JP2015067720A - Method for producing terminal-modified polymer - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a terminal-modified polymer which does not require many steps to introduce terminal functional groups for improving dispersibility of silica used as a compounding ingredient of an automotive pneumatic tire composition.SOLUTION: A terminal-modified polymer is produced by polymerizing a vinyl aromatic monomer, a conjugated diene monomer, or both of these under the presence of an anionic polymerization initiator and by thereafter terminating the polymerization by addition of 4-acyloxy-3-alkoxystyrene. The terminal-modified polymer obtained exhibits an interaction with silica and, when it is blended as an ingredient in a rubber composition for a silica-compounded pneumatic tire, dispersibility of the silica compounded in the rubber composition is improved and can sufficiently satisfy both of rolling resistance reduction inherent to silica and stability on a wet road surface.

Description

本発明は、末端変性ポリマーの製造法に関する。さらに詳しくは、自動車用空気入りタイヤ用組成物の配合剤などとして用いられるシリカの分散性を改善せしめる末端変性ポリマーの製造法に関する。   The present invention relates to a method for producing a terminal-modified polymer. More specifically, the present invention relates to a method for producing a terminal-modified polymer that improves the dispersibility of silica used as a compounding agent for an automotive pneumatic tire composition.

自動車用空気入りタイヤに求められる各種性能として、転がり抵抗の軽減、湿潤路面での安定性などが求められている。これらの性質を両立させ得る方法として、タイヤ用ゴム組成物中に補強用充填剤としてシリカを配合することが行われている。しかしながら、タイヤ用ゴム組成物中にシリカを配合しようとしても、組成物中へのシリカの分散性が低く、例えこれを多量に添加できたとしても、その効果が十分に発揮できないという課題がみられる。   As various performances required for pneumatic tires for automobiles, reduction of rolling resistance, stability on wet road surfaces, and the like are required. As a method for achieving both of these properties, silica is compounded as a reinforcing filler in a tire rubber composition. However, even if silica is added to the rubber composition for tires, the dispersibility of silica in the composition is low, and even if a large amount of silica can be added, there is a problem that the effect cannot be sufficiently exhibited. It is done.

特許文献1には、エラストマー・ホスト材料内で強化用充填材をその前駆体から現場形成することによって、強化用充填材を均一に分散して含む、タイヤの構成部材等として有用なエラストマー/充填材複合材を製造する方法が記載されており、充填材としてシリカを複合させるには、充填材前駆体からの反応を必要としている。   Patent Document 1 discloses an elastomer / filling that is useful as a tire component and the like, in which a reinforcing filler is uniformly dispersed by forming the reinforcing filler in the elastomer host material in situ from its precursor. A method for producing a composite material is described, and in order to composite silica as a filler, a reaction from a filler precursor is required.

特許文献2には、充填材前駆体、縮合反応促進剤およびエラストマーホスト(A)または(B)を密閉式ミキサ中でブレンドして充填材前駆体の縮合反応を開始し、エラストマーホスト(A)および場合によりエラストマーホスト(B)に関して、縮合反応の完了前にオルガノシラン材料と充填材/充填材前駆体とを密閉式ミキサ中に添加かつ反応させ、得られたエラストマー/充填材複合材料を回収するエラストマー/充填材複合材料の製造法が記載されている。そして、この複合材料は、タイヤ用ゴム組成物、特にタイヤトレッド用ゴム組成物の有効成分として用いられると述べられている。   In Patent Document 2, a filler precursor, a condensation reaction accelerator and an elastomer host (A) or (B) are blended in a closed mixer to start a condensation reaction of the filler precursor, and an elastomer host (A) And optionally for the elastomer host (B), the organosilane material and the filler / filler precursor are added and reacted in a closed mixer before the condensation reaction is complete and the resulting elastomer / filler composite is recovered. A method for producing an elastomer / filler composite is described. And it is stated that this composite material is used as an active ingredient of a rubber composition for tires, particularly a rubber composition for tire treads.

