JP2016050257A - Method for producing deformed solution -polymerized diene rubber for silica blending and rubber composition thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a terminal deformed solution-polymerized diene rubber for silica blending having storage stability and having physical properties such as impact resilience, and a rubber composition.SOLUTION: Provide is a method for producing a deformed solution-polymerized diene rubber stable in productivity and also excellent in storage stability where, at first, small quantities of monomers high in vulcanization velocity are suitably polymerized in the coexistence of an organic lithium compound or a secondary amine compound, successively, the other conjugated diene compound and aromatic vinyl compound are polymerized in hydrocarbon, after the completion of the polymerization, a specified tin compound and a specified silane compound are successively added, coupling efficiencies are controlled respectively at specified ratios, thereafter, a metal halide compound is further added under no presence of active diene rubber under specified conditions, next, the coupling efficiencies are increased by stream solidification.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、保存安定性と優れた反発弾性等の物性を有するシリカ配合用末端変性溶液重合ジエン系ゴムの製造方法とゴム組成物に関するものである。この製造方法で得られる末端変性溶液重合ジエン系ゴムは強力や反発弾性が高くなり、タイヤ用ゴムに用いた場合、加工性良好で優れた低燃費性を有する自動車用タイヤに最適である。   The present invention relates to a method and a rubber composition for producing a terminal-modified solution-polymerized diene rubber for compounding silica having physical properties such as storage stability and excellent impact resilience. The terminal-modified solution-polymerized diene rubber obtained by this production method has high strength and impact resilience, and when used for a tire rubber, it is optimal for an automobile tire having good processability and excellent fuel efficiency.

低燃費用タイヤにはシリカ配合ゴム組成物が有効である。低燃費性の実験室指標である反発弾性または粘弾性試験のtan δを改良するには、シリカを効率よく分散するアルコキシシラン化合物で変性した溶液重合ジエン系ゴムが効果的である。しかしながら、この変性溶液重合ジエン系ゴムに含まれるSi−OR基は空気中等の水分で加水分解し、さらに縮合反応を起こすため保管中に分子量が増加することや、物性改良には必須のシリカとの反応性が低下する問題点があった。
一方、反発弾性等を改良するにはゴムの分子設計上、片末端をアルコキシシリル基のようなシリカと反応する官能基を導入する必要がある。これまでのところさらに他の片末端、つまり開始末端もシリカと反応しやすい構造にした両末端変性ジエン系ゴムは、シリカと結合し分子運動が抑えられ、低燃費性が向上すると考えられていた。しかし、実際のところ、両末端をアルコキシシリル基のようなシリカと反応性の高い官能基を導入すると、シリカと混練りするときに凝集したシリカを効率良く分散できないことも分かってきた。
そのため、アルコキシシリル基を含まない片末端の官能基は混練り時にはシリカとゴムとの相互作用が比較的低く、加硫反応時にシリカもしくは他分子と架橋がかかりやすい構造が優れていると考えられてきたが、品質の安定した工業生産性の良いシリカ配合用変性溶液重合ジエン系ゴムの製法にはまだ多くの課題が残ったままである。
Silica-containing rubber compositions are effective for low fuel consumption tires. A solution-polymerized diene rubber modified with an alkoxysilane compound that efficiently disperses silica is effective in improving the resilience or viscoelasticity test tan δ, which is a laboratory indicator of low fuel consumption. However, the Si-OR group contained in this modified solution polymerized diene rubber is hydrolyzed with moisture such as in the air, and further causes a condensation reaction, so that the molecular weight increases during storage, and silica essential for improving physical properties There has been a problem in that the reactivity of the is lowered.
On the other hand, in order to improve the resilience and the like, it is necessary to introduce a functional group that reacts with silica such as an alkoxysilyl group at one end in terms of the molecular design of the rubber. So far, the other end, that is, the terminal end modified diene rubber, which has a structure that easily reacts with silica, is considered to be combined with silica to suppress molecular motion and improve fuel efficiency. . However, as a matter of fact, it has been found that when functional groups having high reactivity with silica such as alkoxysilyl groups are introduced at both ends, the agglomerated silica cannot be efficiently dispersed when kneaded with silica.
Therefore, the functional group at one end that does not contain an alkoxysilyl group has a relatively low interaction between silica and rubber when kneaded, and is considered to have an excellent structure that is easily crosslinked with silica or other molecules during the vulcanization reaction. However, many problems still remain in the process of producing a silica-modified modified solution-polymerized diene rubber with stable quality and good industrial productivity.

特許文献1および特許文献2に示されるように、発明者らは、アルキルリチウムを重合開始剤としてスチレンとブタジエンを重合後、加水分解を起こしにくい立体障害の大きなアルコキシシラン化合物を反応させることによって、アルコキシシリル基をもったシリカ配合用変性溶液重合ジエン系ゴムの製造方法を初めて開示し、工業生産を開始した。しかし、アルコキシシラン化合物はN原子等を含む極性基がなく、この化合物による変性されたジエン系ゴムはシリカとの反応性がやや低いことが後年判明した。   As shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, the inventors made a reaction by reacting an alkoxysilane compound having a large steric hindrance that hardly causes hydrolysis after polymerization of styrene and butadiene using alkyllithium as a polymerization initiator. For the first time, a method for producing a modified solution polymerized diene rubber for blending silica having an alkoxysilyl group was disclosed, and industrial production was started. However, it was later found that alkoxysilane compounds do not have polar groups containing N atoms and the like, and diene rubbers modified with this compound have a slightly low reactivity with silica.

特許文献3には、アルキルリチウムを重合開始剤としてスチレンとブタジエンを重合後、アミノアルコキシシラン化合物を反応させることによって、変性SBRが製造され、カーボンブラックだけでの配合の評価結果が開示されている。   Patent Document 3 discloses a modified SBR produced by reacting an aminoalkoxysilane compound after polymerizing styrene and butadiene using alkyllithium as a polymerization initiator, and discloses the evaluation result of blending with carbon black alone. .

特許文献4には、アルキルリチウムを重合開始剤としてスチレンとブタジエンを重合後、特許文献3に類似のアミノアルコキシシラン化合物を特定の割合で反応させることによって、保存安定性が良好なシリカ配合用SBRが開示されている。   Patent Document 4 discloses SBR for silica blending with good storage stability by reacting an aminoalkoxysilane compound similar to Patent Document 3 at a specific ratio after polymerization of styrene and butadiene using alkyllithium as a polymerization initiator. Is disclosed.

特許文献5には、リチウムモリホリニドを重合開始剤としてスチレンとブタジエンを重合後、四塩化スズを添加することによって、カップリングSBRを合成し、カーボンブラック配合だけでの物性評価結果が開示されている。   Patent Document 5 discloses a property evaluation result only by blending carbon black by synthesizing coupling SBR by adding tin tetrachloride after polymerizing styrene and butadiene using lithium morpholinide as a polymerization initiator. ing.

特許文献6には、発明者らによりシリカとは配合しないが、アミノ基を含むアルキルリチウム等を重合開始剤として、スチレンとブタジエンをブロック共重合後、アミノアルコキシシラン化合物を反応させ、さらにブタジエン部分を水素添加したポリマーの製法が開示している。   In Patent Document 6, the inventors do not mix with silica, but alkyllithium containing an amino group or the like is used as a polymerization initiator, and after block copolymerization of styrene and butadiene, an aminoalkoxysilane compound is reacted, and a butadiene moiety A process for producing a hydrogenated polymer is disclosed.

特許文献7および特許文献8には、アミノアルキルリチウムに、少量のモノマーを加え反応後開始剤として、スチレンとブタジエンを重合後、アミノアルコキシシラン化合物を反応させたポリマーのシリカ配合物の物性評価結果を開示している。しかし、重合開始剤が特殊な構造で、工業的には合成が複雑で安定に製造することが困難である。   In Patent Document 7 and Patent Document 8, physical property evaluation results of a silica compound of a polymer obtained by reacting an aminoalkoxysilane compound after polymerization of styrene and butadiene as a post-reaction initiator by adding a small amount of monomer to aminoalkyl lithium Is disclosed. However, the polymerization initiator has a special structure, and the synthesis is industrially complicated and difficult to produce stably.

特許文献9には、アルキルリチウムを重合開始剤としてスチレンとブタジエンを重合後、アミノアルコキシシラン化合物を反応させる前に、使用したアルキルリチウムの半数に相当する当量のハロゲン化スズ化合物でカップリングされたカーボンブラック配合用SBRが開示されている。
しかしながら、近年ますます地球温暖化防止やエネルギー問題等から自動車の低燃費性改良の要求も強くなっている。シリカ配合タイヤはカーボンブラック配合タイヤに比較して低燃費性は改善されているものの、シリカ配合に好適なアルコキシシラン変性溶液重合ジエン系ゴムは保存時にムーニー粘度(MV)が変化する問題があり、またさらなる低燃費性の改善要求が強くなっている。
In Patent Document 9, after polymerization of styrene and butadiene using alkyllithium as a polymerization initiator and before reaction with an aminoalkoxysilane compound, coupling was performed with an equivalent tin halide compound equivalent to half of the alkyllithium used. SBR for blending carbon black is disclosed.
However, in recent years, there has been an increasing demand for improvement in fuel efficiency of automobiles due to prevention of global warming and energy problems. Silica-blended tires have improved fuel efficiency compared to carbon black-blown tires, but alkoxysilane-modified solution polymerized diene rubbers suitable for silica blends have a problem of changing Mooney viscosity (MV) during storage, In addition, there is an increasing demand for further improvement in fuel efficiency.

特公平6−51746号公報Japanese Patent Publication No. 6-51746 特公平7−68307号公報Japanese Examined Patent Publication No. 7-68307 特公平6−53768号公報Japanese Patent Publication No. 6-53768 特開2013−53293号公報JP 2013-53293 A 特公昭59−38209号公報Japanese Examined Patent Publication No.59-38209 特許第3988495号公報Japanese Patent No. 3988495 特許第4289111号公報Japanese Patent No. 4289111 特許第4655706号公報Japanese Patent No. 4655706 特許第2625876号公報Japanese Patent No. 2625876

かかる状況において、本発明が解決しようとする課題は優れた反発弾性等を有し、スチーム脱溶剤が良好で、保存安定性と配合時の加工性にも優れた末端変性溶液重合ジエン系ゴムおよびそのゴム組成物を提供することにある。   In such a situation, the problem to be solved by the present invention is an end-modified solution polymerized diene rubber having excellent rebound resilience, good steam removal, excellent storage stability and processability during compounding, and It is to provide the rubber composition.

本発明者らは反発弾性が高く、かつ保存安定性の優れた共役ジエン系ゴムの製造方法を鋭意検討した結果、有機リチウム化合物もしくは二級アミン化合物の共存下で適宜最初に加硫速度の速いモノマーを少量重合後、引き続いて他の共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物を炭化水素中で重合し、重合終了後に順次特定のスズ化合物と特定のシラン化合物を添加し、カップリング効率をそれぞれ特定な割合でコントロール後、活性ジエン系ゴムの不存在下でさらに特定な条件でハロゲン化金属化合物を添加し、次いでスチーム凝固によってカップリング効率を高くすることにより、生産性が安定で、保存安定性にも優れた変性溶液重合ジエン系ゴムの製造方法を開発し、本発明を完成するに到った。   As a result of intensive studies on a method for producing a conjugated diene rubber having high rebound resilience and excellent storage stability, the inventors of the present invention have a fast initial vulcanization rate in the presence of an organic lithium compound or a secondary amine compound as appropriate. After polymerizing the monomer in a small amount, the other conjugated diene compound and aromatic vinyl compound are subsequently polymerized in hydrocarbon, and after completion of the polymerization, a specific tin compound and a specific silane compound are added in order to determine the coupling efficiency. After controlling at a ratio, by adding a metal halide compound under specific conditions in the absence of active diene rubber, and then increasing the coupling efficiency by steam coagulation, the productivity is stable and the storage stability is improved. In addition, the present inventors have developed a method for producing a modified solution polymerization diene rubber excellent in the present invention and completed the present invention.

