JP5127521B2 - Modified conjugated diene polymer, method for producing the same, and polymer composition - Google Patents

Modified conjugated diene polymer, method for producing the same, and polymer composition Download PDF

Info

Publication number
JP5127521B2
JP5127521B2 JP2008076292A JP2008076292A JP5127521B2 JP 5127521 B2 JP5127521 B2 JP 5127521B2 JP 2008076292 A JP2008076292 A JP 2008076292A JP 2008076292 A JP2008076292 A JP 2008076292A JP 5127521 B2 JP5127521 B2 JP 5127521B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conjugated diene
compound
group
polymer
carbon atoms
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008076292A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009227858A (en
Inventor
淳一 吉田
徳房 石村
裕一 北川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Chemicals Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Chemicals Corp filed Critical Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority to JP2008076292A priority Critical patent/JP5127521B2/en
Publication of JP2009227858A publication Critical patent/JP2009227858A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5127521B2 publication Critical patent/JP5127521B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

本発明は、変性共役ジエン系重合体及びその製造方法に関する。さらに詳しくは共役ジエン系重合体の活性末端に、2つ以上のエポキシ基を有する化合物(A)を反応させ、さらに1級又は2級アミノ基及び1つ以上のアルコキシシリル基を有する化合物(B)を反応させることを特徴とする変性共役ジエン系重合体の製造方法、得られる変性共役ジエン系重合体並びに無機充填剤を含む重合体組成物である。   The present invention relates to a modified conjugated diene polymer and a method for producing the same. More specifically, the compound (A) having two or more epoxy groups is reacted with the active terminal of the conjugated diene polymer, and further a compound having a primary or secondary amino group and one or more alkoxysilyl groups (B And a polymer composition containing the resulting modified conjugated diene polymer and an inorganic filler.

二酸化炭素排出の抑制などの社会的要請から近年、自動車に対する低燃費化要求が高まっており、自動車用タイヤ、特に地面と接するタイヤトレッドとして転がり抵抗のより小さい材料が求められている。それと同時に安全性の観点からウェットスキッド抵抗に優れ、耐摩耗性、破壊特性にも優れたタイヤが望まれている。
タイヤの転がり抵抗を低減するためには、加硫ゴムのヒステリシスロスを小さくすればよく、ヒステリシスロスの小さいゴム材料としては、天然ゴム、ポリイソプレンゴムまたはポリブタジエンゴムなどが知られている。しかし、これらはウェットスキッド抵抗性が小さいという問題がある。ウェットスキッド抵抗を損なうことなくヒステリシスロスを低減する方法として、炭化水素溶媒中において有機リチウム開始剤で重合された種々の構造のスチレン−ブタジエン共重合体の重合体末端に変性基を導入し、補強性充填剤との相互作用を高め充填剤の分散性を高める方法が多く提案されている。現在タイヤトレッド用に一般的に用いられている補強性充填剤としてはカーボンブラックやシリカなどが挙げられる。シリカを用いると低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性が向上するため、近年その使用が増えているが、ドライスキッド抵抗性や走行性能とのバランスのため、カーボンブラックも併用されることが多い。変性ゴムとしては、シリカとカーボンブラックの両方に対して効果のあるものが求められ、例えばグリシジルアミノ基を有する変性剤を重合体末端に反応させて得られる変性ジエン系ゴムが好適に用いられる(特許文献1、2参照)。しかしながら低燃費化要求の高まりとともに、補強性充填剤との相互作用がさらに高い変性ゴムが求められてきている。
In recent years, demands for reducing fuel consumption for automobiles have increased due to social demands such as the suppression of carbon dioxide emissions, and materials with lower rolling resistance have been demanded for automobile tires, particularly tire treads in contact with the ground. At the same time, from the viewpoint of safety, a tire excellent in wet skid resistance, wear resistance and fracture characteristics is desired.
In order to reduce the rolling resistance of the tire, it is only necessary to reduce the hysteresis loss of the vulcanized rubber, and natural rubber, polyisoprene rubber, polybutadiene rubber or the like is known as a rubber material having a small hysteresis loss. However, these have a problem of low wet skid resistance. As a method of reducing hysteresis loss without impairing wet skid resistance, reinforcing groups are introduced by introducing modified groups at the polymer ends of various structures of styrene-butadiene copolymers polymerized with organolithium initiators in hydrocarbon solvents. Many methods have been proposed to increase the interaction with the filler and increase the dispersibility of the filler. Examples of reinforcing fillers that are generally used for tire treads include carbon black and silica. The use of silica improves low hysteresis loss and wet skid resistance, and its use has increased in recent years. However, carbon black is often used in combination with dry skid resistance and running performance. The modified rubber is required to be effective for both silica and carbon black. For example, a modified diene rubber obtained by reacting a modifier having a glycidylamino group with a polymer terminal is preferably used ( (See Patent Documents 1 and 2). However, with the increasing demand for low fuel consumption, there has been a demand for a modified rubber having a higher interaction with the reinforcing filler.

一方、重合体末端基に1級アミノ基及びアルコキシシリル基を有する変性重合体が補強性充填剤との相互作用において優れた効果があることは知られているが、アミノ基を保護するための保護基を外す工程が必要であり、更に脱保護時にトリアルキルシラノール等の保護残基が生成し脱溶媒後の溶媒に混入するため、重合溶媒として再利用する場合に重合工程に悪影響を及ぼすなどの欠点があった(特許文献3参照)。
国際公開87/05610号パンフレット 国際公開01/23467号パンフレット 特開2003−171418号公報
On the other hand, it is known that a modified polymer having a primary amino group and an alkoxysilyl group at the polymer end group has an excellent effect in the interaction with the reinforcing filler. A step to remove the protecting group is required, and further, a protective residue such as trialkylsilanol is generated during deprotection and mixed into the solvent after desolvation, which adversely affects the polymerization step when reused as a polymerization solvent, etc. (Refer to patent document 3).
International Publication No. 87/05610 Pamphlet International Publication No. 01/23467 Pamphlet JP 2003-171418 A

本発明は、タイヤトレッド用材料として用いられた場合、配合する充填剤の種類および組み合わせによらず、ウェットスキッド特性、低ヒステリシスロス性、耐摩耗性、破壊強度のバランスに優れたタイヤトレッドを得ることができる変性共役ジエン系重合体、その製造方法及びその組成物を提供することを目的とする。   The present invention, when used as a tire tread material, obtains a tire tread having an excellent balance of wet skid characteristics, low hysteresis loss, wear resistance, and breaking strength regardless of the type and combination of fillers to be blended. It is an object of the present invention to provide a modified conjugated diene polymer, a production method thereof, and a composition thereof.

本発明者等は、前記課題を解決するために鋭意研究検討した結果、重合体の活性末端を特定の化合物を用いて2段階で変性することによって、シリカやカーボンブラックなどの無機充填剤と良好な親和性を発揮し、タイヤトレッド用材料として用いられた場合にウェットスキッド特性、低ヒステリシスロス性、耐摩耗性、破壊強度のバランスに優れた変性共役ジエン系重合体が得られることを見出し、本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は共役ジエン系重合体の活性末端に2つ以上のエポキシ基を有する化合物(A)を反応させ、さらに残存しているエポキシ基の全てまたは一部に対して、1級又は2級アミノ基及び1つ以上のアルコキシシリル基を有する化合物(B)を反応させることを特徴とする変性共役ジエン系重合体の製造方法と得られる変性共役ジエン系重合体及びその組成物である。
As a result of intensive studies and studies to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention are excellent in using inorganic fillers such as silica and carbon black by modifying the active terminal of the polymer in two steps using a specific compound. Found that a modified conjugated diene polymer excellent in the balance of wet skid characteristics, low hysteresis loss, wear resistance, and fracture strength can be obtained when used as a tire tread material. It came to make this invention.
That is, in the present invention, the compound (A) having two or more epoxy groups is reacted at the active terminal of the conjugated diene polymer, and further, the primary or 2 with respect to all or part of the remaining epoxy groups. A method for producing a modified conjugated diene polymer characterized by reacting a compound (B) having a secondary amino group and one or more alkoxysilyl groups, a modified conjugated diene polymer obtained, and a composition thereof.

詳しくは以下のとおりである。
1.アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物を開始剤として用いて共役ジエン化合物、または共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物を(共)重合した後、その活性末端に、一般式(1)で表される2つ以上のエポキシ基を有する化合物(A)を反応させ、さらに残存しているエポキシ基の全てまたは一部に対して、1級又は2級アミノ基及び1つ以上のアルコキシシリル基を有する3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、(3−トリメトキシシリルプロピル)ジエチレントリアミンから選ばれる化合物(B)を反応させることを特徴とする変性共役ジエン系重合体の製造方法。
Details are as follows.
1. After (co) polymerizing a conjugated diene compound or a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound using an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound as an initiator, the active terminal is represented by the general formula (1) compounds having two or more epoxy groups (a) are reacted, to all or a portion of the epoxy groups are further remaining 3 having a primary or secondary amino groups and one or more alkoxysilyl group A modified conjugate characterized by reacting a compound (B) selected from -aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, and (3-trimethoxysilylpropyl) diethylenetriamine A method for producing a diene polymer.

(ここでR1およびRは炭素数1〜10の炭化水素基またはエーテルおよび/または3級アミンを有する炭素数1〜10の炭化水素基、RおよびRは、水素、炭素数1〜20の炭化水素基、またはエーテルおよび/または3級アミンを有する炭素数1〜20の炭化水素基、Rは炭素数1〜20の炭化水素基、またはエーテル、3級アミン、エポキシ、カルボニル、ハロゲンのうち少なくとも1種の基を有する炭素数1〜20の炭化水素基であり、nは1〜6の整数である。) (Wherein R 1 and R 2 are a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms having an ether and / or a tertiary amine, R 3 and R 4 are hydrogen, 1 carbon atom, -20 hydrocarbon group, or ether and / or hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or ether, tertiary amine, epoxy, carbonyl And a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms having at least one group out of halogen, and n is an integer of 1 to 6.)

2.共役ジエン化合物、または共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物からなる(共)重合体の末端に、一般式(1)で表される2つ以上のエポキシ基を有する化合物(A)が少なくとも1つのエポキシ基の開環により結合しており、さらに化合物(A)の他のエポキシ基の全てまたは一部に対して、1級又は2級アミノ基及び1つ以上のアルコキシシリル基を有する3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、(3−トリメトキシシリルプロピル)ジエチレントリアミンから選ばれる化合物(B)がエポキシ基の開環により結合している、ムーニー粘度(100℃、1+4分)が20〜100である変性共役ジエン系重合体。
(ここでR1およびR2は炭素数1〜10の炭化水素基またはエーテルおよび/または3級アミンを有する炭素数1〜10の炭化水素基、R3およびR4は、水素、炭素数1〜20の炭化水素基、またはエーテルおよび/または3級アミンを有する炭素数1〜20の炭化水素基、R5は炭素数1〜20の炭化水素基、またはエーテル、3級アミン、エポキシ、カルボニル、ハロゲンのうち少なくとも1種の基を有する炭素数1〜20の炭化水素基であり、nは1〜6の整数である。)
3.前記2.に記載の変性共役ジエン系重合体を含む重合体100質量部と、充填剤1〜200質量部を含むことを特徴とする変性共役ジエン系重合体組成物。
4.前記充填剤がカーボンブラック及び/又はシリカを含む前記3.に記載の変性共役ジエン系重合体組成物。
2. The compound (A) having two or more epoxy groups represented by the general formula (1) at the terminal of the conjugated diene compound or the (co) polymer composed of the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound is at least one epoxy. 3-aminopropyl having a primary or secondary amino group and one or more alkoxysilyl groups bonded to all or part of the other epoxy group of the compound (A) by bonding of the group by ring opening Mooney, wherein compound (B) selected from triethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, (3-trimethoxysilylpropyl) diethylenetriamine is bonded by ring opening of an epoxy group A modified conjugated diene polymer having a viscosity (100 ° C., 1 + 4 minutes) of 20 to 100.
(Where R1 and R2 are hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms or ether and / or hydrocarbon groups having a tertiary amine, and R3 and R4 are hydrogen, carbon atoms having 1 to 20 carbon atoms. A hydrogen group, or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms having an ether and / or a tertiary amine, R5 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or at least one of ether, tertiary amine, epoxy, carbonyl, and halogen. (It is a C1-C20 hydrocarbon group which has 1 type of group, and n is an integer of 1-6.)
3. 2. A modified conjugated diene polymer composition comprising 100 parts by mass of the polymer containing the modified conjugated diene polymer according to 1) and 1 to 200 parts by mass of a filler.
4). 2. The filler containing carbon black and / or silica . The modified conjugated diene polymer composition described in 1.

