JP2022509300A - エンドキャップされた硬化性ポリオルガノシロキサン - Google Patents

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Abstract

本発明は特別なケイ素含有末端基を有する硬化性ポリオルガノシロキサンならびにこれらのポリオルガノシロキサン、特別なキャップされた接着促進剤および硬化触媒に基づく硬化性組成物に関する。これらの組成物は改善された接着特性および優れた貯蔵安定性を有する。本発明は、それらの使用にも関する。

Description

本発明は、特別なケイ素含有末端基を有する硬化性ポリオルガノシロキサン、ならびにこれらのポリオルガノシロキサン、特別なキャップされた接着促進剤および硬化触媒に基づく硬化性組成物に関する。これらの組成物は、改善された接着特性および優れた貯蔵安定性を有する。本発明は、それらの使用にも関する。
反応性架橋性シリル基、例えばアルコキシシリル基を有するポリマー系は、長い間知られている。大気中の水分の存在下で、これらのアルコキシシラン末端ポリマーは、アルコキシ基の脱離と共に縮合することができる。アルコキシシラン基の量およびその構造に応じて、主に長鎖ポリマー[熱可塑物質(thermoplastics)]、比較的広いメッシュの3次元ネットワーク[エラストマー(elastomers)]、または高度に架橋されたシステム[熱硬化性物質(thermosets)]が形成される。
シリコーンポリマー(ポリオルガノシロキサン)、特にポリジアルキルシロキサン、例えばポリジメチルシロキサン(PDMS)は、接着剤、シーリング、コーティングおよび絶縁材料の製造において非常に重要である。これらの中で、低温および周囲条件下で加硫するものは、市場のかなりのシェアを構成する。典型的な調製物は、反応性ポリオルガノシロキサン、特にケイ素原子に結合した少なくとも1つ、好ましくは2つのヒドロキシ基を有するシラノール末端ポリオルガノシロキサンを含む。これは通常、ケイ素原子に結合した加水分解性基を有するシラン系架橋剤(シランキャッピング剤)と組み合わせて使用される。ポリオルガノシロキサンおよび架橋剤は別個の成分として存在することができるが、両方を互いに反応させて変性ポリオルガノシロキサンを形成することもでき、これは硬化性組成物に使用することができる。エンドキャッピング(末端基キャッピング)という用語も、この点で使用される。これは、場合により触媒の存在下で実施することができ、それにより触媒は、ポリオルガノシロキサンを同時に硬化させることなく、エンドキャッピングを選択的に媒介することになる。
このようなシラン末端ポリマー系の使用および可能な適用は、等しく多様である。それらは、例えばエラストマー、シーラント、接着剤、弾性接着剤系、剛性および可撓性フォーム、多種多様なコーティング系の製造、および医療分野、例えば歯科における印象材に使用することができる。これらの製品はあらゆる形態、例えば塗装、スプレー、鋳造、プレス、充填などに適用できる。
それぞれのポリマー骨格のエンドキャッピングまたは官能化部分として作用する多数のシランキャッピング剤が当技術分野で知られている。ポリマー骨格へのカップリングに使用されるその機能に加えて、これらは加水分解中に放出される脱離基のタイプに基づいて、酸性、塩基性、および中性のシランキャッピング剤に区別することができる。典型的な酸性シランキャッピング剤は、加水分解性基として酸基を含み、架橋中に対応する酸、例えば酢酸を放出する。典型的な塩基性シランキャッピング剤は、架橋中にアミンを放出する。どちらの場合も、架橋中に攻撃的な化合物が放出され、例えば金属、石またはモルタルなどを腐食または分解させる可能性があり、さらに、強い、しばしば不快な臭いがする。したがって、中性架橋剤が、現代の硬化性シリコーン組成物によく使用される。中性シランキャッピング剤の典型的な代表は加水分解可性基を有し、これは架橋中に、メタノールまたはエタノールなどの、アルコールまたはオキシムを放出する。
それにもかかわらず、そのようなアルコキシ系は、関連する硬化性組成物の貯蔵安定性の場合に複数の問題が生じる、およびある材料への硬化した製造物の接着が不十分であるという欠点を有する。アルカノンオキシムの放出とともに加水分解するオキシモシランキャッピング剤は、通常これらの欠点を有さないため、広く使用されている。オキシモシランキャッピング剤の最も一般的な代表物は、架橋時にブタン-2-オンオキシムを放出する。しかし、この化合物はガンを引き起こす疑いがあるため、代替の中性シランキャッピング剤が緊急に必要とされている。それとは別に、放出されたオキシムも、強烈な腐敗臭を有し、そのようなシランキャッピング剤を含む硬化性組成物での作業は、ユーザーによって不快であると認識される。
したがって、架橋中にα-ヒドロキシカルボン酸エステルまたはα-ヒドロキシカルボン酸アミドを放出するシラン化合物は、代替のシランキャッピング剤としてすでに提案されている。
適切なシラン化合物の調製は長い間知られており、例えば、M. M. Sprungによる“Some α-carbalkoxyalkoxysilanes,”、J. Org. Chem., 1958, 23(10), pp.1530-1534に記載されている。
ドイツ特許出願公開第3210337号も、関連するシラン化合物ならびに縮合性末端基を有するポリジオルガノシロキサンに基づく硬化性組成物におけるその調製および使用を開示している。
3つの2-ヒドロキシプロピオン酸アルキルエステル基、すなわち乳酸アルキルエステル基を有する、シリコーンゴム材料用の硬化剤は、欧州特許出願公開第2030976号から知られている。この場合、ビニルトリス(エチルラクタト)シランが特に好ましい。
欧州特許出願公開第2774672号には、乳酸基を有するシラン化合物に基づく架橋剤でシリコーンゴム材料を架橋するための特別な触媒が記載されている。この場合も、架橋剤は、欧州特許出願公開第2030976号から知られている化合物であり得る。しかしながら、1つ、2つまたは4つの2-ヒドロキシプロピオン酸アルキルエステル基のみを有する架橋剤も開示されている。
ドイツ特許出願公開第3210337号 欧州特許出願公開第2030976号 欧州特許出願公開第2774672号
M. M. Sprung, "Some α-carbalkoxyalkoxysilanes," J. Org. Chem., 1958, 23(10), pp.1530-1534
乳酸基または類似のα-カルバルコキシアルコキシ基を有するシラン化合物に基づく架橋剤の使用は多くの利点と関連しているが、得られる調製物は、プラスチックおよびコンクリートなどの特定の困難な基材への中程度のみの接着に悩まされることがある。そのような組成物の他の従来の、しばしば不可欠な成分(特に硬化触媒および接着促進剤、ならびにポリマーのエンドキャッピングに必要な触媒)の存在下で貯蔵安定性が特に低下し得るので、別の課題は、良好な貯蔵安定性を示す架橋剤を含む硬化性シリコーン系組成物を調製することである。例えば、一般的に使用される触媒(有機リチウム化合物、アミン、有機酸化物、酢酸カリウム、有機チタン誘導体、チタン/アミンの組み合わせ、カルボン酸/アミンの組み合わせおよびカルバメート、およびオキシム含有有機化合物)は、安定性、活性または適合性に関して不利であることがある。
これらの問題のいくつかに対処するいくつかの調製物が存在するが、本発明の目的は、架橋中に主にヒドロキシカルボン酸エステル(およびあり得る副生成物としてヒドロキシカルボン酸アミド)を放出し、それでもなお良好な接着性および優れた貯蔵安定性を備える、架橋剤の使用を可能にするポリオルガノシロキサンに基づく代替の硬化性組成物を提供することである。
本発明は、ポリオルガノシロキサンとヒドロキシカルボン酸エステルおよびC-Cアルコール、好ましくはエタノールを放出する架橋剤の混合物とを、場合により触媒の存在下で縮合することによって得られるプレポリマー(または硬化性ポリマー)を提供することによって、前記目的を達成する。必要に応じて少なくとも1つの接着促進剤を含み得る、特定のシラン基を有するこれらの特定のポリオルガノシロキサンに基づく硬化性組成物は、様々な基材上で良好な接着を示す。
本明細書に開示される特定のエンドキャップされたポリオルガノシロキサン、およびそれらと特定の接着促進剤との組み合わせが、良好な硬化特性を保持しながら、優れた貯蔵安定性および接着特性を示すことが見出された。
したがって、第1の態様において、本発明は、式(I):
Figure 2022509300000001
[式中、
Aは、結合、-O-、または1~12個の炭素原子を有する炭化水素残基、アルキレン、アリーレン、オキシアルキレン、オキシアリーレン、シロキサン-アルキレン、シロキサン-アリーレン、エステル、アミン、グリコール、イミド、アミド、アルコール、カーボネート、ウレタン、ウレア、スルフィド、エーテルもしくはそれらの誘導体もしくはそれらの組み合わせから選択される直鎖、分岐鎖もしくは環状の二価の基であり、
各Rは、水素、ハロゲン、アミノ、オキシミノ、置換もしくは非置換のアルキル、、アルケニル、アルケニルオキシ、アルキニル、アルキルニルオキシ、脂環式、脂環式-O-、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシ、ヘテロ脂環式、ヘテロ脂環式オキシ、アシル、アシルオキシ基またはそれらの組み合わせからなる群から独立して選択され、
各Rは、独立して、一般式(2a)または(2b):
Figure 2022509300000002
Figure 2022509300000003
〔式中、
Yは、4~14個の環原子を有する置換もしくは非置換の(ヘテロ)芳香族基、置換もしくは非置換の飽和もしくは部分的に不飽和の4~14員(ヘテロ)環式基、または-(C(R-であり、
は、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基またはそれらの組み合わせであり、
各Rは、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式またはアリール基からなる群から独立して選択され、
oは、1~10の整数であり
2-4Alkylはエチル、プロピルまたはブチル、好ましくはエチル、n-プロピルまたはn-ブチル、より好ましくはエチルである〕
の基であり、
各Rは独立して一般式(3):
Figure 2022509300000004
〔式中、
Yは、上記で定義した通りであり、
は、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群、またはそれらの組み合わせ、またはRから選択され、
は、一般式(4):
Figure 2022509300000005
<式中、
は、場合によりヘテロ原子、例えばO、N、SまたはSiで分断されているアルキレン基であり、
各Rは、水素、ハロゲン、アミノ、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群またはそれらの組み合わせから独立して選択され、
各R10は、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニルまたはアシル基からなる群から独立して選択され、
各pは、独立して0、1または2を表す>の基である〕
の基であり、
mは、独立して0、1または2であり、
nは、独立して1、2または3であり、合計n+mは最大3であり、
前記ポリオルガノシロキサンは、少なくとも1つのRが式(2a)の基である少なくとも1つの式(I)の末端基、および少なくとも1つのRが式(2b)の基である少なくとも1つの式(I)の末端基を含み、少なくとも1つのRが式(2a)の基および少なくとも1つのRが式(2b)の基である末端基は、同じであっても異なっていてもよいことを条件とする]
の少なくとも1つの末端基を含む(硬化性)ポリオルガノシロキサンに関し、
前記ポリオルガノシロキサンは、ケイ素原子に結合する少なくとも1つの反応性基A’、好ましくは少なくとも1つのヒドロキシ基を有するポリオルガノシロキサン(Ia)と式(Ib)の少なくとも1つの化合物および少なくとも1つの式(Ic)の化合物:
Figure 2022509300000006
Figure 2022509300000007
[式中、R2aは、一般式(2a)の基であり、R2bは、一般式(2b)の基であり、式(Ib)の化合物と式(Ic)の化合物の質量比は、95:5~5:95、好ましくは90:10~10:90、より好ましくは75:25~25:75、最も好ましくは60:40~40:60であり、
およびCは、ケイ素原子に結合した少なくとも1つの反応性基A’と反応して連結基-A-を生成する反応性基であり、
mは、独立して0、1または2であり、
nは、独立して1、2または3であり、合計n+mは式(Ib)の化合物では最大3であり、式(Ic)の化合物では3である]
を、場合により触媒の存在下で反応させることによって得られる。
様々な実施形態において、本発明のポリオルガノシロキサンを得るために使用される触媒は、アミノシラン、例えば式(Id):
Figure 2022509300000008
[式中、
11は、場合によりヘテロ原子で分断されているアルキレン基、好ましくはC-C10アルキレン、より好ましくはCまたはCアルキレンであり、
各R12は、水素、ハロゲン、アミノ、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群、またはそれらの組み合わせから独立して選択され、
各R13は、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニルまたはアシル基からなる群から独立して選択され、
qは、独立して0、1または2を表し、
Dは、式(Ie)、(If)または(Ig):
Figure 2022509300000009
Figure 2022509300000010
Figure 2022509300000011
〔式中、
各R14は、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群またはそれらの組み合わせから独立して選択され、
各R14a、R14b、R14c、R15およびR16は、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群、またはそれらの組み合わせから独立して選択され、
rは、1、2、3または4である〕
の群から選択される窒素含有基である]
の化合物を含むか、本質的にそれからなるか、またはその化合物である。
式(Id)の触媒の使用は、既知のアミノシランなどの当技術分野で知られている従来の触媒化合物で調製されたポリオルガノシロキサンと比較して、より高い安定性を有するポリオルガノシロキサンを提供することが見いだされた。前記触媒は、副反応および早期の消費(premature consumption)に対する感受性も低い。
別の態様において、本発明は、本発明の硬化性ポリオルガノシロキサンを含む硬化性組成物に関する。前記組成物は、少なくとも1つの接着促進剤および/または少なくとも1つの硬化剤をさらに含んでよい。様々な実施形態において、硬化性組成物は、本発明の硬化性ポリオルガノシロキサン、少なくとも1つの接着促進剤および少なくとも1つの硬化剤から本質的になる。
したがって、様々な実施形態において、硬化性組成物は(硬化性ポリオルガノシロキサン(A)に加えて)
(B)式(II):
Figure 2022509300000012
[式中、
11は、場合によりヘテロ原子、例えばO、N、SまたはSiで分断されているアルキレン基、好ましくはC-C10アルキレン、より好ましくはCまたはCアルキレンであり、
各R12は、水素、ハロゲン、アミノ、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群、またはそれらの組み合わせから独立して選択され、
