JP2011529880A - 硫黄含有シラン、それを含有する充填剤入りのエラストマー組成物およびそれらから作製される物品 - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
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Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
[Y1SG1SiZθ]m[Y2SG2SiZθZβ]n[Y3SG3SiZβ 3]o[Y4SG4SiZβ 2X]p[Y5SG5SiZβX2]q[X]r (1)
の硫黄含有シランおよび/もしくは硫黄含有シランの部分的なものから実質的に完全なものまでの加水分解物を提供し、
ここで:
G1、G2、G3、G4およびG5の各々は独立して、アルキレン、アルケニレン、アリーレンおよびアラルキレン基からなる群より選択される、15個までの炭素原子を含有するヒドロカルビレン基であり;
Xの各々は独立して、−R、−OR、−OC(=O)R3、H−A2G6(OH)(O−)、R1A1C(=O)A2G6(OH)O−および[R1A1C(=O)A2]2G6O−からなる群より選択され、ここで、A1の各々は独立して、R1とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され;A2の各々は独立して、G6とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−より選択され;Rの各々は独立して、12個までの炭素原子を含有する直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され;R1の各々は独立して、水素および18個までの炭素原子を含有する直鎖、環状もしくは分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され;R2の各々は独立して、水素、および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され;R3の各々は独立して、水素、および30個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリール、およびアラルキル基からなる群より選択され;
Y1、Y2、Y3、Y4およびY5の各々は独立して、水素およびアシル基、R3C(=O)−より選択され、ここでR3の各々は独立して、水素および30個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリール、およびアラルキル基からなる群より選択され;
Zβの各々は二つのケイ素原子の間の架橋構造を形成し、[R1A1C(=O)A2G6(O−)2]0.5および[H−A2G6(O−)2]0.5からなる群より選択され、ここでA1の各々は独立して、R1とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され;A2の各々は独立して、G6とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され;R1の各々は独立して、水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され;それぞれのR2は水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基から選択され;そして、G6の各々は独立して、3から15個の炭素原子のヒドロカルビレン基であり;
Zθの各々は、ケイ素原子と環状構造を形成し、独立して、R1A1C(=O)A2G6(O−)2およびH−A2G6(O−)2からなる群より選択され、ここでA1の各々は独立して、R1とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され;A2の各々は独立して、G6とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され;R1の各々は独立して、水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル基、アルケニル基、アリール基およびアラルキル基からなる群より選択され;R2の各々は独立して、水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル基、アルケニル基、アリール基およびアラルキル基からなる群より選択され;そしてG6の各々は独立して、3から15個の炭素原子のヒドロカルビレン基であり;
下付文字m、n、o、p、qおよびrの各々は独立して整数であり、ここでmは0もしくは1であり;nは0から18であり;oは0から20であり;およびpは0から20であり;qは0から20であり;およびrは0もしくは1であり、但し
(i)mが1であるとき、rが1でありかつn+o+p+qは0である。
(ii)mが0であるとき、rが0でありかつn+o+p+qは2と等しいかもしくは2より大きい。
そして
(iii)シランは、構造[R1A1C(=O)A2G6(O−)2]0.5のZβの少なくとも一つもしくは構造R1A1C(=O)A2G6(O−)2のZθの少なくとも一つを含有する。
という条件である。
a)一般式(2)、(3)、(4)、(5)および(6)の少なくとも一つのオルガノ官能性シラン:
(Y1S)−G1−(SiX1X2X3) (2)
(Y2S)−G2−(SiX1X2X3) (3)
(Y3S)−G3−(SiX1X2X3) (4)
(Y4S)−G4−(SiX1X2X3) (5)
(Y5S)−G5−(SiX1X2X3) (6)
〔式中、
G1、G2、G3、G4およびG5の各々は独立して、アルキレン、アルケニレン、アリーレンおよびアラルキレンからなる群より選択される、15個までの炭素原子を含有するヒドロカルビレン基であり;
X1の各々は独立して、−Cl、−Br、R3O−、R3C(=O)O−、R3 2C=NO−およびR3 2NO−からなる群より選択され、ここで、それぞれのR3は独立して、水素、および30個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリール、およびアラルキル基からなる群より選択され;
X2およびX3の各々は独立して、−Cl、−Br、R3O−、R3C(=O)O−、R3 2C=NO−、R3 2NO−およびRからなる群より選択され、ここでRの各々は独立して、12個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され、そしてR3の各々は独立して、水素、および30個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリール、およびアラルキル基からなる群より選択され;
Y1、Y2、Y3、Y4およびY5の各々は独立して、水素およびアシル基、R3C(=O)−からなる群より選択され、ここでR3の各々は独立して、水素および30個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリール、およびアラルキル基からなる群より選択される〕
と、
b)一般式(7):
R1A1C(=O)A2G6(OH)2 (7)
〔式中、A1は、R1とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され;A2は、G6とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され;R1は、水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され;R2は水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基から選択され;そして、G6は、3から15個の炭素原子のヒドロカルビレン基である〕
のジヒドロキシル含有化合物の一つもしくはそれ以上と、
c)そして任意選択で、一般式(8):
[R1A1C(=O)A2]2G6OH (8)
〔式中、A1の各々は独立して、R1とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され;A2の各々は独立して、G6とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され;R1の各々は独立して、水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル基、アルケニル基、アリール基およびアラルキル基からなる群より選択され;R2の各々は独立して、水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル基、アルケニル基、アリール基およびアラルキル基からなる群より選択され;そしてG6は、3から15個の炭素原子のヒドロカルビレン基である〕
