JP2008530276A - 低ｖｏｃシランを利用した充填材処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】新規な粒状充填剤の処理方法。
【解決手段】シランと充填剤を接触させる方法であって、加水分解時に実質的に有意な量の揮発性有機化合物及び／又はシラン加水分解物が生じない方法である。またそれにより得られた、処理された充填材をマトリックスに取り込ませてコンポジット基材を調製できる。
【選択図】なし

Description

（関連出願）
本出願は米国仮特許出願第６０／６５０，９０７号（２００５年２月８日出願）の優先権を主張し、その開示内容は参照によって本願明細書に援用される。
（技術分野）
本発明は、低ＶＯＣシランを利用した充填材処理方法に関する。

コンポジットのある一定の特性（例えば強度、色、かさなど）の改善を目的として、通常粒状充填剤がマトリックスに添加される。通常その場合のマトリックスは、熱可塑性物質又は熱硬化性ポリマー樹脂である。粒状充填剤は通常シランで処理され、充填材の表面特性の改善及び／又は充填材とマトリックス物質との結合がなされる。シラン処理により、充填材の分散、化学抵抗、耐摩耗性、高温変形、乾燥・湿潤状態での電気的性質、引っかき抵抗性、引張強さ、曲げ強さ及び他の機械的性質の改善が可能となる。

シランは、シリカ、タルク、粘土及びアルミナなどの無機粒状充填剤（典型的な充填材としてはウォラストナイト、アルミナ三水和物（ＡＴＨ）、水酸化マグネシウム、カオリン、ベントナイト、沈殿シリカ又はいぶしシリカ、二酸化チタン、ガラスビーズ及び玄武岩など）の処理に一般に用いられる。シランは、頻度は少ないが例えば硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、黒鉛及びカーボンブラックなどの充填材と共に使用されることもある。天然の繊維充填材（例えばアサ、亜麻又はケナフ）をシランと共に使用することもある。

充填材処理で一般的に用いられるシランとしては、例えばアミノプロピルトリエトキシシラン（Ｓｉｌｑｕｅｓｔ（登録商標）Ａ−１１００）、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（Ｓｉｌｑｕｅｓｔ（登録商標）Ａ−１８７）、ウレイドプロピルトリメトキシシラン（Ｓｉｌｑｕｅｓｔ（登録商標）Ａ−１５２４）、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン（Ｓｉｌｑｕｅｓｔ（登録商標）Ａ−１８６）、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（Ｓｉｌｑｕｅｓｔ（登録商標）Ａ−１７４）、ビニル−トリ−（２−メトキシエトキシ）シラン（Ｓｉｌｑｕｅｓｔ（登録商標）Ａ−１７２）及びビニルトリクロロシラン（Ｓｉｌｑｕｅｓｔ（登録商標）Ａ−１５１）（ゼネラルエレクトリック社から市販）が挙げられる。

無機充填剤の処理におけるアルコキシ官能性シランの使用により、シランの加水分解や、充填材とシランとの反応に由来するアルコールの放出が生じる。このアルコールは通常はメタノール又はエタノールであり、環境問題、健康問題及び安全性の問題に対する懸念を生じさせる。揮発性有機化合物の排出がより厳重に規制されると、その新しい、より厳重な排出限度の基準に適合させるため、並びに、爆発や引火による危険性を減少させるため、充填材を取扱う者やその製造業者は、生産減少、回収又は浄化装置の設置、又は特別な生産管理の採用をしばしば余儀なくされる。

あるいは、従来のアルコキシ官能性シランを安定な、アルコールフリーの水溶液として調製する場合もあり、これらのシラン溶液を、揮発性の放出物を減少させるための充填材処理にしばしば利用することもあった。例えば、アミノプロピルトリシラノール（Ｓｉｌｑｕｅｓｔ（登録商標）Ａ−１１０６）の水溶液である。しかしながら、一般に、シランが安定な、アルコールフリーの水溶液として調製できる例は極わずかである。更に、シランの水溶液の場合では、それらの生産に必要な処理工程の追加に起因するエンドユーザに対する費用上乗せ、及び共存する水の分だけ輸送費が増加するのが通常である。

若干の代替法として、充填材の処理においてシランオリゴマーを用いて揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の放出を減少させてもよい。但し、限られたタイプのシランだけがオリゴマーとして使用でき、またそれらは従来のシランと同様の性能レベルを必ずしも提供するわけではない。

以上より、シランを用いる従来の方法において、ＶＯＣの放出を減少させる、費用効果的にも良好な方法に対する充填材処理者及び調剤者からのニーズが存在する。

上記課題に鑑み、本発明の課題は、粒状充填剤の処理方法であって、シランを含有する組成物と充填材とを接触させることを含み、加水分解により実質的に有意な量の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及び／又はシランのシリコン含有加水分解物を生じさせない方法を提供することである。

好適なことに、該方法により、従来のアルコキシ官能性シランを含んでなる組成物を用いた場合と比較し、ＶＯＣの放出が減少する。

粒状充填剤の処理に用いる組成物は、低ＶＯＣシラン及び／又はシランのシリコン含有加水分解物を処理剤として含んでなり、それにより充填材粒子の表面特性が修飾され、及び／又は充填材粒子とそれらが取り込まれるマトリックスとの結合がなされる。

低ＶＯＣシランは無水物の形態でもよいが、液体担体を伴う形態で用いてもよい。液体担体は水であってもよく、その場合には、いかなる有意な量の低ＶＯＣシランは揮発性有機化合物副産物も生じさせずに、シリコン含有加水分解物に加水分解される。他の実施態様では、液体担体は有機物であってもよく、シランが予め加水分解されていない、又は部分加水分解されている条件で充填材に適用される。本発明の充填材処理組成物に用いる液体担体としての使用に適する有機物としては、直鎖状及び分岐状脂肪族並びに芳香族炭化水素、アルコール、エーテル及び非プロトン性溶媒（例えばジメチルホルムアミド又は１−メチル−２−ピロリジノン）が挙げられる。

シラン又はシリコン含有加水分解物は、充填材物質の表面上の官能基と結合する。かかる官能基としては、限定はされないがシラノール、カルボキシル酸及びカルビノールが挙げられる。これらの官能基はシラン上の加水分解可能な基、又はシラン加水分解物と反応することができ、シランと充填材表面との間に共有結合を形成する。かかる共有結合の例としては、ケイ酸含有充填材の表面に存在するシラノールとシランとの反応によって形成されるシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）である。

低ＶＯＣシランは、加水分解時に有意な量のＶＯＣを生じさせない。本明細書で用いられる「揮発性有機化合物」（ＶＯＣ）の用語は、実質的に純粋な状態で、常圧下で約１８５℃以下の沸点を有する有機物を指すものと解される。この種のＶＯＣの具体例としては、限定はされないが、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール及び２−メトキシエタノールが挙げられる。低ＶＯＣシランによる処理に通常適する充填材粒子としては、ウォラストナイト、アルミナ三水和物（ＡＴＨ）、水酸化マグネシウム、カオリン、ベントナイト、沈殿シリカ又はいぶしシリカ、二酸化チタン、ガラスビーズ、玄武岩、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、黒鉛及びカーボンブラックが挙げられるが、これらに限定されない。天然充填材（例えばアサ、亜麻又はケナフ）をシランと共に用いてもよい。

本発明の一実施態様において、低ＶＯＣシラン（その部分的又は完全に加水分解されたシリコン含有生成物を含む）は、加水分解時に超低揮発性の副産物ジオールを生じさせる、ジオール置換された環状シランを含む。これらのシランは、アルコキシ置換されたシランと同様に加水分解する。ジオール置換された環状シランの加水分解時に１つ以上のジオールが遊離し、従来のアルコキシ置換されたシランの加水分解時に生じるのと同様の組成のシランが形成される。シランの加水分解時に生成する従来公知の生成物はシラノールを含有する分子種であり、それは更にそれ自身において、又は他の分子と共に反応しうる。ジオール置換された環状シランの加水分解から生じるジオール副産物は、その低い蒸気圧ゆえに環境中に有意な量で放出されることはない。したがって、ジオール置換された環状シランが加水分解してシラノールを含む分子種を生じさせるため、それらは従来のシランと同様に反応するものの、揮発性有機化合物（例えばアルコール類）を放出することはない。

本発明の他の実施態様では、本発明の処理方法及び組成物において有用なシランは、以下の一般式で表される。
［Ｙ［−Ｇ（−ＳｉＸ_ｕＺ^ｂ _ｖＺ^ｃ _ｗ）_ｓ］_ｒ］_ｎ （式１）
式中、Ｇは各々独立に、アルキル、アルケニル、アリール若しくはアラルキル基により１つ以上の水素原子を置換することにより得られる多価の基を含む群から独立に選択されるか、又はヘテロ炭素上の１つ以上の水素原子の除去によって得られる構成分子であり、但しＧは約１〜約３０個の炭素原子を含み、
Ｘは各々独立に−Ｃｌ、−Ｂｒ、Ｒ^１Ｏ−、Ｒ^１Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、Ｒ^１Ｒ^２Ｃ＝ＮＯ−、Ｒ^１Ｒ^２ＮＯ−又はＲ^１Ｒ^２Ｎ−、−Ｒ^１（−（ＯＳｉＲ^１Ｒ^２）_ｔ（ＯＳｉＲ^１Ｒ^２Ｒ^３））及び−Ｏ（Ｒ^１０ＣＲ^１１）_ｆＯＨからなる群から独立に選択され、式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^１０及びＲ^１１は各々独立にＲであり、
Ｚ^ｂは各々独立に（−Ｏ−）_０．５及び［−Ｏ（Ｒ^１０ＣＲ^１１）_ｆＯ−］_０．５であり、式中、Ｒ^１０及びＲ^１１は各々独立にＲであり、
Ｚ^ｃは各々独立に−Ｏ（Ｒ^１０ＣＲ^１１）_ｆＯ−であり、式中、Ｒ及びＲ^１０及びＲ^１１は各々独立にＲであり、
Ｒは各々独立に水素、不飽和のアルケニル基、アリール基及びアラルキル基を含んでもよい直鎖状、環状若しくは分岐状アルキル基であるか、又はヘテロ炭素上の１つ以上の水素原子の除去によって得られる構成分子からなる群から選択され、
Ｒは各々１〜約２０個の炭素原子を含み、
下付き添字ｆは各々１〜約１５の整数であり、
ｎは各々１〜約１００の整数であり、
但しｎが１超である場合、ｖは０超であり、Ｚ^ｂのすべての価数においてそれらに結合する１つのケイ素原子を有し、
下付き添字ｕは各々０〜約３の整数であり、
下付き添字ｖは各々０〜約３の整数であり、
下付き添字ｗは各々０〜約１の整数であり、
但しｕ＋ｖ＋２ｗ＝３であり、
下付き添字ｒは各々１〜約６の整数であり、
下付き添字ｔは各々０〜約５０の整数であり、
下付き添字ｓは各々１〜約６の整数であり、
Ｙは各々原子価ｒの有機官能基であり、少なくとも１つのＺ^ｂ又はＺ^ｃを含んでなる環状及び架橋ジアルコキシ有機官能性シラン組成物を含んでなる少なくとも１つの環状及び架橋ジアルコキシ有機官能性シランである。

