JP5498778B2 - アルコキシシラン含有樹脂およびその製造方法 - Google Patents

アルコキシシラン含有樹脂およびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5498778B2
JP5498778B2 JP2009500102A JP2009500102A JP5498778B2 JP 5498778 B2 JP5498778 B2 JP 5498778B2 JP 2009500102 A JP2009500102 A JP 2009500102A JP 2009500102 A JP2009500102 A JP 2009500102A JP 5498778 B2 JP5498778 B2 JP 5498778B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alkoxysilane
weight
containing resin
reaction
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009500102A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2008102576A1 (ja
Inventor
史朗 本間
保 國廣
毅 岩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Chemicals Inc filed Critical Mitsui Chemicals Inc
Priority to JP2009500102A priority Critical patent/JP5498778B2/ja
Publication of JPWO2008102576A1 publication Critical patent/JPWO2008102576A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5498778B2 publication Critical patent/JP5498778B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/71Monoisocyanates or monoisothiocyanates
    • C08G18/718Monoisocyanates or monoisothiocyanates containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/34Carboxylic acids; Esters thereof with monohydroxyl compounds
    • C08G18/341Dicarboxylic acids, esters of polycarboxylic acids containing two carboxylic acid groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4202Two or more polyesters of different physical or chemical nature
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4205Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups
    • C08G18/4208Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups containing aromatic groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4236Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups
    • C08G18/4238Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups derived from dicarboxylic acids and dialcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/75Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic
    • C08G18/751Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring
    • C08G18/752Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group
    • C08G18/757Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing at least two isocyanate or isothiocyanate groups linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7657Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/91Polymers modified by chemical after-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/91Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G63/914Polymers modified by chemical after-treatment derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • C08L83/08Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J167/00Adhesives based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J183/00Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J183/04Polysiloxanes
    • C09J183/08Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen, and oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2170/00Compositions for adhesives
    • C08G2170/20Compositions for hot melt adhesives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Description

