JP2018507314A - ポリシリル化ポリエーテルの混合物に基づく湿気硬化型ポリマー系 - Google Patents
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Abstract
Description
a)a)及びb)の組み合わせた重量に基づいて50〜95重量パーセントの1つ以上の第1のポリシリル化ポリエーテルであって、該第1のポリシリル化ポリエーテルが、ウレア基を含まず、1分子当たり平均して2つ以上の末端加水分解性シリル基を有し、かつ4,000〜20,000の分子量を有し、第1のポリシリル化ポリエーテルが、i)末端イソシアネート基、末端加水分解性シリル基、及び250〜2,000の数平均分子量を有する線状ポリエーテルと、(ii)1分子当たり2〜6個のヒドロキシル基及び500〜2,500のヒドロキシル等価重量を名目上有するポリエーテルポリオールとの反応生成物である第1のポリシリル化ポリエーテルと、
b)a)及びb)の組み合わせた重量に基づいて50〜5重量パーセントの1つ以上の第2のポリシリル化ポリエーテルであって、第2のポリシリル化ポリエーテルが、ウレア基を含まず、1分子当たり平均して1.8〜4個の末端加水分解性シリル基を有し、かつ1,000〜4,000未満の分子量を有し、第2のポリシリル化ポリエーテルが、i)末端ヒドロキシル基、末端加水分解性シリル基、及び250〜1,500の分子量を有する線状モノシリル化ポリエーテルモノオールと、ii)ヒドロキシル基と反応する少なくとも2個の基及び最大500の分子量を有するカップリング剤との反応生成物である第2のポリシリル化ポリエーテルと、を含む。
A)出発物質1):1分子当たり平均して2個以上の末端加水分解性シリル基を有し、かつ4,000〜20,000の分子量を有する、ウレア基を含まない1つ以上の第1のポリシリル化ポリエーテルであって、第1のポリシリル化ポリエーテルが、i)末端イソシアネート基、末端加水分解性シリル基、及び500〜2,000の分子量を有する線状モノシリル化ポリエーテルイソシアネートと、(ii)1分子当たり2〜6個のヒドロキシル基及び500〜2,500のヒドロキシル等価重量を名目上有する少なくとも1つのポリエーテルポリオールとの反応生成物である第1のポリシリル化ポリエーテルと、
出発物質2):末端ヒドロキシル基、末端加水分解性シリル基、及び250〜1,500の分子量を有する少なくとも1つの線状モノシリル化ポリエーテルモノオールと、
出発物質3)ヒドロキシル基と反応する少なくとも2個の基及び最大500の分子量を有する少なくとも1つのカップリング剤との混合物を形成するステップと、
B)出発物質2)及び3)を出発物質1)の存在下で反応させて、出発物質1)と、1,000〜4,000未満の分子量を有しかつ出発物質2)と出発物質3)との反応生成物に対応する少なくとも1つの第2のポリシリル化ポリエーテルとの混合物を生成するステップと、を含む。
I.末端ヒドロキシル基、末端加水分解性シリル基、及び250〜1,500の分子量を有する少なくとも1つの出発線状モノシリル化ポリエーテルモノオールと、少なくとも2個のイソシアネート基及び最大500の分子量を有する少なくとも1つのポリイソシアネートとを含有する第1の反応混合物を形成するステップであって、線状モノシリル化ポリエーテルモノオール及びポリイソシアネートが、1当量を超えるイソシアネート基が線状モノシリル化ポリエーテルモノオール上のヒドロキシル基1当量当たり提供されるような量で提供される、ステップと、
II)ステップIからの第1の反応混合物を反応させて、i)末端イソシアネート基、末端加水分解性シリル基、及び500〜2,000の分子量を有する少なくとも1つの線状モノシリル化ポリエーテルイソシアネートと、ii)少なくとも2個の末端加水分解性シリル基及び1,000〜4,000未満の分子量を有するポリシリル化ポリエーテルとを含有する反応生成物を形成するステップであって、ポリシリル化ポリエーテルが、イソシアネート基を含まず、かつ出発ポリイソシアネートのイソシアネート基1個当たり1分子の出発線状ポリエーテルとの前記ポリイソシアネートの反応生成物に対応する、ステップと、