より具体的には、本願明細書のＹ基としては一価の有機官能基（ｒ＝ｌ）、二価の有機官能基（ｒ＝２）、三価の有機官能基（ｒ＝３）、四価の有機官能基（ｒ＝４）、並びにより原子価の大きい有機官能基（本願明細書では多価有機官能基と称する）が挙げられる。本願明細書の多価有機官能基という用語は、一価、二価、三価及び四価の有機官能基を含むものと解される。

Ｙは、一価の基（例えばビニル基ＣＨ_２＝ＣＨ−、ＣＨＲ＝ＣＨ−又はＣＲ^２＝ＣＨ−）であってもよく、式中、Ｒは上記と同様に定められる。

更に、他の実施態様では、シランは、
メルカプト基などの一価の有機官能基、
アクリルオキシ、メタクリルオキシ及びアセトキシ基などのアシルオキシ基、
グリシドキシ（−Ｏ−ＣＨ_２−Ｃ_２Ｈ_３Ｏ）、エポキシシクロヘキシルエチル基（−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｃ_６Ｈ_９Ｏ）、エポキシシクロヘキシル基（−Ｃ_６Ｈ_９Ｏ）、エポキシ基（−ＣＲ^６（−Ｏ−）ＣＲ^４Ｒ^５）などの一価のエポキシ基、
ヒドロキシ基、カルバメート（−ＮＲ^４Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ^５）、ウレタン（−ＯＣ（＝Ｏ）ＮＲ^４Ｒ^５）、チオカルバメート（−ＮＲ^４Ｃ（＝Ｏ）ＳＲ^５）、チオウレタン（−ＳＣ（＝Ｏ）ＮＲ^４Ｒ^５）、チオノカルバメート（−ＮＲ^４Ｃ（＝Ｓ）ＯＲ^５）、チオノウレタン（−ＯＣ（＝Ｓ）ＮＲ^４Ｒ^５）、ジチオカルバメート（−ＮＲ^４Ｃ（＝Ｓ）ＳＲ^５）、ジチオウレタン（−ＳＣ（＝Ｓ）ＮＲ^４Ｒ^５）などの一価の有機官能基、
マレイミド、マレイン酸及び置換マレイン酸、フマル酸及び置換フマル酸、ニトリル（ＣＮ）、シトラコンイミドなどの一価の有機官能基、
シアネート（−ＯＣＮ）、イソシアネート（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）、チオシアネート（−ＳＣＮ）、イソチオシアネート（−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ）、エーテル（−ＯＲ^４）などの一価の有機官能基、
フルオロ（−Ｆ）、クロロ（−Ｃｌ）、ブローモ（−Ｂｒ）、ヨード（−Ｉ）、チオエーテル（−ＳＲ^４）などの一価の有機官能基、
ジスルフィド（−Ｓ−ＳＲ^４）、トリスルフィド（−Ｓ−Ｓ−ＳＲ^４）、テトラスルフィド（−Ｓ−Ｓ−Ｓ−ＳＲ^４）、ペンタスルフィド（−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｓ−ＳＲ^４）、ヘキサスルフィド（−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｓ−ＳＲ^４）、ポリスルフィド（−ＳｘＲ^４）などの一価の有機官能基、
キサンテート（−ＳＣ（＝Ｓ）ＯＲ^４）、トリチオカーボネート（−ＳＣ（＝Ｓ）ＳＲ^４）、ジチオカーボネート（−ＳＣ（＝Ｏ）ＳＲ^４）、ウレイド（−ＮＲ^４Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ^５Ｒ^６）、チオノウレイド（より一般的にはチオウレイド）（−ＮＲ^４Ｃ（＝Ｓ）ＮＲ^５Ｒ^６）、アミド（Ｒ^４Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ^５−及び−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ^４Ｒ^５−）、チオノアミド（より一般的にはチオアミド）（Ｒ^４（Ｃ＝Ｓ）ＮＲ^４−）、一価のメラミノ、一価のシアヌレートなどの一価の有機官能基、
第１級アミノ（−ＮＨ_２）、第２級アミノ（−ＮＨＲ^４）、第３級アミノ（−ＮＲ^４Ｒ^５）などの一価の有機官能基、
一価のジアミノ（−ＮＲ^４−Ｌ^１−ＮＲ^５Ｒ^６）、一価のトリアミノ（−ＮＲ^４−Ｌ^１（−ＮＲ^５Ｒ^６）_２及び−ＮＲ^４−Ｌ^１−ＮＲ^５−Ｌ^２−ＮＲ^６Ｒ^７、）一価の第４級アミノ（−ＮＲ^４−Ｌ^１（−ＮＲ^５Ｒ^６）_３、−ＮＲ^４−Ｌ^１−ＮＲ^５−Ｌ^２−ＮＲ^６−Ｌ^３−ＮＲ^７Ｒ^８及びＮＲ^４−Ｌ^１−Ｎ（−Ｌ^２ＮＲ^５Ｒ^６）_２）を含んでもよく、
式中、Ｌ^１、Ｌ^２及びＬ^３は各々独立にＧに関して上記で説明した構造群から選択され、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７及びＲ^８は各々独立にＲに関して上記で説明した構造のうちの１つであり、下付き添字ｘは各々独立に１〜１０である。

他の実施態様では、シランは、
エポキシ（−（−）Ｃ（−Ｏ−）ＣＲ^４Ｒ^５及び−ＣＲ^５（−Ｏ−）ＣＲ^４−）などの二価の有機官能基、
カルバメート（−（−）ＮＣ（＝Ｏ）ＯＲ^５）、ウレタン（−ＯＣ（＝Ｏ）ＮＲ^４−）、チオカルバメート（−（−）ＮＣ（＝Ｏ）ＳＲ^５）、チオウレタン（−ＳＣ（＝Ｏ）ＮＲ^４−）、チオノカルバメート（−（−）ＮＣ（＝Ｓ）ＯＲ^５）、チオノウレタン（−ＯＣ（＝Ｓ）ＮＲ^４−）、ジチオカルバメート（−（−）ＮＣ（＝Ｓ）ＳＲ^５）、ジチオウレタン（−ＳＣ（＝Ｓ）ＮＲ^４−）、エーテル（−Ｏ−）などの二価の有機官能基、
マレイン酸及び置換マレイン酸、フマル酸及び置換フマル酸、チオエーテル（−Ｓ−）、ジスルフィド（−Ｓ−Ｓ−）、トリスルフィド（−Ｓ−Ｓ−Ｓ−）、テトラスルフィド（−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｓ−）、ペンタスルフィド（−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｓ−）、ヘキサスルフィド（−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｓ−）、ポリスルフィド（−Ｓｘ−）などの二価の有機官能基、
キサンテート（−ＳＣ（＝Ｓ）Ｏ−）、トリチオカーボネート（−ＳＣ（＝Ｓ）Ｓ−）、ジチオカーボネート（−ＳＣ（＝Ｏ）Ｓ−）、ウレイド（−（−）ＮＣ（＝Ｏ）ＮＲ^４Ｒ^５及び−ＮＲ^４Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ^５−）、チオノウレイド（より一般的にはチオウレイド）（−（−）ＮＣ（＝Ｓ）ＮＲ^４Ｒ^５及び−ＮＲ^４Ｃ（＝Ｓ）ＮＲ^５−）、アミド（Ｒ^４Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（−）−及び−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ^４−）、チオノアミド（より一般的にはチオアミド）（Ｒ^４Ｃ（＝Ｓ）Ｎ（−）−）、二価のメラミノ、二価のシアヌレートなどの二価の有機官能基、
第２級アミノ（−ＮＨ−）、第３級アミノ（−ＮＲ^４−）などの二価の有機官能基、
二価のジアミノ（−（−）Ｎ−Ｌ^１−ＮＲ^４Ｒ^５及び−ＮＲ^４−Ｌ^１−ＮＲ^５−）、二価のトリアミノ（（−ＮＲ^４）_２−Ｌ^１−ＮＲ^５Ｒ^６、−（−）Ｎ−Ｌ^１−ＮＲ^５−Ｌ^２−ＮＲ^６Ｒ^７、−ＮＲ^４−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−ＮＲ^５Ｒ^６及び−ＮＲ^４−Ｌ^１−ＮＲ^５−Ｌ^２−ＮＲ^６−）、二価のテトラアミノ（−（−）Ｎ−Ｌ^１−（ＮＲ^５Ｒ^６）３、（−ＮＲ^４）_２−Ｌ^１−（ＮＲ^５Ｒ^６）_２、−（−）Ｎ−Ｌ^１−ＮＲ^４−Ｌ^２−ＮＲ^５−Ｌ^３−ＮＲ^６Ｒ^７、−ＮＲ^４−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−ＮＲ^５−Ｌ^３−ＮＲ^６Ｒ^７、−ＮＲ^４−Ｌ^１−ＮＲ^５−Ｌ^２−Ｎ（−）−Ｌ^３−ＮＲ^６Ｒ^７、−ＮＲ^４−Ｌ^１−ＮＲ^５−Ｌ^２−ＮＲ^６−Ｌ^３−ＮＲ^７−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−Ｌ^２ＮＲ^５Ｒ^６）_２及び（−ＮＲ^４Ｌ^１−）_２Ｎ−Ｌ^２ＮＲ^５Ｒ^６を含んでもよく、
式中、Ｌ^１、Ｌ^２及びＬ^３は各々独立にＧに関して上記で説明した構造群から選択され、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は各々独立にＲに関して上記で説明した構造のうちの１つであり、下付き添字ｘは各々独立に１〜１０である。

他の実施態様では、シランは、
エポキシ（−（−）Ｃ（−Ｏ−）ＣＲ^４−）などの三価の有機官能基、
カルバミン酸エステル（−（−）ＮＣ（＝Ｏ）Ｏ−）、チオカルバメート（−（−）ＮＣ（＝Ｏ）Ｓ−）、チオノカルバメート（−（−）ＮＣ（＝Ｓ）Ｏ−）、ジチオカルバメート（−（−）ＮＣ（＝Ｓ）Ｓ−）、ウレイド（−（−）ＮＣ（＝Ｏ）ＮＲ^４−）、チオノウレイド（より一般的にはチオウレイド）（−（−）ＮＣ（＝Ｓ）ＮＲ^４−）、アミド（−Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（−）−）、チオノアミド（より一般的にはチオアミド）（−Ｃ（＝Ｓ）Ｎ（−）−）などの三価の有機官能基、
三価のメラミノ、三価のシアヌレート、
第３級アミノ（−Ｎ（−）−）、三価のジアミノ（−（−）Ｎ−Ｌ^１−ＮＲ^４−）、三価のトリアミノ（（−ＮＲ^４）_３−Ｌ^１、（−ＮＲ^４）_２−Ｌ^１−ＮＲ^５−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−ＮＲ^３Ｒ^４、−ＮＲ^４−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−ＮＲ^５−及び−（−）Ｎ−Ｌ^１−ＮＲ^４−Ｌ^２−ＮＲ^５−）、三価のテトラアミノ（−（−）Ｎ−Ｌ１−Ｎ（−）−Ｌ^２−ＮＲ^５−Ｌ^３−ＮＲ^３Ｒ^４、−ＮＲ^４−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−Ｎ（−）−Ｌ^３−ＮＲ^３Ｒ^４、−（−）Ｎ−Ｌ^１−ＮＲ^５−Ｌ^２−Ｎ（−）−Ｌ^３−ＮＲ^３Ｒ^４、−ＮＲ^４−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−ＮＲ^３−Ｌ^３−ＮＲ^４−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−Ｌ^２ＮＲ^３Ｒ^４）（−Ｌ^２ＮＲ^５−）及び（−ＮＲ^４Ｌ^１）_３Ｎなどの三価の有機官能基を含んでもよく、
式中、Ｌ^１、Ｌ^２及びＬ^３は各々独立にＧに関して上記で説明した構造群から選択され、Ｒ^４、Ｒ^５及びＲ^６は各々独立にＲに関して上記で説明した構造のうちの１つである。

