DE102004060205A1 - Verfahren zur Herstellung eines modifizierten Dienpolymerkautschuks - Google Patents

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Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung eines modifizierten Dienpolymerkautschuks, umfassend die Stufen: DOLLAR A (1) Polymerisation eines konjugierten Dienmonomers oder einer Kombination desselben mit einem aromatischen Vinylmonomer in einem Kohlenwasserstofflösemittel in Gegenwart eines Alkalimetallkatalysators zur Bildung eines ein Alkalimetallende tragenden aktiven Polymers, und DOLLAR A (2) Umsetzen des ein Alkalimetallende tragenden aktiven Polymers mit einer durch eine spezielle Formel definierten Silanverbindung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines modifizierten Dienpolymerkautschuks mit hervorragender Stoßelastizität. Ein gemäß dem Verfahren hergestellter modifizierter Dienpolymerkautschuk ist zur Herstellung von Autoreifen mit hervorragender Kraftstoffkosteneinsparung sehr günstig.
  • Ein durch ein Emulsionspolymerisationsverfahren hergestelltes Styrol-Butadien-Copolymer ist als zur Herstellung von Autoreifen verwendeter Kautschuk bekannt. Dieses Copolymer weist jedoch das Problem auf, dass Autoreifen, die das Copolymer umfassen, im Hinblick auf die Kraftstoffkosteneinsparung nicht zufriedenstellend sind, da das Copolymer keine ausreichende Stoßelastizität aufweist.
  • Zur Herstellung eines Kautschuks mit hervorragender Stoßelastizität offenbart die JP-A-60-72907 ein Herstellungsverfahren, das die Copolymerisation von Butadien und Styrol in einem Kohlenwasserstofflösemittel unter Verwendung einer Organolithiumverbindung als Initiator und einer Lewis-Base, wie einem Ether, als Mikrostruktursteuerungsmittel umfasst.
  • Ferner schlägt die JP 2540901B2 (die der U5-A-5 189 109 entspricht) ein Herstellungsverfahren, das die Umsetzung eines Alkalimetalls, das an das Ende eines Dienpolymerkautschuks gebunden ist, mit einem speziellen Acrylamid umfasst zur Herstellung eines modifizierten Diencopolymerkautschuks mit verbesserter Stoßelastizität vor.
  • Ferner schlägt die JP6-57767B (die der US-A-4 957 976 entspricht) ein Herstellungsverfahren, das die Umsetzung eines Alkalimetalls, das an das Ende eines Dienpolymerkautschuks gebunden ist, mit einem speziellen Aminocarbyloxysilan umfasst, zur Herstellung eines modifizierten Diencopolymerkautschuks mit verbesserter Stoßelastizität vor.
  • Jedoch wurde in den letzten Jahren im Hinblick auf die Umwelt der geforderte Grad der Kraftstoffkosteneinsparung durch Autoreifen höher und daher kann keiner der im Vorhergehenden genannten Copolymerkautschuke eine derartige Forderung recht erfüllen.
    •
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines modifizierten Dienpolymerkautschuks mit hervorragender Stoßelastizität.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines modifizierten Dienpolymerkautschuks, umfassend die Stufen:
    • (1) Polymerisation eines konjugierten Dienmonomers oder einer Kombination desselben mit einem aromatischen Vinylmonomer in einem Kohlenwasserstofflösemittel in Gegenwart eines Alkalimetallkatalysators zur Bildung eines ein Alkalimetallende tragenden aktiven Polymers, und
    • (2) Umsetzen des ein Alkalimetallende tragenden aktiven Polymers mit einer Verbindung der folgenden Formel (1)
      Figure 00020001
      worin R1, R2 und R3 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten; R4 und R5 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten; und n 0 (null) oder eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeutet.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine Kautschukzusammensetzung, die die folgenden Komponenten (1) bis (5) umfasst:
    • (1) 10 bis 100 Gewichtsteile eines modifizierten Dienpolymerkautschuks, der durch das im Vorhergehenden genannte Verfahren hergestellt wurde,
    • (2) 0 bis 90 Gewichtsteile eines anderen Kautschuks,
    • (3) 0 bis 100 Gewichtsteile Kohleschwarz,
    • (4) 5 bis 100 Gewichtsteile Siliciumdioxid und
    • (5) 0 bis 20 Gew.-% eines Silankopplungsmittels,
    wobei die Komponenten (1) und (2) insgesamt 100 Gewichtsteile ausmachen und die Menge der Komponente (5) auf die Menge der Komponente (4) bezogen ist.
