JP2017526645A - アニオン重合のためのアミノシリル置換ジアリールエテン化合物 - Google Patents

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Abstract

本発明は、変性モノマー及び重合開始剤の前駆体として有用な新規の化合物に関する。本発明は、さらに重合開始剤を作製する方法及び結果として得られるポリマーに関する。本発明はまた、本発明のポリマーと、エクステンダー油、フィラー、加硫剤などのさらなる成分とを含むポリマー組成物ならびに対応する加硫ポリマー組成物及び加硫ポリマー組成物から作製された加硫部品を含む物品に関する。【選択図】なし

Description

本発明は、アニオン重合における変性モノマーとして、鎖末端改質剤として及びアニオン重合に使用するための重合開始剤の前駆体としての両方で使用され得る新規のアミノシリル置換ジアリールエテン化合物に関する。本発明はまた、変性モノマー及び/または開始剤前駆体として新規の化合物を用いて調製された変性した(鎖末端または主鎖変性した)ポリマーを含むポリマーならびにそれから作製されるポリマー組成物に関する。本発明は、さらに加硫組成物の調製におけるこれらの組成物の使用及びそれから調製された物品に関する。本ポリマー組成物は、比較的低いヒステリシス損失、良好なグリップ特性及び高耐摩耗性を有する、加硫した、したがって、架橋エラストマー組成物の調製に有用である。そのような組成物は、低発熱性、低転がり抵抗及び高耐摩耗性を、その他の望ましい物理的及び化学的特性、例えば、良好なウェットグリップ、アイスグリップ及び引張強さならびに優れた加工性の良好なバランスとともに有するタイヤのトレッドなどの多くの物品に有用である。
石油価格の上昇及び自動車の二酸化炭素排出の削減を要求する国の法律により、タイヤ及びゴム製造業者は「低燃費」、ひいては燃料節減タイヤを生産することを余儀なくされている。低燃費タイヤを得るための一般的なアプローチの1つは、ヒステリシス損失を低減したタイヤ配合物を生成することである。加硫エラストマーポリマーにおける主なヒステリシス源は、ポリマー鎖自由末端、すなわち、ポリマー鎖の最後の架橋と末端の間のエラストマーポリマー鎖の部分にある。ポリマーのこの自由末端は、効率的な弾性的に回復可能な過程に関与しないため、ポリマーのこの部分に伝わったエネルギーが失われる。この損失したエネルギーが動的変形のもとで顕著なヒステリシスにつながる。加硫エラストマーポリマーにおける別のヒステリシス源は、加硫エラストマーポリマー組成物中のフィラー粒子の不十分な分散による。架橋エラストマーポリマー組成物のヒステリシス損失は、60℃におけるtanδ値に関連する(ISO 4664−1:2005; Rubber, Vulcanized or thermoplastic; Determination of dynamic properties − part 1: General guidanceを参照のこと)。一般に、60℃において比較的小さなtanδ値を有する加硫エラストマーポリマー組成物は、ヒステリシス損失がより低いため好ましい。最終タイヤ製品では、これがより低い転がり抵抗及びより良好な燃料経済性につながる。
低転がり抵抗のタイヤは、ウェットグリップ性の低下という犠牲を払って作製することができることが一般に受け入れられている。例えば、ランダム溶液スチレンブタジエンゴム(ランダムSSBR)において、ポリスチレン単位濃度が全ポリブタジエン単位濃度に対して低減され、1,2−ポリブタジエン単位濃度が一定に維持されると、SSBRのガラス転移温度が低下し、結果として、60℃におけるtanδ及び0℃におけるtanδがともに低下し、一般にこれは、タイヤの転がり抵抗の改善及びウェットグリップ性能の低下に相当する。同様に、ランダムSSBRにおいて、1,2−ポリブタジエン単位濃度が全ポリブタジエン単位濃度に対して低減され、ポリスチレン単位濃度が一定に維持されると、SSBRのガラス転移温度が低下し、結果として、60℃におけるtanδ及び0℃におけるtanδがともに低下し、一般にこれは、タイヤの転がり抵抗の改善及びウェットグリップ性能の低下に相当する。したがって、ゴム加硫物の性能を正確に評価する場合、60℃におけるtanδに関連する転がり抵抗及び0℃におけるtanδに関連するウェットグリップの両方をタイヤの発熱性とともに観察するべきである。
Hiraoら, Prog. Polym. Sci. 30 (2005) 111−182には、多官能化ポリマー、星形分岐ポリマー及び樹枝状分岐ポリマーの構築について記載されている。
シリカ及びカーボンブラックを含む加硫物の、タイヤの高ウェットグリップ、低転がり抵抗及び高耐摩耗性に対応する低ヒステリシス損失ならびに高耐摩耗性などの動的特性をさらに最適化するために使用することができる、変性したポリマーを含むポリマーが必要とされている。さらに、熱曝露時及び機械的応力下で加硫物の発熱性をさらに低下させる必要がある。こうした必要性は、以下の発明によって満たされた。
第1の態様において、本発明は、以下の式1:
Figure 2017526645
の化合物であって、
式中、
各Rは、1から12個の炭素原子を有する任意選択的に置換された有機基から独立して選択され、Rは式1の2個のベンゼン環の一方と結合してアミノシリル基のSi原子とともに環を形成してもよく;
R’は任意選択的に置換されたメチレン基であり;
各Rは、1から12個の炭素原子を有する任意選択的に置換された有機基から独立して選択され;
各Rは、1から12個の炭素原子を有する任意選択的に置換された有機基から独立して選択され、R基は互いに結合してSiに結合した窒素原子とともに環を形成してもよく;
及びRは、それぞれ水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル及びビニルから独立して選択され;
各Rは、1から12個の炭素原子を有する任意選択的に置換された炭化水素基、C〜Cアルコキシ基、C〜Cアルキルチオ基ならびにC〜Cアルキル基から独立して選択される2個の置換基をもつアミン基ならびにC〜Cアルキル基及びフェニル基から独立して選択される3個の置換基をもつシリル基から独立して選択され;
a≧1;b≧0;a+b≦10;
m=0または1;
n=0から12;
x=0、1もしくは2;y=1、2もしくは3;z=0、1もしくは2;x+y+z= 3;または、アミノシリル基のケイ素原子が基R’または単結合を介してベンゼン環と2度結合している場合、x+y+z=2;
ただし、m=1の場合、n=1から12であり、m=0の場合、n=0及びx=1または2であり;
アミノシリル基(複数可)は2個のベンゼン環のうちの任意のものと結合していてもよく、複数のアミノシリル基は互いに異なってもよく、R基(複数可)は2個のベンゼン環の任意ものと結合していてもよい、化合物を提供する。「有機基」または「炭化水素基」に関して明記された炭素原子の数は、いかなる任意の置換基のものも含まない。
式1の化合物は、アニオン重合における変性モノマーとして、及び重合開始剤の前駆体としての両方で使用することができる。
第2の態様において、本発明は、以下の式2:
Figure 2017526645
の重合開始剤であって、
式中、
各Rは、1から12個の炭素原子を有する任意選択的に置換された有機基から独立して選択され、Rは式1の2個のベンゼン環の一方と結合してアミノシリル基のSi原子とともに環を形成してもよく;
R’は任意選択的に置換されたメチレン基であり;
各Rは、1から12個の炭素原子を有する任意選択的に置換された有機基から独立して選択され;
各Rは、1から12個の炭素原子を有する任意選択的に置換された有機基から独立して選択され、R基は互いに結合してSiに結合した窒素原子とともに環を形成してもよく;
及びRは、それぞれ水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル及びビニルから独立して選択され;
各Rは、1から12個の炭素原子を有する任意選択的に置換された炭化水素基、C〜Cアルコキシ基、C〜Cアルキルチオ基ならびにC〜Cアルキル基から独立して選択される2個の置換基をもつアミン基ならびにC〜Cアルキル基及びフェニル基から独立して選択される3個の置換基をもつシリル基から独立して選択され;
は、C〜Cアルキル、フェニル及びベンジルから選択され;
Mは、リチウム、ナトリウム及びカリウムから選択されるアルカリ金属であり;
a≧1;b≧0;a+b≦10;
m=0または1;
n=0から12;
x=0、1もしくは2;y=1、2もしくは3;z=0、1もしくは2;x+y+z=3;または、アミノシリル基のケイ素原子が基R’または単結合を介してベンゼン環と2度結合している場合、x+y+z=2;
ただし、m=1の場合、n=1から12であり、m=0の場合、n=0及びx=1または2であり;
アミノシリル基(複数可)は2個のベンゼン環のうちの任意のものと結合していてもよく、複数のアミノシリル基は互いに異なってもよく、R基(複数可)は2個のベンゼン環の任意ものと結合していてもよい、重合開始剤を提供する。「有機基」または「炭化水素基」に関して示された炭素原子の数は、いかなる任意の置換基のものも含まない。
第3の態様において、本発明は、本発明の第2の態様において定義された式2の重合開始剤を作製する方法であって、(i)本発明の第1の態様において定義された式1の化合物を(ii)少なくとも1つの以下の式3:

式3
の化合物と反応させるステップを含み、R及びMは本発明の第2の態様において式2に関して定義されたとおりである、方法を提供する。
第4の態様において、本発明は、変性したポリマーを含むポリマーであって、
i)式2の重合開始剤と、
ii)共役ジエンから選択される1つ以上の重合性モノマー及び任意選択的に芳香族ビニル化合物から選択される1つ以上の重合性モノマーと、または
i’)式2以外の重合開始剤と、
ii’)共役ジエンから選択される1つ以上の重合性モノマー及び任意選択的に芳香族ビニル化合物から選択される1つ以上の重合性モノマーと、
iii’)主鎖変性剤及び/または鎖末端変性剤として使用される式1の化合物と
の反応生成物である、ポリマーを提供する。
第5の態様において、本発明は、変性したポリマーを含む本発明のポリマーを作製する方法であって、
i)式2の重合開始剤と、
ii)共役ジエンから選択される1つ以上の重合性モノマー及び任意選択的に芳香族ビニル化合物から選択される1つ以上の重合性モノマーと、または
i’)式2以外の重合開始剤と、
ii’)共役ジエンから選択される1つ以上の重合性モノマー及び任意選択的に芳香族ビニル化合物から選択される1つ以上の重合性モノマーと、
iii’)主鎖変性剤及び/または鎖末端変性剤として使用される式1の化合物と
を反応させるステップを含む、方法を提供する。
第6の態様において、本発明は、変性したポリマーならびに、(i)ポリマーを作製するために使用される重合プロセスに添加されるか、またはその結果として形成される成分及び(ii)重合プロセスからの溶媒除去後に残っている成分から選択される1つ以上のさらなる成分を含む本発明のポリマーを含む、第1のポリマー組成物を提供する。重合プロセスに添加される成分としては、特に、油(エクステンダー油)、安定剤及びさらなるポリマーが挙げられる。
第7の態様において、本発明は、変性したポリマーを含む本発明のポリマー及び1つ以上のフィラーを含む、第2のポリマー組成物を提供する。第2のポリマー組成物は、重合プロセスからの溶媒除去後に得られた変性したポリマーを含む本発明のポリマー及び1つ以上のフィラーならびにさらなる任意の成分の機械的混合の結果である。
第1及び第2のポリマー組成物は、任意選択的に少なくとも1つの加硫剤をさらに含んでもよい。
第8の態様において、本発明は、少なくとも1つの加硫剤を含む第1または第2のポリマー組成物を加硫することによって得られる加硫ポリマー組成物を提供する。
第9の態様において、本発明は、少なくとも1つの加硫剤を含む第1または第2のポリマー組成物を加硫するステップを含む、第7の態様の加硫ポリマー組成物を作製する方法を提供する。
第10の態様において、本発明は、本発明の加硫ポリマー組成物から形成される少なくとも1つの成分を含む物品を提供する。本物品は、例えば、タイヤ、タイヤのトレッド、タイヤの側壁、自動車部品、履物構成部品、ゴルフボール、ベルト、ガスケット、封止材またはホースであってもよい。
本発明によれば、本発明の式2の重合開始剤が、シリカ充填ポリマー組成物に使用される場合、低いムーニー(CML1−4)粘度、すなわち、該ポリマーのムーニー粘度と比較してシリカ充填ポリマー組成物のムーニー粘度のわずかな増加と低温及び高温におけるtanδの改善の有益なバランスとともに低減された発熱性、改善された60℃におけるtanδ(転がり抵抗)ならびに改善された耐摩耗性を示すSSBRなどのポリマー提供することができることがわかった。これが、良好な加工特性をもたらす。さらに、式1の化合物は、本明細書に記載される重合開始剤の前駆体として、共役ジエン及び/または芳香族ビニルモノマーのアニオン重合におけるコモノマーとして使用することができ、変性モノマーとして及び鎖末端変性剤として働くことがわかった。
式1及び2のR、R及びRに相当する1から12個の炭素原子を有する有機基は、(N、O及びSから選択される)1つ以上のヘテロ原子を任意選択的に含み、炭素原子を介して結合している炭化水素基である。1から12個の炭素原子を有する例となる有機基及び1から12個の炭素原子を有する例となる炭化水素基としては、C〜C12脂肪族基及びC〜C12芳香族基が挙げられる。脂肪族基は、直鎖、分岐または環式であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、例えば、アルキル基もしくはアルケニル基である。芳香族基は、単素環式芳香族または複素環式芳香族であってもよい。直鎖脂肪族基は、直鎖のC〜C12脂肪族基であってもよく、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシル、n−ウンデシル及びn−ドデシル、ビニル、プロペニル及びブテニルが例示される。分岐脂肪族基は、C〜C12分岐脂肪族基であってもよく、i−プロピル、tert−ブチル、sec−ブチル、イソペンチル、ネオペンチル及びイソヘキシル、イソプロペニル及びイソプレニルが例示される。環式脂肪族基は、C〜C12環式脂肪族基であってもよく、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル及びシクロオクチル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル及びシクロヘプテニルが例示される。単素環式芳香族基はC〜C12単素環式芳香族基であってもよく、フェニル及びナフチルが例示される。複素環式芳香族基は、C〜C12複素環式芳香族基であってもよく、チアゾリル、イソチアゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、フラニル、チオフェニル、ピラジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、N−C〜C−アルキル化またはN−トリ(C〜Cヒドロカルビル)シリル保護されたピロリル、ピリジニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾフラニル、シンノリニル、フタラジニル、キノキサリニル、N−C〜C−アルキル化またはN−トリ(C〜Cヒドロカルビル)シリル保護されたインドリル、キノリニル、イソキノリニル及びフェナジニルが例示される。
本明細書中で定義される有機基及び炭化水素基は、任意選択的に1つ以上の置換基によって置換されてもよく、置換基は同じでも、または異なってもよい。有機基及び炭化水素基に対する例となる任意の置換基は、C〜C12アルキル基、C〜C12アリール基、C〜C12ヘテロアリール基、C〜Cアルコキシ基、C〜Cアルキルチオ基、ジ(C〜Cアルキル)アミノ基、ジフェニルアミノ基、ジ(C〜Cアルキル)ホスフィノ基、ジフェニルホスフィン基、C〜C12アリールオキシ基、C〜C12アリールチオ基、トリ(C〜Cアルキル)シリル基、トリ(C〜C12アリール)シリル基及びトリ(混合C〜Cアルキル及びC〜C12アリール)シリル基である。
アミノシリル置換ジアリールエテン
本発明の第1の態様の化合物は、上で定義された式1のアミノシリル置換ジアリールエテンである。これは、2個のベンゼン環を有する共役におけるオレフィン結合及び2個のベンゼン環のいずれか1つと結合した1つ以上の特有のアミノシリル基によって特徴づけられる。
本発明の第1の態様の化合物を式3の有機金属化合物RMと反応させることによって、本発明の第2の態様による式2の化合物(重合開始剤)を生成することができる。
