Fraunhofer-Gesellschaft

Publica

Hier finden Sie wissenschaftliche Publikationen aus den Fraunhofer-Instituten.

Hydrolysierbare und polymerisierbare Silane mit einstellbarer räumlicher Verteilung der funktionellen Gruppen sowie deren Verwendung

HYDROLYSABLE AND POLYMERIZABLE SILANES WITH ADJUSTABLE SPATIAL DISTRIBUTION OF THE FUNCTIONAL GROUPS, AND USE THEREOF
 
: Wolter, Herbert; Nique, S.

:
Frontpage ()

DE 102011053865 A1: 20110922
German
Patent, Electronic Publication
Fraunhofer ISC ()

Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kettenverlängerung von über Kohlenstoff an Silicium gebundenen Resten in Silanen oder Siloxanen unter Aufrechterhaltung oder Vergrösserung der Anzahl an funktionellen Gruppen an den jeweiligen Si-C-gebunden Resten, dadurch gekennzeichnet, dass ein Silan oder Siloxan mit einem über ein Kohlenstoff an ein Siliciumatom gebundenen Rest, der mindestens zwei funktionelle Gruppen trägt, wobei eine erste der funktionellen Gruppen eine ungesättigte, organisch polymerisierbare Gruppe ist und eine zweite der funktionellen Gruppen ausgewählt ist unter (a) weiteren ungesättigten, organisch polymerisierbaren Gruppen, (b) COOR8 oder -(O)bP(O)(R5)2 und (c) -OH, mit R8 gleich R4 oder M x+1/x wobei Mx+ Wasserstoff oder ein x-fach positiv geladenes Metallkation ist, und b = 0 oder 1,; in einer ersten Reaktion umgesetzt wird mit einer Verbindung der Formel (I) X-W-(Z)a (I)worin X SH, NH2 oder NHR4 ist, Z OH, der Carbonsäurerest -COOH oder ein Salz oder ein Ester dieses Restes oder ein Silylrest ist, W ein substituierter oder unsubstituierter Kohlenwasserstoffrest ist, dessen Kette unterbrochen sein kann durch -S-, -O-, -NH-, -NR4-, -C(O)O-, -NHC(O)-, -C(O)NH-, -NHC(O)O-, -C(O)NHC(O)-, -NHC(O)NH-, -S(O)-, -C(S)O-, -C(S)NH-, -NHC(S)-, -NHC(S)O-, und a 1, 2, 3, 4 oder eine grössere ganze Zahl bedeutet, wobei R4 ein unsubstituierter oder substituierter Kohlenwasserstoffrest ist, R5 ein unsubstituierter oder substituierter Kohlenwasserstoffrest oder OR6 ist, R6 Wasserstoff oder ein unsubstituierter oder substituierter Kohlenwasserstoffrest ist.; Die Erfindung betrifft weiterhin mehrere Verfahren, die aufbauend auf der vorgenannten ersten Reaktion weitere Verfahrensschritte umfassen und entweder zu Verbindungen/Kieselsäurepolykondensaten mit reaktiven Gruppen Q, worin Q OH, NR7 2, NR7 3 +, CO2H, SO3H, PO(OH)2 PO(OR4)2 oder ein Salz der vorgenannten Säuren ist, wobei R4 die oben für Formel (I) angegebene Bedeutung hat und R7 entweder dieselbe Bedeutung wie R4 hat oder zwei Reste R7 zusammen eine ggf. substituierte, ggf. ungesättigte Alkylengruppe bedeuten können, oder zu Verbindungen/Kieselsäurepolysiloxanen führen, in denen ungesättigte, organisch polymerisierbare Gruppen weiter aussen liegen, wobei die Si-C-gebundenen Reste gegebenenfalls eine dendrimerartige Strukture aufweisen können. Produkte der erfindungsgemässen Verfahren sowie daraus erzeugte organische Polymere sind ebenfalls von der Erfindung umfasst.

 

The present invention relates to a process for chain extension of radicals bonded to silicon via carbon in silanes or siloxanes while maintaining or increasing the number of functional groups on the respective Si-C-bonded radicals, characterized in that a silane or siloxane having a radical which is bonded via a carbon to a silicon atom and bears at least two functional groups, a first of the functional groups being an unsaturated, organically polymerizable group and a second of the functional groups being selected from (a) further unsaturated, organically polymerizable groups, (b) COOR8 or -(O)bP(O)(R5)2 and (c) -OH, where R8 is the same as R4 or Mx+ 1/x where Mx+ is hydrogen or a metal cation with an x-fold positive charge, and b = 0 or 1, is reacted in a first reaction with a compound of the formula (I) X-W-(Z)a in which X is SH, NH2 or NHR4, Z is OH, the carboxylic acid radical -COOH or a salt or an ester of this radical or a silyl radical, W is a substituted or unsubstituted hydrocarbyl radical whose chain may be interrupted by -S-, -O-, -NH-, -NR4-, -C(O)O-, -NHC(O)-, -C(O)NH-, -NHC(O)O-, -C(O)NHC(O)-, -NHC(O)NH-, -S(O)-, -C(S)O-, -C(S)NH-, -NHC(S)-, -NHC(S)O-, and a is 1, 2, 3, 4 or a greater integer, where R4 is an unsubstituted or substituted hydrocarbyl radical, R5 is an unsubstituted or substituted hydrocarbyl radical or OR6, R6 is hydrogen or an unsubstituted or substituted hydrocarbyl radical, such that the X radical attacks the first functional group. The invention further relates to several processes which, building on the aforementioned first reaction, comprise further process steps and lead either to compounds/silica polycondensates with reactive groups Q, in which Q is OH, NR7 2, NR7 3 +, CO2H, SO3H, PO(OH)2, PO(OR4)2 or a salt of the aforementioned acids, where R4 is as defined above for formula (I) and R7 is either as defined for R4 or two R7 radicals together may be an optionally substituted, optionally unsaturated alkylene group, or to compounds/silica polysiloxanes in which unsaturated, organically polymerizable groups are further to the outside, and Si-C-bonded radicals may optionally have a dendrimer-like structure. Products of the processes according to the invention and organic polymers obtained therefrom are likewise encompassed by the invention.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-270808.html