JP5456489B2 - 湿気硬化型のシリル化ポリマー樹脂組成物 - Google Patents

湿気硬化型のシリル化ポリマー樹脂組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP5456489B2
JP5456489B2 JP2009552745A JP2009552745A JP5456489B2 JP 5456489 B2 JP5456489 B2 JP 5456489B2 JP 2009552745 A JP2009552745 A JP 2009552745A JP 2009552745 A JP2009552745 A JP 2009552745A JP 5456489 B2 JP5456489 B2 JP 5456489B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
independently
carbon atoms
composition
acrylate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009552745A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010520364A5 (ja
JP2010520364A (ja
Inventor
ヒュアン,ミスティ,ダブリュー
ネシェイワト,ジェリース,アイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Momentive Performance Materials Inc
Original Assignee
Momentive Performance Materials Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Momentive Performance Materials Inc filed Critical Momentive Performance Materials Inc
Publication of JP2010520364A publication Critical patent/JP2010520364A/ja
Publication of JP2010520364A5 publication Critical patent/JP2010520364A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5456489B2 publication Critical patent/JP5456489B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/62Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • C08G18/6216Polymers of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids or of derivatives thereof
    • C08G18/622Polymers of esters of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids
    • C08G18/6225Polymers of esters of acrylic or methacrylic acid
    • C08G18/6229Polymers of hydroxy groups containing esters of acrylic or methacrylic acid with aliphatic polyalcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/71Monoisocyanates or monoisothiocyanates
    • C08G18/718Monoisocyanates or monoisothiocyanates containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2190/00Compositions for sealing or packing joints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/14Macromolecular compounds according to C08L59/00 - C08L87/00; Derivatives thereof
    • C08L2666/20Macromolecular compounds having nitrogen in the main chain according to C08L75/00 - C08L79/00; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04Polyurethanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

