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KR20080017434A - 지정 반응도를 갖는 실리콘 수지 - Google Patents

지정 반응도를 갖는 실리콘 수지 Download PDF

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KR20080017434A
KR20080017434A KR1020087000125A KR20087000125A KR20080017434A KR 20080017434 A KR20080017434 A KR 20080017434A KR 1020087000125 A KR1020087000125 A KR 1020087000125A KR 20087000125 A KR20087000125 A KR 20087000125A KR 20080017434 A KR20080017434 A KR 20080017434A
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South Korea
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hcl
silicone resin
radical
present
aryloxy
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KR1020087000125A
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Inventor
프랭크 샌드메이어
한스 마이어
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와커 헤미 아게
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Publication date
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Abstract

본 발명은 일반식 (1) [A1 zR1 pSiO(4-p-z)/2] (1)의 반복 단위로 구성된 실리콘 수지에 관한 것으로, 여기서, z 및 p는 각각 0-3의 범위의 정수를 나타내고, A1은 동일하거나 다른, 지방족 선형 또는 분지형 또는 시클로지방족 알킬기 또는 아릴옥시기를 갖는 알콕시, 아릴, 시클로알킬, 알킬, 또는 수소기를 나타내거나, 또는 18개 이하의 C 원자를 갖고, 추가적으로 O, S, Si, Cl, F, Br, P, 또는 N 원자를 포함하는 군으로부터 선택된, 하나 이상의 동일하거나 다른 헤테로원자를 갖는 기능기를 나타내고, R1은 동일하거나 다른 지방족 또는 시클로지방족 알콕시, 아릴옥시 또는 히드록실기를 나타내거나, 또는 A1 기를 나타내고, 여기서, 적어도 T 또는 Q 단위 또는 양쪽 모두가 존재하여야 하고, 그리고 M 및/또는 D 단위가 추가적으로 존재할 수 있다. 본 발명의 실리콘 수지는 1 ppm 이상의 HCl을 포함하는 것을 특징으로 한다.
실리콘 수지, 제조 방법, 반응도

