JP5351148B2 - 有機ソフトセグメントを有するポリジオルガノシロキサンポリアミドコポリマー - Google Patents

有機ソフトセグメントを有するポリジオルガノシロキサンポリアミドコポリマー Download PDF

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Description

有機ソフトセグメントを有するポリジオルガノシロキサンポリアミドコポリマー及びかかるコポリマーの製造方法が記載される。
シロキサンポリマーは、シロキサン結合の物理的及び化学的特徴に主として由来する特有の性質を有する。これらの性質としては、低いガラス転移温度、熱安定度及び酸化安定度、紫外線への抵抗力、低表面エネルギー及び低疎水性、気体に対する高透過性、及び生体適合性が挙げられる。しかし、シロキサンポリマーは、多くの場合、引張り強度を欠いている。
シロキサンポリマーの低引張り強さは、ブロックコポリマーを形成することにより改善することができる。いくつかのブロックコポリマーは、「ソフトな」シロキサン高分子のブロック又はセグメント及び任意の種々の「ハードな」ブロック又はセグメントを含有する。ポリジオルガノシロキサンポリアミド及びポリジオルガノシロキサンポリ尿素が、例示的なブロックコポリマーである。
ポリジオルガノシロキサンポリアミドは、アミノ末端処理シリコーンの短鎖ジカルボン酸との縮合反応により調製される。あるいは、これらのコポリマーは、カルボキシ末端処理シリコーンの短鎖ジアミンとの縮合反応により調製される。ポリジオルガノシロキサン(例えば、ポリジメチルシロキサン)及びポリアミドは、多くの場合、溶解度パラメータがかなり異なるために、高重合度の、特にポリオルガノシロキサンセグメントの大きな同族体を有するシロキサン系ポリアミドを生成するための反応条件を見出すことは困難となり得る。周知のシロキサン系ポリアミドコポリマーの多くは、30個以下のジオルガノシロキシ(例えば、ジメチルシロキシ)単位を有するセグメントなどの比較的短いポリジオルガノシロキサン(例えば、ポリジメチルシロキサン)のセグメントを含有するか、又はコポリマー内のポリジオルガノシロキサンセグメントの量が比較的少ない。即ち、得られたコポロマー中のポリジオルガノシロキサン(例えば、ポリジメチルシロキサン)ソフトセグメント部分(即ち、重さに基づく量)が、少なくなる傾向にある。
ポリジオルガノシロキサンポリ尿素は、別のタイプのブロックコポリマーである。これらブロックコポリマーは、多くの望ましい特徴を有するが、それらのいくつかは、高温、例えば250℃以上に晒した際に分解する傾向がある。
一態様では、本開示は、少なくとも1個の式I(I−a及び/又はI−b)の繰り返し単位と、
Figure 0005351148
少なくとも1個の式VI(VI−a及び/又はVI−b)の繰り返し単位と、を含むコポリマーを提供し、
Figure 0005351148
式中、それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、若しくはハロで置換されたアリールであり、Gは、価数qを有する残基であり、Rは、水素若しくはアルキルであるか、又はRはGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基を形成し、それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はこれらの組み合わせであり、それぞれのBは、独立して、共有結合(例えば、式I−b又は式VI−bの繰り返し単位)、4〜20個の炭素からなるアルキレン、アラルキレン、アリーレン、又はこれらの組み合わせであり、Dは、有機ソフトセグメント残基であり、nは、独立して、0〜1500の整数であり、pは、1〜10の整数であり、qは、2以上の整数である。少なくとも1個の式I(I−a及び/又はI−b)の繰り返し単位と、少なくとも1個の式VI(VI−a及び/又はVI−b)の繰り返し単位と、を有する1種以上のコポリマーを含む組成物及び物品(例えば、フィルム及び/又は複合フィルム)も、本明細書で開示される。
別の態様では、本開示は、少なくとも1個の式I(I−a及び/又はI−b)の繰り返し単位と、少なくとも1個の式VI(VI−a及び/又はVI−b)の繰り返し単位と、を有するコポリマーの製造方法を提供する。かかる方法には、反応条件下で、a)式II(II−a及び/又はII−b)の前駆体、
Figure 0005351148
b)式VII(VII−a及び/又はVII−b)の前駆体、
Figure 0005351148
及び、c)平均して式G(NHRを有する1種以上のアミン化合物を混合することを含み、式中、それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールであり、それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、ハロ若しくはアルコキシカルボニルで置換されたアリールであり、Gは、式G(NHRからr個の−NHR基を差し引いたものに等しい残基単位であり、Rは、水素若しくはアルキルであるか、又はRはGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基を形成し、それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はこれらの組み合わせであり、それぞれのBは、独立して、共有結合(例えば、式II−b又は式VII−bの前駆体)、4〜20個の炭素からなるアルキレン、アラルキレン、アリーレン、又はこれらの組み合わせであり、Dは、有機ソフトセグメント残基であり、nは、独立して、0〜1500の整数であり、pは、1〜10の整数であり、rは、2以上の整数である。
別の態様では、本開示は、少なくとも1個の式I(I−a及び/又はI−b)の繰り返し単位と、少なくとも1個の式VI(VI−a及び/又はVI−b)の繰り返し単位と、を有するコポリマーの製造方法を提供する。かかる方法には、反応条件下で、a)式VIII(VIII−a及び/又はVIII−b)の前駆体、
Figure 0005351148
b)式VII(VII−a及び/又はVII−b)の前駆体を、混合することを含み、
Figure 0005351148
式中、それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールであり、それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、ハロ若しくはアルコキシカルボニルで置換されたアリールであり、Gは、式G(NHRからq個の−NHR基を差し引いたものに等しい残基単位であり、Rは、水素若しくはアルキルであるか、又はRはGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基を形成し、それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はこれらの組み合わせであり、それぞれのBは、独立して、共有結合(例えば、式VIII−b又はVII−bの前駆体)、4〜20個の炭素からなるアルキレン、アラルキレン、アリーレン、又はこれらの組み合わせであり、Dは、有機ソフトセグメント残基であり、nは、独立して、0〜1500の整数であり、pは、1〜10の整数であり、qは、2以上の整数である。
特定の実施形態では、本開示は、混合物の製造プロセスを提供し、かかるプロセスには、少なくとも1種のポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分及び少なくとも1種の有機ポリマーを容器内に継続的に供給する工程と、構成成分を混合して混合物を形成する工程と、容器から混合物を移送する工程と、が含まれる。
特定の実施形態では、混合は実質的に無溶剤条件下で行われる。
特定の実施形態では、本開示は、混合物の製造プロセスを提供し、かかるプロセスには、少なくとも1種のポリジオルガノシロキサン(polydiroganosiloxane)ポリアミド及び反応物質成分と反応しない少なくとも1種の有機ポリマーを製造するための反応物質成分を継続的に供給する工程と、構成成分を混合する工程と、反応物質成分を反応させてポリジオルガノシロキサンアミドセグメント化コポリマーを形成する工程と、反応装置から混合物を移送する工程とが含まれる。
ここで開示されるポリジオルガノシロキサンポリアミドコポリマー、及びかかるポリマーの調製方法は、コポリマーが、例えば、押出プロセスにおいて使えるようにするために十分な熱安定性を保持しながらも、屈折率、透湿率、剥離レベル、インク感応性、水分散性、接着度、機械的強度、浸透性、及び/又はTgなどの表面及び機械的特性の「調整」を可能とする。かかる表面及び機械的特性の「調整」能は、ポリジオルガノシロキサンポリアミドコポリマーの、接着剤、感圧性接着剤、押出可能な樹脂、及び表面薄層が挙げられるが、これらに限定されない用途での使用を可能にする。例えば、ポリジオルガノシロキサンポリアミドコポリマーが感圧性接着剤に対する低接着性表面として用いられるとき、コポリマーの剥離特性を、シリコーンソフトセグメントの一部を非シリコーンソフトセグメント(例えば、ポリエーテルセグメント)で置換することにより「調整」することができる。
ここで開示されるポリジオルガノシロキサンポリアミドコポリマーは、例えば、封止剤、接着剤中に、繊維材料として、プラスチック添加剤として、例えば、衝撃変性剤又は難燃剤として、消泡製剤用材料として、高性能ポリマー(熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、エラストマー)として、電子部品用梱包材料として、断熱材又は遮蔽材中に、ケーブルの被覆中に、防汚材中に、研磨製品、洗浄製品、又は艶出し製品用添加剤として、ボディケア組成物用添加剤として、木、紙、及び板用コーティング材料として、金型離型剤として、コンタクトレンズなど医療用生体適合性材料として、紡織繊維又は織物用コーティング材料として、皮及び毛皮など天然物質用コーティング材料として、例えば、膜用材料として、及び光能動的システム用材料として、例えば、リソグラフ技術用、光学式データ保護用、又は光学式データ伝送用など、多くの用途での利用が考えられる。
定義
用語「含む」及びこの変形は、これらの用語が現れる説明及び請求項を制限する意図を持たない。
「好ましい」及び「好ましくは」という語は、特定の状況下で特定の利点をもたらし得る本発明の実施形態を指す。しかしながら、同様の又は他の環境において、他の実施形態も好まれる可能性がある。更に、1つ以上の好ましい実施形態の詳細説明は、他の実施形態が有用でないことを示すものではなく、本発明の範囲内から他の実施形態を排除することを意図するものではない。
用語「a」、「an」、及び「the」は、「少なくとも1つの」と同じ意味で用いられ、記載された要素の1つ以上を意味する。
本明細書で使用するとき、用語「又は」は、その内容に別段の明確な指示がなされていない場合は、一般に「及び/又は」を含む意味で用いられている。
用語「及び/又は」は、1つ若しくはすべての列挙した要素、又は2つ以上の列挙した要素のいずれかの組み合わせを意味する。
用語「アルケニル」とは、少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を備えた炭化水素であるアルケンのラジカルである1価の基を意味する。アルケニルは、直鎖、分枝鎖、環状、又はそれらの組み合わせであることができ、かつ通常、2〜20個の炭素原子を含有する。いくつかの実施形態では、アルケニルは、2〜18個、2〜12個、2〜10個、4〜10個、4〜8個、2〜8個、2〜6個、又は2〜4個の炭素原子を含有する。例示のアルケニル基としては、エテニル、n−プロペニル、及びn−ブテニルが挙げられる。
用語「アルキル」とは、飽和炭化水素であるアルカンのラジカルである一価の基を指す。アルキルは、直鎖、分枝鎖、環状、又はそれらの組み合わせであることができ、かつ通常、1〜20個の炭素原子を有する。いくつかの実施形態では、アルキル基は、1〜18個、1〜12個、1〜10個、1〜8個、1〜6個、又は1〜4個の炭素原子を含有する。アルキル基の例としては、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、第3ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、シクロヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、及びエチルヘキシルが挙げられるが、これらに限定されない。
用語「アルキレン」とは、アルカンのラジカルである二価の基を意味する。アルキレンは、直鎖、分枝鎖、環状、又はそれらの組み合わせであることができる。アルキレンは多くの場合、1〜20個の炭素原子を有する。いくつかの実施形態では、アルキレンは、1〜18個、1〜12個、1〜10個、1〜8個、1〜6個、又は1〜4個の炭素原子を含有する。アルキレンのラジカル中心は、同一炭素原子上に(即ち、アルキリデン)又は異なる炭素原子上にあることができる。
用語「アルコキシ」とは、化学式−ORの一価の基を意味し、式中、Rはアルキル基である。
用語「アルコキシカルボニル」とは、式−(CO)ORの1価の基を意味し、式中、Rはアルキル基であり、かつ(CO)は、炭素が二重結合にて酸素に結合しているカルボニル基を意味する。
用語「アラルキル」とは、式−R−Ar(式中、Rはアルキレンであり、かつArはアリール基である)の1価の基を意味する。即ち、アラルキルは、アリールで置換されたアルキルである。
用語「アラルキレン」とは、式−R−Ar−(式中、Rはアルキレンであり、かつArはアリーレン(即ち、アルキレンがアリーレンに結合している)の2価の基を意味する。
用語「アリール」とは、芳香族かつ炭素環式である一価の基を意味する。アリールは、芳香環に結合又は縮合した1〜5個の環を有することができる。その他の環状構造は、芳香族、非芳香族、又はこれらの組み合わせであることができる。アリール基の例としては、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、アンスリル、ナフチル、アセナフチル、アントラキノニル、フェナンスリル、アントラセニル、ピレニル、ペリレニル、及びフルオレニルが挙げられるが、これらに限定されない。
用語「アリーレン」とは、炭素環式かつ芳香族である二価の基を意味する。基は、結合し、縮合し、又はこれらが組み合わせられた1〜5個の環を有する。その他の環は、芳香族、非芳香族、又はこれらの組み合わせであることができる。いくつかの実施形態では、アリーレン基は、5個までの環、4個までの環、3個までの環、2個までの環、又は1個の芳香環を有する。例えば、アリーレン基は、フェニレンであることができる。
用語「アリールオキシ」とは、式−OArの1価の基を意味し、式中、Arはアリール基である。
用語「カルボニル」とは、式−(CO)−の2価の基(式中、炭素原子は二重結合を備えた酸素原子に結合している)を意味する。
用語「ハロ」とは、フルオロ、クロロ、ブロモ、又はヨードを意味する。
用語「ハロアルキル」とは、ハロにより置き換えられた少なくとも1つの水素原子を有するアルキルを意味する。いくつかのハロアルキル基は、フルオロアルキル基、クロロアルキル基、又はブロモアルキル基である。
用語「ヘテロアルキレン」とは、チオ、オキシ、又は−NR−(式中、Rはアルキルである)によって結合された、少なくとも2個のアルキレン基を包含する二価の基を意味する。ヘテロアルキレンは、直鎖、分枝鎖、環状、又はそれらの組み合わせであることができ、かつ60個までの炭素原子及び15個までのヘテロ原子を含むことができる。いくつかの実施形態では、ヘテロアルキレンは、50個までの炭素原子、40個までの炭素原子、30個までの炭素原子、20個までの炭素原子、又は10個までの炭素原子を含む。いくつかのヘテロアルキレンは、ポリアルキレンオキシドであり、ここでへテロ原子は酸素である。
用語「オキサリル」とは、式−(CO)−(CO)−の2価の基(式中、それぞれの(CO)はカルボニル基を意味する)を意味する。
用語「オキサリルアミノ」及び「アミノオキサリル」は、同じ意味で用いられ、式−(CO)−(CO)−NH−の2価の基を意味し、式中、それぞれの(CO)はカルボニルを意味する。
用語「アミノオキサリルアミノ」とは、式−NH−(CO)−(CO)−NR−(式中、それぞれの(CO)はカルボニル基を意味し、かつRは水素、アルキル、又は複素環基の一部であり、その両方が結合している窒素を含む)の2価の基を意味する。ほとんどの実施形態では、Rは水素又はアルキルである。多くの実施形態では、Rは水素である。
用語「多価」とは、2を超える価数を有する基を意味する。
用語「ポリマー」及び「ポリマー材料」とは、1種のモノマーから調製した物質、例えばホモポリマー又は、2種類以上のモノマーから調製した物質、例えばコポリマー、ターポリマーなど、の両方を意味する。同様に、用語「重合させる」とは、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー等であり得る高分子物質の製造プロセスを意味する。用語「コポリマー」及び「コポリマー材料」とは、少なくとも2種類のモノマーから調製したポリマー材料を意味する。
用語「ポリジオルガノシロキサン」とは、次式を持つ2価のセグメントを意味し、
Figure 0005351148
式中、それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールであり、それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はそれらの組み合わせであり、かつ添字nは、独立して0〜1500の整数である。
用語「室温」及び「周囲温度」は、同じ意味で用いられ、20℃〜25℃の範囲の温度を意味する。
指示がない限り、明細書及び請求項に使用される外観の寸法、量、物理的特性を表す全ての数字は、用語「約」によって全ての事例において修飾されると理解されたい。したがって、指示がない限り、本明細書の数字は、本明細書で開示される教示を使用する所望の特性によって変化し得る近似値である。
本発明の上述の「課題を解決するための手段」は、本発明の開示されるそれぞれの実施形態又は全ての実施を記載することを目的としていない。以下の説明により、例示的な実施形態をより具体的に例示する。明細書全体にわたっていくつかの箇所で、実施例の一覧を通して説明を提供するが、実施例は各種組み合わせにて使用することが可能である。いずれの場合にも、記載した一覧は、代表的な群としてのみ役立つものであり、排他的な一覧として解釈されるべきではない。
アミド末端が保護された(例えば、オキサラート化)有機ソフトセグメントを有するポリジオルガノシロキサンポリアミドブロックコポリマー、及びかかるコポリマーの製造方法が本明細書に開示される。特定の実施形態では、ブロックコポリマーは、アミド末端が保護された(例えば、オキサラート化)有機ソフトセグメントを有するポリジオルガノシロキサンポリオキサミドブロックコポリマーである。ポリジオルガノシロキサンポリアミドコポリマーは、直鎖状又は分枝状であることができる。本明細書で使用するとき、用語「分枝状」は、3つ以上の鎖セグメントを結合する分枝点を有するポリマー鎖を指すのに用いられる。分枝状ポリマーの例として、主鎖として同一の繰り返し単位を含む、ところどころに、通常は短鎖を有する長鎖が挙げられる(名目上、分枝状ポリマーと呼ばれる)。アミド末端が保護された有機ソフトセグメントを有する分枝状ポリジオルガノシロキサンポリアミドブロックコポリマーは、任意に架橋ネットワークを形成できる。
