(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）ヒドロキシ官能性化合物およびポリイソシアネートの、イソシアネート官能性基を有する反応生成物と、
ｂ）式（I）：
【化１】
0004817652.tif 000007
〔式中、
Ｘは、Ｃ1〜Ｃ10の直鎖または分枝アルキル基およびＣ1〜Ｃ10の直鎖または分枝アルコキシ基から選ばれる同じまたは異なる基を表すが、但し存在するＸの少なくとも２つはアルコキシであり、１つまたは２つのＸ基がメトキシである場合、少なくとも１つのＸ基は、Ｃ1〜Ｃ10の直鎖または分枝アルキル基でなければならず、
Ｙは、Ｃ1〜Ｃ8の直鎖または分枝アルキレン基を表し、
Ｒ2およびＲ5は、同じまたは異なるものであり、１００℃またはそれ以下の温度でイソシアネート基に対して不活性である有機基を表し、
Ｒ3およびＲ4は、同じまたは異なるものであり、水素、または１００℃若しくはそれ以下の温度でイソシアネート基に対して不活性である有機基を表す。〕
に相当する化合物と
の反応生成物を含むアルコキシシラン官能性ウレタンの第１部分および水を含む第１成分、並びに
上記アルコキシシラン官能性ウレタンの第２部分および触媒を含み、水は含まない第２成分
を含む、二成分接着剤組成物。
【請求項２】
ａ）におけるヒドロキシ官能性化合物が、ポリオールである請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
ａ）におけるヒドロキシ官能性化合物が、ジオールである請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
ヒドロキシ官能性化合物が、ポリエステルモノオール、ジオール、ポリオールおよびそれらの混合物、(メタ)アクリルモノオール、ジオール、ポリオールおよびそれらの混合物、ポリエーテルモノオール、ジオール、ポリオールおよびそれらの混合物、炭化水素モノオール、ジオール、ポリオールおよびそれらの混合物、並びにそれらの混合物からなる群から選ばれる請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
式（I）で示される化合物が、Ｎ-(トリアルコキシシリルアルキル)アミンおよびジアルキルマレエートの反応生成物である請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
Ｎ-(トリアルコキシシリルアルキル)アミンが、式（II）：
ＮＨ2-Ｒ1-Ｓｉ(-Ｏ-Ｒ6)3      （II）
〔式中、Ｒ1は、Ｃ1〜Ｃ8の直鎖または分枝アルキレン基であり、Ｒ6は、独立にＣ2〜Ｃ10の直鎖または分枝アルキルから選ばれる。〕
により示される構造を有する請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
ポリイソシアネートが、２〜６個のイソシアネート基を有する請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
ポリイソシアネートが、式（III）：
ＯＣＮ-Ｒ7-ＮＣＯ      （III）
〔式中、Ｒ7は、任意に１個またはそれ以上のイソシアネート基を有していてもよい、Ｃ2〜Ｃ24の直鎖、分枝および環式アルキレン、アリーレンおよびアラルキレンから選ばれる。〕
により示される構造を有する請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
ポリイソシアネートが、１,４-テトラメチレンジイソシアネート、１,６-ヘキサメチレンジイソシアネート、２,２,４-トリメチル-１,６-ヘキサメチレンジイソシアネート、１,１２-ドデカメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン-１,３-および-１,４-ジイソシアネート、１-イソシアナト-２-イソシアナトメチルシクロペンタン、１-イソシアナト-３-イソシアナトメチル-３,５,５-トリメチルシクロヘキサン、ビス-(４-イソシアナトシクロヘキシル)-メタン、２,４'-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、１,３-および１,４-ビス-(イソシアナトメチル)-シクロヘキサン、ビス-(４-イソシアナト-３-メチルシクロヘキシル)-メタン、α,α,α',α'-テトラメチル-１,３-ジイソシアネート、α,α,α',α'-１,４-キシリレンジイソシアネート、１-イソシアナト-１-メチル-４(３)-イソシアナトメチルシクロヘキサン、２,４-ヘキサヒドロトルイレンジイソシアネート、２,６-ヘキサヒドロトルイレンジイソシアネート、１,３-フェニレンジイソシアネート、１,４-フェニレンジイソシアネート、２,４-トルイレンジイソシアネート、２,６-トルイレンジイソシアネート、２,４-ジフェニルメタンジイソシアネート、４,４'-ジフェニルメタンジイソシアネート、１,５-ジイソシアナトナフタレン、並びにそれらの混合物からなる群から選ばれる請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
第１成分および第２成分のいずれかまたはそれらの両方中に、均展剤、湿潤剤、流れ調整剤、皮張り防止剤、消泡剤、フィラー、定着剤、粘度調整剤、可塑剤、顔料、染料、ＵＶ吸収剤、熱安定剤、酸化防止剤、およびそれらの混合物からなる群から選ばれる１種またはそれ以上の物質をさらに含む請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
式（I）に相当する化合物の反応性シラン基が、イソシアネート基および式（I）の-ＮＨ-基の反応生成物として組み込まれている請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
第２成分における触媒が、パラトルエンスルホン酸、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズアセトアセトネート、トリエチルアミンおよびトリエチルジアミンからなる群から選ばれる１種またはそれ以上である請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
第１成分および第２成分が、どちらも５０℃で安定である請求項１に記載の組成物。
【請求項１４】
ａ）におけるヒドロキシ官能性化合物中のヒドロキシル基対ポリイソシアネート中のイソシアネート基の当量比が、１：１０〜１：１である請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
反応生成物ａ）が、アルコキシシラン官能性ウレタンの５０〜９９質量％で存在し、アミン官能性アスパルテートｂ）が、５０〜１質量％で存在する請求項１に記載の組成物。
【請求項１６】
成分 i）が、組成物の１０〜９０質量％で存在し、第２成分が、９０〜１０質量％で存在する請求項１に記載の組成物。
【請求項１７】
ポリエーテルが、５００〜１５,０００の数平均分子量を有する請求項４に記載の組成物。
【請求項１８】
請求項１に記載の第１成分および第２成分を混合することを含む、組成物を基材に適用する方法。
【請求項１９】
請求項１に記載の第１成分および第２成分を組み合わせて、混合物を形成すること、
該混合物の塗膜を、第１基材または第２基材の少なくとも１つの表面に適用すること、および
第１基材の表面と第２基材の表面とを接触させ、その中で該接触表面の少なくとも１つは、それに適用された塗膜を有すること
を含む第１基材を第２基材に接着させる方法。
【請求項２０】
第１基材および第２基材の一方または両方が、木材、金属、プラスチック、紙、キャンバス、セラミック、石材、ガラスおよびコンクリートからなる群から選ばれる基材を含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
金属が、鉄またはアルミニウムを含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
プラスチックが、ポリ(エチレン)、ポリ(プロピレン)、ポリ(エチレンテレフタレート)、およびそれらの混合物からなる群から選ばれる請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