の一つもしくはそれ以上のモノヒドロキシ含有化合物と、
d)そして任意選択で、一般式(9):
H−A2G6(OH)2 (9)
〔式中、A2は、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され;R2は、水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル基、アルケニル基、アリール基およびアラルキル基からなる群より選択され;そしてG6は、3から15個の炭素原子のヒドロカルビレン基である〕
の一つもしくはそれ以上のジヒドロキシル−および/もしくはトリヒドロキシル−含有化合物とを反応させ、式(1)の硫黄含有シランを提供するステップを含有するプロセスによって調製される。
R1A1C(=O)A2G6(OH)2 (7)
〔式中、A1は、R1とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子もしくは−NR2−であり、そして好ましくはR1とカルボニル基の間の共有化学結合であり;A2は、G6とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子もしくは−NR2−であり、そして好ましくは酸素原子であり;R1は、水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され、好ましくは3から12個の炭素原子の直鎖もしくは分岐のアルキル基であり、そしてより好ましくは6から10個の炭素原子の直鎖アルキル基であり;R2は水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され;そして、G6は、3から15個の炭素原子のヒドロカルビレン基であり、そして好ましくは3から8個の炭素原子の三価のアルキレン基である〕
のひとつもしくはそれ以上のジヒドロキシル含有化合物との反応の結果生じる架橋基を介して結合する。
〔式中、
G1、G2、G3、G4およびG5の各々が独立して、15個までの炭素原子を含有するヒドロカルビレン基であり、より具体的には1から6個の炭素原子の、さらになお具体的には1から3個の炭素原子の、そしてさらにもっと具体的には3個の炭素原子の、直鎖もしくは分岐のアルキレン基であり、;
それぞれのRは独立して、12個までの炭素原子を含有する直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキルからなる群より選択され、より具体的には1から6個の炭素原子を含有する直鎖のアルキル基であり、そしてより具体的にはメチルであり;
Y1、Y2、Y3、Y4およびY5の各々は独立して、水素およびアシル基、R3C(=O)−より選択され、ここでR3の各々は独立して、水素および30個までの炭素原子を、より具体的には6から12個の炭素原子の、そしてさらにより具体的には6から8個の炭素原子のアシル基より選択される〕
は、式(7)
〔式中、
A1は、R1とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からんる群より選択され、そしてより具体的にははR1とカルボニル基の間の共有化学結合であり;A2は、R1とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−であり、そしてより具体的には酸素原子であり;R1は、水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され、より具体的には2から12個の炭素原子を含有するアルキル基であり、そしてさにより具体的には、4から8個の炭素原子を含有するアルキル基であり;R2は水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され、より具体的には1から6個の炭素原子のアルキルであり、そしてさらにより具体的にはメチルであり;G6は独立して、3から15個の炭素原子のヒドロカルビレン基であり、そしてより具体的には3から6個の炭素原子の三価のアルキレン基であり、炭素原子上の一つの水素のみがヒドロキシル基もしくはR1A1C(=O)A2−基によって置換されているアルカンより誘導されると考えられる〕
の少なくとも一つのジヒドロキシル含有化合物によって、任意選択で上述のパラートルエンスルホン酸のようなエステル交換触媒の存在下において、エステル交換され、式(1):
[Y1SG1SiZθ]m[Y2SG2SiZθZβ]n[Y3SG3SiZβ 3]o[Y4SG4SiZβ 2X]p[Y5SG5SiZβX2]q[X]r (1)
〔式中、
G1、G2、G3、G4およびG5の各々は独立して、アルキレン、アルケニレン、アリーレンおよびアラルキレン基からなる群より選択される、15個までの炭素原子を含有するヒドロカルビレン基であり、より具体的には1から6個の炭素原子の直鎖もしくは分岐のアルキレン基であり、さらにより具他低的には1から3個の炭素原子のアルキレン基であり、そしてなおもより具体的には3個の炭素原子のアルキレン基であり;
Xの各々は独立して、−R、[R1A1C(=O)A2]2G6O−およびR1A1C(=O)A2G6(OH)O−からなる群より選択され、ここで、それぞれのA1は独立して、R1とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され、そしてより具体的にはR1とカルボニル基の間の共有化学結合であり;それぞれのA2は独立して、G6とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−より選択され、そしてより具体的には酸素原子であり;それぞれのR1は独立して、水素および18個までの炭素原子を含有する直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され、より具体的には2から12個の炭素原子を含有するアルキル基であり、そしてさらにより具体的には4から8個の炭素原子を含有するアルキル基であり;それぞれのR2は独立して、水素、および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され、より具体的には1から6個の炭素原子を含有するアルキル基であり、そしてさらにより具体的にはメチルであり;それぞれのG6は独立して、3から15個の炭素原子のヒドロカルビレン基であり、そしてより具体的には3から6個の炭素原子の三価のアルキレン基であり、アルカンより誘導されると考えられ;
Y1、Y2、Y3、Y4およびY5の各々は独立して、水素およびアシル基、R3C(=O)−より選択され、ここでR3は、水素および30個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリール、およびアラルキル基からなる群より選択され、より具体的には6から12個の炭素原子のアルキル基であり、そしてより具体的には6から8個の炭素原子のアルキル基であり、;
Zβの各々は二つのケイ素原子の間の架橋構造を形成し、[R1A1C(=O)A2G6(O−)2]0.5であり、ここでそれぞれのA1は独立して、R1とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され、そしてより具体的にはR1とカルボニル基の間の共有化学結合であり;それぞれのA2は独立して、G6とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され、そしてより具体的には酸素原子であり;それぞれのR1は独立して、水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され、より具体的には2から12個の炭素原子を含有するアルキル基であり、そしてさらにより具体的には4から8個の炭素原子を含有するアルキル基であり;それぞれのR2は独立して、水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され、より具体的には水素および1から6個の炭素原子からなる群より選択され、そしてさらにより具体的にはメチルであり;そして、G6は独立して、3から15個の炭素原子のヒドロカルビレン基であり、より具体的には3から6個の炭素原子の三価のアルキレン基であり、アルカンより誘導されると考えられ;