コポリマーは、低いガラス転移温度、熱的安定性及び酸化安定性、紫外線への抵抗力、低表面エネルギー及び低疎水性、数多くのガスに対する高透過性などのポリシロキサンの望ましい特徴の多くを有することができる。更に、コポリマーは、ポリシロキサン及び直鎖状ポリジオルガノシロキサンポリアミドブロックコポリマーと比較して、改善された機械的強度及びエラストマー特性を有することができる。コポリマーの少なくともいくつかは、視覚的に透明であるか、低屈折率を有するか、又はその両方である。
アミド末端が保護された有機ソフトセグメントを有するポリジオルガノシロキサンポリアミドブロックコポリマー
少なくとも1個の式I−aの繰り返し単位と、
Figure 0005351148
少なくとも1個の式VI−aの繰り返し単位を含む、ポリジオルガノシロキサンポリアミドブロックコポリマーが提供される。
Figure 0005351148
これらの式において、それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、若しくはハロで置換されたアリールである。Gは、式G(NHRからq個の−NHR基を差し引いたもの等しい残基単位であり、qは、2以上の整数である。特定の実施形態において、qは、例えば、2、3、又は4であることができる。基Rは、水素又はアルキル(例えば、1〜10個、1〜6個、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル)であるか、又はRはGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基(例えば、RHN−G−NHRがピペラジンなど)を形成する。それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はそれらの組み合わせである。添字nは、独立して、0〜1500の整数であり、添字pは、1〜10の整数である。Dは、有機ソフトセグメント残基である。それぞれのBは、独立して、共有結合、4〜20個の炭素からなるアルキレン、アラルキレン、アリーレン、又はこれらの組み合わせである。それぞれの基Bが共有結合であるとき、式I−a及びVI−aの繰り返し単位を有するポリジオルガノシロキサンポリアミドブロックコポリマーは、ポリジオルガノシロキサンポリオキサミドブロックコポリマーと呼ばれ、好ましくは、以下に示す式I−b及びVI−bの繰り返し単位を有する。それぞれの星印()は、コポリマー中で、例えば、式I(I−a又はI−b)又は式VI(VI−a又はVI−b)の別の繰り返し単位など、別の基に繰り返し単位が結合する場所を示す。
好ましいポリジオルガノシロキサンポリオキサミドブロックコポリマーは、少なくとも1個の式I−bの繰り返し単位と、
Figure 0005351148
少なくとも1個の式VI−bの繰り返し単位を含む。
Figure 0005351148
この式において、それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、若しくはハロで置換されたアリールである。Gは、式G(NHRからq個の−NHR基を差し引いたものに等しい残基単位であり、qは、2以上の整数である。特定の実施形態において、qは、例えば、2、3、又は4であることができる。基Rは、水素又はアルキル(例えば、1〜10個、1〜6個、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル)であるか、又はRはGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基(例えば、RHN−G−NHRがピペラジンなど)を形成する。それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はそれらの組み合わせである。Dは、有機ソフトセグメント残基である。添字nは、独立して、0〜1500の整数であり、添字pは、1〜10の整数である。それぞれの星印()は、コポリマー中で、例えば、式I(I−a又はI−b)及び/又は式VI(VI−a又はVI−b)の別の繰り返し単位など、別の基に繰り返し単位が結合する場所を示す。
式I(I−a又はI−b)中のRに好適なアルキル基は、典型的には1〜10個、1〜6個、又は1〜4個の炭素原子を有する。例示のアルキル基としては、メチル、エチル、イソプロピル、n−プロピル、n−ブチル、及びイソ−ブチルが挙げられるが、これらに限定されない。Rのための好適なハロアルキル基は、多くの場合、ハロゲンで置換された対応するアルキル基の水素原子の一部を有するに過ぎない。例示のハロアルキル基としては、1〜3個のハロ原子及び3〜10個の炭素原子を備えたクロロアルキル及びフルオロアルキル基が挙げられる。Rのための好適なアルケニル基は、2〜10個の炭素原子を有する。例示のアルケニル基は、多くの場合、2〜8個、2〜6個、又は2〜4個の炭素原子、例えばエテニル、n−プロペニル、及びn−ブテニルを有する。Rのための好適なアリール基は、2〜10個の炭素原子を有する。フェニルは、例示的アリール基である。アリール基は、アルキル(例えば、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル)、アルコキシ(例えば、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子を有するアルコキシ)若しくはハロ(例えば、クロロ、ブロモ、又はフルオロ)によって非置換であるか又は置換されることができる。Rのための好適なアラルキル基は通常、1〜10個の炭素原子を有するアルキレン基及び6〜12個の炭素原子を有するアリール基を有する。いくつかの例示的アラルキル基においては、アリール基はフェニルであり、かつアルキレン基は、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子(即ち、アラルキルの構造は、アルキレン−フェニルであり、ここでアルキレンがフェニル基に結合している)を有する。
いくつかの式I(I−a又はI−b)の繰り返し単位では、全R基を、アルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、若しくはハロで置換されたアリールのうち1種であることができる(例えば、全R基がメチルなどのアルキル、又はフェニルなどのアリールである)。いくつかの式IIの化合物では、R基は、アルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、及びアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールからなる群から選択される2種以上の、任意の比率の混合物である。したがって、例えば、式Iのある化合物では、0%、1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%、99%又は100%のR基をメチルであることができ、100%、99%、98%、95%、90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%、5%、2%、1%又は0%のR基をフェニルであることができる。
いくつかの式I(I−a又はI−b)の繰り返し単位では、少なくとも50パーセントのR基がメチルである。例えば、R基の少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、又は少なくとも99%は、メチルであることができる。残りのR基は、少なくとも2つの炭素原子を有するアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、若しくはハロで置換されたアリールから選択されることができる。
式I(I−a又はI−b)のそれぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン又はこれらの組み合わせである。好適なアルキレン基は通常、10個以下の炭素原子、8個以下の炭素原子、6個以下の炭素原子、又は4個以下の炭素原子を有する。例示的アルキレン基としては、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、などが挙げられる。好適なアラルキレン基は通常、1〜10個の炭素原子を有するアルキレン基に結合した、6〜12個の炭素原子を有するアリーレン基を有する。いくつかの例示的アラルキレン基においては、アリーレン部分はフェニレンである。即ち、2価アラルキレン基は、フェニレン−アルキレンであり、ここで、フェニレンが、1〜10個、1〜8個、1〜6個、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキレンに結合している。本明細書で使用するとき、基Yに関して、「これらの組み合わせ」とは、アルキレン基及びアラルキレン基から選択される2つ以上の基の組み合わせを意味する。例えば、組み合わせは、単一のアルキレンに結合した単一のアラルキレン(例えば、アルキレン−アリーレン−アルキレン)であることができる。1つの例示的なアルキレン−アリーレン−アルキレンの組み合わせにおいては、アリーレンはフェニレンであり、かつそれぞれのアルキレンは、1〜10個、1〜6個、又は1〜4個の炭素原子を有する。
式I(I−a又はI−b)のそれぞれの添字nは、独立して、0〜1500の整数である。例えば、添字nは、1000以下、500以下、400以下、300以下、200以下、100以下、80以下、60以下、40以下、20以下、又は10以下の整数であることができる。nの値は、多くの場合、少なくとも1、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも20、又は少なくとも40である。例えば、添字nは、40〜1500、0〜1000、40〜1000、0〜500、1〜500、40〜500、1〜400、1〜300、1〜200、1〜100、1〜80、1〜40、又は1〜20の範囲内であることができる。
添字pは、1〜10の整数である。例えば、pの値は、多くの場合、9以下、8以下、7以下、6以下、5以下、4以下、3以下、又は2以下の整数である。pの値は、1〜8、1〜6、又は1〜4の範囲内であることができる。
式I(I−a又はI−b)及び/又は式VI(VI−a又はVI−b)中の基Gは、式G(NHRからq個のアミノ基(即ち、−NHR基)を差し引いたジアミン又はポリアミン化合物に等しい残基単位であり、式中、qは、2以上の整数である。ジアミン及び/又はポリアミンは、1級及び/又は2級アミノ基を持つことができる。基Rは、水素若しくはアルキル(例えば、1〜10個、1〜6個、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル)であるか、又はRはGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基(例えば、RHN−G−NHRはピペラジン)を形成する。ほとんどの実施形態では、Rは水素又はアルキルである。多くの実施形態では、ジアミン及び/又はポリアミンの全てのアミノ基が1級アミノ基であり(即ち、全R基が水素である)、ジアミン及び/又はポリアミンは、式G(NHである(例えば、q=2のときの、式RHN−G−NHRのジアミン)。
特定の実施形態では、式I(I−a又はI−b)及び/又は式VI(VI−a又はVI−b)の基Gは、(i)式RHN−G−NHRから2個のアミノ基(即ち、−NHR基)を差し引いたジアミン化合物、及び(ii)式G(NHRからq個のアミノ基(即ち、−NHR基)(式中、qは、3以上の整数である)を差し引いたポリアミン化合物に等しい残基単位の混合物である。このような実施形態では、式G(NHRのポリアミン化合物は、トリアミン化合物(即ち、q=3)、テトラアミン化合物(即ち、q=4)、及びこれらの組み合わせであることができるが、これらには限定されない。このような実施形態では、ジアミン(i)の当量数あたりのポリアミン(ii)の当量数は、好ましくは少なくとも0.001、より好ましくは少なくとも0.005、及び最も好ましくは少なくとも0.01である。このような実施形態では、ジアミン(i)の当量数あたりのポリアミン(ii)の当量数は、好ましくは多くとも3、より好ましくは多くとも2、及び最も好ましくは多くとも1である。
Gが、(i)式RHN−G−NHRから2個のアミノ基(即ち、−NHR基)を差し引いたジアミン化合物に等しい残基単位を含むとき、Gは、アルキレン、ヘテロアルキレン、ポリジオルガノシロキサン、アリーレン、アラルキレン、又はこれらの組み合わせであることができる。好適なアルキレンは、多くの場合、2〜10個、2〜6個、又は2〜4個の炭素原子を有する。例示的なアルキレン基としては、エチレン、プロピレン、ブチレン、などが挙げられる。好適なヘテロアルキレンは、多くの場合、少なくとも2つのエチレン単位を有するポリオキシエチレン、少なくとも2つのプロピレン単位を有するポリオキシプロピレン、又はこれらのコポリマーなどのポリオキシアルキレンである。好適なポリジオルガノシロキサンとしては、式IIIのポリジオルガノシロキサンジアミン(後述)から2つのアミノ基を差し引いたものが挙げられる。例示的なポリジオルガノシロキサンとしては、アルキレンY基を備えたポリジメチルシロキサンが挙げられるが、これらに限定されない。好適なアラルキレン基は通常、1〜10個の炭素原子を有するアルキレン基に結合した、6〜12個の炭素原子を有するアリーレン基を含有する。いくつかの例示的なアラルキレン基は、フェニレン−アルキレンであり、ここで、フェニレンが、1〜10個の炭素原子、1〜8個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキレンに結合している。本明細書で使用するとき、基Gに関して、「これらの組み合わせ」とは、アルキレン、ヘテロアルキレン、ポリジオルガノシロキサン、アリーレン、及びアラルキレンから選択される2個又はそれ以上の基の組み合わせを意味する。例えば、組み合わせは、アルキレンに結合したアラルキレン(例えば、アルキレン−アリーレン−アルキレン)であることができる。1つの例示的なアルキレン−アリーレン−アルキレンの組み合わせにおいて、アリーレンはフェニレンであり、かつそれぞれのアルキレンは、1〜10個、1〜6個、又は1〜4個の炭素原子を有する。
それぞれのDは、有機ソフトセグメントを示す式VI(VI−a又はVI−b)である。有機ソフトセグメントとしては、典型的には、例えば、ポリオキシエチレン残基、ポリオキシプロピレン残基、ポリ(オキシエチレン−コ−オキシプロピレン)残基、及びこれらの組み合わせなどの1種以上のポリエーテル残基が挙げられる。有機ソフトセグメントは、好ましくは、少なくとも450、より好ましくは少なくとも700、及び最も好ましくは少なくとも2000の平均分子量を有する。有機ソフトセグメントは、好ましくは、多くとも8000、より好ましくは多くとも6000、及び最も好ましくは多くとも4000の平均分子量を有する。例えば、米国特許第4,119,615号(シュルツ(Schulze))に記載されているものを含む様々な有機ソフトセグメントを用いることができる。
好ましい実施形態では、アミド末端が保護された(例えば、オキサラート化)有機ソフトセグメントを有するポリジオルガノシロキサンポリアミドは、ポリジオルガノシロキサンポリオキサミドである。ポリジオルガノシロキサンポリアミドは、式−R−(CO)−NH−(式中、Rはアルキレンである)を有する基を含まない傾向がある。コポリマー材料の主鎖に沿った全てのカルボニルアミノ基は、オキサリルアミノ基(即ち、−(CO)−(CO)−NH−基)の一部である。即ち、共重合材料の主鎖に沿った任意のカルボニル基は、別のカルボニル基に結合しており、かつオキサリル基の一部である。より具体的には、ポリジオルガノシロキサンポリオキサミドは、複数のアミノオキサリルアミノ基を有する。
アミド末端が保護された(例えば、オキサラート化)有機ソフトセグメントを有するポリジオルガノシロキサンポリアミドは、ブロックコポリマーであり、エラストマー材料であることができる。脆性固体又は硬質プラスチックとして一般に配合される、周知のポリジオルガノシロキサンポリアミドの多くとは異なり、かかるポリジオルガノシロキサンポリアミドは、コポリマーの重量に基づいて、50重量パーセント超のポリジオルガノシロキサンセグメントを含むように配合することができる。ポリジオルガノシロキサンポリアミド中でのジオルガノシロキサンの重量パーセントは、より高分子量のポリジオルガノシロキサンセグメントを使用することによって増大させることができ、ポリジオルガノシロキサンポリアミド中に60重量パーセント超、70重量パーセント超、80重量パーセント超、90重量パーセント超、95重量パーセント超、又は98重量パーセント超のポリジオルガノシロキサンセグメントを提供できる。より多量のポリジオルガノシロキサンを使用して、妥当な強度を維持しつつ、より低弾性率のエラストマー材料を調製できる。
ポリジオルガノシロキサンポリアミドのいくつかは、材料を顕著に分解させることなく、200℃以下、225℃以下、250℃以下、275℃以下、又は300℃以下の温度まで加熱できる。例えば、空気の存在下で、熱重量分析器内で加熱した際に、コポリマーは、多くの場合、毎分50℃の速度にて、20℃〜350℃の範囲内で走査した際に、10パーセント未満の重量喪失を有する。更に、コポリマーは、多くの場合、例えば250℃の温度にて1時間空気中で加熱することができ、冷却時の機械的強度の喪失が検出できないことよって同定されるように明確な分解をすることがない。
式I(I−a又はI−b)及び式VI(VI−a又はVI−b)の繰り返し単位を有するコポリマー材料は、視覚的に透明であることができる。本明細書で使用するとき、用語「視覚的に透明」とは、人間の目に透明に見える材料を意味する。視覚的に透明なコポリマー材料は、多くの場合、少なくとも90パーセントの視感透過率、2パーセント未満の曇度、及び400〜700nmの波長帯での1パーセント未満の不透明度を有する。視感透過率及び曇度の両方は、例えば、ASTM−D 1003−95の方法を使用して決定できる。
更に、式I(I−a又はI−b)及び式VI(VI−a又はVI−b)の繰り返し単位を有するコポリマー材料は、低屈折率を有することができる。本明細書で使用するとき、用語「屈折率」とは、材料(例えば、コポリマー材料)の絶対屈折率を意味し、かつ自由空間内での電磁放射線速度対対象材料中での電磁放射線速度の比である。電磁放射線は、白色光である。屈折率は、例えば、フィッシャーインストルメンツ(Fischer Instruments)(ペンシルベニア州ピッツバーグ(Pittsburgh))から市販品として入手可能なアッベの屈折計を使用して測定する。屈折率測定は、ある程度、使用する特定の屈折計に依存する場合がある。いくつかの実施形態(例えば、コポリマーがポリジメチルシロキサンセグメントを包含する実施形態)について、コポリマー材料は、1.41〜1.50の範囲内の屈折率を有することができる。いくつかの別の実施形態(例えば、コポリマーがポリフェニルシロキサン又はポリジフェニルシロキサンセグメントを包含する実施形態)について、コポリマー材料は、1.46〜1.55の範囲内の屈折率を有することができる。
ポリジオルガノシロキサンポリアミドコポリマーの製造方法
例示的方法A−1
一実施形態では、式I−a及び式VI−aの繰り返し単位を有するブロックコポリマーを、例えば以下のように調製することができる。かかる方法は、反応条件下で、a)式II−aの前駆体、
Figure 0005351148
b)式VII−aの前駆体、
Figure 0005351148
及び、c)平均して式G(NHRを有する1種以上のアミン化合物を、混合することを含む。
例示的方法A−2
別の実施形態では、式I−b及び式VI−bの繰り返し単位を有するブロックコポリマーを、例えば以下のように調製することができる。かかる方法は、反応条件下で、a)式II−bの前駆体、
Figure 0005351148
b)式VII−bの前駆体、
Figure 0005351148