他の実施態様では、シランは、
エポキシ（−（−）Ｃ（−Ｏ−）Ｃ（−）−）などの四価の有機官能基、
ウレイド（−（−）ＮＣ（＝Ｏ）Ｎ（−）−）、チオノウレイド（より一般的にはチオウレイド）（−（−）ＮＣ（＝Ｓ）Ｎ（−）−）などの四価の有機官能基、
四価のメラミン、四価のジアミノ（−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−）−）、四価のトリアミノ（（−ＮＲ^４）_４−Ｌ^１、（−ＮＲ^４）_２−Ｌ^１−Ｎ（−）−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−ＮＲ^３−及び−（−）Ｎ−Ｌ^１−ＮＲ^４−Ｌ^２（−）−）、四価のテトラアミノ（−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−Ｎ（−）−Ｌ^３−ＮＲ^４Ｒ^３、−ＮＲ^４−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−Ｎ（−）−Ｌ^３−ＮＲ^３−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−ＮＲ^４−Ｌ^２−ＮＲ^３−Ｌ^３−Ｎ（−）−及び−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−Ｌ^２ＮＲ^３−）_２）などの四価の有機官能基を含んでもよく、
式中、Ｌ^１、Ｌ^２及びＬ^３は各々独立にＧに関して上記で説明した構造群から選択され、Ｒ^４及びＲ^５は各々独立にＲに関して上記で説明した構造のうちの１つである。

他の実施態様では、シランは、例えば限定されないが
多価の炭化水素基、
五価のメラミノ（（−ＮＲ^３）（−Ｎ−）_２Ｃ_３Ｎ_３）、
六価メラミノ（（−Ｎ−）_３Ｃ_３Ｎ_３）、
五価のトリアミノ（−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−Ｎ（−）−）、
五価のテトラアミノ（−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−Ｎ（−）−Ｌ^３−ＮＲ^３−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−ＮＲ^３−Ｌ^２−Ｎ（−）−Ｌ^３−Ｎ（−）−及び［−（−）Ｎ−Ｌ^１−］_２Ｎ−Ｌ^２ＮＲ^３−）、
六価のテトラアミノ（−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−Ｎ（−）−Ｌ^３−Ｎ（−）−及び［−（−）Ｎ−Ｌ^１−］_３Ｎ）などの多価の有機官能基を含んでもよく、式中、Ｌ^１、Ｌ^２及びＬ^３は各々独立に、Ｇに関して上記で説明した構造群から選択され、Ｒ^４は各々独立にＲに関して上記で説明した構造のうちの１つである。

本発明で用いるジオール、炭化水素ジオール及び二官能性アルコールの用語は、式２で示すいかなる構造をも指す。
ＨＯ（Ｒ^１０ＣＲ^１１）_ｆＯＨ （式２）
式中、ｆ、Ｒ^１０及びＲ^１１は上記と同じ定義である。これらの構造は、炭化水素又はヘテロ炭素であって、２つの水素原子が式２で示される構造に従ってＯＨと置換されたものを意味する。本発明で用いるジアルコキシ及び二官能性アルコキシの用語は、本明細書で定義されるように、２つのＯＨ基の水素原子が除去されて二価のラジカルを形成したいかなる炭化水素ジオールをも指し、その構造を式３で示す。
−Ｏ（Ｒ^１０ＣＲ^１１）_ｆＯ− （式３）
式中、ｆ、Ｒ^１０及びＲ^１１は上記と同じ定義である。本発明で用いる環状ジアルコキシとは、共通の二価の炭化水素又はヘテロ炭素基に各々結合している２つの酸素原子がシリコンの周辺で環を形成したシラン又は基を指し、ジオールにおいて通常見られる。本願明細書の環状ジアルコキシ基をＺ^ｃとして表す。本発明で用いる架橋ジアルコキシとは、２つの異なるケイ素原子が各々１つの酸素原子と結合したシラン又は基を指し、それは更に本明細書で定義される共通の二価の炭化水素又はヘテロ炭素基と次々に結合し、それはジオールにおいて通常見られる。本願明細書の架橋ジアルコキシ基をＺ^ｂとして表す。本発明で用いる環状及び架橋とは、環のみを有して架橋を有さない、架橋のみを有して環を有さない、並びに環及び架橋の両方のいかなる組合せを有するシラン又は基を指す。すなわち、環状及び架橋シランとは、例えば環状ジアルコキシ基と結合するケイ素原子を有するシラン、環状ジアルコキシ基と結合せず、１つ以上の架橋ジアルコキシ基とのみ結合するケイ素原子を有するシラン、架橋ジアルコキシ基の一端、及び環状ジアルコキシ基の両端と結合するケイ素原子を有するシラン、（同じ分子内の少なくとも１つの他のケイ素原子が少なくとも１つの環状又は架橋ジアルコキシ基と結合する限り）ジアルコキシ基と全く結合していないケイ素原子を有するシランなどを意味する。本発明で用いる炭化水素ベースのジオールとは、炭化水素又はヘテロ炭素構造上に２つのＯＨ基を有するジオールを指す。「炭化水素ベースのジオール」という用語は、２つの酸素原子間のバックボーンが炭素原子、炭素原子間の炭素−炭素結合及びアルコキシ基の端部を形成する２つの炭素−酸素結合から完全に構成されるという事実を指す。構造中のヘテロ炭素は、炭素主鎖にぶら下がって生じる。

式２で示す構造は本願明細書では適当なジオールと称され、若干の具体例においては一般的にグリコールと称され、２つのＯＨ基を伴う特定の炭化水素又はヘテロ炭素基として存在する。例えばネオペンチルグリコール、１，３−ブタンジオール及び２−メチル−２，４−ペンタンジオールが挙げられる。式３の構造で表される基は本願明細書では適当なジアルコキシと称され、２つのＯＨ基を伴う特定の炭化水素又はヘテロ炭素基として存在する。すなわち、例えばジオール、ネオペンチルグリコール、１，３−ブタンジオール及び２−メチル−２，４−ペンタンジオールはそれぞれ、本願明細書ではジアルコキシ、ネオペンチルグリコキシ、１，３−ブタンジアルコキシ及び２−メチル−２，４−ペンタンジアルコキシ基に該当する。

本願明細書で用いる環状及び架橋ジアルコキシ有機官能性シランは、シランがジオールに由来する場合グリコキシシランとなる（一般にグリコールと称される）。また、本願明細書で用いる環状及び架橋有機官能性ジアルコキシシランは、シランがジオールに由来する場合ジアルコキシシランとなる（一般にジオールと称される）。

本発明の（−Ｏ−）_０．５及び［−Ｏ（Ｒ^１０ＣＲ^１１）_ｆＯ−］_０．５の表記は、それぞれシロキサン基（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）の半分及び架橋ジアルコキシ基の半分を意味する。これらの表記はケイ素原子に関連して用いられ、それらは本願明細書では酸素原子の半分（すなわち特定のケイ素原子と結合する半分）、又はジアルコキシ基の半分（すなわち特定のケイ素原子と結合する半分）をそれぞれ意味する。なお、他の残り半分の酸素原子又はジアルコキシ基とそのシリコンとの結合は、記載される分子構造全体において任意に形成されると解される。すなわち、（−Ｏ−）_０．５シロキサン基及び［−Ｏ（Ｒ^１０ＣＲ^１１）_ｆＯ−］_０．５ジアルコキシ基は、分離した２つのケイ素原子の間での化学結合を、これらの２つのケイ素原子が分子間又は分子内に生じるか否かに関わらず媒介する。［−Ｏ（Ｒ^１０ＣＲ^１１）_ｆＯ−］_０．５の場合、炭化水素基（Ｒ^１０ＣＲ^１１）_ｆが非対称であるケースでは、［−Ｏ（Ｒ^１０ＣＲ^１１）_ｆＯ−］_０．５のいずれの端部も、必要となる２つのケイ素原子のいずれとも結合し、式１で表す構造を形成できる。

本発明で用いるアルキル基には、直鎖、分岐及び環状のアルキル基が含まれ、アルケニル基には１つ以上の炭素−炭素二重結合を含むあらゆる直鎖、分岐又は環状のアルケニル基も含まれ、その置換部位は、基の炭素−炭素二重結合又は他のいずれかの部位であってもよい。また、アルキニル基には１つ以上の炭素−炭素三重結合及び任意に１つ以上の炭素−炭素二重結合を含んでなるいかなる直鎖、分岐又は環状のアルキニル基も含まれ、置換部位は基の炭素−炭素三重結合、炭素−炭素二重結合又はその他のいずれの部位であってもよい。アルキル基の具体的な例としては、メチル、エチル、プロピル、イソブチル基が挙げられる。アルケニル基の具体的な例としては、ビニル、プロペニル、アリル、メタアリル、エチルインデニルノルボルナン、エチリデンノルボルニル、エチルインデニルノルボルネン及びエチリデンノルボルネニル基が挙げられる。アルキニル基の具体的な例としては、アセチレニル、プロパルギル及びメチルアセチレニル基が挙げられる。

本発明で用いるアリール基には、１つの水素原子が取り除かれたいかなる芳香族炭化水素も含まれ、アラルキル基には、上述したいずれかのアルキル基であって、１つ以上の水素原子が同じ数の類似する及び／又は異なる（本明細書で定義される）アリール置換基で置換されたものが含まれ、アレニル基には、上述したいずれかのアリール基であって、１つ以上の水素原子が同じ数の類似する及び／又は異なる（本明細書で定義される）アルキル置換基で置換されたものが含まれる。アリール基の具体的な例としては、フェニル及びナフタレニル基が挙げられる。アラルキル基の具体的な例としては、ベンジル及びフェネチル基が挙げられる。アレニル基の具体的な例としては、トリル及びキシリル基が挙げられる。

本発明における環状アルキル、環状アルケニル及び環状アルキニル基にはまた、二環、三環系及びそれ以上の環を有する構造も含まれ、また上述した環状構造と同様にアルキル、アルケニル及び／又はアルキニル基によって更に置換されてもよい。代表例としては、ノルボルニル、ノルボルネニル、エチルノルボルニル、エチルノルボルネニル、エチルシクロヘキシル、エチルシクロヘキセニル、シクロヘキシルシクロヘキシル及びシクロドデカトリエニル基が挙げられる。

本発明で用いるヘテロ炭素の用語は、炭素−炭素結合の骨格が、窒素原子及び／又は酸素原子との結合によって中断されているか、又は、炭素−炭素結合の骨格が、窒素原子及び／又は酸素原子群（例えばシアヌレート（Ｃ_３Ｎ_３Ｏ_３））との結合によって中断されている、あらゆる炭化水素構造を指す。すなわち、ヘテロ炭素には、限定されないが分岐、直鎖−鎖、環状及び／又は多環式の脂肪族炭化水素が含まれ、２つの隔離した炭素原子と各々結合する酸素原子を介したエーテル官能基、３つの隔離した炭素原子と各々結合する窒素原子を介した第３級アミン官能基、メラミノ基及び／又はシアヌレート基、芳香族炭化水素、及び分岐又は直鎖状アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール及び／又はアラルキル基による上述の芳香族化合物の置換に由来するアレーン基を任意に含んでもよい。

