KR19990078343A - 붕소및(또는)알루미늄함유혼합물,혼성물질및코팅물 - Google Patents
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- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/48—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
- C08G77/56—Boron-containing linkages
-
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Abstract
본 발명은
(A) 가수분해성 기 및(또는) 축합 가교기와 함께, 결합 단위내의 1개 이상의 탄소 원자를 통해 서로 결합되어 있는 2개 이상의 규소 원자를 갖는 1종 이상의 선형, 분지형 또는 환형 단량체 유기실란, 및
(B) 1종 이상의 하기 화학식 1의 붕소 및(또는) 알루미늄 함유 화합물
로부터 제조되는 혼합물에 관한 것이다.
식 중, M은 Al 또는 B이고; x는 0, 1 또는 2이고; R은 C1-C6-알킬, C6-C12-아릴 또는 (O)1/2이되, 단 R이 (O)1/2인 경우, 화학식 1의 화합물은 x가 1일 때 연쇄이고 x가 2일 때 환형 또는 바구니형 (cage-form) 화합물이며; 각각의 R'는 독립적으로 H, C1-C10-알킬 또는 C6-C12-아릴이다.
본 발명은 또한 이러한 혼합물로부터 제조된 혼성 물질 및 그로부터 제조된 코팅물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 붕소 및(또는) 알루미늄을 함유하는 규소 함유 혼합물 및 혼성 물질 및 그로부터 제조된 코팅물에 관한 것이다.
독일 특허 출원 DE-A 제19,603,242호 및 동 제19,603,241호 및 PCT 특허 출원 WO 제94/06807호에는 그로부터 무기-유기 혼성 물질이 졸-겔 방법을 거쳐 제조될 수 있는 여러가지 유기실란이 기재되어 있다. 이들 물질은 예를 들어, 표면을 코팅하는데 사용될 수 있다. 실온에서 경화될 수 있는 코팅물은 예를 들어, 탄성과 동시에 높은 투명성, 양호한 내용매성, 및 기계적 마모에 대한 양호한 내성에 의해 특징지워진다. 단점으로서, 이들 문헌에 기재된 혼합물은 플라스틱 또는 유리와 같은 투명 기재들이 극도의 기계적 응력에 노출되는 경우에 이들 기재들을 코팅하는데 적합하지 않다. 물론, 이들 물질의 경우, 내마모성 요구치는 특히 높으며, 이는 매우 작은 흠집일지라도 적어도 외관상의 인상에 해를 미치기 때문이다. 따라서, 이들을 바람직하게는 투명한 기재의 코팅에 사용할 수 있도록 졸-겔 코팅물, 특히 상술한 다관능성 유기실란 기재의 코팅물의 표면 경도를 개선시키는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 목적은 그로부터 코팅물을 제조하고, 기계적 마모에 대한 내성이 공지된 계와 비교할 때 상당히 개선되어 투명 기재를 코팅하는데 적합한 다관능성 단량체 유기실란 기재의 혼합물을 제공하는 것이다.
놀랍게도, 이 목적이 본 발명에 따른 다관능성 단량체 유기실란의 혼합물 및 특정 붕소 및(또는) 알루미늄 함유 화합물을 사용하여 달성될 수 있다는 것을 드디어 발견하였다.
도 1, 2 및 4는 각각 실시예 3 및 5, 및 비교예 3에 대한 스트로크-쓰러스트 (stroke-thrust) 시험 결과의 그래프도.
도 3은 비교예 2에 기재된 시료에 대한 상대적 진자 경도의 그래프도.
도 5는 실시예와 비교예의 태버 업레이저 시험 결과를 나타내는 그래프도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
M = 코팅되지 않은 폴리카르보네이트 (마크롤론 (등록상표))
C1 = 비교 시료 1 (코팅된 폴리카르보네이트, MR5 (등록상표), GE로부터)
C2 = 비교 시료 2 (코팅되지 않은 유리)
E11 = 실시예 11
E12 = 실시예 12
E13 = 실시예 13
<발명의 개요>
따라서, 본 발명은
(A) 가수분해성 기 및(또는) 축합 가교기와 함께, 결합 단위내의 1개 이상의 탄소 원자를 통해 서로 결합되어 있는 2개 이상의 규소 원자를 갖는 1종 이상의 선형, 분지형 또는 환형 단량체 유기실란, 및
(B) 1종 이상의 하기 화학식 1의 붕소 및(또는) 알루미늄 함유 화합물
을 포함하는 혼합물에 관한 것이다.
<화학식 1>
RxM(OR')3-x
식 중, M은 Al 또는 B이고; x는 0, 1 또는 2이고; R은 C1-C6-알킬, C6-C12-아릴 또는 (O)1/2이되, 단 R이 (O)1/2인 경우, 화학식 1의 화합물은 x가 1일 때 연쇄이고 x가 2일 때 환형 또는 바구니형 화합물이며; 각각의 R'는 독립적으로 H, C1-C10-알킬 또는 C6-C12-아릴이다.
본 발명은 또한 이러한 혼합물로부터 제조된 혼성 물질 및 그로부터 제조된 코팅물에 관한 것이다.
<발명의 상세한 설명>
바람직하게는, 유기실란 (A)은 가수분해성 기 및(또는) 축합 가교기와 함께 규소 원자를 3개 이상, 특히 바람직하게는 4개 이상 함유한다.
바람직한 가수분해성 기로는 C1-C10-알콕시 또는 C6-C12-알릴옥시기, 특히 알콕시기, 예를 들어 메틸옥시, 에틸옥시, 프로필옥시 또는 부틸옥시가 있다. 축합 가교기로는 바람직하게는 실란올기 (즉, SiOH)가 있다.
본 발명의 문맥에서 결합 단위는 각각의 원자 및 분자 단위 모두이다. 분자 단위로는 바람직하게는 선형 또는 분지형 C1-C20-알킬렌 쇄, C5-C10-시클로알킬렌 라디칼 또는 C6-C12-방향족 라디칼, 예를 들어 페닐, 나프틸 또는 비페닐 라디칼, 뿐만 아니라 복소환식 또는 헤테로방향족기, 또는 헤테로원자에 의해 치환된 선형기가 있다. 상술한 라디칼은 일- 또는 다치환될 수 있다. 바람직한 단일 원자 결합 단위로는 Si, N, P, O 또는 S가 있다.
특별히 언급될 수 있는 결합 단위로는 환형 및 바구니형 실록산, 및 분지형 카르보실란, 바람직하게는 하기 화학식 2의 화합물인 단량체 유기실란 (A)이 있다.
