(57)【要約】本発明は、［ビス（トリヒドロカルビルシリル）アミノシリル］−官能化スチレンおよびその調製のための方法に関する。本発明はさらに、スチレン誘導体のコポリマーの調製におけるスチレン誘導体の使用に関する。スチレン誘導体は、好ましくはエラストマーコポリマーの製造におけるコモノマーとして使用される。代替的に、または付随的に、スチレン誘導体は重合開始剤の調製において使用される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）：
【化１】
2019521951.tif 000013
（式中、Ｒ１は：
ａ）単結合；
ｂ）−（ＣＨ２）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表す）；
ｃ）−（ＣＨ２ＣＨ２Ｙ）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｙは独立して酸素または硫黄である）；
ｄ）−ＣＨ２−（ＣＨ２ＣＨ２Ｙ）ｎ−ＣＨ２−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｙは独立して酸素または硫黄である）；
ｅ）−（ＣＨ２ＣＨ２ＮＲ）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｒは独立して１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基または６〜１０個の炭素原子を含有するアリールまたはアラルキル基を表す）；
ｆ）−ＣＨ２−（ＣＨ２ＣＨ２ＮＲ）ｎ−ＣＨ２−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｒは独立して１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基または６〜１０個の炭素原子を含有するアリールまたはアラルキル基を表す）；
からなる群から選択され、
Ｒ２およびＲ３は同一であっても異なっていてもよく、１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基または６〜１０個の炭素原子を含有するアリールまたはアラルキル基を表し、かつ
Ｒ４およびＲ５は同一であっても異なっていてもよく、各Ｒ４およびＲ５は独立して１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基、または６〜１０個の炭素原子を含有するアリールまたはアラルキル基を表す）
のスチレン誘導体。
【請求項２】
式（Ｉａ）または（Ｉｂ）である、
【化２】
2019521951.tif 000014
請求項１に記載のスチレン誘導体。
【請求項３】
Ｒ１は、
ａ）単結合；および
ｂ）−（ＣＨ２）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、好ましくはｎは１または２であり、特にｎは１である）
からなる群より選択される、請求項１または請求項２に記載のスチレン誘導体。
【請求項４】
Ｒ１は−（ＣＨ２）ｎ−であり、ここでｎは１〜５の整数であり、好ましくはｎは１〜３の整数であり、特にｎは１である、請求項３に記載のスチレン誘導体。
【請求項５】
Ｒ２およびＲ３は同一であるか、または異なっており、ＣＨ３またはＣ６Ｈ５を表し、
好ましくはＲ２およびＲ３はＣＨ３を表す、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のスチレン誘導体。
【請求項６】
Ｒ４およびＲ５のすべてがＣＨ３を表し、
好ましくは、前記スチレン誘導体は、式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）または（６）であり、
【化３】
2019521951.tif 000015
より好ましくは、前記式（Ｉ）のスチレン誘導体は、式（１）、（２）、（４）および（５）のいずれか１つから選択され、
最も好ましくは、前記式（Ｉ）のスチレン誘導体は、式（４）、および（５）のいずれか１つから選択される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のスチレン誘導体。
【請求項７】
式（Ｉ）：
【化４】
2019521951.tif 000016
（式中、Ｒ１は：
ａ）単結合；
ｂ）−（ＣＨ２）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表す）；
ｃ）−（ＣＨ２ＣＨ２Ｙ）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｙは独立して酸素または硫黄である）；
ｄ）−ＣＨ２−（ＣＨ２ＣＨ２Ｙ）ｎ−ＣＨ２−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｙは独立して酸素または硫黄である）；
ｅ）−（ＣＨ２ＣＨ２ＮＲ）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｒは独立して１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基または６〜１０個の炭素原子を含有するアリールまたはアラルキル基を表す）；
ｆ）−ＣＨ２−（ＣＨ２ＣＨ２ＮＲ）ｎ−ＣＨ２−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｒは独立して１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基または６〜１０個の炭素原子を含有するアリールまたはアラルキル基を表す）；
からなる群から選択され、
Ｒ２およびＲ３は同一であっても異なっていてもよく、１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基または６〜１０個の炭素原子を含有するアリールまたはアラルキル基を表し、かつ
Ｒ４およびＲ５は同一であっても異なっていてもよく、各Ｒ４およびＲ５は独立して１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基、または６〜１０個の炭素原子を含有するアリールまたはアラルキル基を表す）
のスチレン誘導体を調製するための方法であって、前記方法は、
式（ＩＩ）のハロゲノシラン
【化５】
2019521951.tif 000017
（式中、Ｘ１は、塩素、臭素およびヨウ素原子から選択され、かつＲ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は上記で定義したとおりである）を
式（ＩＩＩ）のマグネシウム化合物
【化６】
2019521951.tif 000018
（式中、Ｘ２は、塩素、臭素およびヨウ素原子から選択され、かつＲ１は上記で定義したとおりである）
と反応させる方法。
【請求項８】
前記反応は、不活性ガス雰囲気で有機溶媒中にて行われ、
好ましくは、前記反応は脂肪族または環状エーテル溶媒中にて行われ、
特に、前記溶媒はテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
スチレン誘導体のコポリマーの調製における、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のスチレン誘導体の使用。
【請求項１０】
前記コポリマーは、
Ａ）コポリマーの重量の２０重量％〜９９．９５重量％の１種以上のジエンモノマー；
Ｂ）コポリマーの重量の０重量％〜６０重量％の１種以上のビニル芳香族モノマー；および
Ｃ）コポリマーの重量の０．０５重量％〜５０重量％の式（Ｉ）：
【化７】
2019521951.tif 000019
の１種以上のスチレン誘導体、
に由来する繰り返し単位を含む、請求項９に記載の使用。
【請求項１１】
式（Ｉ）のスチレン誘導体のアルカリ金属塩誘導体は、ｉ）１種以上の共役ジエンモノマーおよび任意選択的なｉｉ）１種以上のビニル芳香族モノマーの共重合のための開始剤として使用され、アルカリ金属は、リチウム、ナトリウムおよびカリウムから選択される、請求項９または１０に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、［ビス（トリヒドロカルビルシリル）アミノシリル］−官能化スチレンおよびその調製方法に関する。スチレン誘導体は、特有の物理化学的性質を有するスチレン−ブタジエンゴムの生産に特に適用することができる。これらのゴムは、自動車のタイヤの製造のための配合ゴムの調製に使用される。