各R13は、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニルまたはアシル基からなる群から独立して選択され、
qは、独立して0、1または2を表し、
Bは、式(6)、(7)、(8)または(9):
Figure 2022509300000013
Figure 2022509300000014
Figure 2022509300000015
Figure 2022509300000016
〔式中、
各R14、R14a、R14b、R14c、R15およびR16は、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群、またはそれらの組み合わせから独立して選択され、
rは、1、2、3または4であり、
17は、-Si(R19から選択され、
18は、-Si(R19、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基、またはそれらの組み合わせから選択され、
各R19は、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式もしくはアリール基、もしくはそれらの組み合わせから独立して選択されるか、または、R17およびR18は結合して、それらが結合している窒素原子と共に、式-Si(R19-C2-3アルキレン-Si(R19-の基を形成する〕
の群から選択される窒素含有基である]
の少なくとも1つのキャップされた接着促進剤を含む。
様々な実施形態において、硬化性組成物は(硬化性ポリオルガノシロキサン(A)および場合により接着促進剤(B)に加えて):(C)少なくとも1つの硬化触媒をさらに含む。
ケイ素原子に結合した脱離基として、ヒドロキシカルボン酸エステルまたは低量ではあるがヒドロキシカルボン酸アミドおよびC-Cアルコキシ基を有する、シリル基でエンドキャップされたポリオルガノシロキサンと、湿気/水分との接触時にのみ放出される保護されたアミノ官能基を場合により有する接着促進剤との組み合わせは、硬化性組成物が非常に高い貯蔵安定性を有し、室温(23℃)であっても大気中の水分の存在下で塗布した後、確実かつ十分な速度で硬化することを確実なものにする。
本発明はさらに、本発明の硬化性組成物の、または本発明の方法に従って調製された硬化性組成物の、接着剤、シーリングもしくはコーティング材料としての使用に関する。
「硬化性組成物」は、物理的または化学的手段によって硬化可能である、物質または複数の物質の混合物であると理解される。この点に関して、これらの化学的または物理的手段は、例えば、熱、光または他の電磁放射の形態でエネルギーを供給することであり得るが、単に大気中の湿気、水または反応性成分と接触させることでもあり得る。これにより、組成物は元の状態からより高い硬度を有する状態に変化する。本発明の文脈において、「硬化性」は、主に、縮合する式(I)の末端シラン基の特性に関する。
本出願におけるオリゴマーまたはポリマーの分子量に言及する場合、その量は特に明記しない限り、重量平均、すなわち、M値を指し、数平均分子量を指すのではない。分子量は、DIN 55672-1:2007-08に従って、好ましくは35℃で、溶離液としてテトラヒドロフラン(THF)を使用するゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって決定される。モノマー化合物の分子量は、それぞれの分子式と個々の原子の既知の分子量に基づいて計算される。
本明細書で使用される「少なくとも1つ」は、1つまたは複数、すなわち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、またはそれ以上を指す。成分に関しては、この用語は成分のタイプに関係し、分子の絶対数には関係しない。したがって、例えば「少なくとも1つのポリマー」は、少なくとも1つのタイプのポリマーを意味し、すなわち、1つのタイプのポリマーまたはいくつかの異なるポリマーの混合物を使用できることを意味する。重量データとともに、この用語は、組成物/混合物に含まれる所与のタイプのすべての化合物を指し、すなわち、組成物は、関連する化合物の所与の量を超えてこのタイプの他の化合物を含まないことを指す。
本明細書に記載の組成物に関連して示されるすべてのパーセンテージデータは、特に明記しない限り、それぞれの場合に関連する混合物に基づく重量%を指す。
本明細書で使用される「本質的に~からなる」とは、それぞれの組成物が、例えば少なくとも50重量%、例えば少なくとも60、70または80%の参照成分(例えば硬化性組成物に関連して以下に記載されたリストされた成分(A)、(B)および(C)ならびに任意選択の充填剤および/または可塑剤)によって主に構成されることを意味する
本明細書で使用される「アルキル」は、直鎖および分岐鎖基を含む飽和脂肪族炭化水素を指す。アルキル基は、好ましくは1~10個の炭素原子を有する(本明細書で数値範囲、例えば「1~10」が示される場合、これは、この基(この場合アルキル基)が1個の炭素原子、2個の炭素原子、3個の炭素原子など、10個までの炭素原子を有することができることを意味する)。特に、アルキルは、5~6個の炭素原子を有する中級アルキル、または1~4個の炭素原子を有する低級アルキル、例えばメチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert-ブチルなどであり得る。アルキル基は、置換または非置換であることができる。これに関連して使用される「置換」とは、アルキル基の1つ以上の炭素原子および/または水素原子がヘテロ原子または官能基で置き換えられることを意味する。水素原子を置き換えることができる官能基は、特に=O、=S、-OH、-SH、-NH、-N(C1-10アルキル)、例えば-N(CH、-NO、-CN、-F、-Cl、-Br、-I、-COOH、-CONH、-OCN、-NCO、C3-8シクロアルキル、C6-14アリール、1~4個の環原子が独立して窒素、酸素または硫黄である5~10員のヘテロアリール環および1~3個の環原子が独立して窒素、酸素または硫黄である5~10員のヘテロ脂環式環から選択される。置換アルキルには、例えばアルキルアリール基が含まれる。1つ以上の炭素原子が、特にO、S、NおよびSiから選択されるヘテロ原子で置き換えられているヘテロアルキル基は、1つ以上の炭素原子をヘテロ原子で置き換えることによって得られる。そのようなヘテロアルキル基の例は、以下に限定されないが、メトキシメチル、エトキシエチル、プロポキシプロピル、メトキシエチル、イソペントキシプロピル、エチルアミノエチル、トリメトキシプロピルシリルなどである。様々な実施形態において、置換アルキルは、-N(C1-10アルキル)、好ましくはN,N-ジメチルアミノまたはN,N-ジエチルアミノで置換されたC1-10アルキル、好ましくはC1-4アルキル、例えばプロピルを含む。特定の実施形態において、化合物(B)(好ましくはBが式(9)のものである場合)は、-N(C1-10アルキル)、好ましくはN,N-ジメチルアミノまたはN,N-ジエチルアミノで置換された置換アルキル、特にC1-10アルキル、好ましくはC1-4アルキル、例えばプロピルであるR13部分を含む。
本明細書で使用される「アルケニル」は、少なくとも2つの炭素原子および少なくとも1つの炭素-炭素二重結合からなる本明細書で定義されるアルキル基、例えば、エテニル、プロペニル、ブテニルまたはペンテニル、およびその構造異性体、例えば1-または2-プロペニル、1-、2-または3-ブテニルなどを指す。アルケニル基は置換または非置換であることができる。それらが置換されている場合、置換基はアルキルについて上で定義した通りである。「アルケニルオキシ」は、本明細書で定義されるように、-O-を介して分子の残りの部分に結合しているアルケニル基を指す。したがって、それぞれの用語には、ビニルオキシ(HC=CH-O-)などのエノキシ基が含まれる。
本明細書で使用される「アルキニル」は、少なくとも2つの炭素原子および少なくとも1つの炭素-炭素三重結合からなる本明細書中で定義されるようなアルキル基、例えば、エチニル(アセチレン)、プロピニル、ブチニル、またはペチニルおよび上記で定義されるその構造異性体を指す。アルキニル基は、置換または非置換であることができる。それらが置換されている場合、置換基は、アルキルについて上で定義された通りである。「アルキルニルオキシ」は、本明細書で定義されるように、-O-を介して分子の残りの部分に結合しているアルキニル基を指す。
本明細書で使用される「脂環式基」または「シクロアルキル基」は、特に3~8個の炭素原子の、環が完全に共役したパイ電子系を有さない単環式基または多環式基(いくつかの環が炭素原子を共有する)を指し、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロブテニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニルなどを指す。シクロアルキル基は、置換または非置換であることができる。この点で使用される「置換」は、シクロアルキル基の1つ以上の水素原子が官能基で置き換えられていることを意味する。水素原子と置き換えることができる官能基は、特に、=O、=S、-OH、-SH、-NH、-NO、-CN、-F、-Cl、-Br、-I、-COOH、-CONH、-OCN、-NCO、C1-10アルキルまたはアルコキシ、C2-10アルケニル、C2-10アルキニル、C3-8シクロアルキル、C6-14アリール、1~4個の環原子が独立して窒素、酸素または硫黄である5~10員のヘテロアリール環、および1~3個の環原子が独立して窒素、酸素または硫黄である5~10員のヘテロ脂環式環から選択される。「シクロアルキルオキシ」は、本明細書で定義されるように、-O-を介して分子の残りの部分に結合しているシクロアルキル基を指す。
本明細書で使用される「アリール」は、特に、完全に共役したパイ電子系を有する6~14個の炭素環原子の単環式基または多環式基(すなわち、共通の隣接する炭素原子を有する環)を指す。アリール基の例は、フェニル、ナフタレニルおよびアントラセニルである。アリール基は置換または非置換であることができる。それらが置換されている場合、置換基は、シクロアルキルについて上で定義された通りである。「アリールオキシ」は、本明細書で定義されるように、-O-を介して分子の残りの部分に結合しているアリール基を指す。
本明細書で使用される「ヘテロアリール」基は、特に5~10個の環原子を有する単環式または多環式(すなわち、隣接する環原子対を共有する環)芳香環を指し、ここで、1、2、3または4つの環原子は窒素、酸素または硫黄で、残りは炭素である。ヘテロアリール基の例は、ピリジル、ピロリル、フリル、チエニル、イミダゾリル、オキサゾリル、イソキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、ピラゾリル、1,2,3-トリアゾリル、1,2,4-トリアゾリル、1,2,3-オキサジアゾリル、1,2,4-オキサジアゾリル、1,2,5-オキサジアゾリル、1,3,4-オキサジアゾリル、1,3,4-トリアジニル、1,2,3-トリアジニル、ベンゾフリル、イソベンゾフリル、ベンゾチエニル、ベンゾトリアゾリル、イソベンゾチエニル、インドリル、イソインドリル、3H-インドリル、ベンズイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾオキサゾリル、キノリジニル、キナゾリニル、フタラジニル、キノキサリニル、シノリニル、ナフチリジニル、キノリル、イソキノリル、テトラゾリル、5,6,7,8-テトラヒドロキノリル、5,6,7,8-テトラヒドロイソキノリル、プリニル、プテリジニル、ピリジニル、ピリミジニル、カルバゾリル、キサンテニルまたはベンゾキノリルである。ヘテロアリール基は、置換または非置換であることができる。それらが置換されている場合、置換基はシクロアルキルについて上で定義された通りである。本明細書で使用される「(ヘテロ)アリール」は、本明細書で定義されるアリールおよびヘテロアリール基の両方を指す。「ヘテロアリールオキシ」は、本明細書で定義されるように、-O-を介して分子の残りの部分に結合しているヘテロアリール基を指す。
本明細書で使用される「ヘテロ脂環式基」または「ヘテロシクロアルキル基」は、N、OおよびSから選択される1、2または3つのヘテロ原子を含み、それによって残りの環原子は炭素である、5~10個の環原子を有する単環式または縮合環を指す。「ヘテロシクロアルケニル」基は、さらに1つ以上の二重結合を含む。しかしながら、環は完全に共役したパイ電子系は有さない。ヘテロ脂環式基の例は、ピロリジノン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、イミダゾリジン、テトラヒドロピリダジン、テトラヒドロフラン、チオモルホリン、テトラヒドロピリジンなどである。ヘテロシクロアルキル基は、置換または非置換であることができる。それらが置換されている場合、置換基はシクロアルキルについて上で定義された通りである。「ヘテロ脂環式」は、本明細書で定義されるように、-O-を介して分子の残りの部分に結合しているヘテロ脂環式基を指す。
本発明の、式(I)のシラン基でエンドキャップされた硬化性ポリオルガノシロキサンは、ケイ素原子に結合した少なくとも1つの反応性基A’、好ましくはヒドロキシ基を有する少なくとも1つのポリオルガノシロキサン(Ia)を準備することによって得ることができる。好ましくは、前記ポリオルガノシロキサンは、ケイ素原子に結合した少なくとも2つのそのような反応性基A’、好ましくはヒドロキシ基を有する。さらに、反応性基が末端ケイ素原子に結合していることが好ましい。ポリオルガノシロキサンが分岐している場合、両端に反応性基A’を有することが好ましい。したがって、本発明は、一端にのみ式(I)のシラン基を有するポリマーをカバーするが、すべてのポリマー鎖末端が前記基によってエンドキャップされることが好ましく、すなわち、直鎖ポリマーは2つの末端シラン基を有することになる。ポリマーが分岐している場合、各末端が式(I)の基でエンドキャップされていることが好ましい。
ケイ素原子に結合した、少なくとも1つの反応性基A’、好ましくは少なくとも1つのヒドロキシ基を有するポリオルガノシロキサンは、好ましくはポリジオルガノシロキサン、好ましくはポリジメチルシロキサンである。
したがって、好ましくは、α,ω-ジヒドロキシ末端ポリジオルガノシロキサン、特にα,ω-ジヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンが、ケイ素原子に結合した少なくとも1つの反応性基A’を有するポリオルガノシロキサン(Ia)として使用される。特に好ましいものは、25℃で5000~120,000cSt、特に10,000~100,000cSt、特に好ましくは50,000~90,000cStの動粘度を有するα,ω-ジヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンである。
本発明の硬化性ポリオルガノシロキサンは、様々な異なる結合基Aを介して式(I)の末端基に結合してよい。様々な実施形態において、Aは、直接共有結合(direct covalent bond)、-O-、オキシアルキレン、例えば-O-CH-もしくは-O-(CH-、またはシロキサン-アルキレン、好ましくは式-(CH1-10-(Si(Alk)-O-Si(Alk)1-10-(CH1-10[式中、AlkはC1-10アルキル、好ましくはメチルである]のシロキサンアルキレン、またはそれらの誘導体から選択される直鎖もしくは分岐の二価の基である。Aが式-(CH1-10-(Si(Alk)-O-Si(Alk)1-10-(CH1-10のシロキサン-アルキレンである場合、それは好ましくは-(CH-Si(CH-O-Si(CH-(CH-から選択される。
