JP6993358B2 - シランが介在するゴムの貯蔵安定性の向上 - Google Patents
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Description
(a)開始剤化合物の存在下で、少なくとも1種の共役ジエン及び以下に定義される式1の化合物、ならびに任意選択で1種もしくは複数種の芳香族ビニルモノマーを重合すること、
(a’)以下に定義される式1の化合物を有機アルカリ金属化合物と反応させることによって得ることができる開始剤化合物の存在下で、少なくとも1種の共役ジエン及び任意選択で1種もしくは複数種の芳香族ビニルモノマーを重合すること、または
(a’’)少なくとも1種の共役ジエン及び任意選択で1種もしくは複数種の芳香族ビニルモノマーをアニオン重合することによって得ることができるリビングポリマーを、以下に定義される式1の化合物と反応させること
を含む、分枝状弾性ポリマーの製造方法であって、
(a)、(a’)、及び(a’’)が、以下に定義される式2の安定剤化合物の存在下で実施されることを特徴とする上記方法を提供する:
(A)-Bn (式1)
(それぞれのBは独立に-Si(R1)(R2)(R3)から選択され、但しR1、R2、及びR3はそれぞれ独立に、R1、R2、及びR3の少なくとも1つがビニル及びブタジエニルから選択されるとの条件で、ビニル、ブタジエニル、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、フェニル、及びベンジルから選択され、それぞれの基Bは基Aのアミノ基の置換基であり、
基Aの上記アミノ基の少なくとも2つは、それぞれ少なくとも1つの基Bで置換されており、
nは2以上の整数、好ましくは2~6から選択される整数であり、
基A中の全てのアミノ基は第三級アミノ基である)
R’は独立にC1~C12アルキル、C1~C12アルケニル、C6~C18アリール、及びC7~C18アルキルアリールから選択され、但し2つのR’基が結合して環を形成していてもよく、上記環は、Siに結合した窒素原子に加えて、酸素原子、窒素原子、>N(C1~C6アルキル、C6~C18アリール、C7~C18アルキルアリール)基、及びイオウ原子の1種または複数種を含んでいてもよく、
R’’はC1~C6ヒドロカルビルから選択され、
R’’’は独立にC1~C18ヒドロカルビルから選択され、
Ra、Rb、及びRcは独立に、水素、メチル、エチル、及びビニルから選択され、
xは1及び2から選択される整数、yは0、1、及び2から選択される整数、zは0、1、及び2から選択される整数であり、且つx+y+z=3であり、
mは、Ra、Rb、及びRcのいずれもビニルでない場合にはm=0との条件で、0及び1から選択される)。
本発明の第2の態様に記載の分枝状弾性ポリマーと、
(i)上記ポリマーの製造に用いられる重合プロセスに添加されるまたは上記プロセスの結果として形成される成分、
(ii)上記重合プロセスから溶媒を除去した後に残留する成分、及び
(iii)上記ポリマー製造プロセスの完結後に上記ポリマーに添加される、したがって、機械的混合機(但しこれに限定されない)を利用することによって「溶媒を含まない」ポリマーに添加された成分を含む成分
から選択される1種または複数種の更なる成分と
を含む、未加硫(未硬化)ポリマー組成物を提供する。
式1の化合物は、概括的には、複数のビニルまたはブタジエニルを有するアミノシランであり、すなわち、該化合物は少なくとも1つのエチレン性不飽和シリル基Bで置換された少なくとも2つのアミノ基を有する(式1に対して定義)。「基Bがアミノ基の置換基である」または「基Bで置換されたアミノ基」との表現は、本明細書では、基Bが当該アミノ基の窒素原子に結合していること、すなわち、>N-Si(R1)(R2)(R3)を記述するために用いられる。基Aのアミノ基は、0、1、または2つの基Bで置換されていてもよい。基Aの全てのアミノ基は第三級アミノ基、すなわち水素原子をもたないアミノ基である。
R11、R12、R13、R14、及びR15のそれぞれは独立に、基B、C1~C18アルキル、C6~C18アリール、任意選択でC1~C4アルキルにより置換されたC3~C12ヘテロアリール、C7~C18アラルキル、(R4)a-O-(R5)b(R4及びR5のそれぞれは独立にC1~C6アルキル及びC6~C18アリールから選択され、a及びbはそれぞれ独立に0~4から選択される整数である)、ならびに-Si(R6)(R7)(R8)(R6、R7、及びR8のそれぞれは独立に、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、フェニル、及びベンジルから選択される)から選択され、
R9及びR10のそれぞれは独立に、2価のエチル、プロピル、ブチル、フェニル、及び-(CH2)a’-C6H5-(CH2)b’(a’及びb’のそれぞれは独立に0及び1から選択される整数である)から選択され、
cは0、1、2、及び3から選択される整数である)。
上記基-N<>N-は、5~18員ヘテロ環式基であって、飽和または不飽和であってよく、上記環の任意の炭素原子上でC1~C6アルキル基により置換されていてもよく、式1-2中に明示される2つのN原子以外のヘテロ原子基が、-N=、>NR16(R16は基B、C1~C6アルキル、フェニル、及びベンジルから選択される)、-O-、-S-、ならびに>SiR17R18(R17及びR18のそれぞれは独立に、C1~C6アルキル、フェニル、及びベンジルから選択される)から選択される上記ヘテロ環式基である。好ましい基-N<>N-は、ピペラジニル、メチルピペラジニル、ジメチルピペラジニル、テトラメチルピペラジニルである)。
R20、R21、及びR22のそれぞれは独立に、単結合及び2価のC1~C10アルキル基から選択され、
dは0、1、及び2から選択される整数であり、d’は0及び1から選択される整数であり、d’が0の場合にはdは0であり、
それぞれの基-N<>X-は独立に、5~10員ヘテロ環式基であって、飽和または不飽和であってよく、上記環の任意の炭素原子上でC1~C6アルキル基により置換されていてもよく、それぞれのXは独立に、-N-、-C=、及び-CH-から選択され、式1-3中に明示される2つの基N及びX以外のヘテロ原子基が、-N=、>NR16(R16はC1~C6アルキル、基B、フェニル、及びベンジルから選択される)、-O-、-S-、ならびに>SiR17R18(R17及びR18のそれぞれは独立に、C1~C6アルキル、フェニル、及びベンジルから選択される)から選択される上記ヘテロ環式基から選択される)。好ましい基-N<>X-としてはピペリジニル及びピペラジニルが挙げられる。
Dは、5~10員炭素環式またはヘテロ環式基であって、飽和もしくは不飽和であってよく、上記環の任意の炭素原子上でC1~C6アルキル基により置換されていてもよく、ヘテロ原子基が、-N=、>NR16(R16は、C1~C6アルキル、基B、フェニル、及びベンジルから選択される)、-O-、-S-、ならびに>SiR17R18(R17及びR18のそれぞれは独立に、C1~C6アルキル及びフェニルから選択される)から選択される上記ヘテロ環式基であり、
それぞれの基-N<>X-は独立に、5~10員ヘテロ環式基であって、飽和または不飽和であってよく、上記環の任意の炭素原子上でC1~C6アルキル基により置換されていてもよく、それぞれのXが独立に、-N-、-C=、及び-CH-から選択される上記ヘテロ環式基から選択され、
R23は単結合及び2価のC1~C10アルキル基から選択され、
eは2、3、及び4から選択される整数である)。好ましい基Dとしては、シクロペンチル、シクロヘキシル、フェニル、及びテトラヒドロフラニルが挙げられる。好ましい基-N<>X-としてはピペリジニル及びピペラジニルが挙げられる。
Eは6~10員脂環式または芳香族基であり、
それぞれのR24は独立に、単結合及びC1~C2アルキルから選択され、
それぞれのRは独立に、B、C1~C6アルキル、及びベンジルから選択され、
fは2及び3から選択される整数である)。
本発明の第1の態様における選択肢ステップ(a’)で用いられる開始剤化合物は、式1の化合物であって、その全ての実施形態を含む上記化合物を有機アルカリ金属化合物と反応させることによって得ることができる。
一般に、本発明の第2の態様によれば、式1の化合物は、塩基の存在下で、第一級アミノ基及び第二級アミノ基から独立して選択される少なくとも2つの基を有するアミンを、下記の式3:
X-Si(R1)(R2)(R3) (式3)
(式中、
Xは、Cl、Br、I、トリフルオロメタンスルホナート(OTf)、及びトシラート(OTos)から選択され、
R1、R2、及びR3はそれぞれ独立に、R1、R2、及びR3の少なくとも1つがビニル及びブタジエニルから選択されるとの条件で、ビニル、ブタジエニル、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、ベンジル、及びフェニルから選択される)
のシランと反応させることによって調製される。
本発明の第1の態様で用いられる式2の安定剤化合物は、ビニルアミノシラン、ブタジエニルアミノシラン、またはイソプレニルアミノシランのケイ素原子に結合した少なくとも1つのアミノ基を有することを特徴とする。上記ケイ素原子に結合したアミノ基とシロキシ基の両方を組み合わせで有することにより、安定化性能を更に向上させることができる。
a)R’’’は、(メチル、メチル、t-ブチル)または(フェニル、フェニル、フェニル)または(t-ブチル、フェニル、フェニル)または(ヘキシル、ヘキシル、ヘキシル)、
R’は独立に、メチル、エチル、n-プロピル、n-ブチル、ペンチル、ヘキシル、へプチル、オクチル、及びベンジル(メチル基を介して結合)、または-NR’R’が、モルホリン基、ピロリジン基、ピペリジン基、もしくはオキサゾリジン基を形成し、
R’’はメチル、
Ra、Rb、及びRcはそれぞれ水素、及び
x=y=z=1
b)R’’’は、(メチル、メチル、t-ブチル)または(ヘキシル、ヘキシル、ヘキシル)、
R’は独立に、メチル及びエチルから選択されるか、または-NR’R’が、モルホリン基、ピロリジン基、ピペリジン基、もしくはオキサゾリジン基を形成し、
R’’はメチル、
Ra、Rb、及びRcはそれぞれ水素、及び
x=2、y=1、且つz=1
c)R’’’は、(メチル、メチル、t-ブチル)または(ヘキシル、ヘキシル、ヘキシル)、
R’は独立に、メチル及びエチルから選択されるか、または-NR’R’が、モルホリン基、ピロリジン基、ピペリジン基、またはオキサゾリジン基を形成し、
R’’はメチル、
Ra及びRbはそれぞれ水素、且つRcはビニル、及び
x=y=z=1
をとる。
