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Patent Searching and Data


Title:
ORGANOSILICON COMPOUNDS AND THEIR USE FOR PRODUCING HYDROPHILIC SURFACES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/127771
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to organosilicon compounds of the formula (I), where the radicals and indices have the meanings indicated in claim 1, with the proviso that the sum of the number of carbon atoms in the three radicals (R1) in the compound of the formula (I) is from 6 to 24. Process for the production thereof and the use thereof, in particular compounds which on addition to curable mixtures give the latter a hydrophilic surface after curing or can be applied, after curing, to the surface of silicone elastomers, in which case they become anchored to the surface and thus give the silicone elastomers a hydrophilic surface.

Inventors:
SCHEIM UWE (DE)
BROOK MICHAEL A (CA)
CHEN YANG (CA)
Application Number:
PCT/EP2013/053786
Publication Date:
September 06, 2013
Filing Date:
February 26, 2013
Export Citation:
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Assignee:
WACKER CHEMIE AG (DE)
International Classes:
C08J7/12; C07F7/18
Domestic Patent References:
WO2011022827A12011-03-03
WO2011022827A12011-03-03
Other References:
LI, JING ET AL: "Synthesis of Polyethylene Glycol (PEG) Derivatives and PEGylated-Peptide Biopolymer Conjugates", BIOMACROMOLECULES , 4(4), 1055-1067 CODEN: BOMAF6; ISSN: 1525-7797, 2003, XP002697820
"Blake: Dynamic Contact Angels and Wetting Kinetics", vol. 49, 1993, MARCELL DEKKER INC., article "Wettability", pages: 252 1
Attorney, Agent or Firm:
BUDCZINSKI, Angelika et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verbindungen der Formel

(I) wobei

1 gleich oder verschieden sein kann und Kohlenwasserstoffreste bedeutet,

R2 Wasserstoffatom oder Methylrest bedeutet,

n eine ganze Zahl von 6 bis 11 ist und

m 0 oder 1 ist,

mit der Maßgabe, dass die Summe der Anzahl der Kohlenstoff tome in den drei Resten R1 in der Verbindung der Formel (I) 6 bis 24 beträgt.

2. Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reste R1 in Formel (I) die gleiche Bedeutung haben. 3. Verbindungen gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Rest R1 um Alkylreste mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen handelt.

4. Verfahren {Verfahren 1} zur Herstellung der Verbindungen der Formel {I) durch Addition von Triorganylsilanen an Polyethyl- englycole, die an einem Ende eine OH-Gruppe tragen und am anderen Ende Reste mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen aufweisen, in Anwesenheit von die Anlagerung von Si-gebundenem Wasserstoff an aliphatische Mehrfachbindung för- dernden Katalysator und anschließender Umsetzung mit Acrylsäu- rechlorid oder Methacrylsäurechlorid .

5. Verfahren (Verfahren 2) zur Herstellung der erfindungsgemä- ßen Verbindungen der Formel (I) mit m=0, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ein Hydroxymethyltriorganylsilan mit Stylen- oxid umgesetzt wird und das erhaltene, einseitig mit einer Tri- organylsilylmethylgruppe terminierte Polyethylenglycol anschließend mit Acrylsäurechlorid oder Methyacrylsäurechlorid zur Reaktion gebracht wird.

6. Umsetzungsprodukte (U) erhältlich durch Reaktion von Verbindungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 oder hergestellt nach Anspruch 4 oder 5 mit Organosiliciumverbindun- gen (B) enthaltend mindestens eine Einheit der Formel

DcSi(OR}bR3aO(4^bc)/2 (II), worin

R3 gleich oder verschieden sein kann und einen einwertigen, gegebenenfalls substituierten, SiC-gebundenen, von basischem Stickstoff freien organischen Rest bedeutet,

R gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom oder gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste bedeutet, D gleich oder verschieden sein kann und einen einwertigen, SiC- gebundenen Rest enthaltend mindestens eine Gruppe -NHR4 mit R4 gleich Wasserstoffatom oder gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste bedeutet,

a 0, 1, 2 oder 3 ist,

b 0, 1, 2 oder 3 ist und

c 0, 1, 2, 3 oder 4 ist, mit der Maßgabe, dass die Summe aus a+b+c kleiner oder gleich 4 ist und Organosiliciumverbindung (B) mindestens einen Rest der Formel {II) mit mindestens einem Rest D enthält.

7. Verfahren zur Herstellung der Umsetzungsprodukte (U) durch Reaktion von Verbindungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 oder hergestellt nach Anspruch 4 oder 5 mit Organo- siliciumverbindungen (B) enthaltend mindestens eine Einheit der Formel

DcSi (OR) bR3aO(4-a-b-c)/2 {II) , worin

R3 gleich oder verschieden sein kann und einen einwertigen, gegebenenfalls substituierten, Sic-gebundenen, von basischem Stickstoff freien organischen Rest bedeutet,

R gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom oder gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste bedeutet, D gleich oder verschieden sein kann und einen einwertigen, SiC- gebundenen Rest enthaltend mindestens eine Gruppe -NHR4 mit R4 gleich Wasserstoffatom oder gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste bedeutet,

a 0, 1, 2 oder 3 ist,

b 0, 1, 2 oder 3 ist und

c 0, 1, 2, 3 oder 4 ist,

mit der Maßgabe, dass die Summe aus a+b+c kleiner oder gleich 4 ist und Organosiliciumverbindung (B) mindestens einen Rest der Formel (II) mit mindestens einem Rest D enthält.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Komponente {B) um Silane (Bl) handelt, d.h. Verbindungen der Formel (II) mit a+b+c=4.

9. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Komponente (B) um Siloxane (B2) handelt, d.h. Strukturen enthaltend mindestens eine Einheit der Formel (II) mit a+b+c<3.

10. Vernetzbare Massen enthaltend Umsetzungsprodukt (U) gemäß Anspruch 6 oder hergestellt gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9 oder Verbindung der Formel (I) zusammen mit Komponente (B) .

11. Vernetzbare Massen gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um einkomponent ge, unter Ausschluss von Wasser lagerfähige, bei Zutritt von Wasser bei Raumtemperatur vernetzbare Massen (RTV-1) handelt.

12. Formkörper, hergestellt durch Vernetzung der Massen gemäß Anspruch 10 oder 11.

13. Verfahren zur Modifizierung von Oberflächen von Substraten, indem die Umsetzungsprodukte (U) gemäß Anspruch 6 oder hergestellt gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9 bzw. eine Mischung aus Verbindung der Formel (I) und Komponente (B) auf die Oberfläche des Substrats aufgetragen werden. 14. Verfahren zur Modi izierung von Oberflächen von Substraten, indem Verbindung der Formel (I) auf die Oberfläche eines Substrats, welches über Gruppen verfügt, die mit der Acrylsäure- funktion reagieren können, aufgetragen werden.

