DE102011012396A1

DE102011012396A1 - Konjugiertes Dienpolymer, konjugierte Dinpolymerzusammensetzung und Verfahren zur Herstellung von konjugiertem Dienpolymer

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Publication number: DE102011012396A1
Application number: DE102011012396A
Authority: DE
Inventors: Mana Ito; Mayumi Okla. Oshima; Katsunari Chiba Inagaki
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2010-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2011-08-25
Also published as: CN102167778A; SG173973A1; JP2011195802A; US20110207879A1

Abstract

Ein konjugiertes Dienpolymer wird bereitgestellt, das eine Monomereinheit auf Basis eines konjugierten Diens und eine Monomereinheit auf der Basis eines durch nachstehende Formel (1) dargestellten Monomers einschließt, wobei das Polymer mindestens ein Ende aufweist, das durch eine durch nachstehende Formel (2) dargestellte Verbindung modifiziert istwobei r gleich 0 oder 1 ist, R1 einen Hydrocarbylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einen Rest, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe, bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält, bezeichnet und R2 einen Rest, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe, bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält, bezeichnetwobei n eine ganze Zahl von 1 bis 10 bezeichnet, R3, R4 und R5 unabhängig einen Hydrocarbylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einen Hydrocarbyloxyrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bezeichnen, mindestens ein Rest R3, R4 und R5 ein Hydrocarbyloxyrest ist und R6 einen Rest bezeichnet, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein konjugiertes Dienpolymer, eine konjugierte Dienpolymerzusammensetzung und ein Verfahren zur Herstellung eines konjugierten Dienpolymers.
In den letzten Jahren ist mit den zunehmenden Bedenken hinsichtlich der Umweltprobleme die Nachfrage nach guter Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs für Automobile stärker geworden, und es gibt auch eine Nachfrage nach ausgezeichneter Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs für Polymerzusammensetzungen, die für Automobilreifen verwendet werden. Als eine Polymerzusammensetzung für Automobilreifen wird eine Polymerzusammensetzung, umfassend ein konjugiertes Dienpolymer, wie Polybutadien oder ein Butadien-Styrol-Copolymer, und ein Verstärkungsmittel, wie Ruß oder Siliciumdioxid, usw., verwendet.
Beispielsweise wurden als ein konjugiertes Dienpolymer eine Polymerzusammensetzung, die ein konjugiertes Dienpolymer einsetzt, das durch Modifizieren eines Endes eines Polymers, das durch Copolymerisieren von Butadien und Styrol unter Verwendung eines Alkyllithiums als einem Polymerisationsinitiator gebildet wurde, mit einem Dialkylaminorest enthaltenden Alkoxylsilan gebildet wurde (siehe z. B. JP-A-63-186748 (JP-A bedeutet eine ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung)), als ein konjugiertes Dienpolymer eine Polymerzusammensetzung, die ein konjugiertes Dienpolymer einsetzt, das durch Modifizieren eines Endes eines Polymers, das durch Copolymerisieren von Butadien und Styrol unter Verwendung eines Alkyllithiums als einem Polymerisationsinitiator gebildet wurde, mit einem Dialkylaminorest enthaltenden 1,1-Diphenylethylen gebildet wurde (siehe z. B. JP-A-2003-160603 ), usw. als Polymerzusammensetzungen mit guter Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs vorgeschlagen.
Jedoch sind die vorstehend erwähnten herkömmlichen Polymerzusammensetzungen, die ein konjugiertes Dienpolymer einsetzen, nicht immer zufrieden stellend im Hinblick auf die Abriebfestigkeit.
Unter solchen Umständen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein konjugiertes Dienpolymer, das eine konjugierte Dienpolymerzusammensetzung mit ausgezeichneter Abriebfestigkeit ergeben kann, eine konjugierte Dienpolymerzusammensetzung, die das konjugierte Dienpolymer und ein Verstärkungsmittel, wie Siliciumdioxid, enthält, und ein Verfahren zur Herstellung des konjugierten Dienpolymers bereitzustellen.
Ein erster Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft ein konjugiertes Dienpolymer, umfassend eine Monomereinheit auf Basis eines konjugierten Diens und eine Monomereinheit auf der Basis einer durch nachstehende Formel (1) dargestellten Verbindung, und das Polymer, das mindestens ein Ende aufweist, das durch eine durch nachstehende Formel (2) dargestellte Verbindung modifiziert ist.
wobei r gleich 0 oder 1 ist, R¹ einen Hydrocarbylrest, der 1 bis 10 Kohlenstoffatome enthält, oder einen Rest, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe, bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält, bezeichnet und R² einen Rest, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe, bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält, bezeichnet.
wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 10 bezeichnet, R³, R⁴ und R⁵ unabhängig einen Hydrocarbylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einen Hydrocarbyloxyrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bezeichnen, mindestens ein Rest R³, R⁴ und R⁵ ein Hydrocarbyloxyrest ist und R⁶ einen Rest bezeichnet, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe, bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält.
Ein zweiter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft eine konjugierte Dienpolymerzusammensetzung, umfassend das vorstehend beschriebene konjugierte Dienpolymer und ein Verstärkungsmittel.
Ein dritter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines konjugierten Dienpolymers, umfassend die Schritte

(A) Polymerisieren von Monomerkomponenten, umfassend ein konjugiertes Dien und eine durch nachstehende Formel (1) dargestellte Verbindung, in einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel unter Verwendung eines Alkalimetallkatalysators, wobei das Polymer an mindestens einem Ende einer Polymerkette ein von einem Alkalimetallkatalysator abgeleitetes Alkalimetall aufweist, und
(B) Umsetzen des in Schritt A erhaltenen Polymers und einer durch nachstehende Formel (2) dargestellten Verbindung
wobei r gleich 0 oder 1 ist, R¹ einen Hydrocarbylrest, der 1 bis 10 Kohlenstoffatome aufweist oder mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe, bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält, bezeichnet und R² einen Rest, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe, bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält, bezeichnet
wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 10 bezeichnet, R³, R⁴ und R⁵ unabhängig einen Hydrocarbylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einen Hydrocarbyloxyrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bezeichnen, mindestens ein Rest R³, R⁴ und R⁵ ein Hydrocarbyloxyrest ist und R⁶ einen Rest bezeichnet, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe, bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält. Ein Gemisch aus zwei oder mehreren durch Formel (2) dargestellten Verbindungen kann verwendet werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können ein konjugiertes Dienpolymer, das eine konjugierte Dienpolymerzusammensetzung mit ausgezeichneter Abriebfestigkeit ergeben kann, eine Polymerzusammensetzung, die durch Kombinieren des konjugierten Dienpolymers und eines Verstärkungsmittels, wie Siliciumdioxid, gebildet wird, und ein Verfahren zur Herstellung des konjugierten Dienpolymers bereitgestellt werden.
Das konjugierte Dienpolymer der vorliegenden Erfindung ist ein konjugiertes Dienpolymer, das eine Monomereinheit auf Basis eines konjugierten Diens und eine Monomereinheit auf der Basis eines durch vorstehende Formel (1) dargestellten Monomers enthält, wobei das Polymer mindestens ein Ende aufweist, das durch eine durch vorstehende Formel (2) dargestellte Verbindung modifiziert ist.
Beispiele für das konjugierte Dien schließen 1,3-Butadien, Isopren, 1,3-Pentadien, 2,3-Dimethyl-1,3-butadien und 1,3-Hexadien ein, und ein oder mehrere Typen davon können verwendet werden. Das konjugierte Dien ist vorzugsweise 1,3-Butadien oder Isopren.
In Formel (1) ist r 0 oder 1.
In Formel (1) sind R¹ und R² Substituenten an den Benzolringen, und die Substitutionsposition kann eine beliebige aus 2-Position, 3-Position, 4-Position, 5-Position und 6-Position sein; sie ist vorzugsweise die 3-Position, 4-Position oder 5-Position und stärker bevorzugt die 4-Position.
Im Hinblick auf die Substitutionsposition von R¹ wird die Position des Benzolrings, an die der folgende Rest gebunden ist, als die 1-Position definiert. Die Stelle des Bindens wird durch * in der nachstehenden Formel bezeichnet.
Im Hinblick auf die Substitutionsposition von R² wird die Position des Benzolrings, an die der folgende Rest gebunden ist, als die 1-Position definiert. Die Stelle des Bindens wird durch * in der nachstehenden Formel bezeichnet.
In Formel (1) bedeutet R¹ einen Hydrocarbylrest oder einen Rest, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe, bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält, und bedeutet R² einen Rest, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe, bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält. R² ist vorzugsweise ein aliphatischer oder cyclischer Rest mit 0 bis 6 Kohlenstoffatomen, bei dem ein Stickstoffatom, Sauerstoffatom oder Schwefelatom direkt an den Phenylrest gebunden ist.
In der vorliegenden Beschreibung bedeutet ein Hydrocarbylrest einen Kohlenwasserstoffrest und bedeutet ein Hydrocarbyloxyrest einen Rest, bei dem das Wasserstoffatom einer Hydroxylgruppe durch einen Hydrocarbylrest ersetzt ist.
Im Hinblick auf den durch R¹ und R² bezeichneten Rest, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe, bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält, schließen Beispiele für den ein Stickstoffatom enthaltenden Rest eine Aminogruppe, eine Dimethylaminogruppe, eine Diethylaminogruppe, eine Isocyanogruppe, eine 1-Aziridinylgruppe, eine 1-Pyrrolidinylgruppe, eine 1-Piperidinylgruppe, eine Hexamethyleniminogruppe, eine 1-Imidazolylgruppe, eine 4,5-Dihydro-1-imidazolylgruppe, eine 1-Imidazolidinylgruppe, eine 1-Piperazinylgruppe und eine Morpholinogruppe ein. Weitere Beispiele schließen eine Cyanogruppe, eine 2-Pyrrolidylgruppe, eine 2-Piperidinylgruppe, eine 2-Pyridylgruppe, eine 3-Pyridylgruppe, eine 4-Pyridylgruppe und eine 2-Pyrazinylgruppe ein.
Im Hinblick auf den durch R¹ und R² bezeichneten Rest, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe, bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält, schließen Beispiele für den ein Sauerstoffatom enthaltenden Rest einen Hydrocarbyloxyrest, wie ein Alkoxyrest, ein Aryloxyrest oder ein Aralkyloxyrest; einen substituierten Hydrocarbylrest, der einen Hydrocarbyloxyrest als einen Substituenten enthält, wie ein Alkoxyalkylrest oder ein Alkoxyarylrest; einen heterocyclischen Rest, der ein Sauerstoffatom als ein den Ring aufbauendes Heteroatom enthält; einen Trihydrocarbylsilyloxyrest, wie ein Trialkylsilyloxyrest; und einen Trihydrocarbyloxysilylrest, wie ein Trialkoxysilylrest, ein.
Beispiele für den Alkoxyrest schließen eine Methoxygruppe, eine Etoxygruppe, eine n-Propoxygruppe, eine Isopropoxygruppe, eine n-Butoxygruppe, eine sec-Butoxygruppe und eine t-Butoxygruppe ein.
Beispiele für den Aryloxyrest schließen eine Phenoxygruppe ein. Beispiele für den Aralkyloxyrest schließen eine Benzyloxygruppe ein. Beispiele für den Alkoxyalkylrest schließen eine Methoxymethylgruppe, eine Methoxyethylgruppe, eine Ethoxymethylgruppe und eine Ethoxyethylgruppe ein. Beispiele für den Alkoxyarylrest schließen eine Methoxyphenylgruppe und eine Ethoxyphenylgruppe ein. Beispiele für den heterocyclischen Rest, der ein Sauerstoffatom als ein den Ring aufbauendes Heteroatom enthält, schließen eine Oxiranylgruppe, eine Tetrahydrofuranylgruppe und eine Dioxolanylgruppe ein, Beispiele für den Trialkylsilyloxyrest schließen eine Trimethylsilyloxygruppe, eine Triethylsilyloxygruppe, eine Triisopropylsilyloxygruppe und eine t-Butyldimethylsilyloxygruppe ein. Beispiele für den Trialkoxysilylrest schließen eine Trimethoxysilylgruppe, eine Triethoxysilylgruppe und eine Tri-n-propoxysilylgruppe ein.
Im Hinblick auf den durch R¹ und R² bezeichneten Rest, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe, bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält, schließen Beispiele für den ein Schwefelatom enthaltenden Rest eine Mercaptogruppe ein.
