JP2018512483A - アミジン基含有触媒 - Google Patents

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Abstract

本発明は、式(I)のアミジン及び/又はその変換生成物の、シラン基含有ポリマーをベースとする組成物の架橋用の触媒としての使用に関する。式(I)のアミジン及びその変換生成物は、室温で本質的に無臭であり、かつ非揮発性であり、及び組成物の貯蔵安定性を損なうことなく組成物の架橋を非常に良好に加速させ、かつ組成物において非常に相溶性である。結果として、前記組成物は、触媒を分離するか、移動させるか、又は蒸発させる傾向を有さない。

Description

本発明は、シラン基を含有する組成物用のアミジン基を含有する触媒に関する。
シラン基を含有するポリマーをベースとする硬化性組成物は、例えば接着剤、シーラント又はコーティングとして、多くの工業用途において重要な役割を果たしている。ここで、シラン基を含有するポリマーは、「シリコーン」又は「シリコーンゴム」と一般に言われる、とりわけポリオルガノシロキサン、及び「シラン官能性ポリマー」、「シラン変性ポリマー」(SMP)又は「シラン末端ポリマー」(STP)とも言われる、シラン基を含有する有機ポリマーである。それらは、水分の影響下で加水分解され、シラノール基として互いに縮合し、かつその際にシロキサン結合を形成するシラン基の架橋反応によって硬化する。硬化を加速させるために触媒が頻繁に使用される。これらは、非常に多くの場合、毒性学的懸念のある物質であり、それらの物質は、触媒又はその分解生成物がガス放出、移動又は洗浄の結果として放出される場合、とりわけ組成物の硬化後にユーザー及び環境にとって潜在的危険の構成要素となる。
従来使用された架橋触媒は、有機スズ化合物、とりわけジアルキルスズ(IV)カルボキシレ−トである。これらは、シラノール縮合に関して非常に高い活性で知られており、非常に耐加水分解性であるが、それらは健康にとって有害であり、かつ深刻な水汚染の危険である。それらは、シラン基の前述の加水分解を特に加速させるさらなる触媒、主として塩基性化合物、例えば、特にアミンなどと組み合わせられる。
専門組織及びユーザーによってEHSの側面がより大きく重要視されつつあり、かつより厳しい政府規制のため、有機スズ化合物をより低い毒性の他の触媒で置き換えるためのさらなる努力が以前から行われてきた。例えば、有機チタネート、ジルコネート、及びアルミネートが代わりの金属触媒として記載されてきた。しかしながら、これらは、通常、シラノール縮合に関してより低い触媒活性を有し、はるかにより遅い架橋をもたらす。その加水分解安定性の欠如のため、それらは、原料中の残留水分の結果として組成物の貯蔵の過程でその活性の大部分を失い得、それは硬化が著しく遅くなる又は完全に停止する原因となる。
有機スズ化合物のさらなる公知の代替品は、述べられた金属触媒と組み合わせて、あるいは単独で使用することができる、アミジン類及びグアニジン類のクラスからの高塩基性の窒素化合物である。しかしながら、一般に使用されるアミジン及びグアニジン触媒、例えば、特に1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(DBU)及び1,1,3,3−テトラメチル−グアニジン(TMG)などの多くは、同様に健康に有害であり、かつ環境にとって危険な揮発性で悪臭の物質である。さらに、それらは、組成物における低い相溶性のために移動し、したがって分離、滲出又は基材汚れを引き起こす傾向がある。ここで、室温で固体である芳香族アミジン類及びグアニジン類の記載された使用が改善策を提供するが、好適な溶媒の使用を必要とし、触媒活性と、したがって架橋速度との損失をもたらす。
したがって、シラン基を含有する組成物の架橋用の触媒であって、高い触媒活性を有し、したがって塗布された組成物の迅速な硬化を可能にし、かつまた高い選択性を有し、したがって組成物の貯蔵安定性を過度に損なわない触媒を提供することが本発明の目的である。さらに、本触媒は、低い蒸気圧と、分離若しくは移動するか、又は蒸発するかのいずれの傾向も有さないように、組成物との高い相溶性とを有するべきであり、可能であれば無臭でありかつ低毒性であるべきである。
この目的は、式(I)のアミジン及び/又はその反応生成物によって達成される。式(I)のアミジンは脂肪族アミジン基を含有し、芳香族アミジン類がほとんど触媒活性がないか又は完全に触媒不活性であるのに対して、高い触媒活性を示す。先行技術から公知である脂肪族アミジン又はグアニジン基を有する多くの触媒とは対照的に、それは、実質的に無臭であり、室温で非揮発性である。それは、良好な選択性に加えて高い触媒活性を示す。これは、極性基の強い相互作用及び/又は高められた分子量に基づき、より小さく、より極性が少なく、したがって移動しやすいアミジン類と比べて、低下した活性が予期されるであろうことを考えると特に驚くべきことである。
これらの特性により、式(I)のアミジン及び/又はその反応生成物は、シラン基を含有するポリマーをベースとする組成物の架橋用の触媒として非常に好適であり、ここで、唯一の触媒として又はさらなる触媒と組み合わせて、それは、未硬化組成物の貯蔵性を損なうことなく、迅速に硬化して機械的に高品質で耐久性のある材料を与えることを可能にする。硬化前及び硬化後の両方で、それは組成物と優れた相溶性を有し、触媒関連移動効果が主要な役割を果たす先行技術による多くの類似のアミジン又はグアニジン触媒とは対照的に、分離するか又は移動するかのいずれのいかなる傾向も有さない。それは、脂っぽい又は粘着性の表面を有さず、それらが基材汚れを引き起こさない低排出及び低臭性製品を可能にする。最後に、式(I)のアミジン及びその反応生成物は、商業的に入手可能である安価な出発原料から、助剤なしに驚くほど簡単かつ迅速な方法で製造可能である。
本発明のさらなる態様は、さらなる独立請求項の主題である。本発明の特に好ましい実施形態は、従属請求項の主題である。
本発明は、
− 式(I)
Y−A−Z (I)
(式中、
Aは、2〜30個の炭素原子を有し、かつ不飽和成分及び任意選択的にエーテル酸素又は第二級若しくは第三級アミン窒素を任意選択的に含有する二価のヒドロカルビルラジカルであり、
Yは、ヒドロキシル、メルカプト又はアミノ基であり、及び
Zは、窒素原子によって結合したアミジン基であり、
ここで、Y及びZは、少なくとも2個の炭素原子によって互いに切り離されている)
の少なくとも1つのアミジンの、及び/又は
− 式(I)の少なくとも1つのアミジンと、少なくとも1つの官能性化合物との少なくとも1つの反応生成物
の、シラン基を含有するポリマーをベースとする組成物の架橋用の触媒としての使用であって、
Aが、ポリオキシアルキレンラジカルではなく、式(I)のアミジンが、芳香環に直接結合しているか、又はヘテロ芳香環系、例えばイミダゾール又はピリミジンの一部であるいかなる窒素原子も含有しない、使用に関する。
本明細書では、用語「シラン基」は、有機ラジカル又はポリオルガノシロキサンラジカルに結合しているシリル基を意味し、1〜3、とりわけ2又は3つの加水分解性置換基をケイ素原子上に有する。特に有用な加水分解性置換基はアルコキシラジカルである。これらのシラン基はまた、「アルコキシシラン基」と言われる。シラン基はまた、部分的に又は完全に加水分解した形態であってもよい。
「ヒドロキシシラン」、「イソシアナトシラン」、「アミノシラン」及び「メルカプトシラン」は、シラン基に加えて、1つ又は複数のヒドロキシル、イソシアナト、アミノ又はメルカプト基を有機ラジカル上に有するオルガノアルコキシ基をそれぞれ意味する。
「官能性化合物」は、式(I)のアミジンと反応基によって反応して反応生成物を与えることができる化合物を意味する。
「第一級アミノ基」及び「第一級アミン窒素」は、有機ラジカルに結合しているNH基及びその窒素原子をそれぞれ意味し、「第二級アミノ基」及び「第二級アミン窒素」は、一緒に環の部分であってもよい2つの有機ラジカルに結合しているNH基及びその窒素原子をそれぞれ意味し、「第三級アミノ基」及び「第三級アミン窒素」は、その2つ又は3つが一緒に1つ又は複数の環の部分であってもよい、3つの有機ラジカルに結合しているN基及びその窒素原子をそれぞれ意味する。
「ポリオキシアルキレンラジカル」は、エーテル基を含有し、かつ連続して(O−R)型(式中、Rは、例えば、2個の活性水素原子を有するスタータ分子上へのエチレンオキシド又は1,2−プロピレンオキシドの重付加からのようなアルキレンラジカルである)の3つ以上の繰り返し単位を含有する線状のヒドロカルビルラジカルを意味する。
ポリオール又はポリイソシアネートなどの「ポリ」から始まる物質名は、1分子当たりその名称に見られる2つ以上の官能基を正式に含有する物質を意味する。
用語「有機ポリマー」は、ポリ反応(重合、重付加、重縮合)によって製造され、かつ炭素原子の大部分をポリマー骨格中に有する、化学的に均一であるが、重合度、モル質量及び鎖長に関して異なる高分子の集合体と、そのような高分子の集合体の反応生成物とを包含する。ポリオルガノシロキサン骨格を有するポリマー(一般に「シリコーン」と言われる)は、本明細書との関連では有機ポリマーではない。
用語「シラン基を含有するポリエーテル」はまた、シラン基を含有し、かつポリエーテル単位に加えてウレタン基、ウレア基又はチオウレタン基を含有してもよい有機ポリマーを包含する。シラン基を含有するそのようなポリエーテルはまた、「シラン基を含有するポリウレタン」と言われてもよい。
「分子量」は、分子又は「ラジカル」とも言われる分子の部分のモル質量(1分子当たりのグラムの単位での)を意味すると本明細書では理解される。「平均分子量」は、分子又はラジカルのオリゴマー混合物又はポリマー混合物の数平均分子量Mを意味すると理解され、それは、典型的には、標準としてのポリスチレンに対してゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定される。
「貯蔵安定な」又は「貯蔵可能な」は、貯蔵の結果としてその使用にとって適切な程度まで、その用途又は使用特性、とりわけ粘度及び架橋速度のいかなる変化もなしに長期間にわたって、典型的には少なくとも3カ月、6カ月以上まで好適な容器中において室温で貯蔵することができる場合の物質又は組成物を言う。
本明細書における式中の点線は、それぞれの場合に置換基と相当する分子ラジカルとの間の結合を表す。「室温」は、約23℃の温度を意味する。
式(I)のアミジンはまた、互変異性体形態であってもよい。式(I)のアミジンのすべての可能な互変異性体形態が本発明との関連で均等であると考えられる。
さらに、式(I)のアミジンは、プロトン化形態であってもよい。
式(I)のアミジンは同様に、とりわけ亜鉛、鉄又はモリブデンのカチオンとの錯化形態であってもよい。
好ましくは、Zは、
Figure 2018512483
(式中、
は、水素ラジカルであるか、又は1〜8個の炭素原子を有するアルキル若しくはシクロアルキル若しくはアラルキルラジカルであり、
は、水素ラジカルであるか、又は1〜8個の炭素原子を有するアルキル若しくはシクロアルキル若しくはアラルキルラジカルであるか、又はRと一緒にRであり、
は、水素ラジカルであるか、又は1〜18個の炭素原子を有し、かつエーテル酸素又は第三級アミン窒素を任意選択的に含有するアルキル若しくはシクロアルキル若しくはアラルキルラジカルであるか、又はRと一緒にRであり、
は、水素ラジカルであるか、又は1〜12個の炭素原子を有するアルキル若しくはシクロアルキル若しくはアラルキルラジカルであり、及び
は、1,2−エチレン、1,2−プロピレン、1,3−プロピレン、1,3−ブチレン又は1,3−ペンチレンであり、
ここで、
及びRは、一緒に、3〜6個の炭素原子を有し、かつエーテル酸素又は第三級アミン窒素を任意選択的に含有するアルキレンラジカルであってもよく、及び
及びRは、一緒に、3〜6個の炭素原子を有するアルキレンラジカルであってもよい)
である。
は、好ましくは、水素ラジカルであるか、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキルラジカル、とりわけ水素ラジカルである。
は、好ましくは、水素ラジカルであるか、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル若しくはシクロアルキル若しくはアラルキルラジカルであるか、又はRと一緒にRである。
は、好ましくは、1〜12、とりわけ1〜8個の炭素原子を有し、かつエーテル酸素又は第三級アミン窒素を任意選択的に含有するアルキル、シクロアルキル若しくはアラルキルラジカルであるか、又はRと一緒にRである。
は、好ましくは、水素ラジカルであるか、又は1〜8、とりわけ1〜4個の炭素原子を有するアルキル、シクロアルキル若しくはアラルキルラジカルである。
は、より好ましくは、水素ラジカル又はメチルラジカル、最も好ましくはメチルラジカルである。
より好ましくは、Zは、
Figure 2018512483
である。
式(I)のそのようなアミジンは、特に簡単な方法でかつ高純度で製造可能である。
好ましくは、Rは1,3−プロピレンである。そのようなアミジンは、特に高い触媒活性を有する。
最も好ましくは、Rはメチルであり、Rは1,3−プロピレンである。
好ましくは、Aは、2〜20、とりわけ2〜12個の炭素原子を有する。
Y及びZは、少なくとも2個の炭素原子によって互いに切り離されている。Y及びZが1個のみの炭素原子によって互いに切り離されているアミジンは、非常に不安定であり、したがって本発明の使用に不適である。2個の炭素原子を有するAラジカルは、したがって1,2−エチレンであり、1,1−エチレンではない。
より好ましくは、Aは、1,2−エチレン、1,3−プロピレン、1,2−プロピレン、1,3−ペンチレン、1,1−ジメチル−1,2−エチレン、1,5−ペンチレン、2−メチル−1,5−ペンチレン、1,6−ヘキシレン、2,2(4),4−トリメチル−1,6−ヘキサメチレン、1,8−オクチレン、1,10−デシレン、1,12−ドデシレン、(1,5,5−トリメチルシクロヘキサン−1−イル)メタン−1,3、1,3−シクロヘキシレンビス(メチレン)、1,4−シクロヘキシレンビス(メチレン)、1,3−フェニレンビス(メチレン)、2−及び/又は4−メチル−1,3−シクロヘキシレン、N−メチル−4−アザ−1,7−ヘプチレン、N−エチル−4−アザ−1,7−ヘプチレン、3−アザ−1,5−ペンチレン、4−アザ−1,7−ヘプチレン、3−アザ−1,6−ヘキシレン、7−アザ−1,13−トリデシレン、3−オキサ−1,5−ペンチレン、3,6−ジオキサ−1,8−オクチレン並びに4,7−ジオキサ−1,10−デシレンからなる群から選択される。
式(I)のそのようなアミジンは、特に簡単な方法で得られ、特に触媒活性である。
好ましい実施形態では、Yは、NR(式中、R及びRは、独立して、1〜8個の炭素原子を有するアルキルラジカルであるか、又は一緒に、4〜10個の炭素原子を有するアルキレンラジカルである)である。
式(I)のこれらのアミジンは、それらが特に高い触媒活性を有し、かつ特に簡単な方法で製造可能であるという利点を有する。
さらなる好ましい実施形態では、Yは、HX(式中、Xは、O又はS又はNRであり、ここで、Rは、水素ラジカルであるか、又は1〜8個の炭素原子を有するアルキル若しくはシクロアルキル若しくはアラルキルラジカルである)である。
式(I)のそのようなアミジンは、式(Ia)のアミジンである。
H−A−Z(Ia)
式(Ia)において、A、X及びZは、既に述べられた定義を有する。
式(Ia)のアミジンは、それが特に簡単な方法で官能性化合物と反応して反応生成物を与えることができるという利点を有する。
Xは、好ましくはNRである。そのようなアミジンは、特に高い触媒活性を有し、非常に特に簡単な方法で官能性化合物と反応して反応生成物を与えることができる。
は、好ましくは水素ラジカルである。
は、さらに好ましくは1〜8個の炭素原子を有するアルキル又はシクロアルキルラジカルである。
より好ましくは、Yは、したがってNR又はNHRである。式(I)のそのようなアミジンは、特に触媒活性である。
式(I)の好適なアミジンは、とりわけ
− 式(IIa)又は(IIb)
Y−A−NHR (IIa)
Y−A−NH−R−NH (IIb)
の少なくとも1つのアミンと、
− 任意選択的に式R−NH−Rの少なくとも1つのアミンと、
− アミジン基の導入のための少なくとも1つの試薬と
の反応によって得られる。
これらの式において、Y、A、R、R、R及びRは、既に述べられた定義を有する。
この反応からの反応生成物は、さらなるワーク−アップなしに、シラン基を含有するポリマーをベースとする組成物の架橋用の触媒として使用することができる。
式(IIa)又は(IIb)の好適なアミンは、とりわけ
− 脂肪族又は脂環式ヒドロキシアミン、とりわけ2−アミノエタノール、2−メチルアミノエタノール(2−アミノ−1−プロパノール)、1−アミノ−2−プロパノール、3−アミノ−1−プロパノール、4−アミノ−1−ブタノール、4−アミノ−2−ブタノール、2−アミノ−2−メチルプロパノール、5−アミノ−1−ペンタノール、6−アミノ−1−ヘキサノール、7−アミノ−1−ヘプタノール、8−アミノ−1−オクタノール、10−アミノ−1−デカノール、12−アミノ−1−ドデカノール、4−(2−アミノエチル)−2−ヒドロキシエチルベンゼン、3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサノール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジブチレングリコールなどのグリコールの第一級アミノ基を有する誘導体、2−(2−アミノエトキシ)エタノール、2−(2−(2−アミノエトキシ)エトキシ)エタノール、グリコールの単一シアノエチル化及び後続の水素化からの生成物、とりわけ3−(2−ヒドロキシエトキシ)プロピルアミン、3−(2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ)プロピルアミン又は3−(6−ヒドロキシヘキシルオキシ)プロピルアミン、及びまた1個の第一級及び1個の第二級アミノ基を有するヒドロキシアミン、例えば、特にN−(2−アミノエチル)−2−アミノエタノール、N−(3−アミノプロピル)−2−アミノエタノール又はN−(2−アミノプロピル)−2−アミノエタノールなど;
− 脂肪族メルカプトアミン、とりわけ2−アミノエタンチオール(システアミン)、3−アミノプロパンチオール、4−アミノ−1−ブタンチオール、6−アミノ−1−ヘキサンチオール、8−アミノ−1−オクタンチオール、10−アミノ−1−デカンチオール又は12−アミノ−1−ドデカンチオール;
− 脂肪族、脂環式又はアリール脂肪族第一級ジアミン、とりわけエチレンジアミン、プロパン−1,2−及び−1,3−ジアミン、2−メチルプロパン−1,2−ジアミン、2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジアミン、ブタン−1,3−及び−1,4−ジアミン、ペンタン−1,3−ジアミン(DAMP)、ペンタン−1,5−ジアミン、1,5−ジアミノ−2−メチルペンタン(MPMD)、2−ブチル−2−エチルペンタン−1,5−ジアミン(C11ネオジアミン)、ヘキサン−1,6−ジアミン、2,5−ジメチルヘキサン−1,6−ジアミン、2,2,4−及び2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン(TMD)、ヘプタン−1,7−ジアミン、オクタン−1,8−ジアミン、ノナン−1,9−ジアミン、デカン−1,10−ジアミン、ウンデカン−1,11−ジアミン、ドデカン−1,12−ジアミン、1,2−、1,3−又は1,4−ジアミノシクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、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−3−エチルシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノ−3,5−ジメチルシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノ−3−エチル−5−メチルシクロヘキシル)メタン、1−アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン(イソホロンジアミン又はIPD)、2−及び/又は4−メチル−1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,3−又は1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、2,5(2,6)−ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン(NBDA)、3(4),8(9)−ビス(アミノメチル)トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、1,4−ジアミノ−2,2,6−トリメチルシクロヘキサン(TMCDA)、1,8−メンタンジアミン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキスピロ[5.5]ウンデカン、1,3−ビス(アミノメチル)ベンゼン、1,4−ビス(アミノメチル)ベンゼン、4−アミノメチル−1,8−オクタンジアミン、又は天然脂肪酸から誘導された脂肪アミンの二重シアノエチル化及び後続の還元からの生成物、例えば、(Akzo Nobelから)Triameen(登録商標)Y12D又はTriameen(登録商標)YTとして入手可能なN,N−ビス(3−アミノプロピル)ドデシルアミン又はN,N−ビス(3−アミノプロピル)牛脂アルキルアミンなど;