一実施形態において、各Rは、C〜Cアルキル、C〜Cアルケニル、C〜C10アルキルアリール及びC〜C10アリールから独立して選択され、好ましくは、C〜Cアルキル、Cアルキルアリール及びCアリールから独立して選択される。
一実施形態において、n及びmはそれぞれ0である、すなわち、アミノシリル基のSi原子がベンゼン環に直接結合している。別の実施形態において、R’はメチレンであり、mは0であり、nは3である、すなわち、アミノシリル基のSi原子がn−プロピル基(−CHCHCH−)を介してベンゼン環と結合している。
一実施形態において、各Rは、C〜C10アルキル、C〜C10アルキルアリール及びC〜C10アリールから独立して選択され、好ましくは、C〜Cアルキル及びC〜C10アリールから独立して選択される。
一実施形態において、各Rは、C〜C10アルキル、C〜C10アルキルアリール及びC〜C10アリールから独立して選択され、好ましくは、C〜Cアルキル及びC〜Cアルキルアリールから独立して選択される。
一実施形態において、R及びRは、それぞれ水素、メチル及びビニルから独立して選択され、より好ましくは両方とも水素である。
一実施形態において、各Rは、直鎖または分岐のC〜Cアルキル、C〜C12アルキルアリール及びC〜C12アリールから独立して選択され、好ましくは、C〜Cアルキル、Cアルキルアリール及びCアリールから独立して選択され、より好ましくは、C〜Cアルキルから独立して選択される。
式1のアミノシリル置換ジアリールエテン化合物は、ベンゼン環の1つに少なくとも1つのアミノシリル基を含む(a≧1、y≧1)。好適な実施形態において、aは1である。好適な別の実施形態において、式1の化合物は、基Rを含まない(b=0)。アミノシリル置換基とベンゼン環を連結する基は、単結合(m=n=0)または最大12個の炭素原子を有するアルキル鎖(R’=メチレン、m=0及びn=1〜12)が可能であり、好ましくは、単結合もしくはn−プロピル鎖(すなわち、m=n=0またはR’=メチレン及びm=0及びn=3)である。nが少なくとも1の場合、アミノシリル置換基が芳香族系のベンゼン環から電子的に分離され、このことは、式2の化合物において形成されるアニオンの安定性を向上させることができ、重合反応速度に対するアミノシリル基の影響を低減することができる。m=n=0の場合、アミノシリル基は少なくとも1つのシロキシ基をもつ(x=1または2)。この場合、a=1、b=0、x=1または2、y=1または2及びz=0または1であることが好ましく、a=1または2、b=0、x=1、y=1及びz=1であることがさらに一層好ましい。
式1の化合物の好適な実施形態において、各RはC〜Cアルキル及びCアリールから独立して選択され、各RはC〜Cアルキル及びCアリールから独立して選択され、各RはC〜Cアルキル及びC〜C10アルキルアリールから独立して選択され、R及びRはそれぞれ水素であり、各RはC〜Cアルキルから独立して選択され、R’はメチレンであり、a=1または2、b=0または1、m=0、n=0、1、2または3、x=1または2、y=1または2及びz=0または1である。
式1の好適な化合物は以下のものによって例示される:
Figure 2017526645
Figure 2017526645
重合開始剤
本発明の第2の態様の重合開始剤は、上で定義された式2の化合物である。本発明の重合開始剤は、2個のベンゼン環の一方または両方と結合した1つ以上の特有のアミノシリル基によって特徴づけられ、金属原子Mを含む。アルカリ金属Mは、通常、金属カチオンを形成し、片方の電子(電子対)は、2個のベンゼン環にわたって非局在化していてもよい。
式2の開始剤において、R、R’、R、R、R、R、R、a、b、m、n、x、y及びzならびにその好適な実施形態は、上で式1の化合物についてと同様に定義される。
は、C〜Cアルキル、フェニル及びベンジルから選択され、好ましくは、メチル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル及びフェニルから選択され、より好ましくはn−ブチルである。Mはリチウム、ナトリウム及びカリウムから選択され、好ましくはリチウムである。
式2の開始剤の好適な実施形態において、各RはC〜Cアルキル及びCアリールから独立して選択され、各RはC〜Cアルキル及びCアリールから独立して選択され、各RはC〜Cアルキル及びC〜C10アルキルアリールから独立して選択され、R及びRはそれぞれ水素であり、各RはC〜Cアルキルから独立して選択され、Rはメチル、エチル、tert−ブチル、n−ブチル、sec−ブチル、フェニル及びベンジルから選択され、Mはリチウムであり、a=1または2、b=0または1、m=0であり、R’はメチレンであり、n=1、2または3、x=0または1、y=1または2及びz=0または1である。
式2の好適な開始剤は、n−ブチルリチウムと、上で示した式1の化合物の明示的な例(化学構造)との反応生成物によって例示される。
重合開始剤を作製する方法
本発明の式2の重合開始剤は、本発明の第3の態様として、2個のベンゼン環を有する共役におけるオレフィン結合を含む式1の対応する化合物から生成される。
式2の重合開始剤を作製する方法は、式1の化合物を少なくとも1つの式3の化合物と反応させるステップを含む。この反応は、通常、その後、重合プロセスにおいて使用された場合、式2の重合開始剤を不活性化しない有機溶媒または2つ以上の有機溶媒の混合物中で行われる。適した有機溶媒としては、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ヘプタン、ブテン、プロペン、ペンテン、ヘキサン、オクタン、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン及びキシレンなどの脂肪族ならびに芳香族炭化水素溶媒が挙げられる。この反応は、任意選択的にトリエチルアミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)、N,N’−ジメチルピペラジン、テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)、ジエチルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル(グリム)、ジグリムならびに12−クラウン−4、15−クラウン−5及び18−クラウン−6などのクラウンエーテルなどのルイス塩基の付加的な存在下において行われてもよい。
この反応は、通常、モル当量単位で0.5から4(0.5:1から4:1)、好ましくは0.8から1.5、さらにより好ましくは0.9から1.1の式1の化合物に対する式3の化合物の比で行われる。この反応は、通常、2秒から3日間、好ましくは5秒から2日間、さらにより好ましくは10秒から10時間の期間、−10℃から130℃、好ましくは0℃から100℃、さらにより好ましくは20℃から50℃の範囲の温度で行われる。
重合開始剤の保管安定性(保存可能期間)を高めるために、重合開始剤を含み、金属Mを含む得られた反応混合物を共役ジエン及び芳香族ビニル化合物から選択され、好ましくはスチレン、ブタジエン及びイソプレンから選択される限られた量の1つ以上の重合性モノマーと接触させることができる。このために、アルカリ金属1当量当たり最大1000当量、好ましくは最大200当量、最も好ましくは最大75当量の量の重合性モノマーが適宜使用される。
ポリマー
変性したポリマーを含む本発明の第4の態様のポリマーは、
i)式2の重合開始剤と、
ii)共役ジエンから選択される1つ以上の重合性モノマー及び任意選択的に芳香族ビニル化合物から選択される1つ以上の重合性モノマーと、または
i’)式2以外の重合開始剤と、
ii’)共役ジエンから選択される1つ以上の重合性モノマー及び任意選択的に芳香族ビニル化合物から選択される1つ以上の重合性モノマーと、
iii’)主鎖変性剤及び/または鎖末端変性剤として使用される式1の化合物と
の反応生成物である。
式2以外の重合開始剤は、n−ブチルリチウムなどの従来から知られているアニオン重合のための任意の開始剤であってもよい。
概して、本発明のポリマーを生成するために、本発明の重合開始剤もしくは式1の化合物の1つまたはそれら2つ以上の混合物が使用されてもよい。
式2の重合開始剤は、所望のポリマーを作製するのに必要とされるモノマーの総量の一部と反応させてもよく、その後、該重合開始剤を残りの量のモノマーとさらに反応させて重合プロセスを完了する前に、ある時間、例えば、数秒から数週間保管されてもよい。一実施形態において、モノマーの総量の一部は、重合開始剤の量に基づいて1から40モノマー当量である。
本発明のポリマーは、末端(鎖末端)及び/または主鎖が変性した、変性したポリマーであってもよい。主鎖が変性したポリマーを提供するために、重合の進行とともに連続的または断続的に添加される式1の化合物などの1つ以上の主鎖変性剤の存在下において重合が行われる。鎖末端が変性したポリマーを提供するために、以下に記載され、式1の化合物を含む1つ以上の鎖末端変性剤が重合反応に続いて添加される。
トリアルキルシリル、トリアルキルアリールシリル及びトリアリールシリル含む末端トリヒドロカルビルシリル基;トリアルキルスタンニル、トリアルキルスタンニル及びトリアリールスタンニル含むトリヒドロカルビルスタンニル基;ジアルキルシレンデイル、ジアルキルアリールシレンジイル及びジアリールシレンジイルを含むジヒドロカルビルシレンジイル基;またはジアルキルスタンネンジイル、ジアルキルアリールスタンネンジイル及びジアリールスタンネンジイル含むジヒドロカルビルスタネンジイル基を有する鎖末端変性剤を使用した鎖末端変性のプロセスから得られる部分は、ポリマー鎖の意図されない次の反応を防ぐ保護基として働くと考えられる。そのような保護基は、水、アルコール、アニオン性酸または有機酸(例えば、塩酸、硫酸もしくはカルボン酸)などの反応性のヒドロキシル基(−OH)を含む化合物へ曝露することによって除去されてもよい。そのような条件は、一般に加硫の過程にある。鎖末端変性剤の末端基がスルフィド結合している場合には、反応性のヒドロキシル基への曝露及び脱保護は、ポリマー鎖の末端基として脱保護されたチオール基(−SH)を形成させる。変性したポリマーのワークアップ条件により(例えば、水蒸気ストリッピング)、脱保護された変性したポリマー及び保護された変性したポリマーの両方が存在する場合もある。
脱保護されたチオール基などのポリマーの特定の末端基はシリカ及び/またはカーボンブラックなどのフィラーに対して反応性であり、このことによりポリマー組成物内でさらに均一にフィラーを分散させることができると考えられる。
反応生成物は鎖末端が変性したポリマーとして、ポリマーに対して0.0001から3.00mmol/グラム、好ましくは0.0005から1.8mmol/グラム、より好ましくは0.0010から1.0mmol/グラム、さらにより好ましくは0.0020から0.2mmol/グラムの総量で一般にシラノール基及びアルコキシシリル基を含む。
反応生成物は鎖末端が変性したポリマーとして、ポリマーに対して0.0001から0.80mmol/グラム、好ましくはポリマーに対して0.0005から0.50mmol/グラム、より好ましくは0.0010から0.30mmol/グラム、さらにより好ましくは0.0020から0.20mmol/グラムの総量で好ましくはスルフィド基(チオール基及び/またはスルフィド結合した保護基の形態)を含む。
大半の用途に対して、本発明のポリマーは、好ましくは、共役ジオレフィンから誘導されたホモポリマー、2つ以上の共役ジオレフィンからもしくは共役ジオレフィンと芳香族ビニルモノマーとから誘導されたコポリマーまたは1もしくは2種類の共役ジオレフィンの1もしくは2種類の芳香族ビニル化合物とのターポリマーである。特に有用なポリマーの例としては、ブタジエンもしくはイソプレンのホモポリマーならびにブタジエン、イソプレン及びスチレンのランダムコポリマーまたはブロックコポリマーならびにターポリマー、特に、ブタジエンのイソプレンとのランダムコポリマー及びブタジエンのスチレンとのランダムまたはブロックコポリマーが挙げられる。
ポリマーに使用される芳香族ビニルモノマーの量に関して特定の制限はないが、大半の用途に対して芳香族ビニルモノマーは、ポリマーの総重量に基づいて1から60重量%、好ましくは2から55重量%、より好ましくは5から50重量%を構成する。2重量%未満の量は、転がり抵抗、ウェットスキッド及び耐摩耗性のバランスの悪化ならびに引張強さの低下につながる場合もあるのに対して、60重量%を超える量はヒステリシス損失の増加につながる可能性もある。本ポリマーは、芳香族ビニルモノマーのブロックまたはランダムコポリマーであってもよく、好ましくは、芳香族ビニルモノマー単位の40重量%以上が単独で結合した、10重量%以下が連続的に結合した8個以上の芳香族ビニルモノマーの高分子「ブロック」である(連続的に結合した芳香族ビニル単位の長さは、Tanakaらによって開発されたオゾン分解−ゲル浸透クロマトグラフィー法(Polymer, 第22巻, pp. 1721−1723 (1981))によって測定することができる。この範囲外にあるコポリマーは、ヒステリシス損失の増加を示す傾向がある。
ポリマーの共役ジオレフィン部分の1,2−結合及び/または3,4−結合(以降「ビニル結合含有量」と呼ぶ)の含有量に関して特定の制限はないが、大半の用途に対して、ビニル結合含有量は(ポリマーの総重量に基づいて)90重量%未満、特に好ましくは80重量%未満である。ポリマーのビニル含有量が90重量%を上回る場合、得られる生成物は、引張強さ及び耐摩耗性の低下ならびに比較的大きなヒステリシス損失を示す場合もある。
モノマー
本発明のポリマーの調製に使用されるモノマーは、共役ジエンから選択される1つ以上の重合性モノマー及び任意選択的に芳香族ビニル化合物から選択される1つ以上の重合性モノマーである。付加的及び任意選択的に、1つ以上の他のコモノマーが使用されてもよい。
適した共役ジエンとしては、1,3−ブタジエン、2−アルキル−1,3−ブタジエン、イソプレン(2−メチル−1,3−ブタジエン)、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、2,4−ヘキサジエン、1,3−ヘキサジエン、1,3−ヘプタジエン、1,3−オクタジエン、2−メチル−2,4−ペンタジエン、シクロペンタジエン、2,4−ヘキサジエン及び1,3−シクロオクタジエンならびにそれら2つ以上の組み合わせなどの共役ジエンが挙げられる。1,3−ブタジエン及びイソプレンは好適な共役ジエンであり、1,3−ブタジエンは特に好適なものである。
適した芳香族ビニル化合物としては、スチレン、C1〜4アルキル置換スチレン、例えば、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、2,4,6−トリメチルスチレン、α−メチルスチレン及びスチルベン、2,4−ジイソプロピルスチレン、4−tert−ブチルスチレン、ビニルベンジルジメチルアミン、(4−ビニルベンジル)ジメチルアミノエチルエーテル、N,N−ジメチルアミノエチルスチレン、tert−ブトキシスチレン、ビニルピリジン及び式1の化合物ならびに2つ以上の芳香族ビニル化合物の組み合わせが挙げられる。スチレンは、特に好適な芳香族ビニル化合物である。
上記の共役ジエン及び芳香族ビニル化合物に加えて、オレフィン及び非共役ジオレフィン、例えば、C2〜20 α−オレフィン及びC4〜20非共役ジオレフィン、特に、ノルボルナジエン、エチリデンノルボルネン、1,4−ヘキサジエン、1,5−ヘキサジエン、1,7−オクタジエン、4−ビニルシクロヘキセンならびに1,2−ジビニルベンゼン、1,3−ジビニルベンゼン及び1,4−ジビニルベンゼンを含むジビニルベンゼンから選択される1つ以上のコモノマーを使用することができる。ジビニルベンゼンは、特に分岐剤として働くことになる。さらに、1つ以上の式1の化合物がポリマーの主鎖変性のためにコモノマーとして使用されてもよい。
一実施形態において、1,2−ジビニルベンゼン、1,3−ジビニルベンゼン及び1,4−ジビニルベンゼンを含むジビニルベンゼンの量は1mol%以下である(ポリマーを作製するために使用されるモノマーの総モル量に基づいて)。別の実施形態において、式1の化合物の量は、5mol%以下、好ましくは1mol%未満である。
鎖末端変性剤
本発明のポリマーのポリマー鎖の末端と反応させることによって、ポリマーの特性をさらに制御するために、1つ以上の鎖末端変性剤が本発明の重合反応に使用されてもよい。一般に、それぞれを参照によってその全体を本明細書に組み込んだものとするWO2007/047943、WO2009/148932、US6,229,036、US2013/0131263及びEP2 085 419に開示されているものなどのシラン−スルフィドオメガ鎖末端変性剤がこの目的のために使用されてもよい。本発明に使用するのに適したその他の鎖末端変性剤は、WO2014/040640に開示されているもの及びWO2014/040639に記載されているシランスルフィド改質剤である。さらに、本発明によれば、1つ以上の式1の化合物を鎖末端変性剤として使用することもできる。
