DE102011054615A1

DE102011054615A1 - Verfahren zum Herstellen von härtbaren Werkstoffen

Info

Publication number: DE102011054615A1
Application number: DE102011054615A
Authority: DE
Inventors: Nora Laryea; Stefan Goedicke; Stefan Sepeur; Frank Gross; Elin Hammarberg
Original assignee: Nano X GmbH
Current assignee: Nano X GmbH
Priority date: 2011-10-19
Filing date: 2011-10-19
Publication date: 2013-04-25
Also published as: EP2584063A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von härtbaren Werkstoffen mit molaren Massen von mehr als 500 g/mol. Um ein Verfahren zum Herstellen von härtbaren Werkstoffen über die Direkthärtung bzw. die Luftfeuchtehärtung zu schaffen, bei dem auch niedermolekulare Ausgangsstoffe eingesetzt werden können, wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, daß • der Ausgangsstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Trialkoxysilanen, Tetraalkoxysilanen sowie Alkoxiden von Metallen und Halbmetallen, wobei jeweils die molare Masse weniger als 500 g/mol beträgt, • daß der Ausgangsstoff mit mindestens einer Säure, einem Säureester oder einer Base zur Vorvernetzung umgesetzt wird, • wobei während der Umsetzung weniger als 0,5 Gew.-% (bezogen auf die Säure, den Säureester bzw. die Base) Wasser vorhanden ist. Hierbei entstehen höhermolekulare Spezies, die härtbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von härtbaren Werkstoffen mit molaren Massen von mehr als 500 g/mol.
Zur Herstellung von silikatischen oder metalloxidischen Strukturen wird im Allgemeinen nur der Sol-Gel-Prozeß eingesetzt (C. Jeffrey Brinker, George W. Scherer, Sol-Gel Science, Elsevier). Eine Weiterentwicklung ist die Direkthärtung oder Luftfeuchtehärtung von Silanen, wie sie für Beschichtungen aus der DE 10 2006 044 310 A und der DE 10 2007 020 404 bzw. für Dichtstoffe aus der EP 1 535 940 A1 , der WO 2010/126920 A2 , der US 4,345,053 und der WO 2009/021928 A1 bekannt ist. Dabei liegen die Molekülmassen der eingesetzten Silane immer bei mindestens 300 g/mol.
Diese Begrenzung resultiert aus der Eigenschaft, daß niedermolekulare Silane einen niedrigen Siedepunkt haben und einfach schon vor oder auch während des Härtens abdampfen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von härtbaren Werkstoffen über die Direkthärtung bzw. die Luftfeuchtehärtung zu schaffen, bei dem auch niedermolekulare Ausgangsstoffe eingesetzt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

• der Ausgangsstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Trialkoxysilanen, Tetraalkoxysilanen sowie Alkoxiden von Metallen und Halbmetallen, wobei jeweils die molare Masse weniger als 500 g/mol beträgt,
• daß der Ausgangsstoff mit mindestens einer Säure, einem Säureester oder einer Base zur Vorvernetzung umgesetzt wird,
• wobei während der Umsetzung weniger als 0,5 Gew.-% (bezogen auf die Säure, den Säureester bzw. die Base) Wasser vorhanden ist.