本発明で得られた変性共役ジエン系重合体は無機充填剤との親和性に優れ、タイヤトレッド用材料として用いられた場合、配合する充填剤の種類および組み合わせによらず、ウェットスキッド特性、低ヒステリシスロス性、耐摩耗性、破壊強度のバランスに優れたタイヤトレッドを得られる。   The modified conjugated diene polymer obtained in the present invention is excellent in affinity with an inorganic filler, and when used as a tire tread material, the wet skid property, low A tire tread having a good balance of hysteresis loss, wear resistance, and breaking strength can be obtained.

本発明について、以下具体的に説明する。
本発明の製造方法において用いられるアルカリ金属系開始剤またはアルカリ土類金属系開始剤としては、重合開始の能力がある全てのアルカリ金属系開始剤またはアルカリ土類金属系開始剤が使用可能であり、中でも、有機アルカリ金属化合物、有機アルカリ土類金属化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物が好ましく用いられる。
有機アルカリ金属化合物としては、特に有機リチウム化合物が好適である。有機リチウム化合物としては、低分子量のもの、可溶化したオリゴマーの有機リチウム化合物、また、1分子中に単独のリチウムを有するもの、1分子中に複数のリチウムを有するもの、有機基とリチウムの結合様式において、炭素−リチウム結合からなるもの、窒素−リチウム結合からなるもの、錫−リチウム結合からなるもの等を含む。
The present invention will be specifically described below.
As the alkali metal initiator or alkaline earth metal initiator used in the production method of the present invention, any alkali metal initiator or alkaline earth metal initiator capable of initiating polymerization can be used. Among these, at least one compound selected from the group consisting of organic alkali metal compounds and organic alkaline earth metal compounds is preferably used.
As the organic alkali metal compound, an organic lithium compound is particularly suitable. Organic lithium compounds having a low molecular weight, solubilized oligomeric organic lithium compounds, those having a single lithium in one molecule, those having a plurality of lithiums in one molecule, and bonding of an organic group and lithium In the form, those comprising a carbon-lithium bond, those comprising a nitrogen-lithium bond, those comprising a tin-lithium bond, and the like are included.

具体的には、モノ有機リチウム化合物としてn−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、n−ヘキシルリチウム、ベンジルリチウム、フェニルリチウム、スチルベンリチウムなどが、多官能有機リチウム化合物として1,4−ジリチオブタン、sec−ブチルリチウムとジイソプロペニルベンゼンの反応物、1,3,5−トリリチオベンゼン、n−ブチルリチウムと1,3−ブタジエンおよびジビニルベンゼンの反応物、n−ブチルリチウムとポリアセチレン化合物の反応物などが、また、窒素−リチウム結合からなる化合物としてリチウムジメチルアミド、リチウムジエチルアミド、リチウムジプロピルアミド、リチウムジ−n−ヘキシルアミド、リチウムジイソプロピルアミド、リチウムヘキサメチレンイミド、リチウムピロリジド、リチウムピペリジド、リチウムヘプタメチレンイミド、リチウムモルホリドなどが挙げられる。さらに、米国特許第5,708,092号明細書、英国特許第2,241,239号明細書、米国特許第5,527,753号明細書等に開示されている有機アルカリ金属化合物も使用することができる。特に好ましいものは、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウムである。これらの有機リチウム化合物は1種のみならず2種以上の混合物として用いても良い。   Specifically, n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, n-hexyllithium, benzyllithium, phenyllithium, stilbenelithium and the like as monoorganolithium compounds are 1,4 as polyfunctional organolithium compounds. -Dilithiobutane, sec-butyllithium and diisopropenylbenzene reaction product, 1,3,5-trilithiobenzene, n-butyllithium, 1,3-butadiene and divinylbenzene reaction product, n-butyllithium and polyacetylene compound In addition, as a compound having a nitrogen-lithium bond, lithium dimethylamide, lithium diethylamide, lithium dipropylamide, lithium di-n-hexylamide, lithium diisopropylamide, lithium hexamethylene Bromide, lithium pyrrolidide, lithium piperidide, lithium heptamethylene imide, and lithium morpholinocarbonyl soil. Furthermore, organic alkali metal compounds disclosed in US Pat. No. 5,708,092, British Patent 2,241,239, US Pat. No. 5,527,753, etc. are also used. be able to. Particularly preferred are n-butyllithium and sec-butyllithium. These organolithium compounds may be used as a mixture of not only one but also two or more.

他の有機アルカリ金属化合物としては有機ナトリウム化合物、有機カリウム化合物、有機ルビジウム化合物、有機セシウム化合物などが挙げられる。具体的には、ナトリウムナフタレン、カリウムナフタレンがあり、その他にリチウム、ナトリウム、カリウムのアルコキサイド、スルフォネート、カーボネート、アミドなどが用いられる。また他の有機金属化合物と併用して用いても良い。
一方、アルカリ土類金属化合物としては、有機マグネシウム化合物、有機カルシウム化合物、有機ストロンチウム化合物が代表的なものである。具体的には、ジブチルマグネシウム、エチルブチルマグネシウム、プロピルブチルマグネシウムなどが挙げられる。また、アルカリ土類金属のアルコキサイド、スルフォネート、カーボネート、アミドなどの化合物が用いられる。これらの有機アルカリ土類金属化合物は有機アルカリ金属系開始剤その他有機金属化合物と併用して用いても良い。
Examples of other organic alkali metal compounds include organic sodium compounds, organic potassium compounds, organic rubidium compounds, and organic cesium compounds. Specific examples include sodium naphthalene and potassium naphthalene. In addition, lithium, sodium, potassium alkoxides, sulfonates, carbonates, amides, and the like are used. Moreover, you may use together with another organometallic compound.
On the other hand, examples of the alkaline earth metal compound include organic magnesium compounds, organic calcium compounds, and organic strontium compounds. Specific examples include dibutyl magnesium, ethyl butyl magnesium, and propyl butyl magnesium. In addition, alkaline earth metal compounds such as alkoxides, sulfonates, carbonates, and amides are used. These organic alkaline earth metal compounds may be used in combination with organic alkali metal initiators and other organic metal compounds.

本発明において、共役ジエン系重合体は、前述したアルカリ金属系開始剤及び、またはアルカリ土類金属系開始剤により重合され、アニオン重合反応で成長して得られることが好ましく、特にリビングアニオン重合による成長反応によって得られる活性末端を有する重合体であることが好ましい。製造方法として重合は回分式又は1個の反応器あるいは2個以上の連結された反応器での連続式等の重合様式で行うことができる。
共役ジエン系重合体は、共役ジエン化合物の重合体又は、共重合体、更には共役ジエン化合物−芳香族ビニル化合物の共重合体である。共役ジエン系重合体の重合反応において、芳香族ビニル化合物を共役ジエン化合物とランダムに共重合する目的で、また共役ジエン部のミクロ構造を制御するためのビニル化剤として、更には重合速度の改善などの目的で少量の極性化合物を添加することも可能である。
In the present invention, the conjugated diene polymer is preferably obtained by polymerizing with the alkali metal initiator and / or alkaline earth metal initiator described above and growing by an anionic polymerization reaction, particularly by living anionic polymerization. A polymer having an active end obtained by a growth reaction is preferred. As a production method, the polymerization can be carried out by a polymerization system such as a batch system or a continuous system in one reactor or two or more connected reactors.
The conjugated diene polymer is a polymer or copolymer of a conjugated diene compound, and further a copolymer of a conjugated diene compound-aromatic vinyl compound. In the polymerization reaction of conjugated diene polymers, for the purpose of random copolymerization of aromatic vinyl compounds with conjugated diene compounds, as a vinylating agent for controlling the microstructure of the conjugated diene part, and further to improve the polymerization rate It is also possible to add a small amount of a polar compound for the purpose.

極性化合物としては、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、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、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジメトキシベンゼン、2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパンなどのようなエーテル類、テトラメチルエチレンジアミン、ジピペリジノエタン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、キヌクリジンなどのような第三級アミン化合物、カリウム−t−アミラート、カリウム−t−ブチラート、ナトリウム−t−ブチラート、ナトリウムアミラートなどのようなアルカリ金属アルコキシド化合物、トリフェニルホスフィンなどのようなホスフィン化合物等が用いられる。これらの極性化合物は、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。   Polar compounds include ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, dimethoxybenzene, 2,2-bis (2-oxolanyl) propane, tetra Tertiary amine compounds such as methylethylenediamine, dipiperidinoethane, trimethylamine, triethylamine, pyridine, quinuclidine, etc., potassium tert-amylate, potassium tertbutylate, sodium tertbutylate, sodium amylate, etc. A phosphine compound such as an alkali metal alkoxide compound or triphenylphosphine is used. These polar compounds can be used alone or in combination of two or more.

極性化合物の使用量は、目的と効果の程度に応じて選択される。通常、開始剤1モルに対して0.01〜100モルが好ましい。このような極性化合物(ビニル化剤)は重合体ジエン部分のミクロ構造調節剤として所望ビニル結合量に応じ、適量使用できる。多くの極性化合物は同時に共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合において有効なランダム化効果を有し、芳香族ビニル化合物の分布の調整やスチレンブロック量の調整剤として使用出来る。ランダム化する方法は特開昭59−140211号公報記載のように、共重合の途中に1.3−ブタジエンの一部を断続的に添加する方法でも良い。
共役ジエン化合物の例としては、1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、3−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘプタジエン、1,3−ヘキサジエン等が挙げられ、一種又は二種以上を組み合わせて用いても良い。好ましい化合物としては、1,3−ブタジエン、イソプレンが挙げられる。また、芳香族ビニル化合物の例としては、スチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルエチルベンゼン、ビニルキシレン、ビニルナフタレン、ジフェニルエチレン等が挙げられ、一種又は二種以上を組み合わせて用いても良い。好ましい化合物としては、スチレンが挙げられる。
The amount of the polar compound used is selected according to the purpose and the degree of effect. Usually, 0.01-100 mol is preferable with respect to 1 mol of initiators. Such a polar compound (vinylating agent) can be used in an appropriate amount depending on the desired vinyl bond amount as a microstructure modifier for the polymer diene moiety. Many polar compounds simultaneously have an effective randomizing effect in the copolymerization of a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound, and can be used as an adjustment of the distribution of the aromatic vinyl compound and an adjuster of the styrene block amount. The randomizing method may be a method of intermittently adding a part of 1.3-butadiene during the copolymerization as described in JP-A-59-140221.
Examples of the conjugated diene compound include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 3-methyl-1,3-pentadiene, 1,3-heptadiene, 1,3-hexadiene etc. are mentioned, You may use 1 type or in combination of 2 or more types. Preferred compounds include 1,3-butadiene and isoprene. Examples of the aromatic vinyl compound include styrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, vinylethylbenzene, vinylxylene, vinylnaphthalene, diphenylethylene, and the like, and one or a combination of two or more may be used. good. A preferred compound is styrene.

