JP2014080619A - 高ビニルジエンゴムを合成するための開始剤系、高ビニルジエンゴムの製造方法、および高ビニルジエンゴムを製造するためのその使用 - Google Patents
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Abstract
【課題】アニオンジエン重合に特に好適であり、先行技術の欠点を持たず、かつ、高ビニル含量を有するポリブタジエンを製造するために高い重合温度の使用をまた可能にする新規の開始剤系を提供する。
【解決手段】(A)少なくとも1つの有機リチウム化合物、(B)少なくとも1つのジ(アミノアルキル)エーテルおよび(C)少なくとも1つのナトリウムアルコキシドおよび/またはナトリウムフェノキシドを含むアニオン重合用の開始剤系により、上記課題を解決する。
【選択図】なし
【解決手段】(A)少なくとも1つの有機リチウム化合物、(B)少なくとも1つのジ(アミノアルキル)エーテルおよび(C)少なくとも1つのナトリウムアルコキシドおよび/またはナトリウムフェノキシドを含むアニオン重合用の開始剤系により、上記課題を解決する。
【選択図】なし
Description
本発明は、高ビニル含量ジエンゴムの合成のための開始剤系、ならびに高い重合温度での高ビニル含量を有するジエンホモポリマーおよびジエンコポリマーの製造方法とその使用に関する。得られた高ビニル含量ジエンゴムは、タイヤの製造に特に好適である。
タイヤに望まれる重要な特性は、乾燥および湿潤表面への良好な接着性である。転がり抵抗および耐摩耗性を同時に損なうことなしにタイヤの滑り抵抗を向上させることはここでは非常に困難である。低い転がり抵抗は、低燃費のために重要であり、高い耐摩耗性は、長いタイヤ寿命にとって決定的要因である。
タイヤの湿潤状態滑り抵抗および転がり抵抗は、タイヤが構築されるゴムの動的機械特性に大きく依存する。転がり抵抗を低くするために、比較的高い温度(60℃〜100℃)で高い反発弾性のゴムがタイヤトレッドのために使用される。一方では、低温(0℃)で高い減衰係数を有するか、または、それとは別に、0℃〜23℃の範囲で低い反発弾性を有するゴムが、湿潤状態滑り抵抗を向上させるために有利である。前記の複雑な必要条件一覧に適合するために、様々なゴムからなる混合物がトレッドに使用される。通常の方法は、比較的高いガラス転移温度の1つ以上のゴム、たとえばスチレン−ブタジエンゴムから、および比較的低いガラス転移温度の1つ以上のゴム、たとえば高い1,4−シス含量のポリブタジエン、または、それぞれ、低スチレン含量および非常に低いビニル含量を有するスチレンブタジエンゴム、もしくは溶液で製造され、そして中程度の1,4−シス含量および低ビニル含量を有するポリブタジエンからなる混合物を使用する。
高ビニル含量を有するポリブタジエン(1,2−結合ジエン)は、文献から公知であり、例として(特許文献1)に記載されているように、低下した転がり抵抗のおよび良好な湿潤状態滑り抵抗のタイヤ混合物の製造に好適である。高ビニル含量を有するポリブタジエンは、重合プロセス中に微細構造調整剤として、エーテルまたはアミンなどの、極性物質の使用を必要とする、アニオン溶液重合によって好ましくは製造される。向上した湿潤状態滑り抵抗にとって興味深い80%超のビニル含量の範囲に達するために、重合プロセスは、80℃未満の比較的低い温度で公知の微細構造調整剤を使用して実施されなければならない。例として、(特許文献1)は、特許明細書に記載されている80%超のビニル含量を有するポリブタジエンの合成について(特許文献2)に言及している。80%超のビニル含量を有するポリブタジエンの合成について当該文書に記載されている温度は、大量の微細構造調整剤の使用という必要条件付きで50℃以下である。しかし、低い重合温度は、重合プロセス中に温度のいかなる過度の上昇も防ぐために、反応混合物が冷却されなければならず、および/または反応混合物の固形分が下げられなければならないので、経済的に不利である。対照的に、高い重合温度は、複雑な冷却をある程度または完全に除外することができ、そして、より高い生産性をもたらす、比較的高い固形分で重合プロセスを実施することができるので有利である。さらに、アニオン溶液重合中の高い重合温度は、重合プロセスが完了した時点で溶媒をゴムから除去することをより容易にする。