JP2010270057A - シランカップリング剤の製造方法 - Google Patents

シランカップリング剤の製造方法 Download PDF

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Noriaki Yukimura
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Abstract

【課題】副生成物の生成を抑えつつ、高収率で、ゴム組成物のヒステリシスロスを低下させると共に、耐摩耗性を向上させることが可能なシランカップリング剤を得ることが可能な製造方法を提供する。
【解決手段】メルカプト基及びアミノアルコキシル基を有するシラン化合物をアシル化させて、保護されたメルカプト基及びアミノアルコキシル基を有するシラン化合物を得る工程を含むことを特徴とするシランカップリング剤の製造方法である。
【選択図】なし

Description

本発明は、シランカップリング剤の製造方法に関し、副生成物の生成を抑えつつ、高収率で、ゴム組成物のヒステリシスロスを低下させると共に、耐摩耗性を向上させるシランカップリング剤を得ることが可能な製造方法に関するものである。
昨今、車両の安全性の観点から、タイヤの湿潤路面における安全性を向上させることが求められている。また、環境問題への関心の高まりに伴う二酸化炭素の排出量の削減の観点から、車両を更に低燃費化することも求められている。
これらの要求に対し、従来、タイヤの湿潤路面における性能の向上と転がり抵抗の低減とを両立する技術として、タイヤのトレッドに用いるゴム組成物の充填剤としてシリカ等の無機充填剤を用いる手法が有効であることが知られている。しかしながら、シリカ等の無機充填剤を配合したゴム組成物は、タイヤの転がり抵抗を低減し、湿潤路面における制動性を向上させ、操縦安定性を向上させるものの、未加硫粘度が高く、多段練り等を要するため、作業性に問題がある。そのため、シリカ等の無機充填剤を配合したゴム組成物においては、破壊強力及び耐摩耗性が大幅に低下し、加硫遅延や充填剤の分散不良等の問題を生じる。そこで、トレッド用ゴム組成物にシリカ等の無機充填剤を配合した場合、ゴム組成物の未加硫粘度を低下させ、モジュラスや耐摩耗性を確保し、また、ヒステリシスロスを更に低下させるためには、シランカップリング剤を添加することが必須となっている。
米国特許第３，８４２，１１１号 米国特許第３，８７３，４８９号
しかしながら、シランカップリング剤は高価であるため、シランカップリング剤の配合によって、配合コストが上昇してしまう。また、分散改良剤の添加によっても、ゴム組成物の未加硫粘度が低下し、作業性が向上するが、耐摩耗性が低下してしまう。更に、分散改良剤がイオン性の高い化合物の場合には、ロール密着等の加工性の低下も見られる。
そこで、本発明者らが検討したところ、分子内に、１個以上のケイ素−酸素結合（Ｓｉ−Ｏ）と１〜１０個の硫黄原子（Ｓ）とを有する有機ケイ素化合物であって、更に含窒素官能基が導入された有機ケイ素化合物は、シリカ等の無機充填剤との反応速度が高いため、該有機ケイ素化合物を無機充填剤と共にゴム成分に配合することで、カップリング反応の効率が向上して、ゴム組成物のヒステリシスロスを大幅に低下させつつ、耐摩耗性を大幅に向上させることが分かった。
上記有機ケイ素化合物は、例えば、下記式（ｉ）：
Figure 2010270057
 ［式中、Ｒ'1、Ｒ'2及びＲ'3が−Ｍ−ＣlＨ2l+1で表され、Ｒ4、Ｒ5、ｚ、Ｍ及びｌは、下記に定義されるとおりであり、但し、Ｒ'1、Ｒ'2及びＲ'3中のＭの一つ以上が−Ｏ−である］で表されるシラン化合物に対し、アミノアルコール類を加え、必要に応じて、触媒としてｐ-トルエンスルホン酸、塩酸等の酸や、チタンテトラｎ-ブトキシド等のチタンアルコキシドを添加し、加熱して、アルコール交換反応によって合成できる。
しかしながら、上記式（ｉ）のシラン化合物のように、保護されたメルカプト基と共に、トリアルコキシシリル基を有するシラン化合物（ａ）と、アミノアルコール類（ｂ）とのアルコール交換反応によって、有機ケイ素化合物（ｃ）を合成する場合においては、アミノアルコール類（ｂ）やシラン化合物（ａ）から脱離するアルコール等が、エステル交換反応を引き起こし、様々な副生成物（例えば、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ等）が生じる問題がある（以下に示すスキームを参照されたい）。そして、これらの副生成物（不純物）の分離は、通常困難であった。
Figure 2010270057
そこで、本発明の目的は、上記反応経路と異なる経路により、副生成物の生成を抑えつつ、高収率で、ゴム組成物のヒステリシスロスを低下させると共に、耐摩耗性を向上させるシランカップリング剤を得ることが可能な製造方法を提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、分子内に、１個以上のケイ素−酸素結合（Ｓｉ−Ｏ）とメルカプト基とを有する有機ケイ素化合物（ａ'）と、アミノアルコール類（ｂ）とのアルコール交換反応によって、アミノアルコキシル基を導入した化合物（ｇ）を合成し、次いで、該化合物（ｇ）のメルカプト基をアシル化により保護することで、不純物の少ない有機ケイ素化合物（ｈ）が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った（以下に示すスキームを参照されたい）。
Figure 2010270057
即ち、本発明のシランカップリング剤の製造方法は、メルカプト基及びアミノアルコキシル基を有するシラン化合物をアシル化させて、保護されたメルカプト基及びアミノアルコキシル基を有するシラン化合物を得る工程を含むことを特徴とする。
なお、本発明において、アミノアルコキシル基とは、アミノ基、イミノ基、置換アミノ基、置換イミノ基等の含窒素官能基を含むアルコキシル基を意味する。
本発明のシランカップリング剤の製造方法は、前記保護されたメルカプト基及びアミノアルコキシル基を有するシラン化合物が、下記一般式（I）：
Figure 2010270057
 ［式（I）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3は、少なくとも一つが下記一般式（II）又は式（III）
Figure 2010270057
 （式中、Ｍは−Ｏ−又は−ＣＨ2−で、Ｘ及びＹはそれぞれ独立して−Ｏ−、−ＮＲ8−又は−ＣＨ2−で、Ｒ6は−ＯＲ8、−ＮＲ8Ｒ9又は−Ｒ8で、Ｒ7は−ＮＲ8Ｒ9、−ＮＲ8−ＮＲ8Ｒ9又は−Ｎ＝ＮＲ8で、但し、Ｒ8は−ＣnＨ2n+1であり、Ｒ9は−ＣqＨ2q+1であり、ｌ、ｍ、ｎ及びｑはそれぞれ独立して０〜２０である）で表わされ、その他が−Ｍ−ＣrＨ2r+1（ここで、Ｍは上記と同義であり、ｒは０〜２０である）又は−(Ｍ−ＣlＨ2l)yＣsＨ2s+1（Ｍ及びｌは上記と同義であり、ｙ及びｓはそれぞれ独立して１〜２０である）で表わされ、但し、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3の一つ以上はＭが−Ｏ−であり、
Ｒ4は下記一般式（IV）又は式（V）：
Figure 2010270057
 （式中、Ｍ、Ｘ、Ｙ、Ｒ6、ｌ及びｍは上記と同義であり、Ｒ10は−ＮＲ8−、−ＮＲ8−ＮＲ8−又は−Ｎ＝Ｎ−で、但し、Ｒ8は上記と同義である）或いは−Ｍ−ＣlＨ2l−（ここで、Ｍ及びｌは上記と同義である）で表され、
