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JP6903016B2 - 環状エキソ−ビニレンカーボネートアクリレートからなるコポリマー - Google Patents

環状エキソ−ビニレンカーボネートアクリレートからなるコポリマー Download PDF

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Description

本発明は、(a)式
Figure 0006903016
[式中、Rは、(メタ)アクリル基を有する有機基を表し、R、R及びRは、互いに独立して、水素原子又はC〜C10−アルキル基を表す]で示されるモノマーM1;及び(b)モノマーM1とは異なる、エチレン性不飽和のラジカル共重合性モノマーM2からなるコポリマーに関する。該コポリマーと多官能性硬化剤とを含有する2成分接着剤(2液型接着剤)も記載されている。該コポリマー及び該2成分接着剤は、ラミネート接着剤として使用することができる。
フレキシブル食品包装用の貼合せ用接着剤(ラミネート接着剤とも呼ばれる)として、しばしば、イソシアネート成分がポリオール成分と反応して高分子量ポリマーとなる、2成分系が使用される。これらの系は、溶剤不含かつ水不含の反応性100%系(Einhundertprozentsysteme)として又は有機溶剤中に溶解された接着剤としてのいずれかで塗布される。該接着剤は、適した塗布システムによって、プラスチックフィルム又はアルミニウムホイル上へ又は紙上へも塗布され、ついで、場合により該溶剤の蒸発後に、第二のフィルム/ホイルが、加圧及び場合により高められた温度下で貼り合わされる。そのようなプロセスにおいて、2つ以上のフィルム/ホイルもしくは紙層からなる積層体を製造することができる。従来の貼合せ用接着剤中に含まれる反応性イソシアネートは、毒性的なリスクである。これは、一方では、積層体製造の際のこれらの接着剤の加工に関する、それというのも、該イソシアネートは、通例、高い毒性及び高いアレルギー誘発可能性を有するからである。他方では、フレキシブル包装積層体中で完全に反応しなかった芳香族イソシアネートが、内側フィルム/ホイルを経て、包装された食品中へ移行し、そこで食品中の水分によって発がん性芳香族アミンへ加水分解するという危険がある。
国際公開第2011/157671号には、二重結合を環系上に直接有する環状カーボネート化合物が開示されており、該化合物はエキソ−ビニレンカーボネートとも呼ばれる。重合性アクリレート基を有する環状エキソ−ビニレンカーボネート化合物は記載されていない。
米国特許出願公開第2003/100687号公報からは、4−(メタ)アクリルオキシアルキル−1,3−ジオキソラン−2−オンが知られており、これは、エチレン性不飽和コモノマーと重合して、アルキルオキシカルボニル単位を介して結合された1,3−ジオキソラン−2−オン基を有するコポリマーとなる。該ポリマーはアミン系化合物と反応し、その際にウレタン基及びヒドロキシル基を有するグラフトポリマーが得られる。該グラフトポリマーは、コーティング組成物において使用される。
環状カーボネート基1個及び重合性二重結合1個を有する化合物は、国際公開第2013/144299号から知られている。該重合性二重結合は、ここでは、スペーサーを介して、国際公開第2011/157671号のエキソ−ビニレンカーボネートのエキソ−ビニレン基に結合されている。国際公開第2013/144299号の環状カーボネート化合物は、重合され、かつポリマーもしくはコポリマーとして多種多様に使用される。しかし、2成分接着剤における使用のためには、その反応性は、依然として全く十分ではない。
本発明の課題は、フレキシブル包装に適しており、代替的なイソシアネート不含の貼合せ用(積層用)接着剤を入手可能にすることにあった。この接着剤は、包装積層体中で、短時間で十分に高い接着強さを発揮することができるべきである。
これは、特定のエキソ−ビニレンカーボネート含有アクリレートと、オレフィン性二重結合を有するコモノマーとの共重合及びこれらのコポリマーと多官能性硬化剤成分とのブレンドによって達成される。本発明による貼合せ用接着剤は、有機溶剤中の溶液として又は溶剤不含かつ水不含の100%系として、塗布することができる。
本発明の対象は、
(a)式
Figure 0006903016
[式中、Rは、(メタ)アクリル基を有する有機基を表し、
、R及びRは、互いに独立して、水素原子又はC〜C10−アルキル基を表す]で示される少なくとも1種のモノマーM1;及び
(b)少なくとも1種の、例えば1、2、3種又はそれ以上の、モノマーM1とは異なる、エチレン性不飽和のラジカル共重合性モノマーM2
からのラジカル共重合により形成される、コポリマーである。
モノマーM1は、好ましくは、全てのモノマーの全量を基準として、少なくとも1質量%、特に少なくとも5質量%又は少なくとも10質量%、例えば5〜50質量%、特に好ましくは15〜35質量%の量で使用される。モノマーM2は、好ましくは、全てのモノマーの全量を基準として、1〜99質量%、特に好ましくは50〜95質量%又は65〜85質量%の量で使用される。
式(I)中で、Rは、(メタ)アクリル基((メタ)アクリロイル基)を有する有機基を表す。R、R及びRは、互いに独立して、水素原子又はC〜C10−アルキル基を表す。式Iの化合物は、以下に、エキソVC(メタ)アクリレート(エキソ−ビニル(又はビニレン)カーボネートアクリレート)とも呼ばれる。好ましくは、Rは、全部で最大24個の炭素原子、特に最大18個の炭素原子及び特に好ましくは最大14個の炭素原子を有する有機基を表す。Rは、酸素に加えて、さらなるヘテロ原子、例えば窒素又は硫黄を有していてよい。
特別な実施態様において、Rは専ら、炭素、水素及び酸素からなり、したがって、酸素原子以外に、さらなるヘテロ原子を有していない。酸素原子は、そのアクリル基もしくはメタクリル基、略して(メタ)アクリル基中に及び場合によりさらなる官能基、例えばエーテル基、ヒドロキシ基又はカルボニル基中に存在する。特に、Rは、該(メタ)アクリル基中に及びさらにまた場合により存在しているエーテル基中にだけ、酸素を有する。
特に好ましくは、Rは、以下の、式(II)、(III)又は(IV)の基のうちの1つである。
式(II)
Figure 0006903016
中で、Xは、結合又は炭素原子1〜18個を有するアルキレン基を表し、かつRは、水素原子又はメチル基を表す。好ましくは、Xは、炭素原子1〜18個を有するアルキレン基を表す。該アルキレン基は、線状又は分岐状のアルキレン基であってよい。特に好ましくは、炭素原子1〜10個を有するアルキレン基である。特に、線状C〜C10−アルキレン基である。特別な実施態様において、線状C〜C−アルキレン基である。特に、線状C〜C−アルキレン基、例えばエチレン基、n−プロピレン基又はn−ブチレン基であり;極めて特に好ましくは、Xは、n−プロピレン基である。
式(III)
Figure 0006903016
中で、m及びpは、互いに独立して、0又は1〜10の整数を表し、Rは、前記の意味を有し、かつRは、水素原子又はC〜C10−アルキル基を表す。好ましくは、mは、1〜10の整数、特に1〜6の整数を表し、極めて特に好ましくは、mは1を表す。好ましくは、pは、0又は1〜6の整数を表し、特に、pは、1〜6の整数を表し、極めて特に好ましくは、pは1を表す。特別な実施態様において、m及びpは、互いに独立して、1〜6の整数を表す。極めて特別な実施態様において、mもpも1を表す。Rは、好ましくは、水素原子又はC〜C−アルキル基を表す。特別な実施態様において、Rは、C〜C−アルキル基、例えばメチル基又はエチル基、特にエチル基を表す。
式(IV)
Figure 0006903016
中で、s及びtは、互いに独立して、0又は1〜10の整数を表し、Rは、前記の意味を有し、かつRは、水素原子又はC〜C10−アルキル基を表す。好ましくは、s及びtは、互いに独立して、1〜10の整数、特に1〜6の整数を表す。特別な実施態様において、sもtも1を表す。Rは、好ましくは、水素原子又はC〜C−アルキル基を表す。特別な実施態様において、Rは、水素原子を表す。
式Iの化合物中で、Rは、好ましくは、水素原子又はC〜C−アルキル基を表す。特に、Rは、C〜C−アルキル基、特に好ましくは、メチル基を表す。
式Iの化合物中で、R及びRは、互いに独立して、水素原子又はC〜C10−アルキル基を表す。該アルキル基は、特に、C〜C−アルキル基、好ましくはC〜C−アルキル基及び特別な実施態様において、メチル基である。
好ましくは、基R及びRのうち少なくとも1つは、水素原子を表す。特に好ましくは、RもRも、水素原子を表すか、又はR及びRのうち一方は、水素原子を表し、かつ他方は、アルキル基、特にメチル基又はエチル基を表す。極めて特に好ましくは、RもRも水素原子を表す。
は、好ましくは、式I(もしくは式II〜IV)の全ての化合物中で、水素原子を表し、したがって、式Iの化合物は、好ましくは、アクリル化合物である。
式Iの特に好ましい化合物は、Rが、式(II)又は(III)の基、特に式(II)の基であるものである。
式(I)の化合物の例として、次の好ましい化合物が挙げられる:
式Iaの化合物:
Figure 0006903016
式Ibの化合物:
Figure 0006903016
式Icの化合物:
Figure 0006903016
及び式Idの化合物:
Figure 0006903016
=式(II)である式(I)の化合物の製造:
=式(II)である式(I)の化合物は、特に、
− 第一段階において、末端三重結合を有する化合物を、ヒドロキシアルカノン又はヒドロキシアルカナールと反応させ、ここで、該三重結合は、該ヒドロキシアルカノン又はヒドロキシアルカナールのカルボニル基に付加して、ジヒドロキシ化合物を形成し、
− 第二段階において、該カルボニル基に由来していない、得られたジヒドロキシ化合物のヒドロキシ基を保護基で保護し、
− 第三段階において、二酸化炭素で閉環して、カーボネート基にし、かつ
− 第四段階において、該保護基を、(メタ)アクリル基により置換する
方法によって、製造することができる。
段階1について:
第一段階の反応は、カルボニル基への三重結合のそれ自体が知られた付加である。末端三重結合を有する適した化合物は、特に、式V
Y−CH≡CH
[式中、Yは、水素原子、炭素原子1〜10個を有する炭化水素基、例えばアルキル基若しくはアリール基又は最大10個の炭素原子を有する保護基を表す]で示される化合物である。Yが保護基ではない場合には、Y−置換された炭素原子の置換基は、式I中の後の基R及びRを決定する。したがって、式Vから出発して、式I中の基R又はRのうち一方は水素原子であり、かつ他方はYである。したがって、Yの好ましい意味は、RもしくはRの前記の好ましい意味に対応する。
しかしながら、Yは、保護基を表してもよい。保護基は、合成が行われる間又は行われた後に、再び脱離されるので、この場合に、式I中の後の基R及びRは双方とも水素原子を表す。適した保護基は、例えば、トリメチルシリル基(略してTMS)である。
好ましいヒドロキシアルカノン又はヒドロキシアルカナールは、式VI
Figure 0006903016
[式中、Rは、水素原子又はC〜C10−アルキル基を表す]で示される化合物である。Rは、式I中のRに対応し;好ましい実施態様において、Rは、メチル基である。Xは、式II中のXに対応する。R及びXの好ましい意味については、すでに上記で詳述されている。
該付加反応の実施のために、多様な方法が知られている。好ましくは、該出発化合物は、強塩基の存在下で変換される。好ましい強塩基は、金属アルコラートである。それらは、好ましくは、脂肪族アルコールの金属塩、特に、C〜C−アルコール、好ましくはC〜C−アルコール、例えばエタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール又はtert−ブタノールの金属塩である。該金属アルコラートの金属カチオンは、好ましくは、アルカリ金属カチオン、例えばナトリウム又はカリウムのカチオンである。好ましい金属アルコラートとして、例えばカリウム−tert−ブチラート、ナトリウム−tert−ブチラート、カリウムイソプロピラート及びナトリウムイソプロピラートが挙げられる。
該反応は、好ましくは、溶剤の存在下で実施される。溶剤として好ましいのは、不活性溶剤であり;これらは、該出発化合物と反応する反応性基を有していない。特に好ましいのは、不活性な極性非プロトン性溶剤である。そのようなものとして挙げられるのは、例えば環状エーテル化合物、特にTHFである。該反応は、一般に発熱であり、したがって、該反応の際に、好ましくは冷却される。該反応混合物の温度は、好ましくは最大50℃、特に最大25℃であり;好ましくは、該温度は、0〜25℃である。