(i)マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、及びホウ素からなる群より選択される金属と、
(ii)遷移金属触媒と
の存在下で反応させることによって、またはその変化形を用いることによって調製してもよい:
それぞれのR’は独立に、C1~C12アルキル、C6~C18アリール、C7~C18アルキルアリール、トリ(C1~C6アルキル、C6~C12アリール、またはC7~C18アルキルアリール)シリル、及びアリルから選択され、但し2つのR’基が結合して環を形成していてもよく、上記環は、Siに結合した窒素原子に加えて、酸素原子、窒素原子、>N(C1~C6アルキルまたはC7~C18アルキルアリール)基、及びイオウ原子の1種または複数種を含んでいてもよく、
それぞれのR’’は独立にC1~C6ヒドロカルビルから選択され、
Ra、Rb、Rc、Rd、及びReは独立に、水素、メチル、及びエチルから選択され、
xは0、1、及び2から選択される整数、yは1、2、及び3から選択される整数、且つx+y=3である)。
式1の化合物は弾性ポリマー中に可逆的な分枝を導入するための分枝形成剤として用いられる。この目的のために、上記式1の化合物を、それ自体でもしくは開始剤化合物を生成するための有機アルカリ金属化合物との反応の後に、弾性ポリマーを製造するために実施される重合反応において予め用いてもよく、または上記化合物をリビング弾性ポリマーに添加し、且つ該ポリマーと反応させてもよい。2種以上の式1の化合物を併用してもよい。それぞれの場合において、上記重合または反応は式2の安定剤化合物の存在下で実施され、2種以上の式2の安定剤化合物を併用してもよい。
本発明において有用な例示的な共役ジエンモノマーとしては、1,3-ブタジエン、イソプレン(2-メチル-1,3-ブタジエン)などの2-(C1~C5アルキル)-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、α-及びβ-ファルネセン、ならびに1,3-シクロオクタジエンが挙げられる。2種以上の共役ジエンの混合物を用いてもよい。好ましい共役ジエンとしては、1,3-ブタジエン及びイソプレンが挙げられる。一実施形態において、上記共役ジエンは1,3-ブタジエンである。
上記任意選択の芳香族ビニルモノマーとしては、モノビニル芳香族化合物、すなわち、芳香族基に結合した1つのみのビニル基をもつ化合物、及び芳香族基に結合した2つ以上のビニル基をもつ2価以上のビニル芳香族化合物が挙げられる。上記少なくとも1種の共役ジエンと共に任意選択で用いられる例示的な芳香族ビニルモノマーとしては、スチレン、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、2,4-ジイソプロピルスチレン、及び4-tert-ブチルスチレンなどのC1~4アルキル置換スチレン、スチルベン、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、4-(N,N-ジエチルアミノジメチル)シリルスチレン、4-(ジメチルアミノジメチル)シリルスチレン、4-((4-エチルピペラジニル)ジメチル)シリルスチレン、4-((4-メチルピペラジニル)ジメチル)シリルスチレン、tert-ブトキシスチレン、ビニルピリジン、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-ジビニルベンゼンなどのジビニル芳香族化合物が挙げられる。2種以上の芳香族ビニルモノマーを併用してもよい。好ましい芳香族ビニルモノマーは、モノビニル芳香族化合物、より好ましくはスチレンである。
本発明の弾性ポリマーの製造に用いてもよい、式1の化合物または式2の安定剤、上記共役ジエンモノマー、及び上記任意選択の芳香族ビニルモノマー以外のコモノマーとしては、アクリロニトリル、アクリル酸エステル、例えば、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、及びアクリル酸ブチル、ならびにメタクリル酸エステル、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、及びメタクリル酸ブチルなどのアクリル系モノマーが挙げられる。かかるその他のコモノマーは、通常、上記重合反応に用いられるモノマーの全重量を基準として、5wt%以下の比率で用いられる。
本発明の重合プロセスにおいては開始剤化合物が用いられ、2種以上の開始剤化合物を併用してもよい。上記開始剤化合物は1価または多価(2価、3価など)の開始剤化合物であってよい。好適な開始剤化合物としては、アルカリ金属、有機アルカリ金属化合物、アルカリ金属と極性化合物との間の錯体、アルカリ金属を含むオリゴマー、及びルイス酸-塩基錯体が挙げられる。例示的なアルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、及びセシウムが挙げられる。例示的な有機アルカリ金属化合物としては、式1の化合物から得ることができる開始剤化合物の説明において列挙したものと同一のものが挙げられる。例示的なアルカリ金属と極性化合物との間の錯体としては、リチウム-テトラメチルエチレンジアミン錯体、リチウム-テトラヒドロフラン錯体、リチウム-ジテトラヒドロフランプロパン錯体、ならびにそれらのナトリウム及びカリウム類似体が挙げられる。上記開始剤化合物は、モノまたはジリチウムアルキル、アルキルアリール、またはアリール化合物であることがより好ましい。更に有用な開始剤としては、WO2014/040640に記載のアミノシラン重合開始剤及びWO2015/010710に記載の重合開始剤が挙げられる。
上記重合は通常、生成するポリマーが当該反応混合物に実質的に可溶である溶液重合として、または生成するポリマーが当該反応媒体に実質的に不溶である懸濁重合/スラリー重合として実施される。本ポリマーは溶液重合で得られることがより好ましい。上記重合溶媒としては、従来より上記開始剤、触媒、または活性ポリマー鎖を失活させない炭化水素溶媒が用いられる。上記重合溶媒は2種以上の溶媒の組み合わせであってもよい。例示的な炭化水素溶媒としては脂肪族及び芳香族溶媒が挙げられる。具体的な例としては、(全ての考えられる構造異性体を含む)プロパン、ブタン、ペンタン、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、及びキシレンが挙げられる。
本発明のポリマー中のポリマー鎖の末端と反応させることによって、ポリマー特性を更に制御するために、本発明の重合反応において1種または複数種の連鎖末端修飾剤を用いてもよい。一般に、WO2007/047943、WO2009/148932、US6,229,036、及びUS2013/0131263(それぞれその全体が参照により本明細書に援用される)に開示されるものなどのシランスルフィドオメガ連鎖末端修飾剤を、この目的のために用いてもよい。本発明に用いるのに適した他の連鎖末端修飾剤としては、WO2014/040640及びWO2015/010710に開示されるものならびにWO2014/040639に記載されるシランスルフィド修飾剤があり、上記公報のそれぞれはその全体が本明細書に援用される。
ポリマーの分子量及びポリマー特性を更に制御するために、任意選択成分としてカップリング剤(「連結剤」)を本発明の方法において用いてもよい。カップリング剤によって、同一の分子量のカップリングしていない本質的に直鎖状のポリマー巨大分子と比較して、当該弾性ポリマーの自由連鎖末端の数が減少することによりヒステリシス損失が低下し、且つ/またはポリマー溶液粘度が低下することとなる。四塩化スズなどのカップリング剤は、当該ポリマー鎖末端を官能化し、エラストマー組成物の成分と、例えば充填剤とまたはポリマーの不飽和部分と反応することができる。例示的なカップリング剤が、US3,281,383、US3,244,664、及びUS3,692,874(例えば、テトラクロロシラン);US3,978,103、US4,048,206、US4,474,908、及びUS6,777,569(ブロック化メルカプトシラン);US3,078,254(1,3,5-トリ(ブロモメチル)ベンゼンなどの多ハロゲン置換炭化水素);US4,616,069(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US2005/0124740に記載される。
上記ポリマーの共役ジエン部分のミクロ構造(すなわちビニル結合の含有率)を調整するために、または上記ポリマー鎖中のいずれかの芳香族ビニルモノマー及びビニル結合の組成分布を調整するために、本技術分野で従来公知のランダム化剤化合物(極性調整剤化合物としても知られる)をモノマー混合物または重合反応混合物に任意選択で添加してもよい。2種以上のランダム化剤化合物を併用してもよい。本発明において有用なランダム化剤化合物の例としては、概括的にはルイス塩基化合物が挙げられる。本発明での使用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、(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)(C1~C8アルキル)テトラヒドロフリルエーテル、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第三級アミンである。好ましいランダム化剤化合物の例は、WO2009/148932に特定されており、上記公報はその全体が参照により本明細書に援用される。
上記重合は、上記開始剤の反応性を高める(延いては重合速度を高める)ため、上記ポリマー中に導入された芳香族ビニルモノマーをランダムに配置するため、または芳香族ビニルモノマーの単一鎖を与え、延いてはリビングアニオン重合による弾性コポリマー中の芳香族ビニルモノマーの分布に影響を与えるために、任意選択で促進剤を含んでいてもよい。促進剤の例としては、ナトリウムアルコキシドまたはナトリウムフェノキシド及びカリウムアルコキシドまたはカリウムフェノキシド、好ましくは、カリウムイソプロポキシド、カリウムt-ブトキシド、カリウムt-アミルオキシド、カリウムn-ヘプチルオキシド、カリウムベンジルオキシド、カリウムフェノキシドなどのカリウムアルコキシドまたはカリウムフェノキシド;イソ吉草酸、カプリル酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノレン酸、安息香酸、フタル酸、及び2-エチルヘキサン酸などのカルボン酸のカリウム塩;ドデシルベンゼンスルホン酸、テトラデシルベンゼンスルホン酸、ヘキサデシルベンゼンスルホン酸、及びオクタデシルベンゼンスルホン酸などの有機スルホン酸のカリウム塩;ならびに亜リン酸ジエチル、亜リン酸ジイソプロピル、亜リン酸ジフェニル、亜リン酸ジブチル、及び亜リン酸ジラウリルなどの有機亜リン酸のカリウム塩等が挙げられる。