Zθの各々は、ケイ素原子と環状構造を形成し、独立して、R1A1C(=O)A2G6(O−)2であり、ここでそれぞれのA1は独立して、R1とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され、そしてより具体的にはR1とカルボニル基の間の共有化学結合であり;A2は、G6とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され、そしてより具体的には酸素原子であり;R1は独立して、水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル基、アルケニル基、アリール基およびアラルキル基からなる群より選択され、より具体的には2から12個の炭素原子を含有するアルキル基であり、そしてさらにより具体的には4から8個の炭素原子を含有するアルキル基であり;R2は、水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル基、アルケニル基、アリール基およびアラルキル基からなる群より選択され、より具体的には1から6個の炭素原子を含有するアルキル基であり、そしてさらにより具体的にはメチルであり;そしてそれぞれのG6は独立して、3から15個の炭素原子のヒドロカルビレン基であり、そしてより具体的には3から6個の炭素原子の三価のアルキレン基であり、アルカンより誘導されると考えられ;
下付文字m、n、o、p、qおよびrの各々は独立して整数であり、ここでmは0もしくは1であり;nは0から18であり;oは0から20であり;およびpは0から20であり;qは0から20であり;およびrは0もしくは1であり、但し
(i)mが1であるとき、rが1でありかつn+o+p+qは0である。
(ii)mが0であるとき、rが0でありかつn+o+p+qは2と等しいかもしくは2より大きく、より具体的にはmが0であり、nが0から6であり、oが0から6であり、pが0から6であり、qが0から6であり、rが0であり、但し、n+o+p+qが2と10の間の整数という条件であり、そしてより具体的にはmが1であり;rが1であり、かつ、n、o、pおよびqが0である。
そして
(iii)シランは、構造[R1A1C(=O)A2G6(O−)2]0.5のZβの少なくとも一つもしくは構造R1A1C(=O)A2G6(O−)2のZθの少なくとも一つを含有する。
という条件である〕
の硫黄含有シランを提供する。
R1A1C(=O)A2G6(O−)2 (10)
〔式中、R1、A1、A2およびG6はここに記載されるとおりである〕
によって表わされる。
R1A1C(=O)A2G6(OH)O− (11)
H−A1G6(OH)O− (12)
によって表わされる、シランもしくは基を指し、そして「置換アルコキシ」は、
一つのOHの水素原子が取り除かれ一価のラジカルをもたらし、そしてその構造が一般式(13)および(14):
[R1A1C(=O)A2]2G6O− (13)
[H−A2]2G6O− (14)
によって表わされる、シランもしくは基を指す。ここでのヒドロキシアルコキシおよび置換アルコキシ基はXによって表わされる。
H−A2G6(OH)2 (9)
〔式中、
A2は、酸素原子もしくは−NR2−からなる群より選択され;それぞれのG6は独立して、3から15個の炭素原子のヒドロカルビレン基であり、そしてそれぞれのR2は水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基から選択される〕
のジヒドロキシル−および/もしくはトリヒドロキシル−含有化合物を含有する。式(9)の化合物は式(1)から(6)の少なくとも一つのシランと反応し、Xで表わされるような末端停止基、Zβで表わされる架橋基、もしくはZθで表わされるケイ素原子と環状構造を形成する基を形成する。(b)および(c)の反応混合物はさらに成分(d)を含有し、(b):(c):(d)の比率は好適に、1:20:20から20:20:1、好ましくは1:10:10から10:10:1、そしてより好ましくは1:5:5から5:5:1の範囲であり得る。
a)少なくとも一つの一般式(2)、(3)、(4)および/もしくは(5)の硫黄含有シランと、構造R1A1C(=O)A2G6(OH)2を持つ少なくとも一つのジオールと、任意選択で構造[R1A1C(=O)A2]2G6(OH)および/もしくは[H−A2G6(OH)2のアルコールとを、任意選択でエステル交換触媒の存在下で混合するステップ、
b)ステップ(a)から得られる混合物を、構造R1A1C(=O)A2G6(OH)2を持つ少なくとも一つのジオールによって、任意選択で、構造[R1A1C(=O)A2]2G6(OH)および/もしくは[H−A2G6(OH)2のアルコールによって、任意選択でエステル交換触媒の存在下でエステル交換するステップ、そして
c)ステップ(b)から生じるX−Hの副産物を除去するステップ
を含有し、
ここでG1、G2、G3、G4、G5、G6、A1、A2、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、m、n、o、p、qおよびrの各々はここに定義され、そして少なくとも一つのXが加水分解性基であるという条件である。
a)薄膜反応器中で、少なくとも一つの式(2)、(3)、(4)、(5)および/もしくは(6)のシランの混合物を含有する薄膜反応メディウムと、少なくとも一つの式(7)の、そして任意選択で式(8)および/もしくは(9)の、ジヒドロキシ含有化合物とを、そして任に選択でエステル交換触媒とを反応させ、環状および/もしくは架橋ジアルコキシ基を含有するシランと副産物のモノアルコールとを提供するステップ;
b)薄膜から副産物のモノアルコールを揮発させ反応を推進するステップ;
c)任意選択で副産物のモノアルコールを例えば凝縮によって回収するステップ;
d)シラン反応産物を回収するステップ;
e)任意選択で、反応メディウムを中和し、その中のシラン産物の貯蔵安定性を向上させるステップ
を含有する連続操作として実施できる。
a)少なくとも一つの微粒子充填剤;および
b)微粒子充填剤(a)と混合されているおよび/もしくは化学結合している少なくとも一つの式(1)のシラン
を含有して提供される。
a)例えば120℃から180℃までの第一の上昇温度までの、例えば1から20分間の全混合時間の好適な時間での、少なくとも一つの予備混合操作における:
i)100重量部の少なくとも一つの、共役ジエンホモポリマーおよびコポリマー、ならびに少なくとも一つの共役ジエンと芳香族ビニル化合物とのコポリマーからなる群より選択される硫黄加硫化ゴム;
ii)5から100重量部の例えば0から85重量パーセントのカーボンブラックを含有するもののような少なくとも一つの微粒子充填剤;
iii)0.05から20重量部の少なくとも一つの式(1)の硫黄含有シランの充填剤;
の熱機械的な混合ステップ;
b)例えば50℃から130℃の第二の上昇温度におけるゴムを混合するのに十分な時間の、熱機械的混合ステップにおける、ステップ(a)からの混合物と0から5重量部の少なくとも一つの硬化剤との混合ステップ;
c)130℃から200℃の第三の上昇温度における例えば5から60分間の好適な時間の、任意選択での前記混合物の硬化ステップ
を含有するプロセスによって調製される。
トリメチロールプロパン(1037.5グラム、7・7モル)、オクタン酸(557.5グラム、3.9モル)、硫化水素ナトリウム(Aldrichより購入、40.8グラム、0.3モル)およびトルエン(1500ml)が機械的スターラー、Dean−StarkトラップおよびFriedrichコンデンサーを備えた5リットルの丸底フラスコへと充填された。反応混合物は115℃で5時間加熱された。水(78ml)が回収された。トルエンは反応産物より大気圧で150℃で除去され、そしてそのあと123℃へと冷まされた。反応産物はそののち、16kPa(120mmHg)で1時間、120℃で散布され、20マイクロメートル(ミクロン)のパッドを通して加圧ろ過された。回収された産物の重量は1530.7グラムであった。反応産物は1−Aと名付けられ、ガスクロマトグラフィー/マススペクトロスコピーによって、トリメチロールプロパン開始試薬上へのオクタノイル基のモノ、ジ、トリ付加物の混合物であると同定された。
トリメチロールプロパン(1037.5グラム、7.7モル)、オクタン酸(557.5グラム、3.9モル)、硫化水素ナトリウム(Aldrichより購入、40.8グラム、0.3モル)およびトルエン(1500ml)が機械的スターラー、Dean−StarkトラップおよびFriedrichコンデンサーを備えた5リットルの丸底フラスコへと充填された。反応混合物は115℃で5時間加熱された。水(78ml)が回収された。トルエンは反応産物より大気圧で150℃で除去され、そしてそのあと123℃へと冷まされた。反応産物はそののち、16kPa(120mmHg)で1時間、120℃で散布された。産物は20マイクロメートル(ミクロン)のパッドを通して加圧ろ過された。回収された産物の重量は1530.7グラムであった。産物(978.2グラム)は445グラムのヘキサンと混合された。混合物は、トリメチロールプロパンを除去するために分液漏斗中で3回、500グラムの脱イオン水によって洗浄された。ヘキサンは反応混合物から大気圧で106℃で除去された。トルエン(329.6グラム)は、除去後の産物へと添加された。水は混合物よりDean−Starkトラップを用いて5時間120℃で除去された。26.7kPa(200mmHg)から40.7Pa(0.305mmHg)の真空において、周囲温度から97℃へと反応容器を徐々に加熱して、トルエンが反応産物より除去された。回収された産物の重量は556.6グラムであった。反応産物は2−Aと名付けられ、ガスクロマトグラフィー/マススペクトロスコピーによって、トリメチロールプロパン開始試薬上へのオクタノイル基のモノ、ジ、トリ付加物の混合物であると同定された。