得られた生成物混合物の後処理のために、水、場合により酸及び場合により無極性有機溶剤を添加することができる。第1段階の有用生成物が、すでに独立した有機相を形成する場合には、該有機溶剤を省くことができる。2つの相が形成され、それらのうち有機相が、第1段階の生成物(付加生成物)を含有する。該有機相は、水の除去のために乾燥させることができる。溶剤は、蒸留により容易に除去することができる。該生成物は、真空蒸留により純品で得ることができる。選択的に、該後処理は、特に第1段階の生成物が極めて高い沸点を有する場合に、結晶化又は抽出の常用の方法によって行うこともできる。
段階2について:
第二段階において、得られたジヒドロキシ化合物のヒドロキシ基は、保護基で保護される。そのカルボニル基に由来しているヒドロキシ基は、第三段階において、COと反応して、カーボネート環となる。該出発化合物のすでに第1段階の前に存在しているヒドロキシ基(略して出発ヒドロキシ基)は、副反応を回避するために保護される。
保護基として適しているのは、特に、エステル基である。そのためには、該出発ヒドロキシ基は、酸又は酸誘導体と反応される。好ましいのは、カルボン酸、例えばギ酸又は酢酸、又は特にカルボン酸誘導体、例えばカルボン酸無水物、カルボン酸エステル又はカルボン酸塩化物との反応である。
該出発ヒドロキシ基は、該カルボニル基に由来している該ヒドロキシ基よりもはるかに反応性である。したがって、該エステル化の際に、まず最初に、該出発ヒドロキシ基のエステルのみが形成される。該エステル化は、その他のヒドロキシ基との目立ったエステル形成が観察される前に、中断される。該変換は、ガスクロマトグラフィーによって監視することができる。
該エステル化は、常用の方法により実施することができる。該反応の際に、該温度は好ましくは、ゆっくりとのみ上昇するので、該エステル形成の進行は、クロマトグラフィーによって十分に追跡することができ、かつ該反応は、適時に中断することができる。該反応は、例えば、0〜100℃、好ましくは0〜40℃の温度で行うことができる。得られたエステルは、蒸留によって精製することができる。高い沸点の場合に、結晶化又は抽出による後処理及び精製も考慮に値する。
段階3について:
第三段階において、二酸化炭素で閉環して、その環状カーボネート基が形成される。そのためには、二酸化炭素は、好ましくは気体で又は超臨界状態で、加圧下で該エステルと接触される。したがって、該反応は、好ましくは、オートクレーブ中で実施される。二酸化炭素は、不活性ガスとの混合物で使用することもできる。
該反応は、好ましくは、触媒の存在下で行われる。好ましくは、該反応は、触媒としての塩基の存在下又は特に好ましくは塩基と金属塩との触媒系の存在下で行われる。塩基として、少なくとも1個の第三級アミノ基、例えば1〜3個の第三級アミノ基を有する化合物が好ましい。そのような種類の塩基は知られている。これらは、通常、500g/モルを下回る、特に300g/モルを下回るモル質量を有する。特に、それらは脂肪族化合物又は環式脂肪族化合物である。
塩基として挙げられるのは、例えば
TMTACN(N,N′,N′′−トリメチル−1,4,7−トリアザシクロノナン)、
PMDETA(ペンタメチルジエチレントリアミン)
TMEDA(テトラメチルエチレンジアミン)
DBU(1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン)又は
DBN(1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン)
である。
該金属塩は、好ましくは、一〜三価のカチオン、特にCu、Ag又はAuのカチオンを有する塩である。該金属塩のアニオンは、好ましくは、カルボキシレート、特にC〜C−カルボキシレートである。好ましい金属塩として挙げられるのは、酢酸銀又は酢酸銅である。
触媒として、ホスフィン(ホスファン)も考慮に値する。特に、それらは、トリアルキルホスフィン又はトリアリールホスフィンである。これらは、単独で又は同様に金属塩との組合せで、使用することができる。
該反応は、好ましくは、1〜100bar、特に5〜70barの圧力で実施される。該反応混合物の温度は、好ましくは10〜100℃、特に10〜80℃である。該反応は、例えば、ガスクロマトグラフィーによって監視することができる。
冷却及び放圧後に、得られた生成物(エキソVCエステル)は、後処理することができる。有機溶剤、好ましくは不活性な疎水性有機溶剤、例えばジクロロメタン又はトルエン及び水性の酸、例えばHCl水を添加してよいので、2つの相が形成される。その有機相は、所望の生成物を含有する。該有機相から、水は、乾燥により除去することができる。溶剤は、蒸留により除去することができる。該生成物は、蒸留によって精製することができる。温和で、ひいては好ましい蒸留は、例えば、薄膜型蒸発装置中での蒸留である。特に、そのためには、ワイパーシステムを備えた薄膜型蒸発装置が適している。選択的に、第三段階の生成物の高い沸点の場合に、結晶化又は抽出による後処理及び精製も考慮に値する。
段階4について:
第4段階において、第三段階において得られた、保護されたエキソVC、例えばエキソVCエステルは、(メタ)アクリル化合物と反応して、式IのエキソVC(メタ)アクリレートとなる。(メタ)アクリル化合物として、特に、アルキル(メタ)アクリレート、例えばメチル(メタ)アクリレートが、使用される。該保護基、ここでは、ホルメートは、その(メタ)アクリル基により置換され、その際に、対応するアルキルホルメートが放出される。
この反応は、当業者に知られている、多様な方法により実施することができる。好ましくは、該反応は酵素的に実施される。酵素として、そのためにはリパーゼが適している。リパーゼは、脂肪分解もしくは脂肪酸とグリセリンとからの脂肪形成を触媒し、したがって、エステル化もしくはエステル交換のため又は2種のエステルが、それらの、使用されるアルコールのエステル化反応に由来する基を交換する、対応するエステル交換反応のための触媒としても適している。適したリパーゼは、例えば、酵素カンジダ アンタークティカ(Candida Antarctica)リパーゼBである。該リパーゼは、好ましくは、固定化された形で使用される。固定化されたリパーゼは、担体に結合されているものである。適した担体は、天然の有機ポリマー、例えばセルロース、合成の有機ポリマー、例えばポリスチレン又は無機物質、例えば粘土又はケイ酸塩である。
酵素により触媒される該反応は、例えば、0〜100℃、好ましくは20〜80℃、特に好ましくは30〜60℃の反応混合物の温度で行うことができる。該反応は、単純に常圧で実施され、圧力増大又は圧力低下は不要であるが、しかし不利でもない。
該反応は、平衡反応である。したがって、該反応の際に放出された化合物は、好ましくは該混合物から取り除かれ、例えば放出されたアルキルホルメートの、留去によるか、又は例えばモレキュラーシーブでの、吸収による。放出された化合物の除去は、連続的に、例えば持続的な真空によって、行うことができる。選択的に、該反応は、放出された化合物を除去するために、特定の時間後に中断し、その後、再び続けることができる。最終的に、該酵素は、ろ過により該反応混合物から除去することができ、かつ該混合物は、未反応出発物質又は生じた副生物の蒸留による除去によって精製することができる。
4つ全ての段階を経る反応は、全体として問題なく、かつ単純な方法で進行し、したがって工業的規模にも適している。該エキソVC(メタ)アクリレートは、高い収量及び選択性で得られる。4つの段階の概略図解は、製造例2.1にも見出される。
=式(III)である式(I)の化合物の製造
=式(III)である式(I)の化合物は、特に、
− 第一段階において、末端三重結合を有する化合物を、アセタール基を有するアルカノン又はアルカナールと反応させ、ここで、該三重結合は、該アルカノン又はアルカナールのカルボニル基に付加して、ヒドロキシ化合物を形成し、
− 第二段階において、二酸化炭素で閉環して、カーボネート基にし、
− 第三段階において、該アセタール基を、全部で少なくとも3個のヒドロキシル基を有する化合物と反応させることによって、1,3−ジオキサン環への閉環を実施し、ここで、該ヒドロキシル基のうち2個が1,3位にあり、かつ
− 第四段階において、その(メタ)アクリル基を、残っているヒドロキシル基のエステル化又はエステル交換によって、導入する
方法によって製造することができる。
段階1について
第一段階の反応は、カルボニル基への三重結合のそれ自体が知られた付加である。末端三重結合を有する適した化合物は、特に、上記で詳述されているような、式Vの化合物である。式Vについて及び該式の好ましい化合物についての前記の詳述は、ここで相応して当てはまる。
使用されるアルカノン又はアルカナールは、アセタール基を有する。アセタール基を有する好ましいアルカノン又はアルカナールは、式VII
Figure 0006903016
[式中、Rは、水素原子又はC〜C10アルキル基を表し、mは、0又は1〜10の整数を表す]で示されるものである。mは、前記の式III中のmに対応し、かつ対応する意味及び好ましい意味を有する。
Figure 0006903016
は、アセタール基を表し、ここで、Rは、炭化水素基、特にC〜C10−アルキル基、特に好ましくはメチル基を意味する。Rは、式I中のRに対応し、かつ対応する意味及び好ましい意味を有し;好ましい実施態様において、Rは、メチル基である。
該付加反応の実施のために、前記の詳述は、R=式IIである式Iの化合物の製造の際の段階1に類似して当てはまる。
段階2について
段階2において、閉環が行われる。ここで、前記の詳述は、R=式IIである式Iの化合物の製造の際の段階3に類似して当てはまる。第二段階の生成物は、環状カーボネート基及びアセタール基を有する化合物である。
段階3について
第3段階において、1,3−ジオキサン環への閉環が行われる。そのためには、第二段階の生成物は、全部で少なくとも3個のヒドロキシル基、好ましくはちょうど3個のヒドロキシル基を有する化合物と反応し、ここで、該ヒドロキシル基のうち2個が1,3位にある。1,3位の2個のヒドロキシル基は、該アセタール基との反応により、1,3−ジオキサン環を形成する。この反応は、常用の方法により実施することができる。
少なくとも3個のヒドロキシル基を有する化合物は、好ましくは、式VIII
Figure 0006903016
で示される化合物であり、R及びpは、前記の式III中のR及びpに対応し、したがって、対応する意味及び好ましい意味を有する。特に、式VIIIの化合物は、トリメチロールプロパンである。
該反応は、溶剤の存在又は不在下で実施することができる。好ましくは、該反応は、溶剤の存在下で行われる。該溶剤は、その際に、好ましくは、全ての出発物質ができるだけ完全に溶解されるように選択される。該反応の際に、アルコールHO−Rは脱離し、特に、それはメタノールである。高沸点溶剤、例えばトルエンの使用の際に、メタノールは、蒸留により容易に除去することができる。しかしながら、アルコールHO−R、特にメタノールは、該反応混合物中にも残留しうる;したがって、低い沸点を有する溶剤又は極性溶剤、例えばアセトニトリルも適している。
好ましくは、該反応は、触媒の存在下で行われる。触媒として適しているのは、例えば有機酸又は無機酸である。挙げられるのは、例示的に、メタンスルホン酸及びp−トルエンスルホン酸である。
該反応の際に使用される溶剤は、場合により、さらなる後処理の前に、除去することができる。該後処理は、そしてまた相分離により行うことができる。そのためには、第3段階の有用生成物をできるだけ完全に溶解させ、かつ水と非混和性である、適した溶剤が添加される。溶剤として、例えばトルエン又はMTBE(メチル−tert−ブチルエーテル)が考慮に値する。得られた有機相は、水で1回又は数回洗浄することができる。該水相は、それぞれ廃棄される。該有機相は、蒸留又は結晶化により精製することができる。
第4段階について
第4段階において、最終的に、R=式IIIである式Iの化合物は、エステル交換によって、得られる。この第4段階は、R=式IIである式Iの化合物の製造の際の第4段階に対応するが、ここでは、保護されたアルコールからではなく、保護されないアルコールから出発することだけが異なる。したがって、これに関する前記の全ての詳述が相応して当てはまる。
4つの段階の概略図解は、製造例にも見出される。
選択的な手順において、該段階の順序を変更し、例えば、段階2及び3の順序を逆にすることができるので、前記の段階の順序1−3−2−4になる。そうすると、まず最初に、式VIIIの化合物とのアセタール交換が実施されることになる。好ましくは、その際に、該アセタール交換に関与すべきではない化合物VIIIの三番目のヒドロキシル基は、保護基により保護される。そうすると、その後初めて、COで閉環される。
しかしながら、好ましいのは、段階1から段階2、ついで3を経て段階4への段階の前記の数字順である。
=式(IV)である式(I)の化合物の製造
=式(IV)である式(I)の化合物は、特に、
− 第一段階において、末端三重結合を有する化合物を、アセタール基を有するアルカノン又はアルカナールと反応させ、ここで、該三重結合は、該アルカノン又はアルカナールのカルボニル基に付加して、ヒドロキシ化合物を形成し、