Ｒ5は上記一般式（II）又は式（III）或いは−ＣlＨ2l−Ｒ11（ここで、Ｒ11は−ＮＲ8Ｒ9、−ＮＲ8−ＮＲ8Ｒ9、−Ｎ＝ＮＲ8又は−Ｍ−ＣmＨ2m+1であり、但し、Ｒ8、Ｒ9、Ｍ、ｌ及びｍは上記と同義である）で表わされ、
ｚは１〜１０である］で表されることが好ましい。
本発明のシランカップリング剤の製造方法は、前記保護されたメルカプト基及びアミノアルコキシル基を有するシラン化合物が、下記一般式（VI）：
Figure 2010270057
 ［式（VI）中のＷは−ＮＲ8−、−Ｏ−又は−ＣＲ8Ｒ15−（ここで、Ｒ15は−Ｒ9又は−ＣmＨ2m−Ｒ7であり、但し、Ｒ7は−ＮＲ8Ｒ9、−ＮＲ8−ＮＲ8Ｒ9又は−Ｎ＝ＮＲ8であり、Ｒ8は−ＣnＨ2n+1で、Ｒ9は−ＣqＨ2q+1で、ｍ、ｎ及びｑはそれぞれ独立して０〜２０である）で表わされ、
Ｒ12及びＲ13はそれぞれ独立して−Ｍ−ＣlＨ2l−（ここで、Ｍは−Ｏ−又は−ＣＨ2−で、ｌは０〜２０である）で表わされ、
Ｒ14は−Ｍ−ＣrＨ2r+1又は−Ｍ−ＣrＨ2r−Ｒ7（ここで、Ｍ及びＲ7は上記と同義であり、ｒは０〜２０である）或いは−(Ｍ−ＣlＨ2l)yＣsＨ2s+1（Ｍ及びｌは上記と同義であり、ｙ及びｓはそれぞれ独立して１〜２０である）で表わされ、但し、Ｒ12、Ｒ13及びＲ14の一つ以上はＭが−Ｏ−であり、
Ｒ4は下記一般式（VII）又は式（VIII）：
Figure 2010270057
 （式中、Ｍ、ｌ及びｍは上記と同義であり、Ｘ及びＹはそれぞれ独立して−Ｏ−、−ＮＲ8−又は−ＣＨ2−で、Ｒ6は−ＯＲ8、−ＮＲ8Ｒ9又は−Ｒ8で、Ｒ10は−ＮＲ8−、−ＮＲ8−ＮＲ8−又は−Ｎ＝Ｎ−であり、但し、Ｒ8及びＲ9は上記と同義である）或いは−Ｍ−ＣlＨ2l−（ここで、Ｍ及びｌは上記と同義である）で表され、
Ｒ5は下記一般式（IX）又は式（X）：
Figure 2010270057
 （式中、Ｍ、Ｘ、Ｙ、Ｒ6、Ｒ7、ｌ及びｍは上記と同義である）或いは−ＣlＨ2l−Ｒ11（ここで、Ｒ11は−ＮＲ8Ｒ9、−ＮＲ8−ＮＲ8Ｒ9、−Ｎ＝ＮＲ8又は−Ｍ−ＣmＨ2m+1であり、但し、Ｒ8、Ｒ9、Ｍ、ｌ及びｍは上記と同義である）で表わされ、
ｚは１〜１０である］で表されることが好ましい。
本発明のシランカップリング剤の製造方法において、前記保護されたメルカプト基及びアミノアルコキシル基を有するシラン化合物としては、３-オクタノイルチオ-プロピル(モノジメチルアミノエトキシ)ジエトキシシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジジメチルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、３-オクタノイルチオ-プロピルトリジメチルアミノエトキシシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(モノジエチルアミノエトキシ)ジエトキシシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジジエチルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、３-オクタノイルチオ-プロピルトリジエチルアミノエトキシシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジメチルアミノエトキシ)エトキシメチルシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジメチルアミノエトキシ)ジメチルシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジジメチルアミノエトキシ)モノメチルシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジエチルアミノエトキシ)エトキシメチルシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジエチルアミノエトキシ)ジメチルシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジジエチルアミノエトキシ)モノメチルシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(モノジメチルアミノエトキシ)ジエトキシシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジジメチルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、３-ラウロイルチオ-プロピルトリジメチルアミノエトキシシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(モノジエチルアミノエトキシ)ジエトキシシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジジエチルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、３-ラウロイルチオ-プロピルトリジエチルアミノエトキシシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジメチルアミノエトキシ)エトキシメチルシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジメチルアミノエトキシ)ジメチルシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジジメチルアミノエトキシ)モノメチルシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジエチルアミノエトキシ)エトキシメチルシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジエチルアミノエトキシ)ジメチルシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジジエチルアミノエトキシ)モノメチルシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-エチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-プロピルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-ブチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-エチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-プロピルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-ブチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-エチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-プロピルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-ブチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-エチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-プロピルアザ-２-シラシクロオクタン及び３-ラウロイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-ブチルアザ-２-シラシクロオクタンが好ましい。
