of the process according to the invention, this is carried out at a pH of 7 + 0.3.
Im ersten Verfahrensteilschritt des erfindungsgemäßenIn the first process substep of the invention
Verfahrens wird das eingesetzte Aminosilan mit einer Säure modifiziert, dies können ein- oder mehrprotonige Säuren sein. Als Säure können hierbei sowohl anorganische Säuren und deren Derivate, ausgewählt aus Salzsäure, Schwefelsäure, schweflige Säure, Salpetersäure, salpetrige Säure oder Kohlensäure, eingesetzt werden, als auch ein- oder mehrprotonige organische Säuren. Insbesondere können gesättigte und ungesättigte Alkyl-, Aryl- und Alkylarylsäure und deren Derivate als Säuren in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden. Bevorzugt werden jedoch in dem erfindungsgemäßen Verfahren Ameisensäure, Essigsäure, Acrylsäure, Methacrylsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Maleinsäure, Adipinsäure, Laurinsäure, Dodecandisäure, Benzoesäure, Salicylsäure bzw. deren Derivate eingesetzt. In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Säuren, die für Kunststoffe eine stabilisierende Wirkung zeigen, wie beispielsweise 3, 5-Di-tert . -butyl-4- hydroxybenzoesäure oder 3- (3, 5-Di-tert . -butyl-4- hydroxphenyl) Propionsäure, eingesetzt .Procedure, the aminosilane used is modified with an acid, these may be mono- or poly-protic acids. As acid here can be used both inorganic acids and their derivatives, selected from hydrochloric acid, sulfuric acid, sulfurous acid, nitric acid, nitrous acid or carbonic acid, as well as mono- or polyprotic organic acids. In particular, saturated and unsaturated alkyl, aryl and alkylaryl acid and their derivatives can be used as acids in the process according to the invention. However, preference is given in the process according to the invention to formic acid, acetic acid, acrylic acid, methacrylic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, maleic acid, adipic acid, lauric acid, dodecanedioic acid, benzoic acid, Salicylic acid or its derivatives used. In a particular embodiment of the method according to the invention are acids which have a stabilizing effect for plastics, such as 3, 5-di-tert. Butyl-4-hydroxybenzoic acid or 3- (3, 5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionic acid used.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Umsetzung von Aminosilanen und Silanen zu funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxanen wird vorzugsweise in Lösung durchgeführt. Als Lösemittel können sowohl ein polares als auch ein unpolares Lösemittel eingesetzt werden. Als Lösemittel werden vorzugsweise halogenfreie Lösemittel, ausgewählt aus der Gruppe der Alkohole, Ketone, Aldehyde, Ether, Säuren, Ester, Anhydride, Alkane, Aromaten und/oder Nitrile oder auch eine Mischung dieser Lösemittel, eingesetzt werden. Besonders bevorzugt werden Alkohole, Ether, Aceton, Acetonitril, Benzol oder Toluol als Lösemittel eingesetzt. Ganz besonders bevorzugt wird Aceton, Methanol oder Ethanol oder eine Mischung zweier oder mehrerer dieser Verbindungen als Lösemittel eingesetzt .The inventive method for the conversion of aminosilanes and silanes to functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes is preferably carried out in solution. As solvents both a polar and a nonpolar solvent can be used. The solvents used are preferably halogen-free solvents selected from the group of alcohols, ketones, aldehydes, ethers, acids, esters, anhydrides, alkanes, aromatics and / or nitriles or else a mixture of these solvents. Alcohols, ethers, acetone, acetonitrile, benzene or toluene are particularly preferably used as solvent. Very particular preference is given to using acetone, methanol or ethanol or a mixture of two or more of these compounds as solvent.
In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Umsetzung der Silane in Gegenwart von Wasser durchgeführt. In diesem Falle wird dem Reaktionsgemisch bzw. der Eduktzusammensetzung Wasser zugesetzt .In a particular embodiment of the process according to the invention, the reaction of the silanes is carried out in the presence of water. In this case, water is added to the reaction mixture or the educt composition.
In dem ersten Verfahrensteilschritt wird das eingesetzte Aminosilan mit einer Säure modifiziert. Das Stoffmengenverhältnis der Aminosilane zur Säure ist vorzugsweise so zu wählen, dass pro primärer, sekundärer oder tertiärer Aminogruppe von 0,5 bis 1,5 Stoffmengenäquivalente einer einprotonigen Säure zur Verfügung stehen, bevorzugt werden jedoch 1 Stoffmengenäquivalent einer einprotonigen Säure zugesetzt. Bei dem Einsatz von Polyaminosilanen bzw. mehrprotonigen Säuren oder organischen Säuren mit mehreren Säurefunktionen ist das Stoffmengenverhältnis so zu wählen, dass die Aminogruppen des Aminosilans vollständig neutralisiert werden.In the first process step, the aminosilane used is modified with an acid. The molar ratio of the aminosilanes to the acid is preferably to be selected such that per one primary, secondary or tertiary amino group of 0.5 to 1.5 molar equivalents of a monoprotic acid are available, but preferably 1 molar equivalent of a monoprotic acid is added. When using polyaminosilanes or mehrprotonigen Acids or organic acids with multiple acid functions, the molar ratio should be chosen so that the amino groups of aminosilane are completely neutralized.
Wird das erfindungsgemäße Verfahren in Lösung durchgeführt, so beträgt die Ausgangskonzentration aller Silane gemäß den Formeln (RaXb)mSiYn und A1nSiYn in der Lösung vorzugsweise von 0,01 mol/1 bis 10 mol/1, bevorzugt von 0,1 mol/1 bis 6 mol/1, besonders bevorzugt von 0,3 mol/1 bis 4 mol/1.If the process according to the invention is carried out in solution, the initial concentration of all silanes according to the formulas (R a X b ) m SiY n and A 1n SiY n in the solution is preferably from 0.01 mol / 1 to 10 mol / l, preferably from 0 , 1 mol / 1 to 6 mol / 1, more preferably from 0.3 mol / 1 to 4 mol / 1.
Die Umsetzung der Silane und modifizierter Aminosilane in dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 0 bis 200 0C, bevorzugt bei einer Temperatur von 10 bis 150 0C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur von 20 bis 100 0C durchgeführt. Ganz besonders bevorzugt wird diese Umsetzung der Silane bei einer Temperatur von 40 bis 80 oC durchgeführt. In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren wird die Temperatur über die gesamte Reaktionszeit nicht konstant gehalten, so ist es beispielsweise vorteilhaft, die Reaktionstemperatur gegen Ende der Reaktionszeit abzusenken, um auf diese Weise die funktionalisierten polyedrischen, oligomeren Silasesquioxane möglichst vollständig isolieren zu können.The reaction of the silanes and modified aminosilanes in the present process is preferably conducted at a temperature from 0 to 200 0 C, preferably at a temperature of 10 to 150 0 C, particularly preferably at a temperature of 20 to 100 0 C. Most preferably, this reaction of the silanes is carried out at a temperature of 40 to 80 oC. In a particular embodiment of the method according to the invention, the temperature over the entire reaction time is not kept constant, it is for example advantageous to lower the reaction temperature towards the end of the reaction time in order to be able to completely isolate the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes as possible.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann kontinuierlich oder im Batchbetrieb durchgeführt werden, wobei die Umsetzung der Silane zu funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxane in einer Einstufenreaktion erfolgt.The process according to the invention can be carried out continuously or batchwise, the reaction of the silanes to give functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes in a one-step reaction.