Ｇの代表例としては、以下のものが挙げられる。
ｍが１〜１２である−（ＣＨ_２）_ｍ−、ジエチレンシクロヘキサン、１，２，４−トリエチレンシクロヘキサン、ジエチレンベンゼン、フェニレン、ｐが１〜２０である−（ＣＨ_２）_ｐ−であって、他の末端で置換されている、末端部の直鎖状のアルキル基（−ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−及び−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−など）、並びにそれらのβ置換類似体（−ＣＨ_２（ＣＨ_２）_ｑＣＨ（ＣＨ_３）−（ｑが０〜１７）など）、−ＣＨ_２ＣＨ_２Ｃ（ＣＨ_３）_２ＣＨ_２−、メタリルクロライド（−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２−）から誘導される構造、ジビニルベンゼン（例えば−ＣＨ_２ＣＨ_２（Ｃ_６Ｈ_４）ＣＨ_２ＣＨ_２−及びＣＨ_２ＣＨ_２（Ｃ_６Ｈ_４）ＣＨ（ＣＨ_３）−）から誘導される任意の構造（Ｃ_６Ｈ_４は二基置換のベンゼン環を意味する）、ジプロペニルベンゼン（例えば−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）（Ｃ_６Ｈ_４）ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２−）から誘導される任意の構造（Ｃ_６Ｈ_４は二基置換のベンゼン環を意味する）、ブタジエンから誘導される任意の構造（例えば−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）−及び−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_２ＣＨ_３）−）、ピペリレンから誘導される任意の構造（例えば−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_２ＣＨ_３）−及び−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）−）、イソプレンから誘導される任意の構造（例えば−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ（ＣＨ_３）−、−ＣＨ_２Ｃ（ＣＨ_３）（ＣＨ_２ＣＨ_３）−、ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２Ｃ（ＣＨ_３）_２−及びＣＨ_２ＣＨ［ＣＨ（ＣＨ_３）_２］−）、−ＣＨ_２ＣＨ_２−ノルボルニル−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−シクロヘキシル−の任意の異性体、ノルボルナン、シクロヘキサン、シクロペンタン、テトラヒドロジシクロペンタジエン又はシクロドデセンからの２つの水素原子の除去により得られる任意のジラジカル、リモネンから誘導される−ＣＨ_２ＣＨ（４−メチル−１−Ｃ_６Ｈ_９−）ＣＨ_３の構造（Ｃ_６Ｈ_９は２つの置換部位を欠如している、一分子中に３個の置換基を有するシクロヘキサン環の異性体を意味する）、トリビニルシクロヘキサンから誘導されるモノビニル基を含む任意の構造（例えば−ＣＨ_２ＣＨ_２（ビニルＣ_６Ｈ_９）ＣＨ_２ＣＨ_２−及びＣＨ_２ＣＨ_２（ビニルＣ_６Ｈ_９）ＣＨ（ＣＨ_３）−（Ｃ_６Ｈ_９は一分子中に３個の置換基を有するシクロヘキサン環の任意の異性体を意味する））、一分子中に３個の置換基を有する、Ｃ＝Ｃを含んでなる、ミルセンから誘導される任意の単不飽和構造（例えば−ＣＨ_２ＣＨ［ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ_３）_２］ＣＨ_２ＣＨ_２−、ＣＨ_２ＣＨ［ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ_３）_２］ＣＨ（ＣＨ_３）−、ＣＨ_２Ｃ［ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ_３）_２］（ＣＨ_２ＣＨ_３）−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ［ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ_３）_２］ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２（Ｃ−）（ＣＨ_３）［ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ_３）_２］及び−ＣＨ_２ＣＨ［ＣＨ（ＣＨ_３）［ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ_３）_２］］−）、並びに、一分子中に３個の置換基を有する、Ｃ＝Ｃを欠くミルセンから誘導される任意の単不飽和構造（例えば−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ＝ＣＨ_２）ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｃ（ＣＨ_３）_２−、ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ＝ＣＨ_２）ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ［ＣＨ（ＣＨ_３）２］−、−ＣＨ_２Ｃ（＝ＣＨ−ＣＨ_３）ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｃ（ＣＨ_３）_２−、−ＣＨ_２Ｃ（＝ＣＨ−ＣＨ_３）ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ［ＣＨ（ＣＨ_３）_２］−、ＣＨ_２ＣＨ_２Ｃ（＝ＣＨ_２）ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｃ（ＣＨ_３）_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２Ｃ（＝ＣＨ_２）ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ［ＣＨ（ＣＨ_３）_２］−、ＣＨ_２ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ_３）_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｃ（ＣＨ_３）_２−及びＣＨ_２ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ_３）_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ［ＣＨ（ＣＨ_３）_２］。

Ｒ基の代表例は水素原子、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル基などの炭素原子数１〜２０の分岐及び直鎖アルキル、オクテニル、シクロヘキシル、フェニル、ベンジル、トリル、アリル、メトキシエチル、エトキシエチルジメチルアミノエチル、シアノエチル基などである。他の実施態様では、代表的なＲ^１０及びＲ^１１基は水素原子、メチル及びエチル基であり、水素及びメチル基が最も好ましい。更に別の実施態様では、代表的なＲ^１及びＲ^２基は水素原子、メチル、エチル、プロピル基であってもよい。更に他の実施例では、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７及びＲ^８基の代表例はＨ_２、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル基などのＣ_１−Ｃ_４直鎖又は分枝アルキル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル及びアリール基（例えばフェニル、ベンジル基など）であってもよい。

Ｘの具体例としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、イソブトキシ、アセトキシ、メトキシエトキシ及びオキシマト基、並びに、ジオールに由来する「ぶら下がりジオール」として公知の一価のアルコキシ基、具体的にはアルコール及びアルコキシ基を含んでなる基（例えば−Ｏ−ＣＨ_２ＣＨ−ＯＨ）であって、例えば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、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール（１，３−ブタンジオール）−メチル−２，４−ペンタンジオール、１，４−ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール及びピナコールが挙げられる。他の実施態様では、Ｘの具体例としては、メトキシ、アセトキシ及びエトキシ基、並びに、ジオール、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、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール及び２−メチル−２，４−ペンタンジオールに由来する一価のアルコキシ基が挙げられる。Ｚ^ｂ及びＺ^ｃの具体例としては、例えば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、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、１，４−ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール及びピナコールなどの、ジオールに由来する二価のアルコキシ基であってもよい。他の実施態様では、Ｚ^ｂ及びＺ^ｃの具体例としては、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、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール及び２−メチル−２，４−ペンタンジオールなどのジオールに由来する二価のアルコキシ基であるのが好ましい。ジオール、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール及び２−メチル−２，４−ペンタンジオールに由来する二価のアルコキシ基である。本願明細書における環状及び架橋有機官能性シラン組成物の架橋（Ｚ^ｂ）含有は、ゲル化に至る過剰な平均分子量及び架橋とならないために、十分に低く維持されなければならない。

更なる実施態様では、式１の式中、ｖ及びｗのｗ／ｖ比率は１〜９であり、ＸはＲＯ−、ＲＣ（＝Ｏ）Ｏ−であり、Ｚ^ｂ及びＺ^ｃはジオール、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオールに由来してもよく、ＲはＣ_１−Ｃ_４のアルキル基及び水素原子であり、Ｇは炭素原子数２〜１８の二価の直鎖アルキル基である。他の実施態様では、ｗ／ｖが２〜８であり、Ｘはエトキシ基、又はジオール、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール及び２−メチル−２，４−ペンタンジオールに由来する１つ以上のぶら下がりジオールであり、ＧはＣ_２−Ｃ_１２直鎖アルキル誘導体である態様が含まれる。他の実施態様では、式１の式中、ｖは０であり、ＸはＲＯ−、ＲＣ（＝Ｏ）Ｏ−であり、ＲはＣ_１−Ｃ_４のアルキル基及び水素原子であり、Ｇは炭素原子数２〜１８の二価の直鎖アルキル基である。

