WO2017043553A1 - ジエン系ポリマー、ジエン系ポリマーの製造方法およびゴム組成物 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a diene polymer, a method for producing a diene polymer, and a rubber composition.
- BR butadiene homopolymer
- SBR butadiene-styrene copolymer
- BR and SBR are mainly produced by emulsion polymerization or solution polymerization.
- Patent Document 1 as a method for producing a conjugated diene polymer by solution polymerization, (a) dialkoxybarium compound, (b) organoaluminum compound, (c) organolithium compound, and (d) general formula A catalyst composition comprising an amine compound represented by (I) or a diamine compound represented by formula (II) is used, and a monomer comprising a conjugated diene or a conjugated diene and an aromatic vinyl compound is inactivated.
- a method for producing a conjugated diene polymer, characterized by polymerization in an organic solvent is disclosed.
- the present invention provides a diene polymer exhibiting excellent low rolling resistance when used in a tire, a method for producing the diene polymer, and a rubber composition containing the diene polymer.
- the purpose is to provide goods.
- the present inventors have polymerized a monomer using an initiator prepared from an organolithium compound, an alkylaluminum and a metal alcoholate, and then stopped the polymerization using a specific electrophile.
- an initiator prepared from an organolithium compound, an alkylaluminum and a metal alcoholate and then stopped the polymerization using a specific electrophile.
- Tg glass transition temperature
- (11) A rubber composition containing the diene polymer according to any one of (1) to (9) above.
- a diene polymer exhibiting excellent low rolling resistance when used in a tire a method for producing the diene polymer, and a rubber composition containing the diene polymer Things can be provided.
- a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
- the diene polymer of the present invention (hereinafter also referred to as the polymer of the present invention) polymerizes a monomer containing at least a diene monomer using an initiator prepared from an organolithium compound, an alkylaluminum, and a metal alcoholate. It is produced by stopping the polymerization using an electrophile selected from a compound represented by titanium halide, tin halide, cyclic silazane, alkoxysilane, epoxide, amine, ketone and a compound represented by formula (N) described later. Since the polymer of the present invention has such a configuration, it is considered that a desired effect can be obtained.
- the terminal formed by polymerizing with a specific electrophile interacts with silica or carbon black, which improves the dispersibility of silica and carbon black and improves the polymer's dispersibility. This is thought to be because the terminal motility is suppressed.
- the polymer of this invention has the terminal structure derived from an electrophile, it is impossible or about practical to specify the specific terminal structure.
- the polymer of the present invention is known to decrease the vinyl group content by using a specific initiator, but it is considered that the microstructure other than the vinyl group content also changes, In addition, it is considered that a polymer structure other than the microstructure (for example, monomer arrangement, monomer connectivity) is changed by using a specific initiator. And it is thought that the desired effect is acquired by the combination of the change of the principal chain structure of such a polymer by using a specific initiator, and the terminal structure mentioned above. For this reason, the polymer of the present invention cannot be specified, including its main chain structure, or is almost impractical.
- an initiator prepared from an organolithium compound, an alkylaluminum and a metal alcoholate (hereinafter, also referred to as “specific initiator”) is used for the polymerization of the monomer. That is, in the present invention, an initiator (specific initiator) prepared using an organolithium compound, an alkylaluminum, and a metal alcoholate is used for monomer polymerization.
- the specific initiator further uses aromatic divinyl. That is, it is preferably prepared using an organolithium compound, an alkylaluminum, a metal alcoholate and an aromatic divinyl. By using aromatic divinyl, the resulting copolymer is branched, the molecular weight is increased, and mechanical properties and wear resistance are improved when used in tires.
- organolithium compounds include monoorganolithium compounds such as n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, n-propyllithium, iso-propyllithium, and benzyllithium; 1,4-dilithiobutane, 1, 5-Dilithiopentane, 1,6-Dilithiohexane, 1,10-Dilithiodecane, 1,1-Dilithiodiphenylene, Dilithiopolybutadiene, Dilithiopolyisoprene, 1,4-Dilithiobenzene, 1,2-Dilithio- Polyfunctional organics such as 1,2-diphenylethane, 1,4-dilithio-2-ethylcyclohexane, 1,3,5-trilithiobenzene, 1,3,5-trilithio-2,4,6-triethylbenzene A lithium compound is mentioned
- the amount of the organolithium compound used for the preparation of the specific initiator is not particularly limited, but is preferably 0.001 to 10 mol% based on the monomer to be polymerized.
- the alkylaluminum is not particularly limited as long as it is a compound in which an alkyl group (chain, branched, or cyclic) is bonded to an aluminum atom (Al).
- the number of carbon atoms of the alkyl group is not particularly limited, but is preferably 1-20, and more preferably 1-10.
- alkyl aluminum examples include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisopropylaluminum, tributylaluminum, triisobutylaluminum, tripropylaluminum, tributylaluminum, triisobutylaluminum, pentyldiethylaluminum, 2-methylpentyl-diethylaluminum, dicyclohexylethyl.
- the ratio of the alkylaluminum to the organolithium compound used for the preparation of the specific initiator is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 50 molar equivalents, and more preferably 0.5 to 10 molar equivalents.
- 1 molar equivalent indicates the amount when 1 mol of alkylaluminum is added when 1 mol of an organolithium compound is used. That is, the ratio of the alkylaluminum to the organolithium compound used for the preparation of the specific initiator is not particularly limited, but is preferably 10 to 5000 mol%, more preferably 50 to 1000 mol%.
- the metal alcoholate is not particularly limited as long as it is a compound in which the hydrogen of the hydroxy group of the alcohol is replaced with a metal.
- the metal is not particularly limited, and examples thereof include alkali metal, alkaline earth metal, transition metal (group 3 to 11 metal), aluminum, germanium, tin, and antimony. Among these, alkaline earth metals (calcium, barium, etc.) are preferable, and barium is more preferable.
- the alcohol is not particularly limited as long as it is a compound in which a hydrogen atom of a chain, branched or cyclic hydrocarbon is substituted with a hydroxy group.
- the number of carbon atoms of the alcohol is not particularly limited, but is preferably 1 to 30, and more preferably 1 to 20.
- the metal alcoholate is preferably barium alcoholate (barium alkoxide).
- barium alkoxide examples include barium dimethoxide, barium diethoxide, barium dipropoxide, barium dibutoxide, barium bis (2-ethylhexoxide) and the like.
- the ratio of the metal alcoholate to the organolithium compound used for the preparation of the specific initiator is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 5 molar equivalents, and more preferably 0.1 to 3 molar equivalents.
- 1 molar equivalent indicates an amount when 1 mol of metal alcoholate is added when 1 mol of an organic lithium compound is used. That is, the ratio of the metal alcoholate to the organolithium compound used for the preparation of the specific initiator is not particularly limited, but is preferably 1 to 500 mol%, more preferably 10 to 300 mol%.
- the aromatic divinyl is not particularly limited as long as it is an aromatic compound having two vinyl groups. Of these, divinylbenzene is preferable.
- the ratio of the aromatic divinyl to the organolithium compound used for the preparation of the specific initiator is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 5 molar equivalents, more preferably 0.3 to 3 molar equivalents. .
- 1 molar equivalent indicates the amount when 1 mol of aromatic divinyl is added when 1 mol of the organic lithium compound is used. That is, the ratio of the aromatic divinyl to the organolithium compound used for the preparation of the specific initiator is not particularly limited, but is preferably 10 to 500 mol%, more preferably 30 to 300 mol%.
- a method for preparing the specific initiator is not particularly limited, and examples thereof include a method of dissolving the above-described organolithium compound, alkylaluminum, metal alcoholate, and the like in a solvent.
- the type of the solvent is not particularly limited, and for example, an organic solvent can be used, but it is preferably other than alcohol.
- a monomer containing at least a diene monomer is used.
- the diene monomer include butadiene (for example, 1,3-butadiene), isoprene, chloroprene, and the like. Of these, 1,3-butadiene and isoprene are preferable.
- the proportion of the diene monomer in the monomer is not particularly limited, but is preferably 10 to 100 mol%.
- the monomer preferably further contains an aromatic vinyl.
- aromatic vinyl include styrene, ⁇ -methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2-ethylstyrene, 3-ethylstyrene, 4-ethylstyrene, and 2,4-diisopropyl.
- examples include styrene, 2,4-dimethylstyrene, 4-t-butylstyrene, 5-t-butyl-2-methylstyrene, vinylnaphthalene, dimethylaminomethylstyrene, and dimethylaminoethylstyrene.
- aromatic vinyls can be used alone or in combination of two or more.
- the ratio (content) of the aromatic vinyl in the monomer is not particularly limited, but is preferably 0 to 90 mol%, more preferably 10 to 50 mol%.
- the monomer may contain a monomer other than a diene monomer or an aromatic vinyl.
- Such monomers include ⁇ , ⁇ -unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; unsaturated carboxylic acids or acid anhydrides such as acrylic acid, methacrylic acid, and maleic anhydride; methyl methacrylate, acrylic acid Unsaturated carboxylic esters such as ethyl and butyl acrylate; non-conjugated dienes such as 1,5-hexadiene, 1,6-heptadiene, 1,7-octadiene, dicyclopentadiene, and 5-ethylidene-2-norbornene And so on.
- a monomer containing at least a diene monomer is polymerized using a specific initiator.
- the specific initiator and monomer are as described above.
- the method for polymerizing the monomer is not particularly limited, but there is a method in which the above-mentioned monomer is added to the organic solvent solution containing the above-mentioned specific initiator, and the mixture is stirred in a temperature range of 0 to 120 ° C. (preferably 30 to 100 ° C.). Can be mentioned.
- the ratio of the organolithium compound in the specific initiator with respect to the monomer is not particularly limited, but is preferably 0.001 to 100 mol%, more preferably 0.01 to 10 mol%, and more preferably 0.1 to 1 mol%. More preferably, it is mol%.
- a phenol compound, an amine compound or an alcohol may be added to a polymerization system (for example, an organic solvent solution containing the specific initiator described above).
- a phenol compound means a compound having a phenolic hydroxyl group or a metal salt thereof.
- An amine compound is intended to be a compound having an amino group (—NH 2 , —NHR, —NR 2 ).
- R represents a substituent. Specific examples and preferred embodiments of the substituent are the same as R in formula (P) described later. Two Rs in —NR 2 may be the same or different.
- the compound represented by a following formula (P) is mentioned, for example.
- X 1 represents a hydrogen atom or a metal atom.
- the metal atom include a sodium atom, a lithium atom, and a potassium atom.
- R represents a hydrogen atom or a substituent. A plurality of R may be the same or different.
- the substituent is not particularly limited as long as it is a monovalent substituent. For example, a halogen atom, hydroxy group, nitro group, carboxy group, alkoxy group, amino group, mercapto group, acyl group, imide group, phosphino group , A phosphinyl group, a silyl group, a hydrocarbon group optionally having a hetero atom, and the like.
- halogen atom a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom etc.
- hetero atom of the hydrocarbon group that may have a hetero atom include an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and a phosphorus atom.
- hydrocarbon group that may have a hetero atom include an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, or a group obtained by combining these.
- the aliphatic hydrocarbon group may be linear, branched or cyclic.
