CN102167854B - 共轭二烯系聚合物橡胶、及共轭二烯系聚合物橡胶组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于,提供可以得到耐磨损性优异的共轭二烯系聚合物橡胶组合物的共轭二烯系聚合物橡胶、及含有该共轭二烯系聚合物橡胶和填充剂的共轭二烯系聚合物橡胶组合物。本发明的共轭二烯系聚合物橡胶含有下述成分(A)及成分(B),将成分(A)和成分(B)的总量计为100重量%时,成分(A)的含量为5~90重量%,成分(B)的含量为95~10重量%。成分(A):用具有羰基和取代氨基的化合物改性所得的共轭二烯系聚合物橡胶成分。成分(B):用下式(IIa)表示的化合物改性所得的共轭二烯系聚合物橡胶成分。(R21O)mSi(R22A)nR23 4-m-n(IIa)(式中,m表示1~3的数,n表示1~3的数,m+n为2~4,R21及R23表示烃基,R22表示亚烃基,A表示取代氨基或可具有取代基的烃氧基,存在多个R21时,多个R21可以相同也可以不同,存在多个R22时,多个R22可以相同也可以不同,存在多个R23时,多个R23可以相同也可以不同,存在多个A时,多个A可以相同也可以不同)。
Description
技术领域
本发明涉及共轭二烯系聚合物橡胶、及共轭二烯系聚合物橡胶组合物。
背景技术
近年来,随着对环境问题的关注度变大,对汽车的省燃耗化的要求日渐强烈,即使对汽车用轮胎所使用的橡胶组合物,也要求省燃耗性优异。作为汽车轮胎用橡胶组合物,目前使用的是含有聚丁二烯橡胶、丁二烯-苯乙烯共聚物橡胶等共轭二烯系聚合物橡胶、和炭黑、二氧化硅等填充剂的橡胶组合物。
例如,已有人提出了如下的橡胶组合物:作为共轭二烯系聚合物橡胶,使用将以烷基锂作为聚合引发剂使丁二烯与苯乙烯共聚而得到的聚合物橡胶的一个末端用具有二烷基氨基的丙烯酰胺进行改性所得的聚合物橡胶的组合物(例如参照日本特开平1-217047号公报。);作为共轭二烯系聚合物橡胶,使用将以烷基锂作为聚合引发剂使丁二烯聚合或者使丁二烯与苯乙烯共聚而得到的聚合物橡胶的一个末端用具有二烷基氨基的烷氧基硅烷进行改性所得的聚合物橡胶的组合物(例如参照日本特开昭63-186748号公报、日本特开2005-290355号公报。)。
发明内容
但是,上述的使用了现有的共轭二烯系聚合物橡胶的橡胶组合物在耐磨损性方面未必能够充分满足。
鉴于这样的情况,本发明要解决的课题在于,提供可以得到耐磨损性优异的共轭二烯系聚合物橡胶组合物的共轭二烯系聚合物橡胶、及含有该共轭二烯系聚合物橡胶和填充剂的共轭二烯系聚合物橡胶组合物。
本发明的第1方面提供一种共轭二烯系聚合物橡胶,其含有下述成分(A)及成分(B),将成分(A)和成分(B)的总量计为100重量%时,成分(A)的含量为5~90重量%,成分(B)的含量为95~10重量%。
成分(A):用具有羰基和取代氨基的化合物改性所得的共轭二烯系聚合物橡胶成分。
成分(B):用下式(IIa)表示的化合物改性所得的共轭二烯系聚合物橡胶成分。
(R21O)mSi(R22A)nR23 4-m-n(IIa)
(式中,m表示1~3的数,n表示1~3的数,m+n为2~4,R21及R23表示烃基,R22表示亚烃基,A表示取代氨基或可具有取代基的烃氧基,存在多个R21时,多个R21可以相同也可以不同,存在多个R22时,多个R22可以相同也可以不同,存在多个R23时,多个R23可以相同也可以不同,存在多个A时,多个A可以相同也可以不同。)
本发明的第2方面提供一种共轭二烯系聚合物橡胶组合物,其含有所述共轭二烯系聚合物橡胶和填充剂。
根据本发明,可以提供可得到耐磨损性优异的共轭二烯系聚合物橡胶组合物的共轭二烯系聚合物橡胶、及含有该共轭二烯系聚合物橡胶和填充剂的共轭二烯系聚合物橡胶组合物。
具体实施方式
[共轭二烯系聚合物橡胶]
本发明的共轭二烯系聚合物橡胶为含有下述成分(A)及成分(B),且将成分(A)和成分(B)的总量计为100重量%时,成分(A)的含量为5~90重量%、成分(B)的含量为95~10重量%的二烯系聚合物橡胶。
[成分(A)]
成分(A)为用具有羰基和取代氨基的化合物改性所得的共轭二烯系聚合物橡胶成分。
成分(A)的共轭二烯系聚合物橡胶成分具有基于共轭二烯的结构单元(共轭二烯单元)。作为该共轭二烯,可以举出1,3-丁二烯、异戊二烯、1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-己二烯。使用上述二烯中的1种以上。作为共轭二烯,优选为1,3-丁二烯、异戊二烯。
成分(A)的共轭二烯系聚合物橡胶成分在共轭二烯单元的基础上,还可以具有基于其它单体的结构单元。作为该其它单体,可以举出:芳香族乙烯、乙烯基腈(ビニルニトリル)、不饱和羧酸酯。作为芳香族乙烯,可以举出:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基萘、二乙烯基苯、三乙烯基苯、二乙烯基萘。另外,作为乙烯基腈,可以举出丙烯腈,作为不饱和羧酸酯,可以举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯。优选为芳香族乙烯,更优选为苯乙烯。
为了提高强度,成分(A)的共轭二烯系聚合物橡胶成分优选具有基于芳香族乙烯的结构单元(芳香族乙烯单元)。作为芳香族乙烯单元的含量,以共轭二烯单元和芳香族乙烯单元的总量为100重量%时,为0重量%以上,优选为10重量%以上(共轭二烯单元的含量为90重量%以下),更优选为15重量%以上(共轭二烯单元的含量为85重量%以下)。另外,为了提高省燃耗性,芳香族乙烯单元的含量优选为50重量%以下(共轭二烯单元的含量为50重量%以上),更优选为45重量%以下(共轭二烯单元的含量为55重量%以上)。
为了提高耐磨损性及省燃耗性,成分(A)的共轭二烯系聚合物橡胶成分优选具有基于含硅单体的结构单元。
作为上述含硅单体,优选下式(X)表示的单体。
(式中,X1、X2及X3表示可具有取代基的烃基、或下式(Xa)表示的基团,X1、X2及X3中的至少一个为下式(Xa)表示的基团。)
(式中,R’及R”表示可以具有选自氮原子、氧原子及硅原子中的至少1种原子的碳原子数为1~6的烃基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、或R’和R”键合而成的碳原子数为2~12的2价基团,*表示键合位置。)
本说明书中,烃基表示烃残基。取代烃基(具有取代基的烃基)表示烃残基的1个以上氢原子被取代基取代的基团。烃氧基表示羟基的氢原子被烃基取代的基团,取代烃氧基(具有取代基的烃氧基)表示烃氧基的1个以上氢原子被取代基取代的基团。
式(X)的X1、X2及X3表示可具有取代基的烃基、或下式(Xa)表示的基团,X1、X2及X3的至少1个为式(Xa)表示的基团。
作为X1、X2及X3的烃基,可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、新戊基、异戊基、正己基等烷基;环己基等环烷基;苯基、甲基苯基、乙基苯基等芳基;苄基等芳烷基。作为烃基,优选为烷基。
X1、X2及X3的烃基的碳原子数优选为1~4,更优选为1或2。
作为X1、X2及X3的取代烃基,可以举出:甲氧基甲基、甲氧基乙基、乙氧基甲基、乙氧基乙基等烷氧基烷基。作为取代烃基,优选为烷氧基烷基,更优选为碳原子数2~4的烷氧基烷基。
X1、X2及X3的取代烃基的碳原子数优选为1~4。
式(Xa)的R’及R”为可以具有选自氮原子、氧原子及硅原子中的至少1种原子的碳原子数为1~6的烃基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、或R’与R”键合而成的碳原子数为2~12的2价基团。
作为R’及R”的碳原子数为1~6的烃基,可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、新戊基、异戊基、正己基等烷基;环己基等环烷基;苯基。优选为烷基,更优选为碳原子数1~4的烷基,进一步优选为甲基、乙基、正丙基、正丁基。
作为R’及R”的具有氮原子的烃基,可以举出:二甲基氨基甲基、二甲基氨基乙基、二甲基氨基丙基、二乙基氨基乙基等二烷基氨基烷基。
作为R’及R”的具有氧原子的烃基,可以举出:甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基甲基、乙氧基乙基等烷氧基烷基。优选为烷氧基烷基,更优选为碳原子数2~4的烷氧基烷基。
作为R’及R”的具有硅原子的烃基,可以举出:三甲基甲硅烷基甲基等三烷基甲硅烷基烷基。
作为R’及R”的取代甲硅烷基,可以举出:三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基等三烷基甲硅烷基。作为取代甲硅烷基,优选为三烷基甲硅烷基,更优选为三甲基甲硅烷基。
作为R’与R”键合而成的碳原子数为2~12的2价基团,可以举出:亚甲基、乙撑(エチレン)、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基等烷撑(アルキレン);-CH=CH-CH=CH-表示的基团等烯撑(アルケニレン);-CH2CH2-NH-CH2-表示的基团、-CH=CH-N=CH-表示的基团、-CH2CH2-N=CH-表示的基团、-CH2CH2CH2-NH-表示的基团、-CH=CHCH=N-表示的基团、-CH2CH2-NH-CH2CH2-表示的基团等含氮基团;-CH2CH2-O-CH2CH2-表示的基团、-CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2-表示的基团等含氧基团。
作为R’及R”,优选为烷基、烷氧基烷基、取代甲硅烷基或R’与R”键合而成的2价基团,更优选为烷基。
作为式(Xa)表示的基团,可以举出:非环状氨基、环状氨基。
作为该非环状氨基,可以举出:二甲基氨基、二乙基氨基、二(正丙基)氨基、二(异丙基)氨基、二(正丁基)氨基、二(仲丁基)氨基、二(叔丁基)氨基、二(新戊基)氨基、乙基甲基氨基等二烷基氨基;
二(甲氧基甲基)氨基、二(甲氧基乙基)氨基、二(乙氧基甲基)氨基、二(乙氧基乙基)氨基等二(烷氧基烷基)氨基二(三甲基甲硅烷基)氨基等二(三烷基甲硅烷基)氨基。
作为该环状氨基,可以举出:1-吖丙啶基、1-氮杂环丁基、1-吡咯烷基、1-哌啶基、1-六亚甲基亚氨基、1-七亚甲基亚氨基、1-八亚甲基亚氨基、1-十亚甲基亚氨基、1-十二亚甲基亚氨基等1-聚亚甲基亚氨基。另外,还可以举出:1-吡咯基、1-咪唑烷基、1-咪唑基、4,5-二氢-1-咪唑基、1-吡唑烷基、1-吡唑基、1-哌嗪基、吗啉基。
作为式(Xa)表示的基团,优选为非环状氨基,更优选为二烷基氨基。
式(X)的X1、X2及X3的至少1个为式(Xa)表示的基团。优选X1、X2及X3的2个以上为式[Xa]表示的基团,更优选X1、X2及X3中的2个为式(Xa)表示的基团。
作为式(X)表示的化合物,可以举出X1~X3中的1个为式(Xa)表示的非环状氨基、2个为烃基或取代烃基的化合物。作为该化合物,例如可以举出以下的(二烷基氨基)二烷基乙烯基硅烷、{二(三烷基甲硅烷基)氨基}二烷基乙烯基硅烷、(二烷基氨基)二烷氧基烷基乙烯基硅烷。
(二烷基氨基)二烷基乙烯基硅烷:
(二甲基氨基)二甲基乙烯基硅烷、(乙基甲基氨基)二甲基乙烯基硅烷、(二乙基氨基)二甲基乙烯基硅烷、(乙基-正丙基氨基)二甲基乙烯基硅烷、(乙基异丙基氨基)二甲基乙烯基硅烷、(二(正丙基)氨基)二甲基乙烯基硅烷、(二异丙基氨基)二甲基乙烯基硅烷、(正丁基-正丙基氨基)二甲基乙烯基硅烷、(二(正丁基)氨基)二甲基乙烯基硅烷、(二(叔丁基)氨基)二甲基乙烯基硅烷、(二甲基氨基)二乙基乙烯基硅烷、(乙基甲基氨基)二乙基乙烯基硅烷、(二乙基氨基)二乙基乙烯基硅烷、(乙基-正丙基氨基)二乙基乙烯基硅烷、(乙基异丙基氨基)二乙基乙烯基硅烷、(二(正丙基)氨基)二乙基乙烯基硅烷、(二异丙基氨基)二乙基乙烯基硅烷、(正丁基-正丙基氨基)二乙基乙烯基硅烷、(二(正丁基)氨基)二乙基乙烯基硅烷、(二(叔丁基)氨基)二乙基乙烯基硅烷、(二甲基氨基)二丙基乙烯基硅烷、(乙基甲基氨基)二丙基乙烯基硅烷、(二乙基氨基)二丙基乙烯基硅烷、(乙基-正丙基氨基)二丙基乙烯基硅烷、(乙基异丙基氨基)二丙基乙烯基硅烷、(二(正丙基)氨基)二丙基乙烯基硅烷、(二异丙基氨基)二丙基乙烯基硅烷、(正丁基-正丙基氨基)二丙基乙烯基硅烷、(二(正丁基)氨基)二丙基乙烯基硅烷、(二(叔丁基)氨基)二丙基乙烯基硅烷、(二甲基氨基)二丁基乙烯基硅烷、(乙基甲基氨基)二丁基乙烯基硅烷、(二乙基氨基)二丁基乙烯基硅烷、(乙基-正丙基氨基)二丁基乙烯基硅烷、(乙基异丙基氨基)二丁基乙烯基硅烷、(二(正丙基)氨基)二丁基乙烯基硅烷、(二异丙基氨基)二丁基乙烯基硅烷、(正丁基-正丙基氨基)二丁基乙烯基硅烷、(二(正丁基)氨基)二丁基乙烯基硅烷、(二(叔丁基)氨基)二丁基乙烯基硅烷。
{二(三烷基甲硅烷基)氨基}二烷基乙烯基硅烷:
{二(三甲基甲硅烷基)氨基}二甲基乙烯基硅烷、{二(叔丁基二甲基甲硅烷基)氨基}二甲基乙烯基硅烷、{二(三甲基甲硅烷基)氨基}二乙基乙烯基硅烷、{二(叔丁基二甲基甲硅烷基)氨基}二乙基乙烯基硅烷。
(二烷基氨基)二烷氧基烷基乙烯基硅烷:
(二甲基氨基)二甲氧基甲基乙烯基硅烷、(二甲基氨基)二甲氧基乙基乙烯基硅烷、(二甲基氨基)二乙氧基甲基乙烯基硅烷、(二甲基氨基)二乙氧基乙基乙烯基硅烷、(二乙基氨基)二甲氧基甲基乙烯基硅烷、(二乙基氨基)二甲氧基乙基乙烯基硅烷、(二乙基氨基)二乙氧基甲基乙烯基硅烷、(二乙基氨基)二乙氧基乙基乙烯基硅烷。
作为式(X)表示的化合物,可以举出:X1~X3中的2个为式(Xa)表示的非环状氨基、1个为烃基或取代烃基的化合物。作为该化合物,例如可以举出以下的双(二烷基氨基)烷基乙烯基硅烷、双{二(三烷基甲硅烷基)氨基}烷基乙烯基硅烷、双(二烷基氨基)烷氧基烷基乙烯基硅烷。
双(二烷基氨基)烷基乙烯基硅烷:
双(二甲基氨基)甲基乙烯基硅烷、双(乙基甲基氨基)甲基乙烯基硅烷、双(二乙基氨基)甲基乙烯基硅烷、双(乙基-正丙基氨基)甲基乙烯基硅烷、双(乙基异丙基氨基)甲基乙烯基硅烷、双(二(正丙基)氨基)甲基乙烯基硅烷、双(二异丙基氨基)甲基乙烯基硅烷、双(正丁基-正丙基氨基)甲基乙烯基硅烷、双(二(正丁基)氨基)甲基乙烯基硅烷、
双(二甲基氨基)乙基乙烯基硅烷、双(乙基甲基氨基)乙基乙烯基硅烷、双(二乙基氨基)乙基乙烯基硅烷、双(乙基-正丙基氨基)乙基乙烯基硅烷、双(乙基异丙基氨基)乙基乙烯基硅烷、双(二(正丙基)氨基)乙基乙烯基硅烷、双(二异丙基氨基)乙基乙烯基硅烷、双(正丁基-正丙基氨基)乙基乙烯基硅烷、双(二(正丁基)氨基)乙基乙烯基硅烷、