− 第二段階において、二酸化炭素で閉環して、カーボネート基にし、
− 第三段階において、該アセタール基を、全部で少なくとも3個のヒドロキシル基を有する化合物と反応させることによって、1,3−ジオキソラン環への閉環を実施し、ここで、該ヒドロキシル基のうち2個が、1,2位にあり、かつ
− 第四段階において、その(メタ)アクリル基を、残っているヒドロキシル基のエステル化又はエステル交換によって、導入する
方法によって、製造することができる。
これら4つの段階は、R=式IIIである式Iの化合物の前記の製造の際の4つの段階に対応する。したがって、R=式IIIである式Iの化合物の製造についての前記の詳述は、以下に他に確言されない限り、相応して当てはまる。本質的な相違は、もちろん、第3段階における少なくとも3個のヒドロキシ基を有する化合物の選択にある、それというのも、1,3−ジオキソラン環(五員環)が、1,3−ジオキサン環(六員環)の代わりに製造されるからである。相応して、該化合物のヒドロキシル基のうち2個が、1,2位にある。3個のそのような種類のヒドロキシル基を有する好ましい化合物は、グリセリンである。
適したモノマーM2(コモノマー)は、とりわけ、モノエチレン性不飽和コモノマー、しかしまた共役したジエチレン性不飽和化合物である。コモノマーM2には、例えば次のものが含まれる:
b1 モノエチレン性不飽和C〜C−モノカルボン酸及びC〜C−ジカルボン酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸及びイタコン酸;
b2 モノエチレン性不飽和C〜C−モノカルボン酸及びC〜C−ジカルボン酸のアミド、例えばアクリルアミド、メタクリルアミド、フマル酸アミド及びマレインイミド;
b3 モノエチレン性不飽和C〜C−ジカルボン酸の無水物、例えば無水マレイン酸;
b4 モノエチレン性不飽和C〜C−モノカルボン酸及びC〜C−ジカルボン酸のヒドロキシ−C〜C−アルキルエステル、例えば2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート;
b5 モノエチレン性不飽和スルホン酸及びそれらの塩、例えばビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−アクリルアミドエタンスルホン酸、2−メタクリルアミドエタンスルホン酸、2−アクリルオキシエタンスルホン酸、2−メタクリルオキシエタンスルホン酸、3−アクリルオキシプロパンスルホン酸及び2−メタクリルオキシプロパンスルホン酸;
b6 炭素原子3〜5個を有するモノエチレン性不飽和ニトリル、例えばアクリロニトリル及びメタクリロニトリル;
b7 N−ビニル複素環式化合物、例えばN−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニルイミダゾール;
b8 少なくとも1個のポリ−C〜C−アルキレンオキシド基を有するモノエチレン性不飽和化合物、例えばポリ−C〜C−アルキレングリコール又はC〜C10−アルキル−ポリ−C〜C−アルキレングリコールのビニルエーテル及びアリルエーテル、炭素原子3〜8個を有するモノエチレン性不飽和モノカルボン酸及びジカルボン酸とポリ−C〜C−アルキレングリコール又はC〜C10−アルキル−ポリ−C〜C−アルキレングリコールとのエステル;
b9 ビニル芳香族炭化水素、例えばスチレン、α−メチルスチレン及びビニルトルエン異性体;
b10 モノエチレン性不飽和C〜C−モノカルボン酸と、C〜C20−アルカノール、C〜C−シクロアルカノール、フェニル−C〜C−アルカノール又はフェノキシ−C〜C−アルカノールとのエステル、例えばアクリル酸とC〜C20−アルカノールとのエステル、例えばメチルアクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、2−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、デシルアクリレート、ラウリルアクリレート及びステアリルアクリレート、アクリル酸とC〜C10−シクロアルカノールとのエステル、例えばシクロヘキシルアクリレート、アクリル酸とフェニル−C〜C−アルカノールとのエステル、例えばベンジルアクリレート、2−フェニルエチルアクリレート及び1−フェニルエチルアクリレート、アクリル酸とフェノキシ−C〜C−アルカノールとのエステル、例えば2−フェノキシエチルアクリレート、メタクリル酸とC〜C20−アルカノール、好ましくはC〜C10−アルカノールとのエステル、例えばメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、2−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、tert−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、デシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート及びステアリルメタクリレート、メタクリル酸とC〜C10−シクロアルカノールとのエステル、例えばシクロヘキシルメタクリレート、メタクリル酸とフェニル−C〜C−アルカノールとのエステル、例えばベンジルメタクリレート、2−フェニルエチルメタクリレート及び1−フェニルエチルメタクリレート及びメタクリル酸とフェノキシ−C〜C−アルカノールとのエステル、例えば2−フェノキシエチルメタクリレート;
b11 モノエチレン性不飽和C〜C−ジカルボン酸と、C〜C20−アルカノール、C〜C−シクロアルカノール、フェニル−C〜C−アルカノール又はフェノキシ−C〜C−アルカノールとのジエステル;
b12 モノエチレン性不飽和C〜C−モノカルボン酸のC〜C20−アルキルアミド及びジ−C〜C20−アルキルアミド、特にアクリル酸及びメタクリル酸のC〜C20−アルキルアミド及びジ−C〜C20−アルキルアミド、例えばエチルアクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、n−プロピルアクリルアミド、n−ブチルアクリルアミド、ラウリルアクリルアミド、ステアリルアクリルアミド、エチルメタクリルアミド、ジメチルメタクリルアミド、ジエチルメタクリルアミド、n−プロピルメタクリルアミド、n−ブチルメタクリルアミド、ラウリルメタクリルアミド、ステアリルメタクリルアミド;
b13 炭素原子1〜20個を有する脂肪族カルボン酸のビニルエステル、例えばビニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルヘキサノエート、ビニルラウレート及びビニルステアレート;
b14 共役したジエチレン性不飽和C〜C10−オレフィン、例えばブタジエン及びイソプレン;
b15 C〜C20−オレフィン、例えばエチレン、プロペン、1−ブテン、2−ブテン、イソブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、ジイソブテン及び1−デセン;
b16 ハロゲン置換されたC〜C20−オレフィン、例えば塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フルオロエテン、1,1−ジフルオロエテン及びテトラフルオロエテン;
b17 1又は2個のエポキシ基を有するモノエチレン性不飽和モノマー、例えばモノエチレン性不飽和モノカルボン酸又はジカルボン酸のモノエステル及びジエステル、特にC〜C10−エポキシアルカノールのモノエステル及びジエステル、例えばモノエチレン性不飽和C〜C−モノカルボン酸又はC〜C−ジカルボン酸のモノグリシジルエステル又はジグリシジルエステル、例えばグリシジルアクリレート及びグリシジルメタクリレート、又はC〜C10−エポキシアルカノールのモノエチレン性不飽和エーテル、特にアリルエーテル又はメタリルエーテル、例えばアリルグリシジルエーテル及びメタリルグリシジルエーテル;
b18 少なくとも1個のカーボネート基、特に環状カーボネート基、例えば1,3−ジオキソラン−2−オン基又は4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン基を有するモノエチレン性不飽和モノマー、例えばプロピレンカーボネート−アクリレート([1,3−ジオキソラン−2−オン−4−イル]メチルアクリレート)又はプロピレンカーボネート−メタクリレート([1,3−ジオキソラン−2−オン−4−イル]−メチルメタクリレート);
b19 モノエチレン性不飽和C〜C−モノカルボン酸又はモノエチレン性不飽和C〜C−ジカルボン酸と、C〜C24−アルケノール又はC〜C24−アルカンジエノールとのエステル、特にアクリル酸又はメタクリル酸のエステル、例えばオレイルアクリレート、オレイルメタクリレート、リノリルアクリレート又はリノリルメタクリレート。
好ましいモノマーM2は、群b9(好ましくはビニル芳香族炭化水素、殊にスチレン)、b10(好ましくはアクリル酸又はメタクリル酸とC〜C20−アルコールとのエステル、例えばn−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、メチルアクリレート及びメチルメタクリレート)、b13(好ましくはビニルアセテート)及びb14(好ましくはブタジエン)のものである。
本発明によるポリマーが、群b9及びb10の少なくとも1種のモノマーM2を共重合して含有する場合には、重合されうるモノマーM1は、好ましくは1〜99質量%、特に5〜95質量%及び殊に10〜90質量%の式Iの少なくとも1種の化合物及び1〜99質量%、特に5〜95質量%及び殊に10〜90質量%の少なくとも1種の、好ましくはモノエチレン性不飽和の、モノマーM2を含み、ここで、質量%の記載は、該モノマーの全量を基準としている。
式IのモノマーM1が、群b9のモノマーM2、例えばビニル芳香族炭化水素、例えばスチレン、及び群b10のさらなるモノマーM2、例えばアクリル酸又はメタクリル酸とC〜C20−アルコールとのエステル、例えばメチルアクリレート、メチルメタクリレート、n−ブチルアクリレート又は2−エチルヘキシルアクリレートと、共重合される場合には、群b9の重合されうるモノマーを好ましくは10〜80質量%、特に20〜60質量%の量で、及び群b10の重合されうるモノマーを10〜80質量%、特に20〜60質量%の量で、使用し、ここで、質量%の記載は、該モノマーの全量を基準としている。そうすると、式Iのモノマーは、モノマーMの全量を基準として、好ましくは10〜80質量%、特に20〜60質量%になる。そうすると、特に、群b9及びb10のコモノマーM2を好ましくは、10:1〜1:10、特に5:1〜1:5の群b9のコモノマーと群b10のコモノマーとの比で使用する。
式IのモノマーM1が、群b10のコモノマーM2、例えばアクリル酸又はメタクリル酸とC〜C20−アルコールとのエステル、例えばメチルアクリレート、メチルメタクリレート、n−ブチルアクリレート又は2−エチルヘキシルアクリレートと共重合される場合には、モノマーMの全量を基準として、群b10の重合されうるモノマーM2を好ましくは、1〜99質量%、好ましくは50〜95質量%の量で、及び式IのモノマーM1を1〜99質量%、好ましくは5〜50質量%の量で、使用する。
そのうえ、モノマーM1が、式Iのモノマー及び(1種もしくは複数種の)コモノマーM2に加えて、以下にモノマーM3とも呼ばれる、例えば2、3又は4個の非共役エチレン性不飽和二重結合を有する1種以上のポリエチレン性不飽和モノマーを含むことが好都合でありうる。モノマーM3の例は、エチレン性不飽和カルボン酸のジエステル及びトリエステル、特に、3個以上のOH基を有するジオール又はポリオールのビスアクリレート及びトリスアクリレート、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ネオペンチルグリコール又はポリエチレングリコールのビスアクリレート及びビスメタクリレートである。そのようなモノマーM3は、所望の場合には、例えば、重合されうる該モノマーの全量を基準として0.01〜10質量%の量で、使用される。
本発明によるポリマーは、好ましくは、1000〜10g/モルの範囲、特に、1200〜10g/モルの範囲の数平均分子量を有する。本発明によるポリマーの質量平均分子量は、好ましくは、1200〜5×10g/モルの範囲、特に1000〜2×10g/モルの範囲である。該分子量は、溶離液としてテトラヒドロフラン及び標準としてポリスチレン(PS)を用い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。
本発明によるポリマーは、好ましくは−50〜+20℃、特に−30〜+10℃のガラス転移温度を有する。該ガラス転移温度は、示差走査熱量測定法(ASTM D 3418-08、いわゆる“中点温度”)により測定される。該ポリマーのガラス転移温度は、二回目の加熱曲線(加熱速度20℃/分)の評価の際に得られたガラス転移温度である。