− エーテル基を含有する脂肪族又は脂環式第一級ジアミン、とりわけビス(2−アミノエチル)エーテル、3,6−ジオキサオクタン−1,8−ジアミン、4,7−ジオキサデカン−1,10−ジアミン、4,7−ジオキサデカン−2,9−ジアミン、4,9−ジオキサドデカン−1,12−ジアミン、5,8−ジオキサドデカン−3,10−ジアミン又は4,7,10−トリオキサトリデカン−1,13−ジアミン;
− 1個の第一級アミノ基及び1個の第二級アミノ基を有するジアミン、とりわけN−メチルエタン−1,2−ジアミン、N−エチルエタン−1,2−ジアミン、N−ブチルエタン−1,2−ジアミン、N−ヘキシルエタン−1,2−ジアミン、N−(2−エチルヘキシル)エタン−1,2−ジアミン、N−シクロヘキシルエタン−1,2−ジアミン、4−アミノメチルピペリジン、3−(4−アミノブチル)ピペリジン、N−メチルプロパン−1,3−ジアミン、N−エチルプロパン−1,3−ジアミン、N−ブチルプロパン−1,3−ジアミン、N−ヘキシルプロパン−1,3−ジアミン、N−(2−エチルヘキシル)プロパン−1,3−ジアミン、N−ドデシルプロパン−1,3−ジアミン、N−シクロヘキシルプロパン−1,3−ジアミン、3−メチルアミノ−1−ペンチルアミン、3−エチルアミノ−1−ペンチルアミン、3−ブチルアミノ−1−ペンチルアミン、3−ヘキシルアミノ−1−ペンチルアミン、3−(2−エチルヘキシル)アミノ−1−ペンチルアミン、3−ドデシルアミノ−1−ペンチルアミン、3−シクロヘキシルアミノ−1−ペンチルアミン、又は3−アミノプロピル化脂肪アミン、例えば、特にN−ココ−アルキルプロパン−1,3−ジアミン、N−オレイルプロパン−1,3−ジアミン、N−ソヤアルキルソヤアルキルプロパン−1,3−ジアミン、例えば、(Akzo Nobelから)Duomeen(登録商標)商品名で入手できるようなN−牛脂アルキルプロパン−1,3−ジアミン又はN−(C16〜22アルキル)プロパン−1,3−ジアミンなど;
− 第一級及び第二級及び/又は第三級アミノ基を有するポリアルキレンアミン及びさらなるポリアミン、とりわけジエチレントリアミン(DETA)、ジプロピレントリアミン(DPTA)、N−(2−アミノエチル)プロパン−1,3−ジアミン(N3アミン)、N3−(3−アミノペンチル)ペンタン−1,3−ジアミン、N5−(3−アミノプロピル)−2−メチルペンタン−1,5−ジアミン、N5−(3−アミノ−1−エチルプロピル)−2−メチルペンタン−1,5−ジアミン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−(2−アミノプロピル)ピペラジン、3−(ジメチルアミノ)エチルアミン、3−(ジメチルアミノ)プロピルアミン、3−(ジエチルアミノ)エチルアミン、3−(ジエチルアミノ)プロピルアミン、N,N−ジエチルペンタン−1,4−ジアミン、N−((3−ジメチルアミノ)プロピル)−1,3−ジアミノプロパン、又は特にメチル、エチル、ブチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、ドデシル、シクロヘキシル又はベンジルなどのアルキル基を有する、N−アルキル−N’−(2−アミノエチル)エタン−1,2−ジアミン又はN−アルキル−N’−(3−アミノプロピル)エタン−1,2−ジアミン又はN−アルキル−N’−(2−アミノエチル)プロパン−1,3−ジアミン又はN−アルキル−N’−(3−アミノプロピル)プロパン−1,3−ジアミン
である。
好ましくは、式(IIa)又は(IIb)のアミンは、1,5−ジアミノ−2−メチルペンタン(MPMD)、ヘキサン−1,6−ジアミン、2,2,4−及び2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン(TMD)、オクタン−1,8−ジアミン、デカン−1,10−ジアミン、ドデカン−1,12−ジアミン、1−アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン(イソホロンジアミン又はIPD)、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,3−ビス(アミノメチル)ベンゼン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、N−(2−アミノエチル)プロパン−1,3−ジアミン(N3アミン)、3−(ジメチルアミノ)エチルアミン、3−(ジメチルアミノ)プロピルアミン、3−(ジエチルアミノ)エチルアミン、3−(ジエチルアミノ)−プロピルアミン、N−((3−ジメチルアミノ)プロピル)−1,3−ジアミノプロパン、ビス(2−アミノエチル)エーテル、3,6−ジオキサオクタン−1,8−ジアミン、4,7−ジオキサデカン−1,10−ジアミン、5−アミノ−1−ペンタノール、6−アミノ−1−ヘキサノール、3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサノール、2−(2−アミノエトキシ)エタノール、N−(2−アミノエチル)−2−アミノエタノール、N−(3−アミノプロピル)−2−アミノエタノール、並びにメチル、エチル、ブチル、ヘキシル及びベンジルから選択されるアルキル基を有する、N−アルキル−N’−(2−アミノエチル)エタン−1,2−ジアミン、N−アルキル−N’−(3−アミノプロピル)エタン−1,2−ジアミン、N−アルキル−N’−(2−アミノエチル)プロパン−1,3−ジアミン及びN−アルキル−N’−(3−アミノプロピル)プロパン−1,3−ジアミンからなる群から選択される。
式R−NH−Rの好適なアミンは、脂肪族、脂環式又はアリール脂肪族モノアミン、とりわけ式R−NHのアミンである。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、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、n−ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、2−エチルヘキシルアミン、n−オクチルアミン、n−デシルアミン、ラウリルアミン又は2−メトキシエチルアミンが好ましい。
アミジン基の導入のための試薬は、好ましくは、オルトエステル、1,3−ケトエステル、1,3−ケトアミド、ニトリル、イミドイルエステル、イミドイルクロリド、アミド及びラクタムからなる群から選択される。
これらの中で、オルトエステル、1,3−ケトエステル又はニトリルが好ましい。
好ましいオルトエステルは、式R−C(OR(式中、Rは、1〜4個の炭素原子を有するアルキルラジカルであり、Rは、既に述べられた定義を有する)のオルトエステル、とりわけオルトギ酸エステル、オルト酢酸エステル、オルトプロピオン酸エステル、オルト酪酸エステル又はオルト吉草酸エステル、より好ましくはオルトギ酸トリメチル、オルトギ酸トリエチル、オルト酢酸トリメチル又はオルト酢酸トリエチルである。
好ましい1,3−ケトエステルは、式R−C(O)CHC(O)OR(式中、R及びRは、既に述べられた定義を有する)の1,3−ケトエステル、とりわけメチルアセトアセテート、エチルアセトアセテート、イソプロピルアセトアセテート又はtert−ブチルアセトアセテート、より好ましくはエチルアセトアセテートである。
好ましいニトリルは、式R−CN(式中、Rは、既に述べられた定義を有する)のニトリル、とりわけアセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、バレロニトリル又はカプロニトリル、より好ましくはアセトニトリルである。
アミジン基の導入のための試薬は、より好ましくは、オルトギ酸トリメチル、オルトギ酸トリエチル、オルト酢酸トリメチル、オルト酢酸トリエチル、メチルアセトアセテート、エチルアセトアセテート、イソプロピルアセトアセテート、tert−ブチルアセトアセテート及びアセトニトリルからなる群から選択される。
これらの試薬を使用して、特に高い触媒活性の式(I)のアミジンが特に簡単な方法で得られる。
反応は、好ましくは、高温で、任意選択的に高圧下で及び任意選択的に触媒の存在下で、任意選択的に減圧下で、とりわけ蒸留により、反応中又は反応後にアルコール、エステル又はアミンなどの試薬から放出された脱離生成物を好ましくは除去しながら行われる。
好ましくは、式(IIa)又は(IIb)のアミン、存在する式R−NH−Rの任意のアミン及び試薬間の比は、試薬が反応で完全に転化されるように選択される。
式R−C(ORのオルトエステルが使用される場合、反応は、好ましくは、40〜160℃、とりわけ60〜140℃の温度で、好ましくは放出されたアルコールROHを蒸留除去しながら達成される。ここで、任意選択的に、触媒、とりわけ酸が使用される。
式R−C(O)CHC(O)ORの1,3−ケトエステルが使用される場合、反応は、好ましくは、20〜100℃、とりわけ40〜80℃の温度で、好ましくは放出されたエステルCHC(O)ORを蒸留除去しながら達成される。ここで、触媒、とりわけ酸、好ましくはスルホン酸を使用することが好ましい。
式R−CNのニトリルが使用される場合、転化は、好ましくは、60〜180℃、とりわけ80〜160℃の温度で、任意選択的に高圧下で、好ましくは放出されたアンモニアを蒸留除去しながら達成される。ここで、触媒、とりわけルイス酸、好ましくは三フッ化ホウ素エーテラート、過塩素酸リチウム、塩化亜鉛、亜鉛(III)トリフルオロメタンスルホネート又はランタン(III)トリフルオロメタンスルホネートを使用することが好ましい。
ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、N−(2−アミノエチル)プロパン−1,3−ジアミン(N3アミン)、N−((3−ジメチルアミノ)プロピル)−1,3−ジアミノプロパン、N−(2−アミノエチル)−2−アミノエタノール、N−(3−アミノプロピル)−2−アミノエタノール並びにメチル、エチル、ブチル、ヘキシル及びベンジルから選択されるアルキル基を有するN−アルキル−N’−(2−アミノエチル)エタン−1,2−ジアミン、N−アルキル−N’−(3−アミノプロピル)エタン−1,2−ジアミン、N−アルキル−N’−(2−アミノエチル)プロパン−1,3−ジアミン及びN−アルキル−N’−(3−アミノプロピル)プロパン−1,3−ジアミンからなる群からとりわけ選択される、式(IIb)のアミンを使用することが特に好ましい。
これらのアミンを使用して、式R−NH−Rの追加の使用なしに、式
Figure 2018512483
のZの式(I)のアミジンを製造することが簡単な方法において可能である。
式(I)の好ましいアミジンは、1−(2−ヒドロキシエチル)−2−メチルイミダゾリン、1−(2−アミノエチル)−2−メチルイミダゾリン、1−(3−アミノプロピル)−2−メチルイミダゾリン、1−(2−ヒドロキシエチル)−2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン、1−(2−アミノエチル)−2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン、1−(3−アミノプロピル)−2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン及び1−(3−ジメチルアミノプロピル)−2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジンからなる群から選択される。
これらの中で、特に高い触媒活性を有するアミノアミジンが好ましい。
これらの中で、特に高い触媒活性を有するテトラヒドロピリミジンがまた好ましい。
これらの中で、1−(3−ジメチルアミノプロピル)−2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジンが特に好ましい。式(I)のこのアミジンは、簡単な方法で及び高純度で容易に入手可能は出発原料から製造可能であり、非常に特に高い触媒活性を有する。
好ましい実施形態では、式(I)のアミジンは、少なくとも部分的に官能性化合物との反応生成物の形態である。
官能性化合物は、好ましくは、ヒドロキシル、メルカプト又はアミノ基との反応性が高い反応基を有する。官能性化合物は、したがって、式(I)のアミジンとY基によって優先的に反応する。ここで、好ましくは、YはHXである。
好ましくは、官能性化合物は、エポキシド、アジリジン、カーボネート、カルボン酸無水物、カルボン酸、カルボン酸エステル、ラクトン、カルボニルクロリド、ケトン、アルデヒド、1,3−ジケトン、1,3−ケトエステル、1,3−ケトアミド、シアネート、チオシアネート、イソシアネート、イソチオシアネート、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、マレエート、マレアミド、マレイミド、フマレート、フマルアミド、イタコネート、イタコンアミド、クロトネート及びクロトンアミドから選択される少なくとも1つの反応基を有する。
これらの中で、エポキシド、カーボネート、カルボン酸無水物、カルボン酸エステル、ラクトン、ケトン、アルデヒド、1,3−ジケトン、1,3−ケトエステル、1,3−ケトアミド、シアネート、イソシアネート、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、マレエート、マレイミド、フマレート又はイタコネートが好ましい。
エポキシド、カーボネート、カルボン酸エステル、ラクトン、ケトン、アルデヒド、1,3−ジケトン、1,3−ケトエステル、イソシアネート、アクリレート又はメタクリレートが特に好ましい。
好ましい反応基を有する化合物は、特に簡単な方法で得られ、特に簡単なプロセスで、高い触媒活性を有する安定した反応生成物を可能にする。
好ましいエポキシド基は、グリシジル基、とりわけグリシジルオキシ基である。この種の官能性化合物は、特に簡単な方法で式(I)のアミジンと反応することができる。
好ましいアジリジン基は、N−アジリジニル基である。そのような官能性化合物は、容易に入手可能であり、式(I)のアミジンと特に効率的に反応することができる。
官能性化合物は、好ましくは、1〜6つの述べられた反応基、より好ましくは1つ又は2つ又は3つの述べられた反応基を有する。
官能性化合物が2つ以上の反応基を有する場合、これらの基は、好ましくは、例えばジエポキシド又はトリアクリレートにおけるように同じものである。あるいはまた、官能性化合物が異なる反応基を有することが可能である。
好適な官能性化合物は、とりわけ商業的に入手可能な物質である。
少なくとも1つのエポキシド基を有する好適な官能性化合物は、とりわけ
− 脂肪族モノエポキシド、好ましくはプロピレンオキシド、ブチレンオキシド、ヘキシレンオキシド、グリシドール、アリルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、ヘキシルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、及び脂肪アルコールのグリシジルエーテル、例えば、特にC〜C10アルキルグリシジルエーテル又はC12〜C14アルキルグリシジルエーテルなど、並びにエポキシシラン、例えば、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルジメトキシメチルシラン又は3−グリシドキシプロピルジエトキシメチルシランなど;
− 芳香族モノエポキシド、好ましくはスチレンオキシド、又はフェノール、クレゾール、tert−ブチルフェノール若しくはカルダノールのグリシジルエーテル;
− エーテル基を含有する脂肪族又は脂環式ポリエポキシド、好ましくは、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ポリプロピレングリコール、ジメチロールシクロヘキサン、ネオペンチルグリコール、ヒマシ油、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、グリセロール、アルコキシル化グリセロール又はアルコキシル化トリメチロールプロパン、及び環水素化ビスフェノールA、F又はA/F液体樹脂などのグリコールのグリシジルエーテル;又は
− 芳香族ポリエポキシド、好ましくは、ビスフェノールA、ビスフェノールF又はビスフェノールA/Fのジグリシジルエーテル、又はとりわけ、例えば、Dow、Huntsman又はHexionから商業的に入手可能であるような液体樹脂と呼ばれるものの形態のノボラックグリシジルエーテル
である。
少なくとも1つのアジリジン基を有する好適な官能性化合物は、N−アルキルアジリジン、とりわけアジリジン又は2−メチルアジリジンのマイケル付加体、好ましくはメチル3−(アジリジン−1−イル)プロパノエート、メチル3−(2−メチルアジリジン−1−イル)プロパノエート、ブチル3−(アジリジン−1−イル)プロパノエート、ブチル3−(2−メチルアジリジン−1−イル)プロパノエート、2−ヒドロキシエチル3−(アジリジン−1−イル)プロパノエート、2−ヒドロキシエチル3−(2−メチルアジリジン−1−イル)プロパノエート、1,1,1−トリメチロールプロパントリス(3−(アジリジン−1−イル)プロパノエート)、1,1,1−トリメチロールプロパントリス(3−(2−メチルアジリジン−1−イル)プロパノエート)、ペンタエリスリトールトリス(3−(アジリジン−1−イル)プロパノエート)、ペンタエリスリトールトリス(3−(2−メチル−アジリジン−1−イル)プロパノエート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−(アジリジン−1−イル)プロパノエート)又はペンタエリスリトールテトラキス(3−(2−メチルアジリジン−1−イル)プロパノエート)である。
少なくとも1つのカーボネート基を有する好適な官能性化合物は、ジアルキルカーボネート、好ましくはジメチルカーボネート、及びとりわけ環状カーボネート、好ましくはエチレンカーボネート、1,2−プロピレンカーボネート、4−エチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、1,3−ジオキサン−2−オン若しくは5,5−ジエチル−1,3−ジオキサン−2−オン、又は少なくとも1つのエポキシド基を有する上述の官能性化合物のエポキシド基へのCOの挿入によって得られる環状カーボネートである。1,2−プロピレンカーボネートが特に好ましい。
少なくとも1つのカルボン酸無水物基を有する好適な官能性化合物は、モノカルボン酸の無水物、好ましくは無水酢酸、及びとりわけジカルボン酸又はポリカルボン酸の環状無水物、好ましくは無水コハク酸、無水マレイン酸、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、無水フタル酸。メチルフタル酸無水物、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸二無水物又は4,4’−[(イソプロピリデン)ビス(p−フェニレンオキシ)]ジフタル酸二無水物である。
少なくとも1つのカルボン酸エステル基を有する好適な官能性化合物は、とりわけ
− 脂肪族、脂環式及びアリール脂肪族モノカルボン酸、好ましくはギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、2−エチルカプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、エルカ酸、シクロヘキサンカルボン酸又はフェニル酢酸、並びに植物又は動物起源の天然脂肪及び油の加水分解で得られるような飽和及び/又はモノ−及び/又はポリ不飽和脂肪酸の混合物のアルキルエステル;
− 芳香族モノカルボン酸、好ましくは安息香酸、トルイル酸、サリチル酸、アニス酸又はナフトエ酸のアルキルエステル;
− 脂肪族及び脂環式ジカルボン酸、好ましくはシュウ酸、マロン酸、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、ドデカン−1,12−二酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ダイマー脂肪酸、3,6,9−トリオキサウンデカン二酸又はポリエチレングリコールの類似の誘導体のジアルキルエステル(二塩基酸エステルと呼ばれる);