双(二甲基氨基)丙基乙烯基硅烷、双(乙基甲基氨基)丙基乙烯基硅烷、双(二乙基氨基)丙基乙烯基硅烷、双(乙基-正丙基氨基)丙基乙烯基硅烷、双(乙基异丙基氨基)丙基乙烯基硅烷、双(二(正丙基)氨基)丙基乙烯基硅烷、双(二异丙基氨基)丙基乙烯基硅烷、双(正丁基-正丙基氨基)丙基乙烯基硅烷、双(二(正丁基)氨基)丙基乙烯基硅烷、
双(二甲基氨基)丁基乙烯基硅烷、双(乙基甲基氨基)丁基乙烯基硅烷、双(二乙基氨基)丁基乙烯基硅烷、双(乙基-正丙基氨基)丁基乙烯基硅烷、双(乙基异丙基氨基)丁基乙烯基硅烷、双(二(正丙基)氨基)丁基乙烯基硅烷、双(二异丙基氨基)丁基乙烯基硅烷、双(正丁基-正丙基氨基)丁基乙烯基硅烷、双(二(正丁基)氨基)丁基乙烯基硅烷。
双{二(三烷基甲硅烷基)氨基}烷基乙烯基硅烷:
双{二(三甲基甲硅烷基)氨基}甲基乙烯基硅烷、双{二(叔丁基二甲基甲硅烷基)氨基}甲基乙烯基硅烷、双{二(三甲基甲硅烷基)氨基}乙基乙烯基硅烷、双{二(叔丁基二甲基甲硅烷基)氨基}乙基乙烯基硅烷。
双(二烷基氨基)烷氧基烷基乙烯基硅烷:
双(二甲基氨基)甲氧基甲基乙烯基硅烷、双(二甲基氨基)甲氧基乙基乙烯基硅烷、双(二甲基氨基)乙氧基甲基乙烯基硅烷、双(二甲基氨基)乙氧基乙基乙烯基硅烷、
双(二乙基氨基)甲氧基甲基乙烯基硅烷、双(二乙基氨基)甲氧基乙基乙烯基硅烷、双(二乙基氨基)乙氧基甲基乙烯基硅烷、双(二乙基氨基)乙氧基乙基乙烯基硅烷。
作为式(X)表示的化合物,可以举出X1~X3三个为式(Xa)表示的非环状氨基的化合物。作为该化合物,例如可以举出以下的三(二烷基氨基)乙烯基硅烷。
三(二烷基氨基)乙烯基硅烷;
三(二甲基氨基)乙烯基硅烷、三(乙基甲基氨基)乙烯基硅烷、三(二乙基氨基)乙烯基硅烷、三(乙基丙基氨基)乙烯基硅烷、三(二丙基氨基)乙烯基硅烷、三(丁基丙基氨基)乙烯基硅烷。
作为式(X)表示的化合物,可以举出X1~X3中的2个为式(Xa)表示的环状氨基、1个为烃基或取代烃基的以下的化合物。
双(1-哌啶基)甲基乙烯基硅烷、双(六亚甲基亚氨基)甲基乙烯基硅烷、双(4,5-二氢-1-咪唑基)甲基乙烯基硅烷、双(吗啉基)甲基乙烯基硅烷。
为了提高耐磨损性及省燃耗性,成分(A)的共轭二烯系聚合物橡胶成分中的基于含硅单体的结构单元(基于含硅单体的单体单元)的含量相对于成分(A)单位重量(日文:単位重量)优选为0.001mmol/g以上0.1mmol/g以下。更优选为0.002mmol/g以上0.07mmol/g以下。进一步优选为0.003mmol/g以上0.05mmol/g以下。
需要说明的是,认为基于式(X)表示的单体的结构单元在聚合物橡胶中为下式(Xb)表示的结构。另外,基于式(X)表示的单体的结构单元可以通过水解等,式(Xa)表示的基团形成为羟基。
成分(A)的共轭二烯系聚合物橡胶成分被具有羰基和取代氨基的化合物(以下有时称为化合物(I)。)所改性。
所谓化合物(I)的上述取代氨基,为氨基上的1个以上氢原子被取代基取代的基团,可以举出:二甲基氨基、二乙基氨基、二(正丙基)氨基、二(异丙基)氨基、二(正丁基)氨基、二(仲丁基)氨基、二(叔丁基)氨基、二(新戊基)氨基、乙基甲基氨基等二烷基氨基;苄基氨基等芳烷基氨基;苯基氨基等芳基氨基;二苯基氨基等二芳基氨基;亚乙基(エチリデン)氨基、1-甲基亚乙基氨基、2-甲基亚丙基(プロピリデン)氨基、1,3-二甲基亚丁基(ブチリデン)氨基等亚烷基(アルキリデン)氨基;1-吖丙啶基、1-氮杂环丁基、1-吡咯烷基、1-哌啶基、1-六亚甲基亚氨基、1-七亚甲基亚氨基、1-吡咯基、1-咪唑烷基、1-咪唑基、4,5-二氢-1-咪唑基、1-吡唑烷基、1-吡唑基、1-哌嗪基、吗啉基等环状氨基。
作为化合物(I),可以举出下式(Ia)表示的化合物。
(式中,Z1及Z2表示具有取代氨基的基团、氢原子、可具有取代基的烃基、或可具有取代基的烃氧基,Z1及Z2中的至少1个表示具有取代氨基的基团,或Z1与Z2键合,表示由Z1、Z2和羰基碳形成含有取代氨基的环结构的Z1及Z2键合而成的2价基团。)
作为具有取代氨基的基团,可以举出取代氨基、具有取代氨基作为取代基的烃基、具有取代氨基作为取代基的烃氧基。
作为取代氨基,可以举出上述取代氨基。另外,还可以举出包含具有取代氨基的基团作为取代基的氨基、包含具有烃氧基的基团作为取代基的氨基。
作为包含具有取代氨基的基团作为取代基的氨基,可以举出:(二甲基氨基甲基)氨基、(二甲基氨基乙基)氨基、(二甲基氨基丙基)氨基、(二乙基氨基丙基)氨基、(二丙基氨基丙基)氨基等(二烷基氨基烷基)氨基;双(二甲基氨基乙基)氨基、双(二甲基氨基丙基)氨基等双(二烷基氨基烷基)氨基。
作为包含具有烃氧基的基团作为取代基的氨基,可以举出:(甲氧基甲基)氨基、(甲氧基乙基)氨基、(甲氧基丙基)氨基、(乙氧基甲基)氨基等(烷氧基烷基)氨基;(苯氧基甲基)氨基、(苯氧基乙基)氨基等(芳氧基烷基)氨基;(苄氧基甲基)氨基、(苄氧基乙基)氨基等(芳烷氧基烷基)氨基。
作为包含具有取代氨基作为取代基的烃基,可以举出具有烃基取代氨基作为取代基的烃基。作为具有烃基取代氨基作为取代基的烃基,可以举出:二甲基氨基甲基、二甲基氨基乙基、二甲基氨基丙基等二烷基氨基烷基;二甲基氨基苯基、二乙基氨基苯基等二烷基氨基芳基。
作为具有取代氨基作为取代基的烃氧基,可以举出具有烃基取代氨基作为取代基的烃氧基。作为具有烃基取代氨基作为取代基的烃氧基,可以举出:二甲基氨基甲氧基、二甲基氨基乙氧基、二甲基氨基丙氧基等二烷基氨基烷氧基。
作为具有取代氨基的基团,可以优选举出下式(Ib)表示的基团。
(式中,p表示0或1,T表示氧原子或-NR6-(R6表示烃基或氢原子。),R4表示亚烃基,R5表示可具有氮原子及/或氧原子的烃基(2个R5可以相同也可以不同。)、2个R5为1个基团并以双键键合在氮原子上的碳原子数为2~20的基团或2个R5键合而成的碳原子数为2~20的2价基团,*表示键合位置。)
本说明书中,亚烃基表示2价的烃残基。
式(Ib)中,p表示0或1。
式(Ib)中,T表示氧原子或-NR6-(R6表示烃基或氢原子。)。作为R6的烃基,可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等烷基;苯基、甲基苯基、乙基苯基、萘基等芳基;苄基等芳烷基。
R6的烃基的碳原子数优选为1~10,更优选为1~4。
作为R6的烃基,优选为烷基,更优选为碳原子数1~4的烷基,进一步优选为甲基、乙基。
作为R6,优选为氢原子、烷基,更优选为氢原子、碳原子数1~4的烷基,进一步优选为氢原子、甲基、乙基,更进一步优选为氢原子、甲基。
式(Ib)中,R4表示亚烃基,作为该亚烃基(ヒドロカルビレン),可以举出:亚甲基、乙撑(エチレン)、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基等烷撑(アルキレン);亚苯基、亚甲苯基、亚二甲苯基等亚芳基;亚芳烷基。
式(Ib)的R4的碳原子数优选为1~10,更优选为2~4。
式(Ib)的R5表示可以具有氮原子及/或氧原子的烃基(2个R5可以相同也可以不同。)、2个R5为1个基团且以双键键合在氮原子上的碳原子数为2~20的基团、或2个R5键合而成的碳原子数为2~20的2价基团。
作为R5的烃基,可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等烷基;苯基、甲基苯基、乙基苯基等芳基;苄基等芳烷基。R5的烃基的碳原子数优选为1~10,更优选为1~6,进一步优选为1~4。
作为R5的具有氮原子的烃基,可以举出:二甲基氨基甲基、二甲基氨基乙基、二甲基氨基丙基、二乙基氨基乙基等二烷基氨基烷基。R5的具有氮原子的烃基的碳原子数优选为3~10,更优选为3~6,进一步优选为3~4。
作为R5的具有氧原子的烃基,可以举出甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基甲基、乙氧基乙基等烷氧基烷基;环氧乙基、四氢呋喃基等氧代环烷基;缩水甘油基、四氢糠基等氧代环烷基烷基。R5的具有氧原子的烃基的碳原子数优选为2~10,更优选为2~6,进一步优选为2~4。
本说明书中,氧代环烷基表示环烷基的脂环上的CH2被氧原子取代的基团,氧代环烷基烷基表示烷基的氢原子被氧代环烷基取代的基团。
作为2个R5的以双键键合在氮原子上的1个基团,可以举出可具有选自氮原子及氧原子构成的原子组中的至少1种原子的2价基团。例如可以举出:亚乙基(エチリデン)、亚丙基(プロピリデン)、亚丁基(ブチリデン)、1-甲基亚乙基(エチリデン)、1-甲基亚丙基(プロピリデン)、1,3-二甲基亚丁基(ブチリデン)、亚苄基(ベンジリデン)、4-N,N-二甲基氨基亚苄基(ベンジリデン)。2个R5的以双键键合在氮原子上的1个基团的碳原子数为2~20,优选为2~12,更优选为2~8。
作为2个R5键合而成的碳原子数为2~20的2价基团,可以举出乙撑(エチレン)、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基等烷撑(アルキレン);-CH=CH-CH=CH-表示的基团等烯撑(アルケニレン);-CH2CH2-NH-CH2-表示的基团、-CH=CH-N=CH-表示的基团、-CH2CH2-N=CH-表示的基团、-CH2CH2CH2-NH-表示的基团、-CH=CHCH=N-表示的基团、-CH2CH2-NH-CH2CH2-表示的基团等含氮基团;-CH2CH2-O-CH2CH2-表示的基团、-CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2-表示的基团等含氧基团。该2个R5键合而成的2价基团的碳原子数优选为2~12,更优选为2~8。
作为式(Ia)的Z1及Z2的可具有取代基的烃基,可以举出烃基、具有烃氧基作为取代基的烃基。作为该烃基,可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基等烷基;环己基等环烷基;苯基、甲基苯基、乙基苯基等芳基;苄基等芳烷基;乙烯基、1-丙烯基、烯丙基、异丙烯基、丁烯基、异丁烯基、甲代烯丙基(methallyl)等烯基;炔丙基等炔基。另外,作为具有烃氧基作为取代基的烃基,可以举出:甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基甲基等烷氧基烷基;苯氧基甲基、苯氧基乙基等芳氧基烷基;苄氧基甲基、苄氧基乙基等芳烷氧基烷基。
作为可具有取代基的烃基,优选为烃基,更优选为碳原子数1~4的烃基。另外,作为烃基,优选为烷基或烯基。
作为式(Ia)的Z1及Z2的可具有取代基的烃氧基,可以举出:烃氧基、具有烃氧基作为取代基的烃氧基。
作为该烃氧基,可以举出:甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、丁氧基等烷氧基;苯氧基、甲基苯氧基、乙基苯氧基等芳氧基;苄氧基等芳烷氧基等。
另外,作为具有烃氧基作为取代基的烃氧基,可以举出:甲氧基甲氧基、甲氧基乙氧基、甲氧基丙氧基、乙氧基甲氧基等烷氧基烷氧基;苯氧基甲氧基、苯氧基乙氧基等芳氧基烷氧基;苄氧基甲氧基、苄氧基乙氧基等芳烷氧基烷氧基。
作为可具有取代基的烃氧基,优选为烃氧基,更优选为碳原子数1~4的烃氧基。另外,作为烃氧基,优选为烷氧基。
作为式(Ia)的Z1及Z2键合而由Z1、Z2和羰基碳形成含有取代氨基的环结构的Z1及Z2键合而成的2价基团,可以举出:-CH2CH2CH2-N(C6H5)-表示的基团、-CH2CH2CH2CH2CH2-N(CH3)-表示的基团、-N(CH3)-CH2CH2-N(CH3)-表示的基团、-CH2-N(CH2CH3)-CH2CH2CH2-表示的基团、-CH2CH2C(=O)-NH-表示的基团。
作为式(Ia)表示的化合物,例如可以举出:羧酸酰胺化合物、羧酸酯化合物。
作为羧酸酰胺化合物,可以举出:
N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺等甲酰胺化合物;
N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基乙酰胺、氨基乙酰胺、N,N-二甲基-N’,N’-二甲基氨基乙酰胺、N,N-二甲基氨基乙酰胺、N,N-二甲基-N’-乙基氨基乙酰胺、N,N-二甲基氨基乙酰胺、N-苯基二乙酰胺等乙酰胺化合物;
N,N-二甲基丙酰胺等丙酰胺化合物;
N,N-二甲基苯甲酰胺、N’,N’-(对二甲基氨基)苯甲酰胺、N’,N’-(对二乙基氨基)苯甲酰胺、N,N-二甲基-N’,N’-(对二甲基氨基)苯甲酰胺、N,N-二甲基-N’,N’-(对二乙基氨基)苯甲酰胺等苯甲酰胺化合物;
N,N-二甲基-4-吡啶基酰胺等吡啶基酰胺化合物;
N,N,N’,N’-四甲基酞酰胺、N,N,N’,N’-四乙基酞酰胺等酞酰胺化合物。
作为羧酸酯化合物,可以举出:
N,N-二甲基氨基甲基乙酸酯、N,N-二乙基氨基甲基乙酸酯等N,N-二烷基氨基甲基乙酸酯;
N,N-二甲基氨基乙基乙酸酯、N,N-二乙基氨基乙基乙酸酯等N,N-二烷基氨基乙基乙酸酯;
N,N-二甲基氨基丙基乙酸酯、N,N-二乙基氨基丙基乙酸酯等N,N-二烷基氨基丙基乙酸酯;
N,N-二甲基氨基乙基苯甲酸酯、N,N-二乙基氨基乙基苯甲酸酯等N,N-二烷基氨基乙基苯甲酸酯。
作为式(Ia)表示的优选的化合物,可以举出:Z1及Z2中的至少1个为式(Ib)表示的基团的化合物。
作为该化合物,可以举出式(Ib)的p为0的下式(I-1)表示的化合物、及下式(I-2)表示的化合物。
(式中,r表示1或2,R5 2N-为苯环上的取代基,R5表示可具有氮原子及/或氧原子的烃基(2个R5可以相同也可以不同。)、2个R5为1个基团且以双键键合在氮原子上的碳原子数为2~20的基团、或2个R5键合而成的碳原子数为2~20的2价基团,R7表示烃基或氢原子。)
(式中,s表示1或2,t表示0~2的数,R5 2N-为苯环上的取代基,R5表示可具有氮原子及/或氧原子的烃基(2个R5可以相同也可以不同。)、2个R5为1个基团且以双键键合在氮原子上的碳原子数为2~20的基团、或2个R5键合而成的碳原子数为2~20的2价基团。)
式(I-1)的r表示1或2,式(I-2)的s表示1或2,t表示0~2的数。
式(I-1)及式(I-2)的R5 2N-为苯环上的取代基。r、s、t为2时,表示2个R5 2N-键合在苯环上。R5的定义、例示及优选的基团与式(Ib)的R5中所述的定义、例示及优选的基团相同。
作为式(I-1)及式(I-2)的R5 2N-,优选为二烷基氨基。作为该二烷基氨基的烷基,优选为碳原子数1~4的烷基。
式(I-1)的R7表示氢原子或烃基。作为该烃基,可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等烷基;苯基、甲基苯基、乙基苯基等芳基;苄基等芳烷基。
作为式(I-1)表示的化合物,可以举出:
4-二甲基氨基苯甲醛、4-二乙基氨基苯甲醛、3,5-双(二己基氨基)-苯甲醛等二烷基氨基取代苯甲醛化合物;