【背景技術】
【０００２】
スチレン−ブタジエンゴムがタイヤおよび他の市販のエラストマー製品の製造に使用できるかどうかを決定する重要なパラメータは、カーボンブラックおよびシリカのような一般に使用される充填剤とのゴムの適合性である。スチレン−ブタジエンゴムと無機充填剤との間の相互作用の増加は、適用される充填剤に対するポリマーの親和性を高める適切な官能基含有ポリマーフラグメントを導入することによって達成することができる。
【０００３】
特許文献１はゴム組成物を示唆しており、同ゴム組成物は、ゴム成分中に２０重量％未満のアミノ基含有ジエンベースのポリマーと、ゴム成分１００重量部に対して充填剤として１０乃至１００重量部のシリカとを含んでいる。
【０００４】
特許文献２は、ポリマー構造への窒素含有官能基の導入が官能化ポリマーのカーボンブラックへの親和性の強力な増強をもたらすことを開示している。第３級窒素原子（例えば、−ＣＮまたは−ＮＭｅ２）を含む１つの末端官能基がポリマー鎖に導入された後でさえも、変性されたポリブタジエンと充填剤との適合性の明らかな増加が観察された。変性されたポリマーの充填剤に対する親和性の増加に加えて、ゴムコンパウンドにおける充填剤の分散の明らかな改善が観察された。特許文献２の例では、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、およびフェナントロリン誘導体のような芳香族Ｎ−複素環式化合物に基づくリビングアニオン重合の開始剤の合成方法およびＮ−官能化ポリブタジエンの生産におけるそれらの使用が記載されている。同様のアプローチが、アニオン重合のための活性開始剤の調製のために非環状アミンおよび環状アミンが使用されている特許文献３乃至５に開示されている。さらなる工程では、ジ−Ｎ−官能化スチレン−ブタジエンポリマーの調製のためにアミンが使用される。
【０００５】
ケイ素および／または窒素原子含有ビニル化合物は、特許文献６乃至１０にさらに教示されている。
ジ−Ｎ−官能化スチレン−ブタジエンポリマーの合成は、特許文献１１乃至１３にも開示されている。しかしながら、上記ポリマーを得るために、アミノ官能性アリールメチルケトンが試薬として適用されている。後者は、官能化剤および重合停止剤の役割も果たしている。上記のＮ−変性法は、ポリマー鎖あたり２個以下のアミノ官能基を含むポリジエンの調製のみを可能にする。
【０００６】
異なるＮ−官能価含有量を有するＮ−官能化ポリマーを調製するための別のアプローチは、適切なスチレンモノマーのポリマー鎖への導入にある。反応系へのスチレンモノマーの制御された導入は、異なるＮ−官能基含有量を有する広範囲のスチレン−ブタジエンゴムをもたらし、それにより無機充填剤の異なる分散特性をもたらす。特許文献１４は、様々な範囲の非環状および環状リチウムアミド（ＬｉＮＲ１Ｒ２、例えばＬｉＮＥｔ２、ＬｉＮＭｅＰｈ、ＬｉＮ（ＳｉＭｅ３）２、ＬｉＮＣ４Ｈ８およびＬｉＮＣ５Ｈ１０）と、１，３−若しくは１，４−ジビニロベンゼン（ｄｉｖｉｎｙｌｏｂｅｎｚｅｎｅ）、１，３−ジ（イソプロピレン）ベンゼンまたはさらなる工程においてアミノ官能基の含有量の異なるスチレン−ブタジエンゴムの調製に使用される異性クロロメチルスチレンの混合物と、の反応を介するＮ−官能基化スチレンモノマーの調製を開示している。
【０００７】
特許文献１５は、共役ジエン成分とケイ素含有ビニル化合物とを含むモノマー成分を重合することによって得られる共役ジエンポリマーを教示している。ケイ素含有ビニル化合物は、シリル置換スチレンであってもよい。しかしながら、特許文献１５に記載の化合物は、非特許文献１に開示されているＮ，Ｎ−ビス（ＳｉＭｅ３）２アニリン誘導体と比較して、典型的な処理条件下では加水分解的に不安定である。
【０００８】
先行技術は、一般的に使用される充填剤、すなわち非共有結合相互作用を介してシリカおよびカーボンブラックと相互作用することができるＮ官能価の異なる含有量を有するＮ−官能化ポリジエンの調製にのみ関係する。しかしながら、標準的な処方物は、多くの場合、両方のタイプの充填剤、シリカおよびカーボンブラックを異なる比率で含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第４８９４４０９号明細書
【特許文献２】米国特許第４９３５４７１号明細書
【特許文献３】米国特許第６５１５０８７号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第０５９０４９１Ａ１号明細書
【特許文献５】国際公開第ＷＯ２０１１／０７６３７７号
【特許文献６】米国特許出願公開第２００４／００４４２０２Ａ１号明細書
【特許文献７】欧州特許出願公開第２７４９５７５Ａ１号明細書
【特許文献８】米国特許出願公開第２０１２／００４１１３４Ａ１号明細書
【特許文献９】欧州特許出願公開第２２７７９４０Ａ１明細書
【特許文献１０】米国特許出願公開第２００４／００６３８８４Ａ１号明細書
【特許文献１１】米国特許第４１９６１５４号明細書
【特許文献１２】米国特許第４８６１７４２号明細書
【特許文献１３】米国特許第３１０９８７１号明細書
【特許文献１４】米国特許出願公開第２００７／０１２３６３１Ａ１号明細書
【特許文献１５】欧州特許出願公開第２７７２５１５Ａ１号明細書
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．，２００１，３，２７２９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明の目的は、先行技術に関連する欠点を克服し、ポリジエンの合成におけるその適用がタイヤ製造に一般的に適用される２つの典型的な充填剤、即ちシリカおよびカーボンブラックの両方に対してより良好な親和性を有する鎖端および／または鎖内変性ＳＢＲポリマー組成物をもたらす官能化スチレン誘導体を提供することであった。官能化されたスチレン誘導体はまた、特許文献１５のものよりも加水分解に対してより安定であるべきである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
驚くべきことに、この目的は、式（Ｉ）の［ビス（トリヒドロカルビルシリル）アミノシリル］−官能化スチレン誘導体によって解決されることが見出された：
【００１３】
【化１】
2019521951.tif 000002
【００１４】
式中、Ｒ１は：
ａ）単結合；
ｂ）−（ＣＨ２）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表す）；
ｃ）−（ＣＨ２ＣＨ２Ｙ）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｙは独立して酸素または硫黄であってもよい）；
ｄ）−ＣＨ２−（ＣＨ２ＣＨ２Ｙ）ｎ−ＣＨ２−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｙは独立して酸素または硫黄であってもよい）；
ｅ）−（ＣＨ２ＣＨ２ＮＲ）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｒは独立して１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基または６〜１０個の炭素原子を含有するアリールまたはアラルキル基を表す）；
ｆ）−ＣＨ２−（ＣＨ２ＣＨ２ＮＲ）ｎ−ＣＨ２−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｒは独立して１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基または６〜１０個の炭素原子を含有するアリールまたはアラルキル基を表す）；
からなる群から選択され、
Ｒ２、Ｒ３は、同一であっても異なっていてもよく、１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基または６〜１０個の炭素原子を含有するアリール若しくはアラルキル基を表し、
