Резиновая смесь и пневматическая шина

Резиновая смесь и пневматическая шина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к резиновой смеси и пневматической шине, полученной из резиновой смеси.

Уровень техники

С увеличением беспокойства относительно проблемы состояния окружающей среды, в последние годы возрастает потребность в автомобилях с улучшенной экономией топлива. Улучшенная характеристика экономии топлива также требуется для резиновых смесей, используемых в автомобильных шинах. Например, для автомобильных шин используют резиновые смеси, содержащие сопряженный диеновый полимер (например, полибутадиен, бутадиен-стирольный сополимер) и наполнитель (например, сажу, диоксид кремния).

В JP 2000-344955 предложен пример способа улучшения экономии топлива; в данном способе используют диеновый каучук (модифицированный каучук), который модифицируют кремнийорганическим соединением, содержащим аминогруппу и алкоксильную группу. Хотя использование модифицированного каучука повышает реакционную эффективность между диоксидом кремния и каучуком (полимером), улучшая экономию топлива, он также имеет склонность к увеличению вязкости по Муни, тем самым ухудшая обрабатываемость. Таким образом, хорошей экономии топлива и хорошей обрабатываемости нельзя достичь одновременно. Более того, применение модифицированного каучука может привести к излишне прочной связи между диоксидом кремния и каучуком, так что может снижаться прочность резины и стойкость к абразивному износу.

Кроме того, поскольку необходимо, чтобы резиновые смеси для автомобильных шин имели превосходные характеристики сцепления на влажном дорожном покрытии и стабильности вождения, с точки зрения безопасности, требуется способ, с помощью которого можно достичь сбалансированного улучшения этих свойств, а также поддерживать на высоком уровне экономию топлива, обрабатываемость, прочность резины и стойкость абразивному износу.

Краткое описание изобретения

Целью настоящего изобретения является решение указанных выше проблем посредством обеспечения резиновой смеси, позволяющей достичь сбалансированного улучшения обрабатываемости, экономии топлива, прочности резины, стойкости абразивному износу, характеристики сцепления с влажным дорожным покрытием и стабильности вождения, и обеспечения пневматической шины, полученной из этой резиновой смеси.

Настоящее изобретение относится к резиновой смеси, включающей:

сопряженный диеновый полимер и

диоксид кремния с удельной площадью поверхности, измеренной из адсорбции азота, от 40 до 400 м²/г,

причем сопряженный диеновый полимер получен полимеризацией мономерного компонента, включающего сопряженное диеновое соединение, и кремнийсодержащего винилового соединения, в присутствии инициатора полимеризации формулы (I):

где i равно 0 или 1; R¹¹ представляет собой C_1-100 гидрокарбиленовую группу; R¹² и R¹³ представляют возможно замещенную гидрокарбильную группу или тригидрокарбилсилильную группу, или R¹² и R¹³ соединены с образованием гидрокарбиленовой группы, возможно содержащей по меньшей мере один атом, в качестве гетероатома, выбранный из группы, состоящей из атома кремния, атома азота и атома кислорода, а М представляет собой атом щелочного металла, с получением сополимера, и

затем осуществлением взаимодействия с соединением, содержащим по меньшей мере один атом из атома азота и атома кремния, с активной концевой группой сополимера, где количество сопряженного диенового полимера составляет от 1 до 90 масс.%, и количество каучука на основе полиизопрена составляет от 0 до 40 масс.% на 100 масс.% каучукового компонента и

количество диоксида кремния составляет от 10 до 150 масс.ч. на 100 масс.ч. каучукового компонента.

R¹¹ в формуле (I) предпочтительно является группой, представленной следующей формулой (Ia):

где R¹⁴ представляет собой гидрокарбиленовую группу, включающую по меньшей мере одно звено из структурного звена, образованного сопряженным диеновым соединением, и структурного звена, образованного ароматическим виниловым соединением, а n представляет собой целое число от 1 до 10.

R¹⁴ в формуле (Ia) предпочтительно является гидрокарбиленовой группой, включающей от одного до десяти структурных звеньев, образованных изопреном.

Кремнийсодержащее виниловое соединение предпочтительно является соединением, представленным формулой (II):

где m равно 0 или 1; R²¹ представляет собой гидрокарбиленовую группу; X¹, X² и X³ представляют собой замещенную аминогруппу, гидрокарбилоксильную группу или возможно замещенную гидрокарбильную группу.

Сопряженный диеновый полимер предпочтительно содержит структурное звено, образованное ароматическим виниловым соединением.