本発明で開示する環状及び架橋ジアルコキシ有機官能性シランの代表例を以下に示す。
２−（２−メチル−２，４ペンタンジアルコキシエトキシシリル）−１−プロピルアミン、
２−（２−メチル−２，４−ペンタンジアルコキシイソプロポキシシリル）−１−プロピルメルカプタン、
塩化２−（２−メチル−２，４−ペンタンジアルコキシメチルシリル）−１−プロピル、
臭化２−（２−メチル−２，４−ペンタンジアルコキシフェニルシリル）−１−プロピル、
ヨウ化３−（１，３−ブタンジアルコキシエトキシシリル）−１−プロピル、
塩化３−（１，３−ブタンジアルコキシイソプロポキシシリル）−１−プロピル、
Ｎ−［３−（１，３−プロパンジアルコキシエトキシシリル）−１−プロピル］フェニルアミン、
Ｎ−［３−（１，３−プロパンジアルコキシイソプロポキシシリル）−１−プロピル］メチルアミン、
３−（１，２−プロパンジアルコキシエトキシシリル）−１−プロピルグリシジルエーテル
及びメタクリル酸３−（１，２−プロパンジアルコキシイソプロポキシシリル）−１−プロピル（共にプロピレングリコールから誘導される）、
アクリル酸３−（１，２−エタンジアルコキシエトキシシリル）−１−プロピル
及び酢酸３−（１，２−エタンジアルコキシイソプロポキシシリル）−１−プロピル（共にエチレングリコールから誘導される）、
３−（ネオペンチルグリコキシエトキシシリル）−１−プロピルアミン
及び３−（ネオペンチルグリコキシイソプロポキシシリル）−１−プロピルグリシジルエーテル（共にネオペンチルグリコールから誘導される）、
アクリル酸３−（２，３−ジメチル−２，３−ブタンジアルコキシエトキシシリル）−１−プロピル
及びメタクリル酸３−（２，３−ジメチル−２，３−ブタンジアルコキシイソプロポキシシリル）−１−プロピル（共にピナコールから誘導される）、
３−（２，２−ジエチル−１，３−プロパンジアルコキシエトキシシリル）−１−プロピルメルカプタン、
Ｓ−［３−（２，２−ジエチル−１−プロパンジアルコキシイソプロポキシシリル）−１−プロピル］エチルチオエーテル、
ビス［３−（２−メチル−１，３−プロパンジアルコキシエトキシシリル）−１−プロピル］ジスルフィド、
三硫化ビス［３−（２−メチル−１，３−プロパンジアルコキシイソプロポキシシリル）−１−プロピル］、
四硫化ビス［３−（１，３−ブタンジアルコキシメチルシリル）−１−プロピル］、
ビス［３−（１，３−プロパンジアルコキシメチルシリル）−１−プロピル］チオエーテル、
３−（１，３−プロパンジアルコキシフェニルシリル）−１−プロピルグリシジルチオエーテル、
トリ−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−［３−（１，２−プロパンジアルコキシメチルシリル）−１−プロピル］メラミン
及びトリ−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−［３−（１，２−プロパンジアルコキシフェニルシリル）−１−プロピル］メラミン（共にプロピレングリコールから誘導される）、
塩化３−（１，２−エタンアルコキシメチルシリル）−１−プロピル
及び臭化３−（１，２−エタンジアルコキシフェニルシリル）−１−プロピル（共にエチレングリコールから誘導される）、
酢酸３−（ネオペンチルグリコキシメチルシリル）−１−プロピル
及びオクタノン酸３−（ネオペンチルグリコキシフェニルシリル）−１−プロピル（共にネオペンチルグリコールから誘導される）、
３−（２，３−ジメチル−２，３−ブタンジアルコキシメチルシリル）−１−プロピルアミン
及び３−（２，３−ジメチル−２，３−ブタンジアルコキシフェニルシリル）−１−プロピルアミン（共にピナコールから誘導される）、
アクリル酸３−（２，２−ジエチル−１，３−プロパンジアルコキシメチルシリル）−１−プロピル、
メタクリル酸３−（２，２−ジエチル−１，３−プロパンジアルコキシフェニルシリル）−１−プロピル、
３−（２−メチル−１，３−プロパンジアルコキシエチルシリル）−１−プロピルグリシジルエーテル、
酢酸３−（２−メチル−１，３−プロパンジアルコキシフェニルシリル）−１−プロピル、
アクリル酸２−（２−メチル−２，４−ペンタンジアルコキシエトキシシリル）−１−エチル、
臭化２−（２−メチル−２，４−ペンタンジアルコキシメトキシシリル）−１−エチル、
２−（２−メチル−２，４−ペンタンジアルコキシメチルシリル）−１−エチルベンゼンスルホナート、
メタクリル酸２−メチル−２，４−ペンタンジアルコキシエトキシシリルメチル、
臭化２−メチル−２，４−ペンタンジアルコキシイソプロポキシシリルメチル、
ネオペンチルグリコキシプロポキシシリルメチルアミン、
プロピレングリコキシメチルシリルメチルメルカプタン、
ネオペンチルグリコキシエチルシリルメチルグリシジルエーテル、
酪酸２−（ネオペンチルグリコキシイソプロポキシシリル）−１−エチル、
プロピオン酸２−（ネオペンチルグリコキシメチルシリル）−１−エチル、
アクリル酸２−（１，３−ブタンジアルコキシメチルシリル）−１−エチル、
メタクリル酸３−（１，３−ブタンジアルコキシイソプロポキシシリル）−４−ブチル、
３−（１，３−ブタンジアルコキシエチルシリル）−１−プロピルメルカプタン、
メタンスルホン酸３−（１，３−ブタンジアルコキシメチルシリル）−１−プロピル、
６−（２−メチル−２，４−ペンタンジアルコキシエトキシシリル）−１−ヘキシルアミン、
アクリル酸１−（２−メチル−２，４−ペンタンジアルコキシエトキシシリル）−５−ヘキシル、
メタクリル酸８−（２−メチル−２，４−ペンタンジアルコキシエトキシシリル）−１−オクチル、
１０−（２−メチル−２，４−ペンタンジアルコキシエトキシシリル）−１−デシルグリシジルエーテル、
トリフルオロメタンスルホン酸３−（２−メチル−２，４−ペンタンジアルコキシエトキシシリル）−１−プロピル、
３−（２−メチル−２，４−ペンタンジアルコキシプロポキシシリル）−１−プロピルアミン、
Ｎ−［３−（２−メチル−２，４−ペンタンジアルコキシイソプロポキシシリル）−１−プロピル］エチレンジアミン、
トリ−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−［３−（２−メチル−２，４−ペンタンジアルコキシブトキシシリル）−１−プロピル］ジエチレントリアミン、
テトラキス−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’’−［３−（２−メチル−２，４−エタンジアルコキシイソプロポキシシリル）−１−プロピル］トリエチレンテトラミン、
硫化ビス−（３−（２−メチル−２，４−ペンタンジアルコキシエトキシシリル）−１−プロピル）、
６−（１，３−ブタンジアルコキシエトキシシリル）−１−ヘキシルアミン、
１−（１，３−ブタンジアルコキシエトキシシリル）−５−ヘキシルグリシジルエーテル、
アクリル酸８−（１，３−ブタンジアルコキシエトキシシリル）−１−オクチル、
メタクリル酸１０−（１，３−ブタンジアルコキシエトキシシリル）−１−デシル
及びビス−（３−（２−メチル−２，４−ペンタンジアルコキシエトキシシリル）−１−プロピル）チオエーテル。

他の実施態様では、環状ジアルコキシ有機官能性シランは環状の、３−クロロ−１−プロピルトリエトキシシラン（塩化３−トリエトキシシリル−１−プロピル）の架橋ジアルコキシ類似体であり、例えばポリスルフィドシラン（四硫化トリエトキシシリルプロピル（本願明細書にＴＥＳＰＴとして記す）、トリエトキシシリルプロピルジスルフィド（本願明細書にＴＥＳＰＤとして示す））としてシラン結合剤の製造の出発物質として使われる。環状及び架橋ジアルコキシハロアルキルシランは、塩化３−トリエトキシシリル−１−プロピルに代わる、ＶＯＣ低排出が要求される用途における、新規で優れた変形例である。

本願明細書に含まれる環状及び架橋ジアルコキシ有機官能性シラン組成物は、単一成分のみでもよく、又は様々な個々の環状及び架橋ジアルコキシ有機官能性シラン成分（有機官能性シラン成分）の混合物であってもよく、それは単官能性アルコキシ基のみを含んでもよく、また任意に他の分子種を含んでもよい。合成により様々な種類のシランが得られ、そこでは開始成分の混合物を用いて環状及び架橋ジアルコキシ有機官能性シラン生成物の混合物を生成する。更に、これらの環状及び架橋ジアルコキシ有機官能性シラン（また、環状及び架橋ジアルコキシ有機官能性シロキサン及び／又はシラノールとも呼ばれる）の部分加水分解物及び／又は凝縮物は、環状及び架橋ジアルコキシ有機官能性シランの大部分の製造方法における副産物として、本願明細書のシランに含まれると解される。また、部分加水分解物及び／又は凝縮物は、環状及び架橋ジアルコキシ有機官能性シランの貯蔵時に、特に湿潤状態又は残留している残留水分がそれらの調製後に完全に取り除かれない条件下で生じうる。更に、部分的から実質的な環状及び架橋ジアルコキシ有機官能性シランの加水分解は、適当なストイキオメトリの又は過剰の水を、本願明細書に記載されているシランの調製において添加することによって故意に調製できる。また、環状及び架橋ジアルコキシ有機官能性シラン中へのシロキサン含有は、適当なストイキオメトリ又は過剰の水を本願明細書に記載されているシランの調製において添加することによって故意に調製できる。加水分解物及びシロキサンを含む本願明細書のシラン構造は式１で表される構造で記載され、式中、Ｚ^ｂ＝（−Ｏ−）_０．５の下付き添字ｖ及び／又はＸ＝ＯＨのｕが実質的に存在し、実質的にゼロより大きいことを意味する。

本願明細書に含まれる複素環式のシリコン基を有するシラン化合物は、有機官能性アルコキシ置換シランとジオールとのエステル交換反応によって調製でき、反応は触媒の有無に関わらず、有機官能性シリルハライドとジオールのエステル化によって、又は置換アルケンとヘテロ環状シリコン基を含むヒドロシランとのヒドロシリル化によって行われ、環状及び架橋シラン組成物が生成する。

有機官能性アルコキシ置換シランとジオールとのエステル交換反応は、触媒の有無に関わらず実施できる。触媒は酸触媒、塩基触媒又は遷移金属触媒であってもよい。適切な酸触媒は塩化水素、ｐ−トルエンスルホン酸などである。典型的な塩基触媒はナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシドである。適切な遷移金属触媒はテトライソプロピルチタン、ジラウリン酸ジブチルスズである。

ジオールと有機官能性シリルハライドとのエステル化の間、ジオールをシリルハライドに添加し、形成されるハロゲン化水素を除去する。ハロゲン化水素は窒素供給、又は減圧によって除去できる。いかなる残留ハロ基も、アルコール（例えばメタノール、エタノール、イソプロパノールなど）の添加によって除去できる。

他の実施態様では、ジオール誘導有機官能性シランは、触媒作用を及ぼされた有機官能性シラン反応物質とジオールとの混合物を、蒸留しながら反応させることによって調製できる。反応により、ジオールと反応する有機官能性シラン反応物質のケイ素原子上における１つ以上のアルコキシ基における、選択的なアルコール交換が行われる。揮発性の副産物アルコールの蒸留除去によって反応が促進される。適切な触媒としては、酸触媒（例えばｐ−トルエンスルホン酸、硫酸、塩化水素、クロロシラン、クロロ酢酸、リン酸、それらの混合物など）、塩基触媒（例えばナトリウムエトキシド）、並びに遷移金属含有触媒（例えばチタンアルコキシド、チタン含有キレート、ジルコニウムアルコキシド、ジルコニウム含有キレート及びそれらの混合物）が挙げられる。更に別の実施態様では、ジオール誘導有機官能性シランは、有機官能性シラン及びジオールの混合物に触媒作用を及ぼすことによって調製でき、第１の実施態様ではトランスエステル化されるアルコキシシリル基に対して少なくとも約０．５モルのジオールのモル比であり、第２の実施態様ではトリアルコキシシランに対して約０．５〜約１．５のモル比であり、第３の実施態様ではトリアルコキシシランに対して約１．０〜約１．５のモル比である。前述の各実施態様では、反応温度は約１０℃〜約１５０℃、他の実施態様では約３０℃〜９０℃で調節できるが、一方圧力は約０．１〜２０００ｍｍＨｇ、他の実施態様では約１〜約８０ｍｍＨｇの範囲に維持する。過剰のジオールを利用して反応速度を増加させてもよい。

他の実施態様では、ジオール誘導有機官能性シランは、触媒の存在下、所望の反応温度及び真空条件下で、有機官能性シランにジオールを徐々に添加することにより調製できる。必要に応じて、中和工程を適用して利用されるいかなる酸触媒又は塩基触媒を中和してもよく、それにより生成物の貯蔵が改善される。

工程中で任意に不活性溶媒を用いてもよい。溶媒は希釈剤、担体、スタビライザ、還流補助又は加熱剤として機能しうる。通常、いかなる不活性溶媒、すなわち反応を開始しないか又は反応に悪影響を与えない溶媒も使用できる。一実施態様では、標準条件下で液体であって、１５０℃以下の沸点を有する溶媒である。例としては、芳香族化合物、炭化水素、エーテル、非プロトン性溶媒及び塩素化炭化水素溶媒（例えばトルエン、キシレン、ヘキサン、ブタン、ジエチルエーテル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、四塩化炭素、ジクロロメタンなど）が挙げられる。

他の実施態様では、ジオール誘導有機官能性シランは、有機官能性シラン反応物質、ジオール及び触媒（使用されるときに）のフローストリームを適当な比率で使用前に混合し、そのプレミックス反応物質を反応性の蒸留システム（一実施態様では所望の反応温度及び真空条件で作動する薄膜蒸留装置）に導入して連続的に調製できる。真空下で薄膜における反応を実施することにより、アルコール副産物の除去を促進し、エステル交換反応の反応速度を向上させる。薄膜からの副産物アルコールの蒸発及び除去は、反応の化学平衡を所望の生成物の形成へと移動させ、望まない副作用を最小限化する。本願明細書で前述した方法の実施態様では、以下の工程が含まれる。
ａ）薄膜反応器において、有機官能性シランを含む薄膜反応媒体（例えばチオカルボン酸シラン）、ジオール及び触媒を反応させ、ジオール誘導有機官能性シラン及び副産物アルコールを形成させ、
ｂ）薄膜から副産物アルコールを気化させ反応を促進し、
ｃ）ジオール誘導有機官能性シラン反応生成物を回収し、
ｄ）任意に、副産物アルコールを凝結させて回収し、及び
ｅ）任意に、ジオール誘導有機官能性シラン生成物を中和して貯蔵安定性を向上させる。

