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JP4171424B2 - 末端アルコキシシランおよびｏｈ基を有する低減された官能価のポリウレタンプレポリマー、その製造方法、並びにその使用 - Google Patents

末端アルコキシシランおよびｏｈ基を有する低減された官能価のポリウレタンプレポリマー、その製造方法、並びにその使用 Download PDF

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JP4171424B2 JP2003566068A JP2003566068A JP4171424B2 JP 4171424 B2 JP4171424 B2 JP 4171424B2 JP 2003566068 A JP2003566068 A JP 2003566068A JP 2003566068 A JP2003566068 A JP 2003566068A JP 4171424 B2 JP4171424 B2 JP 4171424B2
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Description

本発明は、低減された官能価の高分子量ポリウレタンプレポリマーをベースとする末端アルコキシシランおよびＯＨ基を有するポリウレタンプレポリマー、合成反応の早期停止によるその製造方法、並びに低モジュラスのシーラントおよび接着剤用結合剤としてのその使用に関する。
シラン重縮合により架橋したアルコキシシラン官能性ポリウレタンは、以前から知られている。この主題についての概説は、例えば“Adhesives Age”4/1995, pp. 30 ff.（著者：Ta-Min Feng, B A Waldmann）に記されている。この種のアルコキシシラン末端化、湿気硬化型、単一成分ポリウレタンは、軟質の塗料、シーラントおよび接着剤として建築および自動車産業においてますます使用されている。これらの用途では、伸びと接着のための性能および硬化速度の高い要求がなされる。しかしながら、特に建築に要求される特性は、これらの系では充分に達成し得なかった。
EP-A-596 360 には、シーラント結合剤としての使用に適したアルコキシシリル官能化ポリウレタンプレポリマーが記載されている。しかしながら、ＫＯＨ触媒によって作られた比較的短鎖で高含有量の末端二重Ｃ＝Ｃ結合を有するポリエーテルを用いるため、この出願に明記された生成物は、建設産業において使用されるような軟質で低モジュラスのシーラントの調製に必要な高分子量には達しない。
建築シーラントとして使用され得るアルコキシシリル官能化ポリウレタンプレポリマーは、 WO 00/26271 に記載されている。二金属シアン化物触媒によって調製された高分子量ポリプロピレンオキシドポリエーテルをベースとして用い、第二級アミノシランを併用して、プレポリマー合成中、比較的低粘度を保証する。平均分子量（ＮＣＯと官能価から計算）が１５０００ｇ／ｍｏｌを超えるような化合物は、建築シーラントとしての使用に完全に適する特性範囲を有する。しかし、そのような系の粘度は相当高く、その適用範囲がかなり制限される。
DE-A 3629237 には、官能価を下げることによって、より良好な伸び性能を達成するアルコキシシリル官能化ポリウレタン系が記載されている。これは、モノアルコールで、またはモノイソシアネートを用いることによって、官能価を引き続き下げることにより行われる。しかしながら、建築シーラントに要求される特性は、この方法では得られない。
末端アルコキシシリル基を有するポリウレタンプレポリマーと長い保存寿命は、 WO 92/05212 に知られている。しかしながら、その比較的低分子量にもかかわらず、その粘度は比較的高い。更に、その官能性を下げるために、反応中でモノアルコールを用いる追加工程が必要とされる。
シーラントプレポリマーの調製における高分子量ポリエーテルの使用は、とりわけ WO 99/48942 に記載されている。反応希釈の構想（Reactivverduennerkonzept）がとりわけ提案されており、これには低官能性成分の使用も含まれる。得られる硬化ポリマーの特性は、概ね影響がないと考えられている。しかしながら、これは明らかに第二のポリウレタンを合成する必要を生じさせるものである。
