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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-28
(54)【発明の名称】縮合硬化性組成物
(51)【国際特許分類】
C08L 101/00 20060101AFI20241018BHJP
C08G 18/30 20060101ALI20241018BHJP
C08G 18/71 20060101ALI20241018BHJP
C08L 101/10 20060101ALI20241018BHJP
C08L 75/04 20060101ALI20241018BHJP
C08K 5/5415 20060101ALI20241018BHJP
C09J 201/10 20060101ALI20241018BHJP
C09D 201/10 20060101ALI20241018BHJP
【ＦＩ】
C08L101/00
C08G18/30 020
C08G18/71 080
C08L101/10
C08L75/04
C08K5/5415
C09J201/10
C09D201/10
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024525269
(86)(22)【出願日】2022-10-26
(85)【翻訳文提出日】2024-05-31
(86)【国際出願番号】 US2022047787
(87)【国際公開番号】W WO2023076316
(87)【国際公開日】2023-05-04
(31)【優先権主張番号】17/512,083
(32)【優先日】2021-10-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】508229301
【氏名又は名称】モメンティブ パフォーマンス マテリアルズ インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｃ．
(74)【代理人】
【識別番号】100087642
【弁理士】
【氏名又は名称】古谷 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100082946
【弁理士】
【氏名又は名称】大西 昭広
(74)【代理人】
【識別番号】100195693
【弁理士】
【氏名又は名称】細井 玲
(72)【発明者】
【氏名】シェン，ハオ
(72)【発明者】
【氏名】チャベス，アントニオ
(72)【発明者】
【氏名】マッキンストリー，エイミー，フア
(72)【発明者】
【氏名】プカン，モンジット
【テーマコード（参考）】
4J002
4J034
4J038
4J040
【Ｆターム（参考）】
4J002AA001
4J002CK021
4J002EX076
4J002FD206
4J002GH00
4J034CE01
4J034DA01
4J034DB04
4J034DK02
4J034HA01
4J034HA07
4J034HB16
4J034HC17
4J034HC22
4J034HC46
4J034HC52
4J034HC61
4J034HC71
4J034HC73
4J034LA12
4J034RA07
4J038DG091
4J038DG131
4J038DG261
4J038GA15
4J038PA20
4J040EF131
4J040EF281
4J040GA31
4J040HD32
4J040JB04
4J040KA27
(57)【要約】
本願では湿気硬化性組成物が示され説明される。湿気硬化性組成物は、湿気硬化性樹脂と、シアノアルキルアルコキシシランから選択される水分捕捉剤を含んでいる。シアノアルキルアルコキシシランを湿気硬化性組成物に含有させることは、水分を効果的に捕捉し、そして組成物の硬化速度および粘度上昇を制御することが見出されている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
湿気硬化性組成物であって：（ａ）水と反応性であるポリマーを含む湿気硬化性樹脂；および
（ｂ）シアノアルキルアルコキシシランから選択された水分捕捉剤
を含む、湿気硬化性組成物。
【請求項2】
シアノアルキルアルコキシシランは式：ＮＣ－Ｒ１－Ｓｉ（Ｒ２）（Ｒ３）（Ｒ４）
のものであり、式中Ｒ１はＣ１～Ｃ２０の２価の炭化水素基から選択され；Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４はそれぞれ独立してＣ１～Ｃ３０の１価の炭化水素、ハライド、および－ＯＲ５から選択され、ここでＲ５は独立してＣ１～Ｃ３０の１価の炭化水素から選択され、但しＲ２、Ｒ３、およびＲ４の少なくとも１つは－ＯＲ５から選択される、請求項１の湿気硬化性組成物。
【請求項3】
Ｒ１はＣ１～Ｃ２０アルキレンから選択され；Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４はそれぞれ独立してＣ１～Ｃ２０アルキル、Ｃ４～Ｃ２０シクロアルキル、およびＣ６～Ｃ３０アリールから選択され；そしてＲ５は独立してＣ１～Ｃ２０アルキルから選択される、請求項２の湿気硬化性組成物。
【請求項4】
Ｒ１はＣ１～Ｃ２０アルキレンから選択され；Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４のそれぞれはＣ１～Ｃ１０アルキルから選択され、そしてＲ５はＣ１～Ｃ１０アルキルから選択される、請求項２の湿気硬化性組成物。
【請求項5】
Ｒ１はＣ１～Ｃ４アルキレンから選択され、そしてＲ２、Ｒ３、およびＲ４のそれぞれは－ＯＲ５から選択され、ここでＲ５は独立してＣ１～Ｃ４アルキルから選択される、請求項２の湿気硬化性組成物。
【請求項6】
シアノアルキルアルコキシシランは、２－シアノエチルトリメトキシシラン、２－シアノエチルトリエトキシシラン、２－シアノエチルトリプロポキシシラン、２－シアノエチルジメトキシメチルシラン、２－シアノエチルジメトキシエチルシラン、２－シアノエチルジエトキシメチルシラン、２－シアノエチルジエトキシエチルシラン、３－シアノプロピルトリメトキシシラン、３－シアノプロピルトリエトキシシラン、３－シアノプロピルトリプロポキシシラン、３－シアノプロピルジメトキシメチルシラン、３－シアノプロピルジメトキシエチルシラン、３－シアノジエトキシメチルシラン、３－シアノプロピルジエトキシエチルシラン、またはこれらの２つまたはより多くの組み合わせから選択される、請求項１の湿気硬化性組成物。
【請求項7】
シアノアルキルシロキサンは、湿気硬化性樹脂（ａ）の合計重量に基づいて約０.１重量％から約２０重量％の量で存在する、請求項１から６のいずれかの湿気硬化性組成物。
【請求項8】
シアノアルキルシランは、湿気硬化性樹脂（ａ）の合計重量に基づいて約０.５重量％から約１０重量％の量で存在する、請求項１から７のいずれかの湿気硬化性組成物。
【請求項9】
湿気硬化性樹脂は加水分解性シリル基を含む、請求項１から８のいずれかの湿気硬化性組成物。
【請求項10】
湿気硬化性樹脂（ａ）は、シリル化ポリオール；シリル化ポリエーテル；シリル化ポリウレタン；ビニルシラン、アリルシラン、メタリルシラン、アクリロキシアルキルシラン、メタクリロキシアルキルシランから選ばれるエチレン性不飽和シランと、オレフィン性炭化水素、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、エチレン性不飽和ジカルボン酸から選ばれるエチレン性不飽和モノマー、および／またはエチレン性不飽和モノマーの無水物、エチレン性不飽和を有するオリゴマーおよび／またはポリマーの共重合から導かれるシラン含有コポリマー；これらの２つまたはより多くの組み合わせから選択される、請求項１から９のいずれかの湿気硬化性組成物。
【請求項11】
湿気硬化性樹脂（ａ）はシリル化ポリウレタンから選択される、請求項２から８のいずれかの湿気硬化性組成物。
【請求項12】
シリル化ポリウレタンは式：Ｒｚ－［ＯＣ（Ｏ）ＮＨ－Ｒ６Ｓｉ（Ｒ７）ｘ（ＯＲ８）３－ｘ］ｙ
のポリマーから選択され、式中Ｒｚは有機ポリマーの部分であり、Ｒ６は１２までの炭素原子のアルキレン基であって任意選択的に１つまたはより多くのヘテロ原子を含み、Ｒ７のそれぞれは同一または異なる８までの炭素原子のアルキル基またはアリール基であり、Ｒ８のそれぞれは同一または異なる６までの炭素原子のアルキル基であり、ｘは０、１または２、そしてｙは１から６である、請求項１１の湿気硬化性組成物。
【請求項13】
Ｒ１はＣ１～Ｃ２０の直鎖または分岐鎖の２価の炭化水素基から選択され；Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４はそれぞれ独立してＣ１～Ｃ１０アルキルから選択され；ここでＲ５はＣ１～Ｃ１０アルキルから選択される、請求項１１の湿気硬化性組成物。
【請求項14】
Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４のそれぞれはＣ１～Ｃ２０アルキル、Ｃ４～Ｃ２０シクロアルキル、Ｃ６～Ｃ３０アリール、または－ＯＲ５から選択される、請求項１１の湿気硬化性組成物。
【請求項15】
Ｒ１はＣ１～Ｃ２０の直鎖または分岐鎖の２価の炭化水素基から選択され、そしてＲ２、Ｒ３、およびＲ４のそれぞれは－ＯＲ５から選択され、ここでＲ５は独立してＣ１～Ｃ４アルキルから選択される、請求項１１の湿気硬化性組成物。
【請求項16】
組成物はさらに、顔料、フィラー、硬化触媒、染料、可塑剤、増粘剤、カップリング剤、増量剤、溶媒、湿潤剤、粘着付与剤、架橋剤、熱可塑性ポリマー、接着促進剤、ＵＶ安定剤、またはこれらの２つまたはより多くの組み合わせから選択される添加剤を含む、請求項１から１５のいずれかの湿気硬化性組成物。
【請求項17】
組成物はさらに、硬化条件の下で湿気硬化性樹脂（ａ）と水との反応を触媒する触媒を含む、請求項１から１６のいずれかの湿気硬化性組成物。
【請求項18】
請求項１から１７のいずれかの湿気硬化性組成物と水との接触によって生成される硬化組成物。
【請求項19】
請求項１から１７のいずれかの湿気硬化性樹脂組成物を含有する、湿気硬化性シーラント、接着剤またはコーティング。
【請求項20】
請求項１から１７のいずれかの湿気硬化性組成物を水と接触させることを含む、硬化組成物の形成方法。
【請求項21】
請求項１から１７のいずれかの湿気硬化性組成物を基材の表面に塗布することを含む、基材の処理方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は硬化性組成物に関し、特に縮合硬化性組成物に関する。この組成物は、湿気に曝露された場合の組成物の安定性を制御するための水分捕捉剤を含んでいる。
【背景技術】
【0002】
シランがグラフト化したポリマー、樹脂、エラストマー、接着剤、シーラント、コーティングその他は多くの場合、これらの材料を安定化させるために水分捕捉剤を用いている。特に、水分捕捉剤は典型的には、シラングラフト化材料よりも水に対して高い反応性を有する成分をもたらすために含有されて組成物を安定化させ、シラングラフト化材料が早く反応し過ぎるのを防止し、また使用前に水と反応するのを防止する。これによって材料は長い貯蔵寿命を有し、より長い可使時間を有することが可能となり、および／または材料の良好な処理および適用を行うことが可能になる。湿気硬化性ポリマー組成物においては、例えばビニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、およびプロピルトリメトキシシランのようなアルコキシシランが、水分捕捉剤として使用されてきている。これらの物質は一般に水分捕捉剤として適しているものの、特定の用途については必要とされる所望レベルの性能をもたらさない場合があり、またこれらの物質の幾つかのものは安全性に関する懸念（毒性、可燃性、その他）を有する場合があり、また将来的にこれらの使用を制限する規制の対象になっている。例えば、ビニルトリメトキシシランは幾つかの国において皮膚感作物質として潜在的な規制対象であり、湿気硬化性組成物におけるこうした物質の使用はより制限されたものとなりうる。
【発明の概要】
【0003】
以下では幾つかの態様の基本的な理解をもたらすための、本開示の概略を提示する。この概略は主要なまたは重要な要素を特定することを意図したものではなく、また実施形態や特許請求の範囲に対する何らかの限定を規定するものでもない。さらにまた、この概略は幾つかの態様の単純化された概要を提示するものであってよく、それらは本開示の他の部分においてより詳細に記述されてよい。
【0004】
１つの態様において提供されるのは、加水分解性シリル基を含むポリマーのような、水と反応性のポリマーと、そしてシアノアルキルアルコキシシランから選ばれる水分捕捉剤とを含む、湿気硬化性組成物である。本発明者は驚くべきことに、シアノアルキルアルコキシシランが水分捕捉剤材料として機能しうることを見出した。こうした材料はまた、比較的低い毒性および可燃性を示し、そのためこうした材料は多くの用途において使用するのに適している。
【0005】
別の態様において提供されるのは、湿気硬化性組成物を水と接触させることによって生成される硬化組成物である。
【0006】
さらに別の態様において提供されるのは、この湿気硬化性樹脂を含有する湿気硬化性シーラント、接着剤、またはコーティングである。
【0007】
なおさらに別の実施形態において提供されるのは、本湿気硬化性組成物を基材表面に塗布することを含む、基材の処理方法である。
【0008】
１つの態様において提供されるのは：（ａ）水と反応性のポリマーを含む湿気硬化性樹脂；および（ｂ）シアノアルキルアルコキシシランから選択される水分捕捉剤を含む、湿気硬化性組成物である。
【0009】
１つの実施形態において、シアノアルキルアルコキシシランは式：
ＮＣ－Ｒ１－Ｓｉ（Ｒ２）（Ｒ３）（Ｒ４）
のものであり、式中Ｒ１はＣ１～Ｃ２０の２価の炭化水素基から選択され；Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４はそれぞれ独立してＣ１～Ｃ３０の１価の炭化水素、ハライド、および－ＯＲ５から選択され、ここでＲ５は独立してＣ１～Ｃ３０の１価の炭化水素から選択されるが、但しＲ２、Ｒ３、およびＲ４の少なくとも１つは－ＯＲ５から選択される。
ＮＣ－Ｒ１－Ｓｉ（Ｒ２）（Ｒ３）（Ｒ４）
のものであり、式中Ｒ１はＣ１～Ｃ２０の２価の炭化水素基から選択され；Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４はそれぞれ独立してＣ１～Ｃ３０の１価の炭化水素、ハライド、および－ＯＲ５から選択され、ここでＲ５は独立してＣ１～Ｃ３０の１価の炭化水素から選択されるが、但しＲ２、Ｒ３、およびＲ４の少なくとも１つは－ＯＲ５から選択される。
【0010】
１つの実施形態において、Ｒ１はＣ１～Ｃ２０アルキレンから選択され；Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４はそれぞれ独立してＣ１～Ｃ２０アルキル、Ｃ４～Ｃ２０シクロアルキル、およびＣ６～Ｃ３０アリールから選択され；そしてＲ５は独立してＣ１～Ｃ２０アルキルから選択される。
【0011】
１つの実施形態において、Ｒ１はＣ１～Ｃ２０アルキレンから選択され；Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４のそれぞれはＣ１～Ｃ１０アルキルから選択され、そしてＲ５はＣ１～Ｃ１０アルキルから選択される。
【0012】
１つの実施形態において、Ｒ１はＣ１～Ｃ４アルキレンから選択され、そしてＲ２、Ｒ３、およびＲ４のそれぞれは－ＯＲ５から選択され、ここでＲ５は独立してＣ１～Ｃ４アルキルから選択される。
【0013】
上述の実施形態のいずれかによる湿気硬化性組成物の１つの実施形態において、シアノアルキルアルコキシシランは、２－シアノエチルトリメトキシシラン、２－シアノエチルトリエトキシシラン、２－シアノエチルトリプロポキシシラン、２－シアノエチルジメトキシメチルシラン、２－シアノエチルジメトキシエチルシラン、２－シアノエチルジエトキシメチルシラン、２－シアノエチルジエトキシエチルシラン、３－シアノプロピルトリメトキシシラン、３－シアノプロピルトリエトキシシラン、３－シアノプロピルトリプロポキシシラン、３－シアノプロピルジメトキシメチルシラン、３－シアノプロピルジメトキシエチルシラン、３－シアノジエトキシメチルシラン、３－シアノプロピルジエトキシエチルシラン、またはこれらの２つまたはより多くの組み合わせから選択される。
【0014】
上述の実施形態のいずれかによる湿気硬化性組成物の１つの実施形態において、シアノアルキルシロキサンは湿気硬化性樹脂（ａ）の合計重量に基づいて約０.１重量％から約２０重量％の量で存在する。
【0015】
上述の実施形態のいずれかによる湿気硬化性組成物の１つの実施形態において、シアノアルキルシランは湿気硬化性樹脂（ａ）の合計重量に基づいて約０.５重量％から約１０重量％の量で存在する。
【0016】
上述の実施形態のいずれかによる湿気硬化性組成物の１つの実施形態において、湿気硬化性樹脂は加水分解性シリル基を含んでいる。
【0017】
上述の実施形態のいずれかによる湿気硬化性組成物の１つの実施形態において、湿気硬化性樹脂（ａ）は、シリル化ポリオール；シリル化ポリエーテル；シリル化ポリウレタン；ビニルシラン、アリルシラン、メタリルシラン、アクリロキシアルキルシラン、メタクリロキシアルキルシランから選ばれるエチレン性不飽和シランと、オレフィン性炭化水素、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、エチレン性不飽和ジカルボン酸から選ばれるエチレン性不飽和モノマー、および／またはエチレン性不飽和モノマーの無水物、エチレン性不飽和を有するオリゴマーおよび／またはポリマーの共重合から導かれるシラン含有コポリマー；これらの２つまたはより多くの組み合わせから選択される。
