KR101151974B1

KR101151974B1 - 실란 종결 폴리우레탄

Info

Publication number: KR101151974B1
Application number: KR1020067011897A
Authority: KR
Inventors: 리차드 알. 뢰슬러; 드렉 엘. 크로포드
Original assignee: 바이엘 머티리얼싸이언스 엘엘씨
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2012-07-05
Also published as: HK1095845A1; JP4757202B2; WO2005061622A3; KR20060124643A; EP1697436B1; BRPI0417195A; CN100484978C; US7465778B2; CN1898288A; RU2006125652A; US20050137323A1; EP1697436A2; JP2007514819A; RU2367670C2; MXPA06006867A; WO2005061622A2

Abstract

경화성 알콕시실란 관능성 폴리에테르 우레탄 조성물은 a) 일관능성 화합물 i)을 2개의 이소시아네이트기를 함유하는 이소시아네이트 성분 ii)와 반응시키고, 이 반응 생성물을 이소시아네이트 반응성 기 및 하나 이상의 반응성 실란기를 함유하는 화합물 iii)와 반응하여 수분 경화성 알콕시실란 관능성 폴리에테르 우레탄을 생성하는 제1 실란 종결 폴리우레탄, 및 b) 알킬 일관능성 알코올, 아민, 및(또는) 티올 i)을 2개의 이소시아네이트기를 함유하는 이소시아네이트 성분 ii)와 반응시키고, 이 반응 생성물을 이소시아네이트 반응성 기 및 하나 이상의 반응성 실란기를 함유하는 화합물 iii)와 반응시켜 제조한 제2 실란 종결 폴리우레탄을 배합함으로써 생성하였다. 우레탄 조성물은 코팅, 봉합제 및(또는) 접착제 조성물에 사용될 수 있다. 코팅 조성물을 사용해 코팅 기재를 형성한다. 봉합제 및(또는) 접착제 조성물을 제1 피착물 및 제2 피착물의 접합 방법에 사용해 결합된 조립체를 형성한다.

경화성 알콕시실란 관능성 폴리에테르 우레탄 조성물, 봉합제, 접착제, 결합된 조립체

Description

실란 종결 폴리우레탄 {Silane Terminated Polyurethane}

본 발명은 알콕시실란 관능성 우레탄 조성물에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 접착제, 봉합제(sealant) 및 코팅 조성물에 유용한 알콕시실란 관능성 우레탄 조성물에 관한 것이다.

접착제는 통상적으로 2개 이상의 피착물(adherend)을 접합시키거나 고정시키기 위해 사용된다. 피착물은 목재, 금속, 플라스틱, 종이, 세라믹, 석재, 유리, 콘크리트 등을 비롯하여 함께 접합될 임의의 2개 이상의 물질, 또는 물질의 조각일 것으로 여겨진다. 이들 목적을 위해 사용되는 접착제는 엘라스토머/용매/수지 혼합물, 에폭시, 라텍스, 폴리우레탄, 실리콘, 시아노아크릴레이트, 아크릴, 핫 멜트 등을 비롯하여 폭넓은 범위의 기술을 기초로 한다. 이러한 접착제는 독성이고 종종 가연성인 용매를 함유할 수 있고, 피착물의 하나 이상의 부류와 비상용성일 수 있고, 바람직하지 않게 경화 시간이 길 수 있고, 많은 경우에 그들이 형성하는 결합의 강도가 불충분할 수 있는 것과 같은 하나 이상의 단점이 있을 수 있다.

기재에 도포되는 코팅은, 많은 경우 여러 코팅 층을 도포함으로써, 목적하는 외형을 제공하는 것이 종종 바람직하며, 상기 여러 코팅 층 중 마지막 층은 착색된 또는 착색되지 않은 상부 코트일 수 있다. 불행히도, 코팅된 기재를 함유하는 물품이 노화됨에 따라, 일반적인 "마모 및 인열"을 통해 발생하는 스크래치가 기재의 코팅된 표면의 외형을 악화시키는 경향이 있다.

전형적으로, 봉합제는 필름을 통한 액체 또는 기체의 통과를 막기 위해 하나 이상의 기재 위의 하나 이상의 표면 위에 도포되는, 종종 플라스틱을 함유하는, 박막이다. 봉합제는 기재의 노출을 막기 위해 사용될 수 있거나, 기재의 손상을 통한 노출 또는 기재 사이에 존재할 수 있는 틈 사이의 노출을 막기 위해 종종 추가적으로 사용된다.

미국 특허 제6,590,028호(Probst 등)에는 수성 이성분 폴리우레탄계, 그들의 제조 방법, 및 충격 강도가 증가되고 안정성 특성이 높으며 광학적 특성이 탁월한 코팅을 생성하기 위한 그들의 용도가 개시되고 있다.

미국 특허 출원 공개 제2003/0039846 A1호(Roesler 등)에는 폴리이소시아네이트 성분, 3 중량％ 미만의 방향족 폴리아민을 함유하는 이소시아네이트 반응성 성분, 및 하나 이상의 에폭시기 및 하나 이상의 알콕시실란기를 함유하는 화합물 0.1 내지 1.8 중량％(나머지 다른 성분 중량 기준)를 함유하는 이성분 코팅 조성물이 개시되어 있다.

미국 특허 출원 공개 제2003/0173026 A1호(Wu 등)에는 도장된 기재에 창문을 결합시키기 위한 실란 관능성 접착제 조성물이 개시되어 있다. 이 방법은 유리 또는 기재에 실란 관능성 접착제 조성물을 도포하고, 유리를 기재와 접촉시키고, 접착제를 경화시키는 과정을 포함한다.

미국 특허 출원 공개 제2003/0153671 A1호(Kaszubski 등)에는 반응성 규소 말단기, 클리어 충전제, 및 탈수제를 함유하는 중합체를 포함하는 수분 경화성 접착제가 개시되어 있다.

그러나, 지금까지 공지된 접착제, 봉합제 및 코팅 조성물은 처음 및 특히 부재에 노출된 후 모두에서 그들이 도포된 기재를 보호하기에 충분한 인장 강도 및(또는) 파단 신도 특성을 제공하지 못한다. 결과적으로, 이러한 접착제, 봉합제 및 코팅 조성물로부터 유도된 경화 필름은 아래 놓인 기재를 노출시키면서, 분해되고 부풀어오르고(오르거나) 쪼개지는 경향이 있다.

따라서, 처음 및 특히 부재에 노출된 후 모두에서 인장 강도 및 파단 신도 특성이 우수한 코팅 필름을 제공하는 접착제, 봉합제 및 코팅 조성물이 당업계에서 기존부터 요구되고 있다.

발명의 개요

본 발명은

a) 히드록실, 아민 또는 티올 관능기가 있는 폴리에테르, 폴리아민, 아민 종결 폴리에테르, 또는 폴리설파이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고 수평균 분자량이 500 내지 20,000인 일관능성 화합물 i)을

2개의 이소시아네이트기를 함유하는 이소시아네이트 성분 ii)와 반응시킴으로써 제조하며,

상기 성분 i)와 ii)의 반응 생성물이

그의 10 몰％ 이상이 하기 화학식 1에 해당하는 화합물이며 이소시아네이트 반응성 기 및 하나 이상의 반응성 실란기를 함유하는 화합물 iii)와

반응하여 수분 경화성 알콕시실란 관능성 폴리에테르 우레탄을 생성하는

제1 실란 종결 폴리우레탄, 및

b) C₁ 내지 C₂₀의 선형, 분지형 또는 환형 알킬 일관능성 알코올, 아민, 및(또는) 티올 i)을

2개의 이소시아네이트기를 함유하는 이소시아네이트 성분 ii)와 반응시키고,

i) 및 ii)의 반응 생성물을

이소시아네이트 반응성 기 및 하나 이상의 반응성 실란기를 함유하며 하기 화학식 1에 해당하는 화합물 iii)와 반응시켜 제조한

제2 실란 종결 폴리우레탄

을 배합함으로써 생성된 경화성 알콕시실란 관능성 폴리에테르 우레탄 조성물에 관한 것이다.

