JPH04308596A - 定着剤 - Google Patents

定着剤

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JPH04308596A
JPH04308596A JP3347839A JP34783991A JPH04308596A JP H04308596 A JPH04308596 A JP H04308596A JP 3347839 A JP3347839 A JP 3347839A JP 34783991 A JP34783991 A JP 34783991A JP H04308596 A JPH04308596 A JP H04308596A
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アンドレーアス ミューレバッハ
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    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08K5/5455Silicon-containing compounds containing nitrogen containing at least one group
    • 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
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    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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    • C08L2666/44Silicon-containing compounds

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、含窒素シラン化合物、
および定着剤としてこれらのシラン化合物を含有するポ
リウレタン樹脂に関する。
【0002】
【従来の技術】ガラス、プラスチックまたは金属のよう
ないろいろな基材への硬化ポリウレタン類の接着は、多
くの工業的な適用において不満足なので、プライマーを
使用するに至った。この使用は、ポリウレタンと基材の
間の強固な接着を実現することを可能にした。この結合
は、高湿度、高温および機械的高応力により滅多に損傷
を受けない。適当であると証明されているプライマーの
例は、アミノアルキルアルコキシシランである〔参照;
プルーデマン他.”SilaneCoupling A
gents”  プレナム出版(Plenum Pre
ss), ニューヨーク[1982]〕。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、アミノ基はイ
ソシアナート基と完全に反応するので、最も効果的なア
ミノシラン定着剤は、改変してない形で、湿分硬化ポリ
ウレタン中に包含した定着剤として使用できない。従っ
て、西独特許公開公報DE−A−3414877号には
、貯蔵できる期間を損することなしにポリウレタン接着
剤に添加できる、アミノアルキルシランのケチイミンと
アルジミンが記述されている。
【0004】更に、US−A3,787,416号と4
,289,869号には、ポリウレタン樹脂用の硬化剤
として環状アミナールが記述してある。更に、ポリウレ
タン樹脂用の硬化剤として適当な付加物を与える、イソ
シアナートと環状アミナールの反応は、US−A4、4
04、379号に記述されている。しかし、これらのア
ミナールまたはアミナール付加物は、シラン含有基を含
有していない。
【0005】今や見出された化合物の一群は、1−また
は2−成分のポリウレタン樹脂接着剤、封止剤、塗料お
よび絶縁材料に添加することができ、この添加の結果、
ガラス、金属、被覆鋼板およびプラスチックに対する接
着性を顕著に改善し、その一方では硬化速度を減ずるこ
とがないかまたは増しすらする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、一般式I:

化8】 〔式中,R1 は炭素原子数2ないし3のアルキレン基
を表し;そしてR2 は水素原子、未置換のまたは−O
H、−CNまたは−Si(OR3 )3−q (R4 
)q により置換された炭素原子数1ないし6のアルキ
ル基を表しまたは炭素原子数2ないし6のアルケニル基
を表し;その式中,R3 は炭素原子数1ないし4のア
ルキル基を表すかまたは2個の置換基R3 は一緒にな
って炭素原子数1ないし4のアルキレン基を表し;R4
 は炭素原子数1ないし4のアルキル基またはフェニル
基を表しそしてqは0ないし2の価をもつことができ、
更にEは式:
【化9】 (式中,R5 とR6 は、他と独立して、水素原子、
炭素原子数1ないし4のアルキル基、アリール基により
置換されたエテニル基、アリール基、ヘテロアリール基
または式IIaまたはIIb
【化10】 の基を表し、但し、R5 とR6 の少なくとも一つは
アリール基により置換されたエテニル基、アリール基、
ヘテロアリール基または式IIaまたはIIbの基を表
す。)の基を表すか;またはR2 と一緒のEは、式:
【化11】 (式中,R7 は水素原子、炭素原子数1ないし4のア
ルキル基または−R9 −Si(OR3 )3−q (
R4 )q を表し;そしてR3 、R4 およびqは
上述と同じに定義され、そしてR9 は炭素原子数1な
いし8のアルキレン基を表す。)の基を表し;そして、
Yは酸素原子または硫黄原子を表し;更にTは式−R9
 −Si(OR3 )3−q (R4 )q の基また
【化12】 の基を表すか;またはもしR7 が式−R9 −Si(
OR3 )3−q (R4 )q の基を表しそしてm
が2より大きいかまたは2に等しければ、Tはm価の基
Zを表し;式中,R3 、R4 、R9 、Yおよびq
は上で定義されたように表され;Xは−S−または−N
H−を表し;そしてZは少なくとも2個のNCOまたは
NCS基を持つ持つポリイソシアナートまたはイソチオ
シアナートから誘導された有機基を表し;rは1、2ま
たは3を表し;そしてpは0または1を表し;そしてm
は1より大きいかまたは1に等しい価をもつことができ
;nは1より大きいかまたは1に等しい価をもつことが
できる。〕により表される化合物に関する。
【0007】炭素原子数1ないし4のアルキル基として
