JP2021510744A - アセタール可塑剤を含む硬化性組成物 - Google Patents

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Abstract

本発明は、シラン基及び/又はイソシアネート基を含有する少なくとも一つの有機ポリマー、アセタール基を含有し、かつ少なくとも280g/モルの分子量を有する少なくとも一つの化合物、及び少なくとも一つの塩基性触媒を含む硬化性組成物に関する。本発明による組成物は、特に貯蔵安定性であり、容易に処理することができる。水分を使用して、本組成物は迅速に及び非常に少ない残存粘着性で硬化して、良好な接着性及び機械的特性、特に高レベルの展性及び弾性を有し、耐熱性であって、かついかなる臭気形成又は移行影響もほとんど示さない弾性材料を形成する。特に、上記組成物は、粘度、硬化速度及び臭気に関して貯蔵中に非常に一貫性のある製品特性を有する。

Description

本発明は、弾性の接着剤、シーラント又はコーティングとしてとりわけ好適である硬化性組成物に関する。
シラン基及び/又はイソシアネート基を含有するポリマーをベースとする室温水分硬化性組成物は、多くの工業的利用で、とりわけ弾性の接着剤、シーラント又はコーティングとして重要な役割を果たしている。このような組成物の利用特性を改善する及びそれらの弾性を増加させる通常の方法は、それらに可塑剤と呼ばれるものを添加することによる。これらは、硬化の過程でポリマーマトリックス中へ共有結合的に組み込まれない非揮発性有機物質である。習慣的な可塑剤は、芳香族又は脂肪族ジ−又はトリカルボン酸のエステル、とりわけジイソノニルフタレート若しくはジイソデシルフタレートなどのフタレート、水素化フタレート若しくはシクロヘキサン−1,2−ジカルボキシレート、テレフタレート、トリメリテート、アジペート、セバケート、スクシネート、シトレート又は同様なエステルである。
とりわけ、「シラン官能性ポリマー」、「シラン変性ポリマー」(SMP)又は「シラン末端ポリマー」(STP)とも言われる、シラン基を含有する有機ポリマーをベースとする組成物において、しかしながら、このような可塑剤は、多くの場合、貯蔵の過程で時間と共に組成物の変化をもたらす。これは、特に、粘度の過度の増加及び/又は貯蔵後の硬化特性の変化の形態で明らかにされる。粘度の上昇は、より高い表現力が必要とされる、材料がポンプ送液するのがより困難である、又はより低い耐クリープ性を有するという点において組成物を塗布することをより困難にする。硬化特性の変化は、スキン時間及び/又は完全硬化時間の短縮又は延長で明らかにされる。貯蔵時間に依存するこのような変化は、それらが製品特性の有意な変動をもたらし、且つ、ユーザーにとって製品を予想できないものにするので、きわめて望ましくない。組成物がアミン、アミジン又はグアニジンなどの塩基性触媒を含有する場合にとりわけ、それらは、高度に起こる。利用及び硬化特性の変化だけでなく、貯蔵はまた、組成物から脱ガスする低分子量破壊生成物の結果として面倒な臭気を生じさせ得る。
フタレートに関連した広範な懐疑的見方のために、フタレートを含まない製品への望みがさらに存在する。しかしながら、同時に、特にアジペート又はシクロヘキサン−1,2−ジカルボキシレートなどの、フタレート可塑剤の代替品として使用される多くの化合物は、ポリマーマトリックスとの不十分な相溶性をただ有するだけであり、及び移行の傾向を有する。これは、多孔性基材の場合にとりわけ、ブリーディング若しくは汚染、又は基材の若しくはそれらの上に塗布されたワニス若しくはペイント層の軟化、亀裂、変色若しくは接着性の損失などの望ましくない影響をもたらす。
アセタールは、例えば、ビス(2−フェノキシエチル)ホルマールが二成分ポリウレタンワニスにおけるシンナーとして使用されている、欧州特許第959 086号明細書又は欧州特許第1 318 179号明細書から、原則として公知である。しかしながら、このようなアセタールがまた、塩基性触媒を含有するイソシアネート及び/又はシラン官能性有機ポリマーをベースとする水分硬化性の弾性のシーラント及び接着剤用の可塑剤として使用され、並びにこの場合に、貯蔵安定性に関連する問題を引き起こすことなく習慣的なフタレートの可塑化機能を担うことができることは、これらの書面から明らかでない。
二官能性又は多官能性のアセタール−キャップされたポリエーテルポリオールは、それらが、イソシアネート基を含有するコーティングにおいて水分によって再び放出可能である潜在性ポリオールとして使用されている、例えば米国特許第3,923,744号明細書から公知である。
それ故、可塑剤及び塩基性触媒を含有する水分硬化性組成物の貯蔵安定性に関して先行技術の欠点を克服する硬化性組成物を提供することが、本発明の目的である。
この目的は、請求項1に記載されるような硬化性組成物によって達成される。本組成物は、移行影響の出現率の増加なしに、アセタール基を含有する化合物によって驚くべきことにうまく希釈される及び弾性化される。驚くべきことに、貯蔵の過程で、それは、フタレートを含む組成物の場合に観察されるような製品特性のいかなる有意な変化も示さない。より具体的には、それは、貯蔵時間にわたってきわめて一定した粘度及び硬化速度を有し、且つ、いかなる面倒な臭気も発生させない。さらに、熱応力に対する硬化組成物の安定性は、驚くべきことに、DIDP又はDINPなどのフタレート可塑剤を含有する組成物と比較して、同じ程度に良好であるのみならず、実際にはより良好でもある。塩基性触媒は、水分の侵入時にアルコールへの再解離がないように、アセタール基を含有する化合物を安定させる。
本発明の組成物は、特に貯蔵−安定性であり、且つ、良好な加工性を有する。水分で、それは、迅速に及び非常に低い残存タックで硬化して、良好な接着性及び機械的特性、とりわけ高い伸展性及び弾性を有する弾性材料を与え、耐熱性であり、且つ、いかなる臭気形成又は移行影響もほとんど示さない。より特に、本組成物は、粘度、硬化速度及び臭気に関して貯蔵時間の間ずっときわめて一定した製品特性を有する。
本発明のさらなる態様は、さらなる独立請求項の主題である。本発明の特に好ましい実施形態は、従属請求項の主題である。
本発明は、
− シラン基及び/又はイソシアネート基を含有する少なくとも一つの有機ポリマー、
− アセタール基を含有し、かつ少なくとも280g/モルの分子量を有する少なくとも一つの化合物、及び
− 少なくとも一つの塩基性触媒
を含む硬化性組成物を提供する。
「硬化性」組成物とは、その中に存在する反応性基の架橋反応によって硬化する、又は向上した機械的特性の状態を達成することができるものを指す。
「シラン基」とは、有機ラジカルに結合すると共に、ケイ素原子上に1〜3個、特に2又は3個の加水分解性アルコキシラジカルを有するシリル基を指す。
「シラン」とは、各シラン基上に1〜3つの有機置換基を有するオルガノアルコキシシレン及びテトラアルコキシシランの両方を指す。有機ラジカル上にシラン基に加えて1つ以上のヒドロキシル、イソシアナト、アミノ又はメルカプト基を有するシランは、各々、「ヒドロキシシラン」、「イソシアナトシラン」、「アミノシラン」及び「メルカプトシラン」と言われる。
「アセタール基」とは、アセタールのジェミナルジエーテル基を指す。
「アセタール」とは、ジェミナルジエーテル、すなわち、同じ炭素原子上に2つのアルコキシ又はアリールオキシ基を有する化合物を指す。
「分子量」とは、分子又は分子残基のモル質量(g/mol)を指す。「平均分子量」とは、オリゴマー又はポリマー分子又は分子残基の多分散混合物の数平均分子量(M)を指す。典型的には、標準としてのポリスチレンに対するゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によって決定される。
ポリアミン、ポリオール又はポリイソシアネートなどの「ポリ」で始まる物質名は、形式上、その名称中の官能基を1つの分子当たり2つ以上含有する物質を指す。
「貯蔵−安定性の」又は「貯蔵可能な」と言われる組成物は、この貯蔵がその使用に関連する程度にその塗布又は使用特性のいかなる変化ももたらすことなく、長期にわたって、典型的には少なくとも3ヶ月〜6ヶ月以上にわたって好適な容器において室温で貯蔵することができるものである。
この書面における式中の点線は、各場合に、置換基と対応する分子ラジカルとの間の結合を表す。
「室温」とは、約23℃の温度を指す。
好ましくは、硬化性組成物は、水分、好ましくは空気湿度で硬化する。このような組成物は、「水分硬化性」とも言われる。
シラン基及び/又はイソシアネート基を含有する有機ポリマーは、好ましくは、1000〜30,000g/モル、とりわけ2000〜20,000g/モルの範囲の、標準としてのポリスチレンに対するGPCによって決定される、平均分子量を有する。
それは、好ましくは室温で液体である。
それは、好ましくは、1分子当たり平均1.1〜4、好ましくは1.2〜3、より好ましくは1.5〜3、とりわけ1.7〜2.8の、シラン基及び/又はイソシアネート基を含有する。
それは、好ましくは、複数割合のポリエーテル構造単位、とりわけ主にポリオキシプロピレン構造単位を含む。このような組成物は、特に伸張性であり、及び弾性である。
好ましい実施形態において、シラン基及び/又はイソシアネート基を含有する有機ポリマーは、イソシアネート基を含まない。このような硬化性組成物は、従って、シラン基を含有する少なくとも1つの有機ポリマーを含有する。このようなポリマーは、「シラン変性ポリマー」(SMP)とも言われ、及びこのような組成物は、SMP組成物とも言われる。
シラン基を含有する有機ポリマーは、好ましくは、式
Figure 2021510744
(式中、
は、1〜5個の炭素原子を有する直鎖又は分岐の一価ヒドロカルビルラジカル、とりわけメチル又はエチルであり、
は、1〜8個の炭素原子を有する直鎖又は分岐の一価ヒドロカルビルラジカル、とりわけメチルであり、及び
xは、0又は1又は2、好ましくは0又は1、とりわけ0の値を有する)
のシラン基を有する。
メトキシシラン基は、ここでは、それらが特に反応性であるという利点を有する。エトキシシラン基は、それらが毒性学的に有利であり、及び特に貯蔵−安定性であるという利点を有する。
トリメトキシシラン基、ジメトキシメチルシラン基及びトリエトキシシラン基が特に好ましい。
トリメトキシシラン基又はトリエトキシシラン基が最も好ましい。
シラン基を含有する好ましい有機ポリマーは、ポリオレフィン若しくはポリエステル若しくはポリアミド若しくはポリ(メタ)アクリレート若しくはポリエーテル又はこれらのポリマーの混合形態である。シラン基は、鎖におけるペンダント位に又は末端位にあってもよく、及び炭素原子によって有機ポリマーに結合している。
より好ましくは、シラン基を含有する有機ポリマーは、シラン基を含有するポリエーテルである。
「シラン基を含有するポリエーテル」とは、少なくとも1つのシラン基を含有する有機ポリマーを指し、ここで、ポリマー鎖は、主にポリエーテル単位、とりわけ1,2−オキシプロピレン単位を有する。ポリエーテル単位だけでなく、とりわけ、ウレタン基、尿素基、チオウレタン基、エステル基又はアミド基が存在することも可能である。
シラン基を含有するポリエーテルは、好ましくは、少なくとも50重量%、とりわけ少なくとも70重量%、より好ましくは少なくとも80重量%の、1,2−オキシプロピレン単位を含有する。
シラン基を含有する好適なポリエーテルの調製方法は、当業者に公知である。
好ましい方法において、シラン基を含有するポリエーテルは、任意選択的に例えばジイソシアネートを使用する鎖延長と共に、アリル基を含有するポリエーテルとヒドロシランとの反応から得られる。
さらに好ましい方法において、シラン基を含有するポリエーテルは、任意選択的に例えばジイソシアネートを使用する鎖延長と共に、アルキレンオキシドとエポキシシランとの共重合から得られる。
さらに好ましい方法において、シラン基を含有するポリエーテルは、任意選択的にジイソシアネートを使用する鎖延長と共に、ポリエーテルポリオールとイソシアナトシランとの反応から得られる。
さらに好ましい方法において、シラン基を含有するポリエーテルは、イソシアネート基を含有するポリエーテルと、アミノシラン、ヒドロキシシラン又はメルカプトシランとの反応から得られる。この方法からのシラン基を含有するポリエーテルが特に好ましい。この方法は、多くの商業的に容易に入手可能な安価な出発原料の使用を可能にし、それを用いて異なるポリマー特性、とりわけ高い伸展性、高い強度、低い弾性率、低いガラス転移温度又は高い耐候性が得られる。
より好ましくは、シラン基を含有するポリエーテルは、イソシアネート基を含有するポリエーテルと、アミノシラン及び/又はヒドロキシシラン及び/又はメルカプトシランとの反応から得られる。