キャンバスが、綿繊維、ナイロン繊維、ポリ(エチレン)繊維、ポリ(プロピレン)繊維、ポリ(エチレンテレフタレート)繊維、およびそれらの混合物からなる群から選ばれる１種またはそれ以上の繊維を含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
第１基材および第２基材を、０℃〜１５０℃の温度で接触させる請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
第１基材および第２基材を、大気圧〜３．４４７ＭＰａ（５００ｐｓｉ）の圧力で接触させる請求項１９に記載の方法。
【請求項２６】
ａ）ヒドロキシ官能性化合物およびポリイソシアネートの、イソシアネート官能性基を有する反応生成物と、
ｂ）式（I）：
【化２】
0004817652.tif 000008
〔式中、
Ｘは、Ｃ1〜Ｃ10の直鎖または分枝アルキル基およびＣ1〜Ｃ10の直鎖または分枝アルコキシ基から選ばれる同じまたは異なる基を表すが、但し存在するＸの少なくとも２つはアルコキシであり、１つまたは２つのＸ基がメトキシである場合、少なくとも１つのＸ基は、Ｃ1〜Ｃ10の直鎖または分枝アルキル基でなければならず、
Ｙは、Ｃ1〜Ｃ8の直鎖または分枝アルキレン基を表し、
Ｒ2およびＲ5は、同じまたは異なるものであり、１００℃またはそれ以下の温度でイソシアネート基に対して不活性である有機基を表し、
Ｒ3およびＲ4は、同じまたは異なるものであり、水素、または１００℃若しくはそれ以下の温度でイソシアネート基に対して不活性である有機基を表す。〕
に相当する化合物と
の反応生成物を含むアルコキシシラン官能性ウレタンの第１部分および水を含む第１成分、並びに
上記アルコキシシラン官能性ウレタンの第２部分および触媒を含み、水は含まない第２成分
を含む、二成分シーラント組成物。
【請求項２７】
ａ）ヒドロキシ官能性化合物およびポリイソシアネートの、イソシアネート官能性基を有する反応生成物と、
ｂ）式（I）：
【化３】
0004817652.tif 000009
〔式中、
Ｘは、Ｃ1〜Ｃ10の直鎖または分枝アルキル基およびＣ1〜Ｃ10の直鎖または分枝アルコキシ基から選ばれる同じまたは異なる基を表すが、但し存在するＸの少なくとも２つはアルコキシであり、１つまたは２つのＸ基がメトキシである場合、少なくとも１つのＸ基は、Ｃ1〜Ｃ10の直鎖または分枝アルキル基でなければならず、
Ｙは、Ｃ1〜Ｃ8の直鎖または分枝アルキレン基を表し、
Ｒ2およびＲ5は、同じまたは異なるものであり、１００℃またはそれ以下の温度でイソシアネート基に対して不活性である有機基を表し、
Ｒ3およびＲ4は、同じまたは異なるものであり、水素、または１００℃若しくはそれ以下の温度でイソシアネート基に対して不活性である有機基を表す。〕
に相当する化合物と
の反応生成物を含むアルコキシシラン官能性ウレタンの第１部分および水を含む第１成分、並びに
上記アルコキシシラン官能性ウレタンの第２部分および触媒を含み、水は含まない第２成分
を含む、二成分塗料組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二成分接着剤、シーラントおよび塗料組成物、特にシリル化ポリウレタンを含有する二成分組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
接着剤は、一般に２つまたはそれ以上の被着物を結合または固定するために使用される。被着物は、合わせて結合されるあらゆる２つまたはそれ以上の物質または物質片であると考えられ、それらは、木材、金属、プラスチック、紙、セラミック、石材、ガラス、コンクリートなどを含む。これらの目的のために使用される接着剤は、広い範囲の技術に基づいており、エラストマー／溶剤／樹脂混合物、エポキシド、ラテックス、ポリウレタン、シリコーン、シアノアクリレート、アクリル、ホットメルトなどを含む。そのような接着剤は、１つまたはそれ以上の欠点を有し得る。例えばそれらは、有毒で、しばしば可燃性である溶剤を含有し得る、それらは、接着剤の１つまたはそれ以上の群と非混和性であり得る、それらは、望ましくない長い硬化時間を有し得る、および多くの場合でそれらが形成する接着は、不充分な強度である。
【０００３】
基材に適用される塗料は、多くの場合に多重の塗膜を適用することにより、望ましい外観を与えることがしばしば望ましい。その塗膜の最後は、着色または未着色トップコートであり得る。残念ながら、塗装基材を含有する物品が老化するにつれて、標準的な「摩耗および引裂」により生ずる掻ききずは、基材の塗装表面の外観を悪化させる傾向がある。
【０００４】
シーラントは典型的に薄膜であり、これは、プラスチックをしばしば含有し、液体または気体が膜を通過することを防ぐために、１つまたはそれ以上の基材の１つまたはそれ以上の表面上に適用される。シーラントは、基材の暴露を防ぐために使用することができ、あるいは基材中の欠陥を介する、または基材間に存在し得るすき間での暴露を防ぐためにしばしば追加的に使用される。
【０００５】
シラン官能性樹脂は、典型的に二工程順序で硬化または架橋され、その順序は、まず水とアルコキシシラン基とのシラノール基を形成する反応、次いでシラノール基と別のシラノール基またはアルコキシシランのいずれかとの反応を必要とする。一成分シラン配合物において、反応速度を向上させるために、触媒が典型的に含められる。多くの場合に水の吸収は、硬化または架橋プロセスにおける制限工程である。
【０００６】
米国特許第5,936,032号（Angus, Jr.）は、成分ＡおよびＢからなる二液型の室温加硫性シリコーン接着剤シーラント組成物を開示している。成分Ａは、アルコキシ末端封鎖ポリジオルガノシロキサン、縮合硬化触媒およびポリアルコキシシラン架橋剤を含む。成分Ｂは、水およびジシラノール末端停止ポリジオルガノシロキサンを含む
米国特許第4,386,992号および同第4,479,840号（Takegawa, ら）は、二液型接着剤を開示し、これは、水性合成樹脂エマルション接着剤、並びにアスパラギン酸カルシウムおよび有機酸塩または無機酸塩であり得るカルシウム塩の組合せを含むゲル化剤を含む
【０００７】
米国特許第6,649,016号（Wu ら）は、ガラスをペイント基材に接着させるために有用な接着剤組成物を開示し、これは、柔軟骨格およびシラン部分を有し、シラノール縮合が可能な１種またはそれ以上のポリマー、１種またはそれ以上のチタネートまたはジルコネート、および無水の強有機酸を含む。
米国特許出願公開第20030055197 A1号（Morikawa ら）は、ラミネート接着剤を開示し、これは、イソシアネート基末端プレポリマーを含有するポリイソシアネート硬化剤、およびシランカップリング剤、および活性水素基含有樹脂を含む。
【０００８】
米国特許第6,114,436号（Roesler）は、湿分硬化性組成物を開示し、これは、(シクロ)脂肪族結合イソシアネート基を有するポリイソシアネート、およびアルコキシシラン基を有する化合物を含有する。該湿分硬化性組成物を、塗料、接着剤またはシーラント中で使用することができる。
米国特許第6,096,823号（Shaffer）は、湿分硬化性化合物を開示し、これは、イソシアネート基含有量およびアルコキシシラン基含有量を有し、任意にエチレンオキシド反復単位を有する。該アルコキシシラン基は、ポリイソシアネート成分とアルコキシシラン基含有アミノ化合物との反応生成物として組み込まれる。湿分硬化性化合物は、接着剤またはシーリング組成物中の結合剤として有用である。
【０００９】
米国特許第5,554,709号（Emmerling ら）は、ポリウレタンプレポリマーと硫黄無含有アルコキシシランとの反応により得られる湿分硬化性アルコキシシラン末端ポリウレタンを開示している。該湿分硬化性アルコキシシラン末端ポリウレタンを、シーリングおよび／または接着剤組成物中で使用することができる。
【特許文献１】米国特許第5,936,032号
【特許文献２】米国特許第4,386,992号
【特許文献３】米国特許第4,479,840号
【特許文献４】米国特許第6,649,016号
【特許文献５】米国特許出願公開第20030055197 A1号
【特許文献６】米国特許第6,114,436号