- aliphatic hydrocarbon group examples include a linear or branched alkyl group (particularly 1 to 30 carbon atoms), a linear or branched alkenyl group (particularly 2 to 30 carbon atoms), Examples thereof include a linear or branched alkynyl group (particularly 2 to 30 carbon atoms).
- aromatic hydrocarbon group examples include aromatic hydrocarbon groups having 6 to 18 carbon atoms such as a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, and a naphthyl group.
- X represents a hydrogen atom, —OX 1 group or a substituent.
- X 1 is as described above.
- the specific example of a substituent is the same as R in the formula (P) mentioned above.
- Examples of the compound represented by the formula (P) include 4-tert-butylpyrocatechol.
- the amount of the phenol compound to be added is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 90 mol%, more preferably 0.1 to 80 mol%, more preferably 1 to 20 mol% with respect to the organolithium compound. % Is more preferable.
- an electrophile selected from a halogenated titanium, a tin halide, a cyclic silazane, an alkoxysilane, an epoxide, an amine, a ketone, and a compound represented by the formula (N) described later is used to terminate the polymerization.
- an electrophile is a halogenated titanium, tin halide or a compound represented by the formula (N) described later, it is assumed that the terminal of the polymer of the present invention interacts with carbon black, and the electrophile is cyclic.
- the specific electrophile is preferably a cyclic silazane, an alkoxysilane, or a compound represented by the formula (N) described later, because it exhibits excellent wear resistance when used in a tire. More preferably.
- the titanium halide is not particularly limited, and examples thereof include TiCl 3 , TiBr 3 , Ti (OC 2 H 5 ) Cl 2 , Ti (OC 4 H 9 ) Cl 2 , TiCl 4 , Ti (OC 2 H 5 ) Cl 3 , Ti (OC 4 H 9) Cl 3 , and the like. Of these, TiCl 3 (trichlorotitanium) and TiCl 4 (tetrachlorotitanium) are preferable, and tetrachlorotitanium is more preferable.
- the tin halide is not particularly limited, and examples thereof include tin fluoride, tin chloride, tin bromide, tin iodide, and astatine tin.
- the cyclic silazane is not particularly limited as long as it is a cyclic silazane.
- silazane intends a compound having a structure in which a silicon atom and a nitrogen atom are directly bonded (compound having a Si—N bond).
- the cyclic silazane is preferably a compound represented by the following formula (S).
- R 1 to R 3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. Specific examples of the substituent are the same as R in the above-described formula (P).
- R 1 is an alkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms), an alkylsilyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms), or an aromatic hydrocarbon group (preferably having 6 to 18 carbon atoms).
- R 2 is preferably an alkoxy group (preferably having 1 to 10 carbon atoms).
- L represents a divalent organic group.
- divalent organic group examples include a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group (for example, an alkylene group, preferably 1 to 8 carbon atoms), a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group (for example, an arylene group).
- aliphatic hydrocarbon group for example, an alkylene group, preferably 1 to 8 carbon atoms
- aromatic hydrocarbon group for example, an arylene group
- L is preferably an alkylene group (preferably having 1 to 10 carbon atoms).
- Examples of the compound represented by the formula (S) include Nn-butyl-1,1-dimethoxy-2-azasilacyclopentane and N-phenyl-1,1-dimethoxy-2-azasilacyclopentane. N-trimethylsilyl-1,1-dimethoxy-2-azasilacyclopentane, N-trimethylsilyl-1,1-diethoxy-2-azasilacyclopentane, and the like. In addition, it is thought that the silicon atom of cyclic silazane shows electrophilicity.
- the alkoxysilane is not particularly limited as long as it is a compound having an alkoxysilyl group.
- the epoxide is not particularly limited as long as it is a compound having an oxacyclopropane (oxirane) structure.
- Specific examples of the epoxide include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, cyclohexene oxide, styrene oxide, 1-phenylpropylene oxide, methyl glycidyl ether, ethyl glycidyl ether, glycidyl isopropyl ether, butyl glycidyl ether, 1-methoxy-2- Methyl propylene oxide, allyl glycidyl ether, 2-ethyloxyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, p-tert-butylphenyl glycidyl ether, lauryl alcohol glycidyl ether, stearyl glycidyl ether, palmityl glycidyl ether,
- the amine is not particularly limited as long as it is a compound having an amino group (—NR 2 : R represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group. Two Rs may be the same or different).
- aziridine is preferable because the effect of the present invention is more excellent. Examples of aziridine include N-methylaziridine, N-ethylaziridine, N-isopropylaziridine, N-phenylaziridine, N- (4-methylphenyl) aziridine, N-methyl-2-methylaziridine and the like.
- the ketone is not particularly limited as long as it is a compound having a ketone group (—CO—).
- Specific examples of the ketone include acetone, benzophenone, and derivatives thereof.
- Derivatives of benzophenone include N, N, N ′, N′-tetramethyl-4,4′-diaminobenzophenone, N, N, N ′, N′-tetraethyl (4,4′-diamino) -benzophenone, N , N-dimethyl-1-aminobenzoquinone, N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,3-diaminobenzoquinone, N, N-dimethyl-1-aminoanthraquinone, N, N, N ′, N ′ -Tetramethyl-1,4-diaminoanthraquinone, 4,4'-diacetylbenzophenone and the like.
- R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms)
- R 2 represents an alkylene group (preferably having 2 to 10 carbon atoms).
- N N-methylpyrrolidone (in the above formula (N), R 1 is a methyl group and R 2 is a propylene group).
- the amount of the electrophile with respect to the initiator is not particularly limited, but the ratio of the electrophile to the organolithium compound (electrophile / organolithium compound) is 0.1 by mole because the effect of the present invention is more excellent. Is preferably ⁇ 10, more preferably 1 ⁇ 5.
- the ratio of the electrophile to the alkylaluminum (electrophile / alkyl Al) is preferably 0.1 to 10, and more preferably 1 to 5, in terms of molar ratio. preferable.
- the ratio of the electrophile to the metal alcoholate (electrophile / metal alcoholate) is preferably 0.1 to 20, and more preferably 1 to 10 in molar ratio. preferable.
- polymerization is stopped using a specific electrophile.
- the specific electrophile is as described above.
- the method for stopping the polymerization is not particularly limited, and examples thereof include a method of adding the above-mentioned specific electrophile to the polymerization solution. By stopping the polymerization using a specific electrophile, the specific electrophile is added to the terminal and modified.
- the polymer of the present invention polymerizes a monomer containing at least a diene monomer using a specific initiator, and then, titanium halide, tin halide, cyclic silazane, alkoxysilane, epoxide, amine, ketone, and the above-mentioned. It is manufactured by stopping polymerization using an electrophile (specific electrophile) selected from the compounds represented by formula (N).
- the polymer of the present invention is preferably terminal-modified BR or terminal-modified SBR.
- the content of the styrene unit in the polymer is preferably 0 to 90% by mass and more preferably 10 to 50% by mass because the effect of the present invention is more excellent. Among these, from the reason that the effect of the present invention is more excellent, it is preferably 18% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and further preferably 30% by mass or more.
- the molecular weight of the polymer of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1,000 to 10,000,000, more preferably 2,000 to 5,000,000 in terms of weight average molecular weight (Mw), More preferably, it is 3,000 to 2,000,000. Especially, it is preferable that it is 10,000 or more, and it is more preferable that it is 100,000 or more.
- Mn number average molecular weight
- Mw weight average molecular weight
- the cis bond content is not particularly limited, but is preferably 1 to 80% and more preferably 3 to 70% for the reason that the effect of the present invention is more excellent. Among these, from the reason that the effect of the present invention is more excellent, it is preferably 17 to 60%, more preferably 20 to 55%, and further preferably 25 to 50%.
- the cis bond content means a unit derived from a diene (butadiene, isoprene, etc.) in a diene polymer (cis-1,4-bond, trans-1,4-bond, 1,2-vinyl bond ( In the case of isoprene, the ratio (mol%) of the cis-1,4-bond in the 3,4-vinyl bond)).
- the trans bond content is not particularly limited, but is preferably 10 to 99%, more preferably 20 to 99%, and more preferably 25 to 97 for the reason that the effect of the present invention is more excellent.
- it is preferably 27 to 80%, more preferably 30 to 75%.
- it is preferably 30 to 70%, more preferably 30 to 60%.
- the trans bond content means a unit derived from a diene (butadiene, isoprene, etc.) in a diene polymer (cis-1,4-bond, trans-1,4-bond, 1,2-vinyl bond ( In the case of isoprene, it refers to the proportion (mol%) of the trans-1,4-bond in the 3,4-vinyl bond)).
- the vinyl group content is not particularly limited, but is preferably 20% or less, more preferably 10% or less, because the effect of the present invention is more excellent. Among these, from the reason that the effect of the present invention is more excellent, it is preferably 8% or less, more preferably 5% or less.
- the lower limit is not particularly limited and is 0%.
- the diene polymer of the present invention since a specific initiator is used for the polymerization of monomers, the diene polymer of the present invention has a low vinyl group content (for example, 20% or less).
- the vinyl group content is a unit derived from a diene (butadiene, isoprene, etc.) in a diene polymer (cis-1,4-bond, trans-1,4-bond, 1,2-vinyl bond ( In the case of isoprene, the proportion (mol%) of the 1,2-vinyl bond in the 3,4-vinyl bond)).
- the ratio of the cis bond content, the trans bond content, and the vinyl group content is also expressed as “cis / trans / vinyl”.
- the glass transition temperature (Tg) of the polymer of the present invention is not particularly limited, but is preferably ⁇ 50 ° C. or lower, more preferably ⁇ 60 ° C. or lower, for the reason that the effect of the present invention is more excellent, ⁇ 70 More preferably, the temperature is -80 ° C or lower, and particularly preferably -80 ° C or lower.
- the lower limit is not particularly limited, but is preferably ⁇ 100 ° C. or higher, and more preferably ⁇ 90 ° C. or higher.
- the glass transition temperature (Tg) is measured at a rate of temperature increase of 20 ° C./min using a differential scanning calorimeter (DSC) and calculated by the midpoint method.
- DSC differential scanning calorimeter
- a monomer containing at least a diene monomer is polymerized using an initiator (specific initiator) prepared from an organolithium compound, an alkylaluminum and a metal alcoholate, and then a titanium halide, a halogen Diene-based polymer by stopping polymerization using an electrophile (specific electrophile) selected from tin chloride, cyclic silazane, alkoxysilane, epoxide, amine, ketone and the compound represented by the above formula (N) It is a method of manufacturing.
- the specific initiator, monomer, monomer polymerization method, specific electrophile, and polymerization termination method are as described above.
- the polymer of the present invention can be widely used in rubber products such as tires, conveyor belts and hoses. Among them, it is useful for tires. In particular, it is useful for a tire manufactured from a rubber composition containing silica and / or carbon black.
- the tire produced from the rubber composition containing the polymer of the present invention and silica and / or carbon black has extremely high dispersibility of silica and / or carbon black and exhibits excellent low rolling resistance.
- the rubber composition may contain components other than the polymer of the present invention, silica and carbon black.
- Such components include silane coupling agents, zinc oxide (zinc white), stearic acid, adhesive resins, peptizers, anti-aging agents, waxes, processing aids, aroma oils, liquid polymers, terpene resins. And various additives generally used in rubber compositions such as thermosetting resins, vulcanizing agents (for example, sulfur), and vulcanization accelerators. Moreover, the said rubber composition may contain rubber components other than the polymer of this invention.
