JP2019183029A - Manufacturing method of conjugated diene rubber composition, conjugated diene rubber composition, and tire - Google Patents
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Abstract
【課題】転がり抵抗特性とウェットスキッド抵抗特性を損なうことなく、耐摩耗性が高度に優れる共役ジエン系重合体組成物及びその製造方法並びにタイヤを提供する。【解決手段】本実施形態の共役ジエン系重合体組成物の製造方法は、共役ジエン系重合体を含むゴム成分Aと、シリカ系無機充填剤Bと、シランカップリング剤Cとを混練りする第1の混練り工程と、前記第1の混練り工程により得られた混練物を40℃以上の温度でエージングするエージング工程と、前記エージング工程で得られた混練物と、加硫剤Dとを混練りする第2の混練り工程とを含む。【選択図】なしThe present invention provides a conjugated diene-based polymer composition having excellent abrasion resistance without impairing rolling resistance characteristics and wet skid resistance characteristics, a method for producing the same, and a tire. A method for producing a conjugated diene-based polymer composition according to the present embodiment comprises kneading a rubber component A containing a conjugated diene-based polymer, a silica-based inorganic filler B, and a silane coupling agent C. A first kneading step, an aging step of aging the kneaded material obtained in the first kneading step at a temperature of 40 ° C. or higher, a kneaded substance obtained in the aging step, and a vulcanizing agent D. And a second kneading step of kneading. [Selection diagram] None
Description
本発明は、共役ジエン系ゴム組成物の製造方法、共役ジエン系ゴム組成物及びタイヤに関する。 The present invention relates to a method for producing a conjugated diene rubber composition, a conjugated diene rubber composition, and a tire.
近年、省資源や環境対策が重視されるにつれて、低燃費性に優れる自動車用タイヤに対する要求水準は、ますます高まっている。低燃費性に優れるタイヤを製造するには、路面との接地面であるトレッドを構成する材料が、タイヤのエネルギーロスを抑制し得る、転がり抵抗が低い材料であることが求められる。かかる観点から、転がり抵抗特性に優れる架橋ゴムを形成することができるゴム材料が、タイヤの材料として使用されている。 In recent years, with the emphasis on resource saving and environmental measures, the level of demand for automobile tires with excellent fuel efficiency is increasing. In order to manufacture a tire excellent in fuel efficiency, it is required that the material constituting the tread, which is a contact surface with the road surface, be a material that can suppress energy loss of the tire and has low rolling resistance. From this viewpoint, a rubber material capable of forming a crosslinked rubber having excellent rolling resistance characteristics is used as a tire material.
ゴム材料の転がり抵抗特性を改善する方法としては、例えば、シリカ等の補強剤の配合量を減じる方法が知られている。しかし、補強剤の配合量を減じると、ゴム組成物の硬度が低下することでタイヤが軟化し、ウェットスキッド抵抗性が悪化したり、耐摩耗性が悪化したりするという問題がある。 As a method for improving the rolling resistance characteristics of a rubber material, for example, a method of reducing the compounding amount of a reinforcing agent such as silica is known. However, when the compounding amount of the reinforcing agent is reduced, there is a problem that the hardness of the rubber composition is lowered, so that the tire is softened, wet skid resistance is deteriorated, and wear resistance is deteriorated.
無機充填剤の配合ゴムの転がり抵抗特性やウェットスキッド抵抗性を損なうことなく、耐摩耗性を向上させる技術として、例えば、特許文献1には、少なくとも2種類の非相溶ジエン系ゴム(α、β)と、前記ジエン系ゴムの一方βと非相溶のブロックと前記ジエン系ゴム双方と相溶性のブロックを有するブロックポリマー、及び補強性充填剤を含有するトレッド組成物の製造に当たり、まず前記ブロックポリマーとジエン系ゴムαと無機充填剤とを混練りし、次いでジエン系ゴムαを加えて混練りする方法が開示されている。 As a technique for improving wear resistance without impairing rolling resistance characteristics and wet skid resistance of a rubber compounded with an inorganic filler, for example, Patent Document 1 discloses at least two types of incompatible diene rubbers (α, β), a block polymer having a block incompatible with one of the diene rubbers β and a block compatible with both the diene rubbers, and a tread composition containing a reinforcing filler, A method is disclosed in which a block polymer, a diene rubber α and an inorganic filler are kneaded, and then a diene rubber α is added and kneaded.
しかしながら、特許文献1に記載の製造方法では、転がり抵抗特性やウェットスキッド抵抗性を損なうことはないものの、ベーストレッド部の材料として用いる際、耐摩耗性については、未だ十分満足する特性が得られておらず、更なる改良が必要であるという問題を有している。 However, although the manufacturing method described in Patent Document 1 does not impair rolling resistance characteristics and wet skid resistance, characteristics that are still satisfactory with respect to wear resistance when used as a material for the base tread portion can be obtained. However, there is a problem that further improvement is necessary.
そこで、本発明においては、上記従来技術が有する問題に鑑みて、転がり抵抗特性とウェットスキッド抵抗特性を損なうことなく、耐摩耗性が高度に優れる共役ジエン系重合体組成物及びその製造方法並びにタイヤを提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, in view of the problems of the above prior art, a conjugated diene polymer composition having a high level of abrasion resistance without impairing rolling resistance characteristics and wet skid resistance characteristics, a method for producing the same, and a tire The purpose is to provide.
本発明者らは、上記従来技術の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、硫黄や加硫促進剤を入れる前段階でコンパウンドを所定温度でエージングすることにより、共役ジエン系重合体組成物が転がり抵抗特性やウェットスキッド抵抗性を損なうことなく、耐摩耗性が高度に優れることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present inventors have conjugated diene polymer composition by aging the compound at a predetermined temperature before adding sulfur or a vulcanization accelerator. The present invention has been completed by finding that the article has excellent wear resistance without impairing rolling resistance characteristics and wet skid resistance.
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
(1)
共役ジエン系重合体を含むゴム成分Aと、シリカ系無機充填剤Bと、シランカップリング剤Cとを混練りする第1の混練り工程と、
前記第1の混練り工程により得られた混練物を40℃以上の温度でエージングするエージング工程と、
前記エージング工程で得られた混練物と、加硫剤Dとを混練りする第2の混練り工程とを含む共役ジエン系重合体組成物の製造方法。
(2)
前記エージング工程前及び/又は前記エージング工程後に、カーボンブラックEを添加して更に混練りする(1)の製造方法。
(3)
(1)又は(2)の製造方法により製造される共役ジエン系重合体組成物。
(4)
トレッド用である(3)の共役ジエン系重合体組成物。
(5)
(3)又は(4)の共役ジエン系重合体組成物の架橋物を含むトレッドを備えたタイヤ。
That is, the present invention is as follows.
(1)
A first kneading step of kneading the rubber component A containing the conjugated diene polymer, the silica-based inorganic filler B, and the silane coupling agent C;
An aging step of aging the kneaded product obtained by the first kneading step at a temperature of 40 ° C. or higher;
A method for producing a conjugated diene polymer composition, comprising: a kneaded product obtained in the aging step; and a second kneading step of kneading the vulcanizing agent D.
(2)
The production method of (1), wherein carbon black E is added and further kneaded before and / or after the aging step.
(3)
A conjugated diene polymer composition produced by the production method of (1) or (2).
(4)
(3) Conjugated diene polymer composition for tread.
(5)
A tire provided with a tread containing a crosslinked product of the conjugated diene polymer composition of (3) or (4).
本発明によれば、転がり抵抗特性とウェットスキッド抵抗性を損なうことなく、耐摩耗性に優れる共役ジエン系重合体組成物及びその製造方法並びにタイヤを提供可能である。 According to the present invention, it is possible to provide a conjugated diene polymer composition excellent in abrasion resistance, a method for producing the same, and a tire without impairing rolling resistance characteristics and wet skid resistance.
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)について以下詳細に説明する。なお、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail below. In addition, the following this embodiment is an illustration for demonstrating this invention, and is not the meaning which limits this invention to the following content. The present invention can be implemented with various modifications within the scope of the gist.
なお、本明細書にいう「転がり抵抗特性」、「ウェットスキッド抵抗性」、及び「耐摩耗性」は、それぞれ、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物を加硫成形した際の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性をいう。 The “rolling resistance characteristics”, “wet skid resistance”, and “abrasion resistance” referred to in the present specification are the rolling resistances when the conjugated diene polymer composition of the present embodiment is vulcanized. Characteristics, wet skid resistance, and wear resistance.
〔共役ジエン系重合体組成物〕
まず、本実施形態の変性共役ジエン系重合体組成物の製造に用いる各成分について説明する。
(Conjugated diene polymer composition)
First, each component used for manufacture of the modified conjugated diene polymer composition of the present embodiment will be described.
<ゴム成分(成分A)>
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物は、ゴム成分(成分A)を含有し、当該ゴム成分は、共役ジエン系重合体を含有する。
<Rubber component (component A)>
The conjugated diene polymer composition of this embodiment contains a rubber component (component A), and the rubber component contains a conjugated diene polymer.
<共役ジエン系重合体>
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物に用いられるゴム成分に含有する共役ジエン系重合体は、共役ジエン系重合体組成物の耐摩耗性を改善する観点から、変性されていなくても、変性されていてもよい。共役ジエン系重合体組成物をタイヤのベーストレッド(トレッド)用途に利用する場合、共役ジエン系共重合体として変性したもの(官能基を導入したもの)を適宜選択することにより、タイヤに配合されるシリカ等の充填物と共重合体との親和性を改善し、低燃費性、ウェットグリップ性等のタイヤ性能を改善することが可能である。
<Conjugated diene polymer>
From the viewpoint of improving the wear resistance of the conjugated diene polymer composition, the conjugated diene polymer contained in the rubber component used in the conjugated diene polymer composition of the present embodiment is not modified, It may be denatured. When the conjugated diene polymer composition is used for a tire tread (tread) application, it is blended into the tire by appropriately selecting a modified conjugated diene copolymer (with a functional group introduced). It is possible to improve the affinity between the filler such as silica and the copolymer, and improve tire performance such as low fuel consumption and wet grip.
共役ジエン系重合体が変性されているもの(変性共役ジエン系共重合体)としては、シリカ系カラムへの吸着性を有するもの等が挙げられ、例えば、シリカ系カラムへの吸着性を有する変性共役ジエン系重合体としては、窒素含有エポキシ置換基、又は窒素含有アルコキシシラン置換基を起点に分岐した分子構造を有する変性共役ジエン系重合体が挙げられる。 Examples of the modified conjugated diene polymer (modified conjugated diene copolymer) include those having an adsorptivity to a silica column, for example, a modified having an adsorptivity to a silica column. Examples of the conjugated diene polymer include a modified conjugated diene polymer having a molecular structure branched from a nitrogen-containing epoxy substituent or a nitrogen-containing alkoxysilane substituent.
窒素含有エポキシ置換基、又は窒素含有アルコキシシラン置換基を起点に分岐した分子構造を有する変性共役ジエン系重合体は、例えば、アニオン重合開始剤を用いて、共役ジエン化合物を重合することによって、又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とを共重合することによって得られる共役ジエン系重合体の重合活性末端に、分子内に窒素原子を有し、且つエポキシ基を2つ以上有する化合物、又は分子内に窒素原子を有し、且つシリル基に結合したアルコキシ基を2つ以上有する化合物を反応させることにより得られる。 A modified conjugated diene polymer having a molecular structure branched from a nitrogen-containing epoxy substituent or a nitrogen-containing alkoxysilane substituent, for example, by polymerizing a conjugated diene compound using an anionic polymerization initiator, or A compound having a nitrogen atom in the molecule and two or more epoxy groups at the polymerization active terminal of a conjugated diene polymer obtained by copolymerizing a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound, or an intramolecular It is obtained by reacting a compound having two or more alkoxy groups having a nitrogen atom and bonded to a silyl group.
共役ジエン系重合体を構成するために用いられる共役ジエン化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、3−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘプタジエン、1,3−ヘキサジエン等が挙げられる。これらの中でも、工業的入手の容易さの観点から、1,3−ブタジエン、及び/又はイソプレンが好ましく、1,3−ブタジエンがより好ましい。これらは1種のみならず2種以上を併用してもよい。 Although it does not specifically limit as a conjugated diene compound used in order to comprise a conjugated diene type polymer, For example, 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1 , 3-pentadiene, 3-methyl-1,3-pentadiene, 1,3-heptadiene, 1,3-hexadiene and the like. Among these, 1,3-butadiene and / or isoprene are preferable from the viewpoint of industrial availability, and 1,3-butadiene is more preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
芳香族ビニル化合物としては、共役ジエン化合物と共重合可能な単量体であればよく、特に限定されるものではないが、例えば、スチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルエチルベンゼン、ビニルキシレン、ビニルナフタレン、ジフェニルエチレン等が挙げられる。これらの中でも、工業的入手の容易さの観点から、スチレンが好ましい。これらの共役ジエン化合物は1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。 The aromatic vinyl compound is not particularly limited as long as it is a monomer copolymerizable with a conjugated diene compound. For example, styrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, vinylethylbenzene, vinyl Xylene, vinyl naphthalene, diphenylethylene and the like can be mentioned. Among these, styrene is preferable from the viewpoint of industrial availability. These conjugated diene compounds are used singly or in combination of two or more.
共役ジエン重合体は、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。 The conjugated diene polymer may be a random copolymer or a block copolymer.
ランダム共重合体としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ブタジエン−イソプレンランダム共重合体、ブタジエン−スチレンランダム共重合体、イソプレン−スチレンランダム共重合体、ブタジエン−イソプレン−スチレンランダム共重合体等が挙げられる。共重合体鎖中の各単量体の組成分布としては、以下に限定されるものではないが、例えば、統計的ランダムな組成に近い完全ランダム共重合体、組成がテーパー状に分布しているテーパー(勾配)ランダム共重合体等が挙げられる。共役ジエンの結合様式、すなわち1,4−結合や1,2−結合等の組成は、均一であってもよいし、分布があってもよい。 Examples of the random copolymer include, but are not limited to, for example, butadiene-isoprene random copolymer, butadiene-styrene random copolymer, isoprene-styrene random copolymer, butadiene-isoprene-styrene random copolymer. A polymer etc. are mentioned. The composition distribution of each monomer in the copolymer chain is not limited to the following, but for example, a completely random copolymer close to a statistical random composition, the composition is distributed in a tapered shape. Examples thereof include a tapered (gradient) random copolymer. The bonding mode of the conjugated diene, that is, the composition of 1,4-bonds, 1,2-bonds, etc. may be uniform or distributed.
ブロック共重合体としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ブロックが2個からなる2型ブロック共重合体、3個からなる3型ブロック共重合体、4個からなる4型ブロック共重合体等が挙げられる。例えば、スチレン等の芳香族ビニル化合物からなるブロックをSで表し、ブタジエンやイソプレン等の共役ジエン化合物からなるブロック及び/又は芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物との共重合体からなるブロックをBで表すと、S−B2型ブロック共重合体、S−B−S3型ブロック共重合体、S−B−S−B4型ブロック共重合体等で表される。 The block copolymer is not limited to the following, but for example, a 2 type block copolymer comprising 2 blocks, a 3 type block copolymer comprising 3 blocks, and a 4 type block comprising 4 blocks. A copolymer etc. are mentioned. For example, a block composed of an aromatic vinyl compound such as styrene is represented by S, and a block composed of a conjugated diene compound such as butadiene or isoprene and / or a block composed of a copolymer of an aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound is represented by B. When expressed, it is represented by an S-B2 type block copolymer, an S-B-S3 type block copolymer, an S-B-S-B4 type block copolymer, or the like.
上式において、各ブロックの境界は必ずしも明瞭に区別される必要はない。例えば、ブロックBが芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物との共重合体の場合、ブロックB中の芳香族ビニル化合物は均一に分布していても、又はテーパー状に分布していてもよい。また、ブロックBに、芳香族ビニル化合物が均一に分布している部分及び/又はテーパー状に分布している部分がそれぞれ複数個共存していてもよい。さらには、ブロックBに、芳香族ビニル化合物含有量が異なるセグメントが複数個共存していてもよい。共重合体中にブロックS、ブロックBがそれぞれ複数存在する場合、それらの分子量や組成等の構造は、同一でもよいし、異なっていてもよい。 In the above equation, the boundaries of each block need not be clearly distinguished. For example, when the block B is a copolymer of an aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound, the aromatic vinyl compound in the block B may be distributed uniformly or in a tapered shape. Further, a plurality of portions where the aromatic vinyl compound is uniformly distributed and / or portions where the aromatic vinyl compound is distributed in a tapered shape may coexist in the block B. Furthermore, a plurality of segments having different aromatic vinyl compound contents may coexist in the block B. When a plurality of blocks S and blocks B are present in the copolymer, the structures such as molecular weight and composition thereof may be the same or different.
変性工程を経た後の状態である変性共役ジエン系重合体は、前記変性後に共役ジエン系重合体の二重結合の全部又は一部を飽和炭化水素に変換した水素化変性共役ジエン系重合体であってもよい。 The modified conjugated diene polymer in a state after the modification step is a hydrogenated modified conjugated diene polymer in which all or part of the double bonds of the conjugated diene polymer are converted to saturated hydrocarbons after the modification. There may be.
その場合、耐熱性、耐候性が向上し、高温で加工する場合の製品の劣化を防止することができる。その結果、自動車用途等種々の用途で一層優れた性能を発揮する。 In that case, heat resistance and weather resistance are improved, and deterioration of the product when processed at a high temperature can be prevented. As a result, it exhibits even better performance in various applications such as automotive applications.
より具体的には、共役ジエン化合物に基づく不飽和二重結合の水素化率(すなわち「水添率」)は、目的に応じて任意に選択でき、特に限定されない。加硫ゴムとして用いる場合には、共役ジエン部の二重結合が部分的に残存していることが好ましい。かかる観点から、重合体中の共役ジエン部の水添率は3〜70%であることが好ましく、5〜65%であることがより好ましく、10〜60%であることがさらに好ましい。なお、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合体中の芳香族ビニル化合物に基づく芳香族二重結合の水添率については、特に限定されないが、50%以下であることが好ましく、30%以下であることがより好ましく、20%以下であるであることがさらに好ましい。水素化率は、核磁気共鳴装置(NMR)により求めることができる。 More specifically, the hydrogenation rate (ie, “hydrogenation rate”) of the unsaturated double bond based on the conjugated diene compound can be arbitrarily selected according to the purpose, and is not particularly limited. When used as a vulcanized rubber, it is preferable that the double bond of the conjugated diene part partially remains. From this viewpoint, the hydrogenation rate of the conjugated diene part in the polymer is preferably 3 to 70%, more preferably 5 to 65%, and still more preferably 10 to 60%. The hydrogenation rate of the aromatic double bond based on the aromatic vinyl compound in the copolymer of the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound is not particularly limited, but is preferably 50% or less, 30 % Or less is more preferable, and 20% or less is further preferable. The hydrogenation rate can be determined by a nuclear magnetic resonance apparatus (NMR).
共役ジエン系重合体中の結合共役ジエン量は、特に限定されないが、50〜100質量%であることが好ましく、例えば、タイヤのベーストレッド用途に用いる場合、60〜80質量%であることがより好ましい。また、共役ジエン系重合体中の結合芳香族ビニル量は、特に限定されないが、0〜50質量%であることが好ましく、20〜40質量%であることがより好ましい。結合共役ジエン量及び結合芳香族ビニル量が上記範囲であると、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性のバランスに優れ、耐摩耗性にも優れる加硫物を得ることができる。ここで、結合芳香族ビニル量は、フェニル基の紫外吸光によって測定でき、ここから結合共役ジエン量も求めることができる。具体的には、後述する実施例に従った方法により測定することができる。 The amount of the conjugated diene in the conjugated diene polymer is not particularly limited, but is preferably 50 to 100% by mass. For example, when used for a tire tread application, it is more preferably 60 to 80% by mass. preferable. Moreover, the amount of bonded aromatic vinyl in the conjugated diene polymer is not particularly limited, but is preferably 0 to 50% by mass, and more preferably 20 to 40% by mass. When the amount of bound conjugated diene and amount of bound aromatic vinyl are in the above ranges, a vulcanizate having an excellent balance between low hysteresis loss and wet skid resistance and excellent wear resistance can be obtained. Here, the amount of bonded aromatic vinyl can be measured by ultraviolet absorption of a phenyl group, and the amount of bonded conjugated diene can also be obtained from this. Specifically, it can measure by the method according to the Example mentioned later.
また、共役ジエン結合単位中のビニル結合量は、特に限定されないが、10〜75モル%であることが好ましく、25〜65モル%であることがより好ましい。ビニル結合量が上記範囲であると、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性のバランスに優れ、耐摩耗性も満足する加硫物を得ることができる。 Moreover, the amount of vinyl bonds in the conjugated diene bond unit is not particularly limited, but is preferably 10 to 75 mol%, and more preferably 25 to 65 mol%. When the vinyl bond content is in the above range, a vulcanizate having an excellent balance between low hysteresis loss and wet skid resistance and satisfying wear resistance can be obtained.
ここで、共役ジエン系重合体がブタジエンとスチレンの共重合体である場合には、ハンプトンの方法(R.R.Hampton,Analytical Chemistry,21,923(1949))により、ブタジエン結合単位中のビニル結合量(1,2−結合量)を求めることができる。 Here, when the conjugated diene polymer is a copolymer of butadiene and styrene, vinyl in the butadiene bond unit is obtained by the method of Hampton (RR Hampton, Analytical Chemistry, 21, 923 (1949)). The bond amount (1,2-bond amount) can be determined.
ミクロ構造(上記共役ジエン系共重合体中の各結合量)が上記範囲にあり、さらに共重合体のガラス転移温度が−45〜−15℃の範囲にあるときに、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性のバランスにより一層優れた加硫物を得ることができる。ガラス転移温度については、ISO22768:2006に従い、所定の温度範囲で昇温しながらDSC曲線を記録し、DSC微分曲線のピークトップ(Inflection point)をガラス転移温度とする。 When the microstructure (the amount of each bond in the conjugated diene copolymer) is in the above range, and the glass transition temperature of the copolymer is in the range of −45 to −15 ° C., low hysteresis loss and wet A better vulcanizate can be obtained due to the balance of skid resistance. Regarding the glass transition temperature, in accordance with ISO 22768: 2006, a DSC curve is recorded while raising the temperature in a predetermined temperature range, and the peak top (Inflection point) of the DSC differential curve is defined as the glass transition temperature.
共役ジエン系重合体が、共役ジエン−芳香族ビニル共重合体である場合、芳香族ビニル単位が30以上連鎖しているブロックの数が少ないか又は無いものであることが好ましい。具体的には、共重合体がブタジエン−スチレン共重合体の場合、Kolthoffの方法(I.M.KOLTHOFF,et al.,J.Polym.Sci.1,429(1946)に記載の方法)により重合体を分解し、メタノールに不溶なポリスチレン量を分析する公知の方法において、芳香族ビニル単位が30以上連鎖しているブロックが、重合体の総量に対して好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下である。 When the conjugated diene polymer is a conjugated diene-aromatic vinyl copolymer, it is preferable that the number of blocks in which 30 or more aromatic vinyl units are linked is small or absent. Specifically, when the copolymer is a butadiene-styrene copolymer, the method described in Kolthoff (method described in IM KOLTHOFF, et al., J. Polym. Sci. 1, 429 (1946)). In a known method of decomposing a polymer and analyzing the amount of polystyrene insoluble in methanol, a block in which 30 or more aromatic vinyl units are chained is preferably 5% by mass or less, more preferably based on the total amount of the polymer. Is 3% by mass or less.
本実施形態においては、重合活性末端に、反応させて導入される特定構造の化合物を官能基として有する共役ジエン系重合体(変性共役ジエン系重合体)を、不活性溶剤中で更に水素化することによって、二重結合の全部又は一部を飽和炭化水素に変換することができる。水素化は、変性前の共役ジエン共重合体に対して行ってもよく、変性後の変性共役ジエン共重合体を水素化してもよい。水素化を行うことにより、耐熱性、耐候性が向上し、高温で加工する場合の製品の劣化を防止することができる。その結果、自動車用途等種々の用途で一層優れた性能を発揮する。 In this embodiment, a conjugated diene polymer (modified conjugated diene polymer) having, as a functional group, a compound having a specific structure introduced by reaction at the polymerization active terminal is further hydrogenated in an inert solvent. In this way, all or part of the double bond can be converted to a saturated hydrocarbon. Hydrogenation may be performed on the conjugated diene copolymer before modification, or the modified conjugated diene copolymer after modification may be hydrogenated. By performing hydrogenation, heat resistance and weather resistance are improved, and deterioration of the product when processed at high temperature can be prevented. As a result, it exhibits even better performance in various applications such as automotive applications.
(共役ジエン系重合体の製造方法)
共役ジエン系重合体の製造方法について、以下に記載する。
(Method for producing conjugated diene polymer)
The production method of the conjugated diene polymer is described below.
<重合工程>
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物に含まれる共役ジエン系重合体としては、窒素含有エポキシ置換基を起点に分岐した分子構造を有する、又は窒素含有アルコキシシラン置換基を起点に分岐した分子構造を有する変性共役ジエン系重合体が好適なものとして挙げられ、かかる変性共役ジエン系重合体の製造方法においては、重合開始剤として、例えば、多官能アニオン重合開始剤、一官能アニオン重合開始剤を用いて、重合工程を実施することが好ましい。
<Polymerization process>
The conjugated diene polymer contained in the conjugated diene polymer composition of the present embodiment has a molecular structure branched from a nitrogen-containing epoxy substituent, or a molecule branched from a nitrogen-containing alkoxysilane substituent. A modified conjugated diene polymer having a structure is mentioned as a preferred one. In the method for producing such a modified conjugated diene polymer, as the polymerization initiator, for example, a polyfunctional anionic polymerization initiator, a monofunctional anionic polymerization initiator, and the like. It is preferable to carry out the polymerization step using
[(a)多官能アニオン重合開始剤を用いた場合の活性末端を有する共役ジエン系重合体の製造方法]
共役ジエン系重合体を重合する工程において使用する多官能アニオン重合開始剤について説明する。
[(A) Method for Producing Conjugated Diene Polymer Having Active End when Using Polyfunctional Anionic Polymerization Initiator]
The polyfunctional anionic polymerization initiator used in the step of polymerizing the conjugated diene polymer will be described.
本明細書中、「多官能アニオン重合開始剤」とは、重合開始剤1分子中に複数の官能基を有する開始剤であって、その複数の官能基を起点にアニオン重合開始される重合開始剤を言う。 In this specification, the “polyfunctional anionic polymerization initiator” is an initiator having a plurality of functional groups in one molecule of the polymerization initiator, and starts the anionic polymerization starting from the plurality of functional groups. Say the agent.
共役ジエン系重合体の重合工程において用いる多官能アニオン重合開始剤は、ポリビニル芳香族化合物と有機リチウム化合物とを反応させることにより調製できる。 The polyfunctional anionic polymerization initiator used in the polymerization step of the conjugated diene polymer can be prepared by reacting a polyvinyl aromatic compound and an organolithium compound.
例えば、炭化水素溶媒中で、有機リチウム化合物とポリビニル芳香族化合物とを反応させる方法、有機リチウム化合物と共役ジエン化合物とを反応させた後にポリビニル芳香族化合物を反応させる方法、有機リチウム化合物とモノビニル芳香族化合物とを反応させた後にポリビニル芳香族化合物を反応させる方法、共役ジエン化合物及び/又はモノビニル芳香族化合物及びポリビニル芳香族化合物の二者又は三者の存在下で有機リチウム化合物を反応させる方法等が挙げられる。 For example, a method of reacting an organolithium compound and a polyvinyl aromatic compound in a hydrocarbon solvent, a method of reacting an organolithium compound and a conjugated diene compound and then reacting a polyvinyl aromatic compound, an organolithium compound and a monovinyl aromatic A method of reacting a polyvinyl aromatic compound after reacting with an aromatic compound, a method of reacting an organolithium compound in the presence of two or three of a conjugated diene compound and / or a monovinyl aromatic compound and a polyvinyl aromatic compound, etc. Is mentioned.
特に、炭化水素溶媒中で、有機リチウム化合物とポリビニル芳香族化合物とを反応させる方法、有機リチウム化合物と共役ジエン化合物とを反応させた後にポリビニル芳香族化合物を反応させる方法、共役ジエン化合物及びポリビニル化合物の存在下でモノ有機リチウム化合物を反応させる方法で調製された多官能アニオン重合開始剤が好ましい。 In particular, a method of reacting an organolithium compound and a polyvinyl aromatic compound in a hydrocarbon solvent, a method of reacting an organolithium compound and a conjugated diene compound and then reacting the polyvinyl aromatic compound, a conjugated diene compound and a polyvinyl compound A polyfunctional anionic polymerization initiator prepared by a method of reacting a monoorganolithium compound in the presence of is preferable.
また、多官能アニオン重合開始剤の生成促進や安定化を図るために、調製の際、系内にルイス塩基を添加することが好ましい。 In order to promote and stabilize the formation of the polyfunctional anionic polymerization initiator, it is preferable to add a Lewis base to the system during the preparation.
多官能アニオン重合開始剤の調製に用いるポリビニル芳香族化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、o,m及びp−ジビニルベンゼン、o,m及びp−ジイソプロペニルベンゼン、1,2,4−トリビニルベンゼン、1,2−ビニル−3,4−ジメチルベンゼン、1,3−ジビニルナフタレン、1,3,5−トリビニルナフタレン、2,4−ジビニルビフェニル、3,5,4´−トリビニルビフェニル、1,2−ジビニル−3,4−ジメチルベンゼン、1,5,6−トリビニル−3,7−ジエチルナフタレン等が挙げられる。これらのポリビニル芳香族化合物は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。 The polyvinyl aromatic compound used for the preparation of the polyfunctional anionic polymerization initiator is not limited to the following, but examples thereof include o, m and p-divinylbenzene, o, m and p-diisopropenylbenzene, 1 , 2,4-trivinylbenzene, 1,2-vinyl-3,4-dimethylbenzene, 1,3-divinylnaphthalene, 1,3,5-trivinylnaphthalene, 2,4-divinylbiphenyl, 3,5, 4'-trivinylbiphenyl, 1,2-divinyl-3,4-dimethylbenzene, 1,5,6-trivinyl-3,7-diethylnaphthalene and the like can be mentioned. These polyvinyl aromatic compounds are used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
ポリビニル芳香族化合物は、特に、ジビニルベンゼン、及び/又はジイソプロペニルベンゼンが好ましく、これらのo−、m−、及びp−の異性体の混合物であってもよい。 The polyvinyl aromatic compound is particularly preferably divinylbenzene and / or diisopropenylbenzene, and may be a mixture of these o-, m-, and p-isomers.