末端アルコキシシランおよびＯＨ基を基本的に含有するプレポリマーも既知である。そのような化合物をベースとする感圧接着剤は、 DE-A 3 220 865 に記載されている。その明細書には、ジイソシアネートとアミノシランの付加物による合成が記載されているが、これには二段階合成の不都合がある。更に、アミノシランとジイソシアネートの二分子のジアダクト（二付加物）が生じ、そのため高価なアミノシランが消失し、シーラント分野において望ましくない高い硬度となってしまう。
EP-A-596 360号公報 WO 00/26271 号公報 DE-A 3629237号公報 WO 92/05212号公報 WO 99/48942号公報 DE-A 3 220 865号公報
従って、本発明の課題は、上記従来技術の不都合を克服するような末端アルコキシシラン基を有するポリウレタンプレポリマーを調製することであった。高分子量ポリウレタンプレポリマーをベースとする以下に詳述する末端アルコキシシランおよびＯＨ基を有するポリウレタンプレポリマーを調製することで、該課題が解決することが可能となった。
本発明の主題は、末端アルコキシシランおよびＯＨ基を有するポリウレタンプレポリマーであって、
Ａ）ポリオール成分中のＯＨ基の５０〜９０％、好ましくはポリオール成分のＯＨ基の７０〜８５％の転化率で停止させた、
ｉ）ＮＣＯ含量が２０〜６０重量％の芳香族、脂肪族または脂環式ジイソシアネート成分と、
ｉｉ）分子量が３０００〜２００００のポリオキシアルキレンジオールを主成分として有するポリオール成分、
の不完全転化により調製した線状ポリウレタンプレポリマーと、
Ｂ）アルコキシシランおよびアミノ基を有する式（Ｉ）：
Figure 0004171424
 ［式中、
Ｘ、Ｙ、Ｚは、同一または異なる、場合により分枝したＣ１−Ｃ８アルキル基またはＣ１−Ｃ８アルコキシ基を表わし（但し、これらの基の少なくとも一つはＣ１−Ｃ８アルコキシ基を表わす）、
Ｒは、場合により分枝した炭素数１〜８、好ましくは炭素数１〜４のアルキレン基を表わし、
Ｒ'は、水素、場合により分枝したアルキル基、アリール基または一般式（ＩＩ）の基：
Figure 0004171424
 （式中、Ｒ''およびＲ'''は、同一または異なる、場合により分枝した炭素数１〜８、好ましくは炭素数１〜４のアルキル基を表わす）
を表わす］
の化合物を反応させることによって得られうるポリウレタンプレポリマーである。
式（Ｉ）中、Ｘ、ＹおよびＺは、好ましくは、互いに独立してメトキシまたはエトキシを表わし；Ｒ'については、一般式（ＩＩ）の基が好ましい。
本発明によるプレポリマーの官能価低減により、低モジュラスのポリマーとなる。従って、比較的平均分子量が低く粘度が低いプレポリマーを素つれた特性を達成するために用い得る。本発明のプレポリマーは、使用するポリエーテルのＯＨ基のジイソシアネートによる不完全転化と、その後の末端ＮＣＯ基のアミノシランによる停止によって、この範囲の特性を得る。驚くべきことに、残存するＯＨ基は、保存寿命を短縮せず、硬化中でさえ重合プロセスに関与しないことが判った。
本発明により使用するイソシアネートプレポリマーＡ）は、ポリウレタン化学でそれ自体既知の方法で、ジイソシアネート成分ｉ）とポリオール成分ｉｉ）を反応させることにより調製され、これは特に以下に特徴付けられる。
本発明のポリイソシアネート成分ｉ）として使用し得るイソシアネートは、イソシアネート含有量が２０〜６０重量％の従来公知のあらゆる脂肪族、脂環式または芳香族ジイソシアネートである。用語「芳香族」または「脂環式」ジイソシアネートは、少なくとも一つの芳香族または脂環式の環を一分子当たりに有し、二つのイソシアネート基のうち少なくとも一つが、必須ではないが、好ましくは芳香族または脂環式の環と直接結合しているジイソシアネートを指称する。４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートのような分子量範囲が１７４〜３００の芳香族または脂環式ジイソシアネートは、成分ｉ）ないしは成分ｉ）の一部として、場合により２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４−ジイソシアナトトルエン、それらの好ましくは（混合物に対し）３５重量％までの２，６−ジイソシアナトトルエン、１−イソシアナト−３，３，５−トリメチル−５−イソシアナトメチルシクロヘキサン（ＩＰＤＩ）、ビス−（４−イソシアナトシクロヘキシル）−メタン、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、または１，３−ジイソシアナト−６−メチル−シクロヘキサンとの工業用混合物と混合し、場合により１，３−ジイソシアナト−２−メチルシクロヘキサンと混合して使用するのが好ましく適当である。前記イソシアネートの混合物も、もちろん使用し得る。
