JP2013543913A - ビニル側基を有するホスホニウムアイオノマー及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
本発明は、硬化性ブチルゴム誘導体に関する。特に、本発明は1つ以上のビニル側基を有するアイオノマーに関する。
ポリ(イソブチレン−コ(co)-イソプレン)又はIIRは、1940年代からイソブチレンと少量(2.5モル%以下)のイソプレンとのランダムカチオン重合により製造されている、一般にブチルゴム(又はブチル重合体)として公知の合成エラストマーである。IIRは、その分子構造のため、優れた空気不透過性、高い損失弾性率、酸化安定性及び長期の耐疲労性を有する。
したがって、高レベルのマルチオレフィンを必要としない自己硬化性又は過酸化物硬化性アイオノマー組成物を提供することが望ましい。
本発明の目的は、1つ以上のビニル側基を有する過酸化物硬化性アイオノマーを提供することである。本発明の一局面によれば、ハロゲン化イソオレフィン共重合体と、1つ以上のビニル側基を有する少なくとも1種の燐系求核剤との反応の反応生成物を含むアイオノマーが提供される。
本発明は新規なアイオノマー類、これらアイオノマー類の製造方法及びこれらアイオノマー類の硬化方法に関する。
アイオノマー:
本発明のアイオノマーはハロゲン化イソオレフィン共重合体をビニル側基含有求核剤と反応させて得られる。
本発明で使用されるハロゲン化共重合体は、少なくとも1種のイソオレフィンモノマーと、1種以上のマルチオレフィンモノマー又は1種以上のアルキル置換芳香族ビニルモノマー又は両方との共重合体である。
本発明で使用するのに好適なイソオレフィンは、炭素原子数が4〜16の炭化水素モノマーである。本発明の一実施形態では、イソオレフィンは4〜7個の炭素原子を有する。本発明で使用されるイソオレフィンの例としては、イソブテン(イソブチレン)、2-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、2-メチル-2-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン及びそれらの混合物が挙げられる。一実施形態ではイソオレフィンはイソブテン(イソブチレン)である。
一実施形態ではハロゲン化共重合体は、少なくとも1種のイソオレフィンモノマーから誘導された繰返し単位、及び1種以上のマルチオレフィンモノマーから誘導された繰返し単位を有する。このような実施形態では、マルチオレフィンモノマーから誘導された繰返し単位の1つ以上は、アリル性ハロゲン部分を有する。
一実施形態では、マルチオレフィンブチルゴムの調製に使用されるモノマー混合物は、少なくとも1種のイソオレフィンモノマーを約80〜約99.5重量%及び少なくとも1種のマルチオレフィンモノマーを約0.5〜約20重量%含有する。一実施形態では、モノマー混合物は少なくとも1種のイソオレフィンモノマーを約83〜約98重量%及び少なくとも1種のマルチオレフィンモノマーを約2.0〜約17重量%含有する。
一実施形態では、米国特許第6,960,632号(この文献の全体をここに援用する)に記載されるように、ハロゲン化共重合体はイソブチレンとイソプレンとp−メチルスチレンとの三元共重合体を含有する。
一実施形態では、本発明のハロゲン化共重合体は分岐部分を有する星形分岐重合体である。
本発明の星形分岐重合体の形成に有用な重合体分岐部分としては、ハロゲン化共重合体の形成に使用される共重合体の重合体鎖と共重合できるか、或いは共役結合を形成できる官能基を有する重合体又は共重合体が挙げられる。この官能基はカチオン活性の不飽和基を有する。このような重合体部分の非限定的な例としては、ポリジエン類、部分水素化ポリジエン類、例えばポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリピペリレン、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン-プロピレンジエンモノマーゴム、スチレン-ブタジエン-スチレン及びスチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体が挙げられる。