本発明は、アルコキシシラン含有樹脂、変性アルコキシシラン含有樹脂およびそれらの製造方法、それらの樹脂を含有するホットメルト接着剤、および、それらの樹脂の樹脂硬化物に関する。
現在まで、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートとの反応により得られる、末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーが、反応性ホットメルト接着剤として、広く知られている(例えば、特許文献1参照。)。
このような反応性ホットメルト接着剤において、耐熱性および機械強度を向上させるために、ポリエステルポリオールにアミド結合を導入することが、従来から種々提案されている。
例えば、末端イソシアネート基を有するポリエステルポリアミドとアミノアルコキシシラン化合物との反応により得られる、ホットメルト接着剤が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
また、末端アミノ基を有するポリアミド樹脂と末端イソシアネート基を有するアルコキシシラン化合物との反応により得られる吸湿架橋性ホットメルト接着剤が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。
さらに、ポリエステルブロックおよびポリアミドブロックを有するブロックポリオールと、ポリイソシアネート化合物または加水分解性シリル基を有する化合物との反応により得られる、湿気硬化型ホットメルト接着剤組成物が提案されている(例えば、特許文献4参照。)。
特開2003−277717号公報 特開昭59−172575号公報 特公昭62−41989号公報 特開平10−110153号公報
しかるに、上記したホットメルト接着剤は、ポリエステルポリオールに予めポリアミドユニットを変性するか(特許文献2参照、特許文献4参照)、あるいは、ポリエステルポリオールに代替して予めポリアミドを用いる(特許文献3参照)ことにより、アミド結合を導入している。
しかし、上記したホットメルト接着剤ではいずれも、十分な耐熱性および機械強度を得ることができず、さらなる物性の向上が望まれている。
本発明の目的は、耐熱性および機械強度に優れるアルコキシシラン含有樹脂および変性アルコキシシラン含有樹脂、それらの製造方法、それらの樹脂を含有するホットメルト接着剤、および、それらの樹脂の樹脂硬化物を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明のアルコキシシラン含有樹脂は、末端カルボキシル基含有オリゴマーとイソシアナトアルコキシシラン化合物とを反応させることにより得られることを特徴としている。
本発明のアルコキシシラン含有樹脂では、前記末端カルボキシル基含有オリゴマーが、多塩基酸類と多価アルコールとの反応により得られるポリエステルポリカルボン酸、前記ポリエステルポリカルボン酸とポリイソシアネート化合物との反応により得られるポリエステルポリアミドポリカルボン酸、ダイマー酸、および、前記ダイマー酸とポリイソシアネート化合物との反応により得られるアミド変性ダイマー酸からなる群から選択される少なくとも1種であることが好適である。
本発明のアルコキシシラン含有樹脂では、前記イソシアナトアルコキシシラン化合物が、下記一般式(1)で表されることが好適である。
(式中、R1は炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R2、R3およびR4は互いに同一または相異なって炭素数1〜20のアルコキシ基またはアルキル基を示す。但し、R2、R3およびR4の少なくとも1つはアルコキシ基を示す。)
本発明の変性アルコキシシラン含有樹脂は、末端カルボキシル基含有オリゴマーとイソシアナトアルコキシシラン化合物とを反応させることにより得られるアルコキシシラン含有樹脂と、エチレン性不飽和結合含有化合物とを反応させることにより得られることを特徴としている。
本発明の変性アルコキシシラン含有樹脂は、前記末端カルボキシル基含有オリゴマーが、多塩基酸類と多価アルコールとの反応により得られるポリエステルポリカルボン酸、前記ポリエステルポリカルボン酸とポリイソシアネート化合物との反応により得られるポリエステルポリアミドポリカルボン酸、ダイマー酸、および、前記ダイマー酸とポリイソシアネート化合物との反応により得られるアミド変性ダイマー酸からなる群から選択される少なくとも1種であることが好適である。
本発明の変性アルコキシシラン含有樹脂では、前記イソシアナトアルコキシシラン化合物が、下記一般式(1)で表されることが好適である。
(式中、R1は炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R2、R3およびR4は互いに同一または相異なって炭素数1〜20のアルコキシ基またはアルキル基を示す。但し、R2、R3およびR4の少なくとも1つはアルコキシ基を示す。)
本発明の変性アルコキシシラン含有樹脂では、前記エチレン性不飽和結合含有化合物が、アクリレート化合物であることが好適であり、前記アクリレート化合物が、下記一般式(2)で表される化合物および下記一般式(3)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種のアクリレート化合物を含むことが好適である。
(式中、R5は水素原子、ハロゲン原子または炭素数1〜12のアルキル基を示し、R6は炭素数1〜20の1価の炭化水素基を示す。)
(式中、R7は水素原子、ハロゲン原子または炭素数1〜12のアルキル基を示し、R8は炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R9、R10およびR11は互いに同一または相異なって炭素数1〜20のアルコキシ基またはアルキル基を示す。但し、R9、R10、R11の少なくとも1つはアルコキシ基を示す。)
本発明のホットメルト接着剤は、末端カルボキシル基含有オリゴマーとイソシアナトアルコキシシラン化合物とを反応させることにより得られるアルコキシシラン含有樹脂、および/または、前記アルコキシシラン含有樹脂と、エチレン性不飽和結合含有化合物とを反応させることにより得られる変性アルコキシシラン含有樹脂を含有することを特徴としている。
本発明のホットメルト接着剤は、一液湿気硬化型接着剤であることが好適である。
本発明の樹脂硬化物は、末端カルボキシル基含有オリゴマーとイソシアナトアルコキシシラン化合物とを反応させることにより得られるアルコキシシラン含有樹脂、および/または、前記アルコキシシラン含有樹脂と、エチレン性不飽和結合含有化合物とを反応させることにより得られる変性アルコキシシラン含有樹脂を硬化して得られることを特徴としている。
本発明のアルコキシシラン含有樹脂の製造方法は、末端カルボキシル基含有オリゴマーとイソシアナトアルコキシシラン化合物とを、前記末端カルボキシル基含有オリゴマーの全カルボキシル基100モル部に対して0.001〜10モル部の、アルカリ金属塩および/またはアルカリ土類金属塩から選択される触媒の存在下において、反応させることを特徴としている。
本発明のアルコキシシラン含有樹脂の製造方法では、150℃以下で反応させることが好適である。
本発明のアルコキシシラン含有樹脂の製造方法では、前記触媒が、ステアリン酸マグネシウムであることが好適である。
本発明のアルコキシシラン含有樹脂の製造方法では、前記末端カルボキシル基含有オリゴマーが、多塩基酸類と多価アルコールとの反応により得られるポリエステルポリカルボン酸、前記ポリエステルポリカルボン酸とポリイソシアネート化合物との反応により得られるポリエステルポリアミドポリカルボン酸、ダイマー酸、および、前記ダイマー酸とポリイソシアネート化合物との反応により得られるアミド変性ダイマー酸からなる群から選択される少なくとも1種であることが好適である。
本発明のアルコキシシラン含有樹脂の製造方法では、前記イソシアナトアルコキシシラン化合物が、下記一般式(1)で表されることが好適である。
(式中、R1は炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R2、R3およびR4は互いに同一または相異なって炭素数1〜20のアルコキシ基またはアルキル基を示す。但し、R2、R3およびR4の少なくとも1つはアルコキシ基を示す。)
本発明の変性アルコキシシラン含有樹脂の製造方法は、末端カルボキシル基含有オリゴマーとイソシアナトアルコキシシラン化合物とを、前記末端カルボキシル基含有オリゴマーの全カルボキシル基100モル部に対して0.001〜10モル部の、アルカリ金属塩および/またはアルカリ土類金属塩から選択される触媒の存在下において、反応させることにより、アルコキシシラン含有樹脂を得て、前記アルコキシシラン含有樹脂と、エチレン性不飽和結合含有化合物とを反応させることを特徴としている。
本発明の変性アルコキシシラン含有樹脂の製造方法では、末端カルボキシル基含有オリゴマーとイソシアナトアルコキシシラン化合物とを、150℃以下で反応させることが好適である。
本発明の変性アルコキシシラン含有樹脂の製造方法では、前記触媒が、ステアリン酸マグネシウムであることが好適である。
本発明の変性アルコキシシラン含有樹脂の製造方法では、反応開始剤として、アルキル過酸化物を用いて、前記アルコキシシラン含有樹脂と前記エチレン性不飽和結合含有化合物とを反応させることが好適であり、前記反応開始剤が、パーオキシケタール類であることが好適である。
本発明の変性アルコキシシラン含有樹脂の製造方法では、前記末端カルボキシル基含有オリゴマーが、多塩基酸類と多価アルコールとの反応により得られるポリエステルポリカルボン酸、前記ポリエステルポリカルボン酸とポリイソシアネート化合物との反応により得られるポリエステルポリアミドポリカルボン酸、ダイマー酸、および、前記ダイマー酸とポリイソシアネート化合物との反応により得られるアミド変性ダイマー酸からなる群から選択される少なくとも1種であることが好適である。
本発明の変性アルコキシシラン含有樹脂の製造方法では、前記イソシアナトアルコキシシラン化合物が、下記一般式(1)で表されることが好適である。
(式中、R1は炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R2、R3およびR4は互いに同一または相異なって炭素数1〜20のアルコキシ基またはアルキル基を示す。但し、R2、R3およびR4の少なくとも1つはアルコキシ基を示す。)
本発明の変性アルコキシシラン含有樹脂の製造方法では、前記エチレン性不飽和結合含有化合物が、アクリレート化合物であることが好適であり、前記アクリレート化合物が、下記一般式(2)で表される化合物および下記一般式(3)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種のアクリレート化合物を含むことが好適である。
(式中、R5は水素原子、ハロゲン原子または炭素数1〜12のアルキル基を示し、R6は炭素数1〜20の1価の炭化水素基を示す。)
(式中、R7は水素原子、ハロゲン原子または炭素数1〜12のアルキル基を示し、R8は炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R9、R10およびR11は互いに同一または相異なって炭素数1〜20のアルコキシ基またはアルキル基を示す。但し、R9、R10、R11の少なくとも1つはアルコキシ基を示す。)
本発明のアルコキシシラン含有樹脂では、末端カルボキシル基含有オリゴマーとイソシアナトアルコキシシラン化合物とを反応させることにより、アミド結合が導入されている。さらに、そのアルコキシシラン含有樹脂と、エチレン性不飽和結合含有化合物とを反応させることにより、本発明の変性アルコキシシラン含有樹脂が得られている。
そのため、本発明のアルコキシシラン含有樹脂および変性アルコキシシラン含有樹脂は、優れた耐熱性および機械強度を有し、例えば、ホットメルト接着剤などに用いることができる。
また、本発明のアルコキシシラン含有樹脂の製造方法、および、本発明の変性アルコキシシラン含有樹脂の製造方法では、容易に耐熱性および機械強度を向上させることのできるアミド結合を導入することができる。
発明の実施形態
まず、本発明のアルコキシシラン含有樹脂について詳述する。
本発明のアルコキシシラン含有樹脂は、末端カルボキシル基含有オリゴマーと、イソシアナトアルコキシシラン化合物とを反応させることにより、得ることができる。
本発明において、末端カルボキシル基含有オリゴマーは、分子末端にカルボキシル基(無水基を含む。)を含有する、数平均分子量が、例えば、200〜40000、好ましくは、500〜10000のポリカルボン酸である。数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定することができる。GPC測定では、測定されたクロマトグラムの最大頻度の分子量(保持時間)を含むピークの数平均分子量を、標準ポリエチレングリコールを使用して作成された検量線を基準として算出する。これによって、数平均分子量は、標準ポリエチレングリコールの換算値として算出される。また、末端カルボキシル基含有オリゴマーでは、コーンプレート粘度計で測定した100℃における粘度が、好ましくは、60000mPa・s以下である。
このような末端カルボキシル基含有オリゴマーとして、例えば、ポリエステルポリカルボン酸、ポリエステルポリアミドポリカルボン酸、ダイマー酸、アミド変性ダイマー酸が挙げられる。
ポリエステルポリカルボン酸は、例えば、多塩基酸類と、多価アルコールとの反応により得ることができる。
多塩基酸類としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、メチルコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、その他の脂肪族ジカルボン酸(炭素数11〜13)、水添ダイマー酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、オルソフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トルエンジカルボン酸、ダイマー酸、ヘット酸などのジカルボン酸、および、それらジカルボン酸のアルキルエステルが挙げられる。
また、多塩基酸類には、上記例示のカルボン酸から誘導される酸無水物、例えば、無水シュウ酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水2−アルキル(炭素数12〜18)コハク酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水トリメリット酸などが含まれる。
さらに、多塩基酸類には、上記例示のカルボン酸などから誘導される酸ハライド、例えば、シュウ酸ジクロライド、アジピン酸ジクロライド、セバチン酸ジクロライドなどが含まれる。
これら多塩基酸類は、単独使用または2種類以上併用することができる。好ましくは、ジカルボン酸およびそのアルキルエステルが挙げられる。
多価アルコールとしては、例えば、ヒドロキシル基を2つ有するジオール、ヒドロキシル基を3つ以上有するポリオールが挙げられる。
ジオールとして、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,2−ブチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,18−オクタデカンジオールなどのC2−22アルカンジオール、例えば、2−ブテン−1,4−ジオール、2,6−ジメチル−1−オクテン−3,8−ジオールなどのアルケンジオールなどの脂肪族ジオールが挙げられる。
また、ジオールとして、例えば、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールAまたはそのC2−4アルキレンオキサイド付加体などの脂環族ジオールが挙げられる。
また、ジオールとして、例えば、レゾルシン、キシリレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン、ビスヒドロキシエチレンテレフタレート、ビスフェノールA、ビスフェノールS、ビスフェノールF、これらビスフェノール類のC2−4アルキレンオキサイド付加体などの芳香族ジオールが挙げられる。
さらに、ジオールとして、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンポリプロピレンブロックグリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなどのポリエーテルジオールが挙げられる。
ヒドロキシル基を3つ以上有するポリオールとして、例えば、グリセリン、2−メチル−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジヒドロキシ−3−ヒドロキシメチルペンタン、1,2,6−ヘキサントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、2−メチル−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジヒドロキシ−3−(ヒドロキシメチル)ペンタン、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−3−ブタノールおよびその他の脂肪族トリオール(炭素数8〜24)などのトリオール、例えば、テトラメチロールメタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、D−ソルビトール、キシリトール、D−マンニトール、D−マンニットなどのヒドロキシル基を4つ以上有するポリオールなどが挙げられる。
これら多価アルコールは、単独使用または2種類以上併用することができる。好ましくは、ジオールが挙げられる。
そして、ポリエステルポリカルボン酸は、多塩基酸類と多価アルコールとを、多塩基酸類の酸基(カルボキシル基、カルボン酸エステル、酸無水物基、酸ハライド)が多価アルコールのヒドロキシル基より過剰となる割合(COOH/OHが1.0を超過する割合、好ましくは、1.01〜2.10の割合)で配合して、それらをエステル化反応させることにより、得ることができる。
エステル化反応は、例えば、縮合反応またはエステル交換反応であり、公知の条件でよく、例えば、常圧、不活性ガス雰囲気とし、その反応温度が100〜250℃で、その反応時間が1〜50時間であり、必要により、触媒(有機錫触媒、有機チタン触媒、アミン触媒、後述するアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩など)や溶媒などを用いることができる。
また、多塩基酸類と多価アルコールとは、段階的に反応させることもできる。具体的には、まず、多塩基酸類と多価アルコールとを、多価アルコールのヒドロキシル基が多塩基酸類の酸基より過剰となる割合で反応させることにより、ポリエステルポリオールを得る。次いで、このポリエステルポリオールに、多塩基酸類を、最終的に多塩基酸類の酸基がポリエステルポリオールのヒドロキシル基より過剰となる割合で配合して、ポリエステルポリカルボン酸を得る。この方法によれば、多塩基酸類に由来する構造単位が、分子鎖末端とその他の部位とで異なるポリエステルポリカルボン酸を得ることができる。
このようにして得られるポリエステルポリカルボン酸は、その数平均分子量が、例えば、200〜20000であり、好ましくは、500〜10000である。また、その酸価が、例えば、5〜600mgKOH/gであり、好ましくは、10〜250mgKOH/gであり、その水酸基価が、例えば、5mgKOH/g以下であり、好ましくは、3mgKOH/g以下である。
ポリエステルポリアミドポリカルボン酸は、例えば、上記により得られるポリエステルポリカルボン酸と、ポリイソシアネート化合物とを反応させることにより、得ることができる。
ポリイソシアネート化合物としては、例えば、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネートなどが挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2−プロピレンジイソシアネート、1,2−、2,3−または1,3−ブチレンジイソシアネート、2,4,4−または2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなどの脂肪族ジイソシアネートが挙げられる。
脂環族ポリイソシアネートとしては、例えば、3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、IPDI)、4,4′−、2,4′−または2,2′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートもしくはその混合物(H12MDI)、1,3−または1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンもしくはその混合物(水添キシリレンジイソシアネート、HXDI)、2,5−または2,6−ビス(イソシアナトメチル)ノルボルナンもしくはその混合物(NBDI)、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,6−シクロヘキサンジイソシアネートなどの脂環族ジイソシアネートが挙げられる。
芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、1,3−または1,4−キシリレンジイソシアネートもしくはその混合物(XDI)、1,3−または1,4−テトラメチルキシリレンジイソシアネートもしくはその混合物(TMXDI)、ω,ω′−ジイソシアナト−1,4−ジエチルベンゼンなどの芳香脂肪族ジイソシアネートが挙げられる。
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、4,4′−、2,4′−または2,2′−ジフェニルメタンジイソシアネートもしくはその混合物(MDI)、2,4−または2,6−トリレンジイソシアネートもしくはその混合物(TDI)、3,3′−ジメトキシビフェニル−4,4′−ジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、m−またはp−フェニレンジイソシアネートもしくはその混合物、4,4′−ジフェニルジイソシアネート、4,4′−ジフェニルエーテルジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネートが挙げられる。
また、ポリイソシアネート化合物には、上記したポリイソシアネートの多量体(例えば、二量体、三量体など)や、例えば、上記したポリイソシアネートまたは多量体と、水との反応により生成するビウレット変性体、アルコールまたは上記した多価アルコールとの反応により生成するアロファネート変性体、炭酸ガスとの反応により生成するオキサジアジントリオン変性体、または、上記した多価アルコールとの反応により生成するポリオール変性体などが含まれる。さらに、ポリイソシアネート化合物には、フェニルジイソチオシアネートなどの硫黄含有ポリイソシアネートが含まれる。
これらポリイソシアネート化合物は、単独使用または2種類以上併用することができる。好ましくは、脂環族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネートが挙げられる。
そして、ポリエステルポリアミドポリカルボン酸は、ポリエステルポリカルボン酸とポリイソシアネート化合物とを、ポリエステルポリカルボン酸のカルボキシル基がポリイソシアネート化合物のイソシアネート基より過剰となる割合(COOH/NCOが1.0を超過する割合、好ましくは、1.01〜2.10の割合)で配合して、それらをアミド化反応させることにより、得ることができる。
アミド化反応は、公知の条件でよく、例えば、常圧、不活性ガス雰囲気とし、その反応温度が40〜250℃で、その反応時間が0.5〜50時間であり、必要により、触媒(有機錫触媒、有機チタン触媒、アミン触媒、後述するアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩など)、溶媒、消泡剤などを用いることができる。また、このアミド化反応では、具体的には、例えば、ポリエステルポリカルボン酸を予め仕込み、それにポリイソシアネート化合物を滴下する。
このようにして得られるポリエステルポリアミドポリカルボン酸は、その数平均分子量が、例えば、500〜40000であり、好ましくは、1000〜10000である。また、その酸価が、例えば、3〜250mgKOH/gであり、好ましくは、10〜130mgKOH/gであり、そのイソシアネート基含量が、例えば、1重量%以下、好ましくは、0.5重量%以下である。
ダイマー酸は、植物油脂肪酸(例えば、トール油脂肪酸、大豆油脂肪酸など)から不飽和酸の2つ以上の分子間重合反応により生成する二量体であり、工業原料としては、炭素数18の不飽和脂肪酸の二量体を、主成分として含有し(ダイマー酸含有量約71〜76重量%)、さらに、モノマー酸やトリマー酸を含有している。
ダイマー酸としては、例えば、分子蒸留、精製によりトリマー酸、モノマー酸を除去した高純度ダイマー酸、水素添加反応により不飽和結合をなくした水素添加ダイマー酸、分子蒸留、精製によりトリマー酸、モノマー酸を除去しかつ水素添加反応により不飽和結合をなくした水素添加高純度ダイマー酸が、好ましく用いられ、さらに好ましくは、水素添加高純度ダイマー酸が用いられる。
アミド変性ダイマー酸は、例えば、上記したダイマー酸と、上記したポリイソシアネート化合物とを反応させることにより、得ることができる。
ポリイソシアネート化合物として、好ましくは、脂環族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネートが挙げられる。
そして、アミド変性ダイマー酸は、ダイマー酸とポリイソシアネート化合物とを、ダイマー酸のカルボキシル基がポリイソシアネート化合物のイソシアネート基より過剰となる割合(COOH/NCOが1.0を超過する割合、好ましくは、1.01〜2.10の割合)で配合して、それらをアミド化反応させることにより、得ることができる。
アミド化反応は、公知の条件でよく、例えば、常圧、不活性ガス雰囲気とし、その反応温度が40〜250℃で、その反応時間が0.5〜50時間であり、必要により、触媒(有機錫触媒、有機チタン触媒、アミン触媒、後述するアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩など)、溶媒、消泡剤などを用いることができる。また、このアミド化反応では、具体的には、例えば、ダイマー酸を予め仕込み、それにポリイソシアネート化合物を滴下する。
このようにして得られるアミド変性ダイマー酸は、その数平均分子量が、例えば、500〜40000であり、好ましくは、1000〜10000である。また、その酸価が、例えば、3〜250mgKOH/gであり、好ましくは、10〜130mgKOH/gであり、そのイソシアネート基含量が、例えば、1重量%以下、好ましくは、0.5重量%以下である。
末端カルボキシル基含有オリゴマーとして、ポリエステルポリカルボン酸、ポリエステルポリアミドポリカルボン酸、ダイマー酸、アミド変性ダイマー酸は、それぞれ単独使用または併用することができる。
本発明において、イソシアナトアルコキシシラン化合物は、少なくとも1つのイソシアネート基と少なくとも1つのアルコキシ基とを併有するシラン化合物であって、例えば、下記一般式(1)で表される。
(式中、R1は炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R2、R3およびR4は互いに同一または相異なって炭素数1〜20のアルコキシ基またはアルキル基を示す。但し、R2、R3およびR4の少なくとも1つはアルコキシ基を示す。)
一般式(1)において、R1で示される炭素数1〜20のアルキレン基としては、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、ドデシレン、テトラデシレン、ヘキサデシレン、オクタデシレン、エイコサニレンなどが挙げられる。好ましくは、炭素数1〜4のアルキレン基が挙げられる。
R2、R3およびR4で示される炭素数1〜20のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、sec−ブトキシ、tert−ブトキシ、ペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ネオペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、オクチルオキシ、デシルオキシ、ドデシルオキシ、テトラデシルオキシ、ヘキサデシルオキシ、オクタデシルオキシ、エイコサニルオキシなどが挙げられる。好ましくは、炭素数1〜4のアルコキシ基が挙げられる。
R2、R3およびR4で示される炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、iso−プロピル、ブチル、iso−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、iso−ペンチル、sec−ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、n−オクチル、イソオクチル、2−エチルヘキシル、ノニル、デシル、イソデシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、エイコサニルなどが挙げられる。好ましくは、炭素数1〜4のアルキル基が挙げられる。
また、一般式(1)において、R2、R3およびR4のうち、1つがアルコキシ基であり、2つがアルキル基である場合には、一般式(1)のイソシアナトアルコキシシラン化合物は、イソシアナトアルキル−ジアルキルモノアルコキシシランを示し、2つがアルコキシ基であり、1つがアルキル基である場合には、一般式(1)のイソシアナトアルコキシシラン化合物は、イソシアナトアルキル−モノアルキルジアルコキシシランを示し、3つがアルコキシ基である場合には、一般式(1)のイソシアナトアルコキシシラン化合物は、イソシアナトアルキル−トリアルコキシシランを示す。一般式(1)において、イソシアナトアルコキシシラン化合物は、好ましくは、イソシアナトアルキル−トリアルコキシシランである。