のR3 、R4 、R5 、R6 およびR7 または
炭素原子数1ないし6のアルキル基としてのR2 は、
例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプ
ロピル基、n−ブチル基、イソブチル基およびtert
−ブチル基でありそしてR2 の場合はそれに追加して
n−ペンチル基またはn−ヘキシル基である。
【0008】アルキル基としてのR3 とR4 の好ま
しい意味は、メチル基とエチル基、特にメチル基である
【0009】アリール基としてのR5 とR6 として
の例は、フェニル基またはナフチル基であり、これらは
未置換のまたは炭素原子数1ないし4のアルキル基、炭
素原子数2ないし4のアルケニル基、特に−CH=CH
2 、炭素原子数1ないし4のアルコキシキ基、−NO
2 およびハロゲン原子、特に塩素原子または臭素原子
である。 例は、メチルフェニル基、エチルフェニル基、プロピル
フェニル基、イソプロピルフェニル基、ブチルフェニル
基、イソブチルフェニル基およびtert−ブチルフェ
ニル基;メトキシフェニル基、エトキシフェニル基およ
びブトキシフェニル基;ニトロフェニル基、フルオロフ
ェニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、ジク
ロロフェニル基およびジブロモフェニル基およびスチリ
ル基である。
【0010】ヘテロアリール基としてのR5 とR6 
は特に5ないし6個の環員と1または2個のN、Oまた
はS原子を持つ複素環芳香族基であって、それらは所望
ならばベンゾ−縮合できて、ピリジル基、チエニル基、
ベンゾチエニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリ
ル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基お
よびキノリル基である。
【0011】炭素原子数2ないし3のアルキレン基とし
てのR1 、炭素原子数1ないし4のアルキレン基とし
ての2個の基R3 が一緒になったものそして炭素原子
数1ないし8のアルキレン基としてのR9 は、直鎖の
または分枝したアルキレン基であって、直鎖のアルキレ
ン基が好ましい。例は、R3 とR9 のためのメチレ
ン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テ
トラメチレン基、2−メチル−1,3−トリメチレン基
そしてR9 の場合はそれに追加してペンタメチレン基
、2−メチル−1,4−テトラメチレン基、3−プロピ
ル−1,3−トリメチレン基、1,6−ヘキサメチレン
基、1,7−ヘプタメチレン基、1,8−オクタメチレ
ン基または2−エチル−1,2−ヘキサメチレン基であ
り、R1 の意味はエチレン基、プロピレン基およびト
リメチレン基に限定される。
【0012】好ましくは、R9 は炭素原子数1ないし
4のアルキレン基、特にトリメチレン基またはエチレン
基である。
【0013】炭素原子数2ないし6のアルケニル基とし
てのR2 は、直鎖のまたは分枝したアルケニル基、好
ましくは一個またはそれ以上の二重結合を含むアルケニ
ル基、例えばエテニル基(ビニル基)、2−プロペニル
基(アリル基)、n−ブテニル基、1,3−ブタジエニ
ル基、イソペンテニル基、n−ペンテニル基またはn−
ヘキセニル基のようなものである。
【0014】OH、CNまたは−Si(OR3 )3−
q (R4 )q 基により置換された炭素原子数1な
いし6のアルキル基としてのR2 は、単−または多−
置換であることができ、単置換が好ましい。置換は可能
であればいずれの位置でもよいが、末端位置が好ましい
【0015】好ましくは、R2 は炭素原子数1ないし
4のアルキル基、特にメチル基である。
【0016】好ましくは、式I中のパラメーターpは0
の価を持つ。
【0017】パラメーターqが0の価を持つのも好まし
い。
【0018】置換基Zは、少なくとも2個のNCOまた
はNCS基を持つポリイソシアナートつまたはポリイソ
チオシアナートから誘導される。本発明に従って、可能
であるポリイソシアナートまたはポリイソチオシアナー
トの2より大きいかまたは2に等しいNCOまたはNC
S官能性は、例えばアミノ末端−ポリエーテル−ポリオ
ールのようなポリアミン類を、ホスゲン化またはチオホ
スゲン化により、2より大きいかまたは2に等しい官能
性を持つポリイソシアナートまたはポリイソチオシアナ
ートに変換することにより変換できる。かくして得られ
るポリイソシアナートまたはイソチオシアナートは、直
接に使用できるか、またはジオール、ポリオール、ジチ
オール、ジアミンまたはポリアミンと共にNCO−また
はNCS−末端プレポリマーに達成できる。下記する方
法で得られるポリイソシアナートは、この方法でも反応
できる。
【0019】2より大きいかまたは2に等しいNCO官
能性を持つポリイソシアナートを製造する別の可能性は
、ジイソシアナートのオリゴマー化に在る。かくして、
例えば、ヘキサメチレンジイソシアナートのようなジイ
ソシアナートは、部分加水分解によりビウレット基を持
つ生成物に変換できる(例えばバイエル社製、デスモド
ル(登録商標名)N100)。
【0020】更に、ヘキサメチレンジイソシアナートの
ようなジイソシアナートは、部分的にトリメリ化して、
イソシアヌレート環を含有する高級官能(higher
 functional) ポリイソシアナートに変換
できる(例えばバイエル社製、デスモヅル(Desmo
dur)(登録商標名)N3200)。
【0021】酸性水素と2より大きいかまたは2に等し
い官能性を持つ多官能化合物、例えばトリオール、テト
ロール、ペントール、トリアミン、ポリアミンまたはポ
リチオールのようなものとのジイソシアナートの反応に
よる鎖長延長も、2より大きいかまたは2に等しいNC
O官能性を持つポリイソシアナートになる。そこでは、
NCO/OH比は1より大きいが、しかし好ましくは3
:1より大きく、特に10:1より大きい。
【0022】適当なジイソシアナートは芳香族だけでな
く脂肪族、複素環のまたは単環のまたは多環の2官能イ
ソシアナート化合物である。この型の化合物の例は、ト
ルイレンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシ
アナート、ナフチレンジイソシアナート、キシリレンジ
イソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、ト
