JP2018536732A - 再生可能な原料から製造される反応性樹脂 - Google Patents

再生可能な原料から製造される反応性樹脂 Download PDF

Info

Publication number
JP2018536732A
JP2018536732A JP2018519396A JP2018519396A JP2018536732A JP 2018536732 A JP2018536732 A JP 2018536732A JP 2018519396 A JP2018519396 A JP 2018519396A JP 2018519396 A JP2018519396 A JP 2018519396A JP 2018536732 A JP2018536732 A JP 2018536732A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
acrylate
meth
oil
reactive resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018519396A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6944445B2 (ja
Inventor
アンドリュー ディー. メッサーナ、
アンドリュー ディー. メッサーナ、
デイビッド ピー. ドボラク、
デイビッド ピー. ドボラク、
ダレル グスタフソン、
ダレル グスタフソン、
アンソニー エフ. ジャコビン、
アンソニー エフ. ジャコビン、
Original Assignee
ヘンケル アイピー アンド ホールディング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
ヘンケル アイピー アンド ホールディング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヘンケル アイピー アンド ホールディング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング, ヘンケル アイピー アンド ホールディング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング filed Critical ヘンケル アイピー アンド ホールディング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
Publication of JP2018536732A publication Critical patent/JP2018536732A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6944445B2 publication Critical patent/JP6944445B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/34Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate
    • C08F220/36Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate containing oxygen in addition to the carboxy oxygen, e.g. 2-N-morpholinoethyl (meth)acrylate or 2-isocyanatoethyl (meth)acrylate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/082Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising vinyl resins; comprising acrylic resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F220/06Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3203Polyhydroxy compounds
    • C08G18/3218Polyhydroxy compounds containing cyclic groups having at least one oxygen atom in the ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/36Hydroxylated esters of higher fatty acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/67Unsaturated compounds having active hydrogen
    • C08G18/671Unsaturated compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/672Esters of acrylic or alkyl acrylic acid having only one group containing active hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/71Monoisocyanates or monoisothiocyanates
    • C08G18/718Monoisocyanates or monoisothiocyanates containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/75Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic
    • C08G18/751Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring
    • C08G18/752Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group
    • C08G18/753Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate group
    • C08G18/755Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate group and at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to a secondary carbon atom of the cycloaliphatic ring, e.g. isophorone diisocyanate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/81Unsaturated isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/8108Unsaturated isocyanates or isothiocyanates having only one isocyanate or isothiocyanate group
    • C08G18/8116Unsaturated isocyanates or isothiocyanates having only one isocyanate or isothiocyanate group esters of acrylic or alkylacrylic acid having only one isocyanate or isothiocyanate group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0025Crosslinking or vulcanising agents; including accelerators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • C08K5/541Silicon-containing compounds containing oxygen
    • C08K5/5415Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/08Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/10Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04Polyurethanes
    • C08L75/14Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C08L75/16Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds having terminal carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
    • C08L91/02Vulcanised oils, e.g. factice
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04Polyurethanes
    • C09J175/14Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09J175/16Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds having terminal carbon-to-carbon unsaturated bonds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Liquid Developers In Electrophotography (AREA)

Abstract

本発明は、植物及び動物油などの再生可能な材料から製造される反応性樹脂化合物及び組成物を提供する。反応性樹脂化合物及び組成物は、それらの構造の一部として促進剤を含み得、また様々な官能基を含む再生可能な材料から製造される。組成物は、優れた接合及びシーリング能力を提供する。