  • Beispiele für das konjugierte Dienmonomer in der vorliegenden Erfindung sind 1,3-Butadien, Isopren, 1,3-Pentadien (Piperylen), 2,3-Dimethyl-1,3-butadien und 1,3-Hexadien. Von diesen sind 1,3-Butadien oder Isopren im Hinblick auf die Verfügbarkeit derselben und die physikalischen Eigenschaften eines produzierten modifizierten Dienpolymerkautschuks bevorzugt.
  • Beispiele für das aromatische Vinylmonomer in der vorliegenden Erfindung sind Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol, Vinylnaphthalin, Divinylbenzol, Trivinylbenzol und Divinylnaphthalin. Von diesen ist Styrol im Hinblick auf die Verfügbarkeit desselben und die physikalischen Eigenschaften eines produzierten modifizierten Dienpolymerkautschuks bevorzugt.
  • Das Kohlenwasserstofflösemittel in der vorliegenden Erfindung ist ein Kohlenwasserstofflösemittel, das den Alkalimetallkatalysator in der vorliegenden Erfindung nicht deaktiviert. Geeignete Beispiele hierfür sind aliphatische Koh lenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe und alicyclische Kohlenwasserstoffe. Besonders bevorzugte Beispiele hierfür sind solche mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen. Spezielle Beispiele hierfür sind Propan, n-Butan, Isobutan, n-Pentan, Isopentan, n-Hexan, Cyclohexan, Propen, 1-Buten, Isobuten, trans-2-Buten, cis-2-Buten, 1-Penten, 2-Penten, 1-Hexen, 2-Hexen, Benzol, Toluol, Xylol und Ethylbenzol und eine Kombination von zwei oder mehr derselben.
  • Der Alkalimetallkatalysator in der vorliegenden Erfindung bedeutet ein Alkalimetall, eine Kohlenwasserstoffverbindung mit einer chemischen Bindung mit dem Alkalimetall oder eine Komplexverbindung des Alkalimetalls mit einer polaren Verbindung.
  • Beispiele für das im Vorhergehenden genannte Alkalimetall sind Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und Cäsium.
  • Beispiele für die im Vorhergehenden genannte Kohlenwasserstoffverbindung mit einer chemischen Bindung mit dem Alkalimetall sind Ethyllithium, n-Propyllithium, Isopropyllithium, n-Butyllithium, sek-Butyllithium, tert-Octyllithium, n-Decyllithium, Phenyllithium, 2-Napthyllithium, 2-Butyl-phenyllithium, 4-Phenyl-butyllithium, Cyclohexyllithium, 4-Cyclopentyllithium, 1,4-Dilithio-buten-2, Natriumnaphthalin, Natriumbiphenyl und ein Natriumsalz eines α-Methylstyroltetramers. Von diesen ist eine Kohlenwasserstoffverbindung, die 2 bis 20 Kohlenstoffatome besitzt und eine chemische Bindung mit Lithium oder Natrium aufweist, bevorzugt.
  • Beispiele für die im Vorhergehenden genannte Komplexverbindung des Alkalimetalls mit einer polaren Verbindung sind ein Kalium-Tetrahydrofuran-Komplex und ein Kalium-Diethoxyethan-Komplex.
  • In der Formel (1) sind R1, R2 und R3 einander gleich oder voneinander verschieden. Diese drei Gruppen sind im Hinblick auf den Syntheseweg einer Verbindung der Formel (1) vorzugsweise die gleichen. Diese drei Gruppen sind vorzugsweise eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe. In der Formel (1) sind R4 und R5 einander gleich oder voneinander verschieden. Diese zwei Gruppen sind im Hinblick auf den Syntheseweg einer Verbindung der Formel (1) vorzugsweise die gleichen. Diese zwei Gruppen sind vorzugsweise eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe.