Die Umsetzung der Silane zu funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxane erfolgt in dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise durch Zugabe des Aminosilans A1nSiYn oder auch mehrerer Aminosilanen zumThe reaction of the silanes into functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes is preferably carried out in the process according to the invention by adding the aminosilane A 1n SiY n or else several aminosilanes
Lösemittel. Anschließend erfolgt die Zugabe der Säure. Erst im nächsten Verfahrensteilschritt erfolgt die Zugabe der weiteren Silane gemäß der Formel (R3Xb) mSiYn zur Reaktionsmischung. Nach der Zugabe der Komponenten aber auch schon vorher sollte dafür Sorge getragen werden, dass die Komponenten in der Reaktionsmischung ausreichend durchmischt werden. Dies kann auf eine dem Fachmann bekannte Art und Weise, z.B. durch Rühren oder durch Erzeugung turbulenter Strömungen erfolgen.Solvents. This is followed by the addition of the acid. Only in the next process step, the addition of the further silanes according to the formula (R 3 X b ) mSiY n to the reaction mixture. After adding the components though even before that, care should be taken to ensure that the components in the reaction mixture are thoroughly mixed. This can be done in a manner known to those skilled in the art, for example by stirring or by generating turbulent flows.
Nach dem Ende der Umsetzung der Silane zu den funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxane in dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Zielprodukt auf eine dem Fachmann bekannte Art und Weise aus der Reaktionsmischung abgetrennt werden. Vorzugsweise kann durch ein thermisches Trennverfahren, wie beispielsweise der Destillation, das Lösemittel oder das Lösemittelgemisch von der gewünschten Zusammensetzung aus funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxanen abgetrennt werden.After the end of the reaction of the silanes to the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes in the process according to the invention, the target product can be separated from the reaction mixture in a manner known to the person skilled in the art. Preferably, by a thermal separation process such as distillation, the solvent or solvent mixture can be separated from the desired composition of functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung einer Zusammensetzung aus funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxanen, wobei im Rahmen dieser Erfindung unter Silasesquioxanen sowohl vollständig kondensierte als auch unvollständig kondensierte Silasesquioxane verstanden werden.The inventive method is particularly suitable for the preparation of a composition of functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes, which understood in the context of this invention under silsesquioxanes both fully condensed and incompletely condensed silsesquioxanes.
Silasesquioxane sind oligomere oder polymere Stoffe, deren vollständig kondensierte Vertreter die allgemeine Formel (SiC>3/2R)n besitzen, wobei n > 4 und der Rest R ein Wasserstoffatom sein kann, meist jedoch einen organischenSilsesquioxanes are oligomeric or polymeric substances whose fully condensed representatives have the general formula (SiC> 3 / 2R) n, where n> 4 and the radical R can be a hydrogen atom, but mostly an organic
Rest darstellt. Die kleinste Struktur eines Silasesquioxans ist der Tetraeder. Voronkov und Lavrent'yev (Top. Curr. Chem. 102 (1982), 199-236) beschreiben die Synthese von vollständig kondensierten und unvollständig kondensierten oligomeren Silasesquioxanen durch hydrolytischeRest represents. The smallest structure of a silsesquioxane is the tetrahedron. Voronkov and Lavrent'yev (Top. Curr. Chem. 102 (1982), 199-236) describe the synthesis of fully condensed and incompletely condensed oligomeric silsesquioxanes by hydrolytic
Kondensation trifunktioneller RSiY3~Vorstufen, wobei R für einen Kohlenwasserstoffrest steht und Y eine hydrolisierbare Gruppe, wie z.B. Chlorid, Alkoxid oder Siloxid darstellt. Lichtenhan et al . beschreiben die basenkatalysierte Herstellung von oligomeren Silasesquioxanen (WO 01/10871) . Silasesquioxane der Formel R8Si8Oi2 (mit gleichen oder unterschiedlichen Kohlenwasserstoffresten R) können basenkatalysiert zu funktionalisierten, unvollständig kondensierten Silasesquioxanen, wie z.B. R7Si7Og(OH)3 oder auchCondensation of trifunctional RSiY 3 ~ precursors, wherein R is a hydrocarbon radical and Y represents a hydrolyzable group, such as chloride, alkoxide or siloxide. Lichtenhan et al. describe the base-catalyzed preparation of oligomers Silsesquioxanes (WO 01/10871). Silasesquioxanes of the formula R 8 Si 8 Oi 2 (with identical or different hydrocarbon radicals R) can base catalysis to form functionalized, incompletely condensed silsesquioxanes, such as R 7 Si 7 Og (OH) 3 or also
R8Si8On(OH)2 und R8Si8Oi0(OH)4 umgesetzt werden (Chem. Commun. (1999), 2309-10; Polym. Mater. Sei. Eng. 82 (2000), 301-2; WO 01/10871) und damit als Stammverbindung für eine Vielzahl verschiedener unvollständig kondensierter und funktionalisierter Silasesquioxane dienen. Insbesondere die Silasesquioxane (Trisilanole) der Formel R7Si7Og(OH)3 lassen sich durch Umsetzung mit funktionalisierten, monomeren Silanen (corner capping) in entsprechend modifizierte oligomere Silasesquioxane überführen.R 8 Si 8 On (OH) 2 and R 8 Si 8 Oi 0 (OH) 4 are reacted (Chem. Commun. (1999), 2309-10; Polym. Mater. Sei. Eng. 82 (2000), 301- 2, WO 01/10871) and thus serve as a parent compound for a large number of different incompletely condensed and functionalized silsesquioxanes. In particular, the silsesquioxanes (trisilanols) of the formula R 7 Si 7 Og (OH) 3 can be converted into correspondingly modified oligomeric silsesquioxanes by reaction with functionalized monomeric silanes (corner capping).