アニオンジエン重合におけるナトリウムアルコキシドまたはナトリウムフェノキシドを公知の微細構造調整剤と一緒に追加使用することにより、ビニル含量の増加をもたらすことができる。例として、(特許文献3)は、75℃の重合温度で、微細構造調整剤としてテトラメチルエチレンジアミンをおよびナトリウムアルコキシド成分としてナトリウムtert-アミルアルコラートを使用するブタジエンのアニオン重合を記載している。こうして、82〜83%のビニル含量のおよび−27℃〜−28℃のガラス転移温度のポリブタジエンを製造することが可能である。しかし、湿潤状態滑り抵抗を向上させるために特に興味のあるゴムは、著しくより高いガラス転移温度を有するものである。
アニオンジエン重合に特に好適であり、先行技術の欠点を持たず、かつ、高ビニル含量を有するポリブタジエンを製造するために高い重合温度の使用をまた可能にする新規の開始剤系を提供することが目的であった。
意外にも、(A)少なくとも1つの有機リチウム化合物、(B)少なくとも1つのジ(アミノアルキル)エーテルおよび(C)少なくとも1つのナトリウムアルコキシドおよび/またはナトリウムフェノキシドを包含する開始剤系が先行技術の欠点を持たず、そして特に、高い重合温度での高ビニル含量を有するジエンホモポリマーおよびジエンコポリマーの製造を可能にすることが今や分かった。さらに、本発明の開始剤系で製造されたジエンホモポリマーおよびジエンコポリマーは、−25℃超、実にほとんど−20℃超のガラス転移温度を有し、湿潤状態滑り抵抗の点で利点をもたらす。
本発明はそれ故、(A)少なくとも1つの有機リチウム化合物、(B)少なくとも1つのジ(アミノアルキル)エーテルおよび(C)少なくとも1つのナトリウムアルコキシドおよび/またはナトリウムフェノキシドを含むアニオン重合用の開始剤系を提供する。
有機リチウム化合物(A)は、一官能性、二官能性および/または多官能性化合物である。好ましい一官能性化合物は式(I)
R−Li (I)
(式中、Rは、場合により1つ以上のヘテロ原子を含有することができる、1〜32個の炭素原子を有する、場合により置換されたアルキル部分、3〜32個の炭素原子を有する、場合により置換されたシクロアルキル部分または5〜36個の炭素原子を有する、場合により置換されたアリール部分である)
の化合物である。ヘテロ原子は窒素、酸素および/またはケイ素であることが好ましい。Rはまた第二級脂肪族、脂環式または芳香族アミン部分であることができる。
R−Li (I)
(式中、Rは、場合により1つ以上のヘテロ原子を含有することができる、1〜32個の炭素原子を有する、場合により置換されたアルキル部分、3〜32個の炭素原子を有する、場合により置換されたシクロアルキル部分または5〜36個の炭素原子を有する、場合により置換されたアリール部分である)
の化合物である。ヘテロ原子は窒素、酸素および/またはケイ素であることが好ましい。Rはまた第二級脂肪族、脂環式または芳香族アミン部分であることができる。
これらの有機リチウム化合物の例は、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、ペンチルリチウム、n−ヘキシルリチウム、シクロヘキシルリチウム、オクチルリチウム、デシルリチウム、2−(6−リチオ−n−ヘキソキシ)テトラヒドロピラン、3−(tert-ブチルジメチルシロキシ)−1−プロピルリチウム、フェニルリチウム、4−ブチルフェニルリチウム、1−ナフチルリチウム、p−トリルリチウムおよび/または第二級アミンのリチウムアミド、たとえばリチウムピロリジド、リチウムピペリジド、リチウムジフェニルアミドである。有機リチウム化合物(A)は商業的に入手可能な製品であるか、または相当するハロゲン化物とリチウム元素との反応によって(たとえば、A.Streitwieser,C.H.Heathcock,Organische Chemie[Organic Chemistry],Verlag Chemie,Weinheim 1980,192−194ページを参照されたい)もしくは第二級アミンと有機リチウム化合物との反応によって(たとえば、H.Beyer,Lehrbuch der Organischen Chemie[Textbook of Organic Chemistry],S.Hirzel Verlag,Stuttgart 1988,185−186ページを参照されたい)製造することができる。しかし、リチウムアミドはまた、有機リチウム化合物と第二級(sec)アミンとの反応によってその場で製造することができる。