本発明は、一般に、接着剤および封止剤において使用するための湿気硬化型のシリル化ポリマー樹脂の組成物に関する。より詳細には、本発明は、シリル化ポリウレタンもしくはシリル化ポリエーテルのプレポリマーとシリル化のアクリレートポリマー樹脂とを含有している、室温で液体で、硬化により高モジュラスの産物を提供する組成物に関する。
従来の高モジュラスのポリウレタン樹脂は、典型的には、高い粘性を持ち、室温においてロウ状の固形物である。それらの性質のため、それらの高モジュラス樹脂を非熱溶融性接着剤のために使用することは不便であった。
ポリウレタンとアクリルとの共重合体組成物は当分野で既知である。たとえば、KanegafuchiのJP07011223は、コーティング下地を作製するためのポリウレタンとアクリルとの共重合体を開示する。Kanegafuchiは、メタクリロキシシランの共重合によって作製されるシラン−アクリル共重合体を開示する。
シラン修飾のアクリルポリマーはまた、当分野で既知である。たとえば、Essexの米国特許第4,491,650号は、下地に使用するためのシラン修飾のアクリルポリマーを開示する。それらのポリマーは脆弱なために接着剤として使用するには不適当である。
公開された米国特許出願番号2006/0173121は、シリル化ポリオキシアルキレンポリマー、メタクリロキシシランとアクリル酸アルキルエステルモノマーとの共重合体、およびイオン性界面活性剤を含有する硬化性の組成物を開示する。しかしながら、これらの共重合体のガラス転移温度は、フレキシブル性のため、0℃以下であるべきである。
多くの一部構成の高モジュラスシラン末端ポリマー樹脂もしくは樹脂混合物は、用いられるポリマーの半透明性もしくは強い内部相互作用のため、室温においてロウ状かもしくは高粘度である。
これらにより、室温において流動性を有し、かつ高モジュラスの産物へと硬化する、非熱溶融性接着剤において使用するための硬化性のシラン末端樹脂に対する、産業における必要性が依然として存在する。
本発明は:
a)非アクリルポリマーであって、ポリマー鎖へとエーテル(−O−)結合基もしくはカルボニル結合基を介して結合する加水分解性のシリル基を少なくとも一つ含有し、ここで、カルボニル基が酸素、窒素、硫黄からなる群より選択されるヘテロ原子へと結合し、ただし少なくとも一つのヘテロ原子が窒素であるという条件であるものと;
b)シリル化アクリレートポリマーであって、シリル化アクリレートポリマーであって、ポリマーがウレタン((−)N(C=O)O−)結合基を介してポリマーへと結合している加水分解性のシリル基を少なくとも一つ含有しているものと;任意選択で、
c)少なくとも一つの加水分解性のケイ素化合物と;
を含有する、湿気硬化型のシリル化ポリマー樹脂組成物を提供する。
本発明の組成物は、室温で透明でかつ流動性であり、そして、硬化の際、優れた展着性の高モジュラスの樹脂合成物を形成し、それは、例えば、自動車および工業用において使用するための、接着剤、粘着剤、コーティング剤、および封止剤に適している。
本発明は、非アクリルポリマーであって、ポリマー鎖へとエーテル(−O−)結合基もしくはカルボニル結合基を介して結合する加水分解性のシリル基を少なくとも一つ含有し、ここで、カルボニル基が酸素、窒素、硫黄からなる群より選択されるヘテロ原子へと結合し、ただし少なくとも一つのヘテロ原子が窒素であるという条件であるもの、すなわち成分(a)と、シリル化アクリレートポリマーであって、ウレタン((−)N(C=O)O−)結合基を介してポリマーへと結合している加水分解性のシリル基を少なくとも一つ有しているもの、すなわち成分(b)とを含有する、硬化性の組成物を提供する。成分(a)は、約−20℃もしくはそれより低いガラス転移温度(Tg)を有し、フレキシブル性を提供し、そして成分(b)は、約1℃もしくはそれより高いガラス転移温度(Tg)を有し、増加した強度を提供する。
本発明の一実施態様において、成分(a)は一般式(1):
Figure 0005456489
を有し、
ここでRは一価のもしくは多価の有機ポリマーフラグメントであり、約500から約25,000グラム/モルの数平均分子量を有し;
の各々は、独立して、二価のアルキレン、アルケニレン、アレニレン、アリーレン、およびアラルキレンからなる群より選択される1から12個の炭素原子を含有する二価のヒドロカルビル基であり、そして任意選択で、酸素、窒素、硫黄からなる群より選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有し;
の各々は、二価の酸素(−O−)、硫黄(−S−)、もしくは構造(−)NR〔式中、Rは水素、アルキル、アルケニル、アレニル、アリール、アラルキル、もしくは−RSiX基であり、ここで、水素以外のRは1から18個の炭素原子を含有する〕である置換窒素より独立して選択され、ただし、Aが酸素もしくは硫黄であるとき、Aは(−)NRであり、aが0である時、Aが酸素であるという条件であり;
の各々は、二価の酸素(−O−)、硫黄(−S−)、もしくは構造(−)NR〔式中、Rは水素、アルキル、アルケニル、アレニル、アリール、アラルキル、もしくは−RSiX基であり、ここで、水素以外のRは1から18個の炭素原子を含有する〕である置換窒素より独立して選択され、ただし、Aが酸素もしくは硫黄であるとき、Aは(−)NRであるという条件であり;
の各々は、RO−、RC(=O)O−、RC=NO−、およびRNO−からなる群より独立して選択され、ここでRは、水素、アルキル、アルケニル、アレニル、アリール、およびアラルキル基からなる群より独立して選択され、水素以外のそれぞれのRは、1から18個の炭素原子を含有し、任意選択で少なくとも一つの酸素もしくは硫黄原子を含有し;
およびXの各々は、RO−、RC(=O)O−、RC=NO−、RNO−、およびRからなる群より独立して選択され、ここでRは、水素、アルキル、アルケニル、アレニル、アリール、およびアラルキルからなる群より独立して選択され、水素以外のそれぞれのRは、1から18個の炭素原子を含有し、任意選択で少なくとも一つの酸素もしくは硫黄原子を含有し;
下付き文字aおよびbの各々は、独立して整数であり、ここでaは0もしくは1、bは1から6である。
ここで用いられるとき、「アルキル」は、直鎖、分岐、および環状のアルキル基を含有し;「アルケニル」は、一つもしくはそれ以上の炭素−炭素二重結合を含有する任意の直鎖、分岐、および環状のアルケニル基であって、ここで置換の位置が炭素炭素二重結合もしくは基内のどこかのいずれでもあり得るものを含有し;「アリール」は、そこから一つの水素原子が取り除かれた任意の芳香族炭化水素を含有し;「アラルキル」は、その中で一つもしくはそれ以上の水素原子が同じ数の類似のおよび/もしくは異なった(ここで定義されるような)アリール置換基によって置換されている、上述のアルキル基の任意のものを含有するがそれらには限定されない;「アレニル」は、一つもしくはそれ以上の水素原子が、同じ数の同類および/もしくは異なった(ここで定義されたような)アルキル置換基によって置換されている上述のアリール基の任意のものを含む。
アルキルの具体例はメチル、エチル、プロピルおよびイソブチルを含むがそれらには限定されない。アルケニルの具体例はビニル、プロペニル、アリル、メタリル、エチリデニルノルボルナン、エチリデンノルボルニル、エチリデニルノボルネン、およびエチリデンノルボルネニルを含むがそれらには限定されない。アリールの具体例は、フェニル、およびナフタレニルを含むがそれらには限定されない。アラルキルの具体例は、ベンジルおよびフェネチルを含むがそれらには限定されない。アレニルの具体例は、トリルおよびキシリルを含むがそれらには限定されない
ここで持ちられるとき、用語「シリル化アクリルポリマー」は、ポリマーへとウレタン結合基を介して結合しているシリル基を少なくとも一つ有しているアクリルポリマーについて言及する。ここで用いられるとき、用語「シリル化非アクリルポリマー」は、ポリマーへとエーテル(−O−)結合基もしくはカルボニル結合基を介して結合している加水分解性のシリル基を少なくとも一つ含有している非アクリルポリマーについて言及し、ここでカルボニル基は、酸素、窒素、および硫黄からなる群より選択されるヘテロ原子へと結合していて、ただし少なくとも一つのヘテロ原子が窒素であるという条件である。
本発明の一実施態様によると、成分(a)は、ポリオール反応産物もしくは複数のポリオール反応産物の組み合わせから作製され得る。複数のポリオール反応産物の組み合わせもしくは混合物は、流動性、伸張性、モジュラス、および接着性などの湿気硬化型ポリマー樹脂の特定の物理特性を達成するためにしばしば用いられる。一実施態様において、ポリオール反応産物の数平均分子量は、詳細にはモル当たり約300から約24,000グラム、より詳細にはモル当たり約1,000から約20,000グラムである。これらのポリオールは任意選択で、ウレタン、チオウレタン、尿素、ビウレット、エステル、チオエステル、エーテル、チオエーテル、アミドなどの非限定的例を含む他の有機官能基を含有する。
他の実施態様において、一つのシリル基を含有している本発明の非アクリルポリマーは、Tgを低下させ、成分(a)のフレキシブル性を増加させるために、二つもしくはそれ以上のシリル基を含有している本発明の非アクリルポリマーと組み合わせて用いられ得る。一つのシリル基を含有している非アクリルポリマーは、硬化の際にポリマーネットワークへと組み込まれる反応性の可塑剤として機能する。しかしながら、ポリオール混合物の平均ヒドロキシル官能性が低すぎれば、湿気硬化型シリル化ポリマー樹脂組成物は不十分に硬化する。それゆえ、反応産物のポリオールが、それから作製される成分(a)が湿気への暴露で硬化するのに十分な平均官能性を持つことが好ましい。ポリオール反応産物の混合物の平均ヒドロキシル官能性は、詳細にはポリオール分子当たり約1.6から約6.0ヒドロキシル基、より詳細にはポリオール分子当たり約1.8から約3.0ヒドロキシル基、そしてもっとも詳細にはポリオール分子当たり約1.95から約2.5ヒドロキシル基である。
本発明のさらの他の実施態様において、低い数平均分子量の本発明のポリオール反応産物と高い数平均分子量の本発明のポリオール反応産物とを混合することは、硬化後の低い歪みにおける成分(a)のモジュラスを上昇させる一方、破断時の伸びの高い値を維持する。低分子量のポリオールの数平均分子量は詳細にはモル当たり約300から約2,000グラム、より詳細にはモル当たり約500から1,200グラム、そしてもっとも詳細にはモル当たり約800から約1,000グラムである。高分子量のポリオールの数平均分子量は、詳細にはモル当たり約2,000から約24,000グラム、より詳細にはモル当たり約4,000から約12,000グラム、そしてもっとも詳細にはモル当たり約8,000から約10,000グラムである。高分子量のポリオール反応産物に対する低分子量のポリオール反応産物の重量比は、詳細には約0.01から約3、より詳細には約0.05から約1、そしてもっとも詳細には約0.2から約0.5である。
ポリオールの比限定的な代表例は、ヒドロキシ末端ポリプロピレンオキサイド、ヒドロキシ末端ポリエチレンオキサイド、およびヒドロキシ末端ポリブチレンオキサイドのようなヒドロキシ末端ポリアルキレンオキサイド;ポリオキシアルキレントリオール;ポリカプロラクトンジオールおよびポリカプロラクトントリオール;ヒドロキシ末端ポリブタンジエンコポリマーのようなヒドロキシ末端不飽和ゴム;飽和脂肪族二塩基酸ならびに飽和脂肪族ジオールもしくは飽和脂肪族トリオール、不飽和二塩基酸ならびに不飽和ジオールもしくは不飽和トリオール、飽和ポリ酸および飽和ジオール、または芳香族二塩基酸ならびに芳香族ジオールもしくは芳香族トリオールなどから作製されるポリエステルジオールおよびポリエステルポリオール;そして−20℃より低いTgを持つ他のジオールもしくはトリオールを含む。
本発明の一実施態様において、用いられるポリオールはかなり低い飽和レベルとそれゆえに高い官能性とを持つ。前記ポリオールは典型的には、低いレベルの末端のエチレン性不飽和を持つポリオールを生じるアルキレンオキサイドの重合化のための金属錯体触媒を用いて作製される。本発明の一実施態様において、ポリオールは、詳細にはポリオールのグラム当たり約0.4ミリ当量(meq/g)より低い末端エチレン性不飽和を持つ。本発明の他の実施態様において、末端エチレン性不飽和は、ポリオールのグラム当たり約0.1ミリ当量(meq/g)より低く、そしてさらに他の実施態様において、末端エチレン性不飽和は、ポリオールのグラム当たり約0.02ミリ当量(meq/g)より低い。ポリオールの数平均分子量は、詳細にはモル当たり約500から約24,000グラム(g/モル)、より詳細にはモル当たり、約2000から約12,000グラムの範囲である。
本発明の成分(a)は、以下に記載されるものを含めた数種の合成方法のいずれによっても作製され得る。
合成方法1:加水分解性シリル基を少なくとも一つ含有する非アクリルポリマーを提供するための、ポリオールと、ポリイソシアネートとの反応、ならびにその後の活性水素官能基を含有する加水分解性シランとの反応。
上述のヒドロキシル官能性ポリオールは、既知の方法でのポリイソシアネートとの反応によってイソシアネート末端プレポリマーへと転換される。これらのプレポリマーは、通常は触媒の存在下において、過剰のポリイソシアネートと、ポリオールともしくは複数のポリオールの組み合わせとを反応させることによって作製される。
ポリオールとポリイソシアネートとの反応後のイソシアネート末端プレポリマーは一般式(2):
−[−(N=C=O) (2)