１−イソシアナト−３，３，５−トリメチル−５−イソシアナトメチルシクロヘキサン（ＩＰＤＩ）は、成分ｉ）として特に好ましい。
ポリウレタンプレポリマーＡ）は、ジイソシアネート成分ｉ）とポリオール成分ｉｉ）を、ポリオール成分ｉｉ）のＯＨ基の１０〜５０％がジイソシアネート成分ｉ）のＮＣＯ基と反応せずに、その結果、ポリオール成分ｉｉ）のＯＨ基の５０〜９０％が、製造されるポリウレタンプレポリマーＡ）中で反応するように反応させることによって調製される。ポリオール成分ｉｉ）は、その主成分として、分子量が３０００〜２００００（ヒドロキシル価３７．３〜５．６に相当）、好ましくは４０００〜１５０００（ヒドロキシル価２８〜７．５に相当）のポリオキシアルキレンジオールを含む。本発明により好ましく用いられるポリオキシアルキレンジオールは、ポリウレタン化学においてそれ自体既知の方法で、適切な始動分子のエトキシル化および／またはプロポキシル化によって調製し得る。適切な始動分子は、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、２−エチルヘキサンジオール−１，３のようなジオール、または第一モノアミン、例えばエチルアミン或いはブチルアミンのような脂肪族アミンである。好ましく用いられるポリオキシアルキレンジオールは、ＯＨ含有量と官能価から算出される平均分子量が３０００〜２００００、好ましくは４０００〜１５０００で、最大エチレンオキシド含有量がポリオキシアルキレンジオールの全重量に対して２０重量％である。
最大末端不飽和が０．０４ｍｅｑ／ｇでＯＨ含有量と官能価から算出される平均分子量が８０００〜１２０００であるポリプロピレンオキシドポリエーテルは、成分ｉｉ）として極めて好ましい。
本発明において特に好ましい低不飽和度のポリエーテルポリオールは、例えば EP-A 283 148 および US-A 3278 457 に記載されている。
ＮＣＯプレポリマーＡ）の調製において、場合により、分子量が３２〜５００の低分子量２価および３価アルコールの少量を、他の材料と共に用い得る。その例には、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、グリセリンまたはトリメチレンプロパンが含まれる。しかしながら、低分子量アルコールを組み合わせて使用することは決して好ましくはない。
ＮＣＯプレポリマーＡ）の調製において、従来既知の多官能性ポリエーテルポリオールの少量を、他の材料と共に更に用い得るが、これは決して好ましくはない。
本発明に従い成分Ａ）として使用し得るポリウレタンプレポリマーは、ジイソシアネート成分ｉ）とジオール成分ｉｉ）を、４０〜１２０℃、好ましくは５０〜１００℃の範囲内の温度で、ＮＣＯ／ＯＨ当量比を１．２：１〜２．０：１、好ましくは１．３：１〜１．８：１に保って反応させることにより調製される。ポリオール成分中のＯＨ基が５０−９０％、好ましくはポリオール成分中のＯＨ基が７０〜８５％の転化率に到達し次第、即ち、ポリオール成分が、まだ１０〜５０％、好ましくは３０〜１５％のＮＣＯ基と未反応の遊離ＯＨ基を含む間に、反応を停止する。転化率は、ポリウレタン化学において一般に使用されるＮＣＯ滴定処理によって決定される。この反応は、塩酸、硫酸、リン酸またはこれらの誘導体、ギ酸、酢酸のような無機酸または有機酸、または別のアルカン酸または有機酸、または酸ハロゲン化物のような酸放出成分、を少量添加することによって停止される。いくつかの例としては、ギ酸クロリド、酢酸クロリド、プロピオン酸クロリドおよび塩化ベンゾイルが挙げられる。
本発明によれば、塩化ベンゾイルを停止剤として使用することが好ましい。
停止剤の使用は場合によって省かれ、アミノシラン化合物を直接添加してもよい。その際、イソシアネート−ＮＨ反応に不利なイソシアネート−ＯＨ反応が更に進行するのを可能な限り避けるため、迅速な行動が必要である。
ポリウレタン化学においてそれ自体既知のアミン型または有機金属の触媒を、場合により、ポリウレタンプレポリマーの製造において、他の材料と共に用いてよい。
本発明の好ましい態様では、イソフォロンジイソシアネートを用いる際、ジブチル錫ジラウレートを触媒として混合する。