このようなイソシアナトアルコキシシラン化合物として、具体的には、例えば、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メトキシシラン、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エチルジメトキシシランなどが挙げられる。好ましくは、γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシランが挙げられる。これらイソシアナトアルコキシシラン化合物は、単独使用または2種類以上併用することができる。
そして、アルコキシシラン含有樹脂は、末端カルボキシル基含有オリゴマーとイソシアナトアルコキシシラン化合物とを、末端カルボキシル基含有オリゴマーのカルボキシル基がイソシアナトアルコキシシラン化合物のイソシアネート基に対して、ほぼ当量となる割合(COOH/NCOが0.6〜1.4となる割合、好ましくは、0.9〜1.1の割合)で配合して、それらをアミド化反応させることにより、得ることができる。
アミド化反応では、特に制限されないが、例えば、触媒の存在下、反応温度150℃以下、好ましくは、40〜140℃、さらに好ましくは、40〜120℃で、反応時間0.5〜50時間、好ましくは1〜15時間、反応させる。
触媒として、好ましくは、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩が挙げられる。アルカリ金属塩としては、例えば、フッ化リチウム、塩化リチウム、水酸化リチウム、フッ化ナトリウム、塩化ナトリウム、水酸化ナトリウム、フッ化カリウム、塩化カリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。また、アルカリ土類金属塩としては、例えば、ステアリン酸カルシウム、過塩素酸カルシウム、塩化カルシウム、水酸化カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、過塩素酸マグネシウム、塩化マグネシウム、水酸化マグネシウムなどが挙げられる。触媒は、単独使用または2種類以上併用することができる。好ましくは、アミド化反応におけるアミド選択性の観点から、ステアリン酸カルシウム、過塩素酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、過塩素酸マグネシウムが挙げられ、さらに好ましくは、ステアリン酸マグネシウムが挙げられる。
また、触媒は、例えば、末端カルボキシル基含有オリゴマーの全カルボキシル基100モル部に対して0.001〜10モル部、好ましくは、0.005〜2モル部の割合で添加される。触媒の添加割合が、これより少ないと、アミド化反応が十分に進行せず、生産性が低下する場合がある。一方、これより多くとも、アミド化反応のアミド選択性は変わらず、経済的に不利となる場合がある。
また、反応温度が上記範囲にあると、生産を安定させることができる。一方、反応温度が150℃を超えると、イソシアナトアルコキシシラン化合物のアルコキシシリル基が加水分解してアルコールを発生する場合がある。そして、生成したアルコールがイソシアネート基と反応して、イソシアネート基とカルボキシル基との反応を阻害し、その結果、得られる樹脂硬化物の引張強さなどの物性が低下する場合がある。他方、反応温度が低すぎると、末端カルボキシル基含有オリゴマーのカルボキシル基とイソシアナトアルコキシシラン化合物のイソシアネート基との反応が十分に進行せず、生産性が低下する場合がある。
また、アミド化反応は、好ましくは、常圧下において実施できるが、反応時に発生する二酸化炭素を除去しつつ減圧下で実施することもでき、さらには、反応時に発生する二酸化炭素により加圧下で実施することもできる。
また、アミド化反応では、イソシアネート基およびアルコキシシリル基は、水(空気中の水分など)と反応すると分解する。そのため、この反応は、空気中の水分との接触を回避すべく、好ましくは、不活性ガス雰囲気下で実施する。不活性ガスとしては、例えば、窒素ガス、ヘリウムガスなどが挙げられ、好ましくは、窒素ガスが挙げられる。
また、アミド化反応では、必要により溶媒を用いることもできる。
そして、この反応は、具体的には、末端カルボキシル基含有オリゴマー、イソシアナトアルコキシシラン化合物および触媒を一度に混合してもよく、また、予め末端カルボキシル基含有オリゴマーおよびイソシアナトアルコキシシラン化合物を混合し、その混合物と触媒とを混合することもできる。
また、予め末端カルボキシル基含有オリゴマーおよび触媒を混合し、その混合物とイソシアナトアルコキシシラン化合物とを混合してもよく、予めイソシアナトアルコキシシラン化合物および触媒を混合し、その混合物と末端カルボキシル基含有オリゴマーとを混合することもできる。
なお、触媒として、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどの水酸化物を用いる場合には、末端カルボキシル基含有オリゴマーと水酸化物とを混合すると、それらが反応して水が生成する。そのため、この場合には、混合後、脱水処理により水分を除去した後、その混合物とイソシアナトアルコキシシラン化合物とを混合する必要がある。これにより、生成した水によるイソシアネート基およびアルコキシシリル基の分解を抑制することができる。
末端カルボキシル基含有オリゴマーを複数種類併用する場合には、複数種類の末端カルボキシル基含有オリゴマーと、イソシアナトアルコキシシラン化合物とを、同時に反応させて、複数種類の末端カルボキシル基含有オリゴマーを含有するアルコキシシラン含有樹脂を調製してもよく、あるいは、まず、単独種類の末端カルボキシル基含有オリゴマーとイソシアナトアルコキシシラン化合物とをそれぞれ反応させて、種類毎にアルコキシシラン含有樹脂を得てから、次いで、種類毎のアルコキシシラン含有樹脂を混合することにより、複数種類の末端カルボキシル基含有オリゴマーを含有するアルコキシシラン含有樹脂を調製することもできる。
このようにして得られるアルコキシシラン含有樹脂は、その数平均分子量が、例えば、350〜40000であり、好ましくは、500〜10000である。また、アミド化率(アルコキシシラン変性率)は、通常、70〜100%、好ましくは、80〜100%である。アミド化率が上記範囲にあると、優れた耐熱性、接着性、機械強度を有する樹脂硬化物を得ることができる。
そして、アルコキシシラン含有樹脂は、アルコキシシリル基を分子末端に有するため、湿気硬化する。そのため、アルコキシシラン含有樹脂は、一液湿気硬化型樹脂組成物として、種々の分野で用いることができる。とりわけ、一液湿気硬化型ホットメルト接着剤の接着成分として有用である。
アルコキシシラン含有樹脂を一液湿気硬化型ホットメルト接着剤の接着成分とする場合には、アルコキシシラン含有樹脂の配合割合は、ホットメルト接着剤100重量部に対して、例えば、1重量部以上、好ましくは、10重量部以上である。
そして、アルコキシシラン含有樹脂を湿気硬化させて得られる樹脂硬化物は、耐熱性、接着性、機械的強度に優れている。湿気硬化は、通常、高温下、硬化触媒(後述)の存在下で実施できる。
次いで、本発明の変性アルコキシシラン含有樹脂について詳述する。
本発明の変性アルコキシシラン含有樹脂は、上記したアルコキシシラン含有樹脂と、エチレン性不飽和結合含有化合物とを反応させることにより、得ることができる。
本発明において、エチレン性不飽和結合含有化合物は、エチレン性の不飽和二重結合を有する化合物である。
エチレン性不飽和結合含有化合物として、好ましくは、アクリレート化合物が挙げられる。
アクリレート化合物には、メタクリロイル基またはアクリロイル基を有する化合物であって、例えば、下記一般式(2)で表されるアクリル酸C1〜20エステル化合物が含まれる。
(式中、R5は水素原子、ハロゲン原子または炭素数1〜12のアルキル基を示し、R6は炭素数1〜20の1価の炭化水素基を示す。)
一般式(2)において、R5で示される炭素数1〜12のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、iso−プロピル、ブチル、iso−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、iso−ペンチル、sec−ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、n−オクチル、イソオクチル、2−エチルヘキシル、ノニル、デシル、イソデシル、ドデシルなどが挙げられる。好ましくは、炭素数1〜4のアルキル基が挙げられる。また、R5で示されるハロゲン原子としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。R5は、好ましくは、水素原子またはメチルが挙げられる。
一般式(2)において、R6で示される炭素数1〜20の1価の炭化水素基としては、例えば、炭素数1〜20の、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル基などが挙げられる。
上記アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、iso−プロピル、ブチル、iso−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、iso−ペンチル、sec−ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、n−オクチル、イソオクチル、2−エチルヘキシル、ノニル、デシル、イソデシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシルなどの炭素数1〜18のアルキル基が挙げられる。
上記シクロアルキル基としては、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、シクロヘプチル、シクロオクチルなどの炭素数3〜8のシクロアルキル基が挙げられる。
上記アリール基としては、例えば、フェニル、トリル、キシリル、ビフェニル、ナフチル、アントリル、フェナントリル、アズレニルなどの炭素数6〜14のアリール基が挙げられる。
上記アラルキル基としては、例えば、ベンジル、1−フェニルエチル、2−フェニルエチル、1−フェニルプロピル、2−フェニルプロピル、3−フェニルプロピル、ジフェニルメチル、o、mまたはp−メチルベンジル、o、mまたはp−エチルベンジル、o、mまたはp−イソプロピルベンジル、o、mまたはp−tert−ブチルベンジル、2,3−、2,4−、2,5−、2,6−、3,4−または3,5−ジメチルベンジル、2,3,4−、3,4,5−または2,4,6−トリメチルベンジル、5−イソプロピル−2−メチルベンジル、2−イソプロピル−5−メチルベンジル、2−メチル−5−tert−ブチルベンジル、2,4−、2,5−または3,5−ジイソプロピルベンジル、3,5−ジ−tert−ブチルベンジル、1−(2−メチルフェニル)エチル、1−(3−メチルフェニル)エチル、1−(4−メチルフェニル)エチル、1−(2−イソプロピルフェニル)エチル、1−(3−イソプロピルフェニル)エチル、1−(4−イソプロピルフェニル)エチル、1−(2−tert−ブチルフェニル)エチル、1−(4−tert−ブチルフェニル)エチル、1−(2−イソプロピル−4−メチルフェニル)エチル、1−(4−イソプロピル−2−メチルフェニル)エチル、1−(2,4−ジメチルフェニル)エチル、1−(2,5−ジメチルフェニル)エチル、1−(3,5−ジメチルフェニル)エチル、1−(3,5−ジ−tert−ブチルフェニル)エチルなどの炭素数7〜16のアラルキル基が挙げられる。
R6は、好ましくは、炭素数1〜9の、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル基が挙げられ、さらに好ましくは、炭素数1〜8のアルキル基が挙げられる。
このようなアクリル酸C1〜20エステル化合物として、具体的には、例えば、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソノニルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。これらアクリレート化合物は、単独使用または2種類以上併用することができる。
また、アクリレート化合物には、例えば、下記一般式(3)で表されるアクリルシラン化合物が含まれる。
(式中、R7は水素原子、ハロゲン原子または炭素数1〜12のアルキル基を示し、R8は炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R9、R10およびR11は互いに同一または相異なって炭素数1〜20のアルコキシ基またはアルキル基を示す。但し、R9、R10、R11の少なくとも1つはアルコキシ基を示す。)
一般式(3)において、R7で示されるハロゲン原子または炭素数1〜12のアルキル基としては、例えば、上記したR5で示されるハロゲン原子または炭素数1〜12のアルキル基と同様のものが挙げられる。好ましくは、炭素数1〜4のアルキル基が挙げられる。R7は、好ましくは、水素原子またはメチルが挙げられる。
一般式(3)において、R8で示される炭素数1〜20のアルキレン基としては、例えば、上記したR1で示される炭素数1〜20のアルキレン基と同様のものが挙げられる。好ましくは、炭素数1〜4のアルキレン基が挙げられる。
一般式(3)において、R9、R10およびR11で示される炭素数1〜20のアルコキシ基またはアルキル基は、上記したR2、R3およびR4で示される炭素数1〜20のアルコキシ基またはアルキル基と同様のものが挙げられる。好ましくは、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数1〜4のアルキル基が挙げられる。
また、一般式(3)において、R9、R10およびR11のうち、1つがアルコキシ基であり、2つがアルキル基である場合には、一般式(3)のアクリルシラン化合物は、例えば、(メタ)アクリロキシアルキル−ジアルキルモノアルコキシシランを示し、2つがアルコキシ基であり、1つがアルキル基である場合には、一般式(3)のアクリルシラン化合物は、例えば、(メタ)アクリロキシアルキル−モノアルキルジアルコキシシランを示し、3つがアルコキシ基である場合には、一般式(3)のアクリルシラン化合物は、例えば、(メタ)アクリロキシアルキル−トリアルコキシシランを示す。一般式(3)において、アクリルシラン化合物は、好ましくは、(メタ)アクリロキシアルキル−トリアルコキシシランである。
このようなアクリルシラン化合物として、具体的には、例えば、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシブチルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシブチルトリエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシエチルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシエチルトリエトキシシランなどが挙げられる。好ましくは、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシランが挙げられる。これらアクリルシラン化合物は、単独使用または2種類以上併用することができる。
エチレン性不飽和結合含有化合物は、アクリレート化合物(アクリル酸C1〜20エステル化合物およびアクリルシラン化合物)を単独または併用することができ、さらに、上記以外のエチレン性不飽和結合含有化合物を単独または併用することができる。
上記以外のエチレン性不飽和結合含有化合物としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアン化アルケニル、例えば、アクリル酸、メタクリル酸などの(メタ)アクリル酸、例えば、ブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどの共役ジエン、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニルなどが挙げられる。さらに、例えば、ジビニルベンゼンなどの芳香族ジビニル、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)メタクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレートなどのアルカンポリオールポリ(メタ)アクリレートなどの架橋性ビニル化合物が挙げられる。また、例えば、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、ジアリルマレエート、ジアリルフマレート、ジアリルイタコネートなどの不飽和カルボン酸アリルエステルなどが挙げられる。
そして、アルコキシシラン含有樹脂とエチレン性不飽和結合含有化合物とは、アルコキシシラン含有樹脂100重量部に対して、エチレン性不飽和結合含有化合物を、例えば、1〜200重量部、好ましくは、5〜100重量部配合して、反応開始剤の存在下、反応温度、例えば、90〜180℃、好ましくは、100〜160℃、さらに好ましくは、110〜140℃で、反応時間0.5〜50時間、好ましくは1〜15時間、反応させる。
反応開始剤として、ラジカル発生剤が挙げられ、好ましくは、アルキル過酸化物が挙げられる。アルキル過酸化物としては、例えば、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジ−t−ヘキシルパーオキサイド、α,α´−ビス(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジ−α−クミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチル−α−クミルパーオキサイドなどのジアルキルパーオキサイド類、例えば、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシアセテートなどのアルキルパーエステル類、例えば、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)2−メチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(4,4−ジブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレートなどのパーオキシケタール類などが挙げられる。好ましくは、パーオキシケタール類、さらに好ましくは、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサンが挙げられる。これらアルキル過酸化物は、単独使用または2種類以上併用することができる。
また、反応開始剤は、アルコキシシラン含有樹脂1モル部に対して、例えば、0.01〜10モル部、好ましくは、0.05〜5モル部の割合で添加する。
また、この反応は、好ましくは、常圧下において実施でき、また、アルコキシシリル基の水分による分解を防止すべく、好ましくは、不活性ガス雰囲気下で実施する。不活性ガスとしては、例えば、窒素ガス、ヘリウムガスなどが挙げられ、好ましくは、窒素ガスが挙げられる。また、この反応では、必要により溶媒を用いることもできる。
そして、この反応は、具体的には、アルコキシシラン含有樹脂、エチレン性不飽和結合含有化合物および反応開始剤を一度に混合してもよく、また、予めアルコキシシラン含有樹脂およびエチレン性不飽和結合含有化合物を混合し、その混合物と反応開始剤とを混合することもできる。
また、予めアルコキシシラン含有樹脂および反応開始剤を混合し、その混合物とエチレン性不飽和結合含有化合物とを混合してもよく、予めエチレン性不飽和結合含有化合物および反応開始剤を混合し、その混合物とアルコキシシラン含有樹脂とを混合することもできる。
なお、アルコキシシラン含有樹脂、エチレン性不飽和結合含有化合物および反応開始剤を一度に混合すると、温度が急激に上昇する場合があるため、好ましくは、それ以外の方法で実施する。例えば、いずれかの成分を、それ以外の成分に対して逐次添加すれば、温度の急激な上昇を抑制することができる。逐次添加する場合には、その添加時間は、例えば、5〜600分、好ましくは、30〜480分、さらに好ましくは、60〜360分である。
この反応の一実施形態では、例えば、反応開始剤によるアルコキシシラン含有樹脂の主鎖にある水素原子の引き抜きにより、エチレン性不飽和結合含有化合物が、アルコキシシラン含有樹脂に対してグラフト重合される。そのため、これによって得られる、本発明の変性アルコキシシラン含有樹脂の一実施形態は、例えば、アルコキシシラン含有樹脂に対して、エチレン性不飽和結合含有化合物がグラフトされている。
このようにして得られる本発明の変性アルコキシシラン含有樹脂では、エチレン性不飽和結合含有化合物含有率(例えば、アクリルポリマー含有率)は、通常、1%以上、好ましくは、5〜50%である。エチレン性不飽和結合含有化合物含有率が上記範囲にあると、比較的短時間で硬化させることができるとともに、優れた耐熱性、接着性、機械強度を有する樹脂硬化物を得ることができる。また、数平均分子量は、400〜40000、好ましくは、500〜10000である。
そして、変性アルコキシシラン含有樹脂は、アルコキシシリル基の加水分解により、湿気硬化する。そのため、変性アルコキシシラン含有樹脂は、一液湿気硬化型樹脂組成物として、種々の分野で用いることができる。とりわけ、一液湿気硬化型のホットメルト接着剤の接着成分として有用である。
変性アルコキシシラン含有樹脂を一液湿気硬化型のホットメルト接着剤の接着成分とする場合には、変性アルコキシシラン含有樹脂の配合割合は、ホットメルト接着剤100重量部に対して、例えば、1重量部以上、好ましくは、10重量部以上である。
そして、変性アルコキシシラン含有樹脂を湿気硬化させて得られる樹脂硬化物は、耐熱性、接着性、機械的強度に優れている。湿気硬化させるには、例えば、大気中、常温〜200℃で1〜800時間加熱する。これにより、容易に湿気硬化する。
なお、アルコキシシラン含有樹脂、および/または、変性アルコキシシラン含有樹脂を含有する一液湿気硬化型樹脂組成物は、必要に応じて、添加剤を、本発明の優れた効果を阻害しない範囲で添加することができる。
添加剤としては、例えば、硬化触媒、シランカップリング剤、内部離型剤、粘着付与剤、軟化剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、充填剤、染料、顔料、蛍光増白剤などが挙げられる。
硬化触媒として、例えば、有機錫、金属錯体、塩基、有機燐酸などが挙げられる。
有機錫としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジマレート、ジブチル錫フタレート、オクチル酸第一錫、ジブチル錫メトキシド、ジブチル錫ジアセチルアセテート、ジブチル錫ジアセテート等が挙げられる。
金属錯体としては、テトラブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、トリエタノールアミンチタネートなどのチタネート化合物類、例えば、オクチル酸鉛、ナフテン酸鉛、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸コバルトなどのカルボン酸金属塩、例えば、アルミニウムアセチルアセトナート錯体、バナジウムアセチルアセトナート錯体などの金属アセチルアセトナート錯体などが挙げられる。
塩基としては、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、イソプロピルアルコールアミン、ブチルアミン、1−エチルブチルアミン、イソブチルアミン、ペンチルアミン、オクチルアミン、ラウリルアミン、モノエタノールアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、オレイルアミン、シクロヘキシルアミン、グアニジン、2−エチルヘキシルアミン、トリエチレンテトラミン、アニリン、フェニレンジアミン、トルイジン、トルイルアミン、ベンジルアミン、キシレンジアミン、ナフチルアミンなどの第一級アミン、例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジエタノールアミン、ジエチレントリアミン、ジブチルアミン、N−メチル−ブチルアミン、ピペリジン、ジイソペンチルアミン、N−エチルナフチルアミン、ベンジルアニリン、ジフェニルグアニジンなどの第二級アミン、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、N,N−ジメチル−ブチルアミン、N,N−ジメチル−オクチルアミン、N,N−ジメチル−ラウリルアミン、1,4−ジアザビシクロ〔2.2.2〕オクタン(DABCO)、1,8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕ウンデセ−7−エン(DBU)などの第三級アミン、例えば、テトラメチルアンモニウムクロライド、ベンザルコニウムクロライドなどの第四級アンモニウム塩類などが挙げられる。
有機燐酸化合物としては、モノメチル燐酸、ジ−n−ブチル燐酸、燐酸トリフェニルなどが挙げられる。さらには、他の酸性触媒、塩基性触媒なども挙げられる。
好ましくは、有機錫、金属錯体が挙げられる。これら硬化触媒は、単独使用または2種類以上併用することができる。また、硬化触媒の配合割合は、一液湿気硬化型樹脂組成物100重量部に対して、例えば、0.0001〜10重量部、好ましくは、0.001〜5重量部である。
シランカップリング剤としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランなどのアルコキシシラン類、例えば、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−プロピルメチルジメトキシシラン、n−(ジメトキシメチルシリルプロピル)エチレンジアミン、n−(トリエトキシシリルプロピル)エチレンジアミン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノシラン類、例えば、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、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、ジ(γ−グリシドキシプロピル)ジメトキシシランなどのエポキシシラン類、例えば、ビニルトリエトキシシランなどのビニルシラン類、例えば、上記したイソシアナトアルコキシシラン化合物などのイソシアネートシラン類、例えば、ビニルトリクロルシランなどのクロロシラン類などが挙げられる。
好ましくは、アルコキシシラン類、アミノシラン類が挙げられる。機械物性向上の観点からは、好ましくは、アミノシラン類が挙げられる。これらシランカップリング剤は、単独使用または2種類以上併用することができる。また、シランカップリング剤の配合割合は、一液湿気硬化型樹脂組成物100重量部に対して、例えば、0.01〜50重量部、好ましくは、0.1〜30重量部である。
また、一液湿気硬化型樹脂組成物を、一液湿気硬化型のホットメルト接着剤として用いる場合には、例えば、加熱装置を備える、ロールコータ、スプレー塗布機、ハンドガンなどの公知の塗布機で加熱溶融した後、種々のパターンで被着体に塗布することにより、被着体を貼り合わせることができる。このとき、ホットメルト接着剤の硬化前に被着体を貼り合わせてもよいが、一旦硬化させたホットメルト接着剤を再度加熱して活性化させた後、被着体を貼り合わせることもできる。
被着体は、特に制限されないが、例えば、鉄、銅、アルミニウム、ブリキ、ステンレス(SUS)、塗装鋼板、亜鉛鋼板、ポリエチレン、ポリプロピレン、PET、アクリル樹脂、ABS樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド(ナイロン、アラミド)、ポリスチレン、ポリウレタン、ゴム、木材、合板、パーティクルボード、ボール紙、紙、布などが挙げられる。
以下、本発明を合成例、実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。また、合成例、実施例および比較例の分析、測定は、以下の方法に準拠した。
(酸価)
JIS K6901「液状不飽和ポリエステル樹脂試験方法」の5.3項「酸価」の「部分酸価」に従って測定した。
(水酸基価)
JIS K1557「ポリウレタン用ポリエーテル試験方法」の6.4項「水酸基価」に従って測定した。
(イソシアネート基含有率)
JIS K7301「熱硬化性ウレタンエラストマー用トリレンジイソシアネート型プレポリマー試験方法」の6.3項「イソシアネート基含有率」に従って測定した。
(溶融粘度)
コーンプレート型回転粘度計(ICI社製)を用い、コーン種類:100P、回転数:75rpm、温度:100℃の条件で測定した(低粘度の場合、40℃で測定)。
(数平均分子量)
試料0.03gをテトラヒドロフラン10mlに室温で溶解し、次いで、孔径0.45μmのフィルタでろ過した後、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)を用いて、下記条件で測定した。数平均分子量は、測定されたクロマトグラムの最大頻度の分子量(保持時間)を含むピークの数平均分子量を、標準ポリエチレングリコールを使用して作成された検量線を基準として算出した。
装置:HLC−8020(東ソー社製)
カラム:東ソー社製 TSKgel guardcolum HXL−L + G1000H XL + G2000H XL + G3000H XL
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:0.8ml/分
カラム温度:40℃
注入量:20μl
検出器:RI
(アミド化率)
下記条件のNMRより算出した。
装置:JNM−AL400(JEOL社製)
周波数:400MHz
測定温度:室温
積算回数:128回
(1)ポリエステルポリアミドポリカルボン酸の測定方法
試料20mgをジメチルスルホキシド−d6(0.05%TMS含有)0.65mlに室温で溶解した後、上記条件でH−NMRを測定した。アミド化率は、イソシアネート誘導体のプロトン(H)の積分値とアミド中のプロトン(NH)の積分値とから算出した。
(2)アルコキシシラン含有樹脂(原料:ポリエステルポリアミドポリカルボン酸)の測定方法(アルコキシシラン変性率)