を持ち、
ここで、Rおよびbは上述の意味を持ち、そしてaは1である。Rポリマーフラグメントは、ポリオールとイソシアネート基との反応の結果として、ウレタン基を含有することは理解されよう。本発明の実施態様によると、イソシアネート末端プレポリマーは、ジイソシアネートとポリオールとを、詳細には約1.1から約2.0、より詳細には約1.4から約1.9、そしてより詳細には、約1.6から約1.8の範囲のOHに対するNCOの異なった比率において反応させることによって作製される。
好適なポリイソシアネートは、それらをもとにした、プレポリマーを形成するポリオールとの通常の一連の反応によってポリウレタンポリマーが作製され得る、任意のものを含有する。有用なジイソシアネートは、例えば、2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、2,4−トルエンジイソシアネートと2,6−トルエンジイソシアネートとの混合物(市販の多くのTDIは混合物である)、4,4’ジフェニル−メタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’ジイソシアネート、2,4−および4,4’イソマーの混合物を含有する様々な液体ジフェニルメタン−ジイソシアネート、およびその同類のもの、ならびにそれらの混合物を含む。本発明の一実施態様において、用いられるイソシアネート官能性モノマーは、Bayerから商標名DesmodurID230で入手可能なイソホロンジイソシアネート(IPDI)である。
触媒を、上述のイソシアネート末端プレポリマーの作成に用いても良い。好適な触媒は金属塩もしくは金属塩基であり、そして、ビスマストリスネオデカノエートおよび他のビスマスカルボキシレートのようなビスマス塩;ジルコニウムキレートおよびアルミニウムキレートのようなジルコニウム化合物もしくはアルミニウム化合物;ジブチルスズジラウレートおよび酢酸ジブチルスズのようなジアルキルスズジカルボキシラート;第三級アミン;オクチル酸スズおよび酢酸スズのようなカルボン酸スズ塩などの非限定的例を含む。
第二のプロセスステップにおいて、一般式(2)のイソシアネート末端プレポリマーを活性水素官能基を含有するシランと反応させ、成分(a)を作製する。活性水素官能基を含有するシランは一般式(3):
Figure 0005456489
によって与えられ、
ここでR、X、X、およびXは上述の意味を持ち、そしてYのそれぞれは、酸素(−O―)、硫黄(−S−)、(−)NR、−NR(C=O)NR−、−NR(C=O)O−、および−NR(C=O)S−からなる群より独立して選択され、式中、それぞれのRは水素、アルキル、アルケニル、アレニル、アラルキル、もしくは−RSiX基であり、ここで水素以外のそれぞれのRは1から18個の炭素原子を含有する。
本発明のシラン停止反応は、当分野において既知のいずれのものであってよく、それらの反応は、参照によりそれらのすべての内容をここに組み込む、米国特許第6,197,912号および米国特許第5,990,257号に開示される。
本発明の一実施態様において、活性水素有機官能性シランは、たとえば、第1級および第2級アミノアルコキシシラン、ウレイドアルコキシシラン、カルバマトシラン、チオカルバマトシラン、およびメルカプトアルコキシシランを含む。好適なアミノシランの代表例は、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−メチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ブチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、4−アミノ−3,3−ジメチルブチルトリメトキシシラン、N−シクロヘキシル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシランのジブチルマレアート付加物、4−アミノ−3,3−ジメチルブチルトリメトキシシランのジブチルマレアート付加物、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス−(3−トリメトキシシリルプロピル)アミン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルジメチル(メチルエチルオキシマト)シラン、N−メチル−3−アミノ−2−メチルプロピルトリメトキシシラン、N−エチル−3−アミノ−2−メチルプロピルトリメトキシシラン、N−エチル−3−アミノ−2−メチルプロピルジエトキシメチルシラン、N−エチル−3−アミノ−2−メチルプロピルトリエトキシシラン、N−エチル−3−アミノ−2−メチルプロピルメチルジメトキシシラン、N−ブチル−3−アミノ−2−メチルプロピルトリメトキシシラン、3−(N−メチル−2−アミノ−1−メチル−1−エトキシ)プロピルトリメトキシシラン、N−エチル−4−アミノ−3,3−ジメチルブチルジメトキシメチルシラン、N−エチル−4−アミノ−3,3−ジメチルブチルトリメトキシシラン、ビス−(3−トリメトキシシリル−2−メチルプロピル)アミン、N−(3’−トリメトキシシリルプロピル)−3−アミノ−2−メチルプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルメチルジメトキシシラン、O−(3−トリメトキシシリルプロピル)カルバメート、およびそれらの混合物を含むが、それらに限定されない。
合成方法2:加水分解性シリル基を少なくとも一つ含有する非アクリルポリマーを提供するための、ポリオールと、ポリイソシアネートとの反応、ならびにその後の活性水素官能基を含有する不飽和化合物との反応、そしてSi−H基を含有する加水分解性シランとの最後の反応。
上述のヒドロキシル官能性ポリオールは、既知の方法でのポリイソシアネートとの反応によってイソシアネート末端プレポリマーへと転換される。これらのプレポリマーは、通常は触媒の存在下において、過剰のポリイソシアネートと、ポリオールともしくは複数のポリオールの組み合わせとを反応させることによって作製される。
ポリオールとポリイソシアネートとの反応後のイソシアネート末端プレポリマーは一般式(2):
−[−(N=C=O) (2)
を持ち、
ここで、Rおよびbは上述の意味を持ち、そしてaは1である。Rポリマーフラグメントは、ポリオールとイソシアネート基との反応の結果として、ウレタン基を含有することは理解されよう。本発明の実施態様によると、イソシアネート末端プレポリマーは、ジイソシアネートとポリオールとを、詳細には約1.1から約2.0、より詳細には約1.4から約1.9、そしてより詳細には、約1.6から約1.8の範囲のOHに対するNCOの異なった比率において反応させることによって作製される。
好適なポリイソシアネートは、それらをもとにした、プレポリマーを形成するポリオールとの通常の一連の反応によってポリウレタンポリマーが作製され得る、任意のものを含有する。有用なジイソシアネートは、例えば、2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、2,4−トルエンジイソシアネートと2,6−トルエンジイソシアネートとの混合物(市販の多くのTDIは混合物である)、4,4’ジフェニル−メタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’ジイソシアネート、2,4−および4,4’イソマーの混合物を含有する様々な液体ジフェニルメタン−ジイソシアネート、およびその同類のもの、ならびにそれらの混合物を含む。本発明の一実施態様において、用いられるイソシアネート官能性モノマーは、Bayerから商標名DesmodurID230で入手可能なイソホロンジイソシアネート(IPDI)である。
触媒を、上述のイソシアネート末端プレポリマーの作成に用いても良い。好適な触媒は金属塩もしくは金属塩基であり、そして、ビスマストリスネオデカノエートおよび他のビスマスカルボキシレートのようなビスマス塩;ジルコニウムキレートおよびアルミニウムキレートのようなジルコニウム化合物もしくはアルミニウム化合物;ジブチルスズジラウレートおよび酢酸ジブチルスズのようなジアルキルスズジカルボキシラート;第三級アミン;オクチル酸スズおよび酢酸スズのようなカルボン酸スズ塩などの非限定的例を含む。
第二のプロセスステップにおいて、一般式(2)のイソシアネート末端プレポリマーは、一般式(4):
Figure 0005456489
の活性水素基を含有する不飽和の化合物と反応させられ、
式中、Rは、二価のアルキレン、アルケニレン、アレニレン、アリーレン、およびアラルキレン基からなる群より選択される1から10個の炭素原子からなる二価のヒドロカルビル基であり、そして任意選択で少なくとも一つの酸素もしくは窒素を含有し;Rは、水素、または、アルキル、アレニル、アリール、およびアラルキルからなる群より選択される、1から9個の炭素原子を含有する、一価のヒドロカルビルであり、ただしRとRにおける炭素原子の合計が10と等しいかもしくはそれよりも小さいという条件であり;そして、
は、酸素(−O−)、(−)NR、NR(C=O)NR−、NR(C=O)O−〔式中、Rは、水素、アルキル、アルケニル、アレニル、アラルキル、もしくは−RSiX基であり、ここで、水素以外のRは1から18個の炭素原子を含有する〕である置換窒素からなる群より独立して選択される。
エチレン性不飽和基を少なくとも一つ含有する、生じる中間体は一般式(5):
Figure 0005456489
によって与えられ、
ここで、R、R、R、およびbは上述の意味を持ち、そしてAおよびAの各々は、酸素、もしくは構造(−)NR〔式中、Rは、水素、アルキル、アルケニル、アリール、アラルキル、もしくは−RSiX基であり、ここで、水素以外のRは1から18個の炭素原子を含有する〕の置換窒素より独立して選択され、ただし、Aが酸素の時、Aが(−)NRで、かつaが1である。
一般式(5)のエチレン性不飽和化合物を作るのに用いる事が可能な反応条件は、上述のイソシアネート末端プレポリマーの作製のための触媒の使用、減少した温度、室温の、もしくは上昇した温度、非プロトン性の溶媒の使用、減圧、大気圧、もしくは高圧を含んでも良い。好適な温度は、詳細には0から約150℃の、より詳細には約25から約100℃の、そしてもっとも詳細には60から約90℃の範囲である。不飽和のプレポリマーの作製において用いられる典型的な気圧は、約0.00013バール(0.1mmHg)から約10バール、より詳細には約0.013バール(10mmHg)から約2バール、そしてもっとも詳細には約0.78バール(600mmHg)から約1バールの非限定的な範囲を含む。典型的な溶媒の非限定的な代表例はエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチルアセテート、トルエン、ヘキサン、シクロヘキサンなどである。
最後のステップにおいて、式(5)のエチレン性不飽和プレポリマーは式(6):
HSiX (6)
の加水分解性ヒドリドシランでヒドロシリル化され、ここで、X、X、およびXは上述の意味を持つ。ヒドロシリル化触媒は硫黄含有材料によって毒性を持つため、式(5)および式(6)のエチレン性不飽和プレポリマーは硫黄原子を除外されていないといけない。炭素−炭素二重結合を含有する中間体のヒドロシリル化の条件は、参照によりそのすべてがここに含まれる、「Comprehensive Handbook of Hydrosilylation」、B.Marciniec(ed)、Pergamon Press、New York(1992)に記載されているように、当分野に既知である。有用な加水分解性ヒドリドシランは、たとえば、H−Si(OCH、H−Si(OCHCH、H−SiCH(OCH、H−SiCH(OCHCH、H−Si(CHOCH、H−Si(CHOCHCHなどを含む。
合成方法3:加水分解性シリル基を少なくとも一つ含有する非アクリルポリマーを提供するための、ポリオールと、イソシアネート官能基を含有する加水分解性シランとの反応。
上述のヒドロキシル官能性ポリオールは、既知の方法でのイソシアネート官能性シランとの反応によって成分(a)へと転換される。成分(a)は、通常は触媒の存在下において、ポリオールともしくは複数のポリオールの組み合わせと、等量より少ないもしくは等量より多いイソシアネート基を含有する加水分解性シランとを反応させることによって作製される。一実施態様において、−OHに対する−NCOの比率は、詳細には約0.5から約1.1、より詳細には約0.8から約1、そしてもっとも詳細には約0.95から約0.99である。−OHに対する−NCOの比率が1より小さいとき、成分(a)は、剰余のヒドロキシ基を有し、これは基体への接着を高め、硬化した成分(a)のモジュラスを低くするのに有利である。
本発明の成分(a)を作製するのに用いるための好適なイソシアネート官能基を含有する加水分解性シランは、一般式(7):
OCN−R−SiX (7)
を有し、
ここで、Rは、二価のアルキレン、アルケニレン、アレニレン、アリーレン、およびアラルキレンからなる群より選択される1から12個の炭素原子を含有する二価のヒドロカルビル基であり、任意選択で、酸素及び硫黄からなる群より選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有する。