  • In der Formel (1) ist n im Hinblick auf eine hohe Verbesserung der Kraftstoffkosteneinsparung und eine relativ leichte Produzierbarkeit einer Verbindung der Formel (1) vorzugsweise 3 oder 4.
  • Beispiele für die Verbindung der Formel (1) sind [3-(Dimethylamino)propyl]trimethoxysilan, [3-(Diethylamino)propyl]trimethoxysilan, [3-(Dimethylamino)propyl]triethoxysilan, [3-(Diethylamino)propyl]triethoxysilan, [(3-Methyl-3-ethylamino)propyl]trimethoxysilan und [(3-Methyl-3-ethylamino)propyl]triethoxysilan. Von diesen sind im Hinblick auf eine deutliche Verbesserung der Kraftstoffkosteneinsparung [3-(Diethylamino)propyl]trimethoxysilan oder [3-(Dimethylamino)propyl]triethoxysilan bevorzugt.
  • Wenn eine Kombination des konjugierten Dienmonomers mit dem aromatischen Vinylmonomer in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beträgt das Gewichtsverhältnis des ersteren Monomers zu dem letzteren Monomer (d. h. konjugiertes Dienmonomer/aromatisches Vinylmonomer) zweckmäßigerweise 50/50 bis 90/10 und vorzugsweise 55/45 bis 85/15. Wenn das Verhältnis weniger als 50/50 beträgt, ist das in der Stufe (1) hergestellte, ein Alkalimetallende tragende aktive Polymer in einem Kohlenwasserstofflösemittel unlöslich, und infolgedessen kann in der Stufe (1) eine homogene Polymerisation nicht möglich sein. Wenn das Verhältnis mehr als 90/10 beträgt, kann die Festigkeit des produzierten modifizierten Dienpolymerkautschuks niedrig sein. Ein Copolymer des konjugierten Dienmonomers mit dem aromatischen Vinylmonomer, das unter Verwendung der im Vorhergehenden genannten Kombination hergestellt wurde, ist im Hinblick auf eine Verbesserung der Kraftstoffkosteneinsparung vorzugsweise ein statistisches Copolymer. Wenn das Copolymer ein Blockcopolymer ist, kann die Kraftstoffkosteneinsparung eines vulkanisierten Kautschuks desselben niedrig sein.
  • Das konjugierte Dienmonomer und/oder das aromatische Vinylmonomer in der vorliegenden Erfindung können mit (i) einem Randomizer oder (ii) einer Verbindung, die zur Steuerung des Gehalts an Vinylbindungen (die von dem konjugierten Dienmonomer stammen), der in dem produzierten modifizierten Dienpolymerkautschuk vorhanden ist, verwendet wird, kombiniert werden. Die Polymerisationsart in der vorliegenden Erfindung ist nicht speziell beschränkt.
  • Ein Beispiel für die im Vorhergehenden genannte Verbindung, die zur Steuerung des Gehalts an Vinylbindungen verwendet wird, ist eine Lewis-Basenverbindung. Diese Verbindung ist im Hinblick auf die großtechnische Verfügbarkeit vorzugsweise ein Ether oder ein tertiäres Amin.
  • Beispiele für den im Vorhergehenden genannten Ether sind ein cyclischer Ether, wie Tetrahydrofuran, Tetrahydropyran und 1,4-Dioxan; eine aliphatischer Monaether, wie Diethylether und Dibutylether; ein aliphatischer Diether, wie Ethylenglykoldimethylether, Ethylenglykoldiethylether, Ethylenglykoldibutylether, Diethylenglykoldiethylether und Diethylenglykoldibutylether; und ein aromatischer Ether, wie Diphenylether und Anisol.
  • Beispiel für das im Vorhergehenden genannte tertiäre Amin sind Triethylamin, Tripropylamin, Tributylamin, N,N,N',N'- Tetramethylethylendiamin, N,N-Diethylanilin, Pyridin und Chinolin.