Ｒ４およびＲ５は同一であっても異なっていてもよく、Ｒ４およびＲ５の各々は、独立して１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基または６〜１０個の炭素原子を含有するアリール若しくはアラルキル基を表す。
【００１５】
式（Ｉ）の化合物はモノマー性スチレン誘導体である。ＳＢＲポリマーの合成において、これらのスチレン誘導体（それらの構造中に｛（Ｒ５）３Ｓｉ｝（Ｒ４）３Ｓｉ｝ＮＳｉＲ３Ｒ２−（Ｒ１）−部分を含む）を使用することは、非共有結合相互作用を介して一般的に使用される充填剤に対する変性ポリマーの親和性を増大するのみならず、｛（Ｒ５）３Ｓｉ｝（Ｒ４）３Ｓｉ｝ＮＳｉＲ３Ｒ２−（Ｒ１）−部分の反応性ゆえに、変性ポリマーと充填剤、特に変性ポリマーとシリカとの共有結合的相互作用も提供する。
【００１６】
驚くべきことに、少量の式（Ｉ）のスチレン誘導体で変性されたスチレン−ブタジエンゴムをベースとするゴムコンパウンド（ｒｕｂｂｅｒ  ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）を調製すると、官能化されていないスチレン誘導体に基づいて調製されたものと比較して、ウェットグリップが３２％向上し、転がり抵抗が２７％向上したゴム組成物を与えるコポリマーが得られることが見出された。従って、本発明に従うスチレン誘導体は、好ましくはエラストマーコポリマーの製造においてコモノマーとして使用される。代替的に、或いは付随的に、それらは好ましくは重合開始剤の調製において使用される。
【００１７】
さらに、特許文献１５に開示されているビス（トリメチルシリル）アミノ−またはビス（トリメチルシリル）アミノアルキル−置換スチレン誘導体は、（Ｍｅ３Ｓｉ）２Ｎ−Ｒ−基の水との高い反応性により、特に酸性条件または塩基性条件下で、加水分解的に不安定である限り、重大な欠点を有することが判明されている（非特許文献１と比較されたい）。従って、例えば、（Ｍｅ３Ｓｉ）２Ｎ−Ｒ−部分を含有する分子化合物または高分子化合物の加水分解は、最終的なゴム組成物中で非共有結合のみによってカーボンブラックと相互作用することができ、水素結合によってシリカと相互作用することができる遊離したＨ２Ｎ−Ｒ−基の同時の回復を伴ってＭｅ３ＳｉＯＳＭｅ３の形成をもたらす。
【００１８】
例えば、特許文献１５において見られる、ビス（トリアルキルシリル）アミン部分（（Ｒ３Ｓｉ）２Ｎ−Ｒ−）を含有するそれらのスチレン誘導体とは対照的に、本発明に従う化合物は、３つのシリル基で囲まれた窒素原子、｛（Ｒ５）３Ｓｉ｝｛（Ｒ４）３Ｓｉ｝ＮＳｉＲ３Ｒ２−（Ｒ１）−、を有する。本発明のスチレン誘導体は、驚くべきことに加水分解に対してより安定である（ＮＨ４Ｃｌの水溶液で有機層を抽出することによって単離された（ＲＭｅ２Ｓｉ）２ＮＳｉＭｅ３誘導体を教示するＯｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ２００２、６６５、１１５と比較されたい）。
【００１９】
さらに、本発明に従うスチレン誘導体を、開始剤として、および／またはコモノマーとして、エラストマーコポリマーに組み込んだ場合、更なる官能基化コモノマーの組み込みが低減されるか、或いは完全になくすことができる。
【００２０】
さらに、そして、単純な［（Ｒ３Ｓｉ）２Ｎ−Ｒ−］官能化ポリマーとは対照的に、本発明のスチレン誘導体を用いて官能化されたときのコポリマー中のタイプ｛（Ｒ５）３Ｓｉ｝｛（Ｒ４）３Ｓｉ｝ＮＳｉＲ３Ｒ２−（Ｒ１）−基の任意の部分加水分解は、高温で反応性シラノール基（ＨＯＳｉＲ３Ｒ２−（Ｒ１）−）の形成を有利にもたらすであろう。これらの基は、ＭＣＭ−４１の表面の変性に使用される（ＲＭｅ２Ｓｉ）２ＮＳｉＭｅ２Ｒ’タイプの分子トリシルアミン誘導体について、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．、２００６年、第１２８巻、１６２６６頁と比較して、シリカの表面のヒドロキシル基［（ＳｉＯ２）Ｏ３Ｓｉ］−ＯＨ間のＨＯＳｉＲ３Ｒ２−（Ｒ１）−官能基化ポリマーとの交差縮合反応により、［（ＳｉＯ２）Ｏ３Ｓｉ］−Ｏ−ＳｉＲ３Ｒ２−（Ｒ１）−結合配列を介してシリカ充填剤と安定な共有結合を形成することができる。さらに、残りの（｛（Ｒ５）３Ｓｉ｝｛（Ｒ４）３Ｓｉ｝ＮＳｉＲ３Ｒ２−（Ｒ１）−部分は、非共有結合相互作用を介して炭素充填剤（例えば、カーボンブラック）と相互作用することができる。
【００２１】
第１の態様において、本発明は、式（Ｉ）のスチレン誘導体に関する。
第２の態様において、本発明は、式（Ｉ）のスチレン誘導体の調製のための方法に関する。
【００２２】
第３の態様において、本発明は、式（Ｉ）のスチレン誘導体のそのコポリマーの調製における使用に関する。第３の態様に従う使用は、好ましくは、ｉ）コノモマーとして、またはｉｉ）重合のための開始剤としてのアルカリ金属塩誘導体として、または（最も好ましくは）ｉｉｉ）コノモマーとしてと、重合のための開始剤としてのアルカリ金属塩誘導体としてと、の両方、である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
式（Ｉ）のスチレン誘導体
本発明に従うスチレン誘導体は、式（Ｉ）：
【００２４】
【化２】
2019521951.tif 000003
【００２５】
（式中、Ｒ１は：
ａ）単結合；
ｂ）−（ＣＨ２）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表す）；
ｃ）−（ＣＨ２ＣＨ２Ｙ）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｙは独立して酸素または硫黄であってもよい）；
ｄ）−ＣＨ２−（ＣＨ２ＣＨ２Ｙ）ｎ−ＣＨ２−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｙは独立して酸素または硫黄であってもよい）；
ｅ）−（ＣＨ２ＣＨ２ＮＲ）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｒは独立して１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基または６〜１０個の炭素原子を含有するアリールまたはアラルキル基を表す）；
ｆ）−ＣＨ２−（ＣＨ２ＣＨ２ＮＲ）ｎ−ＣＨ２−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｒは独立して１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基または６〜１０個の炭素原子を含有するアリールまたはアラルキル基を表す）；
からなる群から選択され、
Ｒ２、Ｒ３は、同一であっても異なっていてもよく、１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基または６〜１０個の炭素原子を含有するアリール若しくはアラルキル基を表し、
Ｒ４およびＲ５は同一であっても異なっていてもよく、Ｒ４およびＲ５の各々は、独立して１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基または６〜１０個の炭素原子を含有するアリール若しくはアラルキル基を表す）
のスチレン誘導体である。
【００２６】
第１の態様の好ましい実施形態において、スチレン誘導体は、パラまたはメタ異性体、すなわち式（Ｉａ）または（Ｉｂ）のものである。
【００２７】
【化３】
2019521951.tif 000004
【００２８】
式（Ｉ）のスチレン誘導体が、以下からなる群から選択されるＲ１を有することがさらに好ましい：
ａ）単結合；および
ｂ）−（ＣＨ２）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表す）。
【００２９】
より好ましくは、Ｒ１はｂ）−（ＣＨ２）ｎ−であり、ここで、ｎは１〜５の整数であり、好ましくはｎは１〜３の整数であり、特にｎは１、すなわち、Ｒ１は−（ＣＨ２）−である。
【００３０】
このタイプの好ましいスチレン誘導体は、式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）および（６）のいずれか１つから選択され、
