JP2008508295A - シラン組成物、その調製法とそれを含むゴム組成物 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
一般式で表される少なくとも一種の不飽和反応物質と、
少なくとも一種の塩基の有効量の存在下に反応させることからなるシラン組成物の調製方法が提供される。
少なくとも一種のヒドロシラン化触媒の存在下に反応させることからなるシラン組成物の調製法が提供される。
[式中、R、R1、R2、Ra、M、L、Ar、x、t、c、q、y及びzは上述の意味を持ち、Lがヘテロ原子のグループである場合にはtは1である。]
[式中、R、Rl、R2、Ra、M、L、Ar、x、t、c、q、y及びzは前述の意味を持ち、Lがヘテロ原子のグループである場合にはtは1である。]
式中、R及びR1はそれぞれ独立して1から約20の炭素原子を有する炭化水素基であって、例として、直鎖又は分枝状の脂肪族、脂環式基、及び芳香族の基、ならびに一つ以上の直鎖または分枝状の脂肪族、脂環式基、及び/又は芳香族の基で置換された脂環式基、及び芳香族の基である;R2はそれぞれ独立して、一つの実施形態においては、水素、或いは1から約20の炭素原子を有する炭化水素基であり、もう一方の実施形態においては、1から6の炭素原子を有する炭化水素基であって、例として、アルキルラジカル、置換されたアルキルラジカル、脂環式基、或いは芳香族基を含み;Mは、一つの実施形態においては、1から約20の炭素原子を有する二価の炭化水素の連結基であり、或いは、もう一方の実施形態においては、1から8の炭素原子を有する二価のアルキルの連結基であってケイ素原子と基Lを連結し;Lは1から約20の炭素原子を有する共有結合の炭化水素の連結基、或いは、−O−、−S−、−NR3−からなる群より選ばれるヘテロ原子の連結基である。ここでR3は単結合、或いは1から約20の炭素原子を有する炭化水素基であり;Raは1から12の炭素原子を有するアルキレン基であり;Arは飽和、或いは不飽和の芳香族基(例えば、ベンゼン又はベンジル)であって、任意に一つ以上の1から12の炭素原子からなる直鎖、又は分枝状の脂肪族、脂環式基、及び/或いは芳香族の基で置換されている;qは1から4の整数であり、tとcはそれぞれ独立して0或いは1であり、x、y及びzはそれぞれ独立して1から3の整数であり、Lがヘテロ原子を有する基である場合、tは1であるという条件を有する。一つの実施形態において、Lは何らかの多機能の芳香族基、或いは1から約20の炭素原子の環状又は直鎖の脂肪族の炭化水素基であり得る。一つの実施形態において、各Rは独立して1から8の炭素原子のアルキルラジカル(遊離基)である。
[式中、R、R1、M及びxは上記と同義であり、Tは、メルカプト化合物、ヒドロキシ化合物、及び一般式−NR4R5のアミンからなる群から選ばれる一つ以上の化合物であって、ここでR4及びR5はそれぞれ独立して水素、又は1から約20の炭素原子の炭化水素基であり、又、R4とR5のうち少なくとも一つは水素であり]
と、一般式
[式中、Ar、R2、Ra、c及びyは前述の意味を有し、Xは有機酸或いは無機酸の陰イオンである]
と、を少なくとも一種の塩基の有効量の存在下に反応させることによって得ることが出来る。
有機酸或いは無機酸の有用な陰イオンとしては、例えば、ハロゲン原子(即ち、F、Cl、Br、又はI)、スルホネート基、スルフィネート基、或いはカルボキシレート基等、及びこれらの組合せが含まれる。合成化学の観点から、Xは求核置換反応の間に、離脱基として機能し得る何らかの基である。本発明において使用される適切なハロゲン化物には、例えば、クロロ、ブロモ、フルオロ化物等が含まれる。
によって表される少なくとも一つの不飽和の反応物質と、少なくとも一種のヒドロシラン化触媒の存在下に反応させることによって得ることが出来る。
上式によって表され、この過程に有用な可能性がある水素化ケイ素としては、トリメチルシラン、ジメチルシラン、トリエチルシラン、ジクロロシラン、トリクロロシラン、メチルジクロロシラン、ジメチルクロロシラン、エチルジクロロシラン、シクロペンチルジクロロシラン、メチルフェニルクロロシラン、(3,3,3−トリフルオロプロピル)ジクロロシラン等、及びこれらの混合物が含まれる。一つの実施形態において、上記水素化ケイ素は、ジメチルクロロシラン、メチルジクロロシラン、ジクロロシラン及びトリクロロシランのうち少なくとも一つを含む。本発明のもう一つの実施形態において、水素化ケイ素はトリクロロシランである。本過程に使用される適当な不飽和反応物質の例には、ジエチレンベンゼン、ジイソプロペニルベンゼン、ジブチレンベンゼン、1,4−ビス(2−メチルスチリル)−ベンゼン等、及びそれらの混合物が含まれる。
