관능화된 니트릴 고무 및 그의 제조

申请号 KR1020137023020 申请日 2012-01-25 公开(公告)号 KR1020130117873A 公开(公告)日 2013-10-28
申请人 란세스 도이치란트 게엠베하; 发明人 오브레흐트,베르너; 뮐러,율리아,마리아; 누이켄,오스카; 슈나이더,마르틴;
摘要 Preparing functionalized nitrile rubber, comprises contacting nitrile rubber with a metathesis catalyst comprising a complex catalyst based on a metal of 6th or 8th subgroup, with at least one carbene-like ligand that is bonded to the metal, in presence of at least one functionalized olefin comprising propene derivative (I) or butene derivative (II). Preparing functionalized nitrile rubber, comprises contacting nitrile rubber with a metathesis catalyst comprising a complex catalyst based on a metal of 6th or 8th subgroup, with at least one carbene-like ligand that is bonded to the metal, in presence of at least one functionalized olefin comprising propene derivative of formula (H 2C=CH-CH 2-X) (I) or butene derivative of formula (Y1-CH 2-CH=CH-CH 2-Z) (II). X : OR1, O-(CH 2-CH 2-O) n-R2, O-(CH 2-CH(CH 3)-O) n-R3, O-C(=O)-R4, 6-18C aryl (substituted by at least one group OR5) or NH-C(=O)-OR6; R1-R12 : H, 1-18C alkyl, 7-24C aralkyl, phenyl, naphthyl or fluorenyl; n : 1-20, preferably 1-6; and Y1, Z : OR7, O-(CH 2-CH 2-O) n-R8, O-(CH 2-CH(CH 3)-O) n-R9, O-C(=O)-R10, 6-18C aryl (substituted by at least one group OR11) or NH-C(=O)-OR12. Independent claims are also included for: (1) the functionalized nitrile rubber comprising repeating units that are derived from at least one conjugated diene and at least one alpha ,beta -unsaturated nitrile, and contains end groups X or Y1 and Z, where the carbon-carbon double bonds of the polymerized diene monomers are optionally partially or completely hydrogenated; (2) a vulcanizable mixture comprising (i) at least one above functionalized nitrile rubber, (ii) at least one crosslinking agent or crosslinking system, and optionally (iii) at least one further rubber additive; (3) producing vulcanizates, comprising crosslinking the above vulcanizable mixture by increasing the temperature, preferably in a molding process, using injection molding; (4) vulcanizate based on the functionalized nitrile rubber; and (5) block copolymers containing at least one block based on the functionalized nitrile rubber.
权利要求
  • 니트릴 고무를 하기 화학식 I 또는 II의 화합물 중 하나 이상의 존재 하에, 금속에 카르벤계 부착된 하나 이상의 리간드를 갖는 주기율표의 제6 또는 제8 전이족으로부터의 금속을 기재로 하는 착물 촉매인 복분해 촉매와 접촉시킴으로써, 관능화된 니트릴 고무를 제조하는 방법.
    <화학식 I>

    <화학식 II>

    상기 식에서,
    X는 OR 1 (여기서 R 1 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임),
    O-(CH 2 -CH 2 -O) n -R 2 (여기서 R 2 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 n은 1 내지 20임),
    O-(CH 2 -CH(CH 3 )-O) n -R 3 (여기서 R 3 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 n은 1 내지 20임),
    OC(=O)-R 4 (여기서 R 4 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임),
    하나 이상의 라디칼 OR 5 에 의해 치환된 C 6 -C 18 아릴 (여기서 R 5 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임), 또는
    NH-C(=O)-OR 6 (여기서 R 6 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임)이고,
    Y 및 Z는 동일 또는 상이하고,
    OR 7 (여기서 R 7 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임),
    O-(CH 2 -CH 2 -O) n -R 8 (여기서 R 8 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 n은 1 내지 20임),
    O-(CH 2 -CH(CH 3 )-O) n -R 9 (여기서 R 9 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 n은 1 내지 20임),
    OC(=O)-R 10 (여기서 R 10 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임),
    하나 이상의 라디칼 OR 11 에 의해 치환된 C 6 -C 18 아릴 (여기서 R 11 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임), 또는
    NH-C(=O)-OR 12 (여기서 R 12 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임)이다.
  • 제1항에 있어서, 복분해 촉매로서
    (i) 하기 화학식 A의 촉매
    <화학식 A>

    (상기 식에서,
    M은 오스뮴 또는 루테늄이고,
    X 1 및 X 2 는 동일 또는 상이하고 두 리간드, 바람직하게는 음이온성 리간드를 나타내고,
    L은 동일 또는 상이한 리간드, 바람직하게는 중성 전자 공여체를 나타내고,
    R은 각 경우에 동일 또는 상이하고 수소, 알킬, 바람직하게는 C 1 -C 30 알킬, 시클로알킬, 바람직하게는 C 3 -C 20 시클로알킬, 알케닐, 바람직하게는 C 2 -C 20 알케닐, 알키닐, 바람직하게는 C 2 -C 20 알키닐, 아릴, 바람직하게는 C 6 -C 24 아릴, 카르복실레이트, 바람직하게는 C 1 -C 20 카르복실레이트, 알콕시, 바람직하게는 C 1 -C 20 알콕시, 알케닐옥시, 바람직하게는 C 2 -C 20 알케닐옥시, 알키닐옥시, 바람직하게는 C 2 -C 20 알키닐옥시, 아릴옥시, 바람직하게는 C 6 -C 24 아릴옥시, 알콕시카르보닐, 바람직하게는 C 2 -C 20 알콕시카르보닐, 알킬아미노, 바람직하게는 C 1 -C 30 알킬아미노, 알킬티오, 바람직하게는 C 1 -C 30 알킬티오, 아릴티오, 바람직하게는 C 6 -C 24 아릴티오, 알킬술포닐, 바람직하게는 C 1 -C 20 알킬술포닐, 또는 알킬술피닐, 바람직하게는 C 1 -C 20 알킬술피닐을 나타내고, 여기서 이들 라디칼은 모두 각 경우에 임의로 하나 이상의 알킬, 할로겐, 알콕시, 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼에 의해 치환될 수 있거나, 또는 대안적으로 라디칼 R 둘 다가 이들이 부착되어 있는 공통 C 원자의 개재로써 가교되어, 본질적으로 지방족 또는 방향족일 수 있으며 임의로 치환되고 하나 이상의 헤테로원자를 함유할 수 있는 시클릭 기를 형성함),
    (ii) 하기 화학식 A1의 촉매
    <화학식 A1>

    (상기 식에서,
    X 1 , X 2 및 L은 화학식 A에서와 동일한 일반적인 또는 바람직한 정의를 가질 수 있고,
    n은 0, 1 또는 2이고,
    m은 0, 1, 2, 3 또는 4이고,
    R'는 각 경우에 동일 또는 상이하고 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 알콕시, 알케닐옥시, 알키닐옥시, 아릴옥시, 알콕시카르보닐, 알킬아미노, 알킬티오, 아릴티오, 알킬술포닐 또는 알킬술피닐 라디칼을 나타내고, 이들은 모두 각 경우에 하나 이상의 알킬, 할로겐, 알콕시, 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼에 의해 치환될 수 있음),
    (iii) 하기 화학식 B의 촉매
    <화학식 B>

    (상기 식에서,
    M은 루테늄 또는 오스뮴이고,
    X 1 및 X 2 는 동일 또는 상이한 리간드, 바람직하게는 음이온성 리간드이고,
    Y는 산소 (O), 황 (S), 라디칼 NR 1 또는 라디칼 PR 1 이고, 여기서 R 1 은 하기 명시된 정의를 갖고,
    R 1 은 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 알콕시, 알케닐옥시, 알키닐옥시, 아릴옥시, 알콕시카르보닐, 알킬아미노, 알킬티오, 아릴티오, 알킬술포닐 또는 알킬술피닐 라디칼이고, 이들은 모두 각 경우에 임의로 하나 이상의 알킬, 할로겐, 알콕시, 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼에 의해 치환될 수 있고,
    R 2 , R 3 , R 4 및 R 5 는 동일 또는 상이하고 수소 또는 유기 또는 무기 라디칼을 나타내고,
    R 6 은 H 또는 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 아릴 라디칼이고,
    L은 화학식 A에 대하여 명시된 바와 동일한 정의를 갖는 리간드임),
    (iv) 하기 화학식 B1의 촉매
    <화학식 B1>

    (상기 식에서,
    M, L, X 1 , X 2 , R 1 , R 2 , R 3 , R 4 및 R 5 는 화학식 B에 대하여 명시된 정의를 가질 수 있음),
    (v) 하기 화학식 B2의 촉매
    <화학식 B2>

    (상기 식에서,
    M, L, X 1 , X 2 , R 1 및 R 6 은 화학식 B에 대한 일반적인 및 바람직한 정의를 갖고,
    R 12 는 각 경우에 동일 또는 상이하고, 화학식 B에서 라디칼 R 2 , R 3 , R 4 및 R 5 에 대하여 명시된 정의를 갖되, 수소는 제외되고,
    n은 0, 1, 2 또는 3임),
    (vi) 하기 화학식 B3의 촉매
    <화학식 B3>

    (상기 식에서, D 1 , D 2 , D 3 및 D 4 는 각각 하기 나타낸 화학식 XVIII의 구조를 가지며, 이는 우측에 나타낸 메틸렌 기를 통해 화학식 B3의 규소에 결합됨
    <화학식 XVIII>

    (상기 식에서,
    M, L, X 1 , X 2 , R 1 , R 2 , R 3 , R 5 및 R 6 은 화학식 B에 대하여 명시된 정의를 가질 수 있음)),
    (vii) 하기 화학식 B4의 촉매
    <화학식 B4>

    (상기 식에서, 기호 ●는 지지체를 나타냄),
    (viii) 하기 화학식 C의 촉매
    <화학식 C>

    (상기 식에서,
    M은 루테늄 또는 오스뮴이고,
    X 1 및 X 2 는 동일 또는 상이하고 음이온성 리간드를 나타내고,
    R"는 각 경우에 동일 또는 상이하고 유기 라디칼을 나타내고,
    Im은 임의로 치환된 이미다졸리딘 라디칼을 나타내고,
    An은 음이온을 나타냄),
    (ix) 하기 화학식 D의 촉매
    <화학식 D>

    (상기 식에서,
    M은 루테늄 또는 오스뮴이고,
    R 13 및 R 14 는 서로 독립적으로 수소, C 1 -C 20 알킬, C 2 -C 20 알케닐, C 2 -C 20 알키닐, C 6 -C 24 아릴, C 1 -C 20 카르복실레이트, C 1 -C 20 알콕시, C 2 -C 20 알케닐옥시, C 2 -C 20 알키닐옥시, C 6 -C 24 아릴옥시, C 2 -C 20 알콕시카르보닐, C 1 -C 20 알킬티오, C 1 -C 20 알킬술포닐 또는 C 1 -C 20 알킬술피닐이고,
    X 3 은 음이온성 리간드이고,
    L 2 는 모노시클릭인지의 또는 폴리시클릭인지의 여부에 관계 없이 중성 π-결합된 리간드이고,
    L 3 은 포스핀, 술폰화 포스핀, 플루오린화 포스핀, 3개 이하의 아미노알킬, 암모니오알킬, 알콕시알킬, 알콕시카르보닐알킬, 히드로카르보닐알킬, 히드록시알킬 또는 케토알킬 기를 갖는 관능화된 포스핀, 포스파이트, 포스피나이트, 포스포나이트, 포스핀아민, 아르신, 스티빈, 에테르, 아민, 아미드, 이민, 술폭시드, 티오에테르 및 피리딘의 군으로부터의 리간드이고,
    Y - 는 비-배위 결합 음이온이고,
    n은 0, 1, 2, 3, 4 또는 5임),
    (x) 하기 화학식 E의 촉매
    <화학식 E>

    (상기 식에서,
    M 2 는 몰리브데넘이고,
    R 15 및 R 16 은 동일 또는 상이하고 수소, C 1 -C 20 알킬, C 2 -C 20 알케닐, C 2 -C 20 알키닐, C 6 -C 24 아릴, C 1 -C 20 카르복실레이트, C 1 -C 20 알콕시, C 2 -C 20 알케닐옥시, C 2 -C 20 알키닐옥시, C 6 -C 24 아릴옥시, C 2 -C 20 알콕시카르보닐, C 1 -C 20 알킬티오, C 1 -C 20 알킬술포닐 또는 C 1 -C 20 알킬술피닐이고,
    R 17 및 R 18 은 동일 또는 상이하고 치환 또는 할로겐-치환된 C 1 -C 20 알킬, C 6 -C 24 아릴 또는 C 6 -C 30 아르알킬 라디칼 또는 그의 실리콘 함유 유사체를 나타냄),
    (xi) 하기 화학식 F의 촉매
    <화학식 F>

    (상기 식에서,
    M은 루테늄 또는 오스뮴이고,
    X 1 및 X 2 는 동일 또는 상이하고 화학식 A 및 B에서 명시된 X 1 및 X 2 의 모든 정의를 취할 수 있는 음이온성 리간드를 나타내고,
    L은 화학식 A 및 B에서 명시된 L의 모든 정의를 취할 수 있는, 동일 또는 상이한 리간드를 나타내고,
    R 19 및 R 20 은 동일 또는 상이하고 수소이거나 치환 또는 비치환된 알킬임),
    (xii) 하기 화학식 G, H 또는 K의 촉매
    <화학식 G>

    <화학식 H>

    <화학식 K>

    (상기 식에서,
    M은 오스뮴 또는 루테늄이고,
    X 1 및 X 2 는 동일 또는 상이하고 두 리간드, 바람직하게는 음이온성 리간드를 나타내고,
    L은 리간드, 바람직하게는 중성 전자 공여체를 나타내고,
    Z 1 및 Z 2 는 동일 또는 상이하고 중성 전자 공여체를 나타내고,
    R 21 및 R 22 는 서로 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 카르복실레이트, 알콕시, 알케닐옥시, 알키닐옥시, 아릴옥시, 알콕시카르보닐, 알킬아미노, 알킬티오, 알킬술포닐 또는 알킬술피닐이고, 이들은 각 경우에 알킬, 할로겐, 알콕시, 아릴 또는 헤테로아릴로부터 선택된 하나 이상의 라디칼에 의해 치환됨),
    (xiii) 하기 일반 구조 요소 N1을 함유하는 촉매 N
    <구조 요소 N1>

    (상기 식에서,
    "*"로 표시된 탄소 원자는 하나 이상의 이중 결합을 통해 모 촉매 구조에 부착되고,
    R 25 내지 R 32 는 동일 또는 상이하고 수소, 할로겐, 히드록실, 알데히드, 케토, 티올, CF 3 , 니트로, 니트로소, 시아노, 티오시아노, 이소시아네이토, 카르보디이미드, 카르바메이트, 티오카르바메이트, 디티오카르바메이트, 아미노, 아미도, 이미노, 실릴, 술포네이트 (-SO 3 - ), -OSO 3 - , -PO 3 - 또는 OPO 3 - 이거나 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 카르복실레이트, 알콕시, 알케닐옥시, 알키닐옥시, 아릴옥시, 알콕시카르보닐, 알킬아미노, 알킬티오, 아릴티오, 알킬술포닐, 알킬술피닐, 디알킬아미노, 알킬실릴 또는 알콕시실릴이고, 여기서 이들 라디칼은 모두 각 경우에 임의로 하나 이상의 알킬, 할로겐, 알콕시, 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼에 의해 치환될 수 있거나, 또는 대안적으로 각 경우에 R 25 내지 R 32 의 군으로부터의 직접 인접한 두 라디칼은 이들이 부착되어 있는 고리 탄소 원자의 개재로써 가교에 의해 시클릭 기, 바람직하게는 방향족 시스템을 형성하거나, 또는 대안적으로 R 8 은 임의로 루테늄- 또는 오스뮴-카르벤 착물 촉매의 또 다른 리간드와 가교되고,
    m은 0 또는 1이고,
    A는 산소, 황, C(R 33 R 34 ), NR 35 , -C(R 36 )=C(R 37 )-, -C(R 36 )(R 38 )-C(R 37 )(R 39 )-이고, 여기서 R 33 내지 R 39 는 동일 또는 상이하고 각각 라디칼 R 25 내지 R 32 와 동일한 정의를 가질 수 있음)
    을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  • 제2항에 있어서, 복분해 촉매로서
    하기 화학식 IV 또는 V의 촉매
    <화학식 IV>

    <화학식 V>

    (상기 식에서, Cy는 시클로헥실임),
    하기 화학식 VI의 촉매
    <화학식 VI>

    (상기 식에서, Mes는 각 경우에 2,4,6-트리메틸페닐이고 Ph는 페닐임),
    화학식 B1의 촉매로서,
    M이 루테늄을 나타내고,
    X 1 및 X 2 동시에 할로겐, 보다 특히 동시에 염소이고,
    R 1 이 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 12 알킬 라디칼, 바람직하게는 이소프로필 라디칼이고,
    R 2 , R 3 , R 4 및 R 5 가 화학식 B에 대하여 명시된 일반적인 및 바람직한 정의를 갖고, 바람직하게는 모두 H이고,
    L이 화학식 B에 대하여 명시된 일반적인 및 바람직한 정의를 갖고, 바람직하게는 하기 화학식 IIa 또는 IIb의 임의로 치환된 이미다졸리딘 라디칼을 나타내는 것인 촉매
    <화학식 IIa>

    <화학식 IIb>

    (상기 식에서,
    R 8 , R 9 , R 10 및 R 11 은 동일 또는 상이하고 수소, 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 30 알킬, C 3 -C 20 시클로알킬, C 2 -C 20 알케닐, C 2 -C 20 알키닐, C 6 -C 24 아릴, C 1 -C 20 카르복실레이트, C 1 -C 20 알콕시, C 2 -C 20 알케닐옥시, C 2 -C 20 알키닐옥시, C 6 -C 24 아릴옥시, C 2 -C 20 알콕시카르보닐, C 1 -C 20 알킬티오, C 6 -C 24 아릴티오, C 1 -C 20 알킬술포닐, C 1 -C 20 알킬술포네이트, C 6 -C 24 아릴술포네이트 또는 C 1 -C 20 알킬술피닐이고, 여기서 앞서 언급된 라디칼은 각 경우에 하나 이상의 치환기, 바람직하게는 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 10 알킬, C 3 -C 8 시클로알킬, C 1 -C 10 알콕시 또는 C 6 -C 24 아릴에 의해 치환될 수 있고, 앞서 언급된 이들 치환기는 또한 바람직하게는 할로겐, 보다 특히 염소 또는 브로민, C 1 -C 5 -알킬, C 1 -C 5 -알콕시 및 페닐의 군으로부터 선택된 하나 이상의 라디칼에 의해 치환될 수도 있음), 또는
    하기 화학식 VII의 촉매
    <화학식 VII>

    (상기 식에서, Mes는 각 경우에 2,4,6-트리메틸페닐임),
    하기 화학식 VIII, IX, X, XI, XII, XIII, XIV 또는 XV의 촉매
    <화학식 VIII, IX, X, XI, XII, XIII, XIV 및 XV>

    (상기 식에서, Mes는 각 경우에 2,4,6-트리메틸페닐임),
    화학식 B2의 촉매로서,
    M이 루테늄을 나타내고,
    X 1 및 X 2 가 동시에 할로겐, 보다 특히 동시에 염소이고,
    R 1 이 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 12 알킬 라디칼, 바람직하게는 이소프로필이고,
    R 12 가 화학식 B2에 대하여 명시된 정의를 갖고,
    n이 0, 1, 2 또는 3이고, 특히 0이고,
    R 6 이 수소이고
    L이 화학식 B에 대하여 명시된 정의를 갖고, 바람직하게는 화학식 IIa 또는 IIb의 임의로 치환된 이미다졸리딘 라디칼을 나타내는 것인 촉매,
    하기 화학식 XVI 또는 XVII의 촉매
    <화학식 XVI>

    <화학식 XVII>

    (상기 식에서, Mes는 각 경우에 2,4,6-트리메틸페닐임),
    화학식 G, H 및 K의 촉매로서,
    M이 루테늄이고,
    X 1 및 X 2 둘 다가 할로겐, 보다 특히 염소를 나타내고,
    R 1 및 R 2 가 동일 또는 상이하고 1 내지 4개, 바람직하게는 1 내지 3개, 보다 바람직하게는 1 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 5- 또는 6-원 모노시클릭 기 또는 2, 3, 4 또는 5개의 이러한 5- 또는 6-원 모노시클릭 기를 포함하는 비시클릭 또는 폴리시클릭 구조를 나타내고, 여기서 상기 명시된 모든 기는 각 경우에 하나 이상의 알킬, 바람직하게는 C 1 -C 10 알킬, 시클로알킬, 바람직하게는 C 3 -C 8 시클로알킬, 알콕시, 바람직하게는 C 1 -C 10 알콕시, 할로겐, 바람직하게는 염소 또는 브로민, 아릴, 바람직하게는 C 6 -C 24 아릴, 또는 헤테로아릴, 바람직하게는 C 5 -C 23 헤테로아릴 라디칼에 의해 치환될 수 있고,
    R 21 및 R 22 가 동일 또는 상이하고 C 1 -C 30 알킬, C 3 -C 20 시클로알킬, C 2 -C 20 알케닐, C 2 -C 20 알키닐, C 6 -C 24 아릴, C 1 -C 20 카르복실레이트, C 1 -C 20 알콕시, C 2 -C 20 알케닐옥시, C 2 -C 20 알키닐옥시, C 6 -C 24 아릴옥시, C 2 -C 20 알콕시카르보닐, C 1 -C 30 알킬아미노, C 1 -C 30 알킬티오, C 6 -C 24 아릴티오, C 1 -C 20 알킬술포닐, C 1 -C 20 알킬술피닐을 나타내고,
    L이 이미 상기 기재된 화학식 IIa 또는 IIb, 보다 특히 화학식 IIIa 내지 IIIf의 구조를 갖는 것인 촉매,
    하기 구조 XIX의 촉매
    <구조 XIX>

    (상기 식에서,
    R 23 및 R 24 동일 또는 상이하고 할로겐, 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 20 알킬, C 1 -C 20 헤테로알킬, C 1 -C 10 할로알킬, C 1 -C 10 알콕시, C 6 -C 24 아릴, 바람직하게는 페닐, 포르밀, 니트로, 질소 헤테로사이클, 바람직하게는 피리딘, 피페리딘 또는 피라진, 카르복실, 알킬카르보닐, 할로카르보닐, 카르바모일, 티오카르바모일, 카르바미도, 티오포르밀, 아미노, 디알킬아미노, 트리알킬실릴 또는 트리알콕시실릴임),
    하기 화학식 XIXa 또는 XIXb의 촉매
    <화학식 XIXa>

    <화학식 XIXb>

    (상기 식에서, R 23 및 R 24 는 화학식 XIX에서 명시된 바와 동일한 정의를 갖고 바람직하게는 둘 다가 H임),
    하기 화학식 XX 내지 XXXI의 촉매
    <화학식 XX 내지 XXXI>


    (상기 식에서, Mes는 2,4,6-트리메틸페닐임),
    하기 화학식 N2a 및 N2b의 촉매
    <화학식 N2a>

    <화학식 N2b>

    (상기 식에서,
    M은 루테늄 또는 오스뮴이고,
    X 1 및 X 2 는 동일 또는 상이하고 두 리간드, 바람직하게는 음이온성 리간드를 나타내고,
    L 1 및 L 2 는 동일 또는 상이한 리간드, 바람직하게는 중성 전자 공여체를 나타내고, 여기서 L 2 는 대안적으로 또한 라디칼 R 8 과 가교될 수 있고,
    n은 0, 1, 2 또는 3, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고,
    n'는 1 또는 2, 바람직하게는 1이고,
    R 25 내지 R 32 , m 및 A는 화학식 N1에서와 동일한 정의를 가짐),
    하기 화학식 N13a 또는 N13b의 촉매
    <화학식 N13a>

    <화학식 N13b>

    (상기 식에서,
    Y 1 은 산소, 황, 라디칼 NR 41 또는 라디칼 PR 41 이고, 여기서 R 41 은 하기 특정된 정의를 갖고,
    R 40 및 R 41 은 동일 또는 상이하고 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 알콕시, 알케닐옥시, 알키닐옥시, 아릴옥시, 알콕시카르보닐, 알킬아미노, 알킬티오, 아릴티오, 알킬술포닐 또는 알킬술피닐 라디칼을 나타내고, 이들은 모두 각 경우에 임의로 하나 이상의 알킬, 할로겐, 알콕시, 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼에 의해 치환될 수 있고,
    p는 0 또는 1이고,
    Y 2 는, p가 1인 경우, -(CH 2 ) r - (여기서 r은 1, 2 또는 3임), -C(=O)-CH 2 -, -C(=O)-, -N=CH-, -N(H)-C(=O)-이거나, 대안적으로, 전체 구조 단위 "-Y 1 (R 40 )-(Y 2 ) p -"가 (-N(R 40 )=CH-CH 2 -), (-N(R 40 ,R 41 )=CH-CH 2 -)이고,
    여기서 M, X 1 , X 2 , L 1 , R 25 내지 R 32 , A, m 및 n은 화학식 IIa 및 IIb에서와 동일한 정의를 가짐), 또는
    하기 구조의 촉매


