DE112008000510B4

DE112008000510B4 - Polymer auf Basis eines konjugierten Diens, Verfahren zur Herstellung desselben und Polymerzusammensetzung eines konjugierten Diens

Info

Publication number: DE112008000510B4
Application number: DE112008000510.9T
Authority: DE
Inventors: Mayumi Oshima
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2008-02-27
Publication date: 2019-11-07
Anticipated expiration: 2028-02-28
Also published as: CN101622277B; US20100016499A1; US8415435B2; WO2008108377A1; JP5391557B2; DE112008000510T5; JP2008239966A; CN101622277A

Abstract

Polymer auf Basis eines konjugierten Diens, umfassend eine Struktureinheit auf Basis eines konjugierten Diens und mindestens eine durch die folgende Formel (I) dargestellte Struktureinheit, wobei die durch die Formel (I) dargestellte Struktureinheit zwischen einer der Struktureinheiten auf Basis eines konjugierten Diens und einer anderen liegt:

wobei X¹, X² und X³ unabhängig einen durch die folgende Formel (II) dargestellten Rest, einen Hydroxidrest oder einen Kohlenwasserstoffrest darstellen und mindestens einer der Reste X¹, X² und X³ der durch die Formel (II) dargestellte Rest oder ein Hydroxidrest ist:

wobei R¹ und R² unabhängig einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, welcher ein Stickstoffatom, ein Sauerstoffatom oder ein Siliciumatom enthalten kann, darstellen und R¹ und R² kombiniert werden können, um eine Ringstruktur zu bilden.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Polymer auf Basis eines konjugierten Diens, ein Verfahren zur Herstellung des Polymers auf Basis eines konjugierten Diens und eine Polymerzusammensetzung auf Basis eines konjugierten Diens.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Seit kurzem besteht ein Bedarf für eine Polymerzusammensetzung, die für Automobilreifen verwendet wird, dass sie beim Verringern des Kraftstoffverbrauchs hervorragend ist, da von Automobilen in zunehmendem Maße verlangt wird, dass sie infolge eines zunehmenden Interesses an Umweltproblemen weniger Kraftstoffverbrauch aufweisen. Als Polymerzusammensetzungen für Automobilreifen werden diejenigen, welche Polymere auf Basis eines konjugierten Diens, wie Polybutadiene und Butadien-Styrol-Copolymere, und Füllstoffe, wie Ruß, enthalten, verwendet. Beispielsweise sind als die Polymere auf Basis eines konjugierten Diens Polymerzusammensetzungen, die Polymere enthalten, welche durch Copolymerisieren von Butadienen und Styrol mit einem Polymerisationsinitiator aus Lithiumalkyl und dann Modifizieren der Enden der Copolymerketten mit einem Acrylamid, das einen Dialkylaminorest aufweist (siehe beispielsweise Patentdruckschrift 1), hergestellt werden, in ähnlicher Weise Polymerzusammensetzungen, die Polymere enthalten, welche durch Copolymerisieren von Butadienen und Styrol mit einem Polymerisationsinitiator aus Lithiumalkyl und dann Modifizieren der Enden der Copolymerketten mit einem Bis(dimethylamino)methylvinylsilan (siehe beispielsweise Patentdruckschrift 2) hergestellt werden, Polymerzusammensetzungen, die Polymere enthalten, welche durch Polymerisieren von Butadienen oder Copolymerisieren von Butadienen und Styrol mit einem Polymerisationsinitiator aus Lithiumalkyl und dann Modifizieren der Enden der resultierenden Polymerketten mit einem Alkoxysilan, das einen Dialkylaminorest aufweist (siehe beispielsweise Patentdruckschriften 3 und 4), hergestellt werden, bekannt. Diese sind als Polymerzusammensetzungen, die eine deutliche Verringerung im Kraftstoffverbrauch versprechen, vorgeschlagen worden. Patentdruckschrift 5 offenbart organometallische Aminosiliciumverbindungen zur Herstellung von Organosiliciumverbindungen.

Patentdruckschrift 1: JP H1 - 217 047 A
Patentdruckschrift 2: JP H1 - 217 048 A
Patentdruckschrift 3: JP S63 - 186 748 A
Patentdruckschrift 4: JP 2005 - 290 355 A
Patentdruckschrift 5: US 3 485 857 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Jedoch sind die früheren Polymerzusammensetzungen, welche die Polymere auf Basis eines konjugierten Diens, wie vorstehend beschrieben, enthalten, insbesondere wenn Siliciumdioxid als Füllstoffe verwendet wird, nicht notwendigerweise zufrieden stellend bei der Verringerung des Kraftstoffverbrauchs. Unter solchen Umständen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass, wenn Siliciumdioxid als ein Füllstoff eingebracht wird, ein Polymer auf Basis eines konjugierten Diens, das in der Lage ist, eine Polymerzusammensetzung, welche eine große Verringerung im Kraftstoffverbrauch erzielt, bereitzustellen, ein Verfahren zur Herstellung des Polymers auf Basis eines konjugierten Diens und eine Polymerzusammensetzung, umfassend das Polymer auf Basis eines konjugierten Diens und einen darin eingebrachten Füllstoff, wie Siliciumdioxid.
Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Polymer auf Basis eines konjugierten Diens, umfassend eine Struktureinheit auf Basis eines konjugierten Diens und mindestens eine durch die folgende Formel (1) dargestellte Struktureinheit, wobei die durch die Formel (1) dargestellte Struktureinheit zwischen einer der Struktureinheiten auf Basis eines konjugierten Diens und einer anderen liegt:
wobei X¹, X² und X³ unabhängig einen durch die folgende Formel (II) dargestellten Rest, einen Hydroxidrest oder einen Kohlenwasserstoffrest darstellen und mindestens einer der Reste X¹, X² und X³ der durch die Formel (II) dargestellte Rest oder ein Hydroxidrest ist:
wobei R¹ und R² unabhängig einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, welcher ein Stickstoffatom, ein Sauerstoffatom oder ein Siliciumatom enthalten kann, darstellen und R¹ und R² kombiniert werden können, um eine Ringstruktur zu bilden.
Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Polymers auf Basis eines konjugierten Diens, umfassend die folgenden Schritte (A), (B) und (C):

Schritt (A): Polymerisieren eines ein konjugiertes Dien enthaltenden Monomers mit einem Alkalimetallkatalysator in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel, um ein Polymer auf Basis eines konjugierten Diens mit einem von dem Katalysator abgeleiteten Alkalimetall am Ende einer Polymerkette bereitzustellen;
Schritt (B): Hinzufügen einer durch die folgende Formel (III) dargestellten Siliciumverbindung zu einer Lösung des Polymers auf Basis eines konjugierten Diens mit einem von dem Katalysator abgeleiteten Alkalimetall am Ende der Polymerkette in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel, um die Siliciumverbindung am Ende der Polymerkette so umzusetzen, dass ein Polymer auf Basis eines konjugierten Diens mit einer Struktur hergestellt wird, in welcher das vom Alkalimetallkatalysator abgeleitete Alkalimetall an eine Struktureinheit, basierend auf der durch die Formel (III) dargestellten Siliciumverbindung, am Ende der Polymerkette bindet;
wobei X⁴, X⁵ und X⁶ unabhängig einen durch die folgende Formel (II) dargestellten Rest oder einen Kohlenwasserstoffrest darstellen und mindestens einer der Reste X⁴, X⁵ und X⁶ der durch die Formel (II) dargestellte Rest oder ein Hydroxidrest ist:
wobei R¹ und R² unabhängig einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, welcher ein Stickstoffatom, ein Sauerstoffatom oder ein Siliciumatom enthalten kann, darstellen und R¹ und R² kombiniert werden können, um eine Ringstruktur zu bilden;
Schritt (C): Hinzufügen eines ein konjugiertes Dien enthaltenden Monomers zu einer Lösung des Polymers auf Basis eines konjugierten Diens mit einer Struktur, in welcher das vom Alkalimetallkatalysator abgeleitete Alkalimetall an die Struktureinheit, basierend auf der vorstehenden Formel (I), am Ende der Polymerkette bindet in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel, um das Monomer am Ende der Polymerkette zu polymerisieren.

Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Polymerzusammensetzung auf Basis eines konjugierten Diens, umfassend das vorstehende Polymer auf Basis eines konjugierten Diens und einen darin eingebrachten Füllstoff.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden, wenn Siliciumdioxid als ein Füllstoff eingebracht wird, ein Polymer auf Basis eines konjugierten Diens, das in der Lage ist, eine Polymerzusammensetzung, welche eine große Verringerung im Kraftstoffverbrauch erzielt, bereitzustellen, ein Verfahren zur Herstellung des Polymers auf Basis eines konjugierten Diens und eine Polymerzusammensetzung, umfassend das Polymer auf Basis eines konjugierten Diens und einen darin eingebrachten Füllstoff, wie Siliciumdioxid, bereitgestellt. Die Polymerzusammensetzung ist in einer Verringerung im Kraftstoffverbrauch ausgezeichnet und ist gut in den Haftungseigenschaften.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Das Polymer auf Basis eines konjugierten Diens der vorliegenden Erfindung umfasst eine Struktureinheit auf Basis eines konjugierten Diens und mindestens eine durch die folgende Formel (I) dargestellte Struktureinheit, wobei die durch die Formel (I) dargestellte Struktureinheit zwischen einer der Struktureinheiten auf Basis eines konjugierten Diens und einer anderen liegt:
wobei X¹, X² und X³ unabhängig einen durch die folgende Formel (II) dargestellten Rest, einen Hydroxidrest oder einen Kohlenwasserstoffrest darstellen und mindestens einer der Reste X¹, X² und X³ der durch die Formel (II) dargestellte Rest oder ein Hydroxidrest ist:
wobei R¹ und R² unabhängig einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, welcher ein Stickstoffatom, ein Sauerstoffatom oder ein Siliciumatom enthalten kann, darstellen und R¹ und R² kombiniert werden können, um eine Ringstruktur zu bilden.
Das konjugierte Dien der Struktureinheit auf Basis eines konjugierten Diens kann 1,3-Butadien, Isopren, 1,3-Pentadien, 2,3-Dimethyl-1,3-butadien, 1,3-Hexadien und dergleichen einschließen. Diese können allein oder in einer Kombination von zwei oder mehr verwendet werden. 1,3-Butadien und Isopren werden im Hinblick auf leichte Verfügbarkeit bevorzugt.
Die Reste X¹, X² und X³ der durch die Formel (I) dargestellten Struktureinheit stellen unabhängig einen durch die folgende Formel (II) dargestellten Rest, einen Hydroxidrest oder einen Kohlenwasserstoffrest, der Substituenten enthalten kann, dar, und mindestens einer der Reste X¹, X² und X³ ist der durch die Formel (II) dargestellte Rest oder ein Hydroxidrest:
wobei R¹ und R² unabhängig einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, welcher ein Stickstoffatom, ein Sauerstoffatom oder ein Siliciumatom enthalten kann, darstellen und R¹ und R² kombiniert werden können, um eine Ringstruktur zu bilden.
R¹ und R² können Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, Isopropylgruppe, n-Butylgruppe, sec-Butylgruppe, tert-Butylgruppe, n-Pentylgruppe, Neopentylgruppe, Isopentylgruppe, n-Hexylgruppe, Cyclohexylgruppe, Phenylgruppe, Trimethylsilylgruppe, t-Butyldimethylsilylgruppe und dergleichen einschließen.
R¹ und R² können kombiniert werden. Der Rest, der durch Kombinieren von R¹ und R² hergestellt wird, schließt Alkylenreste, wie eine Trimethylengruppe, Tetramethylengruppe, Pentamethylengruppe, Hexamethylengruppe und dergleichen; Oxyalkylenreste, wie Oxydiethylengruppe, Oxydipropylengruppe und dergleichen; und Stickstoff enthaltende Reste, wie -CH₂CH₂-NH-CH₂-, -CH₂CH₂-N=CH- und dergleichen, ein.
R¹ und R² sind vorzugsweise ein Kohlenwasserstoffrest mit einem bis vier Kohlenstoffatomen, der ein Stickstoffatom, Sauerstoffatom oder Siliciumatom aufweisen kann, sind stärker bevorzugt eine Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, Trimethylsilylgruppe, -CH₂CH₂-NH-CH₂-, -CH₂CH₂-N=CH- und dergleichen, ferner stärker bevorzugt eine Methylgruppe, Ethylgruppe und n-Propylgruppe, insbesondere vorzugsweise eine Ethylgruppe.
Der durch die Formel (II) dargestellte Rest kann einen nicht cyclischen Aminorest und cyclischen Aminorest einschließen. Ein beispielhafter nicht cyclischer Aminorest kann eine Dimethylaminogruppe, Diethylaminogruppe, Di-(n-propyl)aminogruppe, Di-(isopropyl)aminogruppe, Di-(n-butyl)aminogruppe, Di-(sec-butyl)aminogruppe, Di-(tert-butyl)aminogruppe, Di-(neopentyl)aminogruppe, Ethylmethylaminogruppe, Di(methoxymethyl)aminogruppe, Di(methoxyethyl)aminogruppe, Di(ethoxymethyl)aminogruppe, Di(ethoxyethyl)aminogruppe, Di(t-butyldimethylsilyl)aminogruppe, Di(trimethylsilyl)aminogruppe und dergleichen einschließen. Der cyclische Aminorest kann 1-Polymethyleniminoreste, wie 1-Pyrrolidinylgruppe, Piperidinogruppe, 1 -Hexamethyleniminogruppe, 1 -Heptamethyleniminogruppe, 1-Octamethyleniminogruppe, 1-Decamethyleniminogruppe, 1-Dodecamethyleniminogruppe, 1-Tetradecamethyleniminogruppe und 1-Octadecamethyleniminogruppe, und dergleichen einschließen. Der cyclische Aminorest kann auch eine 1-Imidazolylgruppe, 4,5-Dihydro-1-imidazolylgruppe, 1-Imidazolidinylgruppe, 1-Piperazinylgruppe, Morpholinogruppe und dergleichen einschließen.
Der durch die Formel (II) dargestellte Rest ist vorzugsweise ein nicht cyclischer Aminorest, stärker bevorzugt eine Dimethylaminogruppe, eine Diethylaminogruppe und eine Di(n-propyl)-aminogruppe im Hinblick auf die Ökonomie und leichte Verfügbarkeit, ferner stärker bevorzugt eine Diethylaminogruppe im Hinblick auf das Verstärken einer Verringerung im Kraftstoffverbrauch und die Haftungseigenschaften.
Der Kohlenwasserstoffrest X¹ bis X³ der Formel (I) kann eine Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, Isopropylgruppe, n-Butylgruppe, sec-Butylgruppe, tert-Butylgruppe und dergleichen einschließen. Vorzugsweise ist der Kohlenwasserstoffrest ein Kohlenwasserstoffrest mit einem bis vier Kohlenstoffatomen, stärker bevorzugt eine Methylgruppe und Ethylgruppe.
Mindestens einer der Reste X¹ X² und X³ der Formel (I) ist der durch die Formel (II) dargestellte Rest oder ein Hydroxidrest. Vorzugsweise sind zwei oder mehr Reste X¹, X² und X³ der durch die Formel (II) dargestellte Rest oder ein Hydroxidrest, und stärker bevorzugt sind zwei der Reste X¹, X² und X³ der durch die Formel (II) dargestellte Rest oder ein Hydroxidrest.
Beispielhafte, durch die Formel (I) dargestellte Struktureinheiten sind eine durch die folgende Formel (III) dargestellte Struktureinheit auf Basis einer Siliciumverbindung, vorzugsweise eine Struktureinheit auf Basis von Bis(dimethylamino)methylvinylsilan, eine Struktureinheit auf Basis von Bis(diethylamino)methylvinylsilan und eine Struktureinheit auf Basis von Bis(n-propylamino)methylvinylsilan unter dem Gesichtspunkt einer größeren Verringerung im Kraftstoffverbrauch. Unter anderen wird im Hinblick auf Verträglichkeit von guten Haftungseigenschaften und Verfügbarkeit und Langzeitlagerstabilität der Verbindungen ebenso wie niedrigerem Kraftstoffverbrauch eine Struktureinheit auf Basis von Bis(diethylamino)-methylvinylsilan bevorzugt.
Das Polymer auf Basis eines konjugierten Diens der vorliegenden Erfindung weist mindestens eine durch die Formel (1) dargestellte Struktureinheit zwischen einer der Struktureinheiten auf Basis eines konjugierten Diens und einer anderen der Struktureinheiten auf Basis eines konjugierten Diens auf. Die Polymerkette enthält vorzugsweise drei oder mehr der durch die Formel (I) dargestellten Struktureinheiten. Und das Polymer auf Basis eines konjugierten Diens weist vorzugsweise drei oder mehr einer Kettenstruktur, umfassend eine oder mehr der durch die Formel (I) dargestellten Struktureinheiten (eine einzelne Kette oder eine einzelne Strukturkette), in der Polymerkette auf, wobei die Kettenstruktur zwischen den Struktureinheiten auf Basis eines konjugierten Diens liegt. Die Polymerkette weist im Allgemeinen 10 oder weniger der Kettenstrukturen auf.
Das Polymer auf Basis eines konjugierten Diens der vorliegenden Erfindung kann eine Struktureinheit auf der Basis eines anderen Monomers zusätzlich zu der Struktureinheit auf Basis eines konjugierten Diens (eine Einheit auf Basis eines konjugierten Diens) und der durch die Formel (I) dargestellten Struktureinheit enthalten. Das andere Monomer schließt aromatisches Vinyl, Vinylnitril, ungesättigten Carboxylatester und dergleichen ein. Beispielhaftes aromatisches Vinyl kann Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol, Vinylnaphthalin, Divinylbenzol, Trivinylbenzol und Divinylnaphthalin einschließen. Beispielhaftes Vinylnitril kann Acrylnitril und dergleichen einschließen. Beispielhafter ungesättigter Carboxylatester kann Methylacrylat, Ethylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat und dergleichen einschließen. Unter diesen wird Styrol im Hinblick auf leichte Verfügbarkeit bevorzugt.
Das Polymer auf Basis eines konjugierten Diens der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise eine Struktureinheit auf Basis eines aromatischen Vinyls (eine Einheit eines aromatischen Vinyls) unter dem Gesichtspunkt des Erhöhens der Festigkeit. Der Gehalt an der Einheit eines aromatischen Vinyls ist vorzugsweise nicht weniger als 10 Gew.-% (der Gehalt an der Einheit eines konjugierten Diens ist nicht höher als 90 Gew.-%), stärker bevorzugt nicht weniger als 15 Gew.-% (der Gehalt an der Einheit eines konjugierten Diens ist nicht höher als 85 Gew.-%), bezogen auf die Gesamtsumme aus der Einheit eines konjugierten Diens und der Einheit eines aromatischen Vinyls von 100 Gew.-%. Darüber hinaus ist unter dem Gesichtspunkt des Senkens des Kraftstoffverbrauchs der Gehalt an der Einheit eines aromatischen Vinyls vorzugsweise 50 Gew.-% oder weniger (der Gehalt an der Einheit eines konjugierten Diens ist 50 Gew.-% oder mehr), stärker bevorzugt 45 Gew.-% oder weniger (der Gehalt an der Einheit eines konjugierten Diens ist 55 Gew.-% oder mehr).
Das Polymer auf Basis eines konjugierten Diens der vorliegenden Erfindung weist eine Mooney-Viskosität (ML₁₊₄) von vorzugsweise nicht weniger als 10, stärker bevorzugt nicht weniger als 20 unter dem Gesichtspunkt des Erhöhens der Festigkeit auf. Darüber hinaus ist sie unter dem Gesichtspunkt des Steigerns der Verarbeitbarkeit vorzugsweise 200 oder weniger, stärker bevorzugt 150 oder weniger. Die Mooney-Viskosität (ML₁₊₄) wird bei 100 °C gemäß JIS K6300 (1994) gemessen.
Die Menge an Vinylbindungen in dem Polymer auf Basis eines konjugierten Diens der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise nicht höher als 80 Mol%, stärker bevorzugt nicht höher als 70 Mol%, bezogen auf den Gesamtgehalt an den Einheiten eines konjugierten Diens unter dem Standpunkt des Senkens des Kraftstoffverbrauchs. Darüber hinaus ist sie unter dem Gesichtspunkt des Steigerns der Haftungsleistung des Reifens vorzugsweise 10 Mol% oder höher, stärker bevorzugt 15 Mol% oder höher. Die Menge an den Vinylbindungen kann aus einer Extinktion bei dem Absorptionspeak einer Vinylgruppe bei rund 910 cm^-1 gemäß Infrarotabsorptionsspektrophotometrie erhalten werden.
Die Molekulargewichtsverteilung des Polymers auf Basis eines konjugierten Diens der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise 1 bis 5, stärker bevorzugt 1 bis 2 unter dem Standpunkt des Senkens des Kraftstoffverbrauchs. Die Molekulargewichtsverteilung wird durch Messen des Zahlenmittels des Molekulargewichts (Mn) und des Gewichtsmittels des Molekulargewichts (Mw) mit Gelpermeationschromatographie- (GPC) Verfahren und durch Dividieren von Mw durch Mn erhalten.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Polymers auf Basis eines konjugierten Diens gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die folgenden Schritte (A), (B) und (C):