一つの実施形態において、ヒドロシラン化反応は、室温から約160℃、及びそれらの間のすべての部分的な温度範囲で行うことが可能である。もう一つの実施形態においては、ヒドロシラン化反応は、約40℃から約100℃、及びそれらの間のすべての部分的な温度範囲で行うことが可能である。その上、上記反応は大気圧下で起こる可能性があるが、必要であれば、圧力を増加してもよく、又、トルエンのような実質的に不活性な有機溶媒を用いて反応効率を高めることも可能である。
もう一つの実施形態において、ヒドロシラン化触媒は、約10ppmから約1000ppmの濃度で使用することが出来る。水素化ケイ素反応物質の不飽和反応物質に対するモル比は、例えば、約1:100から約100:1まで幅広く変更可能である。もう一つの実施形態において、水素化ケイ素反応物質の不飽和反応物質に対するモル比は、約1:10から約10:1の範囲である。なお、もう一つの実施形態において、水素化ケイ素の不飽和反応物質に対するモル比は、約2:1から約1:2の範囲である。
もう一つの実施形態において、アルコキシ基は、約25℃から約80℃、及びそれらの間のすべての部分の範囲の温度においてケイ素原子に結合することが出来る。反応は、触媒の非存在下、或いは存在下、例えば、スルホン酸、ルイス酸等及びそれらの混合物のような酸性の無機酸触媒の存在下で行うことが出来る。一つの実施形態において、エーテル形成試薬の濃度は、通常、ヒドロシラン化化合物の残余のハロゲン原子に対して、約0.5モル当量から約100モル当量、及びそれらの間のすべての部分的範囲にあることになる。もう一つの実施形態において、上記エーテル形成試薬の濃度は、通常、ヒドロシラン化化合物の残余のハロゲン原子に対して、約1モル当量から約10モル当量、及びそれらの間のすべての部分の範囲にあることになる。
使用可能なジエンゴムとしては、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン等のような共役ジエンベースのポリマー、ならびにこのような共役ジエンの、スチレン、アルファ−メチルスチレン、アセチレン、例えば、ビニルアセチレン、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、酢酸ビニル等のようなモノマーとのコポリマー(共重合体)である。一つの実施形態において、高度不飽和ゴムが使用されて、天然ゴム、シス−ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリ(スチレン−ブタジエン)、スチレン−イソプレンコポリマー(共重合体)、イソプレン−ブタジエンコポリマー(共重合体)、スチレン−イソプレン−ブタジエン・トリポリマー、ポリクロロプレン、クロロ−イソブテン−イソプレン、ニトリル−クロロプレン、スチレン−クロロプレン、及びポリ(アクリロニトリル−ブタジエン)が含まれるが、これらに限定されるものではない。さらに、二種以上の高不飽和ゴムの、EPDM、EPR、ブチルゴム或いはハロゲン化ブチルゴムのような不飽和度の低いエラストマーとの混合物も又本発明の範疇に入る。
例えば、一つの実施形態において、約5から約1000m2/g及びそれらの間のすべての部分の範囲、及び、もう一方の実施形態において、約20から約400m2/g及びそれらの間のすべての部分の範囲のBET表面を持ち、ならびに、約5から約500nm及びそれらの間のすべての部分の範囲の、ならびに約10から約400nm及びそれらの間のすべての部分の範囲において主な粒子の直径を有する高度分散性シリカも又有用である。これらの高度分散性シリカは、例えば、ケイ酸塩溶液の沈殿、或いは塩化ケイ素の火炎加水分解によって調製することが出来る。シリカは又、Al、Mg、Ca、Ba、Zn、Zr、Tiの酸化物のような他の金属酸化物との混合酸化物の形で存在することも可能である。当業者に既知の市販のシリカ充填剤としては、例えば、Cabotコーポレーション製の商品名Cab−O−Sil(登録商標)で、PPGインダストリーズ製の商品名Hi−SilとCeptane、Rhodia製の商品名Zeosilで、及びDegussaAG製の商品名UltrasilとCoupsilで入手できる充填剤が含まれる。二種以上のシリカ充填剤の混合物を本発明のゴム組成物の調製に使用することが出来る。
