JP2018508618A5

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Publication number: JP2018508618A5
Application number: JP2017539536A
Authority: JP
Filing date: 2016-01-25
Publication date: 2018-12-20
Anticipated expiration: 2036-01-25

Description

「置換された」とは、化合物又は基が、水素の代わりに、少なくとも１つ（例えば、１つ、２つ、３つ、又は４つ）の置換基で置換されることを意味し、ここで、置換された原子の通常の価数を超えず、かつ、その置換が、化合物の製造、安定性、又は所望の特性に顕著に悪影響を与えないことを条件として、各置換基は、独立して、ニトロ（−ＮＯ_２）、シアノ（−ＣＮ）、ヒドロキシ（−ＯＨ）、ハロゲン、チオール（−ＳＨ）、チオシアノ（−ＳＣＮ）、Ｃ_１〜６アルキル、Ｃ_２〜６アルケニル、Ｃ_２〜６アルキニル、Ｃ_１〜６ハロアルキル、Ｃ_１〜９アルコキシ、Ｃ_１〜６ハロアルコキシ、Ｃ_３〜１２シクロアルキル、Ｃ_５〜１８シクロアルケニル、Ｃ_６〜１２アリール、Ｃ_７〜１３アリールアルキレン（例えばベンジル）、Ｃ_７〜１２アルキルアリーレン（例えばトルイル）、Ｃ_４〜１２ヘテロシクロアルキル、Ｃ_３〜１２ヘテロアリール、Ｃ_１〜６アルキルスルホニル（−Ｓ（＝Ｏ）_２−アルキル）、Ｃ_６〜１２アリールスルホニル（−Ｓ（＝Ｏ）_２−アリール）、又はトシル（ＣＨ_３Ｃ_６Ｈ_４ＳＯ_２−）である。化合物が置換されている場合、炭素原子の表示数は、置換基のものを含めた、基内の炭素原子の総数である。
他の実施形態
１．官能化エラストマーの調製方法において、
エポキシ化エラストマーを提供する工程、及び
Ｃ _１〜Ｃ _３２ヒドロカルビル置換チオールを用いて前記エポキシ化エラストマーをエポキシ開環して官能化エラストマーを提供する工程であって、該官能化エラストマーは、
エポキシ官能基、
ヒドロキシ官能基、及び
置換又は非置換のＣ _１〜Ｃ _３２ヒドロカルビル置換チオ官能基
を含む、工程
を含み、
前記ヒドロキシ官能基と前記置換又は非置換のＣ _１〜Ｃ _３２ヒドロカルビル置換チオ官能基とはビシナル官能基である、
方法。
２．前記ヒドロカルビル基が、置換又は非置換のＣ _１〜Ｃ _１６アルキル基、置換又は非置換のＣ _３〜Ｃ _１６シクロアルキル基、置換又は非置換のＣ _３〜Ｃ _１６ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換のＣ _６〜Ｃ _１６アリール基、置換又は非置換のＣ _４〜Ｃ _１６ヘテロアリール基、又は上記の少なくとも１つを含む組合せであり、好ましくは、非置換のＣ _３〜Ｃ _８アルキル基であることを特徴とする、実施形態１に記載の方法。
３．前記エポキシ化エラストマーを提供する工程が、不飽和エラストマーをエポキシ化して前記エポキシ化エラストマーを形成する工程を含むことを特徴とする、実施形態１から２のいずれか一項に記載の方法。
４．前記不飽和エラストマーが、天然ポリイソプレンゴム；合成ポリイソプレンゴム；１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、２−クロロ−１，３−ブタジエン、又は２，３−ジメチル−１，３−ブタジエンの単独重合体；１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、２−クロロ−１，３−ブタジエン、又は２，３−ジメチル−１，３−ブタジエンと、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、イソプレン、メタアクリロニトリル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、又は酢酸ビニルとの共重合体；クロロプレンゴム；ブチルゴム；ハロゲン化ブチルゴム；ニトリルゴム；水素化ニトリルゴム；エチレン−プロピレンゴム；エチレン−プロピレン−ジエンゴム；不飽和シリコーンゴム；又は上記の少なくとも１つを含む組合せを含み、好ましくは、前記不飽和エラストマーが、ポリブタジエンゴム、ポリ（アクリロニトリル−ブタジエン）、ポリ（スチレン−ブタジエン）ゴム、ポリイソプレンゴム、ネオプレンゴムを含み、さらに好ましくはポリブタジエンゴム、ポリ（スチレン−ブタジエン）ゴム、又は上記の少なくとも１つを含む組合せを含むことを特徴とする、実施形態３に記載の方法。