鎖末端変性剤は、重合の間に断続的(規則的もしくは不規則な間隔で)または連続的に添加されてもよいが、好ましくは80パーセントを超える重合の変換率で、より好ましくは90パーセントを超える変換率で添加される。好ましくは、実質的な量のポリマー鎖末端が鎖末端変性剤との反応の前になくならない。すなわち、リビングポリマー鎖末端が存在し、変性剤と反応させることができる。
ランダマイザー薬剤
ポリマーの共役ジエン部分の微細構造(すなわち、ビニル結合の含有量)を調節するため、またはポリマー鎖中の任意の芳香族ビニルモノマー及びビニル結合の組成物分布を調節するために、従来から当該技術分野において知られているランダマイザー化合物(極性調整化合物としても知られる)が任意選択的にモノマー混合物または重合反応に添加されてもよい。2つ以上のランダマイザー化合物の組み合わせが使用されてもよい。本発明に有用なランダマイザー化合物は、一般にルイス塩基化合物によって例示される。本発明に使用するのに適したルイス塩基は、例えば、ジエチルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル、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、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル、(C〜Cアルキル)テトラヒドロフリルエーテル(メチルテトラヒドロフリルエーテル、エチルテトラヒドロフリルエーテル、プロピルテトラヒドロフリルエーテル、ブチルテトラヒドロフリルエーテル、ヘキシルテトラヒドロフリルエーテル及びオクチルテトラヒドロフリルエーテルを含む)、テトラヒドロフラン、2,2−(ビステトラヒドロフルフリル)プロパン、ビステトラヒドロフルフリルホルマール、テトラヒドロフルフリルアルコールのメチルエーテル、テトラヒドロフルフリルアルコールのエチルエーテル、テトラヒドロフルフリルアルコールのブチルエーテル、α−メトキシテトラヒドロフラン、ジメトキシベンゼン及びジメトキシエタンなどのエーテル化合物、ならびにトリエチルアミン、ピリジン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、ジピペリジノエタン、N,N−ジエチルエタノールアミンのメチルエーテル、N,N−ジエチルエタノールアミンのエチルエーテル、N,N−ジエチルエタノールアミン及びジメチルN,N−テトラヒドロフルフリルアミンなどの三級アミンである。反応速度を高めるためにNa及びKアルコラートが添加されてもよい。好適なランダマイザー化合物の例は、参照によってその全体を本明細書に組み込んだものとするWO2009/148932において特定される。ランダマイザー化合物は、一般に0.012:1から10:1、好ましくは0.1:1から8:1、より好ましくは0.25:1から約6:1の開始剤化合物に対するランダマイザー化合物のモル比で添加されることになる。
カップリング剤
ポリマー分子量及びポリマーの特性をさらに制御するために、本発明のプロセスに任意の成分としてカップリング剤(「連結剤」)が使用されてもよい。カップリング剤は、同じ分子量の結合していない本質的に線状のポリマー高分子と比較して、エラストマーポリマーの遊離鎖末端の数を低減することによってヒステリシス損失を低減させ且つ/またはポリマー溶液の粘度を低下させることになる。四塩化スズなどのカップリング剤は、ポリマー鎖末端を官能化し、エラストマー組成物の成分、例えば、フィラーまたはポリマーの不飽和部分と反応することができる。例となるカップリング剤は、U.S.3,281,383、U.S.3,244,664及びU.S.3,692,874(例えば、テトラクロロシラン);U.S.3,978,103、U.S.4,048,206、4,474,908及びU.S.6,777,569(ブロックされたメルカプトシラン);U.S.3,078,254(複数ハロゲン置換された炭化水素、例えば、1,3,5−トリ(ブロモメチル)ベンゼン);U.S.4,616,069(スズ化合物及び有機アミノまたはアミン化合物);ならびにU.S.2005/0124740に記載されている。一般に、鎖末端変性剤は、カップリング剤の添加の前、その間またはその後に添加され、変性反応は、好ましくは、カップリング剤の添加の後に行われる。使用されるカップリング剤の総量は、結合したポリマーのムーニー粘度に影響を与えることになり、一般にエラストマーポリマー100グラム当たり0.001から4.5ミリ当量、例えば、ポリマー100グラム当たり0.01から約1.5ミリ当量の範囲にある。
ポリマーを作製する方法
本発明の第5の態様によるポリマーを作製する方法は、
i)式2の重合開始剤と、
ii)共役ジエンから選択される1つ以上の重合性モノマー及び任意選択的に芳香族ビニル化合物から選択される1つ以上の重合性モノマーと、または
i’)式2以外の重合開始剤と、
ii’)共役ジエンから選択される1つ以上の重合性モノマー及び任意選択的に芳香族ビニル化合物から選択される1つ以上の重合性モノマーと、
iii’)主鎖変性剤及び/または鎖末端変性剤として使用される式1の化合物と
を反応させるステップを含む。
式2以外の重合開始剤は、n−ブチルリチウムなどの従来から知られているアニオン重合のための任意の開始剤であってもよい。
好適な実施形態において、変性したポリマーを作製する方法は、
最初に式2の重合開始剤を共役ジエンから選択される1つ以上の重合性モノマー及び任意選択的に芳香族ビニル化合物から選択される1つ以上の重合性モノマーと反応させ、それによりアニオン性リビングポリマーを形成させるステップ、ならびに
アニオン性リビングポリマーを上記のとおりの鎖末端変性剤とさらに反応させ、それにより鎖末端が変性したポリマーを形成させるステップを含む。
ポリマーを作製する方法は、形成されるポリマーが反応混合物に実質的に可溶性である溶液重合として、または形成されるポリマーが反応媒体に実質的に不溶性である懸濁/スラリー重合として重合溶媒中で従来行われる。適した重合溶媒としては、非極性脂肪族ならびに非極性芳香族溶媒、好ましくは、ヘキサン、ヘプタン、ブタン、ペンタン、isopar、シクロヘキサン、トルエン及びベンゼンが挙げられる。溶液重合は、通常、低圧力、好ましくは10MPa未満、好ましくは0から120℃の温度範囲で行われる。この重合は、一般にバッチ式、連続式または半連続式重合条件下で行われる。
重合開始剤化合物;それぞれ開始剤の反応性を高めるため、芳香族ビニル化合物をランダムに配列するため、ポリマーに組み込まれる1,2−ポリブタジエンまたは1,2−ポリイソプレンもしくは3,4−ポリイソプレン単位をランダムに配列するための極性調整化合物及び促進剤;各化合物の量;モノマー(複数可);ならびに適したプロセス条件を含む、重合技術についての一般に適用できる情報は、参照によって本明細書に完全に組み込まれるWO2009/148932に記載されている。
ポリマー組成物
本発明の第6の態様による第1のポリマー組成物は、変性したポリマーならびに(i)ポリマーを作製するために使用される重合プロセスに添加されるか、またはその結果として形成される成分及び(ii)重合プロセスからの溶媒除去後に残っている成分から選択される1つ以上のさらなる成分を含む本発明のポリマーを含む。一般に、第1のポリマー組成物は、ポリマーを作製する方法の結果、溶媒を含まず、油(エクステンダー油)、安定剤及びさらなる(非発明の)ポリマーから選択される成分をさらに含む。適した油は、本明細書中で定義されるとおりである。さらなるポリマーは、例えば、異なる重合反応器中、溶液中で別に作製することができ、本ポリマーのためのポリマー製造プロセスの完了前に反応器に添加することができる。
第1の組成物において、存在するポリマーは、好ましくは少なくとも15重量%、より好ましくは少なくとも30重量%、さらにより好ましくは少なくとも45重量%の重合反応において得られた本ポリマーから成る。ポリマーの残りの量は、上記のさらなるポリマーから成る。適切なポリマーの例は、WO2009/148932において特定され、これらとしては、好ましくはスチレン−ブタジエンコポリマー、天然ゴム、ポリイソプレン及びポリブタジエンが挙げられる。そのようなさらなるポリマーは、ムーニー粘度(ASTM D 1646(2004)に従って測定された場合、ML 1+4、100℃)が20から150、好ましくは30から100の範囲であることが望ましい。
本発明の第7の態様による第2のポリマー組成物は、変性したポリマーを含む本発明のポリマー及び1つ以上のフィラーを含む。第2のポリマー組成物は、一般に本発明のポリマー及び1つ以上のフィラーを伴う機械的混合プロセスの結果である。第2のポリマー組成物は、一般に本ポリマーまたは第1のポリマー組成物に添加され、それと機械的に混合される成分を含む。
第1及び第2のポリマー組成物は、任意選択的に下でさらに定義される少なくとも1つの加硫剤をさらに含んでもよい。
フィラーを含む第2のポリマー組成物は、油、安定剤及びさらなるポリマーから選択される1つ以上の成分を任意選択的に含む第1のポリマー組成物と1つ以上のフィラーとをニーダーで140から180℃において混練することによって調製することができる。
あるいは、第2のポリマー組成物は、第1のポリマー組成物と1つ以上のフィラーとをニーダーで140から180℃において混練して、「第1の段階」の第2の組成物を形成することによって調製することができる。「第1の段階」の第2の組成物の形成には、1つ以上の混合するステップ、好ましくは2から7の混合するステップが含まれてもよい。冷却後に、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤、任意選択的に酸化亜鉛及び同種のものが「第1の段階」の第2の組成物に添加され、得られた「第2段階」の第2の組成物は、Banburyに関連する内部の混合機またはかみ合い式ローターまたはオープンロールミルを使用して混合されて所望の形状が形成される。

粘度もしくはムーニー値を低下させるか、または第1のポリマー組成物の加工性及び(加硫した)第2のポリマー組成物のさまざまな性能特性を改善するために、液体ポリマーを含む1つ以上の油が非架橋ポリマーととも使用されてもよい。
油及び液体ポリマーは、ポリマー調製プロセスの終了前に本教示による第1または第2のポリマー組成物調製プロセスの個々の成分としてポリマーに添加されてもよい。代表的な例及び油の分類に関しては、それぞれが参照によってその全体が本明細書に組み込まれるWO2009/148932及びUS2005/0159513を参照のこと。液体ポリマーに関しては、US8030406 B2及びUS7868081 B2の例を参照のこと。例となる油としては、例えば、芳香族系、ナフテン系及びパラフィン系エクステンダー油などの従来から知られているエクステンダー油、例えば、MES(軽度抽出溶媒和物)、TDAE(処理留出物芳香族系抽出物)、ラバーツーリキッド(RTL)油、バイオマスツーリキッド(BTL)油、ファクチス、エクステンダー樹脂または中間分子量(BS ISO 11344:2004に従ってGPCにより測定される)が500から20000g/molの液体ポリマー(液体BRなど)が挙げられる。さらに、植物油を含む天然の油は、エクステンダー油として使用することができる。代表的な油としては、これらの油の官能化変形体、特に、エポキシ化またはヒドロキシル化油も挙げられる。油は、異なる濃度の多環式芳香族化合物、パラフィン系、ナフテン系及び芳香属化合物を含んでもよく、異なるガラス転移温度を有してもよい。
本ポリマー組成物は、1つ以上の油を0から70phr、好ましくは0.1から60phr、より好ましくは0.1から50phrの総量で含んでもよい。本発明のポリマー組成物にエクステンダー油として液体ポリマーが使用される場合、ポリマーマトリックスの組成を算出するときに、この液体ポリマーは考慮されない。
加工助剤
加工助剤は、第1のポリマー組成物に任意選択的に添加することができる。加工助剤は、通常、粘度を低下させるために添加される。結果として、混合時間が短縮され且つ/または混合するステップの回数が低減されるため、消費されるエネルギーがより少なく且つ/またはゴム化合物の押出成形プロセスの過程でより高いスループットが達成される。代表的な加工助剤は、それぞれが参照によってその全体が本明細書に組み込まれるRubber Handbook, SGF, The Swedish Institution of Rubber Technology 2000及びWerner Kleemann, Kurt Weber, Elastverarbeitung−Kennwerte und Berechnungsmethoden, Deutscher Verlag fur Grundstoffindustrie (Leipzig, 1990)に記載されている。代表的な加工助剤の例としては、特に以下のものが挙げられる:
(A)オレイン酸、priolene、pristerene及びステアリン酸を含む脂肪酸;
(B)Aktiplast GT、PP、ST、T、T−60、8、F;Deoflow S;Kettlitz Dispergator FL、FL Plus;Dispergum 18、C、E、K、L、N、T、R;Polyplastol 6、15、19、21、23;Struktol A50P、A60、EF44、EF66、EM16、EM50、WA48、WB16、WB42、WS180、WS280及びZEHDLを含む脂肪酸塩;
(C)Aflux 12、16、42、54、25;Deoflow A、D;Deogum 80;Deosol H;Kettlitz Dispergator DS、KB、OX;Kettlitz−Mediaplast 40、50、Pertac/GR;Kettlitz−Dispergator SI;Struktol FL及びWB 212を含む分散剤;ならびに
(D)Struktol W33及びWB42を含む高活性白色フィラー用分散剤。
フィラー
本発明の第2の組成物は、補強剤として働く1つ以上のフィラーを含む。適したフィラーの例としては、カーボンブラック(導電性カーボンブラックを含む)、カーボンナノチューブ(CNT)(個別のCNT、中空炭素繊維(HCF)ならびにヒドロキシル、カルボキシル及びカルボニル基などの1つ以上の官能基をもつ変性したCNTを含む)、グラファイト、グラフェン(別個のグラフェンプレートレットを含む)、シリカ、カーボンシリカ二相フィラー、粘土(剥離したナノ粘土及び有機粘土を含む層状ケイ酸塩)、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リグニン、非晶質フィラー、例えば、ガラス粒子ベースのフィラー、デンプンベースのフィラー及びそれらの組み合わせが挙げられる。適したフィラーのさらなる例は、参照によって本明細書に完全に組み込まれるWO2009/148932に記載されている。
適したカーボンブラックの例としては、従来のとおりファーネス法によって製造された、例えば、50〜200m/gの窒素吸着比表面積及び80〜200ml/100グラムのDBP吸油量を有するもの、例えば、FEF、HAF、ISAFまたはSAFクラスのカーボンブラック及び導電性カーボンブラックが挙げられる。一部の実施形態において、高凝集型カーボンブラックが使用される。カーボンブラックは、一般に全ポリマーの100重量部当たり2から100重量部または5から100重量部または10から100重量部または10から95重量部の量で使用される。
適したシリカフィラーの例としては、湿式法シリカ、乾式法シリカ及び合成シリケート型シリカが挙げられる。小さな粒径及び高表面積を有するシリカは、高い補強効果を示す。直径が小さな高凝集型シリカ(すなわち、大きな表面積及び高い油吸収率を有する)は、ポリマー組成物中で優れた分散性を示し、結果として優れた加工性をもたらす。一次粒径に関するシリカの平均粒径は、5から60nmまたは10から35nmであってもよい。(BET法によって測定される)シリカ粒子の比表面積は、35から300m/gであってもよい。シリカは、一般に全ポリマーの100重量部当たり10から100重量部または30から100重量部または30から95重量部の量で使用される。
シリカフィラーは、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンシリカ二相フィラー、グラフェン、グラファイト、粘土、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム及びそれらの組み合わせを含むその他のフィラーとともに使用することができる。
カーボンブラック及びシリカは一緒に添加されてもよく、その場合、カーボンブラックとシリカの合計量は、全ポリマーの100重量部当たり30から100重量部または30から95重量部である。
カーボンシリカ二相フィラーは、カーボンブラックの表面にシリカをコーティングすることによって作製された、いわゆるシリカコーティングカーボンブラックであり、商標CRX2000、CRX2002またはCRX2006(Cabot Co.の製品)として商業的に入手可能である。カーボンシリカ二相フィラーは、シリカに関して上で記載したのと同じ量で添加される。
シランカップリング剤
一部の実施形態において、(ポリマーとフィラーの相溶化のために使用される)シランカップリング剤は、本発明のポリマー及びシリカ、層状シリケート(マガディアイトなど)またはカーボンシリカ二相フィラーを含む組成物に添加される。添加されるシランカップリング剤の一般的な量は、シリカ及び/またはカーボンシリカ二相フィラーの合計量の100重量部に対して約1から約20重量部、一部の実施形態では約5から約15重量部である。
シランカップリング剤は、Fritz Rothemeyer, Franz Sommer: Kautschuk Technologie, (Carl Hanser Verlag 2006)に従って分類することができる:
(A)Si230((EtO)Si(CHCl)、Si225((EtO)SiCH=CH)、A189((EtO)Si(CHSH)、x=3.75(Si69)または2.35(Si75)の[(EtO)Si(CH(CHSi(OEt)]、Si264((EtO)Si−(CHSCN)及びSi363((EtO)Si((CH−CH−O)(CH12CH(CHSH))(Evonic Industries AG)、3−オクタノイルチオ−1−プロピルトリエトキシシラン(NXT)を含む二官能性シランならびに
(B)Si203((EtO)−Si−C)及びSi208((EtO)−Si−C17)を含む単官能性シラン。
シランカップリング剤のさらなる適切な例は、WO2009/148932で得られ、ビス−(3−ヒドロキシ−ジメチルシリル−プロピル)テトラスルフィド、ビス−(3−ヒドロキシ−ジメチルシリル−プロピル)ジスルフィド、ビス−(2−ヒドロキシ−ジメチルシリル−エチル)テトラスルフィド、ビス−(2−ヒドロキシ−ジメチルシリル−エチル)ジスルフィド、3−ヒドロキシ−ジメチルシリル−プロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド及び3−ヒドロキシ−ジメチルシリル−プロピルベンゾチアゾールテトラスルフィドが挙げられる。
加硫剤
ゴム製品の製造に従来から使用されるあらゆる加硫剤を本発明に使用することができ、2つ以上の加硫剤の組み合わせが使用されてもよい。
硫黄、硫黄供与体の役割を果たす硫黄含有化合物、含硫黄促進剤系及び過酸化物が最も一般的な加硫剤である。硫黄供与体の役割を果たす硫黄含有化合物の例としては、ジチオビスモルホリン(DTDM)、テトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)、テトラエチルチウラムジスルフィド(TETD)及びジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド(DPTT)が挙げられる。含硫黄促進剤の例としては、アミン誘導体、グアニジン誘導体、アルデヒドアミン縮合生成物、チアゾール、チウラムスルフィド、ジチオカルバマート及びチオホスフェートが挙げられる。過酸化物の例としては、ジ−tert−ブチル−ペルオキシド、ジ−(tert−ブチル−ペルオキシ−トリメチル−シクロヘキサン)、ジ−(tert−ブチル−ペルオキシ−イソプロピル−)ベンゼン、ジクロロベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、tert−ブチル−クミル−ペルオキシド、ジメチル−ジ(tert−ブチル−ペルオキシ)ヘキサン、ジメチル−ジ(tert−ブチル−ペルオキシ)ヘキシン及びブチル−ジ(tert−ブチル−ペルオキシ)バレラート(Rubber Handbook, SGF, The Swedish Institution of Rubber Technolgy 2000)が挙げられる。
加硫剤に関するさらなる例及び追加情報は、Kirk−Othmer, Encyclopedia of Chemical technology 第3版, (Wiley Interscience, N.Y. 1982), 第20巻, pp. 365−468、(特に「Vulcanizing Agents and Auxiliary Materials」 pp.390−402)に見出すことができる。
スルフェンアミドタイプ、グアニジンタイプまたはチウラムタイプの加硫促進剤が、必要に応じて加硫剤とともに使用されてもよい。亜鉛白、加硫助剤、老化防止剤、加工助剤及び同種のものなどのその他の添加剤が任意選択的に添加されてもよい。加硫剤は、一般にポリマー組成物に全ポリマーの100重量部当たり0.5から10重量部または、一部の実施形態では1から6重量部の量で添加される。加硫促進剤の例及び全ポリマーに対するその添加量は、WO2009/148932で得られる。
含硫黄促進剤系は、酸化亜鉛を含んでも、または含まなくてもよい。含硫黄促進剤系の成分として酸化亜鉛が好ましくは使用される。
加硫ポリマー組成物
本発明の第8の態様による加硫ポリマー組成物は、少なくとも1つの加硫剤を含む第1または第2のポリマー組成物を加硫することによって得られる。本発明の加硫エラストマーポリマー組成物は、低い転がり抵抗、低い動的発熱性及び優れたウェットスキッド性能を示すため、タイヤ、タイヤのトレッド、側壁及びタイヤのカーカスならびにベルト、ホース、振動ダンパー及び履物構成部品などのその他の工業製品の製造に使用するのに十分に適している。
加硫ポリマー組成物は、(i)ポリマーと少なくとも1つの加硫剤の混合物、(ii)少なくとも1つの加硫剤を含む第1のポリマー組成物または(iii)少なくとも1つの加硫剤を含む第2のポリマー組成物に対して行われる反応性ポリマー間架橋形成プロセスの結果である。したがって、反応プロセスが、本質的に非架橋ポリマーまたは本質的に非架橋ポリマー組成物、特に、それぞれが少なくとも1つの加硫剤を含む第1のポリマー組成物もしくは第2のポリマー組成物を加硫(または架橋)ポリマー組成物に変換する。
本発明の架橋(加硫)ポリマー組成物は、低減された発熱性、60℃における増加した反発弾性ならびに耐摩耗性、引張強さ、モジュラス及び引裂のうちの1つ以上を含む物理的特性の良好なバランスを示す一方で、(加硫前の)非架橋ポリマーを含む組成物が良好な加工特性を保持する。本組成物は、良好な摩耗特性を保持しながら、低い転がり抵抗及び低い発熱性を有するタイヤのトレッドを調製する際に有用である。
加硫ポリマーに関して、ゲル含有量は、ポリマーの重量に基づいて、好ましくは50重量パーセント超、より好ましくは75重量パーセント超、さらにより好ましくは90重量パーセント超である。ゲル含有量は、0.2グラムのポリマーを150mlのトルエンに周囲温度で24時間溶解させ、不溶性物質を分離し、不溶性物質を乾燥し、不溶性物質の量を測定することによって求めることができる。
本発明はまた、本発明の加硫ポリマー組成物から形成される少なくとも1つの成分を含む物品を提供する。本物品は、タイヤ、タイヤのトレッド、タイヤの側壁、自動車部品、履物構成部品、ゴルフボール、ベルト、ガスケット、封止材またはホースであってもよい。
乗り物のタイヤの生産に関して、本発明のポリマーとともに使用するための以下のさらなるポリマーが特に対象となる:天然ゴム;20重量パーセント未満の1,2−ポリブタジエンを含む低シスポリブタジエン(LCBR)、−50℃超のガラス転移温度を有するエマルジョンSBR(ESBR)及び溶液SBR(SSBR)ゴム;例えば、ニッケル、コバルト、チタン、バナジウム、ガドリニウムまたはネオジムベースの触媒を使用することによって得られるシス−1,4−単位含有量(>90%)が高いポリブタジエンゴム;ならびに0から75%のビニル含有量を有するポリブタジエンゴム;ならびにそれらの組み合わせ;トランス−1,4−単位含有量(>75%)が高いポリブタジエンゴムまたは例えば、スチレンを5から45wt%の間で含み、コポリマーのポリブタジエン部分のトランス−1,4−ポリブタジエン含有量(>75%)が高いSBR(ポリマー、SBRまたはBRのそれぞれタイプは、それぞれを参照によってその全体を本明細書に組み込んだものとする米国特許第6,693,160号;同第6,627,715号;同第6,489,415号;同第6,103,842号;同第5,753,579号;同第5,086,136号及び同第3,629,213号に記載されているものなどのアルカリ土類金属化合物を含む1つ以上の開始化合物を用いて、または、それぞれを参照によってその全体を本明細書に組み込んだものとする米国特許第6310152号;同第5,834,573号;同第5,753,761号;同第5,448,002号及び同第5,089,574号ならびに米国特許出願公開第2003/0065114号に記載されているものなどのコバルトベースの触媒を使用することによって;または、それぞれを参照によってその全体を本明細書に組み込んだものとするEP1 367 069;JP11301794及びU.S.3,951,936に記載されているものなどのバナジウムベースの触媒を使用することによって;または、それぞれを参照によってその全体を本明細書に組み込んだものとするEP0 964 008、EP0 924 214ならびに米国特許第6,184,168号;第6,018,007号;第4931376号;第5,134,199号;及び第4,689,368号に記載されているものなどのネオジムベースの触媒を使用することによって得ることができる)。
本発明の組成物は、高衝撃ポリスチレン(HIPS)及びブタジエン変性アクリロニトリルブタジエンスチレンコポリマー(ABS)を生産するためにも使用することができる(参照によって本明細書に組み込んだものとする、例えば、WO2009/148932を参照のこと)。
定義
別に具体的に示されない限り、本明細書中で使用される「ポリマー」という表現は、変性されていないポリマーならびに変性した(すなわち、鎖末端が変性した及び主鎖が変性した)ポリマーの両方を包含することが意図される。
それ自体またはアルキルアリールなどのその他の基と関連しているかにかかわらず、本明細書中で定義されるアルキル基は、メチル(Me)、エチル(Et)、n−プロピル(Pr)、n−ブチル(Bu)、n−ペンチル、n−ヘキシルなどの直鎖アルキル基、イソプロピル、tert−ブチルなどの分岐アルキル基及びシクロヘキシルなどの環式アルキル基の両方を含む。プロピルは、n−プロピル及びイソプロピルを包含する。ブチルは、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル及びtert−ブチルを包含する。
本明細書中で定義されるアリール基は、フェニル、ビフェニル及びその他のベンゼノイド化合物を含む。アリール基は、好ましくは芳香族環を1つのみ含み、最も好ましくはC芳香族環を含む。
本明細書中で定義されるアルキルアリール基は、1つ以上のアルキル基と結合した1つ以上のアリール基の組み合わせ、例えば、アルキル−アリール、アリール−アルキル、アルキル−アリール−アルキル及びアリール−アルキル−アリールの形態を指す。アルキルアリール基は、好ましくは芳香族環を1つのみ含み、最も好ましくはC芳香族環を含む。
複数の化学的残基の定義に関連した「[化学基の一覧]から独立して選択される」(強調を加えた)という表現は、それぞれの残基を化学基の一覧から独立して選択することができることを意味することを意図する。例えば、各Rが「メチル、エチル、プロピル及びブチルから独立して選択される」化合物SiRでは、4個のすべての基が同じであっても(テトラメチルシラン、Si(Me)としてなど)または完全にもしくは一部異なっていてもよい(トリメチル(プロピル)シランとしてなど)。
室温(RTまたはrt)は20℃の温度を指す。
その他の略語:DMPS=ジメチルフェニルシリル、TBS=tert−ブチルジメチルシリル、TEA=トリエチルアミン、THF=テトラヒドロフラン、DCM=ジクロロメタン、MTBE=tert−ブチルメチルエーテル。
以下の実施例は、本発明をさらに説明するために提供されるものであり、限定として解釈されるべきではない。
HEWLETT PACKARD HP 1100を使用したSEC/RIによって分子量分析を行った。溶離液THFを稼働中に脱気した。溶媒流量を1.0ml/分とした。100μLのポリマー溶液を分析毎に注入した。40℃で分析を行った。ポリスチレン較正に基づいて分子量を初めに算出し、ポリスチレンとして表に示した。実際の分子量(SSBR分子量)は、SEC/RIとSEC/MALLSの分子量間の先の比較から導き出した係数で割ることによって求めた。係数の値は、ポリマー組成物(スチレン及びブタジエン含有量)によって決まる。21%及び25%スチレンを含むSSBRに対しては1.52の係数を使用した。Mp(SSBRとして)をTMEDAモル比の算出に使用した。
5mmのBBOプローブをつけたBRUKER Avance 400によりNMR分光測定を行った。溶媒、周波数及び温度をキャラクタライゼーションデータに示す。
ビニル含有量及びスチレン含有量を求めるために減衰全反射法で測定したFTIR分光測定を使用した。
以下の条件下でDSC Q2000を使用してガラス転移温度を測定した:
重量:約10〜12mg
サンプル容器:Alu/S
温度範囲:(−140...80)℃
加熱速度:それぞれ20K/分 5K/分
冷却速度:自然冷却
パージガス:20ml Ar/分
冷却剤:液体窒素
各サンプルを少なくとも1回測定した。この測定は、2回の加熱ランを含む。第2の加熱ランは、ガラス転移温度を測定するために使用した。
加硫特性を特徴づけるためにASTM D 5289−95に従って未加硫のレオロジー特性の測定を、ローターレス剪断レオメータ(MDR 2000 E)を使用して行った。試験片を160℃でt95加硫し、特に硬さ及び反発弾性試験のために、試料を160℃でt95+5分加硫した。引張強さ、破断伸び及び変形の100%及び300%モジュラスをASTM D 412に従ってZwick Z010により測定した。DIN摩耗をDIN 53516(1987−06−01)に従って測定した。硬さショアA(ASTM D 2240)及び反発弾性(ISO 4662)を0℃、RT及び60℃で測定した。0℃及び60℃におけるtanδとして動的特性を、Gabo Qualimeter Testanlagen GmbH(ドイツ)によって製造された動的分光計Eplexor 150N/500Nを使用して2Hzの周波数で−2%の引っ張り動的ひずみを加えて測定した。Doli「Goodrich」−フレクソメーターにより発熱性をASTM D 623、方法Aに従って測定した。
改質剤及び中間体の調製及びキャラクタライゼーション:
1−(4−ブロモフェニル)−1−フェニルエテン(1)
Figure 2017526645
EtO(80ml)中の活性マグネシウム、削り物(1.59g、65.3mmol、1.3当量)にブロモベンゼン(8.68g、55.3mmol、1.1当量)を滴加することによるグリニャール溶液の調製。この色の濃い反応混合物を、還流温度で1.5時間及びrtで16時間撹拌した。
a)EtO(20ml)中のブロモアセトフェノン(10.0g、50.2mmol、1.0当量)の溶液をrtで滴加した。その後、反応混合物を3.5時間還流した。rtで水(100ml)を、次いで希HCl水溶液(1M、50ml)をゆっくりと添加した。相分離し、その有機相を水(3×50ml)で洗浄した。その有機層を硫酸マグネシウムで脱水し、脱水剤をろ過除去し、減圧下で溶媒を除去した。さらなる精製を行わずに直接粗製の黄色い油(16.1g)を使用した。
b)粗製アルコールをトルエン(150ml)に溶解させた。p−TosOH水和物(400mg)を添加し、その反応混合物を、ディーン・スターク・トラップを用いて3時間還流した。rtで反応混合物を水(30ml)で洗浄し、有機層を硫酸ナトリウムで脱水し、脱水剤をろ過除去し、減圧下で溶媒を除去した。減圧蒸留により、表題の化合物1(10.2g、39.4mmol、78%)を黄色っぽい油として得た(C. A. van Walree, V.E. M. Kaats−Richters, S. J. Veen, B. Wieczorek, J. H. van der Wiel, B. C. van der Wiel, Eur. J. Org. Chem. 2004, 3046−3056を参照のこと)。
1411Br, M = 259.15 g mol−1
bp = 150−156℃ (1.6 mbar).