重合温度はリビングアニオン重合が進行する温度であれば特に制限はないが、生産性の観点から0℃以上で、また重合終了後の活性末端への化合物(A)の反応を充分に確保する観点から120℃以下で重合を行うことが好ましい。
又共役ジエン系重合体のコールドフローを防止するために、分岐をコントロールする観点からジビニルベンゼン等の多官能芳香族ビニル化合物を使用することもできる。
製造される共役ジエン系重合体の分子量(重量平均分子量:ポリスチレン換算)は、加工性や物性を考慮すれば10万から200万が好ましい。
重量平均分子量の測定方法は、例えば、ポリスチレン系ゲルを充填剤としたカラム3本を連結して用いたGPCを使用してクロマトグラムを測定し、標準ポリスチレンを使用した検量線により分子量を計算して求めることができる。具体的には、溶離液にテトラヒドロフラン(THF)を使用し、カラムとして、ガードカラム:東ソー TSKguardcolumn HHR−H、カラム:東ソー TSKgel G6000HHR、TSKgel G5000HHR、TSKgel G4000HHRを使用し、オーブン温度40℃、THF流量1.0ml/分の条件で東ソー製 HLC8020(検出器:RI)を用いて測定を行うことができる。試料は20mlのTHFに対して分子量分布の狭い重合体の場合には10mgを、広い重合体の場合には20mgを溶解し、200μl注入して測定するのが好適である。
The polymerization temperature is not particularly limited as long as the living anion polymerization proceeds. From the viewpoint of productivity, the polymerization temperature is 0 ° C. or higher, and the viewpoint of sufficiently securing the reaction of the compound (A) to the active terminal after the polymerization is completed. The polymerization is preferably carried out at a temperature of 120 to 120 ° C.
In order to prevent cold flow of the conjugated diene polymer, a polyfunctional aromatic vinyl compound such as divinylbenzene can be used from the viewpoint of controlling branching.
The molecular weight (weight average molecular weight: in terms of polystyrene) of the conjugated diene polymer produced is preferably 100,000 to 2,000,000 in view of processability and physical properties.
The weight average molecular weight is measured, for example, by measuring the chromatogram using GPC using three columns connected with polystyrene gel as a filler, and calculating the molecular weight with a calibration curve using standard polystyrene. Can be obtained. Specifically, tetrahydrofuran (THF) is used as an eluent, guard columns: Tosoh TSKguardcolumn HHR-H, columns: Tosoh TSKgel G6000HHR, TSKgel G5000HHR, TSKgel G4000HHR are used as the column, oven temperature 40 ° C., THF flow rate Measurement can be performed using Tosoh HLC8020 (detector: RI) under the conditions of 1.0 ml / min. It is preferable to measure 10 mg in the case of a polymer having a narrow molecular weight distribution in 20 ml of THF and 20 mg in the case of a wide polymer, and inject 200 μl of the sample.

共役ジエン系重合体の製造方法において用いられる炭化水素溶媒としては、飽和炭化水素、芳香族炭化水素等が挙げられ、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素及びそれらの混合物からなる炭化水素を用いることができる。共役ジエン化合物や芳香族ビニル化合物、及び炭化水素溶媒において、それぞれ単独に或いはそれぞれの混合液を重合反応に供する前に不純物であるアレン類やアセチレン類を有機金属化合物で処理することは、高濃度の活性末端を有する重合体を得ることができ、更には高い変性率を達成することができるので好ましい。   Examples of the hydrocarbon solvent used in the method for producing a conjugated diene polymer include saturated hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, and aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, pentane and heptane, cyclopentane and cyclohexane. Hydrocarbons such as alicyclic hydrocarbons such as methylcyclopentane and methylcyclohexane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, and mixtures thereof can be used. In conjugated diene compounds, aromatic vinyl compounds, and hydrocarbon solvents, treatment of allenes and acetylenes, which are impurities, with an organometallic compound before the polymerization reaction of each or each mixed solution is carried out at a high concentration It is preferable because a polymer having an active terminal can be obtained and a high modification rate can be achieved.

本発明の優れた効果が特に発揮されるためには、好ましくは官能基成分を有する重合体が5質量%以上、更に好ましくは20質量%以上、一層好ましくは50質量%以上含有する重合体となるように、共役ジエン系重合体を製造することが好ましい。官能基成分を有する重合体の定量方法としては、官能基含有の変性成分と非変性成分を分離できるクロマトグラフィーによって測定可能である。このクロマトグラフィーの方法としては、官能基成分を吸着するシリカ等の極性物質を充填剤としたGPCカラムを使用し、非吸着成分の内部標準を比較に用いて定量する方法が好適である。
共役ジエン系重合体は、ランダム共重合体としては、ブタジエン−イソプレンランダム共重合体、ブタジエン−スチレンランダム共重合体、イソプレン−スチレンランダム共重合体、ブタジエン−イソプレン−スチレンランダム共重合体が挙げられる。ランダム共重合体としては統計的ランダムな組成に近い完全ランダム共重合体、テーパ−状に組成に分布があるテーパーランダム共重合体などがある。また、単一モノマー組成のホモ重合体であっても、そのモノマー結合様式、すなわち1,4結合と1,2結合などにより均一な組成の重合体であったり、組成に分布があったり、ブロック状(ブロック結合を有する)であったり、種々の構造が可能である。
In order for the excellent effect of the present invention to be particularly exerted, a polymer containing a functional group component is preferably 5% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and even more preferably 50% by mass or more. It is preferable to produce a conjugated diene polymer. As a method for quantifying a polymer having a functional group component, it can be measured by chromatography capable of separating a functional group-containing modified component and a non-modified component. As the chromatography method, a GPC column using a polar substance such as silica adsorbing a functional group component as a packing material and using an internal standard of the non-adsorbed component for comparison is suitable.
Examples of the conjugated diene polymer include a butadiene-isoprene random copolymer, a butadiene-styrene random copolymer, an isoprene-styrene random copolymer, and a butadiene-isoprene-styrene random copolymer. . Examples of the random copolymer include a completely random copolymer having a statistically random composition, and a tapered random copolymer having a tapered distribution in composition. Even if it is a homopolymer of a single monomer composition, it is a polymer with a uniform composition due to its monomer bonding mode, that is, 1,4 bond and 1,2 bond, etc. (With block bonds) and various structures are possible.

ブロック結合としてはホモポリマーブロックが結合したもの、ランダムポリマーからなるブロックが結合したもの、テーパーランダムポリマーからなるブロックが結合したものなどがある。また、これらのブロックが2個からなる2型ブロック共重合体、3個からなる3型ブロック共重合体、4個からなる4型ブロック共重合体などがある。ブロックポリマーの例としてスチレン等の芳香族ビニル化合物からなるブロックをSで、ブタジエンやイソプレン等の共役ジエン化合物からなるブロック及び/又は芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物との共重合体からなるブロックをBであらわすと、S−B2型ブロック共重合体、S−B−S3型ブロック共重合体、S−B−S−B4型ブロック共重合体などがある。   Examples of block bonds include those in which homopolymer blocks are bonded, blocks in which random polymers are bonded, and blocks in which tapered random polymers are bonded. Further, there are 2 type block copolymers composed of 2 blocks, 3 type block copolymers composed of 3 blocks, 4 type block copolymers composed of 4 blocks, and the like. As an example of a block polymer, a block made of an aromatic vinyl compound such as styrene is S, and a block made of a conjugated diene compound such as butadiene or isoprene and / or a block made of a copolymer of an aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound is used. When represented by B, there are an S-B2 type block copolymer, an S-B-S3 type block copolymer, an S-B-S-B4 type block copolymer, and the like.

ブロックポリマーの例としてより一般的には、例えば(S−B)k、S−(B−S)k、B−(S−B)kのような構造が挙げられる。
(上式において、各ブロックの境界は必ずしも明瞭に区別される必要はない。ブロックBが芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物との共重合体の場合、ブロックB中の芳香族ビニル化合物は均一に分布していても、またはテーパー状に分布していてもよい。またブロックBには、芳香族ビニル化合物が均一に分布している部分及び/又はテーパー状に分布している部分がそれぞれ複数個共存していてもよい。またブロックBには、芳香族ビニル化合物含有量が異なるセグメントが複数個共存していてもよい。又、kは1以上の整数、好ましくは1〜5の整数である。)ブロックポリマーとしては、上記一般式で表される構造を有するものの任意の混合物でも良い。
More generally, examples of the block polymer include structures such as (SB) k, S- (BS) k, and B- (SB) k.
(In the above formula, the boundary of each block does not necessarily need to be clearly distinguished. When the block B is a copolymer of an aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound, the aromatic vinyl compound in the block B is uniformly distributed. The block B may be distributed in a tapered shape, and the block B may have a plurality of portions where the aromatic vinyl compound is uniformly distributed and / or a portion where the aromatic vinyl compound is distributed in a tapered shape. A plurality of segments having different aromatic vinyl compound contents may coexist in the block B. k is an integer of 1 or more, preferably an integer of 1 to 5. .) The block polymer may be any mixture having the structure represented by the above general formula.

本発明においては、前記共役ジエン化合物、あるいは前記共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物を(共)重合させた後、その得られた活性末端に2つ以上のエポキシ基を有する化合物(A)を反応させる。
化合物(A)として、具体的には、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテルなどの多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ジグリシジル化ビスフェノールAなどの2個以上のフェニル基を有する芳香族化合物のポリグリシジルエーテル、1,4−ジグリシジルベンゼン、1,3,5−トリグリシジルベンゼン、ポリエポキシ化液状ポリブタジエンなどのポリエポキシ化合物、4,4’−ジグリシジル−ジフェニルメチルアミン、4,4’−ジグリシジル−ジベンジルメチルアミンなどのエポキシ基含有3級アミン、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルオルソトルイジン、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジルアミノジフェニルメタン、テトラグリシジル−p−フェニレンジアミン、ジグリシジルアミノメチルシクロヘキサン、テトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン等のジグリシジルアミノ化合物、エポキシ変成シリコーン、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油などのエポキシ基と他の官能基を有する化合物が挙げられる。これらの化合物は単独あるいは、2種類以上併用してもかまわない。さらに好ましくは一般式(1)で表される分子中にジグリシジルアミノ基を有する化合物である。
In the present invention, after the (co) polymerization of the conjugated diene compound or the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound, the compound (A) having two or more epoxy groups at the obtained active terminal is reacted. Let
Specific examples of the compound (A) include aromatic compounds having two or more phenyl groups such as polyglycidyl ethers of polyhydric alcohols such as ethylene glycol diglycidyl ether and glycerin triglycidyl ether, and diglycidylated bisphenol A. Polyglycidyl ether, 1,4-diglycidylbenzene, 1,3,5-triglycidylbenzene, polyepoxy compounds such as polyepoxidized liquid polybutadiene, 4,4′-diglycidyl-diphenylmethylamine, 4,4′- Epoxy group-containing tertiary amine such as diglycidyl-dibenzylmethylamine, diglycidyl aniline, diglycidyl orthotoluidine, tetraglycidyl meta-xylene diamine, tetraglycidylaminodiphenylmethane, tetraglycidyl-p-pheny It has epoxy groups and other functional groups such as diglycidylamino compounds such as diamine, diglycidylaminomethylcyclohexane, tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane, epoxy modified silicone, epoxidized soybean oil, epoxidized linseed oil, etc. Compounds. These compounds may be used alone or in combination of two or more. More preferred is a compound having a diglycidylamino group in the molecule represented by the general formula (1).

(ここでR1およびRは炭素数1〜10の炭化水素基またはエーテルおよび/または3級アミンを有する炭素数1〜10の炭化水素基、RおよびRは、水素、炭素数1〜20の炭化水素基、またはエーテルおよび/または3級アミンを有する炭素数1〜20の炭化水素基、Rは炭素数1〜20の炭化水素基、またはエーテル、3級アミン、エポキシ、カルボニル、ハロゲンのうち少なくとも1種の基を有する炭素数1〜20の炭化水素基であり、nは1〜6の整数である。) (Wherein R 1 and R 2 are a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms having an ether and / or a tertiary amine, R 3 and R 4 are hydrogen, 1 carbon atom, -20 hydrocarbon group, or ether and / or hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or ether, tertiary amine, epoxy, carbonyl And a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms having at least one group out of halogen, and n is an integer of 1 to 6.)

ここでnが2または3の化合物が特に好ましく、例えば、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジルアミノジフェニルメタン、テトラグリシジル−p−フェニレンジアミン、ジグリシジルアミノメチルシクロヘキサン、テトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン等が挙げられる。
化合物(A)は、化合物中のエポキシ基と共役ジエン系重合体の活性末端との反応後にそのエポキシ基の一部が残存する程度に添加する。化合物(A)の添加量をAモル、化合物(A)のエポキシ基の個数をf(2種類以上用いる場合はモル平均の個数)、開始剤として添加したアルカリ(土類)金属の総量をMモルとしたときに、A/Mの値が1/f以上1以下となるように添加するのが好ましく、3/2f以上1以下となるように添加することがさらに好ましい。後の工程で化合物(B)が反応するエポキシ基を確保するために1/f以上とすることが好ましく、コストの観点から1以下とすることが好ましい。
化合物(A)を活性末端に付加させる温度には特に制限はなく、共役ジエン系重合体の重合後に特に加除熱することなく添加することで付加することができる。反応時間も特に制限はないが、十分な反応率を得るために化合物(B)を添加するまで30秒以上の反応時間を確保することが好ましい。
Here, compounds in which n is 2 or 3 are particularly preferred, for example, tetraglycidylmetaxylenediamine, tetraglycidylaminodiphenylmethane, tetraglycidyl-p-phenylenediamine, diglycidylaminomethylcyclohexane, tetraglycidyl-1,3-bisaminomethyl And cyclohexane.
The compound (A) is added to such an extent that a part of the epoxy group remains after the reaction between the epoxy group in the compound and the active terminal of the conjugated diene polymer. The amount of compound (A) added is A mole, the number of epoxy groups of compound (A) is f (the number of mole average when two or more types are used), and the total amount of alkali (earth) metal added as an initiator is M. It is preferably added so that the A / M value is 1 / f or more and 1 or less, and more preferably 3 / 2f or more and 1 or less. In order to secure an epoxy group with which the compound (B) reacts in a later step, it is preferably 1 / f or more, and preferably 1 or less from the viewpoint of cost.
There is no restriction | limiting in particular in the temperature which adds a compound (A) to an active terminal, It can add by adding, without especially adding and removing heat after superposition | polymerization of a conjugated diene type polymer. The reaction time is not particularly limited, but it is preferable to secure a reaction time of 30 seconds or longer until the compound (B) is added in order to obtain a sufficient reaction rate.