상기 식 중,

X는 100 ℃ 미만에서 이소시아네이트기에 대해 불활성인 동일하거나 상이한 유기기이되, 이들 기 중 적어도 2개는 알콕시 또는 아실옥시기이고,

Y는 탄소 원자를 1 내지 8개 함유하는 선형 또는 분지형의 알킬렌기이며,

R¹은 100 ℃의 온도에서 이소시아네이트기에 대해 불활성인 유기기이거나 또 는 하기 화학식 2에 해당하는 기이다.

본 발명은 또한 상기 기술된 경화성 알콕시실란 관능성 폴리에테르 우레탄 조성물 및 안료, 가소제, 및 충전제로부터 선택된 하나 이상의 성분을 포함하는 코팅 조성물, 봉합제 조성물 또는 접착제 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 추가의 실시양태에서, 상기 기술된 코팅 조성물은 기재의 표면의 적어도 일부분에 도포되어 코팅된 기재를 형성한다.

본 발명의 추가의 실시양태는,

상기 기술된 접착제 조성물을 제1 피착물의 표면의 적어도 일부분 및 제2 피착물의 표면의 적어도 일부분에 도포하고,

제1 피착물의 접착제 조성물 함유 표면을 제2 피착물의 접착제 조성물 함유 표면과 접촉시켜 결합된 조립체를 형성하고,

결합된 조립체 내의 접착제 조성물을 경화하는 것을 포함하는, 제1 피착물 및 제2 피착물의 접합 방법에 관한 것이다.

작업 실시예, 또는 달리 지시되는 경우를 제외하고, 명세서 및 특허청구범위에 사용되는 모든 숫자 또는 성분의 양, 반응 조건 등을 지칭하는 표현은 모든 경우에서 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해하여야 한다. 각종 수치 범위가 본 명세서에 개시되어 있다. 이들 범위는 연속적이기 때문에, 이들 범위는 최대값 및 최소값 사이의 모든 값을 포함한다. 달리 나타내지 않는 경우, 본원에 명시된 각종 수치적 범위는 근사값이다.

본 발명의 실시양태는

a) 제1 실란 종결 폴리우레탄, 및

b) 제2 실란 종결 폴리우레탄

을 배합함으로써 형성된 경화성 알콕시실란 관능성 폴리에테르 우레탄 조성물을 제공한다.

본원에 사용되는 용어 "실란기"는 일부 경우 본원에서 치환체 "X"로 규정되는 2개 이상의 알콕시 또는 아실옥시기를 함유하는 실란기를 지칭한다. 2개 또는 3개의 알콕시 및(또는) 아실옥시기를 함유하는 실란기는 하나의 반응성 실란기로 간주된다. 본 발명의 실시양태에서, X는 R¹⁰이 C₁ 내지 C₅의 선형 및 분지형의 알킬로부터 선택된 것인 화학식 -O-R¹⁰에 따른 기이다.

본원에 사용되는 용어 "우레탄"은 하나 이상의 우레탄 및(또는) 우레아 기를 함유하는 화합물을 지칭한다. 본 발명에서 사용될 수 있는 우레탄의 비제한적 예는 하나 이상의 우레탄 기를 함유하고 임의로는 우레아 기를 함유하는 화합물뿐만 아니라 우레탄 및 우레아 기 모두를 함유하는 화합물을 포함한다.

본 발명의 실시양태에서, 제1 실란 종결 폴리우레탄 (a)는

히드록실, 아민 또는 티올 관능기가 있는 폴리에테르, 폴리아민, 아민 종결 폴리에테르, 또는 폴리설파이드 및 그들의 혼합물로부터 선택되고 수평균 분자량이 500 내지 20,000인 일관능성 화합물 i)을

2개의 이소시아네이트기를 함유하는 이소시아네이트 성분 ii)와

반응시킴으로써 제조할 수 있다.

본 발명의 실시양태에서, 일관능성 화합물의 수평균 분자량은 500 이상, 일부 경우에 1,000 이상, 기타 경우에 1,500 이상일 수 있다. 또한, 일관능성 화합물의 수평균 분자량은 20,000 이하, 일부 경우에 17,500 이하, 기타 경우에 15,000 이하일 수 있다. 수평균 분자량은 폴리스티렌 표준 물질을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)를 사용하여 결정한다.

본 발명의 실시양태에서, i) 및 ii)의 반응 생성물을

그의 10 몰％ 이상이 하기 화학식 1에 해당하는 화합물이며 이소시아네이트 반응성 기 및 하나 이상의 반응성 실란기를 함유하는 화합물 iii)

와 반응시킨다.

<화학식 1>

상기 식 중,

X는 100 ℃ 미만에서 이소시아네이트기에 대해 불활성인 동일하거나 상이한 유기기이되, 이들 기 중 적어도 2개는 알콕시 또는 아실옥시기이고, 본 발명의 특정 실시양태에서, 하나 이상의 "X" 기는 R¹⁰이 C₁ 내지 C₅의 선형 및 분지형의 알킬로부터 선택된 화학식 -O-R¹⁰에 따른 기이고,

R¹은 100 ℃의 온도에서 이소시아네이트기에 대해 불활성인 유기기이거나 또는 하기 화학식 2에 해당하는 기이다.

<화학식 2>

상기 식 중, X 및 Y는 상기 규정된 바와 같다.

본원에 사용되는 용어 "알킬"은 일반 화학식 C_sH_2s ₊₁(여기서, s는 명시되는 탄소 원자의 수 또는 그들의 범위임)의 지방족 탄화수소 사슬의 1가 라디칼을 지칭한다. 용어 "치환된 알킬"은 하나 이상의 수소가 비탄소 원자 또는 기로 대체된 알킬기를 지칭하고, 상기 비탄소 원자 또는 기의 비제한적 예는 할라이드, 아민, 알코올, 산소(예를 들면, 케톤 또는 알데히드 기), 및 티올을 포함한다.

본원에 사용되는 용어 "시클로알킬"은 일반 화학식 C_sH_2s _-1(여기서, s는 명시되는 탄소 원자의 수 또는 그들의 범위임)의 고리를 형성하는 지방족 탄화수소 사슬의 1가 라디칼을 지칭한다. 용어 "치환된 시클로알킬"은 비제한적 예가 -0-, -NR-, 및 -S-인 하나 이상의 헤테로원자를 함유하고(하거나) 하나 이상의 수소가 비탄소 원자 또는 기로 대체된 시클로알킬기를 지칭하고, 상기 비탄소 원자 또는 기의 비제한적 예는 할라이드, 아민, 알코올, 산소(예를 들면, 케톤 또는 알데히드 기), 및 티올을 포함한다. R은 탄소 원자가 1 내지 24개인 알킬기이다.

본원에 사용되는 용어 "아릴"은 방향족 탄화수소의 1가 라디칼을 지칭한다. 방향족 탄화수소는 t가 1 이상의 정수인 4t+2개의 전자가 생성된 환형 공액 π-오비탈 계에 포함되는 공액 이중 결합을 함유하는 이들 탄소계 환형 화합물을 포함한다. 본원에 사용되는 아릴 기는 단일 방향족 고리 구조, 하나 이상의 융합된 방향족 고리 구조, 공유 결합으로 연결된 방향족 고리 구조를 포함할 수 있고, 이들 중 일부 또는 모두는 헤테로원자를 포함할 수 있다. 방향족 고리 구조에 포함될 수 있는 이러한 헤테로원자의 비제한적 예는 O, N, 및 S를 포함한다.

