JP5589139B2 - 部分水素化ニトリルゴムとシリコーンゴムとのブレンド物、ならびにそれらをベースとする加硫可能な混合物および加硫物 - Google Patents

部分水素化ニトリルゴムとシリコーンゴムとのブレンド物、ならびにそれらをベースとする加硫可能な混合物および加硫物 Download PDF

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Description

本発明は、部分水素化ニトリルゴムとシリコーンゴムとのブレンド物、それらの製造、それらをベースとする加硫可能な混合物および加硫物、ならびにそれに相当する製造方法に関する。
完全水素化または部分水素化ニトリルゴムとシリコーンゴムとの混合物は、基本的には、従来技術において開示されている。そのような混合物は、十分な耐油性と共に良好な耐寒性および高い耐熱性を特に有する工業的なゴム物品を製造するためには、興味深いものである。そのような混合物は、あらゆる種類のシール材料たとえばOリングまたは膜シール材料の製造、アクスルブーツ、ホース、タンクライニングもしくはスパークプラグキャップの製造、または加硫ブラダーのライニングのために使用されている。しかしながら、それらを製造する過程で起きる問題点は、場合によってはそれらのポリマーの相溶性が不十分なことである(これは、ブレンド物を製造する際の典型的な問題点である)。このことによって、ブレンド物の製造が複雑となって、相のモルホロジーに欠陥を生じることが多く、そのためにそれから製造される加硫物の性質が損なわれてしまう。
(特許文献1)には、熱可塑性エラストマーおよびそれに基づく成形物品が記載されている。少なくとも165℃の融点を有する熱可塑性プラスチック成分(b)と、シリコーンゴム(a1)およびさらに別なゴム(a2)、たとえば場合によっては水素化されているニトリルゴムからなるゴム成分(a)とが使用されている。その2種のゴム(a1)および(a2)を、第一のステップにおいてヒドロシリレーション触媒の存在下にヒドロシリレーション架橋剤を使用してまず化学架橋をさせ、次のステップにおいて、慣用される過酸化物、硫黄または樹脂架橋剤を使用して熱可塑性プラスチックと動的架橋させる。しかしながら、そのようなブレンド物は、機械的性質、特に低温および高温特性に関連してそれらに課せられたすべての要求性能を満たしているわけではない。
(特許文献2)には、シリコーンゴム、水素化ニトリルゴム、メタクリル酸亜鉛、および過酸化物をベースとする、加硫可能な混合物の製造法が記載されている。それから製造される加硫物は、高い硬度と共に、高い極限引張強さ、高い破断時引張歪み、および高いレジリエンスを有している。しかしながら、望まれているのは、低温および高温安定性においてさらに改良された加硫物である。
(特許文献3)には、シリコーンゴム、水素化ニトリルゴム、(i)(メタ)アクリル酸とポリオールとに基づく少なくとも二不飽和のエステルまたはポリエステル、(ii)(メタ)アクリル酸とポリアミンとの少なくとも二不飽和のアミドまたはポリアミド、(iii)−NH、−SHまたは不飽和C=C二重結合を有するC〜C−アルコキシシラン、および(iv)トリアリルイソシアヌレートから選択される少なくとも1種の化合物、ならびに過酸化物系架橋剤および場合によっては充填剤およびさらなる添加剤をベースとする、加硫可能な混合物の製造法が記載されている。それらの加硫物は、良好な機械的性質、良好な耐油性、および良好な低温および高温安定性を有している。しかしながら、望まれているのは、上述の性質においてさらに改良された加硫物である。
(特許文献4)には、(a)カルボキシル、カルボキシレート、カルボン酸無水物またはエポキシ基の形態の少なくとも1種のタイプの官能基を有する水素化ニトリルゴム(「HNBR」)と、(b)水素化ニトリルゴム中の各種のタイプの官能基と反応することが可能な、たとえばアミノ、ヒドロキシル、カルボキシル、またはエポキシ基のような少なくとも1種のタイプの官能基を有するシリコーンゴムとをベースとする加硫可能な混合物の製造法が記載されている。これは、ローラー上において良好な加工性を有する加硫可能な混合物を与える。その架橋は、適切な混合および混練装置で実施され、シリコーンゴムの水素化ニトリルゴムとの相溶性の向上がもたらされる。それから製造される加硫物は、改良された極限引張強さ、高温および低温安定性、ならびに耐油性を有している。欠点は、そのような官能化HNBRおよびシリコーンゴムは広く市販されているものではなく、そのために、別途のプロセスステップで製造しなければならないということである。
(特許文献5)には、シリコーンゴムおよび水素化ニトリルゴムをベースとするゴム混合物の製造法が記載されていて、その第一のステップにおいては、a)シリコーンゴムおよび好ましくは過酸化物と、b)水素化ニトリルゴムならびに好ましくは充填剤、過酸化物、可塑剤およびその他の添加剤との2種の別々の混合物を製造している。その第二のステップにおいて、それら2種の混合物を、相互に混合し、次いで加硫させる。それら2種のゴムの比率に応じて、加硫物のオイル中での膨潤特性ならびにオイルへの暴露前後の引裂伝播抵抗性を調節することが可能である。しかしながら、(特許文献5)には、そのような加硫物の高温および低温安定性をどのようにして改良することが可能であるかについての解決の糸口が何も記載されていない。
(特許文献6)には、2種の混合物成分(A)および(B)からの導電性ゴム混合物の製造法が記載されているが、ここで(A)には、合成ゴム、たとえば場合によっては水素化されたニトリルゴム、ならびに特に導電性のカーボンブラックが含まれ、そして(B)は、シリコーンゴムおよび場合によってはさらなる成分からなっている。混合物成分(A)および(B)を別途に第一のステップで製造し、第二のステップにおいて相互に混合する。過酸化物を用いるかまたは硫黄を用いてそれらの混合物を加硫する。そのようにして製造された加硫物は、高い安定性(constancy)と再現性のよい導電性を特徴としている。実施例において使用されている(A)のゴム成分は、EPDM、ブチルゴムおよびポリシロキサン変性アクリレートゴムであって、水素化ニトリルゴムは使用されていない。(特許文献6)には、高温および低温で貯蔵した後に改良された機械的性質および良好な圧縮永久歪みを有する部分水素化ニトリルゴムとシリコーンゴムとのブレンド物をベースとする加硫物が、どのようにすれば製造できるかについては、何の指針も含まれていない。
(特許文献7)には、部分水素化ニトリルゴムおよびフルオロシリコーンゴム、好ましくは3,3,3−トリフルオロプロピルメチルポリシロキサンをベースとするゴムコンパウンド物の製造法が記載されているが、それらを他の混合物成分と混合してから、過酸化物系の加硫にかけている。そのフルオロシリコーンゴムは、架橋を改良するためにある程度の量のメチルビニルシロキサン含んでいるのが好ましい。その加硫物は、トルエン/イソオクタン(6/4)混合物中で70時間貯蔵したときの体積膨潤度が低く、良好な低温特性(Gehmann試験および圧縮永久歪み)を有している。しかしながら、2相の分散に関しては、そのようなコンパウンド物は、すべての要件を満たしているわけではない。
(特許文献8)には、比較的高温での共加硫によってゴムブレンド物の相から製造される、複合加硫物の記載がある。記載されているゴムブレンド物は、(1)水素化ニトリルゴムとプロピレン/テトラフルオロエチレンゴムとの混合物、(2)水素化ニトリルゴムとハロゲン化フルオロゴムとの混合物、(3)プロピレン/テトラフルオロエチレンゴムとハロゲン化フルオロゴムとの混合物、または(4)プロピレン/テトラフルオロエチレンゴムとフルオロシリコーンゴムとの混合物、である。それらのゴムブレンド物にはさらに、(100重量部のゴムを基準にして)0.1〜15重量部の有機過酸化物および1〜2重量部の多官能モノマー(好ましくはトリアリルイソシアヌレート)が含まれている。それらの複合加硫物は、シール材料の製造に使用される。
(特許文献9)には、全部で100重量部のゴムを基準にして、98〜2重量部の水素化ニトリルゴム(ムーニー粘度:<70ME、ヨウ素数:<120)、および2〜98重量部のシリコーンゴム、および200重量部の量のシリカまたはカーボンブラックをベースとするさらなる充填剤、ならびに0.3〜10重量部の過酸化物系架橋剤を含む、加硫可能なゴム混合物が記載されている。まず、水素化ニトリルゴムと充填剤および過酸化物との成分混合物、ならびにシリコーンゴムと充填剤および過酸化物との成分混合物を別々にを製造し、次いでそれを混合、加硫することにより、水素化ニトリルゴムおよびシリコーンゴムの良好な分散が達成される。そうして得られる加硫物は、改良された機械的性質を有し、低温および高温安定性および耐油性において改良されている。しかしながら、機械的性質ならびに高温および低温安定性におけるさらなる改良が望まれている。
(特許文献10)には、3種の必須成分、(A)部分水素化ニトリルゴム、(B)ポリ塩化ビニル、および(C)シリコーンゴムの混合物が記載されている。それらから、成分(A)および(B)を混練し、次いで(C)を加え、加硫のための有機過酸化物を添加することにより、加硫物が得られる。その加硫物は、良好な熱安定性およびオゾン抵抗性および耐候性、さらには良好な耐摩耗性および耐油性も有している。(特許文献10)には、部分水素化ニトリルゴムおよびシリコーンゴムをベースとするブレンド物の高温および低温における圧縮永久歪みが、どのようにすれば改良できるかについての記述がない。
(特許文献11)には、100重量部の水素化ニトリルゴム、架橋剤、および0.2〜2.0重量部のシリコーンオイルの混合物が記載されている。過酸化物系の加硫をした後にそれらから得られる加硫物は、低いタック性と高い燃料抵抗性とを有し、燃料抵抗性貯蔵容器の内部ライニングに使用される。使用されるシリコーンオイルは、低モル質量のポリマーであって、高分子量シリコーンゴムではない。そのシリコーンオイルは、ビニル基を全く含まず、加硫物の中に化学的に固定されるものではない。その結果として、それらの離型剤としての効能が、加硫した後でも残っている。
(特許文献12)には、最初に表面に触媒を適用し、それと接着させる物質に接触させ、次いでメタセシス反応によってそれをこの表面に結合させることによる、物質の接着法が記載されている。好ましいメタセシス反応は、公知の触媒を使用した、モノマーたとえばノルボルネンおよびノルボルネン誘導体たとえばエチリデンノルボルネンの開環メタセシス重合(ROMP)である。もう一つの可能性は、非環状ジエンメタセシス(ADMET)である。(特許文献12)の教示によれば、その方法は、表面をコーティングするため、または二つの異なった表面もしくは基材を接着させるため、のいずれにも使用される。可能性がある例としては、ゴム/金属部品、繊維/エラストマー複合材料、またはコード/エラストマー複合材料の製造、ならびにトレッド混合物を有するタイヤカーカスの製造、すなわちトラックタイヤの再トレッド化が挙げられる。一般的に言えば、エラストマーたとえば水素化ニトリルゴムまたはシリコーンゴムまたはそれらの混合物を金属表面に接着させることである。部分水素化ニトリルゴムとシリコーンゴムとのブレンド物の場合において、高温および低温性能を改良することができるかどうか、およびどのようにして改良するかについての開示や示唆がまったくない。
(特許文献13)には、水素化ニトリルゴムをベースとするゴム混合物が記載されていて、それに対して、流動性を向上させ、その結果として加工性を改良する目的で、4個よりも少ない炭素原子を有するヒドロカルビル基を有するオルガノポリシロキサンが添加されている。それらの混合物がさらに、架橋剤、および場合によってはさらなる添加剤を含んでいるのが好ましい。それらの混合物をゴム部品の製造に使用して、自動車、石油、および電気産業において用途を見出している。(特許文献13)は、部分水素化NBRおよびビニル基を含むシリコーンゴムをベースとする加硫物において、弾性率のレベルの改良および低温および高温における圧縮永久歪みがどのように改良されるかについては、何の指針も与えていない。
(特許文献14)には、非架橋シリコーンゴム中へ架橋された有機ポリマー(たとえば、EPDMまたはHNBR)を分散させたものからなる成形用エラストマー組成物の記載がある。このエラストマー組成物は、第一段階で、シリコーンゴムマトリックスの中でフェノール/ホルムアルデヒド樹脂架橋剤の手段によって、EPDMまたはHNBRを架橋させることによって製造される。次いで第二段階で、過酸化物を用いるか、または白金触媒を用いたヒドロシリレーションによってそのシリコーンゴムマトリックスを加硫させる。そのエラストマー組成物は、加硫ブラダーの製造、スパークプラグキャップ、および非常用照明装置のケーブルまたはワイヤのセラミック化コーティングに使用される。(特許文献14)には、高温および低温において、加硫物の弾性率の向上および圧縮永久歪みの改良がどのようにして達成されるかについての指針がまったく含まれていない。
(特許文献15)には、エラストマー混合物の動的加硫が記載されているが、そこでは、ステップ(I)において、有機ゴム(A)、任意成分の相溶化剤(B)、任意成分の触媒(C)、オルガノポリシロキサン(D)、任意成分の架橋剤たとえば有機ヒドリド化合物(E)、加硫剤(F)(Pt触媒であってもよい)を混合し、第二ステップにおいて、そのオルガノポリシロキサンを動的架橋させる。そこで使用する有機ゴム(A)は、フッ素またはケイ素のような無機構成成分を含まないすべてのゴムであってよいとの記述がある。ニトリルゴムおよび水素化ニトリルゴムは可能な有機ゴムとして挙げられているが、部分水素化ニトリルゴムは挙げられていない。動的加硫は、過酸化物を用いたフリーラジカルの手段によるか、Pt触媒を用いたヒドロシリレーションによるか、あるいはスズ触媒を用いた重縮合によるか、のいずれかで実施することが可能であると述べられている。ヒドロシリレーションおよび重縮合を実施しようとすると、有機ゴム(A)中およびシリコーンゴム(D)中の両方に、特定の官能基が存在している必要がある。(特許文献15)の実施例では、有機ゴム(A)としてEPDMのみが使用されている。その加硫物は、もっぱら室温における機械的性質によって特性解析されていて、生成物の高温および低温安定性についての詳細がない。(特許文献15)からは、部分水素化ニトリルゴムおよびシリコーンゴムをベースとする加硫物の性質の改良については、何の結論も引き出すことができない。
(特許文献16)には、2種以上の化学的に異なったエチレン性不飽和ポリマーを処理することによるブロックコポリマーの調製法が記載されている。(特許文献16)の実施例においては、そのメタセシス反応は、もっぱら溶媒としてトルエンまたはテトラクロロエタンの存在下においてのみ実施されている。その記述には、水素化ポリブタジエンとHNBRとのクロスメタセシス反応、または不飽和ポリカーボネートと不飽和ポリシロキサンとのクロスメタセシス反応は記載されているが、部分水素化HNBRとビニルシリコーンゴムとのクロスメタセシス反応およびその後の加硫についての記述や示唆はない。(特許文献16)は、成形用樹脂および接着剤の製造にそのブロックコポリマーを使用することを目的としており、部分水素化ニトリルゴムとシリコーンゴムとから形成される加硫物をベースとする成形物の低温および高温における機械的性質および圧縮永久歪みを改良することができるかどうか、およびどのようにして改良するかについての情報はまったくない。
上述の従来技術に共通していることは、水素化ニトリルゴムとシリコーンゴムとから形成される加硫物の性質における改良、特に高温および低温における改良された弾性率レベルおよび改良された性質がどのようにして達成できるかについての解決の糸口がそれらからはまったく推論できないということである。
特開2007−138020A号公報 特開平05−271474A号公報 欧州特許出願公開第A0 558 385号明細書 欧州特許出願公開第A0 559 515号明細書 独国特許出願公開第A38 12 354号明細書 欧州特許出願公開第A0 435 554号明細書 特開昭60−141738A号公報 特開昭62−212143A号公報 特開平06−016872A号公報 特開平06−263923A号公報 特開平10−168232A号公報 米国特許出願公開第2002/053379A1号明細書 欧州特許出願公開第A1 505 114号明細書 国際公開第A2008/044063号パンフレット 国際公開第A2005/059008号パンフレット 国際公開第A2008/027283号パンフレット