Schritt (A): Polymerisieren eines ein konjugiertes Dien enthaltenden Monomers mit einem Alkalimetallkatalysator in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel, um ein Polymer auf Basis eines konjugierten Diens mit einem von dem Katalysator abgeleiteten Alkalimetall am Ende einer Polymerkette bereitzustellen;
Schritt (B): Hinzufügen einer durch die folgende Formel (III) dargestellten Siliciumverbindung zu einer Lösung des Polymers auf Basis eines konjugierten Diens mit einem von dem Katalysator abgeleiteten Alkalimetall am Ende der Polymerkette in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel, um die Siliciumverbindung am Ende der Polymerkette so umzusetzen, dass ein Polymer auf Basis eines konjugierten Diens mit einer Struktur hergestellt wird, in welcher das vom Alkalimetallkatalysator abgeleitete Alkalimetall an eine Struktureinheit, basierend auf der durch die Formel (III) dargestellten Siliciumverbindung, am Ende der Polymerkette bindet;
wobei X⁴, X⁵ und X⁶ unabhängig einen durch die folgende Formel (II) dargestellten Rest oder einen Kohlenwasserstoffrest darstellen und mindestens einer der Reste X⁴, X⁵ und X⁶ der durch die Formel (II) dargestellte Rest oder ein Hydroxidrest ist:

¹

²

¹

²

Der Alkalimetallkatalysator, der in Schritt (A) verwendet wird, kann Alkalimetall, organische Alkalimetallverbindung, einen Komplex aus Alkalimetall und polarer Verbindung, Alkalimetall enthaltendes Oligomer und dergleichen einschließen. Das Alkalimetall in dem Katalysator kann Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und Cäsium einschließen. Die organische Alkalimetallverbindung kann Ethyllithium, n-Propyllithium, iso-Propyllithium, n-Butyllithium, sec-Butyllithium, t-Octyllithium, n-Decyllithium, Phenyllithium, 2-Naphthyllithium, 2-Butyl-phenyllithium, 4-Phenyl-butyllithium, Cyclohexyllithium, 4-Cyclopentyllithium, Dimethylaminopropyllithium, Diethylaminopropyllithium, t-Butyldimethylsilyloxypropyllithium, N-Morpholinopropyllithium, Lithiumhexamethylenimid, Lithiumpyrrolidid, Lithiumpiperidid, Lithiumheptamethylenimid, Lithiumdodecamethylenimid, 1,4-Dilithiobuten-2, Naphthalinnatrium, Biphenylnatrium, Naphthalinkalium und dergleichen einschließen. Der Komplex aus Alkalimetall und polarer Verbindung kann Kalium-Tetrahydrofuran-Komplex, Kalium-Diethoxyethan-Komplex und dergleichen einschließen. Das Alkalimetall enthaltende Oligomer kann Natriumsalz von α-Methylstyroltetramer einschließen. Unter diesen werden organische Lithiumverbindung oder organische Natriumverbindung bevorzugt, stärker bevorzugt werden diejenigen mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen verwendet.
Das Kohlenwasserstofflösungsmittel, das in Schritt (A) verwendet wird, ist ein Lösungsmittel, welches den Alkalimetallkatalysator nicht deaktiviert, und kann aliphatischen Kohlenwasserstoff, aromatischen Kohlenwasserstoff und alicyclischen Kohlenwasserstoff einschließen. Der aliphatische Kohlenwasserstoff kann Propan, n-Butan, iso-Butan, n-Pentan, iso-Pentan, n-Hexan, Propen, 1-Buten, iso-Buten, trans-2-Buten, cis-2-Buten, 1-Penten, 2-Penten, 1-Hexen, 2-Hexen und dergleichen einschließen. Der aromatische Kohlenwasserstoff kann Benzol, Toluol, Xylol und Ethylbenzol einschließen. Der alicyclische Kohlenwasserstoff kann Cyclopentan, Cyclohexan und dergleichen einschließen. Diese können allein oder in einer Kombination von zwei oder mehr verwendet werden. Unter diesen wird ein Kohlenwasserstoff mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen bevorzugt.
In Schritt (A) wird das Monomer, das ein konjugiertes Dien enthält, polymerisiert, wodurch ein Polymer auf Basis eines konjugierten Diens mit einem von dem Alkalimetallkatalysator abgeleiteten Alkalimetall am Ende der Polymerkette bereitgestellt wird. Die konjugierten Diene können 1,3-Butadien, Isopren, 1,3-Pentadien, 2,3-Dimethyl-1,3-butadien und 1,3-Hexadien einschließen. Diese können allein oder als Kombination von zwei oder mehr davon verwendet werden. Unter diesen werden 1,3-Butadien und Isopren unter dem Gesichtspunkt der leichten Verfügbarkeit bevorzugt.
In Schritt (A) kann die Polymerisation mit einem konjugierten Dien allein oder mit einer Kombination aus einem konjugierten Dien und anderem Monomer durchgeführt werden. Das andere Monomer kann aromatische Vinyle, Vinylnitrile, ungesättigte Carboxylatester und dergleichen einschließen. Beispielhafte aromatische Vinyle können Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol, Vinylnaphthalin, Divinylbenzol, Trivinylbenzol und Divinylnaphthalin einschließen. Darüber hinaus können beispielhafte Vinylnitrile Acrylnitril und dergleichen einschließen. Beispielhafte ungesättigte Carboxylatester können Methylacrylat, Ethylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat und dergleichen einschließen. Unter diesen wird Styrol im Hinblick auf leichte Verfügbarkeit bevorzugt.
Die Polymerisation in Schritt (A) kann in Gegenwart eines Mittels, das die Menge an Vinylbindungen der Einheiten eines konjugierten Diens steuert, und/oder eines Mittels des Steuerns der Verteilung der Einheiten eines konjugierten Diens und der Struktureinheiten auf der Basis von anderen Monomeren als den konjugierten Dienen in der Kette des Polymers auf Basis eines konjugierten Diens durchgeführt werden (diese Mittel werden nachstehend zusammengefasst als „ein Steuerungsmittel“ bezeichnet). Das Steuerungsmittel kann Etherverbindungen, tertiäre Amine, Phosphinverbindungen und dergleichen einschließen. Die Etherverbindungen können cyclische Ether, wie Tetrahydrofuran, Tetrahydropyran, 1,4-Dioxan und dergleichen; aliphatische Monoether, wie Diethylether, Dibutylether und dergleichen; aliphatische Diether, wie Ethylenglykoldimethylether, Ethylenglykoldiethylether, Ethylenglykoldibutylether, Diethylenglykoldiethylether, Diethylenglykoldibutylether; aromatische Ether, wie Diphenylether, Anisol und dergleichen, einschließen. Die tertiären Amine können Triethylamin, Tripropylamin, Tributylamin, N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin, N,N-Diethylanilin, Pyridin, Chinolin und dergleichen einschließen. Darüber hinaus können die Phosphinverbindungen Trimethylphosphin, Triethylphosphin, Triphenylphosphin und dergleichen einschließen. Diese können allein oder als Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
In Schritt (A) ist die Polymerisationstemperatur gewöhnlich 30 bis 100 °C, vorzugsweise 35 bis 65 °C. Die Zeitdauer der Polymerisation ist gewöhnlich 10 Minuten bis 5 Stunden.
Im Hinblick auf die durch die Formel (III) dargestellte Siliciumverbindung, die in Schritt (B) verwendet werden soll, stellen die Reste X⁴, X⁵ und X⁶ unabhängig einen durch die Formel (II) dargestellten Rest oder einen Kohlenwasserstoffrest dar und mindestens einer der Reste X⁴, X⁵ und X⁶ ist ein durch die Formel (II) dargestellter Rest.
In der durch die Formel (III) dargestellten Siliciumverbindung sind beispielhafte Reste R¹ und R² und bevorzugte Reste der Formel (II), beispielhafte Reste und bevorzugte Reste der Formel (II) dieselben wie diejenigen, die vorstehend im Hinblick auf beispielhafte Reste R¹ und R² und bevorzugte Reste der Formel (II), beispielhafte Reste und bevorzugte Reste der Formel (II) in der vorstehend erwähnten Formel (I) veranschaulicht werden.
Die Kohlenwasserstoffreste X⁴ bis X⁶ der Formel (III) können eine Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, Isopropylgruppe, n-Butylgruppe, sec-Butylgruppe, tert-Butylgruppe und dergleichen einschließen. Vorzugsweise sind die Kohlenwasserstoffreste eine Methylgruppe und Ethylgruppe.
Die durch die Formel (III) dargestellten Siliciumverbindungen, wo einer der Reste X⁴ bis X⁶ ein durch die Formel (II) dargestellter nicht cyclischer Aminorest und die anderen zwei Kohlenwasserstoffreste sind, können einschließen:

(Dimethylamino)dimethylvinylsilan, (Ethylmethylamino)dimethylvinylsilan, (Diethylamino)-dimethylvinylsilan, (Ethyl-n-propylamino)dimethylvinylsilan, (Ethylisopropylamino)dimethylvinylsilan, (Di-n-propylamino)dimethylvinylsilan, (Diisopropylamino)dimethylvinylsilan, (n-Butyl-n-propylamino)dimethylvinylsilan, (Di-n-butylamino)dimethylvinylsilan,
(Dimethylamino)diethylvinylsilan, (Ethylmethylamino)diethylvinylsilan, (Diethylamino)-diethylvinylsilan, (Ethyl-n-propylamino)diethylvinylsilan, (Ethylisopropylamino)diethylvinylsilan, (Di-n-propylamino)diethylvinylsilan, (Diisopropylamino)diethylvinylsilan, (n-Butyl-n-propylamino)diethylvinylsilan, (Di-n-butylamino)diethylvinylsilan,
(Dimethylamino)dipropylvinylsilan, (Ethylmethylamino)dipropylvinylsilan, (Diethylamino)-dipropylvinylsilan, (Ethyl-n-propylamino)dipropylvinylsilan, (Ethylisopropylamino)dipropylvinylsilan, (Di-n-propylamino)dipropylvinylsilan, (Diisopropylamino)dipropylvinylsilan, (n-Butyl-n-propylamino)dipropylvinylsilan, (Di-n-butylamino)dipropylvinylsilan,
(Dimethylamino)dibutylvinylsilan, (Ethylmethylamino)dibutylvinylsilan, (Diethylamino)-dibutylvinylsilan, (Ethyl-n-propylamino)dibutylvinylsilan, (Ethylisopropylamino)dibutylvinylsilan, (Di-n-propylamino)dibutylvinylsilan, (Diisopropylamino)dibutylvinylsilan, (n-Butyl-n-propylamino)dibutylvinylsilan, (Di-n-butylamino)dibutylvinylsilan,
[Di(trimethylsilyl)amino]dimethylvinylsilan, Di[(t-butyldimethylsilyl)amino]dimethylvinylsilan, [Di(trimethylsilyl)amino]diethylvinylsilan, Di[(t-butyldimethylsilyl)amino]diethylvinylsilan und dergleichen.

Die Siliciumverbindungen, wo zwei der Reste X⁴ bis X⁶ ein durch die Formel (II) dargestellter nicht cyclischer Aminorest und der andere eine ein Kohlenwasserstoffrest ist, können einschließen:

Bis(dimethylamino)methylvinylsilan, Bis(ethylmethylamino)methylvinylsilan, Bis(diethylamino)methylvinylsilan, Bis(ethyl-n-propylamino)methylvinylsilan, Bis(ethylisopropylamino)-methylvinylsilan, Bis(di-n-propylamino)methylvinylsilan, Bis(diisopropylamino)methylvinylsilan, Bis(n-butyl-n-propylamino)methylvinylsilan, Bis(di-n-butylamino)methylvinylsilan, Bis(dimethylamino)ethylvinylsilan, Bis(ethylmethylamino)ethylvinylsilan, Bis(diethylamino)-ethylvinylsilan, Bis(ethyl-n-propylamino)ethylvinylsilan, Bis(ethylisopropylamino)ethylvinylsilan, Bis(di-n-propylamino)ethylvinylsilan, Bis(diisopropylamino)ethylvinylsilan, Bis(n-butyl-n-propylamino)ethylvinylsilan, Bis(di-n-butylamino)ethylvinylsilan, Bis(dimethylamino)propylvinylsilan, Bis(ethylmethylamino)propylvinylsilan, Bis(diethylamino)propylvinylsilan, Bis(ethyl-n-propylamino)propylvinylsilan, Bis(ethylisopropylamino)-propylvinylsilan, Bis(di-n-propylamino)propylvinylsilan, Bis(diisopropylamino)propylvinylsilan, Bis(n-butyl-n-propylamino)propylvinylsilan, Bis(di-n-butylamino)propylvinylsilan, Bis(dimethylamino)butylvinylsilan, Bis(ethylmethylamino)butylvinylsilan, Bis(diethylamino)-butylvinylsilan, Bis(ethyl-n-propylamino)butylvinylsilan, Bis(ethylisopropylamino)butylvinylsilan, Bis(di-n-propylamino)butylvinylsilan, Bis(diisopropylamino)butylvinylsilan, Bis(n-butyl-n-propylamino)butylvinylsilan, Bis(di-n-butylamino)butylvinylsilan,
Bis[di(trimethylsilyl)amino]methylvinylsilan, Bis[(t-butyldimethylsilyl)amino]methylvinylsilan, Bis[di(trimethylsilyl)amino]ethylvinylsilan, Bis[(t-butyldimethylsilyl)amino]ethylvinylsilan und dergleichen.