Диоксид кремния предпочтительно включает диоксид кремния (1) с удельной площадью поверхности, измеренной из адсорбции азота, по меньшей мере 50 м²/г, но менее 120 м²/г, и диоксид кремния (2) с удельной площадью поверхности, измеренной из адсорбции азота, не менее 120 м²/г.

Резиновая смесь предпочтительно включает твердую смолу с температурой стеклования от 60 до 120°C в количестве от 1 до 30 масс.ч. на 100 масс.ч. каучукового компонента.

Предпочтительно, диоксид кремния включает диоксид кремния (1) с удельной площадью поверхности, измеренной из адсорбции азота, по меньшей мере 50 м²/г, но менее 120 м²/г, и диоксид кремния (2) с удельной площадью поверхности, измеренной из адсорбции азота, не менее 120 м²/г, и резиновая смесь включает твердую смолу с температурой стеклования от 60 до 120°C в количестве от 1 до 30 масс.ч. на 100 масс.ч. каучукового компонента.

Резиновая смесь предпочтительно включает силановый связующий агент, содержащий меркаптогруппу, в количестве от 0,5 до 20 масс.ч. на 00 масс.ч. диоксида кремния.

Предпочтительно резиновая смесь включает силановый связующий агент, содержащий меркаптогруппу, в количестве от 0,5 до 20 масс.ч. 100 масс.ч. диоксида кремния, а диоксид кремния включает диоксид кремния (1) с удельной площадью поверхности, измеренной из адсорбции азота, по меньшей мере 50 м²/г, но менее 120 м²/г и диоксид кремния (2) с удельной площадью поверхности, измеренной из адсорбции азота, не менее 120 м²/г.

Предпочтительно резиновая смесь включает силановый связующий агент, содержащий меркаптогруппу, в количестве от 0,5 до 20 масс.ч. на 100 масс.ч. диоксида кремния, и твердую смолу с температурой стеклования от 60 до 120°C в количестве от 1 до 30 масс.ч. на 100 масс.ч. каучукового компонента.

Предпочтительно, резиновая смесь включает силановый связующий агент, содержащий меркаптогруппу, в количестве от 0,5 до 20 масс.ч. на 00 масс.ч. диоксида кремния, при этом диоксид кремния включает диоксид кремния (1) с удельной площадью поверхности, измеренной из адсорбции азота, по меньшей мере 50 м²/г, но менее 120 м²/г и диоксид кремния (2) с удельной площадью поверхности, измеренной из адсорбции азота, не менее 120 м²/г, и резиновая смесь включает твердую смолу с температурой стеклования от 60 до 120°C в количестве от 1 до 30 масс.ч. на 100 масс.ч. каучукового компонента.

Предпочтительно резиновая смесь включает силановый связующий агент, содержащий меркаптогруппу, в количестве от 0,5 до 20 масс.ч. на каждые 100 масс.ч. диоксида кремния, и

силановый связующий агент представляет собой по меньшей мере одно соединение из соединения формулы (1), представленной ниже, и соединения, содержащего соединительное звено А представленной ниже формулы (2) и соединительное звено В представленной ниже формулы (3):

где R¹⁰¹-R¹⁰³ представляют собой разветвленную или неразветвленную C_1-12 алкильную группу, разветвленную или неразветвленную C_1-12 алкоксильную группу или группу -O-(R¹¹¹-O)_z-R¹¹², R¹¹¹ представляют собой разветвленную или неразветвленную C_1-30 двухвалентную углеводородную группу, и R¹¹¹ могут быть одинаковыми или различными; R¹¹² представляет собой разветвленную или неразветвленную C_1-30 алкильную группу, разветвленную или неразветвленную C_2-30 алкенильную группу, C_6-30 арильную группу или C_7-30 аралкильную группу, и z представляет собой целое число от 1 до 30, и R¹⁰¹-R¹⁰³ могут быть одинаковыми или различными, a R¹⁰⁴ представляет собой разветвленную или неразветвленную C_1-6 алкиленовую группу;

и

где R²⁰¹ представляет собой атом водорода, атом галогена, разветвленную или неразветвленную C_1-30 алкильную группу, разветвленную или неразветвленную C_2-30 алкенильную группу, разветвленную или неразветвленную C_2-30 алкинильную группу или алкильную группу, в которой концевой атом водорода замещен гидроксильной группой или карбоксильной группой; R²⁰² представляет собой разветвленную или неразветвленную C_1-30 алкиленовую группу, разветвленную или неразветвленную C_2-30 алкениленовую группу или разветвленную или неразветвленную C_2-30 алкиниленовую группу, и R²⁰¹ и R²⁰² могут быть соединены с образованием циклической структуры.