  • Die Verbindung der Formel (1) in der Stufe (2) wird in einer Menge von üblicherweise 0,1 bis 10 mol und vorzugsweise 0,5 bis 2 mol pro 1 mol des Alkalimetallkatalysators verwendet. Wenn die Menge geringer als 0,1 mol ist, kann die Verbesserungswirkung der Kraftstoffkosteneinsparung klein sein. Wenn die Menge mehr als 10 mol beträgt, verbleibt die Verbindung der Formel (1) nicht-umgesetzt im Lösemittel. Dies ist aus ökonomischer Sicht nicht günstig, da eine zusätzliche Stufe der Abtrennung der Verbindung aus dem Lösemittel notwendig ist, um das Lösemittel einem Recycling und einer Wiederverwendung zuzuführen.
  • Die Umsetzung in der Stufe (2), d. h. die Umsetzung der Verbindung der Formel (1) mit dem in der Stufe (1) hergestellten, ein Alkalimetallende tragenden aktiven Polymer, erfolgt selbst bei Raumtemperatur rasch. Ein bevorzugtes Beispiel für ein Verfahren zum Kontaktieren der Verbindung mit dem aktiven Polymer ist ein Verfahren, das die Stufe der Zugabe der Verbindung zu dem in der Stufe (1) hergestellten Polymerisationsreaktionsgemisch umfasst.
  • Im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit während des Knetens des produzierten modifizierten Dienpolymerkautschuks ist es zulässig, dem aktiven Polymer vor oder nach der Umsetzung in der Stufe (2) ein Kopplungsmittel der im Folgenden angegebenen Formel zuzusetzen: RaMX4-a worin R eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Cycloalkenylgruppe oder eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe bedeutet; M ein Siliciumatom oder ein Zinnatom bedeutet X ein Halogenatom bedeutet; und a eine ganze Zahl von 0 bis 2 bedeutet.
  • Das im Vorhergehenden genannte Kopplungsmittel wird in einer Menge von üblicherweise 0,03 bis 0,4 mol und vorzugsweise 0,05 bis 0,3 mol pro 1 mol des Alkalimetallkatalysators zugesetzt. Wenn die Menge weniger als 0,03 mol beträgt, kann die Verbesserungswirkung der Verarbeitbarkeit des produzierten modifizierten Dienpolymerkautschuks klein sein. Wenn die Menge mehr als 0,4 mol beträgt, nimmt der Anteil des im Vorhergehenden genannten aktiven Polymers, der mit der Verbindung der Formel (1) reagiert, ab, so dass die Verbesserungswirkung der Kraftstoffkosteneinsparung abnehmen kann.
  • Der modifizierte Dienpolymerkautschuk, der in dem in der Stufe (2) produzierten Reaktionsgemisch enthalten ist, kann gemäß einem Verfestigungsverfahren, das üblicherweise zur Herstellung eines Kautschuks durch ein Lösungspolymerisationsverfahren durchgeführt wird, beispielsweise (1) ein Verfahren, das die Stufe der Zugabe eines Koagulationsmittels umfasst, und (2) ein allgemeines Verfahren, das die Stufe der Zufuhr von Wasserdampf umfasst, verfestigt werden. Die Verfestigungstemperatur ist nicht speziell beschränkt.
  • Der verfestigte modifizierte Dienpolymerkautschuk wird abgetrennt und dann mit einem einschlägig bekannten Trockner, beispielsweise einem Bandtrockner und einem Trockner des Extrusionstyps, die üblicherweise bei der Herstellung von synthetischem Kautschuk verwendet werden, getrocknet. Die Trocknungstemperatur ist nicht beschränkt.
  • Die Mooney-Viskosität (ML1+4 100°C) des produzierten modifizierten Dienpolymerkautschuks beträgt zweckmäßigerweise 10 bis 200 und vorzugsweise 20 bis 150. Wenn die Viskosität weniger als 10 beträgt, können mechanische Eigenschaften wie die Zugfestigkeit des vulkanisierten Kautschuks desselben abnehmen. Wenn die Viskosität mehr als 200 beträgt, kann bei einem Mischen des modifizierten Dienpolymerkautschuks mit einem anderen Kautschuk, um eine Kautschukzusammensetzung herzustellen, die Mischbarkeit desselben mit dem anderen Kautschuk so schlecht sein, dass es schwierig ist, die Kautschukzusammensetzung herzustellen, und infolgedessen können mechanische Eigenschaften der vulkanisierten Kautschukzusammensetzung desselben abnehmen.