【0018】
上述の実施形態のいずれかによる湿気硬化性組成物の１つの実施形態において、湿気硬化性樹脂（ａ）はシリル化ポリウレタンから選択される。
【0019】
１つの実施形態において、シリル化ポリウレタンは式：
Ｒｚ－［ＯＣ（Ｏ）ＮＨ－Ｒ６Ｓｉ（Ｒ７）ｘ（ＯＲ８）３－ｘ］ｙ
のポリマーから選択され、式中Ｒｚは有機ポリマーの部分であり、Ｒ６は１２までの炭素原子のアルキレン基であって任意選択的に１つまたはより多くのヘテロ原子を含み、Ｒ７のそれぞれは同一または異なる８までの炭素原子のアルキル基またはアリール基であり、Ｒ８のそれぞれは同一または異なる６までの炭素原子のアルキル基であり、ｘは０、１または２、そしてｙは１から６である。
Ｒｚ－［ＯＣ（Ｏ）ＮＨ－Ｒ６Ｓｉ（Ｒ７）ｘ（ＯＲ８）３－ｘ］ｙ
のポリマーから選択され、式中Ｒｚは有機ポリマーの部分であり、Ｒ６は１２までの炭素原子のアルキレン基であって任意選択的に１つまたはより多くのヘテロ原子を含み、Ｒ７のそれぞれは同一または異なる８までの炭素原子のアルキル基またはアリール基であり、Ｒ８のそれぞれは同一または異なる６までの炭素原子のアルキル基であり、ｘは０、１または２、そしてｙは１から６である。
【0020】
１つの実施形態において、Ｒ１はＣ１～Ｃ２０の直鎖または分岐鎖の２価の炭化水素基から選択され；Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４はそれぞれ独立してＣ１～Ｃ１０アルキルから選択され；ここでＲ５はＣ１～Ｃ１０アルキルから選択される。
【0021】
１つの実施形態において、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４のそれぞれはＣ１～Ｃ２０アルキル、Ｃ４～Ｃ２０シクロアルキル、Ｃ６～Ｃ３０アリール、または－ＯＲ５から選択される。
【0022】
１つの実施形態において、Ｒ１はＣ１～Ｃ２０の直鎖または分岐鎖の２価の炭化水素基から選択され、そしてＲ２、Ｒ３、およびＲ４のそれぞれは－ＯＲ５から選択され、ここでＲ５は独立してＣ１～Ｃ４アルキルから選択される。
【0023】
上述の実施形態のいずれかによる湿気硬化性組成物の１つの実施形態において、組成物はさらに、顔料、フィラー、硬化触媒、染料、可塑剤、増粘剤、カップリング剤、増量剤、溶媒、湿潤剤、粘着付与剤、架橋剤、熱可塑性ポリマー、接着促進剤、ＵＶ安定剤、またはこれらの２つまたはより多くの組み合わせから選択される添加剤を含んでいる。
【0024】
上述の実施形態のいずれかによる湿気硬化性組成物の１つの実施形態において、組成物はさらに硬化条件の下で湿気硬化性樹脂（ａ）と水との反応を触媒する触媒を含んでいる。
【0025】
別の態様において提供されるのは、上述の実施形態のいずれかによる湿気硬化性組成物と水との接触によって生成される硬化組成物である。
【0026】
さらに別の態様において提供されるのは、上述の実施形態のいずれかによる湿気硬化性樹脂組成物を含有する、湿気硬化性シーラント、接着剤またはコーティングである。
【0027】
なおさらに別の態様において提供されるのは、上述の実施形態のいずれかによる組成物を水と接触させることを含む、硬化組成物の形成方法である。
【0028】
なおさらに別の態様において提供されるのは、上述の実施形態のいずれかによる湿気硬化性組成物を基材の表面に塗布することを含む、基材の処理方法である。
【0029】
以下の説明および図面は種々の例示的な態様を開示している。幾つかの改善点および新規な態様は明示的に特定されていてよいが、その他は説明および図面から明らかなものであってよい。
【発明を実施するための形態】
【0030】
次に例示的な実施形態を参照すると、その例は以下の詳細な説明に記載されている。理解されるように、他の実施形態も利用してよく、構造的および機能的な変更も行ってよい。さらにまた、種々の実施形態の特徴を組み合わせまたは変更してよい。よって、以下の記載は単に例示として提示されており、例示した実施形態に対して行ってよい種々の代替や修正をいかなる仕方でも限定するものではない。本開示においては、幾つもの具体的な詳細事項が、開示された主題の完全な理解をもたらす。本開示の態様は、本願その他に記載されたすべての側面を必ずしも含まない他の実施形態で実施されてよいことが理解されねばならない。
【0031】
本願で使用するところでは、「例」および「例示」という用語は、実例または説明を意味している。「例」および「例示」という用語は、必須のまたは好ましい態様または実施形態を示すものではない。「または」という用語は、文脈が異なる示唆をしていない限り、排他的ではなく包括的であることを意図したものである。例えば、「ＡはＢまたはＣを用いる」という言い方は、任意の包括的な置き換え（例えば、ＡはＢを用いる；ＡはＣを用いる；またはＡはＢおよびＣの両者を用いる）を含んでいる。別の事項として、「ひとつの」および「ある」という冠詞は一般に、文脈が異なる示唆をしていない限り、「１つのまたはより多く」を意味することが意図されている。
【0032】
本願で使用するところでは、用語「ポリマー」および「樹脂」または「ポリマー樹脂」は、相互に互換的に使用される。
【0033】
それぞれの成分の範囲についての値は組み合わせて、新たな特定されていない範囲を形成することができる。
【0034】
提供されるのは、（ａ）湿気硬化性ポリマーおよび（ｂ）水分捕捉剤を含む組成物であり、ここで水分捕捉剤は（シアノアルキル）アルコキシシランから選択される。この（シアノアルキル）アルコキシシランは、優れた水分捕捉剤であることが見出されており、従来のアルコキシシランのような水分捕捉剤と比較したときに匹敵する、またはより良好な水分捕捉作用をもたらす。水分捕捉剤の有効性の１つの指標は、湿気に曝露された場合の組成物の粘度にある。湿気硬化性組成物における湿気への曝露は架橋をもたらし、その物質の粘度を増大させる。適切な水分捕捉剤は、粘度の増大を減速させる効果を有している。
【0035】
水分捕捉剤（ｂ）は、シアノアルキルアルコキシシランから選択される。１つの実施形態において、シアノアルキルアルコキシシランは式：
ＮＣ－Ｒ１－Ｓｉ（Ｒ２）（Ｒ３）（Ｒ４）
の化合物から選択され、ここでＲ１はＣ１～Ｃ２０の２価の炭化水素基から選択され；Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４はそれぞれ独立してＣ１～Ｃ３０の１価の炭化水素、ハライド、および－ＯＲ５から選択され、ここでＲ５はＣ１～Ｃ２０の１価の炭化水素から選択されるが、但しＲ２、Ｒ３、およびＲ４の少なくとも１つはハライドまたは－ＯＲ５から選択される。
ＮＣ－Ｒ１－Ｓｉ（Ｒ２）（Ｒ３）（Ｒ４）
の化合物から選択され、ここでＲ１はＣ１～Ｃ２０の２価の炭化水素基から選択され；Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４はそれぞれ独立してＣ１～Ｃ３０の１価の炭化水素、ハライド、および－ＯＲ５から選択され、ここでＲ５はＣ１～Ｃ２０の１価の炭化水素から選択されるが、但しＲ２、Ｒ３、およびＲ４の少なくとも１つはハライドまたは－ＯＲ５から選択される。
【0036】
２価の炭化水素および１価の炭化水素は、直鎖、分岐鎖、または環状の炭化水素から選択することができる。分岐鎖の炭化水素は一般に、３つまたはより多くの炭素原子を含んでいる。環状の炭化水素は一般に、４つまたはより多くの炭素原子を含んでいる。環状の炭化水素はまた、１つまたはより多くの不飽和Ｃ－Ｃ結合を含んでいてよく、そして実施形態においては、１つまたはより多くの芳香族を含んでいてよい。１つの実施形態において、１価の炭化水素はアルキル、シクロアルキル、およびアリールから選択される。１つの実施形態において、２価の炭化水素はアルキレンから選択される。アルキレンはシクロアルキレンを含んでいてよい。ハライドは、クロライド、ブロマイド、またはイオダイドから選択することができる。
【0037】
１つの実施形態において、Ｒ１はＣ１～Ｃ２０アルキレンから選択され；Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４はそれぞれ独立してＣ１～Ｃ２０アルキル、Ｃ４～Ｃ２０シクロアルキル、Ｃ６～Ｃ３０アリールから選択され；そしてＲ５はＣ１～Ｃ２０アルキルから選択される。
【0038】
シクロアルキルは１つまたはより多くのシクロアルキル環を備えた基を含んでいてよく、これらは結合、連結基によって分離され、または融合されていてよく、任意選択的に環に結合された１つまたはより多くの基（例えば、アルキル、アルコールその他）を含んでいる。アリール基は１つまたはより多くの芳香環を備えた基を含み、ここで１つよりも多い環を備えた基は、結合、連結基によって結合され、または融合されていてよく、任意選択的に環に結合された１つまたはより多くの基（例えば、アルキル、アルコールその他）を含んでいることができる。Ｃ６～Ｃ３０のアリール基は、例えば、Ｃ７～Ｃ３０アリールアルキル基およびＣ７～Ｃ３０アルキルアリール基を含むことができる。