Hierbei entstehen Umsetzungsprodukte, deren molare Masse größer als die des Ausgangsstoffes ist. Diese höhermolekularen Spezies deren molare Masse mehr als 500 g/Mol betragen kann, sind als Werkstoff härtbar. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß durch die Umsetzung niedermolekularer Trialkoxysilane, Tetraalkoxysilane bzw. Alkoxiden von Metallen und Halbmetallen mit Säuren, Säureestern bzw. Basen höhermolekulare Spezies entstehen, die durch die eingesetzten Katalysatoren ohne oder nur mit einem geringen Masseverlust auch bei hohen Temperaturen bis 1.600°C oder aber mittels UV-Strahlung oder Elektronenstrahlung, gegebenenfalls auch in Kombination mit thermischer Härtung, gehärtet werden können. Überraschenderweise ist auch eine Härtung bei Raumtemperatur möglich, insbesondere eine Feuchtigkeitshärtung.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß während der Umsetzung kein Wasser vorhanden ist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Silane ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Tetraethylorthosilikat (TEOS), Tetramethoxysilikat (TMOS), Phenyltriethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Methyltrimethoxysilan, Propyltriethoxysilan, Propyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan, Octlytrimethoxysilan, Octyltriethoxysilan, Mercaptopropyltriethoxysilan, Mercaptopropyltrimethoxysilan, Isooctyltrimethoxysilan, Isooctyltriethoxysilan, Isobutyltriethoxysilan, Hexadecyltrimethoxysilan, Hexadecyl-triethoxysilan, Glycidyloxypropyltriethoxysilan, Glycidyloxypropyltrimethoxysilan, Aminopropyltrimethoxysilan, Aminopropyltriethoxysilan, Aminoethylaminpropyltrimethoxysilan, Aminoethylaminopropylsilan, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan (DIAMO), N-Cyclohexyl-3-aminopropyltrimethoxysilan, Benzylaminoethylaminopropyltrimethoxysilan, Vinylbenzylaminoethylaminopropyltrimethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan (VTEOS), Vinyl(tris)methoxyethoxysilan, Vinyltris(2-methoxyethoxy)silan, Vinyltriacetoxysilan, Mercaptopropyltrimethoxysilan, Bis-Triethoxysilylpropyldisulfidosilan, Bis-Triethoxysilylpropyltetrasulfidosilan, N-Cyclohexylaminomethyltriethoxysilan, N-Phenylaminomethyltrimethoxysilan, N-Phenylaminopropyltrimethoxysilan, Methacryloxymethyltrimethoxysilan, Methacryloxymethyltriethoxysilan, 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, 3-Methacryloxypropyltriacetoxysilan, 3-Trimethoxysilylmethyl-O-methylcarbamat, 3-(Triethoxysilyl)propylbernsteinsäureanhydrid, 1,2-Bis(Triethoxysilan)ethan, Bis-3-(triethoxypropylsilyl-propyl)amin, Bis-3-(trimethoxypropylsilyl-propyl)amin, Butylaminopropyltrimethoxysilan, 2-(3,4-Epoxycyclohexyl)-ethyltrimethoxysilan, 2-(3,4-Epoxycyclohexyl)-ethyltriethoxysilan, N-Ethyl-3-aminoisobutyltrimethoxysilan, Ethyltriacetoxysilan (ETA), 3-Isocyanatopropyltriethoxysilan (ICTES), Methyltriacethoxysilan, Mercaptopropyltriethoxysilan, Mercaptopropyltrimethoxysilan, N-Methylaminopropyltrimethoxysilan, 3-(2-(2-Amionethylamino)ethylamino)propyltriethoxysilan (TRIAMO), Octadecylaminodimethyltrimethoxysilylpropylammoniumchlorid und Mischungen davon.
Grundsätzlich sind alle Silane geeignet, die eine nicht mehr vernetzbare Gruppe aufweisen, die organisch weitervernetzt werden können bzw. die nicht mit sich selbst reagieren können, sondern einen weiteren Reaktionspartner zur organischen Vernetzung benötigen.
Es ist zur Erfindung gehörig, daß die Alkoxide von Metallen oder Halbmetallen ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Aluminium ethoxid, Aluminium isopropoxid, Aluminium n-butoxid, Aluminium sec-butoxid, Aluminium tert-butoxid, Antimon ethoxid, Antimon isopropoxid, Antimon methoxid, Antimon n-butoxid, Barium 1-methoxy-2-propoxid, Barium ethoxid, Barium isopropoxid, Bismuth isopropoxid, Bismuth tert-pentyloxid, Cer isopropoxid, Eisen ethoxid, Eisen isopropoxid, Eisen methoxid, Erbium isopropoxid, Gadoliunium isopropoxid, Gallium ethoxid, Gallium isopropoxid, Germanium ethoxid, Germanium(IV)methoxid, Germanium isopropoxid, Germanium