該モノマーの重合は、ラジカル重合の常用の方法により、実施することができる。これには、溶液重合及び沈殿重合、懸濁重合及びミニ乳化重合を含めた乳化重合が含まれる。
本発明の好ましい実施態様において、該重合方法は、重合媒体としての非水溶剤又は希釈剤中で行われる。言い換えれば、該重合は、溶液重合又は沈殿重合の意味で、水を含有しないか又は少量のみの水を含有する溶剤又は希釈剤中で実施される。該重合混合物の全量を基準として、水の量は、好ましくは2質量%以下、特に1質量%以下及び殊に0.5質量%以下である。好ましくは、水の量は、該モノマーを基準として、10質量%以下、しばしば5質量%以下、特に2質量%以下及び殊に1質量%以下である。
適した溶剤又は希釈剤は、特に、重合されうるモノマーが可溶性であるものである。重合されうるモノマーが不溶性である有機溶剤中で重合することもできる。該重合は、そうすると、油中油型の乳化重合又は懸濁重合として行われ、その際に、モノマーと有機溶剤との量比とは独立して、該モノマーは、凝集相又は好ましくは分散相を形成する。
適した溶剤は、特に、非プロトン性溶剤を含む。これらには、脂肪族及び環式脂肪族の炭化水素及びハロゲン炭化水素、例えばn−ヘキサン、n−ヘプタン、シクロヘキサン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、芳香族炭化水素及び芳香族ハロゲン炭化水素、例えばベンゼン、トルエン、キシレン類、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン類、非重合性の脂肪族カルボン酸の無水物、例えば無水酢酸、炭素原子1〜4個を有する脂肪族モノカルボン酸のC〜C−アルキルエステル及びC〜C−シクロアルキルエステル、例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、n−ブチルアセテート、メチルブチレート、エチルブチレート、プロピルブチレート、メチルプロピオネート、エチルプロピオネート、プロピルプロピオネート、ギ酸エチル、ギ酸ブチル、シクロヘキシルアセテート等、C〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルアルカノエート、例えば1−メトキシ−2−プロピルアセテート又は2−メトキシエチルアセテート、脂肪族C〜C−カルボン酸のN,N−ジ−C〜C−アルキルアミド、例えばN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−C〜C−アルキルラクタム、例えばN−メチル−ピロリドン、N−エチルピロリドン、ジ−C〜C−アルキルスルホキシド、例えばジメチルスルホキシド、炭素原子3〜8個を有する脂環式及び環式のケトン、例えばメチルエチルケトン、アセトン及びシクロヘキサノン、ジ−C〜C−アルキルエーテル及び脂肪族、環式脂肪族及び芳香族のエーテル、例えばジエチルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、モノグリム及びアニソール、そのうえ、好ましくは3〜8個の炭素原子を有する環状及び非環状の飽和カーボネート、例えばエチレンカーボネート(1,3−ジオキソラン−2−オン)及びプロピレンカーボネート、C〜C−ジアルキルカーボネート、例えばジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、ジブチルカーボネート並びに前記の非プロトン性溶剤の混合物が含まれる。該重合に適した溶剤は、そのうえ、プロトン性溶剤及びそれらと1種以上の非プロトン性溶剤との混合物である。これらには、とりわけ、脂肪族アルコール、例えばC〜C−アルキレングリコールモノ−C〜C−アルキルエーテル、例えば1−メトキシ−2−プロパノール、C〜C−アルキル−C〜C−アルキレングリコールモノ−C〜C−アルキルエーテル、例えば1−メトキシ−2−メチル−2−プロパノール、C〜C10−アルカノール、例えばメタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、2−ブタノール、イソブタノール、tert−ブタノール、アミルアルコール、イソアミルアルコール並びに前記のプロトン性溶剤の混合物が含まれる。
好ましい溶剤は、脂肪族C〜C−モノカルボン酸のC〜C−アルキルエステル、例えばn−ブチルアセテート、C〜C−アルキレングリコールモノ−C〜C−アルキルエーテル、例えば1−メトキシ−2−プロパノール、C〜C−アルキル−C〜C−アルキレングリコールモノ−C〜C−アルキルエーテル、例えば1−メトキシ−2−メチル−2−プロパノール、C〜C−ジアルキルカーボネート、例えばジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、ジブチルカーボネート、環状カーボネート、例えばエチレンカーボネート及びプロピレンカーボネート、エーテル、例えばグリム及びアニソールである。
沈殿重合の場合には、該コポリマーが不溶性である有機溶剤又は希釈剤である。溶液重合の場合には、典型的には、該コポリマーが可溶性である有機溶剤である。
好ましくは、該有機溶剤は、重合されうるモノマーMの量が、モノマーMと溶剤との全量の全量を基準として、10〜65質量%の範囲、特に20〜60質量%の範囲であるように調節される。それに応じて、溶液重合の際に、10〜90質量%及び特に20〜80質量%の範囲内の固形分を有するポリマー溶液が得られる。
モノマーMの重合は、ラジカル単独重合又は共重合の常用の方法により行うことができる。好ましくは、このためには、モノマーMを、ラジカルが形成される反応条件下で重合させることになる。該ラジカルの形成は、好ましくは、いわゆる重合開始剤、すなわち、化学的、熱的又は光化学的に引き起こすことができる分解の際にラジカルを形成する化合物の使用により、行われる。
適した重合開始剤には、有機アゾ化合物、有機過酸化物及びヒドロペルオキシド、無機過酸化物及びいわゆるレドックス開始剤が含まれる。該有機過酸化物化合物には、例えばtert−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、tert−ブチルペルオキシピバレート、アセチルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、tert−ブチルペルオキシイソブチレート、カプロイルペルオキシドが含まれる。該ヒドロペルオキシドには、過酸化水素に加えて、有機ヒドロペルオキシド、例えばクメンヒドロペルオキシド、tert−ブチルヒドロペルオキシド、tert−アミルヒドロペルオキシド等も含まれる。該アゾ化合物には、例えば2,2′−アゾビス−イソブチロニトリル、2,2′−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2′−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]、1,1′−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビス(N,N′−ジメチレンイソブチロアミジン)、2,2′−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)、N−(3−ヒドロキシ−1,1−ビス−ヒドロキシメチル−プロピル)−2−[1−(3−ヒドロキシ−1,1−ビス−ヒドロキシメチル−プロピルカルバモイル)−1−メチル−エチルアゾ]−2−メチル−プロピオンアミド並びにN−(1−エチル−3−ヒドロキシプロピル)−2−[1−(1−エチル−3−ヒドロキシプロピルカルバモイル)−1−メチル−エチルアゾ]−2−メチル−プロピオンアミドが含まれる。該無機過酸化物には、ペルオキソ二硫酸及びその塩、例えばペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸ナトリウム及びペルオキソ二硫酸カリウムが含まれる。レドックス開始剤系は、酸化剤、例えばペルオキソ二硫酸の塩、過酸化水素又は有機過酸化物、例えばtert−ブチルヒドロペルオキシドと、還元剤とを含有する開始剤系であると理解される。還元剤として、それらは好ましくは硫黄化合物を含有し、該化合物は、特に、亜硫酸水素ナトリウム、ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム及び亜硫酸水素塩のアセトンへの付加物の中から選択されている。さらに適した還元剤は、リン含有化合物、例えば亜リン酸、次亜リン酸塩及びホスフィネート並びにヒドラジンもしくはヒドラジン水和物及びアスコルビン酸である。さらに、レドックス開始剤系は、少量のレドックス金属塩の添加物、例えば鉄塩、バナジウム塩、銅塩、クロム塩又はマンガン塩を含有していてよい、例えばアスコルビン酸/硫酸鉄(II)/ペルオキソ二硫酸ナトリウムのレドックス開始剤系。本発明による重合方法に特に好ましい開始剤は、アゾ化合物、殊にアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)である。
モノマーMのラジカル重合のために、これらの重合開始剤は、重合されうるモノマーを基準として、好ましくは0.01〜5質量%の量、特に0.1〜3質量%の量で、使用される。
重合のために、常用の重合技術を使用することができる。ここでは、特に、重合されうるモノマーMの主要量、すなわち少なくとも60質量%、特に少なくとも80質量%及びしばしば全量が重合容器中に装入される、(セミ)バッチ法、並びに重合されうるモノマーMの主要量、しばしば少なくとも60質量%、特に少なくとも80質量%及び殊に少なくとも90質量%が、該重合反応の過程で該重合容器中へ添加される、モノマーフィード法を挙げることができる。実用性の理由から、より大きなバッチの場合には、該重合は、しばしばモノマーフィード法として実施される。
該重合開始剤は、重合容器中に装入してよく、又は該重合反応の過程で添加してよい。しばしば、少なくとも一部の該開始剤、好ましくは少なくとも50質量%及び特に少なくとも80質量%の該重合開始剤を、該重合反応の過程で添加するように行うことになる。特に、少ない部分、例えば、重合されうるモノマーMの全量を基準として、0.1〜20質量%のモノマーMを、場合により重合開始剤の部分量又は全量及び該溶剤もしくは希釈剤の一部又は全量と一緒に、重合容器中に装入し、該重合を、例えば、該重合混合物の加熱により、開始し、ついでモノマーMの残量及び、必要な場合には重合開始剤及び溶剤の残量を該重合の過程で添加することが有用であると判明している。
該重合に通常使用される重合温度は、選択される開始剤系に依存して、好ましくは20〜180℃の範囲、特に40〜130℃の範囲及び殊に50〜120℃の範囲である。その重合圧力は、それほど重要でなく、かつ常圧又は軽度の減圧、例えば>800mbarの範囲内で、又は過圧、例えば10barまでであってよく、その際に、より高い又はより低い圧力が同様に使用することができる。その重合時間は、好ましくは10時間を越えず、しばしば1〜8時間の範囲である。
本発明による重合方法は、ラジカル重合に常用の反応器、例えば撹拌槽、特に、撹拌槽カスケードを含め、壁とのクリアランスが小さい(wandgaengigen)撹拌機を有するもの並びに場合により動的及び/又は静的な混合エレメントを有していてよい管形反応器中で実施することができる。該反応器は、好ましくは、該出発物質を供給するための1つ以上の装置及び該生成物を取り出すための1つ以上の装置並びに場合により、反応熱の供給のため及び排出のための手段並びに場合により、反応パラメーターである圧力、温度、変換率等の制御及び/又は監視のための手段を有する。該反応器は、バッチ式に又は連続的に操作することができる。
該重合の終了後に、その重合混合物は通常、後処理することができる。沈殿重合の場合に、該ポリマーを、例えばろ別することができる。揮発性成分、例えば溶剤は、蒸留による措置によっても除去することができる。溶液重合の場合に、例えば、該ポリマーが不溶性である有機溶剤の添加により、得られたポリマーの沈殿をもたらすこともできる。場合により、該重合に続いて、例えば該ポリマーを溶液から分散液中へ移行させるために、溶剤交換を実施することもできる。場合により、得られたポリマーは、さらなる揮発性成分を除去するために、脱ガスにかけられる。
本発明の対象は、2成分接着剤(2K接着剤、特に2Kラミネート接着剤、例えば複合フィルム貼り合わせ用)でもあり、本発明による少なくとも1種のコポリマーを含有する第一成分と、第一級アミノ基、第二級アミノ基、ヒドロキシ基、ホスフィン基、ホスホネート基及びメルカプタン基から選択される少なくとも2個の官能基を有する少なくとも1種の多官能性硬化剤を含有する第二成分とを含有する。好ましくは、該硬化剤の官能基は、脂肪族ヒドロキシル基、脂肪族第一級アミノ基、脂肪族第二級アミノ基、脂肪族ホスフィン基、脂肪族ホスホネート基及び脂肪族メルカプタン基から選択されている。