Description:
Organosiliciumverbindungen und deren Verwendung zur Herstellung von hydrophilen Oberflächen

Die Erfindung betrifft Organosiliciumverbindungen, Verfahren zu deren Herstellung, deren Verwendung zur Herstellung von hydrophilen Oberflächen sowie Siliconelastomere mit hydrophilen Oberflächen, Insbesondere betrifft die Erfindung Verbindungen, die bei Zusatz zu härtbaren Mischungen diesen nach dem Aushärten eine hydrophile Oberfläche verleihen, oder die nach dem Aushärten auf die Oberfläche der Siliconelastomere aufgetragen werden können, wobei sie sich auf der Oberfläche verankern und somit den Siliconelastomeren eine hydrophile Oberfläche verleihen . Polydimethylsiloxanelastomere sind, abhängig von der Rezeptur, weiche, sehr flexible Materialien mit einer Reihe von vorteilhaften Eigenschaften wie außerordentliche thermische und elektrische Stabilität, hohe optische Transparenz, gute Gasdurchlässigkeit und hohe Elastizität auch bei sehr niedrigen Temperatu- ren. Die hohe Hydrophobie dieser Elastomere ist auch oft von Vorteil bei Anwendungen wo Wasserabweisung erwünscht ist. Allerdings kann die niedrige Oberflächenenergie, die Polydime- thylsiloxanoberflachen zeigen, auch von Nachteil sein, insbesondere dann, wenn biologische Einheiten an der Oberfläche ab- sorbieren. Beispielsweise ist die Hydrophobie, d.h. schlechte Benetzbarkeit der Oberfläche von Polydimethylsiloxanen dafür verantwortlich, dass die Oberflächen anfällig für sog. „fou- ling" durch Proteine oder Lipide werden. Organismen sind in der Lage mit überraschender Hartnäckigkeit an Siliconoberflächen zu haften und sich dann zu vermehren.

Biologische Moleküle und Organismen zeigen dagegen an bestimmten Typen von hydrophilen Oberflächen eine deutlich geringer effiziente Haftung. Beispielsweise sind Poly (ethylenglycol) (PEG) -modifizierte Oberflächen dafür bekannt Proteine abzustoßen und Zellhaftung zu verringern. Andere Strategien wie die Verankerung von Polysacchariden, Proteinen und obe flächenakti- ven Molekülen reduzieren ebenfalls die Neigung von Polymeroberflächen zum Fouling.

Hauptsächlich zwei Strategien wurden verfolgt um die Hydrophi- lie von Siliconoberflächen zu vergrößern. Die erste schließt Sauerstoffplasmabehandlung, UV-Bestrahlung und Coronaentladung ein, wobei bei allen Methoden oberflächliche OH-Gruppen erzeugt werden. Ein Nachteil dieser Vorgehensweise ist der, dass die Oberfläche dabei geschädigt werden kann, neben dem apparativen Aufwand, der für die Durchführung dieser Behandlung nötig ist. Alternativ dazu können hydrophile Materialien an der Oberfläche absorbiert, angebunden {z.B. Poly (ethylenglycol) ) oder durch Copolymerisation in das Material eingebracht werden. Beide Strategien haben Nachteile. Siliconpolymere besitzen eine hohe Mobilität und zeigen eine Oberflächenreversion. Dabei geraten die hydrophilen Materialien wieder unterhalb der mobilen Siliconpolymere, da letztere zur Grenzfläche zur Luft migrieren. Obwohl man Siliconelastomeroberflächen derartig hydrophil raachen kann, dass selbst Randwinkel von 0° erreicht werden, regeneriert sich die Hydrophobie der Oberflächen in der Regel in- nerhalh kurzer Zeit.

Um diese Problematik zu beseitigen wurde in WO-A 11022827 vorgeschlagen, allyl-modifizierte Polyethylenglycole der Struktur

an Siliconoberflachen durch Addition an oberflächliche Si-Ii- Gruppen mittels Hydrosilylierung anzubinden. Bei verhältnismäßig hoher Konzentration dieser Gruppen an der Oberfläche konnten so Kontaktwinkel von weniger als 10° erreicht werden. Diese Verbindungen unterliegen jedoch einer hydrolytischen Spaltung der Trisiloxangruppe, wobei die Hydrophilie der Oberfläche sich dadurch im Laufe der Zeit wieder deutlich verringert. Darüber hinaus sind diese Verbindungen nur geeignet, Si-H-haltige Oberflächen zu modifizieren.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass Verbindungen, die eine Oligo (ethylenglycol) -Kette, die an einem Ende eine Acryl- säurefunktion und an dem anderen Ende eine Triorganosilylgruppe tragen, ausgezeichnet in der Lage sind permanente Hydrophilie zu erzeugen, insbesondere auf Siliconoberflächen.

Gegenstand der Erfindung sind Verbindungen der Formel

wobei

R 1 gleich oder verschieden sein kann und Kohlenwasserstoffreste bedeutet ,

R 2 Wasserstoffatom oder Methylrest bedeutet,

n eine ganze Zahl von 6 bis 11 ist und

m 0 oder 1 ist,

mit der Maßgabe, dass die Summe der Anzahl der Kohlenstoffatome in den drei Resten R 1 in der Verbindung der Formel (I) 6 bis 24 beträgt . Beispiele für Reste R 1 sind Alkylreste, wie der Methyl-,

Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl- , l~n~Butyl~ , 2 -n-Butyl-, iso- Butyl-, tert . -Butyl- , n-Pentyl-, iso-Pentyl-, neo-Pentyl-, tert . -Pentylrest ; Hexylreste, wie der n-Hexylrest ; Heptylreste, wie der n-Heptylrest ; Octylreste, wie der n-Octylrest, iso-Oc- tylreste und der 2 , 2 , 4-Trimethylpentylrest ; Nonylreste, wie der n-Nonylrest ; Decylreste, wie der n-Decylrest; Dodecylreste, wie der n-Dodecylrest ; Octadecylreste, wie der n-Octadecylrest ; Cy- cloalkylreste, wie der Cyclopentyl- , Cyclohexyl-, Cycloheptyl- rest und Methylcyclohexylreste; Alkenylreste, wie der Vinyl-, 1-Propenyl- und der 2-Propenylrest ; Arylreste, wie der Phenyl-, Naphthyl-, Anthryl- und Phenanthrylrest ; Alkarylreste, wie o-, m~, p-Tolylreste; Xylylreste und Ethylphenylreste; und Aralkyl- reste, wie der Benzylrest, der et- und der ß-Phenylethylrest .

Bevorzugt handelt es sich bei Rest R 1 um Alkylreste mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt um Ethyl-, n-Propyl-, n-Butyl-, n-Pentyl- oder n-Hexylreste , insbesondere um den n- Hexylrest.

Bevorzugt haben die Reste R 1 in Formel (I) die gleiche Bedeutung. Bevorzugt ist n 6, 7, 8 oder 9.