イソシアネート基を含有する好適なポリエーテルは、とりわけ、ポリエーテルポリオール、とりわけポリオキシアルキレンジオール又はポリオキシアルキレントリオール、好ましくはポリオキシプロピレンジオール又はポリオキシプロピレントリオールと、化学量論量のポリイソシアネート、とりわけジイソシアネートとの反応から得られる。
ポリイソシアネートとポリエーテルポリオールとの間の反応は、任意選択的に好適な触媒の存在下に、50℃〜160℃の温度で水分を排除して行われる場合であって、ポリイソシアネートのイソシアネート基がポリオールのヒドロキシル基に対して化学量論的過剰に存在するようにポリイソシアネートが供与されている場合が好ましい。特に、ポリイソシアネートの過剰は、全てのヒドロキシル基の反応後に、全体ポリマーを基準として、0.1重量%〜5重量%、好ましくは0.2重量%〜4重量%、特に好ましくは0.3重量%〜3重量%の含有量の遊離イソシアネート基を残すように選択される。
好ましいジイソシアネートは、イソシアネート基を含有するポリマーの調製について述べられたものと同じものである。IPDI又はTDIが特に好ましい。IPDIが最も好ましい。このようにして、特に良好な光堅牢度を持ったシラン基を含有するポリエーテルが得られる。
0.02ミリ当量/gよりも低い、とりわけ0.01ミリ当量/gよりも低い不飽和度、及び400〜25,000g/モル、とりわけ1,000〜20,000g/モルの範囲の平均分子量を有するポリオキシプロピレンジオールがポリエーテルポリオールとしてとりわけ好適である。
ポリエーテルポリオールに加えて、複数割合の他のポリオール、とりわけポリアクリレートポリオール及び低分子量ジオール又はトリオールを使用することも可能である。
イソシアネート基を含有するポリエーテルとの反応に好適なアミノシランは、第一級及び第二級アミノシランである。3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジメトキシメチルシラン、4−アミノブチルトリメトキシシラン、4−アミノ−3−メチルブチルトリメトキシシラン、4−アミノ−3,3−ジメチルブチルトリメトキシシラン、N−ブチル−3−アミノプ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;3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジメトキシメチルシラン又は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)アクリルエステル、(メタ)アクリルアミド、マレイン酸又はフマル酸ジエステル、シトラコン酸ジエステル又はイタコン酸ジエステルなどのマイケル(Michael)受容体とから形成される付加物、とりわけジメチル又はジエチル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。同様に、ケイ素上にメトキシ基の代わりにエトキシ基を持った列挙されたアミノシランの類似体が好適である。
イソシアネート基を含有するポリエーテルとの反応に好適なヒドロキシシランは、とりわけ、ラクトンへの又は環状カーボネートへの又はラクチドへのアミノシランの付加から得られる。
このようにして得られる好ましいヒドロキシシランは、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−2−ヒドロキシプロパンアミド、N−(3−トリメトキシシリルプロピル)−2−ヒドロキシプロパンアミド、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−4−ヒドロキシペンタンアミド、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−4−ヒドロキシオクタンアミド、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−5−ヒドロキシデカンアミド又はN−(3−トリエトキシシリルプロピル)−2−ヒドロキシプロピルカルバメートである。
さらに好適なヒドロキシシランは、エポキシドへのアミノシランの付加から又はエポキシシランへのアミンの付加から得られる。
このようにして得られる好ましいヒドロキシシランは、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−オール又は1−モルホリノ−3−(3−(トリエトキシシリル)プロポキシ)プロパン−2−オールである。
イソシアネート基を含有するポリエーテルとの反応に好適なメルカプトシランは、とりわけ、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン又は3−メルカプトプロピルトリエトキシシランである。
シラン基を含有するさらに好適なポリエーテルは、商業的に入手可能な製品、とりわけ次のもの:MS PolymerTM(カネカ製;とりわけS203H、S303H、S227、S810、MA903及びS943製品);MS PolymerTM又はSilylTM(カネカ製;とりわけSAT010、SAT030、SAT200、SAX350、SAX400、SAX725、MAX450、MAX951製品);Excestar(登録商標)(旭硝子製;とりわけS2410、S2420、S3430、S3630製品);SPUR+*(Momentive Performance Materials製;とりわけ1010LM、1015LM、1050MM製品);VorasilTM(DowDuPont製;とりわけ602及び604製品);Desmoseal(登録商標)(Covestro製;とりわけS XP 2458、S XP 2636、S XP 2749、S XP 2774及びS XP 2821製品)、TEGOPAC(登録商標)(Evonik製;とりわけSeal 100、Bond 150、Bond 250製品)、Polymer ST(Hanse Chemie/Evonik製、とりわけ47、48、61、61LV、77、80、81製品);Geniosil(登録商標)STP(Wacker製;とりわけE10、E15、E30、E35製品)である。
より好ましくは、シラン基を含有するポリエーテルは、イソシアネート基を含有する少なくとも1つのポリエーテルと、少なくとも1つのアミノシラン及び/又はヒドロキシシラン及び/又はメルカプトシランとの反応から得られる。
好ましくは、アミノシラン及び/又はヒドロキシシラン及び/又はメルカプトシランは、ここでは、ジメチルN−(3−トリメトキシシリルプロピル)アミノスクシネート、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、ジメチルN−(3−トリエトキシシリルプロピル)アミノスクシネート、ジエチルN−(3−トリエトキシシリルプロピル)アミノスクシネート、N−(3−トリメトキシシリルプロピル)−2−ヒドロキシプロパンアミド、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−2−ヒドロキシプロパンアミド、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン及び3−メルカプトプロピルトリエトキシシランからなる群から選択される。
シラン基を含有する有機ポリマーの好ましい実施形態は、良好な貯蔵安定性、迅速な硬化及び特に良好な機械的特性、とりわけ、良好な強度、及び高い耐熱性と相まって、高い弾性及び伸展性を有する組成物を可能にする。
さらに好ましい実施形態において、組成物は、イソシアネート基を含有する少なくとも1つのポリマーを含有する。このような組成物は、「ポリウレタン組成物」とも言われる。
イソシアネート基を含有する好適なポリマーは、とりわけ、少なくとも1つのポリオールと超化学量論量の少なくとも1つのポリイソシアネートとの反応から得られる。この反応は、好ましくは、任意選択的に好適な触媒の存在下において50〜160℃の範囲の温度で水分を排除して行われる。NCO/OH比は、好ましくは、1.3/1〜2.5/1の範囲である。得られたポリマーは、好ましくは、0.5重量%〜10重量%、とりわけ1重量%〜5重量%、特に好ましくは1重量%〜3重量%の範囲の遊離イソシアネート基の含有量を有する。ポリウレタンポリマーは、任意選択的に、可塑剤又は溶媒をさらに使用して調製され、その場合、使用される可塑剤又は溶媒はイソシアネートに対して反応性の高いいかなる基も含有しない。
好ましいポリイソシアネートは、脂肪族又は脂環式ジイソシアネート、とりわけヘキサメチレン1,6−ジイソシアネート(HDI)、2,2,4−若しくは2,4,4−トリメチルヘキサメチレン1,6−ジイソシアネート(TMDI)、シクロヘキサン1,3−若しくは1,4−ジイソシアネート、1−イソシアナト−3,3,5−トリメチル−5−イソシアナトメチルシクロヘキサン(イソホロンジイソシアネートつまりIPDI)、ペルヒドロジフェニルメタン2,4’−若しくは4,4’−ジイソシアネート(HMDI)、1,3−若しくは1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、m−若しくはp−キシリレンジイソシアネート(XDI)、又はそれらの混合物、とりわけHDI、IPDI、HMDI、又はそれらの混合物である。
好適なポリイソシアネートは、また、芳香族ジイソシアネート、とりわけトリレン2,4−若しくは2,6−ジイソシアネート又はこれらの異性体の任意の混合物(TDI)、ジフェニルメタン4,4’−、2,4’−若しくは2,2’−ジイソシアネート又はこれらの異性体の任意の混合物(MDI)、フェニレン1,3−ジイソシアネート若しくはフェニレン1,4−ジイソシアネート、又はそれらの混合物、とりわけTDI又はMDIである。
脂肪族又は脂環式ジイソシアネート、とりわけHDI若しくはIPDI又はそれらの混合物が特に好ましい。
好適なポリオールは、市販のポリオール又はそれらの混合物、とりわけ次のものである。
− ポリエーテルポリオール、とりわけポリオキシアルキレンジオール及び/若しくはポリオキシアルキレントリオール、とりわけエチレンオキシド、又は1,2−プロピレンオキシド、又は1,2−若しくは2,3−ブチレンオキシド、又はオキセタン、又はテトラヒドロフラン、又はそれらの混合物の重合生成物。ここで、これらは、2個以上の活性水素原子を有するスターター分子、とりわけ水、アンモニア又は多数のOH若しくはNH基を有する化合物、例えばエタン−1,2−ジオール、プロパン−1,2−若しくは−1,3−ジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、異性体ジプロピレングリコール若しくはトリプロピレングリコール、異性体ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、ウンデカンジオール、シクロヘキサン−1,3−若しくは−1,4−ジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、1,1,1−トリメチロールエタン、1,1,1−トリメチロールプロパン、グリセロール又はアニリン又は前述の化合物の混合物などのスターター分子を用いて重合され得る。同様に、ポリマー粒子がその中に分散したポリエーテルポリオール、とりわけスチレン/アクリロニトリル(SAN)粒子、又はポリウレア、又はポリヒドラゾジカルボンアミド(PHD)粒子が分散したものが好適である。
好ましいポリエーテルポリオールは、ポリオキシプロピレンジオール若しくはポリオキシプロピレントリオール又はエチレンオキシド末端(EO−キャップされた)ポリオキシプロピレンジオール若しくはトリオールと呼ばれるものである。後者は、ポリオキシプロピレンジオール又はトリオールが、ポリプロポキシル化反応の終了時にエチレンオキシドでさらにアルコキシル化されることでとりわけ得られ、それにより最終的に第一級ヒドロキシル基を有する混合ポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレンポリオールである。
好ましいポリエーテルポリオールは、0.02ミリ当量未満/g、とりわけ0.01ミリ当量未満/gの不飽和度を有する。
− 公知の方法、とりわけヒドロキシカルボン酸若しくはラクトンの重縮合又は脂肪族及び/若しくは芳香族ポリカルボン酸と二価若しくは多価アルコールとの重縮合によって調製され、オリゴエステロールとも呼ばれるポリエステルポリオール。特に、エタン−1,2−ジオール、ジエチレングリコール、プロパン−1,2−ジオール、ジプロピレングリコール、ブタン−1,4−ジオール、ペンタン−1,5−ジオール、ヘキサン−1,6−ジオール、ネオペンチルグリコール、グリセロール、1,1,1−トリメチロールプロパン又は前述のアルコールの混合物などの、二価アルコールと、特に、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸若しくはヘキサヒドロフタル酸又は前述の酸の混合物などの、有機ジカルボン酸又はそれらの酸無水物若しくはエステルとの反応からのポリエステルジオール、又は特に、ε−カプロラクトンなどのラクトンから形成されたポリエステルポリオールが好ましい。アジピン酸又はセバシン酸又はドデカンジカルボン酸と、ヘキサンジオール又はネオペンチルグリコールとからのポリエステルポリオールが特に好ましい。