あるいは、様々な実施形態において、本発明の硬化性ポリオルガノシロキサンは、-O-C(=O)-NH-、-NH-C(=O)O-、-NH-C(=O)-NH-、-NR’-C(=O)-NH-、-NH-C(=O)-NR’-、-NH-C(=O)-、-C(=O)-NH-、-C(=O)-O-、-O-C(-O)-、-O-C(=O)-O-、-S-C(=O)-NH-、-NH-C(=O)-S-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-S-C(=O)-S-、-C(=O)-、-S-、-O-および-NR’-[式中、R’は、水素または場合によりハロゲンで置換された、1~6個の炭素原子を有する炭化水素部分、好ましくはC-Cアルキルまたは水素である]から選択される部分を介して、式(I)の末端基に結合してよい。そのような実施形態において、Aは、場合により、ヘテロ原子で分断されている、置換されていてよい、好ましくは-CH-または-(CH-である、1~10個の炭素原子を有する二価のアルキレン基に、場合によりさらに結合する、前述の基から構成されてよい。そのようなアルキレン基が存在する場合、配向は、アルキレン基が式(I)の末端基のケイ素原子に結合し、一方、上記の官能基がポリマー鎖の末端ケイ素原子に結合するようになり、すなわちフルリンカー-A-は-O-C(=O)-NH-C1-10アルキレン-またはO-C1-10アルキレン-であり得る。
本発明のポリオルガノシロキサンを得るために、少なくとも1つの反応性基A’を有するポリオルガノシロキサン(Ia)を、所望の硬化性ポリマーを生成する適切なシランキャッピング剤と反応させてよい。一般に、前記架橋剤は式(Ib)および(Ic):
Figure 2022509300000017
Figure 2022509300000018
[式中、R2aは、一般式(2a)の基であり、R2bは、一般式(2b)の基であり、式(Ib)の化合物と式(Ic)の化合物の質量比は95:5~5:95、好ましくは90:10~10:90、より好ましくは75:25~25:75、最も好ましくは60:40~40:60であり、
およびCは、それぞれ独立して、ケイ素原子に結合した少なくとも1つの反応性基A’と反応して結合基-A-を生成する反応性基であり、
mは、独立して0、1、または2であり、
nは、独立して1、2または3であり、合計n+mは式(Ib)の化合物では最大3であり、式(Ic)の化合物では3である]
のシランの混合物である。
式(Ib)および(Ic)の化合物の上記の質量比は、得られるポリオルガノシロキサンが式(2a)および(2b)のR部分を有する末端基を含むことを確実にする。これらの異なるR部分は異なる末端基上にあってよいが、ポリオルガノシロキサンは、好ましくは式(I)の少なくとも2つの末端基を有し、末端基間で起こるエステル交換反応は、同じSi原子上の式(2a)および(2b)のR部分を含む末端基のパーセンテージをもたらし得る。
様々な実施形態において、反応性基Cは脱離基、好ましくはRまたはRと同一の脱離基であってよい。好ましい実施形態において、Cは、ポリオルガノシロキサン(Ia)の末端反応性基A’と反応してリンカー基-A-を生じる脱離基である。
様々な実施形態において、Cは一般式(2a):
Figure 2022509300000019
[式中、YおよびRは上記で定義された通りである]
の基である。
それらの様々な実施形態において、Yは、4~14個の環原子を有する置換もしくは非置換の(ヘテロ)芳香族基、置換もしくは非置換の飽和もしくは部分的に不飽和の4~14員(ヘテロ)環状基、または-C(R-であり、
は、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基、またはそれらの組み合わせであり、
各Rは、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式またはアリール基からなる群から独立して選択され、
oは、1~10、好ましくは1~5、より好ましくは1または2の整数である。
式(2a)の基であるCの様々な実施形態において、Rは、1~10個の炭素原子、特に1~4個の炭素原子を有する置換もしくは非置換のアルキル基、特に好ましくはメチルまたはエチルを表す。いくつかの実施形態において、Yは、6個の炭素環原子を有する置換もしくは非置換の芳香族基、好ましくは1,2-フェニレン、または-(C(R-[式中、oは1であり、R基の1つは水素であり、第2のR基は、1~10個の炭素原子を有する置換または非置換のアルキル基、特にメチル、カルボキシメチルまたはそれらの(アルキル)エステル、例えばエチルカルボキシメチルである]である。
したがって、Cは、ヒドロキシカルボン酸エステル、例えばラクテート、マレートまたはサリチレートに由来する基であってよい。Cのそのような実施形態において、YはCHCHまたはCHCHCOORまたは1,2-フェニレン(C)であり、Rはアルキル、好ましくはエチルまたはメチル、より好ましくはエチルである。そのような実施形態において、反応性基A’との反応時に、ラクテート、マレートまたはサリチレート基が-A-に置き換えられる。
様々な実施形態において、反応性基Cは、脱離基、好ましくは一般式(2b):
Figure 2022509300000020
[式中、C2-4 alkylは上記で定義した通り、好ましくはエチルである]
の脱離基であってよい。
様々な実施形態において、A’は求核基、好ましくはヒドロキシである。A’がヒドロキシである場合、A’との反応時に基-O-が形成されるようにCおよび/またはCを選択することが好ましい。
一般に、適切な(縮合)反応が知られており、エンドキャッピングとも呼ばれる。本発明によれば、これらは触媒の存在下で行われてよい。様々な実施形態において、この触媒は式(Id)の特定の触媒であってよく、それにより、前記触媒は、ポリオルガノシロキサンを同時に硬化させることなく、エンドキャッピングを選択的に媒介することになる。
前記触媒は式(Id):
Figure 2022509300000021
[式中、
11は、場合によりヘテロ原子で分断されているアルキレン基、好ましくはC-C10アルキレン、より好ましくはCまたはCアルキレンであり、
各R12は、水素、ハロゲン、アミノ、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群またはそれらの組み合わせから独立して選択され、
各R13は、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニルまたはアシル基からなる群から独立して選択され、
qは独立して0、1または2を表し、
Dは、式(Ie)、(If)または(Ig):
Figure 2022509300000022
Figure 2022509300000023
Figure 2022509300000024
〔式中、各R14は、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群、またはそれらの組合せから独立して選択され、
各R14a、R14b、R14c、R15およびR16は、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群、またはそれらの組合せから独立して選択され、
rは、1、2、3または4である〕
の群から選択される窒素含有基である]
の化合物であり得る。
様々な実施形態において、前記触媒(Id)は、qが0または1、好ましくは0である化合物である。
13は、非置換のアルキル基、好ましくはC1-3アルキル基、より好ましくはメチルまたはエチルであり得る。
前記触媒の様々な実施形態において、R11は、C-Cアルキレンであり、これは分枝状または直鎖状であってよく、好ましくはCまたはCアルキレン、より好ましくはプロピレンである。
様々な実施形態において、Dは式(Ie)の基であり、1つのR14は水素であり、他は非置換のアルキル、好ましくはC1-4アルキル、例えばイソプロピルおよびイソブチルを含むメチル、エチル、プロピルまたはブチルなどである。
様々な他の実施形態において、Dは式(If)の基であり、R14bおよびR14cのそれぞれは、水素または非置換のアルキル、好ましくはC1-4アルキル、例えばイソプロピルおよびイソブチルを含むメチル、エチル、プロピルまたはブチルなどである。そのような実施形態において、R14aは水素であってよい。R14a、R14bおよびR14cのいずれも水素でない場合、これらの残基の少なくとも1つは、それが結合している炭素/窒素原子のアルファ位にCH部分を含むことが好ましいことがある。
様々な実施形態において、式(Ie)の基において両方のR14が水素でない場合、少なくとも1つのR14は、それが結合している炭素原子のアルファ位にCH部分を含む。
様々な実施形態において、式(Ig)の基におけるrは、1、2、3または4、好ましくは1または2である。
触媒(Id)は、式(I)の所望のポリオルガノシロキサンの適切な形成を確実にするのに適切な任意の量で使用してよい。典型的な量は、ポリオルガノシロキサン(Ia)および式(Ib)および(Ic)の化合物の総量に対して、0.05~1.5重量%、好ましくは0.1~1.0、または0.2~0.8重量%の範囲である。
以下に、場合により式(Id)の触媒の存在下でポリオルガノシロキサン(Ia)を式(Ib)および(Ic)の化合物と反応させることによって得られるエンドキャップされた硬化性ポリオルガノシロキサンの様々な実施形態を記載する。
式(I)のエンドキャッピング基の様々な実施形態において、各Rは、独立して、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニルもしくはアルキニル基;置換もしくは非置換の脂環式基もしくはアリール基;または、置換もしくは非置換のヘテロ脂環式基もしくはヘテロアリール基を表す。代替的にまたは追加的に、1つ以上のRは、水素、ハロゲン、アミノ、オキシミノ、アルケニルオキシ、アルキルニルオキシ、脂環式-O-、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、ヘテロ脂環式オキシ、アシル、アシルオキシまたはそれらの組み合わせを表してよい。
様々な実施形態において、各Rは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有するアルキル基、特にメチル、エチル、プロピルもしくはイソプロピル、2~10個の炭素原子を有するアルケニル基、特にビニルもしくはアリル、または6~10個の炭素原子を有するアリール基、特にフェニル、または6~14個の炭素原子を有するアリールオキシ基、または2~10個の炭素原子を有するアシルオキシ基、好ましくはアセトキシ、オキシミノ、2~10個の炭素原子を有するアルケニルオキシ、またはアミノを表す。
特定の実施形態において、各Rは、独立して、メチル、ビニルまたはフェニルを表し、特に好ましいものは、メチルおよびビニルである。
式(I)において、各Rは独立して一般式(2a)または(2b):
Figure 2022509300000025
Figure 2022509300000026
[式中、
Yは、4~14個の環原子を有する置換もしくは非置換の(ヘテロ)芳香族基、置換もしくは非置換の飽和もしくは部分的に不飽和の4~14員(ヘテロ)環状基、または-C(R-であり、
は、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基またはそれらの組み合わせであり、
各Rは、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式またはアリール基からなる群から独立して選択され、
oは、1~10の整数であり、
2-4Alkylは、エチル、プロピルまたはブチル、好ましくはエチル、n-プロピルまたはn-ブチル、より好ましくはエチルである]
の基を表す。
様々な実施形態において、式(I)の所与の末端基の少なくとも1つまたは全てのRは、互いに独立して、式(2a)[式中、Rは、1~10個の炭素原子、特に1~4個の炭素原子を有する置換または非置換のアルキル基、特に好ましくはメチルまたはエチルを表す]の基を表す。いくつかの実施形態において、Yは、6個の炭素環原子を有する置換もしくは非置換の芳香族基、好ましくは1,2-フェニレンまたは-(C(R-[式中、oは1であり、R基の1つは水素であり、第2のR基は、1~10個の炭素原子を有する置換もしくは非置換のアルキル基、特にメチル、カルボキシメチルまたはその(アルキル)エステル、例えばエチルカルボキシメチルである]である。
様々な実施形態において、式(I)の所与の末端基の少なくとも1つまたは全てのRは、互いに独立して、乳酸エステル、好ましくはエチルエステル、またはリンゴ酸モノエステルもしくはジエステル、好ましくはモノエチルエステルもしくはジエチルエステルを表す。
他の実施形態において、式(I)の所与の末端基の少なくとも1つまたは全てのRはサリチル酸に由来し、すなわち、Yは1,2-フェニレンである。サリチル酸残基はエステル、例えばメチルまたはエチルエステル、好ましくはエチルエステルである。
様々な実施形態において、式(I)の所与の末端基の少なくとも1つまたはすべてのRは、互いに独立して、式(2b)の基を表し、式(2b)の基は、好ましくはエトキシである。
様々な実施形態において、各Rは、互いに独立して、一般式(3):
Figure 2022509300000027
の基を表す。
様々な実施形態において、Yは上記で定義された通りであり;Rは、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群、もしくはそれらの組合せ、またはRから選択され;Rは一般式(4):
Figure 2022509300000028
[式中、
は、場合によりヘテロ原子、例えばO、N、SまたはSiで分断されているアルキレン基、好ましくはC1-10またはC1-8アルキレン基、より好ましくはC1-C3アルキレン基、最も好ましくはメチレン(CH)またはプロピレン((CH)基であり、
各Rは、水素、ハロゲン、アミノ、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群またはそれらの組み合わせから独立して選択され、
各R10は、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニルまたはアシル基、好ましくは非置換の低級アルキル、より好ましくはメチルまたはエチルからなる群から独立して選択され、
各pは、独立して、0、1または2、好ましくは0または1、より好ましくは0を表す]
の基である。
様々な実施形態において、式(3)の基において、Yは、上記の式(2a)の基について定義した通りであり、すなわち、Yは、6個の炭素環原子を有する置換もしくは非置換の芳香族基、好ましくは1,2-フェニレン、または-(C(R-[式中、oは1であり、R基の1つは水素であり、第2のR基は、1~10個の炭素原子を有する置換または非置換のアルキル基、特にメチル、カルボキシメチルまたはその(アルキル)エステル、例えばエチルカルボキシメチルである]である。
様々な実施形態において、Rは、好ましくは水素、1~10個の炭素原子を有する置換もしくは非置換のアルキル基、好ましくは1~10個の炭素原子、より好ましくは1~6個の炭素原子を有する非置換のアルキル基、さらにより好ましくは1~4個の炭素原子を有する非置換のアルキル基または水素である。
様々な実施形態において、Rは、好ましくは式-(CH1-8-、より好ましくは-(CH1-5-、さらにより好ましくは-(CH1-3-、最も好ましくは-CH-または(CH-のアルキレン基である。
様々な実施形態において、各Rは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する置換または非置換のアルキル基、好ましくは1~10個の炭素原子、特に1~4個の炭素原子を有する非置換のアルキル基、特に好ましくはメチルまたはエチルを好ましくは表す。