Beispiele für die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) sind

Bevorzugt handelt es sich bei den erfindungsgemäßen Verbindungen um

besonders bevorzugt

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind bei Raumtemperatur und 1013 hPa bevorzugt wasserklare bis leicht trübe, farblose bis gelbliche Flüssigkeiten.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (1} können nach in der Chemie üblichen Methoden hergestellt werden. Beispiels- weise kann zunächst der silylsubstituierte Polyether durch Addition von rialkylsilanen an handelsübliche einseitig allyl- terminierte Polyethylenglycole , katalysiert mit Tris (triphenyl- phosphin) rhodium (I) chlorid hergestellt werden. Das so hergestellte einseitig durch 3-Trialkylsilylpropylgruppen terminier- te Polyethylenglycol wird anschließend mit Acrylsaurechlorid oder Methacrylsäurechlorid in Anwesenheit eines HCl-Acceptors in einem Lösungsmittel, wie z.B. Triethylamin in Diethylether, umgesetzt . Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren (Verfahren 1) zur Herstellung der Verbindungen der Formel (I) , bevorzugt mit m=l, durch Addition von Triorganylsilanen an Po- lyethylenglycole, die an einem Ende eine OH-Gruppe tragen und am anderen Ende Reste mit aliphatischen Kohlenstoff - Kohlenstoff-Mehrfachbindungen aufweisen, in Anwesenheit von die Anlagerung von Si-gebundenem Wasserstoff an aliphatische Mehrfachbindung fördernden Katalysator und anschließender Umsetzung mit Acrylsäurechlorid oder Methacrylsäurechlorid. Bei den Organylgruppen der im erfindungsgemäßen Verfahren 1 eingesetzten Silane handelt es sich um SiC-gebundene Kohlenwasserstoffe, bevorzugt um die bei Rest R 1 genannten Reste.

Das erfindungsgemäße Verfahren 1 kann bei den gleichen Bedin- gungen durchgeführt werden, wie auch die bisher bekannten Hyd~ rosilylierungsverfahren .

Das erfindungsgemäße Verfahren 1 wird bevorzugt bei Temperaturen zwischen 20 und 100 °C beim Druck der umgebenden Atmosphäre, d.h. in der Regel etwa 1013 hPa, durchgeführt. Bevorzugt wird die Hydrosilylierung, vorzugsweise die Umsetzung von a-Allyl-ω- hydroxypol (ethylenglycol) mit Trialkylsilan, ohne Zusatz eines Lösungsmittels durchgeführt. Als Katalysator wird im erfindungsgemäßen Verfahren 1 bevorzugt Tris ( triphenylphosphin) rhodium { I ) Chlorid eingeset t . Nach erfolgter Hydrosilylxerung kann die Reaktionsmischung nach bisher bekannten Verfahren aufgearbeitet werden. Bevorzugt wird dabei das Reaktionsprodukt in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel, vorzugsweise THF, aufgenommen und mit Wasser und geringen Menge einer Säure versetzt, um etwa gebildete Si-O-C- Bindungen zu beseitigen, die sich durch Reaktion der OH-Gruppe des Polyethers mit Si-gebundenem Wasserstoff bilden können. Nach beendeter Umsetzung, die bei Raumtemperatur ca. 12 Stunden dauert, wird die Säure bevorzugt neutralisiert, vorzugsweise mit MgO. Schließlich wird das Lösungsmittel, vorzugsweise THF und Wasser, bevorzugt entfernt und der Rückstand mit Aceto- nitril aufgenommen. Die als Nebenprodukt gebildeten Siloxane können durch Extraktion der Acetonitril-Lösung des Produktes mit n-Hexan entfernt werden. Eine weitere Reinigung des Pro- dukts kann durch Behandlung mit Silicagel erfolgen.

Bevorzugt werden für die Umsetzung des erhaltenen mit Silyl- gruppen terminierten Polyethylenglycols , insbesondere des mit 3-Trialkylsilylpropylgruppen terminierten Polyethylenglycols, mit Acrylsäurechlorid oder Methacrylsäurechlorid ein Lösungsmittel und ein HCl-Akzeptor verwendet, wobei es sich bei dem HCl-Akzeptor vorzugsweise um ein tertiäres Amin und bei dem Lösungsmittel bevorzugt um Diethylether handelt. Das dabei sich bildende Aminhydrochlord kann dann durch Filtration abgetrennt werden.,

In einem weiteren möglichen Verfahren (Verfahren 2) zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) mit m=0 wird zunächst ein Hydroxy ethyltriorganylsilan mit Etylen- oxid in Gegenwart von an sich bekannten Katalysatoren (Basen, Zinkhexacyanocobaltat) umgesetzt. Die auf diese Weise erhaltenen einseitig mit einer Triorganylsilylmethylgruppe abgeschlossenen Polyethylenglycole werden anschließend mit Acrylsäu- rechlorid oder Methyacrylsäurechlorid in Anwesenheit von z.B. Triethylamin in Diethylether als Lösungsmittel zu den Zielverbindungen der Formel (I) umgesetzt. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren (Verfahren 2} zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) mit m=0, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ein Hydroxymethyltriorganylsilan mit Etylenoxid umgesetzt wird und das erhaltene, einseitig mit einer Triorganylsilylmethyl- gruppe terminierte Polyethylenglycol anschließend mit Acrylsäu- rechlorid oder Methyacrylsäurechlorid zur Reaktion gebracht wird.

Bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren 2 die Umset- zung Hydroxymethyltriorganylsilan mit Etylenoxid in Gegenwart von Katalysatoren, wie z.B. Basen, Zinkhexacyanocobaltat , durchgeführt .

Bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren 2 die Umset- zung des einseitig mit einer Triorganylsilylmethylgruppe terminierten Polyethylenglycols mit Acrylsäurechlorid oder Methyacrylsäurechlorid in Anwesenheit von Lösungsmittel durchgeführt.

Bei den in den erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Kompo- nenten kann es sich jeweils um eine Art einer solchen Komponente wie auch um ein Gemisch aus mindestens zwei Arten einer jeweiligen Komponente handeln.