    를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  • 제2항 또는 제3항에 있어서, 화학식 I 또는 II의 관능화된 올레핀에서
    X가 OR 1 (여기서 R 1 은 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐임),
    O-(CH 2 -CH 2 -O) n -R 2 (여기서 R 2 는 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐이고, n은 1 내지 20이고 바람직하게는 1 내지 6임),
    O-(CH 2 -CH(CH 3 )-O) n -R 3 (여기서 R 3 은 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐이고 n은 1 내지 20이고 바람직하게는 1 내지 6임),
    OC(=O)-R 4 (여기서 R 4 는 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐임),
    하나 이상의 라디칼 OR 5 에 의해 치환된 C 6 -C 12 아릴 (여기서 R 5 는 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐임), 또는
    NH-C(=O)-OR 6 (여기서 R 6 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐임)이고,
    Y 및 Z가 동일 또는 상이하고,
    OR 7 (여기서 R 7 은 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐임),
    O-(CH 2 -CH 2 -O) n -R 8 (여기서 R 8 은 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐이고 n은 1 내지 20이고 바람직하게는 1 내지 6임),
    O-(CH 2 -CH(CH 3 )-O) n -R 9 (여기서 R 9 는 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐이고 n은 1 내지 20이고 바람직하게는 1 내지 6임),
    OC(=O)-R 10 (여기서 R 10 은 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐임),
    하나 이상의 라디칼 OR 11 에 의해 치환된 C 6 -C 12 아릴 (여기서 R 11 은 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐임), 또는
    NH-C(=O)-OR 12 (여기서 R 12 는 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐임)인
    것을 특징으로 하는 방법.
  • 제2항 또는 제3항에 있어서, 관능화된 올레핀으로서 tert-부틸 N-알릴카르바메이트, p-알릴아니솔, o-알릴아니솔, p-알릴페놀, o-알릴페놀, 알릴 벤조에이트, 알릴 벤질 에테르, 시스-1,4-비스벤조일옥시-2-부텐, 시스-2-부텐-1,4-디일 디벤조에이트, 시스-2-부텐-1,4-디일 디아세테이트 또는 그의 혼합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  • 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 I 또는 II의 화합물을 니트릴 고무 1 g을 기준으로, 8*10 -6 몰 내지 8*10 -3 몰, 바람직하게는 1*10 -5 몰 내지 5*10 -3 몰, 보다 바람직하게는 2*10 -5 몰 내지 2*10 -3 몰의 양으로 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  • 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 복분해 촉매를 니트릴 고무 1 g을 기준으로, 4*10 -8 몰 내지 4*10 -5 몰, 바람직하게는 2*10 -7 몰 내지 2*10 -5 몰, 보다 바람직하게는 5*10 -7 몰 내지 7.5*10 -6 몰의 양으로 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  • 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 복분해 촉매를 화학식 I 또는 II의 관능화된 올레핀에 대해, (5*10 -6 내지 5):1, 바람직하게는 (1*10 -4 내지 5*10 -1 ):1, 보다 바람직하게는 (2*10 -3 내지 1.5*10 -2 ):1의 몰비로 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  • 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 사용된 니트릴 고무가 하나 이상의 공액 디엔 및 하나 이상의 α,β-불포화 니트릴로부터 유도된 반복 단위를 포함하고, 공중합된 디엔 단량체로부터의 C=C 이중 결합이 수소화되지 않은 형태 또는 부분 수소화된 형태로 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.
  • 하나 이상의 공액 디엔 및 하나 이상의 α,β-불포화 니트릴로부터 유도된 반복 단위, 및 또한 말단기 X 또는 말단기 Y 및 Z를 포함하며, 여기서
    X는 OR 1 (여기서 R 1 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임),
    O-(CH 2 -CH 2 -O) n -R 2 (여기서 R 2 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 n은 1 내지 20임),
    O-(CH 2 -CH(CH 3 )-O) n -R 3 (여기서 R 3 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 n은 1 내지 20임),
    OC(=O)-R 4 (여기서 R 4 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임),
    하나 이상의 라디칼 OR 5 에 의해 치환된 C 6 -C 18 아릴 (여기서 R 5 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임), 또는
    NH-C(=O)-OR 6 (여기서 R 6 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임)이고,
    Y 및 Z는 동일 또는 상이하고,
    OR 7 (여기서 R 7 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임),
    O-(CH 2 -CH 2 -O) n -R 8 (여기서 R 8 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 n은 1 내지 20임),
    O-(CH 2 -CH(CH 3 )-O) n -R 9 (여기서 R 9 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 n은 1 내지 20임),
    OC(=O)-R 10 (여기서 R 10 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임),
    하나 이상의 라디칼 OR 11 에 의해 치환된 C 6 -C 18 아릴 (여기서 R 11 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임), 또는
    NH-C(=O)-OR 12 (여기서 R 12 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임)이고,
    여기서 공중합된 디엔 단량체로부터의 C=C 이중 결합이 임의로 부분 또는 완전 수소화된 형태로 존재하는 것인, 관능화된 니트릴 고무.
  • 제10항에 있어서, 5 내지 30 범위, 바람직하게는 5 내지 20 범위의 무니 점도 (100℃에서의 ML 1+4), 및 1.4 내지 4.0 범위, 바람직하게는 1.5 내지 3.0 범위의 다분산도 PDI = Mw/Mn (여기서 Mn은 수평균 분자량을 나타내고 Mw는 중량평균 분자량을 나타냄)를 갖는 것을 특징으로 하는 관능화된 니트릴 고무.
  • (i) 제10항 또는 제11항에 따른 하나 이상의 관능화된 니트릴 고무,
    (ii) 하나 이상의 가교제 또는 가교 시스템, 및
    임의로 (iii) 하나 이상의 추가의 고무 첨가제
    를 포함하는 가황성 혼합물.
  • 제12항에 따른 가황성 혼합물을, 바람직하게는 성형 공정에서, 보다 바람직하게는 사출 성형을 사용하는 성형 공정에서, 온도를 상승시킴으로써 가교시키는 것을 특징으로 하는, 가황물의 제조 방법.
  • 제10항 또는 제11항에 따른 관능화된 니트릴 고무를 기재로 하는 가황물.
  • 제10항 또는 제11항에 따른 관능화된 니트릴 고무를 기재로 하는 하나 이상의 블록을 포함하는 블록 공중합체.
  • 说明书全文

    관능화된 니트릴 고무 및 그의 제조 {FUNCTIONALISED NITRILE RUBBERS AND THE PRODUCTION THEREOF}

    본 발명은 관능화된 니트릴 고무, 관능화된 말단 및 내부 알켄의 존재 하에서의 복분해에 의한 그의 제조 방법, 및 그의 용도에 관한 것이다.

    복분해 반응은 화학 합성의 일부로서, 예를 들어 폐환 복분해(RCM), 교차 복분해(CM), 개환 복분해(ROM), 개환 복분해 중합(ROMP), 비시클릭 디엔 복분해 중합 (ADMET), 자체 복분해(self-metathesis), 알켄과 알킨의 반응 (엔인 반응), 알킨의 중합, 및 카르보닐의 올레핀화 (WO-A-97/06185 및 문헌 [Platinum Metals Rev., 2005, 49(3), 123-137])에서 광범위하게 사용된다. 복분해 반응은, 예를 들어, 올레핀 합성, 노르보르넨 유도체의 개환 중합, 불포화 중합체, 예컨대 니트릴 고무의 해중합, 및 텔레켈릭(telechelic)의 합성을 위해 적용된다.

    폴리부타디엔의 복분해적 분해는 특히 분석적 검토에 사용된다. 이를 위해, 중합체를, 기체 크로마토그래피 및/또는 질량 분광법에 의해 생성 단편이 분석될 수 있는 정도로, 과량의 저분자량 올레핀의 존재 하에 분해시킨다 (문헌 [Naturwissenschaften 1970, 11, 545]; [J. Macromol. Sci. Part A, Pure Appl. Chem. 1993, 30, 621-632]; [Kautsch. Gummi Kunstst. 1995, 48, 88-93]). 이로써 가황 폴리부타디엔의 가교도 (문헌 [Makromol. Chem. Rapid Commun. 1983, 4, 429-433]) 및 또한 충전제 함량 (문헌 [Angew. Makromol. Chem. 1993, 207, 137-143])을 측정할 수 있게 된다. 디엔 및 올레핀으로부터뿐만 아니라 복분해에 의해 형성된 공중합체의 연쇄 길이(sequence length)에 관한 서술이 가능하다 (문헌 [Macromol. Chem. 1987, 188, 1075-1084]). 이들 간행물에 근거하여 복분해적 분해에 의한 관능화된 니트릴 고무의 제조에 관한 어떤 교시를 추론하는 것도 가능하지 않다.

    DD 146053은 조절제로서 불포화 디알콜의 불포화 디카르복실산 에스테르 또는 디에스테르의 존재 하에 이중 결합 함유 중합체의 복분해적 분해에 의한 에스테르기 말단 폴리올레핀의 제조를 기재한다. 사용된 촉매는 제5 내지 제7 전이족으로부터의 전이 금속 화합물이다. 이들을 공촉매와 조합하여 사용하는 것은 극히 중요하고, 이들은 규소, 게르마늄, 주석 또는 납의 오르가닐이다. 주석 테트라알킬을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 종류의 공촉매를 사용하는 것은 그의 환경적 허용불가성(objectionability) 때문에 불리한 것으로 여겨진다 (문헌 [Encyclopedia of Occupational Health and Safety, 4th edition, (1998) Vol. III, ed. Jeanne Mager Stellman "tin tetraalkyl"]). 따라서, DD 146053으로부터 니트릴 고무의 복분해적 분해에 관한 어떤 결론도 도출될 수 없다. 본 명세서의 맥락에서 1-헥센의 첨가와 함께 몰리브데넘계 복분해 촉매를 사용하여 니트릴 고무를 복분해를 통해 분해시킬 수 없는 것으로 나타난다.

    DD 146052는 불포화 유기 디에스테르의 존재 하에 시클로올레핀의 개환 중합에 의한 에스테르기 말단 폴리알케나머의 합성을 기재한다. 사용된 촉매는 제5 내지 제7 전이족으로부터의 전이 금속 화합물이다. 이 합성에서도 제IV 주족으로부터의 할라이드, 예컨대 규소, 게르마늄, 주석 및 납의 테트라할라이드와 조합하여 촉매를 사용하는 것이 중대하다. 따라서, 니트릴 고무의 복분해적 분해에 대해서 어떤 결론도 DD 146052로부터 도출될 수 없다. 더욱이, 게르마늄, 주석 및 납 할라이드의 사용은 DD 146053에 대해 이미 서술된 이유로 문제가 많다.

    WO-A-08/027269는 단계 1에서, 시클릭 올레핀 또는 폴리올레핀, 비시클릭 올레핀, 바람직하게는 에틸렌, 및/또는 조절제의 존재 하에 에틸렌 및 공액 디엔 또는 알킨 및 또한, 임의로, C 3 -C 20 α-올레핀의 공중합체를 복분해적 분해에 적용시켜 말단 이중 결합을 갖는 텔레켈릭을 제조함으로써 관능화된 중합체를 제조하는 두 단계 공정을 기재한다. 단계 2에서, 환원적 히드로포르밀화, 산화적 히드로포르밀화 또는 환원적 아민화 각각에 의해 관능기 (히드록실 기, 카르복실 기 및 아미노 기)를 텔레켈릭의 말단 이중 결합을 통해 도입한다. 이 절차에서 수득된 관능화된 텔레켈릭은 다양한 응용, 예컨대 폴리우레탄 및 불포화 폴리에스테르 수지의 제조에 사용된다. WO-A-2008/027269는 이러한 관능화된 올레핀, 복분해적 분해 및 니트릴 고무의 관능화를 어떻게 그리고 사용하여 동시에 완수될 수 있는지에 관하여 어떤 교시도 제공하고 있지 않다.

    WO-A-2008/042289는 관능기를 갖는 중합체의 추가의 제조 방법을 기재한다. 이를 위해, 이중 결합을 함유하는 저 분자량 화합물에 복분해에 의해 관능기를 도입하고, 후속적으로 중합시키거나, 이중 결합을 함유하는 중합체로 중합체-유사 복분해 반응에 의해 관능기를 도입한다. 관능기를 도입하기 위한 적합한 복분해 반응은 교차 복분해, 폐환 복분해 또는 개환 복분해이다. WO-A-2008/042289에 기재된 중합체의 관능화의 경우에, 중합체의 동시 복분해적 분해는 없다. 따라서, WO 2008/042289는 감소된 분자량을 갖는 관능화된 니트릴 고무를 단일 단계로 제조하는 방법에 대해 출발점을 전혀 제공하지 않는다.

    WO-A-2007/100891은 방향족 폴리에스테르, 예컨대 PET 및 PBT를 기재로 하고 하나 이상의 말단 관능기를 갖는 불포화 중합체를 추가로 포함하는 조성물을 기재한다. 이들 관능화된 불포화 중합체는 복분해 중합체 의해 수득된다. 히드록실, 카르복실 및 에스테르 기가 바람직한 관능기로서 인용된다. 불포화 중합체는 예를 들어 개환 복분해 중합(ROMP) 또는 비시클릭 디엔 복분해(ADMET)에 의해 수득된다. 고려되는 단량체의 예는 시클로올레핀 또는 α,ω-디엔을 포함한다.

    대안적으로 고 분자량의 불포화 중합체로부터 복분해적 분자량 감소에 의해 적합한 불포화 중합체를 수득하는 것이 또한 가능하다. 관능화를 위해, 1개 이상의 관능기를 갖는 올레핀을 사용한다. 실시예 1 및 2에서, 시클로펜텐 또는 시클로옥텐 및 1,5-시클로옥타디엔을 1,4-디아세톡시-2-부텐의 존재 하에 중합시키고; 실시예 3에서, 폴리옥테나머를 1,5-시클로옥타디엔 및 1,4-디아세톡시-2-부텐의 존재 하에 복분해적 분해 및 관능화에 적용시킨다. 복분해적 분해에 의해 관능화된 니트릴 고무의 제조를 위해 촉매 및 관능성 단량체의 선택에 관한 어떤 결론도 WO-A-2007/100891로부터 도출될 수 없다.

    US 5,880,231은 그럽스(Grubbs) (I) 촉매라 칭해지는 것의 존재 하에 복분해 중합에 의한 텔레켈릭 중합체의 제조를 기재한다. α,ω-이관능성 올레핀의 존재 하에 상응하는 비시클릭 α,ω-디엔의 비시클릭 디엔 복분해(ADMET), 관능화된 시클로옥텐, 예컨대 5-아세톡시시클로옥텐의 개환 복분해 중합(ROMP), 및 불포화 중합체, 예컨대 폴리헵텐의 에틸렌을 사용한 해중합을 사용한다. US 5,880,231은 그럽스 (I) 촉매의 활성이 니트릴 기에 의해 영향을 받지 않는다는 암시도, 적합한 관능성 올레핀의 존재 하에 니트릴 고무의 복분해적 분해에 의해 저분자량의 관능화된 니트릴 고무를 제조하는 것이 가능하다는 명시도 제공하고 있지 않다.

    WO-A-2009/009158은 복분해에 의한 관능화된 중합체의 제조를 기재하지만, 사실상 분자량의 감소가 없다. 이는 복분해 반응에 "영향을 받지 않고" 5% 이하로 분해되는 불포화 중합체를 적합한 촉매의 존재 하에 이중 결합 함유 및 관능화된 시클릭 또는 비시클릭 화합물과 함께 반응시킴으로써 행해진다. 불포화 중합체는 주쇄 내 이중 결합을 갖지 않지만, 대신 주쇄로부터의 이중 결합 펜던트를 갖는다. 이중 결합 함유, 관능화된 시클릭 또는 비시클릭 화합물의 예는 (C 1 -4 알킬) 아크릴레이트, (C 1 -4 알킬) 메타크릴레이트, 디(C 1 -4 알킬) 푸마레이트, 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 비닐 아세테이트, 비닐 부티레이트, 비닐 n-부틸 에테르, N-비닐 카르바졸, 알릴 에틸 에테르, 비닐-(C 1 -4 알킬) 알콜, 비닐-(C 1 -4 알킬) 메틸 에틸 케톤, 비닐-(C 1 -4 알킬) 아세테이트, 알릴 메틸 술피드, 알릴(클로로)디메틸실란, 알릴 이소시아네이트, 알릴디페닐포스핀, 알릴우레아, 알릴실란, 알릴-C 1 -4 알킬실란, 알릴-디(C 1 -4 알킬) 실란, 알릴트리(C 1 -4 알킬) 실란 또는 말레산 무수물을 포함한다. WO-A-2009/009158은 관능화가 동시에 몰 질량의 상당한 감소 (현저하게 > 5%)를 동반하는 니트릴 기 함유 불포화 중합체를 관능화하는 것에 대해 어떤 암시도 전혀 제공하지 않는다.

    WO-A-2006/127483은 관능화된 비시클릭 디엔의 존재 하에 7,500 내지 100,000 g/mol의 몰 질량을 갖는 관능화된 폴리부타디엔의 제조를 위한 폴리부타디엔의 복분해적 분해를 기재한다. 이를 위해, 복분해적 분해 전에, 0.5 몰% 미만, 바람직하게는 0.25 몰% 미만의 비닐 이중 결합이 중합체 내에 남도록, 폴리부타디엔을 부분 수소화시킨다. 복분해적 분해에 사용되는 비시클릭 디엔은 1개 또는 2개의 관능기, 보다 특히 알콕시 실란 기를 갖고, 이중 결합의 몰당 0.0001 내지 1 몰%의 양으로 사용된다. WO 2006/127483의 교시는 복분해적 분해를 사용한 이중 결합 함유 및 니트릴 함유 중합체의 관능화를 수행하기 위해 취해진 조치를 밝히지 않는다.

    US 5,247,023은 쇄 말단에서 또는 주쇄 상에 보란 기를 갖는 탄화수소 중합체의 제조를 기재한다. 보란 기는 이중 결합 함유 보란을 사용한 이중 결합 함유 탄화수소 중합체의 교차 복분해에 의해 도입된다. 사용된 이중 결합 함유 탄화수소 중합체는 1,4-폴리부타디엔, 1,4-폴리이소프렌, 폴리펜테나머, 폴리옥테나머, 폴리노르보르넨 및 상응하는 공중합체이다. 복분해에 사용된 보란은 디알킬보란, 모노알킬보란 또는 디보란을 사용하여 모노히드로보리네이트화(monohydroborinated)되는 디엔 또는 트리엔, 예컨대 1,4-펜타디엔, 1,5-헥사디엔 및 1,7-옥타디엔으로부터 유도된다. 복분해 후 수득된 보란 함유 탄화수소 중합체는 중합체-유사 반응에 의해 반응될 수 있고, 보란 기는 상이한 관능기, 예컨대 히드록실 기로 전환된다. US 5,247,023의 교시에 따르면, 니트릴 고무에 존재하는 관능기, 예컨대 니트릴 기를 함유하는 이중 결합 함유 탄화수소 중합체가 복분해에 사용된다. 더욱이, 복분해에 사용되는 보란의 합성은 공기 및 수분의 부재 하에 조작을 필요로 하여 비용이 많이 들고 번거롭다. 또한, 산업상 이용가능한 중합체를 사용하여 복분해를 수행할 경우, 공업용 중합체는 종종 낮은 잔류 수분 함량을 갖기 때문에, 물의 보란과의 부반응의 가능성이 있다. 더욱이, 목적 관능기를 갖는 중합체의 제조는, 복분해 후 초기에 도입된 관능기를 목적 관능기로 전환시키기 위해 중합체 개질을 수행하는 것이 또한 필수적이기 때문에, 비용이 많이 들고 번거롭다.

    니트릴 고무의 복분해적 분해, 및 또한 그러한 분해로부터 수득된 완전 및 부분 수소화된 니트릴 고무는 원칙적으로 이미 공지되어 있다.

    니트릴 고무의 복분해적 분해는 예를 들어 WO-A-02/100905, WO-A-02/100941 및 WO-A-03/002613에 기재되어 있다. 복분해 반응은 후속 수소화 반응과 동일한 용매 중에서 유용하게 수행하여, 분해 반응의 종료 후 분해된 니트릴 고무를 그것이 후속 수소화에 적용되기 전에 용매로부터 단리할 필요가 없다. 복분해적 분해 반응의 촉매 작용은 극성 기에 대해, 보다 특히 니트릴 기에 대해 용인되는 복분해 촉매를 사용하여 실시된다.

    WO-A-02/100905 및 WO-A-02/100941은 니트릴 고무 출발 중합체를 올레핀 복분해에 의해 분해시키고 후속적으로 수소화시켜 낮은 무니(Mooney) 점도를 갖는 HNBR을 수득함을 포함하는 공정을 기재한다. 여기서 니트릴 고무를 제1 단계에서 코-올레핀의 존재 하에 및 오스뮴, 루테늄, 몰리브데넘 또는 텅스텐을 기재로 하는 특정 착물 촉매의 존재 하에 반응시키고, 제2 단계에서 수소화시킨다. 이러한 방식으로 30,000 내지 250,000 범위의 중량평균 분자량 (M w ), 3 내지 50 범위의 무니 점도 (100℃에서의 ML 1+4) 및 2.5 미만의 다분산도 PDI를 갖는 수소화 니트릴 고무를 수득할 수 있다. 니트릴 고무는 예를 들어 그럽스 (I) 촉매를 사용하여 복분해시킬 수 있다. 복분해를 코-올레핀의 존재 하에 수행한다. WO-A-02/100905에 따르면, 올레핀은 직쇄형 또는 분지형 C 2 -C 16 올레핀, 예컨대 에틸렌, 이소부텐, 스티렌 또는 1-헥센이다. 더욱이, 일반적으로 올레핀은 또한 관능화될 수 있고, 복분해를 불활성화시키거나 다른 불리한 효과를 갖는 것이 아니라고 한다. 그러나, 이들 특질을 갖는 관능화된 올레핀의 임의의 구체적 명시가 없다. WO 02/100941 및 WO 03/002613의 교시에 따르면, 올레핀은 직쇄형 또는 분지형 C 2 -C 16 올레핀, 예컨대 에틸렌, 이소부텐, 스티렌 또는 1-헥센이다. 관능화된 올레핀은 WO 02/100941 및 WO 03/002613에 구체화되어 있지 않다.

    1-올레핀의 존재 하에 니트릴 고무의 복분해적 분해에 사용된 촉매의 활성을 증가시키는 목적으로, 매우 다종 다양한 상이한 첨가제가 공지되어 있다: EP-A-1 825 913, EP-A-1 894 946, EP-A-2 027 919, EP-A-2 145 681 및 EP-A-2145680은 복분해 촉매의 활성의 증가를 초래하는 다양한 첨가제를 기재한다. 이들 경우에, 니트릴 고무의 복분해는 바람직하게는 코-올레핀, 이는 보다 특히 직쇄형 또는 분지형 C 2 -C 16 올레핀, 예컨대 에틸렌, 프로필렌, 이소부텐, 스티렌, 1-헥센 및 1-옥텐, 바람직하게는 1-헥센 또는 1-옥텐의 존재 하에 수행한다. 감소된 분자량을 갖는 니트릴 함유 관능화된 고무를 어떻게 제조할 수 있는지에 관한 기재가 없다.

    니트릴 고무의 복분해적 분해에 매우 적합한 루테늄계 및 오스뮴계 촉매는 EP-A-1 760 093, EP-A-1 826 220, EP-A-2 028 194 및 EP-A-2 027 920에 기재되어 있다.

    EP-A-1 760 093으로부터, 카르벤 리간드를 갖고 포스포늄 라디칼을 함유하는 촉매의 존재 하에 니트릴 고무의 복분해적 분해를 수행하는 것이 공지되어 있다. 여기서 다시, 복분해는 코-올레핀, 이는 바람직하게는 직쇄형 또는 분지형 C 2 -C 16 올레핀, 예컨대 에틸렌, 프로필렌, 이소부텐, 스티렌, 1-헥센 및 1-옥텐, 바람직하게는 1-헥센 또는 1-옥텐의 존재 하에 수행한다. EP-A-1 760 093은 이러한 올레핀이 감소된 분자량의 관능화된 니트릴 고무를 제조하는데 사용할 수 있음을 밝히고 있지 않다.

    EP-A-1 826 220의 교시에 따르면, 니트릴 고무의 효율적 복분해적 분해는 단지 화학식 I을 갖는 소량의 촉매를 사용함으로써 완수된다 (여기서 정의는 거기에 구체화된 치환기, 기 및 리간드에 대해 상기 식에 대하여 명시된 것임).

    이러한 복분해는 또한 코-올레핀, 이는 바람직하게는 직쇄형 또는 분지형 C 2 -C 16 올레핀, 예컨대 에틸렌, 프로필렌, 이소부텐, 스티렌, 1-헥센 및 1-옥텐의 존재 하에 수행할 수 있다. EP-A-1 826 220은 이러한 올레핀이 감소된 분자량의 니트릴 함유 관능화된 고무를 성공적으로 제조하는데 사용할 수 있음을 밝히고 있지 않다.