好適な二官能性および多官能性有機リチウム化合物の例は、1,4−ジリチオブタン、ジリチウム1,6−ヘキサメチレンジアミド、ジリチウムピペラジドである。n−ブチルリチウムおよび/またはsec-ブチルリチウムを使用することが好ましい。
好ましいジ(アミノアルキル)エーテル(B)は一般式(II)
(式中、
R1、R2、R3およびR4は同一であるかまたは異なり、1〜12個の炭素原子、好ましくは1〜4個の炭素原子を有するアルキル部分、3〜8個の炭素原子、好ましく5〜6個の炭素原子を有するシクロアルキル部分、6〜10個の炭素原子、好ましくは6個の炭素原子を有するアリール部分、または7〜15個の炭素原子、好ましくは7〜10個の炭素原子を有するアラルキル部分であり、
mおよびnは同一であるかまたは異なり、1〜8、好ましくは1〜4の整数である)
の化合物である。
R1、R2、R3およびR4は同一であるかまたは異なり、1〜12個の炭素原子、好ましくは1〜4個の炭素原子を有するアルキル部分、3〜8個の炭素原子、好ましく5〜6個の炭素原子を有するシクロアルキル部分、6〜10個の炭素原子、好ましくは6個の炭素原子を有するアリール部分、または7〜15個の炭素原子、好ましくは7〜10個の炭素原子を有するアラルキル部分であり、
mおよびnは同一であるかまたは異なり、1〜8、好ましくは1〜4の整数である)
の化合物である。
ジ(アミノアルキル)エーテル(B)は、たとえば欧州特許出願公開第A297 296号明細書に記載されているような、文献から公知の方法によって製造することができる。
ナトリウムアルコキシドおよび/またはナトリウムフェノキシド(C)は、一般式(III)
Na−OR’ (III)
(式中、R’は、場合により1つ以上のヘテロ原子を含有する、直鎖状の、分枝状の、飽和もしくは不飽和の場合により置換されたC1〜C30アルキル、C3〜C18シクロアルキルまたはC6〜C18アリール部分である)
を有する。ヘテロ原子は好ましくは酸素および/または窒素である。
Na−OR’ (III)
(式中、R’は、場合により1つ以上のヘテロ原子を含有する、直鎖状の、分枝状の、飽和もしくは不飽和の場合により置換されたC1〜C30アルキル、C3〜C18シクロアルキルまたはC6〜C18アリール部分である)
を有する。ヘテロ原子は好ましくは酸素および/または窒素である。
式(III)の化合物の例は、ナトリウムメタノラート、ナトリウムエタノラート、ナトリウムn−プロパノラート、ナトリウムイソプロパノラート、ナトリウムn−ブタノラート、ナトリウムsec-ブタノラート、ナトリウムtert-ブタノラート、ナトリウムn−ペンタノラート、ナトリウムイソ−ペンタノラート、ナトリウムヘキサノラート、ナトリウムシクロヘキサノラート、ナトリウム2,4−ジメチル−3−ペンタノラート、ナトリウムオクタノラート、ナトリウム2−エチルヘキサノラート、ナトリウムデカノラート、ナトリウム3,7−ジメチル−3−オクタノラート、ナトリウムメントラート、ナトリウムテトラヒドロフルフラノラート、ナトリウムフェノラート、ナトリウムp−ノニルフェノラートおよび/またはナトリウムp−デシルフェノラートである。多価アルコールのナトリウムアルコキシドおよびナトリウムフェノキシドを使用することもまた可能である。例はここでは、ジナトリウム1,6−ヘキサンジオラートおよび/またはジナトリウム2,2’−メチレンビス[6−(1,1−ジメチルエチル)−4−メチル]フェノキシドである。
式(III)の化合物は商業的に入手可能な製品であるか、または相当するアルコール類およびフェノール類とナトリウムとの反応によって公知の方法で製造することができる。
本発明の一実施形態においては、本発明の開始剤系はそれぞれ、成分(A)、(B)および(C)の一代表を含む。しかし、本発明の別の実施形態においては、成分(A)、(B)および(C)の複数の代表がまた存在する。
本発明の開始剤系は、成分(A)としてn−ブチルリチウムおよび/またはsec-ブチルリチウム、成分(B)として式(IIa)のビス[2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル]エーテル、および成分(C)としてナトリウム3,7−ジメチル−3−オクタノラートおよび/またはナトリウムメントラートを含むことが特に好ましい。