すなわち、本発明のうち第一の発明は、i)共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物を炭化水素中で、有機リチウム化合物もしくは二級アミン化合物の共存下で重合を開始し、
ii)重合終了後に式(1)で示されるスズ化合物を添加して、ジエン系ゴムの3分岐以上の成分が5〜30%になるように処理し、
iii)引続いて式(2)で示されるシラン化合物を添加して、ジエン系ゴムの2分岐の成分が30%以下になるように処理し、
iv)得られた重合体組成物をスチーム凝固、乾燥して、2分岐以上の成分がスチーム凝固前の状態に対して10〜50%増加し、かつ、スチーム凝固・乾燥後のムーニー粘度(a)が、更にその後の130℃のロールミルで20分間熱処理した場合のムーニー粘度(b)に対して10以下しか変動しない程度に熱安定化させてなる変性溶液重合ジエン系ゴムの製造方法。
ここで、Rは炭素数が1〜12からなるアルキル基もしくは芳香族基、アリル基であり、Xはヨウ素もしくは臭素、塩素のいずれかのハロゲン化合物であり、nは整数で、0か1である。
ここで、Rは炭素数が1〜12からなるアルキル基もしくは芳香族基、アリル基、あるいはこれらの官能基に窒素原子を含むアルキル基もしくは芳香族基、アリル基であり、Rは炭素数が1〜12のアルキル基もしくは芳香族基、アリル基、あるいはこれらの官能基に酸素原子および、または窒素原子を含むアルキル基もしくは芳香族基、アリル基であり、mは整数で、2〜4である。
That is, the first invention of the present invention is: i) polymerization of a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound in a hydrocarbon in the presence of an organic lithium compound or a secondary amine compound,
ii) After completion of the polymerization, a tin compound represented by the formula (1) is added, and the diene rubber is treated so that the components of 3 or more branches are 5 to 30%,
iii) Subsequently, a silane compound represented by the formula (2) is added and treated so that the bi-branched component of the diene rubber is 30% or less,
iv) The obtained polymer composition is steam-coagulated and dried to increase the content of two or more branches by 10 to 50% with respect to the state before steam coagulation, and the Mooney viscosity (a ) Is further heat-stabilized to such an extent that the Mooney viscosity (b) fluctuates by not more than 10 when heat-treated for 20 minutes in a subsequent roll mill at 130 ° C., a method for producing a modified solution-polymerized diene rubber.
Here, R 1 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic group, or an allyl group, X is a halogen compound of iodine, bromine, or chlorine, n is an integer, 0 or 1 It is.
Here, R 2 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic group, an allyl group, or an alkyl group, an aromatic group or an allyl group containing a nitrogen atom in these functional groups, and R 3 is carbon. An alkyl group or an aromatic group having 1 to 12 atoms, an allyl group, or an alkyl group or an aromatic group or an allyl group containing an oxygen atom and / or a nitrogen atom in these functional groups, m is an integer, 4.

本発明のうち第二の発明は、上記の変性溶液重合ジエン系ゴムのより最適ないくつかの製造方法に関するものである。
前掲iii)工程後、iv)工程の前に式(4)の条件を満たす量の式(3)で示されるハロゲン化金属化合物を添加してから、iv)工程のスチーム凝固・乾燥を行う変性溶液重合ジエン系ゴムの製造方法。
ここで、Mはスズ原子かケイ素原子であり、Rは炭素数が1〜12からなるアルキル基もしくは芳香族基、アリル基、カルボキシル基であり、Xはヨウ素もしくは臭素、塩素のいずれかのハロゲン化合物、pは整数で、0か1である。
ここで、Lは重合開始に添加した有機リチウム化合物のモル数であり、Aは添加した式(1)のスズ化合物のモル数であり、Bは添加した式(3)で示すハロゲン化金属化合物のモル数であり、nとpはそれぞれ式(1)と式(3)で表す整数である。
The second invention of the present invention relates to several more optimal methods for producing the modified solution polymerized diene rubber.
After the above iii) step, before the iv) step, the metal halide compound represented by the formula (3) in an amount satisfying the formula (4) is added, and then the iv) the steam coagulation / drying in the step A method for producing a solution-polymerized diene rubber.
Here, M is a tin atom or a silicon atom, R 4 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic group, an allyl group, or a carboxyl group, and X is any one of iodine, bromine, and chlorine Halogen compound, p is an integer and is 0 or 1.
Here, L is the number of moles of the organolithium compound added at the start of polymerization, A is the number of moles of the tin compound of the formula (1) added, and B is the metal halide compound shown by the added formula (3) N and p are integers represented by formula (1) and formula (3), respectively.

本発明のうち第三の発明は、上記の変性溶液重合ジエン系ゴムを全ゴム成分中20phr以上含むシリカ配合用ゴム組成物に関するものである。   The third invention of the present invention relates to a rubber composition for silica compounding containing the above modified solution polymerized diene rubber in a total rubber component of 20 phr or more.

本発明は、脱溶剤が良好で、保存安定性に優れ、加工性が良好で、優れた強力や反発弾性等の物性を有するシリカ配合用変性溶液重合ジエン系ゴムの製造方法とそのゴム組成物に関するものである。   The present invention relates to a process for producing a modified solution polymerized diene rubber for compounding silica having excellent solvent removal, excellent storage stability, good workability, and excellent physical properties such as strength and impact resilience, and its rubber composition. It is about.

本発明で用いられる共役ジエン化合物としては、1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン(ピペリン)、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ヘキサジエン等を例示することができる。これらの中でも、入手容易性や、得られる変性溶液重合ジエン系ゴムの物性の観点から、1,3−ブタジエン、イソプレンが好ましい。特に1,3−ブタジエンが好ましい。
共役ジエン化合物の使用量は、通常、全モノマー中に40〜100重量%、好ましくは50〜95重量%である。40重量%未満では、ヒステリシスロスが大きくなる。
Examples of the conjugated diene compound used in the present invention include 1,3-butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene (piperine), 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-hexadiene, and the like. Can do. Among these, 1,3-butadiene and isoprene are preferable from the viewpoint of easy availability and physical properties of the resulting modified solution polymerization diene rubber. 1,3-butadiene is particularly preferable.
The amount of the conjugated diene compound used is usually 40 to 100% by weight, preferably 50 to 95% by weight, based on all monomers. If it is less than 40% by weight, the hysteresis loss increases.

本発明で用いられる芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、およびジビニルナフタレン等を例示することができる。中でも、入手容易性や、得られる変性溶液重合ジエン系ゴムの物性の観点から、スチレンが好ましい。
芳香族ビニル化合物の使用量は、通常、全単量体中に60重量%以下、好ましくは50〜5重量%である。
Examples of the aromatic vinyl compound used in the present invention include styrene, α-methylstyrene, vinyl toluene, vinyl naphthalene, divinyl benzene, trivinyl benzene, and divinyl naphthalene. Among these, styrene is preferable from the viewpoint of availability and physical properties of the resulting modified solution polymerization diene rubber.
The amount of the aromatic vinyl compound used is usually 60% by weight or less, preferably 50 to 5% by weight, based on all monomers.

本発明で用いられる有機リチウム化合物としては2〜20個の炭素原子を有するリチウム化合物である。例えば、エチルリチウム、n−プロピルリチウム、iso−プロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、tert−オクチルリチウム、n−デシルリチウム、フェニルリチウム、2−ナフチルリチウム、2−ブチル−フェニルリチウム、4−フェニル−ブチルリチウム、シクロヘキシルリチウム、4−シクロペンチルリチウム、1,4−ジリチオ−ブテン−2等である。好ましくは工業的な入手性や安定性からn−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウムが好ましく、特にn−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウムが好ましい。   The organic lithium compound used in the present invention is a lithium compound having 2 to 20 carbon atoms. For example, ethyl lithium, n-propyl lithium, iso-propyl lithium, n-butyl lithium, sec-butyl lithium, tert-butyl lithium, tert-octyl lithium, n-decyl lithium, phenyl lithium, 2-naphthyl lithium, 2- Butyl-phenyl lithium, 4-phenyl-butyl lithium, cyclohexyl lithium, 4-cyclopentyl lithium, 1,4-dilithio-butene-2, and the like. Preferably, n-butyllithium, sec-butyllithium and tert-butyllithium are preferable from the viewpoint of industrial availability and stability, and n-butyllithium and sec-butyllithium are particularly preferable.

本発明で用いられる二級アミン化合物としては、式(4)や式(5)で示される化合物である。
ここで、R、Rは、炭素数が1〜20個のアルキル基、シクロアルキル基またはアラルキル基であり、RとRは同一もしくは異なっていてもよく、そしてRは3〜12個のメチレン基を有する二価のアルキレン、ビシクロアルカン、オキシ−またはアミノ−アルキレン基である。
The secondary amine compound used in the present invention is a compound represented by formula (4) or formula (5).
Here, R 5 and R 6 are an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group or an aralkyl group, R 5 and R 6 may be the same or different, and R 7 is 3 to 3 It is a divalent alkylene, bicycloalkane, oxy- or amino-alkylene group having 12 methylene groups.

式(5)のR5、R6には、例えば、メチル、エチル、ブチル、ヘキシル、オクチル、シクロヘキシル、3−フェニル−1−プロピル、イソブチル等があげられる。具体的には、メチルエチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、エチルブチルアミン、ジヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ブチルオクチルアミン、オクチルシクロヘキシルアミン、ジイソブチルアミン、ブチル(3−フェニル−1−プロピル)アミン等がある。好ましくは工業的入手性や炭化水素溶剤への溶解性が良いジオクチルアミン、ジヘキシルアミンである。 Examples of R 5 and R 6 in the formula (5) include methyl, ethyl, butyl, hexyl, octyl, cyclohexyl, 3-phenyl-1-propyl, isobutyl and the like. Specific examples include methylethylamine, diethylamine, dibutylamine, ethylbutylamine, dihexylamine, dioctylamine, butyloctylamine, octylcyclohexylamine, diisobutylamine, and butyl (3-phenyl-1-propyl) amine. Preferred are dioctylamine and dihexylamine, which have good industrial availability and solubility in hydrocarbon solvents.

式(6)のR基には、例えば、トリメチレン、テトラメチレン、ヘキサメチレン、オキシジエチレン、N−アルキルアザジエチレンなどが含まれる。具体例として、ピロリジン、ピペリジン、ヘキサメチレンイミンまたはヘプタメチレンイミンなどが挙げられる。また、デカヒドロイソキノリン、パーヒドロインドールなどの如き2環状体であってもよい。特に、ピロリジン、ピペリジン、ヘキサメチレンイミンまたはヘプタメチレンイミンが好適である。 R 7 groups of formula (6) include, for example, trimethylene, tetramethylene, hexamethylene, oxydiethylene, N-alkylazadiethylene, and the like. Specific examples include pyrrolidine, piperidine, hexamethyleneimine or heptamethyleneimine. Moreover, bicyclic bodies such as decahydroisoquinoline and perhydroindole may be used. Particularly preferred are pyrrolidine, piperidine, hexamethyleneimine or heptamethyleneimine.

有機リチウム化合物と二級アミン化合物の共存下で予備重合する化合物としては、ブタジエンより加硫速度が速い化合物があげられ、具体的にはイソプレン、1,3−ペンタジエン(ピペリン)、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエンである。工業的入手性や加硫速度からイソプレンが好ましい。   Examples of the compound that is prepolymerized in the coexistence of the organic lithium compound and the secondary amine compound include compounds having a vulcanization rate faster than that of butadiene. Specifically, isoprene, 1,3-pentadiene (piperine), 2,3- Dimethyl-1,3-butadiene. Isoprene is preferred from the standpoint of industrial availability and vulcanization speed.

式(1)で示されるスズ化合物として、具体的には次のような化合物が挙げられる。
例えば、四塩化スズ、エチル三塩化スズ、プロピル三塩化スズ、ブチル三塩化スズ、オクチル三塩化スズ、シクロヘキシル三塩化スズ、四臭化スズ、エチル三臭化スズ、プロピル三臭化スズ、ブチル三臭化スズ、オクチル三臭化スズ、シクロヘキシル三臭化スズ、四ヨウ化スズ、エチル三ヨウ化スズ、プロピル三ヨウ化スズ、ブチル三ヨウ化スズ、オクチル三ヨウ化スズ、シクロヘキシル三ヨウ化スズを挙げることができる。これらの中で、好ましいものは四塩化スズ、オクチル三塩化スズ、四臭化スズである。特に好ましいのは四塩化スズである。
Specific examples of the tin compound represented by the formula (1) include the following compounds.
For example, tin tetrachloride, ethyl tin trichloride, propyl tin chloride, butyl tin chloride, octyl tin trichloride, cyclohexyl tin trichloride, tin tetrabromide, ethyl tribromide, propyl tribromide, butyl trichloride Tin bromide, octyl tin tribromide, cyclohexyl tin bromide, tin tetraiodide, tin triiodide iodide, tin propyl triiodide, tin butyl triiodide, tin octyl triiodide, tin cyclohexyl triiodide Can be mentioned. Among these, tin tetrachloride, octyl tin trichloride, and tin tetrabromide are preferable. Particularly preferred is tin tetrachloride.