様々な実施形態において、各R10は、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有する置換または非置換のアルキル基、好ましくは1~10個の炭素原子、特に1~4個の炭素原子を有する非置換のアルキル基、特に好ましくはメチルまたはエチル、最も好ましくはメチルを好ましくは表す。
好ましくは、各Rは、互いに独立して式(3)[式中、Yは6個の炭素環原子を有する置換もしくは非置換の芳香族基、好ましくは1,2-フェニレン、または-C(R-〔式中、oは1であり、R基の1つは水素であり、第2のR基は1~10個の炭素原子を有する置換または非置換のアルキル基、特にメチル、カルボキシメチルまたはその(アルキル)エステルである〕であり、Rは水素、1~10個の炭素原子、特に1~4個の炭素原子を有する置換または非置換のアルキル基を表し、Rは式(4)〔式中、RはC1-10アルキレン基、好ましくはC1またはC3アルキレン基であり、各Rは互いに独立して、1~10個の炭素原子、特に1~4個の炭素原子を有する置換または非置換のアルキル基、特に好ましくはメチルまたはエチルを表し、各R10は互いに独立して、1~10個の炭素原子、特に1~4個の炭素原子を有する置換または非置換のアルキル基、特に好ましくはメチルまたはエチルを表し、pは0または1、好ましくは0である〕の基を表す]の基を表す。
様々な実施形態において、式(1)のnおよびmは、合計n+mが3になるように選択される。様々な実施形態において、nは2または3、好ましくは2であり得る。様々な実施形態において、nは2または3であり得、mは0または1であり得、好ましくはnは2であり、mは1である。
m+n=3の実施形態において、式(1)のシラン基はR基を含まない、すなわち、ヒドロキシカルボン酸アミド基を含まない。
様々な実施形態において、ポリオルガノシロキサンは、
(a)mが0でありnが3である、またはmが1でありnが2である、好ましくはmが1でありnが2である、式(I)の少なくとも1つの末端基であって、
各Rは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有するアルキル基、特にメチル、エチル、プロピルまたはイソプロピル、2~10個の炭素原子を有するアルケニル基、特にビニルまたはアリル、または6~10個の炭素原子を有するアリール基、特にフェニル、または6~14個の炭素原子を有するアリールオキシ基、または2~10個の炭素原子を有するアシルオキシ基、好ましくはアセトキシ、オキシミノ、2~10個の炭素原子を有するアルケニルオキシ、またはアミノを表し、最も好ましくはRはビニルである;および
少なくとも1つ、好ましくは2つまたはすべてのRは、式(2a)の基を表し、Rは、1~10個の炭素原子、特に1~4個の炭素原子を有する置換または非置換アルキル基、特に好ましくはメチルまたはエチルを表し、Yは、6個の炭素環原子を有する置換または非置換芳香族基、好ましくは1,2-フェニレン、または-(C(R-[式中、oは1であり、R基の1つは水素であり、第2のR基は、1~10個の炭素原子有する置換または非置換アルキル基、特にメチル、カルボキシメチルまたはその(アルキル)エステルである]を表し、ここで、少なくとも1つのRは式(2a)の基ではなかったとしても、式(2b)の基、好ましくはエトキシを表す、末端基;および
(b)mが0でありnが3である、またはmが1でありnが2である、好ましくはmが1でありnが2である式(I)の少なくとも1つの末端基であって
各Rは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有するアルキル基、特にメチル、エチル、プロピルまたはイソプロピル、2~10個の炭素原子を有するアルケニル基、特にビニルまたはアリル、または6~10個の炭素原子を有するアリール基、特にフェニル、または6~14個の炭素原子を有するアリールオキシ基、または2~10個の炭素原子を有するアシルオキシ基、好ましくはアセトキシ、オキシミノ、2~10個の炭素原子を有するアルケニルオキシ、またはアミノを表し、最も好ましくはRはビニルである;および
少なくとも1つ、好ましくは2つまたはすべてのRは、式(2b)の基、好ましくはエトキシを表し、ここで少なくとも1つのRは、式(2b)の基ではなかったとしても、式(2a)[式中、Rは、1~10個の炭素原子、特に1~4個の炭素原子を有する置換または非置換アルキル基、特に好ましくはメチルまたはエチルを表し、Yは6個の炭素環原子を有する置換または非置換芳香族基、好ましくは1,2-フェニレン、または-(C(R-〔式中、oは1であり、R基の1つは水素であり、第2のR基は、1~10個の炭素原子を有する置換または非置換アルキル基、特にメチル、カルボキシメチルまたはその(アルキル)エステルである〕である]の基を表わす、末端基を含む。
様々な実施形態において、ポリオルガノシロキサンは、
(a)mが0でありnが3である、またはmが1でありnが2である、好ましくはmが1でありnが2である、少なくとも1つの式(I)の第1の末端基であって、
各Rは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有するアルキル基、特にメチル、エチル、プロピルまたはイソプロピル、2~10個の炭素原子を有するアルケニル基、特にビニルまたはアリルを表し、最も好ましくはRはメチル、エチルまたはビニルである;および
すべてのRは式(2a)[式中、Rは1~10個の炭素原子、特に1~4個の炭素原子を有する置換または非置換アルキル基、特に好ましくはメチルまたはエチルを表す]の基を表し、Yは、6個の炭素環原子を有する置換もしくは無置換の芳香族基、好ましくは1,2-フェニレン、または-(C(R-[式中、oは1であり、R基の1つは水素であり、第2のR基は1~10個の炭素原子を有する置換または非置換アルキル基、特にメチル、カルボキシメチルまたはその(アルキル)エステルである]である末端基;および
(b)mが0でありnが3であるか、またはmが1でありnが2である、好ましくはmが1でありnが2である式(I)の少なくとも1つの第2の末端基であって、
各Rは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有するアルキル基、特にメチル、エチル、プロピル、またはイソプロピル、2~10個の炭素原子を有するアルケニル基、特にビニルまたはアリルを表し、最も好ましくはRはメチル、エチルまたはビニルであり、すべてのRは、式(2b)の基、好ましくはエトキシを表す末端基
を含む。
式(I)の少なくとも1つの末端基が式(2a)のR残基のみを含み、同一のまたは異なるポリオルガノシロキサン上の式(I)の他のもう1つの末端基が式(2b)であるR残基のみを含む上述の実施形態において、そのようなポリオルガノシロキサンは、式(Ib)および(Ic)の架橋剤の混合物を使用することによって得ることができる。しかしながら、様々な実施形態において、そのようなポリオルガノシロキサンは、式(2a)および(2b)のR基を含む式(I)の末端基をもたらすエステル交換反応を受けることができる。
様々な実施形態における好ましい式(I)のシラン基は、メチルビス(エチルラクタト)シラン、エチルビス(エチルラクタト)シラン、フェニルビス(エチルラクタト)シラン、ビニルビス(エチルラクタト)シラン、トリ(エチルラクタト)シラン、メチルビス(エチルサリチラト)シラン、エチルビス(エチルサリチラト)シラン、フェニルビス(エチルサリチラト)シラン、ビニルビス(エチルサリチラト)シラン、トリ(エチルサリチラト)シラン、メチルビス(ジエチルマラト)シラン(methyl bis(diethyl malato)silane)、エチルビス(ジエチルマラト)シラン、フェニルビス(ジエチルマラト)シラン、ビニルビス(ジエチルマラト)シラン、トリ(ジエチルマラト)シランおよびそれらの混合物から選択される。さらに好ましい式(I)のシラン基は、メチルジエトキシシラン、エチルジエトキシシラン、フェニルジエトキシシラン、ビニルジエトキシシラン、トリエトキシシランおよびそれらの混合物から選択される。またさらなる実施形態において、式(I)のシラン基は、メチルエチルラクテートエトキシシラン、エチルエチルラクテートエトキシシラン、フェニルエチルラクテートエトキシシラン、ビニルエチルラクテートエトキシシラン、ビス(エチルラクタト)エトキシシラン、メチルエチルサリチレートエトキシシラン、エチルエチルサリチレートエトキシシラン、フェニルエチルサリチレートエトキシシラン、ビニルエチルサリチレートエトキシシラン、ビス(エチルサリチラト)エトキシシラン、メチルジエチルマレートエトキシシラン、エチルジエチルマレートエトキシシラン、フェニルジエチルマラトエトキシシラン、ビニルジエチルマラトエトキシシラン、ビス(ジエチルマラト)エトキシシランおよびそれらの混合物から選択されてよい。様々な実施形態において、ポリオルガノシロキサンは、式(I)の少なくとも2つの末端基を含み、式(I)の末端基の基Si(R(R(R3-(m+n)は、上記の群から選択される少なくとも2つの基を含む。
さらなる実施形態において、式(I)のnおよびmは、合計n+mが2になるように選択される。この場合、式(I)のシランは、少なくとも1つのR基、すなわち少なくとも1つのヒドロキシカルボン酸アミド基を含む。この場合の好ましい式(I)のシランは、メチルビス(エチルラクタト)シラン、エチルビス(エチルラクタト)シラン、フェニルビス(エチルラクタト)シラン、ビニルビス(エチルラクタト)シラン、トリ(エチルラクタト)シラン、メチルビス(エチルサリチラト)シラン、エチルビス(エチルサリチラト)シラン、フェニルビス(エチルサリチラト)シラン、ビニルビス(エチルサリチラト)シラン、トリ(エチルサリチラト)シラン、メチルビス(ジエチルマラト)シラン、エチルビス(ジエチルマラト)シラン、フェニルビス(ジエチルマラト)シラン、ビニルビス(ジエチルマラト)シラン、トリ(ジエチルマラト)シランおよびそれらの混合物と、または上記のヒドロキシカルボン酸基を含む他の基と、式(5):
Figure 2022509300000029
[式中、
p、R、R、RおよびR10は、それぞれの場合において互いに独立して、前述の一般的な、好ましいおよび特に好ましい意味を有する]
のアミンとの選択的アミド化によって得られる化合物から選択される。特に好ましくは、これは、メチルビス(エチルラクタト)シラン、エチルビス(エチルラクタト)シラン、フェニルビス(エチルラクタト)シラン、ビニルビス(エチルラクタト)シラン、トリ(エチルラクタト)シラン、メチルビス(エチルサリチラト)シラン、エチルビス(エチルサリチラト)シラン、フェニルビス(エチルサリチラト)シラン、ビニルビス(エチルサリチラト)シラン、トリ(エチルサリチラト)シラン、メチルビス(ジエチルマラト)シラン、エチルビス(ジエチルマラト)シラン、フェニルビス(ジエチルマラト)シラン、ビニルビス(ジエチルマラト)シラン、トリ(ジエチルマラト)シランおよびそれらの混合物と、3-アミノプロピルトリメトキシシランおよび/または3-アミノプロピルトリエトキシシランとのアミド化生成物に関する。
様々な実施形態において、本発明の硬化性組成物は、それぞれの場合において、組成物の総重量に基づいて、前記ポリオルガノシロキサン(A)を32~97重量%の量、特に好ましくは40~70重量%の量で含む。ポリオルガノシロキサンの混合物を使用する場合、その量は組成物中のポリオルガノシロキサンの総量に関する。そのような混合物が使用される場合、ポリオルガノシロキサンのうちの1つだけが本発明のポリオルガノシロキサンであり得る。しかしながら、組成物に使用されるポリオルガノシロキサンの本質的にすべて、すなわち少なくとも50重量%、好ましくは少なくとも70または80重量%が本明細書に記載されるものであることが好ましい。
硬化性組成物は、成分(B)として、少なくとも1つの接着促進剤を含んでよい。ポリオルガノシロキサン組成物に有用な接着促進剤は当技術分野で知られており、一般的な知識および日常的な考慮事項に基づいて当業者によって選択され得る。
本明細書に記載の組成物は、最大約20重量%の従来の接着促進剤(粘着付与剤)を含むことができる。接着促進剤として適切なものは、例えば樹脂、テルペンオリゴマー、クマロン/インデン樹脂、脂肪族石油化学樹脂および変性フェノール樹脂である。本発明の文脈の範囲内で適切なものは、例えばテルペン、主にα-もしくはβ-ピネン、ジペンテンまたはリモネンの重合によって得ることができるような炭化水素樹脂である。これらのモノマーは一般に、フリーデル-クラフツ触媒を使用して開始されカチオン重合する。テルペン樹脂には、例えばテルペンと他のモノマー(例えばスチレン、α-メチルスチレン、イソプレンなど)とのコポリマーも含まれる。前述の樹脂は、例えば接触接着剤およびコーティング材料の接着促進剤として使用される。同様に適切なものは、テルペン-フェノール樹脂であり、それはテルペンまたはロジンへのフェノールの酸触媒付加によって調製される。テルペン-フェノール樹脂は、ほとんどの有機溶剤および油に溶け、他の樹脂、ワックスおよび天然ゴムと混和する。本発明の文脈の範囲内で前述の意味での添加剤として同様に適切なものは、ロジン樹脂およびその誘導体、例えばそれらのエステルである。
同様に適切なものは、シラン接着促進剤、特に(さらなる)官能基、例えばアミノ基、メルカプト基、エポキシ基、カルボキシル基、ビニル基、イソシアネート基、イソシアヌレート基またはハロゲンを有するアルコキシシランである。その例は、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β-カルボキシエチルトリエトキシシラン、β-カルボキシエチルフェニルビス-(2-メトキシエトキシ)シラン、N-β-(カルボキシメチル)アミノエチル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ-アクロイルオキシプロピルメチルトリエトキシシラン、γ-イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、γ-イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、γ-イソシアナトプロピルメチルジエトキシシラン、γ-イソシアナトプロピルメチルジメトキシシラン、トリス(トリメトキシシリル)イソシアヌレートおよびγ-クロロプロピルトリメトキシシランである。
様々な実施形態において、接着促進剤はアミノシランからなる群から、より好ましくは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エトキシシラン、アミノメチルトリメトキシシラン、アミノメチ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、(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-アミノプロピルトリエトキシシラン、ジエチレントリアミノプロピルトリメトキシシラン、フェニルアミノメチルトリメトキシシラン、(N-2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-(N-フェニルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3-ピペラジニルプロピルメチルジメトキシシラン、3-(N,N-ジメチルアミノプロピル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、トリ[(3-トリエトキシシリル)プロピル]アミン、トリ[(3-トリメトキシシリル)プロピル]アミン、およびそれらのオリゴマー、3-(N,N-ジメチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3-(N,N-ジメチルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、(N,N-ジメチルアミノ)メチルトリメトキシシラン、(N,N-ジメチルアミノ)メチルトリエトキシシラン、3-(N,N-ジエチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3-(N,N-ジエチルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、(N,N-ジエチルアミノ)メチルトリメトキシシラン、(N,N-ジエチルアミノ)メチルトリエトキシシラン、ビス(3-トリメトキシシリル)プロピルアミン、ビス(3-トリエトキシシリル)プロピルアミン、4-アミノ-3,3-ジメチルブチルトリメトキシシランおよび4-アミノ-3,3-ジメチルブチルトリエトキシシランおよびそれらの混合物、特に好ましくは3-アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノメチルトリエトキシシラン、3-(N,N-ジメチルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、(N,N-ジメチルアミノ)メチルトリエトキシシラン、3-(N,N-ジエチルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、(N,N-ジエチルアミノ)メチルトリエトキシシラン、4-アミノ-3,3-ジメチルブチルトリエトキシシランおよびビス(3-トリエトキシシリル)プロピルアミンからなる群から選択されてよい。
