JP6950616B2 - Organosilicon compounds and compositions containing them - Google Patents

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Description

本発明は、有機ケイ素化合物およびそれを含有する組成物に関し、さらに詳述すると、ケチミン構造を有する有機ケイ素化合物、およびそれを含有する組成物に関する。 The present invention relates to an organosilicon compound and a composition containing the same, and more specifically, to an organosilicon compound having a ketimine structure and a composition containing the same.

シランカップリング剤は、無機物に対する反応性を有する部分(Si原子に結合した加水分解性基)と、有機物に対する反応性や溶解性に富む部分とを1分子内に併せ持つ化合物であり、無機物と有機物との界面の接着助剤として作用するため、複合樹脂改質剤として広く利用されている。 A silane coupling agent is a compound having a part having reactivity with an inorganic substance (a hydrolyzable group bonded to a Si atom) and a part having a high reactivity and solubility with an organic substance in one molecule, and is an inorganic substance and an organic substance. Since it acts as an adhesion aid at the interface with, it is widely used as a composite resin modifier.

その中でも、アミノアルキルシラン化合物は、表面処理剤、繊維処理剤、接着剤、塗料添加剤等に有用であることが知られ、特に、ウレタンプレポリマーやエポキシ化合物に添加した場合、基材との密着性が向上することが知られている。
また、一液湿気硬化型の組成物にするために、アミノ基がメチルイソブチルケトン等のカルボニル化合物との反応により保護されたケチミン構造を有する有機ケイ素化合物が利用されている。
Among them, the aminoalkylsilane compound is known to be useful as a surface treatment agent, a fiber treatment agent, an adhesive, a paint additive, etc., and in particular, when added to a urethane prepolymer or an epoxy compound, the aminoalkylsilane compound is used as a base material. It is known that the adhesion is improved.
Further, in order to obtain a one-component moisture-curable composition, an organosilicon compound having a ketimine structure in which an amino group is protected by a reaction with a carbonyl compound such as methyl isobutyl ketone is used.

しかし、ケチミン構造を有する有機ケイ素化合物は、保存安定性が悪く、イソシアネート基、エポキシ基、酸無水物を有する高分子材料との混合時、または混合後の保存時に高分子材料の粘度が上がったり、硬化したりするといった問題が生ずる。
このため、ケチミン構造を有する有機ケイ素化合物の保存安定性の改善が求められている。
However, the organic silicon compound having a ketimine structure has poor storage stability, and the viscosity of the polymer material increases when it is mixed with a polymer material having an isocyanate group, an epoxy group, or an acid anhydride, or when it is stored after mixing. Problems such as hardening occur.
Therefore, it is required to improve the storage stability of the organosilicon compound having a ketimine structure.

特開2014−77094号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-77094

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、ケチミン構造を含むにもかかわらず保存安定性が良好で、基材との密着性に優れた組成物を与える有機ケイ素化合物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an organosilicon compound that provides a composition having a ketimine structure, good storage stability, and excellent adhesion to a substrate. And.

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、α炭素−β炭素間に二重結合を持つケチミン構造を有する有機ケイ素化合物が、保存安定性に優れることを見出すとともに、この有機ケイ素化合物を含む組成物が基材との密着性に優れていることを見出し、本発明を完成した。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have found that an organosilicon compound having a ketimine structure having a double bond between α carbon and β carbon is excellent in storage stability, and the organosilicon is excellent in storage stability. The present invention has been completed by finding that the composition containing a silicon compound has excellent adhesion to a substrate.

すなわち、本発明は、
1. 下記式(1)で表されることを特徴とする有機ケイ素化合物、

Figure 0006950616
(式中、R1は、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基または炭素数6〜10のアリール基を表し、R2は、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基または炭素数6〜10のアリール基を表し、R3、R4、R5およびR6は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基または炭素数6〜10のアリール基を表し、nは、1〜3の整数、mは1〜12の整数を表す。)
2. 前記R6が、水素原子である1の有機ケイ素化合物、
3. ウレタンプレポリマー100質量部に対し、1または2の有機ケイ素化合物を0.01〜10質量部含有する組成物、
4. エポキシ化合物100質量部に対し、1または2の有機ケイ素化合物を0.01〜10質量部含有する組成物、
5. 3または4の組成物の硬化物
を提供する。 That is, the present invention
1. 1. An organosilicon compound represented by the following formula (1).
Figure 0006950616
(In the formula, R 1 independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and R 2 independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Alternatively, it represents an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and R 3 , R 4 , R 5 and R 6 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. , N is an integer of 1 to 3, and m is an integer of 1 to 12.)
2. 1 organosilicon compound in which R 6 is a hydrogen atom,
3. 3. A composition containing 0.01 to 10 parts by mass of 1 or 2 organosilicon compounds with respect to 100 parts by mass of urethane prepolymer.
4. A composition containing 0.01 to 10 parts by mass of 1 or 2 organosilicon compounds with respect to 100 parts by mass of the epoxy compound.
5. A cured product of the composition of 3 or 4 is provided.

本発明の有機ケイ素化合物は、1分子中に加水分解性シリル基とα炭素−β炭素間に二重結合を持つケチミン構造を有しており、イソシアネート基、エポキシ基を有する化合物と混合した際の保存安定性に優れる。
また、本発明の組成物で表面処理した改質樹脂は、ガラスをはじめ、種々無機材料との密着性に優れる。
The organosilicon compound of the present invention has a ketimine structure having a double bond between a hydrolyzable silyl group and α-carbon-β-carbon in one molecule, and when mixed with a compound having an isocyanate group or an epoxy group. Excellent storage stability.
Further, the modified resin surface-treated with the composition of the present invention has excellent adhesion to various inorganic materials such as glass.

以下、本発明について具体的に説明する。なお、本発明において「シランカップリング剤」は「有機ケイ素化合物」に含まれる。
本発明に係る有機ケイ素化合物は、(i)加水分解性シリル基および(ii)α炭素−β炭素間に二重結合を持つケチミン構造を有するものであり、具体的には下記式(1)で表されるケチミン構造を有する有機ケイ素化合物が挙げられる。
Hereinafter, the present invention will be specifically described. In the present invention, the "silane coupling agent" is included in the "organosilicon compound".
The organosilicon compound according to the present invention has (i) a hydrolyzable silyl group and (ii) a ketimine structure having a double bond between α-carbon and β-carbon, and specifically, the following formula (1). Examples thereof include an organosilicon compound having a ketimine structure represented by.

Figure 0006950616
Figure 0006950616

式(1)において、R1は、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基または炭素数6〜10のアリール基を表し、R2は、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基または炭素数6〜10のアリール基を表し、R3、R4、R5およびR6は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基または炭素数6〜10のアリール基を表す。 In the formula (1), R 1 independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and R 2 independently represents 1 to 10 carbon atoms. Represents an alkyl group or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and R 3 , R 4 , R 5 and R 6 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkyl group having 6 to 10 carbon atoms, respectively. Represents an aryl group.