本発明に従い使用し得るポリウレタンプレポリマーＡ）は、ＮＣＯ含量が０．１〜２．６％、好ましくは０．３〜２．０％である。これは、ＮＣＯとＯＨ基の比率に従う平均分子量３０００〜４２０００、好ましくは４０００〜２００００に相当する。
本発明の方法の第二段階では、本発明に従い使用し得るポリウレタンプレポリマーＡ）を、式（Ｉ）：
Figure 0004171424
 ［式中、
Ｘ、Ｙ、Ｚは、同一または異なる、場合により分枝したＣ１−Ｃ８アルキル基またはＣ１−Ｃ８アルコキシ基を表わし（但し、これらの基の少なくとも一つはＣ１−Ｃ８アルコキシ基を表わす）、
Ｒは、場合により分枝した炭素数１〜８、好ましくは炭素数１〜４のアルキレン基を表わし、
Ｒ'は、水素、場合により分枝したアルキル基、アリール基または一般式（ＩＩ）の基：
Figure 0004171424
 （式中、Ｒ''およびＲ'''は、同一または異なる、場合により分枝した炭素数１〜８、好ましくは炭素数１〜４のアルキル基を表わす）
を表わす］
の化合物を反応させる。
アルコキシシランとアミノ基を有する一般式（Ｉ）の化合物（式中、基Ｒ'は一般式（ＩＩ）に相当する）を使用することが好ましい。この種の化合物は、EP-A 596 360 に記載されたようにして調製される。
本発明の方法において、アルコキシシランおよびアミノ基を含有するNCOプレポリマーと式（Ｉ）の化合物の間の反応は、０〜１５０℃、好ましくは２０〜８０℃の温度範囲内で行われ、量比は、ＮＣＯ基１モル当たり０．９５〜１．１モルのアミノシラン化合物が導入されるよう一般的に選ばれる。ＮＣＯ基１モル当たりアミノシラン化合物１モルを用いることが好ましい。EP-A 807 649 の教示するところによれば、シクロ縮合反応はより高い反応温度を用いる際に起こるが、これは何ら障害をもたらさず、時に却って有利であり得る。
本発明の別の主題は、本発明による末端アルコキシシランおよびＯＨ基を含有するポリウレタンプレポリマーのイソシアネートフリーで低モジュラスのポリウレタンシーラントを製造するための、好ましくは建設産業向けの結合剤の使用である。
これらのシーラントは、空気湿度の作用によってシラノールが重縮合して架橋する。それらは接着剤を作るために更に適している；プライマーまたは塗料における適用も可能である。
本発明の更なる主題は、本発明による末端アルコキシシランおよびＯＨ基を有するポリウレタンプレポリマーをベースとするシーラント、接着剤、プライマーおよび塗料である。
このようなシーラントを作るためは、本発明による末端アルコキシシラン基を有するポリウレタンプレポリマーは、通常の可塑剤、充填剤、顔料、乾燥剤、添加剤、光安定剤、抗酸化剤、チキソトロピー付与剤、触媒、カップリング剤、並びに場合により他の補助材料および添加剤と共に、既知のシーラント製造方法によって調製し得る。
適当な充填剤の例には、カーボンブラック、沈降ケイ酸、熱分解法ケイ酸、鉱物白亜および沈降白亜が含まれる。適当な可塑剤の例には、フタル酸塩、アジピン酸塩、フェノールのアルキルスルホン酸塩またはリン酸塩が含まれる。
チキソトロピー付与剤の例には、熱分解法ケイ酸、ポリアミド、ひまし油の水和副産物またはポリ塩化ビニルでさえ含まれる。
適当な硬化触媒の例には、有機スズ化合物およびアミン型触媒が含まれる。
有機スズ化合物の例には：ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ビス-アセトアセトネートおよび錫オクトエートのような錫カルボキシレートが含まれる。上記スズ触媒は、場合により、アミノシランまたはジアザビシクロオクタンのようなアミン型触媒と組み合わせて使用し得る。
特に言及すべき乾燥剤は、ビニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ｉ−ブチルトリメトキシシランおよびヘキサデシルトリメトキシシランのようなアルコキシシリル化合物である。
用いられるカップリング剤は、上記タイプのアミノシラン並びにＮ−アミノエチル−３−アミノプロピル−トリメトキシおよび／またはＮ−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、エポキシシランおよび／またはメルカプトシランのような既知の官能性シランである。
架橋ポリマーは、優れた伸長性と同時に低モジュラスを備えることにおいて特徴的である。NCO/OH比が一定のポリマー分子量で低下する場合は、モジュラスとショアー硬度の低下および破断伸びの増加が観察される。粘着性の増加は、本発明の好ましい範囲内ではごく僅かである。