リメチルヘキサメチレンジイソシアナート、イソホロン
ジイソシアナートまたはジシクロヘキシルメタンジイソ
シアナートである。
【0023】パラメーターmとnは、他と独立している
のが有利であって、1ないし49の値、好ましくは1な
いし9の値、特に好ましくは1ないし5の値そして非常
に特に好ましくは1、2および3の値を持つ。n+mの
合計は、2ないし50が有利であり、好ましくは2ない
し10であり、特に2ないし6である。
【0024】基Zは好ましくは10000より少ない平
均分子量Mn 、特に4000より少ないMn を持つ
【0025】Yが酸素原子を表す式Iの化合物は好まし
い。
【0026】Zが、NCOまたはNCS基の数が2より
大きいかまたは2に等しい脂肪族、環式脂肪族、脂肪族
/芳香族(aliphatic/aromatic)、
芳香族または複素環のポリイソシアナートまたはポリイ
ソチオシアナートから誘導されていて、所望ならば一個
またはそれ以上のエステル、エーテル、ウレタン、チオ
ウレタン、イソシアヌレート、尿素またはビウレット官
能を含有することが基Zにとって可能である式Iの化合
物は好ましい。
【0027】Zが、≧2NCO基を持つ脂肪族または混
合脂肪族/芳香族(aliphatic/aromat
ic)ポリイソシアナートから誘導されていて、所望な
らば全数で一個または2個のエステル、エーテル、ウレ
タン、チオウレタン、イソシアヌレート、尿素またはビ
ウレット官能を含有することがこの基Zにとって可能で
ある式Iの化合物は特に好ましい。
【0028】Zがエーテル型の酸素原子を持つ式Iの化
合物において、Zはモノエーテルまたはオリゴエーテル
、例えば式−(CH[CH3 ]−CH2 −O)y 
−または−(CH2 −CH2 −CH2 −CH2 
−O)y −(式中,yは1ないし80の数、好ましく
は1ないし20である。)である。
【0029】基Zはウレタンまたはチオウレタン基を包
含する式Iの化合物において、Zは、イソシアナートま
たはイソチオシアナート基を含有する化合物とのポリオ
ールとの反応により取得できる誘導体である。これは、
一個またはそれ以上のウレタン基ばかりでなく一個また
はそれ以上のチオウレタン基を持つ基、例えば式:
【化
13】 (式中,Dはポリオールの基である。)の橋員を含むそ
れらを包含するものとも理解できる。使用することので
きるポリオールの例は、OH−末端ポリエーテルまたは
ポリエステルでもある。
【0030】式Iの好ましい化合物中における基Zは、
2個のエステル、ウレタン、イソシアヌレート、尿素ま
たはビウレット官能を含有するが、特に好ましい化合物
は1個だけのそれらのいずれかを持つ。エーテル機能は
若干の例外を示す。というのは、上述したように、それ
らはオリゴエーテル橋員を形成する能力があるからであ
る。従って、この型の化合物は80個迄の、好ましくは
20個迄のエーテル機能を持つ。
【0031】R1 がプロピレン基である式Iの化合物
は好ましい。
【0032】基R5 とR6 の少なくとも一個が式:
【化14】 の基である式Iの化合物は特に好ましい。
【0033】別の好ましい実施態様は、Tが式−R9 
−Si(OR3 )3−q (R4 )q または
【化
15】 の基である式Iの化合物、特に少なくとも一個の基Xが
−S−であるそれらに関する。
【0034】pとqが0を表し;mが1を表しそしてn
が2を表し;Yが酸素原子を表し;Xが−S−を表し;
R1 とR9 がプロピレン基を表し;R2 とR3 
がメチル基を表し;R5 がフェニル基を表しそしてR
6 が水素原子を表す式Iの化合物は特に好ましい。
【0035】式Iの化合物はそれ自体知られている方法
で製造され、それらは下記の反応スキームにより最も簡
単に説明できる。
【0036】I.アミナールまたはイミンのアミン部分
【化16】 この製造は、例えば米国特許US−A4,404,37
9号に記述されている方法で実施される。出発物質(A
)と(B)は、既知の化合物であり、それらのあるもの
は市販品であるか、簡単な既知の方法で製造できる。適
当な出発物質(A)は、特に、3−メチルアミノプロピ
ルアミンと3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルト
リメトキシシランである。適当な出発物質(B)の例は
カルボニル化合物であって、ベンズアルデヒド、4−ピ
リジンアルデヒド、ベンゾフェノン、桂皮アルデヒド、
フルフラール、p−アニスアルデヒドまたはテレフタル
アルデヒドでもある。
【0037】式(E):
【化17】 のアミナールは、欧州特許公開公報EP−A−7053
6に記述してある工程を利用して、反応性の二重結合を
持つ適当な化合物、例えばアクリロニトリルとの(C)
の反応により製造できる。
【0038】かくして製造したアミナール(C)と(E
)は、nが2より大きいかまたは2に等しいポリイソシ
アナートZ−(NCO)n またはポリイソチオシアナ
ートZ−(NCS)n を別の段階で反応させることが
できる。
【0039】II.シラン部分 本発明に従って使用されるアミノ−またはメルカプトア
ルコキシシランはそれ自体知られている化合物である。 あるものは市販品であるか、またはそれ自体知られてい
る方法で製造できる。この型の化合物は例えば、E.P
.プルードデマン(Plueddemann) ,プル
ーナム(Pleunam) 出版、ニューヨーク(19
82)による「シランカップリング剤(Silane 
Coupling Agents)」に詳細に記述され
ている。
【0040】
【化18】 これらのイソシアナートは、例えば下記のような文献か
ら知られる方法により製造される:米国特許US−A3
,492,330;3,394,164および3,56
7,763号;西独特許公開公報DE−A−19290
34および2004048号;ドイツ特許102278
9;1222067;1101394;1027394
および1231688号;英国特許994,890;8
89,050;956,474および1,072,95
6号またはベルギー特許723,640号。
【0041】ポリイソチオシアナートは同様にして製造
できる。ジイソシアナートの代わりに、該当するポリイ
ソチオシアナートは出発原料として使用される。脂肪族
の出発物質は、米国特許US−A3,787,472号
に記述されている方法により製造でき、そして芳香族の
出発物質は”Org.Syntheses”; Col
lective Volume 1,p,447,Jo
hn Wiley,New York(1948). 