炭素数1〜10のアルキル基としては、直鎖状、環状、分枝状のいずれでもよく、その具体例としては、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、ネオペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシル、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、シクロオクチル基等が挙げられる。
炭素数6〜10のアリール基の具体例としては、フェニル、α−ナフチル、β−ナフチル基等が挙げられる。
これらの中でも、R1およびR2としては、直鎖のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましい。
また、R3、R4、R5、R6としては、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基がより好ましく、さらに、R3、R4、R5、R6の炭素数の合計が5以下であることが好ましい。
The alkyl group having 1 to 10 carbon atoms may be linear, cyclic or branched, and specific examples thereof include methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, isobutyl and s. -Butyl, t-butyl, n-pentyl, neopentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, n-decyl, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl group, etc. Can be mentioned.
Specific examples of the aryl group having 6 to 10 carbon atoms include phenyl, α-naphthyl, β-naphthyl group and the like.
Among these, as R 1 and R 2 , a linear alkyl group is preferable, and a methyl group and an ethyl group are more preferable.
Further, as R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 , a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms are preferable, a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, and an n-propyl group are more preferable, and further, R It is preferable that the total number of carbon atoms of 3 , R 4 , R 5 and R 6 is 5 or less.

式(1)において、nは1〜3の整数を表すが、2または3が好ましく、3がより好ましい。
mは1〜12の整数を表すが、2または3が好ましく、3がより好ましい。
In the formula (1), n represents an integer of 1 to 3, but 2 or 3 is preferable, and 3 is more preferable.
Although m represents an integer of 1 to 12, 2 or 3 is preferable, and 3 is more preferable.

特に、本発明においては、上記R6が水素原子である、下記式(2)で表される有機ケイ素化合物が好ましく、さらに、下記式(3)〜(5)で表される有機ケイ素化合物がより好ましい。 In particular, in the present invention, the organosilicon compound represented by the following formula (2) in which R 6 is a hydrogen atom is preferable, and further, the organosilicon compounds represented by the following formulas (3) to (5) are used. More preferred.

Figure 0006950616
(式中、R1、R2、R3、R4、R5、m、nは、上記と同じ意味を表す。)
Figure 0006950616
(In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , m, n have the same meanings as above.)

Figure 0006950616
(式中、R1、R2、m、nは、上記と同じ意味を表す。)
Figure 0006950616
(In the formula, R 1 , R 2 , m, n have the same meanings as above.)

好適なケチミン構造を有する有機ケイ素化合物としては、下記式(6)〜(8)で表されるものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the organosilicon compound having a suitable ketimine structure include those represented by the following formulas (6) to (8), but are not limited thereto.

Figure 0006950616
(式中、Etは、エチル基を意味する。)
Figure 0006950616
(In the formula, Et means an ethyl group.)

本発明の有機ケイ素化合物は、下記式(9)で表されるアルコキシシリル基含有アミン化合物と、下記式(10)で表されるカルボニル基含有アルキレン化合物とを、公知の手法で脱水反応させて得ることができる。 In the organosilicon compound of the present invention, an alkoxysilyl group-containing amine compound represented by the following formula (9) and a carbonyl group-containing alkylene compound represented by the following formula (10) are dehydrated by a known method. Obtainable.

Figure 0006950616
(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、m、nは、上記と同じ意味を表す。)
Figure 0006950616
(In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , m, n have the same meanings as above.)

上記式(9)で表されるアミン化合物の具体例としては、3−トリメトキシシリルプロピルアミン、3−トリエトキシシリルプロピルアミン、3−ジメトキシメチルシリルプロピルアミン等が挙げられる。上記式(10)で表されるカルボニル基含有アルキレン化合物の具体例としては、2−エチル−2−ヘキセナール、2−ヘキセナール、3−メチル−2−ブテナール等が挙げられる。 Specific examples of the amine compound represented by the above formula (9) include 3-trimethoxysilylpropylamine, 3-triethoxysilylpropylamine, 3-dimethoxymethylsilylpropylamine and the like. Specific examples of the carbonyl group-containing alkylene compound represented by the above formula (10) include 2-ethyl-2-hexenal, 2-hexenal, 3-methyl-2-butenal and the like.

一般的にケチミン化合物は、イミン−エナミン互変異性により、平衡状態でエナミン構造を形成する。そのため、イソシアネート化合物やエポキシ化合物と混合するとエナミン構造を形成したアミン化合物と、イソシアネート基またはエポキシ基とが反応するため、保存安定性が悪化してしまう場合がある。
この点、本発明の式(1)で表される有機ケイ素化合物は、イミン−エナミン互変異性が起きない構造のため、イソシアネート化合物やエポキシ化合物と混合しても反応は進行せず、保存安定性が良好となる。
Generally, ketimine compounds form an enamine structure in equilibrium due to imine-enamine tautomerism. Therefore, when mixed with an isocyanate compound or an epoxy compound, the amine compound forming an enamine structure reacts with the isocyanate group or the epoxy group, which may deteriorate the storage stability.
In this respect, the organosilicon compound represented by the formula (1) of the present invention has a structure in which imine-enamine tautomerization does not occur, so that the reaction does not proceed even when mixed with an isocyanate compound or an epoxy compound, and storage stability is stable. The property becomes good.

本発明の有機ケイ素化合物をウレタンプレポリマーに添加することにより、被着体に対してプライマー組成物を用いることなく安定して優れた接着性を付与することができ、特に、本発明の有機ケイ素化合物とウレタンプレポリマーとを含む組成物は、ガラス、ポリプロピレン樹脂等のオレフィン系樹脂などの材料からなる被着体に対して優れた接着性を発揮する。
すなわち、本発明の有機ケイ素化合物が有する加水分解性シリル基(Si−OR基)が、空気中の水分により加水分解されシラノール基(Si−OH基)となり、ガラス等が有するOH基と反応し、Si−O−Si結合が形成され、高い接着性が付与されるとともに、ケチミン構造が空気中の水分により脱保護されて生成したアミノ基(−NH2基)とウレタンプレポリマー中のNCO基が反応し、尿素結合が形成され、高い接着性が付与される。
By adding the organosilicon compound of the present invention to the urethane prepolymer, stable and excellent adhesiveness can be imparted to the adherend without using a primer composition, and in particular, the organosilicon of the present invention can be imparted. The composition containing the compound and the urethane prepolymer exhibits excellent adhesiveness to an adherend made of a material such as an olefin resin such as glass or polypropylene resin.
That is, the hydrolyzable silyl group (Si-OR group) contained in the organic silicon compound of the present invention is hydrolyzed by the moisture in the air to become a silanol group (Si-OH group), which reacts with the OH group contained in glass or the like. , Si—O—Si bond is formed, high adhesiveness is imparted, and the amino group (-NH 2 group) generated by deprotecting the ketimine structure by the moisture in the air and the NCO group in the urethane prepolymer Reacts to form a urea bond, imparting high adhesiveness.