【0039】
１つの実施形態において、Ｒ１はＣ１～Ｃ１０アルキレン、Ｃ２－Ｃ８アルキレン、またはＣ３－Ｃ６アルキレンから選択され；Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４はそれぞれ独立してＣ１～Ｃ１０アルキル、Ｃ３～Ｃ８アルキル、Ｃ４～Ｃ６アルキル、および－ＯＲ５から選択され、ここでＲ５はＣ１～Ｃ１０アルキル、Ｃ２～Ｃ８アルキル、またはＣ３～Ｃ６アルキルから選択される。１つの実施形態において、Ｒ１はＣ２アルキレンから選択され；Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４はそれぞれＣ１アルキルであり；そしてＲ５はＣ１アルキルである。
【0040】
１つの実施形態において、Ｒ１はＣ１～Ｃ２０アルキレンから選択され、そしてＲ２、Ｒ３、およびＲ４のそれぞれは－ＯＲ５から選択され、ここでＲ５は独立してＣ１～Ｃ２０アルキル、Ｃ４～Ｃ２０シクロアルキル、およびＣ６～Ｃ３０アリールから選択される。１つの実施形態において、Ｒ１はＣ２～Ｃ４アルキレンから選択され、そしてＲ２、Ｒ３、およびＲ４のそれぞれは－ＯＲ５から選択され、ここでＲ５は独立してＣ２～Ｃ４アルキルから選択される。
【0041】
適切なシアノアルキルアルコキシシランの例には、限定するものではないが、シアノメチルトリメトキシシラン、シアノメチルトリエトキシシラン、シアノメチルトリプロポキシシラン、２－シアノエチルトリメトキシシラン、２－シアノエチルトリエトキシシラン、２－シアノエチルトリプロポキシシラン、２－シアノエチルジメトキシメチルシラン、２－シアノエチルジメトキシエチルシラン、２－シアノエチルジエトキシメチルシラン、２－シアノエチルジエトキシエチルシラン、３－シアノプロピルトリメトキシシラン、３－シアノプロピルトリエトキシシラン、３－シアノプロピルトリプロポキシシラン、３－シアノプロピルジメトキシメチルシラン、３－シアノプロピルジメトキシエチルシラン、３－シアノプロピルジエトキシメチルシラン、３－シアノプロピルジエトキシエチルシラン、およびその他、またはこれらの２つまたはより多くの組み合わせが含まれる。
【0042】
水分捕捉剤は組成物中に、ポリマー（ａ）の合計重量に基づいて、約０.２重量％から約２重量％、約０.５重量％から約１.７５重量％、約０.７５重量％から約１.５重量％、または約１重量％から約１.２５重量％の量で存在する。
【0043】
湿気硬化性ポリマー（ａ）は特に限定されず、特定の目的または意図する用途に対して所望に応じて選択することができる。湿気硬化性ポリマーは、湿気に曝露された場合に加水分解と続いての縮合を行って、特定の目的または意図する用途に対して適切な性質を有する樹脂をもたらすポリマーである。一般に、湿気硬化性ポリマーは、接着剤、シーラント、コーティング、およびその他に使用するのに適した材料を形成するのに適している。
【0044】
このポリマーの基本構造、繰り返し単位、または主鎖は一般に限定されたものではなく、特定の目的または意図する用途に対して所望に応じて選択することができる。１つの実施形態においてこのポリマーは、湿気に曝露された場合にポリマーを反応性とする加水分解性官能基を含む、ポリエポキシド、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリフルオロアルケン、ポリエーテル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、およびその他から選択される。
【0045】
１つの実施形態において、湿気硬化性ポリマーは加水分解性シリル基を含むポリマー樹脂である。これらはシリル化ポリマーとも呼ばれてよい。適切なシリル化ポリマーの例には、限定するものではないが、シリル化ポリオール、シリル化ポリエーテル、シリル化ポリウレタン樹脂、並びにビニルシラン、アリルシランおよびメタリルシラン、アクリロキシアルキルシラン、メタクリロキシアルキルシランのような１つまたはより多くのエチレン性不飽和シランと、オレフィン性炭化水素、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルのような１つまたはより多くの他のエチレン性不飽和モノマー、エチレン性不飽和ジカルボン酸および／またはエチレン性不飽和を有するそれらの無水物、オリゴマーおよび／またはポリマーとの共重合から導かれるシラン含有コポリマーが含まれる。１つの実施形態において、湿気硬化性ポリマーはシリル化ポリウレタン樹脂（ＳＰＵＲ）から選択される。湿気硬化性ポリウレタンは特に限定されたものではなく、特定の目的または意図する用途に対して所望に応じて選択することができる。
【0046】
シリル化樹脂については、この樹脂は適切なシラン官能性材料を前駆体樹脂と反応させることによって形成することができる。こうした適切な前駆体樹脂は一般的に知られるところであり、または当業者によって決定可能である。１つの実施形態において、適切な前駆体樹脂には、（ｉ）ポリエーテルポリオール、（ｉｉ）ポリエステルポリオール、（ｉｉｉ）ヒドロキシ末端ポリブタジエン、（ｉｖ）これらのいずれかから誘導されるヒドロキシ末端およびイソシアネート末端ポリウレタンプレポリマー、（ｖ）ポリアミンから誘導されるイソシアネート末端およぴアミン末端ポリウレタンポリ尿素（ポリ（ウレタン尿素）またはポリウレタン尿素）プレポリマーおよびポリ尿素プレポリマー、並びに（ｖｉ）ヒドリドシランとヒドロシリル化を行うことのできるオレフィン性不飽和ポリマー、例えば末端にオレフィン性不飽和を有するポリオレフィンおよびポリエーテルが含まれる。この樹脂は、これらのおよびこれらに類似した前駆体樹脂を任意の既知の仕方で、または将来発見される仕方でシリル化することによって得ることができる。シリル化樹脂を得るための幾つかの既存のプロセスには、例えば、イソシアネートシランとの反応によるヒドロキシル末端樹脂のシリル化、メルカプトまたはアミノ官能性のようなイソシアネートに対して反応性である官能性を有するシランとのイソシアネート末端樹脂のシリル化、およびヒドロシリル化反応条件下でのヒドリドシラン（ヒドロシラン）との反応によるオレフィン性不飽和樹脂のシリル化が含まれる。
【0047】
１つの実施形態において、湿気硬化性樹脂は、限定するものではないが、米国特許第５,９９０,２５７号に記載されたような、またそこに記載のいずれかの方法によって作成することができるシリル化ＳＰＵＲであり、この米国特許の全内容は参照によってすべてを本願に取り入れる。
【0048】
イソシアネート末端ＰＵＲプレポリマーは、１つまたはより多くのポリオール、有利にはジオールを、１つまたはより多くのポリイソシアネート、有利にはジイソシアネートと、得られるプレポリマーがイソシアネートで終端するような割合で反応させることによって得ることができる。ジオールをジイソシアネートと反応させる場合には、モル過剰のジイソシアネートが用いられる。
【0049】
イソシアネート末端ＰＵＲプレポリマーの調製のために利用することのできるポリオールに含まれるものは、ポリエーテルポリオール、ヒドロキシル末端ポリカプロラクトンのようなポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールとε－カプロラクトンとの反応から得られるもののようなポリエーテルエステルポリオール、ヒドロキシル末端ポリカプロラクトンとエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドのような１つまたはより多くのアルキレンオキシドとの反応から得られるもののようなポリエステルエーテルポリオール、ヒドロキシル末端ポリブタジエン、およびその他である。
【0050】
イソシアネート末端ＰＵＲプレポリマーの調製のために利用することのできる具体的な適切なポリオールに含まれるものは、ポリ（オキシアルキレン）エーテルジオール（すなわち、ポリエーテルジオール）、特に、ポリ（オキシエチレン）エーテルジオール、ポリ（オキシプロピレン）エーテルジオールおよびポリ（オキシエチレン－オキシプロピレン）エーテルジオール、ポリ（オキシアルキレン）エーテルトリオール、ポリ（テトラメチレン）エーテルグリコール、ポリアセタール、ポリヒドロキシポリアクリレート、ポリヒドロキシポリエステルアミド、ポリヒドロキシポリチオエーテル、ポリカプロラクトンジオールおよびトリオール、およびその他である。本発明の１つの実施形態において、イソシアネート末端ＰＵＲプレポリマーの製造に用いられるポリオールは、当量重量が約５００から約２５,０００のポリ（オキシエチレン）エーテルジオールである。本発明の別の実施形態において、イソシアネート末端ＰＵＲプレポリマーの製造に用いられるポリオールは、当量重量が約１,０００から約２０,０００のポリ（オキシプロピレン）エーテルジオールである。種々の構造、分子量、および／または官能性のポリオールの混合物もまた使用することができる。
【0051】