【特許文献７】米国特許第6,096,823号
【特許文献８】米国特許第5,554,709号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながらシラン官能性樹脂を利用する既知の接着剤、シーラントおよび塗料は、乏しいまたは短い貯蔵寿命および／または安定性を有するという欠点を持ち、および／またはゆっくりとしか硬化しない。それゆえ良好なまたは長い貯蔵寿命および適度に速い硬化または架橋速度を有するシラン官能性樹脂を含有する接着剤を明らかにすることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、（i）アルコキシシラン官能性ウレタンの第１部分および水を含む第１成分、並びに（ii）アルコキシシラン官能性ウレタンの残りの部分および触媒を含むが、水は含まない第２成分を含有する、二成分接着剤、シーラントまたは塗料組成物を提供する。該アルコキシシラン官能性ウレタンは、
ａ）ヒドロキシ官能性化合物およびポリイソシアネートの、イソシアネート官能性基を有する反応生成物と、
ｂ）式（I）：
【化１】
0004817652.tif 000002
〔式中、
Ｘは、Ｃ1〜Ｃ10の直鎖または分枝アルキル基およびＣ1〜Ｃ10の直鎖または分枝アルコキシ基から選ばれる同じまたは異なる基を表すが、但し存在するＸの少なくとも２つはアルコキシであり、１つまたは２つのＸ基がメトキシである場合、少なくとも１つのＸ基は、Ｃ1〜Ｃ10の直鎖または分枝アルキル基でなければならず、
Ｙは、Ｃ1〜Ｃ8の直鎖または分枝アルキレン基を表し、
Ｒ2およびＲ5は、同じまたは異なるものであり、１００℃またはそれ以下の温度でイソシアネート基に対して不活性である有機基を表し、
Ｒ3およびＲ4は、同じまたは異なるものであり、水素、または１００℃若しくはそれ以下の温度でイソシアネート基に対して不活性である有機基を表す。〕
に相当する化合物と
の反応生成物を含む。
【００１２】
本発明は、成分 i）および成分 ii）を混合することを含む、上記の二成分組成物を適用する方法も提供する。本発明の実施態様は、該混合物を１つまたはそれ以上の基材に適用することを提供する。
本発明は、さらに第１基材を第２基材に接着させる方法を提供する。該方法は、成分 i）および成分 ii）を組み合わせて、混合物を形成すること、該混合物の塗膜を、第１基材または第２基材の少なくとも１つの表面に適用すること、および第１基材の表面と第２基材の表面とを接触させ、その中で該接触表面の少なくとも１つは、それに適用された塗膜を有することを含む。
【００１３】
本発明は、さらに合わせて接着させられた第１基材および第２基材を少なくとも含む、上記の方法により製造されたアセンブリを提供する。
本発明は、さらに上記の二成分組成物を基材表面の少なくとも一部に適用することを含む基材の塗装方法、および該方法により製造された基材を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施例中、または別に指摘している場合以外は、明細書および特許請求の範囲中で使用される成分量、反応条件などを言及する全ての数値または表現は、全ての場合で用語「約」により修正されると理解されるべきである。様々な数値範囲が、この特許出願中に開示される。これらの範囲は連続であるので、それらは、最小値および最大値の間の全ての値を含む。そうでないと明白に指示されない限り、この出願中で明記される様々な数値範囲は、概算である。
【００１５】
本発明で使用される場合、用語「アルキル」は、一般式：ＣsＨ2s+1〔式中、「ｓ」は、明記されるような、炭素原子数またはその範囲である。〕で示される脂肪族炭化水素鎖の一価の基を指す。用語「置換アルキル」は、１つまたはそれ以上の水素が、非炭素原子または基（そのような原子または基の非限定例は、ハライド、アミン、アルコール、酸素（例えばケトンまたはアルデヒドの基）、およびチオールを含む。）で置き換えられているアルキル基を指す。
【００１６】
本発明で使用される場合、用語「環式アルキル」または「シクロアルキル」は、一般式：ＣsＨ2s-1〔式中、「ｓ」は、明記されるような、炭素原子数またはその範囲である。〕で示される環を形成する、脂肪族炭化水素鎖の一価の基を指す。用語「置換シクロアルキル」は、１つまたはそれ以上のヘテロ原子（その非限定例は、環構造中の-Ｏ-、-ＮＲ-および-Ｓ-である。）を有する、および／または１つまたはそれ以上の水素が、非炭素原子または基（そのような原子または基の非限定例は、ハライド、アミン、アルコール、酸素（例えばケトンまたはアルデヒドの基）、およびチオールを含む。）で置き換えられている、シクロアルキル基を指す。「Ｒ」は、１〜２４個の炭素原子のアルキル基を表す。
【００１７】
本発明で使用される場合、用語「アリール」は、芳香族炭化水素の一価の基を指す。芳香族炭化水素は、共役二重結合を有し、その中で４ｔ＋２個（ｔは少なくとも１の整数である。）の電子が生ずる環式共役π軌道系中に含まれる、炭素を基礎とする環式化合物を含む。本発明で使用される場合、アリール基は、単環の芳香環構造、１つまたはそれ以上の縮合芳香環構造、共有結合した芳香環構造を含むことができ、それらのあらゆるまたは全てのものは、ヘテロ原子を含み得る。芳香環構造中に含まれ得るそのようなヘテロ原子の非限定例は、Ｏ、ＮおよびＳを含む。
【００１８】
本発明で使用される場合、用語「アルキレン」は、Ｃ1（非環式の場合）またはＣ4（環式の場合）〜Ｃ25、典型的にＣ2〜Ｃ12の炭素鎖長を有する非環式または環式の二価炭化水素を指し、これらは、置換されていても、置換されていなくてもよく、置換基を有し得る。非限定例としてアルキレン基は、１〜１２個の炭素原子を有する低級アルキル基であり得る。非限定例として「プロピレン」は、ｎ-プロピレンおよびイソプロピレン基の両方を含むことが意図され、同様に「ブチレン」は、ｎ-ブチレン、イソブチレンおよびｔ-ブチレン基を含むことが意図される。
本発明で使用される場合、用語「(メタ)アクリル」および「(メタ)アクリレート」は、限定されずに、アクリル酸およびメタクリル酸の対応する誘導体を含むことが意図される。
【００１９】
本発明で使用される場合、用語「硬化する」（または「硬化」）は、水、並びに存在する場合に他の溶剤および希釈剤の蒸発の結果として、生ずる膜における物理的および化学的性質、例えば接着強度およびピール強度の発達を伴う、接着剤、シーラントまたは塗料組成物成分のいずれもの架橋および膜形成を含むことが意図される。
本発明で使用される場合、用語「架橋する」または「架橋」は、分子の短い側鎖の形成を指し、これは、短い側鎖上の２つまたはそれ以上の官能基の反応により、２つのより長い分子鎖を互いに結合する。
【００２０】
本発明の実施態様は、二成分接着剤、シーラントまたは塗料組成物を提供し、該組成物は、
ａ）ヒドロキシ官能性化合物およびポリイソシアネートの、イソシアネート官能性基を有する反応生成物と、
ｂ）式（I）：
【化２】
0004817652.tif 000003
〔式中、
Ｘは、Ｃ1〜Ｃ10の直鎖または分枝アルキル基およびＣ1〜Ｃ10の直鎖または分枝アルコキシ基から選ばれる同じまたは異なる基を表すが、但し存在するＸの少なくとも２つはアルコキシであり、１つまたは２つのＸ基がメトキシである場合、少なくとも１つのＸ基は、Ｃ1〜Ｃ10の直鎖または分枝アルキル基でなければならず、
Ｙは、Ｃ1〜Ｃ8の直鎖または分枝アルキレン基を表し、
Ｒ2およびＲ5は、同じまたは異なるものであり、１００℃またはそれ以下の温度でイソシアネート基に対して不活性である有機基を表し、
Ｒ3およびＲ4は、同じまたは異なるものであり、水素、または１００℃若しくはそれ以下の温度でイソシアネート基に対して不活性である有機基を表す。〕
に相当する化合物（アミン官能性アスパルテート）と
の反応生成物を含有するアルコキシシラン官能性ウレタンを含む。
【００２１】
シラン官能性樹脂を利用する水系接着剤、シーラントおよび塗料の配合は、いくつかのシラン官能性樹脂で観察される極端に速い水との反応の故に問題があり、これは、水系接着剤、シーラントおよび塗料組成物中におけるそれらの使用を妨げる。例えばトリメトキシシラン官能性樹脂は（即ち式（I）中の３つ全てのＸ基がメトキシである場合）、水と非常に反応性であるので、それらは、水系接着剤、シーラントおよび塗料組成物中に配合することができない。本発明において詳述されるように、シラン基の反応性を、高級アルコキシシラン置換基、および任意にアルキル置換基の選択により制御することができる。