及び、c)平均して式G(NHRを有する1種以上のアミン化合物を、混合することを含む。
例示的方法A(A−1及びA−2)では、式II(II−a又はII−b)の前駆体、式VII(VII−a及びVII−b)の前駆体、及び平均してr個のアミノ基(例えば、1級及び/又は2級アミノ基)を有する1種以上のアミン化合物が、反応条件下で混合される。
1種以上のアミン化合物は、典型的には、式G(NHRであり、式中、rは、平均して2以上である。基Rは、水素又はアルキル(例えば、1〜10個、1〜6個、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル)であるか、又はRはGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基(例えば、RHN−G−NHRはピペラジン)を形成する。ほとんどの実施形態では、Rは、水素又はアルキルである。多くの実施形態では、1種以上のアミン化合物の全てのアミノ基が1級アミノ基であり(即ち、全R基が水素である)、1種以上のアミン化合物は、式G(NHである(例えば、q=2のときの、式RHN−G−NHRのジアミン)。ROH副生成物は、通常、得られたポリジオルガノシロキサンポリアミドから除去される。
特定の実施形態では、1種以上のアミン化合物は、(i)式RHN−G−NHRのジアミン化合物、及び(ii)式G(NHRのポリアミン化合物(式中、qは、2超の整数である)の混合物である。このような実施形態では、式G(NHRのポリアミン化合物は、トリアミン化合物(即ち、q=3)、テトラアミン化合物(即ち、q=4)、及びこれらの組み合わせであることができるが、これらには限定されない。このような実施形態では、ジアミン(i)の当量数あたりのポリアミン(ii)の当量数は、好ましくは少なくとも0.001、より好ましくは少なくとも0.005、及び、最も好ましくは少なくとも0.01である。このような実施形態では、ジアミン(i)の当量数あたりのポリアミン(ii)の当量数は、好ましくは多くとも3、より好ましくは多くとも2、及び、最も好ましくは多くとも1である。
例示的なトリアミンとして、トリス(2−アミノエチル)アミン、ジエチレントリアミン、例えば、ハンツマン(Huntsman)(テキサス州ウッドランド(The Woodlands))から、ジェファミン(JEFFAMINE)T−3000(即ち、3000g/モルの平均分子量を有するポリオキシプロピレン(polyoxypropropylene)トリアミン)及び、ジェファミン(JEFFAMINE)T−5000(即ち、5000g/モルの平均分子量を有するポリオキシプロピレン(polyoxypropropylene)トリアミン)の商品名で入手可能なもののようなポリオキシアルキレントリアミン、アミノ官能ポリシロキサン、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。例示的なテトラアミンとして、トリエチレンテトラアミンが挙げられるが、これらに限定されない。例示的なアミノ官能性を有するポリジメチルシロキサンとして、例えば、ジェレスト社(Gelest Inc.)(ペンシルベニア州モリスビル(Morrisville))から、AMS−132、AMS−152、及びAMS−162の商品名で入手可能なもののような、アミノプロピルメチルシロキサン単位を有するポリジメチルシロキサンコポリマーが挙げられる。
1種以上のアミン化合物がジアミンを含むとき、ジアミンは、有機ジアミン、又は例えば、アルキレンジアミン、ヘテロアルキレンジアミン、アリーレンジアミン、アラルキレンジアミン、若しくはアルキレン−アラルキレンジアミンから選択されるものを含む、有機ジアミンを有するポリジオルガノシロキサンジアミンに分類されることがある。式II(II−a又はII−b)の前駆体と反応しない3級アミンが存在してもよい。更に、ジアミンは、いかなるカルボニルアミノ基も有さない。即ち、ジアミンはアミドではない。
例示的なポリオキシアルキレンジアミン(即ち、Gがヘテロ原子が酸素のヘテロアルキレンである)としては、ハンツマン(Huntsman)(テキサス州ウッドランド(The Woodlands))から、ジェファミン(JEFFAMINE)D−230(即ち、230g/モルの平均分子量を有するポリオキシプロピレン(polyoxypropropylene)ジアミン)、ジェファミン(JEFFAMINE)D−400(即ち、400g/モルの平均分子量を有するポリオキシプロピレンジアミン)、ジェファミン(JEFFAMINE)D−2000(即ち、2,000g/モルの平均分子量を有するポリオキシプロピレンジアミン)、ジェファミン(JEFFAMINE)HK−511(即ち、オキシエチレン基とオキシプロピレン基の両方を備え、かつ220g/モルの平均分子量を有するポリエーテルジアミン)、ジェファミン(JEFFAMINE)ED−2003(即ち、ポリプロピレンオキシドでキャップした、2,000g/モルの平均分子量を有するポリエチレングリコール)、及びジェファミン(JEFFAMINE)EDR−148(即ち、トリエチレングリコールジアミン)の商品名で市販されているものが挙げられるが、これらに限定されない。
例示的なアルキレンジアミン(即ち、Gがアルキレン)としては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、2−メチルペンタメチレン−1,5−ジアミン(即ち、デュポン社(Dupont)(デラウェア州ウィルミントン(Wilmington))からダイテック(DYTEK)Aの商標名で市販されている)、1,3−ペンタンジアミン(デュポン社(Dupont)からダイテック(DYTEK)EPの商標名で市販されている)、1,4−シクロヘキサンジアミン、1,2−シクロヘキサンジアミン(デュポン社(Dupont)からDHC−99の商標名で市販されている)、4,4’−ビス(アミノシクロヘキシル)メタン、及び3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミンが挙げられるが、これらに限定されない。
例示的なアリーレンジアミン(即ち、Gがフェニレンなどのアリーレン)としては、m−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミン、及びp−フェニレンジアミンが挙げられるが、これらに限定されない。例示的なアラルキレンジアミン(即ち、Ghがアルキレン−フェニルなどのアラルキレン)としては、4−アミノメチル−フェニルアミン、3−アミノメチル−フェニルアミン、及び2−アミノメチル−フェニルアミンが挙げられるが、これらに限定されない。例示的なアルキレン−アラルキレンジアミン(即ち、Gがアルキレン−フェニレン−アルキレンなどのアルキレン−アラルキレン)としては、4−アミノメチル−ベンジルアミン、3−アミノメチル−ベンジルアミン、及び2−アミノメチル−ベンジルアミンが挙げられるが、これらに限定されない。
式II−a及びII−bの前駆体は、それぞれ、少なくとも1個のポリジオルガノシロキサンセグメント、及び少なくとも2個のアミド基(例えば、オキサリルアミノ基)を有する。基R、基Y、添字n、及び添字pは、式I(I−a又はI−b)について記載したものと同じである。それぞれの基Rは、独立してアルキル、ハロアルキル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、ハロ若しくはアルコキシカルボニルで置換されたアリールである。式II(II−a又はII−b)の前駆体は、単一化合物を包含することができ(即ち、化合物の全てがp及びnについて同一の値を有する)、又は複数の化合物を含むことができる(即ち、化合物がpについての異なった値、nについての異なった値、又はp及びnの両方についての異なった値を有する)。異なったn値を持つ前駆体は、異なった長さのシロキサン鎖を有する。少なくとも2のp値を有する前駆体は、鎖が延長されている。
いくつかの実施形態では、前駆体は、添字pが1に等しい式II(II−a及び/又はII−b)の第1の化合物、及び添字pが少なくとも2に等しい式II(II−a及び/又はII−b)の第2の化合物の混合物である。第1の化合物は、異なったn値を有する複数の異なる化合物を包含できる。第2の化合物は、異なったp値、異なったn値、又はp及びnの両方についての異なった値を有する、複数の化合物を包含できる。混合物は、混合物中の第1及び第2の化合物の総重量を基準にして、少なくとも50重量パーセントの式II(II−a又はII−b)(即ち、pが1に等しい)の第1の化合物、及び、50重量パーセントを超えない式II(II−a又はII−b)(即ち、pが少なくとも2に等しい)の第2の化合物を包含できる。いくつかの混合物では、第1の化合物は、式IIを持つ化合物の全量を基準にして、少なくとも55重量%、少なくとも60重量%、少なくとも65重量%、少なくとも70重量%、少なくとも75重量%、少なくとも80重量%、少なくとも85重量%、少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、又は少なくとも98重量%の量で存在する。混合物は、多くの場合、50重量%以下、45重量%以下、40重量%以下、35重量%以下、30重量%以下、25重量%以下、20重量%以下、15重量%以下、10重量%以下、5重量%以下、又は2重量%以下の第2の化合物を含有する。
混合物中の式II(II−a又はII−b)の鎖延長前駆体の量が異なると、式I(I−a又はI−b)の繰り返し単位を有するエラストマー材料の最終特性に影響を及ぼす場合がある。即ち、式II(II−a又はII−b)の第2の化合物(即ち、pは少なくとも2に等しい)の量は、一連の性質を持つエラストマー材料を提供するために、有利に変えることができる。例えば、式II(II−a又はII−b)の第2の化合物をより多量にすると、溶融レオロジーを変更したり(例えば、溶解物として存在する際にエラストマー材料をより容易に流動させる)、エラストマー材料の柔軟性を変更したり、エラストマー材料の弾性率を低下させたり、又はこれらの組み合わせを実現したりすることができる。
式VII(VII−a及びVII−b)の前駆体の方法は当該技術分野において既知である。いくつかの実施形態では、アミン末端有機ソフトセグメント(例えば、HN−D−NH)を、式VII(VII−a及びVII−b)の前駆体をもたらす適切な試薬で、末端保護することができる。例えば、アミン末端有機ソフトセグメント(例えば、HN−D−NH)を、シュウ酸及び/又はシュウ酸エステルで末端保護し、例えば、米国特許第4,119,615号(シュルツ(Schulze))に記載されているような式VII−bの前駆体を形成してよい。
アミン末端有機ソフトセグメントは、例えば、式HN−D−NH2によって表すことができ、式中、Dは有機ソフトセグメントを表す。有機ソフトセグメントは、典型的には、例えば、ポリオキシエチレン残基、ポリオキシプロピレン残基、ポリ(オキシエチレン−コ−オキシプロピレン)残基、及びこれらの組み合わせなどの1個以上のポリエーテル残基を包含する。有機ソフトセグメントは、好ましくは、少なくとも450、より好ましくは少なくとも700、及び最も好ましくは少なくとも2000の平均分子量を有する。有機ソフトセグメントは、好ましくは、多くとも8000、より好ましくは多くとも6000、及び最も好ましくは多くとも4000の平均分子量を有する。例えば、ポリオキシアルキレンジアミン、ポリオキシアルキレントリアミン、及び例えば、米国特許第4,119,615号(シュルツ(Schulze))に記載されているものなどを含む、様々なアミン末端化有機ソフトセグメントが利用できる。
例示的なポリオキシアルキレンジアミンとしては、ハンツマン(Huntsman)(テキサス州ウッドランド(The Woodlands))から、ジェファミン(JEFFAMINE)D−230(即ち、230g/モルの平均分子量を有するポリオキシプロピレン(polyoxypropropylene)ジアミン)、ジェファミン(JEFFAMINE)D−400(即ち、400g/モルの平均分子量を有するポリオキシプロピレンジアミン)、ジェファミン(JEFFAMINE)D−2000(即ち、2,000g/モルの平均分子量を有するポリオキシプロピレンジアミン)、ジェファミン(JEFFAMINE)HK−511(即ち、オキシエチレン基とオキシプロピレン基の両方を備え、かつ220g/モルの平均分子量を有するポリエーテルジアミン)、ジェファミン(JEFFAMINE)ED−2003(即ち、ポリプロピレンオキシドでキャップした、2,000g/モルの平均分子量を有するポリエチレングリコール)、及びジェファミン(JEFFAMINE)EDR−148(即ち、トリエチレングリコールジアミン)の商品名で市販されているものが挙げられるが、これらに限定されない。
例示的なポリオキシアルキレントリアミンとして、例えば、ハンツマン(Huntsman)(テキサス州ウッドランド(The Woodlands))から、ジェファミン(JEFFAMINE)T−3000(即ち、3000g/モルの平均分子量を有するポリオキシプロピレン(polyoxypropropylene)トリアミン)、ジェファミン(JEFFAMINE)T−5000(即ち、5000g/モルの平均分子量を有するポリオキシプロピレン(polyoxypropropylene)トリアミン)の商品名で入手可能なもの、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
複数の式II(II−a又はII−b)の前駆体、複数の式VII(VII−a又はVII−b)の前駆体、複数のアミン化合物、又はこれらの組み合わせを用いて、反応を行うことができる。異なる平均分子量を有する複数の前駆体は、反応条件下で、単一のアミン化合物、又はアミン化合物の混合物(例えば、1種以上のジアミン及び/又はポリアミン)と混合できる。例えば、式II(II−a又はII−b)の前駆体は、異なったn値、異なったp値、又はn及びpの両方についての異なった値を有する材料の混合物を含んでよい。複数のアミン化合物は、例えば、有機ジアミン又はポリアミンである第1のアミン化合物、及びポリジオルガノシロキサンジアミンなどの第2のアミン化合物を包含できる。同様に、単一の前駆体は、反応条件下で複数のアミン化合物と混合できる。
式II(II−a又はII−b)の前駆体と式VII(VII−a又はVII−b)の前駆体のモル比は、多くの場合1:1である。例えば、モル比は多くの場合、1:0.80以下、1:0.85以下、1:0.90以下、1:0.95以下、又は1:1以下である。モル比は多くの場合、1:1.05以上、1:1.10以上、1:1.15以上である。例えば、モル比を、1:0.80〜1:1.20の範囲内、1:0.80〜1:1.15の範囲内、1:0.80〜1:1.10の範囲内、1:0.80〜1:1.05の範囲内、1:0.90〜1:1.10の範囲内、又は1:0.95〜1:1.05の範囲内とすることができる。あるいは、式IIの前駆体と式VIIの前駆体のモル比を、1:1.20未満、又は1:0.80超とすることができる。例えば、そのモル比を1:0.50、1:0.55、1:0.60、1:0.65、1:0.70、若しくは1:0.75とすることができ、又は、1:1.25、1:1.30、若しくは1:1.35とすることができる。例えば、モル比を、1:1.20未満から、1:2.00までに至る範囲内にすることができる。あるいは、モル比を1:0.80を超え、1:0.50までに至る範囲内にすることができる。可変モル比を用い、例えば、ポリマーの分子量を変えることができる。
式II(II−a又はII−b)及び式VII(VII−a又はVII−b)の前駆体と1種以上のアミン化合物のモル比は、多くの場合、1:1である。例えば、モル比は、多くの場合、1:0.80以下、1:0.85以下、1:0.90以下、1:0.95以下、又は1:1以下である。モル比は、多くの場合、1:1.05以上、1:1.10以上、又は、1:1.15以上である。例えば、モル比は、1:0.80〜1:1.20の範囲内、1:0.80〜1:1.15の範囲内、1:0.80〜1:1.10の範囲内、1:0.80〜1:1.05の範囲内、1:0.90〜1:1.10の範囲内、又は1:0.95〜1:1.05の範囲内とすることができる。あるいは、式II及び式VIIの前駆体と1種以上のアミン化合物のモル比を、1:1.20未満、又は1:0.80超とすることができる。例えば、そのモル比を1:0.50、1:0.55、1:0.60、1:0.65、1:0.70、若しくは1:0.75とすることができ、又は1:1.25、1:1.30、若しくは1:1.35とすることができる。例えば、モル比を1:1.20未満から、1:2.00までに至る範囲内にすることができる。あるいは、モル比を1:0.80を超え、1:0.50までに至る範囲内にすることができる。可変モル比を用い、例えば、得られるコポリマーのレオロジーに影響する全体分子量を変えることができる。更に、可変モル比を用い、モル過剰に存在する反応物質に応じて、アミド含有末端基(例えば、オキサリルアミノ含有末端基)、又はアミノ末端基を提供することができる。
式II(II−a又はII−b)の前駆体、式VII(VII−a又はVII−b)の前駆体、及び1種以上のアミン化合物の縮合反応は、多くの場合、室温で、又は最大250℃の温度などの高温にて実施される。例えば、反応は、多くの場合、室温又は約100℃以下の温度にて実施できる。その他の実施例では、反応は、少なくとも100℃、少なくとも120℃、又は少なくとも150℃の温度にて実施できる。例えば、反応温度は多くの場合、100℃〜220℃の範囲内、120℃〜220℃の範囲内、又は150℃〜200℃の範囲内である。縮合反応は多くの場合、1時間未満、2時間未満、4時間未満、8時間未満、又は12時間未満で完了する。
反応は、溶媒の存在下又は非存在下で起こり得る。好適な溶媒は通常、反応のいかなる反応物又は生成物とも反応しない。更に、好適な溶媒は通常、溶液中の全ての反応物質及び全ての生成物を重合プロセス全体を通して維持できる。例示的な溶媒としては、トルエン、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、脂肪族炭化水素(例えば、ヘキサンなどのアルカン)又はこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
存在するあらゆる溶媒は、反応終了時に、得られたポリジオルガノシロキサンポリアミドから除去できる。アルコール副生成物を除去するために使用される同一条件下で除去することができる溶媒が、多くの場合、好ましい。除去プロセスは、多くの場合、少なくとも100℃、少なくとも125℃、又は少なくとも150℃の温度で実施される。剥離プロセスは典型的には、300℃未満、250℃未満、又は225℃未満の温度で行われる。
揮発性副生成物ROHのみを反応終了時に除去する必要があるため、反応を溶媒の不存在下で実施することが望ましい場合がある。更に、反応物質及び生成物の両方と適合性がない溶媒では、反応が完了せずかつ重合度が低い。
例示的方法B−1
一実施形態では、式I−a及び式VI−aの繰り返し単位を有するブロックコポリマーを、例えば以下のように調製することができる。かかる方法は、反応条件下で、a)式VIII−aの前駆体、
Figure 0005351148
及び、b)式VII−aの前駆体を、混合することを含む。
Figure 0005351148
例示的方法B−2
別の実施形態では、式I−b及び式VI−bの繰り返し単位を有するブロックコポリマーを、例えば以下のように調製することができる。かかる方法は、反応条件下で、a)式VIII−bの前駆体、
Figure 0005351148
及び、b)式VII−bの前駆体を、混合することを含む。
Figure 0005351148
