JP2014529650A - シラン官能性ポリマーに基づく2コンポーネント配合物 - Google Patents
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Abstract
Description
以下を含むコンポーネントA:
−少なくとも1種のシラン官能性ポリマーP、及び
−少なくとも1種のエポキシ樹脂用硬化剤又は促進剤成分;並びに
以下を含むコンポーネントB:
−少なくとも1種のエポキシ樹脂の水系エマルション
からなる2コンポーネント配合物に関する。
R10部分は、水素原子を表すか、あるいは−CH2−COOR11、−COOR11、−CONHR11、−CON(R11)2、−CN、−NO2、−PO(OR11)2、−SO2R11及び−SO2OR11からなる群からの基を表す。
ロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシランなどの第二級アミノシラン;3−アミノプロピルトリメトキシシラン又は3−アミノプロピルジメトキシメチルシランなどの第一級アミノシランと、アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミド、マレイン酸ジエステル及びフマル酸ジエステル、クエン酸ジエステル及びイタコン酸ジエステルなどのマイケル受容体とのマイケル型付加反応の生成物(例えば、ジメチル及びジエチルN−(3−トリメトキシシリルプロピル)アミノスクシネート);及び、前述したアミノシランのケイ素上のメトキシ基の代わりにエトキシ基又はイソプロポキシ基を有する類似体である。特に適切なアミノシランA2は、第二級アミノシラン、より具体的には、式(II)においてR7がH以外であるアミノシランASである。マイケル型付加物、より特にはジエチルN−(3−トリメトキシシリルプロピル)アミノスクシネートが好ましい。
に好ましくは0.2質量%〜1質量%残るように選択する。
「粘度」は、サーモスタット制御されたコーン−プレート粘度計Physica UM(コーン直径 20mm、コーン角度 1°、コーン先端−プレート距離0.05mm、剪断速度10〜1000s−1)で測定した。
179g(1mol)の3−アミノプロピルトリメトキシシラン(Silquest(商標)A−1110、Momentive Performance Materials)に、湿気を排除した条件下で、172g(1mol)のマレイン酸ジエチルエステルを、よく撹拌しながらゆっくりと添加し、そしてさらに2時間撹拌した。20℃で60mPa・sの粘度を有する無色の液体を観察した。
湿気を排除した条件下で、1000gのポリオールAcclaim(商標)12200(Bayer、低モノオールのポリオキシプロピレンジオール、OH価11.0mgKOH/g、水含有量約0.02質量%)、43.6gのイソホロンジイソシアネート(Vestanat(商標)IPDI、Degussa)、126.4gのジイソデシルフタレート(DIDP;Palatinol(商標)Z、BASF)、及び0.12gのジブチルスズジラウレートを、絶えず撹拌しながら90℃に加熱し、そして滴定によって測定した遊離のイソシアネート基の含有量が0.63質量%の値に達するまで、この温度に保った。
その後、62.3gのN−(3−トリメトキシシリルプロピル)アミノコハク酸ジエチルエステルを混合し、その混合物を90℃にて、遊離のイソシアネートがFT−IR分光法によって検出されなくなるまで、撹拌した。このシラン官能性ポリウレタンポリマーを室温まで冷却し、湿気を排除した条件下に保った。
エマルションE1:68.5重量部のビスフェノールA液体樹脂(HuntsmanからのAraldite(商標)GY−250)を10重量部の反応性希釈剤(HuntsmanからのAraldite(商標)DY−E)及び1.5重量部の乳化剤(CognisからのDisponil(商標)23)と50℃で混合し、20重量部の水を用いて、ステーターローターミキサーを22m/sの回転速度で使用して連続的に乳化した。生じた白色エマルジョンは、クリーム状の稠度、20℃で約1100mPa・sの粘度、4.08mEq/gのエポキシ基含量を有し、かつ平均粒径約1.6μmで、90%の粒子は2.7μm未満であり、これは、室温で保存すると1年以上変化はしなかった。
例1〜6及び参考例1:
標準的気候の条件下で、表1による各例に関して、シラン官能性ポリマーP1を、マンニッヒ塩基の形態であるエポキシ樹脂用の硬化剤又は促進剤(Arcamine(商標)K54=2,4,6−トリス(ジメチル−アミノメチル)フェノール、Air Products)、触媒(10重量%のジイソデシルフタレート中のジブチルスズジウラート)、及びアミノシラン(N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル−トリメトキシシラン;Silquest(商標)A−1110、Momentive Performance Materials)と混合し、そして記載した重量比でダイナミックミキサーを用いてこの配合物をコンポーネントAとして、コンポーネントBとしてのエマルションE1と混合した。その直後に、これを適用して、標準気候の条件下で硬化させた。