2成分接着剤(以下に、2Kバインダー組成物とも呼ばれる)は、互いに結合を形成しながら反応し、その際にポリマーネットワークを形成する、少なくとも2種の多官能性バインダー成分を含有するバインダーであると理解される。本発明によるポリマーは、その中に存在しているアルキリデン−1,3−ジオキソラン−2−オン基に基づいて、多数の求核基と、結合を形成しながら反応することができる。そのような求核基の例は、とりわけ、脂肪族ヒドロキシル基、脂肪族の第一級及び第二級アミノ基、ホスフィン基、特に脂肪族ホスフィン基、ホスホネート基、特に脂肪族ホスホネート基、並びに類似のリン化合物、さらにメルカプタン基、特に脂肪族メルカプタン基である。
それに応じて、2Kバインダー組成物は、本発明による少なくとも1種のポリマーに加えて、好ましくは、少なくとも2個の官能基F、例えば2、3、4、5、6、7、8、9又は10個の官能基Fを有するさらに少なくとも1種の化合物を含有し、該官能基は、脂肪族ヒドロキシル基、脂肪族の第一級又は第二級アミノ基、脂肪族ホスフィン基、脂肪族ホスホネート基及び類する基及び脂肪族メルカプタン基の中から選択されている。これらの化合物は、以下に、硬化剤とも呼ばれる。好ましい官能基Fは、脂肪族ヒドロキシル基及び脂肪族の第一級及び第二級アミノ基である。好ましくは、硬化剤の量は、式Iの官能性アルキリデン−1,3−ジオキソラン−2−オン基と該硬化剤中の官能基Fとのモル比が、1:10〜10:1の範囲、特に5:1〜1:5の範囲及び殊に1:2〜2:1の範囲であるように選択される。
該硬化剤は、低分子量物質であってよく、すなわち、その分子量が500g/モルを下回るか、又は500g/モルを上回る数平均分子量を有するオリゴマー又はポリマー物質であってよい。
本発明によれば好ましい硬化剤には、アミン系硬化剤、すなわち、少なくとも2個の第一級又は第二級のアミノ基を有する硬化剤、及びアルコール系硬化剤、すなわち少なくとも2個のヒドロキシル基を有する化合物が属する。
アミン系硬化剤、以下ではアミン硬化剤ともいう、には、例えば脂肪族及び環式脂肪族のポリアミン、芳香族及び芳香脂肪族のポリアミン並びにポリマーアミン、例えばアミノ樹脂及びポリアミドアミンが含まれる。アミン硬化剤は、以下にカーボネートポリマーとも呼ばれる、1,3−ジオキソラン−2−オン基を有するポリマーを、該ポリアミンの第一級又は第二級アミノ官能基を該カーボネートポリマーの1,3−ジオキソラン−2−オン基とウレタン官能基を形成しながら反応することによって架橋させる。好ましいポリアミン硬化剤は、1分子あたり平均して少なくとも2個の第一級又は第二級のアミノ基、例えば1分子あたり2、3又は4個の第一級又は第二級のアミノ基を有する。これらは、さらに1個以上の第三級アミノ基を有していてもよい。適したポリアミンは、例えば
− 脂肪族ポリアミン、例えばエチレンジアミン、1,2−及び1,3−プロパンジアミン、ネオペンタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、1,10−ジアミノデカン、1,12−ジアミノドデカン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、2,2−ジメチルプロピレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、1−(3−アミノプロピル)−3−アミノプロパン、1,3−ビス−(3−アミノ−プロピル)プロパン、4−エチル−4−メチルアミノ−1−オクチルアミン等;
− 環式脂肪族ジアミン、例えば1,2−ジアミノシクロヘキサン、1,2−、1,3−、1,4−ビス(アミノメチル)−シクロヘキサン、1−メチル−2,4−ジアミノシクロヘキサン、N−シクロヘキシルプロピレン−1,3−ジアミン、4−(2−アミノプロパン−2−イル)−1−メチルシクロヘキサン−1−アミン、イソホロンジアミン、4,4′−ジアミノジシクロヘキシルメタン(Dicykan)、3,3′−ジメチル−4,4′−ジアミノジシクロヘキシルメタン、3,3′,5,5′−テトラメチル−4,4′−ジアミノジシクロヘキシルメタン、4,8−ジアミノ−トリシクロ[5.2.1.0]デカン、ノルボルナンジアミン、メンタンジアミン、メンテンジアミン等;
− 芳香族ジアミン、例えばトルイレンジアミン、キシリレンジアミン、特にメタ−キシリレンジアミン(MXDA)、ビス(4−アミノフェニル)メタン(MDA又はメチレンジアニリン)、ビス(4−アミノフェニル)スルホン(DADS、DDS又はダプソンとしても知られる)等;
− 環式ポリアミン、例えばピペラジン、N−アミノエチルピペラジン等;
− ポリエーテルアミン、特に、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリブチレンオキシド、ポリ−(1,4−ブタンジオール)、ポリ−テトラヒドロフラン(ポリ−THF)又はポリペンチレンオキシドをベースとする二官能性及び三官能性の第一級ポリエーテルアミン、例えば4,7,10−トリオキサトリデカン−1,3−ジアミン、4,7,10−トリオキサトリデカン−1,13−ジアミン、1,8−ジアミノ−3,6−ジオキサオクタン(XTJ-504、Huntsman社)、1,10−ジアミノ−4,7−ジオキサデカン(XTJ-590、Huntsman社)、1,12−ジアミノ−4,9−ジオキサドデカン(BASF SE社)、1,3−ジアミノ−4,7,10−トリオキサトリデカン(BASF SE社)、230の平均モル質量を有し、ポリプロピレングリコールをベースとする第一級ポリエーテルアミン、例えばポリエーテルアミンD 230(BASF SE社)又はJeffamine(登録商標) D 230(Huntsman社)、400の平均モル質量を有するポリプロピレングリコールをベースとする二官能性の第一級ポリエーテルアミン、例えばポリエーテルアミンD 400(BASF SE社)又はJeffamine(登録商標) XTJ 582(Huntsman社)、2000の平均モル質量を有し、ポリプロピレングリコールをベースとする二官能性の第一級ポリエーテルアミン、例えばポリエーテルアミンD 2000(BASF SE社)、Jeffamine(登録商標) D2000又はJeffamine(登録商標) XTJ 578(それぞれHuntsman社)、4000の平均モル質量を有し、プロピレンオキシドをベースとする二官能性の第一級ポリエーテルアミン、例えばポリエーテルアミンD 4000(BASF SE社)、プロピレンオキシドとトリメチロールプロパンとの反応、続いて末端OH基のアミノ化により製造され、403の平均モル質量を有する三官能性の第一級ポリエーテルアミン、例えばポリエーテルアミンT 403(BASF SE社)又はJeffamine(登録商標) T 403(Huntsman社)、プロピレンオキシドとグリセリンとの反応、続いて末端OH基のアミノ化により製造され、5000の平均モル質量を有する三官能性の第一級ポリエーテルアミン、例えばポリエーテルアミンT 5000(BASF SE社)又はJeffamine(登録商標) T 5000(Huntsman社)、プロピレンオキシドでグラフトされたポリエチレングリコールから構成されており、かつ600の平均モル質量を有する脂肪族ポリエーテルアミン、例えばJeffamine(登録商標) ED-600もしくはJeffamine(登録商標) XTJ-501(それぞれHuntsman社)、プロピレンオキシドでグラフトされたポリエチレングリコールから構成されており、かつ900の平均モル質量を有する脂肪族ポリエーテルアミン、例えばJeffamine(登録商標) ED-900(Huntsman社)、プロピレンオキシドでグラフトされたポリエチレングリコールから構成されており、かつ2000の平均モル質量を有する脂肪族ポリエーテルアミン、例えばJeffamine(登録商標) ED-2003(Huntsman社)、プロピレンオキシドでグラフトされたジエチレングリコールのアミノ化により製造され、220の平均モル質量を有する二官能性の第一級ポリエーテルアミン、例えばJeffamine(登録商標) HK-511(Huntsman社)、1000の平均モル質量を有し、ポリ(テトラメチレンエーテルグリコール)及びポリプロピレングリコールのコポリマーをベースとする脂肪族ポリエーテルアミン、例えばJeffamine(登録商標) XTJ-542(Huntsman社)、1900の平均モル質量を有し、ポリ(テトラメチレンエーテルグリコール)及びポリプロピレングリコールのコポリマーをベースとする脂肪族ポリエーテルアミン、例えばJeffamine(登録商標) XTJ-548(Huntsman社)、1400の平均モル質量を有し、ポリ(テトラメチレンエーテルグリコール)及びポリプロピレングリコールのコポリマーをベースとする脂肪族ポリエーテルアミン、例えばJeffamine(登録商標) XTJ-559(Huntsman社)、400の平均モル質量を有し、ブチレンオキシドでグラフトされた少なくとも3価のアルコールをベースとするポリエーテルトリアミン、例えばJeffamine(登録商標) XTJ-566(Huntsman社)、219の平均モル質量を有し、ブチレンオキシドでグラフトされたアルコールのアミノ化により製造された脂肪族ポリエーテルアミン、例えばJeffamine(登録商標) XTJ-568(Huntsman社)、600の平均モル質量を有し、ペンタエリトリトールとプロピレンオキシドとをベースとするポリエーテルアミン、例えばJeffamine(登録商標) XTJ-616(Huntsman社)、148の平均モル質量を有し、トリエチレングリコールをベースとするポリエーテルアミン、例えばJeffamine(登録商標) EDR-148(Huntsman社)、176の平均モル質量を有し、プロピレンオキシドでグラフトされたエチレングリコールのアミノ化により製造された二官能性の第一級ポリエーテルアミン、例えば Jeffamine(登録商標) EDR-176(Huntsman社)並びに250の平均モル質量を有するポリテトラヒドロフラン(ポリTHF)のアミノ化により製造されたポリエーテルアミン、例えばPolyTHFアミン350(BASF SE社)及びこれらのアミンの混合物;
− ダイマー脂肪酸(例えばダイマーリノール酸)と、低分子量ポリアミン、例えばジエチレントリアミン、1−(3−アミノプロピル)−3−アミノプロパン又はトリエチレンテトラミン又はその他のジアミン、例えば前もって挙げた脂肪族又は環式脂肪族のジアミンとの反応により得ることができる、ポリアミドアミン(アミドポリアミン);
− アミン、特にジアミンと、不足量のエポキシ樹脂もしくは反応性希釈剤との反応により得ることができる付加物、その際に、好ましくは該エポキシ基の約5〜20%が、アミン、特にジアミンと反応されている付加物を使用する;
− エポキシド化学から知られているような、フェナルカミン(Phenalkamine);
− 例えば、ポリアミン、好ましくはジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、イソホロンジアミン、2,2,4−もしくは2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、1,3−及び1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンと、アルデヒド、好ましくはホルムアルデヒド及び少なくとも1つのアルデヒド反応性核位置を有する一価又は多価のフェノール類、例えば多様なクレゾール類及びキシレノール類、p−tert−ブチル−フェノール、レソルシノール、4,4′−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4′−ジヒドロキシジフェニル−2,2−プロパン、しかし好ましくはフェノールとの縮合により製造される、マンニッヒ塩基;
並びに前記のアミン硬化剤の混合物、特に、脂肪族、環式脂肪族及び芳香族のアミンの群からの二官能性アミンと、前記のポリエーテルアミンとの混合物
である。
好ましいアミン系硬化剤は、脂肪族ポリアミン、特に2,2−ジメチルプロピレンジアミン、芳香族ジアミン、特にm−キシリレンジアミン(MXDA)及び環式脂肪族ジアミン、特にイソホロンジアミン、N−シクロヘキシルプロピレン−1,3−ジアミン及び4,4′−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン(Dicykan)である。好ましいのは、ポリプロピレングリコールをベースとする二官能性又は三官能性の第一級ポリエーテルアミン、例えばJeffamine(登録商標) D 230又はJeffamine(登録商標)T 403でもある。特に好ましいのは、高い運動性及びアミノ基の周りの小さい立体障害が優勢であるポリアミン、例えば4,9−ジオキサドデカン−1,12−ジアミン、4,7,10−トリオキサトリデカン−1,13−ジアミン、PolyTHFアミン350(BASF SE)である。
好ましいのは、好ましいとして挙げたアミンの混合物、例えば、2,2−ジメチルプロピレンアミン及びイソホロンアミンを含有する混合物でもある。