機械攪拌機、凝縮器(冷却器)、温度探知子及び滴下漏斗を装着した2リットルの三頚丸底フラスコ内に、塩化4−ビニルベンジル(216.8g、1.42モル)を、1.5時間かけて、メルカプトプロピルトリエトキシシラン(338.3g、1.42モル)とナトリウムエトキシド溶液(エタノール溶液中、21重量%、459.9g、1.42モル)の混合物に添加した。その結果得られた混合物を、室温で1時間攪拌し続け、濾過した後、エタノールを短い蒸留塔を用いて十分な真空状態のもと70℃で滴下した。479.2gの生成物を約95%の収率で回収した。
機械攪拌機、滴下漏斗、及び温度探知子を備えた1リットルの三頚丸底フラスコ内で、塩化4−ビニルベンジル(201.4g、1.3モル)を、16時間かけて、アミノプロピルトリエトキシシラン(165.7g、0.74モル)とトリエチルアミン(137.0g、1.3モル)の混合物に70℃で添加した。その結果得られた溶液を、16時間、外温に冷却し、濾過し、続いて、トリエチルアミンを、短い蒸留塔を用いて十分な真空状態で室温のもとで滴下した。252.0gの生成物を約100%の収率で回収した。
[段階1]
トリクロロシラン(2042.1g、15.07モル)を、ジイソプロペニルベンゼン(3762.0g、23.77モル)、ヘキサン(2500ml)、白金(0)−2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6,8−テトラビニルシクロテトラシロキサン複合体(0.104M溶液で11.2g)及びロノール(ブチル化されたヒドロキシトルエン)(2.8g)の混合物に、55℃で6時間かけて添加した。上記添加は、2回のバッチに分けて、各バッチは、磁気攪拌機、凝縮器(冷却器)、加熱マントル及び温度探知子を装着した5リットルの三頚丸底フラスコ内で行われた。その結果、2回分から得られた物質を合わせ、次いで、ヘキサンを十分な真空下で滴下した。残った物質を短い蒸留塔を用い、十分な真空状態のもとで150℃で蒸留した。1616.2gの1−(1−メチル−2−トリクロロシリルエチル)−3−プロペニルベンゼンが回収された。このときの収率は55%であった。
磁気攪拌機、加熱マントル及び温度探知子を備えた5リットルの三頚丸底フラスコ内で、1−(1−メチル−2−トリクロロシリルエチル)−3−プロペニルベンゼン(1616.2g、5.5モル)を、4時間かけて、オルトギ酸トリエチル(2241.0g、15.1モル)、ロノール(3g)及び塩酸(37%水溶液、0.1g)の混合物に、50℃で添加した。反応容器を50℃で64時間加熱した。およそ700gの低沸点物質を留去した後、追加のオルトギ酸トリエチル(730g、4.9モル)を反応容器に加えた。反応容器を8時間50℃で加熱してから、1−(1−メチル−2−トリエトキシシリルエチル)−3−プロペニルベンゼンと1−(1−メチル−2−ジエトキシクロロシリルエチル)−3−プロペニルベンゼンの混合物である生成物を蒸留した。上記物質を、クーゲルロール(kugelrohr)装置を用いて120℃で十分真空にして蒸留した。1110.8gの物質が回収され、収率は68%であった。
機械攪拌機、滴下漏斗及び温度探知子を備えた5リットルの三頚丸底フラスコ内で、エタノール(275.8g、6.0モル)を、2時間かけて、1−(1−メチル−2−トリエトキシシリルエチル)−3−プロペニルベンゼンと1−(1−メチル−2−ジエトキシクロロシリルエチル)−3−プロペニルベンゼン(992.5g)、トリエチルアミン(509.6g、5.03モル)及びヘキサン(4000ml)の混合物に、5℃で添加した。その結果得られた混合物を濾過し、短い蒸留塔を用いて、ヘキサン、トリエチルアミン及びエタノールを滴下した。901.0gの1−(1−メチル−2−トリエトキシシリルエチル)−3−プロペニルベンゼンが回収された。