Description

本発明は、一般に、再生可能な材料から製造される反応性樹脂及びそれから製造される組成物の調製に関する。より詳細には、本発明は、官能化された植物及び動物油から製造される反応性樹脂化合物並びにそれから製造される硬化性組成物の調製に関する。
関連技術の簡単な説明
材料の再生可能な原料は、特に石油系製品を置き換える手段として、現在重要視されている。植物油をさらなる反応及びポリマー材料の製造に有用な官能基を含むように改質することについての数多くの報告が出されている。例えば、米国特許第6,891,053号は、活性化又は酸浸出白土を使用して、エポキシ化オレオケミカル、例えば植物又は動物性脂肪と、アルコールとを混合して、オレオケミカル油系ポリオールを形成することによって、オレオケミカル油系ポリオールを製造する方法を開示している。米国特許第8,757,294号及び第8,575,378号は、少なくとも1つのC=C基を含む植物油を使用して、その基を求核性官能基及び活性水素基と反応させることによって、改質植物系ポリオールを製造する他の方法を開示している。得られる改質植物油は、さらなる反応、例えばポリウレタンを形成するためのイソシアネート化合物との反応に有用なヒドロキシル官能基を有する。
近年、ヒドロキシル官能基を有する改質植物油が商業的に入手可能となってきた。例えば、Biobased Technologies,Springdale,AZによってAgrolのブランドで販売されているいくつかの大豆系ポリオールは、ポリウレタンを製造するために使用され得る再生可能なポリオールの有用な原料として開示されている。
植物及び動物油などの再生可能な材料を使用して、(メタ)アクリレート、アルコキシ、及び他の官能基を含み得る反応性ポリマー樹脂、並びにそれに基づく組成物を形成するプロセスがあれば有益であろう。
本発明は、バイオ再生可能な(biorenewable)油性出発材料を使用した新規な化合物、組成物、及び方法を提供する。化合物は、反応性ポリマー樹脂として機能し得、またそれから形成され得る様々な接着、シーリング、及びコーティング組成物を配合するために使用され得る。
本発明の1つの態様では、構造I:
B−(Q)2−10
(式中:
a)Bは、植物又は動物源由来の油性ポリマー単位から選択され;
b)Qは、[(U−L−U−A)−U−L−]−U−Fであり;
c)Uは、ウレタン結合、ウレア結合、及びチオウレア結合から選択され、かつ各出現において同じであっても異なっていてもよく;
d)Lは、ジイソシアネートの残基単位であって、前記残基単位は約60〜約500g/molのモル質量を有し;
e)Aは、促進剤残基単位であり;
f)Fは、(メタ)アクリレート含有基又はアルコキシシラン基であり;
g)xは、0〜100であり;そして
h)yは、0〜10である)
を有する反応性樹脂が提供される。
望ましくは、必ずしもそうという訳ではないが、yが0である場合、xは0ではない。本明細書において言及される構造I中のイソシアネート残基は、置換されていても非置換であってもよく、かつ1又は複数のO、S、又はN原子に割り込まれていてもよい、飽和又は不飽和の炭化水素であり得る。
本発明の別の態様では、
a)1又は複数のペンダントOH、NH、及びSH基を含む官能基を有する植物又は動物源由来の油性ポリマー;
b)結合を介して油性ポリマーに連結されている残りのペンダント活性NCO基を残すのに十分な量のジイソシアネートであって、前記結合は、ウレタン結合、ウレア結合、及びチオウレア結合から選択される、ジイソシアネート;
c)NCOの存在下で反応する1又は複数の反応性基を有する促進剤;及び
d)NCO基、OH基、NH基、及びSH基のうちの少なくとも1つに反応性である官能基をさらに含む(メタ)アクリレート含有又はアルコキシシラン含有成分
の反応から形成される反応性樹脂が提供される。
本発明の別の態様では、
a)1又は複数のペンダントOH、NCO、NH、及び/又はSH基を含む官能基を有する植物又は動物源由来の油性ポリマー;
b)NCOの存在下で反応性である1又は複数の官能基を有する促進剤;及び
c)(メタ)アクリレート含有又はアルコキシシラン含有イソシアネート
の反応から形成される反応性樹脂が提供される。
本発明の別の態様では、
a)植物油又は動物性脂肪であって、前記油又は脂肪が、OH基、NH基、及びSH基のうちの1又は複数で官能化されている、植物油又は動物性脂肪;及び
b)OH基及びNCO基のうちの少なくとも1つを含む(メタ)アクリレート
の反応生成物から形成される反応性樹脂が提供される。
本発明の別の態様では、
a)植物油又は動物性脂肪であって、前記油又は脂肪が、OH基、NH基、及びSH基のうちの1又は複数で官能化されている、植物油又は動物性脂肪;及び
b)イソシアネート末端(メタ)アクリレート又はイソシアネート末端アルコキシシラン
の反応生成物によって形成される反応性樹脂が提供される。
本発明の別の態様では、
a)反応性イソシアネート基を含む、ヒドロキシル化植物油又は動物由来のヒドロキシル化脂肪酸;及び
b)アルコキシアミノシラン及びヒドロキシル化メタクリレートのうちの1又は複数
の反応生成物から形成される反応性樹脂が提供される。
本発明の別の態様では、嫌気性組成物であって:
a)少なくとも1種の(メタ)アクリレート成分;
b)嫌気性硬化系;及び
c)構造:
B−(Q)2−10
(式中:
i)Bは、植物又は動物源由来の油性ポリマー単位から選択され;
ii)Qは、[(U−L−U−A)−U−L−]−U−Fであり;
iii)Uは、ウレタン結合、ウレア結合、及びチオウレア結合から選択され、かつ各出現において同じであっても異なっていてもよく;
iv)Lは、飽和又は不飽和の炭化水素であってよく、かつ、置換されていても非置換であってもよく、かつ1又は複数のO、S、又はNに割り込まれていてもよい、ジイソシアネートの残基単位であって、前記残基単位は約60〜約500g/molのモル質量を有し;
v)Aは、促進剤残基単位であり;
vi)Fは、(メタ)アクリレート含有基又はアルコキシシラン基であり;
vii)xは、0〜100であり;そして
viii)yは、0〜10であり、そして望ましくは、yが0である場合、xは0ではない)
によって表される反応性樹脂
を含む、組成物が提供される。
本発明の別の態様では、硬化性組成物を調製する方法であって:
a)バイオ再生可能な油性植物又は動物油成分であって、前記成分は、OH、NH、NCO、及びSHから選択される1又は複数の基で官能化されている、成分を、ジヒドロキシ又はジアミン官能基を有する促進剤、及びジイソシアネートと反応させて、反応性ポリマーを形成すること;及び
b)前記反応ポリマーを、(メタ)アクリレート含有又はアルコキシアミノシラン成分と反応させること
を含む、方法が提供される。
本発明のなおさらなる態様では、嫌気性組成物であって:
a)組成物全体の約10重量%〜約90重量%の量で存在する少なくとも1種の(メタ)アクリレート成分;
b)組成物全体の約0.1重量%〜約5.0重量%の量で存在する嫌気性硬化系;及び
c)ウレタン、ウレア、又はチオウレア結合を介してそのポリマーに連結されている促進剤セグメントを含む(メタ)アクリレート官能化バイオ再生可能油性ポリマーを含む、組成物全体の約1.0重量%〜約60重量%の量で存在する反応性樹脂
を含む、組成物が提供される。
本発明のなおさらなる態様では、表面を接合する方法であって、以下の工程:
1)以下;
a)少なくとも1種の(メタ)アクリレート成分;
b)組成物全体の約0.1重量%〜約5重量%の量で存在する硬化系;及び
c)構造:
B−(Q)2−10
(ここで、前記反応性ポリマーは組成物全体の約1.0重量%〜約60重量%の量で存在し、かつ、
i)Bは、植物又は動物源由来の油性ポリマー単位から選択され;
ii)Qは、[(U−L−U−A)−U−L−]−U−Fであり;
iii)Uは、ウレタン結合、ウレア結合、及びチオウレア結合から選択され、かつ各出現において同じであっても異なっていてもよく;
iv)Lは、飽和又は不飽和の炭化水素であってよく、かつ、置換されていても非置換であってもよく、かつ1又は複数のO、S、又はNに割り込まれていてもよい、ジイソシアネートの残基単位であって、前記残基単位は約60〜約500g/molのモル質量を有し;
v)Aは、促進剤残基単位であり;
vi)Fは、(メタ)アクリレート含有基又はアルコキシシラン基であり;
vii)xは、0〜100であり;そして
viii)yは、0〜10であり、そして望ましくは、yが0の場合、xは0でない)
によって表される反応性樹脂
を含む、接着剤組成物を提供する工程;
2)基体の表面に前記組成物を塗布する工程;
3)前記基体を別の基体と対にする工程;及び
4)前記組成物を硬化させる工程
を含む、方法が提供される。
本発明のさらに別の態様では、硬化性組成物を調製する方法であって:
a)植物油又は動物性脂肪であって、前記動物性脂肪は獣脂を含み、前記植物油又は動物性脂肪は、ヒドロキシル基、NH基、及びSH基のうちの1又は複数で官能化されている、植物油又は動物性脂肪を反応させること;及び
b)a)の生成物を、イソシアネート末端(メタ)アクリレート又はイソシアネート末端アルコキシシランとさらに反応させること
を含む、方法が提供される。
別の態様では、本発明は、接着剤組成物を調製する方法であって、前記方法は:
(a)以下:
(i)組成物全体の約50重量%〜約90重量%の量の少なくとも1種の(メタ)アクリレート成分;及び
(ii)組成物全体の約0.1重量%〜約5.0重量%の量の嫌気性硬化系
を含む組成物を形成すること;及び
(b)前記組成物を、1.0重量%〜約60.0重量%の量の(メタ)アクリレート官能化又はアルコキシシラン官能化大豆油成分と、組み合わせること
を含む、方法を開示する。
さらに別の態様では、この発明は、油性表面を接合する方法であって、以下の工程:
(a)以下:
(i)組成物全体の約50重量%〜約90重量%の量の少なくとも1種の(メタ)アクリレート成分;
(ii)組成物全体の約0.1重量%〜約5.0重量%の量の嫌気性硬化系;及び
(iii)組成物全体の約1.0重量%〜約60.0重量%の量の、(メタ)アクリレート官能化バイオ再生可能油性ポリウレタンポリマー、例えば(メタ)アクリレート官能化大豆油成分
を含む嫌気性接着剤組成物を提供する工程;
(b)組成物を、基体の油性表面に塗布する工程;
(c)基体を別の基体と対にする工程;及び
(d)組成物を硬化させる工程
を含む、方法を開示する。
(メタ)アクリレート官能化されたAgrolブランドのバイオ再生可能な成分を有する嫌気硬化性組成物について、経時的(分)に測定した、psiで測定したせん断強度のプロットを示す。このプロットは、遊離促進剤添加物を有する嫌気性組成物を、結合促進剤(促進剤が反応性樹脂の化学構造中に組み込まれている)を有する嫌気性組成物と比較して示す。RC Sustainable Model w THQ−Diolは組成物Aである。Model RC638 w FRAP IPDA/Agrol4.0 3%THQ−Dは組成物Bである。 (メタ)アクリレート官能化されたAgrolブランドのバイオ再生可能な成分を有する嫌気性効果組成物について、経時的(分)に測定した、in−lbs(トルク)で測定したネジロック(thread−locking)破壊強度のプロットを示す。このプロットは、遊離促進剤を有する嫌気性組成物と、結合促進剤(促進剤が反応性樹脂の化学構造中に組み込まれている)を有する嫌気性組成物との比較を示す。TL Controlは、遊離促進剤を含む本発明の組成物Cである。TL Sustainable w 23%FRAPは、ビルトイン促進剤を含む組成物Dである。TL Sustainable w 33%FRAPは、ビルトイン促進剤を含む組成物Eである。