H NMR (400 MHz, 20℃, CDCl): δ = 7.45−7.43 (m, 2 H), 7.34−7.29 (m, 5 H), 7.23−7.19 (m, 2 H), 5.46 (d, J = 1.0 Hz, 1 H), 5.44 (d, J = 1.0 Hz, 1 H) ppm.
13C NMR (100 MHz, 20℃, CDCl): δ = 148.99 (C), 140.90 (C), 140.39 (C), 131.29 (2 CH), 129.88 (2 CH), 128.26 (2 CH), 128.17 (2 CH), 127.93 (CH), 121.77 (C), 114.73 (CH) ppm.
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 258 (M, 56), 178 (M, 100), 89 (21), 51 (8).
(ジエチルアミノ)(クロロ)ジメチルシラン(2a)
Figure 2017526645
無水THF(5ml)中のジクロロジメチルシラン(5.00g、38.7mmol、1.0当量)及びトリエチルアミン(4.31g、42.6mmol、1.1当量)の溶液をrtで撹拌した。THF(3ml)中のジエチルアミン(2.83g、38.7mmol、1.0当量)の溶液を滴加した(大量の沈殿物が生じた)。その反応混合物を、rtで16時間撹拌した。ろ過及び溶媒の除去により残留物が得られ、それを減圧蒸留によって精製した。クロロアミノシラン2a(4.58g、27.6mmol、71%)を無色の液体として得た。
16ClNSi, M = 165.74 g mol−1
bp = 77−80℃ (30 mbar).
H NMR (400 MHz, 20℃, C): δ = 2.69 (q, J = 7.1 Hz, 4 H), 0.89 (t, J = 6.9 Hz, 6 H), 0.31 (s, 6 H) ppm.
13C NMR (100 MHz, 20℃, C): δ = 40.07 (2 CH), 15.38 (2 CH), 1.94 (2 CH) ppm.
(モルホリノ)(クロロ)ジメチルシラン(2b)
Figure 2017526645
無水THF(30ml)中のジクロロジメチルシラン(15.0g、116mmol、1.0当量)及びトリエチルアミン(12.3g、122mmol、1.1当量)の溶液をrtで撹拌した。THF(15ml)中のモルホリン(10.1g、116mmol、1.0当量)の溶液を滴加した(大量の沈殿物が生じた)。その反応混合物を、rtで16時間撹拌した。ろ過及び溶媒の除去により残留物が得られ、それを減圧蒸留によって精製した。クロロアミノシラン2b(8.8g、49mmol、42%)を無色の液体として得た。
14ClNSi, M = 179.72 g mol−1
bp = 53−55℃ (4 mbar).
H NMR (400 MHz, 20℃, C): δ = 3.39−3.37 (m, 4 H), 2.63−2.61 (m, 4 H), 0.19 (s, 6 H) ppm.
13C NMR (100 MHz, 20℃, C): δ = 67.85 (2 CH), 45.24 (2 CH), 0.91 (2 CH) ppm.
(tert−ブチルジメチルシロキシ)(クロロ)ジメチルシラン(2c)
Figure 2017526645
THF(50ml)中のTBSOH(10.3g、77.5mmol、1.0当量)の溶液をrtにおいてTEA(8.61g、85.3mmol、1.1当量)で処理した。その後、ジクロロジメチルシラン(10.0g、77.5mmol、1.0当量)を滴加し、その反応混合物をrtで16時間撹拌した。ろ過及び溶媒の除去により残留物が得られ、それを減圧蒸留によって精製した。クロロシラン2c(11.5g、51.1mmol、66%)を無色の液体として得た。
26OClSi, M = 224.88 g mol−1
bp = 76−77℃ (40 mbar).
H NMR (400 MHz, 20℃, C): δ = 0.90 (s, 9 H), 0.29 (s, 6 H), 0.07 (s, 6 H) ppm.
13C NMR (100 MHz, 20℃, C): δ = 25.67 (3 CH), 18.12 (C), 4.08 (2 CH), −3.09 (2 CH) ppm.
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 236 (M, 0.1), 221 (M −CH, 1), 179 (M −C, 100), 137 (9), 93 (MeSiCl, 8).
1−(クロロジメチルシリル)−4−メチルピペラジン(2d)
Figure 2017526645
無水MTBE(25ml)中のジクロロジメチルシラン(10.0g、77.5mmol、1.0当量)の溶液をrtで撹拌した。別個に、シクロヘキサン(20ml)中のメチルピペラジン(7.76g、77.5mmol、1.0当量)の溶液をnBuLi溶液(24.6g、77.5mmol、1.0当量)で滴下処理した。数分後にこの懸濁液をゆっくりとMTBE中のシラン溶液に添加した。その反応混合物をシクロヘキサン(50ml)で希釈し、それをrtで17時間撹拌した。ろ過及び溶媒の除去により残留物が得られ、それを減圧蒸留によって精製した。クロロアミノシラン2d(8.87g、46.0mmol、59%)を無色の液体として得た。
17ClNSi, M = 192.76 g mol−1
bp = 92−97℃ (25 mbar).
H NMR (400 MHz, 20℃, C): δ = 2.84 (t, J = 4.9 Hz, 4 H), 2.09 (t, J = 4.6 Hz, 4 H), 2.10 (s, 3 H), 0.26 (s, 6 H) ppm.
13C NMR (100 MHz, 20℃, C): δ = 56.32 (2 CH), 46.73 (CH), 45.12 (2 CH), 1.26 (2 CH) ppm.
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 192 (M, 100), 177 (M −CH, 17), 157 (45), 121 (63), 93 (MeSiCl, 64).
(ジブチルアミノ)(クロロ)ジメチルシラン(2e)
Figure 2017526645
無水THF(10ml)中のジクロロジメチルシラン(5.00g、38.7mmol、1.0当量)及びトリエチルアミン(4.31g、42.6mmol、1.1当量)の溶液をrtで撹拌した。THF(5ml)中のジブチルアミン(5.00g、38.7mmol、1.0当量)の溶液を滴加した(大量の沈殿物が生じた)。その反応混合物を、rtで16時間撹拌した。ろ過及び溶媒の除去により残留物が得られ、それを減圧蒸留によって精製した。クロロアミノシラン2e(6.76g、30.5mmol、79%)を無色の液体として得た。
1024ClNSi, M = 221.85 g mol−1
bp = 93−95℃ (20 mbar).
H NMR (400 MHz, 20℃, C): δ = 2.73−2.62 (m, 4 H), 1.41−1.33 (m, 4 H), 1.15 (六重項, J = 7.4 Hz, 4 H), 0.85 (t, J = 7.3 Hz, 6 H), 0.36 (s, 6 H) ppm.
13C NMR (100 MHz, 20℃, C): δ = 46.12 (2 CH), 32.04 (2 CH), 20.54 (2 CH), 14.24 (2 CH), 2.18 (2 CH) ppm.
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 221 (M, 5), 178 (100), 136 (66), 93 (MeSiCl, 26).
(N−ピペリジノ)(クロロ)ジメチルシラン(2f)
Figure 2017526645
無水THF(10ml)中のジクロロジメチルシラン(5.00g、38.7mmol、1.0当量)及びトリエチルアミン(4.31g、42.6mmol、1.1当量)の溶液をrtで撹拌した。THF(10ml)中のピペリジン(3.30g、38.7mmol、1.0当量)の溶液を滴加した(大量の沈殿物が生じた)。その反応混合物を、rtで18時間撹拌した。ろ過及び溶媒の除去により残留物が得られ、それを減圧蒸留によって精製した。クロロアミノシラン2f(2.26g、12.7mmol、33%)を無色の液体として得た。
16ClNSi, M = 177.75 g mol−1
bp = 105−107℃ (20 mbar).
H NMR (400 MHz, 20℃, C): δ = 2.74 (t, J = 5.2 Hz, 4 H), 1.41−1.36 (m, 2 H), 1.32−1.26 (m, 4 H), 0.29 (s, 6 H) ppm.
13C NMR (100 MHz, 20℃, C): δ = 46.17 (2 CH), 27.37 (2 CH), 25.46 (CH), 1.40 (2 CH) ppm.
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 177 (M, 29), 176 (M −H, 100), 162 (M −CH, 17), 142 (17), 120 (11), 93 (MeSiCl, 26).
(ジエチルアミノ)(tert−ブチルジメチルシロキシ)(クロロ)メチルシラン(2g)
Figure 2017526645
無水THF(100ml)中のトリクロロメチルシラン(5.00g、33.4mmol、1.0当量)及びトリエチルアミン(6.77g、66.9mmol、2.0当量)の溶液をrtで撹拌した。TBSOH(4.42g、33.4mmol、1.0当量)を添加し、その混合物を1.5時間撹拌した。その後、ジエチルアミン(2.45g、33.4mmol、1.0当量)をゆっくりと添加し、大量の沈殿物が生じた。その反応混合物を、rtで3日間撹拌した。ろ過及び溶媒の除去により残留物が得られ、それを減圧蒸留によって精製した。クロロアミノシラン2g(7.64g、27.1mmol、81%)を無色の液体として得た。
1128ClNOSi, M = 281.97 g mol−1
bp = 77−79℃ (5 mbar).
H NMR (400 MHz, 20℃, C): δ = 2.80 (q, J = 7.2 Hz, 4 H), 0.96 (t, J = 7.1 Hz, 6 H), 0.94 (s, 9 H), 0.37 (s, 3 H), 0.14 (s, 3 H), 0.13 (s, 3 H) ppm.
13C NMR (100 MHz, 20℃, C): δ = 39.15 (2 CH), 25.74 (3 CH), 18.28 (C), 15.34 (2 CH), 1.74 (CH), −3.13 (2 CH) ppm.
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 177 (M, 29), 176 (M −H, 100), 162 (M −CH, 17), 142 (17), 120 (11), 93 (MeSiCl, 26).
N,N−ジエチル−1,1−ジメチル−1−[4−(1−フェニルビニル)フェニル]シランアミン(I−1a)
Figure 2017526645
シクロヘキサン中のnBuLi溶液(3.25g、10.1mmol、1.05当量)をTHF(45ml)中のブロモアーレン1(2.50g、9.65mmol、1.00当量)の溶液に−80℃において添加した。この温度において30分の後、混合物をrtまで昇温させた。この溶液をrtで10分撹拌した。−80℃においてクロロアミノシラン2a(2.20g、14.5mmol、1.50当量)を添加し後、その混合物をrtで30分間撹拌した。結果として、明るい黄色への色の変化が生じ、完全な変換を示した。その後、ジエチルアミン(318mg、4.34mmol、0.45当量)を添加し、溶媒を還元した。シクロヘキサン(50ml)の添加及びろ過後の溶媒の除去により、油性残留物が得られ、これを減圧蒸留した。I−1a(1.70g、5.49mmol、57%)を無色の油として得た。
2027NSi, M = 309.53 g mol−1
bp = 160−165℃ (6.6 x 10−3 mbar).
H NMR (400 MHz, 20℃, C): δ = 7.56−7.54 (m, 2 H), 7.42−7.40 (m, 2 H), 7.35−7.32 (m, 2 H), 7.11−7.09 (m, 3 H), 5.44 (d, J = 1.4 Hz, 1 H), 5.40 (d, J = 1.3 Hz, 1 H), 2.79 (q, J = 7.0 Hz, 4 H), 0.99 (t, J = 7.0 Hz, 6 H), 0.32 (s, 6 H) ppm.
13C NMR (100 MHz, 20℃, C): δ = 150.82 (C), 142.47 (C), 141.99 (C), 140.23 (C), 134.17 (2 CH), 128.72 (2 CH), 128.49 (2 CH), 128.03 (2 CH), 127.95 (CH), 114.39 (CH) 40.47 (2 CH), 16.04 (2 CH), −1.01 (2 CH) ppm.
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 309 (M, 9), 294 (M−CH, 95), 237 (M−NEt, 100), 178 (7), 147 (7), 103 (4).
