KR20210114003A - 다작용성 유기규소 화합물 및 관련 방법, 화합물, 및 조성물 - Google Patents

다작용성 유기규소 화합물 및 관련 방법, 화합물, 및 조성물 Download PDF

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KR20210114003A
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매튜 젤레틱
에릭 조프레
난구오 리우
카메론 카들렉
매튜 올센
존 로버츠
닉 이. 세퍼드
라이안 토마스
자차리 웬즐릭
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Abstract

일반 화학식 XSi([OSiR2]p-0-SiR2Y)a(R1)3-a-를 갖는 다작용성 유기규소 화합물이 제공된다. 상기 식에서, X는 H 및 에틸렌계 불포화 모이어티로부터 선택되고; 각각의 Y는 독립적으로 알콕시실릴 모이어티, 아크릴옥시 모이어티, 및 에폭사이드 모이어티로부터 선택되는 작용성 모이어티를 포함하고; 각각의 R은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고; 각각의 R1은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고; 하첨자 a는 1, 2, 또는 3이고; 각각의 하첨자 b는 독립적으로 0, 1, 또는 2이다. 다작용성 유기규소 화합물을 제조하는 방법이 또한 제공된다. 본 방법은 (A) 유기실라놀 화합물 및 (B) 2개 이상의 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물을 반응시키는 단계를 포함한다. 다작용성 유기규소 화합물로부터 제조되는 작용화된 실록산 화합물, 작용화된 실록산 화합물의 제조 방법, 및 작용화된 실록산 화합물을 포함하는 접착제가 또한 제공된다.