    EP-A-2 028 194의 교시에 따르면, 하기 나타낸 화학식 I 내지 III의 촉매는 또한 NBR의 복분해적 분해에 적합하다. 복분해는 또한 저 분자량의 올레핀, 예를 들어, 선형 또는 분지형 C 2 -C 16 올레핀, 바람직하게는 에틸렌, 프로필렌, 이소부텐, 스티렌, 1-헥센 및 1-옥텐 등의 존재 하에 수행할 수 있고, 여기서 1-헥센 및 1-옥텐이 특히 바람직하다. EP-A-2 028 194는 감소된 분자량의 니트릴 함유 관능화된 고무를 어떻게 제조할 수 있는지에 대해 밝히고 있지 않다.

    리간드로서 플루오레닐리덴 함유 카르벤을 갖는, EP-A-2 027 920에 기재되어 있고 하기 나타낸 Ru-계 또는 Os-계 촉매는 1-올레핀의 존재 하에 특히 효율적인 니트릴 고무의 분해를 가능하게 한다.

    니트릴 고무의 복분해적 분해에 관한 상기 언급된 공정 모두에 공통되는 것은 관능기를 함유하지 않은 1-올레핀을 사용하여 수소화되지 않은 니트릴 고무를 복분해 촉매로 처리하는 것이고, 여기서 니트릴 고무의 분자량이 더욱 낮고 몰 질량 분포의 폭이 더욱 좁으며, 즉 다분산 지수 PDI (M w /M n , 여기서 Mw는 중량평균 분자량을 나타내고 Mn은 수평균 분자량을 나타냄)가 저하된다. 이들 니트릴 고무로부터 출발하여 수득된 수소화 니트릴 고무는, 복분해되지 않은 수소화 니트릴 고무와 비교하여, 예를 들어, 고무 혼합물에서, 개선된 가공 특성, 예컨대 사출 성형에 대한 개선된 몰드 충전을 갖는다. 이들 고무 혼합물의 과산화물 가교로 상대적으로 낮은 쇼어(Shore) A 경도, 상이한 수준의 응력에서 상대적으로 낮은 모듈러스, 및 상대적으로 낮은 인장 강도를 갖는 가황물이 생성된다.

    더욱이, WO-A-00/71554는 당업계에서 "그럽스 (II) 촉매"로 지칭되는 촉매의 군을 개시한다. 이러한 종류의 "그럽스 (II) 촉매", 예컨대 하기 나타낸 촉매, 예를 들어, 1,3-비스(2,4,6-트리메틸페닐)-2-이미다졸리데닐리덴)(트리시클로헥실포스핀)루테늄(페닐메틸렌)디클로라이드를 NBR 복분해를 위해 사용할 경우 (US-A-2004/0132891), 복분해는 코-올레핀의 사용 없이 매우 성공적이다.

    바람직하게는 동일한 용매에서 수행된 후속 수소화 후에, 수소화 니트릴 고무는 그럽스 (I) 유형의 촉매를 사용한 경우보다 더욱 낮은 분자량 및 더욱 좁은 분자량 분포 (PDI)를 갖는다. US-A-2004/0132891의 교시에 따라 수득된 수소화 니트릴 고무는 감소된 혼합물 점도 및 개선된 가공 특성을 갖는다. 그럼에도 불구하고, 과산화물 가교에 의해 제조된 가황물은 보다 고분자량의 수소화 니트릴 고무를 기재로 하는 가황물보다 감소된 모듈러스 수준 및 더욱 낮은 인장 강도를 갖는다. US-A-2004/0132891의 교시는 관능화된 니트릴 함유 고무를 어떻게 제조할 수 있는지를 밝히고 있지 않다.

    복분해에 의해 관능화된 니트릴 고무를 제조하는 것을 가능하게 하는 어떤 조치도 지금까지 개시되어 있지 않다.

    따라서, 본 발명의 목적은, 초기 니트릴 고무에 비해 감소된 분자량 M w 을 동시에 갖는 관능화된 니트릴 고무의 제조를 가능하게 하는 방법을 제공하는 것이었다.

    이러한 목적은 복분해 촉매 및 특정 구조의 하나 이상의 관능화된 올레핀의 존재 하에 니트릴 고무를 분자량 감소에 적용시킴으로써 달성된다. 여기서 사용되는 니트릴 고무는 수소화되지 않거나 부분 수소화될 수 있다. 이러한 방식으로 수득된 니트릴 고무 (또한 수소화되지 않거나 부분 수소화됨)는 상응하는 관능기의 존재 및 초기 니트릴 고무에 비해 감소된 분자량 M w 에 주목할만하다.

    하기 "니트릴 고무"에 관한 언급은 수소화되지 않은 것뿐만 아니라 부분 수소화된 니트릴 고무도 포함한다.

    따라서, 본 발명은 니트릴 고무를 하기 화학식 I 또는 II의 화합물 중 하나 이상의 존재 하에, 금속에 카르벤계(carbenically) 부착된 하나 이상의 리간드를 갖는 주기율표의 제6 또는 제8 전이족으로부터의 금속을 기재로 하는 착물 촉매인 복분해 촉매와 접촉시킴으로써, 관능화된 니트릴 고무를 제조하는 방법을 제공한다.

    <화학식 I>

    <화학식 II>

    상기 식에서,

    X는 OR 1 (여기서 R 1 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임),

    O-(CH 2 -CH 2 -O) n -R 2 (여기서 R 2 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 n은 1 내지 20임),

    O-(CH 2 -CH(CH 3 )-O) n -R 3 (여기서 R 3 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 n은 1 내지 20임),

    OC(=O)-R 4 (여기서 R 4 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임),

    하나 이상의 라디칼 OR 5 에 의해 치환된 C 6 -C 18 아릴 (여기서 R 5 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임), 또는

    NH-C(=O)-OR 6 (여기서 R 6 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임)이고,

    Y 및 Z는 동일 또는 상이하고,

    OR 7 (여기서 R 7 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임),

    O-(CH 2 -CH 2 -O) n -R 8 (여기서 R 8 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 n은 1 내지 20임),

    O-(CH 2 -CH(CH 3 )-O) n -R 9 (여기서 R 9 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 n은 1 내지 20임),

    OC(=O)-R 10 (여기서 R 10 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임),

    하나 이상의 라디칼 OR 11 에 의해 치환된 C 6 -C 18 아릴 (여기서 R 11 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임), 또는

    NH-C(=O)-OR 12 (여기서 R 12 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임)이다.

    본 발명의 방법으로 상응하는 말단기 X 또는 Y 및 Z를 갖는 관능화된 니트릴 고무의 제조가 가능하게 된다. 니트릴 고무의 동시 복분해 및 관능화의 결과로서, 관능화된 니트릴 고무는 감소된 분자량을 갖는다. (Mw(i)/Mw(0))의 비가 < 55% (여기서 Mw(i)는 본 발명의 방법의 수행 후 관능화된 니트릴 고무의 중량평균 분자량이고, Mw(0)는 본 발명의 방법의 개시 전 사용된 니트릴 고무의 중량평균 분자량임)인 관능화된 니트릴 고무를 제조하는 것이 가능하다.

    화학식 I 및 II 관능화된 올레핀

    본 발명의 방법에서 관능화된 올레핀으로서 화학식 I 또는 II의 화합물 중 하나 이상을 사용하는 것이 바람직하고, 여기서

    X는 OR 1 (여기서 R 1 은 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 보다 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐임),

    O-(CH 2 -CH 2 -O) n -R 2 (여기서 R 2 는 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 보다 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐이고, n은 1 내지 20이고 보다 바람직하게는 1 내지 6임),

    O-(CH 2 -CH(CH 3 )-O) n -R 3 (여기서 R 3 은 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 보다 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐이고 n은 1 내지 20이고 보다 바람직하게는 1 내지 6임),

    OC(=O)-R 4 (여기서 R 4 는 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 보다 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐임),

    하나 이상의 라디칼 OR 5 에 의해 치환된 C 6 -C 12 아릴 (여기서 R 5 는 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 보다 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐임), 또는

    NH-C(=O)-OR 6 (여기서 R 6 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 보다 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐임)이고,

    Y 및 Z는 동일 또는 상이하고,

    OR 7 (여기서 R 7 은 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 보다 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐임),

    O-(CH 2 -CH 2 -O) n -R 8 (여기서 R 8 은 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 보다 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐이고 n은 1 내지 20이고 보다 바람직하게는 1 내지 6임),

    O-(CH 2 -CH(CH 3 )-O) n -R 9 (여기서 R 9 는 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 보다 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐이고 n은 1 내지 20이고 보다 바람직하게는 1 내지 6임),

    OC(=O)-R 10 (여기서 R 10 은 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 보다 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐임),

    하나 이상의 라디칼 OR 11 에 의해 치환된 C 6 -C 12 아릴 (여기서 R 11 은 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 보다 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐임), 또는

    NH-C(=O)-OR 12 (여기서 R 12 는 H, C 1 -C 12 알킬, C 7 -C 18 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 보다 바람직하게는 H, C 1 -C 6 알킬, C 7 -C 12 아르알킬 또는 페닐임)이다.

    화학식 I 및 II의 이러한 화합물은 상업적으로 입수가능하거나 당업자에게 공지된 합성 방법에 의해 제조할 수 있다.

    보다 특히, 본 발명에 따라서, 하기 관능화된 올레핀을 사용한다:

    복분해 촉매:

    본 발명에 따라 사용되는 복분해 촉매는, 확립된 것으로서, 바람직하게는 몰리브데넘, 오스뮴 또는 루테늄을 기재로 하고, 보다 바람직하게는 오스뮴 또는 루테늄을 기재로 하는, 주기율표의 제6 또는 제8 전이족의 착물 촉매이다. 이들 착물 촉매의 공통 구조적 특징은 금속에 카르벤계 부착된 하나 이상의 리간드에 있다. 한 바람직한 실시양태에서, 착물 촉매는 두 카르벤 리간드, 즉 착물의 중심 금속에 카르벤계 부착된 두 리간드를 갖는다.

    예를 들어, 화학식 A의 촉매를 사용할 수 있다.

    <화학식 A>

    상기 식에서,

    M은 오스뮴 또는 루테늄이고,

    X 1 및 X 2 는 동일 또는 상이하고 두 리간드, 바람직하게는 음이온성 리간드를 나타내고,

    L은 동일 또는 상이한 리간드, 바람직하게는 중성 전자 공여체를 나타내고,

    R은 각 경우에 동일 또는 상이하고 수소, 알킬, 바람직하게는 C 1 -C 30 알킬, 시클로알킬, 바람직하게는 C 3 -C 20 시클로알킬, 알케닐, 바람직하게는 C 2 -C 20 알케닐, 알키닐, 바람직하게는 C 2 -C 20 알키닐, 아릴, 바람직하게는 C 6 -C 24 아릴, 카르복실레이트, 바람직하게는 C 1 -C 20 카르복실레이트, 알콕시, 바람직하게는 C 1 -C 20 알콕시, 알케닐옥시, 바람직하게는 C 2 -C 20 알케닐옥시, 알키닐옥시, 바람직하게는 C 2 -C 20 알키닐옥시, 아릴옥시, 바람직하게는 C 6 -C 24 아릴옥시, 알콕시카르보닐, 바람직하게는 C 2 -C 20 알콕시카르보닐, 알킬아미노, 바람직하게는 C 1 -C 30 알킬아미노, 알킬티오, 바람직하게는 C 1 -C 30 알킬티오, 아릴티오, 바람직하게는 C 6 -C 24 아릴티오, 알킬술포닐, 바람직하게는 C 1 -C 20 알킬술포닐, 또는 알킬술피닐, 바람직하게는 C 1 -C 20 알킬술피닐을 나타내고, 여기서 이들 라디칼은 모두 각 경우에 임의로 하나 이상의 알킬, 할로겐, 알콕시, 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼에 의해 치환될 수 있거나, 또는 대안적으로 라디칼 R 둘 다가 이들이 부착되어 있는 공통 C 원자의 개재로써 가교(bridge)되어, 본질적으로 지방족 또는 방향족일 수 있으며 임의로 치환되고 하나 이상의 헤테로원자를 함유할 수 있는 시클릭 기를 형성한다.

    바람직한 화학식 A의 촉매에서, 하나의 라디칼 R은 수소이고 다른 하나의 라디칼 R은 C 1 -C 20 -알킬, C 3 -C 10 -시클로알킬, C 2 -C 20 -알케닐, C 2 -C 20 -알키닐, C 6 -C 24 -아릴, C 1 -C 20 -카르복실레이트, C 1 -C 20 -알콕시, C 2 -C 20 -알케닐옥시, C 2 -C 20 -알키닐옥시, C 6 -C 24 -아릴옥시, C 2 -C 20 -알콕시카르보닐, C 1 -C 30 -알킬아미노, C 1 -C 30 -알킬티오, C 6 -C 24 -아릴티오, C 1 -C 20 -알킬술포닐 또는 C 1 -C 20 -알킬술피닐이고, 여기서 이들 라디칼은 모두 각 경우에 하나 이상의 알킬, 할로겐, 알콕시, 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼에 의해 치환될 수 있다.

    화학식 A의 촉매에서, X 1 및 X 2 는 동일 또는 상이하고 두 리간드, 바람직하게는 음이온성 리간드이다. X 1 및 X 2 는, 예를 들어, 수소, 할로겐, 유사할로겐, 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 30 -알킬, C 6 -C 24 -아릴, C 1 -C 20 -알콕시, C 6 -C 24 -아릴옥시, C 3 -C 20 -알킬디케토네이트, C 6 -C 24 -아릴디케토네이트, C 1 -C 20 -카르복실레이트, C 1 -C 20 -알킬술포네이트, C 6 -C 24 -아릴술포네이트, C 1 -C 20 -알킬티올, C 6 -C 24 -아릴티올, C 1 -C 20 -알킬술포닐 또는 C 1 -C 20 -알킬술피닐 라디칼일 수 있다.

    앞서 언급된 라디칼 X 1 및 X 2 는 또한 하나 이상의 추가의 라디칼, 예를 들어 할로겐, 바람직하게는 플루오린, C 1 -C 10 -알킬, C 1 -C 10 -알콕시 또는 C 6 -C 24 -아릴에 의해 치환될 수 있고, 여기서 이들 라디칼은 역시 다시 한 번 할로겐, 바람직하게는 플루오린, C 1 -C 5 -알킬, C 1 -C 5 -알콕시 및 페닐로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, X 1 및 X 2 는 동일 또는 상이하고 각각 할로겐, 특히 플루오린, 염소, 브로민 또는 아이오딘, 벤조에이트, C 1 -C 5 -카르복실레이트, C 1 -C 5 -알킬, 페녹시, C 1 -C 5 -알콕시, C 1 -C 5 -알킬티올, C 6 -C 24 -아릴티올, C 6 -C 24 -아릴 또는 C 1 -C 5 -알킬술포네이트이다. 특히 바람직한 실시양태에서, X 1 및 X 2 는 동일하고 각각 할로겐, 특히 염소, CF 3 COO, CH 3 COO, CFH 2 COO, (CH 3 ) 3 CO, (CF 3 ) 2 (CH 3 )CO, (CF 3 )(CH 3 ) 2 CO, PhO (페녹시), MeO (메톡시), EtO (에톡시), 토실레이트 (p-CH 3 -C 6 H 4 -SO 3 ), 메실레이트 (CH 3 -SO 3 ) 또는 CF 3 SO 3 (트리플루오로메탄술포네이트)이다.

    화학식 A에서, 기호 L은 동일 또는 상이한 리간드를 나타내고 바람직하게는 중성 전자 공여체이다.

    두 리간드 L은, 예를 들어, 서로 독립적으로, 포스핀, 술폰화 포스핀, 포스페이트, 포스피나이트, 포스포나이트, 아르신, 스티빈, 에테르, 아민, 아미드, 술폭시드, 카르복실, 니트로실, 피리딘, 티오에테르 또는 이미다졸리딘 ("Im") 리간드일 수 있다.

    두 리간드 L은 각각 서로 독립적으로 C 6 -C 24 -아릴포스핀, C 1 -C 10 -알킬포스핀 또는 C 3 -C 20 -시클로알킬포스핀 리간드, 술폰화 C 6 -C 24 -아릴포스핀 또는 술폰화 C 1 -C 10 -알킬포스핀 리간드, C 6 -C 24 -아릴포스피나이트 또는 C 1 -C 10 -알킬포스피나이트 리간드, C 6 -C 24 -아릴포스포나이트 또는 C 1 -C 10 -알킬포스포나이트 리간드, C 6 -C 24 -아릴 포스파이트 또는 C 1 -C 10 -알킬 포스파이트 리간드, C 6 -C 24 -아릴아르신 또는 C 1 -C 10 -알킬아르신 리간드, C 6 -C 24 -아릴아민 또는 C 1 -C 10 -알킬아민 리간드, 피리딘 리간드, C 6 -C 24 -아릴 술폭시드 또는 C 1 -C 10 -알킬 술폭시드 리간드, C 6 -C 24 -아릴 에테르 또는 C 1 -C 10 -알킬 에테르 리간드 또는 C 6 -C 24 -아릴아미드 또는 C 1 -C 10 -알킬아미드 리간드인 것이 바람직하고, 이들은 각각, 또한 임의로 할로겐-, C 1 -C 5 -알킬 또는 C 1 -C 5 -알콕시 라디칼에 의해 치환된 페닐 기에 의해 치환될 수 있다.

    용어 "포스핀"은 예를 들어 PPh 3 , P(p-Tol) 3 , P(o-Tol) 3 , PPh(CH 3 ) 2 , P(CF 3 ) 3 , P(p-FC 6 H 4 ) 3 , P(p-CF 3 C 6 H 4 ) 3 , P(C 6 H 4 -SO 3 Na) 3 , P(CH 2 C 6 H 4 -SO 3 Na) 3 , P(이소프로필) 3 , P(CHCH 3 (CH 2 CH 3 )) 3 , P(시클로펜틸) 3 , P(시클로헥실) 3 , P(네오펜틸) 3 및 P(네오페닐) 3 을 포함한다.

    용어 "포스피나이트"는 예를 들어 트리페닐포스피나이트, 트리시클로헥실포스피나이트, 트리이소프로필포스피나이트 및 메틸디페닐포스피나이트를 포함한다.

    용어 "포스파이트"는 예를 들어 트리페닐 포스파이트, 트리시클로헥실 포스파이트, 트리-tert-부틸 포스파이트, 트리이소프로필 포스파이트 및 메틸 디페닐 포스파이트를 포함한다.

    용어 "스티빈"은 예를 들어 트리페닐스티빈, 트리시클로헥실스티빈 및 트리메틸스티빈을 포함한다.

    용어 "술포네이트"는 예를 들어 트리플루오로메탄술포네이트, 토실레이트 및 메실레이트를 포함한다.

    용어 "술폭시드"는 예를 들어 (CH 3 ) 2 S(=O) 및 (C 6 H 5 ) 2 S=O를 포함한다.

    용어 "티오에테르"는 예를 들어 CH 3 SCH 3 , C 6 H 5 SCH 3 , CH 3 OCH 2 CH 2 SCH 3 및 테트라히드로티오펜을 포함한다.

    본 출원의 목적상, 용어 "피리딘"은, 예를 들어, 그럽스에 의해 WO-A-03/011455에서 언급된 바와 같은 모든 질소 함유 리간드에 대한 포괄적 용어로서 사용된다. 그 예는 피리딘, 피콜린 (α-, β- 및 γ-피콜린), 루티딘 (2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- 및 3,5-루티딘), 콜리딘 (2,4,6-트리메틸피리딘), 트리플루오로메틸피리딘, 페닐피리딘, 4-(디메틸아미노)피리딘, 클로로피리딘, 브로모피리딘, 니트로피리딘, 퀴놀린, 피리미딘, 피롤, 이미다졸 및 페닐이미다졸이다.

    리간드 L 중 하나 또는 둘 다가 이미다졸리딘 라디칼 (Im)인 경우, 이러한 라디칼은 통상 화학식 IIa 또는 IIb에 상응하는 구조를 갖는다.

    <화학식 IIa>

    <화학식 IIb>

    상기 식에서,

    R 8 , R 9 , R 10 , R 11 은 동일 또는 상이하고 수소, 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 30 -알킬, C 3 -C 20 -시클로알킬, C 2 -C 20 -알케닐, C 2 -C 20 -알키닐, C 6 -C 24 -아릴, C 1 -C 20 -카르복실레이트, C 1 -C 20 -알콕시, C 2 -C 20 -알케닐옥시, C 2 -C 20 -알키닐옥시, C 6 -C 20 -아릴옥시, C 2 -C 20 -알콕시카르보닐, C 1 -C 20 -알킬티오, C 6 -C 20 -아릴티오, C 1 -C 20 -알킬술포닐, C 1 -C 20 -알킬술포네이트, C 6 -C 20 -아릴술포네이트 또는 C 1 -C 20 -알킬술피닐이다.

    임의로, 라디칼 R 8 , R 9 , R 10 , R 11 중 하나 이상은 서로 독립적으로 하나 이상의 치환기, 바람직하게는 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 10 -알킬, C 3 -C 8 -시클로알킬, C 1 -C 10 -알콕시 또는 C 6 -C 24 -아릴에 의해 치환되고, 여기서 앞서 언급된 이들 치환기는 또한 하나 이상의 라디칼, 바람직하게는 할로겐, 특히 염소 또는 브로민, C 1 -C 5 -알킬, C 1 -C 5 -알콕시 및 페닐로 이루어진 군으로부터 선택된 라디칼에 의해 치환될 수 있다.

    단지 분명하게 하기 위해서, 본 명세서에서 화학식 IIa 및 IIb로 나타낸 이미다졸리딘 라디칼의 구조는, 이러한 이미다졸리딘 라디칼 (Im)에 관한 문헌에 종종 수록되어 있는, 이미다졸리딘 라디칼의 카르벤 특성을 강조하는 구조 IIa' 및 IIb'와 동등하다고 첨언될 수 있다. 이는 하기 나타낸 관련된 바람직한 구조 IIIa 내지 IIIf에도 유사하게 적용된다.

    <구조 IIa'>

    <구조 IIb'>

    화학식 A의 촉매의 바람직한 실시양태에서, R 8 및 R 9 는 각각 서로 독립적으로 수소, C 6 -C 24 -아릴, 특히 바람직하게는 페닐, 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 10 -알킬, 특히 바람직하게는 프로필 또는 부틸이거나, 이들이 부착되어 있는 탄소 원자와 함께, 시클로알킬 또는 아릴 라디칼을 형성하고, 여기서 앞서 언급된 모든 라디칼은 또한 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 10 -알킬, C 1 -C 10 -알콕시, C 6 -C 24 -아릴, 및 히드록실, 티올, 티오에테르, 케톤, 알데히드, 에스테르, 에테르, 아민, 이민, 아미드, 니트로, 카르복실산, 디술피드, 카르보네이트, 이소시아네이트, 카르보디이미드, 카르보알콕시, 카르바메이트 및 할로겐으로 이루어진 군으로부터 선택된 관능기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 추가의 라디칼에 의해 치환될 수 있다.

    화학식 A의 촉매의 바람직한 실시양태에서, 라디칼 R 10 및 R 11 은 또한 동일 또는 상이하고 각각 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 10 -알킬, 특히 바람직하게는 이소프로필 또는 네오펜틸, C 3 -C 10 -시클로알킬, 바람직하게는 아다만틸, C 6 -C 24 -아릴, 특히 바람직하게는 페닐, C 1 -C 10 -알킬술포네이트, 특히 바람직하게는 메탄술포네이트, C 6 -C 10 -아릴술포네이트, 특히 바람직하게는 p-톨루엔술포네이트이다.

    R 10 및 R 11 의 의미로서 상기 언급한 라디칼은 임의로 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 5 -알킬, 특히 메틸, C 1 -C 5 -알콕시, 아릴, 및 히드록실, 티올, 티오에테르, 케톤, 알데히드, 에스테르, 에테르, 아민, 이민, 아미드, 니트로, 카르복실산, 디술피드, 카르보네이트, 이소시아네이트, 카르보디이미드, 카르보알콕시, 카르바메이트 및 할로겐으로 이루어진 군으로부터 선택된 관능기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 추가의 라디칼에 의해 치환된다.

    특히, 라디칼 R 10 및 R 11 은 동일 또는 상이할 수 있고 각각 이소프로필, 네오펜틸, 아다만틸, 메시틸 또는 2,6-디이소프로필페닐이다.

    특히 바람직한 이미다졸리딘 라디칼 (Im)은 하기 구조 (IIIa) 내지 (IIIf)를 갖고, 여기서 Ph는 각 경우에 페닐 라디칼이고, Bu는 부틸 라디칼이고, Mes는 각 경우에 2,4,6-트리메틸페닐 라디칼이거나 Mes는 대안적으로 모든 경우에 2,6-디이소프로필페닐이다.