【００３１】
【化４】
2019521951.tif 000005
【００３２】
より好ましくは、式（Ｉ）のスチレン誘導体は、式（１）、（２）、（４）および（５）のいずれか１つから選択され、最も好ましくは、式（Ｉ）のスチレン誘導体は、式（４）および（５）のいずれか１つから選択される。
【００３３】
また、本発明によれば、Ｒ２およびＲ３は同一であるかまたは異なっており、かつＣＨ３またはＣ６Ｈ５を表すことが好ましく、Ｒ２およびＲ３は同じであり、ＣＨ３を表すことがより好ましい。Ｒ４およびＲ５のすべてがＣＨ３を表すことが最も好ましく、スチレン誘導体は上記した式（４）または（５）のスチレン誘導体であることがより好ましい。
【００３４】
したがって、本発明は、特に、以下の［ビス（トリメチルシリル）アミノ］−官能化スチレンを提供する：
式（４）を有するＮ−（ジメチル（４−ビニルベンジル）シリル）−Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミン、および
式（５）を有するＮ−（ジメチル（３−ビニルベンジル）シリル）−Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミン。
【００３５】
第２の態様において、本発明は、上記した式（Ｉ）のスチレン誘導体の調製のための方法に関し、同方法において、
式（ＩＩ）のハロゲノシラン
【００３６】
【化５】
2019521951.tif 000006
【００３７】
（式中、Ｘ１は、塩素、臭素およびヨウ素原子から選択され、かつＲ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は上記で定義したとおりである）を
式（ＩＩＩ）のマグネシウム化合物
【００３８】
【化６】
2019521951.tif 000007
【００３９】
（式中、Ｘ２は、塩素、臭素およびヨウ素原子から選択され、かつＲ１は上記で定義したとおりである）
と反応させる。
【００４０】
好ましくは、反応は不活性ガス雰囲気で有機溶媒中で行われ、より好ましくは、反応は脂肪族または環状エーテル溶媒（特に溶媒はテトラヒドロフラン、ＴＨＦである）中で行われる。
【００４１】
式（ＩＩ）のハロゲノシランの調製に関して、例えば、Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．，第５５６巻、第６７−７４頁、１９９８年および米国特許第３，２５３，００８号明細書を参照されたい。
【００４２】
式（ＩＩＩ）を有する有機マグネシウム化合物は、式（ＩＩ）を有するハロゲノシランの存在下にて、一般式（ＩＶ）を有するハロゲノ官能性スチレン
【００４３】
【化７】
2019521951.tif 000008
【００４４】
（式中、Ｘ３が塩素、臭素およびヨウ素原子から選択される）とマグネシウムとの間にて、反応媒体中にて、その場で（ｉｎ  ｓｉｔｕ）で形成されるか、或いは、反応媒体（別の反応器で調製したすぐに使用できる試薬として式（ＩＩ）を有するハロゲノシランとして）中に導入されるかのいずれかであってもよい。
【００４５】
式（ＩＩＩ）のマグネシウム化合物が不安定であるので、反応を連続的に実施する、すなわち反応器にマグネシウム、溶媒（任意の量、例えば必要量の約１０％にて）および活性化剤（マグネシウム１ｍｏｌ当たり例えば約０．０１ｍｏｌの量のＩ２，１，２−ジブロモエタン、しかしながら、最も有利には、水素化ジイソブチルアルミニウム（ＤＩＢＡＨ））を装填すると有利である。ＤＩＢＡＨを使用する利点は、この活性化剤が、ヨウ素とは対照的に、モノマー製品の重合を開始しないことであり、緩和な条件下での活性化を行うことができる点にある。ＤＩＢＡＨでマグネシウム表面を活性化する間、反応器の内容物を水素の発生が完了するまで攪拌すべきである。次に、式（ＩＩ）のハロゲノシランおよびその後に溶媒の残りの部分を、このように調製した系に室温で導入する。この後、一般式（ＩＶ）を有するハロゲノ（Ｘ３）−官能性スチレンの導入が行われ、これは１０〜１３時間にわたり、段階的に実施される。反応は任意の比率の反応物で進行するが、化学量論的に過剰の式（ＩＩ）のハロゲノシランの場合、副生成物が形成され得る。したがって、本発明の反応は、式（ＩＩ）のハロゲノシランに関してそれぞれにおいて、５〜１０ｍｏｌ％の過剰のマグネシウムおよび２〜６ｍｏｌ％の一般式（ＩＩＩ）の過剰のハロゲノ官能性スチレンにて実施すると有利である。前記反応は、好ましくは、２０℃〜３５℃の範囲の温度で、最適には約２５℃で実施される。
【００４６】
本発明の第２の態様に従う合成は、好ましくは防湿反応器中で実施され、最も有利にはアルゴンまたは窒素雰囲気中で実施される。物質を順次反応器に導入する。すなわち、マグネシウム表面活性化の段階（ｐｈａｓｅ）時では、マグネシウムを最初に導入し、次に溶媒を加え、次にＤＩＢＡＨを導入するが、反応段階時では、（好ましくは室温での）導入の順序は、ハロゲノシラン（ＩＩ）、次にハロゲン官能性スチレン（ＩＶ）である。微量の水および酸素の存在下でのハロゲノシラン（ＩＩ）および有機マグネシウム化合物（ＩＩＩ）の分解の可能性を避けるために、好ましくは、すべての液体試薬および溶媒は、乾燥および脱酸素されるべきである。次いで、反応混合物を加熱し、反応が完了するまで撹拌する。
【００４７】
活性化されたマグネシウムを含有する反応器への試薬の導入の逆の順序、すなわち最初にハロゲン官能性スチレン（一般式（ＩＶ）を有する）を、次にハロゲノシラン（ＩＩ）を導入することも可能であるが、それは、一般式（ＩＩＩ）および（ＩＶ）を有する化合物の部分重合の結果として、望ましい生成物の収率を低減させることになり得る。
【００４８】
本発明の第２の態様に従う反応の未加工の（ｒａｗ）生成物は、公知の方法によって単離されてもよい。一般に、単離は、反応後の混合物から溶媒を蒸発させた後、生成物をハロゲン化マグネシウムＭｇＸ１Ｘ２（反応の副生成物として形成される）から分離し、得られた懸濁液を濾過または遠心分離にかけることからなる。分離は、典型的には、脂肪族炭化水素、有利にはヘキサンまたはシクロヘキサンによる抽出によって行われる。生成物は、減圧下で溶媒および揮発性不純物を蒸発させることによって濾液から回収されてもよい。
【００４９】
本発明に従って得られた化合物は、独特の物理化学的性質を有するスチレン−ブタジエンゴムを得るためのコモノマー基質として適用される。したがって、第３の態様において、本発明は、そのコポリマーの調製における式（Ｉ）のスチレン誘導体の使用に関する。
【００５０】
好ましくは、コポリマーは、
Ａ）コポリマーの重量の２０重量％〜９９．９５重量％の１種以上のジエンモノマー；
Ｂ）コポリマーの重量の０重量％〜６０重量％の１種以上のビニル芳香族モノマー；および
Ｃ）コポリマーの重量の０．０５重量％〜５０重量％の上記した式（Ｉ）の１種以上のスチレン誘導体、に由来する繰り返し単位を含む。
【００５１】
代替的に、式（Ｉ）のスチレン誘導体は重合開始剤の調製に使用される。この実施形態において、式（Ｉ）のスチレン誘導体のアルカリ金属塩誘導体は、ｉ）１種以上の共役ジエンモノマーおよび任意選択的なｉｉ）１種以上のビニル芳香族モノマーの共重合のための開始剤として使用され、アルカリ金属は、リチウム、ナトリウムおよびカリウムから選択される。
【００５２】
本発明のスチレン誘導体の使用のさらなる詳細は、本願と同日付にて出願された、発明の名称が「ビス（トリヒドロカルビルシリル）アミノシリル］−官能化スチレンをベースとするエラストマーコポリマーおよびゴムの製造におけるそれらの使用」（代理人参考文献Ｐ１０３１５１、ＰＣＴ出願）に開示されており、その開示内容全体が本明細書に組み込まれる。発明の名称が「ビス（トリヒドロカルビルシリル）アミノシリル］−官能化スチレンをベースとするエラストマーコポリマーおよびゴムの製造におけるそれらの使用」である前記出願は、２０１６年１０月６日に出願された欧州特許出願第１６４６１５６０．１号からの優先権を主張し、それは、（本願が優先権を主張する）欧州特許出願第ＥＰ１６４６１５５９．３号の出願日でもある。
【００５３】
本発明の主題は、本発明を説明するが本発明を限定するものではない、実施例においてより詳細に提示される。
【実施例】
【００５４】
実施例１