ここでの使用に好適な、一般式(7)で表される、具体的なイソシアネート官能性基を含有する加水分解性シランは、3−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、4−イソシアナトブチルトリメトキシシラン、2−イソシアナト−1,1−ジメチルエチルトリメトキシシラン、3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアナトイソプロピルトリエトキシシラン、4−イソシアナトブチルトリエトキシシラン、2−イソシアナト−1,1−ジメチルエチルトリエトキシシラン、2−チオシアナトエチルトリメトキシシラン、3−チオシアナトプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアナトプロピルメチルジメトキシシラン、3−イソシアナトイソプロピルジメチルメトキシシラン、4−イソシアナトブチルフェニルジメトキシシラン、2−(4−イソシアナトフェニル)エチルメチルジメトキシシランなどを含む。
合成方法4:加水分解性シリル基を少なくとも一つ含有する非アクリルポリマーを提供するための、ポリオールと、エチレン性不飽和ハロ化合物との反応、ならびにその後のSi−H基を含有するシランとの反応。
上述のヒドロキシル官能性ポリオールは、既知の方法でのエチレン性不飽和ハロ化合物との反応によってエチレン性不飽和ポリマーへと転換される。これらのプレポリマーは、通常は触媒の存在下において、等量より少ないエチレン性不飽和ハロ化合物と、ポリオールともしくは複数のポリオールの組み合わせとを反応させることによって作製される。
エチレン性不飽和ポリマーの作製において有用なエチレン性ハロ化合物は、一般式(8):
Figure 0005456489
によって与えられ、
ここで、RおよびRは、上述の意味を持ち、Yは、Cl−、Br−、およびI−からなる群より選択されるハロ原子である。反応条件は、たとえば、参照によりそのすべての内容をここに組み込む、米国特許第3,951,888号および米国特許第3,971,751号のように、当分野で既知である。
一般式(8)で表される、エチレン不飽和ハロ化合物の非限定的な代表例は、塩化アリル、臭化アリル、ヨウ化アリル、塩化メタリル、臭化メタリル、6−クロロヘキセン、クロロメチルスチレンなどを含む。
ポリオールとエチレン性不飽和化合物との反応の後の不飽和プレポリマーは一般式(9):
Figure 0005456489
を有し、
ここで、R、R、R、A、およびbは上述の意味を持ち、Aは酸素でaは0である。
最終ステップにおいて、式(9)のエチレン性不飽和プレポリマーは、式(6):
HSiX (6)
の加水分解性ヒドリドシランによってヒドロシリル化され、
ここで、X、X、およびXは上述の意味を持つ。ヒドロシリル化触媒は硫黄含有材料によって毒性を持つため、エチレン性不飽和プレポリマー(9)は硫黄原子を除外していないといけない。炭素−炭素二重結合を含有する中間体のヒドロシリル化の条件は、参照によりそのすべてがここに含まれる、「Comprehensive Handbook of Hydrosilylation」、B.Marciniec(ed)、Pergamon Press、New York(1992)に記載されているように、当分野に既知である。
有用な加水分解性ヒドリドシランは、たとえば、H−Si(OCH、H−Si(OCHCH、H−SiCH(OCH、H−SiCH(OCHCH、H−Si(CHOCH、H−Si(CHOCHCHなどを含む。
他の実施態様において、成分(a)は式(1)によって与えられ、ここでRは、詳細にはモル当たり約500から約25,000グラム、より詳細にはモル当たり約1,000から約20,000グラム、そしてもっとも詳細にはモル当たり約4,000から約12,000グラムの数平均分子量と、約−20から約−80℃の、より詳細には約−25から約−40℃の、そしてもっとも詳細には約−30から約−35℃のTgとを有する、シリル化非アクリルポリマーであり;Rは、1から6個の炭素原子、より詳細には1から3個の炭素原子、そしてもっとも詳細には3個の炭素原子のアルキレンもしくはアリーレンであり;Aは、酸素もしくは構造(−)NR〔式中、Rは詳細には水素、アルキル、もしくはアリールであり、ここで、水素以外のRは詳細には1から10個の炭素原子、より詳細には1から6個の炭素原子を含有する〕である置換窒素であり;Aは、酸素もしくは構造(−)NR〔式中、Rは詳細には水素、アルキル、もしくはアリールであり、ここで、水素以外のRは詳細には1から10個の炭素原子、より詳細には1から6個の炭素原子を含有する〕である置換窒素であり;XおよびXはメトキシ、エトキシ、もしくはプロポキシであり、そしてXはメチル、メトキシ、エトキシ、およびプロポキシである。
本発明の一実施態様において、成分(b)は、ウレタン結合基を介してアクリルポリマーに結合している加水分解性シリル基を少なくとも一つ含有する、アクリルポリマーである。
本発明の一実施態様によると、
シリル化アクリルポリマー、すなわち成分(b)は一般式(10):
Figure 0005456489
を有し、
ここで、
は、水素もしくは、アルキル、アレニル、アリール、およびアラルキルからなる群より選択される1から12個の炭素原子を含有する一価のヒドロカルビル基であり、任意選択で酸素、窒素、および硫黄からなる群より選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有し;
の各々は、水素もしくは、アルキル、アレニル、アリール、およびアラルキルからなる群より選択される1から12個の炭素原子を含有する一価のヒドロカルビル基であり、任意選択で酸素、窒素、および硫黄からなる群より選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有し;
の各々は、共有結合、もしくはアルキレン、アレニレン、アリーレン、およびアラルキレンからなる群より選択される1から12個の炭素原子を含有する二価のヒドロカルビル基であり、任意選択で酸素、窒素、および硫黄からなる群より選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有し;
の各々は独立して、カルボキシラート(−C(=O)O−)、シアノ(−CN)、ヒドロキシル(OH)、ハロ(Cl−、Br−、およびI−)、フェニル(C)、およびビニル(−C(R)=CH)からなる群より選択される有機官能基であり、ここで、Rは上述の意味を持ち;
の各々は独立して、エステル結合基を含有する一価のヘテロカルビル基、−C(=O)O−Rであり、式中、Rの各々は独立して、アルキル、アレニル、アリール、およびアラルキルからなる群より選択される1から12個の炭素原子を含有する一価のヒドロカルビル基であり、任意選択で酸素、窒素、および硫黄からなる群より選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有し;
の各々は独立して、ヒドロキシ基とエステル結合基を含有する一価のヘテロカルビル基、−C(=O)O−R10−OHであり、式中、R10の各々は独立して、アルキレン、アレニレン、アリーレン、およびアラルキレンからなる群より選択される1から12個の炭素原子を含有する二価のヒドロカルビレン基であり、任意選択で酸素、窒素、および硫黄からなる群より選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有し;
の各々は独立して、加水分解性シリル基とウレタン結合基を含有し、一般式(11):
Figure 0005456489
を有する、一価のヒドロカルビル基であり、
ここで、R、X、X、およびXは上述の意味を持ち;R11は、アルキレン、アレニレン、アリレーン、およびアラルキレンからなる群より選択される、1から18個の炭素元素を含有する二価のヒドロカルビレン基であり、任意選択で、酸素、窒素、および硫黄からなる群より選択される、少なくとも一つのヘテロ原子を含有し;Aは酸素であり;AおよびAは−NH−であり;それぞれのAは二価の酸素、硫黄、もしくは構造(−)NR〔式中、Rは水素、アルキル、アルケニル、アレニル、アリール、アラルキル、もしくは−RSiXであり、ここで、水素以外のRは1から18個の炭素原子を含有する〕である置換窒素であり、ただし、cが0のとき、Aが−NH−であるという条件であり;Xの各々は独立して、加水分解性のシリル基、ウレタン基、およびエステル結合基を含有し、一般式(12):
Figure 0005456489
を有する一価のヒドロカルボニル基であり、
ここで、R、R11、X、X、およびXは上述の意味を持ち;R10は、アルキレン、アレニレン、アリーレン、およびアラルキレンからなる群より選択される、約1から12個の炭素原子を含有する二価のヒドロカルビル基であり、任意選択で、酸素、窒素、および硫黄からなる群より選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有し;Aは酸素であり;AおよびAは−NH−であり;それぞれのAは二価の酸素、硫黄、もしくは構造(−)NR〔式中、Rは水素、アルキル、アルケニル、アレニル、アリール、アラルキル、もしくは−RSiXであり、ここで、水素以外のRは1から18個の炭素原子を含有する〕である置換窒素であり、ただしdが0の時、Aは−NH−という条件であり;そして、
c、d、m、n、o、p、qおよびrの各々は整数であり、ここで、cは0もしくは1であり、dは0もしくは1であり、mは0から約500であり、nは0から約500であり、oは0から約500であり、pは0から約500であり、qは0から約500であり、そしてrは0から約500であり、ただし、qとrとの合計が1より大きい、qはnと等しいかもしくはそれより小さ、かつrがpと等しいかもしくはそれよりも小さいという条件である。
本発明の他の実施態様において、シリル化アクリルポリマーは式(10)によって与えられ、Rは詳細には水素もしくはメチルでありより詳細には水素であり;Rは共有結合であり;
R9は、詳細には約1から約10個の炭素原子の、より詳細には約2から約8個の炭素原子の、そしてもっとも詳細には約3から約6個の炭素原子のアルキルもしくはアリール基であり;R10は、詳細には約1から約12個の炭素原子、より詳細には約2から約8個の炭素原子、そしてもっとも詳細には約3から約6の炭素原子を含有するアルキレン基であり;Xはフェニル、シアノ、クロロ、カルボキシラート(−C(C=O)OH)であり;mは0から約300、より詳細には約10から約100であり、そしてもっとも詳細には約25から約50であり;nは約0から約300、より詳細には約10から約100、そしてもっとも詳細には約25から約50であり;oは0から約300、より詳細には約10から約100、そしてもっとも詳細には約25から約50であり;pは0から約300、より詳細には約10から約100、そして、もっとも詳細には約25から約50であり、qは0から200、より詳細には1から100、そしてもっとも詳細には5から50であり;rは0から200、より詳細には1から100、そしてもっとも詳細には5から50であり、ただし、qとrとの合計が1と等しいかもしくはそれより大きいという条件である。
本発明の成分(b)は、後述するものを含むいくつかの合成方法のいずれによっても作製され得る。
ここで用いられるとき、用語「ヒドロキシル含有アクリルポリマー」は、ペンダントおよび/もしくは末端ヒドロキシル官能性の、アクリルポリマーもしくはアクリルコポリマーであって、2−ヒドロキシエチルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、6−ヒドロキシ2−エチルヘキシルアクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、フェニルアクリレートなどのようなアクリル酸のエステル;2−ヒドロキシエチルメタクリラート、3−ヒドロキシプロピルメタクリラート、6−ヒドロキシ−2−エチルヘキシルメタクリラート、メチルメタクリラート、エチルメタクリラート、ブチルメタクリラート、2−エチルヘキシルメタクリラート、フェニルメタクリラートなどのようなメタクリル酸のエステル;アクリル酸、メタクリル酸、2−プロペン酸、2−ブテン酸、3−ブテン酸、4−ビニル安息香酸などのようなエチレン性不飽和酸;スチレン、3−ビニルトルエンなどのようなアリール基を含有するビニル化合物;アクロニトリル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニルなどのようなビニルエステル;アリルアルコール、メタリルアルコール、塩化アリル、塩化メタリルなどのような置換のエチレン性の不飽和化合物からなる非限定的な群より選択されるモノマーから作製されるものに言及する。
本発明のヒドロキシル含有アクリルポリマーは、アクリル酸もしくはメタクリル酸のエステルのおよび/もしくはメタクリル酸のエステルの、および/もしくはスチレンモノマーの、および/もしくはアクロニトリルモノマーの、および/もしくは酢酸ビニルモノマーのコポリマーを含むがそれらに限定されない。有用なヒドロキシル含有アクリルポリマーは、参照によりそのすべての内容をここに組み入れる、米国特許第4,491,650号に開示されるもののように当分野で既知の方法によって作製され得る。
本発明の一実施態様において、ヒドロキシル含有アクリルポリマーは一般式(13):
Figure 0005456489
によって記載され、
ここで、
は、水素もしくは、アルキル、アレニル、アリール、およびアラルキルからなる群より選択される1から12個の炭素原子を含有する一価のヒドロカルビル基であり、任意選択で酸素、窒素、および硫黄からなる群より選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有し;