磁気攪拌機、滴下漏斗及び温度探知子を備えた1リットルの三頚丸底フラスコ内で、窒素気流下に、塩化4−ビニルベンジル(216g、1.42モル)を、16時間かけて、アミノプロピルトリ−イソ−プロポキシシラン(373g、1.42モル)とトリエチルアミン(143g、1.41モル)の混合物に室温で添加した。このときの温度は、反応の発熱により、2時間で80℃に上昇した。冷却後、反応混合物のガスクロマトグラフィーは、未反応の出発原料のアミノシラン、所望のモノ付加体のスチレニックシラン、及びビス付加体のスチレニックシラン、(i−PrO)3Si−CH2CH2CH2N(CH2−C6H4−CH=CH2)2を示した。
メルカプトプロピルトリエトキシシランのジビニルベンゼンとのモノ付加体合成を、塩基無しで試みた結果、副産物を伴いながら反応は緩やかに終了した。しかしながら、実験を中断する前に、少量の所望のスチレニックシランがガスクロマトグラフィーにより検出された。上記実験において、滴下漏斗、磁気攪拌器及び凝縮器(冷却器)を備えた2リットルの丸底フラスコに、400mlのヘキサン及び222.1g(1.705モル)のジビニルベンゼンを窒素気流中で添加した。336g(1.53モル)のガンマ−メルカプトプロピルトリエトキシシランを滴下漏斗に入れて、最初は室温で、次いで、50℃で滴下したが、反応は起こらなかった。反応混合物を80℃で9.5日間加熱したところ、痕跡のモノ付加体のスチレニックシランがガスクロマトグラフィーにより観察された。
一般的な方法により、(1)シリカを充填した合成ゴム(方法A)、(2)シリカを充填した天然ゴム(NR)(方法B)及びカーボンブラックを充填したトレッド化合物(方法C)において、上記シランを調合して試験した。方法AからCを以下に示す。
下記の表Aに記載された一つのモデルである転がり抵抗の低い乗用車のタイヤトレッドの調合及びこの配合ゴムの方法を使用して、実施例1から3のシランを含む合成ゴムに、シリカを充填したタイヤトレッドを評価した。実施例1のシランを含むタイヤトレッドは、次のように、103立方インチ(1690cc)の内容積を持つ“B”バンバリーミキサー(登録商標)(ファーレル コーポレーション)内で混合した。ゴムの元となるバッチ(ゴムのマスターバッチ)の混合は2段階で行われた。
ミキサーを120rpmに設定し、冷却水を全開にして作動させた。ゴムポリマーをミキサーに添加して、強制的に30秒間混合した。シリカの半分及びシランのすべてを、約35gから40gのシリカのこの部分と共に酢酸エチレンビニル(EVA)の袋に入れて添加し、強制的に、30秒間混合した。残りのシリカ及びオイルをEVAの袋に入れて、強制的に、30秒間混合した。ミキサーの喉部分の付着物を3回払い落とし、混合物は、各回、15秒間強制的に混合した。ミキサーの混合速度を160rpm或いは240rpmに増大して、要求通りに、ゴムのマスターバッチの温度を、160℃と165℃の間に凡そ1分間で上昇させた。上記ゴムのマスターバッチを放出し(ミキサーから取り出し)、約50℃から60℃に設定されたロール圧延機上でシートに形成し、次いで放置して外温に冷却した。
表Bに記載されたような一つのモデルである転がり抵抗の低い乗用車のタイヤトレッドの調合及び配合ゴムの方法を用いて、実施例1から3のシランを含む天然ゴムのシリカを充填したタイヤトレッドを調製した。実施例1のシランを含むタイヤトレッドは、以下のように、103立方インチ(1690cc)の内容積を持つ“B”バンバリーミキサー(登録商標)(ファーレル コーポレーション)内で混合した。ゴムのマスターバッチの混合は2段階で行われた。ミキサーを77rpmに設定し、140°F(60℃)の冷却水を全開にしてミキサーを作動させた。ゴムポリマー(重合体)をミキサーに添加し、強制的に30秒間混合した。シリカの半分及びシランのすべてを、この分量のシリカ約35から40gと共に、酢酸エチルビニル(EVA)の袋に入れて添加し、強制的に30秒間混合した。残余のシリカ及びオイルをEVA袋に入れ、強制的に30秒間混合した。ミキサーの喉部分の付着物を3回払い落とし、混合物を強制的に各回20秒間混合した。ゴムのマスターバッチの温度は、必要であれば、RPMを増大することにより、300°F(150℃)にまで上昇するようにした。マスターバッチは、即座に放出し(ミキサーから取り出し)、約170から180°F(75−80℃)に設定されたロール圧延機上でシート状に形成し、次いで、放置して周辺温度まで冷却した。