Der Rest, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe, bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält, ist vorzugsweise ein ein Stickstoffatom enthaltender Rest und stärker bevorzugt ein Rest, dargestellt durch nachstehende Formel (3)
wobei R⁷ und R⁸ unabhängig einen Hydrocarbylrest oder einen Trihydrocarbylsilylrest bezeichnen oder R⁷ und R⁸ aneinander gebunden sind und einen Hydrocarbylenrest bezeichnen, der ein Stickstoffatom und/oder ein Sauerstoffatom als ein Heteroatom enthält, und * eine Bindestelle bezeichnet.
Der durch R⁷ und R⁸ bezeichnete Hydrocarbylrest ist vorzugsweise ein Hydrocarbylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen. Beispiele für den Hydrocalbylrest schließen einen Alkylrest und einen Arylrest ein. Beispiele für den Alkylrest schließen eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine n-Propylgruppe, eine Isopropylgruppe, eine n-Butylgruppe, eine sec-Butylgruppe und eine tert-Butylgruppe ein. Beispiele für den Arylrest schließen eine Phenylgruppe ein. Der Hydrocarbylrest ist vorzugsweise ein Alkylrest und stärker bevorzugt ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen.
Als der durch R⁷ und R⁸ bezeichnete Trihydrocarbylsilylrest kann ein Trialkylsilylrest usw. angeführt werden. Beispiele für den Trialkylsilylrest schließen eine Trimethylsilylgruppe, eine Triethylsilylgruppe, eine Triisopropylsilylgruppe und eine tert-Butyldimethylsilylgruppe ein. Er ist vorzugsweise ein Trialkylsilylrest mit 3 bis 9 Kohlenstoffatomen und stärker bevorzugt ein Trialkylsilylrest, bei dem der Alkylrest, der an das Siliciumatom gebunden ist, ein Alkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ist.
Beispiele für einen zweiwertigen Rest, bei dem R⁷ und R⁸ gebunden sind, schließen einen Alkylenrest, wie eine Ethylengruppe, eine Trimethylengruppe, eine Tetramethylengruppe, eine Pentamethylengruppe oder eine Hexamethylengruppe; einen ein Stickstoffatom enthaltenden Hydrocarbylenrest, wie eine Gruppe, dargestellt durch -CH₂CH₂-NH-CH₂-, eine Gruppe, dargestellt durch -CH₂CH₂-N=CH-, eine Gruppe, dargestellt durch -CH=CH-N=CH-, oder eine Gruppe, dargestellt durch -CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-; und einen ein Sauerstoffatom enthaltenden Hydrocarbylenrest, wie eine Gruppe, dargestellt durch -CH₂CH₂-O-CH₂CH₂-, ein.
In der vorliegenden Beschreibung bedeutet der Hydrocarbylenrest einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest; bedeutet der Hydrocarbylenrest, der ein X-Atom als ein Heteroatom enthält, einen Rest, der eine Struktur enthält, bei der ein Wasserstoffatom und/oder ein Kohlenstoffatom eines Hydrocarbylenrests durch ein X-Atom ersetzt ist. Beispiele für einen Hydrocarbylenrest, der ein Stickstoffatom als ein Heteroatom enthält, schließen einen Rest ein, der eine Struktur enthält, bei der CH eines Hydrocarbylenrests durch N ersetzt ist. Beispiele für einen Hydrocarbylenrest, der ein Sauerstoffatom als ein Heteroatom enthält, schließen einen Rest, der eine Struktur enthält, bei der CH₂ durch O ersetzt ist, und einen Rest, der eine Struktur enthält, bei der zwei Wasserstoffatome durch O ersetzt sind, ein. Beispiele für einen Hydrocarbylenrest, der ein Siliciumatom als ein Heteroatom enthält, schließen einen Rest ein, der eine Struktur enthält, bei der C durch Si ersetzt ist.
Als der Rest, dargestellt durch vorstehende Formel (3), können ein acyclischer Aminorest und ein cyclischer Aminorest angeführt werden. Beispiele für den acyclischen Aminorest schließen einen Dialkylaminorest, wie eine Dimethylaminogruppe, eine Diethylaminogruppe, ein Di(n-propyl)aminogruppe, eine Di(isopropyl)aminogruppe, eine Di(n-butyl)aminogruppe, eine Di(sec-butyl)aminogruppe, eine Di(tert-butyl)aminogruppe oder eine Ethylmethylaminogruppe; einen Diarylaminorest, wie eine Diphenylaminogruppe; und einen Bis(trialkylsilyl)aminorest, wie eine Bis(trimethylsilyl)aminogruppe, eine Bis(triethylsilyl)aminogruppe, eine Bis(t-butyldimethylsilyl)aminogruppe oder eine Bis(triisopropylsilyl)aminogruppe, ein.
Beispiele für den cyclischen Aminorest schließen eine 1-Aziridinylgruppe, eine 1-Pyrrolidinylgruppe, eine 1-Piperidinylgruppe, eine 1-Hexamethyleniminogruppe, eine 1-Heptamethyleniminogruppe, eine 1-Octamethyleniminogruppe, eine 1-Decamethyleniminogruppe, eine 1-Dodecamethyleniminogruppe, eine 1-Imidazolylgruppe, eine 4,5-Dihydro-1-imidazolylgruppe, eine 1-Imidazolidinylgruppe, eine 1-Piperazinylgruppe und eine Morpholinogruppe ein.
Der Rest, dargestellt durch Formel (3), ist vorzugsweise ein acyclischer Aminorest und stärker bevorzugt ein Dialkylaminorest.
Als der durch R¹ bezeichnete Hydrocarbylrest können ein Alkylrest, ein Arylrest usw, angeführt werden. Beispiele für den Alkylrest schließen eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine n-Propylgruppe, eine Isopropylgruppe, eine n-Butylgruppe, eine sec-Butylgruppe und eine tert-Butylgruppe ein. Beispiele für den Arylrest schließen eine Phenylgruppe ein. Der Hydrocarbylrest ist vorzugsweise ein Hydrocarbylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen.
Die Verbindung, dargestellt durch Formel (1), ist vorzugsweise eine Verbindung, bei der r = 0 ist, oder eine Verbindung, bei der r = 1 und R¹ ein Hydrocarbylrest ist, stärker bevorzugt eine Verbindung, bei der r = 0 ist, und noch stärker bevorzugt eine Verbindung, bei der r = 0 ist und R² ein Rest, dargestellt durch vorstehende Formel (3), ist.
Beispiele für die Verbindung, dargestellt durch Formel (1), schließen
1-(4-N,N-Dimethylaminophenyl)-1-phenylethylen,
1-(4-N,N-Diethylaminophenyl)-1-phenylethylen,
1-(4-N,N-Dipropylaminophenyl)-1-phenylethylen,
1-(4-N,N-Diisopropylaminophenyl)-1-phenylethylen,
1-(4-N,N-Dibutylaminophenyl)-1-phenylethylen,
1-(4-N,N-Diisobutylaminophenyl)-1-phenylethylen,
1-(4-N,N-Di(tert-butyl)aminophenyl)-1-phenylethylen,
1-(4-N,N-Diphenylaminophenyl)-1-phenylethylen,
1-(4-(1-Aziridinyl)phenyl)-1-phenylethylen,
1-(4-(1-Pyrrolidinyl)phenyl)-1-phenylethylen,
1-(4-(1-Piperidinyl)phenyl)-1-phenylethylen,
1-(4-Hexamethyleniminophenyl)-1-phenylethylen,
1-(4-Morpholinophenyl)-1-phenylethylen,
1-(4-(N,N-Bis(trimethylsilyl)amino)phenyl)-1-phenylethylen,
1-(4-(N,N-Bis(tert-butyldimethylsilyl)amino)phenyl)-1-phenylethylen und
1-(4-(N,N-Bistriisopropylsilylamino)phenyl)-1-phenylethylen ein.
1-(4-N,N-Dimethylaminophenyl)-1-phenylethylen wird bevorzugt.
In Formel (2) bezeichnet n eine ganze Zahl von 1 bis 10. Damit die Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs verbessert wird, beträgt n vorzugsweise nicht weniger als 2, und damit die ökonomische Effizienz verbessert wird, beträgt n vorzugsweise nicht mehr als 4. n beträgt vorzugsweise 3.
In Formel (2) bezeichnen R³, R⁴ und R⁵ unabhängig einen Hydrocarbylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einen Hydrocarbyloxyrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen.
Beispiele für den durch R³, R⁴, und R⁵ bezeichneten Hydrocarbylrest schließen einen Alkylrest, wie eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine n-Propylgruppe, eine Isopropylgruppe, eine n-Butylgruppe, eine sec-Butylgruppe oder eine tert-Butylgruppe, ein. Weiterhin schließen Beispiele für den durch R³, R⁴, und R⁵ bezeichneten Hydrocarbyloxyrest einen Alkoxyrest, wie eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine n-Propoxygruppe, eine Isopropoxygruppe, eine n-Butoxygruppe, eine sec-Butoxygruppe oder eine t-Butoxygruppe, ein. Der Hydrocarbylrest ist vorzugsweise ein Alkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und stärker bevorzugt eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe.
Beispiele für den durch R³, R⁴, und R⁵ bezeichneten Hydrocarbyloxyrest schließen einen Alkoxyrest, wie eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine n-Propoxygruppe, eine Isopropoxygruppe, eine n-Butoxygruppe, eine sec-Butoxygruppe oder eine tert-Butoxygruppe; und einen Aryloxyrest, wie eine Phenoxygruppe, ein. Er ist vorzugsweise ein Alkoxyrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und stärker bevorzugt eine Methoxygruppe oder eine Ethoxygruppe.
Mindestens einer der Reste R³, R⁴ und R⁵ ist ein Hydrocarbyloxyrest; damit die Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs verbessert wird, wird es bevorzugt, dass mindestens zwei der Reste R³, R⁴ und R⁵ Hydrocarbyloxyreste sind, und wird es stärker bevorzugt, dass drei der Reste R³, R⁴ und R⁵ Hydrocarbyloxyreste sind.
In Formel (2) bezeichnet R⁶ einen Rest, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe, bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält.
Im Hinblick auf den durch R⁶ bezeichneten Rest, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe, bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält, schließen Beispiele für den ein Stickstoffatom enthaltenden Rest eine Aminogruppe und einen substituierte Aminorest ein.
Beispiele für den substituierten Aminorest schließen einen Dihydrocarbylaminorest, wie eine Dimethylaminogruppe oder eine Diethylaminogruppe; und einen cyclischen Aminorest, wie eine 1-Aziridinylgruppe, eine 1-Pyrrolidinylgruppe, eine 1-Piperidinylgruppe, eine 1-Hexamethyleniminogruppe, eine 1-Imidazolylgruppe, eine 4,5-Dihydro-1-imidazolylgruppe, eine 1-Imidazolidinylgruppe, eine 1-Piperazinylgruppe oder eine Morpholinogruppe, ein.
Beispiele für den Rest, der ein Stickstoffatom enthält, schließen einen heterocyclischen Rest, wie 2-Pyrrolidylgruppe, eine 2-Piperidinylgruppe, eine 2-Pyridylgruppe, eine 3-Pyridylgruppe, eine 4-Pyridylgruppe und eine 2-Pyrazinylgruppe, ein.
Im Hinblick auf den durch R⁶ bezeichneten Rest, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe, bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, entält, schließen Beispiele für den ein Sauerstoffatom enthaltenden Rest einen Hydrocarbyloxyrest, wie ein Alkoxyrest, ein Aryloxyrest oder ein Aralkyloxyrest; einen substituierten Hydrocarbyloxyrest, wie ein Alkoxyalkoxyrest; und einen heterocyclischen Rest, der ein Sauerstoffatom als ein Heteroatom enthält, ein.
Beispiele für den Alkoxyrest schließen eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine n-Propoxygruppe, eine Isopropoxygruppe, eine n-Butoxygruppe, eine sec-Butoxygruppe und eine tert-Butoxygruppe ein. Beispiele für den Aryloxyrest schließen eine Phenoxygruppe ein. Beispiele für den Aralkyloxyrest schließen eine Benzyloxygruppe ein.
Beispiele für den Alkoxyalkoxyrest schließen eine Methoxymethoxygruppe, eine Methoxyethoxygruppe, eine Ethoxymethoxygruppe und eine Ethoxyethoxygruppe ein. Beispiele für den heterocyclischen Rest, der ein Sauerstoffatom als ein Heteroatom enthält, schließen eine Oxiranylgruppe, eine Tetrahydrofuranylgruppe, eine Dioxolanylgruppe und eine 3,4-Epoxycyclohexylgruppe ein.