式(2)で示されるシラン化合物として、具体的には次のような化合物が挙げられる。
例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラフェノキシシラン、テトラトルイロキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリプロポキシシラン、エチルトリブトキシシラン、エチルトリフェノキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジプロポキシシラン、ジメチルジブトキシシラン、ジメチルジフェノキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジプロポキシシラン、ジエチルジブトキシシラン、ジエチルジフェノキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリ(2−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリ(メチルエチルケトオキシム)シラン、メチルトリ(メチルエチルケトオキシム)シラン、メチルトリス(ジエチルケトオキシム)シラン、エチルトリ(メチルエチルケトオキシム)シラン、エチルトリス(ジメチルケトオキシム)シラン、アリルトリフェノキシシラン、オクテニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリプロポキシシラン、フェニルトリブトキシシラン、フェニルトリフェノキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、ビニルトリ(メトキシプロポキシ)シラン、メチルトリス[2−(ジメチルアミノ)エトキシ]シラン、メチルトリス[2−(ジエチルアミノ)エトキシ]シラン、メチルトリス[2−(ジブチルアミノ)エトキシ]シラン、エチルトリス[2−(ジメチルアミノ)エトキシ]シラン、エチルトリス[2−(ジエチルアミノ)エトキシ]シラン、エチルトリス[2−(ジブチルアミノ)エトキシ]シラン、テトラキス[2−(ジメチルアミノ)エトキシ]シラン、テトラキス[2−(ジエチルアミノ)エトキシ]シラン、テトラキス[2−(ジブチルアミノ)エトキシ]シランを挙げることができる。これらの中で、好ましいものはケトオキシムシラン類や加水分解が比較的容易なトリメトキシラン類、トリエトキシシラン類、トリプロポキシシラン類、もしくは変性溶液重合ジエン系ゴムの保存安定性が増加しながらシリカとの反応性を促進すると推定されるアミノエトキシシラン類である。
Specific examples of the silane compound represented by the formula (2) include the following compounds.
For example, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, tetraphenoxysilane, tetratoluoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltributoxysilane, methyltriphenoxysilane , Ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltripropoxysilane, ethyltributoxysilane, ethyltriphenoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldipropoxysilane, dimethyldibutoxysilane, dimethyldiphenoxysilane, Diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diethyldipropoxysilane, diethyldibutoxysilane, diethyldiph Noxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltripropoxysilane, vinyltributoxysilane, vinyltriphenoxysilane, vinyltri (2-methoxyethoxy) silane, vinyltri (methylethylketoxime) silane, methyltri (methylethylketoxime) silane, Methyltris (diethylketoxime) silane, ethyltri (methylethylketoxime) silane, ethyltris (dimethylketoxime) silane, allyltriphenoxysilane, octenyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltripropoxysilane, phenyl Tributoxysilane, phenyltriphenoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylto Methoxysilane, vinyltri (methoxypropoxy) silane, methyltris [2- (dimethylamino) ethoxy] silane, methyltris [2- (diethylamino) ethoxy] silane, methyltris [2- (dibutylamino) ethoxy] silane, ethyltris [2- ( Dimethylamino) ethoxy] silane, ethyltris [2- (diethylamino) ethoxy] silane, ethyltris [2- (dibutylamino) ethoxy] silane, tetrakis [2- (dimethylamino) ethoxy] silane, tetrakis [2- (diethylamino) ethoxy And silane and tetrakis [2- (dibutylamino) ethoxy] silane. Among these, preferred are ketoxime silanes and trimethoxylanes, triethoxysilanes, tripropoxysilanes, or modified solution polymerized diene rubbers which are relatively easily hydrolyzed while increasing the storage stability. These are aminoethoxysilanes that are presumed to promote reactivity with silica.

アミノアルコキシシラン化合物の具体例を以下に示す。ジメチルアミノメチルトリメトキシシラン、2−ジメチルアミノエチルトリメトキシシラン、3−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、4−ジメチルアミノブチルトリメトキシシラン、ジメチルアミノメチルジメトキシメチルシラン、2−ジメチルアミノエチルジメトキシメチルシラン、3−ジメチルアミノプロピルジメトキシメチルシラン、4−ジメチルアミノブチルジメトキシメチルシラン、ジメチルアミノメチルトリエトキシシラン、2−ジメチルアミノエチルトリエトキシシラン、3−ジメチルアミノプロピルトリエトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、4−ジメチルアミノブチルトリエトキシシラン、ジメチルアミノメチルジエトキシメチルシラン、2−ジメチルアミノエチルジエトキシメチルシラン、3−ジメチルアミノプロピルジエトキシメチルシラン、4−ジメチルアミノブチルジエトキシメチルシラン、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−4,5−ジヒドロイミダゾール、N−アリル−アザ−2,2−ジメトキシシラ-シクロペンタン等があげられるが、特に好ましいのは3−ジメチルアミノプロピルトリエトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルトリエトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシランである。   Specific examples of the aminoalkoxysilane compound are shown below. Dimethylaminomethyltrimethoxysilane, 2-dimethylaminoethyltrimethoxysilane, 3-dimethylaminopropyltrimethoxysilane, 4-dimethylaminobutyltrimethoxysilane, dimethylaminomethyldimethoxymethylsilane, 2-dimethylaminoethyldimethoxymethylsilane, 3-dimethylaminopropyldimethoxymethylsilane, 4-dimethylaminobutyldimethoxymethylsilane, dimethylaminomethyltriethoxysilane, 2-dimethylaminoethyltriethoxysilane, 3-dimethylaminopropyltriethoxysilane, 3-diethylaminopropyltrimethoxysilane 4-dimethylaminobutyltriethoxysilane, dimethylaminomethyldiethoxymethylsilane, 2-dimethylaminoethyldiethoxymethyl Silane, 3-dimethylaminopropyldiethoxymethylsilane, 4-dimethylaminobutyldiethoxymethylsilane, N- (3-triethoxysilylpropyl) -4,5-dihydroimidazole, N-allyl-aza-2,2- Examples thereof include dimethoxysila-cyclopentane, and 3-dimethylaminopropyltriethoxysilane, 3-diethylaminopropyltriethoxysilane, and 3-diethylaminopropyltrimethoxysilane are particularly preferable.

加水分解後に一級アミノ基になる保護基をもつアルコキシシラン系化合物として、例えばN,N−ビス(トリメチルシリル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)−3−アミノプロピルトリプロポキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)−2−アミノエチルトリメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)−2−アミノエチルメチルジメトキシシランおよびN,N−ビス( トリメチルシリル)アミノエチルメチルジエトキシシラン、1−トリメチルシリル−2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン、N,N−ジエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N−ジエチル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−(トリエトキシシリルエチル)ピリジン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどを挙げることができる。   Examples of alkoxysilane compounds having a protecting group that becomes a primary amino group after hydrolysis include N, N-bis (trimethylsilyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N, N-bis (trimethylsilyl) -3-aminopropyltri Ethoxysilane, N, N-bis (trimethylsilyl) -3-aminopropyltripropoxysilane, N, N-bis (trimethylsilyl) -2-aminoethyltrimethoxysilane, N, N-bis (trimethylsilyl) -2-aminoethyl Methyldimethoxysilane and N, N-bis (trimethylsilyl) aminoethylmethyldiethoxysilane, 1-trimethylsilyl-2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane, N, N-diethyl-3-aminopropyltri Methoxysilane, N, N-diethyl-3 -Aminopropyltriethoxysilane, 2- (triethoxysilylethyl) pyridine, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane and the like can be mentioned.

式(3)で示されるハロゲン化金属化合物として、具体的には次のような化合物が挙げられる。
例えば、式(1)で示されるスズ化合物である四塩化スズ、エチル三塩化スズ、プロピル三塩化スズ、ブチル三塩化スズ、オクチル三塩化スズ、シクロヘキシル三塩化スズ、四臭化スズ、エチル三臭化スズ、プロピル三臭化スズ、ブチル三臭化スズ、オクチル三臭化スズ、シクロヘキシル三臭化スズ、四ヨウ化スズ、エチル三ヨウ化スズ、プロピル三ヨウ化スズ、ブチル三ヨウ化スズ、オクチル三ヨウ化スズ、シクロヘキシル三ヨウ化スズを挙げることができる。
またケイ素化合物として四塩化ケイ素、メチル三塩化ケイ素、エチル三塩化ケイ素、プロピル三塩化ケイ素、ブチル三塩化ケイ素、オクチル三塩化ケイ素、シクロヘキシル三塩化ケイ素、四臭化ケイ素、メチル三臭化ケイ素、エチル三臭化ケイ素、プロピル三臭化ケイ素、ブチル三臭化ケイ素、オクチル三臭化ケイ素、シクロヘキシル三臭化ケイ素、四ヨウ化ケイ素、エチル三ヨウ化ケイ素、プロピル三ヨウ化ケイ素、ブチル三ヨウ化ケイ素、オクチル三ヨウ化ケイ素、シクロヘキシル三ヨウ化ケイ素を挙げることができる。
これらの中で、好ましいものは四塩化ケイ素、メチル三塩化ケイ素、エチル三塩化ケイ素、四塩化スズ、オクチル三塩化スズである。特に好ましいのは四塩化ケイ素、メチル三塩化ケイ素である。
Specific examples of the metal halide compound represented by the formula (3) include the following compounds.
For example, tin tetrachloride, ethyl tin trichloride, propyl tin trichloride, butyl tin chloride, octyl tin chloride, cyclohexyl tin chloride, tin tetrabromide, ethyl triodor, which are tin compounds represented by the formula (1) Tin iodide, propyl tin tribromide, butyl tin bromide, octyl tin tribromide, cyclohexyl tin tribromide, tin tetraiodide, tin triiodide iodide, tin propyl triiodide, tin butyl triiodide, Mention may be made of octyl tin triiodide and cyclohexyl triiodide.
Silicon compounds such as silicon tetrachloride, methyl silicon trichloride, ethyl silicon trichloride, propyl silicon trichloride, butyl silicon trichloride, octyl silicon trichloride, cyclohexyl silicon trichloride, silicon tetrabromide, methyl silicon tribromide, ethyl Silicon tribromide, propyl silicon tribromide, butyl silicon tribromide, octyl silicon tribromide, cyclohexyl silicon tribromide, silicon tetraiodide, silicon silicon triiodide, propyl silicon triiodide, butyl triiodide Examples include silicon, octyl silicon triiodide, and cyclohexyl silicon triiodide.
Of these, preferred are silicon tetrachloride, methyl silicon trichloride, ethyl silicon trichloride, tin tetrachloride, and octyl tin trichloride. Particularly preferred are silicon tetrachloride and methyl silicon trichloride.

溶液重合ジエン系ゴムを製造する原料の使用量や反応温度や反応時間等の使用条件は次のようである。   The usage conditions such as the amount of raw materials used to produce the solution-polymerized diene rubber, the reaction temperature and the reaction time are as follows.