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung weist zumindest ein funktionalisiertes polyedrisches, oligomeres Silasesquioxan gemäß der folgenden Formel auf:The composition according to the invention comprises at least one functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane according to the following formula:
[(RaXbA'rSi0i,5)m (R0XdA' sSi0)n][(R a X b A ' r Si0i, 5 ) m (R 0 XdA' s Si0) n ]
mit :With :
a, b, c, r = 0-1; d, s = 0-2;a, b, c, r = 0-1; d, s = 0-2;
m+n = 4-14; a+b+r = 1; c+d+s = 2; r+s > 1m + n = 4-14; a + b + r = 1; c + d + s = 2; r + s> 1
R = Wasserstoff, Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl-, Cycloalkenyl-, Alkinyl-, Cycloalkinyl-, Aryl- oder Heteroarylgruppe, die jeweils substituiert oder unsubstituiert sind,R = hydrogen, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, aryl or heteroaryl group, which are each substituted or unsubstituted,
X = Oxy-, Hydroxy-, Alkoxy-, Carboxy-, Silyl-, Alkylsilyl, Alkoxysilyl-, Siloxy-, Alkylsiloxy-, Alkoxysiloxy-, Silylalkyl-, Alkoxysilylalkyl-, Alkylsilylalkyl-, Halogen-, Epoxy-, Ester-, Fluoralkyl-, blockierte Isocyanat-, Acrylat-, Methacrylat-, Mercapto-, Nitril-, Phosphingruppe oder mindestens eine solche Gruppe vom Typ X aufweisenden Substituenten vom Typ R,X = oxy, hydroxy, alkoxy, carboxy, silyl, alkylsilyl, alkoxysilyl, siloxy, alkylsiloxy, alkoxysiloxy, silylalkyl, alkoxysilylalkyl, alkylsilylalkyl, halogen, epoxy, ester, fluoroalkyl blocked isocyanate, Acrylate, methacrylate, mercapto, nitrile, phosphine or at least one such type X substituent of type R,
Af = Amino-, Ammoniumgruppe oder mindestens eine Amino- oder Ammoniumgruppe aufweisenden Substituenten vom Typ R,A f = amino, ammonium or at least one amino or ammonium group-containing substituents of type R,
wobei sowohl die Substituenten vom Typ R und Typ Af als auch vom Typ X gleich oder unterschiedlich sind, aufweist und mindestens ein Substituent vom Typ Af aufweist.wherein both the substituents of type R and type A f and of type X are identical or different, and having at least one substituent of type A f .
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wird bevorzugt durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt. Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Zusammensetzung verschiedene funktionalisierte polyedrische oligomere Silasesquioxane auf, die sich dadurch auszeichnen, dass sie neben den Substituenten vom Typ R auch Substituenten vom Typ Af und ggf- auch vom Typ X aufweisen. So kann eine erfindungsgemäße Zusammensetzung beispielsweise folgende funktionalisierte polyedrische, oligomere Silasesquioxane aufweisen - wie in den Strukturen 5a, 5b und 5c dargestellt :The composition according to the invention is preferably prepared by the process according to the invention. Preferably, the composition according to the invention comprises various functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes, which are characterized in that in addition to the substituents of the type R, they also have substituents of the type A f and, if appropriate, also of the type X. Thus, for example, a composition according to the invention may comprise the following functionalized polyhedral, oligomeric silsesquioxanes, as shown in structures 5a, 5b and 5c:
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000019_0001
5a 5b 5c5a 5b 5c
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann noch weitere funktionalisierte polyedrischen oligomeren Silasesquioxane enthalten, so können neben den polyedrischen, oligomeren Silasesquioxanen mit einem T8-Käfig auch funktionalisierte polyedrische, oligomere Silasesquioxane mit einem T4-, Tβ~r Ti0- oder mit einem Ti2-Käfig enthalten sein. Ferner können auch Silasesquioxane mit einer sogenannten Leiterstruktur in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung vorliegen. Unter einem Tz-Käfig wird im Sinne dieser Erfindung nur der Silizium-SauerstoffCluster verstanden, ohne nähere Betrachtung der Substituenten beispielsweise vom Typ X, Typ Af oder Typ R, wobei n für die Anzahl der Siliziumatome im Silizium-SauerstoffCluster steht .The composition according to the invention may also contain further functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes In addition to the polyhedral, oligomeric silsesquioxanes with a T 8 cage, functionalized polyhedral, oligomeric silsesquioxanes with a T 4 , Tβ- r Ti 0 or with a Ti 2 cage may also be present. Furthermore, silsesquioxanes with a so-called ladder structure can also be present in the composition according to the invention. Under a T z cage of this invention is understood, only the silicon-oxygen cluster in the sense, without further consideration of the substituents f or example, Type X, Type A Type R, wherein n represents the number of silicon atoms in the silicon-oxygen cluster is.
In einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zusammensetzung weist zumindest eine der funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxane eine Ammoniumgruppe oder eine Ammoniumgruppe aufweisenden Substituenten vom Typ R auf, wobei das Gegenanion der Ammoniumgruppe eine Base der Säure 3, 5-Di-tert . -butyl-4- hydroxybenzoesäure oder 3- (3, 5-Di-tert . -butyl-4- hydroxyphenyl) Propionsäure ist.In a particular embodiment of the composition according to the invention, at least one of the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes has an ammonium group or an ammonium group-containing substituent of type R, the counter anion of the ammonium group being a base of the acid 3,5-di-tert. butyl-4-hydroxybenzoic acid or 3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionic acid.
Die erfindungsgemäßen funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxane weisen eine Struktur gemäß der FormelThe functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes according to the invention have a structure according to the formula
[(RaXbA'rSi0i,5)m (R0XdA' sSiO)n][(R a X b A ' r Si0i, 5 ) m (R 0 XdA' s SiO) n ]
mit :With :
a, b, c, r = 0-1; d, s = 0-2;a, b, c, r = 0-1; d, s = 0-2;
m+n+o+p = 4-14; a+b+r = 1; c+d+s = 2; r+s > 1m + n + o + p = 4-14; a + b + r = 1; c + d + s = 2; r + s> 1
R = Wasserstoff, Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl-, Cycloalkenyl-, Alkinyl-, Cycloalkinyl-, Aryl- oder Heteroarylgruppe, die jeweils substituiert oder unsubstituiert sind,R = hydrogen, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, aryl or Heteroaryl group, which are each substituted or unsubstituted,
X = Oxy-, Hydroxy-, Alkoxy-, Carboxy-, Silyl-, Alkylsilyl, Alkoxysilyl-, Siloxy-, Alkylsiloxy-, Alkoxysiloxy-, Silylalkyl-, Alkoxysilylalkyl-, Alkylsilylalkyl-, Halogen-, Epoxy-, Ester-, Fluoralkyl-, blockierte Isocyanat-, Acrylat-, Methacrylat-, Mercapto-, Nitril-, Phosphingruppe oder mindestens eine solche Gruppe vom Typ X aufweisenden Substituenten vom Typ R,X = oxy, hydroxy, alkoxy, carboxy, silyl, alkylsilyl, alkoxysilyl, siloxy, alkylsiloxy, alkoxysiloxy, silylalkyl, alkoxysilylalkyl, alkylsilylalkyl, halogen, epoxy, ester, fluoroalkyl blocked, isocyanate, acrylate, methacrylate, mercapto, nitrile, phosphine group or at least one such type X substituent of type R,
Af = Amino-, Ammoniumgruppe oder mindestens eine Amino- oder Ammoniumgruppe aufweisenden Substituenten vom Typ R,A f = amino, ammonium or at least one amino or ammonium group-containing substituents of type R,
wobei sowohl die Substituenten vom Typ R und Typ Af als auch vom Typ X gleich oder unterschiedlich sind, aufweist und mindestens ein Substituent vom Typ Af aufweist, auf.wherein both the substituents of the type R and type A f and the type X are the same or different, and having at least one substituent of the type A f , on.