［実施例１］
ヒドロキシル価が１０．６のポリプロピレングリコール（Acclaim（登録商標） 12200, Bayer AG, Leverkusen）１００４ｇを、真空下（少量の窒素を通気しながら）、１２０℃で６時間乾燥する。次に、これを３８．０ｇのイソフォロンジイソシアネート（Bayer AG, Leverkusen）（ＮＣＯ／ＯＨ当量比：１．８）により、６０℃で、４５ｐｐｍのジブチル錫ジラウレート（Desmorapid Z（登録商標）, Bayer AG, Leverkusen）を添加して、ＮＣＯ含量が０．７６％（＝８０％転化率）に到達するまでプレポリマー化する。５０ｐｐｍの塩化ベンゾイル（Fluka Chemie GmbH, Buchs, Switzerland）を混合することによって反応を停止する。次に、６５．５ｇのＮ−（３−トリメトキシシリルプロピル）アスパラギン酸ジエチルエステル（EP-A 596 360の実施例５に従って調製）を６０℃で素早く滴下し、ＩＲスペクトル中にイソシアネート帯域がもはや認められなくなるまで撹拌する。得られる末端アルコキシシリルおよびＯＨ基を有するポリウレタンプレポリマーは、粘度が４１，１００ｍＰａｓ（２３℃）である。
ガラス板上に注いだフィルムを一晩硬化させ、Dynasilan（登録商標）DAMO（Degussa AG, Frankfurt a. M.）（１．１１％）、ジブチル錫ジアセテート（Goldschmidt AG, Essen）（０．１１％）および１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（DABCO, Merck KGaA, Darmstadt）（０．１９％）により触媒作用を施して、透明で高弾性のプラスチック（ショアーＡ硬度：２４）を得る。
［実施例１に対する比較例］
ヒドロキシル価が１０．６のポリプロピレングリコール（Acclaim（登録商標） 12200, Bayer AG, Leverkusen）１００４ｇを、真空下（少量の窒素を通気しながら）、１２０℃で６時間乾燥する。次に、これを３８．０ｇのイソフォロンジイソシアネート（Bayer AG, Leverkusen）（ＮＣＯ／ＯＨ当量比：１．８）により、６０℃で、４５ｐｐｍのジブチル錫ジラウレート（Desmorapid Z（登録商標）, Bayer AG, Leverkusen）を添加して、ＮＣＯ含量が０．６１％（＝１００％転化率）に到達するまでプレポリマー化する。５０ｐｐｍの塩化ベンゾイル（Fluka Chemie GmbH, Buchs, Switzerland）を混合することによって反応を停止する。次に、５３．０ｇのＮ−（３−トリメトキシシリルプロピル）アスパラギン酸ジエチルエステル（EP-A 596 360の実施例５に従って調製）を６０℃で素早く滴下し、ＩＲスペクトル中にイソシアネート帯域がもはや認められなくなるまで撹拌する。得られる末端アルコキシシリル基を有するポリウレタンプレポリマーは、粘度が１０８，５００ｍＰａｓ（２３℃）である。
ガラス板上に注いだフィルムを一晩硬化させ、Dynasilan（登録商標）DAMO（Degussa AG, Frankfurt a. M.）（１．１１％）、ジブチル錫ジアセテート（Goldschmidt AG, Essen）（０．１１％）および１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（DABCO, Merck KGaA, Darmstadt）（０．１９％）により触媒作用を施して、透明で高弾性のプラスチック（ショアーＡ硬度：３９）を得る。
［実施例２］
ヒドロキシル価が１０．６のポリプロピレングリコール（Acclaim（登録商標） 12200, Bayer AG, Leverkusen）１００４ｇを、真空下（少量の窒素を通気しながら）、１２０℃で６時間乾燥する。次に、これを３５．５ｇのイソフォロンジイソシアネート（Bayer AG, Leverkusen）（ＮＣＯ／ＯＨ当量比：１．６）により、６０℃で、４５ｐｐｍのジブチル錫ジラウレート（Desmorapid Z（登録商標）, Bayer AG, Leverkusen）を添加して、ＮＣＯ含量が０．６９％（＝７０％転化率）に到達するまでプレポリマー化する。５０ｐｐｍの塩化ベンゾイル（Fluka Chemie GmbH, Buchs, Switzerland）を混合することによって反応を停止する。次に、６３．０ｇのＮ−（３−トリメトキシシリルプロピル）アスパラギン酸ジエチルエステル（EP-A 596 360の実施例５に従って調製）を６０℃で素早く滴下し、ＩＲスペクトル中にイソシアネート帯域がそれ以上認められなくなるまで撹拌する。得られる末端アルコキシシリルおよびＯＨ基を有するポリウレタンプレポリマーは、粘度が３７，７００ｍＰａｓ（２３℃）である。