表Cに記載されたような、一つのモデルである転がり抵抗の低い乗用車のタイヤトレッドの調合及び配合ゴムの方法を使用して、実施例1から3のシランを含む天然ゴムの、カーボンブラックを充填したタイヤトレッドを調製した。実施例1のシランを含むタイヤトレッドが、以下のように、103立方インチ(1690cc)の内容積を持つ“B”バンバリーミキサー(ファーレル コーポレーション)内で混合した。ゴムのマスターバッチの混合は2段階で行われた。ミキサーを77rpmに設定し、140°F(60℃)の冷却水を全開にしてミキサーを作動した。ゴムポリマー(重合体)をミキサーに添加し、強制的に30秒間混合した。カーボンブラックの全量及びオイルの全量を添加して、強制的に60秒間混合した。ミキサーの喉部分の付着物を払い落とし、混合物を強制的に20秒間混合した。ミキサーの喉部分の付着物をもう一度払い落とし、ゴムのマスターバッチの温度を、必要に応じて、RPMを増大して、300°F(150℃)にまで上昇させた。マスターバッチを即座に放出し(ミキサーから取り出し)、約170から180°F(75から80℃)に設定されたロール圧延機上でシートに形成し、次いで、放置して周辺温度まで冷却した。
Claims (69)
- 下記一般式で示されるシラン組成物。
- 請求項1に記載のシラン組成物であって、xは1であり、R及びR1はそれぞれ独立してメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、イソブチル、ペンチル、ドデシル、或いはフェニルであり、又、Arはベンゼン環であるシラン組成物。
- 請求項1に記載のシラン組成物であって、xは2であり、R及びR1はそれぞれ独立してメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、イソブチル、ペンチル、ドデシル、或いはフェニルであり、又、Arはベンゼン環である請求項1に記載のシラン組成物。
- 請求項3に記載のシラン組成物であって、Lはヘテロ原子の連結基であるシラン組成物。
- 請求項4に記載のシラン組成物であって、前記ヘテロ原子の連結基は−NR3−であるシラン組成物。
- 請求項1に記載のシラン組成物であって、xは3であり、Rはそれぞれ独立してメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、イソブチル、ペンチル、ドデシル、或いはフェニルであり、又、Arはベンゼン環であるシラン組成物。
- 請求項6に記載のシラン組成物であって、Lはヘテロ原子の連結基であるシラン組成物。
- 請求項7に記載のシラン組成物であって、前記ヘテロ原子の連結基は−NR3−であるシラン組成物。
- シラン組成物の調製法であって、一般式
[式中、R及びR1はそれぞれ独立して1から約20の炭素原子を有する炭化水素基であり、Mは1から約20の炭素原子からなる二価の炭化水素の連結基であって、ケイ素原子と基Tを連結し、Tは、メルカプト化合物、水酸基化合物及び一般式−NR4R5のアミンからなる群から選ばれた化合物であり、ここでR4及びR5は独立して水素或いは1から約20の炭素原子を有する炭化水素基であり、又、R4とR5のうち少なくとも一つは水素であり、xは1から3の整数である。]
と、一般式
で表される少なくとも一つの不飽和反応物質と、を少なくとも一種の塩基の有効量の存在下で反応させる工程を有するシラン組成物の調製方法。 - 請求項9に記載の方法であって、前記塩基がシラン反応物質に添加されて混合物を形成し、次いでこのシラン反応物質と塩基の前記混合物を、前記不飽和反応物質と反応させる工程を有するシラン組成物の調製方法。
- 請求項9に記載の方法であって、前記塩基はアルカリ金属或いはアルカリ土類金属のアルコキシドであるシラン組成物の調製方法。
- 請求項11に記載の方法であって、前記アルコキシドは、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カルシウムメトキシド、カルシウムエトキシド、ナトリウムプロポキシド、ナトリウムt−ブトキシド、カリウムプロポキシド、カリウムt−ブトキシド、リチウムメトキシド、リチウムエトキシド、リチウムプロポキシド、リチウムt−ブトキシド、及びそれらの組合せからなる群から選択されるシラン組成物の調製方法。
- 請求項9に記載の方法であって、前記塩基は第三級アミンであるシラン組成物の調製方法。
- 請求項13に記載の方法であって、前記第三級アミンはトリアルキルアミンであるシラン組成物の調製方法。