トリメチロールプロパン(333.5グラム、2.5モル)、トリエチルアミン(311.2グラム、3.1モル)および塩化メチレン(500ml)が機械的スターラー、添加漏斗およびFriedrichコンデンサーを備えた3リットルの丸底フラスコへと充填された。反応フラスコを50℃へと加熱した後、エチルヘキサノイルクロリド(428.8グラム、2.6モル)が5.5時間かけてゆっくりと反応容器へと添加された。反応産物は0.5マイクロメートル(ミクロン)のパッドを通して加圧ろ過された。ろ過物から過剰のトリエチルアミンおよび塩化メチレンが大気圧で150℃で、そしてその後、66.7Pa(0.5mmHg)、140℃で除去された。産物はそののち、20マイクロメートル(ミクロン)のパッドを通して加圧ろ過された。。回収された産物の重量は573.5グラムであった。反応産物は3−Aと名付けられ、ガスクロマトグラフィー/マススペクトロスコピーによって、トリメチロールプロパン開始試薬上へのオクタノイル基のモノ、ジ、トリ付加物の混合物であると同定された。
トリメチロールプロパン(391.0グラム、2.9モル)、トリエチルアミン(339.2グラム、3.6モル)および塩化メチレン(550ml)が機械的スターラー、添加漏斗およびFriedrichコンデンサーを備えた3リットルの丸底フラスコへと充填された。反応フラスコを50℃へと加熱した後、ヘキサノイルクロリド(392.5グラム、2.9モル)が5時間かけてゆっくりと反応容器へと添加された。反応産物は3.5マイクロメートル(ミクロン)のパッドを通して加圧ろ過された。ろ過物から過剰のトリエチルアミンおよび塩化メチレンが大気圧で140℃で、そしてその後、66.7Pa(0.5mmHg)、147℃で除去された。産物はそののち、20マイクロメートル(ミクロン)のパッドを通して加圧ろ過された。4−Aと名付けられ、回収された産物の重量は545.6グラムであった。
トリメチロールプロパン(441.9グラム、3.3モル)、トリエチルアミン(441.9グラム、4.4モル)および塩化メチレン(200ml)が機械的スターラー、添加漏斗およびFriedrichコンデンサーを備えた3リットルの丸底フラスコへと充填された。反応フラスコを50℃へと加熱した後、バレリルクロリド(397.1グラム、3.3モル)と塩化メチレン(150ml)の混合物が3.5時間かけてゆっくりと反応容器へと添加された。反応産物は0.5マイクロメートル(ミクロン)のパッドを通して加圧ろ過された。ろ過物から過剰のトリエチルアミンおよび塩化メチレンが大気圧で80℃で、そしてその後、66.7Pa(0.5mmHg)の真空で、140℃で除去された。産物はそののち、20マイクロメートル(ミクロン)のパッドを通して加圧ろ過された。5−Aと名付けられ、回収された産物の重量は530.2グラムであった。
トリメチロールプロパン(659.8グラム、4.9モル)、トリエチルアミン(798.1グラム、7.9モル)および塩化メチレン(700ml)が機械的スターラー、添加漏斗およびFriedrichコンデンサーを備えた5リットルの丸底フラスコへと充填された。反応フラスコを50℃へと加熱した後、オクタノイルクロリド(960.23グラム、5.9モル)が7時間かけてゆっくりと反応容器へと添加された。反応産物は0.1マイクロメートル(ミクロン)のパッドを通して加圧ろ過され、そしてそののち、0.01マイクロメートル(ミクロン)のパッドを通された。ろ過物から過剰のトリエチルアミンおよび塩化メチレンが大気圧で140℃で、そしてその後、66.7Pa(0.5mmHg)の真空で、80℃で除去され、そして産物はその後、80℃で5.3kPa(40mmHg)で8時間、窒素散布された。産物はそののち、5マイクロメートル(ミクロン)のパッドを通して加圧ろ過された。6−Aと名付けられ、回収された産物の重量は1025.7グラムであった。
トリメチロールプロパン(32.5グラム、0.24モル)、ジブチルスズジラウラート(0.4グラム)およびトルエン(23.4グラム)が機械的スターラーおよび添加漏斗を備えた250mlの丸底フラスコへと充填された。反応フラスコを60℃へと加熱した後、オクチルイソシアナート(24.9グラム、0.16モル)が1時間かけてゆっくりと反応容器へと添加された。トルエンは反応産物から50℃で13.3Pa(0.1mmHg)で除去された。7−Aと名付けられ、回収された産物の重量は51.8グラムであった。
揮発性有機化合物の量が、トリメチロールプロパンおよび/もしくは、実施例3から6で調製されたトリメチロールプロパンのモノ−、ジ−、トリ−付加物の混合物、ならびに実施例1から4の硫黄含有シランに対して測定された。VOCの量は、参照によりその全ての内容をここに組み入れる米国環境保護庁の方法24の方法を用いて測定された。結果は表1に示される。
硬化手順/測定 試験標準
ムーニー粘度およびスコーチ ASTM D1646
振動円板レオメトリー ASTM D2084
試験プラークの硬化 ASTM D3182
応力−歪み特性 ASTM D412
発熱性 ASTM D623
Claims (22)
- 一般式(1):
[Y1SG1SiZθ]m[Y2SG2SiZθZβ]n[Y3SG3SiZβ 3]o[Y4SG4SiZβ 2X]p[Y5SG5SiZβX2]q[X]r (1)
〔式中、
G1、G2、G3、G4およびG5の各々は独立して、アルキレン、アルケニレン、アリーレンおよびアラルキレン基からなる群より選択される、15個までの炭素原子を含有するヒドロカルビレン基であり;
Xの各々は独立して、−R、−OR、−OC(=O)R3、H−A2G6(OH)(O−)、R1A1C(=O)A2G6(OH)O−および[R1A1C(=O)A2]2G6O−からなる群より選択され、ここで、A1の各々は独立して、R1とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され;A2の各々は独立して、G6とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−より選択され;Rの各々は独立して、12個までの炭素原子を含有する直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され;R1の各々は独立して、水素および18個までの炭素原子を含有する直鎖、環状もしくは分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され;R2の各々は独立して、水素、および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状もしくは分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され;R3の各々は独立して、水素、および1から29個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状もしくは分岐のアルキル、アルケニル、アリール、およびアラルキル基からなる群より選択され;そして、G6は独立して3から15個の炭素原子のヒドロカルビレン基であり;
Y1、Y2、Y3、Y4およびY5の各々は独立して、水素およびアシル基、R3C(=O)−より選択され、ここでR3の各々は独立して、水素および30個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状もしくは分岐のアルキル、アルケニル、アリール、およびアラルキル基からなる群より選択され;
Zβの各々は二つのケイ素原子の間の架橋構造を形成し、[R1A1C(=O)A2G6(O−)2]0.5および[H−A2G6(O−)2]0.5からなる群より選択され、ここでA1の各々は独立して、R1とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され;A2の各々は独立して、G6とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され;R1の各々は独立して、水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状もしくは分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され;それぞれのR2は独立して、水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状もしくは分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され;そして、G6の各々は独立して、3から15個の炭素原子のヒドロカルビレン基であり;