Die Siliciumverbindungen, wo drei der Reste X⁴ bis X⁶ ein durch die Formel (II) dargestellter nicht cyclischer Aminorest sind, können Tri(dimethylamino)vinylsilan, Tri(ethylmethylamino)vinylsilan, Tri(diethylamino)vinylsilan, Tri(ethylpropylamino)vinylsilan, Tri(dipropylamino)vinylsilan, Tri(butylpropylamino)vinylsilan und dergleichen einschließen.
Die durch die Formel (III) dargestellten Siliciumverbindungen, wo mindestens einer der Reste X¹ bis X³ ein durch die Formel (II) dargestellter cyclischer Aminorest ist, können Bis(morpholino)methylvinylsilan, Bis(piperidino)methylvinylsilan, Bis(4,5-dihydroimidazolyl)methylvinylsilan, Bis(hexamethylenimino)methylvinylsilan und dergleichen einschließen.
Mindestens einer der Reste X⁴, X⁵ und X⁶ der Formel (III) ist ein durch die Formel (II) dargestellter Rest. Vorzugsweise sind zwei oder mehr der Reste X⁴, X⁵ und X⁶ ein durch die Formel (II) dargestellter Rest und stärker bevorzugt sind zwei der Reste X⁴, X⁵ und X⁶ ein durch die Formel (II) dargestellter Rest.
In den durch die Formel (III) dargestellten Siliciumverbindungen, wo zwei der Reste X⁴, X⁵ und X⁶ ein durch die Formel (II) dargestellter Rest sind, sind vorzugsweise zwei der Reste X⁴, X⁶ und X⁶ ein nicht cyclischer Aminorest, stärker bevorzugt Bis(dimethylamino)methylvinylsilan, Bis(diethylamino)methylvinylsilan und Bis[di(n-propyl)amino]methylvinylsilan unter dem Standpunkt des Senkens des Kraftstoffverbrauchs. Unter anderen wird Bis(diethylamino)-methylvinylsilan unter dem Gesichtspunkt der Verträglichkeit von guten Haftungseigenschaften und weiteren Verfügbarkeit und Langzeitlagerstabilität der Verbindungen ebenso wie niedrigerem Kraftstoffverbrauch bevorzugt.
In dem Schritt (B) wird das Hinzufügen der durch die Formel (III) dargestellten Siliciumverbindung üblicherweise rasch unter Rühren in einer Kohlenwasserstofflösung durchgeführt.
Die Menge an der durch die Formel (III) dargestellten Siliciumverbindung, die hinzugefügt werden soll, ist vorzugsweise nicht weniger als 0,5 Mol, bezogen auf ein Mol an von dem Alkalimetallkatalysator abgeleiteten Alkalimetall, stärker bevorzugt nicht weniger als 0,7 Mol unter dem Gesichtspunkt des Senkens des Kraftstoffverbrauchs. Darüber hinaus ist sie unter dem Standpunkt des Steigerns der Ökonomie in der Produktion vorzugsweise 1,5 Mol oder weniger, stärker bevorzugt 1,2 Mol oder weniger, bezogen auf einen Schritt (B).
Die durch die Formel (III) dargestellte Siliciumverbindung kann zu einer Lösung eines Kohlenwasserstoffs in Form einer Lösung hinzugefügt werden, wo die Verbindungen in einem Lösungsmittel gelöst sind, welches die Alkalimetallkatalysatoren nicht deaktiviert, wie Tetrahydrofuran, Hexan und dergleichen.
Die Konzentration des Polymers auf Basis eines konjugierten Diens in einer Kohlenwasserstofflösung, bevor die durch die Formel (III) dargestellte Siliciumverbindung hinzugefügt wird, ist vorzugsweise nicht höher als 30 Gew.-%, stärker bevorzugt nicht höher als 20 Gew.-% unter dem Gesichtspunkt des raschen Fortschreitens der Reaktion mit der Siliciumverbindung. Darüber hinaus ist sie unter dem Gesichtspunkt von größerer Produktivität vorzugsweise 5 Gew.-% oder höher, stärker bevorzugt 10 Gew.-% oder höher.
Die Rührgeschwindigkeit der Kohlenwasserstofflösung der durch die Formel (III) dargestellten Siliciumverbindung, die hinzugefügt werden soll, ist vorzugsweise nicht weniger als 30 Upm, stärker bevorzugt nicht weniger als 50 Upm, noch stärker bevorzugt nicht weniger als 70 Upm unter dem Gesichtspunkt des Senkens des Kraftstoffverbrauchs und des raschen Fortschreitens der Reaktion mit der Siliciumverbindung. Darüber hinaus ist sie unter dem Standpunkt des Steigerns der Ökonomie vorzugsweise nicht höher als 400 Upm, stärker bevorzugt nicht höher als 200 Upm und noch stärker bevorzugt nicht höher als 200 Upm. Die Kohlenwasserstofflösung der Siliciumverbindung wird üblicherweise bei einer Temperatur von 35 bis 65 °C hinzugefügt.
Nachdem die durch die Formel (III) dargestellte Siliciumverbindung hinzugefügt wurde, sollte die Kohlenwasserstofflösung davon vorzugsweise unter Rühren stehen gelassen werden. Die Rührgeschwindigkeit ist üblicherweise 100 Upm oder mehr, die Temperatur ist üblicherweise 35 °C oder höher und die Zeitdauer ist üblicherweise eine Sekunde bis 30 Minuten.
In dem Schritt (C) werden zu der Kohlenwasserstofflösung des Polymers auf Basis eines konjugierten Diens, das in dem Schritt (B) hergestellt wurde und eine Struktur, bei welcher das von dem Alkalimetallkatalysator abgeleitete Alkalimetall an die auf der Formel (I) basierenden Struktureinheit bindet, am Ende der Polymerkette aufweist, Monomere, die konjugierte Diene einschließen, so hinzugefügt, dass die Monomere am Ende der Polymerkette polymerisiert werden. Das konjugierte Dien kann 1,3-Butadien, Isopren, 1,3-Pentadien, 2,3-Dimethyl-1,3-butadien und 1,3-Hexadien einschließen. Diese können allein oder in einer Kombination von zwei oder mehr verwendet werden. Unter diesen werden 1,3-Butadien und Isopren im Hinblick auf leichte Verfügbarkeit bevorzugt.
In dem Schritt (C) können die konjugierten Diene allein oder in einer Kombination mit anderen Monomeren polymerisiert werden. Die anderen Monomeren können aromatische Vinyle, Vinylnitrile, ungesättigte Carboxylatester und dergleichen einschließen. Beispielhafte aromatische Vinyle können Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol, Vinylnaphthalin, Divinylbenzol, Trivinylbenzol und Divinylnaphthalin einschließen. Darüber hinaus können beispielhafte Vinylnitrile Acrylnitril und dergleichen einschließen. Beispielhafte ungesättigte Carboxylatester können Methylacrylat, Ethylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat und dergleichen einschließen. Unter diesen wird Styrol im Hinblick auf leichte Verfügbarkeit bevorzugt.
In Schritt (C) ist die Polymerisationstemperatur gewöhnlich 30 bis 100 °C, vorzugsweise 35 bis 65 °C. Die Zeitdauer der Polymerisation ist gewöhnlich 10 Minuten bis 5 Stunden.
Bei der Herstellung des Polymers auf Basis eines konjugierten Diens können eine Vielzahl von Schritten (B) oder Schritten (C) bereitgestellt werden.
Im Verlauf vom Beginn der Polymerisation bis zum Ende davon kann in dem Verfahren zur Herstellung gemäß der vorliegenden Erfindung zu der Lösung des Polymers auf Basis eines konjugierten Diens in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel ein durch die folgende Formel dargestelltes Kupplungsmittel hinzugefügt werden: R⁷ _aML_4-a (IV) wobei R⁷ einen Alkylrest, Alkenylrest, Cycloalkenylrest oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest darstellt, M ein Siliciumatom oder Zinnatom darstellt, L ein Halogenidatom darstellt und „a“ eine ganze Zahl von 0 bis 2 darstellt.
Das durch die Formel (IV) dargestellte Kupplungsmittel kann Siliciumtetrachlorid, Methyltrichlorsilan, Dimethyldichlorsilan, Trimethylchlorsilan, Zinntetrachlorid, Zinnmethyltrichlorid, Zinndimethyldichlorid, Zinntrimethylchlorid und dergleichen einschließen.
Die Menge an den Kupplungsmitteln, die hinzugefügt werden soll, ist vorzugsweise nicht weniger als 0,03 Mol, stärker bevorzugt nicht weniger als 0,05 Mol, bezogen auf ein Mol des von dem Alkalimetallkatalysator abgeleiteten Alkalimetalls unter dem Gesichtspunkt einer Steigerung der Verarbeitbarkeit durch Kneten des Polymers auf Basis eines konjugierten Diens. Darüber hinaus ist sie unter dem Standpunkt des Senkens des Kraftstoffverbrauchs vorzugsweise 0,4 Mol oder weniger, stärker bevorzugt 0,3 Mol oder weniger.
Das Polymer auf Basis eines konjugierten Diens kann aus der Lösung davon in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel mit einem beliebigen der bekannten Verfahren gewonnen werden, beispielsweise (1) ein Verfahren des Hinzufügens eines Koagulationsmittels zu der Lösung des Polymers auf Basis eines konjugierten Diens in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel oder (2) ein Verfahren des Hinzufügens von Dampf zu dem Polymer auf Basis eines konjugierten Diens in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel. Das gewonnene Polymer auf Basis eines konjugierten Diens kann mit einem bekannten Trockenapparat, wie ein Bandtrockner oder ein Extrusionstrockner, getrocknet werden.
Darüber hinaus kann in einem Verfahren zur Herstellung eines Polymers auf Basis eines konjugierten Diens der vorliegenden Erfindung ein Verfahren des Ersetzens eines durch die Formel (II) dargestellten Rests durch einen Hydroxidrest in dem Polymer durch Hydrolyse oder dergleichen durchgeführt werden. Das Verfahren des Ersetzens kann im Zustand des Polymers allein oder einer Zusammensetzung, wie später beschrieben, durchgeführt werden.
Das Polymer auf Basis eines konjugierten Diens der vorliegenden Erfindung kann in Form einer Zusammensetzung auf Basis eines konjugierten Diens durch Einbringen anderer Polymerkomponenten, Zusatzstoffe und dergleichen verwendet werden.
Die anderen Polymerkomponenten können herkömmliche Styrol-Butadien-Copolymerkautschuke, Polybutadienkautschuke, Butadien-Isopren-Copolymerkautschuke, Butylkautschuke und dergleichen einschließen. Darüber hinaus können natürliche Kautschuke, Ethylen-Isopropylen-Copolymere, Ethylen-Octen-Copolymere geltend gemacht werden. Diese Polymerkomponenten können in einer Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
Wenn die anderen Polymerkomponenten in das Polymer auf Basis eines konjugierten Diens der vorliegenden Erfindung eingebracht werden, sollte der Gehalt an dem Polymer auf Basis eines konjugierten Diens der vorliegenden Erfindung vorzugsweise nicht weniger als 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt nicht weniger als 20 Gewichtsteile sein, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Gesamtsumme der Polymerkomponenten (einschließlich der Menge an dem Polymer auf Basis eines konjugierten Diens), unter dem Gesichtspunkt des Senkens des Kraftstoffverbrauchs.
Als Zusatzstoffe können bekannte Zusatzstoffe verwendet werden. Beispielhafte Zusatzstoffe können Vulkanisiermittel, wie Schwefel und dergleichen: Vulkanisationsverstärker, wie Thiazol-Vulkanisationsverstärker, Thiuram-Vulkanisationsverstärker, Sulfenamid-Vulkanisationsverstärker und dergleichen; Vulkanisationsaktivatoren, wie Stearinsäure, Zinkoxid und dergleichen; organische Peroxide; Füllstoffe, wie Siliciumdioxid, Ruß, Calciumcarbonat, Talkum, Aluminiumoxid, Ton, Aluminiumhydroxid, Glimmer und dergleichen; Silankupplungsmittel; Strecköle; Verarbeitungshilfsstoffe; Alterungsinhibitoren; Gleitmittel einschließen.
Wenn ein Füllstoff in das Polymer auf Basis eines konjugierten Diens der vorliegenden Erfindung eingebracht wird, um eine Polymerzusammensetzung auf Basis eines konjugierten Diens herzustellen, ist die Menge an Füllstoffen, die eingebracht werden soll, üblicherweise 10 bis 150 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Menge an dem Polymer auf Basis eines konjugierten Diens der vorliegenden Erfindung, die verwendet werden soll. Darüber hinaus ist sie vorzugsweise nicht weniger als 20 Gewichtsteile, stärker bevorzugt nicht weniger als 30 Gewichtsteile unter dem Gesichtspunkt des Senkens des Kraftstoffverbrauchs. Weiterhin ist sie vorzugsweise nicht höher als 120 Gewichtsteile, stärker bevorzugt nicht höher als 100 Gewichtsteile unter dem Standpunkt des Steigerns der Verstärkungseigenschaften.
Wenn eine Polymerzusammensetzung auf Basis eines konjugierten Diens, die durch Einbringen eines Füllstoffs in das Polymer auf Basis eines konjugierten Diens der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, verwendet wird, wird unter dem Gesichtspunkt des Senkens des Kraftstoffverbrauchs die Verwendung von Siliciumdioxid als Füllstoff bevorzugt. Die Menge an Siliciumdioxid, die verwendet werden soll, sollte vorzugsweise nicht weniger als 50 Gewichtsteile, stärker bevorzugt nicht weniger als 70 Gewichtsteile sein, bezogen auf die Gesamtsumme an Füllstoffen, die eingebracht werden soll.
Als ein Verfahren zur Herstellung einer Polymerzusammensetzung auf Basis eines konjugierten Diens durch Einbringen anderer Polymerkomponenten und Zusatzstoffe in das Polymer auf Basis eines konjugierten Diens der vorliegenden Erfindung können bekannte Verfahren, beispielsweise diejenigen mit Walzen und/oder einen Banbury Mischer, verwendet werden, um die Komponenten zu mischen und kneten.
Was die Bedingungen des Mischens und Knetens betrifft, wenn andere Zusatzstoffe als Vulkanisiermittel und Vulkanisationsverstärker eingebracht werden, ist die Temperatur des Mischens und Knetens gewöhnlich 50 bis 200 °C, vorzugsweise 80 bis 190 °C, ist die Zeitdauer des Mischens und Knetens gewöhnlich 30 Sekunden bis 30 Minuten, vorzugsweise eine Minute bis 30 Minuten. Wenn Vulkanisiermittel und/oder Vulkanisationsverstärker eingebracht werden, ist die Temperatur des Mischens und Knetens gewöhnlich nicht höher als 100 °C, vorzugsweise Zimmertemperatur bis 80 °C. Die Zusammensetzungen, die Vulkanisiermittel und/oder Vulkanisationsverstärker enthalten, werden üblicherweise nach der Vulkanisationsverarbeitung, wie Pressvulkanisation und dergleichen, verwendet. Die Vulkanisationstemperatur ist üblicherweise 120 bis 200 °C, vorzugsweise 140 bis 180 °C.
Das Polymer auf Basis eines konjugierten Diens und die Polymerzusammensetzung auf Basis eines konjugierten Diens gemäß der vorliegenden Erfindung sind ausgezeichnet im niedrigen Kraftstoffverbrauch und sind gut in den Haftungseigenschaften. Darüber hinaus sind sie gut in der Abriebfestigkeit und Festigkeit.
Das Polymer auf Basis eines konjugierten Diens und die Polymerzusammensetzung auf Basis eines konjugierten Diens gemäß der vorliegenden Erfindung können für Reifen, Schuhsohlen, Bodenmaterialien, schwingungsdämpfende Materialien und dergleichen, insbesondere für Reifen mit großer Eignung verwendet werden.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf Beispiele beschrieben.
Die Messungen der physikalischen Eigenschaften wurden mit den folgenden Vorgehensweisen gemacht:
Mooney-Viskosität (ML₁₊₄)
Gemessen bei 100 °C gemäß JIS K6300 (1994).
Gehalt an Vinyl (in Einheiten von Mol%)
Bewertet aus einer Extinktion bei dem Absorptionspeak einer Vinylgruppe bei rund 910 cm^-1 gemäß Infrarotabsorptionsspektrophotometrie.
Gehalt an Styroleinheit (in Einheiten von Gew.-%)
Bewertet aus einem Brechungsindex gemäß JIS K6383 (1995).
Molekulargewichtsverteilung (Mw/Mn)
Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) und Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn) wurden gemessen und Mw/Mn wurde durch ein Gelpermeationschromatographie- (GPC) Verfahren unter den folgenden Bedingungen (1) bis (8) erhalten.