式1の化合物の添加は所望のカップリング率に依存し、カップリング率もポリマーの性能に影響を与える。通常、5~80%のカップリング率が望ましい。したがって、式1の化合物は、開始剤化合物1当量当たり0.01~5当量(eq)、好ましくは0.05~2当量/当量、より好ましくは0.1~1.0当量/当量、最も好ましくは0.15~0.8当量/当量の合計量で用いてもよい。選択肢(a’’)においては、リビングポリマー鎖末端の当量を「開始剤化合物の当量」として用いつつ、相当する添加が適用される。上記リビングポリマー鎖末端の当量は、本技術分野において従来公知の滴定(例えばギルマン滴定)によってまたは分光法(UV分光法)で測定することができる。式1の化合物が開始剤化合物として用いられる場合(選択肢(a’))、すなわち過剰の1種または複数種の有機アルカリ金属化合物との反応の後では、該化合物は、好ましくは以下の比率、すなわち、0.05~0.9当量/有機アルカリ金属化合物の総量の当量、より好ましくは0.1~0.5当量/有機アルカリ金属化合物の総量の当量で用いられる。上記の量は、特に、本発明のポリマーがタイヤ用途、例えばタイヤトレッドまたはタイヤサイドウォール用のゴム配合物に使用される場合に適用される。異なる式1の化合物を本発明に従って併用してもよい。
(1)共役ジエンモノマー、任意選択の芳香族ビニルモノマー、及び開始剤化合物を含む混合物に、重合の進行と共に式1の化合物を連続的に(徐々に増加させて)添加することで、ランダムコポリマーが生成する。
(2)主たる量のコモノマーと共に主たる量の開始剤を添加する前に式1の化合物を添加する。モノマーの定量的または略定量的な転化の後に、式1の化合物の2回目の添加を行って、ポリマー末端にブロック構造を生成させることができる。
(3)主たる量のコモノマーと共に主たる量の開始剤を添加する前に式1の化合物を添加し、上記主たる量のコモノマー及び主たる量の開始剤は、式1の化合物の定量的または略定量的な転化の後に添加することができる。更に、規定された全モノマーの転化率において、可変の比率の数回のステップで化合物1を添加し、ポリマー鎖内にn個の傾斜(tapered)またはブロック構造エレメントを生成させることができる。モノマーの定量的または略定量的な転化の後に、式1の化合物または連鎖末端修飾剤またはカップリング剤を最後に添加して、ポリマー末端にブロック構造を生成させる、または別の官能化もしくはカップリングを行うことができる。
(4)規定された全モノマーの転化率において、可変の比率の数回のステップで化合物1を添加し、ポリマー鎖内に傾斜またはブロック構造エレメントを生成させることができる。モノマーの定量的または略定量的な転化の後に、式1の化合物または連鎖末端修飾剤またはカップリング剤を最後に添加して、ポリマー末端にブロック構造を生成させる、または別の官能化もしくはカップリングを行うことができる。
(5)主たる量のコモノマーと共に主たる量の開始剤を添加する前に式1の化合物を添加し(傾斜構造)、上記主たる量のコモノマー及び主たる量の開始剤は、式1の化合物の定量的または略定量的な転化の後に添加することができる。モノマーの定量的または略定量的な転化の後に、連鎖末端修飾剤またはカップリング剤を添加して、ポリマー鎖を官能化するまたはカップリングさせることができ、これは好ましい添加の選択肢である。
式2の化合物の添加は、式1の化合物の添加量及び式2の安定剤化合物の有効性のみならず、ポリマーの分子量、延いては「カップリング濃度」の関数でもある。また、ポリマーの後処理条件及び乾燥したゴムの含水率が、最良の貯蔵挙動にとって必要な量に影響を与える場合がある。したがって、式2の化合物の量を調節する必要があり、好ましくは関連する重合毎に最適化する必要がある。
本発明の第2の態様に記載の弾性ポリマーは、本発明の方法によって、すなわち、(a)開始剤化合物の存在下で、少なくとも1種の共役ジエン及び式1の化合物を重合すること、(a’)式1の化合物と有機アルカリ金属化合物を反応させることによって得ることができる開始剤化合物の存在下で、少なくとも1種の共役ジエンを重合すること、または(a’’)少なくとも1種の共役ジエンをアニオン重合することによって得ることができるリビングポリマーを式1の化合物と反応させることであって、(a)、(a’)、及び(a’’)のそれぞれが式2の安定剤化合物の存在下で実施される、上記(a)、(a’)、または(a’’)によって得ることができる。本発明のポリマーは、式1及び2の化合物が該化合物のビニルもしくはブタジエニル官能基によって本ポリマーの連鎖中に組み込まれている、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、または傾斜コポリマー、あるいはαまたはα,ω修飾ポリマーであってもよい。ジリチウム化アレンなどの2価開始剤を用いることによって、連鎖両末端修飾ポリマーを生成させることができる。式2の安定剤化合物の本ポリマー中への導入に関しては、WO2015/055252を参照されたい。得られるポリマーは、概括的には分枝状弾性ポリマーである。
本発明の第3の態様の未硬化ポリマー組成物は、
本発明の第2の態様の弾性ポリマーと、
(i)上記ポリマーの製造に用いられる重合プロセスに添加されるまたは上記プロセスの結果として形成される成分、
(ii)上記重合プロセスから溶媒を除去した後に残留する成分、及び
(iii)上記ポリマー製造プロセスの完結後に上記ポリマーに添加される成分
から選択される1種または複数種の更なる成分とを含む。特に、かかる成分(i)~(iii)は、油分(伸展油)、充填剤、安定剤、及び(本発明のポリマーではない)更なるポリマーから選択される1種または複数種の成分であってよい。特に伸展油は、重合の完結後であり溶媒除去の前に、ポリマー溶液へ添加してもよい。一実施形態において、上記ポリマー組成物は1種または複数種の加硫剤を更に含む。
一実施形態において、本発明のポリマー組成物は、1種または複数種の油分、特に鉱油との組み合わせで、本発明の弾性ポリマーを含む。油分の代表例及び分類については、WO2009/148932及びUS2005/0159513を参照されたく、上記公報のそれぞれはその全体が参照により本明細書に援用される。かかる油分としては、例えば、芳香族系、ナフテン系、及びパラフィン系伸展油などの従来公知の伸展油、例えば、MES(mild extraction solvate)、TDAE(treated distillate aromatic extract)、rubber-to-liquid(RTL)油、biomass-to-liquid(BTL)油、ファクチス、伸展樹脂、または分子量中央値(median molecular weight)(BS ISO 11344:2004に準拠してGPCにより測定)が500~20000g/molの液状ポリマー(液体BRなど)が挙げられる。上記伸展油として鉱油を用いる場合、該鉱油は、好ましくはDAE(Destillated Aromatic Extracts)、RAE(Residual Aromatic Extract)、TDAE、MES、及びナフテン系油から選択される1種または複数種である。上記油分は、異なる濃度の多環式芳香族化合物、パラフィン系化合物、ナフテン系化合物、及び芳香族系化合物を含み、ガラス転移温度が異なる。いくつかの実施形態において、MES、RAE、及びTDAEはゴム用の好ましい伸展油である。
任意選択で上記に定義された1種または複数種の伸展油を含む本発明のポリマー組成物は、1種または複数種の充填剤を更に含んでいてもよい。充填剤は、重合プロセスの終了前または後に上記ポリマーに添加してもよい。好適な充填剤の例としては、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)(離散(discrete)CNT、中空炭素繊維(HCF)、及びヒドロキシル基、カルボキシル基、及びカルボニル基などの1種または複数種の官能基をもつ変性CNTを含む)、黒鉛、グラフェン(剥離(discrete)グラフェンプレートレットを含む)、シリカ、カーボン-シリカ二重相充填剤、クレー(剥離ナノクレー及び有機クレーを含む層状ケイ酸塩)、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、二酸化チタン、ゴムゲル、リグニン、セルロース、ガラス粒子系充填剤などの非晶質充填剤、デンプン系充填剤、及びそれらの組み合わせが挙げられる。好適な充填剤の更なる例がWO2009/148932に記載され、該公報は参照により全てが本明細書に援用される。
酸素分子による本弾性ポリマーの劣化を防止するために、本重合プロセスの終了の前または後に、1種または複数種の安定剤(「抗酸化剤」;式2の安定剤化合物と混同しないように)を本ポリマーに任意選択で添加してもよい。2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール、6,6’-メチレンビス(2-tert-ブチル-4-メチルフェノール)、イソ-オクチル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート、ヘキサメチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート]、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート、イソトリデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2,2’-エチリデンビス-(4,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、テトラキス[メチレン-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート]メタン、2-[1-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ペンチルフェニル)エチル]-4,6-ジ-tert-ペンチルフェニルアクリラート、及び2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリラートなどの立体障害フェノール系酸化防止剤、ならび4,6-ビス(オクチルチオメチル)-o-クレゾール及びペンタエリトリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオナート)などのチオエステル系抗酸化剤が一般的に用いられる。好適な安定剤の更なる例が、F. Rothemeyer, F. Sommer, Kautschuk Technologie, 2nd ed., (Hanser Verlag, 2006) pages 340-344、及びそこで引用されている参考文献に記載される。