したがって、本発明が目的するところは、改良された機械的性質、特に高温および低温における改良された弾性率レベルおよび改良された性質を有する、部分水素化ニトリルゴムとビニル基を含むシリコーンゴムとをベースとする加硫物を提供することであった。
驚くべきことには、その目的は、部分水素化ニトリルゴムとビニル基を含むシリコーンゴムとを、好ましくは溶媒の不在化に、適切な触媒を添加したメタセシス反応にかけることによって達成された。そうして得られたブレンド物をさらなる成分と混合し、次いで過酸化物を用いて加硫させると、所望の改良された性質を有する加硫物を得ることが可能である。
したがって、本発明は、少なくとも1種の部分水素化ニトリルゴムと少なくとも1種のビニル基を含むシリコーンゴムとを相互に混合することによってゴムブレンド物を製造するための方法を提供するが、その特徴とするところは、その混合を、周期律表の第6族または第8族の遷移金属をベースとし、その金属に対してカルベン様の方式で結合された少なくとも1個の配位子を有している錯体触媒であるメタセシス触媒の存在下で実施することである。
ゴムブレンド物を製造するための本発明による方法は、実質的に有機溶媒の不存在下に実施するのが好ましい。
本明細書の文脈においては、実質的に有機溶媒の不存在下にプロセスが実施されるという表現は、メタセシス触媒の存在下に少なくとも1種の部分水素化ニトリルゴムと少なくとも1種のビニル基を含むシリコーンゴムとを混合することによってゴムブレンド物を好適に製造する際には、有機溶媒の量が、1200ppm以下、好ましくは500ppm以下、特には100ppm以下であるということを意味している。有機溶媒とは、1〜14、好ましくは1〜12個の炭素原子を有する脂肪族、脂環族、または芳香族炭化水素を意味していると理解されたい。それらの脂肪族、脂環族、または芳香族のC〜C14炭化水素は、モノハロゲン化またはポリハロゲン化されていてもよく、また1種以上のさらなる官能基特に、ヒドロキシル、CN、カルボキシル、カルボキシレート、あるいはそうでなければ、1種以上のヘテロ原子、好ましくは酸素または窒素を含んでいてもよい。
本発明による方法において重要な因子は、周期律表の第6族または第8族の遷移金属をベースとし、その金属に対してカルベン様の方式で結合された少なくとも1個の配位子を有するメタセシス錯体触媒を使用することである。そのような触媒は基本的には公知であり、メタセシス反応によってニトリルゴムの分子量を低下させるためにすでに使用されている。したがって、本発明において使用するための触媒は、以後においては、略して「メタセシス触媒」と呼ぶこともある。
本発明のブレンド物をベースとする加硫物を、過酸化物を使用して製造するのは有利なことであって、上述の従来技術におけるいくつかの場合に使用されたような硫黄、硫黄放出系、またはフェノール−ホルムアルデヒド樹脂ベースの系の形態のその他の慣用されてきた架橋剤を存在させる必要がない。
本発明はさらに、このようにして、少なくとも1種の部分水素化ニトリルゴムと少なくとも1種のビニル基を含むシリコーンゴムとをベースとして得られるゴムブレンド物も提供する。
これらのゴムブレンド物は、公知のゴムブレンド物とは異なっている。クロスメタセシス反応によって、部分水素化ニトリルゴムのシリコーンゴムに対する共有結合的な結合が生じ、それによって、それら2種のゴムの極めて良好な相互への分布を達成することが可能である。
本発明はさらに、上述のゴムブレンド物と少なくとも1種の過酸化物架橋系とを含む、加硫可能な混合物も提供する。それらには、1種以上のさらなるゴム添加剤を含んでいてもよい。
本発明はさらに、上述の加硫可能な混合物を架橋反応させることによって加硫物を製造するための方法、およびそうして得られた加硫物も提供する。
従来技術においては、今日までのところ、部分水素化ニトリルゴムとビニル基を含むシリコーンゴムとのブレンド物をベースとして製造する加硫物についての記述は一切ない。
これら本発明の加硫物は、良好もしくは改良された機械的性質、特に、高温、低温の両方における、向上された、すなわち改良された弾性率レベルおよび改良された圧縮永久歪みを特徴としている。このことは、メタセシス触媒の非存在下で製造された、部分水素化ニトリルゴムとビニル基を含むシリコーンゴムとのブレンド物から形成される加硫物と比較すればわかる。
例1.2CCからのゴムブレンド物のSEM画像(600倍) 例1.2CCからのゴムブレンド物のSEM画像(3000倍) 例1.7からのゴムブレンド物のSEM画像(3000倍) 例1.7からのゴムブレンド物のSEM画像(3000倍) 例1.4CCからのゴムブレンド物のSEM画像(1200倍) 例1.4CCからのゴムブレンド物のSEM画像(1200倍) 例1.5からのゴムブレンド物のSEM画像(1200倍) 例1.5からのゴムブレンド物のSEM画像(1200倍)
本明細書および本発明の文脈において、一般的用語としてまたは「好ましくは」の範囲内で、これまでおよび以後において与えられる基、パラメーターまたは説明についての定義はすべて、各種所望の方式で相互に組み合わせることが可能であり、したがって、それぞれの領域と「好ましい」とされる領域との間も含まれる。
本明細書の文脈において、各種のタイプのメタセシス触媒または一般式(I)、(Ia)、(Ib)または(Ic)の化合物に関連して使用される「置換された」という用語は、ある基または原子の上の水素原子が、それぞれの場合において規定された基の一つによって置換されていることを意味してはいるが、ただし、その所定の原子の原子価を超えてはならず、また置換によって安定な化合物が生じなければならない。
部分水素化ニトリルゴム:
本発明のブレンド物は、部分水素化ニトリルゴムを使用して製造される。それらは、少なくとも1種の共役ジエンおよび少なくとも1種のα,β−不飽和ニトリルから誘導される繰り返し単位を含み、ここでその重合したジエンモノマーからのC=C二重結合が、好ましくは少なくとも50%から最大99%までの範囲、より好ましくは75〜98.5%の範囲、さらにより好ましくは80〜98%の範囲、特には85〜96%の範囲で部分水素化されている。
本発明のブレンド物はさらに、少なくとも1種の共役ジエン、少なくとも1種のα,β−不飽和ニトリル、1種以上のさらなる共重合性ターモノマーから誘導される繰り返し単位を含む部分水素化ニトリルゴムを使用しても製造することができるが、ここで、重合したジエンモノマーおよびさらなる重合したターモノマーからのC=C二重結合が、好ましくは少なくとも50%から最大99%までの範囲、より好ましくは75〜98.5%の範囲、さらにより好ましくは80〜98%の範囲、特には85〜96%の範囲で部分水素化されている。
各種の共役ジエンを使用することができる。(C〜C)共役ジエンを使用するのが好ましい。1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチルブタジエン、ピペリレン、またはそれらの混合物が特に好ましい。特に好ましいのは、1,3−ブタジエンおよびイソプレンまたはそれらの混合物である。さらにより好ましいのは、1,3−ブタジエンである。
使用されるα,β−不飽和ニトリルは、各種公知のα,β−不飽和ニトリルであってよいが、(C〜C)−α,β−不飽和ニトリル、たとえば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリルまたはそれらの混合物が好ましい。特に好ましいのは、アクリロニトリルである。
使用されるさらなる共重合性ターモノマーは、たとえば以下のものであってよい:芳香族ビニルモノマー、好ましくはスチレン、α−メチルスチレンおよびビニルピリジン、フッ素化ビニルモノマー、好ましくはフルオロエチルビニルエーテル、フルオロプロピルビニルエーテル、o−フルオロメチルスチレン、ペンタフルオロ安息香酸ビニル、ジフルオロエチレンおよびテトラフルオロエチレン、あるいはそうでなければ、共重合性の老化防止性モノマー、好ましくはN−(4−アニリノフェニル)アクリルアミド、N−(4−アニリノフェニル)メタクリルアミド、N−(4−アニリノフェニル)シンナミド、N−(4−アニリノフェニル)クロトンアミド、N−フェニル−4−(3−ビニルベンジルオキシ)アニリン、およびN−フェニル−4−(4−ビニルベンジルオキシ)アニリン、ならびにさらに非共役ジエン、たとえば4−シアノシクロヘキセンおよび4−ビニルシクロヘキセン、またはそうでなければ、アルキン、たとえば1−もしくは2−ブチン。
使用されるさらなる共重合性ターモノマーは、以下のものであってよい:カルボキシル基を含む1種以上の共重合性ターモノマー、たとえばα,β−不飽和モノカルボン酸、それらのエステル、α,β−不飽和ジカルボン酸、それらのモノエステルもしくはジエステル、それらに対応する酸無水物、またはそれらのアミド。
使用されるα,β−不飽和モノカルボン酸は、好ましくは、アクリル酸およびメタクリル酸であってよい。α,β−不飽和モノカルボン酸のエステル、好ましくはそれらのアルキルエステル、アルコキシアルキルエステル、またはヒドロキシアルキルエステルを使用することもまた可能である。
α,β−不飽和モノカルボン酸のC〜C18アルキルエステルが好ましく、特に好ましいのは以下のものである:アクリル酸およびメタクリル酸のC〜C18アルキルエステル、特に(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸n−ドデシル、アクリル酸2−プロピルヘプチル、および(メタ)アクリル酸ラウリル。特に、アクリル酸n−ブチルが使用される。
好ましいのはさらに、α,β−不飽和モノカルボン酸のC〜C12−アルコキシアルキルエステルであって、特に好ましいのは以下のものである:アクリル酸またはメタクリル酸のC〜C12−アルコキシアルキルエステル、特に(メタ)アクリル酸メトキシメチル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、および(メタ)アクリル酸メトキシエチル。特に、アクリル酸メトキシエチルが使用される。
好ましいのはさらに、α,β−不飽和モノカルボン酸のC〜C12−ヒドロキシアルキルエステルであって、特に好ましのは以下のものである:アクリル酸またはメタクリル酸のC〜C12−ヒドロキシアルキルエステル、特に(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、および(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル。
使用されるその他のα,β−不飽和モノカルボン酸のエステルはさらに、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、N−(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシメチル)アクリルアミド、およびウレタン(メタ)アクリレートである。
アルキルエステルたとえば上に挙げたものと、アルコキシアルキルエステルたとえば上に挙げた形態のものとの混合物を使用することも可能である。
シアノアルキル基中の炭素原子の数が2〜12個のアクリル酸シアノアルキルおよびメタクリル酸シアノアルキル、好ましくはアクリル酸α−シアノエチル、アクリル酸β−シアノエチル、およびメタクリル酸シアノブチルもまた使用することもまた可能である。
ベンジル基を含むフッ素−置換されたアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル、好ましくはアクリル酸フルオロベンジルおよびメタクリル酸フルオロベンジルを使用することもまた可能である。フルオロアルキル基を含むアクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、好ましくはアクリル酸トリフルオロエチルおよびメタクリル酸テトラフルオロプロピルを使用することもまた可能である。アミノ基を含むα,β−不飽和カルボン酸エステル、たとえばアクリル酸ジメチルアミノメチルおよびアクリル酸ジエチルアミノエチルを使用することもまた可能である。
使用されるさらなる共重合性モノマーは、α,β−不飽和ジカルボン酸、好ましくはマレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、シトラコン酸、およびメサコン酸であってもよい。
α,β−不飽和ジカルボン酸無水物、好ましくは無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、および無水メサコン酸を使用することもさらに可能である。
さらに、α,β−不飽和ジカルボン酸のモノ−またはジエステルを使用することも可能である。これらのα,β−不飽和ジカルボン酸のモノエステルまたはジエステルは、たとえば、アルキル、好ましくはC〜C10−アルキル、特にはエチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチルまたはn−ヘキシル、アルコキシアルキル、好ましくはC〜C12−アルコキシアルキル、より好ましくはC〜C−アルコキシアルキル、ヒドロキシアルキル、好ましくはC〜C12−ヒドロキシアルキル、より好ましくはC〜C−ヒドロキシアルキル、シクロアルキル、好ましくはC−C12−シクロアルキル、より好ましくはC〜C12−シクロアルキル、アルキルシクロアルキル、好ましくはC〜C12−アルキルシクロアルキル、より好ましくはC−C10−アルキルシクロアルキル、またはアリール、好ましくはC〜C14−アリール、のモノエステルまたはジエステルであってよく、ここでそれぞれの場合におけるジエステルは、均一であってもあるいは混合エステルであってもよい。
α,β−不飽和ジカルボン酸モノエステルの例には、以下のものが挙げられる:
・ マレイン酸モノアルキル、好ましくはマレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノプロピル、およびマレイン酸モノ−n−ブチル;
・ マレイン酸モノシクロアルキル、好ましくはマレイン酸モノシクロペンチル、マレイン酸モノシクロヘキシル、およびマレイン酸モノシクロヘプチル;
・ マレイン酸モノアルキルシクロアルキル、好ましくはマレイン酸モノメチルシクロペンチル、およびマレイン酸モノエチルシクロヘキシル;
・ マレイン酸モノアリール、好ましくはマレイン酸モノフェニル;
・ マレイン酸モノベンジル類、好ましくはマレイン酸モノベンジル;
・ フマル酸モノアルキル、好ましくはフマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、フマル酸モノプロピル、およびフマル酸モノ−n−ブチル;
・ フマル酸モノシクロアルキル、好ましくはフマル酸モノシクロペンチル、フマル酸モノシクロヘキシル、およびフマル酸モノシクロヘプチル;
・ フマル酸モノアルキルシクロアルキル、好ましくはフマル酸モノメチルシクロペンチル、およびフマル酸モノエチルシクロヘキシル;
・ フマル酸モノアリール、好ましくはフマル酸モノフェニル;
・ フマル酸モノベンジル類、好ましくはフマル酸モノベンジル;
・ シトラコン酸モノアルキル、好ましくはシトラコン酸モノメチル、シトラコン酸モノエチル、シトラコン酸モノプロピル、およびシトラコン酸モノ−n−ブチル;
・ シトラコン酸モノシクロアルキル、好ましくはシトラコン酸モノシクロペンチル、シトラコン酸モノシクロヘキシル、およびシトラコン酸モノシクロヘプチル;
・ シトラコン酸モノアルキルシクロアルキル、好ましくはシトラコン酸モノメチルシクロペンチル、およびシトラコン酸モノエチルシクロヘキシル;
・ シトラコン酸モノアリール、好ましくはシトラコン酸モノフェニル;
・ シトラコン酸モノベンジル類、好ましくはシトラコン酸モノベンジル;
・ イタコン酸モノアルキル、好ましくはイタコン酸モノメチル、イタコン酸モノエチル、イタコン酸モノプロピル、およびイタコン酸モノ−n−ブチル;
・ イタコン酸モノシクロアルキル、好ましくはイタコン酸モノシクロペンチル、イタコン酸モノシクロヘキシル、およびイタコン酸モノシクロヘプチル;
・ イタコン酸モノアルキルシクロアルキル、好ましくはイタコン酸モノメチルシクロペンチル、およびイタコン酸モノエチルシクロヘキシル;
・ イタコン酸モノアリール、好ましくはイタコン酸モノフェニル;
・ イタコン酸モノベンジル、好ましくはイタコン酸モノベンジル;
