JP2007534805A5

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Publication number: JP2007534805A5
Application number: JP2007509856A
Authority: JP
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2025-04-28

Description

本発明は、ブタジエン、イソプレン及びスチレンから成る群から選択される少なくとも２つのモノマーのコポリマー、並びにそこに分散された粘土鉱物を含むコポリマー／粘土ナノコンポジット材料を提供し、ここで、上記コポリマーは、１×１０⁴〜６０×１０⁴、好ましくは５×１０⁴〜４０×１０⁴、さらに好ましくは１０×１０⁴〜３０×１０⁴の数平均分子量；５〜１００重量％の１，２−付加重合構造体及び／又は３，４−付加重合構造体含有率、９５〜０重量％の１，４−付加重合構造体含有率、及び１００重量部の上記コポリマーにつき、０．５〜５０重量部の上記粘土鉱物の含有率を有する。

本発明中で用いられうる有機系炭化水素溶媒は、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素又はそれらの混合物から成る群から選択され、一般的に、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、混合芳香族化合物（例えば、混合キシレン）、混合脂肪族炭化水素（例えば、ラフィネートオイル）から選択され、好ましくは、トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン、ラフィネートオイルから選択される。上記溶媒は、上記モノマー濃度が、１０〜２０重量％となるような量で用いられる。

本発明で用いられる分散媒体は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、混合芳香族化合物、ジエチルエーテル、トリエチルアミン、ヘキサメチルリン酸トリアミド又はそれらの混合物、好ましくはトルエン、キシレン又はそれらの混合物から成る群から選択される。