様々な実施形態において、本発明の組成物は、上記のような少なくとも1つのアミノシラン、特に第三級アミノシランのうちの1つを含む。本明細書で使用される「第三級アミノシラン」は、アミノ基の窒素原子が3つの非水素残基に共有結合しているアミノシランを指す。様々な実施形態において、アミノシランは、トリ[(3-トリエトキシシリル)プロピル]アミンおよびそのオリゴマー、3-(N,N-ジメチルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、(N,N-ジメチルアミノ)メチルトリエトキシシラン、3-(N,N-ジエチルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、(N,N-ジエチルアミノ)メチルトリメトキシシラン、ビス(3-トリエトキシシリル)プロピルアミンおよびそれらの混合物からなる群、特に好ましくは3-(N,N-ジメチルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、(N,N-ジメチルアミノ)メチルトリエトキシシラン、3-(N,N-ジエチルアミノ)プロピルトリエトキシシランおよび(N,N-ジエチルアミノ)メチルトリメトキシシランからなる群から選択される。
様々な好ましい実施形態において、使用される接着促進剤は式(II):
Figure 2022509300000030
[式中、
11は、場合によりヘテロ原子、例えばO、N、SまたはSiで分断されているアルキレン基、好ましくはC-C10アルキレン、より好ましくはCまたはCアルキレンであり、
各R12は、水素、ハロゲン、アミノ、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群またはそれらの組み合わせから独立して選択され、
各R13は、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニルまたはアシル基からなる群、好ましくはエチルから独立して選択され、
qは独立して0、1または2を表し、
Bは、式(6)、(7)、(8)または(9):
Figure 2022509300000031
Figure 2022509300000032
Figure 2022509300000033
Figure 2022509300000034
〔式中、
各R14、R14a、R14b、R14c、R15およびR16は、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群またはそれらの組み合わせから独立して選択され、
rは1、2、3または4であり、
17は-Si(R19から選択され、
18は、-Si(R19、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基またはそれらの組み合わせから選択され、
各R19は、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式もしくはアリール基もしくはそれらの組み合わせから独立して選択されるか、または、R17とR18は結合して、それらが結合している窒素原子と共に、式-Si(R19-C2-3アルキレン-Si(R19-の基を形成する〕
の群から選択される窒素含有基である]
のキャップされた接着促進剤であってよい。
式(II)の化合物に関連して、「ブロックされた」および「キャップされた」という用語は、本明細書では互換的に使用される。さらに、式(II)の化合物は、本明細書ではブロックされた/キャップされた接着促進剤と呼ばれる。式(II)の化合物に関連して本明細書で使用される場合、「ブロックされた」は、活性化合物が水および/または酸素との接触時にのみ放出されるように前記化合物が誘導体化されるという事実を指す。
様々な実施形態において、式(6)において、1つのR14は、水素またはメチル、好ましくは水素であり、他のR14は、1~10個の炭素原子、好ましくは1~4個の炭素原子を有する非置換のアルキル基、例えばイソブチルもしくはメチル、または非置換のアリール基、好ましくはフェニルである。
様々な実施形態において、式(7)において、R14aおよびR14bおよび1つのR14cは水素またはメチル、好ましくは水素であり、他のR14cは1~10個の炭素原子、好ましくは1~4個の炭素原子を有する非置換のアルキル基、または非置換のアリール基、好ましくはフェニルである。
様々な実施形態において、式(8)のR15およびR16は水素である。他の実施形態において、1つは水素であり、もう1つはアルキル、好ましくはC-C10アルキル、例えば3-ヘプチルまたは2-プロピル、最大15個の炭素原子を有するアリールまたはアルキルアリール、例えば2-(1-(4-tert-ブチル-フェニル)プロピルである。別の実施形態において、式(8)のR15およびR16は両方とも水素ではなく、好ましくは前述の基から選択され得る。
式(8)において、rは好ましくは1または2、より好ましくは1である。
式(9)において、R17は-Si(R19であり、各R19は、好ましくは独立して水素、非置換のアルキル、より好ましくはC1-4アルキル、例えばエチルもしくはメチル、またはビニルなどのアルキレンである。R18は、好ましくは水素、-Si(R19で置換されたアルキル、例えばプロプレンもしくはメチレン、または-Si(R19であり、好ましくは-Si(R19[各R19は、独立して非置換のアルキル、好ましくはメチルもしくはエチル、より好ましくはメチル、またはそれに代えてビニルなどのアルキレンである]である。一般に、1つのR19が水素である場合、他のR19基は、好ましくは水素ではない。R17の好ましい基には、-SiH(CH、-Si(CH(CH=CH)、-Si(CH(C)および-Si(CHが含まれるが、これらに限定されない。そのような実施形態において、qは0または1であってよく、R11はプロピレンであってよく、R12が存在する場合、メチルであってよく、R13はメチルまたはエチル、好ましくはエチルであってよい。
他の好ましい実施形態において、R17およびR18は結合して、それらが結合している窒素原子と共に、式-Si(R19-C2-3アルキレン-Si(R19-、特に-Si(R19-(CH-Si(R19-[R19は非置換のアルキル、好ましくはメチルもしくはエチル、より好ましくはメチル、またはそれに代えてビニルである]の基を形成する。
様々な実施形態において、キャップされた接着促進剤は、qが0であり、R11がメチレンまたはプロピレン、好ましくはプロピレンであり、各R13がエチルであり、Bが式(6)
[式中、
(i)1つのR14がメチルであり、第2のR14がイソブチルまたはメチルである;または
(ii)1つのR14が水素であり、第2のR14がフェニルである]
の基である、式(II)のケチミンである。
様々な他の実施形態において、キャップされた接着促進剤は、qが0であり、R11がメチレンまたはプロピレン、好ましくはプロピレンであり、各R13がエチルまたはメチル、好ましくはエチルであり、Bが式(9)[式中、R17は-Si(R19であり、R18は水素、-Si(R19で置換されたアルキル、または-Si(R19、好ましくは-Si(R19であり、各R19は独立してアルキル、好ましくはメチルまたはエチル、より好ましくはメチルである]の基である、式(II)のシラザンである。様々な代替の実施形態において、少なくとも1つのR19はアルキレン、好ましくはビニルであることができる。
硬化性組成物は、それぞれの場合において組成物の総重量に基づいて、好ましくは約0.1~約5重量%の量、好ましくは0.3~2重量%の量でキャップされた接着促進剤を含む。キャップされた接着促進剤の混合物を使用する場合、その量は組成物中のそのようなキャップされた接着促進剤の総量を指す。
様々な実施形態において、接着促進剤は、メトキシ基を含まない。接着促進剤中のすべてのアルコキシ基がエトキシ基であることが好ましい場合がある。
様々な実施形態において、特にポリオルガノシロキサンのエンドキャッピングに使用される触媒がキャップされた触媒である場合、ポリマー組成物中に残り、すでに接着促進剤として作用するので、キャップされていない接着促進剤の量を最小限にしてよい。従来のアミノシランとは対照的に、そのようなキャップされた接着促進剤および触媒は、副反応の影響を受けにくい。したがって、本発明は、式(Id)のキャップされた触媒および式(II)のキャップされた接着促進剤以外に追加の接着促進剤が添加されない実施形態を包含する。
前記硬化性組成物は、成分(C)として少なくとも1つの硬化触媒も場合により含んでよい。
様々な実施形態において、硬化触媒はスズ化合物、好ましくは有機スズ化合物または無機スズ塩であってよい。これらのスズ化合物中のスズは、好ましくは二価または四価である。成分(C)は、特に架橋触媒として組成物に添加される。適切な無機スズ塩は、例えば塩化スズ(II)および塩化スズ(IV)である。しかしながら、有機スズ化合物(スズオルガニル)が好ましくはスズ化合物として使用される。適切な有機スズ化合物は、例えば、二価または四価スズの1,3-ジカルボニル化合物、例えばアセチルアセトネート、例えばジ(n-ブチル)スズ(IV)ジ(アセチルアセトネート)、ジ(n-オクチル)スズ(IV)ジ(アセチルアセトネート)、(n-オクチル)(n-ブチル)スズ(IV)ジ(アセチルアセトネート);ジアルキルスズ(IV)ジカルボキシレート、例えばジ-n-ブチルスズジラウレート、ジ-n-ブチルスズマレエート、ジ-n-ブチルスズジアセテート、ジ-n-オクチルスズジラウレート、ジ-n-オクチルスズジアセテートまたは対応するジアルコキシレート、例えばジ-n-ブチルスズジメトキシド;四価スズの酸化物、例えばジアルキルスズオキシド、例えば、ジ-n-ブチルスズオキシドおよびジ-n-オクチルスズオキシド;およびスズ(II)カルボキシレート、例えばスズ(II)オクトエートまたはスズ(II)フェノラートである。
さらに適切なものは、エチルシリケート、ジメチルマレエート、ジエチルマレエート、ジオクチルマレエート、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジオクチルフタレートのスズ化合物、例えば、ジ(n-ブチル)スズ(IV)ジ(メチルマレエート)、ジ(n-ブチル)スズ(IV)ジ(ブチルマレエート)、ジ(n-オクチル)スズ(IV)ジ(メチルマレエート)、ジ(n-オクチル)スズ(IV)ジ(ブチルマレエート)、ジ(n-オクチル)スズ(IV)ジ(イソオクチルマレエート);ならびにジ(n-ブチル)スズ(IV)スルフィド、(n-ブチル)Sn(SCHCOO)、(n-オクチル)Sn(SCHCOO)、(n-オクチル)Sn(SCHCHCOO)、(n-オクチル)Sn(SCHCHCOOCHCHOCOCHS)、(n-ブチル)-Sn(SCHCOO-i-C17、(n-オクチル)Sn(SCHCOO-i-C17および(n-オクチル)Sn(SCHCOO-n-C17である。
好ましくは、スズ化合物は、二価または四価スズの1,3-ジカルボニル化合物、ジアルキルスズ(IV)ジカルボキシレート、ジアルキルスズ(IV)ジアルコキシレート、ジアルキルスズ(IV)オキシド、スズ(II)カルボキシレートおよびそれらの混合物から選択される。
特に好ましくは、スズ化合物は、ジアルキルスズ(IV)ジカルボキシレート、特に、ジ-n-ブチルスズジラウレートまたはジ-n-オクチルスズジラウレートである。
追加的または代替的に、有機チタネートまたはキレート複合体などのチタン化合物、セリウム化合物、ジルコニウム化合物、モリブデン化合物、マンガン化合物、銅化合物、アルミニウム化合物、もしくは亜鉛化合物またはそれらの塩、アルコキシレート、キレート複合体、または主なグループの触媒活性化合物またはビスマス、リチウム、ストロンチウムもしくはホウ素の塩を含む、これらに限定されない他の金属系縮合触媒を使用してよい。
さらに適切な(スズを含まない)硬化触媒は、例えば鉄の有機金属化合物、特に、鉄の1,3-ジカルボニル化合物、例えば鉄(III)アセチルアセトネートである。
ハロゲン化ホウ素、例えば三フッ化ホウ素、三塩化ホウ素、三臭化ホウ素、三ヨウ化ホウ素またはハロゲン化ホウ素の混合物なども、硬化触媒として使用することができる。特に好ましいものは、三フッ化ホウ素複合体、例えば三フッ化ホウ素ジエチルエーテラートであり、これは液体として、気体のハロゲン化ホウ素よりも取り扱いが容易である。
さらに、アミン、窒素複素環およびグアニジン誘導体は、一般に触媒反応に適している。このグループからの特に適切な触媒は、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ-7-エン(DBU)である。
チタン、アルミニウムおよびジルコニウム化合物、または上記のグループの1つ以上からの1つ以上の触媒の混合物も、触媒として使用してよい。
チタン触媒として適切なものは、ヒドロキシ基および/または置換もしくは非置換のアルコキシ基を有する化合物であり、したがって、一般式
Ti(OR
[式中、Rは有機基、好ましくは1~20個のC原子を有する置換または非置換の炭化水素基であり、4つのアルコキシ基-ORは同一または異なる。さらに、1つまたは複数の-OR基をアシルオキシ基-OCORで置き換えることができる]
のチタンアルコキシドである。
チタン触媒として同様に適切なものは、1つ以上のアルコキシ基がヒドロキシ基またはハロゲン原子で置き換えられたチタンアルコキシドである。
さらに、チタンキレート複合体を使用することができる。
アルミニウム触媒、例えばアルミニウムアルコキシド
Al(OR
[式中、Rは上記の意味を有する;すなわち、有機基、好ましくは1~20個のC原子を有する置換または非置換の炭化水素基であり、3つのR基は同一または異なる。アルミニウムアルコキシドの場合も同様に、1つ以上のアルコキシ基をアシルオキシ基-OC(O)Rで置き換えることができる]
も硬化触媒として使用することができる。
さらに、1つまたは複数のアルコキシ基がヒドロキシ基またはハロゲン原子で置き換えられたアルミニウムアルコキシドを使用することができる。
記載されたアルミニウム触媒のうち、純粋なアルミニウムアルコラートは、水分に対する安定性およびそれらが添加される混合物の硬化性に関して好ましい。さらに、アルミニウムキレート複合体が好ましい。
ジルコニウム触媒として適切なものは、例えばテトラメトキシジルコニウムまたはテトラエトキシジルコニウムである。
ジイソプロポキシジルコニウムビス(エチルアセトアセテート)、トリイソプロポキシジルコニウム(エチルアセトアセテート)およびイソプロポキシジルコニウムトリス(エチルアセトアセテート)が非常に特に好ましくは使用される。
