JP2015518500A - オルガニルオキシシラン末端ポリマーをベースとする架橋性組成物 - Google Patents
オルガニルオキシシラン末端ポリマーをベースとする架橋性組成物 Download PDFInfo
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Abstract
Description
(A)式
Y−[(CR1 2)b−SiRa(OR2)3−a]x (I)
(式中、
Yは、少なくとも1つのポリエーテル単位または少なくとも1つのポリエステル単位を含有する、窒素、酸素、硫黄または炭素が結合したx価ポリマー基であり、
Rは、同一または異なってよく、場合によって置換されている1価ヒドロカルビル基であり、
R1は、同一または異なってよく、水素原子、または窒素、リン、酸素、硫黄もしくはカルボニル基を介して炭素原子に付着していてもよい、場合によって置換されている1価ヒドロカルビル基であり、
R2は、同一または異なってよく、水素原子、または場合によって置換されている1価ヒドロカルビル基であり、
xは、1から10の整数、好ましくは1、2または3、より好ましくは2または3、最も好ましくは2であり、
aは、同一または異なってよく、0、1または2、好ましくは0または1であり、
bは、同一または異なってよく、1から10の整数、好ましくは1、3または4、より好ましくは1または3、特に1である。)
のシラン架橋ポリマー100重量部、ならびに
(B)(B1)親水性フュームドシリカ、および
(B2)疎水性フュームドシリカ
を含み、ただし(B1)および(B2)が10:1から1:10の質量比で用いられる、フュームドシリカ5から100重量部
を含む、組成物(M)を提供するものである。
−NH−C(=O)−NR’−(CR1 2)b−SiRa(OR2)3−a (II)
および
−O−C(=O)−NH−(CR1 2)b−SiRa(OR2)3−a (III)
(式中、それぞれの基および指数は、上で示した定義の1つを有する。)
のものが好ましい。
OCN−(CR1 2)b−SiRa(OR2)3−a (IV)
(式中、全ての基および指数は、上で示した定義の1つを有する。)
のシランの反応を通じた、その調製の容易さにある。重要なことは、この反応は存在する鎖端の実質的に完全な末端終結を達成するということであり、これは、この方法が他の方法、例えばSiH−官能性シランを用いたα,ω−不飽和ポリマーのヒドロシリル化とは全く異なるということを意味している。
DcSi(OR3)dR4 eO(4−c−d−e)/2 (V)
(式中、
R3は、同一または異なってよく、水素原子または場合によって置換されているヒドロカルビル基であり、
Dは、同一または異なってよく、SiCが結合した、塩基性窒素を有する1価の基であり、
R4は、同一または異なってよく、場合によって置換されており、SiCが結合した、塩基性窒素を有さない1価の有機基であり、
cは、0、1、2、3または4、好ましくは1であり、
dは、0、1、2または3、好ましくは1、2または3、より好ましくは2または3であり、
eは、0、1、2または3、好ましくは1または0であり、
ただし、c+d+eの合計は4以下であり、1分子当たり少なくとも1つのD基が存在する。)
の単位を含有する有機ケイ素化合物を含む。
(A)式(I)の化合物100重量部、
(B)(B1)親水性フュームドシリカ、および
(B2)疎水性フュームドシリカ
を含み、ただし(B1)および(B2)が10:1から1:10の質量比で用いられる、フュームドシリカ5から100重量部、
場合によって
(C)非反応性可塑剤、
(D)塩基性窒素含有化合物、
場合によって
(E)充填剤
場合によって
(F)触媒、
場合によって
(H)接着促進剤、
場合によって
(I)水分捕捉剤
場合によって
(J)添加剤、ならびに
場合によって
(K)混和剤
を含むものである。
(A)式(I)の化合物100重量部、
(B)(B1)親水性フュームドシリカ、および
(B2)疎水性フュームドシリカ
を含み、ただし(B1)および(B2)が10:1から1:10の質量比で用いられる、フュームドシリカ5から100重量部、
場合によって
(C)非反応性可塑剤、
(D)塩基性窒素含有化合物、
場合によって