n-butoxid, Hafnium ethoxid, Hafnium tert-butoxid, Holmium isopropoxid, Indium ethoxid, Indium isopropoxid, Kalium ethoxid, Kalium methoxid, Kalium tert-butoxid, Kalium tert-pentyloxid, Kobalt isopropoxid, Kupfer ethoxid, Kupfer isopropoxid, Kupfer methoxid, Lanthan ethoxid, Lithium isopropoxid, Lithium methoxid, Lithium tert-butoxid, Magnesium ethoxid, Magnesium tertbutoxid, Mangan methoxid, Molybdän isopropoxid, Natrium ethoxid, Natrium isopropoxid, Natrium methoxid, Natrium tert-butoxid, Natrium tert-pentyloxid, Neodymium isopropoxid, Niob ethoxid, Niob isopropoxid, Niob n-butoxid, Niob n-pentyloxid, Niob n-propoxid, Strontium isopropoxid, Tantal ethoxid, Tantal methoxid, Tellur ethoxid, Titan 2-ethylhexyloxid, Titan ethoxid, Titan isobutoxid, Titan isopropoxid, Titan methoxid, Titan n-butoxid, Titan n-propoxid, Vanadium triisopropoxid oxid, Wolfram(V)ethoxid, Wolfram(VI)ethoxid, Yttrium isopropoxid, Zink tert-butoxid, Zinn(II)ethoxid, Zinn(II)methoxid, Zinn(IV)tert-butoxid, Zirkon ethoxid, Zirkon n-butoxid und Zirkon tertbutoxid.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Säuren, Säureester bzw. Basen ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Toluolsulfonsäure, Schwefelsäure, Schwefelsäureestern, schwefliger Säure, Estern der schwefligen Säure, Phosphorsäure, phosphoriger Säure, Phosphonsäure, Sulfonsäure, blockierte Sulfonsäure, blockierten Schwefel- und Phosphorsäuren, cyclische oder acyclische Phosphorsäureester, Phosphorsäurediester, Phosphorsäuretriester, Phosphonsäureester, Phosphonsäurediester, blockierten Phosphorsäurestern, insbesondere aminblockierten Phosphorsäureestern, Carbonsäuren, Dicarbonsäuren, insbesondere Trifluoressigsäure, Aminosäuren und Aminen.
Es ist zur Erfindung gehörig, daß die Säuren wasserfreie Säuren mit einem pK_s-Wert von weniger als 3 sind.
Weiterhin liegt es im Rahmen der Erfindung, daß der Ausgangsstoff mit 1 Mol-% bis 100 Mol-%, bevorzugt mit 1 bis 20 Mol-%, besonders bevorzugt mit 5 bis 20 Mol-% Säure bzw. Säureester oder Base umgesetzt wird.
Es kann zweckmäßig sein, daß bei der Umsetzung ein zusätzlicher Starter zugegeben wird.
In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, daß der zusätzliche Starter ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aluminiumacetat, Photoinitiatoren und Thermoinitiatoren, insbesondere Peroxide oder Isocyanate.
Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, daß bei der Umsetzung Partikel, insbesondere Nanopartikel, Füllstoffe oder Pigmente zugegeben werden.
Darüber hinaus kann es sinnvoll sein, daß bei der Umsetzung organische Harze, insbesondere Epoxydharze, Methacrylharze oder Alkydharze zugegeben werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der hergestellte härtbare Werkstoff mindestens zu 10 %, vorzugsweise 25 % und höchst vorzugsweise zu 50 % vorvernetzt ist.
Weiterhin ist es zur Erfindung gehörig, daß die molare Masse des hergestellten härtbaren Werkstoffs mehr als 750 g/mol und vorzugsweise mehr als 1.000 g/mol beträgt.
Im Rahmen der Erfindung liegt auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von

• Schichten, insbesondere kratzfesten Schichten, korrosionsbeständigen Schichten, Brandschutzschichten, konservierenden Schichten und antibakteriellen Schichten,
• Klebstoffen oder Dichtstoffen,
• Bindemitteln, insbesondere für Glaswolle, Steinwolle oder Sandkerne,
• kosmetischen und pharmazeutischen Formulierungen, insbesondere als Farbschutz für kosmetische Formulierungen,
• Katalysatoren,
• Imprägnierungen,
• Pigmentpasten, insbesondere zum Umhüllen von Farbstoffen mit silanisierten Bindemitteln.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, daß das bei der Umsetzung entstehende Umsetzungsprodukt naßchemisch, insbesondere durch Sprühen, Tauchen, Fluten, Rollen, Walzen, Streichen, Drucken, Schleudern oder Rakeln auf ein Substrat aufgebracht und dann gehärtet wird.
Es ist zur Erfindung gehörig, daß das Substrat aus Metall, insbesondere Stahl, Kunststoff, Holz, Keramik, Glas, Naturstoff oder Naturfasern besteht.