− 例えば、− ポリエステルポリオールを形成するために使用される − 上述のアルコールと、ジアルキルカーボネート、ジアリールカーボネート又はホスゲンとの反応によって得られるようなポリカーボネートポリオール。
− 少なくとも2個のOH基を有し、且つ上記のタイプのポリエーテル、ポリエステル及び/又はポリカーボネート構造を有する少なくとも2つの異なるブロック、とりわけポリエーテルポリエステルポリオールを有するブロックコポリマー。
− ポリアクリレートポリオール又はポリメタクリレートポリオール。
− ポリヒドロキシ官能性脂肪又は油、例えば天然脂肪及び油、とりわけヒマシ油;又は天然脂肪及び油の化学修飾によって得られるポリオール − 油脂化学ポリオールと呼ばれる −、例えば不飽和油のエポキシ化及びその後のカルボン酸若しくはアルコールでの開環によって得られるエポキシポリエステル又はエポキシポリエーテル又は不飽和油のヒドロホルミル化及び水素化によって得られるポリオール;又はアルコール分解若しくはオゾン分解などの分解プロセス及びこのようにして得られたその分解生成物若しくは誘導体の、例えばエステル交換若しくは二量化による、その後の化学結合によって天然脂肪及び油から得られるポリオール。天然脂肪及び油の好適な分解生成物は、特に脂肪酸及び脂肪アルコール並びにまた脂肪酸エステル、特にメチルエステル(FAME)であり、それらは、例えばヒドロホルミル化及び水素化によって、ヒドロキシ脂肪酸エステルに誘導体化することができる。
− オリゴヒドロカーボンオールとも呼ばれる、ポリ炭化水素ポリオール、特にポリヒドロキシ官能性ポリオレフィン、ポリイソブチレン、ポリイソプレンなど;例えば、Kraton Polymerによって製造されるようなポリヒドロキシ官能性エチレン/プロピレン、エチレン/ブチレン又はエチレン/プロピレン/ジエンコポリマー;アニオン重合からとりわけまた調製することができる、ジエン、とりわけ1,3−ブタジエンのポリヒドロキシ官能性ポリマー;1,3−ブタジエンなどのジエン若しくはジエン混合物と、スチレン、アクリロニトリル、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、イソブチレン及びイソプレンなどのビニルモノマーとのポリヒドロキシ官能性コポリマー、特に、エポキシド若しくはアミノアルコールと、カルボキシル末端アクリロニトリル/ブタジエンコポリマーとから調製可能なような、特にポリヒドロキシ官能性アクリロニトリル/ブタジエンコポリマー(Emerald Performance Materialsから、例えばHypro(登録商標)CTBN若しくはCTBNX若しくはETBN名で商業的に入手可能な);又はジエンの水素化ポリヒドロキシ官能性ポリマー若しくはコポリマー。
ポリオールの混合物もとりわけ好適である。
ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリ(メタ)アクリレートポリオール又はポリブタジエンポリオールが好ましい。
ポリエーテルポリオール、とりわけポリオキシアルキレンポリオールが特に好ましい。
ポリオキシプロピレンジオール若しくはトリオール又はエチレンオキシド末端ポリオキシプロピレンジオール若しくはトリオールが最も好ましい。
400〜20,000g/モル、好ましくは1000〜15,000g/モルの範囲の平均分子量を有するポリオールが好ましい。
1.6〜3の範囲の平均OH官能性を有するポリオールが好ましい。
室温で液体であるポリオールが好ましい。
イソシアネート基を含有するポリマーの調製において、二官能性若しくは多官能性アルコール、とりわけエタン−1,2−ジオール、プロパン−1,2−ジオール、プロパン−1,3−ジオール、2−メチルプロパン−1,3−ジオール、ブタン−1,2−ジオール、ブタン−1,3−ジオール、ブタン−1,4−ジオール、ペンタン−1,3−ジオール、ペンタン−1,5−ジオール、3−メチルペンタン−1,5−ジオール、ネオペンチルグリコール、ジブロモネオペンチルグリコール、ヘキサン−1,2−ジオール、ヘキサン−1,6−ジオール、ヘプタン−1,7−ジオール、オクタン−1,2−ジオール、オクタン−1,8−ジオール、2−エチルヘキサン−1,3−ジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、シクロヘキサン−1,3−若しくは−1,4−ジメタノール、エトキシル化ビスフェノールA、プロポキシル化ビスフェノールA、シクロヘキサンジオール、水素化ビスフェノールA、二量体脂肪酸アルコール、1,1,1−トリメチロールエタン、1,1,1−トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール、とりわけキシリトール、ソルビトール若しくはマンニトールなどの糖アルコール、若しくは特に、サッカロースなどの糖、又は述べられたアルコールのアルコキシル化誘導体若しくは述べられたアルコールの混合物の画分を使用することも可能である。
イソシアネート基を含有するポリマーは、好ましくは、1500〜20,000g/モル、とりわけ2000〜15,000g/モルの平均分子量を有する。
イソシアネート基を含有するポリマーは、好ましくは、1重量%〜5重量%、好ましくは1重量%〜3重量%の範囲のイソシアネート基の含有量を有する。
イソシアネート基を含有するポリマーは、好ましくは、脂肪族イソシアネート基を有する。このような組成物は、塩基性触媒と一緒に、良好な貯蔵安定性を有し、迅速に硬化し、記載される有利な特性を有する。
イソシアネート基を含むポリマーに追加して、この組成物は、少なくとも1つのジイソシアネート及び/又はジイソシアネートの1つのオリゴマー若しくはポリマー、とりわけIPDIイソシアヌレート又はTDIオリゴマー又はTDI/HDI系混合イソシアヌレート又はHDIオリゴマー又は室温で液体であるMDIの一形態を含有してもよい。
室温で液体であるMDIの形態は、部分的な化学変性−とりわけ、カルボジイミド化又はウレトンイミン形成又はポリオールとの付加物形成−により液体にされた4,4’−MDIであるか、又は、それは、ブレンディングにより選択的にもたらされたか若しくは生成プロセスからもたらされる、4,4’−MDIと、他のMDI異性体(2,4’−MDI及び/若しくは2,2’−MDI)との、並びに/又はMDIオリゴマー及び/若しくはMDI同族体(ポリマーのMDIつまりPMDI)との混合物であるかのどちらかである。
好ましくは、組成物は、イソシアネート基を含有するポリマーを含有する場合、0.2重量%〜2重量%の範囲の遊離イソシアネート基の含有量を有する。この種の組成物は、高い弾性及び伸展性を有する。
より好ましくは、組成物中に存在する有機ポリマーは、イソシアネート基を含まない。このような組成物は、毒性学的観点から特に有利であり、貯蔵時間中の一定の硬化速度に関して特に決定的に重要である。
加えて、硬化性組成物は、アセタール基を含有する及び少なくとも280g/モルの分子量を有する少なくとも1つの化合物を含有する。
アセタール基を含有する化合物は、典型的には、室温で液体である。
アセタール基を含有する化合物は、好ましくは、280〜10,000g/モル、より好ましくは280〜5,000g/モル、とりわけ好ましくは280〜2,500g/モル、特に280〜1,500g/モルの範囲の分子量を有する。
アセタール基を含有する化合物は、好ましくは、1〜3つ、とりわけ1又は2つの、アセタール基を含有する。
アセタール基を含有するこのような好ましい化合物は、塗布後に高度に組成物からの移行する又は拡散することなしに硬化性組成物の良好な希釈を与え、及びそれらは、硬化組成物の機械的特性を改善し、とりわけ弾性率を低下させ、且つ、伸展性を増加させる。
アセタール基を含有する化合物は、好ましくは、式(I)
Figure 2021510744
(式中、
及びRは、各々独立して、H又は1〜7個の炭素原子を有するアルキル、シクロアルキル、アラルキル若しくはアリールラジカルであり、
は、エーテル基を任意選択的に有する及び1〜30個の炭素原子を有するアルキル、シクロアルキル若しくはアラルキルラジカルであるか、又は300〜2,000g/モルの範囲の平均分子量を有する一価ポリオキシアルキレンラジカルであり、
は、エーテル基を任意選択的に有する及び4〜30個の炭素原子を有するn価アルキル、シクロアルキル若しくはアラルキルラジカルであるか、又は300〜4,000g/モルの範囲の平均分子量を有するn価ポリオキシアルキレンラジカルであり、並びに
nは、1又は2又は3であり、
ここで、R及びRはまた一緒になって、4〜12個の炭素原子を有する非分岐若しくは分岐アルキレンラジカルであってもよく、並びにR及びRはまた一緒になって、3〜8個の炭素原子を有する非分岐若しくは分岐アルキレンラジカルであってもよい)
の化合物であって、
式(I)の化合物が少なくとも280g/モルの分子量を有する
化合物である。
式(I)の化合物は、好ましくは、280〜5,000g/モル、より好ましくは280〜2,500g/モル、とりわけ280〜1,500g/モルの範囲の分子量を有する。
好ましくは、nは、1又は2である。
好ましくは、Rは、H又はメチル、とりわけHである。
好ましくは、Rは、H又は1〜7個の炭素原子を有するアルキルラジカル、とりわけメチルである。
好ましくは、Rは、1つ又は2つのエーテル基を有する及び1〜15個の炭素原子を有するアルキル、シクロアルキル又はアラルキルラジカル、とりわけメチル、エチル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、アリル、シクロヘキシル、ベンジル又はフェニル、イソノニル、イソデシル、ラウリル、2−フェノキシエチル、2−フェノキシプロピル、2−ベンジルオキシエチル、1−(2−メトキシ−1−メチルエトキシ)−2−プロピル、1−(2−メトキシプロポキシ)−2−プロピル、1−(2−ブトキシ−1−メチルエトキシ)−2−プロピル、1−(2−ブトキシプロポキシ)−2−プロピルである。
さらに好ましくは、Rは、300〜2,000g/モルの範囲の平均分子量を有する一価ポリオキシプロピレンラジカルである。
及びRが一緒になってアルキレンラジカルである場合、それらは、好ましくは、1,4−ブチレン又は1,5−ペンチレン、とりわけ1,5−ペンチレンである。
及びRが一緒になってアルキレンラジカルである場合、それらは、好ましくは、1,3−プロピレン又は1,4−ブチレン、とりわけ1,4−ブチレンである。
好ましくは、Rは、1つ又は2つのエーテル基を有する及び4〜15個、とりわけ8〜15個の炭素原子を有するアルキル、シクロアルキル又はアラルキルラジカルである。
さらに好ましくは、Rは、300〜4,000g/モル、好ましくは300〜2,000g/モルの範囲の平均分子量を有するn価ポリオキシアルキレンラジカルである。
ポリオキシアルキレンラジカルは、好ましくは、ポリオキシプロピレンラジカル、又はオキシエチレン単位をさらに有するポリオキシプロピレンラジカル、とりわけポリオキシプロピレンラジカルである。
式(I)のこのような化合物は、それら自体ポリオキシプロピレン単位を有するポリマーと特に良好な相溶性を有し、及び組成物の高まった親水性をもたらさない。
ポリオキシアルキレンラジカルは、好ましくは、少なくとも50重量%、とりわけ少なくとも70重量%、より好ましくは少なくとも80重量%の、1,2−オキシプロピレン単位を含有する。
このような一価ポリオキシアルキレンラジカルは、好ましくは、末端基としてエーテル基、とりわけブチルエーテル基を有する。式(I)のこのような化合物は、アルコール−開始の、とりわけブタノール−開始の、ポリオキシアルキレンモノオールから誘導される。
式(I)の好ましい化合物において、nは1であり、R及びRは各々Hであり、R及びRは各々同一のラジカルである。
及びRは、ここでは、好ましくは各々、1又は2つのエーテル基を任意選択的に有する及び6〜15個、とりわけ8〜15個の炭素原子を有するアルキル、シクロアルキル又はアラルキルラジカルである。式(I)のこのような化合物は、特に容易に得られ、及び組成物の特に良好な希釈を与える。
加えて、R及びRは、ここでは、好ましくは各々、エチレンオキシド単位を任意選択的に有する及び300〜2、000g/モルの範囲の平均分子量を有する一価ポリオキシプロピレンラジカルである。式(I)のこのような化合物は、特に容易に得られ、及び組成物において特に相溶性である。