- Such rubber components include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR), butyl rubber (IIR), halogenated Examples include butyl rubber (Br-IIR, Cl-IIR), chloroprene rubber (CR), and the like.
- the tire of this invention is a tire manufactured using the polymer of this invention mentioned above. Especially, it is preferable that it is the tire manufactured using the rubber composition containing the polymer of this invention.
- FIG. 1 shows a schematic partial sectional view of a tire representing an example of an embodiment of the tire of the present invention, but the tire of the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG.
- reference numeral 1 represents a bead portion
- reference numeral 2 represents a sidewall portion
- reference numeral 3 represents a tire tread portion
- a carcass layer 4 in which fiber cords are embedded is mounted between the pair of left and right bead portions 1, and the end of the carcass layer 4 extends from the inside of the tire to the outside around the bead core 5 and the bead filler 6. Wrapped and rolled up.
- a belt layer 7 is disposed over the circumference of the tire on the outside of the carcass layer 4.
- the rim cushion 8 is arrange
- the tire of the present invention can be manufactured, for example, according to a conventionally known method. Moreover, as gas with which a tire is filled, inert gas, such as nitrogen, argon, helium other than the air which adjusted normal or oxygen partial pressure, can be used.
- inert gas such as nitrogen, argon, helium other than the air which adjusted normal or oxygen partial pressure
- the initiator solution was heated to 60 ° C., and 1,3-butadiene (manufactured by Aldrich: 15 wt% (hexane solution), 30.6 g, 84.9 mmol) and styrene (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 3.99 g, 38.3 mmol) And the mixture was stirred at 60 ° C. for 4 hours. After cooling to room temperature, methanol (Kanto Chemical Co., Ltd .: 5 mL) was added to terminate the polymerization. The resulting polymer solution was removed and concentrated under reduced pressure. The concentrated solution was poured into methanol (400 mL) to separate methanol-insoluble components.
- the initiator solution was heated to 60 ° C., and 1,3-butadiene (manufactured by Aldrich: 15 wt% (hexane solution), 31.9 g, 88.5 mmol) and styrene (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 3.98 g, 38.2 mmol) And the mixture was stirred at 60 ° C. for 4 hours. After cooling to room temperature, 2-n-butyl-1,1-dimethoxy-2-azasilacyclopentane (manufactured by Azmax: 1.10 g) was added to terminate the polymerization. The resulting polymer solution was removed and concentrated under reduced pressure.
- Example 2 TBR halogen-modified SBR> n-BuLi (Kanto Chemical Co., Ltd .: 1.55 mol / L (hexane solution), 3.3 mL, 5.12 mmol), barium bis (2-ethylhexoxide) (Ba (OCH 2 CH (C 2 H 5 ) CH) 2 CH 2 CH 2 CH 3 ) 2 ) (manufactured by STREM: 1 M (toluene / hexane solution) 1.5 mL), trioctyl aluminum (manufactured by Aldrich: 25 wt% (hexane solution), 9 mL) and cyclohexane (manufactured by Kanto Chemical: 7 mL) ) was used to prepare an initiator solution (corresponding to the specific initiator described above).
- barium bis (2-ethylhexoxide) Ba (OCH 2 CH (C 2 H 5 ) CH) 2 CH 2 CH 2 CH 3 ) 2
- the initiator solution was heated to 60 ° C., and 1,3-butadiene (manufactured by Aldrich: 15 wt% (hexane solution), 32.5 g, 90.1 mmol) and styrene (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 4.03 g, 38.2 mmol) And the mixture was stirred at 60 ° C. for 4 hours. After cooling to room temperature, tetrachlorotitanium (manufactured by Aldrich: 2.06 g) was added to terminate the polymerization. The resulting polymer solution was removed and concentrated under reduced pressure. The concentrated solution was poured into methanol (400 mL) to separate methanol-insoluble components.
- 1,3-butadiene manufactured by Aldrich: 15 wt% (hexane solution), 32.5 g, 90.1 mmol
- styrene manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 4.03 g, 38.2
- Example 3 Tin halide terminal-modified SBR> n-BuLi (Kanto Chemical Co., Inc .: 1.60 mol / L (hexane solution), 3.3 mL, 5.28 mmol), barium bis (2-ethylhexoxide) (Ba (OCH 2 CH (C 2 H 5 ) CH) 2 CH 2 CH 2 CH 3 ) 2 ) (manufactured by STREM: 1 M (toluene / hexane solution) 1.5 mL), trioctyl aluminum (manufactured by Aldrich: 25 wt% (hexane solution), 9 mL) and cyclohexane (manufactured by Kanto Chemical: 7 mL) ) was used to prepare an initiator solution (corresponding to the specific initiator described above).
- barium bis (2-ethylhexoxide) barium bis (2-ethylhexoxide) (Ba (OCH 2 CH (C 2 H 5
- the initiator solution was heated to 60 ° C., and 1,3-butadiene (manufactured by Aldrich: 15 wt% (hexane solution), 31.4 g, 87.1 mmol) and styrene (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 3.77 g, 36.2 mmol) And the mixture was stirred at 60 ° C. for 4 hours. After cooling to room temperature, tin chloride (SnCl 4 ) (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 2.21 g) was added to terminate the polymerization. The resulting polymer solution was removed and concentrated under reduced pressure.
- 1,3-butadiene manufactured by Aldrich: 15 wt% (hexane solution), 31.4 g, 87.1 mmol
- styrene manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 3.77 g, 36.2 mmol
- the initiator solution was heated to 60 ° C., 1,3-butadiene (manufactured by Aldrich: 15 wt% (hexane solution), 30.5 g, 84.6 mmol) was added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 4 hours. After cooling to room temperature, methanol (Kanto Chemical Co., Ltd .: 5 mL) was added to terminate the polymerization. The resulting polymer solution was removed and concentrated under reduced pressure. The concentrated solution was poured into methanol (400 mL) to separate methanol-insoluble components.
- BR butadiene homopolymer
- the initiator solution was heated to 60 ° C., 1,3-butadiene (manufactured by Aldrich: 15 wt% (hexane solution), 31.6 g, 87.6 mmol) was added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 4 hours. After cooling to room temperature, 2-n-butyl-1,1-dimethoxy-2-azasilacyclopentane (Azmax: 1.23 g) was added to terminate the polymerization. The resulting polymer solution was removed and concentrated under reduced pressure. The concentrated solution was poured into methanol (400 mL) to separate methanol-insoluble components.
- the initiator solution was heated to 60 ° C., and 1,3-butadiene (manufactured by Aldrich: 15 wt% (hexane solution), 31.9 g, 88.5 mmol) and styrene (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 3.98 g, 38.2 mmol) And 4-tert-butylpyrocatechol (0.0635 g, 0.382 mmol) were added and stirred at 60 ° C. for 4 hours. After cooling to room temperature, 2-n-butyl-1,1-dimethoxy-2-azasilacyclopentane (manufactured by Azmax: 1.10 g) was added to terminate the polymerization.
- 1,3-butadiene manufactured by Aldrich: 15 wt% (hexane solution), 31.9 g, 88.5 mmol
- styrene manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 3.98 g, 38.2 m
- barium bis (2-ethylhexoxide) Ba (OCH 2 CH (C 2 H 5 ) CH) 2 CH 2 CH 2 CH 3 ) 2
- STREM 1 M
- the initiator solution was heated to 60 ° C., and 1,3-butadiene (manufactured by Aldrich: 15 wt% (hexane solution), 33.0 g, 91.5 mmol) and styrene (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 4.10 g, 39.4 mmol) And 4-tert-butylpyrocatechol (0.0655 g, 0.394 mmol) were added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 4 hours. After cooling to room temperature, tetrachlorotitanium (manufactured by Aldrich: 2.12 g) was added to terminate the polymerization.
- 1,3-butadiene manufactured by Aldrich: 15 wt% (hexane solution), 33.0 g, 91.5 mmol
- styrene manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 4.10 g, 39.4 mmol
- Example 7 Tin halide terminal-modified SBR> n-BuLi (Kanto Chemical Co., Inc .: 1.60 mol / L (hexane solution), 3.3 mL, 5.28 mmol), barium bis (2-ethylhexoxide) (Ba (OCH 2 CH (C 2 H 5 ) CH) 2 CH 2 CH 2 CH 3 ) 2 ) (manufactured by STREM: 1 M (toluene / hexane solution) 1.5 mL), trioctyl aluminum (manufactured by Aldrich: 25 wt% (hexane solution), 9 mL) and cyclohexane (manufactured by Kanto Chemical: 7 mL) ) was used to prepare an initiator solution (corresponding to the specific initiator described above).
- barium bis (2-ethylhexoxide) barium bis (2-ethylhexoxide) (Ba (OCH 2 CH (C 2 H 5
- the initiator solution was heated to 60 ° C., and 1,3-butadiene (manufactured by Aldrich: 15 wt% (hexane solution), 31.8 g, 88.2 mmol) and styrene (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 3.79 g, 36.4 mmol) And 4-tert-butylpyrocatechol (0.0605 g, 0.364 mmol) were added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 4 hours. After cooling to room temperature, tin chloride (SnCl 4 ) (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 2.33 g) was added to terminate the polymerization.