    <구조 IIIa 내지 IIIf>

    화학식 A의 촉매의 다종다양한 대표물들이 원칙적으로 예를 들어 WO-A-96/04289 및 WO-A-97/06185로부터 공지되어 있다.

    바람직한 Im 라디칼에 대한 대안적으로서, 화학식 A 내의 하나 또는 둘 다의 리간드 L은 또한 바람직하게는, 알킬 기 중 하나 이상이 2급 알킬 기 또는 시클로알킬 기, 바람직하게는 이소프로필, 이소부틸, sec-부틸, 네오펜틸, 시클로펜틸 또는 시클로헥실인, 동일 또는 상이한 트리알킬포스핀 리간드이다.

    화학식 A 내의 하나 또는 둘 다의 리간드 L이, 알킬 기 중 하나 이상이 2급 알킬 기 또는 시클로알킬 기, 바람직하게는 이소프로필, 이소부틸, sec-부틸, 네오펜틸, 시클로펜틸 또는 시클로헥실인 트리알킬포스핀 리간드인 것이 특히 바람직하다.

    화학식 A에 포함되고 구조 IV를 갖는 촉매 (그럽스 (I) 촉매) 및 구조 V를 갖는 촉매 (그럽스 (II) 촉매)가 특히 바람직하고, 여기서 Cy는 시클로헥실이다.

    <구조 IV>

    <구조 V>

    추가 실시양태에서, 화학식 A1의 촉매가 사용된다.

    <화학식 A1>

    상기 식에서,

    X 1 , X 2 및 L은 화학식 A에서와 동일한 일반적인, 바람직한 및 특히 바람직한 의미를 가질 수 있고,

    n은 0, 1 또는 2이고,

    m은 0, 1, 2, 3 또는 4이고,

    라디칼 R'는 동일 또는 상이하고 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 알콕시, 알케닐옥시, 알키닐옥시, 아릴옥시, 알콕시카르보닐, 알킬아미노, 알킬티오, 아릴티오, 알킬술포닐 또는 알킬술피닐 라디칼이고, 이들은 모두 각 경우에 하나 이상의 알킬, 할로겐, 알콕시, 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼에 의해 치환될 수 있다.

    화학식 A1에 포함되는 바람직한 촉매로서, 하기 화학식 VI의 촉매를 사용할 수 있고, 여기서 Mes는 각 경우에 2,4,6-트리메틸페닐이고 Ph는 페닐이다.

    <화학식 VI>

    문헌에서 "놀란(Nolan) 촉매"라고도 지칭되는 이러한 촉매는, 예를 들어 WO-A-2004/112951로부터 공지되어 있다.

    화학식 B의 촉매를 사용하는 것도 확립되어 있다.

    <화학식 B>

    상기 식에서,

    M은 루테늄 또는 오스뮴이고,

    X 1 및 X 2 는 동일 또는 상이한 리간드, 바람직하게는 음이온성 리간드이고,

    Y는 산소 (O), 황 (S), NR 1 라디칼 또는 PR 1 라디칼이고, 여기서 R 1 은 하기 정의된 바와 같고,

    R 1 은 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 알콕시, 알케닐옥시, 알키닐옥시, 아릴옥시, 알콕시카르보닐, 알킬아미노, 알킬티오, 아릴티오, 알킬술포닐 또는 알킬술피닐 라디칼이고, 이들은 각 경우에 임의로 하나 이상의 알킬, 할로겐, 알콕시, 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼에 의해 치환될 수 있고,

    R 2 , R 3 , R 4 및 R 5 는 동일 또는 상이하고 각각 수소 또는 유기 또는 무기 라디칼이고,

    R 6 은 수소 또는 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 아릴 라디칼이고,

    L은 화학식 A에 관한 의미와 동일한 의미를 갖는 리간드이다.

    화학식 B의 촉매는 원칙적으로 공지되어 있다. 이러한 부류의 화합물의 대표물은 호베이다(Hoveyda) 등에 의해 US 2002/0107138 A1 및 문헌 [Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 4592]에 기재된 촉매, 및 그렐라(Grela) 등에 의해 WO-A-2004/035596 및 문헌 [Eur. J. Org. Chem 2003, 963-966] 및 [Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 4038] 및 또한 [J. Org. Chem. 2004, 69, 6894-96] 및 [Chem. Eur. J 2004, 10, 777-784]에 기재된 촉매이다. 촉매는 상업적으로 입수가능하거나 인용된 참고문헌에 기재된 바와 같이 제조될 수 있다.

    화학식 B의 촉매에서, L은, 통상 전자 공여체 기능을 갖고 화학식 A 내의 L과 동일한 일반적인, 바람직한 및 특히 바람직한 의미를 가질 수 있는 리간드이다.

    더욱이, 화학식 B 내의 L은 바람직하게는 P(R 7 ) 3 라디칼이고, 여기서 라디칼 R 7 은 각각 서로 독립적으로 C 1 -C 6 -알킬, C 3 -C 8 -시클로알킬 또는 아릴이거나, 치환 또는 비치환된 이미다졸리딘 라디칼 ("Im")이다.

    C 1 -C 6 -알킬은 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 1-메틸부틸, 2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 네오펜틸, 1-에틸프로필 및 n-헥실이다.

    C 3 -C 8 -시클로알킬은 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸 및 시클로옥틸을 포함한다.

    아릴은 6 내지 24개의 골격 탄소 원자를 갖는 방향족 라디칼이다. 6 내지 10개의 골격 탄소 원자를 갖는 바람직한 모노시클릭, 비시클릭 또는 트리시클릭 카르보시클릭 방향족 라디칼로서, 예를 들어, 페닐, 비페닐, 나프틸, 페난트레닐 또는 안트라세닐이 언급될 수 있다.

    이미다졸리딘 라디칼 (Im)은 화학식 IIa 또는 IIb의 구조를 갖는다.

    <화학식 IIa>

    <화학식 IIb>

    상기 식에서,

    R 8 , R 9 , R 10 , R 11 은 동일 또는 상이하고 각각 수소, 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 30 -알킬, C 3 -C 20 -시클로알킬, C 2 -C 20 -알케닐, C 2 -C 20 -알키닐, C 6 -C 24 -아릴, C 1 -C 20 -카르복실레이트, C 1 -C 20 -알콕시, C 2 -C 20 -알케닐옥시, C 2 -C 20 -알키닐옥시, C 6 -C 20 -아릴옥시, C 2 -C 20 -알콕시카르보닐, C 1 -C 20 -알킬티오, C 6 -C 20 -아릴티오, C 1 -C 20 -알킬술포닐, C 1 -C 20 -알킬술포네이트, C 6 -C 20 -아릴술포네이트 또는 C 1 -C 20 -알킬술피닐이다.

    적절한 경우, 라디칼 R 8 내지 R 11 중 하나 이상은 서로 독립적으로 하나 이상의 치환기, 바람직하게는 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 10 -알킬, C 3 -C 8 -시클로알킬, C 1 -C 10 -알콕시 또는 C 6 -C 24 -아릴에 의해 치환될 수 있고, 여기서 앞서 언급된 이들 치환기는 또한 하나 이상의 라디칼, 바람직하게는 할로겐, 특히 염소 또는 브로민, C 1 -C 5 -알킬, C 1 -C 5 -알콕시 및 페닐로 이루어진 군으로부터 선택된 라디칼에 의해 치환될 수 있다.

    특히 R 8 및 R 9 가 각각 서로 독립적으로 수소, C 6 -C 24 -아릴, 특히 바람직하게는 페닐, 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 10 -알킬, 특히 바람직하게는 프로필 또는 부틸이거나, 이들이 부착되어 있는 탄소 원자와 함께, 시클로알킬 또는 아릴 라디칼을 형성하고, 여기서 앞서 언급된 모든 라디칼은 또한 임의로 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 10 -알킬, C 1 -C 10 -알콕시, C 6 -C 24 -아릴, 및 히드록실, 티올, 티오에테르, 케톤, 알데히드, 에스테르, 에테르, 아민, 이민, 아미드, 니트로, 카르복실산, 디술피드, 카르보네이트, 이소시아네이트, 카르보디이미드, 카르보알콕시, 카르바메이트 및 할로겐으로 이루어진 군으로부터 선택된 관능기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 추가의 라디칼에 의해 치환될 수 있는, 화학식 B의 촉매를 사용하는 것이 확립되었다.

    추가의 바람직한 실시양태에서, 라디칼 R 10 및 R 11 이 동일 또는 상이하고 각각 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 10 -알킬, 특히 바람직하게는 i-프로필 또는 네오펜틸, C 3 -C 10 -시클로알킬, 바람직하게는 아다만틸, C 6 -C 24 -아릴, 특히 바람직하게는 페닐, C 1 -C 10 -알킬술포네이트, 특히 바람직하게는 메탄술포네이트, 또는 C 6 -C 10 -아릴술포네이트, 특히 바람직하게는 p-톨루엔술포네이트인 화학식 B의 촉매가 사용된다.

    R 10 및 R 11 의 의미로서 상기 언급한 라디칼은 임의로 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 5 -알킬, 특히 메틸, C 1 -C 5 -알콕시, 아릴, 및 히드록실, 티올, 티오에테르, 케톤, 알데히드, 에스테르, 에테르, 아민, 이민, 아미드, 니트로, 카르복실산, 디술피드, 카르보네이트, 이소시아네이트, 카르보디이미드, 카르보알콕시, 카르바메이트 및 할로겐으로 이루어진 군으로부터 선택된 관능기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 추가의 라디칼에 의해 치환된다.

    특히, 라디칼 R 10 및 R 11 은 동일 또는 상이할 수 있고 이소프로필, 네오펜틸, 아다만틸, 또는 메시틸이다.

    특히 바람직한 이미다졸리딘 라디칼 (Im)은 상기에서 이미 언급된 하기 구조 (IIIa) 내지 (IIIf)를 갖고, 여기서 Mes는 각 경우에 2,4,6-트리메틸페닐이다.

    화학식 B의 촉매에서, X 1 및 X 2 는 동일 또는 상이하고, 예를 들어, 수소, 할로겐, 유사할로겐, 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 30 -알킬, C 6 -C 24 -아릴, C 1 -C 20 -알콕시, C 6 -C 24 -아릴옥시, C 3 -C 20 -알킬디케토네이트, C 6 -C 24 -아릴디케토네이트, C 1 -C 20 -카르복실레이트, C 1 -C 20 -알킬술포네이트, C 6 -C 24 -아릴술포네이트, C 1 -C 20 -알킬티올, C 6 -C 24 -아릴티올, C 1 -C 20 -알킬술포닐 또는 C 1 -C 20 -알킬술피닐일 수 있다.

    앞서 언급된 라디칼 X 1 및 X 2 는 또한 하나 이상의 추가의 라디칼, 예를 들어 할로겐, 바람직하게는 플루오린, C 1 -C 10 -알킬, C 1 -C 10 -알콕시 또는 C 6 -C 24 -아릴에 의해 치환될 수 있고, 여기서 후자의 라디칼은 또한 할로겐, 바람직하게는 플루오린, C 1 -C 5 -알킬, C 1 -C 5 -알콕시 및 페닐로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수도 있다.

    바람직한 실시양태에서, X 1 및 X 2 는 동일 또는 상이하고 각각 할로겐, 특히 플루오린, 염소, 브로민 또는 아이오딘, 벤조에이트, C 1 -C 5 -카르복실레이트, C 1 -C 5 -알킬, 페녹시, C 1 -C 5 -알콕시, C 1 -C 5 -알킬티올, C 6 -C 24 -아릴티올, C 6 -C 24 -아릴 또는 C 1 -C 5 -알킬술포네이트이다.

    특히 바람직한 실시양태에서, X 1 및 X 2 는 동일하고 할로겐, 특히 염소, CF 3 COO, CH 3 COO, CFH 2 COO, (CH 3 ) 3 CO, (CF 3 ) 2 (CH 3 )CO, (CF 3 )(CH 3 ) 2 CO, PhO (페녹시), MeO (메톡시), EtO (에톡시), 토실레이트 (p-CH 3 -C 6 H 4 -SO 3 ), 메실레이트 (CH 3 -SO 3 ) 또는 CF 3 SO 3 (트리플루오로메탄술포네이트)이다.

    화학식 B에서, 라디칼 R 1 은 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 알콕시, 알케닐옥시, 알키닐옥시, 아릴옥시, 알콕시카르보닐, 알킬아미노, 알킬티오, 아릴티오, 알킬술포닐 또는 알킬술피닐 라디칼이고 이들은 모두 각 경우에 임의로 하나 이상의 알킬, 할로겐, 알콕시, 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼에 의해 치환될 수 있다.

    라디칼 R 1 은 통상 C 1 -C 30 -알킬, C 3 -C 20 -시클로알킬, C 2 -C 20 -알케닐, C 2 -C 20 -알키닐, C 6 -C 24 -아릴, C 1 -C 20 -알콕시, C 2 -C 20 -알케닐옥시, C 2 -C 20 -알키닐옥시, C 6 -C 24 -아릴옥시, C 2 -C 20 -알콕시카르보닐, C 1 -C 20 -알킬아미노, C 1 -C 20 -알킬티오, C 6 -C 24 -아릴티오, C 1 -C 20 -알킬술포닐 or C 1 -C 20 -알킬술피닐 라디칼이고 이들은 모두 각 경우에 임의로 하나 이상의 알킬, 할로겐, 알콕시, 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼에 의해 치환될 수 있다.

    R 1 은 바람직하게는 a C 3 -C 20 -시클로알킬 라디칼, C 6 -C 24 -아릴 라디칼 또는 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 30 -알킬 라디칼이고, 여기서 후자는, 적절한 경우, 하나 이상의 이중 또는 삼중 결합 또는 또한 하나 이상의 헤테로원자, 바람직하게는 산소 또는 질소가 개재될 수 있다. R 1 은 특히 바람직하게는 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 12 -알킬 라디칼이다.

    C 3 -C 20 -시클로알킬 라디칼은 예를 들어 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸 및 시클로옥틸을 포함한다.

    C 1 -C 12 -알킬 라디칼은 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 1-메틸부틸, 2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 네오펜틸, 1-에틸프로필, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-데실 또는 n-도데실일 수 있다. 특히, R 1 은 메틸 또는 이소프로필이다.

    C 6 -C 24 -아릴 라디칼은 6 내지 24개의 골격 탄소 원자를 갖는 방향족 라디칼이다. 6 내지 10개의 골격 탄소 원자를 갖는 바람직한 모노시클릭, 비시클릭 또는 트리시클릭 카르보시클릭 방향족 라디칼로서, 예를 들어, 페닐, 비페닐, 나프틸, 페난트레닐 또는 안트라세닐이 언급될 수 있다.

    화학식 B에서, 라디칼 R 2 , R 3 , R 4 및 R 5 는 동일 또는 상이하고 수소 또는 유기 또는 무기 라디칼일 수 있다.

    적절한 실시양태에서, R 2 , R 3 , R 4 , R 5 는 동일 또는 상이하고 각각 수소, 할로겐, 니트로, CF 3 , 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 알콕시, 알케닐옥시, 알키닐옥시, 아릴옥시, 알콕시카르보닐, 알킬아미노, 알킬티오, 아릴티오, 알킬술포닐 또는 알킬술피닐 라디칼이고 이들은 모두 각 경우에 임의로 하나 이상의 알킬, 알콕시, 할로겐, 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼에 의해 치환될 수 있다.

    R 2 , R 3 , R 4 , R 5 는 통상 동일 또는 상이하고 수소, 할로겐, 바람직하게는 염소 또는 브로민, 니트로, CF 3 , C 1 -C 30 -알킬, C 3 -C 20 -시클로알킬, C 2 -C 20 -알케닐, C 2 -C 20 -알키닐, C 6 -C 24 -아릴, C 1 -C 20 -알콕시, C 2 -C 20 -알케닐옥시, C 2 -C 20 -알키닐옥시, C 6 -C 24 -아릴옥시, C 2 -C 20 -알콕시카르보닐, C 1 -C 20 -알킬아미노, C 1 -C 20 -알킬티오, C 6 -C 24 -아릴티오, C 1 -C 20 -알킬술포닐 또는 C 1 -C 20 -알킬술피닐 라디칼이고 이들은 모두 각 경우에 임의로 하나 이상의 C 1 -C 30 -알킬, C 1 -C 20 -알콕시, 할로겐, C 6 -C 24 -아릴 또는 헤테로아릴 라디칼에 의해 치환될 수 있다.

    특히 확립된 실시양태에서, R 2 , R 3 , R 4 , R 5 는 동일 또는 상이하고 각각 니트로, 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 30 -알킬, C 5 -C 20 -시클로알킬, 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 20 -알콕시 또는 C 6 -C 24 -아릴 라디칼, 바람직하게는 페닐 또는 나프틸이다. C 1 -C 30 -알킬 라디칼 및 C 1 -C 20 -알콕시 라디칼은 임의로 하나 이상의 이중 또는 삼중 결합 또는 또한 하나 이상의 헤테로원자, 바람직하게는 산소 또는 질소가 개재될 수 있다.

    더욱이, 라디칼 R 2 , R 3 , R 4 또는 R 5 중 둘 이상은 또한 지방족 또는 방향족 구조를 통해 가교될 수 있다. 예를 들어, R 3 및 R 4 는 화학식 B의 페닐 고리 내에서 이들이 결합되어 있는 탄소 원자와 함께 페닐 상에 융합된 고리를 형성할 수 있어, 결과적으로 전체로 나프틸 구조가 생성된다.

    화학식 B에서, 라디칼 R 6 은 수소 또는 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 아릴 라디칼이다. R 6 은 바람직하게는 수소, C 1 -C 30 -알킬 라디칼, C 2 -C 20 -알케닐 라디칼, C 2 -C 20 -알키닐 라디칼 또는 C 6 -C 24 -아릴 라디칼이다. R 6 은 특히 바람직하게는 수소이다.

    화학식 B1의 촉매가 추가로 적합하다.

    <화학식 B1>

    상기 식에서,

    M, L, X 1 , X 2 , R 1 , R 2 , R 3 , R 4 및 R 5 는 화학식 B에 대해 언급된 일반적인, 바람직한 및 특히 바람직한 의미를 가질 수 있다.

    화학식 B1의 촉매는 원칙적으로, 예를 들어, US 2002/0107138 A1 (호베이다 등)로부터 공지되어 있고 이러한 문헌에 명시된 제조 방법에 의해 수득될 수 있다.

    M이 루테늄이고,

    X 1 및 X 2 둘 다가 할로겐, 특히 둘 다가 염소이고,

    R 1 이 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 12 -알킬 라디칼, 특히 이소프로필이고,

    R 2 , R 3 , R 4 , R 5 가 화학식 B에 대해 언급된 일반적인 및 바람직한 의미를 갖고 보다 특히 모두 수소이고,

    L이 화학식 B에 대해 언급된 일반적인 및 바람직한 의미를 갖고 보다 특히 화학식 IIa 또는 IIb의 치환 또는 비치환 이미다졸리딘 라디칼

    <화학식 IIa>

    <화학식 IIb>

    (상기 식에서,

    R 8 , R 9 , R 10 , R 11 은 동일 또는 상이하고 각각 수소, 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 30 -알킬, C 3 -C 20 -시클로알킬, C 2 -C 20 -알케닐, C 2 -C 20 -알키닐, C 6 -C 24 -아릴, C 1 -C 20 -카르복실레이트, C 1 -C 20 -알콕시, C 2 -C 20 -알케닐옥시, C 2 -C 20 -알키닐옥시, C 6 -C 24 -아릴옥시, C 2 -C 20 -알콕시카르보닐, C 1 -C 20 -알킬티오, C 6 -C 24 -아릴티오, C 1 -C 20 -알킬술포닐, C 1 -C 20 -알킬술포네이트, C 6 -C 24 -아릴술포네이트 또는 C 1 -C 20 -알킬술피닐이고, 여기서 앞서 언급된 라디칼은 각 경우에 하나 이상의 치환기, 바람직하게는 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 10 -알킬, C 3 -C 8 -시클로알킬, C 1 -C 10 -알콕시 또는 C 6 -C 24 -아릴에 의해 치환될 수 있고, 앞서 언급된 이들 치환기는 또한 하나 이상의 라디칼, 바람직하게는 할로겐, 특히 염소 또는 브로민, C 1 -C 5 -알킬, C 1 -C 5 -알콕시 및 페닐로 이루어진 군으로부터 선택된 라디칼에 의해 치환될 수도 있음)인

    화학식 B1의 촉매가 특히 바람직하다.

    일반 구조 화학식 B1에 포함되고, 화학식 VII을 갖는 촉매가 매우 특히 바람직하고, 여기서 Mes는 각 경우에 2,4,6-트리메틸페닐이다.

    <화학식 VII>

    이러한 촉매 VII은 문헌에서 "호베이다 촉매"라고도 지칭된다.

    일반 구조 화학식 B1에 포함되고, 하기 화학식 VIII, IX, X, XI, XII, XIII, XIV 및 XV 중 하나를 갖는 촉매가 추가의 적합한 촉매이고, 여기서 Mes는 각 경우에 2,4,6-트리메틸페닐이다.

    <화학식 VIII, IX, X, XI, XII, XIII, XIV 및 XV>

    추가의 적합한 촉매는 화학식 B2를 갖는다.

    <화학식 B2>

    상기 식에서,

    M, L, X 1 , X 2 , R 1 및 R 6 은 화학식 B에 대해 언급된 일반적인 및 바람직한 의미를 갖고,

    라디칼 R 12 는 동일 또는 상이하고, 화학식 B 내의 라디칼 R 2 , R 3 , R 4 및 R 5 에 대하여 명시된 일반적인 및 바람직한 의미를 갖되, 수소는 제외되고,

    n은 0, 1, 2 또는 3이다.

    화학식 B2의 촉매는 원칙적으로, 예를 들어, WO-A-2004/035596 (그렐라)로부터 공지되어 있고 이러한 문헌에 명시된 제조 방법에 의해 수득될 수 있다.

    M이 루테늄이고,

    X 1 및 X 2 둘 다가 할로겐, 특히 둘 다가 염소이고,

    R 1 이 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 12 -알킬 라디칼, 특히 이소프로필이고,

    R 12 가 화학식 B2에 대해 언급된 의미를 갖고,

    n이 0, 1, 2 또는 3이고, 특히 0이고,

    R 6 가 수소이고,

    L이 화학식 B에 대해 언급된 의미를 갖고 특히 화학식 IIa 또는 IIb의 치환 또는 비치환 이미다졸리딘 라디칼이고, 여기서 R 8 , R 9 , R 10 , R 11 은 동일 또는 상이하고 화학식 B1의 매우 특히 바람직한 촉매에 대해 언급된 의미를 갖는

    화학식 B2의 촉매가 특히 바람직하다.

    하기 구조 XVI의 촉매가 특히 적합하다.

    <구조 XVI>

    촉매 XVI는 문헌에서 "그렐라 촉매"라고도 지칭된다.

    화학식 B2에 포함되는 추가의 적합한 촉매는 하기 구조 XVII를 갖고, 여기서 Mes는 각 경우에 2,4,6-트리메틸페닐이다.

    <구조 XVII>

    하나의 대안은 또한 수지상(dendritic) 구조를 갖는 화학식 B3의 촉매를 사용하는 것이다.

    <화학식 B3>

    상기 식에서, D 1 , D 2 , D 3 및 D 4 는 각각 하기 나타낸 화학식 XVIII의 구조를 가지며, 이는 우측에 나타낸 메틸렌 기를 통해 화학식 B3의 규소에 결합됨,

    <화학식 XVIII>

    상기 식에서,

    M, L, X 1 , X 2 , R 1 , R 2 , R 3 , R 5 및 R 6 은 화학식 B에 대해 언급된 일반적인 및 바람직한 의미를 가질 수 있다.

    화학식 B3의 촉매는 US 2002/0107138 A1로부터 공지되어 있고 이러한 문헌에 기재된 바와 같이 제조될 수 있다.

    추가의 대안적 실시양태는 화학식 B4의 촉매를 제공한다.

    <화학식 B4>

    상기 식에서, 기호 ●는 지지체를 나타낸다.

    지지체는 바람직하게는 폴리(스티렌-디비닐벤젠) 공중합체 (PS-DVB)이다.

    화학식 B4의 촉매는 원칙적으로, 문헌 [Chem. Eur. J. 2004 10, 777-784]으로부터 공지되어 있고 이러한 문헌에 기재된 제조 방법에 의해 수득될 수 있다.

    앞서 언급된 모든 유형 (B)의 촉매를 그 자체로 사용할 수 있거나 고체 지지체에 적용하고 고정화시킬 수 있다. 적합한 고체 상 또는 지지체는 첫째로 복분해의 반응 혼합물에 대해 불활성이고 둘째로 촉매의 활성에 악영향을 미치지 않는 물질이다. 촉매를 고정화시키기 위해, 예를 들어, 금속, 유리, 중합체, 세라믹, 유기 중합체 비드 또는 무기 졸-겔, 카본 블랙, 실리카, 규산염, 탄산칼슘 및 황산바륨을 사용할 수 있다.

    추가 실시양태는 화학식 C의 촉매를 제공한다.