ここで、エラストマーホスト(A)は、共役ジエンのホモポリマーまたは共役ジエンとビニル芳香族モノマーとのコポリマーであり、エラストマーホスト(B)は少なくとも一種のアルコキシ金属末端官能基化ジエンベースのエラストマーであって、このジエンベースのエラストマーは、一般式
エラストマー-X-(OR)n
エラストマー:共役ジエンのホモポリマーまたは共役ジエンとビニル
芳香族モノマーとのコポリマー
X:Si、Ti、AlまたはBよりなる金属
R:C1〜C4のアルキル基
n:Si、Tiの場合は3、Al、Bの場合は2
で表わされると記載されている(請求項5、段落〔0014〕)。
Here, the elastomer host (A) is a homopolymer of a conjugated diene or a copolymer of a conjugated diene and a vinyl aromatic monomer, and the elastomer host (B) is at least one alkoxy metal terminal functionalized diene-based elastomer. This diene-based elastomer has a general formula
Elastomer-X- (OR) n
Elastomer: Conjugated diene homopolymer or conjugated diene and vinyl
Copolymer with aromatic monomer
X: Metal made of Si, Ti, Al or B
R: alkyl group of C 1 -C 4
n: 3 for Si and Ti, 2 for Al and B
(Claim 5, paragraph [0014]).

しかしながら、特許文献2の各実施例ではリチウムベースの触媒の存在下、有機溶媒中でスチレンと1,3-ブタジエンとを共重合し、次いでエラストマーを回収するという記載のみで、エラストマー末端基として-X-(OR)n基を導入した末端変性ポリマーの製造法に関する記載がみられない。   However, in each example of Patent Document 2, only the description that styrene and 1,3-butadiene are copolymerized in an organic solvent in the presence of a lithium-based catalyst and then the elastomer is recovered is used as an elastomer end group. There is no description regarding a method for producing a terminal-modified polymer into which an X- (OR) n group is introduced.

また、特許文献3には、リビングポリマーとアルミニウム等の典型金属元素を含有する化合物からなるアート錯体にマレイン酸ジ第3アルキル等のジエステル化合物を反応させることにより、末端ジエステル基を有するポリマーを製造した後、該ジエステル基を酸無水物基に変換する末端酸無水物基含有ポリマーの製造法が記載されている。   In Patent Document 3, a polymer having a terminal diester group is produced by reacting a diester compound such as ditertiary alkyl maleate with an art complex composed of a living polymer and a compound containing a typical metal element such as aluminum. Then, a method for producing a terminal acid anhydride group-containing polymer in which the diester group is converted into an acid anhydride group is described.

ここで用いられているアート錯体について説明すると、まずブチルリチウムを用いてスチレンのアニオン重合を行うと、反応が停止しない限り、重合体末端は〜C- Li+ となる。この〜C- Li+ のLi+はHSAB理論でいう硬い酸に属し、従ってその対の〜C- は高い反応性を示すようになる。一般には、この状態では、その高い反応性(求核性)を示す〜C-がカルボニル炭素に対しても攻撃する結果、酸無水物基の導入は難しく、そのため硬い酸を軟らかい酸に変換させることが行われる。 The art complex used here will be described. First, when anionic polymerization of styrene is performed using butyllithium, the end of the polymer becomes ~ C - Li + unless the reaction is stopped. The -C - Li + in Li + belong to hard acid referred to HSAB theory, therefore of the pair -C - is as shown a high reactivity. In general, in this state, its high ~C showing reactivity (nucleophilic) - is a result of the attack to the carbonyl carbon, the introduction of the acid anhydride group is difficult, it is converted Therefore the hard acid soft acid Is done.

この特許文献では、その方法として脱離基を含まないトリアルキルアルミニウム化合物を使うことによって、すなわち〜C- Li+ を〜C-(AlR3Li)+ に変えることによって、反応性を低下せしめるという手法がとられている。 In this patent document, by using a trialkyl aluminum compound not containing leaving group as its method, i.e. -C - the Li + -C - by (AlR 3 Li) + to changing, that allowed to lower the reactivity The technique is taken.

さらに、ジエン系ゴム中へのシリカの分散性を改善する方法として、ジエン系ゴム末端にシリカとの相互作用を有するフェノール性水酸基などの官能基を導入すると有効であることが知られている。しかしながら、フェノール性水酸基の導入に際しては、第3ブチル基、トリメトキシシリル基などの官能基による保護基の導入および酸やテトラブチルアンモニウムフロライドのテトラヒドロフラン溶液を用いたそれの脱保護などの多工程を必要としている。なお、フェノール末端変性ポリマーの合成としては、これらの保護・脱保護工程以外に、フルオロボラン系のカチオン開始剤を用いたカチオン重合を行い、フェノール化合物を用いたフリーデル−クラフツ反応により重合を停止する方法が知られているが(特許文献4)、連鎖移動反応が頻繁に起こることによるポリマーの低分子量化および広い分子量分布より、タイヤ用の変性ポリマー合成には不向きである。   Furthermore, as a method for improving the dispersibility of silica in a diene rubber, it is known that it is effective to introduce a functional group such as a phenolic hydroxyl group having an interaction with silica at the end of the diene rubber. However, when introducing a phenolic hydroxyl group, a multi-step process such as introduction of a protective group with a functional group such as a tertiary butyl group or trimethoxysilyl group and deprotection of the acid or tetrabutylammonium fluoride with a tetrahydrofuran solution. Need. In addition to these protection and deprotection steps, the phenol-terminated polymer is synthesized by cationic polymerization using a fluoroborane cationic initiator and terminated by Friedel-Crafts reaction using a phenol compound. (Patent Document 4) is not suitable for synthesizing modified polymers for tires because of the low molecular weight and wide molecular weight distribution caused by frequent chain transfer reactions.