本発明の開始剤系は、成分(A)、(B)および(C)と一緒に、例がカリウムアルコキシド、カリウムカルボキシレート、カリウムアミド、ナトリウムスルホネートである、ジエン共重合プロセス中にビニル芳香族コモノマーのランダム組み込みを増加させるための文献から公知のランダム化剤(randomizer)をさらにまた含むことができる。
本発明の別の実施形態においては、開始剤系はまた、追加の微細構造調整剤、たとえばジエチルエーテル、ジ−n−プロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールジtert-ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジtert-ブチルエーテル、2−(2−エトキシエトキシ)−2−メチルプロパン、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチルテトラヒドロフリルエーテル、ジテトラヒドロフリルプロパン、ジオキサン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、1,2−ジピペリジノエタン、1,2−ジピロリジノエタンおよび/または1,2−ジモルホリノエタンを含む。
化合物(B)対化合物(A)のモル比は、0.01:1〜100:1、好ましくは0.05:1〜10:1、非常に特に好ましくは0.1:1〜3:1である。
化合物(C)対化合物(B)のモル比は、0.005:1〜100:1、好ましくは0.025:1〜20:1、非常に特に好ましくは0.15:1〜2:1である。
化合物(C)対化合物(A)のモル比は、0.02:1〜50:1、好ましくは0.1:1〜10:1、非常に特に好ましくは0.2:1〜2:1である。
本発明はまた、成分(A)〜(C)を任意の所望の順番に混合することによる、本発明の開始剤系の製造を提供する。成分の混合はここでは好ましくは室温で行われる。
本発明はまた、ジエンおよび/またはビニル芳香族モノマーを本発明の開始剤系で反応させることによる、ジエン成分を基準として、60%超、好ましくは80%超のビニル含量を有するジエンホモポリマーおよびジエンコポリマーの製造方法を提供する。
本発明の方法は、60℃超、好ましくは75℃超の重合温度で実施されることが好ましい。述べられる重合温度はまた、反応器において20〜160℃の温度勾配を包含する。しかし、本方法を0℃未満で、たとえば−20℃で開始することもまた可能である。
本発明の方法を実施する多数のやり方がある。本発明の一実施形態においては、モノマーおよび/またはビニル芳香族コモノマーが先ず初期装入物として使用され、次に開始剤系が加えられる。
本発明の好ましい一実施形態においては、モノマーおよび/またはビニル芳香族コモノマーが先ず初期装入物として使用され、次に開始剤系の個々の成分が任意の所望の順番で加えられる。
本発明の好ましい一実施形態においては、開始剤系の個々の成分(A)〜(C)が先ず初期装入物として使用され、次にモノマーおよび/またはビニル芳香族コモノマーが混合物中へ計量供給される。
本発明の好ましい一形態実施においては、開始剤系の個々の成分、たとえば(B)および/または(C)が先ず初期装入物として使用され、次にモノマーおよび/またはビニル芳香族コモノマーが導入され、次に成分(A)が導入される。
別の好ましい実施形態においては、成分(A)〜(C)、モノマーおよび/またはビニル芳香族コモノマー、ならびに溶媒が反応器へ連続的に計量供給される。
しかし、成分(B)および/または(C)の添加は、重合プロセスの開始後に行うことができる。
好ましいジエンは、1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチルブタジエン、1−フェニル−1,3−ブタジエンおよび/または1,3−ヘキサジエンである。1,3−ブタジエンおよび/またはイソプレンを使用することが特に好ましい。
使用することができるビニル芳香族コモノマーの例は、スチレン、o−、m−および/またはp−メチルスチレン、p−tert-ブチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼンおよび/またはジビニルナフタレンである。スチレンを使用することが特に好ましい。