試料20mgをジメチルスルホキシド−d6(0.05%TMS含有)0.65mlに室温で溶解した後、上記条件でH−NMRを測定した。アミド化率(アルコキシシラン変性率)はイソシアナトアルコキシシラン化合物誘導体のプロトン(H)の積分値とアミド中のプロトン(NH)の積分値とから算出した。
(3)アルコキシシラン含有樹脂(原料:ダイマー酸、アミド変性ダイマー酸)の測定方法(アルコキシシラン変性率)
全仕込量に対する反応後の反応マス重量減少から二酸化炭素発生量を求め、下記式よりアミド化率を算出した。
(全仕込量−反応後の反応マス重量)/〔(仕込ダイマー酸(アミド変性ダイマー酸)量/仕込ダイマー酸(アミド変性ダイマー酸)COOH当量)×44〕×100(%)
(未反応アクリルモノマー分)
反応終了後、脱アクリルモノマー処理前の変性ポリエステル中の未反応のアクリル酸C1〜20エステル化合物(A)および/またはアクリルシラン化合物(B)を、ガスクロマトグラフを用いて下記条件にて分析し、それぞれの未反応アクリルモノマー分を定量した。
装置:GC−14A(島津製作所社製)
キャリアガス:ヘリウム
キャリアガス流量:30ml/min
カラム:2m×3mmφガラスカラム
充填剤:10%−PEG−20M Chromosorb WAW DMCS 80/100mesh
カラム温度条件:90℃にて6分保持し、その後、20℃/minで昇温し、200℃にて10分保持。
RANGE:101
注入量:2μl
検出器:FID
(アクリルポリマー含有量)
上記方法で定量したアクリル酸C1〜20エステル化合物(A)および/またはアクリルシラン化合物(B)のそれぞれの未反応アクリルモノマー分からアクリルモノマー転化率を求め、下記式よりアクリルポリマー含有率を算出した。
(アクリルポリマー含有率)=((A)の仕込量×(A)の転化率+(B)の仕込量×(B)の転化率)/(アルキル過酸化物以外の全仕込量−(A)の未反応アクリルモノマー分−(B)の未反応アクリルモノマー分)×100(%)
(耐熱性)
動的粘弾性試験を下記条件にて実施し、貯蔵弾性率(E’)の値が急激に減少を開始した時の温度(軟化開始温度)を測定した。
装置:動的粘弾性測定装置DVA−200(アイティー計測制御社製)
試料:標線間長2.5cm、幅0.485cm
変形モード:引張
静/動応力比:1.8〜2.0
設定歪:0.05〜0.10%(E>108Pa)
設定昇温速度:5℃/分
測定周波数:10Hz
(引張強さ)
JIS K7312「熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形物の物理試験方法」の5項「引張試験」に従い、下記条件にて測定した。
機器:引張試験機RTA−500L−XL(オリエンテック社製)
ダンベル:ダンベル4号形
厚み:0.5〜0.8mm
温度:23℃
湿度:50%RH
試験速度:300mm/分
合成例1(ポリエステルポリカルボン酸(A)の製造)
還流冷却器、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計および攪拌装置を装備が取り付けられた5リットルのフラスコに、2045.1重量部のアジピン酸と、1306.5重量部のネオペンチルグリコール(COOH/OHの当量比:1.12)とを仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで昇温した。
150℃に達したところで水の留出が始まり、水を留出させながら230℃まで昇温した後、230℃で脱水縮合を継続した。反応生成物の酸価、水酸基価が所定の値に達したところで反応生成物をフラスコより抜き出して冷却し、ポリエステルポリカルボン酸(A)を得た。得られたポリエステルポリカルボン酸(A)において、酸価は53.7mgKOH/g、水酸基価は0.4mgKOH/gであった。
合成例2(ポリエステルポリカルボン酸(B)の製造)
還流冷却器、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計および攪拌装置を装備が取り付けられた5リットルのフラスコに、2146.9重量部のセバシン酸と、1083.0重量部の1,6−ヘキサンジオール(COOH/OHの当量比:1.16)とを仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで昇温した。
150℃に達したところで水の留出が始まり、水を留出させながら230℃まで昇温した後、230℃で脱水縮合を継続した。反応生成物の酸価、水酸基価が所定の値に達したところで反応生成物をフラスコより抜き出して冷却し、ポリエステルポリカルボン酸(B)を得た。得られたポリエステルポリカルボン酸(B)において、酸価は57.9mgKOH/g、水酸基価は0.1mgKOH/g以下であった。
合成例3(ポリエステルポリカルボン酸(C)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、220.0重量部のダイナコール7150(デグサ社製、芳香族ポリエステルポリオール、水酸基価43.9mgKOH/g)と、330.0重量部のポリエステルポリカルボン酸(A)と、1.70重量部のジメチルアミノピリジンとを仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで120℃まで昇温した。
その後、18.1重量部の無水コハク酸を添加し、120℃で反応を8時間継続して、ポリエステルポリカルボン酸(C)を得た。
得られたポリエステルポリカルボン酸(C)において、酸価は54.2mgKOH/g、粘度は3800mPa・s/100℃、数平均分子量は4200であった。
合成例4(ポリエステルポリカルボン酸(D)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、220.0重量部のダイナコール7140(デグサ社製、芳香族ポリエステルポリオール、水酸基価20.4mgKOH/g)と、330.0重量部のポリエステルポリカルボン酸(A)と、1.68重量部のジメチルアミノピリジンとを仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで120℃まで昇温した。
その後、8.41重量部の無水コハク酸を添加し、120℃で反応を8.5時間継続して、ポリエステルポリカルボン酸(D)を得た。
得られたポリエステルポリカルボン酸(D)において、酸価は43.2mgKOH/g、粘度は4300mPa・s/100℃、数平均分子量は3700であった。
合成例5(ポリエステルポリアミドポリカルボン酸(A)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた3リットルの反応フラスコに、1886.2重量部のポリエステルポリカルボン酸(A)と、1.000重量部のフローレンAC−1190(共栄社化学社製、消泡剤)とを仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで200℃まで昇温した。
その後、滴下ロートを用いて、113.8重量部の4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(商品名:コスモネートPH、三井化学ポリウレタン社製、イソシアネート基含有率33.6重量%)(COOH/NCOの当量比:1.98)を1時間かけて均一速度で滴下した。滴下終了後、200℃で反応を4時間継続して、ポリエステルポリアミドポリカルボン酸(A)を得た。
得られたポリエステルポリアミドポリカルボン酸(A)において、イソシアネート基含有率は0.1重量%以下、酸価は30.3mgKOH/g、粘度は5000mPa・s/100℃、数平均分子量は4600であった。
また、得られたポリエステルポリアミドポリカルボン酸(A)のH−NMRを測定した。NMRチャートから、ケミカルシフト7.0〜7.5ppmに現れる4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート誘導体のベンゼン環部分の8Hの積分値を8.0000としたときの、ケミカルシフト9.8ppmに現れるアミドの2NHの積分値からアミド化率を算出したところ92%であった。
合成例6(ポリエステルポリアミドポリカルボン酸(B)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、573.2重量部のポリエステルポリカルボン酸(A)、0.163重量部のステアリン酸マグネシウム(ポリエステルポリカルボン酸のカルボキシル基100モル部に対して0.050モル部)、および0.300重量部のフローレンAC−1190(共栄社化学社製、消泡剤)を仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで50℃まで昇温した。
その後、滴下ロートを用いて、26.8重量部の1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(商品名:タケネート600、三井化学ポリウレタン社製、イソシアネート含有率43.3重量%)(COOH/NCOの当量比:2.02)を添加した。添加後、70℃に昇温し反応を3時間継続し、さらに90℃に昇温して反応を4時間継続して、ポリエステルポリアミドポリカルボン酸(B)を得た。
得られたポリエステルポリアミドポリカルボン酸(B)において、イソシアネート基含有率は0.2重量%、酸価は30.8mgKOH/g、粘度は2300mPa・s/100℃、数平均分子量は4000であった。
また、得られたポリエステルポリアミドポリカルボン酸(B)のH−NMRを測定した。NMRチャートから、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン誘導体の脂環部分の10Hのうちのケミカルシフト0.6ppmに現れる0.7346H部分の積分値を0.7346としたときの、ケミカルシフト7.8ppmに現れるアミドのNHの積分値からアミド化率を算出したところ90%であった。
合成例7(ポリエステルポリアミドポリカルボン酸(C)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、565.9重量部のポリエステルポリカルボン酸(A)と、0.300重量部のフローレンAC−1190(共栄社化学社製、消泡剤)とを仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで200℃まで昇温した。
その後、滴下ロートを用いて、34.1重量部の4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(商品名:コスモネートPH、三井化学ポリウレタン社製)を20分かけて均一速度で滴下した。滴下終了後、200℃で反応を3時間継続して、ポリエステルポリアミドポリカルボン酸(C)を得た。
得られたポリエステルポリアミドポリカルボン酸(C)において、イソシアネート基含有率は0.1重量%以下、酸価は30.3mgKOH/g、粘度は4600mPa・s/100℃、数平均分子量は4000であった。
また、得られたポリエステルポリアミドポリカルボン酸(C)のH−NMRを測定した。NMRチャートから、ケミカルシフト7.0〜7.5ppmに現れる4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート誘導体のベンゼン環部分の8Hの積分値を8.0000としたときの、ケミカルシフト9.8ppmに現れるアミドの2NHの積分値からアミド化率を算出したところ、88%であった。
合成例8(ポリエステルポリアミドポリカルボン酸(D)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、235.4重量部のポリエステルポリカルボン酸(A)と、235.4重量部のポリエステルポリカルボン酸(B)と、0.250重量部のフローレンAC−1190(共栄社化学社製、消泡剤)とを仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで200℃まで昇温した。
その後、滴下ロートを用いて、29.3重量部の4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(商品名:コスモネートPH、三井化学ポリウレタン社製)を10分かけて均一速度で滴下した。滴下終了後、200℃で反応を4時間継続して、ポリエステルポリアミドポリカルボン酸(D)を得た。
得られたポリエステルポリアミドポリカルボン酸(D)において、イソシアネート基含有率は0.1重量%以下、酸価は31.2mgKOH/g、粘度は5400mPa・s/100℃、数平均分子量は4400であった。
また、全仕込量に対する反応後の反応マス重量減少から求められる二酸化炭素量よりアミド化率を算出したところ、84%であった。
合成例9(ポリエステルポリアミドポリカルボン酸(E)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、147.1重量部のポリエステルポリカルボン酸(B)と、147.1重量部のポリエステルポリカルボン酸(C)と、0.087重量部のステアリン酸マグネシウム(ポリエステルポリカルボン酸のカルボキシル基100モル部に対して0.050モル部)と、0.150重量部のフローレンAC−1190(共栄社化学社製、消泡剤)とを仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで120℃まで昇温した。
その後、滴下ロートを用いて、14.2重量部の1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(商品名:タケネート600、三井化学ポリウレタン社製、イソシアネート含有率43.3重量%)を、1時間かけて滴下した。滴下終了後、その反応を反応温度120℃で1.5時間継続して、ポリエステルポリアミドポリカルボン酸(E)を得た。
得られたポリエステルポリアミドポリカルボン酸(E)において、酸価は28.5mgKOH/g、粘度は3900mPa・s/100℃、数平均分子量は5300であった。
また、全仕込量に対する反応後の反応マス重量減少から求められる二酸化炭素量よりアミド化率を算出したところ、90%であった。
合成例10(ポリエステルポリアミドポリカルボン酸(F)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、150.7重量部のポリエステルポリカルボン酸(B)と、150.7重量部のポリエステルポリカルボン酸(D)と、0.080重量部のステアリン酸マグネシウム(ポリエステルポリカルボン酸のカルボキシル基100モル部に対して0.050モル部)と、0.160重量部のフローレンAC−1190(共栄社化学社製、消泡剤)とを仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで120℃まで昇温した。
その後、滴下ロートを用いて、13.1重量部の1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(商品名:タケネート600、三井化学ポリウレタン社製、イソシアネート含有率43.3重量%)を、40分間かけて滴下した。滴下終了後、その反応を反応温度120℃で2時間継続して、ポリエステルポリアミドポリカルボン酸(F)を得た。
得られたポリエステルポリアミドポリカルボン酸(F)において、酸価は26.9mgKOH/g、粘度は5100mPa・s/100℃、数平均分子量は5900であった。
また、全仕込量に対する反応後の反応マス重量減少から求められる二酸化炭素量よりアミド化率を算出したところ、97%であった。
合成例11(アミド変性ダイマー酸(A)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、513.4重量部の水素添加高純度ダイマー酸(商品名:PRIPOL1009、ユニケマ社製、酸価196mgKOH/g)、0.176重量部のステアリン酸マグネシウム(ダイマー酸のカルボキシル基100モル部に対して0.017モル部)、および0.300重量部のフローレンAC−1190(共栄社化学社製、消泡剤)を仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで75℃まで昇温した。
その後、滴下ロートを用いて、86.6重量部の1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(商品名:タケネート600、三井化学ポリウレタン社製、イソシアネート含有率43.3重量%)(COOH/NCOの当量比:2.01)を添加した。添加後、80℃に昇温し、その反応を3時間継続して、アミド変性ダイマー酸(A)を得た。
得られたアミド変性ダイマー酸(A)において、イソシアネート基含有率は0.3重量%、酸価は97.9mgKOH/g、粘度は2600mPa・s/100℃、数平均分子量は1500であった。
また、全仕込量に対する反応後の反応マス重量減少から求められる二酸化炭素発生量よりアミド化率を算出したところ、95%であった。
合成例12(アミド変性ダイマー酸(B)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた2リットルの反応フラスコに、979.7重量部の水素添加高純度ダイマー酸(商品名:PRIPOL1009、ユニケマ社製、酸価196mgKOH/g)、0.336重量部のステアリン酸マグネシウム(ダイマー酸のカルボキシル基100モル部に対して0.017モル部)、および0.600重量部のフローレンAC−1190(共栄社化学社製、消泡剤)を仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで90℃まで昇温した。
その後、滴下ロートを用いて、220.3重量部の1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(商品名:タケネート600、三井化学ポリウレタン社製、イソシアネート含有率43.3重量%)(COOH/NCOの当量比:1.51)を、1.5時間かけて滴下した。滴下終了後、その反応を9時間継続して、アミド変性ダイマー酸(B)を得た。
得られたアミド変性ダイマー酸(B)において、イソシアネート基含有率は0.4重量%、酸価は68.6mgKOH/g、粘度は15600mPa・s/100℃、数平均分子量は2600であった。
また、全仕込量に対する反応後の反応マス重量減少から求められる二酸化炭素発生量よりアミド化率を算出したところ、95%であった。
合成例13(ポリエステルポリオール(A)の製造)
還流冷却器、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計および撹拌装置が取り付けられた5リットルのフラスコに、1623.99重量部のアジピン酸、1342.55重量部のネオペンチルグリコール(OH/COOHの当量比:1.16)、および、1.93重量部のジブチル錫オキサイドを仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで昇温した。
150℃に達したところで水の留出が始まり、水を留出させながら230℃まで昇温した後、230℃で脱水縮合を継続した。反応生成物の水酸基価、酸価が所定の値に達したところで反応生成物をフラスコより抜き出して冷却し、ポリエステルポリオール(A)を得た。得られたポリエステルポリオール(A)は、水酸基価53.5mgKOH/g、酸価0.6mgKOH/gであった。
参考例
(アルコキシシラン含有樹脂(A)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、321.9重量部のポリエステルポリカルボン酸(A)、0.092重量部のステアリン酸マグネシウム(ポリエステルポリカルボン酸のカルボキシル基100モル部に対して0.050モル部)、0.200重量部のフローレンAC−1190(共栄社化学社製、消泡剤)を仕込んだ。
その後、窒素を導入しながら、マントルヒーターで70℃まで昇温した後、滴下ロートを用いて、78.1重量部のγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE9007、信越化学工業社製、イソシアネート基含有率16.7重量%)(NCO/COOHの当量比:1.00)を、1時間かけて滴下した。滴下終了後、その反応を反応温度70℃で12時間継続して、アルコキシシラン含有樹脂(A)を得た。
得られたアルコキシシラン含有樹脂(A)において、イソシアネート基含有率は0.1重量%、酸価は6.9mgKOH/g、粘度は12200mPa・s/40℃、数平均分子量は2600であった。
また、得られたアルコキシシラン含有樹脂(A)のH−NMRを測定した。NMRチャートから、ケミカルシフト0.5〜0.6ppmに現れるγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン誘導体のメチレン基部分の2Hの積分値を2.0000としたときの、ケミカルシフト7.7〜7.8ppmに現れるアミドのNHの積分値からアミド化率を算出したところ78%であった。
(ホットメルト接着剤(A)および樹脂硬化物(A)の製造)
プラスチック容器に、アルコキシシラン含有樹脂(A)50重量部、オクチル酸第一錫0.5重量部およびテトラエトキシシラン0.5重量部を仕込み、真空乾燥機にて100℃で30分間真空脱泡し、一液湿気硬化型ホットメルト接着剤(A)を調製した。
離型剤としてミラックスRS−102(活剤ケミカル社製)を表面に適量塗布して100℃に加熱したSUS板上に、ホットメルト接着剤(A)を、湿気硬化後の樹脂硬化物の厚みが0.7〜2.2mmとなるようにキャストした後、空気下、23℃、50%RHの条件で48時間放置後、80℃、30%RHの条件で48時間かけて湿気硬化させ、樹脂硬化物(A)を得た。
得られた樹脂硬化物(A)の耐熱性、引張強さを上記方法で測定したところ、軟化開始温度が310℃、引張強さが0.74MPaであった(表1参照)。
参考例
(アルコキシシラン含有樹脂(B)の製造)
反応温度を70℃から120℃に、反応時間を12時間から5時間に変更した以外は、参考例1と同様の方法により、アルコキシシラン含有樹脂(B)を得た。
得られたアルコキシシラン含有樹脂(B)において、イソシアネート基含有率は0.1重量%未満、酸価は7.7mgKOH/g、粘度は14800mPa・s/40℃、数平均分子量は2600であった。
また、得られたアルコキシシラン含有樹脂(B)のH−NMRを測定した。NMRチャートから、ケミカルシフト0.5〜0.6ppmに現れるγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン誘導体のメチレン基部分の2Hの積分値を2.0000としたときの、ケミカルシフト7.7〜7.8ppmに現れるアミドのNHの積分値からアミド化率を算出したところ77%であった。
(ホットメルト接着剤(B)および樹脂硬化物(B)の製造)
アルコキシシラン含有樹脂(A)に代替して、アルコキシシラン含有樹脂(B)50重量部を用いた以外は、参考例1と同様の方法により、ホットメルト接着剤(B)を調製し、それを湿気硬化させて、樹脂硬化物(B)を得た。
得られた樹脂硬化物(B)の耐熱性、引張強さを上記方法で測定したところ、軟化開始温度が320℃、引張強さが0.72MPaであった(表1参照)。
参考例
(アルコキシシラン含有樹脂(C)の製造)
反応温度を70℃から130℃に、反応時間を12時間から5時間に変更した以外は、参考例1と同様の方法により、アルコキシシラン含有樹脂(C)を得た。
得られたアルコキシシラン含有樹脂(C)において、イソシアネート基含有率は0.1重量%未満、酸価は7.8mgKOH/g、粘度は16200mPa・s/40℃、数平均分子量は2900であった。
また、得られたアルコキシシラン含有樹脂(C)のH−NMRを測定した。NMRチャートから、ケミカルシフト0.5〜0.6ppmに現れるγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン誘導体のメチレン基部分の2Hの積分値を2.0000としたときの、ケミカルシフト7.7〜7.8ppmに現れるアミドのNHの積分値からアミド化率を算出したところ76%であった。
(ホットメルト接着剤(C)および樹脂硬化物(C)の製造)
アルコキシシラン含有樹脂(A)に代替して、アルコキシシラン含有樹脂(C)50重量部を用いた以外は、参考例1と同様の方法により、ホットメルト接着剤(C)を調製し、それを湿気硬化させて、樹脂硬化物(C)を得た。
得られた樹脂硬化物(C)の耐熱性、引張強さを上記方法で測定したところ、軟化開始
温度が310℃、引張強さが0.70MPaであった(表1参照)。
参考例
(アルコキシシラン含有樹脂(D)の製造)
反応温度を70℃から150℃に、反応時間を12時間から3時間に変更した以外は、参考例1と同様の方法により、アルコキシシラン含有樹脂(D)を得た。
得られたアルコキシシラン含有樹脂(D)において、イソシアネート基含有率は0.1重量%未満、酸価は9.6mgKOH/g、粘度は16300mPa・s/40℃、数平均分子量は2800であった。
また、得られたアルコキシシラン含有樹脂(D)のH−NMRを測定した。NMRチャートから、ケミカルシフト0.5〜0.6ppmに現れるγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン誘導体のメチレン基部分の2Hの積分値を2.0000としたときの、ケミカルシフト7.7〜7.8ppmに現れるアミドのNHの積分値からアミド化率を算出したところ74%であった。
(ホットメルト接着剤(D)および樹脂硬化物(D)の製造)
アルコキシシラン含有樹脂(A)に代替して、アルコキシシラン含有樹脂(D)50重量部を用いた以外は、参考例1と同様の方法により、ホットメルト接着剤(D)を調製し、それを湿気硬化させて、樹脂硬化物(D)を得た。
得られた樹脂硬化物(D)の耐熱性、引張強さを上記方法で測定したところ、軟化開始温度が310℃、引張強さが0.65MPaであった(表1参照)。
参考例
(アルコキシシラン含有樹脂(E)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、476.2重量部のポリエステルポリカルボン酸(B)、0.145重量部のステアリン酸マグネシウム(ポリエステルポリカルボン酸のカルボキシル基100モル部に対して0.050モル部)、0.300重量部のフローレンAC−1190(共栄社化学社製、消泡剤)を仕込んだ。
その後、窒素を導入しながら、マントルヒーターで100℃まで昇温した後、滴下ロートを用いて、123.8重量部のγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE9007、信越化学工業社製、イソシアネート基含有率16.7重量%)(NCO/COOHの当量比:1.00)を、1時間かけて滴下した。滴下終了後、その反応を反応温度100℃で5時間継続して、アルコキシシラン含有樹脂(E)を得た。
得られたアルコキシシラン含有樹脂(E)において、イソシアネート基含有率は0.3重量%、酸価は6.8mgKOH/g、粘度は400mPa・s/100℃、数平均分子量は2800であった。
また、全仕込量に対する反応後の反応マス重量減少から求められる二酸化炭素量よりアミド化率を算出したところ、91%であった。
(ホットメルト接着剤(E)および樹脂硬化物(E)の製造)
プラスチック容器に、アルコキシシラン含有樹脂(A)40重量部、アルコキシシラン含有樹脂(E)40重量部、オクチル酸第一錫0.8重量部、テトラエトキシシラン0.8重量部、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE903、信越化学工業社製)2.49重量部およびN−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM603、信越化学工業社製)2.31重量部を仕込み、真空乾燥機にて100℃で30分間真空脱泡し、一液湿気硬化型のホットメルト接着剤(E)を調製した。
離型剤としてミラックスRS−102(活剤ケミカル社製)を表面に適量塗布して100℃に加熱したSUS板上に、ホットメルト接着剤(E)を、湿気硬化後の樹脂硬化物の厚みが0.7〜2.0mmとなるようにキャストした後、23℃、50%RH空気下で48時間放置し、その後、80℃、30%RH空気下で48時間かけて湿気硬化させ、樹脂硬化物(E)を得た。
得られた樹脂硬化物(E)の耐熱性、引張強さを上記方法で測定したところ、軟化開始温度が280℃、引張強さが3.50MPaであった(表1参照)。
参考例
(アルコキシシラン含有樹脂(F)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた3リットルの反応フラスコに、1949.8重量部のポリエステルポリアミドポリカルボン酸(A)と、ステアリン酸マグネシウム0.312重量部(ポリエステルポリアミドポリカルボン酸のカルボキシル基100モル部に対して0.050モル部)とを仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで120℃まで昇温した。
その後、滴下ロートを用いて、265.4重量部のγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE9007、信越化学工業社製、イソシアネート基含有率16.7重量%)(NCO/COOHの当量比:1.00)を1時間かけて滴下した。滴下終了後、120℃で反応を6時間継続して、アルコキシシラン含有樹脂(F)を得た。
得られたアルコキシシラン含有樹脂(F)において、イソシアネート基含有率は0.1重量%、酸価は3.2mgKOH/g、粘度は5800mPa・s/100℃、数平均分子量は5700であった。
また、得られたアルコキシシラン含有樹脂(F)のH−NMRを測定した。NMRチャートから、ケミカルシフト0.5〜0.6ppmに現れるγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン誘導体のメチレン基部分の2Hの積分値を2.0000としたときの、ケミカルシフト7.7〜7.8ppmに現れるアミドのNHの積分値からアミド化率を算出したところ90%であった。
(ホットメルト接着剤(F)および樹脂硬化物(F)の製造)
プラスチック容器に、アルコキシシラン含有樹脂(F)80重量部、オクチル酸第一錫0.8重量部、および、テトラエトキシシラン0.8重量部を仕込み、真空乾燥機にて100℃で30分間真空脱泡し、一液湿気硬化型ホットメルト接着剤(F)を調製した。