この場合、上記有機ケイ素化合物の含有量は、主剤であるウレタンプレポリマー100質量部に対して0.01〜10質量部が好ましく、接着性向上とコストとの両立という点から、0.5〜8質量部がより好ましい。 In this case, the content of the organosilicon compound is preferably 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the urethane prepolymer as the main agent, and is 0.5 to 0.5 to 100 parts by mass from the viewpoint of achieving both improvement in adhesiveness and cost. 8 parts by mass is more preferable.

なお、上記ウレタンプレポリマーは、水酸基(OH)を2個以上有するポリオールとイソシアネート基(NCO)を2個以上有するポリイソシアネート化合物とをイソシアネート基が過剰となるように、すなわちNCO/OHのモル比が1より大となるように反応させて得ることができる。
その反応条件としては、例えばNCO/OH当量比2.0〜15.0の割合、より好ましくは2.0〜8.0の割合にて、窒素またはドライエアー気流中で70〜100℃で数時間反応させる条件が挙げられる。得られたNCO含有プレポリマーのNCO含有量としては、5〜25質量%の範囲が好ましい。
The urethane prepolymer contains a polyol having two or more hydroxyl groups (OH) and a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups (NCO) so that the isocyanate group becomes excessive, that is, the molar ratio of NCO / OH. Can be obtained by reacting so that is greater than 1.
The reaction conditions include, for example, an NCO / OH equivalent ratio of 2.0 to 15.0, more preferably 2.0 to 8.0, at 70 to 100 ° C. in a nitrogen or dry air stream. Conditions for time reaction can be mentioned. The NCO content of the obtained NCO-containing prepolymer is preferably in the range of 5 to 25% by mass.

ポリイソシアネート化合物としては、分子内にイソシアネート基を2個以上有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,6−トリレンジイソシアネート(2,6−TDI)、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4′−MDI)、2,2′−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,2′−MDI)、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4′−MDI)、1,4−フェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、トリジンジイソシアネート(TODI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、トリフェニルメタントリイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHDI)、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)等の脂肪族ポリイソシアネート;トランスシクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン(H6XDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)等の脂環式ポリイソシアネート;ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート等のポリイソシアネート化合物;これらのイソシアネート化合物のカルボジイミド変性ポリイソシアネート;これらのイソシアネート化合物のイソシアヌレート変性ポリイソシアネート;これらのイソシアネート化合物と後述するポリオール化合物とを反応させて得られるウレタンプレポリマーなどが挙げられる。これらのポリイソシアネート化合物は、それぞれ単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The polyisocyanate compound is not particularly limited as long as it has two or more isocyanate groups in the molecule, and is, for example, 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI), 2,6-tri. Range isocyanate (2,6-TDI), 4,4′-diphenylmethanediisocyanate (4,4′-MDI), 2,2′-diphenylmethanediisocyanate (2,2′-MDI), 2,4′-diphenylmethanediisocyanate (2,4′-diphenylmethanediisocyanate) 2,4'-MDI), 1,4-phenylenediocyanate, polymethylene polyphenylene polyisocyanate, trizine diisocyanate (TODI), 1,5-naphthalenediocyanate (NDI), xylylene diisocyanate (XDI), tetramethylxylylene diisocyanate ( Aromatic polyisocyanates such as TMXDI) and triphenylmethane triisocyanate; aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HDI), trimethylhexamethylene diisocyanate (TMHDI), lysine diisocyanate and norbornan diisocyanate (NBDI); transcyclohexane-1, Alicyclic polyisocyanates such as 4-diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI), bis (isocyanate methyl) cyclohexane (H 6 XDI), dicyclohexylmethane diisocyanate (H 12 MDI); polyisocyanate compounds such as polymethylene polyphenylene polyisocyanate; Carbodiimide-modified polyisocyanates of isocyanate compounds; isocyanurate-modified polyisocyanates of these isocyanate compounds; urethane prepolymers obtained by reacting these isocyanate compounds with polyol compounds described later. These polyisocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more.

一方、ポリオール化合物としても特に限定されるものではなく、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリカーボネートポリオール等の従来公知のポリオールから適宜選択して用いることができ、これらのポリオールはそれぞれ単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ポリオール化合物の具体例としては、ポリプロピレンエーテルジオール、ポリエチレンエーテルジオール、ポリプロピレンエーテルトリオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリプロピレングリコール(PPG)、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシプロピレントリオール、ポリオキシブチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG)、ポリマーポリオール、ポリ(エチレンアジペート)、ポリ(ジエチレンアジペート)、ポリ(プロピレンアジペート)、ポリ(テトラメチレンアジペート)、ポリ(ヘキサメチレンアジペート)、ポリ(ネオペンチレンアジペート)、ポリ−ε−カプロラクトン、ポリ(ヘキサメチレンカーボネート)等や、ヒマシ油等の天然系のポリオール化合物などが挙げられる。
On the other hand, the polyol compound is not particularly limited, and can be appropriately selected from conventionally known polyols such as polyether polyols, polyester polyols, acrylic polyols, and polycarbonate polyols, and these polyols are used alone. Alternatively, two or more types may be used in combination.
Specific examples of the polyol compound include polypropylene ether diol, polyethylene ether diol, polypropylene ether triol, polytetramethylene glycol, polyethylene glycol (PEG), polypropylene glycol (PPG), polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, and polyoxypropylene. Triol, polyoxybutylene glycol, polytetramethylene ether glycol (PTMG), polymer polyol, poly (ethylene adipate), poly (diethylene adipate), poly (propylene adipate), poly (tetramethylene adipate), poly (hexamethylene adipate) , Poly (neopentylene adipate), poly-ε-caprolactone, poly (hexamethylene carbonate) and the like, and natural polyol compounds such as castor oil.

この場合、ポリオール化合物としては、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算数平均分子量が1,000〜20,000、特に2,000〜10,000の範囲のものが好ましい。 In this case, the polyol compound preferably has a polystyrene-equivalent number average molecular weight in the range of 1,000 to 20,000, particularly 2,000 to 10,000, by gel permeation chromatography (GPC).