該アルコール系硬化剤には、とりわけ、低分子量及びより高分子量の脂肪族及び環式脂肪族のアルコールが含まれる。アルコール系硬化剤は、カーボネートポリマーを、該第一級又は第二級のアルコール官能基と該カーボネートポリマーの1,3−ジオキソラン−2−オン基と、炭酸のジエステルを形成しながら反応させることによって、架橋させる。好ましいアルコール系硬化剤は、1分子あたり平均して少なくとも2個の第一級又は第二級のヒドロキシ基、例えば1分子あたり2、3又は4個の第一級又は第二級のヒドロキシ基を有する。適した低分子量のアルコール系硬化剤は、例えば1,4−ブタンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、グリセリン、ジグリセリン、ペンタエリトリトール、ジペンタエリトリトール、糖アルコール、例えばソルビトール及びマンニトールである。
適したアルコール系硬化剤は、より高分子量のポリマーポリオール、例えばポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリアクリレートポリオール及びポリビニルアルコールである。適したポリマーポリオール硬化剤は、好ましくは、少なくとも1.5モル及び殊に少なくとも1.8、例えば1.5〜10の範囲及び特に1.8〜4の範囲の平均OH官能価を有する。該平均OH官能価は、ポリマー鎖あたりのOH基の平均数であると理解される。典型的なポリマーポリオール成分は、好ましくは、約250〜50000g/モル、好ましくは約500〜10000g/モルの数平均分子量を有する。好ましくは、該ポリマーポリオール成分中に含まれるヒドロキシル基の少なくとも50モル%は、第一級ヒドロキシル基である。
好ましくは、ポリエステルポリオールは、ポリマー主鎖中にエステル基を有し、該ポリマー鎖の端部に遊離ヒドロキシル基を有する、線状又は分岐状のポリマー化合物である。好ましくは、これらは、2価アルコールを2価カルボン酸と、場合により、より多価のアルコール(例えば3、4、5又は6価のアルコール)及び/又はより多価のポリカルボン酸の存在下で、重縮合させることにより得られる、ポリエステルである。遊離の該ジカルボン酸もしくはポリカルボン酸の代わりに、対応するジカルボン酸無水物もしくはポリカルボン酸無水物又は対応する、低級アルコールのジカルボン酸エステルもしくはポリカルボン酸エステル又はそれらの混合物も、該ポリエステルポリオールの製造に使用することができる。該ジカルボン酸もしくはポリカルボン酸は、脂肪族、環式脂肪族、芳香脂肪族、芳香族又は複素環式であってよく、好ましくは炭素原子2〜50個及び特に4〜20個を有し、かつ場合により、例えばハロゲン原子により、置換されていてよい及び/又は不飽和であってよい。これらの例として、次のものが挙げられる:スベリン酸、アゼライン酸、フタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラクロロフタル酸無水物、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸無水物、グルタル酸無水物、マレイン酸、無水マレイン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸及びダイマー脂肪酸。該ポリエステルポリオールの製造のためには、ジオールとして、特に、好ましくは2〜40個及び特に2〜20個の炭素原子を有する脂肪族及び環式脂肪族のジオール、例えばエチレングリコール、プロパン−1,2−ジオール、プロパン−1,3−ジオール、ブタン−1,3−ジオール、ブタン−1,4−ジオール、ブテン−1,4−ジオール、ブチン−1,4−ジオール、ペンタン−1,5−ジオール、ネオペンチルグリコール、ビス−(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、例えば1,4−ビス−(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、2−メチル−プロパン−1,3−ジオール、メチルペンタンジオール類、さらにジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジブチレングリコール及びポリブチレングリコールが考慮に値する。好ましいのは、一般式HO−(CH−OHのアルコールであり、ここで、xは、2〜20の数、好ましくは2〜12の偶数である。これらの例は、エチレングリコール、ブタン−1,4−ジオール、ヘキサン−1,6−ジオール、オクタン−1,8−ジオール及びドデカン−1,12−ジオールである。さらに好ましいのは、ネオペンチルグリコール及びペンタン−1,5−ジオールである。
アルコール系硬化剤として適しているのは、ラクトンベースのポリエステルポリオールでもあり、それらは、ラクトンのホモポリマー又はコポリマー、好ましくは、適した二官能性開始剤分子にラクトンが付加した、末端ヒドロキシル基を有する付加生成物である。ラクトンとして、好ましくは、一般式HO−(CH−COOHの化合物から誘導されるものが考慮に値し、ここで、zは、1〜20の数であり、かつメチレン単位の水素原子は、C〜C−アルキル基により置換されていてもよい。例は、ε−カプロラクトン、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン及び/又はメチル−ε−カプロラクトン並びにそれらの混合物である。適した開始剤分子は、例えば、前記で該ポリエステルポリオールのための構成成分として挙げた、低分子量の2価アルコールである。ε−カプロラクトンの対応するポリマーが特に好ましい。低級ポリエステルジオール又はポリエーテルジオールも、該ラクトンポリマーの製造のための開始剤として使用されていてよい。ラクトンのポリマーの代わりに、該ラクトンに対応するヒドロキシカルボン酸の対応する化学的に等価な重縮合物を使用することもできる。
適したポリエステルポリオールの例は、例えば、Ullmanns Enzyklopaedie der Technischen Chemie, 第4版, 19巻, 62-65頁から知られた、ポリエステルポリオールである。
さらに、例えば、ホスゲンと、該ポリエステルポリオールのための構成成分として挙げた低分子量のアルコールの過剰量との反応により得ることができるような、ポリカーボネートポリオールも考慮に値する。
該ポリエーテルポリオールは、特に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、テトラヒドロフラン、スチレンオキシド又はエピクロロヒドリンをそれら自体と、例えばBFの存在下で重合することによるか、又はこれらの化合物を、場合により混合物で又は連続して、反応性水素原子を有する二官能性又は多官能性の開始成分、例えばポリオール又は多官能性アミン、例えば水、エチレングリコール、プロパン−1,2−ジオール、プロパン−1,3−ジオール、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、トリメチロールプロパン、グリセリン、ソルビトール、エタノールアミン又はエチレンジアミンに付加させることにより、製造することができる、ポリエーテルポリオールである。スクロースポリエーテル(独国特許出願公開第1176358号公報及び独国特許出願公開第1064938号公報参照)並びにホルミトール(Formit)又はホルモースで開始されるポリエーテル(独国特許出願公開第2639083号公報及び独国特許出願公開第2737951号公報参照)も考慮に値する。
適しているのは、同様に、ポリヒドロキシオレフィン、好ましくは、2個の末端ヒドロキシル基を有するもの、例えばα,ω−ジヒドロキシポリブタジエンである。
適しているのは、同様に、ポリヒドロキシポリアクリレートであり、ここで、そのヒドロキシル基は側部又は末端に配置されていてよい。これらの例は、α,ω−ジヒドロキシポリ(メタ)アクリルエステルであり、アクリル酸及び/又はメタクリル酸のアルキルエステルを、OH基を有する調節剤、例えばメルカプトエタノール又はメルカプトプロパノールの存在下で単独重合又は共重合させ、引き続き低分子量のポリオール、例えばアルキレングリコール、例えばブタンジオールとエステル交換することにより、得ることができる。そのようなポリマーは、例えば、欧州特許出願公開第622 378号公報から知られている。これらの例は、さらに、アクリル酸及び/又はメタクリル酸のアルキルエステルと、エチレン性不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキルエステル、例えばヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート又はヒドロキシブチルメタクリレートとの共重合により得ることができるポリマーである。
適しているのは、好ましくは、ポリビニルエステル、特にポリ酢酸ビニルの完全な又は部分的なけん化により得ることができる、ポリビニルアルコールでもある。該ポリビニルエステル、好ましくはポリ酢酸ビニルが、部分けん化されて存在する場合には、好ましくは、そのエステル基の多くとも50〜95%が、けん化されてヒドロキシル基として存在する。該ポリビニルエステル、好ましくはポリ酢酸ビニルが、完全にけん化されて存在する場合には、一般に、そのエステル基の95%を上回り100%までが、けん化されてヒドロキシル基として存在する。
より高分子量のポリマーポリオールの中で、好ましいアルコール系硬化剤は、特にポリアクリレートポリオールであり、これらは、例えば、BASF SE社の商標名Joncryl(登録商標)、例えばJoncryl(登録商標) 945で入手可能である。
適した硬化剤は、アミノ酸、例えばリシン、アルギニン、グルタミン及びアスパラギン及びそれらの立体異性体及びそれらの混合物でもある。
もちろん、異なる硬化剤の混合物、例えば、1種以上のアミン系硬化剤と1種以上のアルコール系硬化剤との混合物、1種以上のアミン系硬化剤と1種以上のアミノ酸との混合物又は1種以上のアルコール系硬化剤と1種以上のアミノ酸との混合物を使用することもできる。
本発明によるバインダー組成物中で、硬化剤の全量は、カーボネートポリマーと使用される硬化剤との全量を基準として、好ましくは0.1質量%〜50質量%、しばしば0.5〜40質量%及び特に1〜30質量%である。
該バインダー組成物の硬化は、本発明によるポリマー及び硬化剤の混合物を、その混合温度を上回る温度に加熱することにより、熱的に行うことができる。該硬化は、より低い温度でも行うことができる。典型的には、本発明によるバインダー組成物の硬化は、0〜200℃の範囲、好ましくは5〜180℃の範囲及び特に10〜150℃の範囲の温度で行われる。どの温度が適しているかは、それぞれの硬化剤及び所望の硬化速度に依存し、かつ個々の場合に、当業者により、例えば単純な予備実験に基づいて求めることができる。もちろんたいてい優勢な周囲温度に相当する下方の温度範囲(5〜約35℃)内で、本発明によるポリマー及び硬化剤を混合することで、もちろん十分である。選択的に、該硬化は、好ましくはマイクロ波誘導されて、行われる。
該2Kバインダー組成物は、公知のように反応性官能基Fの種類に応じて、該硬化のために適した1種以上の触媒を含有していてもよい。該触媒は、所望の場合には、式Iの官能性アルキリデン−1,3−ジオキソラン−2−オン基を有する本発明によるポリマー及び該硬化剤の全質量を基準として、0.01質量%〜約10質量%の割合で、使用される。一構成において、触媒は、特に官能基としてアミノ基を有する硬化剤の場合に、必要とされず、すなわち、該組成物中の触媒の含量は、そうすると、0.01質量%未満である。触媒は、好ましくは、該硬化剤が、アミノ基とは異なる反応性基Fを有する場合、特に該硬化剤がヒドロキシル基を有する場合に、使用される。
好ましくは使用される触媒は、塩基性触媒、特に好ましくは 有機アミン及び有機ホスフィンである。該有機アミンの中では、アミジン塩基、例えば1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(DBU)及び1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン(DBN)、モノ−C〜C−アルキルアミン、ジ−C〜C−アルキルアミン及びトリ−C〜C−アルキルアミン、特にトリエチルアミン及びtert−ブチルアミンが好ましい。該有機ホスフィンの中では、トリアルキルホスフィン及びトリアリールホスフィン、例えばトリ−n−ブチルホスフィン及びトリフェニルホスフィンが好ましい。該触媒は、もちろん、場合によりトリ−C〜C−アルキルアンモニウムハロゲン化物及び銅塩との組合せでの、混合物として、例えば、トリ−C〜C−アルキルアンモニウムハロゲン化物及び銅塩、例えば塩化銅(I)、臭化銅(I)、塩化銅(II)又は硫酸銅(II)との組合せでのトリフェニルホスフィンとして、使用することもできる。
前記の成分に加えて、該2Kバインダー組成物は、このために常用の添加剤を含有していてよい。本発明による組成物に適した従来の添加剤の選択は、該2Kバインダー組成物のそれぞれの使用目的に依存し、かつ個々の場合に当業者により決定することができる。