Die in den erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Komponenten sind handelsübliche Produkte bzw. können nach in der Chemie gängigen Verfahren hergestellt werden. Die erfindungsgemäßen bzw. erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen der Formel (I) können nun für beliebige Zwecke eingesetzt werden, wie z.B. zur Oberflächenmodifikation von Substraten und Gegenständen.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) werden bevorzugt mit aminofunktionellen Alkoxysil (oxan) ylkomponenten umgesetzt . Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Umsetzungsprodukte (U) erhältlich durch Reaktion der Verbindungen der Formel (I) mit Organosiliciumverbindungen (B) enthaltend mindestens eine Einheit der Formel D c Si (OR) b R 3 a O(4-a-b- c)/2 ( II ) , worin

R 3 gleich oder verschieden sein kann und einen einwertigen, gegebenenfalls substituierten, Sic-gebundenen, von basischem Stickstoff freien organischen Rest bedeutet,

R gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom oder gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste bedeutet, D gleich oder verschieden sein kann und einen einwertigen, SiC- gebundenen Rest enthaltend mindestens eine Gruppe -NHR 4 mit R 4 gleich Wasserstoffatom oder gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste bedeutet,

a 0, 1, 2 oder 3, bevorzugt 1, ist,

b 0 , 1 , 2 oder 3 , bevorzugt 1 , 2 oder 3 , besonders bevorzugt 2 oder 3, ist und

c 0, 1, 2, 3 oder 4, bevorzugt 1, ist,

mit der Maßgabe, dass die Summe aus a+b+c kleiner oder gleich 4 ist und Organosiliciumverbindung (B) mindestens einen Rest der Formel (II) mit mindestens einem Rest D enthält. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der Umsetzungsprodukte (U) durch Reaktion von Verbindungen der Formel (I) mit Organosiliciumverbindungen (B) enthaltend mindestens eine Einheit der Formel (II) .

Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Organosiliciumverbindungen (B) kann es sich sowohl um Silane (Bl) handeln, d.h. Verbindungen der Formel (II) mit a+b+c=4, als auch um Siloxane (B2) , d.h. Strukturen enthaltend mindestens eine Einheit der Formel (II) mit a-i-b+c<3.

Beispiele für Rest R 3 sind die für R 1 angegebenen Beispiele. Bei Rest R 3 handelt es sich vorzugsweise um Kohlenwasserstoffi- reste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt um Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, insbesondere um den Methylrest. Beispiele für gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoff- reste R sind die für Rest R 1 angegebenen Beispiele, sowie Reste CH 3 OCH 2 CH 2 -, CH 3 CH 2 OCH 2 CH2 - , CH 3 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 - und

CH 3 CH 2 0CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 - . Bei den Resten R handelt es sich vorzugsweise um Wasserstoffatom und Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, die durch einen oder mehrere Sauerstoffatome unterbrochen sein können, besonders bevorzugt um Wasserstoffatom und Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, insbesondere um den Methyl- und den Ethylrest.

Beispiele für gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoff - reste R 4 sind die für Rest R 1 angegebenen Beispiele, die mit NH 2 -Gruppen substituiert oder durch NH-Gruppen unterbrochen sein können.

Bei den Resten R 4 handelt es sich vorzugsweise um Wasserstoff- atom und Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, die mit Gruppen NH 2 -Gruppen substituiert oder durch NH-Gruppen unterbrochen sein können. Besonders bevorzugt handelt es sich bei Rest R 4 xm Wasserstoffatom, n-Butyl-, 2-Aminoethyl- , N- (2- Aminoethyl) -2 -aminoethyl- und Cyclohexylrest .

Beispiele für Reste D sind Reste der Formeln H 2 N ( CH 2 } 3 - ,

H 2 N(CH 2 ) 2 NH{CH 2 } 3 -, H 2 N (CH 2 ) 2 NH (CH 2 ) 2 NH (CH 2 ) 3 - , H 3 CNH (CH 2 ) 3- ,

C 2 H S NH(CH 2 ) 3 -, C 3 H 7 NH(CH 2 ) 3 -, C 4 H 9 MH (CH 2 ) 3" , C 5 H 1]; NH (CH 3 ) 3 - ,

C 6 Hi 3 NH(CH 2 ) 3 ~, C 7 H 15 NH(CH 2 ) 3 -, H 2 N(CH 2 ) 4 -, H 2 N- CH 2 -CH { CH 3 5 -CH 2 - , H 2 N{CH 2 )s-, cyclo-C S H 9 NH(CH 2 ) 3-, cyclo-C 6 HuNH {CH 2 } 3 - , Phenyl-

NH(CH 2 ) 3 -, H 2 N(CH 2 )- ; H 2 N ( CH 2 ) 2 NH { CH 2 } - , H 2 N (CH 2 ) 2 NH (CH 2 ) 2 NH (CH 2 ) - , H 3 CNH(CH 2 }-, C 2 H S NH{CH 2 ) -, C 3 H 7 NH { CH 2 } - , C 4 H 9 NH ( CH 2 } - ,

C 5 H NH{CH 2 ) -, C 6 H 13 HH{CH 2 ) C 7 H 15 NH (CH 2 ) - , cyclo-C 5 H 9 NH (CH 2 ) - , cyclo-C 6 H i:i NH(CH 2 ) -, Phenyl-NH(CH 2 } - , {CH 3 0} 3 Si (CH 2 ) 3 NH (CH 2 ) 3- , (C 2 H 5 0} 3 Si{CH 2 } 3 NH(CH 2 ) 3 -, (CH 3 0) 2 (CH 3 ) Si (CH 2 ) 3 NH (CH 2 ) 3- und

(C 2 H 5 0} 2 {CH 3 )Si (CH 2 ) 3 NHCCH 2 ) 3 - -

Bevorzugt handelt es sich bei Rest D um SIC-gebundene Kohlenwasserstoffreste mit mindestens einer Gruppe -NHR 4 , besonders bevorzugt um den H 2 N ( CH 2 ) 3 - , H 2 { CH 2 ) 2 NH ( CH 2 ) 3 - , cyclo-

CeHnNH (CH 2 ) 3 ~ , n-C 4 HgNH (CH 2 ) - und cyclo-C 6 HnNH (CH 2 ) -Rest .

Beispiele für die erfindungsgemäß gegebenenfalls eingesetzten Silane (Bl) sind H 2 N (CH 2 ) 3 ~Si (OCH 3 ) 3 ,

H 2 N(CH 2 ) 3 -Si(OC 2 H 5 ) 3 , H 2 N (CH 2 ) 3 -Si {0CH 3 } 2 CH 3 ,

H 2 N ( CH 2 ) 3 - Sl (OC 2 Hs } 2 CH 3 , H 2 N ( CH 2 ) 2 NH ( CH 2 ) 3 - SX (OCH 3 ) 3 ,

H 2 N(CH 2 ) 2 NH(CH 2 ) 3 -Si(OC 2 H 5 } 3 , H 2 N (CH 2 ) 2 NH (CH 2 ) 3 -Si (OC 2 H 5 } 2 CH 3 n-C 4 H 9 NH{CH 2 ) -Si {0CH 3 ) 3 , n-C 4 H 9 NH(CH 2 ) -Si (OC 2 H 5 ) 2 CH 3

n-C 4 H 9 NH(CH 2 ) -Si (OCH 3 ) 2 CH 3 ,

n-C 4 H 9 NH(CH 2 ) ~Si(OC 2 H 5 ) 3 ,

n-C 4 H 9 NH(CH 2 ) -Si (OCH 3 ) 3 ,

n-C 4 H 9 NH(CH 2 ) -Si (OC 2 H 5 } 2 CH 3

n-C 4 H 9 NH{CH 2 ) -Si (OCH3) 2 CH 3 ,

cyclo-C 6 HnNH(CH 2 ) -Si(OC 2 H 5 ) 3 ,

cyclo-C 6 H 11 NH(CH 2 } -Si (OCH 3 ) 3 ,

cyclo-C 6 HnNH {CH 2 ) -Si (OC 2 H B ) 2 CH 3

cyclo-CgHuNH (CH 2 ) -Si (OCH 3 ) 2 CH 3 ,

cyclo-C 6 H xl NH (CH 2 ) -Si (OC 2 H s ) 3 ·

cyclo-C 6 HnNH (CH 2 ) ~Si (OCH 3 ) 3 ,

cyclo-CgHuNH (CH 2 ) -Si {OC 2 H 5 ) a CH 3

cyclo- CeHnNH i CHa ) -Si(OCH 3 ) 2 CH 3 und

cyclo-C 6 HnNH {CH 2 } -Si (OC 2 H 5 ) 3 .