【００２２】
式（I）に関して、Ｘ基の１つがアルキル基であるときは、他の２つのＸ基がメトキシ基である場合でさえ、シラン基と水との反応速度は、水系接着剤、シーラントおよび塗料組成物中でのシラン官能性樹脂の配合が可能である程度に遅くなる。さらに、３つ全てのＸ基がＣ2〜Ｃ10アルコキシ基であるときは、シラン基と水との反応速度は、水系接着剤、シーラントおよび塗料組成物中でのシラン官能性樹脂の配合が可能である程度に遅くなる。
二成分系中で配合されるときに、１つの成分が無水であり、適当な触媒を含有する場合、混合の際に、シラン官能性樹脂は、適度な速さの硬化または架橋速度を有する。こうして大いに有用な接着剤、シーラントおよび／または塗料組成物が提供される。
【００２３】
本発明の実施態様においてあらゆる適当なヒドロキシ化合物を、ａ）において使用することができる。適当なヒドロキシ官能性化合物の非限定例は、モノオール、ジオール、ポリオールおよびそれらの混合物を含む。適当なヒドロキシ官能性化合物の他の非限定例は、ポリエステルモノオール、ジオール、ポリオールおよびそれらの混合物、(メタ)アクリルモノオール、ジオール、ポリオールおよびそれらの混合物、ポリエーテルモノオール、ジオール、ポリオールおよびそれらの混合物、炭化水素モノオール、ジオール、ポリオールおよびそれらの混合物、並びにそれらの混合物を含む。
【００２４】
ポリエーテルモノオール、ジオールおよびポリオールが使用される場合、ポリエーテルは、少なくとも２５０、ある場合に少なくとも５００、他の場合に少なくとも１,０００の数平均分子量を有し得る。また式（I）により示される化合物の数平均分子量は、２０,０００まで、ある場合に１５,０００まで、他の場合に１２,０００までであり得る。式（I）により示される化合物の数平均分子量は異なることができ、上で列挙したあらゆる値の間で変動し得る。
数平均分子量は、滴定、および／または適切な標準を使用するゲル浸透クロマトグラフィーにより測定することができる。
【００２５】
あらゆる適当なポリエーテルポリオール、ジオールおよび／またはポリオールを、本発明において使用することができる。ポリエーテルを製造する適当な方法は知られており、これは、この技術分野で良く知られているようなＫＯＨ法、並びに欧州特許出願公開第283 148号および米国特許第3,278,457号、同第3,427,256号、同第3,829,505号、同第4,472,560号、同第3,278,458号、同第3,427,334号、同第3,941,849号、同第4,721,818号、同第3,278,459号、同第3,427,335号および同第4,355,188号に記載されているものを含む。
【００２６】
本発明の１つの実施態様において、本発明で使用されるポリエーテルは、ポリエーテル分子中に不飽和基を有し得る。
本発明の別の実施態様においてポリエーテルは、０.１ミリ当量／ｇ（ｍｅｑ／ｇ）またはそれ以下、ある場合に０.０４ｍｅｑ／ｇ未満、他の場合に０.０２ｍｅｑ／ｇ未満、ある状況で０.０１ｍｅｑ／ｇ未満、他の状況で０.００７ｍｅｑ／ｇまたはそれ以下、特定の状況で０.００５ｍｅｑ／ｇまたはそれ以下の最大総不飽和度を有する。不飽和の量は、ポリエーテルを製造するために使用される方法、およびポリエーテルの分子量に応じて異なり得る。そのようなポリエーテルは知られており、それを、非限定例として、適当な出発分子のエトキシル化および／またはプロポキシル化により製造することができる。適当な出発分子の非限定例は、ジオール、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、１,３-ブタンジオール、１,４-ブタンジオール、１,６-ヘキサンジオールおよび２-エチル-１,３-ヘキサンジオールを含む。また適当なものは、ポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコールである。
【００２７】
適当なポリエステルモノオール、ジオールおよびポリオールはこの技術分野で知られており、典型的にグリコールおよび／またはポリオールとジカルボン酸、またはエステル化可能な若しくはエステル交換可能なジカルボン酸誘導体、例えば低級アルカノールエステル若しくは酸塩化物との縮合により製造される。有用なグリコールおよびポリオールの例は、エチレングリコール、１,２-および１,３-プロピレングリコール、１,４-ブタンジオール、１,６-ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、１,４-シクロヘキサンジオール、グリセリンなどを含む。適当なカルボン酸またはその誘導体は、１,４-ブタン二酸、グルタル酸、アジピン酸、塩化アジポイル、アゼライン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ジメチルテレフタレートなどを含む。粘度を最小にするために、一般に最小量だけの三官能性または高官能性モノマーが使用される。
【００２８】
ポリエステルモノオール、ジオールおよびポリオールは、５００〜１５,０００、ある場合に１,０００〜８,０００、他の場合に２,０００〜６,０００の範囲の数平均分子量を有することができ、これは、トリオールまたはテトラオールが使用される場合に各範囲においてややより高い。
【００２９】
適当な(メタ)アクリルモノオール、ジオールおよびポリオールは、既知の重合法により製造されるヒドロキシ官能性(メタ)アクリルモノマーのホモポリマーおよびコポリマーを含む。使用することができる適当なヒドロキシ官能性(メタ)アクリルモノマーは、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタクリレート)、並びにヒドロキシエチル(メタ)アクリレートまたはヒドロキシプロピル(メタクリレート)と、エチレンオキシドおよび／またはプロピレンオキシドとの反応により得られるヒドロキシ官能性ポリエーテルを含むが、これらに限定されない。
(メタ)アクリルモノオール、ジオールおよびポリオールは、５００〜１５,０００、ある場合に１,０００〜８,０００、他の場合に２,０００〜６,０００の範囲の数平均分子量を有し得る。
【００３０】
適当な炭化水素モノオール、ジオールおよびポリオールは、Ｃ2〜Ｃ20の直鎖、分枝および環式アルキル、アリール、アラルキルおよびアラルキルモノオール、ジオールおよびポリオール、エチレングリコール、１,２-および１,３-プロピレングリコール、１,４-ブタンジオール、１,６-ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、１,４-シクロヘキサンジオール、グリセリンなど、ポリブタジエンジオールおよびそれらの水素化対応物、並びにそれらの混合物を含むが、これらに限定されない。
【００３１】
本発明の実施態様において、あらゆる適当なポリイソシアネートを、ａ）において使用することができる。本発明の或る実施態様においてポリイソシアネートは、２個またはそれ以上、ある場合に２〜６個のイソシアネート基を有する。本発明の特定の実施態様においてポリイソシアネートは、式（III）：
ＯＣＮ-Ｒ7-ＮＣＯ      （III）
〔式中、Ｒ7は、任意に１個またはそれ以上のイソシアネート基を有していてもよい、Ｃ2〜Ｃ24の直鎖、分枝および環式アルキレン、アリーレンおよびアラルキレンから選ばれる。〕
により示される構造を有する。
【００３２】