詳細な説明
本発明は、植物及び動物油などのバイオ系官能化材料を使用した新規なプロセス及び硬化性ポリマー/組成物を提供する。植物油は、一般に、その化学構造中にヒドロキシル基などの官能基を含むように改質する必要があり、そしてそのような製品は現在市販されている。本発明は、ヒドロキシル基、アミノ基、イソシアネート基、アルコキシ基(C1−4)、及び/又はチオール基から選択される1又は複数の反応性官能基を、天然に若しくは改質によって含む植物及び動物油(油性材料)の使用を包含する。バイオ系材料に組み込まれたそのような反応性基は、本発明の反応性化合物及び組成物を製造するさらなる反応を可能にする。数多くの異なる経路を使用して本発明の最終反応性化合物及び組成物を生成することができ、その各々は、反応したときに本発明の再生可能な化合物及び組成物を形成する、出発物質(すなわち上記の反応性官能基の1又は複数を含む選択された植物又は動物油性材料)の選択、並びにジイソシアネート、促進剤、メタクリレート、及びアルコキシ−シラン基のような成分を含めた追加反応体の選択に依存する。直接法と呼ばれる1つの方法では、ヒドロキシル、アミノ、及びチオールから選択される1又は複数の反応性官能基を有する、油性植物又は動物材料(その残基は、構造I中、「B」によって表される)を、(メタ)アクリレート含有又はアルコキシ含有イソシアネート化合物(構造I中、「F」によって表される)と反応させて、硬化性ポリマーを形成する。
本発明はまた、促進剤を、それから製造される組成物中に2つの異なる方法で、遊離成分として及び反応性樹脂構造に組み込まれた成分として、組み込む能力も提供する。従来の嫌気性組成物は、一般に、通常低分子量の遊離促進剤成分を組み込む。これらの促進剤成分は、安全性及び環境プロファイルが好ましいとは言い難いことが多い。したがって、本発明のいくつかの実施形態では、本明細書に示すように、反応性樹脂の化学構造中に組み込まれた(結合した)促進剤成分を有する、方法、反応性樹脂、及びそれから製造される組成物を提供する。そうすることで、遊離促進剤成分を使用することの毒物学的及び安全性の問題を回避できるという利点がもたらされる。
様々な再生可能な官能化植物油、例えばヒドロキシル化植物油(バイオ系ポリオールとしても知られている)が本発明において使用され得る。例えば、油、例えば、大豆油、大豆のアルキルエステル(C1−4)、アーモンド油、キャノーラ油、キャノーラ油のアルキルエステル(C1−4)、ヤシ油、タラ肝油、コーン油、綿実油、亜麻仁油、リンシード油、オリーブ油、パーム油、ピーナッツ油、ベニバナ油、ゴマ油、ヒマワリ油、クルミ油、ヒマシ油、及びそれらの組み合わせが使用され得る。ヒドロキシル化に加えて、植物油は、アルコキシ(C1−4)、NH、及びSH官能基を含んでも、並びに/又は含むように改質されてもよい。植物油の官能基は、他の反応体との反応を可能にして、本発明の反応性樹脂を構築する。
望ましい再生可能なヒドロキシル化植物油の中には、本明細書においてさらに記載されるように、Biobased Technologies,Springfield,ARによって商品名Agrolで市販されているものがある。Agrolブランドのポリオールは、天然大豆に由来するヒドロキシル化大豆油であると報告されている。ヒドロキシル化の程度は異なっていてもよく、70〜200mgKOH/gのヒドロキシル価が用いられ得る。これらの製品のいくつかは、Agrol2.0〜5.6(精製大豆油由来のバイオ系成分を97%以上含有する大豆系ポリオール又はヒドロキシル化大豆油と説明されている)である。ヒドロキシル価(mgKOH/g)は、65〜74(Agrol2.0)、107〜117(Agrol3.6)、125〜137(Agrol4.3)、及び151〜170(Agrol5.6)の範囲である。
これらのダイズ由来ポリオールの粘度は、25℃で約200〜約3,000の範囲であってよく、そしてヒドロキシル官能価は1.7〜7.0eq/molの範囲とすることができる。
そしてさらに他の例としては、反応性が高く、かつ比較的低粘度である植物性エステルからなるCargill,Incorporated,Minneapolis,MNからのOxi−Cure2000、及びバイオ系、超低臭気、広域スペクトルの凝集溶媒(coalescing solvent)であるMyrian Corporation,Quincy,MAからのMyrifilmが挙げられる。
本発明の化合物を調製するために有用な動物性油の中には、1又は複数の脂肪酸を含む、獣脂などの脂肪酸を含有する油がある。脂肪酸、例えば獣脂由来のものは、1又は複数のOH、NH、及びSH基を含んでも、並びに/又は含むように改質されてもよい。
上述のように、本発明に従って調製される官能化されたバイオ再生可能な油性ポリマーは、直接法(既述)又は伸長法のいずれかを使用することによって調製され得る。
伸長法では、上述の反応性官能基、すなわちOH、NH、及びSHのうちの1又は複数を含む油性の植物又は動物材料(その残基は、構造I中、「B」によって表される))を、ジイソシアネート炭化水素単位(構造I中、「L」によって表される)と反応させ、次いで、さらに促進剤成分(その残基は、構造I中、「A」によって表される)と、なおさらに(メタ)アクリレート含有又はアルコキシ含有化合物(前記化合物は1又は複数のOH及びNCO官能基を有する)(構造I中、「F」によって表される)と反応させて、硬化性ポリマーを形成する。
望ましくは、反応体中のOH:NCOの当量比は、約0.1〜3.0、例えば約0.4〜約2.0、望ましくは約0.8〜約1.0当量のOH:NCOである。
反応は、溶媒を含むか又は含まない反応器中で行われる。溶媒を使用する場合、好適なものとしては、極性非プロトン性のもの、例えばトルエン、THF、酢酸エチル、キシレン等が挙げられる。反応は約25℃〜約100℃、例えば約40℃〜約80℃、望ましくは約60℃〜約75℃の温度で行われる。
伸長法では、バイオ再生可能な油性材料(構造I中、Bによって表される)は、植物油又は動物油に由来してもよく、該油性材料は、OH、NH、及びSHから選択される1又は複数の官能基を含む。油性材料をジイソシアネート(その残基は、構造I中、Lで表される)と反応させて、1又は複数のウレタン、ウレア、又はチオウレア結合、又はそのような結合の組合せを含む中間体を形成する。したがって、そのような中間体は、構造I中、B−U−L単位によって表され得る。反応体の化学量論は、中間体が、さらなる反応に使用することが意図される未反応のペンダントNCO基を含むように制御される。すなわち、ペンダントNCO基は、例えば、ヒドロキシル含有(メタ)アクリレート成分、多官能性アルコール成分、又はアルコキシ含有アミン成分とのさらなる反応のために中間体上に残っている。
上述の中間体を形成するために使用される反応体中のNCOに対する油性植物又は動物材料上の官能基(例えば、OH、NH、又はSH)の当量比は、NCOに対する油性官能基(例えば、OH、NH、及びSH)が、約0.1〜約10.0、例えば約0.2〜約3.0、望ましくは約0.5〜約2.0当量である。
反応は、溶媒を含むか又は含まない反応器中で行われる。溶媒を使用する場合、好適なものとしては、極性非プロトン性のもの、例えばトルエン、THF、酢酸エチル、キシレン等が挙げられる。反応は、約25℃〜約100℃、例えば約40℃〜約80℃、望ましくは約60℃〜約75℃の温度で行われる。
反応性樹脂ポリマーの調製に金属系触媒を使用してもよく、例えば、(とりわけ)ジブチル錫ジラウレートを、反応混合物全体を基準として、約0.01重量%〜約5重量%、例えば約0.5重量%〜約2重量%、望ましくは約0.1重量%〜約1.0重量%の量で使用してもよい。反応は、ヒドロキシル、アミン、及び/又はチオール基を実質的に完全に反応させるのに必要な時間行われるべきである。反応時間は、約2〜約24時間、例えば約3〜約12時間、望ましくは約4〜約8時間の範囲であってよい。
ここで、上述の中間体ポリマーは、促進剤などの追加成分、及び(メタ)アクリレート含有又はアルコキシシラン含有成分などの末端基成分とのさらなる反応のために利用可能なペンダントNCO基を含む。
例えば、中間体ポリマーは、所望であれば、ヒドロキシル基、アルコキシ基、チオール、又はアミン基を含む1又は複数の成分とさらに反応させてもよい。例えば、中間ポリウレタンポリマーを、湿気硬化のためのアルコキシ官能基を含むアミノシラン化合物と反応させてもよい。
1つの特に望ましいさらなる反応としては、硬化性(メタ)アクリレート官能化ポリウレタンポリマーを生成するための、中間体ポリウレタンとヒドロキシル含有(メタ)アクリレート成分[例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート(「HEMA」)]との反応が挙げられる。望ましくは、中間ポリウレタンとヒドロキシル含有(メタ)アクリレート成分との反応におけるNCO:OHの当量比は、約1:0.01〜約1:1.2である。この反応は、前述のような、様々な用途に有用な、硬化性(メタ)アクリレート官能化ポリウレタンポリマーを生成する。中間体ポリウレタンとヒドロキシル含有(メタ)アクリレート成分との反応は、イソシアネート及びヒドロキシル基を完全に反応させるのに必要な期間行われる。この原理はまた、油性材料上に存在し得るアミン及びSH基にも適用される。
本発明に従って製造される中間体及び最終ポリマー中に存在する再生可能な成分の量は、約30重量%〜約70重量%、より望ましくは約45重量%〜約60重量%の範囲であり得る。特定の官能化油性材料の選択により、生成される最終生成物は、約1重量%〜約10重量%、望ましくは約2重量%〜約5重量%のハード(比較的硬質な)セグメント(すなわち、ジイソシアネートとヒドロキシル化油性材料中に存在する短鎖ジオールとの反応に起因する)を含み得る。
得られた反応性樹脂最終生成物は、嫌気性、UV、若しくは湿気硬化能、又はそのような硬化能の組み合わせを有し得る。
ポリマー残基単位を形成するために使用される油性ポリマー材料は、構造I中、「B」によって表される。油性ポリマー出発材料は、構造Iによって表される反応性最終生成物を構築するために使用される他の反応体とのさらなる反応のための、OH、NH、及びSHから選択される1又は複数の反応性官能基を含む。官能基の組み合わせが、油性ポリマー上に存在していてもよい。
これらの油性植物及び動物材料は、前述の反応性官能基のうちの1又は複数を天然に含んでも、かつ/又はこれらを含むように改質されてもよい。これらの油性材料の組み合わせを使用してもよい。
Lは、飽和又は不飽和の炭化水素であってもよく、かつ、置換されていても非置換であってもよく、かつ1又は複数のO、S、又はNに割り込まれていてもよい、イソシアネートの残基単位であり、該残基単位は、約60〜約500g/molのモル質量を有し得る。有用な炭化水素単位の非限定的な例としては、限定されるものではないが、脂肪族及び芳香族ジイソシアネート化合物を含めた、線状、分枝、及び環状ジイソシアネートが挙げられる。出発材料として、Lは、少なくとも1つのNCO基、望ましくは少なくとも2つのイソシアネート基を含み得る。NCOに加えて、Lはまた、1又は複数のOH基を含んでいてもよい。