    <화학식 C>

    상기 식에서,

    M은 루테늄 또는 오스뮴이고,

    X 1 및 X 2 는 동일 또는 상이하고 음이온성 리간드이고,

    R"는 동일 또는 상이하고 유기 라디칼이고,

    Im은 치환 또는 비치환된 이미다졸리딘 라디칼이고,

    An은 음이온이다.

    화학식 C의 촉매는 원칙적으로 공지되어 있다 (예를 들어 문헌 [Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 6161-6165] 참조).

    화학식 C 내의 X 1 및 X 2 는 화학식 A 및 B에서와 동일한 일반적인, 바람직한 및 특히 바람직한 의미를 가질 수 있다.

    이미다졸리딘 라디칼 (Im)은 통상 화학식 A 및 B의 촉매 유형에 대해 상기 언급된 화학식 IIa 또는 IIb의 구조를 갖고 바람직한 것으로 거기에 언급된 모든 구조, 특히 화학식 IIIa 내지 IIIf의 구조를 가질 수 있다.

    화학식 C 내의 라디칼 R"는 동일 또는 상이하고 각각 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 30 -알킬, C 5 -C 30 -시클로알킬 또는 아릴 라디칼이고, 여기서 C 1 -C 30 -알킬 라디칼은 하나 이상의 이중 또는 삼중 결합 또는 하나 이상의 헤테로원자, 바람직하게는 산소 또는 질소가 개재될 수 있다.

    아릴은 6 내지 24개의 골격 탄소 원자를 갖는 방향족 라디칼이다. 6 내지 10개의 골격 탄소 원자를 갖는 바람직한 모노시클릭, 비시클릭 또는 트리시클릭 카르보시클릭 방향족 라디칼로서, 예를 들어, 페닐, 비페닐, 나프틸, 페난트레닐 또는 안트라세닐이 언급될 수 있다.

    화학식 C 내의 라디칼 R"이 동일하고, 각각 페닐, 시클로헥실, 시클로펜틸, 이소프로필, o-톨릴, o-크실릴 또는 메시틸인 것이 바람직하다.

    추가의 대안은 화학식 D의 촉매를 사용하는 것이다.

    <화학식 D>

    상기 식에서,

    M은 루테늄 또는 오스뮴이고,

    R 13 및 R 14 는 각각 서로 독립적으로 수소, C 1 -C 20 -알킬, C 2 -C 20 -알케닐, C 2 -C 20 알키닐, C 6 -C 24 -아릴, C 1 -C 20 -카르복실레이트, C 1 -C 20 -알콕시, C 2 -C 20 -알케닐옥시, C 2 -C 20 -알키닐옥시, C 6 -C 24 -아릴옥시, C 2 -C 20 -알콕시카르보닐, C 1 -C 20 -알킬티오, C 1 -C 20 -알킬술포닐 또는 C 1 -C 20 알킬술피닐이고,

    X 3 은 음이온성 리간드이고,

    L 2 는 모노시클릭인지의 또는 폴리시클릭인지의 여부에 관계 없이 중성 π-결합된 리간드이고,

    L 3 은 포스핀, 술폰화 포스핀, 플루오린화 포스핀, 3개 이하의 아미노알킬, 암모니오알킬, 알콕시알킬, 알콕시카르보닐알킬, 히드로카르보닐알킬, 히드록시알킬 또는 케토알킬 기를 갖는 관능화된 포스핀, 포스파이트, 포스피나이트, 포스포나이트, 포스핀아민, 아르신, 스티빈, 에테르, 아민, 아미드, 이민, 술폭시드, 티오에테르 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 리간드이고,

    Y - 는 비-배위 결합 음이온이고,

    n은 0, 1, 2, 3, 4 또는 5이다.

    추가 실시양태는 화학식 E의 촉매의 사용을 수반한다.

    <화학식 E>

    상기 식에서

    M 2 는 몰리브데넘이고,

    R 15 및 R 16 은 동일 또는 상이하고 각각 수소, C 1 -C 20 -알킬, C 2 -C 20 -알케닐, C 2 -C 20 -알키닐, C 6 -C 24 -아릴, C 1 -C 20 -카르복실레이트, C 1 -C 20 -알콕시, C 2 -C 20 -알케닐옥시, C 2 -C 20 -알키닐옥시, C 6 -C 24 -아릴옥시, C 2 -C 20 -알콕시카르보닐, C 1 -C 20 -알킬티오, C 1 -C 20 -알킬술포닐 또는 C 1 -C 20 -알킬술피닐이고,

    R 17 및 R 18 은 동일 또는 상이하고 각각 치환 또는 할로겐-치환된 C 1 -C 20 -알킬, C 6 -C 24 -아릴, C 6 -C 30 -아르알킬 라디칼 또는 그의 실리콘 함유 유사체이다.

    추가의 대안은 화학식 F의 촉매를 사용하는 것이다.

    <화학식 F>

    상기 식에서,

    M은 루테늄 또는 오스뮴이고,

    X 1 및 X 2 는 동일 또는 상이하고 화학식 A 및 B에서 언급된 X 1 및 X 2 의 모든 의미를 가질 수 있는 음이온성 리간드이고,

    기호 L은 화학식 A 및 B에서 언급된 L의 모든 의미를 가질 수 있는, 동일 또는 상이한 리간드를 나타내고,

    R 19 및 R 20 은 동일 또는 상이하고 각각 수소이거나 치환 또는 비치환된 알킬이다.

    추가의 대안은 화학식 G, H 또는 K의 촉매를 사용하는 것이다.

    <화학식 G>

    <화학식 H>

    <화학식 K>

    상기 식에서,

    M은 오스뮴 또는 루테늄이고,

    X 1 및 X 2 는 동일 또는 상이하고 두 리간드, 바람직하게는 음이온성 리간드이고,

    L은 리간드, 바람직하게는 중성 전자 공여체이고,

    Z 1 및 Z 2 는 동일 또는 상이하고 중성 전자 공여체이고,

    R 21 및 R 22 는 각각 서로 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 카르복실레이트, 알콕시, 알케닐옥시, 알키닐옥시, 아릴옥시, 알콕시카르보닐, 알킬아미노, 알킬티오, 알킬술포닐 또는 알킬술피닐이고 이들은 각 경우에 알킬, 할로겐, 알콕시, 아릴 또는 헤테로아릴 중에서 선택된 하나 이상의 라디칼에 의해 치환된다.

    화학식 G, H 및 K의 촉매는 원칙적으로, 예를 들어 WO 2003/011455 A1, WO 2003/087167 A2, 문헌 [Organometallics 2001, 20, 5314] 및 [Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 4038]으로부터 공지되어 있다. 촉매는 상업적으로 입수가능하거나 앞서 언급된 참고문헌에 명시된 제조 방법에 의해 합성될 수 있다.

    본 발명에 따라 사용될 수 있는 화학식 G, H 및 K의 촉매에서, Z 1 및 Z 2 는 동일 또는 상이하고 중성 전자 공여체이다. 이들 리간드는 통상 약하게 배위 결합된다. 리간드는 전형적으로 임의로 치환된 헤테로시클릭 기이다. 이들은 1 내지 4개, 바람직하게는 1 내지 3개, 특히 바람직하게는 1 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 5- 또는 6-원 모노시클릭 기 또는 2, 3, 4 또는 5개의 상기 유형의 5- 또는 6-원 모노시클릭 기로 이루어진 비시클릭 또는 폴리시클릭 구조일 수 있고, 여기서 앞서 언급된 모든 기는 각 경우에 임의로 하나 이상의 알킬, 바람직하게는 C 1 -C 10 -알킬, 시클로알킬, 바람직하게는 C 3 -C 8 -시클로알킬, 알콕시, 바람직하게는 C 1 -C 10 -알콕시, 할로겐, 바람직하게는 염소 또는 브로민, 아릴, 바람직하게는 C 6 -C 24 -아릴, 또는 헤테로아릴, 바람직하게는 C 5 -C 23 -헤테로아릴 라디칼에 의해 치환될 수 있고, 이들은 또한 각각 하나 이상의 기, 바람직하게는 할로겐, 특히 염소 또는 브로민, C 1 -C 5 -알킬, C 1 -C 5 -알콕시 및 페닐로 이루어진 군으로부터 선택된 기에 의해 치환될 수 있다.

    Z 1 및 Z 2 의 예는 질소 함유 헤테로사이클, 예컨대 피리딘, 피리다진, 비피리딘, 피리미딘, 피라진, 피라졸리딘, 피롤리딘, 피페라진, 인다졸, 퀴놀린, 퓨린, 아크리딘, 비스이미다졸, 피콜릴이민, 이미다졸리딘 및 피롤을 포함한다.

    Z 1 및 Z 2 는 또한 시클릭 구조를 형성하도록 서로 가교될 수 있다. 이 경우에, Z 1 및 Z 2 는 단일 두자리(bidentate) 리간드를 형성한다.

    화학식 G, H 및 K의 촉매에서, L은 화학식 A 및 B 내의 L과 동일한 일반적인, 바람직한 및 특히 바람직한 의미를 취할 수 있다.

    화학식 G, H 및 K의 촉매에서, R 21 및 R 22 는 동일 또는 상이하고 각각 알킬, 바람직하게는 C 1 -C 30 -알킬, 특히 바람직하게는 C 1 -C 20 -알킬, 시클로알킬, 바람직하게는 C 3 -C 20 -시클로알킬, 특히 바람직하게는 C 3 -C 8 -시클로알킬, 알케닐, 바람직하게는 C 2 -C 20 -알케닐, 특히 바람직하게는 C 2 -C 16 -알케닐, 알키닐, 바람직하게는 C 2 -C 20 -알키닐, 특히 바람직하게는 C 2 -C 16 -알키닐, 아릴, 바람직하게는 C 6 -C 24 -아릴, 카르복실레이트, 바람직하게는 C 1 -C 20 -카르복실레이트, 알콕시, 바람직하게는 C 1 -C 20 -알콕시, 알케닐옥시, 바람직하게는 C 2 -C 20 -알케닐옥시, 알키닐옥시, 바람직하게는 C 2 -C 20 -알키닐옥시, 아릴옥시, 바람직하게는 C 6 -C 24 -아릴옥시, 알콕시카르보닐, 바람직하게는 C 2 -C 20 -알콕시카르보닐, 알킬아미노, 바람직하게는 C 1 -C 30 -알킬아미노, 알킬티오, 바람직하게는 C 1 -C 30 -알킬티오, 아릴티오, 바람직하게는 C 6 -C 24 -아릴티오, 알킬술포닐, 바람직하게는 C 1 -C 20 -알킬술포닐, 또는 알킬술피닐, 바람직하게는 C 1 -C 20 -알킬술피닐이고, 여기서 앞서 언급된 치환기는 하나 이상의 알킬, 할로겐, 알콕시, 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼에 의해 치환될 수 있다.

    화학식 G, H 및 K의 촉매에서, X 1 및 X 2 는 동일 또는 상이하고 화학식 A 내의 X 1 및 X 2 에 대해 상기 명시된 바와 동일한 일반적인, 바람직한 및 특히 바람직한 의미를 가질 수 있다.

    M이 루테늄이고,

    X 1 및 X 2 둘 다가 할로겐, 특히 염소이고,

    R 1 및 R 2 가 동일 또는 상이하고 1 내지 4개, 바람직하게는 1 내지 3개, 특히 바람직하게는 1 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 5- 또는 6-원 모노시클릭 기 또는 2, 3, 4 또는 5개의 상기 유형의 5- 또는 6-원 모노시클릭 기로 이루어진 비시클릭 또는 폴리시클릭 구조이고, 여기서 앞서 언급된 모든 기는 각 경우에 하나 이상의 알킬, 바람직하게는 C 1 -C 10 -알킬, 시클로알킬, 바람직하게는 C 3 -C 8 -시클로알킬, 알콕시, 바람직하게는 C 1 -C 10 -알콕시, 할로겐, 바람직하게는 염소 또는 브로민, 아릴, 바람직하게는 C 6 -C 24 -아릴, 또는 헤테로아릴, 바람직하게는 C 5 -C 23 -헤테로아릴 라디칼에 의해 치환될 수 있고,

    R 21 및 R 22 가 동일 또는 상이하고 각각 C 1 -C 30 -알킬, C 3 -C 20 -시클로알킬, C 2 -C 20 -알케닐, C 2 -C 20 -알키닐, C 6 -C 24 -아릴, C 1 -C 20 -카르복실레이트, C 1 -C 20 -알콕시, C 2 -C 20 -알케닐옥시, C 2 -C 20 -알키닐옥시, C 6 -C 24 -아릴옥시, C 2 -C 20 -알콕시카르보닐, C 1 -C 30 -알킬아미노, C 1 -C 30 -알킬티오, C 6 -C 24 -아릴티오, C 1 -C 20 -알킬술포닐, C 1 -C 20 -알킬술피닐이고,

    L이 상기 기재된 화학식 IIa 또는 IIb, 특히 화학식 IIIa 내지 IIIf의 구조를 갖는 것인

    화학식 G, H 및 K의 촉매를 사용하는 것이 바람직하다.

    화학식 G에 포함되는 특히 바람직한 촉매는 구조 XIX를 갖는다.

    <구조 XIX>

    상기 식에서,

    R 23 및 R 24 동일 또는 상이하고 각각 할로겐, 직쇄형 또는 분지형 C 1 -C 20 -알킬, C 1 -C 20 -헤테로알킬, C 1 -C 10 -할로알킬, C 1 -C 10 -알콕시, C 6 -C 24 -아릴, 바람직하게는 페닐, 포르밀, 니트로, 질소 헤테로사이클, 바람직하게는 피리딘, 피페리딘 또는 피라진, 카르복시, 알킬카르보닐, 할로카르보닐, 카르바모일, 티오카르바모일, 카르바미도, 티오포르밀, 아미노, 디알킬아미노, 트리알킬실릴 또는 트리알콕시실릴이다.

    앞서 언급된 라디칼 C 1 -C 20 -알킬, C 1 -C 20 -헤테로알킬, C 1 -C 10 -할로알킬, C 1 -C 10 -알콕시, C 6 -C 24 -아릴, 바람직하게는 페닐, 포르밀, 니트로, 질소 헤테로사이클, 바람직하게는 피리딘, 피페리딘 또는 피라진, 카르복시, 알킬카르보닐, 할로카르보닐, 카르바모일, 티오카르바모일, 카르바미도, 티오포르밀, 아미노, 트리알킬실릴 및 트리알콕시실릴은 또한 각각 하나 이상의 할로겐, 바람직하게는 플루오린, 염소 또는 브로민, C 1 -C 5 -알킬, C 1 -C 5 -알콕시 또는 페닐 라디칼에 의해 치환될 수 있다.

    화학식 XIX의 촉매의 특히 바람직한 실시양태는 구조 XIXa 또는 XIXb를 갖고, 여기서 R 23 및 R 24 는 화학식 XIX에서 명시된 바와 동일한 의미를 갖는다.

    <구조 XIXa>

    <구조 XIXb>

    화학식 XIXa 내의 R 23 및 R 24 가 Br인 경우, 화합물은 문헌에서 그럽스 III 촉매로도 지칭된다.

    화학식 G, H 및 K에 포함되는 추가의 적합한 촉매는 하기 구조 화학식 XX 내지 XXXI를 갖고, 여기서 Mes는 각 경우에 2,4,6-트리메틸페닐이고 Ph는 페닐이다.

    <구조 화학식 XX 내지 XXXI>

    추가의 대안은 일반 구조 요소 N1을 갖는 촉매 N을 사용하는 것이고, 여기서 "*"로 표시된 탄소 원자는 하나 이상의 이중 결합을 통해 촉매 골격에 결합된다.

    <구조 요소 N1>

    상기 식에서,

    R 25 내지 R 32 는 동일 또는 상이하고 각각 수소, 할로겐, 히드록실, 알데히드, 케토, 티올, CF 3 , 니트로, 니트로소, 시아노, 티오시아노, 이소시아네이토, 카르보디이미드, 카르바메이트, 티오카르바메이트, 디티오카르바메이트, 아미노, 아미도, 이미노, 실릴, 술포네이트 (-SO 3 - ), -OSO 3 - , -PO 3 - 또는 OPO 3 - 또는 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 카르복실레이트, 알콕시, 알케닐옥시, 알키닐옥시, 아릴옥시, 알콕시카르보닐, 알킬아미노, 알킬티오, 아릴티오, 알킬술포닐, 알킬술피닐, 디알킬아미노, 알킬실릴 또는 알콕시실릴이고, 여기서 이들 라디칼은 각각 임의로 하나 이상의 알킬, 할로겐, 알콕시, 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼에 의해 치환될 수 있거나, 또는 대안적으로서, R 25 내지 R 32 로 이루어진 군으로부터의 직접 인접한 두 라디칼은 이들이 부착되어 있는 고리 탄소와 함께 가교를 통해 시클릭 기, 바람직하게는 방향족 시스템을 형성하거나, 대안적으로서, R 8 은 임의로 루테늄- 또는 오스뮴-카르벤 착물 촉매의 또 다른 리간드와 가교되고,

    m은 0 또는 1이고,

    A는 산소, 황, C(R 33 R 34 ), NR 35 , -C(R 36 )=C(R 37 )-, -C(R 36 )(R 38 )-C(R 37 )(R 39 )-이고, 여기서 R 33 내지 R 39 는 동일 또는 상이하고 각각 라디칼 R 25 내지 R 32 와 동일한 의미를 가질 수 있다.

    본 발명의 촉매는 화학식 N1의 구조 요소를 갖고, 여기서 "*"로 표시된 탄소 원자는 하나 이상의 이중 결합을 통해 촉매 골격에 결합된다. "*"로 표시된 탄소 원자가 둘 이상의 이중 결합을 통해 촉매 골격에 결합될 경우, 이들 이중 결합은 누적되거나 공액화될 수 있다.

    이러한 촉매 N은, 해당 관할권에 의해 허용되는 한, 촉매 N의 정의 및 그의 제조에 대해 본원에 참고로 포함된 EP-A-2 027 920에 기재되어 있다.

    화학식 N1의 구조 요소를 갖는 촉매 N은, 예를 들어, 하기 화학식 N2a 및 N2b의 촉매를 포함한다.

    <화학식 N2a>

    <화학식 N2b>

    상기 식에서,

    M은 루테늄 또는 오스뮴이고,

    X 1 및 X 2 는 동일 또는 상이하고 두 리간드, 바람직하게는 음이온성 리간드이고,

    L 1 및 L 2 는 동일 또는 상이한 리간드, 바람직하게는 중성 전자 공여체이고, 여기서 L 2 는 대안적으로 또한 라디칼 R 8 과 가교될 수 있고,

    n은 0, 1, 2 또는 3, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고,

    n'는 1 또는 2, 바람직하게는 1이고,

    R 25 내지 R 32 , m 및 A는 화학식 N1에서와 동일한 의미를 갖는다.

    화학식 N2a의 촉매에서, 화학식 N1의 구조 요소는 하나의 이중 결합 (n = 0) 또는 2, 3 또는 4개의 누적된 이중 결합 (n = 1, 2 또는 3의 경우)을 통해 착물 촉매의 중심 금속에 결합된다. 본 발명에 따른 화학식 N2b의 촉매에서, 화학식 N1의 구조 요소는 공액 이중 결합을 통해 착물 촉매의 금속에 결합된다. 두 경우에서, "*"로 표시된 탄소 원자는 착물 촉매의 중심 금속의 방향으로 이중결합을 갖는다.

    따라서 화학식 N2a 및 N2b의 촉매는, 일반적 구조 요소 N3 내지 N9가 하나 이상의 이중 결합을 통해 "*"로 표시된 탄소 원자를 통해 화학식 N10a 또는 N10b의 촉매 골격에 결합된 촉매를 포함한다.

    <구조 요소 N3 내지 N9>

    <화학식 N10a>

    <화학식 N10b>

    상기 식에서, X 1 및 X 2 , L 1 및 L 2 , n, n' 및 R 25 내지 R 39 는 화학식 N2a 및 N2b에 대해 주어진 의미를 갖는다.

    본 발명의 루테늄- 또는 오스뮴-카르벤 촉매는 전형적으로 오(five-fold)-배위결합된다.

    화학식 N1의 구조 요소에서,

    R 15 내지 R 32 는 동일 또는 상이하고 각각 수소, 할로겐, 히드록실, 알데히드 케토, 티올, CF 3 , 니트로, 니트로소, 시아노, 티오시아노, 이소시아네이토, 카르보디이미드, 카르바메이트, 티오카르바메이트, 디티오카르바메이트, 아미노, 아미도, 이미노, 실릴, 술포네이트 (-SO 3 - ), -OSO 3 - , -PO 3 - 또는 OPO 3 - 또는 알킬, 바람직하게는 C 1 -C 20 -알킬, 특히 C 1 -C 6 -알킬, 시클로알킬, 바람직하게는 C 3 -C 20 -시클로알킬, 특히 C 3 -C 8 -시클로알킬, 알케닐, 바람직하게는 C 2 -C 20 -알케닐, 알키닐, 바람직하게는 C 2 -C 20 -알키닐, 아릴, 바람직하게는 C 6 -C 24 -아릴, 특히 페닐, 카르복실레이트, 바람직하게는 C 1 -C 20 -카르복실레이트, 알콕시, 바람직하게는 C 1 -C 20 -알콕시, 알케닐옥시, 바람직하게는 C 2 -C 20 -알케닐옥시, 알키닐옥시, 바람직하게는 C 2 -C 20 -알키닐옥시, 아릴옥시, 바람직하게는 C 6 -C 24 -아릴옥시, 알콕시카르보닐, 바람직하게는 C 2 -C 20 -알콕시카르보닐, 알킬아미노, 바람직하게는 C 1 -C 30 -알킬아미노, 알킬티오, 바람직하게는 C 1 -C 30 -알킬티오, 아릴티오, 바람직하게는 C 6 -C 24 -아릴티오, 알킬술포닐, 바람직하게는 C 1 -C 20 -알킬술포닐, 알킬술피닐, 바람직하게는 C 1 -C 20 -알킬술피닐, 디알킬아미노, 바람직하게는 디(C 1 -C 20- 알킬)아미노, 알킬실릴, 바람직하게는 C 1 -C 20 -알킬실릴, 또는 알콕시실릴, 바람직하게는 C 1 -C 20 -알콕시실릴 라디칼이고, 여기서 이들 라디칼은 각각 임의로 하나 이상의 알킬, 할로겐, 알콕시, 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼에 의해 치환될 수 있거나, 또는 대안적으로서, 각 경우에 R 25 내지 R 32 로 이루어진 군으로부터의 직접 인접한 두 라디칼은 또한 이들이 부착되어 있는 고리 탄소 원자와 함께 가교를 통해 시클릭 기, 바람직하게는 방향족 시스템을 형성할 수 있거나, 또는 대안적으로서 R 8 은 임의로 루테늄- 또는 오스뮴-카르벤 착물 촉매의 또 다른 리간드와 가교되고,

    m은 0 또는 1이고,

    A는 산소, 황, C(R 33 )(R 34 ), NR 35 , -C(R 36 )=C(R 37 )- 또는 -C(R 36 )(R 38 )-C(R 37 )(R 39 )-이고, 여기서 R 33 내지 R 39 는 동일 또는 상이하고 각각 라디칼 R 1 내지 R 8 과 동일한 바람직한 의미를 가질 수 있다

    화학식 N1의 구조 요소 내의 C 1 -C 6 -알킬은 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 1-메틸부틸, 2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 네오펜틸, 1-에틸프로필 및 n-헥실이다.

    화학식 N1의 구조 요소 내의 C 3 -C 8 -시클로알킬은 예를 들어 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸 및 시클로옥틸이다.

    화학식 N1의 구조 요소 내의 C 6 -C 24 -아릴은 6 내지 24개의 골격 탄소 원자를 갖는 방향족 라디칼을 포함한다. 6 내지 10개의 골격 탄소 원자를 갖는 바람직한 모노시클릭, 비시클릭 또는 트리시클릭 카르보시클릭 방향족 라디칼로서, 예를 들어, 페닐, 비페닐, 나프틸, 페난트레닐 또는 안트라세닐이 언급될 수 있다.

    화학식 N1의 구조 요소 내의 라디칼 X 1 및 X 2 는 화학식 A의 촉매에 대하여 명시된 것과 동일한 일반적인, 바람직한 및 특히 바람직한 의미를 갖는다. 화학식 N2a 및 N2b 및 유사하게는 화학식 N10a 및 N10b에서, 라디칼 L 1 및 L 2 는 동일 또는 상이한 리간드, 바람직하게는 중성 전자 공여체이고, 화학식 A의 촉매에 대하여 명시된 것과 동일한 일반적인, 바람직한 및 특히 바람직한 의미를 가질 수 있다.

