JP2013053213A - Rubber composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はシス−１，４構造含有率が高く、１，２構造含有率を特定の範囲に制御したポリブタジエンを用いたゴム組成物、特にシリカを補強剤として用いたタイヤ用ゴム組成物に関する。 The present invention relates to a rubber composition using polybutadiene having a high cis-1,4 structure content and a 1,2 structure content controlled within a specific range, and more particularly to a tire rubber composition using silica as a reinforcing agent.
共役ジエン重合体の一つであるポリブタジエンは機械的特性や熱的特性に優れたゴムとして知られており、タイヤをはじめ様々な用途に用いられている。近年の環境問題への関心の高まりに伴い、タイヤについても低燃費化の要求が強くなっているが、タイヤの低燃費化には損失正接（ｔａｎδ）が低い（低ロス性）ゴム組成物を用いることが有効であることが分かっており、具体的な方法として、補強剤としてシリカを用いる方法が数多く提案されている。 Polybutadiene, which is one of conjugated diene polymers, is known as a rubber excellent in mechanical properties and thermal properties, and is used in various applications including tires. With increasing interest in environmental issues in recent years, there is an increasing demand for low fuel consumption for tires. To reduce the fuel consumption of tires, a rubber composition having a low loss tangent (tan δ) is low (low loss). It has been found that it is effective to use, and as a specific method, many methods using silica as a reinforcing agent have been proposed.
しかしながら、シリカを補強剤として用いた場合、カーボンブラックに比べてゴム成分に対する分散性が悪いため耐摩耗性や機械的特性などが低下する問題がある。これに対して、特開２００１−１３９６０３号公報（特許文献１）には変性重合体を用いることにより補強剤の分散性を改良する方法が開示されている。 However, when silica is used as a reinforcing agent, there is a problem that wear resistance, mechanical properties, and the like are deteriorated because dispersibility with respect to a rubber component is poor as compared with carbon black. On the other hand, JP 2001-139603 A (Patent Document 1) discloses a method for improving the dispersibility of a reinforcing agent by using a modified polymer.
また、特開２０１０−１６３５９０号公報（特許文献２）には、イットリウム化合物を含有する触媒を用いて得られる、分岐度が高くシス−１，４構造含有率が高い共役ジエン重合体を用いた補強剤の分散性に優れたゴム組成物が開示されている。 JP 2010-163590 (Patent Document 2) uses a conjugated diene polymer having a high degree of branching and a high cis-1,4 structure content obtained using a catalyst containing an yttrium compound. A rubber composition excellent in dispersibility of a reinforcing agent is disclosed.
本発明は、耐疲労性、押出加工性、低発熱性に優れたゴム組成物を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a rubber composition excellent in fatigue resistance, extrusion processability, and low exothermic property.
本発明者らは、イットリウム化合物を含有する触媒を用いて得られる、比較的高いシス−１，４構造含有率を保ったまま、１，２構造含有率が特定の範囲に制御されたポリブタジエンを用いたゴム組成物が、耐疲労性、押出加工性、低発熱性に優れることを見出した。 The inventors have obtained polybutadiene obtained by using a catalyst containing an yttrium compound and having a relatively high cis-1,4 structure content and a 1,2 structure content controlled within a specific range. It has been found that the rubber composition used is excellent in fatigue resistance, extrusion processability and low heat build-up.
すなわち、本発明は以下のようなものである。
１．（Ａ）イットリウム化合物、（Ｂ）非配位性アニオンとカチオンとからなるイオン性化合物、（Ｃ）有機アルミニウム化合物、および（Ｄ）下記一般式（１）で表される環状共役ジエン化合物からなる触媒を用いて１，３−ブタジエンを重合して得られる、下記特性を有するポリブタジエンを１０重量％以上含有することを特徴とするゴム組成物。
（１） シス−１，４構造含有率が８５％以上
（２） １，２構造含有率が６％以上１０％未満
２．イットリウム化合物が下記一般式（２）で表されるイットリウム化合物である上記のゴム組成物。
３．さらに、補強剤として少なくともシリカを含有することを特徴とする上記のゴム組成物。
That is, the present invention is as follows.
1. (A) an yttrium compound, (B) an ionic compound composed of a non-coordinating anion and a cation, (C) an organoaluminum compound, and (D) a cyclic conjugated diene compound represented by the following general formula (1) A rubber composition comprising 10% by weight or more of polybutadiene having the following characteristics, obtained by polymerizing 1,3-butadiene using a catalyst.
(1) Cis-1,4 structure content is 85% or more (2) 1,2 structure content is 6% or more and less than 10%
2. The rubber composition as described above, wherein the yttrium compound is an yttrium compound represented by the following general formula (2).
3. Furthermore, said rubber composition characterized by containing at least silica as a reinforcing agent.
本発明のゴム組成物は、耐疲労性、押出加工性、低発熱性に優れており、特に、タイヤ用ゴム組成物として好適に用いることができる。 The rubber composition of the present invention is excellent in fatigue resistance, extrusion processability, and low heat build-up, and can be suitably used as a tire rubber composition.
本発明のゴム組成物に用いるポリブタジエンは、（Ａ）イットリウム化合物、（Ｂ）非配位性アニオンとカチオンとからなるイオン性化合物、（Ｃ）有機アルミニウム化合物、および（Ｄ）特定の環状共役ジエン化合物からなる触媒の存在下、１，３−ブタジエンを重合することにより得られる。 The polybutadiene used in the rubber composition of the present invention comprises (A) an yttrium compound, (B) an ionic compound comprising a non-coordinating anion and a cation, (C) an organoaluminum compound, and (D) a specific cyclic conjugated diene. It can be obtained by polymerizing 1,3-butadiene in the presence of a catalyst comprising a compound.
触媒系の（Ａ）成分であるイットリウム化合物の例として、三塩化イットリウム、三臭化イットリウム、三ヨウ化イットリウム、硝酸イットリウム、硫酸イットリウム、トリフルオロメタンスルホン酸イットリウム、酢酸イットリウム、トリフルオロ酢酸イットリウム、マロン酸イットリウム、オクチル酸（エチルヘキサン酸）イットリウム、ナフテン酸イットリウム、バーサチック酸イットリウム、ネオデカン酸イットリウム等のイットリウム塩や、イットリウムトリメトキシド、イットリウムトリエトキシド、イットリウムトリイソプロポキシド、イットリウムトリブトキシド、イットリウムトリフェノキシドなどのアルコキシド、トリスアセチルアセトナトイットリウム、トリス（ヘキサンジオナト）イットリウム、トリス（ヘプタンジオナト）イットリウム、トリス（ジメチルヘプタンジオ
ナト）イットリウム、トリス（テトラメチルヘプタンジオナト）イットリウム、トリスアセトアセタトイットリウム、シクロペンタジエニルイットリウムジクロライド、ジシクロペンタジエニルイットリウムクロライド、トリシクロペンタジエニルイットリウムなどの有機イットリウム化合物、イットリウム塩ピリジン錯体、イットリウム塩ピコリン錯体等の有機塩基錯体、イットリウム塩水和物、イットリウム塩アルコール錯体などを挙げることができる。特に下記の一般式（２）で表されるイットリウム錯体が好ましい。
Examples of the yttrium compound as component (A) of the catalyst system include yttrium trichloride, yttrium tribromide, yttrium triiodide, yttrium nitrate, yttrium sulfate, yttrium trifluoromethanesulfonate, yttrium acetate, yttrium trifluoroacetate, and malon. Yttrium salts such as yttrium acid, octyl acid (ethylhexanoate), yttrium naphthenate, yttrium versatic acid, yttrium neodecanoate, yttrium trimethoxide, yttrium triethoxide, yttrium triisopropoxide, yttrium tributoxide, yttrium Alkoxides such as triphenoxide, trisacetylacetonatoyttrium, tris (hexanedionato) yttrium, tris (heptane) Onato) Yttrium, Tris (dimethylheptanedionato) yttrium, Tris (tetramethylheptanedionato) yttrium, Trisacetoacetatoytrium, Cyclopentadienyl yttrium dichloride, Dicyclopentadienyl yttrium chloride, Tricyclopentadienyl yttrium Organic yttrium compounds such as yttrium salt pyridine complex, organic base complexes such as yttrium salt picoline complex, yttrium salt hydrate, yttrium salt alcohol complex and the like. Particularly preferred is an yttrium complex represented by the following general formula (2).