に記述されている方法により製造できる。
【0042】IV.アミナール(C)および/または(
E)を用いおよび工程IIにより得られたシランを用い
ての工程III により得られたポリイソシアナートの
、式Iの化合物への変換。 他の2成分を用いてのポリイソシアナートまたはポリイ
ソチオシアナートの反応は、連続してまたは同時に行う
。段階的な反応では、最初にアミナールをポリイソシア
ナートまたはポリイソチオシアナートと反応させること
ができ、次いでその付加生成物をアルコキシシランと反
応させることができ、その逆もできる。この反応では、
異種のアミナールまたはシラン成分とのポリイソシアナ
ートまたは−チオシアナート付加物を形成することも可
能である:とういのはいろいろの成分を別のと交換して
反応させることは可能であり、換言すれば、例えばシラ
ンとの第1の付加物形成、次いでアミナールとの付加生
成そして最後に2番目のシランとの付加物形成である。
【0043】この反応は溶媒がなくても実施できるが、
原則としては、一種または全ての成分を適当な付加の溶
媒、例えばキシレンで、例えば要求される粘度に調整す
るために希釈する。
【0044】付加反応そのものは、15℃と200℃の
間の温度で、しかし好ましくは30℃と140℃の間の
温度で実施するのが有利である。
【0045】反応の過程は、赤外線分光法または滴定に
より追跡できる。
【0046】滴下反応においてそれ自体知られている型
の触媒を使用することも可能であり、例えば、トリエチ
ルアミン、N−メチルモルホリン、N,N,N’,N’
−テトラメチルエチレンジアミンまたは1,4−ジアザ
ビシクロ[2.2.2]オクタンのような第三級アミン
を使用できる。有機金属化合物、特に有機錫化合物も触
媒として使用できる。
【0047】有機錫化合物の例は、カルボン酸の錫(I
I)塩、例えば酢酸錫(II)、オクタン酸錫(II)
およびラウリン酸錫(II)、またはカルボン酸のジア
ルキル錫塩、例えば二酢酸=ジブチル錫、二ラウリン酸
=ジブチル錫または二酢酸=ジオクチル錫である。
【0048】ポリイソシアナートまたは−チオシアナー
トとのアミナールまたはシランの付加反応の間の化学量
論的比率は、アミナールのNH基およびシランのNH2
 またはSH基との比率がポリイソシアナートまたは−
チオシアナートとのNCOまたはNCS基についてほぼ
同じであるような値に維持される。付加物は依然として
遊離のNCOまたはNCS基を含有していてよい。しか
し、遊離のNCOまたはNCS基がないのが好ましい。
【0049】式Iの本発明の化合物中のシラン基に対す
るアミナールまたは尿素イミン基の比率は、付加反応の
間の出発物質の化学量論的比率により制御できる。この
目的のために、アミナールまたはシラン化合物を別々の
段階でポリイソシアナートまたは−チオシアナートと反
応させる。原則としては、1より少ない、NCOまたは
NCS基に対するNHまたはSH基の比率で第1の段階
は起こる。(アミナール−NH)/(NCOまたはNC
S)の好ましい比率は1:2と1:6、特に1:3と1
:5の間である。(シラン−NH2 )/(NCOまた
はNCS)または(シラン−NH)/(NCOまたはN
CS)の好ましい比率は、2:3と1:5、特に2:3
と1:2の間である。
【0050】原則として、残っている遊離のNCOまた
はNCS基は、2番目の段階ではアミナール−NHまた
はシラン−NH2 もしくは−SH基と完全に反応させ
る。この最後には、NCOまたはNCS基に対する酸性
水素原子を持つ基の化学量論的比率は1より大きいかま
たは1より小さく、好ましくは1:4ないし1:1、特
に1:2ないし1:1である。
【0051】しかし、第2の段階では、残って存在する
遊離NCOまたはNCS基の一部分のみと反応させるこ
とも可能である。この場合には、第1段階におけるのと
同じ化学量論的比率が適用される。このような工程は、
2モルまたはそれ以上の異なるアミナールまたはシラン
化合物が添加される場合に使用されるのが好ましい。
【0052】本発明の化合物は、ポリウレタンのような
基材における定着剤として使用できる。これらは、接着
剤、封止剤、塗料または絶縁材料として使用される湿分
硬化ポリウレタンに使用すると特に有効である。接着剤
で使用されるとするならば、本発明の化合物は2成分そ
して非常に特に一成分系に使用させることができるよう
な性質をもっている。上述の基材において接着剤として
本発明の化合物を使用することにより、プライマーで使
用されるべき表面の前処理は必要でなくなる。
【0053】適当な使用例は、自動車組み立てにおける
網戸とヘッドライトの接着である。mが2より大きいか
または2と等しい式Iの化合物は、上述の基材のための
湿分活性された硬化剤として更に使用できる。更に、式
Iの化合物は基材の前処理のためのプライマーとして使
用できる。
【0054】基材としての湿分硬化ポリウレタンは、主
成分として、多官能性のイソシアナートおよび/または
ポリウレタンプレポリマーを含有する。適当な化合物は
、芳香族並びに脂肪族の両方の、単環式または多環式の
多機能性のイソシアナート化合物である。かくして、第
1の実施態様に従うと、使用される芳香族イソシアナー
ト化合物は、トルイレンジイソシアナートまたはジフェ
ニルメタンジイソシアナートである。高官能ジイソシア
ナートを含有しそして2より大きいイソシアナート基機
能性を持つ工業規格のジフェニルメタンジイソシアナー
トは、特に適当である。別の適当な芳香族ジイソシアナ
ートは、キシリレンジイソシアナートである。これらに
加えて、2のまたはそれより高い機能性を持つ脂肪族ジ
イソシアナートの多数も使用できる。環式脂肪族ジイソ
