JP2016521682A5

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Publication number: JP2016521682A5
Application number: JP2016514396A
Authority: JP
Filing date: 2014-05-21
Publication date: 2018-09-06
Anticipated expiration: 2034-05-21

Description

本発明は、式（Ｉ）のヒドロキシシラン：
（式中、
Ｒ‘が式（ＩＩ）の基であり、Ｒ‘‘が水素であるか、又は、
Ｒ‘が水素であり、Ｒ‘‘が式（ＩＩ）の基であるかのいずれかであり、
Ｒ^１及びＲ^２は、
各々個別に炭素数１〜１２であり、任意にエーテル酸素、チオエーテル硫黄、若しくは第三級アミン窒素の形態でヘテロ原子を有するアルキル基であるか、又は、結合して炭素数２〜１２であり、任意にエーテル酸素、チオエーテル硫黄、若しくは第三級アミン窒素の形態でヘテロ原子を有するアルキレン基となるかのいずれかであり、
Ｒ^３は炭素数１〜２０であり、任意に芳香族部分を有し、任意に１又は複数のヘテロ原子を有する、直鎖又は分岐鎖のアルキレン又はシクロアルキレン基であり、Ｒ^４は炭素数１〜８のアルキル基であり、
Ｒ^５は炭素数１〜１０であり、任意に１又は複数のエーテル酸素ヘテロ原子を有するアルキル基であり、
ｘは０又は１又は２である）を提供する。

本明細書では、「シラン」又は「オルガノシラン」の用語は、第一にＳｉ−Ｏ結合を介してケイ素原子に直接結合された少なくとも１つのアルコキシ基、典型的には２又は３のアルコキシ基を有し、第二にＳｉ−Ｃ結合を介してケイ素原子に直接結合された少なくとも１つの有機基を有する化合物を指す。

「シラン基」は、シランの有機基に結合したケイ素含有基を指す。

Ｒ^１及びＲ^２は、
各々個別に炭素数３〜１０であり、任意に１若しくは２のエーテル酸素を有するアルキル基であるか、又は、
結合して炭素数４〜８であり、特にエーテル酸素、チオエーテル硫黄、若しくは第三級アミン窒素の形態でヘテロ原子を有し、式（Ｉ）に示される窒素原子を含んで５員環又は６員環又は７員環、特に５員環又は６員環を形成するアルキレン基となるかのいずれかであることが好ましい。

Ｒ^３は、炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基であることが好ましく、エチレン基であることがより好ましい。

これらの好ましいＲ^３、Ｒ^４及びＲ^５の基を有するヒドロキシシランを特に良好に得ることができる。

式（ＩＶ）のアミンをシラン基に対してβ位又はγ位の炭素に付加することができ、シラン基がヒドロキシル基に基づいて４位にある式（Ｉａ）のヒドロキシシラン、又はシラン基がヒドロキシル基に基づいて５位にある式（Ｉｂ）のヒドロキシシランのいずれかをもたらす。このプロセスは、典型的には、式（Ｉａ）及び式（Ｉｂ）の２つのヒドロキシシランの混合物を産する。

特に好ましい式（Ｉ）のヒドロキシシランは、２−ビス（２−メトキシエチル）アミノ−４−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、２−ジブチルアミノ−４−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、２−ジイソプロピルアミノ−４−（２−トリエトキシシリルエチル）−シクロヘキサン−１−オール、２−モルホリノ−４−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、２−（２，６−ジメチルモルホリノ）−４−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、２−チオモルホリノ−４−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、２−ピロリジノ−４−（２−トリエトキシシリルエチル）−シクロヘキサン−１−オール、２−（４−メチルピペラジノ）−４−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、並びにシラン基が４位ではなく５位にある対応する化合物、及びシラン上にエポキシ基ではなくメトキシ基を有する対応する化合物である。

また、シラン基が４位又は５位にある２つの化合物の混合物は、「４（５）」と表記される。２−モルホリノ−４−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オールと２−モルホリノ−５−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オールとの混合物は、「２−モルホリノ−４（５）−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール」とも呼ばれる。

２−モルホリノ−４−（２−トリメトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、２−モルホリノ−４−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、２−ピロリジノ−４−（２−トリメトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、及び２−ピロリジノ−４−（２−トリエトキシシリルエチル）−シクロヘキサン−１−オール、並びにシラン基が４位ではなく５位にある対応する化合物が最も好ましい。

各場合で４位及び５位にシラン基を有する２つの分子の混合物、すなわち、２−モルホリノ−４（５）−（２−トリメトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、２−モルホリノ−４（５）−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、２−ピロリジノ−４（５）−（２−トリメトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、及び２−ピロリジノ−４（５）−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オールが特に選好される。

多数の式（ＶＩ）の末端基は、特に脂環式基に結合される。かかるポリマーは、特に良好な光安定性、及び退色に対する安定性を有する。

少なくとも１種のイソシアネート基含有ポリウレタンポリマーとの反応について、式（Ｉ）のヒドロキシシランは、２−ビス（２−メトキシエチル）アミノ−４−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、２−ジブチルアミノ−４−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、２−ジイソプロピルアミノ−４−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、２−モルホリノ−４−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、２−（２，６−ジメチルモルホリノ）−４−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、２−チオモルホリノ−４−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、２−ピロリジノ−４−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、２−（４−メチルピペラジノ）−４−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、及び４位ではなく５位にシラン基がある対応する化合物、並びにシラン上にエトキシ基ではなくメトキシ基を有する対応する化合物からなる群から選択されることが好ましい。