・ メサコン酸モノアルキル、好ましくはメサコン酸モノエチル。
使用されるα,β−不飽和ジカルボン酸ジエステルも、上述のモノエステル基に基づいた類似のジエステルであってよいが、ここで、それらのエステル基が化学的に異なった基であってもよい。
共役ジエンとα,β−不飽和ニトリルとをベースとする部分水素化NBRポリマーの中の繰り返し単位の比率は、広い範囲にわたって変化させることができる。共役ジエン(1種以上)の比率または合計は、ポリマー全体を基準にして、典型的には40〜90重量%の範囲、好ましくは50〜88重量%の範囲である。α,β−不飽和ニトリル(1種以上)の比率または合計は、ポリマー全体を基準にして、典型的には10〜60重量%、好ましくは15〜50重量%である。いずれの場合においても、モノマーの比率を合計したものが100重量%となる。さらなるターモノマーは、そのターモノマー(1種以上)の性質に応じて、ポリマー全体を基準にして、0〜40重量%の量で存在させてよい。この場合、共役ジエンもしくはジエン(1種以上)および/またはα,β−不飽和ニトリル(1種以上)の相当する比率を、追加のモノマーの比率で置き換えるが、それぞれの場合において、全部のモノマーの比率を合計して100重量%とする。
本発明において使用される部分水素化ニトリルゴムは、10〜120ムーニー単位、好ましくは20〜100ムーニー単位の範囲のムーニー粘度(ML 1+4、100℃)を有している。ムーニー粘度は、ASTM標準D 1646に従って求める。
本発明において、30〜70、好ましくは30〜50の範囲のムーニー粘度(ML 1+4、100℃)を有するニトリルゴムを使用するならば、これは、150 000〜500 000の範囲、好ましくは180 000〜400 000の範囲の重量平均分子量Mwに相当し、その多分散性PDI=Mw/Mn(ここで、Mwは重量平均分子量、Mnは数平均分子量である)は、典型的には2.0〜6.0の範囲、好ましくは2.0〜4.0の範囲である。
そのような部分水素化ニトリルゴムは、当業者には十分に公知であり、たとえばLanxess Deutschland GmbHからTherban(登録商標)のブランドとして市場で入手することもできるし、当業者にはよく知られた方法で製造することもできる。部分水素化ニトリルゴムは、典型的には、乳化重合、次いで水素化することによって製造されるが、その製造法は当業者にはよく知られており、多くの参考文献および特許からも知られている。
ビニル基を含むシリコーンゴム:
使用される、ビニル基を含むシリコーンゴムは、文献から当業者に公知のいずれのものであってもよい。たとえば、それらは、2種以上のタイプの一般式(I)の繰り返し単位を含むオルガノポリシロキサンであってよいが、
[式中、それぞれの場合において、Rは、同一または異なり、それぞれ1〜6個の炭素原子を有する非置換または置換の一価のヒドロカルビル基である。]、
ここで、オルガノポリシロキサンは全部で、10〜20 000、好ましくは50〜15 000、より好ましくは200〜10 000の繰り返し単位を有し、そして一般式(I)のタイプの繰り返し単位の一つにおけるR基の少なくとも一つは、1個以上のC=C二重結合を含んでいる。
一般式(I)の繰り返し単位の中のR基(1種以上)が、1個以上のC=C二重結合を含む基ではないような場合には、それらのR基が同一または異なり、そしてそれぞれ、直鎖状または分岐状のC〜C−アルキルまたはフェニルであってよい。そのC〜C−アルキル基は、ハロゲン、好ましくはフッ素によってモノ置換、ジ置換、トリ置換、または4個以上置換されたものであってよい。
一般式(II)の繰り返し単位の一つのタイプ
[式中、Rは、式(I)について定義されたものである]、および一般式(I)の繰り返し単位の一つ以上のさらなるタイプを有するオルガノポリシロキサンを使用するのが好ましい。
繰り返し単位中に存在している全部のR基の0.1〜50モル%、好ましくは0.5〜20モル%、より好ましくは1〜10モル%が、ビニル基(−CH=CH)である一般式(I)のオルガノポリシロキサンを使用するのが、有用であることが見出された。
オルガノポリシロキサンの構造が決定的に重要であるという訳ではなく、直鎖構造、または部分的に分岐した構造、または環状構造のいずれを有するオルガノポリシロキサンでも使用することが可能である。
それらのオルガノポリシロキサンの末端基は、典型的には次のタイプの基である。
[式中、R基は式(I)について定義されたものであって、それぞれ独立してH、OR’、およびC(=O)R’(ここで、R’は、この場合もまた、式(I)について定義されたR基であってよい)である。]
鎖の末端のケイ素原子の一つに結合されたR基が、第二の末端のケイ素原子に結合した第二のR基と共になって、単結合を形成して、その結果オルガノシロキサン環を形成しているということもまたあり得る。
使用されるシリコーンゴムが常に、C=C二重結合を有するR基を含む繰り返し単位の一つのタイプを含んでいるという条件があるので、それらは、コポリマーまたは3種以上のモノマーに基づくポリマーである。たとえば、R基の中にC=C二重結合(1個以上)を含む繰り返し単位と共に、好ましくはメチルビニルシロキシ繰り返し単位、ジメチルシロキシ、フェニルメチルシロキシ、ジフェニルシロキシ、および/または3,3,3−トリフルオロプロピルメチルシロキシ繰り返し単位を有するコポリマーを使用することも可能である。
ビニル基を含み、好適に使用することが可能なシリコーンゴムは、以下の一般名で知られている:
VMQ:(ビニルメチルシリコーンゴム)
PVMQ:(フェニルビニルメチルシリコーンゴム)
FVMQ:(3,3,3−トリフルオロプロピルビニルメチルシリコーンゴム)
これらのシリコーンゴムの中のそれぞれのタイプの繰り返し単位の比率は、当業者に公知の程度で変化させることができる。
以下の式によって表されるVMQ、PVMQ、およびFVMQを使用するのが有用であることが見出されたが、ここで、nおよびmは同一または異なった整数であり、それぞれ、典型的には1〜9999、好ましくは1〜7499、より好ましくは1〜4999の範囲であり、式中のcは、整数であって、それぞれの場合において10〜10000、好ましくは50〜7500、より好ましくは100〜5000の範囲であるが、ただし、所定のオルガノポリシロキサンの全部の繰り返し単位を合計したものが、10〜20000、好ましくは50〜15000、より好ましくは200〜10000になるような、n、m、およびcの数値とする必要がある。
そのようなビニル基を含むシリコーンゴムもまた、市場で入手可能であるか、または当業者に公知の方法で製造することができる。
本発明のゴムブレンド物は、少なくとも1種の共役ジエンと少なくとも1種のα,β−不飽和ニトリルから誘導される繰り返し単位を含む少なくとも1種の部分水素化ニトリルゴム(ここで、その重合したジエンモノマーからのC=C二重結合が、好ましくは少なくとも50%から最大99%までの程度、より好ましくは75〜98.5%の程度、さらにより好ましくは80〜98%、特には85〜96%の程度で部分水素化されている)と、ビニル基を含み、そして一般式(I)の2種以上のタイプの繰り返し単位を含む少なくとも1種のオルガノポリシロキサンとを使用して製造するのが好ましいが、
[式中、Rが同一または異なり、それぞれ、置換または非置換の一価の1〜6個の炭素原子を有するヒドロカルビル基、場合によっては1個以上のフッ素基によって置換された好ましくは直鎖状または分岐状のC〜Cアルキル、またはフェニル、またはビニルである。]
ここでそのオルガノポリシロキサンは、合計して1〜20 000の繰り返し単位、好ましくは50〜15 000、より好ましくは200〜10 000の繰り返し単位を有し、その中でR基の少なくとも1個が1個以上のC=C二重結合を含む、一般式(I)の一つのタイプの繰り返し単位が存在している。
本発明のゴムブレンド物は、その中のC=C二重結合の75〜98.5%、さらにより好ましくは80〜98%、特には85〜96%が水素化されている、少なくとも1種のアクリロニトリル−ブタジエンコポリマーと、少なくとも1種のビニル基を含み、VMQ(ビニルメチルシリコーンゴム)、PVMQ(フェニルビニルメチルシリコーンゴム)およびFVMQ(3,3,3−トリフルオロプロピルビニルメチルシリコーンゴム)からなる群より選択されるシリコーンゴムと、を使用して製造するのがより好ましい。
メタセシス触媒:
本発明において使用されるメタセシス触媒では、モリブデン、オスミウムまたはルテニウムをベースとする錯体触媒を試み、試験する。それらの錯体触媒は、金属に対してカルベン様の方式で結合された少なくとも1個の配位子を有するという、共通した構造的な特徴を有している。好ましい実施態様においては、錯体触媒が2個のカルベン配位子、すなわちその錯体の中心金属に対して、カルベン様の方式で結合されている2個の配位子を有している。
たとえば次の一般式(A)の触媒を使用することが可能である。
[式中、
Mが、オスミウムまたはルテニウムであり、
およびXが同一または異なり、2個の配位子、好ましくはアニオン性配位子であり、
Lが、同一であるかまたは異なった配位子、好ましくは電荷を持たない電子供与体であり、
Rが、同一または異なり、それぞれ水素、アルキル、好ましくはC〜C30−アルキル、シクロアルキル、好ましくはC〜C20−シクロアルキル、アルケニル、好ましくはC〜C20−アルケニル、アルキニル、好ましくはC〜C20−アルキニル、アリール、好ましくはC〜C24−アリール、カルボキシレート、好ましくはC〜C20−カルボキシレート、アルコキシ、好ましくはC〜C20−アルコキシ、アルケニルオキシ、好ましくはC〜C20−アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、好ましくはC〜C20−アルキニルオキシ、アリールオキシ、好ましくはC〜C24−アリールオキシ、アルコキシカルボニル、好ましくはC〜C20−アルコキシカルボニル、アルキルアミノ、好ましくはC〜C30−アルキルアミノ、アルキルチオ、好ましくはC〜C30−アルキルチオ、アリールチオ、好ましくはC〜C24−アリールチオ、アルキルスルホニル、好ましくはC〜C20−アルキルスルホニル、またはアルキルスルフィニル、好ましくはC〜C20−アルキルスルフィニルであるが、ここで、それらの基はすべて、それぞれ場合によっては、1個以上のアルキル、ハロゲン、アルコキシ、アリールまたはヘテロアリール基によって置換されていてもよいか、あるいは別な方法として、共に共通の炭素原子に結合されている二つのR基が橋かけをして、性質上脂肪族であっても芳香族であってもよく場合によっては置換されていたり1個以上のヘテロ原子を含んでいたりしてもよい、環状基を形成している。]
一般式(A)の好ましい触媒においては、1個のR基が水素であり、他のR基が、C〜C20−アルキル、C〜C10−シクロアルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、C〜C24−アリール、C〜C20−カルボキシレート、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルケニルオキシ、C〜C20−アルキニルオキシ、C〜C24−アリールオキシ、C〜C20−アルコキシカルボニル、C〜C30−アルキルアミノ、C〜C30−アルキルチオ、C〜C24−アリールチオ、C〜C20−アルキルスルホニル、またはC〜C20−アルキルスルフィニルであるが、ここで、それらの基はすべて、それぞれ場合によっては、1個以上のアルキル、ハロゲン、アルコキシ、アリールまたはヘテロアリール基によって置換されていてもよい。
一般式(A)の触媒において、XおよびXが同一または異なり、2個の配位子、好ましくはアニオン性配位子である。
およびXは、たとえば、水素、ハロゲン、擬ハロゲン、直鎖状または分岐状のC〜C30−アルキル、C〜C24−アリール、C〜C20−アルコキシ、C〜C24−アリールオキシ、C〜C20−アルキルジケトネート、C〜C24−アリールジケトネート、C〜C20−カルボキシレート、C〜C20−アルキルスルホネート、C〜C24−アリールスルホネート、C〜C20−アルキルチオール、C〜C24−アリールチオール、C〜C20−アルキルスルホニル、またはC〜C20−アルキルスルフィニル基であってよい。
上述のXおよびX基が、1種以上のさらなる基、たとえばハロゲン、好ましくはフッ素、C〜C10−アルキル、C〜C10−アルコキシまたはC〜C24−アリールによって置換されていてもよく、それらの基がさらに、場合によっては次いでハロゲン、好ましくはフッ素、C〜C−アルキル、C〜C−アルコキシおよびフェニルを含む群より選択される1種以上の置換基によって置換されていてもよい。好ましい実施態様においては、XおよびXが同一または異なり、それぞれが、ハロゲン特に、フッ素、塩素、臭素もしくはヨウ素、ベンゾエート、C〜C−カルボキシレート、C〜C−アルキル、フェノキシ、C〜C−アルコキシ、C〜C−アルキルチオール、C〜C24−アリールチオール、C〜C24−アリールまたはC〜C−アルキルスルホネートである。特に好ましい実施態様においては、XおよびXが同一であって、それぞれハロゲン特に、塩素、CFCOO、CHCOO、CFHCOO、(CHCO、(CF(CH)CO、(CF)(CHCO、PhO(フェノキシ)、MeO(メトキシ)、EtO(エトキシ)、トシレート(p−CH−C−SO)、メシレート(2,4,6−トリメチルフェニル)、またはCFSO(トリフルオロメタンスルホネート)である。
一般式(A)において、Lは、同一であっても異なっていてもよい配位子であり、好ましくは電荷を持たない電子供与体である。
2個のL配位子は、たとえば、それぞれ独立して、ホスフィン、スルホネート化ホスフィン、ホスフェート、ホスフィナイト、ホスホナイト、アルシン、スチビン、エーテル、アミン、アミド、スルホキシド、カルボキシル、ニトロシル、ピリジン、チオエーテル、またはイミダゾリジン(「Im」)配位子とすることができる。
それら2個のL配位子は、好ましくはそれぞれ独立して、C〜C24−アリール−、C〜C10−アルキル−もしくはC〜C20−シクロアルキルホスフィン配位子、スルホネート化C〜C24−アリール−もしくはスルホネート化C〜C10−アルキルホスフィン配位子、C〜C24−アリール−もしくはC〜C10−アルキルホスフィナイト配位子、C〜C24−アリール−もしくはC〜C10−アルキルホスホナイト配位子、C〜C24−アリール−もしくはC〜C10−アルキルホスファイト配位子、C〜C24−アリール−もしくはC〜C10−アルキルアルシン配位子、C〜C24−アリール−もしくはC〜C10−アルキルアミン配位子、ピリジン配位子、C〜C24−アリール−もしくはC〜C10−アルキルスルホキシド配位子、C〜C24−アリールもしくはC〜C10−アルキルエーテル配位子もしくはC〜C24−アリール−もしくはC〜C10−アルキルアミド配位子であるが、それらはすべて、それぞれ、場合によってはさらにハロゲン、C〜C−アルキルもしくはC〜C−アルコキシ基によって置換されているフェニル基によって置換されていてもよい。
「ホスフィン」という用語には、たとえば、PPh、P(p−Tol)、P(o−Tol)、PPh(CH、P(CF、P(p−FC、P(p−CF、P(C−SONa)、P(CH−SONa)、P(イソプロピル)、P(CHCH(CHCH))、P(シクロペンチル)、P(シクロヘキシル)、P(ネオペンチル)、およびP(ネオフェニル)が含まれる。
「ホスフィナイト」という用語には、たとえば、トリフェニルホスフィナイト、トリシクロヘキシルホスフィナイト、トリイソプロピルホスフィナイト、およびメチルジフェニルホスフィナイトが含まれる。
「ホスファイト」という用語には、たとえば、トリフェニルホスファイト、トリシクロヘキシルホスファイト、トリ−tert−ブチルホスファイト、トリイソプロピルホスファイト、およびメチルジフェニルホスファイトが含まれる。
「スチビン」という用語には、たとえば、トリフェニルスチビン、トリシクロヘキシルスチビン、およびトリメチルスチビンが含まれる。
「スルホネート」という用語には、たとえば、トリフルオロメタンスルホネート、トシレート、およびメシレートが含まれる。
「スルホキシド」という用語には、たとえば、(CHS(=O)および(CS=Oが含まれる。
「チオエーテル」という用語には、たとえば、CHSCH、CSCH、CHOCHCHSCH、およびテトラヒドロチオフェンが含まれる。