マグネチックスターラー、滴下ロートおよびオイルバルブ（Ｚａｉｔｓｅｖ  ｗａｓｈｅｒ）を備えたガス導入アタッチメントを備えた２Ｌの容量の反応器に、窒素雰囲気下にて、金属マグネシウム（１４．０ｇ、０．５８ｍｏｌ）を装填し、続いて乾燥かつ脱酸素化したテトラヒドロフラン（ＴＨＦ、８９０ｍＬ）およびＩ２（０．７３ｇ、２．９ｍｍｏｌ）を添加した。得られた混合物を、色が茶色から淡黄色に変化するまで還流し、その後２５℃まで冷却した。次に、Ｎ−（クロロジメチルシリル）−Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミン（ＣｌＭｅ２ＳｉＮ（ＳｉＭｅ３）２）（１４０．００ｇ、０．５５ｍｏｌ）および溶媒の残りの部分（２８０ｍｌ）を、そのように調製された活性化マグネシウムに添加した。シリンジポンプに入れられたシリンジに４−ビニルベンジルクロライド（パラ−ＶＢＣ）（８５．９２ｇ、０．５６ｍｏｌ）を充填した。ＶＢＣを２５℃で１０時間かけて混合物に滴下した。ＶＢＣの投入が完了した後、反応器の温度を４０℃の範囲内に１時間維持し、続いて室温に冷却した。次いで、減圧下で反応後混合物から溶媒を蒸発させ、１．００Ｌのヘキサン（異性体の混合物）を残留物に添加した。得られた懸濁液を濾過し、沈殿物をそれぞれ２００ｍＬのヘキサンで３回洗浄した。次いで、得られた濾液から減圧下で溶媒を留去し、一定圧力になるまで４０℃で真空乾燥した。Ｎ−（ジメチル（ビニルベンジル）シリル）−Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミンの１６５．００ｇが収率８９％で得られた。生成物を分光分析に供した。
【００５５】
実施例２
マグネチックスターラー、滴下ロートおよびオイルバルブ（Ｚａｉｔｓｅｖ  ｗａｓｈｅｒ）を備えたガス導入アタッチメントを備えた２Ｌの容量の反応器に、窒素雰囲気下にて、金属マグネシウム（１４．０ｇ、０．５８ｍｏｌ）を装填し、続いて乾燥かつ脱酸素化したテトラヒドロフラン（ＴＨＦ、８９０ｍＬ）および１，２−ジブロモメタン（１．１ｇ、５．８ｍｍｏｌ）を添加した。得られた混合物を、エチレンの発生が完了するまで還流し、その後２５℃まで冷却した。次に、Ｎ−（クロロジメチルシリル）−Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミン（ＣｌＭｅ２ＳｉＮ（ＳｉＭｅ３）２）（１４０．００ｇ、０．５５ｍｏｌ）および溶媒の残りの部分（２８０ｍｌ）を、そのように調製された活性化マグネシウムに添加した。シリンジポンプに入れられたシリンジに４−ビニルベンジルクロライド（パラ−ＶＢＣ）（８５．９２ｇ、０．５６ｍｏｌ）を充填した。パラ−ＶＢＣを２５℃で１０時間かけて混合物に滴下した。ＶＢＣの投入が完了した後、反応器の温度を４０℃の範囲内に１時間維持し、続いて室温に冷却した。次いで、減圧下で反応後混合物から溶媒を蒸発させ、１．００Ｌのヘキサン（異性体の混合物）を残留物に添加した。得られた懸濁液を濾過し、沈殿物をそれぞれ２００ｍＬのヘキサンで３回洗浄した。次いで、得られた濾液から減圧下で溶媒を留去し、一定圧力が達成されるまで４０℃で真空乾燥した。Ｎ−（ジメチル（ビニルベンジル）シリル）−Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミンの１６１．５０ｇが収率８７％で得られた。生成物を分光分析に供した。
【００５６】
実施例３
実施例１と同様に行って、Ｎ−（クロロジメチルシリル）−Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミン（ＣｌＭｅ２ＳｉＮ（ＳｉＭｅ３）２）（１４０．００ｇ、０．５５ｍｏｌ）をビニルベンジルクロライド  ＶＢＣ（４３％のパラ−異性体と５７％のメター異性体との混合物）（８５．９２ｇ、０．５６ｍｏｌ）と、Ｉ２（０．７３ｇ、２．９ｍｍｏｌ）で活性化されたマグネシウム金属（１４．０ｇ、０．５８ｍｏｌ）の存在下で反応させた。Ｎ−（ジメチル（ビニルベンジル）シリル）−Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミンの１６５ｇが収率８９％で得られた。生成物を分光分析に供した。
【００５７】
実施例４
マグネチックスターラー、滴下ロートおよびオイルバルブ（Ｚａｉｔｓｅｖ  ｗａｓｈｅｒ）を備えたガス導入アタッチメントを備えた２Ｌの容量の反応器に、窒素雰囲気下にて、金属マグネシウム（１４．０ｇ、０．５８ｍｏｌ）を装填し、続いて乾燥かつ脱酸素化したテトラヒドロフラン（ＴＨＦ、８９０ｍＬ）およびＤＩＢＡＨ（（ｉ−Ｂｕ）２ＡｌＨ，０．８ｇ、５．６２ｍｍｏｌ）を添加した。その後、反応器の内容物を２５℃にて撹拌した。マグネシウムの活性化は、水素の発生が完了するまで実施した。次に、Ｎ−（クロロジメチルシリル）−Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミン（１４０．００ｇ、０．５５ｍｏｌ）および溶媒の残りの部分（２８０ｍｌ）を、そのように調製された活性化マグネシウムに添加した。シリンジポンプに入れられたシリンジにビニルベンジルクロライドＶＢＣ（４３％のパラ−異性体と５７％のメター異性体との混合物）（８５．９２ｇ、０．５６ｍｏｌ）を充填した。ＶＢＣを２５℃で１０時間かけて混合物に滴下した。ＶＢＣの投入が完了した後、反応器の温度を４０℃の範囲内に１時間維持し、続いて室温に冷却した。次いで、減圧下で反応後混合物から溶媒を蒸発させ、１．００Ｌのヘキサン（異性体の混合物）を残留物に添加した。得られた懸濁液を濾過し、沈殿物をそれぞれ２００ｍＬのヘキサンで３回洗浄した。次いで、得られた濾液から減圧下で溶媒を留去し、一定の圧力が達成されるまで４０℃で真空乾燥した。Ｎ−（ジメチル（ビニルベンジル）シリル）−Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミンの１８０．００ｇが収率９７％で得られた。生成物を分光分析に供した。
【００５８】
実施例５
パドルスターラー、ピストンポンプを備えた計量システムおよびガス導入アタッチメントを備えた還流凝縮器を備えた５００Ｌのジャケット付き反応器に、窒素雰囲気下にて、金属マグネシウム（３．８９ｋｇ、０．１６ｋｍｏｌ）を装填し、続いて乾燥かつ脱酸素化したテトラヒドロフラン（ＴＨＦ、２４７．００Ｌ）およびＤＩＢＡＨ（（ｉ−Ｂｕ）２ＡｌＨ，０．２２ｋｇ、１．５６ｍｏｌ）を添加した。その後、反応器の内容物を２５℃にて撹拌した。マグネシウムの活性化は、水素の発生が完了するまで実施した（約１５分）。次に、Ｎ−（クロロジメチルシリル）−Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミン（ＣｌＭｅ２ＳｉＮ（ＳｉＭｅ３）２）（３８．９０ｋｇ、０．１５ｋｍｏｌ）および溶媒の残りの部分（７８．００Ｌ）を、そのように調製された活性化マグネシウムに添加した。次に、ＶＢＣ（４３％のパラ−異性体と５７％のメター異性体との混合物、２３．９ｋｇ、０．１６ｋｍｏｌ）の投入を開始し、２５℃で１０時間かけて継続した。ビニルベンジルクロライドの投入が完了した後、反応器の温度を約４０℃にて１時間維持し、続いて室温に冷却した。次いで、減圧下で反応後混合物から溶媒を蒸発させ、２７７．００Ｌのヘキサンを残留物に添加した。得られた懸濁液をヌッチェフィルタで濾過し、沈殿物をそれぞれ５５Ｌのヘキサンで３回洗浄した。次いで、得られた濾液から減圧下で溶媒を留去し、一定の圧力が達成されるまで４０℃で真空乾燥した。Ｎ−（ジメチル（ビニルベンジル）シリル）−Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミンの５０ｋｇが収率９７％で得られた。
【００５９】
実施例６