Предпочтительно диоксид кремния включает диоксид кремния (1) с удельной площадью поверхности, измеренной из адсорбции азота, по меньшей мере 50 м²/г, но менее 120 м²/г, и диоксид кремния (2) с удельной площадью поверхности, измеренной из адсорбции азота, не менее 120 м²/г, и удельная площадь поверхности, измеренная из адсорбции азота, и количество диоксида кремния (1) и диоксида кремния (2) удовлетворяют следующим неравенствам:

(Удельная площадь поверхности, измеренная из адсорбции азота, диоксида кремния (2))/(Удельная площадь поверхности, измеренная из адсорбции азота диоксида кремния (1)) ≥ 1,4 и

(Количество диоксида кремния (1)) × 0,06 ≤ (Количество диоксида кремния (2))<(Количество диоксида кремния (1)) × 15.

Предпочтительно, резиновая смесь включает по меньшей мере один из следующих компонентов:

по меньшей мере одну жидкую смолу с температурой стеклования от -40 до 20°C, выбранную из группы, состоящей из ароматических нефтяных смол, терпеновых смол и канифольных смол, и

пластификатор с температурой стеклования от -40 до 20°C, где

общее количество жидкой смолы и пластификатора составляет от 1 до 30 масс.ч. на 100 масс.ч. каучукового компонента.

Резиновая смесь предпочтительно имеет пиковую температуру tan 6 менее -16°C.

Резиновая смесь предпочтительно предназначена для применения в протекторе.

Настоящее изобретение также относится к пневматической шине, формованной из резиновой смеси.

Резиновая смесь по настоящему изобретению включает определенное количество бутадиен-стирольного каучука совместно с определенным количеством особого сопряженного диенового полимера и определенным количеством особого диоксида кремния.

Таким образом, резиновая смесь позволяет обеспечить пневматическую шину, которая позволяет достичь сбалансированного улучшения обрабатываемости, экономии топлива, прочности резины, стойкости к абразивному износу, характеристики сцепления с влажным дорожным покрытием и стабильности вождения (в частности, стабильности вождения на сухом дорожном покрытии).

Описание воплощений

Как используют в данном описании, гидрокарбильная группа означает одновалентную группу, обеспеченную удалением одного атома водорода из углеводорода; гидрокарбиленовая группа означает двухвалентную группу, обеспеченную удалением двух атомов водорода из углеводорода; гидрокарбилоксильная группа означает одновалентную группу, обеспеченную замещением атома водорода гидроксильной группы гидрокарбильной группой; замещенная аминогруппа означает группу, обеспеченную замещением по меньшей мере одного атома водорода аминогруппы одновалентным атомом, отличным от атома водорода или одновалентной группой, или означает группу, обеспеченную замещением двух атомов водорода аминогруппы двухвалентной группой; гидрокарбильная группа, содержащая заместитель (здесь и далее, также называемая замещенной гидрокарбильной группой), означает одновалентную группу, обеспеченную замещением по меньшей мере одного атома водорода гидрокарбильной группы заместителем, и гидрокарбиленовая группа, содержащая гетероатом (здесь и далее, также называемая содержащей гетероатом гидрокарбиленовой группой) означает двухвалентную группу, обеспеченную замещением атома водорода и/или атома углерода, отличного от атомов углерода у которых удален атом водорода в гидрокарбиленовой группе, группой, содержащей гетероатом (атом, отличный от атомов углерода и водорода).

Сопряженный диеновый полимер в настоящем изобретении получают посредством

полимеризации мономерного компонента, включающего сопряженное диеновое соединение, и кремнийсодержащего винилового соединения, в присутствии инициатора полимеризации формулы (I):

где i равно 0 или 1; R¹¹ представляет собой C_1-100 гидрокарбиленовую группу; R¹² и R¹³ представляют возможно замещенную гидрокарбильную группу или тригидрокарбилсил ильную группу, или R¹² и R¹³ соединены с образованием гидрокарбиленовой группы, возможно содержащей по меньшей мере один атом, в качестве гетероатома, выбранный из группы, состоящей из атома кремния, атома азота и атома кислорода, а М представляет собой атом щелочного металла,

для получения сополимера, и

затем осуществлением реакции соединения, содержащего атом азота и/или атом кремния с активным концом сополимера.