Weiterhin schließen Beispiele für den ein Sauerstoffatom enthaltenden Rest eine Acryloxygruppe und eine Methacryloxygruppe ein.
Im Hinblick auf den durch R⁶ bezeichneten Rest, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe, bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält, schließen Beispiele für den ein Schwefelatom enthaltenden Rest eine Mercaptogruppe ein.
R⁶ ist vorzugsweise ein ein Stickstoffatom enthaltender Rest, stärker bevorzugt ein gegebenenfalls substituierter Aminorest und noch stärker bevorzugt ein durch nachstehende Formel (4) dargestellter Rest
wobei R⁹ und R¹⁰ unabhängig ein Wasserstoffatom, einen Hydrocarbylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einen Rest, der 1 bis 10 Kohlenstoffatome enthält und mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe, bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Siliciumatom, enthält, bezeichnen oder R⁹ und R¹⁰ aneinander gebunden sind und einen Hydrocarbylenrest bezeichnen, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe, bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Siliciumatom, enthalten kann, und R⁹ und R¹⁰ ein einziger Rest sein können, der an das Stickstoffatom über eine Doppelbindung gebunden ist.
Beispiele für den durch R⁹ und R¹⁰ bezeichneten Hydrocarbylrest schließen einen Alkylrest und einen Arylrest ein. Beispiele für den Hydrocarbylrest schließen einen Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen ein. Beispiele für den Hydrocarbylrest schließen einen Alkylrest und einen Arylrest ein. Beispiele für den Alkylrest schließen eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine n-Propylgruppe, eine Isopropylgruppe, eine n-Butylgruppe, eine sec-Butylgruppe und eine tert-Butylgruppe ein. Beispiele für den Arylrest schließen eine Phenylgruppe ein. Der Hydrocarbylrest ist vorzugsweise ein Alkylrest und stärker bevorzugt ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und noch stärker bevorzugt eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe.
Als der durch R⁹ und R¹⁰ bezeichnete, ein Stickstoffatom enthaltende Rest können ein Dialkylaminoalkylrest, ein heterocyclischer Rest, der ein Stickstoffatom als ein Ring aufbauendes Heteroatom enthält, usw. angeführt werden. Beispiele für den Dialkylaminoalkylrest schließen eine Dimethylaminoethylgruppe und eine Diethylaminoethylgruppe ein. Beispiele für den heterocyclischen Rest, der ein Stickstoffatom als ein Ring aufbauendes Heteroatom enthält, schließen eine 2-Pyrrolidylgruppe, eine 2-Piperidinylgruppe, eine 2-Pyridylgruppe, eine 3-Pyridylgruppe, eine 4-Pyridylgruppe und eine 2-Pyrazinylgruppe ein.
Als der durch R⁹ und R¹⁰ bezeichnete, ein Sauerstoffatom enthaltende Rest können ein Alkoxyalkylrest, ein heterocyclischer Rest, der ein Sauerstoffatom als ein Ring aufbauendes Heteroatom enthält, usw. angeführt werden. Beispiele für den Alkoxyalkylrest schließen eine Methoxymethylgruppe, eine Methoxyethylgruppe, eine Ethoxymethylgruppe und eine Ethoxyethylgruppe ein. Beispiele für den heterocyclischen Rest, der ein Sauerstoffatom als ein Ring aufbauendes Heteroatom enthält, schließen einen Monooxacycloalkylrest, wie eine Oxiranylgruppe oder eine Tetrahydrofuranylgruppe; und einen Dioxacycloalkylrest, wie eine Dioxolanylgruppe, ein.
Weiterhin schließen Beispiele für den ein Sauerstoffatom enthaltenden Rest einen Alkylrest, der mit einem Monooxacycloalkylrest, wie eine Glycidylgruppe oder eine Tetrahydrofurfurylgruppe, substituiert ist, ein. Der ein Sauerstoffatom enthaltende Rest ist vorzugsweise ein heterocyclischer Rest, der ein Sauerstoffatom als ein Ring aufbauendes Heteroatom enthält; oder ein Alkylrest, der mit einem Monooxacycloalkylrest, wie eine Glycidylgruppe oder eine Tetrahydrofurfurylgruppe, substituiert ist.
In der vorliegenden Beschreibung bedeutet der Monooxacycloalkylrest einen Rest, bei dem ein CH₂ eines Cycloalkylrests durch ein Sauerstoffatom ersetzt ist. Der Dioxacycloalkylrest bedeutet einen Rest, bei dem zwei CH₂s eines Cycloalkylrests durch Sauerstoffatome ersetzt sind.
Als der durch R⁹ und R¹⁰ bezeichnete, ein Siliciumatom enthaltende Rest können ein Trialkylsilylrest, ein Trialkoxysilylrest, ein Trialkylsilylalkylrest usw. angeführt werden. Beispiele für den Trialkylsilylrest schließen eine Trimethylsilylgruppe, eine Triethylsilylgruppe, eine tert-Butyldimethylsilylgruppe und eine Triisopropylsilylgruppe ein. Beispiele für den Trialkoxysilylrest schließen eine Trimethoxysilylgruppe ein. Beispiele für den Trialkylsilylalkylrest schließen eine Trimethylsilylmethylgruppe ein. Der ein Siliciumatom enthaltende Rest ist vorzugsweise ein Trialkylsilylrest.
Beispiele für einen zweiwertigen Rest, bei dem R⁹ und R¹⁰ gebunden sind, schließen einen Alkylenrest, wie eine Trimethylengruppe, eine Tetramethylengruppe, eine Pentamethylengruppe oder eine Hexamethylengruppe; einen ein Stickstoffatom enthaltenden Hydrocarbylenrest, wie eine Gruppe, dargestellt durch -CH₂CH₂-NH-CH₂-, eine Gruppe, dargestellt durch -CH₂CH₂-N=CH-, eine Gruppe, dargestellt durch -CH=CH-N=CH-, oder eine Gruppe, dargestellt durch -CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-; und einen ein Sauerstoffatom enthaltenden Hydrocarbylenrest, wie eine Gruppe, dargestellt durch -CH₂CH₂-O-CH₂CH₂-, ein.
Beispiele für den durch R⁹ und R¹⁰ bezeichneten einzigen Rest, der an das Stickstoffatom über eine Doppelbindung gebunden ist, schließen eine Ethylidengruppe, eine Propylidengruppe, eine Butylidengruppe, eine 1-Methylethylidengruppe, eine 1-Methylpropylidengruppe, eine 1,3-Dimethylbutylidengruppe und 4-N,N-Dimethylaminobenzylidengruppe ein.
Die durch R⁹ und R¹⁰ bezeichneten Reste sind vorzugsweise Hydrocarbylreste, ein Sauerstoffatom enthaltende Reste oder ein Siliciumatom enthaltende Reste und stärker bevorzugt Alkylreste; heterocyclische Reste, die ein Sauerstoffatom als ein Ring aufbauendes Heteroatom enthalten; Alkylreste, die mit einem Monooxacycloalkylrest, wie eine Glycidylgruppe oder eine Tetrahydrofurfurylgruppe, substituiert sind; oder Trialkylsilylreste.
Als der Rest, dargestellt durch Formel (4), können ein acyclischer Aminorest und ein cyclischer Aminorest angeführt werden. Beispiele für den acyclischen Aminorest schließen einen Dialkylaminorest, einen Bis(alkoxyalkyl)aminorest und einen Bis(trialkylsilyl)aminorest ein. Beispiele für den Dialkylaminorest schließen eine Dimethylaminogruppe, eine Diethylaminogruppe, eine Di(n-propyl)aminogruppe, eine Di(isopropyl)aminogruppe, eine Di(n-butyl)aminogruppe, eine Di(sec-butyl)aminogruppe, eine Di(tert-butyl)aminogruppe, eine Di(neopentyl)aminogruppe und eine Ethylmethylaminogruppe ein. Beispiele für den Bis(alkoxyalkyl)aminorest schließen eine Bis(methoxymethyl)aminogruppe, eine Bis(methoxyethyl)aminogruppe, eine Bis(ethoxymethyl)aminogruppe und eine Bis(ethoxyethyl)aminogruppe ein. Beispiele für den Bis(trialkylsilyl)aminorest schließen eine Bis(trimethylsilyl)aminogruppe und eine Bis(t-butyldimethylsilyl)aminogruppe ein.
Weiterhin schließen Beispiele für den acyclischen Aminorest eine Di(oxiranyl)aminogruppe, eine Di(tetrahydrofuranyl)aminogruppe, eine Di(glycidyl)aminogruppe und eine Di(tetrahydrofurfuryl)aminogruppe ein.
Darüber hinaus schließen Beispiele für den acyclischen Aminorest eine Ethylidenaminogruppe, eine 1-Methylpropylidenaminogruppe, eine 1,3-Dimethylbutylidenaminogruppe, eine 1-Methylethylidenaminogruppe und eine 4-N,N-Dimethylaminobenzylidenaminogruppe ein.
Beispiele für den cyclischen Aminorest schließen eine 1-Aziridinylgruppe, eine 1-Pyrrolidinylgruppe, eine 1-Piperidinylgruppe, eine Hexamethyleniminogruppe, eine 1-Imidazolylgruppe, eine 4,5-Dihydro-1-imidazolylgruppe, eine 1-Imidazolidinylgruppe, eine 1-Piperazinylgruppe und eine Morpholinogruppe ein.
Der durch Formel (4) dargestellte Rest ist vorzugsweise ein acyclischer Aminorest und stärker bevorzugt ein Dialkylaminorest, eine Di(oxiranyl)aminogruppe, eine Di(tetrahydrofuranyl)aminogruppe, eine Di(glycidyl)aminogruppe, eine Di(tetrahydrofurfuryl)aminogruppe oder ein Di(trialkylsilyl)aminorest.
Im Hinblick auf die durch Formel (2) dargestellte Verbindung können als eine Verbindung, bei der Formel (4) ein acyclischer Aminorest ist, die folgenden Verbindungen als Beispiele angeführt werden.
Beispiele für Verbindungen, bei denen Formel (4) ein Dialkylaminorest ist, schließen
[3-(Dimethylamino)propyl]trimethoxysilan,
[3-(Diethylamino)propyl]trimethoxysilan,
[3-(Ethylmethylamino)propyl]trimethoxysilan,
[3-(Dimethylamino)propyl]triethoxysilan,
[3-(Diethylamino)propyl]triethoxysilan und
[3-(Dialkylamino)propyl]trialkoxysilane, wie
[3-(Ethylmethylamino)propyl]triethoxysilan;
[3-(Dimethylamino)propyl]methyldimethoxysilan,
[3-(Diethylamino)propyl]methyldimethoxysilan,
[3-(Ethylmethylamino)propyl]methyldimethoxysilan,
[3-(Dimethylamino)propyl]ethyldimethoxysilan,
[3-(Diethylamino)propyl]ethyldimethoxysilan,
[3-(Ethylmethylamino)propyl]ethyldimethoxysilan,
[3-(Dimethylamino)propyl]methyldiethoxysilan,
[3-(Diethylamino)propyl]methyldiethoxysilan,
[3-(Ethylmethylamino)propyl]methyldiethoxysilan,
[3-(Dimethylamino)propyl]ethyldiethoxysilan,
[3-(Diethylamino)propyl]ethyldiethoxysilan und
[3-(Dialkylamino)propyl]alkyldialkoxysilane, wie
[3-(Ethylmethylamino)propyl]ethyldiethoxysilan,
[3-(Dialkylamino)propyl]dialkylalkoxysilane, wie
[3-(Dimethylamino)propyl]dimethylmethoxysilan,
[3-(Diethylamino)propyl]dimethylmethoxysilan,
[3-(Dimethylamino)propyl]diethylmethoxysilan,
[3-(Diethylamino)propyl]diethylethoxysilan,
[3-(Dimethylamino)propyl]dimethylethoxysilan,
[3-(Diethylamino)propyl]dimethylethoxysilan,
[3-(Dimethylamino)propyl]diethylethoxysilan und
[3-(Diethylamino)propyl]diethylethoxysilan ein.