本発明において有用なジイソシアネートとしては、限定されるものではないが、イソホロンジイソシアネート(「IPDI」)、IPDIイソシアヌレート、ポリマーIPDI、ナフタレン1,5−ジイソシアネート(「NDI」)、メチレンビス−シクロヘキシルイソシアネート、メチレンジフェニルジイソシアネート(「MDI」)、ポリマーMDI、トルエンジイソシアネート(「TDI」)、TDIのイソシアヌレート、TDI−トリメチロールプロパン付加物、ポリマーTDI、ヘキサメチレンジイソシアネート(「HDI」)、HDIイソシアヌレート、HDIビウレート、ポリマーHDI、キシリレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、3,3’−ジメチルジフェニル−4,4’−ジイソシアネート(「DDDI」)、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(「TMDI」)、ノルボルナンジイソシアネート(「NDI」)、及び4,4’−ジベンジルジイソシアネート(「DBDI」)が挙げられる。またジイソシアネートの組み合わせを使用してもよい。
またモノイソシアネートを本発明に使用してもよい。非限定的な例としては、2−イソシアナトエチルメタクリレート、2−イソシアナトエチルアクリレート、及び3−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネートが挙げられる。
本発明の化合物の調製に有用な(メタ)アクリレート材料(「(メタ(meth))」は、メタクリレートとアクリレートの両方を包含することが意図される)としては(構造I中、Fによって表される)、限定されるものではないが、2−イソシアナトエチルメタクリレート、2−イソシアナトエチルアクリレート、3−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレートの異性体、ヒドロキシブチルメタクリレートの異性体、ヒドロキシプロピルアクリレートの異性体、ポリ(プロピレングリコール)(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール)(メタ)アクリレート、及び2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレートが挙げられる。
本発明において有用なシラン材料の中には、
3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、
3−イソシアナトプロピルメチルジエトキシシラン、
3−イソシアナトプロピルジメチルエトキシシラン、
3−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、
3−イソシアナトプロピルメチルジメトキシシラン、
3−イソシアナトプロピルジメチルメトキシシラン、
4−アミノブチルトリエトキシシラン、4−アミノブチルメチルジエトキシシラン、
4−アミノブチルジメチルエトキシシラン、
4−アミノブチルトリメトキシシラン、
4−アミノブチルメチルジメトキシシラン、
4−アミノブチルジメチルメトキシシラン、
4−アミノ−3,3−ジメチルブチルメチルジメトキシシラン、
ジメチルブチルトリメトキシシラン、
1−アミノ−2−(ジメチルエトキシシリル)プロパン、
3−(m−アミノフェノキシ)プロピルトリメトキシシラン、
m−アミノフェニルトリメトキシシラン、m−アミノフェニルトリエトキシシラン、
3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、
3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、
3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、
3−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、
3−アミノプロピルメチルビス(トリメチルシロキシ)シラン、
3−アミノプロピルペンタメチルジシロキサン、
11−アミノウンデシルトリエトキシシラン、及び
11−アミノウンデシルトリメトキシシランが含まれる。またシランの組み合わせを用いてもよい。
本発明の反応性樹脂化合物及び組成物を製造するのに有用な促進剤成分は、限定されるものはないが、活性NCO基の存在下で反応する1又は複数の反応性基を有する様々な促進剤が挙げられる。促進剤成分の残基は、構造I中、「A」によって表される。促進剤成分は、反応してウレタン結合、ウレア結合、及びチオウレア結合のうちの1種を形成する、少なくとも1つのO、N、又はSを含み、該結合は、構造体1中、「U」によって表される。したがって、Uの各出現は、同種の結合、例えば、特定の樹脂化合物の場合ポリウレタン結合であってもよいが、また、構造Iの同じ化合物内において、Uの1つの出現がウレタン結合であってよく、そしてUの別の出現がウレア又はチオウレア結合であってもよいことも企図される。
例えば、本発明の化合物の調製に有用な促進剤としては、1,2,3,4−テトラ−ヒドロキノン(「THQ」)、アセチル−フェニルヒドラジン(「APH」)、ジ−アルキルトルイジン(例えば、N,N−ジエチル−p−トルイジン(「DE−p−T」)、及びN,N−ジメチル−o−トルイジン(「DM−o−T」))、並びにそれらの組み合わせが挙げられる。
さらなる促進剤としては、以下の構造によって表されるものが挙げられる:
Figure 2018536732
(式中、ここで、Rは、脂肪族であっても芳香族であってもよい置換又は置換の炭化水素単位であり、限定されるものではないが、アルキル、アルキレン、アリール、アリーレンが挙げられ;R及びRは、(ジ)ヒドロキシル官能基を単独で又は組み合わせてもたらし:RはNであってもよく、又はRがフェニルヒドラジン官能基を含む場合、RはまたOであってもよい)。例えば、さらなる有用な構造は、以下によって表され得る:
Figure 2018536732
(式中、ここで、n及びmは、1〜12である)、又は
Figure 2018536732
(式中、ここで、Rは、脂肪族(すなわち、アルキル)であっても芳香族であってもよく、又はRが、Rを組み込む環系の一部であってもよく;Rは、上記構造IV中のように定義され得;R及びRは、それぞれ独立して、OH又はNHであってよく;そしてp及びqは、それぞれ独立して、0〜12であってよい)。
さらなる有用な促進剤としては:
Figure 2018536732
(式中、ここで、Rは、上記構造IV中のように定義され得る)が挙げられる。特定の有用な促進剤のさらなる非限定的な例としては:
Figure 2018536732
Figure 2018536732
が挙げられる。
本発明の化合物の調製に有用な他の促進剤としては、米国特許第8,362,112号(「‘112特許」)、米国特許第8,481,659号(「‘659特許」)、及び米国特許第8,598,279号(「‘279特許」)(その各々は、Henkel Corporationに譲渡されており、かつその各々は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に記載のものが挙げられる。
‘112特許からの有用な促進剤の例としては、
Figure 2018536732
(式中、ここで、Xは、C1−20アルキル、C2−20アルケニル、又はC7−20アルカリールであり、これらはいずれも、1又は複数のヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、かつ、−OH、−NH、及び−SHから選択される少なくとも1つ、好ましくは少なくとも2つの基によって官能化されており、そしてzは1〜3である)が挙げられる。
‘279特許からの有用な促進剤の例としては、ヘテロ原子含有化合物と、任意選択でクメンで終端されていてもよい(潜在性カルボン酸と、スチレン及びその置換誘導体、ビニルエーテル、ポリアルキレン、(メタ)アクリレートエステル、並びにそれらの組み合わせのうちの1又は複数との)コポリマーとの付加物が挙げられる。ヘテロ原子含有化合物と、(潜在性カルボン酸と、スチレン及びその置換誘導体、ビニルエーテル、ポリアルキレン、(メタ)アクリレートエステル、並びにそれらの組み合わせのうちの1又は複数との)コポリマー(「P」)との付加物には、数多くの変形が含まれる。例えば、コポリマーPはクメンで終端されていてもよい。加えて、スチレン及びその置換誘導体、ビニルエーテル、ポリアルキレン、(メタ)アクリレートエステル、並びにそれらの組み合わせは、その置換誘導体、例えば、ハロゲン、アルキル、アルケニル、ヒドロキシルアルキル、ヒドロキシルアルケニル、又はカルボキシルのうちの1又は複数によって置換されたものであってもよい。そして当然のことながら、ヘテロ原子それ自体とヘテロ原子含有化合物とは異なっていてもよい。
潜在性カルボン酸[例えば、無水マレイン酸又は(メタ)アクリロイルハライド]に反応性であるヘテロ原子含有化合物は、嫌気硬化性組成物における嫌気硬化速度を加速する。
潜在性カルボン酸[例えば、無水マレイン酸又は(メタ)アクリロイルハライド]に反応性であるヘテロ原子含有化合物は、窒素含有化合物、例えば、アミン又はアリールヒドラジン、アミノ置換トルイジン、ヒドロキシル置換トルイジン、又はメルカプト置換トルイジン、及びそれらの組み合わせから選択され得、ここで、トルイジンはo−、m−、又はp−置換であり得る。
コポリマーPは、少なくとも1,000ダルトン、ただし15,000ダルトン未満の分子量を有するべきである。
コポリマーPは、構造:
(D)−(J)−(G)−(C)−(D)o’
構造XVI
(式中、Jは、スチレン又は置換スチレン、アクリレートエステル、ビニルエーテル、及びポリプロピレンから選択される残基であり;Gは、潜在性カルボン酸(例えば、無水マレイン酸又は(メタ)アクリロイルハライド)とヘテロ原子含有化合物とから形成される付加物の残基であり;Cは、Jによって定義されるような任意選択の残基であり、そしてDは、クメン残基であり;x+y+z=100%−(o+o’)であり、かつo及びo’=0又は1であり、クメン残基単位の存在又は非存在を表す)によって包含され得る。例えば、xは1〜99モル%の間、例えば49〜85モル%の間であり、そしてyは1〜99モル%の間、例えば15〜51モル%の間である。yの値に対するxの値は、2倍から99倍であってもよく、又はxとyは、ほぼ同じ値を有していてもよい。xの値に対するyの値は、2〜99倍であってもよく、又はyとxは、ほぼ同じ値を有していてもよい。任意選択の残基Cの値は、zが1〜99モル%の間、例えば49〜85モル%の間であり、そしてyが1〜99モル%の間、例えば15〜51モル%の間である。yの値に対するzの値は、2倍〜99倍であってもよく、又はzとyは、ほぼ同じ値を有していてもよい。zの値に対するyの値は、2〜99倍であってもよく、又はyとzは、ほぼ同じ値を有していてもよい。加えて、より具体的には、無水マレイン酸などの無水物が豊富な無水物官能性コポリマー、例えばポリ(スチレン−コ−無水マレイン酸)を使用してもよい。
構造XVIのコポリマーは、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、又はグラフトコポリマーであってよい。
本発明の化合物は、望ましくは、構造式Iにおいてその残基が「F」によって表される、(メタ)アクリレート含有基又はアルコキシシラン基で終端されている。Fは、2−イソシアナトエチルメタクリレート、2−イソシアナトエチルアクリレート、3−イソプロぺニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレートの異性体、ヒドロキシブチルメタクリレートの異性体、ヒドロキシプロピルアクリレートの異性体、ポリ(プロピレングリコール)(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール)(メタ)アクリレート、及び2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレートから選択される成分の残基であり得る。Fはまた、3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、