Description

다작용성 유기규소 화합물 및 관련 방법, 화합물, 및 조성물
관련 출원과의 상호 참조
본 출원은 2018년 12월 31일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/786,893호에 대한 우선권 및 이 출원의 모든 이점을 주장하며, 이 출원의 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
기술분야
본 발명은 일반적으로 유기규소 화합물에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 다작용성 유기규소 화합물, 그로 제조된 작용화된 실록산, 및 그의 제조 및 사용 방법에 관한 것이다.
유기규소 재료는 당업계에 공지되어 있으며 무수한 최종 용도 응용 및 환경에서 이용된다. 예를 들어, 유기폴리실록산은 수많은 산업, 가정 케어, 및 개인 케어 제형에 이용된다. 점점 더, 실리콘 및 유기 작용기 둘 모두를 갖는 하이브리드 재료가 그러한 제형에 이용되는데, 그러한 하이브리드 재료는 오직 실리콘 재료 또는 유기 재료와만 전통적으로 관련된 조합된 이점을 나타낼 수 있기 때문이다. 그러나, 하이브리드 재료를 제조하는 많은 방법은 작용성 유기규소 화합물을 필요로 하는데, 이는 종종 합성 및/또는 이용하기가 어렵다. 더욱이, 많은 통상적인 유기규소 재료는 하이브리드 재료의 제조에 활용될 수 있는 제한된 작용기를 갖는다. 특히, 소정의 작용성 유기규소 화합물을 제조하는 전통적인 방법은 (예를 들어, 실리콘 재배열, 비선택적 반응, 분해, 작용기의 가수분해 등의 촉진을 통해) 종종 많은 실리콘 재료와 불상용성이 되어서, 수율 및 순도가 감소되고, 그러한 방법의 일반적인 적용가능성을 제한하게 된다.
다작용성 유기규소 화합물이 제공된다. 다작용성 유기규소 화합물은 하기 일반 화학식을 갖는다:
Figure pct00001
상기 식에서, X는 H 및 에틸렌계 불포화 모이어티(moiety)로부터 선택되고; 각각의 Y는 독립적으로 알콕시실릴 모이어티, 아크릴옥시 모이어티, 및 에폭사이드 모이어티로부터 선택되는 작용성 모이어티를 포함하고; 각각의 R은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고; 각각의 R1은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고; 하첨자 a는 1, 2 또는 3이고; 각각의 하첨자 b는 독립적으로 0, 1, 또는 2이다.
다작용성 유기규소 화합물을 제조하는 방법("제조 방법")이 또한 제공된다. 제조 방법은 (A) 유기실라놀 화합물 및 (B) 2개 이상의 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물을 반응시켜, 다작용성 유기규소 화합물을 제조하는 단계를 포함한다.
작용화된 실록산 화합물이 또한 제공된다. 작용화된 실록산 화합물은 하기 일반 화학식을 갖는다:
[R5 3SiO1/2]e[R5 2SiO2/2]f[R5SiO3/2]g[SiO4/2]h
상기 식에서, 하첨자 e, 하첨자 f, 하첨자 g, 및 하첨자 h는 각각 e+f+g+h = 1이 되도록 하는 몰 분율이되, 단, e+f+g > 0이고; 각각의 R5는 독립적으로 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기 및 A로부터 선택되되, 단, 하나 이상의 R5는 A이고; 각각의 A는 독립적으로 하기 화학식을 갖는다:
Figure pct00002
상기 식에서, 각각의 Y는 독립적으로 알콕시실란 모이어티, 아크릴옥시 모이어티, 및 에폭사이드 모이어티로부터 선택되고; 각각의 R은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고; 각각의 R1은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고; D1은 2가 연결기이고; 하첨자 a는 1, 2, 또는 3이고; 각각의 하첨자 b는 독립적으로 0, 1, 또는 2이다.
작용화된 실록산 화합물을 제조하는 방법("제2 제조 방법" 또는 "제2 방법")이 또한 제공된다. 제2 방법은 하이드로실릴화 촉매의 존재 하에 다작용성 유기규소 화합물과 폴리실록산을 반응시켜, 작용화된 실록산 화합물을 제조하는 단계를 포함한다.
작용화된 실록산 화합물을 포함하는 접착제가 또한 제공된다.
다작용성 유기규소 화합물은 하기 일반 화학식을 갖는다:
Figure pct00003
상기 식에서, X는 H 및 에틸렌계 불포화 모이어티로부터 선택되고; 각각의 Y는 독립적으로 알콕시실릴 모이어티, 아크릴옥시 모이어티, 및 에폭사이드 모이어티로부터 선택되는 작용성 모이어티를 포함하고; 각각의 R은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고; 각각의 R1은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고; 하첨자 a는 1, 2, 또는 3이고; 각각의 하첨자 b는 독립적으로 0, 1, 또는 2이다.
다작용성 유기규소 화합물의 각각의 R은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이다. 적합한 하이드로카르빌 기는 치환 또는 비치환될 수 있다. 그러한 하이드로카르빌 기와 관련하여, 용어 "치환된"은 하나 이상의 수소 원자가 수소 이외의 원자(예를 들어, 염소, 불소, 브롬 등과 같은 할로겐 원자)로 대체되거나, 탄화수소의 사슬 내의 탄소 원자가 탄소 이외의 원자로 대체되거나(즉, R이 사슬 내에 하나 이상의 헤테로원자(산소, 황, 질소 등)를 포함함), 또는 둘 모두인 탄화수소 모이어티를 기술한다. 이와 같이, R은 탄소 사슬/골격 내에 및/또는 그 상에 (즉, 그에 부가되고/되거나 그와 일체형인) 치환체를 가질 수 있는 탄화수소 모이어티를 포함하여, R은 에테르 등을 포함할 수 있거나 에테르 등일 수 있는 것으로 이해될 것이다.
일반적으로, R에 적합한 하이드로카르빌 기는 독립적으로 선형, 분지형, 환형, 또는 이들의 조합일 수 있다. 환형 하이드로카르빌 기는 아릴 기뿐만 아니라 포화 또는 비-공액(non-conjugated) 환형 기를 포함한다. 환형 하이드로카르빌 기는 독립적으로 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭일 수 있다. 선형 및 분지형 하이드로카르빌 기는 독립적으로 포화 또는 불포화될 수 있다. 선형 및 환형 하이드로카르빌 기의 조합의 일례는 아르알킬 기이다. 하이드로카르빌의 일반적인 예에는 알킬 기, 아릴 기, 알케닐 기, 할로카본 기 등뿐만 아니라, 이들의 유도체, 변형, 및 조합이 포함된다. 적합한 알킬 기의 예에는 메틸, 에틸, 프로필(예컨대, 아이소-프로필 및/또는 n-프로필), 부틸(예컨대, 아이소부틸, n-부틸, tert-부틸, 및/또는 sec-부틸), 펜틸(예컨대, 아이소펜틸, 네오펜틸, 및/또는 tert-펜틸), 헥실뿐만 아니라, 6개 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 분지형 포화 탄화수소 기가 포함된다. 적합한 아릴 기의 예에는 페닐, 톨릴, 자일릴, 나프틸, 벤질, 및 다이메틸 페닐이 포함된다. 적합한 알케닐 기의 예에는 비닐, 알릴, 프로페닐, 아이소프로페닐, 부테닐, 아이소부테닐, 펜테닐, 헵테닐, 헥세닐, 및 사이클로헥세닐 기가 포함된다. 적합한 1가 할로겐화 탄화수소 기(즉, 할로카본 기)의 예에는 할로겐화 알킬 기, 아릴 기, 및 이들의 조합이 포함된다. 할로겐화 알킬 기의 예에는 하나 이상의 수소 원자가 할로겐 원자, 예를 들어 F 또는 Cl로 대체된 전술한 알킬 기가 포함된다. 할로겐화 알킬 기의 구체적인 예에는 플루오로메틸, 2-플루오로프로필, 3,3,3-트라이플루오로프로필, 4,4,4-트라이플루오로부틸, 4,4,4,3,3-펜타플루오로부틸, 5,5,5,4,4,3,3-헵타플루오로펜틸, 6,6,6,5,5,4,4,3,3-노나플루오로헥실, 및 8,8,8,7,7-펜타플루오로옥틸, 2,2-다이플루오로사이클로프로필, 2,3-다이플루오로사이클로부틸, 3,4-다이플루오로사이클로헥실, 및 3,4-다이플루오로-5-메틸사이클로헵틸, 클로로메틸, 클로로프로필, 2-다이클로로사이클로프로필 및 2,3-다이클로로사이클로펜틸 기뿐만 아니라 이들의 유도체가 포함된다. 할로겐화 아릴 기의 예에는 하나 이상의 수소 원자가 할로겐 원자, 예를 들어 F 또는 Cl로 대체된 전술한 아릴 기가 포함된다. 할로겐화 아릴 기의 구체적인 예에는 클로로벤질 기 및 플루오로벤질 기가 포함된다.
각각의 R은 다작용성 유기규소 화합물 내의 임의의 다른 R과 동일하거나 상이할 수 있다. 소정 실시 형태에서, 각각의 R은 동일하다. 다른 실시 형태에서, 하나 이상의 R은 다작용성 유기규소 화합물의 하나 이상의 다른 R과 상이하다. 전형적으로, 각각의 R은 독립적으로 알킬 기, 예를 들어 메틸 기, 에틸 기 등으로부터 선택된다. 소정 실시 형태에서, 각각의 R은 메틸이다.
다작용성 유기규소 화합물의 각각의 R1은, 존재하는 경우(즉, 추가로 후술되는 바와 같이, 하첨자 a가 1 또는 2인 경우), 독립적으로 하이드로카르빌 기로부터 선택된다. 적합한 하이드로카르빌 기는 치환 또는 비치환될 수 있으며, R에 관하여 전술한 하이드로카르빌 기로 예시된다. 이와 같이, 각각의 R1은 다작용성 유기규소 화합물 내의 임의의 R 또는 각각의 R과 동일할 수 있다. 그러나, 소정 실시 형태에서, 각각의 R1은 다작용성 유기규소 화합물 내의 하나 이상, 대안적으로 각각의 R과 상이하다. 마찬가지로, 각각의 R1은 다작용성 유기규소 화합물 내의 임의의 다른 R1과 동일하거나 상이할 수 있다. 소정 실시 형태에서, 각각의 R1은 동일하다. 다른 실시 형태에서, 하나 이상의 R1은 다작용성 유기규소 화합물의 하나 이상의 다른 R1과 상이하다. 전형적으로, R1은 알킬 기, 예를 들어 메틸 기, 에틸 기 등으로부터 선택된다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, R1은 메틸이다. 그러나, 아릴, 알크아릴, 및 다른 유형의 R1이 또한 이용될 수 있다. 추가로, R1은 선택된 하이드로카르빌 기의 탄화수소 사슬에 대하여 내부에, 말단에, 및/또는 펜던트에, 전술한 바와 같이, 치환될 수 있다.
일반적으로, 다작용성 유기규소 화합물의 X는 H(즉, 규소-결합된 수소 원자) 및 에틸렌계 불포화 모이어티로부터 선택되는 하이드로실릴화 가능한 모이어티이다. 이와 같이, 소정 실시 형태에서, X는 H이다. 다른 실시 형태에서, X는 에틸렌계 불포화 모이어티이다. 에틸렌계 불포화 기의 예에는 일반적으로 하나 이상의 알켄 또는 알킨 작용기를 갖는 치환 또는 비치환된 탄화수소 기가 포함된다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, X는 알케닐 기 또는 알키닐 기를 포함하거나, 대안적으로 알케닐 기 또는 알키닐 기이다. 이의 구체적인 예에는 H2C=CH-, H2C=CHCH2-, H2C=CHCH2CH2-, H2C=CH(CH2)3-, H2C=CH(CH2)4-, H2C=C(CH3)-, H2C=C(CH3)CH2-, H2C=C(CH3)CH2CH2-, H2C=C(CH3)CH2CH(CH3)-, H2C=C(CH3)CH(CH3)CH2-, H2C=C(CH3)C(CH3)2-, HC≡C-, HC≡CCH2-, HC≡CCH(CH3)-, HC≡CC(CH3)2-, 및 HC≡CC(CH3)2CH2-가 포함된다. 소정 실시 형태에서, X는 화학식 -(CH2)nCHCH2(여기서, 하첨자 n은 0 내지 4임)를 갖는 알케닐 모이어티를 포함하거나, 대안적으로 그러한 알케닐 모이어티이다.
소정 실시 형태에서, X는 일반 화학식 -[D2]i-R6을 갖는 에틸렌계 불포화 모이어티이고, 여기서, 각각의 D2는 독립적으로 선택되는 2가 기이고; 하첨자 i는 0이거나 1 내지 10이고; R6은 알케닐 기 또는 알킬 기, 예를 들어 전술한 알케닐 기 또는 알킬 기 중 하나이다. 일부 그러한 실시 형태에서, R6은 화학식 -(R7)CCH2의 알케닐 기이고, 여기서, R7은 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 하이드로카르빌 기, 알콕시 기, 실릴 기, 또는 H이다. 일부 그러한 실시 형태에서, R7은 H 또는 -CH3이다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 하첨자 i ≥ 1이고, D2는 치환 및 비치환된 탄화수소 기, 실록산 기, 실릴 기, 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 구체적인 실시 형태에서, 하첨자 i는 1이고, D2는 일반 화학식 -(CH2)j를 갖는 모이어티를 포함하며, 여기서 1 ≤ j ≤ 10이다.
다작용성 유기규소 화합물의 각각의 Y는 일반적으로 알콕시실릴 모이어티, 아크릴옥시 모이어티, 및 에폭사이드 모이어티로부터 선택되는 작용성 모이어티를 포함한다. 달리 말하면, 각각의 작용성 모이어티 Y는 더욱 상세하게 후술되는 바와 같이, 하나 이상의 독립적으로 선택되는 알콕시실릴, 에폭사이드, 또는 아크릴옥시 치환체를 포함한다. 다작용성 유기규소 화합물은, 각각 독립적으로 선택되는, 1, 2 또는 3개의 작용성 모이어티 Y를 포함한다(즉, 하첨자 a가 각각 1, 2, 또는 3이다). 이와 같이, 2개 이상의 작용성 모이어티 Y가 존재하는 경우, 각각의 Y는 다작용성 유기규소 화합물 내의 임의의 다른 Y와 동일하거나 상이할 수 있다. 소정 실시 형태에서, 각각의 Y는 동일하다. 다른 실시 형태에서, 하나 이상의 Y는 다작용성 유기규소 화합물의 하나 이상의 다른 Y와 상이하다. 특정 실시 형태에서, 다작용성 유기규소 화합물의 각각의 Y는 각각의 다른 Y와 상이하다. 여하튼, 다작용성 유기규소 화합물은 다양한 실시 형태에서 2 또는 3개의 작용성 모이어티 Y를 포함하기 때문에, 다작용성 유기규소 화합물과 관련하여 단수형 "작용성 모이어티 Y" 또는 단순히 "Y"에 대한 본 명세서에서의 언급은 집합적으로 다작용성 유기규소 화합물의 Y에서 각각의 Y(즉, 2 또는 3개의 작용성 모이어티 Y가 존재하는 경우 2 또는 3개의 작용성 모이어티 Y의 각각)를 지칭하는 것으로 이해되어야 한다.
작용성 모이어티 Y의 알콕시실릴, 에폭사이드, 또는 아크릴옥시 치환체는 직접적으로(예를 들어, 공유 결합을 통해) 또는 간접적으로(예를 들어, 2가 연결기를 통해) 상기 다작용성 유기규소 화합물의 일반 화학식에 나타나 있는 규소 원자(즉, 다작용성 유기규소 화합물의 실록산 골격)에 결합될 수 있다. 소정 실시 형태에서, 작용성 모이어티 Y의 알콕시실릴, 에폭사이드, 또는 아크릴옥시 치환체는 다작용성 유기규소 화합물의 실록산 골격에 직접 결합되어, Y 자체가 후술되는 바와 같이 알콕시실릴, 에폭사이드, 또는 아크릴옥시 기를 나타낸다.
일부 실시 형태에서, 더욱 상세하게 후술되는 바와 같이, 각각의 작용성 모이어티 Y는 화학식 -D-R2를 가지며, 여기서 D는 2가 연결기이고, R2는 알콕시실릴 기, 아크릴옥시 기, 또는 에폭사이드 기를 포함한다.
그러한 실시 형태에서, 각각의 D는 독립적으로 선택되는 2가 연결기이며, 이는 선형 또는 분지형일 수 있고 치환 또는 비치환될 수 있다. 전형적으로, 각각의 D는 2가 치환 또는 비치환된 탄화수소 기로부터 선택된다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 하나 이상의 D는 화학식 -(CH2)m-(여기서, 하첨자 m은 1 내지 16, 대안적으로 1 내지 6임)을 갖는 탄화수소 모이어티를 포함한다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 하나 이상의 D는 치환된 탄화수소, 즉 하나 이상의 헤테로원자(예를 들어, O, N, S 등)를 갖는 골격을 포함하는 탄화수소 기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 하나 이상의 D는 에테르 모이어티를 포함하는 골격을 갖는 탄화수소이다. 각각의 D는 다작용성 유기규소 화합물 내의 임의의 다른 D와 동일하거나 상이할 수 있다(예를 들어, 각각의 작용성 모이어티 Y는 임의의 다른 작용성 모이어티 Y와 동일하거나 상이한 D를 포함할 수 있다). 소정 실시 형태에서, 각각의 D는 동일하다. 다른 실시 형태에서, 하나 이상의 D는 다작용성 유기규소 화합물의 하나 이상의 다른 D와 상이하다.
일반적으로, 각각의 R2는 독립적으로 알콕시실릴 기, 아크릴옥시 기, 및 에폭사이드 기로부터 선택된다. 이들 기는 특별히 제한되지 않으며, 하기 일반적인 예 및 구체적인 예에 의해 예시된다. 이와 같이, 대안적인 알콕시실릴 기, 아크릴옥시 기, 및/또는 에폭사이드 기는 본 명세서의 설명을 고려하여 당업자에 의해 용이하게 구상될 것이다. 각각의 R2는 다작용성 유기규소 화합물 내의 임의의 다른 R2와 동일하거나 상이할 수 있다(예를 들어, 각각의 작용성 모이어티 Y는 임의의 다른 작용성 모이어티 Y와 동일하거나 상이한 R2를 포함할 수 있다). 소정 실시 형태에서, 각각의 R2는 동일하다. 다른 실시 형태에서, 하나 이상의 R2는 다작용성 유기규소 화합물의 하나 이상의 다른 R2와 상이하다. 구체적인 실시 형태에서, 다작용성 유기규소 화합물은 2개 이상, 대안적으로 3개 이상의 상이한 R2 치환체를 포함한다. 여하튼, 다작용성 유기규소 화합물은 각각이 화학식 -D-R2를 가질 수 있는 2 또는 3개의 작용성 모이어티 Y를 포함하기 때문에, 단수 형태의 R2에 대한 본 명세서에서의 언급은 다작용성 유기규소 화합물에서(즉, 2 또는 3개의 작용성 모이어티 Y의 각각에서) 오직 하나의 R2에 또는 각각의 R2에 적용될 수 있다.
소정 실시 형태에서, R2는 하기 화학식의 알콕시실릴 기이다:
Figure pct00004
상기 식에서, 각각의 R3은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고, 하첨자 c는 0, 1, 또는 2이고, R은 상기에 정의된 바와 같다. 그러한 실시 형태에서, 각각의 R3은 알콕시실릴 기에서의 임의의 다른 R3과 동일하거나 상이할 수 있다. R3에 적합한 하이드로카르빌 기의 예에는 상기 R에 대해 기재된 것들이 포함된다. 전형적으로, 각각의 R3은 독립적으로 알킬 기, 예를 들어 메틸 기, 에틸 기 등으로부터 선택된다. 소정 실시 형태에서, 각각의 R3은 메틸이다. 다른 실시 형태에서, 각각의 R3은 에틸이다.
하첨자 c는 0, 1, 또는 2이어서, 알콕시실릴 기는 각각 트라이알콕시실릴, 다이알콕시알킬실릴, 또는 알콕실다이알킬실릴 기로서 정의될 수 있다. 전형적으로, 하첨자 c는 0 또는 1이어서, 알콕시실릴 기는 2개 이상의 알콕시 기를 포함한다. 구체적인 실시 형태에서, 하첨자 c는 0이고 각각의 R3은 메틸이어서, R2는 트라이메톡시실릴 기이다(예를 들어, 화학식 -Si(OCH3)3의 것이다). 다른 실시 형태에서, 하첨자 c는 0이고 각각의 R3은 에틸이어서, R2는 트라이에톡시실릴 기이다(예를 들어, 화학식 -Si(OCH2CH3)3의 것이다).
일부 실시 형태에서, 하나 이상의 모이어티 Y의 R2는 에폭사이드 기이다. 에폭사이드 기는 특별히 제한되지 않으며, 에폭사이드(예를 들어, 2개의 탄소를 갖는 3-원자 환형 에테르)를 포함하는 임의의 기일 수 있다. 예를 들어, R2는 환형 에폭사이드 또는 선형 에폭사이드일 수 있다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 일반적으로 에폭사이드(예를 들어, 에폭사이드 기)는 2개의 에폭사이드 탄소가 구성하는 탄소 골격의 측면에서 기술된다(예를 들어, 알켄의 에폭시화에 의해 유도된 에폭시알칸). 예를 들어, 선형 에폭사이드는 일반적으로 동일한 산소 원자에 결합된 2개의 인접한 탄소 원자를 포함하는 선형 탄화수소를 포함한다. 유사하게, 환형 에폭사이드는 일반적으로 동일한 산소 원자에 결합된 2개의 인접한 탄소 원자를 포함하는 환형 탄화수소를 포함하며, 여기서 하나 이상의, 그러나 전형적으로 둘 모두의 인접한 탄소 원자는 환형 구조의 고리 내에 있다(즉, 에폭사이드 고리 및 탄화수소 고리 둘 모두의 일부이다). 에폭사이드는 말단 에폭사이드 또는 내부 에폭사이드일 수 있다. 적합한 에폭사이드의 구체적인 예에는 에폭시알킬 기, 예를 들어 에폭시에틸 기, 에폭시프로필 기, 에폭시헥실 기 등, 에폭시사이클로알킬 기, 예를 들어 에폭시사이클로펜틸 기, 에폭시사이클로헥실 기 등이 포함된다. 당업자는 그러한 에폭사이드 기가 치환되거나 비치환될 수 있음을 이해할 것이다.
소정 실시 형태에서, R2는 하기 화학식의 에폭시에틸 기이다:
Figure pct00005
.
다른 실시 형태에서, R2는 하기 화학식의 에폭시사이클로헥실 기이다:
Figure pct00006
.
특정 실시 형태에서, 하나 이상의 모이어티 Y의 R2는 하기 화학식의 아크릴옥시 기이다:
Figure pct00007
,
상기 식에서, R4는 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기 또는 H이다. R4에 적합한 하이드로카르빌 기의 예에는 상기 R에 대해 기재된 것들이 포함된다.
소정 실시 형태에서, R4는 H이어서, R2는 아크릴레이트 기로서 정의될 수 있다. 다른 실시 형태에서, R4는 R에 대해 전술된 것들 중 임의의 것과 같은, 치환되거나 비치환된 하이드로카르빌 기로부터 선택된다. 일부 그러한 실시 형태에서, R4는 알킬 기여서, R2는 알킬아크릴레이트 기로서 정의될 수 있다. 구체적인 실시 형태에서, R4는 메틸이어서, R2는 메타크릴레이트 기로서 정의될 수 있다.
전술한 바와 같이, 다작용성 유기규소 화합물의 각각의 Y는 독립적으로 선택된다. 소정 실시 형태에서, 하나 이상, 대안적으로 2개 이상, 대안적으로 각각의 Y는 알킬 글리시딜 에테르 기, 예를 들어 메틸 글리시딜 에테르 기, 에틸 글리시딜 에테르 기, 프로필 글리시딜 에테르 기 등을 포함하거나, 대안적으로 그러한 기이다. 일부 실시 형태에서, 하나 이상, 대안적으로 2개 이상, 대안적으로 각각의 Y는 에폭시사이클로헥실알킬 기, 예를 들어 에폭시사이클로헥실메틸 기, 에폭시사이클로헥실에틸 기, 에폭시사이클로헥실프로필 기 등을 포함하거나, 대안적으로 그러한 기이다. 소정 실시 형태에서, 하나 이상, 대안적으로 2개 이상, 대안적으로 각각의 Y는 알콕시실릴알킬 기, 예를 들어 트라이메톡시실릴메틸 기, 트라이메톡시실릴에틸 기, 다이에톡시메틸실릴부틸 기 등을 포함하거나, 대안적으로 그러한 기이다.
다작용성 유기규소 화합물의 하첨자 a는 1, 2, 또는 3이다. 이와 같이, 소정 실시 형태에서, 하첨자 a는 1이고 다작용성 유기규소 화합물은 하기 일반 화학식을 갖는다:
Figure pct00008
상기 식에서, 각각의 R, R1, Y, X, 및 하첨자 b는 본 명세서에 정의된 바와 같다. 구체적인 실시 형태에서, 하첨자 a는 2이고 다작용성 유기규소 화합물은 하기 일반 화학식을 갖는다:
Figure pct00009
상기 식에서, 각각의 R, R1, Y, X, 및 하첨자 b는 본 명세서에 정의된 바와 같다. 다른 실시 형태에서, 하첨자 a는 3이고 다작용성 유기규소 화합물은 하기 일반 화학식을 갖는다:
Figure pct00010
상기 식에서, 각각의 R, R1, Y, X, 및 하첨자 b는 본 명세서에 정의된 바와 같다.
다작용성 유기규소 화합물의 각각의 하첨자 b는 하첨자 a로 표기된 각각의 모이어티에서 독립적으로 0, 1, 또는 2이다. 이와 같이, 당업자는 하첨자 a로 표기된 각각의 모이어티가 독립적으로 하위 화학식 Y-Si(R)2O-(즉, 모노실록산, 여기서, b는 0임), Y-Si(R)2O-Si(R)2O-(즉, 다이실록산, 여기서 b는 1임) 또는 Y-Si(R)2O-Si(R)2O-Si(R)2O-(즉, 트라이실록산, 여기서, b는 2임)(여기서, 각각의 Y 및 R은 본 명세서에 정의된 바와 같음)의 것일 수 있음을 쉽게 이해할 것이다.
소정 실시 형태에서, 각각의 하첨자 b는 하첨자 a로 표기된 각각의 모이어티에서 0이다. 일부 그러한 실시 형태에서, 하첨자 a는 2이고 다작용성 유기규소 화합물은 하기 일반 화학식을 갖는다:
Figure pct00011
상기 식에서, 각각의 R, R1, Y, 및 X는 본 명세서에 정의된 바와 같다. 다른 그러한 실시 형태에서, 하첨자 a는 3이고 다작용성 유기규소 화합물은 하기 일반 화학식을 갖는다:
Figure pct00012
상기 식에서, 각각의 R, Y, 및 X는 본 명세서에 정의된 바와 같다.
특정 실시 형태에서, 각각의 하첨자 b는 하첨자 a로 표기된 각각의 모이어티에서 1이다. 일부 그러한 실시 형태에서, 하첨자 a는 2이고 다작용성 유기규소 화합물은 하기 일반 화학식을 갖는다:
Figure pct00013
상기 식에서, 각각의 R, R1, Y, 및 X는 본 명세서에 정의된 바와 같다. 다른 그러한 실시 형태에서, 하첨자 a는 3이고 다작용성 유기규소 화합물은 하기 일반 화학식을 갖는다:
Figure pct00014
상기 식에서, 각각의 R, Y, 및 X는 본 명세서에 정의된 바와 같다.
특정 실시 형태에서, 각각의 하첨자 b는 하첨자 a로 표기된 각각의 모이어티에서 2이다. 일부 그러한 실시 형태에서, 하첨자 a는 2이고 다작용성 유기규소 화합물은 하기 일반 화학식을 갖는다:
Figure pct00015
상기 식에서, 각각의 R, R1, Y, 및 X는 본 명세서에 정의된 바와 같다. 다른 그러한 실시 형태에서, 하첨자 a는 3이고 다작용성 유기규소 화합물은 하기 일반 화학식을 갖는다:
Figure pct00016
상기 식에서, 각각의 R, Y, 및 X는 본 명세서에 정의된 바와 같다.
전술한 바와 같이, 다작용성 유기규소 화합물의 각각의 하첨자 b는 동일할 필요는 없고, 대신에 다른 하첨자 b와 상이할 필요가 있다. 단지 하나의 예로서, 하첨자 a가 2이고 다작용성 유기규소 화합물이 하첨자 a로 표기되는 하나의 모이어티(여기서, b는 0임) 및 하첨자 a로 표기되는 하나의 모이어티(여기서, b는 1임)를 포함하는 경우, 다작용성 유기규소 화합물은 하기 화학식을 갖는다:
Figure pct00017
상기 식에서, 각각의 R, R1, Y, 및 X는 본 명세서에 정의된 바와 같다.
다작용성 유기규소 화합물을 제조하는 방법("제조 방법")이 또한 제공된다. 본 제조 방법은 (A) 유기실라놀 화합물 및 (B) 2개 이상의 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물을 반응시키는 단계를 포함한다. 본 명세서의 설명을 고려하여 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 제조 방법에 이용되는 유기실라놀 화합물 (A)는 상기 일반 화학식에서 하첨자 a로 표기된 모이어티에 상응하는 다작용성 유기규소 화합물의 일부를 형성하고, 제조 방법에 이용되는 실란 화합물 (B)는, 본 명세서에 기재된 바와 같이, 하기 화학식 -Si(X)-(R1)3-a로 표시되는 모이어티에 상응하는 다작용성 유기규소 화합물의 일부를 형성한다.
일반적으로, 유기실라놀 화합물 (A)는 하기 화학식을 갖는다:
Figure pct00018
상기 식에서, 하첨자 a로 표기된 모이어티에 대해 전술한 바와 같이, Y는 알콕시실릴 모이어티, 아크릴옥시 모이어티, 및 에폭사이드 모이어티로부터 선택되는 작용성 모이어티를 포함하고; 각각의 R은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고; 하첨자 b는 0, 1, 또는 2이다. 상기에도 불구하고, 당업자는 상기 다작용성 유기규소 화합물의 하첨자 a로 표기된 모이어티의 설명을 고려하여 유기실라놀 화합물 (A)의 제한의 특정 변형을 쉽게 이해할 것이다. 이와 같이, 화학식, 구조, 모이어티, 기, 또는 다른 그러한 모티프(motif)가 다작용성 유기규소 화합물과 유기실라놀 화합물 (A) 사이에서 공유되는 경우, 그러한 공유된 모티프에 대한 상기 설명은 (예를 들어, 각각의 R, 하첨자 a, 작용성 모이어티 Y 등에 대하여) 유기실라놀 화합물을 동등하게 설명할 수 있다.
더욱 구체적으로, 각각의 경우에, R은 독립적으로 유기실라놀 화합물 (A)에서의 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기이다. 적합한 하이드로카르빌 기의 예가 전술되어 있다. 전형적으로, 각각의 R은 독립적으로 알킬 기, 예를 들어 메틸 기, 에틸 기 등으로부터 선택된다. 소정 실시 형태에서, 각각의 R은 메틸이다.
유기실라놀 화합물 (A)의 작용성 모이어티 Y는 알콕시실릴 모이어티, 아크릴옥시 모이어티, 및 에폭사이드 모이어티로부터 선택되는 작용성 모이어티를 포함한다. 이러한 알콕시실릴 모이어티, 아크릴옥시 모이어티, 및 에폭사이드 모이어티의 예는 전술한 바와 같다.
예를 들어, 일부 실시 형태에서, 작용성 모이어티 Y는 화학식 -D-R2를 가지며, 여기서, D는 2가 연결기이고 R2는 전술한 알콕시실릴 기, 아크릴옥시 기, 또는 에폭사이드 기 중 하나를 포함한다. 그러한 실시 형태에서, D는 독립적으로 선택되는 2가 연결기, 예를 들어 2가 치환 또는 비치환된 탄화수소 기이다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, D는 화학식 -(CH2)m-(여기서, 하첨자 m은 1 내지 16, 대안적으로 1 내지 6임)을 갖는 탄화수소 모이어티를 포함한다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, D는 치환된 탄화수소, 예를 들어 에테르 모이어티를 포함할 수 있다.
소정 실시 형태에서, 유기실라놀 화합물 (A)는 작용성 모이어티 Y가 화학식 -D-R2를 갖는 상기 화학식의 화합물들의 혼합물을 포함하며, 이러한 화합물은 2가 기 D와 관련하여 서로 상이하다. 일부 그러한 실시 형태에서, 각각의 D는 선형 또는 분지형 탄화수소 기이고, 유기실라놀 화합물 (A)는 선형 또는 분지형 기 D를 갖는 화합물들의 비가 50:50, 대안적으로 65:35, 대안적으로 90:10 초과, 대안적으로 95:5 초과(선형:분지형)이다. 소정 실시 형태에서, 각각의 D는 상기 일반 화학식을 갖는 이용되는 분자의 70 몰% 이상, 대안적으로 75 몰% 이상, 대안적으로 80 몰% 이상, 대안적으로 85 몰% 이상, 대안적으로 90 몰% 이상, 대안적으로 95 몰% 이상의 선형 탄화수소 기이다.
유기실라놀 화합물 (A)의 하첨자 b는 독립적으로 0, 1, 또는 2이다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, 하첨자 b는 0이고 유기실라놀 화합물 (A)는 하기 화학식을 갖는다:
Figure pct00019
상기 식에서, 각각의 R 및 Y는 전술한 바와 같다. 다른 실시 형태에서, 하첨자 b는 1이고 유기실라놀 화합물 (A)는 하기 화학식을 갖는다:
Figure pct00020
상기 식에서, 각각의 R 및 Y는 전술한 바와 같다. 다른 실시 형태에서, 하첨자 b는 2이고 유기실라놀 화합물 (A)는 하기 화학식을 갖는다:
Figure pct00021
상기 식에서, 각각의 R 및 Y는 전술한 바와 같다.
소정 실시 형태에서, R2는 하기 화학식의 알콕시실릴 기이다:
Figure pct00022
상기 식에서, 각각의 R3은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고, 하첨자 c는 0, 1, 또는 2이고, R은 상기에 정의된 바와 같다. 그러한 실시 형태에서, 각각의 R3은 알콕시실릴 기에서의 임의의 다른 R3과 동일하거나 상이할 수 있다. 소정 실시 형태에서, 각각의 R3은 메틸이다. 다른 실시 형태에서, 각각의 R3은 에틸이다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 하첨자 c는 0 또는 1이어서, 알콕시실릴 기는 2개 이상의 알콕시 기를 포함한다. 구체적인 실시 형태에서, 하첨자 c는 0이고 각각의 R3은 메틸이어서, R2는 트라이메톡시실릴 기이다(예를 들어, 화학식 -Si(OCH3)3의 것이다). 다른 실시 형태에서, 하첨자 c는 0이고 각각의 R3은 에틸이어서, R2는 트라이에톡시실릴 기이다(예를 들어, 화학식 -Si(OCH2CH3)3의 것이다).
일부 실시 형태에서, R2는 환형 에폭사이드 또는 선형 에폭사이드 기이다. 일부 그러한 실시 형태에서, R2는 하기 화학식의 에폭시에틸 기이다:
Figure pct00023
.
다른 실시 형태에서, R2는 하기 화학식의 에폭시사이클로헥실 기이다:
Figure pct00024
.
특정 실시 형태에서, R2는 하기 화학식의 아크릴옥시 기이다:
Figure pct00025
상기 식에서, R4는 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기 또는 H이다. 일부 그러한 실시 형태에서, R4는 H이다. 다른 그러한 실시 형태에서, R4는 메틸이다.
전체로서 유기실라놀 화합물 (A)와 관련하여, 소정 실시 형태에서, 각각의 R은 메틸이다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 하첨자 b는 0 또는 1이다. 특정 실시 형태에서, Y는 에틸 글리시딜 에테르 기, 에폭시사이클로헥실에틸 기, 트라이메톡시실릴메틸 기, 또는 트라이메톡시실릴에틸 기를 포함하거나, 대안적으로 그러한 기이다.
달리 표시되지 않는 한 제조 방법에 동등하게 적용되는 것으로 이해되는, 다작용성 유기규소 화합물의 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 존재하는 경우, R, R2, R3, R4, D, Y, 및 하첨자 b의 각각의 선택은 제한되지 않으며, 전술한 바와 같은 다작용성 유기규소 화합물을 제조하는 데 필요한 임의의 모든 선택 및 조합을 포함한다.
유기실라놀 화합물 (A)는 임의의 형태로, 예를 들어 순수한(neat)(즉, 용매, 담체 비히클, 희석제 등이 부재하는) 형태로 이용될 수 있거나, 또는 담체 비히클, 예를 들어 용매 또는 분산제 중에 배치될 수 있다. 담체 비히클은, 존재하는 경우, 유기 용매(예를 들어, 방향족 탄화수소, 예를 들어 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등; 지방족 탄화수소, 예를 들어 헵탄, 헥산, 또는 옥탄 등; 할로겐화 탄화수소, 예컨대 다이클로로메탄, 1,1,1-트라이클로로에탄, 클로로포름 등; 에테르, 예를 들어 다이에틸 에테르, 테트라하이드로푸란 등), 실리콘 유체, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있거나 그러한 것일 수 있다. 소정 실시 형태에서, 유기실라놀 화합물 (A)는 담체 비히클의 부재 하에 이용된다. 일부 그러한 실시 형태에서, 유기실라놀 화합물 (A)는 유기실라놀 화합물 (A) 및/또는 실란 화합물 (B)와 반응성인 담체 비히클/휘발성 물질 및 물의 부재 하에 이용된다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, 본 방법은 휘발성 물질 및/또는 용매(예를 들어, 유기 용매, 물 등)의 유기실라놀 화합물 (A)를 스트리핑하는 단계를 포함할 수 있다. 유기실라놀 화합물 (A)를 스트리핑하기 위한 기술은 당업계에 공지되어 있으며, 증류, 가열, 감압/진공 적용, 용매와의 공비, 분자체(molecular sieve) 이용 등, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
유기실라놀 화합물 (A)는, 예를 들어 선택되는 특정 실란 화합물 (B), 이용되는 반응 파라미터, 반응 규모(예를 들어, 반응될 성분 (A) 및/또는 성분 (B), 및/또는 제조될 다작용성 유기규소 화합물의 총량) 등에 따라 당업자에 의해 선택될 임의의 양으로 이용될 수 있다.
소정 실시 형태에서, 본 방법은 하나 초과의 유기실라놀 화합물 (A), 예를 들어 2, 3, 4개 이상의 유기실라놀 화합물 (A)를 이용하는 단계를 포함한다. 그러한 실시 형태에서, 각각의 유기실라놀 화합물 (A)는 독립적으로 선택되며, (예를 들어, 실록산 골격, 작용성 모이어티 Y, 치환체 R 등의 관점에서) 임의의 다른 유기실라놀 화합물 (A)와 동일하거나 상이할 수 있다.
일반적으로, 실란 화합물 (B)는 하기 화학식을 갖는다:
Figure pct00026
상기 식에서, 각각의 Z는 독립적으로 선택되는 가수분해성 기이고; X는 H 및 에틸렌계 불포화 모이어티로부터 선택되고; 각각의 R1은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고; 하첨자 a는 1, 2, 또는 3이다. 상기에 불구하고, 당업자는 상기 화학식 -Si(X)-(R1)3-a로 표시된 모이어티의 설명을 고려하여 실란 화합물 (B)의 제한의 특정 변형을 쉽게 이해할 것이다. 이와 같이, 화학식, 구조, 모이어티, 기, 또는 다른 그러한 모티프가 다작용성 유기규소 화합물과 실란 화합물 (B) 사이에서 공유되는 경우, 그러한 공유된 모티프에 대한 상기 설명은 (예를 들어, 각각의 R1, X, 하첨자 a 등에 대하여) 실란 화합물 (B)를 동등하게 설명할 수 있다.
하첨자 a는 1, 2, 또는 3이다. 이와 같이, 소정 실시 형태에서, 하첨자 a는 2이고 실란 화합물 (B)는 하기 화학식을 갖는다:
Figure pct00027
상기 식에서, 각각의 Z, R1, 및 X는 본 명세서에 기재된 바와 같다. 다른 실시 형태에서, 하첨자 a는 3이고 실란 화합물 (B)는 하기 화학식을 갖는다:
Figure pct00028
상기 식에서, 각각의 Z 및 X는 본 명세서에 기재된 바와 같다.
각각의 가수분해성 기 Z는 독립적으로 선택되며, 실란 화합물 (B) 내의 임의의 다른 가수분해성 기 Z와 동일하거나 상이할 수 있다. 소정 실시 형태에서, 각각의 가수분해성 기 Z는 동일하다. 다른 실시 형태에서, 하나 이상의 가수분해성 기 Z는 실란 화합물 (B)의 하나 이상의 다른 가수분해성 기 Z와 상이하다. 실란 화합물 (B)에 적합한 가수분해성 기는 제한되지 않으며, 유기실라놀 화합물 (A)의 실라놀 기와 실란 화합물 (B)의 실라놀 기의 축합을 용이하게 할 수 있는 임의의 기일 수 있다.
소정 실시 형태에서, 각각의 가수분해성 기 Z는 독립적으로 할로겐(예를 들어, 염소, 브롬 등), 아세톡시 기(예를 들어, -OC(O)CH3), 알콕시 기(예를 들어, 메톡시 기, 에톡시 기, 프로폭시 기, 부톡시 기, 페녹시 기 등), 옥심 기(예를 들어, -ONC(CH2CH3)2), 및 아미녹시 기(예를 들어, -ON(CH2CH3)2)로부터 선택된다. 특정 실시 형태에서, 각각의 가수분해성 기 Z는 할로겐이다. 구체적인 실시 형태에서, 각각의 가수분해성 기 Z는 염소이다.
실란 화합물 (B)의 R1은 존재하는 경우(즉, 추가로 후술되는 바와 같이, 하첨자 a가 2인 경우) 하이드로카르빌 기이다. 소정 실시 형태에서, R1은 알킬 기, 예를 들어 메틸 기, 에틸 기 등으로부터 선택된다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, R1은 메틸이다.
일반적으로, 실란 화합물 (B)의 X는 하이드로실릴화 가능한 모이어티이다. 이와 같이, 전술한 바와 같이, X는 H(즉, 규소-결합된 수소 원자) 및 에틸렌계 불포화 모이어티로부터 선택된다. 소정 실시 형태에서, X는 H이다. 다른 실시 형태에서, X는 에틸렌계 불포화 모이어티, 예를 들어 알케닐 기 또는 알키닐 기이다. 소정 실시 형태에서, X는 화학식 -(CH2)nCHCH2(여기서, 하첨자 n은 0 내지 4임)를 갖는 알케닐 모이어티를 포함하거나, 대안적으로 그러한 알케닐 모이어티이다.
실란 화합물 (B)는 임의의 형태로, 예를 들어 순수한(즉, 용매, 담체 비히클, 희석제 등이 부재하는) 형태로 이용될 수 있거나, 또는 담체 비히클, 예를 들어 용매 또는 분산제 중에 배치될 수 있다. 담체 비히클은, 존재하는 경우, 유기 용매(예를 들어, 방향족 탄화수소, 예를 들어 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등; 지방족 탄화수소, 예를 들어 헵탄, 헥산, 또는 옥탄 등; 할로겐화 탄화수소, 예컨대 다이클로로메탄, 1,1,1-트라이클로로에탄, 클로로포름 등; 에테르, 예를 들어 다이에틸 에테르, 테트라하이드로푸란 등), 실리콘 유체, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있거나 그러한 것일 수 있다.
일부 실시 형태에서, 실란 화합물 (B)는 유기실라놀 화합물 (A) 및/또는 실란 화합물 (B)와 반응성인 담체 비히클/휘발성 물질 및 물의 부재 하에 이용된다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, 본 방법은 휘발성 물질 및/또는 용매(예를 들어, 물, 반응성 용매 등)의 실란 화합물 (B)를 스트리핑하는 단계를 포함할 수 있다. 실란 화합물 (B)를 스트리핑하기 위한 기술은 당업계에 공지되어 있으며, 가열, 건조, 감압/진공 적용, 용매와의 공비, 분자체 이용 등, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
소정 실시 형태에서, 본 방법은 하나 초과의 실란 화합물 (B), 예를 들어 2, 3, 4개 이상의 실란 화합물 (B)를 이용하는 단계를 포함한다. 그러한 실시 형태에서, 각각의 실란 화합물 (B)는 독립적으로 선택되며, (예를 들어, 가수분해성 기 Z, 하이드로실릴화 가능한 모이어티 X 등의 관점에서) 임의의 다른 실란 화합물 (B)와 동일하거나 상이할 수 있다.
실란 화합물 (B)는, 예를 들어 선택되는 특정 유기실라놀 화합물 (A), 이용되는 반응 파라미터, 반응 규모(예를 들어, 전환될 성분 (A) 및/또는 제조될 다작용성 유기규소 화합물의 총량) 등에 따라 당업자에 의해 선택될 임의의 양으로 이용될 수 있다.
이용되는 유기실라놀 화합물 (A) 및 실란 화합물 (B)의 상대적인 양은, 예를 들어 선택되는 특정 유기실라놀 화합물 (A), 선택되는 특정 실란 화합물 (B), 사용되는 반응 파라미터 등에 기초하여 달라질 수 있다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 성분 (A)와 성분 (B)의 반응의 이론적인 최대 몰비는 하첨자 a, 즉 가수분해성 기 Z의 수에 따라 좌우된다. 예를 들어, 하첨자 a가 2인 경우(즉, 실란 화합물 (B)가 2개의 가수분해성 기 Z를 갖는 경우), 성분 (A) 및 성분 (B)는 2:1 비의 (A):(B)로 반응될 수 있다. 마찬가지로, 하첨자 a가 3인 경우(즉, 실란 화합물 (B)가 3개의 가수분해성 기 Z를 갖는 경우), 성분 (A) 및 성분 (B)는 3:1 비의 (A):(B)로 반응될 수 있다.