Beispiele für Verbindungen, bei denen Formel (4) ein Bis(alkoxyalkyl)aminorest ist, schließen
{3-[Bis(alkoxyalkyl)amino]propyl}trialkoxysilane, wie
{3-[Bis(methoxymethyl)amino]propyl}trimethoxysilan,
{3-[Bis(ethoxymethyl)amino]propyl}trimethoxysilan,
{3-[Bis(methoxyethyl)amino]propyl}trimethoxysilan,
{3-[Bis(ethoxyethyl)amino]propyl}trimethoxysilan,
{3-[Bis(methoxymethyl)amino]propyl}triethoxysilan,
{3-[Bis(ethoxymethyl)amino]propyl}triethoxysilan,
{3-[Bis(methoxyethyl)amino]propyl}triethoxysilan und
{3-[Bis(ethoxyethyl)amino]propyl}triethoxysilan;
{3-[Bis(alkoxyalkyl)amino]propyl}alkyldialkoxysilane, wie
{3-[Bis(methoxymethyl)amino]propyl}methyldimethoxysilan,
{3-[Bis(ethoxymethyl)amino]propyl}methyldimethoxysilan,
{3-[Bis(methoxyethyl)amino]propyl}methyldimethoxysilan,
{3-[Bis(ethoxyethyl)amino]propyl}methyldimethoxysilan,
{3-[Bis(methoxymethyl)amino]propyl}ethyldimethoxysilan,
{3-[Bis(ethoxymethyl)amino]propyl}ethyldimethoxysilan,
{3-[Bis(methoxymethyl)amino]propyl}methyldiethoxysilan,
{3-[Bis(ethoxymethyl)amino]propyl}methyldiethoxysilan,
{3-[Bis(methoxymethyl)amino]propyl}ethyldiethoxysilan,
{3-[Bis(ethoxymethyl)amino]propyl}ethyldiethoxysilan,
{3-[bis(methoxyethyl)amino]propyl}ethyldiethoxysilan und
{3-[Bis(ethoxyethyl)amino]propyl}ethyldiethoxysilan;
{3-[Bis(alkoxyalkyl)amino]propyl}dialkylalkoxysilane, wie
{3-[Bis(methoxymethyl)amino]propyl}dimethylmethoxysilan,
{3-[Bis(ethoxymethyl)amino]propyl}dimethylmethoxysilan,
{3-[Bis(methoxyethyl)amino]propyl}dimethylmethoxysilan,
{3-[Bis(ethoxyethyl)amino]propyl}dimethylmethoxysilan,
{3-[Bis(methoxymethyl)amino]propyl}diethylmethoxysilan,
{3-[Bis(ethoxymethyl)amino]propyl}dietylmethoxysilan,
{3-[Bis(methoxyethyl)amino]propyl}diethylmethoxysilan,
{3-[Bis(ethoxyethyl)amino]propyl}diethylmethoxysilan,
{3[Bis(methoxymethyl)amino]propyl}dimethylethoxysilan,
{3-[Bis(ethoxymethyl)amino]propyl}dimethylethoxysilan,
{3-[Bis(methoxyethyl)amino]propyl}dimethylethoxysilan,
{3-[Bis(ethoxyethyl)amino]propyl}dimethylethoxysilan,
{3-[Bis(methoxymethyl)amino]propyl}diethylethoxysilan,
{3-[Bis(ethoxymethyl)amino]propyl}diethylethoxysilan,
{3-[Bis(methoxyethyl)amino]propyl}diethylethoxysilan und
{3-{Bis(ethoxyethyl)amino]propyl}diethylethoxysilan ein.
Beispiele für Verbindungen, bei denen Formel (4) eine Di(oxiranyl)aminogruppe ist, schließen
{3-[Di(oxiranyl)amino]propyl}trimethoxysilan,
{3-[Di(oxiranyl)amino]propyl}triethoxysilan,
{3-[Di(oxiranyl)amino]propyl}methyldimethoxysilan,
{3-[Di(oxiranyl)amino]propyl}ethyldimethoxysilan,
{3-[Di(oxiranyl)amino]propyl}methyldiethoxysilan,
{3-[Di(oxirany)amino]propyl}ethyldiethoxysilan,
{3-[Di(oxiranyl)amino]propyl}dimethylmethaxysilan,
{3-[Di(oxiranyl)amino]propyl}diethylmethoxysilan,
{3-[Di(oxiranyl)amino]propyl}dimethylethoxysilan und
{3-[Di(oxiranyl)amino]propyl}diethylethoxysilan ein.
Beispiele für Verbindungen, bei denen Formel (4) eine Di(tetrahydrofuranyl)aminogruppe ist, schließen
{3-[Di(tetrahydrofuranyl)amino]propyl}trimethoxysilan,
{3-[Di(tetrahydrofuranyl)amino]propyl}triethoxysilan,
{3-[Di(tetrahydrofuranyl)amino]propyl}methyldimethoxysilan,
{3-[Di(tetrahydrofuranyl)amino]propyl}ethyldimethoxysilan,
{3-[Di(tetrahydrofuranyl)amino]propyl}methyldiethoxysilan,
{3-[Di(tetrahydrofuranyl)amino]propyl}ethyldiethoxysilan,
{3-[Di(tetrahydrofuranyl)amino]propyl}dimethylmethoxysilan,
{3-[Di(tetrahydrofuranyl)amino]propyl}diethylmethoxysilan,
{3-[Di(tetrahydrofuranyl)amino]propyl}dimethylethoxysilan und
{3-[Di(tetrahydrofuranyl)amino]propyl}diethylethoxysilan ein.
Beispiele für Verbindungen, bei denen Formel (4) eine Di(glycidyl)aminogruppe ist, schließen
{3-[Di(glycidyl)amino]propyl}trimethoxysilan,
{3-[Di(glycidy)amino]propyl}triethoxysilan,
{3-[Di(glycidyl)amino]propyl}methyldimethoxysilan,
{3-[Di(glycidyl)amino]propyl}ethyldimethoxysilan,
{3-[Di(glycidyl)amino]propyl}methyldiethoxysilan,
{3-[Di(glycidyl)amino]propyl}ethyldiethoxysilan,
{3-[Di(glycidyl)amino]propyl}dimethylmethoxysilan,
{3-[Di(glycidyl)amino]propyl}diethylmethoxysilan,
{3-[Di(glycidyl)amino]propyl}dimethylethoxysilan und
{3-[Di(glycidyl)amino]propyl}diethylethoxysilan ein.
Beispiele für Verbindungen, bei denen Formel (4) eine Di(tetrahydrofurfuryl)aminogruppe ist, schließen
{3-[Di(tetrahydrofurfuryl)amino]propyl}trimethoxysilan,
{3-[Di(tetrahydrofurfuryl)amino]propyl}triethoxysilan,
{3-[Di(tetrahydrofurfuryl)amino]propyl}methyldimethoxysilan,
{3-[Di(tetrahydrofurfuryl)amino]propyl}ethyldimethoxysilan,
{3-[Di(tetrahydrofurfuryl)amino]propyl}methyldethoxysilan,
{3-[Di(tetrahydrofurfuryl)amino]propyl}ethyldiethoxysilan,
{3-[Di(tetrahydrofurfuryl)amino]propyl}dimethylmethoxysilan,
{3-[Di(tetrahydrofurfuryl)amino]propyl}diethylmethoxysqilan,
{3-[Di(tetrahydrofurfuryl)amino]propyl}dimethylethoxysilan und
{3-[Di(tetrahydrofurfuryl)amino]propyl}diethylethoxysilan ein.
Beispiele für Verbindungen, bei denen Formel (4) ein Di(trialkylsilyl)aminorest ist, schließen
{3-[Di(trialkylsilyl)amino]propyl}trialkoxysilane, wie
{3-[Di(trimethylsilyl)amino]propyl}trimethoxysilan,
{3-[Di(t-butyldimethylsilyl)amino]propyl}trimethoxysilan,
{3-[Di(trimethylsilyl)amino]propyl}triethoxysilan und
{3-[Di(t-butyldimethylsilyl)amino]propyl}triethoxysilan;
{3-[Di(trialkylsilyl)amino]propyl}alkyldialkoxysilane, wie
{3-[Di(trimethylsilyl)amino]propyl}methyldimethoxysilan,
{3-[Di(t-butyldimethylsilyl)amino]propyl}methyldimethoxysilan,
{3-[Di(trimethylsilyl)amino]propyl}methyldiethoxysilan und
{3-[Di(t-butyldimethylsiyl)amino]propyl}methyldiethoxysilan; und
{3-[Di(trialkylsilyl)amino]propyl}dialkylalkoxysilane, wie
{3-[Di(trimethylsilyl)amino]propyl}dimethylmethoxysilan,
{3-[Di(t-butyldimethylsilyl)amino]propyl}dimethylmethoxysilan,
{3-[Di(trimethylsilyl)amino]propyl}dimethylethoxysilan und
{3-[Di(t-butyldimethylsilyl)amino]propyl}dimethylethoxysilan, ein.
Unter diesen wird ein [3-(Dialkylamino)propyl]trialkoxysilan bevorzugt, und
[3-(Dimethylamino)propyl]trimethoxysilan,
[3-(Diethylamino)propyl]trimethoxysilan,
[3-(Dimethylamino)propyl]triethoxysilan und
[3-(Diethylamino)propyl]triethoxysilan werden stärker bevorzugt.
Weiterhin schließen Beispiele für die Verbindung, dargestellt durch Formel (2), eine Verbindung ein, in der Formel (4) ein cyclischer Aminorest ist, wie eine I-Piperidinogruppe, eine 1-Hexamethyleniminogruppe, eine Morpholinogruppe, eine 1-Imidazolylgruppe oder eine 4,5-Dihydro-1-imidazolylgruppe.
Beispiele für Verbindungen, bei denen Formel (4) eine 1-Piperidinogruppe ist, schließen
3-(1-Piperidino)propyltrimethoxysilan,
3-(1-Piperidino)propyltriethoxysilan,
3-(1-Piperidino)propylmethyldimethoxysilan,
3-(1-Piperidino)propylethyldimethoxysilan,
3-(1-Piperidino)propylmethyldiethoxysilan und
3-(1-Piperidino)propylethyldiethoxysilan ein.
Beispiele für Verbindungen, bei denen Formel (4) eine 1-Hexamethyleniminogruppe ist, schließen
3-(1-Hexamethylenimino)propyltrimethoxysilan,
3-(1-Hexamethylenimino)propyltriethoxysilan,
3-(1-Hexamethylenimino)propylmethyldimethoxysilan,
3-(1-Hexamethylenimino)propylethyldimethoxysilan,
3-(1-Hexamethylenimino)propylmethyldiethoxysilan und
3-(1-Hexamethylenimino)propylethyldiethoxysilan ein.
Beispiele für Verbindungen, bei denen Formel (4) eine Morpholinogruppe ist, schließen
3-Morpholinopropyltrimethoxysilan,
3-Morpholinopropyltriethoxysilan,
3-Morpholinopropylmethyldimethoxysilan,
3-Morpholinopropylethyldimethoxysilan,
3-Morpholinopropylmethyldiethoxysilan und
3-Morpholinopropylethyldiethoxysilan ein.
Beispiele für Verbindungen, bei denen Formel (4) eine 1-Imidazolylgruppe ist, schließen N-(3-Trimethoxysilylpropyl)imidazol und N-(3-Triethoxysilylpropyl)imidazol ein.
Beispiele für Verbindungen, bei denen Formel (4) eine 4,5-Dihydro-1-imidazolylgruppe ist, schließen
N-(3-Trimethoxysilylpropyl)-4,5-dihydroimidazol und
N-(3-Triethoxysilylpropyl)-4,5-dihydroimidazol ein.
Unter diesen werden eine Verbindung, in der Formel (4) eine 1-Imidazolylgruppe ist, und eine Verbindung, in der Formel (4) eine 4,5-Dihydro-1-imidazolylgruppe ist, bevorzugt und
N-(3-Trimethoxysilylpropyl)imidazol,
N-(3-Triethoxysilylpropyl)imidazol,
N-(3-Trimethoxysilylpropyl)-4,5-dihydroimidazol und
N-(3-Triethoxysilylpropyl)-4,5-dihydroimidazol werden stärker bevorzugt.
Damit die Abriebfestigkeit verbessert wird, enthält das konjugierte Dienpolymer der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Monomereinheit auf Basis eines Monomers, dargestellt durch Formel (1), zwischen einer Teilkette, die eine Monomereinheit auf Basis eines konjugierten Diens enthält, (die keine Monomereinheit auf Basis einer Verbindung, dargestellt durch Formel (1), enthält) und einer Teilkette, die eine Monomereinheit auf Basis eines konjugierten Diens enthält, (die keine Monomereinheit auf Basis einer Verbindung, dargestellt durch Formel (1), enthält).
Damit die Festigkeit erhöht wird, enthält das konjugierte Dienpolymer der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Monomereinheit auf Basis eines vinylaromatischen Kohlenwasserstoffs (vinylaromatische Kohlenwasserstoffeinheit). Beispiele für den vinylaromatischen Kohlenwasserstoff schließen Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol, Vinylnaphthalin, Divinylbenzol, Trivinylbenzol und Divinylnaphthalin ein.