4-二甲基氨基苯乙酮、4-二乙基氨基苯乙酮等二烷基氨基取代苯乙酮化合物;
4’-咪唑-1-基-苯乙酮、4’-(1-吡唑基)苯乙酮、4-吗啉基苯乙酮等杂环基取代苯乙酮化合物。
作为式(I-2)表示的化合物,可以举出:
3-二甲基氨基二苯甲酮、3-二乙基氨基二苯甲酮、4-二甲基氨基二苯甲酮、4-二乙基氨基二苯甲酮、4,4’-双(二甲基氨基)-二苯甲酮、4,4’-双(二乙基氨基)-二苯甲酮等二烷基氨基取代二苯甲酮化合物;
4’-(咪唑-1-基)-二苯甲酮、4’-(1-吡唑基)二苯甲酮、4-吗啉基二苯甲酮等杂环基取代二苯甲酮化合物。
作为Z1及Z2的至少1个为式(Ib)表示的基团的式(Ia)的优选的化合物,可以举出式(Ib)的p为1的下式(I-3)表示的化合物。
(式中,R5表示可具有氮原子及/或氧原子的烃基(2个R5可以相同也可以不同。)、2个R5为1个基团且以双键键合在氮原子上的碳原子数为2~20的基团、或2个R5键合而成的碳原子数为2~20的2价基团,q表示1~10的整数,T表示氧原子或-NR6-(R6表示烃基或氢原子。),R8表示可具有取代基的烃基或氢原子。)
式(I-3)的R5的定义、例示及优选的基团与式(Ib)的R5中所述的定义、例示及优选的基团相同。式(I-3)中,R5更优选为-NR5 2为非环状氨基的基团,进一步优选为烷基、氧代环烷基或氧代环烷基烷基,更进一步优选为烷基。
式(I-3)的q表示1~10的数。优选为2~4的数。
式(I-3)的T表示氧原子或-NR6-(R6表示烃基或氢原子。),R6的定义、例示及优选的基团与式(Ib)的R6中所述的定义、例示及优选的基团相同。式(I-3)中,R6更优选为氢原子。
式(I-3)的R8表示可具有取代基的烃基或氢原子。作为烃基,可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等烷基;苯基、甲基苯基、乙基苯基等芳基;苄基等芳烷基。作为烃基,优选为烷基,更优选为碳原子数1~4的烷基。
作为式(I-3)的R8的取代烃基,可以举出:甲氧基甲基、甲氧基乙基、乙氧基甲基、乙氧基乙基等烷氧基烷基。作为取代烃基,优选为烷氧基烷基,更优选为碳原子数2~4的烷氧基烷基。
作为式(I-3)表示的化合物,可以举出以下的丙烯酰胺化合物(T:NH,R8:H)。
N-(2-二甲基氨基乙基)丙烯酰胺、
N-(2-二乙基氨基乙基)丙烯酰胺、
N-(3-二甲基氨基丙基)丙烯酰胺、
N-(3-二乙基氨基丙基)丙烯酰胺、
N-(4-二甲基氨基丁基)丙烯酰胺、
N-(4-二乙基氨基丁基)丙烯酰胺、
N-(3-二(缩水甘油基)氨基丙基)丙烯酰胺、
N-(3-二(四氢糠基)氨基丙基)丙烯酰胺、
N-(3-吗啉基丙基)丙烯酰胺。
另外,作为式(I-3)表示的化合物,可以举出以下的甲基丙烯酰胺化合物(T:NH,R8:CH3)。
N-(2-二甲基氨基乙基)甲基丙烯酰胺、
N-(2-二乙基氨基乙基)甲基丙烯酰胺、
N-(3-二甲基氨基丙基)甲基丙烯酰胺、
N-(3-二乙基氨基丙基)甲基丙烯酰胺、
N-(4-二甲基氨基丁基)甲基丙烯酰胺、
N-(4-二乙基氨基丁基)甲基丙烯酰胺、
N-(3-二(缩水甘油基)氨基丙基)甲基丙烯酰胺、
N-(3-二(四氢糠基)氨基丙基)甲基丙烯酰胺、
N-(3-吗啉基丙基)甲基丙烯酰胺。
作为式(I-3)表示的化合物,可以举出以下的丙烯酸酯化合物(T:O,R8:H)。
2-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、
2-二乙基氨基乙基丙烯酸酯、
3-二甲基氨基丙基丙烯酸酯、
3-二乙基氨基丙基丙烯酸酯、
4-二甲基氨基丁基丙烯酸酯、
4-二乙基氨基丁基丙烯酸酯、
3-二(缩水甘油基)氨基丙基丙烯酸酯、
3-二(四氢糠基)氨基丙基丙烯酸酯。
作为式(I-3)表示的化合物,可以举出以下的甲基丙烯酸酯化合物(T:O,R8:CH3)。
2-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯、
2-二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯、
3-二甲基氨基丙基甲基丙烯酸酯、
3-二乙基氨基丙基甲基丙烯酸酯、
4-二甲基氨基丁基甲基丙烯酸酯、
4-二乙基氨基丁基甲基丙烯酸酯、
3-二(缩水甘油基)氨基丙基甲基丙烯酸酯、
3-二(四氢糠基)氨基丙基甲基丙烯酸酯。
作为式(I-3)表示的化合物,优选为丙烯酰胺化合物(T:NH,R8:H)、甲基丙烯酰胺化合物(T:NH,R8:CH3),更优选为N-(3-二烷基氨基丙基)丙烯酰胺、N-(3-二烷基氨基丙基)甲基丙烯酰胺,进一步优选为N-(3-二甲基氨基丙基)丙烯酰胺、N-(3-二乙基氨基丙基)丙烯酰胺、N-(3-二甲基氨基丙基)甲基丙烯酰胺、N-(3-二乙基氨基丙基)甲基丙烯酰胺。
式(Ia)表示的化合物中,作为Z1和Z2为Z1和Z2键合而由Z1、Z2和羰基碳形成具有取代氨基的环结构的基团的化合物,可以举出:下式(I-4)表示的化合物、及后述的式(I-5)表示的化合物。
(式中,g表示0~10的数,R9表示可具有取代基的烃基,R10、R11及R12表示氢原子或烃基,多个R12可以相同也可以不同。)
式(I-4)的R9表示可具有取代基的烃基。作为R9的烃基,可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等烷基;苯基、甲基苯基、乙基苯基、萘基等芳基;苄基等芳烷基。烃基的碳原子数优选为1~20。
作为式(I-4)的R9的取代烃基,可以举出:二甲基氨基乙基、二乙基氨基乙基等二烷基氨基烷基;甲氧基甲基、甲氧基乙基、乙氧基甲基、乙氧基乙基等烷氧基烷基。取代烃基的碳原子数优选为1~20。
作为式(I-4)的R9,优选为烃基,更优选为烷基、芳基。
式(I-4)的R10及R11表示氢原子或烃基。作为该烃基,可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等烷基;苯基、甲基苯基、乙基苯基、萘基等芳基;苄基等芳烷基。烃基的碳原子数优选为1~20。
作为式(I-4)的R10及R11,优选为氢原子、烷基、芳基,更优选为氢原子。
式(I-4)的g表示0~10的数。优选为2~7的数。
式(I-4)的R12表示氢原子或烃基。作为该烃基,可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等烷基。
作为式(I-4)的R12,优选为氢原子、烷基,更优选为氢原子。
作为式(I-4)表示的化合物,可以举出:
N-甲基-β-丙内酰胺、N-(叔丁基)-β-丙内酰胺、N-苯基-β-丙内酰胺等β-丙内酰胺化合物;
1-甲基-2-吡咯烷酮、1-(叔丁基)-2-吡咯烷酮、1-苯基-2-吡咯烷酮、1-(对甲基苯基)-2-吡咯烷酮、1-(对甲氧基苯基)-2-吡咯烷酮、1-苄基-2-吡咯烷酮、1-萘基-2-吡咯烷酮、1-苯基-5-甲基-2-吡咯烷酮、1-(叔丁基)-5-甲基-2-吡咯烷酮、1-(叔丁基)-3,3-二甲基-2-吡咯烷酮等2-吡咯烷酮化合物;
1-(叔丁基)-2-哌啶酮、1-苯基-2-哌啶酮、1-(对甲基苯基)-2-哌啶酮、1-(对甲氧基苯基)-2-哌啶酮、1-萘基-2-哌啶酮等2-哌啶酮化合物;
N-甲基-ε-己内酰胺、N-乙基-ε-己内酰胺、N-(正丙基)-ε-己内酰胺、N-苯基-ε-己内酰胺、N-(对甲氧基苯基)-ε-己内酰胺、N-苄基-ε-己内酰胺等ε-己内酰胺化合物;
N-苯基-ω-月桂酰胺等ω-月桂酰胺化合物。
作为式(I-4)表示的化合物,优选为2-吡咯烷酮化合物、ε-己内酰胺化合物,更优选为1-烃基取代-2-吡咯烷酮、N-烃基取代-ε-己内酰胺,进一步优选为1-烷基取代-2-吡咯烷酮、1-芳基取代-2-吡咯烷酮、N-烷基取代-ε-己内酰胺、N-芳基取代-ε-己内酰胺。
(式中,h表示0~10的数,R13及R14表示可具有取代基的烃基,R15表示氢原子或烃基,多个R15可以相同也可以不同。)
式(I-5)的R13及R14表示可具有取代基的烃基。作为R13及R14的烃基,可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等烷基;苯基、甲基苯基、乙基苯基、萘基等芳基;苄基等芳烷基。烃基的碳原子数优选为1~20。
作为式(I-5)的R13及R14的取代烃基,可以举出:二甲基氨基乙基、二乙基氨基乙基等二烷基氨基烷基甲氧基甲基、甲氧基乙基、乙氧基甲基、乙氧基乙基等烷氧基烷基。取代烃基的碳原子数优选为1~20。
作为式(I-5)的R13及R14,优选为烃基,更优选为烷基、芳基,进一步优选为烷基。
式(I-5)的h表示0~10的数。优选为2~7的数。
式(I-5)的R15表示氢原子或烃基。作为该烃基,可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等烷基。
作为式(I-5)的R15,优选为氢原子、烷基,更优选为氢原子。
作为式(I-5)表示的化合物,可以举出:
1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、1,3-二乙基-2-咪唑啉酮、1,3-二(正丙基)-2-咪唑啉酮、1,3-二(叔丁基)-2-咪唑啉酮、1,3-二苯基-2-咪唑啉酮等1,3-烃基取代-2-咪唑啉酮(イミダゾリジノン)。
作为式(I-5)表示的化合物,优选为1,3-取代-2-咪唑啉酮,更优选为1,3-烃基取代-2-咪唑啉酮,进一步优选为1,3-二烷基-2-咪唑啉酮。作为1,3-二烷基-2-咪唑啉酮,优选为1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、1,3-二乙基-2-咪唑啉酮、1,3-二(正丙基)-2-咪唑啉酮,更优选为1,3-二甲基-2-咪唑啉酮。
[成分(B)]
成分(B)为用下式(IIa)表示的化合物改性所得的共轭二烯系聚合物橡胶成分。
(R21O)mSi(R22A)nR23 4-m-n(IIa)
(式中,m表示1~3的数,n表示1~3的数,m+n为2~4,R21及R23表示烃基,R22表示亚烃基,A表示取代氨基或可具有取代基的烃氧基,存在多个R21时,多个R21可以相同也可以不同,存在多个R22时,多个R22可以相同也可以不同,存在多个R23时,多个R23可以相同也可以不同,存在多个A时,多个A可以相同也可以不同。)
成分(B)的共轭二烯系聚合物橡胶成分具有共轭二烯单元。作为该共轭二烯,可以举出:1,3-丁二烯、异戊二烯、1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-己二烯。这些二烯可以使用1种以上。作为共轭二烯,优选为1,3-丁二烯、异戊二烯。
成分(B)的共轭二烯系聚合物橡胶成分在共轭二烯单元的基础上,还可以具有基于其它单体的结构单元。作为该其它单体,可以举出芳香族乙烯、乙烯基腈(ビニルニトリル)、不饱和羧酸酯。作为芳香族乙烯,可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基萘、二乙烯基苯、三乙烯基苯、二乙烯基萘。另外,作为乙烯基腈,可以举出丙烯腈,作为不饱和羧酸酯,可以举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯。优选为芳香族乙烯,更优选为苯乙烯。
为了提高强度,成分(B)的共轭二烯系聚合物橡胶成分优选具有芳香族乙烯单元。作为芳香族乙烯单元的含量,以共轭二烯单元和芳香族乙烯单元的总量为100重量%时,为0重量%以上,优选为10重量%以上(共轭二烯单元的含量为90重量%以下),更优选为15重量%以上(共轭二烯单元的含量为85重量%以下)。另外,为了提高省燃耗性,芳香族乙烯单元的含量优选为50重量%以下(共轭二烯单元的含量为50重量%以上),更优选为45重量%以下(共轭二烯单元的含量为55重量%以上)。
为了提高耐磨损性及省燃耗性,成分(B)的共轭二烯系聚合物橡胶成分优选具有基于含硅单体的结构单元。作为该含硅单体,优选式(X)表示的单体。对于该式(X)表示的单体,与成分(A)中说明的内容相同。
为了提高耐磨损性及省燃耗性,成分(B)的共轭二烯系聚合物橡胶成分中的基于含硅单体的结构单元的含量相对于成分[B]单位重量(日文:単位重量),优选为0.001mmol/g以上0.1mmol/g以下。更优选为0.002mmol/g以上0.07mmol/g以下。进一步优选为0.003mmol/g以上0.05mmol/g以下。
成分(B)的共轭二烯系聚合物橡胶成分被上述式(IIa)表示的化合物(以下有时称为化合物(II)。)所改性。
式(IIa)的m表示1~3的数。优选为2~3的数,更优选为3。
式(IIa)的n表示1~3的数。优选为1~2的数,更优选为1。m+n为2~4的数,优选为3~4,更优选为4。
式(IIa)的R21及R23表示烃基。作为该烃基,可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等烷基;苯基、甲基苯基、乙基苯基、萘基等芳基;苄基等芳烷基。作为烃基,优选为烷基。
R21及R23的烃基的碳原子数优选为1~4,更优选为1~3,进一步优选为1或2。
式(IIa)的R22表示亚烃基。作为该亚烃基,可以举出:亚甲基、乙撑(エチレン)、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基等烷撑(アルキレン);亚苯基、亚甲苯基、亚二甲苯基等亚芳基;亚芳烷基。作为该亚烃基,优选为直链状烷撑。
式(Ib)的R22的碳原子数优选为1~10,更优选为2~4。
式(IIa)的A表示取代氨基或可具有取代基的烃氧基。作为取代氨基,可以举出下式(IIb)表示的基团。另外,作为可具有取代基的烃氧基,可以举出后述的式(IIc)表示的基团。
(式中,R24及R25表示可以具有选自氮原子、氧原子及硅原子中的至少1种原子的烃基、取代甲硅烷基、R24及R25为1个基团且以双键键合在氮原子上的碳原子数为2~20的基团、或R24及R25键合而成的碳原子数为2~20的2价基团,*表示键合位置。)
作为R24及R25的烃基,可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、新戊基、异戊基、正己基等烷基;环己基等环烷基;苯基、甲基苯基、乙基苯基等芳基;苄基等芳烷基。优选为烷基。
R24及R25的烃基的碳原子数优选为1~10,更优选为1~6,进一步优选为1~4。
作为R24及R25的具有氮原子的烃基,可以举出:二甲基氨基甲基、二甲基氨基乙基、二甲基氨基丙基、二乙基氨基乙基等二烷基氨基烷基。
R24及R25的具有氮原子的烃基的碳原子数优选为3~10,更优选为3~6,进一步优选为3~4。