반응의 특정 이론적 최대 몰비에 관계없이, 전형적으로 성분 (A) 또는 성분 (B) 중 하나를 완전히 소비하기 위해, 예를 들어 형성된 반응 생성물의 정제를 단순화하기 위해 성분들 중 하나의 과량이 이용된다. 이와 같이, 소정 실시 형태에서, 유기실라놀 화합물 (A) 및 실란 화합물 (B)는 10:1 내지 1:10의 (A):(B), 예컨대 8:1 내지 1:8, 대안적으로 6:1 내지 1:6, 대안적으로 4:1 내지 1:4의 (A):(B)의 몰비로 반응된다. 구체적인 실시 형태에서, 유기실라놀 화합물 (A)는 성분 (A) 및 성분 (B)의 다작용성 유기규소 화합물로의 전환율(conversion rate)을 최대화하기 위해 상대적 과량으로 사용된다. 그러한 실시 형태에서, 유기실라놀 화합물 (A) 및 실란 화합물 (B)는 6:1 내지 1.1:1, 예컨대 5:1 내지 1.1:1, 대안적으로 4:1 내지 1.1:1, 대안적으로 3:1 내지 1.1:1의 (A):(B)의 몰비로 반응된다. 특히 그러한 실시 형태에서, 유기실라놀 화합물 (A) 및 실란 화합물 (B)는 3.5:1 내지 3.01:1의 (A):(B)(예를 들어, 실란 화합물 (B)가 3개의 가수분해성 기 Z를 갖는 경우), 대안적으로 2.5:1 내지 2.01:1의 (A):(B)(예를 들어, 실란 화합물 (B)가 2개의 가수분해성 기 Z를 갖는 경우)의 몰비로 반응된다.
이들 범위 밖의 비가 또한 이용될 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, 유기실라놀 화합물 (A)가 반응 동안 담체(즉, 용매, 희석제 등)로서 이용되는 경우와 같이, 유기실라놀 화합물 (A)는 상당한 과량으로(예를 들어, 실란 화합물 (B)의 몰 양의 10배 이상, 대안적으로 15배 이상, 대안적으로 20배 이상의 양으로) 이용된다. 다른 실시 형태에서, 실란 화합물 (B)가 반응 동안 담체(즉, 용매, 희석제 등)로서 이용되는 경우와 같이, 실란 화합물 (B)는 성분 (A)를 초과하여, 대안적으로 상당한 과량으로(예를 들어, 유기실라놀 화합물 (A)의 몰 양의 10배 이상, 대안적으로 15배 이상, 대안적으로 20배 이상의 양으로) 이용된다.
유기실라놀 화합물 (A) 및 실란 화합물 (B)의 반응은 일반적으로 유기실라놀 화합물 (A)와 실란 화합물 (B)를 조합(예를 들어, 조합)하는 것을 포함한다. 달리 말하면, 일반적으로 유기실라놀 화합물 (A)와 실란 화합물 (B)를 조합하는 것 외에는 반응 감소에 필요한 사전 조치 단계가 없다. 그러나, 소정 실시 형태에서, 성분 (A) 및 성분 (B) 중 하나는 원위치에서(in situ) 형성될 수 있다. 예를 들어, 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, Si-OH 기와 Si-Cl 기의 축합은 Si-Cl 기의 Si-OH 기로의 초기 가수분해 및 2개의 Si-OH 기의 후속 축합에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 일어날 수 있다. 이와 같이, 유기실라놀 화합물 (A)는 하기 화학식을 갖는 염소-작용성 유기규소 화합물과 같은 할로겐-작용성 유기규소 화합물의 가수분해에 의해 제조될 수 있음이 이해되어야 한다:
Figure pct00029
상기 식에서, 각각의 R, Y, 및 하첨자 b는 전술한 바와 같다. 마찬가지로, 성분 (B)는 유기실라놀 화합물 (A)와 간접적으로, 즉 성분 (B)의 하나 이상의 가수분해성 기 Z의 가수분해 후에 반응할 수 있다. 더욱이, 유기실라놀 화합물 (A)는 실라놀 작용기(즉, 그의 Si-OH 기)에 대해 전술되어 있지만, 특정 조건 하에서, 전술한 염소-작용성 유기규소 화합물은, 그 자체로 하나 이상의 Si-OH 기를 포함하는, 성분 (B)의 가수분해 반응 생성물 중 하나 이상과 자체적으로 반응할 수 있는 것으로 또한 이해되어야 한다. 그러한 경우에, 유기실라놀 화합물 (A)는 그 자체가 방법 동안 실라놀(즉, Si-OH 기-작용성)이 되지는 않을 것이다. 이와 같이, 유기실라놀 화합물 (A)와 관련하여 사용되는 용어 "유기실라놀"은 제한적이지 않으며, 가수분해 조건 하에서 상응하는 유기실라놀 화합물로 쉽게 전환되는 할로겐-작용성 유기규소 화합물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
일부 실시 형태에서, 성분 (A) 및 성분 (B)는 자가-반응성일 수 있는데, 즉 추가 성분들이 존재할 필요 없이 반응하여 다작용성 유기규소 화합물을 형성할 수 있다. 그러나, 소정 실시 형태에서, 유기실라놀 화합물 (A) 및 실란 화합물 (B)는 (C) 반응 촉매의 존재 하에서 반응된다.
촉매 (C)는 제한되지 않으며, 예를 들어 이용되는 특정 유기실라놀 화합물 (A), 이용되는 특정 실란 화합물 (B), 이용되는 반응 파라미터, 반응 규모(예를 들어, 성분 (A) 및 성분 (B)의 총량, 다작용성 유기규소 화합물의 총량) 등에 기초하여 당업자에 의해 용이하게 선택될 것이다. 일반적으로, 이용되는 특정 촉매 (C)는 선택되는 특정 유기실라놀 화합물 (A) 및 실란 화합물 (B)의 함수이며, 다작용성 유기규소 화합물을 제조하기 위한 반응은 (예를 들어, 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 첨가 및/또는 축합 메커니즘 등을 통해) 유기실라놀 화합물 (A)의 실라놀 작용기 및 실란 화합물 (B)의 가수분해성 기 Z를 포함한다. 그러나, 촉매 (C)의 선택은 또한 유기실라놀 화합물 (A)의 특정 작용성 모이어티 및 실란 화합물 (B)의 하이드로실릴화 가능한 모이어티 X를 고려하여, 예를 들어 이들 모이어티가 반응 동안 온전한 상태로 유지되도록(즉, 반응하지 않고/않거나 변형되지 않도록) 제조될 것이다.
전형적으로, 촉매 (C)는 염기 촉매, 산 촉매, 금속 촉매(예를 들어, 전이 금속 촉매), 또는 이들의 조합을 포함하거나, 대안적으로 그러한 것이다. 그러나, 상기에 소개된 바와 같이, 특정 촉매는 특정 성분 (A) 및 (B)에 기초하여, 즉, 성분 (A)의 작용성 모이어티 Y에 존재하는 작용기(들)(예를 들어, 에폭시, 아크릴레이트, 또는 알콕시) 및 성분 (B)의 가수분해성 기(들) Z(예를 들어, 알콕시, 클로로, 옥심, 아세톡시, 또는 아미녹시)에 기초하여 선택될 것이다. 예를 들어, 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, Si-OH 기와 Si-Cl 기의 반응은 촉매를 필요로 하지 않지만, 전형적으로 생성된 HCl을 중화시키기 위해 염기(예를 들어, 피리딘 등)의 존재 하에 수행될 것이다. 그렇지 않으면, 그러한 HCl은 Si-OH 기 축합 반응, 에폭사이드 기(예를 들어, 선택적으로 작용성 모이어티 Y)의 개환 반응 등을 촉매할 것이다. 다른 예로서, Si-OH 기와 알콕시실릴 기(예를 들어, Si-OCH3)의 반응은 전형적으로 촉매(예를 들어, 산/염기/금속)를 필요로 한다. 그러나, 성분 (A)가 알콕시실릴 기-작용성 모이어티 Y를 포함하고 성분 (B)가 알콕시 가수분해성 기(들) Z를 포함하는 경우에는 이러한 특정 반응이 선택되지 않을 것인데, 그 이유는 필요한 촉매가 또한 Si-OH 기와 (성분 (B)의 알콕시 가수분해성 기(들) Z만이 아니라) 작용성 모이어티 Y의 알콕시실릴 기(들)의 반응을 촉매할 것이기 때문이다. 유사하게, 성분 a의 작용성 모이어티 Y가 에폭사이드-작용성인 경우에 산 및/또는 금속 촉매는 전형적으로 이용되지 않을 것인데, 그 이유는 그러한 촉매가 에폭사이드 기의 개환을 촉진할 수 있기 때문이다. 그러나, 이러한 선택의 예는 제한하는 것이 아니라 예시적인 것으로 이해되어야 하며, 상기에도 불구하고, 당업자에게 이해되는 바와 같이, 성분 (A) 및 성분 (B)의 임의의 작용기를 갖는 임의의 촉매 시스템을 이용하고 원치 않는 부반응을 최소화하기 위해 특정 조건이 이용될 수 있다.
"염기성" 촉매로도 알려진 적합한 염기 촉매의 예는 다양하며, 브뢴스테드-로우리-유형 염기로서 작용하거나 달리 기능하도록 당업계에 공지된 조성물 및/또는 화합물을 포함한다. 염기 촉매의 구체적인 예에는 알칼리 금속 수산화물(예를 들어, 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화세슘(CsOH) 등), 알칼리 금속 알콕사이드, 알칼리 금속 하이드록사이드와 알코올의 착물, 알칼리 금속 실라놀레이트(예를 들어, 포타슘 실라놀레이트 또는 트라이메틸포타슘 실라놀레이트), 테트라-알킬 포스포늄 하이드록사이드, 테트라-알킬 포스포늄 실라놀레이트, 포스포니트릴 할라이드(클로로포스파젠으로서), 포스파젠 염기, 설폰산, 금속 카르복실레이트, 및 아민(예를 들어, 1차, 2차, 및 3차 아민, 예를 들어 암모니아), 알킬 아민(예를 들어, 트라이에틸 아민 등), 아미노 알코올, 헤테로사이클릭 아민(예를 들어, 피리딘), 복합 아민(예를 들어, 테트라메틸구아니딘, 다이아자바이사이클로[5.4.0]운데스-7-엔(DBU); 1,5-다이아자바이사이클로[4.3.0]논-5-엔; 1,4-다이아자바이사이클로[2.2.2]옥탄(DABCO) 등) 등뿐만 아니라, 이들의 유도체 및 조합이 포함된다.
소정 실시 형태에서, 촉매 (C)는 3차 아민 화합물, 예를 들어 트라이메틸 아민, 트라이에틸 아민 등을 포함하거나, 대안적으로 그러한 것이다. 소정 실시 형태에서, 촉매 (C)는 이민 화합물, 예를 들어, 당업계에 쉬프 염기(Schiff base)로 공지된 것들, 및 헤테로사이클릭 이민, 예를 들어 피리미딘 화합물(예를 들어, 피리딘)을 포함하거나, 대안적으로 그러한 것이다.
"산성" 촉매로도 알려진 적합한 산 촉매의 예는 다양하며, 브뢴스테드-로우리-유형 산(즉, "양성자성 산") 또는 루이스-유형 산(즉, "루이스 산")으로서 작용하거나 달리 기능하도록 당업계에 공지된 조성물 및/또는 화합물을 포함한다. 산 촉매의 구체적인 예에는 카르복실산(예를 들어, 옥탄산, 아세트산, 트라이플루오로아세트산(TFAA) 등), 설폰산(예를 들어, 트라이플루오로메탄설폰산 등), 무기산(예를 들어, 황산, 염산 등), 루이스산(예를 들어, 삼불화붕소, FeCl3, AlCl3, ZnCl2, ZnBr2 등) 등뿐만 아니라 이들의 유도체 및 조합이 포함된다.
적합한 금속 촉매의 예는 제한되지 않으며, 전형적으로 전이 금속 및 p-블록 금속으로부터 선택되는 금속을 포함하지만, 고차 s-블록 금속이 또한 이용될 수 있다. 금속 촉매의 일반적인 예에는 주석, 납, 안티몬, 철, 카드뮴, 바륨, 망간, 아연, 크롬, 코발트, 니켈, 티타늄, 알루미늄, 갈륨, 게르마늄, 지르코늄을 포함하는 것들이 포함된다. 그러한 촉매는 당업계에 잘 알려져 있으며, 임의의 유형의 유기 리간드 및/또는 반대 이온, 무기 및/또는 원소 반대 이온, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
이용되는 경우, 금속 촉매는 전형적으로 주석 촉매, 티타늄 촉매, 지르코네이트 촉매, 및 지르코늄 촉매로부터 선택된다. 적합한 주석 촉매의 일반적인 예에는 주석의 원자가가 +4 또는+2인 유기주석 화합물(예를 들어, 주석 (IV) 화합물 및/또는 주석 (II) 화합물)이 포함된다. 주석 (IV) 화합물의 구체적인 예에는 카르복실산의 제2 주석 염, 예를 들어 다이부틸 주석 다이라우레이트, 다이메틸 주석 다이라우레이트, 다이-(n-부틸)주석 비스-케토네이트, 다이부틸 주석 다이아세테이트, 다이부틸 주석 말레에이트, 다이부틸 주석 다이아세틸아세토네이트, 다이부틸 주석 다이메톡사이드, 카르보메톡시페닐 주석 트리스-우베레이트, 다이부틸 주석 다이옥타노에이트, 다이부틸 주석 다이포르메이트, 아이소부틸 주석 트라이세로에이트, 다이메틸 주석 다이부티레이트, 다이메틸 주석 다이-네오데코노에이트, 다이부틸 주석 다이-네오데코노에이트, 트라이에틸 주석 타르트레이트, 다이부틸 주석 다이벤조에이트, 부틸주석트라이-2-에틸헥사노에이트, 다이옥틸 주석 다이아세테이트, 주석 옥틸레이트, 주석 올레에이트, 주석 부티레이트, 주석 나프테네이트, 다이메틸 주석 다이클로라이드, 이들의 조합, 및/또는 이들의 부분 가수분해 생성물이 포함된다. 주석 (II) 화합물의 구체적인 예에는 유기 카르복실산의 주석 (II) 염, 예를 들어 주석 (II) 다이아세테이트, 주석 (II) 다이옥타노에이트, 주석 (II) 다이에틸헥사노에이트, 주석 (II) 다이라우레이트, 카르복실산의 제1 주석 염, 예를 들어 제1 주석 옥토에이트, 제1 주석 올레에이트, 제1 주석 아세테이트, 제1 주석 라우레이트, 제1 주석 스테아레이트, 제1 주석 나프테네이트, 제1 주석 헥사노에이트, 제1 주석 석시네이트, 제1 주석 카프릴레이트, 및 이들의 조합이 포함된다. 적합한 티타늄 촉매의 예에는 티타늄 에스테르, 예를 들어 테트라-n-부틸티타네이트, 테트라아이소프로필티타네이트, 테트라-2-에틸헥실티타네이트, 테트라페닐티타네이트, 트라이에탄올아민 티타네이트, 유기실록시티타늄 화합물, 및 다이카르보닐 티타늄 화합물, 예를 들어, 티타늄 에틸 아세토아세테이트, 다이아이소프로폭시다이(에톡시아세토아세틸) 티타늄, 및 비스(아세토아세토닐)-다이아이소프로폭시 티타늄(IV)이 포함된다.
상기에 예시된 촉매 (C)의 제조 방법은 당업계에 잘 알려져 있으며, 촉매 그 자체 및/또는 이를 제조하기 위해 사용되는 화합물은 다양한 공급업체로부터 구매가능하다. 이와 같이, 촉매 (C)는 방법의 일부로서 제조될 수 있거나, 또는 달리 (즉, 제조된 화합물로서) 수득될 수 있다. 촉매 (C)의 제조는 성분 (A)와 성분 (B)의 반응 전에, 또는 원위치에서(즉, 성분 (A)와 성분 (B)의 반응 동안) 형성될 수 있다.
촉매 (C)는 임의의 형태로, 예를 들어 순수한(즉, 용매, 담체 비히클, 희석제 등이 부재하는) 형태로 이용될 수 있거나, 또는 담체 비히클, 예를 들어 용매 또는 분산제(예를 들어, 유기실라놀 화합물 (A)에 대해 상기에 열거된 것들 중 임의의 것) 중에 배치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 촉매 (C)는 유기실라놀 화합물 (A), 실란 화합물 (B), 및/또는 촉매 (C) 그 자체와 반응성인 담체 비히클/휘발성 물질 및 물의 부재 하에 (즉, 성분 (A) 및 성분 (B)와 조합될 때까지) 이용된다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, 본 방법은 휘발성 물질 및/또는 용매(예를 들어, 물, 유기 용매 등)의 촉매 (C)를 스트리핑하는 단계를 포함할 수 있다. 촉매 (C)를 스트리핑하기 위한 기술은 당업계에 공지되어 있으며, 가열, 건조, 감압/진공 적용, 용매와의 공비, 분자체 이용 등, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 특정 실시 형태에서, 촉매 (C)는 성분 (A)와 성분 (B)의 반응에서 담체로서 이용될 수 있다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, 촉매 (C)는 성분 (A) 및/또는 성분 (B), 또는 다작용성 유기규소 화합물을 담지하는 데 사용될 수 있는 액체(예를 들어, 피리딘)이다.
촉매 (C)는, 예를 들어 선택되는 특정 촉매 (C), 이용되는 반응 파라미터, 반응 규모(예를 들어, 성분 (A)와 성분 (B)의 총량) 등에 따라 당업자에 의해 선택될 임의의 양으로 이용될 수 있다. 반응에 이용되는 촉매 (C) 대 성분 (A) 및/또는 성분 (B)의 몰비는 성분 (A)와 성분 (B)의 반응의 속도 및/또는 양에 영향을 줄 수 있어서 그를 사용하여 다작용성 유기규소 화합물을 제조할 수 있다. 따라서, 성분 (A) 및/또는 성분 (B)와 비교되는 촉매 (C)의 양뿐만 아니라, 이들 사이의 몰비는 다양할 수 있다. 전형적으로, 이러한 상대적 양 및 몰비는 (예를 들어, 반응의 경제적 효율 증가, 형성된 반응 생성물의 정제 용이성 증가 등을 위해) 촉매 (C)의 로딩을 최소화하면서 유기실라놀 화합물을 제조하기 위한 성분 (A)와 성분 (B)의 커플링을 최대화하도록 선택된다.
소정 실시 형태에서, 촉매 (C)는 이용되는 성분 (A)의 총량을 기준으로 0.001 내지 10 몰%의 양으로 반응에 이용된다. 예를 들어, 촉매 (C)는 이용되는 성분 (A)의 총량을 기준으로 0.005 내지 10 몰%, 대안적으로 0.005 내지 5 몰%, 대안적으로 0.01 내지 5 몰%의 양으로 사용될 수 있다.
특정 실시 형태에서, 촉매 (C)는 이용되는 성분 (B)의 총량을 기준으로 0.001 내지 10 몰%의 양으로 반응에 이용된다. 예를 들어, 촉매 (C)는 이용되는 성분 (B)의 총량을 기준으로 0.005 내지 10 몰%, 대안적으로 0.005 내지 5 몰%, 대안적으로 0.01 내지 5 몰%의 양으로 사용될 수 있다.
소정 실시 형태에서, 촉매 (C)는 성분 (A) 및 성분 (B) 중 하나와 동등한 기준으로 반응에 이용된다. 예를 들어, 실란 화합물 (B) 및 촉매 (C)는 5:1 내지 1:10의 (B):(C)의 몰비로 이용될 수 있다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, 실란 화합물 (B) 및 촉매 (C)는 1:1 내지 1:5, 예를 들어 1:1 내지 1:4, 대안적으로 1:1 내지 1:3, 대안적으로 1:1 내지 1:2, 대안적으로 1:1.1 내지 1:2의 (A):(B)의 몰비로 이용된다. 이들 범위 밖의 비가 또한 이용될 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, 촉매 (C)가 반응 동안 담체(즉, 용매, 희석제 등)로서 이용되는 경우와 같이, 촉매 (C)는 상당한 과량으로(예를 들어, 실란 화합물 (B)의 몰 양의 10배 이상, 대안적으로 15배 이상, 대안적으로 20배 이상의 양으로) 이용된다.
소정 실시 형태에서, 유기실라놀 화합물 (A) 및 실란 화합물 (B)는 (D) 반응 억제제의 존재 하에서 반응된다. 반응 억제제 (D)는 제한되지 않고, 반응(예를 들어, 다작용성 유기규소 화합물의 제조를 위해 요구되고/되거나 필요한 것 이외의 반응)을 방지, 저해, 또는 달리 억제할 수 있는 임의의 화합물 또는 조성물을 포함할 수 있으며, 대안적으로 그러한 임의의 화합물 또는 조성물일 수 있다.
일부 실시 형태에서, 예를 들어, 유기실라놀 화합물 (A)가 아크릴옥시 작용성인 경우, 반응 억제제 (D)는 중합 억제제를 포함하거나, 대안적으로 중합 억제제이다.
중합 억제제는 제한되지 않고, 라디칼 포착제, 산화방지제, 광 안정제, UV-흡수제 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며 대안적으로 그러한 것일 수 있다. 그러한 화합물은 당업계에 공지되어 있으며, 예를 들어 자유 라디칼과 공유 결합을 형성하여 자유 라디칼을 제거함으로써, 일반적으로 자유 라디칼과 상호작용하여 자유 라디칼을 불활성 상태로 만들 수 있는 화학적 화합물 또는 모이어티이거나 그를 포함한다. 중합 억제제 (D)는 또한, 또는 대안적으로 중합 지연제, 즉 라디칼 중합의 개시 및/또는 전파의 속도를 감소시키는 화합물일 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 중합 억제제 (D)는 산소 기체를 포함하거나, 대안적으로 산소 기체이다. 일반적으로, 중합 억제제 (D)는 유기실라놀 화합물 (A), 실란 화합물 (B)(예를 들어, 에틸렌계 불포화 모이어티를 포함하는 경우), 및/또는 다작용성 유기규소 화합물(예를 들어, 에틸렌계 불포화 모이어티, 아크릴옥시 모이어티 등을 포함하는 경우)의 라디칼 중합을 통해 형성될 수 있는 부산물의 형성을 방지 및/또는 제해하기 위해 이용된다.
소정 실시 형태에서, 중합 억제제 (D)는 페놀 화합물, 퀴논 또는 하이드로퀴논 화합물, N-옥실 화합물, 페노티아진 화합물, 장애 아민 화합물, 또는 이들의 조합을 포함하거나, 대안적으로 그러한 것이다.
페놀계 화합물의 예에는 페놀, 알킬페놀, 아미노페놀(예를 들어, p-아미노페놀), 니트로소페놀, 및 알콕시페놀이 포함된다. 그러한 페놀 화합물의 구체적인 예에는 o-, m- 및 p-크레졸(메틸페놀), 2-tert-부틸-4-메틸페놀, 6-tert-부틸-2,4-다이메틸페놀, 2,6-다이-tert-부틸-4-메틸페놀, 2-tert-부틸페놀, 4-tert-부틸페놀, 2,4-다이-tert-부틸페놀, 2-메틸-4-tert-부틸페놀, 4-tert-부틸-2,6-다이메틸페놀 또는 2,2′-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀), 4,4′-옥시바이페닐, 3,4-메틸렌다이옥시다이페놀(세사몰), 3,4-다이메틸페놀, 파이로카테콜 (1,2-다이하이드록시벤젠), 2-(1′-메틸사이클로헥스-1′-일)-4,6-다이메틸페놀, 2- 또는 4-(1′-페닐에트-1′-일)페놀, 2-tert-부틸-6-메틸페놀, 2,4,6-트리스-tert-부틸페놀, 2,6-다이-tert-부틸페놀, 노닐페놀, 옥틸페놀, 2,6-다이메틸페놀, 비스페놀 A, 비스페놀 B, 비스페놀 C, 비스페놀 F, 비스페놀 S, 3,3′,5,5′-테트라브로모비스페놀 A, 2,6-다이-tert-부틸-p-크레졸, 메틸 3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시벤조에이트, 4-tert-부틸파이로카테콜, 2-하이드록시벤질 알코올, 2-메톡시-4-메틸페놀, 2,3,6-트리메틸페놀, 2,4,5-트리메틸페놀, 2,4,6-트리메틸페놀, 2-아이소프로필페놀, 4-아이소프로필페놀, 6-아이소프로필-m-크레졸, n-옥타데실 β-(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-tert-부틸페닐)부탄, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스-(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시벤질)벤젠, 1,3,5,-트리스(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시벤질)아이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오닐옥시에틸 아이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(2,6-다이메틸-3-하이드록시-4-tert-부틸벤질)아이소시아누레이트 또는 펜타에리트리틸 테트라키스[p-(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 2,6-다이-tert-부틸-4-다이메틸아미노메틸페놀, 6-sec-부틸-2,4-다이니트로페놀, 옥타데실 3-(3′,5′-다이-tert-부틸-4′-하이드록시페닐)프로피오네이트, 헥사데실 3-(3′,5′-다이-tert-부틸-4′-하이드록시페닐)프로피오네이트, 옥틸 3-(3′,5′-다이-tert-부틸-4′-하이드록시페닐)프로피오네이트, 3-티아-1,5-펜탄다이올 비스[(3′,5′-다이-tert-부틸-4′-하이드록시페닐)프로피오네이트], 4,8-다이옥사-1,11-운데칸다이올 비스[(3′,5′-다이-tert-부틸-4′-하이드록시페닐)프로피오네이트], 4,8-다이옥사-1,11-운데칸다이올 비스[(3′-tert-부틸-4′-하이드록시-5′-메틸페닐)프로피오네이트], 1,9-노난다이올 비스[(3′,5′-다이-tert-부틸-4′-하이드록시페닐)프로피오네이트], 1,7-헵탄다이아민비스[3-(3′,5′-다이-tert-부틸-4′-하이드록시페닐)프로피온아미드], 1,1-메탄다이아민비스[3-(3′,5′-다이-tert-부틸-4′-하이드록시페닐)프로피온아미드], 3-(3′,5′-다이-tert-부틸-4′-하이드록시페닐)프로피온산 하이드라지드, 3-(3′,5′-다이메틸-4′-하이드록시페닐)프로피온산 하이드라지드, 비스(3-tert-부틸-5-에틸-2-하이드록시펜-1-일)메탄, 비스(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시펜-1-일)메탄, 비스[3-(1′-메틸사이클로헥스-1′-일)-5-메틸-2-하이드록시펜-1-일]메탄, 비스(3-tert-부틸-2-하이드록시-5-메틸펜-1-일)메탄, 1,1-비스(5-tert-부틸-4-하이드록시-2-메틸펜-1-일)에탄, 비스(5-tert-부틸-4-하이드록시-2-메틸펜-1-일) 설파이드, 비스(3-tert-부틸-2-하이드록시-5-메틸펜-1-일) 설파이드, 1,1-비스(3,4-다이메틸-2-하이드록시펜-1-일)-2-메틸프로판, 1,1-비스(5-tert-부틸-3-메틸-2-하이드록시펜-1-일)부탄, 1,3,5-트리스-[1′-(3Δ,5″-다이-tert-부틸-4″-하이드록시펜-1″-일)메트-1′-일]-2,4,6-트리메틸벤젠, 1,1,4-트리스(5′-tert-부틸-4′-하이드록시-2′-메틸펜-1′-일)부탄 및 tert-부틸카테콜, p-니트로소페놀, p-니트로소-o-크레졸, 메톡시페놀(구아야콜(guajacol), 파이로카테콜 모노메틸 에테르), 2-에톡시페놀, 2-아이소프로폭시페놀, 4-메톡시페놀(하이드로퀴논 모노메틸 에테르), 모노- 또는 다이-tert-부틸-4-메톡시페놀, 3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시아니솔, 3-하이드록시-4-메톡시벤질 알코올, 2,5-다이메톡시-4-하이드록시벤질 알코올(시린가(syringa) 알코올), 4-하이드록시-3-메톡시벤즈알데하이드(바닐린), 4-하이드록시-3-에톡시벤즈알데하이드(에틸바닐린), 3-하이드록시-4-메톡시벤즈알데하이드(아이소바닐린), 1-(4-하이드록시-3-메톡시페닐)에타논(아세토바닐론), 유제놀, 다이하이드로유제놀, 아이소유제놀, 토코페롤, 예를 들어 α-, β-, γ-, δ- 및 ε-토코페롤, 토콜, α-토코페롤하이드로퀴논, 2,3-다이하이드로-2,2-다이메틸-7-하이드록시벤조푸란 (2,2-다이메틸-7-하이드록시쿠마란) 등이 포함된다.
적합한 퀴논 및 하이드로퀴논에는 하이드로퀴논, 하이드로퀴논 모노메틸 에테르(4-메톡시페놀), 메틸하이드로퀴논, 2,5-다이-tert-부틸하이드로퀴논, 2-메틸-p-하이드로퀴논, 2,3-다이메틸하이드로퀴논, 트리메틸하이드로퀴논, 4-메틸파이로카테콜, tert-부틸하이드로퀴논, 3-메틸파이로카테콜, 벤조퀴논, 2-메틸-p-하이드로퀴논, 2,3-다이메틸하이드로퀴논, 트라이메틸하이드로퀴논, tert-부틸하이드로퀴논, 4-에톡시페놀, 4-부톡시페놀, 하이드로퀴논 모노벤질 에테르, p-페녹시페놀, 2-메틸하이드로퀴논, 테트라메틸-p-벤조퀴논, 다이에틸-1,4-사이클로헥산다이온, 2,5-다이카르복실레이트, 페닐-p-벤조퀴논, 2,5-다이메틸-3-벤질-p-벤조퀴논, 2-아이소프로필-5-메틸-p-벤조퀴논(티모퀴논), 2,6-다이아이소프로필-p-벤조퀴논, 2,5-다이메틸-3-하이드록시-p-벤조퀴논, 2,5-다이하이드록시-p-벤조퀴논, 엠벨린(embelin), 테트라하이드록시-p-벤조퀴논, 2,5-다이메톡시-1,4-벤조퀴논, 2-아미노-5-메틸-p-벤조퀴논, 2,5-비스페닐아미노-1,4-벤조퀴논, 5,8-다이하이드록시-1,4-나프토퀴논, 2-아닐리노-1,4-나프토퀴논, 안트라퀴논, N,N-다이메틸인도아닐린, N,N-다이페닐-p-벤조퀴논다이이민, 1,4-벤조퀴논 다이옥심, 세루리그논(coerulignone), 3,3′-다이-tert-부틸-5,5′-다이메틸다이페노퀴논, p-로솔산(아우린), 2,6-다이-tert-부틸-4-벤질리덴벤조퀴논, 2,5-다이-tert-아밀하이드로퀴논 등이 포함된다.
적합한 N-옥실 화합물(즉 니트록실 또는 N-옥실 라디칼)에는 하나 이상의 N-O
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기를 갖는 화합물, 예컨대 4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-N-옥실, 4-옥소-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-N-옥실, 4-메톡시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-N-옥실, 4-아세톡시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-N-옥실, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-N-옥실(TEMPO), 4,4′,4″-트리스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-N-옥실)포스파이트, 3-옥소-2,2,5,5-테트라메틸피롤리딘-N-옥실, 1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸-4-메톡시피페리딘, 1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸-4-트리메틸실릴옥시피페리딘, 1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일 2-에틸헥사노에이트, 1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일 세바케이트, 1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일 스테아레이트, 1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일-벤조에이트, 1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일 (4-tert-부틸)벤조에이트, 비스(1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일) 석시네이트, 비스(1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일) 아디페이트, 비스(1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)1,10-데칸다이오에이트, 비스(1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)n-부틸말로네이트, 비스(1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일) 프탈레이트, 비스(1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)아이소프탈레이트, 비스(1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일) 테레프탈레이트, 비스(1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일) 헥사하이드로테레프탈레이트, N,N′-비스(1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)아디프아미드, N-(1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)카프로락탐, N-(1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)도데실석신이미드, 2,4,6-트리스[N-부틸-N-(1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일]트라이아진, N,N′-비스(1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)-N,N′-비스포르밀-1,6-다이아미노헥산, 4,4′-에틸렌비스(1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸피페라진-3-온) 등이 포함된다.
중합 억제제 (D)에서 또는 중합 억제제 (D)로서 사용하기에 적합한 다른 화합물에는 페노티아진(PTZ) 및 유사한 구조를 갖는 화합물, 예를 들어 페녹사진, 프로마진, N,N′-다이메틸페나진, 카르바졸, N-에틸카르바졸, N-벤질페노티아진, N-(1-페닐에틸)페노티아진, N-알킬화 페노티아진 유도체, 예를 들어 N-벤질페노티아진 및 N-(1-페닐에틸)페노티아진 등이 포함된다. 물론, 중합 억제제 (D)는, 각각 독립적으로 선택될 수 있으며 중합 억제제 (D)의 임의의 다른 화합물과 동일하거나 상이할 수 있는 임의의 수의 특정 화합물을 포함할 수 있다.
특정 실시 형태에서, 중합 억제제 (D)는 (2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-일)옥실(TEMPO), 4-하이드록시(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-일)옥실(4HT), 비스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-일)옥실 세바케이트(비스-TEMPO), 중합체-결합된 TEMPO, 또는 이들의 조합을 포함하거나, 대안적으로 그러한 것이다.
이용되는 경우, 중합 억제제 (D)는 별개의 성분으로서 반응에 첨가될 수 있거나, 또는 성분 (A)와 성분 (B)의 반응 전에 다른 성분(예를 들어, 유기실라놀 화합물 (A))과 조합될 수 있다. 중합 억제제 (D)는, 예를 들어 선택되는 특정 중합 억제제 (D), 이용되는 반응 파라미터, 반응 규모(예를 들어, 성분 (A) 및/또는(B)의 총량), 반응의 분위기, 반응의 온도 및/또는 압력 등에 따라 당업자에 의해 선택될 임의의 양으로 이용될 수 있다. 소정 실시 형태에서, 중합 억제제 (D)는 50 내지 2000 ppm의 양으로, 예를 들어 50 ppm, 대안적으로 100 ppm, 대안적으로 250 ppm, 대안적으로 500 ppm, 대안적으로 1000 ppm, 대안적으로 1500 ppm, 대안적으로 2000, ppm의 양으로 반응에 존재한다. 그러나, 당업자는, 예를 들어 반응 규모 및/또는 조건이 추가의 양의 중합 억제제 (D)를 필요로 하는 경우, 이들 범위 밖의 양 및 예시적인 양이 또한 이용될 수 있음을 쉽게 이해할 것이다.
중합 억제제 (D)는 임의의 시점에 본 방법에 이용될 수 있으며, 이는 성분 (A)와 성분 (B)의 반응 전, 반응 동안, 및 반응 후를 포함한다. 부가적으로, 반응 억제제 (D)는 반응 그 자체 내에서의 사용에 더하여, 방법 동안 주변에서, 예를 들어 진공 트랩, 증류 및/또는 수용 포트(receiving pot) 등에서 이용될 수 있다. 더욱이, 상기 양에 더하여 또는 그 대안으로서, 산소가 별개의 성분으로서(예를 들어, 상기 화합물로부터 선택되는 별개의 중합 억제제 (D) 대신에 또는 그에 더하여) 반응에 첨가될 수 있다. 그러한 경우에, 산소는, 선택적으로 (예를 들어, 공기의 형태의) 다른 가스의 존재 하에, 산소 가스의 형태로 반응 내로 도입될 수 있다. 이용되는 경우, 산소 가스의 양은 반응 혼합물 위의 가스상이 폭발 한계 미만으로 유지되도록 선택된다.
전형적으로, 다작용성 유기규소 화합물을 제조하기 위한 성분 (A)와 성분 (B)의 반응은 용기 또는 반응기 내에서 수행된다. 반응이 후술하는 바와 같이 승온 또는 감소된 온도에서 수행되는 경우, 용기 또는 반응기는 임의의 적합한 방식으로, 예를 들어 재킷, 맨틀, 교환기, 배스(bath), 코일 등을 통해 가열 또는 냉각될 수 있다.
성분 (A), 성분 (B), 및 성분 (C), 그리고 선택적으로 성분 (D)는 함께 또는 개별적으로 용기에 공급될 수 있거나, 또는 임의의 첨가 순서로 그리고 임의의 조합으로 용기 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, 성분 (B) 및 성분 (C)는 성분 (A) 및 선택적으로 성분 (D)를 함유하는 용기에 첨가된다. 그러한 실시 형태에서, 성분 (B) 및 성분 (C)는 첨가 전에 우선 조합될 수 있거나, 또는 순차적으로(예를 들어, (C) 후에 (B)) 용기에 첨가될 수 있다. 일반적으로, 본 명세서에서 "반응 혼합물"에 대한 언급은 일반적으로 (예를 들어, 전술한 바와 같은 그러한 성분들을 조합함으로써 얻어지는 것과 같은) 성분 (A), 성분 (B), 및 성분 (C)를 포함하는 혼합물을 지칭한다. 물론, 이용되는 경우, 성분 (D)는 또한 반응 혼합물에 포함될 수 있다.
본 방법은 반응 혼합물을 교반하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 교반은 성분 (A), 성분 (B), 및 성분 (C)를 조합할 때, 예를 들어, 이들의 반응 혼합물 중에서 이들을 함께 혼합하고 접촉시키는 것을 향상시킬 수 있다. 그러한 접촉은 독립적으로 다른 조건을 교반과 함께(예를 들어, 동시에 또는 순차적으로) 또는 교반 없이(즉, 교반에 관계없이, 대안적으로 교반 대신에) 사용할 수 있다. 다른 조건은 다작용성 유기규소 화합물을 제조하기 위한 유기실라놀 화합물 (A)와 실란 화합물 (B)의 접촉, 및 그에 따른 반응(즉, 가수분해)을 향상시키도록 맞추어질 수 있다. 다른 조건은 반응 수율을 향상시키거나 또는 다작용성 유기규소 화합물과 함께 반응 생성물에 포함된 특정 반응 부산물의 양을 최소화하기 위한 결과-효과적인 조건일 수 있다.
소정 실시 형태에서, 성분 (A)와 성분 (B)의 반응은 전술한 것들 중 하나 이상과 같은 담체 비히클 또는 용매의 존재 하에 수행된다. 예를 들어, 담체 비히클 또는 용매의 일부는, 개별적으로 유기실라놀 화합물 (A), 실란 화합물 (B), 촉매 (C), 및/또는 반응 억제제 (D)(즉, 존재하는 경우), 집합적으로 성분 (A), 성분 (B), 성분 (C), 및/또는 성분 (D)의 혼합물, 또는 전체로서의 반응 혼합물에 첨가되거나 또는 달리 그와 조합될 수 있다. 반응 혼합물에 존재하는 담체 비히클/용매의 총량은, 예를 들어, 선택되는 특정 성분 (A), 성분 (B), 및/또는 성분 (C), 이용되는 반응 파라미터 등에 기초하여 당업자에 의해 선택될 것이다.
반응 온도는 선택되는 특정 유기실라놀 화합물 (A), 선택되는 특정 실란 화합물 (B), 선택되는 특정 촉매 (C), 제조되는 특정 다작용성 유기규소 화합물, 및 이들의 조합에 따라 선택되고 제어될 것이다. 특히, 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 반응 온도는 전형적으로 실란 화합물 (B)의 특정 가수분해성 기 Z에 기초하여 선택될 것이다. 이와 같이, 온도는 선택되는 반응 조건 및 파라미터 및 본 명세서의 설명을 고려하여 당업자에 의해 용이하게 선택될 것이다.
일반적으로, 반응은 -78 내지 100℃의 온도에서 수행될 수 있다. 그러나, 반응되는 성분 (A) 및 성분 (B)에 기초하여 구체적인 범위(예를 들어, -10 내지 10, 20 내지 25, 20 내지 60 등)가 선택될 수 있다.
소정 실시 형태에서, 반응은 감소된 온도에서 수행된다. 감소된 온도는 전형적으로 25℃(주위 온도) 미만, 예를 들어 -78℃ 내지 주위 온도 미만, 대안적으로 -30℃ 내지 주위 온도 미만이며, 대안적으로 -15℃ 내지 주위 온도 미만, 대안적으로 -10℃ 내지 주위 온도 미만, 대안적으로 -10℃ 내지 20℃, 대안적으로 -5℃ 내지 20℃이다. 일부 실시 형태에서, 반응은 (예를 들어, 얼음조, 또는 얼음 및/또는 0℃의 설정점을 사용하는 순환기 또는 냉각기의 사용에 의해) 약 0℃의 온도에서 수행된다. 일부 실시 형태에서, 반응은 실온(즉, 20 내지 25℃)에서 수행된다.
반응 온도는 또한 상기에 제시된 범위와는 상이할 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, 반응은 승온에서, 예를 들어, 25℃ 초과 내지 100℃에서 수행된다. 일부 그러한 실시 형태에서, 승온은 25℃ 초과 내지 90℃, 대안적으로 30℃ 내지 90℃, 대안적으로 30℃ 내지 80℃, 대안적으로 30℃ 내지 60℃이다.
마찬가지로, 반응 파라미터는 성분 (A)와 성분 (B)의 반응 동안 변경될 수 있음이 또한 이해되어야 한다. 예를 들어, 온도, 압력, 및 다른 파라미터는 반응 동안 독립적으로 선택되거나 변경될 수 있다. 이들 임의의 파라미터는 독립적으로 주위 파라미터(예를 들어, 실온 및/또는 대기압) 및/또는 비-주위 파라미터(예를 들어, 감소된 온도 또는 승온 및/또는 감압 또는 승압)일 수 있다. 임의의 파라미터는 또한 동적으로 변경될 수 있거나, 실시간으로, 즉, 방법 동안 변경될 수 있거나, (예를 들어, 반응 지속 시간 동안, 또는 그의 임의의 일부 동안) 정적일 수 있다.
다작용성 유기규소 화합물을 제조하기 위한 성분 (A)와 성분 (B)의 반응이 수행되는 시간은 규모, 반응 파라미터 및 조건, 특정 성분들의 선택 등의 함수이다. 소정 실시 형태에서, 반응이 수행되는 시간은 0시간 초과 내지 48시간, 예를 들어 1분 내지 48시간이다. 비교적 큰 규모(예를 들어, 1, 대안적으로 5, 대안적으로 10, 대안적으로 50, 대안적으로 100 ㎏)에서, 반응은 (예를 들어, 크로마토그래피 및/또는 분광 방법을 통해, 예를 들어 유기실라놀 화합물 (A)의 전환, 다작용성 유기규소 화합물의 생성 등을 모니터링함으로써) 당업자에 의해 용이하게 결정되는 바와 같이 소정 시간 동안, 예를 들어 1 내지 48시간, 대안적으로 2 내지 36시간, 대안적으로 4 내지 24시간, 대안적으로 6, 12, 18, 24, 36, 또는 48시간 동안 수행될 수 있다. 비교적 작은 규모(예를 들어, 그램-규모, 또는 10, 대안적으로 5, 대안적으로 1 ㎏ 미만)에서, 반응은 1분 내지 4시간, 예를 들어 1분 내지 1시간, 5 내지 35분, 또는 10, 15, 20, 25, 또는 30분의 시간 동안 수행될 수 있다.
일반적으로, 성분 (A)와 성분 (B)의 반응은 다작용성 유기규소 화합물을 포함하는 반응 생성물을 제조한다. 특히, 반응 과정에 걸쳐, 성분 (A), 성분 (B), 성분 (C), 및 성분 (D)(존재하는 경우)를 포함하는 반응 혼합물은 증가하는 양의 다작용성 유기규소 화합물 및 감소하는 양의 성분 (A) 및 성분 (B)를 포함한다. 일단 반응이 완료되면(예를 들어, 성분 (A) 또는 성분 (B) 중 하나가 소모되고, 추가의 다작용성 유기규소 화합물이 제조되고 있지 않는 등), 반응 혼합물은 다작용성 유기규소 화합물을 포함하는 반응 생성물로 지칭될 수 있다. 이러한 방식으로, 반응 생성물은 전형적으로 임의의 잔류량의 성분 (A), 성분 (B), 성분 (C), 및 성분 (D)(존재하는 경우)뿐만 아니라 그의 분해 및/또는 반응 생성물(예를 들어, 임의의 증류, 스트리핑 등을 통해 이전에 제거되지 않은 재료)을 포함한다. 반응이 임의의 담체 비히클 또는 용매 중에서 수행되는 경우, 반응 생성물은 또한 그러한 담체 비히클 또는 용매를 포함할 수 있다.
소정 실시 형태에서, 본 방법은 반응 생성물로부터 다작용성 유기규소 화합물을 단리하고/하거나 정제하는 단계를 추가로 포함한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 다작용성 유기규소 화합물의 단리는 전형적으로 다작용성 유기규소 화합물과의 조합에서(예를 들어, 반응 생성물 또는 그의 정제된 형태에서) 다른 화합물과 비교하여 다작용성 유기규소 화합물의 상대적 농도를 증가시키는 것으로 정의된다. 이와 같이, 당업계에서 이해되는 바와 같이, 단리/정제는 그러한 조합으로부터 다른 화합물을 제거하는 것(즉, 예를 들어, 반응 혼합물에서 다작용성 유기규소 화합물과 조합된 불순물의 양을 감소시키는 것) 및/또는 다작용성 유기규소 화합물 그 자체를 조합으로부터 제거하는 것을 포함할 수 있다. 단리를 위한 임의의 적합한 기술 및/또는 프로토콜이 이용될 수 있다. 적합한 단리 기술의 예에는 증류, 스트리핑/증발, 추출, 여과, 세척, 분배, 상분리, 크로마토그래피 등이 포함된다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 이들 기술 중 임의의 것을 임의의 다른 기술과의 조합으로(즉, 순차적으로) 사용하여 다작용성 유기규소 화합물을 단리할 수 있다. 단리는 다작용성 유기규소 화합물을 정제하는 것을 포함할 수 있으며, 이에 따라 그러한 것으로서 언급될 수 있음이 이해되어야 한다. 그러나, 다작용성 유기규소 화합물의 정제는 다작용성 유기규소 화합물을 단리하는 데 이용되는 것과 비교하여 대안적인 및/또는 추가적인 기술을 포함할 수 있다. 선택되는 특정 기술(들)에 관계없이, 다작용성 유기규소 화합물의 단리 및/또는 정제는 반응 그 자체와 순차적으로(즉, 일렬로) 수행될 수 있으며, 따라서 자동화될 수 있다. 다른 경우에, 정제는 다작용성 유기규소 화합물을 포함하는 반응 생성물을 처리하는 독립형(stand-alone) 절차일 수 있다.