本発明のアイオノマーの調製に使用される求核剤は1つ以上のビニル側基を有する。
一実施形態では、本発明のアイオノマーの調製に使用される求核剤は1つ以上のビニル側基を有する燐系求核剤を含む。
式中、Aは燐であり、R1、R2及びR3は、独立に、任意に1つ以上のヘテロ原子、1つ以上のカルボニル基又はそれらの組合わせを含む直鎖又は分岐鎖のC1〜C18アルキル基;C6〜C10アリール;C3〜C6ヘテロアリール;C3〜C6シクロアルキル;C3〜C6ヘテロシクロアルキル;又はそれらの組合わせであって、R1、R2及びR3の少なくとも1種はビニル側基を有する。
一実施形態では、構造式(I)におけるR1、R2及びR3の少なくとも1種は、直鎖又は分岐鎖のC1〜C18アルキル基又はC6〜C10アリール;C3〜C6ヘテロアリール;C3〜C6シクロアルキル;-C(O)-C(=CH2)R4又は-C(O)R4(但し、R4はC1〜C6アルキル又はHである)で任意に置換されたC3〜C6ヘテロシクロアルキルである。
一実施形態では構造式(I)におけるR1、R2及びR3の少なくとも1種は、-C(O)-C(=CH2)R4又は-C(O)-R4(但し、R4はC1〜C6アルキル又はHである)である。
一実施形態ではR1、R2及びR3の少なくとも1種は、式-CH=CH2で表されるビニル側基を有する直鎖又は分岐鎖のC1〜C18アルキル基である。
一実施形態では、構造式(I)にけるR1,R2及びR3の少なくとも1種はビニル側基(但し、ビニル側基は式-CH=CH2で表される)で置換されたか、ビニル側基を有する直鎖又は分岐鎖のC1〜C18アルキル基で置換されたC6〜C10アリールである。
一実施形態では式(I)における1種以上のヘテロ原子はN又はOから選ばれる。
本発明のアイオノマーは、前述のようなハロゲン化共重合体のハロゲン部分を、前述のようなビニル側基含有燐求核剤と反応させて調製される。
一実施形態ではアイオノマーは、ブチルゴムの全不飽和基を含有すると共に、ビニル側基を1.0モル%以上の量で含有する。
ビニル側基が存在すると、本発明のアイオノマー、特に、高レベルの残存マルチオレフィン含有量(過度の鎖切断や分子量低下もなく自己硬化及び過酸化物硬化させるのに必要であると考えられてきた)を持たない重合体を含有するアイオノマーは、自己硬化及び過酸化物硬化に好適である。
一実施形態では硬化は、本発明のアイオノマーを過酸化物硬化剤の存在下、好適な硬化温度に加熱して行われる。
一実施形態では、硬化温度は約80〜約250℃である。一実施形態では、硬化温度は約100〜200℃である。一実施形態では、硬化温度は約120〜180℃である。
更に、アイオノマーには充填剤、硬化剤、及び/又はその他の添加剤を添加してよい。
以下に本発明を特定の実施例を参照して説明する。以下の実施例は発明の実施形態を説明することを意図し、本発明をいかなる方法でも制限することを意図していないものと理解されよう。
ASTM 5289に従って、可動ダイ流動計(MDR)を用い、周波数1.7Hz(弧度(arc)1°)及び温度範囲160〜180℃で流動度 (rheology)分布を得た。次にtc90値を用いて試験用特定硬化時間を測定した。2mm厚の大型シートを160〜180℃の温度でtc90+5分間硬化させた後、ダイCダンベルを染色して(dye out)、応力歪サンプルを作製した。ASTM D412方法Aに従って約23℃で試験を行った。ASTM 2240に記載のAスケールジュロメーターを用いて硬度(ショアーA2)値を求めた。
特に規定しない限り、全ての試薬はSigma-Aldrich(オンタリオ州Oakville)から受け取り、使用した。BB2030TM(LANXESS Bromobutyl 2030,LANXESS Inc.)、RB301TM(LANXESS Butyl 301)、Di-Cup 40CTM即ち、ジクミルパーオキシド(Struktol)及び“Ttigonox 101-45B-PD”をそれぞれの供給者から受け取り、使用した。Sigma-Aldrich及びHokko Chemical Industry Company(日本)製のジフェニルホスフィノスチレン(DPPS)を供給者から受け取り、両方とも使用した。