식 중, i는 2 내지 4 (바람직하게는 4)이고; n은 1 내지 10 (바람직하게는 2 내지 4, 특히 바람직하게는 2)이고; R1은 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴이고; R2는 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴 (바람직하게는 메틸, 에틸 또는 이소프로필)이고; R3은 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴 (바람직하게는 메틸)이고; a는 1 내지 3이되, 단 a가 1인 경우 R2는 또한 수소를 나타낼 수 있다.
추가의 예로는 하기 화학식 3 및(또는) 화학식 4의 환형 화합물이 있다.
식 중, m은 3 내지 6 (바람직하게는 3 또는 4)이고; o는 2 내지 10 (바람직하게는 2)이고; c는 1 내지 3이고; R4는 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴 (바람직하게는 메틸, 에틸 또는 이소프로필)이되, 단 c가 1인 경우 R4는 또한 수소를 나타낼 수 있고; R5는 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴 (바람직하게는 메틸)이고; R6은 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴 (바람직하게는 메틸 또는 에틸, 특히 바람직하게는 메틸)이다.
식 중, i는 2 내지 4 (바람직하게는 4)이고; R10은 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴이고; p는 1 내지 10 (바람직하게는 2 내지 4, 특히 바람직하게는 2)이고; R8은 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴 (바람직하게는 메틸)이고; d는 1 내지 3이고; R7은 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴 (바람직하게는 메틸, 에틸 또는 이소프로필)이되, 단 d가 1인 경우 R7은 또한 H를 나타낼 수 있고; R9는 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴 (바람직하게는 메틸)일 수 있다.
구체적으로, 바람직한 단량체 유기실란으로는 실란올 및 알콕시드, 예를 들어 Si[(CH2)2Si(OH)(CH3)2]4; 시클로-{OSiMe[(CH2)2Si(OH)Me2]}4; 시클로-{OSiMe[(CH2)2Si(OEt)2Me]}4; 시클로-{OSiMe[(CH2)2Si(OMe)Me2]}4; 및(또는) 시클로-{OSiMe[(CH2)2Si(OEt)3]}4가 있다 (여기서, Me는 메틸을 나타내고, Et는 에틸을 나타냄).
바람직한 붕소 및(또는) 알루미늄 함유 화합물로는 하기 화학식 5의 화합물이 있다.
식 중, M은 Al 또는 B이고; x는 0 또는 1이고; R은 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴이고; 각각의 R'는 독립적으로 H, C1-C6-알킬 또는 C6-C12-아릴이다.
특히 바람직한 붕소 함유 화합물은 R'가 C1-C5-알킬 라디칼 (특히 바람직하게는 메틸 또는 에틸)인 화학식 5의 화합물이다. 특히 바람직한 알루미늄 함유 화합물은 R'가 C1-C5-알킬 라디칼, 가장 바람직하게는 이소프로필 또는 2-부틸 라디칼인 화합물이다.
구체적으로 언급될 수 있는 붕소 함유 화합물에는 B(OMe)3, B(OEt)3, B(OH)3, R이 메틸 또는 에틸인, R이 메틸 또는 에틸인 (RO)2B-O-B(OR)2, 및(또는) C6H5-B(OH)2가 포함된다.
구체적으로 언급될 수 있는 알루미늄 화합물에는 Al(OiPr) 또는 Al(OsBu)가 포함된다.
또한 하기 화학식 5a 및 5b의 알루미늄 함유 화합물도 바람직하다:
식 중, Y는 0, 1 또는 2이고; R'는 H, C1-C6-알킬 및(또는) C6-C12-아릴이다.
특히 바람직한 화학식 5a 및 화학식 5b의 알루미늄 함유 화합물은 R1이 C1-C5-알킬 라디칼인 화합물, 가장 바람직하게는 이소프로필 또는 2-부틸 라디칼이다.
본 발명의 또다른 바람직한 실시양태에서, 혼합물은 또한 하기 화학식 6a의 알콕시드 (C) 및(또는) 화학식 6b의 화합물을 포함한다.
식 중, Q는 Ga 또는 In을 나타내고; z는 3이고; R''는 임의로 일- 또는 다치환된 C1-C6-알킬 또는 C6-C12-아릴 라디칼이고(이거나);
Q는 Si, Ge, Ti, Zr 또는 Hf를 나타내고; z는 4이고; R''는 상술한 의미를 갖는다.
식 중, R'는 임의로 일- 또는 다치환된 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴 라디칼이고; y는 1, 2 또는 3이고; R''는 화학식 6a와 동일한 의미를 갖는다.
Si(OCH3)4, Si(OC2H5)4, CH3-Si(OCH3)3, CH3-Si(OC2H5)3, C6H5-Si(OCH3)3, C6H5-Si(OC2H5)3의 알콕시드가 특히 바람직하다.
알콕시드는 내마모성을 증가시킨다.
내마모성을 더 증가시키기 위해, 본 발명에 따른 혼합물은 또한 무기 입자 (D)를 포함할 수도 있다. 특히 사용되는 무기 입자 (D)는 입자 크기가 최적으로 투명한 혼성 물질이 본 발명에 따른 혼합물로부터 얻어지게끔 작은 입자들이다. 이러한 입자로는 예를 들어 산화물, 산소 수화물 및(또는) 원소 B, Al, Si, Ti, Zr 및 Ce의 수산화물, 예를 들어 B2O3, Al2O3, SiO2, TiO2및 CeO2가 있다. 수성 분산액 또는 유기 분산액으로서의 실리카 졸은 바람직하게는 기계적 강화에 적합하다. 평균 입자 크기는 바람직하게는 초원심분리에 의해 측정되는 경우 1 내지 100 nm (바람직하게는 5 내지 50 nm)이다.
본 발명의 또다른 바람직한 실시양태에서, 혼합물은 또한 용매 (E)를 포함한다. 적합한 용매 (E)로는 예를 들어, 일- 및 다관능성 알콜, 예를 들어 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, sec-부탄올, 1-메톡시-2-프로판올 및 에틸렌 글리콜; 케톤, 예를 들어 아세톤, 메틸 에틸 케톤 및 메틸 이소부틸 케톤; 및 에스테르, 예를 들어 n-부틸 아세테이트가 있다. 그러나, 여러 용매의 혼합물을 사용하는 것도 마찬가지로 가능하다.
사용되는 용매 (E)가 적절하게 조화되는 경우, 유기 중합체를 본 발명에 따른 혼합물에 첨가하는 것도 또한 가능하다. 이것은 예를 들어, 상기 혼합물로부터 제조된 코팅물의 탄성을 개선시키는데 이바지할 수 있다. 그러나, 특히 플라스틱에 대한 코팅물의 점착은 또한 유기 중합체의 첨가에 의해서도 개선될 수 있다.