適した添加剤は、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤/光安定剤、金属不活性化剤、帯電防止剤、補強材、充填材、防曇剤、発泡剤、殺生物剤、可塑剤、滑剤、乳化剤、着色剤、顔料、レオロジー剤、耐衝撃性改良剤、付着調整剤、蛍光増白剤、難燃剤、滴下防止剤(Antitropfmittel)、造核剤、湿潤剤、増粘剤、保護コロイド、消泡剤、粘着付与剤、溶剤及び反応性希釈剤並びにそれらの混合物を含む。
充填材は、有機及び無機のものであってよく;好ましい無機充填材は、小片の形で存在し、該小片は配向して、液体及びガスに対する強化されたバリヤー作用を有する層となりうる。例は、層状ケイ酸塩、例えばモンモリロナイト及びヘクトライトであり、例えばこれらは、例えば国際公開第2011/089089号、国際公開第2012/175427号に又は国際公開第2012/175431号に記載されている。好ましいのは、少なくとも50、少なくとも400、又は少なくとも1000及び特に10000以上のアスペクト比を有する層状ケイ酸塩である。その層厚は、例えば概ね1nmである。該層状ケイ酸塩は、天然又は合成の起源であってよい。適した層状ケイ酸塩は、例えばモンモリロナイト、ベントナイト、カオリナイト、雲母、ヘクトライト、フルオロヘクトライト、サポナイト、バイデライト、ノントロナイト、スチーブンサイト、バーミキュライト、フルオロバーミキュライト、ハロイサイト、ボルコンスコアイト、スコナイト(Suconit)、マガディアイト、ソーコナイト、スチベンサイト(Stibensit)、スチプルジャイト(Stipulgit)、アタパルジャイト、イライト、ケニヤアイト(Kenyait)、スメクタイト、アレバルダイト、白雲母、パリゴルスカイト、セピオライト、シリナイト(Silinait)、グローマンタイト(Grumantit)、レブダイト(Revdit)、ゼオライト、フラー土、天然又は合成のタルク若しくは雲母、又はパームチットである。特に好ましいのは、モンモリロナイト(ケイ酸アルミニウムマグネシウム)、ヘクトライト(ケイ酸マグネシウムリチウム)、合成フルオロヘクトライト及び剥離した有機変性スメクタイトである。該層状ケイ酸塩は、変性又は未変性であってよい。好ましいのは、カチオン変性層状ケイ酸塩である。カチオン変性は、該層状ケイ酸塩の無機カチオンが少なくとも部分的に、有機カチオンと、例えばイオン交換法によって、交換されていることを意味する。有機カチオンは、少なくとも1個のカチオン性基、例えば第四級アンモニウム基、ホスホニウム基、ピリジニウム基又は類似のもの又はカチオン性アミン塩を有する有機化合物である。
場合により使用される光安定剤/紫外線吸収剤、酸化防止剤及び金属不活性化剤は、好ましくは、高い移行安定性及び熱安定性を有する。これらは、例えば、群a)〜t)から選択されている。群a)〜g)及びi)の化合物は、光安定剤/紫外線吸収剤であるのに対し、化合物j)〜t)は安定剤として作用する。
a)4,4−ジアリールブタジエン、
b)ケイ皮酸エステル、
c)ベンゾトリアゾール類、
d)ヒドロキシベンゾフェノン類、
e)ジフェニルシアノアクリレート、
f)オキサミド、
g)2−フェニル−1,3,5−トリアジン類、
h)酸化防止剤、
i)ニッケル化合物、
j)立体障害アミン、
k)金属不活性化剤、
l)ホスフィット及びホスホニット、
m)ヒドロキシルアミン、
n)ニトロン、
o)アミンオキシド、
p)ベンゾフラノン及びインドリノン、
q)チオ相乗剤、
r)過酸化物を破壊する化合物、
s)ポリアミド安定剤及び
t)塩基性共安定剤。
該2成分接着剤は、好ましくはイソシアネート不含であり、すなわち、該接着剤は、好ましくは、硬化剤としてのイソシアネート化合物を含有しない。該2成分接着剤は、好ましくは、有機溶剤中の溶液の形であるか又は無溶剤型である。無溶剤型は、5質量%未満、特に好ましくは2質量%未満の有機溶剤又は水が含まれているか、又は有機溶剤又は水が含まれていないことを意味する。
本発明の対象は、積層体の製造方法でもあり、ここで、フィルム/ホイルを、本発明による少なくとも1種のコポリマーを使用して又は本発明による2成分接着剤を使用して、基材上へ貼り合わせる。貼り合わせは、例えば複合フィルムを製造するため及び貼り合わされた成形体を製造するために、大表面積の基材を接着する方法である。適した基材は、例えば、ポリマーフィルム、金属ホイル、紙及び金属製、プラスチック製又は木製の成形体である。
それゆえ、本発明は、本発明による2成分接着剤を使用する、複合フィルムの製造方法にも関する。この場合に、該2成分接着剤は、それ自体として又は常用の添加剤との配合後に、使用することができる。複合フィルムの製造方法の場合に、少なくとも2枚のフィルムは、該2成分接着剤を使用して、互いに接着される。
本発明による、複合フィルムを製造する方法の場合に、本発明による2成分接着剤は、接着されうる大表面積の基材上へ、好ましくは0.1〜20g/m、特に好ましくは1〜7g/mの層厚で、例えばナイフコーティング、塗工等により、塗布される。常用のコーティング法、例えばロール塗工、リバースロール塗工、グラビアロール塗工、リバースグラビアロール塗工、ブラシ塗工、バー塗工、スプレーコーティング、エアブラシコーティング、メニスカスコーティング、カーテンコーティング又はディップコーティングを、使用することができる。揮発性成分のフラッシュオフのための短い時間の後に、コーティングされた基材を、ついで、第二の基材と貼り合わせることができ、その際に、その温度は、例えば20〜200℃、好ましくは20〜100℃であってよく、かつ圧力は、例えば100〜3000kN/m、好ましくは300〜2000kN/mであってよい。
該フィルム/ホイルのうち少なくとも1つは、該接着剤でコーティングされる側で印刷又は金属化されていてよい。基材として、例えば、ポリマーフィルム、特にポリエチレン(PE)、延伸ポリプロピレン(OPP)、無延伸ポリプロピレン(CPP)、ポリアミド(PA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリアセテート、セロファンからなるもの、金属、例えばアルミニウムで、コーティングされた(蒸着された)ポリマーフィルム(略して:金属化フィルム)又は金属ホイル、例えばアルミニウムからなるものが適している。挙げたフィルム/ホイルは、互いに又は紙と又は他のタイプのフィルム/ホイルと、例えばポリマーフィルムが金属ホイルと、異なるポリマーフィルムが互いになど、接着することができる。挙げたフィルム/ホイルは、例えば、印刷インキで印刷されていてもよい。
本発明の一実施態様は、上記で記載された本発明による2成分接着剤のうち1つを使用して製造される複合フィルムであり、ここで、第一のフィルムの材料は、OPP、CPP、PE、PET及びPAから選択されており、かつ第二のフィルムの材料は、OPP、CPP、PE、PET、PA及び金属ホイルから選択されている。本発明の一実施態様において、第一のフィルム及び/又は第二のフィルムは、該接着剤でコーティングされるそれぞれの側で、印刷又は金属化されている。該基材フィルムの厚さは、例えば、5〜100μm、好ましくは5〜40μmであってよい。
該フィルム基材の表面処理は、本発明による接着剤でのコーティング前に、必ずしも必要ではない。しかし、より良好な結果は、該フィルム基材の表面が該コーティング前に変性される場合に得ることができる。この際に、常用の表面処理、例えば付着作用を強化するためのコロナ処理を使用することができる。該コロナ処理又はその他の表面処理は、該コーティング組成物での十分な湿潤性に必要であるような程度で実施される。通常、1m及び1分あたり概ね10Wのコロナ処理が、この目的のために十分である。選択的に又は付加的に、任意に、さらにプライマー、又はフィルム基材と接着剤コーティングとの間の中間層を使用することもできる。そのうえ、該複合フィルムは、さらなる付加的な機能層、例えばバリヤー層、印刷層、ペイント層若しくはラッカー層又は保護層を有していてよい。該機能層は、その際に、外側に、すなわち、該フィルム基材の、該接着剤でコーティングされた側と反対側に、又は内側に、フィルム基材と接着剤層との間に、存在していてよい。
本発明による接着剤は、短時間で十分に高い接着強さを発揮することができる。好ましくは、本発明により製造される積層体は、20℃で測定して、0.2Nより大きい1分後のせん断強さ及び1Nより大きい24時間後のせん断強さを有する(実施例を参照)。
本発明の対象は、本発明による方法により製造される積層体でもある。
本発明の対象は、本発明によるコポリマーの、接着剤、特に貼合せ用接着剤、特に2成分接着剤もしくは2成分貼合せ用接着剤の成分としての使用並びにラッカー、コーティング、シーラント、ペイント及びインキの成分として及び繊維及び粒子を結合するための使用でもある。本発明の対象は、フレキシブル包装、特にフレキシブル食品包装を製造するための、本発明によるコポリマーの使用でもある。
本発明による製造方法及び本発明による生成物の特別な利点は、特に、次のとおりである:
− フレキシブル包装、特に食品包装に特に好適である、イソシアネート不含の貼合せ用接着剤、
− 包装積層体中での短時間で十分に高い接着強さの発揮。
1. 材料
エキソVCアクリレート1:
Figure 0006903016
エキソVCアクリレート2:
Figure 0006903016
2. モノマーの製造例
2.1. エキソVCアクリレート1の製造
その製造を4つの段階で行う。
次の反応スキームは、段階1〜3を含む:
Figure 0006903016
第1段階:ヒドロキシペンタノンとアセチレンとから、アセチレン付加物への反応:
KOtBu(800g、7.1モル)を、無水THF(4.5L)中に装入し、0〜3℃に冷却する。アセチレン(280g、10.8モル)を、この温度で3h以内に導通する。アセチレン(130g、5モル)をさらに導通しながら、ついで、ヒドロキシペンタノン(550g、5.39モル)を1h以内に0〜6℃で滴加する。この際に、粘度最大値の通過後に、オレンジブラウンの溶液が生じる。0〜3℃で1h後撹拌した後に、RTに温め、20〜25℃で塩化アンモニウム(水5L中1068g)を45分以内に添加する。その際に、2つの相が形成される。その有機相を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、かつその溶剤を、40℃及び5mbarでロータリーエバポレーターで除去する。褐色の油状物649gが得られる。これを、オイルポンプによる真空中で留去し、その際に、最大130℃の底部温度に留意した。主留分が、110〜111℃で、黄色の油状物(440g、3.4モル、64%)の形で得られた。
純度(GC面積%):93%。
第2段階:該ジオールとギ酸とから、ホルメートへの反応:
第一段階において得られたジオール(1.305kg、10.2モル)を装入し、1h以内に、7〜8℃でギ酸(1.512L、40モル)と混合する。ついで、室温(RT)に温め、かつ該反応の進行をGC/FIDにより観察する。該反応を、その主ピークが事実上もはや増加しなくなるまで実施し、これはRTで約4h後の場合である。該反応を、この時点を越えて続ける場合には、ジホルミル化生成物がますます形成される。後処理のために、まず最初に真空中で、加熱せずに、濃縮し、得られた粗生成物をついで12mbarで蒸留する。主留分は、112〜115℃で、澄明で黄色の液体(1.453kg、9.3モル、91%)として留出する。
純度(GC面積%):93%。
第3段階:エキソVCホルメートへの、COでの閉環
第二段階において得られたホルメート(1.623kg、10.4モル)を、酢酸銀(1.38g)及びTMTACN(N,N′,N′′−トリメチル−1,4,7−トリアザシクロノナン、13.8mL)と混合し、かつ圧力保持弁を備えた撹拌式オートクレーブ中で、CO 10barを圧入する。5h以内に、その温度は56℃に及び圧力は18barに、上昇する。その温度が再びRTに低下した際に、70℃に加熱する。その圧力は、その際に約28barに上昇する。約4h後に、該反応の監視によれば、事実上もはや出発物質を示さない(GC/FID)。これを冷却し、放圧する。オートクレーブ内容物を、ジクロロメタン(1.5L)の添加後に、HCl(10%溶液、各480mL)で2回洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、その溶剤をロータリーエバポレーターで除去する(40℃、60mbar)。その後、RTで撹拌しながら、オイルポンプによる真空中で揮発性の全ての成分を除去し、これは48hまで継続することができる。粗生成物約1.9kgが得られる。さらなる精製のために、ワイパーシステムを備えた薄膜型蒸発装置中で、まず最初に、揮発性成分を除去する(0.05〜0.02mbar、ジャケット温度109〜114℃)。このためには、通例、少なくとも2つのランが必要である。さらなるランにおいて、ついで、目的化合物が、揮発しにくい成分から分離される(0.012mbar、ジャケット温度170℃)。
