JP6682639B2 - オルガニルオキシシラン末端ポリマーをベースとする架橋性材料 - Google Patents

オルガニルオキシシラン末端ポリマーをベースとする架橋性材料 Download PDF

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Description

本発明は、好ましくは、シラン架橋プレポリマーの一成分架橋性組成物、それらの製造方法、及び特に基材の接着のための接着剤及び封止剤としてのそれらの使用に関する。
反応性アルコキシシリル基を有するポリマー系は長い歴史を有する。これらのアルコキシシラン末端ポリマーは、水又は大気中の湿気と接触すると、アルコキシ基の脱離を伴いながら、室温でさえも互いに縮合することができる。このような材料の最も重要な用途の1つは、接着剤の製造である。
アルコキシシラン架橋ポリマーをベースとする接着剤は、十分な硬化状態にある場合、特定の基材に対して良好な接着特性を示すばかりでなく、非常に良好な機械的特性も示す。何故ならば、それらは、高い弾性及び多くの用途に十分な引張強度を有することができるからである。他の多くの接着剤及び封止剤技術と比較して(例えば、イソシアネート架橋系と比較して)、シラン架橋系のさらなる利点は、プレポリマーについて毒物学的に異議のあるものではないことである。
ここに、大気中の湿気と接触して硬化する1成分(1K)系が好ましい多くの用途がある。1成分系の決定的な利点は、とりわけ、この場合、様々な接着剤成分をユーザーが混合する必要がないので、塗布が非常に容易であることである。時間/労力の節約と投与過誤の確実な回避と共に、1成分系を用いると、2つの成分が一緒に混合された後の多成分系の場合とは異なり、通常非常に狭い時間窓内で接着剤/封止剤を処理する必要もない。
アルコキシシラン架橋ポリマーをベースとする接着剤の1つの特定の変形例は、シラン架橋ポリマーだけでなくフェニルシリコーン樹脂を含むDE−A 10 2011 081264号に記載されている。対応する樹脂の添加により、それらの完全な硬化に続いて、大幅に高められた硬度及び重ね剪断強度を示す接着剤ももたらされる。
しかし、これらの系の欠点は、それらが硬化した後の対応する樹脂含有接着剤系の比較的低い弾性である。したがって、このような系の破断点伸びは200%よりかなり低く、実際には50%よりも低いことが多い。樹脂の添加は硬度及び重ね剪断強度に対して肯定的であり、その弾性への影響は否定的である。
これは確かに全ての用途に関連性があるわけではないが、特に弾性接着の場合、高弾性の接着剤が望ましい。このことは、例えば、異なる熱膨張を有する材料が互いに表面結合される場合、又は、例えば、車体構造、継手の結合、ヘッドランプ若しくはフロントガラスと同様に、自動車製造における多くの接着用途には、事実である。ここでの要件は、一般に、高い引張強度と高い弾性との組合せに対するものである。
シラン末端ポリウレタンと呼ばれる特定のシラン末端ポリマーをベースとする接着剤配合物は、少なくともある程度はそのような特性の組み合わせを有するものであり、EP−A1397406号に記載されている。この場合、シラン末端ポリウレタンと呼ばれる特定のシラン末端ポリマーの種類は、炭酸カルシウム及びカーボンブラックと共に配合される。しかし、多くの用途にとって、250〜300%の破断点伸び及び4.5〜5.5MPaの引張強度を有する、この経路によって達成可能な特性のプロファイルは、まだ不十分である。
独国特許出願公開第10 2011 081264号明細書 欧州特許出願公開第1397406号明細書
本発明の主題は、
(A) 100部の下記式の化合物
Y−[(CR −SiR(OR3−a (I)、
[式中、
Yは、窒素、酸素、硫黄又は炭素を介して結合したx価のポリマー基を表し、
Rは、同一であっても異なっていてもよく、一価の任意で置換されるヒドロカルビル基を表し、
は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、又は窒素、リン、酸素、硫黄若しくはカルボニル基を介して炭素原子に結合することができる一価の任意で置換されるヒドロカルビル基を表し、
は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子又は一価の任意で置換されるヒドロカルビル基を表し、
xは、1〜10、好ましくは1、2又は3、より好ましくは1又は2の整数であり、
aは、同一であっても異なっていてもよく、0、1又は2、好ましくは0又は1であり、
bは、同一であっても異なっていてもよく、1〜10、好ましくは1、3又は4、より好ましくは1又は3、より具体的には1の整数である。]
(B) 少なくとも5重量部の、下記式の単位を含むシリコーン樹脂、
(RO) SiO(4−c−d−e)/2 (II)
[式中、
は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、一価のSiC結合した任意で置換される脂肪族ヒドロカルビル基、又は式(II)の二つの単位を架橋する二価の任意で置換される脂肪族ヒドロカルビル基を表し、
は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子又は一価の任意で置換されるヒドロカルビル基を表し、
は、同一であっても異なっていてもよく、一価のSiC結合した任意で置換される芳香族ヒドロカルビル基を表し、
cは、0、1、2又は3であり、
dは、0、1、2又は3、好ましくは0、1又は2、より好ましくは0又は1であり、
eは、0、1又は2、好ましくは0又は1であり、
ただし、c+d+eの合計は3以下であり、式(II)の単位の少なくとも40%において、c+eの合計は0又は1である。]及び
(C) 少なくとも10重量部のカーボンブラック
を含む架橋性組成物である。
本発明は、特徴のこの革新的な組み合わせのおかげで、さらに大幅に改善された弾性と高い引張強度の今までに達成されていなかった融合を達成することができるという発見に基づいている。
ここで特に驚くべきことは、EP1397406号に記載されたカーボンブラック含有系と比較して、シリコーン樹脂(B)の本発明による添加により弾性の著しい改善がもたらされることである。この驚きは、例えば、DE A 10 2011 081264号に開示されている種類の他のシラン架橋ポリマー系へのシリコーン樹脂の添加により、硬度の増加は確実にもたらされるが、しかしそれと同時に弾性の大幅な低下ももたらされるだけになおさらである。
同様に驚くべきことは、本発明の組成物は、好ましくは20N/mmを超える、場合によっては30N/mmを超える非常に異常に高い引裂抵抗を有するという発見であった。
基Rの例は、アルキル基、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、1−n−ブチル基、2−n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基;ヘキシル基、例えば、n−ヘキシル基;ヘプチル基、例えば、n−ヘプチル基;オクチル基、例えば、n−オクチル基、イソオクチル基、及び2,2,4−トリメチルペンチル基;ノニル基、例えば、n−ノニル基;デシル基、例えば、n−デシル基;ドデシル基、例えば、n−ドデシル基;オクタデシル基、例えば、n−オクタデシル基;シクロアルキル基、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基及びメチルシクロヘキシル基;アルケニル基、例えば、ビニル基、1−プロペニル基及び2−プロペニル基;アリール基、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基及びフェナントリル基;アルカリール基、例えば、o−、m−、p−トリル基;キシリル基及びエチルフェニル基;並びにアラルキル基、例えば、ベンジル基、α−及びβ−フェニルエチル基である。
置換された基Rの例は、ハロアルキル基、例えば、3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル基、2,2,2,2’,2’,2’−ヘキサフルオロイソプロピル基及びヘプタフルオロイソプロピル基、並びにハロアリール基、例えば、o−、m−及びp−クロロフェニル基である。
基Rは、好ましくは、1〜6個の炭素原子を有するハロゲン原子で任意で置換される一価のヒドロカルビル基、より好ましくは1又は2個の炭素原子を有するアルキル基、より具体的にはメチル基を含む。
基Rの例は、水素原子、Rについて特定された基、及び窒素、リン、酸素、硫黄、炭素又はカルボニル基を介して炭素原子に結合した任意で置換されるヒドロカルビル基である。
基Rは、好ましくは、水素原子又は1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基、より具体的には水素原子を含む。
基Rの例は、水素原子及び基Rについて特定した例である。
基Rは、好ましくは、水素原子又は1〜10個の炭素原子を有する、ハロゲン原子で任意で置換されるアルキル基、より好ましくは1〜4個の炭素原子を有するアルキル基、より具体的にはメチル基又はエチル基を含む。
ポリマー基Yがベースとするポリマーは、本発明の目的に関し、主鎖中の全結合の少なくとも50%、好ましくは少なくとも70%、より好ましくは少なくとも90%が炭素−炭素結合、炭素−窒素結合又は炭素−酸素結合である全てのポリマーである。
ポリマー基Yの例は、ポリエステル基、ポリエーテル基、ポリウレタン基、ポリアルキレン基、及びポリアクリレート基である。
ポリマー基Yは、好ましくは、そのポリマー鎖として、ポリオキシアルキレン、例えば、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン、ポリオキシテトラメチレン、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンコポリマー、及びポリオキシプロピレン−ポリオキシブチレンコポリマー;炭化水素ポリマー、例えば、ポリイソブチレン及びポリイソブチレンとイソプレンとのコポリマー;ポリクロロプレン;ポリイソプレン;ポリウレタン;ポリエステル;ポリアミド;ポリアクリレート;ポリメタクリレート;ビニルポリマー又はポリカーボネートを含み、好ましくは−O−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)O−、−NH−C(=O)−NH−、−NR’−C(=O)−NH―、NH−C(=O)−NR’−、−NH−C(=O)−、−C(=O)−NH−、−C(=O)−O−、O−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−S−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)−S−、−C(=O)−S−、−S−C(=O)−、−S−C(=O)−S−、−C(=O)−、−S−、−O−、−NR’−(ここでR’は同一でも異なっていてもよく、Rについて特定された定義を有する)を介して基−[CR −SiR(OR3−a](単数又は複数)に結合した有機ポリマー基を含むか、又は基−CH(COOR”)−CH−COOR”(R”は同一でも異なっていてもよく、Rについて特定した定義を有する)である。
基R’は、好ましくは、基−CH(COOR”)−CH−COOR”又は1〜20個の炭素原子を有する任意で置換されるヒドロカルビル基、より好ましくは1〜20個の炭素原子を有する直鎖状、分岐状又は環状アルキル基、又は6〜20個の炭素原子を有する、ハロゲン原子で任意で置換されるアリール基を含む。
基R’の例は、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、n−プロピル基及びイソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基及びt−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基又はヘプチル基の種々の立体異性体、並びにフェニル基である。
基R”は、好ましくは1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、より好ましくはメチル基、エチル基又はプロピル基を含む。
成分(A)は、ポリマー鎖の任意の所望の位置、例えば、内部及び/又は末端に、記載の方法で結合した基−[CR −SiR(OR3−a]を有していてもよい。
式(I)の基Yは、より好ましくは、窒素、酸素、硫黄又は炭素を介して結合し、そのポリマー鎖としてポリウレタン又はポリオキシアルキレンを含むx価の有機ポリマー基を含み、より具体的には、末端に結合した基−[CR −SiR(OR3−a]を有するポリウレタン基又は末端に結合した基−[CR −SiR(OR3−a](式中、基及び添え字は上記の定義を有する)を有するポリオキシアルキレン基を含む。基Yは好ましくは直鎖状であるか、又は1〜3個の分岐点を有する。より好ましくは、それらは直鎖状である。
ポリウレタン基Yは、好ましくは、鎖末端が−NH−C(=O)O−、−NH−C(=O)−NH−、−NR’−C(=O)−NH−又はNH−C(=O)−NR’−を介して、より具体的には−O−C(=O)−NH−又は−NH−C(=O)−NR’−を介して基−[CR −SiR(OR3−a](単数又は複数)に結合した基(基及び添え字の全てが上記の定義の1つを有する。)である。これらのポリウレタン基Yは、好ましくは直鎖状又は分枝状ポリオキシアルキレンから、より具体的にはポリプロピレングリコールから、及びジイソシアネート又はポリイソシアネートから製造可能である。ここで、基Yは、好ましくは400〜30000g/mol、好ましくは4000〜20000g/molの平均モル質量M(数平均)を有する。このような成分(A)を調製するための適切な方法及び成分(A)自体の例は、EP1093482B1号(段落[0014]〜[0023]、[0039]〜[0055]及び発明例1及び比較例1)又はEP1641854B1号(段落[0014]〜[0035]、発明例4及び6並びに比較例1及び2)をはじめとする刊行物に記載されており、これらは本明細書の開示内容の一部とみなされる。
ここで、数平均モル質量Mは、米国のウォーターズ・コーポレーションからStyragel HR3−HR4−HR5−HR5カラム上で、100μlの注入容量で、RI(屈折率検出器)による検出を用いてTHF中、60℃、流速1.2ml/分でポリスチレン標準に対するサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって本発明の目的に関し決定される。
ポリオキシアルキレン基Yは、好ましくは直鎖状又は分枝状のポリオキシアルキレン基、より好ましくはポリオキシプロピレン基を含み、その鎖末端は好ましくは−O−C(=O)−NH−又は――を介して基−[CR −SiR(OR3−a](単数又は複数)(基及び添え字は上記の定義の1つを有する。)に結合している。ここで好ましくは、全ての鎖末端の少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、より具体的には少なくとも95%が、−O−C(=O)−NH−を介して−基−[CR −SiR(OR3−a]に結合している。ポリオキシアルキレン基Yは、好ましくは4000〜30000g/mol、より好ましくは8000〜20000g/molの平均モル質量Mを有する。このような成分(A)を調製するのに適した方法及び成分(A)自体の例は、EP1535940B1号(段落[0005]〜[0025]及び発明例1〜3及び比較例1〜4)又はEP1896523B1号(段落[0008]〜[0047])をはじめとする刊行物に記載されており、これらは本明細書の開示内容の一部とみなされる。
本発明に従って使用される化合物(A)の末端基は、好ましくは、以下の一般式の基を含む。
−NH−C(=O)−NR’−(CR −SiR(OR3−a (IV)
−O−C(=O)−NH−(CR −SiR(OR3−a (V)又は
−O−(CR −SiR(OR3−a (VI)、
式中、基及び添え字は、上でそれらに対し特定された定義の1つを有する。
化合物(A)が好ましくはポリウレタンである場合、それらは好ましくは1つ以上の以下の末端基を有する。
−NH−C(=O)−NR’−(CH−Si(OCH
−NH−C(=O)−NR’−(CH−Si(OC
−O−C(=O)−NH−(CH−Si(OCH又は
−O−C(=O)−NH−(CH−Si(OC
式中、R’は上記の定義を有する。
化合物(A)が特に好ましいようにポリプロピレングリコールである場合、それらは好ましくは1つ以上の以下の末端基を有し、
−O−(CH−Si(CH)(OCH
−O−(CH−Si(OCH
−O−C(=O)−NH−(CH−Si(OC
−O−C(=O)−NH−CH−Si(CH)(OC
−O−C(=O)−NH−CH−Si(OCH
−O−C(=O)−NH−CH−Si(CH)(OCH又は
−O−C(=O)−NH−(CH−Si(OCH
最後の2つの末端基が特に好ましい。
化合物(A)の平均分子量Mは、好ましくは少なくとも400g/mol、より好ましくは少なくとも4000g/mol、より具体的には少なくとも10000g/mol、好ましくは最大で30000g/mol、より好ましくは最大で20000g/mol、より具体的には最大で19000g/molである。
化合物(A)の粘度は、いずれの場合も20℃で測定して、好ましくは少なくとも0.2Pas、より好ましくは少なくとも1Pas、非常に好ましくは少なくとも5Pas、好ましくは最大で700Pas、より好ましくは最大で100Pasである。
本発明の目的のための粘度は、ISO 2555に従って2.5rpmでスピンドル5を用いてA.Paar(ブルックフィールド系)のDV 3 P回転粘度計を使用して、23℃に調整した後に測定する。
本発明に従って使用される化合物(A)は、市販品であるか、又は化学において一般的な方法によって製造することができる。
ポリマー(A)は、ヒドロシリル化、マイケル付加、ディールス−アルダー付加、又はイソシアネート官能性化合物とイソシアネート反応性基を有する化合物との反応のような付加反応のような既知の方法によって製造することができる。
本発明に従って使用される成分(A)は、1種類の式(I)の化合物のみ、又は異なる種類の式(I)の化合物の混合物を含むことができる。この場合、成分(A)は、基Yに結合した全てのシリル基の90%超、好ましくは95%超、より好ましくは98%超が同一である式(I)の化合物のみを含むことができる。しかし、その場合、異なるシリル基が基Yに結合した式(I)の化合物を少なくとも部分的に含む成分(A)を使用することも可能である。最後に、使用される成分(A)は、基Yに結合した少なくとも2つの異なる種類のシリル基が存在するが、特定の基Yに結合した全てのシリル基が同一である式(I)の異なる化合物の混合物も含むことができる。
本発明の組成物は、好ましくは、最大で60重量%、より好ましくは最大で40重量%、好ましくは少なくとも10重量%、より好ましくは少なくとも15重量%の濃度で化合物(A)を含む。
成分(A)100重量部に基づいて、本発明の組成物は、好ましくは少なくとも10重量部、より好ましくは少なくとも15重量部の成分(B)を含む。成分(A)100重量部に基づいて、本発明の組成物は、好ましくは最大で300重量部、より好ましくは最大で200重量部、より具体的には最大で100重量部の成分(B)を含む。
成分(B)は、好ましくは、少なくとも90重量%の程度まで式(II)の単位からなる。特に好ましくは、成分(B)は、もっぱら式(II)の単位からなる。
基Rの例は、Rについて上記で特定した脂肪族例である。しかし、基Rは、式(II)の2つのシリル基を互いに結合する二価の脂肪族基、例えば、1〜10個の炭素原子を有するアルキレン基、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基又はブチレン基を含むことができる。二価の脂肪族基の1つの特に一般的な例は、エチレン基である。
しかし、好ましくは、基Rは、1〜18個の炭素原子を有する、ハロゲン原子で任意で置換される一価のSiC結合した脂肪族ヒドロカルビル基、より好ましくは1〜6個の炭素原子を有する脂肪族ヒドロカルビル基、より具体的にはメチル基を含む。
基Rの例は、水素原子及び基Rについて特定した例である。
基Rは、好ましくは、水素原子又は1〜10個の炭素原子を有する、ハロゲン原子で任意で置換されるアルキル基、より好ましくは1〜4個の炭素原子を有するアルキル基、より具体的にはメチル基又はエチル基を含む。
基Rの例は、Rについて上記で特定した芳香族基である。
基Rは、好ましくは、1〜18個の炭素原子を有する、ハロゲン原子で任意で置換されるSiC結合した芳香族ヒドロカルビル基、例えば、エチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クロロフェニル基、ナフチル基又はスチリル基、より好ましくはフェニル基を含む。
成分(B)として使用するのに好ましいのは、全ての基Rの少なくとも90%がメチル基であるシリコーン樹脂である。
成分(B)として使用するに好ましいのは、全ての基Rの少なくとも90%がメチル基、エチル基、プロピル基又はイソプロピル基であるシリコーン樹脂である。
成分(B)として使用するのに好ましいのは、全ての基Rの少なくとも90%がフェニル基であるシリコーン樹脂である。
本発明に従って、いずれの場合も式(II)の単位の総数に基づいて、少なくとも20%、より好ましくは少なくとも40%の、cが0である式(II)の単位を有するシリコーン樹脂(B)を使用することが好ましい。
いずれの場合も式(II)の単位の総数に基づいて、少なくとも70%、より好ましくは少なくとも80%の、dが0又は1の値を有する式(II)の単位を有するシリコーン樹脂(B)を使用することが好ましい。
成分(B)として使用するのに好ましいのは、いずれの場合も式(II)の単位の総数に基づいて、少なくとも20%、より好ましくは少なくとも40%の、より具体的には少なくとも50%の、eが1の値を有する式(II)の単位を有するシリコーン樹脂(B1)である。
本発明の1つの特定の実施形態では、Rがフェニル基であり、いずれの場合も式(II)の単位の総数に基づいて、少なくとも70%、より具体的には少なくとも80%の、eが1の値を有する式(II)の単位を有する又はeが1である式(II)の単位をもっぱら有するシリコーン樹脂(B1)が使用される。
この特定の実施形態の基礎は、ケイ素に結合したフェニル基のこのような高い割合を有するシリコーン樹脂の使用により、特に高い弾性を有する接着剤がもたらされるという驚くべき発見である。
本発明の1つの特に好ましい実施では、使用される成分(B)は、いずれの場合も式(II)の単位の総数に基づいて、少なくとも30%、より好ましくは少なくとも60%、より具体的には少なくとも90%の、eが1の値を有し、cが0の値を有する式(II)の単位を有するシリコーン樹脂(B1)を含む。
本発明に従って使用されるシリコーン樹脂(B)の例は、式SiO4/2、Si(OR)O3/2、Si(OR2/2及びSi(OR1/2の(Q)単位、式PhSiO3/2、PhSi(OR)O2/2及びPhSi(OR1/2の(T)単位、式MeSiO2/2及びMeSi(OR1/2の(D)単位並びにMeSiO1/2の(M)単位から選択される単位から実質的に、好ましくはもっぱらなるオルガノポリシロキサン樹脂であり、式中、Meはメチル基を表し、Phはフェニル基を表し、Rは水素原子又は1〜10個の炭素原子を有する、ハロゲン原子で任意で置換されるアルキル基、より好ましくは1〜4個の炭素原子を有する非置換のアルキル基を表し、樹脂(B)は好ましくは(T)単位、並びに(T)単位1モル当たり好ましくは0〜2モルの(Q)単位、0〜2モルの(D)単位及び0〜2モルの(M)単位を含む。
本発明に従って使用されるシリコーン樹脂(B)の好ましい例は、式PhSiO3/2、PhSi(OR)O2/2及びPhSi(OR1/2の(T)単位並びに式MeSiO3/2、MeSi(OR)O2/2及びMeSi(OR1/2の(T)単位から選択される単位から実質的に、好ましくはもっぱらなるオルガノポリシロキサン樹脂であり、式中、Meはメチル基を表し、Phはフェニル基を表し、Rは水素原子又は1〜10個の炭素原子を有する、ハロゲン原子で任意で置換されるアルキル基を表す。
本発明に従って使用されるシリコーン樹脂(B)のさらに好ましい例は、式PhSiO3/2、PhSi(OR)O2/2及びPhSi(OR1/2の(T)単位、式MeSiO3/2、MeSi(OR)O2/2及びMeSi(OR1/2の(T)単位、並びに式MeSiO2/2及びMeSi(OR)O1/2の(D)単位から選択される単位から実質的に、好ましくはもっぱらなるオルガノポリシロキサン樹脂であり、式中、Meはメチル基を表し、Phはフェニル基を表し、Rは水素原子又は1〜10個の炭素原子を有する、ハロゲン原子で任意で置換されるアルキル基、好ましくは1〜4個の炭素原子を有する非置換のアルキル基を表し、メチルシリコーン単位に対するフェニルシリコーン単位のモル比は0.5〜4.0である。これらのシリコーン樹脂中のD単位の量は、好ましくは10重量%未満である。
本発明に従って使用されるシリコーン樹脂(B1)の特に好ましい例は、いずれの場合も単位の総数に基づいて80%、好ましくは90%の程度まで、より具体的にはもっぱら式PhSiO3/2、PhSi(OR)O2/2及びPhSi(OR1/2の(T)単位からなるオルガノポリシロキサン樹脂であり、式中、Phはフェニル基を表し、Rは水素原子又は1〜10個の炭素原子を有するハロゲン原子で任意で置換されるアルキル基、好ましくは1〜4個の炭素原子を有する非置換のアルキル基を表す。既に記載したように、このような高い割合のケイ素に結合したフェニル基を有するシリコーン樹脂の使用により、特に高い弾性を有する接着剤がもたらされる。
本発明に従って使用されるシリコーン樹脂(B)は、好ましくは少なくとも400g/mol、より好ましくは少なくとも600g/molの平均モル質量(数平均)Mを有する。平均モル質量Mは、好ましくは最大で400000g/mol、より好ましくは最大で10000g/mol、より具体的には最大で3000g/molである。
本発明に従って使用されるシリコーン樹脂(B)は、23℃及び1000hPaで固体又は液体のいずれかであることができ、シリコーン樹脂(B)は好ましくは液体である。シリコーン樹脂(B)は、好ましくは、10〜100000mPas、好ましくは50〜50000mPas、より具体的には100〜20000mPasの粘度を有する。
本発明に従って使用されるシリコーン樹脂(B)は、好ましくは、5以下、好ましくは3以下の多分散性(M/M)を有する。
数平均モル質量Mと同様に、質量平均モル質量Mは、米国のウォーターズ・コーポレーションからStyragel HR3−HR4−HR5−HR5カラム上で、100μlの注入容量で、RI(屈折率検出器)による検出を用いてTHF中、60℃、流速1.2ml/分でポリスチレン標準に対するサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって決定される。
シリコーン樹脂(B)は、純粋な形態で、又は適切な溶媒(BL)との混合物の形態のいずれかで使用することができる。
ここでの溶媒(BL)としては、室温で成分(A)及び(B)に対して反応性でなく、1013ミリバールで沸点<250℃を有する全ての化合物を使用することが可能である。
溶媒(BL)の例は、エーテル(例えば、ジエチルエーテル、メチルtert−ブチルエーテル、グリコールのエーテル誘導体、THF)、エステル(例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、グリコールエステル)、脂肪族炭化水素(例えば、ペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、若しくは長鎖の分岐及び非分岐のアルカン)、ケトン(例えば、アセトン、メチルエチルケトン)、芳香族化合物(例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クロロベンゼン)、又はアルコール(例えば、メタノール、エタノール、グリコール、プロパノール、イソプロパノール、グリセロール、ブタノール、イソブタノール、tert−ブタノール)である。
例えば、ワッカー・ケミー社(ドイツ、ミュンヘン)からの樹脂SILRES(R) SY 231、SILRES(R) IC 231、SILRES(R) IC 368又はSILRES(R) IC 678として市販されている多くの樹脂(B1)は、23℃及び1013hPaで液体であるが、それにもかかわらず、製造方法の結果として少量の溶媒(BL)、特にトルエンを含む。したがって、上記で特定された樹脂は、樹脂の総重量に基づいて、約0.1重量%のトルエンを含む。
本発明の1つの好ましい実施において、使用される成分(B)は、0.1重量%未満、好ましくは0.05重量%未満、より好ましくは0.02重量%未満、より具体的には0.01重量%未満の芳香族溶媒(BL)を含む樹脂(B1)を含む。市販品の例には、ワッカー・ケミー社(ドイツ、ミュンヘン)のGENIOSIL IC(R) 368又はGENIOSIL(R) IC 678が挙げられる。
本発明の1つの特に好ましい実施態様では、使用される成分(B)は、アルコールROHを例外として、0.1重量%未満、好ましくは0.05重量%未満、より好ましくは0.02重量%未満、より具体的には0.01重量%未満の溶媒(BL)を含む樹脂(B1)を含み、Rは上記の定義を有する。
本発明の1つの特に好ましい実施において、使用される成分(B)は、アルコールROHを例外として、溶媒(BL)を全く含まない樹脂(B1)を含み、Rは上記の定義を有する。
本発明に従って使用されるシリコーン樹脂(B)及び/又は(B1)は、市販品であるか、又はケイ素化学において一般的な方法によって製造することができる。
好ましい又はより好ましいものとして記載された化合物(A)は、好ましくは、樹脂(B1)及びカーボンブラック(C)との好ましい割合での組み合わせで使用される。
本発明に従って使用されるカーボンブラック(C)は、非常に広範な種類のカーボンブラックのいずれかを含むことができる。
カーボンブラック(C)の例は、全ての入手可能な既知の改質におけるカーボンブラック、例えば、コンバスションブラック、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、ガスブラック、チャンネルブラック、クラッキング又はサーマルブラック、例えば、アセチレンブラック及びアークブラック、この技術分野で既知のカーボンブラック、例えば、スペシャルティブラック、及びアセチレンブラック、例えば、Acetogen UVの名称でドイツのSKWから入手可能なカーボンブラック、又はフランスのエメリーズ(Emerys)のEnsacko 250カーボンブラック、ランプブラック、例えば、Durexブラック、及びドイツのエボニック(Evonik)からのPrintex(R)ブラック、例えば、Printex(R) 55、Printex(R) 60、Printex(R) 30、Printex(R) 80、及びPrintex(R) 90、並びにオリオン(Orion)(ドイツ、フランクフルト・アム・マイン)からの商品名Experimental Black XPB 412、Nerox(R) 505又はPanther(R) 205である。
本発明に従って使用されるカーボンブラック(C)は、好ましくは30m/gを超える、より好ましくは50m/gを超える、より具体的には少なくとも70m/gのBET比表面積を有し、BET比表面積はDIN 66131(窒素を用いる)に従って測定される。本発明に従って使用されるカーボンブラック(C)は、好ましくは、最大で600m/g、より好ましくは最大で400m/gのBET比表面積を有する。
本発明に従って使用されるカーボンブラック(C)の平均粒径は、ASTM D 3849に従って測定して、好ましくは10〜70nmの間、より好ましくは15〜50nmの間である。
本発明に従って使用されるカーボンブラック(C)の油価(吸油価(OAN))は、ASTM D 2414に従って測定して、好ましくは40〜180ml/100gの間、より好ましくは40〜140ml/100gの間である。
カーボンブラック(C)は、湿気硬化性組成物中に使用されているので、十分に乾燥していなければならず、そうでなければ使用前に乾燥させなければならない。本発明に従って使用されるカーボンブラック(C)は、好ましくは、最大で1.0重量%、より好ましくは最大で0.5重量%、より具体的には最大で0.3重量%の含水率を有する。
本発明に従って使用されるカーボンブラック(C)は、好ましくはファーネスブラック、より好ましくは30〜600m/gのBET比表面積及び40〜180ml/100gの間の油価を有するファーネスブラックを含む。
成分(A)100重量部に基づいて、本発明の組成物は、好ましくは少なくとも20重量部、より好ましくは少なくとも30重量部の成分(C)を含む。成分(A)100重量部に基づいて、本発明の組成物は、好ましくは最大で200重量部、より好ましくは最大で150重量部、より具体的には最大で100重量部の成分(C)を含む。
本発明の組成物は、それらの全質量に基づいて、好ましくは少なくとも5質量%、より好ましくは少なくとも10質量%、より具体的には少なくとも15質量%の成分(C)を含む。本発明の組成物は、それらの全質量に基づいて、好ましくは最大で30質量%、より好ましくは最大で25質量%、より具体的には最大で20質量%の成分(C)を含む。
使用される成分(A)、(B)及び(C)に加えて、本発明の組成物は、今日まで架橋性組成物において使用されており、成分(A)、(B)及び(C)とは異なる全てのさらなる物質、例えば、窒素含有有機ケイ素化合物(D)、充填剤(E)、非反応性可塑剤(F)、触媒(G)、接着促進剤(H)、水捕捉剤(I)、添加剤(J)及び補助剤(K)を含むことができる。
任意選択的に使用される成分(D)は、好ましくは、下記式の単位を含む有機ケイ素化合物を含む。
Si(OR (4−f−g−h)/2 (III)、
式中、
は、同一であっても異なっていてもよく、一価の、任意で置換されるSiC結合した窒素を含まない有機基を表し、
は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子又は任意で置換されるヒドロカルビル基を表し、
Dは、同一であっても異なっていてもよく、カルボニル基(C=O)に結合しない少なくとも1個の窒素原子を有する一価のSiC結合した基を表し、
fは、0、1、2又は3、好ましくは1であり、
gは、0、1、2又は3、好ましくは1、2又は3、より好ましくは1又は3であり、
hは、0、1、2、3又は4、好ましくは1であり、
ただし、f+g+hの合計は4以下であり、分子当たり少なくとも1つの基Dが存在する。
本発明に従って任意選択的に使用される有機ケイ素化合物(D)は、シラン、即ち、f+g+h=4を有する式(III)の化合物、及びシロキサン、即ち、f+g+h≦3を有する式(III)の単位を含む化合物であり得、好ましくはシランである。
基Rの例は、Rについて特定した例である。
基Rは、好ましくは、1〜18個の炭素原子を有する、ハロゲン原子で任意で置換されるヒドロカルビル基、より好ましくは1〜5個の炭素原子を有するヒドロカルビル基、より具体的にはメチル基を含む。
任意で置換されるヒドロカルビル基Rの例は、基Rについて特定した例である。
基Rは、好ましくは、水素原子又は1〜18個の炭素原子を有する、ハロゲン原子で任意で置換されるヒドロカルビル基、より好ましくは水素原子又は1〜10個の炭素原子を有するヒドロカルビル基、より具体的にはメチル基又はエチル基を含む。
基Dの例は、式HN(CH-、HN(CHNH(CH−、HN(CHNH(CHNH(CH−、HCNH(CH−、CNH(CH−、CNH(CH−、CNH(CH−、C11NH(CH−、C13NH(CH−、C15NH(CH−、HN(CH−、HN−CH−CH(CH)−CH−、HN(CH−、シクロ−CNH(CH−、シクロ−C11NH(CH−、フェニル−NH(CH−、(CHN(CH−、(CN(CH−、(CN(CH−、(CN(CH−、(C11N(CH−、(C13N(CH−、(C15N(CH−、HN(CH)−、HN(CHNH(CH)−、HN(CHNH(CHNH(CH)−、HCNH(CH)−、CNH(CH)−、CNH(CH)−、CNH(CH)−、C11NH(CH)−、C13NH(CH)−、C15NH(CH)−、シクロ−CNH(CH)−、シクロ−C11NH(CH)−、フェニル−NH(CH)−、(CHN(CH)−、(CN(CH)−、(CN(CH)−、(CN(CH)−、(C11N(CH)−、(C13N(CH)−、(C15N(CH)−、(CHO)Si(CHNH(CH−、(CO)Si(CHNH(CH−、(CHO)(CH)Si(CHNH(CH−、及び(CO)(CH)Si(CHNH(CH−の基並びに上記一級アミノ基とエポキシド基又は一級アミノ基に対して反応性の二重結合を含む化合物との反応生成物である。
好ましくは、基Dは、HN(CH−基、HN(CHNH(CH−基又はシクロ−C11NH(CH−基を含む。
本発明に従って任意選択的に使用される式(III)のシランの例は、HN(CH−Si(OCH、HN(CH−Si(OC、HN(CH−Si(OCHCH、HN(CH−Si(OCCH、HN(CHNH(CH−Si(OCH、HN(CHNH(CH−Si(OC、HN(CHNH(CH−Si(OCHCH、HN(CHNH(CH−Si(OCCH、HN(CHNH(CH−Si(OH)、HN(CHNH(CH−Si(OH)CH、HN(CHNH(CHNH(CH−Si(OCH、HN(CHNH(CHNH(CH−Si(OC、シクロ−C11NH(CH−Si(OCH、シクロ−C11NH(CH−Si(OC、シクロ−C11NH(CH−Si(OCHCH、シクロ−C11NH(CH−Si(OCCH、シクロ−C11NH(CH−Si(OH)、シクロ−C11NH(CH−Si(OH)CH、フェニル−NH(CH−Si(OCH、フェニル−NH(CH−Si(OC、フェニル−NH(CH−Si(OCHCH、フェニル−NH(CH−Si(OCCH、フェニル−NH(CH−Si(OH)、フェニル−NH(CH−Si(OH)CH、HN((CH−Si(OCH、HN((CH−Si(OC、HN((CH−Si(OCHCH、HN((CH−Si(OCCH、シクロ−C11NH(CH)−Si(OCH、シクロ−C11NH(CH)−Si(OC、シクロ−C11NH(CH)−Si(OCHCH、シクロ−C11NH(CH)−Si(OCCH、シクロ−C11NH(CH)−Si(OH)、シクロ−C11NH(CH)−Si(OH)CH、フェニル−NH(CH)−Si(OCH、フェニル−NH(CH)−Si(OC、フェニル−NH(CH)−Si(OCHCH、フェニル−NH(CH)−Si(OCCH、フェニル−NH(CH)−Si(OH)、及びフェニル−NH(CH)−Si(OH)CH並びにそれらの部分加水分解物であり、HN(CHNH(CH−Si(OCH、HN(CHNH(CH−Si(OC、HN(CHNH(CH−Si(OCHCH、シクロ−C11NH(CH−Si(OCH、シクロ−C11NH(CH−Si(OC、及びシクロ−C11NH(CH−Si(OCHCH、並びにいずれの場合もそれらの部分加水分解物が好ましく、HN(CHNH(CH−Si(OCH、HN(CHNH(CH−Si(OCHCH、シクロ−C11NH(CH−Si(OCH、シクロ−C11NH(CH−Si(OCHCH、及びいずれの場合もそれらの部分加水分解物が特に好ましい。
本発明に従って任意選択的に使用される有機ケイ素化合物(D)はまた、本発明の組成物中で硬化触媒又は硬化助触媒の機能を兼ね備えていてもよい。
さらに、本発明に従って任意選択的に使用される有機ケイ素化合物(D)は、接着促進剤及び/又は水捕捉剤として作用することができる。
本発明に従って任意選択的に使用される有機ケイ素化合物(D)は、市販品であるか、及び/又は化学において一般的な方法に従って調製することができる。
本発明の組成物が成分(D)を含む場合、含まれる量は、いずれの場合も成分(A)100部に基づいて、好ましくは0.1〜25重量部、より好ましくは0.2〜20重量部、より具体的には0.5〜15重量部である。本発明の組成物は、好ましくは成分(D)を含む。
本発明の組成物中に任意選択的に使用され、成分(C)とは異なる充填剤(E)は、これまでに知られている任意の所望の充填剤であることができる。
充填剤(E)の例は、好ましくは50m/gまでのBET比表面積を有する充填剤である非補強材、例えば、石英、珪藻土、ケイ酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、タルク、カオリン、ゼオライト、金属酸化物粉末、例えば、アルミニウム酸化物、チタン酸化物、鉄酸化物又は亜鉛酸化物、及び/若しくはそれらの混合酸化物、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、石膏、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ホウ素、ガラス粉末、並びにプラスチック粉末、例えば、ポリアクリロニトリル粉末;50m/gを超えるBET比表面積を有する充填剤である補強材、例えば、熱分解で調製されたシリカ、沈降シリカ、沈降チョーク及び高BET比表面積の混合ケイ素アルミニウム酸化物;アルミニウム三水酸化物、中空ビーズ形態の充填剤、例えば、セラミックマイクロビーズ、弾性ポリマービーズ、ガラスビーズ、又は繊維状充填剤である。記載された充填剤は、例えばオルガノシラン及び/若しくはオルガノシロキサンによる又はステアリン酸による処理により、又はアルコキシ基へのヒドロキシル基のエーテル化によって、疎水化されていてもよい。
任意選択的に使用される充填剤(E)は、好ましくは、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム及び/又は混合炭酸カルシウムマグネシウム、タルク、アルミニウム三水酸化物、並びにシリカである。好ましい炭酸カルシウムのグレードは粉砕又は沈降され、任意選択的にステアリン酸のような脂肪酸又はその塩で表面処理される。好ましいシリカは、好ましくは焼成シリカである。
任意選択的に使用される充填剤(E)は、好ましくは1重量%未満、より好ましくは0.5重量%未満の含水率を有する。
本発明の組成物が成分(C)とは異なる充填剤(E)を含む場合、含まれる量は、いずれの場合も成分(A)100重量部に基づいて、好ましくは10〜1000重量部、より好ましくは40〜500重量部、より具体的には80〜300重量部である。本発明の組成物は、好ましくは充填剤(E)を含む。
より好ましくは、本発明の組成物は、充填剤(E1)として炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム及び/又は混合炭酸カルシウムマグネシウムを、いずれの場合も成分(A)100重量部に基づいて、10〜900重量部、より好ましくは40〜450重量部、より具体的には80〜280重量部の量で含む。充填剤(E1)の他に、好ましくは上記の量で、成分(C)及び(E1)とは異なるさらなる充填剤(E2)が存在してもよい。この場合、充填剤(E2)としては、それらが(E1)の定義に該当しない限り、充填剤(E)と同じ、既に述べた材料を使用することが可能である。充填剤(E1)及び(E2)の好ましい総量は、この場合、充填剤(E)について上記で特定した好ましい量に対応する。
任意選択的に使用される非反応性可塑剤(F)として、これまで架橋性オルガノポリシロキサン組成物に使用されてきた全ての非反応性可塑剤を使用することができる。
非反応性可塑剤(F)は、好ましくは、
・ 完全にエステル化された芳香族又は脂肪族カルボン酸、
・ リン酸の完全にエステル化された誘導体、
・ スルホン酸の完全にエステル化された誘導体、
・ 分枝状又は非分枝状の飽和炭化水素、
・ ポリスチレン、
・ ポリブタジエン、
・ ポリイソブチレン、
・ ポリエステル又は
・ ポリエーテル
からなる種類の物質から選択される有機化合物である。
本発明に従って任意選択的に使用される非反応性可塑剤(F)は、好ましくは、<80℃の温度で、水とも成分(A)及び(B)とも反応せず、20℃及び1013hPaで液体であり、1013hPaで沸点>250℃を有する可塑剤である。
カルボン酸エステル(F)の例は、例えば、フタル酸エステル、例えば、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル及びフタル酸ジウンデシル;過水素化フタル酸エステル、例えば、ジイソノニル1,2−シクロヘキサンジカルボキシレート及びジオクチル1,2−シクロヘキサンジカルボキシレート;アジピン酸エステル、例えば、アジピン酸ジオクチル;安息香酸エステル;トリメリット酸のエステル、グリコールエステル;飽和アルカンジオールのエステル、例えば、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレート及び2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールジイソブチレートである。
ポリエーテル(F)の例は、好ましくは200〜20000g/molのモル質量を有するポリエチレングリコール、ポリTHF、及びポリプロピレングリコールである。使用のために好ましいのは、少なくとも200g/mol、より好ましくは500g/molより大きい、より具体的には900g/molより大きいモル質量、又はポリマー可塑剤の場合、平均モル質量Mを有する可塑剤(F)である。それらは、好ましくは、20000g/mol以下、より好ましくは10000g/mol以下、より具体的には最大で8000g/molのモル質量又はそれぞれ平均モル質量Mを有する。
本発明の1つの好ましい実施において、使用される成分(F)は、フタル酸エステル、例えば、過水素化フタル酸エステル、トリメリット酸のエステル、ポリエステル又はポリエーテルを含まない可塑剤を含む。より好ましくは、可塑剤(F)は、ポリエーテル、より具体的にはポリエチレングリコール、ポリTHF、及びポリプロピレングリコール、非常に好ましくはポリプロピレングリコールを含む。ここでの好ましいポリエーテル(F)は、好ましくは400〜20000g/molの間、より好ましくは800〜12000g/molの間、より具体的には1000〜8000g/molの間のモル質量を有する。
本発明の組成物が非反応性可塑剤(F)を含む場合、含まれる量は、いずれの場合も成分(A)100重量部に基づいて、好ましくは5〜300重量部、より好ましくは10〜200重量部、より具体的には20〜150重量部である。本発明の組成物は、好ましくは、可塑剤(F)を含む。
本発明の組成物中に任意選択的に使用される触媒(G)は、シラン縮合によって硬化する組成物についてこれまでに知られている任意の所望の触媒であることができる。
金属含有硬化触媒(G)の例は、有機チタン及び有機スズ化合物、例えば、チタンエステル、例えば、テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート、及びチタンテトラアセチルアセトネート;スズ化合物、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズマレエート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジオクタノエート、ジブチルスズアセチルアセトネート、ジブチルスズオキシド、及び対応するジオクチルスズ化合物である。
金属を含まない硬化触媒(G)の例は、塩基性化合物、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、N,N−ビス(N,N−ジメチル−2−アミノエチル)メチルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N−ジメチルフェニルアミン及びN−エチルモルホリニンである。
触媒(G)として、酸性化合物、例えば、リン酸及びその部分エステル化誘導体、トルエンスルホン酸、硫酸、硝酸、又は有機カルボン酸、例えば、酢酸及び安息香酸を使用することも同様に可能である。
本発明の組成物が触媒(G)を含む場合、含まれる量は、いずれの場合も成分(A)100重量部に基づいて、好ましくは0.01〜20重量部、より好ましくは0.05〜5重量部である。
本発明の1つの実施において、任意選択的に使用される触媒(G)は、金属含有硬化触媒、好ましくはスズ含有触媒である。本発明のこの実施形態は、成分(A)が完全に又は少なくとも部分的に、即ち、少なくとも90重量%、好ましくは少なくとも95重量%の程度までbが1でない式(I)の化合物からなる場合に、特に好ましい。
本発明の組成物では、成分(A)が完全に又は少なくとも部分的に、即ち、少なくとも10重量%、好ましくは少なくとも20重量%の程度まで、bが1であり、Rが水素原子の定義を有する式(I)の化合物からなる場合、好ましくは、金属含有触媒(G)、より具体的にはスズ含有触媒なしで済ませることもできる。
本発明の組成物中に任意選択的に使用される接着促進剤(H)は、シラン縮合によって硬化する系についてこれまで記載された任意の所望の接着促進剤であることができる。
接着促進剤(H)の例は、エポキシシラン、例えば、グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、グリシジルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン又はグリシジルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(3−トリエトキシシリルプロピル)マレイン酸無水物、N−(3−トリメトキシシリルプロピル)尿素、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)尿素、N−(トリメトキシシリルメチル)尿素、N−(メチルジメトキシシリルメチル)尿素、N−(3−トリエトキシシリルメチル)尿素、N−(3−メチルジエトキシシリルメチル)尿素、O−メチルカルバマトメチルメチルジメトキシシラン、O−メチルカルバマトメチルトリメトキシシラン、O−エチルカルバマトメチルメチルジエトキシシラン、O−エチルカルバマトメチルトリエトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロイルオキシメチルトリメトキシシラン、メタクリロイルオキシメチルメチルジメトキシシラン、メタクリロイルオキシメチルトリエトキシシラン、メタクリロイルオキシメチルメチルジエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、アクリロキシメチルトリメトキシシラン、アクリロキシメチルメチルジメトキシシラン、アクリロキシメチルトリエトキシシラン、及びアクリロキシメチルメチルジエトキシシラン、並びにそれらの部分縮合物である。
本発明の組成物が接着促進剤(H)を含む場合、含まれる量は、いずれの場合も架橋性組成物100重量部に基づいて、好ましくは0.5〜30重量部、より好ましくは1〜10重量部である。
本発明の組成物中に任意選択的に使用される水捕捉剤(I)は、シラン縮合によって硬化する系について記載された任意の所望の水捕捉剤であることができる。
水捕捉剤(I)の例は、シラン、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、O−メチルカルバマトメチルメチルジメトキシシラン、O−メチルカルバマトメチルトリメトキシシラン、O−エチルカルバマトメチルメチルジエトキシシラン、O−エチルカルバマトメチルトリエトキシシラン及び/又はそれらの部分縮合物、並びにオルトエステル、例えば、1,1,1−トリメトキシエタン、1,1,1−トリエトキシエタン、トリメトキシメタン及びトリエトキシメタンが挙げられ、好ましくはビニルトリメトキシシランである。
本発明の組成物が水捕捉剤(I)を含む場合、含まれる量は、いずれの場合も架橋性組成物100重量部に基づいて、好ましくは0.5〜30重量部、より好ましくは1〜10重量部である。本発明の組成物は、好ましくは、水捕捉剤(I)を含む。
本発明の組成物中に任意選択的に使用される添加剤(J)は、これまで知られているシラン架橋系の典型的な任意の所望の添加剤であることができる。
本発明に従って任意選択的に使用される添加剤(J)は、これまでに特定された成分とは異なる化合物であり、好ましくは酸化防止剤、UV安定剤、例えば、HALS化合物、殺菌剤、市販の消泡剤、例えば、BYK(ドイツ、ベゼル(Wesel))製のもの、市販の湿潤剤、例えば、BYK(ドイツ、ベゼル)製のもの及び顔料である。
本発明の組成物が添加剤(J)を含む場合、含まれる量は、いずれの場合も成分(A)100重量部に基づいて、好ましくは0.01〜30重量部、より好ましくは0.1〜10重量部である。本発明の組成物は、好ましくは、添加剤(J)を含む。
本発明に従って任意選択的に使用される補助剤(K)は、好ましくはテトラアルコキシシラン、例えば、テトラエトキシシラン、及び/又はその部分縮合物、反応性可塑剤、レオロジー添加剤、難燃剤又は有機溶媒である。
好ましい反応性可塑剤(K)は、6〜40個の炭素原子を有するアルキル鎖を含み、化合物(A)に対して反応性の基を有する化合物である。その例は、イソオクチルトリメトキシシラン、イソオクチルトリエトキシシラン、N−オクチルトリメトキシシラン、N−オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、テトラデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、及びヘキサデシルトリエトキシシランである。
レオロジー添加剤(K)は、好ましくは室温で固体のポリアミドワックス、硬化ヒマシ油又はステアリン酸塩である。
難燃剤(K)として、典型的な種類の接着剤及び封止剤系の全ての典型的な難燃剤、より具体的にはハロゲン化化合物及びリン酸の誘導体、特に(部分)エステルを使用することができる。
有機溶媒(K)の例は、溶媒(BL)として上記で既に特定された化合物、好ましくはアルコールである。
有機溶媒(K)が本発明の組成物に添加されないことが好ましい。
本発明の組成物が1つ以上の成分(K)を含む場合、含まれる量は、いずれの場合も成分(A)100重量部に基づいて、好ましくは0.5〜200重量部、より好ましくは1〜100重量部、より具体的には2〜70重量部である。
本発明の組成物は、好ましくは、
(A) 100重量部の式(I)の化合物、
(B) 5〜300重量部の式(II)の単位を含むシリコーン樹脂、好ましくは樹脂(B1)、
(C) 10〜200重量部のカーボンブラック、
(D) 0.1〜25重量部の式(III)の単位を含む有機ケイ素化合物、
(E) 10〜1000重量部の充填剤、
任意選択的に、(F) 可塑剤、
任意選択的に、(G) 触媒、
任意選択的に、(H) 接着促進剤、
任意選択的に、(I) 水捕捉剤、
任意選択的に、(J) 添加剤、及び
任意選択的に、(K) 補助剤
を含むものである。
より好ましくは、本発明の組成物は、
(A) 100重量部の式(I)の化合物、
(B) 10〜200重量部の式(II)の単位を含むシリコーン樹脂、好ましくは樹脂(B1)、
(C) 20〜200重量部のカーボンブラック、
(D) 0.1〜25重量部の式(III)の単位を含む有機ケイ素化合物、
(E1) 10〜900重量部の炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム及び/又は混合炭酸カルシウムマグネシウム、
任意選択的に、(E2) 成分(C)及び(E1)とは異なる充填剤、
任意選択的に、(F) 可塑剤、
任意選択的に、(G) 触媒、
任意選択的に、(H) 接着促進剤、
任意選択的に、(I) 水捕捉剤、
任意選択的に、(J) 添加剤、及び
任意選択的に、(K) 補助剤
を含むものである。
特に好ましくは、本発明の組成物は、
(A) 100重量部の式(I)の化合物、ここで、Yは、窒素、酸素、硫黄又は炭素を介して結合し、ポリウレタン又はポリオキシアルキレンをそのポリマー鎖として含むx価のポリマー基である、
(B) 10〜200重量部の式(II)の単位を含むシリコーン樹脂、好ましくは樹脂(B1)、
(C) 20〜200部のカーボンブラック、
(D) 0.1〜25重量部の式(III)の単位を含む有機ケイ素化合物、
(E1) 10〜450重量部の炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム及び/又は混合炭酸カルシウムマグネシウム、
(F) 10〜200重量部の可塑剤、
任意選択的に、(E2) 成分(C)及び(E1)とは異なる充填剤、
任意選択的に、(G) 触媒、
任意選択的に、(H) 接着促進剤、
任意選択的に、(I) 水捕捉剤、
任意選択的に、(J) 添加剤、及び
任意選択的に、(K) 補助剤
を含むものである。
さらに特に好ましい実施形態の場合には、本発明の組成物は、
(A) 100重量部の式(I)の化合物、ここで、Yは、窒素、酸素、硫黄又は炭素を介して結合し、ポリウレタン又はポリオキシアルキレンをそのポリマー鎖として含むx価のポリマー基である、
(B) 10〜200重量部の式(II)の単位を含むシリコーン樹脂、ここで、Rはフェニル基であり、いずれの場合も式(II)の単位の総数に基づいて少なくとも70重量%の、eが1の値を有する式(II)の単位を有する、
(C) 20〜200重量部のファーネスブラック、
(D) 0.1〜25重量部の式(III)のシラン、
(E1) 10〜900重量部の炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム及び/又は混合炭酸カルシウムマグネシウム、
任意選択的に、(E2) 成分(C)及び(E1)とは異なる充填剤、
任意選択的に、(F) 可塑剤、
任意選択的に、(G) 触媒、
任意選択的に、(H) 接着促進剤、
任意選択的に、(I) 水捕捉剤、
任意選択的に、(J) 添加剤、及び
任意選択的に、(K) 補助剤
を含むものである。
本発明に従って使用される成分は、各々、そのような成分の1種類、又は少なくとも2種類のそれぞれの成分の混合物を含むことができる。
本発明の組成物は、成分(A)〜(K)を超えた成分を含まないことが好ましい。
本発明の組成物は、いずれの場合も25℃で好ましくは500〜3000000mPas、より好ましくは1500〜1500000mPasの粘度を有する粘性からペースト状の組成物であることが好ましい。
本発明の組成物は、それ自体既知の任意の所望の手段、例えば、湿気硬化性組成物の製造のために慣習的な種類の技術及び混合方法に従って製造することができる。様々な構成要素が互いに混合される順序は、必要に応じて変更することができる。
本発明のさらなる主題は、個々の成分を任意の順序で混合することによって本発明の組成物を製造する方法である。
この混合は、室温及び周囲雰囲気の圧力、換言すれば約900〜1100hPaで行うことができる。しかし、所望であれば、この混合はより高い温度で、例えば、30〜130℃の範囲の温度で行うこともできる。さらに、揮発性化合物及び/又は空気を除去するために、例えば、30〜500hPaの絶対圧のような減圧下での混合を一時的又は連続的に行うことができる。
本発明による混合は、好ましくは湿気の非存在下で行われる。
本発明の方法は、連続的又はバッチ式に行うことができる。
本発明の組成物は、好ましくは一成分架橋性組成物である。あるいは、本発明の組成物は、水等のOH含有化合物が第2の成分中に添加される2成分架橋系の一部であってもよい。
本発明の組成物は、水の不在下で貯蔵可能であり、水の進入時に架橋可能である。
空気の慣習的な含水率は、本発明の組成物の架橋に十分である。本発明の組成物は、好ましくは室温で架橋される。架橋は、所望であれば、例えば−5℃〜15℃若しくは30℃〜50℃のような室温より高い若しくは低い温度で、及び/又は空気の通常の含水率を超える水分濃度で行うことができる。
架橋は、好ましくは100〜1100hPaの圧力下、より具体的には周囲雰囲気の圧力下、換言すれば約900〜1100hPaで行われる。
本発明のさらなる主題は、本発明の組成物を架橋することによって製造された成形品である。
本発明の成形品は、好ましくは、いずれの場合もDIN EN 53504−S1に従って測定して、少なくとも4.0MPa、より好ましくは少なくとも4.5MPa、より具体的には少なくとも5MPaの引張強度を有する。
本発明の成形品は、好ましくは、いずれの場合もDIN EN 53504−S1に従って測定して、少なくとも300%、より好ましくは少なくとも350%、より具体的には少なくとも400%の破断点伸びを有する。
本発明の成形品は、好ましくは、いずれの場合もASTM D 624 Bに従って測定して、少なくとも20N/mm、より好ましくは少なくとも25N/mmの引裂抵抗を有する。
本発明の成形品は、例えば、シール、圧縮成形品、押出プロファイル、コーティング、含浸系、キャスティング、レンズ、プリズム、多角形構造、ラミネート層又は接着層等の任意の所望の成形品を含むことができる。
本発明のさらなる主題は、本発明の組成物が少なくとも1つの基材に塗布され、続いて架橋される、材料のアセンブリを製造する方法である。
この例は、コーティング、キャスティング、成形品の製造、複合材料、及び複合成形品である。本明細書における複合成形品とは、本発明の組成物の架橋生成物と少なくとも1つの基材とを含み、2つの部分の間に強力で永久的な結合が存在する組成物を有する複合材料から製造された一体成形品を指す。
材料のアセンブリを製造する本発明の方法の場合、本発明の組成物は、例えば、接着結合、積層体又は封入された系の場合のように、少なくとも2つの同一又は異なる基材の間で加硫することもできる。
本発明にしたがって結合又は封止することができる基材の例は、PVCをはじめとするプラスチック、金属、コンクリート、木材、鉱物基材、ガラス、セラミック及び被覆表面である。
本発明の組成物は、水の不存在下に貯蔵可能であるが、水の進入時に室温で架橋してエラストマーを形成する組成物を使用することができる全ての最終用途に使用することができる。
したがって、本発明の組成物は、例えば、金属部品の封止及び可撓性結合に非常に適している。したがって、本発明の組成物は、自動車工学用、並びにバス、トラック及び鉄道車両の製造のために、アセンブリ接着剤として使用することができる。さらに、それらは窓構造、特に屋根の窓、構造用光沢ボンド、又は太陽光発電素子、ガラスディスプレイシステムの製造、さらには、例えば、保護コーティング又は成形品の製造のため、及び電気又は電子デバイスの絶縁に適している。
本発明の組成物は、それらを製造することが容易であるという利点を有する。
本発明の架橋性組成物は、非常に高い貯蔵安定性及び高い架橋速度という利点を有する。
さらに、本発明の架橋性組成物は、それらが優れた接着プロファイルを示すという利点を有する。
また、本発明の架橋性組成物は、それらを処理することが容易であるという利点を有する。
別段の記載がない限り、以下の実施例における全ての作業工程は、周囲雰囲気の圧力、換言すれば、約1013hPa、及び室温、換言すれば、約23℃、又は追加の加熱若しくは冷却なしで室温で反応物を混合した場合に生じる温度で行われる。組成物は、約50%の相対大気湿度で架橋される。さらに、特に明記しない限り、部及びパーセンテージに対する全ての数字は重量によるものである。
ポリマー1:18000g/molの平均モル質量(M)及び式−OC(=O)−NH−(CH−Si(OCHの末端基を有するシラン末端ポリプロピレングリコール(ドイツ、ミュンヘンのワッカー・ケミー社からGENIOSIL(R) STP−E35の名称で市販されている);
カーボンブラック1:約105m/gのBET比表面積、約25nmの平均粒径及び約49ml/100gの油価を有するカーボンブラック(ドイツ、フランクフルト・アム・マインのオリオンからPrintex(R) 55の名称で市販されている);
カーボンブラック2:約120m/gのBET比表面積、約21nmの平均粒径及び約118ml/100gの油価を有するカーボンブラック(ドイツ、フランクフルト・アム・マインのオリオンからPrintex(R) 60の名称で市販されている)。
フェニルシリコーン樹脂の調製
滴下漏斗、リービッヒ冷却器、KPG撹拌機、及び温度計を備えた2リットルの四つ口フラスコに、室温でフェニルトリメトキシシラン1000gを仕込み、攪拌しながら20%濃度の塩酸水溶液20gと混合する。この最初の仕込物を、その後、穏やかな還流が始まるまで、65〜68℃の温度に加熱する。次いで、還流下で、水74gとメタノール40gとの混合物を30分間かけて均一な速度で添加する。添加が終了した後、さらに10分間還流下で撹拌を続け、その後、混合物を室温に冷却する。
反応混合物を室温で約16時間放置した後、炭酸水素ナトリウム60gを撹拌しながら添加し、30分間撹拌を続けた後、得られた固体を濾過により除去する。最後に、低沸点成分(本質的にメタノール)を蒸留により除去する。この手順では、最初に除去すべき留出物の量の約80〜90%を1013mbar及び120℃の温度で除去し、次いで圧力を10mbarに低下させ、残りの低沸点残留物を次の15〜20分かけて蒸留により除去する。
生成物は、1200g/molの平均モル質量M、23℃で90mPasの粘度、及び全樹脂質量に基づいて18%のメトキシ基含有率を有するフェニルシリコーン樹脂である。
[実施例1]
143.6gのポリマー1を、2つのバーミキサーを備えたPC−ラボルシステメ(Laborsysteme)製の実験室遊星型ミキサー内で約25℃で、上記で調製したフェニルシリコーン樹脂50.4g、可塑剤としてのフタル酸ジイソデシル72.4g、及びビニルトリメトキシシラン4.8gと共に200rpmで2分間均質化する。次いで、15m/gのBET比表面積及び0.45μmのd50を有するチョーク60.8g(ソルベイ(Solvay)から「Socal U1S2」の名称で市販されている)及び62.8gのカーボンブラック1を、600rpmで1分間攪拌しながら導入する。カーボンブラック及びチョークの導入後、4.8gのN−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン及び0.4gのジオクチルスズジラウレートを200rpmで1分間混合する。最後に、約100mbarの圧力下で、混合物を均質化し、気泡がなくなるまで、600rpmで2分間、200rpmで1分間撹拌する。
得られた組成物を気密クロージャーを備えた310mlのPEカートリッジに分配し、分析前に20℃で24時間にわたって貯蔵する。
[比較例1(C1)]
続く手順は実施例1と同様であるが、143.6gのポリマー1及び50.4gフェニルシリコーン樹脂の代わりに194gのポリマー1を使用する。
[実施例2]
続く手順は実施例1と同じであるが、同じ量のカーボンブラック1の代わりに62.8gのカーボンブラック2を使用する。
[比較例2(C2)]
続く手順は実施例2と同様であるが、143.6gのポリマー1及び50.4gフェニルシリコーン樹脂の代わりに194gのポリマー1を使用する。
[実施例3]
実施例1及び2並びに比較例1及び2(C1及びC2)で得られた組成物を架橋させ、それらのスキン形成及びそれらの機械的特性について分析する。結果を表1に示す。
スキン形成時間(SFT)
スキン形成時間の決定のために、実施例で得られた架橋性組成物を厚さ2mmの層でPEフィルムに塗布し、標準条件(23℃及び50%相対湿度)で貯蔵する。硬化処理の過程で、スキン形成を5分毎に試験する。これは、乾燥した実験用スパチュラを注意深くサンプルの表面上に置き、上向きにそれを引っ張ることによって行う。サンプルが指につくなら、まだスキンは形成されていない。サンプルがもはや指にくっつかない場合、スキンは形成されており、その時間を記録する。
機械的特性
組成物を各々、ミルにかけられたテフロン(登録商標)プレート上に2mmの深さまでコーティングし、23℃、相対湿度50で2週間硬化させた。
ショアA硬度を、DIN EN 53505に従って決定する。
引張強度を、DIN EN 53504−S1に従って決定する。
破断点伸びを、DIN EN 53504−S1に従って決定する。
100%モジュラスを、DIN EN 53504−S1に従って決定する。
引裂抵抗を、ASTM D624Bに従って決定する。
Figure 0006682639
[実施例4]
103.6gのポリマー1を、2つのバーミキサーを備えたPC−ラボルシステメ製の実験室遊星型ミキサー内で約25℃で、上記で調製したフェニルシリコーン樹脂36.4g、2000g/molの平均モル質量Mを有するポリプロピレングリコール59.2g、ビニルトリメトキシシラン8.0g、及び20%Irganox(R) 1135(CAS番号125643−61−0)、40%Tinuvin(R) 571(CAS番号23328−53−2)及び40%Tinuvin(R) 765(CAS番号41556−26−7)から構成される安定剤混合物(BASF社(ドイツ)からTINUVIN(R) B 75の名称で市販されている混合物)2.0gと共に200rpmで2分間均質化する。次いで、脂肪酸でコーティングされ、約0.77μmの平均粒径(D50%)を有する沈降チョーク120.0g(オーストリア、グマーンの白石オムヤ社からHakuenka(R) CCR S10の名称で市販されている)及び66.0gのカーボンブラック1を600rpmで1分間撹拌しながら導入する。カーボンブラック及びチョークの導入後、4.0gのN−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン及び0.8gのジオクチルスズジラウレートを200rpmで1分間混合する。最後に、約100mbarの圧力下で、混合物を均質化し、気泡がなくなるまで、600rpmで2分間、200rpmで1分間撹拌する。
得られた組成物を気密クロージャーを備えた310mlのPEカートリッジに分配し、分析前に20℃で24時間にわたって貯蔵する。
[実施例5]
続く手順は実施例4と同じであるが、同じ量のカーボンブラック1の代わりに66.0gのカーボンブラック2を使用する。
[実施例6]
81.8gのポリマー1を、2つのバーミキサーを備えたPC−ラボルシステメ製の実験室遊星型ミキサー内で約25℃で、上記で調製したフェニルシリコーン樹脂18.2g、2000g/molの平均モル質量Mを有するポリプロピレングリコール99.2g、ビニルトリメトキシシラン8.0g、及び20%Irganox(R) 1135(CAS番号125643−61−0)、40%Tinuvin(R) 571(CAS番号23328−53−2)及び40%Tinuvin(R) 765(CAS番号41556−26−7)から構成される安定剤混合物(BASF社(ドイツ)からTINUVIN(R) B 75の名称で市販されている混合物)2.0gと共に200rpmで2分間均質化する。次いで、脂肪酸でコーティングされ、約0.77μmの平均粒径(D50%)を有する沈降チョーク120.0g(オーストリア、グマーンの白石オムヤ社からHakuenka(R) CCR S10の名称で市販されている)及び66.0gのカーボンブラック1を600rpmで1分間撹拌しながら導入する。カーボンブラック及びチョークの導入後、4.0gのN−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン及び0.8gのジオクチルスズジラウレートを200rpmで1分間混合する。最後に、約100mbarの圧力下で、混合物を均質化し、気泡がなくなるまで、600rpmで2分間、200rpmで1分間撹拌する。
得られた組成物を気密クロージャーを備えた310mlのPEカートリッジに分配し、分析前に20℃で24時間にわたって貯蔵する。
[実施例7]
続く手順は実施例6と同じであるが、同じ量のカーボンブラック1の代わりに66.0gのカーボンブラック2を使用する。
[実施例8]
実施例4〜7で得られた組成物を架橋させ、実施例3に特定された方法に従ってそれらのスキン形成及びそれらの機械的特性について分析する。結果を表2に示す。
Figure 0006682639

Claims (10)

  1. (A) 100重量部の下記式の化合物
    Y−[(CR −SiR(OR3−a (I)、
    [式中、
    Yは、窒素、酸素、硫黄又は炭素を介して結合したx価のポリマー基を表し、
    Rは、同一であっても異なっていてもよく、一価の任意で置換されるヒドロカルビル基を表し、
    は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、又は窒素、リン、酸素、硫黄若しくはカルボニル基を介して炭素原子に結合することができる一価の任意で置換されるヒドロカルビル基を表し、
    は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子又は一価の任意で置換されるヒドロカルビル基を表し、
    xは、1〜10の整数であり、
    aは、同一であっても異なっていてもよく、0、1又は2であり、
    bは、同一であっても異なっていてもよく、1〜10の整数である。]
    (B) 少なくとも5重量部の、下記式の単位を含むシリコーン樹脂、
    (RO) SiO(4−c−d−e)/2 (II)
    [式中、
    は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、一価のSiC結合した任意で置換される脂肪族ヒドロカルビル基、又は式(II)の二つの単位を架橋する二価の任意で置換される脂肪族ヒドロカルビル基を表し、
    は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子又は一価の任意で置換されるヒドロカルビル基を表し、
    は、同一であっても異なっていてもよく、一価のSiC結合した任意で置換される芳香族ヒドロカルビル基を表し、
    cは、0、1、2又は3であり、
    dは、0、1、2又は3であり、
    eは、0、1又は2であり、
    ただし、c+d+eの合計は3以下であり、式(II)の単位の少なくとも40%において、c+eの合計は0又は1である。]及び
    (C) 少なくとも10重量部のカーボンブラック
    を含む架橋性組成物。
  2. (A) 100重量部の下記式の化合物
    Y−[(CR −SiR(OR3−a (I)、
    [式中、
    Yは、窒素、酸素、硫黄又は炭素を介して結合し、ポリウレタン又はポリオキシアルキレンをそのポリマー鎖として含むx価のポリマー基を表し、
    Rは、同一であっても異なっていてもよく、一価の任意で置換されるヒドロカルビル基を表し、
    は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、又は窒素、リン、酸素、硫黄又はカルボニル基を介して炭素原子に結合することができる一価の任意で置換されるヒドロカルビル基を表し、
    は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子又は一価の任意で置換されるヒドロカルビル基を表し、
    xは、1〜10の整数であり、
    aは、同一であっても異なっていてもよく、0、1又は2であり、
    bは、同一であっても異なっていてもよく、1〜10の整数である。]
    (B) 少なくとも5重量部の、下記式の単位を含むシリコーン樹脂、
    (RO) SiO(4−c−d−e)/2 (II)
    [式中、
    は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、一価のSiC結合した任意で置換される脂肪族ヒドロカルビル基、又は式(II)の二つの単位を架橋する二価の任意で置換される脂肪族ヒドロカルビル基を表し、
    は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子又は一価の任意で置換されるヒドロカルビル基を表し、
    は、同一であっても異なっていてもよく、一価のSiC結合した任意で置換される芳香族ヒドロカルビル基を表し、
    cは、0、1、2又は3であり、
    dは、0、1、2又は3であり、
    eは、0、1又は2であり、
    ただし、c+d+eの合計は3以下であり、式(II)の単位の少なくとも40%において、c+eの合計は0又は1である。]及び
    (C) 少なくとも10重量部のカーボンブラック
    を含む、請求項1に記載の架橋性組成物。
  3. 成分(B)として、式(II)の単位の総数に基づいて、少なくとも30%の、eの値が1であり、cの値が0である式(II)の単位を有するシリコーン樹脂(B1)を使用することを特徴とする、請求項1又は2に記載の架橋性組成物。
  4. 成分(C)がファーネスブラックを含むことを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の架橋性組成物。
  5. 成分(C)が、30〜600m/gのBET比表面積及び40〜180ml/100gの間の油価を有するファーネスブラックを含むことを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の架橋性組成物。
  6. (A) 100重量部の式(I)の化合物、
    (B) 5〜300重量部の式(II)の単位を含むシリコーン樹脂、
    (C) 10〜200重量部のカーボンブラック、
    (D) 0.1〜25重量部の下記式の単位を含む有機ケイ素化合物、
    Si(OR (4−f−g−h)/2 (III)、
    [式中、
    は、同一であっても異なっていてもよく、一価の、任意で置換されるSiC結合した窒素を含まない有機基を表し、
    は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子又は任意で置換されるヒドロカルビル基を表し、
    Dは、同一であっても異なっていてもよく、カルボニル基(C=O)に結合しない少なくとも1個の窒素原子を有する一価のSiC結合した基を表し、
    fは、0、1、2又は3であり、
    gは、0、1、2又は3であり、
    hは、0、1、2、3又は4であり、
    ただし、f+g+hの合計は4以下であり、1分子当たり少なくとも1つの基Dが存在する。]
    (E) 10〜1000重量部の充填剤、
    任意選択的に、(F) 可塑剤、
    任意選択的に、(G) 触媒、
    任意選択的に、(H) 接着促進剤、
    任意選択的に、(I) 水捕捉剤、
    任意選択的に、(J) 添加剤、及び
    任意選択的に、(K) 補助剤
    を含むものであることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の架橋性組成物。
  7. (A) 100重量部の式(I)の化合物、ここで、Yは、窒素、酸素、硫黄又は炭素を介して結合し、ポリウレタン又はポリオキシアルキレンをそのポリマー鎖として含むx価のポリマー基である、
    (B) 10〜200重量部の式(II)の単位を含むシリコーン樹脂、ここで、Rはフェニル基であり、いずれの場合も式(II)の単位の総数に基づいて少なくとも70重量%の、eが1の値を有する式(II)の単位を有する、
    (C) 20〜200重量部のファーネスブラック、
    (D) 0.1〜25重量部の式(III)の単位を含む有機ケイ素化合物、
    (E) 10〜900重量部の炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム及び/又は混合炭酸カルシウムマグネシウム、
    任意選択的に、(E2) 成分(C)及び(E1)とは異なる充填剤、
    任意選択的に、(F) 可塑剤、
    任意選択的に、(G) 触媒、
    任意選択的に、(H) 接着促進剤、
    任意選択的に、(I) 水捕捉剤、
    任意選択的に、(J) 添加剤、及び
    任意選択的に、(K) 補助剤
    を含むものであることを特徴とする、請求項に記載の架橋性組成物。
  8. 個々の成分を任意の順序で混合することによって請求項1から7のいずれか一項に記載の組成物を製造する方法。
  9. 請求項1から7のいずれか一項に記載の組成物を架橋することによって製造された成形品。
  10. 請求項1から7のいずれか一項に記載の組成物が少なくとも1つの基材に塗布され、続いて架橋される、材料のアセンブリを製造する方法。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3461864A1 (de) 2017-09-28 2019-04-03 Evonik Degussa GmbH Härtbare zusammensetzung auf basis von polysiloxanen
CN108641667A (zh) * 2018-05-16 2018-10-12 广州锋凌新材料科技有限公司 一种单组分瓷砖美缝行业用硅烷改性聚醚胶粘剂
FR3101079B1 (fr) * 2019-09-19 2022-01-21 Bostik Sa Composition de mastic reticulable a l'humidite pour exposition du joint a temperature elevee
JP7448656B2 (ja) * 2019-12-06 2024-03-12 ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフト オルガニルオキシシラン末端ポリマーをベースとする架橋性組成物
KR102656484B1 (ko) * 2019-12-13 2024-04-09 와커 헤미 아게 오르가닐옥시실란-말단 중합체의 제조 방법
JP6919010B1 (ja) * 2020-03-18 2021-08-11 旭化成ワッカーシリコーン株式会社 湿気硬化型組成物、および該湿気硬化型組成物の製造方法
CN115244148A (zh) 2020-03-27 2022-10-25 瓦克化学股份公司 包含全氟苯基叠氮化物的硅氧烷低聚物混合物
US20240059891A1 (en) 2020-12-08 2024-02-22 Zephyros, Inc. Composition Comprising Silyl-Modified Prepolymer and Highly Structured Carbon Black
WO2022233411A1 (de) 2021-05-05 2022-11-10 Wacker Chemie Ag Mischungen enthaltend eine siliran-funktionalisierte verbindung und ein polymer
WO2022248067A1 (de) 2021-05-28 2022-12-01 Wacker Chemie Ag Siliren-funktionalisierte verbindungen und mischungen hiervon zur herstellung und haftvermittlung von siloxanen

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3075844A (en) * 1960-05-05 1963-01-29 Cabot Corp Newsinks having excellent rub-off characteristics
US4222925A (en) * 1978-08-02 1980-09-16 Inmont Corporation Vulcanizable silicon terminated polyurethane polymer compositions having improved cure speed
US5981625A (en) * 1995-06-23 1999-11-09 Videojet Systems International, Inc. Non-rub off printing inks
US5990257A (en) * 1998-01-22 1999-11-23 Witco Corporation Process for producing prepolymers which cure to improved sealants, and products formed thereby
DE19908562A1 (de) 1998-03-25 1999-10-07 Henkel Kgaa Polyurethan und polyurethanhaltige Zubereitung
EP1256595A1 (de) 2001-05-10 2002-11-13 Sika AG, vorm. Kaspar Winkler & Co. Klebstoff, gefüllt mit oberflächenbehandelter Kreide und Russ
DE10330288A1 (de) 2003-07-04 2005-02-03 Consortium für elektrochemische Industrie GmbH Alkoxysilanterminierte Prepolymere
DE10355318A1 (de) 2003-11-27 2005-06-23 Wacker-Chemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von organyloxysilylterminierten Polymeren
DE102005029169A1 (de) 2005-06-23 2006-12-28 Wacker Chemie Ag Kontinuierliche polymeranaloge Umsetzung von reaktiven Silanmonomeren mit funktionalisierten Polymeren
DE102005030941A1 (de) 2005-06-30 2007-01-11 Basell Polyolefine Gmbh Polyethylen Formmasse zur Herstellung von spritzgegossenen Fertigteilen
DE102011081264A1 (de) 2011-08-19 2013-02-21 Wacker Chemie Ag Vernetzbare Massen auf Basis von organyloxysilanterminierten Polymeren
CN104220530B (zh) 2011-12-21 2017-03-29 索尔维特殊聚合物美国有限责任公司 高性能砜聚合物组合物
DE102012223139A1 (de) * 2012-12-13 2014-06-18 Wacker Chemie Ag Vernetzbare Massen auf Basis von organyloxysilanterminierten Polymeren
US9156981B2 (en) 2013-07-24 2015-10-13 Momentive Performance Materials Inc. Moisture curable compositions with enhanced elongation and tear strength properties
JP6253372B2 (ja) * 2013-11-29 2017-12-27 株式会社カネカ 硬化性組成物
DE102014207508A1 (de) * 2014-04-17 2015-10-22 Wacker Chemie Ag Vernetzbare Massen auf Basis von organyloxysilanterminierten Polymeren

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