Er ist vorzugsweise Styrol.
Unter dem Gesichtspunkt der Festigkeit enthält das konjugierte Dienpolymer der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine aufbauende Einheit auf Basis eines aromatischen Vinyls (aromatische Vinyleinheit), und der Gehalt an der aromatischen Vinyleinheit, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge der konjugierten Dieneinheit und der aromatischen Vinyleinheit, beträgt vorzugsweise mindestens 10 Gew.-% (wobei der Gehalt an der konjugierten Dieneinheit nicht größer als 90 Gew.-% ist) und starker bevorzugt mindestens 15 Gew.-% (wobei der Gehalt an der konjugierten Dieneinheit nicht größer als 85 Gew.-% ist). Weiterhin ist unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs der Gehalt an der aromatischen Vinyleinheit vorzugsweise nicht größer als 50 Gew.-% (wobei der Gehalt an der konjugierten Dieneinheit mindestens 50 Gew.-% beträgt) und stärker bevorzugt nicht größer als 45 Gew.-% (wobei der Gehalt an der konjugierten Dieneinheit mindestens 55 Gew.-% beträgt).
Unter dem Gesichtspunkt der Festigkeit beträgt die Mooney-Viskosität (ML₁₊₄) des konjugierten Dienpolymers der vorliegenden Erfindung vorzugsweise mindestens 10 und stärker bevorzugt mindestens 20. Weiterhin ist sie unter dem Gesichtspunkt der Verarbeitbarkeit vorzugsweise nicht größer als 200 und stärker bevorzugt nicht größer als 150. Die Mooney-Viskosität (ML₁₊₄) wird bei 100°C gemäß JIS K6300 (1994) gemessen.
Unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs ist der Vinylbindungsgehalt des konjugierten Dienpolymers der vorliegenden Erfindung vorzugsweise nicht größer als 80 mol-% und stärker bevorzugt nicht größer als 70 mol-%, mit dem Gehalt an der konjugierten Dieneinheit als 100 mol-%. Weiterhin beträgt er unter dem Gesichtspunkt der Griffigkeitseigenschaften vorzugsweise mindestens 10 mol-%, stärker bevorzugt mindestens 15 mol-%, noch stärker bevorzugt mindestens 20 mol-% und insbesondere vorzugsweise mindestens 40 mol-%. Der Vinylbindungsgehalt kann durch durch IR-Spektroskopie aus der Absorptionsintensität bei rund 910 cm^–1, was ein Absorptionspeak einer Vinylgruppe ist, erhalten werden.
Der Gehalt an der Monomereinheit auf der Basis einer Verbindung, dargestellt durch Formel (1), beträgt, damit die Abriebfestigkeit verbessert wird, vorzugsweise nicht weniger als 0,01 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% des konjugierten Dienpolymers, und stärker bevorzugt nicht weniger als 0,02 Gew.-%. Weiterhin beträgt er, damit die ökonomische Effizienz verbessert wird, vorzugsweise nicht mehr als 2 Gew.-% und starker bevorzugt nicht mehr als 1 Gew.-%.
Unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs beträgt die Molekulargewichtsverteilung des konjugierten Dienpolymers der vorliegenden Erfindung vorzugsweise 1 bis 5 und stärker bevorzugt 1 bis 2. Die Molekulargewichtsverteilung wird durch Messen des Zahlenmittels des Molekulargewichts (Mn) und des Gewichtsmittels des Molekulargewichts (Mw) mit einem Gelpermeations-chromatographie-(GPC) verfahren und durch Dividieren von Mw durch Mn erhalten.
Als ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des konjugierten Dienpolymers der vorliegenden Erfindung kann ein Herstellungsverfahren angeführt werden, das die nachstehenden Schritte A und B einschließt.
(Schritt A): einen Schritt des Polymerisieren von Monomerkomponenten, die ein konjugiertes Dien und eine durch vorstehende Formel (1) dargestellte Verbindung einschließen, in einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel unter Verwendung eines Alkalimetallkatalysators, wodurch ein Polymer mit einem von einem Alkalimetallkatalysator abgeleiteten Alkalimetall an mindestens einem Ende einer Polymerkette entsteht; und
(Schritt B): einen Schritt des Umsetzen des in Schritt A erhaltenen Polymers und einer Verbindung, dargestellt durch vorstehende Formel (2)
Als der Alkalimetallkatalysator, der in Schritt A verwendet wird, können ein Alkalimetall, eine Organoalkalimetallverbindung, ein Komplex zwischen einem Alkalimetall und einer polaren Verbindung, ein Oligomer mit einem Alkalimetall usw. angeführt werden. Beispiele für das Alkalimetall schließen Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und Cäsium ein. Beispiele für die Organoalkalimetallverbindung schließen Ethyllitium, n-Propyllithium, iso-Propyllithium, n-Butyllithium, sec-Butyllithium, t-Octyllithium, n-Decyllithium, Phenyllithium, 2-Naphthyllithium, 2-Butylphenyllithium, 4-Phenylbutyllithium, Cyclohexyllithium, 4-Cyclopentyllithium, Dimethylaminopropyllithium, Diethylaminopropyllithium, t-Butyldimethylsilyloxypropyllithium, N-Morpholinopropyllithium, Lithiumhexamethylenimid, Lithiumpyrrolidid, Lithiumpiperidid, Lithiumheptamethylenimid, Lithiumdodecamethylenimid, 1,4-Dilithio-2-buten, Natriumnaphthalenid, Natriumbiphenylid und Kaliumnaphthalenid ein. Beispiele für den Komplex zwischen einem Alkalimetall und einer polaren Verbindung schließen einen Kalium-Tetrahydrofuran-Komplex und einen Kalium-Diethoxyethan-Komplex ein und Beispiele für das Oligomer mit einem Alkalimetall schließen das Natriumsalz des α-Methylstyroltetramers ein. Eine Organolithiumverbindung oder eine Organonatriumverbindung wird bevorzugt und eine Organolithiumverbindung mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen oder eine Organonatriumverbindung mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen wird stärker bevorzugt.
Das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, das in Schritt A verwendet wird, ist ein Lösungsmittel, das den Organoalkalimetallverbindungskatalysator nicht deaktiviert, und ein aliphatischer Kohlenwasserstoff, ein aromatischer Kohlenwasserstoff, ein alicyclischer Kohlenwasserstoff usw. können angeführt werden. Beispiele für den aliphatischen Kohlenwasserstoff schließen Propan, n-Butan, iso-Butan, n-Pentan, iso-Pentan, n-Hexan, Propen, 1-Buten, iso-Buten, trans-2-Buten, cis-2-Buten, 1-Penten, 2-Penten, 1-Hexen und 2-Hexen ein. Beispiele für den aromatischen Kohlenwasserstoff schließen Benzol, Toluol, Xylol und Ethylbenzol ein und Beispiele für den alicyclischen Kohlenwasserstoff schließen Cyclopentan und Cyclohexan ein. Ein oder mehrere Typen davon können verwendet werden. Das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel kann ein Gemisch aus verschiedenen Typen von Komponenten sein, wie bei industriellem Hexan. Das Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel ist vorzugsweise ein Kohlenwasserstoff mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen und stärker bevorzugt ein aliphatischer gesättigter Kohlenwasserstoff mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen.
In Schritt A werden die Monomerkomponenten, die ein konjugiertes Dien und eine Verbindung, dargestellt durch die vorstehende Formel (1), einschließen, in einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel durch einen Alkalimetallkatalysator polymerisiert, wodurch ein Polymer mit einem von dem Katalysator abgeleiteten Alkalimetall an mindestens einem Ende einer Polymerkette, die eine Monomereinheit auf Basis eines konjugierten Diens und eine Monomereinheit auf Basis einer Verbindung, dargestellt durch die vorstehende Formel (1), enthält, hergestellt wird. Beispiele für das konjugierte Dien schließen 1,3-Butadien, Isopren, 1,3-Pentadien, 2,3-Dimethyl-1,3-butadien und 1,3-Hexadien ein. Ein oder mehrere Typen davon können verwendet werden. Es ist vorzugsweise 1,3-Butadien oder Isopren.
Die verwendete Menge der Verbindung, dargestellt durch Formel (1), bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge der bei der Polymerisation verwendeten Monomerkomponenten, ist, damit die Abriebfestigkeit verbessert wird, vorzugsweise nicht weniger als 0,01 Gew.-% und stärker bevorzugt nicht weniger als 0,02 Gew.-%. Weiterhin beträgt sie, damit die ökonomische Effizienz verbessert wird, vorzugsweise nicht mehr als 2 Gew.-% und vorzugsweise nicht mehr als 1 Gew.-%.
In Schritt A kann die Polymerisation durchgeführt werden, indem als Monomere das konjugierte Dien und die Verbindung, dargestellt durch Formel (1), mit einem vinylaromatischen Kohlenwasserstoff kombiniert werden und Beispiele für den vinylaromatischen Kohlenwasserstoff schließen Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol, Vinylnaphthalin, Divinylbenzol, Trivinylbenzol und Divinylnaphthalin ein. Es ist vorzugsweise Styrol.
Die verwendete Menge an vinylaromatischem Kohlenwasserstoff, bezogen auf 100 Gew.-% der verwendeten Gesamtmenge an konjugiertem Dien und vinylaromatischem Kohlenwasserstoff, ist nicht weniger als 0 Gew.-% (wobei die verwendete Menge an konjugiertem Dien nicht mehr als 100 Gew.-% beträgt), und damit die Festigkeit verbessert wird, ist sie vorzugsweise nicht weniger als 10 Gew.-% (wobei die verwendete Menge an konjugiertem Dien nicht mehr als 90 Gew.-% beträgt) und stärker bevorzugt nicht weniger als 15 Gew.-% (wobei die verwendete Menge an konjugiertem Dien nicht mehr als 85 Gew.-% beträgt). Weiterhin ist, damit die Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs verbessert wird, die verwendete Menge an vinylaromatischem Kohlenwasserstoff vorzugsweise nicht mehr als 50 Gew.-% (wobei die verwendete Menge an konjugiertem Dien nicht weniger als 50 Gew.-% beträgt) und stärker bevorzugt nicht mehr als 45 Gew.-% (wobei die verwendete Menge an konjugiertem Dien nicht weniger als 55 Gew.-% beträgt).
Die Polymerisation in Schritt A kann in Gegenwart eines Mittels zum Regulieren des Vinylbindungsgehaltes der konjugierten Dieneinheit, eines Mittels zum Regulieren der Verteilung der konjugierten Dieneinheit und einer Monomereinheit auf der Basis eines anderen Monomers als dem konjugierten Dien in der konjugierten Dienpolymerkette (hier nachstehend im Allgemeinen als ,Regulatoren' bezeichnet) usw. durchgeführt werden. Beispiele für solche Regulatoren schließen eine Etherverbindung, ein tertiäres Amin und eine Phosphinverbindung ein. Spezifische Beispiele für die Etherverbindung schließen cyclische Ether, wie Tetrahydrofuran, Tetrahydropyran und 1,4-Dioxan; aliphatische Monoether, wie Diethylether und Dibutylether; aliphatische Diether, wie Ethylenglykoldimethylether, Ethylenglykoldiethylether, Ethylenglykoldibutylether, Diethylenglykoldiethylether und Diethylenglykoldibutylether; und aromatische Ether, wie Diphenylether und Anisol, ein. Spezifische Beispiele für das tertiäre Amin schließen Triethylamin, Tripropylamin, Tributylamin, N,N,N',N'-Tetramethylethyleridiamin, N,N-Diethylanilin, Pyridin und Chinolin ein. Spezifische Beispiele für die Phosphinverbindung schließen Trimethylphosphin, Triethylphosphin und Triphenylphosphin ein. Ein oder mehrere Typen davon können verwendet werden.
Die Polymerisationstemperatur in Schritt A beträgt üblicherweise 25°C bis 100°C, vorzugsweise 35°C bis 90°C und noch stärker bevorzugt 50°C bis 80°C. Die Polymerisationsdauer beträgt üblicherweise 10 Minuten bis 5 Stunden.
Schritt A schließt vorzugsweise die nachstehenden Schritte a1, a2 und a3 ein.