Как используют в данном описании, термин «модифицирование» означает связывание сополимера, содержащего диеновое соединение, или сополимера, содержащего диеновое соединение и ароматическое виниловое соединение, с соединением, отличным от этих соединений. Указанный выше сопряженный диеновый полимер имеет структуру, в которой концевая группа инициирования полимеризации модифицирован инициатором полимеризации, представленным формулой (I); основная цепь модифицирована посредством сополимеризации с кремнийсодержащим виниловым соединением, и концевая группа обрыва цепи модифицирована соединением, содержащим атом азота и/или атом кремния, кремнийсодержащим виниловым соединением. Применение сопряженного диенового полимера в сочетании с другими видами каучука (например, каучуки на основе полиизопрена) позволяет хорошо диспергировать диоксид кремния и достичь сбалансированного улучшения экономии топлива, прочности резины, стойкости к абразивному износу, характеристики сцепления с влажным дорожным покрытием и стабильности вождения. В общем, использование модифицированного каучука, в котором модифицированы концевая группа инициирования, основная цепь и концевая группа обрыва цепи, приводит к значительному ухудшению обрабатываемости. В отличие от этого, использование сопряженного диенового полимера, в котором концевая группа инициирования, основная цепь и концевая группа обрыва цепи модифицированы особым соединением, позволяет обеспечить хорошую обрабатываемость, и более того, обеспечивает синергетический эффект улучшения экономии топлива, прочности резины, стойкости к абразивному износу, характеристики сцепления с влажным дорожным покрытием и стабильности вождения. Таким образом, может быть достигнуто сбалансированное улучшение обрабатываемости, экономии топлива, прочности резины, стойкости к абразивному износу, характеристики сцепления с влажным дорожным покрытием и стабильности вождения на высоком уровне. В формуле (I) i равно 0 или 1, предпочтительно 1.

R¹¹ в формуле (I) является C_1-100 гидрокарбиленовой группой, предпочтительно C_6-100 гидрокарбиленовой группой, а более предпочтительно C_7-80 гидрокарбиленовой группой. Если R¹¹ содержит более 100 атомов углерода, инициатор полимеризации имеет повышенную молекулярную массу, что может снизить эффективность затрат и пригодность для обработки в ходе полимеризации.

Множество видов соединений R¹¹, отличающихся количеством атомов углерода, можно использовать в сочетаниях в инициаторе полимеризации формулы (I).

R¹¹ в формуле (I) предпочтительно является группой формулы (Ia):

где R¹⁴ представляет собой гидрокарбиленовую группу, включающую по меньшей мере одно из структурного звена, образованного сопряженным диеновым соединением и структурного звена, образованного ароматическим виниловым соединением, а n представляет целое число от 1 до 10.

R¹⁴ в формуле (Ia) представляет собой гидрокарбиленовую группу, включающую по меньшей мере одно из структурного звена, образованного сопряженным диеновым соединением, и структурного звена, образованного ароматическим виниловым соединением, предпочтительно гидрокарбиленовую группу, включающую структурное звено, образованное изопреном, а более предпочтительно, гидрокарбиленовую группу, включающую от одного до десяти структурных звеньев образованных изопреном.

Количество по меньшей мере одного из структурного звена, образованного сопряженным диеновым соединением, и структурного звена, образованного ароматическим виниловым соединением, в R¹⁴ предпочтительно составляет от одного до десяти, а более предпочтительно от одного до пяти.

В формуле (Ia), n представляет собой целое число от 1 до 10, и предпочтительно, целое число от 2 до 4.

Примеры R¹¹ включают группу, полученную связыванием от одного до десяти структурных звеньев, образованных изопреном, и метиленовой группы; группу, полученную связыванием от одного до десяти структурных звеньев, образованных изопреном, и этиленовой группы, и группу, полученную связыванием от одного до десяти структурных звеньев, образованных изопреном, и триметиленовой группы, а предпочтительно, группу, полученную связыванием от одного до десяти структурных звеньев, образованных изопреном, и триметиленовой группы.

В формуле (I) R¹² и R¹³ представляют собой возможно замещенную гидрокарбильную группу или тригидрокарбилсилильную группу, или R¹² и R¹³ соединены с образованием гидрокарбиленовой группы, возможно содержащую по меньшей мере один атом, в качестве гетероатома, выбранный из группы, состоящей из атома кремния, атома азота и атома кислорода.