マグネチックスターラー、滴下ロートおよびオイルバルブ（Ｚａｉｔｓｅｖ  ｗａｓｈｅｒ）を備えたガス導入アタッチメントを備えた１Ｌの容量の反応器に、窒素雰囲気下にて、金属マグネシウム（３．５ｇ、０．１４５ｍｏｌ）を装填し、続いて乾燥かつ脱酸素化したテトラヒドロフラン（ＴＨＦ、２００ｍＬ）およびＤＩＢＡＨ（（ｉ−Ｂｕ）２ＡｌＨ，０．２ｇ、１．４０５ｍｍｏｌ）を添加した。その後、反応器の内容物を２５℃にて撹拌した。マグネシウムの活性化は、水素の発生が完了するまで実施した。次に、Ｎ−（クロロジメチルシリル）−Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミン（３５．００ｇ、０．１３７ｍｏｌ）および溶媒の残りの部分（７０ｍｌ）を、そのように調製された活性化マグネシウムに添加した。シリンジポンプに入れられたシリンジに４−ブロモスチレン（２５．６ｇ、０．１４ｍｏｌ）を充填した。４−ブロモスチレンを２５℃で１０時間かけて混合物に滴下した。ＶＢＣの投入が完了した後、反応器の温度を４０℃の範囲内に１時間維持し、続いて室温に冷却した。次いで、減圧下で反応後混合物から溶媒を蒸発させ、０．２５Ｌのヘキサン（異性体の混合物）を残留物に添加した。得られた懸濁液を濾過し、沈殿物をそれぞれ５０ｍＬのヘキサンで３回洗浄した。次いで、得られた濾液から減圧下で溶媒を留去し、一定の圧力が達成されるまで室温で真空乾燥した。残留物のＧＣＭＳ分析により、所望の生成物、Ｎ−（ジメチル（ビニルベンジル）シリル）−Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミンが２８％の収率であることが判明した。
【００６０】
生成物１乃至６は以下を用いて分析された：
−Ｂｒｕｋｅｒ  Ｕｌｔｒａ  Ｓｈｉｅｌｄ  ４００ＭＨｚ型のＮＭＲ分光光度計を用いて記録された１Ｈ  および１３Ｃ、２４Ｓｉ  ＮＭＲスペクトル；
−Ｂｒｕｋｅｒ  ＭＳ３２０型およびＧＣ−ＭＳ  Ｖａｒｉａｎ  Ｓａｔｕｒｎ  ２０００型のＧＣ−ＭＳ質量分析計。
【００６１】
表１に示すのは、ＮＭＲ分光法またはＧＣＭＳ分析によって得られたデータである。
本発明の教示に従って調製されたエラストマーの合成および特性に関するより詳細を提供するために、正確に制御されたミクロおよびマクロ構造を有する官能化されたスチレンブタジエンコポリマーおよび種々のタイプの官能基が、以下の実施例Ａ２〜Ａ４に記載され、比較例Ａ１に記載されている官能化されていないコポリマーと比較された。「ゴム１００部当たり（Ｐａｒｔｓ  ｐｅｒ  ｈｕｎｄｒｅｄ  ｒｕｂｂｅｒ）」、「ｐｈｒ」および「％」は、特に明記しない限り質量基準である。特性の測定方法および評価方法を以下に示す。
【００６２】
表１：実施例において得られた化合物の特徴付け
【００６３】
【表１】
2019521951.tif 000009
【００６４】
重合化
不活性化ステップ：
シクロヘキサン（１，２００ｇ）を窒素パージした２リットルの反応器に添加し、シクロヘキサン中に１．６Ｍのｎ−ブチルリチウム溶液１ｇで処理した。この溶液を７０℃に加熱し、１０分間激しく撹拌して、反応器の洗浄および不活性化を行った。その後、排水バルブを介して溶媒を除去し、窒素を再びパージした。
【００６５】
実施例Ａ１（比較例）
シクロヘキサン（８２０ｇ）を不活性化した２リットルの反応器に添加し、続いてスチレン（３１ｇ）および１，３−ブタジエン（１１７ｇ）を添加した。スチレンおよび１，３−ブタジエンからの阻害剤を除去した。次に、テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ、２．２１ｍｍｏｌ）を添加して、スチレンモノマーをランダムに組み込み、ブタジエン単位のビニル含有量を増加させた。反応器内の溶液を６０℃に加熱し、全プロセスの間、連続的に撹拌した。所望の温度に達した時点で、ｎ−ブチルリチウム（０．０４５ｍｍｏｌ）を添加して残留不純物のクエンチングを行った。次いで、ｎ−ブチルリチウム（０．８４５ｍｍｏｌ）を添加して重合プロセスを開始した。反応は等温プロセスとして６０分間行った。この後、四塩化ケイ素（５．２５×１０−５ｍｏｌ）をカップリング剤としてポリマー溶液に添加した。カップリングを５分間行った。反応溶液を窒素パージしたイソプロピルアルコール（１ｍｍｏｌ）を用いて終了させ、２−メチル−４，６−ビス（オクチルスルファニルメチル）フェノールを（１．０ｐｈｒポリマーにて）添加することにより迅速に安定化させた。ポリマー溶液をイソプロパノールで処理し、ポリマーを沈殿させた。最終生成物を真空オーブン中で一晩乾燥させた。
【００６６】
実施例Ａ２（コモノマーとしてのスチレン誘導体）
不活性化した２リットル反応器にシクロヘキサン（８２０ｇ）を添加し、続いて、スチレン（３１ｇ）、式（４）および（５）のＮ−（ジメチル（ビニルベンジル）シリル）−Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミンの異性体の５０／５０（重量による）混合物（０．６ｇ）および１，３−ブタジエン（１１７ｇ）を添加した。スチレンおよび１，３−ブタジエンからの阻害剤を除去した。次に、２，２−ビス（２−テトラヒドロフリル）−プロパン（ＤＴＨＦＰ、２．５２ｍｍｏｌ）を添加して、スチレンモノマーをランダムに組み込み、ブタジエン単位のビニル含有量を増加させた。反応器内の溶液を６０℃に加熱し、全プロセスの間、連続的に撹拌した。所望の温度に達した時点で、ｎ−ブチルリチウム（０．０４５ｍｍｏｌ）を添加して残留不純物のクエンチングを行った。次いで、ｎ−ブチルリチウム（０．８４ｍｍｏｌ）を添加して重合プロセスを開始した。反応は等温プロセスとして６０分間行った。この後、四塩化ケイ素（６．３０×１０−５ｍｏｌ）をカップリング剤としてポリマー溶液に添加した。カップリングを５分間行った。反応溶液を窒素パージしたイソプロピルアルコール（１ｍｍｏｌ）を用いて終了させ、２−メチル−４，６−ビス（オクチルスルファニルメチル）フェノールを（１．０ｐｈｒポリマーにて）添加することにより迅速に安定させた。ポリマー溶液をイソプロパノールで処理し、ポリマーを沈殿させた。最終生成物を真空オーブン中で一晩乾燥させた。
【００６７】
実施例Ａ３（開始剤成分としての、およびコモノマーとしての、スチレン誘導体）
不活性化した２リットル反応器にシクロヘキサン（８２０ｇ）を添加し、続いてスチレン（３１ｇ）、式（４）および（５）のＮ−（ジメチル（ビニルベンジル）シリル）−Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミンの異性体の５０／５０（重量による）混合物（０．６ｇ）および１，３−ブタジエン（１１７ｇ）を添加した。スチレンおよび１，３−ブタジエンからの阻害剤を除去した。次に、２，２−ビス（２−テトラヒドロフリル）プロパン（ＤＴＨＦＰ、３．６９ｍｍｏｌ）をスチレンランダム化剤（ｒａｎｄｏｍｉｚｅｒ）として添加して、ブタジエンモノマー−寄与単位のビニル含有量を増加させた。反応器内の溶液を６０℃に加熱し、全プロセスの間、連続的に撹拌した。温度に達したら、ｎ−ブチルリチウム（０．０４５ｍｍｏｌ）を反応器に添加して、残留不純物のクエンチングを行った。
【００６８】
ｎ−ＢｕＬｉ（１．２３ｍｍｏｌ）および式（４）および（５）のＮ−（ジメチル（ビニルベンジル）シリル）−Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミンの異性体の５０／５０（重量による）混合物（０．４ｇ）をビュレット中にて共に混合し、接触時間は約１５分であり、その後、重合化プロセスを開始するために混合物を添加した。反応は等温プロセスとして６０分間超行った。この時間の後、カップリング剤として、四塩化ケイ素（６．３０×１０−５ｍｏｌ）をポリマー溶液に添加した。カップリングを５分間行った。窒素パージしたイソプロピルアルコール（１ｍｍｏｌ）を用いて反応溶液を停止させ、２−メチル−４，６−ビス（オクチルスルファニルメチル）フェノールを（１．０ｐｈｒポリマーにて）添加することにより迅速に安定化させた。ポリマー溶液をイソプロパノールで処理し、ポリマーを沈殿させた。最終生成物を真空オーブン中で一晩乾燥させた。
【００６９】
実施例Ａ４（連続重合）