− 芳香族ジカルボン酸、好ましくはフタル酸、イソフタル酸又はテレフタル酸のジアルキルエステル;
− トリ−又は多官能性カルボン酸、好ましくはクエン酸又はトリメリット酸のエステル
である。
ここで、メチル又はエチルエステルが特に好ましい。
少なくとも1つのラクトン基を有する好適な官能性化合物は、β−、γ−、δ−又はε―ラクトン、好ましくはβ−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、γ−ヘプタラクトン、γ−オクタラクトン、γ−ノナラクトン、γ−デカラクトン、γ−ウンデカラクトン、γ−ドデカラクトン、δ−バレロラクトン、δ−カプロラクトン、δ−ヘプタラクトン、δ−オクタラクトン、δ−ノナラクトン、δ−デカラクトン、δ−ウンデカラクトン、δ−ドデカラクトン、ε−カプロラクトン、ε−ヘプタラクトン、ε−オクタラクトン、ε−ノナラクトン、ε−デカラクトン、ε−ウンデカラクトン又はε−ドデカラクトンである。γ−、δ−又はε―ラクトン、好ましくはγ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、γ−オクタラクトン、γ−ノナラクトン、γ−デカラクトン、γ−ウンデカラクトン、γ−ドデカラクトン、δ−バレロラクトン、δ−カプロラクトン、δ−ノナラクトン、δ−デカラクトン、δ−ウンデカラクトン、δ−ドデカラクトン、ε−カプロラクトン、ε−デカラクトン、ε−ウンデカラクトン又はε−ドデカラクトンがとりわけ好適である。γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、δ−カプロラクトン又はε−カプロラクトンが特に好ましい。
少なくとも1つのケト基を有する好適な官能性化合物は、とりわけ
− 脂肪族、脂環式又は芳香族ケトン、好ましくはアセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルペンチルケトン、メチルイソペンチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソプロピルケトン、ジブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、アセトフェノン、プロピオフェノン又はベンゾフェノン;
― ジケトン、好ましくはブタン−2,3−ジオン、ペンタン−2,3−ジオン、ヘキサン−2,3−ジオン、ヘキサン−3,4−ジオン、ヘキサン−2,5−ジオン、3,4−ジメチルヘキサン−2,5−ジオン、1,2−ジベンゾイルエタン、1,4−ビス(2−フリル)ブタン−1,4−ジオン、2−(2−オキソプロピル)−シクロペンタノン、1,2−ジアセチルベンゼン、1,3−ジアセチルベンゼン、1,4−ジアセチルベンゼン、1,2−ジアセチルシクロヘキサン、1,3−ジアセチルシクロヘキサン又は1,4−ジアセチルシクロヘキサン;
− トリケトン、好ましくは1,3,5−トリアセチルベンゼン又は1,3,5−トリアセチルシクロヘキサン
である。
少なくとも1つのアルデヒド基を有する好適な官能性化合物は、とりわけ
− 脂肪族、脂環式又は芳香族アルデヒド、好ましくはホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロパナール、2−メチルプロパナール、2,2−ジメチルプロパナール、2,2−ジメチル−3−フェニルプロパナール、ブタナール、2−メチルブタナール、2−エチルブタナール、ペンタナール、2−メチルペンタナール、3−メチルペンタナール、4−メチルペンタナール、2,3−ジメチルペンタナール、ヘキサナール、2−エチルヘキサナール、ヘプタナール、オクタナール、ノナナール、デカナール、ウンデカナール、2−メチルウンデカナール、ドデカナール、メトキシアセトアルデヒド、シクロプロパンカルボキシアルデヒド、シクロペンタンカルボキシアルデヒド、シクロヘキサンカルボキシアルデヒド、ジフェニルアセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、異性体のトルアルデヒド、4−エチル−又は4−プロピル−又は4−イソプロピル又は4−ブチル−ベンズアルデヒド、2,4−ジメチルベンズアルデヒド、2,4,5−トリメチルベンズアルデヒド、4−アセトキシベンズアルデヒド、4−アニスアルデヒド、4−エトキシベンズアルデヒド、異性体のジ−又はトリアルコキシベンズアルデヒド、2−、3−又は4−ニトロベンズアルデヒド、2−、3−又は4−ホルミルピリジン、フルフラール、2−チオフェンカルボアルデヒド、1−又は2−ナフチルアルデヒド、3−又は4−フェニルオキシベンズアルデヒド、キノリン−2−カルボアルデヒド又はその3、4、5、6、7又は8位異性体、アントラセン−9−カルボアルデヒド、シンナムアルデヒド又は置換シンナムアルデヒド;
− ヒドロキシル基を有するアルデヒド、好ましくは2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロパナール、3−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ−2,2−ジメチルプロパナール、3−ビス(2−ヒドロキシプロピル)アミノ−2,2−ジメチルプロパナール、異性体のサリチルアルデヒド又はバニリン;
− エステル基を有するアルデヒド、好ましくは2,2−ジメチル−3−ホルモキシプロパナール、2,2−ジメチル−3−アセトキシプロパナール、2,2−ジメチル−3−イソブトイルオキシプロパナール、2,2−ジメチル−3−カプロイルオキシプロパナール、2,2−ジメチル−3−(2−エチルヘキソイルオキシ)プロパナール、2,2−ジメチル−3−カプリロイルオキシプロパナール、2,2−ジメチル−3−カプリノイルオキシプロパナール、2,2−ジメチル−3−ラウロイルオキシプロパナール、2,2−ジメチル−3−ミリストイルオキシプロパナール、2,2−ジメチル−3−パルミトイルオキシプロパナール、2,2−ジメチル−3−ステアロイルオキシプロパナール、2,2−ジメチル−3−オレイルオキシプロパナール、2,2−ジメチル−3−ベンゾイルオキシプロパナール又はメチル若しくはエチルグリオキシレート;
− エーテル基を有するアルデヒド、好ましくは2,2−ジメチル−3−フェノキシプロパナール、3−シクロヘキシルオキシ−2,2−ジメチルプロパナール、2,2−ジメチル−3−(2−エチルヘキシルオキシ)プロパナール、2,2−ジメチル−3−ラウロキシプロパナール又は2,2−ジメチル−3−ステアロキシプロパナール;
― 第三級アミノ基を有するアルデヒド、好ましくは2,2−ジメチル−3−(N,N−ジメチルアミノ)プロパナール、2,2−ジメチル−3−(N,N−ジエチルアミノ)プロパナール、2,2−ジメチル−3−(N,N−ジブチルアミノ)プロパナール、2,2−ジメチル−3−(N−ピロリジノ)プロパナール、2,2−ジメチル−3−(N−ピペリジノ)プロパナール、2,2−ジメチル−3−(N−モルホリノ)プロパナール、3−(N−(2,6−ジメチルモルホリノ))プロパナール、3−ビス(メトキシエチル)アミノ−2,2−ジメチルプロパナール又は3−ビス(2−ヒドロキシプロピル)アミノ−2,2−ジメチルプロパナール;
− ジアルデヒド、好ましくはグリオキサル、グルタルアルデヒド、オルト−フタルアルデヒド、イソフタルアルデヒド、テレフタルアルデヒド、ナフタレンジカルボキシアルデヒド、アントラセンジカルボキシアルデヒド、2,5−フランジカルボアルデヒド、2,5−チオフェンジカルボアルデヒド、シクロペンタンジカルボアルデヒド、1,2−シクロヘキサンジカルボアルデヒド、1,3−シクロヘキサンジカルボアルデヒド、1,4−シクロヘキサンジカルボアルデヒド、2(3),5(6)−ジホルミルビシクロ[2.2.1]ヘプタン(ノルボルナンジカルボアルデヒド)、3(4),8(9)−ジホルミルトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン(トリシクロデカンジカルボアルデヒド又はTCDジアルデヒド)、2,5−テトラヒドロフランジカルボアルデヒド、2,5−テトラヒドロチオフェンジカルボアルデヒド、1,3−ビス(4,4−ジメチル−5−オキソ−2−ペンチル)ベンゼン、1,4−ビス(4,4−ジメチル−5−オキソ−2−ペンチル)ベンゼン、3−(3−オキソプロピル)シクロヘキサンカルボアルデヒド、4−(3−オキソプロピル)シクロヘキサンカルボアルデヒド、3−(1−ホルミルエチル)シクロヘキサンカルボアルデヒド、4−(1−ホルミルエチル)シクロヘキサンカルボアルデヒド、N,N’−ビス(2,2−ジメチル−3−オキソプロピル)ピペラジン、N,N’−ビス(2,2−ジエチル−3−オキソプロピル)ピペラジン、N,N’−ビス(2−メチル−2−プロピル−3−オキソプロピル)ピペラジン又はN,N’−ビス(2−ブチル−2−エチル−3−オキソプロピル)ピペラジン;
− トリアルデヒド、好ましくはベンゼン−1,3,5−トリカルボアルデヒド又はシクロヘキサン−1,3,5−トリカルボアルデヒド
である。
少なくとも1つの1,3−ジケト基を有する好ましい官能性化合物は、ペンタン−2,4−ジオン、ヘプタン−3,5−ジオン、6−メチルヘプタン−3,5−ジオン、2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−3,5−ジオン、2,2,4,6,6−ペンタメチルヘプタン−3,5−ジオン、1,3−ジフェニルプロパン−1,3−ジオン、3−フェニルペンタン−2,4−ジオン、2−アセチルシクロペンタノン又は2−アセチルシクロヘキサノンである。
少なくとも1つの1,3−エトエステル基を有する好ましい官能性化合物は、メチルアセトアセテート、エチルアセトアセテート、プロピルアセトアセテート、イソプロピルアセトアセテート、ブチルアセトアセテート、tert−ブチルアセトアセテート、エチル3−オキソバレレート若しくはエチル3−オキソヘキサノエート、又はポリオールのポリエステル化からの多官能性アセトアセテート、好ましくはエチレングリコールビス(アセトアセテート)、プロピレングリコールビス(アセトアセテート)、ジエチレングリコールビス(アセトアセテート)、ジプロピレングリコールビス(アセトアセテート)、プロパン−1,3−ジオールビス(アセトアセテート)、ブタン−1,4−ジオールビス(アセトアセテート)、ペンタン−1,5−ジオールビス(アセトアセテート)、3−メチル−ペンタン−1,5−ジオールビス(アセトアセテート)、ヘキサン−1,6−ジオールビス(アセトアセテート)、2,2(4),4−トリメチルヘキサン−1,6−ジオールビス(アセトアセテート)、ポリ(オキシアルキレン)ビス(アセトアセテート)、シクロヘキサン−1,3−ジメタノールビス(アセトアセテート)、シクロヘキサン−1,4−ジオールビス(アセトアセテート)、グリセロールトリス(アセトアセテート)又はトリメチロールプロパントリス(アセトアセテート)である。
少なくとも1つの1,3−ケトアミド基を有する好ましい官能性化合物は、N,N−ジエチル−3−オキソブタンアミド、N,N−ジブチル−3−オキソブタンアミド、N,N−ビス(2−エチルヘキシル)−3−オキソブタンアミド、N,N−ビス(2−メトキシエチル)−3−オキソブタンアミド、N,N−ジブチル−3−オキソヘプタンアミド、N,N−ビス(2−メトキシエチル)−3−オキソヘプタンアミド、N,N−ビス(2−エチルヘキシル)−2−オキソシクロペンタンカルボキサアミド、N,N−ジブチル−3−オキソ−3−フェニルプロパンアミド若しくはN,N−ビス(2−メトキシエチル)−3−オキソ−3−フェニルプロパンアミド、又はジケテン若しくは1,3−ケトエステルでのポリエーテルアミンのポリアミド化から形成された多官能性ケトアミドである。
少なくとも1つのシアネート基を有する好適な官能性化合物は、とりわけフェノール類又はポリフェノール類のシアン酸エステル、好ましくはフェニルシアネート、2,2−ビス(4−シアナトフェニル)プロパン(ビスフェノールAジシアネート)、ビス(4−シアナト−フェニル)メタン、ビス(4−シアナト−3,5−ジメチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−シアナトフェニル)エタン、ビス(4−シアナトフェニル)ジシクロペンタジエン、m−フェニレンジシアネート、p−フェニレンジシアネート、4,4’−ジシアナトジフェニルスルホン、1,3,5−トリシアナトベンゼン、ノボラックシアネート、エステル変性ビスフェノール類の、とりわけカプロラクトン変性ビスフェノール類のシアネート、並びに述べられたポリシアネートの、ポリオール、とりわけポリエーテルポリオール又はポリエステルポリオールとの、シアネート基を有するポリマーである。
少なくとも1つのイソシアネート基を有する好適な官能性化合物は、とりわけ
− 脂肪族又は脂環式又は芳香族族モノイソシアネート、好ましくは、ブチルイソシアネート、ヘキシルイソシアネート、ラウリルイソシアネート、ステアリルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、アリルイソシアネート又はフェニルイソシアネート、及びまた3−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアナトプロピルジメトキシメチルシラン又は3−イソシアナトプロピルジエトキシ−メチルシラン;
− 脂肪族又は脂環式のジ−又はトリイソシアネート、好ましくはテトラメチレン1,4−ジイソシアネート、2−メチルペンタメチレン1,5−ジイソシアネート、ヘキサメチレン1,6−ジイソシアネート(HDI)、2,2,4−及び/又は2,4,4−トリメチルヘキサメチレン1,6−ジイソシアネート(TMDI)、デカメチレン1,10−ジイソシアネート、ドデカメチレン1,12−ジイソシアネート、リジンジイソシアネート又はリジンエステルジイソシアネート、シクロヘキサン1,3−又は1,4−ジイソシアネート、1−メチル−2,4−及び/又は−2,6−ジイソシアナトシクロヘキサン(HTDI)、1−イソシアナト−3,3,5−トリメチル−5−イソシアナトメチルシクロヘキサン(IPDI)、パーヒドロ−2,4’−及び/又は−4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(H12MDI)、1,3−又は1,4−ビス−(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、m−又はp−キシリレンジイソシアネート(m−又はp−XDI)、テトラメチルキシリレン1,3−又は1,4−ジイソシアネート(m−又はp−TMXDI)、ビス(1−イソシアナト−1−メチルエチル)ナフタレン、ダイマー又はトリマー脂肪酸イソシアネート、例えば、特に3,6−ビス(9−イソシアナトノニル)−4,5−ジ−(1−ヘプテニル)シクロヘキセン(ジメリルジイソシアネート)など;より好ましくはHDI又はIPDI;
− 芳香族ジ−又はトリイソシアネート、好ましくはトリレン2,4−及び/又は2,6−ジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタン4,4’−及び/又は2,4’−及び/又は2,2’−ジイソシアネート(MDI)、MDIとMDI類似体との混合物(ポリマーMDI又はPMDI)、フェニレン1,3−又は1,4−ジイソシアネート、2,3,5,6−テトラメチル−1,4−ジイソシアナトベンゼン、ナフタレン1,5−ジイソシアネート(NDI)、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトジフェニル(TODI)、ジアニシジンジイソシアネート(DADI)、1,3,5−トリス(イソシアナトメチル)ベンゼン、トリス(4−イソシアナトフェニル)メタン又はトリス(4−イソシアナトフェニル)チオホスフェート;より好ましくはMDI又はTDI;
− HDI、IPDI、MDI又はTDIから好ましくは誘導される、述べられたジ−及びトリイソシアネートのオリゴマー及び誘導体。これらの中で商業的に入手可能なタイプ、好ましくはHDIビューレット、HDIイソシアヌレート、HDIウレトジオン、HDIイミノオキサジアジンジオン、HDIアロファネート、IPDIイソシアヌレート、TDIオリゴマー若しくはTDI/HDIをベースとする混合イソシアヌレート、又はMDIと、特にMDIカルボジイミド若しくはMDIウレトンイミン若しくはMDIウレタンなどのMDI誘導体との混合物、MDIとMDI類似体(ポリマーMDI又はPMDI)との混合物である、MDIの室温液体形態(「変性MDI」と呼ばれる)がとりわけ好適である。実際に、この種のオリゴマーポリイソシアネートは、典型的には、異なるオリゴマー化度及び/又は化学構造を有する物質の混合物である。それらは、好ましくは、2.1〜4.0の平均NCO官能性を有する。
− ポリオール、とりわけポリエーテルポリオールと、本明細書で以下記載されるようなポリイソシアネートとの反応からのイソシアネート基を含有するポリウレタンポリマー
である。
好ましくは、少なくとも1つのイソシアネート基を有する官能性化合物は、とりわけIPDI又はHDIに由来する脂肪族イソシアネート基を有する。これらのイソシアネート基は、式(I)のアミジンとの反応を容易にする適度な反応性を有する。
イソシアネート基を含有する好適なポリウレタンポリマーは、好ましくは、ポリオールと超化学量論量のポリイソシアネート、とりわけジイソシアネートとの反応から得られる。この反応は、好ましくは、任意選択的に好適な触媒の存在下で、50℃〜100℃の範囲の温度で水分を排除して行われる。過剰のポリイソシアネートは、すべてのヒドロキシル基の転化後、ポリウレタンポリマー中に全体ポリマーを基準として、0.5重量%〜20重量%、好ましくは0.5重量%〜10重量%、より好ましくは0.5重量%〜5重量%の範囲の含有量の遊離イソシアネート基を残すように好ましくは選択される。
イソシアネート基を含有する好適なポリウレタンポリマーは、好ましくは、500〜20,000g/モルの範囲の平均分子量を有する。
好適なポリイソシアネートは、とりわけジイソシアネート、好ましくはヘキサメチレン1,6−ジイソシアネート(HDI)、1−イソシアナト−3,3,5−トリメチル−5−イソシアナトメチルシクロヘキサン(イソホロンジイソシアネート若しくはIPDI)、トリレン2,4−及び/若しくは2,6−ジイソシアネート(TDI)又はジフェニルメタン4,4’−、2,4’−及び/若しくは2,2’−ジイソシアネート(MDI)である。
好適なポリオールは、2つ以上の活性水素原子を有するスタータ分子を用いて任意選択的に重合された、エチレンオキシド又は1,2−プロピレンオキシド又は1,2−若しくは2,3−ブチレンオキシド又はオキセタン又はテトラヒドロフラン又はそれらの混合物の重合生成物である、とりわけポリエーテルポリオール、好ましくはポリオキシアルキレンポリオール;ポリエステルポリオール、好ましくはジオール又はトリオールとラクトン又はジカルボン酸若しくはそのエステル若しくは酸無水物との重縮合からの生成物;ポリカーボネートポリオール、ポリエーテル、ポリエステル若しくはポリカーボネート単位を有する少なくとも2つの異なるブロックを有するOH−末端ブロックコポリマー;ポリアクリレートポリオール又はポリメタクリレートポリオール;ポリヒドロキシ官能性脂肪若しくは油、とりわけ天然脂肪若しくは油;又はポリハイドロカーボンポリオール、例えばポリヒドロキシ官能性ポリオレフィンである。
さらなる好適なポリオールは、低分子量の二価又は多価アルコール、例えば、エタン−1,2−ジオール、プロパン−1,2−ジオール、ネオペンチルグリコール、ジブロモネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、異性体のジプロピレングリコール若しくはトリプロピレングリコール、異性体のブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、ウンデカンジオール、シクロヘキサン−1,3−若しくは−1,4−ジメタノール、水素化ビスフェノールA、ダイマー脂肪酸アルコール、1,1,1−トリメチロールエタン、1,1,1−トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール、糖アルコール若しくは糖、又は述べられた二価若しくは多価アルコールの低分子量アルコキシル化生成物などである。
述べられたポリオールの混合物もとりわけ好適である。
ジオール若しくはトリオール又はそれらの混合物がとりわけ好適である。