본원에 사용되는 용어 "알킬렌"은 치환되거나 치환되지 않을 수 있고, 치환체를 포함할 수 있는, 탄소 사슬 길이가 C₁(비환형의 경우) 또는 C₄(환형의 경우) 내지 C₂₅, 전형적으로는 C₂ 내지 C₁₂인 비환형 또는 환형 2가 탄화수소를 지칭한다. 비제한적 예로서, 알킬렌기는 탄소 원자가 1 내지 12개인 저급 알킬 라디칼일 수 있다. 비제한 예시로서, "프로필렌"은 n-프로필렌 및 이소프로필렌 기 모두를 포함하는 것을 의도하고, 유사하게 "부틸렌"은 n-부틸렌, 이소부틸렌, 및 t-부틸렌 기 모두를 포함하는 것을 의도한다.

본원에 사용되는 용어 "옥시알킬렌"은 산소 원자를 하나 이상 함유하는 알킬렌기를 지칭한다. 용어 "아랄킬렌"은 고리 치환될 수 있는 2가 방향족 기를 지칭한다. 용어 "알킬렌 아릴"은 하나 이상의 아릴 기를 함유하는 임의의 비환형 알킬렌기를 지칭한다(비제한적 예로는 페닐이 있음).

본 발명의 실시양태는 i) 및 ii)의 반응 생성물을 iii)와 반응시킴으로써 얻은 생성물이 수분 경화성 알콕시실란 관능성 폴리에테르 우레탄임을 규정한다.

본 발명의 실시양태에서, a-i)의 일관능성 화합물은 하기 화학식 3에 따른 구조를 가질 수 있다.

상기 식 중, R²는 C₁ 내지 C₂₂의 선형, 분지형 또는 환형 알킬, 아릴, 아랄킬, 알카릴, 및 알케닐로부터 선택되고, 각 경우 R³은 H, 메틸 및 에틸로부터 독립적으로 선택되고, 각 경우 Z는 O, S 및 -NR⁴-로부터 독립적으로 선택되며, R⁴는 H, 메틸, 에틸, 프로필, n-부틸 및 t-부틸로부터 선택된다. 아래 첨자 n은 정수이고 1 내지 5, 일부 경우에 1 내지 4, 기타 경우에 1 내지 3, 일부 경우에 1 또는 2, 기타 경우에 2 내지 4이고, 일부 경우에 2 내지 5일 수 있다. 아래 첨자 m은 정수이고 1 이상, 일부 경우에 2 이상, 기타 경우에 3 이상, 일부 경우에 4 이상, 기타 경우에 5 이상일 수 있다. 또한, 아래 첨자 m은 1,000 이하, 일부 경우에 750 이하, 기타 경우에 500 이하, 일부 경우에 250 이하일 수 있다. 아래 첨자 m의 값은 상기 지시되어 있는 값일 수 있거나 또는 상기 지시되어 있는 일련의 값 사이의 범 위일 수 있다.

본 발명의 특정 실시양태에서, a-i)의 일관능성 화합물은 모노히드록시 관능성 폴리에테르이다. 특정 실시양태에서, 폴리에테르는 폴리(프로필렌옥시드) 및(또는) 폴리(에틸렌옥시드)일 수 있다.

본 발명에서 사용될 수 있는 적합한 폴리에테르의 수평균 분자량은 250 이상, 일부 경우에 500 이상이고 기타 경우에 1,000 이상이다. 또한, 폴리에테르 폴리올의 수평균 분자량은 20,000 이하, 일부 경우에 15,000 이하, 기타 경우에 12,000 이하일 수 있다. 폴리에테르 폴리올의 수평균 분자량은 다양하며 상기 언급된 임의의 값 사이의 범위일 수 있다.

본 발명의 실시양태에서, 폴리에테르의 최대 총 불포화도는 0.1 밀리당량/g (meq/g) 또는 그 미만, 일부 경우에 0.04 (meq/g) 미만, 기타 경우에 0.02 meq/g 미만, 일부 경우에 0.01 meq/g 미만, 기타 경우에 0.007 meq/g 또는 그 미만이며 특별한 경우에 0.005 meq/g 또는 그 미만이다. 불포화의 양은 폴리에테르를 제조하기 위해 사용하는 방법뿐만 아니라 폴리에테르의 분자량에 따라 다양할 것이다. 이러한 폴리에테르는 공지되어 있고, 비제한적 예로서, 적합한 출발 분자의 에톡실화 및(또는) 프로폭실화에 의해 생성될 수 있다. 적합한 출발 분자의 비제한적 예는 메탄올, 에탄올, 및 프로판올, 부탄올, 펜탄올 및 헥산올의 이성질체 구조물, 시클로헥산올, 및 노닐페놀, 2-에틸헥산올 및 C₁₂ 내지 C₁₅의 선형 일차 알코올(비제한적 예로는 네오돌(NEODOL) 25(쉘 케미칼 컴퍼니(Shell Chemical Company), 미국 텍사스주 휴스톤 소재)가 있음)의 혼합물과 같은 보다 고분자량의 화합물과 같은 지방족, 시클로지방족 및 방향지방족 알코올, 페놀 및 치환된 페놀을 포함한다. 또한 알릴 알코올과 같은 불포화 알코올, 및 히드록시에틸 아세테이트 및 히드록시에틸 아크릴레이트와 같은 히드록시 관능성 에스테르가 적합한다. 보다 고분자량의 모노히드록시 화합물, 특히 노닐 페놀 및 C₁₂ 내지 C₁₅의 선형 일차 알코올의 혼합물이 바람직하다.

본 발명의 실시양태에서, 폴리에테르는 유럽 특허 출원 제EP-A 283 148호, 및 미국 특허 제3,278,457호, 동 제3,427,256호, 동 제3,829,505호, 동 제4,472,560호, 동 제3,278,458호, 동 제3,427,334호, 동 제3,941,849호, 동 제4,721,818호, 동 제3,278,459호, 동 제3,427,335호 및 동 제4,355,188호 중 적어도 하나에 기술된 방법을 사용하여 제조하며, 상기 특허 문헌은 본원에 참고 문헌으로 인용된다. 특정 실시양태에서, 폴리에테르는 촉매로서 이중 금속 시아나이드를 사용하여 제조한다.

본 발명의 실시양태에서, 성분 a-i)는 조성물의 40 중량％ 이상, 일부 경우에 45 중량％ 이상, 기타 경우에 50 중량％ 이상의 수준으로 존재한다. 또한, 성분 a-i)는 조성물의 99 중량％ 이하, 일부 경우에 95 중량％ 이하, 기타 경우에 90 중량％ 이하, 일부 경우에 85 중량％ 이하, 기타 경우에 80 중량％ 이하의 수준으로 존재한다. 조성물 중의 성분 a-i)의 양은 상기 언급된 임의의 값일 수 있고 상기 언급된 임의의 값 사이의 범위일 수 있다.

본 발명의 실시양태에서, 성분 a-ii)는 조성물의 0.5 중량％ 이상, 일부 경우에 1 중량％ 이상, 기타 경우에 2.5 중량％ 이상의 수준으로 존재한다. 또한, 성분 a-ii)는 조성물의 30 중량％ 이하, 일부 경우에 25 중량％ 이하, 기타 경우에 20 중량％ 이하의 수준으로 존재한다. 조성물 중의 성분 a-ii)의 양은 상기 언급된 임의의 값일 수 있고 상기 언급된 임의의 값 사이의 범위일 수 있다.

본 발명의 실시양태에서, 성분 a-iii)는 조성물의 0.5 중량％ 이상, 일부 경우에 1 중량％ 이상, 기타 경우에 2.5 중량％ 이상의 수준으로 존재한다. 또한, 성분 a-iii)는 조성물의 35 중량％ 이하, 일부 경우에 30 중량％ 이하, 기타 경우에 25 중량％ 이하, 일부 경우에 20 중량％ 이하의 수준으로 존재한다. 조성물 중의 성분 a-iii)의 양은 조성물 상기 언급된 임의의 값일 수 있고 상기 언급된 임의의 값 사이의 범위일 수 있다.