Bevorzugt weisen die erfindungsgemäßen funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxane eine Ammoniumgruppe oder eine Ammoniumgruppe aufweisenden Substituenten vom Typ R auf, wobei das Gegenanion der Ammoniumgruppe die Base der Säure 3, 5-Di-tert . -butyl-4- hydroxybenzoesäure oder 3- (3, 5-Di-tert . -butyl-4- hydroxyphenyl) Propionsäure ist.Preferably, the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes of the invention have an ammonium group or an ammonium group-containing substituent of type R, wherein the counter anion of the ammonium group, the base of the acid 3, 5-di-tert. butyl-4-hydroxybenzoic acid or 3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionic acid.
Die erfindungsgemäßen funktionalisierten polyedrischen, oligomeren Silasesquioxane werden vorzugsweise mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt bzw. aus der erfindungsgemäßen Zusammensetzung isoliert.The functionalized polyhedral, oligomeric silsesquioxanes according to the invention are preferably prepared by means of the process according to the invention or isolated from the composition according to the invention.
Viele der erfindungsgemäßen funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxane bzw. der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen weisen in Gegenwart einer Säure wasserlösliche Eigenschaften auf und eignen sich somit vorzugsweise zur Herstellung von Lösungen oder Dispersionen in Wasser. Diese Lösungen bzw. Dispersionen eignen sich bevorzugt zur Herstellung von Beschichtungen auf wässriger Basis. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können zur Synthese und Modifizierung von Polymeren in einem breiten Anwendungsfeld eingesetzt werden. Da zum einen über die Substituenten vom Typ R selbst, zum andern über eine Funktionalisierung - also über die Substituenten vom Typ X und Af - der Charakter und das Eigenschaftsbild der funktionalisierten polyedrischen, oligomeren Silasesquioxane breit variiert werden kann, kann auf diese Weise die erfindungsgemäße Zusammensetzung allen gängigen Polymeren zugesetzt werden. Dies kann sowohl eine chemische Anbindung als auch ein reines Blending sein. Durch eine Zugabe der erfindungsgemäßen Zusammensetzung oder der erfindungsgemäßen Silasesquioxane zu einem Polymer können die rheologischen Eigenschaften einer Vielzahl von Polymeren günstig beeinflusst werden, wie beispielsweise die Klebe- und Verbundeigenschaften sowie die Sperrwirkung gegenüber Gasen und Flüssigkeiten. Insbesondere organische Polymere, ausgewählt aus Polyolefine, amorphe Polyalphaolefine, Polyether, Polyamide, Copolyamide, Polyamidcompounds, Polyester, Copolyester, Polyurethane, Polyacrylate, Polymethacrylate, Polycarbonate, Polyurethane, Phenolharze, Epoxidharze, Polysiloxane, Polysilane, Kautschuke, Kautschukcompounds, Polyvinylchlorid, Vinylchloridcopolymere, Polystyrol, Copolymere des Styrols, ABS-Polymere und Olefinco- und - terpolymere. Insbesondere durch Blending können Polymer modifiziert werden bzw. es bilden sich durch die Zugabe der erfindungsgemäßen Zusammensetzung bzw. der erfindungsgemäßen Silasesquioxane zu den Polymeren Composites mit den erwünschten Eigenschaften. Die auf diese Weise modifizierten Polymere können beispielsweise in Form von Coatings, Lacken, spritzgegossenen oder extrudierten Formteilen, kalandrierten Folien, Schmierstoffen, Klebstoffen, Kosmetika, Pharmazeutika, Fasern, Glasfasern oder Verpackungsmaterialien Anwendung finden. Weiterhin können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen für keramische Massen, als bioaktive und fungizide Produkte, als Polymerstabilisatoren, für Elektronikmaterialien, in der Raumfahrt und zur Herstellung medizinischer Prothesen verwendet werden.Many of the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes according to the invention or the compositions according to the invention have water-soluble properties in the presence of an acid and are therefore preferably suitable for the preparation of solutions or dispersions in water. These solutions or dispersions are preferably suitable for the production of coatings based on water. The compositions of the invention can be used to synthesize and modify polymers in a wide range of applications. Since, on the one hand, the substituent of the type R itself, on the other hand via a functionalization - ie on the substituents of the type X and A f - the character and the property of the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane can be varied widely, can in this way the inventive Composition can be added to all common polymers. This can be both chemical bonding and pure blending. By adding the composition according to the invention or the silsesquioxanes according to the invention to a polymer, the rheological properties of a large number of polymers can be favorably influenced, for example the adhesive and bonding properties as well as the barrier action to gases and liquids. In particular, organic polymers selected from polyolefins, amorphous polyalphaolefins, polyethers, polyamides, copolyamides, polyamide compounds, polyesters, copolyesters, polyurethanes, polyacrylates, polymethacrylates, polycarbonates, polyurethanes, phenolic resins, epoxy resins, polysiloxanes, polysilanes, rubbers, rubber compounds, polyvinyl chloride, vinyl chloride copolymers, polystyrene , Copolymers of styrene, ABS polymers and Olefinco- and - terpolymere. In particular, by blending polymer can be modified or formed by the addition of the composition of the invention or the silsesquioxanes according to the invention to the polymers composites having the desired properties. The polymers modified in this way can be used, for example, in the form of coatings, paints, injection-molded or extruded molded parts, calendered films, lubricants, adhesives, cosmetics, pharmaceuticals, fibers, glass fibers or packaging materials. Furthermore, the compositions according to the invention for ceramic compositions, as bioactive and fungicidal products, as polymer stabilizers, for electronic materials, in aerospace and for the manufacture of medical prostheses.
Neben dieser Art von Modifikation ist auch der Auftrag der erfindungsgemäßen Zusammensetzung oder erfindungsgemäßen Silasesquioxanen auf einer Polymeroberfläche möglich. Als Polymeradditive liegt die Wirkung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung bzw. erfindungsgemäßen Silasesquioxanen darin, dass sie in den resultierenden Polymeren die Glas-, Zersetzungs- und damit die Gebrauchstemperatur erhöhen, die Reißfestigkeit, Schlagzähigkeit, Kratzfestigkeit und mechanische Härte erhöhen, die Dichte erniedrigen, die Wärmeleitfähigkeit, den thermischen Ausdehnungskoeffizient und die Dielektrizitätskonstante und die Viskosität erniedrigen, die Oberflächenspannung und Adhäsion verändern, die Entflammbarkeit, Brennbarkeit und Hitzeentwicklung herabsetzen, die 02~Permeabilität, die Oxidations- und Korrosionsstabilität erhöhen, die Verarbeitung vereinfachen und Schrumpfungsprozesse eindämmen.In addition to this type of modification, it is also possible to apply the composition according to the invention or silsesquioxanes according to the invention to a polymer surface. As polymer additives, the effect of the inventive composition or silsesquioxanes according to the invention is that in the resulting polymers they increase the glass, decomposition and thus the use temperature, increase the tensile strength, impact strength, scratch resistance and mechanical hardness, reduce the density, the thermal conductivity, lower the thermal expansion coefficient and the dielectric constant and viscosity, change the surface tension and adhesion, decrease the flammability, flammability and heat development, increase the O 2 permeability, increase the oxidation and corrosion stability, simplify the processing, and restrain shrinkage processes.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bzw. erfindungsgemäßen Silasesquioxanen können des weiteren als Ausgangsverbindungen für Katalysatoren dienen. Durch Umsetzung mit Metallverbindungen können homogene und heterogene Katalysatoren gebildet werden, welche ihrerseits für Oxidationen, Metathese, C-C-Kupplungsreaktionen, Oligomerisationen, Polymerisationen, Additionen, Reduktionen, Eliminierungen, Umlagerungen einsetzbar sind. Bevorzugt ist dabei die Umsetzung mit Metallverbindungen von Metallen der Nebengruppen, der Lanthanoide, Actinoide und der 3. und 4. Hauptgruppe .The compositions according to the invention or silsesquioxanes according to the invention can furthermore serve as starting compounds for catalysts. By reaction with metal compounds homogeneous and heterogeneous catalysts can be formed, which in turn can be used for oxidation, metathesis, C-C coupling reactions, oligomerizations, polymerizations, additions, reductions, eliminations, rearrangements. Preference is given to the reaction with metal compounds of metals of the subgroups, the lanthanides, actinides and the 3rd and 4th main group.
Wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren als Säure eine Säure eingesetzt, die sich durch eine stabilisierende Wirkung in Kunststoffen auszeichnet, wie beispielsweise 3, 5-Di-tert . -butyl-4-hydroxybenzoesäure und insbesondere 3- (3, 5-Di-tert . -butyl-4-hydroxphenyl) Propionsäure, so können die auf diese Weise hergestellten erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bzw. erfindungsgemäßen funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxane als Stabilisatoren für Kunststoffe eingesetzt werden. Bevorzugt sind hierbei erfindungsgemäße Zusammensetzungen, die funktionalisierte polyedrische oligomere Silasesquioxane mit Vinylgruppen als Substituenten vom Typ R aufweisen. Da mittels der Vinylgruppe eine kovalente oder ionische Anbindung des funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxans an ein Polymer und somit die Herstellung von hochmolekularen Stabilisatoren ermöglicht wird. Dieser hochmolekulare Stabilisator hat den Vorteil, dass er keine Migrationsneigung in einem Kunststoff zeigt.Is used in the process according to the invention as acid, an acid which is characterized by a stabilizing effect in plastics, such as 3, 5-di-tert. Butyl-4-hydroxybenzoic acid and in particular 3- (3, 5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionic acid, the inventive compositions prepared according to the invention or functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes according to the invention can be used as stabilizers for plastics. Preference is given here to compositions according to the invention which have functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes with vinyl groups as substituents of the R type. Because of the vinyl group, a covalent or ionic attachment of the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane to a polymer and thus the production of high molecular weight stabilizers is made possible. This high molecular weight stabilizer has the advantage that it shows no migration tendency in a plastic.
Die nachfolgenden Beispiele sollen das erfindungsgemäßeThe following examples are intended to illustrate the invention
Verfahren sowie die erfindungsgemäße Zusammensetzung näher erläutern, ohne dass die Erfindung auf diese Ausführungsform beschränkt sein soll.Explain method and the composition of the invention in more detail, without the invention being limited to this embodiment.
Beispiel 1:Example 1:
Synthese einer Zusammensetzung mit (Propyl) 5,6 (Aminopropyl) 2,4SisOi2-AnteilenSynthesis of a composition (propyl) 5, 6 (aminopropyl) 2,4SisOi2 portions
In 860 ml Ethanol werden unter Rühren bei Raumtemperatur 53,04 g (0,24 mol) 3-Aminopropyltriethoxysilan (DYNASYLAN® AMEO) mit 14,41 g (0,24 mol) konzentrierter Essigsäure versetzt. Anschließend gibt man bei Raumtemperatur 92,01 g (0,56 mol) Propyltrimethoxysilan (DYNASYLAN® PTMO) und danach 64 g Wasser zu. Die Temperatur wird dann auf 6O0C erhöht und man lässt 3 Tage bei dieser Temperatur rühren. Nach dem Abdestillieren des Lösemittels im Vakuum und Trocknen des Produkts im Vakuumtrockenschrank bei 4O0C erhält man 93,9 g (Ausbeute: 99,9 %) eines weißen, wasserlöslichen Produktes (Acetatsalz) , das in der MS- MALDI-TOF-Analyse (Matrix Assisted LaserIn 860 ml ethanol are mixed with 14.41 g (0.24 mol) of concentrated acetic acid with stirring at room temperature 53.04 g (0.24 mol) of 3-aminopropyltriethoxysilane (DYNASYLAN ® AMEO). Are then added 92.01 g (0.56 mol) of propyltrimethoxysilane (Dynasylan ® PTMO) and then 64 g of water at room temperature. The temperature is then raised to 6O 0 C and allowed to stir for 3 days at this temperature. After distilling off the solvent in vacuo and drying the product in a vacuum oven at 4O 0 C to obtain 93.9 g (yield: 99.9%) of a white, water-soluble product (acetate salt), which is in the MS- MALDI-TOF analysis (Matrix Assisted Laser
Desorbtion/Ionisation Time of Flight) überwiegend T8-, Ti0- und geringe Mengen Ti2~Käfige erkennen lässt. Die HPLC- Analyse zeigt überwiegend Käfige, die drei Substituenten vom Typ Af, in diesem Beispiel Aminogruppe bzw. Ammoniumacetat aufweisen, aber auch Käfige, die zwei oder vier Substituenten vom Typ Af aufweisen.Desorption / ionization time of flight) predominantly T 8 -, Ti 0 - and small amounts Ti2 ~ cages reveals. The HPLC analysis shows predominantly cages which have three substituents of type A f , in this example amino group or ammonium acetate, but also cages having two or four substituents of type A f .