多官能アニオン重合開始剤の調製には、前記ポリビニル芳香族化合物とともに、共役ジエン化合物及び/又はモノ芳香族ビニル化合物を用いてもよい。 For the preparation of the polyfunctional anionic polymerization initiator, a conjugated diene compound and / or a monoaromatic vinyl compound may be used together with the polyvinyl aromatic compound.
共役ジエン化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、3−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘプタジエン、1,3−ヘキサジエン等が挙げられ、特に、1,3−ブタジエン、及び/又はイソプレンが好ましい。 Examples of the conjugated diene compound include, but are not limited to, for example, 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 3-methyl-1, Examples include 3-pentadiene, 1,3-heptadiene, 1,3-hexadiene, and 1,3-butadiene and / or isoprene are particularly preferable.
また、モノビニル芳香族化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、スチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルエチルベンゼン、ビニルキシレン、ビニルナフタレン等が挙げられ、特に、スチレンが好ましい。 Examples of the monovinyl aromatic compound include, but are not limited to, styrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, vinylethylbenzene, vinylxylene, vinylnaphthalene, and the like. preferable.
多官能アニオン重合開始剤の調整に用いる共役ジエン化合物及び/又はモノ芳香族ビニル化合物は、GPCで測定した多官能アニオン重合開始剤のポリスチレン換算の重量平均分子量が1,000〜10,000となるように添加することがさらに好ましい。 The conjugated diene compound and / or monoaromatic vinyl compound used for the adjustment of the polyfunctional anionic polymerization initiator has a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 1,000 to 10,000 as measured by GPC. It is more preferable to add so that.
多官能アニオン重合開始剤の調製に用いる有機リチウム化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、n−プロピルリチウム、iso−プロピルリチウム、ベンジルリチウム等のモノ有機リチウム化合物、1,4−ジリチオブタン、1,5−ジリチペンタン、1,6−ジリチオヘキサン、1,1−0−ジリチオデカン、1,1−ジリチオフェニレン、ジリチオポリブタジエン、ジリチオポリイソプレン、1,4−ジリチオベンゼン、1,2−ジリチオ−1,2−ジフェニルエタン、1,4−ジリチオ−2−エチルシクロヘキサン、1,3,5−トリリチオベンゼン、1,3,5−トリリチオ−2,4,6−トリエチルベンゼン等の多官能有機リチウム化合物等が挙げられる。特に、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウムのモノ有機リチウム化合物が好ましい。 The organolithium compound used for the preparation of the polyfunctional anionic polymerization initiator is not limited to the following, but examples include n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, n-propyllithium, iso- Monoorganolithium compounds such as propyllithium and benzyllithium, 1,4-dilithiobutane, 1,5-dilithiopentane, 1,6-dilithiohexane, 1,1-0-dilithiodecane, 1,1-dilithiophenylene, dilithio Polybutadiene, dilithiopolyisoprene, 1,4-dilithiobenzene, 1,2-dilithio-1,2-diphenylethane, 1,4-dilithio-2-ethylcyclohexane, 1,3,5-trilithiobenzene, 1 , 3,5-trilithio-2,4,6-triethylbenzene and other polyfunctional organic lithium Compounds, and the like. In particular, a monoorganolithium compound of n-butyl lithium, sec-butyl lithium, or tert-butyl lithium is preferable.
多官能アニオン重合開始剤の調製に用いる溶媒としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。 The solvent used for the preparation of the polyfunctional anionic polymerization initiator is not limited to the following, but examples thereof include aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, and heptane; alicyclic carbonizations such as cyclopentane and cyclohexane. Hydrogen; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and the like.
また、多官能アニオン重合開始剤の調製工程中、系内にルイス塩基を添加することが有効である。 It is also effective to add a Lewis base into the system during the preparation process of the polyfunctional anionic polymerization initiator.
ルイス塩基としては、以下に限定されるものではないが、例えば、3級モノアミン、3級ジアミン、鎖状又は環状エーテル等が挙げられる。 Examples of the Lewis base include, but are not limited to, tertiary monoamines, tertiary diamines, chain or cyclic ethers, and the like.
3級モノアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、1,1−ジメトキシトリメチルアミン、1,1−ジエトキシトリメチルアミン、1,1−ジエトキシトリメチルアミン、N,N−ジメチルホルムアミドジイソプロピルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジシクロヘキシルアセタール等の化合物が挙げられる。 Examples of the tertiary monoamine include, but are not limited to, trimethylamine, triethylamine, methyldiethylamine, 1,1-dimethoxytrimethylamine, 1,1-diethoxytrimethylamine, 1,1-diethoxytrimethylamine, N, Examples thereof include N-dimethylformamide diisopropyl acetal and N, N-dimethylformamide dicyclohexyl acetal.
3級ジアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、N,N,N´,N´−テトラメチルジアミノメタン、N,N,N´,N´−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N´,N´−テトラメチルプロパンジアミン、N,N,N´,N´−テトラメチルジアミノブタン、N,N,N´,N´−テトラメチルジアミノペンタン、N,N,N´,N´−テトラメチルヘキサンジアミン、ジピペリジノエタン等の化合物が挙げられる。 Examples of the tertiary diamine include, but are not limited to, for example, N, N, N ′, N′-tetramethyldiaminomethane, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N , N ′, N′-tetramethylpropanediamine, N, N, N ′, N′-tetramethyldiaminobutane, N, N, N ′, N′-tetramethyldiaminopentane, N, N, N ′, N Examples thereof include compounds such as' -tetramethylhexanediamine and dipiperidinoethane.
鎖状エーテルとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレンジメチルエーテルが挙げられる。 Examples of chain ethers include, but are not limited to, dimethyl ether, diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, and tetraethylene dimethyl ether.
環状エーテルとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、テトラヒドロフラン、ビス(2−オキオラニル)エタン、2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン、1,1−ビス(2−オキソラニル)エタン、2,2−ビス(2−オキソラニルブタン)、2,2−ビス(5−メチル−2−オキソラニル)プロパン、2,2−ビス(3,4,5−トリメチル−2−オキソラニル)プロパン等の化合物が挙げられる。 Examples of the cyclic ether include, but are not limited to, tetrahydrofuran, bis (2-oxoranyl) ethane, 2,2-bis (2-oxolanyl) propane, 1,1-bis (2-oxolanyl) ethane. 2,2-bis (2-oxolanylbutane), 2,2-bis (5-methyl-2-oxolanyl) propane, 2,2-bis (3,4,5-trimethyl-2-oxolanyl) propane, etc. The compound of this is mentioned.
ルイス塩基の中でも、3級モノアミンであるトリメチルアミン、トリエチルアミン、3級ジアミンであるN,N,N´,N´−テトラメチルエチレンジアミン、及び環状エーテルであるテトラヒドロフラン、2,2−ビス(2−オキサソラニル)プロパンが好ましい。 Among Lewis bases, tertiary monoamines such as trimethylamine, triethylamine, tertiary diamines such as N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, and cyclic ethers such as tetrahydrofuran and 2,2-bis (2-oxasolanyl) Propane is preferred.
ルイス塩基は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。 A Lewis base is used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
また、多官能アニオン重合開始剤を調製する際にルイス塩基を添加する場合は、重合開始剤を調製するときに用いられる前記溶媒に対し、30〜50,000ppmの範囲内で添加することが好ましく、200〜20,000ppmの範囲内で添加することがより好ましい。 In addition, when a Lewis base is added when preparing a polyfunctional anionic polymerization initiator, it is preferably added within a range of 30 to 50,000 ppm with respect to the solvent used when preparing the polymerization initiator. More preferably, it is added within the range of 200 to 20,000 ppm.
反応促進や安定化の効果を十分に発現するためには、30ppm以上が好ましく、後の重合工程でのミクロ構造調整の自由度を確保することや重合後の溶媒を回収し、精製工程における重合触媒との分離を考慮すると50,000ppm以下で添加することが好ましい。 In order to fully express the effect of promoting and stabilizing the reaction, it is preferably 30 ppm or more, ensuring the degree of freedom of microstructure adjustment in the subsequent polymerization step, collecting the solvent after polymerization, and polymerizing in the purification step In consideration of separation from the catalyst, it is preferably added at 50,000 ppm or less.
共役ジエン系重合体の、変性前の共役ジエン系重合体の重合工程において用いる多官能アニオン重合開始剤は、ポリビニル芳香族化合物と有機リチウムとのモル比が、ポリビニル芳香族化合物/有機リチウム=0.01〜1.0の範囲になるように調整されたものであることが好ましい。 The polyfunctional anionic polymerization initiator used in the polymerization step of the conjugated diene polymer before the modification of the conjugated diene polymer is such that the molar ratio of polyvinyl aromatic compound to organic lithium is polyvinyl aromatic compound / organic lithium = 0. It is preferably adjusted so as to be in the range of 0.01 to 1.0.
有機リチウムに対するポリビニル芳香族化合物の使用量が多いほど、共役ジエン系重合体が、変性重合体である場合の、後述する共役ジエン系重合体の変性反応によって官能基を付与される分子鎖末端の割合が増加し、シリカ系粒子との親和性や反応性の向上が図られ、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物における低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランスが良好なものとなり、耐摩耗性の向上も図られる。 The larger the amount of the polyvinyl aromatic compound used relative to the organic lithium, the more the molecular chain end to which the functional group is added by the modification reaction of the conjugated diene polymer described later when the conjugated diene polymer is a modified polymer. The ratio is increased, the affinity with silica particles and the reactivity are improved, and the balance between the low hysteresis loss and the wet skid resistance in the conjugated diene polymer composition of the present embodiment becomes good. Also, wear resistance is improved.
一方、有機リチウム化合物に対してポリビニル芳香族化合物の使用量が少ない方が混練り等での加工性を良好なものとすることができ、かかる観点から1.0モル以下とすることが好ましい。 On the other hand, when the amount of the polyvinyl aromatic compound used is smaller than that of the organic lithium compound, the workability during kneading can be improved, and from this viewpoint, the amount is preferably 1.0 mol or less.
一般に、低ヒステリシスロス性を改善する場合、組成物のムーニー粘度が上昇し、加工性が悪化する傾向にあるが、上述した観点からあまり高くしない方が実用上好ましい。 In general, when the low hysteresis loss property is improved, the Mooney viscosity of the composition tends to increase and the workability tends to deteriorate, but it is practically preferable not to increase it so much from the above viewpoint.
これらのバランスを良好なものとする観点から、ポリビニル芳香族化合物の量は、有機リチウム化合物1モルに対し0.02〜0.5モルの範囲がより好ましく、0.02〜0.1モルの範囲がさらに好ましい。 From the viewpoint of improving these balances, the amount of the polyvinyl aromatic compound is more preferably in the range of 0.02 to 0.5 mol, and 0.02 to 0.1 mol of 1 mol of the organic lithium compound. A range is further preferred.
多官能アニオン重合開始剤を調製する際の温度は、生産上の観点から10℃以上、高温による副作用抑制の観点から140℃以下であることが好ましく、より好ましくは35〜110℃の範囲である。 The temperature at which the polyfunctional anionic polymerization initiator is prepared is preferably 10 ° C. or higher from the viewpoint of production, and 140 ° C. or lower from the viewpoint of suppressing side effects due to high temperature, and more preferably in the range of 35 to 110 ° C. .
多官能アニオン重合開始剤を調製する反応時間は、反応温度に左右されるが、5分〜24時間の範囲である。 The reaction time for preparing the polyfunctional anionic polymerization initiator depends on the reaction temperature, but is in the range of 5 minutes to 24 hours.
共役ジエン系重合体の変性前の共役ジエン系重合体は、上述した多官能アニオン重合開始剤を用い、アニオン重合反応により得られる。 The conjugated diene polymer before modification of the conjugated diene polymer is obtained by an anionic polymerization reaction using the polyfunctional anionic polymerization initiator described above.
特に、リビングアニオン重合による成長反応によって得られる活性末端を有する共役ジエン系重合体であることがより好ましい。これにより、後述する変性工程により、高変性率の変性共役ジエン系重合体を得ることができる。 In particular, a conjugated diene polymer having an active end obtained by a growth reaction by living anionic polymerization is more preferable. Thereby, a modified conjugated diene polymer having a high modification rate can be obtained by a modification step described later.
重合様式としては、特に限定されないが、回分式、連続式等の重合様式で行うことができる。連続式においては、1個又は2個以上の連結された反応器を用いることができる。反応器は、攪拌機付きの槽型、管型等の公知の構成をいずれも用いることができる。 Although it does not specifically limit as a polymerization mode, It can carry out by polymerization modes, such as a batch type and a continuous type. In the continuous mode, one or two or more connected reactors can be used. As the reactor, any of known configurations such as a tank type with a stirrer and a tube type can be used.
多官能アニオン重合開始剤のGPCで測定されるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は、500〜20,000の範囲であることが好ましく、1,000〜10,000の範囲であることがより好ましい。 The polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) measured by GPC of the polyfunctional anionic polymerization initiator is preferably in the range of 500 to 20,000, more preferably in the range of 1,000 to 10,000. .
この範囲の分子量分布を有する多官能アニオン重合開始剤を使用して得られた共役ジエン系重合体を用いた本実施形態の共役ジエン系重合体組成物は、ムーニー粘度が低下し、低ヒステリシスロス性と、ウェットスキッド抵抗性のバランスが優れる加硫物となる。 The conjugated diene polymer composition of this embodiment using a conjugated diene polymer obtained by using a polyfunctional anionic polymerization initiator having a molecular weight distribution in this range has a low Mooney viscosity and a low hysteresis loss. And a vulcanizate with a good balance between wet skid resistance.
変性された共役ジエン系重合体を得るための、変性前の共役ジエン系重合体は、上述した多官能アニオン重合開始剤を用いて、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物を共重合することにより得られる。 In order to obtain a modified conjugated diene polymer, the conjugated diene polymer before modification is obtained by copolymerizing a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound using the polyfunctional anionic polymerization initiator described above. It is done.
共役ジエン系重合体の重合単量体である共役ジエン化合物中に、アレン類、アセチレン類等が不純物として含有されていると、後述する変性反応を阻害するおそれがある。そのため、これらの不純物の含有量濃度(質量)の合計は、200ppm以下であることが好ましく、100ppm以下であることがより好ましく、50ppm以下であることがさらに好ましい。 If the conjugated diene compound, which is a polymerization monomer of the conjugated diene polymer, contains allenes, acetylenes, or the like as impurities, the modification reaction described later may be inhibited. Therefore, the total content concentration (mass) of these impurities is preferably 200 ppm or less, more preferably 100 ppm or less, and even more preferably 50 ppm or less.
アレン類としては、例えば、プロパジエン、1,2−ブタジエン等が挙げられる。アセチレン類としては、例えば、エチルアセチレン、ビニルアセチレン等が挙げられる。 Examples of allenes include propadiene and 1,2-butadiene. Examples of acetylenes include ethyl acetylene and vinyl acetylene.
共役ジエン系重合体の重合反応は、溶媒中で行うことが好ましい。 The polymerization reaction of the conjugated diene polymer is preferably performed in a solvent.
溶媒としては、以下に限定されるものではないが、例えば、飽和炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素系溶媒が挙げられる。具体的には、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素及びそれらの混合物からなる炭化水素等が挙げられる。 Examples of the solvent include, but are not limited to, hydrocarbon solvents such as saturated hydrocarbons and aromatic hydrocarbons. Specifically, aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane and heptane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane and methylcyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; Examples thereof include hydrocarbons composed of a mixture thereof.
重合反応に供する前に、不純物であるアレン類やアセチレン類を有機金属化合物で処理することにより、高濃度の活性末端を有する重合体が得られる傾向にあり、さらには高い変性率が達成される傾向にあるため好ましい。 By subjecting allenes and acetylenes, which are impurities, to an organometallic compound before being subjected to a polymerization reaction, a polymer having a high concentration of active terminals tends to be obtained, and a high modification rate is achieved. It is preferable because of its tendency.
共役ジエン系重合体の変性前の共役ジエン系重合体の重合反応においては、極性化合物を添加してもよい。 In the polymerization reaction of the conjugated diene polymer before modification of the conjugated diene polymer, a polar compound may be added.
極性化合物を添加することにより、芳香族ビニル化合物を共役ジエン化合物とランダムに共重合させることができ、共役ジエン部のミクロ構造を制御するためのビニル化剤としても用いることができる。また、重合速度の改善等にも効果がある。 By adding the polar compound, the aromatic vinyl compound can be randomly copolymerized with the conjugated diene compound, and can also be used as a vinylating agent for controlling the microstructure of the conjugated diene part. It is also effective in improving the polymerization rate.
極性化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジメトキシベンゼン、2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン等のエーテル類;テトラメチルエチレンジアミン、ジピペリジノエタン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、キヌクリジン等の第3級アミン化合物;カリウム−t−アミラート、カリウム−t−ブチラート、ナトリウム−t−ブチラート、ナトリウムアミラート等のアルカリ金属アルコキシド化合物;トリフェニルホスフィン等のホスフィン化合物等が挙げられる。 Examples of polar compounds include, but are not limited to, tetrahydrofuran, diethyl ether, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, dimethoxybenzene, 2,2-bis (2 Ethers such as oxolanyl) propane; tertiary amine compounds such as tetramethylethylenediamine, dipiperidinoethane, trimethylamine, triethylamine, pyridine, quinuclidine; potassium-t-amylate, potassium-t-butylate, sodium-t- Examples include alkali metal alkoxide compounds such as butyrate and sodium amylate; and phosphine compounds such as triphenylphosphine.
これらの極性化合物は、それぞれ1種のみを単独で用いてもよく2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Each of these polar compounds may be used alone or in combination of two or more.
極性化合物の使用量は、特に限定されず、目的等に応じて選択することができる。通常、重合開始剤1モルに対して0.01〜100モルであることが好ましい。このような極性化合物(ビニル化剤)は、共役ジエン系重合体の共役ジエン部分のミクロ構造の調節剤として、所望のビニル結合量に応じて適量用いることができる。多くの極性化合物は、同時に共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合において有効なランダム化効果を有し、芳香族ビニル化合物の分布の調整やスチレンブロック量の調整剤として用いることができる。共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とをランダム化する方法としては、例えば、特開昭59−140211号公報に記載されているような、共重合の途中に1,3−ブタジエンの一部を断続的に添加する方法を用いてもよい。 The usage-amount of a polar compound is not specifically limited, It can select according to the objective etc. Usually, it is preferable that it is 0.01-100 mol with respect to 1 mol of polymerization initiators. Such a polar compound (vinylating agent) can be used in an appropriate amount depending on the desired vinyl bond amount as a microstructure regulator of the conjugated diene moiety of the conjugated diene polymer. Many polar compounds simultaneously have an effective randomizing effect in the copolymerization of a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound, and can be used as an adjustment of the distribution of the aromatic vinyl compound and an adjuster of the styrene block amount. As a method for randomizing the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound, for example, as described in JP-A-59-140221, a part of 1,3-butadiene is intermittently interrupted during the copolymerization. A method of adding them may be used.
共役ジエン系重合体の重合工程における重合温度は、リビングアニオン重合が進行する温度であれば、特に限定されないが、生産性の観点から、0℃以上であることが好ましく、重合終了後の活性末端に対する変性剤の反応量を十分に確保する観点から、120℃以下であることが好ましい。 The polymerization temperature in the polymerization step of the conjugated diene polymer is not particularly limited as long as the living anion polymerization proceeds. From the viewpoint of productivity, the polymerization temperature is preferably 0 ° C. or higher, and the active terminal after completion of the polymerization. From the viewpoint of sufficiently securing the reaction amount of the modifier with respect to the temperature, it is preferably 120 ° C. or lower.
[(b)一官能アニオン重合開始剤を用いた場合の重合活性末端を有する共役ジエン系重合体の製造方法]
次に、一官能アニオン重合開始剤を用いた場合の重合活性末端を有する共役ジエン系重合体の製造方法を説明する。「一官能アニオン重合開始剤」とは、重合開始剤1分子中にひとつの官能基を有する開始剤であって、その官能基を起点にアニオン重合開始される重合開始剤をいう。
[(B) Method for Producing Conjugated Diene Polymer Having Polymerization Active Terminal When Using Monofunctional Anionic Polymerization Initiator]
Next, the manufacturing method of the conjugated diene polymer which has a polymerization active terminal at the time of using a monofunctional anionic polymerization initiator is demonstrated. The “monofunctional anionic polymerization initiator” refers to a polymerization initiator having one functional group in one molecule of the polymerization initiator and starting anionic polymerization starting from the functional group.
前記一官能アニオン重合開始剤としては、特に、炭素−リチウム結合からなる化合物が好ましいものとして挙げられる。 As the monofunctional anionic polymerization initiator, a compound comprising a carbon-lithium bond is particularly preferable.
炭素−リチウム結合からなる化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、n−ヘキシルリチウム、ベンジルリチウム、フェニルリチウム、スチルベンリチウム等の有機リチウム化合物が挙げられる。 Examples of the compound comprising a carbon-lithium bond include, but are not limited to, for example, n-butyl lithium, sec-butyl lithium, tert-butyl lithium, n-hexyl lithium, benzyl lithium, phenyl lithium, and stilbene lithium. And organic lithium compounds.
工業的入手の容易さ及び重合反応のコントロールの容易さの観点から、n−ブチルリチウム、及び/又はsec−ブチルリチウムが好ましい。 From the viewpoint of easy industrial availability and easy control of the polymerization reaction, n-butyllithium and / or sec-butyllithium is preferred.
これらの有機リチウム化合物は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。 These organolithium compounds are used singly or in combination of two or more.
前記一官能アニオン重合開始剤は、他の有機アルカリ金属化合物を併用してもよい。 The monofunctional anionic polymerization initiator may be used in combination with another organic alkali metal compound.
他の有機アルカリ金属化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、有機ナトリウム化合物、有機カリウム化合物、有機ルビジウム化合物、有機セシウム化合物等が挙げられる。具体的には、ナトリウムナフタレン、カリウムナフタレン等が挙げられる。その他にも、リチウム、ナトリウム及びカリウム等のアルコキサイド、スルフォネート、カーボネート、アミド等が挙げられる。また、他の有機金属化合物と併用してもよい。 Examples of other organic alkali metal compounds include, but are not limited to, organic sodium compounds, organic potassium compounds, organic rubidium compounds, and organic cesium compounds. Specific examples include sodium naphthalene and potassium naphthalene. In addition, alkoxides such as lithium, sodium, and potassium, sulfonates, carbonates, amides, and the like can be given. Moreover, you may use together with another organometallic compound.
前記一官能アニオン重合開始剤としては、有機アルカリ土類金属化合物を用いることもできる。 An organic alkaline earth metal compound can also be used as the monofunctional anionic polymerization initiator.
有機アルカリ土類金属化合物としては、有機マグネシウム化合物、有機カルシウム化合物、有機ストロンチウム化合物等が挙げられる。また、アルカリ土類金属のアルコキサイド、スルフォネート、カーボネート、アミド等の化合物を用いてもよい。これらの有機アルカリ土類金属化合物は、有機アルカリ金属化合物や、その他の有機金属化合物と併用してもよい。 Examples of organic alkaline earth metal compounds include organic magnesium compounds, organic calcium compounds, and organic strontium compounds. Further, alkaline earth metal alkoxides, sulfonates, carbonates, amides and other compounds may be used. These organic alkaline earth metal compounds may be used in combination with organic alkali metal compounds or other organic metal compounds.
共役ジエン系重合体の変性前の共役ジエン系重合体は、前記一官能アニオン重合開始剤を用いて製造する場合、共役ジエン化合物の重合体、又は芳香族ビニル化合物との共重合体であれば特に限定されないが、アニオン重合反応により成長して得られる共重合体であることが好ましい。特に、共役ジエン系重合体は、リビングアニオン重合による成長反応によって得られる活性末端を有する重合体であることが好ましい。これにより、高変性率の変性共役ジエン系重合体を得ることができる。 When the conjugated diene polymer before modification of the conjugated diene polymer is produced using the monofunctional anionic polymerization initiator, it may be a polymer of a conjugated diene compound or a copolymer with an aromatic vinyl compound. Although it does not specifically limit, It is preferable that it is a copolymer obtained by growing by an anionic polymerization reaction. In particular, the conjugated diene polymer is preferably a polymer having an active end obtained by a growth reaction by living anion polymerization. Thereby, a modified conjugated diene polymer having a high modification rate can be obtained.
重合様式としては、特に限定されないが、回分式、連続式等の重合様式で行うことができる。連続式においては、1個又は2個以上の連結された反応器を用いることができる。反応器は、撹拌機付きの槽型、管型等のものが用いられる。 Although it does not specifically limit as a polymerization mode, It can carry out by polymerization modes, such as a batch type and a continuous type. In the continuous mode, one or two or more connected reactors can be used. As the reactor, a tank type with a stirrer, a tube type or the like is used.
重合反応に供する前に、重合系において、不純物であるアレン類やアセチレン類を有機金属化合物で処理することは、高濃度の活性末端を有する重合体が得られる傾向にあり、更には高い変性率が達成される傾向にあるため好ましい。 Treatment of allenes and acetylenes, which are impurities, with an organometallic compound in a polymerization system before being subjected to a polymerization reaction tends to yield a polymer having a high concentration of active terminals, and further has a high modification rate. Is preferable because it tends to be achieved.
共役ジエン系重合体の重合反応は、溶媒中で行うことが好ましい。 The polymerization reaction of the conjugated diene polymer is preferably performed in a solvent.
溶媒としては、例えば飽和炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素系溶媒が挙げられる。具体的には、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素及びそれらの混合物からなる炭化水素等が挙げられる。 Examples of the solvent include hydrocarbon solvents such as saturated hydrocarbons and aromatic hydrocarbons. Specifically, aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane and heptane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane and methylcyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; Examples thereof include hydrocarbons composed of a mixture thereof.
共役ジエン系重合体の重合反応においては、極性化合物を添加してもよい。極性化合物を添加することにより、芳香族ビニル化合物を共役ジエン化合物とランダムに共重合させることができ、共役ジエン部のミクロ構造を制御するためのビニル化剤としても用いることができる。また、重合速度の改善等にも効果がある。 In the polymerization reaction of the conjugated diene polymer, a polar compound may be added. By adding the polar compound, the aromatic vinyl compound can be randomly copolymerized with the conjugated diene compound, and can also be used as a vinylating agent for controlling the microstructure of the conjugated diene part. It is also effective in improving the polymerization rate.
上述した共役ジエン系重合体の重合工程において用いる重合開始剤としては、上述した重合開始剤の他、「分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物」、又は、「分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物及び有機リチウム化合物を含む重合開始剤系」、を用いることができる。 As a polymerization initiator used in the polymerization step of the conjugated diene polymer described above, in addition to the polymerization initiator described above, “an organolithium compound having at least one nitrogen atom in the molecule” or “at least one in the molecule” A polymerization initiator system comprising a compound having two nitrogen atoms and an organolithium compound ”can be used.
重合開始剤系は、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物を、予め所定の反応器で調製しておいてもよいし、後述する重合又は共重合を行うための反応器中に供給し、重合又は共重合と同時、もしくはその前に、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物と有機リチウムを反応させてもよい。 In the polymerization initiator system, an organolithium compound having at least one nitrogen atom in the molecule may be prepared in a predetermined reactor in advance, or in a reactor for performing polymerization or copolymerization described later. It may be supplied, and at the same time as or before the polymerization or copolymerization, the compound having at least one nitrogen atom in the molecule may be reacted with organolithium.
重合開始剤系に用いる、「分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物」としては、下記一般式(1)〜(3)で表される化合物を用いることができる。
式(1)中、R10及びR11は、各々独立して、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜14のシクロアルキル基、及び炭素数6〜20のアラルキル基からなる群より選ばれる少なくとも1種を表す。 In formula (1), R 10 and R 11 are each independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, and an aralkyl group having 6 to 20 carbon atoms. It represents at least one selected.
R10及びR11は、結合して隣接した窒素原子とともに環状構造を形成していてもよく、その場合のR10及びR11は、炭素数5〜12のアルキル基を表し、その一部分に不飽和結合又は分岐構造を有していてもよい。
式(2)中、R12及びR13は、各々独立して、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜14のシクロアルキル基、及び炭素数6〜20のアラルキル基からなる群より選ばれる少なくとも1種を表す。 In formula (2), R 12 and R 13 are each independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, and an aralkyl group having 6 to 20 carbon atoms. It represents at least one selected.
R12及びR13は、結合して隣接した窒素原子とともに環状構造を形成していてもよく、その場合のR12及びR13は、炭素数5〜12のアルキル基を表し、その一部分に不飽和結合又は分岐構造を有していてもよい。 R 12 and R 13 may be bonded to form a cyclic structure with the adjacent nitrogen atom. In this case, R 12 and R 13 represent an alkyl group having 5 to 12 carbon atoms, and a part thereof is It may have a saturated bond or a branched structure.
R14は、炭素数1〜20のアルキレン基、又は炭素数1〜20の共役ジエン系重合体鎖を表す。Xは、水素原子、Cl原子、Br原子、又はI原子を表す。
式(3)中、R15及びR16は、各々独立して、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜14のシクロアルキル基、及び炭素数6〜20のアリール基からなる群より選ばれる少なくとも1種を表す。 In formula (3), R 15 and R 16 are each independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. It represents at least one selected.
R15及びR16は、結合して隣接した窒素原子とともに環状構造を形成していてもよく、その場合のR15及びR16は、炭素数5〜12のアルキル基を表し、その一部分に分岐構造を有していてもよい。 R 15 and R 16 may combine to form a cyclic structure together with the adjacent nitrogen atom. In this case, R 15 and R 16 represent an alkyl group having 5 to 12 carbon atoms and are branched to a part thereof. You may have a structure.