上記一般式で表されるイットリウム化合物の例として、トリス（アセチルアセトナト）イットリウム、トリス（ヘキサンジオナト）イットリウム、トリス（ヘプタンジオナト）イットリウム、トリス（ジメチルヘプタンジオナト）イットリウム、トリス（トリメチルヘプタンジオナト）イットリウム、トリス（テトラメチルヘプタンジオナト）イットリウム、トリス（ペンタメチルヘプタンジオナト）イットリウム、トリス（ジベンゾイルメタネート）イットリウム、トリス（１，３−ビス（４−メチルフェニル）プロパン−１，３ジオナト）イットリウム、トリス（４，４−ジメチル−１−フェニルペンタン−１，３ジオナト）イットリウム、トリス（１，３−ビス（４−メトキシフェニル）プロパン−１，３ジオナト）イットリウム、トリス（１，３−ビス（４−ジメチルアミノフェニル）プロパン−１，３ジオナト）イットリウム、トリス（１，３−ビス（２，４，６−トリメチルフェニル）プロパン−１，３ジオナト）イットリウム、トリス（１，３−ビス（２，４，６−トリエチルフェニル）プロパン−１，３ジオナト）イットリウム、トリス（１，３−ビス（２，４，６−トリｎ−プロピルフェニル）プロパン−１，３ジオナト）イットリウム、トリス（１，３−ビス（２，４，６−トリイソプロピルフェニル）プロパン−１，３ジオナト）イットリウム、トリス（１，３−ビス（２，４，６−トリｎ−ブチルフェニル）プロパン−１，３ジオナト）イットリウム、トリス（１，３−ビス（２，４，６−トリイソブチルフェニル）プロパン−１，３ジオナト）イットリウム、トリス（１，３−ビス（２，６−ジ（ｔ−ブチル）−４−メチルフェニル）プロパン−１，３ジオナト）イットリウム、トリス（１，３−ビス（４−（ｔ−ブチル）−２，６−ジメチルフェニル）プロパン−１，３ジオナト）イットリウム、トリス（１，３−ビス（２，４，６−トリメチルフェニル）−２−メチルプロパン−１，３ジオナト）イットリウム、トリス（３−フェニル（２，４，６−トリメチルフェニル）プロパン−１，３ジオナト）イットリウム、トリス（１，３−ビス（１−アダマンチル）−１，３−プロパンジオナト）イットリウム、トリス（１−（１−アダマンチル）−１，３−ブタンジオナト）イットリウム、トリス（１−（１−アダマンチル）−１，３−ペンタンジオナト）イットリウム、トリス（１−（１−アダマンチル）−４−メチル−１，３−ペンタンジオナト）イットリウム、トリス（１−（１−アダマンチル）−４，４−ジメチル−１，３−ペンタンジオナト）イットリウム、トリス（１−（１−アダマンチル）−３−フェニル−１，３−プロパンジオナト）イットリウム、トリス（１，３−ビス（アダマンチル）−２−メチル−１，３−プロパンジオナト）イットリウム、トリス（１−（１−アダマンチル）−２，４，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオナト）イットリウム、トリスアセトアセタトイットリウムなどを挙げることができる。 Examples of the yttrium compound represented by the above general formula include tris (acetylacetonato) yttrium, tris (hexanedionato) yttrium, tris (heptanedionato) yttrium, tris (dimethylheptanedionato) yttrium, and tris (trimethylheptanedionato) ) Yttrium, Tris (tetramethylheptanedionato) yttrium, Tris (pentamethylheptaneedionato) yttrium, Tris (dibenzoylmethanate) yttrium, Tris (1,3-bis (4-methylphenyl) propane-1,3 Diato) yttrium, tris (4,4-dimethyl-1-phenylpentane-1,3 dionato) yttrium, tris (1,3-bis (4-methoxyphenyl) propane-1,3 dionato) yttrium, tri (1,3-bis (4-dimethylaminophenyl) propane-1,3 dionato) yttrium, tris (1,3-bis (2,4,6-trimethylphenyl) propane-1,3 dionato) yttrium, tris (1,3-bis (2,4,6-triethylphenyl) propane-1,3 diionato) yttrium, tris (1,3-bis (2,4,6-tri-n-propylphenyl) propane-1,3 Dionato) yttrium, tris (1,3-bis (2,4,6-triisopropylphenyl) propane-1,3dionato) yttrium, tris (1,3-bis (2,4,6-tri-n-butylphenyl) ) Propane-1,3 dionato) yttrium, tris (1,3-bis (2,4,6-triisobutylphenyl) propane-1,3 dionato) yttri , Tris (1,3-bis (2,6-di (t-butyl) -4-methylphenyl) propane-1,3 dionato) yttrium, tris (1,3-bis (4- (t-butyl)) -2,6-dimethylphenyl) propane-1,3 dionato) yttrium, tris (1,3-bis (2,4,6-trimethylphenyl) -2-methylpropane-1,3 dionato) yttrium, tris (3 -Phenyl (2,4,6-trimethylphenyl) propane-1,3 dionato) yttrium, tris (1,3-bis (1-adamantyl) -1,3-propanedionato) yttrium, tris (1- (1 -Adamantyl) -1,3-butanedionato) yttrium, tris (1- (1-adamantyl) -1,3-pentanedionato) yttrium, tris (1- (1- Adamantyl) -4-methyl-1,3-pentandionato) yttrium, tris (1- (1-adamantyl) -4,4-dimethyl-1,3-pentandionato) yttrium, tris (1- (1- Adamantyl) -3-phenyl-1,3-propanedionato) yttrium, tris (1,3-bis (adamantyl) -2-methyl-1,3-propanedionato) yttrium, tris (1- (1-adamantyl) ) -2,4,4-trimethyl-1,3-pentandionato) yttrium, trisacetoacetatoytrium and the like.
触媒系の（Ｂ）成分である非配位性アニオンとカチオンとからなるイオン性化合物は、公知の非配位性アニオン及びカチオンの中から、それぞれ任意に選択して組み合わせたものを用いることができる。 As the ionic compound composed of the non-coordinating anion and cation, which is the component (B) of the catalyst system, a combination of any arbitrarily selected from known non-coordinating anions and cations may be used. it can.
非配位性アニオンの例として、テトラ（フェニル）ボレ−ト、テトラ（フルオロフェニル）ボレ−ト、テトラキス（ジフルオロフェニル）ボレ−ト、テトラキス（トリフルオロフェニル）ボレ−ト、テトラキス（テトラフルオロフェニル）ボレ−ト、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレ−ト、テトラキス（３，５−ビストリフルオロメチルフェニル）ボレ−ト、テトラキス（テトラフルオロメチルフェニル）ボレ−ト、テトラ（トルイル）ボレ−ト、テトラ（キシリル）ボレ−ト、トリフェニル（ペンタフルオロフェニル）ボレ−ト、トリス（ペンタフルオロフェニル）（フェニル）ボレ−ト、トリデカハイドライド−７，８−ジカルバウンデカボレ−ト、テトラフルオロボレ−ト、ヘキサフルオロホスフェ−トなどを挙げることができる。 Examples of non-coordinating anions include tetra (phenyl) borate, tetra (fluorophenyl) borate, tetrakis (difluorophenyl) borate, tetrakis (trifluorophenyl) borate, tetrakis (tetrafluorophenyl) ) Borate, tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tetrakis (3,5-bistrifluoromethylphenyl) borate, tetrakis (tetrafluoromethylphenyl) borate, tetra (toluyl) borate, tetra (Xylyl) borate, triphenyl (pentafluorophenyl) borate, tris (pentafluorophenyl) (phenyl) borate, tridecahydride-7,8-dicarboundeborate, tetrafluoroborate And hexafluorophosphate Kill.