その結果を表2に示す。
各例に関して、表3に従って、標準的気候の下で、シラン官能性ポリマーP1を、マンニッヒ塩基の形態であるエポキシ樹脂用の硬化剤又は促進剤(Arcamine(商標)K54=2,4,6−トリス(ジメチル−アミノメチル)フェノール、Air Products)又はポリアミン(IPDA=イソホロンジアミン)、触媒(10重量%のジイソデシルフタレート中のジブチルスズジウラート)、及びアミノシラン(N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル−トリメトキシシラン;Silquest(商標)A−1120、Momentive Performance Materials)と混合し、そして記載した重量比でダイナミックミキサーを用いてこの配合物をコンポーネントAとして、コンポーネントBとしてのエマルションE2と混合した。その直後に、これを適用して、標準気候の条件下で硬化させた。
その結果を表4に示す。
各例に関して、表5に従って、標準的気候の下で、市販のSTPポリマー(MSpolymer(商標)S203H、Kaneka)を、マンニッヒ塩基の形態であるエポキシ樹脂用の硬化剤又は促進剤(Arcamine(商標)K54=2,4,6−トリス(ジメチル−アミノメチル)フェノール、Air Products)又はポリアミン(IPDA=イソホロンジアミン)、触媒(10重量%のジイソデシルフタレート中のジブチルスズジウラート)、及びアミノシラン(N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル−トリメトキシシラン;Silquest(商標)A−1120、Momentive Performance Materials)と混合し、そして記載した重量比でダイナミックミキサーを用いてこの配合物をコンポーネントAとして、コンポーネントBとしてのエマルションE1と混合した。その直後に、これを適用して、標準気候の条件下で硬化させた。
その結果を表6に示す。
各例に関して、表5に従って、標準的気候の下で、シラン末端化ポリマー系の市販の封止接着剤Sikaflex(商標)−553(Sika Schweiz AG)のコンポーネントAを、マンニッヒ塩基の形態であるエポキシ樹脂用の硬化剤又は促進剤(Arcamine(商標)K54=2,4,6−トリス(ジメチル−アミノメチル)フェノール、Air Products)、及び随意に触媒(DBU=1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、又はTMD=1,1,3,3−テトラメチルグアニジン)と混合し、そして記載した重量比でダイナミックミキサーを用いてこの配合物をコンポーネントAとして、コンポーネントBとしてのエマルションE1と混合した。その直後に、これを適用して、標準気候の条件下で硬化させた。
その結果を表8に示す。
各例に関して、表9に従って、標準的気候の下で、シラン末端化ポリマー系の市販の封止接着剤Sikaflex(商標)−553(Sika Schweiz AG)のコンポーネントAを、第3級アミンの形態であるエポキシ樹脂用の硬化剤又は促進剤(Jeffcat(商標)Z−130=N,N−ジメチル−N’−(ジメチルアミノプロピル)−1,3−プロパンジアミン、Huntsman;Jeffcat(商標)ZF−20=ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、Huntsman)又はイミダゾール、及び触媒(DBU=1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン)と混合し、そして記載した重量比でダイナミックミキサーを用いてこの配合物をコンポーネントAとして、コンポーネントBとしてのエマルションE2と混合した。その直後に、これを適用して、標準気候の条件下で硬化させた。
その結果を表10に示す。
各例に関して、表11に従って、標準的気候の下で、シラン末端化ポリマー系の市販の封止接着剤Koerapop225(Koemmerling Chemische Fabrik GmbH、ドイツ)のコンポーネントAを、マンニッヒ塩基の形態であるエポキシ樹脂用の硬化剤又は促進剤(Arcamine(商標)K54=2,4,6−トリス(ジメチル−アミノメチル)フェノール、Air Products)、及び触媒(DBU=1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン)と混合し、そして記載した重量比でダイナミックミキサーを用いてこの配合物をコンポーネントAとして、コンポーネントBとしてのエマルションE2と混合した。その直後に、これを適用して、標準気候の条件下で硬化させた。