(Schritt a1): einen Schritt des Polymerisierens einer Monomerkomponente, die ein konjugiertes Dien einschließt, in einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel durch einen Alkalimetallkatalysator, wodurch sich ein Polymer mit einem von dem Katalysator abgeleiteten Alkalimetall an einem Polymerkettenende ergibt
(Schritt a2): einen Schritt des Zugeben einer Verbindung, dargestellt durch Formel (1), zu einer Kohlenwasserstoff-Lösung des konjugierten Dienpolymers mit einem von dem Alkalimetallkatalysator abgeleiteten Alkalimetall an einem Polymerkettenende, um somit die Vinylverbindung mit dem Polymerkettenende umzusetzen, womit sich ein konjugiertes Dienpolymer mit einer Struktur in einem Polymerkettenende ergibt, bei der das von dem Alkalimetallkatalysator abgeleitete Alkalimetall an eine Monomereinheit auf der Basis der Verbindung, dargestellt durch Formel (1), gebunden ist
(Schritt a3): einen Schritt des Zugebens einer Monomerkomponente, die ein konjugiertes Dien einschließt, zu einer Kohlenwasserstoff-Lösung des konjugierten Dienpolymers mit einer Struktur in einem Polymerkettenende, bei der das von dem Alkalimetallkatalysator abgeleitete Alkalimetall an eine Monomereinheit auf der Basis der Verbindung, dargestellt durch Formel (1), gebunden ist, womit die Monomerkomponente an das Polymerkettenende polymerisiert wird
In Schritt B beträgt die Menge an Verbindung, dargestellt durch Formel (2), die mit dem in Schritt A hergestellten Polymer umgesetzt wird, pro Mol Alkalimetall, das sich von einem organischen Alkalimetallkatalysator ableitet, üblicherweise 0,1 bis 3 mol, vorzugsweise 0,5 bis 2 mol und stärker bevorzugt 0,7 bis 1,5 mol.
Die Temperatur, bei der das in Schritt A hergestellte Polymer und eine Verbindung, dargestellt durch Formel (2), in Schritt B umgesetzt werden, beträgt üblicherweise 25°C bis 100°C, vorzugsweise 35°C bis 90°C und noch stärker bevorzugt 50°C bis 80°C. Die Zeitdauer für die Reaktion beträgt üblicherweise 60 s bis 5 Stunden, vorzugsweise 5 Minuten bis 1 Stunde und stärker bevorzugt 15 Minuten bis 1 Stunde.
Bei dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann ein Kupplungsmittel zu der Kohlenwasserstoff-Lösung des konjugierten Dienpolymers, falls notwendig, vom Beginn der Polymerisation des Monomers durch einen Alkalimetallkatalysator bis zum Ende der Polymerisation zugegeben werden. Beispiele für das Kupplungsmittel schließen eine Verbindung ein, dargestellt durch nachstehende Formel (7). R¹¹ _aML_4-a (7) in der R¹¹ einen Alkylrest, einen Alkenylrest, einen Cycloalkenylrest oder einen aromatischen Rest bedeutet, M ein Siliciumatom oder ein Zinnatom bedeutet, L ein Halogenatom oder einen Hydrocarbyloxyrest bedeutet und a eine ganze Zahl von 0 bis 2 bedeutet.
Hier bedeutet der aromatische Rest einen einwertigen Rest, bei dem ein Wasserstoffatom, das an den aromatischen Ring gebunden ist, von einem aromatischen Kohlenwasserstoff entfernt wird.
Beispiele für das Kupplungsmittel, dargestellt durch Formel (7), schließen Siliciumtetrachlorid, Methyltrichlorsilan, Dimethyldichlorsilan, Trimethylchlorsilan, Zinntetrachlorid, Methyltrichlorzinn, Dimethyldichlorzinn, Trimethylchlorzinn, Tetramethoxysilan, Methyltrimethoxysilan, Dimethoxydimethylsilan, Methyltriethoxysilan, Ethyltrimethoxysilan, Dimethoxydiethylsilan, Diethoxydimethylsilan, Tetraethoxysilan, Ethyltriethoxysilan und Diethoxydiethylsilan ein.
Damit die Verarbeitbarkeit des konjugierten Dienpolymers verbessert wird, beträgt die zugegebene Menge des Kupplungsmittels vorzugsweise nicht weniger als 0,03 mol pro mol des Alkalimetalls, das von dem Alkalimetallkatalysator herstammt, und stärker bevorzugt nicht weniger als 0,05 mol. Weiterhin beträgt sie, damit die Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs verbessert wird, vorzugsweise nicht mehr als 0,4 mol und stärker bevorzugt nicht mehr als 0,3 mol.
Das konjugierte Dienpolymer kann aus der Kohlenwasserstoff-Lösung des konjugierten Dienpolymers mit einem bekannten Gewinnungsverfahren, wie beispielsweise (1) ein Verfahren, bei dem ein Koagulationsmittel zu der Kohlenwasserstoff-Lösung des konjugierten Dienpolymers gegeben wird, oder (2) ein Verfahren, bei dem Dampf zu der Kohlenwasserstoff Lösung des konjugierten Dienpolymers gegeben wird, gewonnen werden. Das derart gewonnene konjugierte Dienpolymer kann mit einem bekannten Trockenapparat, wie ein Bandtrockner oder ein Extrusionstrockner, getrocknet werden.
Das konjugierte Dienpolymer der vorliegenden Erfindung kann in einer konjugierten Dienpolymerzusammensetzung verwendet werden, indem eine weitere Polymerkomponente, ein Zusatzstoff usw. damit gemischt werden.
Beispiele für die weitere Polymerkomponente schließen herkömmlichen Styrol-Butadien-Copolymerkautschuk, Polybutadienkautschuk, Butadien-Isopren-Copolymerkautschuk und Butylkautschuk ein. Beispiele schließen ferner natürlichen Kautschuk, ein Ethylen-Propylen-Copolymer und ein Ethylen-Octen-Copolymer ein. Ein oder mehrere Typen dieser Polymerkomponenten können verwendet werden.
In dem Fall, wo eine weitere Polymerkomponente zu dem konjugierten Dienpolymer der vorliegenden Erfindung gegeben wird, damit die Abriebfestigkeit verbessert wird, ist der Gehalt an dem konjugierten Dienpolymer der vorliegenden Erfindung, mit dem Gesamtgehalt an Polymerkomponenten (einschließlich des Gehalts an dem konjugierten Dienpolymer) als 100 Gewichtsteile, vorzugsweise nicht weniger als 10 Gewichtsteile und stärker bevorzugt nicht weniger als 20 Gewichtsteile.
Als der Zusatzstoff kann ein bekannter Zusatzstoff verwendet werden, und Beispiele dafür schließen ein Vulkanisiermittel, wie Schwefel; einen Vulkanisierbeschleuniger, wie ein Vulkanisierbeschleuniger auf Thiazolbasis, ein Vulkanisierbeschleuniger auf Thiurambasis, ein Vulkanisierbeschleuniger auf Sulfenamidbasis oder ein Vulkanisierbeschleuniger auf Guanidinbasis; einen Vulkanisieraktivator, wie Stearinsäure oder Zinkoxid; ein organisches Peroxid; ein Verstärkungsmittel, wie Siliciumdioxid oder Ruß; einen Füllstoff, wie Calciumcarbonat, Talkum, Aluminiumoxid, Ton, Aluminiumhydroxid oder Glimmer; ein Silan-Kupplungsmittel; ein Strecköl; ein Coverarbeitungsmittel; ein Antioxidans; und ein Schmiermittel ein.
Beispiele für das Siliciumdioxid schließen trockenes Siliciumdioxid (wasserfreie Kieselsäure), nasses Siliciumdioxid (hydratisierte Kieselsäure), kolloidales Siliciumdioxid, ausgefälltes Siliciumdioxid, Calciumsilicat und Aluminiumsilicat ein. Ein oder mehrere Typen davon können verwendet werden. Die spezifische Oberfläche nach BET des Siliciumdioxids beträgt vorzugsweise 50 bis 250 m²/g. Die spezifische Oberfläche nach BET wird gemäß ASTM D1993-03 gemessen. Als ein kommerzielles Produkt können Handelsname Ultrasil VN3-G, hergestellt von Degussa, Inc., Handelsnamen VN3, AQ, ER und RS-150, hergestellt von Tosoh Silica Corporation, Handelsnamen Zeosil 1115MP und 1165MP, hergestellt von Rhodia, usw. verwendet werden.
Beispiele für den Ruß schließen Furnace-Ruß, Acetylenruß, Thermalruß, Channelruß und Graphit ein. Im Hinblick auf den Ruß können Channelruß, wie EPC, MPC, oder CC; Furnace-Ruß, wie SAF, ISAF, HAF, MAF, FEF, SRF, GPF, APF, FF, CF, SCF oder ECF; Thermalruß, wie FT oder MT; und Acetylenruß als Beispiele angeführt werden. Ein oder mehrere Typen davon können verwendet werden.
Die spezifische Oberfläche der Stickstoffadsorption (N₂SA) des Rußes beträgt vorzugsweise 5 bis 200 m²/g und die Dibutylphthalat-(DBP) absorption des Rußes beträgt vorzugsweise 5 bis 300 ml/100 g. Die spezifische Oberfläche der Stickstoffadsorption wird gemäß ASTM D4820-93 gemessen und die DBP-Absorption wird gemäß ASTM D2414-93 gemessen. Als ein kommerzielles Produkt können Handelsname DIABLACK N339, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corp., Handelsnamen SEAST 6, SEAST 7HM und SEAST KH, hergestellt von Tokai Carbon Co., Ltd., und Handelsnamen CK 3 und Special Black 4A, hergestellt von Degussa, Inc., usw. verwendet werden.
Beispiele für das Silan-Kupplungsmittel schließen Vinyltrichlorsilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyltris(β-methoxyethoxy)silan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, N-(β-Aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilan, N-(β-Aminoethyl)-γ-aminopropylmethyldimethoxysilan, N-Phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilan, γ-Chlorpropyltrimethoxysilan, γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan, γ-Aminopropyltriethoxysilan, Bis(3-(triethoxysilyl)propyl)disulfid, Bis(3-(triethoxysilyl)propyl)tetrasulfid, γ-Trimethoxysilylpropyldimethylthiocarbamyltetrasulfid und γ-Trimethoxysilylpropylbenzothiazyltetrasulfid ein. Ein oder mehrere Typen davon können verwendet werden. Als ein kommerzielles Produkt können Handelsnamen Si69 und Si75, hergestellt von Degussa, Inc., usw. verwendet werden.
Beispiele für das Strecköl schließen ein aromatisches Mineralöl (Viskositäts-Schwere-Konstante (V.G.C.-Wert) 0,900 bis 1,049), ein naphthenisches Mineralöl (V.G.C.-Wert 0,850 bis 0,899) und ein paraffinisches Mineralöl (V.G.C.-Wert 0,790 bis 0,849) ein. Der polycyclische aromatische Gehalt des Strecköls beträgt vorzugsweise weniger als 3 Gew.-% und stärker bevorzugt weniger als 1 Gew.-%. Der polycyclische aromatische Gehalt wird gemäß dem Verfahren des British Institute of Petroleum 346/92 gemessen. Weiterhin beträgt der Gehalt an aromatischer Verbindung (CA) des Strecköls vorzugsweise nicht weniger als 20 Gew.-%. Ein oder mehrere Typen des Strecköls können verwendet werden.
Beispiele für den Vulkanisierbeschleuniger schließen Vulkanisierbeschleuniger auf Thiazolbasis, wie 2-Mercaptobenzothiazol, Dibenzothiazyldisulfid und N-Cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamid; Vulkanisierbeschleuniger auf Thiurambasis, wie Tetramethylthiurammonosulfid und Tetramethylthiuramdisulfid; Vulkanisierbeschleuniger auf Sulfenamidbasis, wie N-Cyclohexyl-2-benzothiazolsulfenamid, N-t-Butyl-2-benzothiazolsulfenamid, N-Oxyethylen-2-benzothiazolsulfenamid, N-Oxyethylen-2-benzothiazolsulfenamid und N,N'-Diisopropyl-2-benzothiazolsulfenamid; und Vulkanisierbeschleuniger auf Guanidinbasis, wie Diphenylguanidin, Diorthotolylguanidin und Orthotolylbiguanidin, ein. Die verwendete Menge davon beträgt vorzugsweise 0,1 bis 5 Gewichtsteile und stärker bevorzugt 0,2 bis 3 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge an kombinierten Polymerkomponenten (einschießlich der kombinierten Menge an konjugiertem Dienpolymer) Kautschukkomponente.