また、本発明の有機ケイ素化合物をエポキシ化合物に添加することでも、被着体に対してプライマー組成物を用いることなく安定して優れた接着性を付与することができ、特に、本発明の有機ケイ素化合物とエポキシ化合物とを含む組成物は、ガラスからなる被着体やSUS板等の金属からなる被着体に対して優れた接着性を発揮する。
すなわち、本発明の有機ケイ素化合物の加水分解性シリル基(Si−OR基)が空気中の水分により加水分解されシラノール基(Si−OH基)となり、ガラス等が有するOH基と反応し、Si−O−Si結合が形成され、高い接着性が付与されるとともに、ケチミン構造が空気中の水分により脱保護されて生成したアミノ基(−NH2基)とエポキシ化合物の中のエポキシ基が反応して、高い接着性が発揮される。
Further, by adding the organosilicon compound of the present invention to the epoxy compound, stable and excellent adhesiveness can be imparted to the adherend without using a primer composition, and in particular, the organosilicon of the present invention can be imparted. The composition containing the silicon compound and the epoxy compound exhibits excellent adhesiveness to an adherend made of glass or an adherend made of metal such as a SUS plate.
That is, the hydrolyzable silyl group (Si-OR group) of the organic silicon compound of the present invention is hydrolyzed by the moisture in the air to become a silanol group (Si-OH group), which reacts with the OH group of glass or the like to form Si. -O-Si bond is formed to impart high adhesiveness, and the amino group (-NH 2 group) generated by deprotecting the ketimine structure by the moisture in the air reacts with the epoxy group in the epoxy compound. As a result, high adhesiveness is exhibited.

この場合、上記有機ケイ素化合物の含有量は、主剤であるエポキシ化合物100質量部に対して0.01〜10質量部が好ましく、接着性向上とコストの両立という点から、0.5〜8質量部がより好ましい。 In this case, the content of the organosilicon compound is preferably 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy compound as the main agent, and is 0.5 to 8 parts by mass from the viewpoint of both improving adhesiveness and cost. Part is more preferable.

エポキシ樹脂は、一般的に1分子内に2個以上のエポキシ基を有する化合物であれば特に限定されるものではなく、例えば、エピクロルヒドリンと、ビスフェノール類等の多価フェノール類や多価アルコール類との縮合によって得られるものが挙げられる。
その具体例としては、ビスフェノールA型、臭素化ビスフェノールA型、水添ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型、ビスフェノールAF型、ビフェニル型、ナフタレン型、フルオレン型、ノボラック型、フェノールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型、トリス(ヒドロキシフェニル)メタン型、テトラフェニロールエタン型等のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂が挙げられる。
その他、エピクロルヒドリンと、フタル酸誘導体や脂肪酸等のカルボン酸との縮合によって得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂;エピクロルヒドリンと、アミン類、シアヌル酸類またはヒダントイン類との反応で得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂;さらには様々な方法で変性したエポキシ樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
なお、上記各エポキシ樹脂は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The epoxy resin is generally not particularly limited as long as it is a compound having two or more epoxy groups in one molecule, and is, for example, epichlorohydrin, polyphenols such as bisphenols, and polyalcohols. The one obtained by the condensation of is mentioned.
Specific examples thereof include bisphenol A type, brominated bisphenol A type, hydrogenated bisphenol A type, bisphenol F type, bisphenol S type, bisphenol AF type, biphenyl type, naphthalene type, fluorene type, novolac type, phenol novolac type, Examples thereof include glycidyl ether type epoxy resins such as orthocresol novolak type, tris (hydroxyphenyl) methane type and tetraphenylol ethane type.
In addition, a glycidyl ester type epoxy resin obtained by condensing epichlorohydrin with a carboxylic acid such as a phthalic acid derivative or a fatty acid; a glycidyl amine type epoxy resin obtained by reacting epichlorohydrin with amines, cyanulic acids or hydranthins; Examples include, but are not limited to, epoxy resins modified by various methods.
Each of the above epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.

これらの中でも、価格面を考慮すると、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型のエポキシ樹脂が好ましい。
ビスフェノールA型、ビスフェノールF型のエポキシ樹脂は市販品としても入手することができ、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の市販品としては、三菱ケミカル(株)製のjER828、ダウ・ケミカル社製のDER331等が挙げられ、ビスフェノールF型エポキシ樹脂の市販品としては、三菱ケミカル(株)製のjER807、jER1750等が挙げられる。
Among these, bisphenol A type and bisphenol F type epoxy resins are preferable in consideration of price.
Bisphenol A type and bisphenol F type epoxy resins can also be obtained as commercial products, and as commercially available bisphenol A type epoxy resins, jER828 manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd., DER331 manufactured by Dow Chemical Co., Ltd., etc. Examples of commercially available bisphenol F type epoxy resins include jER807 and jER1750 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.

本発明の組成物には、上記した成分に加えて、必要に応じて、硬化触媒、接着付与剤、物性調整剤、充填剤、可塑剤、揺変剤、脱水剤(保存安定性改良剤)、粘着付与剤、垂れ防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、難燃剤、着色剤、ラジカル重合開始剤などの各種添加剤や、トルエンやアルコール等の各種溶剤を配合してもよい。 In addition to the above-mentioned components, the composition of the present invention contains, if necessary, a curing catalyst, an adhesion-imparting agent, a physical property adjusting agent, a filler, a plasticizer, a shaking agent, and a dehydrating agent (storage stability improving agent). , Various additives such as tackifiers, anti-dripping agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, flame retardants, colorants, radical polymerization initiators, and various solvents such as toluene and alcohol may be blended.

充填剤は特に限定されるものではなく、例えば、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、カーボンブラック、ホワイトカーボン、シリカ、ガラス、カオリン、タルク(ケイ酸マグネシウム)、フュームドシリカ、沈降性シリカ、無水ケイ酸、含水ケイ酸、クレー、焼成クレー、ベントナイト、ガラス繊維、石綿、ガラスフィラメント、粉砕石英、ケイソウ土、ケイ酸アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化チタン、およびこれらの表面処理品等の無機質充填剤;カーボネート類、有機ベントナイト、ハイスチレン樹脂、クマロン−インデン樹脂、フェノール樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、変性メラミン樹脂、環化ゴム、リグニン、エボナイト粉末、セラック、コルク粉末、骨粉、木粉、セルローズパウダー、ココナッツ椰子がら、木材パルプ等の有機質充填剤;ランプブラック、チタンホワイト、ベンガラ、チタンイエロー、亜鉛華、鉛丹、コバルトブルー、鉄黒、アルミ粉等の無機顔料;ネオザボンブラックRE、ネオブラックRE、オラゾールブラックCN、オラゾールブラックBa(いずれもチバ・ガイギー社製)、スピロンブルー2BH(保土ヶ谷化学工業(株)製)等の有機顔料などが挙げられる。
これらの充填剤は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。その配合量は、本発明の組成物100質量部に対し、0.1〜100質量部が好ましく、1〜70質量部がより好ましい。
The filler is not particularly limited, and for example, calcium carbonate, aluminum hydroxide, carbon black, white carbon, silica, glass, kaolin, talc (magnesium silicate), fumed silica, precipitated silica, and silicic anhydride. , Hydrous silicic acid, clay, calcined clay, bentonite, glass fiber, asbestos, glass filament, crushed quartz, silica soil, aluminum silicate, zinc oxide, magnesium oxide, titanium oxide, and inorganic fillers such as surface-treated products thereof. Carbonates, organic bentonite, high styrene resin, kumaron-inden resin, phenol resin, formaldehyde resin, modified melamine resin, cyclized rubber, lignin, ebonite powder, cellac, cork powder, bone powder, wood powder, cellulose powder, coconut palm Organic fillers such as shavings and wood pulp; inorganic pigments such as lamp black, titanium white, red iron oxide, titanium yellow, zinc flower, lead tan, cobalt blue, iron black, aluminum powder; neozabon black RE, neoblack RE, ora Examples thereof include organic pigments such as Zol Black CN, Orazole Black Ba (all manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.), and Spiron Blue 2BH (manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.).
These fillers may be used alone or in combination of two or more. The blending amount is preferably 0.1 to 100 parts by mass, more preferably 1 to 70 parts by mass, based on 100 parts by mass of the composition of the present invention.