ガラス板上に注いだフィルムを一晩硬化させ、Dynasilan（登録商標）DAMO（Degussa AG, Frankfurt a. M.）（１．１１％）、ジブチル錫ジアセテート（Goldschmidt AG, Essen）（０．１１％）および１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（DABCO, Merck KGaA, Darmstadt）（０．１９％）により触媒作用を施して、透明で高弾性のプラスチック（ショアーＡ硬度：１７）を得る。
［実施例３］
ヒドロキシル価が１０．６のポリプロピレングリコール（Acclaim（登録商標） 12200, Bayer AG, Leverkusen）１００４ｇを、真空下（少量の窒素を通気しながら）、１２０℃で６時間乾燥する。次に、これを３５．５ｇのイソフォロンジイソシアネート（Bayer AG, Leverkusen）（ＮＣＯ／ＯＨ当量比：１．６）により、６０℃で、４５ｐｐｍのジブチル錫ジラウレート（Desmorapid Z（登録商標）, Bayer AG, Leverkusen）を添加して、ＮＣＯ含量が０．６１％（＝８０％転化率）に到達するまでプレポリマー化する。５０ｐｐｍの塩化ベンゾイル（Fluka Chemie GmbH, Buchs, Switzerland）を混合することによって反応を停止する。次に、５６．２ｇのＮ−（３−トリメトキシシリルプロピル）アスパラギン酸ジエチルエステル（EP-A 596 360の実施例５に従って調製）を６０℃で素早く滴下し、ＩＲスペクトル中にイソシアネート帯域がそれ以上認められなくなるまで撹拌する。得られる末端アルコキシシリルおよびＯＨ基を有するポリウレタンプレポリマーは、粘度が７３，４００ｍＰａｓ（２３℃）である。
ガラス板上に注いだフィルムを一晩硬化させ、Dynasilan（登録商標）DAMO（Degussa AG, Frankfurt a. M.）（１．１１％）、ジブチル錫ジアセテート（Goldschmidt AG, Essen）（０．１１％）および１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（DABCO, Merck KGaA, Darmstadt）（０．１９％）により触媒作用を施して、透明で高弾性のプラスチック（ショアーＡ硬度：２６）を得る。
［実施例２および３に対する比較例］
ヒドロキシル価が１０．６のポリプロピレングリコール（Acclaim（登録商標） 12200, Bayer AG, Leverkusen）１００４ｇを、真空下（少量の窒素を通気しながら）、１２０℃で６時間乾燥する。次に、これを３５．５ｇのイソフォロンジイソシアネート（Bayer AG, Leverkusen）（ＮＣＯ／ＯＨ当量比：１．６）により、６０℃で、９０ｐｐｍのジブチル錫ジラウレート（Desmorapid Z（登録商標）, Bayer AG, Leverkusen）を添加して、理論ＮＣＯ含量の０．４６％（＝１００％転化率）に到達するまでプレポリマー化する。５０ｐｐｍの塩化ベンゾイル（Fluka Chemie GmbH, Buchs, Switzerland）を混合することによって反応を停止する。次に、４２．２ｇのＮ−（３−トリメトキシシリルプロピル）アスパラギン酸ジエチルエステル（EP-A 596 360の実施例５に従って調製）を６０℃で素早く滴下し、ＩＲスペクトル中にイソシアネート帯域がもはや認められなくなるまで撹拌する。得られる末端アルコキシシリル基を有するポリウレタンプレポリマーは、粘度が１６６，０００ｍＰａｓ（２３℃）である。
ガラス板上に注いだフィルムを一晩硬化させ、Dynasilan（登録商標）DAMO（Degussa AG, Frankfurt a. M.）（１．１１％）、ジブチル錫ジアセテート（Goldschmidt AG, Essen）（０．１１％）および１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（DABCO, Merck KGaA, Darmstadt）（０．１９％）により触媒作用を施して、透明で高弾性のプラスチック（ショアーＡ硬度：３７）を得る。