  • Der Gehalt an Vinylbindungen (die von dem konjugierten Dienmonomer stammen), der in dem produzierten modifizierten Dienpolymerkautschuk vorhanden ist, beträgt zweckmäßigerweise 10 bis 70 % und vorzugsweise 15 bis 60 %. Wenn der Gehalt weniger als 10 % beträgt, können die Glasumwandlungstemperatur des produzierten modifizierten Dienpolymerkautschuks verringert und infolgedessen die Griffeigenschaften von aus dem modifizierten Dienpolymerkautschuk bestehenden Autoreifen verschlechtert sein. Wenn der Gehalt mehr als 70 o beträgt, kann die Glasumwandlungstemperatur des produzierten modifizierten Dienpolymerkautschuks erhöht und infolgedessen die Stoßelastizität des modifizierten Dienpolymerkautschuks verschlechtert sein.
  • Der produzierte modifizierte Dienpolymerkautschuk kann als Kautschukzusammensetzung in Kombination mit anderen Komponenten, wie anderen Kautschuken und verschiedenen Additiven, verwendet werden.
  • Beispiele für den anderen Kautschuk sind ein Styrol-Butadien-Copolymerkautschuk, der durch ein Emulsionspolymerisationsverfahren hergestellt wurde; ein Polybutadienkautschuk, ein Butadien-Isopren-Copolymerkautschuk und ein Styrol-Butadien-Copolymerkautschuk, die durch ein Lösungspolymerisationsverfahren unter Verwendung eines Katalysators, wie eines Katalysators einer anionischen Polymerisation und eines Ziegler-Katalysators, hergestellt wurden und ein natürlicher Kautschuk; und eine Kombination von zwei oder mehr derselben.
  • In Bezug auf die im Vorhergehenden genannte Kautschukzusammensetzung, die den durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung produzierten modifizierten Dienpolymerkautschuk und einen anderen Kautschuk umfasst, beträgt der Anteil des ersteren Kautschuks zweckmäßigerweise 10 Gew.-% oder mehr und vorzugsweise 20 Gew.-% oder mehr, wobei beide Kautschuke insgesamt 100 Gew.-% ausmachen. Wenn der Anteil weniger als 10 Gew.-% beträgt, kann die Stoßelastizität der produzierten Kautschukzusammensetzung kaum verbessert sein und der Verarbeitbarkeit ist nicht gut.
  • Die Art und Zugabemenge der im Vorhergehenden genannten Additive kann in Abhängigkeit von den Verwendungszwecken der produzierten Kautschukzusammensetzung bestimmt werden. Beispiele für die üblicherweise in der Kautschukindustrie verwendeten Additive sind Vulkanisierungsmittel, wie Schwefel; Stearinsäure; Zinkweiß; Vulkanisationsbeschleuniger des Thiazoltyps; Vulkanisationsbeschleuniger, wie Vulkanisationsbeschleuniger des Thiuramtyps und Vulkanisationsbeschleuniger des Sulfenamidtyps; organische Peroxide; Verstärkungsmittel, wie Kohleschwarz der Qualität HAF und ISAF; Füllstoffe, wie Siliciumdioxid, Calciumcarbonat und Talkum; Streckmittelöle; Verarbeitungshilfsstoffe; und Antioxidantien. Kohleschwarz und Siliciumdioxid werden jeweils in einer Menge von vorzugsweise 10 bis 150 Gewichtsteilen zugegeben, wobei die Gesamtmenge des modifizierten Dienpolymerkautschuks oder einer Kombination desselben mit dem im Vorhergehenden genannten anderen Kautschuk 100 Gewichtsteile beträgt. Wenn die Menge geringer als 10 Gewichtsteile ist, kann die Verstärkungswirkung auf eine Kautschukkomponente unzureichend sein. Wenn die Menge mehr als 150 Gewichtsteile beträgt, kann die Dehnung der produzierten Kautschukzusammensetzung niedrig sein.