- 1,3-butadiene manufactured by Aldrich: 15 wt% (hexane solution), 31.8 g, 88.2 mmol
- styrene manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 3.79 g, 36.4
- Example 12 TBR halogen-modified SBR> n-BuLi (Kanto Chemical Co., Ltd .: 1.60 mol / L (hexane solution), 18 mL, 28.8 mmol), barium bis (2-ethylhexoxide) (Ba (OCH 2 CH (C 2 H 5 ) CH 2 CH 2 CH 2 CH 3) 2) (STREM manufactured: 1M (toluene / hexane solution) 7.5 mL), trioctyl aluminum (Aldrich made: 25 wt% (in hexane), 45 mL) and cyclohexane (manufactured by Kanto Kagaku: 10 mL) of 60 mL of the initiator solution (corresponding to the above-mentioned specific initiator) prepared by using 1,3-butadiene (583 g, 10778 mmol), styrene (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc .:
- Example 13 Tin halide terminal-modified SBR> n-BuLi (Kanto Chemical Co., Ltd .: 1.60 mol / L (hexane solution), 18 mL, 28.8 mmol), barium bis (2-ethylhexoxide) (Ba (OCH 2 CH (C 2 H 5 ) CH 2 CH 2 CH 2 CH 3) 2) (STREM manufactured: 1M (toluene / hexane solution) 7.5 mL), trioctyl aluminum (Aldrich made: 25 wt% (in hexane), 45 mL) and cyclohexane (manufactured by Kanto Kagaku: 10 mL) of 60 mL of the initiator solution prepared by using (corresponding to the specific initiator described above), 1,3-butadiene (665 g, 12294 mmol), styrene (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 300 g,
- Example 14 SBR modified with alkoxysilane terminal> n-BuLi (Kanto Chemical Co., Ltd .: 1.60 mol / L (hexane solution), 18 mL, 28.8 mmol), barium bis (2-ethylhexoxide) (Ba (OCH 2 CH (C 2 H 5 ) CH 2 CH 2 CH 2 CH 3) 2) (STREM manufactured: 1M (toluene / hexane solution) 7.5 mL), trioctyl aluminum (Aldrich made: 25 wt% (in hexane), 45 mL) and cyclohexane (manufactured by Kanto Kagaku: 10 mL) of 60 mL of the initiator solution prepared by using (corresponding to the specific initiator described above), 1,3-butadiene (752 g, 13910 mmol), styrene (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 300 g
- Example 21 Cyclic silazane terminal-modified SBR> n-BuLi (manufactured by Kanto Kagaku: 1.60 mol / L (hexane solution), 18 mL, 28.8 mmol), divinylbenzene (manufactured by Wako Pure Chemicals: 1.99 g, 15.3 mmol), barium bis (2-ethylhexoxy) (Ba (OCH 2 CH (C 2 H 5 ) CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ) 2 ) (STRE: 1M (toluene / hexane solution) 7.5 mL), trioctylaluminum (Aldrich: 25 wt%) (Hexane solution), 45 mL) and 60 mL of an initiator solution (corresponding to the specific initiator described above) prepared using cyclohexane (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 10 mL), 1,3-butadiene (7
- Example 22 TBR halogen-modified SBR> n-BuLi (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 1.60 mol / L (hexane solution), 18 mL, 28.8 mmol), divinylbenzene (manufactured by Wako Pure Chemicals: 1.89 g, 14.5 mmol), barium bis (2-ethylhexoxy) (Ba (OCH 2 CH (C 2 H 5 ) CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ) 2 ) (STRE: 1M (toluene / hexane solution) 7.5 mL), trioctylaluminum (Aldrich: 25 wt%) (Hexane solution), 45 mL) and 60 mL of an initiator solution (corresponding to the specific initiator described above) prepared using cyclohexane (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 10 mL), 1,3-butadiene
- Example 23 Tin halide terminal-modified SBR> n-BuLi (manufactured by Kanto Kagaku: 1.60 mol / L (hexane solution), 18 mL, 28.8 mmol), divinylbenzene (manufactured by Wako Pure Chemical: 1.45 g, 11.1 mmol), barium bis (2-ethylhexoxy) (Ba (OCH 2 CH (C 2 H 5 ) CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ) 2 ) (STRE: 1M (toluene / hexane solution) 7.5 mL), trioctylaluminum (Aldrich: 25 wt%) (Hexane solution), 45 mL) and 60 mL of 1,3-butadiene (709 g, 13098 mmol) of the initiator solution (corresponding to the specific initiator described above) prepared using cyclohexane (Kanto Chemical Co., Ltd .: 10 m
- tin chloride (SnCl 4 ) (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc .: 5.68 g) was added to terminate the polymerization.
- the resulting polymer solution was removed and concentrated under reduced pressure.
- the concentrated solution was poured into methanol (5 L) to separate methanol insoluble components.
- N-methylpyrrolidone (2.16 g) was added to terminate the polymerization.
- the resulting polymer solution was removed and concentrated under reduced pressure.
- the concentrated solution was poured into methanol (5 L) to separate methanol insoluble components.
- a diene polymer (specific diene) produced by polymerizing a monomer containing at least a diene monomer using a specific initiator and then stopping the polymerization using a specific electrophile.
- Examples 1 to 7, 11 to 14, 21 to 23 and 31 which are diene polymers produced by stopping the polymerization without using a specific electrophile are Comparative Examples 1 and 2, Compared to 11, 21, and 31, it exhibited excellent low rolling resistance when used in tires.
- Table 1 shows the values of tan ⁇ (60 ° C.) for some examples and comparative examples. The value was expressed as an index with tan ⁇ (60 ° C.) of Example 11 being 92. It can be said that the smaller the index is, the smaller the tan ⁇ (60 ° C.) is, and the lower the rolling resistance when the tire is made.
- ⁇ Pain effect> A vulcanized rubber sheet was prepared as described above. The produced vulcanized rubber sheet was subjected to a strain shear modulus G ′ of 0.28% strain and a strain shear modulus G of 30.0% strain using a strain shear stress measuring machine (RPA2000, manufactured by ⁇ -Technology). The difference G′0.28 (MPa) ⁇ G′30.0 (MPa) was calculated as the Payne effect. Table 1 shows the values of the pane effect for some examples and comparative examples. The value was expressed as an index with the value of Example 11 as 52. The smaller the index, the smaller the Pain effect.
- ⁇ Modulus (M300)> A vulcanized rubber sheet was prepared as described above. The produced vulcanized rubber sheet was cut into a dumbbell shape (dumbbell shape No. 3) having a thickness of 2 mm to obtain a test piece. Tensile strength (300%) (stress at 300% elongation) in accordance with JIS K6251: 2010 [MPa] was measured.
- M300 The values of M300 are shown in Table 1 for some examples and comparative examples. The value was expressed as an index with M300 of Example 11 as 107. It can be said that the larger the index, the better the resilience and tensile properties.
- a vulcanized rubber sheet was prepared as described above. Then, the amount of wear of the vulcanized rubber sheet thus prepared was measured using a FPS (Field Performance Simulation) wear tester under conditions of a temperature of 20 ° C. and a slip rate of 10%.
- FPS Field Performance Simulation
- Examples 1 to 7 showed superior abrasion resistance as compared with Comparative Examples 1 and 2. Further, for some examples and comparative examples, the wear resistance index was calculated from the following equation with the wear amount of Example 11 being 132. The results are shown in Table 1. The larger the index, the smaller the wear amount and the better the wear resistance.
- Abrasion resistance index (Abrasion amount of Example 11 / Abrasion amount of sample) ⁇ 132 From the comparison between Comparative Example 11 and Example 11 and Example 14, Example 11 using cyclic silazane as an electrophile and Example 14 using alkoxysilane as an electrophile show excellent wear resistance. It was.