さらなる特定の実施態様においてポリイソシアネートは、１,４-ジイソシアナトブタン、１,５-ジイソシアナトペンタン、１,６-ジイソシアナトヘキサン、２-メチル-１,５-ジイソシアナトペンタン、１,５-ジイソシアナト-２,２-ジメチルペンタン、２,２,４-トリメチル-１,６-ジイソシアナトヘキサン、２,４,４-トリメチル-１,６-ジイソシアナトヘキサン、１,１０-ジイソシアナトデカン、１,３-ジイソシアナトシクロヘキサン、１,４-ジイソシアナトシクロヘキサン、１,３-ビス-(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、１,４-ビス-(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート、４,４'-ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン、トリイソシアナトノナン、ω,ω'-ジイソシアナト-１,３-ジメチルシクロヘキサン、１-イソシアナト-１-メチル-３-イソシアナトメチルシクロヘキサン、１-イソシアナト-１-メチル-４-イソシアナトメチルシクロヘキサン、ビス-(イソシアナトメチル)-ノルボルナン、１,５-ナフタレンジイソシアネート、１,３-ビス-(２-イソシアナトプロプ-２-イル)-ベンゼン、１,４-ビス-(２-イソシアナトプロプ-２-イル)-ベンゼン、２,４-ジイソシアナトトルエン、２,６-ジイソシアナトトルエン、２,４'-ジイソシアナトジフェニルメタン、４,４'-ジイソシアナトジフェニルメタン、１,５-ジイソシアナトナフタレン、１,３-ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、並びにそれらの混合物から選ばれる。
【００３３】
別の特定の実施態様においてポリイソシアネートは、適当なイソシアネート官能性化合物のビウレット、ウレトジオン（「ダイマー」）、アロファネートおよびイソシアヌレート、イミノオキサジアジンジオン（「トリマー」）から選ばれる１種またはそれ以上の他のイソシアネート基を有する通例のポリイソシアネートを含み得る。
【００３４】
本発明の実施態様において、２より大きな官能価を有するポリイソシアネートを使用することができる。２より大きな官能価を有する適当なポリイソシアネートの例は、イソシアヌレート、ビウレット、ウレトジオンおよびアロファネートを含むが、これらに限定されない。イソシアヌレートを、この技術分野で知られているように、脂肪族または芳香族ジイソシアネートの三量化により形成することができる。
ビウレットを、少量の水を２モルのイソシアネートに添加し、わずかに高い温度で触媒の存在下で反応させることにより形成することができる。ウレトジオンを、イソシアネートの二量化により形成することができる。アロファネートを、ジイソシアネートとウレタン結合との反応により調製することができる。
【００３５】
本発明の特定の実施態様において、上記のイソシアヌレート、ビウレットおよびウレトジオンの合成において有用であり、そこで本発明において利用されるジイソシアネートは、通例の脂肪族および芳香族ジイソシアネートを含み、その非限定例は、１,４-テトラメチレンジイソシアネート、１,６-ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、２,２,４-トリメチル-１,６-ヘキサメチレンジイソシアネート、１,１２-ドデカメチレンジイソシアネート、１-イソシアナト-３-イソシアナトメチル-３,５,５-トリメチルシクロヘキサン（イソホロンジイソシアネートまたはＩＰＤＩ）、テトラメチルキシリルジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）、ビス(４-イソシアナトシクロヘキシル)メタン（Ｈ12ＭＤＩ）、ビス(４-イソシアナト-３-メチルシクロヘキシル)メタン、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ビス(４-イソシアナトフェニル)メタン（ＭＤＩ）、並びにそれらの混合物を含む。他の非限定例は、３モルのトルエンジイソシアネートの１モルのトリメチロールプロパンへの付加物、１,６-ジイソシアナトヘキサンのイソシアヌレートトリマー、イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレートトリマー、１,６-ジイソシアナトヘキサンのウレトジオンダイマー、１,６-ジイソシアナトヘキサンのビウレットトリマー、１,６-ジイソシアナトヘキサンのアロファネート変性トリマーまたは高級オリゴマー、３モルのｍ-α,α,α',α'-テトラメチレンジイソシアネートの１モルのトリメチロールプロパンへの付加物、並びにそれらの混合物を含む。
【００３６】
本発明の実施態様において、ａ）におけるヒドロキシ官能性化合物中のヒドロキシル基対ポリイソシアネート中のイソシアネート基の当量比は、１：１０〜１：１、ある場合に１：５〜１：１、他の場合に１：５〜１：１.１、いくつのかの状況で１：３〜１：１.２５である。ａ）における当量基の比は、ａ）における反応生成物が、イソシアネート官能性基を有するようなものである。
【００３７】
本発明の実施態様においてａ）における反応生成物は、式（I）に相当するアミン官能性アスパルテート化合物ｂ）と反応させられる。特定の実施態様においてａ）とｂ）との反応の結果として、式（I）に相当する化合物の反応性シラン基が、イソシアネート基および式（I）の-ＮＨ-基の反応を介してアルコキシシラン官能性ウレタンに組み込まれる。
本発明の実施態様において式（I）に相当する化合物は、基としてＲ2、Ｒ5、Ｒ3およびＲ4を有し、これらは、同じまたは異なる、メチル基、エチル基、またはＣ3〜Ｃ20の直鎖、分枝および環式アルキル、アリール、アルキルアリール(alkaryl)、およびアラルキル基であり得る。
【００３８】
本発明の実施態様において、式（I）により示されるアミン官能性アスパルテートは、Ｎ-(トリアルコキシシリルアルキル)アミンおよびジアルキルマレエートの反応生成物である。特定の実施態様においてＮ-(トリアルコキシシリルアルキル)アミンは、式（II）：
ＮＨ2-Ｒ1-Ｓｉ(-Ｏ-Ｒ6)3      （II）
〔式中、Ｒ1は、Ｃ1〜Ｃ8の直鎖または分枝アルキレン基であり、Ｒ6は、独立にＣ2〜Ｃ10の直鎖または分枝アルキルから選ばれる。〕
により示される構造を有する。特有の実施態様においてＮ-(トリアルコキシシリルアルキル)アミンは、Ｎ-(-３-トリエトキシシリルプロピル)アミンである。
【００３９】
本発明の実施態様において、ａ）の反応生成物は、アルコキシシラン官能性ウレタンの少なくとも５０質量％、ある場合に少なくとも５５質量％、他の場合に少なくとも６０質量％、ある状況で少なくとも６５質量％および他の状況で少なくとも７０質量％の量で存在する。またａ）の反応生成物は、アルコキシシラン官能性ウレタンの９９質量％まで、ある場合に９７.５質量％、他の場合に少なくとも９０質量％、ある状況で少なくとも８５質量％および他の状況で少なくとも８０質量％の量で存在する。ａ）の反応生成物は、アルコキシシラン官能性ウレタン中に上記のあらゆる量で存在することができ、上記のあらゆる量の間で変動し得る。
【００４０】
本発明の実施態様においてアミン官能性アスパルテートｂ）は、アルコキシシラン官能性ウレタンの少なくとも１質量％、ある場合に少なくとも２.５質量％、他の場合に少なくとも１０質量％、ある状況で少なくとも１５質量％および他の状況で少なくとも２０質量％の量で存在する。またアミン官能性アスパルテートは、アルコキシシラン官能性ウレタンの５０質量％まで、ある場合に４５質量％、他の場合に少なくとも４０質量％、ある状況で少なくとも３５質量％および他の状況で少なくとも３０質量％の量で存在する。アミン官能性アスパルテートは、アルコキシシラン官能性ウレタン中に上記のあらゆる量で存在することができ、上記のあらゆる量の間で変動し得る。
【００４１】
本発明に従い、ａ）中のイソシアネート基は、ｂ）中のアミンの基と反応し、少なくとも初めに尿素基を形成する。初めに形成される尿素基を、既知の方法で、例えば任意に触媒の存在下において化合物を高温で加熱することにより、ヒダントイン基に転化することができる。ヒダントイン基は、時間が経てば周囲条件下でも形成し得る。それゆえ用語「尿素基」は、ヒダントイン基のようなＮ-ＣＯ-Ｎ基を有する他の化合物も含むことが意図される。
【００４２】
本発明の実施態様において、二成分接着剤、シーラントおよび／または塗料組成物は、
（i）アルコキシシラン官能性ウレタンの一部および水を含有する第１成分、並びに
（ii）アルコキシシラン官能性ウレタンの残りの部分および触媒を含有する第２成分
を含む。
【００４３】