본 발명의 실시양태에서, a-ii) 대 a-i)의 NCO:OH 당량비는 1.5:1 이상, 일부 경우에 1.6:1 이상, 기타 경우에 1.75:1 이상이다. 또한, a-ii) 대 a-i)의 NCO:OH 당량비는 2.5:1 이하, 일부 경우에 2.4:1 이하, 기타 경우에 2.25:1 이하, 일부 경우에 2.1:1 이하일 수 있다. a-ii) 대 a-i)의 NCO:OH 당량비는 상기 언급된 임의의 값일 수 있고 상기 언급된 임의의 값 사이의 범위일 수 있다.

본 발명의 실시양태에서, a-ii) 대 a-i)의 NCO:NH 당량비는 1.5:1 이상, 일부 경우에 1.6:1 이상, 기타 경우에 1.75:1 이상이다. 또한, a-ii) 대 a-i)의 NCO:NH 당량비는 2.5:1 이하, 일부 경우에 2.4:1 이하, 기타 경우에 2.25:1 이하이고 일부 경우에 2.1:1 이하일 수 있다. a-ii) 대 a-i)의 NCO:NH 당량비는 상기 언 급된 임의의 값일 수 있고 상기 언급된 임의의 값 사이의 범위일 수 있다.

본 발명의 실시양태에서, 제1 실란 종결 폴리우레탄 a)는 조성물의 45 중량％ 이상, 일부 경우에 50 중량％ 이상, 기타 경우에 55 중량％ 이상의 수준으로 존재한다. 또한, 제1 실란 종결 폴리우레탄 a)는 조성물의 90 중량％ 이하, 일부 경우에 85 중량％ 이하, 기타 경우에 80 중량％ 이하, 일부 경우에 75 중량％ 이하의 수준으로 존재한다. 조성물 중의 제1 실란 종결 폴리우레탄 a)의 양은 상기 언급된 임의의 값일 수 있고 상기 언급된 임의의 값 사이의 범위일 수 있다.

본 발명의 실시양태에서, 제2 실란 종결 폴리우레탄 b)는

C₁-C₂₀의 선형, 분지형 또는 환형 알킬 일관능성 알코올, 아민, 및(또는) 티올 i)을,

i) 및 ii)의 반응 생성물을

이소시아네이트 반응성 기 및 하나 이상의 반응성 실란기를 함유하며 상기 규정된 바와 같은 화학식 1에 해당하는 화합물 iii)와

반응시킴으로써 제조한다.

본 발명의 실시양태에서, 성분 b-i)은 조성물의 2 중량％ 이상, 일부 경우에 3 중량％ 이상, 기타 경우에 5 중량％ 이상의 수준으로 존재한다. 또한, 성분 b-i)은 조성물의 30 중량％ 이하, 일부 경우에 25 중량％ 이하, 기타 경우에 20 중량％ 이하의 수준으로 존재한다. 조성물 중의 성분 b-i)의 양은 상기 언급된 임의의 값일 수 있고 상기 언급된 임의의 값 사이의 범위일 수 있다.

본 발명의 실시양태에서, 성분 b-ii)는 조성물의 25 중량％ 이상, 일부 경우에 30 중량％ 이상, 기타 경우에 35 중량％ 이상의 수준으로 존재한다. 또한, 성분 b-ii)는 조성물의 60 중량％ 이하, 일부 경우에 55 중량％ 이하, 기타 경우에 50 중량％ 이하의 수준으로 존재한다. 조성물 중의 성분 b-ii)의 양은 상기 언급된 임의의 값일 수 있고 상기 언급된 임의의 값 사이의 범위일 수 있다.

본 발명의 실시양태에서, 성분 b-iii)는 조성물의 20 중량％ 이상, 일부 경우에 25 중량％ 이상, 기타 경우에 30 중량％ 이상의 수준으로 존재한다. 또한, 성분 b-iii)는 조성물의 65 중량％ 이하, 일부 경우에 60 중량％ 이하, 기타 경우에 55 중량％ 이하, 일부 경우에 50 중량％ 이하의 수준으로 존재한다. 조성물 중의 성분 b-iii)의 양은 상기 언급된 임의의 값일 수 있고 상기 언급된 임의의 값 사이의 범위일 수 있다.

본 발명의 실시양태에서, b-ii) 대 b-i)의 NCO:OH 당량비는 1.5:1 이상, 일부 경우에 1.6:1 이상, 기타 경우에 1.75:1 이상이다. 또한, b-ii) 대 b-i)의 NCO:OH 당량비는 2.5:1 이하, 일부 경우에 2.4:1 이하, 기타 경우에 2.25:1 이하, 일부 경우에 2.1:1 이하일 수 있다. b-ii) 대 b-i)의 NCO:OH 당량비는 상기 언급된 임의의 값일 수 있고 상기 언급된 임의의 값 사이의 범위일 수 있다.

본 발명의 실시양태에서, b-ii) 대 b-i)의 NCO:NH 당량비는 1.5:1 이상, 일부 경우에 1.6:1 이상, 기타 경우에 1.75:1 이상이다. 또한, b-ii) 대 b-i)의 NCO:NH 당량비는 2.5:1 이하, 일부 경우에 2.4:1 이하, 기타 경우에 2.25:1 이하, 일부 경우에 2.1:1 이하일 수 있다. b-ii) 대 b-i)의 NCO:NH 당량비는 상기 언급된 임의의 값일 수 있고 상기 언급된 임의의 값 사이의 범위일 수 있다.

본 발명의 실시양태에서, 제2 실란 종결 폴리우레탄 b)는 조성물의 10 중량％ 이상, 일부 경우에 15 중량％ 이상, 기타 경우에 20 중량％ 이상, 일부 경우에 25 중량％ 이상의 수준으로 존재한다. 또한, 제2 실란 종결 폴리우레탄 b)는 조성물의 55 중량％ 이하, 일부 경우에 50 중량％ 이하, 기타 경우에 45 중량％ 이하의 수준으로 존재한다. 조성물 중의 제2 실란 종결 폴리우레탄 b)의 양은 상기 언급된 임의의 값일 수 있고 상기 언급된 임의의 값 사이의 범위일 수 있다.

본 발명의 실시양태에서, a-ii) 및 b-ii)의 2개의 이소시아네이트기를 함유하는 이소시아네이트 성분은 하기 화학식 4로 나타내지는 유기 디이소시아네이트를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 식 중, R⁵는 분자량이 약 112 내지 1,000, 일부 경우에 약 140 내지 400인 유기 디이소시아네이트로부터 이소시아네이트기를 제거함으로써 얻어진 유기기이다.

본 발명의 실시양태에서, 디이소시아네이트는 R⁵가 탄소 원자가 4 내지 18개인 2가 지방족 탄화수소 기, 탄소 원자가 5 내지 15개인 2가 시클로지방족 탄화수소 기, 탄소 원자가 7 내지 15개인 2가 방향지방족 탄화수소 기 또는 탄소 원자가 6 내지 15개인 2가 방향족 탄화수소인 상기 화학식 4로 나타내지는 것들이다.

상기 실시양태에 추가로, 적합한 유기 디이소시아네이트는 1,4-테트라메틸렌 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸-1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,12-도데카메틸렌 디이소시아네이트, 시클로헥산-1,3- 및 -1,4-디이소시아네이트, 1-이소시아나토-2-이소시아나토메틸 시클로펜탄, 1-이소시아나토-3-이소시아나토메틸-3,5,5-트리메틸-시클로헥산(이소포론 디이소시아네이트 또는 IPDI), 비스-(4-이소시아나토-시클로헥실)-메탄, 1,3- 및 1,4-비스-(이소시아나토메틸)-시클로헥산, 비스-(4-이소시아나토시클로헥실)-메탄, 2,4'-디이소시아나토 디시클로헥실 메탄, 비스-(4-이소시아나토-3-메틸-시클로헥실)-메탄, α,α,α',α'-테트라메틸-1,3- 및(또는) -1,4-크실릴렌 디이소시아네이트, 1-이소시아나토-1-메틸-4(3)-이소시아나토메틸 시클로헥산, 2,4- 및(또는) 2,6-헥사히드로톨루일렌 디이소시아네이트, 1,3- 및(또는) 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 2,4- 및(또는) 2,6-톨루일렌 디이소시아네이트, 2,4- 및(또는) 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 및 1,5-디이소시아나토 나프탈렌 및 그들의 혼합물을 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시양태에서, 임의로는 3개 이상의 이소시아네이트기를 함유하는 폴리이소시아네이트를 소량, 즉 총 이소시아네이트 함유 화합물의 중량을 기준으로 5％ 이하, 일부 경우에 0.1％ 내지 5％, 기타 경우에 0.5％ 내지 3.5％가 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 적합한 폴리이소시아네이트의 비제한적 예는 4-이소시아나토메틸-1,8-옥타메틸렌 디이소시아네이트 및 방향족 폴리이소시아네이트, 예를 들면 아닐린/포름알데히드 축합물을 포스겐화하여 얻은 4,4',4"-트리페닐 메탄 트리이소시아네이트 및 폴리페닐 폴리메틸렌 폴리이소시아네이트를 포함한다.