特開2000−273191号公報JP 2000-273191 A 特開2000−143881号公報JP 2000-143881 A 特開2007−084711号公報JP 2007-084711 A 特開2008−189745号公報JP 2008-189745 A

本発明の目的は、自動車用空気入りタイヤ用組成物の配合剤などとして用いられるシリカの分散性を改善せしめる末端官能基の導入に際し、多工程を必要とはしない末端変性ポリマーの製造法を提供することにある。   The object of the present invention is to provide a method for producing a terminal-modified polymer that does not require multiple steps when introducing a terminal functional group that improves the dispersibility of silica used as a compounding agent for an automotive pneumatic tire composition. There is to do.

かかる本発明の目的は、アニオン性重合開始剤の存在下で、ビニル芳香族モノマー、共役ジエンモノマーまたはこれら両者を重合反応させた後、そこに4-アシロキシ-3-アルコキシスチレンを添加して重合反応を停止させて末端変性ポリマーを製造する方法によって達成される。   The object of the present invention is to polymerize a vinyl aromatic monomer, a conjugated diene monomer, or both in the presence of an anionic polymerization initiator, and then add 4-acyloxy-3-alkoxystyrene to perform polymerization. This is achieved by a method in which the reaction is stopped to produce a terminally modified polymer.

本発明方法によって製造された末端変性ポリマーにあっては、重合反応の停止剤として4-アシロキシ-3-アルコキシスチレンを用いることにより一工程で容易にポリマー末端にフェノール性水酸基を導入することができる。   In the terminal-modified polymer produced by the method of the present invention, a phenolic hydroxyl group can be easily introduced into the polymer end in one step by using 4-acyloxy-3-alkoxystyrene as a polymerization reaction terminator. .

得られた末端変性ポリマーはシリカとの相互作用を示すので、シリカ配合空気入りタイヤ用ゴム組成物中の一成分として配合したとき、ゴム組成物中に配合されたシリカの分散性が改善され、シリカが本来有する転がり抵抗の軽減と湿潤路面での安定性の両立という課題を十分に満足せしめることができる。   Since the obtained terminal-modified polymer exhibits an interaction with silica, when compounded as one component in the rubber composition for silica-containing pneumatic tires, the dispersibility of the silica compounded in the rubber composition is improved, The problem of reducing the rolling resistance inherent to silica and the stability on wet road surfaces can be fully satisfied.

末端基が変性されるポリマーは、ビニル芳香族モノマー、共役ジエンモノマーまたはこれら両者のポリマーとして形成される。ビニル芳香族モノマーとしては、スチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン、2,4,6-トリメチルスチレン、ビニルトルエン、1-ビニルナフタレン等が挙げられ、好ましくはスチレンが用いられる。共役ジエンモノマーとしては、例えば1,3-ブタジエン、イソプレン、1,3-ペンタジエン、2,3-ジメチルブタジエン、1,3-ヘキサジエン、クロロプレン等が挙げられ、好ましくは1,3-ブタジエンまたはイソプレンが用いられる。これらのビニル芳香族モノマーと共役ジエンモノマーとの両者を併用することもでき、好ましくはスチレンと1,3-ブタジエンまたはイソプレンとの両者が用いられる。これらの両者が用いられたとき、得られたポリマーは一般にランダムコポリマーであるが、それはブロックコポリマーであってもよい。   The polymer whose end groups are modified is formed as a vinyl aromatic monomer, a conjugated diene monomer, or a polymer of both. Examples of the vinyl aromatic monomer include styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, 2,4,6-trimethylstyrene, vinyltoluene, 1-vinylnaphthalene, and preferably styrene is used. Examples of the conjugated diene monomer include 1,3-butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethylbutadiene, 1,3-hexadiene, chloroprene, and preferably 1,3-butadiene or isoprene. Used. Both of these vinyl aromatic monomers and conjugated diene monomers can be used in combination, and preferably both styrene and 1,3-butadiene or isoprene are used. When both of these are used, the resulting polymer is generally a random copolymer, but it may be a block copolymer.