作为R24及R25的具有氧原子的烃基,可以举出:甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基甲基、乙氧基乙基等烷氧基烷基;环氧乙基、四氢呋喃基等氧代环烷基;缩水甘油基、四氢糠基等氧代环烷基烷基。优选为氧代环烷基、氧代环烷基烷基。
R24及R25的具有氧原子的烃基的碳原子数优选为2~10,更优选为2~6,进一步优选为2~4。
作为R24及R25的具有硅原子的烃基,可以举出三甲基甲硅烷基甲基等三烷基甲硅烷基烷基。
R24及R25的具有硅原子的烃基的碳原子数优选为4~10,更优选为4~6,进一步优选为4。
作为R24及R25的取代甲硅烷基,可以举出:三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基等三烷基甲硅烷基;三甲氧基甲硅烷基等三烷氧基甲硅烷基等。优选为三烷基甲硅烷基。
R24及R25的取代甲硅烷基的碳原子数优选为3~10,更优选为3~6,进一步优选为3。
作为R24及R25以双键键合在氮原子上的1个基团,可以举出:可以具有选自氮原子及氧原子中的至少1种原子的基团。例如可以举出:亚乙基(エチリデン)、亚丙基(プロピリデン)、亚丁基(ブチリデン)、1-甲基亚乙基(エチリデン)、1-甲基亚丙基(プロピリデン)、1,3-二甲基亚丁基(ブチリデン)、亚苄基(ベンジリデン)、4-N,N-二甲基氨基亚苄基(ベンジリデン)。R24及R25以双键键合在氮原子上的1个基团的碳原子数为2~20,优选为2~12,更优选为2~8。
作为R24及R25键合而成的碳原子数为2~20的2价基团,可以举出:亚甲基、乙撑(エチレン)、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基等烷撑(アルキレン);-CH=CH-CH=CH-表示的基团等烯撑(アルケニレン);-CH2CH2-NH-CH2-表示的基团、-CH=CH-N=CH-表示的基团、-CH2CH2-N=CH-表示的基团、-CH2CH2CH2-NH-表示的基团、-CH=CHCH=N-表示的基团、-CH2CH2-NH-CH2CH2-表示的基团等含氮基团;-CH2CH2-O-CH2CH2-表示的基团、-CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2-表示的基团等含氧基团。该R24及R25键合而成的2价基团的碳原子数优选为2~12,更优选为2~8。
作为式(IIb)表示的基团,可以举出:非环状氨基、环状氨基。
作为该非环状氨基,可以举出:二甲基氨基、二乙基氨基、二(正丙基)氨基、二(异丙基)氨基、二(正丁基)氨基、二(仲丁基)氨基、二(叔丁基)氨基、二(新戊基)氨基、乙基甲基氨基等二烷基氨基;
二(甲氧基甲基)氨基、二(甲氧基乙基)氨基、二(乙氧基甲基)氨基、二(乙氧基乙基)氨基等二(烷氧基烷基)氨基;二(三甲基甲硅烷基)氨基、二(叔丁基二甲基甲硅烷基)氨基等二(三烷基甲硅烷基)氨基。
另外,还可以举出:二(环氧乙烷基)氨基、二(四氢呋喃基)氨基等二(氧代环烷基)氨基;
二(缩水甘油基)氨基、二(四氢糠基)氨基等二(氧代环烷基烷基)氨基。
进而,还可以举出:亚乙基(エチリデン)氨基、1-甲基亚丙基(プロピリデン)氨基、1,3-二甲基亚丁基(ブチリデン)氨基、1-甲基亚乙基(エチリデン)氨基、4-N,N-二甲基氨基亚苄基(ベンジリデン)氨基。
作为该环状氨基,可以举出:1-吖丙啶基、1-氮杂环丁基、1-吡咯烷基、1-哌啶基、1-六亚甲基亚氨基、1-七亚甲基亚氨基、1-八亚甲基亚氨基、1-十亚甲基亚氨基、1-十二亚甲基亚氨基等1-聚亚甲基亚氨基。另外,还可以举出:1-吡咯基、1-咪唑烷基(イミダゾリジニル)、1-咪唑基、4,5-二氢-1-咪唑基、1-吡唑烷基、1-吡唑基、1-哌嗪基、吗啉基。
*-O-R26 (IIc)
(式中,R26表示可以具有选自氮原子、氧原子及硅原子中的至少1种原子的烃基,*表示键合位置。)
作为R26的烃基,可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、新戊基、异戊基、正己基等烷基;环己基等环烷基;苯基、甲基苯基、乙基苯基等芳基;苄基等芳烷基。优选为烷基。
R26的烃基的碳原子数优选为1~10,更优选为1~6,进一步优选为1~4。
作为R26的具有氮原子的烃基,可以举出:二甲基氨基甲基、二甲基氨基乙基、二甲基氨基丙基、二乙基氨基乙基等二烷基氨基烷基。
R26的具有氮原子的烃基的碳原子数优选为3~10,更优选为3~6,进一步优选为3~4。
作为R26的具有氧原子的烃基,可以举出:甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基甲基、乙氧基乙基等烷氧基烷基;环氧乙基、四氢呋喃基等氧代环烷基;缩水甘油基、四氢糠基等氧代环烷基烷基。优选为烷氧基烷基、氧代环烷基、氧代环烷基烷基。
R26的具有氧原子的烃基的碳原子数优选为2~10,更优选为2~6,进一步优选为2~4。
作为R26的具有硅原子的烃基,可以举出:三甲基甲硅烷基甲基等三烷基甲硅烷基烷基。
R26的具有硅原子的烃基的碳原子数优选为4~10,更优选为4~6,进一步优选为4。
作为R26的取代烃基,优选为烷氧基烷基、氧代环烷基、氧代环烷基烷基。
作为式(IIc)表示的基团,可以举出:甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、仲丁氧基、叔丁氧基等烷氧基;苯氧基;二甲基氨基甲氧基、二乙基氨基甲氧基等二烷基氨基烷氧基;三甲基甲硅烷氧基、叔丁基二甲基甲硅烷氧基等三烷基甲硅烷氧基。另外,还可以举出:1,2-环氧乙烷基(オキシラニル)丙氧基、1,2-环氧乙烷基丁氧基、1,2-环氧乙烷基戊氧基等1,2-环氧乙烷基烷氧基。
作为式(IIa)的A表示的基团,优选为取代氨基,更优选为非环状氨基,进一步优选为二烷基氨基、二(氧代环烷基)氨基、二(氧代环烷基烷基)氨基、二(三烷基甲硅烷基)氨基。
作为式(IIa)的A为式(IIb)表示的基团的化合物(II),可以举出式(IIb)为二烷基氨基、二(烷氧基烷基)氨基、二(氧代环烷基)氨基、二(氧代环烷基烷基)氨基等非环状氨基的以下的化合物。
式(IIb)为二烷基氨基的化合物:
[3-(二甲基氨基)丙基]三甲氧基硅烷、
[3-(二乙基氨基)丙基]三甲氧基硅烷、
[3-(乙基甲基氨基)丙基]三甲氧基硅烷、
[3-(二甲基氨基)丙基]三乙氧基硅烷、
[3-(二乙基氨基)丙基]三乙氧基硅烷、
[3-(乙基甲基氨基)丙基]三乙氧基硅烷等[3-(二烷基氨基)丙基]三烷氧基硅烷。
[3-(二甲基氨基)丙基]甲基二甲氧基硅烷、
[3-(二乙基氨基)丙基]甲基二甲氧基硅烷、
[3-(乙基甲基氨基)丙基]甲基二甲氧基硅烷、
[3-(二甲基氨基)丙基]乙基二甲氧基硅烷、
[3-(二乙基氨基)丙基]乙基二甲氧基硅烷、
[3-(乙基甲基氨基)丙基]乙基二甲氧基硅烷、
[3-(二甲基氨基)丙基]甲基二乙氧基硅烷、
[3-(二乙基氨基)丙基]甲基二乙氧基硅烷、
[3-(乙基甲基氨基)丙基]甲基二乙氧基硅烷、
[3-(二甲基氨基)丙基]乙基二乙氧基硅烷、
[3-(二乙基氨基)丙基]乙基二乙氧基硅烷、
[3-(乙基甲基氨基)丙基]乙基二乙氧基硅烷等[3-(二烷基氨基)丙基]烷基二烷氧基硅烷。
[3-(二甲基氨基)丙基]二甲基甲氧基硅烷、
[3-(二乙基氨基)丙基]二甲基甲氧基硅烷、
[3-(二甲基氨基)丙基]二乙基甲氧基硅烷、
[3-(二乙基氨基)丙基]二乙基甲氧基硅烷、
[3-(二甲基氨基)丙基]二甲基乙氧基硅烷、
[3-(二乙基氨基)丙基]二甲基乙氧基硅烷、
[3-(二甲基氨基)丙基]二乙基乙氧基硅烷、
[3-(二乙基氨基)丙基]二乙基乙氧基硅烷等[3-(二烷基氨基)丙基]二烷基烷氧基硅烷。
式(IIb)为二(烷氧基烷基)氨基的化合物:
{3-[二(甲氧基甲基)氨基]丙基}三甲氧基硅烷、
{3-[二(乙氧基甲基)氨基]丙基}三甲氧基硅烷、
{3-[二(甲氧基乙基)氨基]丙基}三甲氧基硅烷、
{3-[二(乙氧基乙基)氨基]丙基}三甲氧基硅烷、
{3-[二(甲氧基甲基)氨基]丙基}三乙氧基硅烷、
{3-[二(乙氧基甲基)氨基]丙基}三乙氧基硅烷、
{3-[二(甲氧基乙基)氨基]丙基}三乙氧基硅烷、
{3-[二(乙氧基乙基)氨基]丙基}三乙氧基硅烷等{3-[二(烷氧基烷基)氨基]丙基}三烷氧基硅烷。
{3-[二(甲氧基甲基)氨基]丙基}甲基二甲氧基硅烷、
{3-[二(乙氧基甲基)氨基]丙基}甲基二甲氧基硅烷、
{3-[二(甲氧基乙基)氨基]丙基}甲基二甲氧基硅烷、
{3-[二(乙氧基乙基)氨基]丙基}甲基二甲氧基硅烷、
{3-[二(甲氧基甲基)氨基]丙基}乙基二甲氧基硅烷、
{3-[二(乙氧基甲基)氨基]丙基}乙基二甲氧基硅烷、
{3-[二(甲氧基乙基)氨基]丙基}乙基二甲氧基硅烷、
{3-[二(乙氧基乙基)氨基]丙基}乙基二甲氧基硅烷、
{3-[二(甲氧基甲基)氨基]丙基}甲基二乙氧基硅烷、
{3-[二(乙氧基甲基)氨基]丙基}甲基二乙氧基硅烷、
{3-[二(甲氧基乙基)氨基]丙基}甲基二乙氧基硅烷、
{3-[二(乙氧基乙基)氨基]丙基}甲基二乙氧基硅烷、
{3-[二(甲氧基甲基)氨基]丙基}乙基二乙氧基硅烷、
{3-[二(乙氧基甲基)氨基]丙基}乙基二乙氧基硅烷、
{3-[二(甲氧基乙基)氨基]丙基}乙基二乙氧基硅烷、
{3-[二(乙氧基乙基)氨基]丙基}乙基二乙氧基硅烷等{3-[二(烷氧基烷基)氨基]丙基}烷基二烷氧基硅烷。
{3-[二(甲氧基甲基)氨基]丙基}二甲基甲氧基硅烷、
{3-[二(乙氧基甲基)氨基]丙基}二甲基甲氧基硅烷、
{3-[二(甲氧基乙基)氨基]丙基}二甲基甲氧基硅烷、
{3-[二(乙氧基乙基)氨基]丙基}二甲基甲氧基硅烷、
{3-[二(甲氧基甲基)氨基]丙基}二乙基甲氧基硅烷、
{3-[二(乙氧基甲基)氨基]丙基}二乙基甲氧基硅烷、
{3-[二(甲氧基乙基)氨基]丙基}二乙基甲氧基硅烷、
{3-[二(乙氧基乙基)氨基]丙基}二乙基甲氧基硅烷、
{3-[二(甲氧基甲基)氨基]丙基}二甲基乙氧基硅烷、
{3-[二(乙氧基甲基)氨基]丙基}二甲基乙氧基硅烷、
{3-[二(甲氧基乙基)氨基]丙基}二甲基乙氧基硅烷、
{3-[二(乙氧基乙基)氨基]丙基}二甲基乙氧基硅烷、
{3-[二(甲氧基甲基)氨基]丙基}二乙基乙氧基硅烷、
{3-[二(乙氧基甲基)氨基]丙基}二乙基乙氧基硅烷、
{3-[二(甲氧基乙基)氨基]丙基}二乙基乙氧基硅烷、
{3-[二(乙氧基乙基)氨基]丙基}二乙基乙氧基硅烷等{3-[二(烷氧基烷基)氨基]丙基}二烷基烷氧基硅烷。
式(IIb)为二(氧代环烷基)氨基的化合物:
{3-[二(环氧乙烷基)氨基]丙基}三甲氧基硅烷、
{3-[二(环氧乙烷基)氨基]丙基}三乙氧基硅烷、
{3-[二(环氧乙烷基)氨基]丙基}甲基二甲氧基硅烷、
{3-[二(环氧乙烷基)氨基]丙基}乙基二甲氧基硅烷、
{3-[二(环氧乙烷基)氨基]丙基}甲基二乙氧基硅烷、
{3-[二(环氧乙烷基)氨基]丙基}乙基二乙氧基硅烷、
{3-[二(环氧乙烷基)氨基]丙基}二甲基甲氧基硅烷、
{3-[二(环氧乙烷基)氨基]丙基}二乙基甲氧基硅烷、
{3-[二(环氧乙烷基)氨基]丙基}二甲基乙氧基硅烷、
{3-[二(环氧乙烷基)氨基]丙基}二乙基乙氧基硅烷等式(IIb)为二(环氧乙烷基)氨基的化合物。
{3-[二(四氢呋喃基)氨基]丙基}三甲氧基硅烷、
{3-[二[四氢呋喃基)氨基]丙基}三乙氧基硅烷、
{3-[二(四氢呋喃基)氨基]丙基}甲基二甲氧基硅烷、
{3-[二(四氢呋喃基)氨基]丙基}乙基二甲氧基硅烷、
{3-[二(四氢呋喃基)氨基]丙基}甲基二乙氧基硅烷、
{3-[二(四氢呋喃基)氨基]丙基}乙基二乙氧基硅烷、
{3-[二(四氢呋喃基)氨基]丙基}二甲基甲氧基硅烷、
{3-[二(四氢呋喃基)氨基]丙基}二乙基甲氧基硅烷、
{3-[二(四氢呋喃基)氨基]丙基}二甲基乙氧基硅烷、
{3-[二(四氢呋喃基)氨基]丙基}二乙基乙氧基硅烷等式(IIb)为二(四氢呋喃基)氨基的化合物。
式(IIb)为二(氧代环烷基烷基)氨基的化合物:
{3-[二(缩水甘油基)氨基]丙基}三甲氧基硅烷、
{3-[二(缩水甘油基)氨基]丙基}三乙氧基硅烷、
{3-[二(缩水甘油基)氨基]丙基}甲基二甲氧基硅烷、
{3-[二(缩水甘油基)氨基]丙基}乙基二甲氧基硅烷、
{3-[二(缩水甘油基)氨基]丙基}甲基二乙氧基硅烷、
{3-[二(缩水甘油基)氨基]丙基}乙基二乙氧基硅烷、
{3-[二(缩水甘油基)氨基]丙基}二甲基甲氧基硅烷、
{3-[二(缩水甘油基)氨基]丙基}二乙基甲氧基硅烷、
{3-[二(缩水甘油基)氨基]丙基}二甲基乙氧基硅烷、
{3-[二(缩水甘油基)氨基]丙基}二乙基乙氧基硅烷等式(IIb)为二(缩水甘油基)氨基的化合物。
{3-[二(四氢糠基)氨基]丙基}三甲氧基硅烷、
{3-[二(四氢糠基)氨基]丙基}三乙氧基硅烷、
{3-[二(四氢糠基)氨基]丙基}甲基二甲氧基硅烷、
{3-[二(四氢糠基)氨基]丙基}乙基二甲氧基硅烷、
{3-[二(四氢糠基)氨基]丙基}甲基二乙氧基硅烷、
{3-[二(四氢糠基)氨基]丙基}乙基二乙氧基硅烷、
{3-[二(四氢糠基)氨基]丙基}二甲基甲氧基硅烷、
{3-[二(四氢糠基)氨基]丙基}二乙基甲氧基硅烷、
{3-[二(四氢糠基)氨基]丙基}二甲基乙氧基硅烷、
{3-[二(四氢糠基)氨基]丙基}二乙基乙氧基硅烷等式(IIb)为二(四氢糠基)氨基的化合物。
式(IIb)为二(三烷基甲硅烷基)氨基的化合物:
{3-[二(三甲基甲硅烷基)氨基]丙基}三甲氧基硅烷、
{3-[二(叔丁基二甲基甲硅烷基)氨基]丙基}三甲氧基硅烷、
{3-[二(三甲基甲硅烷基)氨基]丙基}三乙氧基硅烷、
{3-[二(叔丁基二甲基甲硅烷基)氨基]丙基}三乙氧基硅烷等{3-[二(三烷基甲硅烷基)氨基]丙基}三烷氧基硅烷。
{3-[二(三甲基甲硅烷基)氨基]丙基}甲基二甲氧基硅烷、
{3-[二(叔丁基二甲基甲硅烷基)氨基]丙基}甲基二甲氧基硅烷、
{3-[二(三甲基甲硅烷基)氨基]丙基}甲基二乙氧基硅烷、
{3-[二(叔丁基二甲基甲硅烷基)氨基]丙基}甲基二乙氧基硅烷等{3-[二(三烷基甲硅烷基)氨基]丙基}烷基二烷氧基硅烷。
{3-[二(三甲基甲硅烷基)氨基]丙基}二甲基甲氧基硅烷、
{3-[二(叔丁基二甲基甲硅烷基)氨基]丙基}二甲基甲氧基硅烷、
{3-[二(三甲基甲硅烷基)氨基]丙基}二甲基乙氧基硅烷、
{3-[二(叔丁基二甲基甲硅烷基)氨基]丙基}二甲基乙氧基硅烷等{3-[二(三烷基甲硅烷基)氨基]丙基}二烷基烷氧基硅烷。
另外,作为式(IIa)的A为式(IIb)表示的基团的化合物(II),可以举出:式(IIb)为1-哌啶基、1-六亚甲基亚氨基、1-咪唑基、4,5-二氢-1-咪唑基、1-哌嗪基、吗啉基等环状氨基的以下的化合物。
式(IIb)为1-哌啶基的化合物:
3-(1-哌啶基)丙基三甲氧基硅烷、
3-(1-哌啶基)丙基三乙氧基硅烷、
3-(1-哌啶基)丙基甲基二甲氧基硅烷、