본 발명의 특정 실시양태에서, 디이소시아네이트는 비스-(4-이소시아나토시클로헥실)-메탄, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트 및 이소포론 디이소시아네이트, 특히 비스-(4-이소시아나토시클로헥실)-메탄 및 이소포론 디이소시아네이트를 포함한다.

본 발명의 실시양태에서, b-i)의 일관능성 화합물은 C₁-C₂₀이고, 일부 경우에 C₂-C₁₆인, 1개의 히드록실, 아민, 또는 티올 기를 함유하는 선형, 분지형 또는 환형의 알킬 분자이다. b-i)의 적합한 일관능성 화합물의 비제한적 예는 에탄올, n-프로판올, n-부탄올, t-부탄올, n-프로필 아민, n-부틸 아민, t-부틸 아민, n-프로필 메르캅탄, n-부틸 메르캅탄, t-부틸 메르캅탄 및 그들의 혼합물을 포함한다.

본 발명의 실시양태에서, a-iii) 및 b-iii)의 화합물은 하기 화학식 5에 따르는 화합물을 포함할 수 있다.

상기 식 중, Y 및 X는 상기에 규정된 바와 같다.

특정 실시양태에서, a-iii) 및 b-iii)의 화합물은 독립적으로 N-페닐아미노프로필-트리메톡시실란, 비스-(γ-트리메톡시실릴프로필)아민, N-시클로헥실아미노프로필-트리에톡시실란, N-메틸아미노프로필-트리메톡시실란, N-부틸아미노프로필-트리메톡시실란, N-부틸아미노프로필-트리아실옥시실란, 3-(N-에틸)아미노-2-메틸 프로필-트리메톡시실란, 4-(N-에틸)아미노-3,3-디메틸부틸-트리메톡시실란, 4-(N-에틸)아미노-3,3-디메틸부틸-트리에톡시실란, 4-(N-에틸)아미노-3,3-디메틸부틸-알킬디메톡시실란, 4-(N-에틸)아미노-3,3-디메틸부틸알킬디에톡시실란, 4-(N-에틸)아미노-3,3-디메틸부틸-디아실옥시실란, 3-(N-에틸)아미노-2-메틸프로필-메틸디메톡시실란 및 이들의 화합물로부터 선택된 화합물일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시양태에서, a-iii) 및 b-iii)의 화합물은 독립적으로 하기 화학식 6의 1종 이상의 화합물일 수 있다.

상기 식 중,

X 및 Y는 상기 규정된 바와 같고,

R⁶ 및 R⁹는 탄소 원자가 1 내지 9개인 선형 또는 분지형의 알킬기이고,

R⁷ 및 R⁸는 동일하거나 상이하고, 수소 또는 탄소 원자가 1 내지 9개인 선형 또는 분지형의 알킬기이다.

본 발명의 실시양태에서, 경화성 알콕시실란 관능성 폴리에테르 우레탄 조성물은 1종 이상의 가소제, 1종 이상의 부착 촉진제, 1종 이상의 촉매, 1종 이상의 건조제(desicant), 1종 이상의 평활제, 1종 이상의 습윤제, 1종 이상의 흐름 제어제, 및 1종 이상의 피막형성 방지제, 1종 이상의 소포제, 1종 이상의 충전제, 1종 이상의 점도 제어제, 1종 이상의 안료, 1종 이상의 염료, 1종 이상의 자외선 흡수제, 1종 이상의 열 안정화제 및(또는) 1종 이상의 산화방지제를 또한 포함할 수 있다.

본 발명에서 사용될 수 있는 가소제의 비제한적 예는 디옥틸 프탈레이트 (DOP), 디부틸 프탈레이트(DBP), 디이소데실 프탈레이트(DIDP), 디옥틸 아디페이트 이소데실 말로네이트, 디에틸렌 글리콜 디벤조에이트, 펜타에리트리톨 에스테르, 부틸 올레에이트, 메틸아세틸리시놀레에이트, 트리크레실 포스페이트 및 트리옥틸 포스페이트, 폴리프로필렌 글리콜 아디페이트 및 폴리부틸렌 글리콜 아디페이트 등을 포함한다. 이러한 가소제는 단독으로 또는 2개 이상의 조합으로 사용될 수 있다.

본 발명에 사용될 수 있는 부착 촉진제의 비제한적 예는 에폭시 수지, 페놀 수지, 실란 및 당업계에 공지된 아미노 실란 커플링제, 알킬 타이타네이트 및(또는) 방향족 폴리이소시아네이트를 포함한다.

경화를 위해 사용될 수 있는, 본 발명에서 사용될 수 있는 촉매의 비제한적 예는 타이타네이트 에스테르, 예를 들면, 이들의 테트라부틸 타이타네이트 및 테트라프로필 타이타네이트, 유기 주석계 화합물, 예를 들면, 디부틸 주석 디라우레이트, 디부틸 주석 말레에이트, 디부틸 주석 디아세테이트, 주석 옥틸레이트 및 주석 나프테네이트, 납 옥틸레이트, 아민계 화합물 및 이들 화합물 및 카르복실레이트의 염, 예를 들면, 부틸아민, 옥틸아민, 디부틸아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 올레일아민, 옥틸아민, 시클로헥실아민, 벤질아민, 디에틸아미노프로필아민, 크실릴렌디아민, 트리에틸렌디아민, 구아니딘, 디페닐구아니딘, 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸) 페놀, 모르폴린, N-메틸 모르폴린, 및 1,3-디아자비시클로(5,4,6)운데센-7(DBU), 과량의 폴리아민 및 다염기 산(polybasic acid) 사이의 반응에 의해 생성된 저분자량 폴리아미드 수지, 과량의 폴리아민 및 에폭시 화합물 사이의 반응 생성물, 및 공지된 실란올 축합 촉매, 예를 들면, 아미노 기를 함유하는 실란 커플링제(예를 들면,γ-아미노프로필 트리메톡시 실란 및 N-(β-아미노에틸)아미노프로필 메틸디메톡시 실란)를 포함한다. 이들 화합물은 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.

본 발명에서 사용될 수 있는 건조제의 비제한적 예는 산화칼슘, 활성화 알루미나, 염화칼슘, 실리카 겔, 비닐트리메톡시실란, 및 염화아연을 포함한다.

본 발명에서 사용될 수 있는 평활제의 비제한적 예는 셀룰로오스, 예를 들면, 니트로셀룰로오스 및 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트를 포함한다.

본 발명에서 사용될 수 있는 습윤제의 비제한적 예는 글리콜, 실란, 음이온성 계면활성제, 및 당업계에 공지된 임의의 기타 습윤제를 포함한다.

본 발명에 사용될 수 있는 흐름 제어제의 비제한적 예는 폴리아크릴 에스테르, 비이온성 플루오르화 알킬 에스테르 계면활성제, 비이온성 알킬아릴폴리에테르 알코올, 실리콘 등뿐만 아니라, 상표명 레시플로우^®(RESIFLOW^®)(에스트론 케미칼 인크.(Estron Chemical, Inc.), 미국 뉴저지주 파르시파니 소재), 상표명 벤조인^®(Benzoin^®)(DSM, 인크.(DSM, Inc.)), 상표명 모다플로우^®(MODAFLOW^®)(몬산토 (Monsanto)) 및 상표명 서피놀^®(SURFYNOL^®)(에어 프러덕츠(Air Products), 미국 펜실베니아주 베틀레헴 소재)하에 이용가능한 것들을 포함한다.