(F)触媒、
場合によって
(H)接着促進剤、
場合によって
(I)水分捕捉剤
場合によって
(J)添加剤、ならびに
場合によって
(K)混和剤
からなるものである。
(A)R1が水素原子であり、R2がメチルまたはエチル基であり、bが1または3であり、aが0または1である、式(III)の末端基を有するシラン末端ポリオキシアルキレン100重量部、
(B)(B1)親水性フュームドシリカ、および
(B2)疎水性フュームドシリカ
を含み、ただし(B1)および(B2)が10:1から1:10の質量比で用いられる、フュームドシリカ5から100重量部、
場合によって
(C)非反応性可塑剤、
(D)式(V)の単位を含有する塩基性窒素含有化合物、
場合によって
(F)触媒、
場合によって
(H)接着促進剤、
場合によって
(I)水分捕捉剤
場合によって
(J)添加剤、ならびに
場合によって
(K)混和剤
からなるものである。
透明接着剤配合物の製造
両端にシラン末端を有し、平均モル質量(Mn)18000g/molおよび式−O−C(=O)−NH−(CH2)−Si(CH3)(OCH3)2の末端基を有する直鎖ポリプロピレングリコール(GENIOSIL(登録商標)STP−E30の名称でWacker Chemie AGから市販されている)98.5gを、2つのビームミキサーを備えたPC−Laborsystemからの実験室用プラネタリーミキサー内で、25℃にて、ビニルトリメトキシシラン4.0g、ジイソノニルシクロヘキサン−1,2−ジカルボキシレート(「Hexamoll DINCH」の名称でBASF AG(ルートヴィヒスハーフェン、独国)から市販されている)67.1g、UV安定剤(HOSTAVIN(登録商標)3206liq.の名称でClariant Produkte GmbH(フランクフルト・アム・マイン、独国)から市販されている;CAS No.:82493−14−9)1.6gおよびHALS安定剤(TINUVIN(登録商標)123の名称でBASF AG(ルートヴィヒスハーフェン、独国)から市販されている;CAS No.:129757−67−1)0.6gと共に、200rpmにて2分間均一化する。その後、BET表面積約200m2/gの親水性フュームドシリカ(HDK(登録商標)N20:Wacker Chemie AG(ミュンヘン、独国)として市販されている)12.15gおよびBET表面積約200m2/gの疎水性フュームドシリカ(HDK(登録商標)H18、Wacker Chemie AG(ミュンヘン、独国)から市販されている)12.15gを撹拌しながら入れて600rpmにて1分間混合する。最後に、3−アミノプロピルトリメトキシシラン4.0gを入れて200rpmにて1分間混合する。最後に、この混合物を、100mbarの圧力で、600rpmにて2分間および200rpmにて1分間均一化し、撹拌して気泡を除く。
透明接着剤配合物の製造
両端にシラン末端を有し、平均モル質量(Mn)18000g/molおよび式−O−C(=O)−NH−(CH2)−Si(CH3)(OCH3)2の末端基を有する直鎖ポリプロピレングリコール(GENIOSIL(登録商標)STP−E30の名称でWacker Chemie AGから市販されている)98.3gを、2つのビームミキサーを備えたPC−Laborsystemからの実験室用プラネタリーミキサー内で、25℃にて、ビニルトリメトキシシラン4.0g、ジイソノニルシクロヘキサン−1,2−ジカルボキシレート(「Hexamoll DINCH」の名称でBASF AG(ルートヴィヒスハーフェン、独国)から市販されている)67.1g、UV安定剤(TINUVIN(登録商標)400の名称でBASF AG(ルートヴィヒスハーフェン、独国)から市販されている;CAS No.:153519−44−9)1.6gおよびHALS安定剤(TINUVIN(登録商標)292の名称でBASF AG(ルートヴィヒスハーフェン、独国)から市販されている;CAS No.:41556−26−7および82919−37−7)0.6gと共に、200rpmにて2分間均一化する。その後、BET表面積約200m2/g、メタノール数70−80および炭素含有量4−4.5重量%の疎水性フュームドシリカ(HDK(登録商標)H18、Wacker Chemie AG(ミュンヘン、独国)から市販されている)24.3gを撹拌しながら入れて600rpmにて1分間混合した。最後に、3−アミノプロピルトリメトキシシラン4.0gを入れて200rpmにて1分間混合する。最後に、この混合物を、100mbarの圧力で、600rpmにて2分間および200rpmにて1分間均一化し、撹拌して気泡を除く。