離型剤としてミラックスRS−102(活剤ケミカル社製)を表面に適量塗布して100℃に加熱したSUS板上に、ホットメルト接着剤(F)を、湿気硬化後の樹脂硬化物の厚みが0.7〜2.2mmとなるようにキャストした後、23℃、50%RH空気下で48時間放置し、その後、80℃、30%RH空気下で48時間かけて湿気硬化させ、樹脂硬化物(F)を得た。
得られた樹脂硬化物(F)の耐熱性、引張強さを上記方法で測定したところ、軟化開始温度が280℃、引張強さが1.92MPaであった(表2参照)。
参考例
(アルコキシシラン含有樹脂(G)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、550.5重量部のポリエステルポリアミドポリカルボン酸(B)を仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで80℃まで昇温した。
その後、滴下ロートを用いて、76.0重量部のγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE9007、信越化学工業社製、イソシアネート基含有率16.7重量%)(NCO/COOHの当量比:1.00)を1時間かけて滴下した。滴下終了後、反応を7時間継続し、アルコキシシラン含有樹脂(G)を得た。
得られたアルコキシシラン含有樹脂(G)において、イソシアネート基含有率は0.3重量%、酸価は1.9mgKOH/g、粘度は2200mPa・s/100℃、数平均分子量は4200であった。
また、得られたアルコキシシラン含有樹脂(G)のH−NMRを測定した。NMRチャートから、ケミカルシフト0.5〜0.6ppmに現れるγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン誘導体のメチレン基部分の2Hの積分値を2.0000としたときの、ケミカルシフト7.7〜7.8ppmに現れるアミドのNHの積分値からアミド化率を算出したところ89%であった。
(ホットメルト接着剤(G)および樹脂硬化物(G)の製造)
アルコキシシラン含有樹脂(F)に代替して、アルコキシシラン含有樹脂(G)80重量部を用いた以外は、参考例6と同様の方法により、ホットメルト接着剤(G)を調製し、それを湿気硬化させて、樹脂硬化物(G)を得た。
得られた樹脂硬化物(G)の耐熱性、引張強さを上記方法で測定したところ、軟化開始温度が280℃、引張強さが1.45MPaであった(表2参照)。
参考例
(アルコキシシラン含有樹脂(H)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、481.0重量部のポリエステルポリアミドポリカルボン酸(D)と、ステアリン酸マグネシウム0.079重量部(ポリエステルポリアミドポリカルボン酸のカルボキシル基100モル部に対して0.050モル部)とを仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで130℃まで昇温した。
その後、滴下ロートを用いて、122.7重量部のγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE9007、信越化学工業社製、イソシアネート基含有率16.7重量%)(NCO/COOHの当量比:1.00)を1時間かけて滴下した。滴下終了後、130℃で反応を5時間継続して、アルコキシシラン含有樹脂(H)を得た。
得られたアルコキシシラン含有樹脂(H)において、イソシアネート基含有率は0.3重量%、酸価は4.9mgKOH/g、粘度は7300mPa・s/100℃、数平均分子量は5500であった。
また、全仕込量に対する反応後の反応マス重量減少から求められる二酸化炭素量よりアミド化率を算出したところ、89%であった。
(ホットメルト接着剤(H)および樹脂硬化物(H)の製造)
プラスチック容器に、アルコキシシラン含有樹脂(H)80重量部、オクチル酸第一錫0.8重量部、テトラエトキシシラン0.8重量部、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE903、信越化学工業社製)2.49重量部およびN−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM603、信越化学工業社製)2.31重量部を仕込み、真空乾燥機にて100℃で30分間真空脱泡し、一液湿気硬化型ホットメルト接着剤(H)を調製した。
離型剤としてミラックスRS−102(活剤ケミカル社製)を表面に適量塗布して100℃に加熱したSUS板上に、ホットメルト接着剤(H)を、湿気硬化後の樹脂硬化物の厚みが0.7〜2.0mmとなるようにキャストした後、23℃、50%RH空気下で48時間放置し、その後、80℃、30%RH空気下で48時間かけて湿気硬化させ、樹脂硬化物(H)を得た。
得られた樹脂硬化物(H)の耐熱性、引張強さを上記方法で測定したところ、軟化開始温度が270℃、引張強さが4.71MPaであった(表2参照)。
参考例
(アルコキシシラン含有樹脂(I)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、293.0重量部のポリエステルポリアミドポリカルボン酸(E)を仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで120℃まで昇温した。
その後、滴下ロートを用いて、37.4重量部のγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE9007、信越化学工業社製、イソシアネート基含有率16.7重量%)(NCO/COOHの当量比:1.00)を1時間かけて滴下した。滴下終了後、120℃で反応を3.5時間継続して、アルコキシシラン含有樹脂(I)を得た。
得られたアルコキシシラン含有樹脂(I)において、イソシアネート基含有率は0.1重量%以下、酸価は5.6mgKOH/g、粘度は6700mPa・s/100℃、数平均分子量は6900であった。
また、全仕込量に対する反応後の反応マス重量減少から求められる二酸化炭素量よりアミド化率を算出したところ、88%であった。
(ホットメルト接着剤(I)および樹脂硬化物(I)の製造)
アルコキシシラン含有樹脂(H)に代替して、アルコキシシラン含有樹脂(I)80重量部を用いた以外は、参考例8と同様の方法により、ホットメルト接着剤(I)を調製し、それを湿気硬化させて、樹脂硬化物(I)を得た。
得られた樹脂硬化物(I)の耐熱性、引張強さを上記方法で測定したところ、軟化開始温度が260℃、引張強さが6.52MPaであった(表2参照)。
参考例10
(アルコキシシラン含有樹脂(J)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、296.4重量部のポリエステルポリアミドポリカルボン酸(F)を仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで120℃まで昇温した。
その後、滴下ロートを用いて、35.8重量部のγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE9007、信越化学工業社製、イソシアネート基含有率16.7重量%)(NCO/COOHの当量比:1.00)を1.5時間かけて滴下した。滴下終了後、120℃で反応を2.5時間継続して、アルコキシシラン含有樹脂(J)を得た。
得られたアルコキシシラン含有樹脂(J)において、イソシアネート基含有率は0.1重量%以下、酸価は5.5mgKOH/g、粘度は11000mPa・s/100℃、数平均分子量は6500であった。
また、全仕込量に対する反応後の反応マス重量減少から求められる二酸化炭素量よりアミド化率を算出したところ、77%であった。
(ホットメルト接着剤(J)および樹脂硬化物(J)の製造)
アルコキシシラン含有樹脂(H)に代替して、アルコキシシラン含有樹脂(J)80重量部を用いた以外は、参考例8と同様の方法により、ホットメルト接着剤(J)を調製し、それを湿気硬化させて、樹脂硬化物(J)を得た。
得られた樹脂硬化物(J)の耐熱性、引張強さを上記方法で測定したところ、軟化開始温度が270℃、引張強さが7.28MPaであった(表2参照)。
実施例11
(アルコキシシラン含有樹脂(K)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、266.6重量部の水素添加高純度ダイマー酸(商品名:PRIPOL1009、ユニケマ社製、酸価196mgKOH/g)、0.092重量部のステアリン酸マグネシウム(ダイマー酸のカルボキシル基100モル部に対して0.017モル部)、および、0.250重量部のフローレンAC−1190(共栄社化学社製、消泡剤)を仕込んだ。
その後、窒素を導入しながら、マントルヒーターで70℃まで昇温した後、滴下ロートを用いて、233.4重量部のγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE9007、信越化学工業社製、イソシアネート基含有率16.7重量%)(NCO/COOHの当量比:1.00)を1時間かけて滴下した。滴下終了後、その反応を反応温度70℃で7時間継続し、アルコキシシラン含有樹脂(K)を得た。
得られたアルコキシシラン含有樹脂(K)において、イソシアネート基含有率は0.4重量%、酸価は16.0mgKOH/g、粘度は2040mPa・s/40℃、数平均分子量は1100であった。
また、全仕込量に対する反応後の反応マス重量減少から求められる二酸化炭素発生量よりアミド化率を算出したところ、87%であった。
(ホットメルト接着剤(K)および樹脂硬化物(K)の製造)
アルコキシシラン含有樹脂(A)に代替して、アルコキシシラン含有樹脂(K)50重量部を用いた以外は、参考例1と同様の方法により、ホットメルト接着剤(K)を調製し、それを湿気硬化させて、樹脂硬化物(K)を得た。
得られた樹脂硬化物(K)の耐熱性、引張強さを上記方法で測定したところ、軟化開始温度が300℃、引張強さが5.80MPaであった(表3参照)。
実施例12
(アルコキシシラン含有樹脂(L)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、546.7重量部のアミド変性ダイマー酸(A)を仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで80℃まで昇温した。
その後、滴下ロートを用いて、252.5重量部のγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE9007、信越化学工業社製、イソシアネート基含有率16.7重量%)(NCO/COOHの当量比:1.05)を4時間かけて滴下した。滴下終了後、90℃に昇温し、その反応を3時間継続し、アルコキシシラン含有樹脂(L)を得た。
得られたアルコキシシラン含有樹脂(L)において、イソシアネート基含有率は0.5重量%、酸価は8.8mgKOH/g、粘度は1000mPa・s/100℃、数平均分子量は2000であった。
また、全仕込量に対する反応後の反応マス重量減少から求められる二酸化炭素発生量よりアミド化率を算出したところ、83%であった。
(ホットメルト接着剤(L)および樹脂硬化物(L)の製造)
アルコキシシラン含有樹脂(A)に代替して、アルコキシシラン含有樹脂(L)50重量部を用いた以外は、参考例1と同様の方法により、ホットメルト接着剤(L)を調製し、それを湿気硬化させて、樹脂硬化物(L)を得た。
得られた樹脂硬化物(L)の耐熱性、引張強さを上記方法で測定したところ、軟化開始温度300℃、引張強さが15.7MPaであった(表3参照)。
実施例13
(アルコキシシラン含有樹脂(M)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、206.3重量部のアミド変性ダイマー酸(B)を仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで100℃まで昇温した。
その後、滴下ロートを用いて、63.5重量部のγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE9007、信越化学工業社製、イソシアネート基含有率16.7重量%)(NCO/COOHの当量比:1.00)を1時間かけて滴下した。滴下終了後、100℃で反応を3時間継続し、アルコキシシラン含有樹脂(M)を得た。
得られたアルコキシシラン含有樹脂(M)において、イソシアネート基含有率は0.3重量%、酸価は7.8mgKOH/g、粘度は6000mPa・s/100℃、数平均分子量は2600であった。
また、全仕込量に対する反応後の反応マス重量減少から求められる二酸化炭素発生量よりアミド化率を算出したところ、91%であった。
(ホットメルト接着剤(M)および樹脂硬化物(M)の製造)
アルコキシシラン含有樹脂(A)に代替して、アルコキシシラン含有樹脂(M)50重量部を用いた以外は、参考例1と同様の方法により、ホットメルト接着剤(M)を調製し、それを湿気硬化させて、樹脂硬化物(M)を得た。
得られた樹脂硬化物(M)の耐熱性、引張強さを上記方法で測定したところ、軟化開始温度300℃、引張強さが18.3MPaであった(表3参照)。
比較例1
(アルコキシシラン含有樹脂(N)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、110.0重量部のポリエステルポリオール(A)を仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで75℃まで昇温した。
その後、滴下ロートを用いて、26.7重量部のγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE9007、信越化学工業社製、イソシアネート基含有率16.7重量%)(NCO/OHの当量比:1.00)を1時間かけて均一速度で滴下した。滴下終了後、75℃で反応を3時間継続して、アルコキシシラン含有樹脂(N)を得た。
得られたアルコキシシラン含有樹脂(N)において、イソシアネート基含有率は0.1重量%以下、粘度は7600mPa・s/40℃、数平均分子量は3300であった。
(ホットメルト接着剤(N)および樹脂硬化物(N)の製造)
アルコキシシラン含有樹脂(F)に代替して、アルコキシシラン含有樹脂(N)80重量部を用いた以外は、参考例6と同様の方法により、ホットメルト接着剤(N)を調製し、それを湿気硬化させて、樹脂硬化物(N)を得た。
得られた樹脂硬化物(N)の耐熱性を上記方法で測定したところ、軟化開始温度が220℃であった(表3参照)。
比較例2
(アルコキシシラン含有樹脂(O)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、263.5重量部のダイマージオール(水酸基価200mgKOH/g)と、0.100重量部のオクチル酸第一錫とを仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで80℃まで昇温した。
その後、滴下ロートを用いて、236.5重量部のγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE9007、信越化学工業社製、イソシアネート基含有率16.7重量%)(NCO/OHの当量比:1.00)を1時間かけて滴下した。滴下終了後、反応を4時間継続して、アルコキシシラン含有樹脂(O)を得た。
得られたアルコキシシラン含有樹脂(O)において、イソシアネート基含有率0.1重量%以下であった。
(ホットメルト接着剤(O)および樹脂硬化物(O)の製造)
アルコキシシラン含有樹脂(A)に代替して、アルコキシシラン含有樹脂(O)50重量部を用いた以外は、参考例1と同様の方法により、ホットメルト接着剤(O)を調製し、それを湿気硬化させて、樹脂硬化物(O)を得た。
得られた樹脂硬化物(O)の耐熱性を上記方法で測定したところ、軟化開始温度が210℃であった(表3参照)。
参考例14
(アルコキシシラン含有樹脂(P)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管、温度計および攪拌装置が取り付けられた5リットルの反応フラスコに、1850.7重量部のポリエステルポリカルボン酸(A)と、ステアリン酸マグネシウム0.528重量部(ポリエステルポリカルボン酸のカルボキシル基100モル部に対して0.050モル部)と、フローレンAC−1190(共栄社化学社製、消泡剤)1.150重量部とを仕込んだ。
その後、窒素を導入しながら、マントルヒーターで70℃まで昇温し、滴下ロートを用いて、449.3重量部のγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE9007、信越化学工業社製、イソシアネート基含有率16.7重量%)(NCO/COOHの当量比:1.01)を1時間かけて滴下した。滴下終了後、70℃で反応を7時間継続して、アルコキシシラン含有樹脂(P)を得た。
得られたアルコキシシラン含有樹脂(P)において、イソシアネート基含有率は0.3重量%、酸価は7.7mgKOH/g、粘度は10900mPa・s/40℃、数平均分子量は3000であった。
また、得られたアルコキシシラン含有樹脂(P)のH−NMRを測定した。NMRチャートから、ケミカルシフト0.5〜0.6ppmに現れるγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン誘導体のメチレン基部分の2Hの積分値を2.0000としたときの、ケミカルシフト7.7〜7.8ppmに現れるアミドのNHの積分値からアミド化率を算出したところ76%であった。
(変性アルコキシシラン含有樹脂(A)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた500ミリリットルの反応フラスコに、269.7重量部のアルコキシシラン含有樹脂(P)を仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで120℃に昇温した。
次に、32.3重量部のγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(商品名:LS3380、信越化学工業社製)および98.0重量部のn−ブチルメタクリレートと、24.2重量部のパーヘキサC(日本油脂社製、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサンの70重量%炭化水素溶液、反応開始剤)とを均一に混合した溶液を、滴下ロートを用いて、4時間かけて均一速度で上記フラスコに滴下した。
滴下終了後、120℃で反応を4時間継続した後、未反応のγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランおよびn−ブチルメタクリレートをガスクロマトグラフで分析し、アクリルモノマー転化率を求めたところ、それぞれ90.2重量%、90.8重量%であった。反応終了後、120℃、1.3kPa以下の条件で4時間減圧し、未反応のアクリルモノマーを除去し、変性アルコキシシラン含有樹脂(A)を得た。
得られた変性アルコキシシラン含有樹脂(A)において、粘度は1500mPa・s/100℃、アクリルポリマー含有率は30.5%、数平均分子量は3600であった。
(ホットメルト接着剤(P)および樹脂硬化物(P)の製造)
プラスチック容器に、変性アルコキシシラン含有樹脂(A)80重量部、オクチル酸第一錫0.8重量部、テトラエトキシシラン0.8重量部、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE903、信越化学工業社製)2.49重量部およびN−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM603、信越化学工業社製)2.31重量部を仕込み、真空乾燥機にて100℃で30分間真空脱泡し、一液湿気硬化型のホットメルト接着剤(P)を調製した。
離型剤としてミラックスRS−102(活剤ケミカル社製)を表面に適量塗布して100℃に加熱したSUS板上に、ホットメルト接着剤(P)を、湿気硬化後の樹脂硬化物の厚みが0.7〜2.0mmとなるようにキャストした後、23℃、50%RH空気下で48時間放置し、その後、80℃、30%RH空気下で48時間かけて湿気硬化させ、樹脂硬化物(P)を得た。
得られた樹脂硬化物(P)の耐熱性、引張強さを上記方法で測定したところ、軟化開始温度が280℃、引張強さが2.78MPaであった(表4参照)。
参考例15
(変性アルコキシシラン含有樹脂(B)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた500ミリリットルの反応フラスコに、250.0重量部のアルコキシシラン含有樹脂(P)を仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで120℃に昇温した。
次に、30.0重量部のγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(商品名:LS3380、信越化学工業社製)と、22.5重量部のパーヘキサC(日本油脂社製、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサンの70重量%炭化水素溶液、反応開始剤)とを均一に混合した溶液を、滴下ロートを用いて4時間かけて均一速度で上記フラスコに滴下した。
滴下終了後、120℃で反応を4時間継続した後、未反応のγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランをガスクロマトグラフで分析し、アクリルモノマー転化率を求めたところ、99.2重量%であった。反応終了後、120℃、1.3kPa以下の条件で4時間減圧し、未反応のアクリルモノマーを除去し、変性アルコキシシラン含有樹脂(B)を得た。
得られた変性アルコキシシラン含有樹脂(B)において、粘度は1280mPa・s/100℃、アクリルポリマー含有率は10.6%、数平均分子量は4500であった。
(ホットメルト接着剤(Q)および樹脂硬化物(Q)の製造)
変性アルコキシシラン含有樹脂(A)に代替して、変性アルコキシシラン含有樹脂(B)80重量部を用いた以外は、参考例14と同様の方法により、ホットメルト接着剤(Q)を調製し、それを湿気硬化させて、樹脂硬化物(Q)を得た。
得られた樹脂硬化物(Q)の耐熱性、引張強さを上記方法で測定したところ、軟化開始温度が300℃、引張強さが1.96MPaであった(表4参照)。
参考例16
(アルコキシシラン含有樹脂(Q)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、575.8重量部のポリエステルポリアミドポリカルボン酸(C)と、ステアリン酸マグネシウム0.092重量部(ポリエステルポリアミドポリカルボン酸のカルボキシル基100モル部に対して0.050モル部)とを仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで120℃まで昇温した。
その後、滴下ロートを用いて、78.3重量部のγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE9007、信越化学工業社製、イソシアネート基含有率16.7重量%)(NCO/COOHの当量比:1.00)を1時間かけて滴下した。滴下終了後、120℃で反応を6時間継続して、アルコキシシラン含有樹脂(Q)を得た。
得られたアルコキシシラン含有樹脂(Q)において、イソシアネート基含有率は0.2重量%、酸価は3.6mgKOH/g、粘度は5800mPa・s/100℃、数平均分子量は5000であった。
また、得られたアルコキシシラン含有樹脂(Q)のH−NMRを測定した。NMRチャートから、ケミカルシフト0.5〜0.6ppmに現れるγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン誘導体のメチレン基部分の2Hの積分値を2.0000としたときの、ケミカルシフト7.7〜7.8ppmに現れるアミドのNHの積分値からアミド化率を算出したところ90%であった。
(変性アルコキシシラン含有樹脂(C)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、255.2重量部のアルコキシシラン含有樹脂(Q)を仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで120℃に昇温した。
次に、18.5重量部のγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(商品名:LS3380、信越化学工業社製)および56.1重量部のn−ブチルメタクリレートと、13.8重量部のパーヘキサC(日本油脂社製、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサンの70重量%炭化水素溶液、反応開始剤)とを均一に混合した溶液を、滴下ロートを用いて4時間かけて均一速度で上記フラスコに滴下した。
滴下終了後、120℃で反応を4時間継続した後、未反応のγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランおよびn−ブチルメタクリレートをガスクロマトグラフで分析し、アクリルモノマー転化率を求めたところ、それぞれ89.9重量%、90.7重量%であった。反応終了後、120℃、1.3kPa以下の条件で4時間減圧し、未反応のアクリルモノマーを除去し、変性アルコキシシラン含有樹脂(C)を得た。
得られた変性アルコキシシラン含有樹脂(C)において、粘度は10300mPa・s/100℃、アクリルポリマー含有率は20.9%、数平均分子量は4800であった。
(ホットメルト接着剤(R)および樹脂硬化物(R)の製造)
変性アルコキシシラン含有樹脂(A)に代替して、変性アルコキシシラン含有樹脂(C)80重量部を用いた以外は、参考例14と同様の方法により、ホットメルト接着剤(R)を調製し、それを湿気硬化させて、樹脂硬化物(R)を得た。
得られた樹脂硬化物(R)の耐熱性、引張強さを上記方法で測定したところ、軟化開始温度が270℃、引張強さが4.30MPaであった(表4参照)。
参考例17
(変性アルコキシシラン含有樹脂(D)の製造)
還流冷却器、窒素ガス導入管を装備した滴下ロート、温度計および攪拌装置が取り付けられた1リットルの反応フラスコに、205.1重量部のアルコキシシラン含有樹脂(M)を仕込み、窒素を導入しながら、マントルヒーターで120℃に昇温した。
次に、24.8重量部のγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(商品名:LS3380、信越化学工業社製)および26.5重量部のn−ブチルメタクリレートと、18.6重量部のパーヘキサC(日本油脂社製、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサンの70重量%炭化水素溶液、反応開始剤)とを均一に混合した溶液を、滴下ロートを用いて4時間かけて均一速度で上記フラスコに滴下した。
滴下終了後、120℃で反応を4時間継続した後、未反応のγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランおよびn−ブチルメタクリレートをガスクロマトグラフで分析し、アクリルモノマー転化率を求めたところ、それぞれ90.1重量%、90.8重量%であった。反応終了後、120℃、1.3kPa以下の条件で4時間減圧し、未反応のアクリルモノマーを除去し、変性アルコキシシラン含有樹脂(D)を得た。
得られた変性アルコキシシラン含有樹脂(D)において、粘度は9500mPa・s/100℃、アクリルポリマー含有率は18.5%、数平均分子量は3200であった。
(ホットメルト接着剤(S)および樹脂硬化物(S)の製造)
プラスチック容器に、変性アルコキシシラン含有樹脂(D)50重量部、オクチル酸第一錫0.5重量部およびテトラエトキシシラン0.5重量部を仕込み、真空乾燥機にて100℃で30分間真空脱泡し、一液湿気硬化型ホットメルト接着剤(S)を調製した。
離型剤としてミラックスRS−102(活剤ケミカル社製)を表面に適量塗布して100℃に加熱したSUS板上に、ホットメルト接着剤(S)を、湿気硬化後の樹脂硬化物の厚みが0.7〜2.2mmとなるようにキャストした後、空気下、23℃、50%RHの条件で48時間放置後、80℃、30%RHの条件で48時間かけて湿気硬化させ、樹脂硬化物(S)を得た。
得られた樹脂硬化物(S)の耐熱性、引張強さを上記方法で測定したところ、軟化開始温度が280℃、引張強さが23.8MPaであった(表4参照)。
参考例18
(ホットメルト接着剤(T)および樹脂硬化物(T)の製造)
プラスチック容器に、アルコキシシラン含有樹脂(P)80重量部、オクチル酸第一錫0.8重量部、テトラエトキシシラン0.8重量部、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE903、信越化学工業社製)2.49重量部およびN−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM603、信越化学工業社製)2.31重量部を仕込み、真空乾燥機にて100℃で30分間真空脱泡し、一液湿気硬化型のホットメルト接着剤(T)を調製した。
離型剤としてミラックスRS−102(活剤ケミカル社製)を表面に適量塗布して100℃に加熱したSUS板上に、ホットメルト接着剤(T)を、湿気硬化後の樹脂硬化物の厚みが0.7〜2.0mmとなるようにキャストした後、23℃、50%RH空気下で48時間放置し、その後、80℃、30%RH空気下で48時間かけて湿気硬化させ、樹脂硬化物(T)を得た。
得られた樹脂硬化物(T)の耐熱性、引張強さを上記方法で測定したところ、軟化開始温度が300℃、引張強さが1.44MPaであった(表4参照)。
なお、上記説明は、本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記の特許請求の範囲に含まれるものである。
本発明のアルコキシシラン含有樹脂および変性アルコキシシラン含有樹脂は、鋼板、プラスチック、ゴム、木材、紙などの被着体を貼り合わせるための一液湿気硬化型のホットメルト接着剤として、好適に用いられる。