Zθの各々は、ケイ素原子と環状構造を形成し、独立して、R1A1C(=O)A2G6(O−)2およびH−A2G6(O−)2からなる群より選択され、ここでA1の各々は独立して、R1とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され;A2の各々は独立して、G6とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され;R1の各々は独立して、水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状もしくは分岐のアルキル基、アルケニル基、アリール基およびアラルキル基からなる群より選択され;R2の各々は独立して、水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状もしくは分岐のアルキル基、アルケニル基、アリール基およびアラルキル基からなる群より選択され;そしてG6の各々は独立して、3から15個の炭素原子のヒドロカルビレン基であり;
下付文字m、n、o、p、qおよびrの各々は独立して整数であり、ここでmは0もしくは1であり;nは0から18であり;oは0から20であり;およびpは0から20であり;qは0から20であり;およびrは0もしくは1であり、但し
(i)mが1であるとき、rが1でありかつn+o+p+qは0である。
(ii)mが0であるとき、rが0でありかつn+o+p+qは2と等しいかもしくは2より大きい。
そして
(iii)シランは、構造[R1A1C(=O)A2G6(O−)2]0.5のZβの少なくとも一つもしくは構造R1A1C(=O)A2G6(O−)2のZθの少なくとも一つを含有する。
という条件である〕
の硫黄含有シラン。 - G1、G2、G3、G4およびG5の各々が独立して、1から6個の炭素原子の直鎖もしくは分岐のアルキレン基を含有するヒドロカルビレン基であり;Xの各々が独立して、−R、[R1A1C(=O)A2]2G6O−およびR1A1C(=O)A2G6(OH)O−からなる群より選択され、ここでそれぞれのA1がR1とカルボニル基の間の共有結合であり;それぞれのA2が酸素原子であり;それぞれのRが独立して1から6個の炭素原子を含有する直鎖アルキル基であり;それぞれのR1が独立して2から12個の炭素原子を含有するアルキル基であり;それぞれのR2が独立して水素および1から6個の炭素原子を含有するアルキル基からなる群より選択され;そしてG6が独立して3から6個の炭素原子の三価のアルキレン基であり、アルカンより誘導されると考えられ;
Y1、Y2、Y3、Y4およびY5の各々が独立して、水素およびアシル基、R3C(=O)−より選択され、ここでR3が6から12個の炭素原子のアルキル基であり;
Zβの各々が二つのケイ素原子の間の架橋構造を形成し、独立して[R1A1C(=O)A2G6(O−)2]0.5であり、ここでそれぞれのA1が独立して、R1とカルボニル基の間の共有化学結合からなる群より選択され;それぞれのA2が酸素であり;それぞれのR1が独立して、2から12個までの炭素原子を含有するアルキル基であり;そして、それぞれのG6が独立して、3から6個の三価のアルキレン基であり、アルカンから誘導されると考えられ;
Zθの各々が、ケイ素原子と環状構造を形成し、独立して、R1A1C(=O)A2G6(O−)2であり、ここでそれぞれのA1が独立して、R1とカルボニル基の間の共有化学結合からなる群より選択され;それぞれのA2が酸素原子であり;それぞれのR1が独立して、2から12個までの炭素原子を含有するアルキル基であり;そしてG6が独立して、3から6個の炭素原子の三価のアルキレン基であり、アルカンより誘導される、
請求項1に記載の硫黄含有シラン。 - mが1であり、rが1であり、そしてn+o+p+qが0である、請求項2に記載の硫黄含有シラン。
- mが0であり、rが0であり、そしてn+o+p+qが2と等しいかもしくは2より大きい、請求項3に記載の硫黄含有シラン。
- Xが[R1A1C(=O)A2]2G6O−およびR1A1C(=O)A2G6(OH)O−であり、ここでそれぞれのA1がR1とカルボニル基の間の共有結合であり;それぞれのA2が酸素原子であり;それぞれのRが独立して1から6個の炭素原子を含有する直鎖アルキル基であり;それぞれのR1が独立して2から12個の炭素原子を含有するアルキル基であり;それぞれのR2が独立して、水素および1から6個の炭素原子を含有するアルキル基からなる群より選択され;そしてG6が独立して3から6個の炭素原子の三価のアルキレン基であり、アルカンより誘導される、請求項1に記載の硫黄含有シラン。
- R1がオクチルでありそしてG6がCH3CH2(CH2−)3である、請求項5に記載の硫黄含有シラン。
- Y1、Y2、Y3、Y4およびY5が水素である、請求項1に記載の硫黄含有シラン。
- ヘキサン酸2−(3−ブチリルスルファニル−プロピル)−5−エチル−2−メチル−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、ヘキサン酸2−(3−ブチリルスルファニル−プロピル)−5−エチル−2−エトキシ−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、ヘキサン酸2−(3−ブチリルスルファニル−プロピル)−2−(3−ヘキサノイルオキシ−4−ヒドロキシ−プロポキシ)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、オクタン酸2−(3−ヘキサノイルオキシメチル−4−ヒドロキシ−3−メチル−プロポキシ)−2−(3−ヘキサノイルスルファニル−プロピル)−5−メチル−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルメチルエステル、オクタン酸2−(3−ヘキサノイルオキシメチル−4−ヒドロキシ−3−メチル−プロポキシ)−2−(3−メルカプト−プロピル)−5−メチル−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルメチルエステル、2−エチル−ヘキサン酸2−[3−(2−エチル−ヘキサノイルオキシメチル)−4−ヒドロキシ−3−メチル−プロポキシ]−2−[3−(2−エチル−ヘキサノイルスルファニル)−プロピル]−5−メチル−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルメチルエステル、2−エチル−ヘキサン酸2−[4−(2−エチル−ヘキサノイルオキシ)−3−メチル−ブトキシ]−2−[3−(2−エチル−ヘキサノイルスルファニル)−プロピル]−5−メチル−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルメチルエステル、オクタン酸5−エチル−2−(3−メルカプト−プロピル)−2−メチル−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、オクタン酸2−エトキシ−5−エチル−2−(3−メルカプト−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、オクタン酸2−(2,2−ビス−ヒドロキシメチル−ブトキシ)−5−エチル−2−(3−メルカプト−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、オクタン酸5−エチル−2−(2−ヒドロキシメチル−2−オクタノイルオキシメチル−ブトキシ)−2−(3−メルカプト−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、オクタン酸2−(2,2−ビス−オクタノイルオキシメチル−ブトキシ)−5−エチル−2−(3−メルカプト−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、オクタン酸2−(2,2−ビス−オクタノイルオキシメチル−ブトキシ)−5−エチル−2−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、オクタン酸5−エチル−2−(2−ヒドロキシメチル−2−オクタノイルオキシメチル−ブトキシ)−2−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、オクタン酸5−エチル−2−{2−[5−エチル−5−ヒドロキシメチル−2−(3―メルカプト−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−2−イルオキシメチル]−2−オクタノイルオキシメチル−ブトキシ}−2−