これらのうち、２−モルホリノ−４−（２−トリメトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、２−モルホリノ−４−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、２−ピロリジノ−４−（２−トリメトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、及び２−ピロリジノ−４−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、並びにシラン基が４位ではなく５位にある対応する化合物が特に選好される。

各場合で４位及び５位にシラン基を有する分子の混合物、すなわち、２−モルホリノ−４（５）−（２−トリメトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、２−モルホリノ−４（５）−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、２−ピロリジノ−４（５）−（２−トリメトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オール、及び２−ピロリジノ−４（５）−（２−トリエトキシシリルエチル）シクロヘキサン−１−オールが最も好ましい。

好ましいポリイソシアネートはジイソシアネートである。特にＩＰＤＩ、ＨＤＩ、ＭＤＩ及びＴＤＩ、特にＩＰＤＩが選好される。ＩＰＤＩに基づいて脂環式基に結合された式（ＶＩ）の末端基を有するポリマーを得ることができる。この種のポリマーは、特に良好な光安定性及び退色に対する安定性を有する組成物を可能とする。

Claims

式（Ｉ）のヒドロキシシラン：
（式中、
Ｒ‘が式（ＩＩ）の基であり、Ｒ‘‘が水素であるか、又は、
Ｒ‘が水素であり、Ｒ‘‘が式（ＩＩ）の基であるかのいずれかであり、
Ｒ^１及びＲ^２は、
各々個別に炭素数１〜１２であり、任意にエーテル酸素、チオエーテル硫黄、若しくは第三級アミン窒素の形態でヘテロ原子を有するアルキル基であるか、又は、
結合して炭素数２〜１２であり、任意にエーテル酸素、チオエーテル硫黄、若しくは第三級アミン窒素の形態でヘテロ原子を有するアルキレン基となるかのいずれかであり、
Ｒ^３は炭素数１〜２０であり、任意に芳香族部分を有し、任意に１又は複数のヘテロ原子を有する、直鎖又は分岐鎖のアルキレン又はシクロアルキレン基であり、
Ｒ^４は炭素数１〜８のアルキル基であり、
Ｒ^５は炭素数１〜１０であり、任意に１又は複数のエーテル酸素ヘテロ原子を有するアルキル基であり、
ｘは０又は１又は２である）。
Ｒ^１及びＲ^２が、各々個別に２−メトキシエチル、２−エトキシエチル、３−メトキシプロピル、３−エトキシ−プロピル、２−（２−メトキシエトキシ）エチル、２−オクチルオキシエチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、２−エチルへキシル、若しくはＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルであるか、又は結合して窒素原子を含んで任意に置換されたピロリジン、ピペリジン、ヘキサメチレンイミン、モルホリン、チオモルホリン、若しくは４−メチルピペラジン環となるかのいずれかを特徴とする、請求項１に記載のヒドロキシシラン。
Ｒ^３がエチレン基であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のヒドロキシシラン。
Ｒ^５がメチル基又はエチル基であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のヒドロキシシラン。
ｘが１又は０であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のヒドロキシシラン。
ｘが０であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のヒドロキシシラン。
少なくとも１種の式（ＩＩＩ）のエポキシシランと少なくとも１種の式（ＩＶ）のアミンとを反応することを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のヒドロキシシランを作製する方法。
請求項１〜６のいずれか一項に記載のヒドロキシシランと、イソシアネート基、エポキシド基、アクリロイル基、メタクリロイル基、無水物基、カルボン酸基、エステル基、カーボネート基、シクロカーボネート基からなる群から選択される少なくとも１つの反応性基を含有する少なくとも１種の化合物との反応から得られる付加物。
請求項１〜６のいずれか一項に記載のヒドロキシシランと、イソシアネート基、エポキシド基、アクリロイル基、メタクリロイル基、無水物基、カルボン酸基、エステル基、カーボネート基、シクロカーボネート基からなる群から選択される少なくとも２つの反応性基を含有する少なくとも１種の化合物との反応から得られる付加物。
式（ＶＩ）：
の末端基を有し、イソシアネート基を含まないポリマーであることを特徴とする、請求項８又は９に記載の付加物。
前記ポリマーが１０００ｇ／モル〜３００００ｇ／モルの範囲の分子量を有することを特徴とする、請求項１０に記載の付加物。
前記ポリマーが多数のポリオキシアルキレン単位を有することを特徴とする、請求項１０又は１１に記載される付加物。
多数の式（ＶＩ）の末端基が脂環式基に結合されていることを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の付加物。
前記ポリマーが式（ＶＩ）の１〜４の末端基を有することを特徴とする、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の付加物。
硬化性組成物の構成要素としての請求項１〜６のいずれか一項に記載のヒドロキシシラン又は請求項８〜１４のいずれか一項に記載のそれらの付加物の使用。
前記硬化性組成物が弾性接着剤及び／又はシーラントであることを特徴とする、請求項１５に記載の使用。
請求項１５又は１６に記載される使用から得られる成型体。