エキソVCホルメートの収量:1.419kg(7.1モル、68%)。
純度(GC面積%):97%。
第4段階:エキソVCアクリレート1へのアクリル化
Figure 0006903016
テフロン製撹拌機、温度計及び冷却器を備えた2リットル平底フラスコ中に、エキソVCホルメート300g(1.5モル)及びメチルアクリレート1200g(14モル)を添加した。該メチルアクリレートは、MeHQ(ヒドロキノンのモノメチルエーテル) 0.3gを禁止剤として含有していた。該混合物を撹拌し、40℃に温めた。酵素カンジダ アンタークティカ(Candida Antarctica)リパーゼB 30g(固定化された形)を添加した。24時間後に、得られた混合物を、2リットル丸底フラスコ中へデカンテーションし、その際に、該酵素は、該平底フラスコ中に取り残された。生じたメタノール及び同時にメチルアクリレートを、真空下に除去した。残留物を、新鮮なメチルアクリレート1000gと一緒に、該酵素を有する平底フラスコ中へ戻して添加した。得られた混合物を、40℃で改めて24時間撹拌した。反応混合物を、室温に冷却し、ろ過した。メタノール及び未反応メチルアクリレートを真空下に留去した。
その収量は、エキソVCアクリレート1 339gであった。
純度:96.7%(ガスクロマトグラフィーにより測定)。
2.2 エキソVCアクリレート2の製造
その製造を4つの段階において行う。
次の反応スキームは、段階1〜3を含む:
Figure 0006903016
1.)4,4−ジメトキシブタン−2−オンのエチニル化:
TMS−アセチレン(982g、10モル)を、THF(17L、モレキュラーシーブで乾燥させる)中にアルゴン下に装入し、−68℃に冷却する。撹拌しながら、1h以内に、n−ブチルリチウム(ヘキサン中2.5M、4L)を−68℃で滴加し、1h後撹拌する。30分以内に、ついで、該ケトン(1.319kg、10モル)を−68℃〜−54℃で滴加し、引き続き、15分間、後撹拌する。その後、9℃に温め、水(2.9L)を、一度に添加する。その際に、その温度は約17℃に上昇する。反応混合物を、45℃/8トルで徹底的に濃縮する。GC分析により、TMS−保護された生成物がもはや含まれていないことが保証される。残留物を、ジエチルエーテル(750mL)中に懸濁させ、ろ過し、そのろ過残留物をもう一度ジエチルエーテルで洗浄する。そのろ液を、真空中で濃縮する。原料約1.2kgが褐色の液体として残留する。真空蒸留(5mbar)により、それから、64〜68℃で、エチニル化生成物約1.1kg(7モル、70%)が無色の油状物として得られる。
純度: >96%(GC面積%)。
2.)COでの閉環:
段階1において得られたアセチレンアルコール(1233g;7.79モル)を、アセトニトリル(1.2L)中に装入し、かつ撹拌式オートクレーブ中で、PMDETA(ペンタメチルジエチレントリアミン;138.9g;0.8モル)及びAgOAc(12.9g;0.078モル)を添加する。CO 50barを圧入し、2.5h撹拌した。その温度は、75℃まで上昇する。反応混合物を、室温に冷却した後に常圧に放圧し、ろ過し、100℃/5mbarで濃縮する。原料約1.5kgが褐色の液体として残留する。5mbarでの真空蒸留により、それから、114〜115℃で、該カーボネート約1.39kgがオレンジ色の油状物として得られ、これを(場合によりいくつかの種晶の添加後に)一晩にわたって十分に結晶化させる。結晶塊を、シクロヘキサン(1.34L)と共に撹拌し、吸引ろ過し、残留物をもう一度シクロヘキサン(0.45L)で後洗浄する。真空中での乾燥後に、1.29kg(6.38モル、64%)のほぼ無色の固体が得られる。
純度: >99%(GC面積%)。
3.)トリメチロールプロパンとのアセタール交換:
段階2からのジメトキシ置換カーボネート(250g、1.24モル)を、アセトニトリル1.4L中に、アルゴン雰囲気下で装入する。ついで、トリメチロールプロパン253g(1.87mol)及びp−トルエンスルホン酸水和物407mg(0.002モル)を添加する。その混合物を、還流下で10h加熱する。室温に冷却した後に、その溶剤を真空中で除去し、残留物をMTBE 約1L中に吸収させる。これを各300mlの水で4回洗浄する。その有機相を、硫酸ナトリウムで乾燥させ、ろ別し、ロータリーエバポレーターで濃縮する。引き続き、40℃で、オイルポンプによる真空中で、数時間にわたって後乾燥させる。その生成物は、2種の異性体の形の粘稠性で淡黄色を帯びた油状物(339g)として得られ、これは、室温でより長期に放置した際にゆっくりと結晶化する。
純度: >98%(GC面積%)。
4.)エキソVCアクリレート2へのアクリル化
Figure 0006903016
テフロン製撹拌機、温度計及び冷却器を備えた2リットル平底フラスコ中に、エキソVC−PMPアルコール129g(0.47モル)、メチルアクリレート409g(4.75モル)及びモレキュラーシーブ5Å粉末152gを添加した。該メチルアクリレートは、MeHQ(ヒドロキノンのモノメチルエーテル)0.3gを禁止剤として含有していた。該混合物を撹拌し、60℃に温めた。酵素カンジダ アンタークティカ(Candida Antarctica)リパーゼB 9.7g(固定化された形)を添加した。72時間後に、モレキュラーシーブ5Å粉末100g及び酵素カンジダ アンタークティカ(Candida Antarctica)リパーゼB 9.7g(固定化された形)を添加した。96時間後に、反応混合物を室温に冷却し、ろ過した。メタノール及び未反応メチルアクリレートを、真空下で留去した。
その収量は、エキソVCアクリレート2 153gであった。
純度:97.1%(ガスクロマトグラフィーにより測定)。
3. コポリマーの製造例
3.1 エキソVCアクリレート1とn−ブチルアクリレートとのコポリマー
ガラス反応器、還流冷却器、撹拌機及び窒素入口からなる重合装置中に、弱い窒素流中でメチルエチルケトン(MEK)864.9gを装入し、80℃に温める。n−ブチルアクリレート225g及びエキソVCアクリレート1 75gからなるモノマー混合物15gを添加する。80℃に再び達した後に、tert−ブチルペルピバレート4g(鉱油中75%)及びMEK 30gの開始剤溶液1.7gを添加し、かつ3分間初期重合させる。ついで、残りの285gのモノマー混合物及び32.3gの開始剤溶液を3hで供給する。引き続き、その温度を90℃に高め、かつMEK 15g中のtert−ブチルペルピバレート0.96g(鉱油中75%)の溶液を30分で添加する。その後、冷却する。
K値、THF中1%:27
固形分:22.9%。
3.2 例1に類似して、エキソVCアクリレート2とのコポリマーを製造することができる。
4. 2成分接着剤
例3.1に記載されたコポリマーを、硬化剤としてのイソホロンジアミン(IPDA)2質量%とブレンドし、生じた反応性2成分の接着剤をその混合直後に3μmの層厚で、印刷された厚さ12μmのポリエステルフィルム上へ印刷側に塗布した。その溶剤を、熱気流を用いて蒸発させ、ついで、カレンダー中で、前もってコロナ処理がなされていた厚さ60μmのポリエチレンフィルムを、3barの圧力下で該接着剤層上へ貼り合わせた。生じた積層体を、15mm幅のストリップへ切断し、かつこれらのストリップによって、a)1分後及びb)24h後に、はく離強さを室温(20℃)で求めた[N/15mm]。そのためには、はく離試験機を用い、かつ90°のはく離角でのはく離強さ試験を実施した(Tテスト)。その結果は、第1表に示されている。
類似して、例3.2のコポリマーを有する2成分接着剤を製造し、かつ使用することができる。
第1表:はく離強さ測定の結果
Figure 0006903016
0.2Nより大きい1分後のはく離強さ及び1Nより大きい24h後のはく離強さは、フレキシブル包装における該接着剤の使用にとって十分であり、かつ十分に短い時間で発揮するので、工業的に利用可能である。

Claims (15)

  1. (a)式
    Figure 0006903016
    [式中、
    は、(メタ)アクリル基を有する有機基を表し、
    、R及びRは、互いに独立して、水素原子又はC〜C10−アルキル基を表す]で示される、少なくとも1種のモノマーM1;及び
    (b)少なくとも1種の、モノマーM1とは異なる、エチレン性不飽和ラジカル共重合性モノマーM2
    からラジカル共重合により形成された、コポリマーであって、
    少なくとも1種の前記モノマーM2が、ビニル芳香族炭化水素、モノエチレン性不飽和C〜C−モノカルボン酸とC〜C20−アルカノール、C〜C−シクロアルカノール、フェニル−C〜C−アルカノール又はフェノキシ−C〜C−アルカノールとのエステル、炭素原子1〜20個を有する脂肪族カルボン酸のビニルエステル及び共役したジエチレン性不飽和C〜C10−オレフィンからなる群から選択されていることを特徴とする前記コポリマー。
  2. モノマーM1が、全てのモノマーの全量を基準として、5〜50質量%の量で使用されており、かつモノマーM2が、全てのモノマーの全量を基準として、50〜95質量%の量で使用されていることを特徴とする、請求項1に記載のコポリマー。
  3. が、全部で最大24個の炭素原子を有する有機基を表し、かつ酸素原子以外に、さらなるヘテロ原子を有していないことを特徴とする、請求項1又は2に記載のコポリマー。
  4. が、式(II)
    Figure 0006903016
    の基であり、ここで、Xは、結合又は炭素原子1〜18個を有するアルキレン基を表し、かつRは、水素原子又はメチル基を表すか、又は式(III)
    Figure 0006903016
    の基であり、ここで、m及びpは、互いに独立して、0又は1〜10の整数を表し、Rは、水素原子又はメチル基を表し、かつRは、水素原子又はC〜C10−アルキル基を表すか、
    又は式(IV)
    Figure 0006903016
    の基を表し、ここで、s及びtは、互いに独立して、0又は1〜10の整数を表し、Rは、水素原子又はメチル基を表し、かつRは、水素原子又はC〜C10−アルキル基を表すことを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項に記載のコポリマー。
  5. は、メチル基を表し、かつR及びRは、水素原子を表すことを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項に記載のコポリマー。
  6. 前記コポリマーが、−50〜+20℃のガラス転移温度を有することを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項に記載のコポリマー。
  7. 請求項1から6までのいずれか1項に記載の少なくとも1種のコポリマーを含有する第一成分と、第一級アミノ基、第二級アミノ基、ヒドロキシ基、ホスフィン基、ホスホネート基及びメルカプタン基から選択される少なくとも2個の官能基を有する少なくとも1種の多官能性硬化剤を含有する第二成分とを含有する、2成分接着剤。
  8. 前記コポリマーのアルキリデン−1,3−ジオキソラン−2−オン基と前記硬化剤の官能基とのモル比が、1:10〜10:1であることを特徴とする、請求項7に記載の2成分接着剤。
  9. 前記2成分接着剤が、イソシアネート不含であり、かつ有機溶剤中の溶液の形で又は無溶剤型で存在することを特徴とする、請求項7又は8に記載の2成分接着剤。
  10. 前記2成分接着剤を用いて製造された積層体が、20℃で測定して、0.2Nより大きい1分後のせん断強さ及び1Nより大きい24時間後のせん断強さを有することを特徴とする、請求項7から9までのいずれか1項に記載の2成分接着剤。
  11. 前記2成分接着剤が、前記コポリマーの官能性アルキリデン−1,3−ジオキソラン−2−オン基と前記硬化剤の官能基との反応を触媒するための少なくとも1種の触媒を含有することを特徴とする、請求項7から10までのいずれか1項に記載の2成分接着剤。
  12. 積層体を製造する方法であって、フィルム若しくはホイルを、請求項1から6までのいずれか1項に記載の少なくとも1種のコポリマーを使用して又は請求項7から11までのいずれか1項に記載の2成分接着剤を使用して、基材上へ貼り合わせる、積層体を製造する方法。
  13. 前記基材が、ポリマーフィルム、金属ホイル、紙及び金属製、プラスチック製又は木製の成形体から選択されていることを特徴とする、請求項12に記載の方法。
  14. 接着剤、ラッカー、コーティング、シーラント、ペイント若しくはインキの成分として、又は繊維若しくは粒子を結合するための、請求項1から6までのいずれか1項に記載のコポリマーの使用。
  15. フレキシブル食品包装を製造するための、請求項14に記載の使用。
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