(1): Gerät: HLC-8020, erhältlich von Tosoh Corporation
(2): Trennsäule: GMH-XL (zwei Säulen in Reihe), erhältlich von Tosoh Corporation
(3): Messtemperatur: 40 °C
(4): Träger: Tetrahydrofuran
(5): Fließgeschwindigkeit: 0,6 mL/Minute
(6): Eingespritzte Dosis: 5 µL
(7): Detektor: Differentialrefraktometer
(8): Standard für das Molekulargewicht: Standardpolystyrol

Kraftstoffverbrauch
Bewertet aus Verlustfaktoren bei Temperaturen von 50 °C und 70 °C (tan δ (50 °C) und tan δ (70 °C)) unter einer Bedingung einer Dehnung von 1 % und einer Frequenz von 10 Hz mit einem Gerät zur Messung der Viskoelastizität (erhältlich von UESHIMA SEISAKUSHO CO., LTD.). Je niedriger dieser Wert, desto ausgezeichneter in einer Verringerung im Kraftstoffverbrauch.
Haftungseigenschaften
Bewertet aus einem Verlustfaktor bei einer Temperatur von 0 °C (tan δ (0 °C)) unter einer Bedingung einer Dehnung von 1 % und einer Frequenz von 10 Hz mit einem Gerät zur Messung der Viskoelastizität (erhältlich von UESHIMA SEISAKUSHO CO., LTD.). Je größer dieser Wert, desto ausgezeichneter in Haftungseigenschaften.
Beispiel 1
Nachdem ein 20-Liter-Edelstahlpolymerisationsreaktor gewaschen, getrocknet und mit trockenem Stickstoff gespült worden war, wurden 10,2 kg Hexan (ein spezifisches Gewicht von 0,68 g/cm³), 547 g 1,3-Butadien, 173 g Styrol, 6,1 mL Tetrahydrofuran, 5,0 mL Ethylenglykoldiethylether in den Polymerisationsreaktor eingefüllt. Eine Lösung von 14,5 mMol n-Butyllithium in n-Hexan wurde dann eingefüllt, wodurch die Polymerisation gestartet wurde, um 1,3-Butadien und Styrol eine Stunde lang zu copolymerisieren. Während der Polymerisation wurden die Monomere kontinuierlich in den Reaktor zugeführt, der im Inneren auf eine Temperatur von 65 °C reguliert wurde, wobei mit einer Geschwindigkeit von 130 Upm gerührt wurde.
Nach einer Stunde der Polymerisation wurde unverzüglich eine Lösung von 11,0 mMol Bis(dimethylamino)methylvinylsilan, welches mit Molekularsieb (3A) getrocknet worden war, in 10 mL Cyclohexan (wobei diese Lösung nachstehend als AS-Lösung bezeichnet wird) in den Reaktor unter den Bedingungen einer Rührgeschwindigkeit von 130 Upm und einer Temperatur innerhalb des Reaktors von 65 °C eingefüllt.
Nachdem die AS-Lösung eingefüllt worden war, wurden die Monomere in den Polymerisationsreaktor zugeführt, um 1,3-Butadien und Styrol 0,5 Stunden lang zu copolymerisieren. Während der Polymerisation war die Rührgeschwindigkeit 130 Upm und war die Polymerisationstemperatur 65 °C.
Nach 0,5 Stunden Polymerisation (1,5 Stunden nachdem die Polymerisation gestartet worden war) wurde unverzüglich AS-Lösung in den Polymerisationsreaktor unter den Bedingungen einer Rührgeschwindigkeit von 130 Upm und einer Temperatur innerhalb des Reaktors von 65 °C eingefüllt.
Nachdem die AS-Lösung eingefüllt worden war, wurden die Monomere in den Polymerisationsreaktor zugeführt, um 1,3-Butadien und Styrol 0,5 Stunden lang zu copolymerisieren. Während der Polymerisation war die Rührgeschwindigkeit 130 Upm und war die Polymerisationstemperatur 65 °C.
Nach 0,5 Stunden Polymerisation (2 Stunden nachdem die Polymerisation gestartet worden war) wurde unverzüglich AS-Lösung in den Polymerisationsreaktor unter den Bedingungen einer Rührgeschwindigkeit von 130 Upm und einer Temperatur innerhalb des Reaktors von 65 °C eingefüllt.
Nachdem die AS-Lösung eingefüllt worden war, wurden die Monomere in den Polymerisationsreaktor zugeführt, um 1,3-Butadien und Styrol eine Stunde lang zu copolymerisieren. Während der Polymerisation war die Rührgeschwindigkeit 130 Upm und war die Polymerisationstemperatur 65 °C.
Nach einer Stunde Polymerisation (3 Stunden nachdem die Polymerisation gestartet worden war) wurden 20 mL Hexan, das 0,5 mL Methanol enthielt, eingefüllt und die Polymerlösung wurde 5 Minuten lang bewegt. Folglich war die Gesamtmenge an 1,3-Butadien, die über die gesamte Polymerisationsdauer von 3 Stunden zugeführt werden sollte, 821 g und diejenige an Styrol war 259 g.
Zu der Polymerlösung wurden 7,2 g 2-tert-Butyl-6-(3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl)-4-methylphenylacrylat (erhältlich von Sumitomo Chemical Co. unter dem Handelsnamen SUMILIZER GM) und 3,6 g Pentaerythrityl-tetrakis(3-laurylpiropionat) (erhältlich von Sumitomo Chemical Co. unter dem Handelsnamen SUMILIZER TP-D) hinzugefügt und dann wurde die Polymerlösung bei Normaltemperatur 24 Stunden lang verdampft und ferner unter vermindertem Druck 12 Stunden lang bei 55 °C getrocknet, wodurch sich ein Polymer ergab. Das Polymer wurde auf die Mooney-Viskosität, Vinylgehalt und Styroleinheitengehalt hin gemessen, wobei die Ergebnisse davon in Tabelle 1 zusammengefasst sind.
100 Gewichtsteile des resultierenden Polymers, 78,4 Gewichtsteile Siliciumdioxid (erhältlich von Degussa Co. unter dem Handelsnamen ULTRASIL VN3-G), 6,4 Gewichtsteile Silankupplungsmittel (erhältlich von Degussa Co. unter dem Handelsnamen Si69), 6,4 Gewichtsteile Kohlenstoff, 47,6 Gewichtsteile Strecköl (erhältlich von Kyodo Petroleum Co. unter dem Handelsnamen X-140), 1,5 Gewichtsteile Alterungsschutzmittel (erhältlich von Sumitomo Chemical Co. unter dem Handelsnamen ANTIGEN 3C), 2 Gewichtsteile Stearinsäure, 2 Gewichtsteile Zinkweiß, ein Gewichtsteil Vulkanisationsverstärker (erhältlich von Sumitomo Chemical Co. unter dem Handelsnamen SOKUSHINOL CZ), ein Gewichtsteil Vulkanisationsverstärker (erhältlich von Sumitomo Chemical Co. unter dem Handelsnamen SOKUSHINOL D), 1,5 Gewichtsteile Wachs (erhältlich von Oouchi Shinko Chemical Industry Co. unter dem Handelsnamen SUN KNOCK N) und 1,4 Gewichtsteile Schwefel wurden mit einer Labo-Plast Mill geknetet und das resultierende Gemisch wurde mit 6-Zoll-Walzen zu einer Folie gewalzt. Die Folie wurde durch 45 Minuten langes Erhitzen auf 160 °C vulkanisiert. Die vulkanisierte Folie wurde auf den Kraftstoffverbrauch hin bewertet, wovon die Ergebnisse in Tabelle 1 dargeboten werden.
Beispiel 2
Nachdem ein 20-Liter-Edelstahlpolymerisationsreaktor gewaschen, getrocknet und mit trockenem Stickstoff gespült worden war, wurden 10,2 kg Hexan (ein spezifisches Gewicht von 0,68 g/cm³), 547 g 1,3-Butadien, 173 g Styrol, 6,1 mL Tetrahydrofuran, 5,0 mL Ethylenglykoldiethylether in den Polymerisationsreaktor eingefüllt. Eine Lösung von 13,8 mMol n-Butyllithium in n-Hexan wurde dann eingefüllt, wodurch die Polymerisation gestartet wurde, um 1,3-Butadien und Styrol 0,5 Stunden lang zu copolymerisieren. Während der Polymerisation wurden die Monomere kontinuierlich in den Reaktor zugeführt, der im Inneren auf eine Temperatur von 65 °C reguliert wurde, wobei mit einer Geschwindigkeit von 130 Upm gerührt wurde.
Nach 0,5 Stunden der Polymerisation wurde unverzüglich AS-Lösung in den Polymerisationsreaktor unter den Bedingungen einer Rührgeschwindigkeit von 130 Upm und einer Temperatur innerhalb des Reaktors von 65 °C eingefüllt.
Nachdem die AS-Lösung eingefüllt worden war, wurden die Monomere in den Polymerisationsreaktor zugeführt, um 1,3-Butadien und Styrol 0,5 Stunden lang zu copolymerisieren. Während der Polymerisation war die Rührgeschwindigkeit 130 Upm und war die Polymerisationstemperatur 65 °C.
Nach 0,5 Stunden Polymerisation (eine Stunde nachdem die Polymerisation gestartet worden war) wurde unverzüglich AS-Lösung in den Polymerisationsreaktor unter den Bedingungen einer Rührgeschwindigkeit von 130 Upm und einer Temperatur innerhalb des Reaktors von 65 °C eingefüllt.
Nachdem die AS-Lösung eingefüllt worden war, wurden die Monomere in den Polymerisationsreaktor zugeführt, um 1,3-Butadien und Styrol 0,5 Stunden lang zu copolymerisieren. Während der Polymerisation war die Rührgeschwindigkeit 130 Upm und war die Polymerisationstemperatur 65 °C.
Nach 0,5 Stunden Polymerisation (1,5 Stunden nachdem die Polymerisation gestartet worden war) wurde unverzüglich AS-Lösung in den Polymerisationsreaktor unter den Bedingungen einer Rührgeschwindigkeit von 130 Upm und einer Temperatur innerhalb des Reaktors von 65 °C eingefüllt.
Nachdem die AS-Lösung eingefüllt worden war, wurden die Monomere in den Polymerisationsreaktor zugeführt, um 1,3-Butadien und Styrol 0,5 Stunden lang zu copolymerisieren. Während der Polymerisation war die Rührgeschwindigkeit 130 Upm und war die Polymerisationstemperatur 65 °C.