Claims (4)

  1. 末端カルボキシル基含有オリゴマーとイソシアナトアルコキシシラン化合物とを反応さ
    せることにより得られるアルコキシシラン含有樹脂であって、
    前記末端カルボキシル基含有オリゴマーが、
    ダイマー酸、および、
    前記ダイマー酸とポリイソシアネート化合物との反応により得られるアミド変性ダイ
    マー酸
    からなる群から選択される少なくとも1種であり、
    前記イソシアナトアルコキシシラン化合物が、下記一般式(1)で表されることを特徴とする、アルコキシシラン含有樹脂。

    (式中、R1は炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R2、R3およびR4は互いに同一または相異なって炭素数1〜20のアルコキシ基またはアルキル基を示す。但し、R2、R3およびR4の少なくとも1つはアルコキシ基を示す。)
  2. 末端カルボキシル基含有オリゴマーとイソシアナトアルコキシシラン化合物とを、
    前記末端カルボキシル基含有オリゴマーの全カルボキシル基100モル部に対して0.001〜10モル部の、アルカリ金属塩および/またはアルカリ土類金属塩から選択される触媒の存在下において、
    反応させるアルコキシシラン含有樹脂の製造方法であって、
    前記末端カルボキシル基含有オリゴマーが、
    ダイマー酸、および、
    前記ダイマー酸とポリイソシアネート化合物との反応により得られるアミド変性ダイマー酸
    からなる群から選択される少なくとも1種であり、
    前記イソシアナトアルコキシシラン化合物が、下記一般式(1)で表されることを特徴とする、アルコキシシラン含有樹脂の製造方法。