3-(1-哌啶基)丙基乙基二甲氧基硅烷、
3-(1-哌啶基)丙基甲基二乙氧基硅烷、
3-(1-哌啶基)丙基乙基二乙氧基硅烷。
式(IIb)为1-六亚甲基亚氨基的化合物:
3-(1-六亚甲基亚氨基)丙基三甲氧基硅烷、
3-(1-六亚甲基亚氨基)丙基三乙氧基硅烷、
3-(1-六亚甲基亚氨基)丙基甲基二甲氧基硅烷、
3-(1-六亚甲基亚氨基)丙基乙基二甲氧基硅烷、
3-(1-六亚甲基亚氨基)丙基甲基二乙氧基硅烷、
3-(1-六亚甲基亚氨基)丙基乙基二乙氧基硅烷。
式(IIb)为1-咪唑基的化合物:
N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)咪唑、
N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)咪唑。
式(IIb)为4,5-二氢-1-咪唑基的化合物:
N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)-4,5-二氢咪唑、
N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-4,5-二氢咪唑。
式(IIb)为1-哌嗪基的化合物:
3-(1-哌嗪基)丙基三甲氧基硅烷、
3-(1-哌嗪基)丙基三乙氧基硅烷、
3-(1-哌嗪基)丙基甲基二甲氧基硅烷、
3-(1-哌嗪基)丙基乙基二甲氧基硅烷、
3-(1-哌嗪基)丙基甲基二乙氧基硅烷、
3-(1-哌嗪基)丙基乙基二乙氧基硅烷。
式(IIb)为吗啉基的化合物:
3-吗啉基丙基三甲氧基硅烷、
3-吗啉基丙基三乙氧基硅烷、
3-吗啉基丙基甲基二甲氧基硅烷、
3-吗啉基丙基乙基二甲氧基硅烷、
3-吗啉基丙基甲基二乙氧基硅烷、
3-吗啉基丙基乙基二乙氧基硅烷。
作为式(IIa)的A为式(IIc)表示的基团的化合物(II),可以举出:式(IIc)的R26为烷基或氧代环烷基烷基的以下的化合物。
式(IIc)为烷基的以下的化合物:
3-(甲氧基)丙基三甲氧基硅烷、
3-(乙氧基)丙基三甲氧基硅烷、
3-(正丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、
3-(异丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、
3-(正丁氧基)丙基三甲氧基硅烷、
3-(仲丁氧基)丙基三甲氧基硅烷、
3-(叔丁氧基)丙基三甲氧基硅烷等3-(烷氧基)丙基三烷氧基硅烷。
式(IIc)为氧代环烷基烷基的化合物:
2-环氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、
3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、
2-环氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、
3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷等环氧丙氧基烷基三烷氧基硅烷。
2-四氢糠氧基乙基三甲氧基硅烷、
3-四氢糠氧基丙基三甲氧基硅烷、
2-四氢糠氧基乙基三乙氧基硅烷、
3-四氢糠氧基丙基三乙氧基硅烷等四氢糠氧基烷基三烷氧基硅烷。
作为化合物(II),优选为[3-(二烷基氨基)丙基]三烷氧基硅烷,更优选为
[3-(二甲基氨基)丙基]三甲氧基硅烷、
[3-(二乙基氨基)丙基]三甲氧基硅烷、
[3-(二甲基氨基)丙基]三乙氧基硅烷、
[3-(二乙基氨基)丙基]三乙氧基硅烷。
[共轭二烯系聚合物橡胶]
共轭二烯系聚合物橡胶含有上述成分(A)及成分(B),将成分(A)和成分(B)的总量计为100重量%时,成分(A)的含量为5~90重量%,成分(B)的含量为95~10重量%。为了提高耐磨损性,成分(A)的含量优选为10重量%以上(成分(B)的含量为90重量%以下),更优选为15重量%以上(成分(B)的含量为85重量%以下),进一步优选为20重量%以上(成分(B)的含量为80重量%以下)。另外,为了提高省燃耗性,成分(A)的含量优选为80重量%以下(成分(B)的含量为20重量%以上),更优选为70重量%以下(成分(B)的含量为30重量%以上),进一步优选为50重量%以下(成分(B)的含量为50重量%以上)。
为了提高强度,共轭二烯系聚合物橡胶优选在成分(A)及/或成分(B)中具有芳香族乙烯单元。作为共轭二烯系聚合物橡胶中的芳香族乙烯单元的含量,以共轭二烯单元和芳香族乙烯单元的总量为100重量%时,为0重量%以上,优选为10重量%以上(共轭二烯单元的含量为90重量%以下),更优选为15重量%以上(共轭二烯单元的含量为85重量%以下)。另外,为了提高省燃耗性,芳香族乙烯单元的含量优选为50重量%以下(共轭二烯单元的含量为50重量%以上),更优选为45重量%以下(共轭二烯单元的含量为55重量%以上)。
为了提高耐磨损性及省燃耗性,共轭二烯系聚合物橡胶优选在成分(A)及/或成分(B)中具有基于含硅单体的结构单元,更优选在成分(A)中具有基于含硅单体的结构单元,进一步优选在成分(A)及成分(B)中具有基于含硅单体的结构单元。作为该含硅单体,优选上述式(X)表示的单体。
为了提高耐磨损性,共轭二烯系聚合物橡胶中的基于含硅单体的结构单元(基于含硅单体的单体单元)的含量优选相对于聚合物橡胶单位重量(日文:単位重量),为0.001mmol/g以上0.1mmol/g以下。更优选为0.002mmol/g以上0.07mmol/g以下。进一步优选为0.003mmol/g以上0.05mmol/g以下。
为了提高省燃耗性,共轭二烯系聚合物橡胶的烯键量(1,2-加成的共轭二烯单元的比例)优选以共轭二烯单元的含量为100摩尔%时,为80摩尔%以下,更优选为70摩尔%以下。另外,为了提高抓牢性(グリツプ),优选为10摩尔%以上,更优选为15摩尔%以上,进一步优选为20摩尔%以上,特别优选为40摩尔%以上。该烯键量利用红外分光分析法由乙烯基的吸收峰910cm-1附近的吸收强度求出。
为了提高强度,共轭二烯系聚合物橡胶的门尼粘度(ML1+4)优选为10以上,更优选为20以上。另外,为了提高加工性,优选为200以下,更优选为150以下。该门尼粘度(ML1+4)根据JISK6300(1994)在100℃进行测定。
为了提高省燃耗性,共轭二烯系聚合物橡胶的分子量分布优选为1~5,更优选为1~2。分子量分布在利用凝较渗透色谱(GPC)法测定数均分子量(Mn)及重均分子量(Mw)后用Mw除以Mn而求出。
[共轭二烯系聚合物橡胶的制备方法]
作为本发明的共轭二烯系聚合物橡胶的优选的制备方法,可以举出分别制备成分(A)及成分(B),然后将成分(A)和成分(B)混合的公知的方法(用辊、班伯里等公知的混炼机进行熔融混合的方法、在烃溶剂中进行溶液混合的方法等。)。另外,还可以举出具有下述工序(c-1)、工序(c-2)及工序(c-3)的制备方法。
工序(c-1):在烃溶剂中,利用碱金属催化剂使含有共轭二烯的单体成分聚合,得到在具有基于共轭二烯的单体单元的聚合物链的至少一个末端具有来自该催化剂的碱金属的聚合物的工序。
工序(c-2):为使工序(c-1)中得到的聚合物的具有碱金属的聚合物末端与具有羰基和取代氨基的化合物(化合物(I))反应的工序,且该化合物(I)的使用量相对于工序(c-1)中使用的碱金属催化剂的碱金属1摩尔为0.05摩尔以上0.9摩尔以下的工序。
工序(c-3):为在工序(c-2)结束后,使在至少一个聚合物末端具有碱金属的聚合物的包含碱金属的聚合物末端,与式(IIa)表示的化合物(化合物(II))反应的工序,且该化合物(II)的使用量满足下式(i)的工序。
X(II)×y≥X(I)×(10/90) (i)
X(I):工序(c-2)中的化合物(I)的使用量(单位:摩尔)
X(II):工序(c-3)中的化合物(II)的使用量(单位:摩尔)
Y:式(IIa)的m的值
(R21O)mSi(R22A)nR23 4-m-n (IIa)
(式中,m表示1~3的数,n表示1~3的数,m+n为2~4,R21及R23表示烃基,R22表示亚烃基,A表示取代氨基或可具有取代基的烃氧基,存在多个R21时,多个R21可以相同也可以不同,存在多个R22时,多个R22可以相同也可以不同,存在多个R23时,多个R23可以相同也可以不同,存在多个A时,多个A可以相同也可以不同。)
作为工序(c-1)中使用的碱金属催化剂,可以举出:碱金属、有机碱金属化合物、碱金属与极性化合物的络合物、具有碱金属的低聚物。
作为碱金属,可以举出:锂、钠、钾、铷、铯。
作为有机碱金属化合物,可以举出:乙基锂、正丙基锂、异丙基锂、正丁基锂、仲丁基锂、叔辛基锂、正癸基锂、苯基锂、2-萘基锂、2-丁基苯基锂、4-苯基丁基锂、环己基锂、4-环戊基锂、二甲基氨基丙基锂、二乙基氨基丙基锂、叔丁基二甲基甲硅烷氧基丙基锂、N-吗啉基丙基锂、六亚甲基酰亚胺锂、吡咯烷锂(リチウムピロリジド)、哌啶锂(リチウムピペリジド)、七亚甲基酰亚胺锂、十二亚甲基酰亚胺锂、1,4-二锂-2-丁烯、萘化钠(ナトリウムナフタレニド)、联苯钠(ナトリウムビフエニリド)、萘化钾(カリウムナフタレニド)。
作为碱金属和极性化合物的络合物,可以举出:钾-四氢呋喃络合物、钾-二乙氧基乙烷络合物。
作为具有碱金属的低聚物,可以举出:α-甲基苯乙烯四聚物的钠盐。
作为碱金属催化剂,优选为有机锂化合物或有机钠化合物,更优选为碳原子数2~20的有机锂化合物或有机钠化合物。
工序(c-1)中使用的烃溶剂是使有机碱金属化合物催化剂失活的溶剂,可以举出:脂肪族烃、芳香族烃、脂环族烃。作为脂肪族烃,可以举出:丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、正己烷、丙烯、1-丁烯、异丁烯、反式-2-丁烯、顺式-2-丁烯、1-戊烯、2-戊烯、1-己烯、2-己烯。作为芳香族烃,可以举出:苯、甲苯、二甲苯、乙基苯。另外,作为脂环族烃,可以举出:环戊烷、环己烷。上述溶剂可以使用1种以上,另外,烃溶剂也可以为工业用己烷这样的各种成分的混合物。作为烃溶剂,优选为碳原子数2~12的烃。
工序(c-1)中,使包含共轭二烯的单体成分聚合,制备在聚合物链末端具有来自上述碱金属催化剂的碱金属的共轭二烯系聚合物。作为该共轭二烯,可以举出:1,3-丁二烯、异戊二烯、1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-己二烯。这些共轭二烯可以使用1种以上。作为共轭二烯,优选为1,3-丁二烯、异戊二烯。
工序(c-1)中,可以组合共轭二烯和其它单体进行聚合。作为该其它单体,可以举出:芳香族乙烯、乙烯基腈、不饱和羧酸酯。作为芳香族乙烯,可以举出:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基萘、二乙烯基苯、三乙烯基苯、二乙烯基萘。另外,作为乙烯基腈,可以举出丙烯腈,作为不饱和羧酸酯,可以举出:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯。优选为芳香族乙烯,更优选为苯乙烯。
芳香族乙烯的使用量在以共轭二烯和芳香族乙烯的总使用量为100重量%时为0重量%以上(共轭二烯的使用量为100重量%以下),为了提高强度,优选为10重量%以上(共轭二烯的使用量为90重量%以下),更优选为15重量%以上(共轭二烯的使用量为85重量%以下)。另外,为了提高省燃耗性,芳香族乙烯的使用量优选为50重量%以下(共轭二烯的使用量为50重量%以上),更优选为45重量%以下(共轭二烯的使用量为55重量%以上)。
另外,为了提高得到的共轭二烯系聚合物橡胶的耐磨损性及省燃耗性,工序(c-1)优选为以下工序:作为单体成分之一使用含硅单体,在烃溶剂中,利用碱金属催化剂,使含有共轭二烯与含硅单体的单体成分聚合,得到在具有基于共轭二烯的单体单元和基于含硅单体的结构单元的聚合物链的至少1个末端具有来自该催化剂的碱金属的聚合物。作为该含硅单体,优选上述式(X)表示的单体。
为了提高耐磨损性及省燃耗性,含硅单体的使用量优选相对于聚合中使用的单体成分1g,为0.001mmmol以上,更优选为0.002mmol以上,进一步优选为0.003mmol以上。另外,该使用量优选为0.1mmol以下,更优选为0.07mmol以下,进一步优选为0.05mmol以下。
工序(c-1)的聚合可以在调节共轭二烯单元的烯键量的试剂、及/或调节共轭二烯系聚合物链中的共轭二烯单元和基于共轭二烯以外的单体的结构单元的分布的试剂(以下统称为“调节剂”。)的存在下进行。作为这样的调节剂,可以举出:醚化合物、叔胺、膦化合物。作为醚化合物,可以举出:四氢呋喃、四氢吡喃、1,4-二噁烷等环状醚;二乙基醚、二丁基醚等脂肪族一元醚;乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二丁基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇二丁基醚等脂肪族二元醚;二苯基醚、茴香醚等芳香族醚。作为该叔胺,可以举出:三乙基胺、三丙基胺、三丁基胺、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、N,N-二乙基苯胺、吡啶、喹啉。另外,作为膦化合物,可以举出:三甲基膦、三乙基膦、三苯基膦。这些可以使用1种以上。
工序(c-1)中的聚合温度优选为25~100℃,更优选为35~90℃。进一步优选为50~80℃。聚合时间优选为10分钟~5小时。
工序(c-2)中,工序(c-1)中制备的聚合物和化合物(I)的反应中使用的化合物(I)的量优选相对于工序(c-1)中使用的碱金属催化剂的碱金属1摩尔为0.05摩尔以上0.9摩尔以下。为了提高耐磨损性,该化合物(I)的量更优选为0.1摩尔以上,进一步优选为0.15摩尔以上,特别优选为0.2摩尔以上。另外,为了提高省燃耗性,该化合物(I)的量更优选为0.8摩尔以下,进一步优选为0.7摩尔以下,特别优选为0.5摩尔以下。
工序(c-2)中,使工序(c-1)中制备的聚合物和化合物(I)反应的温度优选为25~100℃,更优选为35~90℃。进一步优选为50~80℃。反应时间优选为60秒~5小时,更优选为5分钟~1小时,进一步优选为15分钟~1小时。
工序(c-3)中,在至少一个聚合物末端具有碱金属的聚合物和化合物(II)的反应中使用的化合物(II)的量优选为满足下式(i)的量。为了提高耐磨损性,更优选为满足下式(ii)的量,进一步优选为满足下式(iii)的量,特别优选为满足下式(iv)的量。另外,为了提高省燃耗性,更优选为满足下式(v)的量,进一步优选为满足下式(vi)的量,更进一步优选为满足下式(vii)的量,特别优选为满足下式(viii)的量。
X(II)×y≥X(I)×(10/90) (i)
X(II)×y≥X(I)×(20/80) (ii)