ポリエーテルポリオールは、約８までの官能性を有することができるが、しかし有利には２から４の官能性を有し、そしてより有利には２の官能性（すなわち、ジオール）を有する。特に適切なのは、複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒、アルカリ金属水酸化物触媒、またはアルカリ金属アルコキシド触媒の存在下で調製されたポリエーテルポリオールである；例えば、米国特許第３,８２９,５０５号、第３,９４１,８４９号、第４,２４２,４９０号、第４,３３５,１８８号、第４,６８７,８５１号、第４,９８５,４９１号、第５,０９６,９９３号、第５,１００,９９７号、第５,１０６,８７４号、第５,１１６,９３１号、第５,１３６,０１０号、第５,１８５,４２０号、および第５,２６６,６８１号を参照。これらの特許のそれぞれの全内容は、参照によってすべてを本願に取り入れる。１つの実施形態において、ポリエーテルポリオールは好ましくは約１,０００から約２５,０００、より好ましくは約２,０００から約２０,０００、そしてよりさらに好ましくは約４,０００から約１８,０００の数平均分子量を有する。イソシアネート末端ＰＵＲプレポリマーを作成するのに適した商業的に入手可能なジオールの例には、ＡＲＣＯＬ Ｒ－１８１９（数平均分子量８,０００）、Ｅ－２２０４（数平均分子量４,０００）、およびＡＲＣＯＬ Ｅ－２２１１（数平均分子量１１,０００）が含まれる。
【0052】
数多くのポリイソシアネートのいずれか、有利にはジイソシアネートおよびその混合物を使用して、イソシアネート末端ＰＵＲプレポリマーをもたらすことができる。１つの実施形態において、ポリイソシアネートは、ジフェニルメタンジイソシアネート（「ＭＤＩ」）、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート（「ＰＭＤＩ」）、パラフェニレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、液状のカルボジイミド変性ＭＤＩおよびその誘導体、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン－４,４’－ジイソシアネート、トルエンジイソシアネート（「ＴＤＩ」）、特に２,６－ＴＤＩ異性体、並びに技術分野において十分に確立されている種々の他の脂肪族および芳香族ポリイソシアネート、およびその組み合わせであることができる。
【0053】
上述したイソシアネート末端ＰＵＲプレポリマーと反応するためのシリル化反応物質は、イソシアネートと反応性の官能性、および少なくとも１つの容易に加水分解性でその後架橋性の基、例えばアルコキシを含んでいる。特に有用なシリル化反応物質は、一般式：
Ｘ－Ｒ６－Ｓｉ（Ｒ７）ｘ（ＯＲ８）３－ｘ
のシランであり、式中Ｘはイソシアネートに対して反応性の活性水素含有基、例えば－ＳＨまたは－ＮＨＲ９であり、このＲ９はＨ、８までの炭素原子の１価の炭化水素基、または－Ｒ１０－Ｓｉ（Ｒ１１）ｙ（ＯＲ１２）３－ｙであり、Ｒ６およびＲ１０のそれぞれは同一または異なる１２までの炭素原子の２価の炭化水素基であって任意選択的に１つまたはより多くのヘテロ原子を含み、Ｒ７およびＲ１１のそれぞれは同一または異なる８までの炭素原子の１価の炭化水素基であり、Ｒ８およびＲ１２のそれぞれは同一または異なる６までの炭素原子のアルキル基であり、そしてｘおよびｙのそれぞれは独立して０、１または２である。
Ｘ－Ｒ６－Ｓｉ（Ｒ７）ｘ（ＯＲ８）３－ｘ
のシランであり、式中Ｘはイソシアネートに対して反応性の活性水素含有基、例えば－ＳＨまたは－ＮＨＲ９であり、このＲ９はＨ、８までの炭素原子の１価の炭化水素基、または－Ｒ１０－Ｓｉ（Ｒ１１）ｙ（ＯＲ１２）３－ｙであり、Ｒ６およびＲ１０のそれぞれは同一または異なる１２までの炭素原子の２価の炭化水素基であって任意選択的に１つまたはより多くのヘテロ原子を含み、Ｒ７およびＲ１１のそれぞれは同一または異なる８までの炭素原子の１価の炭化水素基であり、Ｒ８およびＲ１２のそれぞれは同一または異なる６までの炭素原子のアルキル基であり、そしてｘおよびｙのそれぞれは独立して０、１または２である。
【0054】
樹脂をシリル化するために反応物質として使用することのできるシランの例には、限定するものではないが、メルカプトシラン、例えば２－メルカプトエチルトリメトキシシラン、３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、２－メルカプトエチルトリエトキシシラン、３－メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２－メルカプトエチルトリプロポキシシラン、２－メルカプトエチルトリｓｅｃ－ブトキシシラン、３－メルカプトプロピルトリ－ｔ－ブトキシシラン、３－メルカプトプロピルトリイソプロポキシシラン、３－メルカプトプロピルトリオクトキシシラン、２－メルカプトエチルトリ－２′－エチルヘキソキシシラン、２－メルカプトエチルジメトキシエトキシシラン、３－メルカプトプロピルメトキシエトキシプロポキシシラン、３－メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、３－メルカプトプロピルメトキシジメチルシラン、３－メルカプトプロピルエトキシジメチルシラン、３－メルカプトプロピルジエトキシメチルシラン、３－メルカプトプロピルシクロヘキソキシジメチルシラン、４－メルカプトブチルトリメトキシシラン、３－メルカプト－３－メチルプロピルトリメトキシシラン、３－メルカプト－３－メチルプロピル－トリプロポキシシラン、３－メルカプト－３－エチルプロピル－ジメトキシメチルシラン、３－メルカプト－２－メチルプロピルトリメトキシシラン、３－メルカプト－２－メチルプロピルジメトキシフェニルシラン、３－メルカプトシクロヘキシル－トリメトキシシラン、１２－メルカプトドデシルトリメトキシシラン、１２－メルカプトドデシル－トリエトキシシラン、１８－メルカプトオクタデシルトリメトキシシラン、１８－メルカプトオクタデシルメトキシジメチルシラン、２－メルカプト－２－メチルエチル－トリプロポキシシラン、２－メルカプト－２－メチルエチル－トリオクトキシシラン、２－メルカプトフェニルトリメトキシシラン、２－メルカプトフェニルトリエトキシシラン、２－メルカプトトリルトリメトキシシラン、２－メルカプトトリルトリエトキシシラン、１－メルカプトメチルトリルトリメトキシシラン、１－メルカプトメチルトリルトリエトキシシラン、２－メルカプトエチルフェニルトリメトキシシラン、２－メルカプトエチルフェニルトリエトキシシラン、２－メルカプトエチルトリルトリメトキシシラン、２－メルカプトエチルトリルトリエトキシシラン、３－メルカプトプロピルフェニルトリメトキシシラン、および３－メルカプトプロピルフェニルトリエトキシシラン、並びにアミノシラン、例えば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－アミノブチルトリエトキシシラン、Ｎ－メチル－３－アミノ－２－メチルプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－エチル－３－アミノ－２－メチルプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－エチル－３－アミノ－２－メチルプロピルジエトキシメチルシラン、Ｎ－エチル－３－アミノ－２－メチルプロピルトリエトキシシラン、Ｎ－エチル－３－アミノ－２－メチルプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ－ブチル－３－アミノ－２－メチルプロピルトリメトキシシラン、３－（Ｎ－メチル－２－アミノ－１－メチル－１－エトキシ）－プロピルトリメトキシシラン、Ｎ－エチル－４－アミノ－３,３－ジメチル－ブチルジメトキシメチルシラン、Ｎ－エチル－４－アミノ－３,３－ジメチルブチルトリメトキシ－シラン、Ｎ－（シクロヘキシル）－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、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、アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス－（３－トリメトキシシリル－２－メチルプロピル）アミン、およびＮ－（３’－トリメトキシシリルプロピル）－３－アミノ－２－メチルプロピルトリメトキシシランが含まれる。
【0055】