Beispiel 2 : Synthese einer Zusammensetzung mitExample 2: Synthesis of a composition with
(Propyl) 4,6 (Methacryl) (Aminopropyl) 2,4SisOi2-Anteilen(Propyl) 4, 6 (methacrylic) (aminopropyl) 2,4SisOi2 moieties
In 860 ml Ethanol werden unter Rühren bei Raumtemperatur 53,04 g (0,24 mol) 3-Aminopropyltriethoxysilan (DYNASYLAN® AMEO) mit 14,41 g (0,24 mol) konzentrierter Essigsäure versetzt. Anschließend gibt man bei Raumtemperatur 75,57 g (0,46 mol) Propyltrimethoxysilan (DYNASYLAN® PTMO) sowie 24,83 g (0,1 mol) 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan (DYNASYLAN® MEMO) und danach 64 g Wasser zu. Die Temperatur wird dann auf 6O0C erhöht und man lässt 3 Tage bei dieser Temperatur rühren. Nach dem Abdestillieren des Lösemittels im Vakuum und Trocknen des Produkts im Vakuumtrockenschrank bei 4O0C erhält man 101,8 g (Ausbeute: 99,2 %) eines weißen, wasserlöslichen Produktes (Acetatsalz) , das in der MS-MALDI-TOF-Analyse (Matrix Assisted Laser Desorbtion/Ionisation Time of Flight) überwiegend T8-, Ti0- und geringe Mengen Ti2~Käfige erkennen lässt. Die HPLC- Analyse zeigt überwiegend Käfige, die drei Substituenten vom Typ Af, in diesem Beispiel Methacryl- oder Aminopropyl- bzw. Ammoniumacetat-Gruppe aufweisen, aber auch Käfige, die zwei oder vier Substituenten vom Typ Af aufweisen. Beispiel 3 :In 860 ml ethanol are mixed with 14.41 g (0.24 mol) of concentrated acetic acid with stirring at room temperature 53.04 g (0.24 mol) of 3-aminopropyltriethoxysilane (DYNASYLAN ® AMEO). Are then added at room temperature to 75.57 g (0.46 mol) of propyltrimethoxysilane (Dynasylan ® PTMO) and 24.83 g (0.1 mol) of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (DYNASYLAN ® MEMO), and then 64 g of water. The temperature is then raised to 6O 0 C and allowed to stir for 3 days at this temperature. After distilling off the solvent in vacuo and drying the product in a vacuum oven at 4O 0 C to obtain 101.8 g (yield: 99.2%) of a white, water-soluble product (acetate salt), in the MS-MALDI-TOF analysis (Matrix Assisted Laser Desorption / Ionization Time of Flight) shows predominantly T 8 , Ti 0 and small amounts of Ti2 cages. The HPLC analysis shows predominantly cages which have three substituents of type A f , in this example methacrylic or aminopropyl or ammonium acetate group, but also cages having two or four substituents of type A f . Example 3:
Synthese einer Zusammensetzung mit (Isobutyl) 4 (Aminopropyl) 4SisOi2 -AnteilenSynthesis of a composition with (isobutyl) 4 (aminopropyl) 4SisOi2 moieties
In 860 ml Ethanol werden unter Rühren bei Raumtemperatur 55,25 g (0,25 mol) 3-Aminopropyltriethoxysilan (DYNASYLAN® AMEO) gegeben. Diese werden schnell mit 18,26 g (0,125 mol) Adipinsäure versetzt. Anschließend gibt man bei Raumtemperatur 44,6 g (0,25 mol) Isobutyltrimethoxysilan (DYNASYLAN® IBTMO) und danach 40 g Wasser zu. Die Temperatur wird dann auf 6O0C erhöht und man lässt 3 Tage bei dieser Temperatur rühren. Nach dem Abdestillieren des Lösemittels im Vakuum und Trocknen des Produkts im Vakuumtrockenschrank bei 4O0C erhält man 73,1 g (Ausbeute: 100 %) eines weißen, wasserlöslichen Produktes (Adipatsalz) , das in der MS-MALDI-TOF-Analyse (Matrix Assisted Laser Desorbtion/Ionisation Time of Flight) überwiegend T6-, T8-, Ti0- und geringe Mengen an Ti2-Käfigen erkennen lässt. Die HPLC-Analyse zeigt überwiegend Käfige, die vier Substituenten vom Typ Af, in diesem Beispiel Aminopropyl- bzw. Ammoniumadipatgruppen, aufweisen, aber auch Käfige die zwei oder vier Substituenten vom Typ Af aufweisen.In 860 ml of ethanol are added under stirring at room temperature 55.25 g (0.25 mol) of 3-aminopropyltriethoxysilane (DYNASYLAN ® AMEO). These are quickly mixed with 18.26 g (0.125 mol) of adipic acid. Are then added at room temperature 44.6 g (0.25 mol) of isobutyltrimethoxysilane (DYNASYLAN ® IBTMO) and then 40 g of water. The temperature is then raised to 6O 0 C and allowed to stir for 3 days at this temperature. After distilling off the solvent in vacuo and drying the product in a vacuum oven at 4O 0 C to obtain 73.1 g (yield: 100%) of a white, water-soluble product (adipate salt), which in the MS-MALDI-TOF analysis (matrix Assisted Laser Desorption / Ionization Time of Flight) shows predominantly T 6 , T 8 , Ti 0 and small amounts of Ti 2 cages. The HPLC analysis shows predominantly cages which have four substituents of type A f , in this example aminopropyl or ammonium adipate groups, but also cages having two or four substituents of type A f .
Beispiel 4 :Example 4:
Synthese einer Zusammensetzung mit (Aminopropyl) sSisO^- AnteilenSynthesis of a composition with (aminopropyl) siso ^ moieties
In 860 ml Ethanol werden unter Rühren bei Raumtemperatur 176,8 g (0,8 mol) 3-Aminopropyltriethoxysilan (DYNASYLAN® AMEO) gegeben. Diese werden schnell mit 68,87 g (0,8 mol) Methacrylsäure versetzt. Anschließend gibt man beiIn 860 ml of ethanol are added under stirring at room temperature 176.8 g (0.8 mol) of 3-aminopropyltriethoxysilane (DYNASYLAN ® AMEO). These are rapidly mixed with 68.87 g (0.8 mol) of methacrylic acid. Then you give in
Raumtemperatur 64 g Wasser zu. Die Temperatur wird dann auf 6O0C erhöht und man lässt 3 Tage bei dieser Temperatur rühren. Nach dem Abdestillieren des Lösemittels im Vakuum und Trocknen des Produkts im Vakuumtrockenschrank bei 4O0C erhält man 156,8 g (Ausbeute: 99,9 %) eines weißen, wasserlöslichen Produktes (Methacrylatsalz) , das in der MS- MALDI-TOF-Analyse (Matrix Assisted LaserRoom temperature 64 g of water. The temperature is then raised to 6O 0 C and allowed to stir for 3 days at this temperature. After distilling off the solvent in vacuo and drying the product in a vacuum oven at 4O 0 C to obtain 156.8 g (yield: 99.9%) of a white, water-soluble product (methacrylate salt), in the MS-MALDI-TOF analysis (Matrix Assisted Laser
Desorbtion/Ionisation Time of Flight) überwiegend T6-, T8-, Ti0- und geringe Mengen an Ti2-Käfigen erkennen lässt. Die HPLC-Analyse zeigt vollständig substituierte Käfige mit Ammoniummethacrylatgruppen als Substituenten vom Typ Af . Desorbtion / Ionization Time of Flight) predominantly T 6 -, T 8 -, Ti 0 - and small amounts of Ti 2 cages can be seen. The HPLC analysis shows fully substituted cages with ammonium methacrylate groups as substituents of type A f .