の各々は、水素もしくは、アルキル、アレニル、アリール、およびアラルキルからなる群より選択される1から12個の炭素原子を含有する一価のヒドロカルビル基であり、任意選択で酸素、窒素、および硫黄からなる群より選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有し;
の各々は、共有結合、もしくはアルキレン、アレニレン、アリーレン、およびアラルキレンからなる群より選択される1から12個の炭素原子を含有する二価のヒドロカルビル基であり、任意選択で酸素、窒素、および硫黄からなる群より選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有し;
の各々は独立して、アルキル、アレニル、アリール、およびアラルキルからなる群より選択される1から12個の炭素原子を含有する一価のヒドロカルビル基であり、任意選択で酸素、窒素、および硫黄からなる群より選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有し;
10の各々は独立して、アルキレン、アレニレン、アリーレン、およびアラルキレンからなる群より選択される1から12個の炭素原子を含有する二価のヒドロカルビル基であり、任意選択で酸素、窒素、および硫黄からなる群より選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有し;
の各々は独立して、カルボキシラート(−C(=O)O−)、シアノ(−CN)、ヒドロキシル(OH)、ハロ(Cl−、Br−、およびI−)、フェニル(C)、およびビニル(−C(R)=CH)からなる群より選択される有機官能基であり、ここで、Rは上述の意味を持ち;
m、n、o、およびpの各々は整数であり、ここで、mは0から約500であり、nは0から約500であり、oは0から約500であり、そしてpは0から約500であり、ただし、oとpとの合計が1より大きいという条件である。
本発明のヒドロキシル含有アクリルポリマーは、2−ヒドロキシエチルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、6−ヒドロキシ2−エチルヘキシルアクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、フェニルアクリレートなどのようなアクリル酸のエステル;2−ヒドロキシエチルメタクリラート、3−ヒドロキシプロピルメタクリラート、6−ヒドロキシ−2−エチルヘキシルメタクリラート、メチルメタクリラート、エチルメタクリラート、ブチルメタクリラート、2−エチルヘキシルメタクリラート、フェニルメタクリラートなどのようなメタクリル酸のエステル;アクリル酸、メタクリル酸、2−プロペン酸、2−ブテン酸、3−ブテン酸、4−ビニル安息香酸などのようなエチレン性不飽和酸;スチレン、3−ビニルトルエンなどのようなアリール基を含有するビニル化合物;アクロニトリル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニルなどのようなビニルエステル;アリルアルコール、メタリルアルコール、塩化アリル、塩化メタリルなどのような置換のエチレン性の不飽和化合物からなる非限定的な群より選択されるモノマーの少なくとも一つから作製できる。
方法5:加水分解性シリル基を少なくとも一つ含有するアクリルポリマーを提供するための、ヒドロキシル含有アクリレートポリマーとイソシアネート官能基を含有する加水分解性シランとの反応。
本発明の具体的な一実施態様によると、成分(b)は、式(13)のヒドロキシアクリレートポリマーと式(7)のイソシアネート官能基を含有する加水分解性シランとを反応させることによって作製される。イソシアネート官能基を含有する加水分解性シランは、典型的には、化学量論的な量と等しいかもしくはわずかに多い量において用いられる。他の実施態様によると、−OHに対する−NCOの比は、詳細には約0.5から約1.1、より詳細には約0.8から約1、そしてもっとも詳細には約0.95から約0.99である。−OHに対する−NCOの比が1より小さいとき、成分(b)は、残余のヒドロキシル基を有し、それは基体への接着を改善し、硬化した成分(b)のモジュラスを下げるのに有利である。
具体的な、ここで用いる事の出来る式(7)で表されるイソシアネート官能性基を含有する加水分解性シランは、3−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、4−イソシアナトブチルトリメトキシシラン、2−イソシアナト−1,1−ジメチルエチルトリメトキシシラン、3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアナトイソプロピルトリエトキシシラン、4−イソシアナトブチルトリエトキシシラン、2−イソシアナト−1,1−ジメチルエチルトリエトキシシラン、2−チオシアナトエチルトリメトキシシラン、3−チオシアナトプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアナトプロピルメチルジメトキシシラン、3−イソシアナトイソプロピルジメチルメトキシシラン、4−イソシアナトブチルフェニルジメトキシシラン、2−(4−イソシアナトフェニル)エチルメチルジメトキシシランなどを含む。
本発明の一実施態様によると、ヒドロキシル含有アクリレートポリマーは、0℃より高いTg、他の実施態様において、10℃より高いTgを持っている群より選択される。本発明の成分(b)の作製において用いられるヒドロキシル含有ポリマーの数平均分子量は、詳細にはモル当たり約1,000から約50,000グラム、そしてより詳細にはモル当たり約2,500から約15,000グラムの範囲である。本発明の一実施態様において、これらヒドロキシル含有ポリマーのヒドロキシの分子当量は、詳細にはモル当たり約200から約2,000グラム、そして他の実施態様ではより詳細には約400から約1,000の範囲である。
本発明に好適なヒドロキシル含有アクリレートポリマーの非限定的な代表例は、CognisからのG−Cure 114BL80、G−Cure 196BL80、G−Cure 192BL80、G−Cure 869PWF50、およびG−Cure 100A75;Rohm&HassからのAcryloid AU−608、Paraloid UCD 685HS、Paraloid AU 1166、およびParaloid AU 608S;LyondellからのAcryflow A−90、Acryflow A140、Acryflow M100;HexionからのAcrylamac HS232−2350、Acrylamac HS232−2314、Acrylamac HS232−2365、などである。
本発明の一実施態様によると、所望のTgを達成するために、異なった型のモノマーの組み合わせを、ヒドロキシル含有アクリレートポリマーの作製に用いる事が出来る。高Tgのモノマーの使用はモジュラスと硬度を上昇させ、一方、低Tgのモノマーの使用は、堅牢性とフレキシブル性とを損ねる。本発明の他の実施態様において、アクリル酸もしくはメタクリル酸のエステルの一部分のみがヒドロキシル官能基を含有するであろう。
本発明の一実施態様によると、シリル化アクリレートポリマーは、ヒドロキシル含有アクリレートポリマーを、イソシアナート官能基を含有する加水分解性シランと直接反応させることによって作製される。
方法6:加水分解性シリル基を少なくとも一つ含有するアクリレートポリマーを提供するための、ヒドロキシル含有アクリレートポリマーとポリイソシアネートとの反応、ならびにその後の活性水素官能基を含有する加水分解性シランとの反応。
本発明の他の実施態様において、式(13)のヒドロキシル含有アクリレートポリマーは、シリル化アクリレートポリマーを作製するために、ジイソシアネートもしくはポリイソシアネートと反応し、その後、活性水素官能基を含有する加水分解性シランと反応する。シリル化アクリレートポリマーを作製するために用いられるジイソシアネートもしくはポリイソシアネートは、上述のものと同じである。本発明の一実施態様によると、好ましいジイソシアネートは、Bayerから入手可能なトルエンジイソシアネート(Mondure TDi89)およびイソホロンジイソシアネート(IPDI)である。
任意選択でシリル化アクリレートポリマーは、約40重量パーセントまでの、好ましくは約20%までの、溶媒を含有しても良い。溶媒はこれらのポリマーと、成分(a)、任意選択で成分(c)との親和性を向上させるのを助ける。好適な溶媒の非限定的例は、n−ブチルアセタート、n−ブチルアセタート、メチルn−アミルケトン(MnAK)、メチルエチルケトン、PMアセタート、キシレン、エチルベンゼン、トルエン、aromatic100(HiSol10)、conosol、Aliphatic Solvent 90などを含む。
本発明の一実施態様によると、シリル化非アクリルポリマー(成分(a))は、湿気硬化型シリル化ポリマー樹脂組成物の約5から約95重量パーセントの範囲の量で存在し、シリル化アクリレートポリマー(成分(b))は、湿気硬化型シリル化ポリマー樹脂組成物の約5から約95重量パーセントの範囲の量で存在する。他の実施態様によると、シリル化非アクリルポリマー(成分(a))は、湿気硬化型シリル化ポリマー樹脂組成物の約50から約85重量パーセントの範囲の量で存在し、シリル化アクリレートポリマー(成分(b))は、湿気硬化型シリル化ポリマー樹脂組成物の約15から約50重量パーセントの範囲の量で存在する。さらに他の実施態様によると、シリル化非アクリルポリマー(成分(a))は、湿気硬化型シリル化ポリマー樹脂組成物の約60から約80重量パーセントの範囲の量で存在し、シリル化アクリレートポリマー(成分(b))は、湿気硬化型シリル化ポリマー樹脂組成物の約20から約40重量パーセントの範囲の量で存在する。
本発明は、上述のポリオールとヒドロキシル含有アクリレートポリマーと予め混合し、さらにイソシアネート官能基を含有する加水分解性シランと反応させる、湿気硬化型ポリマー樹脂組成物の作製をもさらに意図する。代替的に、ポリオールを、ヒドロキシ含有アクリレートポリマーと混合し、そのあとイソシアネート官能基を含有する加水分解性シランと反応させることもできる。さらに別の代替として、非アクリルポリマーから作製されるイソシアネート末端プレポリマーを、イソシアネート末端アクリルポリマーと混合でき、そしてこの混合物はさらに活性水素基を含有する加水分解性シランと反応する。
本発明の湿気硬化型シリル化ポリマー樹脂の作製に有用な、任意選択での加水分解性ケイ素化合物、すなわち成分(c)は、本分野に既知である。好適な加水分解性化合物は、酸縮合テトラアルコキシシランもしくは塩基縮合テトラアルコキシシラン(ここで、アルコキシ基は、詳細には1から約6個の、そしてより詳細には2から約3個の炭素原子を含有する);酸縮合ヒドロカルビルトリアルコキシシランもしくは塩基縮合ヒドロカルビルトリアルコキシシラン(ここでヒドロカルビル基は、詳細には1から約8個の炭素原子、そしてより詳細には2から4個の炭素原子を含有し、そしてアルコキシ基は、詳細には1から約6個の炭素原子、そしてより詳細には2から約3個の炭素原子を含有する);テトラアルコキシシランとヒドロカルビルトリアルコキシシランとの混合物の酸縮合物もしくは塩基縮合物、ならびに他の縮合産物、そして参照によりその全内容をここに組み入れる米国特許第6,140,393号、米国特許第6,271,331号、米国特許第6,140,447号米国特許第6,245,834号、PCT出願特許公開番号WO99/54386に開示されるものを含むがそれらに限定されない。
非限定的な代表例は、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロピルシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシランの縮合産物、ならびにメチルトリエトキシシランとイソブチルトリエトキシシランとの混合物から作製される共縮合産物である。
湿気硬化型シリル化ポリマー樹脂の他の任意選択の成分は、たとえば、充填剤、紫外線安定剤、抗酸化剤、触媒、接着促進剤、硬化加速剤、揺変剤、可塑剤、湿気除去剤、顔料、染料、界面活性剤、溶媒、および殺生物剤のような当分野に既知のものである。
本発明の湿気硬化型シリル化ポリマー樹脂組成物に好適な典型的な充填剤は、例えば、ヒュームドシリカ、沈降シリカ、および炭酸カルシウムなどのような補強充填剤を含む。本発明の湿気硬化型シリル化ポリマー樹脂組成物に通常用いられる可塑剤は、本発明において、性能を改良し高い充填剤濃度での使用を促進するように用いられ得る。例示的な可塑剤は、フタル酸エステル、ジプロピレン、およびジエチレングリコールジベンゾアート、アルキルフェノールスルホン酸、アルキルフェナトレス(alkyl phenathres)、アルキル/ジアリールホスフェート、およびそれらの混合物ならびにそれらの同類のものを含む。本発明の湿気硬化型ポリマー樹脂組成物は、さまざまな揺変剤もしくは垂れ防止剤を含むことができる。さまざまなカスターワックス(castor wax)、ヒュームドシリカ、処理粘度、およびポリアミドはこのたぐいの添加剤の典型である。安定化剤は本発明の湿気硬化型シリル化樹脂組成物に含まれてよく、たとえば、ヒンダードアミンおよびジアルキジドロキシアミンを含む。接着促進剤は本発明の湿気硬化型組成物に有用で、例えばアルコキシシラン接着促進剤である。湿気硬化型シリル化ポリマー樹脂組成物の適時硬化(架橋)のための好適な硬化触媒は、スズ、チタニウム、ジルコニウムなどのさまざまな金属錯体によって達成できる。