これらの中でも、所望の特性を付与するために、カーボンブラックおよび炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましい。
これらのカーボンブラックおよび炭酸カルシウムとしては、特に限定されず、通常市販されているものを用いることができる。例えば、カーボンブラックは、米国材料試験協会規格における、N110、N220、N330、N550、N770、およびこれらの混合物等が挙げられ、炭酸カルシウムは、重質炭酸カルシウム、沈降性炭酸カルシウム等が挙げられる。
Among these, it is preferable to use at least one selected from carbon black and calcium carbonate in order to impart desired properties.
The carbon black and calcium carbonate are not particularly limited, and commercially available ones can be used. For example, carbon black includes N110, N220, N330, N550, N770, and mixtures thereof according to the standards of the American Materials Testing Association, and calcium carbonate includes heavy calcium carbonate, precipitated calcium carbonate, and the like.

ウレタン組成物に用いられる触媒は、主剤と反応可能なものであれば特に制限されない。
その具体例としては、オクタン酸錫、オクチル酸錫、ブタン酸錫、ナフテン酸錫、カプリル酸錫、オレイン酸錫、ラウリン酸錫等の2価の有機錫化合物;ジブチル錫ジオクトエート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジマレエート、ジブチル錫ジステアレート、ジブチル錫ジオレエート、ジブチル錫ベンゾエート、ジオクチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジバーサテート、ジフェニル錫ジアセテート、ジブチル錫ジメトキシド、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ビス(トリエトキシシリケート)、ジブチル錫オキサイドとフタル酸エステルとの反応物等の4価の有機錫化合物;オクチル酸ビスマス等の金属触媒;ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、オレイルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン等の第一級アミン;ジブチルアミン等の第二級アミン;ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、グアニジン、ジフェニルグアニジン、キシリレンジアミン等のポリアミン;トリエチレンジアミンおよびその誘導体、2−メチルトリエチレンジアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン等の環状アミン;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミノアルコール化合物;2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等のアミノフェノール化合物などのアミン化合物およびそのカルボン酸塩;ベンジルトリエチルアンモニウムアセタート等の第四級アンモニウム塩;過剰のポリアミンと多塩基酸とから得られる低分子量アミド樹脂;過剰のポリアミンとエポキシ化合物との反応生成物などが挙げられる。これらの触媒は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
その配合量は、本発明の組成物100質量部に対して0.01〜5質量部が好ましく、0.1〜2質量部がより好ましい。
これらの中でも、微量で大きな触媒能を有するという観点から、錫系触媒(2価または4価の有機錫化合物)、アミン系触媒が好ましい。
The catalyst used in the urethane composition is not particularly limited as long as it can react with the main agent.
Specific examples thereof include divalent organic tin compounds such as tin octanate, tin octylate, tin butanoate, tin naphthenate, tin caprylate, tin oleate, and tin laurate; dibutyltin dioctate, dibutyltin dilaurate, and the like. Dibutyltin diacetate, dibutyltin dimaleate, dibutyltin distearate, dibutyltin dioleate, dibutyltin benzoate, dioctyltin dilaurate, dioctyltin diversate, diphenyltin diacetate, dibutyltin dimethoxydo, dibutyltin oxide, dibutyltin bis (triethoxysilicate) , A tetravalent organic tin compound such as a reaction product of dibutyltin oxide and phthalate ester; a metal catalyst such as bismuth octylate; Primary amines; Secondary amines such as dibutylamine; Polyamines such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, guanidine, diphenylguanidine, xylylene diamine; triethylenediamine and its derivatives, 2-methyltriethylenediamine, morpholin, N-methylmorpholin, Cyclic amines such as 2-ethyl-4-methylimidazole, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene; amino alcohol compounds such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine; 2,4,6 -Amine compounds such as aminophenol compounds such as tris (dimethylaminomethyl) phenol and their carboxylates; quaternary ammonium salts such as benzyltriethylammonium acetate; low molecular weight amides obtained from excess polyamines and polybasic acids Resins: Reaction products of excess polyamines and epoxy compounds. These catalysts may be used alone or in combination of two or more.
The blending amount is preferably 0.01 to 5 parts by mass, more preferably 0.1 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the composition of the present invention.
Among these, tin-based catalysts (divalent or tetravalent organic tin compounds) and amine-based catalysts are preferable from the viewpoint of having a large catalytic ability in a small amount.