「ピリジン」という用語は、本明細書の文脈においては、たとえば、国際公開第A03/011455号パンフレットにおいてGrubbsによって規定されているすべての窒素含有配位子を含む包括用語(umbrella term)として理解されるべきである。それらの例としては以下のものが挙げられる:ピリジン、ピコリン(α−、β−、およびγ−ピコリン)、ルチジン(2,3−、2,4−、2,5−、2,6−、3,4−、および3,5−ルチジン)、コリジン(2,4,6−トリメチルピリジン)、トリフルオロメチルピリジン、フェニルピリジン、4−(ジメチルアミノ)ピリジン、クロロピリジン、ブロモピリジン、ニトロピリジン、キノリン、ピリミジン、ピロール、イミダゾール、およびフェニルイミダゾール。
L配位子の一方または両方がイミダゾリジン基(Im)である場合には、これは典型的には、一般式(IIa)または(IIb)の構造を有している。
[式中、
、R、R10、R11が同一または異なり、それぞれ、水素、または直鎖状または分岐状のC〜C30−アルキル、C〜C20−シクロアルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、C〜C24−アリール、C〜C20−カルボキシレート、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルケニルオキシ、C〜C20−アルキニルオキシ、C〜C20−アリールオキシ、C〜C20−アルコキシカルボニル、C〜C20−アルキルチオ、C〜C20−アリールチオ、C〜C20−アルキルスルホニル、C〜C20−アルキルスルホネート、C〜C20−アリールスルホネート、またはC〜C20−アルキルスルフィニルである。]
場合によって、R、R、R10、R11基の1個以上が、それぞれ独立して、1個以上の置換基、好ましくは直鎖状または分岐状のC〜C10−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C10−アルコキシまたはC〜C24−アリールによって置換されているが、ここで上述のそれらの置換基がそれぞれ、好ましくはハロゲン、特に塩素または臭素、C〜C−アルキル、C〜C−アルコキシ、およびフェニルの群から選択される1個以上の基によってさらに置換されていてもよい。
単なる説明のためではあるが、一般式(IIa)および(IIb)に示されるイミダゾリジン基の構造は、本明細書の文脈においては、このイミダゾリジン基(Im)について文献で遭遇することも多い構造(IIa’)および(IIb’)(これらは、イミダゾリジン基のカルベンとしての特性を強調している)と等価であるということを付け加えておく。このことは、後に示す関連する好ましい構造(IIIa)〜(IIIf)に対しても、同様にあてはまる。
一般式(A)の触媒の好ましい実施態様においては、RおよびRはそれぞれ独立して、水素、C〜C24−アリール、より好ましくはフェニル、直鎖状または分岐状のC〜C10−アルキル、より好ましくはプロピルまたはブチルであるか、または、それらが結合している炭素原子を共にして、シクロアルキルまたはアリール基を形成するが、ここで上述の基は、場合によっては、直鎖状または分岐状のC〜C10−アルキル、C〜C10−アルコキシ、C〜C24−アリールを含む群から選択される1個以上のさらなる基、ならびにヒドロキシル、チオール、チオエーテル、ケトン、アルデヒド、エステル、エーテル、アミン、イミン、アミド、ニトロ、カルボン酸、ジスルフィド、カーボネート、イソシアネート、カルボジイミド、カルボアルコキシ、カルバメート、およびハロゲンの官能基によって、さらに置換されていてもよい。
一般式(A)の触媒の好ましい実施態様においては、R10およびR11基は、さらに同一または異なり、そしてそれぞれ直鎖状または分岐状のC〜C10−アルキル、より好ましくはイソプロピルまたはネオペンチル、C〜C10−シクロアルキル、好ましくはアダマンチル、C〜C24−アリール、より好ましくはフェニル、C〜C10−アルキルスルホネート、より好ましくはメタンスルホネート、C〜C10−アリールスルホネート、より好ましくはp−トルエンスルホネートである。
場合によっては、上述のR10およびR11で定義したような基が、直鎖状または分岐状のC〜C−アルキル、特にメチル、C〜C−アルコキシ、アリールを含む群から選択される1個以上のさらなる基、ならびにヒドロキシル、チオール、チオエーテル、ケトン、アルデヒド、エステル、エーテル、アミン、イミン、アミド、ニトロ、カルボン酸、ジスルフィド、カーボネート、イソシアネート、カルボジイミド、カルボアルコキシ、カルバメート、およびハロゲンの群から選択される官能基によって置換されている。
さらに詳しくは、R10およびR11基は、同一または異なり、それぞれイソプロピル、ネオペンチル、アダマンチル、メシチル、または2,6−ジイソプロピルフェニルである。
特に好ましいイミダゾリジン基(Im)は、下記の構造(IIIa)〜(IIIf)を有しているが、ここで、Phはそれぞれの場合においてフェニル基であり、Buはブチル基であり、そしてMesはそれぞれの場合において2,4,6−トリメチルフェニル基であるか、またはそれに代えてすべての場合において、2,6−ジイソプロピルフェニルである。
式(A)の触媒の広く各種の異なった代表的化合物は、たとえば国際公開第A96/04289号パンフレットおよび国際公開第A97/06185号パンフレットから、基本的には公知である。
それらの好適なIm基に代わるものとして、一般式(A)の中のL配位子の一方または両方が、この場合も好ましくは同一であっても異なっていてもよいが、トリアルキルホスフィン配位子であって、その中のアルキル基の少なくとも1個が、二級アルキル基またはシクロアルキル基、好ましくはイソプロピル、イソブチル、sec−ブチル、ネオペンチル、シクロペンチル、またはシクロヘキシルである。
さらに詳しくは、一般式(A)においては、1個または両方のL配位子が、その中で少なくとも1個のアルキル基が、二級アルキル基またはシクロアルキル基、好ましくはイソプロピル、イソブチル、sec−ブチル、ネオペンチル、シクロペンチル、またはシクロヘキシルである、トリアルキルホスフィン配位子である。
特に好ましいのは、一般式(A)によってカバーされ、構造(IV)(Grubbs(I)触媒)および(V)(Grubbs(II)触媒)(ここで、Cyはシクロヘキシルである)を有する触媒である。
さらなる実施態様においては、一般式(A1)の触媒が使用される。
[式中、
、XおよびLが、一般式(A)におけるのと、同じ一般的定義、好ましい定義、および特に好ましい定義を有していてよく、
nが、0、1または2であり、
mが、0、1、2、3または4であり、そして
R’が同一または異なり、それぞれ、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アリールオキシ、アルコキシカルボニル、アルキルアミノ、アルキルチオ、アリールチオ、アルキルスルホニルまたはアルキルスルフィニル基であって、それらはすべて、それぞれ、1個以上のアルキル、ハロゲン、アルコキシ、アリールまたはヘテロアリール基によって置換されていてもよい。]
使用することが可能な一般式(A1)によってカバーされる好ましい触媒の例は、下記の式(VI)であるが、ここでMesはそれぞれの場合において2,4,6−トリメチルフェニルであり、Phはフェニルである。
この触媒は、文献においては「Nolan触媒」とも呼ばれていて、たとえば国際公開第A2004/112951号パンフレットからも公知である。
一般式(B)の触媒を使用することが有用であることも見出された。
[式中、
Mが、ルテニウムまたはオスミウムであり、
およびXが同一または異なる配位子、好ましくはアニオン性配位子であり、
Yが、酸素(O)、硫黄(S)、N−R基もしくはP−R基(ここで、Rは以下に定義されるもの)であり、
が、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アリールオキシ、アルコキシカルボニル、アルキルアミノ、アルキルチオ、アリールチオ、アルキルスルホニル、またはアルキルスルフィニル基であるが、それらはすべて、それぞれ場合によっては、1個以上のアルキル、ハロゲン、アルコキシ、アリールまたはヘテロアリール基によって、置換されていてもよく、
、R、RおよびRが同一または異なり、それぞれ水素または有機もしくは無機の基であり、
が、Hまたはアルキル、アルケニル、アルキニルもしくはアリール基であり、そして
Lが、式(A)について定義された配位子である。]
一般式(B)の触媒は、基本的には公知である。この化合物のタイプの代表的なものは、Hoveydaらによって、米国特許出願公開第2002/0107138A1号明細書、およびAngew.Chem.Int.Ed.,2003,42,4592中に記載されている触媒、ならびにGrelaによって、国際公開第A2004/035596号パンフレット、Eur.J.Org.Chem.,2003,963〜966、およびAngew.Chem.Int.Ed.,2002,41,4038、さらには、J.Org.Chem.,2004,69,6894〜96およびChem.Eur.J.,2004,10,777〜784中に記載されている触媒である。それらの触媒は市場で入手可能であるか、または引用文献に従って調製することができる。
一般式(B)の触媒においては、Lは、典型的には、電子供与体機能を有する配位子であって、一般式(A)におけるLと同じ一般的定義、好ましい定義、および特に好ましい定義を有していると考えてよい。
さらに、一般式(B)におけるLは、P(R基であるのが好ましいが、ここでRは独立して、C〜Cアルキル、C〜C−シクロアルキルまたはアリールであるか、そうでなければ、場合によっては置換されたイミダゾリジン基(「Im])である。
〜C−アルキルは、たとえば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、1−メチルブチル、2−メチルブチル、3−メチルブチル、ネオペンチル、1−エチルプロピル、およびn−ヘキシルである。
〜C−シクロアルキルには、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、およびシクロオクチルが含まれる。
アリールには、6〜24個の骨格炭素原子を有する芳香族基が含まれる。6〜10個の骨格炭素原子を有する好適な単環式、二環式または三環式炭素環芳香族基としては、たとえば、フェニル、ビフェニル、ナフチル、フェナントレニル、またはアントラセニルが挙げられる。
イミダゾリジン基(Im)は、一般式(IIa)または(IIb)の構造を有している。
[式中、
、R、R10、R11が同一または異なり、それぞれ、水素、または直鎖状または分岐状のC〜C30−アルキル、C〜C20−シクロアルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、C〜C24−アリール、C〜C20−カルボキシレート、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルケニルオキシ、C〜C20−アルキニルオキシ、C〜C20−アリールオキシ、C〜C20−アルコキシカルボニル、C〜C20−アルキルチオ、C〜C20−アリールチオ、C〜C20−アルキルスルホニル、C〜C20−アルキルスルホネート、C〜C20−アリールスルホネート、またはC〜C20−アルキルスルフィニルである。]
場合によって、R、R、R10、R11基の1個以上が、それぞれ独立して、1個以上の置換基、好ましくは直鎖状または分岐状のC〜C10−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C10−アルコキシまたはC〜C24−アリールによって置換されていてもよいが、ここで上述のそれらの置換基がそれぞれ、好ましくはハロゲン、特に塩素または臭素、C〜C−アルキル、C〜C−アルコキシ、またはフェニルの群から選択される1個以上の基によってさらに置換されていてもよい。
一般式(B)の触媒を使用するのが特に有用であることが見出されたが、その式の中では、RおよびRがそれぞれ独立して、水素、C〜C24−アリール、より好ましくはフェニル、直鎖状または分岐状のC〜C10−アルキル、より好ましくはプロピルまたはブチルであるか、または、それらが結合している炭素原子を共にして、シクロアルキルまたはアリール基であるが、ここで上述の基は、場合によっては、直鎖状または分岐状のC〜C10−アルキル、C〜C10−アルコキシ、C〜C24−アリールを含む群から選択される1個以上のさらなる基、ならびにヒドロキシル、チオール、チオエーテル、ケトン、アルデヒド、エステル、エーテル、アミン、イミン、アミド、ニトロ、カルボン酸、ジスルフィド、カーボネート、イソシアネート、カルボジイミド、カルボアルコキシ、カルバメート、およびハロゲンの官能基によってさらに置換されていてもよい。
さらに好ましい実施態様においては、その中でR10およびR11基が同一または異なり、それぞれ直鎖状または分岐状のC〜C10−アルキル、より好ましくはイソプロピルまたはネオペンチル、C〜C10−シクロアルキル、好ましくはアダマンチル、C〜C24−アリール、より好ましくはフェニル、C〜C10−アルキルスルホネート、より好ましくはメタンスルホネート、またはC〜C10−アリールスルホネート、より好ましくはp−トルエンスルホネートである、一般式(B)の触媒を使用する。
場合によっては、上述のR10およびR11で定義したような基が、直鎖状または分岐状のC〜C−アルキル、特にメチル、C〜C−アルコキシ、アリールを含む群から選択される1個以上のさらなる基、ならびにヒドロキシル、チオール、チオエーテル、ケトン、アルデヒド、エステル、エーテル、アミン、イミン、アミド、ニトロ、カルボン酸、ジスルフィド、カーボネート、イソシアネート、カルボジイミド、カルボアルコキシ、カルバメート、およびハロゲンの群から選択される官能基、によって置換されている。
さらに詳しくは、R10およびR11基は、同一または異なり、それぞれイソプロピル、ネオペンチル、アダマンチル、またはメシチルである。
特に好適なイミダゾリジン基(Im)は、先に規定された構造(IIIa〜IIIf)を有するが、ここでMesは、それぞれの場合において、2,4,6−トリメチルフェニルである。
一般式(B)の触媒においては、XおよびXが同一または異なり、それぞれ、たとえば、水素、ハロゲン、擬ハロゲン、直鎖状または分岐状のC〜C30−アルキル、C〜C24−アリール、C〜C20−アルコキシ、C〜C24−アリールオキシ、C〜C20−アルキルジケトネート、C〜C24−アリールジケトネート、C〜C20−カルボキシレート、C〜C20−アルキルスルホネート、C〜C24−アリールスルホネート、C〜C20−アルキルチオール、C〜C24−アリールチオール、C〜C20−アルキルスルホニル、またはC〜C20−アルキルスルフィニルであってよい。
上述のXおよびX基が、1個以上のさらなる基、たとえばハロゲン、好ましくはフッ素、C〜C10−アルキル、C〜C10−アルコキシまたはC〜C24−アリール基によって置換されていてもよく、それらの後者の基がさらに、場合によっては次いでハロゲン、好ましくはフッ素、C〜C−アルキル、C〜C−アルコキシおよびフェニルを含む群より選択される1個以上の置換基によって置換されていてもよい。
好ましい実施態様においては、XおよびXが同一または異なり、それぞれが、ハロゲン特に、フッ素、塩素、臭素もしくはヨウ素、ベンゾエート、C〜C−カルボキシレート、C〜C−アルキル、フェノキシ、C〜C−アルコキシ、C〜C−アルキルチオール、C〜C24−アリールチオール、C〜C24−アリール、またはC〜C−アルキルスルホネートである。
特に好ましい実施態様においては、XおよびXが同一であって、それぞれハロゲン特に、塩素、CFCOO、CHCOO、CFHCOO、(CHCO、(CF(CH)CO、(CF)(CHCO、PhO(フェノキシ)、MeO(メトキシ)、EtO(エトキシ)、トシレート(p−CH−C−SO)、メシレート(2,4,6−トリメチルフェニル)またはCFSO(トリフルオロメタンスルホネート)である。
一般式(B)においては、R基が、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アリールオキシ、アルコキシカルボニル、アルキルアミノ、アルキルチオ、アリールチオ、アルキルスルホニル、またはアルキルスルフィニル基であるが、それらはすべて、それぞれ、1個以上のアルキル、ハロゲン、アルコキシ、アリールまたはヘテロアリール基によって、場合によっては置換されていてもよい。