    (式中、R1は炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R2、R3およびR4は互いに同一または相異なって炭素数1〜20のアルコキシ基またはアルキル基を示す。但し、R2、R3およびR4の少なくとも1つはアルコキシ基を示す。)
  3. 前記末端カルボキシル基含有オリゴマーと前記イソシアナトアルコキシシラン化合物とを、150℃以下で反応させることを特徴とする、請求項に記載のアルコキシシラン含有樹脂の製造方法。
  4. 前記触媒が、ステアリン酸マグネシウムであることを特徴とする、請求項に記載のアルコキシシラン含有樹脂の製造方法。
JP2009500102A 2007-02-22 2008-01-15 アルコキシシラン含有樹脂およびその製造方法 Expired - Fee Related JP5498778B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009500102A JP5498778B2 (ja) 2007-02-22 2008-01-15 アルコキシシラン含有樹脂およびその製造方法

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007042869 2007-02-22
JP2007042869 2007-02-22
JP2007181223 2007-07-10
JP2007181223 2007-07-10
JP2007234642 2007-09-10
JP2007234642 2007-09-10
JP2009500102A JP5498778B2 (ja) 2007-02-22 2008-01-15 アルコキシシラン含有樹脂およびその製造方法
PCT/JP2008/050359 WO2008102576A1 (ja) 2007-02-22 2008-01-15 アルコキシシラン含有樹脂、変性アルコキシシラン含有樹脂およびそれらの製造方法、ホットメルト接着剤および樹脂硬化物