本発明によれば、メルカプト基及びアミノアルコキシル基を有するシラン化合物をアシル化させることにより、副生成物の生成を抑えつつ、高収率で、ゴム組成物のヒステリシスロスを低下させると共に、耐摩耗性を向上させることが可能なシランカップリング剤を提供することができる。
以下に、本発明を詳細に説明する。本発明のシランカップリング剤の製造方法は、メルカプト基及びアミノアルコキシル基を有するシラン化合物をアシル化させて、保護されたメルカプト基及びアミノアルコキシル基を有するシラン化合物を得る工程を含むことを特徴とする。本発明のシランカップリング剤の製造方法は、メルカプト基を有するアルコキシル基含有シラン化合物に対し、該メルカプト基を保護してからアミノアルコキシル基を導入するのではなく、アミノアルコキシル基を導入してからメルカプト基をアシル化により保護する反応経路を採用するため、副生成物の生成を大幅に抑えることができる。また、本発明の製造方法によって得られるシランカップリング剤は、シリカ等の無機充填剤と共にゴム成分に配合することで、ゴム組成物のヒステリシスロスを大幅に低下させつつ、耐摩耗性を大幅に向上させることができる。なお、本発明において、シラン化合物のメルカプト基をアシル化する手法としては、特に限定されるものではなく、通常の方法を採用することができる。
本発明のシランカップリング剤の製造方法に用いるシラン化合物（以下、原料シラン化合物ともいう）は、メルカプト基とアミノアルコキシル基とを有するシラン化合物であり、より具体的には、下記式(XI)：
Figure 2010270057
 ［式（XI）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3は、少なくとも一つが上記一般式（II）又は式（III）で表わされ、その他が−Ｍ−ＣrＨ2r+1（ここで、Ｍは−Ｏ−又は−ＣＨ2−で、ｒは０〜２０である）又は−(Ｍ−ＣlＨ2l)yＣsＨ2s+1（Ｍは上記と同義であり、ｌは０〜２０であり、ｙ及びｓはそれぞれ独立して１〜２０である）で表わされ、但し、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3の一つ以上はＭが−Ｏ−であり、Ｒ4は上記一般式（IV）又は式（V）或いは−Ｍ−ＣlＨ2l−（ここで、Ｍ及びｌは上記と同義である）で表され、ｚは１〜１０である］で表される化合物、及び下記式(XII)：
Figure 2010270057
 ［式（XII）中のＷは−ＮＲ8−、−Ｏ−又は−ＣＲ8Ｒ15−（ここで、Ｒ15は−Ｒ9又は−ＣmＨ2m−Ｒ7であり、但し、Ｒ7は−ＮＲ8Ｒ9、−ＮＲ8−ＮＲ8Ｒ9又は−Ｎ＝ＮＲ8であり、Ｒ8は−ＣnＨ2n+1で、Ｒ9は−ＣqＨ2q+1で、ｍ、ｎ及びｑはそれぞれ独立して０〜２０である）で表わされ、Ｒ12及びＲ13はそれぞれ独立して−Ｍ−ＣlＨ2l−（ここで、Ｍは−Ｏ−又は−ＣＨ2−で、ｌは０〜２０である）で表わされ、Ｒ14は−Ｍ−ＣrＨ2r+1又は−Ｍ−ＣrＨ2r−Ｒ7（ここで、Ｍ及びＲ7は上記と同義であり、ｒは０〜２０である）或いは−(Ｍ−ＣlＨ2l)yＣsＨ2s+1（Ｍ及びｌは上記と同義であり、ｙ及びｓはそれぞれ独立して１〜２０である）で表わされ、但し、Ｒ12、Ｒ13及びＲ14の一つ以上はＭが−Ｏ−であり、Ｒ4は上記一般式（VII）又は式（VIII）或いは−Ｍ−ＣlＨ2l−（ここで、Ｍ及びｌは上記と同義である）で表され、ｚは１〜１０である］で表される化合物が好ましい。これら原料シラン化合物は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
＜＜式（XI）の化合物＞＞
上記式（XI）において、ｚは１〜１０であり、１〜４の範囲が好ましい。また、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、少なくとも一つが上記一般式（II）又は式（III）で表わされ、その他が−Ｍ−ＣrＨ2r+1（ここで、Ｍは−Ｏ−又は−ＣＨ2−であり、ｒは０〜２０であり、０〜１０の範囲が好ましい）又は−(Ｍ−ＣlＨ2l)yＣsＨ2s+1（Ｍは上記と同義であり、ｌは０〜２０であり、０〜１０の範囲が好ましく、ｙ及びｓはそれぞれ独立して１〜２０である）で表わされる。但し、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3の一つ以上はＭが−Ｏ−である。なお、−ＣrＨ2r+1は、ｒが０〜２０であるため、水素又は炭素数１〜２０のアルキル基である。また、−ＣsＨ2s+1は、ｓが１〜２０であるため、炭素数１〜２０のアルキル基である。ここで、炭素数１〜２０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、ステアリル基等が挙げられ、該アルキル基は、直鎖状でも、分岐状でもよい。また、−ＣlＨ2l−は、ｌが０〜２０であるため、単結合又は炭素数１〜２０のアルキレン基である。ここで、炭素数１〜２０のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基等が挙げられ、該アルキレン基は、直鎖状でも分岐状でもよい。
上記式（II）及び（III）において、Ｍは−Ｏ−又は−ＣＨ2−であり、ｌは０〜２０であり、０〜１０の範囲が好ましい。また、上記式（II）において、ｍは０〜２０であり、０〜１０の範囲が好ましい。
上記式（II）において、Ｘ及びＹは、それぞれ独立して−Ｏ−、−ＮＲ8−又は−ＣＨ2−である。ここで、Ｒ8は−ＣnＨ2n+1であり、ｎは０〜２０であり、０〜１０の範囲が好ましい。なお、−ＣnＨ2n+1は、ｎが０〜２０であるため、水素又は炭素数１〜２０のアルキル基である。また、Ｒ6は、−ＯＲ8、−ＮＲ8Ｒ9又は−Ｒ8である。ここで、Ｒ8は−ＣnＨ2n+1であり、Ｒ9は−ＣqＨ2q+1であり、ｎ及びｑはそれぞれ独立して０〜２０であり、０〜１０の範囲が好ましい。なお、−ＣnＨ2n+1については、上述の通りであり、−ＣqＨ2q+1は、ｑが０〜２０であるため、水素又は炭素数１〜２０のアルキル基である。また、炭素数１〜２０のアルキル基については、上述の通りである。
上記式（III）において、Ｒ7は、−ＮＲ8Ｒ9、−ＮＲ8−ＮＲ8Ｒ9又は−Ｎ＝ＮＲ8である。ここで、Ｒ8は−ＣnＨ2n+1であり、Ｒ9は−ＣqＨ2q+1であり、ｎ及びｑはそれぞれ独立して０〜２０であり、０〜１０の範囲が好ましい。なお、−ＣnＨ2n+1及び−ＣqＨ2q+1については、上述の通りである。
また、上記式（XI）において、Ｒ4は、上記一般式（IV）又は式（V）或いは−Ｍ−ＣlＨ2l−で表され、特には−ＣlＨ2l−で表されることが好ましく、ここで、Ｍは−Ｏ−又は−ＣＨ2−であり、ｌは０〜２０であり、０〜１０の範囲が好ましい。なお、−ＣlＨ2l−は、ｌが０〜２０であるため、単結合又は炭素数１〜２０のアルキレン基である。ここで、炭素数１〜２０のアルキレン基については、上述の通りである。
上記式（IV）又は式（V）において、Ｍは−Ｏ−又は−ＣＨ2−であり、ｌ及びｍは０〜２０であり、０〜１０の範囲が好ましい。また、上記式（IV）において、Ｘ及びＹはそれぞれ独立して−Ｏ−、−ＮＲ8−又は−ＣＨ2−であり、Ｒ6は−ＯＲ8、−ＮＲ8Ｒ9又は−Ｒ8である。なお、Ｒ8及びＲ9については、上述の通りである。更に、上記式（V）において、Ｒ10は、−ＮＲ8−、−ＮＲ8−ＮＲ8−又は−Ｎ＝Ｎ−であり、ここで、Ｒ8は−ＣnＨ2n+1であり、−ＣnＨ2n+1については、上述の通りである。