Nach 0,5 Stunden Polymerisation (2 Stunden nachdem die Polymerisation gestartet worden war) wurde unverzüglich AS-Lösung in den Polymerisationsreaktor unter den Bedingungen einer Rührgeschwindigkeit von 130 Upm und einer Temperatur innerhalb des Reaktors von 65 °C eingefüllt.
Nachdem die AS-Lösung eingefüllt worden war, wurden die Monomere in den Polymerisationsreaktor zugeführt, um 1,3-Butadien und Styrol 0,25 Stunden lang zu copolymerisieren. Während der Polymerisation war die Rührgeschwindigkeit 130 Upm und war die Polymerisationstemperatur 65 °C.
Nach 0,25 Stunden Polymerisation (2,25 Stunden nachdem die Polymerisation gestartet worden war) wurde unverzüglich AS-Lösung in den Polymerisationsreaktor unter den Bedingungen einer Rührgeschwindigkeit von 130 Upm und einer Temperatur innerhalb des Reaktors von 65 °C eingefüllt.
Nachdem die AS-Lösung eingefüllt worden war, wurden die Monomere in den Polymerisationsreaktor zugeführt, um 1,3-Butadien und Styrol 0,75 Stunden lang zu copolymerisieren. Während der Polymerisation war die Rührgeschwindigkeit 130 Upm und war die Polymerisationstemperatur 65 °C.
Nach 0,75 Stunden Polymerisation (3 Stunden nachdem die Polymerisation gestartet worden war) wurden 20 mL Hexan, das 0,5 mL Methanol enthielt, eingefüllt und die Polymerlösung wurde ferner 5 Minuten lang bewegt. Folglich war die Gesamtmenge an 1,3-Butadien, die über die gesamte Polymerisationsdauer von 3 Stunden zugeführt werden sollte, 821 g und diejenige an Styrol war 259 g.
Gemäß derselben Vorgehensweise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde das resultierende Polymer aus der Polymerlösung entfernt und zu einer vulkanisierten Folie verarbeitet. Die vulkanisierte Folie wurde auf Mooney-Viskosität, Vinylgehalt und Styroleinheitengehalt hin gemessen, wobei die Ergebnisse davon und diejenigen, die durch Bewerten des Kraftstoffverbrauchs der Folie erhalten wurden, in Tabelle 1 dargeboten werden.
Beispiel 3
Nachdem ein 20-Liter-Edelstahlpolymerisationsreaktor gewaschen, getrocknet und mit trockenem Stickstoff gespült worden war, wurden 10,2 kg Hexan (ein spezifisches Gewicht von 0,68 g/cm³), 547 g 1,3-Butadien, 173 g Styrol, 6,1 mL Tetrahydrofuran, 5,0 mL Ethylenglykoldiethylether in den Polymerisationsreaktor eingefüllt. Eine Lösung von 13,6 mMol n-Butyllithium in n-Hexan wurde dann eingefüllt, wodurch die Polymerisation gestartet wurde, um 1,3-Butadien und Styrol 1 Stunde lang zu copolymerisieren. Während der Polymerisation wurden die Monomere kontinuierlich in den Reaktor zugeführt, der im Inneren auf eine Temperatur von 65 °C reguliert wurde, wobei mit einer Geschwindigkeit von 130 Upm gerührt wurde.
Nach einer Stunde der Polymerisation wurde unverzüglich eine Lösung von 11,0 mMol Bis(diethylamino)methylvinylsilan, welches mit Molekularsieb (3A) getrocknet worden war, in 13,3 mL Cyclohexan (wobei diese Lösung nachstehend als AS2-Lösung bezeichnet wird) in den Reaktor unter den Bedingungen einer Rührgeschwindigkeit von 130 Upm und einer Temperatur innerhalb des Reaktors von 65 °C eingefüllt.
Nachdem die AS2-Lösung eingefüllt worden war, wurden die Monomere in den Polymerisationsreaktor zugeführt, um 1,3-Butadien und Styrol 0,5 Stunden lang zu copolymerisieren. Während der Polymerisation war die Rührgeschwindigkeit 130 Upm und war die Polymerisationstemperatur 65 °C.
Nach 0,5 Stunden Polymerisation (1,5 Stunden nachdem die Polymerisation gestartet worden war) wurde unverzüglich AS2-Lösung in den Polymerisationsreaktor unter den Bedingungen einer Rührgeschwindigkeit von 130 Upm und einer Temperatur innerhalb des Reaktors von 65 °C eingefüllt.
Nachdem die AS2-Lösung eingefüllt worden war, wurden die Monomere in den Polymerisationsreaktor zugeführt, um 1,3-Butadien und Styrol 0,5 Stunden lang zu copolymerisieren. Während der Polymerisation war die Rührgeschwindigkeit 130 Upm und war die Polymerisationstemperatur 65 °C.
Nach 0,5 Stunden Polymerisation (2 Stunden nachdem die Polymerisation gestartet worden war) wurde unverzüglich AS2-Lösung in den Polymerisationsreaktor unter den Bedingungen einer Rührgeschwindigkeit von 130 Upm und einer Temperatur innerhalb des Reaktors von 65 °C eingefüllt.
Nachdem die AS2-Lösung eingefüllt worden war, wurden die Monomere in den Polymerisationsreaktor zugeführt, um 1,3-Butadien und Styrol eine Stunde lang zu copolymerisieren. Während der Polymerisation war die Rührgeschwindigkeit 130 Upm und war die Polymerisationstemperatur 65 °C.
Nach einer Stunde Polymerisation (3 Stunden nachdem die Polymerisation gestartet worden war) wurden 20 mL Hexan, das 0,5 mL Methanol enthielt, eingefüllt und die Polymerlösung wurde 5 Minuten lang bewegt. Folglich war die Gesamtmenge an 1,3-Butadien, die über die gesamte Polymerisationsdauer von 3 Stunden zugeführt werden sollte, 821 g und diejenige an Styrol war 259 g.
Zu der Polymerlösung wurden 7,2 g 2-tert-Butyl-6-(3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl)-4-methylphenylacrylat (erhältlich von Sumitomo Chemical Co. unter dem Handelsnamen SUMILIZER GM) und 3,6 g Pentaerythrityl-tetrakis(3-laurylpropionat) (erhältlich von Sumitomo Chemical Co. unter dem Handelsnamen SUMILIZER TP-D) hinzugefügt und dann wurde die Polymerlösung bei Normaltemperatur 24 Stunden lang verdampft und ferner unter vermindertem Druck 12 Stunden lang bei 55 °C getrocknet, wodurch sich ein Polymer ergab. Das Polymer wurde auf die Mooney-Viskosität, Vinylgehalt und Styroleinheitengehalt hin gemessen, wobei die Ergebnisse davon in Tabelle 1 zusammengefasst sind.
100 Gewichtsteile des resultierenden Polymers, 78,4 Gewichtsteile Siliciumdioxid (erhältlich von Degussa Co. unter dem Handelsnamen ULTRASIL VN3-G), 6,4 Gewichtsteile Silankupplungsmittel (erhältlich von Degussa Co. unter dem Handelsnamen Si69), 6,4 Gewichtsteile Kohlenstoff, 47,6 Gewichtsteile Strecköl (erhältlich von Kyodo Petroleum Co. unter dem Handelsnamen X-140), 1,5 Gewichtsteile Alterungsschutzmittel (erhältlich von Sumitomo Chemical Co. unter dem Handelsnamen ANTIGEN 3C), 2 Gewichtsteile Stearinsäure, 2 Gewichtsteile Zinkweiß, ein Gewichtsteil Vulkanisationsverstärker (erhältlich von Sumitomo Chemical Co. unter dem Handelsnamen SOKUSHINOL CZ), ein Gewichtsteil Vulkanisationsverstärker (erhältlich von Sumitomo Chemical Co. unter dem Handelsnamen SOKUSHINOL D), 1,5 Gewichtsteile Wachs (erhältlich von Oouchi Shinko Chemical Industry Co. unter dem Handelsnamen SUN KNOCK N) und 1,4 Gewichtsteile Schwefel wurden mit einer Labo-Plast Mill geknetet und das resultierende Gemisch wurde mit 6-Zoll-Walzen zu einer Folie gewalzt. Die Folie wurde durch 45 Minuten langes Erhitzen auf 160 °C vulkanisiert. Die vulkanisierte Folie wurde auf den Kraftstoffverbrauch hin bewertet, wovon die Ergebnisse in Tabelle 1 dargeboten werden.
Vergleichsbeispiel 1
Nachdem ein 20-Liter-Edelstahlpolymerisationsreaktor gewaschen, getrocknet und mit trockenem Stickstoff gespült worden war, wurden 10,2 kg Hexan (ein spezifisches Gewicht von 0,68 g/cm³), 547 g 1,3-Butadien, 173 g Styrol, 6,1 mL Tetrahydrofuran, 5,0 mL Ethylenglykoldiethylether in den Polymerisationsreaktor eingefüllt. Eine Lösung von 13,1 mMol n-Butyllithium in n-Hexan wurde dann eingefüllt, der Reaktor wurde im Inneren auf eine Temperatur von 65 °C reguliert, 1,3-Butadien und Styrol wurden in den Polymerisationsreaktor eingebracht, wodurch die Polymerisation unter Rühren bei einer Geschwindigkeit von 130 Upm 3 Stunden lang bewirkt wurde, wodurch sich eine Polymerlösung ergab. Während der 3 Stunden langen Polymerisation war die Gesamtmenge an 1,3-Butadien, die zugeführt werden sollte, 821 g und diejenige an Styrol war 259 g.
Zu der resultierenden Polymerlösung wurde eine Lösung, die durch Lösen von 11,0 mMol Bis(dimethylamino)methylvinylsilan, welches mit Molekularsieb (3A) getrocknet worden war, in 10 mL Cyclohexan erhalten worden war, hinzugefügt und 60 Minuten lang gerührt. Dann wurden 10 mL Methanol eingefüllt und die Polymerlösung wurde ferner 5 Minuten lang bewegt.