より好ましくは、R及びRは、ここでは、各々、イソノニル、イソデシル、ラウリル、2−フェノキシエチル、2−フェノキシプロピル、2−ベンジルオキシエチル、1−(2−メトキシ−1−メチルエトキシ)−2−プロピル、1−(2−メトキシプロポキシ)−2−プロピル、1−(2−ブトキシ−1−メチルエトキシ)−2−プロピル、1−(2−ブトキシプロポキシ)−2−プロピル及び300〜2,000g/モルの範囲の平均分子量を有する1−ブタノール−開始ポリオキシプロピレンラジカルから選択される同一のラジカルである。
特に、R及びRは、ここでは、各々、2−フェノキシエチルである。式(I)のこのような化合物は、特に低粘度の組成物を可能にする。それは、式
Figure 2021510744
を有する。
特に、R及びRは、ここでは、さらに各々、300〜2,000g/モルの範囲の平均分子量を有する1−ブタノール−開始ポリオキシプロピレンラジカルである。式(I)のこのような化合物は、特に低レベルの移行影響を持った硬化性組成物を可能にする。それは、式
Figure 2021510744
(式中、Yは1,2−プロピレンであり、及びmは、3〜35の範囲の整数である)
を有する。
式(I)のさらに好ましい化合物において、nは1であり、RはHであり、Rは、650〜2,000g/モルの範囲の平均分子量を有する1−ブタノール−開始ポリオキシプロピレンラジカルであり、並びにR及びRは一緒になって1,3−プロピレン若しくは1,4−ブチレンであるか、又はRはメチルであり、及びRは、メチル、エチル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、アリル、シクロヘキシル、ベンジル若しくはフェニル、好ましくはメチル、エチル、イソプロピル、ブチル若しくはイソブチル、とりわけイソブチルであるかのどちらかである。
式(I)のこのような化合物は、特に低レベルの移行影響を持った硬化性組成物を可能にする。それは、とりわけ、式
Figure 2021510744
(式中、Yは1,2−プロピレンであり、及びmは、9〜35の範囲の整数である)
を有する。
式(I)のさらに好ましい化合物において、nは2であり、RはHであり、Rは、650〜4,000g/モル、とりわけ650〜2,000g/モルの範囲の平均分子量を有するポリオキシプロピレンラジカルであり、並びにR及びRは一緒になって1,3−プロピレン若しくは1,4−ブチレンであるか、又はRはメチルであり、及びRは、メチル、エチル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、アリル、シクロヘキシル、ベンジル若しくはフェニル、好ましくはメチル、エチル、イソプロピル、ブチル若しくはイソブチル、とりわけイソブチルであるかのどちらかである。
式(I)のこのような化合物は、特に容易に得られ、及び特に低レベルの移行影響を有する硬化性組成物を可能にする。それは、とりわけ、式
Figure 2021510744
(式中、Yは1,2−プロピレンであり、及びmは、10〜35の範囲の整数である)
を有する。
アセタール基を含有する式(I)の化合物は、式(II)の少なくとも1つのアルデヒド又はケトンと、式(III)の少なくとも1つのアルコール及び式(IV)の少なくとも1つのアルコールとの縮合から正式に得られる。
Figure 2021510744
式(II)、(III)及び(IV)において、R、R、R、R及びnは、既に与えられた定義を有する。
式(II)の好ましいアルデヒド又はケトンは、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、イソバレルアルデヒド、ヘキサナール、2−エチルヘキサナール、シクロヘキシルカルボキシアルデヒド若しくはベンズアルデヒド、又はアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン若しくはアセトフェノン、とりわけホルムアルデヒド又はアセトアルデヒドである。
nが1であり、且つ、R及びRが各々同一のラジカルである式(I)の化合物について、使用される式(III)及び(IV)のアルコールは、好ましくは、各場合に同じアルコール、とりわけイソノナノール、イソデカノール、ラウリルアルコール、2−フェノキシエタノール、2−フェノキシプロパノール、2−ベンジルオキシエタノール、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールブチルエーテル、又は300〜2,000g/モルの範囲の平均分子量を有するアルコール−開始ポリオキシプロピレンモノオールである。
ブタノール−開始ポリオキシプロピレンモノオールは、商業的に入手可能であり、例えばUcon(登録商標)LB 65又はSynalox(登録商標)100−20B、Synalox(登録商標)100−40B若しくはSynalox(登録商標)100−85B(全てDowDuPont製)である。
及びRが同一ラジカルではない式(I)の化合物は、とりわけ、式(IV)の少なくとも1つのアルコールを、式(V)の少なくとも1つのビニルエーテルと反応させることによって調製することができる:
Figure 2021510744
(式中、
’は、H又はメチルであり、
’は、1〜7個の炭素原子を有するアルキリデンラジカルであり、
’は、1〜8個の炭素原子を有するアルキル又はアリールラジカルであり、
ここで、R’及びR’は、また一緒になって、任意選択的に置換された1,4−ブチリデンジイル又は1,5−ペンチリデンジイルラジカルであってもよく、並びにR’及びR’は、また一緒になって、1,3−プロピリデンジイル又は1,4−ブチリデンジイルラジカルであってもよい)。
好ましくは、R’は、1〜4個の炭素原子を有するアルキリデンラジカル、とりわけメチリデンであるか、又はR’及びR’は、一緒になって、1,3−プロピリデンジイル若しくは1,4−ブチリデンジイルである。
式(IV)の好適なアルコールは、とりわけ、650〜2,000g/モルの範囲の平均分子量を有するブタノール−開始ポリオキシプロピレンモノオール、又は650〜4,000g/モル、とりわけ650〜2,000g/モルの範囲の平均分子量を有するポリオキシプロピレンジオール、又は1000〜4,000g/モルの範囲の平均分子量を有するトリメチロールプロパン−若しくはグリセロール−開始ポリオキシプロピレントリオールである。
式(V)の好適なビニルエーテルは、とりわけ、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、tert−ブチルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、アリルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、1−プロペニルメチルエーテル、1−プロペニルエチルエーテル、イソプロペニルメチルエーテル、イソプロペニルエチルエーテル、イソプロペニルプロピルエーテル、イソプロペニルイソプロピルエーテル、イソプロペニルブチルエーテル、イソプロペニルフェニルエーテル、1−メトキシシクロペンテン(シクロペンテニルメチルエーテル)、1−エトキシシクロペンテン(シクロペンテニルエチルエーテル)、1−メトキシシクロヘキセン(シクロヘキセニルメチルエーテル)、1−エトキシシクロヘキセン(シクロヘキセニルエチルエーテル)、2,3−ジヒドロフラン、3,4−ジヒドロ−2H−ピラン又は4−メチル−3,4−ジヒドロ−2H−ピランである。
メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、イソプロペニルメチルエーテル、イソプロペニルエチルエーテル、2,3−ジヒドロフラン又は3,4−ジヒドロ−2H−ピランが好ましい。
イソブチルビニルエーテル、2,3−ジヒドロフラン又は3,4−ジヒドロ−2H−ピランが最も好ましい。
イソブチルビニルエーテルとの反応は、RがHであり、Rがメチルであり、及びRがイソブチルである式(I)の化合物を与える。
2,3−ジヒドロフラン又は3,4−ジヒドロ−2H−ピランとの反応は、RがHであり、並びにR及びRが一緒になって1,3−プロピレン又は1,4−ブチレンである式(I)の化合物を与える。

Figure 2021510744
の少なくとも1つのアセタールと、式(IV)の少なくとも1つのアルコールとのアセタール交換によって、又は式
Figure 2021510744
の少なくとも1つのアセタールと、式(III)の少なくとも1つのアルコール及び式(IV)の少なくとも1つのアルコールとのアセタール交換によって式(I)の化合物を調製することが同様に可能であり、ここで、アルコールR’OHが放出され、及び好ましくは蒸留によって除去される。R及びRは、ここでは、既に与えられた定義を有する。好ましくは、R’は、ここでは、メチル又はエチルである。
アセタール交換に好適なアセタールは、とりわけ、ジメトキシメタン又はジエトキシメタンである。
反応は、好ましくは、形成された反応生成物がヒドロキシル基を最終的に含まないような方法で行われる。
反応は、好ましくは、触媒としての酸、とりわけ、塩酸、硫酸、リン酸又は、任意選択的に酸性イオン交換樹脂の形態でのスルホン酸の存在下で行われる。
硬化性組成物は、少なくとも1つの塩基性触媒をさらに含有する。塩基性触媒は、好ましくは、少なくとも9、より好ましくは少なくとも10、とりわけ少なくとも11の共役酸のpKを有する。このような触媒は、シラン及び/又はイソシアネート基を有する有機ポリマーの硬化を非常に効率的に加速することができる。
好ましい塩基性触媒は、少なくとも9、より好ましくは少なくとも10、とりわけ少なくとも11の共役酸のpKを有する窒素又はリン化合物、とりわけアミン、アミジン、グアニジン、ビグアニド、ホスフィン、ホスファイト、ホスファゼン塩基又はホスファトランである。
好ましい塩基性触媒は、
− 特に、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルアルキレンジアミン、トリス(3−ジメチルアミノプロピル)アミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)、ジメチルシクロヘキシルアミン、4−ジメチルアミノピリジン、1,3,5−トリス(3−(ジメチルアミノ)プロピル)ヘキサヒドロトリアジン若しくはトリス−2,4,6−ジメチルアミノメチルフェノールなどの第三級アミン、
− 第一級及び/若しくは第二級アミノ基を有するアミンが、専ら、イソシアネート基を含まない組成物用の触媒として好適である状態で、特に、ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、ヘキシルアミン、ジヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、オクチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン、エチレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどの、第一級及び/若しくは第二級アミノ基を有するアミン、例えば、Jeffamine(登録商標)商品名(Huntsman製)で入手できるような2−アミノプロピル末端グリコールなどのポリエーテルアミン、又は特に、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジメトキシメチルシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルジエトキシメチルシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン若しくはN−(2−アミノエチル)−N’−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミンなどのアミノシラン、
− 特に、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(DBU)、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン(DBN)、6−ジブチルアミノ−1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、N,N’−ジ−n−ヘキシルアセトアミジン(DHA)、2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン、1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン、2,5,5−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン、N−(3−トリメトキシシリルプロピル)−4,5−ジヒドロイミダゾール、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−4,5−ジヒドロイミダゾール、1−(3−ジメチルアミノプロピル)−2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン、1−(3−アミノプロピル)−2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン又はそれらの反応生成物などのアミジン、