SBBはイソブテン、イソプレン及び、分岐剤として、更にスチレン-ブタジエン-スチレンのトリブロック重合体を含むハロゲン化ブチルゴムの星形分岐重合体である。この重合体の臭素含有量は2.4%、ムーニー粘度は32である。
この重合体(又は予め作製したコンパウンド)を室温の2本ロールミルに加え、他の成分を加える前に短時間運転した。ミル上に全成分を加え、次いで、成分を十分且つ確実に分散するため、得られたコンパウンドは、最少6個の4分の3カット及び最少6個の縦(endwise)通路を条件とした(subjected to)。コンパウンドを分割して、他の一例に混合した例では、スケールは1バッチ当たり約130gであり、また分割しなかったコンパウンドでは、スケールは約65gであった。
ブラベンダー小型密閉式混合機に前記重合体を130℃、60rpmで加えた。他の成分を加える前に、このゴムを単独で短時間混合した。過酸化物以外の全成分を混合機に加え、このコンパウンドを7〜10分間混合した。過酸化物は、室温の2本ロールミル上のコンパウンドに加えた。過酸化物添加後、コンパウンドを最少6個の4分の3カット及び最少6個の縦(endwise)通路で精製した。コンパウンドを分割して、他の一例に混合した例では、スケールは1バッチ当たり約130gであり、また分割しなかったコンパウンドでは、スケールは約65gであった。
ブラベンダー小型密閉式混合機に前記重合体、充填剤及びTPP(適用できれば)を60℃、60rpmで加えた。他の成分を加える前に、このゴムを単独で短時間混合した。このコンパウンドを約4分間混合した。適用可能の場合、DPPS及び過酸化物を室温の2本ロールミル上の混合物に加えた。成分添加後、コンパウンドを最少6個の4分の3カット及び最少6個の縦通路で精製した。コンパウンドを分割して、他の一例に混合した例では、スケールは1バッチ当たり約130gであり、分割しなかったコンパウンドでは、スケールは約65gであった。
特記しない限り、約170℃の硬化温度を使用した。DiCup40C含有組成物では硬化温度として、約170℃を使用した。Trigonox 101-45B-PD含有組成物では約180℃を使用した。
前述の一般的混合手順に従って、表1〜14に示すように、各種の重合体混合物及びアイオノマーを調製し、過酸化物硬化剤の存在下又は不存在下で硬化させ、引張特性を下記のように測定した。
例
1
2
3
4
5
6
RB301TM
BB2030TM
100
100
100
100
100
RB70TM
例3
104.7
例6
例7
TPP
4.7
4.7
4.7
DPPS
6.1
Di-Cup
40CTM
1
1
1
混合手順
1
1
2
1
1
1
MH
2.77
2.68
1.54
2.79
1.47
7.63
MH-ML
1.19
1.36
0.23
1.45
0.12
6.24
t’90(分)
3.51
4.65
23.18
5.11
26.10
23.61
極限引張
(MPa)
該当せず
該当せず
該当せず
該当せず
該当せず
3.32
極限伸び
(%)
該当せず
該当せず
該当せず
該当せず
該当せず
342.1
M100
該当せず
該当せず
該当せず
該当せず
該当せず
0.78
M300
該当せず
該当せず
該当せず
該当せず
該当せず
2.57
表1(続き)
例
7
8
9
10
11
RB301TM
100
BB2030TM
100
RB70TM
100
例3
例6
105.1
例7
105.1
TPP
DPPS
5.1
5.1
5.1
5.1
Di-Cup
40CTM
1
1
1
1
混合手順
2
1
2
1
1
MH
11.00
12.84
10.72
1.11
1.50
MH-ML
6.27
11.37
6.24
0.01
0.44
t’90(分)
6.27
7.59
4.48
29.89
1.60
極限引張
(MPa)
該当せず
2.56
該当せず
該当せず
該当せず
極限伸び
(%)
該当せず
150.3
該当せず
該当せず
該当せず
M100
該当せず
1.34
該当せず
該当せず
該当せず
M300
該当せず
該当せず
該当せず
該当せず
該当せず
例
12
13
14
15
BB2030TM
100
100
例12
101.3
例13
101.3
DPPS
1.3
1.3
Di-Cup 40CTM
1
1
混合手順