本発明の湿気硬化型ポリマー樹脂組成物は、コーティング剤、接着剤、および封止剤の用途に典型的に用いられる他の添加剤を含むことができる。これらの添加剤は、溶媒、顔料もしくは他の着色剤、染料、界面活性剤、防かび剤、および殺生物剤を含むであろう。そのような成分は、通常の量で用いられるであろう。コーティング剤組成物は、湿気硬化型シリル化ポリマー樹脂組成物について記載された添加剤を含むが、封止剤もしくは接着剤組成物と異なる割合であり、そして、典型的には例えば溶媒および消泡剤を含む。
本発明のより良い理解およびその多くの利点のより良い理解は、例示のために与えられる以下の具体的な実施例を参照することにより得られるであろう。
実施例1
シリル化非アクリルポリマーは、Acclaim8200(400g、0.05モル、Bayerより入手可能、8000のMnと14のOH価を持つ)を樹脂入り容器へと充填し、攪拌しながら含水量が200ppmもしくはそれ以下になるまで80℃で窒素を噴霧することによって作製された。容器の温度はそののち、IPDI(5.60g、0.25モル、Bayerより入手可能)を添加しながら45±5℃まで冷やされた。触媒、Fomrez SUL−4(7ppm、Chemtura Co.より入手可能)が5分後に添加された。その後、混合物は75℃まで熱せられ、縮合反応のための窒素雰囲気生成装置における攪拌中に、75±2℃で保持された。NCO含量は、n−ジブチルアミン滴定法によって確認され、約0.5時間毎に観測された。理論上のキャッピング状態に到達したのち、3−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、Silquest A−Link35(10.26g、0.05モル、Momentive Performance Materialsから入手可能)が添加され、滴定によって判定される完了まで、反応が同じ温度で進行した。結果生じたシリル化非アクリルポリマーは、25℃で45,000の粘度を有していた。
三口の反応容器へ、ヒドロキシル含有アクリルポリマーG−Cure114LB80(200グラム、0.21モル当量のOH基、Cognisから入手可能)、3−イソシアナトプロピルトリエトキシシランSilquest A−Link25(52.06グラム、0.21モル、Momentive Performance Materialsから入手可能)が充填され、そして温度が60℃まで上げられて、窒素雰囲気生成装置において4時間維持された。最終産物は、滴定により検出可能なイソシアネート(−NCO)がまったくなく、25℃で62,300cPの粘度を有した。
シリル化非アクリルポリマー(80グラム)とシリル化アクリルポリマー(20グラム)は2分間、Speed Mixerにおいて混合された。混合物は51,000cPの粘度を持つ透明の液体であった。1%のFormez UL11(A)(Chemtura Co.より入手可能)が添加され、さらに1分間混合された。樹脂がフィルムへと流し込まれ、25℃、50%相対湿度において1週間硬化された。機械的性能が、ASTM D412およびC661に従って試験された。試験結果は表1に示される。
実施例2
湿気硬化型シリル化ポリマー樹脂組成物は、実施例1で作製されたシリル化非アクリルポリマー(70グラム)と実施例1で作製されたシリル化アクリレートポリマー(30グラム)とを、2分間Speed Mixerにおいて混合することによって作製された。混合物は、60,000cPの粘度を有する透明な液体であった。1%のFormez UL11(A)が添加され、さらに1分間混合された。樹脂がフィルムへと流し込まれ、25℃、50%相対湿度において1週間硬化された。機械的性能が、ASTM D412およびC661に従って試験された。試験結果は表1に示される。
実施例3
三口の反応容器へ、ヒドロキシル含有アクリルポリマーG−Cure114LB80(200グラム、0.21モル当量のOH基、Cognisから入手可能)、3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(36.44グラム、0.15モル、Momentive Performance MaterialsからA−Link25として入手可能)が充填された。発熱が収まったのち、Coschem Co.からのビスマス触媒Coscat83(5ppm)が添加され、温度が上昇し、窒素雰囲気生成装置において2時間60℃で保持された。最終産物は、滴定により検出可能なイソシアネート(−NCO)がまったくなく、25℃で63,500cPの粘度を有した。このシリル化アクリレートポリマー(20グラム)は、実施例1において作製されたシリル化非アクリルポリマー(80グラム)と2分間Speed Mixerにおいて混合された。混合物は、63,000cPの粘度を有する透明な液体であった。1%のFormez UL11(A)が添加され、さらに1分間混合された。樹脂がフィルムへと流し込まれ、25℃、50%相対湿度において1週間硬化された。機械的性能が、ASTM D412およびC661に従って試験された。試験結果は表1に示される。
実施例4
実施例1で作製されたシリル化非アクリルポリマー(70グラム)と実施例3で作製されたシリル化アクリレートポリマー(30グラム)とが、2分間Speed Mixerにおいて混合された。混合物は、75,000cPの粘度を有する透明な液体であった。1%のFormez UL11(A)が添加され、さらに1分間混合された。樹脂がフィルムへと流し込まれ、25℃、50%相対湿度において1週間硬化された。機械的性能が、ASTM D412およびC661に従って試験された。試験結果は表1に示される。
実施例5
ヒドロキシ含有アクリルポリマーG−Cure 114BL80(200グラム、0.21モル)は50℃でMondur TDI80(36.7グラム、0.21モル、Bayerから入手可能)と混合された。発熱が収まったのち、Coschem Co.からのビスマス触媒Coscat83が添加された。反応は、窒素雰囲気発生装置において、滴定によって決定されるNCO含量がゼロになるまで50℃で保たれた。その後、アミノシランSilquest A Link15(48.9グラム、0.22モル、Momentive Performance Materialsから入手可能)が添加された。反応は、NCOがゼロになるまで、同じ条件で続けられた。最終産物は25℃で150,000cPの粘度を有する。
シリル化アクリレートポリマー(10グラム)と実施例1で作製されたシリル化非アクリルポリマー(90グラム)とが、2分間Speed Mixerにおいて混合された。混合物は透明な液体であった。1%のFormez UL11(A)が添加され、さらに1分間混合された。樹脂がフィルムへと流し込まれ、25℃、50%相対湿度において1週間硬化された。機械的性能が、ASTM D412およびC661に従って試験された。試験結果は表1に示される。
比較例1は実施例1のシリル化非アクリルポリマーのみを含有して作製された。
比較例2は実施例1のシリル化アクリルポリマーのみを含有して作製された。
Figure 0005456489
表1に示されるようにデータは、実施例1〜5の湿気硬化型シリル化ポリマー樹脂組成物が改善された物理特性、すなわち改善された引張強さ、モジュラス、硬度を示す一方、伸びが100%より大きいことで示されるフレキシブル性を残していることを表す。さらに、実施例1〜5の低粘度はそれらを、未硬化の組成物における流動的な性能が要求される市販の用途において有用にする。加水分解性シリル基を少なくとも一つ含有するアクリルポリマーのみを用いる場合、硬化組成物は、たったの20%の伸びで示されるように脆弱である。最適な性能は、シリル化非アクリルポリマーとシリル化アクリルポリマーの両方を用いる時に得られる。
実施例6
実施例1で作製されたシリル化非アクリルポリマー(70グラム)と実施例3で作製された20グラムのシリル化アクリレートポリマーとが、2分間Speed Mixerにおいて混合された。加水分解性ケイ素化合物、Silquest R272(10グラム、Momentive Performanceから入手可能)が添加され、さらなる2分間、Speed Mixerで混合された。混合物はかすんだ乳白色の液体であった。1%のFormez UL11(A)が添加され、さらに1分間混合された。樹脂がフィルムへと流し込まれ、25℃、50%相対湿度において1週間硬化された。機械的性能が、ASTM D412およびC661に従って試験された。試験結果は表2に示される。
実施例7
実施例1で作製されたシリル化非アクリルポリマー(60グラム)と実施例3で作製されたシリル化アクリレート(20グラム)とが、2分間Speed Mixerにおいて混合された。その後、Silquest R272(20グラム、Momentive Performance Materialsから入手可能)が添加され、さらなる2分間、Speed Mixerで混合された。混合物はかすんだ乳白色の液体であった。1%のFormez UL11(A)が添加され、さらに1分間混合された。樹脂がフィルムへと流し込まれ、25℃、50%相対湿度において1週間硬化された。機械的性能が、ASTM D412およびC661に従って試験された。試験結果は下の表に示される。
実施例8
実施例1で作製されたシリル化非アクリルポリマー(60グラム)と実施例3で作製されたシリル化アクリルポリマー(10グラム)とが、2分間Speed Mixerにおいて混合された。その後、Silquest R272(30グラム、Momentive Performanceから入手可能)が添加され、さらなる2分間、Speed Mixerで混合された。混合物はかすんだ乳白色の液体であった。1%のFormez UL11(A)が添加され、さらに1分間混合された。樹脂がフィルムへと流し込まれ、25℃、50%相対湿度において1週間硬化された。機械的性能が、ASTM D412およびC661に従って試験された。試験結果は表2に示される。
実施例9
実施例1で作製されたシリル化非アクリルポリマー(60グラム)と実施例3で作製されたシリル化アクリルポリマー(30グラム)とが、2分間Speed Mixerにおいて混合された。その後、Silquest R272(10グラム、Momentive Performanceから入手可能)が添加され、さらなる2分間、Speed Mixerで混合された。混合物はかすんだ乳白色の液体であった。1%のFormez UL11(A)が添加され、さらに1分間混合された。樹脂がフィルムへと流し込まれ、25℃、50%相対湿度において1週間硬化された。機械的性能が、ASTM D412およびC661に従って試験された。試験結果は下の表に示される。
Figure 0005456489
上のデータは、成分(a)と(b)とが成分(c)と組み合わされたとき、樹脂の性能が有意に改善されることを示している。加水分解性ケイ素化合物は、追加的な架橋として働き、モジュラスと硬度とを向上させる一方、樹脂のフレキシブル性を維持する。
実施例10
シリル化非アクリルポリマーおよびシリル化アクリルポリマーは異なったX、X、およびXを持つことが出来、例えば、シリル化非アクリルポリマーとシリル化アクリルポリマーに対し、それぞれ、メトキシ基とエトキシ基である。三口の反応容器へ、ヒドロキシル含有アクリルポリマーG−Cure114LB80(200グラム、0.21モル当量のOH基)を充填し、60℃に加熱した。3−イソシアナトプロピルトリエトキシシランSilquest A−Link25(43.2グラム、0.21モル、Momentive Performance Materialsから入手可能)が添加され、窒素雰囲気生成装置において4時間80℃で攪拌された。最終産物は、滴定により検出可能なイソシアネート(−NCO)をまったく持たず、25℃で91,000cPの粘度を有した。
シリル化アクリルポリマー(20グラム)は、実施例1のシリル化非アクリルポリマー(80グラム)と2分間Speed Mixerにおいて混合された。混合物は51,000cPの粘度の透明の液体であった。1%のFormez UL11(a)が添加され、さらに1分間混合された。樹脂がフィルムへと流し込まれ、25℃、50%相対湿度において1週間硬化された。機械的性能が、ASTM D412およびC661に従って試験された。試験結果は下の表3に示される。
Figure 0005456489
シリル化非アクリルおよびシリル化アクリルのためのアルコキシシリル基が、それぞれメトキシおよびエトキシである実施例1は、アルコキシシリル基が同じである実施例10と比較して、より高い引張強さとモジュラスとを持つ一方、伸び%を維持している。
実施例11
封止剤が、実施例4の湿気硬化型シリル化ポリマー樹脂組成物と実施例1のシリル化非アクリルから作製された封止剤の組成は表4に与えられる。
Figure 0005456489
含有物は、プラネタリーミキサーを用いて混合され、25℃、50%相対湿度において2週間硬化された。硬化封止剤はその後、120℃に設定されたオーブンに5週間置かれた。比較例2は茶色に変化し、表面に亀裂が見られ、2週間後により激しくなった。実施例11は、5週間後も変化が無かった。
本発明の他の実施態様は、本明細書の熟考もしくはここに開示された発明の実行を通じて、当業者には明らかであろう。本明細書および実施例は説明のみであるとみなされ、本発明の範囲および精神は以下の請求項によって定義されることが意図されている。