Description

지정 반응도를 갖는 실리콘 수지{SILICONE RESINS HAVING A DEFINED REACTIVITY}
본 발명은 실리콘 수지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
DE　195　07　594　A1에 따르면, 실리콘-결합 히드록실기에 의해 느리게 반응하는 알콕시기를 함유하는 실리콘 수지의 알콕시기를 치환하기 위한 스팀 처리를 사용하여 실리콘 수지의 반응도가 제어될 수 있었다.
적합한 반응도의 OH가 풍부한 실리콘 수지를 제조하기 위한 다른 접근이 US　2　832　794 및 US　3　489　782에 나타난다.
여기서, 요구되는 반응도 제어가 가능한, 별도의 특정 생성물을 야기하는 것으로 보이는 특정 방법 파라미터가 각각 존재한다.
선행 기술을 개선하고, 더욱 특히 반응도가 실리콘 수지의 실라놀 함량에 의존하지 않는 파라미터에 의해 제어되는 실리콘 수지를 제조하는 것이 본 발명의 목적이다. 이러한 목적은 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명은 하기 일반식 (1)의 반복 단위로 구성된 실리콘 수지를 제공한다:
[A1 zR1 pSiO(4-p-z)/2] (1)
상기 식에서, z 및 p는 각각 0-3의 정수를 나타내고, A1은 동일하거나 다른,지방족 선형 또는 분지형 또는 시클로지방족 알킬 라디칼 또는 아릴옥시 라디칼을 갖는 알콕시, 아릴, 시클로알킬, 알킬, 또는 수소 라디칼을 나타내거나, 또는 18개 이하의 C 원자를 함유하고, O, S, Si, Cl, F, Br, P, 및 N 원자로부터 선택된 하나 이상의 동일하거나 다른 헤테로원자를 더욱 포함할 수 있는 기능성 라디칼을 나타내고,
여기서, R1은 동일하거나 다른 지방족 또는 시클로지방족 알콕시, 아릴옥시 또는 히드록실 라디칼을 나타내거나, 또는 라디칼 A1을 나타내고,
여기서, 적어도 T 또는 Q 단위 또는 양쪽 모두가 존재하여야 하고, 그리고 추가적으로 M 및/또는 D 단위가 존재할 수 있고, 그리고 실리콘 수지는 1 ppm 이상의 HCl을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실리콘 수지는 800 및 500000 사이의 평균 분자량을 갖는 것이다.
HCl의 양은 소정의 반응도에 따라 설정되고; 본 발명에 따라 1 ppm이상의 HCl이 존재하고, 그리고 HCl의 양은 바람직하게는 수지에 대해 1 ppm 내지 10 중량%이다. 그러나, 바람직하게는 1 ppm 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 1 ppm 내지 3 중량%의 양의 HCl이 존재한다.
본 발명은 또한 실리콘 수지의 제조 방법을 제공하고, 여기서 가수분해 가능 한 기를 함유하는 실란 및/또는 실록산으로부터 합성이 시작되어 일어나고, 그리고 상기 합성은 가수분해 단계 및 축합 단계를 포함하고, 그리고 상기 가수분해 가능한 기는 실리콘-결합 염소 원자 또는 실리콘-결합 알콕시기, 아릴옥시 또는 히드록실기이고, 여기서 가스 형태 또는 수용액 내의 HCl은 수지 제조의 한 단계에서 사용되고, 그리고 HCl의 양은 소정의 반응도에 따라 설정되고, 그리고 과량으로 첨가된 HCl이 제거된다.
과량으로 첨가된 HCl의 양은 중화 또는 다른 선행 기술 방법, 예를 들어,감압의 사용을 통한 가스 형태에서의 축출(expulsion), 또는 상기 산이 예를 들어, HCl과 같이그 자체가 가스인 생성물인 경우에는 가열에 의해 제거될 수 있다.
본 발명의 실리콘 수지는 바람직하게는 코팅 제조용 바인더로서 사용된다. HCl 함량에 따라, 본 발명의 실리콘 수지는 놀랍게도 대체로 높은 반응도를 보유한다. 이들은 바인더로서 사용되는 코팅에 예를 들어, 풍화, 화학적 작용에 의한 공격, 및 UV 방사 효과의 면에서 우수한 저항 특성을 부여한다. 이러한 코팅으로 매우 우수한 수분 저항성 및 낮은 오염성(soiling propensity)을 실현하는 것이 가능하다. 또한, 소수성으로 제형화된 혼성 중합체로, 한계 안료 부피 농도를 초과하는 안료 부피 농도를 갖는 다공성 코팅을 실현하는 것이 가능하고, 이는 높은 발수성(water repellency)으로서 동시에 우수한 가스 및 수증기 투과성에 의해 구별된다. 혼성 중합체 내에서 가수분해 가능하고 축합 가능한 기를 함유하는 실란의 혼입 및 중합화는 사용 후에 수분-경화(moisture-curing)하는 바인더의 제조를 가능하게 만들고, 그 결과 필름 경도, 열가소성, 및 오염성을 조절하는 것이 가능하다.
이러한 목적을 위해서뿐만 아니라, 본 발명의 실리콘 수지는 또한 코팅용 또는 다른 목적을 위한 제제에 첨가-방식의 첨가제로서 사용될 수 있고, 또한, 다른 보조제 없이, 기재 위에 필름을 형성하는 순수 물질로서 또는 블록 또는 임의의 다른 소정의 형태를 형성하기 위해 경화되는 순수한 물질로서 사용될 수 있다.
단독 또는 다른 제제와 조합으로 또는 다른 제제의 성분으로서, 본 발명의 실리콘 수지의 사용을 통해 조작될 수 있는 다른 특성은 예를 들어, 하기이다:
- 전기 전도성 및 전기 저항성의 제어
- 평활성(leveling property)의 제어
- 폼 안정화 또는 불안정화
- 습식 또는 경화 필름 또는 물체의 광택 제어
- 풍화 저항성 증가
- 명암 안정성(shade stability) 증가
- 화학적 저항성 증가
- 쵸크성(chalking propensity)의 감소
- 본 발명의 분산액을 포함하는 제제로부터 얻어진 고체 바디(solid body) 또는 필름에서 정지 마찰력 및 미끄럼 마찰력의 감소 또는 증가
- 습식 점착의 개선
- 습식 마멸 저항성의 개선
- 기재에 대한 점착의 개선
- 2개의 기재, 필름 등 간의 인터코트 점착의 개선
- 충전재 및 안료 습식 및 분산 양상의 제어
- 레올로지 특성의 제어
- 기계적 특성, 예를 들어, 유연성, 스크래치 저항성, 탄성, 신장성, 굽힘성, 인장 양상, 리바운드 양상, 경도, 밀도, 인열 파급 저항성, 압축률, 다른 온도에서의 양상, 신장 계수, 마멸 저항성, 및 기타의 특성, 예를 들어, 열 전도성, 가연성, 가스 투과성, 수증기, 뜨거운 공기, 화학물질, 풍화 및 방사선에 대한 저항성, 살균 가능성, 예를 들어, 본 발명의 분산액을 포함하는 제제로부터 얻어지는 고체 바디 또는 필름의 살균 가능성의 제어
- 전기적 특성, 예를 들어, 유전 손실 인자, 파괴 저항성, 유전 상수, 크리프 전류 저항성, 빛 아크 저항성, 표면 저항성, 특정 파괴 저항성의 제어,
본 발명의 실리콘 수지가 상기 확인된 특성을 조작할 수 있는 사용 분야의 예는 코팅 물질 및 주입 시스템의 제제, 및 이로부터 금속, 유리, 나무, 미네랄 기재와 같은 기재 위에 얻어지는 코팅 및 커버링, 직물, 카펫, 플로어 커버링, 또는 섬유로부터 제조가능한 다른 물품의 제조를 위한 합성 섬유 및 천연 섬유, 가죽, 플라스틱, 예를 들어, 필름, 및 몰딩이다. 본 발명의 실리콘 수지는 액체 내 또는 경화된 고체 형태 내에서 엘라스토머 화합물 내로 혼입될 수 있다. 이러한 문맥에서, 이들은 투명성의 제어, 열 저항성의 제어, 황화성(yellowing propensity)의 제어, 및 내후성의 제어와 같은 다른 서비스 특성을 강화하거나 개선하는 목적으로 사용될 수 있다.
발명의 효과
본 발명에 의해, 반응도가 실리콘 수지의 실라놀 함량에 의존하지 않는 파라미터에 의해 제어되는 실리콘 수지를 제조할 수 있다.
식 Me-Si(O)3/2의 87% 단위 및 식 Me2Si(O)2/2의 13% 단위로 구성되고, 추가로 5.8 중량 퍼센트의 에톡시기 및 0.9 중량 퍼센트의 OH기를 표면에 보유하는 메틸실리콘 수지를 톨루엔에 용해하여 50% 강도의 용액을 형성시켰다. 0.02 중량 퍼센터의 염산을 함유하는 이러한 혼합물을 희석 수용성 염산과 혼합하여, 일련의 농도를 형성시켰다.
하기와 같은 염산 농도를 설정하였다:
- 수지 고체에 대하여 8.78 중량% HCl(즉, 50% 강도 수지 용액에서, 이러한 수지 제제 100 g에 있어 8.78 중량%라는 수치는 50g의 수지를 함유하고 있음을 나타냄)
- 수지 고체에 대해 1.61 중량% HCl
- 수지 고체에 대해 1.57 중량% HCl
이러한 시료들을 50℃에서 보관하고, 얻어진 수지 분자의 축합의 결과로서 흐릿함(hazing)이 발생한 후의 시간, 즉, 교차결합의 개시 시간을 확인하고자 관찰하였다.
얻어진 시간은 하기와 같았다:
- 0.02 중량% HCl로: 96 h
- 1.57 중량% HCl로: 34 h
- 1.61 중량% HCl로: 28 h
- 8.78 중량% HCl로: 8 h.