本発明のポリマー、伸展油(複数可)、充填剤(複数可)などとは別に、本発明のポリマー組成物は、更なるポリマー、特に更なる弾性ポリマーを更に含んでいてもよい。更なるポリマーは、ポリマーブレンドの後処理の前に、本発明のポリマーの溶液に溶液として添加されてもよく、または、例えばブラベンダーミキサー中での機械的混合プロセスの間に添加されてもよい。
本発明のポリマー組成物は、任意選択で、少なくとも1種の加硫剤を更に含んでいてもよい。本発明では、ゴム製品の製造に従来使用されている任意の加硫剤を用いることができ、2種以上の加硫剤を併用してもよい。
a)N-フェニル-N’-(1,3-ジメチルブチル)-p-フェニレンジアミン(6PPD)、N,N’-ジフェニル-p-フェニレンジアミン(DPPD)、N,N’-ジトリル-p-フェニレンジアミン(DTPD)、N-イソプロピル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン(IPPD)、2,2,4-トリメチル1,2-ジヒドロキノリン(TMQ)などの老化防止剤、
b)酸化亜鉛及び脂肪酸(例えばステアリン酸)などの活性化剤、
c)ワックス、
d)樹脂、特に接着性樹脂、
e)2,2’-ジベンズアミドジフェニルジスルフィド(DBD)などの素練り添加剤、ならびに
f)亜鉛石ケン及び脂肪酸エステル及びそれらの誘導体などの加工添加剤
が挙げられる。酸化亜鉛(亜鉛白)が、好ましくはイオウ促進剤系の成分として使用される。
本発明の第8の態様の加硫ポリマー組成物は、1種または複数種の加硫剤を含む本発明の第7の態様のポリマー組成物を、本技術分野において従来公知の条件下及び機器を用いて加硫することによって得られる。当該加硫プロセスは本発明の第9の態様を構成する。
本発明の加硫ポリマー組成物は、低い転がり抵抗、低い動的発熱、及び向上したウェットグリップを示すことから、例えばタイヤまたは、例えばタイヤトレッド、サイドウォール、及びタイヤカーカスを含むタイヤの部品、ならびにベルト、ホース、振動ダンパ、及び履物の構成要素などの他の工業製品の製造に用いるのに好適である。従って、本発明の第10の態様の物品は、本発明の加硫ポリマー組成物から形成された少なくとも1つの構成要素を備える。本物品は、例えば、タイヤ、タイヤトレッド、タイヤサイドウォール、タイヤカーカス、ベルト、ガスケット、シール、ホース、振動ダンパ、ゴルフボール、または靴底などの履物の構成要素であってよい。
本明細書で定義されるアルキル基は、それ自体であるか、またはアルキルアリールもしくはアルコキシのように他の基と連結しているかにかかわらず、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、オクチル(oct)などの直鎖アルキル基、イソプロピル、tert-ブチルなどの分枝状アルキル基、及びシクロヘキシルなどの環状アルキル基の全てを包含する。
a)分枝形成剤
N1-<2-{ビス[ジメチル(ビニル)シリル]アミノ}エチル>-N1,N2,N2-トリス[ジメチル(ビニル)シリル]エタン-1,2-ジアミン(M1)
C24H53N3Si5, Mw = 524.13 g mol-1
1H NMR (400 MHz, 20℃, C6D6): δ = 6.29 (dd, J = 20.3 Hz, J = 14.6 Hz, 5 H), 5.94 (dd, J = 14.6 Hz, J = 3.8 Hz, 5 H), 5.74 (dd, J = 20.3 Hz, J = 3.8 Hz, 2 H), 2.99 - 2.95 (m, 4 H), 2.86 - 2.84 (m, 4 H), 0.29 (s, 24 H), 0.24 (s, 6 H) ppm。13C NMR (100 MHz, 20℃, C6D6): δ = 141.26 (4 CH), 140.28 (CH), 132.23 (4 CH2), 131.73 (CH2), 53.43 (2 CH2), 47.25 (2 CH2), 1.09 (8 CH3), -0.64 (2 CH3) ppm。GC-MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 524 (M+, 0.1), 325 (100), 283 (12), 212 (100), 198 (89), 172 (5), 128 (24), 85 (82)。
C30H66N4Si6, Mw = 651.40 g mol-1
1H NMR (400 MHz, 20℃, C6D6): δ = 6.30 (dd, J = 20.3 Hz, J = 14.6 Hz, 4 H), 6.25 (dd, J = 20.0 Hz, J = 14.8 Hz, 2 H), 5.97 (dd, J = 14.7 Hz, J = 3.9 Hz, 2 H), 5.96 (dd, J = 14.6 Hz, J = 3.8 Hz, 4 H), 5.76 (dd, J = 20.2 Hz, J = 3.9 Hz, 2 H), 5.75 (dd, J = 20.3 Hz, J = 3.8 Hz, 4 H), 3.00-2.82 (m, 12 H), 0.30 (s, 24 H), 0.26 (s, 12 H) ppm。13C NMR (100 MHz, 20℃, C6D6): δ = 141.14 (4 CH), 140.15 (2 CH), 132.18 (2 CH2), 131.81 (4 CH2), 52.74 (2 CH2), 50.06 (2 CH2), 46.52 (2 CH2), 0.96 (8 CH3), -0.91 (4 CH3) ppm。GC-MS (EI, 70 eV): 主異性体 m/z (%) = 452 (M+ -199, 32), 369 (3), 325 (100), 256 (19), 212 (100), 198 (73), 142 (32), 85 (27);少量の異性体 m/z (%) = 452 (M+ -199, 100), 212 (2)。比 4.8 : 1 (GC)。
C12H26N2Si2, Mw = 254.52 g mol-1
沸点=92~93℃ (5ミリバール)。1H NMR (400 MHz, 20℃, C6D6): δ = 6.14 (dd, J = 20.2 Hz, J = 14.7 Hz, 2 H), 5.94 (dd, J = 14.7 Hz, J = 4.1 Hz, 2 H), 5.73 (dd, J = 20.2 Hz, J = 4.1 Hz, 2 H), 2.97 (s, 8 H), 0.12 (s, 12 H) ppm。13C NMR (100 MHz, 20℃, C6D6): δ = 139.34 (2 CH), 132.15 (2 CH2), 47.36 (4 CH2), -2.43 (4 CH3) ppm。GC-MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 254 (M+, 100), 239 (M+ -CH3, 9), 210 (2), 170 (9), 140 (20), 85 (44)。
ジメチル(トリエチルシロキシ)(ビニル)シラン(S1)*
C10H24OSi2, Mw = 216.47 g mol-1
沸点=95~97℃ (30ミリバール)。1H NMR (400 MHz, 20℃, C6D6): δ = 6.20 (dd, J = 20.3 Hz, J = 14.9 Hz, 1 H), 5.90 (dd, J = 14.8 Hz, J = 3.9 Hz, 1 H), 5.76 (dd, J = 20.3 Hz, J = 4.0 Hz, 1 H), 0.99 (t, J = 7.9 Hz, 9 H), 0.55 (q, J = 7.8 Hz, 6 H), 0.20 (s, 6 H) ppm。13C NMR (101 MHz, 20℃, C6D6): δ = 139.85 (CH,ビニル), 131.72 (CH2,ビニル), 7.06 (3 CH3), 6.67 (3 CH2), 0.60 (2 CH3) ppm。GC-MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 216 (M+, 1), 187 (M+ -C2H5, 100), 159 (M+ -C2H3 -2 CH3, 69), 131 (M+ -C4H9Si, 85), 59 (36)。
C10H24OSi2, Mw = 216.47 g mol-1
沸点=49~51℃ (15ミリバール)。1H NMR (400 MHz, 20℃, C6D6): δ = 6.17 (dd, J = 20.3 Hz, J = 14.8 Hz, 1 H), 5.89 (dd, J = 14.9 Hz, J = 4.0 Hz, 1 H), 5.75 (dd, J = 20.3 Hz, J = 4.0 Hz, 1 H), 0.94 (s, 9 H), 0.17 (s, 6 H), 0.06 (s, 6 H) ppm。13C NMR (101 MHz, 20℃, C6D6): δ = 139.75 (CH,ビニル), 131.79 (CH2,ビニル), 25.89 (3 CH3), 18.28 (C), 0.55 (2 CH3), -2.71 (2 CH3) ppm。GC-MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 216 (M+, 0.1), 201 (M+ -CH3, 3), 159 (M+ -tertBu, 100), 131 (11), 145 (100), 73 (12)。
C9H20N2Si, Mw = 184.36 g mol-1
沸点=55~57℃ (0.2ミリバール)。1H NMR (400 MHz, 20℃, C6D6): δ = 6.12 (dd, J = 20.2 Hz, J = 14.7 Hz, 1 H), 5.93 (dd, J = 14.7 Hz, J = 4.1 Hz, 1 H), 5.71 (dd, J = 20.2 Hz, J = 4.1 Hz, 1 H), 2.88 (t, J = 4.8 Hz, 4 H), 2.14 - 2.11 (m, 4 H), 2.11 (s, 3 H), 0.10 (s, 6 H) ppm。13C NMR (101 MHz, 20℃, C6D6): δ = 139.28 (CH, ビニル), 132.20 (CH2, ビニル), 57.22 (2 CH2), 47.00 (CH3), 45.67 (2 CH2), -2.32 (2 CH3) ppm。GC-MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 184 (M+, 100), 169 (M+ -CH3, 24), 155 (5), 140 (22), 114 (28), 85 (C4H9Si+, 42)。