− 特に、1−ブチルグアニジン、1,1−ジメチルグアニジン、1,3−ジメチルグアニジン、1,1,3,3−テトラメチルグアニジン(TMG)、2−(3−(トリメトキシシリル)プロピル)−1,1,3,3−テトラメチルグアニジン、2−(3−(メチルジメトキシシリル)プロピル)−1,1,3,3−テトラメチルグアニジン、2−(3−(トリエトキシシリル)プロピル)−1,1,3,3−テトラメチルグアニジン、1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン(TBD)、7−メチル−1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン、7−シクロヘキシル1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン、1−フェニルグアニジン、1−(o−トリル)グアニジン(OTG)、1,3−ジフェニルグアニジン、1,3−ジ(o−トリル)グアニジン、2−グアニジノベンズイミダゾール、又はモノアミン、ポリアミン若しくはアミノシランと、カルボジイミド、とりわけジシクロヘキシルカルボジイミド若しくはジイソプロピルカルボジイミドとの反応からのグアニジンなどのグアニジン、
− 特に、ビグアニド、1−ブチルビグアニド、1,1−ジメチルビグアニド、1−ブチルビグアニド、1−フェニルビグアニド又は1−(o−トリル)ビグアニド(OTBG)などのビグアニド、
− 特に、商業的に入手可能なtert−ブチルイミノトリス(ジメチルアミノ)ホスホラン(ホスファゼン塩基P−t−Bu)、tert−ブチルイミノトリピロリジノホスホラン(BTPP)、tert−オクチルイミノトリス(ジメチルアミノ)ホスホラン(ホスファゼン塩基P−t−Oct)、1−エチル−2,2,4,4,4−ペンタキス(ジメチルアミノ)−2λ,4λ−カテナジ(ホスファゼン)(ホスファゼン塩基P−Et)、1−tert−ブチル−2,2,4,4,4−ペンタキス(ジメチルアミノ)−2λ,4λ−カテナジ(ホスファゼン)(ホスファゼン塩基P−t−Bu)又は2−tert−ブチルイミノ−2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチルペルヒドロ−1,3,2−ジアザホスホリン(BEMP)などのホスファゼン塩基
である。
塩基性触媒は、より好ましくは、アミジン又はグアニジン、とりわけDBU、1−(3−ジメチルアミノプロピル)−2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン、1−(3−アミノプロピル)−2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン若しくはそれらの反応生成物、又はモノアミン、ポリアミン若しくはアミノシランと、ジシクロヘキシルカルボジイミド若しくはジイソプロピルカルボジイミドとの反応からのグアニジンである。このような触媒は、容易に得られ、及び特に活性である。
硬化性組成物は、好ましくは、とりわけ充填材、接着促進剤、乾燥剤及びさらなる触媒から選択される1つ以上のさらなる構成成分をさらに含有する。
好適な充填材は、とりわけ、任意選択的に脂肪酸、とりわけステアレートでコートされた、細かくした又は沈澱炭酸カルシウム又はバライト、石英粉、石英砂、ドロマイト、ウォラストナイト、カオリン、か焼カオリン、雲母若しくはタルクなどの層状シリケート、ゼオライト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、熱分解法からの細分シリカなどのシリカ、工業的に生産されるカーボンブラック、黒鉛、例えばアルミニウム、銅、鉄、銀若しくはスチールの金属粉、PVC粉末又は中空ビーズである。
脂肪酸、とりわけステアレートで任意選択的にコートされている粉砕若しくは沈澱炭酸カルシウム、か焼カオリン又は工業的に生産されたカーボンブラック、及び前述の充填材の組み合わせが好ましい。
組成物は、好ましくは、10重量%〜60重量%、とりわけ20重量%〜50重量%の範囲の充填材の含有量を有する。
好適な接着促進剤は、とりわけ、特に、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジメトキシメチルシラン、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、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルジメトキシメチルシラン、N−(2−アミノエチル)−N’−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン若しくはメトキシ基の代わりにエトキシを持ったそれらの類似体などのアミノシラン、及びまたN−フェニル−、N−シクロヘキシル若しくはN−アルキルアミノシラン、メルカプトシラン、エポキシシラン、(メタ)アクリロシラン、アンヒドリドシラン、カルバマトシラン、アルキルシラン若しくはイミノシラン、これらのシランのオリゴマー形態、第一級アミノシランと、エポキシシラン若しくは(メタ)アクリロシラン若しくはアンヒドリドシランとから形成される付加物、アミノ官能性アルキルシルセスキオキサン、とりわけアミノ官能性メチルシルセスキオキサン若しくはアミノ官能性プロピルシルセスキオキサン、又はチタネートである。
特に、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン若しくは3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどのエポキシシラン、(メタ)アクリロシラン、アンヒドリドシラン、カルバマトシラン、アルキルシラン若しくはイミノシラン、又はこれらのシランのオリゴマー形態が、イソシアネート基を含有する組成物用の接着促進剤としてとりわけ好適である。
シラン基を含有するポリマーを含む組成物用の好適な乾燥剤は、とりわけテトラエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン又はシラン基のα位に官能基を有するオルガノアルコキシシラン、とりわけN−(メチルジメトキシシリルメチル)−O−メチルカルバメート、(メタクリロイルオキシメチル)シラン、メトキシメチルシラン、オルトギ酸エステル、酸化カルシウム又はモレキュラーシーブ粉末である。
イソシアネート基を含有する組成物用の好適な乾燥剤は、とりわけ、モレキュラーシーブ粉末、酸化カルシウム、p−トシルイソシアネート、モノマーのジイソシアネートなどの高反応性イソシアネート又はオルトギ酸エステルである。
好適なさらなる触媒は、とりわけ、シラン基の架橋用の金属触媒、とりわけ、スズ、チタン、ジルコニウム、アルミニウム又は亜鉛の化合物である。特に、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルススジネオデカノエート、ジブチルスズ(IV)ビス(アセチルアセトナート)又はジオクチルスズ(IV)ジラウレートなどのジオルガノスズ(IV)化合物、及びまた、特に、アルコキシ、カルボキシレート、1,3−ジケトネート、1,3−ケトエステレート又は1,3−ケトアミデート配位子との、チタン(IV)又はジルコニウム(IV)又はアルミニウム(III)又は亜鉛(II)錯体、とりわけオルガノチタネートが好ましい。
好適なさらなる触媒は、さらに、イソシアネート基の反応のための触媒、とりわけ、とりわけジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジクロリド、ジブチルスズジアセチルアセトナート、ジメチルスズジラウレート、ジオクチルスズジアセテート、ジオクチルスズジラウレート若しくはジオクチルスズジアセチルアセトナートなどの、有機スズ(IV)化合物、とりわけアルコキシド、カルボキシレート、1,3−ジケトネート、オキシネート、1,3−ケトエステレート及び1,3−ケトアミデートから選択される配位子との、ビスマス(III)若しくはジルコニウム(IV)の錯体、又は公知の金属若しくはアミン触媒の改良種である、「遅延作用」触媒と呼ばれるものである。
硬化性組成物は、さらなる構成成分、とりわけ以下の補助剤及び添加剤:
− 追加の可塑剤、とりわけ、フタレート、とりわけジオクチルフタレート、ビス(2−エチルヘキシル)フタレート、ビス(3−プロピルヘプチル)フタレート、ジイソノニルフタレート若しくはジイソデシルフタレート、テレフタレート、トリメリテート、オルト−シクロヘキサンジカルボン酸のジエステル、とりわけジイソノニルシクロヘキサン−1,2−ジカルボキシレート、アジペート、とりわけジオクチルアジペート、アゼレート、セバケート、スクシネート又はシトレートなどのカルボン酸エステル、アルコール又はグリコールのエーテル又はモノカルボン酸エステル、とりわけメチルエーテル、2−エチルヘキサノエート又はベンゾエート、及びまた、「バイオディーゼル」とも呼ばれる、脂肪酸メチル又はエチルエステル、天然又は変性植物油、とりわけ菜種油、大豆油、エポキシ化大豆油又はヒマシ油、有機リン酸エステル又はスルホン酸エステル、スルホンアミド、ウレタン、高沸点炭化水素、ポリブテン、ポリイソブチレン、ポリスチレン又はクロロパラフィン;
− 溶剤;
− 架橋剤、とりわけ、特に、ケチミン、アルジミン又はオキサゾリジンなどの、イソシアネート基を含有するポリマー用の潜在性硬化剤;
− 繊維、とりわけガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維、ポリアミド繊維若しくはポリエチレン繊維などのポリマー繊維、又は羊毛、セルロース、大麻若しくはサイザル麻などの、天然繊維;
− 染料;
− 顔料、とりわけ二酸化チタン又は酸化鉄;
− レオロジー調整剤、とりわけウレア化合物、ベントナイトなどの層状シリケート、ヒマシ油の誘導体、水素化ヒマシ油、ポリアミド、ポリウレタン、ヒュームドシリカ、セルロースエーテル又は疎水的に改質されたポリオキシエチレン;
− 天然樹脂、ロジン、セラック、アマニ油、ヒマシ油又は大豆油などの脂肪又は油;
− 非反応性ポリマー、とりわけエチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、イソプレン、酢酸ビニル若しくはアルキル(メタ)アクリレートからの、とりわけ不飽和モノマーのホモポリマー若しくはコポリマー、とりわけポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリイソブチレン、エチレン−酢酸ビニルコポリマー(EVA)又はアタクチックポリ−α−オレフィン(APAO);
− 難燃性物質、とりわけ既に述べられた水酸化アルミニウム若しくは水酸化マグネシウム及びまた特に有機リン酸エステル、例えば特にトリエチルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェート、ジフェニルクレジルホスフェート、イソデシルジフェニルホスフェート、トリス(1,3−ジクロロ−2−プロピル)ホスフェート、トリス(2−クロロエチル)ホスフェート、トリス(2−エチルヘキシル)ホスフェート、トリス(クロロイソプロピル)ホスフェート、トリス(クロロプロピル)ホスフェート、イソプロピル化トリフェニルホスフェート、異なる程度のイソプロピル化のモノ、ビス若しくはトリス(イソプロピルフェニル)ホスフェート、レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート)、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)などの有機リン酸エステル又はアンモニウムポリホスフェート;
− 添加剤、とりわけ湿潤剤、レベリング剤、消泡剤、脱気剤、酸化、熱、光若しくはUV放射線に対する安定剤、又は殺生物剤;
並びに硬化性組成物に習慣的に使用される他の物質
を含有し得る。ある種の構成成分は、それらを組成物に混ぜ込む前に化学的又は物理的乾燥にかけることが推奨され得る。
硬化性組成物は、好ましくは、フタレートを含まない。