Claims (2)

  1. 하기 일반식 (1)의 반복 단위로 구성된 실리콘 수지:
    [A1 zR1 pSiO(4-p-z)/2] (1)
    상기 식에서, z 및 p는 각각 0-3의 정수를 나타내고, A1은 동일하거나 다른,지방족 선형 또는 분지형 또는 시클로지방족 알킬 라디칼 또는 아릴옥시 라디칼을 갖는 알콕시, 아릴, 시클로알킬, 알킬, 또는 수소 라디칼을 나타내거나, 또는 18개 이하의 C 원자를 함유하고, O, S, Si, Cl, F, Br, P, 및 N 원자로부터 선택된 하나 이상의 동일하거나 다른 헤테로원자를 더욱 포함할 수 있는 기능성 라디칼을 나타내고,
    여기서, R1은 동일하거나 다른 지방족 또는 시클로지방족 알콕시, 아릴옥시 또는 히드록실 라디칼을 나타내거나, 또는 라디칼 A1을 나타내고,
    여기서, 적어도 T 또는 Q 단위 또는 양쪽 모두가 존재하여야 하고, 그리고 추가적으로 M 및/또는 D 단위가 존재할 수 있고, 그리고 실리콘 수지는 1 ppm 이상의 HCl을 포함하는 것을 특징으로 한다.
  2. 가수분해 가능한 기를 함유하는 실란 및/또는 실록산으로부터 합성이 시작되어 일어나고, 그리고 상기 합성은 가수분해 단계 및 축합 단계를 포함하고, 그리고 상기 가수분해 가능한 기는 실리콘-결합 염소 원자 또는 실리콘-결합 알콕시기, 아릴옥시 또는 히드록실기이고, 여기서 가스 형태 또는 수용액 내의 HCl은 수지 제조의 한 단계에서 사용되고, 그리고 HCl의 양은 소정의 반응도에 따라 설정되고, 그리고 과량으로 첨가된 HCl이 제거되는 것을 특징으로 하는, 제1항의 실리콘 수지의 제조 방법.
KR1020087000125A 2005-06-30 2006-06-22 지정 반응도를 갖는 실리콘 수지 Ceased KR20080017434A (ko)

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