式(1)において、R10及びR11が表すものとしては、以下のものに限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチ基ル、オクチル基、シクロプロピル基、シクロヘキシル基、3−フェニル−1−プロピル基、イソブチル基、デシル基、ヘプチル基、フェニル基が挙げられる。 In the formula (1), R 10 and R 11 represent, but are not limited to, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an octyl group, a cyclopropyl group, a cyclohexyl group, Examples include 3-phenyl-1-propyl group, isobutyl group, decyl group, heptyl group, and phenyl group.
式(1)で表される化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジプロピルアミン、ジへプチルアミン、ジへキシルアミン、ジオクチルアミン、ジ−2−エチルへキシルアミン、ジデシルアミン、エチルプロピルアミン、エチルブチルアミン、エチルベンジルアミン、メチルフェネチルアミンが挙げられる。 The compound represented by the formula (1) is not limited to the following compounds, but examples thereof include dimethylamine, diethylamine, dibutylamine, dipropylamine, diheptylamine, dihexylamine, dioctylamine, di-2-ethyl. Examples include hexylamine, didecylamine, ethylpropylamine, ethylbutylamine, ethylbenzylamine, and methylphenethylamine.
式(1)で表される化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。 The compound represented by the formula (1) is not limited to these compounds, and includes analogs thereof as long as the above conditions are satisfied.
式(1)で表される化合物は、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物のヒステリシスロス低減、本実施形態の共役ジエン系重合体の不快臭の低減の観点、及び後述する連鎖移動反応制御の観点から、ジブチルアミン、ジへキシルアミンが好ましく、より好ましくはジブチルアミンである。 The compound represented by the formula (1) includes a hysteresis loss reduction of the conjugated diene polymer composition of the present embodiment, a reduction in unpleasant odor of the conjugated diene polymer of the present embodiment, and a chain transfer reaction described later. From the viewpoint of control, dibutylamine and dihexylamine are preferable, and dibutylamine is more preferable.
R10及びR11が結合して隣接した窒素原子とともに環状構造を形成している場合には、式(1)で表される化合物としては、例えば、ピペリジン、ヘキサメチレンイミン、アザシクロオクタン、1,3,3−トリメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、1,2,3,6−テトラヒドロピリジンが挙げられる。 When R 10 and R 11 are bonded to form a cyclic structure with the adjacent nitrogen atom, examples of the compound represented by the formula (1) include piperidine, hexamethyleneimine, azacyclooctane, , 3,3-trimethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octane, 1,2,3,6-tetrahydropyridine.
式(1)で表される化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。 The compound represented by the formula (1) is not limited to these compounds, and includes analogs thereof as long as the above conditions are satisfied.
式(1)で表される化合物は、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物のヒステリシスロス低減、本実施形態の共役ジエン系重合体の不快臭の低減の観点、及び後述する連鎖移動反応制御の観点から、ピペリジン、ヘキサメチレンイミン、アザシクロオクタン、1,3,3−トリメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタンが好ましく、より好ましくはピペリジン、ヘキサメチレンイミンであり、さらに好ましくはピペリジンである。 The compound represented by the formula (1) includes a hysteresis loss reduction of the conjugated diene polymer composition of the present embodiment, a reduction in unpleasant odor of the conjugated diene polymer of the present embodiment, and a chain transfer reaction described later. From the viewpoint of control, piperidine, hexamethyleneimine, azacyclooctane and 1,3,3-trimethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octane are preferable, piperidine and hexamethyleneimine are more preferable, and more preferable. Is piperidine.
式(2)において、カーボン、シリカ等の無機充填剤との反応性及び相互作用性の観点から、R14は、炭素数2〜16のアルキル基を表すことが好ましく、より好ましくは炭素数3〜10のアルキル基を表す。 In the formula (2), R 14 preferably represents an alkyl group having 2 to 16 carbon atoms, more preferably 3 carbon atoms, from the viewpoint of reactivity and interaction with inorganic fillers such as carbon and silica. Represents 10 to 10 alkyl groups.
式(2)で表される化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、3−クロロ−ジメチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−ジエチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−ジブチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−ジプロピルプロパン−1−アミン、3−クロロ−ジヘプチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−ジヘキシルプロパン−1−アミン、3−クロロロプロピル−エチルヘキサン−1−アミン、3−クロロ−ジデシルプロパン−1−アミン、3−クロロ−エチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−エチルブタン−1−アミン、3−クロロ−エチルプロパン−1−アミン、ベンジル−3−クロロ−エチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−エチルフェネチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−メチルフェネチルプロパン−1−アミン、1−(3−クロロプロピル)ピペリジン、1−(3−クロロプロピル)ヘキサメチレンイミン、1−(3−クロロプロピル)アザシクロオクタン、6−(3−クロロプロピル)−1,3,3−トリメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、1−(3−クロロプロピル)−1,2,3,6−テトラヒドロピリジン、1−(3−ブロモプロピル)ヘキサメチレンイミン、1−(3−ヨードプロピル)ヘキサメチレンイミン、1−(3−クロロブチル)ヘキサメチレンイミン、1−(3−クロロペンチル)ヘキサメチレンイミン、1−(3−クロロヘキシル)ヘキサメチレンイミン、1−(3−クロロデシル)ヘキサメチレンイミンが挙げられる。 The compound represented by the formula (2) is not limited to the following compounds. For example, 3-chloro-dimethylpropan-1-amine, 3-chloro-diethylpropan-1-amine, 3-chloro-dibutylpropane -1-amine, 3-chloro-dipropylpropan-1-amine, 3-chloro-diheptylpropan-1-amine, 3-chloro-dihexylpropan-1-amine, 3-chloropropyl-ethylhexane-1 -Amine, 3-chloro-didecylpropan-1-amine, 3-chloro-ethylpropan-1-amine, 3-chloro-ethylbutan-1-amine, 3-chloro-ethylpropan-1-amine, benzyl-3 -Chloro-ethylpropan-1-amine, 3-chloro-ethylphenethylpropan-1-amine, 3-chloro-methylphenethyl Lopan-1-amine, 1- (3-chloropropyl) piperidine, 1- (3-chloropropyl) hexamethyleneimine, 1- (3-chloropropyl) azacyclooctane, 6- (3-chloropropyl) -1 , 3,3-trimethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octane, 1- (3-chloropropyl) -1,2,3,6-tetrahydropyridine, 1- (3-bromopropyl) hexamethyleneimine 1- (3-iodopropyl) hexamethyleneimine, 1- (3-chlorobutyl) hexamethyleneimine, 1- (3-chloropentyl) hexamethyleneimine, 1- (3-chlorohexyl) hexamethyleneimine, 1- (3-Chlorodecyl) hexamethyleneimine.
式(2)で表される化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。 The compound represented by the formula (2) is not limited to these, and includes the similar compounds as long as the above conditions are satisfied.
前記式(2)で表される化合物は、カーボン、シリカ等の無機充填剤との反応性及び相互作用性の観点から、3−クロロ−ジブチルプロパン−1−アミン、1−(3−クロロプロピル)ヘキサメチレンイミンが好ましく、より好ましくは1−(3−クロロプロピル)ヘキサメチレンイミンである。 The compound represented by the formula (2) includes 3-chloro-dibutylpropan-1-amine, 1- (3-chloropropyl) from the viewpoints of reactivity and interaction with inorganic fillers such as carbon and silica. ) Hexamethyleneimine is preferred, and 1- (3-chloropropyl) hexamethyleneimine is more preferred.
式(2)において、R14が下記式(4)〜(6)のいずれか一つ繰り返し単位を有する共役ジエン系重合体鎖を表す場合は、Xは、水素原子を表す。
式(2)中のXが水素原子を表す場合に、式(2)で表される化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、N,N−ジメチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジエチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジブチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジプロピル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジへプチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジへキシル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジオクチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−(ジ−2−エチルへキシル)−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジデシル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−エチルプロピル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−エチルブチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−エチルベンジル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−メチルフェネチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジメチル−2−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジエチル−2−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジブチル−2−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジプロピル−2−メチル−2−ブテニル−1−アミン、(N,N−ジへプチル−2−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジへキシル−2−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジメチル−3−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジエチル−3−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジブチル−3−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジプロピル−3−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジへプチル−3−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジへキシル−3−メチル−2−ブテニル−1−アミン、1−(2−ブテニル)ピペリジン、1−(2−ブテニル)ヘキサメチレンイミン、1−(2−ブテニル)アザシクロオクタン、6−(2−ブテニル)1,3,3−トリメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、1−(2−ブテニル)−1,2,3,6−テトラヒドロピリジン、(2−メチル−2−ブテニル)ヘキサメチレンイミン、(3−メチル−2−ブテニル)ヘキサメチレンイミンが挙げられる。 When X in Formula (2) represents a hydrogen atom, the compound represented by Formula (2) is not limited to the following, but for example, N, N-dimethyl-2-butenyl-1-amine N, N-diethyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dibutyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dipropyl-2-butenyl-1-amine, N, N-diheptyl 2-butenyl-1-amine, N, N-dihexyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dioctyl-2-butenyl-1-amine, N, N- (to di-2-ethyl Xyl) -2-butenyl-1-amine, N, N-didecyl-2-butenyl-1-amine, N, N-ethylpropyl-2-butenyl-1-amine, N, N-ethylbutyl-2-butenyl- 1-amine, N, N-ethylbenzyl-2-butenyl- -Amine, N, N-methylphenethyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dimethyl-2-methyl-2-butenyl-1-amine, N, N-diethyl-2-methyl-2-butenyl- 1-amine, N, N-dibutyl-2-methyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dipropyl-2-methyl-2-butenyl-1-amine, (N, N-diheptyl-2 -Methyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dihexyl-2-methyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dimethyl-3-methyl-2-butenyl-1-amine, N , N-diethyl-3-methyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dibutyl-3-methyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dipropyl-3-methyl-2-butenyl-1 -Amine, N, N-diheptyl-3-methyl- -Butenyl-1-amine, N, N-dihexyl-3-methyl-2-butenyl-1-amine, 1- (2-butenyl) piperidine, 1- (2-butenyl) hexamethyleneimine, 1- ( 2-butenyl) azacyclooctane, 6- (2-butenyl) 1,3,3-trimethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octane, 1- (2-butenyl) -1,2,3,6 -Tetrahydropyridine, (2-methyl-2-butenyl) hexamethyleneimine, (3-methyl-2-butenyl) hexamethyleneimine.
式(2)で表される化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。 The compound represented by the formula (2) is not limited to these, and includes the similar compounds as long as the above conditions are satisfied.
式(2)で表される化合物は、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物のヒステリシスロス低減の観点から、N,N−ジブチル−2−ブテニル1−アミン、1−(2−ブテニル)ヘキサメチレンイミンが好ましく、より好ましくは1−(2−ブテニル)ピペリジン、1−(2−ブテニル)ヘキサメチレンイミンであり、さらに好ましくは1−(2−ブテニル)ピペリジンである。 The compound represented by formula (2) is N, N-dibutyl-2-butenyl 1-amine, 1- (2-butenyl) from the viewpoint of reducing the hysteresis loss of the conjugated diene polymer composition of the present embodiment. Hexamethyleneimine is preferable, 1- (2-butenyl) piperidine and 1- (2-butenyl) hexamethyleneimine are more preferable, and 1- (2-butenyl) piperidine is more preferable.
式(3)で表される化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、N,N−ジメチル−o−トルイジン、N,N−ジメチル−m−トルイジン、N,N−ジメチル−p−トルイジン、N,N−ジエチル−o−トルイジン、N,N−ジエチル−m−トルイジン、N,N−ジエチル−p−トルイジン、N,N−ジプロピル−o−トルイジン、N,N−ジプロピル−m−トルイジン、N,N−ジプロピル−p−トルイジン、N,N−ジブチル−o−トルイジン、N,N−ジブチル−m−トルイジン、N,N−ジブチル−p−トルイジン、o−ピペリジノトルエン、p−ピペリジノトルエン、o−ピロリジノトルエン、p−ピロリジノトルエン、N,N,N′,N′−テトラメチルトルイレンジアミン、N,N,N′,N′−テトラエチルトルイレンジアミン、N,N,N′,N′−テトラプロピルトルイレンジアミン、N,N−ジメチルキシリジン、N,N−ジエチルキシリジン、N,N−ジプロピルキシリジン、N,N−ジメチルメシジン、N,N−ジエチルメシジン、(N,N−ジメチルアミノ)トルイルフェニルメチルアミン、1−(N,N−ジメチルアミノ)−2−メチルナフタレン、1−(N,N−ジメチルアミノ)−2−メチルアントラセンが挙げられる。 The compound represented by the formula (3) is not limited to the following compounds. For example, N, N-dimethyl-o-toluidine, N, N-dimethyl-m-toluidine, N, N-dimethyl-p- Toluidine, N, N-diethyl-o-toluidine, N, N-diethyl-m-toluidine, N, N-diethyl-p-toluidine, N, N-dipropyl-o-toluidine, N, N-dipropyl-m- Toluidine, N, N-dipropyl-p-toluidine, N, N-dibutyl-o-toluidine, N, N-dibutyl-m-toluidine, N, N-dibutyl-p-toluidine, o-piperidinotoluene, p -Piperidinotoluene, o-pyrrolidinotoluene, p-pyrrolidinotoluene, N, N, N ', N'-tetramethyltoluylenediamine, N, N, N', N'-tetraethylto Irenamine, N, N, N ′, N′-tetrapropyltoluylenediamine, N, N-dimethylxylidine, N, N-diethylxylidine, N, N-dipropylxylidine, N, N-dimethylmesidine N, N-diethylmesidin, (N, N-dimethylamino) toluylphenylmethylamine, 1- (N, N-dimethylamino) -2-methylnaphthalene, 1- (N, N-dimethylamino) -2 -Methylanthracene.
式(3)で表される化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。 The compound represented by the formula (3) is not limited to these, and includes the similar compounds as long as the above conditions are satisfied.
式(3)で表される化合物は、後述する変性共役ジエン系重合体組成物のヒステリシスロス低減の観点から、N,N−ジメチル−o−トルイジンが好ましい。 The compound represented by the formula (3) is preferably N, N-dimethyl-o-toluidine from the viewpoint of reducing hysteresis loss of the modified conjugated diene polymer composition described later.
重合開始剤系として、上述した分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物と組み合わせる有機リチウム化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、n−プロピルリチウム、iso−プロピルリチウムが挙げられる。 As the polymerization initiator system, the organolithium compound combined with the above-described compound having at least one nitrogen atom in the molecule is not limited to the following, but for example, n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyl Lithium, n-propyllithium and iso-propyllithium are mentioned.
重合開始剤系を構成する有機リチウム化合物は、変性率向上と省燃費性能向上の観点から、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有し、アニオン重合の重合開始剤として用いることが可能なものであり、下記一般式(7)〜(10)のいずれか一つで表される有機リチウム化合物を含むことが好ましい。
式(7)中、R10及びR11は、各々独立して、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜14のシクロアルキル基、及び炭素数6〜20のアラルキル基からなる群より選ばれる少なくとも1種を表す。 In formula (7), R 10 and R 11 are each independently selected from the group consisting of alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 14 carbon atoms, and aralkyl groups having 6 to 20 carbon atoms. It represents at least one selected.
R10及びR11は、結合して隣接した窒素原子とともに環状構造を形成していてもよく、その場合のR10及びR11は、炭素数5〜12のアルキル基を表し、その一部分に不飽和結合又は分岐構造を有していてもよい。
式(8)中、R12及びR13は、各々独立して、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜14のシクロアルキル基、及び炭素数6〜20のアラルキル基からなる群より選ばれる少なくとも1種を表す。 In formula (8), R 12 and R 13 are each independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, and an aralkyl group having 6 to 20 carbon atoms. It represents at least one selected.
R12及びR13は、結合して隣接した窒素原子とともに環状構造を形成していてもよく、その場合のR12及びR13は、炭素数5〜12のアルキル基を表し、その一部分に不飽和結合又は分岐構造を有していてもよい。R14は、炭素数1〜20のアルキレン基、又は炭素数1〜20の共役ジエン系重合体鎖を表す。
式(9)中、R15及びR16は、各々独立して、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜14のシクロアルキル基、及び炭素数6〜20のアリール基からなる群より選ばれる少なくとも1種を表す。 In formula (9), R 15 and R 16 are each independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. It represents at least one selected.
R15及びR16は、結合して隣接した窒素原子とともに環状構造を形成していてもよく、その場合のR15及びR16は、炭素数5〜12のアルキル基を表し、その一部分に分岐構造を有していてもよい。
式(10)中、R17は、窒素原子とともに環状構造を形成し、合計の炭素数が4〜12のアルキル基を表し、その一部分に不飽和結合又は分岐構造を有していてもよい。 In formula (10), R 17 forms a cyclic structure with a nitrogen atom, represents an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms in total, and may have an unsaturated bond or a branched structure in a part thereof.
R18は、炭素数1〜12のアルキル基を表し、その一部分に分岐構造を有していてもよい。 R 18 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and a part thereof may have a branched structure.
式(7)において、R10及びR11が表すものとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基、シリチウム基、エチルプロピルアミノリチウム基、エチルブチルアミノリチウム基、エチルベンジルアミノリチウム基、メチルフェネチルアミノリチウム基が挙げられる。 In the formula (7), R 10 and R 11 represent, but are not limited to, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, octyl group, siltium group, ethylpropylamino Examples thereof include a lithium group, an ethylbutylaminolithium group, an ethylbenzylaminolithium group, and a methylphenethylaminolithium group.
R10及びR11は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。溶媒への可溶性、本実施形態の変性共役ジエン系重合体組成物のヒステリシスロス低減の観点、及び後述する連鎖移動反応制御の観点から、ジブチルアミノリチウム基、ジへキシルアミノリチウム基が好ましく、より好ましくはジブチルアミン基である。 R 10 and R 11 are not limited to these, and include the similar compounds as long as the above conditions are satisfied. From the viewpoint of solubility in a solvent, reduction of hysteresis loss of the modified conjugated diene polymer composition of the present embodiment, and viewpoint of chain transfer reaction control described later, a dibutylaminolithium group and a dihexylaminolithium group are preferable, and more A dibutylamine group is preferred.
式(7)において、R10及びR11が結合して隣接した窒素原子とともに環状構造を形成している場合に、式(7)で表される有機リチウム化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、ピペリジノリチウム、ヘキサメチレンイミノリチウム、リチウムアザシクロオクタン、リチウム−1,3,3−トリメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、1,2,3,6−テトラヒドロピリジノリチウムが挙げられる。式(7)で表される有機リチウム化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。重合開始剤の溶媒への可溶性、本実施形態の変性共役ジエン系重合体の不快臭の低減の観点、及び連鎖移動反応の抑制の観点から、ピペリジノリチウム、ヘキサメチレンイミノリチウム、リチウムアザシクロオクタン、リチウム−1,3,3−トリメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタンが好ましく、より好ましくはピペリジノリチウム又はヘキサメチレンイミノリチウムであり、さらに好ましくはピペリジノリチウムである。 In the formula (7), when R 10 and R 11 are bonded to form a cyclic structure with the adjacent nitrogen atom, the organolithium compound represented by the formula (7) is not limited to the following. Are, for example, piperidinolithium, hexamethyleneiminolithium, lithium azacyclooctane, lithium-1,3,3-trimethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octane, 1,2,3,6-tetrahydro A pyridino lithium is mentioned. The organolithium compound represented by the formula (7) is not limited to these, and includes the similar compounds as long as the above conditions are satisfied. From the viewpoints of solubility of the polymerization initiator in the solvent, reduction of unpleasant odor of the modified conjugated diene polymer of the present embodiment, and suppression of chain transfer reaction, piperidinolithium, hexamethyleneiminolithium, lithium azacyclo Octane and lithium-1,3,3-trimethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octane are preferable, piperidinolithium or hexamethyleneiminolithium is more preferable, and piperidinolithium is more preferable. .
式(8)において、R14は、炭素数1〜20のアルキレン基、又は炭素数1〜20の共役ジエン系重合体鎖を表す。 In the formula (8), R 14 represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms or a conjugated diene polymer chain having 1 to 20 carbon atoms.
当該共役ジエン系重合体鎖は、下記式(11)〜(13)のいずれか一つで表される繰り返し単位を有する共役ジエン系重合体鎖を表すことが好ましい。
式(8)において、R14が炭素数1〜20のアルキレン基を表す場合、カーボン、シリカ等の無機充填剤との反応性及び相互作用性の観点から、R14は、炭素数2〜16のアルキレン基を表すことが好ましく、より好ましくは炭素数3〜10のアルキレン基を表す。 In the formula (8), when R 14 represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, R 14 has 2 to 16 carbon atoms from the viewpoint of reactivity and interaction with inorganic fillers such as carbon and silica. The alkylene group is preferably an alkylene group having 3 to 10 carbon atoms.
また、R14が炭素数1〜20のアルキレン基を表す場合、式(8)で表される有機リチウム化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、(3−(ジメチルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジエチルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジプロピルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジブチルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジペンチルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジヘキシルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジオクチルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(エチルへキシルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジデシルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(エチルプロピルアミノ−プロピル)リチウム、(3−(エチルブチルアミノ−プロピル)リチウム、(3−(エチルベンジルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(メチルフェネチルアミノ)−プロピル)リチウム、(4−(ジブチルアミノ)−ブチル)リチウム、(5−(ジブチルアミノ)−ペンチル)リチウム、(6−(ジブチルアミノ)−ヘキシル)リチウム、(10−(ジブチルアミノ)−デシル)リチウムが挙げられる。 In addition, when R 14 represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, the organolithium compound represented by the formula (8) is not limited to the following, but for example, (3- (dimethylamino) -propyl ) Lithium, (3- (diethylamino) -propyl) lithium, (3- (dipropylamino) -propyl) lithium, (3- (dibutylamino) -propyl) lithium, (3- (dipentylamino) -propyl) lithium , (3- (dihexylamino) -propyl) lithium, (3- (dioctylamino) -propyl) lithium, (3- (ethylhexylamino) -propyl) lithium, (3- (didecylamino) -propyl) lithium, 3- (ethylpropylamino-propyl) lithium, (3- (ethylbutylamino-propyl) lithium, (3- Ethylbenzylamino) -propyl) lithium, (3- (methylphenethylamino) -propyl) lithium, (4- (dibutylamino) -butyl) lithium, (5- (dibutylamino) -pentyl) lithium, (6- ( And dibutylamino) -hexyl) lithium and (10- (dibutylamino) -decyl) lithium.
式(8)で表される有機リチウム化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。カーボン、シリカ等の無機充填剤との反応性及び相互作用性の観点から、(3−(ジブチルアミノ)−プロピル)リチウムがより好ましい。 The organolithium compound represented by the formula (8) is not limited to these, and includes the similar compounds as long as the above conditions are satisfied. From the viewpoint of reactivity and interaction with inorganic fillers such as carbon and silica, (3- (dibutylamino) -propyl) lithium is more preferable.
式(8)において、R14が式(11)〜(13)で表される繰り返し単位を有する共役ジエン系重合体鎖を表す場合、式(8)で表される有機リチウム化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、(4−(ジメチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジエチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジブチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジプロピルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジへプチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジへキシルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジオクチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジ−2−エチルへキシルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジデシルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(エチルプロピルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(エチルブチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(エチルベンジルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(メチルフェネチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジメチルアミノ)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジエチルアミノ)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジブチルアミノ)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジプロピルアミノ)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジへプチルアミノ)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジへキシルアミノ)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジメチルアミノ)−3−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジエチルアミノ)−3−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジブチルアミノ)−3−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジプロピルアミノ)−3−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジへプチルアミノ)−3−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジへキシルアミノ)−3−メチル−2−ブテニル)リチウムが挙げられる。 In the formula (8), when R 14 represents a conjugated diene polymer chain having a repeating unit represented by the formulas (11) to (13), the organolithium compound represented by the formula (8) is as follows: Although not limited to, for example, (4- (dimethylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (diethylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (dibutylamino) -2-butenyl) Lithium, (4- (dipropylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (diheptylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (dihexylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (Dioctylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (di-2-ethylhexylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (didecylamino) -2-butenyl) lithium, -(Ethylpropylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (ethylbutylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (ethylbenzylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (methylphenethylamino) ) -2-butenyl) lithium, (4- (dimethylamino) -2-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (diethylamino) -2-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (dibutylamino) -2-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (dipropylamino) -2-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (diheptylamino) -2-methyl-2-butenyl) lithium, ( 4- (dihexylamino) -2-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (dimethylamino) -3-methyl-2-butenyl) lithium, (4 (Diethylamino) -3-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (dibutylamino) -3-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (dipropylamino) -3-methyl-2-butenyl) lithium , (4- (diheptylamino) -3-methyl-2-butenyl) lithium and (4- (dihexylamino) -3-methyl-2-butenyl) lithium.
式(8)で表される有機リチウム化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。重合開始剤としての反応性の観点、及び後述する連鎖移動反応制御の観点から、4−(ジメチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジエチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジブチルアミノ)−2−ブテニル)リチウムが好ましく、より好ましくは(4−(ジブチルアミノ)−2−ブテニル)リチウムである。 The organolithium compound represented by the formula (8) is not limited to these, and includes the similar compounds as long as the above conditions are satisfied. From the viewpoint of reactivity as a polymerization initiator and the viewpoint of chain transfer reaction control described later, 4- (dimethylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (diethylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (Dibutylamino) -2-butenyl) lithium is preferred, and (4- (dibutylamino) -2-butenyl) lithium is more preferred.
式(8)において、R12及びR13が結合して隣接した窒素原子とともに環状構造を形成している場合に、式(8)で表される有機リチウム化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、(3−(ピペリジニル)プロピル)リチウム、(3−(ヘキサメチンレンイミニル)プロピル)リチウム、(3−(ヘプタメチレンイミニル)プロピル)リチウム、(3−(オクタメチレンイミニル)プロピル)リチウム、(3−(1,3,3−トリメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタニル)プロピル)リチウム、(3−(1,2,3,6−テトラヒドロピリジニル)プロピル)リチウム、(2−(ヘキサメチンレンイミニル)エチル)リチウム、(4−(ヘキサメチンレンイミニル)ブチル)リチウム、(5−(ヘキサメチンレンイミニル)ペンチル)リチウム、(6−(ヘキサメチンレンイミニル)ヘキシル)リチウム、(10−(ヘキサメチンレンイミニル)デシル)リチウム、(4−(ピペリジニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ヘキサメチンレンイミニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ヘプタメチレンイミニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(オクタメチレンイミニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(1,3,3−トリメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(1,2,3,6−テトラヒドロピリジニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ヘキサメチンレンイミニル)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ヘキサメチンレンイミニル)−3−メチル−2−ブテニル)リチウムが挙げられる。 In the formula (8), when R 12 and R 13 are bonded to form a cyclic structure with the adjacent nitrogen atom, the organic lithium compound represented by the formula (8) is limited to the following: For example, (3- (piperidinyl) propyl) lithium, (3- (hexamethyleneiminyl) propyl) lithium, (3- (heptamethyleneiminyl) propyl) lithium, (3- (octamethylene) (Minyl) propyl) lithium, (3- (1,3,3-trimethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octanyl) propyl) lithium, (3- (1,2,3,6-tetrahydropyridinyl) ) Propyl) lithium, (2- (hexamethineleniminyl) ethyl) lithium, (4- (hexamethineleniminyl) butyl) lithium, (5- (hexamethinelenine) (Minyl) pentyl) lithium, (6- (hexamethineleniminyl) hexyl) lithium, (10- (hexamethyleneleniminyl) decyl) lithium, (4- (piperidinyl) -2-butenyl) lithium, (4- (Hexamethineleniminyl) -2-butenyl) lithium, (4- (heptamethyleneiminyl) -2-butenyl) lithium, (4- (octamethyleneiminyl) -2-butenyl) lithium, (4- ( 1,3,3-trimethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octanyl) -2-butenyl) lithium, (4- (1,2,3,6-tetrahydropyridinyl) -2-butenyl) lithium , (4- (hexamethineleniminyl) -2-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (hexamethineleniminyl) -3-methyl-2-butenyl) Lithium and the like.
式(8)で表される有機リチウム化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。カーボン、シリカ等の無機充填剤との反応性及び相互作用性の観点、後述する連鎖移動反応制御の観点から、(3−(ピペリジニル)プロピル)リチウム、(3−(ヘキサメチンレンイミニル)プロピル)リチウム、(3−(1,2,3,6−テトラヒドロピリジニル)プロピル)リチウム、(4−(ピペリジニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ヘキサメチンレンイミニル)−2−ブテニル)リチウムが好ましく、より好ましくは(3−(ヘキサメチンレンイミニル)プロピル)リチウム、(4−(ピペリジニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ヘキサメチンレンイミニル)−2−ブテニル)リチウムが好ましく、さらに好ましくは(4−(ピペリジニル)−2−ブテニル)リチウムである。 The organolithium compound represented by the formula (8) is not limited to these, and includes the similar compounds as long as the above conditions are satisfied. From the viewpoint of reactivity and interaction with inorganic fillers such as carbon and silica, and from the viewpoint of chain transfer reaction control to be described later, (3- (piperidinyl) propyl) lithium, (3- (hexamethineleniminyl) propyl ) Lithium, (3- (1,2,3,6-tetrahydropyridinyl) propyl) lithium, (4- (piperidinyl) -2-butenyl) lithium, (4- (hexamethyneleniminyl) -2- Butenyl) lithium is preferred, more preferably (3- (hexamethyleneleniminyl) propyl) lithium, (4- (piperidinyl) -2-butenyl) lithium, (4- (hexamethyleneleniminyl) -2-butenyl) ) Lithium is preferred, and (4- (piperidinyl) -2-butenyl) lithium is more preferred.