＜＜式（XII）の化合物＞＞
上記式（XII）において、ｘは１〜１０であり、１〜４の範囲が好ましい。また、Ｗは、−ＮＲ8−、−Ｏ−又は−ＣＲ8Ｒ15−で表わされ、ここで、Ｒ15は−Ｒ9又は−ＣmＨ2m−Ｒ7であり、但し、Ｒ7は−ＮＲ8Ｒ9、−ＮＲ8−ＮＲ8Ｒ9又は−Ｎ＝ＮＲ8であり、Ｒ8は−ＣnＨ2n+1で、Ｒ9は−ＣqＨ2q+1で、ｍ、ｎ及びｑはそれぞれ独立して０〜２０であり、０〜１０の範囲が好ましい。なお、−ＣmＨ2m−は、ｍが０〜２０であるため、単結合又は炭素数１〜２０のアルキレン基である。ここで、炭素数１〜２０のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基等が挙げられ、該アルキレン基は、直鎖状でも分岐状でもよい。また、−ＣnＨ2n+1及び−ＣqＨ2q+1は、ｎ及びｑが０〜２０であるため、水素又は炭素数１〜２０のアルキル基である。ここで、炭素数１〜２０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、ステアリル基等が挙げられ、該アルキル基は、直鎖状でも、分岐状でもよい。
上記式（XII）において、Ｒ12及びＲ13はそれぞれ独立して−Ｍ−ＣlＨ2l−で表わされ、Ｒ14は−Ｍ−ＣrＨ2r+1又は−Ｍ−ＣrＨ2r−Ｒ7或いは−(Ｍ−ＣlＨ2l)yＣsＨ2s+1で表わされ、ここで、Ｍは−Ｏ−又は−ＣＨ2−であり、Ｒ7は−ＮＲ8Ｒ9、−ＮＲ8−ＮＲ8Ｒ9又は−Ｎ＝ＮＲ8であり、Ｒ8は−ＣnＨ2n+1で、Ｒ9は−ＣqＨ2q+1で、ｌ、ｎ、ｑ及びｒはそれぞれ独立して０〜２０であり、０〜１０の範囲が好ましく、ｙ及びｓはそれぞれ独立して１〜２０である。但し、Ｒ12、Ｒ13及びＲ14の一つ以上は、Ｍが−Ｏ−である。なお、−ＣlＨ2l−は、ｌが０〜２０であるため、単結合又は炭素数１〜２０のアルキレン基であり、ここで、炭素数１〜２０のアルキレン基については、上述の通りである。また、−ＣrＨ2r+1は、ｒが０〜２０であるため、水素又は炭素数１〜２０のアルキル基である。更に、−ＣsＨ2s+1は、ｓが１〜２０であるため、炭素数１〜２０のアルキル基である。ここで、炭素数１〜２０のアルキル基については、上述の通りである。なお、−ＣnＨ2n+1及び−ＣqＨ2q+1については、上述の通りである。
また、上記式（XII）において、Ｒ4は上記一般式（VII）又は式（VIII）、或いは−Ｍ−ＣlＨ2l−で表わされ、特には−ＣlＨ2l−で表わされることが好ましく、ここで、Ｍは−Ｏ−又は−ＣＨ2−であり、ｌは０〜２０であり、０〜１０の範囲が好ましい。なお、−ＣlＨ2l−については、上述の通りである。
上記式（VII）及び（VIII）において、Ｍは−Ｏ−又は−ＣＨ2−であり、ｌ及びｍは０〜２０であり、０〜１０の範囲が好ましい。また、上記式（VII）において、Ｘ及びＹはそれぞれ独立して−Ｏ−、−ＮＲ8−又は−ＣＨ2−であり、Ｒ6は−ＯＲ8、−ＮＲ8Ｒ9又は−Ｒ8であり、ここで、Ｒ8は−ＣnＨ2n+1で、Ｒ9は−ＣqＨ2q+1である。更に、上記式（VIII）において、Ｒ10は、−ＮＲ8−、−ＮＲ8−ＮＲ8−又は−Ｎ＝Ｎ−であり、ここで、Ｒ8は−ＣnＨ2n+1である。なお、−ＣnＨ2n+1及び−ＣqＨ2q+1については、上述の通りである。
なお、上記原料シラン化合物は、例えば、上記一般式（XI）で表され、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3が−Ｍ−ＣlＨ2l+1で表わされ、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3中のＭの一つ以上が−Ｏ−である化合物に対し、２-(ジメチルアミノ)エタノール、２-(ジエチルアミノ)エタノール、２-(ジメチルアミノ)プロパノール、２-(ジエチルアミノ)プロパノール、Ｎ-メチルジエタノールアミン等のアミン化合物を加え、更に触媒としてｐ-トルエンスルホン酸、塩酸等の酸や、チタンテトラｎ-ブトキシド等のチタンアルコキシドを添加し、加熱して、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3の一つ以上を式（II）又は式（III）で表わされる窒素含有基で置換、或いはＲ1及びＲ2を−Ｒ12−Ｗ−Ｒ13−で表わされる窒素含有基で置換することで合成できる。
上記原料シラン化合物の具体例としては、例えば、３-メルカプトプロピル(モノジメチルアミノエトキシ)ジエトキシシラン、３-メルカプトプロピル(ジジメチルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、３-メルカプトプロピルトリジメチルアミノエトキシシラン、３-メルカプトプロピル(モノジエチルアミノエトキシ)ジエトキシシラン、３-メルカプトプロピル(ジジエチルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、３-メルカプトプロピルトリジエチルアミノエトキシシラン、３-メルカプトプロピル(ジメチルアミノエトキシ)エトキシメチルシラン、３-メルカプトプロピル(ジメチルアミノエトキシ)ジメチルシラン、３-メルカプトプロピル(ジジメチルアミノエトキシ)モノメチルシラン、３-メルカプトプロピル(ジエチルアミノエトキシ)エトキシメチルシラン、３-メルカプトプロピル(ジエチルアミノエトキシ)ジメチルシラン、３-メルカプトプロピル(ジジエチルアミノエトキシ)モノメチルシラン、３-メルカプトプロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-メルカプトプロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-エチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-メルカプトプロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-プロピルアザ-２-シラシクロオクタン、３-メルカプトプロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-ブチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-メルカプトプロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-メルカプトプロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-エチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-メルカプトプロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-プロピルアザ-２-シラシクロオクタン、３-メルカプトプロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-ブチルアザ-２-シラシクロオクタン等が挙げられる。
また、本発明のシランカップリング剤の製造方法は、上記原料シラン化合物にアシル化剤を反応させることで、該原料シラン化合物のメルカプト基を保護することができる。ここで、上記アシル化剤としては、例えば、下記式(XIII)：