Wenn eine konjugierte Dienpolymerzusammensetzung durch Zugeben eines Verstärkungsmittels mit dem konjugierten Dienpolymer der vorliegenden Erfindung gebildet wird, beträgt die zugegebene Menge des Verstärkungsmittels, bezogen auf 100 Gewichtsteile des konjugierten Dienpolymers der vorliegenden Erfindung, vorzugsweise 10 bis 150 Gewichtsteile. Damit die Abriebfestigkeit und Festigkeit verbessert wird, beträgt die zugegebene Menge stärker bevorzugt nicht weniger als 20 Gewichtsteile und noch stärker bevorzugt nicht weniger als 30 Gewichtsteile. Damit die Verstärkung erhöht wird, beträgt sie vorzugsweise nicht mehr als 120 Gewichtsteile und stärker bevorzugt nicht mehr als 100 Gewichtsteile.
Wenn eine konjugierte Dienpolymerzusammensetzung, in die ein Verstärkungsmittel zu dem konjugierten Dienpolymer der vorliegende Erfindung gegeben wird, verwendet wird, wird es, damit die Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs verbessert wird, bevorzugt, Siliciumdioxid als ein Verstärkungsmittel zu verwenden. Die zugegebene Menge an Siliciumdioxid beträgt vorzugsweise nicht weniger als 50 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge an zugegebenen Verstärkungsmitteln, und stärker bevorzugt nicht weniger als 70 Gewichtsteile und am stärksten bevorzugt nicht mehr als 100 Gewichtsteile.
Wenn eine konjugierte Dienpolymerzusammensetzung durch Zugeben eines Silan-Kupplungsmittels zu dem konjugierten Dienpolymer der vorliegenden Erfindung gebildet wird, beträgt der Gehalt an dem Silan-Kupplungsmittel pro 100 Gewichtsteilen Siliciumdioxid vorzugsweise 1 bis 20 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 2 bis 15 Gewichtsteile und noch stärker bevorzugt 5 bis 10 Gewichtsteile.
Als ein Verfahren zur Herstellung einer konjugierten Dienpolymerzusammensetzung durch Zugeben einer weiteren Polymerkomponente, eines Zusatzstoffs usw. mit dem konjugierten Dienpolymer der vorliegenden Erfindung kann ein bekanntes Verfahren, wie beispielsweise ein Verfahren, bei dem die Komponenten mittels eines bekannten Mischapparats, wie eine Walze oder Banbury-Mischer, geknetet werden, verwendet werden.
Im Hinblick auf die Knetbedingungen beträgt, wenn ein anderer Zusatzstoff als ein Vulkanisationsmittel oder ein Vulkanisierbeschleuniger zugegeben wird, die Knettemperatur vorzugsweise 50°C bis 200°C und stärker bevorzugt 80°C bis 190°C und beträgt die Knetdauer vorzugsweise 30 s bis 30 min und stärker bevorzugt 1 min bis 30 min. Wenn ein Vulkanisationsmittel oder ein Vulkanisierbeschleuniger zugegeben wird, beträgt die Knettemperatur vorzugsweise nicht mehr als 100°C und stärker bevorzugt Zimmertemperatur bis 80°C. Eine Zusammensetzung, in die ein Vulkanisationsmittel oder ein Vulkanisierbeschleuniger zugegeben wird, wird üblicherweise verwendet, nachdem eine Vulkanisierbehandlung, wie Druckvulkanisation, durchgeführt wurde. Die Vulkanisationstemperatur beträgt vorzugsweise 120°C bis 200°C und stärker bevorzugt 140°C bis 180°C.
Das konjugierte Dienpolymer und die konjugierte Dienpolymerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung weisen ausgezeichnete Abriebfestigkeit auf. Die Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs ist auch gut.
Das konjugierte Dienpolymer und die konjugierte Dienpolymerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung werden für Reifen, Schuhsohlen, Fußbodenbelagsmaterialien, vibrationsdämpfende Materialien usw. verwendet, und werden insbesondere in geeigneter Weise für Reifen verwendet.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf Beispiele erläutert.
Die physikalischen Eigenschaften wurden mit den folgenden Verfahren bewertet.
1. Mooney-Viskosität (ML₁₊₄)
Die Mooney-Viskosität eines Polymers wurde bei 100°C gemäß JIS K6300 (1994) gemessen.
2. Vinylbindungsgehalt (Einheiten: mol-%)
Der Vinylbindungsgehalt eines Polymers wurde durch IR-Spektroskopie aus der Absorptionsintensität bei rund 910 cm^–1, was ein Absorptionspeak einer Vinylgruppe ist, bestimmt.
3. Styroleinheitengehalt (Einheiten: Gew.-%)
Der Styroleinheitengehalt eines Polymers wurde aus dem Brechungsindex gemäß JIS 1(6383 (1995) bestimmt.
4. Molekulargewichtsverteilung (Mw/Mn)
Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) und das Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn) wurden unter den nachstehenden Bedingungen (1) bis (8) durch ein Gelpermeationschromatographen-(GPC) verfahren gemessen, und die Molekulargewichtsverteilung (Mw/Mn) eines Polymers wurde bestimmt.

(1) Instrument: HLC-8220, hergestellt von Tosoh Corporation
(2) Trennsäule: HM-H (2 Säulen in Reihe), hergestellt von Tosoh Corporation
(3) Messtemperatur: 40°C
(4) Träger: Tetrahydrofuran
(5) Fließgeschwindigkeit: 0,6 mL/min
(6) Injizierte Menge: 5 μL
(7) Detektor: Differentialrefraktometer
(8) Standard für das Molekulargewicht: Standardpolystyrol

5. Abriebfestigkeit
Ein ringförmiger vulkanisierter Formkörper wurde als ein Teststück verwendet; die Mengen, die unter den Bedingungen einer Last von 10 Pfund und einer Umdrehungsgeschwindigkeit des Teststücks von 300 Upm bei 500 bis 1.500 Umdrehungen, 1.500 bis 2.500 Umdrehungen und 2.500 bis 3.500 Umdrehungen abgerieben wurden, wurden unter Verwendung eines Akron-Abriebtestgeräts (Ueshima Seisakusho Co, Ltd.) gemessen und der Mittelwert davon wurde berechnet. Je kleiner dieser Wert ist, desto besser ist die Abriebfestigkeit.
6. Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs
Ein streifenförmiges Teststück mit einer Breite von 1 oder 2 mm und einer Länge von 40 mm wurde aus einem folienförmigen vulkanisierten Formstück ausgestanzt und zum Testen verwendet. Der Verlustfaktor (tanδ (70°C)) bei 70°C des Teststücks wurde unter Verwendung eines Viskoelastometers (Ueshima Seisakusho Co., Ltd.) unter den Bedingungen einer Dehnung von 1% und einer Frequenz von 10 Hz gemessen. Je kleiner dieser Wert ist, desto besser ist die Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs.
Beispiel 1
Ein Edelstahlpolymerisationsreaktor mit einem Fassungsvermögen von 20 Liter, der mit einem Rührer ausgerüstet war, wurde gewaschen, getrocknet und mit trockenem Stickstoff gespült. Nachfolgend wurde der Polymerisationsreaktor mit 10,2 kg industriellem Hexan (Dichte 680 kg/m³), 608 g 1,3-Butadien, 192 g Styrol, 6,1 mL Tetrahydrofuran und 4,12 mL Ethylenglykoldiethylether befüllt. Nachfolgend wurden 15,21 mmol n-Butyllithium als eine n-Hexan-Lösung in den Polymerisationsreaktor gefüllt und eine Polymerisationsreaktion wurde gestartet.
Die Copolymerisation von 1,3-Butadien und Styrol wurde bei einer Rührgeschwindigkeit von 130 Upm und einer Innentemperatur des Polymerisationsreaktors von 65°C 45 Minuten lang durchgeführt, während kontinuierlich die Monomeren in den Polymerisationsreaktor zugeführt wurden. Die zugeführte Menge an 1,3-Butadien betrug 304 g und die zugeführte Menge an Styrol betrug 96 g.
Als 60 Minuten nach der Zugabe von n-Butyllithium vergangen waren, wurde der Polymerisationsreaktor mit einer Cyclohexan-Lösung von 12,80 mmol (2,86 g) 1-(4-N,N-Dimethylaminophenyl)-1-phenylethylen befüllt und die Polymerlösung wurde bei einer Rührgeschwindigkeit von 130 Upm gerührt.
Als 65 Minuten nach der Zugabe von 1-(4-N,N-Dimethylaminophenyl)-1-phenylethylen vergangen waren, wurde eine Copolymerisationsreaktion von 1,3-Butadien und Styrol 130 Minuten lang durchgeführt, während die Monomeren in den Polymerisationsreaktor zugeführt wurden. Während der Polymerisation war die Rührgeschwindigkeit 130 Upm und war die Innentemperatur des Polymerisationsreaktors 65°C. Die zugeführte Menge an 1,3-Butadien betrug 608 g und die zugeführte Menge an Styrol betrug 192 g. Von der gesamten Menge an Monomeren, die in den Polymerisationsreaktor gefüllt und zugeführt wurden, betrug die eingefüllte Menge an 1-(4-N,N-Dimethylaminophenyl)-1-phenylethylen 0,14 Gew.-%.
Nachfolgend wurde die so erhaltene Polymerlösung bei einer Rührgeschwindigkeit von 130 Upm gerührt, wurden 12,8 mmol N-(3-Dimethylaminopropyl)trimethoxysilan zu der Polymerlösung gegeben und wurde das Rühren weitere 15 Minuten lang durchgeführt. Nachfolgend wurden 20 mL einer Hexan-Lösung, die 0,8 mL Methanol enthielt, zu der Polymerlösung gegeben und die Polymerlösung wurde weitere 5 Minuten lang gerührt.
Zu der Polymerlösung wurden 8,0 g 2-tert-Butyl-6-(3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl)-4-methylphenyl-acrylat (Handelsname: Sumilizer GM, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) und 4,0 g Pentaerythrityl-tetrakis(3-laurylthiopropionat) (Handelsname: Sumilizer TP-D, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) gegeben. Nachfolgend wurde die Polymerlösung bei Normaltemperatur 24 Stunden lang eingedampft und ferner im Vakuum bei 55°C 12 Stunden lang getrocknet, wodurch sich ein Polymer ergab.
Die Ergebnisse der Bewertung des Polymers sind in Tabelle 1 angegeben.
100 Gewichtsteile des so erhaltenen Polymers, 78,4 Gewichtsteile Siliciumdioxid (Handelsname: Ultrasil VN3-G, hergestellt von Degussa, Inc.), 6,4 Gewichtsteile eines Silan-Kupplungsmittels (Handelsname: Si69, hergestellt von Degussa, Inc.), 6,4 Gewichtsteile Ruß (Handelsname: DIABLACK N339, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corp.), 47,6 Gewichtsteile eines Strecköls (Handelsname: JOMO PROCESS NC-140, hergestellt von Japan Energy Corp.), 1,5 Gewichtsteile eines Antioxidans (Handelsname: Antigene 3C, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 2 Gewichtsteile Stearinsäure, 2 Gewichtsteile Zinkoxid, 1 Gewichtsteil eines Vulkanisierbeschleunigers (Handelsname: Soxinol CZ, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 1 Gewichtsteil eines Vulkanisierbeschleunigers (Handelsname: Soxinol D, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 1,5 Gewichtsteile Wachs (Handelsname: Sunnoc N, hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.) und 1,4 Gewichtsteile Schwefel wurden mittels einer Labo Plastomill geknetet, wodurch eine Polymerzusammensetzung hergestellt wurde. Die so erhaltene Polymerzusammensetzung wurde unter Verwendung einer 6-Zoll-Walze zu einer Folie geformt und die Folie wurde durch 45 Minuten langes Erhitzen auf 160°C vulkanisiert, wodurch sich eine vulkanisierte Folie ergab. Die Ergebnisse der Bewertung der physikalischen Eigenschaften der vulkanisierten Folie sind in Tabelle 1 angegeben.
Vergleichsbeispiel 1
Ein Edelstahlpolymerisationsreaktor mit einem Fassungsvermögen von 5 Litern, der mit einem Rührer ausgerüstet war, wurde gewaschen, getrocknet und mit trockenem Stickstoff gespült. Nachfolgend wurde der Polymerisationsreaktor mit 2,55 kg industriellem Hexan (Dichte 680 kg/m³), 137 g 1,3-Butadien, 43 g Styrol, 1,51 mL Tetrahydrofuran und 1,09 mL Ethylenglykoldiethylether befüllt. Nachfolgend wurden 3,54 mmol n-Butyllithium als eine n-Hexan-Lösung in den Polymerisationsreaktor gefüllt und eine Polymerisationsreaktion wurde gestartet.