1
2
1
2
MH
3.55
2.55
4.73
4.46
MH-ML
2.05
0.77
3.18
2.36
t’90(分)
9.03
18.76
4.72
1.47
極限引張(MPa)
1.53
1.97
1.44
1.95
極限伸び
(%)
660.9
913.5
303.5
301.2
M100
0.41
0.4
0.46
0.56
M300
0.79
0.78
1.41
2.18
減少レベルのDPPS(例12,13)からは低硬化状態のコンパウンドが生じる。しかし、DPPS過酸化物低硬化コンパウンド(予備成形されたアイオノマー)(例13)対現場で形成されたアイオノマー(例12)のMDR曲線を比較すると、同等のMH値を有する前述の高DPPS類似体と同じ傾向を示す。例12,例14及び例15は、架橋ブチルゴムと同等の硬化挙動及び物性を示す。
例
16
17
18
19
20
BB2030TM
100
100
100
100
100
DPPS
5.1
5.1
5.1
1.3
5.1
Di-Cup 40CTM
0.05
0.1
3
3
7
混合手順
1
1
1
1
1
MH
9.85
10.53
10.15
4.38
6.17
MH-ML
8.56
9.20
8.65
2.78
4.66
t’90(分)
17.22
14.22
6.56
5.11
2.42
極限引張(MPa)
4.09
3.81
2.74
1.69
2.03
極限伸び
(%)
271.1
248.1
168.6
352.4
224.1
M100
0.78
0.83
1.09
0.4
0.71
M300
該当せず
該当せず
該当せず
1.23
該当せず
例
21
22
23
24
25
26
高イソプレンBIIR
100
100
100
例22
105.1
例24
101.3
101.3
DPPS
5.1
1.3
Di-Cup 40CTM
1
1
1
3
混合手順
1
1
1
1
1
1
MH
2.64
8.21
12.20
2.61
4.31
3.53
MH-ML
1.39
7.10
11.00
1.42
3.03
2.25
t’90(分)
3.54
23.20
8.11
15.23
4.97
3.94
極限引張(MPa)
1.56
3.07
2.77
該当せず
1.19
0.76
極限伸び
(%)
955.0
365.5
184.4
該当せず
400.8
364.0
M100
0.25
0.75
1.09
0.32
0.38
0.36
M300
0.34
2.09
該当せず
0.41
0.81
0.84
例
27
28
29
30
31
32
33
BIMS1
100
100
BIMS2
100
BIMS3
100
例28
105.1
例30
105.1
例32
105.1
DPPS
5.1
5.1
5.1
Di-Cup 40CTM
1
1
1
1
混合手順
1
1
1
1
1
1
1
MH
1.77
13.5
10.32
16.46
14.33
16.01
8.55
MH-ML
0.02
11.27
7.82
14.47
11.82
13.24
4.82
t’90(分)
22.22
16.03
3.16
20.18
3.43
18.02
1.84
極限引張(MPa)
該当せず
4.77
1.8
2.96
2.36
2.23
該当せず
極限伸び
(%)
該当せず
199.0
132.0
117.0
104.0
80.0
該当せず
M100
該当せず
1.28
1.42
2.43
2.24
該当せず
該当せず
M300
該当せず
該当せず
該当せず
該当せず
該当せず
該当せず
該当せず
例
34
35
36
37
38
三元共重合体
100
100
100
例35
105.1
例37
101.3
DPPS
5.1
1.3
Di-Cup 40CTM
1
1
1
混合手順
1
1
1
1
1
MH
4.62
5.90
16.15
2.10
5.14
MH-ML
5.35
4.94
15.2
1.04
4.13
t’90(分)
2.88
23.23
4.72
4.61
3.62
極限引張(MPa)
1.65
2.52
3.15
0.64
1.79
極限伸び
(%)
568.7
368.1
130.0
750.3
401.7
M100
0.37
0.84
1.86
0.41
0.45
M300