本発明においては、共役ジエン系重合体に2つ以上のエポキシ基を有する化合物(A)を付加させた後に残存しているエポキシ基の全てまたは一部に対して、1級又は2級アミノ基及び1つ以上のアルコキシシリル基を有する化合物(B)を反応させる。
1級又は2級アミノ基及び1つ以上のアルコキシシリル基を有する化合物(B)としてアミノアルキルトリアルコキシシラン、アミノアルキルアルキルジアルコキシシラン、アミノアルキルジアルキルアルコキシシラン、N−(アミノアルキル)アミノアルキルトリアルコキシシラン、N−(アミノアルキル)アミノアルキルアルキルジアルコキシシラン、N−(アミノアルキル)アミノアルキルジアルキルアルコキシシラン、(トリアルコキシシリルアルキル)ジアルキレントリアミン、(アルキルジアルコキシシリルアルキル)ジアルキレントリアミン、(ジアルキルアルコキシシリルアルキル)ジアルキレントリアミン、N−アルキルアミノアルキルトリアルコキシシラン、N−アルキルアミノアルキルアルキルジアルコキシシラン、N−アルキルアミノアルキルジアルキルアルコキシシラン、N−アリールアミノアルキルトリアルコキシシラン、ビス(トリアルコキシシリルアルキル)アミン、ビス(アルキルジアルコキシシリルアルキル)アミン、ビス(トリアルコキシシリルアルキル)エチレンジアミン、N−[(トリアルコキシシシリル)−アルキル]−ピペラジン、N−[(アルキルジエトキシシリル)−アルキル]−ピペラジン、N−[(トリアルコキシシリル)−アルキル]−イミダジリジン、N−[(アルキルジアルコキシシリル)−アルキル]−イミダジリジン、N−[(ジアルキルアルコキシシリル)−アルキル]−イミダジリジン、N−[(トリアルコキシシリル)−アルキル]−ヘキサヒドロピリミジン、N−[(アルキルジアルコキシシリル)−アルキル]−ヘキサヒドロピリミジン、N−[(ジアルキルアルコキシシリル)−アルキル]−ヘキサヒドロピリミジン等が挙げられ、具体的には以下のような化合物が挙げられる。
In the present invention, a primary or secondary amino group with respect to all or part of the epoxy group remaining after adding the compound (A) having two or more epoxy groups to the conjugated diene polymer. And a compound (B) having one or more alkoxysilyl groups is reacted.
As the compound (B) having a primary or secondary amino group and one or more alkoxysilyl groups, aminoalkyltrialkoxysilane, aminoalkylalkyldialkoxysilane, aminoalkyldialkylalkoxysilane, N- (aminoalkyl) aminoalkyltri Alkoxysilane, N- (aminoalkyl) aminoalkylalkyldialkoxysilane, N- (aminoalkyl) aminoalkyldialkylalkoxysilane, (trialkoxysilylalkyl) dialkylenetriamine, (alkyldialkoxysilylalkyl) dialkylenetriamine, ( Dialkylalkoxysilylalkyl) dialkylenetriamine, N-alkylaminoalkyltrialkoxysilane, N-alkylaminoalkylalkyldialkoxysilane, -Alkylaminoalkyldialkylalkoxysilane, N-arylaminoalkyltrialkoxysilane, bis (trialkoxysilylalkyl) amine, bis (alkyldialkoxysilylalkyl) amine, bis (trialkoxysilylalkyl) ethylenediamine, N-[(tri Alkoxysisilyl) -alkyl] -piperazine, N-[(alkyldiethoxysilyl) -alkyl] -piperazine, N-[(trialkoxysilyl) -alkyl] -imidaziridine, N-[(alkyldialkoxysilyl) -alkyl ] -Imidaziridine, N-[(dialkylalkoxysilyl) -alkyl] -imidazolidine, N-[(trialkoxysilyl) -alkyl] -hexahydropyrimidine, N-[(alkyldialkoxysilyl)- Alkyl] - hexahydropyrimidine, N - [(dialkyl alkoxysilyl) - alkyl] - hexahydropyrimidine and the like, and specific examples thereof include the following compounds.

3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、3−アミノプロピルジイソプロピルエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノイソブチルメチルジメトキシシラン、(アミノエチルアミノ)−3−イソブチルジメチルメトキシシラン、N−(6−アミノヘキシル)アミノメチルトリエトキシシラン、N−(6−アミノヘキシル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−11−アミノウンデシルトリメトキシシラン、(アミノエチルアミノメチル)フェンエチレントリメトキシシラン、(3−トリメトキシシリルプロピル)ジエチレントリアミン、N−メチルアミノプロピルトリエトキシシラン、N−ブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニルアミノプロピルトリエトキシシラン、N−シクロヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−(N−アリルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、ビス(トリメトキシシリルプロピル)アミン、ビス(メチルジエトキシシリルプロピル)アミン、ビス[(3−トリメトキシシリル)プロピル]−エチレンジアミン、N−[3−(トリエトキシシリル)−プロピル]−ピペラジン、N−[3−(メチルジエトキシシリル)−プロピル]−ピペラジン、N−[3−(ジメチルメトキシシリル)−プロピル]−イミダジリジン、N−[3−(エチルジメトキシシリル)−プロピル]−ヘキサヒドロピリミジン等である。特に1級アミノ基を有する化合物を用いた場合にはエポキシ基との反応により2級アミノ基を生成し、無機充填剤、特にカーボンブラックとのよりよい相互作用を期待できるため好ましい。好ましい化合物としては3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、(3−トリメトキシシリルプロピル)ジエチレントリアミン等が挙げられる。   3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropyldimethylethoxysilane, 3-aminopropyldiisopropylethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminoisobutylmethyldimethoxysilane, (aminoethylamino) -3-isobutyldimethylmethoxysilane, N- ( 6-aminohexyl) aminomethyltriethoxysilane, N- (6-aminohexyl) aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -11-aminoundecyltrimethoxysilane, (aminoethylaminomethyl) phene Ethylenetri Toxisilane, (3-trimethoxysilylpropyl) diethylenetriamine, N-methylaminopropyltriethoxysilane, N-butylaminopropyltrimethoxysilane, N-methylaminopropyltrimethoxysilane, N-phenylaminopropyltriethoxysilane, N- Cyclohexylaminopropyltrimethoxysilane, 3- (N-allylamino) propyltrimethoxysilane, bis (trimethoxysilylpropyl) amine, bis (methyldiethoxysilylpropyl) amine, bis [(3-trimethoxysilyl) propyl]- Ethylenediamine, N- [3- (triethoxysilyl) -propyl] -piperazine, N- [3- (methyldiethoxysilyl) -propyl] -piperazine, N- [3- (dimethylmethoxysilyl) -pro Le - Imidajirijin, N- [3- (ethyl-dimethoxy silyl) - propyl] - a hexahydropyrimidine or the like. In particular, the use of a compound having a primary amino group is preferable because a secondary amino group is generated by reaction with an epoxy group and a better interaction with an inorganic filler, particularly carbon black, can be expected. Preferred compounds include 3-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, (3-trimethoxysilylpropyl) diethylenetriamine and the like.

これらの化合物は単独あるいは2種以上併用して、共役ジエン系重合体の活性末端に2つ以上のエポキシ基を有する化合物(A)を付加させた後に残存しているエポキシ基の全てまたは一部に対して反応させる。化合物(A)を付加した後に、溶液中に化合物(B)を混合して反応させても良いし、いったん脱溶媒して得られた重合体に化合物(B)をインターナルミキサー等で混合して反応させても良いが、反応効率などの観点から化合物(A)を反応させて得られた変性共役ジエン系重合体溶液に化合物(B)を添加して混合することで反応させることが好ましい。その際の反応温度、反応時間等には特に制限はないが、0℃以上120℃以下で30秒以上反応させることが好ましい。   These compounds may be used alone or in combination of two or more, and all or part of the epoxy groups remaining after adding the compound (A) having two or more epoxy groups to the active terminal of the conjugated diene polymer. To react against. After adding the compound (A), the compound (B) may be mixed and reacted in the solution, or the compound (B) is mixed with the polymer obtained by removing the solvent once with an internal mixer or the like. However, it is preferable to react by adding and mixing the compound (B) to the modified conjugated diene polymer solution obtained by reacting the compound (A) from the viewpoint of reaction efficiency. . There are no particular restrictions on the reaction temperature, reaction time, etc., but the reaction is preferably carried out at 0 ° C. or higher and 120 ° C. or lower for 30 seconds or longer.

この方法によれば、共役ジエン化合物、または共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物からなる(共)重合体の末端に、2つ以上のエポキシ基を有する化合物(A)が少なくとも1つのエポキシ基の開環により結合しており、さらに化合物(A)の他のエポキシ基の全てまたは一部に対して、1級又は2級アミノ基及び1つ以上のアルコキシシリル基を有する化合物(B)がエポキシ基の開環により結合している変性共役ジエン系重合体を得ることができる。さらに、重合体の活性末端は、アルコキシシリル基を潰すことなく、重合体の末端にアルコキシシリル基、アミノ基、エポキシ基、水酸基等の官能基を炭素数50個以内、好ましくは30個以内の狭い範囲に存在する末端変性重合体とすることができる。   According to this method, the compound (A) having two or more epoxy groups at the terminal of a conjugated diene compound or a (co) polymer composed of a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound opens at least one epoxy group. The compound (B) which is bonded by a ring and further has a primary or secondary amino group and one or more alkoxysilyl groups with respect to all or part of other epoxy groups of the compound (A) is an epoxy group. A modified conjugated diene-based polymer bonded by ring-opening can be obtained. Further, the active terminal of the polymer has a functional group such as an alkoxysilyl group, amino group, epoxy group, hydroxyl group or the like within 50 carbon atoms, preferably within 30 carbon atoms, without crushing the alkoxysilyl group. A terminal-modified polymer existing in a narrow range can be obtained.

例えば、共役ジエン系重合体の活性末端に対して下式に示したテトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン   For example, tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane represented by the following formula with respect to the active terminal of the conjugated diene polymer:

を反応させた後に3−アミノプロピルトリエトキシシランを反応させた場合に得られる変性重合体の構造の一例として以下の構造が考えられる。 As an example of the structure of the modified polymer obtained by reacting 3-aminopropyltriethoxysilane after reacting with the following structure, the following structure is conceivable.

(ここでDは共役ジエン系重合体鎖を表す。)実際の変性共役ジエン系重合体は、共役ジエン系重合体鎖がテトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサンの4個のエポキシ基のうち1〜4個に結合し、さらに残存するエポキシ基の一部または全部に3−アミノプロピルトリエトキシシランが結合した混合物として得られる。共役ジエン系重合体が結合した際に生成する−OLiは、反応停止剤のアルコールや水などとの反応あるいはスチームストリッピングなどの過程において−OHに転換される。化合物(B)が1級アミノ基を有していてその部分がエポキシ基と反応した場合には2級アミノ基と水酸基を有する変性構造を形成し、2級アミノ基を有していてその部分がエポキシ基と反応した場合には3級アミノ基と水酸基を有する変性構造を形成する。 (Here, D represents a conjugated diene polymer chain.) The actual modified conjugated diene polymer has a conjugated diene polymer chain having four epoxy groups of tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane. It is obtained as a mixture in which 1 to 4 of them are bonded and 3-aminopropyltriethoxysilane is bonded to some or all of the remaining epoxy groups. The -OLi produced when the conjugated diene polymer is bonded is converted to -OH in the course of reaction with a reaction terminator such as alcohol or water or steam stripping. When the compound (B) has a primary amino group and the portion thereof reacts with an epoxy group, a modified structure having a secondary amino group and a hydroxyl group is formed, and has a secondary amino group and the portion When reacts with an epoxy group, a modified structure having a tertiary amino group and a hydroxyl group is formed.