一方、カチオンの例として、カルボニウムカチオン、オキソニウムカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、シクロヘプタトリエニルカチオン、フェロセニウムカチオンなどを挙げることができる。 On the other hand, examples of the cation include a carbonium cation, an oxonium cation, an ammonium cation, a phosphonium cation, a cycloheptatrienyl cation, and a ferrocenium cation.
カルボニウムカチオンの具体例として、トリフェニルカルボニウムカチオン、トリ置換フェニルカルボニウムカチオンなどの三置換カルボニウムカチオンを挙げることができる。また、トリ置換フェニルカルボニウムカチオンの具体例として、トリ（メチルフェニル）カルボニウムカチオン、トリ（ジメチルフェニル）カルボニウムカチオンなどを挙げることができる。 Specific examples of the carbonium cation include trisubstituted carbonium cations such as triphenylcarbonium cation and trisubstituted phenylcarbonium cation. Specific examples of the tri-substituted phenyl carbonium cation include tri (methylphenyl) carbonium cation and tri (dimethylphenyl) carbonium cation.
アンモニウムカチオンの具体例として、トリメチルアンモニウムカチオン、トリエチルアンモニウムカチオン、トリプロピルアンモニウムカチオン、トリブチルアンモニウムカチオン、トリ（ｎ−ブチル）アンモニウムカチオンなどのトリアルキルアンモニウムカチオン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウムカチオン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリニウムカチオン、Ｎ，Ｎ−２，４，６−ペンタメチルアニリニウムカチオンなどのＮ，Ｎ−ジアルキルアニリニウムカチオン、ジ（ｉ−プロピル）アンモニウムカチオン、ジシクロヘキシルアンモニウムカチオンなどのジアルキルアンモニウムカチオンを挙げることができる。 Specific examples of the ammonium cation include a trialkylammonium cation, a triethylammonium cation, a tripropylammonium cation, a tributylammonium cation, a trialkylammonium cation such as a tri (n-butyl) ammonium cation, an N, N-dimethylanilinium cation, an N, N-diethylanilinium cation, N, N-2,4,6-pentamethylanilinium cation and other N, N-dialkylanilinium cation, di (i-propyl) ammonium cation, dicyclohexylammonium cation and other dialkylammonium cations Can be mentioned.
ホスホニウムカチオンの具体例として、トリフェニルホスホニウムカチオン、テトラフェニルホスホニウムカチオン、トリ（メチルフェニル）ホスホニウムカチオン、テトラ（メチルフェニル）ホスホニウムカチオン、トリ（ジメチルフェニル）ホスホニウムカチオン、テトラ（ジメチルフェニル）ホスホニウムカチオンなどのアリ−ルホスホニウムカチオンを挙げることができる。 Specific examples of phosphonium cations include triphenylphosphonium cation, tetraphenylphosphonium cation, tri (methylphenyl) phosphonium cation, tetra (methylphenyl) phosphonium cation, tri (dimethylphenyl) phosphonium cation, tetra (dimethylphenyl) phosphonium cation, etc. Mention may be made of arylphosphonium cations.
好ましい非配位性アニオンとカチオンの組み合わせは、ホウ素含有化合物とカルボカチオンであり、イオン性化合物の具体例として、トリフェニルカルボニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレ−ト、トリフェニルカルボニウムテトラキス（フルオロフェニル）ボレ−ト、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレ−ト、１，１'−ジメチルフェロセニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレ−トなどを挙げることができる。これらイオン性化合物は単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。 A preferred non-coordinating anion and cation combination is a boron-containing compound and a carbocation. Specific examples of the ionic compound include triphenylcarbonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, triphenylcarbonium tetrakis (fluoro). Phenyl) borate, N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, 1,1'-dimethylferrocenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate and the like. These ionic compounds may be used alone or in combination of two or more.
また、（Ｂ）成分である非配位性アニオンとカチオンとからなるイオン性化合物の代わりにアルミノキサンを用いることもできる。アルミノキサンは有機アルミニウム化合物と縮合剤とを接触させることによって得られるものであって、一般式(−Ａｌ(Ｒ')Ｏ−) ｎで示される鎖状アルミノキサン、あるいは環状アルミノキサンを挙げることができる。（Ｒ' は炭素数１〜１０の炭化水素基であり、一部ハロゲン原子及び／又はアルコキシ基で置換されたものも含む。ｎは重合度であり、５以上、好ましくは１０以上である）。Ｒ' として、メチル、エチル、プロピル、イソブチル基などが挙げられるが、メチル基が好ましい。アルミノキサンの原料として用いられる有機アルミニウム化合物としては、例えば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム及びその混合物などが挙げられる。 Moreover, an aluminoxane can also be used instead of the ionic compound which consists of the non-coordinating anion and cation which are (B) components. The aluminoxane is obtained by bringing an organoaluminum compound and a condensing agent into contact with each other, and examples thereof include a chain aluminoxane represented by the general formula (—Al (R ′) O—) n or a cyclic aluminoxane. (R ′ is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, including those partially substituted with a halogen atom and / or an alkoxy group. N is the degree of polymerization and is 5 or more, preferably 10 or more) . Examples of R ′ include methyl, ethyl, propyl, and isobutyl groups, with a methyl group being preferred. Examples of the organoaluminum compound used as an aluminoxane raw material include trialkylaluminums such as trimethylaluminum, triethylaluminum, and triisobutylaluminum, and mixtures thereof.
それらの中でも、トリメチルアルミニウムとトリブチルアルミニウムの混合物を原料として用いたアルミノキサンを好適に用いることができる。 Among these, an aluminoxane using a mixture of trimethylaluminum and tributylaluminum as a raw material can be preferably used.
上記の縮合剤の典型的なものとしては水が挙げられるが、この他にもトリアルキルアルミニウムが縮合反応する任意のもの、例えば、無機物などの吸着水やジオールなどが挙げられる。 A typical example of the condensing agent is water, but other than the above, an arbitrary one in which trialkylaluminum undergoes a condensation reaction, for example, adsorbed water such as an inorganic substance, diol, and the like can be given.
触媒系の（Ｃ）成分である有機アルミニウム化合物の例として、トリアルキルアルミニウムのほか、ジアルキルアルミニウムクロライド、ジアルキルアルミニウムブロマイド、アルキルアルミニウムセスキクロライド、アルキルアルミニウムセスキブロマイド、アルキルアルミニウムジクロライドなどの有機アルミニウムハロゲン化合物、ジアルキルアルミニウムハイドライドなどの水素化有機アルミニウム化合物などを挙げることができる。 Examples of organoaluminum compounds that are the component (C) of the catalyst system include trialkylaluminum, organoaluminum halogen compounds such as dialkylaluminum chloride, dialkylaluminum bromide, alkylaluminum sesquichloride, alkylaluminum sesquibromide, alkylaluminum dichloride, Examples thereof include organic aluminum hydride compounds such as dialkylaluminum hydrides.
トリアルキルアルミニウムの具体例として、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシルアルミニウムなどを挙げることができる。 Specific examples of the trialkylaluminum include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, trihexylaluminum, trioctylaluminum, and tridecylaluminum.