- Example 11 which used cyclic silazane as an electrophile showed more excellent abrasion resistance. Further, from the comparison between Comparative Example 21 and Example 21, Example 21 using cyclic silazane as an electrophile showed excellent wear resistance. Moreover, from the comparison between Comparative Example 31 and Example 31, Example 31 using the compound represented by the formula (N) described above as an electrophilic agent showed excellent wear resistance.
- the column of “initiator” represents the type of initiator used in each example and comparative example, and is as follows.
- Specific 1 Initiator prepared using organolithium compound, alkylaluminum and metal alcoholate
- Specific 2 Initiator prepared using organolithium compound, alkylaluminum, metal alcoholate and aromatic divinyl
- the column “electrophile” represents the electrophile used in each example and comparative example. Details of the electrophile are as follows. -Methanol: Methanol-Cyclic silazane 1: 2-n-butyl-1,1-dimethoxy-2-azasilacyclopentane (hereinafter referred to as structure) -Titanium halide: Tetrachlorotitanium-Tin halide: Tin chloride-Cyclic silazane 2: N-trimethylsilyl-1,1-dimethoxy-2-azasilacyclopentane (hereinafter referred to as structure) Alkoxysilane: N, N-bistrimethylsilyl-3-aminopropyltrimethoxysilane (hereinafter referred to as structure, where Me represents a methyl group)
- NMP N-methylpyrrolidone (compound represented by the above formula (N))
- the column “electrophile / alkyl Al” represents the ratio of the electrophile to the aluminum (electrophile / alkyl Al) (molar ratio) in each example and comparative example.
- the column “electrophile / metal alcoholate” represents the ratio of electrophile to metal alcoholate (electrophile / metal alcoholate) (molar ratio) in each Example and Comparative Example.
- Zinc flower Zinc flower No. 3 (manufactured by Shodo Chemical Co., Ltd.)
- Sulfur Oil-treated sulfur (manufactured by Karuizawa Refinery)
- Vulcanization accelerator CZ Noxeller CZ-G (Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.)
- Vulcanization accelerator DPG Soxinol DG: (Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
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Abstract
Description
ここで、BRやSBRは主に乳化重合または溶液重合により製造される。例えば、特許文献1には、溶液重合で共役ジエン系重合体を製造する方法として、(a)ジアルコキシバリウム化合物、(b)有機アルミニウム化合物、(c)有機リチウム化合物、および(d)一般式(I)で表されるアミン化合物、または一般式(II)で表されるジアミン化合物、を含む触媒組成物を用い、共役ジエンまたは共役ジエンと芳香族ビニル化合物とからなる単量体を不活性有機溶媒中で重合することを特徴とする共役ジエン系重合体の製造方法、が開示されている。
このようななか、本発明者らが特許文献1に記載の共役ジエン系重合体(ジエン系ポリマー)にシリカやカーボンブラックを配合してゴム組成物を調製し、タイヤを製造したところ、その転がり抵抗は昨今要求されるレベルを必ずしも満たすものではないことが明らかになった。
すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
その後、ハロゲン化チタン、ハロゲン化錫、環状シラザン、アルコキシシラン、エポキシド、アミン、ケトンおよび後述する式(N)で表される化合物から選ばれる求電子剤を用いて重合を停止することで製造される、ジエン系ポリマー。
(2) 上記モノマーを重合する際に、重合系にフェノール化合物を添加する、上記(1)に記載のジエン系ポリマー。
(3) ビニル基含有率が、20%以下である、上記(1)または(2)に記載のジエン系ポリマー。
(4) 重量平均分子量が、1,000~10,000,000である、上記(1)~(3)のいずれかに記載のジエン系ポリマー。
(5) 上記ジエン系モノマーが、1,3-ブタジエンまたはイソプレンである、上記(1)~(4)のいずれかに記載のジエン系ポリマー。
(6) 上記モノマーがさらに芳香族ビニルを含む、上記(1)~(5)のいずれかに記載のジエン系ポリマー。
(7) 上記芳香族ビニルが、スチレンまたはα-メチルスチレンである、上記(6)に記載のジエン系ポリマー。
(8) 上記モノマー中の上記芳香族ビニルの含有率が少なくとも20モル%であり、
ガラス転移温度(Tg)が、-50℃以下である、上記(6)または(7)に記載のジエン系ポリマー。
(9) 上記開始剤が、有機リチウム化合物、アルキルアルミニウム、金属アルコラートおよび芳香族ジビニルを用いて調製されたものである、上記(1)~(8)のいずれかに記載のジエン系ポリマー。
(10) 有機リチウム化合物、アルキルアルミニウムおよび金属アルコラートから調製される開始剤を用いて少なくともジエン系モノマーを含むモノマーを重合し、
その後、ハロゲン化チタン、ハロゲン化錫、環状シラザン、アルコキシシラン、エポキシド、アミン、ケトンおよび後述する式(N)で表される化合物から選ばれる求電子剤を用いて重合を停止することでジエン系ポリマーを製造する、ジエン系ポリマーの製造方法。
(11) 上記(1)~(9)のいずれかに記載のジエン系ポリマーを含有するゴム組成物。
なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本発明のジエン系ポリマー(以下、本発明のポリマーとも言う)は、有機リチウム化合物、アルキルアルミニウムおよび金属アルコラートから調製される開始剤を用いて少なくともジエン系モノマーを含むモノマーを重合し、その後、ハロゲン化チタン、ハロゲン化錫、環状シラザン、アルコキシシラン、エポキシド、アミン、ケトンおよび後述する式(N)で表される化合物から選ばれる求電子剤を用いて重合を停止することで製造される。
本発明のポリマーはこのような構成をとるため、所望の効果が得られるものと考えられる。その理由は明らかではないが、特定の求電子剤を用いて重合することで形成される末端がシリカやカーボンブラックと相互作用することで、シリカおよびカーボンブラックの分散性が向上するとともに、ポリマーの末端の運動性が抑制されるためと考えられる。
なお、本発明のポリマーは求電子剤に由来する末端構造を有すると考えられるが、その具体的な末端構造を特定することは不可能であるかおよそ実際的でない。また、本発明のポリマーは、後述のとおり、特定の開始剤を用いることでビニル基含有率が小さくなることが分かっているが、ビニル基含有率以外のミクロ構造も変化するものと考えられ、また、特定の開始剤を用いることでミクロ構造以外のポリマー構造(例えば、モノマーの配列、モノマーの連結度)も変化していることが考えられる。そして、特定の開始剤を用いることによるこのようなポリマーの主鎖構造の変化と、上述した末端構造との組み合わせにより、所望の効果が得られているものと考えられる。そのため、本発明のポリマーは、その主鎖構造を含め特定することは不可能であるかおよそ実際的でない。
上述のとおり、本発明では、モノマーの重合に、有機リチウム化合物、アルキルアルミニウムおよび金属アルコラートから調製される開始剤(以下、「特定開始剤」とも言う)が使用される。すなわち、本発明では、モノマーの重合に、有機リチウム化合物、アルキルアルミニウムおよび金属アルコラートを用いて調製された開始剤(特定開始剤)が使用される。
有機リチウム化合物としては、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-ジリチオペンタン、1,6-ジリチオヘキサン、1,10-ジリチオデカン、1,1-ジリチオジフェニレン、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性有機リチウム化合物が挙げられる。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。
アルキルアルミニウムは、アルミニウム原子(Al)にアルキル基(鎖状、分岐状、環状)が結合した化合物であれば特に制限されない。アルキル基の炭素数は特に制限されないが、1~20であることが好ましく、1~10であることがより好ましい。アルキルアルミニウムの具体例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ペンチルジエチルアルミニウム、2-メチルペンチル-ジエチルアルミニウム、ジシクロヘキシルエチルアルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリ(2-エチルヘキシル)アルミニウム、トリシクロヘキシルアルミニウム、トリシクロペンチルアルミニウム、トリ(2,2,4-トリメチルペンチル)アルミニウム、トリドデシルアルミニウム、トリ(2-メチルペンチル)アルミニウム、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジプロピルアルミニウムハイドライド、プロピルアルミニウムジハイドライド、イソブチルアルミニウムジハイドライドなどが挙げられ、なかでも、トリオクチルアルミニウムが好ましい。
金属アルコラート(金属アルコキシド)は、アルコールのヒドロキシ基の水素を金属で置換した化合物であれば特に制限されない。
上記金属としては特に制限されないが、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属(3~11族の金属)、アルミニウム、ゲルマニウム、スズ、アンチモンなどが挙げられる。なかでも、アルカリ土類金属(カルシウム、バリウムなど)が好ましく、バリウムであることがより好ましい。
上記アルコールは、鎖状、分岐状または環状の炭化水素の水素原子をヒドロキシ基で置換した化合物であれば特に制限されない。アルコールの炭素数は特に制限されないが、1~30であることが好ましく、1~20であることがより好ましい。
芳香族ジビニルは、ビニル基を2つ有する芳香族化合物であれば特に制限されない。なかでも、ジビニルベンゼンが好ましい。
特定開始剤の調製方法は特に制限されないが、上述した有機リチウム化合物、アルキルアルミニウムおよび金属アルコラート等を、溶媒に溶解させる方法などが挙げられる。
溶媒の種類は特に制限されず、例えば、有機溶剤などを使用することができるが、アルコール以外であることが好ましい。
上述のとおり、本発明では、少なくともジエン系モノマーを含むモノマーが使用される。
ジエン系モノマーとしては、例えば、ブタジエン(例えば、1,3-ブタジエン)、イソプレン、クロロプレンなどが挙げられる。なかでも、1,3-ブタジエン、イソプレンであるのが好ましい。
モノマー中のジエン系モノマーの割合は特に制限されないが、10~100モル%であることが好ましい。
芳香族ビニルとしては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、2-メチルスチレン、3-メチルスチレン、4-メチルスチレン、2-エチルスチレン、3-エチルスチレン、4-エチルスチレン、2,4-ジイソプロピルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、4-t-ブチルスチレン、5-t-ブチル-2-メチルスチレン、ビニルナフタレン、ジメチルアミノメチルスチレン、およびジメチルアミノエチルスチレンなどを挙げることができる。これらの中でも、スチレン、α-メチルスチレン、および4-メチルスチレンが好ましく、スチレンがより好ましい。これらの芳香族ビニルは、それぞれ単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
モノマー中の芳香族ビニルの割合(含有率)は特に制限されないが、0~90モル%であることが好ましく、10~50モル%であることがより好ましい。
上述のとおり、本発明では、特定開始剤を用いて少なくともジエン系モノマーを含むモノマーを重合する。特定開始剤およびモノマーについては上述のとおりである。
ここで、フェノール化合物とは、フェノール性水酸基またはその金属塩を有する化合物を意図する。また、アミン化合物とはアミノ基(-NH2、-NHR、-NR2)を有する化合物を意図する。ここで、Rは置換基を表す。置換基の具体例および好適な態様は、後述する式(P)中のRと同じである。-NR2の2つのRは同一であっても、異なっていてもよい。
フェノール化合物としては、例えば、下記式(P)で表される化合物が挙げられる。
上記式(P)中、Rは、水素原子または置換基を表す。複数あるRはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
上記置換基としては、1価の置換基であれば特に制限されないが、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、ニトロ基、カルボキシ基、アルコキシ基、アミノ基、メルカプト基、アシル基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、シリル基、ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基などが挙げられる。
上記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
上記ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基のヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子などが挙げられる。
上記ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、またはこれらを組み合わせた基などが挙げられる。
上記脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。上記脂肪族炭化水素基の具体例としては、直鎖状または分岐状のアルキル基(特に、炭素数1~30)、直鎖状または分岐状のアルケニル基(特に、炭素数2~30)、直鎖状または分岐状のアルキニル基(特に、炭素数2~30)などが挙げられる。
上記芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基などの炭素数6~18の芳香族炭化水素基などが挙げられる。
上記式(P)中、Xは、水素原子、-OX1基または置換基を表す。X1については上述のとおりである。また、置換基の具体例は、上述した式(P)中のRと同じである。
上記式(P)で表される化合物としては、例えば、4-tert-butylpyrocatecholなどが挙げられる。