ジエン系ゴムの溶液重合反応は通常実施されている方法が用いられ、共役ジエン化合物もしくは芳香族ビニル化合物を、有機リチウム化合物とエーテル化合物もしくはアミン化合物等の極性化合物の存在下に10〜120℃の温度で数十分から数時間の条件で重合される。
有機リチウム化合物の使用量はジエン系ゴム100g当たり通常、0.1〜10ミリモルの範囲が良い。0.1ミリモル未満では分子量が高くなりすぎ溶液粘度の上昇やMV粘度が高くなり、ゴムの生産工程やタイヤ製造等の工程で問題が生じる。また、10ミリモルを超えるとジエン系ゴムの分子量が低くなりすぎ、加硫物性が大きく低下する。
The solution polymerization reaction of the diene rubber is performed by a commonly used method. The conjugated diene compound or the aromatic vinyl compound is heated at 10 to 120 ° C. in the presence of an organic lithium compound and a polar compound such as an ether compound or an amine compound. Polymerization is carried out at a temperature of several tens of minutes to several hours.
The amount of the organic lithium compound used is usually in the range of 0.1 to 10 mmol per 100 g of diene rubber. If the molecular weight is less than 0.1 mmol, the molecular weight becomes too high and the solution viscosity increases and the MV viscosity becomes high, which causes problems in rubber production processes and tire manufacturing processes. On the other hand, if it exceeds 10 mmol, the molecular weight of the diene rubber becomes too low, and the vulcanized physical properties are greatly lowered.

重合には、ジエン系ゴムのジエンモノマー部分のミクロ構造、特にビニル含量を調整するためのエーテル化合物として、ジエチルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、2,2−ジ(2−テトラヒドロフリル)プロパン(DTHFP)、ビステトラヒドロフルフリルホルマール、テトラヒドロフルフリルアルコールのメチルエーテル、テトラヒドロフルフリルアルコールのエチルエーテル、テトラヒドロフルフリルアルコールのブチルエーテル、α−メトキシテトラヒドロフラン、ジメトキシベンゼン、ジメトキシエタンなどが使用される。
アミン化合物として、トリエチルアミン、ピリジン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、ジピペリジノエタン、N,N−ジエチルエタノールアミンのメチルエーテル、N,N−ジエチルエタノールアミンのエチルエーテル、N,N−ジエチルエタノールアミンのブチルエーテルなどの3級アミン化合物が使用される。
好ましい化合物としては、重合速度や変性効率を考慮するとテトラヒドロフラン(THF)、2,2−ジ(2−テトラヒドロフリル)プロパン(DTHFP)が挙げられる。
これらの化合物の添加量は、複数のN原子やO原子等含む場合有機リチウム化合物1モルに対して通常0.01〜10モル、好ましくは0.2〜5モルである。テトラヒドロフランのような分子内に一つのO原子をもつ化合物は溶剤に対して、0.05〜10%添加するのが好ましい。
For the polymerization, as ether compounds for adjusting the microstructure of the diene monomer portion of the diene rubber, particularly vinyl content, diethyl ether, di-n-butyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene Glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol dibutyl ether, tetrahydrofuran (THF), 2,2-di (2-tetrahydrofuryl) propane (DTHP), bistetrahydrofurfuryl formal, methyl ether of tetrahydrofurfuryl alcohol, tetrahydrofur Ethyl ether of furyl alcohol, butyl ether of tetrahydrofurfuryl alcohol, α-methoxy Rahidorofuran, dimethoxybenzene, and dimethoxyethane are used.
As an amine compound, triethylamine, pyridine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, dipiperidinoethane, methyl ether of N, N-diethylethanolamine, ethyl ether of N, N-diethylethanolamine, A tertiary amine compound such as butyl ether of N, N-diethylethanolamine is used.
Preferred compounds include tetrahydrofuran (THF) and 2,2-di (2-tetrahydrofuryl) propane (DTHP) in view of polymerization rate and modification efficiency.
The addition amount of these compounds is usually 0.01 to 10 mol, preferably 0.2 to 5 mol with respect to 1 mol of the organic lithium compound when a plurality of N atoms, O atoms and the like are included. It is preferable to add 0.05 to 10% of a compound having one O atom in the molecule such as tetrahydrofuran with respect to the solvent.

重合反応は炭化水素溶剤中で行われる。適した炭化水素溶剤としては、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂環族炭化水素から選ばれ、特に炭素数3〜12個を有するプロパン、n−ブタン、iso−ブタン、n−ペンタン、iso−ペンタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、n−ヘプタン、プロペン、1−ブテン、iso−ブテン、トランス−2−ブテン、シス−2−ブテン、1−ペンテン、2−ペンテン、1−ヘキセン、2−ヘキセン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどである。好ましくは、n−ペンタン、iso−ペンタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、n−ヘプタンである。またこれらの溶剤は2種以上を混合して使用することができる。   The polymerization reaction is performed in a hydrocarbon solvent. Suitable hydrocarbon solvents are selected from aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, especially propane, n-butane, iso-butane, n-pentane having 3 to 12 carbon atoms, iso-pentane, n-hexane, cyclohexane, n-heptane, propene, 1-butene, iso-butene, trans-2-butene, cis-2-butene, 1-pentene, 2-pentene, 1-hexene, 2- Hexene, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene and the like. Preferred are n-pentane, iso-pentane, n-hexane, cyclohexane and n-heptane. These solvents can be used as a mixture of two or more.

本発明では、主として共役ジエン化合物あるいは共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とをアニオン重合させ、その活性ジエン系ゴムをスズ化合物でカップリング後、シラン化合物を反応させる。これらの変性反応は、通常、0〜120℃、好ましくは50〜100℃、反応時間は1〜30分、好ましくは5〜20分である。   In the present invention, a conjugated diene compound or a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound are anionically polymerized, the active diene rubber is coupled with a tin compound, and then a silane compound is reacted. These modification reactions are usually 0 to 120 ° C., preferably 50 to 100 ° C., and the reaction time is 1 to 30 minutes, preferably 5 to 20 minutes.

本発明で用いる重合様式としてはバッチ重合法でも、連続重合法でも可能である。反発弾性に特徴をもつ変性溶液重合ジエン系ゴムはバッチ重合法が適しており、耐摩耗性や加工性に特徴をもつ変性溶液重合ジエン系ゴムは連続重合法が適している。   The polymerization mode used in the present invention can be a batch polymerization method or a continuous polymerization method. The batch polymerization method is suitable for the modified solution polymerized diene rubber characterized by rebound resilience, and the continuous polymerization method is suitable for the modified solution polymerized diene rubber characterized by wear resistance and processability.

ii)工程で、変性前の活性ジエン系ゴムに式(1)で示されるスズ化合物を添加して、3官能以上のスズ化合物でカップリングされたジエン系ゴムをまず製造する。このジエン系ゴムの3分岐以上成分の割合は5〜30%が好ましい。5%未満では通常シリカと併用されるカーボンブラックとの反応性が低下し、またスチーム脱溶、乾燥工程でクラム(数mm〜数cmの未乾燥のゴムの塊)同士が融着してゴムの乾燥が困難になる。30%を超えるとシリカと反応する成分が少なくなり、シリカ配合のゴム加硫物性が低下する。したがってより好ましいジエン系ゴムの3分岐成分の割合が10〜25%である。
具体的に四塩化スズの場合、活性ジエン系ゴムに対して0.0125〜0.075mol当量である。さらに好ましくは0.0125〜0.05mol当量である。
これらの分岐構造の割合はGPCで測定できる。
In step ii), the tin compound represented by the formula (1) is added to the active diene rubber before modification to first produce a diene rubber coupled with a tri- or higher functional tin compound. The proportion of three or more branches of this diene rubber is preferably 5 to 30%. If it is less than 5%, the reactivity with carbon black usually used in combination with silica is lowered, and crumbs (a mass of undried rubber of several millimeters to several centimeters) are fused to each other in the steam demelting and drying process. It becomes difficult to dry. If it exceeds 30%, the component that reacts with silica decreases, and the rubber vulcanized physical properties of silica compound are lowered. Therefore, the more preferable proportion of the three-branched component of the diene rubber is 10 to 25%.
Specifically, in the case of tin tetrachloride, it is 0.0125 to 0.075 mol equivalent to the active diene rubber. More preferably, it is 0.0125-0.05 mol equivalent.
The ratio of these branched structures can be measured by GPC.

iii)工程で式(2)で示されるシラン化合物を添加して、ジエン系ゴムの2分岐構造が30%以下になるよう製造する。シラン化合物の添加量は、ii)工程で残った活性ジエン系ゴム1分子当たり、0.8〜2倍の分子数に相当する量を添加するのが好ましく、さらに好ましくは1.0〜1.5倍である。0.8より少ない場合、活性ジエン系ゴムに導入されるアルコキシシリル基の数が少なくなりシリカとの反応性が低くなる。2倍以上では保存安定性が悪くなる。
しかしながら、このジエン系ゴムに1分子のシラン化合物が結合した構造の変性溶液重合ジエン系ゴムは非常に不安定で保管時にムーニー粘度が上昇する問題が発生する。そのために、保管時には安定でゴム配合時にはシリカと反応する構造に変換するために、スチーム凝固後の2分岐以上の成分が10〜50%増加するように乾燥を行う。
In step iii), a silane compound represented by the formula (2) is added to produce a diene rubber so that the bifurcated structure is 30% or less. The addition amount of the silane compound is preferably an amount corresponding to 0.8 to 2 times the number of molecules per active diene rubber remaining in the step ii), more preferably 1.0 to 1. 5 times. When it is less than 0.8, the number of alkoxysilyl groups introduced into the active diene rubber is reduced and the reactivity with silica is lowered. If it is twice or more, the storage stability is deteriorated.
However, the modified solution polymerized diene rubber having a structure in which one molecule of silane compound is bonded to the diene rubber is very unstable and causes a problem that the Mooney viscosity increases during storage. Therefore, in order to convert into a structure that is stable during storage and reacts with silica when blended with rubber, drying is performed so that the components of two or more branches after steam coagulation increase by 10 to 50%.

本発明によれば、スチーム凝固・乾燥後の分岐構造は次のような2分岐構造-Aであり、ゴム保管時には安定で、シリカ配合時にはシリカと反応性が高い構造となっていると推定している。また、2分岐構造−Aは式(2)のシラン化合物で変性された(Rubber)-Si-ORが加水分解された(Rubber)-Si-OHが縮合して生成されると推定している。従来の2分岐構造-Bではシリカとの反応性が低くなる。そのため、2分岐構造−Aの割合を増加することが好ましく、この割合は10〜50%が好ましい。10%未満では保存時のムーニー粘度安定性が悪く、50%を超える生産方法は生産条件が狭く、生産性が悪く経済的ではない。さらに好ましい割合は20〜40%である。
2分岐構造A(本発明の構造):(Rubber)-Si-O-Si-(Rubber)
2分岐構造B(従来の構造):(Rubber)-Si-(Rubber)
これらの分岐構造の割合等は製造工程のGPCで求められる。
According to the present invention, the branched structure after steam coagulation / drying is the following two-branched structure-A, which is stable when storing rubber and is highly reactive with silica when compounded with silica. ing. In addition, it is presumed that the bifurcated structure-A is formed by condensation of (Rubber) -Si-OH in which (Rubber) -Si-OR modified with the silane compound of formula (2) is hydrolyzed. . In the conventional bifurcated structure-B, the reactivity with silica is low. Therefore, it is preferable to increase the proportion of the bifurcated structure-A, and this proportion is preferably 10 to 50%. If it is less than 10%, the Mooney viscosity stability during storage is poor, and a production method exceeding 50% is not economical because the production conditions are narrow and the productivity is poor. A more desirable ratio is 20% to 40%.
Bifurcated structure A (structure of the present invention): (Rubber) -Si-O-Si- (Rubber)
Bifurcated structure B (conventional structure): (Rubber) -Si- (Rubber)
The proportion of these branched structures is determined by GPC in the manufacturing process.