５．エポキシ化する工程が、過酸化物、好ましくはペルオキシ酸、さらに好ましくはペルオキシ安息香酸、最も好ましくはｍ−クロロペルオキシ安息香酸の存在下で行われることを特徴とする、実施形態３から４のいずれか一項に記載の方法。
６．前記エポキシ化が、溶媒、好ましくは、脂肪族、環式脂肪族、複素環式脂肪族、芳香族、又はヘテロ芳香族の溶媒、さらに好ましくは、ジクロロメタン、クロロホルム、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ｎ−ヘプタン、ベンゼン、トルエン、テトラヒドロフラン、又は上記の少なくとも１つを含む組合せの溶媒中で行われ、前記エラストマーが、前記溶媒中、１〜２２％（ｗ／ｖ）、好ましくは２〜１６％（ｗ／ｖ）の濃度を有することを特徴とする、実施形態３から５のいずれか一項に記載の方法。
７．水性又はアルコール性塩基、好ましくは、炭酸ナトリウム又は重炭酸ナトリウムの水溶液、あるいは、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド又は水酸化カリウムのメタノール溶液、あるいは、上記の少なくとも１つを含む組合せの溶液の添加による、前記エポキシ化をクエンチ処理する工程をさらに含むことを特徴とする、実施形態３から６のいずれか一項に記載の方法。
８．前記エポキシ化エラストマーが、１〜５０モルパーセント、好ましくは２〜４０モルパーセント、さらに好ましくは３〜３０モルパーセントのエポキシ化度を有することを特徴とする、実施形態１から７のいずれか一項に記載の方法。
９．前記エポキシ開環が塩基の存在下で行われ、該塩基が、アルカリ土類又はアルカリ土類の酸化物又は水酸化物、四級化されたテトラ（Ｃ _１〜Ｃ _１２ヒドロカルビル）アンモニウム又はテトラ（Ｃ _１〜Ｃ _１２ヒドロカルビル）ホスホニウム塩、又は上記の少なくとも１つを含む組合せであり、好ましくはテトラブチルアンモニウムヒドロキシド及び／又は水酸化カリウムであることを特徴とする、実施形態１から８のいずれか一項に記載の方法。
１０．前記ヒドロカルビル置換チオールが、１−プロパンチオール、１−ブタンチオール、２−メチル−１−プロパンチオール、１−ペンタンチオール、３−メチル−１−ブタンチオール、１−ヘキサンチオール、１−ヘプタンチオール、１−オクタンチオール、２−エチルヘキサンチオール、シクロペンタンチオール、シクロヘキサンチオール、２−フェニルエタンチオール、フェニルチオール、２−プロペン−１−チオール、２−フランメタンチオール、又はそれらの組合せから選択されることを特徴とする、実施形態１から９のいずれか一項に記載の方法。
１１．前記エポキシ開環が、溶媒、好ましくは、脂肪族、環式脂肪族、複素環式脂肪族、芳香族、ヘテロ芳香族の溶媒、さらに好ましくは、ジクロロメタン、クロロホルム、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ｎ−ヘプタン、ベンゼン、トルエン、テトラヒドロフラン、又は上記の少なくとも１つを含む組合せの溶媒の存在下で行われ、前記エポキシ化エラストマーが、前記溶媒中、１〜２２％（ｗ／ｖ）、好ましくは２〜１６％（ｗ／ｖ）の濃度を有することを特徴とする、実施形態１から１０のいずれか一項に記載の方法。
１２．前記エポキシ開環が、０〜１００℃、好ましくは２０〜８０℃、さらに好ましくは４０〜６０℃の温度で行われることを特徴とする、実施形態１から１１のいずれか一項に記載の方法。
１３．エポキシ官能基、
ヒドロキシ官能基、及び
Ｃ _１〜Ｃ _３２ヒドロカルビル置換チオ官能基
を含み、
前記ヒドロキシ官能基及び前記Ｃ _１〜Ｃ _３２ヒドロカルビル置換チオ官能基がビシナル官能基であり、
前記ヒドロカルビル基が置換又は非置換のＣ _１〜Ｃ _１２アルキル基であり、好ましくは、非置換のＣ _２〜Ｃ _８アルキル基であり、さらに好ましくは、非置換のＣ _３〜Ｃ _８アルキル基である、
官能化エラストマー。
１４．実施形態１３に従った、又は、実施形態１〜１２のいずれか一項に記載の方法に従って生成された、官能化エラストマーを含む物品。
１５．前記物品がタイヤトレッドであることを特徴とする、実施形態１４に記載の物品。