Figure 2010270057
 ［式中、Ｒ5は上記一般式（II）、式（III）、式（IX）又は式（X）或いは−ＣlＨ2l−Ｒ11（ここで、Ｒ11は−ＮＲ8Ｒ9、−ＮＲ8−ＮＲ8Ｒ9、−Ｎ＝ＮＲ8又は−Ｍ−ＣmＨ2m+1であり、但し、Ｒ8、Ｒ9、Ｍ、ｌ及びｍは上記と同義である）で表わされ、Ａはハロゲン原子である］で表される化合物、及び該化合物からなる酸無水物等が挙げられる。
＜＜式（XIII）の化合物＞＞
上記（XIII）において、Ａは、ハロゲン原子であって、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。また、Ｒ11は、−ＮＲ8Ｒ9、−ＮＲ8−ＮＲ8Ｒ9、−Ｎ＝ＮＲ8又は−Ｍ−ＣmＨ2m+1である。ここで、Ｒ8は−ＣnＨ2n+1であり、Ｒ9は−ＣqＨ2q+1であり、Ｍは−Ｏ−又は−ＣＨ2−であり、ｍ、ｎ及びｑはそれぞれ独立して０〜２０であり、０〜１０の範囲が好ましい。−ＣmＨ2m+1、−ＣnＨ2n+1及び−ＣqＨ2q+1は、ｍ、ｎ及びｑが０〜２０であるため、水素又は炭素数１〜２０のアルキル基であり、ここで、炭素数１〜２０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、ステアリル基等が挙げられ、該アルキル基は、直鎖状でも、分岐状でもよい。なお、上記一般式（II）及び式（III）については、上記式（XI）の化合物において記載した通りであり、また、上記式（IX）及び式（X）については、上記式（II）及び式（III）と同様に定義される。
なお、上記アシル化剤としては、市販品を好適に使用することができ、具体的には、アセチルクロリド、ブタノイルクロライド、オクタノイルクロリド、ラウロイルクロリド、ドデカノイルクロライド、ステアロイルクロライド等の酸塩化物や、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水オクタン酸等の酸無水物等が挙げられる。
本発明のシランカップリング剤の製造方法において、アシル化剤の使用量は、副生成物の生成を抑え、収率を向上させる観点から、原料シラン化合物のメルカプト基１モル当たり0.75〜1.5モル当量の範囲が好ましく、1.0モル当量であることが特に好ましい。メルカプト基１モル当たりのアシル化剤の使用量が0.75モル当量未満では、シランカップリング剤の収率が低下し、一方、1.5モル当量を超えると、不純物が生成されるおそれがある。
本発明のシランカップリング剤の製造方法は、アミンや無機塩基の存在下において、アシル化反応を行うことができる。該アミンとしては、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ピリジン、ジイソプロピルエチルアミン等が挙げられ、該無機塩基としては、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等が挙げられる。これらの使用量は、原料シラン化合物1モルに対して1〜5モル当量の範囲が好ましい。
本発明のシランカップリング剤の製造方法は、アシル化反応において、溶媒を用いることができる。該溶媒としては、例えば、ヘキサン、オクタン、デカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、クロロホルム、酢酸エチル、１,２-ジクロロエタン、ジブチルエーテル、メシチレン、ジオキサン等が挙げられる。
なお、本発明のシランカップリング剤の製造方法においては、アシル化反応の温度が、-20〜80℃の範囲が好ましく、アシル化反応の反応時間は、0.5〜3時間の範囲が好ましい。
本発明のシランカップリング剤の製造方法により得られるシラン化合物（以下、生成シラン化合物）は、保護されたメルカプト基とアミノアルコキシル基とを有するシラン化合物であり、より具体的には、上記式（I）で表される化合物及び上記式（VI）で表される化合物が好ましい。なお、上記式（I）で表される化合物は、上記式（XI）の化合物を上記式（XIII）の化合物でアシル化させることで得られ、また、上記式（VI）で表される化合物は、上記式（XII）の化合物を上記式（XIII）の化合物でアシル化させることで得られる。
＜＜式（I）の化合物＞＞
上記式（I）において、ｚは１〜１０であり、１〜４の範囲が好ましい。また、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4については、上記式（XI）において定義したとおりであり、一方、Ｒ5については、上記式（XIII）において定義したとおりである。
＜＜式（VI）の化合物＞＞
上記式（VI）において、ｚは１〜１０であり、１〜４の範囲が好ましい。また、Ｗ、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14及びＲ4については、上記式（XII）において定義したとおりであり、一方、Ｒ5については、上記式（XIII）において定義したとおりである。
上記生成シラン化合物の具体例としては、例えば、３-オクタノイルチオ-プロピル(モノジメチルアミノエトキシ)ジエトキシシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジジメチルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、３-オクタノイルチオ-プロピルトリジメチルアミノエトキシシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(モノジエチルアミノエトキシ)ジエトキシシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジジエチルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、３-オクタノイルチオ-プロピルトリジエチルアミノエトキシシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジメチルアミノエトキシ)エトキシメチルシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジメチルアミノエトキシ)ジメチルシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジジメチルアミノエトキシ)モノメチルシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジエチルアミノエトキシ)エトキシメチルシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジエチルアミノエトキシ)ジメチルシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジジエチルアミノエトキシ)モノメチルシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(モノジメチルアミノエトキシ)ジエトキシシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジジメチルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、３-ラウロイルチオ-プロピルトリジメチルアミノエトキシシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(モノジエチルアミノエトキシ)ジエトキシシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジジエチルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、３-ラウロイルチオ-プロピルトリジエチルアミノエトキシシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジメチルアミノエトキシ)エトキシメチルシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジメチルアミノエトキシ)ジメチルシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジジメチルアミノエトキシ)モノメチルシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジエチルアミノエトキシ)エトキシメチルシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジエチルアミノエトキシ)ジメチルシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジジエチルアミノエトキシ)モノメチルシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-エチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-プロピルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-ブチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-エチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-プロピルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-ブチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-エチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-プロピルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-ブチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-エチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-プロピルアザ-２-シラシクロオクタン及び３-ラウロイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-ブチルアザ-２-シラシクロオクタンが挙げられる。
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
（比較例１）
＜３-オクタノイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタンの製造＞
室温で、200mLのナスフラスコに、３-オクタノイルチオ-プロピルトリエトキシシラン20g、Ｎ-メチルジエタノールアミン6.7g、チタンテトラｎ-ブトキシド0.1g、キシレン70mLを投入した。乾燥窒素を流しつつ、マグネティックスターラーで攪拌しながら、オイルバスにて170〜180℃で8時間加熱した。その後、ロータリーエバポレーターにより溶媒を除去し、さらにロータリーポンプとコールドトラップにて残存する揮発分を除去し、23gの黄色透明の液体を得た。ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により、得られた液体の純度を測定したところ、85％であった。また、得られた液体を1Ｈ−ＮＭＲで分析したところ、0.7(t;2H), 0.9(t;3H), 1.2(t;3H), 1.4(m;8H), 1.7(m;4H), 2.4, 2.3(s×2;合計3H), 2.5(m;6H), 2.9(t;2H), 3.8(m;6H)であり、３-オクタノイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタンであることが分かった。
（実施例１）
＜３-オクタノイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタンの製造＞
室温で、200mLのナスフラスコに、３-メルカプトプロピルトリエトキシシラン11.9g、Ｎ-メチルジエタノールアミン6g、チタンテトラｎ-ブトキシド0.1g、キシレン70mLを投入した。乾燥窒素を流しつつ、マグネティックスターラーで攪拌しながら、オイルバスにて170〜180℃で10時間加熱した。次いで、ジイソプロピルエチルアミン7gと、トルエン30mlを投入し、混合物を室温まで冷却した。続いて、オクタノイルクロリド8.1gを30分以上かけて滴下ロートにて添加したところ、白色の固体の析出が見られた。得られた反応液をろ過し、ろ液をロータリーエバポレーターで濃縮したところ、18.5g黄色透明の液体を得た。ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により、得られた液体の純度を測定したところ、純度は95％であり、比較例１に比べて大幅に向上することが分かった。また、得られた液体を1Ｈ−ＮＭＲで分析したところ、0.7(t;2H), 0.9(t;3H), 1.2(t;3H), 1.4(m;8H), 1.7(m;4H), 2.4, 2.3(s×2;合計3H), 2.5(m;6H), 2.9(t;2H), 3.8(m;6H)であり、３-オクタノイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタンであることが分かった。
（実施例２）
＜３-オクタノイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタンの製造＞
室温で、200mLのナスフラスコに、３-メルカプトプロピルメチルジメトキシシシラン9g、Ｎ-メチルジエタノールアミン6g、チタンテトラｎ-ブトキシド0.1g、キシレン70mLを投入した。乾燥窒素を流しつつ、マグネティックスターラーで攪拌しながら、オイルバスにて170〜180℃で10時間加熱した。次いで、ジイソプロピルエチルアミン7gと、トルエン30mlを投入し、混合物を室温まで冷却した。続いて、オクタノイルクロリド8.1gを30分以上かけて滴下ロートにて添加したところ、白色の固体の析出が見られた。得られた反応液をろ過し、ろ液をロータリーエバポレーターで濃縮したところ、16.8g黄色透明の液体を得た。ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により、得られた液体の純度を測定したところ、純度は93％であった。また、得られた液体を1Ｈ−ＮＭＲで分析したところ、0.1(s;3H), 0.7(t;2H), 0.9(t;3H), 1.4(m;8H), 1.7(m;4H), 2.4, 2.3(s×2;合計3H), 2.5(m;6H), 2.9(t;2H), 3.8(m;4H)であり、３-オクタノイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタンであることが分かった。