重合反応は、アニオン性重合開始剤を用いるアニオン重合法によって行われる。アニオン性重合開始剤としては、有機リチウム化合物、好ましくはアルキルリチウムまたはアリールリチウムが用いられる。   The polymerization reaction is performed by an anionic polymerization method using an anionic polymerization initiator. As the anionic polymerization initiator, an organic lithium compound, preferably alkyl lithium or aryl lithium is used.

アルキルリチウムとしては、例えばメチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、n-ブチルリチウム、第2ブチルリチウム、第3ブチルリチウム、イソブチルリチウム、ヘキシルリチウム、オクチルリチウム、テトラメチレンジリチウム、m-ジイソプロペニルベンゼンのジリチウム化物等が挙げられ、アリールリチウムとしては、例えばフェニルリチウム、トリルリチウム等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよく、取扱性および工業的経済性の観点から、n-ブチルリチウム、第2ブチルリチウム、第3ブチルリチウムが好ましく、モノマーとの反応性の観点から、n-ブチルリチウム、第2ブチルリチウムがより好ましい。   Examples of the alkyl lithium include methyl lithium, ethyl lithium, propyl lithium, n-butyl lithium, secondary butyl lithium, tertiary butyl lithium, isobutyl lithium, hexyl lithium, octyl lithium, tetramethylene dilithium, and m-diisopropenylbenzene. Examples of the aryllithium include phenyllithium and tolyllithium. These may be used singly or in combination of two or more, and from the viewpoints of handleability and industrial economy, n-butyllithium, secondary butyllithium, and tertiary butyllithium are preferable. From the viewpoint of reactivity, n-butyl lithium and secondary butyl lithium are more preferable.

これらの有機リチウム化合物は、一般に仕込みモノマー(混合物)量に対して約0.0001〜10モル%、好ましくは約0.0005〜6モル%の割合で用いられる。   These organolithium compounds are generally used in a proportion of about 0.0001 to 10 mol%, preferably about 0.0005 to 6 mol%, based on the amount of monomer (mixture) charged.

重合反応系には、用いられる開始剤のモル量に対し約10〜300モル%、好ましくは約40〜200モル%の割合で用いられる2,2-ジテトラヒドロフリルプロパン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、ジエチルエーテル、モノグライム、ジグライム、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン等が添加されて用いられる。これらの化合物は、重合反応に際し、シクロへキサンやメチルシクロヘキサンなどの非極性溶媒を用いた場合のアニオン開始剤および生長種の活性化剤もしくは共重合におけるランダマイザーとして作用する。   In the polymerization reaction system, 2,2-ditetrahydrofurylpropane, N, N, N ′ used in a proportion of about 10 to 300 mol%, preferably about 40 to 200 mol%, relative to the molar amount of initiator used. , N′-tetramethylethylenediamine, diethyl ether, monoglyme, diglyme, dimethoxyethane, tetrahydrofuran and the like are used. These compounds act as a randomizer in an anion initiator and a growth species activator or copolymerization when a nonpolar solvent such as cyclohexane or methylcyclohexane is used in the polymerization reaction.

重合反応は、例えばシクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、トルエン、テトラヒドロフラン等の炭化水素系溶媒を用いて、約-100〜100℃、一般には約0〜70℃の条件で約1〜5時間程度行われ、その後4-アシロキシ-3-アルコキシスチレンを重合反応系に加え、重合反応を停止させることが行われる。4-アシロキシ-3-アルコキシスチレン量は、生成重合体の末端基を導入するのに十分な量であり、例えば用いられるアニオン性重合開始剤のモル量に対し、約33〜1000モル%、好ましくは約100〜400モル%の割合で用いられる。   The polymerization reaction is carried out using a hydrocarbon solvent such as cyclohexane, methylcyclohexane, toluene, tetrahydrofuran and the like at about -100 to 100 ° C, generally about 0 to 70 ° C for about 1 to 5 hours, and thereafter 4-Acyloxy-3-alkoxystyrene is added to the polymerization reaction system to stop the polymerization reaction. The amount of 4-acyloxy-3-alkoxystyrene is an amount sufficient to introduce the end group of the resulting polymer, for example, about 33 to 1000 mol%, preferably about 33 to 1000 mol%, based on the molar amount of the anionic polymerization initiator used. Is used in a proportion of about 100 to 400 mol%.