0.59
1.87
該当せず
0.57
0.59
例
39
40
41
42
43
SBB 6222
100
100
100
例40
105.1
例42
101.3
DPPS
5.1
1.3
Di-Cup 40CTM
1
1
1
混合手順
1
1
1
1
1
MH
2.45
5.13
10.96
2.15
4.07
MH-ML
0.97
3.80
9.58
0.67
2.58
t’90(分)
2.67
22.43
10.75
6.09
4.45
極限引張(MPa)
該当せず
2.39
2.68
該当せず
1.14
極限伸び
(%)
該当せず
493.9
178.1
該当せず
382.5
M100
0.24
0.72
1.2
該当せず
0.41
M300
0.33
1.57
該当せず
該当せず
0.97
例
44
45
BB2030TM
100
例44
103.8
2-ビニルピラジン
3.8
DI-Cup 40CTM
1
混合手順
1
1
MH
3.75
3.49
MH-ML
2.25
1.93
t’90(分)
22.58
5.39
極限引張(MPa)
1.49
1.16
極限伸び(%)
879
605
M100
0.32
0.45
M300
0.45
0.54
例
46
47
BB2030TM
100
例46
106.1
N-[3-(ジメチルアミノ)プロピルメタクリルアミド
6.1
DI-Cup 40CTM
1
混合手順
1
1
MH
3.01
3.52
MH-ML
1.29
1.80
t’90(分)
5.26
2.62
極限引張(MPa)
該当せず
2.31
極限伸び(%)
該当せず
441
M100
該当せず
0.38
M300
該当せず
0.88
例
48
49
50
51
BB2030TM
100
100
例47
104.9
例49
105.4
トリ(P-トリル)ホスフィン
5.4
ジフェニル(P-トリル)ホスフィン
4.9
DI-Cup 40CTM
1
1.1
混合手順
1
1
1
1
MH
2.71
2.50
2.37
2.31
MH-ML
1.37
1.21
0.96
0.93
t’90(分)
3.86
2.49
2.99
1.71
極限引張(MPa)
該当せず
該当せず
該当せず
該当せず
極限伸び(%)
該当せず
該当せず
該当せず
該当せず
M100
該当せず
該当せず
該当せず
該当せず
M300
該当せず
該当せず
該当せず
該当せず
例
52
53
54
BB2030TM
100
100
100
DPPS
5.1
1.3
1.3
TPP
3.7
Trigonox 101-45B-PDTM
0.3
0.3
0.3
混合手順
1
1
1
MH
13.21
4.82
4.01
MH-ML
11.93
3.48
2.81
t’90(分)
5.12
3.40
7.28
極限引張(MPa)
3.51
1.46
2.46
極限伸び(%)
169.6
375.8
603.1
M100
1.17
0.45
0.54
M300
該当せず
1.13
1.12
例
55
56
57
58
59
BB2030TM
100
100
100
100
DPPS
1.3
1.3
TPP
4.7
例56
161.3
HiSil 532EP
60
60
60
60
Di-Cup 40CTM
1
3
1
混合手順
3
1
3
3
3
MH
26.32
24.09
20.24
11.60
15.35
MH-ML
19.07
17.39
14.32
5.03
8.51
t’90(分)
8.69
14.66
15.37
2.22
2.84
極限引張(MPa)
7.42
8.53
6.53
該当せず
該当せず
極限伸び(%)
553.5
560.0
424.1
該当せず
該当せず
M100
1.75
1.68
1.93
該当せず
該当せず
M300
4.23
4.68
5.32
該当せず
該当せず
例
60
61
62
63
64
65
BB2030TM
DPPS
5.1
1.3
5.1
1.3
TPP
4.7
IRB#7
50
50
50
50
50
50
Di-Cup 40CTM
3
3
3
3
1
混合手順
2
2
3
3
3
3
MH
25.12
9.37
35.34
11.38
8.66
8.05
MH-ML
8.76
3.33
31.23
7.02
4.38