Bei den Siloxanen (B2) kann es sich um reine Siloxane handeln, also Verbindungen bestehend aus Einheiten der Formel (II) oder auch um eine Siloxanmatrix, d.h. ein Material mit mindestens einer chemisch gebundenen Einheit der Formel (II) .

Beispiele für Komponente (B2) sind Polydimethylsiloxane , bei denen mindestens eine Methylgruppe durch einen Rest D ersetzt ist. Weitere Beispiele sind Methylsiliconharze, bei denen min- destens eine Methylgruppe durch einen Rest D ersetzt ist, sowie elastomere Polydimethylsiloxannetzwerke, bei denen mindestens eine Methylgruppe durch einen Rest D ersetzt ist.

Die erfindungsgemäße Umsetzung (Michael-Addition) findet bei Temperaturen von bevorzugt 15 bis 100 °C, besonders bevorzugt bei Raumtemperatur, und bevorzugt beim Druck der umgebenden Atmosphäre, also in etwa 800 bis 1100 hPa, statt. Bei der erfindungsgemäßen Umsetzung werden Verbindungen der Formel (I) und in den Organosiliciumverbindungen (B) enthaltene NH" oder NH 2 ~Gruppen bevorzugt in einem Molverhältnis von 1:1 bis 2:1, besonders bevorzugt 1:1, eingesetzt.

Enthält beispielsweise Komponente (B) NH 2 -Gruppen, gibt es die Möglichkeit der Umsetzung mit Verbindungen der Formel (I) im Molverhältnis von 1:1 oder 1:2, bei NH-Gruppen natürlich nur

Bei den im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Komponenten kann es sich jeweils um eine Art einer solchen Komponente wie auch um ein Gemisch aus mindestens zwei Arten einer jeweiligen Komponente handeln.

Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Komponenten (B) sind handelsübliche Produkte bzw. können nach in der Chemie gängigen Verfahren hergestellt werden.

Beispiele für erfindungsgemäße Umsetzungsprodukte sind

sowie Oberflächen, die mindestens einen kovalent gebundenen Rest, der sich durch die Umsetzung der Aminogruppe in Rest D der Formel (II) mit Verbindungen der Formel (1} ergeben, wie beispielsweise

Die erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukte (U) können überall da eingesetzt bzw. hergestellt werden, wo Hydrophilie erzeugt werden soll, wie beispielsweise in vernetzbaren Massen und zur Mo- difizierung von Oberflächen.

So ist es möglich, die erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukte (U) noch nicht ausgehärteten Siliconelastomermischungen direkt zuzusetzen. Des Weiteren ist es möglich die Umset ungsprodukte (U) in den noch nicht ausgehärteten Siliconelastomermischungen dadurch herzustellen, dass den Mischungen die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) und die entsprechenden Aminosilane (Bl) im gewünschten Molverhältnis zugesetzt werden. Die Reihenfolge der Zugabe der Einzelkomponenten ist dabei unerheblich. Die hydrophile Oberfläche entsteht dabei jeweils nach dem Aushärten der vernetzbaren Massen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind vernetzbare Massen enthaltend erfindungsgemäßes Umsetzungsprodukt (U) oder Verbindung der Formel (I) zusammen mit Komponente (B) .

Bei den erfindungsgemäßen Massen kann es sich um beliebige, bisher bekannte Typen von durch Kondensation zu Elastomeren vernetzbaren Massen auf der Basis von Organosiliciumverbindun- gen handeln, wie beispielsweise einkomponentige oder zweikomponentige vulkanisierbare Organopolysiloxanmassen. Die vernetzbaren Massen können dabei frei von Füllstoffen sein, können aber auch aktive oder nicht aktive Füllstoffe enthalten.

Art und Menge der üblicherweise in solchen Massen verwendeten Komponenten sind bereits bekannt. Bevorzugt handelt es sich bei den erfindungsgemäßen vernetzbaren Masse um solche, die neben Umsetzungsprodukt (U} oder Verbindung der Formel {I) zusammen mit Komponente (B) Organopolysiloxane mit mindestens zwei kondensationsfähigen Resten, gegebenenfalls Vernetzer mit mindestens drei hydrolysierbaren Resten, gegebenenf lls Kondensationskatalysator, gegebenenfalls Füllstoffe und gegebenenfalls Additive enthalten.

Bei den erfindungsgemäßen Massen handelt es sich bevorzugt um einkomponentige, unter Ausschluss von Wasser lagerfähige, bei Zutritt von Wasser bei Raumtemperatur vernetzbare Massen (RTV~ 1} , Bei den erfindungsgemäßen Massen kann es sich aber auch um zweikomponentige durch Kondensationsreaktion vernetzbare Massen handeln. Die Vernetzung der erfindungsgemäßen Massen kann unter den dafür bekannten Bedingungen durchgeführt werden. So reicht z.B. bei den besonders bevorzugten RTV-1-Massen der übliche Wassergehalt der Luft aus, wobei die Vernetzung vorzugsweise bei Raumtemperatur und dem Druck der umgebenden Atmosphäre, also etwa 900 bis 1100 hPa, durchgeführt wird.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Formkörper, hergestellt durch Vernetzung der erfindungsgemäßen Mas- sen.

In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) nach dem Aushärten von aminosilan- haltigen Siliconelastomemischungen nachträglich auf die Si- liconelastomeroberflachen (B2) aufgetragen und reagieren gelassen. In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukte (U) bzw. eine Mischung aus Verbindung der Formel (I) und Komponente {Bl) auf die Oberfläche von ausgehärteten Siliconelastomeroberflächen aufgetragen, wobei diese Siliconelastomere weitere Aminosilane enthalten können, aber auch frei von Aminosilanen sein können. In einer weiteren Aus- führungsform können zunächst auf ausgehärtete aminfreie Siliconelastomeroberflächen Aminosilane (Bl) aufgetragen und so Komponente (B2) hergestellt werden. Danach werden die erfin- dungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) aufgetragen und reagieren gelassen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Modifizierung von Oberflächen von Substraten, indem die erfin- dungsgemäßen Umsetzungsprodukte (U) aufgetragen werden bzw. eine Mischung aus Verbindung der Formel (I) und Komponente (B) auf die Oberfläche des Substrats aufgetragen und reagieren gelassen werden. Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Substraten handelt es sich bevorzugt um ausgehärtete Siliconelastomere, Glasoberflächen, Oberflächen von silicatischen Baustoffen, wie Beton, Steinzeug und Porzellan, oder Metalle, wie Stahl und Aluminium, sowie Kunststoffe, wie PVC, PMMA und Polycarbonat .