有機アルミニウムハロゲン化合物の具体例として、ジメチルアルミニウムクロライド、ジエチルアルミニウムクロライドなどのジアルキルアルミニウムクロライド、エチルアルミニウムセスキクロライド、エチルアルミニウムジクロライドなどを、また、水素化有機アルミニウム化合物の具体例として、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、エチルアルミニウムセスキハイドライドなどを挙げることができる。 Specific examples of organoaluminum halogen compounds include dialkylaluminum chlorides such as dimethylaluminum chloride and diethylaluminum chloride, ethylaluminum sesquichloride, and ethylaluminum dichloride. Specific examples of hydrogenated organoaluminum compounds include diethylaluminum hydride and diisobutyl. Examples thereof include aluminum hydride and ethylaluminum sesquihydride.
これらの有機アルミニウム化合物は、単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。 These organoaluminum compounds may be used alone or in combination of two or more.
触媒系の（Ｄ）成分である環状共役ジエン化合物は、下記一般式（１）で表される環状共役ジエン化合物であるのが好ましい。
上記一般式で表される環状共役ジエン化合物の例として、１，２，３，４−テトラメチルシクロペンタジエン、１，２，３，４−テトラエチルシクロペンタジエンなどの１，２，３，４−テトラアルキルシクロペンタジエン、または１，２，３，４，５−ペンタメチルシクロペンタジエン、１，２，３，４，５−ペンタエチルシクロペンタジエン、５−エチル−１，２，３，４−テトラメチルシクロペンタジエン、１，２，３，４−テトラメチル−５−ｎ−プロピルシクロペンタジエン、１，２，３，４−テトラメチル−５−イソプロピルシクロペンタジエン、１，２，３，４−テトラメチル−５−ｎ−ブチルシクロペンタジエン、１，２，３，４−テトラメチル−５−イソブチルシクロペンタジエン、１，２，３，４−テトラメチル−５−ｔ−ブチルシクロペンタジエンなどの１，２，３，４，５−ペンタアルキルシクロペンタジエン、または１，２，３，４，−テトラメチル−５−（トリメチルシリル）シクロペンタジエン、１，２，３，４，−テトラメチル−５−（トリエチルシリル）シクロペンタジエン、１，２，３，４，−テトラメチル−５−（ｔ−ブチルジメチルシリル）シクロペンタジエン、１，２，３，４，−テトラメチル−５−（トリイソプロピルシリル）シクロペンタジエン、１，２，３，４，−テトラメチル−５−（ｔ−ブチルジフェニルシリル）シクロペンタジエンなどの１，２，３，４−テトラアルキル−５−（トリアルキルシリル）シクロペンタジエン、または１，２，３，４，５−ペンタメチル−５−（トリメチルシリル）シクロペンタジエン、１，２，３，４，５−ペンタメチル−５−（トリエチルシリル）シクロペンタジエン、１，２，３，４，５−ペンタメチル−５−（ｔ−ブチルジメチルシリル）シクロペンタジエン、１，２，３，４，５−ペンタメチル−５−（トリイソプロピルシリル）シクロペンタジエン、１，２，３，４，５−ペンタメチル−５−（ｔ−ブチルジフェニルシリル）シクロペンタジエンなどの１，２，３，４，５−ペンタアルキル−５−（トリアルキルシリル）シクロペンタジエンなどを挙げることができる。特に１，２，３，４−テトラメチルシクロペンタジエン、１，２，３，４，５−ペンタメチルシクロペンタジエン、１，２，３，４，５−ペンタメチル−５−（トリメチルシリル）シクロペンタジエンが好ましい。 Examples of the cyclic conjugated diene compound represented by the above general formula include 1,2,3,4-tetra, such as 1,2,3,4-tetramethylcyclopentadiene and 1,2,3,4-tetraethylcyclopentadiene. Alkylcyclopentadiene, or 1,2,3,4,5-pentamethylcyclopentadiene, 1,2,3,4,5-pentaethylcyclopentadiene, 5-ethyl-1,2,3,4-tetramethylcyclo Pentadiene, 1,2,3,4-tetramethyl-5-n-propylcyclopentadiene, 1,2,3,4-tetramethyl-5-isopropylcyclopentadiene, 1,2,3,4-tetramethyl-5 -N-butylcyclopentadiene, 1,2,3,4-tetramethyl-5-isobutylcyclopentadiene, 1,2,3,4-tetramethyl-5 1,2,3,4,5-pentaalkylcyclopentadiene such as butylcyclopentadiene, or 1,2,3,4, -tetramethyl-5- (trimethylsilyl) cyclopentadiene, 1,2,3,4, -Tetramethyl-5- (triethylsilyl) cyclopentadiene, 1,2,3,4, -tetramethyl-5- (t-butyldimethylsilyl) cyclopentadiene, 1,2,3,4, -tetramethyl-5 1,2,3,4-tetraalkyl-5- (trialkyl) such as-(triisopropylsilyl) cyclopentadiene, 1,2,3,4, -tetramethyl-5- (t-butyldiphenylsilyl) cyclopentadiene Silyl) cyclopentadiene, or 1,2,3,4,5-pentamethyl-5- (trimethylsilyl) cyclopentadiene, 1 2,3,4,5-pentamethyl-5- (triethylsilyl) cyclopentadiene, 1,2,3,4,5-pentamethyl-5- (t-butyldimethylsilyl) cyclopentadiene, 1,2,3,4 1,2,3,4,5- such as 1,5-pentamethyl-5- (triisopropylsilyl) cyclopentadiene, 1,2,3,4,5-pentamethyl-5- (t-butyldiphenylsilyl) cyclopentadiene Examples include pentaalkyl-5- (trialkylsilyl) cyclopentadiene. In particular, 1,2,3,4-tetramethylcyclopentadiene, 1,2,3,4,5-pentamethylcyclopentadiene, and 1,2,3,4,5-pentamethyl-5- (trimethylsilyl) cyclopentadiene are preferable. .
触媒成分（Ａ）〜（Ｃ）の量およびこれら相互の比は、得られる重合体が目的とする物性を有するよう必要に応じて調整する。通常、（Ａ）成分の量は、モノマーである１，３−ブタジエン１００ｇに対し０．０００１〜０．５ｍｍｏｌが好ましく、０．０００５〜０．１ｍｍｏｌが特に好ましい。（Ａ）成分と（Ｂ）成分のモル比（Ａ）／（Ｂ）は１／１．０〜１／５．０が好ましく、１／１．０〜１／３．０が特に好ましい。（Ａ）成分と（Ｃ）成分のモル比（Ａ）／（Ｃ）は１／１〜１／５０００が好ましく、１／１０〜１／２０００が特に好ましい。 The amount of the catalyst components (A) to (C) and the ratio between them are adjusted as necessary so that the resulting polymer has the desired physical properties. Usually, the amount of the component (A) is preferably 0.0001 to 0.5 mmol, particularly preferably 0.0005 to 0.1 mmol with respect to 100 g of 1,3-butadiene as a monomer. The molar ratio (A) / (B) between the component (A) and the component (B) is preferably 1 / 1.0 to 1 / 5.0, particularly preferably 1 / 1.0 to 1 / 3.0. The molar ratio (A) / (C) between the component (A) and the component (C) is preferably 1/1 to 1/5000, particularly preferably 1/10 to 1/2000.
触媒成分の（Ｄ）成分である環状共役ジエン化合物の量は、得られる重合体の物性と生産性が最適となるよう調整する。通常は、（Ａ）成分に対するモル比（Ｄ）／（Ａ）で０．０１〜５００の範囲が好ましく、より好ましくは０．０５〜１００、特に好ましくは０．１〜５０である。添加量が少なすぎると１，２−構造含有率が低く、添加量が多すぎると生産性が低下する。 The amount of the cyclic conjugated diene compound that is the component (D) of the catalyst component is adjusted so that the physical properties and productivity of the resulting polymer are optimized. Usually, the molar ratio (D) / (A) to component (A) is preferably in the range of 0.01 to 500, more preferably 0.05 to 100, and particularly preferably 0.1 to 50. If the added amount is too small, the 1,2-structure content is low, and if the added amount is too large, the productivity is lowered.