本発明において ii）中で使用し得る触媒は、チタン酸エステル、例えばテトラブチルチタネートおよびテトラプロピルチタネート、有機スズ化合物、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、オクチル酸スズおよびナフテン酸スズ、オクチル酸鉛、アミンをベースとする化合物、およびこれらの化合物の塩およびカルボキシレート、例えばブチルアミン、オクチルアミン、ジブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、オレイルアミン、オクチルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、キシリレンジアミン、トリエチレンジアミン、グアニジン、ジフェニルグアニジン、２,４,６-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、モルホリン、Ｎ-メチルモルホリン、および１,３-ジアザビシクロ-(５,４,６)-ウンデセン-７（ＤＢＵ）、過剰量のポリアミンと多塩基酸との間の反応により製造された低分子量ポリアミド樹脂、過剰量のポリアミンとエポキシ化合物との間の反応生成物、並びに既知のシラノール縮合触媒、例えばアミノ基含有シランカップリング剤（例えばγ-アミノプロピルトリメトキシシランおよびＮ-(β-アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン）のものを含むが、これらに限定されない。これらの化合物を、個々にまたは組み合わせてのいずれかで使用することができる。
特定の実施態様で ii）における触媒は、パラトルエンスルホン酸、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズアセトアセトネート、トリエチルアミンおよびトリエチルジアミンから選ばれる１種またはそれ以上である。
【００４４】
本発明の実施態様においてアルコキシシラン官能性ウレタンは、第１成分の少なくとも２５質量％、ある場合に少なくとも３０質量％、他の場合に少なくとも３５質量％の量で存在する。またアルコキシシラン官能性ウレタンは、第１成分の７５％まで、ある場合に７０％まで、他の場合に６５％までの量で存在する。アルコキシシラン官能性ウレタンは、第１成分中に上記のあらゆる量で存在することができ、上記のあらゆる量の間で変動し得る。
【００４５】
本発明の実施態様においてアルコキシシラン官能性ウレタンは、第２成分の少なくとも２５質量％、ある場合に少なくとも３０質量％、他の場合に少なくとも３５質量％の量で存在する。またアルコキシシラン官能性ウレタンは、第２成分の７５質量％まで、ある場合に７０質量％まで、他の場合に６５質量％までの量で存在する。アルコキシシラン官能性ウレタンは、第２成分中に上記のあらゆる量で存在することができ、上記のあらゆる量の間で変動し得る。
【００４６】
本発明の実施態様においてアルコキシシラン官能性ウレタンは、二成分組成物の少なくとも２５質量％、ある場合に少なくとも３０質量％、他の場合に少なくとも３５質量％の量で存在する。アルコキシシラン官能性ウレタン量が少なすぎる場合、不充分な硬化が結果として生じ得る。またアルコキシシラン官能性ウレタンは、二成分組成物の７５質量％まで、ある場合に７０質量％まで、他の場合に６５質量％までの量で存在する。アルコキシシラン官能性ウレタン量が多すぎる場合、成分の粘度が高くなりすぎる場合があり、不充分な量の顔料しか存在せず、硬化組成物の引張強度が限定され得る。アルコキシシラン官能性ウレタンは、二成分組成物中に上記のあらゆる量で存在することができ、上記のあらゆる量の間で変動し得る。
【００４７】
本発明の実施態様において成分 i）は、二成分組成物の少なくとも１０質量％、ある場合に少なくとも１５質量％、他の場合に少なくとも２０質量％、ある状況で少なくとも２５質量％、他の状況で少なくとも３０質量％で存在する。また成分 i）は、二成分組成物の９０質量％まで、ある場合に８５質量％まで、他の場合に８０質量％まで、ある状況で７５質量％まで、他の状況で７０質量％までの量で存在する。成分 i）は、二成分組成物中に上記のあらゆる量で存在することができ、上記のあらゆる量の間で変動し得る。
【００４８】
本発明の実施態様において成分 ii）は、二成分組成物の１０質量％から、ある場合に少なくとも１５質量％、他の場合に少なくとも２０質量％、ある状況で少なくとも２５質量％、他の状況で少なくとも３０質量％で存在する。また成分 ii）は、二成分組成物の９０質量％まで、ある場合に８５質量％まで、他の場合に８０質量％まで、ある状況で７５質量％まで、他の状況で７０質量％までの量で存在する。成分 ii）は、二成分組成物中に上記のあらゆる量で存在することができ、上記のあらゆる量の間で変動し得る。
【００４９】
本発明の実施態様において、第１成分 i）または第２成分 ii）のいずれかは、均展剤、湿潤剤、流れ調整剤、皮張り防止剤、消泡剤、フィラー、定着剤、粘度調整剤、可塑剤、顔料、染料、ＵＶ吸収剤、熱安定剤、酸化防止剤、およびそれらの混合物から選ばれる１種またはそれ以上の物質を含み得る。
【００５０】
本発明において使用し得る可塑剤の非限定例は、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジイソデシルフタレート（ＤＩＤＰ）、ジオクチルアジペート、イソデシルマロネート、ジエチレングリコールジベンゾエート、ペンタエリトリトールエステル、ブチルオレエート、メチルアセチルリシノレエート、トリクレジルホスフェートおよびトリオクチルホスフェート、ポリプロピレングリコールアジペートおよびポリブチレングリコールアジペートなどを含む。そのような可塑剤を、単独で、または２つ若しくはそれ以上の組合せで使用することができる。可塑剤が使用される場合、それらを、第１成分、第２成分および／または第１および第２成分の初期混合物の望ましい粘度を制御するまたは得るために使用することができる。
【００５１】
本発明において使用し得る非限定例の定着剤は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、この技術分野で既知のシランおよびアミノシランカップリング剤、アルキルチタネートおよび／または芳香族ポリイソシアネートを含む。
本発明において使用し得る均展剤の非限定例は、セルロース、例えばニトロセルロースおよびセルロースアセテートブチレートを含む。
本発明において使用し得る湿潤剤の非限定例は、グリコール、シラン、アニオン界面活性剤、およびこの技術分野で既知のあらゆる他の湿潤剤を含む。
【００５２】
本発明において使用し得る流れ調整剤の非限定例は、ポリアクリル酸エステル、非イオン性フッ素化アルキルエステル界面活性剤、非イオン性アルキルアリールポリエーテルアルコール、シリコーンなど、並びに商品名 RESIFLOW(商標)で Estron Chemical、Inc.、パーシッパニー、ＮＪより入手できるもの、商品名 Benzoin(商標)で DSM, Inc. より販売されているもの、商品名 MODAFLOW(商標)で Monsanto より入手できるもの、および商品名 SURFYNOL(商標)で Air Products、ベスレヘム、ＰＡより入手できるものを含む。
【００５３】
本発明において使用し得る皮張り防止剤の非限定例は、レシチン、オキシを含み、非限定例は、ブチルアルデヒドオキシムおよびメチルエチルケトキシム、ヒドロキノンであり、非限定例は、２,５-ジ-ｔ-ブチルヒドロキノンおよびヒドロキノンのメチルエステル、並びにアントラキノンである。
本発明において使用し得る消泡剤の非限定例は、FOAMEX(商標)として Rohm and Haas Company、フィラデルフィア、ＰＡから入手できるもの、商品名 BYK(商標)で BYK-Chemie USA、ウォリングフォード、ＣＴから入手できるもの、および商品名 FoamBrake(商標)で BASF Corp.、モントリブ、ＮＪから入手できるものを含む。
【００５４】