変性共役ジエン系重合体の製造方法においては、重合体の不活性溶剤の溶液に、必要により反応停止剤を添加することができる。反応停止剤としては、通常、メタノール、エタノール、プロパノ−ルなどのアルコール類、ステアリン酸、ラウリン酸、オクタン酸などの有機酸、水などが使用される。反応停止剤の添加は化合物(B)の添加前あるいは添加後に行うことができる。
また、必要により、重合体に含まれる金属類を脱灰することができる。通常、脱灰の方法としては水、有機酸、無機酸、過酸化水素等の酸化剤などを重合体溶液に接触させて金属類を抽出し、その後水層を分離する方法で行なわれる。
In the method for producing a modified conjugated diene polymer, a reaction terminator can be added to the solution of the inert solvent of the polymer, if necessary. As the reaction terminator, alcohols such as methanol, ethanol and propanol, organic acids such as stearic acid, lauric acid and octanoic acid, and water are usually used. The reaction terminator can be added before or after the addition of compound (B).
Further, if necessary, the metals contained in the polymer can be deashed. Usually, deashing is carried out by bringing water, an organic acid, an inorganic acid, an oxidizing agent such as hydrogen peroxide into contact with the polymer solution to extract metals, and then separating the aqueous layer.

また、重合体の不活性溶剤の溶液に、酸化防止剤を添加することができる。酸化防止剤としては、フェノール系安定剤、リン系安定剤、イオウ系安定剤などがある。
重合体溶液から重合体を取得する方法は、公知の方法で行うことができる。例えば、スチームストリピングなどで溶媒を分離した後、重合体を濾別し、さらにそれを脱水および乾燥して重合体を取得する方法、フラッシングタンクで濃縮し、さらにベント押し出し機などで脱揮する方法、ドラムドライヤー等で直接脱揮する方法などが採用できる。
変性基を有する共役ジエン系重合体および共役ジエン系重合体組成物に、シリカ、カーボンブラック、金属酸化物及び金属水酸化物からなる群から選ばれる充填剤を分散させると、従来にない優れた効果が得られる。特に、好ましくはシリカとして一次粒子径が50nm以下である合成ケイ酸を用いる方法である。その場合に、充填剤は短時間の混練によって速やかに均一かつ微粒子状に、再現性よく分散し、得られる物性は極めて好ましいものとなる。
Moreover, an antioxidant can be added to the solution of the inert solvent of the polymer. Antioxidants include phenolic stabilizers, phosphorus stabilizers, sulfur stabilizers and the like.
The method for obtaining the polymer from the polymer solution can be performed by a known method. For example, after separating the solvent by steam stripping or the like, the polymer is separated by filtration, further dehydrated and dried to obtain a polymer, concentrated in a flushing tank, and further devolatilized by a vent extruder or the like. A method, a method of directly devolatilizing with a drum dryer or the like can be adopted.
When a filler selected from the group consisting of silica, carbon black, metal oxide and metal hydroxide is dispersed in a conjugated diene polymer and a conjugated diene polymer composition having a modifying group, it is superior to the conventional one. An effect is obtained. Particularly preferred is a method using synthetic silicic acid having a primary particle diameter of 50 nm or less as silica. In this case, the filler is quickly and uniformly dispersed in a fine particle form by kneading in a short time with good reproducibility, and the physical properties obtained are extremely favorable.

本発明について、好ましい実施形態の一つとして共役ジエン系ランダム共重合体を製造する場合について、さらに詳細に説明する。
モノマーとして共役ジエンまたは、共役ジエンとスチレンの組み合わせを用い、有機モノリチウム化合物を開始剤として不活性溶媒中でリビング共役ジエンホモ重合体または共役ジエンとスチレンのリビングランダム共重合体を得る。重合体はガラス転移温度が−100℃から0℃の範囲であり、共役ジエン部の1,4−結合対1,2または3,4結合の比率は10/90〜90/10である。共重合体中の結合スチレン量は0〜50質量%であり、共重合体中のスチレンの連鎖分布は完全ランダム構造がより好ましい。すなわち、オゾン分解法による単離スチレン(スチレンが1個単位)が全結合スチレンの40質量%以上で、かつ連鎖スチレン(スチレンが8個以上の連なりとなっている)が全結合スチレンの5質量%以下、好ましくは2.5質量%以下である。スチレン単位が1個のスチレン単連鎖、及びスチレン単位が8個以上連なったスチレン長連鎖の含率は田中らの方法(Polymer,22,1721(1981))に従って、スチレン−ブタジエン共重合ゴムをオゾンによって分解した後、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって分析することができる。リビング重合体の溶液に、エポキシ基を2個以上有する化合物(A)を添加、攪拌して均一に混合し活性末端に反応させた後、1級又は2級アミノ基及び1つ以上のアルコキシシリル基を有する化合物(B)を添加、混合して、残存しているエポキシ基の全てまたは一部に対して反応させる。
In the present invention, the case of producing a conjugated diene random copolymer as one of preferred embodiments will be described in more detail.
A conjugated diene or a combination of conjugated diene and styrene is used as a monomer, and a living conjugated diene homopolymer or a conjugated diene and styrene living random copolymer is obtained in an inert solvent using an organic monolithium compound as an initiator. The polymer has a glass transition temperature in the range of −100 ° C. to 0 ° C., and the ratio of 1,4-bond to 1,2 or 3,4 bond in the conjugated diene part is 10/90 to 90/10. The amount of bound styrene in the copolymer is 0 to 50% by mass, and the chain distribution of styrene in the copolymer is more preferably a completely random structure. That is, the isolated styrene (one unit of styrene) by ozonolysis method is 40% by mass or more of the total bonded styrene, and the chain styrene (a series of 8 or more styrene) is 5% by mass of the total bonded styrene. % Or less, preferably 2.5% by mass or less. The content of a styrene single chain having one styrene unit and a styrene long chain having 8 or more styrene units connected is determined according to the method of Tanaka et al. (Polymer, 22, 1721 (1981)). And then analyzed by gel permeation chromatography (GPC). The compound (A) having two or more epoxy groups is added to the living polymer solution, and the mixture is stirred and mixed uniformly to react with the active terminal, and then the primary or secondary amino group and one or more alkoxysilyls. The group-containing compound (B) is added and mixed to react with all or part of the remaining epoxy group.

また、別の好ましい実施形態としては共役ジエン系ブロック共重合体を製造する場合がある。
一般的に、重合体の分子量は用途、目的に応じてコントロールされる。本発明の変性共役ジエン系重合体のムーニー粘度(100℃ 1+4分)は、20〜100にコントロールされる。好ましくは40〜90、さらに好ましくは45〜80である。ムーニー粘度が高い場合は、製造時における仕上げ工程での容易性を考慮して又、混練時の加工性向上、充填剤の分散性向上、分散性の向上による諸物性の向上のため通常伸展油で油展してこの範囲とする。伸展油としては、アロマ油、ナフテン油、パラフィン油、さらに、IP346の方法による多環芳香族化合物(PCA)3質量%以下のアロマ代替油が好ましく用いられる。アロマ代替油としては、Kautschuk Gummi Kunststoffe52(12)799(1999)に示されるTDAE(Treated distillate aromatic extracts)、MES(Mildly extracted solvate)などの他、ジャパンエナジー社製のS−RAEなどがある。伸展油の使用量は任意であるが、通常は、重合体100質量部に対し、10〜50質量部である。一般的には20〜37.5質量部用いられる。
In another preferred embodiment, a conjugated diene block copolymer may be produced.
In general, the molecular weight of the polymer is controlled according to the application and purpose. The Mooney viscosity (100 ° C. 1 + 4 minutes) of the modified conjugated diene polymer of the present invention is controlled to 20-100. Preferably it is 40-90, More preferably, it is 45-80. When Mooney viscosity is high, considering the ease in the finishing process at the time of manufacture, it is usually an extender oil for improving the workability at the time of kneading, improving the dispersibility of the filler, and improving various physical properties by improving the dispersibility. Oil is extended to this range. As the extender oil, aroma oil, naphthenic oil, paraffin oil, and aroma substitute oil of 3% by mass or less of polycyclic aromatic compound (PCA) by the method of IP346 are preferably used. Examples of the aroma substitute oil include TDAE (Treated Displaced Aromatic Extracts) and MES (Middlely Extracted Solvate), such as Kautschuk Gummi Kunststoffe 52 (12) 799 (1999), and MES (Middlely Extracted Solve). The amount of the extender oil used is arbitrary, but is usually 10 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer. Generally, 20 to 37.5 parts by mass are used.

本発明の製造方法により得られる重合体が、タイヤ、防振ゴムなどの自動車部品、靴等の加硫ゴム用途に用いられる場合は、該重合体100質量部に対して、1〜200質量部の充填材を含む変性共役ジエン系重合体組成物とすることが好ましい。充填剤としては、シリカ、カーボンブラック、炭酸カルシウム、タルク、クレー、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の充填剤、またポリエステル繊維、アラミド繊維、ナイロン繊維、ガラス繊維、炭素繊維などの短繊維充填剤を使用することができる。これらの充填剤は単独でも併用して使用しても構わない。これらの中でも、シリカが好適に用いられ、特に一次粒子径が50nm以下である合成ケイ酸が好適である。合成ケイ酸としては、湿式シリカ、乾式シリカが好ましく用いられ、湿式シリカがより好ましく用いられる。
充填剤としては、また、カーボンブラックを好適に用いることができる。カーボンブラックとしては特に制限されず、例えば、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、グラファイトなどを用いることができる。これらの中でも、特にファーネスブラックが好ましい。
When the polymer obtained by the production method of the present invention is used for vulcanized rubber applications such as tires, automobile parts such as anti-vibration rubber, and shoes, 1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer. It is preferable to use a modified conjugated diene polymer composition containing the above filler. As fillers, silica, carbon black, calcium carbonate, talc, clay, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide and other fillers, and short fiber fillers such as polyester fiber, aramid fiber, nylon fiber, glass fiber, carbon fiber, etc. Can be used. These fillers may be used alone or in combination. Among these, silica is preferably used, and synthetic silicic acid having a primary particle diameter of 50 nm or less is particularly suitable. As the synthetic silicic acid, wet silica and dry silica are preferably used, and wet silica is more preferably used.
As the filler, carbon black can be preferably used. Carbon black is not particularly limited, and for example, furnace black, acetylene black, thermal black, channel black, graphite, and the like can be used. Among these, furnace black is particularly preferable.

本発明の重合体及び重合体の組成物は、該重合体100質量部に対して、1〜100質量部のシリカ、1〜100質量部のカーボンブラックを単独或いは併用系で配合した組成物として用いることが好ましい。さらに、該重合体100質量部に対して20〜100質量部のシリカ、1〜80質量部のカーボンブラックを併用して配合した組成物として用いることがより好ましい。その場合に本発明の効果として、特にシリカの分散性がよく、安定して加硫ゴムの性能が優れる。具体的には、シリカ及びカーボンブラックが均一に分散し、加硫ゴムとした場合に、貯蔵弾性率のひずみ依存性が少ないゴムが得られる。タイヤトレッド用途においては従来以上の低転がり抵抗性と耐ウエットスキッド性のバランスの向上および耐摩耗性の向上、さらに、強度の向上等がはかられ、タイヤ用ゴム、防振ゴム、履物用などにも好適な組成物となる。   The polymer and the polymer composition of the present invention are composed of 1 to 100 parts by mass of silica and 1 to 100 parts by mass of carbon black alone or in combination with 100 parts by mass of the polymer. It is preferable to use it. Furthermore, it is more preferable to use it as a composition in which 20 to 100 parts by mass of silica and 1 to 80 parts by mass of carbon black are used in combination with 100 parts by mass of the polymer. In that case, as an effect of the present invention, the dispersibility of silica is particularly good, and the performance of the vulcanized rubber is excellent. Specifically, when silica and carbon black are uniformly dispersed to obtain a vulcanized rubber, a rubber having a storage modulus with little strain dependency can be obtained. In tire tread applications, the balance between rolling resistance and wet skid resistance is improved and wear resistance is improved, and strength is improved. Tire rubber, anti-vibration rubber, footwear, etc. Moreover, it becomes a suitable composition.