In all den Fällen, in denen die ümsetzungsprodukte (U) oder Verbindungen der Formel (I) und Komponente (Bl) auf Substrat- Oberflächen aufgetragen werden, ist die Verwendung eines organischen Lösungsmittels, wie z.B. Mischungen von aliphatischen Kohlenwasserstoffen, beispielsweise erhältlich unter der Handelsbezeichnung „Shellsol D60", oder Ethern, wie z.B. Tetrahyd- rofuran, bevorzugt. Eine weitere bevorzugte Variante ist die Verwendung der Umsetzungsprodukte (U) oder der Mischungen von Verbindungen der Formel (1} mit Komponente (Bl) in wässriger Lösung oder als Emulsion. Das Auftragen der jeweiligen Substanz kann nach bekannten Methoden erfolgen, wie beispielsweise durch Pinseln, Wischen, Sprühen, Auftrag mit einer Rolle oder Tau- chen.

Nach erfolgter Behandlung der Oberflächen können diese von den gegebenenfalls eingesetzten Lösungsmitteln auf an sich bekannte Art und Weise, wie etwa durch sog. natürliche Trocknung, d.h. Verdampfen bei Raumtemperatur und Druck der umgebenden Atmosphäre, befreit werden.

Die erfindungsgemäß modifizierten Oberflächen sind dauerhaft hydrophil, was sich leicht am Kontaktwinkel ablesen lässt, der je nach Menge und Art der aufgetragenen Verbindungen bis auf Werte von 20° reduziert wird. Die Kontaktwinkelbestimmung ist bereits bekannt. Dabei wird der Kontaktwinkel Θ einer fluiden Phase (2) auf einer festen Phase (3) mit einer zweiten fluiden Phase (1) als umgebender Phase gemessen. Hierzu sei z.B. auf „ ettabiIity" edited by John C. Berg, Surfactant Series Band 49; Marceil Dekker Inc. 1993 ISBN 0-82 7-90 6-4, Kapitel 5 T.D. Blake: „Dynamic Contact Angels and Wetting Kinetics" insbesondere auf S. 252 1. Absatz und Abbildung 1b verwiesen. Die Erfindung betrifft darüber hinaus weitere Verfahren, Oberflächen von Gegenständen durch Aufbringen von Verbindungen der Formel {I) zu hydrophilisieren, mit der Maßgabe, dass an der Oberfläche dieser Gegenstände Gruppen vorhanden sein müssen, die mit der Acrylsäurefunktion reagieren können.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) haben den Vorteil, dass sie leicht herzustellen sind und bereits in geringer Menge eine sehr stark hydrophilisierende Wirkung haben, selbst wenn man die Verbindungen vernetzbaren Massen zusetzt. Darüber hinaus bleibt der Effekt auch über längere Zeit erhalten, d.h. er verringert sich nicht dadurch, dass die hydrophilisierende Schicht wieder durch überwandernde Siloxane hydrophob wird. Die erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukte (U) haben den Vorteil, dass sie Siloxanelastomeroberflachen bereits in geringen Mengen eine permanente Hydrophilie verleihen.

In den nachstehend beschriebenen Beispielen beziehen sich alle Viskositätsangaben auf eine Temperatur von 25°C. Sofern nicht anders angegeben, werden die nachstehenden Beispiele bei einem Druck der umgebenden Atmosphäre, also etwa bei 1000 hPa, und bei Raumtemperatur, also bei etwa 23°C, bzw. bei einer Tempera- tur, die sich beim Zusammengeben der Reaktanden bei Raumtemperatur ohne zusätzliche Heizung oder Kühlung einstellt, sowie bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 50 % durchgeführt. Des Weiteren beziehen sich alle Angaben von Teilen und Prozentsätzen, soweit nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht.

In den nachfolgenden Beispielen wurden die Kontaktwinkel an einem Rame Hart NRL CA Goniometer durchgeführt . Das verwendete Wasser hatte eine Leitfähigkeit von 18 MQ"cm. Es wurden Tropfen mit einem Volumen von 20 μΐ verwendet.

Die Shore-A-Härte wird nach DIN (Deutsche Industrie Norm) 53505 (Ausgabe August 2000) bestimmt.

Die Lagerung der Proben der nachfolgenden Beispiele erfolgte bei 23 °C und 50% relativer Luftfeuchte, falls nicht anders angegeben . Beispiel 1

g-Acryloyl-a-triethylsilylpropylpoly (ethylenglycol) [APC2]

Durch eine Mischung aus 9,38 g (24 mmol) a-Allyl-co-hydroxypo- ly (ethylenglycol) mit einem Molekulargewicht von ca. 390 g/mol, 2,98 g (25 mmol) Triethylsilan und 0,0448 g Wilkinson-Katalysa- tor (Tris ( tx'iphenylphosphin} rhodium(I) chlorid) wurden bei Raumtemperatur 1 Stunde lang trockene Luft geleitet. Anschließend wurde die Mischung bei Raumtemperatur für eine Dauer von 12 Stunden weiter gerührt. Danach wurde eine Lösung bestehend aus 1,0 g Essigsäure, 1 ml dest. Wasser und 50 ml THF zugegeben und weitere 5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Schließlich wurden 5 g MgO zugegeben, anschließend der Feststoff abfiltriert und das THF im Vakuum bei 10 mbar abgezogen. Der Rückstand wurde in Acetonitril gelost. Diese Lösung wurde mit Hexan extra- hiert {3 mal 10 ml) . Die Hexan-Phase wurde verworfen. Anschließend wurde das Aceton!tril unter vermindertem Druck abdestilliert. Der Rückstand wurde weiter gereinigt, indem er durch eine kurze mit Silicagel gefüllte Säule gegeben wurde, wobei eine Mischung aus Methylenchlorid/Hexan (1:1) als Eluent verwendet wurde. Nach Abdampfen der Lösungsmittel wurden 9,1 g (74 %} reines -Hydroxy-ω-triethylsilylpropylpolyethylenglycol erhalten. 8,0 g (15,9 mmol) des so erhaltenen a-Hydroxy-ω- triethylsilyl- propylpolyethylenglycols und 16,2 g (159 mmol) Triethylamin wurden in 200 ml Diethylether gelöst. Zu dieser Lösung wurden innerhalb 30 min 1,6 ml (17,5 mmol) Acrylsäurechlorid bei 0°C unter Rühren zugetropft. Nach beendeter Zugabe wurde die Küh- lung entfernt und die Mischung weiter für eine Dauer von 12

Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wurde vom ausgefallenen Feststoff abgetrennt und die etherische Lösung unter vermindertem Druck vom Lösungsmittel befreit. Der Rückstand wurde wiederum über eine Silicagel -Säule unter Verwendung von Methylenchlorid/Hexan als Eluent gereinigt. Es wurden so 7,63 g (81%) des gewünschten Zielproduktes a-Acryloyl-Q-triethylsilyl- propylpoly (ethylenglycol) erhalten. Die Gesamtausbeute beider Schritte betrug 60%. Beispiel 2

g-Acryloyl- -tri-n-hexylsilylpropylpoly (ethylenglycol) [APC6J Der Versuch gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt unter Verwendung von zunächst 9,98 g (28,5 mmol) a-Allyl-Q-hydroxypoly (ethylenglycol) mit einem Molekulargewicht von ca. 390 g/mol und 9,12 g (31,4 mmol) Tri-n-hexylsilan . Es wurden 9,8 g (53,5 %) reines a-Hydroxy-ω -1ri-n-hexylsilylpropylpolyethylenglycol erhalten, von dem 8,0 g (11,9 mmol) gemäß der in Beispiel 1 beschriebenen Verf hrensweise mit Acrylsäurechlorid zu 6,9 g (78%) Zielpro- dukt α-ΑσΓγΙογΊ-ω-^ί-η^βχγΙβϋγΙ Γο γΙ οΙγ (ethylenglycol) umgesetzt wurden. Die Gesamtausbeute beider Schritte betrug

41, 7%. Beispiel 3

g-Acryloyl-oa-tri-n-octylsilylpropylpoly (ethylenglycol ) [APC8] Die in Beispiel 1 beschriebene Verfahrensweise wurde wiederholt unter Verwendung von 3,53 g (9,1 mmol) α-Allyl-co-hydroxypoly (e- thylenglycol) mit einem Molekulargewicht von ca. 390 g/mol und 3,69 g (10,0 mmol) Tri-n-octylsilan. Es wurden 2,69 g (39 %) reines a-Hydroxy- -tri-n-octylsilylpropylpolyethylenglycol erhalten, von dem 2,0 g (2,64 mmol) gemäß der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise mit Acrylsäurechlorid zu 1,65 g {75%} Zielprodukt a-Acryloyl-w-tri-n-octylsilylpropylpoly (e- thylenglycol) umgesetzt wurden. Die Gesamtausbeute beider

Schritte betrug 29,2%.

Beispiele 4-6

Es wurden 1,0 g eines , ω-Dihydroxypolydimethylsiloxan mit ei- ner Viskosität von 2 000 mPas bei 25°C mit 0,024 g Aminopropyl- triethoxysilan und den in Tabelle 1 angegebenen Mengen der gemäß den Beispielen 1 bis 3 hergestellten acryloxyf ntionellen Polyethylenglycole vermischt. Die Mengen wurden so berechnet, dass pro mol Aminopropyltriethoxysilan 2 mol der acryloxyfunk- tionellen Verbindungen anwesend waren. Anschließend wurden

0,0035 g Dibutyl inndilaurat zugegeben und die Masse 1 min intensiv vermischt und in eine kleine Petrischale gegossen, so dass etwa eine Schichtdicke von 1 mm erhalten wurde. Nach 24 Stunden waren alle Mischungen zu einem Siliconelastomer mit ei- ner Shore-A-Härte von 10 ausgehärtet. Anschließend wurden die

Randwinkel eines Wassertropfens (20 μΐ) in Abhängigkeit von der Zeit gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammenge- fasst . Vergleichsbeispiel Vi

Es wurden 1,0g eines , ω-Dihydroxypolydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 2 000 mPas bei 25°C mit 0,024 g Aminopropyltri- ethoxysilan und 0,09 g eines Methoxypoly (ethylenglycol}mono- acrylats {CAS-Nr. 32171-39-4, Molekulargewicht M n ca. 480

g/mol, erhältlich unter der Nummer 454990 bei Sigma-Aldrich, in Tabelle 1 als „APM" bezeichnet) vermischt. Anschließend wurden 0,0035 g Dibutylzinndilaurat zugegeben und die Masse 1 min intensiv vermischt und in eine kleine Petrischale gegossen, so dass etwa eine Schichtdicke von 1 mm erhalten wurde. Nach 24

Stunden waren die Mischungen zu einem Siliconelastomer mit einer Shore-A-Härte von 10 ausgehärtet. Anschließend wurden die Randwinkel eines Wassertropfens {20 μΐ) in Abhängigkeit von der Zeit gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammenge- fasst .

Tabelle 1

Randwinkel in 0 , gemessen nach

Menge

Beispiel Verbindung 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

[g]

min min min min min min min min min min

4 APC2 0, 12 43 35 29 25 22 19 18 16 13 11 5 APC6 0, 16 36 29 28 25 23 21 19 17 15 12 6 APC8 0, 18 38 33 31 31 30 30 30 30 29 29

VI APM 0, 09 77 7g 73 70 67 67 66 65 63 63 Beispiele 7-9

Es wurden 1,0g eines a, ω-methyldimethoxysilylterminierten Poly- dimethylsiloxans mit einer Viskosität von 80 000 mPas bei 25°C mit 0,024 g Aminopropyltriethoxysilan und den in Tabelle 2 an- gegebenen Mengen der gemäß den Beispielen 1 bis 3 hergestellten acryloxyfuntionellen Polyethylenglycolen vermischt. Die Mengen wurden so berechnet, dass pro mol Aminopropyltriethoxysilan 2 mol der acryloxyfunk ioneilen Verbindungen anwesend waren. Anschließend wurden 0,003 g eines Zinnkatalysators (hergestellt durch Umsetzung von 4 Gew. -Teilen Tetraethoxysilan mit 2,2

Gew. -Teilen Dibutylzinndiacetat , wobei das gebildete Ethyl- acetat abdestilliert wurde) zugegeben und die Masse 1 min intensiv vermischt und in eine kleine Petrischale gegossen, so dass etwa eine Schichtdicke von 1mm erhalten wurde. Das Material härtet unter der Einwirkung von Luftfeuchtigkeit aus. Nach 24 Stunden waren alle Mischungen zu einem Siliconelastomer aus- gehärtet. Anschließend wurden die Randwinkel eines Wassertropfens {20 μΐ) in Abhängigkeit von der Zeit gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst .

Randwinkel in °, gemessen nach

Menge

Beispiel Verbindung 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

[g]

min min min min min min min min min min

7 APC2 0, 12 58 49 48 46 42 40 38 36 34 31

8 APC6 0,16 31 28 24 22 21 19 18 18

9 APC8 0, 18 45 43 40 38 37 35 34 34

Es wurden 1,0g eines a, ω-metyhldimethoxysilylterminierten Poly- dimethyl iloxans mit einer Viskosität von 80 000 mPas bei 25°C mit den in Tabelle 3 angegebenen Mengen N-Methyl-3-aminopropyl- trimethoxysilan und den in Tabelle 3 angegebenen Mengen des gemäß Beispiel 1 hergestellten a-Acryloyl-ω-triethylsilylpropyl- poly (ethylenglycol) [APC2] vermischt. Die Mengen wurden so berechnet, dass pro mol N-Methyl-3-aminopropyltrimethoxysilan 1 mol der acryloxyfunktionellen Verbindungen anwesend waren. An- schließend wurden 0,003 g eines Zinnkatalysators {hergestellt durch Umsetzung von 4 Gew. -Teilen Tetraethoxysilan mit 2,2

Gew. -Teilen Dibutylzinndiacetat, wobei das gebildete Ethyl- acetat abdestilliert wurde} zugegeben und die Masse 1 min intensiv vermischt und in eine kleine Petrischale gegossen, so dass etwa eine Schichtdicke von 1mm erhalten wurde. Das Material härtet unter der Einwirkung von Luftfeuchtigkeit aus. Nach 24 Stunden waren alle Mischungen zu einem Siliconelastomer ausgehärtet. Anschließend wurden die Randwinkel eines Wassertropfens (20 μΐ) nach 10 min gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst . Tabelle 3

Beispiele 13-15

Zunächst wurden 0,65 g N-Methyl- 3 -aminopropyltrimethoxysilan mit 1,83 g a-Acryloyl-ω-triethylsilylpropylpoly (ethylenglycol) [APC2] vermischt und für eine Dauer von 12 Stunden stehen gelassen. Gemäß 1 H- ' MR hatten sich dabei entsprechend dem Restgehalt an Doppelbindungen des Acryloylrests 85% des Micheal- Additionsproduktes - (N-Methyl-N- (3 -1rimethoxysilylpropyl) -3- aminopropionyl) ~ω~triethylsilylpropylpoly (ethylenglycol ) gebil- det. Das so erhaltene Produkt wurde in der in Tabelle 4 angegebenen Menge mit 1,0 g eines a, ω-metyhldimethoxysilylterminier- ten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 80 000 mPas bei 25°C und 0,003 g eines Zinnkatalysators (hergestellt durch Umsetzung von 4 Gew. -Teilen Tetraethoxysilan mit 2,2 Gew. -Tei- len Dibutylzinndiacetat , wobei das gebildete Ethylacetat abdestilliert wurde) vermischt und in eine kleine Petrischale gegossen, so dass etwa eine Schichtdicke von 1 mm erhalten wurde. Das Material härtet unter der Einwirkung von Luftfeuchtigkeit aus. Nach 24 Stunden waren alle Mischungen zu einem Siliconelastomer ausgehärtet. Anschließend wurden die Randwinkel eines Wassertropfens (20 μΐ) nach 10 min gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengefasst .

Tabelle 4

Menge an Umsetzungsprodukt von Randwinkel gerne

Beispiel [APC2] mit N-Methylaminopropyl- nach

trimethoxysilan 10 min

13 82 mg 45° 14 41 mg 54°

21 mg 60°

Beispiele 16-18

Es wurden 10 g eines , ω-metyhldimethoxysilylterminierten Poly- dimethylsiloxans mit einer Viskosität von 80 000 mPas bei 25°C mit den in Tabelle 5 angegebenen Mengen N-Methyl-3 -aminopropyl- trimethoxysilan vermischt. Anschließend wurden 0,03 g eines Zinnkatalysators (hergestellt durch Umsetzung von 4 Gew. -Teilen Tetraethoxysilan mit 2,2 Gew. -Teilen Dibutylzinndiacetat, wobei das gebildete Ethylacetat abdestilliert wurde) zugegeben und die Masse 1 min intensiv vermischt und in eine kleine Petrischale gegossen, so dass etwa eine Schichtdicke von 1 mm erhalten wurde. Das Material härtet unter der Einwirkung von Luft- feuchtigkeit aus. Nach 24 h wurde auf die Oberflächen jeder

Probe eine 5 Ma-%ige Lösung von a-Acryloyl-ω™triethylsilylpro- pylpoly (ethylenglycol) [APC2] in Tetrahydrofuran aufgepinselt. Dabei wurde zunächst ein großer Uberschuss an erfindungsgemäßer Verbindung aufgetragen, indem die Lösung satt auf die Oberflä- che aufbracht wurde. Die Proben wurden für 10 h bei Raumtemperatur gelagert, wobei das Tetrahydrofuran verdampfte. Der nicht abreagierte Uberschuss wurde nun anschließend beseitigt, indem die Proben 3 Mal für jeweils eine Stunde in Methylenchlorid eingelegt wurden. Anschließend wurden die Proben jeweils im Vakuum bei 10 mbar getrocknet. Danach wurden die Randwinkel eines Wassertropfens (20 μΐ) nach 3 min gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 zusammengefasst .

Tabelle 5

Beispiele 19-21

Es wurden 10 g eines a, ω-metyhldimethoxysilylterminierten Poly- dimethylsiloxans mit einer Viskosität von 80 000 mPas bei 25°C mit den in Tabelle 6 angegebenen Mengen 3-Aminopropyltriethoxy- silan vermischt. Anschließend wurden 0,03 g eines Zinnkatalysa ¬ tors (hergestellt durch Umsetzung von 4 Gew. -Teilen Tetraeth- oxysilan mit 2,2 Gew. -Teilen Dibutylzinndiacetat , wobei das gebildete Ethylacetat abdestilliert wurde} zugegeben und die Masse 1 min intensiv vermischt und in eine kleine Petrischale gegossen, so dass etwa eine Schichtdicke von 1 mm erhalten wurde. Das Material härtet unter der Einwirkung von Luftfeuchtigkeit aus. Nach 24 h wurde auf die Oberflächen jeder Probe eine 5 Ma- %ige Lösung von -Acryloyl-to-triethylsilylpropylpoly (ethylen- glycol) [APC2] in Tetrahydrofuran aufgepinselt. Dabei wurde zunächst ein großer Überschuss an erfindungsgemäßer Verbindung aufgetragen, indem die Lösung satt auf die Oberfläche aufbracht wurde. Die Proben wurden für 10 h bei Raumtemperatur gelagert, wobei das Tetrahydrofuran verdampfte. Der nicht abreagierte Überschuss wurde nun anschließend beseitigt, indem die Proben 3 Mal für jeweils eine Stunde in Methylenchlorid eingelegt wur- den. Anschließend wurden die Proben jeweils im Vakuum bei 10 mbar getrocknet. Danach wurden die Randwinkel eines Wassertropfens {20 μΐ) nach 3 min gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 zusammengefasst .

Tabelle 6

Menge 3 -Aminopropyl- Randwinkel gemes¬

Beispiel

triethoxysilan sen nach 10 min

19 220 mg 53

20 110 mg 57

21 55 mg 75