イソシアネート末端ＰＵＲプレポリマーの調製のためには、通常は触媒が使用される。ＰＵＲの調製には、一般的には縮合触媒が用いられる。これらの触媒はまた、湿気硬化性組成物のＳＰＵＲ樹脂成分の硬化（加水分解とその後の架橋）を触媒してよい。適切な縮合触媒には、限定するものではないが、ジブチルスズジラウレートおよびジブチルスズアセテートのようなジアルキルスズジカルボキシレート、３級アミン、オクタン酸第一スズおよび酢酸第一スズのようなカルボン酸のスズ塩、およびその他が含まれる。本発明の１つの実施形態においては、ＰＵＲプレポリマーの製造にはジブチルスズジラウレート触媒が使用される。他の有用な触媒には、キングインダストリー社から市販されているＫ－ＫＡＴ ＸＣ６２１２、Ｋ－ＫＡＴ ＸＣ－Ａ２０９およびＫ－ＫＡＴ ３４８のようなジルコニウム含有錯体およびビスマス含有錯体、ドルフケタル社から市販されているＴＹＺＯＲ登録商標タイプおよびケンリッチペトロケミカル社から市販されているＫＲタイプのようなアルミニウムキレート、並びに他の有機金属触媒、例えば、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、およびその他のような金属を含有するものが含まれる。
【0056】
別の実施形態において、湿気硬化性ＳＰＵＲ樹脂は、ヒドロキシル末端ＰＵＲプレポリマーから得ることができる。湿気硬化性ＳＰＵＲ樹脂は、上述したように、ヒドロキシル末端ＰＵＲプレポリマーをイソシアネートシランと反応させることによって調製することができる。ヒドロキシル末端ＰＵＲプレポリマーは、実質的に同じ材料、すなわちポリオール、ポリイソシアネートおよび任意選択的に触媒（好ましくは縮合触媒）を用いて、イソシアネート末端ＰＵＲプレポリマーの調製について上記に記載したのと実質的に同じ仕方で得ることができる。これらの反応における１つの主要な相違は、ポリオールとポリイソシアネートが結果的に、得られるプレポリマーにおいてヒドロキシル末端となるような比率で用いられることである。かくして例えば、ジオールとジイソシアネートの場合、前者がモル過剰で使用されて、それによりヒドロキシル末端ヒドロキシル末端ＰＵＲプレポリマーが得られる結果となる。
【0057】
ヒドロキシル末端ＳＰＵＲ樹脂のための有用なシリル化反応物質は、イソシアネート末端および容易に加水分解可能な官能性、例えば１から３のアルコキシ基を含むものである。適切なシリル化反応物質は、一般式：
ＯＣＮ-Ｒ６-Ｓｉ（Ｒ７）ｘ（ＯＲ８）３－ｘ
のイソシアネートシランであり、ここでＲ６は任意選択的に１つまたはより多くのヘテロ原子を含む１２までの炭素原子のアルキレン基であり、Ｒ７のそれぞれは８までの炭素原子の同一または異なるアルキルまたはアリール基であり、Ｒ８のそれぞれは６までの炭素原子の同一または異なるアルキル基であり、ｘは０、１または２である。１つの実施形態において、Ｒ６は１から４の炭素原子を有し、Ｒ８のそれぞれは同一または異なるメチル、エチル、プロピル、またはイソプロピル基であり、そしてｘは０である。
ＯＣＮ-Ｒ６-Ｓｉ（Ｒ７）ｘ（ＯＲ８）３－ｘ
のイソシアネートシランであり、ここでＲ６は任意選択的に１つまたはより多くのヘテロ原子を含む１２までの炭素原子のアルキレン基であり、Ｒ７のそれぞれは８までの炭素原子の同一または異なるアルキルまたはアリール基であり、Ｒ８のそれぞれは６までの炭素原子の同一または異なるアルキル基であり、ｘは０、１または２である。１つの実施形態において、Ｒ６は１から４の炭素原子を有し、Ｒ８のそれぞれは同一または異なるメチル、エチル、プロピル、またはイソプロピル基であり、そしてｘは０である。
【0058】
ヒドロキシル末端ＰＵＲプレポリマーと反応して湿気硬化性ＳＰＵＲ樹脂をもたらすために使用することのできる具体的なイソシアネートシランには、限定するものではないが、イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、イソシアネートイソプロピルトリメトキシシラン、イソシアネート－ｎ－ブチルトリメトキシシラン、イソシアネート－ｔ－ブチルトリメトキシシラン、イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、イソシアネートイソプロピルトリエトキシシラン、イソシアネート－ｎ－ブチルトリエトキシシラン、イソシアネート－ｔ－ブチルトリエトキシシラン、およびその他が含まれる。
【0059】
このポリマーは、種々の実施形態において、一般式：
Ｒｚ－［ＯＣ（Ｏ）ＮＨ－Ｒ６Ｓｉ（Ｒ７）ｘ（ＯＲ８）３－ｘ］ｙ
を有していてよく、式中Ｒｚは有機ポリマー部分であり、Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は上記した通りであり、そしてｙは１から６である。１つの実施形態において、有機ポリマー部分は少なくとも１つのウレタン基を含むポリマー部分である。
Ｒｚ－［ＯＣ（Ｏ）ＮＨ－Ｒ６Ｓｉ（Ｒ７）ｘ（ＯＲ８）３－ｘ］ｙ
を有していてよく、式中Ｒｚは有機ポリマー部分であり、Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は上記した通りであり、そしてｙは１から６である。１つの実施形態において、有機ポリマー部分は少なくとも１つのウレタン基を含むポリマー部分である。
【0060】
実際的な用途については、湿気硬化性組成物は任意選択的に、顔料、フィラー、硬化触媒、染料、可塑剤、増粘剤、カップリング剤、増量剤、揮発性有機溶媒、湿潤剤、粘着付与剤、架橋剤、熱可塑性ポリマー、およびＵＶ安定剤のような添加剤を含んでいてよい。これらの添加剤は、特定の目的または意図する用途に対して有用であるとして、技術分野における当業者に理解されている任意の適切な量で使用されてよい。
【0061】
湿気硬化性組成物の触媒（ｃ）は、湿気に曝露された場合に生ずる湿気硬化性ポリマー（ａ）と反応変性剤（ｂ）との間の反応を促進するのに効果的な、任意の触媒であることができる。適切な硬化触媒には、限定するものではないが、有機金属触媒、アミン触媒、およびその他が含まれる。好ましくは触媒は、有機スズ化合物、ジルコニウム錯体、アルミニウムキレート、チタンキレート、有機亜鉛、有機コバルト、有機鉄、有機ニッケル、および有機ビスマス、およびこれらの混合物からなる群より選択される。アミン触媒は、１級アミン、２級アミン、３級アミン、アミノシラン、およびこれらの混合物からなる群より選択される。触媒は、有機金属触媒とアミン触媒の混合物であることができる。
【0062】
触媒の代表的な例には、限定するものではないが、ジブチルスズオキシド、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、オクタン酸第一スズ、酢酸第一スズ、酸化第一スズ、モルホリン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、２－（アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、トリ－イソプロピルアミン、ビス－（２－ジメチルアミノエチル）エーテル、およびピペラジンが含まれる。他の有用な触媒には、キングインダストリー社から市販されているＫ－ＫＡＴＴＭＸＣ６２１２、Ｋ－ＫＡＴＴＭ５２１８およびＫ－ＫＡＴＴＭ３４８のような、ジルコニウム含有、アルミニウム含有、およびビスマス含有錯体、ドルフケタル社から市販されているＴＹＺＯＲ登録商標タイプおよびケンリッチペトロケミカル社から市販されているＫＲＴＭタイプのようなチタンキレート、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社から市販されているＮＩＡＸＴＭＡ－９９アミンのようなアミン、およびその他が含まれる。
【0063】
触媒は湿気硬化性組成物中に、成分（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の合計重量に基づいて約０.０５重量％から約５重量％の量、好ましくは成分（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の合計重量に基づいて約０.１重量％から約３重量％の量、そして最も好ましくは成分（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の合計重量に基づいて約０.５重量％から約２重量％の量で存在してよい。
【0064】
本願の湿気硬化性樹脂組成物に対して適切である典型的なフィラーには、限定するものではないが、例えば、ステアリン酸塩またはステアリン酸のような化合物で処理された、粉砕、沈降、およびコロイド状の炭酸カルシウム、ヒュームドシリカ、沈降シリカ、シリカゲル、並びに疎水化シリカおよびシリカゲルのような補強用シリカ；破砕および粉砕石英、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化チタン、珪藻土、酸化鉄、カーボンブラックおよびグラファイト、またはカオリン、ベントナイトまたはモンモリロナイトのようなクレイ、タルク、マイカ、およびその他が含まれる。本発明の１つの実施形態において、フィラーの量は組成物の合計の０.１重量％から約９０重量％である。本発明のさらに別の実施形態において、フィラーの量は組成物の合計の約５重量％から約６０重量％である。本発明のさらに別の実施形態において、フィラーの量は組成物の合計の約１０重量％から約４０重量％である。フィラーは単一の種類であってよく、または２つまたはより多くの種類の混合物であってもよい。