Claims (23)

  1. 湿気硬化型シリル化ポリマー樹脂組成物であって:
    a)非アクリルポリマーであって、一般式(1):
    Figure 0005456489
    を有し、
    ここでRが一価のもしくは多価の有機ポリマー基であり、500から25,000グラム/モルの数平均分子量を有し;
    の各々が独立して、1から3個の炭素原子を含有する二価のアルキレン基であり、
    の各々が二価の酸素であり;
    の各々が(−)NR〔式中、Rは水素である〕であり;
    の各々が独立してメトキシ、エトキシもしくはプロポキシであり;
    の各々が独立してメトキシ、エトキシもしくはプロポキシであり;
    の各々が独立してメチル、メトキシ、エトキシもしくはプロポキシであり;
    下付き文字aおよびbの各々が独立して整数であり、ここでaが1、bが1から6であり、
    そして以下の:
    少なくとも一つのポリオールと少なくとも一つのイソシアネート官能基を少なくとも一つ含有する加水分解性シランとを反応させる(ここで前記ポリオールはウレタン基を含有し、かつグラム当たり0.02ミリ当量未満の末端のエチレン性不飽和を持つヒドロキシ末端ポリアルキレンオキサイドより得られる);
    によって調製され、そして前記成分(a)の量が湿気硬化型シリル化ポリマー樹脂組成物の5から95重量パーセントである、非アクリルポリマーと、
    b)シリル化アクリレートポリマーであって、一般式(10):
    Figure 0005456489
    を有し、
    ここで、
    各々のRが独立して、1から12個の炭素原子を含有する一価のアルキル、アレニル、アリールもしくはアラルキル基または水素であり;
    の各々が独立して、メチルまたは水素であり;
    の各々が、共有結合または1から12個の炭素原子を含有する二価のアルキレン、アレニレン、アリーレン、およびアラルキレン基であり;
    の各々が独立して、カルボキシラート、シアノ、ヒドロキシル、Cl−、もしくはフェニル基であり;
    の各々が独立して、一価の−C(=O)O−R基であり、式中、Rの各々は独立して、1から10個の炭素原子を含有する一価のアルキル、もしくはアリール基であり;
    の各々が独立して、一価の−C(=O)O−R10−OH基であり、式中、R10の各々は独立して、1から12個の炭素原子を含有する二価のアルキレン基であり;
    の各々が独立して、加水分解性シリル基とウレタン結合基を含有し、一般式(11):
    Figure 0005456489
    を有する、一価のヒドロカルビル基であり、
    ここで、
    が独立して、1から3個の炭素原子を含有する二価のアルキレン基であり、
    の各々が独立してメトキシ、エトキシもしくはプロポキシであり;
    の各々が独立してメトキシ、エトキシもしくはプロポキシであり;
    の各々が独立してメチル、メトキシ、エトキシもしくはプロポキシであり;
    11の各々が独立して、1から18個の炭素元素を含有する二価のアルキレン、アレニレン、アリレーンもしくはアラルキレン基または水素であり、かつ任意選択で、酸素、窒素、および硫黄からなる群より選択される、少なくとも一つのヘテロ原子を含有し;
    が酸素であり;AおよびAが−NH−であり;それぞれのAが二価の酸素、硫黄、もしくは構造(−)NR〔式中、Rは、1から18個の炭素原子を含有するアルキル、アルケニル、アレニル、アリールもしくはアラルキル基、水素または−RSiXである〕である置換窒素であり、ただし、cが0のとき、Aが−NH−であるという条件であり;
    の各々が、独立して、加水分解性のシリル基、ウレタン基、およびエステル結合基を含有し、一般式(12):
    Figure 0005456489
    を有する一価のヒドロカルボニル基であり、
    ここで、
    が独立して、1から3個の炭素原子を含有する二価のアルキレン基であり、
    11の各々が独立して、1から18個の炭素元素を含有する二価のアルキレン、アレニレン、アリレーンもしくはアラルキレン基または水素であり、かつ任意選択で、酸素、窒素、および硫黄からなる群より選択される、少なくとも一つのヘテロ原子を含有し;
    の各々が独立してメトキシ、エトキシもしくはプロポキシであり;
    の各々が独立してメトキシ、エトキシもしくはプロポキシであり;
    の各々が独立してメチル、メトキシ、エトキシもしくはプロポキシであり;
    10が、1から12個の炭素原子を含有する二価のアルキレン、アレニレン、アリーレンもしくはアラルキレン基であり、かつ任意選択で、酸素、窒素、および硫黄からなる群より選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有し;Aは酸素であり;AおよびAは−NH−であり;それぞれのAは二価の酸素、硫黄、もしくは構造(−)NR〔式中、Rは、1から18個の炭素原子を含有するアルキル、アルケニル、アレニル、アリールもしくはアラルキル基、−RSiXまたは水素である〕である置換窒素であり、ただしdが0の時、Aは−NH−という条件であり;そして、
    c、d、m、n、o、p、qおよびrの各々が整数であり、ここで、cは0もしくは1であり、dは0もしくは1であり、mは0から300であり、nは0から300であり、oは10から100であり、pは0から300であり、qは0から300であり、そしてrは0から300であり、ただし、qとrとの合計が1より大きい、qはnと等しいかもしくはそれより小さい、かつrがpと等しいかもしくはそれよりも小さいという条件である、
    シリル化アクリレートポリマーと、
    c)アルコキシ基が1から6個の炭素原子を含有する酸縮合テトラアルコキシシランもしくは塩基縮合テトラアルコキシシラン;ヒドロカルビル基が1から8個の炭素原子を含有し、そしてアルコキシ基が1から6個の炭素原子を含有する酸縮合ヒドロカルビルトリアルコキシシランもしくは塩基縮合ヒドロカルビルトリアルコキシシラン;テトラアルコキシシランとヒドロカルビルトリアルコキシシランとの混合物の酸縮合物もしくは塩基縮合物からなる群より選択される少なくとも一つの加水分解性のケイ素化合物と;
    を含有する、組成物。
  2. 前記イソシアネート官能基を少なくとも一つ含有する加水分解性シランは、3−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアナトプロピルトリエトキシシランおよび3−イソシアナトプロピルメチルジメトキシシランからなる群より選択される、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記シリル化アクリルポリマー、すなわち成分(b)が、以下の:
    a)少なくとも一つのヒドロキシル含有アクリレートポリマーと少なくとも一つの、イソシアネート官能基を少なくとも一つ含有する加水分解性シランとを反応させる;
    b)少なくとも一つのヒドロキシル含有アクリレートポリマーと少なくとも一つのポリイソシアネートとを反応させ、そしてここで作製された化合物と少なくとも一つの、活性水素官能基を少なくとも一つ含有する加水分解性シランとを反応させる;
    の少なくとも一つの方法によって作製される、請求項1に記載の組成物。
  4. ヒドロキシル含有アクリレートポリマーが一般式(13):
    Figure 0005456489
    を有し、
    ここで、
    が、水素、または、1から12個の炭素原子を含有する一価のアルキル、アレニル、アリールもしくはアラルキル基であり;
    の各々が独立して、水素、または、メチルであり;
    の各々が、共有結合、または1から12個の炭素原子を含有する二価のアルキレン、アレニレン、アリーレンもしくはアラルキレン基であり;
    の各々が、独立して、1から10個の炭素原子を含有する一価のアルキル、アレニル、アリールもしくはアラルキル基であり、かつ任意選択で酸素、窒素、および硫黄からなる群より選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有し;
    10の各々が、1から12個の炭素原子を含有する二価のアルキレン基であり;
    の各々が独立して、カルボキシラート、シアノ、ヒドロキシル、Cl−、もしくはフェニルであり;
    m、n、o、およびpの各々が整数であり、ここで、mは0から300であり、nは0から300であり、oは10から100であり、そしてpは0から300であり、ただし、oとpとの合計が1より大きいという条件である、請求項3に記載の組成物。
  5. 前記ヒドロキシル含有アクリルポリマーが、2−ヒドロキシエチルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、6−ヒドロキシ−2−エチルヘキシルアクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、フェニルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリラート、3−ヒドロキシプロピルメタクリラート、6−ヒドロキシ−2−エチルヘキシルメタクリラート、メチルメタクリラート、エチルメタクリラート、ブチルメタクリラート、2−エチルヘキシルメタクリラート、フェニルメタクリラート、アクリル酸、メタクリル酸、2−プロペン酸、2−ブテン酸、3−ブテン酸、4−ビニル安息香酸、スチレン、3−ビニルトルエン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、アリルアルコール、メタリルアルコール、塩化アリル、塩化メタリルからなる群より選択される少なくとも一つのモノマーから作製される、請求項4に記載の組成物。
  6. 前記イソシアネート官能基を少なくとも一つ含有する加水分解性シランが、3−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアナトプロピルトリエトキシシランおよび3−イソシアナトプロピルメチルジメトキシシランからなる群より選択される、請求項3に記載の組成物。
  7. 前記ポリイソシアネートが、2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートからなる群より選択される少なくとも一つである、請求項3に記載の組成物。
  8. 前記活性水素官能基を少なくとも一つ含有する加水分解性シランが、一般式(3):
    Figure 0005456489
    を有し、
    ここで、Rが1から3個の炭素原子を含有する二価のアルキレン基であり;
    がメトキシ、エトキシもしくはプロポキシであり;
    がメトキシ、エトキシもしくはプロポキシであり;
    がメチル、メトキシ、エトキシもしくはプロポキシであり;
    が(−)NR基であり、式中、Rは1から18個の炭素原子を含有する、アルキル、アルケニル、アレニルもしくはアラルキル基、−RSiXまたは水素であり、ここでRは1から3個の炭素原子を含有する二価のアルキレン基である、請求項3に記載の組成物。
  9. 前記加水分解性のケイ素化合物、すなわち成分(c)が、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロピルシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシランの縮合物、ならびにメチルトリエトキシシランとイソブチルトリエトキシシランと混合物より作製される共縮合産物からなる群より選択される少なくとも一つである、請求項1に記載の組成物。
  10. 成分(a)が、湿気硬化型ポリマー樹脂組成物の60から80重量パーセントの範囲の量で存在する、請求項1に記載の組成物。
  11. 成分(a)が、湿気硬化型ポリマー樹脂組成物の50から85重量パーセントの範囲の量で存在する、請求項1に記載の組成物。
  12. 成分(b)が、全組成物の20から40重量パーセントの範囲の量で存在する、請求項1に記載の組成物。
  13. 成分(a)が、−20℃より高くないガラス転移温度を有する、請求項1に記載の組成物。
  14. 成分(b)が、少なくとも1℃のガラス転移温度を有する、請求項1に記載の組成物。
  15. 成分(b)が、少なくとも10℃のガラス転移温度を有する、請求項1に記載の組成物。
  16. 成分(a)が、少なくとも一つのメトキシシリル基を含有し、成分(b)が、少なくとも一つのエトキシシリル基を含有する、請求項1に記載の組成物。
  17. 前記シリル化アクリレートポリマー(b)が40重量パーセントまでの溶媒をさらに含有する、請求項1に記載の組成物。
  18. 前記シリル化アクリレートポリマー(b)が20重量パーセントまでの溶媒をさらに含有する、請求項1に記載の組成物。
  19. 前記溶媒が、n−ブチルアセタート、n−ブチルアセタート、メチルn−アミルケトン、PMアセタート、キシレン、エチルベンゼン、aromatic100(HiSol10)、トルエン、conosol、Aliphatic Solvent 90およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項17に記載の組成物。
  20. 硬化した請求項1に記載の組成物。
  21. 請求項1に記載の組成物を含有する接着剤。
  22. 請求項1に記載の組成物を含有する封止剤。
  23. 請求項1に記載の組成物を含有するコーティング剤。
JP2009552745A 2007-03-07 2008-03-06 湿気硬化型のシリル化ポリマー樹脂組成物 Active JP5456489B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/715,000 2007-03-07
US11/715,000 US8207252B2 (en) 2007-03-07 2007-03-07 Moisture-curable silylated polymer resin composition
PCT/US2008/003050 WO2008109145A1 (en) 2007-03-07 2008-03-06 Moisture-curable silylated polymer resin composition