前述の連続薄膜プロセスで使用する有機官能性シラン反応物質に対するジオールのモル比は、ジオールで置換されるアルコキシ基の必要数に依存する。薄膜プロセスの一実施態様では、１つのジオールが２つのアルコキシ基を置換する場合には、化学量論的なモル当量比として１が採用される。通常、この実施態様では、有機官能性シランに対するジオールのモル比は、エステル転移されるアルコキシ基のシリル基に対して約９５〜約１２５％の化学量論的な当量の範囲で変化させることができる。具体的な実施態様では、有機官能性シランに対するジオールのモル比は、約１００〜約１１０％の化学量論的な当量の範囲であってもよい。他の実施態様では、モル比は、有機官能性シランに対するジオールのモル比で約１００〜約１０５％の化学量論的な当量の範囲であってもよい。当業者であれば、過剰なジオールの利用により反応速度は増加するが、通常薄膜で反応させる場合にはそれに見合うだけの顕著な効果が得られず、費用を増加させるだけであることを認識するであろう。

フィルムを形成する装置及び方法は特に限定されず、公知技術のいかなるものも採用できる。典型的な周知の装置としては、流下薄膜型又は撹拌膜型蒸発器が挙げられる。最小限の膜厚及び流速は、フィルム成形面の最小濡れ液量に依存する。最大膜厚及び流速は、フィルム及び装置のフラッディング点に依存する。フィルムからのアルコール蒸発は、フィルムの加熱、フィルムの減圧又はそれらの組合せによって実施する。中程度の加熱及び減圧を実施してジオールから誘導される本発明の有機官能性シランを形成するのが好ましい。薄膜プロセスを行うための最適な温度及び圧力（真空）は、その過程で使用する具体的な開始原料である有機官能性シランのアルコキシ基及びジオールに依存する。更に、その過程で任意の不活性溶媒を用いる場合、その選択は採用する最適温度及び圧力（真空）に影響を及ぼす。

本発明において有用なある典型的なシランの官能基には、限定されないがアミノ、エポキシ、ウレイド、イソシアナート、ビニル、硫黄、メルカプト、カルバミン酸エステル、スチリルアミノ、メタクリルオキシ、アルキル及びポリエーテルが含まれる。

シランは、当業者に公知の幾つかの技術を用いて充填材に適用できる。一般的な方法としては、無水シラン、加水分解シラン又は適切な有機溶剤で希釈したシランのいずれかを、ミキサー中の充填材に添加することが挙げられる。ミキサーは様々な設計であってもよく、ツインシェルのミキサー、ヘンシェル型のミキサー、リトルフォード型のミキサー又はリボンブレンダーが例として挙げられる。オーブンでの乾燥工程を処理中に含めてもよい。あるいは、通常用いられる調剤工程においてシランを充填材に適用し、充填化合物を製造してもよい。充填材のシラン処理は例えば、バンブリーミキサー、エクストルーダー、混捏ニーダー又は二軸ロールミルの処理の間に添加できる。変法としては、シランのマスターバッチの形でシランを添加することであり、その場合シランは、標準的な固形材料の供給装置を用いて混合装置内に容易に充填できるような、乾燥した固体の形状を有する。乾燥シランマスターバッチの例としては、シランとワックスの混合物（例えば植物蝋（カルナバワックス、日本蝋、ベイベリーワックス、キャンデリラワックスなど）、動物蝋（密蝋、中国蝋、水素化鯨油ワックスなど）、鉱蝋（オゾケライトワックス、モンタンワックス、セレシンワックスなど）、合成蝋（ポリエチレン、ポリエチレングリコール、ポリエチレンエステル、クロロナフタレン、ソルビタール、ポリコロトリフルオロエチレンなど）及び石油蝋（パラフィン、ミクロクリスタリンワックスなど））が挙げられる。シランは、米国特許第５１１２９１９号に記載される、高密度ポリエチレン、低分子及び直鎖状の低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド又は他のいかなる通常用いられる多孔質ポリマー担体など（これに限定されない）多孔性担体に支持してもよく、又は非反応性の固体担体に吸着してもよい。これらのいずれの方法で、シランを充填材に対して徐々に、又は一度に全量添加できる。

次いで処理した充填材がマトリックスに取り込まれ、複合材料の基材に所望の特性を与える。マトリックスは通常はポリマー性物質（例えば熱可塑性又は熱硬化性ポリマー）である。この種のポリマー（ホモポリマー、コポリマー及びそれらの混合物を含む）の非限定的な例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、エチレン酢酸ビニルなど、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエステル、ポリスチレン、アクリル、フェノール樹脂、エポキシ、ポリアミド、アセタール、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリカーボネート、シリコン、並びに天然及び合成ゴム、及びエラストマーなどのオレフィンポリマーが挙げられる。充填材をマトリックスに取り込ませる方法は、最終的なコンポジットのボディを所望の形状又は形態に製作する方法と同様に公知技術である。

以下の非制限的な実施例で本発明を例示する。比較例は比較目的でのみ示すものであり、本発明を例示するものではない。すべてのパーセンテージ及び割合は、特に指定しない限り重量による数値である。

以下の方法を用いて、試験に用いる材料を調合し、処理した。

ヘンシェル型高密度ミキサーを用い、２０００回転／分で短時間処理し、表２に示す製剤を調合した。三水酸化アルミニウム（ＡＴＨ）及び表１の様々なカップリング製剤を１％、ヘンシェルミキサー中の４つの濃度のＡＴＨに添加し、９０秒間混合した。指定のポリマーを混合物に添加し、更に３０秒間混合した。

調製済みの材料を、ワーナー＆プフライデラーＺＳＫ（３０ｍｍの噛合スクリュー使用）を用い、二軸押出スクリューエクストルーダーを回転させ、逐次供給により押出した。押出機に対する原料供給は、ＫＴｒｏｎフィーダを用いてメーターで測りながら制御した。押出機にスクリューを設置するときは、混合により分離・分散が十分となるように、並びに高いピーク温度を発生させないように設計されなければならず、さもなくばポリマー及びＡＴＨの分解が生じうる。押出機を大気中に開放し、それにより押出機中での揮発性物質の蓄積を防止しなければならず、さもなくば押出物が多孔性の状態となり、押出機における原料供給の流れが制限されてしまう。４穴型エクストルーダーからの押出物を水冷却し、空気乾燥し、カンバーランド社製ペレット成形機でペレット化した。ペレット化した材料を６５℃でオーブンで乾燥させた。ペレット化し乾燥させたバッチを、２８トンＡｒｂｕｒｇ １．２ｏｚ射出成形機にて、ドッグボーン型に射出成形した。押出及び射出成形条件は、表３（下記）にまとめる温度プロフィールにて行った。押出機はポンプでもよく更にはリアクターであってもよい。機器上及び化学的なパラメータを適宜制御し、良好な生成物を調製した。

加工温度は、スクリューのデザインに合うように設定し、融解温度が２００℃を超えないようにした。スクリューは冷却する能力を有しないため、定常運転にとって上記の点は重要である。滞留時間を制限するためにスクリューの回転数を１５０ｒｐｍで設定した。

ドッグボーン型の成形物を２２℃で４８時間処理し、熱平衡させた。ＡＳＴＭ ６３８に準拠して、破壊時における引張強さ、伸長及び引張弾性率を、すべてのサンプルについて２０インチ／分のクロスヘッド速度を用いて測定した。データを表４に示す。

＜比較実施例１＞
コントロール試料は、９重量部の２．０ｇ／１０分の溶融指数を有する直鎖状低密度ポリエチレン（エクソンモービル社からＥｓｃｏｒｅｎｅ １００２として市販）と２５．８重量部の、酢酸ビニルを２７．５％含むウルトラエチレンビニル酢酸ＬＤ７６８（エクソンモービルから市販）を高分子マトリックスとして含んでなるポリマーブレンドから調製した。更に、６５重量部の三水酸化アルミニウムを充填材として、及び０．２重量部のＩｒｇａｎｏｘ １０１０（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ社から市販）を抗酸化として含んでなる。原料を上記の条件及び表３で示した設定に従い押出機で処理し、充填材処理のためのカップリング剤を含まないコントロール試料を調製した。次いで押し出しサンプルを標準的な測定技術に従い機械的特性の解析のために試験した。破壊時の応力（ｐｓｉ）、伸長（％）及び弾力性（ｐｓｉ）の値を表４に示す。

＜比較実施例２＞
この比較例は、高ＶＯＣシランを含むカップリング剤を含んでなるサンプルの調製及び試験を示すものであり、本発明を例示するものではない。カップリング剤は、１６０重量部のビニルトリエトキシシラン、１０重量部の２．４−ジメチル−６−（１−メチルペンタデシル）フェノール、２０重量部のビニル修飾ポリジメチルシロキサン及び１０重量部の１，１−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンの混合物を含んでなる。８．７重量部の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｅｓｃｏｒｅｎｅ １００２）及び２５．１重量部のウルトラエチレンビニル酢酸ＬＤ ７６８（高分子マトリックスとして）、６５重量部の三水酸化アルミニウム（充填剤）及び０．２重量部のＩｒｇａｎｏｘ １０１０（抗酸化剤）を、この比較例のカップリング剤１．０重量部と結合させ、上記条件及び表３で示す設定に従い押出機で処理し、本発明のカップリング剤を含まない押出サンプルを調製した。次いでサンプルを、比較実施例１で使用した標準的な測定技術に従い、機械的特性の解析のために試験した。破壊時の応力（ｐｓｉ）、伸長（％）及び弾力性（ｐｓｉ）の値を表４に示す。

＜実施例３＞
この実施例では、本発明のカップリング剤として使用するための低ＶＯＣビニルシランの調製法を例示する。

ビニルシランＡとして本願明細書に示す低ＶＯＣビニルシランを以下の方法で調製した。
ビニルトリエトキシシラン（Ｓｉｌｑｕｅｓｔ（登録商標）Ａ−１５１（ＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ社製）） １１７３．４ｇ（６．１６ｍｏｌ）及びスルホン化イオン交換樹脂（Ｐｕｒｏｌｉｔｅ ＣＴ−２７５触媒（Ｐｕｒｏｌｉｔｅ社製）） ９．５ｇを、Ｏｌｄｅｒｓｈａｗ ５プレート蒸留カラム、短経路蒸留ヘッド及び滴下漏斗を備えている３Ｌの丸底フラスコに添加した。ヘキシレングリコール（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．社製） ７２８．３ｇ（６．１６ｍｏｌ）を添加漏斗に充填した。フラスコの内容物を約９０ｍｍＨｇの真空下で約５０℃以下で加熱した。ヘキシレングリコールを、約３時間にわたってフラスコに添加した。添加完了後、真空状態を徐々に増強させ、エタノールの安定した蒸留を維持した。完全な真空となり、またポット温度が５６℃となるまで蒸留を継続させた。次いで材料を１２時間冷却し、ピューロライト触媒を除去するために濾過した。次に、材料をＯｌｄｅｒｓｈａｗ ５プレート蒸留塔を備えた２Ｌの丸底フラスコに充填し、残留エタノールを常圧及び８０℃のポット温度でほぼ完全に除去し、１０９７ｇのビニルシランＡを調製した。