重合溶媒に制限はなく、例えばブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素、上記のオレフィン化合物やシス−２−ブテン、トランス−２−ブテン等のオレフィン系炭化水素等を用いることができる。特にベンゼン、トルエン、シクロヘキサン、あるいは、シス−２−ブテンとトランス−２−ブテンとの混合物などが好ましい。また、モノマーそのものを重合溶媒とする塊状重合（バルク重合）を行うこともできる。 There is no limitation on the polymerization solvent, for example, aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane and heptane, alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and ethylbenzene, Olefin compounds such as olefin compounds and cis-2-butene and trans-2-butene can be used. In particular, benzene, toluene, cyclohexane, or a mixture of cis-2-butene and trans-2-butene is preferable. In addition, bulk polymerization (bulk polymerization) using the monomer itself as a polymerization solvent can also be performed.
溶液重合における１，３−ブタジエンの濃度は５〜７０重量％が好ましく、１０〜５０重量％が特に好ましい。 The concentration of 1,3-butadiene in the solution polymerization is preferably 5 to 70% by weight, particularly preferably 10 to 50% by weight.
本発明における重合温度は３０〜１２０℃の範囲であり、４０〜１００℃がより好ましく、６０〜９０℃が特に好ましい。５０℃以下では生産性および１，２−構造含有率が低く、１２０℃以上ではゲル分が多くなる。また、重合時間は１分〜１２時間の範囲が好ましく、５分〜５時間が特に好ましい。重合温度および重合時間は、得られる重合体が目的とする物性を有するよう必要に応じて調整する。 The polymerization temperature in this invention is the range of 30-120 degreeC, 40-100 degreeC is more preferable, and 60-90 degreeC is especially preferable. Below 50 ° C., productivity and 1,2-structure content are low, and above 120 ° C., the gel content increases. The polymerization time is preferably in the range of 1 minute to 12 hours, particularly preferably 5 minutes to 5 hours. The polymerization temperature and polymerization time are adjusted as necessary so that the resulting polymer has the desired physical properties.
共役ジエンを重合する際、水素、水素化金属化合物、または水素化有機金属化合物を分子量調節剤として用いることができるが、特に水素を用いて分子量を調節することが好ましい。 When polymerizing a conjugated diene, hydrogen, a metal hydride compound, or a hydrogenated organometallic compound can be used as a molecular weight regulator, but it is particularly preferable to adjust the molecular weight using hydrogen.
各触媒成分の混合は、モノマーである１，３−ブタジエンの存在下または不存在下のいずれにおいても行うことができる。混合方法にも特に制限はないが、中でも以下の添加順序が好ましい。
（１）不活性有機溶媒に（Ｃ）成分と（Ｄ）成分を添加し、（Ａ）成分と（Ｂ）成分を任意の順序で添加する。
（２）不活性有機溶媒に上述した分子量調節剤を添加し、（Ｃ）成分と（Ｄ）成分を添加した後、（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｄ）成分を任意の順序で添加する。
The mixing of each catalyst component can be carried out in the presence or absence of 1,3-butadiene as a monomer. The mixing method is not particularly limited, but the following order of addition is preferable.
(1) Add component (C) and component (D) to an inert organic solvent, and add component (A) and component (B) in any order.
(2) After adding the above-mentioned molecular weight regulator to the inert organic solvent and adding the (C) component and the (D) component, the (A) component, the (B) component, and the (D) component in any order. Added.
本発明のゴム組成物に用いるポリブタジエンの製造においては、触媒成分の量およびこれら相互の比その他の重合条件を、以下の特性を有するポリブタジエンが得られるように調整する。
（１） シス−１，４構造含有率が８５％以上
（２） １，２構造含有率が２％以上６％未満
In the production of the polybutadiene used in the rubber composition of the present invention, the amount of the catalyst components, their mutual ratio and other polymerization conditions are adjusted so as to obtain a polybutadiene having the following characteristics.
(1) cis-1,4 structure content is 85% or more (2) 1,2 structure content is 2% or more and less than 6%
また、ポリブタジエンのム−ニ−粘度（ＭＬ1+4）は１０〜８０が好ましく、２０〜７０が特に好ましい。ム−ニ−粘度（ＭＬ1+4）が低すぎると物性に劣り、高すぎると加工性が悪くなる。 Further, the Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) of the polybutadiene is preferably from 10 to 80, particularly preferably from 20 to 70. If the Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) is too low, the physical properties are inferior, and if it is too high, the processability is deteriorated.
本発明のゴム組成物は、前記の特性を有するポリブタジエンを１０重量％以上含有することが好ましく、より好ましくは２０重量％以上、特に３０重量％以上含有するのが好ましい。含有量が１０重量％未満では本発明の効果が十分に得られないことがある。 The rubber composition of the present invention preferably contains 10% by weight or more of polybutadiene having the above characteristics, more preferably 20% by weight or more, and particularly preferably 30% by weight or more. If the content is less than 10% by weight, the effects of the present invention may not be sufficiently obtained.
また、本発明のゴム組成物は、前記の特性を有するポリブタジエン以外の他のゴム成分を併用することができる。他のゴム成分としては、前記の特性を有するポリブタジエン以外の一般のポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などを挙げることができる。これらのゴムは変性されていてもよく、例えば、スズ化合物での変性、エポキシ化合物での変性、シラン化合物での変性、マレイン酸での変性などがされていてもよい。また、これらのゴムは単独でも、二種以上組み合せて用いても良い。 Moreover, the rubber composition of this invention can use together rubber components other than the polybutadiene which has the said characteristic. Other rubber components include general polybutadiene rubbers other than polybutadiene having the above characteristics, styrene-butadiene rubber (SBR), natural rubber (NR), polyisoprene rubber (IR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), and nitrile. Examples thereof include rubber (NBR), butyl rubber (IIR), and chloroprene rubber (CR). These rubbers may be modified, for example, modified with a tin compound, modified with an epoxy compound, modified with a silane compound, or modified with maleic acid. These rubbers may be used alone or in combination of two or more.
本発明のゴム組成物は、さらにゴム補強剤を含有することが好ましい。補強剤としては各種のカーボンブラックやシリカ、活性化炭酸カルシウム、超微粒子珪酸マグネシウム等の無機補強剤や、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ハイスチレン樹脂、フェノール樹脂、リグニン、変性メラミン樹脂、クマロンインデン樹脂及び石油樹脂等の有機補強剤などがあるが、シリカおよび／またはカーボンブラックを用いるのが好ましい。また、シリカを用いる場合、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィドなどのジエン系ゴムと反応可能な官能基を有するシランカップリング剤を用いることが好ましい。 The rubber composition of the present invention preferably further contains a rubber reinforcing agent. Reinforcing agents include various carbon black and silica, activated calcium carbonate, ultrafine magnesium silicate and other inorganic reinforcing agents, syndiotactic-1,2-polybutadiene, polyethylene resin, polypropylene resin, high styrene resin, phenol resin, Although there are organic reinforcing agents such as lignin, modified melamine resin, coumarone indene resin and petroleum resin, it is preferable to use silica and / or carbon black. When silica is used, a silane coupling agent having a functional group capable of reacting with a diene rubber such as bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide or 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyltetrasulfide is used. It is preferable.
本発明のゴム組成物は、特にタイヤ用に用いる場合、前記の特性を有するポリブタジエン（i）１０〜９０重量％と、（i）以外の他のゴム成分（ii）９０〜１０重量％とからなるゴム成分の合計（i）＋（ii）１００重量部と、ゴム補強剤（iii）１〜１００重量部とを含む組成物であることが好ましい。 The rubber composition of the present invention, particularly when used for tires, is composed of 10 to 90% by weight of polybutadiene (i) having the above-mentioned characteristics and 90 to 10% by weight of other rubber components (ii) other than (i). It is preferable that the composition contains 100 parts by weight of the total rubber component (i) + (ii) and 1 to 100 parts by weight of the rubber reinforcing agent (iii).