シアナート型におけるこれらの例はイソホロンジイソシ
アナートとジシクロヘキシルメタンジイソシアナートで
ある。別の例は、脂肪族、直鎖ジイソシアナートであっ
て、例えばテトラメチレンジイソシアナートまたはヘキ
サメチレンジイソシアナートのような、ジアミンのホス
ゲン化により得られるものである。
【0055】本発明の好ましい実施態様によると、ポリ
ウレタンプレポリマーは多官能イソシアナート化合物の
代わりに使用できる。この明細書では、プレポリマーは
、多官能アルコールとの過剰の多官能イソシアナートの
付加物を意味し、例えばエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパンま
たはペンタエリスリトールとの上述の芳香族または脂肪
族ジイソシアナートの一種の反応生成物である。ポリエ
ーテルポリオール、例えばポリエチレンオキシドを基材
にしたまたはポリプロピレンオキシドを基材にしたポリ
エーテルポリオールとのジイソシアナートの反応生成物
もプレポリマーとして使用できる。200と10000
、特に500と3000との間の分子量を持つポリエー
テルポリオールを基材にしたポリウレタンプレポリマー
は好ましい。ポリウレタン化学での熟練者は、この型の
ポリエーテルポリオールの多数を知っており;これらは
多数の製造者により提供され、それらの分子量(数平均
)により特徴付けられ、この分子量は末端基の定量から
計算できる。別の適当なポリエーテルポリオールはポリ
テトラヒドロフランを基材にしたポリエーテルポリオー
ルである。
【0056】ポリエーテルポリオールの代わりに、ポリ
エステルポリオールも使用できる。適当なポリエステル
ポリオールは、多官能アルコールとの多官能酸の反応生
成物であって、例えば、脂肪族および/または芳香族ジ
カルボン酸と2−4の官能性を持つ多官能アルコールを
基材にしたポリエステルである。かくして、一方ではア
ジピン酸、セバシン酸、フタル酸、ヒドロフタル酸およ
び/またはトリメリト酸そして他方ではエチレングリコ
ール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール
、ヘキサングリコール、グリセリンおよび/またはトリ
メチロールプロパンから得られるポリマーを使用できる
。特に、500と5000との間の、特に600と20
00の間の分子量(数平均)を持つポリエステルポリオ
ールが適当である。別の適当なポリエステルポリオール
は、2−4の官能性を持つアルコールとのカプロラクト
ンの反応生成物であり、例えば1モルのエチレングリコ
ール、プロピレングリコール、グリセリンおよび/また
はトリメチロールプロパンと1−5モルのカプロラクト
ンの付加物である。
【0057】多官能アルコールの別の適当な基は、ポリ
ブタジエノールである。これらは、ブタジエンを基材に
し、末端基としてOH基を含有するオリゴマーである。 これらの内、適当なオリゴマーは分子量範囲200−4
000、特に500−3000のそれらである。更に、
シロキサンプレポリマー、好ましくは他のプレポリマー
と組み合わせたプレポリマーが適当である。
【0058】ポリウレタンプレポリマーを製造する時は
、イソシアナート基に対するアルコール成分のOH基の
比率は重要である。それは通常は1:2と1:10の間
である。イソシアナートの高過剰は、低粘度のポリウレ
タンプレポリマーを与える傾向があるが;一方イソシア
ナートの僅かな過剰は、高粘度の製品を与え、そしてこ
の製品は大抵の場合こて塗りによってのみ施用できる。
【0059】架橋密度そしてかくしてポリウレタンの硬
度は、イソシアナート成分の官能性または他にはポリオ
ールの多官能性によって増加することは、ポリウレタン
化学における熟練者には知られていることである。ここ
では、一般の文献を参照することにする:例えば、サウ
ンダーとフリッシュによる研究論文, ”High P
olymers”, Interscience Pu
blishers, New York−London
,のXVI 巻,”Polyurethanes, C
hemistry and Technology”,
 Part I(1962)and Part II(
1964) を参照。
【0060】本発明のポリウレタン製品は、更にいろい
ろの助剤を含有することができる。使用できる助剤の例
は充填剤である。適当な充填剤は、イソシアナートに対
して不活性の無機化合物であって、例えば白墨、粉砕白
墨、沈降法によるおよび/または熱分解法によるシリカ
、ゼオライト、ベントナイト、粉砕鉱物およびこの技術
分野における熟練者に知られている無機充填剤、特にチ
ョップトファイバー、および等々である。ある種の適用
のためには、製品にチキソトロピックの性能を与える充
填剤が好ましく、例えば膨潤性のプラスチック、特にP
VCである。
【0061】上述の化合物の他に、本発明に従うポリウ
レタン製品は別の助剤、例えば溶媒を含有できる。適当
な溶媒はイソシアナートと反応しないものであって、例
えばハロゲン化炭化水素、エステル、ケトンおよび芳香
族炭化水素である。ポリウレタン接着剤と封止組成物で
知られているような可塑剤、抑制剤、染料および経時変
化防止剤も包含され得る。
【0062】ある種の適用のためには、本発明のポリウ
レタン製品に気泡安定剤を添加するのは好ましい。いわ
ゆるシリコ界面活性剤(silicosurfacta
nt)は気泡安定剤として使用できる。ポリシロキサン
ブロックと、一種またはそれ以上のポリエチレンおよび
/またはポリオキシプロピレンブロックを構成分とする
プロックコポリマーを意味するものとして理解される。 本発明に従うポリウレタン製品は、更に防炎剤と可塑剤