Возможно, замещенная гидрокарбильная группа представляет собой гидрокарбильную группу или замещенную гидрокарбильную группу. Примеры заместителя в замещенной гидрокарбильной группе включают замещенную аминогруппу и гидрокарбилоксильную группу. Примеры гидрокарбильной группы включают ациклические алкильные группы, такие как метильная группа, этильная группа, н-пропильная группа, изопропильная группа, н-бутильная группа, изобутильная группа, втор-бутильная группа, трет-бутильная группа, н-пентильная группа, н-гексильная группа, н-октильная группа и н-додецильная группа; циклические алкильные группы, такие как циклопентильная группа и циклогексильная группа, а также арильные группы, такие как фенильная группа и бензильная группа, а предпочтительно, ациклические алкильные группы, и более предпочтительно, C_1-4 ациклические алкильные группы. Примеры замещенной гидрокарбильной группы, в которой заместителем является аминогруппой, включают N,N-диметиламинометильную группу, 2-N,N-диметиламиноэтильную группу и 3-N,N-диметиламинопропильную группу. Примеры замещенной гидрокарбильной группы, в которой заместителем является гидрокарбилоксильной группой, включают метоксиметильную группу, метоксиэтильную группу и этоксиметильную группу. Среди указанных выше примеров, гидрокарбильная группа является предпочтительной; C_1-4 ациклическая алкильная группа является более предпочтительной; и метильная группа или этильная группа является еще более предпочтительной.

Примеры тригидрокарбилсилильной группы включают

триметилсилильную группу и трет-бутил-диметилсилильную группу. Триметилсилильная группа является предпочтительной.

Гидрокарбиленовая группа, возможно содержащая по меньшей мере один атом, в качестве гетероатома, выбранный из группы, состоящей из атома кремния, атома азота и атома кислорода, является гидрокарбиленовой группой или содержащей гетероатом гидрокарбиленовой группой, где гетероатом является по меньшей мере одним, выбранным из группы, состоящей из атома кремния, атома азота и атома кислорода. Примеры содержащей гетероатом гидрокарбиленовой группы, в которой гетероатом является по меньшей мере одним, выбранным из группы, состоящей из атома кремния, атома азота и атома кислорода, включают содержащую гетероатом гидрокарбиленовую группу, в которой гетероатом является атомом кремния, содержащую гетероатом гидрокарбиленовую группу, в которой гетероатом является атомом азота и содержащую гетероатом гидрокарбиленовую группу, в которой гетероатом является атомом кислорода. Примеры гидрокарбиленовой группы включают алкиленовые группы, такие как тетраметиленовая группа, пентаметиленовая группа, гексаметиленовая группа, пент-2-ен-1,5-диильная группа и 2,2,4-триметилгексан-1,6-диильная группа, а также алкендиильные группы, такие как пент-2-ен-1,5-диильная группа, а предпочтительно, алкиленовые группы, а более предпочтительно C_4-7 алкиленовые группы. Примеры содержащей гетероатом гидрокарбиленовой группы, в которой гетероатом является атомом кремния, включают -Si(CH₃)₂-CH₂-CH₂-Si (CH₃)₂-. Примеры содержащей гетероатом гидрокарбиленовой группы, в которой гетероатом является атомом азота, включают -CH=N-CH=CH- и -CH=N-CH₂-CH₂-. Примеры содержащей гетероатом гидрокарбиленовой группы, в которой гетероатом является атомом кислорода, включают -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-. Среди вышеперечисленных примеров, гидрокарбиленовая группа является предпочтительной, C_4-7 алкиленовая группа, является более предпочтительной, а тетраметиленовая группа, пентаметиленовая группа и гексаметиленовая группа являются еще более предпочтительными.

Предпочтительно R¹² и R¹³ являются гидрокарбильной группой, или R¹² и R¹³ соединены с образованием гидрокарбиленовой группы. Более предпочтительно R¹² и R¹³ являются C_1-4 ациклической алкильной группой, или R¹² и R¹³ соединены с образованием C_4-7 алкиленовой группы. Еще более предпочтительно, R¹² и R¹³ являются метильной группой или этильной группой.

М в формуле (I) представляет собой атом щелочного металла. Примеры атома щелочного металла включают Li, Na, K и Cs, а предпочтительным примером является Li.

Инициатор полимеризации формулы (I), в которой i равно 1, может представлять собой соединение, полученное из от одного до пяти структурных звеньев образованных изопреном, полимеризованных с аминоалкиллитиевым соединением. Примеры аминоалкиллитиевого соединения включают соединения N,N-диалкиламиноалкиллития, такие как 3-(N,N-диметиламино)-1-пропиллитий, 3-(N,N-диэтиламино)-1-пропиллитий, 3-(N,N-ди-н-бутиламино)-1-пропиллитий, 4-(N,N-диметиламино)-1-бутиллитий, 4-(N,N-диэтиламино)-1-бутиллитий, 4-(N,N-ди-н-пропиламино)-1-бутиллитий и 3-(N,N-ди-н-бутиламино)-1-бутиллитий; не содержащие гетероатом циклические аминоалкиллитиевые соединения, такие как 3-(1-пирролидино)-1-пропиллитий, 3-(1-пиперидино)-1-пропиллитий, 3-(1-гексаметиленимино)-1-пропиллитий и 3-[1-(1,2,3,6-тетрагидропиридино)]-1-пропиллитий, а также содержащие гетероатом циклические аминоалкиллитиевые соединения, такие как 3-(1-морфолино)-1-пропиллитий, 3-(1-имидазолил)-1-пропиллитий, 3-(4,5-дигидро-1-имидазолил)-1-пропиллитий и 3-(2,2,5,5-тетраметил-1-аза-2,5-дисила-1-циклопентил)-1-пропиллитий, а предпочтительно, соединения N,N-диалкиламиноалкиллития, и более предпочтительно, 3-(N,N-диметиламино)-1-пропиллитий или 3-(N,N-диэтиламино)-1-пропиллитий.