上述のとおり、本発明では、重合の停止に、ハロゲン化チタン、ハロゲン化錫、環状シラザン、アルコキシシラン、エポキシド、アミン、ケトンおよび後述する式(N)で表される化合物から選ばれる求電子剤(以下、「特定求電子剤」とも言う)が用いられる。なお、求電子剤がハロゲン化チタン、ハロゲン化錫または後述する式(N)で表される化合物である場合、本発明のポリマーの末端はカーボンブラックと相互作用すると推測され、求電子剤が環状シラザン、アルコキシシランまたはアミンである場合、本発明のポリマーの末端はシリカと相互作用すると推測され、求電子剤がエポキシドまたはケトンである場合、本発明のポリマーの末端はシリカまたはカーボンブラックと相互作用すると推測される。
タイヤに用いたときに優れた耐摩耗性を示す理由から、特定求電子剤は、環状シラザン、アルコキシシラン、又は、後述する式(N)で表される化合物であることが好ましく、環状シラザンであることがより好ましい。
ハロゲン化チタンは特に制限されないが、例えば、TiCl3、TiBr3、Ti(OC2H5)Cl2、Ti(OC4H9)Cl2、TiCl4、Ti(OC2H5)Cl3、Ti(OC4H9)Cl3等が挙げられる。なかでも、TiCl3(トリクロロチタン)、TiCl4(テトラクロロチタン)が好ましく、テトラクロロチタンがより好ましい。
ハロゲン化錫は特に制限されないが、例えば、フッ化錫、塩化錫、臭化錫、ヨウ化錫、アスタチン化錫などが挙げられる。
環状シラザンは環状のシラザンであれば特に制限されない。
ここで、シラザンとは、ケイ素原子と窒素原子とが直接結合した構造を有する化合物(Si-N結合を有する化合物)を意図する。
環状シラザンは、下記式(S)で表される化合物であることが好ましい。
R1は、アルキル基(好ましくは、炭素数1~10)、アルキルシリル基(好ましくは、炭素数1~10)、芳香族炭化水素基(好ましくは、炭素数6~18)であることが好ましい。
R2は、アルコキシ基(好ましくは、炭素数1~10)であることが好ましい。
上記式(S)中、Lは、2価の有機基を表す。
2価の有機基としては、例えば、置換若しくは無置換の脂肪族炭化水素基(例えば、アルキレン基。好ましくは炭素数1~8)、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基(例えば、アリーレン基。好ましくは炭素数6~12)、-O-、-S-、-SO2-、-N(R)-(R:アルキル基)、-CO-、-NH-、-COO-、-CONH-、またはこれらを組み合わせた基(例えば、アルキレンオキシ基(-CmH2mO-:mは正の整数)、アルキレンオキシカルボニル基、アルキレンカルボニルオキシ基など)などが挙げられる。
Lは、アルキレン基(好ましくは、炭素数1~10)であることが好ましい。
なお、環状シラザンのケイ素原子が求電子性を示すと考えられる。
アルコキシシランは、アルコキシシリル基を有する化合物であれば特に制限されないが、例えば、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、N,N-ビストリメチルシリル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N-ビストリメチルシリル-3-アミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。
アルコキシシリル基中のアルコキシ基の数は特に制限されないが、2個以上であることが好ましい。
なお、アルコキシシランのケイ素原子が求電子性を示すものと考えられる。
エポキシドは、オキサシクロプロパン(オキシラン)構造を有する化合物であれば特に制限されない。
エポキシドの具体例としては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、スチレンオキシド、1-フェニルプロピレンオキシド、メチルグリシジルエーテル、エチルグルシジルエーテル、グリシジルイソプロピルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、1-メトキシ-2-メチルプロピレンオキシド、アリルグリシジルエーテル、2-エチルオキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、p-tert-ブチルフェニルグリシジルエーテル、ラウリルアルコールグリシジルエーテル、ステアリルグリシジルエーテル、パルミチルグリシジルエーテル、ミリスチルグリシジルエーテル、ラウリルグリシジルエーテル、カプリルグリシジルエーテルおよびカプロイルグリシジルエーテルなどが挙げられる。
アミンは、アミノ基(-NR2:Rは水素原子又は炭化水素基を表す。2つのRは同一であっても異なっていてもよい。)を有する化合物であれば特に制限されない。なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、アジリジンであることが好ましい。アジリジンとしては、例えば、N-メチルアジリジン、N-エチルアジリジン、N-イソプロピルアジリジン、N-フェニルアジリジン、N-(4-メチルフェニル)アジリジン、N-メチル-2-メチルアジリジンなどが挙げられる。
ケトンは、ケトン基(-CO-)を有する化合物であれば特に制限されない。
ケトンの具体的としては、アセトン、ベンゾフェノン、および、これらの誘導体などが挙げられる。
ベンゾフェノンの誘導体としては、N,N,N’,N’-テトラメチル-4,4’-ジアミノベンゾフェノン、N,N,N’,N’-テトラエチル(4,4’-ジアミノ)-ベンゾフェノン、N,N-ジメチル-1-アミノベンゾキノン、N,N,N’,N’-テトラメチル-1,3-ジアミノベンゾキノン、N,N-ジメチル-1-アミノアントラキノン、N,N,N’,N’-テトラメチル-1,4-ジアミノアントラキノン、4,4’-ジアセチルベンゾフェノンなどが挙げられる。
以下、下記式(N)で表される化合物について説明する。
本発明の効果がより優れる理由から、アルキルアルミニウムに対する求電子剤の割合(求電子剤/アルキルAl)はモル比で、0.1~10であることが好ましく、1~5であることがより好ましい。
本発明の効果がより優れる理由から、金属アルコラートに対する求電子剤の割合(求電子剤/金属アルコラート)はモル比で、0.1~20であることが好ましく、1~10であることがより好ましい。
上述のとおり、本発明では、特定求電子剤を用いて重合を停止する。特定求電子剤については上述のとおりである。
重合の停止方法は特に制限されないが、重合溶液に上述した特定求電子剤を添加する方法などが挙げられる。
特定求電子剤を用いて重合を停止することにより、特定求電子剤が末端に付加し、変性される。
上述のとおり、本発明のポリマーは、特定開始剤を用いて少なくともジエン系モノマーを含むモノマーを重合し、その後、ハロゲン化チタン、ハロゲン化錫、環状シラザン、アルコキシシラン、エポキシド、アミン、ケトンおよび上述した式(N)で表される化合物から選ばれる求電子剤(特定求電子剤)を用いて重合を停止することで製造される。
本発明のポリマーは、末端変性BRまたは末端変性SBRであることが好ましい。
ポリマー中のスチレン単位の含有量は、本発明の効果がより優れる理由から、0~90質量%であることが好ましく、10~50質量%であることがより好ましい。なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、18質量%以上であることが好ましく、20質量%以上であることがより好ましく、30質量%以上であることがさらに好ましい。
本発明のポリマーの分子量は特に制限されないが、重量平均分子量(Mw)で1,000~10,000,000であることが好ましく、2,000~5,000,000であることがより好ましく、3,000~2,000,000であることがさらに好ましい。なかでも、10,000以上であることが好ましく、100,000以上であることがより好ましい。なお、本明細書において、数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)は、以下の条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定により得られる標準ポリスチレン換算値とする。
・溶媒:テトラヒドロフラン
・検出器:RI検出器
本発明のポリマーにおいて、シス結合含有率は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、1~80%であることが好ましく、3~70%であることがより好ましい。なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、17~60%であることが好ましく、20~55%であることがより好ましく、25~50%であることがさらに好ましい。
ここで、シス結合含有率とは、ジエン系ポリマー中のジエン(ブタジエン、イソプレンなど)に由来する単位(シス-1,4-結合、トランス-1,4-結合、1,2-ビニル結合(イソプレンの場合は、3,4-ビニル結合))のうち、シス-1,4-結合が占める割合(モル%)をいう。
ここで、トランス結合含有率とは、ジエン系ポリマー中のジエン(ブタジエン、イソプレンなど)に由来する単位(シス-1,4-結合、トランス-1,4-結合、1,2-ビニル結合(イソプレンの場合は、3,4-ビニル結合))のうち、トランス-1,4-結合が占める割合(モル%)をいう。
上述のとおり、本発明ではモノマーの重合に特定開始剤が使用されるため、本発明のジエン系ポリマーはビニル基含有率が小さくなる(例えば、20%以下)。
ここで、ビニル基含有率とは、ジエン系ポリマー中のジエン(ブタジエン、イソプレンなど)に由来する単位(シス-1,4-結合、トランス-1,4-結合、1,2-ビニル結合(イソプレンの場合は、3,4-ビニル結合))のうち、1,2-ビニル結合が占める割合(モル%)をいう。
本発明のポリマーのガラス転移温度(Tg)は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、-50℃以下であることが好ましく、-60℃以下であることがより好ましく、-70℃以下であることがさらに好ましく、-80℃以下であることが特に好ましい。下限は特に制限されないが、-100℃以上であることが好ましく、-90℃以上であることがより好ましい。
なお、本明細書において、ガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量計(DSC)を用いて20℃/分の昇温速度で測定し、中点法にて算出したものとする。
本発明のポリマーの製造方法は、有機リチウム化合物、アルキルアルミニウムおよび金属アルコラートから調製される開始剤(特定開始剤)を用いて少なくともジエン系モノマーを含むモノマーを重合し、その後、ハロゲン化チタン、ハロゲン化錫、環状シラザン、アルコキシシラン、エポキシド、アミン、ケトンおよび上述した式(N)で表される化合物から選ばれる求電子剤(特定求電子剤)を用いて重合を停止することでジエン系ポリマーを製造する方法である。
特定開始剤、モノマー、モノマーの重合方法、特定求電子剤、重合の停止方法については上述のとおりである。
本発明のポリマーは、タイヤ、コンベヤベルト、ホースなどのゴム製品に広く使用することができる。なかでも、タイヤに有用である。特に、シリカおよび/またはカーボンブラックを含有するゴム組成物から製造されるタイヤに有用である。
本発明のポリマーおよびシリカおよび/またはカーボンブラックを含有するゴム組成物から製造されるタイヤは、シリカおよび/またはカーボンブラックの分散性が極めて高く、優れた低転がり抵抗性を示す。
上記ゴム組成物は本発明のポリマー、シリカおよびカーボンブラック以外の成分を含有していてもよい。そのような成分としては、シランカップリング剤、酸化亜鉛(亜鉛華)、ステアリン酸、接着用樹脂、素練り促進剤、老化防止剤、ワックス、加工助剤、アロマオイル、液状ポリマー、テルペン系樹脂、熱硬化性樹脂、加硫剤(例えば、硫黄)、加硫促進剤などのゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤が挙げられる。
また、上記ゴム組成物は本発明のポリマー以外のゴム成分を含有していてもよい。そのようなゴム成分としては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル-ブタジエン共重合ゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(Br-IIR、Cl-IIR)、クロロプレンゴム(CR)などが挙げられる。
本発明のタイヤは、上述した本発明のポリマーを用いて製造したタイヤである。なかでも、本発明のポリマーを含有するゴム組成物を用いて製造したタイヤであることが好ましい。
図1に、本発明のタイヤの実施態様の一例を表すタイヤの部分断面概略図を示すが、本発明のタイヤは図1に示す態様に限定されるものではない。
また、左右一対のビード部1間においては、繊維コードが埋設されたカーカス層4が装架されており、このカーカス層4の端部はビードコア5およびビードフィラー6の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。
また、タイヤトレッド部3においては、カーカス層4の外側に、ベルト層7がタイヤ1周に亘って配置されている。
また、ビード部1においては、リムに接する部分にリムクッション8が配置されている。
n-BuLi(関東化学製:1.55mol/L(ヘキサン溶液),3.3mL,5.12mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3)2)(STREM製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)1.5mL)、トリオクチルアルミニウム(Aldrich製:25wt%(ヘキサン溶液),9mL)及びシクロヘキサン(関東化学製:7mL)を用いて開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)を調製した。その開始剤溶液を60℃に加熱し、1,3-ブタジエン(Aldrich製:15wt%(ヘキサン溶液),30.6g,84.9mmol)とスチレン(関東化学製:3.99g,38.3mmol)の混合物を加えて60℃で4時間攪拌した。室温に冷却後、メタノール(関東化学製:5mL)を投入し、重合を停止した。得られたポリマー溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール(400mL)に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、ブタジエン-スチレン共重合体(SBR)(5.49g,Mn=6510,Mw=7590、PDI(多分散度:Mw/Mn)=1.2)を64%の収率で得た。なお、IR分析によって、シス/トランス/ビニル=11/83/6と見積もられた。
ここで、(br)はピークがブロードであることを意味する。
n-BuLi(関東化学製:1.55mol/L(ヘキサン溶液),3.3mL,5.12mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3)2)(STREM製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)1.5mL)、トリオクチルアルミニウム(Aldrich製:25wt%(ヘキサン溶液),9mL)及びシクロヘキサン(関東化学製:7mL)を用いて開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)を調製した。その開始剤溶液を60℃に加熱し、1,3-ブタジエン(Aldrich製:15wt%(ヘキサン溶液),31.9g,88.5mmol)とスチレン(関東化学製:3.98g,38.2mmol)の混合物を加えて60℃で4時間攪拌した。室温に冷却後、2-n-ブチル-1,1-ジメトキシ-2-アザシラシクロペンタン(アズマックス製:1.10g)を投入し、重合を停止した。得られたポリマー溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール(400mL)に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、ブタジエン-スチレン共重合体(環状シラザン末端変性SBR)(6.31g,Mn=6840,Mw=8820,PDI=1.3)を72%の収率で得た。なお、IR分析によって、シス/トランス/ビニル=11/85/4と見積もられた。
n-BuLi(関東化学製:1.55mol/L(ヘキサン溶液),3.3mL,5.12mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3)2)(STREM製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)1.5mL)、トリオクチルアルミニウム(Aldrich製:25wt%(ヘキサン溶液),9mL)及びシクロヘキサン(関東化学製:7mL)を用いて開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)を調製した。その開始剤溶液を60℃に加熱し、1,3-ブタジエン(Aldrich製:15wt%(ヘキサン溶液),32.5g,90.1mmol)とスチレン(関東化学製:4.03g,38.2mmol)の混合物を加えて60℃で4時間攪拌した。室温に冷却後、テトラクロロチタン(Aldrich製:2.06g)を投入し、重合を停止した。得られたポリマー溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール(400mL)に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、ブタジエン-スチレン共重合体(ハロゲン化チタン末端変性SBR)(5.97g,Mn=8040,Mw=11100,PDI=1.4)を67%の収率で得た。なお、IR分析によって、シス/トランス/ビニル=15/78/7と見積もられた。