式(9)で表される有機リチウム化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、N,N−ジメチル−o−トルイジノリチウム、N,N−ジメチル−m−トルイジノリチウム、N,N−ジメチル−p−トルイジノリチウム、N,N−ジエチル−o−トルイジノリチウム、N,N−ジエチル−m−トルイジノリチウム、N,N−ジエチル−p−トルイジノリチウム、N,N−ジプロピル−o−トルイジノリチウム、N,N−ジプロピル−m−トルイジノリチウム、N,N−ジプロピル−p−トルイジノリチウム、N,N−ジブチル−o−トルイジノリチウム、N,N−ジブチル−m−トルイジノリチウム、N,N−ジブチル−p−トルイジノリチウム、o−ピペリジノトルエノリチウム、p−ピペリジノトルエノリチウム、o−ピロリジノトルエノリチウム、p−ピロリジノトルエン、N,N,N′,N′−テトラメチルトルイレンジアミノリチウム、N,N,N′,N′−テトラエチルトルイレンジアミノリチウム、N,N,N′,N′−テトラプロピルトルイレンジアミノリチウム、N,N−ジメチルキシリジノリチウム、N,N−ジエチルキシリジノリチウム、N,N−ジプロピルキシリジノリチウム、N,N−ジメチルメシジノリチウム、N,N−ジエチルメシジノリチウム、(N,N−ジメチルアミノ)トルイルフェニルメチルアミノリチウム、1−(N,N−ジメチルアミノ)−2−メチルナフタレノリチウム、1−(N,N−ジメチルアミノ)−2−メチルアントラセノリチウムが挙げられる。 The organolithium compound represented by the formula (9) is not limited to the following, but examples thereof include N, N-dimethyl-o-toluidinolithium, N, N-dimethyl-m-toluidinolithium, N, N-dimethyl-p-toluidinolithium, N, N-diethyl-o-toluidinolithium, N, N-diethyl-m-toluidinolithium, N, N-diethyl-p-toluidino Lithium, N, N-dipropyl-o-toluidinolithium, N, N-dipropyl-m-toluidinolithium, N, N-dipropyl-p-toluidinolithium, N, N-dibutyl-o-to Louisinolithium, N, N-dibutyl-m-toluidinolithium, N, N-dibutyl-p-toluidinolithium, o-piperidinotruenolithium, p-piperidinotruenolithium, o-pyrrole Notorenolithium, p-pyrrolidinotoluene, N, N, N ′, N′-tetramethyltoluylenediaminolithium, N, N, N ′, N′-tetraethyltoluylenediaminolithium, N, N, N ′, N'-tetrapropyltoluylenediaminolithium, N, N-dimethylxylidinolithium, N, N-diethylxylidinolithium, N, N-dipropylxylidinolithium, N, N-dimethylmesidinolithium, N, N -Diethylmesidinolithium, (N, N-dimethylamino) toluylphenylmethylaminolithium, 1- (N, N-dimethylamino) -2-methylnaphthalenolithium, 1- (N, N-dimethylamino) -2 -Methylanthracenolithium.
式(9)で表される有機リチウム化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。重合活性の観点から、N,N−ジメチル−o−トルイジノリチウムがより好ましい。 The organolithium compound represented by the formula (9) is not limited to these, and includes the similar compounds as long as the above conditions are satisfied. From the viewpoint of polymerization activity, N, N-dimethyl-o-toluidinolithium is more preferable.
式(10)で表される有機リチウム化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、2−(2−メチルピペリジニル)−1−エチルリチウム(例えば、FMC社製の商品名「AI−250」)が挙げられる。 The organolithium compound represented by the formula (10) is not limited to the following compounds. For example, 2- (2-methylpiperidinyl) -1-ethyllithium (for example, trade name “AI” manufactured by FMC Co., Ltd.) -250 ").
式(10)で表される有機リチウム化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。 The organolithium compound represented by the formula (10) is not limited to these, and includes the similar compounds as long as the above conditions are satisfied.
共役ジエン系重合体が変性体である場合、その変性前の状態である共役ジエン系重合体の重合工程前に、上述した重合開始剤として、予め分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物を調製しておいてもよく、その方法は既知のあらゆる方法で調製される。 When the conjugated diene polymer is a modified product, before the polymerization step of the conjugated diene polymer in the state before the modification, organolithium having at least one nitrogen atom in the molecule in advance as the above-described polymerization initiator The compound may be prepared and the method is prepared by any known method.
式(7)で表される、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物は、例えば、前記式(1)で表される化合物と有機リチウム化合物とを、炭化水素溶媒中で反応させることによって得られる。炭化水素溶媒としては、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン等の適切な溶媒を選択すればよい。反応温度は0℃以上80℃以下が好ましく、生産性の観点から5.0℃以上70℃以下が好ましく、7.0℃以上50℃以下がさらに好ましい。 The organolithium compound having at least one nitrogen atom in the molecule represented by the formula (7), for example, reacts the compound represented by the formula (1) with the organolithium compound in a hydrocarbon solvent. Can be obtained. As the hydrocarbon solvent, an appropriate solvent such as hexane, cyclohexane, or benzene may be selected. The reaction temperature is preferably 0 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, preferably 5.0 ° C. or higher and 70 ° C. or lower, more preferably 7.0 ° C. or higher and 50 ° C. or lower from the viewpoint of productivity.
式(8)で表される、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物は、R14が炭素数1〜20のアルキレン基を表す場合、例えば、前記式(2)で表される化合物と有機リチウム化合物とを炭化水素溶媒中で反応させ、リチウムアミド化合物を調製し、これに下記式(A)で表される、ジハロゲン化アルキルを反応させ、さらに有機リチウム化合物を反応させることで得られる。
式(A)中、X1及びX2は、各々独立して、I原子、Br原子、又はCl原子を表し、R3aは、炭素数1〜20のアルキレン基を表し、好ましくは炭素数2〜16のアルキレン基、より好ましくは炭素数3〜10のアルキレン基を表す。 In formula (A), X 1 and X 2 each independently represent an I atom, a Br atom, or a Cl atom, and R 3a represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 2 carbon atoms. Represents an alkylene group having ˜16, more preferably an alkylene group having 3 to 10 carbon atoms.
式(A)で表される化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、1−ブロモ−3−クロロプロパン、1−ブロモ−4−クロロブタン、1−ブロモ−5−クロロペンタン、1−ブロモ−6−クロロヘキサン、1−ブロモ−10−クロロデカン、1−ブロモ−3−ヨードプロパン、1−ブロモ−4−ヨードブタン、1−ブロモ−5−ヨードペンタン、1−ブロモ−6−ヨードヘキサン、1−ブロモ−10−ヨードデカン、1−クロロ−3−ヨードプロパン、1−クロロ−4−ヨードブタン、1−クロロ−5−ヨードペンタン、1−クロロ−6−ヨードヘキサン、1−クロロ−10−ヨードデカンが挙げられる。 The compound represented by the formula (A) is not limited to the following compounds. For example, 1-bromo-3-chloropropane, 1-bromo-4-chlorobutane, 1-bromo-5-chloropentane, 1-bromo -6-chlorohexane, 1-bromo-10-chlorodecane, 1-bromo-3-iodopropane, 1-bromo-4-iodobutane, 1-bromo-5-iodopentane, 1-bromo-6-iodohexane, 1 -Bromo-10-iododecane, 1-chloro-3-iodopropane, 1-chloro-4-iodobutane, 1-chloro-5-iodopentane, 1-chloro-6-iodohexane, 1-chloro-10-iododecane Can be mentioned.
式(A)で表される化合物は、反応性及び安全性の観点から、1−ブロモ−3−クロロプロパン、1−ブロモ−4−クロロブタン、1−ブロモ−5−クロロペンタン、1−ブロモ−6−クロロヘキサン、及び1−ブロモ−10−クロロデカンからなる群より選択される1種が好ましく、より好ましくは1−ブロモ−3−クロロプロパン、1−ブロモ−4−クロロブタン、及び1−ブロモ−6−クロロヘキサンからなる群より選択される1種である。 From the viewpoint of reactivity and safety, the compound represented by the formula (A) is 1-bromo-3-chloropropane, 1-bromo-4-chlorobutane, 1-bromo-5-chloropentane, 1-bromo-6. One selected from the group consisting of -chlorohexane and 1-bromo-10-chlorodecane is preferred, more preferably 1-bromo-3-chloropropane, 1-bromo-4-chlorobutane, and 1-bromo-6- It is one selected from the group consisting of chlorohexane.
式(2)で表される化合物、有機リチウム化合物、及び炭化水素溶媒を用いて、リチウムアミド化合物を調製する際の反応温度は、−78℃以上70℃以下が好ましい。リチウムアミド化合物に式(A)で表される化合物を反応させる際の反応温度は−78℃以上70℃以下であることが好ましく、より好ましくは−50℃以上50℃以下である。その後、得られた化合物に有機リチウム化合物を反応させる際の反応温度は、−78℃以上70℃以下であることが好ましく、より好ましくは−50℃以上50℃以下である。 The reaction temperature when preparing the lithium amide compound using the compound represented by formula (2), the organic lithium compound, and the hydrocarbon solvent is preferably −78 ° C. or higher and 70 ° C. or lower. The reaction temperature when the compound represented by the formula (A) is reacted with the lithium amide compound is preferably −78 ° C. or higher and 70 ° C. or lower, more preferably −50 ° C. or higher and 50 ° C. or lower. Thereafter, the reaction temperature when the obtained compound is reacted with the organolithium compound is preferably −78 ° C. or higher and 70 ° C. or lower, more preferably −50 ° C. or higher and 50 ° C. or lower.
式(9)で表される化合物は、式(3)で表される化合物、有機リチウム化合物、及び炭化水素溶媒を用いて製造することができる。リチウムアミド化合物を調製する際の反応温度は、−78℃以上70℃以下が好ましい。リチウムアミド化合物に式(A)で表される化合物を反応させる際の反応温度は−78℃以上70℃以下であることが好ましく、より好ましくは−50℃以上50℃以下である。その後、得られた化合物に有機リチウム化合物を反応させる際の反応温度は、−78℃以上70℃以下であることが好ましく、より好ましくは−50℃以上50℃以下である。 The compound represented by Formula (9) can be manufactured using the compound represented by Formula (3), an organolithium compound, and a hydrocarbon solvent. The reaction temperature for preparing the lithium amide compound is preferably −78 ° C. or higher and 70 ° C. or lower. The reaction temperature when the compound represented by the formula (A) is reacted with the lithium amide compound is preferably −78 ° C. or higher and 70 ° C. or lower, more preferably −50 ° C. or higher and 50 ° C. or lower. Thereafter, the reaction temperature when the obtained compound is reacted with the organolithium compound is preferably −78 ° C. or higher and 70 ° C. or lower, more preferably −50 ° C. or higher and 50 ° C. or lower.
式(8)で表される、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物は、R14が式(11)〜(13)のいずれか一つで表される繰り返し単位を有する共役ジエン系重合体鎖を表すものである場合、以下のステップ(I)〜(IV)で合成される。
(I)式(2)で表される化合物と有機リチウム化合物とを炭化水素溶媒中で反応させ、リチウムアミド化合物を合成する。
(II)炭化水素溶媒中、得られたリチウムアミド化合物と、ブタジエン又はイソプレンとを反応させる。
(III)アルコールを加えてリチウムを失活させ、得られた生成物を減圧蒸留する。
(IV)蒸留して得られた生成物と有機リチウム化合物とを炭化水素溶媒中で反応させる。
The organolithium compound represented by formula (8) having at least one nitrogen atom in the molecule is a conjugated diene in which R 14 has a repeating unit represented by any one of formulas (11) to (13). When it represents a polymer chain, it is synthesized by the following steps (I) to (IV).
(I) A compound represented by the formula (2) and an organic lithium compound are reacted in a hydrocarbon solvent to synthesize a lithium amide compound.
(II) The obtained lithium amide compound is reacted with butadiene or isoprene in a hydrocarbon solvent.
(III) Alcohol is added to deactivate lithium and the resulting product is distilled under reduced pressure.
(IV) The product obtained by distillation is reacted with an organolithium compound in a hydrocarbon solvent.
前記式(2)で表される化合物、有機リチウム化合物、及び炭化水素溶媒を用いてリチウムアミドを調製する、ステップ(I)の反応温度は上述の通りである。 The reaction temperature of step (I) in which lithium amide is prepared using the compound represented by the formula (2), the organic lithium compound, and the hydrocarbon solvent is as described above.
ステップ(III)中の前記アルコールは、一般的なものが使用できるが、低分子量のものが好ましく、例えば、メタノール、エタノール、及びイソプロパノールからなる群より選択される1種が好ましく、より好ましくはエタノールである。 The alcohol used in step (III) can be a general one, but preferably has a low molecular weight, for example, one selected from the group consisting of methanol, ethanol, and isopropanol, more preferably ethanol. It is.
ステップ(IV)の反応温度は、0℃以上80℃以下であり、好ましくは10℃以上70℃以下である。 The reaction temperature in step (IV) is 0 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, preferably 10 ° C. or higher and 70 ° C. or lower.
上記有機リチウム化合物の調製の際には、系内に極性化合物を添加してもよい。生成の促進及び炭化水素溶媒への可溶化が図れる傾向にある。極性化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、3級モノアミン、3級ジアミン、鎖状又は環状エーテルが挙げられる。 When preparing the organolithium compound, a polar compound may be added to the system. There is a tendency to promote the formation and solubilization in a hydrocarbon solvent. Examples of the polar compound include, but are not limited to, the following: tertiary monoamines, tertiary diamines, chained or cyclic ethers.
3級モノアミンとしては、以下のものに限定されないが、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、1,1−ジメトキシトリメチルアミン、1,1−ジエトキシトリメチルアミン、1,1−ジエトキシトリエチルアミン、N,N−ジメチルホルムアミドジイソプロピルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジシクロヘキシルアセタールが挙げられる。 The tertiary monoamine is not limited to the following, but examples include trimethylamine, triethylamine, methyldiethylamine, 1,1-dimethoxytrimethylamine, 1,1-diethoxytrimethylamine, 1,1-diethoxytriethylamine, N, N- Examples thereof include dimethylformamide diisopropyl acetal and N, N-dimethylformamide dicyclohexyl acetal.
3級ジアミンとしては、以下のものに限定されないが、例えば、N,N,N’,N’−テトラメチルジアミノメタン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルプロパンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルジアミノブタン、N,N,N’,N’−テトラメチルジアミノペンタン、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサンジアミン、ジピペリジノペンタン、ジピペリジノエタンが挙げられる。 The tertiary diamine is not limited to the following, but examples thereof include N, N, N ′, N′-tetramethyldiaminomethane, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ', N'-tetramethylpropanediamine, N, N, N', N'-tetramethyldiaminobutane, N, N, N ', N'-tetramethyldiaminopentane, N, N, N', N'- Examples include tetramethylhexanediamine, dipiperidinopentane, and dipiperidinoethane.
鎖状エーテルとしては、以下のものに限定されないが、例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレンジメチルエーテルが挙げられる。 Examples of the chain ether include, but are not limited to, dimethyl ether, diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, and tetraethylene dimethyl ether.
環状エーテルとしては、以下のものに限定されないが、例えば、テトラヒドロフラン、ビス(2−オキソラニル)エタン、2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン、1,1−ビス(2−オキソラニル)エタン、2,2−ビス(2−オキソラニル)ブタン、2,2−ビス(5−メチル−2−オキソラニル)プロパン、2,2−ビス(3,4,5−トリメチル−2−オキソラニル)プロパンが挙げられる。 Examples of the cyclic ether include, but are not limited to, tetrahydrofuran, bis (2-oxolanyl) ethane, 2,2-bis (2-oxolanyl) propane, 1,1-bis (2-oxolanyl) ethane, 2 , 2-bis (2-oxolanyl) butane, 2,2-bis (5-methyl-2-oxolanyl) propane, and 2,2-bis (3,4,5-trimethyl-2-oxolanyl) propane.
極性化合物の中でも、3級モノアミンであるトリメチルアミン、トリエチルアミン;3級ジアミンであるN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、環状エーテルであるテトラヒドロフラン、2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパンが好ましい。極性化合物は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。 Among polar compounds, tertiary monoamines such as trimethylamine and triethylamine; tertiary diamines such as N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, cyclic ethers such as tetrahydrofuran and 2,2-bis (2-oxolanyl) propane Is preferred. A polar compound is used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
重合開始剤である有機リチウム化合物を調製する際に極性化合物を添加する場合は、調製するときに用いられる溶媒に対し30質量ppm以上50,000質量ppmの範囲内で添加することが好ましく、200質量ppm以上20,000質量ppm以下の範囲内で添加することがより好ましい。反応促進及び溶媒への可溶化の効果を十分に発現するためには、30質量ppm以上の添加が好ましく、重合工程でのミクロ構造調整の自由度を確保すること及び重合後の溶媒を回収し、精製する工程における重合溶媒との分離を考慮すると、50,000質量ppm以下で添加することが好ましい。 When adding a polar compound when preparing an organolithium compound that is a polymerization initiator, it is preferably added within the range of 30 ppm to 50,000 ppm by mass with respect to the solvent used when preparing, It is more preferable to add in the range of mass ppm or more and 20,000 mass ppm or less. Addition of 30 mass ppm or more is preferable in order to fully express the effects of reaction promotion and solubilization in a solvent, ensuring the degree of freedom of microstructure adjustment in the polymerization step, and recovering the solvent after polymerization. Considering the separation from the polymerization solvent in the purification step, it is preferable to add at 50,000 mass ppm or less.
共役ジエン系重合体が変性体である場合、その変性前の共役ジエン系重合体は、上述した各種重合開始剤、好ましくは、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物、又は少なくとも1つ窒素原子を有する化合物及び有機リチウム化合物を含む重合開始剤系を用いて、共役ジエン化合物を用いて重合し、又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とを共重合することによって得られる。 When the conjugated diene polymer is a modified product, the conjugated diene polymer before the modification is the above-described various polymerization initiators, preferably an organolithium compound having at least one nitrogen atom in the molecule, or at least 1 It is obtained by polymerizing with a conjugated diene compound using a polymerization initiator system containing a compound having two nitrogen atoms and an organolithium compound, or by copolymerizing a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound.
重合工程においては、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物を、予め所定の反応器で調製しておき、共役ジエン化合物の重合、又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合を行う反応器に供給して重合反応を行ってもよいし、上述した分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物と有機リチウム化合物をスタテックミキサー又はインラインミキサーを用いて混合し調製し、併せて重合反応を行ってもよい。重合開始剤として、上述した分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物を用いる場合には、当該化合物は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。 In the polymerization step, an organolithium compound having at least one nitrogen atom in the molecule is prepared in advance in a predetermined reactor, and polymerization of the conjugated diene compound or copolymerization of the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound is performed. The polymerization reaction may be carried out by supplying to a reactor that performs the above, or the above-mentioned compound having at least one nitrogen atom in the molecule and the organolithium compound are mixed and prepared using a static mixer or in-line mixer. A polymerization reaction may be performed. When the organic lithium compound having at least one nitrogen atom in the molecule as described above is used as the polymerization initiator, the compound is used singly or in combination of two or more.
重合開始末端に窒素原子を含む官能基を有する共役ジエン系重合体は、上述した分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物及び有機リチウム化合物を含む重合開始剤系を用いて、共役ジエン化合物を用いて重合し、又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とを共重合する重合工程によって得られる。 A conjugated diene polymer having a functional group containing a nitrogen atom at a polymerization initiation terminal is obtained by using a polymerization initiator system containing an organic lithium compound and a compound having at least one nitrogen atom in the molecule. It is obtained by a polymerization process in which a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound are copolymerized.
共役ジエン系重合体の重合工程は、バッチ式、連続式のどちらの重合方式で行ってもよいが、高変性率、高分子量、及び高分岐の共役ジエン系重合体を安定的に生産する観点から、連続式で重合することが好ましく、1個の反応器又は2個以上の連結された反応器での連続式で重合することがより好ましい。 The polymerization step of the conjugated diene polymer may be carried out by either a batch type or a continuous type polymerization method. However, a high modification rate, a high molecular weight, and a viewpoint of stably producing a highly branched conjugated diene polymer. Therefore, it is preferable to perform polymerization in a continuous mode, and it is more preferable to perform polymerization in a continuous mode in one reactor or two or more connected reactors.
このとき、変性率を75質量%以上、MSR(応力緩和)を0.45以下にするためには、例えば、重合温度を45℃以上80℃以下、かつ、ソリッドコンテント(固形分)を16.0質量%以下にすることが好ましい。 At this time, in order to make the modification rate 75% by mass or more and MSR (stress relaxation) 0.45 or less, for example, the polymerization temperature is 45 ° C. or more and 80 ° C. or less and the solid content (solid content) is 16. It is preferable to make it 0 mass% or less.
変性率を78質量%以上、MSRを0.45以下にするためには、重合温度を50℃以上80℃以下の範囲に制御し、かつ、ソリッドコンテントを16.0質量%以下にすることが好ましい。 In order to make the modification rate 78% by mass or more and the MSR 0.45 or less, the polymerization temperature should be controlled in the range of 50 ° C. or more and 80 ° C. or less, and the solid content should be 16.0% by mass or less. preferable.
変性率を80質量%以上、MSRを0.44以下にするめには、重合温度を50℃以上80℃以下の範囲に制御し、かつ、ソリッドコンテントを16.0質量%以下にすることが好ましく、有機リチウム化合物のフィード組成が、炭化水素溶媒に対して、0.001mol/L以下にすることが好ましい。 In order to make the modification rate 80% by mass or more and MSR 0.44 or less, it is preferable to control the polymerization temperature in the range of 50 ° C. or more and 80 ° C. or less and to make the solid content 16.0% by mass or less. The feed composition of the organolithium compound is preferably 0.001 mol / L or less with respect to the hydrocarbon solvent.
変性率を85質量%以上、MSRを0.43以下にするためには、重合温度を50℃以上78℃以下の範囲に制御し、かつ、ソリッドコンテントを16.0質量%以下、かつ、有機リチウム化合物のフィード組成が炭化水素溶媒に対して、0.001mol/L以下にすることが好ましい。 In order to achieve a modification rate of 85% by mass or more and an MSR of 0.43 or less, the polymerization temperature is controlled in the range of 50 ° C. or more and 78 ° C. or less, the solid content is 16.0% by mass or less, and organic The feed composition of the lithium compound is preferably 0.001 mol / L or less with respect to the hydrocarbon solvent.
変性率を88質量%以上、MSRを0.42以下にするためには、重合温度を55℃以上76℃以下、かつ、ソリッドコンテントを15.0質量%以下、かつ、有機リチウム化合物のフィード組成が炭化水素溶媒に対して0.0008mol/L以下にすることが好ましい。 In order to make the modification rate 88% by mass or more and MSR 0.42 or less, the polymerization temperature is 55 ° C. or more and 76 ° C. or less, the solid content is 15.0% by mass or less, and the feed composition of the organolithium compound Is preferably 0.0008 mol / L or less with respect to the hydrocarbon solvent.
さらに好ましくは、後述する連鎖移動反応を適切に制御し、変性率を90質量%以上、MSRを0.40以下、すなわち高変性率、高分子量、及び高分岐を達成する観点から、連続式の重合であり、重合温度が60℃以上72℃以下であり、ソリッドコンテントが14.0質量%以下であり、有機リチウム化合物が連続的に添加され、有機リチウム化合物のフィード組成が炭化水素溶媒に対して0.00070mol/L以下であることが好ましい。 More preferably, from the viewpoint of appropriately controlling the chain transfer reaction described below, achieving a modification rate of 90% by mass or more and an MSR of 0.40 or less, that is, achieving a high modification rate, high molecular weight, and high branching. Polymerization, the polymerization temperature is 60 ° C. or more and 72 ° C. or less, the solid content is 14.0% by mass or less, the organolithium compound is continuously added, and the feed composition of the organolithium compound is relative to the hydrocarbon solvent. Is preferably 0.00070 mol / L or less.
有機リチウム化合物を用いた重合体の重合プロセスは、連続式でもバッチ式でもよいが、生産効率の観点からは、共役ジエン化合物を含む単量体と、重合開始剤を重合槽に連続的に供給し、連続的に重合する連続式が好ましい。連続式の場合、重合に用いられる単量体、溶媒、重合開始剤は、それぞれ別に重合槽にフィードしてもよいし、攪拌機を備えた混合槽を用いる方法、配管内でスタッティクミキサーやラインミキサーを使って連続的に混合する方法であってもよい。 The polymerization process of the polymer using the organolithium compound may be continuous or batch, but from the viewpoint of production efficiency, the monomer containing the conjugated diene compound and the polymerization initiator are continuously supplied to the polymerization tank. In addition, a continuous type that continuously polymerizes is preferable. In the case of a continuous type, the monomer, solvent, and polymerization initiator used for the polymerization may be fed separately to the polymerization tank, or a method using a mixing tank equipped with a stirrer, a static mixer or line in the pipe It may be a method of continuous mixing using a mixer.
有機リチウム化合物の安定性の観点から、重合に用いられる単量体及び重合開始剤は、炭化水素溶媒で希釈されていることが好ましい。単量体については、ソリッドコンテントが16質量%以下であることが好ましい。重合開始剤が有機リチウム化合物の場合は、有機リチウム化合物のフィード組成が炭化水素溶媒に対して0.0010mol/L以下であることが好ましく、0.0008mol/L以下であることがより好ましい。 From the viewpoint of the stability of the organolithium compound, the monomer and polymerization initiator used for polymerization are preferably diluted with a hydrocarbon solvent. About a monomer, it is preferable that solid content is 16 mass% or less. When the polymerization initiator is an organic lithium compound, the feed composition of the organic lithium compound is preferably 0.0010 mol / L or less, more preferably 0.0008 mol / L or less with respect to the hydrocarbon solvent.
重合工程において、高分子量ポリマーの安定生産の観点から、重合方式が連続式であり、かつ、有機リチウム化合物が炭化水素溶媒に対して0.0010mol/L以下であることが好ましい。 In the polymerization step, from the viewpoint of stable production of a high molecular weight polymer, it is preferable that the polymerization method is continuous and the organolithium compound is 0.0010 mol / L or less with respect to the hydrocarbon solvent.
分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物及び有機リチウム化合物を含む重合開始剤系を用いて、共役ジエン系重合体が共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合体となる重合を行う場合には、Makromol.chem 186.1335−1350(1985)に記載されているように、重合開始剤系の分子内に少なくとも1つ窒素原子の影響により、連鎖移動反応が促進されることから、リビング末端活性末端が失活する傾向にあるため、変性率を高めるためには、特定の製造条件が必要となる傾向にある。また、例えば、重合温度が高くなると、連鎖移動速度又は連鎖移動率が高くなり、得られる重合体の数平均分子量は減少し、分岐度は増加し、分子量分布は広くなり、芳香族ビニル単位が30以上連鎖しているブロック部分が低下又は無くなる傾向にあるため、MSRが減少する傾向にある。しかし、リビング活性末端の失活が促進されると推察され、製造条件を制御しない場合には、変性率は低下してしまう傾向にある。なお、バッチ式と連続式それぞれの重合法では、連続式の重合法がより連鎖移動反応を進行させる傾向にある。 When performing polymerization in which a conjugated diene polymer becomes a copolymer of a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound using a polymerization initiator system containing a compound having at least one nitrogen atom in the molecule and an organolithium compound In Makromol. As described in Chem 186. 1335-1350 (1985), the chain transfer reaction is promoted by the influence of at least one nitrogen atom in the molecule of the polymerization initiator system. Therefore, in order to increase the modification rate, specific production conditions tend to be required. Further, for example, when the polymerization temperature is increased, the chain transfer rate or the chain transfer rate is increased, the number average molecular weight of the obtained polymer is decreased, the degree of branching is increased, the molecular weight distribution is broadened, and the aromatic vinyl unit is increased. Since there is a tendency that the block portion linked by 30 or more tends to decrease or disappear, MSR tends to decrease. However, it is presumed that the inactivation of the living active terminal is promoted, and if the production conditions are not controlled, the modification rate tends to decrease. Note that, in each of the batch type polymerization method and the continuous type polymerization method, the continuous polymerization method tends to advance the chain transfer reaction.
重合温度は、アニオン重合が進行し、連鎖移動反応が制御され、芳香族ビニル化合物単位が30以上連鎖しているブロックの数が少ない又は無い範囲であれば、特に限定されないが、生産性の観点から、45℃以上であることが好ましく、連鎖移動反応を制御し、重合終了後の活性末端に対する変性剤の反応量を充分に確保する観点から、80℃以下であることがより好ましく、芳香族ビニル単位が30以上連鎖しているブロックの数が少ないという観点から、50℃以上78℃以下がさらに好ましく、60℃以上75℃以下がよりさらに好ましい。 The polymerization temperature is not particularly limited as long as the anionic polymerization proceeds, the chain transfer reaction is controlled, and the number of blocks in which the aromatic vinyl compound units are linked is 30 or more, but it is not particularly limited. From the viewpoint of controlling the chain transfer reaction and ensuring a sufficient reaction amount of the modifier with respect to the active terminal after completion of the polymerization, it is more preferably 80 ° C. or less. From the viewpoint that the number of blocks in which 30 or more vinyl units are linked is small, 50 ° C. or higher and 78 ° C. or lower is more preferable, and 60 ° C. or higher and 75 ° C. or lower is more preferable.
重合工程において、上述の連鎖移動反応制御の観点から、共役ジエン系化合物及び芳香族ビニル化合物、並びに溶剤の総質量に対して、共役ジエン系化合物及び芳香族ビニル化合物類等の含有量であるソリッドコンテント(「モノマー濃度」ともいう。)が、16質量%以下である方が好ましく、より好ましくは15質量%以下であり、さらに好ましくは14%質量以下である。また、ソリッドコンテントの上限は特に制限されないが、12.5質量%以上であることが好ましい。 In the polymerization step, from the viewpoint of chain transfer reaction control, the solid is a content of the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound, and the total mass of the solvent, such as the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound. The content (also referred to as “monomer concentration”) is preferably 16% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and still more preferably 14% by mass or less. The upper limit of the solid content is not particularly limited, but is preferably 12.5% by mass or more.
重合工程において、連鎖移動反応制御及び活性末端失活抑制の観点から、重合方式が連続式であり、重合温度が45℃以上80℃以下であり、かつ、ソリッドコンテントが16質量%以下であることが好ましい。 In the polymerization step, from the viewpoint of chain transfer reaction control and suppression of active terminal deactivation, the polymerization method is continuous, the polymerization temperature is 45 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, and the solid content is 16% by mass or less. Is preferred.