바람직한 것으로서 언급될 수 있는 유기 중합체로는 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리케톤 또는 폴리카르바메이트 기재의 중합체가 있다.
물론, 본 발명에 따른 혼합물에 착색용 또는 내부식제로서의 가용성 염료, 또는 유기 및 무기 안료, 뿐만 아니라 유동 조절 보조제와 같은 다른 도료 보조제를 첨가하는 것도 또한 가능하다.
본 발명에 따른 혼합물의 조성은 1종 이상의 단량체 유기실란 (A) 1 내지 80 중량%; 1종 이상의 붕소 및(또는) 알루미늄 함유 화합물 (B) 0.1 내지 20 중량%; 알콕시드 (C) 0 내지 50 중량%; 무기 입자 (D) 0 내지 80 중량%; 및 용매 (E) 0 내지 50 중량%이고, 이 때 존재하는 모든 성분들의 합은 100 중량%인 것이 바람직하다.
특히 바람직한 알루미늄 함유 혼합물의 조성은 1종 이상의 단량체 유기실란 (A) 5 내지 15 중량%; 1종 이상의 알루미늄 함유 화합물 (B) 8 내지 16 중량%; 알콕시드 (C) 25 내지 40 중량%; 및 용매 (E) 20 내지 45 중량%이고, 이 때 존재하는 모든 성분들의 합은 100 중량%이다.
가장 바람직한 알루미늄 함유 혼합물의 조성은 1종 이상의 단량체 유기실란 (A) 8 내지 11 중량%; 1종 이상의 알루미늄 함유 화합물 (B) 10 내지 14 중량%; 알콕시드 (C) 30 내지 40 중량%; 및 용매 (E) 35 내지 45 중량%이고, 이 때 존재하는 모든 성분의 합은 100 중량%이다.
본 발명에 따른 혼합물은 바람직하게는 성분들을 임의의 목적하는 순서로, 적절한 경우 교반하면서 혼합하므로써 제조된다.
본 발명은 또한 물, 및 적절한 경우 촉매의 존재하에 본 발명에 따른 혼합물을 반응시키므로써 얻어지는 혼성 물질을 제공한다.
언급될 수 있는 촉매의 예에는 유기 및 무기산, 및 염기, 예를 들어 포름산, p-톨루엔술폰산, 염산, 및 수산화나트륨 및 수산화칼륨, 유기금속 촉매, 예를 들어 디부틸틴 라우레이트, 및 촉매적으로 활성있는 알콕시드, 예를 들어 Ti 및 Al의 알콕시드가 포함된다.
물의 양은 바람직하게는 적어도 혼합물의 모든 가수분해성 기가 반응할 수 있게끔 높아야 한다. 가수분해성 기 대 물의 몰비는 특히 바람직하게는 1:1 내지 1:2이다.
촉매는 바람직하게는 혼합물의 모든 구성성분을 기준으로 1 중량% 미만의 양으로 사용된다.
붕소 함유 혼합물을 제조하기 위한 본 발명의 일 실시양태에서, 붕소 함유 화합물 (B)는 먼저, 유기 용매중의 무기 입자 (D) (예를 들어, SiO2)의 분산액 (유기 실리카 졸)과 혼합된다. 적절한 경우, (B)와 SiO2입자와의 축합은 여기서 일어날 수 있다. 이어서, 다른 성분들, 즉 단량체 유기실란 (A), 및 적절한 경우 용매 (E), 알콕시드 (D), 물 및 촉매가 상기 변성된 실라카 졸에 첨가된다.
또다른 실시양태에서, 먼저 알루미늄 화합물 (B)은 용매에 용해되어 예를 들어, 에틸 아세토아세테이트와 같은 착화제를 사용하여 실온에서 착화된다. 동시에 알콕시드 (C)는 용매 (E)에 용해되고, 예를 들어 0.1 N p-톨루엔술폰산과 같은 촉매가 첨가되어 실온에서 1 시간 동안 교반된다 (예비가수분해물). 이어서, 예비가수분해물이 착화된 알루미늄 용액과 혼합되고, 임의로는 추가량의 촉매, 예를 들어 0.1 N p-톨루엔술폰산이 첨가되고, 이 용액은 1 시간 동안 교반된다. 마지막으로, 단량체 유기실란 (A) 및 용매 (E)가 첨가되고, 반응 혼합물은 실온에서 추가로 1 시간 동안 교반된다. 이 때의 코팅 조성물은 즉시 사용가능하고 도포될 수 있다.
또한, 알루미늄 함유 혼합물의 제조를 위한 본 발명의 또다른 실시양태에서, 먼저 알루미늄 화합물 (B)를 용매 (E)에 용해시키고, 예를 들어 에틸 아세토아세테이트와 같은 착화제를 사용하여 실온에서 착화하고, 이어서 착화된 용액을 40 내지 80 ℃로 가열하고, 마지막으로 단량체 유기실란 (A)을 일정하게 교반하면서 1:16 내지 1:4.5 (단량체 유기실란:알루미늄 화합물) (알루미늄/유기실란 전구체)의 몰비로 첨가하는 것이 가능하다. 동시에 알콕시드 (C)는 용매에 용해되고, 예를 들어 0.1 N p-톨루엔술폰산과 같은 촉매가 첨가되고, 혼합물은 실온에서 1 시간 동안 교반된다 (예비가수분해물). 이어서, 예비가수분해물은 알루미늄/유기실란 전구체와 혼합되고, 임의로는 0.1 N p-톨루엔술폰산과 같은 추가량의 촉매가 이 용액에 첨가되고, 용액은 1 시간 동안 교반된다. 이 때의 코팅 조성물은 즉시 사용가능하고 도포될 수 있다.
이어서, 휘발 성분은 -30 ℃ 내지 220 ℃의 온도에서 증발제거될 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 혼합물 또는 혼성 물질을 표면에 도포시키고, 존재하거나 또는 코팅 공정 동안 형성된 휘발 성분을 증발시키므로써 얻어질 수 있는 코팅물을 제공한다. 이 방법은 예를 들어, -30 ℃ 내지 220 ℃의 온도에서 바람직하게는 대기압하에 수행될 수 있다. 필요에 따라, 생성된 코팅물은 상술한 온도에서 후경화될 수 있다.