C8H17NOSi, Mw = 171.31 g mol-1
沸点=85℃ (37ミリバール)。1H NMR (400 MHz, 20℃, C6D6): δ = 6.05 (dd, J = 20.0 Hz, J = 14.7 Hz, 1 H), 5.91 (dd, J = 14.7 Hz, J = 4.2 Hz, 1 H), 5.67 (dd, J = 20.0 Hz, J = 4.2 Hz, 1 H), 3.44 - 3.41 (m, 4 H), 2.68 - 2.66 (m, 4 H), 0.04 (s, 6 H) ppm。13C NMR (101 MHz, 20℃, C6D6): δ = 138.71 (CH,ビニル), 132.49 (CH2,ビニル), 68.61 (2 CH2), 45.92 (2 CH2), -2.77 (2 CH3) ppm. GC-MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 171 (M+, 70), 156 (M+ -CH3, 32), 130 (19), 113 (30), 85 (C4H9Si+, 100), 59 (65)。
C13H29NO2Si2, Mw = 287.55 g mol-1
沸点=95~97℃ (1ミリバール)。1H NMR (400 MHz, 20℃, C6D6): δ = 6.02 (dd, J = 19.3 Hz, J = 14.7 Hz, 1 H), 5.94 (dd, J = 14.8 Hz, J = 5.4 Hz, 1 H), 5.83 (dd, J = 19.0 Hz, J = 5.4 Hz, 1 H), 3.47 (t, J = 4.6 Hz, 4 H), 2.85 - 2.75 (m, 4 H), 0.95 (s, 9 H), 0.11 (s, 3 H), 0.07 (s, 6 H) ppm。13C NMR (101 MHz, 20℃, C6D6): δ = 137.06 (CH,ビニル), 133.73 (CH2,ビニル), 68.56 (2 CH2), 45.55 (2 CH2), 25.92 (3 CH3), 18.38 (C), -2.46 (CH3), -2.75 (2 CH3) ppm。GC-MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 287 (M+, 6), 272 (M+ -CH3, 9), 230 (M+ -C4H9, 100), 202 (4), 174 (6), 145 (39), 117 (16), 70 (22)。IR (ATR): λ-1 = 2953 (m), 2855 (w), 1473 (w), 1373 (w), 1256 (m), 1115 (m), 1047 (m), 963 (m), 834 (m), 775 (s), 742 (m), 684 (m) cm-1。
C17H39NOSi2, Mw = 329.67 g mol-1
沸点=133~135℃ (4ミリバール)。1H NMR (400 MHz, 20℃, C6D6): δ = 6.17 (dd, J = 20.1 Hz, J = 14.8 Hz, 1 H), 5.96 (dd, J = 14.8 Hz, J = 4.3 Hz, 1 H), 5.86 (dd, J = 20.0 Hz, J = 4.3 Hz, 1 H), 2.84 (dd, J = 8.4 Hz, J = 6.9 Hz, 4 H), 1.46 (5重項, J = 7.5 Hz, 4 H), 1.25 (6重項, J = 7.4 Hz, 4 H), 0.99 (s, 9 H), 0.91 (t, J = 7.4 Hz, 6 H), 0.25 (s, 3 H), 0.13 (s, 6 H) ppm。13C NMR (101 MHz, 20℃, C6D6): δ = 138.60 (CH,ビニル), 132.66 (CH2,ビニル), 46.12 (2 CH2), 32.86 (2 CH2), 26.02 (3 CH3), 20.73 (2 CH2), 18.50 (C), 14.38 (2 CH3), -1.40 (CH3), -2.64 (CH3), -2.65 (CH3) ppm。GC-MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 329 (M+, 4), 315 (M+, 12), 286 (100), 244 (7), 215 (2), 186 (12), 133 (75), 103 (7), 73 (18)。IR (ATR): λ-1 = 3053 (w), 2956 (m), 2929 (m), 2858 (w), 1463 (w), 1252 (m), 1163 (w), 1033 (s), 834 (s), 770 (s) cm-1。
C14H32N2OSi2, Mw = 300.59 g mol-1
沸点=113~115℃ (6ミリバール)。1H NMR (400 MHz, 20℃, C6D6): δ = 6.09 (dd, J = 19.7 Hz, J = 14.8 Hz, 1 H), 5.95 (dd, J = 14.8 Hz, J = 4.7 Hz, 1 H), 5.88 (dd, J = 19.7 Hz, J = 4.6 Hz, 1 H), 3.03 - 2.95 (m, 4 H), 2.20 - 2.11 (m, 4 H), 2.12 (s, 3H), 0.96 (s, 9 H), 0.17 (s, 3 H), 0.10 (s, 6 H) ppm。13C NMR (101 MHz, 20℃, C6D6): δ = 137.53 (CH,ビニル), 133.44 (CH2,ビニル), 57.11 (2 CH2), 46.98 (CH3), 45.26 (2 CH2), 25.98 (3 CH3), 18.42 (C), -2.15 (CH3), -2.68 (2 CH3) ppm。GC-MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 300 (M+, 100), 243 (M+-C4H9, 65), 188 (13), 133 (35), 99 (8), 70 (23)。IR (ATR): λ-1 = 2955 (m), 2928 (m), 2856 (w), 2785 (w), 1472 (w), 1289 (m), 1254 (m), 1151 (m), 1050 (m), 1004 (m), 964 (m), 834 (m), 774 (s), 742 (m), 685 (m) cm-1。
C13H31NOSi2, Mw = 273.56 g mol-1
沸点=78~80℃ (4ミリバール)。1H NMR (400 MHz, 20℃, C6D6): δ = 6.15 (dd, J = 20.0 Hz, J = 14.8 Hz, 1 H), 5.95 (dd, J = 14.8 Hz, J = 4.4 Hz, 1 H), 5.86 (dd, J = 20.0 Hz, J = 4.3 Hz, 1 H), 2.84 (q, J = 7.0 Hz, 4 H), 0.99 (t, J = 7.0 Hz, 6 H), 0.98 (s, 9 H), 0.21 (s, 3 H), 0.11 (s, 6 H) ppm。13C NMR (101 MHz, 20℃, C6D6): δ = 138.47 (CH,ビニル), 132.72 (CH2,ビニル), 39.80 (2 CH2), 25.99 (3 CH3), 18.45 (C), 16.04 (2 CH3), -1.54 (CH3), -2.70 (2 CH3) ppm。GC-MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 273 (M+, 8), 258 (M+ -CH3, 100), 216 (48), 186 (5), 158 (59), 145 (71), 119 (29), 73 (28)。
C11H27NOSi2, Mw = 245.51 g mol-1
沸点=89~90℃ (24ミリバール)。1H NMR (400 MHz, 20℃, C6D6): δ = 6.11 (dd, J = 19.8 Hz, J = 14.8 Hz, 1 H), 5.96 (dd, J = 14.8 Hz, J = 4.5 Hz, 1 H), 5.87 (dd, J = 19.8 Hz, J = 4.5 Hz, 1 H), 2.47 (s 6 H), 0.97 (s, 9 H), 0.19 (s, 3 H), 0.09 (s, 6 H) ppm。13C NMR (101 MHz, 20℃, C6D6): δ = 137.56 (CH,ビニル), 133.27 (CH2,ビニル), 37.56 (2 CH3), 25.92 (3 CH3), 18.42 (C), -2.15 (CH3), -2.84 (2 CH3) ppm。GC-MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 245 (M+, 6), 230 (M+ -CH3, 10), 188 (99), 145 (100), 105 (7), 73 (20)。IR (ATR): λ-1 = 2955 (m), 2929 (w), 2888 (w), 2857 (m), 2795 (w), 1473 (w), 1254 (m), 1176 (m), 1046 (m), 890 (s), 834 (m), 780 (s), 743 (s), 687 (m) cm-1。
C25H55NOSi2, Mw = 441.89 g mol-1