重合工程において用いる共役ジエン化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、3−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘプタジエン、1,3−ヘキサジエン等が挙げられる。これらの中でも、工業的入手の容易さの観点から、1,3−ブタジエン、及び/又はイソプレンが好ましい。これらの共役ジエン化合物は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。これらの中でも、共役ジエン化合物は、特に、1,3−ブタジエンが好ましい。 The conjugated diene compound used in the polymerization step is not particularly limited. For example, 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 3-methyl -1,3-pentadiene, 1,3-heptadiene, 1,3-hexadiene and the like can be mentioned. Among these, 1,3-butadiene and / or isoprene are preferable from the viewpoint of industrial availability. These conjugated diene compounds are used singly or in combination of two or more. Among these, 1,3-butadiene is particularly preferable as the conjugated diene compound.
重合工程において用いる単量体である芳香族ビニル化合物としては、共役ジエン化合物と共重合可能な単量体であれば以下のものに限定されないが、例えば、スチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルエチルベンゼン、ビニルキシレン、ビニルナフタレン、ジフェニルエチレンが挙げられる。これらの中でも、工業的入手の容易さの観点から、スチレンが好ましい。これらの芳香族ビニル化合物は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。 The aromatic vinyl compound as a monomer used in the polymerization step is not limited to the following as long as it is a monomer copolymerizable with a conjugated diene compound. For example, styrene, p-methylstyrene, α-methyl Examples include styrene, vinyl ethylbenzene, vinyl xylene, vinyl naphthalene, and diphenyl ethylene. Among these, styrene is preferable from the viewpoint of industrial availability. These aromatic vinyl compounds are used singly or in combination of two or more.
重合工程は、溶媒中で重合することが好ましい。溶媒としては、例えば、飽和炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素系溶媒が挙げられる。具体的な炭化水素系溶媒として、以下のものに限定されないが、例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素及びそれらの混合物からなる炭化水素が挙げられる。 The polymerization step is preferably performed in a solvent. Examples of the solvent include hydrocarbon solvents such as saturated hydrocarbons and aromatic hydrocarbons. Specific hydrocarbon solvents include, but are not limited to, aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, and heptane; alicyclic carbons such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane, and methylcyclohexane. Hydrogen: Hydrocarbons composed of aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene and mixtures thereof.
共役ジエン化合物、芳香族ビニル化合物、及び重合溶媒は、それぞれ単独で、又はこれらの混合液を、予め重合反応に供する前に、不純物であるアレン類及びアセチレン類を、有機金属化合物を反応させ処理しておくことが好ましい。 The conjugated diene compound, the aromatic vinyl compound, and the polymerization solvent are each treated alone or mixed with these mixed solutions in advance before being subjected to a polymerization reaction by reacting the organometallic compound with allenes and acetylenes that are impurities. It is preferable to keep it.
これにより、不純物による重合の阻害が防止でき、重合体の活性末端量が高濃度となり、よりシャープな分子量分布(Mw/Mn)を達成でき、さらには高い変性率が達成される傾向にある。 Thereby, inhibition of polymerization by impurities can be prevented, the active terminal amount of the polymer becomes high, a sharper molecular weight distribution (Mw / Mn) can be achieved, and a higher modification rate tends to be achieved.
共役ジエン系重合体の重合反応においては、極性化合物を添加してもよい。これにより、芳香族ビニル化合物を共役ジエン化合物とランダムに共重合させることができ、共役ジエン部のミクロ構造を制御するためのビニル化剤としても用いることができる傾向にある。また、重合速度の改善等にも効果がある。 In the polymerization reaction of the conjugated diene polymer, a polar compound may be added. Thereby, an aromatic vinyl compound can be copolymerized randomly with a conjugated diene compound, and it tends to be used as a vinylating agent for controlling the microstructure of the conjugated diene part. It is also effective in improving the polymerization rate.
極性化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジメトキシベンゼン、2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン等のエーテル類;テトラメチルエチレンジアミン、ジピペリジノエタン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、キヌクリジン等の第3級アミン化合物;カリウム−t−アミラート、カリウム−t−ブチラート、ナトリウム−t−ブチラート、ナトリウムアミラート等のアルカリ金属アルコキシド化合物;トリフェニルホスフィン等のホスフィン化合物が挙げられる。 Examples of polar compounds include, but are not limited to, tetrahydrofuran, diethyl ether, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, dimethoxybenzene, 2,2-bis (2-oxolanyl). ) Ethers such as propane; Tertiary amine compounds such as tetramethylethylenediamine, dipiperidinoethane, trimethylamine, triethylamine, pyridine, quinuclidine; potassium-t-amylate, potassium-t-butylate, sodium-t-butylate, Examples include alkali metal alkoxide compounds such as sodium amylate; and phosphine compounds such as triphenylphosphine.
これらの極性化合物は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。 These polar compounds are used singly or in combination of two or more.
極性化合物の使用量は、特に限定されず、目的等に応じて選択することができるが、重合開始剤1モルに対して、0.01モル以上100モル以下であることが好ましい。このような極性化合物(ビニル化剤)は、重合体共役ジエン部分のミクロ構造の調節剤として、所望のビニル結合量に応じて、適量用いることができる。多くの極性化合物は、同時に共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合において有効なランダム化効果を有し、芳香族ビニル化合物の分布の調整やスチレンブロック量の調整剤として用いることができる傾向にある。 The usage-amount of a polar compound is not specifically limited, Although it can select according to the objective etc., it is preferable that they are 0.01 mol or more and 100 mol or less with respect to 1 mol of polymerization initiators. Such a polar compound (vinylating agent) can be used in an appropriate amount as a regulator of the microstructure of the polymer conjugated diene moiety depending on the desired vinyl bond amount. Many polar compounds simultaneously have an effective randomizing effect in the copolymerization of conjugated diene compounds and aromatic vinyl compounds, and tend to be used to adjust the distribution of aromatic vinyl compounds and adjust the amount of styrene block It is in.
共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とをランダム化する方法としては、例えば、特開昭59−140211号公報に記載されているように、共重合の途中に1,3−ブタジエンの一部を断続的に添加する方法が挙げられる。 As a method for randomizing the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound, for example, as described in JP-A-59-140221, a part of 1,3-butadiene is intermittently interrupted during the copolymerization. The method of adding automatically is mentioned.
共役ジエン系重合体が変性体である場合、その変性前の共役ジエン系重合体中の結合共役ジエン量は、特に限定されないが、上述したように、50質量%以上100質量%以下であることが好ましく、60質量%以上80質量%以下であることがより好ましい。 When the conjugated diene polymer is a modified product, the amount of bound conjugated diene in the conjugated diene polymer before the modification is not particularly limited, but as described above, it is 50% by mass or more and 100% by mass or less. Is preferable, and more preferably 60% by mass or more and 80% by mass or less.
また、共役ジエン系重合体中の結合芳香族ビニル量は、特に限定されないが、上述したように0質量%以上50質量%以下であることが好ましく、20質量%以上40質量%以下であることがより好ましい。 Further, the amount of bonded aromatic vinyl in the conjugated diene polymer is not particularly limited, but is preferably 0% by mass or more and 50% by mass or less, as described above, and is 20% by mass or more and 40% by mass or less. Is more preferable.
結合共役ジエン量及び結合芳香族ビニル量が上記範囲であると、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランスがさらに優れ、耐摩耗性及び破壊強度もより満足する加硫物を得ることができる傾向にある。ここで、結合芳香族ビニル量は、フェニル基の紫外吸光によって測定でき、ここから結合共役ジエン量も求めることができる。具体的には、後述する実施例に記載の方法に準じて測定する。 If the amount of bound conjugated diene and amount of bound aromatic vinyl are in the above ranges, a vulcanizate that has a better balance between low hysteresis loss and wet skid resistance, and that is more satisfactory in wear resistance and fracture strength can be obtained. It tends to be possible. Here, the amount of bonded aromatic vinyl can be measured by ultraviolet absorption of a phenyl group, and the amount of bonded conjugated diene can also be obtained from this. Specifically, it measures according to the method as described in the Example mentioned later.
共役ジエン系重合体の共役ジエン結合単位中のビニル結合量は、特に限定されないが、10モル%以上75モル%以下であることが好ましく、25モル%以上65モル%以下であることがより好ましい。ビニル結合量が上記範囲であると、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランスがさらに優れ、耐摩耗性及び破壊強度もより満足する加硫物を得ることができる傾向にある。ここで、変性共役ジエン系重合体がブタジエンとスチレンとの共重合体である場合には、ハンプトンの方法(R.R.Hampton,Analytical Chemistry,21,923(1949))により、ブタジエン結合単位中のビニル結合量(1,2−結合量)を求めることができる。具体的には、後述する実施例に記載の方法により測定する。 The vinyl bond amount in the conjugated diene bond unit of the conjugated diene polymer is not particularly limited, but is preferably 10 mol% or more and 75 mol% or less, and more preferably 25 mol% or more and 65 mol% or less. . When the vinyl bond amount is in the above range, a vulcanizate having a further excellent balance between low hysteresis loss and wet skid resistance and more satisfactory wear resistance and fracture strength tends to be obtained. Here, when the modified conjugated diene polymer is a copolymer of butadiene and styrene, in the butadiene bond unit by the method of Hampton (RR Hampton, Analytical Chemistry, 21, 923 (1949)). The vinyl bond amount (1,2-bond amount) can be determined. Specifically, it is measured by the method described in the examples described later.
共役ジエン系重合体の変性前の共役ジエン系重合体は、以下のものに限定されないが、例えば、ブタジエン−イソプレンランダム共重合体、ブタジエン−スチレンランダム共重合体、イソプレン−スチレンランダム共重合体、ブタジエン−イソプレン−スチレンランダム共重合体が挙げられる。 The conjugated diene polymer before modification of the conjugated diene polymer is not limited to the following, for example, butadiene-isoprene random copolymer, butadiene-styrene random copolymer, isoprene-styrene random copolymer, A butadiene-isoprene-styrene random copolymer may be mentioned.
共重合体鎖中の各単量体の組成分布としては、特に限定されず、例えば、統計的ランダムな組成に近い完全ランダム共重合体、組成がテーパー状に分布しているテーパー(勾配)ランダム共重合体が挙げられる。共役ジエンの結合様式、すなわち1,4−結合や1,2−結合等の組成は、均一であってもよいし、分布があってもよい。 The composition distribution of each monomer in the copolymer chain is not particularly limited. For example, a completely random copolymer close to a statistical random composition, a taper (gradient) random in which the composition is distributed in a tapered shape. A copolymer is mentioned. The bonding mode of the conjugated diene, that is, the composition of 1,4-bonds, 1,2-bonds, etc. may be uniform or distributed.
共役ジエン化合物中に、アレン類、アセチレン類等が不純物として含有されていると、後述する変性の反応を阻害するおそれがある。そのため、これらの不純物の含有量濃度(質量)の合計は、共役ジエン化合物の総量に対して、200質量ppm以下であることが好ましく、100質量ppm以下であることがより好ましく、50質量ppm以下であることがさらに好ましい。アレン類としては、例えば、プロパジエン、1,2−ブタジエンが挙げられる。アセチレン類としては、例えば、エチルアセチレン、ビニルアセチレンが挙げられる。 If the conjugated diene compound contains allenes, acetylenes or the like as impurities, there is a risk of inhibiting the modification reaction described later. Therefore, the total content concentration (mass) of these impurities is preferably 200 ppm by mass or less, more preferably 100 ppm by mass or less, and 50 ppm by mass or less based on the total amount of the conjugated diene compound. More preferably. Examples of allenes include propadiene and 1,2-butadiene. Examples of acetylenes include ethyl acetylene and vinyl acetylene.
上述したように、ミクロ構造(上記共役ジエン系共重合体中の各結合量)が上記範囲にあり、さらに共重合体のガラス転移温度が−45℃以上−15℃以下の範囲にあるときに、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランスにより一層優れた加硫物を得ることができる。 As described above, when the microstructure (each bond amount in the conjugated diene copolymer) is in the above range, and the glass transition temperature of the copolymer is in the range of −45 ° C. or higher and −15 ° C. or lower. Further, a superior vulcanizate can be obtained due to the balance between low hysteresis loss and wet skid resistance.
ガラス転移温度については、ISO22768:2006に従い、所定の温度範囲で昇温しながらDSC曲線を記録し、DSC微分曲線のピークトップ(Inflection point)をガラス転移温度とする。具体的には、後述する実施例に記載の方法により測定する。 Regarding the glass transition temperature, in accordance with ISO 22768: 2006, a DSC curve is recorded while raising the temperature in a predetermined temperature range, and the peak top (Inflection point) of the DSC differential curve is defined as the glass transition temperature. Specifically, it is measured by the method described in the examples described later.
上述したように、本実施形態に用いられる共役ジエン系重合体が共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合体である場合、芳香族ビニル単位が30以上連鎖しているブロックの数が少ないか又は無いものであることが好ましい。 As described above, when the conjugated diene polymer used in this embodiment is a copolymer of a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound, the number of blocks in which 30 or more aromatic vinyl units are linked is small. It is preferable that it is what is or does not exist.
具体的には、共役ジエン系重合体がブタジエン−スチレン共重合体の場合、Kolthoffの方法(I.M.KOLTHOFF,et al.,J.Polym.Sci.1,429(1946)に記載の方法)により重合体を分解し、メタノールに不溶なポリスチレン量を分析する公知の方法において、芳香族ビニル単位が30以上連鎖しているブロックが、重合体の総量に対して好ましくは5.0質量%以下、より好ましくは3.0質量%以下である。 Specifically, when the conjugated diene polymer is a butadiene-styrene copolymer, the method described in Kolthoff's method (IM KOLTHOFF, et al., J. Polym. Sci. 1, 429 (1946)). In the known method for analyzing the amount of polystyrene insoluble in methanol, the block in which 30 or more aromatic vinyl units are chained is preferably 5.0% by mass with respect to the total amount of the polymer. Hereinafter, it is more preferably 3.0% by mass or less.
(変性工程)
上述した方法で、重合活性末端を有する共役ジエン系重合体を得た後、その重合活性末端に、所定の変性剤を反応させ、変性工程を実施することにより、変性された共役ジエン系重合体(本明細書中、変性共役ジエン系重合体と記載する場合がある。)が得られる。
(Modification process)
After obtaining a conjugated diene polymer having a polymerization active terminal by the method described above, a predetermined modifier is reacted with the polymerization active terminal, and a modification step is performed, thereby modifying the conjugated diene polymer. (In this specification, it may be described as a modified conjugated diene polymer).
好ましくは、後述する、分子中に窒素原子を有し、かつエポキシ基を2つ以上有する化合物(変性剤)、又は分子中にシリル基に結合したアルコキシ基を有し、かつ窒素原子を有する化合物(変性剤)、を反応させる変性工程を行うことで、変性共役ジエン系重合体が得られる。 Preferably, a compound having a nitrogen atom in the molecule and having two or more epoxy groups (modifier), or a compound having an alkoxy group bonded to a silyl group in the molecule and having a nitrogen atom, which will be described later A modified conjugated diene polymer is obtained by performing a modification step of reacting (modifier).
変性工程では、分子中に窒素原子を有し、かつエポキシ基を有する化合物(変性剤)のエポキシ基が、共役ジエン系重合体の重合活性末端と反応することで、共役ジエン系重合活性末端と開環したエポキシ基の酸素原子との間の結合を形成することができる。 In the modification step, the epoxy group of the compound having a nitrogen atom in the molecule and having an epoxy group (modifier) reacts with the polymerization active terminal of the conjugated diene polymer, so that the conjugated diene polymerization active terminal and A bond can be formed between the oxygen atoms of the ring-opened epoxy group.
また、分子中にシリル基に結合したアルコキシ基を有し、かつ窒素原子を有する化合物(変性剤)のシリル基に結合したアルコキシ基が共役ジエン系重合体の重合活性末端と反応することで、共役ジエン系重合体末端とSiとの間の結合を形成することができる。これらにより、変性共役ジエン系重合体が、窒素含有エポキシ置換基、又は窒素含有アルコキシシラン置換基を起点に分岐した分子構造となる。 In addition, the alkoxy group bonded to the silyl group of the compound (modifier) having an alkoxy group bonded to the silyl group in the molecule reacts with the polymerization active terminal of the conjugated diene polymer, A bond between the terminal of the conjugated diene polymer and Si can be formed. As a result, the modified conjugated diene polymer has a molecular structure branched from a nitrogen-containing epoxy substituent or a nitrogen-containing alkoxysilane substituent.
<変性剤>
前記分子中に窒素原子を有し、かつエポキシ基を2つ以上有する化合物(変性剤)としては、例えば、一般式(14)に示す化合物が挙げられる。
Examples of the compound having a nitrogen atom in the molecule and having two or more epoxy groups (modifier) include compounds represented by the general formula (14).
一般式(14)中、R19、R20は、炭素数1〜10の炭化水素基又はエーテル基及び/又は3級アミンを有する炭素数1〜10の炭化水素基、R21、R22は、水素、炭素数1〜20の炭化水素基、又はエーテル及び/又は3級アミンを有する炭素数1〜20の炭化水素基、R23は、炭素数1〜20の炭化水素基、又はエーテル、3級アミン、エポキシ、カルボニル、及びハロゲンのうち少なくとも1種の基を有する炭素数1〜20の炭化水素基であり、kは1〜6である。 In the general formula (14), R 19 and R 20 are each a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or an ether group and / or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms having a tertiary amine, R 21 and R 22 are , Hydrogen, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms having an ether and / or a tertiary amine, R 23 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an ether, It is a C1-C20 hydrocarbon group which has at least 1 sort (s) of tertiary amine, epoxy, carbonyl, and halogen, and k is 1-6.
一般式(14)で表される変性剤としては、kが2又は3の化合物が好ましく、例えば、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジルアミノジフェニルメタン、テトラグリシジル−p−フェニレンジアミン、ジグリシジルアミノメチルシクロヘキサン、テトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン等が挙げられる。 The modifier represented by the general formula (14) is preferably a compound having k of 2 or 3, for example, tetraglycidylmetaxylenediamine, tetraglycidylaminodiphenylmethane, tetraglycidyl-p-phenylenediamine, diglycidylaminomethylcyclohexane. Tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane and the like.
また、分子中にシリル基に結合したアルコキシ基を有し、かつ窒素原子を有する化合物(変性剤)としては、例えば、一般式(15)、一般式(16)、一般式(17)に示す化合物が挙げられる。
一般式(15)中、R24、R25は、各々独立して炭素数1〜20のアルキル基、又はアリール基であり、R26は、炭素数1〜20のアルキレン基であり、R27、R28は、同一であっても異なっていてもよい炭素数1〜6の炭化水素基であって隣接する2つのNとともに5員環以上の環構造をなし、R29は炭素数1〜20の炭化水素基、又は3有機置換シリル基であり、pは2又は3の整数である。
一般式(16)中、R31〜R34は、各々独立して、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基を表し、R35は炭素数1〜10のアルキレン基を表し、R36は炭素数1〜20のアルキレン基を表す。mは1又は2の整数であり、nは2又は3の整数である。
一般式(17)中、R48〜R50は、各々独立に、単結合又は炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R51〜R54、及びR56は、各々独立に、炭素数1〜20のアルキル基を示し、R55及びR58は、各々独立に、炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R57は、炭素数1〜20のアルキル基又はトリアルキルシリル基を示し、vは、1〜3の整数を示し、wは、1又は2を示す。それぞれ複数存在する場合のR48〜R58、v、及びwは、各々独立しており、同じであっても異なっていてもよい。dは、0〜6の整数を示し、eは、0〜6の整数を示し、fは、0〜6の整数を示し、(d+e+f)は、3〜10の整数である。Yは、炭素数1〜20の炭化水素基、又は、酸素原子、窒素原子、珪素原子、硫黄原子、及びリン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種の原子を有し、活性水素を有しない有機基を表す。Yが示す炭化水素基は、飽和、不飽和、脂肪族、及び芳香族の炭化水素基を含む。活性水素を有しない有機基は、共役ジエン系重合体が有する活性末端を不活性化させる有機基である。そのような有機基としては、例えば、水酸基(−OH)、第2級アミノ基(>NH)、第1級アミノ基(−NH2)、スルフヒドリル基(−SH)等の活性水素を有する官能基、を有しない有機基である。 In the general formula (17), R 48 to R 50 each independently represents a single bond or an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and R 51 to R 54 and R 56 each independently represent 1 carbon atom. indicates 20 alkyl group, R 55 and R 58 each independently represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, R 57 represents an alkyl group or a trialkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, v represents an integer of 1 to 3, and w represents 1 or 2. R 48 to R 58 , v, and w when there are a plurality of each are independent and may be the same or different. d shows the integer of 0-6, e shows the integer of 0-6, f shows the integer of 0-6, (d + e + f) is the integer of 3-10. Y has at least one atom selected from the group consisting of a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an oxygen atom, a nitrogen atom, a silicon atom, a sulfur atom, and a phosphorus atom, and has no active hydrogen. Represents an organic group. The hydrocarbon group represented by Y includes saturated, unsaturated, aliphatic, and aromatic hydrocarbon groups. The organic group having no active hydrogen is an organic group that inactivates the active terminal of the conjugated diene polymer. Examples of such an organic group include functional groups having active hydrogen such as a hydroxyl group (—OH), a secondary amino group (> NH), a primary amino group (—NH 2 ), and a sulfhydryl group (—SH). An organic group having no group.
一般式(17)において、Yは、下記一般式(D)〜(G)のいずれかで表される。
一般式(D)中、Z1は、単結合又は炭素数1〜20の炭化水素基を示し、iは、1〜10の整数を示す。複数存在する場合のB1は、各々独立している。
一般式(E)中、Z2は、単結合又は炭素数1〜20の炭化水素基を示し、Z3は、炭素数1〜20のアルキル基を示し、iは、1〜10の整数を示す。それぞれ複数存在する場合のZ2及びZ3は、各々独立している。
一般式(F)中、Z4は、単結合又は炭素数1〜20の炭化水素基を示し、iは、1〜10の整数を示す。複数存在する場合のZ4は、各々独立している。
一般式(G)中、Z5は、単結合又は炭素数1〜20の炭化水素基を示し、iは、1〜10の整数を示す。複数存在する場合のZ5は、各々独立している。
一般式(15)で表される変性剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−4−メチルピペラジン、1−[3−(ジエトキシエチルシリル)プロピル]−4−メチルピペラジン、1−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]−3−メチルイミダゾリジン、1−[3−(ジエトキシエチルシリル)プロピル]−3−エチルイミダゾリジン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−3−メチルヘキサヒドロピリミジン、1−[3−(ジメトキシメチルシリル)プロピル]−3−メチルヘキサヒドロピリミジン、3−[3−(トリブトキシシリル)プロピル]−1−メチル−1,2,3,4−テトラヒドロピリミジン、3−[3−(ジメトキシメチルシリル)プロピル]−1−エチル−1,2,3,4−テトラヒドロピリミジン、1−(2−エトキシエチル)−3−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]イミダゾリジン、(2−{3−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]テトラヒドロピリミジン−1−イル}エチル)ジメチルアミン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−4−(トリメチルシリル)ピペラジン、1−[3−(ジメトキシメチルシリル)プロピル]−4−(トリメチルシリル)ピペラジン、1−[3−(トリブトキシシリル)プロピル]−4−(トリメチルシリル)ピペラジン、1−[3−(ジエトキシエチルシリル)プロピル]−3−(トリエチルシリル)イミダゾリジン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−3−(トリメチルシリル)イミダゾリジン、1−[3−(ジメトキシメチルシリル)プロピル]−3−(トリメチルシリル)ヘキサヒドロピリミジン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−3−(トリメチルシリル)ヘキサヒドロピリミジン、1−[4−(トリエトキシシリル)ブチル]−4−(トリメチルシリル)ピペラジン等が挙げられる。
In general formula (G), Z < 5 > shows a single bond or a C1-C20 hydrocarbon group, and i shows the integer of 1-10. When there are a plurality of Z 5 s , they are independent of each other.
The modifier represented by the general formula (15) is not limited to the following, and examples thereof include 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -4-methylpiperazine, 1- [3- ( Diethoxyethylsilyl) propyl] -4-methylpiperazine, 1- [3- (trimethoxysilyl) propyl] -3-methylimidazolidine, 1- [3- (diethoxyethylsilyl) propyl] -3-ethylimidazo Lysine, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -3-methylhexahydropyrimidine, 1- [3- (dimethoxymethylsilyl) propyl] -3-methylhexahydropyrimidine, 3- [3- (tributoxy) Silyl) propyl] -1-methyl-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine, 3- [3- (dimethoxymethylsilyl) propyl] -1 Ethyl-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine, 1- (2-ethoxyethyl) -3- [3- (trimethoxysilyl) propyl] imidazolidine, (2- {3- [3- (trimethoxysilyl) ) Propyl] tetrahydropyrimidin-1-yl} ethyl) dimethylamine, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -4- (trimethylsilyl) piperazine, 1- [3- (dimethoxymethylsilyl) propyl] -4- (Trimethylsilyl) piperazine, 1- [3- (tributoxysilyl) propyl] -4- (trimethylsilyl) piperazine, 1- [3- (diethoxyethylsilyl) propyl] -3- (triethylsilyl) imidazolidine, [3- (triethoxysilyl) propyl] -3- (trimethylsilyl) imidazolidine, 1- [ -(Dimethoxymethylsilyl) propyl] -3- (trimethylsilyl) hexahydropyrimidine, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -3- (trimethylsilyl) hexahydropyrimidine, 1- [4- (triethoxysilyl) Butyl] -4- (trimethylsilyl) piperazine and the like.
これらの中でも、官能基とシリカ等の無機充填剤との反応性、相互作用性の観点から、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−4−メチルピペラジン、1−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]−3−メチルイミダゾリジン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−3−メチルヘキサヒドロピリミジン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−4−(トリメチルシリル)ピペラジン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−3−(トリメチルシリル)イミダゾリジン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−3−(トリメチルシリル)ヘキサヒドロピリミジンが好ましく、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−4−メチルピペラジン、及び1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−4−(トリメチルシリル)ピペラジンからなる群より選択される1種以上が好ましい。 Of these, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -4-methylpiperazine, 1- [3- (tri Methoxysilyl) propyl] -3-methylimidazolidine, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -3-methylhexahydropyrimidine, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -4- (trimethylsilyl) Piperazine, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -3- (trimethylsilyl) imidazolidine, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -3- (trimethylsilyl) hexahydropyrimidine are preferred, and 1- [ 3- (triethoxysilyl) propyl] -4-methylpiperazine and 1- [3- (triethoxysilyl) propi ] -4 least one selected from the group consisting of (trimethylsilyl) piperazine are preferable.
一般式(16)で表される変性剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、2,2−ジメトキシ−1−(3−トリメトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2,2−ジエトキシ−1−(3−トリエトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2,2−ジメトキシ−1−(4−トリメトキシシリルブチル)−1−アザ−2−シラシクロヘキサン、2,2−ジメトキシ−1−(5−トリメトキシシリルペンチル)−1−アザ−2−シラシクロヘプタン、2,2−ジメトキシ−1−(3−ジメトキシメチルシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2,2−ジエトキシ−1−(3−ジエトキシエチルシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2−メトキシ,2−メチル−1−(3−トリメトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2−エトキシ,2−エチル−1−(3−トリエトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2−メトキシ,2−メチル−1−(3−ジメトキシメチルシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2−エトキシ,2−エチル−1−(3−ジエトキシエチルシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン等が挙げられる。 The modifier represented by the general formula (16) is not limited to the following, but for example, 2,2-dimethoxy-1- (3-trimethoxysilylpropyl) -1-aza-2-sila Cyclopentane, 2,2-diethoxy-1- (3-triethoxysilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2,2-dimethoxy-1- (4-trimethoxysilylbutyl) -1-aza -2-silacyclohexane, 2,2-dimethoxy-1- (5-trimethoxysilylpentyl) -1-aza-2-silacycloheptane, 2,2-dimethoxy-1- (3-dimethoxymethylsilylpropyl)- 1-aza-2-silacyclopentane, 2,2-diethoxy-1- (3-diethoxyethylsilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2-methoxy, 2 Methyl-1- (3-trimethoxysilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2-ethoxy, 2-ethyl-1- (3-triethoxysilylpropyl) -1-aza-2-silacyclo Pentane, 2-methoxy, 2-methyl-1- (3-dimethoxymethylsilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2-ethoxy, 2-ethyl-1- (3-diethoxyethylsilylpropyl) Examples include -1-aza-2-silacyclopentane.
これらの中でも、転がり抵抗特性の観点や、押し出し加工性の観点から、mが2、nが3であるものがより好ましい。具体的には、2,2−ジメトキシ−1−(3−トリメトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2,2−ジエトキシ−1−(3−トリエトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタンが好ましい。 Among these, those in which m is 2 and n is 3 are more preferable from the viewpoints of rolling resistance characteristics and extrusion processability. Specifically, 2,2-dimethoxy-1- (3-trimethoxysilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2,2-diethoxy-1- (3-triethoxysilylpropyl) -1 -Aza-2-silacyclopentane is preferred.
一般式(17)で表される変性剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)アミン、トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)アミン、トリス(3−トリプロポキシシリルプロピル)アミン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)―[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]アミン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−メチル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、
ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,6−ヘキサメチレンジアミン、ペンタキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ジエチレントリアミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−メチル−1,3−プロパンジアミン、テトラキス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)シラン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]シラン、3−トリス[2−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)エトキシ]シリル−1−トリメトキシシリルプロパン、1−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−3,4,5−トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−シクロヘキサン、1−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−3,4,5−トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−シクロヘキサン、3,4,5−トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−シクロヘキシル−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]エーテル、(3−トリメトキシシリルプロピル)ホスフェイト、
ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)―[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]ホスフェイト、ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)ホスフェイト、及びトリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]ホスフェイトが挙げられる。
The modifying agent represented by the general formula (17) is not limited to the following, but examples include tris (3-trimethoxysilylpropyl) amine, tris (3-triethoxysilylpropyl) amine, tris (3- Tripropoxysilylpropyl) amine, bis (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] amine, tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, Tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy-2-methyl-1-sila-2-aza Kuropentan) propyl] -1,3-propanediamine,
Bis (3-triethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2) -Azacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2, 2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,6-hexamethylenediamine, pentakis (3-trimethoxy Silylpropyl) -diethylenetriamine, tris (3-trimethoxysilylpropyl) -methyl 1,3-propanediamine, tetrakis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] silane, bis (3-trimethoxysilylpropyl) -bis [3- (2,2 -Dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] silane, tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-trimethoxysilylpropyl) silane , Tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] silane 3-tris [2- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) ethoxy] silyl-1-trimethoxysilylpropane, 1- 3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -3,4,5-tris (3-trimethoxysilylpropyl) -cyclohexane, 1- [3- (2, 2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -3,4,5-tris (3-trimethoxysilylpropyl) -cyclohexane, 3,4,5-tris (3-trimethoxysilylpropyl) -Cyclohexyl- [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] ether, (3-trimethoxysilylpropyl) phosphate,
Bis (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] phosphate, bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2) -Silacyclopentane) propyl]-(3-trimethoxysilylpropyl) phosphate and tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] phosphate.