硬化性組成物は、好ましくは、大部分は溶剤を含まず、「溶剤」は、標準圧力で250℃よりも下の沸点並びに/又は20℃及び標準圧力で少なくとも10Paの蒸気圧を有する揮発性有機化合物を指す。組成物は、好ましくは、2重量%未満、とりわけ1重量%未満の、溶剤を含有する。より好ましくは、組成物は、溶剤を全く含まない。このような組成物は、毒性学的及び環境上の観点から特に有利である。
硬化性組成物は、好ましくは、1重量%〜50重量%、より好ましくは2重量%〜45重量%、とりわけ5重量%〜40重量%、最も好ましくは10重量%〜35重量%の範囲の含有量の、アセタール基を含有する及び少なくとも280g/モルの分子量を有する化合物、とりわけ式(I)の化合物を含有する。
このような組成物は、良好な加工性及び弾性特性を有する。
硬化性組成物は、好ましくは、水分の排除下に製造され、及び貯蔵される。特に、それは、特に、ボトル、キャニスター、ポーチ、バケツ、大樽又はカートリッジなどの、好適なパッケージ又はアレンジメント中で水分を排除して貯蔵安定性である。
硬化性組成物は、一成分組成物又は多成分、とりわけ二成分組成物の形態であり得る。
「一成分」組成物と呼ばれる組成物は、組成物のすべての構成成分が同じ容器中にあり、それ自体貯蔵安定性があるものである。
「二成分」組成物と呼ばれる組成物は、組成物の構成成分が2つの異なる成分中にあり、別個の容器中で貯蔵され、組成物の塗布の直前又は塗布中まで互いに混合されないものである。
硬化性組成物は、好ましくは、一成分組成物である。好適なパッケージング及び貯蔵を仮定すると、それは、典型的には数カ月、最大で1年又はそれを超えて貯蔵安定性がある。
組成物を塗布すると硬化のプロセスが始まる。これは硬化組成物をもたらす。
一成分組成物の場合、それは、そのようなものとして塗布され、次に水分又は水の影響下で硬化し始める。硬化の加速のために、水を含有するか若しくは放出する加速剤成分及び/若しくは触媒を塗布時に組成物に混ぜ込むことができるか、又は組成物をその塗布後にそのような加速剤成分と接触させることができる。このような組成物はまた、「水分硬化性」と言われる。
二成分組成物の場合、それは、2つの成分の混合後に塗布され、内部反応によって硬化し始め、硬化は、外部水分の作用によって完了し得る。二成分は、動的ミキサー又は静的ミキサーを用いて連続的又は回分式に混合することができる。
硬化の過程で、シラン基は、水分の影響下で互いに反応する。それらは、水分と接触すると加水分解してシラノール基(Si−OH基)を与えることができる。さらなるシラン基は、シラノール基と縮合してシロキサン基(Si−O−Si基)を与えることができる。
硬化の過程で、イソシアネート基は、水分の影響下で互いに及び/又は組成物中に存在するいずれかのさらなる反応性基、とりわけヒドロキシル基又は遊離アミノ基と反応する。潜在性硬化剤がさらに存在する場合、これらは、水分の影響下でイソシアネート基と反応する。
これらの反応の結果として、組成物は最終的に硬化する。
大気湿度による硬化の場合には、組成物は、最初は組成物の表面上にスキンを形成して、外側から内側に向けて硬化する。いわゆるスキン時間は、組成物の硬化速度の尺度である。硬化の速度は、一般に、様々な要因、例えば水の利用可能性、温度並びに存在する触媒及びさらなる成分によって決定される。
硬化に必要な水分は、組成物が適用された1つ以上の基材から追加的に又は全体的に組成物に到達することも可能であり、及び/或いは水分は、適用時に組成物に混合されるか、又は例えば塗布若しくは吹付けによって適用後に接触される加速剤成分に由来することが可能である。
組成物は、好ましくは、周囲温度、とりわけ約0〜50℃の範囲、好ましくは5〜40℃の範囲で適用される。
組成物は、好ましくは、周囲温度で硬化される。
硬化性組成物は、アセタール基を含有する化合物のおかげで、良好な加工性及び貯蔵安定性を有する。これは、式(I)の化合物が、限定された有用性をもたらすいかなる反応も組成物において引き起こさないし、またそれが容器での貯蔵中に分離するいかなる傾向も示さないことを意味する。より具体的には、アセタール基を含有する化合物は、先行技術からの硬化性SMP組成物の場合にしばしば観察されるような、スキン時間のいかなる有意な変化も、又は組成物の貯蔵中にいかなる不快な臭気も引き起こさない。組成物の硬化後に、アセタール基を含有する化合物は、それが弾性化効果を発揮する、組成物中に残っており、移行影響の傾向を持たず、且つ、臭気又は曇りのいかなる問題も引き起こさない。
本組成物は、多くの用途向けに好適である。
組成物は、好ましくは、弾性の接着剤若しくはシーラント又は弾性のコーティングである。
組成物は、とりわけ建設業及び製造業において、又は動力車建造における、とりわけ寄せ木細工接合、実装可能な構成要素の接合、空洞シーリング、アセンブリ、モジュール接合、車体接合、窓ペイン接合又は接合部シーリングのための、接合及びシーリング用途のための弾性の接着剤及び/又はシーラントとしてとりわけ好適である。
動力車建造における弾性接合は、例えば、プラスチックカバー、装飾ストリップ、フランジ、泥よけ、運転室若しくは他の実装可能な構成要素などの部品の動力車の塗装された本体への接合による取り付け又は車体へのガラス製のペインの接合であり、ここで、動力車は、とりわけ自動車、トラック、バス、鉄道車両又は船である。
組成物は、特に、とりわけ拡張接合部又は構造構成要素間の連結接合部などの建築における接合部に係るすべての種類の接合部、継ぎ目又は空洞の弾性シーリングのためのシーラントとして好適である。可撓性特性を有するシーラントは、とりわけ、構築構造物における拡張接合部のシーリングのために特に好適である。
弾性のコーティングとして、本組成物は、とりわけバルコニー、テラス、オープンスペース、橋、駐車面のコーティングとして、床若しくは壁の保護のために、又はとりわけ平屋根若しくはわずかに傾斜した屋根領域若しくは屋上庭園として、屋根のシーリングのために、又は建物の屋内における防水シーリングのために(例えば、給排水ユニット又はキッチンにおけるタイル若しくは敷石の下)、若しくはキッチンにおける床仕上げ材、工業建築物若しくは製造空間として、若しくは収集タンク、チャネル、シャフト又は廃水処理場におけるシールとして、又は表面の保護のために、例えばワニス若しくはシールとして、若しくは空洞シーリングのための流延コンパウンドとして、継ぎ目シールとして、若しくはパイプの保護コーティングとして好適である。
本組成物はまた、例えば、もはや目的に適っていない雨漏りをしている屋根のシート若しくは床仕上げ材のシール若しくはコーティングとして修理を目的として用いられ得、又はとりわけ高反応性のスプレーシールのための修復コンパウンドとして用いられ得る。
弾性の接着剤又はシーラントとして使用するために、室温での組成物は、好ましくは、擬塑性特性と共にペースト状粘稠度を有する。この種のペースト状シーラント又は接着剤は、とりわけ、圧縮空気を使って若しくはバッテリーを使って、手動で操作される標準カートリッジから、又は配送ポンプ若しくは押出機によって、任意選択的に塗布ロボットによって大樽若しくはホブボックから基材に塗布される。
弾性のコーティングとして使用するために、組成物は、好ましくは、自己レベリング特性と共に室温で液体粘稠度を有する。それは、コーティングが、直ちに流れ去ることなく傾斜表面〜垂直表面に塗布できるように、わずかにチキソトロピックであり得る。それは、とりわけ、ローラー若しくはブラシを用いて、又は注ぎ出しと、例えば、ローラー、スクレーパー若しくは櫛目のこてによる分配とによって塗布される。一操作において、典型的には、0.5〜3mm、とりわけ1.0〜2.5mmの範囲の層厚が塗布される。
組成物で接合又はシール又はコートすることができる好適な基材は、とりわけ、
− ガラス、ガラスセラミック、コンクリート、モルタル、繊維セメント、とりわけ繊維セメント板、煉瓦、タイル、石膏、とりわけ石膏板又は花崗岩若しくは大理石などの天然石;
− PCC(ポリマー改質セメントモルタル)又はECC(エポキシ樹脂改質セメントモルタル)をベースとする修理又はレベリングコンパウンド;
− 表面仕上げ金属を含む、アルミニウム、銅、鉄、スチール、非鉄金属又は亜鉛めっき若しくはクロムめっき金属などの合金などの金属又は合金;
− アスファルト又はビチューメン;
− 皮革、織物、紙、木材、フェノール樹脂、メラミン樹脂若しくはエポキシ樹脂などの樹脂で接合された木質系材料、樹脂/織物複合材料又はポリマー複合材料と呼ばれるさらなる材料;
− 各場合に未処理の若しくは例えばプラズマ、コロナ若しくは火炎によって表面処理された、硬質及び軟質PVC、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、PMMA、ABS、SAN、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、PUR、POM、TPO、PE、PP、EPM若しくはEPDMなどのプラスチック;
− 炭素繊維強化プラスチック(CFP)、ガラス繊維強化プラスチック(GFP)及びシート成形コンパウンド(SMC)などの繊維強化プラスチック;
− EPS、XPS、PUR、PIR、ロックウール、ガラスウール若しくは発泡ガラスでとりわけできた絶縁発泡体;
− 被覆若しくは塗装基材、とりわけ塗装タイル、被覆コンクリート、粉体塗装した金属若しくは合金又は塗装金属シート;
− ペイント又はワニス、とりわけ自動車トップコート
である。
必要に応じて、基材は、とりわけ、物理的及び/若しくは化学的クリーニング法又は活性化剤若しくはプライマーの適用により、塗布前に前処理することができる。
2つの同一の又は2つの異なる基材を接合及び/又はシールすることが可能である。
組成物の硬化後に、硬化組成物が得られる。
本発明は、とりわけ空気湿度の形態での、水での記載された硬化性組成物の硬化からの硬化組成物をさらに提供する。
硬化組成物は、弾性があり、且つ、高い伸展性を有する。それは、好ましくは、実施例において記載されるように、200mm/分のひずみ速度でDIN EN 53504に従って2mmの厚さで75mmの長さ、30mmの試験片長さ及び4mmの試験片幅を有するダンベル形状の試験片について測定される、少なくとも50%、とりわけ少なくとも100%の破断点伸びを有する。
組成物の塗布及び硬化は、組成物で接合又はシール又はコートされた物品を提供する。この物品は、構築構造物若しくはその一部、とりわけ地上若しくは地下の土木、橋、屋根、階段若しくはファサードにおける構築構造物であり得、又はそれは工業商品若しくは消費者商品、とりわけ窓、パイプ、風力タービンの回転翼の羽根、家庭用電化製品若しくは特に自動車、バス、トラック、鉄道車両、船、航空機若しくはヘリコプターなどの輸送手段又はそれらの実装可能な構成要素であり得る。
本明細書中下記においては、記載されている本発明のさらなる解説を意図する実施例が提示されている。当然のように、本発明は、これらに記載されている実施例によっては限定されない。
「標準気候条件」とは、23±1℃の温度及び50±5%の相対空気湿度を指す。
特に明記しない限り、使用される試薬は、Sigma−Aldrich製であった。
1.)アセタール基を含有する化合物の調製:
粘度は、恒温Rheotec RC30コーン−プレート粘度計(コーン直径50mm、コーン角1°、コーン先端−プレート距離0.05mm、10秒−1のせん断速度)で計測した。
赤外スペクトル(FT−IR)を、ダイアモンド結晶を有する水平ATR計測ユニットを備えたThermo Scientific製のNicolet iS5 FT−IR機器において、無希釈のフィルムとして計測した。吸収バンドは波数(cm−1)で報告されている。
化合物V−1:1−(イソブトキシ)エトキシ末端基及び約850g/モルの平均分子量を持ったブタノール−開始ポリプロピレングリコール
300.00gの平均分子量750g/モルのブタノール−開始ポリオキシプロピレンモノオール(DowDuPont製の、Synalox(登録商標)100−20B)及び0.17gのメタンスルホン酸(無水)を、最初に、窒素雰囲気下に丸底フラスコに仕込んだ。次いで、反応混合物の温度が70℃よりも上に上がらないように、撹拌しながら41.16gのイソブチルビニルエーテル(0.1%の水酸化カリウムで安定させた)をゆっくりと滴加し、次いで、混合物を、IR及びGC分光分析によりヒドロキシル基がもはや検出されなくなるまで窒素雰囲気下に70℃で撹拌した。その後、0.07gのナトリウムメトキシドを添加し、よくかき混ぜ、これに0.06gの酢酸が続いた。次いで、揮発性構成成分を、先ず80℃及び5mbarの減圧で、次いで100℃及び2mbarで、反応混合物から除去した。20℃で97mPa・sの粘度を有する透明な、黄色がかった液体を得た。
FT−IR:2969,2931,2868,1455,1372,1343,1296,1257,1099,1012,924,905,867,831.