- 請求項14に記載の方法であって、前記トリアルキルアミンはトリエチルアミンであるシラン組成物の調製方法。
- 請求項9に記載の方法であって、前記シラン反応物質が前記不飽和反応物質と、約1:0.1から約1:10のシラン反応物質対不飽和反応物質のモル比で反応に付されるシラン組成物の調製方法。
- 請求項9に記載の方法であって、前記シラン反応物質が前記不飽和反応物質と、約1:0.5から約1:2のシラン反応物質対不飽和反応物質のモル比で反応に付されるシラン組成物の調製方法。
- 請求項9に記載の方法であって、前記塩基の有効量は、前記シラン反応物質に対して約1から約10モル当量の塩基であるシラン組成物の調製方法。
- 請求項9に記載の方法であって、前記塩基の有効量は、前記シラン反応物質に対して約1.1から約2モル当量の塩基であるシラン組成物の調製方法。
- 請求項9に記載の方法であって、xは1であり、R及びR1はそれぞれ独立してメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、イソブチル、ペンチル、ドデシル、或いはフェニルであり、又、Arはベンゼン環であるシラン組成物の調製方法。
- 請求項9に記載の方法であって、xは2であり、R及びR1はそれぞれ独立してメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、イソブチル、ペンチル、ドデシル、或いはフェニルであり、又、Arはベンゼン環であるシラン組成物の調製方法。
- 請求項20に記載の方法であって、前記ヘテロ原子の連結基は、一般式−NR4R5のアミンであるシラン組成物の調製方法。
- 請求項21に記載の方法であって、前記ヘテロ原子の連結基は、一般式−NR4R5のアミンであるシラン組成物の調製方法。
- 請求項9に記載の方法であって、xは3であり、Rはそれぞれ独立してメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、イソブチル、ペンチル、ドデシル、或いはフェニルであり、又、Arはベンゼン環であるシラン組成物の調製方法。
- 請求項24に記載の方法であって、前記ヘテロ原子の連結基は、一般式−NR4R5で示されるアミンであるシラン組成物の調製方法。
- 請求項9に記載の方法であって、さらに溶媒を含むシラン組成物の調製方法。
- 請求項26に記載の方法であって、前記溶媒はアルコールであるシラン組成物の調製方法。
- 請求項9に記載の方法であって、前記シラン反応物質は、アミノシラン、メルカプトシラン、及びそれらの混合物からなる群から選ばれ、又、前記不飽和反応物質は、塩化ビニルベンジル、塩化ジビニルベンジル及びそれらの混合物からなる群から選択されるシラン組成物の調製方法。
- 請求項9に記載の方法であって、前記シラン反応物質は、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−(アミノプロピル)エチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、3−アミノプロピルフェニルジメトキシシラン、2−アミノエチルトリエトキシシラン、4−アミノブチルトリエトキシシラン、4−アミノブチルトリメトキシシラン、4−アミノブチルメチルジメトキシシラン、4−(トリメトキシシリル)−2−ブタナミン、3−[ジエトキシ(ヘキシルオキシ)シリル]−1−プロパナミン、3−[トリス(ペンチルオキシ)シリル]−1−プロパナミン、3−[トリス(2,2,2−トリフルオロエトキシ)シリル]−1−プロパナミン、3−[トリス[2−(2−フェノキシエトキシ)エトキシ]シリル]−1−プロパナミン、3−[トリス[(2−エチルヘキシル)オキシ]シリル]−1−プロパナミン、3−[トリス(ヘキシルオキシ)シリル]−1−プロパナミン、3−トリイソプロポキシシリルプロピルアミン、3−[トリス(3−メチルブトキシ)シリル]−1−プロパナミン、3−[トリス(2−エトキシエトキシ)シリル]−1−プロパナミン、3−[ビス(1,1−ジメチルエトキシ)メトキシシリル]−1−プロパナミン、3−[(1,1−ジメチルエトキシ)ジエトキシシリル]−1−プロパナミン、3−[(1,1−ジメチルエトキシ)ジメトキシシリル]−1−プロパナミン、3−(トリメトキシシリル)−1−ペンタナミン、4−アミノ−3,3−ジメチルブチルトリメトキシシラン、4−アミノ−3,3−ジメチルブチルトリエトキシシラン、メルカプトプロピルトリエトキシシラン及びそれらの混合物からなるグループから選ばれ、又、前記不飽和反応物質は、塩化ビニルベンジル、塩化ジビニルベンジル及びこれらの混合物からなる群から選択されるシラン組成物の調製方法。