本発明では乾燥工程と保存安定性のさらなる向上のため、最初にii)工程で式(1)で示すスズ化合物で活性ジエン系ゴムをカップリング後、iii)工程で続いて式(2)で示されるシラン化合物と活性ジエン系ゴムを2分岐構造の成分ができるだけ少ない条件で反応させるが、さらにiv)工程のスチーム凝固・乾燥の前に、式(3)で示されるハロゲン化金属化合物を添加しても良い。このハロゲン化金属化合物は式(4)を満たす条件で添加され、溶剤やモノマーに含まれる不純物で失活したり、活性ジエン系ゴムとシラン化合物との反応で副生するリチウム化合物を中和するためである。
ハロゲン化金属化合物の添加量はL−(4−n)A≦(4−p)B≦2Lが好ましい。さらに好ましくはL−(4−n)A≦(4−p)B≦1.5Lである。
L−(4−n)A>(4−p)Bの場合、中和が不十分で変性溶液重合ジエン系ゴムのスチーム凝固時の作業性や、保存安定性が悪くなる。(4−p)B>2Lの場合、ゴムの酸性が強くなりすぎ保存安定性が悪くなり、金属腐食等の問題が発生する。
In the present invention, in order to further improve the drying process and the storage stability, first, after coupling the active diene rubber with the tin compound represented by the formula (1) in the step ii), the formula (2) is followed by the step iii). The silane compound shown is reacted with the active diene rubber under the conditions where the number of components of the bifurcated structure is as small as possible. Furthermore, before the steam coagulation / drying in the step iv), the metal halide compound shown by the formula (3) is added You may do it. This metal halide compound is added under conditions satisfying the formula (4), and is deactivated by impurities contained in the solvent or monomer, or neutralizes the lithium compound by-produced by the reaction between the active diene rubber and the silane compound. Because.
The addition amount of the metal halide compound is preferably L- (4-n) A ≦ (4-p) B ≦ 2L. More preferably, L− (4-n) A ≦ (4-p) B ≦ 1.5L.
In the case of L- (4-n) A> (4-p) B, neutralization is insufficient and the workability and the storage stability of the modified solution polymerized diene rubber during steam coagulation are deteriorated. When (4-p) B> 2L, the acidity of the rubber becomes too strong and the storage stability deteriorates, causing problems such as metal corrosion.

なお、本発明で得られる変性溶液重合ジエン系ゴムの重量平均分子量は、ポリスチレン換算で10万〜100万、好ましくは15万〜70万である。10万未満では、得られるゴム組成物の強力、耐摩耗性、反発弾性などが十分ではなく、一方、100万を超えると、加工性に劣り、また混練り時のフィラー分散性が悪化し、強力、耐摩耗性、反発弾性等が悪化する。
本発明で得られる変性溶液重合ジエン系ゴムのムーニー粘度(MVと略し、 測定条件を表記する場合はML1+4 /100℃とする。)は20〜150の範囲であることが好ましく、20未満では強力、耐摩耗性、反発弾性が悪化し、一方、150を超えると加工性等が低下する。
The weight average molecular weight of the modified solution polymerization diene rubber obtained in the present invention is 100,000 to 1,000,000, preferably 150,000 to 700,000 in terms of polystyrene. If it is less than 100,000, the strength, abrasion resistance, impact resilience, etc. of the resulting rubber composition are not sufficient, while if it exceeds 1,000,000, the processability is inferior, and the filler dispersibility during kneading deteriorates, Strength, abrasion resistance, impact resilience, etc. deteriorate.
The Mooney viscosity (abbreviated as MV, ML 1 + 4/100 ° C. when expressing measurement conditions) of the modified solution polymerized diene rubber obtained in the present invention is preferably in the range of 20 to 150, 20 If it is less than 150, the strength, wear resistance, and impact resilience are deteriorated.

本発明での変性溶液重合ジエン系ゴムのジエン部分のビニル含量は一般的に20〜80%の範囲で変えられる。ジエン系ゴムの加硫物性を考慮すると、30〜70%で変えるのが好ましい。耐摩耗性を重視する場合のビニル含量は低めにし、濡れた路面でのブレーキ性能を重視する場合のビニル含量は高めにする。   The vinyl content of the diene portion of the modified solution polymerized diene rubber in the present invention is generally changed in the range of 20 to 80%. Considering the vulcanized physical properties of the diene rubber, it is preferable to change it by 30 to 70%. If the wear resistance is important, the vinyl content should be low, and if the brake performance on wet roads is important, the vinyl content should be high.

本発明の変性溶液重合ジエン系ゴムを含有した重合反応溶液に伸展油を添加することができる。伸展油としてはゴム工業において通常使用されるものが使用でき、パラフィン系伸展油、芳香族系伸展油、ナフテン系伸展油などがあげられる。
伸展油の流動点は、好ましくは−20〜50℃、より好ましくは−10〜30℃である。この範囲であれば、伸展しやすく、引張特性と低発熱性のバランスに優れたゴム組成物が得られる。伸展油の好適なアロマ炭素含有量(CA%、クルツ分析法)は、好ましくは20%以上、より好ましくは25%以上であり、また、伸展油の好適なパラフィン炭素含有量(CP%)は、好ましくは55%以下、より好ましくは45%である。CA%が小さすぎたり、CP%が大きすぎたりすると、引張特性が不十分となる。伸展油の中の多環芳香族系化合物の含有量は、好ましくは3%未満である。この含有量は、IP346法(英国のThe Institute Petroleumの検査方法)により測定される。
伸展油の含有量は、ゴム組成物100重量部に対して、好ましくは1〜50重量部、より好ましくは5〜30重量部である。伸展油の含有量がこの範囲にあると、シリカを配合したゴム組成物の粘度が適度となり、かつ引張特性および低発熱性のバランスに優れる。
Extending oil can be added to the polymerization reaction solution containing the modified solution polymerization diene rubber of the present invention. As the extending oil, those usually used in the rubber industry can be used, and examples thereof include paraffinic extending oil, aromatic extending oil, and naphthenic extending oil.
The pour point of the extending oil is preferably -20 to 50 ° C, more preferably -10 to 30 ° C. If it is this range, it will be easy to extend and the rubber composition excellent in the balance of a tensile characteristic and low exothermic property will be obtained. The suitable aroma carbon content (CA%, Kurz analysis method) of the extender oil is preferably 20% or more, more preferably 25% or more, and the suitable paraffin carbon content (CP%) of the extender oil is , Preferably 55% or less, more preferably 45%. If CA% is too small or CP% is too large, tensile properties will be insufficient. The content of the polycyclic aromatic compound in the extending oil is preferably less than 3%. This content is measured by the IP346 method (the testing method of The Institute Petroleum, UK).
The content of the extending oil is preferably 1 to 50 parts by weight, more preferably 5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber composition. When the content of the extending oil is within this range, the viscosity of the rubber composition containing silica becomes appropriate, and the balance between tensile properties and low exothermic properties is excellent.

本発明の変性溶液重合ジエン系ゴムをタイヤ用ゴム組成物として使用する場合は、本発明の効果を本質的に損なわない範囲で、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、乳化重合スチレンブタジエンゴムなどとブレンドし、シリカおよび/もしくはカーボンブラックなどの補強剤および各種配合剤と、ロールミル、バンバリーミキサーによって混練りしたのち、硫黄、加硫促進剤などを添加して、トレッド、サイドウォール、カーカスなどのタイヤ用ゴムとすることができる。またこれらの組成物はベルト、防振ゴムその他の工業用品にも使用することができる。   When the modified solution polymerized diene rubber of the present invention is used as a rubber composition for tires, natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, emulsion-polymerized styrene butadiene rubber, etc., as long as the effects of the present invention are not essentially impaired. After blending, kneading with a reinforcing agent such as silica and / or carbon black and various compounding agents with a roll mill or Banbury mixer, sulfur, vulcanization accelerator, etc. are added, and tires such as treads, sidewalls, carcass, etc. Rubber can be used. These compositions can also be used in belts, anti-vibration rubber and other industrial products.

本発明の変性溶液重合ジエン系ゴムを、タイヤ、特にタイヤトレッドに使用する場合に充てんされる補強材としては、シリカ等、表面に水酸基をもつフィラーが最適である。さらに、カーボンブラックを併用して用いることもできる。フィラーの充てん量は、全ゴム成分100phrに対し、好ましくは20〜150phr、より好ましくは30〜100phrである。   As a reinforcing material to be filled when the modified solution-polymerized diene rubber of the present invention is used for a tire, particularly a tire tread, a filler having a hydroxyl group on the surface, such as silica, is optimal. Further, carbon black can be used in combination. The filling amount of the filler is preferably 20 to 150 phr, more preferably 30 to 100 phr with respect to 100 phr of all rubber components.

シリカとしては、例えば、乾式シリカ、湿式シリカ、コロイダルシリカ、沈降シリカなどが挙げられる。これらの中でも、含水ケイ酸を主成分とする湿式シリカが特に好ましい。これらのシリカは、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
シリカの一次粒子の粒径は、特に制限されないが、1〜200nmであり、より好ましくは3〜100nmで、特に好ましくは5〜60nmである。シリカの一次粒子の粒径がこの範囲であると、引張特性および低発熱性のバランスに優れる。なお、一次粒子の粒径は、電子顕微鏡や比表面積等で測定できる。
Examples of silica include dry silica, wet silica, colloidal silica, and precipitated silica. Among these, wet silica containing hydrous silicic acid as a main component is particularly preferable. These silicas can be used alone or in combination of two or more.
The particle size of primary particles of silica is not particularly limited, but is 1 to 200 nm, more preferably 3 to 100 nm, and particularly preferably 5 to 60 nm. When the particle size of the primary particles of silica is within this range, the balance between tensile properties and low heat build-up is excellent. The particle size of the primary particles can be measured with an electron microscope, a specific surface area, or the like.

本発明のゴム組成物に、引張特性および低発熱性をさらに改善する目的でゴム配合時に、シランカップリング剤を配合することが好ましい。シランカップリング剤としては、例えば、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−トリ−iso−プロポキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−トリブトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、γ−トリメトキシシリルプロピルジメチルチオカルバミルテトラスルフィド、γ−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアジルテトラスルフィドなどのテトラスルフィド類、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3−トリ−iso−プロポキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3−トリブトキシシリルプロピル)ジスルフィド、γ−トリメトキシシリルプロピルジメチルチオカルバミルジスルフィド、γ−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアジルジスルフィドなどを挙げることができる。
混練時のスコーチを避けられるので、シランカップリング剤は、一分子中に含有される硫黄が4個以下のものが好ましい。さらに好ましくは硫黄が2個以下のものが好ましい。これらのシランカップリング剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
シランカップリング剤の配合量は、シリカ100重量部に対して、好ましくは0.1〜30重量部、より好ましくは1〜20重量部、特に好ましくは2〜10重量部である。
In the rubber composition of the present invention, a silane coupling agent is preferably compounded at the time of rubber compounding for the purpose of further improving the tensile properties and low heat build-up. Examples of the silane coupling agent include β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, and bis (3-triethoxysilylpropyl). Tetrasulfide, bis (3-tri-iso-propoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-tributoxysilylpropyl) tetrasulfide, γ-trimethoxysilylpropyldimethylthiocarbamyl tetrasulfide, γ-trimethoxysilylpropylbenzo Tetrasulfides such as thiazyl tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (3-tri-iso-propoxysilylpropyl) disulfide, bis (3-tributoxysilylpropyl) disulfide, γ-trimethoxysilylpropyldimethylthiocarbamyl disulfide, γ-trimethoxysilylpropylbenzothiazyl disulfide and the like can be mentioned.
Since a scorch at the time of kneading can be avoided, the silane coupling agent preferably has 4 or less sulfur contained in one molecule. More preferably, those having 2 or less sulfur are preferred. These silane coupling agents can be used alone or in combination of two or more.
The amount of the silane coupling agent is preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 20 parts by weight, and particularly preferably 2 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of silica.