化合物V−2:テトラヒドロピラン−2−オキシ末端基及び約840g/モルの平均分子量を持ったブタノール−開始ポリプロピレングリコール
化合物V−2を、化合物V−1について記載されたとおり調製したが、ただし、34.57gの3,4−ジヒドロ−2H−ピランを41.16gのイソブチルビニルエーテルの代わりに使用した。20℃で77mPa・sの粘度を有する透明な、無色の液体を得た。
FT−IR:2967,2931,2867,1454,1372,1343,1297,1260,1099,1021,997,925,906,869,814.
化合物V−3:テトラヒドロフラン−2−オキシ末端基及び約830g/モルの平均分子量を持ったブタノール−開始ポリプロピレングリコール
化合物V−3を、化合物V−1について記載されたとおり調製したが、ただし、28.81gの2,3−ジヒドロフランを41.16gのイソブチルビニルエーテルの代わりに使用した。20℃で64mPa・sの粘度を有する透明な、無色の液体を得た。
FT−IR:2969,2931,2867,1455,1372,1343,1296,1258,1099,1035,1010,919,865,836.
化合物V−4:1−(イソブトキシ)エトキシ末端基及び約1,200g/モルの平均分子量を持ったブタノール−開始ポリプロピレングリコール
300.00gの平均分子量1,100g/モルのブタノール−開始ポリオキシプロピレンモノオール(DowDuPont製の、Synalox(登録商標)100−40B)及び28.16gのイソブチルビニルエーテル(0.1%の水酸化カリウムで安定させた)を、化合物V−1について記載されたとおり0.08gのナトリウムメトキシドを使用して変換させた。20℃で207mPa・sの粘度を有する透明な、黄色がかった液体を得た。
FT−IR:2969,2931,2868,1455,1372,1344,1296,1257,1099,1012,924,906,867,831.
化合物V−5:1−(イソブトキシ)エトキシ末端基及び約1,900g/モルの平均分子量を持ったブタノール−開始ポリプロピレングリコール
300.00gの平均分子量1,800g/モルのブタノール−開始ポリオキシプロピレンモノオール(DowDuPont製の、Synalox(登録商標)100−85B)及び17.33gのイソブチルビニルエーテル(0.1%の水酸化カリウムで安定させた)を、化合物V−1について記載されたとおり0.09gのナトリウムメトキシドを使用して変換させた。20℃で533mPa・sの粘度を有する透明な、黄色がかった液体を得た。
FT−IR:2969,2930,2867,1455,1372,1344,1296,1257,1099,1012,924,867,832.
化合物V−6:テトラヒドロピラン−2−オキシ末端基及び約1,890g/モルの平均分子量を持ったブタノール−開始ポリプロピレングリコール
300.00gの平均分子量1,800g/モルのブタノール−開始ポリオキシプロピレンモノオール(DowDuPont製の、Synalox(登録商標)100−85B)及びイソブチルビニルエーテルの代わりの14.55gの3,4−ジヒドロ−2H−ピランを、化合物V−1について記載されたとおり0.11gのナトリウムメトキシドを使用して変換させた。20℃で412mPa・sの粘度を有する透明な、黄色がかった液体を得た。
FT−IR:2969,2931,2867,1454,1372,1344,1296,1259,1097,1020,925,908,869,834.
化合物V−7:テトラヒドロフラン−2−オキシ末端基及び約1,880g/モルの平均分子量を持ったブタノール−開始ポリプロピレングリコール
300.00gの平均分子量1,800g/モルのブタノール−開始ポリオキシプロピレンモノオール(DowDuPont製の、Synalox(登録商標)100−85B)及びイソブチルビニルエーテルの代わりの12.13gの2,3−ジヒドロ−2H−フランを、化合物V−1について記載されたとおり0.11gのナトリウムメトキシドを使用して変換させたが、ただし2,3−ジヒドロ−2H−フランの添加の間に反応混合物の温度を50℃よりも低く保ち、次いで混合物を70℃よりもむしろ50で撹拌した。20℃で347mPa・sの粘度を有する透明な、黄色がかった液体を得た。
FT−IR:2969,2930,2867,1455,1372,1344,1296,1257,1097,1011,922,866,834.
化合物V−8:2つの1−(イソブトキシ)エトキシ末端基及び約1,200g/モルの平均分子量を持ったポリプロピレングリコール
300.00gの平均分子量1,000g/モルのポリオキシプロピレンジオール(DowDuPont製の、Voranol(登録商標)P 1010)及び61.90gのイソブチルビニルエーテル(0.1%の水酸化カリウムで安定させた)を、化合物V−1について記載されたとおり0.07gのナトリウムメトキシドを使用して変換させた。20℃で711mPa・sの粘度を有する透明な、黄色がかった液体を得た。
FT−IR:2970,2931,2869,1454,1372,1343,1296,1257,1099,1013,984,924,903,867,830.
化合物V−9:2つの1−(イソブトキシ)エトキシ末端基及び約2,200g/モルの平均分子量を持ったポリプロピレングリコール
300.00gの平均分子量2,000g/モルのポリオキシプロピレンジオール(DowDuPont製の、Voranol(登録商標)2000 L)及び39.95gのイソブチルビニルエーテル(0.1%の水酸化カリウムで安定させた)を、化合物V−1について記載されたとおり0.08gのナトリウムメトキシドを使用して変換させた。20℃で1149mPa・sの粘度を有する透明な、黄色がかった液体を得た。
FT−IR:2970,2930,2868,1454,1372,1343,1296,1257,1099,1012,924,906,867,831.
2.)使用される市販物質及びそれらの省略形
DPEF:ジ(2−フェノキシエチル)ホルマール(Covestro製の、Desavin(登録商標))
DIDP:ジイソデシルフタレート(BASF製の、Palatinol(登録商標)10−P)
DINP:ジイソノニルフタレート(BASF製の、Palatinol(登録商標)N)
DINCH:ジイソノニルシクロヘキサン−1,2−ジカルボキシレート(BASF製の、Hexamoll(登録商標)DINCH)
DOA:ジ(2−エチルヘキシル)アジペート(Lanxess製の、Adimoll(登録商標)DO)
TXIB:1−イソプロピル−2,2−ジメチルトリメチレンジイソブチレート(Eastman Chemical製の、Eastman TXIBTM
IsoSDE:イソソルビドジエステル(Roquette Freres製の、Polysorb(登録商標)ID−37)
DPGDB:ジプロピレングリコールジベンゾエート(Eastman Chemical製の、Benzoflex(登録商標)9−88)
PAS:フェニルC10〜C21アルキルスルホネート(Lanxess製の、Mesamoll(登録商標))
TOF:トリス(2−エチルヘキシル)ホスフェート(Lanxess製の、Disflamoll(登録商標)TOF)
DPO:2−エチルヘキシルジフェニルホスフェート(Lanxess製の、Disflamoll(登録商標)DPO)
BBSA:N−ブチルベンゼンスルホンアミド(Proviron製の、Proviplast(登録商標)024)
ESBO:エポキシ化大豆油(HOBUM Oleochemicals製の、Merginat(登録商標)ESBO)
PPG400:約400g/モルの平均分子量のポリプロピレングリコール(DowDuPont製の、Voranol(登録商標)P 400)
Castor oil:ヒマシ油(Alberdingk Boley製の、Alberdingk(登録商標)ヒマシ油DIN品質)
DME500:約500g/モルの平均分子量のポリエチレングリコールジメチルエーテル(Clariant製の、Polyglycol DME 500)
IBAY:ビス(エチルアセトアセタト)ジイソブトキシチタン(IV)(Dorf Ketal製の、Tyzor(登録商標)IBAY)
DBU:1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(BASF製の、Lupragen(登録商標)N 700)
AMMO3−アミノプロピルトリメトキシシラン(Momentive製の、Silquest(登録商標)A−1110)
DAMO3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン(Momentive製の、Silquest(登録商標)A−1120)
チョーク:Omyacarb(登録商標)5−GU(Omya製の)
カーボンブラック:Monarch(登録商標)570(Cabot製の)
シリカ:ヒュームドシリカ(Evonik製の、Aerosil(登録商標)R 972)
3.)シラン基及び/又はイソシアネート基を含有する有機ポリマーの調製:
ポリマーP1:(シラン基を含有するポリエーテル)
水分を排除して、1000gのAcclaim(登録商標)12200ポリオール(Covestro製の、低レベルの不飽和を有するポリオキシプロピレンジオール;OH価11.0mg KOH/g)、43.6gのイソホロンジイソシアネート(IPDI;Evonik製の、Vestanat(登録商標)IPDI)及び0.1gのビスマストリス(ネオデカノエート)(ジイソデシルフタレート中の10重量%)を、一定に撹拌しながら90℃まで加熱し、滴定法によって測定される遊離イソシアネート基の含有量が0.7重量%の安定した値に達するまでこの温度でそのままにした。その後、63.0gのジエチルN−(3−トリメトキシシリルプロピル)アミノスクシネート(米国特許第5,364,955号明細書により調製される;3−アミノプロピルトリメトキシシランとジエチルマレエートとの付加物)を混ぜ入れ、混合物を、FT−IR分光分析によっていかなる遊離イソシアネートももはや検出できなくなるまで90℃で撹拌した。このようにして得られたトリメトキシシラン基を含有するポリエーテルを室温まで冷却し、水分を排除して貯蔵した。
ポリマーP2:(シラン基を含有するポリエーテル)
水分を排除して、720.0gのAcclaim(登録商標)12200、34.5gのイソホロンジイソシアネート(Evonik製の、Vestanat(登録商標)IPDI)、80.0gのジイソノニルシクロヘキサン−1,2−ジカルボキシレート(BASF製の、Hexamoll(登録商標)DINCH)及び0.5gのビスマストリス(ネオデカノエート)溶液(ジイソノニルシクロヘキサン−1,2−ジカルボキシレート中の10重量%)を、一定に撹拌しながら90℃まで加熱し、滴定法によって測定される遊離イソシアネート基の含有量が0.73重量%の安定した値に達するまでこの温度でそのままにした。その後、下に記載されるように調製された、49.1gのN−(3−トリエトキシシリルプロピル)−2−ヒドロキシプロパンアミドを添加し、混合物を、IR分光分析によってイソシアネート基がもはや検出できなくなるまで(約2時間)80℃で窒素雰囲気下に撹拌した。このようにして得られたトリエトキシシラン基を含有するポリエーテルを室温まで冷却し、水分を排除して貯蔵した。
N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−2−ヒドロキシプロパンアミドは、20.00gの3−アミノプロピルトリエトキシシランと6.71g(46.6mmol)のL−ラクチドとを混合し、そしてさらなる反応の進行がIR分光分析によって検出されなくなるまで3時間80℃で窒素雰囲気下に撹拌することによって調製し、粗生成物を次いで、60℃及び約10mbarで15分間後処理した。無色液体生成物を得た。
ポリマーP3:(イソシアネート基を含有するポリマー)