ブタジエン−スチレンコポリマーは、それぞれ容量が１０Ｌ（反応器１）、２０Ｌ（反応器２）および１０Ｌ（反応器３）である３つの反応器の連続反応器鎖中で調製され、各反応器はパドルスターラーを備えていた。撹拌速度は１５０〜２００ｒｐｍであり、５０％〜６０％のレベルの充填率であった。第１の反応器に、ヘキサン、スチレン、１，３−ブタジエン、１，２−ブタジエン（ゲル形成防止添加剤）、ＤＴＨＦＰおよび式（４）および（５）のＮ−（ジメチル（ビニルベンジル）シリル）−Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミンの異性体の５０／５０（重量による）混合物を（最後の３つの反応物はヘキサン中の溶液として）、それぞれ、１０７５２．００ｇ／時間、３９８．００ｇ／時間、１４９９．００ｇ／時間、１９．００ｇ／時間、１０２ｇ／時間および４８．００ｇ／時間の流速で投入した。ｎ−ブチルリチウム（ｎ−ＢｕＬｉ、ヘキサン中の溶液として）の流速は１０７．００ｇ／時間であり、Ｎ−（ジメチル（ビニルベンジル）シリル）−Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミン（ヘキサン中の溶液として）の流速は１０５．００ｇ／時間であった。反応器に入れる前に、ｎ−ＢｕＬｉ流および式（４）および（５）のシラナミン異性体の５０／５０（重量による）混合物流をパイプ中で一緒に混合し、接触時間は約１５分であった。反応器中の温度は７０℃〜８５℃であった。分枝ゴムを得るために、四塩化ケイ素を、反応器３の入口にて、静的ミキサーの入口にて、ＳｉＣｌ４／活性ｎ−ＢｕＬｉ比０．０５にて添加した。カップリング反応は７０℃〜８５℃で行った。反応器３の出口にて、２−メチル−４，６−ビス（オクチルスルファニルメチル）フェノール（ヘキサン中の溶液として）を酸化防止剤として添加した（１４２ｇ／時間）。溶媒の水蒸気ストリッピングを用いた通常の回収操作によりポリマーを回収し、７０℃のスクリュー式脱水システムで乾燥し、次いで乾燥機中で４０分間乾燥させた。
【００７０】
試料Ａ１乃至Ａ４の特徴付け
ビニル含有量（％）
ＢＳ  ＩＳＯ  ２１５６１：２００５に基づいて６００ＭＨｚ  １Ｈ−ＮＭＲによって測定した。
【００７１】
結合スチレン含有量（％）
ＢＳ  ＩＳＯ  ２１５６１：２００５に基づいて６００ＭＨｚ  １Ｈ−ＮＭＲによって測定した。
【００７２】
分子量測定
ゲル透過クロマトグラフィーは、溶離液としてＴＨＦを用い、試料調製のために、ＰＳＳ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｓｅｒｖｉｃｅのマルチカラム（ガードカラム付）を介して行った。多角度レーザー光散乱測定は、Ｗｙａｔｔ  ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓのＤａｗｎ（登録商標）Ｈｅｌｅｏｓ（登録商標）ＩＩ光散乱検出器、ＤＡＤ（ＰＤＡ）Ａｇｉｌｅｎｔ１２６０  Ｉｎｆｉｎｉｔｙ  ＵＶ−ＶＩＳ検出器およびＡｇｉｌｅｎｔ１２６０  Ｉｎｆｉｎｉｔｙ  屈折率検出器を用いて行った。
【００７３】
ガラス転移温度（℃）
ＰＮ−ＥＮ  ＩＳＯ  １１３５７−１：２００９に基づいて測定した。
ムーニー粘度（ＭＬ（１＋４）／１００℃）
予熱＝１分間、ロータ作動時間＝４分間および温度＝１００℃の条件下にて大きなロータを用いて、ＡＳＴＭ  Ｄ  １６４６−０７に基づいて測定した。
【００７４】
加硫特性
ＡＳＴＭのＤ６２０４に基づいて、ＲＰＡ２０００Ａｌｐｈａ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓゴム加工分析器（動作時間＝３０分および温度＝１７０℃）を使用して測定した。
【００７５】
ゴム組成物の特性の評価および測定
実施例Ａ１乃至Ａ４の各々で得られたポリマーを用いて加硫ゴムコンパウンドを調製し、下記の試験パラメータについて測定した：
ｉ）タイヤ予測因子（６０℃でのｔａｎδ、０℃でのｔａｎδ、−１０℃でのｔａｎδ）
加硫ゴムコンパウンドを試験試料として使用し、動的歪み＝２％、周波数＝１０Ｈｚの条件下にて単一剪断モードで動的機械的分析器（ＤＭＡ  ４５０＋  ＭｅｔｒａｖｉＢ社）を使用して、−７０〜７０℃の温度範囲にて、２．５Ｋ／分の加熱速度にて、このパラメータを測定した。
【００７６】
ｉｉ）反発弾性
ＩＳＯ  ４６６２に基づいて測定した。
表Ａ１は、この研究のために合成された４つの試料についての特徴付けの結果を示す。
【００７７】
【表２】
2019521951.tif 000010
【００７８】
コンパウンディング
実施例Ａ２、Ａ３およびＡ４並びに比較例Ａ１にてそれぞれ得られたゴムを用いて、表Ａ２に示す「ゴム組成物のコンパウンディングレシピ」に従ってコンパウンディングを行った。溶液のスチレン−ブタジエンゴム、充填剤およびゴム添加剤のコンパウンディングを、Ｂｕｎｂｕｒｙ（登録商標）型のインターナルミキサー（３５０Ｅ  Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ  ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ）にて、かつ実験室サイズの２本ロールミルにて実施した。ゴムコンパウンドを２つの異なる段階にて混合し、最終的なパス（ｐａｓｓ）は、２本ロールミルで完了させた。第１段階を使用して、ポリマーを油、シリカ、シランカップリング剤、６ＰＰＤおよび活性化剤といくつかのステップで混合した。第２段階は、カーボンブラックの添加と共にシリカの分布をさらに改善することであり、その後コンパウンドを２４時間放置した。最終パスのためのコンディショニングを行うために、ゴムコンパウンドを４時間コンディショニング（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）させた。最終的な混合は２本ロールミルで行った。最後のステップは、硬化（ｃｕｒｅ）パッケージを追加するために使用した。次いで、各コンパウンドを１７０℃でＴ９５＋１．５分間（ＲＰＡ結果に基づいて）の間加硫して加硫物を得た。各加硫ゴムコンパウンドを、上記の硬化特性、タイヤ予測因子および反発弾性について評価および測定した。結果を表Ａ３に示す。
【００７９】
【表３】
2019521951.tif 000011
【００８０】
１Ｓｙｎｔｅｃａ（登録商標）４４、Ｓｙｎｔｈｏｓの製品
２Ｚｅｏｓｉｌ（登録商標）１１６５ＭＰ、Ｓｏｌｖａｙの製品
３ＩＳＡＦ−Ｎ２３４  Ｃａｂｏｔ社の製品
４ＶｉｖａＴｅｃ  ５００、Ｋｌａｕｓ  Ｄａｈｌｅｋｅ  ＫＧの製品
５ＶＵＬＫＡＮＯＸ（登録商標）４０２０／ＬＧ、Ｌａｎｘｅｓｓの製品
６Ｓｉ  ６９、Ｅｖｏｎｉｋの製品
７ＬＵＶＯＭＡＸＸ（登録商標）ＴＢＢＳ、Ｌｅｈｍａｎｎ＆Ｖｏｓｓ＆Ｃｏ．ＫＧの製品
８ＤＥＮＡＸ、Ｄｒａｓｌｏｖｋａ  ａ．ｓ．の製品
【００８１】
【表４】
2019521951.tif 000012
【００８２】
本発明の示唆に従うＳＳＢＲ  Ａ３は、加硫状態の特性に基づいて判断されるとき、シリカ混合物において、対応するゴム組成物Ａ３に、対照ＳＳＢＲ  Ａ１および本発明の示唆に従う他のＳＳＢＲ  Ａ２で得られたものよりも優れた強化特性を付与することがこれらの結果から明らかである。さらに、表Ａ３のデータは、連続重合で得られたＳＳＢＲ  Ａ４が対照ＳＳＢＲ  Ａ１およびＳＳＢＲ  Ａ２と比較してより良好な強化特性を有することを示している。
【００８３】
さらに、本発明の示唆に従うゴム組成物Ａ３のタイヤ予測因子（ｔｉｒｅ  ｐｒｅｄｉｃｔｏｒｓ）は、対照ゴム組成物Ａ１および本発明の示唆に従うゴム組成物Ａ２およびゴム組成物Ａ４のタイヤ予測因子と比較して（転がり抵抗に関して）改善されている。さらに、前記タイヤ予測因子は、対照ゴム組成物Ａ１と比較して、本発明の示唆に従うゴム組成物Ａ２では改善されている。さらに、タイヤ予測因子は、対照ゴム組成物Ａ１に対して本発明に従うゴム組成物Ａ４では改善されており、さらには、アイストラクション（ｉｃｅ  ｔｒａｃｔｉｏｎ）性能およびドライトラクション（ｄｒｙ  ｔｒａｃｔｉｏｎ）性能については、ゴム組成物Ａ１、Ａ２およびＡ３に対して改善されている。
【００８４】
本発明を説明する目的で特定の代表的な実施形態および詳細を示したが、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更および修正を行うことができることは当業者には明らかであろう。本発明の範囲は以下の請求項によって定義される。
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月9日(2019.1.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）：
【化１】
2019521951.tif 000020
（式中、Ｒ１は：
ａ）単結合；