少なくとも1つのイソチオシアネート基を有する好適な官能性化合物は、とりわけメチルイソチオシアネート、エチルイソチオシアネート、プロピルイソチオシアネート、イソプロピルイソチオシアネート、n−ブチルイソチオシアネート、2−イソチオシアナトブタン、シクロヘキシルイソチオシアネート、n−オクチルイソチオシアネート、アリルイソチオシアネート、フェニルイソチオシアネート、o−若しくはm−若しくはp−トリルイソチオシアネート、フェニレン1,2−若しくは1,3−若しくは1,4−ジイソチオシアネート又はトリレン2,4−及び/若しくは2,6−ジイソチオシアネートである。
少なくとも1つのアクリレート又はメタクリレート基を有する好適な官能性化合物は、とりわけ
− アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステル、好ましくはメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−(2−フェノキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2−(4−ノニル−フェノキシ)エチル(メタ)アクリレート、又は3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルジメトキシメチルシラン若しくは3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルジエトキシメチルシラン;
− 脂肪族ポリエーテル、ポリエステル、ノボラック、フェノール類、脂肪族若しくは脂環式アルコール、グリコール、ポリエステルグリコール又は前述の化合物のモノ−若しくはポリアルコキシル化誘導体の二官能性又は多官能性アクリレート又はメタクリレート、好ましくはエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタン−1,4−ジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサン−1,6−ジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート;ジ−若しくはポリ−アクリロイル−若しくは−メタクリロイル官能性ポリブタジエン、ポリイソプレン又はそのブロックコポリマー;既に述べられたものなどの二官能性又は多官能性エポキシドと、アクリル酸又はメタクリル酸とから形成された付加体;二官能性又は多官能性ポリウレタンアクリレート又はメタクリレート、とりわけイソシアネート基を含有するポリウレタンポリマーと2−ヒドロキシエチルアクリレートとの反応生成物;トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート又はトリス(2−ヒドロキシエチル)シアヌレートトリ(メタ)アクリレート
である。
少なくとも1つのアクリルアミド又はメタクリルアミド基を有する好適な官能性化合物は、とりわけ
− アクリルアミド、メタクリルアミド又はN−置換アクリルアミド若しくはメタクリルアミド、好ましくはN,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリル−アミド、N−メチルアクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N−プロピルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N−ブチルアクリルアミド、N−tert−ブチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N−ヒドロキシメチルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−ヒドロキシプロピルアクリルアミド、N−ブトキシメチルアクリルアミド、N−イソブトキシメチルアクリルアミド又はジアセトンアクリルアミド;
− 二官能性又は多官能性アクリルアミド又はメタクリルアミド、好ましくはN,N’−メチレンビス(アクリルアミド)、N,N’−エチレンビス(アクリルアミド)又はN,N’,N’’−トリス((メタ)アクリロイル)パーヒドロトリアジン
である。
少なくとも1つのアクリロニトリル又はメタクリロニトリル基を有する好適な官能性化合物は、とりわけアクリロニトリル又はメタクリロニトリルである。アクリロニトリルが好ましい。
少なくとも1つのマレエート基を有する好適な官能性化合物は、とりわけジアルキルマレエート、好ましくはジメチルマレエート、ジエチルマレエート又はジブチルマレエートである。
少なくとも1つのフマレート基を有する好適な官能性化合物は、とりわけジアルキルフマレート、好ましくはジメチルフマレート、ジエチルフマレート又はジブチルフマレートである。
少なくとも1つのマレイミド基を有する好適な官能性化合物は、とりわけマレイミド及びN−アルキルマレイミド、好ましくはN−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−ブチルマレイミド、N−ヘキシルマレイミド又は1,1−(1,6−ヘキシレン)ビス(1H−ピロール−2,5−ジオン)である。
少なくとも1つのイタコネート基を有する好適な官能性化合物は、とりわけジアルキルイタコネート、好ましくはジメチルイタコネート、ジエチルイタコネート、ジブチルイタコネート又はジヘキシルイタコネートである。
より好ましくは、官能性化合物は、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、C〜C10アルキルグリシジルエーテル、C12〜C14アルキルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、tert−ブチルフェニルグリシジルエーテル、カルダノールグリシジルエーテル、ブタン−1,4−ジオールジグリシジルエーテル、ヘキサン−1,6−ジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、1,2−プロピレンカーボネート、無水コハク酸、無水マレイン酸、ヘキサヒドロフタル酸無水物、無水フタル酸、メチルカプロエート、エチルカプロエート、メチル2−エチルカプロエート、エチル2−エチルカプロエート、メチルラウレート、エチルラウレート、メチルベンゾエート、エチルベンゾエート、ジメチルアジペート、ジエチルアジペート、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジメチルイソフタレート、ジエチルイソフタレート、ジメチルテレフタレート、ジエチルテレフタレート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、δ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、アセトフェノン、ヘキサン−2,5−ジオン、2−メチルプロパナール、2−エチルヘキサナール、ドデカナール、ベンズアルデヒド、2,2−ジメチル−3−アセトキシプロパナール、2,2−ジメチル−3−ラウロイルオキシプロパナール、2,2−ジメチル−3−(N−モルホリノ)プロパナール、3−ビス(メトキシエチル)アミノ−2,2−ジメチルプロパナール、3−ビス(2−ヒドロキシプロピル)アミノ−2,2−ジメチルプロパナール、テレフタルアルデヒド、ペンタン−2,4−ジオン、メチルアセトアセテート、エチルアセトアセテート、イソプロピルアセトアセテート、tert−ブチルアセトアセテート、エチレングリコールビス(アセトアセテート)、プロピレングリコールビス(アセトアセテート)、ジエチレングリコールビス(アセトアセテート)、ジプロピレングリコールビス(アセトアセテート)、プロパン−1,3−ジオールビス(アセトアセテート)、ブタン−1,4−ジオールビス(アセトアセテート)、ペンタン−1,5−ジオールビス(アセトアセテート)、3−メチルペンタン−1,5−ジオールビス(アセトアセテート)、ヘキサン−1,6−ジオールビス(アセトアセテート)、2,2(4),4−トリメチル−1,6−ヘキサンジオールビス(アセトアセテート)、N,N−ジメチル−3−オキソブタンアミド、N,N−ジエチル−3−オキソブタンアミド、N,N−ジブチル−3−オキソブタンアミド、N,N−ビス(2−エチルヘキシル)−3−オキソブタンアミド、N,N−ビス(2−メトキシエチル)−3−オキソブタンアミド、ブチルイソシアネート、ヘキシルイソシアネート、ラウリルイソシアネート、ステアリルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、フェニルイソシアネート、3−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、ポリオールとジイソシアネートとの反応からのイソシアネート基を含有するポリウレタンポリマー、メチルイソチオシアネート、エチルイソチオシアネート、イソプロピルイソチオシアネート、ブチルイソチオシアネート、シクロヘキシルイソチオシアネート、フェニルイソチオシアネート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタン−1,4−ジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサン−1,6−ジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、アクリロニトリル、ジエチルマレエート、ジエチルフマレート、N−エチルマレイミド及びジエチルイタコネートからなる群から選択される。
式(Ia)の少なくとも1つのアミジンと、記載された官能性化合物の少なくとも1つとの反応生成物は、好ましくは、官能性化合物の反応基に関してHX基のおおよそ化学量論的な使用によって得られ、その結果として、得られた反応生成物は、述べられた反応基を実質的に含まない。反応は、あるいは、不足又は超化学量論的モードで行うことができる。述べられた反応基の2つ以上を含有する官能性化合物を使用する場合、とりわけ、反応生成物が、存在する反応基のために、例えば、ポリマーマトリックス中へのその組み込み又は基材若しくは充填材上へのその固着のために役立ち得る追加の官能性を有するため、反応基の不足化学量論的転化が有利であり得る。
1,3−ジケトン又は1,3−ケトエステル又は1,3−ケトアミド又は(メタ)アクリレート又はマレエート又はフマレート又はイタコネート基は、HX基と2度反応することができる。この種の1つの基当たり1つのみのHX基が存在するように化学量論的方法で反応が行われる場合、それは、好ましくは、ケト基上へ縮合するか又は二重結合上へ付加する。対照的に、2つ以上のHX基が存在する場合、エステル交換又はアミド化がさらに可能である。好ましくは、そのような基は1度のみ反応する。
反応は、特定の反応に関わる反応基間の反応のために典型的に用いられるような条件下で、好ましくは0℃〜160℃の範囲の温度でとりわけ達成される。反応は、溶媒を使用して又は好ましくは溶媒を含まない方法で達成することができる。助剤、例えば触媒、開始剤、乾燥剤又は安定剤を使用することも任意選択的に可能である。
記載された方法から得られた反応生成物は、好ましくは、ワークアップ又は精製なしに使用される。脱離生成物が転化における縮合反応により生じる場合、これらは、好ましくは任意選択的に減圧下で、とりわけ蒸留によって除去される。
式(Ia)の少なくとも1つのアミジンと、記載された官能性化合物の少なくとも1つとの反応生成物は、とりわけ、式(III)
Figure 2018512483
(式中、
pは、1〜6の整数であり、及びrは、0〜5の整数であり、ここで、(p+r)は、1〜6の整数であり、
Lは、
14〜20,000g/モルの範囲の平均分子量を有し、ヘテロ原子、とりわけエーテル、第三級アミノ、エステル、アミド、ウレタン、ウレア、ウレトジオン、イソシアヌレート、ビューレット、アロファネート、ウレトンイミン、イミノオキサジアジンジオン、オキサジアジントリオン又はアルコキシシラン基の形態の酸素又は窒素又はケイ素を任意選択的に有する(p+r)価のヒドロカルビルラジカル、又は
Q’と一緒に、任意選択的に置換された5又は6員環を形成する(p+r+1)価のヒドロカルビルラジカル
であるか、又は
共有結合であるか、又は
水素ラジカルであり、
Qは、エポキシド、アジリジン、カーボネート、カルボン酸無水物、カルボン酸、カルボン酸エステル、ラクトン、カルボニルクロリド、ケトン、アルデヒド、1,3−ジケトン、1,3−ケトエステル、1,3−ケトアミド、シアネート、チオシアネート、イソシアネート、イソチオシアネート、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、マレエート、マレアミド、マレイミド、フマレート、フマルアミド、イタコネート、イタコンアミド、クロトネート及びクロトンアミドから選択される反応基であり、及び
Q’は、QとHXとの反応から形成された連結単位である)
を有する。
Qは、好ましくは、エポキシド、カーボネート、カルボン酸無水物、カルボン酸エステル、ラクトン、ケトン、アルデヒド、1,3−ジケトン、1,3−ケトエステル、1,3−ケトアミド、シアネート、イソシアネート、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、マレエート、マレイミド、フマレート又はイタコネートである。
Qは、より好ましくは、エポキシド、カーボネート、カルボン酸エステル、ラクトン、ケトン、アルデヒド、1,3−ジケトン、1,3−ケトエステル、イソシアネート、アクリレート又はメタクリレートである。
エポキシド基は、好ましくは、グリシジル基、とりわけグリシジルオキシ基である。
アジリジン基は、好ましくはN−アジリジニル基である。
好ましくは、Q’は、
Figure 2018512483
(式中、
Dは、O又はSであり、
Wは、O又はNR10であり、かつR10は、水素ラジカルであるか、又は1〜8個の炭素原子を有する一価のヒドロカルビルラジカルであり、
は、水素ラジカルであるか、又はメチルラジカルであり、
は、2〜8個の炭素原子を有するカルボキシル置換アルキレン、アルケンジイル又はフェニレンラジカルであり、
は、2〜5個の炭素原子を有するヒドロキシアルキレンラジカルであるか、又は2若しくは3個の炭素原子を有するO結合ヒドロキシアルキレンオキシラジカルであり、
は、水素ラジカルであるか、又は1〜6個の炭素原子を有し、エーテル、エステル、アミノ若しくはアミド基の形態のヘテロ原子を任意選択的に有する一価のヒドロカルビルラジカルであるか、又はLと一緒に、任意選択的に置換された1,4−ブチレン若しくは1,5−ペンチレンラジカルであり、
は、水素又はメチル又は2〜9個の炭素原子を有するアルコキシカルボニルメチルラジカルであり、
は、1〜8個の炭素原子を有するアルコキシカルボニルラジカルであるか、又はメチルラジカルであり、
は、水素ラジカルであるか、又は1〜8個の炭素原子を有するアルキルラジカルであり、
は、1〜6個の炭素原子を有する一価のヒドロカルビルラジカルであり、
は、水素ラジカルであるか、又は1〜6個の炭素原子を有する一価のヒドロカルビルラジカルであり、及び
dは、0又は1である)
からなる群から選択される。
好ましくは、DはOである。
好ましくは、WはOである。
好ましくは、Eは、2−カルボキシ−1,2−エチレン、2−カルボキシ−1,2−エテンジイル、3−カルボキシ−1,3−プロピレン、2−カルボキシ−1,2−シクロヘキシレン又は2−カルボキシ−1,2−フェニレンである。
好ましくは、Eは、1−ヒドロキシ−1,2−エチレン、1−ヒドロキシ−1,3−プロピレン、1−ヒドロキシ−1,4−ブチレン、1−ヒドロキシ−1,5−ペンチレン、2−ヒドロキシ−1,2−エチレンオキシ又は3−ヒドロキシ−1,3−プロピレンオキシである。
好ましくは、Eは、水素ラジカルであるか、又はメチルラジカルである。
好ましくは、Eは、水素ラジカルであるか、又はメチル、メトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル若しくはブトキシカルボニルメチルであり、とりわけ水素ラジカル又はメチルラジカルである。
好ましくは、Eは、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル若しくはブトキシカルボニルであるか、又はメチルである。
好ましくは、Eは、水素ラジカルであるか、又はメチル、エチル若しくはブチルである。
好ましくは、Eはメチルである。
好ましくは、Eは水素ラジカルである。
好ましくは、pは1又は2又は3である。
好ましくは、rは0である。
好ましくは、(p+r)は1又は2又は3である。
より好ましくは、pは1又は2又は3であり、及びrは0である。
式(III)の好ましい反応生成物では、pはpであり、rは0であり、XはXであり、Q’は、
Figure 2018512483
であり、LはLである。これは、したがって式(IIIa)
Figure 2018512483
(式中、
は、1〜4の整数であり、
は、15〜1,500g/モルの範囲の平均分子量を有し、とりわけ1つ又は複数のエーテル基及び任意選択的にアルコキシシラン基を有するp価のヒドロカルビルであり、
は、S又はNRであり、及び
A、R及びZは、記載された定義を有する)
を有する。
好ましくは、pは、1又は2又は3、より好ましくは1又は2である。
好ましくは、XはNRである。
式(IIIa)の反応生成物は、とりわけ、式(Ia)(式中、XはXである)の少なくともアミジンと、少なくとも1つのエポキシド基を有する記載の官能性化合物の少なくとも1つとの反応から得られる。反応は、好ましくは、20℃〜140℃、とりわけ40℃〜120℃の範囲の温度で行われる。
式(III)のさらなる好ましい反応生成物では、pはpであり、rは0であり、XはXであり、Q’は、
Figure 2018512483
であり、LはLである。これは、したがって式(IIIb)
Figure 2018512483
(式中、
は、1又は2であり、
は、O又はNRであり、
は、1〜18個の炭素原子を有するアルキルラジカルであり、及び
A、R及びZは、記載された定義を有する)
を有する。
好ましくは、pは1である。
好ましくは、Lは、45〜185g/モルの範囲の分子量を有する。
好ましくは、Lは、2〜8個の炭素原子を有するヒドロキシアルキルラジカルである。
より好ましくは、Lは、2−ヒドロキシエチル、2−ヒドロキシプロピル又は3−ヒドロキシプロピル、とりわけ2−ヒドロキシプロピルである。
式(IIIb)の反応生成物は、とりわけ、式(Ia)(式中、Xは、O又はNRである)の少なくとも1つのアミジンと、少なくとも1つのジアルキルカーボネートとの反応から得られる。反応は、好ましくは、20℃〜140℃、とりわけ40℃〜120℃の範囲の温度で行われ、放出されるアルコール又はフェノールは、好ましくは、反応中又は反応後にとりわけ減圧下の蒸留によって除去される。
式(III)のさらなる好ましい反応生成物では、pはpであり、rは0であり、XはXであり、Q’は、
Figure 2018512483
であり、LはLである。これは、したがって式(IIIc)
Figure 2018512483
(式中、
は、1又は2又は3であり、
は、O又はNRであり、
は、共有結合であるか、又は水素ラジカルであるか、又は14〜500g/モルの範囲の平均分子量を有し、不飽和成分及び任意選択的にエーテル基又はエステル基を任意選択的に有するp価のヒドロカルビルラジカルであり、及び
A、R及びZは、記載された定義を有する)
を有する。
好ましくは、pは、1又は2、とりわけ1である。
式(IIIc)の反応生成物は、とりわけ、式(Ia)(式中、Xは、Oであるか、又はNRである)の少なくとも1つのアミジンと、少なくとも1つのカルボン酸エステル基を有する記載の官能性化合物の少なくとも1つとの反応から得られる。反応は、好ましくは、20℃〜160℃、とりわけ40℃〜140℃の範囲の温度で行われる。アルコール又はフェノール類の形態である、反応で形成された脱離生成物は、好ましくは、反応中又は反応後にとりわけ減圧下の蒸留によって除去される。
式(III)のさらなる好ましい反応生成物では、pは1であり、rは0であり、XはXであり、Q’は、
Figure 2018512483
であり、Eは、CH(OH)−(CHであるか、又はCH(OH)−(CHOであり、LはLである。これは、したがって式(IIId)又は(IIIe)
Figure 2018512483
(式中、
は、O又はNRであり、
bは、1〜4の範囲の整数であり、
cは、1又は2であり、
は、水素ラジカルであるか、又は1〜12個の炭素原子を有する線状のアルキルラジカルであり、及び
A、R及びZは、記載された定義を有する)
を有する。
好ましくは、bは、2又は3又は4である。
好ましくは、cは1である。
式(IIId)の場合、Lは、好ましくは、水素ラジカル又は1〜8個の炭素原子を有する線状のアルキルラジカルであり、とりわけ水素ラジカル又はメチルラジカルである。
式(IIIe)の場合、Lは、好ましくは、水素ラジカル又はメチルラジカル、とりわけメチルラジカルである。