式(17)において、Yが前記式(D)で表される場合の変性剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)アミン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)―[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]アミン、ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)アミン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]アミン、トリス(3−エトキシシリルプロピル)アミン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]アミン、ビス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリエトキシシリルプロピル)アミン、トリス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]アミン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、
トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、テトラキス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、テトラキス(3−トリエトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、
ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)−ビス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリエトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、テトラキス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、ビス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラキス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラキス(3−トリエトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)−ビス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリエトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、テトラキス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,6−ヘキサメチレンジアミン、及びペンタキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ジエチレントリアミンが挙げられる。
In Formula (17), the modifying agent in the case where Y is represented by Formula (D) is not limited to the following, but examples include tris (3-trimethoxysilylpropyl) amine, bis (3-tri Methoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] amine, bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) Propyl]-(3-trimethoxysilylpropyl) amine, tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] amine, tris (3-ethoxysilylpropyl) amine, bis ( 3-triethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] amine, bis [3- (2,2-die Xyl-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-triethoxysilylpropyl) amine, tris [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] amine, Tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]- 1,3-propanediamine, bis (3-trimethoxysilylpropyl) -bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine,
Tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tetrakis [3- (2,2-dimethoxy -1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-aza) Cyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, bis (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- ( 1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, bis [3- (2,2-dimetho Ci-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1 , 3-propanediamine, tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclo) Pentane) propyl] -1,3-propanediamine, tetrakis (3-triethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tris (3-triethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-diethoxy-1) -Aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine,
Bis (3-triethoxysilylpropyl) -bis [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tris [3- (2,2- Diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-triethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tetrakis [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclo) Pentane) propyl] -1,3-propanediamine, tris (3-triethoxysilylpropyl)-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3 -Propanediamine, bis (3-triethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] [3- (1-Ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, bis [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-sila Cyclopentane) propyl]-(3-triethoxysilylpropyl)-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tris [3 -(2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3- Propanediamine, tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tris (3-trimethoxysilylpropylene )-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, bis (3-trimethoxysilylpropyl) -bis [3- (2 , 2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -(3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tetrakis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, Tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) pro Pyr] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, bis (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1 -Methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) Propyl]-(3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tris [3- (2,2-Dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-silane) -2-Azacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tetrakis (3-triethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tris (3-triethoxysilylpropyl)-[3- ( 2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, bis (3-triethoxysilylpropyl) -bis [3- (2,2-diethoxy-1 -Aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tris [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-triethoxy Silylpropyl) -1,3-propanediamine, tetrakis [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacy) Lopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tris (3-triethoxysilylpropyl)-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3 -Bisaminomethylcyclohexane, bis (3-triethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl) -1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, bis [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3- Triethoxysilylpropyl)-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl ] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tris [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila) -2-azacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,6-hexamethylenediamine, and pentakis (3-trimethoxysilylpropyl) -diethylenetriamine Can be mentioned.
一般式(17)においてYが一般式(E)で表される場合の変性剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−メチル−1,3−プロパンジアミン、ビス(2−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−メチル−1,3−プロパンジアミン、ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)−メチル−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)−メチル−1,3−プロパンジアミン、ビス(2−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−メチル−1,3−プロパンジアミン、ビス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリエトキシシリルプロピル)−メチル−1,3−プロパンジアミン、N1,N1’−(プロパン−1,3−ジイル)ビス(N1−メチル−N3,N3−ビス(3−(トリメトキシシリル)プロピル)−1,3−プロパンジアミン)、及びN1−(3−(ビス(3−(トリメトキシシリル)プロピル)アミノ)プロピル)−N1−メチル−N3−(3−(メチル(3−(トリメトキシシリル)プロピル)アミノ)プロピル)−N3−(3−(トリメトキシシリル)プロピル)−1,3−プロパンジアミンが挙げられる。 The modifying agent in the case where Y is represented by the general formula (E) in the general formula (17) is not limited to the following, but for example, tris (3-trimethoxysilylpropyl) -methyl-1,3- Propanediamine, bis (2-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -methyl-1,3-propanediamine, bis [3- ( 2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-trimethoxysilylpropyl) -methyl-1,3-propanediamine, tris (3-triethoxysilylpropyl) -methyl-1 , 3-propanediamine, bis (2-triethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] Methyl-1,3-propanediamine, bis [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-triethoxysilylpropyl) -methyl-1,3-propanediamine , N 1, N 1 '- ( propane-1,3-diyl) bis (N 1 - methyl -N 3, N 3 - bis (3- (trimethoxysilyl) propyl) -1,3-propanediamine), and N 1 - (3- (bis (3- (trimethoxysilyl) propyl) amino) propyl) -N 1 - methyl -N 3 - (3- (methyl (3- (trimethoxysilyl) propyl) amino) propyl ) -N 3 - (3- (trimethoxysilyl) propyl) -1,3-propane diamine.
一般式(17)においてYが式(F)で表される場合の変性剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、テトラキス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)シラン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]シラン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、(3−トリメトキシシリル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)−ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、ビス[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)−ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、ビス[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)シラン、及びビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ビス[3−(1−メトキシ−2−メチル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]シランが挙げられる。 In the general formula (17), the modifying agent when Y is represented by the formula (F) is not limited to the following. For example, tetrakis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2- Silacyclopentane) propyl] silane, tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-trimethoxysilylpropyl) silane, tris [3- (2,2 -Dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] silane, bis (3-trimethoxysilylpropyl) ) -Bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] silane, (3-trimethoxysilyl)-[3- (1-methoxy-2) Trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) -bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] silane, bis [3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl) -1-sila-2-azacyclopentane) -bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] silane, tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-Dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] silane, bis (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-aza) Cyclopentane) propyl]-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] silane, bis [3- (1-methoxy-) -Trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -bis (3-trimethoxysilylpropyl) silane and bis (3-trimethoxysilylpropyl) -bis [3- (1-methoxy-2-methyl) -1-sila-2-azacyclopentane) propyl] silane.
一般式(17)においてYが一般式(G)で表される場合の変性剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、3−トリス[2−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)エトキシ]シリル−1−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロパン、及び3−トリス[2−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)エトキシ]シリル−1−トリメトキシシリルプロパンが挙げられる。 In the general formula (17), the modifying agent in the case where Y is represented by the general formula (G) is not limited to the following. For example, 3-tris [2- (2,2-dimethoxy-1-aza -2-silacyclopentane) ethoxy] silyl-1- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propane, and 3-tris [2- (2,2-dimethoxy-1-aza-) 2-Silacyclopentane) ethoxy] silyl-1-trimethoxysilylpropane.
一般式(17)の変性剤において、Yは、一般式(D)又は一般式(E)で表され、fは0を示すものが好ましい。このような変性剤は、入手が容易である傾向にあり、また、変性共役ジエン系重合体を加硫物としたときにおける耐摩耗性及び低ヒステリシスロス性能がより優れるものとなる傾向にある。 In the modifier of the general formula (17), Y is preferably represented by the general formula (D) or the general formula (E), and f is preferably 0. Such a modifier tends to be easily available, and tends to be more excellent in wear resistance and low hysteresis loss performance when a modified conjugated diene polymer is used as a vulcanizate.
このような変性剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]アミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)アミン、トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)アミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、テトラキス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−メチル−1,3−プロパンジアミン、及びビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリスメトキシシリルプロピル)−メチル−1,3−プロパンジアミンが挙げられる。 Such modifiers are not limited to the following, but include, for example, bis (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]. Amine, tris (3-trimethoxysilylpropyl) amine, tris (3-triethoxysilylpropyl) amine, tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2- Silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tetrakis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tetrakis (3-tri Methoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-bisamino Tylcyclohexane, tris (3-trimethoxysilylpropyl) -methyl-1,3-propanediamine, and bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3- Trismethoxysilylpropyl) -methyl-1,3-propanediamine.
一般式(17)の変性剤において、Yが、一般式(D)又は一般式(E)で表され、fは0を示し、一般式(D)又は一般式(E)において、iは2〜10の整数を示すものがより好ましい。これにより、加硫したときにおける耐摩耗性及び低ヒステリシスロス性能がより優れるものとなる傾向にある。 In the modifier of the general formula (17), Y is represented by the general formula (D) or the general formula (E), f represents 0, and in the general formula (D) or the general formula (E), i is 2 What shows the integer of -10 is more preferable. Thereby, it exists in the tendency for the abrasion resistance and low hysteresis loss performance when vulcanized to become more excellent.
このような変性剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、テトラキス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、及びN1−(3−(ビス(3−(トリメトキシシリル)プロピル)アミノ)プロピル)−N1−メチル−N3−(3−(メチル(3−(トリメトキシシリル)プロピル)アミノ)プロピル)−N3−(3−(トリメトキシシリル)プロピル)−1,3−プロパンジアミンが挙げられる。 Such modifiers are not limited to the following, but include, for example, tetrakis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-bisaminomethylcyclohexane, and N 1- (3- (bis (3- (trimethoxy silyl) propyl) amino) propyl) -N 1 - methyl -N 3 - (3- (methyl (3- (trimethoxysilyl) propyl) amino) propyl) -N 3 - (3- (trimethoxysilyl) propyl) -1,3-propanediamine.
上述した変性剤を、重合活性末端に反応させる際の、反応温度、反応時間等については、特に限定されないが、0〜20℃で、30秒以上反応させることが好ましい。 The reaction temperature, reaction time, and the like when the above-described modifier is reacted with the polymerization active terminal are not particularly limited, but are preferably reacted at 0 to 20 ° C. for 30 seconds or more.
一般式(17)で表される化合物の添加量は、共役ジエン系重合体のモル数対変性剤のモル数が、所望の化学量論的比率で反応させるよう調整することができ、そのことにより所望の分岐度が達成される傾向にある。具体的な重合開始剤のモル数は、変性剤のモル数に対して、好ましくは5.0倍モル以上、より好ましくは6.0倍モル以上であることが好ましい。この場合、一般式(17)において、変性剤の官能基数((v−1)×d+w×e+f)は、5〜10の整数であることが好ましく、6〜10の整数であることがより好ましい。 The amount of the compound represented by the general formula (17) can be adjusted so that the number of moles of the conjugated diene polymer and the number of moles of the modifier are reacted in a desired stoichiometric ratio. Therefore, the desired degree of branching tends to be achieved. The number of moles of the specific polymerization initiator is preferably 5.0 times mole or more, more preferably 6.0 times mole or more with respect to the mole number of the modifier. In this case, in the general formula (17), the number of functional groups ((v−1) × d + w × e + f) of the modifier is preferably an integer of 5 to 10, and more preferably an integer of 6 to 10. .
一般式(17)以外の上述した変性剤は、化合物中のエポキシ基の合計モル数、又はシリル基に結合したアルコキシ基の合計モル数が、アニオン重合開始剤の添加モル数の0.8〜3倍となる範囲であることが好ましく、1〜2.5倍となる範囲であることがより好ましく、1〜2倍となる範囲であることがさらに好ましい。 In the above-described modifiers other than the general formula (17), the total number of moles of epoxy groups in the compound or the total number of moles of alkoxy groups bonded to the silyl group is 0.8 to the number of moles of anionic polymerization initiator added. The range is preferably 3 times, more preferably 1 to 2.5 times, and even more preferably 1 to 2 times.
得られる変性共役ジエン系重合体が十分な変性率を得るために0.8倍以上とすることが好ましく、押し出し加工性改良のために重合体末端同士をカップリングさせ分岐状重合体成分を得ることが好ましいことに加え、変性剤コストの観点から3倍以下とすることが好ましい。 The resulting modified conjugated diene polymer is preferably 0.8 times or more in order to obtain a sufficient modification rate, and the polymer ends are coupled to improve the extrusion processability to obtain a branched polymer component. In addition to the above, it is preferably 3 times or less from the viewpoint of the modifier cost.
変性共役ジエン系重合体の製造方法においては、変性反応を行った後、当該重合体の溶液に、必要に応じて、失活剤、中和剤等を添加してもよい。 In the method for producing a modified conjugated diene polymer, a deactivation agent, a neutralizing agent, and the like may be added to the polymer solution as necessary after the modification reaction.
失活剤としては、例えば、水;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール等が挙げられる。中和剤としては、例えば、ステアリン酸、オレイン酸、バーサチック酸等の有機酸;無機酸の水溶液、炭酸ガス等が挙げられる。 Examples of the quenching agent include water; alcohols such as methanol, ethanol, and isopropanol. Examples of the neutralizing agent include organic acids such as stearic acid, oleic acid and versatic acid; aqueous solutions of inorganic acids, carbon dioxide gas and the like.
また、変性共役ジエン系重合体は、重合後の仕上げ工程におけるゲル生成を防止する観点や、加工時の安定性を向上させる観点から、ゴム用安定剤を添加することが好ましい。ゴム用安定剤は、特に限定されず、公知のものを用いることができるが、例えば、2,6−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン(BHT)、n−オクタデシル−3−(4'−ヒドロキシ−3',5'−ジ−tert−ブチルフェノール)プロピネート、2−メチル−4,6−ビス[(オクチルチオ)メチル]フェノール等が好ましい。 The modified conjugated diene polymer is preferably added with a rubber stabilizer from the viewpoint of preventing gel formation in the finishing step after polymerization and improving the stability during processing. The stabilizer for rubber is not particularly limited, and known ones can be used. For example, 2,6-di-tert-butyl-4-hydroxytoluene (BHT), n-octadecyl-3- (4 ′ -Hydroxy-3 ', 5'-di-tert-butylphenol) propinate, 2-methyl-4,6-bis [(octylthio) methyl] phenol and the like are preferable.
以上のようにして製造される、窒素含有エポキシ置換基を起点に分岐した分子構造を有する変性共役ジエン系重合体としては、例えば、下記一般式(18)に示す化合物が挙げられる。
一般式(18)中、(Polym)は重合体鎖であり、R19〜R22、及びkについては一般式(14)と同義である。 In the general formula (18), (Polym) is a polymer chain, and R 19 to R 22 and k have the same meaning as in the general formula (14).
一般式(18)で表される変性共役ジエン系重合体としては、kが2又は3の化合物が特に好ましく、例えば、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジルアミノジフェニルメタン、テトラグリシジル−p−フェニレンジアミン、ジグリシジルアミノメチルシクロヘキサン、テトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン等が挙げられる。 As the modified conjugated diene polymer represented by the general formula (18), a compound in which k is 2 or 3 is particularly preferable. For example, tetraglycidylmetaxylenediamine, tetraglycidylaminodiphenylmethane, tetraglycidyl-p-phenylenediamine, Examples include diglycidylaminomethylcyclohexane and tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane.
また、上述のようにして製造される、窒素含有アルコキシシラン置換基を起点に分岐した分子構造を有する変性共役ジエン系重合体としては、例えば、下記一般式(19)、一般式(20)、一般式(21)に示す化合物等が挙げられる。
一般式(19)中、(Polym)は重合体鎖であり、R25〜R29、及びpは一般式(15)と同義である。
一般式(20)中、(Polym)は重合体鎖であり、R30〜R34、m、及びnは一般式(16)と同義である。
一般式(21)中、(Polym)は、ジエン系重合体鎖を示し、R61〜R63は、各々独立に、単結合又は炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R64及びR67は、各々独立に、炭素数1〜20のアルキル基を示し、R65、R68、及びR69は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を示し、R66及びR70は、各々独立に、炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R71は、水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を示す。v及びKは、各々独立に、1〜3の整数を示し、K≦vであり、wは、1又は2を示し、Lは、1〜3の整数を示し、L≦(w+1)であり、Mは、1又は2の整数を示す。それぞれ複数存在する場合の(Polym)、R61〜R71、v、w、K、L、及びMは、各々独立しており、同じであっても異なっていてもよい。dは、0〜6の整数を示し、eは、0〜6の整数を示し、fは、0〜6の整数を示し、(d+e+fは、3〜10の整数であり、((K×d)+(L×e)+(M×k))は、5〜30の整数である。Yは、炭素数1〜20の炭化水素基、又は、酸素原子、窒素原子、珪素原子、硫黄原子、及びリン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種の原子を有し、かつ、活性水素を有しない有機基を示す。 In the general formula (21), (Polym) represents a diene polymer chain, R 61 to R 63 each independently represents a single bond or an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, R 64 and R 67 Each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, R 65 , R 68 and R 69 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and R 66 and R 70 each independently represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and R 71 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. v and K each independently represent an integer of 1 to 3, K ≦ v, w represents 1 or 2, L represents an integer of 1 to 3, and L ≦ (w + 1) , M represents an integer of 1 or 2. When there are a plurality of (Polym), R 61 to R 71 , v, w, K, L, and M are each independent and may be the same or different. d represents an integer of 0-6, e represents an integer of 0-6, f represents an integer of 0-6, (d + e + f is an integer of 3-10, ((K × d ) + (L × e) + (M × k)) is an integer of 5 to 30. Y is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an oxygen atom, a nitrogen atom, a silicon atom, or a sulfur atom. And an organic group having at least one atom selected from the group consisting of phosphorus atoms and having no active hydrogen.
好ましくは、一般式(21)において、Yは、下記一般式(D)〜(G)のいずれかで表される。
一般式(D)中、Z1は、単結合又は炭素数1〜20の炭化水素基を示し、iは、1〜10の整数を示す。複数存在する場合のZ1は、各々独立している。
一般式(E)中、Z2は、単結合又は炭素数1〜20の炭化水素基を示し、Z3は、炭素数1〜20のアルキル基を示し、iは、1〜10の整数を示す。それぞれ複数存在する場合のZ2及びZ3は、各々独立している。
一般式(F)中、Z4は、単結合又は炭素数1〜20の炭化水素基を示し、iは、1〜10の整数を示す。複数存在する場合のZ4は、各々独立している。
一般式(G)中、Z5は、単結合又は炭素数1〜20の炭化水素基を示し、iは、1〜10の整数を示す。複数存在する場合のZ5は、各々独立している。
(共役ジエン系重合体以外のゴム成分)
In general formula (G), Z < 5 > shows a single bond or a C1-C20 hydrocarbon group, and i shows the integer of 1-10. When there are a plurality of Z 5 s , they are independent of each other.
(Rubber components other than conjugated diene polymers)
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物は、上述した共役ジエン系重合体以外に、ゴム成分として、本実施形態の特性を満たす範囲で、他のゴム状重合体を含んでいてもよい。
このようなゴム状重合体としては、以下に限定されるものではないが、例えば、共役ジエン系重合体又はその水素添加物、共役ジエン系化合物とビニル芳香族化合物とのランダム共重合体又はその水素添加物、共役ジエン系化合物とビニル芳香族化合物とのブロック共重合体又はその水素添加物、非ジエン系重合体、天然ゴム等が挙げられる。
The conjugated diene polymer composition of the present embodiment may contain other rubber-like polymers as rubber components within the range satisfying the characteristics of the present embodiment, in addition to the conjugated diene polymer described above.
Such a rubbery polymer is not limited to the following, but for example, a conjugated diene polymer or a hydrogenated product thereof, a random copolymer of a conjugated diene compound and a vinyl aromatic compound, or a Examples thereof include a hydrogenated product, a block copolymer of a conjugated diene compound and a vinyl aromatic compound, or a hydrogenated product thereof, a non-diene polymer, and natural rubber.
具体的には、天然ゴム、ブタジエンゴム又はその水素添加物、イソプレンゴム又はその水素添加物、スチレン−ブタジエンゴム又はその水素添加物が挙げられる。また、非ジエン系重合体としては、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、エチレン−ブテン−ジエンゴム、エチレン−ブテンゴム、エチレン−ヘキセンゴム、エチレン−オクテンゴム等のオレフィン系エラストマー、ブチルゴム、臭素化ブチルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、α、β−不飽和ニトリル−アクリル酸エステル−共役ジエン共重合ゴム、ウレタンゴム、多硫化ゴム等が挙げられる。 Specific examples include natural rubber, butadiene rubber or hydrogenated product thereof, isoprene rubber or hydrogenated product thereof, and styrene-butadiene rubber or hydrogenated product thereof. Examples of the non-diene polymer include ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, ethylene-butene-diene rubber, ethylene-butene rubber, ethylene-hexene rubber, ethylene-octene rubber and other olefin-based elastomers, butyl rubber, brominated butyl rubber, Acrylic rubber, fluororubber, silicone rubber, chlorinated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, α, β-unsaturated nitrile-acrylic ester-conjugated diene copolymer rubber, urethane rubber, polysulfide rubber and the like can be mentioned.
上述した各種ゴム状重合体は、共役ジエン系重合体以外の、水酸基やアミノ基等の極性を有する官能基を付与した変性ゴムであってもよい。またその重量平均分子量は、性能と加工特性のバランスの観点から、2,000〜2,000,000であることが好ましく、5,000〜1,500,000であることがより好ましい。また、低分子量のいわゆる液状ゴムを用いることもできる。これらのゴム状重合体は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。 The various rubber-like polymers described above may be modified rubbers to which functional groups having polarity such as hydroxyl groups and amino groups other than conjugated diene polymers are added. The weight average molecular weight is preferably 2,000 to 2,000,000, more preferably 5,000 to 1,500,000, from the viewpoint of the balance between performance and processing characteristics. Also, so-called liquid rubber having a low molecular weight can be used. These rubber-like polymers are used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
<シリカ系無機充填剤B(成分B)>
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物は、シリカ系無機充填剤B(成分B)を含有する。
<Silica-based inorganic filler B (component B)>
The conjugated diene polymer composition of this embodiment contains a silica-based inorganic filler B (component B).
シリカ系無機充填剤B(成分B)は、タイヤに配合されている「シリカ系無機充填剤」であればよく、特に、ベーストレッド用ゴム組成物の強度向上効果を奏するために用いられている「シリカ系無機充填剤」であれば、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物の必須成分として広く採用できる。 The silica-based inorganic filler B (component B) may be any “silica-based inorganic filler” blended in a tire, and is particularly used for improving the strength of the rubber composition for base treads. A “silica-based inorganic filler” can be widely used as an essential component of the conjugated diene polymer composition of the present embodiment.
シリカ系無機充填剤B(成分B)の含有量は、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物の補強効果が得られればよく、限定されるものではないが、共役ジエン系重合体100質量部に対して、1〜300質量部が靭性や加工性などの観点で好ましく、5〜150質量部がより好ましく、10〜100質量部がさらに好ましい。 The content of the silica-based inorganic filler B (component B) is not limited as long as the reinforcing effect of the conjugated diene polymer composition of the present embodiment can be obtained. From 1 to 300 parts by mass is preferable with respect to parts, from the viewpoint of toughness and workability, more preferably from 5 to 150 parts by mass, and even more preferably from 10 to 100 parts by mass.
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物に用いられるシリカ系無機充填剤Bとしては、特に限定されず、公知のものを用いることができるが、SiO2、又はSi3Alを構成単位として含む固体粒子が好ましく、SiO2、又はSi3Alを構成単位の主成分とすることがより好ましい。 The silica-based inorganic filler B used in the conjugated diene polymer composition of the present embodiment is not particularly limited, and a known one can be used, and includes SiO 2 or Si 3 Al as a structural unit. Solid particles are preferable, and SiO 2 or Si 3 Al is more preferable as a main component of the structural unit.
ここで、主成分とは、シリカ系無機充填剤B中に50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上含有される成分をいう。 Here, the main component refers to a component contained in the silica-based inorganic filler B by 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more.
シリカ系無機充填剤Bとしては、具体的には、シリカ、クレイ、タルク、マイカ、珪藻土、ウォラストナイト、モンモリロナイト、ゼオライト、ガラス繊維等の無機繊維状物質等が挙げられる。また、表面を疎水化したシリカ系無機充填剤や、シリカ系無機充填剤とシリカ系以外の無機充填剤との混合物も用いることができる。これらの中でも、強度や耐摩耗性等の観点から、シリカ及びガラス繊維が好ましく、シリカがより好ましい。シリカとしては、乾式シリカ、湿式シリカ、合成ケイ酸塩シリカ等が挙げられる。これらの中でも、湿式シリカが好ましい。 Specific examples of the silica-based inorganic filler B include inorganic fibrous materials such as silica, clay, talc, mica, diatomaceous earth, wollastonite, montmorillonite, zeolite, and glass fiber. In addition, a silica-based inorganic filler having a hydrophobic surface or a mixture of a silica-based inorganic filler and a non-silica inorganic filler can also be used. Among these, silica and glass fiber are preferable from the viewpoints of strength, wear resistance, and the like, and silica is more preferable. Examples of silica include dry silica, wet silica, and synthetic silicate silica. Among these, wet silica is preferable.
乾式シリカとしては、例えば、精製された四塩化珪素を高温の炎の中で反応させて得られ、湿式に比べて純度が高く粒子が微細で水分が極めて低いものが挙げられ、一般に、シリコーンゴムの充填剤、樹脂の増粘剤、補強剤、あるいは粉体の流動化剤、セラミックスの原料として広く用いられる。 Examples of the dry silica include those obtained by reacting purified silicon tetrachloride in a high-temperature flame and having higher purity, finer particles, and extremely low moisture compared to the wet type. It is widely used as a raw material for fillers, resin thickeners, reinforcing agents, powder fluidizers and ceramics.
湿式シリカとしては、例えば、珪砂を原料とする珪酸ソーダを原料として、その水溶液を中和してシリカを析出し、ろ過・乾燥して得られる、外観上はふわふわとした軽い白色の粉末が挙げられ、一般に、合成ゴムの補強充填剤、農薬等液体の粉末化と固結防止、軽量紙の印刷インクの裏抜け防止、塗料、インクの増粘・たれ止め、断熱材、研磨剤に用いられる。 As wet silica, for example, sodium silicate using silica sand as a raw material, neutralizing the aqueous solution to deposit silica, filtering and drying, a fluffy and light white powder is given in appearance. In general, it is used as a reinforcing filler for synthetic rubber, prevention of powdering and consolidation of liquids such as agricultural chemicals, prevention of back-through of printing ink for lightweight paper, paint, ink thickening and anti-sagging, thermal insulation, and abrasive. .
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物において、より優れた転がり抵抗特性を得る観点から、シリカ系無機充填剤BのBET吸着法で求められる窒素吸着比表面積は、100〜300m2/gであることが好ましく、170〜250m2/gであることがより好ましい。 In the conjugated diene polymer composition of this embodiment, the nitrogen adsorption specific surface area determined by the BET adsorption method of the silica-based inorganic filler B is 100 to 300 m 2 / g from the viewpoint of obtaining more excellent rolling resistance characteristics. It is preferable that it is 170-250 m < 2 > / g.
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物では、シリカ系無機充填剤Bの添加による転がり抵抗特性を発現させる観点、操縦安定性を発現させる観点、及び押し出し加工性を実用的に十分なものとする観点から、共役ジエン系重合体を含有するゴム成分A100質量部に対するシリカ系無機充填剤Bの配合量又は含有量は、1〜300質量部であることが好ましく、より好ましくは5〜200質量部、さらに好ましくは20〜150質量部である。 In the conjugated diene polymer composition of the present embodiment, the viewpoint of developing rolling resistance characteristics by the addition of the silica-based inorganic filler B, the viewpoint of developing steering stability, and the extrusion processability are practically sufficient. From this viewpoint, the compounding amount or content of the silica-based inorganic filler B with respect to 100 parts by mass of the rubber component A containing the conjugated diene polymer is preferably 1 to 300 parts by mass, and more preferably 5 to 200 parts by mass. Parts, more preferably 20 to 150 parts by mass.
<シランカップリング剤C(成分C)>
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物は、シリカ系無機充填剤B(成分B)が配合されている。
<Silane coupling agent C (component C)>
In the conjugated diene polymer composition of this embodiment, silica-based inorganic filler B (component B) is blended.
シランカップリング剤は、以下に限定されるものではないが、例えば、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシラン、エトキシ(3−メルカプトプロピル)ビス(3,6,9,12,15−ペンタオキサオクタコサン−1−イルオキシ)シラン[エボニック・デグサ社製:Si363]、Momentive社製のNXT−Z30,NXT−Z45,NXTZ60,NXTシラン等のメルカプト基を含有するシランカップリング剤、ビス−[3−(トリエトキシシリル)−プロピル]−テトラスルフィド、ビス−[3−(トリエトキシシリル)−プロピル]−ジスルフィド、ビス−[2−(トリエトキシシリル)−エチル]−テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス−[2−(トリエトキシシリル)−エチル]−テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシラン、3−トリメトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリエトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルベンゾリルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、ビス(3−ジエトキシメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、等が挙げられる。 Although the silane coupling agent is not limited to the following, for example, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, ethoxy (3-mercaptopropyl) bis (3,6,9,12,15-pentaoxaoctacosan-1-yloxy) silane [Evonik Degussa: Si363], Momentive NXT-Z30, NXT-Z45, Silane coupling agents containing mercapto groups such as NXTZ60, NXT silane, bis- [3- (triethoxysilyl) -propyl] -tetrasulfide, bis- [3- (triethoxysilyl) -propyl] -disulfide, bis -[2- (triethoxysilyl -Ethyl] -tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis- [2- (triethoxysilyl) -ethyl] -tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis ( 2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, 3-trimethoxysilylpropyl-N , N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzoyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, bis (3-diethoxy Methylsilylpropyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyldimethoxymethylsilane, dimethoxymethylsilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, dimethoxymethylsilylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide, and the like.