- シラン組成物の調製方法であって、一般式RbHSiZ3―bで表される少なくとも一種の水素化ケイ素と、
[式中、各Rbはそれぞれ独立して1から約20の炭素原子の炭化水素基であり、Zはハロゲン原子であり、bは0から3の整数である]
一般式
で表される少なくとも一種の不飽和反応物質と、を
少なくとも一種のヒドロシリル化触媒の存在下で反応させることからなるシラン組成物の調製方法。 - 請求項30に記載の方法であって、前記水素化ケイ素について、bは0であり、Zは塩素であるシラン組成物の調製方法。
- 請求項30に記載の方法であって、前記水素化ケイ素について、bは0であり、Zは塩素であり、又、前記不飽和反応物質についてsは1であるシラン組成物の調製方法。
- 請求項32に記載の方法であって、Y(は、−O−、−S−、−NR3−からなる群から選ばれたヘテロ原子であり、ここでR3は単結合、水素、或いは炭素数1から約20の炭化水素基であるシラン組成物の調製方法。
- 請求項30に記載の方法であって、前記ヒドロシリル化触媒は、H2PtCl6、RhCl3、Rh(PPh3)3Cl、Speierの触媒、Karstedtの触媒、Ashbyの触媒、或いはLamoreouxの触媒のいずれかであるシラン組成物の調製方法。
- 請求項30に記載の方法であって、前記ヒドロシリル化触媒は、フリー・ラジカル・イニシエーターであるシラン組成物の調製方法。
- 請求項30に記載の方法であって、さらに、前記水素化ケイ素反応物質のbが0、1或いは2である場合において、前記反応から得られた生成物を、第一のエーテル形成試薬と反応させてケイ素原子に結合したアルコキシ基を提供することからなるシラン組成物の調製方法。
- 請求項30に記載の方法であって、さらに、前記水素化ケイ素反応物質のbが0であり、Zが塩素である場合において、得られた生成物を、第一のエーテル形成試薬と反応させてケイ素原子に結合したアルコキシ基を提供することからなるシラン組成物の調製方法。
- 請求項37に記載の方法であって、前記の第一のエーテル形成試薬はオルトギ酸トリアルキルであるシラン組成物の調製方法。
- 請求項38に記載の方法であって、前記オルトギ酸トリアルキルはオルトギ酸トリエチルであるシラン組成物の調製方法。
- 請求項37に記載の方法であって、さらに第二のエーテル形成試薬を添加することからなるシラン組成物の調製方法。
- 請求項40に記載の方法であって、前記第二のエーテル形成試薬はアルコールであるシラン組成物の調製方法。
- 請求項30に記載の方法であって、前記ヒドロシリル化触媒の濃度は約0.1ppmから約1パート(part)であるシラン組成物の調製方法。
- 請求項30に記載の方法であって、前記ヒドロシリル化触媒の濃度は約10ppmから約1000ppmであるシラン組成物の調製方法。
- 請求項30に記載の方法であって、前記水素化ケイ素反応物質が前記不飽和反応物質と、約1:100から約100:1の水素化ケイ素反応物質対不飽和反応物質のモル比で反応に付されるシラン組成物の調製方法。
- 請求項30に記載の方法であって、前記水素化ケイ素反応物質が前記不飽和反応物質と、約1:10から約10:1の水素化ケイ素反応物質対不飽和反応物質のモル比で反応に付されるシラン組成物の調製方法。
- 請求項30に記載の方法であって、前記水素化ケイ素反応物質が前記不飽和反応物質と、約2:1から約1:2の水素化ケイ素反応物質対不飽和反応物質のモル比で反応に付されるシラン組成物の調製方法。
- ゴム組成物であって、(a)ゴム成分、(b)充填剤、及び(c)
式中、RとR1はそれぞれ独立して炭素数1から約20の炭化水素基であり、R2はそれぞれ独立して水素、或いは炭素数1から約20の炭化水素基であり、Mは炭素数1から約20の二価の炭化水素の連結基であって、前記ケイ素原子と基Lを連結し、Lは炭素数1から約20の共有結合を有する炭化水素の連結基、或いは−O−、−S−、−NR3−からなる群から選ばれたヘテロ原子の連結基である。ここでR3は単結合、或いは炭素数1から約20の炭化水素基であり、Raは炭素数1から12のアルキレン基であり、Arは、置換或いは非置換の芳香族基であり、qは1から4の整数であり、tとcはそれぞれ独立して0或いは1であり、又、x、y及びzはそれぞれ独立して1から3の整数であり、Lがヘテロ原子を有する基である場合には、tは1であるという条件を有するゴム組成物。 - 請求項47に記載のゴム組成物であって、前記組成物が少なくとも約4の補強指数(reinforcing index)を有するゴム組成物。