透明接着剤配合物の製造
両端にシラン末端を有し、平均モル質量(Mn)18000g/molおよび式−O−C(=O)−NH−(CH2)−Si(CH3)(OCH3)2の末端基を有する直鎖ポリプロピレングリコール(GENIOSIL(登録商標)STP−E30の名称でWacker Chemie AGから市販されている)101gを、2つのビームミキサーを備えたPC−Laborsystemからの実験室用プラネタリーミキサー内で、25℃にて、ビニルトリメトキシシラン4.0g、ジイソノニルシクロヘキサン−1,2−ジカルボキシレート(「Hexamoll DINCH」の名称でBASF AG(ルートヴィヒスハーフェン、独国)から市販されている)69.8g、UV安定剤(TINUVIN(登録商標)400の名称でBASF AG(ルートヴィヒスハーフェン、独国)から市販されている;CAS No.:153519−44−9)1.6gおよびHALS安定剤(TINUVIN(登録商標)123の名称でBASF AG(ルートヴィヒスハーフェン、独国)から市販されている;CAS No.:129757−67−1)0.6gと共に、200rpmにて2分間均一化する。その後、BET表面積約200m2/g、メタノール数0および炭素含有量0重量%の親水性フュームドシリカ(HDK(登録商標)N20、Wacker Chemie AG(ミュンヘン、独国)から市販されている)9.5gならびにBET表面積約200m2/g、メタノール数70−80および炭素含有量4−4.5重量%の疎水性フュームドシリカ(HDK(登録商標)H18、Wacker Chemie AG(ミュンヘン、独国)から市販されている)9.5gを撹拌しながら入れて600rpmにて1分間混合する。最後に、3−アミノプロピルトリメトキシシラン4.0gを入れて200rpmにて1分間混合する。最後に、この混合物を、100mbarの圧力で、600rpmにて2分間および200rpmにて1分間均一化し、撹拌して気泡を除く。
透明接着剤配合物の製造
両端にシラン末端を有し、平均モル質量(Mn)18000g/molおよび式−O−C(=O)−NH−(CH2)−Si(CH3)(OCH3)2の末端基を有する直鎖ポリプロピレングリコール(GENIOSIL(登録商標)STP−E30の名称でWacker Chemie AGから市販されている)50.5gならびに両端にシラン末端を有し、平均モル質量(Mn)18000g/molおよび式−O−C(=O)−NH−(CH2)3−Si(OCH3)3の末端基を有する直鎖ポリプロピレングリコール(GENIOSIL(登録商標)STP−E35の名称でWacker Chemie AGから市販されている)50.5gを、2つのビームミキサーを備えたPC−Laborsystemからの実験室用プラネタリーミキサー内で、25℃にて、ビニルトリメトキシシラン4.0g、ジイソノニルシクロヘキサン−1,2−ジカルボキシレート(「Hexamoll DINCH」の名称でBASF AG(ルートヴィヒスハーフェン、独国)から市販されている)69.8g、UV安定剤(TINUVIN(登録商標)400の名称でBASF AG(ルートヴィヒスハーフェン、独国)から市販されている;CAS No.:153519−44−9)1.6gおよびHALS安定剤(TINUVIN(登録商標)123の名称でBASF AG(ルートヴィヒスハーフェン、独国)から市販されている;CAS No.:129757−67−1)0.6gと共に、200rpmにて2分間均一化する。その後、BET表面積約200m2/g、メタノール数0および炭素含有量0重量%の親水性フュームドシリカ(HDK(登録商標)N20、Wacker Chemie AG(ミュンヘン、独国)から市販されている)9.5gならびにBET表面積約200m2/g、メタノール数70−80および炭素含有量4−4.5重量%の疎水性フュームドシリカ(HDK(登録商標)H18、Wacker Chemie AG(ミュンヘン、独国)から市販されている)9.5gを撹拌しながら入れて600rpmにて1分間混合する。最後に、3−アミノプロピルトリメトキシシラン4.0gを入れて200rpmにて1分間混合する。最後に、この混合物を、100mbarの圧力で、600rpmにて2分間および200rpmにて1分間均一化し、撹拌して気泡を除く。