본 발명에 따른 혼합물은 특히 높은 투명성, 우수한 내용매성 및 내화학성, 열 안정성, 및 기계적 마모에 대한 내성을 갖는 혼성 물질 또는 코팅물의 제조에 특히 적합하다. 언급된 여러 혼합물들은 실온에서 경화되어 내마모성 코팅물이 얻어질 수 있다는 사실이 또한 강조되어야 한다.
특성들의 상술한 프로파일을 근거로, 본 발명에 따른 혼합물은 무엇보다도 표면이 기계적 마모를 견디는 능력을 개선시키기 위한 목적으로 플라스틱을 코팅하는데 적합하다. 특히, 폴리카르보네이트 및 폴리(메틸)아크릴레이트와 같은 투명 플라스틱의 표면은 신규한 코팅물을 사용하여 기계적 마모에 대해 양호하게 보호될 수 있다.
내스크래치성 코팅물의 플라스틱에 대한 점착은 예비코팅 (애벌칠) 또는 물리적 처리 (플라즈마 또는 코로나 처리)에 의해 상당히 개선될 수 있다는 사실은 공지되어 있다. 이러한 종류의 처리는 또한 본 명세서에서도 가능하다. 그러나, 애벌칠된 금속성 기재는 예를 들어, 기계적 응력 및 화학물질의 영향에 대해 동일한 방식으로 보호될 수 있다. 본 발명에 따른 혼합물 또는 혼성 물질을 사용한 투명 상도는 예를 들어, 폴리우레탄 또는 에폭시드 기재의 유기 코팅물을 도료의 침투에 대해 효과적으로 보호하고, 따라서 낙서방지용 코팅물로서 사용될 수 있다. 그러나, 이러한 보호는 또한 세라믹 및 광물 기재 (예를 들어, 천연석)에 대해서도 달성될 수 있다.
예를 들어, 철, 강철, 구리, 알루미늄, 청동 또는 황동의 금속성 표면은 예를 들어, 기계적 마모에 대해 본 발명에 따른 코팅물을 사용하여 보호될 수 있다. 이것은 강철의 경우, 특히 표면이 입자 구조 (예를 들어, 브러슁된 (brushed) 강철)인 경우에 중요하다.
적절하게 코팅된 유리는 예를 들어, 산성비와 같은 환경적 영향에 대해 보호될 수 있다.
본 발명에 따른 혼합물은 유기물 (미생물)에 대한 이들의 파괴 작용으로 인해 특히, 유기물의 성장 또는 점착을 피해야하는 경우에 사용될 수 있다. 이것은 목재와 같은 천연 기재의 경우에 특히 중요하다. 오염방지 코팅물로서의 사용도 또한 가능하다.
하기 실시예들은 또한 본 발명의 조성물의 제법 및 용도에 대한 상세한 내용을 예시한다. 상기 개시내용에 설명된 본 발명은 이들 실시예들에 의해 그 정신 또는 범위가 제한되어서는 않된다. 당업계의 숙련자들은 하기 제조 수순의 조건 및 방법의 공지된 변형법이 이들 조성물들을 제조하는데 사용될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 달리 언급하지 않는 한, 모든 온도는 섭씨 단위이고, 모든 %는 중량%이다.
<실시예>
<도입부>
시클로-{SiO(CH3)[(CH2)2Si(OH)(CH3)2]}4(이하, D4-실란올로서 칭함) 및 시클로-{SiO(CH3)[(CH2)2Si(OEt)2(CH3)]}4(이하, D4-디에톡시드로서 칭함)를 독일 특허 출원 DE-A 제19,603,241호 및 동 제19,711,650호에 기재된 바와 같이 제조하였다. 사용된 유기 실리카 졸은 이소프로판올중의 SiO2(1차 입경은 약 9 nm, 평균 입경 d50은 20 nm 미만) 30.4 중량%와 1 중량% 미만 함량의 잔류수와의 분산액이었다. 모든 다른 (상업적으로 이용가능한) 출발 물질을 추가의 정제 없이 사용하였다.
코팅물을 여러 속도 또는 회전수 (300-2,000 rpm)에서 다양한 스핀 시간 (5-30초) 동안 상이한 간극 폭 (30, 60, 90, 120 및 240 ㎛)의 필름 캐스팅 프레임을 사용하여 유리 또는 폴리카르보네이트 판 (마크롤론 (Makrolon (등록상표)), 독일 레버쿠센 소재의 바이엘 아게 (Bayer AG))에 스핀 코팅에 의해 도포시켰다. 실온에서 휘발 성분을 증발시킨 후, 코팅물을 순환 공기식 캐비넷에서 경화시켰다.
진자 경도를 DIN 53,157에 따라 측정하였다 (3개의 측정치의 평균값을 기술함).
내마모성의 측정은 ISO 3537 (휠 당 500 g, CS10F 휠)에 따라 태버 업레이저 (Taber Abraser) 방법의 도움으로 수행하였다.
1,000 사이클 후, 헤이즈 (haze)의 광학적 증가 (ΔH)를 ASTM D 1003에 따른 내마모성의 표준으로서 측정하였다.
또한, 내마모성을 측정하기 위해 소위, 스트로크-쓰러스트 (stroke-thrust) 시험 (20 스트로크)을 수행하여 광학 혼탁도 (clouding)의 증가 (Δ혼탁도)를 측정하였다. 시험을 수행하고, 혼탁도를 하기 방식으로 측정하였다:
<스크래칭 방법의 설명>
100 x 100 mm 치수의 스크래칭할 디스크를 플라스틱 동체 (shell) 틀 중의 동일한 크기와 아주 동일한 두께의 홈에 위치시켰다. 플라스틱 동체를 모터를 사용하여 스트로크 빈도 150 스트로크/분에서 스트로크 길이가 100 mm로 전후 운동을 수행하는 왕복대에 부착시켰다. 스크래칭 매질을 삽입된 디스크상에 붓고, 디스크를 스트로크 카운터상에 미리 선택된 스트로크 카운트로 스크래칭시켰다. 이 스트로크 속도에서, 스크래칭 매질은 그의 관성으로 인해 거의 정지상태로 남아있었으며, 이것은 스크래칭 매질과 디스크 사이의 상대적 운동량이 높은 것을 의미하였다. 이 동체 크기에 대한 사용된 스크래칭 매질의 적합한 양은 1 kg이었다. 입자 크기 1.5 내지 2.5 mm의 단편을 갖는 파쇄된 석영 모래를 스크래칭 매질로서 사용하였다.
<시료의 스크래칭 정도 측정>
이들 투명 시료에 대해, 스크래칭 정도는 스트로크 카운트의 함수로서 혼탁도의 증가를 측정하여 결정하였다.