特に、ビス−[3−(トリエトキシシリル)−プロピル]−ジスルフィド、エトキシ(3−メルカプトプロピル)ビス(3,6,9,12,15−ペンタオキサオクタコサン−1−イルオキシ)シラン[エボニック・デグサ社製:Si363]、Momentive社製のNXT−Z30,NXT−Z45,NXTZ60,NXTシラン等のメルカプト基を含有するシランカップリング剤、ビス−[3−(トリエトキシシリル)−プロピル]−テトラスルフィドが補強効果が高いために好ましい。 In particular, bis- [3- (triethoxysilyl) -propyl] -disulfide, ethoxy (3-mercaptopropyl) bis (3,6,9,12,15-pentaoxaoctacosan-1-yloxy) silane [Evonik Degussa: Si363], Momentive's NXT-Z30, NXT-Z45, NXTZ60, silane coupling agents containing mercapto groups such as NXT silane, bis- [3- (triethoxysilyl) -propyl] -tetra Sulfide is preferred because of its high reinforcing effect.
これらのシランカップリング剤Cは、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。 These silane coupling agents C can be used alone or in combination of two or more.
シランカップリング剤Cの配合量は、上述したシリカ系無機充填剤B100質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましく、0.5〜20質量部がより好ましく、1〜15質量部がさらに好ましい。シランカップリング剤Cの配合量が上記範囲であると、シランカップリング剤Cによる上記添加効果を一層顕著なものにできる。 The blending amount of the silane coupling agent C is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 0.5 to 20 parts by mass, and 1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silica-based inorganic filler B described above. Is more preferable. When the blending amount of the silane coupling agent C is within the above range, the addition effect of the silane coupling agent C can be made more remarkable.
<加硫剤D(成分(D))>
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物は、転がり抵抗特性とウェットスキッド抵抗性を損なうことなく、耐摩耗性が特に優れているという効果を奏するが、この効果は、加硫剤を加えて加硫した後に確認することができる。加硫工程は、エージング工程の後にする必要がある。加硫剤を入れた後にエージングを行うと、加硫が進んでしまって、成型時に成型不良を起こす可能性があるが、加硫工程に先だってエージングを行うとこの不具合を抑制できる。
<Vulcanizing agent D (component (D))>
The conjugated diene polymer composition of the present embodiment has an effect that wear resistance is particularly excellent without impairing rolling resistance characteristics and wet skid resistance, but this effect is achieved by adding a vulcanizing agent. It can be confirmed after vulcanization. The vulcanization process needs to be performed after the aging process. If aging is performed after the vulcanizing agent is added, vulcanization proceeds, and molding failure may occur during molding. However, if aging is performed prior to the vulcanization step, this problem can be suppressed.
加硫剤Dとしては、例えば有機過酸化物及びアゾ化合物等のラジカル発生剤、オキシム化合物、ニトロソ化合物、ポリアミン化合物、硫黄、硫黄化合物が使用できる。硫黄化合物には、一塩化硫黄、二塩化硫黄、ジスルフィド化合物、高分子多硫化合物等が含まれる。加硫剤Dの使用量は、通常は、変性共役ジエン系重合体を含むゴム成分A100質量部に対して0.01〜20質量部であり、0.1〜15質量部が好ましい。加硫方法としては、従来公知の方法を適用でき、加硫温度は、通常120〜200℃、であり、好ましくは140〜180℃である。 As the vulcanizing agent D, for example, radical generators such as organic peroxides and azo compounds, oxime compounds, nitroso compounds, polyamine compounds, sulfur and sulfur compounds can be used. Sulfur compounds include sulfur monochloride, sulfur dichloride, disulfide compounds, polymeric polysulfur compounds, and the like. The usage-amount of the vulcanizing agent D is 0.01-20 mass parts normally with respect to 100 mass parts of rubber components A containing a modified conjugated diene type polymer, and 0.1-15 mass parts is preferable. A conventionally known method can be applied as the vulcanization method, and the vulcanization temperature is usually 120 to 200 ° C, preferably 140 to 180 ° C.
また、加硫に際しては、必要に応じて加硫促進剤を用いてもよい。加硫促進剤としては、従来公知の材料を用いることができ、例えばスルフェンアミド系、グアニジン系、チウラム系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド−アンモニア系、チアゾール系、チオ尿素系、ジチオカルバメート系等の加硫促進剤が挙げられる。また、加硫助剤としては、亜鉛華、ステアリン酸等を使用できる。加硫促進剤の使用量は、通常、変性共役ジエン系重合体を含有するゴム成分A100質量部に対して0.01〜20質量部であり、0.1〜15質量部が好ましい。 In vulcanization, a vulcanization accelerator may be used as necessary. As the vulcanization accelerator, conventionally known materials can be used, for example, sulfenamide, guanidine, thiuram, aldehyde-amine, aldehyde-ammonia, thiazole, thiourea, dithiocarbamate, etc. And vulcanization accelerators. Further, as the vulcanization aid, zinc white, stearic acid or the like can be used. The usage-amount of a vulcanization accelerator is 0.01-20 mass parts normally with respect to 100 mass parts of rubber component A containing a modified conjugated diene polymer, and 0.1-15 mass parts is preferable.
<カーボンブラックE>
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物は、補強効果の観点でカーボンブラックEをさらに含有することが好ましく、前記ゴム成分100質量部に対し、カーボンブラックEを0.5〜100質量部含有するものがより好ましい。
<Carbon black E>
The conjugated diene polymer composition of the present embodiment preferably further contains carbon black E from the viewpoint of the reinforcing effect, and 0.5 to 100 parts by mass of carbon black E with respect to 100 parts by mass of the rubber component. More preferred is
カーボンブラックEとしては、特に限定されず、例えば、SRF、FEF、HAF、ISAF、SAF等の各クラスのカーボンブラックが使用できる。これらの中でも、窒素吸着比表面積は、押し出し成形性の観点、及び転がり抵抗特性の観点から、窒素吸着比表面積が50m2/g以上であり、ジブチルフタレート(DBP)吸油量が80mL/100g以上であるカーボンブラックが好ましい。 The carbon black E is not particularly limited, and for example, carbon black of each class such as SRF, FEF, HAF, ISAF, SAF, etc. can be used. Among these, the nitrogen adsorption specific surface area has a nitrogen adsorption specific surface area of 50 m 2 / g or more and a dibutyl phthalate (DBP) oil absorption of 80 mL / 100 g or more from the viewpoint of extrusion moldability and rolling resistance characteristics. Certain carbon blacks are preferred.
カーボンブラックの配合量は、シリカ系無機充填剤Bの添加による転がり抵抗特性を一層発現させるとともに、押し出し加工性を一層向上させる観点から、共役ジエン系重合体A100質量部に対し、0.5〜100質量部が好ましく、3〜100質量部がより好ましく、5〜50質量部がさらに好ましい。 The blending amount of the carbon black is 0.5 to about 100 parts by mass of the conjugated diene polymer A from the viewpoint of further developing the rolling resistance characteristics by adding the silica-based inorganic filler B and further improving the extrusion processability. 100 mass parts is preferable, 3-100 mass parts is more preferable, and 5-50 mass parts is further more preferable.
次に、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the conjugated diene polymer composition of this embodiment is demonstrated.
<共役ジエン系重合体組成物の製造方法>
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物の製造方法は、共役ジエン系重合体を含むゴム成分A(成分A)と、シリカ系無機充填剤B(成分B)と、シランカップリング剤C(成分C)とを混練りする第1の混練り工程と、第1の混練り工程により得られた混練物を40℃以上の温度でエージングするエージング工程と、エージング工程で得られた混練物と、加硫剤D(成分D)とを混練りする第2の混練り工程とを含む。
<Method for Producing Conjugated Diene Polymer Composition>
The manufacturing method of the conjugated diene polymer composition of this embodiment includes a rubber component A (component A) containing a conjugated diene polymer, a silica-based inorganic filler B (component B), and a silane coupling agent C ( A first kneading step for kneading component C), an aging step for aging the kneaded product obtained by the first kneading step at a temperature of 40 ° C. or higher, and a kneaded product obtained by the aging step; And a second kneading step of kneading the vulcanizing agent D (component D).
第1の混練り工程では、成分A、成分B及び成分Cを一括して混練りしてもよく、各成分を逐次的に添加して混練りしてもよい。 In the first kneading step, component A, component B and component C may be kneaded all at once, or each component may be added sequentially and kneaded.
(第1の混練り工程)
第1の混練り工程における混練り温度は、特に限定されないが、例えば、120〜170℃の範囲が好ましい。混練り温度が上記範囲内にあることにより、成分Bと成分Cとの反応率が向上し、分散性を高めることができる。混練り温度は、成分Cの種類に応じて選択することが好ましい。
(First kneading step)
Although the kneading | mixing temperature in a 1st kneading process is not specifically limited, For example, the range of 120-170 degreeC is preferable. When the kneading temperature is within the above range, the reaction rate between the component B and the component C is improved, and the dispersibility can be enhanced. The kneading temperature is preferably selected according to the type of component C.
例えば、成分Cが、その分子構造中に硫黄原子を3個以上有する場合、混練り温度は120〜160℃の範囲であることが好ましく、140〜150℃の範囲とすることがより好ましい。 For example, when Component C has 3 or more sulfur atoms in its molecular structure, the kneading temperature is preferably in the range of 120 to 160 ° C, more preferably in the range of 140 to 150 ° C.
分子構造中に硫黄原子を3個以上有するシランカップリング剤としては、特に限定はされないが、具体的には、ビス−(2−(トリエトキシシリル)−エチル)−テトラスルフィド、及びビス−(3−(トリエトキシシリル)−プロピル)−テトラスルフィド等が挙げられる。 Although it does not specifically limit as a silane coupling agent which has three or more sulfur atoms in molecular structure, Specifically, bis- (2- (triethoxysilyl) -ethyl) -tetrasulfide and bis- ( 3- (triethoxysilyl) -propyl) -tetrasulfide and the like.
また、例えば、成分Cが、その分子構造中に硫黄原子を1〜2個有する場合、混練り温度が140〜170℃の範囲であることが好ましく、150〜160℃の範囲であることがより好ましい。 For example, when component C has 1 to 2 sulfur atoms in its molecular structure, the kneading temperature is preferably in the range of 140 to 170 ° C, more preferably in the range of 150 to 160 ° C. preferable.
分子構造中に硫黄原子を1〜2個有するシランカップリング剤としては、特に限定はされないが、具体的には、ビス−(3−(トリエトキシシリル)−プロピル)−ジスルフィド等が挙げられる。 The silane coupling agent having 1 to 2 sulfur atoms in the molecular structure is not particularly limited, and specific examples include bis- (3- (triethoxysilyl) -propyl) -disulfide.
第1の混練り工程においては、混練り中、所望の温度、例えば上記のようにして選択した150〜160℃、又は140〜150℃の温度範囲に達した後の混練り時間を2〜8分とすることが好ましく、2〜5分とすることがより好ましい。これにより、共役ジエン系重合体組成物の各物性のバランスをより高めることができる。 In the first kneading step, the kneading time after reaching the desired temperature, for example, 150 to 160 ° C. or 140 to 150 ° C. selected as described above, is 2 to 8 during kneading. It is preferable to set it as minutes, and it is more preferable to set it as 2 to 5 minutes. Thereby, the balance of each physical property of a conjugated diene polymer composition can be raised more.
第1の混練り工程では、成分A、B及びCを少なくとも添加して混練りすればよく、成分A、B及びC以外の他の成分を更に加えて混練りしてもよい。他の成分としては、例えば、伸展油、カーボンブラック、加硫助剤、滑剤、老化防止剤、金属酸化物又は金属水酸化物、ゴム用軟化剤、及び添加剤が挙げられる。これらの他の成分は、成分A、成分B、及び成分Cとともに一括して混練りしてもよく、各成分を逐次的に添加して混練りしてもよい。なお、本実施形態の製造方法では、第2の混練り工程において、上記他の成分を添加して混練してもよい。 In the first kneading step, at least components A, B and C may be added and kneaded, and other components other than components A, B and C may be further added and kneaded. Examples of other components include extender oil, carbon black, vulcanization aid, lubricant, anti-aging agent, metal oxide or metal hydroxide, rubber softener, and additive. These other components may be kneaded together with component A, component B, and component C, or each component may be added sequentially and kneaded. In the manufacturing method of the present embodiment, in the second kneading step, the other components may be added and kneaded.
(伸展油)
第1の混練り工程において伸展油を更に加えて混練りすることが好ましい。これにより、得られる共役ジエン系重合体組成物の加工性を一層向上する傾向にある。伸展油としては、例えば、アロマ油、ナフテン油、及びパラフィン油が挙げられる。これらの伸展油は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。これらの中でも、伸展油は、アロマ油であることが好ましい。アロマ油としては、例えば、H&R社製の「Vivatec500」が挙げられる。
(Extension oil)
In the first kneading step, it is preferable to further add and extend the kneading oil. This tends to further improve the processability of the resulting conjugated diene polymer composition. Examples of the extending oil include aroma oil, naphthenic oil, and paraffin oil. These extending oils are used alone or in combination of two or more. Among these, the extending oil is preferably an aroma oil. Examples of the aroma oil include “Vivatec 500” manufactured by H & R.
伸展油の添加量としては、特に限定されないが、共役ジエン系重合体100質量部に対し、10〜60質量部であることが好ましく、15〜45質量部であることがより好ましい。 Although it does not specifically limit as addition amount of extending oil, It is preferable that it is 10-60 mass parts with respect to 100 mass parts of conjugated diene polymers, and it is more preferable that it is 15-45 mass parts.
(カーボンブラックE)
第1の混練り工程においてカーボンブラックEを更に加えて混練りすることが好ましい。なお、後述するエージング工程の後にカーボンブラックEを更に加えて混練りしてもよい。これにより、得られる共役ジエン系重合体組成物の補強性を一層向上する傾向にある。カーボンブラックEとしては、特に限定されず、例えば、SRF、FEF、HAF、ISAF、SAF等の各クラスのカーボンブラックが使用できる。これらの中でも、押し出し成形性の観点、及び転がり抵抗特性の観点から、窒素吸着比表面積が50m2/g以上であり、ジブチルフタレート(DBP)吸油量が80mL/100g以上であるカーボンブラックが好ましい。
(Carbon black E)
In the first kneading step, carbon black E is preferably further added and kneaded. Carbon black E may be further added and kneaded after the aging process described later. Thereby, it exists in the tendency which improves the reinforcement property of the conjugated diene type polymer composition obtained further. The carbon black E is not particularly limited, and for example, carbon black of each class such as SRF, FEF, HAF, ISAF, SAF, etc. can be used. Among these, carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 50 m 2 / g or more and a dibutyl phthalate (DBP) oil absorption of 80 mL / 100 g or more is preferable from the viewpoint of extrusion moldability and rolling resistance characteristics.
カーボンブラックEの添加量は、シリカ系無機充填剤Bの添加による転がり抵抗特性を一層発現させるとともに、押し出し加工性を一層向上させる観点から、共役ジエン系重合体A100質量部に対し、0.5〜100質量部が好ましく、3〜100質量部がより好ましく、5〜50質量部がさらに好ましい。 The amount of carbon black E added is 0.5% with respect to 100 parts by mass of the conjugated diene polymer A from the viewpoint of further improving the rolling resistance characteristics due to the addition of the silica-based inorganic filler B and further improving the extrusion processability. -100 mass parts is preferable, 3-100 mass parts is more preferable, and 5-50 mass parts is further more preferable.
(加硫助剤)
第1の混練り工程において加硫成形を促進する観点から、加硫助剤を更に加えて混練りすることが好ましい。加硫助剤としては、亜鉛華及び/又はステアリン酸が挙げられる。加硫助剤の添加量は、共役ジエン系重合体A100質量部に対し、1〜10質量部が好ましく、2.5〜6.5質量部がより好ましい。
(Vulcanization aid)
From the viewpoint of promoting vulcanization molding in the first kneading step, it is preferable to further add a vulcanization aid and knead. Examples of the vulcanization aid include zinc white and / or stearic acid. The addition amount of the vulcanization aid is preferably 1 to 10 parts by mass and more preferably 2.5 to 6.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conjugated diene polymer A.
(滑剤)
第1の混練り工程において滑剤を更に加えて混練りすることが好ましい。これにより、得られる共役ジエン系重合体組成物の加工性や成型性を一層向上する傾向にある。滑剤としては、ワックスが挙げられ、例えば、大内新興化学工業株式会社製品の「サンノック」等が挙げられる。
(Lubricant)
In the first kneading step, it is preferable to further add a lubricant and knead. This tends to further improve the processability and moldability of the resulting conjugated diene polymer composition. Examples of the lubricant include wax, and examples thereof include “Sannok” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
滑剤の添加量は、共役ジエン系重合体A100質量部に対し、1.0〜2.0質量部が好ましい。 The addition amount of the lubricant is preferably 1.0 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conjugated diene polymer A.
(老化防止剤)
第1の混練り工程において老化防止剤を更に加えて混練りすることが好ましい。老化防止剤としては、公知の老化防止剤が挙げられ、例えば、N−イソプロピル−N'−フェニル−p−フェニレンジアミンが挙げられる。
(Anti-aging agent)
In the first kneading step, it is preferable to further add an anti-aging agent and knead. As an antiaging agent, a well-known antiaging agent is mentioned, For example, N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine is mentioned.
老化防止剤の添加量は、共役ジエン系重合体100質量部に対し、1.0〜3.0質量部が好ましい。 The addition amount of the antioxidant is preferably 1.0 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conjugated diene polymer.
(金属酸化物又は金属水酸化物)
第1の混練り工程において金属酸化物又は金属水酸化物を更に加えて混練りすることが好ましい。金属酸化物とは、化学式MxOy(Mは金属原子を表し、x及びyは各々1〜6の整数を表す。)を構成単位の主成分とする固体粒子のことをいう。金属酸化物としては、例えば、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等が挙げられる。金属酸化物は、金属酸化物以外の無機充填剤(但しシリカ系無機充填材Bを除く)も混合物として含まれていてもよい。金属水酸化物としては、特に限定されず、例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化ジルコニウム等が挙げられる。
(Metal oxide or metal hydroxide)
In the first kneading step, it is preferable to further add and knead a metal oxide or metal hydroxide. The metal oxide refers to solid particles having a chemical unit M x O y (M represents a metal atom, and x and y each represents an integer of 1 to 6) as a main component of a structural unit. Examples of the metal oxide include alumina, titanium oxide, magnesium oxide, and zinc oxide. The metal oxide may contain an inorganic filler other than the metal oxide (excluding the silica-based inorganic filler B) as a mixture. The metal hydroxide is not particularly limited, and examples thereof include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and zirconium hydroxide.
金属酸化物及び金属水酸化物の添加量は、共役ジエン系重合体100質量部に対し、1.0〜5.0質量部が好ましい。 As for the addition amount of a metal oxide and a metal hydroxide, 1.0-5.0 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of conjugated diene polymers.
(ゴム用軟化剤)
第1の混練り工程において、加工性を一層向上する観点から、ゴム用軟化剤を更に加えて混練りしてもよい。ゴム用軟化剤としては、鉱物油、又は液状若しくは低分子量の合成軟化剤が好適である。
(Rubber softener)
In the first kneading step, from the viewpoint of further improving the workability, a rubber softener may be further added and kneaded. As the rubber softener, mineral oil or a liquid or low molecular weight synthetic softener is suitable.
ゴムの軟化、増容、加工性の向上を図るために使用されているプロセスオイル又はエクステンダーオイルと呼ばれる鉱物油系ゴム用軟化剤は、芳香族環、ナフテン環、及びパラフィン鎖の混合物であり、パラフィン鎖の炭素数が全炭素中50%以上を占めるものがパラフィン系と呼ばれ、ナフテン環炭素数が30〜45%のものがナフテン系、芳香族炭素数が30%を超えるものが芳香族系と呼ばれている。変性共役ジエン−芳香族ビニル共重合体とともに用いるゴム用軟化剤としては、適度な芳香族含量を有するものが共重合体との馴染みがよい傾向にあるため好ましい。 The mineral oil rubber softener called process oil or extender oil used for softening, increasing volume and improving processability of rubber is a mixture of aromatic ring, naphthene ring and paraffin chain. A paraffin chain having 50% or more carbon atoms in the total carbon is called paraffinic, a naphthene ring having 30 to 45% carbon is naphthenic, and an aromatic carbon having more than 30% aromatic is aromatic. It is called a system. As the rubber softener used together with the modified conjugated diene-aromatic vinyl copolymer, those having an appropriate aromatic content are preferred because they tend to be familiar with the copolymer.
ゴム用軟化剤の配合量は、ゴム成分A100質量部に対して、0〜100質量部が好ましく、10〜90質量部がより好ましく、30〜90質量部がさらに好ましい。 0-100 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of rubber components A, as for the compounding quantity of the rubber softener, 10-90 mass parts is more preferable, and 30-90 mass parts is further more preferable.
ゴム用軟化剤の添加量がゴム成分A100質量部に対して100質量部以下であると、ブリードアウトの発生を一層抑制でき、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物の表面にベタツキを生じることを防止できる。 When the addition amount of the rubber softening agent is 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component A, generation of bleed out can be further suppressed, and the surface of the conjugated diene polymer composition of the present embodiment becomes sticky. Can be prevented.
(添加剤)
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物には、本実施形態の目的を損なわない範囲内で、上述した以外のその他の軟化剤や充填剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、耐候安定剤、着色剤、タッキファイヤ(クマロン系、インデン系、石油系等)の樹脂など)の各種添加剤を用いてもよい。その他の軟化剤としては、公知の軟化剤を用いることができる。その他の充填剤としては、具体的には、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、硫酸バリウム等が挙げられる。上記の耐熱安定剤、帯電防止剤、耐候安定剤、着色剤としては、それぞれ公知の材料を用いることができる。
(Additive)
In the conjugated diene polymer composition of the present embodiment, other softeners and fillers, heat resistance stabilizers, antistatic agents, weather resistance stabilizers other than those described above, within the range not impairing the purpose of the present embodiment, Various additives such as colorants and tackifiers (coumaron-based, indene-based, petroleum-based resins, etc.) may be used. As other softeners, known softeners can be used. Specific examples of other fillers include calcium carbonate, magnesium carbonate, aluminum sulfate, and barium sulfate. As the above heat stabilizer, antistatic agent, weather stabilizer, and colorant, known materials can be used.
(エージング工程)
第1の混練り工程で得られた混練物のエージング工程において、エージング温度は、40℃以上である。本明細書中、「エージング工程」とは、第1の混練り工程で得られた混練物を一定温度範囲の環境下で、一定時間保持することを言う。温度をある程度一定に保てる環境であれば、重合体組成物を室内に保持してもオーブン内に保持してもよい。エージング工程中、一般的には組成物に対して何もしないが、一定時間ごとに重合体組成物を緩やかに撹拌したり、振動を与えたりするのは、操作後の形状が大きく変わらない限り、「エージング」の範疇である。エージング中の組成物の形状は特に限定されないが、例えば、重合体組成物をシート状にし、ロールで加工した後そのまま保管することができる。
(Aging process)
In the aging process of the kneaded product obtained in the first kneading process, the aging temperature is 40 ° C. or higher. In the present specification, the “aging step” refers to holding the kneaded product obtained in the first kneading step for a certain period of time in an environment of a certain temperature range. The polymer composition may be held indoors or in an oven as long as the temperature can be kept constant to some extent. During the aging process, in general, nothing is done to the composition, but the polymer composition is gently stirred or given vibration at regular intervals as long as the shape after the operation does not change significantly. , "Aging" category. The shape of the composition during aging is not particularly limited. For example, the polymer composition can be stored in a sheet form after being processed into a sheet.
エージング温度が40℃以上であることにより、転がり抵抗特性やウェットスキッド抵抗性が損なわれることなく、耐摩耗性が向上する。前記エージング温度は、加工性、耐摩耗性の観点から40〜80℃より好ましく、50〜80℃がさらにより好ましい。混練物が、中心部まで均等にエージングした状態になるように、混練物の中心温度が40℃に達してから20〜150時間程度保持するのが好ましい。温度の上限を80℃にすることで、混練物が高粘度化を抑制できるため、第2の混練工程の加工性を良好に維持できる点で好ましい。エージング工程中の環境温度は好ましい温度の範囲であれば上限してもよいが、環境温度の変化は、一般的には80℃以下、好ましくは40〜80℃の範囲内とする。また、前記エージング時間は特に限定されないが、組成物を中心部まで均等にエージング処理する観点から、例えば、1日以上にするのが好ましい。他方、フィラーの再凝集が進み過ぎて、加工性が悪化するのを抑制する観点から、期間の上限は7日以下にするのが好ましい。 When the aging temperature is 40 ° C. or higher, the wear resistance is improved without impairing rolling resistance characteristics and wet skid resistance. The aging temperature is more preferably 40 to 80 ° C., and even more preferably 50 to 80 ° C. from the viewpoints of workability and wear resistance. It is preferable to hold the kneaded material for about 20 to 150 hours after the center temperature of the kneaded material reaches 40 ° C. so that the kneaded material is uniformly aged to the center. By setting the upper limit of the temperature to 80 ° C., the kneaded product can suppress an increase in viscosity, which is preferable in that the workability of the second kneading step can be maintained well. The environmental temperature during the aging step may be limited as long as it is within a preferable temperature range, but the change in the environmental temperature is generally 80 ° C. or lower, preferably 40 to 80 ° C. In addition, the aging time is not particularly limited, but it is preferable to set it to, for example, one day or more from the viewpoint of uniformly aging the composition to the center. On the other hand, the upper limit of the period is preferably 7 days or less from the viewpoint of suppressing deterioration of workability due to excessive progress of filler re-aggregation.
本実施形態の製造方法では、エージング工程を、第1の混練り工程と、加硫剤Dを更に添加して混練りする第2の混練り工程との間に行う。ここで、エージング工程と、第2の混練り工程との間には、何も配合(添加)せずにエージング工程で得られた混練物とを再混練りする工程や、成分A、成分B、又は成分Cの一部、上記他の成分を一括的又は逐次的に添加(配合)して混練りする工程を含んでいてもよい。混練りする工程が複数ある場合、加硫剤Dを更に添加して混練りする第2の混練り工程の前にエージングをすればよく、第1段の混練の後でエージングしても、第2段の混練の後でエージングしてもよいが、耐摩耗性の観点で、第2段の混練の後でエージングするのが好ましい。第1段の混練の後と、第2段の混練の後の両方でエージングをしても、共役ジエン系重合体組成物の性能の観点からは差し支えないが、生産効率の観点からは、いずれか一方の混練後にエージング工程を実施するのが好ましい。 In the manufacturing method of the present embodiment, the aging process is performed between the first kneading process and the second kneading process in which the vulcanizing agent D is further added and kneaded. Here, between the aging step and the second kneading step, the step of re-kneading the kneaded product obtained in the aging step without blending (adding) anything, Component A, Component B Alternatively, a part of component C and the above-mentioned other components may be added (blended) collectively or sequentially and kneaded. When there are a plurality of kneading steps, aging may be performed before the second kneading step in which the vulcanizing agent D is further added and kneaded, and even after aging after the first kneading, Aging may be carried out after the second stage of kneading, but it is preferable to age after the second stage of kneading from the viewpoint of wear resistance. Aging may be performed both after the first stage kneading and after the second stage kneading from the viewpoint of the performance of the conjugated diene polymer composition, but from the viewpoint of production efficiency, It is preferable to perform an aging process after kneading one of them.
(第2の混練り工程)
第2の混練り工程における混練り温度は、特に限定されないが、例えば、この工程中の加硫反応を抑制する観点から、105℃以下が、加工性の観点から、70℃以上が好ましい。
(Second kneading step)
The kneading temperature in the second kneading step is not particularly limited. For example, 105 ° C. or lower is preferable from the viewpoint of suppressing the vulcanization reaction in this step, and 70 ° C. or higher is preferable from the viewpoint of workability.
第2の混練り工程では、加硫促進剤を更に添加して混練りしてもよい。加硫促進剤としては、加硫促進剤としては、従来公知の材料を用いることができ、例えばスルフェンアミド系、グアニジン系、チウラム系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド−アンモニア系、チアゾール系、チオ尿素系、ジチオカルバメート系等の加硫促進剤が挙げられる。加硫促進剤の使用量は、通常、変性共役ジエン系重合体を含有するゴム成分A100質量部に対して0.01〜20質量部であり、0.1〜15質量部が好ましい。 In the second kneading step, a vulcanization accelerator may be further added and kneaded. As the vulcanization accelerator, conventionally known materials can be used as the vulcanization accelerator. For example, sulfenamide-based, guanidine-based, thiuram-based, aldehyde-amine-based, aldehyde-ammonia-based, thiazole-based, thiol-based, Examples of the vulcanization accelerator include urea and dithiocarbamate. The usage-amount of a vulcanization accelerator is 0.01-20 mass parts normally with respect to 100 mass parts of rubber component A containing a modified conjugated diene polymer, and 0.1-15 mass parts is preferable.
本実施形態の変性共役ジエン系重合体組成物の製造方法において、各種材料を混練りする方法としては、従来公知の方法を適用でき、以下に限定されるものではないが、例えば、例えば、オープンロール、バンバリーミキサー、ニーダー、単軸スクリュー押出機、2軸スクリュー押出機、多軸スクリュー押出機等の一般的な混和機を用いた溶融混練方法、各成分を溶解混合後、溶剤を加熱除去する方法等が挙げられる。 In the production method of the modified conjugated diene polymer composition of the present embodiment, as a method of kneading various materials, a conventionally known method can be applied and is not limited to the following, but for example, open A melt kneading method using a general blender such as a roll, a Banbury mixer, a kneader, a single screw extruder, a twin screw extruder, a multi-screw extruder, etc., and after dissolving and mixing the components, the solvent is removed by heating. Methods and the like.
これらのうち、ロール、バンバリーミキサー、ニーダー、押出機による溶融混練法が生産性、良混練性の観点から好ましい。また、各種材料を一度に混練する方法、複数の回数に分けて混練りする方法のいずれも適用可能である。 Of these, a melt kneading method using a roll, a Banbury mixer, a kneader, or an extruder is preferred from the viewpoint of productivity and good kneading properties. In addition, any of a method of kneading various materials at a time and a method of kneading in a plurality of times can be applied.
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物は、トレッド用として好適であり、本実施形態の共役ジエン系重合体の架橋物を含むトレッドを具備するタイヤ用途として好適である。 The conjugated diene polymer composition of the present embodiment is suitable for treads, and is suitable for tire applications including a tread containing a crosslinked product of the conjugated diene polymer of the present embodiment.
すなわち、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物を用いて、トレッドを製造し、他の部材とともに貼り合わせ、タイヤ成形機を使用して加熱加圧することにより、タイヤを製造することができる。 That is, a tire can be manufactured by manufacturing a tread using the conjugated diene polymer composition of this embodiment, bonding together with other members, and heating and pressing using a tire molding machine.