ジエンとしての1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチルブタジエン、1−フェニル−1,3−ブタジエンおよび/または1,3−ヘキサジエンとビニル芳香族コモノマーとしてのスチレン、スチレン、o−、m−および/またはp−メチルスチレン、p−tert-ブチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼンおよび/またはジビニルナフタレンとを組み合わせることが特に好ましい。
ジエンホモポリマーおよびジエンコポリマーの本発明の製造方法は、好ましくは溶媒中で行われる。アニオン重合プロセスのために使用される好ましい溶媒は、不活性の非プロトン性溶媒、たとえばパラフィン系炭化水素、たとえば異性体ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサンもしくは1,4−ジメチルシクロヘキサン、または芳香族炭化水素、たとえばベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、ジエチルベンゼンもしくはプロピルベンゼンなどである。上記溶媒は、個別にまたは組み合わせて使用することができる。シクロヘキサンおよびn−ヘキサンが好ましい。極性溶媒とのブレンディングも同様に可能である。
本発明の方法における溶媒の量は通常、使用されるモノマーの全量の100gを基準として、1000〜100g、好ましくは700〜200gである。しかし、溶媒の不存在下に使用されるモノマーを重合させることもまた可能である。
重合時間は、数分間〜数時間で広く変わることができる。重合プロセスは通常、約10分〜8時間、好ましくは30分〜3時間である。それは、大気圧でかあるいは高められた圧力(1〜10バール)でかのどちらかで実施することができる。
重合プロセスが完了した時点で、カップリング反応および/または官能化反応をアニオン鎖端で実施することができ、これらはアニオンジエン重合プロセスに典型的である。カップリング試薬および/または官能化試薬の例は、四塩化ケイ素、四塩化スズ、グリシジルエーテル、アルコキシシラン、シクロシロキサン、アミノベンゾフェノンである。
本発明の開始剤系で製造されるジエンホモポリマーおよびジエンコポリマーは通常、10,000〜2,000,000g/モルの平均(数平均)モル質量を有する。
本発明はまた、ジエン成分を基準として、60%超のビニル含量を有するジエンホモポリマーおよび/またはジエンコポリマーの製造のための本発明の開始剤系の使用を提供する。
下の実施例は、本発明を例示するのに役立つが、限定効果をまったく持たない。
実施例1A:ポリブタジエンの合成
乾燥された、そして窒素で覆われた2Lのスチール反応器中で、撹拌しながら、下記を初期装入物として使用する:850gのヘキサン、1.74ミリモルのビス[2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル]エーテル(BDMAEE)(B)、0.29ミリモルのナトリウム3,7−ジメチル−3−オクタノラート(Na−DMO)(C)(ヘキサン中50%濃度溶液の形態での)、150gの1,3−ブタジエン、0.58ミリモルのn−ブチルリチウム(BuLi)(A)(ヘキサン中23%濃度溶液の形態での)。混合物を、撹拌しながら、80℃に60分間加熱した。ゴム溶液を次にエタノール中で沈澱させ、2,6−ジ-tert-ブチル−4−クレゾール(BHT)で安定化させた。沈澱ゴムをエタノールから単離し、真空で、60℃で16時間乾燥させた。
分析結果:
ビニル含量(IR分光分析法):94重量%
ガラス転移温度Tg(DSC):−5℃
ムーニー(Mooney)粘度(100℃でのML1+4):95ムーニー単位
乾燥された、そして窒素で覆われた2Lのスチール反応器中で、撹拌しながら、下記を初期装入物として使用する:850gのヘキサン、1.74ミリモルのビス[2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル]エーテル(BDMAEE)(B)、0.29ミリモルのナトリウム3,7−ジメチル−3−オクタノラート(Na−DMO)(C)(ヘキサン中50%濃度溶液の形態での)、150gの1,3−ブタジエン、0.58ミリモルのn−ブチルリチウム(BuLi)(A)(ヘキサン中23%濃度溶液の形態での)。混合物を、撹拌しながら、80℃に60分間加熱した。ゴム溶液を次にエタノール中で沈澱させ、2,6−ジ-tert-ブチル−4−クレゾール(BHT)で安定化させた。沈澱ゴムをエタノールから単離し、真空で、60℃で16時間乾燥させた。