4−{ジメチル[4−(1−フェニルビニル)フェニル]シリル}モルホリン(I−1b)
Figure 2017526645
シクロヘキサン中のnBuLi溶液(7.72g、24.3mmol、1.05当量)をTHF(70ml)中のブロモアーレン1(6.00g、23.2mmol、1.00当量)の溶液に−80℃において添加した。この温度において30分の後、混合物をrtまで昇温させた。この溶液をrtで10分撹拌した。−80℃においてクロロアミノシラン2b(5.83g、32.4mmol、1.40当量)を添加し後、混合物をrtで30分間撹拌した。結果として、明るい黄色への色の変化が生じ、完全な変換を示した。その後、モルホリン(1.51g、17.4mmol、0.75当量)を添加し、溶媒を還元した。シクロヘキサン(50ml)の添加及びろ過後の溶媒の除去により、油性残留物が得られ、これを減圧蒸留した。I−1b(5.78g、17.9mmol、77%)を黄色い油として得た。
2025NOSi, M = 323.51 g mol−1
bp = 163−170℃ (6 x 10−3 mbar).
H NMR (400 MHz, 20℃, C): δ = 7.49−7.47 (m, 2 H), 7.41−7.39 (m, 2 H), 7.35−7.32 (m, 2 H), 7.12−7.10 (m, 3 H), 5.45 (d, J = 1.3 Hz, 1 H), 5.40 (d, J = 1.3 Hz, 1 H), 3.45−3.42 (m, 4 H), 2.71−2.69 (m, 4 H), 0.21 (s, 6 H) ppm.
13C NMR (100 MHz, 20℃, C): δ = 150.71 (C), 142.80 (C), 141.87 (C), 138.62 (C), 134.18 (2 CH), 128.68 (2 CH), 128.52 (2 CH), 128.09 (2 CH), 128.02 (CH), 114.56 (CH) 68.56 (2 CH), 46.05 (2 CH), −2.31 (2 CH) ppm.
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 323 (M, 65), 308 (M−CH, 41), 278 (7), 237 (M−NCO, 100), 206 (7), 178 (13), 145 (3), 118 (8).
1−(tert−ブチルジメチルシロキシ)−1,1−ジメチル−1−[4−(1−フェニルビニル)フェニル]シラン(I−1c)
Figure 2017526645
シクロヘキサン中のnBuLi溶液(5.78g、18.2mmol、1.05当量)をTHF(50ml)中のブロモアーレン1(4.50g、17.4mmol、1.00当量)の溶液に−80℃において添加した。この温度において30分の後、混合物をrtまで昇温させた。この溶液をrtで10分撹拌した。−80℃において、クロロシロキシシラン2c(5.47g、24.3mmol、1.40当量)を添加した後、混合物をrtで30分間撹拌した。結果として、明るい黄色への色の変化が生じ、完全な変換を示した。その後、TBSOH(1.61g、12.2mmol、0.70当量)を添加し、溶媒を還元した。シクロヘキサン(50ml)の添加及びろ過後の溶媒の除去により、油性残留物が得られ、これを減圧蒸留した。I−1c(5.49g、14.9mmol、86%)を黄色い油として得た。
2232OSi, M = 368.67 g mol−1
bp = 145−150℃ (6.8 x 10−3 mbar).
H NMR (400 MHz, 20℃, C): δ = 7.57−7.55 (m, 2 H), 7.40−7.38 (m, 2 H), 7.33−7.30 (m, 2 H), 7.11−7.08 (m, 3 H), 5.42 (d, J = 1.3 Hz, 1 H), 5.39 (d, J = 1.3 Hz, 1 H), 0.94 (s, 9 H), 0.34 (s, 6 H), 0.07 (s, 6 H) ppm.
13C NMR (100 MHz, 20℃, C): δ = 150.72 (C), 142.91 (C), 141.92 (C), 139.65 (C), 133.36 (2 CH), 128.68 (2 CH), 128.51 (2 CH), 128.10 (2 CH), 128.00 (CH), 114.55 (CH) 25.93 (3 CH), 18.32 (C), 1.11 (2 CH), −2.68 (2 CH) ppm.
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 368 (M, 1), 353 (M−CH, 2), 311 (M−C, 100), 221 (49), 193 (18), 155 (9), 103 (8), 73 (12).
1−{ジメチル[4−(1−フェニルビニル)フェニル]シリル}−4−メチルピペラジン(I−1d)
Figure 2017526645
シクロヘキサン中のnBuLi溶液(260mg、0.810mmol、1.05当量)をTHF(3ml)中のブロモアーレン1(200mg、0.772mmol、1.00当量)の溶液に−80℃において添加した。この温度において30分の後、混合物をrtまで昇温させた。この溶液をrtで10分撹拌した。−80℃においてクロロアミノシラン2d(179mg、0.926mmol、1.20当量)を添加した後、混合物をrtで30分間撹拌した。結果として、明るい黄色への色の変化が生じ、完全な変換を示した。GC/MS分析は、ブロモアーレン1の表題の化合物I−1dへの変換を示した。純度:74%。
2928Si, M = 336.55 g mol−1
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 336 (M, 63), 321 (M−CH, 6), 294 (8), 266 (19), 237 (M−N11, 100), 156 (17), 99 (9).
N,N−ジブチル−1,1−ジメチル−1−[4−(1−フェニルビニル)フェニル]シランアミン(I−1e)
Figure 2017526645
シクロヘキサン中のnBuLi溶液(260mg、0.810mmol、1.05当量)をTHF(3ml)中のブロモアーレン1(200mg、0.772mmol、1.00当量)の溶液に−80℃において添加した。この温度において30分の後、混合物をrtまで昇温させた。この溶液をrtで10分撹拌した。−80℃においてクロロアミノシラン2e(240mg、1.08mmol、1.40当量)を添加した後、混合物をrtで30分間撹拌した。結果として、明るい黄色への色の変化が生じ、完全な変換を示した。その後、ジブチルアミン(50mg、0.39mmol、0.50当量)及びシクロヘキサン(5ml)を添加した。GC/MS分析は、ブロモアーレン1の表題の化合物I−1eへの変換を示した。純度:62%。
2435NSi, M = 365.63 g mol−1
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 365 (M, 4), 350 (M−CH, 3), 322 (M−C, 100), 280 (4), 237 (M−NC18, 100), 178 (7), 118 (12).
N,N−ジエチル−1−[(tert−ブチルジメチル)シロキシ]−1−メチル−1−[4−(1−フェニルビニル)フェニル]シラナミン(I−1f)
Figure 2017526645
シクロヘキサン中のnBuLi溶液(2.60g、8.10mmol、1.05当量)をTHF(25ml)中のブロモアーレン1(2.00g、7.72mmol、1.00当量)の溶液に−80℃において添加した。この温度において30分の後、混合物をrtまで昇温させた。この溶液をrtで10分撹拌した。−80℃においてクロロアミノシラン2g(3.05g、10.8mmol、1.40当量)を添加した後、混合物をrtで30分間撹拌した。結果として、明るい黄色への色の変化が生じ、完全な変換を示した。その後、ジエチルアミン(452mg、6.18mmol、0.80当量)を添加し、溶媒を還元した。シクロヘキサン(25ml)の添加及びろ過後のすべての揮発性材料の除去(4×10−3mbar及び90℃)により、油性残留物I−1f(2.30g、5.40mmol、70%)を無色の油として90%の純度で得た。
2539NOSi, M = 425.77 g mol−1
H NMR (400 MHz, 20℃, C): δ = 7.73−7.71 (m, 2 H), 7.43−7.41 (m, 2 H), 7.33−7.31 (m, 2 H), 7.11−7.08 (m, 3 H), 5.43 (d, J = 1.2 Hz, 1 H), 5.37 (d, J = 1.2 Hz, 1 H), 2.88 (dq, J = 14.0 Hz, J = 7.0 Hz, 2 H), 2.84 (dq, J = 14.1 Hz, J = 6.9 Hz, 2 H), 1.01 (s, 9 H), 0.97 (t, J = 7.0 Hz, 6 H), 0.36 (s, 3 H) , 0.15 (s, 6 H) ppm.
13C NMR (100 MHz, 20℃, C): δ = 150.78 (C), 142.76 (C), 142.00 (C), 138.58 (C), 134.50 (2 CH), 128.73 (2 CH), 128.49 (2 CH), 127.97 (2 CH), 127.92 (CH), 114.53 (CH) 39.85 (2 CH), 26.06 (3 CH), 18.54 (C), 15.90 (2 CH), −0.75 (CH), −2.61 (CH), −2.62 (CH) ppm.
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 425 (M, 7), 410 (M−CH, 100), 368 (15), 311 (23), 281 (3), 221 (21), 193 (46), 147 (24), 103 (11), 73 (13).
1−アリル−4−(1−フェニルビニル)ベンゼン(3)
Figure 2017526645
アリルトリブチルスズ(1.25g、3.78mmol、1.40当量)を無水DMF(7ml)中のBr−DPE1(700mg、2.70mmol、1.00当量)、Pd(PPh(53mg、0.05mmol、1.7mol%)、PPh(14mg、0.05mmol、2mol%)及びLiCl(457mg、10.8mmol、4.00当量)の溶液にrtにおいて添加した。その混合物をアルゴ下90℃で3時間撹拌した。茶色の反応混合物をrtまで冷ました後、シクロヘキサン(25ml)及びNaHCOの飽和水溶液(25ml)を添加した。層分離した。その水相をEA(20ml)で抽出し、混合有機相を水(3×15ml)で洗浄した。その有機相をNaSOで脱水し、脱水剤をろ過除去し、減圧下で溶媒を除去した。粗製の黄色い油をカラムクロマトグラフィーによって精製した(SiO、CH/EA=100:0から95:5)。アーレン3(570mg、2.60mmol、96%)を無色の油として得た。
1716, M = 220.31 g mol−1
=0.65 (シクロヘキサン/EA = 10:1).
H NMR (400 MHz, 20℃, CDCl): δ = 7.34−7.30 (m, 5 H), 7.28−7.26 (m, 2 H), 7.17−7.15 (m, 2 H), 5.99 (ddt, J = 16.9 Hz, J = 10.1 Hz, J = 6.8 Hz, 1 H), 5.44 (d, J = 1.2 Hz, 1 H), 5.43 (d, J = 1.2 Hz, 1 H), 5.10 (ddt, J = 16.9 Hz, J = 1.7 Hz, J = 1.6 Hz, 1 H), 5.09 (dtd, J = 10.0 Hz, J = 1.6 Hz, J = 1.2 Hz, 1 H), 3.40 (d, J = 6.7 Hz, 1 H) ppm.
13C NMR (100 MHz, 20℃, CDCl): δ = 149.79 (C), 141.57 (C), 139.64 (C), 139.27 (C), 137.29 (CH), 128.34 (2 CH), 128.30 (2 CH), 128.27 (2 CH), 128.11 (2 CH), 127.65 (CH), 115.92 (CH), 113.88 (CH), 39.93 (CH) ppm.
FT−IR (ATR) 1/λ = 3078 (w), 3052 (w), 3024 (w), 2924 (m), 2850 (w), 1802 (w), 1609 (w), 1492 (m), 1444(m), 1327 (w), 992 (m), 895 (m), 776 (s), 699 (s) cm−1
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 220 (M, 100), 205 (31), 178 (49), 141 (14), 117 (50), 103 (73), 91 (15), 77 (23).
クロロジメチル{3−[4−(1−フェニルビニル)フェニル]プロピル}シラン(4)
Figure 2017526645
アリル−DPE 3の溶液(2.0g、2.27mmol、シクロヘキサン中25wt%)をTHF(1.0ml)で希釈した。クロロジメチルシラン(225mg、2.38mmol、1.05当量)の添加後、キシレン中のKarstedt’s触媒の溶液(2.1〜2.4wt% Pt、20mg、2.3μmol、0.1mol%)を添加し、その反応混合物をrtで3時間撹拌した。GC/MSアリコートを採った。それは、正しい分子量を示した。表題の化合物を、直接シランアミンを調製するために使用した。
1923ClSi, M = 314.93 g mol−1
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 314 (M, 63), 286 (9), 193 (100), 165 (9), 141 (1), 115 (10), 93 (MeSiCl, 92), 65 (9).
N,N−ジエチルジメチル{3−[4−(1−フェニルビニル)フェニル]プロピル}シランアミン(I−2a)
Figure 2017526645
アリル−DPE 3の溶液(2.0g、2.27mmol、シクロヘキサン中25wt%)をTHF(1.0ml)で希釈した。クロロジメチルシラン(225mg、2.38mmol、1.05当量)の添加後、キシレン中のKarstedt’s触媒の溶液(2.1〜2.4wt% Pt、20mg、2.3μmol、0.1mol%)を添加し、その反応混合物をrtで4時間撹拌した。その後、ジエチルアミン(498mg、6.81mmol、3.0当量)を添加し、その反応混合物をさらに16時間撹拌した。ろ過及びすべての揮発性材料の減圧除去後(4×10−3mbar、90℃)、シランアミンI−2a(577mg、1.64mmol、72%)を茶色っぽい油として得た。純度:95%(NMR)。
2333NSi,M = 351.61 g mol−1
H NMR (400 MHz, 20℃, C): δ = 7.36−7.32 (m, 4 H), 7.14−7.06 (m, 5 H), 5.41 (d, J = 1.4 Hz, 1 H), 5.36 (d, J = 1.4 Hz, 1 H), 2.71 (q, J = 7.0 Hz, 4 H), 2.57 (t, J = 7.6 Hz, 2 H), 1.69−1.61 (m, 2 H), 0.93 (t, J = 7.6 Hz, 6 H), 0.61−0.56 (m, 2 H), 0.06 (s, 6 H) ppm.
13C NMR (100 MHz, 20℃, C): δ = 150.66 (C), 142.69 (C), 142.25 (C), 139.48 (C), 128.73 (4 CH), 128.67 (2 CH), 128.47 (2 CH), 127.90 (CH), 113.73 (CH), 40.32 (2 CH), 40.05 (CH), 26.53 (CH), 17.19 (CH), 16.18 (2 CH), −1.59 (2 CH) ppm.
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 351 (M, 23), 336 (M−CH, 13), 279 (M−NC10, 100), 250 (6), 220 (4), 175 (17), 130 (69), 102 (25), 59 (71).
N,N−ジブチルジメチル{3−[4−(1−フェニルビニル)フェニル]プロピル}シランアミン(I−2b)
Figure 2017526645
アリル−DPE 3の溶液(2.0g、2.27mmol、シクロヘキサン中25wt%)をTHF(1.0ml)で希釈した。クロロジメチルシラン(225mg、2.38mmol、1.05当量)の添加後、キシレン中のKarstedt’s触媒の溶液(2.1〜2.4wt% Pt、20mg、2.3μmol、0.1mol%)を添加し、その反応混合物をrtで4時間撹拌した。その後、ジブチルアミン(616mg、4.77mmol、2.0当量)を添加し、その反応混合物をさらに16時間撹拌した。ろ過及びすべての揮発性材料の減圧除去後(4×10−3mbar、90℃)、シランアミンI−2b(734mg、1.80mmol、79%)を茶色っぽい油として得た。純度:約95%(NMR)。
2741NSi, M = 407.71 g mol−1
H NMR (400 MHz, 20℃, C): δ = 7.37−7.32 (m, 4 H), 7.11−7.07 (m, 5 H), 5.41 (d, J = 1.4 Hz, 1 H), 5.36 (d, J = 1.4 Hz, 1 H), 2.73−2.69 (m, 4 H), 2.59 (t, J = 7.6 Hz, 2 H), 1.72−1.64 (m, 2 H), 1.43−1.36 (m, 4 H), 1.21 (sext, J = 7.6 Hz, 4 H), 0.90 (t, J = 7.3 Hz, 6 H), 0.66−0.61 (m, 2 H), 0.10 (s, 6 H) ppm.