3−イソシアナトプロピルメチルジエトキシシラン、
3−イソシアナトプロピルジメチルエトキシシラン、
3−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、
3−イソシアナトプロピルメチルジメトキシシラン、
3−イソシアナトプロピルジメチルメトキシシラン;
4−アミノブチルトリエトキシシラン、4−アミノブチルメチルジエトキシシラン、
4−アミノブチルジメチルエトキシシラン、4−アミノブチルトリメトキシシラン、
4−アミノブチルメチルジメトキシシラン、
4−アミノブチルジメチルメトキシシラン、
4−アミノ−3,3−ジメチルブチルメチルジメトキシシラン、
ジメチルブチルトリメトキシシラン、
1−アミノ−2−(ジメチルエトキシシリル)プロパン、
3−(m−アミノフェノキシ)プロピルトリメトキシシラン、
m−アミノフェニルトリメトキシシラン、m−アミノフェニルトリエトキシシラン、
3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、
3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、
3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、
3−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、
3−アミノプロピルメチルビス(トリメチルシロキシ)シラン、
3−アミノプロピルペンタメチルジシロキサン、
11−アミノウンデシルトリエトキシシラン、及び
11−アミノウンデシルトリメトキシシランから選択される成分の残基であってもよい。
上述のように、本発明の反応性樹脂は、様々な有用な接着剤及びシーリング組成物、特に嫌気性組成物に使用され得る。典型的には、嫌気性接着剤組成物は、(メタ)アクリレート成分及び嫌気性硬化系、並びにしばしば触媒を含む。これらの従来の成分に加えて、本発明の嫌気性組成物は、組成物全体の約1.0重量%〜約60重量%の量、望ましくは組成物全体の約1.0重量%〜約30重量%の量、より望ましくは組成物全体の約10.0重量%〜約25重量%の量で組み込まれる、本明細書に記載の反応性樹脂を含む。
(メタ)アクリレート成分としての使用に好適な(メタ)アクリレートモノマーは、多種多様な材料、例えば、HC=C(G)CO(式中、Gは水素、ハロゲン、又は1〜約4個の炭素原子を有するアルキル基であってよく、そして、ここでのRは、1〜約16個の炭素原子を有するアルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルカリール、アラルキル、又はアリール基であってよく、これらのいずれも、任意選択で、場合によってはシラン、ケイ素、酸素、ハロゲン、カルボニル、ヒドロキシル、エステル、カルボン酸、ウレア、ウレタン、カーボネート、アミン、アミド、硫黄、スルホネート、スルホン等で置換されていても、又は割り込まれていてもよい)によって表されるものから選択され得る。
また他の(メタ)アクリレートモノマー、例えばビスフェノール−Aのジグリシジルエーテルとメタクリル酸との反応生成物、及び以下に示すような構造に対応する(メタ)アクリレートエステルを使用してもよい:
Figure 2018536732
(式中、Rは、水素、1〜約4個の炭素原子を有するアルキル基、1〜約4個の炭素原子を有するヒドロキシアルキル基、又は
Figure 2018536732
から選択されてよく、
は、水素、ハロゲン、及び1〜約4個の炭素原子のアルキル基から選択されてよく;
は、水素、ヒドロキシ、及び
Figure 2018536732
から選択されてよく、
mは、少なくとも1に等しい整数、例えば1〜約8、又はそれ以上、例えば1〜約4であり;
vは、0又は1であり;そして
nは、少なくとも1に等しい整数、例えば1〜約20、又はそれ以上である)。
本明細書において使用され得るさらに他の(メタ)アクリレートモノマーとしては、シリコーン(メタ)アクリレート部分構造(「SiMA」)、例えば、米国特許第5,605,999号(その開示は参照によりその全体が本明細書に明示的に組み込まれる)に記載及び特許請求されているものが挙げられる。
本明細書における使用に好適なさらなる(メタ)アクリレートモノマーとしては、多官能性(メタ)アクリレートモノマー、例えば、これらに限定されるものではないが、二又は三官能性(メタ)アクリレート、例えば、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラヒドロフラン(メタ)アクリレート及びジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート(「HPMA」)、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート(「TMPTMA」)、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート(「TRIEGMA」)、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、ジ−(ペンタメチレングリコール)ジメタクリレート、テトラエチレンジグリコールジアクリレート、ジグリセロールテトラメタクリレート、テトラメチレンジメタクリレート、エチレンジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、並びにビスフェノール−Aモノ及びジ(メタ)アクリレート、例えばエトキシル化ビスフェノール−A(メタ)アクリレート(「EBIPMA」)、並びにビスフェノール−Fモノ及びジ(メタ)アクリレート、例えばエトキシル化ビスフェノール−F(メタ)アクリレートが挙げられる。
当然ながら、これらの(メタ)アクリレートモノマーの組み合わせもまた使用され得る。
嫌気性組成物の(メタ)アクリレート成分は、一般に、組成物全体の約10重量%〜約90重量%、組成物の総重量を基準にして、好ましくは約50重量%〜約90重量%、そして典型的には約55重量%〜約85重量%を構成する。
さらに別の態様では、硬化性組成物又はその反応生成物のいずれかの物理的特性を変えるために、従来の嫌気硬化性組成物に含まれていた追加成分を本発明の組成物に含めてもよい。
例えば、配合物の物理的特性及び/若しくは硬化プロファイル、並びに/又は硬化した接着剤の強度若しくは耐熱性を改変するために、マレイミド成分、耐熱性付与共反応体、高温条件下で反応性の希釈成分、モノ又はポリ−ヒドロキシアルカン、ポリマー可塑剤、着色剤、増粘剤、及びキレート化剤(米国特許第6,391,993号(その開示は、参照によりその全体が本明細書に明示的に組み込まれる)を参照されたい)を含めてもよい。
使用される場合、マレイミド、共反応体、反応性希釈剤、可塑剤、モノ−若しくはポリ−ヒドロキシアルカン、着色剤、増粘剤、及び/又はキレート化剤は、組成物全体を基準として、一般に約0.001重量%〜約30重量%の範囲、望ましくは0.001重量%〜約10重量%の範囲、そして典型的には0.005重量%〜約5重量%の範囲で存在し得る。
本発明の嫌気性接着剤組成物はまた、他の従来の成分、例えばフリーラジカル開始剤、フリーラジカル促進剤、フリーラジカル発生阻害剤、並びに金属触媒、例えば鉄及び銅を含んでもよい。UV又は湿気硬化組成物が望まれる場合、従来のUV及び/又は湿気硬化系を用いてもよい。
嫌気性硬化系は、少なくとも1種の硬化開始剤及び少なくとも1種の硬化促進剤を含む。硬化促進剤は、構造Iの一部として存在しても、嫌気性組成物に別々に添加されても、又は両方の組み合わせであってもよい。
本発明の嫌気性接着剤組成物は、フリーラジカル重合の様々な開始剤を含み得る。数多くのよく知られている有用なフリーラジカル重合の開始剤としては、限定されるものではないが、ヒドロペルオキシド、例えばクメンヒドロペルオキシド(「CHP」)、パラ−メンタンヒドロペルオキシド、t−ブチルヒドロペルオキシド(「TBH」)、及びt−ブチルペルベンゾエートが挙げられる。他の有用なペルオキシドとしては、過酸化ベンゾイル、過酸化ジベンゾイル、1,3−ビス(t−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、ジアセチルペルオキシド、ブチル4,4−ビス(t−ブチルペルオキシ)バレレート、p−クロロベンゾイルペルオキシド、t−ブチルクミルペルオキシド、ジ−t−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ−t−ブチルペルオキシヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−t−ブチル−ペルオキシヘキサ−3−イン、4−メチル−2,2−ジ−t−ブチルペルオキシペンタン、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
好適な硬化促進剤の例は、例えば、米国特許第6,835,762号(Klemarczyk)、第6,897,277号(Klemarczyk)、及び第6,958,368号(Klemarczyk)に列挙されているものである。
より具体的には、嫌気性硬化系の成分は、CHP、テトラメチルブチルヒドロペルオキシド、及び/又はtert−アミルヒドロペルオキシド、テトラヒドロキノリン、及び/又はアルキル化テトラヒドロキノリンを、各々、実質的に酸素がない条件にばく露されたときに嫌気硬化を引き起こすのに有効な量で含み得る。常温で24時間の嫌気硬化は、通常、硬化した組成物の最終強度の少なくとも約80%を達成する。
嫌気性硬化系の成分の有効量は、組成物全体の0.1重量%〜5.0重量%の範囲であるべきである。硬化開始剤及び硬化促進剤の各々は、組成物全体の0.1重量%〜約5重量%(例えば、約0.1重量%〜約3重量%)の量で存在し得るが、それらの総重量は合わせて組成物全体の0.1重量%〜約5重量%を超えない。
さらに別の態様では、硬化性組成物又はその反応生成物のいずれかの物理的特性を変えるために従来の嫌気硬化性組成物に含まれていた追加成分を本発明の組成物及び方法にも含めてもよい。
使用される場合、マレイミド、共反応体、反応性希釈剤、可塑剤、モノ−若しくはポリ−ヒドロキシアルカン、着色剤、増粘剤、安定化剤、及び/又はキレート化剤は、組成物全体を基準として、一般に約0.001重量%〜約30重量%の範囲、望ましくは0.001重量%〜約10重量%の範囲、そして典型的には0.005重量%〜約5重量%の範囲の量で存在し得る。
実施例1
IPDIで伸長された3%促進性ジオールを用いた硬化性(メタ)アクリレート官能化Agrol4.0ベースのポリウレタン樹脂の調製(OH:NCO=1.0:1.72)