3.93
t’90(分)
2.69
3.66
10.67
7.26
2.05
14.83
極限引張(MPa)
該当せず
5.82
13.08
6.48
11.88
8.69
極限伸び(%)
該当せず
309.0
125.8
378.5
551.0
626.5
M100
該当せず
1.55
9.62
1.62
1.659
1.053
M300
該当せず
5.82
該当せず
5.24
5.949
2.917
例
66
67
BB2030TM
100
100
DPPS
5.1
1.3
HVA-2TM
1
1
Di-Cup 40CTM
1
1
混合手順
1
1
MH
12.42
4.28
MH-ML
10.87
2.64
t’90(分)
7.50
3.92
極限引張(MPa)
2.76
1.04
極限伸び(%)
167.8
326.3
M100
1.08
0.427
M300
該当せず
1.151
例
68
69
70
71
BB2030
100
100
100
100
DPPS
5.0
5.0
5.0
5.0
HVA-2
3.0
3.0
Di-Cup 101-45B-PD
0.1
0.1
0.3
0.3
温度:
160℃
MH(dNm)
11.08
14.41
15.56
15.42
MH-ML(dNm)
9.62
12.73
14.05
13.72
t90(分)
35.67
29.64
22.65
19.45
温度:
180℃
MH(dNm)
10.24
11.83
12.85
12.53
MH-ML(dNm)
8.97
10.31
11.53
11.01
t90(分)
15.84
6.50
5.47
5.36
温度:
200℃
MH(dNm)
8.41
8.88
9.89
9.02
MH-ML(dNm)
7.20
7.44
8.57
7.51
t90(分)
7.09
2.48
2.54
2.29
200℃で硬化したゴム
t硬化(分)
10
7
7
7
T硬化(℃)
200
200
200
200
極限引張(MPa)
2.43
3.72
2.23
3.62
極限伸び(%)
246
222
183
224
M100(MPa)
0.78
0.94
0.89
0.86
トルエン抽出:
重合体の架橋を証明するため、以上の例の幾つかをトルエン中に抽出した。硬化コンパウンドの少量を秤量し(約0.3g)、蓋付きガラス小瓶に入れた。この瓶に約5mlのトルエンを加え、得られたサンプルを振とう機で72時間混合した。次いで、サンプルをデカントし、溶解していなかった場合は、膨潤ゴムを秤量し、その質量を記録した。その後、膨潤ゴムを60〜70℃の真空オーブン中に一夜放置し、溶剤を含むサンプルを乾燥させた。次いで、乾燥サンプルを秤量し、その質量を記録した。有機溶剤で膨潤するゴムは架橋重合体の指標となる。
サンプル
観測
膨潤%
減量%
例1
膨潤
601.2
10.7
例2
溶解
該当せず
該当せず
例6
膨潤
363.8
6.1
例8
膨潤
264.9
4.6
例12
膨潤
718.6
12.2
例14
膨潤
405.5
8.0
算出法:
膨潤%=(膨潤質量/乾燥質量)×100
減量%=[(初期質量-乾燥質量)/初期質量]×100
以上、本発明を詳細に説明したが、これらの詳細は、単に説明の目的のためであり、当業者ならば、特許請求の範囲で限定される可能性を除いて、本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、各種の変化が行なえることは理解される。
Claims (44)
- ハロゲン化イソオレフィン共重合体と、1つ以上のビニル側基を有する少なくとも1種の燐系求核剤との反応の反応生成物を含むアイオノマー。
- ハロゲン化イソオレフィン共重合体が、少なくとも1種のイソオレフィンモノマーから誘導された繰返し単位と、少なくとも1種のマルチオレフィンモノマーから誘導された繰返し単位と、1種以上のマルチオレフィンモノマー、1種以上のアルキル置換芳香族ビニルモノマー又はそれらの混合物から誘導された繰返し単位とを有する請求項1に記載のアイオノマー。
- 前記ハロゲン化共重合体が、1つ以上のアリル性ハロゲン部分、1つ以上のハロアルキル部分又は両方を有する請求項2に記載のアイオノマー。