【0065】
本発明の湿気硬化性樹脂組成物に通例用いられる可塑剤はまた、本発明においてフィラーの性質を変性して高レベルでのフィラーの使用を容易にするために使用することもできる。例示的な可塑剤には、フタル酸エステル、ジプロピレンおよびジエチレングリコールジベンゾエート、アルキルスルホネートフェノール、アルキルフェナントレン、アルキル／ジアリールホスフェートおよびこれらの混合物並びにその他が含まれる。本発明の湿気硬化性樹脂組成物は、種々のチキソトロープ剤またはノンサグ剤を含むことができる。種々のひまし硬化油、ヒュームドシリカ、処理済クレイ、およびポリアミドが、この種類の添加剤の典型例である。この発明の湿気硬化性樹脂組成物に取り入れることができる安定剤には、例えば、ヒンダードアミンおよびジアルキルヒドロキシアミンが含まれる。本発明の湿気硬化性組成物には、接着促進剤、例えばアルコキシシラン接着促進剤が有用である。
【0066】
本願の湿気硬化性組成物に適している可塑剤の例には、限定するものではないが、フタル酸エステル、ジプロピレンおよびジエチレングリコールジベンゾエート、並びにこれらの混合物、エポキシ化大豆油、およびその他が含まれる。ジオクチルフタレートおよびジイソデシルフタレートは、エクソンケミカル社から商品名ＪａｙｆｌｅｘＤＯＰおよびＪａｙＦｌｅｘＤＩＤＰの下に商業的に入手可能である。ジベンゾエートは、ベルシコールケミカル社からＢｅｎｚｏｆｌｅｘ９－８８、Ｂｅｎｚｏｆｌｅｘ９－８８ＳＧ、Ｂｅｎｚｏｆｌｅｘ５０、およびＢｅｎｚｏｆｌｅｘ４００として入手可能である。エポキシ化大豆油はヒュートンケミカル社からＦｌｅｘｏｌ ＥＰＯとして入手可能である。可塑剤は湿気硬化性組成物中に、全組成物の１００重量部当たり０から５０重量部、そして好ましくは５から１５重量部のレベルで存在することができる。
【0067】
有用な溶媒には、限定するものではないが、芳香族および脂肪族のエステルおよびケトンが含まれる。１つの実施形態において、溶媒は本発明の湿気硬化性組成物の合計１００重量部当たり約０.１から約２０重量部、約０.５から約５重量部、または約１から約３重量部の量で存在する。
【0068】
１つの実施形態において、組成物はさらに接着促進剤を含んでいてよい。１つの実施形態において、接着促進剤は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および１,３,５－トリス（トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレートの組み合わせブレンドであってよい。本発明において有用な他の接着促進剤には、限定するものではないが、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、γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、ビス－γ－トリメトキシシリルプロピル）アミン、Ｎ－フェニル－γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、トリアミノ官能性トリメトキシシラン、γ－アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ－アミノプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β－（３,４－エポキシシクロヘキシル）プロピルトリメトキシシラン、β－（３,４－エポキシシクロヘキシル）エチルメチルジメトキシシラン、イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン、β－シアノエチルトリメトキシシラン、γ－アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、４－アミノ－３,３,－ジメチルブチルトリメトキシシラン、およびｎ－エチル－３－トリメトキシシリル－２－メチルプロパンアミン、およびその他が含まれる。
【0069】
接着促進剤は組成物に対して、約０.１重量％から約２０重量％の範囲内で添加することができる。本発明の１つの実施形態において、接着促進剤は組成物の合計の約０.３重量％から約１０重量％の範囲にわたることができる。本発明の別の実施形態において、接着促進剤は全組成物の約０.５重量％から約２重量％の範囲にわたることができる。
【0070】
別の態様において、本発明はまた、上述した湿気硬化性樹脂組成物を硬化することにより製造される硬化組成物、並びにホットメルトシーラントを含むシーラント、プライマー、ホットメルト接着剤を含む接着剤、およびそうした硬化組成物を含有するコーティングにも関する。本発明の硬化組成物は、湿気硬化性組成物を水と接触させることにより製造されてよい。本願で使用されるところでは、用語「水」は、大気中の湿気、蒸気、液体の水、氷、または有機溶媒のような他の有機化合物と混合された水を意味し、そして好ましくは大気中の湿気である。水の有効量は、加水分解性シリル基と反応して組成物の硬化を行うのに十分な量である。例示的に、硬化組成物はホットメルト組成物を含んでいる。用語「ホットメルト組成物」は本願で使用するところでは、室温において固体の材料であり、基材に塗布するために加熱すると溶融し、そして冷却すると再度固化して固体材料と基材の間に強固な結合を形成する。ホットメルト組成物には、限定するものではないが、ホットメルトシーラントおよびホットメルト接着剤が含まれる。
【0071】
以上の詳細な説明においては本件技術を種々の態様および実施形態を参照して記載してきた。この技術は以下の実施例を参照してさらに理解されてよい。実施例は、本件技術の態様および実施形態をさらに例示することを意図しているが、必ずしもそうした態様および実施形態に限定されるものではない。
【0072】
実施例
【0073】
シラングラフト化ポリマーＡの合成手順
【0074】
１Ｌの４口丸底フラスコに、メカニカルスターラー、熱電対、Ｎ２スパージ用の浸漬レッグ、およびシュレンクラインと整列した凝縮器を装着した。Ｎ２によってこれを不活性化した。フラスコにポリエポキシジオールＨＭＢＴ１２０（５００グラム）を仕込んだ。これを４０～５０ｍｍＨｇの圧力下でＮ２をスパージしながら８０℃で一晩撹拌した。温度を７０℃まで低下させた。イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ、５.１グラム）およびジブチルスズジラウレート（ＤＢＴＤＬ、０.０１１グラム）を添加し、そして反応混合物を７０～７５℃で撹拌した。反応混合物の粘度はブルックフィールドＤＶ３ＴＨＢＣＪ０コーンプレート粘度計によって２５℃で測定し、約３０,０００ｃｐｓに達するまでモニターした。３－イソシアネートプロピルトリメトキシシラン（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製ＳＩＬＱＵＥＳＴ Ａ－ＬＩＮＫ３５シラン、９.６グラム）を撹拌しながら添加した。反応温度を８０～８５℃まで昇温させ、粘度を再度モニターした。粘度が６０,０００～７０,０００ｃｐｓに達した時点でメタノール（０.４グラム）を添加して反応を急冷した。この混合物をさらに１０分間撹拌し、そして冷却し、粘稠な材料が与えられた（シラングラフト化ポリマーＡ）。
【0075】
シラングラフト化ポリマーＢの合成手順
【0076】
１Ｌの４口丸底フラスコに、メカニカルスターラー、熱電対、Ｎ２スパージ用の浸漬レッグ、およびシュレンクラインと整列した凝縮器を装着した。Ｎ２を使用してこれを不活性化した。フラスコにポリエポキシジオールＨＭＢＴ８０（５００グラム）を仕込んだ。これを４０～５０ｍｍＨｇの圧力下でＮ２をスパージしながら８０℃で一晩撹拌した。イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ、４.２グラム）およびジブチルスズジラウレート（ＤＢＴＤＬ、０.０３２グラム）を添加し、そして反応混合物を約８０℃で撹拌した。反応混合物の粘度は約１５,０００ｃｐｓで一定になるまで３０分おきにモニターした。３－イソシアネートプロピルトリエトキシシラン（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製ＳＩＬＱＵＥＳＴ Ａ－ＬＩＮＫ２５シラン、２２.１グラム）を撹拌しながら添加した。反応温度は約８０℃に保持し、そして粘度を再度モニターした。粘度が一定になった時点でエタノール（０.９グラム）を添加して反応を急冷した。この混合物をさらに１０分間撹拌し、そして冷却し、粘稠な材料が与えられた（シラングラフト化ポリマーＢ）。
【0077】
シラングラフト化ポリマーにおける水分捕捉剤の性能評価
【0078】
水分捕捉剤の性能は、湿気に曝露した際のシラングラフト化ポリマーの粘度変化をモニターすることによって評価した。シラングラフト化ポリマーにおいて、空気／湿気に曝露した際のシラン末端の加水分解およびその後の分子間架橋は、粘度の増大をもたらす。粘度変化が小さければ、シラングラフト化ポリマーに添加された水分捕捉剤の性能が良好であることが示される。