式(IIId)の反応生成物は、とりわけ、式(Ia)(式中、Xは、O又はNRである)の少なくとも1つのアミジンと、記載されたラクトンの少なくとも1つとの反応から得られる。
式(IIIe)の反応生成物は、とりわけ、式(Ia)(式中、Xは、O又はNRである)の少なくとも1つのアミジンと、記載された環状カーボネートの少なくとも1つとの反応から得られる。
反応は、好ましくは、20℃〜140℃、とりわけ40℃〜120℃の範囲の温度で行われる。
式(III)のさらなる好ましい反応生成物では、pはpであり、rは0であり、XはNHであり、Q’は、
Figure 2018512483
であり、LはLである。これは、したがって式(IIIf)
Figure 2018512483
(式中、
は、1又は2又は3であり、
は、1〜20個の炭素原子を有し、ヘテロ原子、とりわけエステル基、アミド基、エーテル基若しくは第三級アミノ基の形態の酸素若しくは窒素を任意選択的に含有する一価のヒドロカルビルラジカルであるか、又はEと一緒に、任意選択的に置換された1,4−ブチレン若しくは1,5−ペンチレンラジカルであり、及び
A及びZは、記載された定義を有する)
を有する。
好ましくは、pは、1又は2、とりわけ1である。
好ましくは、Eは、水素ラジカル又はメチルラジカルである。
が水素ラジカルである場合、Lは、好ましくは、プロパ−2−イル、ヘプタ−3−イル、ウンデカ−1−イル、フェニル、1,1−ジメチル−2−アセトキシエタ−1−イル、1,1−ジメチル−2−ラウロイルキシエタ−1−イル、1,1−ジメチル−2−(N−モルホリノ)エタ−1−イル、2−ビス(メトキシエチル)アミノ−1,1−ジメチルエタ−1−イル又は2−ビス(2−ヒドロキシプロピル)アミノ−1,1−ジメチルエタ−1−イルである。
がメチルラジカルである場合、Lは、好ましくは、メチル、エチル、プロパ−2−イル、2−メチルプロパ−1−イル、ベンジルである。
式(IIIf)の反応生成物は、とりわけ、式(Ia)(式中、XはNHである)の少なくとも1つのアミジンと、少なくとも1つのケトン又はアルデヒド基を有する記載の官能性化合物の少なくとも1つとの反応から得られる。反応は、好ましくは、0℃〜120℃、とりわけ20℃〜100℃の範囲の温度で行われる。反応で形成された水は、好ましくは、とりわけ減圧下の共沸蒸留又は蒸留により反応中又は反応後に除去される。
式(III)のさらなる好ましい反応生成物では、pはpであり、rは0であり、XはXであり、Q’は、
Figure 2018512483
であり、LはLである。これは、したがって式(IIIg)
Figure 2018512483
(式中、
は、1〜3の整数であり、
は、O又はNRであり、
は、77〜5,000g/モルの範囲の平均分子量を有し、ヘテロ原子、とりわけエーテル基若しくはエステル基の形態の酸素、又はフッ素原子を任意選択的に有するp価のヒドロカルビルラジカルであり、及び
D、A、R及びZは、記載された定義を有する)
を有する。
好ましくは、pは、2又は3、とりわけ2である。
式(IIIg)の反応生成物は、とりわけ、式(Ia)(式中、Xは、O又はNRである)の少なくとも1つのアミジンと、少なくとも1つのシアネート又はチオシアネート基を有する記載の官能性化合物の少なくとも1つとの反応から得られる。反応は、好ましくは、20℃〜150℃の範囲の温度で行われる。
式(III)のさらなる好ましい反応生成物では、pはpであり、rは0であり、XはXであり、Q’は、
Figure 2018512483
であり、LはLである。これは、したがって式(IIIh)
Figure 2018512483
(式中、
は、1〜4の整数であり、
は、O又はNRであり、
は、15〜20,000g/モルの範囲の平均分子量を有し、とりわけエーテル基、エステル基、アミド基、ウレタン基、イソシアヌレート基、シアヌレート基、イソシアネート基又はアルコキシシラン基の形態である、ヘテロ原子を任意選択的に含有するp価のヒドロカルビルラジカルであり、及び
D、A、R及びZは、記載された定義を有する)
を有する。
好ましくは、pは、1又は2又は3である。
式(IIIh)の反応生成物は、とりわけ、式(Ia)(式中、Xは、O又はNRである)の少なくとも1つのアミジンと、少なくとも1つのイソシアネート又はイソチオシアネート基を有する記載の官能性化合物の少なくとも1つとの反応から得られる。反応は、好ましくは、0℃〜120℃の範囲の温度で行われる。XがNRである場合、0℃〜80℃の範囲の温度が好ましい。XがOである場合、40℃〜120℃の範囲の温度が好ましい。
式(III)のさらなる好ましい反応生成物では、pはpであり、rは0であり、XはNRであり、Q’は、
Figure 2018512483
であり、LはLである。これは、したがって式(IIIi)
Figure 2018512483
(式中、
は、1〜3の整数であり、
は、水素ラジカル、又は14〜20,000g/モルの範囲の平均分子量を有し、とりわけエーテル基、エステル基、ウレタン基、イソシアヌレート基、シアヌレート基若しくはアルコキシシラン基の形態である、ヘテロ原子を任意選択的に含有するp価のヒドロカルビルラジカルであり、及び
W、E、A、R及びZは、記載された定義を有する)
を有する。
好ましくは、pは、1又は2、とりわけ1である。
式(IIIi)の反応生成物は、とりわけ、式(Ia)(式中、XはNRである)の少なくとも1つのアミジンと、少なくとも1つのアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、フマレート、フマルアミド、イタコネート又はイタコンアミド基を有する記載の官能性化合物の少なくとも1つとの反応から得られる。反応は、好ましくは、0℃〜140℃、とりわけ20℃〜120℃の範囲の温度で行われる。
式(III)のさらなる好ましい反応生成物では、pはpであり、rは0であり、XはNHであり、Q’は、
Figure 2018512483
であり、LはLである。これは、したがって式(IIIj)
Figure 2018512483
(式中、
は、1又は2又は3であり、
は、15〜5,000g/モルの範囲の平均分子量を有し、とりわけエーテル基、エステル基の形態である、ヘテロ原子を任意選択的に含有するp価のヒドロカルビルラジカルであり、及び
d、W、E、E、A及びZは、記載された定義を有する)
を有する。
好ましくは、pは、1又は2、とりわけ1である。
式(IIIj)の反応生成物は、とりわけ、式(Ia)(式中、XはNHである)の少なくとも1つのアミジンと、少なくとも1つの1,3−ジケトン又は1,3−ケトエステル又は1,3−ケトアミド基を有する記載の官能性化合物の少なくとも1つとの反応から得られる。反応は、好ましくは、0℃〜120℃、とりわけ20℃〜100℃の範囲の温度で行われる。反応で形成された水は、好ましくは、とりわけ減圧下の共沸蒸留又は蒸留により反応中又は反応後に除去される。
式(III)の好ましい反応生成物は、簡単な方法で容易に得られる出発原料から製造可能である。
式(III)又は式(IIIa)若しくは(IIIb)若しくは(IIIc)若しくは(IIId)若しくは(IIIe)若しくは(IIIf)若しくは(IIIg)若しくは(IIIh)若しくは(IIIi)若しくは(IIIj)の反応生成物はまた、互変異性体形態であってもよい。これらの反応生成物のすべての可能な互変異性体形態が本発明に関連して均等であると考えられる。
さらに、これらの反応生成物は、プロトン化形態であってもよい。これらの反応生成物は、同様に、とりわけ亜鉛、鉄又はモリブデンのカチオンとの錯化形態であってもよい。
式(III)の反応生成物はまた、第1工程において、式(IIa)又は(IIb)(式中、YはHXである)のアミンを記載の官能性化合物の1つと反応させることにより、アミン中間体を与えるためのその反応基の少なくとも1つとHX基との反応、及び第2工程におけるそれとアミジン基の導入のための試薬との反応で得ることができる。
この製造は、XがNHであり、かつRが水素ラジカルであるアミンに、すなわち、2つの第一級アミノ基を有するポリアミンにとりわけ好適である。
第1工程は、ここで、好ましくは、第一級アミノ基を有するアミン中間体を形成するために、アミンの第一級アミノ基が官能性化合物の反応基よりも化学量論的過剰に存在するように行われる。
ここで、特定の反応に関わる試薬のための反応条件は、好ましくは、既に記載されたのと同じものである。
上に記載されたような式(I)のアミジン及び/又はその反応生成物、とりわけ式(III)の反応生成物は、シラン基を含有するポリマーをベースとする組成物の架橋用の触媒として使用され、その場合、それは組成物の架橋又は硬化を加速させる。
シラン基を含有するポリマーは、とりわけ、本明細書で以下により具体的に記載されるような末端シラン基を有するポリオルガノシロキサン及びシラン基を含有する有機ポリマーからなる群から選択される。
末端シラン基を有するポリオルガノシロキサンは、硬化状態において、それが特に水及び光安定性であり、特に可撓性特性を可能にするという利点を有する。
シラン基を含有する有機ポリマーは、多くの基材上への特に良好な接着特性を有し、及び特に安価であるという利点を有する。
本発明は、したがって、式(I)の少なくとも1つのアミジン及び/又は上に記載されたような少なくとも1つの反応生成物と、シラン基を含有する少なくとも1つのポリマーとを含む組成物をさらに提供する。ここで、反応生成物は、とりわけ式(III)の反応生成物である。
そのような組成物は、典型的には、分離性向がなく良好な貯蔵性を有し、及び式(I)のアミジンの低い毒性及び低い揮発性のために、低い危険分類を可能にし、かつ迅速に硬化し、同時に機械的に高品質でありかつ耐久性のある材料を形成する低排出及び低臭性生成物を可能にする。ここで、特に有利な状況は、この材料が、先行技術による触媒、例えばDBU又はTMGを含む組成物とは対照的に、発汗又は基材汚れなどのいかなる移動関連欠陥性向もほとんど示さないことである。先行技術から公知のそのような触媒を含む組成物は、分離によって硬化前にかつ粘着性及び/又は脂っぽい表面及び/又は基材汚れによって硬化後に明らかにされ得る移動効果性向を有する。特に後者の効果は、粘着性及び/又は脂っぽい表面が迅速に汚され、かつ上に塗るのが困難であるために極めて望ましくなく、基材汚染は持続的な変色をもたらし得る。
好ましい実施形態では、シラン基を含有するポリマーは、末端シラン基を有するポリオルガノシロキサンである。
末端シラン基を有する好ましいポリオルガノシロキサンは、式(IV)
Figure 2018512483
(式中、
R、R’及びR’’はそれぞれ独立して、1〜12個の炭素原子を有する一価のヒドロカルビルラジカルであり;
Gは、ヒドロキシルラジカル、又は1〜13個の炭素原子を有するアルコキシ、アセトキシ、ケトキシマト、アミド若しくはエンオキシラジカルであり;
aは、0、1又は2であり;及び
mは、50〜約2,500の範囲の整数である)
を有する。
Rは、好ましくは、メチル、ビニル又はフェニルである。
R’及びR’’は、好ましくは、それぞれ独立して、1〜5、好ましくは1〜3個の炭素原子を有するアルキルラジカル、とりわけメチルである。
Gは、好ましくは、ヒドロキシルラジカル、又は1〜6個の炭素原子を有するアルコキシ若しくはケトキシマトラジカル、とりわけヒドロキシル、メトキシ、エトキシ、メチルエチルケトキシマト又はメチルイソブチルケトキシマトラジカルである。
より好ましくは、Gはヒドロキシルラジカルである。
aは、好ましくは0又は1、とりわけ0である。
さらに、mは、好ましくは、式(IV)のポリオルガノシロキサンが100〜500,000mPa・s、とりわけ1000〜100,000mPa・sの範囲の室温での粘度を有するように選択される。
式(IV)のポリオルガノシロキサンは、取り扱うのが容易であり、かつ水分及び/又はシラン架橋剤で架橋して弾性特性を有する固体シリコーンポリマーを与える。
式(IV)の好適な市販のポリオルガノシロキサンは、例えば、Wacker、Momentive Performance Material、GE Advanced Materials、Dow Corning、Bayer又は信越化学工業から入手可能である。
好ましくは、組成物は、末端シラン基を有するポリオルガノシロキサンに加えて、シラン架橋剤、とりわけ式(V)
(R’’’)−Si−(G’)4−q (V)
(式中、
R’’’は、1〜12個の炭素原子を有する一価のヒドロカルビルラジカルであり、
G’は、ヒドロキシルラジカルであるか、又は1〜13個の炭素原子を有するアルコキシ、アセトキシ、ケトキシマト、アミド若しくはエンオキシラジカルであり、及び
qは、0、1又は2、とりわけ0又は1の値を有する)
のシランを含む。
式(V)の特に好適なシランは、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリス(メチルエチルケトキシモ)シラン、ビニルトリス(メチルエチルケトキシモ)シラン及びメチルトリス(イソブチルケトキシモ)シランである。
さらなる好ましい実施形態では、シラン基を含有するポリマーは、シラン基を含有する有機ポリマー、とりわけポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリ(メタ)アクリレート若しくはポリエーテル又はこれらのポリマーの混合形態であり、それらのそれぞれは、1つ又は好ましくは2つ以上のシラン基を有する。シラン基は、鎖中のペンダント位にあっても末端位にあってもよく、炭素原子によって有機ポリマーに結合している。
より好ましくは、シラン基を含有する有機ポリマーは、シラン基を含有するポリオレフィン、若しくはシラン基を含有するポリエステル、若しくはシラン基を含有するポリ(メタ)アクリレート、若しくはシラン基を含有するポリエーテル、又はこれらのポリマーの混合形態である。
最も好ましくは、シラン基を含有する有機ポリマーは、シラン基を含有するポリエーテルである。
シラン基を含有する有機ポリマー中に存在するシラン基は、好ましくは、アルコキシシラン基、とりわけ式(VI)
Figure 2018512483
(式中、
14は、1〜5個の炭素原子を有する線状又は分岐の、一価のヒドロカルビルラジカル、とりわけメチル又はエチル又はイソプロピルであり;
15は、1〜8個の炭素原子を有する線状又は分岐の、一価のヒドロカルビルラジカル、とりわけメチル又はエチルであり;及び
xは、0又は1又は2、好ましくは0又は1、とりわけ0の値である)
のアルコキシシラン基である。
より好ましくは、R14はメチル又はエチルである。
特定の用途向けには、R14ラジカルは、好ましくは、この場合、生態学的及び毒性学的に無害なエタノールが組成物の硬化の過程で放出されるため、エチル基である。
トリメトキシシラン基、ジメトキシメチル−シラン基又はトリエトキシシラン基が特に好ましい。
これに関連して、メトキシシラン基は、それらが特に反応性が高いという利点を有し、エトキシシラン基は、それらが毒性学的に有利であり、かつ特に貯蔵安定性であるという利点を有する。
シラン基を含有する有機ポリマーは、1分子当たり平均好ましくは1.3〜4、とりわけ1.5〜3、より好ましくは1.7〜2.8のシラン基を有する。シラン基は、好ましくは末端である。
シラン基を含有する有機ポリマーは、好ましくは、1,000〜30,000g/モル、とりわけ2,000〜20,000g/モルの範囲の、ポリスチレン標準に対するGPCによって測定される平均分子量を有する。シラン基を含有する有機ポリマーは、好ましくは、300〜25,000g/当量、とりわけ500〜15,000g/当量のシラン当量を有する。
シラン基を含有する有機ポリマーは、室温で固体であっても液体であってもよい。それは、好ましくは室温で液体である。
最も好ましくは、シラン基を含有する有機ポリマーは、室温で液体であるシラン基を含有するポリマーであり、ここで、シラン基は、とりわけジアルコキシシラン基及び/又はトリアルコキシシラン基、より好ましくはトリメトキシシラン基又はトリエトキシシラン基である。
シラン基を含有するポリエーテルの製造方法は当業者に公知である。
好ましい方法では、シラン基を含有するポリエーテルは、任意選択的に、例えば、ジイソシアネートを使用する鎖延長ありで、アリル基を含有するポリエーテルとヒドロシランとの反応から得られる。
さらなる好ましい方法では、シラン基を含有するポリエーテルは、任意選択的に、例えば、ジイソシアネートを使用する鎖延長ありで、アルキレンオキシドとエポキシシランとの共重合から得られる。
さらなる好ましい方法では、シラン基を含有するポリエーテルは、任意選択的にジイソシアネートを使用する鎖延長ありで、ポリエーテルポリオールとイソシアナトシランとの反応から得られる。
さらなる好ましい方法では、シラン基を含有するポリエーテルは、イソシアネート基を含有するポリエーテル、とりわけ、ポリエーテルポリオールの超化学量論量のポリイソシアネートとの反応からのNCO末端ウレタンポリエーテルと、アミノシラン、ヒドロキシシラン又はメルカプトシランとの反応から得られる。この方法からのシラン基を含有するポリエーテルが特に好ましい。この方法は、良好に商業的に入手可能な多くの安価な出発原料の使用を可能にし、それらを用いて異なるポリマー特性、例えば高い伸展性、高い強度、低い弾性率、低いガラス遷移点又は高い耐候性を得ることが可能である。
より好ましくは、シラン基を含有するポリエーテルは、NCO末端ウレタンポリエーテルとアミノシラン又はヒドロキシシランとの反応から得られる。好適なNCO末端ウレタンポリエーテルは、ポリエーテルポリオール、とりわけポリオキシアルキレンジオール又はポリオキシアルキレントリオール、好ましくはポリオキシプロピレンジオール又はポリオキシプロピレントリオールと、超化学量論量のポリイソシアネート、とりわけジイソシアネートとの反応から得られる。
好ましくは、ポリイソシアネートとポリエーテルポリオールとの間の反応は、そのイソシアネート基がポリオールのヒドロキシル基に関して化学量論的過剰に存在するような方法でポリイソシアネートを計量供給添加して、任意選択的に好適な触媒の存在下で、50℃〜160℃の温度で水分を排除して行われる。より具体的には、過剰のポリイソシアネートは、全体ポリマーを基準として0.1重量%〜5重量%、好ましくは0.2重量%〜4重量%、より好ましくは0.3重量%〜3重量%の含有量の遊離イソシアネート基が、すべてのヒドロキシル基の反応後の結果として生じるウレタンポリエーテル中に残るように選択される。
好ましいジイソシアネートは、ヘキサメチレン1,6−ジイソシアネート(HDI)、1−イソシアナト3,3,5−トリメチル−5−イソシアナトメチルシクロヘキサン(=イソホロンジイソシアネート又はIPDI)、トリレン2,4−及び2,6−ジイソシアネート並びにこれらの異性体の任意の所望の混合物(TDI)、並びにジフェニルメタン4,4’−、2,4’−及び2,2’−ジイソシアネート並びにこれらの異性体の任意の所望の混合物(MDI)からなる群から選択される。IPDI又はTDIが特に好ましい。IPDIが最も好ましい。このようにして、特に良好な光堅牢度のシラン基を含有するポリエーテルが得られる。
0.02ミリ当量/gよりも低い、とりわけ0.01ミリ当量/gよりも低い不飽和度、及び400〜25,000g/モル、とりわけ1000〜20,000g/モルの範囲の平均分子量を有するポリオキシアルキレンジオール又はポリオキシアルキレントリオールがポリエーテルとしてとりわけ好適である。
ポリエーテルポリオールだけでなく、他のポリオール、とりわけポリアクリレートポリオール、及び低分子量ジオール又はトリオールの部分を使用することも可能である。
NCO末端ウレタンポリエーテルとの反応のための好適なアミノシランは、第二級及び第三級アミノシランである。3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジメトキシメチルシラン、4−アミノブチルトリメトキシシラン、4−アミノ−3−メチルブチルトリメトキシシラン、4−アミノ−3,3−ジメチルブチルトリメトキシシラン、N−ブチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジメトキシメチルシラン又はN−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシランなどの第一級アミノシランと、アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミド、マレイン酸又はフマル酸ジエステル、シトラコン酸ジエステル又はイタコン酸ジエステルなどのマイケル受容体とから形成される付加体、とりわけジメチル又はジエチルN−(3−トリメトキシシリルプロピル)アミノスクシナートが好ましい。同様に、ケイ素上のメトキシ基の代わりにエトキシ又はイソプロポキシ基を有する述べられたアミノシランの類似体も好適である。
NCO末端ウレタンポリエーテルとの反応のための好適なヒドロキシシランは、とりわけ、ラクトン又は環状カーボネート又はラクチド上へのアミノシランの付加から得られる。