13C NMR (100 MHz, 20℃, C): δ = 150.66 (C), 142.67 (C), 142.25 (C), 139.48 (C), 128.75 (2 CH), 128.73 (2 CH), 128.67 (2 CH), 128.46 (2 CH), 127.90 (CH), 113.73 (CH), 46.72 (2 CH), 40.08 (CH), 32.96 (2 CH), 26.59 (CH), 20.69 (2 CH), 17.17 (CH), 14.42 (2 CH), −1.48 (2 CH) ppm.
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 407 (M, 11), 364 (54), 279 (M−NBu, 100), 220 (6), 175 (31), 135 (17), 86 (28), 59 (61).
4−<ジメチル{3−[4−(1−フェニルビニル)フェニル]プロピル}シリル>モルホリン(I−2c)
Figure 2017526645
アリル−DPE 3の溶液(2.0g、2.27mmol、シクロヘキサン中25wt%)をTHF(1.0ml)で希釈した。クロロジメチルシラン(225mg、2.38mmol、1.05当量)の添加後、キシレン中のKarstedt’s触媒の溶液(2.1〜2.4wt% Pt、20mg、2.3μmol、0.1mol%)を添加し、その反応混合物をrtで4時間撹拌した。その後、モルホリン(593mg、6.81mmol、3.0当量)を添加し、その反応混合物をさらに16時間撹拌した。ろ過及びすべての揮発性材料の減圧除去後(4×10−3mbar、90℃)、シランアミンI−2c(458mg、1.25mmol、55%)を茶色っぽい油として得た。純度:95%(NMR)。
2331NOSi, M = 365.59 g mol−1
H NMR (400 MHz, 20℃, C): δ = 7.37−7.33 (m, 4 H), 7.13−7.06 (m, 5 H), 5.42 (d, J = 1.4 Hz, 1 H), 5.37 (d, J = 1.4 Hz, 1 H), 3.44−3.42 (m, 4 H), 2.62−2.60 (m, 4 H), 2.55 (t, J = 7.6 Hz, 2 H), 1.61−1.54 (m, 2 H), 0.51−0.47 (m, 2 H), −0.06 (s, 6 H) ppm.
13C NMR (100 MHz, 20℃, C): δ = 150.60 (C), 142.48 (C), 142.19 (C), 139.60 (C), 128.71 (4 CH), 128.49 (2 CH), 128.32 (2 CH), 127.94 (CH), 113.82 (CH), 68.65 (2 CH), 45.93 (2 CH), 39.85 (CH), 26.25 (CH), 15.92 (CH), −2.81 (2 CH) ppm.
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 365 (M, 67), 350 (M−CH, 7), 320 (1), 279 (19), 250 (28), 220 (3), 178 (15), 144 (69), 102 (100), 59 (88).
(tert−ブチルジメチルシロキシ)N,N−ジエチルメチル{3−[4−(1−フェニルビニル)フェニル]プロピル}シランアミン(I−2d)
Figure 2017526645
アリル−DPE 3の溶液(2.0g、2.27mmol、シクロヘキサン中25wt%)をTHF(1.0ml)で希釈した。ジクロロメチルシラン(264mg、2.29mmol、1.01当量)の添加後、キシレン中のKarstedt’s触媒の溶液(2.1〜2.4wt% Pt、20mg、2.3μmol、0.1mol%)を添加し、その反応混合物をrtで3時間撹拌した。その後、TBSOH(300mg、2.27mmol、1.0当量)、続いてTEA(230mg、2.27mmol、1.0当量)を添加した。その反応混合物をrtで16時間撹拌した。その後、ジエチルアミン(498mg、6.81mmol、3.0当量)を添加し、その反応混合物をさらに4時間撹拌した。ろ過及びすべての揮発性材料の減圧除去後(4×10−3mbar、90℃)、シランアミン1−2d(1.24g、2.65mmol、>100%)を茶色っぽい油として得た。
純度:約80%(NMR)(およその算出収率:0.99g、2.12mmol、93%)。
2845NOSi, M = 467.83 g mol−1
H NMR (400 MHz, 20℃, C): δ = 7.36−7.31 (m, 4 H), 7.13−7.08 (m, 5 H), 5.40 (d, J = 1.4 Hz, 1 H), 5.36 (d, J = 1.3 Hz, 1 H), 2.79 (q, J = 7.0 Hz, 4 H), 2.59 (t, J = 7.2 Hz, 2 H), 1.77−1.69 (m, 2 H), 0.97 (s, 9 H), 0.97 (t, J = 6.9 Hz, 6 H), 0.70−0.65 (m, 2 H), 0.11 (s, 3 H), 0.09 (s, 6 H) ppm.
13C NMR (100 MHz, 20℃, C): δ = 150.66 (C), 142.61 (C), 142.25 (C), 139.50 (C), 128.82 (4 CH), 128.68 (2 CH), 128.46 (2 CH), 127.90 (CH), 113.72 (CH), 39.87 (CH), 39.69 (2 CH), 26.32 (CH), 26.01 (3 CH), 18.43 (C), 16.71 (CH), 16.06 (2 CH), −1.83 (CH) , −2.68 (2 CH) ppm.
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 467 (M, 44), 452 (M−CH, 36), 438 (9), 410 (15), 395 (61), 353 (11), 295 (19), 246 (81), 207 (38), 133 (100), 58 (60).
リチオ化前駆体(I−1a、b、c、fのnBuLiとの反応及びプロトン源によるクエンチ後)
L−I−1a
2437NSi, M = 367.65 g mol−1
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 367 (M, 7), 352 (M−CH, 100), 295 (47), 259 (3), 224 (11), 167 (11), 140 (5), 111 (11), 85 (17), 57 (41).
L−I−1b
2435NOSi, M = 381.62 g mol−1
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 381 (M, 85), 366 (M−CH, 81), 336 (12), 295 (100), 252 (28), 224 (42), 193 (15), 165 (25), 135 (20), 91 (19), 59 (27).
L−I−1c
2642OSi, M = 426.77 g mol−1
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 411 (M−CH, 3), 369 (M−C, 100), 279 (9), 209 (32), 179 (7), 149 (42), 119 (11), 91 (100), 57 (5).
L−I−1f
2949NOSi, M = 483.89 g mol−1
GC−MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 483 (M, 5), 468 (M−CH, 100), 426 (15), 369 (5), 267 (3), 193 (12), 147 (19), 91 (47), 58 (32).
ポリマー例を生産するために使用される開始剤:
Figure 2017526645
L1は式1による前駆体化合物から調製される本発明の式2による開始剤であるのに対し、L2〜L4は先行技術の例である(WO2014/040640、US2003/0114592、US2003/0114611、WO2000/050479、WO2000050478及びJP2012241112Aを参照のこと)。
II.重合手順
実施例A
シクロヘキサン(4259.2g)、ブタジエン(625.7g)及びスチレン(171.6g)を、空気を含まない10lの反応器に充填し、その撹拌した混合物を40℃まで加熱した。その後、TMEDA(0.24g)を添加し、n−ブチルリチウムを滴下で入れて、反応混合物の色が黄色っぽく変化するまで不純物を反応させた(滴定)。その後、ポリマーの対象分子量に対応するシクロヘキサン中の配合表の量のL1(4.01mmol、c=0.193mol/kg)を充填してすぐに重合が開始した。開始剤の充填の開始時間を重合の開始時間として使用した。平行して開始剤の充填とともに開始した反応器の壁の加熱または冷却によって温度を上昇させて80分間最終的な重合温度の60℃にした。その後、シリンダーによりブタジエン(3.3g)を、続いてSnCl(0.28mmol)及びシクロヘキサン50gを充填した。その反応を15分以内に完了させた後、ブタジエン(11.6g)の最後の添加を行った。5分後に、鎖末端改質剤3−メトキシ−3,8,8,9,9−ペンタメチル−2−オキサ−7−チア−3,8−ジシラデカン(5)(1.02g)を添加した。メタノール(4.01g)の充填により20分後にその反応は終了した。そのポリマー溶液をIrganox 1520D(2.03g)で安定化させ、そのポリマーを水蒸気ストリッピングによって回収し、残存している揮発性物質の含有量が<0.6%になるまで乾燥した。サンプルの完全なデータセットを表1に示す。
参照例B
シクロヘキサン(3979.7g)、ブタジエン(579.5g)及びスチレン(158.5g)を、空気を含まない10lの反応器に充填し、その撹拌した混合物を40℃まで加熱した。その後、TMEDA(0.22g)を添加し、n−ブチルリチウムを滴下で入れて、反応混合物の色が黄色っぽく変化するまで不純物を反応させた(滴定)。その後、ポリマーの対象分子量に対応するシクロヘキサン中の配合表の量のL2(5.29mmol、c=0.201mol/kg)を充填してすぐに重合が開始した。開始剤の充填の開始時間を重合の開始時間として使用した。平行して開始剤の充填とともに開始した反応器の壁の加熱または冷却によって温度を上昇させて80分間最終的な重合温度の60℃にした。その後、シリンダーによりブタジエン(3.1g)を、続いてSnCl(0.26mmol)及びシクロヘキサン50gを充填した。その反応を15分以内に完了させた後、最後のブタジエン(10.9g)の添加を行った。5分後に、鎖末端改質剤3−メトキシ−3,8,8,9,9−ペンタメチル−2−オキサ−7−チア−3,8−ジシラデカン(5)(0.96g)を添加した。メタノール(3.75g)の充填により20分後にその反応は終了した。そのポリマー溶液をIrganox 1520D(1.90g)で安定化させた、そのポリマーを水蒸気ストリッピングによって回収し、残存している揮発性物質の含有量が<0.6%になるまで乾燥した。サンプルの完全なデータセットを表1に示す。
参照例C
シクロヘキサン(4595g)、ブタジエン(675.3g)及びスチレン(184.4g)を、空気を含まない10lの反応器に充填し、その撹拌した混合物を40℃まで加熱した。その後、TMEDA(1.01g)を添加し、n−ブチルリチウムを滴下で入れて、反応混合物の色が黄色っぽく変化するまで不純物を反応させた(滴定)。その後、ポリマーの対象分子量に対応するシクロヘキサン中の配合表の量のL3(4.33mmol、c=0.191mol/kg)を充填してすぐに重合が開始した。開始剤の充填の開始時間を重合の開始時間として使用した。平行して開始剤の充填とともに開始した反応器の壁の加熱または冷却によって温度を上昇させて80分間最終的な重合温度の60℃にした。その後、シリンダーによりブタジエン(3.41g)を、続いてSnCl(0.304mmol)及びシクロヘキサン50gを充填した。その反応を15分以内に完了させた後、最後のブタジエン(12.8g)の添加を行った。5分後に、鎖末端改質剤3−メトキシ−3,8,8,9,9−ペンタメチル−2−オキサ−7−チア−3,8−ジシラデカン(5)(1.12g)を添加した。メタノール(4.33g)の充填により20分後にその反応は終了した。そのポリマー溶液をIrganox 1520D(2.19g)で安定化させ、そのポリマーを水蒸気ストリッピングによって回収し、残存している揮発性物質の含有量が<0.6%になるまで乾燥した。サンプルの完全なデータセットを表1に示す。
参照例D
シクロヘキサン(2407g)、ブタジエン(301.5g)及びスチレン(82.1g)を、空気を含まない5lの反応器に充填し、その撹拌した混合物を40℃まで加熱した。その後、TMEDA(0.1g)を添加し、n−ブチルリチウムを滴下で入れて、反応混合物の色が黄色っぽく変化するまで不純物を反応させた(滴定)。その後、ポリマーの対象分子量に対応するシクロヘキサン中の配合表の量のL4(1.64mmol、c=0.084mol/kg)を充填してすぐに重合が開始した。開始剤の充填の開始時間を重合の開始時間として使用した。平行して開始剤の充填とともに開始した反応器の壁の加熱または冷却によって温度を上昇させて80分間最終的な重合温度の60℃にした後、2度目のブタジエン(7.8g)の添加を行った。5分後に、鎖末端改質剤3−メトキシ−3,8,8,9,9−ペンタメチル−2−オキサ−7−チア−3,8−ジシラデカン(5)(0.62g)を添加した。メタノール(0.05g)の充填により20分後にその反応は終了した。そのポリマー溶液をIrganox 1520D(0.97g)で安定化させ、そのポリマーを水蒸気ストリッピングによって回収し、残存している揮発性物質の含有量が<0.6%になるまで乾燥した。サンプルの完全なデータセットを表1に示す。
比較例1
シクロヘキサン(4653g)、ブタジエン(678.3g)及びスチレン(185.3g)を、空気を含まない10lの反応器に充填し、その撹拌した混合物を40℃まで加熱した。その後、TMEDA(9.47mmol)を添加し、n−ブチルリチウムを滴下で入れて、反応混合物の色が黄色っぽく変化するまで不純物を反応させた(滴定)。その後、ポンプによりポリマーの対象分子量に対応する配合表の量のn−ブチルリチウム(4.73mmol)を充填してすぐに重合が開始した。n−ブチルリチウムの主要な量の充填の開始時間を重合の開始時間として使用した。平行して主要な量のn−ブチルリチウムの充填とともに開始した反応器の壁の加熱または冷却によって温度を上昇させて80分間最終的な重合温度の60℃にした。その後、シリンダーによりブタジエン(3.5g)を、続いてSnCl(0.335mmol)及びシクロヘキサン20gを充填した。その反応を10分以内に完了させた後、最後のブタジエン(12.6g)の添加を行った。5分後に、鎖末端改質剤3−メトキシ−3,8,8,9,9−ペンタメチル−2−オキサ−7−チア−3,8−ジシラデカン(5)(1.21g)を添加し、その反応混合物をさらに20分間撹拌した。その後、メタノール(4.73g)の充填によりその反応は終了した。そのポリマー溶液をIrganox 1520D(2.2g)で安定化させ、そのポリマーを水蒸気ストリッピングによって回収し、残存している揮発性物質の含有量が<0.6%になるまで乾燥した。サンプルの完全なデータセットを表1に示す。
Figure 2017526645
シリカの配合:
Figure 2017526645
考察:
発明の開始剤(L1)は、発明のポリマーA及び化合物Aを調製するために使用される。化合物Aは、比較したすべての化合物のうち最も低いCML−ML値を示し、これは優れた加工挙動に対応する。化合物Aはまた、Mod300−Mod100により反映されるとおり、最も高いポリマーフィラー間相互作用を示している。同じ微細構造を有する最新技術の他のポリマーと比較して、最も低いHBU及びtanδ 60℃ならびに60℃における最も高い反発によって優れたヒステリシス特性が示されている。アイスグリップ(tanδ −10℃)及びウェットグリップ(tanδ 0℃)は、比較例1及び参照例Cよりも良好である。参照例Bのみが、さらに良好なアイスグリップ及びウェットグリップを示している。本発明のポリマーの摩耗特性も非常に魅力的である。
Figure 2017526645

Claims (29)

  1. 以下の式1:
    Figure 2017526645
    によって表わされる化合物であって、
    式中、
    各Rは、1から12個の炭素原子を有する任意選択的に置換された有機基から独立して選択され、Rは式1の2個のベンゼン環の一方と結合してアミノシリル基のSi原子とともに環を形成してもよく;
    R’は任意選択的に置換されたメチレン基であり;
    各Rは、1から12個の炭素原子を有する任意選択的に置換された有機基から独立して選択され;