본 발명에서 사용될 수 있는 피막형성 방지제의 비제한적 예는 레시틴, 옥심(비제한적 예로는 부틸알데히드 옥심 및 메틸 에틸 케톡심이 있음), 히드로퀴논(비제한적 예로는 2,5-디-t-부틸-히드로퀴논이 있음) 및 히드로퀴논 및 안트라퀴논의 메틸 에스테르를 포함한다.

본 발명에서 사용될 수 있는 소포제의 비제한적 예는 포아멕스^®(FOAMEX^®)(롬 앤 하스 컴퍼니(Rohm and Haas Company), 미국 펜실베니아주 필라델피아 소재), 상표명 BYK^®(BYK-케미 USA(BYK-Chemie USA), 미국 코네티컷주 월링포드 소재) 및 상표명 포옴브레이크^®(FoamBrake^®)(BASF 코포레이션(BASF Corp.), 미국 뉴저지주 마운트 올리브 소재)하로 이용가능한 것들을 포함한다.

본 발명에서 사용될 수 있는 충전제의 비제한적 예는 퓸드(fumed) 실리카, 침강(settling) 실리카, 규산 무수물, 규산 수화물, 활석, 카본 블랙, 석회암 분말, 코팅 및 비코팅 콜로이드 탄산칼슘, 코팅 및 비코팅 중질 탄산칼슘, 코팅 및 비코팅 침전 탄산칼슘, 카올린, 규조토, 소성 점토, 점토, 이산화티타늄, 벤토나이트, 유기 벤토나이트, 산화 제2철, 산화아연, 활성화 아연 화이트, 및 유리 섬유 또는 필라멘트와 같은 섬유성 충전제를 포함한다. 충전제는 임의의 적합한 입자 크기일 수 있고, 본 발명의 실시양태에서 충전제 입자 크기는 5 nm 내지 10 ㎛, 일 부 경우에 10 nm 내지 5 ㎛, 기타 경우에 25 nm 내지 1 ㎛일 수 있다.

본 발명에서 사용될 수 있는 점도 제어제의 비제한적 예는 알칼리 용해성, 산 용해성, 및 소수성 개질된 알칼리 용해성 또는 산 용해성 에멀전 중합체, 아크리솔^®(ACRYSOL^®)(롬 앤 하스 컴퍼니)로 이용가능한 것, 셀룰로오스계, 개질된 셀룰로오스계, 크산탄 검과 같은 천연 검 등을 포함한다.

본 발명에서 사용될 수 있는 안료의 비제한적 예는 실리카, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 산화티타늄, 산화철 및 카본 블랙을 포함한다.

본 발명에서 사용될 수 있는 염료의 비제한적 예는 매염 염료, 즉 식물, 곤충, 및 조류로부터 제조된 염료, 및 직접 염료(비제한적 예로는 벤지딘 또는 벤지딘 유도체를 기재로 하는 것이 있음)를 포함한다.

본 발명에서 사용될 수 있는 자외선 흡수제의 비제한적 예는 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 살리실레이트계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 힌더드 아민계 광 안정화제 및 니켈계 광 안정화제를 포함한다.

본 발명에서 사용될 수 있는 열 안정화제의 비제한적 예는 HCl 스캐벤저(비제한적 예로는 에폭시화 대두유가 있음), β-티오디프로피온산의 에스테르(비제한적 예로는 라우릴, 스테아릴, 미리스틸 또는 트리데실 에스테르가 있음), 메르캅토벤즈이미다졸, 2-메르캅토벤즈이미다졸의 아연 염, 아연 디부틸-디티오카르바메이트, 디옥타데실 디설파이드, 펜타에리트리톨 테트라키스-(β-도데실메르캅토)-프로피오네이트, 및 납 포스페이트를 포함한다.

본 발명에서 사용될 수 있는 산화방지제의 비제한적 예는 2,6-디-t-부틸 페놀, 2,4-디-t-부틸 페놀, 2,6-디-t-부틸-4-메틸 페놀, 2,5-디-t-부틸히드로퀴논, n-옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 펜타에리트리틸-테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸 페놀), 4,4'-부틸리덴비스(3-메틸-6-t-부틸 페놀), 4,4'-티오비스(3-메틸-6-t-부틸페놀), N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민, 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디히드로퀴놀린 및 상표명 이르가녹스^®(IRGANOX^®)(시바 스페셜티 케미칼즈(Ciba Specialty Chemicals), 스위스 바젤 소재)하에 이용가능한 산화방지제를 포함한다.

본 발명의 실시양태는 상기 기술된 경화성 알콕시실란 관능성 폴리에테르 우레탄 조성물, 및 1종 이상의 안료, 1종 이상의 가소제 및(또는) 1종 이상의 충전제로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 코팅 조성물, 봉합제 조성물 또는 접착제 조성물을 제공한다.

본 발명에서, 디-실란 대신에 모노-실란을 사용하여 코팅, 봉합제 및 접착제 조성물에 유용한 경화성 알콕시실란 관능성 폴리에테르 우레탄을 제조할 수 있음을 놀랍게도 발견하였다. 고분자량 폴리에테르 모노-실란을 단독으로 사용하였을 경우, 경화 생성물은 너무 부드러워 유용하지 않다는 것을 발견하였다. 저분자량 모노-실란을 단독으로 사용하였을 경우, 경화 생성물은 너무 단단해서 유용하지 않았다. 그러나, 상기 기술된 경화성 조성물 중의 고분자량 폴리에테르 모노-실란 및 저분자량 모노-실란의 배합물을 사용하였을 경우, 경화 생성물에 최적의 물리적 특성을 제공하는 코팅, 봉합제 및 접착제 조성물이 얻어졌다.

상기 실시양태에서 사용될 수 있는 적합한 안료는 페릴렌, 퀴나크리돈, 프탈로시아닌, 이소인돌린, 디옥사진(즉, 트리펜디옥사진), 1,4-디케토피롤로피롤, 안트라피리미딘, 안탄트론, 플라반트론, 인단트론, 페리논, 피란트론, 티오인디고, 4,4'-디아미노-1,1'-디안트라퀴노닐 및 아조 화합물뿐만 아니라 그들의 치환된 유도체 및 그들의 혼합물을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 실시양태에서 사용될 수 있는 적합한 가소제는 상기 기술된 것들을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 유사하게, 상기 실시양태에서 사용될 수 있는 적합한 충전제는 상기 기술된 것들을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명은 또한 상기 기술된 코팅 조성물을 기재의 표면의 적어도 일부분에 도포하는 것을 포함하는 기재의 코팅 방법에 관한 것이다. 본 발명은 상기 기술된 방법에 따라 제조된 코팅 기재를 또한 제공한다. 이와 관련하여, 기재는 목재, 금속, 플라스틱, 종이, 세라믹, 광물질, 석재, 유리 및 콘크리트로부터 선택되는 하나 이상의 물질일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 특정 실시양태에서, 기재는 목재, 철 기재 및 알루미늄 기재와 같은 금속 및 플라스틱을 포함할 수 있다.

코팅 조성물은 브러싱, 침지, 흐름 코팅, 분무 등을 비롯한 통상적인 수단에 의해 도포될 수 있다. 기재에 도포할 때, 조성물은 기재 위에 유착되어 실질적으로 연속 필름이 형성된다. 필름은 가열에 의해서나 또는 공기 건조 기간에 의해서 필름으로부터 액체가 제거됨으로써 기재의 표면 위에 형성된다.