(III)ステップIIで形成された反応生成物を、1分子当たり2〜6個のヒドロキシル基及び500〜2,500のヒドロキシル等価重量を名目上有する少なくとも1つのポリエーテルポリオールと組み合わせて、第2の反応混合物を形成するステップと、
(IV)ステップIIで形成されたポリシリル化ポリエーテルの存在下で、ポリエーテルポリオール及び線状モノシリル化ポリエーテルイソシアネートを第2の反応混合物中で反応させて、ポリシリル化ポリエーテルの混合物を生成するステップと、を含む。
本発明の第1の態様の混合物の構成成分a)は、ウレア基を含まない1つ以上の第1のポリシリル化ポリエーテルである。第1のポリシリル化ポリエーテルは、それぞれの場合において、1分子当たり平均して2個以上の末端加水分解性シリル基及び4,000〜20,000g/molの分子量を有する。本明細書に記載されるこれらの分子量及びすべての他の分子等価重量は、別途示されない限り、グラム/モルとして表される数平均重量である。第1のシリル化ポリエーテルは、構成成分a)及びb)の組み合わせた重量に基づいて50〜95重量パーセントを構成し、例えばその60〜90重量パーセントを構成してもよい。
前述の第1及び第2のポリシリル化ポリエーテルは、別個に作製されてから一緒に混合されて、本発明の第1の態様の混合物を形成し得る。そのような場合、第1及び第2のポリシリル化ポリエーテルが液体である任意の温度での単純混合で十分であるが、所望の場合、それぞれのポリシリル化ポリエーテルは溶媒中に溶解されながら混合され得る。
ポリシリル化ポリエーテルの混合物は、高分子量ポリマーを形成するために水との反応を介して硬化可能である。そのようなものとして、本混合物は、例えば、特殊な用途での使用のために特定の形状に鋳型成形され得るか、または別の方法で形成され得る注型エラストマ、粘着剤、密封剤、及びコーキングなど、幅広いポリマー材料を形成するのに有用である。ポリシリル化ポリエーテルの混合物の粘度は、配合された粘着剤、密封剤、コーキング、または塗材配合物にとって十分に許容限度内にある。多くの場合、配合物は、ポリシリル化ポリエーテルの混合物それ自体の粘度よりも著しく高い粘度を許容することができる。そのような場合、鉱物充填剤などの粘度を上昇させる1つ以上の添加剤が、粘着剤、密封剤、またはコーキング生成物を配合するにあたって、ポリシリル化ポリエーテルの混合物に添加され得る。粘着剤、密封剤、コーキング、または塗材組成物としての使用のために好適な粘度を維持しながら、鉱物充填剤をポリシリル化ポリエーテルの混合物に添加する能力は、本発明の非常に大きな利点である。より安価な充填剤は単位体積当たりのコストを軽減し、多くの場合、未硬化配合物に剛性または他の所望のレオロジー特性を追加する。鉱物充填剤はまた、硬化物質に所望の特徴を付与することができ、これらは、例えば(選択される特定の充填剤に依存して)、耐収縮性、難燃性、煙軽減、着色、密度などを含む。
主剤1は、「第1の」ポリシリル化ポリエーテルである。それはウレア基を含まず、1分子当たり平均しておよそ3個の末端加水分解性シリル基及び11,400の数平均分子量を有する。主剤1は、i)末端イソシアネート基、末端加水分解性シリル基、及び250〜2000の数平均分子量を有する線状ポリエーテルと、ii)1分子当たり3個のヒドロキシル基及び約2040のヒドロキシル等価重量を名目上有するポリエーテルポリオールとの反応生成物である。末端イソシアネート基を有する線状ポリエーテルは、エチレン性800分子量ポリエーテルモノオールをHSiCH3(OCH)2でシリル化し、次いで結果として生じるモノシリル化ポリエーテルモノオールを4,4−ジフェニルメタンジイソシアネートでキャップすることによって作製される。主剤2は、25℃で11.7Pa・sの粘度を有する。