熱電対、撹拌機、コンデンサ、及び窒素入/出口を備えた2Lのジャケット付き重合反応器に、Agrol4.0(300.00g、0.199モル)、1,2−プロパンジオール、3−(3,4−ジヒドロ−1(2H)−キノリニル)(17.38g、0.084モル)、ジブチル錫ジラウレート(0.58g、0.001モル)、3−(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン酸[3−[3−(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−オキソプロポキシ]−2,2−ビス[[3−(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−オキソプロポキシ]メチル]プロピル]エステル(0.07g、0.00006モル)、及び4−メトキシフェノール(0.07g、0.0006モル)を添加した。内容物を60℃に加熱し、そして15分間混合した。イソホロンジイソシアネート(176.59g、0.794モル)を添加し、そして+3時間反応させた。次いで滴定を行って、残留イソシアネート含量を決定した。次いで2−ヒドロキシエチルメタクリレート(71.41g、0.548モル、残留NCO:OH当量1:1)を添加し、そして60℃で+3時間混合した。次いでメタクリル化ポリウレタン促進性樹脂を反応容器から取り出して(535.2g、収率94.5%)、透明、黄色、かつ粘性の樹脂を得た。
実施例2
IPDIで伸長された3%促進性ジオールを用いた硬化性(メタ)アクリレート官能化Pomoflex61112ベースのポリウレタン樹脂の調製(OH:NCO=1.0:2.0)
Pomoflex61112(115.24g、0.115モル)、1,2−プロパンジオール、3−(3,4−ジヒドロ−1(2H)−キノリニル)(6.70g、0.032mol)、ジブチル錫ジラウレート(0.23g、0.0004モル)、3−(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン酸[3−[3−(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−オキソプロポキシ]−2,2−ビス[[3−(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−オキソプロポキシ]メチル]プロピル]エステル(0.23g、0.00019モル)、及び4−メトキシフェノール(0.23g、0.0018モル)を、熱電対、撹拌機、コンデンサ、及び窒素入/出口を備えた2Lのジャケット付き重合反応器に添加する。内容物を60℃に加熱し、そして15分間混合した。次いでイソホロンジイソシアネート(68.08g、0.300モル)を添加し、そして+3時間反応させる。次いで滴定を行って、残留イソシアネート含量を決定する。次いで2−ヒドロキシエチルメタクリレート(39.06g、0.300モル、残留NCO:OH当量1:1)を添加し、そして60℃で+3時間混合する。次いでメタクリル化ポリウレタン促進性樹脂を反応容器から取り出した。
実施例3
メタクリル化Agrol2.0/IPDI(OH:NCO=1.0:1.72)ポリウレタン樹脂
熱電対、撹拌機、コンデンサ、及び窒素入/出口を備えた2Lのジャケット付き重合反応器に、Agrol2.0(374.61g、0.1766mol)、ジブチル錫ジラウレート(0.24g、0.0004モル)、3−(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン酸[3−[3−(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−オキソプロポキシ]−2,2−ビス[[3−(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−オキソプロポキシ]メチル]プロピル]エステル(0.096g、0.00008モル)、4−メトキシフェノール(0.096g、0.0008モル)、及びリン酸(0.013g、0.00014モル)を添加した。内容物を60℃に加熱し、そして15分間混合した。イソホロンジイソシアネート(71.49g、0.321モル)を添加し、そして+2時間反応させた。次いで滴定を行って、残留イソシアネート含量を決定した。次いで2−ヒドロキシエチルメタクリレート(36.92g、0.284モル、残留NCO:OH当量1:1)を添加し、そして60℃で3時間混合した。次いでメタクリル化ポリウレタン樹脂を反応容器から取り出し(451.6g、収率93.4%)、透明、黄色、かつ粘性の樹脂を得た。
実施例4
メタクリル化Pomoflex6156及びIPDI(OH:NCO=1.0:2.0)ポリウレタン樹脂
熱電対、撹拌機、コンデンサ、及び窒素入/出口を備えた2Lのジャケット付き重合反応器に、Pomoflex6156(150.00g、0.0749モル)、ジブチル錫ジラウレート(0.41g、0.0007モル)、3−(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン酸[3−[3−(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−オキソプロポキシ]−2,2−ビス[[3−(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−オキソプロポキシ]メチル]プロピル]エステル(0.026g、0.00002モル)、4−メトキシフェノール(0.026g、0.0002モル)、及びリン酸(0.006g、0.00006モル)を添加した。内容物を60℃に加熱し、そして15分間混合した。イソホロンジイソシアネート(35.14g、.1581モル)を添加し、そして+2時間反応させた。次いで滴定を行って、残留イソシアネート含量を決定した。次いで2−ヒドロキシエチルメタクリレート(18.10g、0.139モル、残留NCO:OH当量1:1)を添加し、そして60℃で3時間混合した。次いでメタクリル化ポリウレタン樹脂を反応容器から取り出し(192.9g、収率94.7%)、粘性樹脂を得た。
実施例5
メタクリル化Agrol2.0
熱電対、撹拌機、コンデンサ、及び窒素入/出口を備えた2Lのジャケット付き重合反応器に、Argol2.0(101.50g、0.0734モル)、ジブチル錫ジラウレート(0.08g、0.0001モル)、3−(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン酸[3−[3−(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−オキソプロポキシ]−2,2−ビス[[3−(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−オキソプロポキシ]メチル]プロピル]エステル(0.020g、0.00002モル)、4−メトキシフェノール(0.020g、0.0002モル)、及びリン酸(0.008g、0.00008モル)を添加した。内容物を60℃に加熱し、そして15分間混合した。次いで2−エチルシアナトメタクリレート(40.49g、0.0261モル)を添加し、そして+4時間反応させた。反応が完了するまでFT−IRを使用してイソシアネート基の消費量を測定した。次いでメタクリル化樹脂を反応容器から取り出し(156.6g、収率99.2%)、粘性樹脂を得た。
実施例6
湿気硬化性Argol3.6/IPDI(OH:NCO=1.72:1.0)ポリウレタン樹脂
熱電対、撹拌機、コンデンサ、及び窒素入/出口を備えた2Lのジャケット付き重合反応器に、Argol3.6(226.12g、0.1451モル)及びジブチル錫ジラウレート(0.05g、0.008ミリモル)を添加した。内容物を60℃に加熱し、そして15分間混合する。イソホロンジイソシアネート(28.94g、0.1302モル)を添加し、そして+2時間反応させる。次いで3−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン(40.49g、0.0261モル)を添加し、そして+4時間反応させる。反応が完了するまでFT−IRを使用してイソシアネート基の消費量を測定する。メタクリル化樹脂を反応容器から取り出す。
実施例7
アクリル化Argol3.6/IPDI(OH:NCO=1.72:1.0)ポリウレタン樹脂
熱電対、撹拌機、コンデンサ、及び窒素入口/出口を備えた2Lのジャケット付き重合反応器に、Argol3.6(135.21g、0.0868モル)及びジブチル錫ジラウレート(0.03g、0.005ミリモル)を添加する。内容物を60℃に加熱し、そして15分間混合する。イソホロンジイソシアネート(17.31g、0.0779モル)を添加し、そして+2時間反応させる。次いで2−イソシアナトエチルアクリレート(15.82g、0.112モル)を添加し、そして+4時間反応させる。反応が完了するまでFT−IRを使用してイソシアネート基の消費量を測定した。メタクリル化樹脂を反応容器から取り出す。
実施例8
湿気硬化性Argol3.6
熱電対、撹拌機、コンデンサ、及び窒素入/出口を備えた2Lのジャケット付き重合反応器に、Argol3.6(153.87g、0.0987モル)及びジブチル錫ジラウレート(0.03g、0.0048ミリモル)を添加する。内容物を60℃に加熱し、そして15分間混合する。次いで3−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン(43.01g、0.305モル)を添加し、そして+4時間反応させる。反応が完了するまでFT−IRを使用してイソシアネート基の消費量を測定する。
実施例9
IPDIで伸長された2.5%促進性ジオールを用いた硬化性(メタ)アクリレート官能化Agrol4.0ベースのポリウレタン樹脂の調製(OH:NCO=2.0:1.0)
熱電対、撹拌機、コンデンサ、及び窒素入/出口を備えた2Lのジャケット付き重合反応器に、Agrol4.0(108.21g、0.072モル)、1,2−プロパンジオール、3−(3,4−ジヒドロ−1(2H)−キノリニル)−(3.83g、0.018モル)、ジブチル錫ジラウレート(0.08g、0.012ミリモル)、及び4−メトキシフェノール(0.04g、0.031ミリモル)を添加した。内容物を60℃に加熱し、そして15分間混合した。イソホロンジイソシアネート(17.19g、0.076モル)を添加し、そして+3時間反応させた。次いで2−エチルシアナトメタクリレート(23.52g、0.152モル)を添加し、そして60℃で+3時間混合した。次いでメタクリル化ポリウレタン促進性樹脂を反応容器から取り出し(150.6g、収率98.4%)、透明、黄色、かつ粘性の樹脂を得た。
接着性試験
以下の嫌気性組成物を調製し、ピン及びカラーにて試験した。組成物A及びBをスチールピン及びカラーにて嫌気性はめあい用化合物(retaining compound)として使用し、その結果を図1の、15、60、及び120分後にそれぞれ示す。図1の試験結果に示すように、本発明の組成物B(持続生産可能な(sustainable)植物油成分及び反応性樹脂ポリマー中に組み込まれた促進剤成分を含有する)は、本発明の組成物A(反応性樹脂ポリマー中に組み込まれた持続生産可能な植物油源を含有するが、ビルトイン促進剤は有しない、すなわち、組成物Aはその組成物に添加された遊離促進剤を有する)と比較して、60分及び120分でそれぞれ改善されたせん断強度を示した。
組成物C〜Eを嫌気性ネジロック組成物として調製した。これらの組成物の各々は、反応性樹脂の一部として持続生産可能な原料を含有していた。組成物Cは、その組成物に添加された遊離促進剤を有していた。組成物D及びEは、反応性樹脂中に組み込まれた促進剤を含有していた。破壊トルク試験後の結果を図2に示す。図2は、組成物D及びE(反応性樹脂中に組み込まれた促進剤を有する)が、組成物C(組成物中に遊離促進剤を含む)と比較して、同等の結果を示すことを示す。
Figure 2018536732