水分を排除して、590gのAcclaim(登録商標)4200(Covestro製の、ポリオキシプロピレンジオール;OH価28.5mg KOH/g)、1180gのCaradol(登録商標)MD34−02(Shell製の、ポリオキシプロピレンポリオキシエチレントリオール;OH価35.0mg KOH/g)及び230gのイソホロンジイソシアネート(Evonik製の、Vestanat(登録商標)IPDI)を、80℃で公知の方法によって反応させて、室温で液体である及び2.10重量%の遊離イソシアネート基の含有量を有するNCO末端ポリウレタンポリマーを得た。
4.硬化性組成物の製造:
組成物Z1〜Z16:(SMP組成物)
各組成物について、表1に明記される原料を、1分間3000rpmで水分を排除した遠心ミキサー(SpeedMixerTM DAC 150、FlackTek Inc.)を用いて(重量部単位で)明記される量で混合した。
各組成物を、新鮮形態(製造後1時間)で及び60℃に加熱された空気循環オーブンにおいて密閉容器中で7日の貯蔵時間後にスキン時間及び粘度について試験した。スキン時間は、硬化速度の尺度を構成し、低粘度は、良好な塗布特性を可能にする。
スキン時間(ST)は、数グラムの組成物を約2mmの層厚さで及び標準気候条件下でボール紙に塗布し、組成物の表面がLDPEピペットによって穏やかに軽くたたかれたとき、残渣がはじめてピペット上にもはや残らなくなるまでの時間を測定することによって決定した。スキン時間を、新鮮な状態で及び貯蔵した状態で測定した。25%未満の変化は、「良好」と格付けし、25%〜100%の変化は、「並み」と格付けし、100%超の変化は、「不良」と格付けした。
粘度を、新鮮な状態で及び貯蔵した状態で、20℃で上記のとおり測定した。100%未満の変化は、「良好」と格付けし、100%〜200%の変化は、「並み」と格付けし、200%超の変化は、「不良」と格付けした。
結果を表1に報告する。
(Ref)と付した組成物は、比較例である。
Figure 2021510744
Figure 2021510744
Figure 2021510744
組成物Z17〜Z24:(SMP組成物)
各組成物について、25.1重量部(PW)のポリマーP1、25.1PWの表2に明記されている可塑剤、1.0PWのビニルトリメトキシシラン、12.4PWの沈澱した、ステアレートでコートされたチョーク、35.1PWのチョーク、1.0PWのDAMO、0.2PWのDBU及び0.05PWのIBAYを、組成物Z1について記載されたとおり混合し、水分を排除して貯蔵した。
各組成物を、組成物Z1について記載されたとおりスキン時間及び粘度について試験した。粘度の変化について、50%未満の変化は、「良好」と格付けし、50%〜100%の変化は、「並み」と格付けし、100%超の変化は、「不良」と格付けした。
未硬化材料の臭気は、10cmの距離で鼻により嗅ぐことにより、新鮮な状態で及び7日間60℃で密閉容器中での貯蔵後に試験した。それは、「弱い」、「並み」又は「強い」として報告する。
機械的特性を測定するために、各組成物をPTFE被覆フィルム上へ塗布して厚さ2mmのフィルムを得、標準気候条件下で7日間貯蔵し、30mmの棒長さ及び4mmの棒幅である、75mmの長さを有する数個のダンベルをフィルムからパンチで切り取り、これらを引張強度(破断荷重)、破断点伸び、及び弾性率50%(0.5%〜50%伸びでの)について200mm/分のひずみ速度でDIN EN 53504に従って試験した。これらの結果を「SCC」として報告する。
硬化状態での耐熱性は、上記のとおり製造された、7日間標準気候条件下で硬化した厚さ2mmのフィルムを、7日間60℃の又は100℃の空気循環オーブンにおいて保管し、次いで上記のとおり引張強度、破断点伸び及び50%弾性率を測定することによって試験した。これらの結果を、各々、「7日 60℃」及び「7日 100℃」として報告する。
加えて、60℃で貯蔵前後のこれらのフィルムの外観を、目視で評価し、各々、「SCC」及び「7日60℃」と識別した。「良い」は、気泡なしの非粘着性の表面を有する平らなフィルムを記載するために用いた。「グリース状」は、その表面上に油状フィルムが可塑剤移行の結果として生成しているフィルムを記載するために用いた。
結果を表2に報告する。
(Ref)と付した組成物は、比較例である。
Figure 2021510744
Figure 2021510744
組成物Z25〜Z33:(SMP組成物)
各組成物について、表3に明記されている原料を、明記されている量(重量部)で、防湿しながら3000rpmで1分間、遠心ミキサー(SpeedMixer(商標)DAC 150、FlackTek Inc.)を用いて混合し、防湿して保管した。
各組成物を次のとおり試験した:
硬化速度の尺度として、スキン時間(ST)を測定した。この目的のために、数グラムの組成物を約2mmの層厚さで及び標準気候条件下でボール紙に塗布し、組成物の表面がLDPEピペットによって穏やかに軽くたたかれたとき、残渣がはじめてピペット上にもはや残らなくなるまでの時間を測定した。
機械的特性を測定するために、各組成物をPTFE被覆フィルムに塗布して厚さ2mmのフィルムを得、7日間標準気候条件下で保管し、次いで、組成物Z17について記載されたとおり、引張強度(破断荷重)、破断点伸び、5%弾性率(0.5%〜5%の伸びでの)及び50%弾性率(0.5%〜50%伸びでの)について試験した。
未硬化材料の臭気は、10cmの距離で鼻により嗅ぐことにより、新鮮な状態で及び7日間60℃で密閉容器中での貯蔵後に試験した。それは、「弱い」、「並み」又は「強い」として報告する。
外観は、製造されたフィルムについて目視で評価した。「良い」は、気泡なしの非粘着性の表面を有する平らなフィルムを記載するために用いた。
可塑剤移行の尺度として、ボール紙上の水平汚染を測定した。この目的のために、各組成物を、それが15mmの直径及び4mmの高さの丸いベース領域を有するように一枚のボール紙に塗布し、次いで7日間標準気候条件下で、その後12時間100℃の空気循環オーブンにおいて保管した。各組成物の周りに、その後、黒ずんだ卵形汚れがボール紙上に生成した。それの寸法(高さ及び幅)を測定し、移行(水平)として報告した。
結果を表3に報告する。
(Ref)と付した組成物は、比較例である。
Figure 2021510744
組成物Z34〜Z40:(ポリウレタン組成物)
各組成物について、表4に明記されている原料を、明記されている量(重量部)で、防湿しながら3000rpmで1分間、遠心ミキサー(SpeedMixer(商標)DAC 150,FlackTek Inc.)を用いて混合し、防湿して貯蔵した。
組成物は以下のとおりテストした:
スキン時間(ST)、引張強度、破断点伸び、弾性率5%、弾性率50%、外観及び臭気を、組成物Z−25について記載されたとおり試験した。
可塑剤移行の尺度として、紙上の垂直汚染を測定した。この目的のために、30gの組成物を、最上部で開いている直径45mmの丸い容器中へ導入し(充填高さ約17mm)、次いで、丸めて26mmの直径及び100mmの高さの円筒にした一枚のプリンター紙を、巻いた紙が容器の底部に触れ、及び最上部で組成物から突出するように、丸い面伝いに新鮮組成物中へ入れた。このアレンジメントを標準気候条件下で保管し、紙へ吸収された液体の結果として汚染が起こったかどうかに関して3、7及び14日後に観察した。リング状の汚れの高さを測定し、移行(垂直)として報告した。
結果を表4に報告する。
(Ref)と付した組成物は、比較例である。
Figure 2021510744

Claims (15)

  1. − シラン基及び/又はイソシアネート基を含有する少なくとも一つの有機ポリマー、
    − アセタール基を含有し、かつ少なくとも280g/モルの分子量を有する少なくとも一つの化合物、及び
    − 少なくとも一つの塩基性触媒
    を含む硬化性組成物。
  2. 前記有機ポリマーが、標準としてのポリスチレンに対するGPCによって決定される、1000〜30,000g/モルの範囲の平均分子量を有することを特徴とする、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記有機ポリマーが、イソシアネート基を含まないことを特徴とする、請求項1又は2に記載の組成物。
  4. 前記有機ポリマーが、シラン基を含有するポリエーテルであることを特徴とする、請求項3に記載の組成物。
  5. 前記有機ポリマーが、イソシアネート基を含有し、かつ前記組成物が、0.2重量%〜2重量%の範囲の遊離イソシアネート基の全含有量を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の組成物。
  6. アセタール基を含有する前記化合物が、280〜10,000g/モルの範囲の分子量を有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の組成物。
  7. アセタール基を含有する前記化合物が、下記の式(I)の化合物であり:

    Figure 2021510744
    (式中、
    及びRは、各々独立して、H又は1〜7個の炭素原子を有するアルキル、シクロアルキル、アラルキル若しくはアリール基であり、
    は、エーテル基を任意選択的に有し、かつ1〜30個の炭素原子を有するアルキル、シクロアルキル若しくはアラルキルラジカルであるか、又は300〜2,000g/モルの範囲の平均分子量を有する一価のポリオキシアルキレン基であり、
    は、エーテル基を任意選択的に有し、かつ4〜30個の炭素原子を有するn価のアルキル、シクロアルキル若しくはアラルキル基であるか、又は300〜4,000g/モルの範囲の平均分子量を有するn価のポリオキシアルキレン基であり、かつ
    nは、1又は2又は3であり、
    ここで、R及びRは一緒になって、4〜12個の炭素原子を有する非分岐若しくは分岐アルキレン基であってもよく、かつR及びRは一緒になって、3〜8個の炭素原子を有する非分岐若しくは分岐アルキレン基であってもよい)、かつ
    式(I)の前記化合物が、少なくとも280g/モルの分子量を有することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物。
  8. nが1であり、R及びRが各々Hであり、かつR及びRが各々同一の基であることを特徴とする、請求項7に記載の組成物。
  9. nが1であり、RがHであり、Rが、650〜2,000g/モルの範囲の平均分子量を有する1−ブタノール−開始ポリオキシプロピレン基であり、かつR及びRが一緒になって、1,3−プロピレン若しくは1,4−ブチレンであるか、又はRがメチルであり、かつRがメチル、エチル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、アリル、シクロヘキシル、ベンジル若しくはフェニルであることを特徴とする、請求項7に記載の組成物。
  10. nが2であり、RがHであり、Rが、650〜4,000g/モルの範囲の平均分子量を有するポリオキシプロピレン基であり、かつR及びRが一緒になって、1,3−プロピレン若しくは1,4−ブチレンであるか、又はRがメチルであり、かつRが、メチル、エチル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、アリル、シクロヘキシル、ベンジル若しくはフェニルであることを特徴とする、請求項7に記載の組成物。
  11. 前記塩基性触媒が、少なくとも9の共役酸のpKを有する窒素又はリン化合物であることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の組成物。
  12. 10〜60重量%の範囲の充填材の含有量を有す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組成物。
  13. 一成分組成物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組成物。
  14. 弾性の接着剤又はシーラント又は弾性のコーティングであることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載の組成物。
  15. 請求項1〜14のいずれか一項に記載の組成物の水での硬化から得られる硬化組成物。
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