例示的方法B(B−1及びB−2)では、式VIII(VIII−a又はVIII−b)の前駆体及び式VII(VII−a及びVII−b)の前駆体が、反応条件下で混合される。例示的方法B(B−1及びB−2)においては、追加のアミンを用いる必要がない。式VII(VII−a及びVII−b)の前駆体は、例示的方法A(A−1及びA−2)に関して上で述べている。
式VIII(VIII−a及びVIII−b)の前駆体は、少なくとも1個のポリジオルガノシロキサンセグメント、少なくとも2個のアミド基(例えば、オキサリルアミノ基)を有し、アミン末端である。式VIII−a又はVIII−bの前駆体は、例えば、式II−a又はII−bの前駆体を、それぞれ、平均して式G(NHRを有する1種以上のアミン化合物と反応させることにより、調製できる。式II(II−a及びII−b)の前駆体及び平均して式G(NHRを有する1種以上のアミン化合物は、例示的方法A(A−1及びA−2)に関して上で述べている。
複数の式VIII(VIII−a又はVIII−b)の前駆体及び/又は複数の式VII(VII−a又はVII−b)の前駆体を用いて、反応を行うことができる。異なる平均分子量を有する複数の前駆体を、反応条件下で混合できる。例えば、式VIII(VIII−a又はVIII−b)の前駆体は、異なったn値、異なったp値、又はn及びpの両方についての異なった値を有する、材料の混合物を含んでよい。
式VIII(VIII−a又はVIII−b)の前駆体と式VII(VII−a又はVII−b)の前駆体のモル比は、多くの場合1:1である。例えば、モル比は多くの場合、1:0.80以下、1:0.85以下、1:0.90以下、1:0.95以下、又は1:1以下である。モル比は多くの場合、1:1.05以上、1:1.10以上、1:1.15以上である。例えば、モル比を、1:0.80〜1:1.20の範囲内、1:0.80〜1:1.15の範囲内、1:0.80〜1:1.10の範囲内、1:0.80〜1:1.05の範囲内、1:0.90〜1:1.10の範囲内、又は1:0.95〜1:1.05の範囲内とすることができる。あるいは、式VIIIの前駆体と式VIIの前駆体のモル比を、1:1.20未満、又は1:0.80超とすることができる。例えば、そのモル比を1:0.50、1:0.55、1:0.60、1:0.65、1:0.70、若しくは1:0.75とすることができ、又は、1:1.25、1:1.30、若しくは1:1.35とすることができる。例えば、モル比を、1:1.20未満から、1:2.00までに至る範囲内にすることができる。あるいは、モル比を1:0.80を超え、1:0.50までに至る範囲内にすることができる。可変モル比を用い、例えば、得られるポリマーの分子量、溶融レオロジー、表面特性、及び/又は屈折率を変えることができる。更に、可変モル比を用い、モル過剰に存在する反応物質に応じて、アミド含有末端基(例えば、オキサリルアミノ含有末端基)、又はアミノ末端基を提供できる。
式VIII(VIII−a又はVIII−b)の前駆体と式VII(VII−a又はVII−b)の前駆体の縮合反応は、多くの場合、室温で、又は最大250℃の温度などの高温にて実施される。例えば、反応は、多くの場合、室温又は約100℃以下の温度にて実施できる。その他の実施例では、反応は、少なくとも100℃、少なくとも120℃、又は少なくとも150℃の温度にて実施できる。例えば、反応温度は多くの場合、100℃〜220℃の範囲内、120℃〜220℃の範囲内、又は150℃〜200℃の範囲内である。縮合反応は多くの場合、1時間未満、2時間未満、4時間未満、8時間未満、又は12時間未満で完了する。
反応は、溶媒の存在下又は不存在下で起こり得る。好適な溶媒は通常、反応のいかなる反応物又は生成物とも反応しない。更に、好適な溶媒は通常、溶液中の全ての反応物質及び全ての生成物を重合プロセス全体を通して維持できる。例示的な溶媒としては、トルエン、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、脂肪族炭化水素(例えば、ヘキサンなどのアルカン)又はこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
存在するあらゆる溶媒は、反応終了時に、得られたポリジオルガノシロキサンポリアミドから除去できる。アルコール副生成物を除去するために使用される同一条件下で除去することができる溶媒が、多くの場合、好ましい。除去プロセスは、多くの場合、少なくとも100℃、少なくとも125℃、又は少なくとも150℃の温度で実施される。剥離プロセスは典型的には、300℃未満、250℃未満、又は225℃未満の温度で行われる。
揮発性副生成物ROHのみを反応終了時に除去する必要があるため、反応を溶媒の不存在下で実施することが望ましい場合がある。更に、反応物質及び生成物の両方と適合性がない溶媒では、反応が完了せずかつ重合度が低い。
任意の好適な反応装置又はプロセスを用い、本明細書に記載する全ての例示的方法に従って、コポリマー材料を調製できる。反応は、バッチプロセス、半バッチ式プロセス、又は連続プロセスを使用して実施できる。例示的なバッチプロセスは、機械式撹拌機例えばブラベンダー(Brabender)ミキサーを備えた反応槽内で実施でき、この際、溶融状態にある反応生成物は、反応器から排出させるのに十分なだけの低い粘度を有する。例示的な半バッチ式プロセスは、連続攪拌しているチューブ、タンク、又は流動床内で実施できる。例示的な連続工程は、1軸又は2軸押し出し機、例えば吐出表面(wiped surface)逆回転又は共回転2軸押し出し機にて実施できる。
多くのプロセスにおいて、構成成分は計量され、次にともに混合されて、反応混合物を形成する。構成成分は、例えば、ギア、ピストン又はプログレッシング・キャビティポンプを使用して、容量分析又は重量測定法にて計量できる。構成成分は、任意の既知の静的又は動的な方法、例えば、静的ミキサー、1軸又は多軸押し出し機などのコンパウンドミキサーを使用して混合できる。次に、反応混合物は、形成したり、注いだり、ポンピングしたり、コーティングしたり、射出成形したり、噴霧したり、スパッタリングしたり、霧化したり、より線にしたり又はシート化したり、及び部分的に又は完全に重合したりすることができる。次に、部分的に又は完全に重合した材料は、固体ポリマーへの形質転換に先だって、所望により、粒子、液滴、ペレット、球体、ストランド、リボン、ロッド、チューブ、フィルム、シート、同時押出フィルム、ウェブ、不織物、マイクロ複写構造体、又はその他の連続的な又は分離性の形態へと変えることができる。これらの工程のうちで任意のものは、熱を適用して又は熱を適用しないで実施できる。1つの例示的プロセスにおいて、構成成分は、重合材料の固化に先立って、ギアポンプを使用して計量したり、静的ミキサーを使用して混合したり、及び型へ注入したりすることができる。
式II−bのポリジオルガノシロキサン含有前駆体は、任意の既知の方法により調製できる。いくつかの実施形態では、本前駆体は、反応スキームAに従って調製される。
Figure 0005351148
式IIIのポリジオルガノシロキサンジアミン(pモル)をモル過剰の式IVのオキサラート(p+1モル超)と、不活性雰囲気下にて反応させて、式IIを持つポリジオルガノシロキサン含有前駆体及びR−OH副生成物を製造する。この反応では、R、Y、n、及びpは、式I(I−a又はI−b)について前述したものと同じである。式IV中のそれぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、ハロ若しくはアルコキシカルボニルで置換されたアリールである。反応スキームAにしたがう式IIの前駆体の調製については、米国特許公開第2007−0149745号(レイア(Leir)ら)に更に記載されている。
反応スキームA中の式IIIのポリジオルガノシロキサンジアミンは、任意の既知の方法により調製することができ、かつ任意の好適な分子量、例えば700〜150,000g/モルの範囲内の平均分子量を有することができる。好適なポリジオルガノシロキサンジアミン及びポリジオルガノシロキサンジアミンの製造方法については、例えば、米国特許第3,890,269号(マーチン(Martin))、同第4,661,577号(ジョー・レーン(Jo Lane)ら)、同第5,026,890号(ウェッブ(Webb)ら)、同第5,276,122号(アオキ(Aoki)ら)、同第5,214,119号(レイア(Leir)ら)、同第5,461,134号(レイア(Leir)ら)、同第5,512,650号(レイア(Leir)ら)、及び同第6,355,759号(シェルマン(Sherman)ら)に記載されている。いくつかのポリジオルガノシロキサンジアミンは、例えば、信越シリコーン・アメリカ(カルフォルニア州トーランス(Torrance))及びジェレスト社(Gelest Inc.)(ペンシルベニア州モリスビル(Morrisville))から市販されている。
2,000グラム/モル超又は5,000グラム/モル超の分子量を有するポリジオルガノシロキサンジアミンは、米国特許第5,214,119号(レイア(Leir)ら)、同第5,461,134号(レイア(Leir)ら)、及び同第5,512,650号(レイア(Leir)ら)に記載されている方法を使用して調製できる。記載した方法の1つは、反応条件下にてかつ不活性雰囲気下にて、(a)次の式を持つアミン官能性末端ブロック剤
Figure 0005351148
式中、Y及びRは、式I(I−a又はI−b)について定義されたものと同一であり、(b)アミン官能性末端ブロック剤と反応して、2,000g/モル未満の分子量を有するポリジオルガノシロキサンジアミンを形成するのに十分な環状シロキサン、並びに(c)次の式の無水アミノアルキルシラノレート触媒
Figure 0005351148
式中、Y及びRは、式I(I−a又はI−b)について定義されたものと同一であり、Mは、ナトリウムイオン、カリウムイオン、セシウムイオン、ルビジウムイオン、又はテトラメチルアンモニウムイオンである、を混ぜ合わせることから構成される。ほぼ全てのアミン官能性末端ブロック剤が消費されるまで、反応を継続し、次に、追加の環状シロキサンを加えて、分子量を増大させる。追加する環状シロキサンは多くの場合、ゆっくりと加えられる(例えば、滴下)。多くの場合、反応温度は80℃〜90℃の範囲内とされ、反応時間は5〜7時間である。得られたポリジオルガノシロキサンジアミンは、高純度であることができる(例えば、2重量%未満、1.5重量%未満、1重量%未満、0.5重量%未満、0.1重量%未満、0.05重量%未満、又は0.01重量%未満のシラノール不純物)。アミン官能性末端ブロック剤対環状シロキサンの比を変更することによって、式IIIの得られたポリジオルガノシロキサンジアミンの分子量を変えることができる。
式IIIのポリジオルガノシロキサンジアミンを調製するもう1つの方法は、反応条件下かつ不活性環境下にて、(a)次の式を持つアミン官能性末端ブロック剤
Figure 0005351148
式中、R及びYは、式I(I−a又はI−b)について記載されたものと同一であり、かつ、添字xが、1〜150の整数に等しく、(b)アミン官能性末端ブロック剤の平均分子量より大きい平均分子量を有するポリジオルガノシロキサンジアミンを得るのに十分な環状シロキサン、並びに(c)水酸化セシウム、セシウムシラノレート、ルビジウムシラノレート、セシウムポリシロキサノレート、ルビジウムポリシロキサノレート、及びこれらの混合物から選択される触媒を混ぜ合わせることから構成される。ほぼ全てのアミン官能性末端ブロック剤が消費されるまで、反応を継続する。この方法は更に、米国特許第6,355,759 B1号(シェルマン(Sherman)ら)に記載されている。この手順を使用して、任意の分子量を持つポリジオルガノシロキサンジアミンを調製できる。
式IIIのポリジオルガノシロキサンジアミンを調製するための更に別の方法は、米国特許第6,531,620 B2号(ブレーダー(Brader)ら)に記載されている。本方法では、次の反応に示すように、環状シラザンは、ヒドロキシ末端基を有するシロキサン材料と反応する。
Figure 0005351148
基R及びYは、式I(I−a又はI−b)について記載されたものと同一である。添字mは、1より大きい整数である。
ポリジオルガノシロキサンジアミンの例としては、ポリジメチルシロキサンジアミン、ポリジフェニルシロキサンジアミン、ポリトリフルオロプロピルメチルシロキサンジアミン、ポリフェニルメチルシロキサンジアミン、ポリジエチルシロキサンジアミン、ポリジビニルシロキサンジアミン、ポリビニルメチルシロキサンジアミン、ポリ(5−ヘキセニル)メチルシロキサンジアミン、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
反応スキームAでは、式IVのオキサラートは、不活性雰囲気下にて、式IIIのポリジオルガノシロキサンジアミンと反応する。式IVのシュウ酸塩中の2つのR基は、同一であるか又は異なることができる。いくつかの方法においては、2つのR基は異なり、かつ反応スキームA中の式IIIのポリジオルガノシロキサンジアミンとの異なった反応性を有する。
基Rは、アルキル、ハロアルキル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、ハロ若しくはアルコキシカルボニルで置換されたアリールであることができる。Rのための好適なアルキル基及びハロアルキル基は、多くの場合、1〜10個、1〜6個、又は1〜4個の炭素原子を有する。3級アルキル(例えば、t−ブチル)及びハロアルキル基を使用することが可能ではあるが、多くの場合、隣接したオキシ基に直接付着した(即ち、結合した)、1級又は2級炭素原子がある。例示的なアルキル基としては、メチル、エチル、n−プロピル、イソ−プロピル、n−ブチル、及びイソ−ブチルが挙げられる。例示的なハロアルキル基としては、クロロアルキル基及びフルオロアルキル基が挙げられ、ここで、対応するアルキル基上の水素原子のいくつか(全てではない)が、ハロ原子と置き換えられている。例えば、クロロアルキル基又はフルオロアルキル基は、クロロメチル、2−クロロエチル、2,2,2−トリクロロエチル、3−クロロプロピル、4−クロロブチル、フルオロメチル、2−フルオロエチル、2,2,2−トリフルオロエチル、3−フルオロプロピル、4−フルオロブチルなどであることができる。Rのための好適なアリール基としては、6〜12個の炭素原子を有するもの、例えば、フェニルなどが挙げられる。アリール基は、アルキル(例えば、メチル、エチル、又はn−プロピルのような、1〜4個の炭素原子を有するアルキル)、アルコキシ(例えば、メトキシ、エトキシ、又はプロポキシのような、1〜4個の炭素原子を有するアルコキシ)ハロ(例えば、クロロ、ブロモ、又はフルオロ)、又はアルコキシカルボニル(例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、若しくはプロポキシカルボニルのような、2〜5個の炭素原子を有するアルコキシカルボニル)によって非置換であるか又は置換されることができる。
反応スキームA中の式IVのオキサラートは、例えば、式R−OHのアルコールをオキサリルジクロリドと反応させることにより調製できる。式IVを持つ市販のオキサラート(例えば、シグマ−アルドリッチ(ウィスコンシン州ミルウォーキー(Milwaukee))及びVWR・インターナショナル(VWR International)(コネチカット州ブリストル(Bristol))から)としては、ジメチルオキサラート、ジエチルオキサラート、ジ−n−ブチルオキサラート、ジ−t−ブチル−オキサラート、ビス(フェニル)オキサラート、ビス(ペンタフルオロフェニル)オキサラート、1−(2,6−ジフルオロフェニル)−2−(2,3,4,5,6−ペンタクロロフェニル)オキサラート、及びビス(2,4,6−トリクロロフェニル)オキサラートが挙げられるが、これらに限定されない。
モル過剰のオキサラートが、反応スキームAにて使用される。即ち、シュウ酸塩対ポリジオルガノシロキサンジアミンのモル比は、化学量論的モル比である(p+1):1より大きい。モル比は、多くの場合、2:1超、3:1超、4:1超、又は6:1超である。典型的には、構成成分の混合時に、不活性雰囲気下、かつ室温にて縮合反応が起こる。
式IIの前駆体を製造するために使用される縮合反応(即ち、反応スキームA)は、溶媒の存在下又は不存在下にて生じることができる。いくつかの方法においては、反応混合物中には、溶媒が含まれないか又は少量の溶媒のみが含まれる。その他の方法においては、溶媒としては、例えば、トルエン、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、又は脂肪族炭化水素(例えば、ヘキサンなどのアルカン)などを包含してよい。
ジアミンとの反応前に、式IIの前駆体から過剰のオキサラートを除去することは、視覚的に透明なポリジオルガノシロキサンポリアミドの形成に好ましい傾向がある。過剰なシュウ酸塩は、典型的には、前駆体から剥離プロセスを使用して剥離される。例えば、反応済み混合物(即ち、反応スキームAに従う縮合反応の生成物(単一の又は複数の))は、過剰なオキサラートを揮発させるために、150℃以下、175℃以下、200℃以下、225℃以下、又は250℃以下の温度まで加熱できる。真空引きを行って、過剰なオキサラートの除去に必要な分、温度を下げることができる。式IIの前駆体化合物は、200℃〜250℃以上の範囲の温度にて、ごく僅かに分解するか又ははっきりした分解を示さない傾向がある。過剰なシュウ酸塩を除去する任意のその他の既知の方法を使用できる。反応スキームAに示す縮合反応の副生成物は、アルコールである(即ち、R−OHアルコールである)。基Rは、多くの場合、約250℃以下の温度で加熱することにより、容易に除去(例えば、蒸発)可能なアルコールを形成する1〜4個の炭素原子を有するアルキル、1〜4個の炭素原子を有するハロアルキル、又はフェニルなどのアリールに限定される。反応済み混合物を、式IVの過剰なオキサラートを除去するに十分なだけの温度まで加熱した際に、このようなアルコールを除去することができる。
組成物及び構成体
アミド末端が保護された(例えば、オキサラート化)有機ソフトセグメントを有するポリジオルガノシロキサンポリアミドコポリマーは、ホットメルト処理可能な熱可塑性樹脂ポリマー(エラストマー又は非エラストマーであってよい)、ホットメルト処理可能なエラストマー熱硬化性ポリマー、シリコーンポリマー、及びこれらの混合物などの1種以上の別のポリマー(例えば、有機ポリマー成分)とブレンドできる。
有機ポリマーは溶媒であってよく、又はポリジオルガノシロキサンポリアミドセグメント化コポリマーと混合される溶解物であってよい。有機ポリマーは、ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分、又はポリジオルガノシロキサンセグメントを含まないポリマーであってよい。
好適なポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分の例として、直鎖及び/又は分枝状ポリジオルガノシロキサンポリアミドコポリマーが挙げられる。例示的な直鎖コポリマー材料は、少なくとも2個の式V−aの繰り返し単位を含む。
Figure 0005351148
この式において、それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、若しくはハロで置換されたアリールである。それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はそれらの組み合わせである。添字nは、独立して、0〜1500の整数であり、添字pは、1〜10の整数である。基Gは、式RHN−G−NHRから2個の−NHR基(即ち、アミノ基)を差し引いたジアミンに等しい残基単位である、2価の基である。基Rは、水素若しくはアルキルであるか、又はRはGとともにそれら両方が結合した窒素と一緒になって複素環基を形成する。それぞれのBは、独立して共有結合、4〜20個の炭素からなるアルキレン、アラルキレン、アリーレン、又はこれらの組み合わせである。それぞれの星印は、繰り返し単位が、例えば別の繰り返し単位といった別の基に結合する箇所を示す。