接着剤配合物の製造
両端にシラン末端を有し、平均モル質量(Mn)12000g/molおよび式−O−C(=O)−NH−(CH2)−Si(CH3)(OCH3)2の末端基を有する直鎖ポリプロピレングリコール(GENIOSIL(登録商標)STP−E10の名称でWacker Chemie AGから市販されている)50.5gならびに両端にシラン末端を有し、平均モル質量(Mn)18000g/molおよび式−O−C(=O)−NH−(CH2)3−Si(OCH3)3の末端基を有する直鎖ポリプロピレングリコール(GENIOSIL(登録商標)STP−E35の名称でWacker Chemie AGから市販されている)50.5gを、2つのビームミキサーを備えたPC−Laborsystemからの実験室用プラネタリーミキサー内で、25℃にて、ビニルトリメトキシシラン4.0g、ジイソノニルシクロヘキサン−1,2−ジカルボキシレート(「Hexamoll DINCH」の名称でBASF AG(ルートヴィヒスハーフェン、独国)から市販されている)69.8g、UV安定剤(TINUVIN(登録商標)400の名称でBASF AG(ルートヴィヒスハーフェン、独国)から市販されている;CAS No.:153519−44−9)1.6gおよびHALS安定剤(TINUVIN(登録商標)123の名称でBASF AG(ルートヴィヒスハーフェン、独国)から市販されている;CAS No.:129757−67−1)0.6gと共に、200rpmにて2分間均一化する。その後、BET表面積約200m2/g、メタノール数0および炭素含有量0重量%の親水性フュームドシリカ(HDK(登録商標)N20、Wacker Chemie AG(ミュンヘン、独国)から市販されている)9.5gならびにBET表面積約200m2/g、メタノール数70−80および炭素含有量4−4.5重量%の疎水性フュームドシリカ(HDK(登録商標)H18、Wacker Chemie AG(ミュンヘン、独国)から市販されている)9.5gを撹拌しながら入れて600rpmにて1分間混合する。最後に、3−アミノプロピルトリメトキシシラン4.0gを入れて200rpmにて1分間混合する。最後に、この混合物を、100mbarの圧力で、600rpmにて2分間および200rpmにて1分間均一化し、撹拌して気泡を除く。
実施例1、C1、2、3および4において得られた組成物について、硬化前のそれらのレオロジー特性、それらの皮膜形成時間および硬化後の機械的特性の観点から検討する。
レオロジー特性を決定するため、DIN54458に従って降伏点τfを決定する。この値は、貯蔵弾性率G’の曲線および損失弾性率G”の曲線の交わる点における剪断応力であり、貯蔵弾性率G’は、可逆的に(すなわち弾性変形を通じて)吸収されるエネルギーを表し、損失弾性率G”は、不可逆的に(すなわち塑性変形を通じて)消費されるエネルギーを表す。
皮膜形成時間を決定するため、実施例において得られた架橋性組成物を、厚紙に厚さ2mmのビーズ状に塗布し、標準的な気候条件(23℃、相対空気湿度50%)にて保存した。硬化中、規則的な時間間隔で、皮膜の形成を試験した。この目的のため、試料の表面に、尖らせた鉛筆(硬度HB)を注意しながら当てて、上方に引き上げた。試料が鉛筆に付着したままであれば、皮膜はまだ形成されていない。試料が鉛筆にもはや付着しなければ、皮膜が形成されており、その時間を記録する。
深度2mmの圧延テフロン(登録商標)シート上に組成物をそれぞれ塗り広げ、23℃、相対空気湿度50%にて2週間硬化させた。続いて、
破壊強度DIN53504−S1、
破壊時伸びDIN53504−S1および
ショアA硬度DIN53505
を決定した。
Claims (12)
- 組成物(M)であって、
(A)式
Y−[(CR1 2)b−SiRa(OR2)3−a]x (I)
[式中、
Yは、少なくとも1つのポリエーテル単位または少なくとも1つのポリエステル単位を含有する、窒素、酸素、硫黄または炭素が結合したx価ポリマー基であり、