本発明において使用し得るフィラーの非限定例は、ヒュームドシリカ、沈降シリカ、無水ケイ酸、含水ケイ酸、タルク、カーボンブラック、石灰石粉末、被覆および未被覆のコロイド状炭酸カルシウム、被覆および未被覆の粉砕炭酸カルシウム、被覆および未被覆の沈降炭酸カルシウム、カオリン、珪藻土、焼成粘土、粘土、二酸化チタン、ベントナイト、有機ベントナイト、酸化鉄、酸化亜鉛、活性亜鉛華、および繊維状フィラー、例えばガラス繊維またはフィラメントを含む。フィラーは、本発明の実施態様においてあらゆる適当な粒度を有することができ、そのフィラー粒度は、５ｎｍ〜１０μｍ、ある場合に１０ｎｍ〜５μｍ、他の場合に２５ｎｍ〜１μｍであり得る。フィラーが使用される場合、それらは、硬化物質の引張強度を向上させるために使用することができる。
【００５５】
本発明において使用し得る粘度調整剤の非限定例は、アルカリ可溶性、酸可溶性および疎水変性アルカリ可溶性または酸可溶性エマルションポリマー、ACRYSOL(商標)として Rohm and Haas Company から入手できるもの、セルロース誘導体、変性セルロース誘導体、天然ガム、例えばキサンタンガムなどを含む。
本発明において使用し得る顔料の非限定例は、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化チタン、酸化鉄およびカーボンブラックを含む。顔料は、本発明の実施態様においてあらゆる適当な粒度を有することができ、その粒度は、５ｎｍ〜１０μｍ、ある場合に１０ｎｍ〜５μｍ、他の場合に２５ｎｍ〜１μｍであり得る。顔料が使用される場合、それらは、硬化物質の引張強度を向上させるために使用することができる。
【００５６】
本発明において使用し得る染料の非限定例は、媒染染料、即ち植物、昆虫および藻類から製造される染料、および直接染料を含み、非限定例は、ベンジジンまたはベンジジン誘導体をベースとするものである。
本発明において使用し得る紫外線（ＵＶ）吸収剤の非限定例は、ベンゾトリアゾールをベースとする紫外線吸収剤、サリチラートをベースとする紫外線吸収剤、ベンゾフェノンをベースとする紫外線吸収剤、ヒンダードアミンをベースとする光安定剤およびニッケルをベースとする光安定剤を含む。
【００５７】
本発明において使用し得る熱安定剤の非限定例は、塩化水素捕集剤を含み、非限定例は、エポキシド化大豆油、ベータ-チオジプロピオン酸のエステルであり、非限定例は、ラウリル、ステアリル、ミリスチルまたはトリデシルエステル、メルカプトベンズイミダゾール、２-メルカプトベンズイミダゾールの亜鉛塩、亜鉛ジブチルジチオカーバメート、ジオクタデシルジスルフィド、ペンタエリトリトールテトラキス-(ベータ-ドデシルメルカプト)-プロピオネートおよびリン酸鉛である。
【００５８】
本発明において使用し得る酸化防止剤の非限定例は、２,６-ジ-ｔ-ブチルフェノール、２,４-ジ-ｔ-ブチルフェノール、２,６-ジ-ｔ-ブチル-４-メチルフェノール、２,５-ジ-ｔ-ブチルヒドロキノン、ｎ-オクタデシル-３-(３,５-ジ-ｔ-ブチル-４-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ペンタエリトリチル-テトラキス[３-(３,５-ジ-ｔ-ブチル-４-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、２,２'-メチレンビス(４-メチル-６-ｔ-ブチルフェノール)、４,４'-ブチリデンビス(３-メチル-６-ｔ-ブチルフェノール)、４,４'-チオビス(３-メチル-６-ｔ-ブチルフェノール)、Ｎ,Ｎ'-ジフェニル-ｐ-フェニレンジアミン、６-エトキシ-２,２,４-トリメチル-１,２-ジヒドロキノン、および商品名 IRGANOX(商標)で Ciba Specialty Chemicals、バーゼル、スイスから入手できる酸化防止剤を含む。
【００５９】
本発明の実施態様において、成分 i）および成分 ii）を含む本発明の二成分接着剤、シーラントおよび／または塗料組成物は、５０℃で安定である。本発明で使用される場合、用語「安定」は、組成物が、ゲル化しないか、またはそれがもはや易流動性で無い程度にまで粘度を増加させないことを意味する。
【００６０】
本発明の実施態様は、成分 i）および成分 ii）を混合することを含む、上記の二成分接着剤、シーラントおよび／または塗料組成物を適用する方法も提供する。この実施態様において該方法は、１つまたはそれ以上の基材に適用することを含み得る。
本発明の実施態様は、第１基材を第２基材に接着させる方法を提供する。該方法は、成分 i）および成分 ii）を組み合わせて、混合物を形成すること、該混合物の塗膜を、第１基材または第２基材の少なくとも１つの表面に適用すること、および第１基材の表面と第２基材の表面とを接触させ、その中で該接触表面の少なくとも１つは、それに適用された塗膜を有することを含む。
【００６１】
いずれの理論にも拘束されないが、基材間の接着は、本発明の組成物を使用して、組成物および基材間の界面相互作用（例えば湿潤および表面エネルギー）、並びに組成物中の架橋または組成物の硬化の発達に基づき形成される。さらにアルコキシシラン官能性基は、水との反応速度が、混合および適用を準備するのに充分遅いが、硬化が適度な時間量で完了するのに充分な速さであるように選択される。アルコキシシラン官能基の限定は、式（I）中のＸで表される基の記載において示され、これは、Ｃ1〜Ｃ10の直鎖または分枝アルキル基およびＣ1〜Ｃ10の直鎖または分枝アルコキシ基から選ばれる同じまたは異なる基を表すが、但し存在するＸの少なくとも２つはアルコキシであり、１つまたは２つのＸ基がメトキシである場合、少なくとも１つのＸ基は、Ｃ1〜Ｃ10の直鎖または分枝アルキル基でなければならないことを条件とする。「Ｘ」の選択により、硬化速度を有効に制御することができる。
【００６２】
本発明において、第１基材および第２基材の一方若しくは両方、またはあらゆる追加の基材は、木材、金属、プラスチック、紙、キャンバス、セラミック、石材、ガラス、コンクリートおよびそれらの組合せを含み得る。本発明の方法は、同じまたは異なる物質を含有する基材を接着するために使用することができる。
特定の実施態様において金属は、鉄またはアルミニウムを含む。またプラスチックは、、ポリ(エチレン)、ポリ(プロピレン)、ポリ(エチレンテレフタレート)、およびそれらの混合物からなる群から選ぶことができる。さらにキャンバスは、綿繊維、ナイロン繊維、ポリ(エチレン)繊維、ポリ(プロピレン)繊維、ポリ(エチレンテレフタレート)繊維、およびそれらの混合物から選ばれる１種またはそれ以上の繊維を含み得る。
【００６３】
本発明の実施態様において基材は、基材を合わせて接着する組成物の能力を促進するために充分な温度で接触させられる。そこで、基材は、少なくとも０℃、ある場合に少なくとも１０℃、他の場合に少なくとも２０℃、ある状況で少なくとも２５℃の温度で接触させられる。また基材のための接触温度は、１５０℃まで、ある場合に１２０℃まで、他の場合に１００℃まで、ある状況で８０℃までであり得る。基材を接触させる温度は、上で列挙したあらゆる値であり得、またはそのあらゆる値の間で変動し得る。
【００６４】
本発明の実施態様において基材は、基材を合わせて接着する組成物の能力を促進するために充分な圧力で接触させられる。そこで、基材は、少なくとも周囲圧力または大気圧、ある場合に少なくとも１０ｐｓｉ、他の場合に少なくとも２０ｐｓｉ、ある状況で少なくとも３０ｐｓｉの圧力で接触させられる。また基材のための接触圧力は、５００ｐｓｉまで、ある場合に４００ｐｓｉまで、他の場合に３００ｐｓｉまで、ある状況で２５０ｐｓｉまでであり得る。基材を接触させる圧力は、上で列挙したあらゆる値であり得、またはそのあらゆる値の間で変動し得る。
【００６５】
本発明の実施態様において、本発明の二成分組成物の組成、接触温度および圧力に応じて基材は、基材を合わせて接着する組成物の能力を促進するために充分な長さの時間で接触させられる。そこで、基材は、少なくとも３０秒、ある場合に少なくとも１分、他の場合に少なくとも５分、ある状況で少なくとも１５分の時間で接触させられる。また基材のための接触時間は、２４時間まで、ある場合に１２時間まで、他の場合に８時間まで、ある状況で６時間までであり得る。基材を接触させる時間の長さは、上で列挙したあらゆる値であり得、またはそのあらゆる値の間で変動し得る。
【００６６】
本発明は、さらに、合わせて接着させられた第１基材および第２基材を少なくとも含む、上記方法により製造されたアセンブリを提供する。