특정 실시 형태에서, 다작용성 유기규소 화합물을 단리하는 것은 (예를 들어, 그로부터 고체, 염, 및 다른 침전되거나 현탁된 재료를 제거하기 위해) 반응 생성물을 여과하는 것을 포함한다. 그러한 실시 형태에서, 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 용매 및/또는 희석제(예를 들어, 톨루엔, 다이에틸 에테르 등과 같은 유기 용매)가 반응 생성물의 다양한 성분을 가용화 및/또는 침전시켜 다작용성 유기규소 화합물을 단리하는 것을 용이하게 하는 데 이용될 수 있다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 다작용성 유기규소 화합물을 단리하는 것은 반응 생성물로부터 휘발성 물질을 증류 및/또는 스트리핑하는 것을 포함한다. 예를 들어, 담체 비히클이 이용되는 경우와 같은 소정 실시 형태에서, 휘발성 물질은 다작용성 유기규소를 포함하는 반응 혼합물로부터 증류되고/되거나 스트리핑된다. 둘 모두 또는 어느 하나의 경우에(예를 들어, 여과를 통해 고형물을 제거하고/하거나 스트리핑/증류를 통해 휘발성 물질을 제거한 후에), 반응 생성물(즉, 고형물 및/또는 휘발성 물질로부터 이제 분리됨)은 단리된 다작용성 유기규소 화합물로 지칭될 수 있다.
특정 실시 형태에서, 본 방법은 다작용성 유기규소 화합물을 정제하는 단계를 추가로 포함한다. 임의의 적합한 정제 기술이 이용될 수 있다. 소정 실시 형태에서, 다작용성 유기규소 화합물을 정제하는 단계는 증류를 포함하여, 다작용성 유기규소 화합물을 (예를 들어, 증류물로서) 제거하거나 또는 다른 화합물/성분을 그로부터 스트리핑한다(즉, 포트 내의 다작용성 유기규소 화합물을 반응 혼합물 또는 정제된 반응 혼합물의 고비점 성분으로서 남겨둔다). 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 반응 생성물 또는 정제된 반응 생성물을 증류하여 다작용성 유기규소 화합물을 정제 및/또는 단리하는 것은 전형적으로 승온 및 감압에서 수행된다. 승온 및 감압은 당업자에 의해 용이하게 결정되는 바와 같이, 예를 들어, 특정 반응 성분, 제조되는 특정 다작용성 유기규소 화합물, 이용되는 다른 분리/정제 기술 등에 기초하여 독립적으로 선택된다. 일부 실시 형태에서, 다작용성 유기규소 화합물을 정제하는 단계는 (예를 들어, 다작용성 유기규소 화합물의 단리 후에 정제가 수행되는 경우) 단리된 다작용성 유기규소 화합물을 정제하는 것으로 정의될 수 있다.
작용화된 실록산 화합물이 또한 제공된다. 작용화된 실록산 화합물은 하기 일반 화학식을 갖는다:
[R5 3SiO1/2]e[R5 2SiO2/2]f[R5SiO3/2]g[SiO4/2]h
상기 식에서, 하첨자 e, 하첨자 f, 하첨자 g, 및 하첨자 h는 각각 e+f+g+h = 1이 되도록 하는 몰 분율이되, 단, e+f+g > 0이고; 각각의 R5는 독립적으로 선택되며 후술된다.
상기 작용화된 실록산 화합물의 일반 화학식과 관련하여, 당업자는 하첨자 e, 하첨자 f, 하첨자 g, 및 하첨자 h에 의해 표시되는 모이어티가 각각 [M],[D],[T], 및[Q] 단위(이들은 각각 유기폴리실록산에 존재하는 개별 작용기의 구조 단위임)에 상응하는 실록시 기를 나타냄을 이해할 것이다. 더욱 구체적으로, 당업자에 의해 이해되는 통상적인 실리콘 명명법에 따르면, [M]은 일반 화학식 R5 3SiO1/2의 1작용성 단위를 나타내고; [D]는 일반 화학식 R5 2SiO2/2의 2작용성 단위를 나타내고; [T]는 일반 화학식 R5SiO3/2의 3작용성 단위를 나타내고; [Q]는 일반 화학식 SiO4/2의 4작용성 단위를 나타내며, 이들은 하기 실록시 기의 일반 화학식으로 나타내어진다:
Figure pct00031
.
작용화된 실록산 화합물 및 구체적으로 그의 [M], [D], 및 [T] 실록시 단위와 특별히 관련하여, 각각의 R5는 독립적으로 선택되며 작용화된 실록산 화합물의 임의의 다른 R5와 동일하거나 상이할 수 있다. 더욱이, 각각의 특정 [M] 및/또는 [D] 실록시 단위의 각각의 R5는 동일한 실록시 단위의 임의의 다른 R5와, 또는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 소정 실시 형태에서, 작용화된 실록산 화합물은 서로 동일하지 않은 2개 이상, 대안적으로 3개 이상, 대안적으로 4개 이상의 R5 치환체를 포함한다.
당업계에서 이해되는 바와 같이, 작용화된 실록산 화합물의 것들과 같은, 실록시 단위에 적합한 구체적인 치환체는 일반적으로 제한되지 않으며, 1가 또는 다가, 단원자 또는 다원자 또는 다원자, 유기 또는 무기, 선형 또는 분지형, 치환 또는 비치환, 방향족, 지방족, 포화 또는 불포화, 및 이들의 조합일 수 있다. R5에 적합한 일반적인 치환체는 하이드로카르빌 기, 실록시 기, 및 H를 포함한다. 더욱 구체적으로, 각각의 R5는 전형적으로 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기, 실록시 기, 및 H로부터 독립적으로 선택된다. 그러나, 임의의 R5는 본 명세서의 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 그러한 하이드로카르빌 기와 실록시 기의 조합을 포함할 수 있다.
R5로서 사용하기에 적합한 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기의 예는 R에 대해 상기에 제시되어 있다. 이와 같이, 본 명세서에 기재된 R에 적합한 하이드로카르빌 기의 예는 R5에 동일하게 적용된다. 달리 말하면, 임의의 R5는, 당업자에 의해 용이하게 이해되는 바와 같이, 본 명세서에 기재된 임의의 하이드로카르빌 기, 예를 들어 치환체 R에 대해 전술한 것들, 및 이들의 다양한 유도체, 변형 및 조합을 포함할 수 있으며, 대안적으로 그러한 것일 수 있다.
R5에서 또는 R5로서 사용하기에 적합한 실록시 기의 예는 [M], [D], [T], 및 [Q] 단위를 포함할 수 있으며, 이는 전술한 바와 같이, 각각 유기폴리실록산에 존재하는 개별 작용기의 구조 단위를 나타낸다. 치환체 R5와 관련하여, 그에 사용하기에 적합한 실록시 단위에는 일반 화학식 R6 3SiO1/2의 [M] 단위; 일반 화학식 R6 2SiO2/2의 [D] 단위; 일반 화학식 R6SiO3/2의 [T] 단위; 및 일반 화학식 SiO4/2의 [Q] 단위가 포함되며; 여기서, 각각의 R6은 독립적으로 H, 치환 및 비치환된 하이드로카르빌 기, 예를 들어 본 명세서에 기재된 것들 중 임의의 것으로부터 선택된다. 전형적으로, 각각의 R6은 독립적으로 선택되는 알킬 기이다. 특정 실시 형태에서, 각각의 R6은 메틸이다.
작용화된 실록산 화합물의 각각의 R5는 독립적으로 선택되는 한편, 하나 이상의 R5는 하기 일반 화학식:
Figure pct00032
을 갖는 유기규소 모이어티이며, 이는 본 명세서에서 "유기규소 모이어티 A"로 지칭된다. 당업자는 상기 다작용성 유기규소 화합물의 설명을 고려하여 유기규소 모이어티 A의 제한의 특정 변형을 쉽게 이해할 것이다. 이와 같이, 화학식, 구조, 모이어티, 기, 또는 다른 그러한 모티프가 유기규소 모이어티 A와 다작용성 유기규소 화합물(및, 마찬가지로, 제조 방법에 사용되는 유기실라놀 화합물 (A) 및/또는 실란 화합물 (B)의 관련 부분) 사이에서 공유되는 경우, 그러한 공유된 모티프에 대한 상기 설명은 (예를 들어, 각각의 R, R1, 하첨자 a, 하첨자 b, 작용성 모이어티 Y 등에 대하여) 유기규소 모이어티 A를 동등하게 설명할 수 있다.
특히 유기규소 모이어티 A와 관련하여, 각각의 Y는 독립적으로 알콕시실란 모이어티, 아크릴옥시 모이어티, 및 에폭사이드 모이어티로부터 선택되고; 각각의 R은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고; 각각의 R1은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고; 각각의 D1은 독립적으로 선택되는 2가 연결기이고; 하첨자 a는 1, 2, 또는 3이고; 각각의 하첨자 b는 독립적으로 0, 1, 또는 2이다. 당업자는 본 명세서의 설명을 고려하여 유기규소 모이어티 A의 다양한 구성을 용이하게 구상할 것이다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 각각의 R은 메틸이다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 각각의 R1은 메틸이다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 하첨자 b는 하첨자 a로 표기된 각각의 모이어티에서 독립적으로 0 또는 1이다.
각각의 D1(즉, 작용화된 실록산 화합물의 각각의 유기규소 모이어티 A의 D1)은 독립적으로 선택되는 2가 연결기이다. 전형적으로, 각각의 D1은 치환 또는 비치환된 탄화수소 기이다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, D1은 화학식 -(CH2)m-(여기서, 하첨자 m은 1 내지 16, 대안적으로 1 내지 6임)을 갖는 탄화수소 모이어티를 포함한다. 전형적으로, 하첨자 m은 2 이상이어서, D1은 에틸렌 기를 포함하거나, 대안적으로 에틸렌 기이다.
전체로서의 작용화된 실록산 화합물과 관련하여, 치환체 R5의 대부분은 전형적으로 비치환된 하이드로카르빌 기이다. 예를 들어, 특정 실시 형태에서, 작용화된 실록산 화합물의 치환체 R5의 대부분은 메틸 기이다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 작용화된 실록산 화합물의 하나 이상의, 대안적으로 2개 이상의 치환체 R5는 H이다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 작용화된 실록산 화합물의 하나 이상의, 대안적으로 2개 이상의 치환체 R5는 알케닐 또는 알키닐 기이다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 하나 이상의, 대안적으로 2개 이상의, 대안적으로 3개 이상의 치환체 R5는 유기규소 모이어티 A이다.
상기에 소개되고 기재된 바와 같이, 작용화된 실록산 화합물의 하첨자 e, 하첨자 f, 하첨자 g, 및 하첨자 h에 의해 표시되는 실록시 모이어티는 각각 [M], [D], [T], 및 [Q] 실록시 단위에 상응함이 이해될 것이다. 일부 실시 형태에서, 작용화된 실록산 화합물은 반복 [D] 단위를 포함하며, 즉 하첨자 f는 0 초과이다. 이들 실시 형태에서, 하첨자 f는 전형적으로 0.3 내지 1(예를 들어, 0.3 ≤ f ≤ 1), 예를 들어 0.3 내지 0.9999, 대안적으로 0.3 내지 0.999, 대안적으로 0.3 내지 0.99, 대안적으로 0.3 내지 0.9, 대안적으로 0.5 내지 0.999, 대안적으로 0.6 내지 0.999, 대안적으로 0.7 내지 0.99, 대안적으로 0.8 내지 0.99, 대안적으로 0.85 내지 0.99, 대안적으로 0.9 내지 0.99의 값이다. 하첨자 e는 전형적으로 0 내지 0.1(0 ≤ e ≤ 0.1), 예를 들어 0 내지 0.099, 대안적으로 0 내지 0.09, 대안적으로 0 내지 0.085, 대안적으로 0 내지 0.08, 대안적으로 0 내지 0.075, 대안적으로 0 내지 0.07, 대안적으로 0 내지 0.065, 대안적으로 0 내지 0.06, 대안적으로 0 내지 0.055, 대안적으로 0 내지 0.05, 대안적으로 0.001 내지 0.05, 대안적으로 0.002 내지 0.05, 대안적으로 0.005 내지 0.01의 값이다. 하첨자 g 및 하첨자 h는 전형적으로 각각 0 내지 0.1의 값(예를 들어, 0 ≤ g ≤ 0.1 및 0 ≤ h ≤ 0.1), 예를 들어 0 내지 0.09, 대안적으로 0 내지 0.075, 대안적으로 0 내지 0.05, 대안적으로 0 내지 0.025, 대안적으로 0 내지 0.009, 대안적으로 0 내지 0.001, 대안적으로 0 내지 0.0001의 독립적으로 선택되는 값이다. 소정 실시 형태에서, 작용화된 실록산 화합물은 선형 실록산 세그먼트를 포함하며, 여기서 하첨자 f는 0.9 내지 1이고, 하첨자 e는 0 내지 0.1이고, 하첨자 g 및 하첨자 h는 각각 0이다. 작용화된 실록산 화합물이 반복 [D] 단위를 포함하는 경우, 임의의 하나의 실록산 세그먼트 내의 구체적인 [D] 단위의 수(즉, 중합도, DP)는 제한되지 않는다. 전형적으로, 그러한 실록산 세그먼트는 1 내지 700개의 반복 [D] 단위, 예를 들어 2 내지 600개, 대안적으로 2 내지 500개, 대안적으로 5 내지 400개, 대안적으로 5 내지 300, 대안적으로 10 내지 250개, 대안적으로 10 내지 200개, 대안적으로 15 내지 150개, 대안적으로 15 내지 100개, 대안적으로 15 내지 50개의 반복 [D] 단위를 포함한다.
작용화된 실록산 화합물 내의 [M], [D], [T], 및 [Q] 단위의 존재 및 비율은 독립적으로 선택되며, 이들의 각각의 실록시 단위의 각각의 R5뿐만 아니라 임의의 특정 실록시 단위의 각각의 R6에 대한 특정 치환체도 마찬가지이다. 전반적으로, 작용화된 실록산 화합물이 선형 유기폴리실록산을 포함하는 경우, 대안적으로 선형 유기실록산인 경우와 같이, 작용화된 실록산 화합물의 선형성을 증가시키기 위해 대략 0의 [T] 단위 및 [Q] 단위의 비율이 전형적으로 선택된다. 그러한 유기폴리실록산은 전형적으로 선형 또는 실질적으로 선형이지만, [T] 및/또는 [Q] 단위(예를 들어, 여기서 g + h > 0임)에 기인하는 일부 분지를 포함할 수 있음이 당업자에 의해 이해된다. 작용화된 실록산 화합물이 분지형 또는 수지상(resinous)인 경우 [T] 단위 및/또는 [Q] 단위의 비율은 0 초과이도록 선택된다. 따라서, 당업자는, 예를 들어, 작용화된 실록산 화합물 또는 그를 사용하여 제조되는 조성물의 원하는/의도된 특성 및/또는 특징(예를 들어, 물리적, 화학적, 미적 등)에 기초하여, 작용화된 실록산 화합물의 조성을 제어하기 위해 실록산 세그먼트의 조성을 선택할 것이다. 예를 들어, 작용화된 실록산 화합물 및/또는 그를 사용하여 제조되는 조성물은 높은 용융 온도 및/또는 연화점을 갖는 것이 바람직할 수 있거나, 또는 그를 사용하여 제조되는 제형은 특정 형태(예를 들어, 고체, 겔 등의 형태)인 것이 바람직하고, 작용화된 실록산 화합물의 조성의 선택에 의해 당업자는 그러한 바람직한 특성의 범위를 달성할 수 있다. 일반적으로, [T] 단위 및/또는 [Q] 단위에 기인하는 증가된 분지를 포함하는 유기폴리실록산을 사용하는 것과 비교하여 개선된 느낌(예를 들어, 편안한 침착물) 및 가요성을 갖는 층 또는 코팅을 형성하기 위해 선형 실록산 세그먼트가 유기폴리실록산에 이용된다. 마찬가지로, 더 선형의 유기폴리실록산이 이용되는 것과 비교하여, 증가된 경도, 전달 저항성(transfer resistance) 등을 갖는 생성물을 형성하기 위해 수지상 유기폴리실록산이 사용된다.
작용화된 실록산 화합물을 제조하는 방법("제2 제조 방법" 또는 "제2 방법")이 또한 제공된다. 제2 방법은 하이드로실릴화 촉매의 존재 하에 다작용성 유기규소 화합물과 폴리실록산을 반응시켜, 작용화된 실록산 화합물을 제조하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 설명을 고려하여 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 제2 방법에서 이용되는 폴리실록산은 상기에 소개되고 기재된 작용화된 실록산 화합물의 일반 화학식에 상응하는 작용화된 실록산 화합물의 일부를 형성하며, 제2 방법에 이용되는 다작용성 유기규소 화합물은 유기규소 모이어티 A에 상응하는 작용화된 실록산 화합물의 일반 화학식에 상응하는 실록산 화합물의 일부를 형성한다.
작용화된 실록산 화합물의 2가 연결기 D1은 일반적으로 다작용성 유기규소 화합물과 폴리실록산의 반응에 의해 제조 방법 동안 형성된다. 더욱 구체적으로, 본 명세서의 설명을 고려하여 이해되는 바와 같이, 제조 방법은 일반적으로 하이드로실릴화 반응을 통해 다작용성 유기규소 화합물과 폴리실록산을 함께 커플링하는 것을 포함한다. 이와 같이, 다작용성 유기규소 화합물 및 폴리실록산은 각각 하이드로실릴화 가능한 기를 포함하며, 이는 화합물의 하이드로실릴화 커플링을 촉진하도록 선택된다. 달리 말하면, 그리고 하기에 추가로 상세하게 기재되는 바와 같이, 다작용성 유기규소 화합물 및 폴리실록산 중 하나는 에틸렌계 불포화 기를 포함하며, 다른 하나는 규소-결합된 수소 원자를 포함한다. 이들 하이드로실릴화 가능한 기의 하이드로실릴화는, 집합적으로, 작용화된 실록산 화합물의 2가 연결기 D1을 형성한다. 본 명세서의 설명을 고려하여 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 하이드로실릴화 가능한 기는 전체 2가 연결기 D1을 형성할 필요는 없지만, 대신에 그의 일부를 형성할 수 있다.
일반적으로, 폴리실록산이 에틸렌계 불포화 기를 포함하는 경우 다작용성 유기규소 화합물은 규소-결합된 수소 원자를 포함하며, 폴리실록산이 규소-결합된 수소 원자를 포함하는 경우 다작용성 유기규소 화합물은 규소-결합된 에틸렌계 불포화 기를 포함한다. 예를 들어 제조되는 특정 작용화된 실록산, 이용되는 특정 다작용성 유기규소 화합물, 및/또는 이용되는 특정 폴리실록산의 관점에서, 이들 2가지 시나리오 사이의 특정 선택이 이루어질 것이다. 이러한 선택에 이용될 수 있는 특정 요인에는 본 명세서에 기재된 다양한 다작용성 유기규소 화합물 및 폴리실록산의 입체구조, 전자작용, 반응성, 제조 용이성, 및/또는 상업적 이용가능성이 포함된다.
다작용성 유기규소 화합물은 상기에 상세히 기재되어 있다. 다작용성 유기규소 화합물과 관련하여, 그리고 본 명세서의 설명을 고려하여 이해되는 바와 같이, 치환체 X는, 집합적으로, 작용화된 실록산의 2가 연결기 D1을 형성하는 하이드로실릴화 가능한 기들 중 하나를 포함한다. 특히, X는 H 및 에틸렌계 불포화 모이어티로부터 선택된다. 상기에 소개된 바와 같이, X가 H일 때, 폴리실록산은, 하기에 더욱 상세히 기재되는 바와 같이, 에틸렌계 불포화 기를 포함한다. 마찬가지로, X가 에틸렌계 불포화 기를 포함하는 경우, 폴리실록산은 규소-결합된 수소 원자를 포함한다.
소정 실시 형태에서, 다작용성 유기규소 화합물의 X는 H이다. 다른 실시 형태에서, 다작용성 유기규소 화합물의 X는 에틸렌계 불포화 모이어티이다. 적합한 에틸렌계 불포화 모이어티의 예는 전술한 바와 같으며, 일반적으로 하나 이상의 알켄 또는 알킨 작용기를 갖는 치환 및 비치환 탄화수소 기를 포함한다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, X는 알케닐 기 또는 알키닐 기를 포함하거나, 대안적으로 알케닐 기 또는 알키닐 기이다. 소정 실시 형태에서, X는 화학식 -(CH2)nCHCH2(여기서, 하첨자 n은 0 내지 4임)를 갖는 알케닐 모이어티를 포함하거나, 대안적으로 그러한 알케닐 모이어티이다. 소정 실시 형태에서, 다작용성 유기규소 화합물의 X는 일반 화학식 -[D2]i-R6을 갖는 에틸렌계 불포화 모이어티이며, 여기서, 각각의 D2 는 독립적으로 선택되는 2가 기이고; 하첨자 i는 0이거나 1 내지 10이고; R6은 알케닐 기 또는 알킬 기, 예를 들어 전술한 알케닐 기 또는 알킬 기 중 하나이다. 구체적인 실시 형태에서, 하첨자 i는 1이고, D2는 일반 화학식 -(CH2)j를 갖는 모이어티를 포함하며, 여기서 1 ≤ j ≤ 10이다.
달리 표시되지 않는다면 제2 방법에 동일하게 적용되는 것으로 이해되는, 작용화된 실록산 화합물의 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 다작용성 유기규소 화합물의 R, R1, Y, 하첨자 a, 하첨자 b의 각각의 선택은 본 명세서에 기재된 경계 및 단서에 의해서만 제한되며, 따라서 전술한 바와 같이 작용화된 실록산 화합물을 제조하는 데 필요한 임의의 모든 선택 및 선택들의 조합을 포함한다.
폴리실록산은 하기 일반 화학식을 갖는다:
[R5 3SiO1/2]e[R5 2SiO2/2]f[R5SiO3/2]g[SiO4/2]h
상기 식에서, 각각의 R5 및 하첨자 e, 하첨자 f, 하첨자 g, 및 하첨자 h는 작용화된 실록산 화합물에 대해 상기에 정의된 바와 같되, 단, 하나 이상의 R5는 에틸렌계 불포화 기 또는 규소-결합된 수소 원자를 포함하는 하이드로실릴화 가능한 모이어티이다.
폴리실록산의 하이드로실릴화 가능한 모이어티 R5는, 집합적으로, 작용화된 실록산의 2가 연결기 D1을 형성하는, 하이드로실릴화 가능한 기들 중 하나를 포함한다. 이와 같이, 작용성 화합물의 폴리실록산의 하이드로실릴화 가능한 모이어티 R5는 규소-결합된 수소 원자 또는 에틸렌계 불포화 기를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 폴리실록산의 하이드로실릴화 가능한 모이어티 R5가 규소-결합된 수소 원자를 포함하는 경우, 다작용성 유기규소 화합물의 치환체 X는 에틸렌계 불포화 기를 포함한다. 유사하게, 폴리실록산의 하이드로실릴화 가능한 모이어티 R5가 에틸렌계 불포화 기를 포함하는 경우, 다작용성 유기규소 화합물의 치환체 X는 H이다.
폴리실록산의 하이드로실릴화 가능한 모이어티 R5에 적합한 에틸렌계 불포화 기의 구체적인 예에는 본 명세서에 기재된 그러한 에틸렌계 불포화 기가 포함된다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, 폴리실록산의 하이드로실릴화 가능한 모이어티 R5는 알케닐 기 또는 알키닐 기, 예를 들어 전술한 것들 중 임의의 것을 포함하거나, 대안적으로 그러한 것이다. 다른 예로서, 소정 실시 형태에서, 폴리실록산의 하이드로실릴화 가능한 모이어티 R5는 화학식 -(CH2)oCHCH2(여기서, 하첨자 o는 0 내지 4임)를 갖는 알케닐 모이어티를 포함하거나, 대안적으로 그러한 것이다. 소정 실시 형태에서, 폴리실록산의 하이드로실릴화 가능한 모이어티 R5는 일반 화학식 R8-[D3]j-를 갖는 하이드로실릴화 가능한 기를 포함하며, 여기서, 각각의 D3은 독립적으로 선택되는 2가 기이고; 하첨자 j는 0 또는 1 내지 10이고; R8은 규소 결합된 수소 원자 또는 화학식 CH2C(R9)-의 알케닐 기이고, 여기서, R9는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 하이드로카르빌 기, 알콕시 기, 실릴 기, 또는 H이다. 일부 그러한 실시 형태에서, D3은 일반 화학식 -(CH2)d를 갖는 모이어티를 포함하며, 여기서, 1≤d≤10이다.
하이드로실릴화 촉매는 제한되지 않으며, 하이드로실릴화 반응을 촉매하기 위한 임의의 공지된 하이드로실릴화 촉매일 수 있다. 상이한 하이드로실릴화 촉매들의 조합이 이용될 수 있다.
소정 실시 형태에서, 하이드로실릴화 촉매는 VIII 족 내지 XI 족 전이 금속을 포함한다. VIII 족 내지 XI 족 전이 금속은 현대의 IUPAC 명명법을 참조한다. VIII 족 전이 금속은 철(Fe), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 및 하슘(Hs)이고; IX 족 전이 금속은 코발트(Co), 로듐(Rh), 및 이리듐(Ir)이고; X 족 전이 금속은 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 및 백금(Pt)이고; XI 족 전이 금속은 구리(Cu), 은(Ag), 및 금(Au)이다. 이들의 조합, 이들의 착물(예를 들어, 유기금속 착물), 및 그러한 금속의 다른 형태가 하이드로실릴화 촉매로서 이용될 수 있다.
하이드로실릴화 촉매에 적합한 촉매의 추가적인 예에는 레늄(Re), 몰리브덴(Mo), IV 족 전이 금속(즉, 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 및/또는 하프늄(Hf)), 란타넘족, 악티늄족, 및 I 족 및 II 족 금속 착물(예를 들어, 칼슘(Ca), 칼륨(K), 스트론튬(Sr) 등을 포함하는 것들)이 포함된다. 이들의 조합, 이들의 착물(예를 들어, 유기금속 착물), 및 그러한 금속의 다른 형태가 하이드로실릴화 촉매로서 이용될 수 있다.
하이드로실릴화 촉매는 임의의 적합한 형태일 수 있다. 예를 들어, 하이드로실릴화 촉매는 고체일 수 있으며, 이의 예에는 백금계 촉매, 팔라듐계 촉매, 및 유사한 귀금속계 촉매, 및 또한 니켈계 촉매가 포함된다. 이의 구체적인 예에는 니켈, 팔라듐, 백금, 로듐, 코발트, 및 유사한 원소, 또한 백금-팔라듐, 니켈-구리-크롬, 니켈-구리-아연, 니켈-텅스텐, 니켈-몰리브덴, 및 다수의 금속들의 조합을 포함하는 유사한 촉매가 포함된다. 고체 촉매의 추가적인 예에는 Cu-Cr, Cu-Zn, Cu-Si, Cu-Fe-AI, Cu-Zn-Ti, 유사한 구리-함유 촉매 등이 포함된다.
하이드로실릴화 촉매는 고체 담체 내에 또는 고체 담체 상에 존재할 수 있다. 담체의 예에는 활성탄, 실리카, 실리카 알루미나, 알루미나, 제올라이트 및 다른 무기 분말/입자(예를 들어, 황산나트륨) 등이 포함된다. 또한 하이드로실릴화 촉매는 하이드로실릴화 촉매를 가용화하는 비히클, 예를 들어, 용매, 대안적으로 하이드로실릴화 촉매를 단지 담지하며 가용화하지는 않는 비히클 중에 배치될 수 있다. 그러한 비히클은 당업계에 공지되어 있다.
구체적인 실시 형태에서, 하이드로실릴화 촉매는 백금을 포함한다. 이들 실시 형태에서, 하이드로실릴화 촉매는, 예를 들어, 백금흑, 화합물, 예를 들어 염화백금산, 염화백금산 육수화물, 염화백금산과 1가 알코올의 반응 생성물, 백금 비스(에틸아세토아세테이트), 백금 비스(아세틸아세토네이트), 염화백금, 및 그러한 화합물과 올레핀 또는 유기폴리실록산과의 착물뿐만 아니라, 매트릭스 또는 코어-쉘 유형 화합물 내에 마이크로캡슐화된 백금 화합물로 예시된다. 마이크로캡슐화된 하이드로실릴화 촉매 및 그의 제조 방법은 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된 미국 특허 제4,766,176호 및 제5,017,654호에 예시된 바와 같이 당업계에 공지되어 있다.
하이드로실릴화 촉매로서 사용하기에 적합한 유기폴리실록산과 백금의 착물에는 백금과의 1,3-다이에테닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산 착물이 포함된다. 이러한 착물은 수지 매트릭스 내에 마이크로캡슐화될 수 있다. 대안적으로, 하이드로실릴화 촉매는 백금과의 1,3-다이에테닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산 착물을 포함할 수 있다. 하이드로실릴화 촉매는 염화백금산을 지방족 불포화 유기규소 화합물, 예를 들어 다이비닐테트라메틸다이실록산, 또는 알켄-백금-실릴 착물과 반응시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 알켄-백금-실릴 착물은, 예를 들어 0.015 몰의 (COD)PtCl2를 0.045 몰의 COD 및 0.0612 몰의 HMeSiCl2와 혼합함으로써 제조될 수 있으며, 여기서 COD는 사이클로옥타디엔을 나타낸다.
이 성분에 적합한 하이드로실릴화 촉매의 추가적인 예는, 예를 들어, 미국 특허 제3,159,601호; 제3,220,972호; 제3,296,291호; 제3,419,593호; 제3,516,946호; 제3,814,730호; 제3,989,668호; 제4,784,879호; 제5,036,117호; 및 제5,175,325호에 기재되어 있으며; 이들의 개시 내용은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
하이드로실릴화 촉매는 또한 또는 대안적으로 광활성화 가능한 하이드로실릴화 촉매일 수 있으며, 이는 조사(irradiation) 및/또는 열을 통해 경화를 개시할 수 있다. 광활성화 가능한 하이드로실릴화 촉매는, 특히 150 내지 800 나노미터(nm)의 파장을 갖는 방사선에 노출 시에, 하이드로실릴화 반응을 촉매할 수 있는 임의의 하이드로실릴화 촉매일 수 있다.
다작용성 유기규소 화합물 및 폴리실록산은 전형적으로 1.5:1 내지 1:1.5, 대안적으로 1.4:1 내지 1:1.4, 대안적으로 1.3:1 내지 1:1.3, 대안적으로 1.2:1 내지 1:1.2, 대안적으로 1.1:1 내지 1:1.1, 대안적으로 1.1:1 내지 1:1의 몰비로 반응된다. 그러나, 당업자는, 예를 들어 제조되는 특정 작용화된 실록산 화합물, 이용되는 특정 다작용성 유기규소 화합물 및/또는 폴리실록산, 작용화된 실록산 화합물의 원하는 용도 등을 고려하여, 이용되는 특정 비를 선택할 것이다.
작용화된 실록산 화합물을 포함하는 접착제 조성물이 또한 제공된다. 일반적으로, 접착제 조성물은 작용화된 실록산 화합물을 포함하지만, 달리 제한되지 않는다. 오히려, 본 명세서의 설명을 고려하여 이해될 바와 같이, 접착제 조성물은 당업계에 공지된 임의의 방식으로 제형화될 수 있으며 작용화된 실록산 화합물과 함께 사용하기에 적합할 수 있다.
소정 실시 형태에서, 접착제 조성물은 축합 반응 촉매를 포함한다. 그러한 실시 형태에서, 축합 반응 촉매는 제한되지 않으며, 일부 실시 형태에서, 주석 촉매, 티타늄 촉매, 지르코네이트 촉매, 및 지르코늄 촉매로 예시된다. 적합한 주석 촉매의 일반적인 예에는 주석의 원자가가 +4 또는+2인 유기주석 화합물(예를 들어, 주석 (IV) 화합물 및/또는 주석 (II) 화합물)이 포함된다. 주석 (IV) 화합물의 구체적인 예에는 카르복실산의 제2 주석 염, 예를 들어 다이부틸 주석 다이라우레이트, 다이메틸 주석 다이라우레이트, 다이-(n-부틸)주석 비스-케토네이트, 다이부틸 주석 다이아세테이트, 다이부틸 주석 말레에이트, 다이부틸 주석 다이아세틸아세토네이트, 다이부틸 주석 다이메톡사이드, 카르보메톡시페닐 주석 트리스-우베레이트, 다이부틸 주석 다이옥타노에이트, 다이부틸 주석 다이포르메이트, 아이소부틸 주석 트라이세로에이트, 다이메틸 주석 다이부티레이트, 다이메틸 주석 다이-네오데코노에이트, 다이부틸 주석 다이-네오데코노에이트, 트라이에틸 주석 타르트레이트, 다이부틸 주석 다이벤조에이트, 부틸주석트라이-2-에틸헥사노에이트, 다이옥틸 주석 다이아세테이트, 주석 옥틸레이트, 주석 올레에이트, 주석 부티레이트, 주석 나프테네이트, 다이메틸 주석 다이클로라이드, 이들의 조합, 및/또는 이들의 부분 가수분해 생성물이 포함된다. 주석 (IV) 화합물의 추가적인 예는 당업계에 공지되어 있으며, 다우 케미칼 컴퍼니(Dow Chemical Company)의 사업부인 유럽 스위스 소재의 아시마 스페셜티 케미칼스(Acima Specialty Chemicals)로부터의 메타틴(Metatin)® 740 및 파스카트(Fascat)® 4202뿐만 아니라 미국 루이지애나주 한빌 소재의 갈라타케미칼스(Galata Chemicals)로부터의 포르메츠(Formrez)(등록상표) UL-28과 같이 구매가능하다. 주석 (II) 화합물의 구체적인 예에는 유기 카르복실산의 주석 (II) 염, 예를 들어 주석 (II) 다이아세테이트, 주석 (II) 다이옥타노에이트, 주석 (II) 다이에틸헥사노에이트, 주석 (II) 다이라우레이트, 카르복실산의 제1 주석 염, 예를 들어 제1 주석 옥토에이트, 제1 주석 올레에이트, 제1 주석 아세테이트, 제1 주석 라우레이트, 제1 주석 스테아레이트, 제1 주석 나프테네이트, 제1 주석 헥사노에이트, 제1 주석 석시네이트, 제1 주석 카프릴레이트, 및 이들의 조합이 포함된다. 적합한 티타늄 촉매의 예에는 티타늄 에스테르, 예를 들어 테트라-n-부틸티타네이트, 테트라아이소프로필티타네이트, 테트라-2-에틸헥실티타네이트, 테트라페닐티타네이트, 트라이에탄올아민 티타네이트, 유기실록시티타늄 화합물, 및 다이카르보닐 티타늄 화합물, 예를 들어 티타늄 에틸 아세토아세테이트, 다이아이소프로폭시다이(에톡시아세토아세틸) 티타늄 및 비스(아세토아세토닐)-다이아이소프로폭시 티타늄(IV)이 포함된다. 미국 텍사스주 휴스턴 소재의 도르프 케탈 스페셜티 카탈리스츠 엘엘씨(Dorf Ketal Specialty Catalysts LLC)로부터의 Tyzor™ DC, Tyzor™ TnBT, 및 Tyzor™ 9000과 같이 다수의 이러한 티타늄 촉매가 구매가능하다. 소정 실시 형태에서, 예를 들어, 접착제 조성물은 실온 가황 접착제 조성물이거나 그로서 제형화될 수 있는 경우에, 축합 반응 촉매는 상기에 예시된 것들 중 하나와 같은 티타늄 촉매이다. 접착제 조성물에 존재하는 축합 반응 촉매의 양은 다양한 요인(예를 들어, 작용화된 실록산 화합물의 양 및/또는 유형, 접착제 조성물에 존재하는 임의의 추가 재료의 유형 및/또는 양 등)에 따라 좌우되며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 전형적으로, 접착제 조성물은 접착제 조성물에 존재하는 작용화된 실록산 화합물의 총 중량을 기준으로 0.2 내지 6 중량부, 대안적으로 0.5 내지 3 중량부의 양으로 축합 반응 촉매를 포함한다.
일부 실시 형태에서, 접착제 조성물은 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함한다. 접착제 조성물에 존재할 수 있는 적합한 첨가제의 예에는 충전제, 처리제(예를 들어, 충전제 처리제), 가교결합제, 접착 촉진제, 표면 개질제, 건조제, 증량제, 살생제, 난연제, 가소제, 말단-차단제(end-blocker), 결합제, 노화방지 첨가제, 물 방출제(water release agent), 안료, 리올로지 조절제, 담체, 점착부여제, 부식 억제제, 촉매 억제제, 점도 조절제, UV 흡수제, 산화방지제, 광안정제 등뿐만 아니라 이들의 조합이 포함된다.
일부 실시 형태에서, 접착제 조성물은 충전제를 포함한다. 충전제는 보강 충전제, 증량 충전제, 전도성 충전제(예를 들어, 전기 전도성, 열 전도성, 또는 둘 모두) 등, 또는 이들의 조합일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 적합한 보강 충전제의 예에는 침강 탄산칼슘 및 보강 실리카 충전제, 예를 들어 건식 실리카, 실리카 에어로젤, 실리카 제로젤, 및 침강 실리카가 포함된다. 구체적인 적합한 침강 탄산칼슘에는 솔베이(Solvay)로부터의 윈노필(Winnofil)(등록상표) SPM, 및 스페셜티 미네랄즈, 인크.(Specialty Minerals, Inc.)로부터의 울트라플렉스(Ultrapflex)(등록상표) 및 울트라플렉스(등록상표) 100이 포함된다. 건식 실리카의 예는 당업계에 공지되어 있으며, 미국 매사추세츠주 소재의 캐보트 코포레이션(Cabot Corporation)에 의해 명칭 캅-오-실(CAB-O-SIL)로 판매되는 것들과 같이 구매가능하다. 적합한 증량 충전제의 예에는, 파쇄 석영, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 탄산칼슘, 예를 들어, 분쇄 탄산칼슘, 침강 탄산칼슘, 산화아연, 활석, 규조토, 산화철, 점토, 운모, 백악, 이산화티타늄, 지르코니아, 모래, 카본 블랙, 흑연, 또는 이들의 조합이 포함된다. 증량 충전제의 예는 당업계에 공지되어 있으며, 미국 웨스트버지니아주 버클리 스프링스 소재의 유.에스. 실리카(U.S. Silica)에 의해 명칭 "민-유-실(MIN-U-SIL)"로 판매되는 분쇄 석영을 비롯하여 구매가능하다. 구매가능한 증량 충전제의 다른 예에는 이머리스(Imerys)로부터 명칭 CS-11로, 후버(Huber)로부터의 G3T, 스페셜티 미네랄즈, 인크.(Specialty Minerals, Inc.)로부터 파피닐(Pfinyl) 402 및 오미아(Omya)로부터의 오미아카르브(Omyacarb) 2T로 판매되는 탄산칼슘이 포함된다. 접착제 조성물에 존재하는 충전제의 양은 다양한 요인(예를 들어, 작용화된 실록산 화합물의 양 및/또는 유형, 접착제 조성물에 존재하는 임의의 추가 재료의 유형 및/또는 양 등)에 따라 좌우되며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 접착제 조성물의 구체적인 구현 형태에서 이용되는 충전제의 정확한 양은 또한 하나 초과의 유형의 충전제가 이용되는지의 여부에 따라 좌우될 것이다. 전형적으로, 존재하는 경우, 접착제 조성물은 접착제 조성물의 중량을 기준으로 0.1 내지 95 중량%, 대안적으로 1 내지 60 중량%, 대안적으로 1 내지 20 중량%의 양으로 충전제를 포함한다.
특정 실시 형태에서, 접착제 조성물은 처리제를 포함한다. 처리제는 제한되지 않으며, 접착제 조성물의 첨가제, 예를 들어 접착제 조성물에 존재할 수 있는 충전제 및 다른 첨가제(예를 들어, 물리적 건조제, 난연제, 안료, 및/또는 물 방출제)를 처리(예를 들어, 표면 처리)하는 데 사용하기에 적합한 임의의 처리제일 수 있다. 더욱 구체적으로, 고체 및/또는 미립자 첨가제가 접착제 조성물에 첨가되기 전에 처리제로 처리될 수 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 고체 및/또는 미립자 첨가제는 원위치에서 처리제로 처리될 수 있다. 적합한 처리제의 일반적인 예에는 알콕시실란, 알콕시-작용성 올리고실록산, 환형 폴리오르가노실록산, 하이드록실-작용성 올리고실록산(예를 들어, 다이메틸 실록산 또는 메틸 페닐 실록산), 지방산(예를 들어, 스테아레이트, 예를 들어, 칼슘 스테아레이트) 등뿐만 아니라 이들의 조합이 포함된다. 처리제의 구체적인 예에는 알킬티올, 지방산, 티타네이트, 티타네이트 커플링제, 지르코네이트 커플링제 등뿐만 아니라 이들의 조합이 포함된다.
일부 실시 형태에서, 처리제는 유기규소 충전제 처리제이거나 이를 포함한다. 그러한 유기규소 충전제 처리제의 예에는 실리카 충전제를 처리하기에 적합한 조성물, 예를 들어 유기클로로실란, 유기실록산, 유기다이실라잔(예를 들어, 헥사알킬 다이실라잔), 및 유기알콕시실란(예를 들어, CH3Si(OCH3)3, C6H13Si(OCH3)3, C8H17Si(OC2H5)3, C10H21Si(OCH3)3, C12H25Si(OCH3)3, C14H29Si(OC2H5)3, C6H5CH2CH2Si(OCH3)3 등) 등이 포함된다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 처리제는 하기 화학식 X을 갖는 알콕시실란이거나 이를 포함한다:
[화학식 X]
R10 ASi(OR11)4-A화학식 X에서, 하첨자 A는 1 내지 3의 정수, 예컨대 1, 2, 또는 3이고, 각각의 R10은 독립적으로 선택되는 1가 유기 기, 예컨대 1 내지 50개의 탄소 원자, 대안적으로 8 내지 30개의 탄소 원자, 대안적으로 8 내지 18개의 탄소 원자, 대안적으로 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 기이다. R10은 포화 또는 불포화될 수 있고, 분지형 또는 비분지형일 수 있다. 대안적으로, R10은 포화되고 비분지형일 수 있다. R10은 알킬 기, 예를 들어, 메틸, 에틸, 헥실, 옥틸, 도데실, 테트라데실, 헥사데실, 및 옥타데실; 알케닐 기, 예를 들어 비닐; 및 방향족 기, 예를 들어 벤질 및 페닐에틸로 예시된다. 각각의 R11은 1 내지 4개의 탄소 원자, 대안적으로 1 내지 2개의 탄소 원자를 갖는 독립적으로 선택되는 포화 탄화수소 기이다. 유기규소 충전제 처리제의 구체적인 예에는 또한 헥실트라이메톡시실란, 옥틸트라이에톡시실란, 데실트라이메톡시실란, 도데실트라이메톡시실란, 테트라데실트라이메톡시실란, 페닐에틸트라이메톡시실란, 옥타데실트라이메톡시실란, 옥타데실트라이에톡시실란, 및 이들의 조합이 포함된다.
일부 실시 형태에서, 처리제는 알콕시-작용성 올리고실록산이거나 이를 포함한다. 적합한 알콕시-작용성 올리고실록산의 예에는 하기 일반 화학식 XI을 갖는 것들이 포함된다:
[화학식 XI]
(R12O)BSi(OSiR13 2R14)(4-B). 화학식 XI에서, 하첨자 B는 1, 2 또는 3이다. 구체적인 실시 형태에서, 하첨자 B는 3이다. 각각의 R12는 독립적으로 선택되는 알킬 기이다. 각각의 R13은 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 독립적으로 선택되는 불포화 1가 탄화수소 기이다. 각각의 R14는 10개 이상의 탄소 원자를 갖는 독립적으로 선택되는 불포화 1가 탄화수소 기이다.
소정 실시 형태에서, 처리제는 수소 결합 가능한 폴리오르가노실록산이거나 이를 포함한다. 그러한 처리제는, 처리될 접착제 조성물 성분(예를 들어, 충전제)의 표면에 상용화 모이어티를 테더링(tethering)하기 위한 수단으로서, 클러스터링 및/또는 분산된 다수의 수소 결합을 이용한다. 수소 결합 가능한 적합한 폴리오르가노실록산은 전형적으로 다수의 하이드록실 작용기를 갖는 유기 기, 하나 이상의 아미노 작용기를 갖는 유기 기, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 수소 결합 가능한 규소-결합된 기를 분자당 평균 하나 이상 갖는다. 다시 말하면, 수소 결합 가능한 폴리오르가노실록산은 전형적으로 충전제에 대한 주요 부착 방식으로서 수소 결합을 이용한다. 이와 같이, 일부 실시 형태에서, 폴리오르가노실록산은 충전제와 공유 결합을 형성할 수 없다. 폴리오르가노실록산에는 축합 가능한 실릴 기(예를 들어, 규소 결합된 알콕시 기, 실라잔, 및 실라놀)가 부재할 수 있다. 접착제 조성물에서 또는 접착제 조성물로서 사용하기에 적합한 폴리오르가노실록산의 예에는 당류-실록산 중합체, 아미노-작용성 폴리오르가노실록산, 및 이들의 조합이 포함된다. 구체적인 실시 형태에서, 접착제 조성물은 당류-실록산 중합체를 포함하는 폴리오르가노실록산을 포함한다.
접착제 조성물에 존재하는 처리제의 양은 다양한 요인(예를 들어, 작용화된 실록산 화합물의 양 및/또는 유형, 접착제 조성물에 존재하는 임의의 추가 재료(예컨대, 처리제로 처리되는 것들)의 유형 및/또는 양 등)에 따라 좌우되며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 전형적으로, 처리제의 양은 선택되는 처리제의 유형, 처리될 미립자의 유형 및/또는 양, 및 미립자가 접착제 조성물에 첨가되기 전에 처리되는지 또는 원위치에서 처리되는지의 여부에 따라 달라진다. 전형적으로, 존재하는 경우, 접착제 조성물은 접착제 조성물의 중량을 기준으로 0.01 내지 20 중량%, 대안적으로 0.1 내지 15 중량%, 대안적으로 0.5 내지 5 중량%의 양으로 처리제를 포함한다.