    M이 루테늄이고,

    X 1 및 X 2 둘 다가 할로겐이고,

    n이 화학식 N2a에서 0, 1 또는 2이거나,

    n'가 화학식 N2b에서 1이고,

    L 1 및 L 2 가 동일 또는 상이하고 화학식 N2a 및 N2b에 대하여 명시된 일반적인 또는 바람직한 의미를 갖고,

    R 25 내지 R 32 가 동일 또는 상이하고 화학식 N2a 및 N2b에 대하여 명시된 일반적인 또는 바람직한 의미를 갖고,

    m이 0 또는 1이고,

    m이 1인 경우,

    A가 산소, 황, 산소, 황, C(C 1 -C 10 -알킬) 2 , -C(C 1 -C 10 -알킬) 2 -C(C 1 -C 10 -알킬) 2 -, -C(C 1- C 10 -알킬)=C(C 1 -C 10 -알킬)- 또는 -N(C 1 -C 10 -알킬)인

    일반 구조 단위 N1을 갖는 화학식 N2a 또는 N2b의 촉매가 바람직하다.

    M이 루테늄이고,

    X 1 및 X 2 둘 다가 염소이고,

    n이 화학식 N2a에서 0, 1 또는 2이거나,

    n'가 화학식 N2b에서 1이고,

    L 1 이 화학식 IIIa 내지 IIIf의 이미다졸리딘 라디칼이고,

    L 2 가 술폰화 포스핀, 포스페이트, 포스피나이트, 포스포나이트, 아르신, 스티빈, 에테르, 아민, 아미드, 술폭시드, 카르복실, 니트로실, 피리딘 라디칼, 화학식 XIIa 내지 XIIf의 이미다졸리딘 라디칼 또는 포스핀 리간드, 특히 PPh 3 , P(p-Tol) 3 , P(o-Tol) 3 , PPh(CH 3 ) 2 , P(CF 3 ) 3 , P(p-FC 6 H 4 ) 3 , P(p-CF 3 C 6 H 4 ) 3 , P(C 6 H 4 -SO 3 Na) 3 , P(CH 2 C 6 H 4 -SO 3 Na) 3 , P(이소프로필) 3 , P(CHCH 3 (CH 2 CH 3 )) 3 , P(시클로펜틸) 3 , P(시클로헥실) 3 , P(네오펜틸) 3 및 P(네오페닐) 3 이고

    R 25 내지 R 32 가 화학식 N2a 및 N2b에 대하여 명시된 일반적인 또는 바람직한 의미를 갖고,

    m이 0 또는 1이고,

    m이 1인 경우,

    A가 산소, 황, C(C 1 -C 10 -알킬) 2 , -C(C 1 -C 10 -알킬) 2 -C(C 1 -C 10 -알킬) 2 -, -C(C 1 -C 10 -알킬)=C(C 1 -C 10 -알킬)- 또는 -N(C 1 -C 10 -알킬)인

    일반 구조 단위 N1을 갖는 화학식 N2a 또는 N2b의 촉매가 매우 특히 바람직하다.

    라디칼 R 25 가 화학식 N의 촉매의 또 다른 리간드와 가교되는 경우, 예를 들어 화학식 N2a 및 N2b의 촉매에 대해, 하기 화학식 N13a 및 N13b의 구조가 초래된다.

    <화학식 N13a>

    <화학식 N13b>

    상기 식에서,

    Y 1 은 산소, 황, NR 41 라디칼 또는 PR 41 라디칼이고, 여기서 R 41 은 하기 명시된 의미를 갖고,

    R 40 및 R 41 은 동일 또는 상이하고 각각 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 알콕시, 알케닐옥시, 알키닐옥시, 아릴옥시, 알콕시카르보닐, 알킬아미노, 알킬티오, 아릴티오, 알킬술포닐 또는 알킬술피닐 라디칼이고 이들은 모두 각각 임의로 하나 이상의 알킬, 할로겐, 알콕시, 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼에 의해 치환될 수 있고,

    p는 0 또는 1이고,

    Y 2 는, p가 1인 경우, -(CH 2 ) r - (여기서 r은 1, 2 또는 3임), -C(=O)-CH 2 -, -C(=O)-, -N=CH-, -N(H)-C(=O)-이거나, 대안적으로서, 전체 구조 단위 "-Y 1 (R 40 )-(Y 2 ) p -"가 (-N(R 40 )=CH-CH 2 -), (-N(R 40 ,R 41 )=CH-CH 2 -)이고,

    여기서, M, X 1 , X 2 , L 1 , R 25 내지 R 32 , A, m 및 n은 화학식 IIa 및 IIb에서와 동일한 의미를 갖는다.

    화학식 N의 촉매의 예로서, 하기 구조가 언급될 수 있다:

    본 발명의 방법에서 화학식 A, B, G 및 N의 촉매, 보다 바람직하게는 화학식 A의 촉매, 매우 바람직하게는 그럽스 (II) 촉매를 tert-부틸 N-알릴카르바메이트, p-알릴아니솔, o-알릴아니솔, p-알릴페놀, o-알릴페놀, 알릴 벤조에이트, 알릴 벤질 에테르, 시스-1,4-비스벤조일옥시-2-부텐, 시스-2-부텐-1,4-디일 디벤조에이트, 시스-2-부텐-1,4-디일 디아세테이트 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 관능화된 올레핀와 조합하여 사용하는 것이 바람직하다.

    복분해 반응의 수행 :

    본 발명의 방법에서 화학식 I 또는 II의 화합물을 통상 니트릴 고무 1 g을 기준으로 8*10 -6 몰 내지 8*10 -3 몰의 양으로, 바람직하게는 니트릴 고무 1 g을 기준으로 1*10 -5 몰 내지 5*10 -3 몰의 양으로, 보다 바람직하게는 니트릴 고무 1 g을 기준으로 2*10 -5 몰 내지 2*10 -3 몰의 양으로 사용한다.

    복분해 촉매를 니트릴 고무 1 g을 기준으로 4*10 -8 몰 내지 4*10 -5 몰의 양으로, 바람직하게는 니트릴 고무 1 g을 기준으로 2*10 -7 몰 내지 2*10 -5 몰의 양으로, 보다 바람직하게는 니트릴 고무 1 g을 기준으로 5*10 -7 몰 내지 7.5*10 -6 몰의 양으로 사용한다.

    사용된 화학식 I 또는 II의 관능화된 올레핀을 기준으로, 복분해 촉매를 (5*10 -6 내지 5):1, 바람직하게는 (1*10 -4 내지 5*10 -1 ):1, 보다 바람직하게는 (2*10 -3 내지 1.5*10 -2 ):1의 몰비로 사용한다.

    본 발명의 방법은 전형적으로 주기율표의 제IV 주족으로부터의 화합물의 부재 하에 수행하고; 특히, 선행 기술의 특정 방법에서 필수적으로 사용해야만 하는 종류의 규소, 게르마늄, 주석 또는 납의 오르가닐 또는 할라이드의 부재 하에 방법을 수행하는 것이 확립되었다. 이러한 절차는 제조가 환경적으로 허용되는 경우 바람직하다. 본 발명의 방법 특히 주석 테트라알킬의 부재 하에 수행할 수 있다.

    복분해 반응을 사용되는 촉매를 불활성화시키지 않을 뿐만 아니라 어떤 식으로든 반응에 악영향을 미치지 않는 적합한 용매 중에서 수행할 수 있다. 바람직한 용매는 디클로로메탄, 벤젠, 톨루엔, 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라히드로푸란, 테트라히드로피란, 디옥산, 시클로헥산 및 디클로로벤젠을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 특히 바람직한 용매는 클로로벤젠이다.

    복분해의 반응 혼합물에서 사용되는 니트릴 고무의 농도는 중대하지 않지만, 반응이 반응 혼합물의 지나치게 높은 점도 및 그에 수반되는 혼합 문제에 의해 악영향을 받지 않는 것이 보장되어야 함은 물론이다. 반응 혼합물 내의 니트릴 고무의 농도는, 전체 반응 혼합물을 기준으로, 바람직하게는 1 중량% 내지 25 중량% 범위, 보다 바람직하게는 5 중량% 내지 20 중량% 범위이다.

    본 발명의 방법은 -20℃ 내지 120℃, 바람직하게는 0℃ 내지 100℃, 보다 바람직하게는 10℃ 내지 70℃ 범위의 온도에서 수행한다.

    반응 시간은 일련의 인자, 예를 들어 NBR의 유형, 촉매의 본질, 사용된 촉매의 농도, 및 반응 온도에 따라 달라진다. 반응은 표준 조건에서 전형적으로 5시간 이내에 종결된다. 복분해의 진행을 표준 분석을 통해, 예를 들어 GPC 측정 또는 점도의 측정에 의해 모니터링할 수 있다.

    임의로 본 발명의 방법에서, 화학식 I 또는 II의 화합물 이외에, 추가로 직쇄형 또는 분지형 C 2 -C 16 올레핀을 또한 사용하는 것이 가능하다. 적합한 예는 에틸렌, 프로필렌, 이소부텐, 스티렌, 1-헥센 또는 1-옥텐을 포함한다. 1-헥센 또는 1-옥텐을 사용하는 것이 바람직하다. 코-올레핀이 액체 (예를 들어 1-헥센 등)인 경우, 코-올레핀의 양은 사용된 니트릴 고무를 기준으로 바람직하게는 0.2 내지 20 중량% 범위에 있다. 코-올레핀이 기체, 예를 들어 에틸렌 등인 경우, 코-올레핀의 양은 실온에서 반응 용기에 확립된 압력이 1 x 10 5 Pa 내지 1 x 10 7 Pa 범위, 바람직하게는 압력이 5.2 x 10 5 Pa 내지 4 x 10 6 Pa 범위가 되도록 선택한다.

    복분해 반응에 따라, 가수분해를 수행할 수 있다. 이러한 방식에서, 복분해에 의해 도입된 카르바메이트 기는 아미노 기로 전환되고/되거나, 에테르기 및 에스테르기는 히드록실 기로 전환된다. 이러한 방식으로 제조된 텔레켈릭은 다관능성 이소시아네이트와 가교될 수 있다.

    니트릴 고무:

    본 발명의 관능화된 니트릴 고무는 니트릴 고무를 사용하여 제조한다. 본 명세서의 맥락에서 용어 "니트릴 고무"는 수소화되지 않은 니트릴 고무뿐만 아니라 부분 수소화된 니트릴 고무도 포함한다. 이들 고무는 하나 이상의 공액 디엔 및 하나 이상의 α,β-불포화 니트릴로부터 유도된 반복 단위를 함유한다. 따라서, 공중합된 디엔 단량체로부터의 C=C 이중 결합은 수소화되지 않은 형태이거나 부분 수소화된 형태일 수 있다. 부분 수소화의 경우에, 공중합된 디엔 단량체로부터의 C=C 이중 결합의 바람직하게는 50% 이상 최대 99% 이하, 보다 바람직하게는 75% 내지 98.5%, 매우 바람직하게는 80% 내지 98%, 보다 특히 85% 내지 96%가 수소화된다.

    본 발명의 관능화된 니트릴 고무를 제조하기 위해, 더욱이, 하나 이상의 공액 디엔, 하나 이상의 α,β-불포화 니트릴 및 하나 이상의 기타 공중합성 삼원단량체(termonomer)로부터 유도된 반복 단위를 함유하는 니트릴 고무를 사용할 수 있다. 다시, 이들 니트릴 고무, 즉 공중합된 디엔 단량체 및 또한 추가의 공중합된 삼원단량체로부터의 C=C 이중 결합은 수소화되지 않거나 부분 수소화될 수 있다. 부분 수소화의 경우에, 공중합된 디엔 단량체 및 또한 하나 이상의 추가의 공중합성 삼원단량체로부터의 C=C 이중 결합의 바람직하게는 50% 이상 최대 99% 이하, 보다 바람직하게는 75% 내지 98.5%, 매우 바람직하게는 80% 내지 98%, 보다 특히 85% 내지 96%가 수소화된다.

    공액 디엔은 임의의 종류일 수 있다. (C 4 -C 6 ) 공액 디엔을 사용하는 것이 바람직하다. 1,3-부타디엔, 이소프렌, 2,3-디메틸부타디엔, 피페릴렌 또는 그의 혼합물이 특히 바람직하다. 1,3-부타디엔 및 이소프렌 또는 그의 혼합물이 특히 바람직하다. 1,3-부타디엔이 매우 특히 바람직하다.

    α,β-불포화 니트릴로서, 임의의 공지된 α,β-불포화 니트릴을 사용할 수 있고, (C 3 -C 5 )-α,β-불포화 니트릴, 예컨대 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 또는 그의 혼합물이 바람직하다. 아크릴로니트릴이 특히 바람직하다.

    추가의 공중합성 삼원단량체로서, 예를 들어, 방향족 비닐 단량체, 바람직하게는 스티렌, α-메틸스티렌 및 비닐피리딘, 플루오린 함유 비닐 단량체, 바람직하게는 플루오로에틸 비닐 에테르, 플루오로프로필 비닐에테르, o-플루오로메틸스티렌, 비닐 펜타플루오로벤조에이트, 디플루오로에틸렌 및 테트라플루오로에틸렌, 또는 공중합성 노화방지 단량체, 바람직하게는 N-(4-아닐리노페닐)아크릴아미드, N-(4-아닐리노페닐)메타크릴아미드, N-(4-아닐리노페닐)신나미드, N-(4-아닐리노페닐)크로톤아미드, N-페닐-4-(3-비닐벤질옥시)아닐린 및 N-페닐-4-(4-비닐벤질옥시)아닐린, 및 또한 비공액 디엔, 예컨대 4-시아노시클로헥센 및 4-비닐시클로헥센, 또는 알킨, 예컨대 1- 또는 2-부틴을 사용할 수 있다.

    추가의 공중합성 삼원단량체로서, 또한, 카르복실 기를 함유하는 하나 이상의 공중합성 삼원단량체, 예를 들어 α,β-불포화 모노카르복실산, 그의 에스테르, α,β-불포화 디카르복실산, 그의 모노에스테르 또는 디에스테르 또는 그의 상응하는 무수물 또는 아미드를 사용할 수 있다.

    α,β-불포화 모노카르복실산으로서, 바람직하게는 아크릴산 및 메타크릴산을 사용할 수 있다. 또한, α,β-불포화 모노카르복실산의 에스테르, 바람직하게는 그의 알킬 에스테르, 알콕시알킬 또는 히드록시알킬 에스테르가 사용하기에 적합하다.

    α,β-불포화 모노카르복실산의 C 1 -C 18 알킬 에스테르가 바람직하고, 보다 바람직하게는 아크릴산 또는 메타크릴산의 C 1 -C 18 알킬 에스테르, 특히 바람직하게는 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, tert-부틸 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 옥틸 (메트)아크릴레이트, n-도데실 (메트)아크릴레이트, 2-프로필헵틸 아크릴레이트 및 라우릴 (메트)아크릴레이트이다. 보다 특히 n-부틸 아크릴레이트가 사용된다.

    또한, α,β-불포화 모노카르복실산의 C 2 -C 12 알콕시알킬 에스테르가 바람직하고, 보다 바람직하게는 아크릴산 또는 메타크릴산의 C 2 -C 12 알콕시알킬 에스테르, 보다 특히 메톡시메틸 (메트)아크릴레이트, 메톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 에톡시에틸 (메트)아크릴레이트 및 메톡시에틸 (메트)아크릴레이트이다. 메톡시에틸 아크릴레이트가 보다 특히 사용된다.

    또한, α,β-불포화 모노카르복실산의 C 1 -C 12 히드록시알킬 에스테르가 바람직하고, 보다 바람직하게는 아크릴산 또는 메타크릴산의 C 1 -C 12 히드록시알킬 에스테르, 보다 특히 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트 및 히드록시부틸 (메트)아크릴레이트이다.

    사용되는 기타 α,β-불포화 모노카르복실산의 에스테르는 더욱이, 예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 글리시딜 (메트)아크릴레이트, 에폭시 (메트)아크릴레이트, N-(2-히드록시에틸)아크릴아미드, N-(2-히드록시메틸)아크릴아미드 및 우레탄 (메트)아크릴레이트이다.

    또한, 알킬 에스테르, 예를 들어 상기에서 명시된 것 등과, 예를 들어 상기에서 명시된 것의 형태로 알콕시알킬 에스테르의 혼합물을 사용할 수 있다.

    또한, 시아노알킬 기 내의 C 원자의 개수가 2 내지 12인 시아노알킬 아크릴레이트 및 시아노알킬 메타크릴레이트, 바람직하게는 α-시아노에틸 아크릴레이트, β-시아노에틸 아크릴레이트 및 시아노부틸 메타크릴레이트가 사용하기에 적합하다.

    또한, 플루오린-치환된, 벤질 함유 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 바람직하게는 플루오로벤질 아크릴레이트 및 플루오로벤질 메타크릴레이트가 사용하기에 적합하다. 또한, 플루오로알킬 함유 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 바람직하게는 트리플루오로에틸 아크릴레이트 및 테트라플루오로프로필 메타크릴레이트가 사용하기에 적합하다. 또한, 아미노 함유 α,β-불포화 카르복실산 에스테르, 예컨대 디메틸아미노메틸 아크릴레이트 및 디에틸아미노에틸 아크릴레이트가 사용하기에 적합하다.

    공중합성 단량체로서, 또한 α,β-불포화 디카르복실산, 바람직하게는 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 이타콘산, 시트라콘산 및 메사콘산을 사용할 수 있다.

    또한, α,β-불포화 디카르복실산 무수물, 바람직하게는 말레산 무수물, 이타콘산 무수물, 시트라콘산 무수물 및 메사콘산 무수물을 사용할 수 있다.

    더욱이, α,β-불포화 디카르복실산의 모노에스테르 또는 디에스테르를 사용할 수 있다. 이들 α,β-불포화 디카르복실산 모노에스테르 또는 디에스테르는, 예를 들어, 알킬, 바람직하게는 C 1 -C 10 알킬, 보다 특히 에틸, n-프로필-, 이소프로필, n-부틸, tert-부틸, n-펜틸 또는 n-헥실, 알콕시알킬, 바람직하게는 C 2 -C 12 알콕시알킬, 보다 바람직하게는 C 3 -C 8 알콕시알킬, 히드록시알킬, 바람직하게는 C 1 -C 12 히드록시알킬, 보다 바람직하게는 C 2 -C 8 히드록시알킬, 시클로알킬, 바람직하게는 C 5 -C 12 시클로알킬, 보다 바람직하게는 C 6 -C 12 시클로알킬, 알킬시클로알킬, 바람직하게는 C 6 -C 12 알킬시클로알킬, 보다 바람직하게는 C 7 -C 10 알킬시클로알킬, 또는 아릴, 바람직하게는 C 6 -C 14 아릴 모노에스테르 또는 디에스테르일 수 있고, 여기서 디에스테르의 경우에 문제의 에스테르는 또한 각 경우에 동일하거나 혼합된 에스테르일 수 있다.

    α,β-불포화 디카르복실산 모노에스테르의 예는

    말레산 모노알킬 에스테르, 바람직하게는 모노메틸 말레에이트, 모노에틸 말레에이트, 모노프로필 말레에이트 및 모노-n-부틸 말레에이트;

    말레산 모노시클로알킬 에스테르, 바람직하게는 모노시클로펜틸 말레에이트, 모노시클로헥실 말레에이트 및 모노시클로헵틸 말레에이트;

    말레산 모노알킬시클로알킬 에스테르, 바람직하게는 모노메틸시클로펜틸 말레에이트 및 모노에틸시클로헥실 말레에이트;

    말레산 모노아릴 에스테르, 바람직하게는 모노페닐 말레에이트;

    말레산 모노벤질 에스테르, 바람직하게는 모노벤질 말레에이트;

    푸마르산 모노알킬 에스테르, 바람직하게는 모노메틸 푸마레이트, 모노에틸 푸마레이트, 모노프로필 푸마레이트 및 모노-n-부틸 푸마레이트;

    푸마르산 모노시클로알킬 에스테르, 바람직하게는 모노시클로펜틸 푸마레이트, 모노시클로헥실 푸마레이트 및 모노시클로헵틸 푸마레이트;

    푸마르산 모노알킬시클로알킬 에스테르, 바람직하게는 모노메틸시클로펜틸 푸마레이트 및 모노에틸시클로헥실 푸마레이트;

    푸마르산 모노아릴 에스테르, 바람직하게는 모노페닐 푸마레이트;

    푸마르산 모노벤질 에스테르, 바람직하게는 모노벤질 푸마레이트;

    시트라콘산 모노알킬 에스테르, 바람직하게는 모노메틸 시트라코네이트, 모노에틸 시트라코네이트, 모노프로필 시트라코네이트 및 모노-n-부틸 시트라코네이트;

    시트라콘산 모노시클로알킬 에스테르, 바람직하게는 모노시클로펜틸 시트라코네이트, 모노시클로헥실 시트라코네이트 및 모노시클로헵틸 시트라코네이트;

    시트라콘산 모노알킬시클로알킬 에스테르, 바람직하게는 모노메틸시클로펜틸 시트라코네이트 및 모노에틸시클로헥실 시트라코네이트;

    시트라콘산 모노아릴 에스테르, 바람직하게는 모노페닐 시트라코네이트;

    시트라콘산 모노벤질 에스테르, 바람직하게는 모노벤질 시트라코네이트;

    이타콘산 모노알킬 에스테르, 바람직하게는 모노메틸 이타코네이트, 모노에틸 이타코네이트, 모노프로필 이타코네이트 및 모노-n-부틸 이타코네이트;

    이타콘산 모노시클로알킬 에스테르, 바람직하게는 모노시클로펜틸 이타코네이트, 모노시클로헥실 이타코네이트 및 모노시클로헵틸 이타코네이트;

    이타콘산 모노알킬시클로알킬 에스테르, 바람직하게는 모노메틸시클로펜틸 이타코네이트 및 모노에틸시클로헥실 이타코네이트;

    이타콘산 모노아릴 에스테르, 바람직하게는 모노페닐 이타코네이트;

    이타콘산 모노벤질 에스테르, 바람직하게는 모노벤질 이타코네이트;

    메사콘산 모노알킬 에스테르, 바람직하게는 모노에틸 메사코네이트를 포함한다.

    α,β-불포화 디카르복실산 디에스테르로서, 앞서 언급된 모노에스테르 군을 기재로 하는 유사 디에스테르를 사용할 수 있고, 에스테르 군들은 또한 화학적으로 상이한 군들일 수 있다.

    공액 디엔 및 α,β-불포화 니트릴로부터 유래된 니트릴 고무 내의 반복 단위의 비율은 넓은 범위 내에서 다양할 수 있다. 공액 디엔의 비율 또는 합은, 전체 중합체를 기준으로, 전형적으로 40 중량% 내지 90 중량% 범위, 바람직하게는 50 중량% 내지 85 중량% 범위이다. α,β-불포화 니트릴의 비율 또는 합은, 전체 중합체를 기준으로, 전형적으로 10 중량% 내지 60 중량%, 바람직하게는 15 중량% 내지 50 중량%이다. 각 경우에 단량체의 비율은 합해서 100 중량%가 된다. 추가의 삼원단량체는, 삼원단량체 또는 삼원단량체들의 본질에 따라, 전체 중합체를 기준으로, 0 중량% 내지 40 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 이 경우에, 상응하는 비율의 공액 디엔 또는 디엔들 및/또는 α,β-불포화 니트릴 또는 니트릴들은 그러한 비율의 추가의 단량체에 의해 대체되며, 여기서 각 경우에 모든 단량체의 비율은 합해서 100 중량%가 된다.

    본 발명에 따라 사용되는 수소화되지 않거나 부분 수소화된 니트릴 고무는 10 내지 120 무니 단위, 바람직하게는 20 내지 100 무니 단위 범위의 무니 점도 (100℃에서의 ML 1+4)를 갖는다. 무니 점도는 ASTM 표준 D 1646에 따라 측정된다.

    본 발명이 30 내지 70, 바람직하게는 30 내지 50 범위의 무니 점도 (100℃에서의 ML 1+4)를 갖는 수소화되지 않거나 부분 수소화된 니트릴 고무를 사용하는 경우는, 이는 전형적으로 150,000 내지 500,000 범위, 바람직하게는 170,000 내지 400,000 범위의 중량평균 분자량 Mw에 상응하고, 다분산도 PDI = Mw/Mn (여기서 Mw는 중량평균 분자량이고 Mn은 수평균 분자량임)는 2.0 내지 6.0 범위, 바람직하게는 2.0 내지 4.0 범위이다.

    이러한 종류의 부분 수소화된 니트릴 고무는 당업자에게 주지되어 있고, 예를 들어 란세스 도이치란트 게엠베하(Lanxess Deutschland GmbH)로부터 테르반(Therban)®이라는 상표명으로서 상업적으로 입수가능하거나, 당업자에게 친숙한 방법에 의해 제조될 수 있다.

    부분 수소화된 니트릴 고무의 제조는 전형적으로 유화 중합 후 수소화에 의해 완수되고, 당업자에게 친숙하고 다수의 참고문헌 및 특허로부터 공지되어 있다.