本発明の重合体及び重合体の組成物は、単独で、または必要に応じて他のゴムと混合して用いることもできる。他のゴムと混合して用いられる場合、本発明に係る重合体の割合が過度に少ないと、本発明の改質の効果が十分に発揮されず好ましくない。他のゴムとしては、例えば、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、乳化重合スチレン−ブタジエン共重合ゴム、溶液重合ランダムSBR(結合スチレン5〜50質量%、ブタジエン結合単位部分の1,2−ビニル結合量10〜80%)、高トランスSBR(ブタジエン結合単位部分の1,4−トランス結合量70〜95%)、低シスポリブタジエンゴム、高シスポリブタジエンゴム、高トランスポリブタジエンゴム(ブタジエン結合単位部分の1,4−トランス結合量70〜95%)、スチレン−イソプレン共重合ゴム、ブタジエン−イソプレン共重合ゴム、溶液重合ランダムスチレン−ブタジエン−イソプレン共重合ゴム、乳化重合ランダムスチレン−ブタジエン−イソプレン共重合ゴム、乳化重合スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、高ビニルSBR−低ビニルSBRブロック共合ゴム、およびポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンブロック共重合体などのようなブロック共重合体等が挙げられる。これらは、要求特性に応じて適宜選択できる。   The polymer and polymer composition of the present invention can be used alone or in admixture with other rubber as required. When used in combination with other rubber, if the proportion of the polymer according to the present invention is too small, the effect of the modification of the present invention is not sufficiently exhibited, which is not preferable. Other rubbers include, for example, natural rubber, polyisoprene rubber, emulsion polymerization styrene-butadiene copolymer rubber, solution polymerization random SBR (bonded styrene 5 to 50% by mass, 1,2-vinyl bond amount 10 in butadiene bond unit portion). ˜80%), high trans SBR (1,4-trans bond content of butadiene bond unit portion 70 to 95%), low cis polybutadiene rubber, high cis polybutadiene rubber, high trans polybutadiene rubber (1,4 of butadiene bond unit portion) -Trans bond amount 70-95%), styrene-isoprene copolymer rubber, butadiene-isoprene copolymer rubber, solution polymerization random styrene-butadiene-isoprene copolymer rubber, emulsion polymerization random styrene-butadiene-isoprene copolymer rubber, emulsion polymerization Styrene-acrylonitrile-butadiene copolymer If rubber, acrylonitrile - butadiene copolymer rubber, high vinyl SBR- low vinyl SBR block Kyogo rubber, and polystyrene - polybutadiene - block copolymer and the like, such as polystyrene block copolymer. These can be appropriately selected according to required characteristics.

ゴム成分として本発明に係る重合体と他のゴムが用いられる場合における各成分の割合は、重量比で、通常10/90〜95/5、好ましくは20/80〜90/10、より好ましくは30/70〜80/20の範囲である。また、ゴム配合剤として、例えば、さらに、加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、オイルなどを用いることができる。
加硫剤としては、特に限定はないが、例えば、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などのような硫黄、一塩化硫黄、二塩化硫黄などのようなハロゲン化硫黄、ジクミルパーオキシド、ジターシャリブチルパーオキシドなどのような有機過酸化物などが挙げられる。これらの中でも、硫黄が好ましく、粉末硫黄が特に好ましい。
加硫剤の配合割合は、ゴム成分100質量部に対して、通常0.1〜15質量部、好ましくは0.3〜10質量部、さらに好ましくは0.5〜5質量部の範囲である。
When the polymer according to the present invention and other rubber are used as the rubber component, the ratio of each component is usually 10/90 to 95/5, preferably 20/80 to 90/10, more preferably, by weight. It is in the range of 30/70 to 80/20. Further, as the rubber compounding agent, for example, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a vulcanization aid, oil, and the like can be further used.
The vulcanizing agent is not particularly limited. For example, sulfur such as powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, and highly dispersible sulfur, and sulfur halides such as sulfur monochloride and sulfur dichloride. And organic peroxides such as dicumyl peroxide and ditertiary butyl peroxide. Among these, sulfur is preferable, and powder sulfur is particularly preferable.
The blending ratio of the vulcanizing agent is usually 0.1 to 15 parts by mass, preferably 0.3 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. .

加硫促進剤としては、スルフェンアミド系、チオウレア系、チアゾール系、ジチオカルバミン酸系、キサントゲン酸系加硫促進剤などが挙げられる。加硫促進剤の配合割合は、ゴム成分100質量部に対して、通常0.1〜15質量部、好ましくは0.3〜10質量部、さらに好ましくは0.5〜5質量部の範囲である。
加硫助剤としては、特に制限はないが、例えばステアリン酸や酸化亜鉛などを用いることができる。
オイルとしては、例えば、アロマ系、ナフテン系、パラフィン系、シリコーン系などの伸展油が用途に応じて選択される。伸展油の使用量は、ゴム成分100質量部あたり、通常1〜150質量部、好ましくは2〜100質量部、更に好ましくは3〜60質量部の範囲である。オイルの使用量がこの範囲にある時には、充填剤の分散効果、引張強度、耐摩耗性、耐熱性等が高値にバランスされる。
Examples of the vulcanization accelerator include sulfenamide-based, thiourea-based, thiazole-based, dithiocarbamic acid-based, xanthogenic acid-based vulcanization accelerators, and the like. The blending ratio of the vulcanization accelerator is usually 0.1 to 15 parts by mass, preferably 0.3 to 10 parts by mass, and more preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. is there.
The vulcanization aid is not particularly limited, and for example, stearic acid or zinc oxide can be used.
As the oil, for example, aroma oil, naphthene oil, paraffin oil, silicone oil or the like is selected according to the application. The amount of extender oil used is usually in the range of 1 to 150 parts by weight, preferably 2 to 100 parts by weight, and more preferably 3 to 60 parts by weight per 100 parts by weight of the rubber component. When the amount of oil used is within this range, the filler dispersion effect, tensile strength, abrasion resistance, heat resistance, etc. are balanced to a high value.

本発明の重合体及び重合体の組成物をゴム成分として用いる組成物は、上記成分以外に、常法に従って、アミン系やフェノール系の老化防止剤、オゾン劣化防止剤、シランカップリング剤、ジエチレングリコールなどの活性剤、加工助剤、粘着付与剤、ワックス等のその他の配合剤をそれぞれ必要量含有することができる。
本発明の重合体及び重合体の組成物をゴム成分として用いる組成物は、上記各成分を公知のゴム用混練機械、例えばロール、バンバリーミキサー等を用いて混合することによって製造される。
また、本発明の変性共役ジエン系重合体は、前述した変性共役ジエン系重合体の製造方法によって得られるものである。そして、本発明の重合体はかかる構成からなるため、前述したような優れた効果を有するものである。
In addition to the above components, the composition using the polymer of the present invention and the polymer composition as a rubber component is an amine-based or phenol-based anti-aging agent, an ozone deterioration preventing agent, a silane coupling agent, diethylene glycol, in accordance with conventional methods. And other necessary additives such as an activator, a processing aid, a tackifier, and a wax.
The composition using the polymer of the present invention and the polymer composition as a rubber component is produced by mixing the above components using a known rubber kneading machine such as a roll or a Banbury mixer.
The modified conjugated diene polymer of the present invention is obtained by the above-described method for producing a modified conjugated diene polymer. And since the polymer of this invention consists of this structure, it has the outstanding effect as mentioned above.

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。ただし、これらにより本発明は何ら制限を受けるものではない。なお、実施例における試料の分析は以下に示す方法によって行った。
(1)結合スチレン量
試料をクロロホルム溶液とし、スチレンのフェニル基によるUV254nmの吸収により結合スチレン量(質量%)を測定した((株)島津製作所製:UV−2450)。
(2)ブタジエン部分のミクロ構造(1,2−ビニル結合量)
試料を二硫化炭素溶液とし、溶液セルを用いて赤外線スペクトルを600〜1000cm−1の範囲で測定して所定の吸光度よりハンプトンの方法の計算式に従いブタジエン部分のミクロ構造を求めた(日本分光(株)製:FT−IR230)。
(3)ムーニー粘度
JIS K 6300によって100℃、予熱1分で4分後の粘度を測定した。
Hereinafter, the present invention will be described based on examples. However, the present invention is not limited by these. In addition, the analysis of the sample in an Example was performed by the method shown below.
(1) Amount of bound styrene A sample was used as a chloroform solution, and the amount of bound styrene (mass%) was measured by absorption at UV254 nm by the phenyl group of styrene (manufactured by Shimadzu Corporation: UV-2450).
(2) Microstructure of butadiene moiety (1,2-vinyl bond content)
The sample was a carbon disulfide solution, the infrared spectrum was measured in the range of 600 to 1000 cm −1 using a solution cell, and the microstructure of the butadiene portion was determined from the predetermined absorbance according to the formula of the Hampton method (JASCO ( Co., Ltd .: FT-IR230).
(3) Mooney Viscosity According to JIS K 6300, the viscosity after 4 minutes was measured at 100 ° C. and 1 minute of preheating.

(4)変性率
シリカ系ゲルを充填剤としたGPCカラムに、変性した成分が吸着する特性を応用し、試料及び分子量5000の標準ポリスチレン(ポリスチレンはカラムに吸着しない)を含む試料溶液を用い、ポリスチレン系ゲルカラム(ガードカラム:東ソー TSKguardcolumn HHR−H、カラム:東ソー TSKgel G6000HHR、TSKgel G5000HHR、TSKgel G4000HHR、オーブン温度40℃、THF流量1.0ml/分)のGPC(東ソー製 HLC−8020)と、シリカ系カラム(ガードカラム:DIOL 4.6×12.5mm 5micron、カラム:Zorbax PSM−1000S、PSM−300S、PSM−60S、オーブン温度40℃、THF流量0.5ml/分)のGPC(東ソー製CCP8020シリーズ ビルドアップ型GPCシステム:AS−8020、SD−8022、CCPS、CO−8020、RI−8021)の両クロマトグラムをRI検出器を用いて測定し、それらの差分よりシリカカラムへの吸着量を測定し変性率を求めた。試料は20mlのTHFに対して分子量分布の狭い重合体の場合には10mgを、広い重合体の場合には20mgを標準ポリスチレン5mgとともに溶解し、200μl注入して測定した。具体的手順としては、ポリスチレン系カラムを用いたクロマトグラムのピーク面積の全体を100として、サンプルピーク面積をP1、標準ポリスチレンのピーク面積をP2とし、シリカ系カラムを用いたクロマトグラムのピーク面積の全体を100として、サンプルピーク面積をP3、標準ポリスチレンのピーク面積をP4として、変性率(%)は[1−(P2×P3)/(P1×P4)]×100で求めることができる。
(4) Modification rate Applying the property that the modified component adsorbs to a GPC column using silica gel as a filler, using a sample solution containing a sample and standard polystyrene with a molecular weight of 5000 (polystyrene does not adsorb to the column), GPC (Tosoh HLC-8020) and polystyrene gel column (guard column: Tosoh TSKguardcolumn HHR-H, column: Tosoh TSKgel G6000HHR, TSKgel G5000HHR, TSKgel G4000HHR, oven temperature 40 ° C., THF flow rate 1.0 ml / min), silica System column (guard column: DIOL 4.6 × 12.5 mm 5 micron, column: Zorbax PSM-1000S, PSM-300S, PSM-60S, oven temperature 40 ° C., THF flow rate 0.5 ml / min) Both chromatograms of GPC (Tosoh CCP8020 series build-up type GPC system: AS-8020, SD-8022, CCPS, CO-8020, RI-8021) were measured using an RI detector, and the silica column was determined from the difference between them. The amount of adsorption was measured to determine the modification rate. A sample was dissolved in 10 mg in the case of a polymer having a narrow molecular weight distribution with respect to 20 ml of THF, and 20 mg in the case of a wide polymer together with 5 mg of standard polystyrene, and 200 μl was injected for measurement. Specifically, the peak area of the chromatogram using a polystyrene column is defined as 100, the peak area of the sample polystyrene area is P1, the peak area of standard polystyrene is P2, and the peak area of the chromatogram using a silica column is calculated. The modification rate (%) can be obtained by [1- (P2 × P3) / (P1 × P4)] × 100, where 100 is the whole, the sample peak area is P3, and the peak area of standard polystyrene is P4.