本発明の実施態様は、上記の二成分組成物を、基材表面の少なくとも一部に適用することを含む基材の塗装方法を提供する。二成分組成物を、あらゆる所望の基材、例えば木材、プラスチック、皮革、紙、織物、ガラス、セラミック、石膏、石造、金属およびコンクリートに適用することができる。それらに、標準的な方法により、例えば吹付塗、塗布、流し塗、キャスティング、漬け塗およびロール塗により適用することができる。塗料組成物は透明または着色であり得る。
【００６７】
本発明の実施態様において二成分組成物は、金属を塗装するために使用される。
二成分組成物を含む塗料を、周囲温度または高温で硬化させることができる。本発明の実施態様において二成分組成物は、周囲温度で硬化させられる。他の実施態様において、温度が６０〜１２０℃、ある場合に８０〜１００℃であるように、熱が硬化中に適用される。
特定の二成分組成物および硬化温度に応じて二成分塗料組成物は、２０分〜３０日、ある場合に２０分〜１０日、他の場合に２０分〜２４時間、ある状況で２０分〜１２時間、他の状況で２０分〜６時間、一定の状況で２０分〜４時間の間で硬化させられる。
【００６８】
本発明は、以下の実施例でより詳細に記載されるが、それは、単に例証のみであることが意図される。なぜなら本発明中の多くの修正および変法は、当業者にとって明らかであるからである。他の明記がない限り、全ての部数および割合（％）は質量による。
【実施例】
【００６９】
実施例１
本実施例は、本発明のシラン官能性アスパルテートの製造を説明する。アスパルテート樹脂を、米国特許第 4,364,955号（Kramer ら）に従って製造した。攪拌機、熱電対、窒素導入口、添加漏斗および凝縮器を取り付けた５Ｌのフラスコに、３-アミノプロピルトリエトキシシラン４３９.４ｇ（１.９９当量（ｅｑ））を添加し、次いでジエチルマレエート３４１.６ｇ（１.９９ｅｑ）を２５℃で２時間にわたって添加し、その温度で５時間保持した。ヨウ素滴定により測定した不飽和価(unsaturation number) は０.６であった。これは、反応が約９９％完了したことを示す。アミン価は、１４０.６ｍｇ ＫＯＨ／ｇ樹脂であった。粘度は、Brookfield(商標) Digital Viscometer、DV-II+ 型（Brookfield Engineering, Inc.、ミドルボロ、ＭＡ）を用い、スピンドル５２、１００ｒｐｍ、２５℃で測定したところ、１１ｃｐｓであった。
【００７０】
実施例２
比較アスパルテート樹脂を、３-アミノプロピルトリメトキシシラン３５６ｇ（１.９９当量（ｅｑ））を使用したこと以外は、実施例１の方法により製造した。
【００７１】
実施例３
ＳＴＰ-１と呼ぶ、本発明のシラン末端ポリウレタン（ＳＴＰ）の製造。
攪拌機、窒素導入口、ヒーター、添加漏斗および凝縮器を備え付けた２Ｌの丸底フラスコに、ACCLAIM(商標) 12200（Bayer Polymers LLC、ピッツバーグ、ＰＡから入手できるポリオキシプロピレンジオール）９８８ｇ（０.１８ｅｑ）を添加した。フラスコを１０５℃に加熱し、減圧を３０トルに３０分間適用し、溶解水を除去した。減圧を解除し、フラスコを３０℃に冷却し、トルイレンジイソシアネート（ＴＤＩ）３２ｇ（０.３６ｅｑ）を添加した。混合物を６０℃に加熱し、３６時間保持し、その後ＮＣＯ含有量は、ＮＣＯ滴定により、０.７５質量％（理論＝０.７４％）であった。次いで実施例１のシラン官能性アスパルテート７２.１５ｇ（０.１８１ｅｑ）を添加し、混合物を６０℃に加熱し、その温度で混合物を１時間保持した。ＮＣＯ含有量はＩＲにより観察されなかった。次にビニルトリメトキシシラン５.５ｇを、脱水剤として添加した。粘度は２５℃で３１,５００ｃｐｓであり、密度は８.４ポンド／ガロンであった。
【００７２】
実施例４
ＳＴＰ-２と呼ぶ、比較例のシラン末端ポリウレタン（ＳＴＰ）の製造。
攪拌機、窒素導入口、ヒーター、添加漏斗および凝縮器を備え付けた５Ｌの丸底フラスコに、ACCLAIM(商標) 12200 ２,７００ｇ（０.４９ｅｑ）を添加した。フラスコを１０５℃に加熱し、減圧を３０トルに３０分間適用し、溶解水を除去した。減圧を解除し、フラスコを３０℃に冷却し、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）１１０.３ｇ（０.３６ｅ.ｇ.）を添加した。混合物を６０℃に加熱し、３６時間保持し、その後ＮＣＯ含有量は、ＮＣＯ滴定により、０.６４質量％（理論＝０.７４％）であった。次いで実施例２のシラン官能性アスパルテート１８１.６ｇ（０.４９ｅｑ）を添加し、混合物を６０℃に加熱し、その温度で混合物を１５時間保持した。ＮＣＯ含有量はＩＲにより観察されなかった。次にビニルトリメトキシシラン５.５ｇを、脱水剤として添加した。粘度は２５℃で７２,２００ｃｐｓであり、密度は８.４ポンド／ガロンであった。
【００７３】
実施例５
ＳＴＰ試料の安定化試験。
各試料５０ｇおよび水０.５ｇを混合した。これら試料を２３℃および５０℃で貯蔵した。粘度を、Brookfield(商標) Digital Viscometer、DV-I+ 型を、ＬＶスピンドル＃４、１２ｒｐｍ、２３℃および５０℃でそれぞれ使用して、測定した。結果を、以下の表に示す。全ての記入は粘度（ｃｐｓ）である。
【００７４】
【表１】
0004817652.tif 000004
これらのデータは、本発明の組成物の優れた安定性および貯蔵寿命を示す。
【００７５】
実施例６
この実施例は、ＳＴＰ-１の硬化速度を説明する。一成分系を、ＳＴＰ-１ １００ｇ、SILQUEST(商標) A-1120 として OSi Specialties, Inc.、ダンベリーＣＴから入手できるジアミノシラン１ｇ、SILQUEST(商標) A-171 として OSi Specialties から入手できる有機官能性シラン２ｇ、および METATIN(商標) 740 として Rohm and Haas Inc.、フィラデルフィア、ＰＡから入手できるジ-(ｎ-ブチル)-スズ ビス-ケトネート１ｇを混合することにより製造した。硬化速度を、the Pacific Scientific Instruction Manuals DG-9600 および DG-9300 に記載されているように、 Gardner Dry Time Meter（BYK-Gardner USA、コロンビア、ＭＤ）内に４５ミルの湿潤膜を適用することにより測定した。Dry Time Meter は、湿潤膜を横切って引っ張られる針を有する。針が半硬化膜より上に上がったときに、表面乾燥に達したと定められる。その針は、そのレベルの硬化で、引きずった跡になお残される。表面の引っかき傷が現れなくなると、完全硬化に達したと判断される。室温で配合物は、４.２５時間の表面乾燥および１１.７５時間で完全硬化をなした。
【００７６】
実施例７
この実施例は、二成分接着剤の配合を説明する。成分Ａを触媒と配合し、成分Ｂを水と配合した。
【００７７】
【表２】
0004817652.tif 000005
【００７８】
成分ＡおよびＢを、FlackTek Inc.、ランドラム、ＳＣから入手できる Hauschild SPEED MIXERTM で別々に１分間混合した。適用時に評価のために、成分ＡおよびＢを一緒に混合した。混合物を、TEFLON(商標)（E. I. du Pont de Nemours and Company、ウィルミントン、ＤＥの登録商標）ボード上に湿潤５０ミルで引いて、膜を製造し、これを、７２°Ｆ（２２℃）、ＲＨ５０％で１週間硬化させた。引張、破断伸びおよびモジュラスを、０.５インチのバタフライダイカットの試料に対してクロスヘッドスピード２０.０インチ／分（７.９ｃｍ／分）で、Instron Corp.、カントン、ＭＡから入手できる電気機械式ユニバーサルテスターで測定した。乾燥時間を、先に記載したように測定した。
【００７９】
【表３】
0004817652.tif 000006
上の実施例は、二成分配合物は、一成分配合物よりも速く硬化し、顔料着色は、引張特性を向上させることを示す。
【００８０】
本発明を、上で説明の目的のために詳細に記載したが、そのような詳細は単に説明の目的のためだけであり、特許請求の範囲により制限され得る場合を除いて、本発明の意図および範囲から外れることなく当業者は、変法を本発明内でなし得ることは理解されるべきである。