カーボンブラックとしては、N110、N220、N330、N440、N550などのグレードのものが挙げられる。これらのカーボンブラックは、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
カーボンブラックの比表面積は、特に制限はないが、窒素吸着比表面積(N2SA)で、好ましくは5〜200m2/g、より好ましくは50〜150m2/g、特に好ましくは80〜130m2/gである。窒素吸着比表面積がこの範囲であると、より引張特性に優れる。また、カーボンブラックのDBP吸着量も、特に制限はないが、好ましくは5〜300ml/100g、より好ましくは50〜200ml/100g、特に好ましくは80〜160ml/100gである。DBP吸着量がこの範囲であると、より引張特性に優れたゴム組成物が得られる。さらに、カーボンブラックとして、特開平5−230290号公報に開示されているセチルトリメチルアンモニウムブロマイドの吸着(CTAB)比表面積が110〜170m2/gであり、24,000psiの圧力で4回繰り返し圧縮を加えた後のDBP(24M4DBP)吸油量が110〜130ml/100gであるハイストラクチャーカーボンブラックを用いることにより、耐摩耗性を改善できる。
カーボンブラックの配合量は、ゴム成分100重量部に対して、1〜50重量部、好ましくは2〜30重量部、特に好ましくは3〜20重量部である。
Examples of carbon black include grades such as N110, N220, N330, N440, and N550. These carbon blacks can be used alone or in combination of two or more.
The specific surface area of carbon black is not particularly limited, but is preferably a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA), preferably 5 to 200 m 2 / g, more preferably 50 to 150 m 2 / g, and particularly preferably 80 to 130 m 2. / G. When the nitrogen adsorption specific surface area is within this range, the tensile properties are more excellent. The DBP adsorption amount of carbon black is not particularly limited, but is preferably 5 to 300 ml / 100 g, more preferably 50 to 200 ml / 100 g, and particularly preferably 80 to 160 ml / 100 g. When the DBP adsorption amount is within this range, a rubber composition having more excellent tensile properties can be obtained. Further, as carbon black, the adsorption (CTAB) specific surface area of cetyltrimethylammonium bromide disclosed in JP-A-5-230290 is 110 to 170 m 2 / g, and compression is repeated four times at a pressure of 24,000 psi. Wear resistance can be improved by using high structure carbon black whose DBP (24M4DBP) oil absorption after addition is 110-130 ml / 100g.
The compounding quantity of carbon black is 1-50 weight part with respect to 100 weight part of rubber components, Preferably it is 2-30 weight part, Most preferably, it is 3-20 weight part.

なお、本発明のゴム組成物には、加硫剤を、全ゴム成分100phrに対して、好ましくは0.5〜10phr、さらに好ましくは1〜6phrの範囲で用いることができる。
加硫剤としては、代表的には硫黄を、また、その他に硫黄含有化合物、過酸化物などを挙げることができる。
In the rubber composition of the present invention, a vulcanizing agent can be used preferably in the range of 0.5 to 10 phr, more preferably 1 to 6 phr with respect to 100 phr of all rubber components.
Typical examples of the vulcanizing agent include sulfur, and other examples include sulfur-containing compounds and peroxides.

また、加硫剤と併用してスルフェンアミド系、グアニジン系、チウラム系などの加硫促進剤を必要に応じた量用いてもよい。さらに、亜鉛華、加硫助剤、老化防止剤、加工助剤などを必要に応じた量用いてもよい。   Further, in combination with a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator such as a sulfenamide-based, guanidine-based, or thiuram-based one may be used as needed. Further, zinc white, vulcanization aid, anti-aging agent, processing aid, and the like may be used as required.

さらに、本発明の変性溶液重合ジエン系ゴムを使用して得られるゴム組成物の各種配合剤は、特に限定されないが、混練り時の加工性改良、あるいはウェットスキッド特性、反発弾性、耐摩耗性のバランスを更に向上させる目的で、他の伸展油や通常のゴム組成物に配合される加硫剤、加硫促進剤、亜鉛華、老化防止剤、スコーチ防止剤、タッキファイァー、他の充てん剤などの各種の配合剤のほか、相溶化剤、例えばエポキシ基含有化合物、カルボン酸化合物、カルボン酸エステル化合物、ケトン化合物、エーテル化合物、アルデヒド化合物、水酸基含有化合物およびアミノ基含有化合物から選択される有機化合物であるか、またはアルコキシシラン化合物、シロキサン化合物およびアミノシラン化合物から選択されるシリコーン化合物を混練り時に添加することもできる。   Furthermore, various compounding agents for the rubber composition obtained using the modified solution-polymerized diene rubber of the present invention are not particularly limited, but include improved workability during kneading, wet skid characteristics, impact resilience, and abrasion resistance. Vulcanizing agent, vulcanization accelerator, zinc white, anti-aging agent, anti-scorching agent, tackifier, other fillers, etc. blended with other extender oils and ordinary rubber compositions for the purpose of further improving the balance of In addition to the various compounding agents described above, compatibilizers such as epoxy group-containing compounds, carboxylic acid compounds, carboxylic acid ester compounds, ketone compounds, ether compounds, aldehyde compounds, hydroxyl group-containing compounds and amino group-containing compounds are selected. Or a silicone compound selected from alkoxysilane compounds, siloxane compounds and aminosilane compounds It can also be added at the time of kneading.

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。なお、重合体の物性は、下記の方法に従って測定した。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples. The physical properties of the polymer were measured according to the following method.

重合体の重量平均分子量(Mw)の測定はゲルパーミエーションクロマトグラフィ「GPC;東ソー製HLC−8020、カラム;東ソー製GMHXL(2本直列)」により行い、示差屈折率(R1)を用いて、単分散ポリスチレンを標準としてポリスチレン換算で行った。
第1表と第2表に示すカップリング効率(Cp)は次のように計算した。
「Sn化合物による4分岐構造(Cp)」は四塩化スズを用いた場合、GPCチャートの未カップリングのジエン系ゴムの分子量のピーク面積と、ほぼ4倍の分子量のカップリングしたジエン系ゴムに対応するピーク面積の割合より求めた。この構造はスチーム凝固しても実質的にカップリング効率に変化はなかった。
「Si化合物による2分岐構造以上(Cp)」のサンプルは十分に窒素置換した容器にシラン化合物変性直後の重合溶液を取出し、希釈後分析した。GPCチャートのカップリング前のほぼ2倍の分子量のピーク面積の全ピーク面積に対する割合から求めた。本発明の条件ではシラン化合物変性後のGPCチャートでは3分岐構造に対応するピーク面積は実質的に無視することができた。
「スチーム凝固後の2分岐構造以上(Cp)」はシラン化合物で変性されたジエン系ゴムもスチーム凝固すると、3分岐構造以上の割合が増加し、スズ化合物でカップリングされたピークと重なった。そのため、カップリング前分子量の2倍以上のピーク面積の割合より求めた。
「スチーム凝固後の増加カップリング効率増加量(ΔCp=Cp−Cp−Cp)」はスチーム凝固前と後のカップリング効率の差である。この値が大きいほど一般的に保存安定性が増加する。
The weight average molecular weight (Mw) of the polymer was measured by gel permeation chromatography “GPC: HLC-8020 manufactured by Tosoh Corporation, column: GMHXL manufactured by Tosoh Corporation (two in series)”, and the differential refractive index (R1) was used. The measurement was performed in terms of polystyrene using dispersed polystyrene as a standard.
The coupling efficiencies (Cp) shown in Tables 1 and 2 were calculated as follows.
The “four-branched structure by Sn compound (Cp 1 )” is a diene rubber coupled with a molecular weight peak area of an uncoupled diene rubber on the GPC chart and a nearly four times molecular weight when tin tetrachloride is used. It was calculated | required from the ratio of the peak area corresponding to. Even when this structure was steam-solidified, the coupling efficiency was not substantially changed.
Samples of “bi-branched structure or more (Cp 2 ) with Si compound (Cp 2 )” were taken out from a polymerization solution immediately after silane compound modification in a sufficiently nitrogen-substituted container, and analyzed after dilution. It was determined from the ratio of the peak area having a molecular weight approximately twice that of the GPC chart before coupling to the total peak area. Under the conditions of the present invention, the peak area corresponding to the three-branched structure could be substantially ignored in the GPC chart after modification with the silane compound.
“Steam-coagulated bi-branched structure or higher (Cp 3 )”, when diene rubber modified with a silane compound was also co-solidified with steam, the ratio of tri- or higher-branched structures increased and overlapped with the peak coupled with the tin compound . Therefore, it calculated | required from the ratio of the peak area 2 times or more of the molecular weight before coupling.
“Increase in coupling efficiency after steam coagulation (ΔCp = Cp 3 −Cp 1 −Cp 2 )” is a difference in coupling efficiency before and after steam coagulation. In general, the storage stability increases as the value increases.

第1表と第2表に示す「スチーム凝固試験」は次のように行い、下記の基準によって判定した。スチーム凝固は撹拌機つき50Lの容器に通常の分散剤を入れ、スチームで90℃に加熱し、常に90℃以上を保ちながら、35個の直径3mmの穴の開いた容器から重合溶液1 Lを5分間かけて落下させ、60分間撹拌した。生成するクラム形状等1〜5で数値化した。数値が大きいほどスチーム凝固試験は良好である。
5:クラムの大きさが揃い、撹拌を続けてもクラム同士が凝着しない。
(工業生産で大きな問題は発生しないと推定される。)
3:クラムの大きさは少し不揃いであり、撹拌を続けるとクラム同士の凝着量が増加する。(工業生産で問題が発生し、何らかの対策が必要と推定される。)
1:クラムは不揃いで、落下後すぐにクラム同士の凝着が始まる。
(工業生産で大きな問題が発生し、生産できないか、何らの大きな技術的対策が必須である。)
4、2:はそれぞれの中間である。
The “steam coagulation test” shown in Tables 1 and 2 was performed as follows, and the determination was made according to the following criteria. For steam coagulation, a normal dispersant is placed in a 50 L vessel with a stirrer, heated to 90 ° C. with steam, and 1 L of the polymerization solution is poured from 35 vessels with 3 mm diameter holes while maintaining at 90 ° C. or higher. It was dropped over 5 minutes and stirred for 60 minutes. The crumb shape to be generated was quantified by 1-5. The larger the value, the better the steam coagulation test.
5: The crumbs have the same size, and the crumbs do not stick together even if stirring is continued.
(It is estimated that no major problems will occur in industrial production.)
3: The crumb sizes are slightly uneven, and the amount of adhesion between crumbs increases when stirring is continued. (Problems occur in industrial production, and some measures are estimated to be necessary.)
1: The crumbs are uneven, and the crumbs start to adhere immediately after falling.
(A big problem occurs in industrial production, and it is impossible to produce, or some big technical measures are essential.)
4,2: is the middle of each.

重合体中のスチレン単位含有量は1H‐NMRスペクトルの積分比より算出した。重合体のガラス転移点(Tg)はパーキンエルマー社製の示差走査熱分析機(DSC)7型装置を用い、−100℃まで冷却した後に10℃/minで昇温する条件で測定した。 The styrene unit content in the polymer was calculated from the integral ratio of 1 H-NMR spectrum. The glass transition point (Tg) of the polymer was measured using a differential scanning calorimeter (DSC) 7 type apparatus manufactured by PerkinElmer Co., Ltd., under the condition of raising the temperature at 10 ° C./min after cooling to −100 ° C.

混練り特性、加硫ゴムの物性を下記の方法で測定すると共に、ゴム組成物のムーニー粘度を下記のようにして測定した。   The kneading characteristics and physical properties of the vulcanized rubber were measured by the following methods, and the Mooney viscosity of the rubber composition was measured as follows.

ゴム組成物の加硫物作成のための混練りは、JIS K6299:2001「ゴム−試験用試料の作製方法」に従った。
加硫剤を含まないゴム組成物の混練条件(A練り)は東洋精機製作所(株)製のラボプラストミルバンバリー形ミキサーを用い、充てん率が約65%(体積比)、ローター回転数が50rpm、混練り開始温度を90℃で実施した。
A練り後のゴム組成物に加硫剤を配合する混練条件(B練り)は(株)ダイハンDaihan Co., Ltd.製8インチロールを用いて、室温で加硫剤を配合した。
The kneading for preparing the vulcanizate of the rubber composition was in accordance with JIS K6299: 2001 “Rubber—Method for Preparing Test Sample”.
The kneading conditions (A kneading) of the rubber composition not containing the vulcanizing agent were using a Laboplast Mill Banbury mixer manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., with a filling rate of about 65% (volume ratio), and a rotor rotational speed of 50 rpm. The kneading start temperature was 90 ° C.
A kneading condition (B kneading) for blending the vulcanizing agent in the rubber composition after kneading was blended with a vulcanizing agent at room temperature using an 8-inch roll manufactured by Daihan Co., Ltd.

粘弾性試験の温度分散は「TA INSTRUMENTS 製粘弾性測定装置RSA3」を用いて、JIS K7244−7:2007「プラスチック−動的機械特性の試験方法−第7部:ねじり振動―非共振法」に従って、測定周波数が10Hz、測定温度が−50〜80℃、動的ひずみが0.1%、昇温速度が4℃/minで、試験片形状が「幅5mm×長さ40mm×厚さ1mm」のサンプルで測定した。
tan δ(60℃)が小さい程、低発熱性である。
The temperature dispersion of the viscoelasticity test is in accordance with JIS K7244-7: 2007 "Plastics-Test method for dynamic mechanical properties-Part 7: Torsional vibration-Non-resonant method" using "TA INSTRUMENTS viscoelasticity measuring device RSA3" The measurement frequency is 10 Hz, the measurement temperature is −50 to 80 ° C., the dynamic strain is 0.1%, the heating rate is 4 ° C./min, and the test piece shape is “width 5 mm × length 40 mm × thickness 1 mm”. Measured with samples.
The smaller tan δ (60 ° C.), the lower the heat generation.