n-BuLi(関東化学製:1.60mol/L(ヘキサン溶液),3.3mL,5.28mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3)2)(STREM製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)1.5mL)、トリオクチルアルミニウム(Aldrich製:25wt%(ヘキサン溶液),9mL)及びシクロヘキサン(関東化学製:7mL)を用いて開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)を調製した。その開始剤溶液を60℃に加熱し、1,3-ブタジエン(Aldrich製:15wt%(ヘキサン溶液),31.4g,87.1mmol)とスチレン(関東化学製:3.77g,36.2mmol)の混合物を加えて60℃で4時間攪拌した。室温に冷却後、塩化錫(SnCl4)(関東化学製:2.21g)を投入し、重合を停止した。得られたポリマー溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール(400mL)に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、ブタジエン-スチレン共重合体(ハロゲン化錫末端変性SBR)(6.19g,Mn=9200,Mw=13500,PDI=1.5)を73%の収率で得た。なお、IR分析によって、シス/トランス/ビニル=11/82/7と見積もられた。
n-BuLi(関東化学製:1.55mol/L(ヘキサン溶液),3.3mL,5.12mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3)2)(STREM製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)1.5mL)、トリオクチルアルミニウム(Aldrich製:25wt%(ヘキサン溶液),9mL)及びシクロヘキサン(関東化学製:7mL)を用いて開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)を調製した。その開始剤溶液を60℃に加熱し、1,3-ブタジエン(Aldrich製:15wt%(ヘキサン溶液),30.5g,84.6mmol)加えて60℃で4時間攪拌した。室温に冷却後、メタノール(関東化学製:5mL)を投入し、重合を停止した。得られたポリマー溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール(400mL)に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、ブタジエン単独重合体(BR)(3.25g,Mn=5060,Mw=6070,PDI=1.2)を71%の収率で得た。なお、IR分析によって、シス/トランス/ビニル=8/86/6と見積もられた。
n-BuLi(関東化学製:1.60mol/L(ヘキサン溶液),3.3mL,5.28mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3)2)(STREM製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)1.5mL)、トリオクチルアルミニウム(Aldrich製:25wt%(ヘキサン溶液),9mL)及びシクロヘキサン(関東化学製:7mL)を用いて開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)を調製した。その開始剤溶液を60℃に加熱し、1,3-ブタジエン(Aldrich製:15wt%(ヘキサン溶液),31.6g,87.6mmol)を加えて60℃で4時間攪拌した。室温に冷却後、2-n-ブチル-1,1-ジメトキシ-2-アザシラシクロペンタン(アズマックス製:1.23g)を投入し、重合を停止した。得られたポリマー溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール(400mL)に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、ブタジエン単独重合体(環状シラザン末端変性BR)(6:3.65g,Mn=6010,Mw=7820,PDI=1.3)を77%の収率で得た。なお、IR分析によって、シス/トランス/ビニル=5/87/8と見積もられた。
n-BuLi(関東化学製:1.55mol/L(ヘキサン溶液),3.3mL,5.12mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3)2)(STREM製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)1.5mL)、トリオクチルアルミニウム(Aldrich製:25wt%(ヘキサン溶液),9mL)及びシクロヘキサン(関東化学製:7mL)を用いて開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)を調製した。その開始剤溶液を60℃に加熱し、1,3-ブタジエン(Aldrich製:15wt%(ヘキサン溶液),31.9g,88.5mmol)とスチレン(関東化学製:3.98g,38.2mmol)と4-tert-butylpyrocatechol(0.0635g,0.382mmol)の混合物を加えて60℃で4時間攪拌した。室温に冷却後、2-n-ブチル-1,1-ジメトキシ-2-アザシラシクロペンタン(アズマックス製:1.10g)を投入し、重合を停止した。得られたポリマー溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール(400mL)に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、ブタジエン-スチレン共重合体(環状シラザン末端変性SBR)(6.31g,Mn=13400,Mw=19700,PDI=1.5)を72%の収率で得た。なお、IR分析によって、シス/トランス/ビニル=33/61/6と見積もられた。
n-BuLi(関東化学製:1.60mol/L(ヘキサン溶液),3.3mL,5.28mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3)2)(STREM製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)1.5mL)、トリオクチルアルミニウム(Aldrich製:25wt%(ヘキサン溶液),9mL)及びシクロヘキサン(関東化学製:7mL)を用いて開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)を調製した。その開始剤溶液を60℃に加熱し、1,3-ブタジエン(Aldrich製:15wt%(ヘキサン溶液),33.0g,91.5mmol)とスチレン(関東化学製:4.10g,39.4mmol)と4-tert-butylpyrocatechol(0.0655g、0.394mmol)の混合物を加えて60℃で4時間攪拌した。室温に冷却後、テトラクロロチタン(Aldrich製:2.12g)を投入し、重合を停止した。得られたポリマー溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール(400mL)に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、ブタジエン-スチレン共重合体(ハロゲン化チタン末端変性SBR)(6.34g,Mn=13500,Mw=21200,PDI=1.6)を70%の収率で得た。なお、IR分析によって、シス/トランス/ビニル=37/55/8と見積もられた。
n-BuLi(関東化学製:1.60mol/L(ヘキサン溶液),3.3mL,5.28mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3)2)(STREM製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)1.5mL)、トリオクチルアルミニウム(Aldrich製:25wt%(ヘキサン溶液),9mL)及びシクロヘキサン(関東化学製:7mL)を用いて開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)を調製した。その開始剤溶液を60℃に加熱し、1,3-ブタジエン(Aldrich製:15wt%(ヘキサン溶液),31.8g,88.2mmol)とスチレン(関東化学製:3.79g,36.4mmol)と4-tert-butylpyrocatechol(0.0605g、0.364mmol)の混合物を加えて60℃で4時間攪拌した。室温に冷却後、塩化錫(SnCl4)(関東化学製:2.33g)を投入し、重合を停止した。得られたポリマー溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール(400mL)に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、ブタジエン-スチレン共重合体(ハロゲン化錫末端変性SBR)(6.08g,Mn=10100,Mw=18400,PDI=1.8)を71%の収率で得た。なお、IR分析によって、シス/トランス/ビニル=40/53/7と見積もられた。
n-BuLi(関東化学製:1.60mol/L(ヘキサン溶液),18mL,28.8mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3)2)(STREM製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)7.5mL)、トリオクチルアルミニウム(Aldrich製:25wt%(ヘキサン溶液),45mL)及びシクロヘキサン(関東化学製:10mL)を用いて調製された開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)のうち、60mLを、1,3-ブタジエン(696g,12867mmol)とスチレン(関東化学製:300g,2883mmol)と4-tert-butylpyrocatechol(4.79g,28.8mmol)の混合物のシクロヘキサン(4.24kg)溶液に加えて、60℃で14時間攪拌した。室温に冷却後、メタノール(関東化学製:3.44g)を投入し、重合を停止した。得られたポリマー溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール(5L)に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、ブタジエン-スチレン共重合体(SBR)(876g,Mn=166,000,Mw=295,000,PDI=1.8)を88%の収率で得た。なお、IR分析によって、シス/トランス/ビニル=36/61/3と見積もられた。
n-BuLi(関東化学製:1.60mol/L(ヘキサン溶液),18mL,28.8mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3)2)(STREM製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)7.5mL)、トリオクチルアルミニウム(Aldrich製:25wt%(ヘキサン溶液),45mL)及びシクロヘキサン(関東化学製:10mL)を用いて調製された開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)のうち、60mLを、1,3-ブタジエン(752g,13910mmol)とスチレン(関東化学製:300g,2883mmol)と4-tert-butylpyrocatechol(4.79g,28.8mmol)の混合物のシクロヘキサン(4.29kg)溶液に加えて、60℃で14時間攪拌した。室温に冷却後、N-トリメチルシリル-1,1-ジメトキシ-2-アザシラシクロペンタン(7.39g)およびリチウムジイソプロピルアミド(アルドリッチ製(2M溶液):10mL)のシクロヘキサン(10mL)混合溶液を投入し、重合を停止した。得られたポリマー溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール(5L)に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、ブタジエン-スチレン共重合体(環状シラザン末端変性SBR)(884g,Mn=418,000,Mw=668,000,PDI=1.6)を84%の収率で得た。なお、IR分析によって、シス/トランス/ビニル=31/65/4と見積もられた。
n-BuLi(関東化学製:1.60mol/L(ヘキサン溶液),18mL,28.8mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3)2)(STREM製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)7.5mL)、トリオクチルアルミニウム(Aldrich製:25wt%(ヘキサン溶液),45mL)及びシクロヘキサン(関東化学製:10mL)を用いて調製された開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)のうち、60mLを、1,3-ブタジエン(583g,10778mmol)とスチレン(関東化学製:270g,2592mmol)と4-tert-butylpyrocatechol(4.31g,25.9mmol)の混合物のシクロヘキサン(4.32kg)溶液に加えて、60℃で14時間攪拌した。室温に冷却後、テトラクロロチタン(Aldrich製:7.24g)を投入し、重合を停止した。得られたポリマー溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール(5L)に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、ブタジエン-スチレン共重合体(ハロゲン化チタン末端変性SBR)(699g,Mn=155,000,Mw=281,000,PDI=1.8)を82%の収率で得た。なお、IR分析によって、シス/トランス/ビニル=49/49/2と見積もられた。
n-BuLi(関東化学製:1.60mol/L(ヘキサン溶液),18mL,28.8mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3)2)(STREM製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)7.5mL)、トリオクチルアルミニウム(Aldrich製:25wt%(ヘキサン溶液),45mL)及びシクロヘキサン(関東化学製:10mL)を用いて調製された開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)のうち、60mLを、1,3-ブタジエン(665g,12294mmol)とスチレン(関東化学製:300g,2883mmol)と4-tert-butylpyrocatechol(4.79g、28.8mmol)の混合物のシクロヘキサン(4.27kg)溶液に加えて、60℃で14時間攪拌した。室温に冷却後、塩化スズ(SnCl4)(関東化学製:7.24g)を投入し、重合を停止した。得られたポリマー溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール(5L)に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、ブタジエン-スチレン共重合体(ハロゲン化錫末端変性SBR)(859g,Mn=155,000,Mw=341,000,PDI=2.2)を89%の収率で得た。なお、IR分析によって、シス/トランス/ビニル=31/67/2と見積もられた。