본 발명은

제1 피착물의 접착제 조성물 함유 표면을 제2 피착물의 접착제 조성물 함유 표면과 접촉시켜 결합된 조립체를 형성하고

결합된 조립체 중의 접착제 조성물을 경화하는 것

을 포함하는, 제1 피착물 및 제2 피착물을 접합하는 방법을 또한 제공한다.

상기 접합 방법은 조립체를 제공한다. 조립체는 목재, 금속, 플라스틱, 종이, 세라믹, 광물질, 석재, 유리 및 콘크리트로부터 선택되는 하나 이상의 물질을 독립적으로 포함하는 제1 피착물 및 제2 피착물을 포함한다.

본 발명은 하기 실시예에서 보다 구체적으로 기술되나, 본 발명의 수많은 변형 및 변경이 당업자에게 명백할 것이므로, 이는 단지 예시하고자 하는 것이다. 달리 명시되어 있지 않은 경우, 모든 부 및 백분율은 중량에 의한다.

실시예 1

본 실시예는 본 발명에 따른 실란 관능성 아스파르테이트의 제조를 설명한다. 아스파르테이트 수지는 미국 특허 제4,364,955호(Kramer 등)에 따라 제조하였다. 교반기, 열전대, 질소 유입구, 첨가 깔대기 및 콘덴서가 설치된 5 L 플라스크에 1483 g(8.27 당량(eq.))의 3-아미노프로필트리메톡시실란을 첨가한 후 25℃에서 2시간에 걸쳐 1423.2 g(8.27 eq.)의 디에틸 말레에이트를 첨가하고, 이 온도에서 5 시간 동안 유지시켰다. 요오드 적정에 의해 결정된 불포화도는 0.6이며, 이는 반응이 대략적으로 99％ 완결된 것을 나타내었다. 25℃에서 브룩필드^® 디지탈 점도계(Brookfield^® Digital Viscometer) 모델 DV-II+(브룩필드 엔지니어링, 인크.(Brookfield Engineering, Inc.), 미국 매사추세츠주 미들보로 소재)에 의해 스핀들 52 및 100 rpm으로 측정된 점도는 11 cp였다.

실시예 2

본 실시예는 본 발명에 따른 실란 종결 폴리우레탄(STP1)의 제법을 기술한다. 교반기, 질소 유입구, 첨가 깔대기, 및 콘덴서가 장착된 5 L 둥근 바닥 플라스크에 150.9 g(1.1 eq.)의 이소포론디이소시아네이트, 미국 특허 제4,355,188호에 기술된 바와 같이 제조한 등가 중량이 6411인 3664.1 g(0.6 eq)의 폴리에테르 모노올, 및 0.6 g의 디부틸 주석 디라우레이트를 첨가하였다. 반응은 3시간 동안 60℃에서 가열하고, 이후에 NCO 적정에 의한 NCO 함량은 0.65 중량％였다(이론값 = 63％). 이후에 실시예 1의 실란 관능성 아스파르테이트 202.2 g(0.57 eq)을 첨가하고 혼합물을 60℃에서 60분 동안 유지시켰으며, 그 후 IR로 NCO기를 검출할 수 없었다. 이때, 비닐 트리메톡시실란 20 g을 수분 스캐벤저로서 첨가하였다. 25℃에서의 점도는 16,100 cp였다.

실시예 3

본 실시예는 본 발명에 따른 실란 종결 폴리우레탄(STP 2)의 제법을 기술한다. 교반기, 질소 유입구, 첨가 깔대기, 및 콘덴서가 장착된 5L 둥근 바닥 플라스 크에 이소포론디이소시아네이트 366.7 g(3.3 eq.), n-부탄올 122.7 g(0.165 eq.) 및 디부틸 주석 디라우레이트 0.2 g을 첨가하였다. 반응은 3시간 동안 60℃에서 가열하고, 이후에 NCO 적정에 의한 NCO 함량은 14 중량％였다(이론값 = 14.2％). 이후에 실시예 1의 실란 관능성 아스파르테이트 605.1 g(1.65 eq.)을 첨가하고 혼합물을 60℃에서 60분 동안 유지시켰으며, 그 후 IR로 NCO기를 검출할 수 없었다. 이때, 비닐 트리메톡시실란 5.5 g을 수분 스캐벤저로서 첨가하였다. 25℃에서의 점도는 242,000 cp였다.

실시예 4

본 실시예는 본 발명에 따른 실란 봉합제의 제법을 기술한다. 봉합제 조성은 다음과 같았다.

37.5 중량％ 예비중합체 블렌드

17.5 중량％ 제이플렉스^®(JAYFLEX^®) DIDP, 디이소데실 프탈레이트(엑손모빌 케미칼 코포레이션(ExxonMobil Chemical Corp.), 미국 텍사스주 휴스톤 소재)

0.8 중량％ 실쿼스트^®(SILQUEST^®) A-1120, 아미노 실란(크롬프톤 코포레이션(Crompton Corp.), 미국 코네티컷주 미들버리 소재)

0.1 중량％ 디부틸 주석 디라우레이트

0.5 중량％ 실쿼스트^® A-171, 비닐 트리메톡시실란(크롬프톤 코포레이션).

고속 원심 혼합기를 사용하여 상기 나열된 성분을 2,200 rpm의 혼합 속도로 1분 동안 배합하였다. 충전제 물질, 울트라 플렉스^®(Ultra PFlex^®)(0.07 m 코팅된 침전 탄산칼슘)(미네랄즈 테크놀로지, 인크.(Minerals Technology, Inc.), 미국 뉴욕주 뉴욕 소재)를 두 부분으로 첨가하여 제형물의 43.6 중량％를 구성하였다. 43.6 중량％ 부분의 제1 부분 23.6을 첨가하고 2,200 rpm에서 1분 동안 혼합물로 혼합하였다. 나머지 충전제, 43.6 중량％의 20을 첨가하고 2,200 rpm에서 1분 동안 혼합물로 혼합하였다. 이후에 전체 내용물을 2,200 rpm에서 1분 동안 더 혼합하였다. 이후에 최종 물질을 50℃에서 진공하에서(< 28mmHg) 1시간 동안 탈기하였다.

하기 봉합제 조성물을 하기 구성 성분을 함께 혼합합으로써 형성하였다(중량비로 나타낸 예비중합체 블렌드).

	STP 1	STP 2	디실란³	UTS (psi)¹	모듈러스 (psi)²	신도 (％)
4A	100	0	0		부드러움	끈적거림
4B	0	100	0		부서짐
4C	70	30	0	333	126	427
4D	0	0	100	223	77	498
¹ 최대 인장 강도 ² 100％ 신도에서의 모듈러스 ³ 가네가후찌(Kanegafuchi) M203 디실란(가네까 아메리카 코포레이션(Kaneka America Corp.), 미국 뉴욕주 뉴욕 소재)

상기 데이타는 고분자량 폴리에테르 모노올을 기재로 하는 실란 봉합제는 너무 부드러워 유용하지 않고, 저분자량 모노올을 기재로 하는 실란 봉합제는 너무 단단해서 유용하지 못하나, 이들 2개의 혼합물은 시판중인 디실란을 기재로 하는 봉합제에 유리하게 필적하는 봉합제를 제공함을 설명한다. 이러한 결과는 이전에 공지되지 않았다.