エポキシ組成物に用いられる触媒は、主剤と反応可能なものであれば特に制限されない。
その具体例としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ヘキサメチレンジアミン、メチルペンタメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、グアニジン、オレイルアミン等の脂肪族アミン類;メンセンジアミン、イソホロンジアミン、ノルボルナンジアミン、ピペリジン、N,N’−ジメチルピペラジン、N−アミノエチルピペラジン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ポリシクロヘキシルポリアミン、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン−7(DBU)等の脂環族アミン類;3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(ATU)、モルホリン、N−メチルモルホリン、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシプロピレントリアミン、ポリオキシエチレンジアミン等のエーテル結合を有するアミン類;ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の水酸基含有アミン類;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、γ−アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−(2−(2−アミノエチル)アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(6−アミノヘキシル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(N−エチルアミノ)−2−メチルプロピルトリメトキシシラン、2−アミノエチルアミノメチルトリメトキシシラン、N−シクロヘキシルアミノメチルトリエトキシシラン、N−シクロヘキシルアミノメチルジエトキシメチルシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニルアミノメチルトリメトキシシラン、N−ベンジル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビニルベンジル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−4,5−ジヒドロイミダゾール、N−シクロヘキシルアミノメチルトリエトキシシラン、N−シクロヘキシルアミノメチルジエトキシメチルシラン、N−フェニルアミノメチルトリメトキシシラン、(2−アミノエチル)アミノメチルトリメトキシシラン、N,N’−ビス[3−(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン等のアミノシラン類;N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン等のケチミン型シラン類;テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、ドデシル無水コハク酸等の酸無水物類;ダイマー酸にジエチレントリアミンやトリエチレンテトラミン等のポリアミンを反応させて得られるポリアミド、ダイマー酸以外のポリカルボン酸を使ったポリアミド等のポリアミドアミン類;2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール類;ジシアンジアミド;上記アミン類にエポキシ化合物を反応させて得られるエポキシ変性アミン、上記アミン類にホルマリン、フェノール類を反応させて得られるマンニッヒ変性アミン、マイケル付加変性アミン、ケチミンといった変性アミン類等が挙げられる。これらの硬化剤は、単独で用いても、2種以上併用してもよい。
その配合量は、本発明の組成物100質量部に対し、1〜100質量部が好ましく、5〜50質量部がより好ましい。
The catalyst used in the epoxy composition is not particularly limited as long as it can react with the main agent.
Specific examples thereof include aliphatic amines such as diethylenetriamine, triethylenetetraamine, tetraethylenepentamine, diethylaminopropylamine, hexamethylenediamine, methylpentamethylenediamine, trimethylhexamethylenediamine, guanidine, and oleylamine; mensendiamine, Isophoronediamine, norbornandiamine, piperidine, N, N'-dimethylpiperazin, N-aminoethylpiperazin, 1,2-diaminocyclohexane, bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, bis (4-aminocyclohexyl) methane , Polycyclohexylpolyamines, alicyclic amines such as 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene-7 (DBU); 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10 -Tetraoxaspiro [5,5] amines having ether bonds such as undecane (ATU), morpholin, N-methylmorpholin, polyoxypropylenediamine, polyoxypropylenetriamine, polyoxyethylenediamine; diethanolamine, triethanolamine, etc. Hydroxyl group-containing amines; γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltriisopropoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-( 2-Aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltriethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyl Diethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltriisopropoxysilane, γ- (2- (2-aminoethyl) aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (6-aminohexyl) aminopropyltri Methoxysilane, 3- (N-ethylamino) -2-methylpropyltrimethoxysilane, 2-aminoethylaminomethyltrimethoxysilane, N-cyclohexylaminomethyltriethoxysilane, N-cyclohexylaminomethyldiethoxymethylsilane, γ -Ureidopropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenylaminomethyltrimethoxysilane, N-benzyl- γ-Aminopropyltrimethoxysilane, N-vinylbenzyl-γ-aminopropyltriethoxysilane, N- (3-triethoxysilylpropyl) -4,5-dihydroimidazole, N-cyclohexylaminomethyltriethoxysilane, N- Aminosilanes such as cyclohexylaminomethyldiethoxymethylsilane, N-phenylaminomethyltrimethoxysilane, (2-aminoethyl) aminomethyltrimethoxysilane, N, N'-bis [3- (trimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine Ketimine-type silanes such as N- (1,3-dimethylbutylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propaneamine; tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylnadic anhydride, hexahydroanhydrogen Acid anhydrides such as phthalic acid and dodecyl anhydride succinic acid; polyamides obtained by reacting dimer acid with polyamines such as diethylenetriamine and triethylenetetramine, and polyamideamines such as polyamides using polycarboxylic acids other than dimer acid; Imidazoles such as 2-ethyl-4-methylimidazole; dicyandiamide; epoxy-modified amines obtained by reacting the above amines with epoxy compounds, Mannig-modified amines obtained by reacting the above amines with formalin and phenols, Michael Examples thereof include modified amines such as addition-modified amines and ketimine. These curing agents may be used alone or in combination of two or more.
The blending amount is preferably 1 to 100 parts by mass, more preferably 5 to 50 parts by mass, based on 100 parts by mass of the composition of the present invention.

以上説明した本発明の組成物は、優れた密着性を有することから、自動車や列車等の車両、船舶、航空機、建築・土木、エレクトロニクス、宇宙産業分野その他の工業製品の接着剤として好適に用いることができる。 Since the composition of the present invention described above has excellent adhesion, it is suitably used as an adhesive for vehicles such as automobiles and trains, ships, aircraft, construction / civil engineering, electronics, the space industry, and other industrial products. be able to.

以下、合成例、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、下記において、粘度はJIS Z 8803に基づいて測定した。また、ガスクロマトグラフィーによる分析は下記の条件で行った。
ガスクロマトグラフィー分析
GC装置:アジレント・テクノロジー(株)製 HP7890B
検出器:熱伝導度型検出器(TCD)
カラム:DB−5 (長さ30m×内径0.530mm×膜厚1.50μm)
カラム温度:100℃→昇温15℃/分→300℃(10分保持)
測定時間 計23.3分
注入口温度:250℃
検出器温度:300℃
キャリアガス:He
キャリアガス流量:3.0mL/min
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Synthesis Examples, Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
In the following, the viscosity was measured based on JIS Z 8803. The analysis by gas chromatography was performed under the following conditions.
Gas Chromatography Analysis GC Equipment: HP7890B manufactured by Agilent Technologies, Inc.
Detector: Thermal conductivity detector (TCD)
Column: DB-5 (length 30 m x inner diameter 0.530 mm x film thickness 1.50 μm)
Column temperature: 100 ° C → temperature rise 15 ° C / min → 300 ° C (hold for 10 minutes)
Measurement time Total 23.3 minutes Inlet temperature: 250 ° C
Detector temperature: 300 ° C
Carrier gas: He
Carrier gas flow rate: 3.0 mL / min

[1]ウレタンプレポリマーの合成
[合成例1]
数平均分子量5000のポリプロピレンエーテルトリオール600g(G−5000、商品名「EXCENOL5030」、旭硝子(株)製)と、数平均分子量2000のポリプロピレンエーテルジオール300g(D−2000、商品名「EXCENOL2020」、旭硝子(株)製)とをフラスコに投入して、100〜130℃に加熱し、脱気しながら撹拌して水分率が0.01%以下になるまで脱水した。
その後、90℃まで冷却し、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI、商品名「スミジュール44S」、住友バイエルジャパン(株)製)を、NCO基/OH基の当量比(NCOmol/OHmol)が1.70となる量で添加した後、約24時間、窒素雰囲気下で反応を進め、ウレタンプレポリマーを作製した。
[1] Synthesis of urethane prepolymer [Synthesis example 1]
600 g of polypropylene ether triol with a number average molecular weight of 5000 (G-5000, trade name "EXCENOL5030", manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and 300 g of polypropylene ether diol with a number average molecular weight of 2000 (D-2000, trade name "EXCENOL2020", Asahi Glass ( (Manufactured by Co., Ltd.) was put into a flask, heated to 100 to 130 ° C., stirred while degassing, and dehydrated until the water content became 0.01% or less.
Then, it is cooled to 90 ° C., and diphenylmethane diisocyanate (MDI, trade name "Sumijour 44S", manufactured by Sumitomo Bayer Japan Co., Ltd.) has an equivalent ratio of NCO group / OH group (NCOmol / OHmol) of 1.70. After the addition in an amount, the reaction proceeded in a nitrogen atmosphere for about 24 hours to prepare a urethane prepolymer.