Die Copolymerisation von 1,3-Butadien und Styrol wurde bei einer Rührgeschwindigkeit von 130 Upm und einer Innentemperatur des Polymerisationsreaktors von 65°C 2 Stunden lang durchgeführt, während kontinuierlich die Monomeren in den Polymerisationsreaktor zugeführt wurden. Die zugeführte Menge an 1,3-Butadien betrug 205 g und die zugeführte Menge an Styrol betrug 65 g.
Nachfolgend wurde die so erhaltene Polymerlösung bei einer Rührgeschwindigkeit von 130 Upm gerührt, wurde eine Cyclohexan-Lösung von 2,88 mmol (0,64 g) 1-(4-N,N-Dimethylaminophenyl)-1-phenylethylen zu der Polymerlösung eingefüllt und wurde das Rühren weitere 90 Minuten lang durchgeführt. 10 mL einer Hexan-Lösung, die 0,2 mL Methanol enthielt, wurden zu der Polymerlösung gegeben und die Polymerlösung wurde weitere 5 Minuten lang gerührt.
Von der gesamten Menge an Monomeren, die in den Polymerisationsreaktor gefüllt und zugeführt wurden, betrug die eingefüllte Menge an 1-(4-N,N-Dimethylaminophenyl)-1-phenylethylen 0,14 Gew.-%.
Zu der Polymerlösung wurden 1,8 g 2-tert-Butyl-6-(3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl)-4-methylphenyl-acrylat (Handelsname: Sumilizer GM, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) und 0,9 g Pentaerythrityl-tetrakis(3-laurylthiopropionat) (Handelsname: Sumilizer TP-D, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) gegeben. Nachfolgend wurde die Polymerlösung bei Normaltemperatur 24 Stunden lang eingedampft und ferner im Vakuum bei 55°C 12 Stunden lang getrocknet, wodurch sich ein Polymer ergab. Die Ergebnisse der Bewertung des Polymers sind in Tabelle 1 angegeben.
100 Gewichtsteile des so erhaltenen Polymers, 78,4 Gewichtsteile Siliciumdioxid (Handelsname: Ultrasil VN3-G, hergestellt von Degussa, Inc.), 6,4 Gewichtsteile eines Silan-Kupplungsmittels (Handelsname: Si69, hergestellt von Degussa, Inc.), 6,4 Gewichtsteile Ruß (Handelsname: DIABLACK N339, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corp.), 47,6 Gewichtsteile eines Strecköls (Handelsname: JOMO PROCESS NC-140, hergestellt von Japan Energy Corp.), 1,5 Gewichtsteile eines Antioxidans (Handelsname: Antigene 3C, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 2 Gewichtsteile Stearinsäure, 2 Gewichtsteile Zinkoxid, 1 Gewichtsteil eines Vulkanisierbeschleunigers (Handelsname: Soxinol CZ, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 1 Gewichtsteil eines Vulkanisierbeschleunigers (Handelsname: Soxinol D, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 1,5 Gewichtsteile Wachs (Handelsname: Sunnoc N, hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.) und 1,4 Gewichtsteile Schwefel wurden mittels einer Labo Plastomill geknetet, wodurch eine Polymerzusammensetzung hergestellt wurde. Die so erhaltene Polymerzusammensetzung wurde unter Verwendung einer 6-Zoll-Walze zu einer Folie geformt und die Folie wurde durch 45 Minuten langes Erhitzen auf 160°C vulkanisiert, wodurch sich eine vulkanisierte Folie ergab. Die Ergebnisse der Bewertung der physikalischen Eigenschaften der vulkanisierten Folie sind in Tabelle 1 angegeben.
Vergleichsbeispiel 2
Ein Edelstahlpolymerisationsreaktor mit einem Fassungsvermögen von 20 Litern, der mit einem Rührer ausgerüstet war, wurde gewaschen, getrocknet und mit trockenem Stickstoff gespült. Nachfolgend wurde der Polymerisationsreaktor mit 10,2 kg industriellem Hexan (Dichte 680 kg/m³), 608 g 1,3-Butadien, 192 g Styrol, 6,1 mL Tetrahydrofuran und 4,7 mL Ethylenglykoldiethylether befüllt. Nachfolgend wurden 15,38 mmol n-Butyllithium als eine n-Hexan-Lösung in den Polymerisationsreaktor gefüllt und eine Polymerisationsreaktion wurde gestartet.
Die Copolymerisation von 1,3-Butadien und Styrol wurde bei einer Rührgeschwindigkeit von 130 Upm und einer Innentemperatur des Polymerisationsreaktors von 65°C 3 Stunden lang durchgeführt, während kontinuierlich die Monomeren in den Polymerisationsreaktor zugeführt wurden. Die zugeführte Menge an 1,3-Butadien betrug 912 g und die zugeführte Menge an Styrol betrug 288 g.
Darauf folgend wurde die so erhaltene Polymerlösung bei einer Rührgeschwindigkeit von 130 Upm gerührt, wurden 12,80 mmol N-(3-Diethylaminopropyl)trimethoxysilan dazu gegeben und wurde das Rühren 15 Minuten lang durchgeführt. 20 mL einer Hexan-Lösung, die 0,8 mL Methanol enthielt, wurden zu der Polymerlösung gegeben und die Polymerlösung wurde weitere 5 Minuten lang gerührt.
Zu der Polymerlösung wurden 8,0 g 2-tert-Butyl-o-(3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl)-4-methylphenyl-acrylat (Handelsname: Sumilizer GM, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) und 4,0 g Pentaerythrityl-tetrakis(3-laurylthiopropionat) (Handelsname: Sumilizer TP-D, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) gegeben. Nachfolgend wurde die Polymerlösung bei Normaltemperatur 24 Stunden lang eingedampft und ferner im Vakuum bei 55°C 12 Stunden lang getrocknet, wodurch sich ein Polymer ergab. Die Ergebnisse der Bewertung des Polymers sind in Tabelle 1 angegeben.

100 Gewichtsteile des so erhaltenen Polymers, 78,4 Gewichtsteile Siliciumdioxid (Handelsname: Ultrasil VN3-G, hergestellt von Degussa, Inc.), 6,4 Gewichtsteile eines Silan-Kupplungsmittels (Handelsname: Si69, hergestellt von Degussa, Inc.), 6,4 Gewichtsteile Ruß (Handelsname: DIABLACK N339, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corp.), 47,6 Gewichtsteile eines Strecköls (Handelsname: JOMO PROCESS NC-140, hergestellt von Japan Energy Corp.), 1,5 Gewichtsteile eines Antioxidans (Handelsname: Antigene 3C, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 2 Gewichtsteile Stearinsäure, 2 Gewichtsteile Zinkoxid, 1 Gewichtsteil eines Vulkanisierbeschleunigers (Handelsname: Soxinol CZ, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 1 Gewichtsteil eines Vulkanisierbeschleunigers (Handelsname: Soxinol D, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 1,5 Gewichtsteile Wachs (Handelsname: Sunnoc N, hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.) und 1,4 Gewichtsteile Schwefel wurden mittels einer Labo Plastomill geknetet, wodurch eine Polymerzusammensetzung hergestellt wurde. Die so erhaltene Polymerzusammensetzung wurde unter Verwendung einer 6-Zoll-Walze zu einer Folie geformt und die Folie wurde durch 45 Minuten langes Erhitzen auf 160°C vulkanisiert, wodurch sich eine vulkanisierte Folie ergab. Die Ergebnisse der Bewertung der physikalischen Eigenschaften der vulkanisierten Folie sind in Tabelle 1 angegeben. [Tabelle 1]

		Beispiel 1	Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 2
Mooney-Viskosität		48,2	33,4	49,4
Vinylbindungsgehalt	mol-%	57,0	58,0	57,6
Styroleinheitengehalt	Gew.-%	24,8	23,7	24,8
Molekulargewichtsverteilung	-	1,21	1,06	1,17
Abriebfestigkeit	mg	240	390	350
Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs tanδ (70°C)	-	0,149	0,214	0,135

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 63-186748 A [0003]
JP 2003-160603 A [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

JIS K6300 (1994) [0084]
ASTM D1993-03 [0114]
ASTM D4820-93 [0116]
ASTM D2414-93 [0116]
JIS K6300 (1994) [0129]
JIS 1(6383 (1995) [0131]

Claims

Ein konjugiertes Dienpolymer, umfassend eine Monomereinheit auf Basis eines konjugierten Diens und eine Monomereinheit auf der Basis eines durch nachstehende Formel (1) dargestellten Monomers, wobei das Polymer mindestens ein Ende aufweist, das durch eine durch nachstehende Formel (2) dargestellte Verbindung modifiziert ist
wobei r gleich 0 oder 1 ist, R¹ einen Rest, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält oder einen Hydrocarbylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bezeichnet und R² einen Rest bezeichnet, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält
wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 10 bezeichnet, R³, R⁴ und R⁵ unabhängig einen Hydrocarbylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einen Hydrocarbyloxyrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bezeichnen, mindestens ein Rest R³, R⁴ und R⁵ ein Hydrocarbyloxyrest ist und R⁶ einen Rest bezeichnet, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält.
Das Polymer gemäß Anspruch 1, wobei das Polymer zwischen einer Teilpolymerkette, die eine Monomereinheit auf Basis eines konjugierten Diens enthält und einer weiteren Teilpolymerkette, die eine Monomereinheit auf Basis eines konjugierten Diens enthält, eine Monomereinheit auf der Basis eines durch Formel (1) dargestellten Monomers umfasst.
Das Polymer gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, wobei R¹ der Formel (1) einen durch nachstehende Formel (3) dargestellten Rest oder einen Hydrocarbylrest bezeichnet und R² ein durch nachstehende Formel (3) dargestellter Rest ist
wobei R⁷ und R⁸ unabhängig einen Hydrocarbylrest oder einen Trihydrocarbylsilylrest bezeichnen oder R⁷ und R⁸ aneinander gebunden sind und einen Hydrocarbylenrest, der ein Stickstoffatom und/oder ein Sauerstoffatom als ein Heteroatom enthalten kann, bezeichnen, und * eine Bindestelle bezeichnet.
Das Polymer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in Formel (2) R⁶ eine gegebenenfalls substituierte Aminogruppe ist.
Das Polymer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Vinylbindungsgehalt des konjugierten Dienpolymers nicht weniger als 20 Mol-% und nicht mehr als 70 Mol-% ist, wobei der Gehalt der Monomereinheit auf der Basis des konjugierten Diens 100 Mol-% entspricht.
Eine konjugierte Dienpolymerzusammensetzung, umfassend das konjugierte Dienpolymer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 und ein Verstärkungsmittel.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 6, wobei das Verstärkungsmittel einen Gehalt von 10 bis 150 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des konjugierten Dienpolymers, aufweist.
Ein Verfahren zur Herstellung eines konjugierten Dienpolymers, umfassend die Schritte: (A) Polymerisieren von Monomerkomponenten, umfassend ein konjugiertes Dien und eine durch nachstehende Formel (1) dargestellte Verbindung, in einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel unter Verwendung eines Alkalimetallkatalysators, wodurch an mindestens einem Ende einer Polymerkette ein Polymer mit einem von einem Alkalimetallkatalysator abgeleiteten Alkalimetall entsteht; und (B) Umsetzen des in Schritt A erhaltenen Polymers und einer durch nachstehende Formel (2) dargestellten Verbindung
wobei r gleich 0 oder 1 ist, R¹ einen Hydrocarbylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einen Rest, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom enthält, bezeichnet und R² einen Rest, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom enthält, bezeichnet
wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 10 bezeichnet, R³, R⁴ und R⁵ unabhängig einen Hydrocarbylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einen Hydrocarbyloxyrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bezeichnen, mindestens ein Rest R³, R⁴ und R⁵ ein Hydrocarbyloxyrest ist und R⁶ einen Rest bezeichnet, der mindestens ein Atom, ausgewählt aus der Atomgruppe bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei R¹ der Formel (1) einen durch nachstehende Formel (3) dargestellten Rest oder einen Hydrocarbylrest bezeichnet, und R² ein durch nachstehende Formel (3) dargestellter Rest ist
wobei R⁷ und R⁸ unabhängig einen Hydrocarbylrest oder einen Trihydrocarbylsilylrest bezeichnen oder R⁷ und R⁸ aneinander gebunden sind und einen Hydrocarbylenrest bezeichnen, der ein Stickstoffatom und/oder ein Sauerstoffatom als ein Heteroatom enthält, und * eine Bindestelle bezeichnet.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei in Formel (2) R⁶ eine gegebenenfalls substituierte Aminogruppe ist.