Rは、同一または異なってよく、場合によって置換されている1価ヒドロカルビル基であり、
R1は、同一または異なってよく、水素原子、または窒素、リン、酸素、硫黄もしくはカルボニル基を介して炭素原子に付着していてもよい、場合によって置換されている1価ヒドロカルビル基であり、
R2は、同一または異なってよく、水素原子、または場合によって置換されている1価ヒドロカルビル基であり、
xは、1から10の整数であり、
aは、同一または異なってよく、0、1または2であり、
bは、同一または異なってよく、1から10の整数である。]
のシラン架橋ポリマー100重量部、ならびに
(B)(B1)親水性フュームドシリカ、および
(B2)疎水性フュームドシリカ
を含み、ただし(B1)および(B2)が10:1から1:10の質量比で用いられる、フュームドシリカ5から100重量部
を含む、組成物(M)。 - 式(I)におけるY基が、窒素、酸素、硫黄または炭素が結合した、x価のポリエーテル基含有ポリウレタン基およびポリオキシアルキレン基を含むことを特徴とする、請求項1に記載の組成物。
- 親水性フュームドシリカ(B1)は、メタノール数が15未満であり、疎水性フュームドシリカ(B2)は、メタノール数が40超であることを特徴とする、請求項1または2に記載の組成物。
- 親水性シリカ(B1)は、炭素含有量が0.3重量%以下であり、疎水性シリカ(B2)は、炭素含有量が0.3重量%超であることを特徴とする、請求項1から3の一項以上に記載の組成物。
- 成分(B1)および(B2)が、質量比5:1から1:5の間で存在することを特徴とする、請求項1から4の一項以上に記載の組成物。
- 各場合とも成分(A)100重量部に対して、成分(B)を15から50重量部含有することを特徴とする、請求項1から5の一項以上に記載の組成物。
- 請求項1から6の一項以上に記載の組成物であって、
(A)式(I)の化合物100重量部、
(B)(B1)親水性フュームドシリカ、および
(B2)疎水性フュームドシリカ
を含み、ただし(B1)および(B2)が10:1から1:10の質量比で用いられる、フュームドシリカ5から100重量部、
場合によって
(C)非反応性可塑剤、
(D)塩基性窒素含有化合物、
場合によって
(E)充填剤
場合によって
(F)触媒、
場合によって
(H)接着促進剤、
場合によって
(I)水分捕捉剤
場合によって
(J)添加剤、ならびに
場合によって
(K)混和剤
を含むことを特徴とする、組成物。 - 請求項1から7の一項以上に記載の組成物であって、
(A)R1が水素原子であり、R2がメチルまたはエチル基であり、bが1または3であり、aが0または1である、式(III)の末端基を有するシラン末端ポリオキシアルキレン100重量部、
(B)(B1)親水性フュームドシリカ、および
(B2)疎水性フュームドシリカ
を含み、ただし(B1)および(B2)が10:1から1:10の質量比で用いられる、フュームドシリカ5から100重量部、
場合によって
(C)非反応性可塑剤、
(D)式(V)の単位を含有する塩基性窒素含有化合物、
場合によって
(F)触媒、
場合によって
(H)接着促進剤、
場合によって
(I)水分捕捉剤
場合によって
(J)添加剤、ならびに
場合によって
(K)混和剤
からなることを特徴とする、組成物。 - 個々の成分を任意の順序で混合することによる、請求項1から8の一項以上に記載の組成物を製造する方法。
- 請求項1から8の一項以上に記載のまたは請求項9の通りに製造された組成物を架橋することにより製造される、成形体。
- 請求項1から8の一項以上に記載のまたは請求項9の通りに製造された組成物を、少なくとも1つの基材の表面に塗布し、その後この表面を、接着する第二の基材に接触させ、その後放置して架橋させる、基材の接着方法。
- 基材を密封または2つの基材の間の継ぎ目および隙間を密封する方法であって、請求項1から8の一項以上に記載のまたは請求項9の通りに製造された組成物を、少なくとも1つの基材の表面に塗布しまたは2つの基材の間の継ぎ目に導入し、その後、放置して架橋させる、方法。
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