(2)引張特性は切断時の強力(T)、モジュラス、破断時延び等をJIS K6251:2004に従って測定した。 (2) Tensile properties were measured according to JIS K6251: 2004 for strength at break (T B ), modulus, elongation at break, and the like.

耐摩耗性はJIS K6264−2:2005「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−耐摩耗性の求め方−第2部:試験方法」に従って、アクロン摩耗試験、B法で、加硫ゴム組成物の摩耗量を測定した。コントロールサンプルの耐摩耗性を100として、耐摩耗指数として指数表示した。指数が大きい方が良好である。   Abrasion resistance is determined according to JIS K6264-2: 2005 “Vulcanized rubber and thermoplastic rubber – Determination of wear resistance – Part 2: Test method”. The amount was measured. The abrasion resistance of the control sample was taken as 100, and the index was displayed as an abrasion resistance index. A larger index is better.

ムーニー粘度はJIS K6300−2001に準じ、100℃にてムーニー粘度[ML1+4 /100℃]を測定した。
第1表と第2表に示すムーニー粘度は次のように計算した。
「スチーム凝固・乾燥後のMV(a)」はスチーム凝固したクラムをロールの温度110℃で、30分間乾燥後、ムーニー粘度を測定した。
「130℃ロールミル後のMV(b)」は、このゴムを乾燥温度をさらに130℃に上げてロールミルで、20分間通した後で、ムーニー粘度を測定した。
「ΔMV」は上記で測定したMVの差、(b−a)で示されるMVの増加量であり、この値が小さいほど、保存安定性は良好である。
The Mooney viscosity was measured according to JIS K6300-2001 at a temperature of 100 ° C. [Money viscosity [ML 1 + 4/100 ° C. ]].
The Mooney viscosities shown in Tables 1 and 2 were calculated as follows.
“MV (a) after steam coagulation / drying” measured the Mooney viscosity after drying the steam-coagulated crumb at a roll temperature of 110 ° C. for 30 minutes.
In “MV (b) after 130 ° C. roll mill”, the drying temperature of the rubber was further raised to 130 ° C. and passed through the roll mill for 20 minutes, and then the Mooney viscosity was measured.
“ΔMV” is the difference in MV measured above, and the amount of increase in MV indicated by (b−a). The smaller this value, the better the storage stability.

[実施例1]および[比較例1]
内容積が10Lのオートクレーブを乾燥窒素で十分に置換し、5500gのシクロヘキサン、を入れ、556mg(3.02mmol)の2,2−ジ(2−テトラヒドロフリル)プロパン(DTHFP),200g(1.92mol)のスチレン、760g(14.05mol)の1,3−ブタジエンをオートクレーブに入れた。オートクレーブ内の温度を25℃に調整後、別容器のシクロヘキサン中で10gのイソプレンと428mg(5.03mmol)のピペリジン、322mg(5.03mmol)のn−ブチルリチウムの反応物を全量オートクレーブに添加して重合を開始した。重合は断熱的に昇温し、最高温度が88℃に達した。この時点で、30gの1,3−ブタジエンを追加し、さらに5分間重合を行った。その後、52.4mg(0.201mmol)の四塩化スズを添加し、5分間反応した。ここで、オートクレーブから20mLの重合溶液を十分に窒素置換した容器に分析用として抜き出し、後ほど希釈してGPC分析を行い、残りはスチーム凝固した。引続いて1.29g(4.20mmol)のメチルトリス[2−(ジメチルアミノ)エトキシ]シランをオートクレーブに加え、15分間反応した。GPC分析によると、活性ジエン系ゴムとシラン化合物のモル比は1.3であった。さらに213mg(1.26mmol)の四塩化ケイ素を添加して5分間反応した。最後に2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾールを重合溶液に加えた。3000gの重合溶液は直脱法で乾燥した。このゴムを(比較例1)とした。 残りの溶液はスチーム凝固法で脱溶し、110℃のロールで乾燥した。このゴムを(実施例1)とした。GPC分析、ジエン系ゴム中のスチレン含量、ビニル含量等の分析結果を第1表にまとめた。実施例1と比較例1の違いは乾燥方法であるが、比較例1の直脱乾燥方法では保存安定性に大きな差が出ており、工業生産には大きな課題である。
[Example 1] and [Comparative Example 1]
An autoclave having an internal volume of 10 L was sufficiently substituted with dry nitrogen, charged with 5500 g of cyclohexane, 556 mg (3.02 mmol) of 2,2-di (2-tetrahydrofuryl) propane (DTHFP), 200 g (1.92 mol) ) Styrene, 760 g (14.05 mol) of 1,3-butadiene was placed in an autoclave. After adjusting the temperature in the autoclave to 25 ° C., a reaction product of 10 g of isoprene and 428 mg (5.03 mmol) of piperidine and 322 mg (5.03 mmol) of n-butyllithium was added to the autoclave in a separate container of cyclohexane. The polymerization was started. The polymerization increased adiabatically and the maximum temperature reached 88 ° C. At this point, 30 g of 1,3-butadiene was added and polymerization was carried out for an additional 5 minutes. Thereafter, 52.4 mg (0.201 mmol) of tin tetrachloride was added and reacted for 5 minutes. Here, 20 mL of the polymerization solution was extracted from the autoclave into a container sufficiently purged with nitrogen for analysis, later diluted and subjected to GPC analysis, and the rest was steam-coagulated. Subsequently, 1.29 g (4.20 mmol) of methyltris [2- (dimethylamino) ethoxy] silane was added to the autoclave and reacted for 15 minutes. According to GPC analysis, the molar ratio of the active diene rubber and the silane compound was 1.3. Further, 213 mg (1.26 mmol) of silicon tetrachloride was added and reacted for 5 minutes. Finally, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol was added to the polymerization solution. 3000 g of the polymerization solution was dried by a direct removal method. This rubber was designated as (Comparative Example 1). The remaining solution was dissolved by a steam coagulation method and dried with a roll at 110 ° C. This rubber was referred to as (Example 1). Table 1 summarizes the results of analysis such as GPC analysis, styrene content and vinyl content in diene rubber. Although the difference between Example 1 and Comparative Example 1 is the drying method, the direct dehydration method of Comparative Example 1 has a large difference in storage stability, which is a big problem for industrial production.

[比較例2]
実施例1で、重合開始剤として用いたn−ブチルリチウムの半分の当量に相当する163mgの四塩化スズを添加した以外は実施例1と同様に変性溶液重合ジエン系ゴムを製造した。分析結果を第1表にまとめた。Sn化合物による4分岐構造が実施例1に比較して、およそ3倍に増加している。
[Comparative Example 2]
A modified solution-polymerized diene rubber was produced in the same manner as in Example 1 except that 163 mg of tin tetrachloride corresponding to half the equivalent of n-butyllithium used as the polymerization initiator in Example 1 was added. The analysis results are summarized in Table 1. Compared with Example 1, the 4-branch structure by Sn compound is increasing about 3 times.

[実施例2]
実施例1で、予備重合に用いたイソプレンを無くした以外は実施例1と同様に変性溶液重合ジエン系ゴムを製造した。分析結果を第1表にまとめた。製造に関しては特に大きな差は見られない。
[Example 2]
A modified solution polymerized diene rubber was produced in the same manner as in Example 1 except that the isoprene used in the prepolymerization was eliminated in Example 1. The analysis results are summarized in Table 1. There is no significant difference in manufacturing.

[比較例3]
実施例1で、四塩化スズでカップリングすることを無くした以外は実施例1と同様に変性溶液重合ジエン系ゴムを製造した。分析結果を第1表にまとめた。スチーム凝固試験でクラム同士が凝着する現象がみられ、工業生産には大きな問題である。
[Comparative Example 3]
In Example 1, a modified solution polymerized diene rubber was produced in the same manner as in Example 1 except that the coupling with tin tetrachloride was eliminated. The analysis results are summarized in Table 1. In the steam coagulation test, crumbs adhere to each other, which is a big problem for industrial production.

[実施例3]
実施例1で、予備重合に用いたイソプレンを無くし、さらに四塩化ケイ素の添加を無くした以外は実施例1と同様に変性溶液重合ジエン系ゴムを製造した。分析結果を第1表にまとめた。製造に関してはスチーム凝固試験がわずかに悪くなったが、これ以外は大きな差は見られない。
[Example 3]
A modified solution-polymerized diene rubber was produced in the same manner as in Example 1 except that the isoprene used for the prepolymerization in Example 1 and the addition of silicon tetrachloride were eliminated. The analysis results are summarized in Table 1. Regarding production, the steam coagulation test was slightly worse, but no other significant difference was seen.

[実施例4]
内容積が10Lのオートクレーブを乾燥窒素で十分に置換し、5500gのシクロヘキサンを入れ、154gのテトラヒドロフラン(THF),200g(1.92mol)のスチレン、760g(14.05mol)の1,3−ブタジエンをオートクレーブに入れた。オートクレーブ内の温度を25℃に調整後、428mg(5.03mmol)のピペリジン、322mg(5.03)mmol)のn−ブチルリチウムを順次オートクレーブに直接添加して重合を開始した。重合は断熱的に昇温し、最高温度が91℃に達した。この時点で、40gの1,3−ブタジエンを追加し、さらに5分間重合を行った。その後、52.4mg(0.201mmol)の四塩化スズを添加し、5分間反応した。ここで、オートクレーブから20mLの重合溶液を十分に窒素置換した容器に分析用として抜き出し、後ほど希釈してGPC分析を行い、残りはスチーム凝固した。引続いて0.861g(4.83mmol)のメチルトリエトキシシランをオートクレーブに加え、15分間反応した。GPC分析によると、活性ジエン系ゴムとシラン化合物のモル比は1.5であった。さらに213mg(1.26mmol)の四塩化ケイ素を添加して5分間反応した。最後に2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾールを重合溶液に加えた。この溶液はスチーム凝固法で脱溶し、110℃のロールで乾燥した。このゴムを(実施例4)とした。分析結果は第2表にまとめた。
[Example 4]
The autoclave with an internal volume of 10 L was sufficiently substituted with dry nitrogen, charged with 5500 g of cyclohexane, 154 g of tetrahydrofuran (THF), 200 g (1.92 mol) of styrene, 760 g (14.05 mol) of 1,3-butadiene. Placed in autoclave. After adjusting the temperature in the autoclave to 25 ° C., 428 mg (5.03 mmol) of piperidine and 322 mg (5.03) mmol) of n-butyllithium were sequentially added directly to the autoclave to initiate polymerization. The polymerization increased adiabatically and the maximum temperature reached 91 ° C. At this point, 40 g of 1,3-butadiene was added and polymerization was carried out for an additional 5 minutes. Thereafter, 52.4 mg (0.201 mmol) of tin tetrachloride was added and reacted for 5 minutes. Here, 20 mL of the polymerization solution was extracted from the autoclave into a container sufficiently purged with nitrogen for analysis, later diluted and subjected to GPC analysis, and the rest was steam-coagulated. Subsequently, 0.861 g (4.83 mmol) of methyltriethoxysilane was added to the autoclave and reacted for 15 minutes. According to GPC analysis, the molar ratio of the active diene rubber to the silane compound was 1.5. Further, 213 mg (1.26 mmol) of silicon tetrachloride was added and reacted for 5 minutes. Finally, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol was added to the polymerization solution. This solution was dissolved by a steam coagulation method and dried with a roll at 110 ° C. This rubber was referred to as (Example 4). The analysis results are summarized in Table 2.