    수소화를 균일계 또는 불균일계 수소화 촉매를 사용하여 완수할 수 있다. 사용되는 촉매는 전형적으로 로듐, 루테늄 또는 티타늄을 기재로 하지만, 백금, 이리듐, 팔라듐, 레늄, 루테늄, 오스뮴, 코발트 또는 구리도 금속으로서, 또는 바람직하게는, 금속 화합물의 형태로 사용될 수 있다 (예를 들어, US-A-3,700,637, DE-A-25 39 132, EP-A-0 134 023, DE-A-35 41 689, DE-A-35 40 918, EP-A-0 298 386, DE-A-35 29 252, DE-A-34 33 392, US-A-4,464,515 및 US-A-4,503,196 참조).

    균일 상에서의 수소화에 적합한 촉매 및 용매는 하기에 기재되어 있고 또한 DE-A-25 39 132 및 EP-A-0 471 250으로부터 공지되어 있다.

    선택적 수소화를, 예를 들어, 로듐 또는 루테늄을 함유하는 촉매의 존재 하에 달성할 수 있다. 예를 들어, 하기 화학식의 촉매를 사용할 수 있다.

    (R 1 m B) l MX n

    상기 식에서, M은 루테늄 또는 로듐이고, R 1 은 각 경우에 동일 또는 상이하고 C 1 -C 8 알킬 기, C 4 -C 8 시클로알킬 기, C 6 -C 15 아릴 기 또는 C 7 -C 15 아르알킬 기를 나타내고, B는 인, 비소, 황 또는 술폭시드 기 S=O이고, X는 수소 또는 음이온, 바람직하게는 할로겐, 보다 바람직하게는 염소 또는 브로민이고, l은 2, 3 또는 4이고, m은 2 또는 3이고, n은 1, 2 또는 3, 바람직하게는 1 또는 3이다. 바람직한 촉매는 트리스(트리페닐포스핀)로듐(I) 클로라이드, 트리스(트리페닐포스핀)로듐(III) 클로라이드 및 트리스(디메틸술폭시드)로듐(III) 클로라이드 및 또한 화학식 ((C 6 H 5 ) 3 P) 4 RhH의 테트라키스(트리페닐포스핀)로듐 히드라이드, 및 트리페닐포스핀의 일부 또는 모두가 트리시클로헥실포스핀에 의해 대체된 상응하는 화합물이다. 촉매를 소량으로 사용할 수 있다. 중합체의 중량을 기준으로, 0.01 내지 1 중량%의 범위, 바람직하게는 0.03 내지 0.5 중량%의 범위, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.3 중량% 범위의 양이 적합하다.

    전형적으로, 촉매를, 화학식 R 1 m B (여기서 R 1 , m 및 B는 촉매에 대해 상기에서 주어진 정의를 가짐)의 리간드인 조촉매와 함께 사용하는 것이 유용하다. 바람직하게는, m은 3이고, B는 인이고, 라디칼 R 1 은 동일 또는 상이할 수 있다. 문제의 조촉매는 바람직하게는 트리알킬, 트리시클로알킬, 트리아릴, 트리아르알킬, 디아릴-모노알킬, 디아릴-모노시클로알킬, 디알킬-모노아릴, 디알킬-모노시클로알킬, 디시클로알킬-모노아릴 또는 디시클로알킬-모노아릴 라디칼을 갖는 것이다.

    조촉매의 예는, 예를 들어, US-A-4,631,315에 수록되어 있다. 바람직한 조촉매는 트리페닐포스핀이다. 조촉매는, 수소화될 니트릴 고무의 중량을 기준으로, 바람직하게는 0.3 내지 5 중량%의 범위, 바람직하게는 0.5 내지 4 중량% 범위의 양으로 사용된다. 바람직하게는, 더욱이, 로듐 함유 촉매 대 조촉매의 중량비는 1:3 내지 1:55의 범위, 보다 바람직하게는 1:5 내지 1:45의 범위이다. 수소화될 니트릴 고무 100 중량부를 기준으로, 적합하게는 0.1 내지 33 중량부의 조촉매, 바람직하게는 0.5 내지 20, 매우 바람직하게는 1 내지 5 중량부, 보다 특히 수소화될 니트릴 고무 100 중량부를 기준으로 2 중량부를 초과하지만 5 중량부 미만의 조촉매가 사용된다.

    이러한 수소화의 실제 수행은 당업자에게 US-A-6,683,136으로부터 공지되어 있다. 이를 전형적으로, 톨루엔 또는 모노클로로벤젠과 같은 용매 중에서, 100 내지 150℃ 범위의 온도에서 및 50 내지 150 bar 범위의 압력에서 2 내지 10시간 동안, 수소화될 니트릴 고무 상에서 수소를 작용하게 함으로써 완수한다.

    본 발명의 방법으로 이제까지 공지된 어떤 방법에 의해서도 이용할 수 없었던 감소된 분자량의 관능화된 니트릴 고무가 생성된다.

    따라서, 본 발명은, 더욱이, 하나 이상의 공액 디엔 및 하나 이상의 α,β-불포화 니트릴로부터 유도된 반복 단위, 및 또한 말단기 X 또는 말단기 Y 및 Z를 포함하는 니트릴 고무를 제공하며, 여기서

    X는 OR 1 (여기서 R 1 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임),

    O-(CH 2 -CH 2 -O) n -R 2 (여기서 R 2 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 n은 1 내지 20임),

    O-(CH 2 -CH(CH 3 )-O) n -R 3 (여기서 R 3 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 n은 1 내지 20임),

    OC(=O)-R 4 (여기서 R 4 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임),

    하나 이상의 라디칼 OR 5 에 의해 치환된 C 6 -C 18 아릴 (여기서 R 5 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임), 또는

    NH-C(=O)-OR 6 (여기서 R 6 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임)이고,

    Y 및 Z는 동일 또는 상이하고,

    OR 7 (여기서 R 7 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임),

    O-(CH 2 -CH 2 -O) n -R 8 (여기서 R 8 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 n은 1 내지 20임),

    O-(CH 2 -CH(CH 3 )-O) n -R 9 (여기서 R 9 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 n은 1 내지 20임),

    OC(=O)-R 10 (여기서 R 10 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임),

    하나 이상의 라디칼 OR 11 에 의해 치환된 C 6 -C 18 아릴 (여기서 R 11 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임), 또는

    NH-C(=O)-OR 12 (여기서 R 12 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임)이다.

    X, Y 및 Z 및 거기에 함유된 라디칼의 바람직한 정의에 대해, 화학식 I 및 II 내의 X, Y 및 Z 및 거기에 함유된 라디칼의 바람직한 의미에 관한 것과 동일한 정의가 적용된다.

    본 발명의 이들 니트릴 고무에 존재하는 단량체의 반복 단위와 관련하여, 및 또한 중합체 주쇄 내의 C=C 이중 결합의 임의적 부분 수소화에 대해, 초기 니트릴 고무에 대해 상기한 언급을 준용한다.

    본 발명의 관능화된 니트릴 고무는 5 내지 30의 범위, 바람직하게는 5 내지 20 범위의 무니 점도 (100℃에서의 ML 1+4)를 갖는다. 중량평균 분자량 Mw은 전형적으로 10,000 내지 160,000의 범위, 바람직하게는 10,000 내지 130,000의 범위, 보다 바람직하게는 10,000 내지 125,000이다. 수득된 니트릴 고무는 추가로 1.4 내지 4.0의 범위, 바람직하게는 1.5 내지 3.0 범위의 다분산도 PDI = Mw/Mn (여기서 Mn은 수평균 분자량이고 Mw는 중량평균 분자량임)를 갖는다.

    원하는 경우, 상기 정의된 바와 같은 말단기 X 또는 말단기 Y 및 Z를 함유하는 본 발명의 관능화된 니트릴 고무를 추가의 수소화에 적용할 수 있다.

    따라서, 본 발명은 또한 하나 이상의 공액 디엔 및 하나 이상의 α,β-불포화 니트릴로부터 유도된 반복 단위, 및 또한 말단기 X, Y 또는 Z를 포함하는 완전 수소화된 니트릴 고무를 제공한다. 말단기 X, Y 및 Z의 정의에 대해, 본 발명의 임의로 부분 수소화된 니트릴 고무에 대해 이미 상기한 언급이 적용된다.

    본 발명은 추가로

    (i) 말단기 X 또는 말단기 Y 및 Z를 포함하는, 임의로 부분 또는 완전 수소화될 수 있는 하나 이상의 관능화된 니트릴 고무로서, 여기서

    X는 OR 1 (여기서 R 1 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임),

    O-(CH 2 -CH 2 -O) n -R 2 (여기서 R 2 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 n은 1 내지 20임),

    O-(CH 2 -CH(CH 3 )-O) n -R 3 (여기서 R 3 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 n은 1 내지 20임),

    OC(=O)-R 4 (여기서 R 4 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임),

    하나 이상의 라디칼 OR 5 에 의해 치환된 C 6 -C 18 아릴 (여기서 R 5 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임), 또는

    NH-C(=O)-OR 6 (여기서 R 6 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임)이고,

    Y 및 Z는 동일 또는 상이하고,

    OR 7 (여기서 R 7 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임),

    O-(CH 2 -CH 2 -O) n -R 8 (여기서 R 8 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 n은 1 내지 20임),

    O-(CH 2 -CH(CH 3 )-O) n -R 9 (여기서 R 9 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고 n은 1 내지 20임),

    OC(=O)-R 10 (여기서 R 10 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임),

    하나 이상의 라디칼 OR 11 에 의해 치환된 C 6 -C 18 아릴 (여기서 R 11 은 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임), 또는

    NH-C(=O)-OR 12 (여기서 R 12 는 H, C 1 -C 18 알킬, C 7 -C 24 아르알킬, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐임)인 하나 이상의 관능화된 니트릴 고무, 및

    (ii) 하나 이상의 가교제 또는 가교 시스템

    을 포함하는 가황성 혼합물을 제공한다.

    여기서도 또한, X, Y 및 Z 및 거기에 함유된 라디칼의 바람직한 정의에 대해, 화학식 I 및 II 내의 X, Y 및 Z 및 거기에 함유된 라디칼의 바람직한 의미에 관한 것과 동일한 정의가 적용된다.

    게다가, 가황성 혼합물은 하나 이상의 기타 통상적 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.

    이들 가황성 혼합물은 전형적으로, 임의로 또한 부분 또는 완전 수소화될 수 있는 관능화된 니트릴 고무 (i)를 하나 이상의 가교 시스템 (ii) 및 임의로 하나 이상의 추가의 첨가제와 혼합함으로써 제조한다.

    적합한 가교제는, 예를 들어, 과산화물 가교제, 예컨대 비스(2,4-디클로로벤질) 퍼옥시드, 디벤조일 퍼옥시드, 비스(4-클로로벤조일) 퍼옥시드, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, tert-부틸 퍼벤조에이트, 2,2-비스(t-부틸퍼옥시)부텐, 4,4-디-tert-부틸퍼옥시노닐발레레이트, 디큐밀 퍼옥시드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, tert-부틸 큐밀 퍼옥시드, 1,3-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 디-t-부틸퍼옥시드 및 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥스-3-인을 포함한다.

    이들 과산화물 가교제 이외에, 또한 가교 수율을 증가시키는데 도움을 주기 위해 사용될 수 있는 기타 첨가제를 사용하는 것이 유리할 수 있다: 그러한 첨가제의 적합한 예는 트리알릴 이소시아누레이트, 트리알릴 시아누레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리알릴트리멜리테이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 부탄디올 디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 아연 아크릴레이트, 아연 디아크릴레이트, 아연 메타크릴레이트, 아연 디메타크릴레이트, 1,2-폴리부타디엔 또는 N,N'-m-페닐렌디말레이미드를 포함한다.

    가교제 또는 가교제들의 총량은 전형적으로 임의로 수소화된 니트릴 고무를 기준으로, 1 내지 20 phr 범위, 바람직하게는 1.5 내지 15 phr 범위, 보다 바람직하게는 2 내지 10 phr 범위이다.

    가교제로서, 또한 원소, 가용성 또는 불용성 형태의 황, 또는 황 공여체를 사용할 수 있다.

    적합한 황 공여체는 예를 들어 디모르폴릴 디술피드 (DTDM), 2-모르폴리노-디티오벤조티아졸 (MBSS), 카프로락탐 디술피드, 디펜타메틸렌티우람 테트라술피드 (DPTT), 및 테트라메틸티우람 디술피드 (TMTD)를 포함한다.

    또한, 본 발명의 니트릴 고무의 황 가황의 경우에, 가교 수율을 증가시키는데 도움을 주기 위해 사용될 수 있는 기타 첨가제를 사용할 수 있다. 그러나, 원칙적으로, 가교는 또한 황 또는 황 공여체 단독으로 실시될 수 있다.

    가교 수율을 증가시키는데 도움을 주기 위해 사용될 수 있는 적합한 첨가제의 예는 디티오카르바메이트, 티우람, 티아졸, 술펜아미드, 크산토게네이트, 구아니딘 유도체, 디티오포스페이트, 카프로락탐 및 티오우레아 유도체를 포함한다.

    사용될 수 있는 디티오카르바메이트는, 예를 들어, 다음과 같다: 암모늄 디메틸디티오카르바메이트, 나트륨 디에틸디티오카르바메이트 (SDEC), 나트륨 디부틸디티오카르바메이트 (SDBC), 아연 디메틸디티오카르바메이트 (ZDMC), 아연 디에틸디티오카르바메이트 (ZDEC), 아연 디부틸디티오카르바메이트 (ZDBC), 아연 에틸페닐디티오카르바메이트 (ZEPC), 아연 디벤질디티오카르바메이트 (ZBEC), 아연 펜타메틸렌디티오카르바메이트 (Z5MC), 텔루륨 디에틸디티오카르바메이트, 니켈 디부틸디티오카르바메이트, 니켈 디메틸디티오카르바메이트 및 아연 디이소노닐디티오카르바메이트.

    사용될 수 있는 티우람은, 예를 들어, 다음과 같다: 테트라메틸티우람 디술피드 (TMTD), 테트라메틸티우람 모노술피드 (TMTM), 디메틸디페닐티우람 디술피드, 테트라벤질티우람 디술피드, 디펜타메틸렌티우람 테트라술피드 및 테트라에틸티우람 디술피드 (TETD)를 포함한다.

    사용될 수 있는 티아졸은, 예를 들어, 다음과 같다: 2-메르캅토벤조티아졸 (MBT), 디벤조티아질 디술피드 (MBTS), 아연 메르캅토벤조티아졸 (ZMBT) 및 구리 2-메르캅토벤조티아졸.

    사용될 수 있는 술펜아미드 유도체는, 예를 들어, 다음과 같다: N-시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드 (CBS), N-tert-부틸-2-벤조티아질술펜아미드 (TBBS), N,N'-디시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드 (DCBS), 2-모르폴리노티오벤조티아졸 (MBS), N-옥시디에틸렌티오카르바밀-N-tert-부틸술펜아미드 및 옥시디에틸렌티오카르바밀-N-옥시에틸렌술펜아미드.

    사용될 수 있는 크산토게네이트는, 예를 들어, 다음과 같다: 나트륨 디부틸크산토게네이트, 아연 이소프로필디부틸크산토게네이트 및 아연 디부틸크산토게네이트.

    사용될 수 있는 구아니딘 유도체는, 예를 들어, 다음과 같다: 디페닐구아니딘 (DPG), 디-o-톨릴구아니딘 (DOTG) 및 o-톨릴비구아니딘 (OTBG).

    사용될 수 있는 디티오포스페이트는, 예를 들어, 다음과 같다: 아연 디(C 2 -C 16 )알킬디티오포스페이트, 구리 디(C 2 -C 16 )알킬디티오포스페이트 및 디티오포스포릴 폴리술피드.

    카프로락탐으로서, 예를 들어, 디티오비스카프로락탐을 사용할 수 있다.

    티오우레아 유도체로서, 예를 들어, N,N'-디페닐티오우레아 (DPTU), 디에틸티오우레아 (DETU) 및 에틸렌티오우레아 (ETU)를 사용할 수 있다.

    가교는 또한, 둘 이상의 이소시아네이트 기를, 둘 이상의 유리 이소시아네이트 기(-NCO)의 형태로 또는 보호된 이소시아네이트 기의 형태로 (이로부터 -NCO 기가 가교 조건 하에 계내에서 방출됨) 함유하는 가교제를 사용하여, 가능하다.

    또한 첨가제로서 적합한 것은, 예를 들어, 다음과 같다: 아연 디아민 디이소시아네이트, 헥사메틸렌테트라민, 1,3-비스(시트라콘이미도메틸)벤젠 및 시클릭 디술판.

    상기 첨가제 및 또한 가교제는 개별적으로 또는 혼합물로 사용할 수 있다. 니트릴 고무의 가교용으로 하기 물질을 사용하는 것이 바람직하다: 황, 2-메르캅토벤조티아졸, 테트라메틸티우람 디술피드, 테트라메틸티우람 모노술피드, 아연 디벤질디티오카르바메이트, 디펜타메틸렌티우람 테트라술피드, 아연 디알킬디티오포스페이트, 디모르폴릴 디술피드, 텔루륨 디에틸디티오카르바메이트, 니켈 디부틸디티오카르바메이트, 아연 디부틸디티오카르바메이트, 아연 디메틸디티오카르바메이트 및 디티오비스카프로락탐.

    가교제 및 앞서 언급된 첨가제는 각 경우에 임의로 수소화된 니트릴 고무에 대해 약 0.05 내지 10 phr, 바람직하게는 0.1 내지 8 phr, 보다 특히 0.5 내지 5 phr (각 경우에 활성 성분을 기준으로, 개별 측정된 첨가)의 양으로 사용할 수 있다.

    또한, 본 발명의 황 가교의 경우에, 가교제 및 앞서 언급된 첨가제 이외에, 또한 유기 및/또는 무기 물질을 추가로 사용하는 것을 알 수 있고, 예는 다음과 같다: 산화아연, 탄산아연, 산화납, 산화마그네슘, 산화칼슘, 포화 또는 불포화 유기 지방산 및 그의 아연 염, 폴리알콜, 아미노 알콜, 예를 들어 트리에탄올아민, 및 또한 아민, 예를 들어 디부틸아민, 디시클로헥실아민, 시클로헥실에틸아민 및 폴리에테르아민.

    본 발명의 관능화된, 임의로 부분 또는 완전 수소화된 니트릴 고무가 하나 이상의 카르복실 함유 삼원단량체의 반복 단위를 갖는 고무인 경우, 가교는 또한, 바람직하게는 가교 촉진제의 존재 하에 폴리아민 가교제를 사용하여 실시될 수 있다. 폴리아민 가교제에 대한 제한은 없되, 단, 이는 (1) 둘 이상의 아미노 기 (임의로 또한 염 형태로)를 함유하는 화합물 또는 (2) 계내에서, 가교 반응 동안에, 둘 이상의 아미노 기를 형성하는 화합물을 형성하는 종이다. 2개 이상의 수소 원자가 아미노 기에 의해 또는 히드라지드 구조 (후자는 구조 "-C(=O)NHNH 2 "임)에 의해 대체되는 지방족 또는 방향족 탄화수소 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

    이러한 종류의 폴리아민 가교제 (ii)의 예는 다음과 같다:

    지방족 폴리아민, 바람직하게는 헥사메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민 카르바메이트, 테트라메틸렌펜타민, 헥사메틸렌디아민-신남알데히드 부가물 또는 헥사메틸렌디아민 디벤조에이트;

    방향족 폴리아민, 바람직하게는 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)프로판, 4,4'-메틸렌디아닐린, m-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민 또는 4,4'-메틸렌비스(o-클로로아닐린);

    2개 이상의 히드라지드 구조를 갖는 화합물, 바람직하게는 이소프탈산 디히드라지드, 아디프산 디히드라지드 또는 세바스산 디히드라지드.

    헥사메틸렌디아민 및 헥사메틸렌디아민 카르바메이트가 바람직하다.

    가황성 혼합물 중 폴리아민 가교제의 양은 임의로 수소화된 니트릴 고무의 100 중량부를 기준으로, 전형적으로 0.2 내지 20 중량부 범위, 바람직하게는 1 내지 15 중량부 범위, 보다 바람직하게는 1.5 내지 10 중량부 범위이다.

    가교 촉진제로서, 폴리아민 가교제와 조합하여, 당업자에게 공지된 임의의 것, 바람직하게는 염기성 가교 촉진제를 사용할 수 있다. 예를 들어, 디카테콜붕산의 테트라메틸구아니딘, 테트라에틸구아니딘, 디페닐구아니딘, 디-o-톨릴구아니딘 (DOTG), o-톨릴비구아니딘 및 디-o-톨릴구아니딘 염을 사용할 수 있다. 또한 알데히드-아민 가교 촉진제, 예를 들어, n-부틸알데히드-아닐린 등을 사용할 수 있다. 특히 바람직한 사용되는 가교 촉진제는 하나 이상의 비시클릭 또는 폴리시클릭 아민성 염기이다. 이들은 당업자에게 공지되어 있다. 1,8-디아자비시클로[5.4.0]운데스-7-엔 (DBU), 1,5-디아자비시클로[4.3.0]-5-노넨 (DBN), 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄 (DABCO), 1,5,7-트리아자비시클로[4.4.0]데스-5-엔 (TBD), 7-메틸-1,5,7-트리아자비시클로[4.4.0]데스-5-엔 (MTBD)이 특히 적합하다.

    이 경우에 가교 촉진제의 양은 임의로 수소화된 니트릴 고무의 100 중량부를 기준으로, 전형적으로 0.5 내지 10 중량부, 바람직하게는 1 내지 7.5 중량부, 보다 특히 2 내지 5 중량부 범위이다.

    본 발명의 임의로 수소화된 니트릴 고무를 기재로 하는 가황성 혼합물은 원칙적으로 또한 가황 개시 지연제를 포함하고, 이는 황 또는 과산화물을 사용한 가황의 경우와 상이하다.

    황을 사용한 가황의 경우, 다음을 사용한다: 시클로헥실티오프탈이미드 (CTP), N,N'-디니트로소펜타메틸렌테트라민 (DNPT), 프탈산 무수물 (PTA) 및 디페닐니트로스아민. 시클로헥실티오프탈이미드 (CTP)는 바람직하다.

    과산화물을 사용한 가황의 경우, 가황의 개시는 WO-A-97/01597 및 US-A-4,857,571에 명시된 바와 같은 화합물을 사용하여 지연시킨다. 입체 장애 p-디알킬아미노페놀, 특히 에타녹스(Ethanox) 703 (사르토머(Sartomer))가 바람직하다.

    가교제 또는 가교제들의 첨가와 별도로, 본 발명의 임의로 수소화된 니트릴 고무를 또한 추가의 통상적인 고무 첨가제와 혼합시킬 수도 있다.

    이들 첨가제는, 예를 들어, 당업자에게 주지된 전형적인 물질, 예컨대 충전제, 충전제 활성화제, 가황 개시 지연제, 오존 차단제, 노화 억제제, 항산화제, 가공 조제, 익스텐더 오일, 가소제, 강화 물질 및 이형제를 포함한다.

    사용될 수 있는 충전제의 예는, 카본 블랙, 실리카, 황산바륨, 이산화티타늄, 산화아연, 산화칼슘, 탄산칼슘, 산화마그네슘, 산화알루미늄, 산화철, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 규산알루미늄, 규조토, 활석, 카올린, 벤토나이트, 탄소 나노튜브, 테플론 (후자는 바람직하게는 분말 형태임), 또는 규산염을 포함한다.

    충전제 활성화제는 특히, 유기 실란, 예를 들어, 비닐트리메틸옥시실란, 비닐디메톡시메틸실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, N-시클로헥실-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 트리메틸에톡시실란, 이소옥틸트리메톡시실란, 이소옥틸트리에톡시실란, 헥사데실트리메톡시실란 또는 (옥타데실)메틸디메톡시실란 등을 포함한다. 추가의 충전제 활성화제는, 예를 들어, 표면-활성 물질, 예컨대 74 내지 10,000 g/mol의 분자량을 갖는 트리에탄올아민 및 에틸렌 글리콜이다. 충전제 활성화제의 양은, 충전제의 양을 기준으로, 전형적으로 0 내지 10 phr이다. 충전제 활성화제의 적합한 양의 측정은, 충전제의 본질 및 양에 따라, 당업자에게 친숙하다.

    가황성 혼합물에 첨가될 수 있는 노화 억제제의 예는 다음과 같다: 중합된 2,2,4-트리메틸-1,2-디히드로퀴놀린 (TMQ), 2-메르캅토벤즈이미다졸 (MBI), 메틸-2-메르캅토벤즈이미다졸 (MMBI) 또는 아연 메틸메르캅토벤즈이미다졸 (ZMMBI).

    대안적으로, 비록 덜 바람직하기는 하지만, 하기 노화 억제제를 또한 사용할 수도 있다: 예를 들어 디아릴-p-페닐렌디아민 (DTPD), 옥틸화 디페닐아민 (ODPA), 페닐-α-나프틸아민 (PAN) 및/또는 페닐-β-나프틸아민 (PBN)의 혼합물 형태의, 아민성 노화 억제제. 페닐렌디아민을 기재로 하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 페닐렌디아민의 예는 N-이소프로필-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-1,3-디메틸부틸-N'-페닐-p-페닐렌디아민 (6PPD), N-1,4-디메틸펜틸-N'-페닐-p-페닐렌디아민 (7PPD) 및 N,N'-비스-1,4-(1,4-디메틸펜틸)-p-페닐렌디아민 (7PPD)이다.