시험 방법의 일반적인 설명은 문헌 (Farbe und Lack, 78(8), 712-723 (1972))에 기재되어 있다.
<실시예 1>
붕소 변성된 유기 졸의 제조
유기 실리카 졸 50 g 및 하기 표1 에 나타낸 유형 및 양의 붕소 화합물을 교반하면서 함께 혼합하고, 혼합물을 추가로 20 시간 동안 교반시켰다. 생성물의 혼탁도는 사용된 유기 졸의 혼탁도 보다 약간 더 높았다.
| 시료 번호 | 붕소 함유 화합물 | 양 [g] |
| 1a | B(OEt)3 | 1.5 |
| 1b | B(OEt)3 | 5.0 |
| 1c | B(OMe)3 | 1.5 |
| 1d | B(OMe)3 | 5.0 |
| 1e | 트리메톡시보록신 | 5.0 |
| 1f | 페닐보론산 | 0.5 |
<실시예 2>
붕소 변성된 유기 졸 1a 및 D4-실란올을 갖는 코팅물
성분들을 하기 표 2에 나타낸 양과 순서로 교반하면서 혼합하고, 혼합물을 추가로 60 분 동안 교반하였다. 그 후, 2개의 필름 (습윤 필름 두께 30 및 60 ㎛)을 유리에 도포시키고, 실온에서 30 분 동안 경화시키고, 130 ℃에서 3 시간 동안 경화시켰다. 균열이 없는 투명 코팅물을 얻었다.
| 성분 | 시료 2a, 양 [g] | 시료 2b, 양 [g] | 시료 2c, 양 [g] | 시료 2d, 양 [g] |
| D4-실란올 | 0.9 | 0.8 | 0.6 | 0.5 |
| TEOS | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 |
| 변성된 유기 졸 1a | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 |
| 이소프로판올 | 3.9 | 3.9 | 3.9 | 3.9 |
| 0.1 N p-톨루엔술폰산 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
<실시예 3>
붕소 변성된 유기 졸 1b 및 D4-실란올을 갖는 코팅물
성분들을 하기 표 3a에 나타낸 양과 순서로 교반하면서 혼합하고, 혼합물을 추가로 60 분 동안 교반하였다. 그 후, 2개의 필름 (습윤 필름 두께 30 및 60 ㎛)을 유리에 도포시키고, 실온에서 30 분 동안 경화시키고, 130 ℃에서 3 시간 동안 경화시켰다. 균열이 없는 투명 코팅물을 얻었다.
| 성분 | 시료 3a, 양 [g] | 시료 3b, 양 [g] | 시료 3c, 양 [g] | 시료 3d, 양 [g] |
| D4-실란올 | 0.9 | 0.8 | 0.6 | 0.5 |
| TEOS | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 |
| 변성된 유기 졸 1b | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 |
| 이소프로판올 | 3.9 | 3.9 | 3.9 | 3.9 |
| 0.1 N p-톨루엔술폰산 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
스트로크-쓰러스트 시험 결과를 하기 표 3b에 나타내고, 도 1에서 그래프로서 작도하였다. 코팅하지 않은 폴리카르보네이트 (마크롤론 (등록상표), 독일 데-51368 레버쿠센 소재의 바이엘 아게)에 대한 값도 또한 비교를 위해 나타내었다.
| 시료 번호 | Δ 혼탁도 [%] |
| 마크롤론 (등록상표) | 13.40 |
| 3c | 2.60 |
| 3d | 1.59 |
<실시예 4>
붕소 변성된 유기 졸 1a 및 D4-디에톡시드를 갖는 코팅물
성분들을 하기 표 4에 나타낸 양과 순서로 교반하면서 혼합하고, 혼합물을 추가로 60 분 동안 교반하였다. 그 후, 2개의 필름 (습윤 필름 두께 30 및 60 ㎛)을 유리에 도포시키고, 실온에서 30 분 동안 경화시키고, 130 ℃에서 3 시간 동안 경화시켰다. 균열이 없는 투명 코팅물을 얻었다.
| 성분 | 시료 4a, 양 [g] | 시료 4b, 양 [g] | 시료 4c, 양 [g] |
| D4-디에톡시드 | 0.9 | 0.8 | 0.6 |
| TEOS | 1.6 | 1.6 | 1.6 |
| 변성된 유기 졸 1a | 5.0 | 5.0 | 5.0 |
| 이소프로판올 | 3.9 | 3.9 | 3.9 |
| 0.1 N p-톨루엔술폰산 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
<실시예 5>
붕소 변성된 유기 졸 1b 및 D4-디에톡시드를 갖는 코팅물
성분들을 하기 표 5a에 나타낸 양과 순서로 교반하면서 혼합하고, 혼합물을 추가로 60 분 동안 교반하였다. 그 후, 2개의 필름 (습윤 필름 두께 30 및 60 ㎛)을 유리에 도포시키고, 실온에서 30 분 동안 경화시키고, 130 ℃에서 3 시간 동안 경화시켰다. 균열이 없는 투명 코팅물을 얻었다.
| 성분 | 시료 3a, 양 [g] | 시료 3b, 양 [g] |
| D4-디에톡시드 | 0.9 | 0.8 |
| TEOS | 1.6 | 1.6 |
| 변성된 유기 졸 1b | 5.0 | 5.0 |
| 이소프로판올 | 3.9 | 3.9 |
| 0.1 N p-톨루엔술폰산 | 0.4 | 0.4 |
스트로크-쓰러스트 시험 결과를 하기 표 5b에 나타내고, 또한 코팅하지 않은 마크롤론 (등록상표)와 비교하여 도 2에 그래프로서 작도하였다.
| 시료 | Δ 혼탁도 [%] |
| 마크롤론 (등록상표) | 13.40 |
| 5a | 3.44 |
| 5b | 2.13 |
<실시예 6>
붕소 변성된 유기 졸 1c 및 D4-실란올을 갖는 코팅물
성분들을 하기 표 6에 나타낸 양과 순서로 교반하면서 혼합하고, 혼합물을 추가로 60 분 동안 교반하였다. 그 후, 필름들 (습윤 필름 두께 60 및 90 ㎛)을 유리에 도포시키고, 실온에서 30 분 동안 경화시키고, 130 ℃에서 3 시간 동안 경화시켰다. 강철 울에 비해 매우 양호한 내마모성을 나타내는 균열이 없는 투명 코팅물을 얻었다.