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物を用いることにより、転がり抵抗特性、及びウェットスキッド抵抗性を損なうことなく、耐摩耗性が高度に優れたタイヤを製造することができる。このため、本発明には、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物の架橋物を用いてトレッドを得る工程を含むタイヤの製造方法も包含する。 By using the conjugated diene polymer composition of the present embodiment, it is possible to produce a tire with high wear resistance without impairing rolling resistance characteristics and wet skid resistance. For this reason, the manufacturing method of a tire including the process of obtaining a tread using the crosslinked material of the conjugated diene polymer composition of this embodiment is also included in the present invention.
以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて、本実施形態を更に詳しく説明するが、本実施形態は、以下の実施例により何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail with specific examples and comparative examples. However, the present embodiment is not limited to the following examples.
〔製造例1〕
内容積5Lで、撹拌機及びジャケットを具備する温度制御が可能なオートクレーブを反応器として使用し、予め不純物を除去した、1,3−ブタジエン265g、スチレン93g、シクロヘキサン2030g、極性物質として2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン3.8mmolを反応器へ入れ、反応器内温を50℃に保持した。重合開始剤として、ピペリジン(5.10mmol)とn−ブチルリチウム(5.10mmol)を反応させた、1−リチオピペリジン(5.10mmol)のシクロヘキサン溶液を反応器に供給した。重合反応開始後、重合による発熱で反応器内の温度は上昇を始め、最終的な反応器内の温度は78℃に達した。
[Production Example 1]
An autoclave having an internal volume of 5 L and equipped with a stirrer and a jacket and capable of temperature control was used as a reactor, and impurities were previously removed. 265 g of 1,3-butadiene, 93 g of styrene, 2030 g of cyclohexane, 2,2 as a polar substance -3.8 mmol of bis (2-oxolanyl) propane was put into the reactor, and the temperature inside the reactor was kept at 50 ° C. As a polymerization initiator, a cyclohexane solution of 1-lithiopiperidine (5.10 mmol) obtained by reacting piperidine (5.10 mmol) and n-butyllithium (5.10 mmol) was supplied to the reactor. After the start of the polymerization reaction, the temperature inside the reactor started to rise due to the exotherm caused by the polymerization, and the final temperature inside the reactor reached 78 ° C.
反応温度のピーク到達2分後、反応器にトリス(3−トリメトキシシリルプロピル)アミンを0.587mmol添加し、5分間変性反応を実施した。 Two minutes after reaching the peak of the reaction temperature, 0.587 mmol of tris (3-trimethoxysilylpropyl) amine was added to the reactor, and a denaturation reaction was carried out for 5 minutes.
この重合体溶液に、酸化防止剤(2,6−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン;BHT)1.0gを添加した後、スチームストリッピングにより溶媒を除去し、乾燥機により乾燥処理を施し、窒素含有アルコキシシラン置換基を起点に分岐した分子構造を有する共役ジエン系重合体3を得た。 After adding 1.0 g of an antioxidant (2,6-di-tert-butyl-4-hydroxytoluene; BHT) to this polymer solution, the solvent is removed by steam stripping, and drying treatment is performed by a dryer. The conjugated diene polymer 3 having a molecular structure branched from the nitrogen-containing alkoxysilane substituent was obtained.
〔製造例2〕
内容積5L(L/D:3.4)で、攪拌機及びジャケットを具備する温度制御が可能なオートクレーブを反応器として使用し、ノルマルヘキサン1995gと反応器内に存在する重合反応の妨げになり得る不純物の中和用としてn−ブチルリチウムを反応器に入れ、70℃で5分撹拌した後、室温まで冷却して溶液を抜出し、反応器内を空にした。
[Production Example 2]
Using an autoclave with an internal volume of 5 L (L / D: 3.4) and a temperature-controllable autoclave equipped with a stirrer and a jacket, it may interfere with the polymerization reaction existing in the reactor with 1995 g of normal hexane. For neutralization of impurities, n-butyllithium was put into the reactor, stirred at 70 ° C. for 5 minutes, cooled to room temperature, the solution was taken out, and the reactor was emptied.
次に、予め不純物を除去した、ノルマルヘキサン1670g、スチレン83g、1,3−ブタジエン236g、極性物質として2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン3.50 mmolを反応器に入れ、反応器内が50℃のときに重合開始剤としてn−ブチルリチウム3.59mmolを添加し重合を開始した。 Next, 1670 g of normal hexane from which impurities were previously removed, 83 g of styrene, 236 g of 1,3-butadiene, and 3.50 mmol of 2,2-bis (2-oxolanyl) propane as a polar substance were placed in the reactor. Was 50 ° C., 3.59 mmol of n-butyllithium was added as a polymerization initiator to initiate polymerization.
重合開始直後から、反応器内の温度は上昇していき、ピーク温度を迎え、その温度は81℃であった。温度の低下が確認されたところで、カップリング剤として50℃に調整したテトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミンを0.38mmol添加し、さらに10分撹拌した。このときの撹拌速度は、200rpm.であった。カップリング剤を添加したのは、ピーク温度に達した2分後であった。 Immediately after the start of polymerization, the temperature in the reactor increased and reached a peak temperature, which was 81 ° C. When a decrease in temperature was confirmed, 0.38 mmol of tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine adjusted to 50 ° C. was added as a coupling agent, and the mixture was further stirred for 10 minutes. The stirring speed at this time is 200 rpm. Met. The coupling agent was added 2 minutes after the peak temperature was reached.
重合停止剤としてエタノールを2.92mmol加え、反応を停止させ、変性共役ジエン系重合体含有ポリマー溶液を得た。 2.92 mmol of ethanol was added as a polymerization terminator to stop the reaction, and a modified conjugated diene polymer-containing polymer solution was obtained.
得られた重合溶液に、酸化防止剤として2,6−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエンを0.64g、及び重合体100gに対して伸展油としてH&R社製商品名「Vivatec500」を4.3g(4.3質量部)となるように添加し、ミキサーで混合した後、スチームストリッピングにより溶媒を除去し、真空乾燥を経て、窒素含有アルコキシシラン置換基を起点に分岐した分子構造を有する共役ジエン系共重合体4を得た。 To the resulting polymerization solution, 0.64 g of 2,6-di-tert-butyl-4-hydroxytoluene as an antioxidant and 4 “Vivatec 500” manufactured by H & R as extension oil for 100 g of the polymer were added. .3 g (4.3 parts by mass), and after mixing with a mixer, the solvent is removed by steam stripping, and after vacuum drying, the molecular structure branched from the nitrogen-containing alkoxysilane substituent is obtained. A conjugated diene copolymer 4 was obtained.
〔製造例3〕
内容積10Lの攪拌機とジャケットを有するオートクレーブを反応器として使用して、反応器内にシクロヘキサンとノルマルブチルリチウムを添加して洗浄した後、窒素置換を行い、シクロヘキサン4583g、ジビニルベンゼン47.4g、1,3ブタジエン500gを加え、反応器内の温度を40℃に維持した後、n−ブチルリチウム溶液341gを加えて90分間反応させ、反応器内の温度を80℃まで昇温させた。その後、反応器内で2時間放冷して多官能触媒を調製した。
[Production Example 3]
An autoclave having an internal volume of 10 L and a stirrer and a jacket was used as a reactor, and cyclohexane and normal butyl lithium were added to the reactor and washed, followed by nitrogen substitution, 4583 g of cyclohexane, 47.4 g of divinylbenzene, 1 1,3 butadiene was added and the temperature in the reactor was maintained at 40 ° C., and then 341 g of n-butyllithium solution was added and reacted for 90 minutes to raise the temperature in the reactor to 80 ° C. Thereafter, the mixture was allowed to cool in the reactor for 2 hours to prepare a polyfunctional catalyst.
上記原料のn−ブチルリチウム溶液は、n−ブチルリチウム/シクロヘキサンの重量混合比20/80の溶液とした。前記ジビニルベンゼンは、m−ジビニルベンゼン、p−ジビニルベンゼン、エチルベンゼン等を含有し、ジビニルベンゼン濃度が57質量%であるジビニルベンゼン混合物(新日鐵化学製)を用いた。 The n-butyllithium solution of the raw material was a solution having a weight mixing ratio of n-butyllithium / cyclohexane of 20/80. The divinylbenzene contained m-divinylbenzene, p-divinylbenzene, ethylbenzene and the like, and a divinylbenzene mixture (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) having a divinylbenzene concentration of 57% by mass was used.
内容積40Lの攪拌機とジャケットを有するオートクレーブを反応器として使用して、反応器内にシクロヘキサンとノルマルブチルリチウムを添加して洗浄した後、窒素置換を行い、反応器内にシクロヘキサン20915g、スチレン779g、極性化合物として2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン4.5g、ブタジエン2221gを加え、反応器内の温度を45℃に維持した後、多官能アニオン開始剤204gを加えて重合反応開始後、反応器内のピーク温度が83℃に達して重合反応が終了した。重合反応終了1分後、反応器内に、変性剤として1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−4−メチルピペラジン5.6gを5秒以内の添加速度でフィードして、10分間の変性反応を行ったのち、スチームストリッピング により溶媒を除去し、真空乾燥を経て、窒素含有アルコキシシラン置換基を起点に分岐した分子構造を有する共役ジエン系重合体5を得た。前記n−ブチルリチウム溶液は、n−ブチルリチウム/シクロヘキサンの重量混合比20/80の溶液を使用した。 Using an autoclave having an internal volume of 40 L and a jacket as a reactor, cyclohexane and normal butyl lithium were added to the reactor and washed, and then nitrogen substitution was performed. In the reactor, 20915 g of cyclohexane, 779 g of styrene, After adding 4.5 g of 2,2-bis (2-oxolanyl) propane and 2221 g of butadiene as polar compounds and maintaining the temperature in the reactor at 45 ° C., 204 g of polyfunctional anion initiator was added and the polymerization reaction was started. The peak temperature in the reactor reached 83 ° C. and the polymerization reaction was completed. One minute after the completion of the polymerization reaction, 5.6 g of 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -4-methylpiperazine as a modifier was fed into the reactor at an addition rate of 5 seconds or less. After the modification reaction, the solvent was removed by steam stripping, and vacuum drying was performed to obtain a conjugated diene polymer 5 having a molecular structure branched from a nitrogen-containing alkoxysilane substituent. As the n-butyllithium solution, a solution having a weight mixing ratio of 20/80 of n-butyllithium / cyclohexane was used.
なお、実施例及び比較例において、重合体の物性の測定は、下記に示す方法により行った。 In Examples and Comparative Examples, the physical properties of the polymers were measured by the methods shown below.
(物性1)転がり抵抗特性
TAインスツルメント社製の粘弾性試験機(ARES−G2)を使用し、ねじりモードで粘弾性パラメータを測定した。
実施例1、比較例1の測定値は、比較例1を100として指数化した。実施例2〜5、比較例2〜4の測定値は、比較例2100として指数化した。
50℃において周波数10Hz、ひずみ3%で測定したtanδを転がり抵抗特性(少燃費性)の指標とした。各々の測定値は、各実施例及び比較例については、比較例1を100として指数化した。値が小さいほど転がり抵抗特性が良好であることを示す。
(Physical property 1) Rolling resistance characteristic The viscoelasticity parameter was measured by the torsion mode using the viscoelasticity testing machine (ARES-G2) by TA Instruments.
The measured values of Example 1 and Comparative Example 1 were indexed with Comparative Example 1 as 100. The measured values of Examples 2 to 5 and Comparative Examples 2 to 4 were indexed as Comparative Example 2100.
Tan δ measured at 50 ° C. with a frequency of 10 Hz and a strain of 3% was used as an index of rolling resistance characteristics (low fuel consumption). Each measured value was indexed with Comparative Example 1 as 100 for each Example and Comparative Example. A smaller value indicates better rolling resistance characteristics.
(物性2)ウェットスキッド抵抗性
TAインスツルメント社製の粘弾性試験機(ARES−G2)を使用し、ねじりモードで粘弾性パラメータを測定した。
0℃において周波数10Hz、ひずみ1%で測定したtanδをウェットスキッド抵抗性(ウェットブレーキ性能)の指標とした。
実施例1及び比較例1の測定値は、比較例1を100として指数化した。実施例2〜5及び比較例2〜4の測定値は、比較例2を100として指数化した。値が大きいほどウェットスキッド抵抗性が良好であることを示す。
(Physical property 2) Wet skid resistance Viscoelastic parameters were measured in a torsion mode using a viscoelasticity tester (ARES-G2) manufactured by TA Instruments.
Tan δ measured at 0 ° C. with a frequency of 10 Hz and a strain of 1% was used as an index of wet skid resistance (wet brake performance).
The measured values of Example 1 and Comparative Example 1 were indexed with Comparative Example 1 as 100. The measured values of Examples 2 to 5 and Comparative Examples 2 to 4 were indexed with Comparative Example 2 as 100. It shows that wet skid resistance is so favorable that a value is large.
(物性3)耐摩耗性
アクロン摩耗試験機(安田精機製作所製)を使用し、JIS K6264−2に準じて、荷重44.1N、3000回転の摩耗量を測定し、以下の基準に基づき評価した。
実施例1及び比較例1の測定値は、比較例1を100として指数化した。実施例2〜5及び比較例2〜4の測定値は、比較例2を100として指数化した。値が小さいほど、耐摩耗性に優れていることを示す。
(Physical property 3) Abrasion resistance Using an Akron abrasion tester (manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho), according to JIS K6264-2, the wear amount of load 44.1N, 3000 rotations was measured and evaluated based on the following criteria. .
The measured values of Example 1 and Comparative Example 1 were indexed with Comparative Example 1 as 100. The measured values of Examples 2 to 5 and Comparative Examples 2 to 4 were indexed with Comparative Example 2 as 100. It shows that it is excellent in abrasion resistance, so that a value is small.
〔実施例1〜14及び比較例1〜10〕
以下に示す材料を用い、下記の方法により混練して、未加硫ゴム組成物、及び加硫ゴム組成物を製造した。
・共役ジエン系重合体1:非変性SBR(旭化成株式会社製、T2000、全100質量部中の伸展油0質量部)
・共役ジエン系重合体2:変性SBR(旭化成株式会社製、F3420、全125質量部中の伸展油25質量部配合)
・共役ジエン系重合体3:[製造例1]で製造した共役ジエン系重合体
・共役ジエン系重合体4:[製造例2]で製造した共役ジエン系重合体
・共役ジエン系重合体5:[製造例3]で製造した共役ジエン系重合体
・シリカ(エボニック ジャパン(株)製、ウルトラジル7000GR、窒素吸着比表面積:175m2/g)
・シランカップリング剤(エボニック ジャパン(株)製、Si75)
・伸展油(H&R社製、Vivatec500)
・カーボンブラック(東海カーボン(株)製、シーストKH(N339))
・亜鉛華(三井金属鉱業(株)製、亜鉛華1号)
・ステアリン酸
・ワックス:(大内新興化学工業(株)製、サンノック)
・老化防止剤(N−イソプロピル−N'−フェニル−p−フェニレンジアミン)
・硫黄
・加硫促進剤1(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフィンアミド)
・加硫促進剤2(ジフェニルグアニジン)
[Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 10]
The materials shown below were kneaded by the following method to produce an unvulcanized rubber composition and a vulcanized rubber composition.
Conjugated diene polymer 1: non-modified SBR (manufactured by Asahi Kasei Corporation, T2000, 0 parts by mass of extended oil in 100 parts by mass in total)
Conjugated diene polymer 2: Modified SBR (Asahi Kasei Co., Ltd., F3420, blending 25 parts by weight of extended oil in 125 parts by weight)
Conjugated diene polymer 3: Conjugated diene polymer produced in [Production Example 1] Conjugated diene polymer 4: Conjugated diene polymer produced in [Production Example 2] Conjugated diene polymer 5: Conjugated diene polymer / silica produced in [Production Example 3] (Evonik Japan Co., Ltd., Ultrasil 7000GR, Nitrogen adsorption specific surface area: 175 m 2 / g)
・ Silane coupling agent (Si75, manufactured by Evonik Japan)
・ Extension oil (Hiva R, Vivatec 500)
・ Carbon black (Tokai Carbon Co., Ltd., Seast KH (N339))
・ Zinc flower (Mitsui Metal Mining Co., Ltd., Zinc flower No. 1)
・ Stearic acid and wax: (Onouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., Sunnock)
・ Anti-aging agent (N-isopropyl-N′-phenyl-p-phenylenediamine)
・ Sulfur / vulcanization accelerator 1 (N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfinamide)
・ Vulcanization accelerator 2 (diphenylguanidine)
〔実施例1〕
表1に示す配合に従い、以下の方法により混練して、未加硫ゴム組成物、及び加硫ゴムシートを得た。
温度制御装置を具備するニーダー(内容量0.5L)を使用し、第一段の混練りとして、充填率65%、ローター回転数50rpmの条件で、共役ジエン系重合体1(旭化成株式会社製T2000)100質量部、シリカ、及びシランカップリング剤を用い、更に共役ジエン重合体1の100質量部に対し、伸展油合計で30質量部になるように、伸展油(H&R社製、Vivatec500)30質量部を配合し、4分混練した。引き続き、カーボンブラック、亜鉛華、ステアリン酸、ワックス、及び老化防止剤を加え、2分混練した。このとき、ニーダーの温度制御により排出温度を155〜160℃に調整して配合物を得た。
次に、エージング工程として、上記で得た混練物をオーブンで80℃×7日間エージングした。
更に、第二段の混練りとして、エージング工程で得た配合物を室温まで冷却後、何も加えることなく、ニーダーで3.5分混練りした。この場合も、ニーダーの温度制御により排出温度を155〜160℃に調整した。なお、排出温度は、混練後にニーダーから排出された各配合物の温度を測定することにより制御した。
また更に、エージング工程で得た配合物を室温まで冷却後、オーブンを用いて配合物を80℃×30分加温した後、第三段の混練として、70℃に設定したニーダーで30秒素練り後、硫黄、加硫促進剤を加えて1.5分混練し105℃で排出し、共役ジエン系重合体組成物(未加硫ゴム組成物)を得た。
その後、160℃×20分間、加硫プレスにて加硫成形して、加硫ゴムシートを得た。
加硫ゴムシートの転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗特性、及び耐摩耗性を評価した。
[Example 1]
According to the formulation shown in Table 1, kneading was performed by the following method to obtain an unvulcanized rubber composition and a vulcanized rubber sheet.
Using a kneader (with an internal volume of 0.5 L) equipped with a temperature control device, the conjugated diene polymer 1 (manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) under the conditions of a filling rate of 65% and a rotor rotational speed of 50 rpm as the first stage kneading T2000) Using 100 parts by mass, silica, and a silane coupling agent, and with respect to 100 parts by mass of the conjugated diene polymer 1, the extension oil (V & C 500, manufactured by H & R Co., Ltd.) so that the total of the extension oil is 30 parts by mass. 30 parts by mass was blended and kneaded for 4 minutes. Subsequently, carbon black, zinc white, stearic acid, wax, and anti-aging agent were added and kneaded for 2 minutes. At this time, the discharge temperature was adjusted to 155 to 160 ° C. by temperature control of the kneader to obtain a blend.
Next, as the aging step, the kneaded product obtained above was aged in an oven at 80 ° C. for 7 days.
Further, as the second stage kneading, the compound obtained in the aging process was cooled to room temperature and then kneaded for 3.5 minutes without adding anything. Also in this case, the discharge temperature was adjusted to 155 to 160 ° C. by temperature control of the kneader. The discharge temperature was controlled by measuring the temperature of each formulation discharged from the kneader after kneading.
Furthermore, after cooling the composition obtained in the aging process to room temperature, the composition was heated using an oven at 80 ° C. for 30 minutes, and then kneaded at a temperature of 70 ° C. for 30 seconds as a third stage of kneading. After kneading, sulfur and a vulcanization accelerator were added and kneaded for 1.5 minutes and discharged at 105 ° C. to obtain a conjugated diene polymer composition (unvulcanized rubber composition).
Thereafter, vulcanization molding was performed with a vulcanization press at 160 ° C. for 20 minutes to obtain a vulcanized rubber sheet.
The rolling resistance characteristics, wet skid resistance characteristics, and wear resistance of the vulcanized rubber sheet were evaluated.
〔実施例2〕
共役ジエン系重合体として、「共役ジエン系重合体1」に代えて「共役ジエン系重合体2(旭化成株式会社製F3420)」を125質量部用いたこと(なお、「共役ジエン系重合体2」には、伸展油が25質量部含有されている)、「共役ジエン系重合体2」中の伸展油を含めて配合油量が40質量部になるように、伸展油を15質量部配合したこと以外は、実施例1と同じようにして加硫ゴム成型物を得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
[Example 2]
As the conjugated diene polymer, 125 parts by mass of “conjugated diene polymer 2 (F3420 manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.)” was used instead of “conjugated diene polymer 1” (“conjugated diene polymer 2”). ”Contains 25 parts by weight of extender oil), and 15 parts by weight of extender oil is added so that the blended oil amount is 40 parts by weight including the extender oil in“ conjugated diene polymer 2 ”. Except for this, a vulcanized rubber molding was obtained in the same manner as in Example 1. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔実施例3〕
実施例2において、エージング工程を、第一段の混練り工程後に行うことに代えて、第ニ段の混練り工程後に行った以外は実施例2と同じようにして加硫ゴム成型物を得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
Example 3
In Example 2, instead of performing the aging step after the first kneading step, a vulcanized rubber molding was obtained in the same manner as in Example 2 except that the aging step was performed after the second kneading step. It was. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔実施例4〕
エージング工程において、エージング温度を40℃にした以外は実施例3と同じようにして加硫ゴム成型物を得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
Example 4
In the aging process, a vulcanized rubber molded product was obtained in the same manner as in Example 3 except that the aging temperature was 40 ° C. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔実施例5〕
エージング工程において、エージング温度を50℃にした以外は実施例3と同じようにして加硫ゴム成型物を得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
Example 5
In the aging step, a vulcanized rubber molded product was obtained in the same manner as in Example 3 except that the aging temperature was 50 ° C. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔実施例6〕
共役ジエン系重合体として、「共役ジエン系重合体1」に代えて「共役ジエン系重合体3(製造例1で製造した共役ジエン系重合体)」を100質量部用い、エージング工程を、第一段の混練り工程後に行うことに代えて、第ニ段の混練り工程後に行った以外は、実施例1と同じようにして加硫ゴム成型物を得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
Example 6
As the conjugated diene polymer, 100 parts by mass of “conjugated diene polymer 3 (conjugated diene polymer produced in Production Example 1)” instead of “conjugated diene polymer 1” was used, and the aging step was performed. A vulcanized rubber molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was performed after the second kneading step instead of being performed after the first kneading step. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔実施例7〕
共役ジエン系重合体として、「共役ジエン系重合体3」に代えて「共役ジエン系重合体4(製造例2で製造した共役ジエン系重合体)」を100質量部用いた以外は、実施例6と同じようにして加硫ゴムシートを得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
Example 7
Example except that 100 parts by mass of “conjugated diene polymer 4 (conjugated diene polymer produced in Production Example 2)” instead of “conjugated diene polymer 3” was used as the conjugated diene polymer. In the same manner as in No. 6, a vulcanized rubber sheet was obtained. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔実施例8〕
共役ジエン系重合体として、「共役ジエン系重合体3」に代えて「共役ジエン系重合体5(製造例3で製造した共役ジエン系重合体)」を100質量部用いた以外は、実施例6と同じようにして加硫ゴム成型物を得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
Example 8
Example except that 100 parts by mass of “conjugated diene polymer 5 (conjugated diene polymer produced in Production Example 3)” instead of “conjugated diene polymer 3” was used as the conjugated diene polymer. In the same manner as in No. 6, a vulcanized rubber molding was obtained. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔実施例9〕
実施例3において、エージング日数を1日とした以外は、実施例3と同じようにして加硫ゴム成型物を得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
Example 9
In Example 3, a vulcanized rubber molding was obtained in the same manner as in Example 3 except that the aging days were set to 1 day. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔実施例10〕
実施例3において、エージング日数を4日とした以外は、実施例3と同じようにして加硫ゴム成型物を得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
Example 10
In Example 3, a vulcanized rubber molding was obtained in the same manner as in Example 3 except that the aging days were changed to 4 days. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔実施例11〕
実施例3において、エージング工程を、第1弾の混練り工程後にエージング温度80℃かつエージング日数3日で行い、更にエージング工程を、第2弾の工程後にエージング温度80℃かつエージング日数4日で行った以外は、実施例3と同じようにして加硫ゴム成型物を得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
Example 11
In Example 3, the aging process was performed at an aging temperature of 80 ° C. and an aging day of 3 days after the first kneading process, and the aging process was further performed at an aging temperature of 80 ° C. and an aging day of 4 days after the second process. A vulcanized rubber molding was obtained in the same manner as in Example 3 except that the procedure was performed. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔実施例12〕
カーボンブラックを用いなかった以外は、実施例3と同じようにして加硫ゴム成型物を得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
Example 12
A vulcanized rubber molding was obtained in the same manner as in Example 3 except that carbon black was not used. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔実施例13〕
シリカを45質量部、シランカップリング剤を3.6質量部を用いた以外は、実施例3と同じようにして加硫ゴム成型物を得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
Example 13
A vulcanized rubber molding was obtained in the same manner as in Example 3 except that 45 parts by mass of silica and 3.6 parts by mass of the silane coupling agent were used. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔実施例14〕
シリカを105質量部、シランカップリング剤を8.4質量部を用いた以外は、実施例3と同じようにして加硫ゴム成型物を得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
Example 14
A vulcanized rubber molding was obtained in the same manner as in Example 3 except that 105 parts by mass of silica and 8.4 parts by mass of the silane coupling agent were used. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔比較例1〕
エージング工程を実施しなかった以外は、実施例1と同じようにして加硫ゴム成型物を得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
[Comparative Example 1]
A vulcanized rubber molding was obtained in the same manner as in Example 1 except that the aging process was not performed. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔比較例2〕
エージング工程を実施しなかった以外は、実施例2と同じようにして加硫ゴム成型物を得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
[Comparative Example 2]
A vulcanized rubber molding was obtained in the same manner as in Example 2 except that the aging process was not performed. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔比較例3〕
エージング工程を、第ニ段の混練り工程後に行うことに代えて加硫成形後に実施したこと以外は実施例2と同じようにして加硫ゴム成型物を得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
[Comparative Example 3]
A vulcanized rubber molding was obtained in the same manner as in Example 2 except that the aging step was performed after vulcanization molding instead of being performed after the second kneading step. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔比較例4〕
エージング温度を23℃にした以外は、実施例2と同じようにして加硫ゴムを得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
[Comparative Example 4]
A vulcanized rubber was obtained in the same manner as in Example 2 except that the aging temperature was 23 ° C. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔比較例5〕
エージング工程を実施しなかった以外は、実施例6と同じようにして加硫ゴム成型物を得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
[Comparative Example 5]
A vulcanized rubber molding was obtained in the same manner as in Example 6 except that the aging process was not performed. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔比較例6〕
エージング工程を実施しなかった以外は、実施例7と同じようにして加硫ゴム成型物を得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
[Comparative Example 6]
A vulcanized rubber molding was obtained in the same manner as in Example 7 except that the aging process was not performed. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔比較例7〕
エージング工程を実施しなかった以外は、実施例8と同じようにして加硫ゴムを得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
[Comparative Example 7]
A vulcanized rubber was obtained in the same manner as in Example 8 except that the aging process was not performed. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔比較例8〕
エージング工程を実施しなかった以外は、実施例12と同じようにして加硫ゴム成型物を得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
[Comparative Example 8]
A vulcanized rubber molding was obtained in the same manner as in Example 12 except that the aging process was not performed. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
〔比較例9〕
エージング工程を実施しなかった以外は、実施例13と同じようにして加硫ゴム成型物を得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
〔比較例10〕
エージング工程を実施しなかった以外は、実施例14と同じようにして加硫ゴム成型物を得た。加硫ゴム成型物の転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、及び耐摩耗性を評価した。
[Comparative Example 9]
A vulcanized rubber molding was obtained in the same manner as in Example 13 except that the aging process was not performed. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
[Comparative Example 10]
A vulcanized rubber molding was obtained in the same manner as in Example 14 except that the aging process was not performed. The rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and wear resistance of the vulcanized rubber molding were evaluated.
実施例1〜14及び比較例1〜10の配合組成を表1及び表2に示し、これらの転がり抵抗特性、及び操縦安定性の評価結果を表3〜10に示す。 The compounding compositions of Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 10 are shown in Tables 1 and 2, and the rolling resistance characteristics and steering stability evaluation results are shown in Tables 3 to 10.
表3〜10より、本発明のゴム組成物は、転がり抵抗特性とウェットスキッド抵抗性を損なうことなく、耐摩耗性が高度に優れることが分かった。 From Tables 3-10, it turned out that the rubber composition of this invention is highly excellent in abrasion resistance, without impairing rolling resistance characteristics and wet skid resistance.
これに対し、比較例1〜10のように、本発明の製造方法に満たないものは、転がり抵抗特性、ウェットスキッド抵抗性、耐摩耗性のバランスに劣ることが分かった。 On the other hand, it turned out that what is less than the manufacturing method of this invention like Comparative Examples 1-10 is inferior to the balance of rolling resistance characteristics, wet skid resistance, and abrasion resistance.
本発明の変性共役ジエン系重合体組成物は、タイヤ用トレッド、及びタイヤの材料として、産業上の利用可能性を有する。 The modified conjugated diene polymer composition of the present invention has industrial applicability as a tire tread and a tire material.
Claims (5)
前記第1の混練り工程により得られた混練物を40℃以上の温度でエージングするエージング工程と、
前記エージング工程で得られた混練物と、加硫剤Dとを混練りする第2の混練り工程とを含む共役ジエン系重合体組成物の製造方法。 A first kneading step of kneading the rubber component A containing the conjugated diene polymer, the silica-based inorganic filler B, and the silane coupling agent C;
An aging step of aging the kneaded product obtained by the first kneading step at a temperature of 40 ° C. or higher;
A method for producing a conjugated diene polymer composition, comprising: a kneaded product obtained in the aging step; and a second kneading step of kneading the vulcanizing agent D.
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