[実施例1]
内容積10リットルで、撹拌機及びジャケットを付けた温度制御が可能なオートクレーブを反応器として使用し、不純物を除去したブタジエン777g、スチレン273g、シクロヘキサン4800g、極性物質として2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン0.81gを反応器へ入れ、反応器内温を42℃に保持した。重合開始剤としてn−ブチルリチウム9.5mmolを含むシクロヘキサン溶液を反応器に供給した。反応開始後、重合による発熱で反応器内の温度は上昇を始め、最終的な反応器内の温度は73℃に達した。重合反応終了後、反応器にテトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン4.3mmolを添加し、72℃で2分間攪拌して変性反応を実施した後にさらに3−アミノプロピルトリエトキシシランを4.3mmol添加して71℃で5分間変性反応を実施した。この重合体溶液に酸化防止剤(BHT)2.1gを添加後、スチームストリッピングにより溶媒を除去し、乾燥機で乾燥して、変性成分を有するスチレン−ブタジエン共重合体(試料A)を得た。回収された溶媒には水以外の重合に有害な物質は含まれていなかった。
試料Aを分析した結果、結合スチレン量は26質量%、結合ブタジエン量は74%であり、重合体のムーニー粘度は75であった。赤外分光光度計を用いた測定結果よりハンプトン法に準じて計算して求めたブタジエン部分のミクロ構造の1,2−結合量は56%であり、またシリカ系吸着カラムを用いるGPCから求めた変性率は79%であった。
[Example 1]
An autoclave with an internal volume of 10 liters and a temperature-controllable autoclave with a stirrer and jacket was used as a reactor, 77 g of butadiene from which impurities were removed, 273 g of styrene, 4800 g of cyclohexane, 2,2-bis (2- Oxolanyl) propane (0.81 g) was charged into the reactor, and the reactor internal temperature was maintained at 42 ° C. A cyclohexane solution containing 9.5 mmol of n-butyllithium as a polymerization initiator was supplied to the reactor. After the start of the reaction, the temperature in the reactor started to rise due to the exotherm due to polymerization, and the final temperature in the reactor reached 73 ° C. After the completion of the polymerization reaction, 4.3 mmol of tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane was added to the reactor, and the mixture was stirred at 72 ° C. for 2 minutes to carry out a denaturing reaction. .3 mmol was added and a denaturation reaction was carried out at 71 ° C. for 5 minutes. After adding 2.1 g of an antioxidant (BHT) to this polymer solution, the solvent is removed by steam stripping and drying is performed with a dryer to obtain a styrene-butadiene copolymer (sample A) having a modifying component. It was. The recovered solvent contained no substances harmful to polymerization other than water.
As a result of analyzing Sample A, the amount of bound styrene was 26% by mass, the amount of bound butadiene was 74%, and the Mooney viscosity of the polymer was 75. The 1,2-bond amount of the microstructure of the butadiene portion determined by calculation according to the Hampton method from the measurement result using an infrared spectrophotometer is 56%, and was determined from GPC using a silica-based adsorption column. The modification rate was 79%.

[実施例2]
3−アミノプロピルトリエトキシシランの添加量を8.6mmolとした以外は試料Aを得るのと全く同様な方法で変性成分を有するスチレン−ブタジエン共重合体(試料B)を得た。
試料Bを分析した結果、結合スチレン量は26質量%、結合ブタジエン量は74%であり、重合体のムーニー粘度は77であった。赤外分光光度計を用いた測定結果よりハンプトン法に準じて計算して求めたブタジエン部分のミクロ構造の1,2−結合量は56%であり、またシリカ系吸着カラムを用いるGPCから求めた変性率は81%であった。
[Example 2]
A styrene-butadiene copolymer (sample B) having a modifying component was obtained in the same manner as for obtaining sample A, except that the amount of 3-aminopropyltriethoxysilane added was 8.6 mmol.
As a result of analyzing Sample B, the amount of bound styrene was 26% by mass, the amount of bound butadiene was 74%, and the Mooney viscosity of the polymer was 77. The 1,2-bond amount of the microstructure of the butadiene portion determined by calculation according to the Hampton method from the measurement result using an infrared spectrophotometer is 56%, and was determined from GPC using a silica-based adsorption column. The modification rate was 81%.

[比較例1]
3−アミノプロピルトリエトキシシランを添加しないこと以外は試料Aを得るのと全く同様な方法で変性成分を有するスチレン−ブタジエン共重合体(試料C)を得た。
試料Cを分析した結果、結合スチレン量は26質量%、結合ブタジエン量は74%であり、重合体のムーニー粘度は74であった。赤外分光光度計を用いた測定結果よりハンプトン法に準じて計算して求めたブタジエン部分のミクロ構造の1,2−結合量は56%であり、またシリカ系吸着カラムを用いるGPCから求めた変性率は82%であった。
[Comparative Example 1]
A styrene-butadiene copolymer (sample C) having a modifying component was obtained in the same manner as that for obtaining sample A except that 3-aminopropyltriethoxysilane was not added.
As a result of analyzing Sample C, the amount of bound styrene was 26% by mass, the amount of bound butadiene was 74%, and the Mooney viscosity of the polymer was 74. The 1,2-bond amount of the microstructure of the butadiene portion determined by calculation according to the Hampton method from the measurement result using an infrared spectrophotometer is 56%, and was determined from GPC using a silica-based adsorption column. The modification rate was 82%.

[比較例2]
内容積10リットルで、撹拌機及びジャケットを付けた温度制御が可能なオートクレーブを反応器として使用し、不純物を除去したブタジエン777g、スチレン273g、シクロヘキサン4800g、極性物質として2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン0.59gを反応器へ入れ、反応器内温を43℃に保持した。重合開始剤としてn−ブチルリチウム7.1mmolを含むシクロヘキサン溶液を反応器に供給した。反応開始後、重合による発熱で反応器内の温度は上昇を始め、最終的な反応器内の温度は73℃に達した。重合反応終了後、反応器にN−メチル−2−ピロリドン7.1mmolを添加し、72℃で5分間変性反応を実施した。この重合体溶液に酸化防止剤(BHT)2.1gを添加後、溶媒を除去し、変性成分を有するスチレン−ブタジエン共重合体(試料D)を得た。
試料Dを分析した結果、結合スチレン量は26質量%、結合ブタジエン量は74%であり、重合体のムーニー粘度は52であった。赤外分光光度計を用いた測定結果よりハンプトン法に準じて計算して求めたブタジエン部分のミクロ構造の1,2−結合量は57%であり、またシリカ系吸着カラムを用いるGPCから求めた変性率は83%であった。
以上の調製結果を表1に示した。
[Comparative Example 2]
An autoclave with an internal volume of 10 liters and a temperature-controllable autoclave with a stirrer and jacket was used as a reactor, 77 g of butadiene from which impurities were removed, 273 g of styrene, 4800 g of cyclohexane, 2,2-bis (2- Oxolanyl) propane (0.59 g) was charged into the reactor, and the reactor internal temperature was maintained at 43 ° C. A cyclohexane solution containing 7.1 mmol of n-butyllithium as a polymerization initiator was supplied to the reactor. After the start of the reaction, the temperature in the reactor started to rise due to the exotherm due to polymerization, and the final temperature in the reactor reached 73 ° C. After completion of the polymerization reaction, 7.1 mmol of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the reactor, and a denaturation reaction was performed at 72 ° C. for 5 minutes. After adding 2.1 g of an antioxidant (BHT) to this polymer solution, the solvent was removed to obtain a styrene-butadiene copolymer (sample D) having a modifying component.
As a result of analyzing Sample D, the amount of bound styrene was 26% by mass, the amount of bound butadiene was 74%, and the Mooney viscosity of the polymer was 52. The 1,2-bond amount of the microstructure of the butadiene portion determined by calculation according to the Hampton method from the measurement result using an infrared spectrophotometer was 57%, and was determined from GPC using a silica-based adsorption column. The modification rate was 83%.
The above preparation results are shown in Table 1.

[実施例3、4及び比較例3、4]
表1に示す試料(試料A〜試料D)を原料ゴムとして、以下に示す配合でゴム組成物を得た。
変性共役ジエン系重合体 70.0質量部
ポリブタジエンゴム(UBEPOL−150) 30.0質量部
シリカ(デグサ社製 Ultrasil VN3) 75.0質量部
カーボンブラック(N339) 5.0質量部
シランカップリング剤(デグサ社製Si69) 7.5質量部
S−RAEオイル
(ジャパンエナジー社製JOMOプロセスNC140) 37.5質量部
亜鉛華 2.5質量部
ステアリン酸 2.0質量部
老化防止剤
(N−イソプロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン) 2.0質量部
硫黄 1.7質量部
加硫促進剤(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフィンアミド)1.7質量部
加硫促進剤(ジフェニルグアニジン) 1.5質量部
合計 236.4質量部
[Examples 3 and 4 and Comparative Examples 3 and 4]
Using the samples shown in Table 1 (sample A to sample D) as raw rubber, a rubber composition was obtained with the following composition.
Modified conjugated diene-based polymer 70.0 parts by mass Polybutadiene rubber (UBEPOL-150) 30.0 parts by mass Silica (Ultrasil VN3 manufactured by Degussa) 75.0 parts by mass Carbon black (N339) 5.0 parts by mass Silane coupling agent (Degussa Si69) 7.5 parts by mass S-RAE oil (Japan Energy JOMO process NC140) 37.5 parts by mass zinc white 2.5 parts by mass stearic acid 2.0 parts by mass anti-aging agent (N-isopropyl -N'-phenyl-p-phenylenediamine) 2.0 parts by mass sulfur 1.7 parts by mass vulcanization accelerator (N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfinamide) 1.7 parts by mass vulcanization accelerator (diphenyl) Guanidine) 1.5 parts by mass total 236.4 parts by mass

混練り方法は以下の方法で行なった。
温度制御装置を付属した密閉混練機(内容量0.3リットル)を使用し、第一段の混練として、充填率65%、ローター回転数50/57rpmの条件で、原料ゴム、充填材(シリカおよびカーボンブラック)、有機シランカップリング剤、プロセスオイル、亜鉛華、ステアリン酸を混練した。この際、密閉混合機の温度を制御し、排出温度(配合物)は155〜160℃でゴム組成物を得た。
ついで、第二段の混練として、上記で得た配合物を室温まで冷却後、老化防止剤を加え、シリカの分散を向上させるため再度混練した。この場合も、混合機の温度制御により排出温度(配合物)を155〜160℃に調整した。
冷却後、第三段の混練として、70℃に設定したオープンロールにて、硫黄、加硫促進剤を混練した。
これを成型し、160℃で20分間、加硫プレスにて加硫し、物性を測定した。物性測定結果を表2に示した。
The kneading method was performed as follows.
Using a closed kneader (with an internal volume of 0.3 liter) with a temperature controller, as the first stage of kneading, under the conditions of a filling rate of 65% and a rotor rotation speed of 50/57 rpm, raw rubber, filler (silica) And carbon black), organosilane coupling agent, process oil, zinc white, and stearic acid. At this time, the temperature of the closed mixer was controlled, and the rubber composition was obtained at a discharge temperature (compound) of 155 to 160 ° C.
Next, as the second stage kneading, the mixture obtained above was cooled to room temperature, an anti-aging agent was added, and kneaded again to improve the dispersion of silica. Also in this case, the discharge temperature (formulation) was adjusted to 155 to 160 ° C. by controlling the temperature of the mixer.
After cooling, as a third stage kneading, sulfur and a vulcanization accelerator were kneaded with an open roll set at 70 ° C.
This was molded, vulcanized with a vulcanizing press at 160 ° C. for 20 minutes, and the physical properties were measured. The physical property measurement results are shown in Table 2.