[2]有機ケイ素化合物の合成
[実施例1]
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた2Lセパラブルフラスコに、2−エチル−2−ヘキセナール425g(3.37モル)、トルエン700gを納め、3−トリエトキシシリルプロピルアミン186g(0.84モル)を内温120〜125℃で1時間かけて滴下した。その後、130℃で4時間撹拌し、ガスクロマトグラフィーで分析した結果、2−エチル−2−ヘキセナールのピークが消滅していた。滴下中、熟成中は、生成する水をトルエンと共に還流させることによって抜き出した。得られた溶液を9mmHg、170℃の条件下で蒸留精製し、淡黄色透明液体145gを得た。1H−NMRにより、上記式(6)で表される有機ケイ素化合物であることを確認した。
[2] Synthesis of organosilicon compounds [Example 1]
In a 2 L separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel and a thermometer, 425 g (3.37 mol) of 2-ethyl-2-hexenal and 700 g of toluene were placed, and 186 g of 3-triethoxysilylpropylamine (186 g). 0.84 mol) was added dropwise at an internal temperature of 120 to 125 ° C. over 1 hour. Then, the mixture was stirred at 130 ° C. for 4 hours and analyzed by gas chromatography. As a result, the peak of 2-ethyl-2-hexenal disappeared. During dropping and aging, the produced water was extracted by refluxing it together with toluene. The obtained solution was distilled and purified under the conditions of 9 mmHg and 170 ° C. to obtain 145 g of a pale yellow transparent liquid. 1 It was confirmed by 1 H-NMR that it was an organosilicon compound represented by the above formula (6).

[実施例2]
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた2Lセパラブルフラスコに、2−ヘキセナール331g(3.37モル)、トルエン670gを納め、3−トリエトキシシリルプロピルアミン186g(0.84モル)を内温120〜125℃で1時間かけて滴下した。その後、130℃で4時間撹拌し、ガスクロマトグラフィーで分析した結果、2−ヘキセナールのピークが消滅していた。滴下中、熟成中は、生成する水をトルエンと共に還流させることによって抜き出した。得られた溶液を9mmHg、164℃の条件下で蒸留精製し、淡黄色透明液体135gを得た。1H−NMRにより、上記式(7)で表される有機ケイ素化合物であることを確認した。
[Example 2]
In a 2 L separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel and a thermometer, 331 g (3.37 mol) of 2-hexenal and 670 g of toluene were placed, and 186 g (0.84 mol) of 3-triethoxysilylpropylamine was placed. ) Was added dropwise at an internal temperature of 120 to 125 ° C. over 1 hour. Then, the mixture was stirred at 130 ° C. for 4 hours and analyzed by gas chromatography. As a result, the peak of 2-hexenal disappeared. During dropping and aging, the produced water was extracted by refluxing it together with toluene. The obtained solution was distilled and purified under the conditions of 9 mmHg and 164 ° C. to obtain 135 g of a pale yellow transparent liquid. 1 It was confirmed by 1 H-NMR that it was an organosilicon compound represented by the above formula (7).

[実施例3]
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた2Lセパラブルフラスコに、3−メチル−2−ブテナール283g(3.37モル)、トルエン650gを納め、3−トリエトキシシリルプロピルアミン186g(0.84モル)を内温120〜125℃で1時間かけて滴下した。その後、130℃で4時間撹拌し、ガスクロマトグラフィーで分析した結果、3−メチル−2−ブテナールのピークが消滅していた。滴下中、熟成中は、生成する水をトルエンと共に還流させることによって抜き出した。得られた溶液を9mmHg、160℃の条件下で蒸留精製し、淡黄色透明液体132gを得た。1H−NMRにより、上記式(8)で表される有機ケイ素化合物であることを確認した。
[Example 3]
In a 2 L separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel and a thermometer, 283 g (3.37 mol) of 3-methyl-2-butenal and 650 g of toluene were placed, and 186 g of 3-triethoxysilylpropylamine (186 g). 0.84 mol) was added dropwise at an internal temperature of 120 to 125 ° C. over 1 hour. Then, the mixture was stirred at 130 ° C. for 4 hours and analyzed by gas chromatography. As a result, the peak of 3-methyl-2-butenal disappeared. During dropping and aging, the produced water was extracted by refluxing it together with toluene. The obtained solution was distilled and purified under the conditions of 9 mmHg and 160 ° C. to obtain 132 g of a pale yellow transparent liquid. 1 It was confirmed by 1 H-NMR that it was an organosilicon compound represented by the above formula (8).

[3]組成物の保存安定性評価
[実施例4〜9,比較例1,2]
下記表1に示すように各成分を混合し、組成物を調製した。25℃の恒温で保存した際の粘度変化を表1に併せて示す。
[3] Evaluation of storage stability of the composition [Examples 4 to 9, Comparative Examples 1 and 2]
As shown in Table 1 below, each component was mixed to prepare a composition. Table 1 also shows the change in viscosity when stored at a constant temperature of 25 ° C.

Figure 0006950616
イソシアネート化合物:コスモネートM−200(三井化学(株)製)
エポキシ化合物:jER828(三菱ケミカル(株)製)
有機ケイ素化合物(11):3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン(KBE−9103、信越化学工業(株)製)
Figure 0006950616
Isocyanate compound: Cosmonate M-200 (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.)
Epoxy compound: jER828 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
Organosilicon compound (11): 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine (KBE-9103, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)

表1に示されるように、実施例1〜3で調製した本発明の有機ケイ素化合物は、イソシアネート化合物およびエポキシ化合物に配合した場合の保存安定製に優れていることがわかる。 As shown in Table 1, it can be seen that the organosilicon compounds of the present invention prepared in Examples 1 to 3 are excellent in storage stability when blended with an isocyanate compound and an epoxy compound.