［実施例４］
（イソシアネートフリーのポリウレタンシーラントの調製）
下記成分を通常の市販の遊星形ミキサー中で加工して、すぐ使用できる（ready-to-use）シーラントにする：

１５０ｇ 実施例２によるプレポリマー
９０ｇ ジイソデシルフタレート（可塑剤、 Jayflex（登録商標） DIDP, Exxon Mobile Chemical Corp., Houston, USA）
９ｇ ビニルトリメトキシシラン（Dynasilan（登録商標） VTMO, Degussa AG, Frankfurt a.M.）
２２５ｇ 沈降白亜（タイプ： Socal U1S2（登録商標）, Solvay Deutschland GmbH, Hannover）

混合物を１５分間１００ｍｂａｒの圧力で分散させる（６０℃に内部温度上昇）。その上に
４．５ｇ Dynasilan（登録商標）DAMO（Degussa AG, Frankfurt a.M.）を添加すると同時に冷却し、１００ｍｂａｒの圧力で５分間撹拌して処理する。
４．５ｇ Tegokat 233（登録商標）（DIDP中１０％)（Goldschmidt AG, Essen）を混合し、１０分間１００ｍｂａｒで撹拌する。
このようにして製造したシーラントは、下記範囲の特性を有する：
Figure 0004171424
このシーラントは、粘着性が小さく、保存寿命が長い。
［実施例５］
（イソシアネートフリーのポリウレタンシーラントの調製）
下記成分を通常の市販の遊星形ミキサー中で加工して、すぐ使用できる（ready-to-use）シーラントにする：

１５０ｇ 実施例３によるプレポリマー
９０ｇ ジイソデシルフタレート（可塑剤、 Jayflex（登録商標） DIDP, Exxon Mobile Chemical Corp., Houston, USA）
９ｇ ビニルトリメトキシシラン（Dynasilan（登録商標） VTMO, Degussa AG, Frankfurt a.M.）
２２５ｇ 沈降白亜（タイプ： Socal U1S2（登録商標）, Solvay Deutschland GmbH, Hannover）

混合物を１５分間１００ｍｂａｒの圧力で分散させる（６０℃に内部温度上昇）。その上に
４．５ｇ Dynasilan（登録商標）DAMO（Degussa AG, Frankfurt a.M.）を添加すると同時に冷却し、１００ｍｂａｒの圧力で５分間撹拌して処理する。
４．５ｇ Tegokat 233（登録商標）（DIDP中１０％)（Goldschmidt AG, Essen）を混合し、１０分間１００ｍｂａｒで撹拌する。
このようにして製造したシーラントは、下記範囲の特性を有する：

Figure 0004171424
このシーラントは、粘着性が小さく、保存寿命が長い。
［実施例４および５に対する比較例］
（イソシアネートフリーのポリウレタンシーラントの調製）
下記成分を通常の市販の遊星形ミキサー中で加工して、すぐ使用できる（ready-to-use）シーラントにする：

１５０ｇ 実施例２および３に対する比較例によるプレポリマー
９０ｇ ジイソデシルフタレート（可塑剤、 Jayflex（登録商標） DIDP, Exxon Mobile Chemical Corp., Houston, USA）
９ｇ ビニルトリメトキシシラン（Dynasilan（登録商標） VTMO, Degussa AG, Frankfurt a.M.）
２２５ｇ 沈降白亜（タイプ： Socal U1S2（登録商標）, Solvay Deutschland GmbH, Hannover）

混合物を１５分間１００ｍｂａｒの圧力で分散させる（６０℃に内部温度上昇）。その上に
４．５ｇ Dynasilan（登録商標）DAMO（Degussa AG, Frankfurt a.M.）を添加すると同時に冷却し、１００ｍｂａｒの圧力で５分間撹拌して処理する。
４．５ｇ Tegokat 233（登録商標）（DIDP中１０％)（Goldschmidt AG, Essen）を混合し、１０分間１００ｍｂａｒで撹拌する。
このようにして製造したシーラントは、下記範囲の特性を有する：
Figure 0004171424
このシーラントは、粘着性が小さく、保存寿命が長い。