典型的にはR基は、C〜C30−アルキル、C〜C20−シクロアルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、C〜C24−アリール、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルケニルオキシ、C〜C20−アルキニルオキシ、C〜C24−アリールオキシ、C〜C20−アルコキシカルボニル、C〜C20−アルキルアミノ、C〜C20−アルキルチオ、C〜C24−アリールチオ、C〜C20−アルキルスルホニル、またはC〜C20−アルキルスルフィニル基であるが、それらはすべて、それぞれ、場合によっては1個以上のアルキル、ハロゲン、アルコキシ、アリールまたはヘテロアリール基によって置換されていてもよい。
が、C〜C20−シクロアルキル基、C〜C24−アリール基、または直鎖状または分岐状のC〜C30−アルキル基であるのが好ましいが、ここで後者は、場合によっては、1個もしくは複数の二重結合もしくは三重結合、またはそうでなければ1個もしくは複数のヘテロ原子、好ましくは酸素もしくは窒素によって中断されていてもよい。Rが、直鎖状または分岐状のC〜C12−アルキル基であるのがより好ましい。
〜C20−シクロアルキル基には、たとえば、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、およびシクロオクチルが含まれる。
〜C12−アルキル基は、たとえば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、1−メチルブチル、2−メチルブチル、3−メチルブチル、ネオペンチル、1−エチルプロピル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−デシル、またはn−ドデシルであってよい。Rがメチルまたはイソプロピルであるのが、より好ましい。
〜C24−アリール基は、6〜24個の骨格炭素原子を有する芳香族基である。6〜10個の骨格炭素原子を有する好適な単環式、二環式または三環式炭素環芳香族基としては、たとえば、フェニル、ビフェニル、ナフチル、フェナントレニル、またはアントラセニルが挙げられる。
一般式(B)において、R、R、R、およびR基は同一または異なり、水素か、または有機もしくは無機の基であってよい。
好適な実施態様においては、R、R、R、Rが同一または異なり、それぞれ、水素、ハロゲン、ニトロ、CF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アリールオキシ、アルコキシカルボニル、アルキルアミノ、アルキルチオ、アリールチオ、アルキルスルホニル、またはアルキルスルフィニル基であるが、それらはすべて、それぞれ場合によっては、1個以上のアルキル、アルコキシ、ハロゲン、アリールまたはヘテロアリール基により置換されていてもよい。
典型的には、R、R、R、Rが通常同一または異なり、それぞれ、水素、ハロゲン、好ましくは塩素もしくは臭素、ニトロ、CF、C〜C30−アルキル、C〜C20−シクロアルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、C〜C24−アリール、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルケニルオキシ、C〜C20−アルキニルオキシ、C〜C24−アリールオキシ、C〜C20−アルコキシカルボニル、C〜C20−アルキルアミノ、C〜C20−アルキルチオ、C〜C24−アリールチオ、C〜C20−アルキルスルホニル、またはC〜C20−アルキルスルフィニル基であるが、それらのそれぞれが、場合によっては、1個以上のC〜C30−アルキル、C〜C20−アルコキシ、ハロゲン、C〜C24−アリールまたはヘテロアリール基によって置換されていてもよい。
特に有用な実施態様においては、R、R、R、Rが同一または異なり、それぞれ、ニトロ、直鎖状または分岐状のC〜C30−アルキル、C−C20−シクロアルキル、直鎖状または分岐状のC〜C20−アルコキシ基またはC〜C24−アリール基、好ましくはフェニルもしくはナフチルである。それらのC〜C30−アルキル基およびC〜C20−アルコキシ基は、場合によっては、1個もしくは複数の二重結合もしくは三重結合、またはそうでなければ、1個もしくは複数のヘテロ原子、好ましくは酸素もしくは窒素によって中断されていてもよい。
さらに、R、R、RまたはR基の2種以上が、脂肪族または芳香族を介して橋かけされていてもよい。たとえばそれらが式(B)のフェニル環の中に結合されている炭素原子も含めて、RおよびRが縮合フェニル環を形成して、全体としてナフチル構造となっていてもよい。
一般式(B)においては、R基は、水素または、アルキル、アルケニル、アルキニルもしくはアリール基である。RがH、またはC〜C30−アルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、もしくはC〜C24−アリール基であるのが好ましい。Rが水素であれば、より好ましい。
さらに、一般式(B1)に従う触媒も好適である。
[式中、
M、L、X、X、R、R、R、R、およびRはそれぞれ、一般式(B)において与えられた一般的定義、好ましい定義、および特に好ましい定義と同じ定義を有していてよい。]
一般式(B1)の触媒は基本的には、たとえば米国特許出願公開第2002/0107138A1号明細書(Hoveydaら)からも公知であり、そこに規定された調製方法により得ることができる。
以下のような一般式(B)の触媒が特に好ましい:
Mが、ルテニウムであり、
およびXが、共にハロゲン、特に共に塩素であり、
が、直鎖状または分岐状のC〜C12アルキル基であり、
、R、R、Rがそれぞれ、一般式(B)において与えられた一般的な定義および好ましい定義を有しており、そして
Lが、一般式(B)において与えられた一般的な定義および好ましい定義を有している。
特に好ましい触媒は、以下の条件を有する一般式(B1)のものである:
Mが、ルテニウムであり、
およびXが、共に塩素であり、
が、イソプロピル基であり、
、R、R、Rが、すべて水素であり、そして
Lが、式(IIa)または(IIb)の、場合によっては置換されたイミダゾリジン基である。
[式中、
、R、R10、R11が、同一または異なり、それぞれ水素、直鎖状または分岐状のC〜C30−アルキル、C〜C20−シクロアルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、C〜C24−アリール、C〜C20−カルボキシレート、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルケニルオキシ、C〜C20−アルキニルオキシ、C〜C24−アリールオキシ、C〜C20−アルコキシカルボニル、C〜C20−アルキルチオ、C〜C24−アリールチオ、C〜C20−アルキルスルホニル、C〜C20−アルキルスルホネート、C〜C24−アリールスルホネート、またはC〜C20−アルキルスルフィニルであるが、ここで、上述の基は、それぞれ、1個以上の置換基、好ましくは直鎖状または分岐状のC〜C10−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C10−アルコキシまたはC〜C24−アリールによって置換されていてもよく、またそれらの上述の置換基もまたそれぞれ、1個以上の基、好ましくはハロゲン特に塩素もしくは臭素、C〜C−アルキル、C〜C−アルコキシおよびフェニルの群より選択される基によって置換されていてもよい。]
極めて特に好ましいのは、一般構造式(B1)によってカバーされ、式(VII)を有する触媒であるが、ここでMesは、それぞれの場合において、2,4,6−トリメチルフェニルである。
この触媒(VII)は、文献において、「Hoveyda触媒」と呼ばれることもある。
さらに好適な触媒は、一般構造式(B1)によってカバーされ、次の式(VIII)、(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、および(XV)の一つを有するものであるが、ここでMesは、それぞれの場合において、2,4,6−トリメチルフェニルである。
さらに好適な触媒は、一般式(B2)を有している。
[式中、
M、L、X、X、R、およびRが、それぞれ式(B)において与えられた一般的な定義および好ましい定義を有し、
12は、同一または異なり、式(B)においてR、R、R、およびR基に与えられた一般的な定義および好ましい定義を有するが、ただし水素は除き、そして
nが、0、1、2または3である。]
一般式(B2)の触媒は基本的には、たとえば、国際公開第2004/035596号パンフレット(Grela)からも公知であり、そこに規定された調製方法により得ることができる。
以下のような一般式(B)の触媒が特に好ましい:
Mが、ルテニウムであり、
およびXが、共にハロゲン、特に共に塩素であり、
が、直鎖状または分岐状のC〜C12アルキル基であり、
12が、一般式(B2)において定義されたものであり、
nが、0、1、2または3であり、
が、水素であり、そして
Lが、一般式(B)において定義されたものである。
特に好ましい触媒は、以下の条件を有する一般式(B2)のものである:
Mが、ルテニウムであり、
およびXが、共に塩素であり、
が、イソプロピル基であり、
nが、0であり、そして
Lが、式(IIa)または(IIb)の、場合によっては置換されたイミダゾリジン基であるが、ここで、R、R、R10、R11は、同一または異なり、それぞれ、一般式(B1)の特に好ましい触媒について定義されたものである。
特に好適な触媒は、次の構造(XVI)の一つである。
触媒(XVI)は、文献においては、「Grela触媒」とも呼ばれている。
一般式(B2)によってカバーされるさらに好適な触媒は、次の構造(XVII)を有するが、ここでMesは、それぞれの場合において、2,4,6−トリメチルフェニルである。
別な方法として、一般式(B3)の樹枝状触媒を使用することもまた可能である。
[式中、D、D、D、およびDはそれぞれ、以下に示す一般式(XVIII)の構造を有していて、それは、右側に示したメチレン基を介して式(B3)のケイ素に対して結合されている。]
[式中、
M、L、X、X、R、R、R、R、およびRがそれぞれ、一般式(B)において与えられた一般的定義および好ましい定義と同じ定義を有していてよい。]
その一般式(B3)に従う触媒は米国特許出願公開第2002/0107138A1号明細書からも公知であり、その中で与えられた詳細に基づいて調製することができる。
代替えのさらなる実施態様は、式(B4)の触媒に関する。
[式中、●の記号は担体を表している。]
担体は、好ましくはポリ(スチレン−ジビニルベンゼン)コポリマー(PS−DVB)である。式(B4)に従う触媒は、基本的には、Chem.Eur.J.,2004,10,777〜784から公知であり、その中に記載された調製法によって得ることができる。
上述のタイプ(B)の触媒はすべて、部分水素化ニトリルゴムとビニル基を含むシリコーンゴムとの混合物のそのまま添加することも、あるいは、固体の支持体の上に適用して、固定化させることもできる。適切な固体相または支持体は、まず、メタセシス反応混合物に対して不活性であり、次いで、触媒の活性を損なわないようなものである。触媒は、たとえば、金属、ガラス、ポリマー、セラミック、有機ポリマービーズもしくはそうでなければ無機ゾル−ゲル、カーボンブラック、シリカ、ケイ酸塩、炭酸カルシウム、および硫酸バリウムを使用して固定化することができる。
さらなる実施態様は、一般式(C)の触媒に関する。
[式中、
Mが、ルテニウムまたはオスミウムであり、
およびXは、同一または異なり、それぞれアニオン性配位子であり、
R”は、同一または異なり、それぞれ有機基であり、
Imが、場合によっては置換されたイミダゾリジン基であり、そして
Anが、アニオンである。]
一般式(C)の触媒は基本的には公知である(たとえば、Angew.Chem.Int.Ed.,2004,43,6161〜6165参照)。
一般式(C)におけるXおよびXが、式(A)および(B)におけるのと同じ一般的定義、好ましい定義、および特に好ましい定義を有していてよい。
イミダゾリジン基(Im)は、典型的には、一般式(IIa)または(IIb)の構造を有しており、それは、式(A)および(B)のタイプの触媒についてすでに特定されており、そこで好ましいと特定された構造のいずれか、特に式(IIIa)〜(IIIf)のものであってもよい。
一般式(C)におけるR”基は同一または異なり、それぞれ、直鎖状または分岐状のC〜C30−アルキル、C〜C30−シクロアルキル、またはアリール基であるが、ここで、そのC〜C30−アルキル基は、場合によっては、1個もしくは複数の二重結合もしくは三重結合またはそうでなければ1個以上のヘテロ原子、好ましくは酸素もしくは窒素によって中断されていてもよい。
アリールには、6〜24個の骨格炭素原子を有する芳香族基が含まれる。6〜10個の骨格炭素原子を有する好適な単環式、二環式または三環式炭素環芳香族基としては、たとえば、フェニル、ビフェニル、ナフチル、フェナントレニル、またはアントラセニルが挙げられる。
一般式(C)におけるR”基は、同一であるのが好ましく、それぞれ、フェニル、シクロヘキシル、シクロペンチル、イソプロピル、o−トリル、o−キシリルまたはメシチルである。
別な方法として、一般式(D)の触媒を使用することもまた可能である。
[式中、
Mが、ルテニウムまたはオスミウムであり、
13、R14がそれぞれ独立して、水素、C〜C20−アルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、C〜C24−アリール、C〜C20−カルボキシレート、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルケニルオキシ、C〜C20−アルキニルオキシ、C〜C24−アリールオキシ、C〜C20−アルコキシカルボニル、C〜C20−アルキルチオ、C〜C20−アルキルスルホニル、またはC〜C20−アルキルスルフィニルであり、
が、アニオン性配位子であり、
が、単環式か多環式かには関係なく、電荷を持たないπ結合された配位子であり、
が、ホスフィン、スルホネート化ホスフィン、フッ素化ホスフィン、3個までのアミノアルキル、アンモニオアルキル、アルコキシアルキル、アルコキシカルボニルアルキル、ヒドロカルボニルアルキル、ヒドロキシアルキルもしくはケトアルキル基を有する官能化ホスフィン、ホスファイト、ホスフィナイト、ホスホナイト、ホスフィンアミン、アルシン、スチビン、エーテル、アミン、アミド、イミン、スルホキシド、チオエーテル、およびピリジンの群からの配位子であり、
が、配位結合されていないアニオンであり、そして
nが、0、1、2、3、4または5である。]
さらなる実施態様においては、一般式(E)の触媒が使用される。
[式中、
が、モリブデンであり、
15およびR16が同一または異なり、それぞれ、水素、C〜C20−アルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、C〜C24−アリール、C〜C20−カルボキシレート、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルケニルオキシ、C〜C20−アルキニルオキシ、C〜C24−アリールオキシ、C〜C20−アルコキシカルボニル、C〜C20−アルキルチオ、C〜C20−アルキルスルホニル、またはC〜C20−アルキルスルフィニルであり、
17およびR18が同一または異なり、それぞれ、置換またはハロゲン−置換のC〜C20−アルキル、C〜C24−アリール、C〜C30−アラルキル基、またはそれらのケイ素含有類似体である。]
別な方法として、一般式(F)の触媒を使用することもまた可能である。
[式中、
Mが、ルテニウムまたはオスミウムであり、
およびXが同一または異なり、それぞれ、一般式(A)および(B)で与えられたXおよびXのすべての定義と考えてよいアニオン性配位子であり、
Lが、一般式(A)および(B)で与えられたLのすべての定義と考えてよい、同一または異なった配位子であり、