일부 실시 형태에서, 접착제 조성물은 중합체 첨가제, 예를 들어 가교결합제, 사슬 연장제, 가소제, 말단-차단제 등, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일반적으로, 적합한 중합체 첨가제에는 접착제 조성물의 작용화된 실록산 화합물에 존재하는 작용기와 반응성인 작용기를 갖는 화합물, 또는 그와 반응된 다른 중합체 첨가제에 존재하는 작용기를 갖는 화합물이 포함된다. 소정 중합체 첨가제는 의도된 기능(예를 들어, 가교결합, 사슬-연장, 말단-블로킹 등)에 기초하여 명명될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 소정 중합체 첨가제는 당업자에 의해 쉽게 이해되는 바와 같이 하나 초과의 기능을 가질 수 있기 때문에, 중합체 첨가제의 유형들 사이에 기능들이 중첩될 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, 적합한 가교결합제에는 작용화된 실록산 화합물 내에 존재하는 알콕시 기와 반응성인 치환체를 분자당 평균 2개 이상 갖는 화합물을 포함하는 것들이 포함되며, 적합한 사슬 연장제에는 작용화된 실록산 화합물 내에 존재하는 알콕시 기와 반응성이거나 또는 작용화된 실록산 화합물과 반응된 다른 중합체 첨가제 내에 존재하는 기와 반응성인 치환체를 분자당 평균 2개 이상 갖는 화합물을 포함하는 것들이 포함된다. 따라서, 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 다양한 화합물이 가교결합제 및/또는 사슬 연장제로서 사용될 수 있다. 유사하게, 하기에 기재되는 특정 가소제로 예시되는 다양한 가소제가 또한 접착제 조성물의 가교결합제 및/또는 사슬 연장제에 또는 접착제 조성물의 가교결합제 및/또는 사슬 연장제로서 상호교환가능하게 이용될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 접착제 조성물은 가교결합제를 포함한다. 적합한 가교결합제의 일부 예에는 가수분해성 기를 갖는 실란 가교결합제 또는 그의 부분 또는 완전 가수분해 생성물이 포함된다. 그러한 실란 가교결합제의 예에는 하기 일반 화학식 XII를 갖는 규소 화합물을 포함하는 것들이 포함된다:
[화학식 XII]
R15 CSi(R16)(4-C)
상기 식에서, 각각의 R15는 독립적으로 선택되는 1가 탄화수소 기, 예를 들어 알킬 기이고; 각각의 R16은 가수분해성 치환체, 예를 들어, 할로겐 원자, 아세트아미도 기, 아실옥시 기, 예를 들어 아세톡시, 알콕시 기, 아미도 기, 아미노 기, 아미녹시 기, 하이드록실 기, 옥시모 기, 케톡시모 기, 또는 메틸아세트아미도 기이고; 하첨자 C는 0 내지 3, 예를 들어 0,1, 2, 또는 3이다. 전형적으로, 하첨자 C는 2 초과의 평균값을 갖는다. 대안적으로, 하첨자 C는 3 내지 4 범위의 값을 가질 수 있다. 전형적으로, 각각의 R16은 독립적으로 하이드록실, 알콕시, 아세톡시, 아미드, 또는 옥심으로부터 선택된다. 적합한 실란 가교결합제의 구체적인 예에는 메틸다이아세톡시메톡시실란, 메틸아세톡시다이메톡시실란, 비닐다이아세톡시메톡시실란, 비닐아세톡시다이메톡시실란, 메틸다이아세톡시에톡시실란, 메틸아세톡시다이에톡시실란, 및 이들의 조합이 포함된다.
일부 실시 형태에서, 가교결합제에는 아실옥시실란, 알콕시실란, 케톡시모실란, 옥시모실란 등, 또는 이들의 조합이 포함된다.
적합한 아세톡시실란 가교결합제의 예에는 테트라아세톡시실란, 유기트라이아세톡시실란, 다이오르가노다이아세톡시실란, 및 이들의 조합이 포함된다. 아세톡시실란은 알킬 기, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 아이소프로필, 부틸, 및 3차 부틸; 알케닐 기들, 예를 들어 비닐, 알릴, 또는 헥세닐; 아릴 기, 예컨대 페닐, 톨릴 또는 자일릴; 아르알킬 기, 예를 들어 벤질 또는 2-페닐에틸; 및 플루오르화 알킬 기, 예를 들어 3,3,3-트라이플루오로프로필을 포함할 수 있다. 예시적인 아세톡시실란에는 테트라아세톡시실란, 메틸트라이아세톡시실란, 에틸트라이아세톡시실란, 비닐트라이아세톡시실란, 프로필트라이아세톡시실란, 부틸트라이아세톡시실란, 페닐트라이아세톡시실란, 옥틸트라이아세톡시실란, 다이메틸다이아세톡시실란, 페닐메틸다이아세톡시실란, 비닐메틸다이아세톡시실란, 다이페닐 다이아세톡시실란, 테트라아세톡시실란, 및 이들의 조합이 포함된다. 일부 실시 형태에서, 가교결합제는 유기트라이아세톡시실란, 예를 들어 메틸트라이아세톡시실란과 에틸트라이아세톡시실란을 포함하는 혼합물을 포함한다.
가교결합제에서 또는 가교결합제로서 사용하기에 적합한 아미노작용성 알콕시실란의 예는 H2N(CH2)2Si(OCH3)3, H2N(CH2)2Si(OCH2CH3)3, H2N(CH2)3Si(OCH3)3, H2N(CH2)3Si(OCH2CH3)3, CH3NH(CH2)3Si(OCH3)3, CH3NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3, CH3NH(CH2)5Si(OCH3)3, CH3NH(CH2)5Si(OCH2CH3)3, H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3, H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3, CH3NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3, CH3NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3, C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3, C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3, H2N(CH2)2SiCH3(OCH3)2, H2N(CH2)2SiCH3(OCH2CH3)2, H2N(CH2)3SiCH3(OCH3)2, H2N(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2, CH3NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2, CH3NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2, CH3NH(CH2)5SiCH3(OCH3)2, CH3NH(CH2)5SiCH3(OCH2CH3)2, H2N(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2, H2N(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2, CH3NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2, CH3NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2, C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2, C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2, 및 이들의 조합으로 예시된다.
적합한 옥시모실란 가교결합제의 예에는 알킬트라이옥시모실란, 예를 들어, 메틸트라이옥시모실란, 에틸트라이옥시모실란, 프로필트라이옥시모실란, 및 부틸트라이옥시모실란; 알콕시트라이옥시모실란, 예를 들어 메톡시트라이옥시모실란, 에톡시트라이옥시모실란, 및 프로폭시트라이옥시모실란; 또는 알케닐트라이옥시모실란, 예를 들어, 프로페닐트라이옥시모실란 또는 부테닐트라이옥시모실란; 알케닐옥시모실란, 예를 들어 비닐옥시모실란; 알케닐알킬다이옥시모실란, 예를 들어, 비닐 메틸 다이옥시모실란, 비닐 에틸다이옥시모실란, 비닐 메틸다이옥시모실란, 또는 비닐에틸다이옥시모실란; 또는 이들의 조합이 포함된다.
적합한 케톡시모실란 가교결합제의 예에는 메틸 트리스(다이메틸케톡시모)실란, 메틸 트리스(메틸에틸케톡시모)실란, 메틸 트리스(메틸프로필케톡시모)실란, 메틸 트리스(메틸아이소부틸케톡시모)실란, 에틸 트리스(다이메틸케톡시모)실란, 에틸 트리스(메틸에틸케톡시모)실란, 에틸 트리스(메틸프로필케톡시모)실란, 에틸 트리스(메틸아이소부틸케톡시모)실란, 비닐 트리스(다이메틸케톡시모)실란, 비닐 트리스(메틸에틸케톡시모)실란, 비닐 트리스(메틸프로필케톡시모)실란, 비닐 트리스(메틸아이소부틸케톡시모)실란, 테트라키스(다이메틸케톡시모)실란, 테트라키스(메틸에틸케톡시모)실란, 테트라키스(메틸프로필케톡시모)실란, 테트라키스(메틸아이소부틸케톡시모)실란, 메틸비스(다이메틸케톡시모)실란, 메틸비스(사이클로헥실케톡시모)실란, 트라이에톡시(에틸메틸케톡심)실란, 다이에톡시다이(에틸메틸케톡심)실란, 에톡시트라이(에틸메틸케톡심)실란, 메틸비닐비스(메틸아이소부틸케톡시모)실란, 또는 이들의 조합이 포함된다.
소정 실시 형태에서, 가교결합제는 다이알콕시실란, 예를 들어 다이알킬다이알콕시실란; 트라이알콕시실란, 예를 들어 알킬트라이알콕시실란; 테트라알콕시실란; 이들의 부분 또는 완전 가수분해 생성물; 또는 이들의 조합으로 예시되는 알콕시실란을 포함한다. 적합한 트라이알콕시실란의 예에는 메틸트라이메톡시실란, 메틸트라이메톡시실란, 메틸트라이에톡시실란, 에틸트라이메톡시실란, 에틸트라이에톡시실란, 아이소부틸트라이메톡시실란, 아이소부틸트라이에톡시실란, 및 이들의 조합이 포함된다. 적합한 테트라알콕시실란의 예에는 테트라에톡시실란이 포함된다. 구체적인 실시 형태에서, 가교결합제는 메틸트라이메톡시실란을 포함하거나, 대안적으로 메틸트라이메톡시실란이다.
소정 실시 형태에서, 가교결합제는 중합체성이다. 예를 들어, 가교결합제는 다이실란, 예를 들어 비스(트라이에톡시실릴)헥산, 1,4-비스[트라이메톡시실릴(에틸)]벤젠, 비스[3-(트라이에톡시실릴)프로필] 테트라설파이드, 비스(트라이메톡시실릴)헥산, 비스(트라이에톡시실릴)에탄, 비스(트라이메톡시실릴)에탄, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 가교결합제는 하나의 단일 가교결합제일 수 있거나, 또는 예를 들어, 가수분해성 치환체 및 규소에 결합된 다른 유기 기에 기초하여, 그리고 중합체성 가교결합제가 사용되는 경우, 실록산 단위, 구조, 분자량, 순서(sequence) 등에 기초하여 서로 상이한 2개 이상의 가교결합제를 포함하는 조합일 수 있다.
접착제 조성물에 존재하는 가교결합제의 양은 다양한 요인(예를 들어, 작용화된 실록산 화합물의 양 및/또는 유형, 접착제 조성물에 존재하는 임의의 추가 재료(예컨대, 다른 중합체 첨가제)의 유형 및/또는 양, 이용되는 가교결합제의 유형 등)에 따라 좌우되며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 접착제 조성물은 작용화된 실록산 화합물의 중량을 기준으로 0.5 내지 15 중량%, 대안적으로 1 내지 10 중량%, 대안적으로 3 내지 10 중량%의 양으로 가교결합제를 포함한다.
일부 실시 형태에서, 접착제 조성물은 가소제를 포함한다. 적합한 가소제의 예에는 유기 가소제, 예를 들어 카르복실산 에스테르(예를 들어, 에스테르류), 프탈레이트(예를 들어, 프탈레이트류), 카르복실레이트(예를 들어, 카르복실레이트류), 아디페이트(예를 들어, 아디페이트류), 또는 이들의 조합을 포함하는 것들이 포함된다. 적합한 유기 가소제의 구체적인 예에는 비스(2-에틸헥실)테레프탈레이트, 비스(2-에틸헥실)-1,4-벤젠다이카르복실레이트, 2-에틸헥실 메틸-1,4-벤젠다이카르복실레이트, 1,2-사이클로헥산다이카르복실산, 다이노닐 에스테르(분지형 및 선형), 비스(2-프로필헵틸)프탈레이트, 다이아이소노닐 아디페이트, 및 이들의 조합이 포함된다.
소정 실시 형태에서, 가소제는 하기 화학식의 기를 분자당 평균 하나 이상 갖는 에스테르이다:
Figure pct00033
상기 식에서, R17은 수소 원자 또는 1가 유기 기(예를 들어, 분지형 또는 선형 1가 탄화수소 기, 예를 들어, 4 내지 15개의 탄소 원자, 대안적으로 9 내지 12개의 탄소 원자의 알킬 기)를 나타낸다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 가소제는 환형 탄화수소의 탄소 원자에 각각 결합된 상기 화학식의 기를 분자당 평균 2개 이상 갖는다. 그러한 경우에, 가소제는 하기 일반 화학식을 가질 수 있다:
Figure pct00034
.
이러한 화학식에서, D는 3개 이상의 탄소 원자, 대안적으로 3 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 카르보사이클릭 기이며, 이는 불포화, 포화, 또는 방향족일 수 있다. 하첨자 E는 1 내지 12이다. 각각의 R18은 독립적으로 분지형 또는 선형 1가 탄화수소 기, 예를 들어 4 내지 15개의 탄소 원자의 알킬 기(예를 들어, 메틸, 에틸, 부틸 등과 같은 알킬 기)이다. 각각의 R19는 독립적으로 수소 원자, 또는 분지형 또는 선형, 치환 또는 비치환된 1가 유기 기이다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 하나 이상의 R19는 에스테르 작용기를 포함하는 모이어티이다.
구체적인 실시 형태에서, 접착제 조성물은 중합체성 가소제를 포함한다. 중합체성 가소제의 예에는 알케닐 중합체(예를 들어, 다양한 방법을 통해 비닐 또는 알릴 단량체를 중합하여 얻어지는 것들); 폴리알킬렌 글리콜 에스테르(예를 들어, 다이에틸렌 글리콜 다이벤조에이트, 트라이에틸렌 글리콜, 다이벤조에이트 펜타에리트리톨 에스테르 등); 폴리에스테르 가소제(예를 들어, 세바스산, 아디프산, 아젤라산, 프탈산 등과 같은 이염기산과 에틸렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜 등과 같은 2가 알코올로부터 얻어지는 것들); 각각 분자량이 500 이상인 폴리에스테르 폴리올을 포함하는 폴리에스테르(예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜 등); 폴리스티렌(예를 들어, 폴리스티렌, 폴리-알파-메틸스티렌 등); 폴리부텐 및 폴리부타디엔(예를 들어, 폴리아이소부틸렌, 부타디엔 아크릴로니트릴 등); 및 폴리클로로프렌이 포함된다. 다양한 실시 형태에서, 저분자량 가소제와 고분자량 중합체 가소제가 조합으로 접착제 조성물에 존재할 수 있다.
구체적인 가소제는 당업계에 공지되어 있으며 구매가능하다. 그러한 가소제는 단독으로 또는 조합으로 접착제 조성물에 존재할 수 있다. 예를 들어, 가소제는 프탈레이트, 예를 들어 다이알킬 프탈레이트, 예컨대 다이부틸 프탈레이트(이스트맨(Eastman)™ DBP 가소제), 다이헵틸 프탈레이트, 다이아이소노닐 프탈레이트, 다이(2-에틸헥실) 프탈레이트, 또는 다이아이소데실 프탈레이트(DIDP), 비스(2-프로필헵틸) 프탈레이트(바스프 팔라티놀(BASF Palatinol)(등록상표) DPHP), 다이(2-에틸헥실) 프탈레이트(이스트맨™ DOP 가소제), 다이메틸 프탈레이트(이스트맨™ DMP 가소제); 다이에틸 프탈레이트(이스트맨™ DMP 가소제); 부틸 벤질 프탈레이트, 및 비스(2-에틸헥실)테레프탈레이트(이스트맨™ 425 가소제); 다이카르복실레이트, 예를 들어 벤질, C7-C9 선형 및 분지형 알킬 에스테르, 1,2, 벤젠 다이카르복실산(페로 샌티사이저(Ferro SANTICIZER)(등록상표) 261A), 1,2,4-벤젠트라이카르복실산(바스프 팔라티놀(등록상표) TOTM-I), 비스(2-에틸헥실)-1,4-벤젠다이카르복실레이트(이스트맨™ 168 가소제); 2-에틸헥실 메틸-1,4-벤젠다이카르복실레이트; 분지형 및 선형, 1,2-사이클로헥산다이카르복실산, 다이노닐 에스테르(바스프 헥사몰(BASF Hexamoll)(등록상표) DINCH); 다이아이소노닐 아디페이트; 트라이멜리테이트, 예를 들어 트라이옥틸 트라이멜리테이트(이스트맨™ TOTM 가소제); 트라이에틸렌 글리콜 비스(2-에틸헥사노에이트)(이스트맨™ TEG-EH 가소제); 트라이아세틴(이스트맨™ 트라이아세틴); 비방향족 이염기산 에스테르, 예를 들어 다이옥틸 아디페이트, 비스(2-에틸헥실)아디페이트(이스트맨™ DOA 가소제 및 이스트맨™ DOA 가소제, 코셔(Kosher)), 다이-2-에틸헥실아디페이트(바스프 플라스토몰(BASF Plastomoll)(등록상표) DOA), 다이옥틸 세바케이트, 다이부틸 세바케이트 및 다이아이소데실 석시네이트; 지방족 에스테르, 예를 들어, 부틸 올레에이트 및 메틸 아세틸 레시놀레이트; 포스페이트, 예를 들어, 트라이크레실 포스페이트 및 트라이부틸 포스페이트; 염소화 파라핀; 탄화수소 오일, 예를 들어, 알킬다이페닐 및 부분 수소화 테르페닐; 프로세스 오일; 에폭시 가소제, 예를 들어, 에폭시화 대두유 및 벤질 에폭시스테아레이트; 트리스(2-에틸헥실)에스테르; 지방산 에스테르; 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다른 적합한 가소제 및 이의 상업적 공급처의 예에는 바스프 팔라몰(BASF Palamoll)(등록상표) 652 및 이스트맨168 익스트림(Xtreme)™ 가소제가 포함된다.
접착제 조성물에 존재하는 가소제의 양은 다양한 요인(예를 들어, 작용화된 실록산 화합물의 양 및/또는 유형, 접착제 조성물에 존재하는 임의의 추가 재료(예컨대, 다른 중합체 첨가제)의 유형 및/또는 양, 이용되는 가교결합제의 유형 등)에 따라 좌우되며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 접착제 조성물은 접착제 조성물 내의 모든 성분의 합계 중량을 기준으로 5 내지 150 중량부의 양으로 가소제를 포함한다. 구체적인 실시 형태에서, 접착제 조성물은 접착제 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%의 양으로 가소제를 포함한다.
일부 실시 형태에서, 접착제 조성물은 증량제를 포함한다. 적합한 증량제의 예에는 비작용성 폴리오르가노실록산, 예를 들어 화학식 R20 2SiO2/2의 2작용성 단위 및 화학식 R21 3SiD′-의 말단 단위를 포함하는 것들이 포함되며, 여기서, 각각의 R20 및 각각의 R21은 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필, 및 부틸과 같은 알킬; 비닐, 알릴, 및 헥세닐과 같은 알케닐; 페닐, 톨릴, 자일릴 및 나프틸과 같은 아릴; 및 페닐에틸과 같은 아르알킬 기로 예시되는 1가 탄화수소기와 같은 1가 유기기이고; D'는 산소 원자 또는 2가 기이다 비작용성 폴리오르가노실록산은 당업계에 공지되어 있으며 구매가능하다. 적합한 비작용성 폴리오르가노실록산은 폴리다이메틸실록산으로 예시되지만 이로 한정되지 않는다. 그러한 폴리다이메틸실록산은 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 실리콘즈 코포레이션(Dow Silicones Corporation)으로부터 구매가능하며 점도가 5 × 10-5 내지 0.1 m2/s, 대안적으로 5 × 10-5 내지 0.05 m2/s, 그리고 대안적으로 0.0125 내지 0.06 m2/s의 범위일 수 있는 다우실(DOWSIL)(등록상표) 200 플루이드를 포함한다. 접착제 조성물에 존재하는 증량제의 양은 다양한 요인(예를 들어, 작용화된 실록산 화합물의 양 및/또는 유형, 접착제 조성물에 존재하는 임의의 추가 재료(예컨대, 다른 중합체 첨가제)의 유형 및/또는 양, 이용되는 가교결합제의 유형 등)에 따라 좌우되며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 접착제 조성물은 접착제 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%의 양으로 증량제를 포함한다.
일부 실시 형태에서, 접착제 조성물은 말단-차단제를 포함한다. 적합한 말단-차단제는 M 단위, 즉 화학식 R22 3SiO1/2의 실록산 단위를 포함하며, 여기서, 각각의 R22는 독립적으로 1가 유기 기, 예컨대 1가 탄화수소 기를 나타낸다. 그러한 말단-차단제의 일반적인 예에는 한 쪽 말단이 트라이오르가노실릴 기, 예를 들어 (CH3)3SiO-로 말단-차단되고 다른 쪽 말단이 하이드록실 기로 차단된 폴리오르가노실록산(예를 들어, 폴리다이메틸실록산과 같은 폴리다이오르가노실록산)을 포함하는 것들이 포함된다. 적합한 말단-차단제의 다른 예에는 하이드록실 말단 기 및 트라이오르가노실릴 말단 기 둘 모두를 갖는 폴리다이오르가노실록산, 예컨대 총 말단기의 50% 초과, 대안적으로 75% 초과를 하이드록실 기로서 갖는 것들이 포함된다. 그러한 말단-차단제에 존재하는 트라이오르가노실릴 기의 양은 다양할 수 있으며, 전형적으로 접착제 조성물의 축합 반응에 의해 제조되는 반응 생성물의 모듈러스(modulus)를 조절하는 데 사용된다. 이론에 의해 구애되고자 함이 없이, 더 높은 농도의 트라이오르가노실릴 말단 기는 소정의 경화물에서 더 낮은 모듈러스를 제공할 수 있는 것으로 생각된다. 일부 실시 형태에서, 접착제 조성물의 말단-차단제는 단일 말단-차단 화합물을 포함한다. 그러나, 다른 실시 형태에서, 접착제 조성물의 말단-차단제는, 예를 들어, 구조, 점도, 평균 분자량, 중합체 단위, 순서 등, 또는 이들의 조합을 포함하는 특성이 서로 상이한 둘 이상의 상이한 말단-차단 화합물을 포함한다. 접착제 조성물에 존재하는 말단-차단제의 양은 다양한 요인(예를 들어, 작용화된 실록산 화합물의 양 및/또는 유형, 접착제 조성물에 존재하는 임의의 추가 재료(예컨대, 다른 중합체 첨가제)의 유형 및/또는 양, 이용되는 말단-차단제의 유형 등)에 따라 좌우되며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 접착제 조성물은 작용화된 실록산 화합물의 중량을 기준으로 0 내지 50 중량%, 대안적으로 0 내지 30 중량%, 대안적으로 0 내지 15 중량%의 양으로 말단-차단제를 포함한다.
소정 실시 형태에서, 접착제 조성물은 표면 개질제를 포함한다. 적합한 표면 개질제는 접착 촉진제, 이형제 등뿐만 아니라 이들의 조합을 포함한다. 전형적으로, 표면 개질제는 접착제 조성물의 반응 생성물의 표면의 외관을 변화시키는 데 이용된다. 예를 들어, 표면 개질제는 그러한 반응 생성물의 표면의 광택(gloss)을 증가시키는 데 사용될 수 있다. 적합한 표면 개질제의 구체적인 예에는 알킬 및 아릴 기를 갖는 폴리다이오르가노실록산이 포함된다. 예를 들어, 다우실(등록상표) 550 플루이드는 다우 실리콘즈 코포레이션으로부터 구매가능한, 점도가 0.000125 m2/s인 트라이메틸실록시-말단화된 폴리(다이메틸/메틸페닐)실록산이다. 적합한 표면 개질제의 이들 및 다른 예에는 천연 오일(예를 들어, 식물 또는 동물 공급원으로부터 수득된 것들), 예컨대 아마인유, 동유, 대두유, 피마자유, 어유, 대마종자유, 면실유, 오이티시카유, 유채유 등뿐만 아니라 이들의 조합이 포함된다.
일부 실시 형태에서, 표면 개질제는 접착 촉진제이다. 적합한 접착 촉진제는 탄화수소옥시실란, 예를 들어 알콕시실란, 알콕시실란과 하이드록시-작용성 폴리오르가노실록산의 조합, 아미노 작용성 실란, 에폭시 작용성 실란, 메르캅토 작용성 실란, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 접착 촉진제는 당업계에 공지되어 있고 화학식 R23 FR24 GSi(OR25)4-(F+G)를 갖는 실란을 포함할 수 있으며, 여기서, 각각의 R23은 독립적으로 3개 이상의 탄소 원자를 갖는 1가 유기 기이고; R24는 아미노, 에폭시, 메르캅토 또는 아크릴레이트 기와 같은 접착 촉진 기를 갖는 하나 이상의 SiC 결합된 치환체를 함유하고; 각각의 R25는 독립적으로 1가 유기 기(예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 등)이고; 하첨자 F는 0 내지 2 범위의 값을 갖고; 하첨자 G는 1 또는 2 중 어느 하나이고; (F+G)의 합계는 3 이하이다. 소정 실시 형태에서, 접착 촉진제는 상기 실란의 부분 축합물을 포함한다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 접착 촉진제는 알콕시실란과 하이드록시-작용성 폴리오르가노실록산의 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 접착 촉진제는 불포화 또는 에폭시-작용성 화합물을 포함한다. 그러한 실시 형태에서, 접착 촉진제는 불포화 또는 에폭시-작용성 알콕시실란, 예를 들어 하기 화학식 XIII을 갖는 것들일 수 있거나 이를 포함할 수 있다:
[화학식 XIII]
R26 HSi(OR27)(4-H)
상기 식에서, 하첨자 H는 1, 2, 또는 3이고, 대안적으로 하첨자 H는 1이다. 각각의 R26은 독립적으로 1가 유기 기이되, 단, 하나 이상의 R26은 불포화 유기 기 또는 에폭시-작용성 유기 기이다. R26을 위한 에폭시-작용성 유기 기는 3-글리시독시프로필 및 (에폭시사이클로헥실)에틸로 예시된다. R26을 위한 불포화 유기 기는 3-메타크릴로일옥시프로필, 3-아크릴로일옥시프로필, 및 불포화 1가 탄화수소 기, 예를 들어 비닐, 알릴, 헥세닐, 운데실레닐로 예시된다. 각각의 R27은 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자, 대안적으로 1 내지 2개의 탄소 원자의 포화 탄화수소 기이다. R27은 메틸, 에틸, 프로필, 및 부틸로 예시된다.
적합한 에폭시-작용성 알콕시실란의 구체적인 예에는 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란, 3-글리시독시프로필트라이에톡시실란, (에폭시사이클로헥실)에틸다이메톡시실란, (에폭시사이클로헥실)에틸다이에톡시실란 및 이들의 조합이 포함된다. 적합한 불포화 알콕시실란의 예에는 비닐트라이메톡시실란, 알릴트라이메톡시실란, 알릴트라이에톡시실란, 헥세닐트라이메톡시실란, 운데실레닐트라이메톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필 트라이메톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필 트라이에톡시실란, 3-아크릴로일옥시프로필 트라이메톡시실란, 3-아크릴로일옥시프로필 트라이에톡시실란, 및 이들의 조합이 포함된다.
일부 실시 형태에서, 접착 촉진제는 하이드록시-말단화된 폴리오르가노실록산과 에폭시-작용성 알콕시실란의 반응 생성물과 같은 에폭시-작용성 실록산(예컨대, 전술한 것들 중 하나), 또는 하이드록시-말단화된 폴리오르가노실록산과 에폭시-작용성 알콕시실란의 물리적 블렌드를 포함한다. 접착 촉진제는 에폭시-작용성 알콕시실란과 에폭시-작용성 실록산의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 접착 촉진제는 하이드록시-말단화된 메틸비닐실록산과 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란의 반응 생성물과 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란의 혼합물, 또는 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란과 하이드록시-말단화된 메틸비닐실록산의 혼합물, 또는 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란과 하이드록시-말단화된 메틸비닐/다이메틸실록산 공중합체의 혼합물로 예시된다.
소정 실시 형태에서, 접착 촉진제는 H2N(CH2)2Si(OCH3)3, H2N(CH2)2Si(OCH2CH3)3, H2N(CH2)3Si(OCH3)3, H2N(CH2)3Si(OCH2CH3)3, CH3NH(CH2)3Si(OCH3)3, CH3NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3, CH3NH(CH2)5Si(OCH3)3, CH3NH(CH2)5Si(OCH2CH3)3, H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3, H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3, CH3NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3, CH3NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3, C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3, C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3, H2N(CH2)2SiCH3(OCH3)2, H2N(CH2)2SiCH3(OCH2CH3)2, H2N(CH2)3SiCH3(OCH3)2, H2N(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2, CH3NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2, CH3NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2, CH3NH(CH2)5SiCH3(OCH3)2, CH3NH(CH2)5SiCH3(OCH2CH3)2, H2N(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2, H2N(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2, CH3NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2, CH3NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2, C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2, C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2, N-(3-(트라이메톡시실릴)프로필)에틸렌다이아민 등뿐만 아니라 이들의 조합으로 예시되는 아미노 작용성 알콕시실란과 같은 아미노작용성 실란을 포함한다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 접착 촉진제는 메르캅토작용성 알콕시실란, 예를 들어 3-메르캅토프로필트라이메톡시실란 또는 3-메르캅토프로필트라이에톡시실란을 포함한다.
표면 개질제의 추가적인 예에는 에폭시알킬알콕시실란, 예를 들어 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란, 및 아미노-치환된 알콕시실란, 예를 들어 3-아미노프로필트라이메톡시실란과, 선택적으로 알킬알콕시실란, 예를 들어 메틸트라이메톡시실란의 반응 생성물인 접착 촉진제가 포함된다.
일부 실시 형태에서, 표면 개질제는 이형제를 포함하거나, 대안적으로 이형제이다. 적합한 이형제는 플루오르화 화합물, 예를 들어, 플루오로-작용성 실리콘, 또는 플루오로-작용성 유기 화합물로 예시된다. 구체적인 실시 형태에서, 접착제 조성물은 하나 이상의 접착 촉진제, 하나 이상의 이형제, 하나 이상의 천연 오일, 또는 이들의 조합과 같은 다수의 표면 개질제를 포함한다.
접착제 조성물에 존재하는 표면 개질제의 양은 다양한 요인(예를 들어, 작용화된 실록산 화합물의 양 및/또는 유형, 접착제 조성물에 존재하는 임의의 추가 재료의 유형 및/또는 양, 접착제 조성물이 노출되도록 의도되는 경화 조건 등)에 따라 좌우되며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 접착제 조성물은 접착제 조성물 내의 모든 성분의 합계 중량을 기준으로 0.01 내지 50 중량부, 대안적으로 0.01 내지 10 중량부, 대안적으로 0.01 내지 5 중량부의 양으로 표면 개질제를 포함한다.
소정 실시 형태에서, 접착제 조성물은 건조제, 예를 들어 물리적 건조제(예를 들어, 흡착제), 화학적 건조제 등을 포함한다. 일반적으로, 건조제는 다양한 공급원으로부터의 물 및 저분자량 알코올에 결합한다. 예를 들어, 건조제는 작용화된 실록산 화합물을 수반하는 축합 반응의 부산물, 예를 들어, 물 및 알코올에 결합할 수 있다. 물리적 건조제는 전형적으로 그러한 물 및/또는 부산물을 포획하고/하거나 흡착하며, 화학적 건조제는 전형적으로 화학적 수단에 의해(예를 들어, 공유 결합을 통해) 물 및/또는 다른 부산물에 결합한다. 접착제 조성물에 사용하기에 적합한 건조제의 예에는 무기 미립자를 포함하는 것들과 같은 흡착제가 포함된다. 그러한 흡착제는 전형적으로 10 마이크로미터 이하, 대안적으로 5 마이크로미터 이하의 입자 크기를 갖고, 물 및 저분자량 알코올을 흡착하기에 충분한 평균 기공 크기(예를 들어, 10 Å(옹스트롬) 이하, 대안적으로 5 Å 이하, 대안적으로 3 Å 이하의 평균 기공 크기)를 갖는다. 그러한 흡착제의 구체적인 예에는 제올라이트(예를 들어, 차바사이트(chabasite), 모데나이트(mordenite), 및 방비석(analcite)), 및 알칼리 금속 알루미노 실리케이트, 실리카 겔, 실리카-마그네시아 겔, 활성탄, 활성 알루미나, 산화칼슘, 및 이들의 조합을 포함하는 분자체가 포함된다. 구매가능한 건조제의 예에는 건조 분자체, 예를 들어 그레이스 데이비슨(Grace Davidson)에 의해 상표명 실로시브(SYLOSIV)(등록상표)로 그리고 미국 켄터키주 루이스빌 소재의 제오켐(Zeochem)에 의해 상표명 퓨르몰(PURMOL)로 판매되는 3 Å(옹스트롬) 분자체 및 영국 워링턴 소재의 이네오스 실리카스(Ineos Silicas)에 의해 상표명 더실(Doucil) 제올라이트 4A로 판매되는 4Å 분자체가 포함된다. 적합한 건조제의 다른 예에는 미국 일리노이주 소재의 유오피(UOP)로부터 모두 구매가능한 몰시브(MOLSIV) 흡착제 유형 13X, 3A, 4A, 및 5A; 미국 펜실베이니아주 필라델피아 소재의 아토피나(Atofina)로부터의 실리포라이트(SILIPORITE) NK 30AP 및 65xP 분자체; 및 미국 메릴랜드주 소재의 더블유.알. 그레이스(W.R. Grace)로부터 다양한 명칭으로 입수가능한 분자체가 포함된다. 화학적 건조제의 예에는 가교결합제와 관련하여 전술한 것들과 같은 실란이 포함된다. 예를 들어, 건조제로서 적합한 알콕시실란은 비닐트라이메톡시실란, 비닐트라이에톡시실란, 및 이들의 조합을 포함한다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 화학적 건조제는 접착제 조성물 또는 그의 부분을 물 없이 유지하기 위해 접착제 조성물에, 또는 접착제 조성물의 부분(예를 들어, 접착제 조성물이 다중-부분 조성물인 경우)에 첨가될 수 있다. 이와 같이, 건조제는 접착제 조성물이 형성되기 전에 접착제 조성물의 부분(예를 들어, 건조 부분)에 첨가되어, 부품 선반을 안정하게 만들 수 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 건조제는 제형화 후에(예를 들어, 접착제 조성물의 부분들이 함께 조합/혼합된 후에) 접착제 조성물을 물 없이 유지할 수 있다. 접착제 조성물에 존재하는 건조제의 양은 다양한 요인(예를 들어, 작용화된 실록산 화합물의 양 및/또는 유형, 접착제 조성물에 존재하는 임의의 추가 재료의 유형 및/또는 양, 접착제 조성물이 노출되도록 의도되는 경화 조건 등)에 따라 좌우되며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 접착제 조성물은 접착제 조성물 내의 모든 성분의 합계 중량을 기준으로 0.1 내지 5 중량부의 양으로 건조제를 포함한다.
일부 실시 형태에서, 접착제 조성물은 살생제를 포함한다. 적합한 살생제의 일반적인 예에는 살진균제, 제초제, 살충제, 항미생물제 등뿐만 아니라 이들의 조합이 포함된다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, 살생제는 살진균제를 포함하거나, 대안적으로 살진균제이다. 살진균제의 구체적인 예에는 N-치환된 벤즈이미다졸 카르바메이트 및 벤즈이미다졸릴 카르바메이트, 예를 들어 메틸 2-벤즈이미다졸릴카르바메이트, 에틸 2-벤즈이미다졸릴카르바메이트, 아이소프로필 2-벤즈이미다졸릴카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N,N-다이메틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N,N-다이메틸카르바모일)-6-메틸벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N,N-다이메틸카르바모일)-5-메틸벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N-메틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N-메틸카르바모일)-6-메틸벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N-메틸카르바모일)-5-메틸벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에틸 N-{2-[1-(N,N-다이메틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에틸 N-{2-[2-(N-메틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에틸 N-{2-[1-(N,N-다이메틸카르바모일)-6-메틸벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에틸 N-{2-[1-(N-메틸카르바모일)-6-메틸벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 아이소프로필 N-{2-[1-(N,N-다이메틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 아이소프로필 N-{2-[1-(N-메틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N-프로필카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N-부틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메톡시에틸 N-{2-[1-(N-프로필카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메톡시에틸 N-{2-[1-(N-부틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에톡시에틸 N-{2-[1-(N-프로필카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에톡시에틸 N-{2-[1-(N-부틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{1-(N,N-다이메틸카르바모일옥시)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[N-메틸카르바모일옥시)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N-부틸카르바모일옥시)벤조이미다졸릴]}카르바메이트, 에톡시에틸 N-{2-[1-(N-프로필카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에톡시에틸 N-{2-[1-(N-부틸카르바모일옥시)벤조이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N,N-다이메틸카르바모일)-6-클로로벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 및 메틸 N-{2-[1-(N,N-다이메틸카르바모일)-6-니트로벤즈이미다졸릴]}카르바메이트; 10,10′-옥시비스페녹사르신(상표명: 비니젠(Vinyzene), OBPA); 다이-요오도메틸-파라-톨릴설폰; 벤조티오펜-2-사이클로헥실카르복사미드-S,S-다이옥사이드; N-(플루오르다이클로라이드메틸티오)프탈이미드(상표명: 플루오르-폴퍼(Fluor-Folper), 프레벤톨(Preventol) A3); 메틸-벤즈이미다졸-2-일카르바메이트(상표명: 카르벤다짐(Carbendazim), 프레벤톨 BCM); 아연-비스(2-피리딜티오-1-옥사이드); 아연 피리티온; 2-(4-티아졸릴)-벤즈이미다졸; N-페닐-요오도프로파르길카르바메이트; N-옥틸-4-아이소티아졸린-3-온; 4,5-다이클로라이드-2-n-옥틸-4-아이소티아졸린-3-온; N-부틸-1,2-벤즈아이소티아졸린-3-온; 테부코나졸 과 같은 트라이아졸릴-화합물 등뿐만 아니라 이들의 조합이 포함된다. 특정 실시 형태에서, 그러한 살진균제는 광물(예를 들어, 제올라이트), 금속(예를 들어, 구리, 은, 백금 등), 및 이들의 조합과 같은 하나 이상의 무기 재료와의 조합으로 이용된다.