4-アシロキシ-3-アルコキシスチレンとしては、アシロキシ基がアセトキシ基、ベンゾイルオキシ基等であり、アルコキシ基が炭素数1〜10のアルコキシ基である化合物、好ましくは4-アセトキシ-3-メトキシスチレンが用いられる。4-アセトキシ-3-メトキシスチレンとしては、市販品、例えば築野食品工業(株)社製などをそのまま用いることができる。   As 4-acyloxy-3-alkoxystyrene, a compound in which the acyloxy group is an acetoxy group, a benzoyloxy group or the like, and the alkoxy group is an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably 4-acetoxy-3-methoxystyrene is used. Used. As 4-acetoxy-3-methoxystyrene, commercially available products such as those manufactured by Tsukino Food Industry Co., Ltd. can be used as they are.

ここで用いられているアニオン重合は、次の過程で進む重合方法である。
1)開始剤がモノマーに対して求核攻撃することによって生長種が生成する。
2)その生長種がさらにモノマーに対して求核攻撃し、その過程を繰り返すことによって生長末端を有するポリマーが生成する。
3)ポリマー末端の生長種が停止剤に対して求核攻撃し、重合が停止する。
その結果、1本のポリマー鎖には開始末端と停止末端がそれぞれ1個づつ導入されることになる。従って、本来開始剤に対して理想的には停止剤を1:1つまり100%の割合で使用することになる。また、アルコキシル基を形成させるのに用いられるアルコール量は、ハロゲン基または(メタ)アクリル基を完全にアルコキシル基に変換させるのに十分な量である。
The anionic polymerization used here is a polymerization method that proceeds in the following process.
1) Growth species are generated by the nucleophilic attack of the initiator on the monomer.
2) The growing species further undergoes a nucleophilic attack on the monomer, and the process is repeated to produce a polymer having a growing end.
3) The growing species at the end of the polymer undergoes nucleophilic attack on the terminator and the polymerization stops.
As a result, one start end and one stop end are introduced into each polymer chain. Therefore, ideally, the stopper is used at a ratio of 1: 1, that is, 100%, ideally with respect to the initiator. Further, the amount of alcohol used to form the alkoxyl group is sufficient to completely convert the halogen group or (meth) acryl group to the alkoxyl group.

フェノール性水酸基は下記スキームで生成するものと考えられる。

Figure 2015067720
本発明で用いられている4-アセトキシ-3-メトキシスチレン(停止剤)のアセトキシ基のオルト位にメトキシ基が存在することがこのような反応を可能にしているものと考えられる。メトキシ基が存在しない4-アセトキシスチレンで同様の重合を行った場合には全く赤変せず、ビニル部位とアセトキシ部位の両方が存在するだけの条件では、カルバアニオンのアセトキシ基に対する求核反応が優先するようになる。 The phenolic hydroxyl group is considered to be generated according to the following scheme.
Figure 2015067720
The presence of a methoxy group at the ortho position of the acetoxy group of 4-acetoxy-3-methoxystyrene (terminator) used in the present invention is considered to enable such a reaction. When the same polymerization is performed with 4-acetoxystyrene having no methoxy group, the nucleophilic reaction to the acetoxy group of the carba anion does not change at all. Priority will be given.

なお、4-アセトキシ-3-メトキシスチレンをアニオン性重合開始剤の存在下で単独重合させた場合には、例えばシクロヘキサン、2,2-ジテトラヒドロフリルプロパンおよびn-BuLiのn-ヘキサン溶液よりなる溶液中に4-アセトキシ-3-メトキシスチレンを滴下すると、その溶液は赤色に変色し、しばらくたってその赤色が消失し、無色透明となるという経過がみられる。   When 4-acetoxy-3-methoxystyrene is homopolymerized in the presence of an anionic polymerization initiator, it consists of, for example, an n-hexane solution of cyclohexane, 2,2-ditetrahydrofurylpropane and n-BuLi. When 4-acetoxy-3-methoxystyrene is dropped into the solution, the solution turns red, and after a while, the red color disappears and becomes colorless and transparent.