Schließlich liegt es im Rahmen der Erfindung, daß die Härtung bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 1.600°C, bevorzugt zwischen Raumtemperatur und 500°C, besonders bevorzugt zwischen Raumtemperatur und 250°C erfolgt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Beispiel 1:
100 g Tetra-n-butylorthotitanat werden in 100 g Butylglykol gelöst und vorgelegt. 10 g konzentrierte Schwefelsäure werden in 90 g Butylglykol gelöst. Von dieser ca. 10%igen nahezu wasserfreien Schwefelsäurelösung werden 20 g unter Rühren zu der Vorlage gegeben.
Das Reaktionsgemisch wird unter Rühren auf 60°C erwärmt und 1 h bei dieser Temperatur gehalten. Nach Rückkühlung auf Raumtemperatur kann das Reaktionsprodukt als Beschichtungslösung eingesetzt werden.
Ein gereinigtes Aluminiumblech wird in die Lösung eingetaucht und langsam mit gleichmäßiger Geschwindigkeit senkrecht herausgezogen (Dip Coating). Nach Abtropfen wird die Beschichtung 15 min bei 200°C eingebrannt. Man erhält eine dünne transparente Korrosionsschutzbeschichtung mit guter Chemikalienbeständigkeit.
Beispiel 2:
24,0 g (0,1 mol) Phenyltriethoxysilan, werden mit 27,5 g Butylglykol verdünnt und unter Rühren 0,35 g 95–97%iger Schwefelsäure zugegeben. Das Gemisch wird über Nacht rühren gelassen. Die Lösung wird auf ein Edelstahlsubstrat tauchbeschichtet und für 1 h bei 500 °C getrocknet. Es resultiert eine mechanisch stabile Schicht mit guter Haftung und Abriebbeständigkeit, die das Anlaufen des Edelstahls bei den hohen Härtungstemperaturen verhindert.
Beispiel 3:
27,8 g (0,1 mol) 3-Glycidyloxypropyltriethoxysilan, werden mit 25 g 1-Methoxy-2-propanol verdünnt und unter Rühren 0,40 g 95–97%iger Schwefelsäure zugegeben und über Nacht rühren gelassen. Das Gemisch wird durch Rakeln auf ein Edelstahlsubstrat aufgetragen und für 1 h bei 500 °C getrocknet. Es resultiert eine mechanisch stabile Schicht mit guter Haftung und Abriebbeständigkeit, die das Anlaufen des Edelstahls bei den hohen Härtungstemperaturen verhindert.
Beispiel 4:
27,8 g (0,1 mol) 3-Glycidyloxypropyltriethoxysilan, 11,0 g (0,05 mol) 3-Aminopropyltriethoxysilan und 0,02 g 1-Methylimidazol werden unter Rühren auf 80°C erhitzt und 30 min bei dieser Temperatur gehalten. Das Material wird mit 35,2 g Xylol verdünnt und unter Rühren abkühlen gelassen.
Die Lösung wird mit 0,40 g 95–97%iger Schwefelsäure versetzt und kurz gerührt. Das Gemisch wird durch Rakeln auf ein Aluminiumsubstrat aufgetragen und für 1 min bei 250 °C getrocknet. Es resultiert eine mechanisch stabile Schicht mit guter Haftung und Abriebbeständigkeit.
Beispiel 5:
27,8 g (0,1 mol) 3-Glycidyloxypropyltriethoxysilan und 9,7 g (0,05 mol) Oktanphosphonsäure unter Rühren auf 80°C erhitzt und 30 min bei dieser Temperatur gehalten. Das Material wird mit 15,2 g Xylol verdünnt und unter Rühren abkühlen gelassen.