119gのシリル化ポリエーテルモノオールを撹拌しながら窒素下で55℃まで加熱する。一滴のジブチルスズジラウレート触媒と、シリル化ポリエーテルモノオール1当量当たり1当量の4,4’−メチレンジフェニルジイソシアネート(MDI)を、過剰な発熱を防ぐように注意して添加する。次いで、混合物を、赤外分析により示されるように、イソシアネート基が消失するまで78℃まで加熱する。この生成物は、1分子のMDIと2分子のシリル化ポリエーテルモノオールとの反応生成物に対応する「第2の」ポリシリル化ポリエーテルである。それは、およそ2,050の数平均分子量を有する。その粘度は、25℃で約1.4Pa・sである。
実施例2:250gの主剤1を撹拌しながら窒素下で55℃まで加熱する。ジフェニルメタンジイソシアネートの2,4’−異性体及び4,4’−異性体の混合物19gを添加し、続けて146.2gのシリル化ポリエーテルモノオールを添加した。この混合物を、赤外分析により示されるように、イソシアネート基が消失するまで75℃で撹拌した。生成物は、60重量パーセントの主剤1と、1分子のMDI及び2分子のシリル化ポリエーテルモノオールの反応生成物に対応する40重量パーセントの「第2の」ポリシリル化ポリエーテルとの混合物である。混合物は、25℃で約6.8Pa・sの粘度を有する。
197.4gの主剤1を撹拌しながら窒素下で60℃まで加熱する。18.1gの4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートを添加し、続いて26.4gの3−アミノプロピルトリメトキシシランを添加した。反応混合物は、すべてのシランが添加される前に固体を形成し、注入不可能な極めて粘性の物質を生成する。
Claims (12)
- ポリシリル化ポリエーテルの混合物を含む湿気硬化型ポリシリル化ポリエーテル組成物であって、前記混合物が、
a)a)及びb)の組み合わせた重量に基づいて50〜95重量パーセントの1つ以上の第1のポリシリル化ポリエーテルであって、前記第1のポリシリル化ポリエーテルが、ウレア基を含まず、1分子当たり平均して2個以上の末端加水分解性シリル基を有し、かつ4,000〜20,000の分子量を有し、前記第1のポリシリル化ポリエーテルが、i)末端イソシアネート基、末端加水分解性シリル基、及び250〜2,000の数平均分子量を有する線状ポリエーテルと、ii)1分子当たり2〜6個のヒドロキシル基及び500〜2,500のヒドロキシル等価重量を名目上有するポリエーテルポリオールとの反応生成物である第1のポリシリル化ポリエーテルと、
b)a)及びb)の組み合わせた重量に基づいて50〜5重量パーセントの1つ以上の第2のポリシリル化ポリエーテルであって、前記第2のポリシリル化ポリエーテルが、ウレア基を含まず、1分子当たり平均して1.8〜4個の末端加水分解性シリル基を有し、かつ1,000〜4,000未満の分子量を有し、前記第2のポリシリル化ポリエーテルが、i)末端ヒドロキシル基、末端加水分解性シリル基、及び250〜1,500の分子量を有する線状モノシリル化ポリエーテルモノオールと、ii)ヒドロキシル基と反応する少なくとも2個の基及び最大500の分子量を有するカップリング剤との反応生成物である第2のポリシリル化ポリエーテルと、を含む、湿気硬化型ポリシリル化ポリエーテル組成物。 - 構成成分a)及びb)の組み合わせた重量に基づいて、60〜90重量パーセントの構成成分a)と、それに相応して40〜10重量パーセントの構成成分b)とを含む、請求項1に記載の湿気硬化型ポリシリル化ポリエーテル組成物。
- 25℃で5〜50Pa・sの粘度を有する、請求項1または2に記載の湿気硬化型ポリシリル化ポリエーテル組成物。
- 構成成分a)が構造(I)によって表される1つ以上の化合物であり、
- 構成成分b)が、構造
- 構成成分a)が、6000〜13,000の分子量及び1分子当たり平均して3〜4個の加水分解性シリル基を有する、請求項1〜5のいずれかに記載の湿気硬化型ポリシリル化ポリエーテル組成物。
- 構成成分b)が、1200〜3000の分子量及び1分子当たり平均して1.8〜2.5個の加水分解性シリル基を有する、請求項1〜6のいずれかに記載の湿気硬化型ポリシリル化ポリエーテル組成物。