- 請求項47に記載のゴム組成物であって、前記組成物が6以下のデルタG’値を有するゴム組成物。
- 請求項47に記載のゴム組成物であって、前記組成物が0.250以下のタンジェントデルタの最大値を有するゴム組成物。
- 請求項47に記載のゴム組成物であって、前記充填剤は、シリカ充填剤、カーボンブラック充填剤、及びそれらの混合物からなるグループから選ばれた一種以上の充填剤であるゴム組成物。
- 請求項47に記載のゴム組成物であって、前記充填剤は、シリカ、沈降シリカ、無定形シリカ、石英ガラス、ヒュームド・シリカ、溶融石英、合成ケイ酸塩、ケイ酸アルカリ土類金属塩、高分散ケイ酸塩、及びそれらの混合物からなる群から選ばれたシリカ充填剤であるゴム組成物。
- 請求項47に記載のゴム組成物であって、前記シラン組成物において、xは1であり、RとR1は、独立してメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、イソブチル、ペンチル、ドデシル、或いはフェニルであり、又、Arはベンゼン環であるゴム組成物。
- 請求項47に記載のゴム組成物であって、前記シラン組成物において、xは2であり、RとR1は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、イソブチル、ペンチル、ドデシル、或いはフェニルであり、又、Arはベンゼン環であるゴム組成物。
- 請求項54に記載のゴム組成物であって、Lはヘテロ原子の連結基であるゴム組成物。
- 請求項55に記載のゴム組成物であって、前記ヘテロ原子の連結基は−NR3−であるゴム組成物。
- 請求項47に記載のゴム組成物であって、前記シラン組成物において、xは3であり、Rは、独立してメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、イソブチル、ペンチル、ドデシル、或いはフェニルであり、又、Arはベンゼン環であるゴム組成物。
- 請求項57に記載のゴム組成物であって、Lはヘテロ原子の連結基であるゴム組成物。
- 請求項58に記載のゴム組成物であって、前記ヘテロ原子の連結基は−NR3−であるゴム組成物。
- 請求項47に記載のゴム組成物であって、前記シラン組成物の含有量は約0.05から約25パーツ(phr)であるゴム組成物。
- 請求項60に記載のゴム組成物であって、前記シラン組成物の含有量は約1から約10パーツ(phr)であるゴム組成物。
- 請求項47に記載のゴム組成物からなるタイヤのトレッド。
- 請求項62に記載のゴム組成物からなるトレッドを有するタイヤ。
- 請求項47に記載のゴム組成物からなるタイヤのトレッドであって、前記シラン組成物が十分量存在していて、300%伸長弾性率対100%伸長弾性率の比を最大限にするタイヤのトレッド。
- ゴム組成物の調製方法であって、ゴム組成物反応形成混合物に、一般式
の少なくとも一種のシラン組成物の有効量を添加することを特徴とするゴム組成物の調製方法。 - 請求項65に記載の方法であって、xは1であり、RとR1は、独立して、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、イソブチル、ペンチル、ドデシル、或いはフェニルであり、又、Arはベンゼン環であるゴム組成物の調製方法。
- 請求項66に記載の方法であって、xは2であり、RとR1は、独立して、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、イソブチル、ペンチル、ドデシル、或いはフェニルであり、又、Arはベンゼン環であるゴム組成物の調製方法。
- 請求項67に記載の方法であって、Lはヘテロ原子の連結基であるゴム組成物の調製方法。
- 請求項68に記載の方法であって、前記ヘテロ原子の連結基は−NR3−であるゴム組成物の調製方法。
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