Claims

ブタジエン、イソプレン及びスチレンから成る群から選択される少なくとも２種のモノマーのコポリマーと、そこに分散された粘土鉱物とを含むコポリマー／粘土ナノコンポジット材料であって、
前記コポリマーが、１×１０⁴〜６０×１０⁴の数平均分子量、５〜１００重量％の１，２−構造体及び／又は３，４−構造体含有率、９５〜０重量％の１，４−構造体含有率、及び前記コポリマー１００重量部につき、０．５〜５０重量部の前記粘土鉱物の含有率を有する。
前記コポリマーが、５×１０⁴〜４０×１０⁴の数平均分子量を有する、請求項１に記載のコポリマー／粘土ナノコンポジット材料。
前記コポリマーが１０×１０⁴〜３０×１０⁴の数平均分子量を有する、請求項１又は２に記載のコポリマー／粘土ナノコンポジット材料。
前記コポリマーが、ブタジエン／スチレンコポリマーであり、そして１０〜５０重量％であり、そしてそれに対応して、前記ブタジエンに由来する構造単位の含有率が、５０〜９０重量％である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコポリマー／粘土ナノコンポジット材料。
前記スチレンに由来する構造単位の含有率が、１５〜３５重量％である、請求項４に記載のコポリマー／粘土ナノコンポジット材料。
前記ブタジエンに由来する構造単位の含有率が、６５〜８５重量％である、請求項４又は５に記載のコポリマー／粘土ナノコンポジット材料。
前記コポリマーが、ブタジエン／イソプレン／スチレンコポリマーであり、前記スチレンに由来する構造単位の含有率が、１０〜５０重量％であり、そしてそれに対応して前記ブタジエン及びイソプレンに由来する構造単位の含有率が、５０〜９０重量％であり、そして前記ブタジエンに由来する構造単位：前記イソプレンに由来する構造単位の重量比が、１０：９０〜９０：１０である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコポリマー／粘土ナノコンポジット材料。
前記スチレンに由来する構造単位の含有率が、１５〜３５重量％である、請求項７に記載のコポリマー／粘土ナノコンポジット材料。
前記ブタジエン及びイソプレンに由来する構造単位の含有率が、６５〜８５重量％である、請求項７又は８に記載のコポリマー／粘土ナノコンポジット材料。
前記ブタジエンに由来する構造単位：前記イソプレンに由来する構造単位の重量比が、３０：７０〜７０：３０である、請求項７〜９のいずれか一項に記載のコポリマー／粘土ナノコンポジット材料。
前記コポリマーが、ブタジエン／イソプレンコポリマーであり、前記イソプレンに由来する構造単位の含有率が、１０〜９０重量％であり、そしてそれに対応して前記ブタジエンに由来する構造単位の含有率が、１０〜９０重量％である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコポリマー／粘土ナノコンポジット材料。
前記イソプレンに由来する構造単位の含有率が、３０〜７０重量％である、請求項１１に記載のコポリマー／粘土ナノコンポジット材料。
前記ブタジエンに由来する構造単位の含有率が、３０〜７０重量％である、請求項１１又は１２に記載のコポリマー／粘土ナノコンポジット材料。
前記粘土鉱物の含有率が、１００重量部の前記コポリマーにつき、１〜３０重量部の範囲にわたる、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のコポリマー／粘土ナノコンポジット材料。
前記粘土鉱物の含有率が、１００重量部の前記コポリマーにつき、１〜１５重量部の範囲にわたる、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のコポリマー／粘土ナノコンポジット材料。
請求項１〜１５のいずれか一項に記載のコポリマー／粘土ナノコンポジット材料の調製法であって、
有機系炭化水素溶媒と、ブタジエン、イソプレン及びスチレンから成る群から選択される少なくとも２種のモノマーと、随意選択的な極性添加剤と、分散媒体中に分散された有機粘土鉱物とで反応器を満たす段階；
安定なモノマー／有機粘土分散液を生成させるために、均一に撹拌する段階；次いで
当該反応系の温度を、３０〜８０℃に上げる段階；
有機リチウム開始剤を添加して、重合反応を開始させる段階；
全てのモノマーの重合が完了した後、反応を終了させる段階、そして
随意選択的に、一般的な添加剤を添加する段階；
一般的な様式で得られたポリマー溶液を仕上げる段階；次いで
乾燥させる段階：
を含む方法。
前記粘土鉱物が、少なくとも８５重量％のモンモリロナイト含有率、１×１０³〜７０×１０³ｎｍの範囲の粒子サイズ、及び４０〜２００ｍｅｇ／１００ｇのカチオン交換容量を有する層状のアルミノシリケートである、請求項１６に記載の方法。
前記粘土鉱物が、少なくとも９５重量％のモンモリロナイト含有率、２０×１０³〜３０×１０³ｎｍの範囲の粒子サイズ、及び９０〜１１０ｍｅｇ／１００ｇのカチオン交換容量を有する層状のアルミノシリケートである、請求項１６又は１７に記載の方法。
前記有機系炭化水素溶媒が、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、混合キシレン及びラフィネートオイルから成る群から選択される、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の方法。
前記有機系炭化水素溶媒が、トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン及びラフィネートオイルから成る群から選択される、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の方法。
前記極性添加剤が、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、クラウンエーテル、並びに式：Ｒ₁ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＯＲ₂及びＲ₁ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＯＲ₂（式中、Ｒ₁及びＲ₂は、同一又は異なってもよく、１〜６個の炭素原子を有するアルキルを表す。）から成る群から選択される酸素含有化合物である、請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の方法。
前記極性添加剤が、トリエチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン及びジピペリジノエタンから成る群から選択される窒素含有化合物である、請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の方法。
前記極性添加剤が、ヘキサメチルリン酸トリアミドである、請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の方法。
前記有機リチウム開始剤が、ＲＬｉ（式中、Ｒは、１〜２０個の炭素原子を有するアルキル又はアリール基である）によって表される単官能性有機リチウム開始剤である、請求項１６〜２３のいずれか一項に記載の方法。
前記単官能性有機リチウム開始剤が、メチルリチウム、エチルリチウム、イソプロピルリチウム、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔｅｒｔ−ブチルリチウム、ｔｅｒｔ−オクチルリチウム、フェニルリチウム、２−ナフチルリチウム、４−ブチルフェニルリチウム、４−フェニルブチルリチウム及びシクロヘキシルリチウムから成る群から選択される、請求項１６〜２４に記載の方法。
前記分散媒体が、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、混合芳香族化合物、ジエチルエーテル、トリエチルアミン、及びヘキサメチルリン酸トリアミド及びそれらの混合物から成る群から選択される、請求項１６〜２５のいずれか一項に記載の方法。
前記分散媒体が、トルエン、キシレン及びそれらの混合物から成る群から選択される、請求項１６〜２６のいずれか一項に記載の方法。