특정 실시 형태에서, 살생제는 제초제를 포함하거나, 대안적으로 제초제이다. 제초제의 구체적인 예에는 아미드 제초제, 예를 들어 알리도클로르(allidochlor) N,N-다이알릴-2-클로로아세트아미드; CDEA 2-클로로-N,N-다이에틸아세트아미드; 에트니프로미드(etnipromid) (RS)-2-[5-(2,4-다이클로로페녹시)-2-니트로페녹시]-N-에틸프로피온아미드; 아닐리드 제초제, 예를 들어, 시스아닐리드(cisanilide) 시스-2,5-다이메틸피롤리딘-1-카르복스사닐리드; 플루페나세트(flufenacet) 4′-플루오로-N-아이소프로필-2-[5-(트라이플루오로메틸)-1,3,4-티아다이아졸-2-일옥시]아세트아닐리드; 나프로아닐리드(naproanilide) (RS)-α-2-나프톡시프로피온아닐리드; 아릴알라닌 제초제, 예를 들어, 벤조일프로프(benzoylprop) N-벤조일-N-(3,4-다이클로로페닐)-DL-알라닌; 플람프로프(flamprop)-M N-벤조일-N-(3-클로로-4-플루오로페닐)-D-알라닌; 클로로아세트아닐리드 제초제, 예를 들어, 부타클로르(butachlor) N-부톡시메틸-2-클로로-2′,6′-다이에틸아세트아닐리드; 메타차클로르(metazachlor) 2-클로로-N-(피라졸-1-일메틸)아세트-2′,6′-자일리다이드; 프리나클로르(prynachlor) (RS)-2-클로로-N-(1-메틸프로프-2-인일)아세트아닐리드; 설폰아닐리드 제초제, 예를 들어, 클로란설람(cloransulam) 3-클로로-2-(5-에톡시-7-플루오로[1,2,4]트라이아졸로[1,5-c]피리미딘-2-일설폰아미도)벤조산; 메토설람(metosulam) 2′,6′-다이클로로-5,7-다이메톡시-3′-메틸[1,2,4]트라이아졸로[1,5-a]피리미딘-2-설폰아닐리드; 항생물질 제초제, 예를 들어, 빌라나포스(bilanafos) 4-[하이드록시(메틸)포스피노일]-L-호모알라닐-L-알라닐-L-알라닌; 벤조산 제초제, 예를 들어, 클로람벤(chloramben) 3-아미노-2,5-다이클로로벤조산; 2,3,6-TBA 2,3,6-트라이클로로벤조산; 피리미디닐옥시벤조산 제초제, 예를 들어, 비스피리박(bispyribac) 2,6-비스(4,6-다이메톡시피리미딘-2-일옥시)벤조산; 피리미디닐티오벤조산 제초제, 예를 들어, 피리티오박(pyrithiobac) 2-클로로-6-(4,6-다이메톡시피리미딘-2-일티오)벤조산; 프탈산 제초제, 예를 들어, 클로르탈(chlorthal) 테트라클로로테레프탈산; 피콜린산 제초제, 예를 들어, 아미노피랄리드(aminopyralid) 4-아미노-3,6-다이클로로피리딘-2-카르복실산; 퀴놀린카르복실산 제초제, 예를 들어, 퀸클로락(quinclorac) 3,7-다이클로로퀴놀린-8-카르복실산; 비소함유 제초제, 예를 들어, CMA 칼슘 비스(수소 메틸아르소네이트); MAMA 암모늄 수소 메틸아르소네이트; 소듐 아르세나이트; 벤조일사이클로헥산다이온 제초제, 예를 들어, 메소트라이온(mesotrione) 2-(4-메실-2-니트로벤조일)사이클로헥산-1,3-다이온; 벤조푸라닐 알킬설포네이트 제초제, 예를 들어, 벤푸레세이트(benfuresate) 2,3-다이하이드로-3,3-다이메틸벤조푸란-5-일 에탄설포네이트; 카르바메이트 제초제, 예를 들어, 카르복사졸(carboxazole) 메틸 5-tert-부틸-1,2-옥사졸-3-일카르바메이트; 페나설람(fenasulam) 메틸 4-[2-(4-클로로-o-톨릴옥시)아세트아미도]페닐설포닐카르바메이트; 카르바닐레이트 제초제, 예를 들어, BCPC (RS)-sec-부틸 3-클로로카르바닐레이트; 데스메디팜(desmedipham) 에틸 3-페닐카르바모일옥시페닐카르바메이트; 스웨프(swep) 메틸 3,4-다이클로로카르바닐레이트; 사이클로헥센 옥심 제초제, 예를 들어, 부트록시딤(butroxydim) (RS)-(EZ)-5-(3-부티릴-2,4,6-트라이메틸페닐)-2-(1-에톡시이미노프로필)-3-하이드록시사이클로헥스-2-엔-1-온; 테프랄옥시딤(tepraloxydim) (RS)-(EZ)-2-{1-[(2E)-3-클로로알릴옥시이미노]프로필}-3-하이드록시-5-퍼하이드로피란-4-일사이클로헥스-2-엔-1-온; 사이클로프로필아이속사졸 제초제, 예를 들어, 아이속사클로르톨(isoxachlortole) 4-클로로-2-메실페닐 5-사이클로프로필-1,2-옥사졸-4-일 케톤; 다이카르복스이미드 제초제, 예를 들어, 플루메진(flumezin) 2-메틸-4-(α,α,α-트라이플루오로-m-톨릴)-1,2,4-옥사다이아진안-3,5-다이온; 다이니트로아닐린 제초제, 예를 들어, 에탈플루랄린(ethalfluralin) N-에틸-α,α,α-트라이플루오로-N-(2-메틸알릴)-2,6-다이니트로-p-톨루이딘; 프로다이아민(prodiamine) 5-다이프로필아미노-α,α,α-트라이플루오로-4,6-다이니트로-o-톨루이딘; 다이니트로페놀 제초제, 예를 들어, 다이노프로프(dinoprop) 4,6-다이니트로-o-시멘-3-올; 에티노펜(etinofen) α-에톡시-4,6-다이니트로-o-크레졸; 다이페닐 에테르 제초제, 예를 들어, 에톡시펜(ethoxyfen) O-[2-클로로-5-(2-클로로-α,α,α-트라이플루오로-p-톨릴옥시)벤조일]-L-락트산; 니트로페닐 에테르 제초제, 예를 들어, 아클로니펜(aclonifen) 2-클로로-6-니트로-3-페녹시아닐린; 니트로펜(nitrofen) 2,4-다이클로로페닐 4-니트로페닐 에테르; 다이티오카르바메이트 제초제, 예를 들어, 다조메트(dazomet) 3,5-다이메틸-1,3,5-티아다이아진안-2-티온; 할로겐화 지방족 제초제, 예를 들어, 달라폰(dalapon) 2,2-다이클로로프로피온산; 클로로아세트산; 이미다졸리논 제초제, 예를 들어, 이마차피르(imazapyr) (RS)-2-(4-아이소프로필-4-메틸-5-옥소-2-이미다졸린-2-일)니코틴산; 무기 제초제, 예를 들어, 다이소듐 테트라보레이트 데카하이드레이트; 소듐 아지드; 니트릴 제초제, 예를 들어, 클로로자이닐(chloroxynil) 3,5-다이클로로-4-하이드록시벤조니트릴; 아이오자이닐(ioxynil) 4-하이드록시-3,5-다이-요오도벤조니트릴; 유기인 제초제, 예를 들어, 아닐로포스(anilofos) S-4-클로로-N-아이소프로필카르바닐로일메틸 O,O-다이메틸 포스포로다이티오에이트; 글루포시네이트(glufosinate) 4-[하이드록시(메틸)포스피노일]-DL-호모알라닌; 페녹시 제초제, 예를 들어, 클로메프로프(clomeprop) (RS)-2-(2,4-다이클로로-m-톨릴옥시)프로피온아닐리드; 펜테라콜(fenteracol) 2-(2,4,5-트라이클로로페녹시)에탄올; 페녹시아세트산 제초제, 예를 들어, MCPA (4-클로로-2-메틸페녹시)아세트산; 페녹시부티르산 제초제, 예를 들어, MCPB 4-(4-클로로-o-톨릴옥시)부티르산; 페녹시프로피온산 제초제, 예를 들어, 페노프로프(fenoprop) (RS)-2-(2,4,5-트라이클로로페녹시)프로피온산; 아릴옥시페녹시프로피온산 제초제, 예를 들어, 아이속사피리포프(isoxapyrifop) (RS)-2-[2-[4-(3,5-다이클로로-2-피리딜옥시)페녹시]프로피오닐]아이속사졸리딘; 페닐렌다이아민 제초제, 예를 들어, 다이니트라민(dinitramine) N1,N1-다이에틸-2,6-다이니트로-4-트라이플루오로메틸-m-페닐렌다이아민, 피라졸릴옥시아세토페논 제초제, 예를 들어, 피라족시펜(pyrazoxyfen) 2-[4-(2,4-다이클로로벤조일)-1,3-다이메틸피라졸-5-일옥시]아세토페논; 피라졸릴페닐 제초제, 예를 들어, 피라플루펜(pyraflufen) 2-클로로-5-(4-클로로-5-다이플루오로메톡시-1-메틸피라졸-3-일)-4-플루오로페녹시아세트산; 피리다진 제초제, 예를 들어, 피리다폴(pyridafol) 6-클로로-3-페닐피리다진-4-올; 피리다진온 제초제, 예를 들어, 클로리다존(chloridazon) 5-아미노-4-클로로-2-페닐피리다진-3(2H)-온; 옥사피라존(oxapyrazon) 5-브로모-1,6-다이하이드로-6-옥소-1-페닐피리다진-4-일옥삼산; 피리딘 제초제, 예를 들어, 플루오록시피르(fluoroxypyr) 4-아미노-3,5-다이클로로-6-플루오로-2-피리딜옥시아세트산; 티아조피르(thiazopyr) 메틸 2-다이플루오로메틸-5-(4,5-다이하이드로-1,3-티아졸-2-일)-4-아이소부틸-6-트라이플루오로메틸니코티네이트; 피리미딘다이아민 제초제, 예를 들어, 이프리미담(iprymidam) 6-클로로-N4-아이소프로필피리미딘-2,4-다이아민; 4차 암모늄 제초제, 예를 들어, 다이에탐콰트(diethamquat) 1,1′-비스(다이에틸카르바모일메틸)-4,4′-바이피리디늄; 파라콰트(paraquat) 1,1′-다이메틸-4,4′-바이피리디늄; 티오카르바메이트 제초제, 예를 들어, 사이클로에이트(cycloate) S-에틸 사이클로헥실(에틸)티오카르바메이트; 티오카르바질(tiocarbazil) S-벤질 다이-sec-부틸티오카르바메이트; 티오카르보네이트 제초제, 예를 들어, EXD O,O-다이에틸 다이티오비스(티오포르메이트); 티오우레아 제초제, 예를 들어, 메티우론(methiuron) 1,1-다이메틸-3-m-톨릴-2-티오우레아; 트라이아진 제초제, 예를 들어, 트라이아지플람(triaziflam) (RS)-N-[2-(3,5-다이메틸페녹시)-1-메틸에틸]-6-(1-플루오로-1-메틸에틸)-1,3,5-트라이아진-2,4-다이아민; 클로로트라이아진 제초제, 예를 들어, 사이프라진(cyprazine) 6-클로로-N2-사이클로프로필-N4-아이소프로필-1,3,5-트라이아진-2,4-다이아민; 프로파진(propazine) 6-클로로-A2,N4-다이-아이소프로필-1,3,5-트라이아진-2,4-다이아민; 메톡시트라이아진 제초제, 예를 들어, 프로메톤(prometon) N2,N4-다이-아이소프로필-6-메톡시-1,3,5-트라이아진-2,4-다이아민; 메틸티오트라이아진 제초제, 예를 들어, 사이아나트린(cyanatryn) 2-(4-에틸아미노-6-메틸티오-1,3,5-트라이아진-2-일아미노)-2-메틸프로피오니트릴; 트라이아진온 제초제, 예를 들어, 헥사진온(hexazinone) 3-사이클로헥실-6-다이메틸아미노-1-메틸-1,3,5-트라이아진-2,4(1H,3H)-다이온; 트라이아졸 제초제, 예를 들어, 에프로나즈(epronaz) N-에틸-N-프로필-3-프로필설포닐-1H-1,2,4-트라이아졸-1-카르복사미드; 트라이아졸론 제초제, 예를 들어, 카르펜트라존(carfentrazone) (RS)-2-클로로-3-{2-클로로-5-[4-(다이플루오로메틸)-4,5-다이하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트라이아졸-1-일]-4-플루오로페닐}프로피온산; 트라이아졸로피리미딘 제초제, 예를 들어, 플로라설람(florasulam) 2′,6′,8-트라이플루오로-5-메톡시[1,2,4]트라이아졸로[1,5-c]피리미딘-2-설폰아닐리드; 우라실 제초제, 예를 들어, 플루프로파실(flupropacil) 아이소프로필 2-클로로-5-(1,2,3,6-테트라하이드로-3-메틸-2,6-다이옥소-4-트라이플루오로메틸피리미딘-1-일)벤조에이트; 우레아 제초제, 예를 들어, 사이클루론(cycluron) 3-사이클로-옥틸-1,1-다이메틸우레아; 모니소우론(monisouron) 1-(5-tert-부틸-1,2-옥사졸-3-일)-3-메틸우레아; 페닐우레아 제초제, 예를 들어, 클로록수론(cycluron) 3-[4-(4-클로로페녹시)페닐]-1,1-다이메틸우레아; 시두론(siduron) 1-(2-메틸사이클로헥실)-3-페닐우레아; 피리미디닐설포닐우레아 제초제, 예를 들어, 플라자설푸론(flazasulphuron) 1-(4,6-다이메톡시피리미딘-2-일)-3-(3-트라이플루오로메틸-2-피리딜설포닐)우레아; 피라조설푸론(pyrazosulphuron) 5-[(4,6-다이메톡시피리미딘-2-일카르바모일)설파모일]-1-메틸피라졸-4-카르복실산; 트라이아지닐설포닐우레아 제초제, 예를 들어, 티펜설푸론(thifensulphuron) 3-(4-메톡시-6-메틸-1,3,5-트라이아진-2-일카르바모일설파모일)티오펜-2-카르복실산; 티아다이아졸릴우레아 제초제, 예컨대, 테부티우론(tebuthiuron) 1-(5-tert-부틸-1,3,4-티아다이아졸-2-일)-1,3-다이메틸우레아; 및/또는 미분류된 제초제, 예컨대, 클로르페낙(chlorfenac) (2,3,6-트라이클로로페닐)아세트산; 메타졸(methazole) 2-(3,4-다이클로로페닐)-4-메틸-1,2,4-옥사다이아졸리딘-3,5-다이온; 트라이탁(tritac) (RS)-1-(2,3,6-트라이클로로벤질옥시)프로판-2-올; 2,4-D, 클로리무론(chlorimuron), 및 페녹사프로프(fenoxaprop) 등뿐만 아니라 이들의 조합이 포함된다.
일부 실시 형태에서, 살생제는 살충제를 포함하며 대안적으로 살충제이다. 살충제의 일반적인 예에는 방충제, 예를 들어, N,N-다이에틸-메타-톨루아미드 및 피레트로이드(pyrethroid), 예를들어, 피레트린(pyrethrin)이 포함된다. 살충제의 구체적인 예에는 아트라진(atrazine), 다이아지논(diazinon), 및 클로르피리포스(chlorpyrifos)가 포함된다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 살생제는 항미생물제를 포함하거나, 대안적으로 항미생물제이다. 항미생물제의 유형 및 속성은 다양할 수 있으며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 소정 실시 형태에서, 살생제는 붕소-함유 재료, 예를 들어 붕산 무수물, 붕사, 또는 다이소듐 옥타보레이트 테트라하이드레이트를 포함하거나, 대안적으로 그러한 붕소-함유 재료이다. 다양한 실시 형태에서, 접착제 조성물은 둘 이상의 살생제를 포함하며, 이들은 각각 독립적으로 본 명세서에 예시된 살진균제, 제초제, 살충제, 항미생물제 및 다른 살생 성분으로부터 선택된다.
접착제 조성물에 존재하는 살생제의 양은 다양한 요인(예를 들어, 이용되는 살생제(들)의 유형, 작용화된 실록산 화합물의 양 및/또는 유형, 접착제 조성물의 의도된 용도, 접착제 조성물이 노출되도록 의도되는 경화 조건 등)에 따라 좌우되며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 접착제 조성물은 접착제 조성물의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 10 중량%, 대안적으로 0.1 내지 5 중량%의 양으로 살생제, 또는 살생제들의 조합을 포함한다.
특정 실시 형태에서, 접착제 조성물은 난연제를 포함한다. 적합한 난연제의 예에는 유기/탄소질 난연제(예를 들어, 카본 블랙 등), 무기/광물계 난연제(예를 들어, 수화된 수산화알루미늄, 규회석과 같은 실리케이트, 백금의 금속 착물 및/또는 백금 등) 등뿐만 아니라 이들의 조합이 포함된다. 적합한 난연제의 추가적인 예에는 할로겐계 난연제, 예를 들어 데카브로모다이페닐옥사이드, 옥타브로모다이페닐 옥사이드, 헥사브로모사이클로도데칸, 데카브로모바이페닐 옥사이드, 다이페니옥시벤젠, 에틸렌 비스-테트라브로모프탈미드, 펜타브로모에틸 벤젠, 펜타브로모벤질 아크릴레이트, 트라이브로모페닐 말레익 이미드, 테트라브로모비스페닐 A, 비스-(트라이브로모페녹시) 에탄, 비스-(펜타브로모페녹시) 에탄, 폴리다이보모페닐렌 옥사이드, 트라이브로모페닐알릴 에테르, 비스-다이브로모프로필 에테르, 테트라브로모프탈산 무수물, 다이브로모네오펜틸 글리콜, 다이브로모에틸 다이브로모사이클로헥산, 펜타브로모다이페닐 옥사이드, 트라이브로모스티렌, 펜타브로모클로로사이클로헥산, 테트라브로모자일렌, 헥사브로모사이클로도데칸, 브롬화 폴리스티렌, 테트라데카브로모다이페녹시벤젠, 트라이플루오로프로펜, 및 PVC; 인계 난연제, 예를 들어 (2,3-다이브로모프로필)-포스페이트, 인, 환형 포스페이트, 트라이아릴 포스페이트, 비스-멜라미늄 펜테이트, 펜타에리트리톨 바이사이클릭 포스페이트, 다이메틸메틸포스페이트, 포스핀 옥사이드 다이올, 트라이페닐 포스페이트, 트리스-(2-클로로에틸)포스페이트, 포스페이트 에스테르, 예를 들어 트라이크레실-, 트라이자일레닐-, 아이소데실 다이페닐-, 에틸헥실 다이페닐-, 트라이옥틸-, 트라이부틸-, 및 트리스-부톡시에틸 포스페이트 에스테르, 및 다양한 아민의 포스페이트 염(예를 들어, 암모늄 포스페이트); 테트라알킬 납 화합물, 예를 들어 테트라에틸 납; 철 펜타카르닐; 망간 메틸 사이클로펜타다이에닐 트라이카르보닐; 멜라민 및 그 유도체, 예를 들어 멜라민 염; 구아니딘; 다이시안다이아미드; 암모늄 설파메이트; 알루미나 삼수화물; 수산화마그네슘 알루미나 삼수화물 등뿐만 아니라, 이들의 유도체, 변형 및 조합이 포함된다. 접착제 조성물에 존재하는 난연제의 양은 다양한 요인(예를 들어, 작용화된 실록산 화합물의 양 및/또는 유형, 접착제 조성물의 의도된 용도, 접착제 조성물이 노출되도록 의도되는 경화 조건, 비히클/용매의 존재/부재 등)에 따라 좌우되며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 접착제 조성물은 접착제 조성물의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 15 중량%, 대안적으로 0.1 내지 10 중량%의 양으로 난연제를 포함한다.
소정 실시 형태에서, 접착제 조성물은 결합제를 포함한다. 전형적으로, 결합제는 비반응성, 탄성중합체성, 유기 중합체, 즉, 작용화된 실록산 화합물과 반응하지 않는 탄성중합체성 유기 중합체이다. 부가적으로, 결합제는 작용화된 실록산 화합물과 전형적으로 상용성이며, 즉 결합제는 작용화된 실록산 화합물과 함께 접착제 조성물로 제형화될 때 2상 시스템을 형성하지 않는다. 일반적으로, 적합한 결합제는 가스 및 수분 투과성이 낮으며, 전형적으로 수 평균 분자량(Mn)이 30,000 내지 75,000이다. 그러나, 결합제는 다양한 비반응성, 탄성중합체성, 유기 중합체의(예를 들어, 고분자량을 갖는 중합체와 저분자량을 갖는 중합체의) 블렌드를 포함할 수 있다. 그러한 경우에, 고분자량 중합체(들)는 전형적으로 100,000 내지 600,000의 Mn을 포함하고, 저분자량 중합체(들)는 전형적으로 900 내지 10,000, 대안적으로 900 내지 3,000의 Mn을 포함한다. Mn 범위의 하한에 대한 값은, 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 전형적으로 결합제가 접착제 조성물의 작용화된 실록산 화합물 및 다른 성분과 상용성이 되도록 선택된다. 결합제는 하나의 비반응성, 탄성중합체성, 유기 중합체일 수 있거나 이를 포함할 수 있거나, 대안적으로, 예를 들어 구조, 점도, 평균 분자량(Mn 또는 Mw), 중합체 단위, 순서 등, 또는 이들의 조합에 기초하여 서로 상이한 둘 이상의 비반응성, 탄성중합체성, 유기 중합체를 포함할 수 있다.
적합한 결합제의 예에는, 당업계에 공지되어 있으며 구매가능한 폴리아이소부틸렌이 포함된다. 폴리아이소부틸렌의 구체적인 예에는 독일 소재의 바스프 코포레이션(BASF Corporation)에 의해 상표명 오파놀(OPPANOL)(등록상표)로 시판매되는 것들뿐만 아니라, 일본 소재의 에오에프 코포레이션(NOF Corp.)에 의해 상표명 팔레암(PARLEAM)(등록상표)으로 시판되는 다양한 등급의 수소화 폴리아이소부텐이 포함된다. 적합한 폴리아이소부틸렌의 추가적인 예는 미국 텍사스주 베이타운 소재의 엑손모빌 케미칼 컴퍼니(ExxonMobil Chemical Co.)로부터 상표명 비스타넥스(VISTANEX)(등록상표)로 구매가능하다. 이는 사슬-말단 올레핀 결합만을 함유하는 긴 직쇄 거대분자로 구성된 파라핀계 탄화수소 중합체인 비스타넥스(등록상표) MML-80, MML-100, MML-120, 및 MML-140을 포함한다. 비스타넥스(등록상표) MM 폴리아이소부틸렌은 점도 평균 분자량이 70,000 내지 90,000이고, 비스타넥스(등록상표) LM 폴리아이소부틸렌은 점도 평균 분자량이 8,700 내지 10인 저분자량 폴리아이소부틸렌이다. 폴리아이소부틸렌의 추가적인 예에는 비스타넥스 LM-MH(10,000 내지 11,700의 점도 평균 분자량); 미국 일리노이주 시카고 소재의 아모코 코포레이션(Amoco Corp.)으로부터의 솔텍스(Soltex) PB-24(Mn 950), 인도폴(Indopol)(등록상표) H-100(Mn 910), 인도폴(등록상표) H-1200(Mn 2100); 영국 런던 소재의 비피 케미칼스(BP Chemicals)로부터의 NAPVIS(등록상표) 및 HYVIS(등록상표)(예를 들어, NAPVIS(등록상표) 200, D10, 및 DE3; 및 HYVIS(등록상표) 200)이 포함된다. NAPVIS(등록상표) 폴리아이소부틸렌은 전형적으로 Mn이 900 내지 1300이다. 폴리아이소부틸렌(들)에 대하여 추가적으로 또는 이에 대한 대안으로서, 결합제는 부틸 고무, 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌(SEBS) 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌(SEPS) 블록 공중합체, 폴리올레핀 소성중합체, 또는 이들의 조합일 수 있거나 또는 이를 포함할 수 있다. SEBS 및 SEPS 블록 공중합체는 당업계에 공지되어 있으며 미국 텍사스주 휴스턴 소재의 크라톤 폴리머즈 유.에스. 엘엘씨(Kraton Polymers U.S. LLC)로부터 크라톤(Kraton)(등록상표) G 중합체로서, 그리고 미국 뉴욕주 뉴욕 소재의 쿠라레이 아메리카, 인크.(Kuraray America, Inc.)로부터 셉톤(Septon) 중합체로서 구매가능하다. 폴리올레핀 소성중합체는 또한 당업계에 공지되어 있으며 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 케미칼 컴퍼니, 엘라스토머스 앤드 스페셜티 디비젼(Dow Chemical Company, Elastomers & Specialty Products Division)으로부터의 어피니티(AFFINITY)(등록상표) GA 1900 및 어피니티(등록상표) GA 1950 조성물로서 구매가능하다.
접착제 조성물에 존재하는 결합제의 양은 다양한 요인(예를 들어, 작용화된 실록산 화합물의 양 및/또는 유형, 접착제 조성물의 의도된 용도, 접착제 조성물이 노출되도록 의도되는 경화 조건, 비히클/용매의 존재/부재 등)에 따라 좌우되며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 접착제 조성물은 접착제 조성물 내의 모든 성분의 합계 중량을 기준으로 1 내지 50 중량부, 대안적으로 5 내지 40 중량부, 대안적으로 5 내지 35 중량부의 양으로 결합제를 포함한다.
일부 실시 형태에서, 접착제 조성물은 노화방지 첨가제를 포함한다. 노화방지 첨가제의 예에는 산화방지제, UV 흡수제, UV 및/또는 광 안정제, 열 안정제, 및 이들의 조합이 포함된다. 노화방지 첨가제는 하나의 노화방지 첨가제일 수 있거나 이를 포함할 수 있거나, 대안적으로, 둘 이상의 상이한 노화방지 첨가제를 포함할 수 있다. 더욱이, 하나의 특정 노화방지 첨가제는 (예를 들어, UV 흡수제 및 UV 안정제 둘 모두로서, 산화방지제 및 UV 흡수제 둘 모두로서) 다수의 기능을 제공할 수 있다. 다수의 적합한 노화방지 첨가제는 당업계에 공지되어 있으며 구매가능하다. 예를 들어, 적합한 산화방지제에는 페놀계 산화방지제(예를 들어, 완전 입체 장애 페놀 및 부분 장애 페놀) 및 페놀계 산화방지제와 안정제(예를 들어, "장애 아민 광 안정제"(HALS)로도 알려진 테트라메틸-피페리딘 유도체와 같은 입체 장애 아민)의 조합이 포함된다. 적합한 페놀계 산화방지제에는 비타민 E 및 바스프로부터의 이르가녹스(IRGANOX)(등록상표) 1010이 포함된다. 이르가녹스(등록상표) 1010은 펜타에리트리톨 테트라키스(3-(3,5-다이-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트)를 포함한다. UV 흡수제의 예에는 분지형 및 선형 2-(2H-벤조트라이아졸-2-일)-6-도데실-4-메틸-페놀(티누빈(TINUVIN)(등록상표) 571)이 포함된다. UV 안정제의 예에는 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜) 세바케이트; 메틸 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜/세바케이트; 및 이들의 조합(티누빈(등록상표) 272)이 포함된다. 이들 및 다른 티누빈(등록상표) 첨가제, 예를 들어 티누빈(등록상표) 765는 바스프로부터 구매가능하다. 다른 UV 및 광 안정제가 구매가능하며, 이는 켐투라(Chemtura)로부터의 로우라이트(LowLite), 폴리원(PolyOne)으로부터의 온캡(OnCap), 및 미국 델라웨어주 소재의 이.아이. 듀폰 디 네모아 앤드 컴퍼니(E. I. du Pont de Nemours and Company)로부터의 라이트 스태빌라이저(Light Stabilizer) 210으로 예시된다. 예를 들어, 접착제 조성물 또는 그의 경화물로부터의 노화방지 첨가제의 이동 가능성을 최소화하기 위하여, 올리고머성(고분자량) 안정제가 또한 노화방지 첨가제에서 또는 노화방지 첨가제로서 이용될 수 있다. 그러한 올리고머성 산화방지제 안정제의 예에는 티누빈(등록상표) 622가 포함되며, 이는 4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리딘 에탄올과 공중합된 부탄이산의 다이메틸에스테르이다. 열 안정제의 예에는 산화철, 카본 블랙, 철 카르복실레이트 염, 세륨 수화물, 바륨 지르코네이트, 세륨 및 지르코늄 옥토에이트, 포르피린 등뿐만 아니라 이들의 조합이 포함된다.
접착제 조성물에 존재하는 노화방지 첨가제의 양은 다양한 요인(예를 들어, 작용화된 실록산 화합물의 양 및/또는 유형, 접착제 조성물의 의도된 용도, 접착제 조성물이 노출되도록 의도되는 경화 조건 등)에 따라 좌우되며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 접착제 조성물은 접착제 조성물의 총 중량을 기준으로 0 초과 내지 5 중량%, 대안적으로 0.1 내지 4 중량%, 대안적으로 0.5 내지 3 중량%의 양으로 노화방지 첨가제를 포함한다.
소정 실시 형태에서, 접착제 조성물은 물 방출제, 즉, (예를 들어, 온도 및/또는 압력과 같은 적용된 조건에 응하여) 시간 경과에 따라 물을 방출하는 성분을 포함한다. 전형적으로, 물 방출제는 접착제 조성물을 부분적으로, 대안적으로 완전히 반응시키기에 충분한 양의 물을 함유하며, 따라서 충분한 양의 시간 동안 적용된 조건(예를 들어, 접착제 조성물의 사용 온도)에 노출될 때 소정 양의 물을 방출하도록 선택된다. 그러나, 일반적으로 물 방출제는 물에 충분히 결합하여 접착제 조성물을 제조 및/또는 저장하는 동안 너무 많은 물이 방출되는 것을 방지하도록 선택된다. 예를 들어, 물 방출제는 전형적으로 접착제 조성물을 배합/제형화하는 동안 충분히 물에 결합하여, 접착제 조성물이 사용되는 적용 공정 동안 또는 후에 작용화된 실록산 화합물의 축합 반응에 충분한 물이 이용가능하게 한다. 이러한 "제어된 방출"(controlled release) 특성은 또한 적용 공정 동안 너무 많은 물이 방출되고/되거나 물이 너무 빠르게 방출되는 것을 방지하는 이점을 제공할 수 있는데, 그 이유는 접착제 조성물의 작용화된 실록산 화합물의 축합 반응에 의해 형성되는 반응 생성물에서 버블링 또는 공극형성을 야기할 수 있기 때문이다. 선택되는 특정 물 방출제는 다양한 요인(예를 들어, 접착제 조성물의 다른 성분들, 작용화된 실록산 화합물의 양/유형, 축합 반응 촉매의 유형, 접착제 조성물이 제형화되는 공정 조건 등)에 따라 좌우될 수 있으며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 적합한 물 방출제의 예는 금속 염 수화물, 수화된 분자체, 및 침강 탄산염으로 예시된다. 특정 예에는 솔베이로부터 상표명 윈노필(등록상표) SPM으로 입수가능한 침강 탄산칼슘이 포함된다. 소정 실시 형태에서, 물 방출제는 침강 탄산칼슘을 포함하도록, 대안적으로 침강 탄산칼슘이도록 선택된다. 물 방출제는 충분한 기간 동안 적용 온도 범위에 노출될 때, 작용화된 실록산 화합물의 축합 반응을 위해 충분한 양의 물을 여전히 방출하면서, 배합 동안 물 함량의 전부가 방출되지는 않는 것을 보장하도록 선택될 수 있다. 접착제 조성물에 존재하는 물 방출제의 양은 다양한 요인(예를 들어, 작용화된 실록산 화합물의 물 투과성, 비히클/용매의 존재/부재, 건조제의 존재/부재, 접착제 조성물이 제형화/제조되는 방법 등)에 따라 좌우되며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 접착제 조성물은 접착제 조성물 내의 모든 성분의 합계 중량을 기준으로 1 내지 50 중량부, 대안적으로 5 내지 40 중량부, 대안적으로 5 내지 30 중량부의 양으로 물 방출제를 포함한다.
일부 실시 형태에서, 접착제 조성물은 안료(즉, 접착제 조성물 및/또는 이의 반응 생성물에 색상을 부여하는 성분)를 포함한다. 그러한 안료는 임의의 무기 화합물, 예를 들어 크롬 산화물, 티타늄 산화물, 코발트 안료와 같은 금속 안료뿐 아니라, 그러한 금속에 기초하지 않는 것들, 예를 들어 비-금속 무기 화합물을 포함할 수 있다. 적합한 안료의 예에는 인디고(indigo), 이산화티타늄, 카본 블랙, 및 이들의 조합뿐만 아니라, 폴리원으로부터 입수가능한 스탠-톤(Stan-Tone) 505P01 그린(Green)과 같은 다른 구매가능한 안료가 포함된다. 소정 실시 형태에서, 안료는 카본 블랙을 포함한다. 카본 블랙의 구체적인 예에는 셰브론 필립스 케미칼 컴퍼니 엘피(Chevron Phillips Chemical Company LP)로부터 구매가능한 쇼위니건 아세틸렌 블랙(Shawinigan Acetylene black); 미국 일리노이주 페어뷰 하이츠 소재의 엘리멘티스 피그먼츠 인크(Elementis Pigments Inc.)에 의해 공급되는 수퍼제트(SUPERJET)(등록상표) 카본 블랙(예를 들어, LB-1011); 미국 오하이오주 애크론 소재의 시드 리차드슨 카본 컴퍼니(Sid Richardson Carbon Co)에 의해 공급되는 SR 511; 및 N330, N550, N762, N990(미국 뉴저지주 파시파니 소재의 데구사 엔지니어드 카본스(Degussa Engineered Carbons))이 포함된다. 접착제 조성물에 존재하는 안료의 양은 다양한 요인(예를 들어, 작용화된 실록산 화합물의 양 및/또는 유형, 접착제 조성물의 의도된 용도, 비히클/용매의 존재/부재 등)에 따라 좌우되며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 접착제 조성물은 접착제 조성물의 총 중량을 기준으로 0 초과 내지 20 중량%, 대안적으로 0.001 내지 10 중량%, 대안적으로 0.001 내지 5 중량%의 양으로 안료를 포함한다.
소정 실시 형태에서, 접착제 조성물은 리올로지 첨가제, 예를 들어 리올로지 조절제 및/또는 점도 조절제를 포함한다. 적합한 리올로지 첨가제의 예에는 왁스; 폴리아미드; 폴리아미드 왁스; 수소화 피마자유 유도체; 금속 비누, 예를 들어 칼슘, 알루미늄, 및/또는 바륨 스테아레이트 등뿐만 아니라, 이들의 유도체, 변형, 및 조합이 포함된다. 특정 실시 형태에서, 리올로지 조절제는 당업자에 의해 잘 이해되는 바와 같이 충전제의 혼입, 접착제 조성물의 배합, 탈기 및/또는 혼합(예를 들어, 이의 제조 동안)을 용이하게 하도록 선택된다. 리올로지 첨가제의 구체적인 예에는 구매가능한, 당업계에 공지된 것들이 포함된다. 그러한 리올로지 첨가제의 예에는 에보닉(Evonik)으로부터 구매가능한 폴리베스트(Polyvest); 킹 인더스트리즈(King Industries)로부터 구매가능한 디스파를론(Disparlon); 듀폰으로부터 구매가능한 케블라 파이버 펄프(Kevlar Fibre Pulp); 나노코르(Nanocor)로부터 구매가능한 레오스팬(Rheospan); 루브리졸(Lubrizol)로부터 구매가능한 이르코겔(Ircogel); 팔머 홀랜드(Palmer Holland)로부터 구매가능한 크레이발락(Crayvallac)(등록상표) SLX 등뿐만 아니라 이들의 조합이 포함된다.
일부 실시 형태에서, 리올로지 조절제는 왁스(예를 들어, 파라핀 왁스, 미정질 왁스, 또는 이들의 조합)를 포함하거나, 대안적으로 왁스이다. 왁스는 전형적으로 분지형 구조, 환형 구조, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있는 비극성 탄화수소(들)를 포함한다. 적합한 왁스의 예에는 미국 뉴욕주 웨스트 바빌론 소재의 스트랄 앤드 핏쉬, 인크.(Strahl & Pitsch, Inc.)로부터 명칭 SP 96(융점 62 내지 69℃), SP 18(융점 73 내지 80℃), SP 19(융점 76 내지 83℃), SP 26(융점 76 내지 83℃의 범위), SP 60(융점 79 내지 85℃), SP 617(융점 88 내지 93℃), SP 89(융점 90 내지 95℃), 및 SP 624(융점 90 내지 95℃)로 입수가능한 석유 미정질 왁스가 포함된다. 적합한 왁스의 추가의 예에는 미국 펜실베이니아주 페트롤리아 소재의 크롬프톤 코포레이션(Crompton Corporation)에 의해 상표명 멀티왁스(Multiwax)(등록상표)로 시판되는 것들이 포함된다. 그러한 왁스에는, 포화 분지형 및 환형 비극성 탄화수소를 포함하며 융점이 79 내지 87℃인 멀티왁스(등록상표) 180-W; 포화 분지형 및 환형 비극성 탄화수소를 포함하며 융점이 76 내지 83℃인 멀티왁스(등록상표) W-445; 및 포화 분지형 및 환형 비극성 탄화수소를 포함하며 융점이 73 내지 80℃인 멀티왁스(등록상표) W-835가 포함된다. 소정 실시 형태에서, 왁스는 실온(25℃)에서 고체인 미정질 왁스를 포함하거나, 대안적으로 그러한 미정질 왁스이다. 일부 실시 형태에서, 왁스는 원하는 적용 온도 범위(즉, 접착제 조성물이 사용/적용되도록 의도되는 온도 범위) 내의 융점을 갖도록 선택된다. 사용되는 경우, 왁스는, 용융되었을 때, 가공조제로서 역할을 하여, 배합 동안에, 즉, 배합 공정 그 자체 동안에 뿐만 아니라 탈기 단계 동안에 본 조성물 중 충전제의 포함을 상당히 용이하게 해주는 것으로 생각된다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, 왁스는 100℃ 미만의 용융 온도를 가지며, 적용 전에 심지어 단순 정적 혼합기에서도 (예를 들어, 접착제 조성물이 다중 부분 조성물인 경우) 부분들의 혼합을 용이하게 할 수 있다. 그러한 경우에, 왁스는 또한 양호한 리올로지로 80 내지 110℃, 대안적으로 90 내지 100℃의 온도에서 접착제 조성물의 적용을 용이하게 할 수 있다.
접착제 조성물에 존재하는 리올로지 첨가제의 양은 다양한 요인(예를 들어, 작용화된 실록산 화합물의 양 및/또는 유형, 접착제 조성물의 의도된 용도, 접착제 조성물이 노출되도록 의도되는 경화 조건, 비히클/용매의 존재/부재 등)에 따라 좌우되며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 접착제 조성물은 접착제 조성물 내의 모든 성분의 합계 중량을 기준으로 0 초과 내지 20 중량부, 대안적으로 1 내지 15 중량부, 대안적으로 1 내지 5 중량부의 양으로 리올로지 첨가제를 포함한다.
소정 실시 형태에서, 접착제 조성물은 비히클(예를 들어, 담체 비히클, 예컨대 용매 및/또는 희석제)을 포함한다. 접착제 조성물의 다양한 성분의 선택에 따라, 담체 비히클은, 예를 들어, 오일(예를 들어, 유기 오일 및/또는 실리콘 오일), 용매, 물 등일 수 있다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 이용되는 특정 비히클은, 사용되는 경우, 접착제 조성물 또는 그의 일부(예를 들어, 접착제 조성물이 다중-부분 조성물인 경우 때 접착제 조성물의 하나 이상의 부분)의 유동뿐만 아니라; 소정 성분(예를 들어, 작용화된 실록산 화합물, 사슬 연장제, 말단-차단제 등)의 도입을 용이하게 하도록(예를 들어, 증가시키도록) 선택된다. 이와 같이, 적합한 비히클은 다양하며, 일반적으로 접착제 조성물의 하나 이상의 성분을 유동화시키는 데 도움을 주지만 그러한 성분들 중 임의의 것과 본질적으로 반응하지 않는 것들을 포함한다. 따라서, 비히클은 접착제 조성물의 하나 이상의 성분의 용해성, 휘발성, 또는 둘 모두에 기초하여 선택될 수 있다. 이러한 의미에서, 용해성은, 비히클이 접착제 조성물의 하나 이상의 성분을 용해 및/또는 분산시키기에 충분함을 지칭하고, 휘발성은 비히클의 증기압을 지칭한다. 비히클이 너무 휘발성인 경우(즉, 의도된 용도에 대해 너무 높은 증기압을 갖는 경우), 적용 온도에서 접착제 조성물 내에 버블이 형성될 수 있으며, 이는 접착제 조성물로부터 형성된 경화물의 균열을 야기하고/하거나 그의 특성을 달리 약화시키거나 그에 악영향을 줄 수 있다. 그러나, 비히클이 충분히 휘발성이 아닌 경우(즉, 의도된 용도에 대해 너무 낮은 증기압을 갖는 경우), 비히클은 접착제 조성물의 경화물 내에 남아 있을 수 있고/있거나 그 안에서 가소제로서 기능할 수 있다. 적합한 비히클의 예에는 일반적으로 실리콘 유체, 유기 유체, 및 이들의 조합이 포함된다.
일부 실시 형태에서, 접착제 조성물의 비히클은 실리콘 유체를 포함하거나, 대안적으로 실리콘 유체이다. 실리콘 유체는 전형적으로 저점도 및/또는 휘발성 실록산이다. 일부 실시 형태에서, 실리콘 유체는 저점도 유기폴리실록산, 휘발성 메틸 실록산, 휘발성 에틸 실록산, 휘발성 메틸 에틸 실록산 등, 또는 이들의 조합이다. 전형적으로, 실리콘 유체는 점도가 25℃에서 1 내지 1,000 ㎟/sec의 범위이다. 일부 실시 형태에서, 실리콘 유체는 일반 화학식 (R28R29SiO)I를 갖는 실리콘을 포함하며, 여기서, 각각의 R28 및 R29는 독립적으로 H 및 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기로부터 선택되고, 하첨자 I는 3 내지 8이다. 적합한 실리콘 유체의 구체적인 예에는 헥사메틸사이클로트라이실록산, 옥타메틸사이클로테트라실록산, 데카메틸사이클로펜타실록산, 도데카메틸사이클로헥사실록산, 옥타메틸트라이실록산, 데카메틸테트라실록산, 도데카메틸펜타실록산, 테트라데카메틸헥사실록산, 헥사데카메틸헵타실록산, 헵타메틸-3-{(트라이메틸실릴)옥시)}트라이실록산, 헥사메틸-3,3, 비스{(트라이메틸실릴)옥시}트라이실록산 펜타메틸{(트라이메틸실릴)옥시}사이클로트라이실록산뿐만 아니라 폴리다이메틸실록산, 폴리에틸실록산, 폴리메틸에틸실록산, 폴리메틸페닐실록산, 폴리다이페닐실록산, 카프릴릴 메티콘, 헥사메틸다이실록산, 헵타메틸옥틸트라이실록산, 헥실트라이메티콘 등뿐만 아니라 이들의 유도체, 변형 및 조합이 포함된다. 적합한 실리콘 유체의 추가적인 예에는 5 × 10-7 내지 1.5 × 10-6 m2/s와 같은 적합한 증기압을 갖는 폴리오르가노실록산이 포함되고, 이들에는 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 실리콘즈 코포레이션으로부터 구매가능한 다우실(등록상표) 200 플루이드 및 다우실(등록상표) OS 플루이드가 포함된다.
소정 실시 형태에서, 접착제 조성물의 비히클은 유기 유체를 포함하거나, 대안적으로 유기 유체이고, 유기 유체는 전형적으로 휘발성 및/또는 반휘발성 탄화수소, 에스테르, 및/또는 에테르를 포함하는 유기 오일을 포함한다. 그러한 유기 유체의 일반적인 예에는 휘발성 탄화수소 오일, 예컨대 C6-C16 알칸, C8-C16 아이소알칸(예를 들어, 아이소데칸, 아이소도데칸, 아이소헥사데칸 등), C8-C16 분지형 에스테르(예를 들어, 아이소헥실 네오펜타노에이트, 아이소데실 네오펜타노에이트 등) 등뿐만 아니라 이들의 유도체, 변형 및 조합이 포함된다. 적합한 유기 유체의 추가적인 예에는 방향족 탄화수소, 지방족 탄화수소, 3개 초과의 탄소 원자를 갖는 알코올, 알데하이드, 케톤, 아민, 에스테르, 에테르, 글리콜, 글리콜 에테르, 알킬 할라이드, 방향족 할라이드, 및 이들의 조합이 포함된다. 탄화수소에는 아이소도데칸, 아이소헥사데칸, 아이소파르(Isopar) L(C11-C13), 아이소파르 H(C11-C12), 수소화 폴리데센이 포함된다. 에테르 및 에스테르에는 아이소데실 네오펜타노에이트, 네오펜틸글리콜 헵타노에이트, 글리콜 다이스테아레이트, 다이카프릴릴 카르보네이트, 다이에틸헥실 카르보네이트, 프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르, 에틸-3 에톡시프로피오네이트, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 트라이데실 네오펜타노에이트, 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트(PGMEA), 프로필렌 글리콜 메틸에테르(PGME), 옥틸도데실 네오펜타노에이트, 다이아이소부틸 아디페이트, 다이아이소프로필 아디페이트, 프로필렌 글리콜 다이카프릴레이트/다이카프레이트, 옥틸 에테르, 옥틸 팔미테이트, 및 이들의 조합이 포함된다.
일부 실시 형태에서, 비히클은 유기 용매를 포함하거나, 대안적으로 유기 용매이다. 유기 용매의 예에는 알코올, 예컨대 메탄올, 에탄올, 아이소프로판올, 부탄올, 및 n-프로판올; 케톤, 예컨대 아세톤, 메틸에틸 케톤, 및 메틸 아이소부틸 케톤; 방향족 탄화수소, 예컨대 벤젠, 톨루엔, 및 자일렌; 지방족 탄화수소, 예컨대 헵탄, 헥산, 및 옥탄; 글리콜 에테르, 예컨대 프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 다이프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 n-프로필 에테르, 및 에틸렌 글리콜 n-부틸 에테르; 할로겐화 탄화수소, 예컨대 다이클로로메탄, 1,1,1-트라이클로로에탄 및 메틸렌 클로라이드; 클로로포름; 다이메틸 설폭사이드; 다이메틸 포름아미드, 아세토니트릴; 테트라하이드로푸란; 화이트 스피릿; 미네랄 스피릿; 나프타; n-메틸피롤리돈 등뿐만 아니라 이들의 유도체, 변형 및 조합을 포함하는 것들이 포함된다.
다른 비히클이 또한 접착제 조성물에 이용될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 비히클은 이온성 액체를 포함하거나, 대안적으로 이온성 액체이다. 이온성 액체의 예에는 음이온-양이온 조합이 포함된다. 일반적으로, 음이온은 알킬 설페이트계 음이온, 토실레이트 음이온, 설폰네이트계 음이온, 비스(트라이플루오로메탄설포닐)이미드 음이온, 비스(플루오로설포닐)이미드 음이온, 헥사플루오로포스페이트 음이온, 테트라플루오로보레이트 음이온 등으로부터 선택되고, 양이온은 이미다졸륨계 양이온, 피롤리디늄계 양이온, 피리디늄계 양이온, 리튬 양이온 등으로부터 선택된다. 그러나, 다수의 양이온 및 음이온의 조합이 또한 이용될 수 있다. 이온성 액체의 구체적인 예에는 전형적으로 1-부틸-1-메틸피롤리디늄 비스(트라이플루오로메탄설포닐)이미드, 1-메틸-1-프로필피롤리디늄 비스-(트라이플루오로메탄설포닐)이미드, 3-메틸-1-프로필피리디늄 비스(트라이플루오로메탄설포닐)이미드, N-부틸-3-메틸피리디늄 비스(트라이플루오로메탄설포닐)이미드, 1-메틸-1-프로필피리디늄 비스(트라이플루오로메탄설포닐)이미드, 다이알릴다이메틸암모늄 비스(트라이플루오로메탄설포닐)이미드, 메틸트라이옥틸암모늄 비스(트라이플루오로메탄설포닐)이미드, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트라이플루오로메탄설포닐)이미드, 1,2-다이메틸-3-프로필이미다졸륨 비스(트라이플루오로메탄설포닐)이미드, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트라이플루오로메탄설포닐)이미드, 1-비닐이미다졸륨 비스(트라이플루오로메탄설포닐)이미드, 1-알릴 이미다졸륨 비스(트라이플루오로메탄설포닐)이미드, 1-알릴-3-메틸이미다졸륨 비스(트라이플루오로메탄설포닐)이미드, 리튬 비스(트라이플루오로메탄설포닐)이미드 등뿐만 아니라 이들의 유도체, 변형 및 조합이 포함된다.
접착제 조성물에 존재하는 비히클의 양은 다양한 요인(예를 들어, 작용화된 실록산 화합물의 양 및/또는 유형, 접착제 조성물이 제형화되는 방식, 접착제 조성물이 노출되도록 의도되는 경화 조건 등)에 따라 좌우되며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 접착제 조성물은 접착제 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 99 중량%, 대안적으로 1 내지 75 중량%, 대안적으로 2 내지 60 중량%, 대안적으로 2 내지 50 중량%의 양으로 비히클을 포함한다.