さらに、例えばジルコニウムアシレートを使用することができる。
ハロゲン化ジルコニウム触媒も使用することができる。
さらに、ジルコニウムキレート複合体も使用することができる。
さらに、金属のカルボン酸塩またはいくつかのそのような塩の混合物を硬化触媒として使用することができ、それにより、これらは以下の金属のカルボキシレートから選択される:カルシウム、バナジウム、鉄、亜鉛、チタン、カリウム、バリウム、マンガン、ニッケル、コバルトおよび/またはジルコニウム。
カルボキシレートのうち、カルシウム、バナジウム、鉄、亜鉛、チタン、カリウム、バリウム、マンガンおよびジルコニウムカルボキシレートは、高い活性を示すので好ましい。カルシウム、バナジウム、鉄、亜鉛、チタンおよびジルコニウムカルボキシレートが特に好ましい。鉄およびチタンカルボキシレートが非常に特に好ましい。
硬化性組成物は、それぞれの場合に組成物の総重量に基づいて、好ましくは約0.05~2重量%、好ましくは0.1~1.5重量%の量で硬化触媒を含む。異なる触媒の混合物を使用する場合、前記量は組成物中の総量を指す。
本発明の組成物は、水分の存在下で架橋し、そうすることで、Si-O-Si結合の形成を伴い硬化する。
キャップされた接着促進剤およびスズ化合物のモル比は、様々な実施形態において、それが少なくとも1:1であるように、例えば1:1~50:1の範囲で調整してよい。これは、硬化性組成物が、一方では非常に高い貯蔵安定性を有し、他方では、室温(23℃)であっても大気中の水分の存在下で塗布後に確実かつ十分な速度で硬化することを保証するのに役立ち得る。
硬化性組成物は、成分(A)、(B)および(C)とは別に、硬化性組成物および/または硬化生成物の特定の特性に選択的に影響を与えるために使用できる1つ以上の成分を含むことができる。
これらの他の成分は、例えば、可塑剤、安定剤、抗酸化剤、充填剤、反応性希釈剤、乾燥剤、UV安定剤、レオロジー補助剤および/または溶媒を含む群から選択することができる。特に重要なものは、典型的には、可塑剤、充填剤ならびに抗酸化剤およびUV安定剤を含む安定剤である。
したがって、好ましくは、硬化性組成物は、少なくとも1つのさらなる成分を含む。
硬化性組成物の粘度は、特定の用途には高すぎると考えられる。したがって、通常は反応性希釈剤を使用することにより、硬化した塊にデミキシングの兆候(例えば可塑剤の移動)なく、簡単かつ適切な方法で粘度を低減することができる。
好ましくは、反応性希釈剤は、塗布後に、例えば水分または大気中の酸素と反応する少なくとも1つの官能基を有する。このタイプの基の例は、シリル基、イソシアネート基、ビニル系不飽和基(vinylically unsaturated groups)およびポリ不飽和系(polyunsaturated systems)である。
粘度を低下させて他の成分と混合することができ、ポリマーと反応する少なくとも1つの基を有するすべての化合物を、反応性希釈剤として使用することができる。
反応性希釈剤の粘度は、好ましくは20,000mPas未満、特に好ましくは約0.1~6000mPas、非常に特に好ましくは1~1000mPas(ブルックフィールドRVT、23℃、スピンドル7、10rpm)である。
例えば、以下の物質を反応性希釈剤として使用することができる:イソシアナトシランと反応させたポリアルキレングリコール(例えば、Synalox 100-50B、DOW)、カルバマトプロピルトリメトキシシラン、アルキルトリメトキシシラン、アルキルトリエトキシシラン、例えばメチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシランおよびビニルトリメトキシシラン(XL 10、Wacker)、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、ビニルジメトキシメチルシラン(XL12、Wacker)、ビニルトリエトキシシラン(GF56、Wacker)、ビニルトリアセトキシシラン(GF62、Wacker)、イソオクチルトリメトキシシラン(IO Trimethoxy)、イソオクチルトリエトキシシラン(IO Triethoxy、Wacker)、N-トリメトキシシリルメチル-O-メチルカルバメート(XL63、Wacker)、N-ジメトキシ(メチル)シリルメチル-O-メチルカルバメート(XL65、Wacker)、ヘキサデシルトリメトキシシラン、3-オクタノイルチオ-1-プロピルトリエトキシシランおよびこれらの化合物の部分加水分解物。
さらに、Kaneka Corp.からの以下のポリマーも反応性希釈剤として使用することができる:MS S203H、MS S303H、MS SAT 010およびMS SAX 350。
例えば、イソシアナトシランとシナロックス型(Synalox types)との反応に由来するシラン変性ポリエーテルを同様に使用することができる。
ビニルシランでグラフトすることにより、またはポリオール、ポリイソシアネートおよびアルコキシシランを反応させることにより有機骨格から製造することができるポリマーを、さらに反応性希釈剤として使用することができる。
ポリオールは、分子内に1つ以上のOH基を含み得る化合物であると理解される。OH基は一級および二級の両方であることができる。
適切な脂肪族アルコールには、例えばエチレングリコール、プロピレングリコールおよび高級グリコール、ならびに他の多官能性アルコールが含まれる。ポリオールはさらに他の官能基、例えばエステル、カーボネートまたはアミド等を含むことができる。
好ましい反応性希釈剤を調製するために、対応するポリオール成分を、それぞれの場合において、少なくとも二官能性イソシアネートと反応させる。少なくとも2つのイソシアネート基を有する任意のイソシアネートを少なくとも二官能性イソシアネートとして基本的に使用してよいが、本発明の範囲内では、2~4つのイソシアネート基、特に2つのイソシアネート基を有する化合物が一般に好ましい。
好ましくは、反応性希釈剤として存在する化合物は、少なくとも1つのアルコキシシリル基を有し、それにより、そのアルコキシシリル基は、ジ-およびトリアルコキシシリル基が好ましい。
反応性希釈剤の調製のためのポリイソシアネートとして適切なものは、例えばエチレンジイソシアネート、1,4-テトラメチレンジイソシアネート、1,4-テトラメトキシブタンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、シクロブタン-1,3-ジイソシアネート、シクロヘキサン-1,3および-1,4ジイソシアネート、ビス(2-イソシアナトエチル)フマレート、ならびにそれらの2つ以上の混合物、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、IPDI)、2,4-および2,6-ヘキサヒドロトルイレンジイソシアネート、ヘキサヒドロ-1,3-または1,4-フェニレンジイソシアネート、ベンジジンジイソシアネート、ナフタレン-1,5-ジイソシアネート、1,6-ジイソシアナト-2,2,4-トリメチルヘキサン、1,6-ジイソシアナト-2,4,4-トリメチルヘキサン、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、1,3-および1,4-フェニレンジイソシアネート、2,4-または2,6-トルイレンジイソシアネート(TDI)、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネートまたは4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、または部分的もしくは完全に水素化したそれらのシクロアルキル誘導体、例えば完全に水素化したMDI(H12-MDI)、アルキル置換ジフェニルメタンジイソシアネート、例えばモノ-、ジ-、トリ-もしくはテトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、および部分的もしくは完全に水素化したそれらのシクロアルキル誘導体、4,4’-ジイソシアナトフェニルパーフルオロエタン、フタル酸ビス-イソシアナトエチルエステル、1-クロロメチルフェニル-2,4-または2,6-ジイソシアネート、1-ブロモメチルフェニル-2,4-または2,6-ジイソシアネート、3,3-ビス-クロロメチルエーテル-4,4’-ジフェニルジイソシアネート、硫黄含有ジイソシアネート(2molのジイソシアネートを1molのチオジグリコールまたはジヒドロキシジヘキシルスルフィドと反応させることによって得ることができる)、ダイマーおよびトリマー脂肪酸のジおよびトリイソシアネート、または上述のジイソシアネートの2つ以上の混合物である。
例えば、ジイソシアネートのオリゴマー化によって、特に前述のイソシアネートのオリゴマー化によって得られるような三価以上のイソシアネートも、ポリイソシアネートとして使用することができる。そのような三価以上のポリイソシアネートの例は、HDIまたはIPDIのトリイソシアヌレートもしくはそれらの混合物、またはそれらの混合トリイソシアヌレート、ならびにアニリン-ホルムアルデヒド縮合生成物のホスゲン化によって得られるポリフェニルメチレンポリイソシアナートである。
硬化性組成物の粘度を低下させるために、反応性希釈剤に加えてまたはその代わりに、溶媒および/または可塑剤を使用することができる。
溶媒として適切なものは、脂肪族または芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、ケトン、エーテル、エステル、エステルアルコール、ケトアルコール、ケトエーテル、ケトエステルおよびエーテルエステルである。
本明細書に記載の組成物は、親水性可塑剤をさらに含むことができる。これらは、吸湿性を改善し、それによって低温での反応性を改善するために使用される。可塑剤として適しているものは、例えばアビエチン酸のエステル、アジピン酸エステル、アゼライン酸エステル、安息香酸エステル、酪酸エステル、酢酸エステル、約8~約44個の炭素原子を有する高級脂肪酸のエステル、エポキシ化脂肪酸、脂肪酸エステルおよび脂肪、グリコール酸エステル、リン酸エステル、フタル酸エステル、1~12個の炭素原子を含む直鎖または分岐アルコール、プロピオン酸エステル、セバシン酸エステル、スルホン酸エステル、チオ酪酸エステル、トリメリット酸エステル、クエン酸エステル、ならびにニトロセルロースおよびポリビニルアセテートに基づくエステル、ならびにそれらの2つ以上の混合物である。
例えば、フタル酸エステルのうち、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジイソウンデシルフタレートまたはブチルベンジルフタレートが適切であり、アジペートのうち、ジオクチルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジイソデシルスクシネート、ジブチルセバケートまたはブチルオレエートが適切である。
可塑剤として同様に適切なものは、単官能性、直鎖または分枝C4-16アルコールの純粋もしくは混合エーテル、またはそのようなアルコールの2つ以上の異なるエーテルの混合物、例えばジオクチルエーテル[Cetiol OE(Cognis Deutschland GmbH, Dusseldorf)として入手可能]である。
エンドキャップされたポリエチレングリコール、例えばポリエチレンまたはポリプロピレングリコールジ-C1-4-アルキルエーテル、特にジエチレングリコールまたはジプロピレングリコールのジメチルまたはジエチルエーテル、およびそれらの2つ以上の混合物も可塑剤として適切である。
適切な可塑剤は、エンドキャップされたポリエチレングリコール、例えばポリエチレンまたはポリプロピレングリコールジアルキルエーテル(アルキル基が最大4個のC原子を有する)、特にジエチレングリコールおよびジプロピレングリコールのジメチルおよびジエチルエーテルである。許容できる硬化は、特にジメチルジエチレングリコールを使用して、あまり好ましくない塗布条件(低湿度、低温)でも達成される。可塑剤のさらなる詳細については、関連する技術化学文献を参照する。
可塑剤として同様に適切なものはジウレタンであり、それは例えば、実質的にすべての遊離OH基が反応するように化学量論を選択することにより、OH末端基を有するジオールを単官能性イソシアネートと反応させることによって調製することができる。次に、必要に応じて、過剰のイソシアネートを、例えば蒸留によって反応混合物から除去することができる。ジウレタンを調製するためのさらなる方法は、単官能性アルコールをジイソシアネートと反応させることからなり、それにより、可能であればすべてのNCO基が反応する。
様々な実施形態において、可塑剤は、(A)とは異なるポリジメチルシロキサン、特に式(I)の末端基を有さないPDMSであってよい。
様々な実施形態において、硬化性組成物は、少なくとも1つの可塑剤、例えばポリジメチルシロキサンを含む。
硬化性組成物は、それぞれの場合において組成物の総重量に基づいて、好ましくは1~50重量%の量で、好ましくは10~40重量%の量で、特に好ましくは20~30重量%の量で可塑剤を含む。可塑剤の混合物を使用する場合、その量は組成物中の可塑剤の総量を指す。
好ましくは、硬化性組成物は、抗酸化剤、UV安定剤および乾燥剤から選択される少なくとも1つの安定剤を含む。
すべての従来の抗酸化剤を抗酸化剤として使用してよい。それらは、最大約7重量%、特に最大約5重量%で好ましくは存在する。
本明細書において組成物はUV安定剤を含むことができ、それは約2重量%まで、好ましくは約1重量%まで好ましくは使用される。いわゆるヒンダードアミン光安定剤(HALS)は、UV安定剤として特に適している。シリル基を有し、架橋または硬化中に最終生成物に組み込まれるUV安定剤が使用される場合が、本発明の文脈の範囲内で好ましい。Lowilite 75およびLowilite77(Great Lakes、USA)という製品は、この目的に特に適している。さらに、ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン、ベンゾエート、シアノアクリレート、アクリレート、立体障害フェノール、リンおよび/または硫黄も添加することができる。
貯蔵性(貯蔵寿命)をさらに高めるために、乾燥剤によって浸透水分に関して組成物を安定化することがしばしば有用である。
貯蔵性のそのような改善は、例えば乾燥剤を使用することによって達成することができる。水と反応して、組成物中に存在する反応性基に対して不活性な基を形成する全ての化合物が、乾燥剤として好適であり、それによって、分子量の変化が可能な限り最小になる。さらに、調製物に浸透する水分に対する乾燥剤の反応性は、調製物中に存在する本発明のシリル基含有ポリマーの基の反応性よりも高くなければならない。
例えば、イソシアネートは乾燥剤として適している。
しかしながら、有利にはシランが乾燥剤として使用される。例えば、ビニルシラン、例えば3-ビニルプロピルトリエトキシシラン、オキシムシラン、例えばメチル-O,O’,O’’-ブタン-2-オン-トリオキシモシランもしくはO,O’,O’’,O’’’-ブタン-2-オン-テトラオキシモシラン(CAS Nos.022984-54-9および034206-40-1)、またはベンズアミドシラン、例えばビス(N-メチルベンズアミド)メチルエトキシシラン(CAS No.16230-35-6)、またはカルバマトシラン、例えばカルバマトメチルトリメトキシシランである。メチル-、エチル-またはビニルトリメトキシシラン、テトラメチル-またはテトラエチルエトキシシランの使用も可能である。ビニルトリメトキシシランおよびテトラエトキシシランは、コストおよび効率の点で特に適している。
乾燥剤として同様に適切であるものは前述の反応性希釈剤[ただし、それらが約5000g/mol未満の分子量(M)を有し、浸透した水分に対する反応性が、本発明により使用されるポリマーの反応性基の反応性と少なくとも同じ(好ましくはそれより高い)末端基を有する場合]である。