| 성분 | 시료 6, 양 [g] |
| D4-실란올 | 0.6 |
| TEOS | 1.6 |
| 변성된 유기 졸 1c | 5.0 |
| 이소프로판올 | 3.9 |
| 0.1 N p-톨루엔술폰산 | 0.3 |
<실시예 7>
붕소 변성된 유기 졸 1d 및 D4-실란올을 갖는 코팅물
성분들을 하기 표 7a에 나타낸 양과 순서로 교반하면서 혼합하고, 혼합물을 추가로 60 분 동안 교반하였다. 그 후, 필름들 (습윤 필름 두께 60 및 90 ㎛)을 유리에 도포시키고, 실온에서 30 분 동안 경화시키고, 130 ℃에서 3 시간 동안 경화시켰다. 균열이 없는 투명 필름을 얻었다.
| 성분 | 시료 7a, 양 [g] | 시료 7b, 양 [g] |
| D4-실란올 | 0.6 | 0.5 |
| TEOS | 1.6 | 1.6 |
| 변성된 유기 졸 1d | 5.0 | 5.0 |
| 이소프로판올 | 3.9 | 3.9 |
| 0.1 N p-톨루엔술폰산 | 0.3 | 0.3 |
스트로크-쓰러스트 시험 결과를 하기 표 7b에 나타내었다.
| 시료 번호 | Δ 혼탁도 [%] |
| 마크롤론 (등록상표) | 13.40 |
| 7b | 1.44 |
<실시예 8>
붕소 변성된 유기 졸 1e 및 D4-실란올을 갖는 코팅물
성분들을 하기 표 8에 나타낸 양과 순서로 교반하면서 혼합하고, 혼합물을 추가로 60 분 동안 교반하였다. 그 후, 필름들 (습윤 필름 두께 60 및 90 ㎛)을 유리에 도포시키고, 실온에서 30 분 동안 경화시키고, 130 ℃에서 3 시간 동안 경화시켰다. 강철 울에 비해 매우 양호한 내마모성을 나타내는 균열이 없는 투명 코팅물을 얻었다.
| 성분 | 시료 8, 양 [g] |
| D4-실란올 | 0.5 |
| TEOS | 1.6 |
| 변성된 유기 졸 1c | 5.0 |
| 이소프로판올 | 3.9 |
| 0.1 N p-톨루엔술폰산 | 0.3 |
<실시예 9>
붕소 변성된 유기 졸 1f 및 D4-실란올을 갖는 코팅물
성분들을 하기 표 9에 나타낸 양과 순서로 교반하면서 혼합하고, 혼합물을 추가로 60 분 동안 교반하였다. 그 후, 필름들 (습윤 필름 두께 60 및 90 ㎛)을 유리에 도포시키고, 실온에서 30 분 동안 경화시키고, 130 ℃에서 3 시간 동안 경화시켰다. 균열이 없는 투명 필름을 얻었다.
| 성분 | 시료 6, 양 [g] |
| D4-실란올 | 0.5 |
| TEOS | 1.6 |
| 변성된 유기 졸 1c | 5.0 |
| 이소프로판올 | 3.9 |
| 0.1 N p-톨루엔술폰산 | 0.3 |
<실시예 10>
유기 중합체의 첨가에 의한 점착성의 개선
n-부틸 아세테이트중의 데스모펜 (Desmophen (등록상표)) A 450, 50 중량% 0.6 ml를 60 분 동안 교반 후, 실시예 7에 따라 제조된 혼합물, 시료 7b 4 ml에 첨가하였다. 투명하고 균질인 혼합물을 얻었다. 15 분 더 교반한 후, 필름 (습윤 필름 두께 60 ㎛)을 마크롤론 (등록상표)에 도포하고, 실온에서 30 분 동안 경화시킨 후, 130 ℃에서 3 시간 동안 경화시켰다.
얻어진 코팅물에 도포된 점착성 스트립으로 인해, 이를 벗겨낸 후에도 코팅물은 변화되지 않았다.
(데스모펜 (등록상표) A 450은 23 ℃에서의 점도가 4,000 mPa·s이고 OH 함량이 1.0%인 폴리아크릴레이트 기재의 중합체임, 독일 레버쿠센 소재의 바이엘 아게 제조)
<비교예 1>
Si(OMe)4변성된 유기 졸의 제조
유기 실리카 졸 50 g 및 하기 표 1ce에 나타낸 유형과 양의 알콕시드를 함께 교반하면서 혼합하고, 혼합물을 추가로 20 시간 동안 교반하였다.
| 시료 번호 | 알콕시드 | 양 [g] |
| V1 | Si(OMe)4 | 1.5 |
<비교예 2>
순수한 유기 졸 및 Si(OMe)4변성된 유기 졸 V1을 갖는 코팅물
성분들을 하기 표 10에 나타낸 양과 순서로 교반하면서 혼합하고, 혼합물을 추가로 60 분 동안 교반하였다. 그 후, 2개의 필름 (습윤 필름 두께 120 및 240 ㎛)을 유리에 도포시키고, 실온에서 30 분 동안 경화시키고, 130 ℃에서 1 시간 및 4 시간 동안 경화시켰다. 균열이 없는 투명 필름을 얻었다.
| 성분 | 시료 V2a, 양 [g] | 시료 V2b, 양 [g] |
| D4-실란올 | 2.5 | 0.5 |
| TEOS | 1.6 | 1.6 |
| 유기 졸 | x | 5.0 |
| 변성된 유기 졸 V1 | 5.0 | x |
| 이소프로판올 | 3.9 | 3.9 |
| 0.1 N p-톨루엔술폰산 | 0.3 | 0.3 |
하기 표 11은 변성된 유기 졸 V1 기재의 코팅물과 비교될 수 있는 상당히 더 높은 진자 경도를 갖는 붕소 함유 코팅물을 나타낸다. 이 관계를 도 3에 도시하였다.
| 시료 번호 | 1 시간 경화 후의 진자 경도 [s] | 4 시간 경화 후의 진자 경도 [s] |
| 8V2aV2b | 158105측정 불가 | 174132127 |
<비교예 3>
성분들을 하기 표 12에 나타낸 양 및 순서로 교반하면서 혼합하고, 혼합물을 추가로 60 분 동안 교반시켰다. 그 후, 필름 (습윤 필름 두께 60 ㎛)을 유리에 도포시키고, 실온에서 30 분 동안 경화시키고, 130 ℃에서 3 시간 동안 경화시켰다.