＜実施例４＞
この実施例では、本発明の実施例３の低ＶＯＣビニルシランＡを含むカップリング剤を含んでなるサンプルの調製及び試験を例示する。カップリング剤は、１８１．６重量部のビニルシランＡ、１０重量部の２．４−ジメチル−６−（１−メチルペンタデシル）フェノール、２０重量部のビニル修飾ポリジメチルシロキサン及び１０重量部の１，１−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンの混合物を含んでなる。
８．７重量部の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｅｓｃｏｒｅｎｅ １００２）及び２５．１重量部のウルトラエチレンビニル酢酸ＬＤ ７６８（高分子マトリックスとして）、６５重量部の三水酸化アルミニウム（充填剤）及び０．２重量部のＩｒｇａｎｏｘ １０１０（抗酸化剤）を、この実施例のカップリング剤１．０重量部と結合させ、上記条件及び表３で示す設定に従い押出機で処理し、本発明のカップリング剤を含む押出サンプルを調製した。次いでサンプルを、比較実施例１で使用した標準的な測定技術に従い、機械的特性の解析のために試験した。破壊時の応力（ｐｓｉ）、伸長（％）及び弾力性（ｐｓｉ）の値を表４に示す。

＜比較実施例５＞
この比較実施例は、メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン及び高ＶＯＣシランを含むカップリング剤を含んでなるサンプルの調製及び試験を示すものであり、本発明を例示するものではない。カップリング剤は、６０重量部のビニルトリエトキシシラン、９０重量部のメタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、１０重量部の２．４−ジメチル−６−（１−メチルペンタデシル）フェノール、３０重量部のビニル修飾ポリジメチルシロキサン及び１０重量部の１，１−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンの混合物を含んでなる。８．７重量部の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｅｓｃｏｒｅｎｅ １００２）及び２５．１重量部のウルトラエチレンビニル酢酸ＬＤ ７６８（高分子マトリックスとして）、６５重量部の三水酸化アルミニウム（充填剤）及び０．２重量部のＩｒｇａｎｏｘ １０１０（抗酸化剤）を、この実施例のカップリング剤１．０重量部と結合させ、上記条件及び表３で示す設定に従い押出機で処理し、本発明のカップリング剤を含む押出サンプルを調製した。次いでサンプルを、比較実施例１で使用した標準的な測定技術に従い、機械的特性の解析のために試験した。破壊時の応力（ｐｓｉ）、伸長（％）及び弾力性（ｐｓｉ）の値を表４に示す。

＜実施例６＞
この実施例では、実施例３の低ＶＯＣビニルシランＡとメタクリルオキシプロピルトリエトキシシランの混合物を含むカップリング剤を含んでなるサンプルの調製及び試験を例示する。カップリング剤は、６８．１９重量部の低ＶＯＣビニルシランＡ、９０重量部のメタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、１０重量部の２．４−ジメチル−６−（１−メチルペンタデシル）フェノール、３０重量部のビニル修飾ポリジメチルシロキサン及び１０重量部の１，１−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンの混合物を含んでなる。８．７重量部の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｅｓｃｏｒｅｎｅ １００２）及び２５．１重量部のウルトラエチレンビニル酢酸ＬＤ ７６８（高分子マトリックスとして）、６５重量部の三水酸化アルミニウム（充填剤）及び０．２重量部のＩｒｇａｎｏｘ １０１０（抗酸化剤）を、この実施例のカップリング剤１．０重量部と結合させ、上記条件及び表３で示す設定に従い押出機で処理し、本発明のカップリング剤を含む押出サンプルを調製した。次いでサンプルを、比較実施例１で使用した標準的な測定技術に従い、機械的特性の解析のために試験した。破壊時の応力（ｐｓｉ）、伸長（％）及び弾力性（ｐｓｉ）の値を表４に示す。

＜比較実施例７＞
比較実施例は、高ＶＯＣシランを含むカップリング剤を含んでなるサンプルの調製及び試験を示すものであり、本発明を例示するものではない。カップリング剤は、高ＶＯＣγ−アミノプロピルトリエトキシシラン２００重量部を含んでなる。８．７重量部の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｅｓｃｏｒｅｎｅ １００２）及び２５．１重量部のウルトラエチレンビニル酢酸ＬＤ ７６８（高分子マトリックスとして）、６５重量部の三水酸化アルミニウム（充填剤）及び０．２重量部のＩｒｇａｎｏｘ １０１０（抗酸化剤）を、この実施例のカップリング剤１．０重量部と結合させ、上記条件及び表３で示す設定に従い押出機で処理し、本発明のカップリング剤を含まない押出サンプルを調製した。次いでサンプルを、比較実施例１で使用した標準的な測定技術に従い、機械的特性の解析のために試験した。破壊時の応力（ｐｓｉ）、伸長（％）及び弾力性（ｐｓｉ）の値を表４に示す。

＜実施例８＞
この例は、低ＶＯＣシランを含むカップリング剤を含んでなるサンプルの調製及び試験を例示する。カップリング剤は、２−メチル−１，３−プロパンジオールで修飾したγ−アミノプロピルシラン２００重量を含んでなる。８．７重量部の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｅｓｃｏｒｅｎｅ １００２）及び２５．１重量部のウルトラエチレンビニル酢酸ＬＤ ７６８（高分子マトリックスとして）、６５重量部の三水酸化アルミニウム（充填剤）及び０．２重量部のＩｒｇａｎｏｘ １０１０（抗酸化剤）を、この実施例のカップリング剤１．０重量部と結合させ、上記条件及び表３で示す設定に従い押出機で処理し、本発明のカップリング剤を含まない押出サンプルを調製した。次いでサンプルを、比較実施例１で使用した標準的な測定技術に従い、機械的特性の解析のために試験した。破壊時の応力（ｐｓｉ）、伸長（％）及び弾力性（ｐｓｉ）の値を表４に示す。

表１
カップリング剤の組成

表２
ハロゲン非含有難燃性組成物

表３
押出機の温度プロフィール

表４
押出サンプルの物理的特性

上記の表４記載の結果は、本発明（例４、６及び８）のカップリング剤が比較実施例１のサンプルと比較し優れた機械的性質を生成サンプルに与えることを示すものであった。実施例４では、比較実施例２より高い破壊応力及び伸長を示した。実施例６では、比較実施例５より高い破壊応力及び引張柔軟性を示した。実施例８では、比較実施例７より高い引張柔軟性を示した。

上記の記載中には多くの詳細な説明が含まれるが、これらの詳細は本発明を限定するものと解釈すべきでなく、単に好適な実施態様のみを例示するに過ぎない。当業者であれば、本発明の技術的思想の範囲内で他の多くの実施態様を想起するであろう。

Claims (22)