を含有できる。燐酸トリクレジル、燐酸ジフェニルクレ
ジル、燐酸トリス(2−クロロエチル)、燐酸トリス(
2−クロロエチル)および燐酸トリス(2,3−ジブロ
モプロピル)は一般的である。これに加えて、例えば塩
素化パラフィン、ホスフィン酸ハライド、燐酸アンモニ
ウムおよび含−ハロゲンおよび−リン樹脂の防炎剤を使
用できる。ある種の適用では、可塑剤が別の添加剤とし
て重要である。
【0063】これらの内の適当な例のものは、フタル酸
のエステルまたは長鎖ジカルボン酸のエステルであって
、例えばセバシン酸またはアゼライン酸エステルである
。いわゆるエポキシ化可塑剤、例えばエポキシ化脂肪酸
誘導体も使用できる。
【0064】別の可能な可塑剤は基礎的な促進剤である
。基礎的な促進剤の例は第3級塩基、例えばビス(N,
N’−ジメチルアミノ)ジエチルエーテル、ジメチルア
ミノシクロヘキサン、N,N−ジメチルベンジルアミン
、N−メチルモルホリンおよびモノイソシアナートとの
ジアルキル−(β−ヒドロキシエチル)アミンの反応生
成物およびジカルボン酸とのジアルキル−(β−ヒドロ
キシエチル)アミンのエステル化生成物のようなもので
ある。別の重要な促進剤は1,4−ジアミノビシクロ[
2.2.2]オクタンである。更に、非塩基性の物質は
促進剤として使用できる。これらの適当な物質は、金属
化合物、例えば鉄アセチルアセトンと2−エチルヘキサ
ン酸錫(II)、二ラウリン酸ジブチル錫またはグリコ
ール酸モリブデンである。
【0065】式Iの化合物はポリウレタン樹脂に、プレ
ポリマーに対比して、0.1−20重量%、好ましくは
0.5−15重量%、特に2.5−10重量%を添加で
きる。
【0066】更に式Iの化合物は、硬化剤としても使用
できる。硬化剤として使用した場合、樹脂中の遊離イソ
シアナート基に対する遊離第2級NH基のモル比率は、
1:0.5ないし1.5、好ましくは1:0.9ないし
1.1である。
【0067】
【実施例】下記の実施例は本発明を説明する。 I.出発物質の製造 実施例A:1,4−ビス(1−メチルヘキサヒドロピリ
ミジン−2−イル)ベンゼン
【化19】 攪拌機、還流冷却器、温度計および水分離器を付したス
ルホン化(sulfonating) フラスコに、初
めにトルエン500ml中の1モルのテレフタルアルデ
ヒドを入れる。 窒素下、同モル量の3−メチルアミノプロピルアミンを
ゆっくりと添加し、それに続いて触媒としてトルエンス
ルホン酸を0.1%重量%添加する。その混合物を或る
時間還流し、その間に反応の進行度を分離した水の量で
追跡する。次いで、反応混合物をロータリエバポレータ
中で濃縮し、そして生成物を高減圧下で仕上げ処理する
。 収率:87% 融点:135℃ 元素分析:計算値:C70.03%;H9.55%;N
20.42%          実測値:C69.9
5%;H9.74%;N20.62%
【0068】実施
例B:1−メチル−2−フェニルヘキサヒドロピリミジ
【化20】 テレフタルアルデヒドの代わりに1モルのベンズアルデ
ヒドを使用して、実施例Aの手順を繰り返す。 収率:91% 沸点:75℃/0.1ミリバール 元素分析:計算値:C74.96%;H9.15%;N
15.89%          実測値:C74.9
4%;H9.10%;N15.99%
【0069】実施
例C:1−メチル−2,2−ジフェニルヘキサヒドロピ
リミジン
【化21】 テレフタルアルデヒドの代わりに1モルのベンゾフェノ
ンを使用して、実施例Aの手順を繰り返す。 収率:39% 沸点:130℃/0.1ミリバール 元素分析:計算値:C80.91%;H7.99%;N
11.10%          実測値:C81.7
6%;H7.68%;N  8.85%
【0070】実
施例D:1−メチル−2−ピリジン−4−イルヘキサヒ
ドロピリミジン
【化22】 テレフタルアルデヒドの代わりに1モルの4−ピコリン
アルデヒドを使用して、実施例Aの手順を繰り返す。 収率:46% 沸点:70℃/0.05ミリバール 元素分析:計算値:C67.76%;H8.53%;N
23.71%          実測値:C67.6
9%;H8.73%;N23.81%
【0071】実施
例E:1−メチル−2−(2−フェニルエテニル)ヘキ
サヒドロピリミジン
【化23】 テレフタルアルデヒドの代わりに1モルのシンナムアル
デヒドを使用して、実施例Aの手順を繰り返す。 収率:28% 沸点:85℃/0.17ミリバール 元素分析:計算値:C77.18%;H8.97%;N
13.85%          実測値:C73.2
7%;H9.80%;N17.00%
【0072】実施
例F:1−メチル−2−フラン−2−イルヘキサヒドロ
ピリミジン
【化24】 テレフタルアルデヒドの代わりに1モルのフルフラール
を使用して、実施例Aの手順を繰り返す。 収率:75% 沸点:110℃/0.12ミリバール 元素分析:計算値:C65.03%;H8.49%;N
16.85%          実測値:C64.8
8%;H8.51%;N16.84%
【0073】実施
例G:1−メチル−2−(4−メトキシフェニル)ヘキ
サヒドロピリミジン
【化25】 テレフタルアルデヒドの代わりに1モルのp−アニスア
ルデヒドを使用して、実施例Aの手順を繰り返す。 収率:78% 沸点:97℃/0.04ミリバール 元素分析:計算値:C69.87%;H8.80%;N
13.58%          実測値:C69.5
5%;H8.81%;N13.59%
【0074】II
.定着剤の合成 実施例1:
【化26】 100mlのスルホン化フラスコ内で、部分的に三量体
にしたヘキサメチレンジイソシアナートであって21.