最後に、アルキルオルトホルメートまたはアルキルオルトアセテート、例えばメチルもしくはエチルオルトホルメートまたはメチルもしくはエチルオルトアセテートも乾燥剤として使用することができる。
組成物は、一般に、約0~約6重量%の乾燥剤を含む。
本明細書に記載の組成物は、さらに充填剤を含むことができる。ここで適切なものは、例えば、チョーク、石灰粉末、沈降および/または焼成(ヒュームド)シリカ、ゼオライト、ベントナイト、炭酸マグネシウム、珪藻土、アルミナ、クレイ、獣脂、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、砂、石英、フリント、マイカ、ガラス粉末、およびその他の粉砕した鉱物物質である。有機充填剤、例えば、カーボンブラック、グラファイト、木質繊維、木粉、おがくず、セルロース、綿、パルプ、綿、木材チップ、切り刻んだわらおよびもみ殻も使用することができる。短繊維、例えばガラス繊維、ガラスフィラメント、ポリアクリロニトリル、炭素繊維、ケブラー繊維、またはポリエチレン繊維も添加してよい。アルミニウム粉末も充填剤として適している。
焼成(ヒュームド)および/または沈降シリカは、10~90m/gのBET表面積を好ましくは有する。それらを使用するとき、本発明の組成物の粘度のさらなる増加は引き起こされないが、硬化した組成物の強化に寄与する。
より大きいBET表面積、有利には100~250m/g、特に110~170m/gを有する、焼成および/または沈降シリカを充填剤として使用することが同様に考えられる。より大きいBET表面積のために、同じ効果(例えば、硬化した調製物の強化)は、より少ない重量比率のケイ酸で達成できる。したがって、他の要件に関して本明細書に記載の組成物を改善するために、さらなる物質を使用することができる。
充填剤としてさらに適切なものは、鉱物シェルまたはプラスチックシェルを有する中空球である。これらは、例えば、GlassBubbles(登録商標)の商品名で商業的に入手可能な中空ガラス球であり得る。プラスチック系中空球、例えば、Expancel(登録商標)またはDualite(登録商標)は、例えば欧州特許第0520426号明細書に記載されている。それらは無機または有機物質で構成されており、それぞれ1mm以下、好ましくは500μm以下の直径を有する。
調製物にチキソトロピーを与える充填剤は、多くの用途に好ましい。このような充填剤は、レオロジー補助剤としても記載され、例えば、硬化ヒマシ油、脂肪酸アミドまたは膨潤性プラスチック、例えばPVCである。適切な投与デバイス(例えばチューブ)から容易に絞り出すことができるように、そのような調製物は、3000~15,000、好ましくは40,000~80,000mPas、または50,000~60,000mPasの粘度を有する。
充填剤は、それぞれの場合に組成物の総重量に基づいて、1~80重量%、特に好ましくは2~20重量%、非常に特に好ましくは5~10重量%の量で好ましくは使用される。当然に、いくつかの充填剤の混合物も使用できる。この場合、量的データは当然に、組成物中の充填剤の総量を指す。
様々な実施形態において、本発明のポリオルガノシロキサンおよび/または硬化性組成物において、シラン基の総数に対するポリオルガノシロキサン/硬化性組成物中のメトキシシラン基、すなわち、ケイ素原子に直接結合した少なくとも1つのメトキシ基を含むシラン基の数は5モル%未満、好ましくは4モル%未満である。様々な実施形態において、この制限は、組み合わせた成分(A)および(B)に関するが、追加的に存在し得る他の成分を含まない。
様々な実施形態において、硬化性組成物中のメトキシシラン基を含む化合物の量は、組成物の総重量に対して2重量%未満、好ましくは1重量%未満、より好ましくは約0.5重量%以下である。様々な実施形態において、この制限は、組み合わせた成分(A)および(B)に関するが、追加的に存在し得る他の成分を含まない。
様々な実施形態において、シラン基の完全な加水分解によって放出される、または放出されるであろう揮発性アルコールの総量に対するメタノールの量は、15モル%未満、好ましくは10モル%未満、より好ましくは5モル%未満である。様々な実施形態において、この制限は、本発明のポリオルガノシロキサン、硬化性組成物の組み合わせた成分(A)および(B)に関係するが、組成物中にまたは総硬化性組成物中にさらに存在し得る他の成分には関係しない。
硬化性組成物の調製は、ポリオルガノシロキサン(A)、および他の成分、例えば接着促進剤、触媒および任意のさらなる成分の単純な混合によって行うことができる。これは、適切な分散ユニット、例えば、高速ミキサーで行うことができる。この場合、好ましくは、望ましくない早期硬化につながる可能性のある、水分と混合物との接触ができる限り起こらないように注意する。適切な手段は十分に知られており、例えば、不活性雰囲気(おそらく保護ガスの下)での作業、および添加する前の個々の成分の乾燥/加熱を含む。
本発明の組成物は、接着剤またはシーリングまたはコーティング材料として使用することができる。
組成物は、例えば、接着剤、シーラント、コーティングとして、および成形部品の製造のために使用することができる。組成物のさらなる応用分野は、プラギングコンパウンド、孔充填剤またはクラック充填剤としての使用である。シーラントとしての使用が好ましい。
組成物は、とりわけ、プラスチック、金属、ガラス、セラミック、木材、木質材料、紙、紙質材料、ゴムおよびテキスタイルの結合、床の接着、ならびに建築要素、窓、壁および床カバー材、および一般的な接合部のシーリングに適している。この場合、材料はそれら自体に、または必要に応じて互いに結合することができる。
以下の実施例は、本発明を説明するのに役立つが、本発明はそれらに限定されない。
実施例1:
比較組成物C1aおよびC1bならびに本発明による組成物E1aおよびE1bは、表1に列挙された原材料1~5を混合することによって調製した。次に、組成物C1aおよびE1aを残りの材料6~9と直接混合し、組成物C1bおよびE1bは材料6~9と混合する前に72時間インキュベートした。調製物は加えて、使用される架橋(キャッピング)触媒、架橋剤、硬化触媒および接着促進剤のタイプが異なる。
Figure 2022509300000035
ポリマー(A)は、以下の手順に従って、触媒として3-アミノプロピルトリメトキシシラン(C1a/C1b)または触媒としてケチミン1(E1a/E1b)のいずれかの存在下で、前の工程において、α,ω-ジヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンおよびビニルトリス(エチルラクタト)シラン/トリエトキシビニルシラン/トリメトキシビニルシランから形成した。
調製の手順:
メカニカルスターラー、真空ポンプ、窒素パイプおよび温度計を備えたミキサーに、α,ω-ヒドロキシル末端ポリジメチルシロキサン(粘度:80000mPas)および可塑剤を加えた。脱気(数分間真空にする)後、エンドキャッピング触媒(上記を参照)を加えた。3分間撹拌した後、ビニルトリス(エチルラクタト)シラン、トリエトキシビニルシランおよびトリメトキシビニルシランをそれぞれ加えた。混合物を窒素下、室温で5分間、および真空下でさらに5分間撹拌した。最後に、充填剤、接着促進剤、考えられる添加剤および硬化触媒を、シリコーン組成物調製の通常の手順に従って直接添加するか、または72時間のインキュベーション後に添加する。
調製した調製物を、以下の硬化性能試験に供した。
スキンオーバータイム(SOT)の測定:スキンオーバータイム(SOT)は、材料が非粘着性表面のフィルムを形成するために必要な時間として定義される。スキンオーバータイムの測定は、標準気候条件下(23+/-2℃、相対湿度50+/-5%)でDIN50014に従って実施する。シーラントの温度は23+/-2℃である必要があり、シーラントはあらかじめ実験室内で少なくとも24時間保管する。シーラントを一枚の紙に塗布し、パテナイフで広げて膜(厚さ約2mm、幅約7cm)を形成する。ストップウォッチをすぐに開始する。間隔を置いて、指先で表面に軽く触れ、指を引き離す;スキン形成タイムに達するまで、表面に跡が残るほど、表面に十分な圧力をかける。シーリングコンパウンドがもはや指先に付着しなくなるとき、スキンオーバータイムに達したとする。スキンオーバータイム(SOT)は分単位で表す。
ショアA硬度の測定:ショアA硬度は、ISO 868に従って測定した。
硬化深さの決定(DOC):高さ10mm(+/-1mm)および幅20mm(+/-2mm)の材料のストリップを、テフロンスパチュラを使用してプラスチック箔(PP)に塗布した。サンプルを通常の条件(23+/-2℃、相対湿度50+/-5%)で24時間保管した後、ストリップの一部を切り取り、硬化層の厚さをノギスで測定した。24時間後の硬化深さをミリメートルで表す。
機械的特性の評価(引張試験):破断強度、破断伸び、および降伏応力値(eモジュール)を、引張試験でDIN 53504に従って決定する。標準からの偏差:以下の寸法のダンベル試験片を使用した:厚さ2+/-0.2mm;バーの幅10+/-0.5mm;バーの長さ約45mm;全長9cm。試験は通常の条件(23+/-2℃、相対湿度50+/-5%)で行った。測定は7日間の硬化後に行った。手順:プレポリマー混合物(調製物)を均一な表面に広げて、厚さ2mmのフィルムを形成した。フィルムを通常の条件下(上記参照)で7日間硬化させた後、ダンベル試験片を打ち抜いた。各測定には3つの標本を使用した。試験は通常の条件下で実施した。試験片は、測定が行われる温度と同じ温度でなければいけない。測定の前に、試験片の厚さは、ノギスを使用して、少なくとも3つの異なる位置(中央と両端)で測定する。平均値を測定ソフトウェアに入力する。長手方向軸が引張試験機の機械軸と一致し、ミドルバーをクランプすることなく、ロッドヘッドの可能な限り広い表面が含まれるように、試験片を引張試験機にクランプする。次に、ダンベルを50mm/分の速度で<0.1MPaまで引っ張る。次に、50mm/分の線速度で力-伸長曲線を記録する。評価:次の値が決定される:[N/mm]単位の破断強度、[%]単位の破断伸びおよび[N/mm]単位の100%伸び時の弾性率。
ピール試験:可能であり必要な場合、適切な溶媒を使用して、塗布前に基材(試験パネル)を洗浄する。テフロンスパチュラを使用して、高さ10mm(+/-1mm)および幅20mm(+/-2mm)の材料のストリップを基板上に塗布した。サンプルは通常の条件(23+/-2℃、相対湿度50+/-5%)で7日間保管した。硬化した材料をシェイプブレードで少なくとも15mm切断し、ビード(bead)を手で引っ張った。破壊モードを以下の様に記録した:
Figure 2022509300000036
Figure 2022509300000037
Figure 2022509300000038
結果は、本発明の組成物が、比較組成物と比較してより良好な接着性を有し、高い貯蔵安定性を示すことを示す。

Claims (15)

  1. (A)式(I):
    Figure 2022509300000039
    [式中、
    Aは、結合、-O-、または1~12個の炭素原子を有する炭化水素残基、アルキレン、アリーレン、オキシアルキレン、オキシアリーレン、シロキサン-アルキレン、シロキサン-アリーレン、エステル、アミン、グリコール、イミド、アミド、アルコール、カーボネート、ウレタン、ウレア、スルフィド、エーテルもしくはそれらの誘導体もしくはそれらの組み合わせから選択される直鎖、分岐もしくは環状の二価の基であり、
    各Rは、水素、ハロゲン、アミノ、オキシミノ、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルケニルオキシ、アルキニル、アルキルニルオキシ、脂環式、脂環式-O-、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシ、ヘテロ脂環式、ヘテロ脂環式オキシ、アシル、アシルオキシ基またはそれらの組み合わせからなる群から独立して選択され、
    各Rは、独立して一般式(2a)または(2b):
    Figure 2022509300000040
    Figure 2022509300000041
    〔式中、
    Yは、4~14個の環原子を有する置換もしくは非置換の(ヘテロ)芳香族基、置換もしくは非置換の飽和もしくは部分的に不飽和の4~14員(ヘテロ)環式基、または-(C(R-であり、
    は、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基またはそれらの組み合わせであり、
    各Rは、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式またはアリール基からなる群から独立して選択され、
    oは、1~10の整数であり
    2-4Alkylは、エチル、プロピルまたはブチル、好ましくはエチル、n-プロピルまたはn-ブチル、より好ましくはエチルである〕
    の基であり、
    各Rは、独立して、一般式(3):
    Figure 2022509300000042
    〔式中、
    Yは、上記で定義した通りであり、
    は、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群、またはそれらの組み合わせ、またはRから選択され、
    は、一般式(4):
    Figure 2022509300000043
    <式中、
    は、場合によりヘテロ原子で分断されたアルキレン基であり、
    各Rは、水素、ハロゲン、アミノ、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群またはそれらの組み合わせから独立して選択され、
    各R10は、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニルまたはアシル基からなる群から独立して選択され、
    各pは、独立して0、1または2を表す>
    の基である〕
    の基であり、
    mは、独立して0、1または2であり、
    nは、独立して1、2または3であり、n+mの合計は最大3である]
    の少なくとも1つの末端基を含むポリオルガノシロキサンであって、
    前記ポリオルガノシロキサンは、少なくとも1つのRが式(2a)の基である少なくとも1つの式(I)の末端基、および少なくとも1つのRが式(2b)の基である少なくとも1つの式(I)の末端基を含み、少なくとも1つのRが式(2a)の基である末端基および少なくとも1つのRが式(2b)の基である末端基は、同じであっても異なっていてもよいことを条件とし、
    前記ポリオルガノシロキサンは、ケイ素原子に結合する少なくとも1つの反応性基A’、好ましくは少なくとも1つのヒドロキシ基を有するポリオルガノシロキサン(Ia)と式(Ib)の少なくとも1つの化合物および式(Ic)の少なくとも1つの化合物:
    Figure 2022509300000044
    Figure 2022509300000045
    [式中、R2aは、一般式(2a)の基であり、R2bは、一般式(2b)の基であり、式(Ib)の化合物と式(Ic)の化合物の質量比は95:5~5:95、好ましくは90:10~10:90、より好ましくは75:25~25:75、最も好ましくは60:40~40:60であり、
    およびCは、ケイ素原子に結合した少なくとも1つの反応性基A’と反応して連結基-A-を生成する反応性基であり、
    mは独立して0、1または2であり、
    nは独立して1、2または3であり、合計n+mは式(Ib)の化合物では最大3であり、式(Ic)の化合物では3である]
    とを、場合により触媒の存在下で反応させることによって得られる、ポリオルガノシロキサン。
  2. (i)Cは脱離基、好ましくは一般式(2a)の基であり、