| 성분 | 시료 V3, 양 [g] |
| D4-실란올 | 0.6 |
| TEOS | 1.6 |
| 유기 졸 | 5.0 |
| 이소프로판올 | 3.9 |
| 0.1 N p-톨루엔술폰산 | 0.3 |
스트로크-쓰러스트 시험 결과를 하기 표 13에 나타내었다. 코팅되지 않은 기재에 대한 값도 또한 비교를 위해 나타내었다. 스트로크-쓰러스트 시험 결과를 도 4에 그래프로서 나타내었다. 내마모성이 소량의 붕산 에스테르의 첨가에 의해서도 상당히 증가될 수 있음이 명백하였다.
| 시료 번호 | Δ 혼탁도 [%] |
| 마크롤론 (등록상표) | 13.4 |
| V3 | 5.15 |
| 3c | 2.60 |
| 3d | 1.59 |
<실시예 11>
알루미늄 함유 혼성 물질을 사용한 코팅물의 제조 (연질 코팅물)
TEOS 10 g을 2-메톡시-2-프로판올 4 g에 용해시키고, 0.1 N p-톨루엔술폰산 2 g과 교반하면서 혼합하고, 교반을 추가로 60 분 동안 계속하였다 (예비가수분해물). 알루미늄 sec-부틸레이트 3 g을 1-메톡시-2-프로판올 2.4 g에 용해시키고, 에틸 아세토아세테이트 1.6 g을 첨가하여 혼합물을 예비가수분해물에 첨가하고, 교반을 추가로 60 분 동안 계속하였다. 이어서, 1-메톡시-2-프로판올 7.6 g에 용해된 D4-실란올 4.1 g을 용액에 첨가하고, 교반을 추가로 1 시간 동안 계속하였다.
마지막으로, 코팅 조성물을 3-아미노프로필트리메톡시실란을 사용하여 예비처리된 폴리카르보네이트 판 (마크롤론 (등록상표) 100 x 100 mm)에 스핀 도포 (2,000 rpm, 20초, 1 시간 동안 80 ℃에서 경화시킴)에 의해 도포시키고, 코팅물을 130 ℃에서 5 시간 동안 경화시켰다. 태버 업레이저 시험 결과를 코팅되지 않은 폴리카르보네이트와 비교하여 하기 표 14에 요약하고, 도 5에 그래프로서 나타내었다 (도 5에 사용된 부호의 정의에 대해서는 실시예 13 참조).
| 시료명 | Δ 헤이즈 [%] |
| 마크롤론 (등록상표) | 54.0 |
| 실시예 11 | 22.0 |
<실시예 12>
알루미늄 함유 혼성 물질을 사용한 코팅물의 제조 (중간 정도로 경질인 코팅물)
TEOS 10 g을 1-메톡시-2-프로판올 7.6 g에 용해시키고, 0.1 N p-톨루엔술폰산 2 g과 교반하면서 혼합하고, 혼합물을 추가로 60 분 동안 교반시켰다 (예비가수분해물). 알루미늄 sec-부틸레이트 3 g을 1-메톡시-2-프로판올 1.5 g에 용해시키고, 에틸 아세토아세테이트 1.6 g을 첨가하여 혼합물을 예비가수분해물에 첨가하고, 교반을 추가로 60 분 동안 계속하였다. 이어서, 1-메톡시-2-프로판올 7.6 g에 용해된 D4-실란올 4.1 g을 용액에 첨가하고, 교반을 추가로 1 시간 동안 계속하였다.
마지막으로, 코팅 조성물을 3-아미노프로필트리메톡시실란을 사용하여 예비처리된 폴리카르보네이트 판 (마크롤론 (등록상표) 100 x 100 mm)에 스핀 도포 (2,000 rpm, 20초, 1 시간 동안 80 ℃에서 경화시킴)에 의해 도포시키고, 코팅물을 130 ℃에서 5 시간 동안 경화시켰다. 태버 업레이저 시험 결과를 코팅되지 않은 폴리카르보네이트 판과 비교하여 하기 표 15에 요약하고, 도 5에 그래프로서 나타내었다 (도 5에 사용된 부호의 정의에 대해서는 실시예 13 참조).
| 시료명 | Δ 헤이즈 [%] |
| 마크롤론 (등록상표) | 54.0 |
| 실시예 12 | 17.3 |
<실시예 13>
알루미늄 함유 혼성 물질을 사용한 코팅물의 제조 (경질의 코팅물)
TEOS 10 g을 1-메톡시-2-프로판올 5.5 g에 용해시키고, 0.1 N p-톨루엔술폰산 2 g과 교반하면서 혼합하고, 혼합물을 추가로 60 분 동안 교반시켰다 (예비가수분해물). 알루미늄 sec-부틸레이트 3 g을 1-메톡시-2-프로판올 1 g에 용해시키고, 에틸 아세토아세테이트 1.6 g을 첨가하여 혼합물을 예비가수분해물에 첨가하고, 교반을 추가로 60 분 동안 계속하였다. 이어서, 1-메톡시-2-프로판올 4.1 g에 용해된 D4-실란올 1.7 g을 용액에 첨가하고, 교반을 추가로 1 시간 동안 계속하였다.
마지막으로, 코팅 조성물을 3-아미노프로필트리메톡시실란을 사용하여 예비처리된 폴리카르보네이트 판 (마크롤론 (등록상표) 100 x 100 mm)에 스핀 도포 (2,000 rpm, 20초, 1 시간 동안 80 ℃에서 경화시킴)에 의해 도포시키고, 코팅물을 130 ℃에서 5 시간 동안 경화시켰다.
태버 업레이저 시험 결과를 코팅되지 않은 폴리카르보네이트 및 유리와 비교하여 하기 표 16에 요약하고, 도 5에 그래프로서 나타내었다.
| 시료명 | Δ 헤이즈 [%] |
| 마크롤론 (등록상표) | 54.0 |
| 실시예 12 | 17.3 |
| 유리 | 2.0 |
<실시예 14>
알루미늄/유기실란 전구체를 사용한, 알루미늄함유 혼성 물질을 갖는 코팅물의 제조
알루미늄/유기실란 전구체:
알루미늄 sec-부틸레이트 6.2 g을 1-메톡시-2-프로판올 1.2 g에 용해시키고, 에틸 아세토아세테이트 3.3 g을 첨가하여 혼합물을 60 ℃까지 가열하였다. 1-메톡시-2-프로판올 7.5 g중의 D4-실란올 4.1 g을 이 용액에 교반하면서 첨가하였다. 첨가를 완료한 후, 교반을 60 ℃에서 추가로 1 시간 동안 계속하였다.