分析結果:
ビニル含量(IR分光分析法):94重量%
ガラス転移温度Tg(DSC):−5℃
ムーニー(Mooney)粘度(100℃でのML1+4):95ムーニー単位
実施例1B〜1Wは、表1(表1A及び表1B)に示される開始剤系、重合温度および定量的割合で相応に実施した。
本発明の実施例1A〜1Iは、本発明の開始剤系を使用して高い重合温度で非常に高いビニル含量および非常に高いガラス転移温度を有するポリブタジエンを製造することが可能であることを実証する。これは、例1J〜1Wの比較系を使用して達成することはできない。
実施例2A:スチレン−ブタジエンコポリマーの合成
乾燥された、そして窒素で覆われた2Lのスチール反応器中で、撹拌しながら、下記を初期装入物として使用する:850gのヘキサン、4.13ミリモルのビス[2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル]エーテル(BDMAEE)(B)、0.69ミリモルのナトリウム3,7−ジメチル−3−オクタノラート(Na−DMO)(C)(ヘキサン中50%濃度溶液の形態での)、112gの1,3−ブタジエン、38gのスチレン、1.38ミリモルのn−ブチルリチウム(BuLi)(A)(ヘキサン中23%濃度溶液の形態での)。混合物を、撹拌しながら、80℃に60分間加熱した。ゴム溶液を次にエタノール中で沈澱させ、2,6−ジ−tert-ブチル−4−クレゾール(BHT)で安定化させた。沈澱ゴムをエタノールから単離し、真空で、60℃で16時間乾燥させた。
分析結果:
ビニル含量(1H NMR;ポリマー中のブタジエン画分に基づく):87重量%
スチレン含量(1H NMR):26重量%
ガラス転移温度Tg(DSC):9℃
ムーニー粘度(100℃でのML1+4):72ムーニー単位
乾燥された、そして窒素で覆われた2Lのスチール反応器中で、撹拌しながら、下記を初期装入物として使用する:850gのヘキサン、4.13ミリモルのビス[2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル]エーテル(BDMAEE)(B)、0.69ミリモルのナトリウム3,7−ジメチル−3−オクタノラート(Na−DMO)(C)(ヘキサン中50%濃度溶液の形態での)、112gの1,3−ブタジエン、38gのスチレン、1.38ミリモルのn−ブチルリチウム(BuLi)(A)(ヘキサン中23%濃度溶液の形態での)。混合物を、撹拌しながら、80℃に60分間加熱した。ゴム溶液を次にエタノール中で沈澱させ、2,6−ジ−tert-ブチル−4−クレゾール(BHT)で安定化させた。沈澱ゴムをエタノールから単離し、真空で、60℃で16時間乾燥させた。
分析結果:
ビニル含量(1H NMR;ポリマー中のブタジエン画分に基づく):87重量%
スチレン含量(1H NMR):26重量%
ガラス転移温度Tg(DSC):9℃
ムーニー粘度(100℃でのML1+4):72ムーニー単位
実施例2B〜2Jは、表2に示される開始剤系、重合温度および定量的割合で相応に実施した。
本発明の実施例2A〜2Eは、本発明の開始剤系を使用して高い重合温度で非常に高いビニル含量および非常に高いガラス転移温度を有するスチレン−ブタジエンコポリマーを製造することが可能であることを実証する。これは、例2F〜2Jの比較系を使用して達成することはできない。
Claims (14)
- (A)少なくとも1つの有機リチウム化合物、
(B)少なくとも1つのジ(アミノアルキル)エーテルおよび
(C)少なくとも1つのナトリウムアルコキシドおよび/またはナトリウムフェノキシド
を含み、
前記化合物(B)対化合物(A)のモル比が、3:1〜1:2である、アニオン重合用の開始剤系。 - 前記有機リチウム化合物(A)が式(I)
R−Li (I)