その結果を表12に示す。
Claims (15)
- 以下のコンポーネントから構成される、2コンポーネント配合物:
少なくとも1種のシラン官能性ポリマー、及び少なくとも1種のエポキシ樹脂用硬化剤又は促進剤を含むコンポーネントA、並びに
少なくとも1種のエポキシ樹脂用の少なくとも1種の水系エマルションを含むコンポーネントB。 - 前記少なくとも1種のエポキシ樹脂の水性エマルジョンが、10〜40wt%の水を含むことを特徴とする、請求項1に記載の2コンポーネント配合物。
- 前記エポキシ樹脂が、0.05〜10μmの範囲の平均粒径を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の2コンポーネント配合物。
- 前記エマルジョンが、最大の粒子の最小の粒子に対する粒径の比が≦25の範囲の値である粒径分布を有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の2コンポーネント配合物。
- 前記エマルジョン中の粒子の90%が、6μm未満であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の2コンポーネント配合物。
- 前記エポキシ樹脂用の硬化剤又は促進剤が、第3級ポリアミン、マンニッヒ塩基、ポリメルカプタン、及びイミダゾール類からなる群より選択されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の2コンポーネント配合物。
- 前記エポキシ樹脂用の硬化剤又は促進剤が、N,N−ジメチル−N’−(ジメチルアミノプロピル)−1,3−プロパンジアミン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス−(ジメチルアミノエチル)−ピペラジン、N,N’−ジメチルピペラジン、ジメチルアミノメチルフェノール、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス((3−(ジメチルアミノ)プロピル)−アミノメチル)フェノール、1−メチルイミダゾール、1−エチルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−イソプロピルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、及び1−ベンジル−2−メチルイミダゾールからなる群より選択されることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の2コンポーネント配合物。
- 前記シラン官能性ポリマーを水分の補助の下で架橋するための、少なくとも1種の触媒をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の2コンポーネント配合物。
- 水分を用いて 前記シラン官能性ポリマーを架橋するための前記少なくとも1種の触媒が、有機スズ化合物、チタナート、ジルコナート、第3級アミン、アミジニン、及びグアニジンからなる群より選択されることを特徴とする、請求項8に記載の2コンポーネント配合物。
- アミノシラン、エポキシシラン、又はメルカプトシランの少なくとも1種をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載の2コンポーネント配合物。
- 少なくとも1種のフィラーをさらに含むことを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載の2コンポーネント配合物。
- 前記エポキシ樹脂用の硬化剤又は促進剤の分量が、コンポーネントAに基づいて、0.5〜15重量%であることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の2コンポーネント配合物。
- コンポーネントAのコンポーネントBに対する重量比が、1:1〜100:1であることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載の2コンポーネント配合物。
- 請求項1〜13のいずれか一項に記載の2コンポーネント配合物の、接着剤、封止剤又はコーティングとしての使用。
- コンポーネントAとコンポーネントBとを混合することによって、請求項1〜13のいずれか一項に記載の2コンポーネント配合物から得られた、硬化した組成物。
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