TEOS 14.2 g을 1-메톡시프로판올 9 g에 용해시키고, 0.1 N p-톨루엔술폰산 2.9 g과 교반하면서 혼합하고, 교반을 추가로 60 분 동안 계속하였다 (예비가수분해물). 이어서, 알루미늄/유기실란 전구체 및 예비가수분해물을 혼합하였다. 0.1 N p-톨루엔술폰산 2.9 g을 교반하면서 첨가하고, 교반을 추가로 60 분 동안 계속하였다. 마지막으로, 코팅 조성물을 3-아미노프로필트리메톡시실란을 사용하여 예비처리된 폴리카르보네이트 판 (마크롤론 (등록상표) 100 x 100 mm)에 스핀 도포 (2,000 rpm, 20초, 1 시간 동안 80 ℃에서 경화시킴)에 의해 도포시키고, 코팅물을 130 ℃에서 5 시간 동안 경화시켰다.
본 발명에 따르면, 탄성과 동시에 높은 투명성, 양호한 내용매성 및 양호한 기계적 내마모성을 갖는 붕소 및(또는) 알루미늄 함유 혼합물 및 혼성 물질, 및 그로부터 제조된 코팅물을 제조할 수 있다.
Claims (12)
- (A) 가수분해성 기 및(또는) 축합 가교기와 함께, 결합 단위내의 1개 이상의 탄소 원자를 통해 서로 결합되어 있는 2개 이상의 규소 원자를 갖는 1종 이상의 선형, 분지형 또는 환형 단량체 유기실란, 및(B) 1종 이상의 하기 화학식 1의 붕소 및(또는) 알루미늄 함유 화합물을 포함하는 혼합물.<화학식 1>RxM(OR')3-x식 중, M은 Al 또는 B이고; x는 0, 1 또는 2이고; R은 C1-C6-알킬, C6-C12-아릴 또는 (O)1/2이되, 단 R이 (O)1/2인 경우, 화학식 1의 화합물은 x가 1일 때 연쇄이고 x가 2일 때 환형 또는 바구니형 (cage-form) 화합물이며; 각각의 R'는 독립적으로 H, C1-C10-알킬 또는 C6-C12-아릴이다.
- 제1항에 있어서, 가수분해성 기가 C1-C10-알콕시 또는 C6-C12-아릴옥시이고, 축합 가교기가 OH인 혼합물.
- 제1항에 있어서, 결합 단위가 선형 또는 분지형 C1-C20-알킬렌 쇄, C5-C10-시클로알킬렌 라디칼 또는 C6-C12-방향족 라디칼; 복소환식 또는 헤테로방향족기; 헤테로원자에 의해 치환된 선형기; Si, N, P, O 또는 S; 또는 이들의 조합물인 혼합물.
- 제1항에 있어서, 결합 단위가 환형 또는 바구니형 실록산 또는 분지형 카르보실란인 혼합물.
- 제1항에 있어서, 단량체 유기실란이 (a) 하기 화학식 2의 화합물, (b) 하기 화학식 3의 화합물, (c) 하기 화학식 4의 화합물, 또는 (d) 이들의 조합물인 혼합물.<화학식 2>R1 4-iSi[(CH2)nSi(OR2)aR3 3-a]i식 중, i는 2 내지 4이고; n은 1 내지 10이고; R1은 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴이고; R2는 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴이고; R3은 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴이고; a는 1 내지 3이되, 단 a가 1인 경우 R2는 또한 수소일 수 있다.<화학식 3>식 중, m은 3 내지 6이고; o는 2 내지 10이고; c는 1 내지 3이고; R4는 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴이되, 단 c가 1인 경우 R4는 또한 수소일 수 있고; R5는 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴이고; R6은 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴이다.<화학식 4>R10 4-iSi[OSiR9 2(CH2)pSi(OR7)dR8 3-d]i식 중, i는 2 내지 4이고; R10은 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴이고; p는 1 내지 10이고; R8은 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴이고; d는 1 내지 3이고; R7은 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴이되, 단 d가 1인 경우 R7은 또한 H일 수 있고 R8은 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴일 수 있다.
- 제1항에 있어서, 단량체 유기실란이 Si[(CH2)2Si(OH)(CH3)2]4; 시클로-{OSiMe[(CH2)2Si(OH)Me2]}4; 시클로-{OSiMe[(CH2)2Si(OEt)2Me]}4; 시클로-{OSiMe[(CH2)2Si(OMe)Me2]}4; 및(또는) 시클로-{OSiMe[(CH2)2Si(OEt)3]}4인 혼합물.
- 제1항에 있어서, (a) 하기 화학식 6a의 알콕시드 (C), 및(또는) (b) 하기 화학식 6b의 알콕시드 (C)를 더 포함하는 혼합물.<화학식 6a>Q(OR'')z식 중, Q는 Ga 또는 In을 나타내고; z는 3이고; R''는 임의로 일- 또는 다치환된 C1-C6-알킬 또는 C6-C12-아릴 라디칼이고(이거나);Q는 Si, Ge, Ti, Zr 또는 Hf를 나타내고; z는 4이고; R''는 임의로 일- 또는 다치환된 C1-C6-알킬 또는 C6-C12-아릴 라디칼이다.<화학식 6b>(R')4-ySi(OR'')y식 중, R'는 임의로 일- 또는 다치환된 C1-C6-알킬 또는 C6-C14-아릴 라디칼이고; y는 1, 2 또는 3이고; R''는 임의로 일- 또는 다치환된 C1-C6-알킬 또는 C6-C12-아릴 라디칼이다.
- 제1항에 있어서, 무기 입자 (D), 및 임의로는 용매 (E)를 더 포함하는 혼합물.
- 제1항에 있어서, 유기 중합체를 더 포함하는 혼합물.
- 제1항에 있어서, 1종 이상의 단량체 유기실란 (A) 1 내지 80 중량%; 1종 이상의 붕소 및(또는) 알루미늄 함유 화합물 (B) 0.1 내지 20 중량%; 알콕시드 (C) 0 내지 50 중량%; 무기 입자 (D) 0 내지 80 중량%; 및 용매 (E) 0 내지 50 중량%를 포함하고, 존재하는 모든 성분들의 합이 100 중량%인 혼합물.
- 물, 및 임의로는 촉매의 존재하에 제1항 기재의 혼합물을 반응시키는 것을 포함하는 방법에 의해 얻어지는 혼성 물질.
- 제11항에 따른 혼성 물질을 표면에 도포시키고, 휘발 성분을 증발시키는 것을 포함하는 방법에 의해 얻어지는 코팅물.
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