19およびR20が同一または異なり、それぞれ水素または置換または非置換のアルキルである。]
別な方法として、一般式(G)、(H)、または(K)の触媒を使用することもまた可能である。
[式中、
Mが、オスミウムまたはルテニウムであり、
およびXが同一または異なり、2個の配位子、好ましくはアニオン性配位子であり、
Lが、配位子、好ましくは電荷を持たない電子供与体であり、
およびZが同一または異なり、それぞれ電荷を持たない電子供与体であり、
21およびR22が、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、カルボキシレート、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アリールオキシ、アルコキシカルボニル、アルキルアミノ、アルキルチオ、アルキルスルホニル、またはアルキルスルフィニルであるが、それらのそれぞれは、アルキル、ハロゲン、アルコキシ、アリール、およびヘテロアリールから選択される1個以上の基によって置換されている。]
一般式(G)、(H)および(K)の触媒は基本的には、たとえば、国際公開第2003/011455A1号パンフレット、国際公開第2003/087167A2号パンフレット、Organometallics,2001,20,5314、およびAngew.Chem.Int.Ed.,2002,41,4038からも公知である。それらの触媒は、市場で入手することも可能であるし、そうでなければ、上述の引用文献に規定された調製法によって合成することもできる。
本発明において使用可能な一般式(G)、(H)および(K)の触媒において、ZおよびZは同一または異なり、それぞれ電荷を持たない電子供与体である。それらの配位子は典型的には、弱く配位結合されている。それらは典型的には、場合によっては置換された複素環状基である。それらは、1〜4個、好ましくは1〜3個、より好ましくは1個または2個のヘテロ原子を有する5員または6員の単環式の基であるか、または2、3、4もしくは5個のそのような5員または6員の単環式の基からなる二環もしくは三環構造であってよいが、ここで上述の基のそれぞれが、場合によっては、1個以上のアルキル、好ましくはC〜C10−アルキル、シクロアルキル、好ましくはC〜C−シクロアルキル、アルコキシ、好ましくはC〜C10−アルコキシ、ハロゲン、好ましくは塩素または臭素、アリール、好ましくはC〜C24−アリール、またはヘテロアリール、好ましくはC〜C23ヘテロアリール基によって置換されていてもよく、それらの置換基がさらに、好ましくはハロゲン、特に塩素または臭素、C〜C−アルキル、C〜C−アルコキシ、およびフェニルからなる群より選択される1個以上の基によって再度置換されていてもよい。
およびZの例には、窒素含有複素環、たとえば、ピリジン、ピリダジン、ビピリジン、ピリミジン、ピラジン、ピラゾリジン、ピロリジン、ピペラジン、インダゾール、キノリン、プリン、アクリジン、ビスイミダゾール、ピコリルイミン、イミダゾリジン、およびピロールが含まれる。
およびZが互いに橋かけされて、環式構造を形成していてもよい。この場合、ZおよびZは単一の二座配位の配位子である。
一般式(G)、(H)および(K)の触媒において、Lは、一般式(A)および(B)におけるLと同じ一般的定義、好ましい定義、および特に好ましい定義を有すると考えてよい。
一般式(G)、(H)および(K)の触媒において、R21およびR22は同一または異なり、それぞれ、アルキル、好ましくはC〜C30−アルキル、より好ましくはC〜C20−アルキル、シクロアルキル、好ましくはC〜C20−シクロアルキル、より好ましくはC〜C−シクロアルキル、アルケニル、好ましくはC〜C20−アルケニル、より好ましくはC〜C16−アルケニル、アルキニル、好ましくはC〜C20−アルキニル、より好ましくはC〜C16−アルキニル、アリール、好ましくはC〜C24−アリール、カルボキシレート、好ましくはC〜C20−カルボキシレート、アルコキシ、好ましくはC〜C20−アルコキシ、アルケニルオキシ、好ましくはC〜C20−アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、好ましくはC〜C20−アルキニルオキシ、アリールオキシ、好ましくはC〜C24−アリールオキシ、アルコキシカルボニル、好ましくはC〜C20−アルコキシカルボニル、アルキルアミノ、好ましくはC〜C30−アルキルアミノ、アルキルチオ、好ましくはC〜C30−アルキルチオ、アリールチオ、好ましくはC〜C24−アリールチオ、アルキルスルホニル、好ましくはC〜C20−アルキルスルホニル、またはアルキルスルフィニル、好ましくはC〜C20−アルキルスルフィニルであるが、上述の置換基はそれぞれ、1個以上のアルキル、ハロゲン、アルコキシ、アリールまたはヘテロアリール基によって置換されていてもよい。
一般式(G)、(H)および(K)の触媒において、XおよびXは同一または異なり、先に一般式(A)においてXおよびXとして与えられたのと同じ一般的定義、好ましい定義、および特に好ましい定義を有していてもよい。
下記の一般式(G)、(H)および(K)の触媒を使用するのが好ましい:
Mが、ルテニウムであり、
およびXが、共にハロゲン、特に塩素であり、
およびRが同一または異なり、それぞれ、1〜4個、好ましくは1〜3個、より好ましくは1個または2個のヘテロ原子を有する5員または6員の単環式の基であるか、または2、3、4もしくは5個のそのような5員または6員の単環式の基からなる二環もしくは三環構造であってよいが、ここで上述の基のそれぞれが、1個以上の、アルキル、好ましくはC〜C10−アルキル、シクロアルキル、好ましくはC〜C−シクロアルキル、アルコキシ、好ましくはC〜C10−アルコキシ、ハロゲン、好ましくは塩素または臭素、アリール、好ましくはC〜C24−アリール、またはヘテロアリール、好ましくはC〜C23ヘテロアリール基によって置換されていてもよく、
21およびR22が同一または異なり、それぞれC〜C30−アルキル、C〜C20−シクロアルキル、C〜C20−アルケニル、C〜C20−アルキニル、C〜C24−アリール、C〜C20−カルボキシレート、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルケニルオキシ、C〜C20−アルキニルオキシ、C〜C24−アリールオキシ、C〜C20−アルコキシカルボニル、C〜C30−アルキルアミノ、C〜C30−アルキルチオ、C〜C24−アリールチオ、C〜C20−アルキルスルホニル、C〜C20−アルキルスルフィニルであり、そして
Lが、先に、特に式(IIIa)〜(IIIf)に既に記載した一般式(IIa)または(IIb)の構造を有している。
一般式(G)によってカバーされる特に好ましい触媒は構造(XIX)を有している。
[式中、
23およびR24が同一または異なり、それぞれ、ハロゲン、直鎖状または分岐状のC〜C20−アルキル、C〜C20−ヘテロアルキル、C〜C10−ハロアルキル、C〜C10−アルコキシ、C〜C24−アリール、好ましくはフェニル、ホルミル、ニトロ、窒素複素環、好ましくはピリジン、ピペリジンおよびピラジン、カルボキシル、アルキルカルボニル、ハロカルボニル、カルバモイル、チオカルバモイル、カルバミド、チオホルミル、アミノ、ジアルキルアミノ、トリアルキルシリル、ならびにトリアルコキシシリルである。]
前記の、C〜C20−アルキル、C〜C20−ヘテロアルキル、C〜C10−ハロアルキル、C〜C10−アルコキシ、C〜C24−アリール基、好ましくはフェニル、ホルミル、ニトロ、窒素複素環、好ましくはピリジン、ピペリジンおよびピラジン、カルボキシル、アルキルカルボニル、ハロカルボニル、カルバモイル、チオカルバモイル、カルバミド、チオホルミル、アミノ、トリアルキルシリル、およびトリアルコキシシリルは、それぞれ、1個以上のハロゲン、好ましくはフッ素、塩素もしくは臭素、C〜C−アルキル、C〜C−アルコキシまたはフェニル基によってさらに置換されていてもよい。
式(XIX)の触媒の特に好ましい実施態様は、構造(XIXa)または(XIXb)を有するが、ここで、R23およびR24はそれぞれ、式(XIX)において定義されるものである。
23およびR24がそれぞれHである場合には、文献では「Grubbs III触媒」と呼んでいる。
一般式(G)、(H)および(K)でカバーされるさらに好適な触媒は、下記の構造式(XX)〜(XXXI)を有するが、ここでMesは、それぞれの場合において、2,4,6−トリメチルフェニルである。
別な方法として、一般的構造要素(N1)を有する触媒(N)を使用することもまた可能であるが、ここで、「*」印で区別した炭素原子は、1個以上の二重結合を介して触媒の基本骨格に結合されている。
[式中、
25〜R32が同一または異なり、それぞれ水素、ハロゲン、ヒドロキシル、アルデヒド、ケト、チオール、CF、ニトロ、ニトロソ、シアノ、チオシアノ、イソシアナト、カルボジイミド、カルバメート、チオカルバメート、ジチオカルバメート、アミノ、アミド、イミノ、シリル、スルホネート(−SO )、−OSO 、−PO もしくはOPO であるか、またはそれぞれアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、カルボキシレート、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アリールオキシ、アルコキシカルボニル、アルキルアミノ、アルキルチオ、アリールチオ、アルキルスルホニル、アルキルスルフィニル、ジアルキルアミノ、アルキルシリル、またはアルコキシシリルであるが、ここで、これらの基はすべて、それぞれ、場合によっては、1個以上のアルキル、ハロゲン、アルコキシ、アリールまたはヘテロアリール基によって置換されていてもよいか、または別な方法として、それぞれの場合において、R25〜R32の群からの二つの直接隣接している基が、それらが結合されている環の炭素原子も含めて、橋かけされて、環状の基、好ましくは芳香族系を形成しているか、または別な方法として、Rが、場合によっては、ルテニウム−もしくはオスミウム−カルベン錯体触媒の他の配位子と共に橋かけされており、
mが、0または1であり、そして
Aが、酸素、硫黄、C(R3334)、N−R35、−C(R36)=C(R37)−、−C(R36)(R38)−C(R37)(R39)−であるが、ここで、R33〜R39が同一または異なり、またそれぞれ、R25〜R32基と同一の定義を有していてもよい。]
本発明の触媒は、一般式(N1)の構造要素を有しているが、ここで、「*」印で区別した炭素原子は、1個以上の二重結合を介して触媒の基本骨格に結合されている。「*」印で区別した炭素原子が、1個以上の二重結合を介して触媒の基本骨格に結合されている場合には、それらの二重結合が集積されるかまたは共役していてもよい。
そのような触媒(N)はすでに、欧州特許出願公開第A2 027 920号明細書に記載されているが、この明細書を参照することにより、具体的な管轄権によって許される範囲で、触媒(N)の定義およびその調製法が本明細書に取り入れたものとする。
一般式(N1)の構造要素を有する触媒(N)には、たとえば、以下の一般式(N2a)および(N2b)のそれらが含まれる。
[式中、
Mが、ルテニウムまたはオスミウムであり、
およびXが同一または異なり、2個の配位子、好ましくはアニオン性配位子であり、
およびLが、同一であっても異なっていてもよい配位子、好ましくは電荷を持たない電子供与体であるが、ここでLが、それに代えて、R基に橋かけされていてもよく、
nが、0、1、2または3、好ましくは0、1または2であり、
n’が1または2、好ましくは1であり、そして
25〜R32、m、およびAが、それぞれ一般式(N1)におけると同じ定義を有する。]
一般式(N2a)の触媒においては、一般式(N1)の構造要素が、1個の二重結合(n=0)または、2、3もしくは4個の集積二重結合(n=1、2または3の場合)を介して、錯体触媒の中心金属に結合されている。一般式(N2b)の本発明の触媒においては、一般式(N1)の構造要素が、共役二重結合を介して錯体触媒の金属に結合されている。いずれの場合においても、「*」印で区別した炭素原子の上で錯体触媒の中心金属の方向に二重結合が存在している。
したがって、一般式(N2a)および(N2b)の触媒には、次の一般的構造要素(N3)〜(N9)が
1個以上の二重結合を介して「」印で区別した炭素原子を介して、一般式(N10a)または(N10b)の触媒基本骨格に結合されている触媒が含まれる。
[式中、XおよびX、LおよびL、n、n’、およびR25〜R39はそれぞれ、一般式(N2a)および(N2b)で定義されたものである。]
典型的には、本発明のルテニウム−もしくはオスミウム−カルベン触媒は、五配位である。
一般式(N1)の構造要素において、
15〜R32が同一または異なり、それぞれ水素、ハロゲン、ヒドロキシル、アルデヒド、ケト、チオール、CF、ニトロ、ニトロソ、シアノ、チオシアノ、イソシアナト、カルボジイミド、カルバメート、チオカルバメート、ジチオカルバメート、アミノ、アミド、イミノ、シリル、スルホネート(−SO )、−OSO 、−PO もしくはOPO であるか、またはそれぞれアルキル、好ましくはC〜C20−アルキル、特にはC〜C−アルキル、シクロアルキル、好ましくはC〜C20−シクロアルキル、特にはC〜C−シクロアルキル、アルケニル、好ましくはC〜C20−アルケニル、アルキニル、好ましくはC〜C20−アルキニル、アリール、好ましくはC〜C24−アリール、特にはフェニル、カルボキシレート、好ましくはC〜C20−カルボキシレート、アルコキシ、好ましくはC〜C20−アルコキシ、アルケニルオキシ、好ましくはC〜C20−アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、好ましくはC〜C20−アルキニルオキシ、アリールオキシ、好ましくはC〜C24−アリールオキシ、アルコキシカルボニル、好ましくはC〜C20−アルコキシカルボニル、アルキルアミノ、好ましくはC〜C30−アルキルアミノ、アルキルチオ、好ましくはC〜C30−アルキルチオ、アリールチオ、好ましくはC〜C24−アリールチオ、アルキルスルホニル、好ましくはC〜C20−アルキルスルホニル、アルキルスルフィニル、好ましくはC〜C20−アルキルスルフィニル、ジアルキルアミノ−、好ましくはジ(C〜C20−アルキル)アミノ、アルキルシリル、好ましくはC〜C20−アルキルシリル、もしくはアルコキシシリル、好ましくはC〜C20−アルコキシシリル基であるが、ここでそれらの基はそれぞれ、場合によっては、1個以上のアルキル、ハロゲン、アルコキシ、アリールまたはヘテロアリール基によって置換されているか、または別な方法で、それぞれの場合において、R25〜R32の群からの二つの直接隣接している基が、それらが結合されている環の炭素原子も含めて、橋かけされて、環状の基、好ましくは芳香族系を形成しているか、または別な方法として、Rが、場合によっては、ルテニウム−もしくはオスミウム−カルベン錯体触媒の他の配位子と共に橋かけされており、
mが、0または1であり、そして
Aが、酸素、硫黄、C(R33)(R34)、N−R35、−C(R36)=C(R37)−、または−C(R36)(R38)−C(R37)(R39)−であるが、ここで、R33〜R39が同一または異なり、またそれぞれ、R〜R基と同一の好ましい定義を有していてもよい。
一般式(N1)の構造要素中のC〜C−アルキルは、たとえば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、1−メチルブチル、2−メチルブチル、3−メチルブチル、ネオペンチル、1−エチルプロピル、およびn−ヘキシルである。
一般式(N1)の構造要素中のC〜C−シクロアルキルは、たとえば、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、およびシクロオクチルである。
一般式(N1)の構造要素中のC〜C24−アリールには、6〜24個の骨格炭素原子を有する芳香族基が含まれる。6〜10個の骨格炭素原子を有する好適な単環式、二環式または三環式炭素環芳香族基としては、たとえば、フェニル、ビフェニル、ナフチル、フェナントレニル、またはアントラセニルが挙げられる。
一般式(N1)の構造要素中のXおよびX基は、一般式Aの触媒において特定されたのと、同じ一般的定義、好ましい定義、および特に好ましい定義を有することができる。