X(II)×y≥X(I)×(30/70) (iii)
X(II)×y≥X(I)×(50/50) (iv)
X(I)×(95/5)≥X(II) (v)
X(I)×(90/10)≥X(II) (vi)
X(I)×(85/15)≥X(II) (vii)
X(I)×(80/20)≥X(II) (viii)
X(I):工序(c-2)中的化合物(I)的使用量(单位:摩尔)
X(II):工序(c-3)中的化合物(II)的使用量(单位:摩尔)
y:式(IIa)的m的值
工序(c-3)中,使至少一个聚合物末端具有碱金属的聚合物与化合物(II)反应的温度优选为25~100℃,更优选为35~90℃。进一步优选为50~80℃。反应时间优选为60秒~5小时,更优选为5分钟~1小时,进一步优选为15分钟~1小时。
在共轭二烯系聚合物橡胶的制备中,根据需要,在利用碱金属催化剂的单体的聚合开始到聚合停止的过程中,可以在共轭二烯系聚合物橡胶的烃溶液中添加偶联剂。作为偶联剂,可以举出下式(m)表示的化合物。
R31 aML4-a (m)
(式中,R31表示烷基、链烯基、环烯基或芳香族残基,M表示硅原子或锡原子,L表示卤原子或烃氧基,a表示0~2的数。)
在此,芳香族残基表示从芳香族烃上除去键合在芳香环上的氢的一价基团。
作为式(III)表示的偶联剂,可以举出:四氯化硅、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、四氯化锡、甲基三氯锡、二甲基二氯锡、三甲基氯锡、四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲氧基二甲基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、二甲氧基二乙基硅烷、二乙氧基二甲基硅烷、四乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、二乙氧基二乙基硅烷。
为了提高共轭二烯系聚合物的加工性,偶联剂的添加量优选相对于来自碱金属催化剂的碱金属1摩尔,为0.03摩尔以上,更优选为0.05摩尔以上。另外,为了提高省燃耗性,优选为0.4摩尔以下,更优选为0.3摩尔以下。
作为从共轭二烯系聚合物橡胶的烃溶液回收共轭二烯系聚合物橡胶的方法,可以举出公知的回收方法。例如可以举出:(1)在共轭二烯系聚合物橡胶的烃溶液中添加凝固剂的方法、(2)向共轭二烯系聚合物橡胶的烃溶液中添加蒸汽的方法。回收所得的共轭二烯系聚合物橡胶可以用带式干燥器、挤出型干燥器等公知的干燥机进行干燥处理。
[共轭二烯系聚合物橡胶组合物]
本发明的共轭二烯系聚合物橡胶可以配合其它聚合物成分、添加剂等,做成共轭二烯系聚合物橡胶组合物使用。
作为其它聚合物成分,可以举出现有的苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、聚丁二烯橡胶、丁二烯-异戊二烯共聚物橡胶、丁基橡胶。另外,还可以举出:天然橡胶、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物。这些聚合物成分可以使用2种以上。
在共轭二烯系聚合物橡胶中配合其它聚合物成分时,为了提高耐磨损性、省燃耗性,本发明的共轭二烯系聚合物橡胶的含量在以聚合物成分的总含量(包括共轭二烯系聚合物的含量)为100重量%时,优选为10重量%以上,更优选为20重量%以上。
作为添加剂,可以使用公知的物质,可以举出:硫、有机过氧化物等硫化剂;噻唑系硫化促进剂、秋兰姆(チウラム)系硫化促进剂、次磺酰胺系硫化促进剂、胍系硫化促进剂等硫化促进剂;硬脂酸、氧化锌等硫化活化剂;二氧化硅、炭黑、碳酸钙、滑石、氧化铝、粘土、氢氧化铝、云母等填充剂;硅烷偶联剂;增量油(日文:伸展油);加工助剂;防老化剂;润滑剂。
作为上述二氧化硅,可以举出:干式二氧化硅(无水硅酸)、湿式二氧化硅(含水硅酸)、胶体二氧化硅、沉淀二氧化硅、硅酸钙、硅酸铝。这些二氧化硅可以使用2种以上。二氧化硅的BET比表面积优选为50~250m2/g。该BET比表面积根据ASTM D1993-03进行测定。作为市售品,可以使用Degussa公司制商品名Ultrasil VN3-G、东曹·二氧化硅公司制商品名VN3、AQ、ER、RS-150、Rhodia公司制商品名Zeosil 1115MP、1165MP等。
作为上述炭黑,可以举出:EPC、MPC及CC等槽法炭黑SAF、ISAF、HAF、MAF、FEF、SRF、GPF、APF、FF、CF、SCF及ECF等炉法炭黑;FT及MT等热裂法炭黑;乙炔炭黑;石墨。这些炭黑可以使用2种以上。
炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)优选为5~200m2/g,另外,炭黑的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸收量优选为5~300ml/100g。该氮吸附比表面积根据ASTM D4820-93进行测定,该DBP吸收量根据ASTM D2414-93进行测定。作为市售品,可以使用三菱化学公司制商品名DIABLACK N339、东海carbon公司制商品名シ一スト6、シ一スト7HM、シ一ストKH、Degussa公司制商品名CK3、Special Black 4A等。
作为上述硅烷偶联剂,可以举出:乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、双(3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基)二硫化物、双(3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基)四硫化物、γ-三甲氧基甲硅烷基丙基二甲基硫代氨基甲酰基四硫化物、γ-三甲氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑基(thiazyl)四硫化物。这些偶联剂可以使用2种以上。作为市售品,可以使用Degussa公司制商品名Si69、Si75等。
在共轭二烯系聚合物橡胶中配合填充剂时,填充剂的含量相对于共轭二烯系聚合物橡胶100重量份优选为10~150重量份。为了提高耐磨损性及强度,该含量更优选为20重量份以上,进一步优选为30重量份以上。另外,为了提高强化性,更优选为120重量份以下,进一步优选为100重量份以下。
在共轭二烯系聚合物橡胶中配合填充剂时,为了提高省燃耗性,作为填充剂,优选为二氧化硅。二氧化硅的含量以填充剂的总含量为100重量%时,优选为50重量%以上,更优选为70重量%以上。
作为上述增量油,可以举出:芳香系矿物油(粘度比重常数(V.G.C.值)0.900~1.049)、环烷系矿物油(V.G.C.值0.850~0.899)、链烷烃系矿物油(V.G.C.值0.790~0.849)。增量油的多环芳香族含量优选不足3重量%,更优选为不足1重量%。该多环芳香族含量根据英国石油学会346/92法进行测定。另外,增量油的芳香族化合物含量(CA)优选为20重量%以上。这些增量油可以使用2种以上。
作为上述硫化促进剂,可以举出:2-巯基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑基、N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺等噻唑系硫化促进剂;一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆等秋兰姆系硫化促进剂;N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N’-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺等次磺酰胺系硫化促进剂;二苯基胍、二邻甲苯胍、邻甲苯双胍等胍系硫化促进剂。硫化促进剂的使用量相对于橡胶成分100重量份,优选为0.1~5重量份,更优选为0.2~3重量份。
作为在共轭二烯系聚合物橡胶中配合其它聚合物成分及添加剂等制备共轭二烯系聚合物橡胶组合物的方法,可以使用公知的方法,例如将各成分用辊、班伯里混炼机之类的公知的混合机进行混炼的方法。
作为混炼条件,配合硫化剂及硫化促进剂以外的添加剂时,混炼温度优选为50~200℃,更优选为80~190℃,混炼时间优选为30秒~30分钟,更优选为1分钟~30分钟。配合硫化剂、硫化促进剂时,混炼温度优选为100℃以下,更优选为室温(25℃)~80℃。另外,配合有硫化剂、硫化促进剂的组合物优选进行加压硫化等硫化处理后使用。作为硫化温度,优选为120~200℃,更优选为140~180℃。
本发明的共轭二烯系聚合物橡胶组合物的耐磨损性优异。另外,省燃耗性、抓牢性也良好。
本发明的共轭二烯系聚合物橡胶及共轭二烯系聚合物橡胶组合物可以用于轮胎、鞋底、地板材料、防振材料等。特别优选用于轮胎。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行说明。
物性评价利用以下的方法进行。
1.门尼粘度(ML1+4)
根据JIS K6300(1994),在100℃下测定聚合物的门尼粘度。
2.烯键量(单位:摩尔%)
利用红外分光分析法,由乙烯基的吸收峰910cm-1附近的吸收强度求出聚合物的烯键量。
3.苯乙烯单元的含量(单位:重量%)
根据JIS K6383(1995),由折射率求出聚合物的苯乙烯单元的含量。
4.分子量分布(Mw/Mn)
在下述条件(1)~(8)下,利用凝较渗透色谱(GPC)法,测定重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn),求出聚合物的分子量分布(Mw/Mn)。
(1)装置:东曹公司制HLC-8220
(2)分离柱:东曹公司制HM-H(2根柱子串联)
(3)测定温度:40℃
(4)载体:四氢呋喃
(5)流量:0.6mL/分钟
(6)注入量:5μL
(7)检测器:差示折射
(8)分子量标准:标准聚苯乙烯
5.耐磨损性(单位:mg/1000转)
将环状的硫化成形体作为试验片,利用阿克隆磨损试验机(上岛制作所公司制),在负荷10磅、试验片的转速300rpm的条件下,测定由500转到1500转的磨损量、由1500转到2500转的磨损量、由2500转到3500转的磨损量,算出磨损量的平均值。该值越小,耐磨损性越优异。
6.省燃耗性
从片状的硫化成形体冲孔宽1mm或2mm、长40mm的长条状试验片,用于试验。利用粘弹性测定装置(上岛制作所公司制),在形变1%及频率10Hz的条件下,测定温度70℃下的试验片的损耗角正切(tanδ(70℃))。该值越小,省燃耗性越优异。
实施例1
(成分(A)的制备)
将内容积20升的不锈钢制聚合反应器内清洗干净并干燥,用干燥氮气置换,将工业用己烷(密度680kg/m3)10.2kg、1,3-丁二烯604g、苯乙烯196g、四氢呋喃6.1ml、乙二醇二乙基醚4.36ml添加聚合反应容器内。接着,以正己烷溶液的形式添加正丁基锂14.65mmol,开始聚合。
将搅拌速度设定为130rpm,将聚合反应器内温度设定为65℃,将单体连续供给到聚合反应容器内,进行3小时1,3-丁二烯和苯乙烯的共聚。1,3-丁二烯的供给量为906g,苯乙烯的供给量为294g。
接着,以130rpm的搅拌速度搅拌得到的聚合反应溶液,添加N-(3-二甲基氨基丙基)丙烯酰胺11.40mmol,搅拌15分钟。
向聚合反应溶液中添加含有甲醇0.70ml的己烷溶液20ml,进一步搅拌聚合反应溶液5分钟。
接着,向得到的聚合反应溶液中添加2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯(住友化学公司制、商品名:SumilizerGM)8.0g、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(住友化学公司制、商品名:Sumilizer TP-D)4.0g,得到成分(A)溶解而形成的聚合物溶液(以下称为溶液(A1)。)。
(成分(B)的制备)
将内容积20升的不锈钢制聚合反应器内清洗干净并干燥,用干燥氮气置换,将工业用己烷(密度680kg/m3)10.2kg、1,3-丁二烯604g、苯乙烯196g、四氢呋喃6.1ml、乙二醇二乙基醚4.36ml添加聚合反应容器内。接着,以正己烷溶液的形式添加正丁基锂14.99mmol,开始聚合。
将搅拌速度设定为130rpm,将聚合反应器内温度设定为65℃,将单体连续供给到聚合反应容器内,进行3小时1,3-丁二烯和苯乙烯的共聚。1,3-丁二烯的供给量为906g,苯乙烯的供给量为294g。
接着,将得到的聚合反应溶液以130rpm的搅拌速度搅拌,添加3-二乙基氨基丙基三乙氧基硅烷11.40mmol,搅拌15分钟。
向聚合反应溶液中添加含有甲醇0.70ml的己烷溶液20ml,进一步搅拌聚合反应溶液5分钟。
接着,向得到的聚合反应溶液中添加2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯(住友化学公司制、商品名:SumilizerGM)8.0g、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(住友化学公司制、商品名:Sumilizer TP-D)4.0g,得到成分(B)溶解而形成的聚合物溶液(以下称为溶液(B1)。)。
(聚合物橡胶的制备)
将溶液(A1)50重量份和溶液(B1)50重量份混合,在常温下使得到的混合溶液蒸发24小时,再在55℃下减压干燥12小时,得到聚合物橡胶。将聚合物橡胶的评价结果示于表1。需要说明的是,本实施例中的“常温”表示25℃。
(橡胶组合物、硫化片材的制备)
将得到的聚合物橡胶100重量份、二氧化硅(Degussa公司制、商品名:Ultrasil VN3-G)78.4重量份、硅烷偶联剂(Degussa公司制、商品名:Si69)6.4重量份、炭黑(三菱化学公司制、商品名:DIABLACK N339)6.4重量份、增量油(共同石油公司制、商品名:X-140)47.6重量份、防老化剂(住友化学公司制、商品名:Antigen 3C)1.5重量份、硬脂酸2重量份、锌白2重量份、硫化促进剂(住友化学公司制、商品名:Soxinol CZ)1重量份、硫化促进剂(住友化学公司制、商品名:Soxinol D)1重量份、蜡(大内新兴化学工业公司制、商品名:sunnoc N)1.5重量份、硫1.4重量份用实验室用塑料混合机(ラボプラストミル)进行混炼,制备橡胶组合物。将得到的橡胶组合物用6英寸的辊成形为片材,将该片材在160℃下加热45分钟使其硫化,制备硫化片材。硫化片材的物性评价结果示于表1。
实施例2
将溶液(A1)的量设定为60重量份,将溶液(B1)的量设定为40重量份,制备混合溶液,除此以外,与实施例1同样进行。聚合物橡胶及硫化片材的评价结果示于表1。