Примеры инициатора полимеризации формулы (I), в которой i равно 0, включают гексаметиленимид лития, пирролидид лития, пиперидид лития, гептаметиленимид лития, додекаметиленимид лития, диметиламид лития, диэтиламид лития, дипропиламид лития, дибутиламид лития, дигексиламид лития, дигептиламид лития, диоктиламид лития, ди-2-этилгексиламид лития, дидециламид лития, N-метилпиперадид лития, этилпропиламид лития, этилбутиламид лития, метилбутиламид лития, этилбензиламид лития и метилфенэтиламид лития.

Инициатор полимеризации формулы (I), в которой i равно 0, может быть получен заранее из вторичного амина и соединения гидрокарбиллития, перед его применением в реакции полимеризации, или может быть получен в системе полимеризации. Примеры вторичного амина включают диметиламин, диэтиламин, дибутиламин, диоктиламин, дициклогексиламин и диизобутиламин. Другие его примеры включают циклические амины, такие как азациклогептан (т.е. гексаметиленимин), 2-(2-этилгексил)пирролидин, 3-(2-пропил)пирролидин, 3,5-бис(2-этилгексил)пиперидин, 4-фенилпиперидин, 7-децил-1-азациклотридекан, 3,3-диметил-1-азациклотетрадекан, 4-додецил-1-азациклооктан, 4-(2-фенилбутил)-1-азациклооктан, 3-этил-5-циклогексил-1-азациклогептан, 4-гексил-1-азациклогептан, 9-изоамил-1-азациклогептадекан, 2-метил-1-азациклогептадек-9-ен, 3-изобутил-1-азациклододекан, 2-метил-7-трет-бутил-1-азациклододекан, 5-нонил-1-азациклододекан, 8-(4-метилфенил)-5-пентил-3-азабицикло[5.4.0]ундекан, 1-бутил-6-азабицикло[3.2.1]октан, 8-этил-3-азабицикло[3.2.1]октан, 1-пропил-3-азабицикло[3.2.2]нонан, 3-(трет-бутил)-7-азабицикло[4.3.0]нонан и 1,5,5-триметил-3-азабицикло[4.4.0]декан.

Инициатор полимеризации формулы (I) предпочтительно является соединением, в котором i равно 1, более предпочтительно соединением, полученным из от одного до пяти структурных звеньев, образованных изопреном, полимеризованных с N,N-аминоалкиллитием, а еще более предпочтительно соединением, полученным из от одного до пяти структурных звеньев, образованных изопреном, полимеризованных с 3-(N,N-диметиламино)-1-пропиллитием или 3-(N,N-диэтиламино)-1-пропиллитием.

Количество инициатора полимеризации формулы (1) предпочтительно составляет от 0,01 до 15 ммоль, а более предпочтительно, от 0,1 до 10 ммоль на 100 г мономерного компонента, используемого при полимеризации.

В настоящем изобретении можно использовать в сочетании другие инициаторы полимеризации, такие как н-бутиллитий, если необходимо.

Примеры сопряженного диенового соединения включают 1,3-бутадиен, изопрен, 1,3-пентадиен, 2,3-диметил-1,3-бутадиен, 1,3-гексадиен и мирцен. Любое из них можно использовать отдельно, или два или более из них можно использовать в сочетании. С точки зрения легкой доступности, сопряженным диеновым соединением предпочтительно является 1,3-бутадиен или изопрен.

Кремнийсодержащее виниловое соединение предпочтительно является соединением, представленным приведенной ниже формулой (II):

где m равно 0 или 1; R²¹ представляет собой гидрокарбиленовую группу; X¹, X² и X³ представляют собой замещенную аминогруппу, гидрокарбилоксильную группу или возможно замещенную гидрокарбильную группу.

В данном случае, m в формуле (II) равно 0 или 1, а предпочтительно, 0.