このスチレン誘導体はアニオン重合しないが、BuLiのn-ヘキサン溶液にスチレン誘導体を加えると赤色に変色し、しばらくすると赤色から無色の溶液に戻るという現象は、BuLiがスチレン誘導体のビニル部位を求核攻撃してベンジルアニオンを生成させ、そのベンジルアニオンがカルボニル炭素に求核攻撃し、反応が停止するということを意味している。   This styrene derivative does not undergo anionic polymerization, but when a styrene derivative is added to an n-hexane solution of BuLi, it turns red, and after a while, the phenomenon returns from red to a colorless solution. This means that a benzyl anion is generated, and the benzyl anion nucleophilically attacks the carbonyl carbon to stop the reaction.

ただし、この重合反応によっても、後記参考例の結果に示されるように、4-アセトキシ-3-メトキシスチレンの分子量168に匹敵する分子量の留分(原料物質)の他、Mnが300、480または4310の留分が、それぞれ約30%、約20%または約10%の割合で生成する。   However, also by this polymerization reaction, as shown in the results of Reference Examples described later, in addition to a fraction (raw material) having a molecular weight comparable to the molecular weight 168 of 4-acetoxy-3-methoxystyrene, Mn is 300, 480 or 4310 fractions are produced at a rate of about 30%, about 20% or about 10%, respectively.

次に、実施例について本発明を説明する。
実施例1
容量100mlの二口フラスコ中に、
シクロヘキサン(関東化学製品) 7ml
2,2-ジテトラヒドロフリルプロパン(東京化成製品) 0.268g(1.45ミリモル)
n-BuLiの1.64モル/L n-ヘキサン溶液(関東化学製品) 2ml(3.28ミリモル)
を室温条件下で加え、その溶液中に
スチレン(関東化学製品) 5.86g(56.3ミリモル)
を0℃で滴下し、室温条件下で3時間攪拌した後、その溶液中に
4-アセトキシ-3-メトキシスチレン 1.01g(5.25ミリモル)
(築野食品工業(株)社製)
を加えることによって、重合反応を停止させた。
Next, the present invention will be described with reference to examples.
Example 1
In a two-necked flask with a volume of 100 ml,
Cyclohexane (Kanto Chemicals) 7ml
2,2-ditetrahydrofurylpropane (Tokyo Kasei product) 0.268 g (1.45 mmol)
n-BuLi in 1.64 mol / L n-hexane solution (Kanto Chemicals) 2 ml (3.28 mmol)
Was added at room temperature, and 5.86 g (56.3 mmol) of styrene (Kanto Chemical) was added to the solution.
Was added dropwise at 0 ° C. and stirred at room temperature for 3 hours.
4-acetoxy-3-methoxystyrene 1.01 g (5.25 mmol)
(Tsukino Food Industry Co., Ltd.)
Was added to stop the polymerization reaction.

反応混合物をろ紙でろ過した後、そのろ液から揮発成分を留去し、その残渣をテトラヒドロフラン30mlに溶解させた溶液を、200mlのメタノール(関東化学製品)中に滴下して、可溶性成分と不溶性成分とに分離した。同様の操作を2回くり返した後、揮発成分を留去することによって、末端変性ポリスチレンである茶褐色固体5.51g(収率94%)を得た。
Mn:4920
Mn(数平均分子量)は、SEC(サイズ排除型クロマトグラフィー)で測定し、その値
をポリスチレン換算の分子量として見積もられている
PDI:1.2
PDI(多分散度)は、SECで測定したMw(重量平均分子量)とMnの値を用いてMw/Mnと
して計算しており、そのPDIの値が1に近い程分子量分布を制御したポリマーが得
られることを示している
Rf:0.81
Rf値は、シリカプレートのTLC(薄層クロマトグラフィー)を用い、トルエンを溶
出剤として測定し、その値が小さい程シリカとの親和性が高いことを示している
1H-NMR(CDCl3、20℃):δ=7.3〜6.9(br)
6.9〜6.7(br)
6.7〜6.2(br)
2.7〜2.2(br)
2.1〜1.2(br)
1.2〜0.9(br)
0.8〜0.7(br)
After filtering the reaction mixture with filter paper, the volatile components were distilled off from the filtrate, and a solution in which the residue was dissolved in 30 ml of tetrahydrofuran was dropped into 200 ml of methanol (Kanto Chemicals) to dissolve the soluble components and insoluble components. Separated into ingredients. After repeating the same operation twice, the volatile component was distilled off to obtain 5.51 g (yield 94%) of a brownish solid as terminal-modified polystyrene.
Mn: 4920
Mn (number average molecular weight) is measured by SEC (size exclusion chromatography), and the value is estimated as the molecular weight in terms of polystyrene.
PDI: 1.2
PDI (polydispersity) is calculated as Mw / Mn using Mw (weight average molecular weight) and Mn values measured by SEC, and the molecular weight distribution was controlled as the PDI value was closer to 1. Shows that a polymer can be obtained.
R f : 0.81
The R f value is measured using TLC (thin layer chromatography) on a silica plate with toluene as the eluent. The smaller the value, the higher the affinity with silica.
1 H-NMR (CDCl 3 , 20 ° C.): δ = 7.3 to 6.9 (br)
6.9-6.7 (br)
6.7 ~ 6.2 (br)
2.7 ~ 2.2 (br)
2.1 ~ 1.2 (br)
1.2 ~ 0.9 (br)
0.8 ~ 0.7 (br)