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013128492A Division JP5815603B2 (ja) 2007-03-07 2013-06-19 湿気硬化型のシリル化ポリマー樹脂組成物

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2010520364A JP2010520364A (ja) 2010-06-10
JP2010520364A5 JP2010520364A5 (ja) 2013-02-21
JP5456489B2 true JP5456489B2 (ja) 2014-03-26

Family

ID=39585887

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009552745A Active JP5456489B2 (ja) 2007-03-07 2008-03-06 湿気硬化型のシリル化ポリマー樹脂組成物
JP2013128492A Active JP5815603B2 (ja) 2007-03-07 2013-06-19 湿気硬化型のシリル化ポリマー樹脂組成物

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013128492A Active JP5815603B2 (ja) 2007-03-07 2013-06-19 湿気硬化型のシリル化ポリマー樹脂組成物

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8207252B2 (ja)
EP (1) EP2129699B1 (ja)
JP (2) JP5456489B2 (ja)
CN (1) CN101679583B (ja)
BR (1) BRPI0808560B1 (ja)
CA (1) CA2679930A1 (ja)
TW (1) TWI444397B (ja)
WO (1) WO2008109145A1 (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8063140B2 (en) * 2007-06-13 2011-11-22 Momentive Performance Materials Inc. Moisture-curable, graft-modified resin composition, process for its manufacture and process for bonding substrates employing the resin composition
US8138297B2 (en) 2009-02-09 2012-03-20 Momentive Performance Materials Inc. Moisture-curable silylated polymer possessing improved storage stability
EP2412756B1 (en) 2009-03-23 2016-12-21 Cemedine Co., Ltd. Curable composition
EP2267052A1 (de) 2009-05-27 2010-12-29 Sika Technology AG Feuchtigkeitshärtende Zusammensetzung mit verbesserter Anfangsfestigkeit
EP2267051A1 (de) * 2009-05-27 2010-12-29 Sika Technology AG Silanfunktionelle Polyester in feuchtigkeitshärtenden Zusammensetzungen auf Basis silanfunktioneller Polymere
EP2368950B1 (en) * 2010-03-25 2013-01-16 ESSILOR INTERNATIONAL (Compagnie Générale d'Optique) Heat curable compositions for tintable abrasion resistant transparent hard-coatings
US8859674B2 (en) * 2011-03-31 2014-10-14 Momentive Performance Materials Inc. Moisture curable silylated polymer compositions with improved adhesion to concrete
WO2012174500A2 (en) * 2011-06-17 2012-12-20 Illinois Tool Works Inc. Hybrid sealant composition
WO2013176815A1 (en) 2012-05-22 2013-11-28 Dow Global Technologies Llc High modulus urethane adhesive compositions, manufacture and use thereof
US20140213718A1 (en) * 2013-01-30 2014-07-31 Illinois Tool Works, Inc. Hybrid acrylic polyurethane pre-polymer and sealant thereon
US9156981B2 (en) * 2013-07-24 2015-10-13 Momentive Performance Materials Inc. Moisture curable compositions with enhanced elongation and tear strength properties
BR112016016632B1 (pt) * 2014-01-17 2021-10-26 Momentive Performance Materials Inc Composições com flexibilidade realçada
EP3161019A4 (en) * 2014-06-27 2018-01-24 Henkel IP & Holding GmbH Alkoxysilane-functionalized hydrocarbon compounds, intermediates thereof and methods of preparation thereof
KR101645848B1 (ko) * 2015-01-20 2016-08-05 주식회사 비아이티범우연구소 반응성 실란기를 갖는 우레탄 올리고머 및 코어/쉘 구조의 수분산 폴리우레탄 수지 조성물 및 이의 제조방법
CN105925098A (zh) * 2016-06-24 2016-09-07 无锡伊佩克科技有限公司 一种钢铁用水性带锈防腐涂料及其制备方法
WO2018066218A1 (ja) * 2016-10-03 2018-04-12 Dic株式会社 セミipn型複合体の製造方法
WO2019058794A1 (ja) * 2017-09-20 2019-03-28 東亞合成株式会社 硬化性組成物、シーリング材組成物、及び接着剤組成物
FR3097223B1 (fr) * 2019-06-13 2022-04-29 Bostik Sa Adduits silylés, polymères silylés et compositions les comprenant
BR112022014711A2 (pt) * 2020-01-27 2022-10-11 Momentive Performance Mat Inc Composições de revestimento hidrofóbico
FR3167952A1 (fr) * 2024-10-28 2026-05-01 Bostik Sa Composition comprenant un polymère silylé

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3028367A (en) 1958-04-14 1962-04-03 Rohm & Haas Copolymers of hydroxyalkyl acrylates and methacrylates and alkyl acrylates and methacrylates reacted with diisocyanates
US4130535A (en) 1975-07-21 1978-12-19 Monsanto Company Thermoplastic vulcanizates of olefin rubber and polyolefin resin
US4491650A (en) * 1982-05-05 1985-01-01 Essex Specialty Products, Inc. Acrylic resin having pendant silane groups thereon, and methods of making and using the same
US5302669A (en) 1985-09-09 1994-04-12 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Curable resin and process for preparing the same
US5252660A (en) 1990-12-17 1993-10-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Coating comprising solution organosilane polymer and silane functional dispersed polymer
US5118752A (en) * 1991-10-15 1992-06-02 Ppg Industries, Inc. Vinyl polymer latex systems
JPH0711223A (ja) 1993-06-24 1995-01-13 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd プライマー組成物
KR100336216B1 (ko) * 1993-12-22 2002-10-18 트렘코, 리미티드 수분-경화성변성아크릴중합체밀봉제조성물
FR2727118B1 (fr) 1994-11-18 1997-01-03 Rhone Poulenc Chimie Polyorganosiloxanes fonctionnalises et l'un de leurs procedes de preparation
JP3037579B2 (ja) * 1995-03-17 2000-04-24 サンスター技研株式会社 湿気硬化性ポリマー組成物およびその製造法
FR2743564A1 (fr) 1996-01-11 1997-07-18 Michelin & Cie Compositions de caoutchouc pour enveloppes de pneumatiques a base de silices contenant un additif de renforcement a base d'un polyorganosiloxane fonctionnalise et d'un compose organosilane .
FR2743565B1 (fr) 1996-01-11 1998-02-20 Rhone Poulenc Chimie Utilisation d'une association de composes silicones comme agent de couplage dans les compositions d'elastomeres chargees de silice
US5990257A (en) 1998-01-22 1999-11-23 Witco Corporation Process for producing prepolymers which cure to improved sealants, and products formed thereby
CA2319547A1 (en) 1998-02-06 1999-08-12 E.I. Du Pont De Nemours And Company Silicon reactive oligomers and coating compositions made therefrom
US6140445A (en) 1998-04-17 2000-10-31 Crompton Corporation Silane functional oligomer
US6197912B1 (en) 1999-08-20 2001-03-06 Ck Witco Corporation Silane endcapped moisture curable compositions
JP3662839B2 (ja) * 2000-11-21 2005-06-22 オート化学工業株式会社 硬化性組成物
JP2003313442A (ja) * 2002-04-25 2003-11-06 Auto Kagaku Kogyo Kk 硬化性組成物及びその製造方法並びにシーリング材組成物
JP3866154B2 (ja) * 2002-05-16 2007-01-10 オート化学工業株式会社 硬化性組成物及びシーリング材組成物
JP2004244492A (ja) * 2003-02-13 2004-09-02 Auto Kagaku Kogyo Kk 硬化性組成物及びシーリング材組成物
US20060173121A1 (en) 2003-07-18 2006-08-03 Hitoshi Tamai Curable composition
EP1557455A1 (de) 2004-01-23 2005-07-27 Sika Technology AG Thixotrope reaktive Zusammensetzung
JP4841828B2 (ja) * 2004-11-12 2011-12-21 オート化学工業株式会社 硬化性組成物及びシーリング材組成物
DE102004055450A1 (de) 2004-11-17 2006-05-18 Degussa Ag Feuchtigkeitshärtendes Bindemittel

Also Published As

Publication number Publication date
CN101679583B (zh) 2013-10-02
TW200902576A (en) 2009-01-16
EP2129699B1 (en) 2016-10-05
JP5815603B2 (ja) 2015-11-17
BRPI0808560A2 (pt) 2018-06-12
EP2129699A1 (en) 2009-12-09
CN101679583A (zh) 2010-03-24
TWI444397B (zh) 2014-07-11
US8207252B2 (en) 2012-06-26
US20080221245A1 (en) 2008-09-11
JP2013241603A (ja) 2013-12-05
JP2010520364A (ja) 2010-06-10
BRPI0808560B1 (pt) 2019-12-03
WO2008109145A1 (en) 2008-09-12
CA2679930A1 (en) 2008-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5815603B2 (ja) 湿気硬化型のシリル化ポリマー樹脂組成物
JP6329481B2 (ja) コンクリートに対する接着性が改善された湿気硬化型シリル化ポリマー組成物
JP5491391B2 (ja) 塗料接着付与剤を含有する硬化性シリル含有ポリマー組成物
US8809479B2 (en) Moisture curable silylated polymer compositions containing reactive modifiers
CN101263202B (zh) 用于涂料、粘合剂和密封剂应用的包含游离多元醇的水分可固化的甲硅烷基化聚合物
JP5523701B2 (ja) 向上した弾性を特徴とする湿気硬化性組成物
JP5335666B2 (ja) アルコキシシラン末端ポリマーを含む透明ポリマー混合物
JP6483669B2 (ja) シラン基含有ポリマーと亜鉛触媒とに基づく硬化性組成物
US9932437B2 (en) Moisture curable silylated polymer compositions containing reactive modifiers
JP2007510765A (ja) 反応性シラン基を有する湿気硬化性ポリエーテルウレタン及びその使用
JP2007525567A (ja) 反応性シラン基を有する湿気硬化性ポリエーテルウレタン及びその使用
US20180072837A1 (en) Non-tin catalyst for curing alkoxysilyl-containing polymer
JP2007526356A (ja) 反応性シラン基を有する湿気硬化性ポリエーテルウレタン及びその使用
US20210269685A1 (en) High strength, silane-modified polymer adhesive composition
KR20110043590A (ko) 경화성 수지 조성물
US20240166850A1 (en) Rapid-curing two-component composition of silylated polymers having a long open time
HK1146731B (en) Curable silyl-containing polymer composition containing paint adhesion additive

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120625

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120703

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20121001

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20121009

A524 Written submission of copy of amendment under article 19 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524

Effective date: 20130104

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130219

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130619

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20130719

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130813

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131112

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131210

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140108

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5456489

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250