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、オクタン酸5−エチル−2−{2−[5−エチル−5−オクタノイルオキシメチル−2−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−2−イルオキシメチル]−2−オクタノイルオキシメチル−ブトキシ}−2−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、オクタンチオ酸3−(5−エチル−2−{2−エチル−4−(3−エチル−3−メチル−ヘプタノイルアミノ)−2−(オクタノイルアミノ−メチル)−3−[2−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−2−イルオキシ]−ブトキシ}−5−オクタノイルアミノ−[1,3,2]ジオキサシリナン−2−イル)−プロピルエステル、オクタンチオ酸3−(5−エチル−2−{2−エチル−4−ヘキシルオキシカルボニルオキシ−2−ヘキシルオキシカルボニルオキシメチル−3−[2−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−2−イルオキシ]−ブトキシ}−5−ヘキシルオキシカルボニルオキシメチル−[1,3,2]ジオキサシリナン−2−イル)−プロピルエステル、オクタンチオ酸3−(5−エチル−2−{2−エチル−4−ヘキシルカルバモイルオキシ−2−ヘキシルカルバモイルオキシメチル−3−[2−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−2−イルオキシ]−ブトキシ}−5−ヘキシルカルバモイルオキシメチル−[1,3,2]ジオキサシリナン−2−イル)−プロピルエステル、オクタンチオ酸3−(5−エチル−2−{2−エチル−4−ヘキシルカルバモイルオキシ−2−ヘキシルカルバモイルオキシメチル−3−[2−(3−メルカプト−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−2−イルオキシ]−ブトキシ}−5−ヘキシルカルバモイルオキシメチル−[1,3,2]ジオキサシリナン−2−イル)−プロピルエステル、酢酸2−[エトキシ−(4−メルカプト−ブチル)−メチル−シラニルオキシメチル]−2−[エトキシ−(3−メルカプト−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブチルエステル、N−{2−[エトキシ−(4−メルカプト−ブチル)−メチル−シラニルオキシメチル]−2−[エトキシ−(3−メルカプト−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブチル}−アセトアミド、炭酸2−[エトキシ−(4−メルカプト−ブチル)−メチル−シラニルオキシメチル]−2−[エトキシ−(3−メルカプト−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブチルエステルプロピルエステル、チオ酢酸S−[3−(エトキシ−{2−[エトキシ−(4−メルカプト−ブチル)−メチル−シラニルオキシメチル]−2−プロポキシカルボニルオキシメチル−ブトキシ}−メチル−シラニル)−プロピル]エステル、チオ酢酸S−[3−(エトキシ−{2−[エトキシ−(4−メルカプト−ブチル)−エトキシ−シラニルオキシメチル]−2−プロポキシカルボニルオキシメチル−ブトキシ}−エトキシ−シラニル)−プロピル]エステル、酢酸2−{2−アセトキシメチル−2−[{2−アセトキシメチル−2−[エトキシ−(3−メルカプト−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブトキシ}−(3−アセチルスルファニル−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブトキシ}−5−エチル−2−(3−メルカプト−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルメチルエステル、オクタン酸2−{2−オクタノイルオキシメチル−2−[{2−オクタノイルオキシメチル−2−[エトキシ−(3−メルカプト−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブトキシ}−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブトキシ}−5−エチル−2−(3−メルカプト−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルメチルエステル、酢酸2−[{2−アセトキシメチル−2−[エトキシ−(3−メルカプト−プロピル)−エトキシ−シラニルオキシメチル]−ブトキシ}−(3−アセチルスルファニル−プロピル)−エトキシ−シラニルオキシメチル]−2−[エトキシ−(3−メルカプト−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブチルエステル、酢酸2−[{2−アセトキシメチル−2−[エトキシ−(3−メルカプト−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブトキシ}−(3−アセチルスルファニル−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−2−[(3−アセチルスルファニル−プロピル)−エトキシ−メチル−シラニルオキシメチル]−ブチルエステル、オクタン酸2−[{2−オクタノイルオキシメチル−2−[エトキシ−(3−メルカプト−プロピル)−エトキシ−シラニルオキシメチル]−ブトキシ}−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−2−[(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−ジエトキシ−シラニルオキシメチル]−ブチルエステル、酢酸2,2−ビス−[(3−アセチルスルファニル−プロピル)−(2,2−ビス−ヒドロキシメチル−ブトキシ)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブチルエステル、酢酸2,2−ビス−[(3−アセチルスルファニル−プロピル)−(2,2−ビス−ヒドロキシメチル−ブトキシ)−エトキシ−シラニルオキシメチル]−ブチルエステル、オクタン酸2−[(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−(2,2−ビス−ヒドロキシメチル−ブトキシ)−エチル−シラニルオキシメチル]−2−[(2,2−ビス−ヒドロキシメチル−ブトキシ)−(3−メルカプト−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブチルエステル、オクタン酸2−[(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−エトキシ−(2,2−ビス−ヒドロキシメチル−ブトキシ)−シラニルオキシメチル]−2−[(2,2−ビス−ヒドロキシメチル−ブトキシ)−(3−メルカプト−プロピル)−エトキシ−シラニルオキシメチル]−ブチルエステル、オクタン酸2−[エトキシメチル−(2,2−ビス−オクタノイルオキシメチル−ブトキシ)−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−シラニルオキシメチル]−2−[(2,2−ビス−オクタノイルオキシメチル−ブトキシ)−(3−メルカプト−プロピル)−エトキシ−シラニルオキシメチル]−ブチルエステルからなる群より選択される少なくとも一つのシランである、請求項1に記載の硫黄含有シラン。
- 請求項1の一般式(1)の硫黄含有シランの部分的な加水分解物から実質的に完全な加水分解物。
- a)一般式(2)、(3)、(4)、(5)および(6)の少なくとも一つの硫黄含有シラン:
(Y1S)−G1−(SiX1X2X3) (2)
(Y2S)−G2−(SiX1X2X3) (3)
(Y3S)−G3−(SiX1X2X3) (4)
(Y4S)−G4−(SiX1X2X3) (5)
(Y5S)−G5−(SiX1X2X3) (6)
〔式中、
G1、G2、G3、G4およびG5の各々は独立して、アルキレン、アルケニレン、アリーレンおよびアラルキレンからなる群より選択される、1から15個までの炭素原子を含有するヒドロカルビレン基であり;
X1の各々は独立して、−Cl、−Br、R3O−、R3C(=O)O−、R3 2C=NO−およびR3 2NO−からなる群より選択され、ここで、それぞれのR3は独立して、水素、および30個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状もしくは分岐のアルキル、アルケニル、アリール、およびアラルキル基からなる群より選択され;