その目的に好適なアミノシランは、とりわけ3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、4−アミノブチルトリメトキシシラン、4−アミノブチルトリエトキシシラン、4−アミノ−3−メチルブチルトリメトキシシラン、4−アミノ−3−メチルブチルトリエトキシシラン、4−アミノ−3,3−ジメチルブチルトリメトキシシラン、4−アミノ−3,3−ジメチルブチルトリエトキシシラン、2−アミノエチルトリメトキシシラン又は2−アミノエチルトリエトキシシランである。3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、4−アミノ−3,3−ジメチルブチルトリメトキシシラン又は4−アミノ−3,3−ジメチルブチルトリエトキシシランが特に好ましい。
好適なラクトンは、とりわけγ−バレロラクトン、γ−オクタラクトン、δ−デカラクトン、及びε−デカラクトン、とりわけγ−バレロラクトンである。
好適な環状カーボネートは、とりわけ4,5−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,4−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−エチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン又は4−(フェノキシメチル)−1,3−ジオキソラン−2−オンである。
好適なラクチドは、とりわけ1,4−ジオキサン−2,5−ジオン(2−ヒドロキシ酢酸から形成されるラクチド、「グリコリド」とも呼ばれる)、3,6−ジメチル−1,4−ジオキサン−2,5−ジオン(乳酸から形成されるラクチド、「ラクチド」とも呼ばれる)及び3,6−ジフェニル−1,4−ジオキサン−2,5−ジオン(マンデル酸から形成されるラクチド)である。
このようにして得られる好ましいヒドロキシシランは、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−2−ヒドロキシプロパンアミド、N−(3−トリメトキシシリルプロピル)−2−ヒドロキシプロパンアミド、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−4−ヒドロキシペンタンアミド、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−4−ヒドロキシオクタンアミド、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−5−ヒドロキシデカンアミド及びN−(3−トリエトキシシリルプロピル)−2−ヒドロキシプロピルカルバメートである。
さらに、好適なヒドロキシシランはまた、エポキシド上へのアミノシランの付加から、又はエポキシシラン上へのアミンの付加から得られる。
このようにして得られる好ましいヒドロキシシランは、2−モルホリノ−4(5)−(2−トリメトキシシリルエチル)シクロヘキサン−1−オール、2−モルホリノ−4(5)−(2−トリエトキシシリルエチル)シクロヘキサン−1−オール又は1−モルホリノ−3−(3−(トリエトキシシリル)プロポキシ)プロパン−2−オールである。
シラン基を含有するさらなる好適なポリエーテルは、商業的に入手可能な製品、とりわけ次のもの:MS PolymerTM(株式会社カネカ製;とりわけS203H、S303H、S227、S810、MA903及びS943製品);MS PolymerTM又はSilylTM(株式会社カネカ製;とりわけSAT010、SAT030、SAT200、SAX350、SAX400、SAX725、MAX450、MAX951製品);Excestar(登録商標)(旭硝子株式会社製;とりわけS2410、S2420、S3430、S3630製品);SPUR+(Momentive Performance Materials製;とりわけ1010LM、1015LM、1050MM製品);VorasilTM(Dow Chemical Co.製;とりわけ602及び604製品);Desmoseal(登録商標)(Bayer MaterialScience AG製;とりわけS XP 2458、S XP 2636、S XP 2749、S XP 2774及びS XP 2821製品)、TEGOPAC(登録商標)(Evonik Industries AG製;とりわけSeal 100、Bond 150、Bond 250製品)、Polymer ST(Hanse Chemie AG/Evonik Industries AG製、とりわけ47、48、61、61LV、77、80、81製品);Geniosil(登録商標)STP(Wacker Chemie AG製;とりわけE10、E15、E30、E35製品)である。
シラン基を含有する特に好ましい有機ポリマーは、式(VII)
Figure 2018512483
(式中、
16は、1〜12個の炭素原子を有し、環状及び/又は芳香族部分並びに任意選択的に1個又は複数個のヘテロ原子、とりわけ1個又は複数個の窒素原子を任意選択的に有する線状又は分岐の二価のヒドロカルビルラジカルであり;
Tは、−O−、−S−、−N(R17)−、−O−CO−N(R17)−、−N(R17)−CO−O−及び−N(R17)−CO−N(R17)−から選択される二価のラジカルであり、
ここで、R17は、水素ラジカル又は1〜20個の炭素原子を有し、環状部分を任意選択的に有し、かつアルコキシシラン、エーテル又はカルボン酸エステル基を任意選択的に有する線状又は分岐のヒドロカルビルラジカルであり;及び
14、R15及びxは、既に与えられた定義を有する)
の末端基を有する。
好ましくは、R16は、1,3−プロピレン又は1,4−ブチレンであり、ここで、ブチレンは、1個又は2個のメチル基で置換されていてもよい。
より好ましくは、R16は1,3−プロピレンである。
好ましくは、式(I)のアミジン又は反応生成物は、架橋性ポリマーの量を基準とする式(I)のアミジン及び/又は反応生成物からのアミジン基の濃度が、0.2〜20ミリモル/100gのポリマー、好ましくは0.2〜15ミリモル/100gのポリマー、とりわけ0.5〜10ミリモル/100gの範囲にあるような量で組成物中に存在する。
そのような組成物は、良好な貯蔵性及び迅速な硬化を有する。
式(I)のアミジン又は反応生成物に加えて、組成物は、とりわけシラン基の架橋用のさらなる触媒を含んでもよい。好適なさらなる触媒は、とりわけ金属化合物及び/又は塩基性の窒素若しくはリン化合物である。
好適な金属化合物は、とりわけ、スズ、チタン、ジルコニウム、アルミニウム又は亜鉛の化合物、とりわけジオルガノスズ(IV)化合物、例えば、特にジブチルスズ(IV)ジアセテート、ジブチルスズ(IV)ジラウレート、ジブチルスズ(IV)ジネオデカノエート又はジブチルスズ(IV)ビス(アセチルアセトナート)及びジオクチルスズ(IV)ジラウレート、並びにまた、とりわけアルコキシ、カルボキシレート、1,3−ジケトナート、1,3−ケトエステラート又は1,3−ケトアミダート配位子との、チタン(IV)又はジルコニウム(IV)又はアルミニウム(III)又は亜鉛(II)錯体などである。
好適な塩基性の窒素又はリン化合物は、とりわけイミダゾール類、ピリジン類、ホスファゼン塩基又は好ましくはアミン、ヘキサヒドロトリアジン類、ビグアミド、グアニジン類又はさらなるアミジン類である。
好適なアミンは、とりわけアルキル−、シクロアルキル−又はアラルキルアミン、例えば、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、1−ブチルアミン、2−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、3−メチル−1−ブチルアミン、3−メチル−2−ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、ヘキシルアミン、ジヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、ジベンジルアミン、ジメチルベンジルアミン、オクチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、ジ−(2−エチルヘキシル)アミン、ラウリルアミン、N,N−ジメチルラウリルアミン、ステアリルアミン、N,N−ジメチルステアリルアミンなど;天然脂肪酸混合物から誘導される脂肪アミン、例えば、より具体的にはココアルキルアミン、N,N−ジメチルココアルキルアミン、C16〜22アルキルアミン、N,N−ジメチル−C16〜22アルキルアミン、ソヤアルキルアミン、N,N−ジメチルソヤアルキルアミン、オレイルアミン、N,N−ジメチルオレイルアミン、例えば、(Akzo Nobelから)Armeen(登録商標)で、又は(Ecogreen Oleochemicalsから)Rofamin(登録商標)商品名で得られる牛脂アルキルアミン若しくはN,N−ジメチル牛脂アルキルアミン;脂肪族、脂環式又は芳香脂肪族ジアミン、例えば、エチレンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ドデカンジアミン、ネオペンタンジアミン、2−メチル−ペンタメチレンジアミン(MPMD)、2,2(4),4−トリメチルヘキサメチレンジアミン(TMD)、イソホロンジアミン(IPD)、2,5(2,6)−ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]−ヘプタン(NBDA)、1,3−キシリレンジアミン(MXDA)、N,N’−ジ(tert−ブチル)エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルプロピレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、3−ジメチルアミノプロピルアミン、3−(メチルアミノ)プロピルアミン、3−(シクロヘキシルアミノ)プロピルアミン、ピペラジン、N−メチルピペラジン、N,N’−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、脂肪ポリアミン、例えば、N−ココアルキル−1,3−プロパンジアミン、N−オレイル−1,3−プロパンジアミン、N−ソヤアルキル−1,3−プロパンジアミン、例えば(Akzo Nobelから)Duomeen(登録商標)商品名で得られるN−牛脂アルキル−1,3−プロパンジアミン又はN−(C16〜22アルキル)−1,3−プロパンジアミンなど;ポリアルキレンアミン、例えば、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン(TETA)、テトラエチレンペンタミン(TEPA)、ペンタメチレンヘキサミン(PEHA)、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルアミン、N,N’−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン、N−(3−アミノプロピル)−N−メチルプロパンジアミン、ビス(3−ジメチルアミノプロピル)アミン、N−(3−ジメチルアミノプロピル)−1,3−プロピレンジアミン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン(N−AEP)、N−(2−アミノプロピル)ピペラジン、N,N’−ジ−(2−アミノエチル)ピペラジン、1−メチル−4−(2−ジメチルアミノエチル)ピペラジン、N,N,N’,N’’,N’’−ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N,N’,N’’,N’’−ペンタメチルジプロピレントリアミン、例えば(BASFから)Lupasol(登録商標)及び(日本触媒から)Epomin(登録商標)商品名で得られる、ポリエチレンイミンなど;エーテルアミン、例えば、より具体的には2−メトキシエチルアミン、2−エトキシエチルアミン、3−メトキシプロピルアミン、3−エトキシプロピルアミン、3−(2−エチルヘキシルオキシ)プロピルアミン、3−(2−メトキシエトキシ)プロピルアミン、2(4)−メトキシフェニルエチルアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、2−アミノエチルモルホリン、ビス(2−アミノエチル)エーテル、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス(ジモルホリノエチル)エーテル、N,N,N’−トリメチル−N’−ヒドロキシエチルビス(2−アミノエチル)エーテル、3,6−ジオキサオクタン−1,8−ジアミン、4,7−ジオキサデカン−1,10−ジアミン、4,7−ジオキサデカン−2,9−ジアミン、4,9−ジオキサドデカン−1,12−ジアミン、5,8−ジオキサドデカン−3,10−ジアミン、4,7,10−トリオキサトリデカン−1,13−ジアミン、又は例えば(Huntsmanから)Jeffamine(登録商標)商品名で得られるような2−アミノプロピル−末端グリコールなど;アミノアルコール、例えば、より具体的にはエタノールアミン、イソプロパノールアミン、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、N−ブチルエタノールアミン、ジグリコールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−メチルジイソプロピルアミン、N,N,N’−トリメチルアミノエチルエタノールアミン、N−(3−ジメチルアミノプロピル)−N,N−ジイソプロパノールアミン、N,N−ビス(3−ジメチルアミノプロピル)−N−イソプロパノールアミン、2−(2−ジメチルアミノエトキシ)エタノールアミン又はモノ−及びポリアミンとエポキシド又はジエポキシドとから形成される付加体など;フェノール基を含有するアミン、例えば、より具体的にはフェノール類、アルデヒド及びアミンから形成される縮合生成物(Mannich塩基及びフェナルカミンと呼ばれるもの)、例えば、より具体的には2−(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチルフェノール又はフェノールと、ホルムアルデヒドとN,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミンとから形成されるポリマー、並びにまた(Cardoliteから)Cardolite(登録商標)、(Huntsmanから)Aradur(登録商標)及び(Cytecから)Beckopox(登録商標)ブランド名で商業的に入手可能なフェナルカミンなど;(Cognisから)Versamid(登録商標)、(Huntsmanから)Aradur(登録商標)、(Huntsmanから)Euretek(登録商標)又は例えば(Cytecから)Beckopox(登録商標)ブランド名で商業的に入手可能なようなポリアミドアミンと呼ばれるアミド基を含有するポリアミン;又はアミノシラン、例えば、より具体的には3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジメトキシメチルシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−N’−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン又はケイ素上にメトキシ基の代わりにエトキシを有するその類似体である。
好適なヘキサヒドロトリアジン類は、とりわけ1,3,5−ヘキサヒドロトリアジン又は1,3,5−トリス(3−(ジメチルアミノ)プロピル)ヘキサヒドロトリアジンである。
好適なビグアニド類は、とりわけビグアニド、1−ブチルビグアニド、1,1−ジメチルビグアニド、1−ブチルビグアニド、1−フェニルビグアニド又は1−(o−トリル)ビグアニド(OTBG)である。
好適なグアニジン類は、とりわけ1−ブチルグアニジン、1,1−ジメチルグアニジン、1,3−ジメチルグアニジン、1,1,3,3−テトラメチルグアニジン(TMG)、2−(3−(トリメトキシシリル)プロピル)−1,1,3,3−テトラメチルグアニジン、2−(3−(メチルジメトキシシリル)プロピル)−1,1,3,3−テトラメチルグアニジン、2−(3−(トリエトキシシリル)プロピル)−1,1,3,3−テトラメチルグアニジン、1,5,7−トリアザビシクロ−[4.4.0]デカ−5−エン(TBD)、7−メチル−1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン、7−シクロヘキシル−1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン、1−フェニルグアニジン、1−(o−トリル)グアニジン(OTG)、1,3−ジフェニルグアニジン、1,3−ジ(o−トリル)グアニジン又は2−グアニジノベンズイミダゾールである。
好適なさらなるアミジン類は、とりわけ1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(DBU)、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン(DBN)、6−ジブチルアミノ−1,8−ジアザ−ビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、6−ジブチルアミノ−1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、N,N’−ジ−n−ヘキシルアセトアミジン(DHA)、2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン、1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン、2,5,5−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン、N−(3−トリメトキシシリルプロピル)−4,5−ジヒドロイミダゾール又は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である。
さらに、本組成物は、共触媒として、酸、とりわけカルボン酸を含んでもよい。脂肪族カルボン酸、例えば、ギ酸、ラウリン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、2−エチル−2,5−ジメチルカプロン酸、2−エチルヘキサン酸、ネオデカン酸、天然脂肪及び油の加水分解からの脂肪酸混合物又はジ−及びポリカルボン酸、とりわけポリ(メタ)アクリル酸などが好ましい。
好ましい実施形態では、本組成物は有機スズ化合物を本質的に含まない。有機スズを含まない組成物は、健康の保護及び環境の保護の観点から有利である。より具体的には、硬化性組成物のスズ含有量は、0.1重量%未満、とりわけ0.05重量%未満である。
さらなる好ましい実施形態では、本組成物は、上に記載されたような式(I)の少なくとも1つのアミジン及び/又はその少なくとも1つの反応生成物と、少なくとも1つの有機スズ化合物、とりわけ上に述べられたものなどのジ有機スズ(IV)化合物との組み合わせを含む。そのような組成物は、毒性学的及び環境上の理由で有利である、低いスズ含有量と合わせて高い硬化速度を既に有する。
一実施形態では、本組成物は、記載された触媒だけでなく、少なくとも1つの有機チタネートをさらに含む。記載された触媒と有機チタネートとの組み合わせは、特に高い触媒活性を有する。これは、有機チタネートの比較的少ない使用量でそのような組成物の迅速な硬化を可能にする。
好適な有機チタネートは、とりわけチタン(IV)錯体である。
好ましい有機チタネートは、とりわけ
− 2つの1,3−ジケトネート配位子、とりわけ2,4−ペンタンジオナート(=アセチルアセトナート)と、2つのアルコキシド配位子とを有するチタン(IV)錯体;
− 2つの1,3−ケトエステラート配位子、とりわけエチルアセトアセテートと、2つのアルコキシド配位子とを有するチタン(IV)錯体;
− 1つ又は複数のアミノアルコキシド配位子、とりわけトリエタノールアミン又は2−((2−アミノエチル)アミノ)エタノールと、1つ又は複数のアルコキシド配位子とを有するチタン(IV)錯体;
− 4つのアルコキシド配位子を有するチタン(IV)錯体;並びに
− より高度に縮合した有機チタネート、とりわけ、ポリブチルチタネートとも言われるオリゴマーのチタン(IV)テトラブトキシド
から選択され;
ここで、好適なアルコキシド配位子は、とりわけイソブトキシ、n−ブトキシ、イソプロポキシ、エトキシ及び2−エチルヘキソキシである。