また、本発明のゴム組成物は、必要に応じて、加硫剤、加硫助剤、老化防止剤、充填剤、プロセスオイル、亜鉛華、ステアリン酸など、通常用いられるその他の配合剤をさらに含有していてもよい。 In addition, the rubber composition of the present invention may further include other commonly used compounding agents such as a vulcanizing agent, a vulcanization aid, an anti-aging agent, a filler, process oil, zinc white, and stearic acid, if necessary. You may contain.
加硫剤としては、公知の加硫剤、例えば硫黄、有機過酸化物、樹脂加硫剤、酸化マグネシウムなどの金属酸化物などが用いられる。加硫助剤としては、公知の加硫助剤、例えばアルデヒド類、アンモニア類、アミン類、グアニジン類、チオウレア類、チアゾール類、チウラム類、ジチオカーバメイト類、キサンテート類などが用いられる。老化防止剤としては、アミン・ケトン系、イミダゾール系、アミン系、フェノール系、硫黄系及び燐系などが挙げられる。充填剤としては、炭酸カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、クレー、リサージュ、珪藻土等の無機充填剤、再生ゴム、粉末ゴム等の有機充填剤が挙げられる。プロセスオイルは、アロマティック系、ナフテン系、パラフィン系のいずれを用いてもよい。 As the vulcanizing agent, known vulcanizing agents such as sulfur, organic peroxides, resin vulcanizing agents, and metal oxides such as magnesium oxide are used. As the vulcanization aid, known vulcanization aids such as aldehydes, ammonia, amines, guanidines, thioureas, thiazoles, thiurams, dithiocarbamates, xanthates and the like are used. Examples of the anti-aging agent include amine / ketone series, imidazole series, amine series, phenol series, sulfur series and phosphorus series. Examples of the filler include inorganic fillers such as calcium carbonate, basic magnesium carbonate, clay, Lissajous and diatomaceous earth, and organic fillers such as recycled rubber and powder rubber. The process oil may be any of aromatic, naphthenic, and paraffinic.
本発明のゴム組成物は前記の各成分を通常行われているバンバリーミキサー、オープンロール、ニーダー、二軸混練り機などを用いて混練りすることで得られ、成形加工後に加硫することで各種ゴム製品として用いることができる。例えば、トレッド、カーカス、サイドウォール、ビード部などのタイヤ部材を始め、防振ゴム、防舷材、ベルト、ホースその他の工業品、ゴルフボール、靴底などの用途に用いることができる。 The rubber composition of the present invention is obtained by kneading each of the above components using a conventional Banbury mixer, open roll, kneader, biaxial kneader, etc., and vulcanizing after molding. It can be used as various rubber products. For example, it can be used for applications such as tire members such as treads, carcass, sidewalls, and bead parts, anti-vibration rubber, fenders, belts, hoses and other industrial products, golf balls, and shoe soles.
以下に本発明に基づく実施例について具体的に記載する。測定方法は次に示した通りである。
（１）ムーニー粘度（ＭＬ1+4）：ＪＩＳ Ｋ６３００に準じて１００℃で測定した。
（２）５重量％トルエン溶液粘度（Ｔｃｐ）：２５℃における５重量％トルエン溶液の粘度を測定した。
（３）ミクロ構造：赤外吸収スペクトル分析によって行った。シス７４０ｃｍ-1、トランス９６７ｃｍ-1、ビニル９１０ｃｍ-1の吸収強度比からミクロ構造を算出した。
（４）固有粘度（［η］）：トルエン溶液を使用して３０℃で測定した。
（５）重量平均分子量（Ｍｗ）、数平均分子量（Ｍｎ）、および分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）：４０℃でテトラヒドロフランを溶媒としたＧＰＣ（カラム：Ｓｈｏｄｅｘ ＫＦ−８０５Ｌ×２本）により測定した重合体の溶出曲線より、標準ポリスチレン換算の値として求めた。
（６）１００％および３００％伸長時の引張応力（Ｍ１００およびＭ３００）：ＪＩＳ Ｋ６２５１に規定されている測定法に従って測定した。
（７）ダイ・スウェル：加工性測定装置（モンサント社、ＭＰＴ）を用いて配合物の押出加工性の目安として１００℃、１００ｓｅｃ-1のせん断速度で押出時の配合物の径とダイオリフィス径（但し、Ｌ／Ｄ＝１．５ｍｍ／１．５ｍｍ）の比を測定し、比較例３（ＢＲ１５０）を１００とした指数で表示した。数値が小さいほど加工性が良好であることを示す。
（８）屈曲亀裂成長性：ＪＩＳ Ｋ６２６０に準拠し、ディマーチャ屈曲試験機（上島製作所製）を用いて、試験片つかみ具の運動距離を３０ｍｍで１万回屈曲したときの亀裂長さを測定した。比較例３（ＢＲ１５０）を１００とした指数で表示した。数値が小さいほど耐屈曲亀裂成長性が良好なことを示す。
（９）発熱特性：ＪＩＳ Ｋ６２６５に準拠し、グッドリッチフレクソメーターを用い、１００℃、歪み０．１７５インチ、荷重５５ポンド、振動数毎分１，８００回の条件で発熱量（ΔＴ）と永久歪み（ＰＳ）を測定した。それぞれ数値が小さいほど低発熱性が良好であることを示す。
Examples according to the present invention will be specifically described below. The measurement method is as shown below.
(1) Mooney viscosity (ML 1 + 4 ): measured at 100 ° C. according to JIS K6300.
(2) 5 wt% toluene solution viscosity (Tcp): The viscosity of a 5 wt% toluene solution at 25 ° C was measured.
(3) Microstructure: Performed by infrared absorption spectrum analysis. The microstructure was calculated from the absorption intensity ratio of cis 740 cm −1 , trans 967 cm −1 and vinyl 910 cm −1 .
(4) Intrinsic viscosity ([η]): measured at 30 ° C. using a toluene solution.
(5) Weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn), and molecular weight distribution (Mw / Mn): Weight measured by GPC (column: Shodex KF-805L × 2) using tetrahydrofuran as a solvent at 40 ° C. A standard polystyrene conversion value was obtained from the coalescence elution curve.
(6) Tensile stress at 100% and 300% elongation (M100 and M300): Measured according to the measurement method defined in JIS K6251.
(7) Die swell: The diameter of the compound and the die orifice diameter at the time of extrusion at a shear rate of 100 ° C. and 100 sec −1 as an indication of the extrudability of the compound using a processability measuring device (Monsanto, MPT) (However, the ratio of L / D = 1.5 mm / 1.5 mm) was measured and expressed as an index with Comparative Example 3 (BR150) as 100. A smaller value indicates better workability.
(8) Flexural crack growth property: Based on JIS K6260, the crack length was measured when the movement distance of the specimen gripper was bent 10,000 times at 30 mm using a dimer bending tester (manufactured by Ueshima Seisakusho). . It was displayed as an index with Comparative Example 3 (BR150) as 100. It shows that bending crack growth resistance is so favorable that a numerical value is small.
(9) Heat generation characteristics: In accordance with JIS K6265, using a Goodrich flexometer, 100 ° C, strain 0.175 inch, load 55 pounds, frequency of 1,800 times per minute Permanent set (PS) was measured. The smaller the value, the better the low heat buildup.