Gemäß derselben Vorgehensweise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde das resultierende Polymer aus der Polymerlösung entfernt und zu einer vulkanisierten Folie verarbeitet. Das Polymer und die vulkanisierte Folie wurde bewertet, wovon die Ergebnisse in Tabelle 1 dargeboten werden. Tabelle 1

		Bsp. 1	Bsp. 2	Bsp. 3	Vgl.-Bsp. 1
Physikalische Eigenschaften
Mooney-Viskosität	-	53	52	40	56
Vinylgehalt	%	59	60	59	59
Styroleinheitengehalt	Gew.-%	25	24	25	25
Molekulargewichtsverteilung	-	1,25	1,29	1,10	1,34
Kraftstoffverbrauch
tan δ (50 °C)	-	0,139	0,126	-	0,176
tan δ (75 °C)	-	0,126	0,112	0,113	0,147
Haftungseigenschaften tan δ (°C)	-	0,724	0,764	1,114	• 0,635

Claims

Polymer auf Basis eines konjugierten Diens, umfassend eine Struktureinheit auf Basis eines konjugierten Diens und mindestens eine durch die folgende Formel (I) dargestellte Struktureinheit, wobei die durch die Formel (I) dargestellte Struktureinheit zwischen einer der Struktureinheiten auf Basis eines konjugierten Diens und einer anderen liegt:
wobei X¹, X² und X³ unabhängig einen durch die folgende Formel (II) dargestellten Rest, einen Hydroxidrest oder einen Kohlenwasserstoffrest darstellen und mindestens einer der Reste X¹, X² und X³ der durch die Formel (II) dargestellte Rest oder ein Hydroxidrest ist:
wobei R¹ und R² unabhängig einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, welcher ein Stickstoffatom, ein Sauerstoffatom oder ein Siliciumatom enthalten kann, darstellen und R¹ und R² kombiniert werden können, um eine Ringstruktur zu bilden.
Polymer auf Basis eines konjugierten Diens gemäß Anspruch 1, wobei R¹ und R² unabhängig eine Methylgruppe, Ethylgruppe oder n-Propylgruppe darstellen.
Polymer auf Basis eines konjugierten Diens gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei zwei der Reste X¹, X² und X³ der Formel (I) der durch die Formel (II) dargestellte Rest oder ein Hydroxidrest sind.
Polymer auf Basis eines konjugierten Diens gemäß Anspruch 1 mit drei oder mehr der durch die Formel (I) dargestellten Struktureinheiten in einer Polymerkette.
Verfahren zur Herstellung eines Polymers auf Basis eines konjugierten Diens, umfassend die folgenden Schritte (A), (B) und (C): Schritt (A): Polymerisieren eines ein konjugiertes Dien enthaltenden Monomers mit einem Alkalimetallkatalysator in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel, um ein Polymer auf Basis eines konjugierten Diens mit einem von dem Katalysator abgeleiteten Alkalimetall am Ende einer Polymerkette bereitzustellen; Schritt (B): Hinzufügen einer durch die folgende Formel (III) dargestellten Siliciumverbindung zu einer Lösung des Polymers auf Basis eines konjugierten Diens mit einem von dem Katalysator abgeleiteten Alkalimetall am Ende der Polymerkette in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel, um die Siliciumverbindung am Ende der Polymerkette so umzusetzen, dass ein Polymer auf Basis eines konjugierten Diens mit einer Struktur hergestellt wird, in welcher das vom Alkalimetallkatalysator abgeleitete Alkalimetall an eine Struktureinheit, basierend auf der durch die Formel (III) dargestellten Siliciumverbindung, am Ende der Polymerkette bindet;
wobei X⁴, X⁵ und X⁶ unabhängig einen durch die folgende Formel (II) dargestellten Rest oder einen Kohlenwasserstoffrest darstellen und mindestens einer der Reste X⁴, X⁵ und X⁶ der durch die Formel (II) dargestellte Rest oder ein Hydroxidrest ist:
wobei R¹ und R² unabhängig einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, welcher ein Stickstoffatom, ein Sauerstoffatom oder ein Siliciumatom enthalten kann, darstellen und R¹ und R² kombiniert werden können, um eine Ringstruktur zu bilden; Schritt (C): Hinzufügen eines ein konjugiertes Dien enthaltenden Monomers zu einer Lösung des Polymers auf Basis eines konjugierten Diens mit einer Struktur, in welcher das vom Alkalimetallkatalysator abgeleitete Alkalimetall an eine Struktureinheit, basierend auf einer durch die Formel (I) dargestellten Siliciumverbindung,
wobei X¹, X² und X³ unabhängig einen durch die Formel (II) angegebenen Rest, einen Hydroxidrest oder einen Kohlenwasserstoffrest darstellen und mindestens einer der Reste X¹, X² und X³ der durch die Formel (II) dargestellte Rest oder ein Hydroxidrest ist, am Ende der Polymerkette bindet in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel, um das Monomer am Ende der Polymerkette zu polymerisieren.
Polymerzusammensetzung auf Basis eines konjugierten Diens, umfassend das Polymer auf Basis eines konjugierten Diens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 und einen darin eingebrachten Füllstoff.
Polymerzusammensetzung auf Basis eines konjugierten Diens gemäß Anspruch 6, wobei die Menge des einzubringenden Füllstoffs 10 bis 150 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des einzubringenden Polymers auf Basis eines konjugierten Diens, beträgt.