Claims

官能化エラストマーの調製方法において、
エポキシ化エラストマーを提供する工程、及び
Ｃ_１〜Ｃ_３２ヒドロカルビル置換チオールを用いて前記エポキシ化エラストマーをエポキシ開環して官能化エラストマーを提供する工程であって、該官能化エラストマーは、
エポキシ官能基、
ヒドロキシ官能基、及び
置換又は非置換のＣ_１〜Ｃ_３２ヒドロカルビル置換チオ官能基
を含む、工程
を含み、
前記ヒドロキシ官能基と前記置換又は非置換のＣ_１〜Ｃ_３２ヒドロカルビル置換チオ官能基とはビシナル官能基である、
方法。
前記ヒドロカルビル基が、置換又は非置換のＣ_１〜Ｃ_１６アルキル基、置換又は非置換のＣ_３〜Ｃ_１６シクロアルキル基、置換又は非置換のＣ_３〜Ｃ_１６ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換のＣ_６〜Ｃ_１６アリール基、置換又は非置換のＣ_４〜Ｃ_１６ヘテロアリール基、又は上記の少なくとも１つを含む組合せであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記エポキシ化エラストマーを提供する工程が、不飽和エラストマーをエポキシ化して前記エポキシ化エラストマーを形成する工程を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
前記不飽和エラストマーが、天然ポリイソプレンゴム；合成ポリイソプレンゴム；１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、２−クロロ−１，３−ブタジエン、又は２，３−ジメチル−１，３−ブタジエンの単独重合体；１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、２−クロロ−１，３−ブタジエン、又は２，３−ジメチル−１，３−ブタジエンと、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、イソプレン、メタアクリロニトリル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、又は酢酸ビニルとの共重合体；クロロプレンゴム；ブチルゴム；ハロゲン化ブチルゴム；ニトリルゴム；水素化ニトリルゴム；エチレン−プロピレンゴム；エチレン−プロピレン−ジエンゴム；不飽和シリコーンゴム；又は上記の少なくとも１つを含む組合せを含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
エポキシ化する工程が、過酸化物の存在下で行われることを特徴とする、請求項３または４に記載の方法。
前記エポキシ化が、溶媒中で行われ、前記エラストマーが、前記溶媒中、１〜２２％（ｗ／ｖ）の濃度を有することを特徴とする、請求項３から５のいずれか一項に記載の方法。
水性又はアルコール性塩基、あるいは、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド又は水酸化カリウムのメタノール溶液、あるいは、上記の少なくとも１つを含む組合せの溶液の添加による、前記エポキシ化をクエンチ処理する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項３から６のいずれか一項に記載の方法。
前記エポキシ化エラストマーが、１〜５０モルパーセントのエポキシ化度を有することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
前記エポキシ開環が塩基の存在下で行われ、該塩基が、アルカリ土類又はアルカリ土類の酸化物又は水酸化物、四級化されたテトラ（Ｃ_１〜Ｃ_１２ヒドロカルビル）アンモニウム又はテトラ（Ｃ_１〜Ｃ_１２ヒドロカルビル）ホスホニウム塩、又は上記の少なくとも１つを含む組合せであることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
前記ヒドロカルビル置換チオールが、１−プロパンチオール、１−ブタンチオール、２−メチル−１−プロパンチオール、１−ペンタンチオール、３−メチル−１−ブタンチオール、１−ヘキサンチオール、１−ヘプタンチオール、１−オクタンチオール、２−エチルヘキサンチオール、シクロペンタンチオール、シクロヘキサンチオール、２−フェニルエタンチオール、フェニルチオール、２−プロペン−１−チオール、２−フランメタンチオール、又はそれらの組合せから選択されることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
前記エポキシ開環が、溶媒の存在下で行われ、前記エポキシ化エラストマーが、前記溶媒中、１〜２２％（ｗ／ｖ）の濃度を有することを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
前記エポキシ開環が、０〜１００℃の温度で行われることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
エポキシ官能基、
ヒドロキシ官能基、及び
Ｃ_１〜Ｃ_３２ヒドロカルビル置換チオ官能基
を含み、
前記ヒドロキシ官能基及び前記Ｃ_１〜Ｃ_３２ヒドロカルビル置換チオ官能基がビシナル官能基であり、
前記ヒドロカルビル基が置換又は非置換のＣ_１〜Ｃ_１２アルキル基である、
官能化エラストマー。
請求項１３に従った、又は、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法に従って生成された、官能化エラストマーを含む物品。
前記物品がタイヤトレッドであることを特徴とする、請求項１４に記載の物品。