(式中、Rは、場合により1つ以上のヘテロ原子を含有することができる、1〜32個の炭素原子を有する場合により置換されたアルキル部分、3〜32個の炭素原子を有する場合により置換されたシクロアルキル部分、または5〜36個の炭素原子を有する場合により置換されたアリール部分であるか、あるいはRは第二級脂肪族、脂環式または芳香族アミン部分である)
の化合物であることを特徴とする、請求項1に記載の開始剤系。 - 前記有機リチウム化合物がn−ブチルリチウムおよび/またはsec-ブチルリチウムであることを特徴とする、請求項2に記載の開始剤系。
- 前記ナトリウムアルコキシドおよび/またはナトリウムフェノキシド(C)が式(III)
Na−OR’ (III)
(式中、R’は、場合により1つ以上のヘテロ原子を含有する、直鎖状の、分枝状の、飽和もしくは不飽和の場合により置換されたC1〜C30アルキル、C3〜C18シクロアルキルまたはC6〜C18アリール部分である)
の化合物であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の開始剤系。 - 前記式(III)の化合物が、ナトリウムメタノラート、ナトリウムエタノラート、ナトリウムn−プロパノラート、ナトリウムイソプロパノラート、ナトリウムn−ブタノラート、ナトリウムsec-ブタノラート、ナトリウムtert-ブタノラート、ナトリウムn−ペンタノラート、ナトリウムイソ−ペンタノラート、ナトリウムヘキサノラート、ナトリウムシクロヘキサノラート、ナトリウム2,4−ジメチル−3−ペンタノラート、ナトリウムオクタノラート、ナトリウム2−エチルヘキサノラート、ナトリウムデカノラート、ナトリウム3,7−ジメチル−3−オクタノラート、ナトリウムメントラート、ナトリウムテトラヒドロフルフラノラート、ナトリウムフェノラート、ナトリウムp−ノニルフェノラートおよび/またはナトリウムp−デシルフェノラートであることを特徴とする、請求項5に記載の開始剤系。
- 前記化合物(B)対化合物(A)のモル比が0.01:1〜100:1であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の開始剤系。
- 化合物(C)対化合物(A)のモル比が0.02:1〜50:1であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の開始剤系。
- 成分(A)〜(C)が混合されることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の開始剤系の製造方法。
- ジエンおよび/またはビニル芳香族コモノマーが請求項1〜8のいずれか一項に記載の開始剤系で反応させられることを特徴とする、ジエン成分を基準として、60%超のビニル含量を有するジエンホモポリマーおよび/またはジエンコポリマーの製造方法。
- 前記反応が60℃超の重合温度で行われることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
- 前記モノマーおよび/またはビニル芳香族コモノマーが先ず初期装入物として使用され、次に前記開始剤系または前記開始剤系の個々の成分が任意の所望の順番に加えられるか、または、成分(A)〜(C)、前記モノマーおよび/もしくはビニル芳香族コモノマー、および溶媒もが反応器へ連続的に計量供給されるかのどちらかであることを特徴とする、請求項10または11に記載の方法。
- 使用される前記ジエンが、1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチルブタジエン、1−フェニル−1,3−ブタジエンおよび/または1,3−ヘキサジエンを含み、使用される前記ビニル芳香族コモノマーが、スチレン、o−、m−および/またはp−メチルスチレン、p−tert-ブチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼンおよび/またはジビニルナフタレンを含むことを特徴とする、請求項10〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ジエン成分を基準として60%超のビニル含量を有するジエンホモポリマーおよび/またはジエンコポリマーの製造のための、請求項1〜8のいずれか一項に記載の開始剤系の使用。
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