Примеры гидрокарбиленовой группы, в формуле (II) включают алкиленовую группу, алкендииловую группу, ариленовую группу и группу, в которой соединены ариленовая группа и алкиленовая группа. Примеры алкиленовой группы включают метиленовую группу, этиленовую группу и триметиленовую группу. Примеры алкендииловой группы включают виниленовую группу и этилен-1,1-дииловую группу. Примеры ариленовой группы включают фениленовую группу, нафтиленовую группу и бифениленовую группу. Примеры группы, в которой соединены ариленовая группа и алкиленовая группа, включают группу, в которой соединены фениленовая группа и метиленовая группа, и группу, в которой соединены фениленовая группа и этиленовая группа.

R²¹ предпочтительно является ариленовой группой, а более предпочтительно, фениленовой группой.

В формуле (II) X¹, X² и X³ представляют собой замещенную аминогруппу, гидрокарбилоксильную группу или возможно замещенную гидрокарбильную группу. Предпочтительно по меньшей мере один из X¹, X² и X³ является замещенной аминогруппой. Более предпочтительно два из X¹, X² и X³ являются замещенными аминогруппами.

В формуле (II) замещенная аминогруппа предпочтительно является группой, представленной приведенной ниже формулой (IIa):

где R²² и R²³ представляют возможно замещенную гидрокарбильную группу или тригидрокарбилсилилльную группу, или R²² и R²³ соединены с образованием гидрокарбиленовой группы, возможно содержащей, в качестве гетероатома, атом азота и/или атом кислорода.

Возможно замещенная гидрокарбильная группа в формуле (IIa) является гидрокарбильной группой или замещенной гидрокарбильной группой. Примеры замещенной гидрокарбильной группы включают замещенную гидрокарбильную группу, в которой заместителем является гидрокарбилоксильная группа. Примеры гидрокарбильной группы включают ациклические алкильные группы, такие как метильная группа, этильная группа, н-пропильная группа, изопропильная группа, н-бутильная группа, изобутильная группа, втор-бутильная группа, трет-бутильная группа, н-пентильная группа, н-гексильная группа и н-октильная группа; циклические алкильные группы, такие как циклопентильная группа и циклогексильная группа, а также арильные группы, такие как фенильная группа, бензильная группа и нафтильная группа. Гидрокарбильная группа предпочтительно является ациклической алкильной группой, а более предпочтительно, метильной группой или этильной группой. Примеры замещенной гидрокарбильной группы, в которой заместителем является гидрокарбилоксильная группа, включают алкоксиалкильные группы, такие как метоксиметильная группа, этоксиметильная группа и метоксиэтильная группа, и арилоксиалкильные группы, такие как феноксиметильная группа.

Примеры тригидрокарбилсилильной группы в формуле (IIa) включают триалкилсилильные группы, такие как триметилсилильная группа, триэтилсилильная группа и трет-бутилдиметилсилильная группа.

Гидрокарбиленовая группа, возможно содержащая, в качестве гетероатома, атом азота и/или атом кислорода, в формуле (IIa), является гидрокарбиленовой группой или содержащей гетероатом гидрокарбиленовой группой, в которой гетероатом является атомом азота и/или атомом кислорода. Примеры содержащей гетероатом гидрокарбиленовой группы, в которой гетероатом является атомом азота и/или атомом кислорода, включают гидрокарбиленовую группу, содержащую атом азота в качестве гетероатома и гидрокарбиленовую группу, содержащую атом кислорода в качестве гетероатома. Примеры гидрокарбиленовой группы включают алкиленовые группы, такие как триметиленовая группа, тетраметиленовая группа, пентаметиленовая группа, гексаметиленовая группа, гептаметиленовая группа, октаметиленовая группа, декаметиленовая группа, додекаметиленовая группа и 2,2,4-триметилгексан-1,6-дииловая группа; а также алкендииловые группы, такие как пент-2-ен-1,5-дииловая группа. Примеры содержащей гетероатом гидрокарбиленовой группы, в которой гетероатом является атомом азота, включают группу -CH=N-CH=CH- и группу -CH=N-CH₂-CH₂-. Примеры содержащей гетероатом гидрокарбиленовой группы, в которой гетероатом является атомом кислорода, включают группу, представленную -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-.

Предпочтительно R²² и R²³ являются алкильными группами, или R²² и R²³ соединены с образованием алкиленовой группы. Более предпочтительно, R²² и R²³ являются алкильными группами, а еще более предпочтительно метильными группами или этильными группами.