实施例3
将溶液(A1)的量设定为70重量份,将溶液(B 1)的量设定为30重量份,制备混合溶液,除此以外,与实施例1同样进行。聚合物橡胶及硫化片材的评价结果示于表1。
【表1】
实施例4
(聚合物橡胶的制备)
将内容积30升的不锈钢制聚合反应器内清洗干净并干燥,用干燥氮气置换,将工业用己烷(密度680kg/m3)15.3kg、1,3-丁二烯912g、苯乙烯288g、四氢呋喃9.1ml、乙二醇二乙基醚6.36ml添加聚合反应容器内。接着,以正己烷溶液的形式添加正丁基锂21.25mmol,开始聚合。
将搅拌速度设定为130rpm,将聚合反应器内温度设定为65℃,将单体连续供给到聚合反应容器内,进行3小时1,3-丁二烯和苯乙烯的共聚。1,3-丁二烯的供给量为1368g,苯乙烯的供给量为432g。
接着,将得到的聚合反应溶液以130rpm的搅拌速度搅拌,添加N-(3-二甲基氨基丙基)丙烯酰胺4.63mmol(每1mol正丁基锂为0.22mol),搅拌15分钟。
接着,将得到的聚合反应溶液以130rpm的搅拌速度搅拌,添加3-二乙基氨基丙基三乙氧基硅烷13.88mmol,搅拌15分钟。
向聚合反应溶液中添加含有甲醇1.12ml的己烷溶液20ml,进一步搅拌聚合反应溶液5分钟。
向聚合反应溶液中添加2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯(住友化学公司制、商品名:Sumilizer GM)12.0g、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(住友化学公司制、商品名:SumilizerTP-D)6.0g,接着,在常温下使聚合反应溶液蒸发24小时,再在55℃下减压干燥12小时,得到聚合物橡胶。聚合物橡胶的评价结果示于表2。
(橡胶组合物、硫化片材的制备)
将得到的聚合物橡胶100重量份、二氧化硅(Degussa公司制、商品名:Ultrasil VN3-G)78.4重量份、硅烷偶联剂(Degussa公司制、商品名:Si69)6.4重量份、炭黑(三菱化学公司制、商品名:DIABLACK N339)6.4重量份、增量油(共同石油公司制、商品名:X-140)47.6重量份、防老化剂(住友化学公司制、商品名:Antigen 3C)1.5重量份、硬脂酸2重量份、锌白2重量份、硫化促进剂(住友化学公司制、商品名:Soxinol CZ)1重量份、硫化促进剂(住友化学公司制、商品名:Soxinol D)1重量份、蜡(大内新兴化学工业公司制、商品名:sunnoc N)1.5重量份、硫1.4重量份用实验室用塑料混合机进行混炼,制备橡胶组合物。将得到的橡胶组合物用6英寸的辊成形为片材,将该片材在160℃下加热45分钟使其硫化,制备硫化片材。硫化片材的物性评价结果示于表2。
比较例1
(聚合物橡胶的制备)
将内容积20升的不锈钢制聚合反应器内清洗干净并干燥,用干燥氮气置换,将工业用己烷(密度680kg/m3)10.2kg、1,3-丁二烯547g、苯乙烯173g、四氢呋喃6.07ml、乙二醇二乙基醚4.12ml添加聚合反应容器内。接着,以正己烷溶液的形式添加正丁基锂13.31mmol,开始聚合。
将搅拌速度设定为130rpm,将聚合反应器内温度设定为65℃,将单体连续供给到聚合反应容器内,进行3小时1,3-丁二烯和苯乙烯的共聚。整个聚合中的1,3-丁二烯的供给量为821g,苯乙烯的供给量为259g。
接着,将得到的聚合反应溶液以130rpm的搅拌速度搅拌,添加N-(3-二甲基氨基丙基)丙烯酰胺11.25mmol,搅拌15分钟。
向聚合反应溶液中添加含有甲醇1.12ml的己烷溶液20ml,进一步搅拌聚合反应溶液5分钟。
向聚合反应溶液中添加2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯(住友化学公司制、商品名:Sumilizer GM)8.0g、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(住友化学公司制、商品名:Sumilizer TP-D)4.0g,接着,在常温下使聚合反应溶液蒸发24小时,再在55℃下减压干燥12小时,得到聚合物橡胶。聚合物橡胶的评价结果示于表2。
(橡胶组合物、硫化片材的制备)
将得到的聚合物橡胶100重量份、二氧化硅(Degussa公司制、商品名:Ultrasil VN3-G)78.4重量份、硅烷偶联剂(Degussa公司制、商品名:Si69)6.4重量份、炭黑(三菱化学公司制、商品名;DIABLACK N339)6.4重量份、增量油(共同石油公司制、商品名:X-140)47.6重量份、防老化剂(住友化学公司制、商品名:Antigen 3C)1.5重量份、硬脂酸2重量份、锌白2重量份、硫化促进剂(住友化学公司制、商品名:Soxinol CZ)1重量份、硫化促进剂(住友化学公司制、商品名:Soxinol D)1重量份、蜡(大内新兴化学工业公司制、商品名:sunnoc N)1.5重量份、硫1.4重量份用实验室用塑料混合机进行混炼,制备橡胶组合物。将得到的橡胶组合物用6英寸的辊成形为片材,将该片材在160℃下加热45分钟使其硫化,制备硫化片材。硫化片材的物性评价结果示于表2。
比较例2
(聚合物橡胶的制备)
将内容积5升的不锈钢制聚合反应器内清洗干净并干燥,用干燥氮气置换,将工业用己烷(密度680kg/m3)2.55kg、1,3-丁二烯137g、苯乙烯43g、四氢呋喃1.52ml、乙二醇二乙基醚1.06ml添加聚合反应容器内。接着,以正己烷溶液的形式添加正丁基锂3.56mmol,开始聚合。
将搅拌速度设定为130rpm,将聚合反应器内温度设定为65℃,将单体连续供给到聚合反应容器内,进行1,3-丁二烯和苯乙烯的共聚2.5小时。整个聚合中的1,3-丁二烯的供给量为205g,苯乙烯的供给量为65g。
接着,将得到的聚合反应溶液以130rpm的搅拌速度搅拌,添加3-二乙基氨基丙基三乙氧基硅烷2.81mmol,搅拌15分钟。
向聚合反应溶液中添加含有甲醇0.17ml的己烷溶液20ml,进一步搅拌聚合反应溶液5分钟。
向聚合反应溶液中添加2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯(住友化学公司制、商品名:Sumilizer GM)1.8g、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(住友化学公司制、商品名:Sumilizer TP-D)0.9g,接着,在常温下使聚合反应溶液蒸发24小时,再在55℃下减压干燥12小时,得到聚合物橡胶。聚合物橡胶的评价结果示于表2。
(橡胶组合物、硫化片材的制备)
将得到的聚合物橡胶100重量份、二氧化硅(Degussa公司制、商品名:Ultrasil VN3-G)78.4重量份、硅烷偶联剂(Degussa公司制、商品名:Si69)6.4重量份、炭黑(三菱化学公司制、商品名:DIABLACK N339)6.4重量份、增量油(共同石油公司制、商品名:X-140)47.6重量份、防老化剂(住友化学公司制、商品名:Antigen 3C)1.5重量份、硬脂酸2重量份、锌白2重量份、硫化促进剂(住友化学公司制、商品名:Soxinol CZ)1重量份、硫化促进剂(住友化学公司制、商品名:Soxinol D)1重量份、蜡(大内新兴化学工业公司制、商品名:sunnoc N)1.5重量份、硫1.4重量份用实验室用塑料混合机进行混炼,制备橡胶组合物。将得到的橡胶组合物用6英寸的辊成形为片材,将该片材在160℃下加热45分钟使其硫化,制备硫化片材。硫化片材的物性评价结果示于表2。
【表2】
实施例5
(成分(A)的制备)
将内容积20升的不锈钢制聚合反应器内清洗干净并干燥,用干燥氮气置换,将工业用己烷(密度680kg/m3)10.2kg、1,3-丁二烯604g、苯乙烯196g、四氢呋喃6.1ml、乙二醇二乙基醚4.36ml添加聚合反应容器内。接着,以正己烷溶液的形式添加双(二乙基氨基)甲基乙烯基硅烷8.54mmol及正丁基锂14.49mmol,开始聚合。
将搅拌速度设定为130rpm,将聚合反应器内温度设定为65℃,将单体连续供给到聚合反应容器内,进行3小时1,3-丁二烯和苯乙烯的共聚。1,3-丁二烯的供给量为906g,苯乙烯的供给量为294g。另外,每单位重量添加并供给到聚合反应器中的单体,双(二乙基氨基)甲基乙烯基硅烷的添加量为0.0043mmol。
接着,将得到的聚合反应溶液以130rpm的搅拌速度搅拌,添加N-(3-二甲基氨基丙基)丙烯酰胺12.20mmol,搅拌15分钟。
向聚合反应溶液中添加含有甲醇0.74ml的己烷溶液20ml,进一步搅拌聚合反应溶液5分钟。
接着,向得到的聚合反应溶液中添加2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯(住友化学公司制、商品名:SumilizerGM)8.0g、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(住友化学公司制、商品名:Sumilizer TP-D)4.0g,得到成分(A)溶解而形成的聚合物溶液(以下称为溶液(A2)。)。
(成分(B)的制备)
将内容积20升的不锈钢制聚合反应器内清洗干净并干燥,用干燥氮气置换,将工业用己烷(密度680kg/m3)10.2kg、1,3-丁二烯604g、苯乙烯196g、四氢呋喃6.1ml、乙二醇二乙基醚4.36ml添加到聚合反应容器内。接着,以正己烷溶液的形式添加双(二乙基氨基)甲基乙烯基硅烷8.54mmol及正丁基锂14.31mmol,开始聚合。
将搅拌速度设定为130rpm,将聚合反应器内温度设定为65℃,将单体连续供给到聚合反应容器内,进行3小时1,3-丁二烯和苯乙烯的共聚。1,3-丁二烯的供给量为906g,苯乙烯的供给量为294g。另外,相对于每单位重量的添加并供给到聚合反应器中的单体,双(二乙基氨基)甲基乙烯基硅烷的添加量为0.0043mmol。
接着,将得到的聚合反应溶液以130rpm的搅拌速度搅拌,添加3-二乙基氨基丙基三乙氧基硅烷12.20mmol,搅拌15分钟。
向聚合反应溶液中添加含有甲醇0.74ml的己烷溶液20ml,进一步搅拌聚合反应溶液5分钟。
接着,向得到的聚合反应溶液中添加2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯(住友化学公司制、商品名:SumilizerGM)8.0g、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(住友化学公司制、商品名:Sumilizer TP-D)4.0g,得到成分(B)溶解而形成的聚合物溶液(以下称为溶液(B2)。)。
(聚合物橡胶的制备)
将溶液(A2)10重量份和溶液(B2)90重量份混合,在常温下使得到的混合溶液蒸发24小时,再在55℃下减压干燥12小时,得到聚合物橡胶。聚合物橡胶的评价结果示于表3。
(橡胶组合物、硫化片材的制备)
将得到的聚合物橡胶100重量份、二氧化硅(Degussa公司制、商品名:Ultrasil VN3-G)78.4重量份、硅烷偶联剂(Degussa公司制、商品名:Si69)6.4重量份、炭黑(三菱化学公司制、商品名:DIABLACK N339)6.4重量份、增量油(共同石油公司制、商品名:X-140)47.6重量份、防老化剂(住友化学公司制、商品名:Antigen 3C)1.5重量份、硬脂酸2重量份、锌白2重量份、硫化促进剂(住友化学公司制、商品名;Soxinol CZ)1重量份、硫化促进剂(住友化学公司制、商品名:Soxinol D)1重量份、蜡(大内新兴化学工业公司制、商品名:sunnoc N)1.5重量份、硫1.4重量份用实验室用塑料混合机进行混炼,制备橡胶组合物。将得到的橡胶组合物用6英寸的辊成形为片材,将该片材在160℃下加热45分钟使其硫化,制备硫化片材。硫化片材的物性评价结果示于表3。
实施例6
将溶液(A2)的量设定为25重量份,将溶液(B2)的量设定为75重量份,制备混合溶液,除此以外,与实施例5同样进行。聚合物橡胶及硫化片材的评价结果示于表3。
实施例7
将溶液(A2)的量设定为50重量份,将溶液(B2)的量设定为50重量份,制备混合溶液,除此以外,与实施例5同样进行。聚合物橡胶及硫化片材的评价结果示于表3。
实施例8
将溶液(A2)的量设定为70重量份,将溶液(B2)的量设定为30重量份,制备混合溶液,除此以外,与实施例5同样进行。聚合物橡胶及硫化片材的评价结果示于表3。
【表3】
实施例9
(成分(A)的制备)
将内容积20升的不锈钢制聚合反应器内清洗干净并干燥,用干燥氮气置换,将工业用己烷(密度680kg/m3)10.2kg、1,3-丁二烯604g、苯乙烯196g、四氢呋喃6.1ml、乙二醇二乙基醚4.36ml添加到聚合反应容器内。接着,以正己烷溶液的形式添加双(二乙基氨基)甲基乙烯基硅烷12.2mmol及正丁基锂15.72mmol,开始聚合。
将搅拌速度设定为130rpm,将聚合反应器内温度设定为65℃,将单体连续供给到聚合反应容器内,进行3小时1,3-丁二烯和苯乙烯的共聚。1,3-丁二烯的供给量为906g,苯乙烯的供给量为294g。另外,相对于每单位重量的添加并供给到聚合反应器中的单体,双(二乙基氨基)甲基乙烯基硅烷的添加量为0.0061mmol。
接着,将得到的聚合反应溶液以130rpm的搅拌速度搅拌,添加N-(3-二甲基氨基丙基)丙烯酰胺12.20mmol,搅拌15分钟。
向聚合反应溶液中添加含有甲醇0.74ml的己烷溶液20ml,进一步搅拌聚合反应溶液5分钟。
接着,向得到的聚合反应溶液中加入2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯(住友化学公司制、商品名:SumilizerGM)8.0g、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(住友化学公司制、商品名:Sumilizer TP-D)4.0g,得到成分(A)溶解而形成的聚合物溶液(以下称为溶液(A3)。)。
(成分(B)的制备)
将内容积20升的不锈钢制聚合反应器内清洗干净并干燥,用干燥氮气置换,将工业用己烷(密度680kg/m3)10.2kg、1,3-丁二烯604g、苯乙烯196g、四氢呋喃6.1ml、乙二醇二乙基醚4.36ml加入聚合反应容器内。接着,以正己烷溶液的形式加入双(二乙基氨基)甲基乙烯基硅烷12.2mmol及正丁基锂14.84mmol,开始聚合。
将搅拌速度设定为130rpm,将聚合反应器内温度设定为65℃,将单体连续供给到聚合反应容器内,进行3小时1,3-丁二烯和苯乙烯的共聚。1,3-丁二烯的供给量为906g,苯乙烯的供给量为294g。另外,相对于每单位重量添加并供给到聚合反应器中的单体,双(二乙基氨基)甲基乙烯基硅烷的添加量为0.0061mmol。