一般式(N2a)および(N2b)ならびに同様に一般式(N10a)および(N10b)において、LおよびL基は同一であっても異なっていてもよい配位子、好ましくは電荷を持たない電子供与体であり、一般式Aの触媒において特定されたのと、同じ一般的定義、好ましい定義、および特に好ましい定義を有することができる。
以下の一般構造単位(N1)を有する一般式(N2a)または(N2b)の触媒が好ましい:
Mが、ルテニウムであり、
およびXが、共にハロゲンであり、
一般式(N2a)においてnが、0、1または2であるか、または
一般式(N2b)においてn’が1であり、
およびLが同一または異なり、一般式(N2a)および(N2b)において特定されたのと、同じ一般的定義または好ましい定義を有しており、
25〜R32が同一または異なり、一般式(N2a)および(N2b)において特定されたのと、同じ一般的定義または好ましい定義を有しており、
mが、0または1のいずれかであり、
そして、m=1の場合には、
Aが、酸素、硫黄、−C(C〜C10−アルキル)、−C(C〜C10−アルキル)−C(C〜C10−アルキル)−、−C(C〜C10−アルキル)=C(C〜C10−アルキル)−、または−N(C〜C10−アルキル)である。
以下の一般構造単位(N1)を有する式(N2a)または(N2b)の触媒が特に好ましい:
Mが、ルテニウムであり、
およびXが、共に塩素であり、
一般式(N2a)においてnが、0、1または2であるか、または
一般式(N2b)においてn’が1であり、
が、式(IIIa)〜(IIIf)のイミダゾリジン基であり、
が、スルホネート化ホスフィン、ホスフェート、ホスフィナイト、ホスホナイト、アルシン、スチビン、エーテル、アミン、アミド、スルホキシド、カルボキシル、ニトロシル、ピリジン基、式(XIIa)〜(XIIf)のイミダゾリジン基、またはホスフィン配位子、特にPPh、P(p−Tol)、P(o−Tol)、PPh(CH、P(CF、P(p−FC、P(p−CF、P(C−SONa)、P(CH−SONa)、P(イソプロピル)、P(CHCH(CHCH))、P(シクロペンチル)、P(シクロヘキシル)、P(ネオペンチル)、およびP(ネオフェニル)であり、
25〜R32が、一般式(N2a)および(N2b)において特定されたのと同じ、一般的定義または好ましい定義を有しており、
mが、0または1のいずれかであり、
そして、m=1の場合には、
Aが、酸素、硫黄、−C(C〜C10−アルキル)、−C(C〜C10−アルキル)−C(C〜C10−アルキル)−、−C(C〜C10−アルキル)=C(C〜C10−アルキル)−、または−N(C〜C10−アルキル)である。
25基が、式Nの触媒の他の配位子と橋かけされている場合、たとえば一般式(N2a)および(N2b)の触媒の場合においては、これは、以下の一般式(N13a)および(N13b)構造を与える。
[式中、
が、酸素、硫黄、N−R41基、またはP−R41であり(R41は以下において定義されるもの)、
40およびR41が同一または異なり、それぞれ、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アリールオキシ、アルコキシカルボニル、アルキルアミノ、アルキルチオ、アリールチオ、アルキルスルホニルまたはアルキルスルフィニル基であって、それらはすべて、それぞれ、1個以上のアルキル、ハロゲン、アルコキシ、アリールまたはヘテロアリール基によって置換されていてもよく、
pが、0または1であり、そして
が、p=1のときは、−(CH−(ここでr=1、2または3)、−C(=O)−CH−、−C(=O)−、−N=CH−、−N(H)−C(=O)−であるか、またはそうでなければ、総括的な構造単位「−Y(R40)−(Y−」が、(−N(R40)=CH−CH−)、(−N(R40,R41)=CH−CH−)、であり、
ここで、M、X、X、L、R25〜R32、A、m、およびnが、一般式(IIa)および(IIb)の場合におけるのと同じ定義を有している。]
式(N)の触媒の例としては、以下の構造が挙げられる。
本発明による方法の実施:
本発明のブレンド物を製造するために、少なくとも1種の部分水素化ニトリルゴムと少なくとも1種のビニル基を含むシリコーンゴムとのブレンド物をメタセシス触媒の存在下に混合するが、前記メタセシス触媒は、周期律表の第6族または第8族の遷移金属をベースとし、その金属に対してカルベン様の方式で結合された少なくとも1個の配位子を有する錯体触媒である。
この方法は、実質的に溶媒なしで、すなわち、混合の過程で溶媒を実質的に添加することなく実施するのが好ましい。この実施形態は、専門家の間では慣習的に、「バルクでの(in bulk)」実施と呼ばれている。
使用される部分水素化ニトリルゴムとビニル基を含むシリコーンゴムとを合計したものを基準とした錯体触媒の量は、その特定の錯体触媒の特性と触媒活性とに依存する。使用される錯体触媒の量は、典型的には、ゴムの合計量、すなわち使用される部分水素化ニトリルゴムとビニル基を含むシリコーンゴムとを合わせたものを基準にして、貴金属が、1〜1000ppm、好ましくは2〜500ppm、特には5〜250ppmである。
部分水素化ニトリルゴムとビニル基を含むシリコーンゴムとは、(5:95)〜(95:5)、好ましくは(10:90)〜(90:10)の重量比で使用することができる。10〜45重量部の部分水素化ニトリルゴムと55〜90重量部のビニル基を含むシリコーンゴムを使用するのが好ましい。55〜90重量部の部分水素化ニトリルゴムと10〜45重量部のビニル基を含むシリコーンゴムを使用するのも同様に好ましい。10〜30重量部の部分水素化ニトリルゴムと70〜90重量部のビニル基を含むシリコーンゴムを使用するのが特に好ましい。70〜90重量部の部分水素化ニトリルゴムと10〜30重量部のビニル基を含むシリコーンゴムを使用するのも同様に特に好ましい。
メタセシス触媒の存在下において、少なくとも1種の部分水素化ニトリルゴムと少なくとも1種のビニル基を含むシリコーンゴムとを転化させるためには、それら3種の成分を混合するが、その混合は、混合ユニットを使用して、バッチ式でも、そうでなければ連続式でも実施することもできる。そのような混合ユニットは公知である。
バッチ式の混合のためには、たとえば、ブラベンダーミキサーまたはロールミルが適している。連続混合物製造では、2軸スクリュー系が特に適している。バッチ式で混合物を製造する場合においては、ミキサーの中にまず部分水素化ニトリルゴムを仕込んで、10〜80℃、好ましくは20〜50℃の温度である時間たとえば0.5〜5分間混練し、次いでビニル基を含むシリコーンゴムおよびメタセシス触媒を添加し、そうして得られた混合物を20〜120℃、好ましくは20〜100℃で混合するのが有用であることが見出された。単一の混合ステージでゴムブレンド物の製造を実施することも可能ではあるが、連続のいくつかの混合ステージを実施することもまた可能であり、その場合、メタセシス触媒は、いくつかの混合ステージの間で適当な比率で分配して添加してもよい。上に規定された温度は、当業者ならば、(インターナルミキサーの場合には)ローター速度、ラム圧力、およびジャケット加熱を、または(ローラー系の場合には)摩擦ならびに加熱または冷却を、適切に選択することによって、それぞれの場合において決めることができる。個々の混合ステージの間で、それらの未加硫ゴムブレンド物を、たとえば最高で3日の間までで、貯蔵することもまた可能である。
混合操作、したがってメタセシス反応にかける時間は、一連の因子、たとえば部分水素化NBRのタイプおよびビニル基を含むシリコーンゴムのタイプ、メタセシス触媒、触媒濃度、反応温度などに依存する。メタセシスの進行状況は、たとえばGPC測定による標準的な分析法によるか、または粘度を測定することによってモニターすることができる。別な方法として、たとえばSEM画像を撮影するような、画像法を使用することもまた可能である。
本発明はさらに、以下のものを含む加硫可能な混合物を提供する:
(i)周期律表の第6族または第8族の遷移金属をベースとし、その金属に対してカルベン様の方式で結合された少なくとも1個の配位子を有する錯体触媒であるメタセシス触媒の存在下に、少なくとも1種の部分水素化ニトリルゴムと少なくとも1種のビニル基を含むシリコーンゴムとを混合することによって得ることが可能な少なくとも1種のゴムブレンド物、ならびに
(ii)少なくとも1種の過酸化物架橋系。
さらに、その加硫可能な混合物には、1種以上のさらなる慣用される添加剤が含まれていてもよい。
それらの加硫可能な混合物は、典型的には、すでに予め製造しておいたゴムブレンド物(i)を、少なくとも1種の過酸化物架橋系(ii)および場合によってはさらなる添加剤と混合することによって製造される。
過酸化物架橋系においては、たとえば、使用される過酸化物系架橋剤は、たとえば以下のようなものであってよい:ビス(2,4−ジクロロベンジル)ペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド、ビス(4−クロロベンゾイル)ペルオキシド、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、tert−ブチルペルベンゾエート、2,2−ビス(t−ブチルペルオキシ)ブテン、4,4−ジ−tert−ブチルペルオキシノニルバレレート、ジクミルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン、tert−ブチルクミルペルオキシド、1,3−ビス(t−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、ジ−t−ブチルペルオキシド、および2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)−3−ヘキシン。
過酸化物架橋系においては、過酸化物系架橋剤と同様に、架橋収率を向上させるのに役立つ可能性があるさらなる添加物を使用するのも有利となりうる。それらの適切な例としては、以下のものが挙げられる:トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリアリルトリメリテート、エチレングリコールジメタクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、亜鉛ジアクリレート、亜鉛ジメタクリレート、1,2−ポリブタジエン、またはN,N’−m−フェニレンジマレイミド。
過酸化物架橋系の合計量は、部分水素化ニトリルゴムとビニル基を含むシリコーンゴムとを合計したもの100重量部を基準にして、典型的には0.1〜100重量部の範囲、好ましくは0.5〜75重量部の範囲、より好ましくは1〜50重量部の範囲である。過酸化物系架橋剤、すなわち活性物質の量は、部分水素化ニトリルゴムとビニル基を含むシリコーンゴムとを合計したもの100重量部を基準にして、典型的には0.5〜15重量部の範囲、好ましくは1〜12.5重量部の範囲、より好ましくは1.5〜10重量部の範囲である。
さらには、過酸化物架橋系に加えて、その加硫可能な混合物には、慣用されるさらなるゴム添加剤が含まれていてもよい。
そのようなものとしては、たとえば当業者周知の典型的な物質、たとえば充填剤、充填剤活性化剤、スコーチ抑制剤、オゾン亀裂防止剤、老化安定剤、抗酸化剤、加工助剤、エクステンダー油、可塑剤、補強用材料、および離型剤などが挙げられる。
使用する充填剤は、たとえば以下のものであってよい:カーボンブラック、シリカ、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化鉄、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、珪藻土、タルク、カオリン、ベントナイト、カーボンナノチューブ、Teflon(後者は粉体の形状にあるのが好ましい)、またはケイ酸塩。
有用な充填剤活性化剤としては、特に、たとえば以下のものが挙げられる:ビニルトリメチルオキシシラン、ビニルジメトキシメチルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−シクロヘキシル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、イソオクチルトリメトキシシラン、イソオクチルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、または(オクタデシル)メチルジメトキシシラン。さらなる充填剤活性化剤としては、たとえば、トリエタノールアミンおよび74〜10 000g/molの分子量を有するエチレングリコールのような界面活性物質が挙げられる。充填剤活性化剤の量は、典型的には、充填剤の量を基準にして、0〜10phrである。充填剤活性化剤の適切な量は、その充填剤のタイプと量に合わせて、当業者によって容易に決められる。
さらに、スコーチ抑制剤を使用することもまた可能である。そのようなものとしては、たとえば、国際公開第A97/01597号パンフレットおよび米国特許第A4,857,571号明細書に規定されている化合物が挙げられる。立体障害p−ジアルキルアミノフェノール、特には、Ethanox 703(Sartomer製)が好ましい。
それらの加硫可能な混合物に添加される老化安定剤は、たとえば、以下のものであってよい:重合2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン(TMQ)、2−メルカプトベンズイミダゾール(MBI)、メチル−2−メルカプトベンズイミダゾール(MMBI)、または亜鉛メチルメルカプトベンズイミダゾール(ZMMBI)。
別なものとして、多少は劣るが、以下の老化安定剤を使用することもまた可能である:アミン系老化安定剤、たとえば、ジアリール−p−フェニレンジアミン(DTPD)、オクチル化ジフェニルアミン(ODPA)、フェニル−α−ナフチルアミン(PAN)、および/またはフェニル−β−ナフチルアミン(PBN)、の混合物の形態のもの。フェニレンジアミンをベースとするものを使用するのが好ましい。フェニレンジアミンの例としては、N−イソプロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、N−1,3−ジメチルブチル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン(6PPD)、N−1,4−ジメチルペンチル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン(7PPD)、およびN,N’−ビス−1,4−(1,4−ジメチルペンチル)−p−フェニレンジアミン(7PPD)などが挙げられる。
それらの老化安定剤は、部分水素化ニトリルゴムとビニル基を含むシリコーンゴムとを合計したもの100重量部を基準にして、典型的には10重量部まで、好ましくは5重量部まで、より好ましくは0.25〜3重量部、特には0.4〜1.5重量部の量で使用される。
有用な離型剤の例としては以下のものが挙げられる:飽和および部分不飽和脂肪酸およびオレイン酸、ならびにそれらの誘導体(脂肪酸エステル、脂肪酸塩、脂肪族アルコール、脂肪酸アミド)(それらは、混合物成分として使用するのが好ましい)、およびさらには、金型表面に適用することが可能な製品、たとえば低分子量シリコーン化合物をベースとする製品、フルオロポリマーをベースとする製品、およびフェノール樹脂をベースとする製品。
離型剤は、部分水素化ニトリルゴムとビニル基を含むシリコーンゴムとを合計したもの100重量部を基準にして、典型的には約約0〜10重量部、好ましくは0.5〜5重量部の量で使用される。
その他の可能性としては、米国特許第A4,826,721号明細書の教示に従った、ガラス製の強化材(繊維)を用いた補強が挙げられるし、またそれとは別に、脂肪族および芳香族ポリアミド(Nylon(登録商標)、Aramid(登録商標))、ポリエステル、および天然繊維製品から製造した、コード、織布、繊維による補強も挙げられる。
本発明はさらに、少なくとも1種の本発明のゴムブレンド物をベースとする加硫物を製造するための方法もまた提供するが、その特徴とするところは、上述の加硫可能な混合物が、好ましくは成形プロセスにおいて、より好ましくは射出成形法を使用して、温度を上げることによって架橋されることである。
したがって、本発明は同様に、上述の加硫プロセスによって得ることが可能な、好ましくは成形物の形態にある加硫物も提供する。