実施例2
実施例1において、2,2-ジテトラヒドロフリルプロパン量を0.272g(1.48ミリモル)に、4-アセトキシ-3-メトキシスチレン量を0.646g(3.36ミリモル)にそれぞれ変更し、またスチレンの代わりに、1,3-ブタジエンの15重量%n-ヘキサン溶液(アルドリッチ社製品)17.1g(47.4ミリモル)を用い、末端変性ポリブタジエンである茶褐色粘性液体2.26g(収率88%)を得た。
Mn:3730
PDI:1.1
Rf:0.77
1H-NMR(CDCl3、20℃):δ=7.1〜6.7(br)
5.9〜5.7(br)
5.6〜5.2(br)
5.1〜4.8(br)
2.7〜1.7(br)
1.6〜1.0(br)
0.8〜0.7(br)
Example 2
In Example 1, the amount of 2,2-ditetrahydrofurylpropane was changed to 0.272 g (1.48 mmol), the amount of 4-acetoxy-3-methoxystyrene was changed to 0.646 g (3.36 mmol), respectively, and instead of styrene, By using 17.1 g (47.4 mmol) of a 15 wt% n-hexane solution of 1,3-butadiene (product of Aldrich), 2.26 g (yield 88%) of a brown viscous liquid as a terminal modified polybutadiene was obtained.
Mn: 3730
PDI: 1.1
R f : 0.77
1 H-NMR (CDCl 3 , 20 ° C.): δ = 7.1 to 6.7 (br)
5.9 ~ 5.7 (br)
5.6-5.2 (br)
5.1 ~ 4.8 (br)
2.7 ~ 1.7 (br)
1.6-1.0 (br)
0.8 ~ 0.7 (br)

実施例3
実施例1において、2,2-ジテトラヒドロフリルプロパン量を0.287g(1.56ミリモル)に、4-アセトキシ-3-メトキシスチレン量を1.29g(6.71ミリモル)に、スチレン量を3.76g(36.1ミリモル)にそれぞれ変更し、さらに1,3-ブタジエンの15重量%n-ヘキサン溶液14.5g(40.2ミリモル)をスチレンとの混合溶液として用い、末端変性ポリ(スチレン-ブタジエン)である茶褐色粘性液体5.17g(収率87%)を得た。
Mn:5630
PDI:1.2
Rf:0.80
1H-NMR(CDCl3、20℃):δ=7.4〜6.9(br)
6.9〜6.2(br)
5.9〜5.0(br)
5.0〜4.4(br)
2.7〜0.9(br)
0.9〜0.7(br)
Example 3
In Example 1, the amount of 2,2-ditetrahydrofurylpropane was 0.287 g (1.56 mmol), the amount of 4-acetoxy-3-methoxystyrene was 1.29 g (6.71 mmol), and the amount of styrene was 3.76 g (36.1 mmol). In addition, 14.5 g (40.2 mmol) of a 15% by weight n-hexane solution of 1,3-butadiene was used as a mixed solution with styrene, and 5.17 g of a brownish viscous liquid as a terminally modified poly (styrene-butadiene) ( Yield 87%).
Mn: 5630
PDI: 1.2
R f : 0.80
1 H-NMR (CDCl 3 , 20 ° C.): δ = 7.4 to 6.9 (br)
6.9-6.2 (br)
5.9-5.0 (br)
5.0 ~ 4.4 (br)
2.7 to 0.9 (br)
0.9-0.7 (br)