    各Rは、1から12個の炭素原子を有する任意選択的に置換された有機基から独立して選択され、前記R基は互いに結合して前記Siに結合した窒素原子とともに環を形成してもよく;
    及びRは、それぞれ水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル及びビニルから独立して選択され;
    各Rは、1から12個の炭素原子を有する任意選択的に置換された炭化水素基、C〜Cアルコキシ基、C〜Cアルキルチオ基ならびにC〜Cアルキル基から独立して選択される2個の置換基をもつアミン基ならびにC〜Cアルキル基及びフェニル基から独立して選択される3個の置換基をもつシリル基から独立して選択され;
    a≧1;b≧0;a+b≦10;
    m=0または1;
    n=0から12;
    x=0、1もしくは2;y=1、2もしくは3;z=0、1もしくは2;x+y+z=3;または、前記アミノシリル基の前記ケイ素原子が基R’または単結合を介して前記ベンゼン環と2度結合している場合、x+y+z=2;
    ただし、m=1の場合、n=1から12であり、m=0の場合、n=0及びx=1または2であり;
    前記アミノシリル基(複数可)は前記2個のベンゼン環のうちの任意のものと結合していてもよく、複数のアミノシリル基は互いに異なってもよく、前記R基(複数可)は前記2個のベンゼン環の任意ものと結合していてもよい、前記化合物。
  2. 以下の式2:
    Figure 2017526645
    によって表わされる重合開始剤であって、
    式中、
    各Rは、1から12個の炭素原子を有する任意選択的に置換された有機基から独立して選択され、Rは式1の前記2個のベンゼン環の一方と結合して前記アミノシリル基の前記Si原子とともに環を形成してもよく;
    R’は任意選択的に置換されたメチレン基であり;
    各Rは、1から12個の炭素原子を有する任意選択的に置換された有機基から独立して選択され;
    各Rは、1から12個の炭素原子を有する任意選択的に置換された有機基から独立して選択され、前記R基は互いに結合して前記Siに結合した窒素原子とともに環を形成してもよく;
    及びRは、それぞれ水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル及びビニルから独立して選択され;
    各Rは、1から12個の炭素原子を有する任意選択的に置換された炭化水素基、C〜Cアルコキシ基、C〜Cアルキルチオ基ならびにC〜Cアルキル基から独立して選択される2個の置換基をもつアミン基ならびにC〜Cアルキル基及びフェニル基から独立して選択される3個の置換基をもつシリル基から独立して選択され;
    は、C〜Cアルキル、フェニル及びベンジルから選択され;
    Mは、リチウム、ナトリウム及びカリウムから選択されるアルカリ金属であり;
    a≧1;b≧0;a+b≦10;
    m=0または1;
    n=0から12;
    x=0、1もしくは2;y=1、2もしくは3;z=0、1もしくは2;x+y+z=3;または、前記アミノシリル基の前記ケイ素原子が基R’または単結合を介して前記ベンゼン環と2度結合している場合、x+y+z=2;
    ただし、m=1の場合、n=1から12であり、m=0の場合、n=0及びx=1または2であり;
    前記アミノシリル基(複数可)は前記2個のベンゼン環のうちの任意のものと結合していてもよく、複数のアミノシリル基は互いに異なってもよく、前記R基(複数可)は前記2個のベンゼン環の任意ものと結合していてもよい、前記重合開始剤。
  3. 請求項2に記載の式2の重合開始剤を作製する方法であって、(i)式1
    Figure 2017526645
    の化合物を、(ii)少なくとも1つの以下の式3

    式3
    の化合物と反応させるステップを含み、式1は請求項1において定義されたとおりであり、R及びMは請求項2において定義されたとおりである、前記方法。
  4. 各Rは、それぞれが任意選択的に置換されてもよいC〜C12脂肪族基及びC〜C12芳香族基からから独立して選択され、好ましくは、C〜Cアルキル、C〜Cアルケニル、C〜C10アルキルアリール及びC〜C10アリールから独立して選択され、より好ましくは、C〜Cアルキル、Cアルキルアリール及びCアリールから独立して選択される、請求項1に記載の化合物、請求項2に記載の重合開始剤または請求項3に記載の方法。
  5. 前記C〜C12脂肪族基は、直鎖、分岐または環式であり、飽和または不飽和であってもよく、好ましくは、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシル、n−ウンデシル及びn−ドデシル、ビニル、プロペニル及びブテニル、i−プロピル、tert−ブチル、sec−ブチル、イソペンチル、ネオペンチル及びイソヘキシル、イソプロペニル及びイソプレニル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル及びシクロオクチル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル及びシクロヘプテニルから選択される、請求項4に記載の化合物、重合開始剤または方法。
  6. 前記C〜C12芳香族基は、単素環式芳香族基または複素環式芳香族基であり、好ましくは、フェニル、ナフチル、チアゾリル、イソチアゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、フラニル、チオフェニル、ピラジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、N−C〜C−アルキル化またはN−トリ(C〜Cヒドロカルビル)シリル保護されたピロリル、ピリジニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾフラニル、シンノリニル、フタラジニル、キノキサリニル、N−C〜C−アルキル化またはN−トリ(C〜Cヒドロカルビル)シリル保護されたインドリル、キノリニル、イソキノリニル及びフェナジニルから選択される、請求項4に記載の化合物、重合開始剤または方法。
  7. 各Rは、それぞれが任意選択的に置換されてもよいC〜C12脂肪族基及びC〜C12芳香族基から独立して選択され、好ましくはC〜C10アルキル、C〜C10アルキルアリール及びC〜C10アリールから独立して選択され、より好ましくは、C〜Cアルキル及びC〜C10アリールから独立して選択される、請求項1から6のいずれか一項に記載の化合物、重合開始剤または方法。
  8. 前記C〜C12脂肪族基は、直鎖、分岐または環式であり、飽和または不飽和であってもよく、好ましくは、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシル、n−ウンデシル及びn−ドデシル、ビニル、プロペニル及びブテニル、i−プロピル、tert−ブチル、sec−ブチル、イソペンチル、ネオペンチル及びイソヘキシル、イソプロペニル及びイソプレニル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル及びシクロオクチル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル及びシクロヘプテニルから選択される、請求項7に記載の化合物、重合開始剤または方法。
  9. 前記C〜C12芳香族基は、単素環式芳香族基または複素環式芳香族基であり、好ましくは、フェニル、ナフチル、チアゾリル、イソチアゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、フラニル、チオフェニル、ピラジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、N−C〜C−アルキル化またはN−トリ(C〜Cヒドロカルビル)シリル保護されたピロリル、ピリジニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾフラニル、シンノリニル、フタラジニル、キノキサリニル、N−C〜C−アルキル化またはN−トリ(C〜Cヒドロカルビル)シリル保護されたインドリル、キノリニル、イソキノリニル及びフェナジニルから選択される、請求項7に記載の化合物、重合開始剤または方法。
  10. 各Rは、それぞれが任意選択的に置換されてもよいC〜C12脂肪族基及びC〜C12芳香族基から独立して選択され、前記R基は互いに結合して前記Siに結合した窒素原子とともに環を形成してもよく、好ましくは、C〜C10アルキル、C〜C10アルキルアリール及びC〜C10アリールから独立して選択され、より好ましくは、C〜Cアルキル及びC〜Cアルキルアリールから独立して選択される、請求項1から9のいずれか一項に記載の化合物、重合開始剤または方法。
  11. 前記C〜C12脂肪族基は、直鎖、分岐または環式であり、飽和または不飽和であってもよく、好ましくは、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシル、n−ウンデシル及びn−ドデシル、ビニル、プロペニル及びブテニル、i−プロピル、tert−ブチル、sec−ブチル、イソペンチル、ネオペンチル及びイソヘキシル、イソプロペニル及びイソプレニル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル及びシクロオクチル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル及びシクロヘプテニルから選択される、請求項10に記載の化合物、重合開始剤または方法。
  12. 前記C〜C12芳香族基は、単素環式芳香族基または複素環式芳香族基であり、好ましくは、フェニル、ナフチル、チアゾリル、イソチアゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、フラニル、チオフェニル、ピラジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、N−C〜C−アルキル化またはN−トリ(C〜Cヒドロカルビル)シリル保護されたピロリル、ピリジニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾフラニル、シンノリニル、フタラジニル、キノキサリニル、N−C〜C−アルキル化またはN−トリ(C〜Cヒドロカルビル)シリル保護されたインドリル、キノリニル、イソキノリニル及びフェナジニルから選択される、請求項10に記載の化合物、重合開始剤または方法。
  13. 各Rは、それぞれが任意選択的に置換されてもよいC〜C12脂肪族基及びC〜C12芳香族基から独立して選択され、好ましくは、直鎖または分岐のC〜Cアルキル、C〜C12アルキルアリール及びC〜C12アリールから独立して選択され、より好ましくは、C〜Cアルキル、Cアルキルアリール及びCアリールから独立して選択され、さらにより好ましくは、C〜Cアルキルから独立して選択される、請求項1から12のいずれか一項に記載の化合物、重合開始剤または方法。
  14. 前記C〜C12脂肪族基は、直鎖、分岐または環式であり、飽和または不飽和であってもよく、好ましくは、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシル、n−ウンデシル及びn−ドデシル、ビニル、プロペニル及びブテニル、i−プロピル、tert−ブチル、sec−ブチル、イソペンチル、ネオペンチル及びイソヘキシル、イソプロペニル及びイソプレニル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル及びシクロオクチル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル及びシクロヘプテニルから選択される、請求項13に記載の化合物、重合開始剤または方法。
  15. 前記C〜C12芳香族基は、単素環式芳香族基または複素環式芳香族基であり、好ましくは、フェニル、ナフチル、チアゾリル、イソチアゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、フラニル、チオフェニル、ピラジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、N−C〜C−アルキル化またはN−トリ(C〜Cヒドロカルビル)シリル保護されたピロリル、ピリジニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾフラニル、シンノリニル、フタラジニル、キノキサリニル、N−C〜C−アルキル化またはN−トリ(C〜Cヒドロカルビル)シリル保護されたインドリル、キノリニル、イソキノリニル及びフェナジニルから選択される、請求項13に記載の化合物、重合開始剤または方法。
  16. 前記任意の置換基は、C〜C12アルキル基、C〜C12アリール基、C〜C12ヘテロアリール基、C〜Cアルコキシ基、C〜Cアルキルチオ基、ジ(C〜Cアルキル)アミノ基、ジフェニルアミノ基、ジ(C〜Cアルキル)ホスフィノ基、ジフェニルホスフィン基、C〜C12アリールオキシ基、C〜C12アリールチオ基、トリ(C〜Cアルキル)シリル基、トリ(C〜C12アリール)シリル基及びトリ(混合C〜Cアルキル及びC〜C12アリール)シリル基から独立して選択される、請求項1から15のいずれか一項に記載の化合物、重合開始剤または方法。
  17. 及びRは、それぞれ水素、メチル及びビニルから独立して選択され、より好ましくは両方とも水素である、請求項1から16のいずれか一項に記載の化合物、重合開始剤または方法。
  18. は、メチル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ベンジル及びフェニルから選択され、好ましくはn−ブチルである、請求項2から17のいずれか一項に記載の重合開始剤または方法。
  19. Mはリチウムである、請求項2から18のいずれか一項に記載の重合開始剤または方法。
  20. 各Rは、C〜Cアルキル及びCアリールから独立して選択され、各RはC〜Cアルキル及びCアリールから独立して選択され、各RはC〜Cアルキル及びC〜C10アルキルアリールから独立して選択され、R及びRはそれぞれ水素であり、各RはC〜Cアルキルから独立して選択され、Rは、メチル、エチル、tert−ブチル、n−ブチル、sec−ブチル、フェニル及びベンジルから選択され、Mはリチウムであり、a=1または2、b=0または1、m=0及びR’はメチレンであり、n=1、2または3、x=0または1、y=1または2及びz=0または1である、請求項2に記載の重合開始剤または請求項3に記載の方法。
  21. i)請求項2から20のいずれか一項に記載の式2の重合開始剤と、
    ii)共役ジエンから選択される1つ以上の重合性モノマー及び任意選択的に芳香族ビニル化合物から選択される1つ以上の重合性モノマーと、または
    i’)請求項2に記載の式2以外の重合開始剤と、
    ii’)共役ジエンから選択される1つ以上の重合性モノマー及び任意選択的に芳香族ビニル化合物から選択される1つ以上の重合性モノマーと、
    iii’)主鎖変性剤及び/または鎖末端変性剤として使用される請求項1及び4から17のいずれか一項に記載の式1の化合物と
    の反応生成物であるポリマー。
  22. ポリマーを作製する方法であって、
    i)請求項2から20のいずれか一項に記載の式2の重合開始剤と、
    ii)共役ジエンから選択される1つ以上の重合性モノマー及び任意選択的に芳香族ビニル化合物から選択される1つ以上の重合性モノマーと、または
    i’)請求項2に記載の式2以外の重合開始剤と、
    ii’)共役ジエンから選択される1つ以上の重合性モノマー及び任意選択的に芳香族ビニル化合物から選択される1つ以上の重合性モノマーと、
    iii’)主鎖変性剤及び/または鎖末端変性剤として使用される請求項1及び4から17のいずれか一項に記載の式1の化合物と
    を反応させるステップを含む、前記方法。
  23. 請求項21に記載のポリマーならびに(i)前記ポリマーを作製するために使用される重合プロセスに添加されるか、またはその結果として形成される成分及び(ii)前記重合プロセスからの溶媒除去後に残っている成分から選択される1つ以上のさらなる成分を含む、ポリマー組成物。
  24. 1つ以上のエクステンダー油を含む、請求項23に記載のポリマー組成物。
  25. 1つ以上のフィラーをさら含む、請求項23または24に記載のポリマー組成物。
  26. 少なくとも1つの加硫剤をさらに含む、請求項23から25のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
  27. 請求項26に記載のポリマー組成物を加硫することによって得られる、加硫ポリマー組成物。
  28. 請求項26に記載のポリマー組成物を加硫するステップを含む、加硫ポリマー組成物を作製する方法。
  29. 請求項27に記載の加硫ポリマー組成物から形成される少なくとも1つの成分を含む、物品。
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