Claims (25)

  1. 構造:
    B−(Q)2−10
    (式中:
    a)Bは、植物又は動物源由来の油性ポリマー単位から選択され;
    b)Qは、[(U−L−U−A)−U−L−]−U−Fであり;
    c)Uは、ウレタン結合、ウレア結合、及びチオウレア結合からなる群から選択され、かつ各出現において同じであっても異なっていてもよく;
    d)Lは、ジイソシアネートの残基単位であって、前記残基単位は約60〜約500g/molのモル質量を有し;
    e)Aは、促進剤残基単位であり;
    f)Fは、(メタ)アクリレート含有基又はアルコキシシラン基であり;
    g)xは、0〜100であり;そして
    h)yは、0〜10である)
    を有する反応性樹脂。
  2. 植物源Bが、大豆油、アーモンド油、ヤシ油、コーン油、綿実油、亜麻仁油、リンシード油、オリーブ油、パーム油、ピーナッツ油、ベニバナ油、ゴマ油、ヒマワリ油、クルミ油、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の反応性樹脂。
  3. 動物源Bが、獣脂を含む脂肪酸である、請求項1に記載の反応性樹脂。
  4. 植物源の官能価が、約1.0〜約7.0である、請求項1に記載の反応性樹脂。
  5. Lが、1又は複数のO、N、又はSによって割り込まれていてもよい、脂肪族又は芳香族単位炭化水素単位である、請求項1に記載の反応性樹脂。
  6. Aが、テトラ−ヒドロキノン、アセチル−フェニルヒドラジン、ジ−アルキルトルイジン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される材料由来の促進剤残基単位である、請求項1に記載の反応性樹脂。
  7. (メタ)アクリレート含有基Fが、2−イソシアナトエチルメタクリレート、2−イソシアナトエチルアクリレート、3−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレートの異性体、ヒドロキシブチルメタクリレートの異性体、ヒドロキシプロピルアクリレートの異性体、ポリ(プロピレングリコール)(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール)(メタ)アクリレート、及び2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレートからなる群に由来する、請求項1に記載の反応性樹脂。
  8. アルコキシシラン含有基Fが、
    3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、
    3−イソシアナトプロピルメチルジエトキシシラン、
    3−イソシアナトプロピルジメチルエトキシシラン、
    3−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、
    3−イソシアナトプロピルメチルジメトキシシラン、
    3−イソシアナトプロピルジメチルメトキシシラン;
    4−アミノブチルトリエトキシシラン、
    4−アミノブチルメチルジエトキシシラン、
    4−アミノブチルジメチルエトキシシラン、
    4−アミノブチルトリメトキシシラン、
    4−アミノブチルメチルジメトキシシラン、
    4−アミノブチルジメチルメトキシシラン、
    4−アミノ−3,3−ジメチルブチルメチルジメトキシシラン、
    ジメチルブチルトリメトキシシラン、
    1−アミノ−2−(ジメチルエトキシシリル)プロパン、
    3−(m−アミノフェノキシ)プロピルトリメトキシシラン、
    m−アミノフェニルトリメトキシシラン、
    m−アミノフェニルトリエトキシシラン、
    3−アミノプロピルトリエトキシシラン、
    3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、
    3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、
    3−アミノプロピルトリメトキシシラン、
    3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、
    3−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、
    3−アミノプロピルメチルビス(トリメチルシロキシ)シラン、
    3−アミノプロピルペンタメチルジシロキサン、
    11−アミノウンデシルトリエトキシシラン、及び
    11−アミノウンデシルトリメトキシシラン
    からなる群に由来する、請求項1に記載の反応性樹脂。
  9. 油性ポリマー単位が、1又は複数のペンダントOH、NH、及び/又はSH基を含む官能基を有する植物又は動物源に由来する、請求項1に記載の反応性樹脂。
  10. Lと反応する前の促進剤単位Aが、反応してUを形成する少なくとも1つのO、N、又はSを含むものであった、請求項1に記載の反応性樹脂。
  11. a)1又は複数のペンダントOH、NH、及びSH基を含む官能基を有する植物又は動物源由来の油性ポリマー;
    b)結合を介して油性ポリマーに連結されている残りのペンダント活性NCO基を残すのに十分な量のジイソシアネートであって、前記結合は、ウレタン結合、ウレア結合、及びチオウレア結合からなる群から選択される、ジイソシアネート;
    c)NCOの存在下で反応する1又は複数の反応性基を有する促進剤;及び
    d)NCO基、OH基、NH基、及びSH基のうちの少なくとも1つと反応する官能基をさらに含む(メタ)アクリレート含有又はアルコキシシラン含有成分
    の反応から形成される反応性樹脂。
  12. a)1又は複数のペンダントOH、NH、NCO、及びSH基を含む官能基を有する植物又は動物源由来の油性ポリマー;
    b)NCOの存在下で反応する1又は複数の反応性基を有する促進剤;及び
    c)(メタ)アクリレート含有又はアルコキシシラン含有イソシアネート
    の反応から形成される反応性樹脂。
  13. a)植物油又は動物性脂肪であって、前記植物油又は動物性脂肪は、ヒドロキシル基、NH基、及びSH基のうちの1又は複数で官能化されており、前記植物又は動物油は、反応性イソシアナト基をさらに含む、植物油又は動物性脂肪;及び
    b)OH基及びNCO基のうちの少なくとも1つを含む(メタ)アクリレート
    の反応生成物によって形成される反応性樹脂。
  14. a)植物油又は動物性脂肪であって、前記植物油又は獣脂は、ヒドロキシル基、NH基、及びSH基のうちの1又は複数で官能化されている、植物油又は動物性脂肪;及び
    b)イソシアネート末端(メタ)アクリレート又はイソシアネート末端アルコキシシラン
    の反応生成物から形成される反応性樹脂。
  15. 嫌気性組成物であって:
    a)少なくとも1種の(メタ)アクリレート成分;
    b)嫌気性硬化系;及び
    c)構造:
    B−(Q)2−10
    (式中:
    i)Bは、植物又は動物源由来の油性ポリマー単位から選択され;
    ii)Qは、[(U−L−U−A)−U−L−]−U−Fであり;
    iii)Uは、ウレタン結合、ウレア結合、及びチオウレア結合からなる群から選択され、かつ各出現において同じであっても異なっていてもよく;
    iv)Lは、ジイソシアネートの残基単位であって、前記残基単位は約60〜約500g/molのモル質量を有し;
    v)Aは、促進剤残基単位であり;
    vi)Fは、(メタ)アクリレート含有基又はアルコキシシラン基であり;
    vii)xは、0〜100であり;そして
    viii)yは、0〜10である)
    によって表される反応性樹脂
    を含む、組成物。
  16. 安定化剤、促進剤、開始剤、触媒、増粘剤、着色剤、キレート化剤、希釈剤、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される材料をさらに含む、請求項15に記載の組成物。
  17. 硬化性組成物を調製する方法であって:
    a)バイオ再生可能な油性植物又は動物油成分であって、前記成分は、OH、NH、及びSHから選択される1又は複数の基で官能化されている、成分を、ジイソシアネートと反応させること;
    b)a)の生成物を、ジヒドロキシ又はジアミン官能基を有する促進剤とさらに反応させること;及び
    c)b)の生成物を、(メタ)アクリレート含有又はアルコキシアミノシラン成分とさらに反応させること
    を含む、方法。
  18. 硬化性組成物を調製する方法であって:
    a)植物油又は獣脂を含む脂肪酸であって、前記植物油又は獣脂は、ヒドロキシル基、NH基、及びSH基のうちの1又は複数で官能化されている、植物油又は獣脂を含む脂肪酸を反応させること;及び
    b)a)の生成物を、イソシアネート末端(メタ)アクリレート又はイソシアネート末端アルコキシシランとさらに反応させること
    を含む、方法。
  19. 嫌気性組成物であって:
    a)少なくとも1種の(メタ)アクリレート成分;
    b)嫌気性硬化系;及び
    c)ウレタン、ウレア、又はチオウレア結合を介してそのポリマーに連結されている促進剤セグメントを含む(メタ)アクリレート官能化バイオ再生可能油性ポリマーを含む反応性樹脂
    を含む、組成物。
  20. 表面を接合する方法であって、以下の工程:
    1)以下;
    a)少なくとも1種の(メタ)アクリレート成分;
    b)硬化系;及び
    c)構造:
    B−(Q)2−10
    (式中:
    i)Bは、植物又は動物源由来の油性ポリマー単位から選択され;
    ii)Qは、[(U−L−U−A)−U−L−]−U−Fであり;
    iii)Uは、ウレタン結合、ウレア結合、及びチオウレア結合からなる群から選択され、かつ各出現において同じであっても異なっていてもよく;
    iv)Lは、ジイソシアネートの残基単位であって、前記残基単位は約60〜約500g/molのモル質量を有し;
    vi)Aは、促進剤残基単位であり;
    vii)Fは、(メタ)アクリレート含有基又はアルコキシシラン基であり;
    viii)xは、0〜100であり;そして
    ix)yは、0〜10である)
    によって表される反応性樹脂
    を含む、接着剤組成物を提供する工程;
    2)基体の表面に組成物を塗布する工程;
    3)前記基体を別の基体と対にする工程;及び
    4)前記組成物を硬化させる工程
    を含む、方法。
  21. 基体が、亜鉛、スチール、ステンレススチール、カドミウム、及びそれらの組み合わせから選択される材料から構成される、請求項20に記載の方法。
  22. 基体が、ナット若しくはボルト、又はカラー、及びピンである、請求項20に記載の方法。
  23. イソシアネート残基単位が、飽和又は不飽和の炭化水素であってよく、かつ、置換されていても非置換であってもよく、かつ1又は複数のO、S、又はNに割り込まれていてもよい、請求項1に記載の反応性樹脂。
  24. イソシアネート残基単位が、置換されていても非置換であってもよく、かつO、S、又はNのうちの1又は複数に割り込まれていてもよい、飽和又は不飽和の炭化水素であり得る、請求項15に記載の反応性樹脂。
  25. イソシアネート残基単位が、置換されていても非置換であってもよく、かつO、S、又はNのうちの1又は複数に割り込まれていてもよい、飽和又は不飽和の炭化水素であり得る、請求項20に記載の反応性樹脂。
JP2018519396A 2015-10-16 2016-10-14 再生可能な原料から製造される反応性樹脂 Active JP6944445B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562242722P 2015-10-16 2015-10-16
US62/242,722 2015-10-16
PCT/US2016/057000 WO2017066539A1 (en) 2015-10-16 2016-10-14 Reactive resins made from renewable sources