沸点=185~187℃ (0.44ミリバール)。1H NMR (400 MHz, 20℃, C6D6): δ = 6.23 (dd, J = 20.0 Hz, J = 14.8 Hz, 1 H), 5.99 (dd, J = 14.8 Hz, J = 4.4 Hz, 1 H), 5.91 (dd, J = 20.0 Hz, J = 4.4 Hz, 1 H), 2.92 (dd, J = 8.0 Hz, J = 6.8 Hz, 1 H), 1.56 (5重項, J = 7.6 Hz, 4 H), 1.33 - 1.26 (m, 20 H), 1.01 (s, 9 H), 0.91 (t, J = 6.8 Hz, 6 H), 0.30 (s, 3 H), 0.16 (s, 6 H) ppm。13C NMR (101 MHz, 20℃, C6D6): δ = 138.65 (CH, ビニル), 132.66 (CH2, ビニル), 46.54 (2 CH2), 32.54 (2 CH2), 30.77 (2 CH2), 30.17 (2 CH2), 29.90 (2 CH2), 27.71(2 CH2), 26.08 (3 CH3), 23.15 (2 CH2), 18.54 (C), 14.40 (2 CH3), -1.34 (CH3), -2.59 (CH3), -2.60 (CH3) ppm。GC-MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 441 (M+, 3), 426 (M+ -CH3, 8), 414 (4), 384 (9), 343 (100), 286 (5), 244 (8), 186 (18), 160 (46), 133 (48), 119 (16)。IR (ATR): λ-1 = 2954 (w), 2926 (m), 2854 (m), 1463 (w), 1253 (m), 1046 (m), 834 (m), 775 (s), 685 (w) cm-1。
C21H47NOSi2, Mw = 385.78 g mol-1
沸点=155~158℃ (4ミリバール). 1H NMR (400 MHz, 20℃, C6D6): δ = 6.22 (dd, J = 20.4 Hz, J = 14.8 Hz, 1 H), 5.98 (dd, J = 14.8 Hz, J = 4.4 Hz, 1 H), 5.90 (dd, J = 20.0 Hz, J = 4.4 Hz, 1 H), 2.94 - 2.87 (m, 4 H), 1.53 (5重項, J = 7.4 Hz, 4 H), 1.33 - 1.12 (m, 12 H), 1.00 (s, 9 H), 0.90 (t, J = 6.8 Hz, 6 H), 0.29 (s, 3 H), 0.15 (s, 6 H) ppm。13C NMR (101 MHz, 20℃, C6D6): δ = 138.64 (CH,ビニル), 132.68 (CH2,ビニル), 46.50 (2 CH2), 32.32 (2 CH2), 30.70 (2 CH2), 27.34 (2 CH2), 26.02 (3 CH3), 23.16 (2 CH2), 18.50 (C), 14.32 (2 CH3), -1.37 (CH3), -2.62 (2 CH3) ppm。GC-MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 385 (M+, 5), 370 (M+ -CH3, 16), 315 (100), 274 (1), 244 (15), 215 (1), 202 (8), 186 (C12H28N+, 24), 159 (74), 133 (87), 119 (32), 94 (19)。IR (ATR): λ-1 = 2956 (m), 2927 (m), 2856 (m), 1462 (w), 1253 (m), 1045 (s), 1003 (m), 834 (s), 770 (s), 745 (m), 687 (m) cm-1。
C15H34N2OSi2, Mw = 314.62 g mol-1
沸点=125~130℃ (4ミリバール)。1H NMR (400 MHz, 20℃, C6D6): δ = 6.11 (dd, J = 19.6 Hz, J = 14.8 Hz, 1 H), 5.97 (dd, J = 14.8 Hz, J = 4.8 Hz, 1 H), 5.90 (dd, J = 19.6 Hz, J = 4.8 Hz, 1 H), 3.06 - 2.97 (m, 4 H), 2.25 (q, J = 7.2 Hz, 2 H), 2.27 - 2.18 (m, 4 H), 0.99 (t, J = 7.2 Hz, 2 H), 0.98 (s, 9 H), 0.19 (s, 3 H), 0.11 (s, 6 H) ppm。13C NMR (101 MHz, 20℃, C6D6): δ = 137.56 (CH,ビニル), 133.45 (CH2,ビニル), 55.09 (2 CH2), 53.24 (CH2), 45.40 (2 CH2), 25.98 (3 CH3), 18.44 (C), 12.34 (CH3), -2.15 (CH3), -2.67 (2 CH3) ppm。GC-MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 314 (M+, 100), 299 (M+ -CH3, 53), 257 (37), 230 (34), 201 (20), 159 (36), 133 (50), 72 (37)。IR (ATR): λ-1 = 2955 (m), 2901 (w), 2804 (w), 1472 (w), 1377 (w), 1253 (m), 1152 (m), 1048 (m), 976 (s), 834 (m), 776 (s), 742 (m), 684 (m), 651 (w) cm-1。
C20H36N2OSi2, Mw = 376.69 g mol-1
沸点=155~158℃ (0.5ミリバール)。1H NMR (400 MHz, 20℃, C6D6): δ = 7.35 (d, J = 6.8 Hz, 2 H), 7.21 - 7.18 (m, 2 H), 7.13 - 7.09 (m, 1 H), 6.08 (dd, J = 20.0 Hz, J = 14.8 Hz, 1 H), 5.95 (dd, J = 14.8 Hz, J = 4.8 Hz, 1 H), 5.87 (dd, J = 19.6 Hz, J = 4.8 Hz, 1 H), 3.34 (s, 2 H), 2.98 - 2.93 (m, 4 H), 2.20 - 2.24 (m, 4 H), 0.97 (s, 9 H), 0.16 (s, 3 H), 0.10 (s, 6 H) ppm。13C NMR (101 MHz, 20℃, C6D6): δ = 139.24 (C), 137.50 (CH,ビニル), 133.44 (CH2,ビニル), 129.36 (2 CH), 128.48 (2 CH), 127.21 (CH), 64.11 (CH2,ベンジル), 55.37 (2 CH2), 45.31 (2 CH2), 25.98 (3 CH3), 18.43 (C), -2.19 (CH3), -2.69 (2 CH3) ppm。GC-MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 376 (M+, 92), 361 (M+ -CH3, 16), 335 (29), 285 (36), 230 (55), 188 (21), 159 (43), 133 (55), 91 (C7H7 +, 100)。IR (ATR): λ-1 = 2954 (m), 2928 (m), 2798 (w), 1471 (w), 1378 (w), 1253 (m), 1132 (m), 1049 (m), 1001 (m), 966 (m), 834 (m), 775 (s), 736 (s), 696 (m) cm-1。
C23H35NOSi2, Mw = 397.71 g mol-1
沸点=167~170℃ (0.5ミリバール)。1H NMR (400 MHz, 20°C, C6D6): δ = 7.26 - 7.09 (m, 10 H), 6.21 (dd, J = 20.4 Hz, J = 15.2 Hz, 1 H), 5.94 (dd, J = 15.0 Hz, J = 4.0 Hz, 1 H), 5.89 (dd, J = 20.4 Hz, J = 4.0 Hz, 1 H), 3.96 (AB系のA部, J = 15.6 Hz, 2 H), 3.92 (AB系のB部, J = 15.7 Hz, 2 H), 0.98 (s, 9 H), 0.32 (s, 3 H), 0.11 (s, 6 H) ppm。13C NMR (101 MHz, 20℃, C6D6): δ = 140.76 (2 C), 137.68 (CH,ビニル), 133.63 (CH2,ビニル), 128.53 (4 CH), 128.39 (4 CH), 126.97 (2 CH), 49.08 (2 CH2), 26.02 (3 CH3), 18.51 (C), -1.56 (CH3), -2.66 (CH3), -2.67 (CH3) ppm。GC-MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 397 (M+, 5), 382 (M+ -CH3, 4), 340 (M+-C4H9, 100), 221 (11), 181 (3), 145 (24), 91 (C7H7 +, 60)。IR (ATR): λ-1 = 3030 (w), 2954 (m), 2927 (w), 2855 (w), 1494 (w), 1453 (w), 1365 (w), 1255 (m), 1058 (s), 956 (m), 834 (m), 776 (s), 696 (s), 649 (m) cm-1。
C15H31NOSi2, Mw = 297.59 g mol-1
沸点=96~98℃ (4ミリバール)。1H NMR (400 MHz, 20℃, C6D6): δ = 6.11 (dd, J = 20.0 Hz, J = 14.8 Hz, 1 H), 5.93 (dd, J = 14.8 Hz, J = 4.4 Hz, 1 H), 5.85 (dd, J = 20.0 Hz, J = 4.4 Hz, 1 H), 5.73 (ddt, J = 17.2 Hz, J = 10.0 Hz, J = 5.6 Hz, 2 H), 5.11 (dq, J = 17.2 Hz, J = 1.7 Hz, 2 H), 5.05 (ddt, J = 10.0 Hz, J = 2.0 Hz, J = 1.2 Hz, 2 H), 3.45 - 3.43 (m, 4 H), 0.96 (s, 9 H), 0.21 (s, 3 H), 0.10 (s, 6 H) ppm。13C NMR (101 MHz, 20℃, C6D6): δ = 138.00 (CH,ビニル), 137.81 (2 CH,アリル), 133.24 (CH2,ビニル), 115.46 (2 CH2,アリル), 48.45 (2 CH2), 25.96 (3 CH3), 18.43 (C), -1.73 (CH3), -2.71 (CH3), -2.72 (CH3) ppm。GC-MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 297 (M+, 13), 282 (M+ -CH3, 37), 270 (49), 240 (100), 198 (32), 159 (47), 145 (64), 133 (65), 119 (40), 103 (15), 73 (39)。IR (ATR): λ-1 = 2954 (w), 2855 (w), 1406 (w), 1254 (m), 1046 (m), 1004 (m), 914 (m), 834 (m), 776 (s) cm-1。