6%のイソシアナート含有量を持つもの(バイエル社製
、デスモヅル(Desmodur)(登録商標名)N3
200)を20gのキシレンに溶解し、そして溶液を8
0℃に加熱する。次いで、3−メルカプトプロピルトリ
メチルメトキシシラン13.51g(0.0688モル
)を、滴下ロートを使用して窒素下滴下し、次いで混合
物の攪拌を80℃で1.5時間継続し、次いで130℃
で2.5時間にわたり加熱する。室温に冷却した後、実
施例Bに従ったアミナール0.03411モルを、温度
が常に30℃以下になるような速度にして滴下する。室
温における攪拌を更に4時間継続し、次いで遊離NCO
含有量を滴定により検討する。 粘度(エプレヒト(Epprecht)法による):η
=76800mPa・s 平均分子量(GPC,ポリスチレン−検定)Mn =1
680g/モル Mw =2640g/モル 元素分析:実測値:C56.40%;H8.34%;N
10.26% イミン/アミナール比(%, 1HNMR分析[N−C
H3 ]):61/39 イソシアナート基含有量:<0.1%
【0075】実施例2:
【化27】 および
【化28】 実施例Bからのアミナールの代わりに実施例Aからのア
ミナールを使用して、実施例1の手順を繰り返す。 粘度(エプレヒト(Epprecht)法による):η
>100000mPa・s 平均分子量(GPC,ポリスチレン−検定)Mn =1
780g/モル Mw =4640g/モル 元素分析:実測値:C53.33%;H7.93%;N
  7.42% イミン/アミナール比(%, 1HNMR分析[N−C
H3 ]):69/31 イソシアナート基含有量:<0.1%
【0076】実施例3:
【化29】 実施例Bからのアミナールの代わりに実施例Eからのア
ミナールを使用して、実施例1の手順を繰り返す。 粘度(エプレヒト(Epprecht)法による):η
=12000mPa・s 平均分子量(GPC,ポリスチレン−検定)Mn =1
480g/モル Mw =2320g/モル 元素分析:実測値:C61.80%;H8.44%;N
  8.62% イミン/アミナール比(%, 1HNMR分析[N−C
H3 ]):61/39 イソシアナート基含有量:<0.1%
【0077】実施例4:
【化30】 実施例Bからのアミナールの代わりに実施例Fからのア
ミナールを使用して、実施例1の手順を繰り返す。 粘度(エプレヒト(Epprecht)法による):η
=9600mPa・s 平均分子量(GPC,ポリスチレン−検定)Mn =1
650g/モル Mw =2970g/モル 元素分析:実測値:C59.25%;H8.27%;N
  8.50% イミン/アミナール比(%, 1HNMR分析[N−C
H3 ]):68/32 イソシアナート基含有量:<0.1%
【0078】実施例5:
【化31】 実施例Bからのアミナールの代わりに実施例Gからのア
ミナールを使用して、実施例1の手順を繰り返す。 粘度(エプレヒト(Epprecht)法による):η
=4800mPa・s 平均分子量(GPC,ポリスチレン−検定)Mn =2
120g/モル Mw =4970g/モル 元素分析:実測値:C59.60%;H7.92%;N
  6.59% イミン/アミナール比(%, 1HNMR分析[N−C
H3 ]):68/32 イソシアナート基含有量:<0.1%
【0079】実施例6:
【化32】 実施例Bからのアミナールの代わりに実施例Dからのア
ミナールを使用して、実施例1の手順を繰り返す。 粘度(エプレヒト(Epprecht)法による):η
=38400mPa・s 平均分子量(GPC,ポリスチレン−検定)Mn =1
140g/モル Mw =1660g/モル 元素分析:実測値:C55.92%;H8.43%;N
10.97% イミン/アミナール比(%, 1HNMR分析[N−C
H3 ]):57/43 イソシアナート基含有量:<0.1%
【0080】実施例7:
【化33】 実施例Bからのアミナールの代わりに実施例Cからのア
ミナールを使用して、実施例1の手順を繰り返す。 粘度(エプレヒト(Epprecht)法による):η
=1960mPa・s 平均分子量(GPC,ポリスチレン−検定)Mn =1
080g/モル Mw =2460g/モル 元素分析:実測値:C63.90%;H8.21%;N
  7.47% イミン/アミナール比(%, 1HNMR分析[N−C
H3 ]):61/39 イソシアナート基含有量:<0.1%
【0081】III .接着製剤 実施例8:一成分系(湿分硬化) 8A)プレポリマーの合成 末端とするヒドロキシ基を2個持つ分子量2000の乾
燥したポリプロピレングリコール(バイエル社製,デス
モフェン(Desmpphen)(登録商標)1900
U)240gと二ラウリル酸ジブチル錫0.3mlの混
合物を、80℃で、メチレンジフェニルジイソシアナー
ト(アプジョン社製、イソネート(Isonate)(
登録商標)M125)50gに、1時間にわたって添加
することによりイソシアナート基を末端とするプレポリ
マーを製造する。次いで、得られれた混合物にトリメチ
ロールプロパン1.0gを添加し、2.0%のイソシア
ナート含有量を持つイソシアナート基を末端とするプレ
ポリマーが形成される迄更に2時間80℃で加熱する。
【0082】8B)製剤: 接着製剤は下記の組成を持つ:   実施例8Aのプレポリマー           
                 55.1重量% 
 ランプブラック                 
                     20  
  重量%  フタル酸ジオクチル         
                         
14.9重量%  シリカエアロゲル(チキソトロピー
剤)                  5    
重量%  実施例1の定着剤            
                         
 5    重量%
【0083】8C)いろいろな基材
に対する接着8B中で得られた接着製剤を、5mm厚の
ポリウレタン層が形成されるようにして、基材(表を参
照)上に注ぐ。2週間にわたり空気中で保存した後、こ
れらの試料を、室温で2週間にわたり水中で保存する。 結果を表1に纏める。表中、(−−) は、層を容易に
剥がすことができそして基材の表面は清浄のままである
ことを意味し;(−)は、層を困難であるが剥がすこと
ができそして基材の表面は清浄のままであることを意味
し;(+/−)は、基材表面上の層の大部分はナイフを
使用してひっかいて除くことができることを意味し;(
+)は、層の大部分はナイフを使用してひっかいて除い
たにもかかわらず基材の表面に付着したまま残っている
ことを意味し;(++) は、全部の層がナイフを使用
してひっかいて除いたにもかかわらず基材の表面に付着
したまま残っていることを意味する。
【0084】
【表1】 SMC=シート成形配合物 PC=ポリカーボネート RIM−PUR=反応射出成形−ポリウレタンPA=ポ