Claims (10)

  1. 末端アルコキシシランおよびＯＨ基を有するポリウレタンプレポリマーであって、
    Ａ）ポリオール成分中のＯＨ基の転化率５０〜９０％で停止させた、
    ｉ）ＮＣＯ含量が２０〜６０重量％の芳香族、脂肪族または脂環式ジイソシアネート成分と、
    ｉｉ）分子量が３０００〜２００００のポリオキシアルキレンジオールを有するポリオール成分、
    のＮＣＯ／ＯＨ当量比１．２：１〜２．０：１での反応および不完全転化により調製した線状ポリウレタンプレポリマーと、
    Ｂ）アルコキシシランおよびアミノ基を有する式（Ｉ）：
    Figure 0004171424
    ［式中、
    Ｘ、Ｙ、Ｚは、同一または異なる、場合により分枝したＣ１−Ｃ８アルキル基またはＣ１−Ｃ８アルコキシ基を表わし（但し、これらの基の少なくとも一つはＣ１−Ｃ８アルコキシ基を表わす）、
    Ｒは、場合により分枝した炭素数１〜８のアルキレン基を表わし、
    Ｒ'は、水素、Ｃ１−Ｃ８アルキル基、Ｃ６−Ｃ１０アリール基、または一般式（ＩＩ）の基：
    Figure 0004171424
    （式中、Ｒ''およびＲ'''は、同一または異なる、場合により分枝した炭素数１〜８のアルキル基を表わす）
    を表わす］
    の化合物を反応させることによって得られうるポリウレタンプレポリマー。
  2. ポリオール成分中のＯＨ基の転化率７０〜８５％で停止させた、ｉ）およびｉｉ）の不完全転化によりポリウレタン成分Ａ）を調製することを特徴とする請求項１に記載の末端アルコキシシランおよびＯＨ基を有するポリウレタンプレポリマー。
  3. ポリウレタンプレポリマー調製のために、Ａ）最大末端不飽和が０．４ｍｅｑ／ｇでＯＨ含有量と官能価から算出される平均分子量が３０００〜２００００のポリプロピレンオキシドポリエーテルを用いる、ことを特徴とする請求項１に記載の末端アルコキシシランおよびＯＨ基を有するポリウレタンプレポリマー。
  4. 基Ｒ'は、一般式（II）に示される基であることを特徴とする請求項１に記載の末端アルコキシシランおよびＯＨ基を有するポリウレタンプレポリマー。
  5. Ｘ、ＹおよびＺは互いに独立してメトキシまたはエトキシを表わすことを特徴とする請求項１に記載の末端アルコキシシランおよびＯＨ基を有するポリウレタンプレポリマー。
  6. 請求項１〜５のいずれかに記載の末端アルコキシシランおよびＯＨ基を有するポリウレタンプレポリマーの製造方法であって、
    Ａ）ポリオール成分中のＯＨ基の転化率５０〜９０％で停止させた、
    ｉ）ＮＣＯ含量が２０〜６０重量％の芳香族、脂肪族または脂環式ジイソシアネート成分と、
    ｉｉ）分子量が３０００〜２００００のポリオキシアルキレンジオールを有するポリオール成分、
    の不完全転化により調製した線状ポリウレタンプレポリマーと、
    Ｂ）アルコキシシランおよびアミノ基を有する式（Ｉ）：
    Figure 0004171424
    ［式中、
    Ｘ、Ｙ、Ｚは、同一または異なる、場合により分枝したＣ１−Ｃ８アルキル基またはＣ１−Ｃ８アルコキシ基を表わし（但し、これらの基の少なくとも一つはＣ１−Ｃ８アルコキシ基を表わす）、
    Ｒは、場合により分枝した炭素数１〜８のアルキレン基を表わし、
    Ｒ'は、水素、Ｃ１−Ｃ８アルキル基、Ｃ６−Ｃ１０アリール基、または一般式（ＩＩ）の基：
    Figure 0004171424
    （式中、Ｒ''およびＲ'''は、同一または異なる、場合により分枝した炭素数１〜８のアルキル基を表わす）
    を表わす］
    の化合物を反応させることによるポリウレタンプレポリマーの製造方法。
  7. 低モジュラスのシーラント、接着剤、プライマーおよび塗料を製造するための結合剤としての、請求項１に記載の末端アルコキシシランおよびＯＨ基を有するポリウレタンプレポリマーの使用。
  8. 請求項１に記載の末端アルコキシシランおよびＯＨ基を有するポリウレタンプレポリマーをベースとするシーラント。
  9. 請求項１に記載の末端アルコキシシランおよびＯＨ基を有するポリウレタンプレポリマーをベースとする接着剤。
  10. 請求項１に記載の末端アルコキシシランおよびＯＨ基を有するポリウレタンプレポリマーをベースとするプライマーおよび塗料。
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