  • Das Verfahren zur Herstellung der im Vorhergehenden genannten Kautschukzusammensetzung ist nicht beschränkt. Ein Beispiel hierfür ist ein Verfahren, das die Stufe des Mischens der jeweiligen Komponenten in einem einschlägig bekannten Mischer, wie einer Trommel und einem Bambury-Mischer, umfasst. Die produzierte Kautschukzusammensetzung wird üblicherweise vulkanisiert und als vulkanisierte Kautschukzusammensetzung verwendet.
  • Da der durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung produzierte modifizierte Dienpolymerkautschuk im Hinblick auf dessen Stoßelastizität und Verarbeitbarkeit hervorragend ist, ist eine Kautschukzusammensetzung, die den modifizierten Dienpolymerkautschuk umfasst, für eine hervorragende Kraftstoffkosteneinsparung aufweisende Autoreifen sehr geeignet. Die Kautschukzusammensetzung kann auch für Verwendungszwecke wie Sohlen für Schuhe, Bodenmaterialien und Kautschukvibrationsisolatoren verwendet werden.
    •
  • Die vorliegende Erfindung wird unter Bezug auf das folgende Beispiel, das den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht beschränkt, erklärt.
  • Beispiel 1
  • Ein Polymerisationsreaktor aus nichtrostendem Stahl mit einem Innenvolumen von 20 1 wurde gewaschen und getrocknet und danach mit trockenem Stickstoff gespült. In den Reaktor wurden 1404 g 1,3-Butadien, 396 g Styrol, 122 g Tetrahydrofuran, 10,2 kg Hexan und 11,0 mmol n-Butyllithium (n-Hexanlösung) gegeben, und eine Polymerisation wurde bei 65 °C während 3 h unter Rühren durchgeführt, wodurch ein Polymerisationsgemisch erhalten wurde.
  • Zu dem Polymerisationsgemisch wurden 11,0 mmol [3-(Diethylamino)propyl]trimethoxysilan gegeben, und das erhaltene Gemisch wurde bei 65 °C 60 min unter Rühren umgesetzt. Zu dem erhaltenen Reaktionsgemisch wurden 10 ml Methanol gegeben, und das erhaltene Gemisch wurde ferner 5 min gerührt, wodurch ein Reaktionsgemisch erhalten wurde.
  • Das Reaktionsgemisch wurde entnommen und mit 10 g 2,6-Ditert-Butyl-p-kresol, Handelsbezeichnung SUMILIZER BHT, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd., gemischt. Danach wurde der größte Teil des Hexans abgedampft und anschließend wurde der Rückstand unter vermindertem Druck bei 55 °C 12 h getrocknet, wodurch ein modifizierter Dienpolymerkautschuk erhalten wurde.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Beispiel 1 wurde zur Gewinnung eines Polymerkautschuks wiederholt, wobei jedoch (i) die Zugabemenge von n-Butyllithium (n-Hexan-Lösung) von 11,0 mmol zu 8,91 mmol geändert wurde, (ii) 0,45 mmol Zinn(IV)-chlorid (Kopplungsmittel) zugesetzt wurden und (iii) [3-(Diethylamino)propyl]trimethoxysilan nicht zugesetzt wurde.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Beispiel 1 wurde zur Gewinnung eines Polymerkautschuks wiederholt, wobei jedoch (i) die Zugabemenge von n-Butyllithium (n-Hexan-Lösung) von 11,0 mmol auf 10,0 mmol geändert wurde und (ii) 11,0 mmol [3-(Diethylamino)propyl]trimethoxysilan zu 10,0 mmol [3-(Dimethylamino)propyl]diethoxysilan geändert wurden.
  • Die folgenden Messungen wurden an dem in Beispiel 1 erhaltenen modifizierten Dienpolymerkautschuk und den in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 erhaltenen Polymerkautschuken durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
  • 1. Mooney-Viskosität
  • Diese wurde bei 100 °C gemäß JIS K-6300 ermittelt, wobei "JIS" "Japanese Industrial Standards" bedeutet.
  • 2. Gehalt an Vinylgruppen (Mol-%)
  • Dieser wurde mittels infrarotspektroskopischer Analyse ermittelt.