- 前記ハロゲン化共重合体が、少なくとも1種のイソオレフィンから誘導された繰返し単位と、前記1種以上のマルチオレフィンモノマーから誘導された繰返し単位とを有する請求項2に記載のアイオノマー。
- 前記マルチオレフィンモノマーから誘導された繰返し単位の1つ以上が、アリル性ハロゲン部分を有する請求項2に記載のアイオノマー。
- 前記1種以上のマルチオレフィンモノマーが、C4〜C16共役ジオレフィンから選ばれる請求項5に記載のアイオノマー。
- 前記共役ジオレフィンがイソプレンである請求項6に記載のアイオノマー。
- 前記ハロゲン化共重合体が、前記少なくとも1種のイソオレフィンから誘導された繰返し単位と、前記1種以上のアルキル置換芳香族ビニルモノマーから誘導された繰返し単位とを有する請求項2に記載のアイオノマー。
- 前記芳香族ビニルモノマーから誘導された繰返し単位の1つ以上が、ハロアルキル部分を有する請求項8に記載のアイオノマー。
- 前記ハロゲン化共重合体が、前記少なくとも1種のイソオレフィンから誘導された繰返し単位と、前記1種以上のマルチオレフィンモノマーから誘導された繰返し単位と、前記1種以上のアルキル置換芳香族ビニルモノマーから誘導された繰返し単位とを有する請求項2に記載のアイオノマー。
- 前記マルチオレフィンモノマーから誘導された1つ以上の繰返し単位がアリル性ハロゲン部分を有し、及び/又は前記アルキル置換芳香族ビニルモノマーから誘導された1つ以上の繰返し単位がハロアルキル部分を有する請求項10に記載のアイオノマー。
- 前記アルキル置換芳香族ビニルモノマーにおける芳香族基が、ベンゼン、ナフタレン、アンスラセン、フェナンスレン又はビフェニルである請求項8〜11のいずれか1項に記載のアイオノマー。
- 前記アルキル置換芳香族ビニルモノマーが、C1〜C4アルキル置換スチレンである請求項8〜11のいずれか1項に記載のアイオノマー。
- 前記アルキル置換芳香族ビニルモノマーが、o-メチルスチレン、p-メチルスチレン、又はm-メチルスチレンである請求項13に記載のアイオノマー。
- 前記イソオレフィンモノマーが、C4〜C8イソモノオレフィンモノマーを含む請求項1〜14のいずれか1項に記載のアイオノマー。
- 前記イソモノオレフィンモノマーがイソブチレンを含む請求項15に記載のアイオノマー。
- 前記ハロゲン化共重合体がハロブチルゴムを含む請求項1に記載のアイオノマー。
- 前記ハロゲン化共重合体がイソブチレンとp-メチルスチレンとの共重合体を含み、前記p-メチルスチレンから誘導された1つ以上の繰返し単位がベンジル性ハロゲン基を有する請求項1に記載のアイオノマー。
- 前記ハロゲン化共重合体がイソブチレンとイソプレンとp-メチルスチレンとの三元共重合体を含み、前記イソプレンから誘導された1つ以上の繰返し単位がアリル性ハロゲン部分を有し、及び/又は前記p-メチルスチレンから誘導された1つ以上の繰返し単位がベンジル性ハロゲン基を有する請求項1に記載のアイオノマー。
- 前記ハロゲン化共重合体が、星形分岐重合体である請求項1〜19のいずれか1項に記載のアイオノマー。
- 前記重合体が、前記共役マルチオレフィンから誘導された繰返し単位を約0.2〜約20モル%含む請求項2〜19のいずれか1項に記載のアイオノマー。
- 前記共役マルチオレフィンから誘導された繰返し単位が、約0.5〜約2.5モル%である請求項21に記載のアイオノマー。
- 前記共役マルチオレフィンから誘導された繰返し単位が、約3.0〜約8.0モル%である請求項21に記載のアイオノマー。
- 前記燐系求核剤が式:
(式中、R1、R2及びR3は、独立に、任意に1つ以上のヘテロ原子、1つ以上のカルボニル基又はそれらの組合わせを含む直鎖又は分岐鎖のC1〜C18アルキル基;C6〜C10アリール;C3〜C6ヘテロアリール;C3〜C6シクロアルキル;C3〜C6ヘテロシクロアルキル;又はそれらの組合わせであって、R1、R2及びR3の少なくとも1種はビニル側基を有する)
を有する請求項1〜23のいずれか1項に記載のアイオノマー。 - R1、R2及びR3の少なくとも1種は、式-CH=CH2で表されるビニル側基を有する直鎖又は分岐鎖のC1〜C18アルキル基である請求項24に記載のアイオノマー。