商業的に入手可能な製品Tyzor(登録商標)AA、GBA、GBO、AA−75、AA−65、AA−105、DC、BEAT、BTP、TE、TnBT、KTM、TOT、TPT又はIBAY(すべてDorf Ketal製);Tytan PBT、TET、X85、TAA、ET、S2、S4又はS6(すべてBorica Company Ltd.製)、及びKen−React(登録商標)KR(登録商標)TTS、7、9QS、12、26S、33DS、38S、39DS、44、134S、138S、133DS、158FS又はLICA(登録商標)44(すべてKenrich Petrochemicals製)がとりわけ好適である。
非常に特に好適な有機チタネートは、ビス(エチルアセチルアセタート)ジイソブトキシチタン(IV)(例えば、Dorf KetalからTyzor(登録商標)IBAYとして商業的に入手可能な)、ビス(エチルアセトアセタート)ジイソプロポキシチタン(IV)(例えば、Dorf KetalからTyzor(登録商標)DCとして商業的に入手可能な)、ビス(アセチルアセトナト)ジイソプロポキシチタン(IV)、ビス(アセチルアセトナト)ジイソブトキシチタン(IV)、トリス(オキシエチル)アミン−イソプロポキシ−チタン(IV)、ビス[トリス(オキシエチル)アミン]ジイソプロポキシチタン(IV)、ビス(2−エチルヘキサン−1,3−ジオキシ)チタン(IV)、トリス[2−((2−アミノエチル)アミノ)エトキシ]エトキシチタン(IV)、ビス(ネオペンチル(ジアリル)オキシ)−ジエトキシチタン(IV)、チタン(IV)テトラブトキシド、テトラ(2−エチルヘキシルキシ)チタネート、テトラ(イソプロポキシ)チタネート及びポリブチルチタネートから選択される。
ビス(エチルアセトアセタート)ジイソブトキシチタン(IV)又はビス(エチルアセトアセタート)ジイソプロポキシチタン(IV)が最も好ましい。
本組成物は、さらなる構成要素、とりわけ以下の助剤及び添加物:
− 接着促進剤及び/又は架橋剤、とりわけアミノシラン、例えば、特に3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジメトキシメチルシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルジメトキシメチルシラン、N−(2−アミノエチル)−N’−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン又はメトキシ基の代わりにエトキシを有するその類似体、並びにまたN−フェニル−、N−シクロヘキシル−又はN−アルキルアミノシラン、メルカプトシラン、エポキシシラン、(メタ)アクリロイルルシラン、アンヒドリドシラン、カルバマトシラン、アルキルシラン又はイミノシラン、これらのシランのオリゴマー形態、第一級アミノシランとエポキシシラン又は(メタ)アクリロイルシラン又はアンヒドリドシランとから形成される付加体、アミノ−官能性アルキルシルセスキオキサン、とりわけアミノ−官能性アルキルシルセスキオキサン、とりわけアミノ−官能性メチルシルセスキオキサン又はアミノ−官能性プロピルシルセスキオキサンなど。とりわけ3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン若しくは3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、又はこれらのシランのオリゴマー形態が好適である;
− 乾燥剤、とりわけテトラエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン又はシラン基のα位に官能基を有するオルガノアルコキシシラン、とりわけN−(メチルジメトキシシリルメチル)−O−メチルカルバメート、(メタクリロイルオキシメチル)シラン、メトキシメチルシラン、オルトギ酸エステル、酸化カルシウム又はモレキュラーシーブ、とりわけビニルトリメトキシシラン又はビニルトリエトキシシラン;
− 可塑剤、とりわけトリアルキルシリル−末端ポリジアルキルシロキサン、好ましくは、10〜1,000mPa・sの範囲の粘度をとりわけ有する、トリメチルシリル−末端ポリジメチルシロキサン、又は一官能性ポリシロキサン、すなわち、一端で反応性であるものの形態である、反応性可塑剤と呼ばれる、メチル基のいくつかが他の有機基、とりわけフェニル、ビニル又はトリフルオロプロピル基で置き換えられている相当する化合物、カルボン酸エステル、例えば、フタレート、とりわけジオクチルフタレート、ビス(2−エチルヘキシル)フタレート、ビス(3−プロピルヘプチル)フタレート、ジイソノニルフタレート又はジイソデシルフタレート、オルト−シクロヘキサン−ジカルボンのジエステル、とりわけジイソノニル1,2−シクロヘキサンジカルボキシレ−ト、アジペート、とりわけジオクチルアジペート、ビス(2−エチルヘキシル)アジペート、アゼレート、とりわけビス(2−エチルヘキシル)アゼレート、セバケート、とりわけビス(2−エチルヘキシル)セバケート若しくはジイソノニルセバケートなど、ポリオール、とりわけポリオキシアルキレンポリオール若しくはポリエステルポリオール、グリコールエーテル、グリコールエステル、有機リン酸若しくはスルホン酸エステル、スルホンアミド、ポリブテン、又は「バイオディーゼル」とも呼ばれる、天然脂肪若しくは油から誘導される脂肪酸メチル若しくはエチルエステル、ポリオルガノシロキサンの形態でシラン基を含有するポリマーに特に好適であるシロキサン基を含有する可塑剤;
− 溶媒;
− 無機又は有機充填材、とりわけ、脂肪酸、とりわけステアリン酸で任意選択的にコートされた、天然、すり潰し又は沈澱炭酸カルシウム、バライト(重晶石)、タルク、石英粉、石英砂、ドロマイト、ウォラストナイト、カオリン、か焼カオリン、雲母(カリウムアルミニウムシリケート)、モレキュラーシーブ、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、熱分解法からの微粉化シリカなどのシリカ、工業的に製造されるカーボンブラック、黒鉛、金属粉、例えば、アルミニウム、銅、鉄、銀又はスチールなど、PVC粉末又は中空球;
− 繊維、とりわけガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維又はポリアミド繊維若しくはポリエチレン繊維などのポリマー繊維;
− 染料;
− 顔料、とりわけ二酸化チタン又は酸化鉄;
− レオロジー調整剤、とりわけ増粘剤、とりわけベントナイトなどの層状シリケート、ヒマシ油の誘導体、水素化ヒマシ油、ポリアミド、ポリウレタン、ウレア化合物、ヒュームドシリカ、セルロースエーテル又は疎水性変性ポリオキシエチレン;
− 酸化、熱、光又はUV放射線に対する安定剤;
− 天然樹脂、ロジン、セラック、アマニ油、ヒマシ油又は大豆油などの脂肪又は油;
− 非反応性ポリマー、例えば、とりわけエチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、イソプレン、酢酸ビニル又はアルキル(メタ)アクリレートからなる群からの、不飽和モノマーの、特にホモポリマー又はコポリマー、とりわけポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリイソブチレン、エチレン−酢酸ビニルコポリマー(EVA)又はアタクチックポリ−α−オレフィン(APAO)など;
− 難燃性物質、とりわけ既に述べられた充填材、水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウム、又は特に有機リン酸エステル、例えば、特にトリエチルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェート、ジフェニルクレジルホスフェート、イソデシルジフェニルホスフェート、トリス(1,3−ジクロロ−2−プロピル)ホスフェート、トリス(2−クロロエチル)ホスフェート、トリス(2−エチルヘキシル)ホスフェート、トリス(クロロイソプロピル)ホスフェート、トリス(クロロプロピル)ホスフェート、イソプロピル化トリフェニルホスフェート、異なるイソプロピル化度のモノ−、ビス−又はトリス(イソプロピルフェニル)ホスフェート、レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート)、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)又はポリリン酸アンモニウムなど;
− 界面活性物質、とりわけ湿潤剤、レベリング剤、脱気剤又は消泡剤;
− バイオサイド、とりわけ殺藻剤、殺真菌剤又は真菌増殖を防ぐ物質;並びに
硬化性組成物に習慣的に使用される他の物質を含んでもよい。ある種の構成要素を、それらを組成物に混ぜ入れる前に化学的又は物理的に乾燥させることが合理的であり得る。
好ましい実施形態では、本組成物は、少なくとも1つの乾燥剤と、少なくとも1つの接着促進剤及び/又は架橋剤とを含む。
好ましい実施形態では、本組成物は、可塑剤としていかなるフタレートも含まない。そのような組成物は、毒性学的に有利であり、移動効果に関連する問題がより少ない。
本組成物は、好ましくは、水分を排除して製造及び貯蔵される。典型的には、それは、好適なパッケージ又は装置、例えば、より具体的にはボトル、キャニスター、ポーチ、バケツ、バット又はカートリッジで水分を排除して貯蔵安定性である。
本組成物は、一成分組成物又は多成分、とりわけ二成分組成物の形態を取ってもよい。
本明細書では、「一成分」は、組成物のすべての構成要素が同じ容器中に混合物で貯蔵され、かつ水分で硬化可能である組成物を意味する。
本明細書では、「二成分」は、組成物の構成要素が、別個の容器中で貯蔵される2つの異なる成分で存在する組成物を意味する。組成物の塗布の直前に又は塗布中に2つの成分が互いに混合され、そのとき、混合された成分は任意選択的に水分の作用下で硬化する。
本組成物が、末端シラン基を有するポリオルガノシロキサンを含む場合、RTV−1とも言われる一成分組成物又はRTV−2とも言われる二成分組成物のいずれも好ましい。RTV−2組成物の場合、末端シラン基を有するポリオルガノシロキサンは、好ましくは、第1成分の構成要素であり、シラン架橋剤、とりわけ式(VI)のシラン架橋剤は、好ましくは、第2成分の構成要素である。式(I)のアミジン又はその反応生成物は、第1成分及び/又は第2成分中に存在してもよい。
本組成物が、シラン基を含有する有機ポリマーを含む場合、組成物は、好ましくは一成分組成物である。
任意の第2又は任意選択的にさらなる成分は、とりわけ静的ミキサーにより又は動的ミキサーにより塗布前又は塗布時に第1成分と混合される。
本組成物は、とりわけ、周囲温度で、好ましくは0℃〜45℃、とりわけ5℃〜35℃の温度範囲内で塗布され、これらの条件下で硬化する。
塗布すると、シラン基の架橋反応は、水分の影響下で適切な場合に始まる。存在するシラン基は、存在するシラノール基と縮合してシロキサン基(Si−O−Si基)を与えることができる。存在するシラン基はまた、水分と接触すると加水分解してシラノール基(Si−OH基)を与え、かつ後続の縮合反応によってシロキサン基(Si−O−Si基)を形成することができる。これらの反応の結果として、組成物は最終的に硬化する。式(I)のアミジン又はその反応生成物は、この硬化を加速させる。
水が硬化のために必要とされる場合、これは、空気(空気湿気)に由来することができるか、あるいは組成物を、例えば平滑剤とともに、例えば塗装することにより、又は吹き付けることにより水含有成分と接触させることができるか、水又は含有成分を、例えば水含有又は水放出液体又はペーストの形態で塗布時に組成物に添加することができるかのいずれかである。組成物自体がペーストの形態である場合、ペーストがとりわけ好適である。
空気湿気による硬化の場合、本組成物は、まず組成物の表面にスキンを形成して、内側に向けて外側から硬化する。スキン時間と呼ばれるものは、組成物の硬化速度の尺度である。硬化の速度は、一般に様々な因子、例えば水の利用可能性、温度などによって決定される。
本組成物は、多くの用途、とりわけペイント、ワニス又はプライマーとして、繊維複合材の製造用の樹脂として、硬質フォーム、軟質フォーム、成形品、エラストマー、繊維、フィルム又は膜として、ポッティングコンポウンド、シーラント、接着剤、被膜、建造物及び工業用途向けコーティング又はペイント、例えば継ぎ目シール、空洞シールとして、電気絶縁コンポウンド、スパックリングコンパウンド、目地材、溶接又はクリンプ継ぎ目シーラント、組み立て接着剤、車体接着剤、艶出し接着剤、サンドイッチエレメント接着剤、積層接着剤、ラミネート接着剤、パッケージング接着剤、木材接着剤、寄せ木細工接着剤、固着接着剤、床仕上げ材、床コーティング、バルコニーコーティング、屋根コーティング、コンクリート保護コーティング、駐車場ビルコーティング、シール、パイプコーティング、防食コーティング、織物コーティング、減衰エレメント、シーリングエレメント又はスパックリングコンパウンドとして好適である。
本組成物は、とりわけジョイントシーリング用並びに建造物及び工業用途における弾性接着接合剤用の接着剤及び/又はシーラントとして、並びに例えば屋根、床、バルコニー、階層式駐車場又はコンクリートパイプのとりわけ保護及び/又はシーリング用の、亀裂橋架け特性を有する弾性コーティングとして特に好適である。
本組成物は、したがって、好ましくは接着剤又はシーラント又はコーティングである。
この種の組成物は、典型的には、可塑剤、充填材、接着促進剤及び/又は架橋剤並びに乾燥剤と、任意選択的にさらなる助剤及び添加剤とを含む。
接着剤又はシーラントとしての用途向けに、本組成物は、好ましくは、構造上粘稠な特性とともに糊のような稠度を有する。そのような糊のようなシーラント又は接着剤は、圧縮空気によって又はバッテリーで、手動により操作される標準カートリッジから、又は配送ポンプ若しくは押出機により、任意選択的に塗布ロボットによってバット若しくはホブボック(hobbock)から基材にとりわけ塗布される。
コーティングとしての用途向けに、本組成物は、好ましくは、自己レベリング特性とともに室温で液体稠度を有する。それは、コーティングが直ちに流出することなく、傾斜面乃至垂直面に塗布できるように、わずかにチキソトロピックであってもよい。それは、とりわけローラー若しくは刷毛により、又は例えばローラー、スクレーパー若しくは刻み目のあるこてによる注ぎ出し及び分配により塗布される。
適用時、組成物は、好ましくは少なくとも1つの基材に塗布される。
好適な基材は、とりわけ
− ガラス、ガラスセラミック、コンクリート、モルタル、煉瓦、タイル、石膏、及び石灰石、花崗岩又は大理石などの天然石;
− アルミニウム、鉄、スチール及び非鉄金属などの金属及び合金、並びにまた亜鉛めっき又はクロムめっき金属などの表面処理金属及び合金;
− 皮革、織物、紙、木材、樹脂、例えばフェノール樹脂、メラミン又はエポキシ樹脂で接合された木材ベース材料、樹脂−織物複合材及びさらなるポリマー複合材;
− ポリ塩化ビニル(硬質及び軟質PVC)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー(ABS)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド(PA)、ポリエステル、ポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)、エポキシ樹脂、ポリウレタン(PUR)、ポリオキシメチレン(POM)、ポリオレフィン(PO)、ポリエチレン(PE)若しくはポリプロピレン(PP)、エチレン/プロピレンコポリマー(EPM)及びエチレン/プロピレン/ジエンターポリマー(EPDM)などのプラスチック、並びにまた炭素繊維−強化プラスチック(CFP)、ガラス繊維−強化プラスチック(GFP)などの繊維−強化プラスチック及びシート成形コンパウンド(SMC)、ここで、プラスチックは、好ましくは、プラズマ、コロナ又は火炎によって表面処理されていてもよい;
− 粉体塗装金属又は合金などの塗装基材;
− ペイント又はワニス、とりわけ自動車トップコート
である。
必要に応じて、基材は、組成物の塗布前に、とりわけ化学的及び/若しくは物理的クリーニング法によって又は接着促進剤、接着促進剤溶液若しくはプライマーの適用によって前処理することができる。
本組成物は、移動物質により、とりわけ変色又は染みの形成によって生じる欠陥に特に敏感である基材との接触に特に好適である。これらは、特に大理石、石灰石又は他の天然石、石膏、セメントモルタル又はコンクリートなどの微細孔基材であるが、しかし、またプラスチックである。とりわけ、PVC上で厳しい変色が触媒、例えばDBU又はTMGの存在下で観察され、クリーニングによって除去することができない。そのような影響は、式(I)のアミジン又はその反応生成物では観察されない。
2つの同一の又は2つの異なる基材、とりわけ前述の基材を接合又は密封することが可能である。
とりわけ空気湿気の形態の水及び/又は少なくとも1つの好適な架橋剤での組成物の硬化後に硬化組成物が得られる。
本組成物の使用は、組成物でとりわけ接合、密封又はコートされた物品を生じさせる。物品は、とりわけ建築構造物、とりわけ構造工学又は土木工学によって構築された構造物、工業的に製造された商品又は消耗品、とりわけ窓、家庭電化製品又はある様式の輸送機関、例えば、より具体的には自動車、バス、トラック、鉄道車両、船、航空機又はヘリコプターなどであり;又は物品は、その設置可能な構成部品であってもよい。
詳細に記載された本発明を明らかにすることを意図する実施例が本明細書で以下に提示される。本発明がこれらの記載される実施例に限定されないことは十分理解されるであろう。
「標準気候条件」は、23±1℃の温度及び50±5%の空気湿度を意味する。
「EEW」は、エポキシ当量を表す。
H NMRスペクトルは、400.14MHzでのBruker Ascend 400型のスペクトロメーターで測定し;化学シフトδは、テトラメチルシラン(TMS)に対してppm単位で報告する。結合定数Jは、Hz単位で報告する。真のカップリングパターンと擬カップリングパターンとは区別されなかった。
赤外スペクトル(FT−IR)は、ダイヤモンド結晶の水平ATR測定ユニットを備えたThermo Scientific製のNicolet iS5 FT−IR機器で測定した。液体試料は、薄膜として無希釈で適用し;固体試料は、CHClに溶解させた。吸収バンドは、波数(cm−1)単位で報告する(測定ウィンドウ:4000〜650cm−1)。
ガスクロマトグラム(GC)は、15℃/分の加熱速度で60〜320℃の温度範囲及び320℃で10分のランタイム内で測定した。注入器温度は250℃であった。1.5ml/分のガス流量でZebron ZB−5カラムを使用した(L=30m、ID=0.25mm、dj=0.5μm)。検出は水素炎イオン化(FID)を用いて行い、シグナルの評価は、面積パーセント法によった。
スキン時間(ST)は、数グラムの組成物を約2mmの層厚さでボール紙に塗布し、かつ標準気候条件下で組成物の表面をLDPEピペットによって穏やかに軽くたたいたときに、初めて残留物がもはやピペット上に残らなくなるまでの時間を測定することによって求めた。
表面の特性は手触りによって試験した。
引張強度、破断点伸び及び弾性率(0〜5%伸び及び0〜50%伸びでの)の機械的特性は、200mm/分の引張速度でDIN EN 53504に従って測定した。
粘度は、恒温Rheotec RC30コーンプレート粘度計(円錐直径50mm、円錐角1°、円錐先端−プレート距離0.05mm、剪断速度10s−1)で測定した。
アミジン基の導入のために使用される試薬:
オルト酢酸トリメチル(Sigma−Aldrich)
使用される官能性化合物:
ジエチルアジペート(Sigma−Aldrich)
tert−ブチルアクリレート(Sigma−Aldrich)
テトラヒドロフルフリルメタクリレート(Sigma−Aldrich)
エチルアクリレート(Sigma−Aldrich)
トリメチロールプロパントリアクリレート(Sigma−Aldrich)
式(I)のアミジンの製造:
アミジンA1:1−(2−ヒドロキシエチル)−2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン
丸底フラスコ中で11.91gのN−(3−アミノプロピル)−2−アミノエタノール、15.94gのオルト酢酸トリメチル及び0.32gのランタン(III)トリフルオロメタンスルホネートを、24時間攪拌しながら120℃に加熱した。その後、反応混合物を減圧下で揮発性成分から解放し、残りを減圧下で蒸留した。これは、0.1ミリバールで130〜135℃の沸騰温度を有する14.44gの無色低臭性オイルを与え、それは、GCスペクトルによれば、98%の含有量のアミジンA1を含有し、室温で放置されたときに結晶化して白色固体を与えた。
H NMR(CDCl):δ 1.83(quint.,2H,J=5.6,NCHCHCHN),2.02(s,3H,CH),3.24(t,2H,J=5.8,NCHCHOH),3.31(m,4H,NCHCHCHN),3.69(t,2H,J=5.7,NCHCHOH).