リアミド
【0085】実施例9:2成分系(熱硬化)9A)製剤
: 接着製剤は下記の組成を持つ:   分枝したポリエーテルポリオールと  鉱物充填剤
を主に含有するポリオール             
     100重量部  ジフェニルメタンジイソシ
アナートを  基材にしたイソシアナート      
                        2
0重量部  実施例1に従った定着剤        
                         
 5重量部9B)機械的性質 いろいろな試料の引張剪断強さを測定する。 試料を1時間にわたり80℃で硬化する。結果を表2に
纏める。
【0086】
【表2】 PA=ポリアミド PC=ポリカーボネート PP=ポリプロピレン(火炎前処理)(flame p
re−trteated) Ad=接着破断 C=凝集破壊(cohesion break)MB=
材料破断、基材破断 接着定着剤としての本発明の化合物の使用は、これらの
試料の引張剪断強さを改善する。

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式I: 【化1】 〔式中,R1 は炭素原子数2ないし3のアルキレン基
    を表し:そしてR2 は水素原子、未置換のまたは−O
    H、−CNまたは−Si(OR3 )3−q (R4 
    )q により置換された炭素原子数1ないし6のアルキ
    ル基を表しまたは炭素原子数2ないし6のアルケニル基
    を表し;その式中,R3 は炭素原子数1ないし4のア
    ルキル基を表すかまたは2個の置換基R3 は一緒にな
    って炭素原子数1ないし4のアルキレン基を表し;R4
     は炭素原子数1ないし4のアルキル基またはフェニル
    基を表しそしてqは0ないし2の価をもつことができ、
    更にEは式:【化2】 (式中,R5 とR6 は、他と独立して、水素原子、
    炭素原子数1ないし4のアルキル基、アリール基により
    置換されたエテニル基、アリール基、ヘテロアリール基
    または式IIaまたはIIb 【化3】 の基を表し、但し、R5 とR6 の少なくとも一つは
    アリール基により置換されたエテニル基、アリール基、
    ヘテロアリール基または式IIaまたはIIbの基を表
    す。)の基を表すか;またはR2 と一緒のEは、式:
    【化4】 (式中,R7 は水素原子、炭素原子数1ないし4のア
    ルキル基または−R9 −Si(OR3 )3−q (
    R4 )q を表し;そしてR3 、R4 およびqは
    上述と同じに定義され、そしてR9 は炭素原子数1な
    いし8のアルキレン基を表す。)の基を表し;そして、
    Yは酸素原子または硫黄原子を表し;更にTは式−R9
     −Si(OR3 )3−q (R4 )q の基また
    は 【化5】 の基を表すか;またはもしR7 が式−R9 −Si(
    OR3 )3−q (R4 )q の基を表しそしてm
    が2より大きいかまたは2に等しければ、Tはm価の基
    Zを表し;式中,R3 、R4 、R9 、Yおよびq
    は上で定義されたように表され:Xは−S−または−N
    H−を表し;そしてZは少なくとも2個のNCOまたは
    NCS基を持つ持つポリイソシアナートまたはイソチオ
    シアナートから誘導された有機基を表し;rは1、2ま
    たは3を表し;そしてpは0または1を表し;そしてm
    は1より大きいかまたは1に等しい価をもつことができ
    ;nは1より大きいかまたは1に等しい価をもつことが
    できる。〕により表される化合物。
  2. 【請求項2】Yが酸素原子を表す請求項1に記載の化合
    物。
  3. 【請求項3】Zが、NCOまたはNCS基の数が2より
    大きいかまたは2に等しい脂肪族、環式脂肪族、脂肪族
    /芳香族(aliphatic/aromatic)、
    芳香族または複素環のポリイソシアナートまたはポリイ
    ソチオシアナートから誘導されていて、所望ならば一個
    またはそれ以上のエステル、エーテル、ウレタン、チオ
    ウレタン、イソシアヌレート、尿素またはビウレット官
    能を含有することが基Zにとって可能である請求項1に
    記載の式Iの化合物。
  4. 【請求項4】Zが、NCO基の数が2より大きいかまた
    は2に等しい脂肪族または混合脂肪族/芳香族(ali
    phatic/aromatic)ポリイソシアナート
    から誘導されていて、所望ならば全数で一個または2個
    のエステル、エーテル、ウレタン、チオウレタン、イソ
    シアヌレート、尿素またはビウレット官能を含有するこ
    とがこの基Zにとって可能である請求項3に記載の式I
    の化合物。
  5. 【請求項5】基Zが10000より少ない平均分子量M
    n を持つ請求項1に記載の式Iの化合物。
  6. 【請求項6】mとnが、他と独立して、1ないし49の
    価を持つ請求項1に記載の式Iの化合物。
  7. 【請求項7】m+n  の合計が2ないし50である請
    求項1に記載の式Iの化合物。
  8. 【請求項8】nが1、2または3を表しそしてmが3、
    2または1を表す請求項1に記載の式Iの化合物。
  9. 【請求項9】R1 がプロピレン基を表す請求項1に記
    載の式Iの化合物。
  10. 【請求項10】pが0の価を持つ請求項1に記載の式I
    の化合物。
  11. 【請求項11】qが0の価を持つ請求項1に記載の式I
    の化合物。
  12. 【請求項12】基R5 とR6 の少なくとも一個が式
    :【化6】 の基を表す請求項1に記載の式Iの化合物。
  13. 【請求項13】Tが式−R9 −Si(OR3 )3−
    q(R4 )q または 【化7】 (式中,X、Y、Z、R3 、R4 、R9 、qおよ
    びnは請求項1で定義したのと同じに表される。)の基
    である請求項1に記載の式Iの化合物。
  14. 【請求項14】少なくとも一個の基Xが−S−である請
    求項13に記載の式Iの化合物。
  15. 【請求項15】pとqが0を表し;mが1を表しそして
    nが2を表し;Yが酸素原子を表し;Xが−S−を表し
    ;R1 とR9 がプロピレン基を表し;R2 とR3
     がメチル基を表し;R5 がフェニル基を表しそして
    R6 が水素原子を表す請求項1に記載の式Iの化合物
  16. 【請求項16】請求項1に記載の式Iの化合物を少なく
    とも一個含有するポリウレタン樹脂。
  17. 【請求項17】式Iの化合物を0.1ないし20重量%
    含有する請求項16に記載のポリウレタン樹脂。
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