특정 실시 형태에서, 접착제 조성물은 점착부여제를 포함한다. 적합한 점착부여제의 일반적인 예에는 전형적으로 지방족 탄화수소 수지(예를 들어, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 수소화 폴리올레핀), 수소화 테르펜 수지, 로진 에스테르, 수소화 로진 글리세롤 에스테르, 또는 이들의 조합을 포함하는 것들이 포함된다. 적합한 점착부여제의 구체적인 예에는 천연 또는 개질된 로진, 예를 들어, 검 로진, 우드 로진, 톨유 로진, 증류된 로진, 수소화 로진, 이량체화 로진, 및 중합된 로진; 천연 또는 개질된 로진의 글리세롤 및 펜타에리트리톨 에스테르, 예를 들어, 페일 우드 로진(pale wood rosin)의 글리세롤 에스테르, 수소화 로진의 글리세롤 에스테르, 중합된 로진의 글리세롤 에스테르, 수소화 로진의 펜타에리트리톨 에스테르, 및 로진의 페놀계-개질된 펜타에리트리톨 에스테르; 천연 테르펜의 공중합체 및/또는 삼원공중합체, 예를 들어 스티렌/테르펜 및/또는 알파 메틸 스티렌/테르펜 중합체; ASTM 방법 E28에 의해 결정할 때 연화점이 60 내지 150℃인 폴리테르펜 수지, 예를 들어, 프리델-크래프츠(Friedel-Crafts) 촉매의 존재 하에 테르펜 탄화수소(예를 들어, 피넨)의 중합을 통해 생성되는 것들뿐만 아니라 이의 수소화 생성물(예를 들어, 수소화 폴리테르펜); 페놀계 개질된 테르펜 수지 및 이의 수소화 유도체, 예를 들어, 바이사이클릭 테르펜 및 페놀의 산-매개 축합을 통해 생성되는 것들; 지방족 석유 탄화수소 수지, 예를 들어, 주로 올레핀 및 다이올레핀으로 이루어진 단량체의 중합을 통해 생성되는 것들, 링 앤드 볼(ring and ball) 연화점이 60 내지 135℃인 것들, 및 또한 수소화 지방족 석유 탄화수소 수지; 지환족 석유 탄화수소 수지 및 이의 수소화 유도체; 지방족/방향족 또는 지환족/방향족 공중합체 및 이의 수소화 유도체; 및 이들의 조합이 포함된다. 일부 실시 형태에서, 접착제 조성물은 고체 점착부여제(즉, 링 앤드 볼 연화점이 25℃ 초과인 점착부여제)를 포함한다. 적합한 점착부여제의 다른 예에는 구매가능한 다양한 것들, 예를 들어 엑손 케미칼(Exxon Chemical)로부터의 에스코레즈(ESCOREZ) 1102, 1304, 1310, 1315, 및 5600으로 예시되는 지방족 탄화수소 수지, 및 이스트맨으로부터의 이스토택(Eastotac) H-100, H-115E, 및 H-130L; 아라카와 케미칼스(Arakawa Chemicals)로부터의 아르콘(Arkon) P100로, 그리고 굿이어(Goodyear)로부터 윙택(Wingtack) 95로 예시되는 수소화 테르펜 수지; 허큘레스(Hercules)로부터의 스테이벨라이트 에스테르(Staybelite Ester) 10 및 포랄(Foral)로 예시되는 수소화 로진 글리세롤 에스테르; 허큘레스로부터의 피코라이트(Piccolyte) A125로 예시되는 폴리테르펜; 엑손 케미칼로부터의 ECR 149B 및 ECR 179A로 예시되는 지방족/방향족 및/또는 지환족/방향족 수지; 및 이들의 조합이 포함된다. 접착제 조성물에 존재하는 점착부여제의 양은 다양한 요인(예를 들어, 작용화된 실록산 화합물의 양 및/또는 유형, 접착제 조성물의 다른 성분의 유형 및/또는 양, 접착제 조성물의 의도된 용도 등)에 따라 좌우되며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 접착제 조성물은 접착제 조성물 내의 모든 성분의 합계 중량을 기준으로 1 내지 20 중량부의 양으로 점착부여제를 포함한다.
소정 실시 형태에서, 접착제 조성물은 부식 억제제를 포함한다. 적합한 부식 억제제의 예에는 벤조트라이아졸, 메르캅토벤조트라이아졸 등뿐만 아니라 이들의 조합이 포함된다. 적합한 부식 억제제의 구체적인 예는 당업계에 공지되어 있으며, 미국 코네티컷주 노워크 소재의 알. 티. 반더빌트(R. T. Vanderbilt)로부터 입수가능한 쿠반(CUVAN)(등록상표) 826(예를 들어, 2,5-다이메르캅토-1,3,4-티아다이아졸 유도체) 및 쿠반(등록상표) 484(알킬티아다이아졸)와 같이 구매가능하다.
접착제 조성물에 존재하는 부식 억제제의 양은 다양한 요인(예를 들어, 작용화된 실록산 화합물의 양 및/또는 유형, 접착제 조성물의 의도된 용도, 접착제 조성물이 노출되도록 의도되는 경화 조건 등)에 따라 좌우되며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 존재하는 경우, 접착제 조성물은 접착제 조성물의 총 중량을 기준으로 0.05 내지 0.5 중량%의 양으로 부식 억제제를 포함한다.
상기 다양한 섹션에서 소개된 바와 같이, 접착제 조성물의 다양한 성분이 다수의 목적을 위해 이용될 수 있으며, 따라서 소정 첨가제가 본 명세서에 기재된 성분과 관련하여 중첩될 수 있다. 예를 들어, 소정 알콕시실란이 충전제 처리제, 접착 촉진제, 및 가교결합제로서 유용할 수 있다. 추가적으로, 접착제 조성물은 전술되지 않은 추가적인 첨가제, 예를 들어 촉매 억제제, 경화 촉진제, 변색 첨가제 등을 추가로 포함할 수 있다. 당업자에 의해 용이하게 결정되는 바와 같이, 그러한 추가적인 첨가제는 독립적으로 선택되며, 각각 그의 의도된 사용에 기초하여 선택되는 양으로 접착제 조성물에 이용된다. 전형적으로, 존재하는 경우, 접착제 조성물은 접착제 조성물의 총 중량을 기준으로 0.001 내지 10 중량%, 대안적으로 0.01 내지 5 중량%, 대안적으로 0.1 내지 1 중량%의 양으로 그러한 추가 첨가제의 각각을 포함한다.
첨부된 청구범위는 상세한 설명에 기재된 명확하고 특정한 화합물, 조성물 또는 방법에 한정되지 않으며, 이들은 첨부된 청구범위의 범주 내에 속하는 특정 실시 형태들 사이에서 변화될 수 있음이 이해되어야 한다. 다양한 실시 형태의 특정 특징 또는 태양을 기술함에 있어서 본 명세서에서 필요로 하는 임의의 마쿠쉬 군(Markush group)과 관련하여, 상이한, 특별한, 및/또는 예기치 않은 결과가 개별 마쿠쉬 군의 각각의 구성원으로부터 모든 다른 마쿠쉬 구성원들과는 독립적으로 얻어질 수 있다. 마쿠쉬 군의 각각의 구성원은 개별적으로 및/또는 조합적으로 필요로 하게 될 수 있으며, 첨부된 청구범위의 범주 내의 구체적인 실시 형태에 대한 적절한 지지를 제공한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 형태를 기술함에 있어서 필요로 하는 임의의 범위 및 하위 범위(subrange)는 첨부된 청구범위의 범주 내에 독립적으로 그리고 집합적으로 속하고, 모든 범위(상기 범위 내의 정수 및/또는 분수 값을 포함하는데, 그러한 값이 본 명세서에 명시적으로 기재되어 있지 않더라도 포함함)를 기술하고 고려하는 것으로 이해된다. 당업자는 열거된 범위 및 하위 범위가 본 발명의 다양한 실시 형태를 충분히 기술하고 가능하게 하며, 그러한 범위 및 하위 범위는 관련된 절반, 1/3, 1/4, 1/5 등으로 추가로 세분될 수 있음을 용이하게 인식한다. 단지 한 예로서, "0.1 내지 0.9의" 범위는 아래쪽의 1/3, 즉 0.1 내지 0.3, 중간의 1/3, 즉 0.4 내지 0.6, 및 위쪽의 1/3, 즉 0.7 내지 0.9로 추가로 세분될 수 있으며, 이는 첨부된 청구범위의 범주 내에 개별적으로 및 집합적으로 속하며, 개별적으로 및/또는 집합적으로 필요로 하게 될 수 있으며, 첨부된 청구범위의 범주 내의 구체적인 실시 형태에 대한 적절한 지지를 제공할 수 있다. 또한, 범위를 한정하거나 수식하는 언어, 예를 들어 "이상", "초과", "미만", "이하" 등과 관련하여, 그러한 언어는 하위 범위 및/또는 상한 또는 하한을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 다른 예로서, "10 이상"의 범위는 본질적으로 10 이상 내지 35의 하위 범위, 10 이상 내지 25의 하위 범위, 25 내지 35의 하위 범위 등을 포함하며, 각각의 하위 범위는 개별적으로 및/또는 집합적으로 필요로 하게 될 수 있으며, 첨부된 청구범위의 범주 내의 구체적인 실시 형태에 대한 적절한 지지를 제공한다. 마지막으로, 개시된 범위 내의 개별 수치가 필요로 하게 될 수 있으며, 이는 첨부된 청구범위의 범주 내의 구체적인 실시 형태에 대한 적절한 지지를 제공한다. 예를 들어, "1 내지 9의" 범위는 다양한 개별 정수, 예컨대 3뿐만 아니라 소수점(또는 분수)을 포함하는 개별 수치, 예컨대 4.1을 포함하는데, 이들은 필요로 하게 될 수 있으며, 첨부된 청구범위의 범주 내의 구체적인 실시 형태에 대한 적절한 지지를 제공할 수 있다.
하기 실시예는 본 발명을 예시하려는 의도이며, 본 발명의 범주를 어떠한 방식으로든 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다. 바로 아래의 간단한 개요는 실시예에 이용되는 소정의 약어, 약칭 표기, 및 성분에 대한 정보를 제공한다.
유기실라놀 화합물
"AMA-실라놀"은 하기 일반 화학식을 갖는 유기실라놀 화합물이다:
Figure pct00035
.
"ETM-실라놀"은 하기 일반 화학식을 갖는 유기실라놀 화합물이다:
Figure pct00036
.
"VCMX-실라놀"은 하기 일반 화학식을 갖는 유기실라놀 화합물이다:
Figure pct00037
.
"AGE-실라놀"은 하기 일반 화학식을 갖는 유기실라놀 화합물이다:
Figure pct00038
.
다작용성 유기규소 화합물
"2작용성-AMA Si-H 전환제(Converter)" 또는 "규소 하이드라이드 다이메타크릴레이트 전환제"는 하기 일반 화학식:
Figure pct00039
을 갖는 다작용성 유기규소 화합물이고 하기 실시예 2에서 제조된다.
"비닐 다이메타크릴레이트 Si-비닐 전환제"는 하기 일반 화학식:
Figure pct00040
을 갖는 다작용성 유기규소 화합물이고 하기 실시예 3에서 제조된다.
"3작용성-AMA Si-H 전환제"는 하기 일반 화학식:
Figure pct00041
을 갖는 다작용성 유기규소 화합물이고 하기 실시예 4에서 제조된다.
"3작용성-AMA Si-헥세닐 전환제" 또는 "헥세닐 트라이메타크릴레이트 전환제"는 하기 일반 화학식:
Figure pct00042
을 갖는 다작용성 유기규소 화합물이고 하기 실시예 5에서 제조된다.
"혼합 AMA:ETM Si-H 전환제"는 하기 일반 화학식:
Figure pct00043
(상기 식에서, a'+b' = 2임)을 갖는 다작용성 유기규소 화합물이고 하기 실시예 6에서 제조된다.
"2작용성-VCMX Si-비닐 전환제"는 하기 일반 화학식:
Figure pct00044
을 갖는 다작용성 유기규소 화합물이고 하기 실시예 7에서 제조된다.
"2작용성-AGE Si-H 전환제"는 하기 일반 화학식:
Figure pct00045
을 갖는 다작용성 유기규소 화합물이고 하기 실시예 8에서 제조된다.
"2작용성-ETM Si-H 전환제"는 하기 일반 화학식:
Figure pct00046
을 갖는 다작용성 유기규소 화합물이고 하기 실시예 9에서 제조된다.
"2작용성-ETM Si-비닐 전환제"는 하기 일반 화학식:
Figure pct00047
을 갖는 다작용성 유기규소 화합물이고 하기 실시예 10에서 제조된다.
"2작용성-AGE Si-비닐 전환제"는 하기 일반 화학식:
Figure pct00048
을 갖는 다작용성 유기규소 화합물이고 하기 실시예 11에서 제조된다.
"2작용성-VCMX Si-H 전환제"는 하기 일반 화학식:
Figure pct00049
을 갖는 다작용성 유기규소 화합물이고 하기 실시예 12에서 제조된다.
"혼합 AMA:AGE Si-H 전환제"는 하기 일반 화학식:
Figure pct00050
(상기 식에서, a'+b' = 2임)을 갖는 다작용성 유기규소 화합물이고 하기 실시예 13에서 제조된다.
폴리실록산
"Si-H 화합물"은 1,1,1,3,5,5,5-헵타메틸 트라이실록산이다.
"MViD493MVi"는 비닐-작용성 MD 실리콘 중합체이며, 여기서 각각의 MVi는 비닐다이메틸실록시 단위를 나타내고 각각의 D는 다이메틸실록시 단위를 나타낸다.
"MViD178.5MVi"는 비닐-작용성 MD 실리콘 중합체이며, 여기서 각각의 MVi는 비닐다이메틸실록시 단위를 나타내고 각각의 D는 다이메틸실록시 단위를 나타낸다.
"MD92.3D'6.2M"은 하이드록시-작용성 MD 실리콘 유체이며, 여기서 각각의 M은 트라이메틸실록시 단위를 나타내고, 각각의 D는 다이메틸실록시 단위를 나타내고, 각각의 D'는 메틸하이드로겐실록시 단위를 나타낸다.
"M'D100.35M'"는 하이드리도-작용성 MD 실리콘 중합체이며, 여기서 각각의 M'는 하이드로겐다이메틸실록시 단위를 나타내고 각각의 D는 다이메틸실록시 단위를 나타낸다.
"실리콘 수지 1"은 비닐-작용성 MQ 실리콘 수지이다.
"텔레킬릭 비닐 실록산(약 810 dp)"은 비닐 함량이 0.090%이고 중합도(DP)가 약 810인 비닐-작용성 실록산이다.
"텔레킬릭 비닐 실록산(약 125 dp)"은 비닐 함량이 0.585%이고 중합도(DP)가 약 125인 비닐-작용성 실록산이다.
하이드로실릴화 촉매
"하이드로실릴화 촉매 1"은 아이소프로필 알코올(IPA) 중 Pt의 1 중량% 용액이다.
억제제
"BHT"는 부틸화 하이드록시톨루엔이다.
접착제 첨가제
"알콕시 실란 접착 촉진제 슬러리"는 글리시딜옥시트라이메톡시실란과 아미노프로필트라이메톡시실란의 혼합물이다.
다작용성 유기규소 화합물 실시예
실시예 1: 트라이메틸클로로실란과 AMA-실라놀의 축합.
자석 교반 막대가 구비된 40 mL 바이알에 AMA-실라놀(4.1193 g), THF(10 mL) 및 NEt3(2340 μL; 1.05 당량)을 충전하여 혼합물을 형성한다. THF(4 mL) 중 트라이메틸클로로실란(2000 μL; 1.05 당량)의 용액을 혼합물에 서서히 첨가하여 반응 혼합물을 얻고, 이를 질소 분위기 하에 실온에서 하룻밤 교반한다. 이어서, 헥산(20 mL)을 반응 혼합물에 첨가하고, 생성된 혼합물을 미세 프릿 깔때기를 통해 여과하여 염을 제거한다. 여과액을 농축하여 THF 및 헥산을 스트리핑하여 제거하고, 추가의 염 침전물을 20 마이크로미터 시린지 필터로 농축물로부터 여과한다. 잔류 휘발성 물질을 제거하여 생성물("1작용성-AMA Si-Me 화합물")을 얻은 다음, NMR을 통해 분석한다(회수량: 5.1 g; 수율: 98%; 순도: 95%).
실시예 2: 2작용성-AMA Si-H 전환제의 제조
1000 mL 3구 플라스크에 질소 배출구 및 열전쌍, 첨가 깔때기 및 질소 주입구, 및 테플론(Teflon) 교반 막대를 갖는 기계적 교반기를 장착한다. 플라스크에 MeHSiCl2(10.6 mL; 100 mmol) 및 다이에틸 에테르(400 mL)를 충전하여 용액을 얻고, 이를 교반하고 얼음조를 사용하여 0℃로 냉각한다. 첨가 깔때기에 AMA-실라놀(55.22 g; 200 mmol) 및 피리딘(16.1 mL; 200 mmol)을 충전하고, 생성된 혼합물을 플라스크 내의 교반되는 용액에 약 15 분에 걸쳐(약 5 mL/min) 적가하여 반응 혼합물을 얻는다. 첨가 시에 백색 침전물이 즉시 형성된다. 첨가가 완료된 후에, GCMS는 약 97%의 실라놀 전환율 및 축합 생성물의 형성을 나타낸다. 이어서 침전물 염을 여과에 의해 제거하고, 필터 케이크를 다이에틸 에테르(약 100 mL)로 세척한다. 유기물을 합하고, HCl(1 M; 150 mL), 포화 NaHCO3(150 mL), 및 염수(150 mL)로 세척하고, MgSO4(약 10 g)로 건조시키고, 여과하고, 농축하여(회전 증발기) 투명한 액체를 얻고, 이어서 이를 2시간 동안 고진공 하에서 건조시켜 생성물을 얻는다(GCMS를 통해 88.9%).
실시예 3: 2작용성-AMA Si-비닐 전환제의 제조
100 mL 3구 플라스크에 자석 교반 막대, 질소 배출구 및 열전쌍, 첨가 깔때기, 및 질소 주입구를 장착한다. 플라스크에 MeViSiCl2(1.63 mL; 12.5 mmol) 및 톨루엔(50 mL)을 충전하여 혼합물을 얻고, 이를 교반하고 얼음조를 사용하여 0℃로 냉각한다. 첨가 깔때기에 AMA-실라놀(6.9 g; 25 mmol) 및 피리딘(2.2 mL; 27.5 mmol)을 충전하고, 이어서 이를 플라스크 내의 교반되는 혼합물에 약 15 분에 걸쳐 적가하여 반응 혼합물을 얻는다. 첨가 시에 백색 침전물이 즉시 형성된다. 첨가가 완료된 후에, GCMS는 약 90%의 실라놀 전환율 및 축합 생성물의 형성을 나타낸다. 이어서, 추가분의 MeViSiCl2(0.16 mL) 및 피리딘(0.22 mL)을 첨가한다. 이어서 침전물(염)을 여과에 의해 제거하고, 필터 케이크를 톨루엔으로 세척한다. 유기물을 합하고, HCl(1 M; 50 mL), 포화 NaHCO3(50 mL), 및 염수(50 mL)로 세척하고, MgSO4로 건조시키고, 여과하고, 농축하여(회전 증발기) 투명한 액체를 얻고, 이어서 이를 고진공 하에서 건조시켜 생성물을 얻는다(회수량: 6.52 g; 수율: 84%; 순도: GCMS를 통해 89.3%).
실시예 4: 3작용성-AMA Si-H 전환제의 제조
200 mL 3구 플라스크에 자석 교반 막대, 질소 배출구 및 열전쌍, 및 첨가 깔때기를 장착한다. 플라스크에 HSiCl3(1.4 mL; 14 mmol) 및 다이에틸 에테르(75 mL)를 충전하여 용액을 얻고, 이를 교반하고 얼음조를 사용하여 0℃로 냉각한다. 첨가 깔때기에 AMA-실라놀(10.4 g; 40 mmol), 피리딘(3.75 mL; 40.7 mmol), 및 다이에틸 에테르(약 5 mL; 20 mL의 총 부피)를 충전하고, 이어서 이를 플라스크 내의 교반되는 용액에 약 25 분에 걸쳐 적가하여 반응 혼합물을 얻는다. 첨가 시에 백색 침전물이 형성된다. 첨가가 완료된 후에, GCMS는 99% 초과의 실라놀 전환율 및 축합 생성물의 형성을 나타낸다. 이어서, 반응 혼합물을 0.45 μm 프릿을 통해 분액 깔때기로 여과하여 침전물(염)을 제거하고, 필터 케이크를 다이에틸 에테르(약 50 mL)로 세척하고, 합한 유기물을 HCl(1 M; 20 mL), 포화 NaHCO3(20 mL), 및 염수(20 mL)로 세척하고, MgSO4(약 2 g)로 건조시키고, 여과하고, 농축하여(회전 증발기) 투명한 액체를 얻고, 이어서 이를 고진공 하에서 건조시켜 생성물을 얻는다(회수량: 10.8 g; 수율: 95%; 순도: GCMS를 통해 77%).
실시예 5: 3작용성-AMA Si-헥세닐 전환제의 제조
250 mL 3구 플라스크에 자석 교반 막대, 질소 배출구 및 열전쌍, 첨가 깔때기, 및 질소 주입구를 장착한다. 플라스크에 CH2CH(CH2)4SiCl3(3.3 mL; 16.66 mmol) 및 톨루엔(100 mL)을 충전하여 용액을 얻고, 이를 교반하고 얼음조를 사용하여 0℃로 냉각한다. 첨가 깔때기에 AMA-실라놀(13.8 g; 50 mmol) 및 피리딘(4.4 mL; 55 mmol)을 충전하고, 이어서 이를 플라스크 내의 교반되는 용액에 약 25 분에 걸쳐 적가하여 반응 혼합물을 얻는다. 첨가 시에 백색 침전물이 형성된다. 첨가가 완료된 후에, GCMS는 약 90%의 실라놀 전환율을 나타낸다. 이어서, 반응 혼합물을 여과하여 침전물(염)을 제거하고, 여과액을 HCl(1 M), 포화 NaHCO3, 및 염수로 세척하고, MgSO4로 건조시키고, 여과하고, 농축하여, 생성물을 포함하는 반응 생성물을 얻고, 이어서 이를 NMR을 통해 분석한다(회수량:14.62 g; 66% 삼중전환제(triconverter)(생성물), 11% 이중전환제(diconverter), 11% 실라놀, 12% 기타).
실시예 6: 혼합 AMA:ETM Si-H 전환제의 제조
250 mL 3구 플라스크에 자석 교반 막대, 질소 공급물, 열전쌍, 및 격막을 장착한다. 플라스크에 다이에틸 에테르(100 mL)를 충전하고, 얼음조를 사용하여 0℃로 냉각한다. 이어서, MeHSiCl2(2.5 mL; 25.2 mmol)를 플라스크에 첨가하여 혼합물을 형성한다. 이어서, ETM-실라놀(4.77 g; 16 mmol), AMA-실라놀(8.89 g), 및 피리딘(4 mL; 50.4 mmol)의 혼합물을 플라스크 내의 교반되는 혼합물에 주사기 펌프를 통해 약 30분에 걸쳐 첨가하여 반응 혼합물을 얻는다. 첨가 시에 즉시 백색 침전물이 형성된다. 첨가가 완료된 후에, 반응 혼합물을 5분 동안 교반하고, GCMS를 통해 분석한다(약 90%의 실라놀 전환율을 나타냄). 이어서, 추가분의 MeHSiCl2(0.25 mL) 및 피리딘(0.4 mL)을 첨가하고, 반응 혼합물을 35분 동안 교반하고, GCMS를 통해 분석한다(약 95%의 실라놀 전환율을 나타냄). 이어서, 반응 혼합물을 여과하여 침전물(염)을 제거하고, 여과액을 HCl(1 M), 포화 NaHCO3, 및 염수로 세척하고, MgSO4로 건조시키고, 여과하고, 농축하여(회전 증발기) 생성물을 포함하는 반응 생성물을 얻고, 이어서 이를 하룻밤 교반하면서 고진공 하에서 건조시켜 생성물을 얻는다(회수량: 12 g; 수율: 82%; 순도: 51% 혼합 부가물(a' = 1; b' = 1), 32% 다이-AMA 부가물(a' = 2; b' = 0), 6.5% 다이-ETM 부가물(a' = 0; b' = 2)).
실시예 7: 2작용성-VCMX Si-비닐 전환제의 제조
100 mL 3구 플라스크에 자석 교반 막대, 질소 배출구 및 열전쌍, 첨가 깔때기, 및 질소 주입구를 장착한다. 플라스크에 MeViSiCl2(0.82 mL; 6.25 mmol) 및 다이에틸 에테르(25 mL)를 충전하여 용액을 얻고, 이를 교반하고 얼음조를 사용하여 0℃로 냉각한다. 첨가 깔때기에 VCMX-실라놀(3.35 g; 12.2 mmol) 및 피리딘(1.1 mL; 13.75 mmol)을 충전하고, 이어서 이를 플라스크 내의 교반되는 용액에 약 10 분에 걸쳐 적가하여 반응 혼합물을 얻는다. 첨가 시에 백색 침전물이 형성된다. 이어서, 침전물(염)을 여과를 통해 제거하고, 여과액을 HCl(1 M), 포화 NaHCO3, 및 염수로 세척하고, MgSO4로 건조시키고, 여과하고, 농축하여 생성물을 얻는다(회수량: 3 g; 수율: 81%; 순도: GCMS를 통해 약 85%).
실시예 8: 2작용성-AGE Si-H 전환제의 제조
50 mL 3구 플라스크에 자석 교반 막대, 질소 공급물, 열전쌍, 및 격막을 장착한다. 플라스크를 MeHSiCl2(0.27 mL; ~2.6 mmol; 1 당량) 및 톨루엔(10 mL)으로 충전하여 혼합물을 얻고, 이를 교반하고 얼음조를 사용하여 0℃로 냉각한다. AGE-실라놀(1.32 g, 5 mmol; 약 1.9 당량) 및 피리딘(0.89 mL, 11 mmol)을 주사기에서 조합하고, 이어서 플라스크 내의 교반되는 혼합물에 서서히 첨가하여 반응 혼합물을 얻고, 이를 질소 하에서 40분 동안 교반한다. 이어서 반응 동안 형성된 침전물(염)을 여과를 통해 제거하고, 여과액을 HCl(1 M), 포화 NaHCO3, 및 염수로 세척하고, MgSO4로 건조시키고, 여과하고, 농축하여 생성물을 포함하는 반응 생성물을 얻고, 이어서 이를 하룻밤 교반하면서 고진공 하에서 건조시켜 생성물을 얻는다(회수량: 1.15 g; 수율: 85%; 순도: 약 80%).
실시예 9: 2작용성-ETM Si-H 전환제의 제조
500 mL 3구 플라스크에 자석 교반 막대, 질소 배출구 및 열전쌍, 첨가 깔때기, 및 질소 주입구를 장착한다. 플라스크에 MeHSiCl2(5.4 mL; 51.25 mmol) 및 톨루엔(200 mL)을 충전하여 용액을 얻고, 이를 교반하고 얼음조를 사용하여 0℃로 냉각한다. 첨가 깔때기에 ETM-실라놀(29.85 g; 100 mmol), 피리딘(9 mL; 112.5 mmol), 및 톨루엔(약 10 mL)을 충전하고, 이어서 이를 플라스크 내의 교반되는 용액에 약 40 분에 걸쳐(약 1mL/min) 적가하여 반응 혼합물을 얻는다. 첨가 시에 백색 침전물이 형성된다. 이어서, 반응 혼합물을 여과하여 침전물(염)을 제거하고, 여과액을 HCl(1 M; 50 mL), 포화 NaHCO3(50 mL), 및 염수(50 mL)로 세척하고, MgSO4로 건조시키고, 여과하고, 농축하여(회전 증발기) 반응 생성물을 얻는다(회수량: 27.7 g; 수율: 93%).
실시예 10: 2작용성-ETM Si-비닐 전환제의 제조
100 mL 3구 플라스크에 자석 교반 막대, 질소 배출구 및 열전쌍, 첨가 깔때기, 및 질소 주입구를 장착한다. 플라스크에 MeViSiCl2(0.82 mL; 6.25 mmol) 및 톨루엔(25 mL)을 충전하여 용액을 얻고, 이를 교반하고 얼음조를 사용하여 0℃로 냉각한다. 첨가 깔때기에 ETM-실라놀(3.72 g; 12.5 mmol) 및 피리딘(1.1 mL; 13.75 mmol)을 충전하고, 이어서 이를 플라스크 내의 교반되는 용액에 약 15 분에 걸쳐 적가하여 반응 혼합물을 얻는다. 이어서, 반응 혼합물을 여과하여 침전물(염)을 제거하고, 여과액을 HCl(1 M), 포화 NaHCO3, 및 염수로 세척하고, MgSO4로 건조시키고, 여과하고, 농축하여(회전 증발기) 반응 생성물을 얻는다(회수량: 2.6 g; 수율: 63%).
실시예 11: 2작용성-AGE Si-비닐 전환제의 제조
1000 mL 3구 플라스크에 질소 배출구 및 열전쌍, 첨가 깔때기 및 질소 주입구, 및 테플론 교반 막대를 갖는 기계적 교반기를 장착한다. 플라스크에 MeViSiCl2(9.7 mL; 74.2 mmol) 및 톨루엔(285 mL)을 충전하여 용액을 얻고, 이를 교반하고 얼음조를 사용하여 0℃로 냉각한다. 첨가 깔때기에 AGE-실라놀(37.85 g; 143 mmol) 및 피리딘(12 mL; 148 mmol)을 충전하고, 생성된 혼합물을 플라스크 내의 교반되는 용액에 약 30 분에 걸쳐(약 2 mL/min) 적가하여 반응 혼합물을 얻는다. 첨가 시에, 백색 침전물이 즉시 형성되고 온화한 발열(약 3℃)이 관찰된다. 반응 혼합물을 1시간 동안 교반하고, HCl(1 M)로 상분리하고, 유기물을 제거하고 NaOH(1 M), 이어서 염수로 세척하고, MgSO4(약 10 g)로 건조시키고, 여과하고, 및 농축하여(회전 증발기) 생성물을 포함하는 반응 생성물을 얻고, 이어서 이를 고진공 하에서 건조시켜 생성물을 얻는다(회수량: 36.13 g; 수율: 84.8%).
실시예 12: 2작용성-VCMX Si-H 전환제의 제조
1000 mL 3구 플라스크에 질소 배출구 및 열전쌍, 첨가 깔때기 및 질소 주입구, 및 테플론 교반 막대를 갖는 기계적 교반기를 장착한다. 플라스크에 MeHSiCl2(10.6 mL; 101 mmol) 및 톨루엔(400 mL)을 충전하여 용액을 얻고, 이를 교반하고 얼음조를 사용하여 0℃로 냉각한다. 첨가 깔때기에 VCMX-실라놀(52.8 g; 192.3 mmol) 및 피리딘(17.5 mL; 211.5 mmol)을 충전하고, 생성된 혼합물을 플라스크 내의 교반되는 용액에 약 60 분에 걸쳐(약 2 mL/min) 적가하여 반응 혼합물을 얻는다. 첨가 시에, 백색 침전물이 즉시 형성되고 온화한 발열(약 3℃)이 관찰된다. 반응 혼합물을 여과하여 침전물(염)을 제거하고, 필터 케이크를 톨루엔으로 세척하고, 합한 유기물을 HCl(1 M; 150 mL), 포화 NaHCO3(150 mL), 및 염수(150 mL)로 세척하고, MgSO4(약 2 g)로 건조시키고, 여과하고, 농축하여(회전 증발기) 액체를 얻고, 이어서 이를 고진공 하에서 건조시켜 생성물을 얻는다(회수량: 39.24 g; 수율: 69%; 순도: NMR를 통해 93%).
실시예 13: 혼합 AMA:AGE Si-H 전환제의 제조
100 mL 3구 플라스크에 자석 교반 막대, 질소 공급물, 열전쌍, 및 격막을 장착한다. 플라스크에 톨루엔(20 mL)을 충전하고, 얼음조를 사용하여 0℃로 냉각한다. 이어서, 플라스크에 MeHSiCl2(0.48 mL; 4.6 mmol)를 충전하여 혼합물을 얻고, 이를 0℃에서 교반한다. AGE-실라놀(0.78 g, 2.94 mmol), AMA-실라놀(1.63 g; 5.88 mmol), 및 피리딘(0.78 mL, 9.7 mmol)을 주사기에서 조합하고, 이어서 플라스크 내의 교반되는 혼합물에 10분에 걸쳐 서서히 첨가하여 반응 혼합물을 얻는다. 첨가 시에, 백색 침전물이 즉시 형성된다. 반응 혼합물을 질소 하에서 1시간 동안 교반하고, 여과하여 침전물(염)을 제거하고, HCl(1 M), 포화 NaHCO3, 및 염수로 세척하고, MgSO4로 건조시키고, 여과하고, 농축하여(회전 증발기), 생성물을 얻는다(회수량: 2.3 g; 수율: 85%; 순도: NMR을 통해 88%; 1H 적분을 통해 약 2:1의 AMA 대 AGE(즉, 평균적으로 a'= 1.33; b'= 약 0.67)).
작용화된 실록산 화합물 실시예
실시예 14: M Vi D 493 M Vi 및 2작용성-AMA Si-H 전환제의 하이드로실릴화
1000 mL 3구 플라스크에 MViD493MVi(338.54 g) 및 2작용성-AMA Si-H 전환제(11.76 g)를 충전하여 혼합물을 형성하고, 이어서 이것을 혼합하고 80℃로 약 45분 동안 가열한다. 일단 온도가 80℃에서 안정하게 되면, 하이드로실릴화 촉매 1(180 μL)을 첨가하여 반응 혼합물을 얻으며, 촉매 첨가 시에 발열이 관찰되지 않는다. FT-IR(약 1 시간)을 통해 완전한 Si-H 전환이 나타날 때까지 반응 혼합물을 80℃에서 교반하고, 이어서 실온으로 냉각하여 생성물을 얻는다.
실시예 15: M Vi D 178.5 M Vi 및 2작용성-AMA Si-H 전환제의 하이드로실릴화
1000 mL 3구 플라스크에 MViD178.5MVi(300.35 g) 및 2작용성-AMA Si-H 전환제(28.12 g)를 충전하여 혼합물을 형성하고, 이어서 이것을 혼합하고 75℃로 약 45분 동안 가열한다. 일단 온도가 75℃에서 안정하게 되면, 하이드로실릴화 촉매 1(89 μL)을 첨가하여 반응 혼합물을 얻으며, 촉매 첨가 시에 발열이 관찰되지 않는다. 반응 혼합물을 75℃에서 교반한 다음, 80℃로 가열하고 2시간 동안 유지한다. 추가분의 하이드로실릴화 촉매 1(45 μL)을 반응 혼합물에 첨가하고, 이어서 FT-IR(약 45 분)을 통해 완전한 Si-H 전환이 나타날 때까지 80℃에서 교반한다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각하여 생성물을 얻는다.
실시예 16: 1,1,1,3,5,5,5-헵타메틸 트라이실록산 및 3작용성-AMA Si-헥세닐 전환제의 하이드로실릴화
자석 교반 막대가 구비된 0.5 oz 샘플 바이알에 Si-H 화합물(0.67 g), 3작용성-AMA Si-헥세닐 전환제(3.47 g), 및 하이드로실릴화 촉매 1(6.0 μL)을 실온에서 충전하여 반응 혼합물을 얻고, 이어서 이것을 혼합하면서 70℃로 가열하고 1시간 동안 유지한다. 추가분의 하이드로실릴화 촉매 1(1 μL)을 반응 혼합물에 첨가하고, 이어서 이를 70℃에서 3시간 동안 교반하며, 이때 FT-IR을 통해 완전한 Si-H 전환이 나타난다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각하여 생성물을 얻는다.
실시예 17: MD 92.3 D' 6.2 M 및 3작용성-AMA Si-헥세닐 전환제의 하이드로실릴화
자석 교반 막대가 구비된 0.5 oz 샘플 바이알에 MD92.3D'6.2M(5.32 g), 3작용성-AMA Si-헥세닐 전환제(5.30 g), 및 BHT(0.01 g)를 충전하여 혼합물을 얻는다. 혼합물이 55℃에 도달한 때에 하이드로실릴화 촉매 1(0.11 g)을 첨가하여 혼합하면서 혼합물을 60℃로 가열하여 반응 혼합물을 얻는다. 반응 혼합물은 촉매 첨가 약 15 내지 30분 이내에서 가교결합되어 겔을 형성하고, 이때 용액은 열로부터 이동되고 실온으로 냉각되어 생성물을 얻는다.
실시예 18: M'D 100.35 M' 및 3작용성-AMA Si-헥세닐 전환제의 하이드로실릴화
자석 교반 막대가 구비된 0.5 oz 샘플 바이알에 M'D100.35M'(7.73 g) 및 3작용성-AMA Si-헥세닐 전환제(2.48 g)를 충전하여 혼합물을 얻는다. 혼합물이 57℃에 도달한 때에 하이드로실릴화 촉매 1(0.05 g)을 첨가하여 혼합하면서 혼합물을 60℃로 가열하여 반응 혼합물을 얻는다. 촉매 첨가 시에, 버블링과 함께 약 6℃의 발열이 관찰된다. 반응 혼합물을 60℃에서 약 1시간 동안 유지하며, 이때 FT-IR을 통해 완전한 Si-H 전환이 나타난다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각하여 생성물을 얻는다.
실시예 19: MD 92.3 D' 6.2 M 및 2작용성-AMA Si-Vinyl 전환제의 하이드로실릴화
자석 교반 막대가 구비된 0.5 oz 샘플 바이알에 MD92.3D'6.2M(6.14 g) 및 2작용성-AMA Si-비닐 전환제(3.92 g)를 충전하여 혼합물을 얻는다. 혼합물을 혼합하면서 60℃로 가열한 다음, 하이드로실릴화 촉매 1(0.19 g)을 충전하는데, 첨가 시에 발열이 관찰되지 않는다. 반응 혼합물을 60℃에서 약 1시간 동안 유지하며, 그 동안에 작은 겔이 반응 혼합물 내에 형성된다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각하여 생성물을 얻는다.
실시예 20: 'M'D 100.35 M' 및 2작용성-AMA Si-비닐 전환제의 하이드로실릴화
자석 교반 막대가 구비된 0.5 oz 샘플 바이알에 M'D100.35M'(8.41 g) 및 2작용성-AMA Si-비닐 전환제(1.79 g)를 충전하여 혼합물을 얻는다. 혼합물을 혼합하면서 60℃로 가열한 다음, 하이드로실릴화 촉매 1(0.15 g)을 충전한다. 반응 혼합물을 60℃에서 약 1.5시간 동안 유지하며, 이때 FT-IR을 통해 완전한 Si-H 전환이 나타난다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각하여 생성물을 얻는다.
실시예 21: 비닐-작용성 MQ 실리콘 수지 및 2작용성-AMA Si-H 전환제의 하이드로실릴화
자석 교반 막대가 구비된 0.5 oz 샘플 바이알에 실리콘 수지 1(10.10 g; 자일렌 중 78.19 중량%로 희석됨) 및 2작용성-AMA Si-H 전환제(1.11 g)를 충전하여 혼합물을 얻는다. 혼합물을 혼합하면서 75℃로 가열한 다음, 하이드로실릴화 촉매 1(3 μL)을 충전한다. 반응 혼합물을 75℃에서 2시간 동안 유지하며, 이때 FT-IR을 통해 완전한 Si-H 전환이 나타난다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각하여 생성물을 얻는다.
실시예 22: 2작용성-AMA Si-H 전환제를 사용한 텔레킬릭 비닐 실록산(약 810dp)의 하이드로실릴화
250 mL 3구 플라스크에 교반 메커니즘, 수냉식 응축기, 가열 맨틀, 및 열전쌍을 장착한다. 이어서, 플라스크에 텔레킬릭 비닐 실록산(약 810dp)(98.10 g), 2작용성-AMA Si-H 전환제(1.90 g; Si-H:비닐의 화학량론적 비 0.98), 및 BHT(0.03 g)를 충전하여 혼합물을 형성하고, 이어서 이를 블렌딩하고 질소 하에서 70℃로 가열한다. 70℃에 도달하면, 카르스테트(Karstedt) 촉매(0.08 g, 약 4 중량 ppm의 백금)의 묽은 용액을 첨가하고, 생성된 반응 혼합물을 1시간 동안 혼합하면서 70℃에서 유지한다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고, 125 mL 날진(Nalgene) 병에 부어서 생성물(2작용성-메타크릴레이트 전환된 중합체 1)을 얻는다. 생성물의 샘플을 1H NMR을 통해 분석하며, 완전한 반응을 나타내는 완전한 Si-H 전환(잔류 Si-H 및 미량의 비닐 작용기가 남아 있지 않음)을 나타낸다. 생성물의 점도를 브룩필드(Brookfield) DV-II 회전 점도계를 사용하여 주위 조건 하에서 분석하며, 점도가 98,500 cP이다.
실시예 23: 2작용성-AMA Si-H 전환제를 사용한 텔레킬릭 비닐 실록산(약 125dp)의 하이드로실릴화
250 mL 3구 플라스크에 교반 메커니즘, 수냉식 응축기, 가열 맨틀, 및 열전쌍을 장착한다. 이어서, 플라스크에 텔레킬릭 비닐 실록산(약 125dp)(89.10 g), 2작용성-AMA Si-H 전환제(10.90 g; Si-H:비닐의 화학량론적 비 0.95), 및 BHT(0.03 g)를 충전하여 혼합물을 형성하고, 이어서 이를 블렌딩하고 질소 하에서 60℃로 가열한다. 60℃에 도달하면, 카르스테트 촉매(0.04 g, 약 4 중량 ppm의 백금)의 묽은 용액을 첨가하고, 생성된 반응 혼합물을 1시간 동안 혼합하면서 70℃로 가열하고 유지한다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고, 125 mL 날진 병에 부어서 생성물을 얻는다. 생성물의 샘플을 1H NMR을 통해 분석하며, 완전한 반응을 나타내는 완전한 Si-H 전환(잔류 Si-H 및 미량의 비닐 작용기가 남아 있지 않음)을 나타낸다.
실시예 24: 3작용성-AMA Si-H 전환제를 사용한 텔레킬릭 비닐 실록산(약 810dp)의 하이드로실릴화
250 mL 3구 플라스크에 교반 메커니즘, 수냉식 응축기, 가열 맨틀, 및 열전쌍을 장착한다. 이어서, 플라스크에 텔레킬릭 비닐 실록산(약 810dp)(27.08 g), 3작용성-AMA Si-H 전환제(0.73 g; Si-H:비닐의 화학량론적 비 0.95), BHT(0.008 g), 및 톨루엔(28.0 g; 시약 등급)을 충전하여 혼합물을 형성하고, 이어서 이를 블렌딩하고 질소 하에서 100℃로 가열한다. 100℃에 도달하면, 카르스테트 촉매 (0.085 g, 약 15 중량ppm의 백금)의 묽은 용액을 첨가하고, 생성된 반응 혼합물을 20시간 동안 혼합하면서 100℃에서 유지하며, 이때 생성물의 샘플을 1H NMR을 통해 분석하며, 완전한 반응을 나타내는 완전한 Si-H 전환(잔류 Si-H 및 미량의 비닐 작용기가 남아 있지 않음)을 나타낸다. 이어서, 반응 혼합물을 회전 증발기(조 온도: 120℃; 진공: 15 mmHg)를 사용하여 스트리핑하고, 실온으로 냉각하고, 125 mL 날진 병에 부어서 생성물을 얻는다. 생성물의 점도를 브룩필드 DV-II 회전 점도계를 사용하여 주위 조건 하에서 분석하며, 점도가 103,200 cP이다.
실시예 25: 혼합 AMA:ETM Si-H 전환제를 사용한 텔레킬릭 비닐 실록산(약 810dp)의 하이드로실릴화
250 mL 3구 플라스크에 교반 메커니즘, 수냉식 응축기, 가열 맨틀, 및 열전쌍을 장착한다. 이어서, 플라스크에 텔레킬릭 비닐 실록산(약 125dp)(98.05 g), 혼합 AMA:ETM Si-H 전환제(1.95 g; Si-H:비닐의 화학량론적 비 0.98), 및 BHT(0.03 g)를 충전하여 혼합물을 형성하고, 이어서 이를 블렌딩하고 질소 하에서 70℃로 가열한다. 70℃에 도달하면, 카르스테트 촉매(0.04 g, 약 4 중량 ppm의 백금)의 묽은 용액을 첨가하고, 생성된 반응 혼합물을 1시간 동안 혼합하면서 70℃에서 유지한다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고, 125 mL 날진 병에 부어서 생성물을 얻는다. 생성물의 샘플을 1H NMR을 통해 분석하며, 완전한 반응을 나타내는 완전한 Si-H 전환(잔류 Si-H 및 미량의 비닐 작용기가 남아 있지 않음)을 나타낸다. 생성물의 점도를 브룩필드 DV-II 회전 점도계를 사용하여 주위 조건 하에서 분석하며, 점도가 123,700 cP이다.
접착제 실시예
실시예 26: 2작용성-AMA 변환된 중합체로 제조된 접착제 제형:
200 mL 치과용 컵에 2작용성-메타크릴레이트 변환된 중합체 1(89.133 g; 실시예 22에서 제조된 바와 같음), 산화철 안료(0.301 g), 건식 실리카(7.59 g), 및 10-마이크로미터 분쇄 석영(46.40 g)을 충전하고, 스패츌러를 사용한 수동 혼합과 이축 원심 혼합기(1800 rpm; 30초)를 사용한 혼합의 사이클에 의해 성분들을 통합한다. 충전제가 분산될 때까지 성분 통합 사이클을 반복하고, 생성된 혼합물을 알루미늄 팬으로 옮긴다. 이어서, 70℃로 가열되고 약 27 inHg로 배기된 진공 오븐에 팬을 1시간 동안 넣어 둔다. 이어서, 팬을 오븐에서 꺼내고, 실온으로 냉각하고, 혼합물을 200 mL 치과용 컵으로 옮긴다. 차가운 혼합물에, 알콕시 실란 접착 촉진제 슬러리(3.022 g)를 첨가하고, 스패츌러를 사용한 수동 혼합과 이축 원심 혼합기(1200 rpm; 30초)를 사용한 혼합의 4회 사이클에 의해 성분들을 통합한다. 이어서, 메틸벤조일 퍼옥사이드(3.45 g, 50 중량% 활성 페이스트) 및 티타늄(IV) 비스(에틸 아세토아세테이토)다이아이소프로폭사이드(즉, "티타늄(IV) 다이아이소프로폭시다이에틸아세토아세테이트" 또는 "TDIDE")(0.149 g)를 첨가하고, 이어서 스패츌러를 사용한 수동 혼합과 이축 원심 혼합기(1200 rpm; 30초)를 사용한 혼합의 2회 사이클에 의해 성분들을 통합한다. 이어서, 생성된 재료를 진공(약 27 inHg) 하에서 5분 동안 진공 탈기한다.
생성된 접착제를, 30분 시험 및 100℃ 예열된 플레이트를 사용하는 특성화를 위한 무빙 다이 레오미터(Moving Die Rheometer)를 사용하여 시험한다. 접착제는 3.92 in-lb/min의 최대 속도로 8.3분 만에 최종 토크(14.5 in-lb)의 90%를 달성하며, 이는 하기 실시예 27에서 제조 및 분석된 모노-메타크릴레이트계 중합체 기반 접착제 유사체보다 더 빨리 경화된다.
실시예 27: 1작용성-AMA 변환된 중합체로 제조된 비교용 접착제
1작용성-메타크릴레이트 중합체를 사용하여 상기 실시예 26의 절차를 반복하여 비교용 접착제 조성물을 제조한다. 특히, 실시예 1의 1작용성-AMA Si-Me 화합물을 사용하여 실시예 22의 절차를 반복하여 1작용성-메타크릴레이트 변환된 중합체를 얻는다. 이어서, 200 mL 치과용 컵에 1작용성-메타크릴레이트 변환된 중합체(89.081 g), 산화철 안료(0.311 g), 건식 실리카(7.589 g), 및 10-마이크로미터 분쇄 석영(46.401 g)을 충전하여 혼합물을 얻는다. 이어서, 스패츌러를 사용한 수동 혼합과 이축 원심 혼합기(1800 rpm; 30초)를 사용한 혼합의 사이클을 통해 혼합물의 성분들을 통합하며, 충전제가 분산될 때까지 성분 통합 사이클을 반복한다. 생성된 통합된 혼합물을 알루미늄 팬으로 옮기고, 이어서 70℃로 가열되고 약 27 inHg로 배기된 진공 오븐에 팬을 1시간 동안 넣어 둔다. 이어서, 팬을 오븐에서 꺼내고, 실온으로 냉각하고, 혼합물을 200 mL 치과용 컵으로 옮긴다. 차가운 혼합물에, 알콕시 실란 접착 촉진제 슬러리(3.017 g)를 첨가하고, 스패츌러를 사용한 수동 혼합과 이축 원심 혼합기(1200 rpm; 30초)를 사용한 혼합의 4회 사이클에 의해 성분들을 통합한다. 이어서, 메틸벤조일 퍼옥사이드(3.45 g, 50 중량% 활성 페이스트) 및 TDIDE(0.150 g)를 첨가하고, 이어서 스패츌러를 사용한 수동 혼합과 이축 원심 혼합기(1200 rpm; 30초)를 사용한 혼합의 2회 사이클에 의해 성분들을 통합한다. 이어서, 생성된 재료를 진공(약 27 inHg) 하에서 5분 동안 진공 탈기한다.
생성된 접착제를, 30분 시험 및 100℃ 예열된 플레이트를 사용하는 특성화를 위한 무빙 다이 레오미터를 사용하여 시험한다. 접착제는 1.73 in-lb/min의 최대 속도로 15.4분 만에 최종 토크(12.9 in-lb)의 90%를 달성하였으며, 이는 상기 실시예 26의 2작용성-메타크릴레이트계 중합체 기반 접착제 유사체보다 더 느리게 경화된다.
본 발명은 예시적인 방식으로 기술되었으며, 사용된 용어는 단어의 성질상 제한적이기보다는 설명적인 것으로 의도됨을 이해하여야 한다. 명백하게는, 본 발명의 많은 변경 및 변화가 상기의 교시에 비추어 가능하다. 본 발명은 구체적으로 기술된 것과 다른 방식으로 실시될 수 있다.