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013162561A Division JP5726962B2 (ja) 2007-02-22 2013-08-05 変性アルコキシシラン含有樹脂およびその製造方法、ホットメルト接着剤、および、樹脂硬化物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2008102576A1 JPWO2008102576A1 (ja) 2010-05-27
JP5498778B2 true JP5498778B2 (ja) 2014-05-21

Family

ID=39709856

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009500102A Expired - Fee Related JP5498778B2 (ja) 2007-02-22 2008-01-15 アルコキシシラン含有樹脂およびその製造方法
JP2013162561A Expired - Fee Related JP5726962B2 (ja) 2007-02-22 2013-08-05 変性アルコキシシラン含有樹脂およびその製造方法、ホットメルト接着剤、および、樹脂硬化物

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013162561A Expired - Fee Related JP5726962B2 (ja) 2007-02-22 2013-08-05 変性アルコキシシラン含有樹脂およびその製造方法、ホットメルト接着剤、および、樹脂硬化物

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20100029860A1 (ja)
JP (2) JP5498778B2 (ja)
KR (1) KR20090113857A (ja)
CN (1) CN101616955A (ja)
TW (1) TW200842172A (ja)
WO (1) WO2008102576A1 (ja)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0908279A2 (pt) * 2008-03-04 2018-05-29 Mitsui Chemicals Inc resina de poliéster, processo para a produção da resina de poliéster, película e artigo moldado
US8236922B2 (en) * 2008-07-31 2012-08-07 Dow Global Technologies Llc Polyamide polymer
JP5560795B2 (ja) * 2009-03-17 2014-07-30 旭硝子株式会社 硬化性組成物
JP2012111786A (ja) * 2009-03-17 2012-06-14 Asahi Glass Co Ltd 粘着体
EP2267051A1 (de) * 2009-05-27 2010-12-29 Sika Technology AG Silanfunktionelle Polyester in feuchtigkeitshärtenden Zusammensetzungen auf Basis silanfunktioneller Polymere
JP5346252B2 (ja) * 2009-08-17 2013-11-20 三井化学株式会社 ポリ乳酸樹脂成型品
ES2607828T3 (es) * 2010-03-16 2017-04-04 Henkel IP & Holding GmbH Composiciones termofusibles de silano curables por humedad
CN103269767A (zh) * 2010-12-20 2013-08-28 陶氏环球技术有限责任公司 交联硅烷改性的分子自组装材料
JP2014503657A (ja) * 2010-12-20 2014-02-13 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 反応性官能基で変性された自己組織化材料
BR112014006503A2 (pt) * 2011-09-21 2017-03-28 Dow Global Technologies Llc composição curável, composição curada, método para fabricar um sistema de purificação e sistema de purificação
CN102617416A (zh) * 2012-03-14 2012-08-01 北京化工大学 高折光率耐热双酚s环氧(甲基)丙烯酸酯及其合成方法
JP2014002311A (ja) * 2012-06-20 2014-01-09 Konica Minolta Inc 静電荷像現像用トナーおよび画像形成方法
DE102012219324A1 (de) * 2012-10-23 2014-04-24 Evonik Industries Ag Zusammensetzungen umfassend alkoxysilanhaltige Isocyanateund saure Stabilisatoren
DE102013213655A1 (de) 2013-07-12 2015-01-15 Evonik Industries Ag Härtbare Silylgruppen enthaltende Zusammensetzungen mit verbesserter Lagerstabilität
US9644114B2 (en) * 2015-04-20 2017-05-09 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Silane endcapped polyamide resins
FR3069551B1 (fr) * 2017-07-28 2020-08-07 Bostik Sa Composition adhesive reticulable par chauffage
JP7337535B2 (ja) 2019-04-25 2023-09-04 キヤノン株式会社 アミド結合を有し、かつアルコキシシリル基を有する化合物の製造方法
CN113736350B (zh) * 2021-09-15 2022-05-17 安徽华辉塑业科技股份有限公司 一种高亮涂料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08208996A (ja) * 1994-12-01 1996-08-13 Dow Corning Sa 湿分硬化性組成物

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5974149A (ja) * 1982-10-20 1984-04-26 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 硬化性組成物
JPS6147774A (ja) * 1984-08-14 1986-03-08 Agency Of Ind Science & Technol ホツトメルト接着剤の製造方法
JPS61218631A (ja) * 1985-03-25 1986-09-29 Agency Of Ind Science & Technol 架橋性ホットメルト接着剤の製造方法
JPH0615594B2 (ja) * 1986-10-29 1994-03-02 鐘淵化学工業株式会社 新規硬化性樹脂
US5459206A (en) * 1992-03-31 1995-10-17 Cemedine Co., Ltd. Two-part room temperature curable composition
JP2000129145A (ja) * 1998-10-22 2000-05-09 Asahi Glass Co Ltd 室温硬化性の組成物
DE10132678A1 (de) * 2000-07-26 2002-02-07 Henkel Kgaa Alkoxysilylgruppenhaltige Bindemittel und Bindemittelzusammensetzungen, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08208996A (ja) * 1994-12-01 1996-08-13 Dow Corning Sa 湿分硬化性組成物

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090113857A (ko) 2009-11-02
TW200842172A (en) 2008-11-01
WO2008102576A1 (ja) 2008-08-28
JPWO2008102576A1 (ja) 2010-05-27
JP2013256668A (ja) 2013-12-26
CN101616955A (zh) 2009-12-30
JP5726962B2 (ja) 2015-06-03
US20100029860A1 (en) 2010-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5726962B2 (ja) 変性アルコキシシラン含有樹脂およびその製造方法、ホットメルト接着剤、および、樹脂硬化物
JP5507845B2 (ja) 末端イソシアネート基含有ポリアミド樹脂の製造方法、アルコキシシラン変性ポリアミド樹脂およびその製造方法
JP4824153B2 (ja) 架橋性シリル基含有ウレタン系樹脂混合物
CN113195666B (zh) 湿气固化型热熔接着剂
JP2013133445A (ja) 水性塗料組成物
JP2009512758A (ja) 耐溶媒性ポリウレタン接着組成物
JP3317353B2 (ja) ウレタン系樹脂の製造方法及びウレタン系樹脂組成物
EP1086969B1 (en) Novel polyisocyanate and method for producing the same
CN113039245B (zh) 用于液体光学透明粘合剂应用的可双固化有机硅-有机杂化聚合物组合物
EP0980882A1 (en) Polymerizable unsaturated compounds, curable resin compositions containing the same, and products of curing thereof
JP2016074891A (ja) 光湿気硬化型樹脂組成物、電子部品用接着剤、及び、表示素子用接着剤
KR101455422B1 (ko) 수성 우레탄 수지 조성물
JP2011105886A (ja) ポリイソシアネート組成物、及び二液型ポリウレタン組成物
KR101385679B1 (ko) 말단 반응성 아크릴계 폴리머로 이루어지는 점착제 조성물 및 그 용도
JPH09208681A (ja) 重合性不飽和化合物及びそれを含む硬化性樹脂組成物並びに成形体
JP5132029B2 (ja) 塗料組成物
JP2003128989A (ja) ハイソリッド塗料組成物
JP2009235195A (ja) アルコキシシラン変性ポリアミド樹脂、その製造方法、ホットメルト接着剤および樹脂硬化物
TW201435010A (zh) 新穎電子電路補強劑
JP2002212534A (ja) 一液湿気硬化型ウレタン接着剤組成物
JP2009235194A (ja) アルコキシシラン変性ポリアミド樹脂、その製造方法、ホットメルト接着剤および樹脂硬化物
JP2005113095A (ja) ポリウレタン塗料用硬化剤およびその製造方法
JP2001031947A (ja) ポリウレタン系シーリング材
WO2023176795A1 (ja) 光湿気硬化性樹脂組成物、電子部品用接着剤及び表示素子用接着剤
CN101501094A (zh) 含有末端异氰酸酯基的聚酰胺树脂、烷氧基硅烷改性聚酰胺树脂及它们的制造方法、热熔粘合剂及树脂固化物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100805

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130604

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130802

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140225

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140310

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5498778

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees