(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-03-27
(45)【発行日】2023-04-04
(54)【発明の名称】二重硬化接着剤組成物並びにその調製及び使用方法
(51)【国際特許分類】
C09J 183/07 20060101AFI20230328BHJP
C09J 183/05 20060101ALI20230328BHJP
C09J 11/06 20060101ALI20230328BHJP
C09J 183/06 20060101ALI20230328BHJP
C09J 4/02 20060101ALI20230328BHJP
C09J 11/08 20060101ALI20230328BHJP
C09J 183/14 20060101ALI20230328BHJP
【FI】
C09J183/07
C09J183/05
C09J11/06
C09J183/06
C09J4/02
C09J11/08
C09J183/14
(21)【出願番号】P 2020508559
(86)(22)【出願日】2018-08-21
(86)【国際出願番号】 US2018047125
(87)【国際公開番号】W WO2019040383
(87)【国際公開日】2019-02-28
【審査請求日】2021-08-10
(32)【優先日】2017-08-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】590001418
【氏名又は名称】ダウ シリコーンズ コーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】ルー、カン
(72)【発明者】
【氏名】シェパード、ニック
(72)【発明者】
【氏名】トーマス、リャン
(72)【発明者】
【氏名】オルセン、マシュー
【審査官】水野 明梨
(56)【参考文献】
【文献】特表2016-511784(JP,A)
【文献】特表2016-507628(JP,A)
【文献】特開2007-077136(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C09J 1/00-201/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
A)式:
(R
2R
1SiO
1/2)
aa(RR
1SiO
2/2)
bb(R
2SiO
2/2)
cc(RSiO
3/2)
dd(SiO
4/2)
ee((R
ff)O
(3-ff)/2SiD
1SiR
ffO
(3-ff)/2)
gg[式中、各D
1は、独立して、2~18個の炭素原子の二価炭化水素基を表し;各Rは、独立して、1~18個の炭素原子の一価炭化水素基又は1~18個の炭素原子の一価ハロゲン化炭化水素基を表し、各R
1は、独立して、メタクリル官能性アルキル基又はアクリル官能性アルキル基を表し、下付き文字aaは、≧0であり、下付き文字bbは、≧0であり、数値(aa+bb)は、≧4であり、下付き文字ccは、>0であり、下付き文字ddは、≧0であり、下付き文字eeは、≧0であり、下付き文字ffは、0、1、又は2であり、下付き文字ggは、≧2である]の単位を含むポリ(メタ)アクリレートクラスタ化官能性ポリオルガノシロキサンと、
B)ポリアルコキシ末端封鎖樹脂-ポリマーブレンドであって、
i)シロキサン樹脂であり、式(R
2’
3SiO
1/2)及び(SiO
4/2)[式中、各R
2’は、独立して、一価炭化水素基であり、但し、1分子当たり少なくとも1つのR
2’は、末端脂肪族不飽和を有し、前記シロキサン樹脂は、0.5:1~1.5:1の範囲の(R
2’
3SiO
1/2)単位の(SiO
4/2)単位に対するモル比を有する]の単位を含むシロキサン樹脂、
ii)式(R
2’
3SiO
1/2)
ii及び(R
2SiO
2/2)
hh[式中、R
2’は、上述のとおりであり、下付き文字hhは、20~1000であり、下付き文字iiは、平均値2を有する]の単位を含むポリジオルガノシロキサン、
iii)アルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーであり、単位式:
【化1】
[式中、
Rは、上述のとおりであり、
各Dは、独立して、2~18個の炭素原子の二価炭化水素基を表し、各R
3は、独立して、1~18個の炭素原子の一価炭化水素基であり、下付き文字bは、0
~2であり、下付き文字cは、0
または1であり、下付き文字f、h、i、及びkkは、5≧f≧0であり、5≧h≧0であり、下付き文字iは、0又は1であり、下付き文字kkは、0又は1であり、下付き文字mは、>0であり、及び数値(m+n+f+o+h+i+p+kk)は、≦50となる値を有し、但し、末端封鎖剤中の全てのD基の>90モル%は、直鎖状である]を有するアルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマー、及び
iv)選択的ヒドロシリル化反応触媒、の反応生成物を含むポリアルコキシ末端封鎖樹脂-ポリマーブレンドと、
C)縮合反応触媒と、
D)フリーラジカル開始剤と、
を含む、接着剤組成物。
【請求項2】
E)二重硬化化合物、F)接着促進剤、G)腐食防止剤、H)レオロジー変性剤、I)乾燥剤、J)架橋剤、K)充填剤、L)スペーサー、M)酸捕捉剤、N)シラノール官能性ポリジオルガノシロキサン、O)蛍光増白剤、P)連鎖移動剤、Q)(メタ)アクリレートモノマー、R)ポリアルコキシ末端ポリジオルガノシロキサン、S)着色剤、並びにE)、F)、G)、H)、I)、J)、K)、L)、M)、N)、O)、P)、Q)、R)及びS)のうちの2つ以上からなる群から選択される1つ以上の追加の出発原料を更に含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項3】
A)前記ポリ(メタ)アクリレートクラスタ化官能性ポリオルガノシロキサンが、式:
【化2】
[式中、下付き文字jは、0~2,000,000であり、各下付き文字kは、独立して、1~12である]を有する、請求項1に記載の接着剤組成物。
【請求項4】
前記ポリ(メタ)アクリレートクラスタ化官能性ポリオルガノシロキサンが、式:
【化3】
[式中、下付き文字jは、0~2,000,000であり、各下付き文字kは、独立して、1~12である]を有する、請求項1に記載の接着剤組成物。
【請求項5】
出発原料B)i)が、3~30mol%のビニル基を有する、請求項1に記載の接着剤組成物。
【請求項6】
出発原料B)ii)が、
i)ジメチルビニルシロキシ末端ポリジメチルシロキサン、
ii)ジメチルビニルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルビニルシロキサン)、
iii)ジメチルビニルシロキシ末端ポリメチルビニルシロキサン、
iv)トリメチルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルビニルシロキサン)、
v)トリメチルシロキシ末端ポリメチルビニルシロキサン、
vi)ジメチルビニルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルビニルシロキサン)、
vii)ジメチルビニルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルフェニルシロキサン)、
viii)ジメチルビニルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/ジフェニルシロキサン)、
ix)フェニル,メチル,ビニル-シロキシ末端ポリジメチルシロキサン、
x)ジメチルヘキセニルシロキシ末端ポリジメチルシロキサン、
xi)ジメチルヘキセニルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルヘキセニルシロキサン)、
xii)ジメチルヘキセニルシロキシ末端ポリメチルヘキセニルシロキサン、
xiii)トリメチルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルヘキセニルシロキサン)、
xiv)トリメチルシロキシ末端ポリメチルヘキセニルシロキサン、
xv)ジメチルヘキセニルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルヘキセニルシロキサン)、
xvi)ジメチルビニルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルヘキセニルシロキサン)、
xvii)i)、ii)、iii)、iv)、v)、vi)、vii)、viii)、ix)、x)、xi)、xii)、xiii)、xiv)、xv)、及びxvi)の2つ以上の組み合わせ、からなる群から選択されるポリジオルガノシロキサンである、請求項1に記載の接着剤組成物。
【請求項7】
出発原料B)iii)が、式(V):
【化4】
[式中、R並びに下付き文字a及びcは、上述のとおりであり、Dは、2~18個の炭素原子の二価炭化水素基であり、但し、Dの>90モル%は、直鎖状二価炭化水素基である]のアルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーを含む、請求項1に記載の接着剤組成物。
【請求項8】
出発原料B)iii)が、式(VIII)のアルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーを含み、式(VIII)が:
【化5】
[式中、R及び下付き文字cは、上述のとおりであり、各Dは、独立して、2~18個の炭素原子の二価炭化水素基であり、但し、Dの>90モル%は、直鎖状二価炭化水素基である]である、請求項1に記載の接着剤組成物。
【請求項9】
出発原料B)iii)が、式(XI)、式(XII)のアルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマー、又はこれらの組み合わせを含み、式(XI)は、
【化6】
式(XII)は、
【化7】
[式中、R及び下付き文字cは、上述のとおりである]である、請求項1に記載の接着剤組成物。
【請求項10】
出発原料B)iv)が、式:[Co(R
5)
x(R
6)
y(R
7)
w]
z[式中、数値(w+x+y)=4であり;下付き文字zは、1~6であり;各R
5は、一酸化炭素(CO)、イソニトリル(CNR
8)、シアノアルキル(NCR
8)、NO
+(ニトロシル若しくはニトロソニウムと呼ばれる)、又はシアノ(CN
-)から選択される配位子であり、各R
8は、独立して、1~18個の炭素原子のアルキル基であり;但し、R
5が正に帯電している場合、負に帯電した対アニオンが存在し、R
5が負に帯電している場合、正に帯電した対カチオンが存在し;各R
6は、独立して、ジフェニル-ビスホスフィノアルカン配位子によって例示されるホスフィン配位子であり、但し、下付き文字yは、>0であり、次に下付き文字zは、少なくとも2であり;各R
7は、アニオン性配位子である]のコバルト錯体を含む、請求項1に記載の接着剤組成物。
【請求項11】
出発原料B)iv)が、式:[Ir(R
9)
xx(R
10)
yy]
zz[式中、下付き文字xxは、1又は2であり、R
9は、1,5-シクロオクタジエン配位子又は2,5-ノルボルナジエン配位子であり、下付き文字yyは、0、1又は2であり、R
10は、前記オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーの沸点未満の温度で錯体から活性化され得る配位子であり、下付き文字zzは、1又は2である]のイリジウム錯体を含む、請求項1に記載の接着剤組成物。
【請求項12】
出発原料B)iv)が、(c1)及び(c2)から選択される式を有するロジウムジホスフィンキレートを含み、(c1)は[(R
4(R
11
2P)
2)RhR
12]
2[式中、各R
4は、独立して、二価炭化水素基であり、各R
11は、独立して、一価炭化水素基であり、各R
12は、負に帯電した配位子である]、であり、(c2)は[(R
4(R
11P)
2)Rh(R
14)]R
13[式中、R
13は、アニオンであり、R
14は、ドナー配位子である]である、請求項1に記載の接着剤組成物。
【請求項13】
出発原料C)が、i)ジブチルスズジラウレート、ii)ジメチルスズジラウレート、iii)ジ-(n-ブチル)スズビス-ケトネート、iv)ジブチルスズジアセテート、v)ジブチルスズマレエート、vi)ジブチルスズジアセチルアセトネート、vii)ジブチルスズジメトキシド、viii)カルボメトキシフェニルスズトリス-ウベレート、ix)ジブチルスズジオクタノエート、x)ジブチルスズジホルマート、xi)イソブチルスズトリセロエート、xii)ジメチルスズジブチレート、xiii)ジメチルスズジ-ネオデコノエート、xiv)ジブチルスズジ-ネオデコノエート、xv)トリエチルスズタートレート、xvi)ジブチルスズジベンゾエート、xvii)ブチルスズトリ-2-エチルヘキサノエート、xviii)ジオクチルスズジアセテート、xix)スズオクチレート、xx)スズオレエート、xxi)スズブチレート、xxii)スズナフテネート、xxiii)ジメチルスズジクロリドなどのa)カルボン酸のスズ塩;xxiv)スズ(II)ジアセテート、xxv)スズ(II)ジオクタノエート、xxvi)スズ(II)ジエチルヘキサノエート、xxvii)スズ(II)ジラウレートなどのb)有機カルボン酸のスズ(II)塩;xxviii)第一スズオクトエート、xxix)第一スズオレエート、xxx)第一スズアセテート、xxxi)第一スズラウレート、xxxii)第一スズステアレート、xxxiii)第一スズナフテネート、xxxiv)第一スズヘキサノエート、xxxv)第一スズスクシネート、xxxvi)第一スズカプリエート、及びi)~xxxvi)のうちの2つ以上の組み合わせなどのc)カルボン酸の第一スズ塩からなる群から選択さ
れる、請求項1に記載の接着剤組成物。
【請求項14】
出発原料D)がアゾ化合物又は有機過酸化物化合物から選択される、請求項1に記載の接着剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、米国特許法第119条(e)に基づき、2017年8月22日に出願された米国特許仮出願第62/548558号の利益を主張するものである。米国特許仮出願第62/548558号は参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
接着剤組成物が開示される。接着剤組成物は、二重(ラジカル及び縮合)硬化系を有する。接着剤組成物は、クラスタ化官能性ポリオルガノシロキサン及びポリ-アルコキシ官能性ポリオルガノシロキサン出発原料を含有する。
【背景技術】
【0003】
(メタ)アクリル系フリーラジカル硬化性組成物は、多くの場合、バルクが空気開放表面よりも速く硬化するという欠点を抱えているため、液体様層は未硬化又は不十分な硬化となる。基となるメカニズムは、空気中の酸素がフリーラジカルの伝播を抑えるため、表面上の架橋を物理的に遅らせることができると考えられている。概して、ポリマー(メタ)アクリレートは、小分子(メタ)アクリレートよりも酸素阻害を受けやすい場合がある。メタクリレートと比較して、アクリレートは、酸素阻害をより起こしやすい場合がある。
【0004】
市販の(メタ)アクリル系接着剤は、シラノール縮合硬化を用いて酸素阻害を緩和できる。フリーラジカル硬化及びシラノール系縮合硬化の両方を含む二重硬化系が提案されている。この系では、酸素阻害はある程度軽減されたが、依然として不十分であった。アルコキシシリル基を導入するために、縮合硬化成分は、トリメトキシシリルエチルテトラメチルジシロキサン(ETMコンバータとしても知られる)で処理されたシリコーン樹脂を含有していた。
【0005】
従来、ETMコンバータは、Pt触媒ヒドロシリル化によって合成される。以下に示す反応スキームでは、白金触媒を使用したビニルトリメトキシシランと1,1,3,3-テトラメチルジシロキサンとのヒドロシリル化反応により、反応生成物としてα-付加分枝状異性体及びβ-付加直鎖状異性体を含む、混合物としてETMコンバータが得られる。
【化1】
【0006】
しかしながら、この方法には、選択性によりβ-付加体/α-付加体が65/35のモル比でもたらされるという欠点がある。加えて、Pt触媒の迅速な除去又は不活化なく、「過剰ヒドロシリル化」が発生し、水素末端オルガノシロキサンオリゴマー上の両方の水素原子がビニルトリメトキシシラン分子と反応した副生成物、すなわち、αα付加体、αβ付加体、βα付加体、及び/又はββ付加体をもたらす。
【0007】
上術の経路を介して製造されたETMコンバータで末端封鎖されたシリコーン樹脂及びポリマーを含有する接着剤は、いくつかの用途では依然として不十分な表面湿潤性及び/又は硬化速度を呈した。より速い硬化速度、改善された表面硬化、又はその両方を有する接着剤を形成するために硬化する、改善された接着剤組成物が産業的に必要とされている。
【発明の概要】
【0008】
接着剤組成物は:
A)ポリ(メタ)アクリレートクラスタ化官能性ポリオルガノシロキサンと、
B)ポリアルコキシ末端封鎖樹脂-ポリマーブレンドと、
C)縮合反応触媒と、
D)フリーラジカル開始剤と、を含む。
【発明を実施するための形態】
【0009】
出発原料A)
上述の接着剤組成物において、A)ポリ(メタ)アクリレートクラスタ化官能性ポリオルガノシロキサンは、式:(R2R1SiO1/2)aa(RR1SiO2/2)bb(R2SiO2/2)cc(RSiO3/2)dd(SiO4/2)ee((Rff)O(3-ff)/2SiD1SiRffO(3-ff)/2)gg[式中、各D1は、独立して、2~18個の炭素原子の二価炭化水素基を表し;各Rは、独立して、1~18個の炭素原子の一価炭化水素基又は1~18個の炭素原子の一価ハロゲン化炭化水素基を表し、各R1は、独立して、メタクリル官能性アルキル基又はアクリル官能性アルキル基を表し、下付き文字aaは、≧0であり、下付き文字bbは、≧0であり、数値(aa+bb)は、≧4であり、下付き文字ccは、>0であり、下付き文字ddは、≧0であり、下付き文字eeは、≧0であり、下付き文字ffは、0、1、又は2であり、下付き文字ggは、≧2である]の単位を含む。
【0010】
各Rは、独立して、一価炭化水素基(以下に定義)又は一価ハロゲン化炭化水素基(以下に定義)である。一価炭化水素基及び一価ハロゲン化炭化水素基は、1~18個の炭素原子を有してもよい。Rに好適な一価炭化水素基としては、アルキル基及びアリール基が挙げられるが、これらに限定されない。好適なアルキル基は、メチル、エチル、プロピル、ブチル及びヘキシルにより例示される。好適なアリール基は、フェニル、トリル、キシリル、及びフェニル-メチルにより例示される。
【0011】
各R1は、独立して、メタクリル官能性アルキル基又はアクリル官能性アルキル基を表す。R1に好適な基としては、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、ブチルメタクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、及び2-エチルヘキシルメタクリレートが挙げられる。
【0012】
各D1は、独立して、炭素原子が2~18個の二価炭化水素基を表す。あるいは、各D1は、エチレン若しくはプロピレンなどのアルキレン、フェニレンなどのアリーレン、又はアルカラルキレンから選択され得る。あるいは、各D1は、エチレン又はプロピレンなどのアルキレン基であり得る。
【0013】
上記単位式において、下付き文字aaは、≧0であり、下付き文字bbは、≧0であり、数値(aa+bb)は、≧4であり、下付き文字ccは、>0であり、下付き文字ddは、≧0、下付き文字eeは、≧0であり、下付き文字ffは、0、1、又は2であり、下付き文字ggは、≧2である。あるいは、数値(aa+bb)は≧6であってもよい。あるいは、数値(aa+bb)は≧8であってもよい。用語「ポリ(メタ)アクリレートクラスタ化官能性シロキサン」とは、シロキサンが直鎖状又は分枝状シロキサン骨格構造を有し、シロキサンの末端及び/又はペンダント位には、互いに空間的に近いメタクリレート官能基又はアクリレート官能基が存在することを意味する。シロキサンは、合計で少なくとも4つのメタクリレート官能基及びアクリレート官能基を有し、それらのうちの少なくとも2つは互いに近接している、すなわち、「クラスタ化」されている。
【0014】
あるいは、A)ポリ(メタ)アクリレートクラスタ化官能性ポリオルガノシロキサンは、式:
【化2】
[式中、R、R
1、及びD
1は、上述のとおりであり、下付き文字jは0~2,000,000であり、各下付き文字kは、独立して、1~12である(すなわち、各環が4~15個のケイ素原子を有する)]を有し得る。あるいは、下付き文字jは、5~500,000、あるいは5~100,000、あるいは5~50,000、あるいは10~50,000、あるいは10~10,000、あるいは10~5,000、あるいは20~2,000である。あるいは、下付き文字kは、1~8、あるいは1~6、あるいは1~4、あるいは1~2、及び、あるいはk=1である。あるいは、A)ポリ(メタ)アクリレートクラスタ化官能性ポリオルガノシロキサンは、式:
【化3】
[式中、R、R
1、D
1、及び下付き文字j及びkは、上述のとおりである]を有してもよい。
【0015】
ポリ(メタ)アクリレートクラスタ化官能性ポリオルガノシロキサンは、米国特許出願公開第2016/0009865号に開示されているような既知の方法によって調製することができる。本明細書で使用されるポリ(メタ)アクリレートクラスタ化官能性ポリオルガノシロキサンは、
a)1分子当たり平均少なくとも2つのケイ素結合脂肪族不飽和基を有するポリオルガノシロキサンと;
b)1分子当たり平均4~15個のケイ素原子を有するオルガノハイドロジェンシロキサンであって、出発原料b)がケイ素結合水素原子を有する、オルガノハイドロジェンシロキサンと;
但し、出発原料a)中の脂肪族不飽和基対出発原料b)中のケイ素結合水素原子のモル比は、1対3~1対20であり;
c)1分子当たり、少なくとも1個の脂肪族不飽和基並びにアクリレート官能基及びメタクリレート官能基から選択される1つ以上のラジカル硬化性基を有する反応種と;を含む出発原料のヒドロシリル化反応生成物であり得る。
【0016】
出発原料B)
上述の接着剤組成物中の出発原料B)は、ポリアルコキシ末端封鎖樹脂-ポリマーブレンドである。ポリアルコキシ末端封鎖樹脂-ポリマーブレンドは、
i)式(R
2’
3SiO
1/2)及び(SiO
4/2)[式中、各R
2’は、独立して、一価炭化水素基であり、但し、1分子当たり少なくとも1つのR
2’は、末端脂肪族不飽和を有し、シロキサン樹脂は、0.5:1~1.5:1の範囲である(R
2’
3SiO
1/2)単位(M単位)の、(SiO
4/2)単位(Q単位)に対するモル比(M:Q比)を有する]の単位を含むシロキサン樹脂と、
ii)式(R
2’
3SiO
1/2)
ii及び(R
2SiO
2/2)
hh(D単位)[式中、下付き文字hhは、20~1000であり、下付き文字iiは、平均値2を有する]の単位を含むポリジオルガノシロキサンと、
iii)アルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーであって、単位式:
【化4】
[式中、R及びD
1は、上述のとおりであり、各R
3は、独立して、Rについて上述した一価炭化水素基であり、下付き文字bは、0又は1であり、下付き文字cは、0であり、下付き文字f、h、i、及びkは、5≧f≧0であり、5≧h≧0であり、下付き文字iは、0又は1であり、下付き文字kkは、0又は1であり、下付き文字mは、>0であり、及び数値(m+n+f+o+h+i+p+kk)は、≦50となる値を有し、但し、末端封鎖剤中の全てのD基の>90モル%は直鎖状である]を有するアルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーと、
iv)ヒドロシリル化反応触媒と、の反応生成物を含む。
【0017】
出発原料i)
出発原料B)を調製するために使用されるシロキサン樹脂は、i)式(R2’
3SiO1/2)及び(SiO4/2)[式中、各R2’は、独立して、一価炭化水素基であり、但し、1分子当たり少なくとも1個のR2’は、末端脂肪族不飽和を有し、シロキサン樹脂は、0.5:1~1.5:1の範囲の(R2’
3SiO1/2)単位(M単位)の、(SiO4/2)単位(Q単位)に対するモル比(M:Q比)を有する]の単位を含むシロキサン樹脂であり、出発原料i)は、平均3~30モルパーセント、あるいは0.1~30モルパーセント、あるいは0.1~5モルパーセント、あるいは3~100モルパーセントの脂肪族不飽和基を含み得る。R2’の脂肪族不飽和基は、2~18個の炭素原子を有し得る。R2’の脂肪族不飽和基は、アルケニル基、アルキニル基、又はこれらの組み合わせであり得る。シロキサン樹脂中の脂肪族不飽和基のモルパーセントは、樹脂中のシロキサン単位の総モル数に対する樹脂中の不飽和基含有シロキサン単位のモル数の比に100を乗じたものである。R2’の残りの一価炭化水素基は、例えば、1~18個の炭素原子のアルキル基又はアリール基であってもよい。
【0018】
樹脂を調製する方法は、当該技術分野で知られている。例えば、樹脂は、少なくとも1つのアルケニル含有末端封鎖剤を用いるDaudtらのシリカヒドロゾルキャッピングプロセスによって生成される樹脂コポリマーを処理することによって調製され得る。Daudtらの方法は、米国特許第2,676,182号に開示されている。
【0019】
Daudtらの方法は、酸性条件下でシリカヒドロゾルをトリメチルクロロシランなどの加水分解性トリオルガノシラン、ヘキサメチルジシロキサンなどのシロキサン又はこれらの混合物と反応させることと、M単位及びQ単位を有するコポリマーを回収することと、を伴う。得られるコポリマーは通常、2~5重量%のヒドロキシル基を含有する。
【0020】
典型的に2%未満のケイ素結合ヒドロキシル基を含有するシロキサン樹脂は、最終製品中に3~30モル%の不飽和有機基をもたらすのに十分な量の不飽和有機基含有末端封鎖剤及び脂肪族不飽和を含まない末端封鎖剤でDaudtらの生成物を反応させることによって調製し得る。末端封鎖剤の例としては、シラザン、シロキサン及びシランが挙げられるが、これらに限定されない。好適な末端封鎖剤は、当該技術分野において公知であり、米国特許第4,584,355号、同第4,591,622号、及び同第4,585,836号に例示されている。単一の末端封鎖剤又はこのような剤の混合物を使用して出発原料i)として使用されるシロキサン樹脂を調製してもよい。
【0021】
出発原料ii)
出発原料B)を調製するために使用されるポリジオルガノシロキサンは、式(R2’
3SiO1/2)ii及び(R2SiO2/2)hh(D単位)[式中、R及びR2’は、上述のとおりであり、下付き文字hhは、20~1000であり、下付き文字iiは、平均値2を有する]の単位を含む。
【0022】
あるいは、出発原料ii)は、
式(I’):R2R2SiO(R2SiO)a(RR2SiO)bSiR2R2、
式(I’I):R3SiO(R2SiO)c(RR2SiO)dSiR3、
又は(I’)及び(II’)の両方の組み合わせ、のポリジオルガノシロキサンを含んでもよく、
式中、Rは、上述のとおりであり、各R2は、独立して、R2’について上述したように、末端脂肪族不飽和を有する一価炭化水素基である。下付き文字aは、0又は正の数であり得る。あるいは、下付き文字aは、少なくとも2の平均値を有する。あるいは、下付き文字aは、2~2000の範囲の値を有し得る。下付き文字bは、0又は正の数であり得る。あるいは、下付き文字bは、0~2000の範囲の平均値を有し得る。下付き文字cは、0又は正の数であり得る。あるいは、下付き文字cは、0~2000の範囲の平均値を有し得る。下付き文字dは、少なくとも2の平均値を有する。あるいは、下付き文字dは、2~2000の範囲の平均値を有し得る。あるいは、各Rはメチルなどのアルキル、及びフェニルなどのアリールにより例示される一価炭化水素基である。あるいは、R2は、ビニル、アリル、ブテニル及びヘキセニルなどのアルケニル基;並びにエチニル及びプロピニルなどのアルキニル基によって例示される。
【0023】
出発原料ii)は、
i)ジメチルビニルシロキシ末端ポリジメチルシロキサン、
ii)ジメチルビニルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルビニルシロキサン)、
iii)ジメチルビニルシロキシ末端ポリメチルビニルシロキサン、
iv)トリメチルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルビニルシロキサン)、
v)トリメチルシロキシ末端ポリメチルビニルシロキサン、
vi)ジメチルビニルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルビニルシロキサン)、
vii)ジメチルビニルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルフェニルシロキサン)、
viii)ジメチルビニルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/ジフェニルシロキサン)、
ix)フェニル,メチル,ビニル-シロキシ末端ポリジメチルシロキサン、
x)ジメチルヘキセニルシロキシ末端ポリジメチルシロキサン、
xi)ジメチルヘキセニルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルヘキセニルシロキサン)、
xii)ジメチルヘキセニルシロキシ末端ポリメチルヘキセニルシロキサン、
xiii)トリメチルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルヘキセニルシロキサン)、
xiv)トリメチルシロキシ末端ポリメチルヘキセニルシロキサン、
xv)ジメチルヘキセニルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルヘキセニルシロキサン)、
xvi)ジメチルビニルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルヘキセニルシロキサン)、又は
xvii)i)、ii)、iii)、iv)、v)、vi)、vii)、viii)、ix)、x)、xi)、xii)、xiii)、xiv)、xv)、及びxvi)の2つ以上の組み合わせ、などのポリジオルガノシロキサンを含んでもよい。
【0024】
対応するオルガノハロシランの加水分解及び縮合、又は環状ポリジオルガノシロキサンの平衡などの、出発原料B)を調製するための出発原料ii)としての使用に好適なポリジオルガノシロキサンの調製方法は、当該技術分野で知られている。
【0025】
出発原料iii)
出発原料iii)は、アルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーである。出発原料iii)は、
1)出発原料を反応させることであって、該出発原料は、
(a)単位式(I):
(HR2SiO1/2)e(R3SiO1/2)f(HRSiO2/2)g(R2SiO2/2)h(RSiO3/2)i(HSiO3/2)jj(SiO4/2)kk[式中、Rは、上述のとおりであり、下付き文字e、f、g、h、i、jj、及びkkは、5≧e≧0であり、5≧f≧0であり、10≧g≧0であり、5≧h≧0であり、下付き文字iは、0又は1であり、5≧jj≧0であり、下付き文字kkは、0又は1となる値を有し、但し、数値(e+g+jj)は、≧2であり、及び数値(e+f+g+h+i+jj+kk)は、≦50である]のポリオルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーと、
(b)式(II):
R2(Rc)Si(OR3)(3-c)[式中、R及びR2は、上述のとおりであり、各R3は、独立して、1~8個の炭素原子の一価炭化水素基であり、下付き文字cは、0又は1である]の脂肪族不飽和アルコキシシランと、
(c)選択的ヒドロシリル化触媒と、を含む、反応させることと、
所望により、2)工程1)で調製したアルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーを単離することと、を含む方法によって調製されてもよい。
【0026】
上述のiii)アルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーを製造するための方法において有用な成分(a)は、単位式(III):
(HR2SiO1/2)e(R3SiO1/2)f(HRSiO2/2)g(R2SiO2/2)h(RSiO3/2)i(HSiO3/2)jj(SiO4/2)kk[式中、Rは、上述のとおりであり、下付き文字e、f、g、h、i、jj、及びkkは、5≧e≧0であり、5≧f≧0であり、10≧g≧0であり、5≧h≧0であり、下付き文字iは、0又は1であり、5≧jj≧0であり、下付き文字kkは、0又は1となる値を有し、但し、数値(e+g+jj)は、≧2であり、及び数値(e+f+g+h+i+jj+kk)は、≦50である]のポリオルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーである。
【0027】
代替的実施形態では、成分(a)は、式(IV):
【化5】
[式中、各Rは、独立して、1~6個の炭素原子のアルキル基、6~10個の炭素原子のアリール基、1~6個の炭素原子のハロゲン化アルキル基、又は6~10個の炭素原子のハロゲン化アリール基であり、下付き文字aは、最大20の整数である]のα,γ-水素末端オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーである。あるいは、下付き文字aは、0~20であり、あるいは下付き文字aは、0~10であり、あるいは、下付き文字aは、0~5であり、あるいは下付き文字aは、0又は1である。あるいは、下付き文字aは、2~10であってもよく、あるいは、下付き文字aは、2~5である。好適なオルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーの例としては、1,1,3,3,5,5-ヘキサメチルトリシロキサン、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,1,3,3,5,5-ヘキサエチルトリシロキサン、及び1,1,3,3-テトラエチルジシロキサンが挙げられる。あるいは、成分(a)は、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサンであってもよい。
【0028】
式(IV)のオルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーが本方法で使用されるとき、生成物は、式(V):
【化6】
[式中、R並びに下付き文字a及びcは、上述のとおりであり、Dは、2~18個の炭素原子の二価炭化水素基であり、但し、Dの>90モル%は、直鎖状二価炭化水素基である]の生成されたアルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーを含む。
【0029】
代替的実施形態では、成分(a)オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーは、単位式(VI):(HR
2SiO
1/2)
3(R
2SiO
2/2)
q(RSiO
3/2)[式中、下付き文字qは、0~3である]を有する。この単位式のポリオルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーは、式(VII):
【化7】
[式中、Rは、上述のとおりである]を有し得る。このようなオルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーの例としては、式(Me
2HSiO
1/2)
3(PrSiO
3/2)[式中、Meは、メチル基を表し、Prは、プロピル基を表す]のシロキサンが挙げられる。
【0030】
上述の方法において成分(a)に使用されるオルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーが、単位式(VI)を有するとき、生成物は、式(VIII)のアルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーを含み、式(VIII)は:
【化8】
[式中、R及び下付き文字cは、上述のとおりであり、各Dは、独立して、2~18個の炭素原子の二価炭化水素基であり、但し、Dの>90モル%は、直鎖状二価炭化水素基である]である。
【0031】
本発明の代替的実施形態では、成分(a)オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーは、単位式(IX):(HR
2SiO
1/2)
2(R
2SiO
2/2)
q(HRSiO
2/2)
r[式中、Rは、上述のとおりであり、下付き文字qは、0~3であり、下付き文字rは、0~3である]を有してもよい。この実施形態では、オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーは、式(X):
【化9】
[式中、Rは、上述のとおりである]を有し得る。このようなオルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーの例としては、1,1,3,5,5-ペンタメチルトリシロキサンが挙げられる。この実施形態では、生成物は、式(XI)、式(XII)のアルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマー、又はこれらの組み合わせを含み、式(XI)は、
【化10】
、式(XII)は、
【化11】
【化12】
[式中、R及び下付き文字cは、上述のとおりである]である。
【0032】
代替的実施形態では、成分a)オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーは、環式である。環式オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーは、単位式:(R
2SiO
2/2)
v(RHSiO
2/2)
s[式中、Rは、上述のとおりであり、下付き文字sは、≧3であり、下付き文字vは、≧0である]を有してもよい。あるいは、下付き文字sは、3~14、あるいは3~9、あるいは3~6、あるいは3~5、あるいは4であってもよい。あるいは、下付き文字vは、0~14、あるいは0~9、あるいは0~6、あるいは0~5、あるいは0であってもよい。この環式オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーが成分(a)として使用されるとき、生成物は、単位式:
【化13】
[式中、R、R
3、D、並びに下付き文字c及びvは、上述のとおりであり、下付き文字tは、0以上であり、下付き文字uは、1以上であり、数値(t+u)=sである]のアルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーを含んでもよい。
【0033】
上述の方法において有用な成分(b)は、式(II):R2(Rc)Si(OR3)(3-c)[式中、R、R2、及びR3、並びに下付き文字cは、上述のとおりである]の脂肪族不飽和アルコキシシランである。あるいは、各R3は、1~12個の炭素原子、あるいは1~6個の炭素原子、あるいは1~4個の炭素原子、あるいは1~2個の炭素原子の一価炭化水素基であってもよい。あるいは、各R3は、メチルであってよい。
【0034】
成分(b)は、例えば、ジアルケニルジアルコキシシランなどのジアルコキシシラン;アルケニルトリアルコキシシランなどのトリアルコキシシラン;によって例示される脂肪族不飽和アルコキシシラン、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。好適な脂肪族不飽和アルコキシシランの例としては、ビニルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ヘキセニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ヘキセニルメチルジメトキシシラン、ヘキセニルトリエトキシシラン、及びこれらの組み合わせが挙げられ、あるいはビニルトリメトキシシランが挙げられる。
【0035】
成分(a)と成分(b)は、成分(a):成分(b)が1:1~>1:1、あるいは1以上、すなわち(a):(b)比が≧1:1の相対モル量で存在する。あるいは、(a):(b)比は、5:1~1:1、あるいは2:1~1:1、あるいは1.5:1~1:1の範囲であってもよい。理論に束縛されるものではないが、成分(a)の成分(b)に対するモル過剰は、生成物中の収率に好都合に影響を及ぼすことができると考えられる。
【0036】
出発原料iii)を調製するための方法において有用な成分(c)は、選択的ヒドロシリル化触媒である。一実施形態では、成分(c)はコバルト錯体である。コバルト錯体は、式:[Co(R5)x(R6)y(R7)w]z[式中、数値(w+x+y)=4であり、下付き文字zは、1~6である]を有する。各R5は、一酸化炭素(CO)、イソニトリル(CNR8)、シアノアルキル(NCR8)、NO+(ニトロシル若しくはニトロソニウムと呼ばれる)、又はシアノ(CN-)から選択される配位子であり、各R8は、独立して、1~18個の炭素原子のアルキル基である。R5の正に帯電したニトロシル配位子は、触媒を正に帯電させる。R5が正に帯電している場合、負に帯電した対アニオン、例えば、ハロゲン原子(例えば、Cl若しくはBr)、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、又はトリフレートが存在する。負に帯電したシアノ配位子は、触媒を負に帯電させる。R5が負に帯電している場合、正に帯電した対カチオン、例えば、ナトリウム、カリウム、テトラブチルアンモニウム、又はビス(トリフェニルホスフィン)イミニウムが存在する。
【0037】
各R6は、独立して、ジフェニルビスホスフィノエタン(dppe)又はジフェニルビスホスフィノメタン(dppm)などのジフェニル-ビスホスフィノアルカン配位子によって例示されるホスフィン配位子である。下付き文字yが>0である場合、下付き文字zは、少なくとも2であってもよい。
【0038】
各R7は、例えば、アニオン性配位子、例えば、ハライド(例えば、Br-若しくはCl-)などの配位子、アルコキシド若しくは関連する含酸素化合物(oxygenate)(OR8-、若しくはアセチルアセトネート)、アミド(NR8
2
-)、1~18個の炭素原子のアルキル基、又はヒドリド(H-)である。場合によっては、この配位子を除去するために、錯体を活性化する必要がある。ハロゲン化物は、Li[HBEt3][式中、Etは、エチル基を表す]などのヒドリドでの処理、又は銀塩、若しくはナトリウム若しくはリチウムなどのアルカリ金属による還元によって活性化することができる。アルコキシド又はアミドは、ヒドロシラン(別々に又は触媒反応におけるヒドロシランのいずれか)と反応すると活性化することができる。アルキル配位子(アニオン性炭素配位子、例えば、[CH2SiMe3]-であり、式中、Meはメチル基、又はMe-、又はブチル-を表す)について、これらは、同様にヒドロシランで活性化することができる。
【0039】
ヒドリド配位子は、典型的には、触媒の活性形態で存在する。Co2(CO)8が触媒として使用される場合、in situで活性化され、Co(H)(CO)4を形成することが予想される。
【0040】
コバルト錯体を使用する場合、本明細書に記載の出発原料iii)の製造方法は、1気圧以上で行うことができる。あるいは、本方法は、1気圧~1.5気圧で行われてもよい。工程1)は、0℃~150℃、あるいは20℃~150℃、あるいは30℃~150℃、あるいは50℃~100℃で行われてもよい。工程1)における加熱の温度は、選択される圧力などの様々な要因に応じて異なるが、反応が実用的になるように十分に早く進行することを確実にするために、少なくとも20℃で加熱することができる。加熱中の温度の上限は重要ではなく、選択される成分に依存する。すなわち、上限は、成分が方法を行うために選択された反応器から蒸発しないような値である必要がある。あるいは、加熱は、250℃~150℃、あるいは30℃~100℃であってもよい。選択される正確な温度は、触媒上に存在する配位子の選択などの様々な要因に応じて異なる。例えば、Co2(CO)8が使用される場合、反応温度は、0℃~50℃など、より低くてもよい。触媒がdppm又はdppe配位子を含む場合、これは、触媒に改善された保存安定性をもたらし、より高い反応温度を可能にすることができる。例えば、触媒がCo2(CO)6(dppm)である場合、これは、室温で保存することができるが、低温(典型的には<0℃)で保存されない限り、Co2(CO)8は分解する場合がある。成分(c)は、式:[Ir(R9)xx(R10)yy]zz[式中、下付き文字xxは、1又は2であり、R9は、1,5-シクロオクタジエン配位子又は2,5-ノルボルナジエン配位子であり、下付き文字yyは、0~2、あるいは0又は1であり、R10は、活性化することができる配位子であり、下付き文字zzは、1又は2である]のイリジウム錯体であり得る。あるいは、下付き文字zz=2である。R10に対する活性化は、本明細書に記載の方法の工程1)における、例えば、オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーの沸点未満の温度での加熱、銀塩の添加、又は光化学的手段若しくは電気化学的手段による、任意の都合のよい手段で行われてもよい。R10に好適な配位子の例としては、ハロゲン原子、β-ケトエステル配位子、ハロゲン化β-ケトエステル配位子、アルコキシ配位子、シアノアルキル配位子、アリール配位子、及びヘテロアリール配位子が挙げられる。好適なハロゲン原子の例としては、臭素(Br)、塩素(Cl)、及びヨウ素(I)が挙げられる。あるいは、ハロゲン原子は、Clであってもよい。β-ケトエステル配位子の例としては、アセチルアセトネート(acac)が挙げられる。ハロゲン化β-ケトエステルの例としては、ヘキサフルオロアセチルアセトネート(hfacac)が挙げられる。アルコキシ配位子の例としては、メトキシ、エトキシ、及びプロポキシが挙げられる。あるいは、アルコキシ配位子は、メトキシであってもよい。好適なシアノアルキル配位子の例としては、CH3CN、アセトニトリル、及びテトラヒドロフラン(THF)が挙げられる。好適なアリール配位子の例としては、フェニル、ベンジル、又はインデニルが挙げられる。好適なヘテロアリール配位子の例としては、ピリジンが挙げられる。
【0041】
成分(c)に好適なイリジウム触媒の例としては、[Ir(I)CODCl-二量体、Ir(I)CODacac、Ir(I)COD2BARF、Ir(I)COD(OMe)-二量体、Ir(I)COD(hfacac)、Ir(I)COD(CH3CN)2、Ir(I)COD(ピリジン)、Ir(I)COD(インデニル)、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されず、式中、CODは、1,5-シクロオクタジエン基を表し、BARFは、テトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレートを表し、acacは、アセチルアセトネートを表し、及びhfacacは、ヘキサフルオロアセチルアセトネートを表す。
【0042】
イリジウム錯体を使用する場合、出発原料iii)の製造方法の工程1)は、酸素ガス(O2)などの酸化剤、キノンなどの有機酸化剤、又は酸化物などの無機酸化剤の存在下で行われてもよい(例えば、独国特許出願公開第102005030581号に記載されている)。あるいは、安定剤は、過剰に加えられたジエン又はポリエンであってもよく、これにより、Ir触媒を更に安定化して、全体性能をより良好にすることが可能である(例えば、国際公開第2008107332(A1)号、欧州特許第1156052(B1)号、同第1633761(B1)号、同第1201671(B1)号、独国特許第10232663(C1)号に記載されている)。
【0043】
本方法は、1気圧以上の圧力で行われてもよい。あるいは、本方法は、1気圧~1.5気圧で行われてもよい。工程1)は、0℃~150℃、あるいは50℃~150℃、あるいは60℃~150℃、あるいは50℃~100℃で行われてもよい。工程1)における加熱の温度は、選択される圧力などの様々な要因に応じて異なるが、反応が実用的になるように十分に早く進行することを確実にするために、少なくとも70℃で加熱することができる。加熱中の温度の上限は重要ではなく、選択される成分に依存する。すなわち、上限は、成分が方法を行うために選択された反応器から蒸発しないような値である必要がある。あるいは、加熱は、70℃~150℃、あるいは70℃~100℃であってもよい。
【0044】
あるいは、成分(c)は、キレート化ロジウムジホスフィン錯体であってもよい。キレート化ロジウムジホスフィン錯体は、式(c1):[R4(R11
2P)2RhR12]2、式(c2):[R4(R11
2P)2Rh(R14)]R13、又はこれらの混合物を有し得る。式(c1)及び式(c2)のそれぞれにおいて、各R4は、独立して、二価炭化水素基であり、各R11は、独立して、一価炭化水素基であり、各R12は独立して負に帯電した配位子であり、各R13は独立してアニオンである。R4の二価炭化水素基は、1~6個の炭素原子のアルキレン基であってもよい。あるいは、R4はメチレン、エチレン、又はヘキシレンであってもよく、あるいはR4はエチレンであってもよい。
【0045】
R11に対する一価炭化水素基は、以下に定義されるように、アルキル基又はアリール基であり得る。あるいは、R11のアルキル基は、メチル、エチル又はプロピルであってもよい。R11に好適なアリール基は、フェニル、トリル、キシリル、ベンジル、及び2-フェニルエチルによって例示されるが、これらに限定されない。あるいは、R11はエチル基又はフェニル基であってもよい。
【0046】
R12に好適な負に帯電した配位子の例としては、ハロゲン原子、アルコキシ配位子、アリール配位子、及びヘテロアリール配位子が挙げられる。好適なハロゲン原子の例としては、臭素(Br)、塩素(Cl)、及びヨウ素(I)が挙げられる。あるいは、ハロゲン原子は、Clであってもよい。アルコキシ配位子の例としては、メトキシ、エトキシ、及びプロポキシが挙げられる。あるいは、アルコキシ配位子は、メトキシであってもよい。好適なアリール配位子の例としては、フェニル、ベンジル、又はインデニルが挙げられる。
【0047】
R13はアニオンである。あるいは、アニオンは、過塩素酸塩、トリフルオロメチルスルホネート、テトラフルオロボレート、テトラキスフェニルボレート、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、メチルトリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、ヘキサフルオロアンチモネート、ヘキサフルオロホスフェート、[Al(C(CF3)3)4]-、[HCB11Me5Br6]-[式中、Meは、メチル基を表す]などのカルボランなどの、「弱配位アニオン」又は「非配位アニオン」と当業者によって呼ばれるものであってもよい。
【0048】
式(c2)中、R14はドナー配位子を表す。好適なドナー配位子は、アセトニトリルなどのニトリル、テトラヒドロフラン若しくはジエチルエーテルなどの環化又は非環化エーテル、ジメチルスルホキシド、1,2-シス-シクロオクテン若しくは1-オクテン若しくはエチレンなどのオレフィン、1,5-シクロオクタジエン若しくは2,5-ノルボルナジエン若しくは1,5-ヘキサジエンなどのジエン、アセトンなどのケトン、又はアセチレン若しくは1,2-ジフェニルアセチレンなどのアルキンである。
【0049】
成分(c)に好適なロジウム触媒の例としては、[1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]ジクロロジロジウム、及び[1,2-ビス(ジエチルホスホノ)エタン]ジクロロジロジウム、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【0050】
ロジウム触媒が成分(c)に使用される場合、出発原料iii)を製造する方法は、不活性条件下で、すなわち、成分の容器を反応前に窒素などの不活性ガスでパージする場合に行うことができる。使用されるオリゴマーは、工程1)の前に塩基性Al2O3と接触させて、酸濃度を減少させることによって精製することができる。本方法は、1気圧以上の圧力で行われてもよい。あるいは、本方法は、1気圧~1.5気圧で行われてもよい。工程1)は、0℃~150℃、あるいは50℃~150℃、あるいは60℃~150℃、あるいは50℃~100℃で行われてもよい。工程1)における加熱の温度は、選択される圧力などの様々な要因に応じて異なるが、反応が実用的になるように十分に早く進行することを確実にするために、少なくとも70℃で加熱することができる。加熱中の温度の上限は重要ではなく、選択される成分に依存する。すなわち、上限は、成分が方法を行うために選択された反応器から蒸発しないような値である必要がある。あるいは、加熱は、70℃~150℃、あるいは70℃~100℃であってもよい。
【0051】
上述の方法の工程1)で使用される成分(c)の量は、様々な要因に応じて異なり、この因子には、成分(a)に選択された特定のポリオルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマー、成分(b)に選択された特定の脂肪族不飽和アルコキシシラン、及び成分(a)に選択されたポリオルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーを蒸散させることなく混合物を加熱することができる温度が挙げられる。しかしながら、成分(c)の量は、成分(a)及び(b)の総量に基づいて、1百万分率(ppm)~100ppm、あるいは5ppm~80ppm、あるいは5ppm~20ppmの混合物中におけるモル量のコバルト金属を提供するのに十分であることができる。理論に束縛されるものではないが、触媒を範囲の上限に向かって担持すると、副生成物として形成するゲルに起因して収率が低下し得るが、式(IV)の化合物に対する選択性は良好なままであると考えられる。本方法は、所望により、触媒の不活性化又は除去を更に含んでもよい。しかしながら、適切な触媒担持では、触媒の不活化又は除去の工程を省略してもよい。
【0052】
上述の方法の工程1)では、アルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーを含む生成物を生成する。アルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーは、単位式(X):
【化14】
[式中、R、R
3、並びに下付き文字c、f、h、i、及びkkは、上述のとおりであり、下付き文字bは、0~2であり、m>0であり、数値(m+n+o+p)=(e+g+jj)であり、各Dは、独立して、2~18個の炭素原子の二価炭化水素基であり、但し、工程1)で生成された全てのD基の>90モル%は、直鎖状である]を有する。本明細書に記載の方法は、このアルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーが、β-付加化合物に対して高い選択性を有して、すなわち、Dが直鎖状であり、対応するα-付加化合物なしに、又は他の触媒を使用する既存の方法よりも少ない量のそれとともにのいずれかで生成されるという利点を提供する。
【0053】
上述の方法の工程1)における成分は、混合物を形成し、この混合物は、均質であっても又は不均質であってもよい。1つ以上の追加成分、すなわち、上述の成分(a)、(b)、及び(c)に加えての成分は、所望により、本明細書に記載の方法及び組成物において使用されてもよい。追加成分は、存在する場合、(d)溶媒若しくは(e)安定剤、又は(d)及び(e)の両方であってもよい。
【0054】
成分(d)は、本明細書に記載の方法の工程1)で使用される混合物に加えられてもよい溶媒である。成分(a)、(b)、及び/又は(c)のうちの1つ以上は、溶媒中に提供されてもよい。例えば、成分(c)は、工程1)で混合物に加えられる溶媒中に溶解されてもよい。溶媒は、反応物質及び触媒の接触、混合物の流れ、及び/又は触媒などの特定の成分の導入を促進することができる。本明細書で使用される溶媒は、混合物の成分の流動化を促進するがこれらの成分のいずれとも本質的に反応しないものである。溶媒は、混合物中の成分の溶解性及び揮発性に基づいて選択されてもよい。「溶解性」は、溶媒が混合物の成分を溶解させるのに十分であることを指す。「揮発性」は、溶媒の蒸気圧を指す。溶媒が揮発性すぎる(蒸気圧が高すぎる)場合、溶媒は加熱中に溶液中に残存することができない。しかしながら、溶媒が十分に揮発性でない(蒸気圧が低すぎる)場合、溶媒は、生成物から除去することが困難な場合があるか、又はアルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーから単離することが困難な場合がある。
【0055】
溶媒は、有機溶媒であってもよい。有機溶媒は、ベンゼン、トルエン、若しくはキシレン、又はこれらの組み合わせなどの芳香族系炭化水素であってもよい。成分(d)は、1種の溶媒であってもよい。あるいは、成分(d)は、2種以上の異なる溶媒を含んでもよい。
【0056】
溶媒の量は、選択される特定の溶媒並びに混合物のために選択される他の成分の量及び種類といった様々な要因に応じて異なってもよい。しかしながら、溶媒の量は、混合物の重量に基づいて、0~99重量%、又は存在する場合、1~99重量%、あるいは2~50重量%の範囲であってもよい。
【0057】
本方法は、所望により、1つ以上の追加工程を更に含んでもよい。本方法は、生成物からアルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーを含有する画分を回収する工程を更に含んでもよい。アルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーは、β-付加化合物(すなわち、Dが直鎖状である)を含むことができ、また対応するα-付加化合物(すなわち、Dが直鎖状でない)は、互いに分離するのが難しく及び/又は費用が掛かるので、β-付加化合物及びα-付加化合物の両方を含む画分は、上述の工程1)の後に生成物から回収されてもよい。この画分は、画分中のβ-付加化合物及びα-付加化合物の総量に基づいて、>90%のβ-付加化合物、あるいは>90%~100%のβ-付加化合物、あるいは92%~100%、あるいは>90%~<100%、あるいは92%~<100%、あるいは95%~<100%のβ-付加化合物を含有することが望ましい。この画分を回収することは、加熱又は真空下によるストリッピング若しくは蒸留又はこれらの組み合わせなどの任意の都合の良い手段によって行われてもよい。
【0058】
上述のβ-付加化合物アルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマーを含む上述の画分は、脂肪族不飽和官能基を含有する、ポリオルガノシロキサン樹脂及びポリマー(例えば、上述の出発原料i)及びii))の官能化に有用である。例えば、式(X)のアルコキシ官能性オルガノハイドロジェンシロキサンオリゴマー中のSiH基と、ケイ素出発原料i)及び出発原料ii)に結合した脂肪族不飽和基とのヒドロシリル化反応により、アルコキシ官能性ポリオルガノシロキサン樹脂ポリマーブレンドが生成される。この反応は、出発原料iv)によって触媒される。
【0059】
出発原料iv)
出発原料iv)は、出発原料iii)の調製に使用される触媒以外のヒドロシリル化反応触媒である。ヒドロシリル化反応を触媒するための従来型の触媒が好適であり、当技術分野で知られており、市販されている。このようなヒドロシリル化触媒は、白金などの白金族金属であってもよい。あるいは、ヒドロシリル化触媒は、このような金属の化合物(例えば、塩化白金酸、塩化白金酸六水和物、二塩化白金)、及び上記化合物と低分子量オルガノポリシロキサンとの錯体、又はマトリックス若しくはコア/シェル型構造にマイクロカプセル化された白金化合物であってもよい。白金と低分子量オルガノポリシロキサンとの錯体としては、1,3-ジエテニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサンの白金錯体が挙げられる。これらの錯体は、樹脂マトリックス中にマイクロカプセル化されていてもよい。例示的なヒドロシリル化触媒は、米国特許第3,159,601号、同3,220,972号、同3,296,291号、同3,419,593号、同3,516,946号、同3,814,730号、同3,989,668号、同4,784,879号、同第5,036,117号、及び同第5,175,325号、並びに欧州特許第0347895(B)号に記載されている。マイクロカプセル化されたヒドロシリル化触媒及びその調製方法は、米国特許第4,766,176号及び同第5,017,654号に例示されているとおり、当該技術分野において公知である。出発原料を組み合わせることは、高温、例えば50℃~250℃での加熱で行われてもよい。
【0060】
出発原料C)
上述の接着剤組成物中の出発原料C)は、縮合反応触媒である。縮合反応触媒は、シラノール-シラノール縮合反応に有効な通常の縮合触媒から選択されてもよく、該触媒としては、有機金属化合物、アミン、並びに広範囲の有機及び無機の塩基及び酸が挙げられる。有機金属化合物としては、スズ、チタン、亜鉛、ジルコニウム、ハフニウム、及びその他の有機化合物が挙げられる。縮合反応触媒は、有機スズ化合物及び有機チタン化合物であり得る。例示的な有機スズ化合物は、i)ジブチルスズジラウレート、ii)ジメチルスズジラウレート、iii)ジ-(n-ブチル)スズビス-ケトネート、iv)ジブチルスズジアセテート、v)ジブチルスズマレエート、vi)ジブチルスズジアセチルアセトネート、vii)ジブチルスズジメトキシド、viii)カルボメトキシフェニルスズトリス-ウベレート、ix)ジブチルスズジオクタノエート、x)ジブチルスズジホルマート、xi)イソブチルスズトリセロエート、xii)ジメチルスズジブチレート、xiii)ジメチルスズジ-ネオデコノエート、xiv)ジブチルスズジ-ネオデコノエート、xv)トリエチルスズタートレート、xvi)ジブチルスズジベンゾエート、xvii)ブチルスズトリ-2-エチルヘキサノエート、xviii)ジオクチルスズジアセテート、xix)スズオクチレート、xx)スズオレエート、xxi)スズブチレート、xxii)スズナフテネート、xxiii)ジメチルスズジクロリドなどのa)カルボン酸のスズ塩;xxiv)スズ(II)ジアセテート、xxv)スズ(II)ジオクタノエート、xxvi)スズ(II)ジエチルヘキサノエート、xxvii)スズ(II)ジラウレートなどのb)有機カルボン酸のスズ(II)塩;xxviii)第一スズオクトエート、xxix)第一スズオレエート、xxx)第一スズアセテート、xxxi)第一スズラウレート、xxxii)第一スズステアレート、xxxiii)第一スズナフテネート、xxxiv)第一スズヘキサノエート、xxxv)第一スズスクシネート、xxxvi)第一スズカプリエート、及びi)~xxxvi)のうちの2つ以上の組み合わせなどのc)カルボン酸の第一スズ塩からなる群から選択され得る。例示的な有機チタン化合物は、i)テトラ-n-ブチルチタネート、ii)テトライソプロピルチタネート、iii)テトラ-t-ブチルチタネート、iv)テトラキス(2-エチルヘキシル)チタネート、v)アセチルアセトネートチタネートキレート、vi)エチルアセトアセテートチタネートキレート、vii)トリエタノールアミンチタネートキレート、並びにi)、ii)、iii)、iv)、v)、vi)及びvii)のうちの2つ以上の組み合わせからなる群から選択され得る。
【0061】
接着剤組成物中の縮合反応触媒の量は、他の出発原料の選択、任意の追加の出発原料が添加されるかどうか、及び接着剤組成物の最終使用などの様々な要因に応じて異なる。しかしながら、縮合反応触媒は、接着剤組成物中における全ての出発原料の総量に基づいて、0.01%~25%の範囲の量で存在し得る。あるいは、縮合反応触媒は、0.1%~25%、あるいは0.1%~15%、あるいは0.5%~15%、あるいは0.5%~10%、あるいは0.1%~5%の量で存在してもよい。
【0062】
出発原料D)
上述の接着剤組成物中の出発原料D)は、フリーラジカル開始剤である。フリーラジカル開始剤は、アゾ化合物又は有機過酸化物化合物を含んでもよい。好適なアゾ化合物としては、アゾベンゼン、アゾベンゼン-p-スルホン酸、アゾビスジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル、及びこれらの組み合わせが挙げられる。好適な有機過酸化物化合物としては、ジアルキルペルオキシド、ジアリールペルオキシド、ジアシルペルオキシド、アルキルヒドロペルオキシド、及びアリールヒドロペルオキシドが挙げられる。特定の有機過酸化物化合物としては、ベンゾイルペルオキシド;ジベンゾイルペルオキシド;4-モノクロロベンゾイルペルオキシド;ジクミルペルオキシド;tert-ブチルペルオキシベンゾエート;tert-ブチルクミルペルオキシド;tert-ブチルオキシド2,5-ジメチル-2,5-ジ-tert-ブチルペルオキシヘキサン;2,4-ジクロロベンゾイルペルオキシド;ジ-tert-ブチルペルオキシ-ジイソプロピルベンゼン;1,1-ビス(tert-ブチルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン;2,5-ジ-tert-ブチルペルオキシヘキサン-3,2,5-ジメチル-2,5-ビス(tert-ブチルペルオキシ)ヘキサン;クミル-tert-ブチルペルオキシド;又はこれらの2つ以上の組み合わせ;が挙げられる。
【0063】
接着剤組成物に添加されるフリーラジカル開始剤の量は、選択される縮合反応触媒の種類及び量、並びに接着剤組成物中の他の出発原料の選択などの様々な要因に応じて異なるが、フリーラジカル開始剤は、接着剤組成物中における全ての出発原料の総量に基づいて、0.1%~5%、あるいは0.2%~3%、あるいは0.5%~2%の量で存在してもよい。
【0064】
追加の出発原料
上述の接着剤組成物は、1つ以上の追加の出発原料(上記の出発原料A)、B)、C)及びD)とは異なり、これらとともに添加される)を更に含んでもよい。追加の出発原料は、E)二重硬化化合物、F)接着促進剤、G)腐食防止剤、H)レオロジー変性剤、I)乾燥剤、J)架橋剤、K)充填剤、L)スペーサー、M)酸捕捉剤、N)シラノール官能性ポリジオルガノシロキサン、O)蛍光増白剤、P)連鎖移動剤、Q)(メタ)アクリレートモノマー、R)ポリアルコキシ末端ポリジオルガノシロキサン、S)着色剤、並びにE)、F)、G)、H)、I)、J)、K)、L)、M)、N)、O)、P)、Q)、R)及びS)のうちの2つ以上からなる群から選択される。
【0065】
出発原料E)
上述の接着剤組成物は、所望により、出発原料E)二重硬化化合物を更に含んでもよい。二重硬化化合物は、1分子当たり、少なくとも1個の加水分解性基及び少なくとも1つのフリーラジカル反応性基を有する有機ケイ素化合物である。出発原料E)の有機ケイ素化合物は、式R1
mmRnnSiX(4-mm-nn)[式中、R及びR1は、上述のとおりであり、Xは、加水分解性基であり、下付き文字mmは、1~2であり、下付き文字nnは、0~2であり、数値(mm+nn)は、2~3である]のシランを含むことができる。
【0066】
各Xは、独立して、アセトアミド基、アセトキシなどのアシルオキシ基、アルコキシ基、アミド基、アミノ基、アミノキシ基、オキシモ基、ケトキシモ基、及びメチルアセトアミド基から選択され得る加水分解性基を表す。Xは、ヒドロキシル基ではない。あるいは、各Xは、アセトキシ基又はアルコキシ基であり得る。あるいは、各Xは、メトキシ、エトキシ、プロポキシ又はブトキシなどのアルコキシ基であり、あるいは、メトキシである。
【0067】
あるいは、出発原料E)の有機ケイ素化合物は、単位式:
(XmmR(3-mm)SiO1/2)oo(R1R2SiO1/2)pp(R2SiO2/2)qq(RXSiO2/2)rr(R1RSiO2/2)ss(R1SiO3/2)ww(RSiO3/2)tt(SiO4/2)uu[式中、R、R1及びX並びに下付き文字mmは、上述のとおりであり、下付き文字ooは、≧0であり、下付き文字ppは、≧0であり、下付き文字qqは、≧0、下付き文字rrは、≧0、下付き文字ssは、≧0であり、下付き文字wwは、≧0であり、下付き文字ttは、≧0であり、下付き文字uuは、≧0であり、但し、数値(oo+rr)は、≧1であり、数値(pp+ss+ww)は、≧1であり、数値(oo+pp+qq+rr+ss+ww+tt+uu)は、>2である]のポリオルガノシロキサンを含み得る。あるいは、下付き文字ooは、0~100、あるいは0~50、あるいは0~20、あるいは0~10、あるいは1~50、あるいは1~20、あるいは1~10である。あるいは、下付き文字ppは、0~100、あるいは0~50、あるいは0~20、あるいは0~10、あるいは1~50、あるいは1~20、あるいは1~10であってよい。あるいは、下付き文字qqは、0~1,000、あるいは0~500、あるいは0~200、あるいは0~100、あるいは1~500、あるいは1~200、あるいは1~100である。あるいは、下付き文字rrは、0~100、あるいは0~50、あるいは0~20、あるいは0~10、あるいは1~50、あるいは1~20、あるいは1~10である。あるいは、下付き文字ssは、0~100、あるいは0~50、あるいは0~20、あるいは0~10、あるいは1~50、あるいは1~20、あるいは1~10である。あるいは、下付き文字wwは、0~100、あるいは0~50、あるいは0~20、あるいは0~10、あるいは1~50、あるいは1~20、あるいは1~10である。あるいは、下付き文字ttは、0~1,000、あるいは0~500、あるいは0~200、あるいは0~100、あるいは1~500、あるいは1~200、あるいは1~100である。あるいは、下付き文字uuは、0~1,000、あるいは0~500、あるいは0~200、あるいは0~100、あるいは1~500、あるいは1~200、あるいは1~100である。
【0068】
出発原料E)の例としては、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、アクリロキシプロピルジメチルメトキシシラン、及びメタクリロキシプロピルジメチルメトキシシランなどのシランが挙げられる。
【0069】
接着剤組成物中の二重硬化化合物の量は、他の出発原料の選択、任意の追加の出発原料が添加されるかどうか、及び組成物の最終使用などの様々な要因に応じて異なる。しかしながら、二重硬化化合物は、接着剤組成物中における全ての出発原料の総量に基づいて、0.01%~25%の範囲の量で存在し得る。あるいは、二重硬化化合物は、0.1%~25%、あるいは0.1%~15%、あるいは0.5%~15%、あるいは0.5%~10%、あるいは0.1%~5%の量で存在してもよい。
【0070】
出発原料F)
上述の接着剤組成物は、所望により、F)接着促進剤を更に含んでもよい。好適な接着促進剤は、遷移金属キレート、ハイドロカルボノオキシシラン、例えば、アルコキシシラン、アルコキシシランとヒドロキシ官能性ポリオルガノシロキサンの組み合わせ、アミノ官能性シラン、又はこれらの組み合わせを含み得る。接着促進剤は、式R15
aaaR16
bbbSi(OR17)4-(aaa+bbb)[式中、各R15は、独立して、少なくとも3個の炭素原子を有する一価有機基であり、R16は、アミノ基、エポキシ基、メルカプト基又はアクリレート基などの接着促進基を有するSiC結合置換基を少なくとも1個含有し;各R17は、独立して、1~4個の炭素原子のアルキル基などの飽和炭化水素基であり;下付き文字aaaは、0~2の範囲の値を有し;下付き文字bbbは、1又は2のいずれかであり、数値(aaa+bbb)は3以下である]を有するシランを含んでもよい。あるいは、接着促進剤は、上記シランの部分縮合体を含んでもよい。あるいは、接着促進剤は、アルコキシシランとヒドロキシ官能性ポリオルガノシロキサンとの組み合わせを含んでもよい。
【0071】
あるいは、接着促進剤は、不飽和又はエポキシ官能性化合物を含んでもよい。接着促進剤は、不飽和又はエポキシ官能性アルコキシシランを含んでもよい。例えば、官能性アルコキシシランは、式R18
cccSi(OR19)(4-ccc)[式中、下付き文字cccは、1、2、又は3であり、あるいは下付き文字cccは、1である]を有することができる。各R18は、独立して、一価有機基であり、但し、少なくとも1つのR18は、不飽和有機基又はエポキシ官能性有機基である。R18のエポキシ官能性有機基は、3-グリシドキシプロピル及び(エポキシシクロヘキシル)エチルによって例示される。R18の不飽和有機基は、3-メタクリロイルオキシプロピル、3-アクリロイルオキシプロピル、及びビニル、アリル、ヘキセニル、ウンデシレニルなどの不飽和一価炭化水素基によって例示される。各R19は、独立して、1~4個の炭素原子、あるいは1~2個の炭素原子の飽和炭化水素基である。R19は、メチル、エチル、プロピル、及びブチルによって例示される。
【0072】
好適なエポキシ官能性アルコキシシランの例としては、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、(エポキシシクロヘキシル)エチルジメトキシシラン、(エポキシシクロヘキシル)エチルジエトキシシラン、(エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、(エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン及びこれらの組み合わせが挙げられる。好適な不飽和アルコキシシランの例としては、ビニルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、ヘキセニルトリメトキシシラン、ウンデシレニルトリメトキシシラン、3-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【0073】
あるいは、接着促進剤は、上述のようなヒドロキシ末端ポリオルガノシロキサンとエポキシ官能性アルコキシシランとの反応生成物、又はヒドロキシ末端ポリオルガノシロキサンとエポキシ官能性アルコキシシランとの物理的ブレンドなどのエポキシ官能性シロキサンを含んでもよい。接着促進剤は、エポキシ官能性アルコキシシランとエポキシ官能性シロキサンとの組み合わせを含んでもよい。例えば、接着促進剤は、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシランと、ヒドロキシ末端メチルビニルシロキサンと3-グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの反応生成物との混合物、又は3-グリシドキシプロピルトリメトキシシランとヒドロキシ末端メチルビニルシロキサンとの混合物、又は3-グリシドキシプロピルトリメトキシシランとヒドロキシ末端メチルビニル/ジメチルシロキサンコポリマーとの混合物によって例示される。
【0074】
あるいは、接着促進剤は、H2N(CH2)2Si(OCH3)3、H2N(CH2)2Si(OCH2CH3)3、H2N(CH2)3Si(OCH3)3、H2N(CH2)3Si(OCH2CH3)3、CH3NH(CH2)3Si(OCH3)3、CH3NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3、CH3NH(CH2)5Si(OCH3)3、CH3NH(CH2)5Si(OCH2CH3)3、H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3、H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3、CH3NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3、CH3NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3、C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3、C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3、H2N(CH2)2SiCH3(OCH3)2、H2N(CH2)2SiCH3(OCH2CH3)2、H2N(CH2)3SiCH3(OCH3)2、H2N(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2、CH3NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2、CH3NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2、CH3NH(CH2)5SiCH3(OCH3)2、CH3NH(CH2)5SiCH3(OCH2CH3)2、H2N(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2、H2N(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2、CH3NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2、CH3NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2、C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2、C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2、及びこれらの組み合わせによって例示されるアミノ官能性アルコキシシランなどアミノ官能性シランを含み得る。
【0075】
あるいは、接着促進剤は、遷移金属キレートを含み得る。好適な遷移金属キレートとしては、チタン酸塩、ジルコニウムアセチルアセトネートなどのジルコン酸塩、アルミニウムアセチルアセトネートなどのアルミニウムキレート、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【0076】
あるいは、接着促進剤は、出発原料A)、出発原料B)、又は存在する場合、出発原料E)、又はこれらの2つ以上と反応する官能性を有するトリアジン系化合物を含んでもよい。トリアジン環は、一置換、二置換、又は三置換であってもよく、置換基のうちの少なくとも1つは、反応する官能基である。官能基は、フリーラジカル反応性のもの又は縮合反応性のものであり得る。フリーラジカル反応性官能基を有するトリアジン化合物の例としては、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルプロピルイソシアヌレート、トリ-(メタクリルオキシプロピル)イソシアヌレート、トリアリルオキシトリアジン、トリメタクリルオキシトリアジン、トリアクリロイルヘキサヒドロトリアジン、及びトリス[2-(アクリロイルオキシ)エチル]イソシアヌレートが挙げられる。縮合反応性基を有するトリアジン化合物の例としては、2,4,6-トリス(メチルジメトキシシリル)トリアジン、トリス[3-(トリメトキシシリル)プロピル]イソシアヌレートが挙げられる。
【0077】
接着促進剤の正確な量は、接着剤組成物中の他の出発原料の選択及び量などの様々な要因に応じて異なる。しかしながら、接着促進剤は、存在する場合、接着剤組成物中における全ての出発原料の総量に基づいて、0.01~50重量部、あるいは0.01~10重量部、あるいは0.01~5重量部の量で接着剤組成物に添加され得る。好適な接着促進剤の例は、米国特許第9,156,948号に記載されている。
【0078】
出発原料G)
接着剤組成物は、所望により、出発原料G)腐食防止剤を更に含んでもよい。好適な腐食防止剤の例としては、ベンゾトリアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、メルカプトベンゾトリアゾール、並びにR.T.Vanderbilt(Norwalk,Connecticut,U.S.A.)の2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール誘導体(CUVAN(登録商標)826)及びアルキルチアジアゾール(CUVAN(登録商標)484)などの市販の腐食防止剤が挙げられる。好適な腐食防止剤の例は、米国特許第9,156,948号に記載されているものによって例示される。存在する場合、腐食防止剤の量は、接着剤組成物中における全ての出発原料の総量に基づいて、0.05%~0.5%であってよい。
【0079】
出発原料H)
接着剤組成物は、所望により、組成物中における全ての出発原料の総重量に基づいて、最大5%、あるいは1%~2%の出発原料H)レオロジー変性剤を更に含んでもよい。レオロジー変性剤は市販されている。好適なレオロジー変性剤の例としては、ポリアミド、硬化ヒマシ油誘導体、金属石鹸、微結晶ワックス、及びこれらの組み合わせが挙げられる。好適なレオロジー変性剤の例は、米国特許第9,156,948号に記載されているものによって例示される。レオロジー変性剤の量は、選択された特定のレオロジー変性剤及び組成物で使用される他の出発原料の選択などの様々な要因に応じて異なる。しかしながら、レオロジー変性剤の量は、組成物中における全ての出発原料の総量に基づいて、0部~20部、あるいは1部~15部、あるいは1部~5部の範囲であり得る。
【0080】
出発原料I)
上述の組成物は、所望により、出発原料I)乾燥剤を更に含んでもよい。乾燥剤は、様々な供給源由来の水を捕捉する。例えば、乾燥剤は、水及びアルコールといった、縮合反応の副生成物を捕捉し得る。好適な乾燥剤の例は、例えば、米国特許第9,156,948.号に開示されている。乾燥剤に好適な吸着剤の例は、無機微粒子、例えば、チャバサイト、モルデナイト、及びアナルサイトなどのゼオライト;アルカリ金属のアルミノケイ酸塩、シリカゲル、シリカマグネシアゲル、活性炭、活性アルミナ、酸化カルシウム及びこれらの組み合わせなどのモレキュラーシーブであり得る。吸着剤は、10マイクロメートル以下の粒径を有し得る。吸着剤は、例えば、10Å(オングストローム)以下といった、水及びアルコールを吸着するのに十分な平均孔径を有し得る。
【0081】
あるいは、乾燥剤は、化学的手段により水かつ/又は他の副生成物を捕捉し得る。(出発原料J)として使用される任意のシラン架橋剤に加えて)組成物に添加されるシラン架橋剤の量は、化学的乾燥剤として機能し得る。理論に束縛されるものではないが、化学的乾燥剤は、組成物の複数の構成部分を一緒に混合した後に、この組成物を水に触れさせないようにするために、多成分型組成物の乾燥部分に添加され得ると考えられる。例えば、乾燥剤として好適なアルコキシシランとしては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。乾燥剤の量は、選択される特定の乾燥剤に依存する。しかしながら、出発原料I)が化学乾燥剤である場合、この量は、組成物中における全ての出発原料の総量に基づいて、0部~15部、あるいは0部~10部、あるいは0部~5部、あるいは0.1部~0.5部の範囲であり得る。
【0082】
出発原料J)
上述の組成物は、所望により、出発原料J)架橋剤を更に含んでもよい。架橋剤は、加水分解性基を有するシラン架橋剤、又はその部分若しくは完全加水分解生成物を含み得る。架橋剤は、出発原料B)の加水分解性基と反応性である置換基を、1分子当たり、平均して2個より多く有する。出発原料J)に好適なシラン架橋剤の例は、一般式R20
dddSi(R21)(4-ddd)[式中、各R20は、独立して、アルキル基などの一価炭化水素基であり;各R21は加水分解性置換基であり、上述のXと同じ基であってもよい]を有し得る。あるいは、各R21は、例えば、水素原子、ハロゲン原子、アセトアミド基、アシルオキシ基(例えば、アセトキシ)、アルコキシ基、アミド基、アミノ基、アミノキシ基、ヒドロキシル基、オキシモ基、ケトキシモ基、又はメチルアセトアミド基であってもよく、下付き文字iiの各例は、0、1、2、又は3であってもよい。シラン架橋剤について、下付き文字iiは、2より大きい平均値を有する。あるいは、下付き文字dddは、3~4の範囲の値を有してもよい。あるいは、各R21は、独立して、ヒドロキシル、アルコキシ、アセトキシ、アミド、又はオキシムから選択されてもよい。あるいは、シラン架橋剤は、アシロキシシラン、アルコキシシラン、ケトキシモシラン、及びオキシモシランから選択され得る。
【0083】
シラン架橋剤は、アルコキシシラン、例えば、ジアルキルジアルコキシシランなどのジアルコキシシラン;アルキルトリアルコキシシランなどのトリアルコキシシラン;テトラアルコキシシラン;又はその部分若しくは完全加水分解生成物によって例示されるもの、又はこれらの別の組み合わせを含んでもよい。好適なトリアルコキシシランの例としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、及びこれらの組み合わせが挙げられ、あるいはメチルトリメトキシシランが挙げられる。好適なテトラアルコキシシランの例としては、テトラエトキシシランが挙げられる。あるいは、シラン架橋剤は、アセトキシシランなどのアシロキシシランを含んでもよい。アセトキシシランとしては、テトラアセトキシシラン、オルガノトリアセトキシシラン、ジオルガノジアセトキシシラン、又はこれらの組み合わせが挙げられる。例示的なアセトキシシランとしては、テトラアセトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、エチルトリアセトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、プロピルトリアセトキシシラン、ブチルトリアセトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、オクチルトリアセトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、フェニルメチルジアセトキシシラン、ビニルメチルジアセトキシシラン、ジフェニルジアセトキシシラン、テトラアセトキシシラン、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。あるいは、架橋剤は、オルガノトリアセトキシシラン、例えば、メチルトリアセトキシシランとエチルトリアセトキシシランとを含む混合物、を含み得る。組成物中で使用されてもよいアルコキシ基とアセトキシ基との両方を含有する出発原料J)に好適なシランの例としては、メチルジアセトキシメトキシシラン、メチルアセトキシジメトキシシラン、ビニルジアセトキシメトキシシラン、ビニルアセトキシジメトキシシラン、メチルジアセトキシエトキシシラン、メチルアセトキシジエトキシシラン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【0084】
あるいは、架橋剤は、H2N(CH2)2Si(OCH3)3、H2N(CH2)2Si(OCH2CH3)3、H2N(CH2)3Si(OCH3)3、H2N(CH2)3Si(OCH2CH3)3、CH3NH(CH2)3Si(OCH3)3、CH3NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3、CH3NH(CH2)5Si(OCH3)3、CH3NH(CH2)5Si(OCH2CH3)3、H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3、H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3、CH3NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3、CH3NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3、C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3、C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH2CH3)3、H2N(CH2)2SiCH3(OCH3)2、H2N(CH2)2SiCH3(OCH2CH3)2、H2N(CH2)3SiCH3(OCH3)2、H2N(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2、CH3NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2、CH3NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2、CH3NH(CH2)5SiCH3(OCH3)2、CH3NH(CH2)5SiCH3(OCH2CH3)2、H2N(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2、H2N(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2、CH3NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2、CH3NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2、C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2、C4H9NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2、又はこれらの組み合わせ、及びこれらの組み合わせなどのアミノ官能基を含んでもよい。好適なシラン架橋剤の例は、米国特許第9,156,948号に開示されている。
【0085】
あるいは、架橋剤は、例示されるジ(メタ)アクリレートなどの多官能性(メタ)アクリレート架橋剤を含んでもよい。このような架橋剤は、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールビスメタクリルオキシカーボネート、ポリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ジグリセロールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリス(2-メチル-1-アジリジン)プロピオネート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、アクリレートを先端に有するウレタン含有プレポリマー、ポリエーテルジアクリレート、及びジメタクリレート、並びにこれらの2つ以上の組み合わせにより例示される。好適な多官能性(メタ)アクリレート架橋剤は、例えば、米国特許第8,304,543号第11段46~65行に開示されている。
【0086】
存在する場合、架橋剤は、接着剤組成物中における全ての出発原料の総量に基づいて、0.1%~10%の範囲の量で添加されてもよい。
【0087】
出発原料K)
上述の組成物は、所望により、K)充填剤を更に含んでもよい。充填剤は、補強充填剤、増量充填剤、導電性充填剤又はこれらの組み合わせを含み得る。例えば、組成物は、所望により、成分(K1)補強充填剤を更に含んでもよく、これは、存在する場合には、接着剤組成物における全ての出発原料の総量に基づいて、0.1重量%~95重量%、あるいは1重量%~60重量%の量で添加されてもよい。成分(K1)の正確な量は、組成物の反応生成物の形態、及び、他の充填剤が添加されるかどうかなどの様々な要因によって異なる。好適な補強充填剤の例としては、補強シリカ充填剤(例えば、ヒュームドシリカ、シリカエアロゲル、シリカキセロゲル及び沈殿シリカ)が挙げられる。ヒュームドシリカは、当技術分野において既知であり、例えば、Cabot Corporation(Massachusetts,U.S.A.)によってCAB-O-SILという名称で販売されているヒュームドシリカとして市販されている。
【0088】
組成物は、所望により、成分(K2)増量充填剤を、接着剤組成物中における全ての出発原料の総重量に基づいて、0.1重量%~95重量%、あるいは1重量%~60重量%、あるいは1重量%~20重量%の範囲の量で更に含んでもよい。増量充填剤の例としては、破砕石英、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム(例えば、軽質炭酸カルシウム)、酸化亜鉛、タルク、珪藻土、酸化鉄、粘土、雲母、白亜、二酸化チタン、ジルコニア、砂、カーボンブラック、グラファイト、又はこれらの組み合わせが挙げられる。増量充填剤は、当該技術分野において既知であり、例えば、U.S.Silica(Berkeley Springs,WV)によってMIN-U-SILの名称で販売されている粉砕シリカとして市販されている。好適な沈降炭酸カルシウムとしては、SolvayからのWinnofil(登録商標)SPM、並びにSMIからのUltrapflex(登録商標)及びUltrapflex(登録商標)100が挙げられる。好適な充填剤の例は、米国特許第9,156,948号に開示されている。
【0089】
出発原料L)
上述の接着剤組成物は、所望により、L)スペーサーを更に含んでもよい。スペーサーは、有機粒子、無機粒子又はこれらの組み合わせを含み得る。スペーサーは、熱伝導性、導電性、又は両方であってよい。スペーサーは、所望の粒径を有することができ、例えば粒径は25マイクロメートル(μm)~125μmの範囲であり得る。スペーサーは、ガラス又はポリマー(例えば、ポリスチレン)ビーズなどの単分散ビーズを含み得る。スペーサーは、アルミナ、窒化アルミニウム、噴霧金属粉、窒化ホウ素、銅及び銀などの熱伝導性充填剤を含み得る。スペーサーの量は、粒径分布、部品を混合して調製した組成物又はそれから調製される硬化生成物の使用中に印加される圧力、使用中の温度、及び混合組成物又はそれから調製される硬化生成物の所望の厚さなどの様々な要因に応じて異なる。しかしながら、組成物は、組成物中の全出発原料の総合重量に基づいて、0.05%~2%、あるいは0.1%~1%の量のスペーサーを含み得る。
【0090】
出発原料M)
上述の組成物は、所望により、M)酸捕捉剤を更に含んでもよい。好適な酸捕捉剤としては、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及びこれらの組み合わせなど、本質的に塩基性である様々な無機及び有機化合物が挙げられる。組成物は、組成物中における全ての出発原料の総量に基づいて、0%~10%の酸捕捉剤を含んでもよい。
【0091】
出発原料N)
上述の組成物は、所望により、N)シラノール官能性ポリジオルガノシロキサンを更に含んでもよい。出発原料N)は、式HOR2SiO(R2SiO)eee((HO)RSiO)fffSiR2OHのポリジオルガノシロキサン、式R3SiO(R2SiO)ggg((HO)RSiO)hhhSiR3、又はこれらの組み合わせのポリジオルガノシロキサンを含んでもよく、式中、Rは、上述のとおりである。下付き文字eeeは、0でも又は正の数であってもよい。あるいは、下付き文字eeeは、少なくとも2の平均値を有する。あるいは、下付き文字eeeは、2~2000の範囲の値を有してもよい。下付き文字fffは、0又は正の数であり得る。あるいは、下付き文字fffは、0~2000の範囲の平均値を有し得る。下付き文字gggは、0でも又は正の数であってもよい。あるいは、下付き文字gggは、0~2000の範囲の平均値を有し得る。下付き文字hhhは、少なくとも2の平均値を有する。あるいは、下付き文字hhhは、2~2000の範囲の平均値を有し得る。
【0092】
出発原料N)は、
i)ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン、
ii)ヒドロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルフェニルシロキサン)、
iii)トリメチルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルヒドロキシシロキサン)、及び
iv)i)、ii)、及びiii)のうちの2つ以上の組み合わせなどのポリジオルガノシロキサンを含んでもよい。
【0093】
出発原料N)としての使用に好適な水酸末端封鎖ポリジオルガノシロキサンは、対応するオルガノハロシランの加水分解及び縮合、又は、環式ポリジオルガノシロキサンの平衡化といった、当該技術分野において既知の方法により調製され得る。接着剤組成物に添加される場合、出発原料Nは、接着剤組成物中の全出発原料の総量に基づいて、0.1%~20%、あるいは0.1%~10%、あるいは0.1%~5%の量で存在してもよい。
【0094】
出発原料O)
上述の接着剤組成物は、所望により、出発原料O)蛍光増白剤を更に含んでもよい。好適な蛍光増白剤は、TINOPAL OBとして市販されている2,5-チオフェンジイルビス(5-tert-ブチル-1,3-ベンゾオキサゾール)などで市販されている。組成物に添加される場合、蛍光増白剤は、接着剤組成物中における全ての出発原料の総量に基づいて、0.1%~2%の量で存在してもよい。
【0095】
出発原料P)
上述の接着剤組成物は、所望により、P)連鎖移動剤を更に含んでもよい。接着剤組成物に添加されるとき、連鎖移動剤は、組成物中における全ての出発原料の総量に基づいて、0.01%~5%、あるいは0.01%~2%、あるいは0.1~2%の量で存在してもよい。
【0096】
出発原料Q)
上述の接着剤組成物は、所望により、出発原料Q)(メタ)アクリレートモノマーを更に含んでもよい。(メタ)アクリレートモノマーは、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、シクロヘキシルメチルアクリレートメチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、テラヒドロフルフリルメタクリレート、及びシクロヘキシルメチルメタクリレートによって例示される。接着剤組成物に添加される場合、(メタ)アクリレートモノマーは、接着剤組成物中における全ての出発原料の総量に基づいて、0.1%~35%、あるいは0.1%~25%、あるいは0.1~15%、あるいは0.1%~10%の量で存在し得る。
【0097】
出発原料R)
出発原料R)は、上述の出発原料B)の調製によって調製される任意のものに加えて、ポリアルコキシ末端ポリジオルガノシロキサンである。出発原料R)は、シロキサン樹脂を含まないことを除いて、出発原料B)について上述したように調製されたポリアルコキシ末端ポリジオルガノシロキサンであってもよい。あるいは、出発原料R)は、上述のように、白金触媒ヒドロシリル化反応によって調製されたポリアルコキシ末端ポリジオルガノシロキサンであってもよい。
【0098】
出発原料S)
上述の接着剤組成物は、所望により、出発原料S)着色剤を更に含んでもよい。着色剤は、カーボンブラックなどの染料又は顔料であってもよい。
【0099】
上述の接着剤組成物の出発原料を選択する際には、本明細書に記載の特定の出発原料は複数の機能を有し得るため、成分の種類は重複することがある。例えば、特定のアルコキシシランは、架橋剤及び/又は接着促進剤及び/又は乾燥剤として有用であり得る。特定の粒子は、充填剤及びスペーサーとして有用であり得る。接着剤組成物に出発原料を添加する場合、追加出発原料は互いに異なる。
【0100】
接着剤組成物の調製方法
上述の接着剤組成物は、1)出発原料B)i)オルガノシロキサン樹脂及びB)ii)ポリジオルガノシロキサンを混合して樹脂ポリマーブレンド(RPB)を形成することによって調製することができる。溶媒は、所望により、RPBを均質化するために使用され得る。オルガノシロキサン樹脂などの出発原料のうちの1つ以上は、ベンゼン、トルエン、又はキシレンなどの溶媒中に溶解又は分散され得る。典型的には、溶媒の量は、接着剤組成物中における全ての出発原料の総量に基づいて、0~60%、あるいは10~50%、あるいは20~40%であり得る。上述のように、出発原料B)iii)及びB)iv)をRPBと組み合わせて、変換RPBを形成してもよい。本方法は、2)変換RPB及び出発原料A)、C)、及びD)を、混合などの任意の都合のよい手段によって組み合わせることを更に含んでもよい。上述のような1つ以上の追加の出発原料E)~S)は、工程1)、工程2)、又はその両方の間に添加されてもよい。出発原料は、20℃~150℃で混合できる。本方法は、工程1)、工程2)又はその両方において、出発原料を50℃~150℃、あるいは60℃~120℃の温度で加熱する工程を更に含んでもよい。圧力は重要ではない。本方法は、周囲圧力で実行されてもよい。
【実施例】
【0101】
以下の実施例は、本発明のいくつかの実施形態を説明することを意図しており、本特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を限定するものとして解釈してはならない。表1の出発原料をこれらの実施例で使用した。
【表1-1】
【表1-2】
【0102】
実施例1-変換された樹脂ポリマーブレンドの合成:一般手順
典型的な合成では、樹脂-ポリマーブレンド(84.5部)、酸化マグネシウム(3.57部)、及び顔料(1.02部)を2-Gal Rossミキサーで10分間混合した。混合物にメチルトリメトキシシラン(0.95部)及びヘキサメチルジシラザン(0.09部)を添加した。混合物を窒素保護下で10分間更にブレンドした。温度を60℃に上げ、30分間保持した。温度を120℃に上昇させ、混合物を完全真空(1トール)下で60分間ストリッピングした。
【0103】
混合物を35℃まで冷却した。末端封鎖剤(XCF3-6105又は直鎖状ETMのいずれか、5.41部)及び1,1,1,3,5,5,5-ヘプタメチルトリシロキサン(4.34部)を添加した。窒素保護下で混合物を10分間ブレンドした。Karstedtの触媒(0.096部)を添加した。反応物を再び10分間混合した。温度を80℃に上げ、40分間保持した。IRによりヒドロシリル化の完了が示された時点で、混合物を完全真空(1トール)下で150℃で30分間ストリッピングした。生成物は、濃い液体として得られた。
【0104】
以下の表2に示す出発原料を用いて、実施例1の手順に従って変換RPBを調製した。
【表1】
*ゲル化時間は、20℃及び50%RHで一定のひずみ下で平行プレートを有するAres G2レオメータによって測定される。触媒は、1重量%担持でテトラ-n-ブチルチタネートである。
【0105】
実施例2-変換RPBを有する接着剤の配合
10リットルのTurelloミキサー、ダンベル中間体(71.73部)では、上記の表1に記載のように提供された変換RPB(19.34部)、ポリアルコキシ末端PDMS(0.1部)、及びチノパールOB(0.02部)を担持した。混合物を10℃で10分間混合した。均質な混合物に、BPO(Perkadox L-50 S-ps、2.95部)、Z-6030(1.97部)、トリアリルイソシアヌレート(0.49部)、及びA186(0.59部)における2-メルカプトベンゾチアゾール(0.15部)の溶液を添加した。混合物を10℃で10分間再び混合した。IBTMS(1.85部)中のトリ-n-ブチルチタネート(0.61部)、及びIBTMS(0.11部)中のAPTMS(0.11部)の溶液を添加した。調製物を10℃で10分間再度混合した。最終生成物を、真空200トールにて10℃で30分間脱気した。
【0106】
実施例2の手順に従って調製した接着剤組成物を表3にまとめる。
【表3】
【0107】
実施例3-接着剤フィルムの硬化
接着剤の薄膜を、アルミニウムQパネル(3.5×10インチ)上に50milのギャップ(1.27mm)を有するドローダウンバーによって作製した。フィルムを空気中で、100℃のオーブンで1時間硬化させた。フィルムを室温まで15分間冷却した後、衝撃試験によって表面湿潤性を測定した。
【0108】
実施例4-衝撃試験
衝撃試験を、落下衝撃試験機(Qualtech Products)で実施した。予め秤量した濾紙(Gilman、定量、グレード2)を、アルミニウムQパネル(3.5×10”)上の硬化した接着剤フィルム(厚さ:50mil、1.27mm)上に配置した。スチールブロック(0.3Kg)を、30cmの高さから円筒形の金属バー上に落下させ、これにより、濾紙上にインプリントを形成した。濾紙の異なる領域で、落下を数回繰り返した。濾紙を試験片から慎重に剥がし、秤量した。ミリグラム単位での衝撃の前後の差は、サンプルの表面湿潤性と呼ばれる。
【0109】
実施例5-変換RPBの硬化速度
硬化速度試験は、空気中20℃及び相対湿度50%(RH)で実施した。上述のように調製した変換RPBを、試験の直前に1重量%のトリ-n-ブチルチタネートと十分にブレンドした。結果は、通常の直鎖状末端封鎖剤で処理したRPBのゲル化時間は、従来型の末端封鎖剤で処理したものよりもはるかに短いことが示された。RPB2の場合、RPBが直鎖状末端封鎖剤で処理されたときに、ゲル化時間においてほぼ1桁の減少が観察された。使用される末端封鎖剤にかかわらず、粘度、分子量分布、及びアルコキシ含有量などの、末端封鎖されたRPBの他の特性は、ほぼ同じであった。
【0110】
実施例6-接着剤配合における変換RPBの有効性
ダンベル中間体1を選択して、表面湿潤性の制御に対する新しい変換RPBの有効性を試験した。市販のEA-7100接着剤は、24mgの初期表面湿潤性を示し、約305時間で完全に乾燥した。変換RPB2を含有する接着剤の初期表面湿潤性(従来型の末端封鎖剤で末端封鎖)は、16.1mgまで減少し、乾燥時間は170時間まで短縮した。比較すると、変換RPB6(直鎖状末端封鎖剤で末端封鎖)は、接着剤の初期表面湿潤性を9.3mgまで低減し、乾燥時間を60時間まで短縮することができた。
【0111】
実施例2及び表3に上述したように調製した接着剤の表面湿潤性データを表4にまとめる。
【表4】
【0112】
産業上の利用可能性
これらの実施例は、本明細書に記載の接着剤組成物が、上述のように試験した条件下で、より速い硬化時間(ゲル化時間を減少させることによって示される)及び改善された表面硬化(表面湿潤性の減少によって示される)を有することを示す。
【0113】
用語の定義及び使用
全ての量、比率、及び百分率は、特に断りのない限り、重量に基づく。冠詞「a」、「an」、及び「the」はそれぞれ、別途記載のない限り、1つ又はそれ以上を指す。範囲の開示は、その範囲自体及び範囲内に包含される任意のもの、並びに端点を含む。例えば、2.0~4.0の範囲の開示は、2.0~4.0の範囲だけでなく、2.1、2.3、3.4、3.5、及び4.0も個別に含み、並びに範囲内に包含される任意の他の数も含む。更に、例えば、2.0~4.0の範囲の開示は、例えば、2.1~3.5、2.3~3.4、2.6~3.7、及び3.8~4.0の部分集合、並びにその範囲内に包含される任意の他の部分集合も含む。同様に、マーカッシュ群の開示は、その群全体を含み、そこに包含される任意の個別の要素及び部分集合も含む。例えば、マーカッシュ群「水素原子、アルキル基、アルケニル基又はアリール基」の開示には、その要素である個々のアルキル、部分集合であるアルキル及びアリール、並びに任意の他の個々の要素及びその中に包含される部分集合を包含する。
【0114】
「アルキル」とは、飽和一価炭化水素基を意味する。アルキルは、メチル、エチル、プロピル(例えば、イソ-プロピル及び/又はn-プロピル)、ブチル(例えば、イソブチル、n-ブチル、tert-ブチル及び/又はsec-ブチル)、ペンチル(例えば、イソペンチル、ネオペンチル及び/又はtert-ペンチル)、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル及びデシル、並びに6個以上の炭素原子の分枝状飽和一価炭化水素基によって例示されるが、これらに限定されない。
【0115】
「アルケニル」とは、二重結合を含有する一価炭化水素基を意味する。アルケニル基としては、エテニル、プロペニル(例えば、イソ-プロペニル及び/又はn-プロペニル)、ブテニル(例えば、イソブテニル、n-ブテニル、tert-ブテニル及び/又はsec-ブテニル)、ペンテニル(例えば、イソペンテニル、n-ペンテニル及び/又はtert-ペンテニル)、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニル及びデセニル、並びにそのような6個以上の炭素原子の分枝鎖基が例示されるが、これらに限定されない。
【0116】
「アルキニル」とは、三重結合を含有する一価炭化水素基を意味する。アルキニル基としては、エチニル、プロピニル(例えば、イソ-プロピニル及び/又はn-プロピニル)、ブチニル(例えば、イソブチニル、n-ブチニル、tert-ブチニル及び/又はsec-ブチニル)、ペンチニル(例えば、イソペンチニル、n-ペンチニル及び/又はtert-ペンチニル)、ヘキシニル、ヘプチニル、オクチニル、ノニニル及びデシニル、並びにそのような6個以上の炭素原子の分枝鎖基が例示されるが、これらに限定されない。
【0117】
「アリール」とは、完全に不飽和の環状炭化水素基を意味する。アリールは、シクロペンタジエニル、フェニル、アントラセニル及びナフチルによって例示されるが、これらに限定されない。単環式アリール基は、5~9個の炭素原子、あるいは6~7個の炭素原子、あるいは5~6個の炭素原子を有し得る。多環式アリール基は、10~18個の炭素原子、あるいは10~14個の炭素原子、あるいは12~14個の炭素原子を有してもよい。
【0118】
「アラルキル」とは、ペンダント及び/若しくは末端アリール基を有するアルキル基、又はペンダントアルキル基を有するアリール基を意味する。例示的なアラルキル基としては、トリル、キシリル、ベンジル、フェニルエチル、フェニルプロピル及びフェニルブチルが挙げられる。
【0119】
「炭素環」及び「炭素環式」とは、それぞれ、炭化水素環を意味する。炭素環は、単環式環であってよく、あるいは縮合、架橋又はスピロ多環式環であってよい。単環式炭素環は、3~9個の炭素原子、あるいは4~7個の炭素原子、あるいは5~6個の炭素原子を有してもよい。多環式炭素環は、7~18個の炭素原子、あるいは7~14個の炭素原子、あるいは9~10個の炭素原子を有してもよい。炭素環は、飽和又は部分的に不飽和であってよい。
【0120】
「シクロアルキル」とは、飽和炭素環を意味する。単環式シクロアルキル基は、シクロブチル、シクロペンチル及びシクロヘキシルによって例示される。
【0121】
総称的に、用語「一価炭化水素基」は、上に定義される、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、及び炭素環式基を含む。
【0122】
「二価炭化水素基」としては、エチレン、プロピレン(イソプロピレン及びn-プロピレンを含む)及びブチレン(n-ブチレン、t-ブチレン及びイソブチレンを含む)などのアルキレン基;並びにペンチレン、ヘキシレン、へプチレン、オクチレン、並びにこれらの分枝状及び直鎖状異性体;フェニレンなどのアリーレン基;並びに
【化15】
などのアルカラルキレン基が挙げられる。
あるいは、各二価炭化水素基は、エチレン、プロピレン、ブチレン又はヘキシレンであり得る。あるいは、各二価炭化水素基は、エチレン又はプロピレンであり得る。
【0123】
「ハロゲン化炭化水素」とは、上に定義される炭化水素基であるが、炭素原子に結合した1つ以上の水素原子が形式的にハロゲン原子に置換されている、炭化水素基を意味する。例えば、一価ハロゲン化炭化水素基は、炭素原子に結合した1つ以上の水素原子がハロゲン原子に置換されている、アルキル、アルケニル、アリール、アラルキル及び炭素環式基のいずれか1つであり得る。一価ハロゲン化炭化水素基としては、ハロアルキル基、ハロゲン化炭素環式基及びハロアルケニル基が挙げられる。ハロゲン化アルキル基としては、トリフルオロメチル(CF3)、フルオロメチル、トリフルオロエチル、2-フルオロプロピル、3,3,3-トリフルオロプロピル、4,4,4-トリフルオロブチル、4,4,4,3,3-ペンタフルオロブチル、5,5,5,4,4,3,3-へプタフルオロペンチル、6,6,6,5,5,4,4,3,3-ノナフルオロヘキシル及び8,8,8,7,7-ペンタフルオロオクチルなどのフッ素化アルキル基、並びにクロロメチル及び3-クロロプロピルなどの塩素化アルキル基が挙げられる。ハロゲン化炭素環式基としては、2,2-ジフルオロシクロプロピル、2,3-ジフルオロシクロブチル、3,4-ジフルオロシクロヘキシル及び3,4-ジフルオロ-5-メチルシクロヘプチルなどのフッ素化シクロアルキル基;並びに、2,2-ジクロロシクロプロピル、2,3-ジクロロシクロペンチルなどの塩素化シクロアルキル基が挙げられる。ハロゲン化アルケニル基としては、クロロアリルが挙げられる。