Claims (20)

  1. 하기 일반 화학식을 갖는 다작용성 유기규소 화합물:
    Figure pct00051

    (상기 식에서, X는 H 및 에틸렌계 불포화 모이어티(moiety)로부터 선택되고; 각각의 Y는 독립적으로 알콕시실릴 모이어티, 아크릴옥시 모이어티, 및 에폭사이드 모이어티로부터 선택되는 작용성 모이어티를 포함하고; 각각의 R은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고; 각각의 R1은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고; 하첨자 a는 1, 2, 또는 3이고; 각각의 하첨자 b는 독립적으로 0, 1, 또는 2임).
  2. 제1항에 있어서, X는 H 및 화학식 -(CH2)nCHCH2(여기서, 하첨자 n은 0 내지 4임)를 갖는 알케닐 모이어티로부터 선택되는, 다작용성 유기규소 화합물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 Y는 독립적으로 화학식 -D-R2(여기서, 각각의 D는 독립적으로 선택되는 2가 연결기이고 각각의 R2는 독립적으로 알콕시실릴 기, 아크릴옥시 기, 또는 에폭사이드 기를 포함함)의 것인, 다작용성 유기규소 화합물.
  4. 제3항에 있어서, 하나 이상의 모이어티 Y에서, (i) 2가 연결기 D는 화학식 -(CH2)m-(여기서, 하첨자 m은 1 내지 6임)의 탄화수소 기를 포함하거나; (ii) 2가 연결기 D는 에테르 모이어티를 포함하거나; 또는 (iii) (i)과 (ii) 둘 모두인, 다작용성 유기규소 화합물.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    (i) 하나 이상의 모이어티 Y의 R2는 하기 화학식:
    Figure pct00052

    (상기 식에서, 각각의 R3은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고, 하첨자 c는 0, 1, 또는 2이고, 각각의 R은 상기에 정의된 바와 같음)을 갖는 알콕시실릴 기이거나;
    (ii) 하나 이상의 모이어티 Y의 R2는 하기 화학식:
    Figure pct00053

    (상기 식에서, R4는 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기 또는 H임)을 갖는 아크릴옥시 기이거나;
    (iii) 하나 이상의 모이어티 Y의 R2는 하기 화학식 I 및 화학식 II:
    [화학식 I]
    Figure pct00054

    [화학식 II]
    Figure pct00055

    중 하나를 갖는 에폭사이드 기이거나; 또는
    (iv) (i) 내지 (iii)의 임의의 조합인, 다작용성 유기규소 화합물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, (i) 각각의 R은 메틸이거나; (ii) 하첨자 a는 2이고 R1은 메틸이거나; (iii) 하첨자 b는 하첨자 a로 표기된 각각의 모이어티에서 독립적으로 0 또는 1이거나; 또는 (iv) (i) 내지 (iii)의 임의의 조합인, 다작용성 유기규소 화합물.
  7. 다작용성 유기규소 화합물을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은
    (A) 유기실라놀 화합물 및 (B) 2개 이상의 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물을 반응시켜, 상기 다작용성 유기규소 화합물을 제조하는 단계를 포함하며;
    상기 다작용성 유기규소 화합물은 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 다작용성 유기규소 화합물인, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 유기실라놀 화합물 (A)는 하기 화학식을 갖는, 방법:
    Figure pct00056

    (상기 식에서, Y는 알콕시실릴 모이어티, 아크릴옥시 모이어티, 및 에폭사이드 모이어티로부터 선택되는 작용성 모이어티를 포함하고; 각각의 R은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고; 하첨자 b는 0, 1, 또는 2임).
  9. 제8항에 있어서, 각각의 Y는 독립적으로 화학식 -D-R2의 것이며, 여기서, R2는 알콕시실릴 기, 아크릴옥시 기, 또는 에폭사이드 기를 포함하고; D는 (i) 화학식 -(CH2)m-(여기서, 하첨자 m은 1 내지 6임)의 탄화수소 기; (ii) 에테르 모이어티; 또는 (iii) (i)과 (ii) 둘 모두를 포함하는 2가 연결기인, 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    (i) 하나 이상의 모이어티 Y의 R2는 하기 화학식:
    Figure pct00057

    (상기 식에서, 각각의 R3은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고, 하첨자 c는 0, 1, 또는 2이고, 각각의 R은 상기에 정의된 바와 같음)을 갖는 알콕시실릴 기이거나;
    (ii) 하나 이상의 모이어티 Y의 R2는 하기 화학식:
    Figure pct00058

    (상기 식에서, R4는 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기 또는 H임)을 갖는 아크릴옥시 기이거나;
    (iii) 하나 이상의 모이어티 Y의 R2는 하기 화학식 I 및 화학식 II:
    [화학식 I]
    Figure pct00059

    [화학식 II]
    Figure pct00060

    중 하나를 갖는 에폭사이드 기이거나; 또는
    (iv) (i) 내지 (iii)의 임의의 조합인, 방법.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기실라놀 화합물 (A)에서, (i) 각각의 R은 메틸이거나; (ii) 하첨자 b는 0 또는 1이거나; 또는 (iii) (i)과 (ii) 둘 모두인, 방법.
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실란 화합물 (B)는 하기 화학식을 갖는, 방법:
    Figure pct00061

    (상기 식에서, 각각의 Z는 독립적으로 선택되는 가수분해성 기이고; X는 H 및 에틸렌계 불포화 모이어티로부터 선택되고; 각각의 R1은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고; 하첨자 a는 1, 2, 또는 3임).
  13. 제12항에 있어서, (i) 각각의 가수분해성 기 Z는 독립적으로 할로겐, 아세톡시 기, 알콕시 기, 옥심 기, 및 아미녹시 기로부터 선택되거나; (ii) X는 H 및 화학식 -(CH2)nCHCH2(여기서, 하첨자 n은 0 내지 4임)를 갖는 알케닐 모이어티로부터 선택되거나; (iii) 하첨자 a는 2이고 R1은 메틸이거나; 또는 (iv) (i) 내지 (iii)의 임의의 조합인, 방법.
  14. 제7항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기실라놀 화합물 (A) 및 상기 실란 화합물 (B)를, (i) (C) 반응 촉매의 존재 하에; (ii) 25℃ 미만의 온도에서; 또는 (iii) (i)과 (ii) 둘 모두에서 반응시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 유기실라놀 화합물 (A) 및 상기 실란 화합물 (B)는 상기 반응 촉매 (C)의 존재 하에 반응되고, 상기 반응 촉매 (C)는 (i) 염기 촉매; (ii) 산 촉매; (iii) 전이 금속 촉매; 또는 (iv) (i) 내지 (iii)의 임의의 조합을 포함하는, 방법.
  16. 제7항 내지 제15항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조되는, 다작용성 유기규소 화합물.
  17. 하기 일반 화학식을 갖는 작용화된 실록산 화합물:
    [R5 3SiO1/2]e[R5 2SiO2/2]f[R5SiO3/2]g[SiO4/2]h
    (상기 식에서, 하첨자 e, 하첨자 f, 하첨자 g, 및 하첨자 h는 각각 e+f+g+h = 1이 되도록 하는 몰 분율이되, 단, e+f+g > 0이고; 각각의 R5는 독립적으로 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기 및 A로부터 선택되되, 단, 하나 이상의 R5는 A이고; 각각의 A는 독립적으로 하기 화학식:
    Figure pct00062

    의 것이며, 여기서, 각각의 Y는 독립적으로 알콕시실란 모이어티, 아크릴옥시 모이어티, 및 에폭사이드 모이어티로부터 선택되고; 각각의 R은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고; 각각의 R1은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이고; D1은 2가 연결기이고; 하첨자 a는 1, 2, 또는 3이고; 각각의 하첨자 b는 독립적으로 0, 1, 또는 2임).
  18. 제17항에 있어서, 하나 이상의 모이어티 A에서, (i) 각각의 R은 메틸이거나; (ii) 각각의 R1은 메틸이거나; (iii) 하첨자 b는 하첨자 a로 표기된 각각의 모이어티에서 독립적으로 0 또는 1이거나; (iv) D1은 에틸렌 기를 포함하거나; 또는 (v) (i) 내지 (iv)의 임의의 조합인, 작용화된 실록산 화합물.
  19. 작용화된 실록산 화합물을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은
    하이드로실릴화 촉매의 존재 하에 다작용성 유기규소 화합물과 폴리실록산을 반응시켜, 상기 작용화된 실록산 화합물을 제조하는 단계를 포함하며;
    상기 다작용성 유기규소 화합물은 제1항 내지 제6항 및 제16항 중 어느 한 항의 다작용성 유기규소 화합물이되;
    단, 상기 다작용성 유기규소 화합물의 X가 H인 경우, 상기 폴리실록산은 하나 이상의 규소-결합된 에틸렌계 불포화 기를 포함하고, 상기 다작용성 유기규소 화합물의 X가 에틸렌계 불포화 모이어티인 경우, 상기 폴리실록산은 하나 이상의 규소-결합된 수소 원자를 포함하는, 방법.
  20. 제17항 또는 제18항의 작용화된 실록산 화합물을 포함하는, 접착제.
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