（実施例３）
＜３-ラウロイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-ブチルアザ-２-シラシクロオクタンの製造＞
室温で、200mLのナスフラスコに、３-メルカプトプロピルメチルジメトキシシシラン9g、Ｎ-ブチルジエタノールアミン8.1g、チタンテトラｎ-ブトキシド0.1g、キシレン70mLを投入した。乾燥窒素を流しつつ、マグネティックスターラーで攪拌しながら、オイルバスにて170〜180℃で10時間加熱した。次いで、ジイソプロピルエチルアミン7gと、トルエン30mlを投入し、混合物を室温まで冷却した。続いて、ラウロイルクロリド10.9gを30分以上かけて滴下ロートにて添加したところ、白色の固体の析出が見られた。得られた反応液をろ過し、ろ液をロータリーエバポレーターで濃縮したところ、20.5gの黄色透明の液体を得た。ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により、得られた液体の純度を測定したところ、純度は93％であった。また、得られた液体を1Ｈ−ＮＭＲで分析したところ、0.1(s;3H), 0.7(t;2H), 0.9(t;3H), 1.4(m;16H), 1.7(m;4H), 2.4, 2.3(s×2;合計3H), 2.5(m;6H), 2.9(t;2H), 3.8(m;4H)であり、３-ラウロイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-ブチルアザ-２-シラシクロオクタンであることが分かった。
（実施例４）
＜３-オクタノイルチオ-プロピル(ジジエチルアミノエトキシ)メチルシランの製造＞
室温で、200mLのナスフラスコに、３-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン18.0g、ジエチルアミノエタノール23.5gを投入した。乾燥窒素を流しつつ、マグネティックスターラーで攪拌しながら、オイルバスにて150〜160℃で6時間加熱した。次いで、ジイソプロピルエチルアミン15gと、トルエン80mlを投入し、混合物を室温まで冷却した。続いて、オクタノイルクロリド16.27gを30分以上かけて滴下ロートにて添加したところ、白色の固体の析出が見られた。得られた反応液をろ過し、ろ液をロータリーエバポレーターで濃縮したところ、45.2g無色透明な液体を得た。ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により、得られた液体の純度を測定したところ、純度は95％であった。また、得られた液体を1Ｈ−ＮＭＲで分析したところ、0.11(s;3H), 0.68(t;2H), 0.88(t;3H), 1.02(t;12H), 1.2-1.4(m;8H), 1.64(m;4H), 2.51-2.62(m;14H), 2.88(t;2H), 3.74(t; 4H)であり、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジジエチルアミノエトキシ)メチルシランである化合物であることが分かった。
（実施例５）
＜３-オクタノイルチオ-プロピル(デカノキシ)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタンの製造＞
室温で、200mLのナスフラスコに、３-メルカプトプロピルトリエトキシシラン11.9g、Ｎ-メチルジエタノールアミン6g、チタンテトラｎ-ブトキシド0.1g、キシレン70mLを投入した。乾燥窒素を流しつつ、マグネティックスターラーで攪拌しながら、オイルバスにて170〜180℃で10時間加熱した。次いで、デカノール7.9gを投入し、さらに1時間加熱を続けた。続いて、ジイソプロピルエチルアミン7gと、トルエン30mlを投入し、混合物を室温まで冷却した後、オクタノイルクロリド8.1gを30分以上かけて滴下ロートにて添加したところ、白色の固体の析出が見られた。得られた反応液をろ過し、ろ液をロータリーエバポレーターで濃縮したところ、18.5g黄色透明の液体を得た。ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により、得られた液体の純度を測定したところ、純度は91％であった。また、得られた液体を1Ｈ−ＮＭＲで分析したところ、0.7(t;2H), 0.9(t;6H), 1.3(m;22H), 1.6(m;2H), 1.7(m;4H), 2.4, 2.3(s×2;合計3H), 2.5(m;6H), 2.9(t;2H), 3.7-3.8(m;6H)であり、３-オクタノイルチオ-プロピル(デカノキシ)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタンであることが分かった。

Claims (4)

  1. メルカプト基及びアミノアルコキシル基を有するシラン化合物をアシル化させて、保護されたメルカプト基及びアミノアルコキシル基を有するシラン化合物を得る工程を含むことを特徴とするシランカップリング剤の製造方法。
  2. 前記保護されたメルカプト基及びアミノアルコキシル基を有するシラン化合物が、下記一般式（I）：
    Figure 2010270057
     ［式（I）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3は、少なくとも一つが下記一般式（II）又は式（III）
    Figure 2010270057
     （式中、Ｍは−Ｏ−又は−ＣＨ2−で、Ｘ及びＹはそれぞれ独立して−Ｏ−、−ＮＲ8−又は−ＣＨ2−で、Ｒ6は−ＯＲ8、−ＮＲ8Ｒ9又は−Ｒ8で、Ｒ7は−ＮＲ8Ｒ9、−ＮＲ8−ＮＲ8Ｒ9又は−Ｎ＝ＮＲ8で、但し、Ｒ8は−ＣnＨ2n+1であり、Ｒ9は−ＣqＨ2q+1であり、ｌ、ｍ、ｎ及びｑはそれぞれ独立して０〜２０である）で表わされ、その他が−Ｍ−ＣrＨ2r+1（ここで、Ｍは上記と同義であり、ｒは０〜２０である）又は−(Ｍ−ＣlＨ2l)yＣsＨ2s+1（Ｍ及びｌは上記と同義であり、ｙ及びｓはそれぞれ独立して１〜２０である）で表わされ、但し、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3の一つ以上はＭが−Ｏ−であり、
    Ｒ4は下記一般式（IV）又は式（V）：
    Figure 2010270057
     （式中、Ｍ、Ｘ、Ｙ、Ｒ6、ｌ及びｍは上記と同義であり、Ｒ10は−ＮＲ8−、−ＮＲ8−ＮＲ8−又は−Ｎ＝Ｎ−で、但し、Ｒ8は上記と同義である）或いは−Ｍ−ＣlＨ2l−（ここで、Ｍ及びｌは上記と同義である）で表され、
    Ｒ5は上記一般式（II）又は式（III）或いは−ＣlＨ2l−Ｒ11（ここで、Ｒ11は−ＮＲ8Ｒ9、−ＮＲ8−ＮＲ8Ｒ9、−Ｎ＝ＮＲ8又は−Ｍ−ＣmＨ2m+1であり、但し、Ｒ8、Ｒ9、Ｍ、ｌ及びｍは上記と同義である）で表わされ、
    ｚは１〜１０である］で表されることを特徴とする請求項１に記載のシランカップリング剤の製造方法。
  3. 前記保護されたメルカプト基及びアミノアルコキシル基を有するシラン化合物が、下記一般式（VI）：
    Figure 2010270057
     ［式（VI）中のＷは−ＮＲ8−、−Ｏ−又は−ＣＲ8Ｒ15−（ここで、Ｒ15は−Ｒ9又は−ＣmＨ2m−Ｒ7であり、但し、Ｒ7は−ＮＲ8Ｒ9、−ＮＲ8−ＮＲ8Ｒ9又は−Ｎ＝ＮＲ8であり、Ｒ8は−ＣnＨ2n+1で、Ｒ9は−ＣqＨ2q+1で、ｍ、ｎ及びｑはそれぞれ独立して０〜２０である）で表わされ、