接着,将得到的聚合反应溶液以130rpm的搅拌速度搅拌,添加3-二乙基氨基丙基三乙氧基硅烷12.20mmol,搅拌15分钟。
向聚合反应溶液中添加含有甲醇0.74ml的己烷溶液20ml,进一步搅拌聚合反应溶液5分钟。
接着,向得到的聚合反应溶液中添加2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯(住友化学公司制、商品名:SumilizerGM)8.0g、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(住友化学公司制、商品名:Sumilizer TP-D)4.0g,得到成分(B)溶解而形成的聚合物溶液(以下称为溶液(B3)。)。
(聚合物橡胶的制备)
将溶液(A3)20重量份和溶液(B3)80重量份混合,在常温下使得到的混合溶液蒸发24小时,再在55℃下减压干燥12小时,得到聚合物橡胶。聚合物橡胶的评价结果示于表4。
(橡胶组合物、硫化片材的制备)
将得到的聚合物橡胶100重量份、二氧化硅(Degussa公司制、商品名:Ultrasil VN3-G)78.4重量份、硅烷偶联剂(Degussa公司制、商品名:Si69)6.4重量份、炭黑(三菱化学公司制、商品名:DIABLACK N339)6.4重量份、增量油(共同石油公司制、商品名:X-140)47.6重量份、防老化剂(住友化学仕制、商品名:Antigen 3C)1.5重量份、硬脂酸2重量份、锌白2重量份、硫化促进剂(住友化学公司制、商品名:Soxinol CZ)1重量份、硫化促进剂(住友化学公司制、商品名:Soxinol D)1重量份、蜡(大内新兴化学工业公司制、商品名:sunnoc N)1.5重量份、硫1.4重量份用实验室用塑料混合机进行混炼,制备橡胶组合物。将得到的橡胶组合物用6英寸的辊成形为片材,将该片材在160℃下加热45分钟使其硫化,制备硫化片材。硫化片材的物性评价结果示于表4。
实施例10
将溶液(A3)的量设定为50重量份,将溶液(B3)的量设定为50重量份,制备混合溶液,除此以外,与实施例9同样进行。聚合物橡胶及硫化片材的评价结果示于表4。
实施例11
将溶液(A3)的量设定为75重量份,将溶液(B3)的量设定为25重量份,制备混合溶液,除此以外,与实施例9同样进行。聚合物橡胶及硫化片材的评价结果示于表4。
【表4】
实施例12
(聚合物橡胶的制备)
将内容积5升的不锈钢制聚合反应器内清洗干净并干燥,用干燥氮气置换,将工业用己烷(密度680kg/m3)2.55kg、1,3-丁二烯137g、苯乙烯43g、四氢呋喃1.52ml、乙二醇二乙基醚1.09ml添加到聚合反应容器内。接着,以正己烷溶液的形式添加双(二乙基氨基)甲基乙烯基硅烷1.97mmol及正丁基锂3.56mmol,开始聚合。
将搅拌速度设定为130rpm,将聚合反应器内温度设定为65℃,将单体连续供给到聚合反应容器内,进行2.5小时1,3-丁二烯和苯乙烯的共聚。1,3-丁二烯的供给量为205g,苯乙烯的供给量为65g。另外,相对于每单位重量的添加并供给到聚合反应器中的单体,双(二乙基氨基)甲基乙烯基硅烷的添加量为0.0044mmol。
接着,将得到的聚合反应溶液以130rpm的搅拌速度搅拌,添加N-(3-二甲基氨基丙基)丙烯酰胺0.42mmol(每1mol正丁基锂为0.12mol),搅拌15分钟。
接着,将得到的聚合反应溶液以130rpm的搅拌速度搅拌,添加3-二乙基氨基丙基三乙氧基硅烷2.39mmol,搅拌15分钟。
向聚合反应溶液中添加含有甲醇0.17ml的己烷溶液20ml,进一步搅拌聚合反应溶液5分钟。
向聚合反应溶液中添加2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯(住友化学公司制、商品名:Sumilizer GM)1.8g、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(住友化学公司制、商品名:Sumilizer TP-D)0.9g,接着,在常温下使聚合反应溶液蒸发24小时,再在55℃下减压干燥12小时,得到聚合物橡胶。聚合物橡胶的评价结果示于表5。
(橡胶组合物、硫化片材的制备)
将得到的聚合物橡胶100重量份、二氧化硅(Degussa公司制、商品名:Ultrasil VN3-G)78.4重量份、硅烷偶联剂(Degussa公司制、商品名:Si69)6.4重量份、炭黑(三菱化学公司制、商品名:DIABLACK N339)6.4重量份、增量油(共同石油公司制、商品名:X-140)47.6重量份、防老化剂(住友化学公司制、商品名:Antigen 3C)1.5重量份、硬脂酸2重量份、锌白2重量份、硫化促进剂(住友化学公司制、商品名:Soxinol CZ)1重量份、硫化促进剂(住友化学公司制、商品名:Soxinol D)1重量份、蜡(大内新兴化学工业公司制、商品名:sunnoc N)1.5重量份、硫1.4重量份用实验室用塑料混合机进行混炼,制备橡胶组合物。将得到的橡胶组合物用6英寸的辊成形为片材,将该片材在160℃下加热45分钟使其硫化,制备硫化片材。硫化片材的物性评价结果示于表5。
实施例13
(聚合物橡胶的制备)
将内容积5升的不锈钢制聚合反应器内清洗干净并干燥,用干燥氮气置换,将工业用己烷(密度680kg/m3)2.55kg、1,3-丁二烯137g、苯乙烯43g、四氢呋喃1.52ml、乙二醇二乙基醚1.12ml添加到聚合反应容器内。接着,以正己烷溶液的形式添加双(二乙基氨基)甲基乙烯基硅烷1.97mmol及正丁基锂3.54mmol,开始聚合。
将搅拌速度设定为130rpm,将聚合反应器内温度设定为65℃,将单体连续供给到聚合反应容器内,进行2.5小时1,3-丁二烯和苯乙烯的共聚。1,3-丁二烯的供给量为205g,苯乙烯的供给量为65g。另外,相对于每单位重量的添加并供给到聚合反应器中的单体,双(二乙基氨基)甲基乙烯基硅烷的添加量为0.0044mmol。
接着,将得到的聚合反应溶液以130rpm的搅拌速度搅拌,添加N-(3-二甲基氨基丙基)丙烯酰胺0.70mmol(每1mol正丁基锂为0.20mol),搅拌15分钟。
接着,将得到的聚合反应溶液以130rpm的搅拌速度搅拌,添加3-二乙基氨基丙基三乙氧基硅烷2.11mmol,搅拌15分钟。
向聚合反应溶液中添加含有甲醇0.17ml的己烷溶液20ml,进一步搅拌聚合反应溶液5分钟。
向聚合反应溶液中添加2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯(住友化学公司制、商品名:Sumilizer GM)1.8g、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(住友化学公司制、商品名:Sumilizer TP-D)0.9g,接着,在常温下使聚合反应溶液蒸发24小时,再在55℃下减压干燥12小时,得到聚合物橡胶。聚合物橡胶的评价结果示于表5。
(橡胶组合物、硫化片材的制备)
将得到的聚合物橡胶100重量份、二氧化硅(Degussa公司制、商品名:Ultrasil VN3-G)78.4重量份、硅烷偶联剂(Degussa公司制、商品名:Si69)6.4重量份、炭黑(三菱化学公司制、商品名:DIABLACK N339)6.4重量份、增量油(共同石油公司制、商品名:X-140)47.6重量份、防老化剂(住友化学公司制、商品名:Antigen 3C)1.5重量份、硬脂酸2重量份、锌白2重量份、硫化促进剂(住友化学公司制、商品名:Soxinol CZ)1重量份、硫化促进剂(住友化学公司制、商品名:Soxinol D)1重量份、蜡(大内新兴化学工业公司制、商品名:sunnoc N)1.5重量份、硫1.4重量份用实验室用塑料混合机进行混炼,制备橡胶组合物。将得到的橡胶组合物用6英寸的辊成形为片材,将该片材在160℃下加热45分钟使其硫化,制备硫化片材。硫化片材的物性评价结果示于表5。
实施例14
(聚合物橡胶的制备)
将内容积5升的不锈钢制聚合反应器内清洗干净并干燥,用干燥氮气置换,将工业用己烷(密度680kg/m3)2.55kg、1,3-丁二烯137g、苯乙烯43g、四氢呋喃1.52ml、乙二醇二乙基醚1.09ml添加到聚合反应容器内。接着,以正己烷溶液的形式添加双(二乙基氨基)甲基乙烯基硅烷1.97mmol及正丁基锂3.68mmol,开始聚合。
将搅拌速度设定为130rpm,将聚合反应器内温度设定为65℃,将单体连续供给到聚合反应容器内,进行2.5小时1,3-丁二烯和苯乙烯的共聚。1,3-丁二烯的供给量为205g,苯乙烯的供给量为65g。另外,相对于每单位重量的添加并供给到聚合反应器中的单体,双(二乙基氨基)甲基乙烯基硅烷的添加量为0.0044mmol。
接着,将得到的聚合反应溶液以130rpm的搅拌速度搅拌,添加N-(3-二甲基氨基丙基)丙烯酰胺1.41mmol(每1mol正丁基锂为0.38mol),搅拌15分钟。
接着,将得到的聚合反应溶液以130rpm的搅拌速度搅拌,添加3-二乙基氨基丙基三乙氧基硅烷1.41mmol,搅拌15分钟。
向聚合反应溶液中添加含有甲醇0.17ml的己烷溶液20ml,进一步搅拌聚合反应溶液5分钟。
向聚合反应溶液中添加2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯(住友化学公司制、商品名:Sumilizer GM)1.8g、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(住友化学公司制、商品名:Sumilizer TP-D)0.9g,接着,在常温下使聚合反应溶液蒸发24小时,再在55℃下减压干燥12小时,得到聚合物橡胶。聚合物橡胶的评价结果示于表5。
(橡胶组合物、硫化片材的制备)
将得到的聚合物橡胶100重量份、二氧化硅(Degussa公司制、商品名:Ultrasil VN3-G)78.4重量份、硅烷偶联剂(Degussa公司制、商品名:Si69)6.4重量份、炭黑(三菱化学公司制、商品名:DIABLACK N339)6.4重量份、增量油(共同石油公司制、商品名:X-140)47.6重量份、防老化剂(住友化学公司制、商品名:Antigen 3C)1.5重量份、硬脂酸2重量份、锌白2重量份、硫化促进剂(住友化学公司制、商品名:Soxinol CZ)1重量份、硫化促进剂(住友化学公司制、商晶名;Soxinol D)1重量份、蜡(大内新兴化学工业公司制、商品名:sunnoc N)1.5重量份、硫1.4重量份用实验室用塑料混合机进行混炼,制备橡胶组合物。将得到的橡胶组合物用6英寸辊成形为片材,将该片材在160℃下加热45分钟使其硫化,制备硫化片材。硫化片材的物性评价结果示于表5。
【表5】
实施例12 | 实施例13 | 实施例14 | ||
门尼粘度 | - | 62 | 54 | 55 |
烯键量 | 摩尔% | 57 | 58 | 57 |
苯乙烯单元的含量 | 重量% | 24 | 24 | 24 |
分子量分布 | - | 1.26 | 1.19 | 1.24 |
耐磨损性损失量 | mg/1000转 | 260 | 240 | 230 |
省燃耗性tanδ(70℃) | - | 0.127 | 0.129 | 0.126 |
Claims (8)
1.一种共轭二烯系聚合物橡胶,其含有下述成分(A)及成分(B),将成分(A)和成分(B)的总量计为100重量%时,成分(A)的含量为5~90重量%,成分(B)的含量为95~10重量%,
成分(A):用具有羰基和取代氨基的化合物改性所得的共轭二烯系聚合物橡胶成分,
成分(B):用下式(IIa)表示的化合物改性所得的共轭二烯系聚合物橡胶成分,
(R21O)mSi(R22A)nR23 4-m-n (IIa)
式中,m表示1~3的数,n表示1~3的数,m+n为2~4,R21及R23表示烃基,R22表示亚烃基,A表示取代氨基或可具有取代基的烃氧基,存在多个R21时,多个R21可以相同也可以不同,存在多个R22时,多个R22可以相同也可以不同,存在多个R23时,多个R23可以相同也可以不同,存在多个A时,多个A可以相同也可以不同,
成分(A)及/或成分(B)具有基于含硅单体的结构单元。
2.如权利要求1所述的共轭二烯系聚合物橡胶,其中,具有羰基和取代氨基的化合物为下式(Ia)表示的化合物,
式中,Z1及Z2表示具有取代氨基的基团、氢原子、可具有取代基的烃基、或可具有取代基的烃氧基,Z1及Z2中的至少1个表示具有取代氨基的基团,或者Z1与Z2键合,表示由Z1、Z2和羰基碳形成含有取代氨基的环结构的基团。
3.如权利要求2所述的共轭二烯系聚合物橡胶,其中,式(Ia)的Z1及Z2中的至少1个为下式(Tb)表示的基团,
式中,p表示0或1,T表示氧原子或-NR6-,R6表示烃基或氢原子,R4表示亚烃基,R5表示可具有氮原子及/或氧原子的烃基,此时2个R5可以相同也可以不同,或者R5表示2个R5为1个基团并以双键键合在氮原子上的碳原子数为2~20的基团、或2个R5相键合而成的碳原子数为2~20的2价基团,*表示键合位置。
4.如权利要求1所述的共轭二烯系聚合物橡胶,其中,具有羰基和取代氨基的化合物为下式(I-3)表示的化合物,
式中,R5表示可具有氮原子及/或氧原子的烃基,此时2个R5可以相同也可以不同,或者R5表示2个R5为1个基团并以双键键合在氮原子上的碳原子数为2~20的基团、或2个R5相键合而成的碳原子数为2~20的2价基团,q表示1~10的整数,T表示氧原子或-NR6-,R6表示烃基或氢原子,R8表示可具有取代基的烃基或氢原子。
5.如权利要求1所述的共轭二烯系聚合物橡胶,其中,式(IIa)表示的化合物为[3-(二烷基氨基)丙基]三烷氧基硅烷。
6.如权利要求1所述的共轭二烯系聚合物橡胶,其中,含硅单体为下式(X)表示的单体,
式中,X1、X2及X3表示可具有取代基的烃基、或下式(Xa)表示的基团,X1、X2及X3中的至少一个为下式(Xa)表示的基团,
式中,R’及R”表示可以具有选自氮原子、氧原子及硅原子中的至少1种原子的碳原子数为1~6的烃基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、或R’和R”键合而成的碳原子数为2~12的2价基团,*表示键合位置。
7.如权利要求1所述的共轭二烯系聚合物橡胶,其中,共轭二烯系聚合物橡胶的烯键量在将基于共轭二烯的结构单元的含量计为100摩尔%时,为20摩尔%以上70摩尔%以下。
8.一种共轭二烯系聚合物橡胶组合物,其含有权利要求1~7中任一项所述的共轭二烯系聚合物橡胶和填充剂,且相对于100重量份共轭二烯系聚合物橡胶含有10~150重量份填充剂。
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