Die Lösung wird mit 0,40 g 95–97%iger Schwefelsäure versetzt und kurz gerührt. Das Gemisch wird durch Rakeln auf ein Aluminiumsubstrat aufgetragen und für 1 min bei 250 °C getrocknet. Es resultiert eine mechanisch stabile Schicht mit guter Haftung und Abriebbeständigkeit.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006044310 A [0002]
DE 102007020404 [0002]
EP 1535940 A1 [0002]
WO 2010/126920 A2 [0002]
US 4345053 [0002]
WO 2009/021928 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Herstellen von härtbaren Werkstoffen mit molaren Massen von mehr als 500 g/mol, dadurch gekennzeichnet, daß • der Ausgangsstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Trialkoxysilanen, Tetraalkoxysilanen sowie Alkoxiden von Metallen und Halbmetallen, wobei jeweils die molare Masse weniger als 500 g/mol beträgt, • daß der Ausgangsstoff mit mindestens einer Säure, einem Säureester oder einer Base zur Vorvernetzung umgesetzt wird, • wobei während der Umsetzung weniger als 0,5 Gew.-% (bezogen auf die Säure, den Säureester bzw. die Base) Wasser vorhanden ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Umsetzung kein Wasser vorhanden ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die molare Masse der Trialkoxysilane, Tetraalkoxysilane sowie der Alkoxide von Metallen und Halbmetallen weniger als 300 g/mol beträgt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Silane ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Tetraethylorthosilikat (TEOS), Tetramethoxysilikat (TMOS), Phenyltriethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Methyltrimethoxysilan, Propyltriethoxysilan, Propyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan, Octlytrimethoxysilan, Octyltriethoxysilan, Mercaptopropyltriethoxysilan, Mercaptopropyltrimethoxysilan, Isooctyltrimethoxysilan, Isooctyltriethoxysilan, Isobutyltriethoxysilan, Hexadecyltrimethoxysilan, Hexadecyl-triethoxysilan, Glycidyloxypropyltriethoxysilan, Glycidyloxypropyltrimethoxysilan, Aminopropyltrimethoxysilan, Aminopropyltriethoxysilan, Aminoethylaminpropyltrimethoxysilan, Aminoethylaminopropylsilan, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan (DIAMO), N-Cyclohexyl-3-aminopropyltrimethoxysilan, Benzylaminoethylaminopropyltrimethoxysilan, Vinylbenzylaminoethylaminopropyltrimethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan (VTEOS), Vinyl(tris)methoxyethoxysilan, Vinyltris(2-methoxyethoxy)silan, Vinyltriacetoxysilan, Mercaptopropyltrimethoxysilan, Bis-Triethoxysilylpropyldisulfidosilan, Bis-Triethoxysilylpropyltetrasulfidosilan, N-Cyclohexylaminomethyltriethoxysilan, N-Phenylaminomethyltrimethoxysilan, N-Phenylaminopropyltrimethoxysilan, Methacryloxymethyltrimethoxysilan, Methacryloxymethyltriethoxysilan, 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, 3-Methacryloxypropyltriacetoxysilan, 3-Trimethoxysilylmethyl-O-methylcarbamat, 3-(Triethoxysilyl)propylbernsteinsäureanhydrid, 1,2-Bis(Triethoxysilan)ethan, Bis-3-(triethoxypropylsilyl-propyl)amin, Bis-3-(trimethoxypropylsilyl-propyl)amin, Butylaminopropyltrimethoxysilan, 2-(3,4-Epoxycyclohexyl)-ethyltrimethoxysilan, 2-(3,4-Epoxycyclohexyl)-ethyltriethoxysilan, N-Ethyl-3-aminoisobutyltrimethoxysilan, Ethyltriacetoxysilan (ETA), 3-Isocyanatopropyltriethoxysilan (ICTES), Methyltriacethoxysilan, Mercaptopropyltriethoxysilan, Mercaptopropyltrimethoxysilan, N-Methylaminopropyltrimethoxysilan, 3-(2-(2-Amionethylamino)ethylamino)propyltriethoxysilan (TRIAMO), Octadecylaminodimethyltrimethoxysilylpropylammoniumchlorid und Mischungen davon. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkoxide von Metallen oder Halbmetallen ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Aluminium ethoxid, Aluminium isopropoxid, Aluminium n-butoxid, Aluminium secbutoxid, Aluminium tert-butoxid, Antimon ethoxid, Antimon isopropoxid, Antimon methoxid, Antimon n-butoxid, Barium 1-methoxy-2-propoxid, Barium ethoxid, Barium isopropoxid, Bismuth isopropoxid, Bismuth tert-pentyloxid, Cer isopropoxid, Eisen ethoxid, Eisen isopropoxid, Eisen methoxid, Erbium isopropoxid, Gadoliunium isopropoxid, Gallium ethoxid, Gallium isopropoxid, Germanium ethoxid, Germanium(IV)methoxid, Germanium isopropoxid, Germanium n-butoxid, Hafnium