ステップ1:不活性条件下で、丸底フラスコに、粉砕した直後の削り屑状Mg(1.15g、47.5mmol、1.10当量)及び触媒量のジブロモエタン及びZnCl2(THF溶液)を50mLのTHFと共に仕込んだ。温度を55℃に設定し、1-((クロロメチル)-ジメチルシリル)-4-エチルピペラジン(10.00g、45.3mmol、1.05当量)を上記反応混合物に滴下により添加した。次いで、この反応混合物を還流下で15分間、その後50℃で3時間撹拌した。この後、この反応混合物を不活性ガス条件下でろ過し、ステップ2の溶液として用いた。
ステップ2:不活性ガス条件下で、蒸留直後のクロロプレン(3.82g、43.1mmol、1.00当量)を50mLのTHFに溶解し、室温で1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパンニッケル(II)クロリド(1.2g、2.2mmol、0.05等量)を添加し、続いて室温で1時間撹拌した。次いでステップ1で調製した溶液を滴下により添加し、この反応混合物を室温で終夜撹拌した。溶媒を除去し、次いで残渣をシクロヘキサンに溶解し、塩をろ去した。残った溶液の溶媒を再度除去した。真空蒸留により、S16(4.42g、43%)を無色油状物として単離した。
C13H26N2Si, Mw = 238.45 g mol-1
沸点=69℃ (0.001ミリバール)。1H NMR (400 MHz, 20℃, C6D6): δ = 6.39 (dd, J = 17.3 Hz, J = 10.8 Hz, 1 H), 5.15 (d, J = 17.3 Hz, 1 H), 5.00 (d, J = 10.8 Hz, J = 4.8 Hz, 1 H), 4.96 - 4.93 (m, 1 H), 4.89 - 4.86 (m, 1 H), 2.86 (t, J = 4.9 Hz, 4 H), 2.25 (q, J = 7.3 Hz, 2 H), 2.24 - 2.13 (m, 4 H), 1.73 (s, 2 H), 1.01 (t, J = 7.3 Hz, 3 H), 0.08 (s, 6 H) ppm。13C NMR (101 MHz, 20℃, C6D6): δ = 144.44 (C,ブタジエニル), 140.49 (CH,ブタジエニル), 114.90 (CH2,ブタジエニル), 113.68 (CH2,ブタジエニル), 55.20 (2 CH2), 53.26 (CH2), 45.86 (2 CH2), 21.47 (CH2), 12.34 (CH3), -2.17 (2 CH3), -2.67 (2 CH3) ppm。GC-MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 238 (M+, 100), 171 (63), 142 (28), 114 (33), 84 (51), 59 (43)。IR (ATR): λ-1 = 3084 (m), 2953 (w), 2815 (w), 1587 (s), 1447 (w), 1377 (m), 1307 (m), 1247 (s), 1151 (m), 1102 (m), 1032 (m), 990 974 (m), 899 (m), 874 (m), 830 (s), 656 (s) cm-1。
概括的な重合手順:例Ex1~Ex4
シクロヘキサン(表1~5に示す量)、ブタジエン(表1~6に示す量の98.3%)、及びスチレン(表に示す量)を、空気を含まない10l(または5l)の反応器に仕込み、撹拌した混合物を40℃まで加熱した。次いで、TMEDA(量は表に示す)及び分枝形成剤(BA)(表1~5に量及び修飾剤を示す)を添加し、n-ブチルリチウムを滴下により添加し、上記反応混合物の色がやや黄色に変わるまで反応させた(滴定)。その後、ポリマーの目標分子量に対応する処方量の開始剤のシクロヘキサン溶液を直ちに添加して重合を開始した。開始剤の添加開始時刻を重合の開始時刻として用いた。同時に、開始剤の添加と共に開始した反応器壁中での加熱または冷却によって、80分間、60℃の最終重合温度まで温度を上昇させた。次いで、ブタジエン(表に示す量の1.7%)を添加した。5分後に、連鎖末端修飾剤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(2f)(表1に示す量)を添加した。20分後にメタノールの添加により反応を停止させた。このポリマー溶液をイルガノックス1520Dで安定化させ、スチームストリッピングによりポリマーを回収し、残留揮発分含有率が<0.6%となるまで乾燥した。試料の全てのデータ一式を表1に示す。
シクロヘキサン(表2に示す量)、ブタジエン(A~D:表1に示す量の100%、E:全量の98%)を、空気を含まない10lの反応器に仕込み、撹拌した混合物を40℃まで加熱した。次いで、TMEDA(表2に示す量)、及び分枝形成剤M(表2に示す量)、ならびに任意選択の安定剤S(表2に示す量)を添加し、n-ブチルリチウムを滴下により添加し、上記反応混合物の色がやや黄色に変わるまで反応させた(滴定)。その後、ポリマーの目標分子量に対応する処方量のNBのシクロヘキサン溶液を直ちに添加して重合を開始した。開始剤の添加開始時刻を重合の開始時刻として用いた。同時に、開始剤の添加と共に開始した反応器壁中での加熱または冷却によって、30分間、60℃の最終重合温度まで温度を上昇させた。この反応混合物を60℃で約60分間更に撹拌した。Eに関しては、ブタジエン(表2に示す量の2%)を添加し、この混合物を更に5分間撹拌した。次いで末端修飾剤を添加し、この混合物を更に20分間撹拌した。次いでメタノールの添加により反応を停止させた。このポリマー溶液をイルガノックス1520Dで安定化させた。試料の全てのデータ一式を表2に示す。
シクロヘキサン(表3に示す量)、ブタジエン(全量の98%)を、空気を含まない10lの反応器に仕込み、撹拌した混合物を40℃まで加熱した。次いで、TMEDA(表3に示す量)、及び分枝形成剤M(表3に示す量)、ならびに任意選択の安定剤S(表3に示す量)を添加し、n-ブチルリチウムを滴下により添加し、上記反応混合物の色がやや黄色に変わるまで反応させた(滴定)。その後、ポリマーの目標分子量に対応する処方量のNBのシクロヘキサン溶液を直ちに添加して重合を開始した。開始剤の添加開始時刻を重合の開始時刻として用いた。同時に、開始剤の添加と共に開始した反応器壁中での加熱または冷却によって、30分間、60℃の最終重合温度まで温度を上昇させた。この反応混合物を60℃で約60分間更に撹拌した。ブタジエン(表3に示す量の2%)を添加し、この混合物を更に5分間撹拌した。次いで末端修飾剤を添加し、この混合物を更に20分間撹拌した。次いでメタノールの添加により反応を停止させた。このポリマー溶液をイルガノックス1520Dで安定化させた。試料の全てのデータ一式を表3に示す。
シクロヘキサン(表4に示す量)、ブタジエン(全量の100%)を、空気を含まない10lの反応器に仕込み、撹拌した混合物を40℃まで加熱した。次いで、TMEDA(表4に示す量)、及び分枝形成剤M(表4に示す量)、ならびに任意選択の安定剤S(表4に示す量)を添加し、n-ブチルリチウムを滴下により添加し、上記反応混合物の色がやや黄色に変わるまで反応させた(滴定)。その後、ポリマーの目標分子量に対応する処方量のNBのシクロヘキサン溶液を直ちに添加して重合を開始した。開始剤の添加開始時刻を重合の開始時刻として用いた。同時に、開始剤の添加と共に開始した反応器壁中での加熱または冷却によって、15分間、60℃の最終重合温度まで温度を上昇させた。この反応混合物を60℃で約60分間更に撹拌した。次いで末端修飾剤を添加し、この混合物を更に20分間撹拌した。次いでメタノールの添加により反応を停止させた。このポリマー溶液をイルガノックス1520Dで安定化させた。試料の全てのデータ一式を表4に示す。
70℃での貯蔵試験用の乾燥器:「Memmert 800型」、70℃で空気循環。
分析機器:
分子量の分析は、HEWLETT PACKARD HP 1100を用いたSEC/RIによって実施した。溶離液であるTHFをオンラインで脱気した。溶媒の流速は1.0ml/分であった。1回の分析当たり100μLのポリマー溶液を注入した。分析は40℃で行った。分子量は、まずポリスチレンによる較正に基づいて算出し、ポリスチレンとして表に示した。真の分子量(SSBRの分子量)は、SEC/RIによる分子量とSEC/MALSによる分子量の間の事前の比較から導かれた係数で除すことによって求めることができる。上記係数の値は、ポリマー組成(スチレン及びブタジエン含有率)及びある程度までは分子量に依存する。21%及び30%のスチレンを含むSSBRに対しては1.52の係数を用いることができる。スチレン含有率が0%のSBRに対しては1.84の係数を用いることができる。16%のスチレンを含むSSBRに対しては1.56の係数を用いることができる。45%のスチレンを含むSSBRに対しては1.41の係数を用いることができる。
重量:約10~12mg
試料容器:Alu/S
温度範囲:(-140...80)℃
昇温速度:20K/分それぞれ5K/分
冷却速度:放冷
パージガス:20mlのAr/分
冷却剤:液体窒素
Claims (18)
- (a)開始剤化合物の存在下で、少なくとも1種の共役ジエン及び以下に定義される式1-1~1-5の化合物から選択される化合物、ならびに任意選択で1種もしくは複数種の芳香族ビニルモノマーを重合すること、
(a’)以下に定義される式1-1~1-5の化合物から選択される化合物を有機アルカリ金属化合物と反応させることによって得ることができる開始剤化合物の存在下で、少なくとも1種の共役ジエン及び任意選択で1種もしくは複数種の芳香族ビニルモノマーを重合すること、または
(a’’)少なくとも1種の共役ジエン及び任意選択で1種もしくは複数種の芳香族ビニルモノマーをアニオン重合することによって得ることができるリビングポリマーを、以下に定義される式1-1~1-5の化合物から選択される化合物と反応させること
を含む、分枝状弾性ポリマーの製造方法であって、
(a)、(a’)、及び(a’’)が、以下に定義される式2の安定剤化合物の存在下で実施されることを特徴とする前記方法:
R’は独立にC 1 ~C 12 アルキル、C 2 ~C 12 アルケニル、C 6 ~C 18 アリール、及びC 7 ~C 18 アルキルアリールから選択され、但し2つのR’基が結合して環を形成していてもよく、前記環は、Siに結合した窒素原子に加えて、酸素原子、窒素原子、>N(C 1 ~C 6 アルキル、C 6 ~C 18 アリール、C 7 ~C 18 アルキルアリール)基、及びイオウ原子の1種または複数種を含んでいてもよく、
R’’はC 1 ~C 6 ヒドロカルビルから選択され、
R’’’は独立にC 1 ~C 18 ヒドロカルビルから選択され、
R a 、R b 、及びR c は独立に、水素、メチル、エチル、及びビニルから選択され、
xは1及び2から選択される整数、yは0、1、及び2から選択される整数、zは0、1、及び2から選択される整数であり、且つx+y+z=3であり、
mは、R a 、R b 、及びR c のいずれもビニルでない場合にはm=0との条件で、0及び1から選択される);
R 11 、R 12 、R 13 、R 14 、及びR 15 のそれぞれは独立に、基B、C 1 ~C 18 アルキル、C 6 ~C 18 アリール、任意選択でC 1 ~C 4 アルキルにより置換されたC 3 ~C 12 ヘテロアリール、C 7 ~C 18 アラルキル、ならびに-Si(R 6 )(R 7 )(R 8 )(R 6 、R 7 、及びR 8 のそれぞれは独立に、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、フェニル、及びベンジルから選択される)から選択され、R 11 、R 12 、R 13 、R 14 、及びR 15 の少なくとも2つは基Bで表され、
R 9 及びR 10 のそれぞれは独立に、エタンジイル、プロパンジイル、ブタンジイル、フェニレン及び-(CH 2 ) a’ -(フェニレン)-(CH 2 ) b’ -(a’及びb’のそれぞれは独立に0及び1から選択される整数である)から選択され、
cは0、1、2、及び3から選択される整数である);
前記基-N<>N-は、5~18員ヘテロ環式基であって、飽和または不飽和であってよく、前記環の任意の炭素原子上でC 1 ~C 6 アルキル基により置換されていてもよく、式1-2中に明示される2つのN原子以外のヘテロ原子基が、-N=、>NR 16 (R 16 は基B、C 1 ~C 6 アルキル、フェニル、及びベンジルから選択される)、-O-、-S-、ならびに>SiR 17 R 18 (R 17 及びR 18 のそれぞれは独立に、C 1 ~C 6 アルキル、フェニル、及びベンジルから選択される)から選択される前記ヘテロ環式基である);
R 20 、R 21 、及びR 22 のそれぞれは独立に、単結合及び2価のC 1 ~C 10 アルカンジイル基から選択され、
dは0、1、及び2から選択される整数であり、d’は0及び1から選択される整数であり、d’が0の場合にはdは0であり、
それぞれの基-N<>X-は独立に、5~10員ヘテロ環式基であって、飽和または不飽和であってよく、前記環の任意の炭素原子上でC 1 ~C 6 アルキル基により置換されていてもよく、それぞれのXは独立に、-N-、-C=、及び-CH-から選択され、式1-3中に明示される基N及びX以外のヘテロ原子基が、-N=、>NR 16 (R 16 はC 1 ~C 6 アルキル、基B、フェニル、及びベンジルから選択される)、-O-、-S-、ならびに>SiR 17 R 18 (R 17 及びR 18 のそれぞれは独立に、C 1 ~C 6 アルキル、フェニル、及びベンジルから選択される)から選択される前記ヘテロ環式基から選択される);
Dは、5~10員炭素環式またはヘテロ環式基であって、飽和もしくは不飽和であってよく、前記環の任意の炭素原子上でC 1 ~C 6 アルキル基により置換されていてもよく、ヘテロ原子基が、-N=、>NR 16 (R 16 は、C 1 ~C 6 アルキル、基B、フェニル、及びベンジルから選択される)、-O-、-S-、ならびに>SiR 17 R 18 (R 17 及びR 18 のそれぞれは独立に、C 1 ~C 6 アルキル及びフェニルから選択される)から選択される前記ヘテロ環式基であり、
それぞれの基-N<>X-は独立に、5~10員ヘテロ環式基であって、飽和または不飽和であってよく、前記環の任意の炭素原子上でC 1 ~C 6 アルキル基により置換されていてもよく、それぞれのXが独立に、-N-、-C=、及び-CH-から選択される前記ヘテロ環式基から選択され、
R 23 は単結合及び2価のC 1 ~C 10 アルカンジイル基から選択され、
eは2、3、及び4から選択される整数である);
Eは6~10員脂環式または芳香族基であり、
それぞれのR 24 は独立に、単結合及びC 1 ~C 2 アルカンジイルから選択され、
それぞれのRは独立に、B、C 1 ~C 6 アルキル、及びベンジルから選択され、
fは2及び3から選択される整数である);
ここにおいて、式1-1~1-5中のそれぞれのBは独立に-Si(R 1 )(R 2 )(R 3 )から選択され、但しR 1 、R 2 、及びR 3 はそれぞれ独立に、R 1 、R 2 、及びR 3 の少なくとも1つがビニル及びブタジエニルから選択されるとの条件で、ビニル、ブタジエニル、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、フェニル、及びベンジルから選択される。 - 式2中のR’’’が独立に、C1~C18アルキル、C2~C18アルケニル、C6~C18アリール、及びC7~C18アルキルアリールから選択される、請求項1または2に記載の方法。
- 式2中のR’が独立に、メチル、エチル、n-プロピル、n-ブチル、イソブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、及びベンジルから選択されるか、または2つのR’が結合して、Siに結合した窒素原子と共に、5~12員環を形成する、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記5~12員環が、4-メチルピペラジニル基、4-エチルピペラジニル基、4-プロピルピペラジニル基、4-ブチルピペラジニル基、及び4-ベンジルピペラジニル基から独立に選択される、請求項4に記載の方法。
- 式2中のR’’がC1~C6アルキル及びフェニルから選択される、請求項1~5のいずれか1項に記載の方法。
- R’’がメチルである、請求項6に記載の方法。
- 式2中のRa、Rb、及びRcが同一であり、水素である、請求項1~7のいずれか1項に記載の方法。
- 式2において、
(i)x、y、及びzがそれぞれ1であり、且つm=0である、
(ii)x=2、y=0、z=1、且つm=0である、または
(iii)x=1、y=0、z=2、且つm=1であり、Ra、Rb、及びRcの少なくとも1つがビニルである、
請求項1~8のいずれか1項に記載の方法。 - ステップ(a)における前記開始剤化合物またはステップ(a’)における前記有機アルカリ金属化合物が、メチルリチウム、エチルリチウム、n-ブチルリチウム、s-ブチルリチウム、tert-ブチルリチウム、tert-オクチルリチウム、イソプロピルリチウム、フェニルリチウム、シクロヘキシルリチウム、2-ブチルリチウム、4-フェニルブチルリチウム、t-ブチルジメチルシリルオキシプロピルリチウム、ジアルキルアミノプロピルリチウム、N-モルホリノプロピルリチウム、ビフェニルナトリウム、ナフタレンナトリウム、ナフタレンカリウム、1,3-ビス(1-(フェニル)1-リチオヘキシル)ベンゼン、1,3-ビス(1-(4-エチルフェニル)1-リチオヘキシル)ベンゼン、1,3-ビス(1-(4-メチル-フェニル)1-リチオヘキシル)ベンゼン、1,3-ビス(1-(4-プロピルフェニル)1-リチオヘキシル)ベンゼン、1,3-ビス(1-(4-(tert-ブチル)フェニル)1-リチオヘキシル)-ベンゼン、1,3-ビス(1-(4-(ジエチルアミノ)フェニル)1-リチオヘキシル)-ベンゼン、1,3-ビス(1-(4-(ジメチルアミノ)フェニル)1-リチオヘキシル)ベンゼン、1,3-ビス(1-(4-エトキシ-フェニル)1-リチオヘキシル)ベンゼン、1,3-ビス(1-(4-(メトキシ)フェニル)1-リチオヘキシル)ベンゼン、(((ジメチルアミノ)ジメチルシリル)メチル)リチウム、(((ジエチルアミノ)ジメチルシリル)メチル)リチウム、(((ジブチルアミノ)ジメチルシリル)メチル)リチウム、(((ジヘキシルアミノ)ジメチルシリル)メチル)リチウム、(((ジオクチルアミノ)ジメチルシリル)メチル)リチウム、(((ジベンジルアミノ)ジメチルシリル)メチル)リチウム、((ジメチル(ピペリジン-1-イル)シリル)メチル)リチウム、((ジメチル(モルホリノ)シリル)メチル)リチウム、((ジメチル(4-メチルピペリジン-1-イル)シリル)メチル)リチウム、((ジメチル(4-エチルピペリジン-1-イル)シリル)メチル)リチウム、及び((ジメチル(4-ベンジルピペリジン-1-イル)シリル)メチル)リチウムから選択される、請求項1~9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記式2の安定剤が、開始剤またはリビングポリマー鎖末端1当量当たり0.01~100当量の量で用いられる、請求項1~10のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1~11のいずれか1項に記載の方法によって得ることができる分枝状弾性ポリマー。
- 請求項12に記載の分枝状弾性ポリマーと、
(i)前記ポリマーの製造に用いられる重合プロセスに添加されるまたは前記プロセスの結果として形成される成分、
(ii)前記重合プロセスから溶媒を除去した後に残留する成分、及び
(iii)前記ポリマー製造プロセスの完結後に前記ポリマーに添加される成分
から選択される1種または複数種の更なる成分と
を含み、任意選択で1種または複数種の充填剤を含む未加硫ポリマー組成物。 - 1種または複数種の伸展油を含む、請求項13に記載の未加硫ポリマー組成物。
- 1種または複数種の加硫剤を含む、請求項13または14に記載の未加硫ポリマー組成物。
- 請求項15に記載の未加硫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。
- 請求項15に記載の未加硫ポリマー組成物を加硫すること含む、加硫ポリマー組成物の製造方法。
- 請求項16に記載の加硫ポリマー組成物を含む少なくとも1つの構成要素を備える物品であって、タイヤ、タイヤトレッド、タイヤサイドウォール、タイヤカーカス、ベルト、ガスケット、シール、ホース、振動ダンパ、履物の構成要素、ゴルフボール、及びホースから選択される前記物品。
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