[4]ウレタン組成物の調製および硬化物の作製
[実施例10〜18、比較例3,4]
下記表2に示すように各成分を混合してウレタン組成物を調製した。
調製した各組成物を、被着体であるガラス板(50mm×50mm×5mm厚)上に塗布した後、120℃で10分間の条件で加熱乾燥させ、被着体上に接着剤層が形成された複合材料を作製した。
また、同様の条件で調製した各組成物を、陽極酸化アルミニウム板(50mm×50mm×3mm厚)、アクリル樹脂板(50mm×50mm×3mm厚)およびポリエステル板(50mm×50mm×3mm厚)上にそれぞれ塗布して乾燥させ、被着体上に接着剤層が形成された複合材料を作製した。
得られた各複合材料について、以下の方法により密着性を測定した。その結果を表2に併せて示す。
[密着性]
作製した各複合材料を23℃、55%RHの条件下で3日間放置して養生した後、接着剤層をナイフでカットし、カット部を手で引き剥がす手剥離試験を行い、被着体と接着剤層との界面の状態を目視で観察した。
[4] Preparation of urethane composition and preparation of cured product [Examples 10 to 18, Comparative Examples 3 and 4]
As shown in Table 2 below, each component was mixed to prepare a urethane composition.
Each of the prepared compositions is applied onto a glass plate (50 mm × 50 mm × 5 mm thick) which is an adherend, and then heat-dried at 120 ° C. for 10 minutes to form an adhesive layer on the adherend. The composite material was prepared.
Further, each composition prepared under the same conditions is placed on an aluminum oxide plate (50 mm × 50 mm × 3 mm thickness), an acrylic resin plate (50 mm × 50 mm × 3 mm thickness) and a polyester plate (50 mm × 50 mm × 3 mm thickness). Each was applied and dried to prepare a composite material in which an adhesive layer was formed on the adherend.
The adhesion of each of the obtained composite materials was measured by the following method. The results are also shown in Table 2.
[Adhesion]
After curing each of the produced composite materials by leaving them at 23 ° C. and 55% RH for 3 days, the adhesive layer was cut with a knife, and a hand peeling test was conducted in which the cut portion was peeled off by hand. The state of the interface between the adhesive layer and the adhesive layer was visually observed.

Figure 0006950616
硬化触媒:ジブチルスズジラウレート
有機ケイ素化合物(12):3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(KBE−9007、信越化学工業(株)製)
Figure 0006950616
Curing catalyst: Dibutyltin dilaurate organosilicon compound (12): 3-Isocyanatepropyltriethoxysilane (KBE-9007, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)

[実施例19〜21、比較例5〜7]
下記表3に示すように各成分を混合してエポキシ組成物を調製した。
得られた組成物について、下記の手法にて密着性およびせん断強度を測定・評価した。
[密着性]
各組成物を、被着体であるガラス板(150mm×50mm×5mm厚)に塗布し、23℃、55%RHの条件下で5日間放置して硬化させてテストピースを作製した。得られたテストピースについて、下記方法により密着性を評価した。
碁盤目剥離試験:JIS K 5400に準拠して行った。
耐水試験後密着性:テストピースを室温で水に24時間含浸した後、碁盤目剥離試験を行った。
煮沸試験後密着性:テストピースを100℃の熱湯に2時間含浸した後、碁盤目剥離試験を行った。
[せん断強度]
2枚のSUS基板(ケーディーエス(株)製、幅25mm)の端部が10mm重なるようにし、その間に得られた組成物を0.01mm厚で挟み込むようにして、室温で5日間静置し硬化させた。これにより、エポキシ樹脂組成物により接着(接着面積25mm×10mm=250mm2)された2枚のSUS基板からなるテストピースを作製した。
このテストピースのそれぞれの端部を反対方向に、引張試験機((株)島津製作所製、オートグラフ)を用いて引張速度50mm/分で引張り、単位面積あたりの接着強度(MPa)を求めた。表3のせん断強度(相対比)はそれぞれの測定値を比較例5の値で割ったものである。
[Examples 19 to 21, Comparative Examples 5 to 7]
As shown in Table 3 below, each component was mixed to prepare an epoxy composition.
Adhesion and shear strength of the obtained composition were measured and evaluated by the following methods.
[Adhesion]
Each composition was applied to a glass plate (150 mm × 50 mm × 5 mm thickness) as an adherend, and allowed to stand for 5 days under the conditions of 23 ° C. and 55% RH to cure to prepare a test piece. The adhesion of the obtained test piece was evaluated by the following method.
Grid peeling test: Performed in accordance with JIS K 5400.
Adhesion after water resistance test: After impregnating the test piece with water at room temperature for 24 hours, a grid peeling test was performed.
Adhesion after boiling test: After impregnating the test piece in boiling water at 100 ° C. for 2 hours, a grid peeling test was performed.
[Shear strength]
The ends of the two SUS substrates (manufactured by KDS Co., Ltd., width 25 mm) were overlapped by 10 mm, and the obtained composition was sandwiched between them with a thickness of 0.01 mm, and allowed to stand at room temperature for 5 days. It was cured. As a result, a test piece composed of two SUS substrates bonded with the epoxy resin composition (bonding area 25 mm × 10 mm = 250 mm 2) was produced.
Each end of this test piece was pulled in the opposite direction using a tensile tester (manufactured by Shimadzu Corporation, Autograph) at a tensile speed of 50 mm / min, and the adhesive strength (MPa) per unit area was determined. .. The shear strength (relative ratio) in Table 3 is obtained by dividing each measured value by the value of Comparative Example 5.

Figure 0006950616
エポキシ樹脂:jER828(三菱ケミカル(株)製)
触媒:H3(湿気硬化型エポキシ硬化剤、三菱ケミカル(株)製)
有機ケイ素化合物(13):3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM−403、信越化学工業(株)製)
Figure 0006950616
Epoxy resin: jER828 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
Catalyst: H3 (moisture-curable epoxy hardener, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
Organosilicon compound (13): 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM-403, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)

表2,3に示されるように、本発明の有機ケイ素化合物を含むウレタン組成物およびエポキシ組成物は、高い密着性を有することがわかる。 As shown in Tables 2 and 3, it can be seen that the urethane composition and the epoxy composition containing the organosilicon compound of the present invention have high adhesion.

Claims (5)

下記式(3)、式(4)または式(5)で表されることを特徴とする有機ケイ素化合物。
Figure 0006950616
(式中、R1は、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基または炭素数6〜10のアリール基を表し、
2は、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基または炭素数6〜10のアリール基を表し、
nは、1〜3の整数、mは1〜12の整数を表す。)
An organosilicon compound represented by the following formula (3), formula (4) or formula (5).
Figure 0006950616
(In the formula, R 1 independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms.
R 2 independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms.
n represents an integer of 1 to 3 and m represents an integer of 1 to 12. )
前記mが、2または3である請求項1記載の有機ケイ素化合物。 The organosilicon compound according to claim 1, wherein m is 2 or 3. ウレタンプレポリマー100質量部に対し、請求項1または2記載の有機ケイ素化合物を0.01〜10質量部含有する組成物。 A composition containing 0.01 to 10 parts by mass of the organosilicon compound according to claim 1 or 2 with respect to 100 parts by mass of the urethane prepolymer. エポキシ化合物100質量部に対し、請求項1または2記載の有機ケイ素化合物を0.01〜10質量部含有する組成物。 A composition containing 0.01 to 10 parts by mass of the organosilicon compound according to claim 1 or 2 with respect to 100 parts by mass of the epoxy compound. 請求項3または4記載の組成物の硬化物。 A cured product of the composition according to claim 3 or 4.
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