好ましいコポリマー材料は、少なくとも2個の式V−bの繰り返し単位を含む。
Figure 0005351148
この式において、それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、若しくはハロで置換されたアリールである。それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はそれらの組み合わせである。添字nは、独立して、0〜1500の整数であり、添字pは、1〜10の整数である。基Gは、式RHN−G−NHRから2個の−NHR基(即ち、アミノ基)を差し引いたジアミンに等しい残基単位である、2価の基である。基Rは、水素若しくはアルキルであるか、又はRはGとともにそれら両方が結合した窒素と一緒になって複素環基を形成する。それぞれの星印は、繰り返し単位が、例えば別の繰り返し単位といった別の基に結合する箇所を示す。
一般に非エラストマーと考えられる本発明に有用な熱可塑性樹脂材料として、例えば、アイソタクチックポリプロピレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリブチレンなどのポリオレフィン;エチレン/プロピレンコポリマー及びそのブレンドなどの非エラストマーポリオレフィンコポリマー又はターポリマー;エチレンビニルアセテートコポリマー、例えば、デュポン・ケミカル社(DuPont Chemical Co.)からエルバックス(ELVAX)260の商品名で入手可能なもの;エチレンアクリル酸コポリマー;エチレンメタクリル酸コポリマー、例えば、デュポン・ケミカル社(DuPont Chemical Co.)からサーリン(SURLYN)1702の商品名で入手可能なもの;ポリメチルメタクリレート;ポリスチレン;エチレンビニルアルコール;ポリエステル;非晶質ポリエステル;ポリアミド;フッ素化熱可塑性樹脂、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレン/プロピレンコポリマー、及びフッ素化エチレン/プロピレンコポリマー;ハロゲン化熱可塑性樹脂、例えば、塩素化ポリエチレン、が挙げられる。任意の単一の熱可塑性樹脂材料を、少なくとも1種の分枝状ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分と混合できる。あるいは、熱可塑性樹脂材料の混合物を用いてよい。
エラストマー特性を有する熱可塑性樹脂材料は、一般に熱可塑性エラストマー材料と呼ばれる。熱可塑性エラストマー材料は、共有結合的に架橋されたように作用し、軟化点以上に加熱するとき、高弾性かつ低クリープ、更に流動性を示す材料であると、一般的に定義される。本発明で有用な熱可塑性エラストマー材料としては、例えば、テキサス州ヒューストン(Houston)のシェル・ケミカル社(Shell Chemical Co.)からクラトン(KRATON)D1107Pの商品名で市販されるもの、及びテキサス州ヒューストン(Houston)のエニケム・エラストマーズ・アメリカズ社(EniChem Elastomers Americas, Inc.)からユーロプレン・ゾル(EUROPRENE SOL)TE 9110の商品名で市販されるものなどの、線状、放射状、星状、及びテーパー形状のスチレン−イソプレンブロックコポリマー;シェル・ケミカル社(Shell Chemical Co.)からクラトン(KRATON)G1657の商品名で市販されるものなどの、線状スチレン−(エチレン−ブチレン)ブロックコポリマー;シェル・ケミカル社(Shell Chemical Co.)からクラトン(KRATON)G1657Xの商品名で市販されるものなどの、線状スチレン−(エチレン−プロピレン)ブロックコポリマー;シェル・ケミカル社(Shell Chemical Co.)からクラトン(KRATON)D1118Xの商品名で市販されるもの、及びエニケム・エラストマーズ・アメリカズ社(EniChem Elastomers Americas, Inc.)からユーロプレン・ゾル(EUROPRENE SOL)TE6205の商品名で市販されるものなどの、線状、放射状、及び星状のスチレン−ブタジエンブロックコポリマー;デュポン(DuPont)からハイトレル(HYTREL)G3548の商品名で市販されるものなどの、ポリエーテルエステル、エラストマーエチレン−プロピレンコポリマー;イリノイ州シカゴ(Chicago)のモートン・インターナショナル社(Morton International, Inc.)からもモータン・ウレタン(MORTHANE URETHENE)PE44−203の商品名で市販されるものなどの、熱可塑性エラストマーポリウレタン;例えば、アクリル酸イソオクチルなどの他のコモノマーと、0〜20重量パーセントのアクリル酸を含有することができる、C〜C12のアルキルエステルなどの自己粘着性又は粘着付与ポリアクリレート;ポリビニルエーテル:ポリ−α−オレフィン系熱可塑性エラストマー材料、例えば、式−(CHCHR)(式中、Rは、2〜10個の炭素原子を含むアルキル基である)であらわされるもの、及びメタロセン触媒反応に基づくポリ−α−オレフィン、例えば、ミシガン州ミッドランド(Midland)のダウ・プラスチックス社(Dow Plastics Co.)からエンゲージ(ENGAGE)EG8200の商品名のエチレン/ポリ−α−オレフィンコポリマーとして市販されるもの;並びに、ドイツのワッカー・ケミー社(Wacker Chemie AG)からジェニオマー(GENIOMER)の商品名で市販されるポリジオルガノシロキサンポリ尿素−ウレタンが挙げられる。
熱硬化性エラストマー(即ち、エラストマー熱硬化性樹脂)は、熱の影響を受けて、共有結合的に架橋された熱的に安定なネットワークの形成により、可融性かつ可溶性材料から不融性かつ不溶性のものへ不可逆的に変化する材料である。本発明で有用な熱硬化性エラストマーとしては、例えば、オハイオ州アクロン(Akron)のグッドイヤー・ケミカル(Goodyear Chemical)から市販される粘度調節等級のCV−60などの天然ゴム、及びリブドスモークドシートゴムであるSMR−5;エクソン・ケミカル社(Exxon Chemical Co.)から市販されるエクソン・ブチル(Exxon Butyl)268などのブチルゴム;オランダのロイヤル・ダッチ・シェル(Royal Dutch Shell)からカリフレックス(CARIFLEX)IR309の商品名で市販されるもの、及びグッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー社(Goodyear Tire and Rubber Co.)からナットシン(NATSYN)2210の商品名で市販されるものなどのような合成ポリイソプレン;オハイオ州アクロン(Akron)のBFグッドリッチ(BF Goodrich)からアメリポール(AMERIPOL)1011Aの商品名で市販されるもののようなスチレン−ブタジエンランダムコポリマーゴム;ポリブタジエン;エクソン・ケミカル社(Exxon Chemical Co.)からビスタネクス(VISTANEX)MML−80の商品名で市販されるものなどのポリイソブチレン;例えば、米国特許第2,532,011号(ダルキスト(Dahlquist)ら)に開示されるポリオクタデシルカルバメートなどのポリウレタン;非晶質ポリ−α−オレフィン、例えば、C〜C10の直鎖又は分枝鎖ポリ−α−オレフィン;米国特許第5,214,119号(レイア(Leir)ら)に開示されるもののようなポリジオルガノシロキサンポリ尿素含有成分が挙げられる。
好適なシリコーンポリマーは、典型的には液体であり、硬化性(ヒドロキシル基又はエチレン性不飽和基、例えば、アクリレート基などの好適な官能基を組み込むことによる)であってよく、又は実質的に非硬化性であってよい。好適なシリコーン溶液の例は、例えば、国際公開第97/40103号、米国特許第6,441,118号、同第5,091,483号、及び、米国特許出願公開第2005/0136266号に記載されている。特に好ましいシリコーンポリマーは、ヒドロキシル末端ポリジオルガノシロキサンなどの水分硬化性シリコーン溶液、又はローディア・シリコーンズ(Rhodia Silicones)から47V1000ロドルシル(RHODORSIL)の商品名で市販されるものなどの非反応性シリコーン溶液である。既知のシリコーン封止剤及び接着剤組成物中で通常使用される任意のヒドロキシル末端ポリジオルガノシロキサンは、本発明の組成物中で使用してよい。好適な市販のシリコーン溶液の例として、ルーブリゾール社(Lubruzol Corp.)(オハイオ州)及びワッカー・ケミー(Wacker Chemie AG)(ドイツ)からマーシル(MASIL)の商品名で市販されるものが挙げられる。
本明細書で開示される組成物及び構成体は、機能性構成成分を包含することもできる。分枝状ポリジオルガノシロキサンポリアミドセグメント化ポリマー成分の合計100重量部に対して100重量部以下の量で添加され得る機能性構成成分、例えば、帯電防止添加剤、紫外線吸収剤(UVA)、ヒンダードアミン光安定剤(HALS)、染料、着色剤、色素、酸化防止剤、スリップ剤、低粘着性材料、導電性材料、耐摩耗性材料、光学素子、形状安定剤、接着剤、粘着付与剤、難燃剤、燐光材料、蛍光材料、ナノ粒子、落書き防止剤、結露防止剤、耐荷重剤、シリケート樹脂、ヒュームドシリカ、ガラス玉、ガラス球、ガラス繊維、鉱物繊維、粘度粒子、有機繊維、例えば、ナイロン、ケブラー(KEVLAR)、金属粒子などは、組み込まれる場合、このような添加物は、最終ポリマー製剤の機能及び機能性に不利益ではない。その他の添加物、例えば、光拡散材料、光吸収材料及び蛍光増白剤、難燃剤、安定剤、酸化防止剤、相溶剤、酸化亜鉛などの抗菌剤、導電体、有機及び/又は無機粒子を含む、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、並びにニッケル粒子などの熱導体、又はこれらのうちの任意の数の組み合わせをこれらのシステムにブレンドできる。上に記載された機能性構成成分はまた、ポリジオルガノシロキサンポリアミドブロックコポリマー中へ組み込まれてもよいが、このような組み込みが、得られる製品に望ましくない程度にまで悪影響を与えないことが前提である。
充填剤、粘着付与剤、可塑剤、及びその他の特性の変性剤が、分枝状ポリジオルガノシロキサンポリアミドセグメント化有機ポリマーに組み込まれてよい。ポリマー材料に有用な粘着付与材料又は可塑剤は、好ましくは、分子レベルで相溶性があり、例えば、エラストマー材料又は熱可塑性エラストマー材料の任意の又は全てのポリマーセグメントに可溶である。これらの粘着付与材料又は可塑剤は、一般に、ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分に不混和性である。粘着付与材料が存在するとき、100重量部のポリマー材料に基づいて、一般には5〜300重量部で、より典型的には200重量部以下で含まれる。本発明に好適な粘着性付与剤の例として、液体ゴム、炭化水素樹脂、ロジン、二量化又は水素添加バルサム及びエステル化アビエチン酸等の天然樹脂、ポリテルペン、テルペンフェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、及びロジンエステルが挙げられるが、これらに限定されない。可塑剤の例として、ポリブテン、パラフィン系油、ワセリン、及びジトリデシルフタレートなどの長脂肪族側鎖を有する特定のフタレートが挙げられるが、これらに限定されない。
ポリジオルガノシロキサンポリオキサミドをシリケート粘着付与樹脂などの粘着付与剤と組み合わせることにより、感圧接着剤又は加熱活性化接着剤のいずれか一方を処方することができる。本明細書で使用するとき、用語「感圧接着剤」とは、次の性質を有する接着剤を意味する:(1)強力かつ恒久的粘着性、(2)指圧以下での基材への粘着性、(3)接着剤付着面上への十分な保持力、及び(4)接着剤付着面からきれいに除去するための十分な結合力。本明細書で使用するとき、用語「加熱活性化接着剤」とは、基本的に室温で非粘着性であるが、室温より高くなり、例えば30℃より高い活性化温度になると粘着性となる、接着剤組成物を意味する。加熱活性化接着剤は、典型的には、活性化温度より高温では、感圧接着剤の性質を有する。
シリケート粘着付与樹脂などの粘着付与樹脂をポリジオルガノシロキサンポリオキサミドコポリマーに追加して、コポリマーの粘着性を提供し又は高める。シリケート粘着付与樹脂は、得られた接着剤組成物の物理的性質に影響を与え得る。例えば、シリケート粘着付与樹脂含量が増加するに伴い、接着剤組成物のガラス様からゴム様への転移が、より高温になるにしたがい、進む。いくつかの例示的接着剤組成物において、複数のシリケート粘着付与樹脂を使用して、望ましい性能を得ることができる。
好適なシリケート粘着付与樹脂としては、次の構造単位、M(即ち、1価のR’SiO1/2単位)、D(即ち、2価のR’SiO2/2単位)、T(即ち、3価のR’SiO3/2単位)、及びQ(即ち、4価のSiO4/2単位)、並びにこれらの組み合わせで構成されている樹脂が挙げられる。典型的な例示的シリケート樹脂としては、MQシリケート粘着付与樹脂、MQDシリケート粘着付与樹脂、及びMQTシリケート粘着付与樹脂が挙げられる。これらのシリケート粘着付与樹脂は通常、100〜50,000の範囲の又は500〜15,000の範囲の数平均分子量を有し、かつ一般に、メチルR’基を有する。
MQシリケート粘着付与樹脂は、R’SiO1/2単位(「M」単位)及びSiO4/2単位(「Q」単位)を有するコポリマー樹脂であり、式中、M単位がQ単位に結合し、そのそれぞれが少なくとも1つのその他のQ単位に結合している。SiO4/2単位(「Q」単位)のいくつかは、ヒドロキシルラジカルに結合して、HOSiO3/2単位(「TOH」単位)をもたらし、したがって、シリケート粘着付与樹脂のシリコン結合ヒドロキシル含量を説明でき、かついくつかはその他のSiO4/2単位にのみ結合していることを説明できる。
このような樹脂は、例えば、「ポリマーサイエンス・エンジニアリング百科事典(Encyclopedia of Polymer Science and Engineering)」(第15巻、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ社(John Wiley & Sons, Inc.)、ニューヨーク、1989年、265〜270頁)、並びに米国特許第2,676,182号(ダウト(Daudt)ら)、同第3,627,851号(ブラディ(Brady))、同第3,772,247号(フラニガン(Flannigan))、及び同第5,248,739号(シュミット(Schmidt)ら)に記載されている。その他の例は、米国特許第5,082,706号(タングニィ(Tangney))に記載されている。上述の樹脂は、一般に、溶媒中で調製される。乾燥させた又は無溶媒の、Mシリコーン粘着力強化樹脂は、米国特許第5,319,040号(ヴェングロヴィウス(Wengrovius)ら)、同第5,302,685号(ツムラ(Tsumura)ら)、及び同第4,935,484号(ウォルフグルーバー(Wolfgruber)ら)に記載されているようにして調製可能である。
ある種のMQシリケート粘着付与樹脂は、米国特許第2,676,182号(ダウト(Daudt)ら)に記載され、米国特許第3,627,851号(ブラディ(Brady))、及び米国特許第3,772,247号(フラニガン(Flannigan))に従って修正されている、シリカヒドロゾルキャッピングプロセスにより調製することができる。これらの修正プロセスは、多くの場合、ケイ酸ナトリウム溶液濃度、及び/又はケイ酸ナトリウム中のケイ酸−ナトリウム比、及び/又は中和されたケイ酸ナトリウム溶液のキャッピング前の時間を、ダウト(Daudt)らにより開示されるものよりも一般的に低い値に制限することから構成される。中和されたシリカヒドロゾルは、多くの場合、2−プロパノールなどのアルコールで安定化されており、中和後すぐにRSiO1/2シロキサン単位で末端保護される。シリコン結合ヒドロキシル基(即ち、シラノール)のMQ樹脂上の濃度は、シリケート粘着付与樹脂の重量に基づいて、1.5重量%以下、1.2重量%以下、1.0重量%以下、又は0.8重量%以下まで減らすことができる。これは、例えばヘキサメチルジシラザンをシリケート粘着付与樹脂と反応させることによって実現できる。このような反応は、例えば、トリフルオロ酢酸によって触媒してよい。あるいは、トリメチルクロロシラン又はトリメチルシリルアセトアミドをシリケート粘着付与樹脂と反応させてよく、この場合、触媒は必要ではない。
MQDシリコーン粘着付与樹脂は、米国特許第2,736,721号(デクスター(Dexter))にて教示されているように、R’SiO1/2単位(「M」単位)、SiO4/2単位(「Q」単位)、及びR’SiO2/2単位(「D」単位)を有するターポリマーである。MQDシリコーン粘着付与樹脂においては、メチルR’基(R’SiO2/2単位(「D」単位)のうちの)のいくつかは、ビニル(CH=CH−)基(「DVi」単位)によって置き換えることができる。
MQTシリケート粘着付与樹脂は、米国特許第5,110,890号(バトラー(Butler))及び日本特許公開平2−36234号にて教示されているように、R’SiO1/2単位、SiO4/2単位、及びR’SiO3/2単位(「T」単位)を有するターポリマーである。
好適なシリケート粘着付与樹脂は、ダウ・コーニング(ミシガン州ミッドランド(Midland))ゼネラル・エレクトリック・シリコーンズ(General Electric Silicones)(ニューヨーク州ウォーターフォード(Waterford))及びローディア・シリコーンズ(Rhodia Silicones)(サウスカロライナ州ロックヒル(Rock Hill))などの供給元から市販されている。特に有用なMQシリケート粘着付与樹脂の例としては、SR−545及びSR−1000の商標名にて入手可能なものが挙げられ、それらは両方とも、GEシリコーン(ニューヨーク州ウォーターフォード(Waterford))から市販されている。このような樹脂は、一般に、有機溶媒中にて供給され、かつそのままで本発明の接着剤の処方に用いてよい。2種以上のシリケート樹脂のブレンドが、接着剤組成物内に含まれることができる。
接着剤組成物は、典型的には、ポリジオルガノシロキサンポリオキサミド及びシリケート粘着付与樹脂の総合重量を基準にして、20重量%〜80重量%のポリジオルガノシロキサンポリオキサミド及び20重量%〜80重量%のシリケート粘着付与樹脂を含有する。例えば、接着剤組成物は、30重量%〜70重量%のポリジオルガノシロキサンポリオキサミド及び30重量%〜70重量%のシリケート粘着付与樹脂、35重量%〜65重量%のポリジオルガノシロキサンポリオキサミド及び35重量%〜65重量%のシリケート粘着付与樹脂、40重量%〜60重量%のポリジオルガノシロキサンポリオキサミド及び40重量%〜60重量%のシリケート粘着付与樹脂、又は45重量%〜55重量%のポリジオルガノシロキサンポリオキサミド及び45重量%〜55重量%のシリケート粘着付与樹脂を含有できる。
接着剤組成物は、無溶媒であることができ又は溶媒を含有することができる。好適な溶媒としては、トルエン、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、脂肪族炭化水素(例えば、ヘキサンなどのアルカン)、又はこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