（製造例１）
内容量１．５Ｌのオートクレーブの内部を窒素置換し、トルエン６５０ｍｌ及びブタジエン３５０ｍｌからなる溶液を仕込んだ。次いで水素ガス０．０５５ＭＰａ／ｃｍ2を添加した。溶液の温度を３０℃とした後、１，２，３，４，５−ペンタメチルシクロペンタジエン（Ｍｅ5Ｃｐ）のトルエン溶液（１０ｍｍｏｌ／Ｌ）０．８８ｍｌおよびトリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）のトルエン溶液（２ｍｏｌ／Ｌ）２．５ｍｌを添加し、毎分５００回転で３分間攪拌した。次に、イットリウム（III）トリス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオエート）のトルエン溶液（２０ｍｍｏｌ／Ｌ）０．６３ｍｌを添加した。その直後にトリフェニルカルベニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートのトルエン溶液（４ｍｍｏｌ／Ｌ）６．３ｍｌを添加した。７０℃で３０分間重合後、老化防止剤を含むエタノール溶液３ｍｌを添加し、重合を停止した。オートクレーブの内部を放圧した後、重合液にエタノールを投入し、ポリブタジエンを回収した。次いで回収したポリブタジエンを８０℃で３時間真空乾燥した。重合結果を表１に示した。
(Production Example 1)
The inside of an autoclave having an internal volume of 1.5 L was purged with nitrogen, and a solution consisting of 650 ml of toluene and 350 ml of butadiene was charged. Subsequently, hydrogen gas 0.055 MPa / cm 2 was added. After setting the temperature of the solution to 30 ° C., 0.88 ml of a toluene solution (10 mmol / L) of 1,2,3,4,5-pentamethylcyclopentadiene (Me 5 Cp) and a toluene solution of triethylaluminum (TEA) ( 2 ml / L) was added and stirred for 3 minutes at 500 rpm. Next, 0.63 ml of a toluene solution (20 mmol / L) of yttrium (III) tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedioate) was added. Immediately thereafter, 6.3 ml of a toluene solution (4 mmol / L) of triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate was added. After polymerization at 70 ° C. for 30 minutes, 3 ml of an ethanol solution containing an antioxidant was added to stop the polymerization. After releasing the pressure inside the autoclave, ethanol was added to the polymerization solution to recover polybutadiene. The recovered polybutadiene was then vacuum dried at 80 ° C. for 3 hours. The polymerization results are shown in Table 1.
（製造例２）
内容量１．５Ｌのオートクレーブの内部を窒素置換し、トルエン５９０ｍｌ及びブタジエン２１０ｍｌからなる溶液を仕込んだ。次いで水素ガス０．０１５ＭＰａ／ｃｍ2を添加した。溶液の温度を３０℃とした後、１，２，３，４，５−ペンタメチルシクロペンタジエン（Ｍｅ5Ｃｐ）のトルエン溶液（１０ｍｍｏｌ／Ｌ）０．７ｍｌおよびトリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）のトルエン溶液（２ｍｏｌ／Ｌ）２．０ｍｌを添加し、毎分５００回転で３分間攪拌した。次に、イットリウム（III）トリス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオエート）のトルエン溶液（２０ｍｍｏｌ／Ｌ）２．０ｍｌを添加した。その直後にトリフェニルカルベニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートのトルエン溶液（４ｍｍｏｌ／Ｌ）５．０ｍｌを添加した。８０℃で３０分間重合後、老化防止剤を含むエタノール溶液３ｍｌを添加し、重合を停止した。オートクレーブの内部を放圧した後、重合液にエタノールを投入し、ポリブタジエンを回収した。次いで回収したポリブタジエンを８０℃で３時間真空乾燥した。重合結果を表１に示した。
(Production Example 2)
The inside of an autoclave having an internal volume of 1.5 L was purged with nitrogen, and a solution consisting of 590 ml of toluene and 210 ml of butadiene was charged. Next, 0.015 MPa / cm 2 of hydrogen gas was added. After setting the temperature of the solution to 30 ° C., 0.7 ml of a toluene solution (10 mmol / L) of 1,2,3,4,5-pentamethylcyclopentadiene (Me 5 Cp) and a toluene solution of triethylaluminum (TEA) ( 2 ml / L) was added and stirred at 500 rpm for 3 minutes. Next, 2.0 ml of a toluene solution (20 mmol / L) of yttrium (III) tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedioate) was added. Immediately thereafter, 5.0 ml of a toluene solution (4 mmol / L) of triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate was added. After polymerization at 80 ° C. for 30 minutes, 3 ml of an ethanol solution containing an antioxidant was added to stop the polymerization. After releasing the pressure inside the autoclave, ethanol was added to the polymerization solution to recover polybutadiene. The recovered polybutadiene was then vacuum dried at 80 ° C. for 3 hours. The polymerization results are shown in Table 1.
（製造例３）
内容量１．５Ｌのオートクレーブの内部を窒素置換し、トルエン４４０ｍｌ及びブタジエン１６０ｍｌからなる溶液を仕込んだ。溶液の温度を３０℃とした後、１，２，３，４，５−ペンタメチルシクロペンタジエン（Ｍｅ5Ｃｐ）のトルエン溶液（１０ｍｍｏｌ／Ｌ）０．７６ｍｌおよびトリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）のトルエン溶液（２ｍｏｌ／Ｌ）１．５ｍｌを添加し、毎分５００回転で３分間攪拌した。次に、イットリウム（III）トリス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオエート）のトルエン溶液（２０ｍｍｏｌ／Ｌ）０．３８ｍｌを添加した。その直後にトリフェニルカルベニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートのトルエン溶液（４ｍｍｏｌ／Ｌ）３．８ｍｌを添加した。９０℃で３０分間重合後、老化防止剤を含むエタノール溶液３ｍｌを添加し、重合を停止した。オートクレーブの内部を放圧した後、重合液にエタノールを投入し、ポリブタジエンを回収した。次いで回収したポリブタジエンを８０℃で３時間真空乾燥した。重合結果を表１に示した。
(Production Example 3)
The inside of the autoclave having an internal volume of 1.5 L was purged with nitrogen, and a solution consisting of 440 ml of toluene and 160 ml of butadiene was charged. After the temperature of the solution was 30 ° C., 0.76 ml of a toluene solution (10 mmol / L) of 1,2,3,4,5-pentamethylcyclopentadiene (Me 5 Cp) and a toluene solution of triethylaluminum (TEA) ( 2 mol / L) 1.5 ml was added and stirred at 500 rpm for 3 minutes. Next, 0.38 ml of a toluene solution (20 mmol / L) of yttrium (III) tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedioate) was added. Immediately thereafter, 3.8 ml of a toluene solution (4 mmol / L) of triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate was added. After polymerization at 90 ° C. for 30 minutes, 3 ml of an ethanol solution containing an antioxidant was added to stop the polymerization. After releasing the pressure inside the autoclave, ethanol was added to the polymerization solution to recover polybutadiene. The recovered polybutadiene was then vacuum dried at 80 ° C. for 3 hours. The polymerization results are shown in Table 1.