Примеры замещенной аминогруппы формулы (IIa), в которой R²² и R²³ являются гидрокарбильными группами, включают диалкиламиногруппы, такие как диметиламиногруппа, диэтиламиногруппа, этилметиламиногруппа, ди-н-пропиламиногруппа, диизопропиламиногруппа, ди-н-бутиламиногруппа, диизобутиламиногруппа, ди-втор-бутиламиногруппа и ди-трет-бутиламиногруппа, а также диариламиногруппы, такие как дифениламиногруппа. Предпочтительные примеры включают

диалкиламиногруппы, а более предпочтительные примеры включают диметиламиногруппы, диэтиламиногруппы и ди-н-бутиламиногруппы. Примеры замещенной аминогруппы, в которой R²² и R²³ являются замещенными гидрокарбильными группами, в которых заместителем является гидрокарбилоксильная группа, включают ди(алкоксиалкил)амино группы, такие как ди(метилоксиметил)аминогруппа и ди(этоксиметил)аминогруппа. Примеры замещенной аминогруппы, в которой R²² и R²³ являются тригидрокарбилсилильными группами, включают триалкилсилильную группу, содержащую аминогруппы, такую как бис(триметилсилил)аминогруппа, бис(трет-бутилдиметилсилил)аминогруппа и N-триметилсилил-N-метиламиногруппа.

Примеры замещенной аминогруппы формулы (IIa), в которой R²² и R²³ соединены с образованием гидрокарбиленовой группы, включают 1-алкилениминогруппы, такие как 1-триметилениминогруппа, 1-пирролидиногруппа, 1-пиперидиногруппа, 1-гексаметилениминогруппа, 1-гептаметилениминогруппа, 1-октаметилениминогруппа, 1-декаметилениминогруппа и 1-додекаметилениминогруппа. Примеры замещенной аминогруппы, в которой R²² и R²³ соединены с образованием гидрокарбиленовой группы, содержащей атом азота в качестве гетероатома, включают 1-имидазолильную группу и 4,5-дигидро-1-имидазолильную группу. Примеры замещенной аминогруппы, в которой R²² и R²³ соединены с образованием гидрокарбиленовой группы, содержащей атом кислорода в качестве гетероатома, включают морфолиногруппу.

Замещенная аминогруппа формулы (IIa) предпочтительно является диалкиламиногруппой или 1-алкилениминогруппой, более предпочтительно, диалкиламиногруппой, а еще более предпочтительно, диметиламиногруппой, диэтиламиногруппой или ди-н-бутиламиногруппой.

Примеры гидрокарбилоксильной группы в формуле (II) включают алкоксигруппы, такие как метоксигруппа, этоксигруппа, н-пропоксигруппа, изопропоксигруппа, н-бутоксигруппа, втор-бутоксигруппа и трет-бутоксигруппа, а также арилоксигруппы, такие как феноксигруппа и бензилоксигруппа.

Возможно замещенная гидрокарбильная группа в формуле (II) является гидрокарбильной группой или замещенной гидрокарбильной группой. Примеры замещенной гидрокарбильной группы включают замещенную гидрокарбильную группу, в которой заместителем является гидрокарбилоксильная группа. Примеры гидрокарбильной группы включают алкильные группы, такие как метильная группа, этильная группа, н-пропильная группа, изопропильная группа, н-бутильная группа, втор-бутильная группа и трет-бутильная группа, а также арильные группы, такие как фенильная группа, 4-метил-1-фенильная группа и бензильная группа. Примеры замещенной гидрокарбильной группы, в которой заместителем является гидрокарбилоксильная группа, включают алкоксиалкильные группы, такие как метоксиметильная группа, этоксиметильная группа и этоксиэтильная группа.

Примеры кремнийсодержащего винилового соединения формулы (II), в котором один из X¹, X² и X³ является замещенной аминогруппой и m равно 0, включают

(диалкиламино)диалкилвинилсиланы, такие как

(диметиламино)диметилвинилсилан,

(этилметиламино)диметилвинилсилан,

(ди-н-пропиламино)диметилвинилсилан,

(диизопропиламино)диметилвинилсилан,

(диметиламино)диэтилвинилсилан,

(этилметиламино)диэтилвинилсилан,

(ди-н-пропиламино)диэтилвинилсилан и

(диизопропиламино)диэтилвинилсилан;

[бис(триалкилсилил)амино]диалкилвинилсиланы, такие как

[бис(триметилсилил)амино]диметилвинилсилан,

[бис(трет-бутилдиметилсилил)амино]диметилвинилсилан,

[бис(триметилсилил)амино]диэтилвинилсилан и

[бис(трет-бутилдиметилсилил)амино]диэтилвинилсилан;

(диалкиламино)ди(алкоксиалкил)винилсиланы, такие как

(диметилами