X2およびX3の各々は独立して、−Cl、−Br、R3O−、R3C(=O)O−、R3 2C=NO−、R3 2NO−およびRからなる群より選択され、ここでRの各々は独立して、1から12個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状もしくは分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され、そしてR3の各々は独立して、水素、および30個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリール、およびアラルキル基からなる群より選択され;
Y1、Y2、Y3、Y4およびY5の各々は独立して、水素およびアシル基、R3C(=O)−からなる群より選択され、ここでR3の各々は独立して、水素および30個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリール、およびアラルキル基からなる群より選択される〕
と、
b)一般式(7):
R1A1C(=O)A2G6(OH)2 (7)
〔式中、A1は、R1とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され;A2は、G6とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され;R1は、水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され;R2は水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状もしくは分岐のアルキル、アルケニル、アリールおよびアラルキル基からなる群より選択され;そして、G6は、3から15個の炭素原子のヒドロカルビレン基である〕
のジヒドロキシル含有化合物の一つもしくはそれ以上と反応させ、式(1)の硫黄含有シランを作製するステップを含有するプロセスによって調製される、硫黄含有シランを調製するためのプロセス。 - 式(2)から(6)までの硫黄含有シランが
一般式(8):
[R1A1C(=O)A2]2G6OH (8)
〔式中、A1の各々は独立して、R1とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され;A2の各々は独立して、G6とカルボニル基の間の共有化学結合、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され;R1の各々は独立して、水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状もしくは分岐のアルキル基、アルケニル基、アリール基およびアラルキル基からなる群より選択され;R2の各々は独立して、水素および18個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状もしくは分岐のアルキル基、アルケニル基、アリール基およびアラルキル基からなる群より選択され;そしてG6は、3から15個の炭素原子のヒドロカルビレン基である〕
の一つもしくはそれ以上のモノヒドロキシル含有化合物とさらに反応する、請求項10に記載のプロセス。 - 式(2)から(6)までの硫黄含有シランが一般式(9):
H−A2G6(OH)2 (9)
〔式中、A2は、酸素原子および−NR2−からなる群より選択され;R2は、水素および10個までの炭素原子を含有する、直鎖、環状および分岐のアルキル基、アルケニル基、アリール基およびアラルキル基からなる群より選択され;そしてG6は独立して、3から15個の炭素原子のヒドロカルビレン基である〕
の一つもしくはそれ以上のジヒドロキシル−および/もしくはトリヒドロキシル−含有化合物とさらに反応する、請求項10に記載のプロセス。 - 前記プロセスが、
a)薄膜反応器中で、少なくとも一つの式(2)、(3)、(4)、(5)および/もしくは(6)のシランの混合物を含有する薄膜反応メディウムと、少なくとも一つの式(7)の、そして任意選択で式(8)および/もしくは(9)の、ポリヒドロキシ含有化合物とを、そして任に選択でエステル交換触媒とを反応させ、環状および/もしくは架橋ジアルコキシ基を含有するシランと副産物のモノアルコールとを提供するステップ;
b)薄膜から副産物のモノアルコールを揮発させ反応を推進するステップ;
c)任意選択で副産物のモノアルコールを回収するステップ;
d)反応産物を回収するステップ;
e)任意選択で、反応メディウムを中和し、その中のシラン産物の貯蔵安定性を向上させるステップ
を含有する連続操作によって実施される、請求項10に記載のプロセス。 - 0から200℃の範囲の温度で、そして絶対気圧が13.3Paから266.6kPaに保たれて前記反応が実施される、請求項10に記載のプロセス。
- 触媒として効果のある量の少なくとも一つのエステル交換触媒の存在下で行われる、請求項10のプロセス。
- 前記プロセスが、ヘキサン酸2−(3−ブチリルスルファニル−プロピル)−5−エチル−2−メチル−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、ヘキサン酸2−(3−ブチリルスルファニル−プロピル)−5−エチル−2−エトキシ−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、ヘキサン酸2−(3−ブチリルスルファニル−プロピル)−2−(3−ヘキサノイルオキシ−4−ヒドロキシ−プロポキシ)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、オクタン酸2−(3−ヘキサノイルオキシメチル−4−ヒドロキシ−3−メチル−プロポキシ)−2−(3−ヘキサノイルスルファニル−プロピル)−5−メチル−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルメチルエステル、オクタン酸2−(3−ヘキサノイルオキシメチル−4−ヒドロキシ−3−メチル−プロポキシ)−2−(3−メルカプト−プロピル)−5−メチル−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルメチルエステル、2−エチル−ヘキサン酸2−[3−(2−エチル−ヘキサノイルオキシメチル)−4−ヒドロキシ−3−メチル−プロポキシ]−2−[3−(2−エチル−ヘキサノイルスルファニル)−プロピル]−5−メチル−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルメチルエステル、2−エチル−ヘキサン酸2−[4−(2−エチル−ヘキサノイルオキシ)−3−メチル−ブトキシ]−2−[3−(2−エチル−ヘキサノイルスルファニル)−プロピル]−5−メチル−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルメチルエステル、オクタン酸5−エチル−2−(3−メルカプト−プロピル)−2−メチル−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、オクタン酸2−エトキシ−5−エチル−2−(3−メルカプト−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、オクタン酸2−(2,2−ビス−ヒドロキシメチル−ブトキシ)−5−エチル−2−(3−メルカプト−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、オクタン酸5−エチル−2−(2−ヒドロキシメチル−2−オクタノイルオキシメチル−ブトキシ)−2−(3−メルカプト−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、オクタン酸2−(2,2−ビス−オクタノイルオキシメチル−ブトキシ)−5−エチル−2−(3−メルカプト−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、オクタン酸2−(2,2−ビス−オクタノイルオキシメチル−ブトキシ)−5−エチル−2−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、オクタン酸5−エチル−2−(2−ヒドロキシメチル−2−オクタノイルオキシメチル−ブトキシ)−2−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、オクタン酸5−エチル−2−{2−[5−エチル−5−ヒドロキシメチル−2−(3―メルカプト−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−2−イルオキシメチル]−2−オクタノイルオキシメチル−ブトキシ}−2−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