[実施例5]
実施例4で、スチレンの量を250gに増加し、最初の1,3−ブタジエンを710g減量し、ピペリジンを使用しなかった以外は実施例4と同様に変性溶液重合ジエン系ゴムを製造した。分析結果を第2表にまとめた。製造に関しては大きな差は見られない。
[Example 5]
In Example 4, a modified solution polymerized diene rubber was produced in the same manner as in Example 4 except that the amount of styrene was increased to 250 g, the initial 1,3-butadiene was reduced by 710 g, and piperidine was not used. The analysis results are summarized in Table 2. There is no significant difference in manufacturing.

[実施例6]
実施例4で、メチルトリエトキシシランの代わりに等モルの(N,N−ジメチル−3−アミノプロピル)トリエトキシシラン使用した以外は実施例4と同様に変性溶液重合ジエン系ゴムを製造した。分析結果を第2表にまとめた。製造に関しては大きな差は見られない。
[Example 6]
A modified solution polymerized diene rubber was produced in the same manner as in Example 4 except that equimolar (N, N-dimethyl-3-aminopropyl) triethoxysilane was used in place of methyltriethoxysilane. The analysis results are summarized in Table 2. There is no significant difference in manufacturing.

[実施例7]
実施例6で、シラン化合物添加後に四塩化ケイ素を使用しなかった以外は実施例6と同様に変性溶液重合ジエン系ゴムを製造した。分析結果を第2表にまとめた。スチーム凝固試験が少し悪くなったが、他の製造に関しては大きな差は見られない。
[Example 7]
In Example 6, a modified solution-polymerized diene rubber was produced in the same manner as in Example 6 except that silicon tetrachloride was not used after addition of the silane compound. The analysis results are summarized in Table 2. The steam coagulation test is a bit worse, but there is no significant difference for other productions.

[比較例4]
実施例6で、重合開始剤成分のピペリジンと重合後に四塩化スズ、シラン化合物添加後に四塩化ケイ素を使用しなかった以外は実施例6と同様に変性溶液重合ジエン系ゴムを製造した。分析結果を第2表にまとめた。スチーム凝固試験が悪くなり、保存安定性も大きく悪化した。
[Comparative Example 4]
In Example 6, a modified solution-polymerized diene rubber was produced in the same manner as in Example 6 except that piperidine as a polymerization initiator component, tin tetrachloride after polymerization, and silicon tetrachloride after addition of the silane compound were not used. The analysis results are summarized in Table 2. The steam coagulation test deteriorated, and the storage stability deteriorated greatly.

[実施例8〜実施例14および比較例5〜比較例7]
実施例1〜実施例7と比較例2〜比較例4で試作した変性溶液重合ジエン系ゴムを第3表の加硫物性配合処方に従って配合し、加硫物性を評価した。評価結果は第4表に示した。比較例1は保存安定性が非常に悪く、工業性の可能性が低いので物性評価を省略した。
第4表には配合MVと引張強さ、切断時延び、M300/M100のモジュラス比、アクロン耐摩耗性、動的粘弾性試験結果を示した。指数表示の物性値は比較例5を100として表し、いずれの項目も数値が大きいほど良好な物性を示す。
補強性の目安となるモジュラス比が大きい値、配合MVは低い値の方が良好である。比較例5は低い配合MVであるが、モジュラス比が小さく、シリカとの補強性が低いと考えられ、加硫物性は良くない。
引張強さはシリカとの補強性が高いほど、大きな値となり、アクロン耐摩耗性と相関関係が高い。
tan δ(0℃)は主にジエン系ゴムのスチレン含量とビニル構造に支配され、本発明で試作のジエン系ゴムはいずれも顕著な差は無かった。
tan δ(60℃)はシリカとの補強性やシリカの分散性に影響され、補強性が高く、分散性の良いほど、大きな数値を示す。
これらの物性評価結果等から、本発明の変性溶液重合ジエン系ゴムは生産性が良好で、保存安定性が高く、しかも加硫物性が良好である。
[Examples 8 to 14 and Comparative Examples 5 to 7]
The modified solution-polymerized diene rubbers produced as prototypes in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 2 to 4 were blended according to the vulcanized physical composition recipes shown in Table 3, and the vulcanized physical properties were evaluated. The evaluation results are shown in Table 4. In Comparative Example 1, the storage stability was very poor and the evaluation of physical properties was omitted because the industrial possibility was low.
Table 4 shows the formulation MV, tensile strength, elongation at break, modulus ratio of M 300 / M 100 , acron wear resistance, and dynamic viscoelasticity test results. The physical property values shown in the index are represented by Comparative Example 5 as 100, and the larger the numerical value of any item, the better the physical properties.
A larger value of the modulus ratio, which is a measure of reinforcement, and a lower value of the blending MV are better. Comparative Example 5 is a low blending MV, but the modulus ratio is small and the reinforcing property with silica is considered low, and the vulcanized physical properties are not good.
The higher the reinforcing strength with silica, the higher the tensile strength, and the higher the correlation with Akron abrasion resistance.
The tan δ (0 ° C.) was mainly governed by the styrene content and vinyl structure of the diene rubber, and there was no significant difference in any of the diene rubbers prototyped in the present invention.
Tan δ (60 ° C.) is influenced by the reinforcing property with silica and the dispersibility of silica, and the higher the reinforcing property and the better the dispersibility, the larger the value.
From these physical property evaluation results and the like, the modified solution polymerized diene rubber of the present invention has good productivity, high storage stability, and good vulcanized physical properties.

Claims (9)

i)共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物を炭化水素中で、有機リチウム化合物もしくは二級アミン化合物の共存下で重合を開始し、
ii)重合終了後に式(1)で示されるスズ化合物を添加して、ジエン系ゴムの3分岐以上の成分が5〜30%になるように処理し、
iii)引続いて式(2)で示されるシラン化合物を添加して、ジエン系ゴムの2分岐の成分が30%以下になるように処理し、
iv)得られた重合体組成物をスチーム凝固、乾燥して、2分岐以上の成分がスチーム凝固前の状態に対して10〜50%増加し、かつ、スチーム凝固・乾燥後のムーニー粘度(a)が、更にその後の130℃のロールミルで20分間熱処理した場合のムーニー粘度(b)に対して10以下しか変動しない程度に熱安定化させてなる変性溶液重合ジエン系ゴムの製造方法。
ここで、Rは炭素数が1〜12からなるアルキル基もしくは芳香族基、アリル基であり、Xはヨウ素もしくは臭素、塩素のいずれかのハロゲン化合物であり、nは整数で、0か1である。
ここで、Rは炭素数が1〜12からなるアルキル基もしくは芳香族基、アリル基、あるいはこれらの官能基に窒素原子を含むアルキル基もしくは芳香族基、アリル基であり、Rは炭素数が1〜12のアルキル基もしくは芳香族基、アリル基、あるいはこれらの官能基に酸素原子および、または窒素原子を含むアルキル基もしくは芳香族基、アリル基であり、mは整数で、2〜4である。
i) Initiating polymerization of a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound in a hydrocarbon in the presence of an organolithium compound or a secondary amine compound,
ii) After completion of the polymerization, a tin compound represented by the formula (1) is added, and the diene rubber is treated so that the components of 3 or more branches are 5 to 30%,
iii) Subsequently, a silane compound represented by the formula (2) is added and treated so that the bi-branched component of the diene rubber is 30% or less,
iv) The obtained polymer composition is steam-coagulated and dried to increase the content of two or more branches by 10 to 50% with respect to the state before steam coagulation, and the Mooney viscosity (a ) Is further heat-stabilized to such an extent that the Mooney viscosity (b) fluctuates by not more than 10 when heat-treated for 20 minutes in a subsequent roll mill at 130 ° C., a method for producing a modified solution-polymerized diene rubber.
Here, R 1 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic group, or an allyl group, X is a halogen compound of iodine, bromine, or chlorine, n is an integer, 0 or 1 It is.
Here, R 2 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic group, an allyl group, or an alkyl group, an aromatic group or an allyl group containing a nitrogen atom in these functional groups, and R 3 is carbon. An alkyl group or an aromatic group having 1 to 12 atoms, an allyl group, or an alkyl group or an aromatic group or an allyl group containing an oxygen atom and / or a nitrogen atom in these functional groups, m is an integer, 4.
有機リチウム化合物と二級アミン化合物の共存下で重合を開始する請求項1に記載の変性溶液重合ジエン系ゴムの製造方法。   The method for producing a modified solution-polymerized diene rubber according to claim 1, wherein the polymerization is initiated in the presence of an organic lithium compound and a secondary amine compound. 有機リチウム化合物でイソプレンを予備重合後、他の共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物を重合する請求項1〜請求項2に記載の変性溶液重合ジエン系ゴムの製造方法。   The method for producing a modified solution-polymerized diene rubber according to claim 1 or 2, wherein after the prepolymerization of isoprene with an organolithium compound, another conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound are polymerized. 有機リチウム化合物と二級アミン化合物、イソプレンの共存下で予備重合後、他の共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物を重合する請求項1〜請求項3に記載の変性溶液重合ジエン系ゴムの製造方法。   The method for producing a modified solution-polymerized diene rubber according to any one of claims 1 to 3, wherein after the prepolymerization in the presence of an organic lithium compound, a secondary amine compound, and isoprene, another conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound are polymerized. . 前掲iv)工程のスチーム凝固・乾燥が、2分岐以上の成分がスチーム凝固・乾燥前の状態に対して20〜40%増加するようになされた請求項1〜請求項4に記載の変性溶液重合ジエン系ゴムの製造方法。   The modified solution polymerization according to any one of claims 1 to 4, wherein the steam coagulation / drying in the step iv) is performed such that components of two or more branches are increased by 20 to 40% with respect to the state before the steam coagulation / drying. Method for producing diene rubber. 有機リチウム化合物で全モノマーの10重量%以下のイソプレンを予備重合後、他の共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物を重合する請求項1および請求項3、請求項5に記載の変性溶液重合ジエン系ゴムの製造方法。   The modified solution-polymerized diene system according to any one of claims 1, 3, and 5, wherein after the prepolymerization of 10% by weight or less of isoprene with an organolithium compound, another conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound are polymerized. Rubber production method. 前掲iii)工程後、iv)工程の前に式(4)の条件を満たす量の式(3)で示されるハロゲン化金属化合物を添加してから、iv)工程のスチーム凝固・乾燥を行う請求項1〜請求項6に記載の変性溶液重合ジエン系ゴムの製造方法。
ここで、Mはスズ原子かケイ素原子であり、Rは炭素数が1〜12からなるアルキル基もしくは芳香族基、アリル基、カルボキシル基であり、Xはヨウ素もしくは臭素、塩素のいずれかのハロゲン化合物、pは整数で、0か1である。
ここで、Lは重合開始に添加した有機リチウム化合物のモル数であり、Aは添加した式(1)のスズ化合物のモル数であり、Bは添加した式(3)で示すハロゲン化金属化合物のモル数であり、nとpはそれぞれ式(1)と式(3)で表す整数である。
Claim iii) After the step iv), before the step iv), the metal halide compound represented by the formula (3) in an amount satisfying the formula (4) is added, and then iv) the steam coagulation / drying in the step is performed. The manufacturing method of the modified | denatured solution polymerization diene rubber of Claims 1-6.
Here, M is a tin atom or a silicon atom, R 4 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic group, an allyl group, or a carboxyl group, and X is any one of iodine, bromine, and chlorine Halogen compound, p is an integer and is 0 or 1.
Here, L is the number of moles of the organolithium compound added at the start of polymerization, A is the number of moles of the tin compound of the formula (1) added, and B is the metal halide compound shown by the added formula (3) N and p are integers represented by formula (1) and formula (3), respectively.
請求項1〜請求項7に記載の変性溶液重合ジエン系ゴムを少なくとも20phr以上含む全ゴム成分100phrに対して、少なくともシリカ20〜150phrを含むゴム組成物。   A rubber composition containing at least 20 to 150 phr of silica with respect to 100 phr of all rubber components containing at least 20 phr or more of the modified solution polymerized diene rubber according to claim 1. 請求項1〜請求項8に記載の変性溶液重合ジエン系ゴムを少なくとも20phr以上含む全ゴム成分100phrに対して、少なくともシリカ20〜150phrとカーボンブラックを5〜30phrを含むゴム組成物。   A rubber composition containing at least 20 to 150 phr of silica and 5 to 30 phr of carbon black with respect to 100 phr of all rubber components containing at least 20 phr or more of the modified solution-polymerized diene rubber according to claim 1.
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