（製造例４）
内容量１．５Ｌのオートクレーブの内部を窒素置換し、トルエン４５０ｍｌ及びブタジエン５５０ｍｌからなる溶液を仕込んだ。次いで水素ガス０．１１ＭＰａ／ｃｍ2を添加した。溶液の温度を３０℃とした後、１，２，３，４，５−ペンタメチルシクロペンタジエン（Ｍｅ5Ｃｐ）のトルエン溶液（１０ｍｍｏｌ／Ｌ）０．３８ｍｌおよびトリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）のトルエン溶液（２ｍｏｌ／Ｌ）２．５ｍｌを添加し、毎分５００回転で３分間攪拌した。次に、イットリウム（III）トリス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオエート）のトルエン溶液（２０ｍｍｏｌ／Ｌ）１．２５ｍｌを添加した。その直後にトリフェニルカルベニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートのトルエン溶液（０．４３ｍｏｌ／Ｌ）０．１２ｍｌを添加した。６０℃で３０分間重合後、老化防止剤を含むエタノール溶液３ｍｌを添加し、重合を停止した。オートクレーブの内部を放圧した後、重合液にエタノールを投入し、ポリブタジエンを回収した。次いで回収したポリブタジエンを８０℃で３時間真空乾燥した。重合結果を表１に示した。
(Production Example 4)
The inside of an autoclave having an internal volume of 1.5 L was purged with nitrogen, and a solution consisting of 450 ml of toluene and 550 ml of butadiene was charged. Then, hydrogen gas 0.11 MPa / cm 2 was added. After the temperature of the solution was 30 ° C., 0.38 ml of a toluene solution (10 mmol / L) of 1,2,3,4,5-pentamethylcyclopentadiene (Me 5 Cp) and a toluene solution of triethylaluminum (TEA) ( 2 ml / L) was added and stirred for 3 minutes at 500 rpm. Next, 1.25 ml of a toluene solution (20 mmol / L) of yttrium (III) tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedioate) was added. Immediately thereafter, 0.12 ml of a toluene solution (0.43 mol / L) of triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate was added. After polymerization at 60 ° C. for 30 minutes, 3 ml of an ethanol solution containing an antioxidant was added to stop the polymerization. After releasing the pressure inside the autoclave, ethanol was added to the polymerization solution to recover polybutadiene. The recovered polybutadiene was then vacuum dried at 80 ° C. for 3 hours. The polymerization results are shown in Table 1.
（製造例５）
内容量１．５Ｌのオートクレーブの内部を窒素置換し、トルエン４８０ｍｌ及びブタジエン３２０ｍｌからなる溶液を仕込んだ。次いで水素ガス０．０７５ＭＰａ／ｃｍ2を添加した。溶液の温度を３０℃とした後、１，２，３，４，５−ペンタメチルシクロペンタジエン（Ｍｅ5Ｃｐ）のトルエン溶液（１０ｍｍｏｌ／Ｌ）１．０ｍｌおよびトリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）のトルエン溶液（２ｍｏｌ／Ｌ）２．０ｍｌを添加し、毎分５００回転で３分間攪拌した。次に、イットリウム（III）トリス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオエート）のトルエン溶液（２０ｍｍｏｌ／Ｌ）１．０ｍｌを添加した。その直後にトリフェニルカルベニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートのトルエン溶液（０．４３ｍｏｌ／Ｌ）０．０９５ｍｌを添加した。６０℃で３０分間重合後、老化防止剤を含むエタノール溶液３ｍｌを添加し、重合を停止した。オートクレーブの内部を放圧した後、重合液にエタノールを投入し、ポリブタジエンを回収した。次いで回収したポリブタジエンを８０℃で３時間真空乾燥した。重合結果を表１に示した。
(Production Example 5)
The inside of the autoclave having an internal volume of 1.5 L was purged with nitrogen, and a solution consisting of 480 ml of toluene and 320 ml of butadiene was charged. Next, 0.075 MPa / cm 2 of hydrogen gas was added. After the temperature of the solution was 30 ° C., 1.0 ml of a toluene solution (10 mmol / L) of 1,2,3,4,5-pentamethylcyclopentadiene (Me 5 Cp) and a toluene solution of triethylaluminum (TEA) ( 2 ml / L) was added and stirred at 500 rpm for 3 minutes. Next, 1.0 ml of a toluene solution (20 mmol / L) of yttrium (III) tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedioate) was added. Immediately thereafter, 0.095 ml of a toluene solution (0.43 mol / L) of triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate was added. After polymerization at 60 ° C. for 30 minutes, 3 ml of an ethanol solution containing an antioxidant was added to stop the polymerization. After releasing the pressure inside the autoclave, ethanol was added to the polymerization solution to recover polybutadiene. The recovered polybutadiene was then vacuum dried at 80 ° C. for 3 hours. The polymerization results are shown in Table 1.
（参考例１）
コバルト触媒で製造された、宇部興産株式会社製ポリブタジエンゴム ＢＲ１５０について、測定結果を表１に示した。
(Reference Example 1)
Table 1 shows the measurement results of polybutadiene rubber BR150 manufactured by Ube Industries, Ltd. manufactured with a cobalt catalyst.
（実施例１）
製造例１と同様に重合を行って得られたポリブタジエンを用いて、以下に示す配合表により硫黄と加硫促進剤以外をバンバリーミキサー中で混合する一次配合を行い、次に、硫黄および加硫促進剤をロールで混合する二次配合を行なった。得られた配合ゴムを１５０℃で２８分もしくは４２分間プレス加硫して加硫物を得た。各物性の測定結果を表３に示した。
Example 1
Using polybutadiene obtained by polymerizing in the same manner as in Production Example 1, primary blending is performed by mixing in a Banbury mixer other than sulfur and a vulcanization accelerator according to the blending table shown below, and then sulfur and vulcanization are performed. Secondary blending was performed in which the accelerator was mixed with a roll. The obtained compounded rubber was press vulcanized at 150 ° C. for 28 minutes or 42 minutes to obtain a vulcanized product. The measurement results of each physical property are shown in Table 3.
（実施例２）
製造例２と同様に重合を行って得られたポリブタジエンを用いた以外は実施例１と同様に行った。各物性の測定結果を表３に示した。
(Example 2)
The same procedure as in Example 1 was performed except that polybutadiene obtained by polymerization in the same manner as in Production Example 2 was used. The measurement results of each physical property are shown in Table 3.
（比較例１）
製造例４と同様に重合を行って得られたポリブタジエンを用いた以外は実施例１と同様に行った。各物性の測定結果を表３に示した。
(Comparative Example 1)
The same procedure as in Example 1 was performed except that polybutadiene obtained by polymerization in the same manner as in Production Example 4 was used. The measurement results of each physical property are shown in Table 3.
（比較例２）
製造例５と同様に重合を行って得られたポリブタジエンを用いた以外は実施例１と同様に行った。各物性の測定結果を表３に示した。
(Comparative Example 2)
The same procedure as in Example 1 was performed except that polybutadiene obtained by polymerization in the same manner as in Production Example 5 was used. The measurement results of each physical property are shown in Table 3.
（比較例３）
宇部興産株式会社製ポリブタジエンゴム ＢＲ１５０（参考例１）を用いた以外は実施例１と同様に行った。各物性の測定結果を表３に示した。
(Comparative Example 3)
The same procedure as in Example 1 was performed except that polybutadiene rubber BR150 (Reference Example 1) manufactured by Ube Industries, Ltd. was used. The measurement results of each physical property are shown in Table 3.
表３から１，２構造含有率が６％から１０％の範囲の重合体は、１，２構造含有率が２％から６％の重合体と比較して、シリカ配合物の耐屈曲亀裂成長性が良好であり、耐疲労性に優れている。また、ΔＴ、ＰＳが小さいことから、低発熱性に優れていることが分かる。さらに、コバルト触媒で製造されたＢＲ１５０を用いた場合と比較して、１，２構造含有率に関係なくダイスウェルが小さく、押出加工性にも優れている。 From Table 3, polymers with a 1,2 structure content in the range of 6% to 10% are more resistant to flex crack growth of silica blends than polymers with a 1,2 structure content of 2% to 6%. Good resistance and excellent fatigue resistance. Moreover, since ΔT and PS are small, it can be seen that the low heat generation property is excellent. Furthermore, compared with the case where BR150 manufactured with a cobalt catalyst is used, the die swell is small regardless of the content ratio of 1, 2 and the extrudability is excellent.
Claims (3)
（１） シス−１，４構造含有率が８５％以上
（２） １，２構造含有率が６％以上１０％未満
(1) Cis-1,4 structure content is 85% or more (2) 1,2 structure content is 6% or more and less than 10%
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