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018536732A true JP2018536732A (ja) 2018-12-13
JP6944445B2 JP6944445B2 (ja) 2021-10-06

Family

ID=58517846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018519396A Active JP6944445B2 (ja) 2015-10-16 2016-10-14 再生可能な原料から製造される反応性樹脂

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10822444B2 (ja)
EP (1) EP3362492B1 (ja)
JP (1) JP6944445B2 (ja)
CN (1) CN108368220B (ja)
DK (1) DK3362492T3 (ja)
FI (1) FI3362492T3 (ja)
WO (1) WO2017066539A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021017583A (ja) * 2019-07-18 2021-02-15 三洋化成工業株式会社 光硬化型接着剤の製造方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108473644A (zh) 2015-12-08 2018-08-31 汉高知识产权控股有限责任公司 衍生自可再生材料的官能化的加速树脂
EP3424970A1 (de) * 2017-07-03 2019-01-09 HILTI Aktiengesellschaft Verzweigte urethanmethacrylat-verbindungen und deren verwendung

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63142001A (ja) * 1986-12-01 1988-06-14 ロード コーポレーション 構造接着剤組成物
JPH06271632A (ja) * 1993-03-18 1994-09-27 Arakawa Chem Ind Co Ltd 活性エネルギー線硬化性含水樹脂組成物
JP2007522325A (ja) * 2004-02-10 2007-08-09 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド バイオポリマー系低密度吸音発泡体
JP2009527595A (ja) * 2006-02-24 2009-07-30 ぺー・アガー・ベー・インドウストリアル・エシ・アー 分解性ポリオールポリエステル調製のための組成物、ポリオールポリエステル、エラストマー、気泡体、ペイントおよび接着剤、ならびに、分解性ポリオールポリエステル気泡体を得るための方法
CN101497684A (zh) * 2009-02-26 2009-08-05 天津市天骄辐射固化材料有限公司 植物油基聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法和用途
JP2010529218A (ja) * 2007-05-22 2010-08-26 ヘンケル コーポレイション 嫌気硬化性組成物
JP2011522067A (ja) * 2008-05-07 2011-07-28 ヘンケル コーポレイション 嫌気性硬化性組成物のための硬化促進剤
JP2012525481A (ja) * 2009-05-01 2012-10-22 ヘンケル コーポレイション 嫌気硬化性組成物用の硬化促進剤
JP2012229408A (ja) * 2011-04-25 2012-11-22 Dow Global Technologies Llc 2コンポーネント型湿分硬化性コーティング組成物
WO2015013064A1 (en) * 2013-07-22 2015-01-29 Basf Se A coating system

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5605999A (en) 1995-06-05 1997-02-25 Loctite Corporation Anaerobically curable silicones
US6043327A (en) 1997-07-03 2000-03-28 Loctite Corporation Anaerobic adhesive compositions of acrylates coreactants and maleimides curable under ambient conditions
US6891053B2 (en) 2001-10-02 2005-05-10 Noveon Ip Holdings Corp. Method of making oleochemical oil-based polyols
US6835762B1 (en) 2002-05-31 2004-12-28 Henkel Corporation Cure accelerators for anaerobic curable compositions
US6958368B1 (en) 2002-05-31 2005-10-25 Henkel Corporation Cure accelerators for anaerobic curable compositions
US6897277B1 (en) 2003-12-22 2005-05-24 Henkel Corporation Cure accelerators for anaerobic curable compositions
US7674925B2 (en) 2006-09-21 2010-03-09 Athletic Polymer Systems, Inc. Polyols from plant oils and methods of conversion
US8598279B2 (en) 2007-07-23 2013-12-03 Henkel IP US LLC Adducts useful as cure components for anaerobic curable compositions
US8757294B2 (en) 2007-08-15 2014-06-24 Schlumberger Technology Corporation System and method for controlling a drilling system for drilling a borehole in an earth formation
CN102046874B (zh) * 2008-04-30 2014-09-17 阿姆斯特郎世界工业公司 用于地板应用的紫外/电子束可固化的生物基涂料
US20090278084A1 (en) * 2008-05-07 2009-11-12 Henkel Corporation Cure accelerators for anaerobic curable compositions
CA2760462C (en) 2009-05-01 2017-05-30 Henkel Corporation Cure accelerators for anaerobic curable compositions
ES2545993T3 (es) * 2010-10-20 2015-09-17 Basf Coatings Gmbh Revestimiento transparente de retoque resistente al rayado
EP2644589A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-02 Cytec Surface Specialties, S.A. Radiation Curable (Meth)acrylated Compounds
EP2945951B1 (en) * 2013-01-16 2020-10-14 DENTSPLY SIRONA Inc. Dental compositions based on polymerizable resins containing isosorbide
WO2014114957A1 (en) 2013-01-28 2014-07-31 Lucite International Uk Limited Hot melt adhesive

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63142001A (ja) * 1986-12-01 1988-06-14 ロード コーポレーション 構造接着剤組成物
JPH06271632A (ja) * 1993-03-18 1994-09-27 Arakawa Chem Ind Co Ltd 活性エネルギー線硬化性含水樹脂組成物
JP2007522325A (ja) * 2004-02-10 2007-08-09 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド バイオポリマー系低密度吸音発泡体
JP2009527595A (ja) * 2006-02-24 2009-07-30 ぺー・アガー・ベー・インドウストリアル・エシ・アー 分解性ポリオールポリエステル調製のための組成物、ポリオールポリエステル、エラストマー、気泡体、ペイントおよび接着剤、ならびに、分解性ポリオールポリエステル気泡体を得るための方法
JP2010529218A (ja) * 2007-05-22 2010-08-26 ヘンケル コーポレイション 嫌気硬化性組成物
JP2011522067A (ja) * 2008-05-07 2011-07-28 ヘンケル コーポレイション 嫌気性硬化性組成物のための硬化促進剤
CN101497684A (zh) * 2009-02-26 2009-08-05 天津市天骄辐射固化材料有限公司 植物油基聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法和用途
JP2012525481A (ja) * 2009-05-01 2012-10-22 ヘンケル コーポレイション 嫌気硬化性組成物用の硬化促進剤
JP2012229408A (ja) * 2011-04-25 2012-11-22 Dow Global Technologies Llc 2コンポーネント型湿分硬化性コーティング組成物
WO2015013064A1 (en) * 2013-07-22 2015-01-29 Basf Se A coating system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021017583A (ja) * 2019-07-18 2021-02-15 三洋化成工業株式会社 光硬化型接着剤の製造方法
JP7009561B2 (ja) 2019-07-18 2022-01-25 三洋化成工業株式会社 光硬化型接着剤の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20180319920A1 (en) 2018-11-08
CN108368220B (zh) 2021-05-25
DK3362492T3 (da) 2024-06-17
US10822444B2 (en) 2020-11-03
JP6944445B2 (ja) 2021-10-06
CN108368220A (zh) 2018-08-03
WO2017066539A1 (en) 2017-04-20
EP3362492A1 (en) 2018-08-22
EP3362492A4 (en) 2019-06-26
FI3362492T3 (fi) 2024-05-16
EP3362492B1 (en) 2024-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7374164B2 (ja) 再生可能な材料から調製された官能化ポリウレタン
US9587151B2 (en) Anaerobic curable compositions
US10822444B2 (en) Reactive resins made from renewable sources
RU2017104515A (ru) Водные полиуретан-виниловые полимерные гибридные дисперсии
JP7170538B2 (ja) 再生可能な材料由来の官能化促進樹脂
KR101638794B1 (ko) 천연물질 유도체를 함유한 바이오매스 폴리우레탄 수지 및 이의 제조방법
JP2021533224A (ja) α−メチレン−ラクトンを含む嫌気的硬化性組成物
JP6395324B2 (ja) 反応促進剤、およびこれを用いたウレタン化合物、チオウレタン化合物、アミド化合物またはウレア化合物の製造方法
JPH0234619A (ja) 嫌気硬化性接着剤組成物
EP3250655B1 (en) Anaerobic curable compositions
JP7366134B2 (ja) (メタ)アクリレート官能化ワックスおよびそれと共に作製される硬化性組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191011

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200909

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201006

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20210105

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20210305

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210406

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210831

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210910

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6944445

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250