    노화 억제제는 부분 수소화된 니트릴 고무와 비닐 함유 실리콘 고무의 합 100 중량부를 기준으로, 전형적으로 10 중량부 이하, 바람직하게는 5 중량부 이하, 보다 바람직하게는 0.25 내지 3 중량부, 보다 특히 0.4 내지 1.5 중량부의 양으로 사용된다.

    고려되는 이형제의 예는 다음을 포함한다: 혼합물 구성성분으로서 바람직하게 사용되는 포화 및 부분 불포화 지방산 및 올레산 및 그의 유도체 (지방산 에스테르, 지방산염, 지방 알콜, 지방산 아미드), 및 또한 몰드 표면에 적용될 수 있는 제품, 예를 들어 저분자량 실리콘 화합물을 기재로 하는 제품, 플루오로중합체를 기재로 하는 제품 및 페놀 수지를 기재로 하는 제품 등.

    이형제는, 부분 수소화된 니트릴 고무와 비닐 함유 실리콘 고무의 합 100 중량부를 기준으로, 전형적으로 약 0 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 5 중량부의 양으로 사용된다.

    US-A-4,826,721의 교시에 따른, 유리 강화제 (섬유)를 사용한 보강, 및 또한 코드(cord), 직물, 지방족 및 방향족 폴리아미드의 섬유 (나일론(Nylon)®, 아라미드(Aramid)®), 폴리에스테르 및 천연 섬유 제품을 사용한 보강이 또한 가능하다.

    본 발명은 추가로, 바람직하게는 성형 공정에서, 보다 바람직하게는 사출 성형을 사용하는 성형 공정에서, 온도를 상승시킴으로써, 상기 기재된 가황성 혼합물을 가교시키는 것을 특징으로 하는, 본 발명의 하나 이상의 관능화된 니트릴 고무를 기재로 하는 가황물의 제조 방법을 제공한다.

    따라서 본 발명은 또한 상기에서 언급된 가황 공정에 의해 수득가능한, 바람직하게는 성형물 형태의 가황물을 제공한다. 이들 가황물의 특징은 가황물 내의 유리 쇄 말단의 수가 감소되기 때문에, 가황물이 본 발명의 니트릴 고무 내의 관능기 및 가황-활성 말단기로 인해 형성가능한 특히 안정한 네트워크를 갖는다는 데 있다.

    이러한 가황 공정을 사용하여, 다수의 성형물, 예를 들어, 실(seal), 캡, 호스 또는 막을 제조할 수 있다. 보다 특히, O 링 실, 플랫 실, 주름진 가스켓, 실링 슬리브, 실링 캡, 먼지 방지 캡, 플러그 실, 단열 호스, 오일 쿨러 호스, 공기 흡입 호스, 서보제어 호스 또는 펌프 다이아프램을 제조할 수 있다.

    가수분해 전/또는 후 복분해에 의해 히드록실화 및/또는 아민-개질화된 니트릴 고무는 이소시아네이트 가교, 예를 들어 적층된 유리판의 제조, 이중 또는 삼중창에 대한 실, 및 고체상 로켓 또는 부스터용 분말 혼합물의 고정에 적합하다.

    관능화된 니트릴 고무는 낮은 유리 전이 온도를 갖는다. 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 기재로 하는 경질 단위를 사용한 커플링을 통해, 열가소성 엘라스토머로서 사용될 수 있는 멀티블록 공중합체를 수득하는 것이 가능하다. 이들 열가소성 엘라스토머는 모든 종류의 실, 예컨대 차축 슬리브, 실링 캡 및 호스를 제조하는데 사용할 수 있다.

    관능화된 니트릴 고무는 또한, 그의 낮은 유리 전이 온도 때문에, 취성의 열가소성 물질 및 열경화성 수지의 내충격성 개질에, 특히 열가소성 물질 및 열경화성 수지가, 극성이거나 니트릴 고무의 관능기와 반응하거나 물리적으로 상호작용가능한 적합한 관능기를 갖는 경우 적합하다. 예는 폴리아미드 (방향족 또는 지방족), 폴리에스테르, 예컨대 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리카르보네이트 (PC), 폴리메틸렌 옥시드 (POM), 폴리에테르술폰, 폴리에테르케톤, 폴리벤즈이미다졸 및 폴리페닐렌 술피드의 내충격성 개질이다.

    관능화된 니트릴 고무에 의해 탄성체화될 수 있는 열경화성 수지는 PF 수지, 에폭시 수지, 멜라민/포름알데히드 수지 및 불포화 폴리에스테르 수지 (UP 수지)이다. 탄성체화된 열경화성 수지는 브레이크 라이닝 및 클러치 라이닝의 제조 (PF 수지), 접착제 제조 (에폭시 수지), 페인트 시스템 및 코팅 (UP 수지) 및 성형품, 예컨대 보트 선체 (UP 수지) 또는 윈드 터빈용 블레이드 (UP 수지, PF 수지)의 제조에 적합하다.

    따라서 본 발명은 또한 관능화된 니트릴 고무를 기재로 하는 하나 이상의 블록을 포함하는 블록 공중합체를 제공한다.

    실시예

    하기 실시예에서, 표 1에 열거된 복분해 촉매 I, II 및 III, 표 2에 명시된 니트릴 고무 A, B, C 및 D 및 표 3에 열거된 올레핀을 사용하였다.

    <표 1>

    <표 2>

    MN 0 복분해적 분해 전 수평균 몰 질량

    MW 0 복분해적 분해 전 중량평균 몰 질량

    PDI 0 분해 전 다분산도

    표 3a 및 표 3b : 사용되는 올레핀

    사용되는 올레핀을 구매하지 않은 경우, 그의 제조를 하기에 기재하였다.

    <표 3a>

    <표 3b>

    A 구매하지 않은 올레핀의 제조:

    5-데센 :

    슈렝크(Schlenk) 조건 하에, 5.0 g (59 mmol)의 1-헥센을 먼저 20 ml의 건조 디클로로메탄에 도입하였다. 5 ml의 디클로로메탄 중 50 mg (2.95*10 -5 mol, 0.1 mol%)의 그럽스 II 촉매를 첨가함으로써 반응을 개시하였다. 후속적으로 반응 혼합물을 35℃에서 6시간 동안 교반하였다. 형성된 에텐을 연속 스트림의 불활성 기체에 의해 제거하였다. 감압 하에 용매 제거에 이어서, 갑압 하에 증류 (20 mbar, 58℃) 후, 생성물을 무색 액체로서 수득하였다.

    수율: 2.4 g (17.8 mmol, 58%, 그 중 84%는 트랜스-배열).

    4- 옥텐 -1,8- 디올 :

    슈렝크 조건 하에, 2.0 g (23.5 mmol)의 4-펜텐-1-올을 10 ml의 건조 디클로로메탄에 도입하였다. 6 ml의 디클로로메탄 중 20 mg (2.35*10 -5 mol, 0.1 mol%)의 그럽스 II 촉매를 첨가함으로써 4-펜텐-1-올의 자체 복분해를 개시하였다. 후속적으로 반응 혼합물을 실온에서 24시간 동안 교반하였다. 형성된 에텐을 연속 스트림의 불활성 기체에 의해 제거하였다. 감압 하에 용매 제거에 이어서, 칼럼 크로마토그래피 (실리카 겔, 에틸 아세테이트) 후, 생성물을 무색 오일로서 수득하였다.

    수율: 745 mg (5.17 mmol, 44%, 그 중 83%는 트랜스-배열).

    3,10- 디이소프로필 -2,11-디메틸-6- 도데센 -3,10- 디올 :

    환류 응축기, 적하 펀넬, 불활성 기체 유입구 및 압력 릴리프 밸브를 갖춘 베이킹된 3구 플라스크에, 2.43 g (0.1 mol, 1 eq.)의 마그네슘 절삭분(turning)을30 ml의 건조 디에틸 에테르에 도입하였다. 그 후, 용매를 온화하게 비등시키면서, 30 ml의 디에틸 에테르 중 13.5 g (0.1 mol, 1 eq.)의 4-브로모-1-부텐의 용액을 적가한 다음 반응 혼합물을 1시간 동안 환류하에 가열하였다. 반응 혼합물이 냉각된 후, 30 ml의 디에틸 에테르 중 11.4 g (0.1 mol, 1 eq.)의 2,4-디메틸-3-펜탄온의 용액을 적가하고 혼합물을 5시간 동안 환류하에 가열하였다. 그 다음 100 ml의 포화 염화암모늄 용액을 첨가함으로써 반응을 중지시키고, 유기 상을 분리해내고 수성 상을 70 ml의 디에틸 에테르로 2회 추출하였다. 에테르 상을 100 ml의 물로 2회 세척하고 MgSO 4 상에서 건조시킨 후, 건조제를 여과에 의해 제거하고 용매를 감압 하에 제거하였다. 16 mbar의 압력 및 90℃의 온도에서 후속적으로 진공 증류하여 3-이소프로필-2-메틸-6-헵텐-3-올을 무색 액체로서 수득하였다.

    슈렝크 조건 하에, 2.0 g (11.7 mmol)의 3-이소프로필-2-메틸-6-헵텐-3-올을 6 ml의 건조 디클로로메탄에 도입하였다. 6 ml의 디클로로메탄 중 100 mg (0.117 mmol, 1 mol%)의 그럽스 II 촉매를 첨가함으로써 3-이소프로필-2-메틸-6-헵텐-3-올의 자체 복분해를 개시하였다. 후속적으로 반응 혼합물을 실온에서 6시간 동안 교반하였다. 형성된 에텐을 연속 스트림의 불활성 기체에 의해 제거하였다. 감압 하에 용매 제거에 이어서, 칼럼 크로마토그래피 (실리카 겔, 펜탄/에틸 아세테이트 = 7/1) 후, 생성물을 무색 오일로서 수득하였다.

    수율: 1.29 g (0.41 mmol, 71%, 그 중 80% 트랜스-배열).

    디에틸 푸마레이트 :

    물 분리기 및 환류 응축기를 갖춘 100 ml 플라스크에, 11.6 g (0.1 mol, 1 eq.)의 푸마르산, 16.1 g (0.35 mol, 3.5 eq.)의 에탄올 및 1 g (5.3 mmol, 0.05 eq.)의 톨루엔술폰산을 30 ml의 클로로포름에 도입하였다. 그 다음 당해 혼합물을 물이 더 이상 분리제거되지 않을 때까지 환류하에 가열하였다. 이어서, 100 ml의 1몰의 수산화나트륨 용액으로 2회, 및 물로 1회 세척하였다. MgSO 4 상에서 건조시키고 건조제를 여과에 의해 제거한 후, 용매를 감압 하에 제거하여, 생성물을 무색 액체로서 수득하였다.

    수율: 16.8 g (97.6 mmol, 97%).

    시스-2-부텐-1,4- 디일 디아세테이트 :

    슈렝크 조건 하에, 적하 펀넬 및 압력 릴리프 밸브를 갖춘 슈렝크 플라스크에, 17.2 g (0.1 mol, 1 eq.)의 시스-2-부텐-1,4-디올을 10 ml의 피리딘에 도입하였다. 빙조 냉각 하에, 20 ml의 피리딘 중 30.6 g (0.3 mol, 3 eq.)의 아세트산 무수물의 용액을 1시간의 과정에 걸쳐서 적가하였다. 빙조 제거 후, 반응 용액을 실온에서 24시간 동안 교반하였다. 그 다음 25 ml의 디클로로메탄을 첨가하고, 유기 상을 분리해내고, 50 ml의 2몰의 염산으로 1회 및 80 ml의 염화나트륨 포화 용액으로 2회 세척을 실시하였다. MgSO 4 상에서 건조시킨 후 건조제를 여과에 의해 제거하고, 여액 용매를 감압 하에 제거하였다. 추출하여 생성물을 무색 액체로서 수득하였다.

    수율: 16.5 g (96 mmol, 96%).

    시스-2-부텐-1,4- 디일 디벤조에이트 :

    슈렝크 조건 하에, 적하 펀넬 및 압력 릴리프 밸브를 갖춘 슈렝크 플라스크에, 4.5 g (51 mmol, 1 eq.)의 시스-2-부텐-1,4-디올을 5 ml의 피리딘에 도입하였다. 빙조 냉각 하에, 20 ml의 피리딘 중 24.5 g (0.11 mol, 2.1 eq.)의 벤조산 무수물의 용액을 1시간의 과정에 걸쳐서 적가하였다. 빙조 제거 후, 반응 용액을 실온에서 24시간 동안 교반하였다. 그 다음 25 ml의 디클로로메탄을 첨가하고, 유기 상을 분리해내고, 50 ml의 2몰의 염산으로 1회 및 80 ml의 염화나트륨 포화 용액으로 2회 세척을 실시하였다. MgSO 4 상에서 건조시킨 후 건조제를 여과에 의해 제거하고, 여액 용매를 감압 하에 제거하였다. 후속적으로 칼럼 크로마토그래피 (산화알루미늄, 펜탄/에틸 아세테이트 = 1/1)하여 생성물을 달콤한 향을 지닌 담황색 고체 형태로 수득하였다.

    수율: 12.9 g (0.43 mmol, 85%).

    알릴 벤조에이트 :

    슈렝크 조건 하에, 적하 펀넬 및 압력 릴리프 밸브를 갖춘 슈렝크 플라스크에, 2 g (34.4 mmol, 1 eq.)의 알릴 알콜을 5 ml의 피리딘에 도입하였다. 빙조 냉각 하에, 10 ml의 피리딘 중 8.6 g (37.9 mmol, 1.1 eq.)의 벤조산 무수물의 용액을 1시간의 과정에 걸쳐서 적가하였다. 빙조 제거 후, 반응 용액을 실온에서 24시간 동안 교반하였다. 그 다음 25 ml의 디클로로메탄을 첨가하고, 유기 상을 분리해내고, 50 ml의 2몰의 염산으로 1회 및 80 ml의 염화나트륨 포화 용액으로 2회 세척을 실시하였다. MgSO 4 상에서 건조시킨 후 건조제를 여과에 의해 제거하고, 여액 용매를 감압 하에 제거하였다. 후속적으로 칼럼 크로마토그래피 (실리카 겔, 펜탄/에틸 아세테이트 = 12/1)하여 생성물을 무색 액체로서 수득하였다.

    수율: 2.99 g (18.4 mmol, 54%).

    p-알릴페놀 :

    적하 펀넬 및 압력 릴리프 밸브를 갖춘 베이킹된 슈렝크 플라스크에, 2.96 g (20 mmol, 1 eq.)의 p-알릴아니솔을 80 ml의 건조 디클로로메탄에 도입하였다. 그 다음, 배치를 -70℃로 냉각한 후, 헵탄 중 삼브롬화붕소의 1몰 용액 (5 g, 20 mmol, 1 eq. BBr 3 ) 20 ml를 적가하였다. 2시간의 과정에 걸쳐 15℃로 가온한 후, 50 ml의 빙수를 첨가함으로써 반응을 중지시켰다. 유기 상을 분리해내고 50 ml의 5% 농도 수산화나트륨 용액으로 2회 세척하였다. 수성 상을 50 ml의 디에틸 에테르로 3회 추출하였다. 그 다음 합한 유기 상을 MgSO 4 상에서 건조시키고, 건조제를 여과에 의해 제거한 후, 용매를 감압 하에 제거하였다. 후속적으로 칼럼 크로마토그래피 (실리카 겔, 디클로로메탄)하여 생성물을 담갈색 오일로서 수득하였다.

    수율: 1.45 g (10.8 mmol, 54%).

    o-알릴아니솔 :

    환류 응축기, 내부 온도계 및 적하 펀넬을 갖춘 3구 플라스크에, 4.0 g (29.8 mmol, 1 eq.)의 o-알릴페놀을 도입하였다. 물 중 10 중량% 농도의 용액 형태로 2.13 g (38 mmol, 1.3 eq.)의 수산화칼륨을 첨가한 후, 용액이 청록색으로 변했다. 수조를 냉각하면서, 3.76 g (29.8 mmol, 1 eq.)의 디메틸 술페이트를 서서히 적가하고, 온도는 40℃ 초과로 상승하지 않았다. 그 후 90℃에서 1시간 동안 교반한 다음, 반응 혼합물이 냉각된 후, 유기 상을 분리해냈다. 수성 상을 40 ml의 디에틸 에테르로 3회 추출하고, 합한 유기 상을 70 ml의 1몰의 수산화나트륨 용액으로 2회, 및 70 ml의 물로 2회 세척하였다. MgSO 4 상에서 건조시킨 후 및 건조제를 여과에 의해 제거한 후, 용매를 감압 하에 제거하였다. 후속적으로 칼럼 크로마토그래피 (실리카 겔, 펜탄/디클로로메탄 = 2/1)하여 생성물을 무색 액체로서 수득하였다.

    수율: 3.55 g (23.9 mmol, 80%).

    B 복분해 반응의 수행

    모든 복분해 반응을, 모노클로로벤젠 (시그마-알드리치로부터)(하기 "MCB"로 칭해짐)을 사용하여 용액 중에서 수행하였다. MCB를, 사용 전에, 증류시키고, 실온에서 아르곤을 통과시킴으로써 불활성화시켰다. 12시간의 기간에 걸쳐, 니트릴 고무 또는 부분 수소화된 니트릴 고무 (표 2)를 실온에서 교반하면서 MCB에 용해시켰다. 니트릴 고무 함유 용액을 (희석하지 않고) 하기 표에 기재된 첨가제와 혼합하고, 균질화를 위해 30분 동안 교반하였다. 복분해 촉매 (표 1 참조)를 각각 아르곤 하에 6 ml의 불활성화된 MCB에 용해시키고, 촉매 용액의 제조 직후, 촉매 용액을 NBR 용액에 첨가하였다. 모든 반응 배치를, 촉매의 첨가후 고무 농도가 12 중량%이도록 설계하였다. 2.38*10 -4 mol 올레핀/g 고무를 사용한 실험의 경우에, 40 g의 고무를 사용하였다. 7.14*10 -4 , 1.43*10 -3 및 2.86*10 -3 mol 올레핀/g 고무의 사용시, 10 g의 고무를 사용하였다. 표 4 내지 표 6에 명시된 성분의 양을 사용하여, 복분해 반응을 23℃에서 수행하였다. 각 경우에 7시간의 반응 시간 후, 3 g의 반응 용액을 취하고, 0.2 ml의 에틸 비닐 에테르의 첨가 및 후속적으로 실온에서 30분 교반함으로써 반응을 중지시켰다.

    GPC 분석을 위해, 에틸 비닐 에테르를 사용하여 억류된 0.2 ml의 니트릴 고무 용액을 제거하고, 3 ml의 N,N'-디메틸아세트아미드 (아크로스 오가닉스로부터; 5 g/l LiBr과 혼합됨)로 희석하였다. GPC 분석을 수행하기 전에, 용액을 각각 테플론으로 만들어진 0.2 ㎛ 주사기 여과기 (크로마필(Chromafil) PTFE 0.2 ㎛; 마쉐리-나겔(Macherey-Nagel)로부터)를 사용하여 여과하였다. 그 후, 워터스(Waters) 717 오토샘플러(Autosampler), 폴리머 스탠다즈 서비스(Polymer Standards Service)로부터의, PSS 그람 예비 칼럼, PSS 그람-30Å 8 x 300 ㎜ 칼럼 및 두개의 PSS 그람-1000Å 8 x 300 ㎜ 칼럼, 및 워터스 410 RI 검출기 및 시루스 소프트웨어 멀티 버젼(Cirrus Software Multi Version) 3.0이 장착된, 워터스로부터의 장치를 사용하여 GPC 분석을 실시하였다. 칼럼을, 폴리머 스탠다즈 서비스로부터의, 600 내지 1.64*10 6 g/mol의 몰 질량을 갖는 선형 폴리메틸 메타크릴레이트로써 보정하였다. 용리액으로서 N,N'-디메틸아세트아미드 (5 g/l LiBr과 함께)를 사용하여 80℃에서 1.0 ml/min의 유속에서 분석을 수행하였다.

    C 실험의 결과

    C1 고무 내 관능기의 양의 측정

    고무 내의 관능기의 양을 측정하기 위해, 750 mg의 억류된 샘플을 3 ml의 클로로포름 (HPLC 등급, 안정화제로서 7.5 mmol/l 아밀렌 사용)으로 희석하고 테플론으로 만들어진 0.2 ㎛ 주사기 여과기 (크로마필 PTFE 0.2 ㎛; 마쉐리-나겔로부터)를 사용하여 여과하였다. 그 다음 중합체 분획을 겔 투과 크로마토그래피 (워터스 717 오토샘플러, 예비 칼럼: 폴리머 래보러토리즈(Polymer Laboratories)로부터의, 1x PLgel 예비 칼럼, 1배(x times) PLgel 5 ㎛ MIXED-C 300 x 7.5 mm 칼럼, 1배 PLgel 5 ㎛ MIXED-C 600 x 7.5 mm 칼럼 및 워터스 410 RI 검출기가 장착된, 워터스로부터의 장치)에 의해 저분자량 구성성분으로부터 분리하였다. 중합체 분획의 용매를 감압 하에 제거한 다음 1 H-NMR 스펙트럼을 기록하였다. 중합체 쇄당 관능기의 수는, 하기 수학식에 따라, 관능기의 적분 및 니트릴에 인접하는 프로톤의 적분으로부터 결정하였다:

    N(X) 중합체 쇄 당 관능기의 수

    I(X) 관능기의 적분

    %(ACN) 중합체의 니트릴 성분

    MN e 복분해적 분해 후 수평균 몰 질량

    p(X) 적분 I(X)를 초래하는 프로톤의 수

    M(ACN) 아크로니트릴의 몰 질량 (53.06 g/mol)

    I(ACN) CN 기와 동일한 탄소 원자 상의 골격 프로톤의 적분

    C2 실험의 결과

    3개의 실험 시리즈로부터의 결과를 표 4, 5 및 6에 요약하였다.

    표 4는 본 발명에 따르지 않는 1차 실험 시리즈의 비교 실험을 나타낸 것이고, 이는 일정한 촉매 (1 g 고무 당 5.89*10 -7 mol) 및 올레핀 (1 g 고무 당 2.38*10 -4 mol)을 사용하여 수행하였고, 최종 몰 질량의 측정은 이들 조건 하에 달성가능하였다.

    1차 실험 시리즈에 관한 표 4로부터, 그럽스 (II) 촉매 (I)를 선행 기술로부터 공지된 비-관능화된 1-올레핀, 예컨대 1-헥센, 1-옥텐 및 1-데센, 또는 내부 이중 결합을 갖는 비-관능화된 올레핀, 예컨대 트랜스-4-옥텐과 조합하여 사용하는 경우에만 비 (Mw e /Mw 0 )가 < 55%인 낮은 최종 몰 질량이 달성된다는 것을 분명히 알 수 있다. 그러나, 이러한 방식으로, 관능화된 니트릴 고무는 수득되지 않는다. 1-헥센의 존재 하에 몰리브데넘 함유 촉매 (II) 및 (III)의 사용으로 초기 몰 질량의 100% 보다 아주 약간 미만인 달성가능한 최종 몰 질량이 수득되는데, 이는 복분해적 분해가 사실상 없음을 의미하는 것이다. 표 4에 명시된 올레핀 5-데센, 스티렌, m-니트로스티렌, α-메틸스티렌, 트랜스-스틸벤, 1,1-디페닐에틸렌, 4-옥텐-1,8-디올, 3,10-디이소프로필-2,11-디메틸-6-도데센-3,10-디올, 디에틸 푸마르산, 알릴아민, 1-알릴-2,3,4,5,6-펜타플루오로벤젠 및 3,3,4,4,5,5,6,6,6-노나플루오로-1-헥센의 사용시, Mw e /Mw 0 은 현저하게 55% 초과이다.

    표 5는 본 발명에 따른 2차 실험 시리즈의 실험을 나타낸 것이고, 이는 또한 일정한 촉매 (1 g 고무 당 5.89*10 -7 mol) 및 올레핀 (1 g 고무 당 2.38*10 -4 mol)을 사용하여 수행하였고, 최종 몰 질량의 측정은 이들 조건 하에 달성가능하였다.

    2차 실험 시리즈에 관한 표 5로부터 본 발명의 모든 관능화된 올레핀의 사용시, Mw e /Mw 0 비가 < 55%인 낮은 최종 몰 질량이 생성된다는 것을 분명히 알 수 있다.

    표 6은 본 발명에 따른 3차 실험 시리즈의 실시예를 나타낸 것이고, 이는 상이한 양의 촉매 및 올레핀을 사용하여 수행하였다. 수소화되지 않은 니트릴 고무 및 부분 수소화된 니트릴 고무 둘 다로부터 출발하여 본 발명의 관능화된 올레핀의 사용시, 복분해로 분자당 0.7 내지 3.3개의 관능기를 갖는 비교적 낮은 분자량 M w 의 니트릴 고무가 생성되는 것으로 나타났다.

    <표 4>

    <표 5>

    <표 6>

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