ethoxid, Hafnium tert-butoxid, Holmium isopropoxid, Indium ethoxid, Indium isopropoxid, Kalium ethoxid, Kalium methoxid, Kalium tert-butoxid, Kalium tertpentyloxid, Kobalt isopropoxid, Kupfer ethoxid, Kupfer isopropoxid, Kupfer methoxid, Lanthan ethoxid, Lithium isopropoxid, Lithium methoxid, Lithium tertbutoxid, Magnesium ethoxid, Magnesium tert-butoxid, Mangan methoxid, Molybdän isopropoxid, Natrium ethoxid, Natrium isopropoxid, Natrium methoxid, Natrium tertbutoxid, Natrium tert-pentyloxid, Neodymium isopropoxid, Niob ethoxid, Niob isopropoxid, Niob n-butoxid, Niob n-pentyloxid, Niob n-propoxid, Strontium isopropoxid, Tantal ethoxid, Tantal methoxid, Tellur ethoxid, Titan 2-ethylhexyloxid, Titan ethoxid, Titan isobutoxid, Titan isopropoxid, Titan methoxid, Titan n-butoxid, Titan n-propoxid, Vanadium triisopropoxid oxid, Wolfram(V)ethoxid, Wolfram(VI)ethoxid, Yttrium isopropoxid, Zink tert-butoxid, Zinn(II)ethoxid, Zinn (II)methoxid, Zinn(IV)tert-butoxid, Zirkon ethoxid, Zirkon n-butoxid und Zirkon tertbutoxid.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säuren, Säureester bzw. Basen ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Toluolsulfonsäure, Schwefelsäure, Schwefelsäureestern, schwefliger Säure, Estern der schwefligen Säure, Phosphorsäure, phosphoriger Säure, Phosphonsäure, Sulfonsäure, blockierte Sulfonsäure, blockierten Schwefel- und Phosphorsäuren, cyclische oder acyclische Phosphorsäureester, Phosphorsäurediester, Phosphorsäuretriester, Phosphonsäureester, Phosphonsäurediester, blockierten Phosphorsäurestern, insbesondere aminblockierten Phosphorsäureestern, Carbonsäuren, Dicarbonsäuren, insbesondere Trifluoressigsäure, Aminosäuren und Aminen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säuren wasserfreie Säuren mit einem pK_s-Wert von weniger als 3 sind.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsstoff mit 1 Mol-% bis 100 Mol-%, bevorzugt mit 1 bis 20 Mol-%, besonders bevorzugt mit 5 bis 20 Mol-% Säure bzw. Säureester oder Base umgesetzt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Umsetzung ein zusätzlicher Starter zugegeben wird.
Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Starter ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aluminiumacetat, Photoinitiatoren und Thermoinitiatoren, insbesondere Peroxiden oder Isocyanaten.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Umsetzung Partikel, insbesondere Nanopartikel, Füllstoffe oder Pigmente zugegeben werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Umsetzung organische Harze, insbesondere Epoxydharze, Methacrylharze oder Alkydharze zugegeben werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hergestellte härtbare Werkstoff mindestens zu 10 %, vorzugsweise 25 % und höchst vorzugsweise zu 50 % vorvernetzt ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die molare Masse des hergestellten härtbaren Werkstoffs mehr als 750 g/mol und vorzugsweise mehr als 1.000 g/mol beträgt.
Verwendung des Verfahrens gemäß der Ansprüche 1 bis 14 zur Herstellung von • Schichten, insbesondere kratzfesten Schichten, korrosionsbeständigen Schichten, Brandschutzschichten, konservierenden Schichten und antibakteriellen Schichten, • Klebstoffen oder Dichtstoffen, • Bindemitteln, insbesondere für Glaswolle, Steinwolle oder Sandkerne, • kosmetischen und pharmazeutischen Formulierungen, insbesondere als Farbschutz für kosmetische Formulierungen, • Katalysatoren, • Imprägnierungen, • Pigmentpasten, insbesondere zum Umhüllen von Farbstoffen mit silanisierten Bindemitteln.
Verwendung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Umsetzung entstehende Umsetzungsprodukt naßchemisch, insbesondere durch Sprühen, Tauchen, Fluten, Rollen, Walzen, Streichen, Drucken, Schleudern oder Rakeln auf ein Substrat aufgebracht und dann gehärtet wird.
Verwendung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus Metall, insbesondere Stahl, Kunststoff, Holz, Keramik, Glas, Naturstoff oder Naturfasern besteht.
Verwendung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtung bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 1.600°C, bevorzugt zwischen Raumtemperatur und 500°C, besonders bevorzugt zwischen Raumtemperatur und 250°C erfolgt.