FT−IR:3214,3177,2996,2925,2843,1630,1542,1475,1438,1380,1360,1322,1294,1273,1204,1191,1139,1114,1095,1035,1009,977,915,875,839,731.
アミジンA2:1−(3−アミノプロピル)−2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン
丸底フラスコ中で62.97gのオルトギ酸トリメチル、62.12gのビス(3−アミノプロピル)アミン(BASF製の、Baxxodur(登録商標)EC 110)及び2.80gのランタン(III)トリフルオロメタンスルホネートを混合し、混合物を3日間攪拌しながら120℃に還流下で加熱した。その後、反応混合物を減圧下で揮発性成分から解放し、残りを減圧下で蒸留した。これは、0.1ミリバールで85〜88℃の沸騰温度を有する26.65gの無色オイルを与え、それは、GCスペクトルによれば、87%の含有量のアミジンA2を含有した。
H NMR(CDCl)(アミジンA2からのシグナルのみ):δ 1.05(s,2H,NH),1.57−1.70(m,2H,CHCHNH),1.74−1.86(m,2H,C=NCHCH),1.97(s,3H,CH),2.60−2.80(m,2H,CHCHNH),3.10−3.24及び3.25−3.34(2×m,2×2H,CHN).
FT−IR:3260,2924,2748,1611,1482,1433,1375,1353,1317,1289,1211,1149,1126,1099,1085,1031,1014,942,879,821,752,735,692.
アミジンA3:1−(3−ジメチルアミノプロピル)−2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン
丸底フラスコにおいて50mlのトルエン中の131.63gのエチルアセトアセテートの初期装入物に、攪拌及び冷却しながら161.09gのN−((3−ジメチルアミノ)プロピル)−1,3−ジアミノプロパン(BASF製)を徐々に滴加し、その過程で温度を20〜30℃に保った。その後、トルエンと水との共沸混合物を40℃及び10ミリバールでの蒸留によって反応混合物から除去し、次に残留トルエン及び酢酸エチルを標準圧力下での蒸留によって除去し、残りを減圧下で蒸留した。これは、0.6ミリバールで95〜105℃の沸騰温度を有する168.74gの黄色オイルを与えた。
H NMR(CDCl)(アミジンA3からのシグナルのみ):δ 1.6−1.7(m,2H,NCHCHCHN(CH),1.75−1.85(m,2H,C=NCHCH),2.00(s,3H,N=C−CH),2.19(s,6H,N(CH),2.18−2.26(m,2H,CHN(CH),3.11−3.20(m,4H,NCH),3.26−3.35(t,2H,J=5.7,NCH).
FT−IR:3233,2937,2854,2814,2763,1615,1459,1419,1375,1351,1317,1294,1260,1230,1208,1152,1118,1097,1085,1040,1013,969,940,887,871,841,763,731.
反応生成物の製造:
アミジンU1:2−(2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン−1−イル)エチルエチルアジペートを含む反応生成物
丸底フラスコ中で、上で製造された3.22gのアミジンA1を4.62gのジエチルアジペートと混合し、混合物を100℃に加熱し、エタノールを5時間100ミリバールで留去した。次に反応混合物を120℃及び10ミリバールでロータリーエバポレーターにおいて十分に濃縮した。これは5.81gのオレンジ色の低臭性オイルを与えた。
H NMR(CDCl):δ 1.25(t,3H,J=7.2,OCHCH),1.62−1.69(m,4H,CHCHC(O)O),1.75−1.85(m,2H,C=NCHCH),1.98(s,3H,N=CCH),2.28−2.37(m,4H,CHC(O)O),3.20−3.37(m,4H,CHN),3.41(t,2H,J=5.8,NCHCHO),4.12(q,2H,J=7.2,OCHCH),4.14−4.20(m,2H,J=5.8,NCHCHO).
FT−IR:2629,2852,1730,1316,1482,1421,1376,1317,1242,1209,1170,1140,1087,1075,1030,1012,941,882,856,752.
アミジンU2:tert−ブチル3−(3−(2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン−1−イル)プロピルアミノ)プロピオネートを含む反応生成物
丸底フラスコ中で、上で製造された2.05gのアミジンA2を1.74gのtert−ブチルアクリレートと混合し、混合物を、3時間後にtert−ブチルアクリレートがガスクロマトグラフィーによりもはや検出できなくなるまで攪拌しながら100℃に加熱した。その後、反応混合物を減圧下で揮発性成分から解放した。これは3.76gの無色の低臭性オイルを与えた。
H NMR(CDCl):δ 1.44(s,9H,tert−BuO),1.61−1.73(m,2H,CHCHNH),1.77−1.86(m,2H,C=NCHCH),1.98(s,3H,N=CCH),2.41(t,2H,J=6.4,CHC(O)O),2.57−2.64及び2.78−2.86(2×m,2×2H,CHNHCH),3.12−3.24(m,4H,CHN),3.27−3.33(m,2H,CHN).
FT−IR:3255,2974,2926,2846,1723,1616,1480,1456,1420,1391,1366,1317,1290,1248,1228,1154,1039,1014,942,879,846,754.
アミジンU3:テトラヒドロフルフリル3−(3−(2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン−1−イル)プロピルアミノ)−2−メチルプロピオネートを含む反応生成物
丸底フラスコ中で、上で製造された2.22gのアミジンA2を2.60gのテトラヒドロフルフリルメタクリレートと混合し、混合物を、3時間後にテトラヒドロフルフリルメタクリレーがガスクロマトグラフィーによりもはや検出できなくなるまで攪拌しながら100℃に加熱した。その後、反応混合物を減圧下で揮発性成分から解放した。これは4.65gの黄色の低臭性オイルを与えた。
H NMR(CDCl):δ 1.17(s,3H,CHCHC(O)O),1.56−1.71(m,4H,CHCHNH及びCH−THF),1.75−1.85(m,2H,N−CH−CH−CH−N),1.85−1.93(m,1H,CH−C(O)O)),1.97(s,5H,N=CCH及びTHF),2.5−2.9(m,4H,CHNHCH),3.10−3.25(m,4H,CHN),3.27−3.33(m,2H,CHN),3.78(q,1H,J=7.1,THF),3.87(q,1H,J=7.3,THF),3.99−4.20(m,3H,THF).
FT−IR:3265,2928,2851,1730,1614,1459,1422,1376,1353,1318,1291,1208,1175,1130,1083,1018,994,920,879,816,756.
アミジンU4:エチル3−(3−(2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン−1−イル)プロピルアミノ)プロピオネートを含む反応生成物
丸底フラスコ中で、上で製造された2.75gのアミジンA2を1.70gのエチルアクリレートと混合し、混合物を、4時間後にエチルアクリレートがガスクロマトグラフィーによりもはや検出できなくなるまで攪拌しながら100℃に加熱した。これは黄色の低臭性オイルを与えた。
FT−IR:3159,2930,2849,1730,1612,1455,1429,1378,1357,1319,1293,1255,1206,1177,1128,1046,1032,986,946,882,833,741,696.
アミジンU5:トリメチロールプロパントリス(7−(2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン−1−イル)−4−アザヘプタノエート)を含む反応生成物
丸底フラスコ中で、上で製造された3.76gのアミジンA2を2.33gのトリメチロールプロパントリアクリレートと混合し、混合物を、1.5時間後にトリメチロールプロパントリアクリレートがガスクロマトグラフィーによりもはや検出できなくなるまで攪拌しながら50℃に加熱した。これは黄色の低臭性オイルを与えた。
FT−IR:2926,2849,1732,1661,1610,1429,1377,1357,1318,1292,1252,1209,1173,1125,1087,1045,1031,947,883,837,776,740,697.
シラン基を含有するポリエーテルの製造
ポリマーSTP−1:
水分を排除して、1000gのAcclaim(登録商標)12200ポリオール(Bayer製の低レベルの不飽和を有するポリオキシ−プロピレンジオール;OH価 11.0mg KOH/g)、43.6gのイソホロンジイソシアネート(IPDI;Evonik製のVestanat(登録商標)IPDI)、126.4gのジイソデシルフタレート(DIDP)及び0.1gのビスマストリス(ネオデカノエート)(DIDP中の10重量%)を一定に攪拌しながら90℃まで加熱し、滴定法によって測定される遊離イソシアネート基の含有量が0.63重量%の安定した値に達するまで、この温度でそのままにした。その後、63.0gのジエチルN−(3−トリメトキシシリルプロピル)アミノスクシナート(3−アミノプロピルトリメトキシシランとジエチルマレエートとから形成された付加体;米国特許第5,364,955号明細書の詳細に従って製造された)を混ぜ入れ、混合物を、いかなる遊離のイソシアネートもFT−IR分光法によって検出することがもはや可能でなくなるまで90℃で攪拌した。約6880g/当量(使用量から計算される)のシラン当量を有する、このようにして得られたトリメトキシシラン基を含有するポリエーテルを室温まで冷却し、水分を排除して貯蔵した。
使用される市販の触媒及びその省略形:
DBU 1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン
(BASF製のLupragen(登録商標)N 700)
TMG 1,1,3,3−テトラメチルグアニジン
(Sigma−Aldrich製)
IBAY ビス(エチルアセチルアセトテート)ジイソブトキシチタン(IV)
(Dorf Ketal製のTyzor(登録商標)IBAY)
シラン基を含有するポリマーをベースとする組成物:
比較例は、「(対照)」によって表1及び2において特定される。
組成物Z1〜Z8:
96.5gのポリマーSTP−1、0.5gのビニルトリメトキシ−シラン及び3.0gの3−アミノプロピルトリメトキシシランからなる組成物を、表1により明記される量の様々な触媒と混合し、混合物を貯蔵の前後に粘度及び標準気候条件下でのスキン時間(ST)について試験した。スキン時間は、シラン基の架橋反応に関する触媒の活性、すなわち架橋速度の尺度として役立ち;貯蔵後の粘度及びスキン時間の変化は貯蔵安定性の尺度である。さらに、混合物を塗布し、標準気候条件下で24時間後に表面が所望通りに乾燥したかどうか、又は硬化ポリマーとの不十分な相溶性による触媒の滲出の証拠である、脂っぽいフィルムが形成されたかどうか、及び/又は不完全な硬化の証拠である、表面が粘着性であるかどうかに関して試験した。さらに、混合物を使用して厚さ2mmのフィルムを製造し、それを7日間にわたり標準気候条件下で硬化させ、機械的特性について試験した。結果を表1及び2に示す。「Comp.」は「組成物」を表す。
Figure 2018512483
Figure 2018512483

Claims (15)

  1. − 式(I)の少なくとも1つのアミジン:
    Y−A−Z (I)
    (式中、
    Aは、2〜30個の炭素原子を有し、かつ不飽和成分を有していてもよく、かつエーテル酸素又は第二級若しくは第三級アミン窒素を有していてもよい、二価のヒドロカルビルラジカルであり、
    Yは、ヒドロキシル基、メルカプト基又はアミノ基であり、かつ
    Zは、窒素原子によって結合したアミジン基であり、
    ここで、Y及びZは、少なくとも2個の炭素原子によって互いに隔てられている)、
    及び/又は
    − 前記式(I)の少なくとも1つのアミジンと、少なくとも1つの官能性化合物との少なくとも1つの反応生成物
    の、シラン基を含有するポリマーをベースとする組成物の架橋用の触媒としての使用であって、
    Aが、ポリオキシアルキレンラジカルではなく、かつ前記式(I)のアミジンが、芳香環に直接結合している窒素原子又はヘテロ芳香環系の一部である窒素原子のいずれも有していない、使用。
  2. Zが、以下である、請求項1に記載の使用:
    Figure 2018512483
    (式中、
    は、水素ラジカルであるか、又は1〜8個の炭素原子を有するアルキル若しくはシクロアルキル若しくはアラルキルラジカルであり、
    は、水素ラジカルであるか、又は1〜8個の炭素原子を有するアルキル若しくはシクロアルキル若しくはアラルキルラジカルであるか、又はRと一緒になってRとなり、
    は、水素ラジカルであるか、又は1〜18個の炭素原子を有し、かつヘテロ原子を有していてもよいアルキル、シクロアルキル若しくはアラルキルラジカルであるか、又はRと一緒になってRとなり、
    は、水素ラジカルであるか、又は1〜12個の炭素原子を有するアルキル若しくはシクロアルキル若しくはアラルキルラジカルであり、及び
    は、1,2−エチレン又は1,2−プロピレン又は1,3−プロピレン又は1,3−ブチレン又は1,3−ペンチレンであり、
    ここで、
    及びRは、一緒になって、3〜6個の炭素原子を有し、かつエーテル酸素又は第三級アミン窒素を有していてもよいアルキレンラジカルとなってもよく、
    及びRは、一緒になって、3〜6個の炭素原子を有するアルキレンラジカルとなってもよい)。
  3. Zが、以下である、請求項2に記載の使用:
    Figure 2018512483
  4. Aが、1,2−エチレン、1,3−プロピレン、1,2−プロピレン、1,3−ペンチレン、1,1−ジメチル−1,2−エチレン、1,5−ペンチレン、2−メチル−1,5−ペンチレン、1,6−ヘキシレン、2,2(4),4−トリメチル−1,6−ヘキサメチレン、1,8−オクチレン、1,10−デシレン、1,12−ドデシレン、(1,5,5−トリメチルシクロヘキサン−1−イル)メタン−1,3、1,3−シクロヘキシレンビス(メチレン)、1,4−シクロヘキシレンビス(メチレン)、1,3−フェニレンビス(メチレン)、2−及び/又は4−メチル−1,3−シクロヘキシレン、N−メチル−4−アザ−1,7−ヘプチレン、N−エチル−4−アザ−1,7−ヘプチレン、3−アザ−1,5−ペンチレン、4−アザ−1,7−ヘプチレン、3−アザ−1,6−ヘキシレン、7−アザ−1,13−トリデシレン、3−オキサ−1,5−ペンチレン、3,6−ジオキサ−1,8−オクチレン並びに4,7−ジオキサ−1,10−デシレンからなる群から選択される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の使用。
  5. Yが、NR(式中、R及びRは、独立して、1〜8個の炭素原子を有するアルキルラジカルであるか、又は一緒になって、4〜10個の炭素原子を有し、置換されていてもよいアルキレンラジカルである)である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の使用。
  6. Yが、HX(式中、Xは、O又はS又はNRであり、ここで、Rは、水素ラジカルであるか、又は1〜8個の炭素原子を有するアルキル若しくはシクロアルキル若しくはアラルキルラジカルである)である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の使用。
  7. 前記官能性化合物が、エポキシド、アジリジン、カーボネート、カルボン酸無水物、カルボン酸、カルボン酸エステル、ラクトン、カルボニルクロリド、ケトン、アルデヒド、1,3−ジケトン、1,3−ケトエステル、1,3−ケトアミド、シアネート、チオシアネート、イソシアネート、イソチオシアネート、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、マレエート、マレアミド、マレイミド、フマレート、フマルアミド、イタコネート、イタコンアミド、クロトネート及びクロトンアミドから選択される少なくとも1つの反応基を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の使用。
  8. 前記反応生成物が、以下の式(II)を有することを特徴とする、請求項6又は7に記載の使用:
    Figure 2018512483
    (式中、
    pは、1〜6の整数であり、かつrは、0〜5の整数であり、ここで、(p+r)は、1〜6の整数であり、
    Lは、
    14〜20,000g/モルの範囲の平均分子量を有し、ヘテロ原子を有していてもよい、(p+r)価のヒドロカルビルラジカルであるか、又は
    Q’と一緒になって、置換されていてもよい5員環若しくは6員環を形成する、(p+r+1)価のヒドロカルビルラジカルであるか、又は
    共有結合であるか、又は
    水素ラジカルであり、
    Qは、エポキシド、アジリジン、カーボネート、カルボン酸無水物、カルボン酸、カルボン酸エステル、ラクトン、カルボニルクロリド、ケトン、アルデヒド、1,3−ジケトン、1,3−ケトエステル、1,3−ケトアミド、シアネート、チオシアネート、イソシアネート、イソチオシアネート、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、マレエート、マレアミド、マレイミド、フマレート、フマルアミド、イタコネート、イタコンアミド、クロトネート及びクロトンアミドから選択される反応基であり、及び
    Q’は、QとHXとの反応から形成された連結単位である)。
  9. Q’が、以下からなる群から選択される、請求項8に記載の使用:
    Figure 2018512483
    (式中、
    Dは、O又はSであり、
    Wは、O又はNR10であり、かつR10は、水素ラジカルであるか、又は1〜8個の炭素原子を有する一価のヒドロカルビルラジカルであり、
    は、水素ラジカルであるか、又はメチルラジカルであり、
    は、2〜8個の炭素原子を有し、カルボキシル置換したアルキレン、アルケンジイル又はフェニレンラジカルであり、
    は、2〜5個の炭素原子を有するヒドロキシアルキレンラジカルであるか、又は2若しくは3個の炭素原子を有するO結合ヒドロキシアルキレンオキシラジカルであり、
    は、水素ラジカルであるか、又は1〜6個の炭素原子を有し、エーテル、エステル、アミノ若しくはアミド基の形態のヘテロ原子を有していてもよい一価のヒドロカルビルラジカルであるか、又はLと一緒になって、置換されていてもよい1,4−ブチレン若しくは1,5−ペンチレンラジカルとなり、
    は、水素又はメチル又は2〜9個の炭素原子を有するアルコキシカルボニルメチルラジカルであり、
    は、1〜8個の炭素原子を有するアルコキシカルボニルラジカルであるか、又はメチルラジカルであり、
    は、水素ラジカルであるか、又は1〜8個の炭素原子を有するアルキルラジカルであり、
    は、1〜6個の炭素原子を有する一価のヒドロカルビルラジカルであり、
    は、水素ラジカルであるか、又は1〜6個の炭素原子を有する一価のヒドロカルビルラジカルであり、かつ
    dは、0又は1である)。
  10. pが、1又は2又は3であり、かつrが0である、請求項8又は9に記載の使用。
  11. シラン基を含有する前記ポリマーが、末端シラン基を有するポリオルガノシロキサン及びシラン基を含有する有機ポリマーからなる群から選択される、請求項1〜10のいずれか一項に記載の使用。
  12. 前記式(I)の少なくとも1つのアミジン及び/又は請求項1〜10のいずれか一項に記載の少なくとも1つの反応生成物と、シラン基を含有する少なくとも1つのポリマーとを含む、組成物。
  13. シラン基を含有する前記ポリマーが、末端シラン基を有するポリオルガノシロキサンである、請求項12に記載の組成物。
  14. シラン基を含有する前記ポリマーが、シラン基を含有する有機ポリマーである、請求項12に記載の組成物。
  15. 接着剤又はシーラント又はコーティングである、請求項12〜14のいずれか一項に記載の組成物。
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