参考例
実施例1において、スチレンの代わりに、4-アセトキシ-3-メトキシスチレン〔Mw:168〕7.71g(40.1ミリモル)を用い、それを滴下すると、その溶液は赤色に変色し、約10分間経過するとその赤色が消失し、無色透明の溶液となった。その溶液を室温条件下で3時間撹拌し、その溶液から揮発成分を留去した。開始剤溶液の4-アセトキシ-3-メトキシスチレン滴下による赤色への変色は、4-アセトキシ-3-メトキシスチレンのビニル基が反応してベンジルアニオンが生成していることを示し、またその状態で攪拌を続けることによる赤色から無色への変化は、生成したベンジルアニオンがアセトキシ基と反応し、ベンジルアニオンが消失したことを示しているものと考えられる。
Reference Example In Example 1, instead of styrene, 4-acetoxy-3-methoxystyrene [Mw: 168] 7.71 g (40.1 mmol) was used, and when it was added dropwise, the solution turned red and was about 10 minutes. After the lapse of time, the red color disappeared and a colorless transparent solution was obtained. The solution was stirred at room temperature for 3 hours, and volatile components were distilled off from the solution. The red color of the initiator solution due to the dropwise addition of 4-acetoxy-3-methoxystyrene indicates that the vinyl group of 4-acetoxy-3-methoxystyrene has reacted to form a benzyl anion, and in that state The change from red to colorless due to continued stirring is considered to indicate that the generated benzyl anion reacted with the acetoxy group and the benzyl anion disappeared.

その残渣をテトラヒドロフラン30mlに溶解させた後、200mlのメタノール中に滴下し、その可溶性成分から揮発成分を留去することによって、無色の液体7.02g(収率91%)を得た。なお、ここで不溶性成分はほとんど得られなかった。   The residue was dissolved in 30 ml of tetrahydrofuran and then dropped into 200 ml of methanol, and the volatile component was distilled off from the soluble component to obtain 7.02 g of colorless liquid (yield 91%). Here, almost no insoluble components were obtained.

得られた無色の液体(4-アセトキシ-3-メトキシスチレン重合体)は、SECによるMnの測定で、下記A〜D4成分の混合物であることが確認された。
成分 Mn PDI 混合割合(%)
A 6310 1.3 10
B 480 1.0 20
C 300 1.0 30
D 170(原料) 1.0 40
The obtained colorless liquid (4-acetoxy-3-methoxystyrene polymer) was confirmed to be a mixture of the following components A to D4 by Mn measurement by SEC.
Component Mn PDI mixing ratio (%)
A 6310 1.3 10
B 480 1.0 20
C 300 1.0 30
D 170 (raw material) 1.0 40

Claims (6)

アニオン性重合開始剤の存在下で、ビニル芳香族モノマー、共役ジエンモノマーまたはこれら両者を重合反応させた後、そこに4-アシロキシ-3-アルコキシスチレンを添加して重合反応を停止させることを特徴とする末端変性ポリマーの製造法。   It is characterized by polymerizing a vinyl aromatic monomer, a conjugated diene monomer, or both in the presence of an anionic polymerization initiator and then adding 4-acyloxy-3-alkoxystyrene to stop the polymerization reaction. A method for producing a terminal-modified polymer. ビニル芳香族モノマーとしてスチレンまたはその誘導体が用いられる請求項1記載の末端変性ポリマーの製造法。   The method for producing a terminal-modified polymer according to claim 1, wherein styrene or a derivative thereof is used as the vinyl aromatic monomer. 共役ジエンモノマーとして、1,3-ブタジエンまたはイソプレンが用いられる請求項1記載の末端変性ポリマーの製造法。   The method for producing a terminal-modified polymer according to claim 1, wherein 1,3-butadiene or isoprene is used as the conjugated diene monomer. アニオン性重合開始剤として有機リチウム化合物が用いられる請求項1記載の末端変性ポリマーの製造法。   The method for producing a terminal-modified polymer according to claim 1, wherein an organolithium compound is used as the anionic polymerization initiator. 4-アシロキシ-3-アルコキシスチレンとして4-アセトキシ-3-メトキシスチレンが用いられる請求項1記載の末端変性ポリマーの製造法。   The method for producing a terminal-modified polymer according to claim 1, wherein 4-acetoxy-3-methoxystyrene is used as 4-acyloxy-3-alkoxystyrene. 末端部位にフェノール性水酸基を有する重合体を形成させる請求項1記載の末端変性ポリマーの製造法。   The method for producing a terminal-modified polymer according to claim 1, wherein a polymer having a phenolic hydroxyl group at a terminal site is formed.
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