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung, die funktionalisierte Silasesquioxane aufweist, dadurch gekennzeichnet, dassA process for preparing a composition comprising functionalized silsesquioxanes, characterized in that
I. ein oder mehrere Aminosilane gemäß der Formel A1nSiYn, die vorher mit einer Säure modifiziert werden, undI. one or more aminosilanes according to the formula A 1n SiY n , which are previously modified with an acid, and
II. ein oder mehrere Silane gemäß der Formel (R3Xb) mSiYn II. One or more silanes according to the formula (R 3 Xb) mSiY n
mit a, b = 0, 1; m, n = l, 2 oder 3; a + b = 1 und m+n = 4 ,with a, b = 0, 1; m, n = 1, 2 or 3; a + b = 1 and m + n = 4,
A = Amino- oder mindestens eine Aminogruppe aufweisenden Substituenten vom Typ R,A = amino or at least one amino group-containing substituents of the R type,
R, Rf = Wasserstoff, Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl-, Cycloalkenyl-, Alkinyl-, Cycloalkinyl-, Aryl- oder Heteroarylgruppe, die jeweils substituiert oder unsubstituiert sind,R, R f = hydrogen, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, aryl or heteroaryl group, which are each substituted or unsubstituted,
X = Oxy-, Hydroxy-, Alkoxy-, Carboxy-, Silyl-, Alkylsilyl, Alkoxysilyl-, Siloxy-, Alkylsiloxy-, Alkoxysiloxy-, Silylalkyl-, Alkoxysilylalkyl-, Alkylsilylalkyl-, Halogen-, Epoxy-, Ester-, Fluoralkyl-, blockierte Isocyanat-, Acrylat-, Methacrylat-, Mercapto- , Nitril-, Phosphingruppe oder mindestens eine solche Gruppe vom Typ X aufweisenden Substituenten vom Typ R,X = oxy, hydroxy, alkoxy, carboxy, silyl, alkylsilyl, alkoxysilyl, siloxy, alkylsiloxy, alkoxysiloxy, silylalkyl, alkoxysilylalkyl, alkylsilylalkyl, halogen, epoxy, ester, fluoroalkyl blocked, isocyanate, acrylate, methacrylate, mercapto, nitrile, phosphine group or at least one such type X substituent of type R,
Y = OH, ONa, OK, OR \ OCOR\ OSiRΛ 3, Cl, Br, I oder NRΛ 2,Y = OH, ONa, OK, OR \ OCOR \ OSiR Λ 3 , Cl, Br, I or NR Λ 2 ,
wobei sowohl die Substituenten vom Typ R, Typ Rf und Typ A als auch vom Typ X gleich oder unterschiedlich sind und die Geschwindigkeitskonstanten der eingesetzten modifizierten Aminosilane und Silane bezüglich der Umsetzung zu funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxanen in der gleichen Größenordnung liegen, eingesetzt werden. wherein both the substituents of the type R, type R f and type A and the type X are the same or different and the rate constants of the modified aminosilanes and silanes used in the reaction to form functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes in the same order are used.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aminosilan mit von 0,5 bis 1,5 Stoffmengenäquivalenten an Säure modifiziert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the aminosilane is modified with from 0.5 to 1.5 molar equivalents of acid.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aminosilan mit einem3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the aminosilane with a
Stoffmengenäquivalent an Säure modifiziert wird.Substance equivalent to acid is modified.
4. Verfahren gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Säure eine organische Säure, ausgewählt aus Ameisensäure, Essigsäure, Acrylsäure, Methacrylsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Maleinsäure, Adipinsäure, Laurinsäure, Dodecandisäure, Benzoesäure, Salicylsäure und Derivate dieser Säuren, eingesetzt wird.4. The method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the acid is an organic acid selected from formic acid, acetic acid, acrylic acid, methacrylic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, maleic acid, adipic acid, lauric acid, dodecanedioic acid, benzoic acid, salicylic acid and Derivatives of these acids, is used.
5. Verfahren gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung der Silane und Aminosilane bei einem pH-Wert der Reaktionslösung von 3 bis 11 durchgeführt wird.5. The method according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the reaction of the silanes and aminosilanes is carried out at a pH of the reaction solution from 3 to 11.
6. Verfahren gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Silane gemäß der Formel (R3Xb) mSiYn eingesetzt werden, die Substituenten vom Typ Y ausgewählt aus OH, OR \ OCOR Λ oder Cl aufweisen.6. The method according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that silanes are used according to the formula (R 3 X b ) mSiYn having the substituents of the type Y selected from OH, OR \ OCOR Λ or Cl.
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Silane gemäß der Formel (R3Xb) mSi (OR' ) n eingesetzt werden.7. The method according to claim 6, characterized in that silanes are used according to the formula (R 3 Xb) mSi (OR ') n.
8. Verfahren gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung der Silane und Aminosilane in Lösung durchgeführt wird.8. The method according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the reaction of the silanes and aminosilanes is carried out in solution.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösemittel ein halogenfreies Lösemittel, ausgewählt aus der Gruppe der Alkohole, Ketone, Aldehyde, Ether, Säuren, Ester, Anhydride, Alkane, Aromaten und Nitrile oder Mischungen dieser Lösemittel, eingesetzt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the solvent is a halogen-free solvent selected from the group of alcohols, ketones, aldehydes, ethers, Acids, esters, anhydrides, alkanes, aromatics and nitriles or mixtures of these solvents, is used.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösemittel Aceton, Methanol oder Ethanol oder eine10. The method according to claim 9, characterized in that as the solvent acetone, methanol or ethanol or a
5 Mischung zweier oder mehrerer dieser Lösemittel eingesetzt wird.5 mixture of two or more of these solvents is used.
11. Verfahren gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung in Gegenwart von Wasser durchgeführt wird.11. The method according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the reaction is carried out in the presence of water.
1012. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoffmengenverhältnis der Summe aller Silane und Aminosilane zum Wasser zu Beginn der Reaktion von 1 : 100 bis 100 : 1 beträgt.1012. The method according to claim 11, characterized in that the molar ratio of the sum of all silanes and aminosilanes to the water at the beginning of the reaction of 1: 100 to 100: 1.
13. Verfahren gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12, 15 dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung der Silane bei einer Temperatur von O0C bis 2000C durchgeführt wird.13. The method according to at least one of claims 1 to 12, 15, characterized in that the reaction of the silanes is carried out at a temperature of 0 0 C to 200 0 C.
14. Verfahren gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung bei einer14. The method according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the reaction in a
20 Temperatur unterhalb des Siedepunktes des Lösemittels oder Lösemittelgemisches durchgeführt wird.20 temperature below the boiling point of the solvent or solvent mixture is performed.
15. Verfahren gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Konzentrationen aller Silane und Aminosilane in der15. The method according to at least one of claims 1 to 14, characterized in that the sum of the concentrations of all silanes and aminosilanes in the
25 Lösung zu Beginn der Umsetzung zu den funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxanen 0,01 mol/1 bis 10 mol/1 beträgt.25 solution at the beginning of the reaction to the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes 0.01 mol / 1 to 10 mol / 1.
16. Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung funktionalisierte polyedrische oligomere16. Composition, characterized in that the composition is functionalized polyhedral oligomeric
30 Silasesquioxane gemäß der Formel30 silsesquioxanes according to the formula
[(RaXbA'rSi0i,5)m (R0XdA' sSiO)n] mit :[(R a X b A ' r Si0i, 5 ) m (R 0 XdA' s SiO) n ] With :
a, b, c , r = 0-1 ; d, s = 0-2 ;a, b, c, r = 0-1; d, s = 0-2;
m+n+o+p = 4-14; a+b+r = 1; c+d+s = 2; r+s > 1m + n + o + p = 4-14; a + b + r = 1; c + d + s = 2; r + s> 1
R = Wasserstoff, Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl-, Cycloalkenyl-, Alkinyl-, Cycloalkinyl-, Aryl- oder Heteroarylgruppe, die jeweils substituiert oder unsubstituiert sind,R = hydrogen, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, aryl or heteroaryl group, which are each substituted or unsubstituted,
X = Oxy-, Hydroxy-, Alkoxy-, Carboxy-, Silyl-, Alkylsilyl, Alkoxysilyl-, Siloxy-, Alkylsiloxy-, Alkoxysiloxy-, Silylalkyl-, Alkoxysilylalkyl-,X = oxy, hydroxy, alkoxy, carboxy, silyl, alkylsilyl, alkoxysilyl, siloxy, alkylsiloxy, alkoxysiloxy, silylalkyl, alkoxysilylalkyl,
Alkylsilylalkyl-, Halogen-, Epoxy-, Ester-, Fluoralkyl-, blockierte Isocyanat-, Acrylat-, Methacrylat-, Mercapto- , Nitril-, Phosphingruppe oder mindestens eine solche Gruppe vom Typ X aufweisenden Substituenten vom Typ R,Alkylsilylalkyl, halogen, epoxy, ester, fluoroalkyl, blocked isocyanate, acrylate, methacrylate, mercapto, nitrile, phosphine or at least one such type X substituent of type R,
Af = Amino-, Ammoniumgruppe oder mindestens eineA f = amino, ammonium or at least one
Amino- oder Ammoniumgruppe aufweisenden Substituenten vom Typ R,Amino- or ammonium-containing substituents of the R type,
wobei sowohl die Substituenten vom Typ R und Typ A als auch vom Typ X gleich oder unterschiedlich sind, aufweist und mindestens ein Substituent vom Typ A aufweist .wherein both the substituents of type R and type A and X are the same or different, and having at least one substituent of type A.
17. Zusammensetzung gemäß Anspruch 16, erhältlich nach einem Verfahren gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 15.17. The composition according to claim 16, obtainable by a process according to at least one of claims 1 to 15.
18. Zusammensetzung gemäß Anspruch 16 oder 17, dass zumindest eine der funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxane eine Ammoniumgruppe oder eine Ammoniumgruppe aufweisenden Substituenten vom Typ R aufweist, wobei das Gegenanion der Ammoniumgruppe die Base der Säure 3, 5-Di-tert . -butyl-4-hydroxybenzoesäure oder 3- (3, 5-Di-tert . -butyl-4-hydroxyphenyl) Propionsäure ist. 18. The composition according to claim 16 or 17, that at least one of the functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane having an ammonium group or an ammonium group-containing substituents of type R, wherein the counter anion of the ammonium group, the base of the acid 3, 5-di-tert. butyl-4-hydroxybenzoic acid or 3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionic acid.
19. Funktionalisierte polyedrische oligomere Silasesquioxane gemäß der Formel19. Functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes according to the formula
[(RaXbA'rSi0i,5)m (R0XdA' sSiO)n] mit :[(R a X b A ' r Si0i, 5 ) m (R 0 XdA' s SiO) n ] with:
5 a, b, c, r = 0-1; d, s = 0-2;5 a, b, c, r = 0-1; d, s = 0-2;
m+n+o+p = 4-14; a+b+r = 1; c+d+s = 2; r+s > 1m + n + o + p = 4-14; a + b + r = 1; c + d + s = 2; r + s> 1
R = Wasserstoff, Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl-, Cycloalkenyl-, Alkinyl-, Cycloalkinyl-, Aryl- oder Heteroarylgruppe, die jeweils substituiert oder 10 unsubstituiert sind,R = hydrogen, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, aryl or heteroaryl group, each being substituted or unsubstituted,
X = Oxy-, Hydroxy-, Alkoxy-, Carboxy-, Silyl-, Alkylsilyl, Alkoxysilyl-, Siloxy-, Alkylsiloxy-, Alkoxysiloxy-, Silylalkyl-, Alkoxysilylalkyl-, Alkylsilylalkyl-, Halogen-, Epoxy-, Ester-, Fluoralkyl-, 15 blockierte Isocyanat-, Acrylat-, Methacrylat-, Mercapto- , Nitril-, Phosphingruppe oder mindestens eine solche Gruppe vom Typ X aufweisenden Substituenten vom Typ R,X = oxy, hydroxy, alkoxy, carboxy, silyl, alkylsilyl, alkoxysilyl, siloxy, alkylsiloxy, alkoxysiloxy, silylalkyl, alkoxysilylalkyl, alkylsilylalkyl, halogen, epoxy, ester, fluoroalkyl 15, blocked isocyanate, acrylate, methacrylate, mercapto, nitrile, phosphine group or at least one such type X substituent of type R,
A' = Amino-, Ammoniumgruppe oder mindestens eine Amino- oder Ammoniumgruppe aufweisenden Substituenten 20 vom Typ R,A '= amino, ammonium or at least one amino- or ammonium-containing substituent 20 of the R type,
wobei sowohl die Substituenten vom Typ R und Typ A als auch vom Typ X gleich oder unterschiedlich sind, aufweist und mindestens ein Substituent vom Typ A aufweist .wherein both the substituents of type R and type A and X are the same or different, and having at least one substituent of type A.
2520. Funktionalisierte polyedrische oligomere Silasesquioxane gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Ammoniumgruppe oder eine Ammoniumgruppe aufweisenden Substituenten vom Typ R aufweisen, wobei das Gegenanion der Ammoniumgruppe die Base der Säure2520. Functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes according to claim 18, characterized in that they have an ammonium group or an ammonium group-containing substituent of type R, wherein the counter anion of the ammonium group is the base of the acid
30 3, 5-Di-tert . -butyl-4-hydroxybenzoesäure oder 3- (3, 5-Di- tert . -butyl-4-hydroxyphenyl) Propionsäure ist . 30 3, 5-di-tert. butyl-4-hydroxybenzoic acid or 3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionic acid.
21. Verwendung einer Zusammensetzung gemäß Anspruch 16, 17 oder 18 für die Synthese von Katalysatoren und deren Ausgangsverbindungen, für Stabilisatoren sowie für die Synthese bzw. Modifizierung von keramischen Massen und Polymeren.21. Use of a composition according to claim 16, 17 or 18 for the synthesis of catalysts and their starting compounds, for stabilizers and for the synthesis or modification of ceramic compositions and polymers.
22. Verwendung von funktionalisierten polyedrischen oligomeren Silasesquioxanen gemäß Anspruch 19 oder 20 für die Synthese von Katalysatoren und deren Ausgangsverbindungen, für Stabilisatoren sowie für die Synthese bzw. Modifizierung von keramischen Massen und Polymeren . 22. Use of functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes according to claim 19 or 20 for the synthesis of catalysts and their starting compounds, for stabilizers and for the synthesis or modification of ceramic compositions and polymers.
PCT/EP2006/061838 2005-05-27 2006-04-26 Composition comprising functionalised polyhedral oligomeric silasesquioxane and method for its production WO2006125708A1 (en)

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