この加硫プロセスによって、各種の成形物、たとえばシール、キャップ、ホース、または膜を製造することが可能となる。より詳しくは、Oリングシール、フラットシール、波形ガスケット、シールスリーブ、シールキャップ、防塵キャップ、プラグシール、断熱ホース、オイルクーラーホース、吸気ホース、サーボ制御ホース、またはポンプダイヤフラムを製造することが可能である。
例:
以下の例においては、部分水素化ニトリルゴム(Therban(登録商標)3467)(以後、「HNBR」と略す)と、ビニル基を含むシリコーンゴム(Silopren(登録商標)VR)(以後「VMQ」と略す)とをベースとする、各種の組成のブレンド物を製造した。未加硫ゴムブレンド物は、走査型電子顕微鏡法の手段およびゲル浸透クロマトグラフィーの手段により分析した。次いで、それらの未加硫ゴムブレンド物を過酸化物系架橋剤および各種の添加剤と混合し、加硫させた。加硫物について、各種の方法により特性解析した。
(A)未加硫ゴムブレンド物の製造
未加硫ゴムブレンド物の組成を、表1にまとめた。本発明のものではない例はそれぞれ、「CC」をつけて区別した。
本発明のブレンド物の1.3、1.5、および1.7の製造においては、次式の「Grubbs−Hoveyda触媒」を使用した。本発明のものではないブレンド物の1.2CC、1.4CC、1.6CC、および1.8CCは、メタセシス触媒を使用せずに製造した。本発明実施例1.3の製造では、第一混合ステージにおいてメタセシス触媒を添加した。本発明実施例1.5および1.7では、3段階の混合ステージにおいて触媒を添加した。
例1.2〜1.5および1.7のHNBR/VMQブレンド物は、容量350mLのMIM Brabender中、充填レベル70%、ローター速度50min−1で製造した。それらのブレンド物は、それぞれの場合において、Therban(登録商標)3467をBrabenderに加え、開始温度35℃で2分間混練することにより製造した。次いで、BrabenderにSiloprene(登録商標)VR、および本発明実施例の場合においてはさらにメタセシス触媒を、5分間以内で徐々に添加した。その後、それらの混合物を60分間混練したが、その間、ローター速度およびラム圧力を調節して内部温度を60℃に維持した。例1.3においては、第一混合ステージでメタセシス触媒を添加した。例1.5および1.7においては、第一混合ステージに加えて、第二および第三混合ステージも実施したが、それらのブレンド物は、それぞれの混合ステージの間に室温で24時間保存しておいた。その第二および第三混合ステージは、第一混合ステージと同様な方法で実施した(それぞれの場合において、60℃で60分間)。
走査型電子顕微鏡法による相モルホロジーの測定:
未加硫のHNBR/VMQブレンド物の相モルホロジーを評価するために、走査型電子顕微鏡法(「SEM」)の検討を実施した。この目的のためには、VMQが10重量%(例1.2CCおよび1.7)およびVMQが20重量%(例1.4CCおよび1.5)の未加硫のHNBR/VMQブレンド物を選択した。SEMの検討のために、メスの手段を用いてブレンド物から厚み約1mmで凹凸のないサンプルを調製した。SEMの検討は、予め金属膜を蒸着させることなく、実施した。SEMの検討の際にサンプルに静電荷が生じるのを抑制するために、「チャージ・アップ・リダクション・モード(Charge−up Reduction Mode)」を選択した。使用した顕微鏡は、Hitachi TM−1000卓上型顕微鏡である。
図1および図2:例1.2CCからのゴムブレンド物のSEM画像(図1:600倍、図2:3000倍)
図3および図4:例1.7からのゴムブレンド物のSEM画像(図3:3000倍、図4:3000倍)
図5および図6:例1.4CCからのゴムブレンド物のSEM画像(図5:1200倍、図6:1200倍)
図7および図8:例1.5からのゴムブレンド物のSEM画像(図7:1200倍、図8:1200倍)
SEM画像の中の、明るい領域は、連続相としてのHNBR(暗い領域に見える)の中に分散しているVMQ粒子である。
VMQ粒子のサイズは、ポリマーの相溶性の目安である。混和性が高くなるにつれて界面張力が低下するので、2種のポリマーの混和性が高いほど、分離相が小さくなる。それぞれの場合において10重量%のVMQ(例1.2CCおよび本発明実施例1.7)、および同様にそれぞれの場合において20重量%のVMQ(例1.4CCおよび本発明実施例1.5)を有するHNBR/VMQブレンド物のSEM画像を比較から、メタセシス触媒を使用すると、分離しているVMQ粒子のサイズが明らかに小さくなっていることがわかる。これは、部分水素化ニトリルゴムからのグラフトコポリマーが形成されているという間接的な証拠である。
モル質量:
未加硫のHNBR/VMQブレンド物、ならびに純粋なHNBRおよびVMQブレンド成分のモル質量を、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)の手段によって求めた。この目的のためには、約15mgのそれぞれのサンプルを、3mLのクロロホルムの中に室温で溶解させた。シリンジフィルター(メーカー:Macherey−Nagel)の手段によって濾過をしてから、以下の条件でサンプルの分析をした:
ポンプ:Waters、モデル510
カラム:PLgelプレカラム+PLgel 5μm MIXED−C300×7.5mm+PLgel 5μm MIXED−C600×7.5mm(Polymer Laboratories)
RI検出器:Waters、モデル410示差屈折計
流速:1.0mL・min−1
温度:室温
溶出液:クロロホルム(7.5mmol・L−13−メチル−2−ブテン)
較正標準物質:ポリスチレン、Polymer Standard Service、モル質量:1100〜2.06×10g/mol。
この結果を表2にまとめた。
本発明によって製造されたHNBR/VMQブレンド物1.3、1.5、および1.7は、本発明のものではないブレンド物の1.2および1.4とは対照的に、モル質量のバイモーダル分布を有し、高いモル質量を有する本発明のブレンド物にはさらなるピークを有していることが見出された。しかしながら、このさらなるピークは、より低いモル質量のところの第二のピークよりは明白ではない。それは、例1.3および1.5においては分離しているが、例1.7において「ショルダー」として検出される。その高分子量ピークは、純粋なHNBRおよびMVQのブレンド成分のいずれにも存在しないので、HNBR/VMQグラフトコポリマーと解釈される。
(B)未加硫ゴム混合物の製造
表1に記載のゴムまたはゴムブレンド物を使用して、冷却水温度20℃で実験室用のロール加工システム(ロール直径:150mm、ロール長さ:250mm、Troester製)で加硫可能なゴム混合物を製造し、次いでそれを加硫させた。それらのゴム混合物は、表3に記載の組成を有していた。
それらのゴム混合物は、容量350mLのMIM Brabender中、ローター速度50min−1、開始温度35℃で製造した。各種の混合物構成成分を、表3に記載の順序で添加した。
(C)ゴム混合物の加硫特性
ゴム混合物の加硫特性は、DIN 53 529、パート3(1゜、1.7Hz)に従って、Monsantoディスクレオメーター(MDR)中、180℃で測定した。
DIN 53 529、パート3の定義は以下のとおりである:
min:架橋等温線の最小トルク
max:架橋等温線の最大トルク
max−Fmin:加硫計の読みにおける最大値と最小値の差
10:Fmax−Fminの10%に到達した時間
50:Fmax−Fminの50%に到達した時間
90:Fmax−Fminの90%に到達した時間
95:Fmax−Fminの95%に到達した時間
ゴム混合物の加硫特性を表示する特性パラメーターを表4にまとめた。
本発明実施例の1.3、1.5、および1.7は、対応する比較例と比べたときに、同等に良好であるか、またはより長いスコーチ時間(t10)を有している(1.3を1.1CCおよび1.2CCと比較;1.5を1.4CCおよび1.6CCと比較;そして1.7を1.8CCと比較)。このことは、本発明により製造されるゴム混合物の加工信頼性が、同等であるかまたは改良されていることを示している。
(D)ゴム加硫物の性質の測定
加硫物の性質を測定するために、ゴム混合物を使用して試験片を作成し、それらをプレス中、120bar、180℃で15分間かけて加硫させた。それらの加硫物を使用して、性質を測定し、表5〜7にまとめた。
(D1)機械的性質の測定
表5に、以下の標準に従って23℃および70℃で測定した機械的性質をまとめた:
DIN 53505:ショアーA硬度(23℃および70℃)
DIN 53504:10%、25%、50%、100%、200%および300%歪みにおける応力値(σ10、σ25、σ50、σ100、σ200、およびσ300)、引張強さ(TS)、破断歪み(ε)(23℃および70℃)
本発明実施例の1.3、1.5、および1.7は、本発明のものではない例に比較して、23℃および70℃のいずれにおいても、50%および100%歪みでの応力値は、同等に良好であるか、またはより高いレベルである。このことは、本発明実施例の架橋度が、同等またはより高く、したがって、弾性が改良されたということを意味している。
(D2)DIN ISO 815に従った圧縮永久歪みの測定
加硫物の圧縮永久歪みを、DIN ISO 815に従って測定した。この目的のためには、加硫物(試験片A)を25%圧縮し、その圧縮した状態で、2種の温度(−30℃および150℃)で、2種の時間(70時間および158時間)保存した(表6)。それらの保存時間が経過してから、試験片を圧縮から解放し、23℃でその永久変形を測定した。表6に見られるように、本発明により製造した加硫物1.3および1.7は、−30℃/70時間の保存および150℃/168時間の保存のいずれにおいても、それに相当する本発明のものではない例よりも、より低い(すなわち、より良好な)圧縮永久歪みの値を有している。−30℃/70時間の保存後の圧縮永久歪みがより低いということは、加硫物の低温特性が改良されたということを意味している。150℃/168時間の保存後の圧縮永久歪みがより低いということは、加硫物の耐老化性がさらに改良されたということを意味している。圧縮永久歪みが改良されているということから、本発明により製造された加硫物1.3および1.7が低温および高温のいずれにおいても、改良された性質を有していると言うことができる。圧縮永久歪みが低くなったということは、本発明により製造されたブレンド物をベースとする加硫物が、高温および低温において改良された性質を有していることを示唆している。
(D3)熱収縮(TR)の測定
低温における弾性の特性解析をするために、ISO 2921に従って熱収縮(TR)を測定した。この目的のためには、加硫物を50%延伸させてから、−70℃に冷却したシリコーンオイルバスの中で凍結させた。そのサンプルを延伸から解放してから、バスを1℃/分の速度で温めていき、サンプルの収縮パーセントを温度の関数として測定した。それぞれの場合において加硫物の収縮率が10%(TR10)、50%(TR50)および70%(TR70)となる温度を測定した。それに相当する温度が低いほど、その加硫物はより良好である。表7に見られるように、本発明により製造されたHNBR/VMQブレンド物、1.3、1.5、および1.7をベースとする加硫物の収縮が、本発明のものではない例の相当する加硫物の場合に比べて、より低い温度で達成される;すなわち、本発明により製造された例の低温可撓性が改良されている。
それらの例は、HNBR/VMQブレンド物の製造過程でメタセシス触媒を添加すると、予想もしなかったことではあるが、HNBR相の中でVMQが良好に分布するということを示している。メタセシス触媒を添加して製造されるHNBR/VMQブレンド物は、本発明のものではないHNBR/VMQブレンド物に比較して、バイモーダルなモル質量分布を有し、さらには、高分子量のピークを有している(グラフトコポリマー)。本発明により製造されたHNBR/VMQブレンド物をベースとする加硫物はさらに、同程度に良好であるかまたは改良された機械的性質と、さらには低温および高温における改良された性質とを有している。

Claims (10)

  1. 少なくとも1種の部分水素化ニトリルゴムと少なくとも1種のビニル基を含むシリコーンゴムとを相互に混合することによってゴムブレンド物を製造するための方法であって、前記混合を、式(VII)または式(XVI)のメタセシス触媒[式中、Mesは、それぞれの場合において、2,4,6−トリメチルフェニルである]:
    の存在下に実施することを特徴とする、方法。
  2. 前記方法を、実質的に有機溶媒の不存在下に実施することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 前記方法を、1200ppm以下の量の有機溶媒の存在下に実施することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  4. 少なくとも1種の共役ジエンおよび少なくとも1種のα,β−不飽和ニトリルから誘導される繰り返し単位を含む部分水素化ニトリルゴムを使用し、前記重合したジエンモノマーからのC=C二重結合が、少なくとも50%から最大99%までの範囲で部分水素化され、ならびにビニル基を含み、そして一般式(I)の2種以上のタイプの繰り返し単位を含むオルガノポリシロキサンが使用され、
    [式中、
    Rが、同一または異なり、それぞれ1〜6個の炭素原子を有する置換または非置換の一価のヒドロカルビル基である]、
    前記オルガノポリシロキサンが、合計して1〜20000の繰り返し単位を有し、その中でR基の少なくとも1個が、1個以上のC=C二重結合を含む前記一般式(I)の一つのタイプの繰り返し単位が存在していることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  5. その中のC=C二重結合の75〜98.5%が水素化されている、少なくとも1種のアクリロニトリル−ブタジエンコポリマーと、少なくとも1種のビニル基を含み、VMQ(ビニルメチルシリコーンゴム)、PVMQ(フェニルビニルメチルシリコーンゴム)およびFVMQ(3,3,3−トリフルオロプロピルビニルメチルシリコーンゴム)からなる群より選択されるシリコーンゴムとが使用されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  6. 請求項1から3のいずれか一項に記載の方法によって得ることが可能な、少なくとも1種の部分水素化ニトリルゴムと少なくとも1種のビニル基を含むシリコーンゴムとをベースとするゴムブレンド物。
  7. 請求項に記載のゴムブレンド物と、少なくとも1種の過酸化物架橋系とを含む、加硫可能な混合物。
  8. 使用される過酸化物架橋系が、ビス(2,4−ジクロロベンジル)ペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド、ビス(4−クロロベンゾイル)ペルオキシド、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、tert−ブチルペルベンゾエート、2,2−ビス(t−ブチルペルオキシ)ブテン、4,4−ジ−tert−ブチルペルオキシノニルバレレート、ジクミルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン、tert−ブチルクミルペルオキシド、1,3−ビス(t−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、ジ−t−ブチルペルオキシド、または2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)−3−ヘキシンであることを特徴とする、請求項に記載の加硫可能な混合物。
  9. 請求項に記載の加硫可能な混合物を、温度を上昇させることによって架橋反応させることによって、加硫物を製造するための方法。
  10. 請求項に記載の方法によって得ることが可能な、少なくとも1種の部分水素化ニトリルゴムと少なくとも1種のビニル基を含むシリコーンゴムとをベースとする加硫物。
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