【0079】
性能試験のための典型的な試料は、以下のようにして調製した：
【0080】
シラングラフト化ポリマーＡまたはシラングラフト化ポリマーＢ（１０.０～５０.０グラム）をプラスチック製の上部が開放した容器内に入れた。表１に示すような水分捕捉剤材料をポリマーＡまたはＢに対して２.０重量％である０.１０～１.０グラムの量で容器内に添加し、スピードミキサー（ＦｌａｃｋＴｅｋスピードミキサー、ＤＡＣ６００.２ＶＡＣ－Ｐ）で十分に混合した。試料は２３℃、相対湿度５０％の恒湿チャンバに置いた。試料の粘度は７日間の間隔を置いて周期的に測定した。粘度はブルックフィールドＤＶ３ＴＨＢＣＪ０コーンプレート粘度計によって２５℃で測定した。
【表1】
【0081】
水分捕捉剤Ｓ－３およびＳ－７は本発明の捕捉剤である。水分捕捉剤Ｓ－１、Ｓ－２、Ｓ－４、Ｓ－５、およびＳ－６は公知の／従来の捕捉剤である。試験結果の概要は表２、３、および４に示されている。試験例Ｃ１～Ｃ１０は比較例である。試験例Ｅ１～Ｅ３は本発明の技術に従う態様および実施形態による実施例に対応している。
【0082】
【表2】
【0083】
【表3】
【0084】
【表4】
【0085】
シーラント配合物の調製手順
【0086】
水分捕捉剤を含まないシーラント材料のマスターバッチ：
【0087】
モメンティブ社のＳＰＵＲ＋１０１５プレポリマー（６８８.２グラム）、ＢＡＳＦ社のＴｉｎｕｖｉｎ登録商標２１３ＵＶ吸収剤（６.９グラム）、およびＢＡＳＦ社のＴｉｎｕｖｉｎ登録商標７６５光安定剤（６.９グラム）をロス社のミキサー中において低真空で１０分間混合した。次いでジイソデシルフタレート（ＤＩＤＰ、５４３.０グラム）、沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ、９９０.０グラム）、粉砕炭酸カルシウム（ＧＣＣ、６６０.０グラム）、二酸化チタン（３４.５グラム）、およびヒュームドシリカ（キャボット社ＴＳ７２０、３４.５グラム）を段階的に添加し、そして粒子が十分に分散するまで混合物を高速で１～２時間混合した。これを室温まで冷却し、約２９００グラムのシーラント材料のマスターバッチを得た。
【0088】
水分捕捉剤を含むシーラント配合物
【0089】
上記のシーラント材料のマスターバッチ（１６７.９６グラム）をプラスチック製のカップに仕込んだ。モメンティブ社のＳＩＬＱＵＥＳＴ Ａ－１１２０Ｊシラン（０.９７グラム）を添加し、スピードミキサーで真空下に混合した。次いでこれを約３０℃に冷却した。触媒Ｆｏｍｒｅｚ登録商標ＳＵＬ－４（ジブチルスズジラウレート、１０２ｍｇ）および水分捕捉剤の候補（１.０２グラム、表１から選択したもの）を混合物に添加し、これをさらに１分間混合した。異なる水分捕捉剤を含む試料を調製し、同時並行で試験した。それらの性能を表５に示している。
【0090】
機械的性質
【0091】
水分捕捉剤を含むシーラント配合物を流延してフィルム状とし、２３℃および相対湿度５０％の恒湿チャンバ内で７日間硬化した。引張特性をＡＳＴＭ Ｄ４１２に従って試験し、また硬度をＡＳＴＭ Ｃ６６１のもとで試験した。これらの試験結果を表５に示す。
【0092】
指触乾燥時間の測定
【0093】
水分捕捉剤を含むシーラント配合物をアルミニウム製の計量皿に注入し、直ちに恒湿チャンバ内に置いた。指触乾燥時間は、試料表面に接触する木片を使用し、数分間隔で持ち上げることによって評価した。指触乾燥時間は、木片によって持ち上げられる材料がない時点で決定された。結果を表５に概略的に示す。
【0094】
押し出し速度の測定
【0095】
水分捕捉剤を含むシーラント配合物をプラスチック製のカートリッジ内にパッケージ化した。初期押し出し速度は、これを直径（１／８）インチのノズルを介して押し出しを行うことによって測定した。カートリッジは次いで、しっかりと封止／キャップした。これを５０℃において２週間にわたりエージングし、そして押し出し速度を再度測定した。次いでこれを再度封止し、さらに５０℃において２週間にわたりエージングし（合計で４週間）、そして最後に最終押し出し速度を測定した。押し出し速度は、押し出された材料の重量を時間で割ることによって計算した。材料がカートリッジ内で完全に硬化して押し出し不能である場合には、結果的に押し出し速度は０であるとした。これらの結果を表５にまとめた。試験例Ｃ１１およびＣ１２は比較例である。試験例Ｅ４は本発明の実施例である。
【0096】
【表5】
【0097】
表２における結果は、いずれの水分捕捉剤を添加しても、粘度の増大速度を遅くするのに役立つことを示している。他方、Ｓ－３およびＳ－１は、水分捕捉剤としては同等の性能を示し、Ｓ－３がＳ－１を僅かに上回る性能を有している。しかしそれらはＳ－２およびＳ－４よりも、シラングラフト化ポリマーＡをより有効に安定化させる。
【0098】
表３における水分捕捉剤の試験は、Ｓ－１、Ｓ－２、およびＳ－３の性能を、エトキシシラングラフト化ポリマーであるポリマーＢにおいて比較している。この比較はまた、ポリマーを安定化させるといった用途においてＳ－３がＳ－１と同等に作用し、またそれらはＳ－２よりも改善されていることを確認している。これらの実験結果はまた、メトキシシラン水分捕捉剤（Ｓ－１／－２／－３）がエトキシシラングラフト化ポリマーにおいて非常に有効であることを示している。
【0099】
Ｓ－１、Ｓ－２、およびＳ－３のエトキシ類縁体はＳ－５、Ｓ－６、およびＳ－７のそれぞれである。これらのエトキシ水分捕捉剤の性能もまた、エトキシシラングラフト化ポリマーＢにおいて評価した。表４はそれらの性能を乾燥剤として概略的に示している。水分捕捉剤Ｓ－５、Ｓ－６、およびＳ－７は、それらのメトキシ対応物（表３における）と比較すると相対的に有効性が劣るが、それらは依然として粘度変化速度を低下させる効果を有している。
【0100】
シラングラフト化ポリマーにおけるＳ－１、Ｓ－２、およびＳ－３の水分捕捉剤としての優れた安定化性能に基づいて、それらをさらにシーラント配合物において評価し、これを表５に示している。
【0101】
表５における結果は、試験された中でＳ－３が最も長い指触乾燥時間を有することを示している。このことは配合物において吸水性能が強いことを示しており、長い可使時間がもたらされうる。このことは配合者に、配合を調整し、可使時間を所望の範囲とするための大きな余地をもたらす。表５に示すように、２つの従来の捕捉剤（Ｓ－１およびＳ－２）と本技術による捕捉剤Ｓ－３は、機械的性質および対応するシーラント配合物の硬度に関して、類似した性能を示している。
【0102】
エージング時の押し出し速度は、シーラント配合物の貯蔵寿命を評価するための１つの方法である。試験されたシラン物質はまた、シーラントの貯蔵寿命を延長させるための水分捕捉剤としても試験された。実験データを表５に示している。Ｓ－１、Ｓ－２、およびＳ－３は、妥当な流動性、ガン吐出性、および押し出し性をもたらすことができた。
【0103】
性能試験は、本発明のシアノアルキルアルコキシシランが、従来の水分捕捉剤と比較して同等の、またはより良好な水分捕捉剤であることを示している。それらは他のシラン（例えばプロピルトリメトキシシランなど）よりも優れた乾燥剤である。他方、シアノアルキルアルコキシシランは、より一般的なトリアルコキシシランと比較して皮膚感作物質でも可燃性材料でもないと考えられることから、一般により実用性のある代替手段であると考えられる。
【0104】
これら２つの利点の組み合わせ、すなわち水分捕捉剤としての実証された有効性、およびその安全性の側面により、シアノアルキルアルコキシシランは、ポリマー、エラストマー、樹脂、接着剤、シーラント、コーティング、およびフィラー処理、並びにその他について、非常に望ましい水分捕捉剤となる。
【0105】
上記に説明したところは、本明細書の例を含んでいる。もちろん、本明細書の記載を行う目的について、成分または方法論のすべての認識可能な組み合わせを記載することは不可能であるが、当業者は、本明細書の多くのさらなる組み合わせおよび置き換えが可能であることを認識してよい。したがって本明細書は、添付の特許請求の範囲の思想および範囲内に包含される、すべてのそうした変更、修正および変種を包囲することを意図している。さらにまた、詳細な説明または特許請求の範囲において「包含する」という用語が使用される限りにおいて、そうした用語は「含む」と同様の仕方で包括的であることを意図しているが、これは「含む」が特許請求の範囲において転換語として用いられた場合に解釈されるのと同様である。
【0106】
以上の説明は、シアノアルキルアルコキシシラン水分捕捉剤を含む湿気硬化性組成物の種々の、非限定的な実施形態を特定している。本技術分野の当業者および本発明を作成および使用する可能性がある者には、変更が想起されてよい。開示された実施形態は単に例示目的のためのものであり、本発明の範囲または以下の特許請求の範囲に記載された主題を限定することを意図したものではない。
【国際調査報告】