1. シランと充填剤とを接触させることを含んでなる充填剤の処理方法であって、加水分解時に実質的に有意な量の揮発性有機化合物及び／又はシランのシリコン含有加水分解物を生じさせずに処理された充填材を調製する方法。
2. 前記シランが環状のジオール置換シランである、請求項１記載の方法。
3. 前記シランが、以下の一般式
   ［Ｙ［−Ｇ（−ＳｉＸ_ｕＺ^ｂ _ｖＺ^ｃ _ｗ）_ｓ］_ｒ］_ｎ （式１）
   を有する、請求項１記載の方法。
   （式中、Ｇは各々独立に、アルキル、アルケニル、アリール若しくはアラルキル基により１つ以上の水素原子を置換することにより得られる多価の基を含む群から独立に選択されるか、
   又はヘテロ炭素上の１つ以上の水素原子の除去によって得られる構成分子であり、
   但しＧは約１〜約３０個の炭素原子を含み、
   Ｘは各々独立に−Ｃｌ、−Ｂｒ、Ｒ^１Ｏ−、Ｒ^１Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、Ｒ^１Ｒ^２Ｃ＝ＮＯ−、Ｒ^１Ｒ^２ＮＯ−又はＲ^１Ｒ^２Ｎ−、−Ｒ^１（−（ＯＳｉＲ^１Ｒ^２）_ｔ（ＯＳｉＲ^１Ｒ^２Ｒ^３））及び−Ｏ（Ｒ^１０ＣＲ^１１）_ｆＯＨからなる群から独立に選択され、
   式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^１０及びＲ^１１は各々独立にＲであり、
   Ｚ^ｂは各々独立に（−Ｏ−）_０．５及び［−Ｏ（Ｒ^１０ＣＲ^１１）_ｆＯ−］_０．５であり、
   式中、Ｒ^１０及びＲ^１１は各々独立にＲであり、
   Ｚ^ｃは各々独立に−Ｏ（Ｒ^１０ＣＲ^１１）_ｆＯ−であり、
   式中、Ｒ及びＲ^１０及びＲ^１１は各々独立にＲであり、
   Ｒは各々独立に水素、
   不飽和のアルケニル基、アリール基及びアラルキル基を含んでもよい直鎖状、環状若しくは分岐状アルキル基であるか、
   又はヘテロ炭素上の１つ以上の水素原子の除去によって得られる構成分子からなる群から選択され、
   Ｒは各々１〜約２０個の炭素原子を含み、
   下付き添字ｆは各々１〜約１５の整数であり、
   ｎは各々１〜約１００の整数であり、
   但しｎが１超である場合、ｖは０超であり、Ｚ^ｂのすべての価数においてそれらに結合する１つのケイ素原子を有し、
   下付き添字ｕは各々０〜約３の整数であり、
   下付き添字ｖは各々０〜約３の整数であり、
   下付き添字ｗは各々０〜約１の整数であり、
   但しｕ＋ｖ＋２ｗ＝３であり、
   下付き添字ｒは各々１〜約６の整数であり、
   下付き添字ｔは各々０〜約５０の整数であり、
   下付き添字ｓは各々１〜約６の整数であり、
   Ｙは各々原子価ｒの有機官能基であり、少なくとも１つのＺ^ｂ又はＺ^ｃを含んでなる環状及び架橋ジアルコキシ有機官能性シラン組成物を含んでなる少なくとも１つの環状及び架橋ジアルコキシ有機官能性シランである。）
4. Ｙが、一価の有機官能基、二価の有機官能基、三価の有機官能基、四価の有機官能基及び多価の有機官能基からなる群から選択される、請求項３記載の方法。
5. 一価の有機官能基がＣＨ_２＝ＣＨ−、ＣＨＲ＝ＣＨ−、ＣＲ^２＝ＣＨ−、メルカプト、アクリルオキシ、メタクリルオキシ、アセトキシ、−Ｏ−ＣＨ_２−Ｃ_２Ｈ_３Ｏ、−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｃ_６Ｈ_９Ｏ、−Ｃ_６Ｈ_９Ｏ、−ＣＲ^６（−Ｏ−）ＣＲ^４Ｒ^５、−ＯＨ、−ＮＲ^４Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ^５−ＯＣ（＝Ｏ）ＮＲ^４Ｒ^５、−ＮＲ^４Ｃ（＝Ｏ）ＳＲ^５、−ＳＣ（＝Ｏ）ＮＲ^４Ｒ^５、−ＮＲ^４Ｃ（＝Ｓ）ＯＲ^５、−ＯＣ（＝Ｓ）ＮＲ^４Ｒ^５−ＮＲ^４Ｃ（＝Ｓ）ＳＲ^５、−ＳＣ（＝Ｓ）ＮＲ^４Ｒ^５、マレイミド、マレイン酸、置換マレイン酸、フマル酸、置換フマル酸、−ＣＮ、シトラコンイミド、−ＯＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−ＳＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＯＲ^４−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＳＲ^４、−Ｓ−ＳＲ^４、−Ｓ−Ｓ−ＳＲ^４、−Ｓ−Ｓ−Ｓ−ＳＲ^４、−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｓ−ＳＲ^４、−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｓ−ＳＲ^４、−ＳｘＲ^４、−ＳＣ（＝Ｓ）ＯＲ^４、−ＳＣ（＝Ｓ）ＳＲ^４、−ＳＣ（＝Ｏ）ＳＲ^４、−ＮＲ^４Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ^５Ｒ^６、−ＮＲ^４Ｃ（＝Ｓ）ＮＲ^５Ｒ^６、Ｒ^４Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ^５−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ^４Ｒ^５−、Ｒ^４Ｃ（＝Ｓ）ＮＲ^４−、メラミン、シアヌレート、−ＮＨ_２、−ＮＨＲ^４、−ＮＲ^４Ｒ^５、−ＮＲ^４−Ｌ^１−ＮＲ^５Ｒ^６、−ＮＲ^４−Ｌ^１（−ＮＲ^５Ｒ^６）_２、−ＮＲ^４−Ｌ^１−ＮＲ^５−Ｌ^２−ＮＲ^６Ｒ^７、−ＮＲからなる群から選択され、
   二価の有機官能基が−（−）Ｃ（−Ｏ−）ＣＲ^４Ｒ^５、−ＣＲ^５（−Ｏ−）ＣＲ^４−、−Ｏ（Ｒ^１０ＣＲ^１１）_ｆＯ−、−（−）ＮＣ（＝Ｏ）ＯＲ^５、−ＯＣ（＝Ｏ）ＮＲ^４−、−（−）ＮＣ（＝Ｏ）ＳＲ^５、−ＳＣ（＝Ｏ）ＮＲ^４−、−（−）ＮＣ（＝Ｓ）ＯＲ^５、−ＯＣ（＝Ｓ）ＮＲ^４−、−（−）ＮＣ（＝Ｓ）ＳＲ^５、−ＳＣ（＝Ｓ）ＮＲ^４−、−Ｏ−、マレイン酸、置換マレイン酸、フマル酸、置換フマル酸、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｓ−、−Ｓｘ−、−ＳＣ（＝Ｓ）Ｏ−、−ＳＣ（＝Ｓ）Ｓ−、−ＳＣ（＝Ｏ）Ｓ−、−（−）ＮＣ（＝Ｏ）ＮＲ^４Ｒ^５、−ＮＲ^４Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ^５−、−（−）ＮＣ（＝Ｓ）ＮＲ^４Ｒ^５、−ＮＲ^４Ｃ（＝Ｓ）ＮＲ^５−、Ｒ^４Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（−）−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ^４−、Ｒ^４Ｃ（＝Ｓ）Ｎ（−）−、二価のメラミン、二価のシアヌレート、−ＮＨ−、−ＮＲ^４−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−ＮＲ^４Ｒ^５、−ＮＲ^４−Ｌ^１−ＮＲ^５−、（−ＮＲ^４）_２−Ｌ^１−ＮＲ^５Ｒ^６、−（−）Ｎ−Ｌ^１−ＮＲ^５−Ｌ^２−ＮＲ^６Ｒ^７、−ＮＲ^４−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−ＮＲ^５Ｒ^６、−ＮＲ^４−Ｌ^１−ＮＲ^５−Ｌ^２−ＮＲ^６−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−（ＮＲ^５Ｒ^６）_３、（−ＮＲ^４）_２−Ｌ^１−（ＮＲ^５Ｒ^６）_２、−（−）Ｎ−Ｌ^１−ＮＲ^４−Ｌ^２−ＮＲ^５−Ｌ^３−ＮＲ^６Ｒ^７、−ＮＲ^４−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−ＮＲ^５−Ｌ^３−ＮＲ^６Ｒ^７、−ＮＲ^４−Ｌ^１−ＮＲ^５−Ｌ^２−Ｎ（−）−Ｌ^３−ＮＲ^６Ｒ^７、−ＮＲ^４−Ｌ^１−ＮＲ^５−Ｌ^２−ＮＲ^６−Ｌ^３−ＮＲ^７−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−Ｌ^２ＮＲ^５Ｒ^６）_２及び（−ＮＲ^４Ｌ−）_２Ｎ−Ｌ^２ＮＲ^５Ｒ^６からなる群から選択され、
   三価の有機官能基が−（−）Ｃ（−Ｏ−）ＣＲ^４−、−（−）ＮＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−（−）ＮＣ（＝Ｏ）Ｓ−、−（−）ＮＣ（＝Ｓ）Ｏ−、−（−）ＮＣ（＝Ｓ）Ｓ−、−（−）ＮＣ（＝Ｏ）ＮＲ^４−、−（−）ＮＣ（＝Ｓ）ＮＲ^４−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（−）−、−Ｃ（＝Ｓ）Ｎ（−）−、三価のメラミノ、三価のシアヌレート、−Ｎ（−）−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−ＮＲ^４−、（−ＮＲ^４）_３−Ｌ^１、（−ＮＲ^４）_２−Ｌ^１−ＮＲ^５−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−ＮＲ^３Ｒ^４、−ＮＲ^４−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−ＮＲ^５−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−ＮＲ^４−Ｌ^２−ＮＲ^５−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−ＮＲ^５−Ｌ^３−ＮＲ^３Ｒ^４、−ＮＲ^４−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−Ｎ（−）−Ｌ^３−ＮＲ^３Ｒ^４、−（−）Ｎ−Ｌ^１−ＮＲ^５−Ｌ^２−Ｎ（−）−Ｌ^３−ＮＲ^３Ｒ^４、−ＮＲ^４−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−ＮＲ^３−Ｌ^３−ＮＲ^４−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−Ｌ^２ＮＲ^３Ｒ^４）（−Ｌ^２ＮＲ^５−）（−ＮＲ^４Ｌ^１−）_３Ｎ、−（−）Ｃ（−Ｏ−）Ｃ（−）−、−（−）ＮＣ（＝Ｏ）Ｎ（−）、−（−）ＮＣ（＝Ｓ）Ｎ（−）−、四価のメラミノ、−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−）−、（−ＮＲ^４）_４−Ｌ^１、（−ＮＲ^４）_２−Ｌ^１−Ｎ（−）−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−ＮＲ^３−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−ＮＲ^４−Ｌ^２（−）−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−Ｎ（−）−Ｌ^３−ＮＲ^４Ｒ^３、−ＮＲ^４−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−Ｎ（−）−Ｌ^３−ＮＲ^３−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−ＮＲ^４−Ｌ^２−ＮＲ^３−Ｌ^３−Ｎ（−）−及び−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−Ｌ^２ＮＲ^３−）_２からなる群から選択され、
   多価の有機官能基が多価の炭化水素基、（−ＮＲ^３）（−Ｎ−）_２Ｃ_３Ｎ_３、（−Ｎ−）_３Ｃ_３Ｎ_３、−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−Ｎ（−）−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−Ｎ（−）−Ｌ^３−ＮＲ^３−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−ＮＲ^３−Ｌ^２−Ｎ（−）−Ｌ^３−Ｎ（−）−、［−（−）Ｎ−Ｌ^１−］_２Ｎ−Ｌ^２ＮＲ^３−、−（−）Ｎ−Ｌ^１−Ｎ（−）−Ｌ^２−Ｎ（−）−Ｌ^３−Ｎ（−）−及び［−（−）Ｎ−Ｌ^１−］_３からなる基から選択され、
   Ｌ^１、Ｌ^２及びＬ^３が各々独立にＧに関して上記で説明した構造群から選択され、ｘが独立に１〜１０の整数であり、Ｒが各々独立にＲ及びＲ^１からＲ^１１に関して上記で説明した構造のうちの１つである、請求項４記載の方法。
6. 式中、ジアルコキシ基又は二官能性アルコキシ基が以下の式
   −Ｏ−（Ｒ^１０ＣＲ^１１）_ｆＯ− （式３）
   で表される、請求項５記載の方法。
7. Ｇが一価の炭化水素基、ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｐ−（ｐは１〜２０である）、ジエチレンシクロヘキサン、１，２，４−トリエチレンシクロヘキサン、ジエチレンベンゼン、フェニレン、−（ＣＨ_２）_ｍ−（ｍは１〜１２である）及びＣＨ_２（ＣＨ_２）_ｑＣＨ（ＣＨ_３）（ｑは０〜１７である）からなる群から選択される、請求項３記載の方法。
8. 式中、Ｒ及びＲ^１からＲ^１１が、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、オクテニル、シクロヘキシル、ブチル、フェニル、ベンジル、トリル、アリル、メトキシエチル、エトキシエチル、ジメチルアミノエチル及びシアノエチル基からなる群から独立に選択される、請求項３記載の方法。
9. Ｒ^１０及びＲ^１１が水素原子、メチル及びエチル基からなる群から各々独立に選択される、請求項３記載の方法。
10. Ｒ^１及びＲ^２が水素原子、メチル、エチル及びプロピル基からなる群から各々独立に選択される、請求項３記載の方法。
11. Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７及びＲ^８がフェニル、メチル、ブチル、水素原子及びエチル基からなる群から独立に選択される、請求項３記載の方法。
12. Ｘが、メトキシ、エトキシ、イソブトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、アセトキシ、メトキシエトキシ、オキシマト及びジオールに由来する一価のアルコキシ基からなる群から選択される、請求項３記載の方法。
13. Ｚ^ｂ及びＺ^ｃが、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、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール及び２−メチル−２，４−ペンタンジオールからなるジオール群に由来する二価のアルコキシ基からなる群から選択される、請求項３記載の方法。
14. ｗ／ｖの比率が１〜９であり、ｘがＲ^１Ｏ−又はＲ^１Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−であり、Ｚ^ｂ及びＺ^ｃが１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオールからなるジオール群から誘導されたものであり、Ｒ^１がＣ_１−Ｃ_４アルキル基及び水素原子からなる群から独立に選択され、Ｇが炭素原子数２〜１８の二価の直鎖アルキル基である、請求項３記載の方法。
15. ｗ／ｖの比率が約２〜約８であり、Ｘがエトキシ基であるか、又は１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール及び２−メチル−２，４−ペンタンジオールからなる群から選択されるジオールに由来する１つ以上の二価アルコキシ基であり、ＧがＣ_２−Ｃ_１２直鎖アルキル誘導体である、請求項３記載の方法。
16. 充填剤がシリカ、タルク、粘土及びアルミナ、ウォラストナイト、アルミナ三水和物（ＡＴＨ）、水酸化マグネシウム、カオリン、ベントナイト、沈殿シリカ若しくはいぶしシリカ、二酸化チタン、ガラスビーズ、玄武岩、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、黒鉛、カーボンブラック、アサ、亜麻及びケナフからなる群から選択される１つ以上の材料を含んでなる、請求項３記載の方法。
17. 充填剤が粒子及び／又は繊維を含んでなる、請求項３記載の方法。
18. 前記シランがワックスと混合されている、請求項３記載の方法。
19. 前記シランが無水物である、請求項１記載の方法。
20. 前記シランが水及び／又は有機溶剤で希釈されている、請求項１記載の方法。
21. 更に処理された充填材を高分子マトリックスに取り込ませてコンポジット基材を調製する、請求項１記載の方法。
22. 請求項２１記載の方法で調製されるコンポジット基材。