n-BuLi(関東化学製:1.60mol/L(ヘキサン溶液),18mL,28.8mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3)2)(STREM製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)7.5mL)、トリオクチルアルミニウム(Aldrich製:25wt%(ヘキサン溶液),45mL)及びシクロヘキサン(関東化学製:10mL)を用いて調製された開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)のうち、60mLを、1,3-ブタジエン(752g,13910mmol)とスチレン(関東化学製:300g,2883mmol)と4-tert-butylpyrocatechol(4.79g,28.8mmol)の混合物のシクロヘキサン(4.34kg)溶液に加えて、60℃で14時間攪拌した。室温に冷却後、N,N-ビストリメチルシリル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン(4.54g)及びリチウムジイソプロピルアミド(アルドリッチ製(2M溶液):10mL)のシクロヘキサン(10mL)混合溶液を投入し、重合を停止した。得られたポリマー溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール(5L)に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、ブタジエン-スチレン共重合体(アルコキシシリル末端変性SBR)(852g,Mn=384,000,Mw=450,000,PDI=1.2)を81%の収率で得た。なお、IR分析によって、シス/トランス/ビニル=40/57/3と見積もられた。
n-BuLi(関東化学製:1.60mol/L(ヘキサン溶液),18mL,28.8mmol)、ジビニルベンゼン(和光純薬製:1.24g,9.54mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3)2)(STREM製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)7.5mL)、トリオクチルアルミニウム(Aldrich製:25wt%(ヘキサン溶液),45mL)及びシクロヘキサン(関東化学製:10mL)を用いて調製された開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)のうち、60mLを、1,3-ブタジエン(709g,13098mmol)とスチレン(関東化学製:300g,2883mmol)と4-tert-butylpyrocatechol(4.79g,28.8mmol)の混合物のシクロヘキサン(4.29kg)溶液に加えて、60℃で14時間攪拌した。室温に冷却後、メタノール(4.24g)を投入し、重合を停止した。得られたポリマー溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール(5L)に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、ブタジエン-スチレン共重合体(SBR)(852g,Mn=350,000,Mw=490,000,PDI=1.4)を84%の収率で得た。なお、IR分析によって、シス/トランス/ビニル=35/61/4と見積もられた。
n-BuLi(関東化学製:1.60mol/L(ヘキサン溶液),18mL,28.8mmol)、ジビニルベンゼン(和光純薬製:1.99g,15.3mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3)2)(STREM製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)7.5mL)、トリオクチルアルミニウム(Aldrich製:25wt%(ヘキサン溶液),45mL)及びシクロヘキサン(関東化学製:10mL)を用いて調製された開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)のうち、60mLを、1,3-ブタジエン(721g,13330mmol)とスチレン(関東化学製:300g,2883mmol)と4-tert-butylpyrocatechol(4.79g,28.8mmol)の混合物のシクロヘキサン(4.30kg)溶液に加えて、60℃で14時間攪拌した。室温に冷却後、N-トリメチルシリル-1,1-ジメトキシ-2-アザシラシクロペンタン(6.68g)及びリチウムジイソプロピルアミド(アルドリッチ製(2M溶液):10mL)のシクロヘキサン(10mL)混合溶液を投入し、重合を停止した。得られたポリマー溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール(5L)に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、ブタジエン-スチレン共重合体(環状シラザン末端変性SBR)(806g,Mn=383,000,Mw=574,000,PDI=1.8)を84%の収率で得た。
n-BuLi(関東化学製:1.60mol/L(ヘキサン溶液),18mL,28.8mmol)、ジビニルベンゼン(和光純薬製:1.89g,14.5mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3)2)(STREM製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)7.5mL)、トリオクチルアルミニウム(Aldrich製:25wt%(ヘキサン溶液),45mL)及びシクロヘキサン(関東化学製:10mL)を用いて調製された開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)のうち、60mLを、1,3-ブタジエン(721g,13330mmol)とスチレン(関東化学製:300g,2883mmol)と4-tert-butylpyrocatechol(4.79g,28.8mmol)の混合物のシクロヘキサン(4.29kg)溶液に加えて、60℃で14時間攪拌した。室温に冷却後、テトラクロロチタン(Aldrich製:5.71g)を投入し、重合を停止した。得られたポリマー溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール(5L)に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、ブタジエン-スチレン共重合体(ハロゲン化チタン末端変性SBR)(844g,Mn=185,000,Mw=322,000,PDI=1.7)を84%の収率で得た。
n-BuLi(関東化学製:1.60mol/L(ヘキサン溶液),18mL,28.8mmol)、ジビニルベンゼン(和光純薬製:1.45g,11.1mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3)2)(STREM製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)7.5mL)、トリオクチルアルミニウム(Aldrich製:25wt%(ヘキサン溶液),45mL)及びシクロヘキサン(関東化学製:10mL)を用いて調製された開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)のうち、60mLを、1,3-ブタジエン(709g,13098mmol)とスチレン(関東化学製:300g,2883mmol)と4-tert-butylpyrocatechol(4.79g,28.8mmol)の混合物のシクロヘキサン(4.29kg)溶液に加えて、60℃で14時間攪拌した。室温に冷却後、塩化スズ(SnCl4)(関東化学製:5.68g)を投入し、重合を停止した。得られたポリマー溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール(5L)に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、ブタジエン-スチレン共重合体(ハロゲン化錫末端変性SBR)(837g,Mn=288,000,Mw=413,000,PDI=1.4)を83%の収率で得た。
n-BuLi(関東化学製:1.60mol/L(ヘキサン溶液),18mL,28.8mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3)2)(STREM製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)7.5mL)、トリオクチルアルミニウム(Aldrich製:25wt%(ヘキサン溶液),45mL)及びシクロヘキサン(関東化学製:10mL)を用いて調製された開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)のうち、60mLを、1,3-ブタジエン(709g,13098mmol)とスチレン(関東化学製:300g,2883mmol)と4-tert-butylpyrocatechol(4.79g,28.8mmol)の混合物のシクロヘキサン(4.29kg)溶液に加えて、60℃で24時間攪拌した。室温に冷却後、メタノール(関東化学製:4.30g)を投入し、重合を停止した。得られたポリマー溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール(5L)に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、ブタジエン-スチレン共重合体(SBR)(904g,Mn=241,000,Mw=676,000,PDI=2.8)を82%の収率で得た。なお、IR分析によって、シス/トランス/ビニル=44/51/5と見積もられた。
n-BuLi(関東化学製:1.60mol/L(ヘキサン溶液),18mL,28.8mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3)2)(STREM製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)7.5mL)、トリオクチルアルミニウム(Aldrich製:25wt%(ヘキサン溶液),45mL)及びシクロヘキサン(関東化学製:10mL)を用いて調製された開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)のうち、60mLを、1,3-ブタジエン(709g,13098mmol)とスチレン(関東化学製:300g,2883mmol)と4-tert-butylpyrocatechol(4.79g,28.8mmol)の混合物のシクロヘキサン(4.30kg)溶液に加えて、60℃で24時間攪拌した。室温に冷却後、N-メチルピロリドン(2.16g)を投入し、重合を停止した。得られたポリマー溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール(5L)に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、ブタジエン-スチレン共重合体(N-メチルピロリドン末端変性SBR)(905g,Mn=241,000,Mw=602,000,PDI=2.5)を80%の収率で得た。なお、IR分析によって、シス/トランス/ビニル=54/40/6と見積もられた。
下記表2に示される成分を、下記表2に示される割合(質量部)で配合した。
具体的には、まず、下記表2に示される成分のうち硫黄および加硫促進剤を除く成分を、80℃のバンバリーミキサーで5分間混合した。次に、ロールを用いて、硫黄および加硫促進剤を混合し、ジエン系ポリマー組成物(ゴム組成物)を得た。
得られた各ゴム組成物について下記のとおり評価を行った。
得られた各ゴム組成物(未加硫)を、金型(15cm×15cm×0.2cm)中、160℃で15分間プレス加硫して、加硫ゴムシートを作製した。
そして、作製した加硫ゴムシートについて、粘弾性スペクトロメーター(東洋精機製作所社製)を用いて、初期歪み10%、振幅±2%、周波数20Hzの条件下で、温度60℃の損失正接tanδ(60℃)を測定した。
なお、一部の実施例及び比較例についてtanδ(60℃)の値を表1に示す。値は、実施例11のtanδ(60℃)を92とする指数で表した。指数が小さいほどtanδ(60℃)が小さく、タイヤにしたときの低転がり抵抗性に優れると言える。
上述のとおり加硫ゴムシートを作製した。そして、作製した加硫ゴムシートについて、歪せん断応力測定機(RPA2000、α-テクノロジー社製)により、歪0.28%の歪せん断弾性率G′と歪30.0%の歪せん断弾性率G′とを測定し、その差G′0.28(MPa)-G′30.0(MPa)をペイン効果として算出した。
一部の実施例及び比較例についてペイン効果の値を表1に示す。値は、実施例11の値を52とする指数で表した。指数が小さいほどペイン効果が小さい。
上述のとおり加硫ゴムシートを作製した。そして、作製した加硫ゴムシートを厚さ2mmのダンベル状(ダンベル状3号形)に切り出して試験片とし、JIS K6251:2010に準じ、引張強度(300%)(300%伸長時の応力)[MPa]を測定した。
上述のとおり加硫ゴムシートを作製した。そして、作製した加硫ゴムシートについてFPS(Field Performance Simulation)摩耗試験機を用いて、温度20℃、スリップ率10%の条件で摩耗量を測定した。
また、一部の実施例及び比較例について、実施例11の摩耗量を132として下記式から耐摩耗性指数を算出した。結果を表1に示す。指数が大きいほど摩耗量が少なく、耐摩耗性に優れることを示す。
耐摩耗性指数=(実施例11の摩耗量/試料の摩耗量)×132
比較例11と実施例11と実施例14との対比から、求電子剤として環状シラザンを用いた実施例11及び求電子剤としてアルコキシシランを用いた実施例14は、優れた耐摩耗性を示した。なかでも、求電子剤として環状シラザンを用いた実施例11はより優れた耐摩耗性を示した。また、比較例21と実施例21との対比から、求電子剤として環状シラザンを用いた実施例21は、優れた耐摩耗性を示した。また、比較例31と実施例31との対比から、求電子剤として上述した式(N)で表される化合物を用いた実施例31は、優れた耐摩耗性を示した。
・特定1:有機リチウム化合物、アルキルアルミニウム及び金属アルコラートを用いて調製された開始剤
・特定2:有機リチウム化合物、アルキルアルミニウム、金属アルコラート及び芳香族ジビニルを用いて調製された開始剤
・ブタジエン:1,3-ブタジエン
・スチレン:スチレン
・フェノール化合物:4-tert-butylpyrocatechol
・メタノール:メタノール
・環状シラザン1:2-n-ブチル-1,1-ジメトキシ-2-アザシラシクロペンタン(以下構造)
・ハロゲン化錫:塩化錫
・環状シラザン2:N-トリメチルシリル-1,1-ジメトキシ-2-アザシラシクロペンタン(以下構造)
上記表1中、「求電子剤/金属アルコラート」の欄は、各実施例および比較例における、金属アルコラートに対する求電子剤の割合(求電子剤/金属アルコラート)(モル比)を表す。
・ジエン系ポリマー:各実施例および比較例のジエン系ポリマー(SBR、BR)
・カーボンブラック:ショウブラックN339(キャボットジャパン社製)
・シリカ:ZEOSIL 165GR(ロディアシリカコリア社製)
・ステアリン酸:ステアリン酸YR(日油社製)
・加工助剤:アクチプラストST(Rhein Chemie社製)
・老化防止剤:SANTOFLEX 6PPD(Soltia Europe社製)
・ワックス:サンノック(大内新興化学工業社製)
・カップリング剤:Si69(エボニック・デグサ社製)
・オイル:エキストラクト4号S(昭和シェル石油社製)
・亜鉛華:亜鉛華3号(正同化学社製)
・硫黄:油処理硫黄(軽井沢精錬所社製)
・加硫促進剤CZ:ノクセラー CZ-G(大内振興化学工業社製)
・加硫促進剤DPG:ソクシノール D-G:(住友化学社製)
2 サイドウォール部
3 タイヤトレッド部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
8 リムクッション
Claims (11)
- 前記モノマーを重合する際に、重合系にフェノール化合物を添加する、請求項1に記載のジエン系ポリマー。
- ビニル基含有率が、20%以下である、請求項1または2に記載のジエン系ポリマー。
- 重量平均分子量が、1,000~10,000,000である、請求項1~3のいずれか1項に記載のジエン系ポリマー。
- 前記ジエン系モノマーが、1,3-ブタジエンまたはイソプレンである、請求項1~4のいずれか1項に記載のジエン系ポリマー。
- 前記モノマーがさらに芳香族ビニルを含む、請求項1~5のいずれか1項に記載のジエン系ポリマー。
- 前記芳香族ビニルが、スチレンまたはα-メチルスチレンである、請求項6に記載のジエン系ポリマー。
- 前記モノマー中の前記芳香族ビニルの含有率が少なくとも20モル%であり、
ガラス転移温度(Tg)が、-50℃以下である、請求項6または7に記載のジエン系ポリマー。 - 前記開始剤が、有機リチウム化合物、アルキルアルミニウム、金属アルコラートおよび芳香族ジビニルを用いて調製されたものである、請求項1~8のいずれか1項に記載のジエン系ポリマー。
- 請求項1~9のいずれか1項に記載のジエン系ポリマーを含有するゴム組成物。
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