、オクタン酸5−エチル−2−{2−[5−エチル−5−オクタノイルオキシメチル−2−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−2−イルオキシメチル]−2−オクタノイルオキシメチル−ブトキシ}−2−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルエステル、オクタンチオ酸3−(5−エチル−2−{2−エチル−4−(3−エチル−3−メチル−ヘプタノイルアミノ)−2−(オクタノイルアミノ−メチル)−3−[2−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−2−イルオキシ]−ブトキシ}−5−オクタノイルアミノ−[1,3,2]ジオキサシリナン−2−イル)−プロピルエステル、オクタンチオ酸3−(5−エチル−2−{2−エチル−4−ヘキシルオキシカルボニルオキシ−2−ヘキシルオキシカルボニルオキシメチル−3−[2−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−2−イルオキシ]−ブトキシ}−5−ヘキシルオキシカルボニルオキシメチル−[1,3,2]ジオキサシリナン−2−イル)−プロピルエステル、オクタンチオ酸3−(5−エチル−2−{2−エチル−4−ヘキシルカルバモイルオキシ−2−ヘキシルカルバモイルオキシメチル−3−[2−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−2−イルオキシ]−ブトキシ}−5−ヘキシルカルバモイルオキシメチル−[1,3,2]ジオキサシリナン−2−イル)−プロピルエステル、オクタンチオ酸3−(5−エチル−2−{2−エチル−4−ヘキシルカルバモイルオキシ−2−ヘキシルカルバモイルオキシメチル−3−[2−(3−メルカプト−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−2−イルオキシ]−ブトキシ}−5−ヘキシルカルバモイルオキシメチル−[1,3,2]ジオキサシリナン−2−イル)−プロピルエステル、酢酸2−[エトキシ−(4−メルカプト−ブチル)−メチル−シラニルオキシメチル]−2−[エトキシ−(3−メルカプト−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブチルエステル、N−{2−[エトキシ−(4−メルカプト−ブチル)−メチル−シラニルオキシメチル]−2−[エトキシ−(3−メルカプト−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブチル}−アセトアミド、炭酸2−[エトキシ−(4−メルカプト−ブチル)−メチル−シラニルオキシメチル]−2−[エトキシ−(3−メルカプト−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブチルエステルプロピルエステル、チオ酢酸S−[3−(エトキシ−{2−[エトキシ−(4−メルカプト−ブチル)−メチル−シラニルオキシメチル]−2−プロポキシカルボニルオキシメチル−ブトキシ}−メチル−シラニル)−プロピル]エステル、チオ酢酸S−[3−(エトキシ−{2−[エトキシ−(4−メルカプト−ブチル)−エトキシ−シラニルオキシメチル]−2−プロポキシカルボニルオキシメチル−ブトキシ}−エトキシ−シラニル)−プロピル]エステル、酢酸2−{2−アセトキシメチル−2−[{2−アセトキシメチル−2−[エトキシ−(3−メルカプト−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブトキシ}−(3−アセチルスルファニル−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブトキシ}−5−エチル−2−(3−メルカプト−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルメチルエステル、オクタン酸2−{2−オクタノイルオキシメチル−2−[{2−オクタノイルオキシメチル−2−[エトキシ−(3−メルカプト−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブトキシ}−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブトキシ}−5−エチル−2−(3−メルカプト−プロピル)−[1,3,2]ジオキサシリナン−5−イルメチルエステル、酢酸2−[{2−アセトキシメチル−2−[エトキシ−(3−メルカプト−プロピル)−エトキシ−シラニルオキシメチル]−ブトキシ}−(3−アセチルスルファニル−プロピル)−エトキシ−シラニルオキシメチル]−2−[エトキシ−(3−メルカプト−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブチルエステル、酢酸2−[{2−アセトキシメチル−2−[エトキシ−(3−メルカプト−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブトキシ}−(3−アセチルスルファニル−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−2−[(3−アセチルスルファニル−プロピル)−エトキシ−メチル−シラニルオキシメチル]−ブチルエステル、オクタン酸2−[{2−オクタノイルオキシメチル−2−[エトキシ−(3−メルカプト−プロピル)−エトキシ−シラニルオキシメチル]−ブトキシ}−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−2−[(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−ジエトキシ−シラニルオキシメチル]−ブチルエステル、酢酸2,2−ビス−[(3−アセチルスルファニル−プロピル)−(2,2−ビス−ヒドロキシメチル−ブトキシ)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブチルエステル、酢酸2,2−ビス−[(3−アセチルスルファニル−プロピル)−(2,2−ビス−ヒドロキシメチル−ブトキシ)−エトキシ−シラニルオキシメチル]−ブチルエステル、オクタン酸2−[(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−(2,2−ビス−ヒドロキシメチル−ブトキシ)−エチル−シラニルオキシメチル]−2−[(2,2−ビス−ヒドロキシメチル−ブトキシ)−(3−メルカプト−プロピル)−メチル−シラニルオキシメチル]−ブチルエステル、オクタン酸2−[(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−エトキシ−(2,2−ビス−ヒドロキシメチル−ブトキシ)−シラニルオキシメチル]−2−[(2,2−ビス−ヒドロキシメチル−ブトキシ)−(3−メルカプト−プロピル)−エトキシ−シラニルオキシメチル]−ブチルエステル、オクタン酸2−[エトキシメチル−(2,2−ビス−オクタノイルオキシメチル−ブトキシ)−(3−オクタノイルスルファニル−プロピル)−シラニルオキシメチル]−2−[(2,2−ビス−オクタノイルオキシメチル−ブトキシ)−(3−メルカプト−プロピル)−エトキシ−シラニルオキシメチル]−ブチルエステルからなる群より選択される少なくとも一つの硫黄含有シラン産物を提供する、請求項10に記載のプロセス。
- a)少なくとも一つの微粒子充填剤;および
b)微粒子(a)の予め混合されているかならびに/または微粒子(a)と化学的に結合している、少なくとも一つの式(1)のシランを含有する、
遊離微粒子組成物。 - 前記微粒子が、酸化金属、ケイ素含有物質およびカーボンブラックからなる群より選択される少なくとも一要素である、請求項17に記載の遊離微粒子組成物。
- 前記酸化金属がシリカ、チタンおよびアルミナからなる群より選択される少なくとも一要素であり、そして、前記ケイ素含有物質がアルミノケイ酸塩、粘土および滑石からなる群の少なくとも一要素である、請求項18に記載の遊離微粒子組成物。
- 前記微粒子がシリカとカーボンブラックとの混合物、およびシリカとアルミナの混合物からなる群より選択される少なくとも一要素である、請求項19に記載の遊離微粒子組成物。
- (a)少なくとも一つのゴム成分、(b)少なくとも一つの微粒子充填剤、および(c)少なくとも一つの請求項1の硫黄含有シランを含有するゴム組成物。
- 少なくとも一つの構成要素が請求項21に記載のゴム組成物の硬化したものである、タイヤ、工業製品、靴底、ホース、シール、ガスケットおよびケーブルジャケットからなる群より選択される製品。
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