ｂ）−（ＣＨ２）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表す）；
ｃ）−（ＣＨ２ＣＨ２Ｙ）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｙは独立して酸素または硫黄である）；
ｄ）−ＣＨ２−（ＣＨ２ＣＨ２Ｙ）ｎ−ＣＨ２−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｙは独立して酸素または硫黄である）；
ｅ）−（ＣＨ２ＣＨ２ＮＲ）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｒは独立して１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基または６〜１０個の炭素原子を含有するアリールまたはアラルキル基を表す）；
ｆ）−ＣＨ２−（ＣＨ２ＣＨ２ＮＲ）ｎ−ＣＨ２−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｒは独立して１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基または６〜１０個の炭素原子を含有するアリールまたはアラルキル基を表す）；
からなる群から選択され、
Ｒ２およびＲ３は同一であっても異なっていてもよく、１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基または６〜１０個の炭素原子を含有するアリールまたはアラルキル基を表し、かつ
Ｒ４およびＲ５は同一であっても異なっていてもよく、各Ｒ４およびＲ５は独立して１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基、または６〜１０個の炭素原子を含有するアリールまたはアラルキル基を表す）
のスチレン誘導体。
【請求項２】
式（Ｉａ）または（Ｉｂ）である、
【化２】
2019521951.tif 000021
請求項１に記載のスチレン誘導体。
【請求項３】
Ｒ１は、
ａ）単結合；および
ｂ）−（ＣＨ２）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表す）
からなる群より選択される、請求項１または請求項２に記載のスチレン誘導体。
【請求項４】
Ｒ１は、ｂ）−（ＣＨ２）ｎ−であり、ここでｎは１または２である、請求項３に記載のスチレン誘導体。
【請求項５】
Ｒ１は、ｂ）−（ＣＨ２）ｎ−であり、ここでｎは１である、請求項４に記載のスチレン誘導体。
【請求項６】
Ｒ１は−（ＣＨ２）ｎ−であり、ここでｎは１〜５の整数である、請求項３乃至５のいずれか一項に記載のスチレン誘導体。
【請求項７】
Ｒ１は−（ＣＨ２）ｎ−であり、ここでｎは１〜３の整数である、請求項６に記載のスチレン誘導体。
【請求項８】
Ｒ１は−（ＣＨ２）ｎ−であり、ここでｎは１である、請求項７に記載のスチレン誘導体。
【請求項９】
Ｒ２およびＲ３は同一であるか、または異なっており、ＣＨ３またはＣ６Ｈ５を表す、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のスチレン誘導体。
【請求項１０】
Ｒ２およびＲ３はＣＨ３を表す、請求項９に記載のスチレン誘導体。
【請求項１１】
Ｒ４およびＲ５のすべてがＣＨ３を表す、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のスチレン誘導体。
【請求項１２】
前記スチレン誘導体は、式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）または（６）である、
【化３】
2019521951.tif 000022
請求項１１に記載のスチレン誘導体。
【請求項１３】
前記式（Ｉ）のスチレン誘導体は、式（１）、（２）、（４）および（５）のいずれか１つから選択される、請求項１２に記載のスチレン誘導体。
【請求項１４】
前記式（Ｉ）のスチレン誘導体は、式（４）、および（５）のいずれか１つから選択される、請求項１３に記載のスチレン誘導体。
【請求項１５】
式（Ｉ）：
【化４】
2019521951.tif 000023
（式中、Ｒ１は：
ａ）単結合；
ｂ）−（ＣＨ２）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表す）；
ｃ）−（ＣＨ２ＣＨ２Ｙ）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｙは独立して酸素または硫黄である）；
ｄ）−ＣＨ２−（ＣＨ２ＣＨ２Ｙ）ｎ−ＣＨ２−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｙは独立して酸素または硫黄である）；
ｅ）−（ＣＨ２ＣＨ２ＮＲ）ｎ−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｒは独立して１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基または６〜１０個の炭素原子を含有するアリールまたはアラルキル基を表す）；
ｆ）−ＣＨ２−（ＣＨ２ＣＨ２ＮＲ）ｎ−ＣＨ２−（式中、ｎは１〜１２の整数を表し、Ｒは独立して１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基または６〜１０個の炭素原子を含有するアリールまたはアラルキル基を表す）；
からなる群から選択され、
Ｒ２およびＲ３は同一であっても異なっていてもよく、１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基または６〜１０個の炭素原子を含有するアリールまたはアラルキル基を表し、かつ
Ｒ４およびＲ５は同一であっても異なっていてもよく、各Ｒ４およびＲ５は独立して１〜１０個の炭素原子を含有するアルキル基、または６〜１０個の炭素原子を含有するアリールまたはアラルキル基を表す）
のスチレン誘導体を調製するための方法であって、前記方法は、
式（ＩＩ）のハロゲノシラン
【化５】
2019521951.tif 000024
（式中、Ｘ１は、塩素、臭素およびヨウ素原子から選択され、かつＲ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は上記で定義したとおりである）を
式（ＩＩＩ）のマグネシウム化合物
【化６】
2019521951.tif 000025
（式中、Ｘ２は、塩素、臭素およびヨウ素原子から選択され、かつＲ１は上記で定義したとおりである）
と反応させる方法。
【請求項１６】
前記反応は、不活性ガス雰囲気で有機溶媒中にて行われる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記反応は脂肪族または環状エーテル溶媒中にて行われる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記溶媒はテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
スチレン誘導体のコポリマーの調製における、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のスチレン誘導体の使用。
【請求項２０】
前記コポリマーは、
Ａ）コポリマーの重量の２０重量％〜９９．９５重量％の１種以上のジエンモノマー；
Ｂ）コポリマーの重量の０重量％〜６０重量％の１種以上のビニル芳香族モノマー；および
Ｃ）コポリマーの重量の０．０５重量％〜５０重量％の式（Ｉ）：
【化７】
2019521951.tif 000026
の１種以上のスチレン誘導体、
に由来する繰り返し単位を含む、請求項１９に記載の使用。
【請求項２１】
式（Ｉ）のスチレン誘導体のアルカリ金属塩誘導体は、ｉ）１種以上の共役ジエンモノマーおよび任意選択的なｉｉ）１種以上のビニル芳香族モノマーの共重合のための開始剤として使用され、アルカリ金属は、リチウム、ナトリウムおよびカリウムから選択される、請求項１９または２０に記載の使用。
【国際調査報告】
2019521951.tif 000027
2019521951.tif 000028
2019521951.tif 000029