- R1、R2及びR3の少なくとも1種は、直鎖又は分岐鎖のC1〜C18アルキル基又はC6〜C10アリールであり;-C(O)-C(=CR’R’’)R4又は-C(O)R4(但し、R’R’’及びR4は独立にC1〜C6アルキル又はHである)で任意に置換される請求項24に記載のアイオノマー。
- R1、R2及びR3の少なくとも1種は、ビニル側基で置換されたか、又はビニル側基を有する直鎖又は分岐鎖のC1〜C18アルキル基で置換されたC6〜C10アリール(但し、ビニル側基は式-CH=CH2で表される)である請求項24のアイオノマー。
- 前記求核剤が、ジフェニルホスフィノスチレン(DPPS)、アリルジフェニルホスフィン、ジアリルフェニルホスフィン、ジフェニルビニルホスフィン、トリアリルホスフィン、及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる請求項24に記載のアイオノマー。
- 前記求核剤がDPPSである請求項26に記載のアイオノマー。
- ハロゲン化イソオレフィン共重合体を用意する工程、
1つ以上のビニル側基を有する少なくとも1種の燐系求核剤を用意する工程、及び
前記ハロゲン化共重合体のハロゲン部分を該求核剤と反応させてアイオノマーを形成する工程、
を含むアイオノマーの製造方法。 - 前記ハロゲン化イソオレフィン共重合体が、少なくとも1種のイソオレフィンモノマーから誘導された繰返し単位と、1種以上のマルチオレフィンモノマー、1種以上のアルキル置換芳香族ビニルモノマー又はそれらの混合物から誘導された繰返し単位とを含む請求項30に記載の方法。
- 前記ハロゲン化共重合体が星形分岐共重合体である請求項30又は31に記載の方法。
- 前記求核剤が、前記ハロゲン化重合体に存在するハロゲンの合計モル量に対し約1〜約5モル当量の範囲のハロゲン化共重合体と反応する請求項30に記載の方法。
- ハロゲン化イソオレフィン共重合体を用意する工程、
1つ以上のビニル側基を有する少なくとも1種の燐系求核剤を用意する工程、
前記ハロゲン化共重合体のハロゲン部分を前記求核剤と反応させてアイオノマーを形成する工程、及び
該アイオノマーを好適な硬化温度で加熱して、アイオノマーを硬化させる工程、
を含む硬化重合体の製造方法。 - 前記硬化温度が約80℃〜約250℃である請求項34に記載の方法。
- 前記硬化工程が過酸化物硬化剤を添加する工程を更に含む請求項34又は35に記載の方法。
- 該方法が、硬化工程の前に前記アイオノマーを形成する工程を含む請求項34〜36のいずれか1項に記載の方法。
- 該方法が、硬化工程中に前記アイオノマーを形成する工程を含む請求項34〜36のいずれか1項に記載の方法。
- 前記過酸化物硬化剤が、ジクミルパーオキシド、ジ-tert-ブチルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、2,2’-ビス(tert-ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、ベンゾイルパーオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)-ヘキシン-3、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、又は2,5-ビス(tert-ブチルパーオキシ)-2,5-ジメチルヘキサンを含む請求項34〜38のいずれか1項に記載の方法。
- 前記過酸化物硬化剤が0.01〜7phrの量で添加される請求項34〜39のいずれか1項に記載の方法。
- 前記求核剤が、ハロゲン基の合計モル量に対し約1〜5モル当量の範囲のハロゲン化共重合体と反応する請求項34〜40のいずれか1項に記載の方法。
- 該方法が、過酸化物硬化助剤を前記過酸化物硬化剤及びアイオノマーと混合する工程を更に含む請求項34〜41のいずれか1項に記載の方法。
- 前記助剤が、トリアリルイソシナヌレート(TAIC)、N,N’-m-フェニレンジマレイミド、トリアリルシアヌレート(TAC)又は液体ポリブタジエンを含む請求項42に記載の方法。
- 前記アイオノマーは、前記共重合体とビニル側基との合計不飽和度が1.0モル%以上の量である請求項34に記載の方法。
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