小数の分枝を有するポリジオルガノシロキサンポリアミドは、例えば、トルエン、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、脂肪族炭化水素(例えば、ヘキサンなどのアルカン)などの多くの一般的な有機溶媒、又はこれらの混合物に可溶性であることができる。より多くの分枝を有するポリジオルガノシロキサンポリアミドは、例えば、トルエン、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、脂肪族炭化水素(例えば、ヘキサンなどのアルカン)などの多くの一般的な有機溶媒、又はこれらの混合物に膨潤性であることができる。
ポリジオルガノシロキサンポリアミドは、溶媒からフィルムとしてキャストしたり、様々な形状で成形若しくはエンボス加工したり、又はフィルムへと押し出し加工したりすることができる。ポリマー材料の高温安定性が、それらのフィルム形成の押出法によく適している。フィルムは、視覚的に透明であることができる。ポリジオルガノシロキサンポリアミドブロックコポリマーを含有する多層フィルムは、米国特許出願公開第2007−0177272号(ベンソン(Benson)ら)に更に記載されている。
組成物及び構成体の製造プロセス
本明細書で開示される組成物及び構成体は、当該技術分野において既知の溶媒系プロセス、無溶剤プロセス、又は2つの組み合わせにより製造できる。
組成物又は構成体に、例えば、有機ポリマーを含む実施形態では、当業者は、ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分の構成及び比、有機ポリマーの構成及び比、任意の反応開始剤の構成、並びに任意の充填剤、添加剤、又は特性変性剤が添加されるかどうかに応じて、特定の用途に対して最適な材料を推測できる。
組成物又は構成体に有機ポリマーを含む実施形態では、有機ポリマーは、一般に、ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分、又はポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分の反応物質のうち1つに、溶融流として添加される。時には、ポリマー材料は、ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分が、(1)ペレットとして、(2)反応物質として、又は(3)第2の槽からの別の溶融流として添加される前に、別の槽で融解される必要がある。別の槽が好ましい場合の例として、例えば、(1)添加剤が有機ポリマー中に濃縮されるのが好ましいとき、(2)有機ポリマーが、高い処理温度を要するとき、及び(3)有機ポリマーがエラストマー熱硬化性材料を含むとき、が挙げられる。
種々の構成成分を追加する順序は、混合物を形成する上で重要である。組成物又は構成体に有機ポリマーを含む実施形態では、有機ポリマーが上述したポリジオルガノシロキサンポリアミド(例えば、ジアミン)を製造する反応物質と実質的に非反応性の場合、任意の添加順序を用いることができる。ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分を有機ポリマーに添加することができ、逆もまた同様であり、つまり有機ポリマーの存在下でポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分を製造できる。しかし、有機ポリマーがこのような構成成分を製造する反応物質と反応する場合は、ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分の形成後に、有機ポリマーを添加すべきである。また、有機ポリマーがポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分を分解するプロセスに温度を要する場合、有機ポリマーは、好ましくは、別の槽で処理可能な状態まで十分に加熱され、ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分の溶融流に添加される。
その他の添加剤、例えば、可塑化材料、粘着付与材料、色素、充填剤、反応開始剤などは、通常は反応物質と反応しないため、一般にはプロセス中の任意の時点で添加することができるが、典型的には相当量のポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分が形成された後に、添加される。
組成物又は構成体に有機ポリマーを含む実施形態では、非熱可塑性エラストマー材料である有機ポリマーは、ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分と混合されるとき、通常は溶融加工に特別な条件を必要とする。溶融加工可能な非熱可塑性エラストマー材料の2つの製造方法は、(1)粘着付与材料又は可塑化材料と膨潤させることによりこれらの見かけの融解粘度を下げること、又は(2)米国特許第5,539,033号に記載されるように材料を素練りすること、である。
4つのプロセス条件が、無溶剤プロセスにより製造される混合物の最終特性に影響を及ぼす場合がある。第1に、ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分が溶媒中で、又は本質的に無溶剤プロセスで製造されるかにより、ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分の特性が影響され得る。第2に、過度の熱や剪断力に暴露される場合、ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分が分解され得る。第3に、ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分の有機ポリマーとの混合方法により、混合物の安定性が影響され得る。第4に、処理パラメータの相互作用と、混合物中の構成成分の特性により、混合物で製造される物品の形態が決定される。
第1の条件では、ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分が、溶媒プロセス又は無溶剤プロセスにより事前に製造することができるか、又は有機ポリマーの存在下で製造することができる。溶媒中におけるポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分の製造方法は、上で開示した。実質的な無溶媒条件中におけるポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分の製造方法により、高分子量のポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分をもたらすことができる。
第2の条件では、剪断力条件下で過度に加熱される場合、特に酸素存在下において、ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分が分解され得る。有機ポリマーの存在下で製造されるとき、特に、混合物が不活性雰囲気下で製造されるとき、ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分は最低限の熱及び剪断力に暴露される。
第3の条件では、ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分の有機ポリマーとの混合方法により、混合物の安定性が影響を受ける。ポリジオルガノシロキサンは、一般には、多くの他のポリマー材料に不混和性である。しかし、発明者らは、両者が融解状態にあるとき、様々なポリマーが、ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分と混合できることを見出した。1つの構成成分の軟化に必要な条件が他方を分解しないためには、慎重さが必要である。好ましくは、混合温度を、混合物の混合温度及び移送温度より高く、かつポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分の分解温度より低い温度にすべきである。ポリジオルガノシロキサンポリオキサミドコポリマーは通常、明らかな分解をすることなしに、250℃以上の高温に晒すことができる。
構成成分が融解状態で十分に加熱され混合されることができる任意の槽が、本明細書で開示される混合物の製造に好適である。
第4の条件では、処理工程が、本明細書で開示される混合物で製造される物品の形態に影響する。混合物は、有機ポリマーとのポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分の一般的不混和性により、通常は、1つは非連続的、もう一方は連続的な、少なくとも2つのドメインを有する。少量相を含む構成成分は、典型的には、球状から楕円状、リボン様、繊維状にわたる形状の非連続的ドメインを形成する。大量相を含む構成成分は、典型的には、非連続的ドメインの周囲に連続的ドメインを形成する。混合物の非連続的ドメインは、混合物がフィルム又はコーティングなどの物品に形成されるとき、混合物が十分な剪断力又は伸長力に晒される場合、通常は伸長される。非連続的ドメインは、少なくとも構成成分の1つが、使用温度において十分な粘度を有する場合、通常は伸長された状態で保持され、混合物が既に伸長力や剪断力下にないとき、伸長されたドメインが弛緩して球体に戻らないようにする。伸長された形態は、混合物が、構成成分の軟化点を超えて再加熱されるまで、通常は安定である。
本明細書で開示される混合物の製造法として、溶媒系プロセス及び無溶剤プロセスの両方を用いることができるが、この2つの方法の組み合わせが好ましい状況が存在することもある。後者の場合では、ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分を溶媒系プロセスで製造し、続いて乾燥し、有機ポリマーと融解することができる。
物品の種類
本発明のポリマー及び組成物を、特定の処方により、例えば、剥離フィルム、光学フィルム、拡散光学物品、加工助剤、光学PSA、感圧性接着剤テープ、感圧性接着剤転写テープ、例えば経皮的薬物送達デバイスを含む感圧性接着剤医療テープ、ゴム強化物品、及び所望の物品上に直接コーティングされる感圧性接着剤として、使用可能な様々な物品の製造に用いることができる。
本明細書で開示するポリマー及び組成物は、溶媒からフィルムとしてキャストしたり、様々な形状で成形若しくはエンボス加工したり、又はフィルムへと押し出し加工したりできる。様々な物品、例えば、ポリマー又は組成物を含有する層、及び1つ以上の任意の基材を含むものを形成することができる。例えば、ポリマー又は組成物は、第1の基材に隣接した層内にあるか、又は第1の基材と第2の基材との間に位置することができる。即ち、物品は、第1の基材、ポリマー又は組成物を含有する層、第2の基材の順番に配置できる。本明細書で使用するとき、用語「隣接した」とは、第2の層に接触する、又は当該第2層の近傍に配置されてはいるが当該第2の層からは1種類以上の追加の層によって分離されている第1の層を意味する。
感圧性接着剤物品は、周知のホットメルト又は溶媒コーティングプロセスで感圧性接着剤を塗布することにより製造される。使用可能な任意の好適な基材として、例えば、布及びガラス繊維布、メタライズフィルム及び箔、ポリマーフィルム、不織布、紙及びポリマーコーティング紙、並びにフォーム状裏材が挙げられるが、これらに限定されない。ポリマーフィルムとして、ポリプロピレン、ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、及び高密度ポリエチレンなどのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリカーボネート、セルロースアセテート、カプトン(KAPTON)の商品名で市販されるものなどのポリイミドが挙げられるが、これらには限定されない。不織布は、一般にランダムに配向された繊維から製造され、ナイロン、ポリプロピレン、エチレンビニルアセテートコポリマー、ポリウレタン、レーヨンなどが挙げられるが、これらに限定されない。フォーム状裏材として、アクリル酸、シリコーン、ポリウレタン、ポリエチレン、ネオプレンゴム、及びポリプロピレンが挙げられるが、これらには限定されず、充填又は未充填でよい。ポリエチレン−アルミニウム膜状複合材料などの層状の裏材も好適である。
感圧性テープの場合、これらの材料は、典型的には、裏材上にコーティングされた感圧性接着剤材料の層を含むテープ構成体を第1に製造することにより、適用される。続いて、感圧性接着剤コーティングの露出面を、剥離層となる表面へ、又は、直接所望の基材へ適用してよい。
いくつかの感圧性接着剤物品は、剥離ライナー、即ち、剥離剤コーティングでコーティングされた2つのライナーの間に、組成物をコーティングすることにより製造できる転写テープを用いる。剥離ライナーは、典型的には、ポリエステル、ポリエチレン、ポリオレフィンなどのようなポリマー材料、又は剥離剤コーティング紙若しくはポリエチレンコーティング紙を含む。好ましくは、それぞれの剥離ライナーは、本発明で利用される接着剤材料に対する剥離材料で、まずコーティングされるかプライミングされる。組成物が相当量の粘着付与されたポリジオルガノシロキサンポリアミド含有成分を含有するとき、有用な剥離ライナーとして、シリコーン接着剤と用いるのに好適なものが挙げられる。一例は、欧州特許第433070号に記載されているポリフルオロポリエーテルでコーティングされたライナーである。その他の有用な剥離ライナー、剥離剤コーティング組成物は、欧州特許第378420号、米国特許第4,889,753号、及び欧州特許第311262号に記載されている。市販のライナー及び組成物として、ダウ・コーニング社(Dow Corning Corp.)(ミシガン州ミッドランド(Midland))からシルオフ(SYL-OFF)Q2−7785の商品名で市販されるフルオロシリコーン剥離剤コーティング、シンエツ・シリコーンズ・アメリカ社(Shin-Etsu Silicones of America, Inc.)(カリフォルニア州トーランス(Torrance))から市販されるX−70−029NSフルオロシリコーン剥離剤コーティング、リリース・インターナショナル(Release International)(イリノイ州ベッドフォードパーク(Bedford Park))からSテイクオフ(S TAKE-OFF)2402の商品名で市販されるフルオロシリコーン剥離ライナーなどが挙げられる。
本発明の組成物は、経皮的薬物送達デバイスなどの医療用途においても有用である。経皮的薬物送達デバイスは、治療的に有効量の薬物を患者の皮膚を通して、又は皮膚に送達されるよう設計される。経皮的薬物送達は、顕著な利点をもたらす、つまり、注射とは異なって非侵襲性であり、経口投与とは異なって肝臓による初回通過代謝を受けず、胃腸への影響が最小限であり、血中濃度が安定する。
本発明の組成物は、処理済み及び未処理の表面、特に金属、ポリオレフィン及びフッ素含有ポリマーフィルムに容易に接着する感圧性接着剤においても有用である場合があり、環境汚染物質(非保護面を腐食的に攻撃するものを含む)の侵入を防ぐ、高い柔軟性を有する連続界面シリコーンコーティングをもたらす。感圧性接着剤パッチは、典型的には、保護ポリジオルガノシロキサンポリアミド含有感圧性接着剤組成物と、所望により、バリア若しくは縁部接着剤、柔軟性のあるバリア若しくは裏材材料層、又はこれら材料の組み合わせからなる。いくつかの用途においては、裏材が電界線を遮蔽せず、解放構造の裏材を製造することが好ましく、例えば、ポリエチレン又はPVCの固体フィルムがより好ましい。いくつかの表面に適用するとき、表面の空間配置により適合するテーパー形状又は浮き上がり状の接着剤層が好ましい場合がある。
本発明の組成物は、熱収縮チューブ用の感圧性接着剤又はホットメルト接着剤としても、有用である場合もある。こららの構成体は、熱収縮操作中に経験する高温に耐えることができる単一の物品をもたらし、冷却後の周辺封止をもたらす。これらの材料のレオロジー、熱安定性、粘着性、及び透明度により、本用途に特に好適となる。
本発明の組成物を、異なる剥離ライナー、即ち、ライナーの片面にある第1の剥離剤コーティング、及び別面にコーティングされた第2の剥離剤コーティングを有する剥離ライナー上に、コーティングすることもできる。2つの剥離剤コーティングは、好ましくは異なる剥離値を有する。例えば、1つの剥離剤コーティングは、5グラム/cm(即ち、1cm幅の材料ストリップをコーティングからはがすのに、5グラムの抵抗力が必要)の剥離値を有してよく、一方第2の剥離剤コーティングは、15グラム/cmの剥離値を有してもよい。より高い剥離値を有する剥離ライナーコーティング上に材料をコーティングできる。得られるテープをロール状に巻くことができる。テープがほどかれると、感圧性接着剤は、より高い剥離値を有する剥離剤コーティングに接着する。テープを基材に適用した後、剥離ライナーを取り外し、接着剤表面を更なる用途のために暴露することができる。
ホットメルト接着剤は、複合物に非接着性表面を結合するのに使用可能な組成物である。基材に適用中、ホットメルト接着剤は、表面を完全に濡らし、その表面がでこぼこであっても空隙を残さないように、十分に流動性を持たなければならない。したがって、適用時は、接着剤の粘度が低くなければならない。しかし、接着剤は、一般に固体になり、ストレスの多い条件下で、基材に接着されたままになるよう十分な貼着力を発揮する。
ホットメルト接着剤において、流体から固体への遷移を、いくつかの方法で行ってよい。第1に、ホットメルト接着剤は、加熱時に軟化及び融解し、冷却時に再び硬化する熱可塑性樹脂であってよい。このように加熱すると、十分に高流動性となり、満足な濡れを達成するあるいは、ホットメルト接着剤を、接着剤の粘度を十分に低下させて満足な濡れを可能にし、溶媒又はキャリアが除去されたときに接着剤粘度が上がる、溶媒又はキャリアに溶解してもよい。かかる接着剤は、必要に応じて加熱によって活性化できる。
本発明の組成物は、例えば、剥離物品、接着転写テープ、光学接着剤、ホットメルト接着剤、光学物品、ディフューザー、不織布ウェブ、撥水フィルム、ゴム強化プラスチック、落書き防止フィルム、キャスティングライナー、感圧性接着剤、振動減衰器、音響減衰器、医療用裏材、テープ用裏材、医療用物品、及び封止剤として使用可能な、非支持フィルムに形成することができる。
本発明の組成物は、例えば、非支持フィルムについて本明細書で上述した用途において使用可能な、多層フィルムの1つ以上の層に組み込むことができる。更に、例えば、反射偏光子(relective polarizer)、赤外線放射反射器、ディフューザー、光学フィルター、感圧性接着剤、振動減衰器、音響減衰器、反射器、及び透過性フィルムとして、多層フィルムを使用できる。
本発明の組成物を、例えば、表面改質剤、スリップ助剤、相溶剤(compatibilizier)、屈折率変性剤、衝撃変性剤、光学的変性剤、レオロジー変性剤、透過性変性剤、撥水剤、申し分のない平滑度、潤滑性、べたつき感の減少、及び心地よい触感を与える繊維トリートメントとして使用可能な、融解加工助剤中で使用できる。
以下の例示的実施形態を本開示により提供する。
実施形態1.少なくとも1個の式I−aの繰り返し単位と、
Figure 0005351148
少なくとも1個の式VI−aの繰り返し単位と、を含むコポリマーであって、
Figure 0005351148
式中、それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールであり、Gは、価数qを有する残基であり、Rは、水素若しくはアルキルであるか、又はRはGと一緒ににそれら両方が結合した窒素とともに複素環基を形成し、それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はこれらの組み合わせであり、それぞれのBは、独立して、共有結合、4〜20個の炭素からなるアルキレン、アラルキレン、アリーレン、又はこれらの組み合わせであり、Dは、有機ソフトセグメント残基であり、nは、独立して、0〜1500の整数であり、pは、1〜10の整数であり、qは、2以上の整数である、コポリマー。
実施形態2.コポリマーが、少なくとも1個の式I−bの繰り返し単位と、
Figure 0005351148
少なくとも1個の式VI−bの繰り返し単位とを含む、実施形態1に記載のコポリマー。
Figure 0005351148
実施形態3.Dがポリエーテル残基を含む、実施形態1又は2に記載のコポリマー。
実施形態4.Dがポリオキシプロピレン残基を含む、実施形態1〜3のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態5.ポリオキシプロピレン残基が450〜8000の平均分子量を有する、実施形態4に記載のコポリマー。
実施形態6.それぞれのRがメチルである、実施形態1〜5のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態7.少なくとも50パーセントのR基がメチルである、実施形態1〜5のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態8.それぞれのYが、1〜10個の炭素原子を有するアルキレン、1〜10個の炭素原子を有するアルキレンに結合したフェニレン、又は1から10個の炭素原子を有する第1のアルキレン及び1〜10個の炭素原子を有する第2のアルキレンに結合したフェニレンである、実施形態1〜7のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態9.Yが、1〜4個の炭素原子を有するアルキレンである、実施形態1〜8のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態10.コポリマーが、pが1に等しい第1の繰り返し単位、及びpが少なくとも2である第2の繰り返し単位を有する、実施形態1〜9のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態11.nが少なくとも40である、実施形態1〜10のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態12.Rが水素である、実施形態1〜11のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態13.少なくとも1個の式I−aの繰り返し単位と、少なくとも1個の式VI−aの繰り返し単位を有するコポリマーの製造方法であって、かかる方法が、反応条件下で、a)式II−aの前駆体、
Figure 0005351148
b)式VII−aの前駆体、
Figure 0005351148
及び、c)平均して式G(NHRを有する1種以上のアミン化合物、を混合することを含み、式中、それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールであり、それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、ハロ若しくはアルコキシカルボニルで置換されたアリールであり、Gは、式G(NHRからr個の−NHR基を差し引いたものに等しい残基単位であり、Rは、水素又はアルキルであるか、又はRはGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基を形成し、それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はこれらの組み合わせであり、それぞれのBは、独立して、共有結合、4〜20個の炭素からなるアルキレン、アラルキレン、アリーレン、又はこれらの組み合わせであり、Dは、有機ソフトセグメント残基であり、nは、独立して、0〜1500の整数であり、pは、1〜10の整数であり、rは、2以上の数である、方法。
実施形態14.Rが水素である、実施形態13に記載の方法。
実施形態15.方法が、式ROHの反応副生成物をコポリマーから除去することを更に含む、実施形態13又は14に記載の方法。
実施形態16.Rがメチルであり、かつRが水素である、実施形態13〜15のいずれか1つに記載の方法。
実施形態17.前駆体と1種以上のアミン化合物の混合が、バッチプロセス、半バッチ式プロセス、又は連続式プロセスで行われる、実施形態13〜16のいずれか1つに記載の方法。
実施形態18.少なくとも1個の式I−bの繰り返し単位と、少なくとも1個の式VI−bの繰り返し単位を有するコポリマーの製造方法であって、かかる方法が、反応条件下で、a)式II−bの前駆体、
Figure 0005351148
b)式VII−bの前駆体、
Figure 0005351148
及び、c)平均して式G(NHRを有する1種以上のアミン化合物、を混合することを含み、式中、それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールであり、それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、ハロ若しくはアルコキシカルボニルで置換されたアリールであり、Gは、式G(NHRからr個の−NHR基を差し引いたものに等しい残基単位であり、Rは、水素又はアルキルであるか、又はRはGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基を形成し、それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はこれらの組み合わせであり、Dは、有機ソフトセグメント残基であり、nは、独立して、0〜1500の整数であり、pは、1〜10の整数であり、rは、2以上の数である、方法。
実施形態19.式IIIのポリジオルガノシロキサンジアミンと、
Figure 0005351148
モル過剰の式IVのオキサラートとを反応させることにより、式II−bの前駆体が調製される実施形態18に記載の方法であって、式中、Rは、アルキル、ハロアルキル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、ハロ若しくはアルコキシカルボニルで置換されたアリールである、方法。
実施形態20.過剰のオキサラートがポリジオルガノシロキサンジアミンとの反応後に除去される、実施形態19に記載の方法。
実施形態21.少なくとも1個の式I−aの繰り返し単位と、少なくとも1個の式VI−aの繰り返し単位を有するコポリマーの製造方法であって、かかる方法が、反応条件下で、a)式VIII−aの前駆体、
Figure 0005351148
及び、b)式VII−aの前駆体、を混合することを含み、
Figure 0005351148
式中、それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、若しくはハロで置換されたアリールであり、それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、ハロ若しくはアルコキシカルボニルで置換されたアリールであり、Gは、式G(NHRからq個の−NHR基を差し引いたものに等しい残基単位であり、Rは、水素若しくはアルキルであるか、又はRはGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基を形成し、それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はこれらの組み合わせであり、それぞれのBは、独立して、共有結合、4〜20個の炭素からなるアルキレン、アラルキレン、アリーレン、又はこれらの組み合わせであり、Dは、有機ソフトセグメント残基であり、nは、独立して、0〜1500の整数であり、pは、1〜10の整数であり、qは、2以上の整数である、方法。
実施形態22.Rが水素である、実施形態21に記載の方法。
実施形態23.方法が、式ROHの反応副生成物をコポリマーから除去することを更に含む、実施形態21又は22に記載の方法。
実施形態24.Rがメチルであり、かつRが水素である、実施形態21〜23のいずれか1つに記載の方法。
実施形態25.前駆体の混合が、バッチプロセス、半バッチ式プロセス、又は連続式プロセスで行われる、実施形態21〜24のいずれか1つに記載の方法。
実施形態26.少なくとも1個の式I−bの繰り返し単位と、少なくとも1個の式VI−bの繰り返し単位を有するコポリマーの製造方法であって、かかる方法が、反応条件下で、a)式VIII−bの前駆体、
Figure 0005351148
及び、b)式VII−bの前駆体、を混合することを含み、
Figure 0005351148
式中、それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールであり、それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、ハロ若しくはアルコキシカルボニルで置換されたアリールであり、Gは、式G(NHRからq個の−NHR基を差し引いたものに等しい残基単位であり、Rは、水素若しくはアルキルであるか、又はRはGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基を形成し、それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はこれらの組み合わせであり、Dは、有機ソフトセグメント残基であり、nは、独立して、0〜1500の整数であり、pは、1〜10の整数であり、qは、2以上の整数である、方法。
実施形態27.実施形態1〜12のいずれか1つに記載のコポリマーを含む物品。
実施形態28.基材を更に含み、コポリマーが基材に隣接した層内にある、実施形態27に記載の物品。
実施形態29.第1の基材及び第2の基材を更に含み、コポリマーが、第1の基材と第2の基材との間に配置された層内にある、実施形態27に記載の物品。
実施形態30.実施形態1〜12のいずれか1つに記載のコポリマーを含む組成物。
実施形態31.コポリマーとは異なるポリマー材料を更に含む、実施形態30に記載の組成物。
実施形態32.粘着付与材料を更に含む、実施形態30又は31に記載の組成物。
実施形態33.粘着付与材料がシリケート樹脂又は有機粘着付与剤である、実施形態32に記載の組成物。
実施形態34.組成物が接着剤である、実施形態30〜33のいずれか1つに記載の組成物。
実施形態35.1種以上の添加剤を更に含む、実施形態30〜34のいずれか1つに記載の組成物。
実施形態36.光透過性材料を含む第1のフィルムと、第1のフィルムに隣接する第2のフィルムであって、実施形態1〜12のいずれか1つに記載のコポリマーを含む第2のフィルムとを含む、複合フィルム。
実施形態37.第1の屈折率を有する第1のポリマー材料を含む第1の層と、第1の層に隣接する第2の層であって、第2の屈折率を有し、実施形態1〜12のいずれか1つに記載のコポリマーを含む第2の層とを含む、フィルム。
実施形態38.第1の層又は第2の層に隣接する第3の層を更に含み、第3の層が第3の材料を含む、実施形態37に記載のフィルム。
実施形態39.第3の層が、第1の層と第2の層との間に配置される、実施形態38に記載のフィルム。
前述の事項は、現在予見されない、本発明の実質的でない修正が、本発明の均等物を表しうるにもかかわらず、本発明者らによって権能付与的記載が入手できる予見された実施形態の観点から本発明を記載している。
これらの実施例は単にあくまで例示を目的としたものであり、添付した特許請求の範囲の範囲に限定するものではない。実施例における部、パーセント、比等は全て、他に記載されない限り、重量基準である。使用した溶媒及びその他の試薬は、特に記載のない限り、ウィスコンシン州ミルウォーキー(Milwaukee)のシグマ−アルドリッチ・ケミカル社(Sigma-Aldrich Chemical Company)より入手した。
Figure 0005351148
当量を決定するための滴定法
10グラム(正確に計量する)の前駆体化合物を瓶型容器に入れた。約50グラムのTHF溶媒(正確な計量ではない)を添加した。混合物が均質になるまで、電磁攪拌棒を使用して内容物を混合した。前駆体の理論当量を計算し、次に本当量数の3〜4倍の範囲の量のN−ヘキシルアミン(正確に計量する)を添加した。反応混合物を最低4時間撹拌した。ブロモフェノールブルー(10〜20滴)を添加し、内容物が均質になるまで混合した。混合物を黄色の終点まで1.0N(又は0.1N)塩酸にて滴定した。前駆体の当量数は、試料に加えたN−ヘキシルアミンの当量数から、滴定中に加えた塩酸の当量数を差し引いたものに等しかった。当量(グラム/当量)は、前駆体の試料重量を前駆体の当量数で割ったものに等しかった。
調製実施例1
機械式撹拌機、加熱マントル、窒素導入用チューブ(ストップコック付き)、及び排出管を装備した2リットルの3つ口樹脂フラスコ内に、ジエチルオキサラート(145.00グラム)を入れた。フラスコを、激しく攪拌しながら窒素で15分間パージし、ハンツマン(Huntsman)のXTJ−576(500.00グラム、MW=2,018)を1分以上かけて添加した。この反応混合物を、室温で約1時間攪拌した。反応フラスコには、蒸留アダプタ及び蒸留レシーバを装着した。反応混合物を120℃まで減圧下(133Paパスカル、1トール)にて2時間、更なる留出物を集めることができなくなるまで加熱した。反応混合物を室温まで冷却し、オキサミドエステルで末端処理したポリプロピレンオキシド生成物を得た。エステル当量は、滴定により決定した(当量=1,191グラム/当量)。
調製実施例2
シュウ酸ジエチル(241.10グラム)を、機械式撹拌機、加熱マントル、窒素導入用チューブ(ストップコック付き)、及び排出管を装備した3リットルの3つ口樹脂フラスコ内に入れた。フラスコを窒素で15分間パージし、5k PDMSジアミン(5,000g/モルの平均分子量を持ち、米国特許第5,214,119号(レイア(Leir)ら)に記載の様に調製されたポリジメチルシロキサンジアミン)(2,028.40グラム、分子量=4,918)を、撹拌しながらゆっくりと添加した。室温にて8時間後、反応フラスコに、蒸留アダプタ及び蒸留レシーバを装着し、内容物を撹拌し、減圧下(1トール)にて150℃まで4時間、更なる留出物を集めることができなくなるまで加熱した。残留液体を室温まで冷却し、オキサミドエステルで末端処理した生成物2,573グラムを得た。透明な流動性の液体ガスクロマトグラフィー分析は、検出可能濃度のシュウ酸ジエチルが残存していないことを示した。分子量は、H NMR(分子量=5,477グラム/モル)及び滴定(2,547グラム/モル及び2,550グラム/モルの当量)によって決定した。
調製実施例3
エチレンジアミン(63.00グラム)を、機械的撹拌機、加熱マントル、窒素導入用チューブ(ストップコック付き)、及び排出管を装備した3リットルの3つ口樹脂フラスコ内に入れた。フラスコを窒素で15分間パージし、調製実施例2、シリコーンポリオキサミド(63グラム、MW=5,100)を、撹拌しながらゆっくりと添加した。室温にて45分後、反応フラスコに、蒸留アダプタ及び蒸留レシーバを装着し、内容物を撹拌し、減圧下(1トール)にて150℃まで4時間、更なる留出物を集めることができなくなるまで加熱した。残留ワックス様固体を室温まで冷却し、アミン末端オキサミドポリジメチルシロキサン生成物2,573グラムを得た。分子量は、ブロモフェノールブルー指示薬のTHF溶液を用いて、アミン滴定によって決定した(2,176グラム/モルの当量)。
(実施例1)
これは、エトキシアミドで末端保護された非シリコーンプレポリマー、及び同一の末端基を有するPDMSを用いて、ポリマー鎖に非シリコーンソフトセグメントを導入できることを例示する実施例である。有機ジアミンを用い、オキサミド結合を形成するためのポリマーを結合することができる。
THF 119.20グラムで満たした丸底フラスコに、調製実施例1で記載したものと同様の方法で調製したジエチルオキサラートで事前に末端保護した9.34グラムのポリプロピレンオキシドジアミン(ハンツマン(Huntsman)XTJ−576、1009当量)を投入した。次に、調製実施例2に記載したものと同様の方法で調製した20.00グラムのジエチルオキサラートで末端保護したPDMSジアミン(2550当量)を添加し、混合した。次に、0.476グラムのエチレンジアミンを丸底フラスコに添加し、反応物を混合し、16時間22℃で維持した。ガラス製のペトリ皿に注いだ後、生成したポリマーからTHFを蒸発させた。乾燥したポリマーは、無色透明の強靭なエラストマーであった。
(実施例2)
これは、エトキシアミドで末端保護された非シリコーンプレポリマー、及び同一の末端基を有するPDMSを用いて、ポリマー鎖に非シリコーンソフトセグメントを導入できることを例示する実施例である。有機ジアミンを用い、オキサミド結合を形成するためのポリマーを結合することができる。
THF 24.70グラムで満たした丸底フラスコに、調製実施例1で記載したものと同様の方法で調製したジエチルオキサラートで事前に末端保護した4.67グラムのポリプロピレンオキシドジアミン(ハンツマン(Huntsman)XTJ−576、1009当量)を投入した。次に、調製実施例2に記載したものと同様の方法で調製した10.00グラムのジエチルオキサラートで末端保護したPDMSジアミン(2550当量)を添加し、混合した。次に、0.5395グラムのm−キシリレンジアミンを丸底フラスコに添加し、反応物を混合し、16時間22℃で維持した。ガラス製のペトリ皿に注いだ後、生成したポリマーからTHFを蒸発させた。乾燥したポリマーは、無色透明の強靭なエラストマーであった。
(実施例3)
これは、エトキシアミドで末端保護された非シリコーンプレポリマー、及びPDMSセグメント上にオキサミド結合が形成された後にアミン末端を有するPDMSを用いて、ポリマー鎖に非シリコーンソフトセグメントを導入できることを例示する実施例である。追加の有機ジアミンを添加する必要はない。
THF 56.50グラムで満たした丸底フラスコに、調製実施例1で記載したものと同様の方法で調製したジエチルオキサラートで事前に末端保護した5.00グラムのポリプロピレンオキシドジアミン(ハンツマン(Huntsman)XTJ−576、1009当量)を投入した。次に、調製実施例3に記載したものと同様の方法で調製した9.1350グラムのアミン末端オキサミドポリジメチルシロキサン生成物を添加し、16時間22℃で維持しながら混合した。ガラス製のペトリ皿に注いだ後、生成したポリマーからTHFを蒸発させた。乾燥したポリマーは、無色透明の強靭なエラストマーであった。
本発明の範囲及び趣旨から逸脱しない本発明の様々な変更や改変は、当業者には明らかとなるであろう。本発明は、本明細書で述べる例示的な実施形態及び実施例によって不当に限定されるものではないこと、また、こうした実施例及び実施形態は、本明細書において以下に記述する特許請求の範囲によってのみ限定されると意図する本発明の範囲に関する例示のためにのみ提示されることを理解すべきである。本発明の実施態様の一部を以下の項目1〜41に示す。
[1]
少なくとも1個の式I−aの繰り返し単位と、
Figure 0005351148
少なくとも1個の式VI−aの繰り返し単位とを含むコポリマーであって、
Figure 0005351148
式中、
それぞれのR は、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールであり、
Gは、価数qを有する残基であり、
は、水素若しくはアルキルであるか、又はR はGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基を形成し、
それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はそれらの組み合わせであり、
それぞれのBは、独立して、共有結合、4〜20個の炭素からなるアルキレン、アラルキレン、アリーレン、又はこれらの組み合わせであり、
Dは、有機ソフトセグメント残基であり、
nは、独立して、0〜1500の整数であり、
pは、1〜10の整数であり、
qは、2以上の整数である、コポリマー。
[2]
前記コポリマーが、
少なくとも1個の式I−bの繰り返し単位と、
Figure 0005351148
少なくとも1個の式VI−bの繰り返し単位とを含む、項目1に記載のコポリマー。
Figure 0005351148
[3]
Dが、ポリエーテル残基を含む、項目1に記載のコポリマー。
[4]
Dが、ポリオキシプロピレン残基を含む、項目3に記載のコポリマー。
[5]
前記ポリオキシプロピレン残基が、450〜8000の平均分子量を有する、項目4に記載のコポリマー。
[6]
それぞれのR が、メチルである、項目1に記載のコポリマー。
[7]
少なくとも50パーセントのR 基が、メチルである、項目1に記載のコポリマー。
[8]
それぞれのYが、1〜10個の炭素原子を有するアルキレン、1〜10個の炭素原子を有するアルキレンに結合したフェニレン、又は1から10個の炭素原子を有する第1のアルキレン及び1〜10個の炭素原子を有する第2のアルキレンに結合したフェニレンである、項目1に記載のコポリマー。
[9]
Yが、1〜4個の炭素原子を有するアルキレンである、項目1に記載のコポリマー。
[10]
前記コポリマーが、pが1に等しい第1の繰り返し単位及びpが少なくとも2である第2の繰り返し単位を有する、項目1に記載のコポリマー。
[11]
nが、少なくとも40である、項目1に記載のコポリマー。
[12]
が、水素である、項目1に記載のコポリマー。
[13]
項目1に記載のコポリマーの製造方法であって、該方法が、反応条件下で、
a)式II−aの前駆体、
Figure 0005351148
b)式VII−aの前駆体、
Figure 0005351148
及び
c)平均して式G(NHR を有する1種以上のアミン化合物、を混合することを含み、
式中、
それぞれのR は、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールであり、
それぞれのR は、独立してアルキル、ハロアルキル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、ハロ若しくはアルコキシカルボニルで置換されたアリールであり、
Gは、式G(NHR からr個の−NHR 基を差し引いたものに等しい残基単位であり、
は、水素若しくはアルキルであるか、又はR はGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基を形成し、
それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はそれらの組み合わせであり、
それぞれのBは、独立して、共有結合、4〜20個の炭素からなるアルキレン、アラルキレン、アリーレン、又はこれらの組み合わせであり、
Dは、有機ソフトセグメント残基であり、
nは、独立して、0〜1500の整数であり、
pは、1〜10の整数であり、
rは、2以上の数である、方法。
[14]
が、水素である、項目13に記載の方法。
[15]
前記方法が、式R OHの反応副生成物を前記コポリマーから除去することを更に含む、項目13に記載の方法。
[16]
が、メチルであり、かつR が、水素である、項目13に記載の方法。
[17]
前記前駆体と前記1種以上のアミン化合物との混合が、バッチプロセス、半バッチ式プロセス、又は連続プロセスで行われる、項目13に記載の方法。
[18]
項目2に記載のコポリマーの製造方法であって、該方法が、反応条件下で、
a)式II−bの前駆体、
Figure 0005351148
b)式VII−bの前駆体、
Figure 0005351148
及び
c)平均して式G(NHR を有する1種以上のアミン化合物、を混合することを含み、
式中、
それぞれのR は、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールであり、
それぞれのR は、独立してアルキル、ハロアルキル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、ハロ若しくはアルコキシカルボニルで置換されたアリールであり、
Gは、式G(NHR からr個の−NHR 基を差し引いたものに等しい残基単位であり、
は、水素若しくはアルキルであるか、又はR はGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基を形成し、
それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はそれらの組み合わせであり、
Dは、有機ソフトセグメント残基であり、
nは、独立して、0〜1500の整数であり、
pは、1〜10の整数であり、
rは、2以上の数である、方法。
[19]
式IIIのポリジオルガノシロキサンジアミンとモル過剰の式IVのオキサラートとを反応させることにより、式II−bの前駆体が調製される、項目18に記載の方法であって、
Figure 0005351148
式中、
は、アルキル、ハロアルキル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、ハロ若しくはアルコキシカルボニルで置換されたアリールである、方法。
[20]
過剰なオキサラートが、ポリジオルガノシロキサンジアミンとの反応後に除去される、項目19に記載の方法。
[21]
項目1に記載のコポリマーの製造方法であって、該方法が、反応条件下で、
a)式VIII−aの前駆体、
Figure 0005351148
及び
b)式VII−aの前駆体、を混合することを含み、
Figure 0005351148
式中、
それぞれのR は、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールであり、
それぞれのR は、独立してアルキル、ハロアルキル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、ハロ若しくはアルコキシカルボニルで置換されたアリールであり、
Gは、式G(NHR からq個の−NHR 基を差し引いたものに等しい残基単位であり、
は、水素若しくはアルキルであるか、又はR はGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基を形成し、
それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はそれらの組み合わせであり、
それぞれのBは、独立して、共有結合、4〜20個の炭素からなるアルキレン、アラルキレン、アリーレン、又はこれらの組み合わせであり、
Dは、有機ソフトセグメント残基であり、
nは、独立して、0〜1500の整数であり、
pは、1〜10の整数であり、
qは、2以上の整数である、方法。
[22]
が、水素である、項目21に記載の方法。
[23]
前記方法が、式R OHの反応副生成物を前記コポリマーから除去することを更に含む、項目21に記載の方法。
[24]
が、メチルであり、かつR が、水素である、項目21に記載の方法。
[25]
前記前駆体の混合が、バッチプロセス、半バッチ式プロセス、又は連続プロセスで行われる、項目21に記載の方法。
[26]
項目2に記載のコポリマーの製造方法であって、該方法が、反応条件下で、
a)式VIII−bの前駆体、
Figure 0005351148
及び
b)式VII−bの前駆体、を混合することを含み、
Figure 0005351148
式中、
それぞれのR は、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールであり、
それぞれのR は、独立してアルキル、ハロアルキル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、ハロ若しくはアルコキシカルボニルで置換されたアリールであり、
Gは、式G(NHR からq個の−NHR 基を差し引いたものに等しい残基単位であり、
は、水素若しくはアルキルであるか、又はR はGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基を形成し、
それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はそれらの組み合わせであり、
Dは、有機ソフトセグメント残基であり、
nは、独立して、0〜1500の整数であり、
pは、1〜10の整数であり、
qは、2以上の整数である、方法。
[27]
項目1に記載のコポリマーを含む物品。
[28]
項目2に記載のコポリマーを含む物品。
[29]
基材を更に含み、項目1に記載のコポリマーが、該基材に隣接した層内にある、項目27に記載の物品。
[30]
第1の基材及び第2の基材を更に含み、項目1に記載のコポリマーが、該第1の基材と該第2の基材との間に配置された層内にある、項目27に記載の物品。
[31]
項目1に記載のコポリマーを含む組成物。
[32]
項目2に記載のコポリマーを含む組成物。
[33]
項目1に記載のコポリマーとは異なるポリマー材料を更に含む、項目31に記載の組成物。
[34]
粘着付与材料を更に含む、項目31に記載の組成物。
[35]
前記粘着付与材料がシリケート樹脂又は有機粘着付与剤である、項目34に記載の組成物。
[36]
前記組成物が接着剤である、項目34に記載の組成物。
[37]
1種以上の添加剤を更に含む、項目31に記載の組成物。
[38]
光透過性材料を含む第1のフィルムと、
前記第1のフィルムに隣接する第2のフィルムであって、項目1に記載のコポリマーを含む第2のフィルムとを含む、複合フィルム。
[39]
第1の屈折率を有する第1のポリマー材料を含む第1の層と、
前記第1の層に隣接する第2の層であって、第2の屈折率を有し、項目1に記載のコポリマーを含む第2の層とを含む、フィルム。
[40]
前記第1の層又は前記第2の層に隣接する第3の層を更に含み、前記第3の層が第3の材料を含む、項目39に記載のフィルム。
[41]
前記第3の層が、前記第1の層と前記第2の層との間に配置される、項目40に記載のフィルム。

Claims (8)

  1. 少なくとも1個の式I−aの繰り返し単位と、
    Figure 0005351148
    少なくとも1個の式VI−aの繰り返し単位とを含むコポリマーであって、
    Figure 0005351148
    式中、
    それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールであり、
    Gは、価数qを有する残基であり、
    は、水素若しくはアルキルであるか、又はRはGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基を形成し、
    それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はそれらの組み合わせであり、
    それぞれのBは、独立して、共有結合、4〜20個の炭素からなるアルキレン、アラルキレン、アリーレン、又はこれらの組み合わせであり、
    Dは、有機ソフトセグメント残基であり、
    nは、独立して、0〜1500の整数であり、
    pは、1〜10の整数であり、
    qは、以上の整数である、コポリマー。
  2. なくとも1個の式I−bの繰り返し単位と、
    Figure 0005351148
    少なくとも1個の式VI−bの繰り返し単位とを含むコポリマーであって、
    Figure 0005351148
    式中、
    それぞれのR は、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールであり、
    Gは、価数qを有する残基であり、
    は、水素若しくはアルキルであるか、又はR はGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基を形成し、
    それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はそれらの組み合わせであり、
    Dは、有機ソフトセグメント残基であり、
    nは、独立して、0〜1500の整数であり、
    pは、1〜10の整数であり、
    qは、2以上の整数である、コポリマー。
  3. ポリマーの製造方法であって、該方法が、反応条件下で、
    a)式II−a、
    Figure 0005351148
    b)式VII−a、
    Figure 0005351148
    及び
    c)平均して式G(NHRを有する1種以上のアミン化合物、を混合することを含み、
    式中、
    それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールであり、
    それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、ハロ若しくはアルコキシカルボニルで置換されたアリールであり、
    Gは、式G(NHRからr個の−NHR基を差し引いたものに等しい残基単位であり、
    は、水素若しくはアルキルであるか、又はRはGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基を形成し、
    それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はそれらの組み合わせであり、
    それぞれのBは、独立して、共有結合、4〜20個の炭素からなるアルキレン、アラルキレン、アリーレン、又はこれらの組み合わせであり、
    Dは、有機ソフトセグメント残基であり、
    nは、独立して、0〜1500の整数であり、
    pは、1〜10の整数であり、
    rは、2以上の数であり、それによって、
    少なくとも1個の式I−aの繰り返し単位と、
    Figure 0005351148
    少なくとも1個の式VI−aの繰り返し単位とを含むコポリマーであって、
    Figure 0005351148
    式中、
    、R 、Y、B、D、n、及びpは上記のとおりであり、
    Gは、価数qを有する残基であり、
    qは、2以上の整数である、コポリマーを生成する、方法。
  4. 請求項2に記載のコポリマーの製造方法であって、該方法が、反応条件下で、
    a)式II−b、
    Figure 0005351148
    b)式VII−b、
    Figure 0005351148
    及び
    c)平均して式G(NHRを有する1種以上のアミン化合物、を混合することを含み、
    式中、
    それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールであり、
    それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、ハロ若しくはアルコキシカルボニルで置換されたアリールであり、
    Gは、式G(NHRからr個の−NHR基を差し引いたものに等しい残基単位であり、
    は、水素若しくはアルキルであるか、又はRはGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基を形成し、
    それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はそれらの組み合わせであり、
    Dは、有機ソフトセグメント残基であり、
    nは、独立して、0〜1500の整数であり、
    pは、1〜10の整数であり、
    rは、2以上の数である、方法。
  5. ポリマーの製造方法であって、該方法が、反応条件下で、
    a)式VIII−a、
    Figure 0005351148
    及び
    b)式VII−a、を混合することを含み、
    Figure 0005351148
    式中、
    それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールであり、
    それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、ハロ若しくはアルコキシカルボニルで置換されたアリールであり、
    Gは、式G(NHRからq個の−NHR基を差し引いたものに等しい残基単位であり、
    は、水素若しくはアルキルであるか、又はRはGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基を形成し、
    それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はそれらの組み合わせであり、
    それぞれのBは、独立して、共有結合、4〜20個の炭素からなるアルキレン、アラルキレン、アリーレン、又はこれらの組み合わせであり、
    Dは、有機ソフトセグメント残基であり、
    nは、独立して、0〜1500の整数であり、
    pは、1〜10の整数であり、
    qは、2以上の整数であり、それによって、
    少なくとも1個の式I−aの繰り返し単位と、
    Figure 0005351148
    少なくとも1個の式VI−aの繰り返し単位とを含むコポリマーであって、
    Figure 0005351148
    式中、
    、R 、Y、B、D、n、p、及びqは上記のとおりであり、
    Gは、価数qを有する残基である、コポリマーを生成する、方法。
  6. 請求項2に記載のコポリマーの製造方法であって、該方法が、反応条件下で、
    a)式VIII−b、
    Figure 0005351148
    及び
    b)式VII−b、を混合することを含み、
    Figure 0005351148
    式中、
    それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールであり、
    それぞれのRは、独立してアルキル、ハロアルキル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、ハロ若しくはアルコキシカルボニルで置換されたアリールであり、
    Gは、式G(NHRからq個の−NHR基を差し引いたものに等しい残基単位であり、
    は、水素若しくはアルキルであるか、又はRはGと一緒にそれら両方が結合した窒素とともに複素環基を形成し、
    それぞれのYは、独立してアルキレン、アラルキレン、又はそれらの組み合わせであり、
    Dは、有機ソフトセグメント残基であり、
    nは、独立して、0〜1500の整数であり、
    pは、1〜10の整数であり、
    qは、2以上の整数である、方法。
  7. 光透過性材料を含む第1のフィルムと、
    前記第1のフィルムに隣接する第2のフィルムであって、請求項1に記載のコポリマーを含む第2のフィルムとを含む、複合フィルム。
  8. 第1の屈折率を有する第1のポリマー材料を含む第1の層と、
    前記第1の層に隣接する第2の層であって、第2の屈折率を有し、請求項1に記載のコポリマーを含む第2の層とを含む、フィルム。
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