  • 3. Gehalt an Styroleinheiten (Gew.-%)
  • Dieser wurde mittels eines Brechungsindexverfahrens ermittelt.
  • 4. Kopplungsverhältnis (%)
  • Dieses wurde durch ein Verfahren ermittelt, das die Stufen:
    • (1) Ermitteln der Kurve einer Gelpermeationschromatographie und
    • (2) Ermitteln der dem hochmolekularen Teil entsprechenden Fläche (AH) bzw. der dem niedermolekularen Teil entsprechenden Fläche (AL), die in der Kurve enthalten sind, und
    • (3) Bilden des Verhältnisses von AH zu AL, das das Kopplungsverhältnis ist, umfasst.
  • 5. Stoßelastizität von vulkanisiertem Kautschuk (bei 60 °C, %)
  • Die in Tabelle 1 angegebene Stoßelastizität wurde durch ein Verfahren ermittelt, das die Stufen:
    • (1) Kneten von 100 Gewichtsteilen des modifizierten Dienpolymerkautschuks oder des Polymerkautschuks und den Komponenten, die in Tabelle 2 angegeben sind, in einer Laboplastomil zur Bildung eines Knetprodukts,
    • (2) Formen des Knetprodukts mit einer 6-Inch-Walze zu einer Lage bzw. Platte,
    • (3) Vulkanisieren der Platte durch Erhitzen bei 160 °C während 45 min zur Bildung einer vulkanisierten Platte und
    • (4) Ermitteln der 60 °C-Stoßelastizität der vulkanisierten Platte mit einer Luepke-Elastizitätstestvorrichtung.
  • Tabelle 1
    Figure 00140001
  • Tabelle 2
    Figure 00150001
    • Anmerkung 1: Marke ULTRASIL VN3-G, hergestellt von Degussa.
    • Anmerkung 2: Si69, hergestellt von Degussa.
    • Anmerkung 3: Aromaöl, Marke X-140, hergestellt von Kyodo Oil Co., Ltd.
    • Anmerkung 4: Antioxidationsmittel, Marke ANTIGEN 3C, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.
    • Anmerkung 5: Vulkanisationsbeschleuniger, Marke SOXINOL CZ, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.
    • Anmerkung 6: Vulkanisationsbeschleuniger, Marke SOXINOL D, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.
    • Anmerkung 7: Marke SUNNOC N, hergestellt von Ouchishinko Chemical Industrial Co., Ltd.

Claims (3)

  1. Verfahren zur Herstellung eines modifizierten Dienpolymerkautschuks, umfassend die Stufen: (1) Polymerisation eines konjugierten Dienmonomers oder einer Kombination desselben mit einem aromatischen Vinylmonomer in einem Kohlenwasserstofflösemittel in Gegenwart eines Alkalimetallkatalysators zur Bildung eines ein Alkalimetallende tragenden aktiven Polymers, und (2) Umsetzen des ein Alkalimetallende tragenden aktiven Polymers mit einer Verbindung der folgenden Formel (1)
    Figure 00160001
    worin R1, R2 und R3 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten; R4 und R5 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten; und n 0 (null) oder eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeutet.
  2. Verfahren zur Herstellung eines modifizierten Dienpolymerkautschuks nach Anspruch 1, wobei alle Reste von R1, R2 und R3 eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe sind; alle Reste von R4 und R5 eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe sind; und n 3 oder 4 ist.
  3. Kautschukzusammensetzung, die die folgenden Komponenten (1) bis (5) umfasst: (1) 10 bis 100 Gewichtsteile eines modifizierten Dienpolymerkautschuks, der durch das Verfahren nach Anspruch 1 hergestellt wurde, (2) 0 bis 90 Gewichtsteile eines anderen Kautschuks, (3) 0 bis 100 Gewichtsteile Kohleschwarz, (4) 5 bis 100 Gewichtsteile Siliciumdioxid und (5) 0 bis 20 Gew.-% eines Silankopplungsmittels, wobei die Komponenten (1) und (2) insgesamt 100 Gewichtsteile ausmachen und die Menge der Komponente (5) auf die Menge der Komponente (4) bezogen ist.
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