    Ｒ12及びＲ13はそれぞれ独立して−Ｍ−ＣlＨ2l−（ここで、Ｍは−Ｏ−又は−ＣＨ2−で、ｌは０〜２０である）で表わされ、
    Ｒ14は−Ｍ−ＣrＨ2r+1又は−Ｍ−ＣrＨ2r−Ｒ7（ここで、Ｍ及びＲ7は上記と同義であり、ｒは０〜２０である）或いは−(Ｍ−ＣlＨ2l)yＣsＨ2s+1（Ｍ及びｌは上記と同義であり、ｙ及びｓはそれぞれ独立して１〜２０である）で表わされ、但し、Ｒ12、Ｒ13及びＲ14の一つ以上はＭが−Ｏ−であり、
    Ｒ4は下記一般式（VII）又は式（VIII）：
    Figure 2010270057
     （式中、Ｍ、ｌ及びｍは上記と同義であり、Ｘ及びＹはそれぞれ独立して−Ｏ−、−ＮＲ8−又は−ＣＨ2−で、Ｒ6は−ＯＲ8、−ＮＲ8Ｒ9又は−Ｒ8で、Ｒ10は−ＮＲ8−、−ＮＲ8−ＮＲ8−又は−Ｎ＝Ｎ−であり、但し、Ｒ8及びＲ9は上記と同義である）或いは−Ｍ−ＣlＨ2l−（ここで、Ｍ及びｌは上記と同義である）で表され、
    Ｒ5は下記一般式（IX）又は式（X）：
    Figure 2010270057
     （式中、Ｍ、Ｘ、Ｙ、Ｒ6、Ｒ7、ｌ及びｍは上記と同義である）或いは−ＣlＨ2l−Ｒ11（ここで、Ｒ11は−ＮＲ8Ｒ9、−ＮＲ8−ＮＲ8Ｒ9、−Ｎ＝ＮＲ8又は−Ｍ−ＣmＨ2m+1であり、但し、Ｒ8、Ｒ9、Ｍ、ｌ及びｍは上記と同義である）で表わされ、
    ｚは１〜１０である］で表されることを特徴とする請求項１に記載のシランカップリング剤の製造方法。
  4. 前記保護されたメルカプト基及びアミノアルコキシル基を有するシラン化合物が、３-オクタノイルチオ-プロピル(モノジメチルアミノエトキシ)ジエトキシシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジジメチルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、３-オクタノイルチオ-プロピルトリジメチルアミノエトキシシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(モノジエチルアミノエトキシ)ジエトキシシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジジエチルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、３-オクタノイルチオ-プロピルトリジエチルアミノエトキシシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジメチルアミノエトキシ)エトキシメチルシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジメチルアミノエトキシ)ジメチルシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジジメチルアミノエトキシ)モノメチルシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジエチルアミノエトキシ)エトキシメチルシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジエチルアミノエトキシ)ジメチルシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(ジジエチルアミノエトキシ)モノメチルシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(モノジメチルアミノエトキシ)ジエトキシシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジジメチルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、３-ラウロイルチオ-プロピルトリジメチルアミノエトキシシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(モノジエチルアミノエトキシ)ジエトキシシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジジエチルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、３-ラウロイルチオ-プロピルトリジエチルアミノエトキシシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジメチルアミノエトキシ)エトキシメチルシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジメチルアミノエトキシ)ジメチルシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジジメチルアミノエトキシ)モノメチルシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジエチルアミノエトキシ)エトキシメチルシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジエチルアミノエトキシ)ジメチルシラン、３-ラウロイルチオ-プロピル(ジジエチルアミノエトキシ)モノメチルシラン、３-オクタノイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-エチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-プロピルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-ブチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-エチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-プロピルアザ-２-シラシクロオクタン、３-オクタノイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-ブチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-エチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-プロピルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(エトキシ)１,３-ジオキサ-６-ブチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-メチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-エチルアザ-２-シラシクロオクタン、３-ラウロイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-プロピルアザ-２-シラシクロオクタン及び３-ラウロイルチオ-プロピル(メチル)１,３-ジオキサ-６-ブチルアザ-２-シラシクロオクタンよりなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載のシランカップリング剤の製造方法。
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