- A)出発物質1):1分子当たり平均して2個以上の末端加水分解性シリル基を有し、かつ4,000〜20,000の分子量を有する、ウレア基を含まない1つ以上の第1のポリシリル化ポリエーテルであって、前記第1のポリシリル化ポリエーテルが、i)末端イソシアネート基、末端加水分解性シリル基、及び500〜2000の分子量を有する線状モノシリル化ポリエーテルイソシアネートと、ii)1分子当たり2〜6個のヒドロキシル基及び500〜2500のヒドロキシル等価重量を名目上有する少なくとも1つのポリエーテルポリオールとの反応生成物である第1のポリシリル化ポリエーテルと、
出発物質2):末端ヒドロキシル基、末端加水分解性シリル基、及び250〜1500の分子量を有する少なくとも1つの線状モノシリル化ポリエーテルモノオールと、
出発物質3)ヒドロキシル基と反応する少なくとも2個の基及び最大500の分子量を有する少なくとも1つのカップリング剤との混合物を形成するステップと、
B)出発物質2)及び3)を出発物質1)の存在下で反応させて、出発物質1)と、1000〜4000未満の分子量を有しかつ出発物質2)と出発物質3)との反応生成物に対応する少なくとも1つの第2のポリシリル化ポリエーテルとの混合物を生成するステップと、を含む、請求項1〜7のいずれかに記載の湿気硬化型ポリシリル化ポリエーテル組成物を作製するための方法。 - I)末端ヒドロキシル基、末端加水分解性シリル基、及び250〜1500の分子量を有する少なくとも1つの出発線状モノシリル化ポリエーテルモノオールと、少なくとも2個のイソシアネート基及び最大500の分子量を有する少なくとも1つのポリイソシアネートとを含有する第1の反応混合物を形成するステップであって、前記線状モンシリル化ポリエーテルモノオール及びポリイソシアネートが、1当量を超えるイソシアネート基が前記線状モノシリル化ポリエーテルモノオール上のヒドロキシル基1当量当たり提供されるような量で提供される、ステップと、
II)ステップIからの前記第1の反応混合物を反応させて、i)末端イソシアネート基、末端加水分解性シリル基、及び500〜2000の分子量を有する少なくとも1つの線状モノシリル化ポリエーテルイソシアネートと、ii)少なくとも2個の末端加水分解性シリル基及び1000〜4000未満の分子量を有するポリシリル化ポリエーテルとを含有する反応生成物を形成するステップであって、ポリシリル化ポリエーテルが、イソシアネート基を含まず、かつ前記状況ポリイソシアネートのイソシアネート基1個当たり1分子の前記出発線状ポリエーテルとの前記ポリイソシアネートの反応生成物に対応する、ステップと、
III)ステップII)で形成された前記反応生成物を、1分子当たり2〜6個のヒドロキシル基及び500〜2500のヒドロキシル等価重量を名目上有する少なくとも1つのポリエーテルポリオールと組み合わせて、第2の反応混合物を形成するステップと、
IV)ステップIIで形成された前記ポリシリル化ポリエーテルの存在下で、前記ポリエーテルポリオール及び前記線状モノシリル化ポリエーテルイソシアネートを前記第2の反応混合物中で反応させて、ポリシリル化ポリエーテルの混合物を生成するステップと、を含む、請求項1〜7のいずれかに記載の湿気硬化型ポリシリル化ポリエーテル組成物を作製するための方法。 - 請求項1〜7のいずれかに記載の湿気硬化型ポリシリル化ポリエーテル組成物と、前記湿気硬化型ポリシリル化ポリエーテル組成物の重量に基づいて少なくとも5重量パーセントの少なくとも1つの鉱物充填剤とを含む、配合された粘着剤、密封剤、コーキング、または塗材組成物。
- 前記湿気硬化型ポリシリル化ポリエーテル組成物の重量に基づいて10〜50重量パーセントの前記少なくとも1つの鉱物充填剤を含有する、請求項10に記載の配合された粘着剤、密封剤、コーキング、または塗材組成物。
- 25℃で5〜1000Pa・sの粘度を有する、請求項10または11に記載の配合された粘着剤、密封剤、コーキング、または塗材組成物。
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