비록 예시하기 위해 발명을 상기에서 상세하게 기술하였지만, 상기 상세한 설명은 단지 예시를 위한 것이며, 특허청구범위에 의해 제한될 수 있는 것을 제외하고 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않으면서 당업자는 본 발명을 변형할 수 있음을 이해하여야 한다

Claims

a) 수평균 분자량이 500 내지 20,000인 1종 이상의 모노히드록시-관능성 폴리에테르 i)을

2개의 이소시아네이트기를 함유하는 이소시아네이트 성분 ii)와 반응시킴으로써 제조하며,

상기 성분 i)와 ii)의 반응 생성물이

N-페닐아미노프로필-트리메톡시실란, 비스-(γ-트리메톡시실릴프로필)아민, N-시클로헥실아미노프로필-트리에톡시실란, N-메틸아미노프로필-트리메톡시실란, N-부틸아미노프로필-트리메톡시실란, N-부틸아미노프로필-트리아실옥시실란, 3-(N-에틸)아미노-2-메틸프로필-트리메톡시실란, 4-(N-에틸)아미노-3,3-디메틸부틸-트리메톡시실란, 4-(N-에틸)아미노-3,3-디메틸부틸-트리에톡시실란, 4-(N-에틸)아미노-3,3-디메틸부틸-알킬디메톡시실란, 4-(N-에틸)아미노-3,3-디메틸부틸-알킬디에톡시실란, 4-(N-에틸)아미노-3,3-디메틸부틸-디아실옥시실란, 3-(N-에틸)아미노-2-메틸프로필-메틸디메톡시실란 및 그들의 혼합물로부터 선택되는 화합물 iii)와

반응하여 수분 경화성 알콕시실란 관능성 폴리에테르 우레탄을 생성하는

제1 실란 종결 폴리우레탄, 및

b) n-프로판올 또는 n-부탄올 또는 t-부탄올 i)을

2개의 이소시아네이트기를 함유하는 이소시아네이트 성분 ii)와 반응시키고,

i) 및 ii)의 반응 생성물을

N-페닐아미노프로필-트리메톡시실란, 비스-(γ-트리메톡시실릴프로필)아민, N-시클로헥실아미노프로필-트리에톡시실란, N-메틸아미노프로필-트리메톡시실란, N-부틸아미노프로필-트리메톡시실란, N-부틸아미노프로필-트리아실옥시실란, 3-(N-에틸)아미노-2-메틸프로필-트리메톡시실란, 4-(N-에틸)아미노-3,3-디메틸부틸-트리메톡시실란, 4-(N-에틸)아미노-3,3-디메틸부틸-트리에톡시실란, 4-(N-에틸)아미노-3,3-디메틸부틸-알킬디메톡시실란, 4-(N-에틸)아미노-3,3-디메틸부틸-알킬디에톡시실란, 4-(N-에틸)아미노-3,3-디메틸부틸-디아실옥시실란, 3-(N-에틸)아미노-2-메틸프로필-메틸디메톡시실란 및 그들의 혼합물로부터 선택되는 화합물 iii)와 반응시켜 제조한

제2 실란 종결 폴리우레탄

을 배합함으로써 생성된 경화성 알콕시실란 관능성 폴리에테르 우레탄 조성물.
삭제
삭제
제1항에 있어서, 폴리에테르가 폴리(프로필렌옥시드) 또는 폴리(에틸렌옥시드)인 조성물.
삭제
제1항에 있어서, a-ii) 및 b-ii)의 이소시아네이트 성분이 하기 화학식 4로 나타내는 디이소시아네이트로부터 독립적으로 선택되는 것인 조성물:

<화학식 4>

상기 식 중, R⁵는 탄소 원자가 4 내지 18개인 2가 지방족 탄화수소 기, 탄소 원자가 5 내지 15개인 2가 시클로지방족 탄화수소 기, 탄소 원자가 7 내지 15개인 2가 방향지방족 탄화수소 기 또는 탄소 원자가 6 내지 15개인 2가 방향족 탄화수소 기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
제1항에 있어서, a-ii) 및 b-ii)의 이소시아네이트 성분이 1,4-테트라메틸렌 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸-1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,12-도데카메틸렌 디이소시아네이트, 시클로헥산-1,3- 및 -1,4-디이소시아네이트, 1-이소시아나토-2-이소시아나토메틸 시클로펜탄, 1-이소시아나토-3-이소시아나토메틸-3,5,5-트리메틸-시클로헥산, 비스-(4-이소시아나토-시클로헥실)-메탄, 1,3- 및 1,4-비스-(이소시아나토메틸)-시클로헥산, 비스-(4-이소시아나토시클로헥실)-메탄, 2,4'-디이소시아나토-디시클로헥실 메탄, 비스-(4-이소시아나토-3-메틸-시클로헥실)-메탄, α,α,α',α'-테트라메틸-1,3-크실릴렌 디이소시아네이트, α,α,α',α'-테트라메틸-1,4-크실릴렌 디이소시아네이트, 1-이소시아나토-1-메틸-4(3)-이소시아나토메틸 시클로헥산, 2,4-헥사히드로톨루일렌 디이소시아네이트, 2,6-헥사히드로톨루일렌 디이소시아네이트, 1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 2,4-톨루일렌 디이소시아네이트, 2,6-톨루일렌 디이소시아네이트, 2,4-디페닐메탄 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 및 1,5-디이소시아나토 나프탈렌 및 그들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 것인 조성물.
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제1항에 있어서, 1종 이상의 가소제, 1종 이상의 부착 촉진제, 1종 이상의 촉매, 1종 이상의 건조제(desicant), 1종 이상의 평활제, 1종 이상의 습윤제, 1종 이상의 흐름 제어제, 1종 이상의 피막형성 방지제, 1종 이상의 소포제, 1종 이상의 충전제, 1종 이상의 점도 제어제, 1종 이상의 안료, 1종 이상의 염료, 1종 이상의 자외선 흡수제, 1종 이상의 열 안정화제 및 1종 이상의 산화방지제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 조성물.
제1항에 있어서,

a-i)가 성분 a)의 40 내지 99 중량％로 존재하고,

a-ii)가 성분 a)의 0.5 내지 30 중량％로 존재하고,

a-iii)가 성분 a)의 0.5 내지 35 중량％로 존재하고,

b-i)가 성분 b)의 2 내지 30 중량％로 존재하고,

b-ii)가 성분 b)의 25 내지 60 중량％로 존재하며,

b-iii)가 성분 b)의 20 내지 65 중량％로 존재하는 조성물.
제1항에 있어서, a-ii) 대 a-i)의 NCO:OH 당량비가 1.5:1 내지 2.5:1인 조성물.
제1항에 있어서, b-ii) 대 b-i)의 NCO:OH 당량비가 1.5:1 내지 2.5:1인 조성물.
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제1항에 있어서, 제1 실란 종결 폴리우레탄 a)가 조성물의 45 내지 90 중량％로 존재하고 제2 실란 종결 폴리우레탄 b)가 조성물의 10 내지 55 중량％로 존재하는 조성물.
1종 이상의 안료, 1종 이상의 가소제, 및 1종 이상의 충전제로부터 선택되는 하나 이상의 물질 및 제1항의 조성물을 포함하는 코팅 조성물, 봉합제 조성물 또는 접착제 조성물.
제18항의 코팅 조성물을 기재의 표면의 적어도 일부분에 도포하는 것을 포함하는 기재의 코팅 방법.
제19항의 방법에 따라 제조된 코팅 기재.
제19항에 있어서, 기재가 목재, 금속, 플라스틱, 종이, 세라믹, 광물질, 석재, 유리 및 콘크리트로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 것인 방법.
제20항에 있어서, 기재가 목재, 금속, 플라스틱, 종이, 세라믹, 광물질, 석재, 유리 및 콘크리트로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 것인 코팅 기재.
제18항의 접착제 조성물을 제1 피착물의 표면의 적어도 일부분 및 제2 피착물의 표면의 적어도 일부분에 도포하고,

제1 피착물의 접착제 조성물 함유 표면을 제2 피착물의 접착제 조성물 함유 표면과 접촉시켜 결합된 조립체를 형성하고,

결합된 조립체 중의 접착제 조성물을 경화하는 것

을 포함하는, 제1 피착물 및 제2 피착물을 접합하는 방법.
제23항의 방법에 따라 형성된 조립체.
제24항에 있어서, 제1 피착물 및 제2 피착물이 독립적으로 목재, 금속, 플라스틱, 종이, 세라믹, 광물질, 석재, 유리 및 콘크리트로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질로 이루어진 것인 조립체.
제23항에 있어서, 제1 피착물 및 제2 피착물이 독립적으로 목재, 금속, 플라스틱, 종이, 세라믹, 광물질, 석재, 유리 및 콘크리트로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질로 이루어진 것인 방법.