    (ii)Cは脱離基、好ましくは一般式(2b)の基であり、
    (iii)A’は求核基、好ましくはヒドロキシである、
    請求項1に記載のポリオルガノシロキサン。
  3. 前記触媒は式(Id):
    Figure 2022509300000046
    [式中、
    11は、場合によりヘテロ原子で分断されているアルキレン基、好ましくはC-C10アルキレン、より好ましくはCまたはCアルキレンであり、
    各R12は、水素、ハロゲン、アミノ、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群またはそれらの組み合わせから独立して選択され、
    各R13は、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニルまたはアシル基からなる群から独立して選択され、
    qは、独立して0、1または2を表し、
    Dは、式(Ie)、(If)または(Ig):
    Figure 2022509300000047
    Figure 2022509300000048
    Figure 2022509300000049
    〔式中、
    各R14は、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群またはそれらの組み合わせから独立して選択され、
    各R14a、R14b、R14c、R15およびR16は、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群、またはそれらの組み合わせから独立して選択され、
    rは1、2、3または4である〕
    の群から選択される窒素含有基である]
    の化合物である、請求項1または2に記載のポリオルガノシロキサン。
  4. (A)請求項1~3のいずれかに記載の少なくとも1つのポリオルガノシロキサン
    を含む硬化性組成物。
  5. (B)少なくとも1つの接着促進剤
    をさらに含む、請求項4に記載の硬化性組成物。
  6. 前記接着促進剤は、アミノシランからなる群、より好ましくは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エトキシシラン、アミノメチルトリメトキシシラン、アミノメチ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、(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-アミノプロピルトリエトキシシラン、ジエチレントリアミノプロピルトリメトキシシラン、フェニルアミノメチルトリメトキシシラン、(N-2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-(N-フェニルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3-ピペラジニルプロピルメチルジメトキシシラン、3-(N,N-ジメチルアミノプロピル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、トリ[(3-トリエトキシシリル)プロピル]アミン、トリ[(3-トリメトキシシリル)プロピル]アミン、およびそれらのオリゴマー、3-(N,N-ジメチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3-(N,N-ジメチルアミノ)-プロピルトリエトキシシラン、(N,N-ジメチルアミノ)メチルトリメトキシシラン、(N,N-ジメチルアミノ)メチルトリエトキシシラン、3-(N,N-ジエチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3-(N,N-ジエチルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、(N,N-ジエチルアミノ)メチルトリメトキシシラン、(N,N-ジエチルアミノ)メチルトリエトキシシラン、ビス(3-トリメトキシシリル)プロピルアミン、ビス(3-トリエトキシシリル)プロピルアミン、およびそれらの混合物からなる群、特に好ましくは、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノメチルトリエトキシシラン、3-(N,N-ジメチルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、(N,N-ジメチルアミノ)メチルトリエトキシシラン、3-(N,N-ジエチルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、(N,N-ジエチルアミノ)メチルトリエトキシシラン、およびビス(3-トリエトキシシリル)プロピルアミンからなる群から、または式(II):
    Figure 2022509300000050
    [式中、
    11は、場合によりヘテロ原子で分断されているアルキレン基、好ましくはC-C10アルキレン、より好ましくはCまたはCアルキレンであり、
    各R12は、水素、ハロゲン、アミノ、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群またはそれらの組み合わせから独立して選択され、
    各R13は、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニルまたはアシル基からなる群、好ましくはエチルから独立して選択され、
    qは独立して0、1または2を表し、
    Bは、式(6)、(7)、(8)または(9):
    Figure 2022509300000051
    Figure 2022509300000052
    Figure 2022509300000053
    Figure 2022509300000054
    〔式中、各R14、R14a、R14b、R14c、R15およびR16は、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基からなる群、またはそれらの組み合わせから独立して選択され、
    rは、1、2、3または4であり、
    17は、-Si(R19から選択され、
    18は、-Si(R19、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロ脂環式基、またはそれらの組み合わせから選択され、
    各R19は、水素、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式もしくはアリール基、またはそれらの組み合わせから独立して選択されるか;または、R17およびR18は結合して、それらが結合している窒素原子と共に、式-Si(R19-C2-3アルキレン-Si(R19-の基を形成する〕
    の群から選択される窒素含有基である]
    のキャップされた接着促進剤から選択される、請求項5に記載の硬化性組成物。
  7. (C)少なくとも1つの硬化触媒、好ましくはスズ化合物である硬化触媒、より好ましくは有機スズ化合物、さらにより好ましくは二価または四価のスズの1,3-ジカルボニル化合物、ジアリルスズ(IV)(dialyltin(IV))ジカルボキシレート、ジアルキルスズ(IV)ジアルコキシレート、ジアルキルスズ(IV)オキシド、スズ(II)カルボキシレートおよびこれらの混合物から選択される硬化触媒
    をさらに含む、請求項4~6のいずれかに記載の硬化性組成物。
  8. (i)前記ポリオルガノシロキサンは、ポリジオルガノシロキサン、好ましくはポリジメチルシロキサン(PDMS)である、および/または
    (ii)Aは、結合、-O-、またはシロキサン-アルキレン、好ましくは式-(CH1-10-(Si(Alk)-O-Si(Alk)1-10-(CH1-10[式中、AlkはC1-10アルキル、好ましくはメチルである]のシロキサンアルキレンもしくはそれらの誘導体から選択される直鎖もしくは分岐二価基である、
    請求項1~7のいずれかに記載のポリオルガノシロキサンまたは硬化性組成物。
  9. (i)合計n+mは3である、および/または
    (ii)nが2または3、好ましくは2である、および/または
    (iii)前記ポリオルガノシロキサンは
    (a)mが0でありnが3であるか、またはmが1でありnが2である、好ましくはmが1でありnが2である式(I)の少なくとも1つの末端基であって、
    各Rは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有するアルキル基、特にメチル、エチル、プロピルまたはイソプロピル、2~10個の炭素原子を有するアルケニル基、特にビニルまたはアリル、または6~10個の炭素原子を有するアリール基、特にフェニル、または6~14個の炭素原子を有するアリールオキシ基、または2~10個の炭素原子を有するアシルオキシ基、好ましくはアセトキシ、オキシミノ、2~10個の炭素原子を有するアルケニルオキシ、またはアミノを表し、最も好ましくはRはビニルであり;
    少なくとも1つ、好ましくは2つまたはすべてのRは、式(2a)(式中、Rは、1~10個の炭素原子、特に1~4個の炭素原子を有する、置換または非置換のアルキル基、特に好ましくはメチルまたはエチル表す)の基を表し、Yは、6個の炭素環原子を有する置換または非置換の芳香族基、好ましくは1,2-フェニレン、または-(C(R-(式中、oは1であり、R基の1つは水素であり、第2のR基は、1~10個の炭素原子を有する置換または非置換のアルキル基、特にメチル、カルボキシメチルまたはその(アルキル)エステルである)であり、少なくとも1つのRが式(2b)の基を表す場合、前記Rは好ましくはエトキシである末端基;および
    (b)mが0でありnが3であるか、またはmが1でありnが2である、好ましくはmが1でありnが2である式(I)の少なくとも1つの末端基であって、
    各Rは、互いに独立して、1~10個の炭素原子を有するアルキル基、特にメチル、エチル、プロピルまたはイソプロピル、2~10個の炭素原子を有するアルケニル基、特にビニルまたはアリル、または6~10個の炭素原子を有するアリール基、特にフェニル、または6~14個の炭素原子を有するアリールオキシ基、または2~10個の炭素原子を有するアシルオキシ基、好ましくはアセトキシ、オキシミノ、2~10個の炭素原子を有するアルケニルオキシ、またはアミノを表し、最も好ましくはRはビニルであり;
    少なくとも1つ、好ましくは2つまたはすべてのRは、式(2b)の基、好ましくはエトキシを表し、少なくとも1つのRが式(2a)の基を表す場合、Rは、1~10個の炭素原子、特に1~4個の炭素原子を有する置換または非置換のアルキル基、特に好ましくはメチルまたはエチルを表し、Yは6個の炭素環原子を有する置換または非置換の芳香族基、好ましくは1,2-フェニレン、または-(C(R-(式中、oは1であり、R基の1つは水素であり、第2のR基は、1~10個の炭素原子を有する置換または非置換のアルキル基、特にメチル、カルボキシメチルまたはその(アルキル)エステルである)である末端基
    を含む、
    請求項1~8のいずれかに記載のポリオルガノシロキサンまたは硬化性組成物。
  10. 前記ポリオルガノシロキサンは少なくとも1つの式(I)の末端基を含み、前記式(I)の末端基における基Si(R(R(R(m+n)は、
    (i)メチルビス(エチルラクタト)シラン(methyl bis(ethyl lactato)silane)、エチルビス(エチルラクタト)シラン、フェニルビス(エチルラクタト)シラン、ビニルビス(エチルラクタト)シラン、トリ(エチルラクタト)シラン、メチルビス(エチルサリチラト)シラン(methyl bis(ethyl salicylato)silane)、エチルビス(エチルサリチラト)シラン、フェニルビス(エチルサリチラト)シラン、ビニルビス(エチルサリチラト)シラン、トリ(エチルサリチラト)シラン、メチルビス(ジエチルマラト)シラン(methyl bis(diethyl malato)silane)、エチルビス(ジエチルマラト)シラン、フェニルビス(ジエチルマラト)シラン、ビニルビス(ジエチルマラト)シラン、トリ(ジエチルマラト)シランおよびそれらの混合物;および
    (ii)メチルジエトキシシラン、エチルジエトキシシラン、フェニルジエトキシシラン、ビニルジエトキシシラン、トリエトキシシランおよびそれらの混合物;および
    (iii)メチルエチルラクテートエトキシシラン、エチルエチルラクテートエトキシシラン、フェニルエチルラクテートエトキシシラン、ビニルエチルラクテートエトキシシラン、ビス(エチルラクタト)エトキシシラン、メチルエチルサリチレートエトキシシラン、エチルエチルサリチレートエトキシシラン、フェニルエチルサリチレートエトキシシラン、ビニルエチルサリチレートエトキシシラン、ビス(エチルサリチラト)エトキシシラン、メチルジエチルマラトエトキシシラン、エチルジエチルマラトエトキシシラン、フェニルジエチルマラトエトキシシラン、ビニルジエチルマラトエトキシシラン、ビス(ジエチルマラト)エトキシシランおよびそれらの混合物
    から選択される基を含む、請求項1~9のいずれかに記載のポリオルガノシロキサンまたは硬化性組成物。
  11. 前記キャップされた接着促進剤は、
    (a)qが0であり、R11がメチレンまたはプロピレン、好ましくはプロピレンであり、各R13がエチルまたはメチル、好ましくはエチルであり、Bが式(6):
    [式中、
    (i)1つのR14がメチルであり、第2のR14がイソブチルまたはメチルである;または
    (ii)1つのR14が水素であり、第2のR14がフェニルである]
    の基である、式(II)のケチミンである;または
    (b)qが0であり、R11がメチレンまたはプロピレン、好ましくはプロピレンであり、各R13がエチルまたはメチル、好ましくはエチルであり、Bが式(9):
    [式中、R17が-Si(R19であり、R18が水素、-Si(R19で置換されたアルキル、または-Si(R19、好ましくは-Si(R19であり、各R19が独立してアルキル、好ましくはメチルまたはエチル、より好ましくはメチルである]
    の基である式(II)のシランである、
    請求項4~10のいずれかに記載の硬化性組成物。
  12. (i)前記ポリマー(A)の量は、組成物の総重量に対して、約32~約97重量%、好ましくは40~70重量%である;および/または
    (ii)前記キャップされた接着促進剤(B)の量は、組成物の総重量に対して、約0.1~約5重量%、好ましくは0.3~2重量%である;および/または
    (iii)前記硬化触媒の量は、組成物の総重量に対して、約0.05~2重量%、好ましくは0.1~1.5重量%である;および/または
    (iv)前記硬化性組成物は、本質的に(A)、(B)および(C)からなる、
    請求項4~11のいずれかに記載の硬化性組成物。
  13. 前記硬化性組成物は、可塑剤、充填剤、ベース、およびキャップされた接着促進剤(B)とは異なる接着促進剤からなる群から選択される1つ以上の追加の成分をさらに含む、請求項4~12のいずれかに記載の硬化性組成物。
  14. シラン基の完全な加水分解によって放出されるか、または放出されるであろう揮発性アルコールの総量に対するメタノールの量は、15モル%未満、好ましくは10モル%未満、より好ましくは5モル%未満である、請求項4~13のいずれかに記載の硬化性組成物。
  15. 接着剤、シーリングまたはコーティング材料としての、請求項4~14のいずれかに記載の硬化性組成物の使用。
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