各物性の測定方法は以下の方法で実施した。
1)バウンドラバー量:第2段混練り終了後の配合物約0.2グラムを約1mm角状に裁断し、ハリスかご(100メッシュ金網製)へ入れ、重量を測定。その後トルエン中に24時間浸せき後、乾燥、重量を測定し、非溶解成分を考慮し、充填剤に結合したゴムの量を計算し、最初の配合物中のゴム量に対する充填剤と結合したゴムの割合を求めた。
2)配合物ムーニー粘度:ムーニー粘度計を使用し、JIS K6300−1により、130℃で、予熱を1分間行った後にローターを毎分2回転で回転させ4分後の粘度を測定した。
3)引張強さ:JIS K6251の引張試験法により測定した。
4)粘弾性パラメータ:レオメトリックス・サイエンティフィック社製粘弾性試験装置「ARES」を用い、ねじりモードで粘弾性パラメータを測定した。0℃において周波数10Hz、ひずみ1%で測定したtanδをウェットグリップ性能の指標とした。値の大きいほどウェットグリップ性能が良好であることを示す。また50℃において周波数10Hz、ひずみ3%で測定したtanδを省燃費特性の指標とした。値の小さいほど省燃費性能が良好であることを示す。またひずみ0.1%と10%でのG’の差をΔG’としてペイン効果の指標とした。値の小さいほどシリカ等充填剤の分散性が良い。
5)耐摩耗性:アクロン摩耗試験機を使用し、荷重6ポンド、1000回転の摩耗量を測定し、指数化した。指数の大きいほど耐摩耗性が優れることを示す。
The measuring method of each physical property was implemented with the following method.
1) Bound rubber amount: About 0.2 gram of the blend after completion of the second stage kneading is cut into a square of about 1 mm, put into a Harris basket (100 mesh wire mesh), and the weight is measured. After soaking in toluene for 24 hours, dry, weigh, take into account undissolved components, calculate the amount of rubber bound to the filler, rubber bound to filler relative to the amount of rubber in the initial formulation The ratio was calculated.
2) Compound Mooney Viscosity: Using a Mooney viscometer, according to JIS K6300-1, after preheating at 130 ° C. for 1 minute, the rotor was rotated at 2 revolutions per minute, and the viscosity after 4 minutes was measured.
3) Tensile strength: measured by the tensile test method of JIS K6251.
4) Viscoelastic parameters: Viscoelastic parameters were measured in a torsion mode using a viscoelasticity test apparatus “ARES” manufactured by Rheometrics Scientific. Tan δ measured at 0 ° C. with a frequency of 10 Hz and a strain of 1% was used as an index of wet grip performance. Larger values indicate better wet grip performance. Further, tan δ measured at 50 ° C. with a frequency of 10 Hz and a strain of 3% was used as an index of fuel saving characteristics. A smaller value indicates better fuel economy performance. The difference between G ′ at strains of 0.1% and 10% was set as ΔG ′, which was used as an indicator of the pain effect. The smaller the value, the better the dispersibility of the filler such as silica.
5) Abrasion resistance: Using an Akron abrasion tester, the wear amount at a load of 6 pounds and 1000 revolutions was measured and indexed. A larger index indicates better wear resistance.

表2の実施例3、4に示されるように、本発明によって製造された共役ジエン系重合体はシリカ配合組成物においてバウンドラバー量が増加し、ペイン効果が小さくシリカの分散性が優れ、高温のtanδの低くヒステリシスロスが少なく、タイヤの低転がり抵抗性、即ち、低燃費性に優れる。また、低燃費性とウェットスキッド抵抗のバランスが優れていることがわかる。また耐摩耗性及び引張り強さも良好である。   As shown in Examples 3 and 4 of Table 2, the conjugated diene polymer produced according to the present invention has an increased amount of bound rubber in the silica blend composition, has a small Payne effect and excellent silica dispersibility, and high temperature. The tan δ of the tire is low and the hysteresis loss is small, and the tire has low rolling resistance, that is, excellent fuel economy. Moreover, it turns out that the balance of fuel-consumption property and wet skid resistance is excellent. Also, wear resistance and tensile strength are good.

[実施例5、6及び比較例5、6]
表1に示す試料(試料A〜試料D)を原料ゴムとして、以下に示す配合でゴム組成物を得た。
変性共役ジエン系重合体 100.0質量部
シリカ(デグサ社製Ultrasil VN3) 25.0質量部
カーボンブラック(N339) 20.0質量部
シランカップリング剤(デグサ社製Si69) 2.5質量部
S−RAEオイル(ジャパンエナジー社製JOMOプロセスNC140) 5.0質量部
亜鉛華 3.0質量部
ステアリン酸 2.0質量部
老化防止剤
(N−イソプロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン) 1.0質量部
硫黄 1.9質量部
加硫促進剤(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフィンアミド)1.0質量部
加硫促進剤(ジフェニルグアニジン) 1.5質量部
合計 162.9質量部
混練り、成型及び加硫は実施例3、4と全く同じ方法で実施した。物性測定結果を表3に示した。
[Examples 5 and 6 and Comparative Examples 5 and 6]
Using the samples shown in Table 1 (sample A to sample D) as raw rubber, a rubber composition was obtained with the following composition.
Modified conjugated diene polymer 100.0 parts by mass Silica (Ultrasil VN3 manufactured by Degussa) 25.0 parts by mass Carbon black (N339) 20.0 parts by mass Silane coupling agent (Si69 manufactured by Degussa) 2.5 parts by mass S -RAE oil (JOMO process NC140 manufactured by Japan Energy) 5.0 parts by weight zinc white 3.0 parts by weight stearic acid 2.0 parts by weight anti-aging agent (N-isopropyl-N′-phenyl-p-phenylenediamine) 1 1.0 part by weight sulfur 1.9 parts by weight vulcanization accelerator (N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfinamide) 1.0 part by weight vulcanization accelerator (diphenylguanidine) 1.5 parts by weight total 162.9 parts by weight Part Kneading, molding and vulcanization were carried out in exactly the same manner as in Examples 3 and 4. The physical property measurement results are shown in Table 3.

表3の実施例5、6に示されるように、本発明によって製造された共役ジエン系重合体はシリカ、カーボンブラックを同程度配合した組成物においてもバウンドラバー量が増加し、ペイン効果が小さくシリカの分散性が優れ、高温のtanδの低くヒステリシスロスが少なく、タイヤの低転がり抵抗性、即ち、低燃費性に優れる。また、低燃費性とウェットスキッド抵抗のバランスが優れていることがわかる。また耐摩耗性及び引張り強さも良好である。   As shown in Examples 5 and 6 in Table 3, the conjugated diene polymer produced according to the present invention increases the amount of bound rubber even in a composition in which silica and carbon black are blended to the same extent, and the pain effect is small. The dispersibility of silica is excellent, the high temperature tan δ is low, the hysteresis loss is small, and the tire has low rolling resistance, that is, low fuel consumption. Moreover, it turns out that the balance of fuel-consumption property and wet skid resistance is excellent. Also, wear resistance and tensile strength are good.

本発明の変性共役ジエン系重合体は無機充填剤との親和性に優れ、優れた性能のゴム組成物が得られる。タイヤトレッド用材料として用いられた場合、配合する充填剤の種類および組み合わせによらず、ウェットスキッド特性、低ヒステリシスロス性、耐摩耗性、破壊強度といった物性バランス及び加工性にも優れたタイヤトレッドを得られる。   The modified conjugated diene polymer of the present invention is excellent in affinity with an inorganic filler, and a rubber composition having excellent performance can be obtained. When used as a material for tire treads, tire treads with excellent physical properties such as wet skid characteristics, low hysteresis loss, wear resistance, and fracture strength, and workability, regardless of the type and combination of fillers to be blended. can get.

Claims (4)

アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物を開始剤として用いて共役ジエン化合物、または共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物を(共)重合した後、その活性末端に、一般式(1)で表される2つ以上のエポキシ基を有する化合物(A)を反応させ、さらに残存しているエポキシ基の全てまたは一部に対して、1級又は2級アミノ基及び1つ以上のアルコキシシリル基を有する3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−
アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、(3−トリメトキシシリルプ
ロピル)ジエチレントリアミンから選ばれる化合物(B)を反応させることを特徴とする変性共役ジエン系重合体の製造方法。
(ここでR1およびR2は炭素数1〜10の炭化水素基またはエーテルおよび/または3級アミンを有する炭素数1〜10の炭化水素基、R3およびR4は、水素、炭素数1〜20の炭化水素基、またはエーテルおよび/または3級アミンを有する炭素数1〜20の炭化水素基、R5は炭素数1〜20の炭化水素基、またはエーテル、3級アミン、エポキシ、カルボニル、ハロゲンのうち少なくとも1種の基を有する炭素数1〜20の炭化水素基であり、nは1〜6の整数である。)
After (co) polymerizing a conjugated diene compound or a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound using an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound as an initiator, the active terminal is represented by the general formula (1) compounds having two or more epoxy groups (a) are reacted, to all or a portion of the epoxy groups are further remaining 3 having a primary or secondary amino groups and one or more alkoxysilyl group -Aminopropyltriethoxysilane, N- (2-
Aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, (3-trimethoxysilylpropyl)
(Lopyl) A process for producing a modified conjugated diene polymer characterized by reacting a compound (B) selected from diethylenetriamine .
(Where R1 and R2 are hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms or ether and / or hydrocarbon groups having a tertiary amine, and R3 and R4 are hydrogen, carbon atoms having 1 to 20 carbon atoms. A hydrogen group, or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms having an ether and / or a tertiary amine, R5 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or at least one of ether, tertiary amine, epoxy, carbonyl, and halogen. (It is a C1-C20 hydrocarbon group which has 1 type of group, and n is an integer of 1-6.)
共役ジエン化合物、または共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物からなる(共)重合(Co) polymerization of conjugated diene compounds or conjugated diene compounds and aromatic vinyl compounds
体の末端に、一般式(1)で表される2つ以上のエポキシ基を有する化合物(A)が少なくとも1つのエポキシ基の開環により結合しており、さらに化合物(A)の他のエポキシ基の全てまたは一部に対して、1級又は2級アミノ基及び1つ以上のアルコキシシリル基を有する3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、(3−トリメトキシシリルプロピル)ジエチレントリアミンから選ばれる化合物(B)がエポキシ基の開環により結合している、ムーニー粘度(100℃、1+4分)が20〜100である変性共役ジエン系重合体。The compound (A) having two or more epoxy groups represented by the general formula (1) is bonded to the end of the body by ring opening of at least one epoxy group, and another epoxy of the compound (A) 3-aminopropyltriethoxysilane having a primary or secondary amino group and one or more alkoxysilyl groups for all or part of the group, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxy A modified conjugated diene-based heavy compound having a Mooney viscosity (100 ° C., 1 + 4 minutes) of 20 to 100, in which a compound (B) selected from silane and (3-trimethoxysilylpropyl) diethylenetriamine is bonded by ring opening of an epoxy group Coalescence.
(ここでR1およびR2は炭素数1〜10の炭化水素基またはエーテルおよび/または3級アミンを有する炭素数1〜10の炭化水素基、R3およびR4は、水素、炭素数1〜20の炭化水素基、またはエーテルおよび/または3級アミンを有する炭素数1〜20の炭化水素基、R5は炭素数1〜20の炭化水素基、またはエーテル、3級アミン、エポキシ、カルボニル、ハロゲンのうち少なくとも1種の基を有する炭素数1〜20の炭化水素基であり、nは1〜6の整数である。)(Where R1 and R2 are hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms or ether and / or hydrocarbon groups having a tertiary amine, and R3 and R4 are hydrogen, carbon atoms having 1 to 20 carbon atoms. A hydrogen group, or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms having an ether and / or a tertiary amine, R5 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or at least one of ether, tertiary amine, epoxy, carbonyl, and halogen. (It is a C1-C20 hydrocarbon group which has 1 type of group, and n is an integer of 1-6.)
請求項2記載の変性共役ジエン系重合体を含む重合体100質量部と、充填剤1〜200質量部を含むことを特徴とする変性共役ジエン系重合体組成物。A modified conjugated diene polymer composition comprising 100 parts by mass of the polymer containing the modified conjugated diene polymer according to claim 2 and 1 to 200 parts by mass of a filler. 前記充填剤がカーボンブラック及び/又はシリカを含む請求項3記載の変性共役ジエン系重合体組成物。The modified conjugated diene polymer composition according to claim 3, wherein the filler contains carbon black and / or silica.
JP2008076292A 2008-03-24 2008-03-24 Modified conjugated diene polymer, method for producing the same, and polymer composition Active JP5127521B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008076292A JP5127521B2 (en) 2008-03-24 2008-03-24 Modified conjugated diene polymer, method for producing the same, and polymer composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008076292A JP5127521B2 (en) 2008-03-24 2008-03-24 Modified conjugated diene polymer, method for producing the same, and polymer composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009227858A JP2009227858A (en) 2009-10-08
JP5127521B2 true JP5127521B2 (en) 2013-01-23

Family

ID=41243622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008076292A Active JP5127521B2 (en) 2008-03-24 2008-03-24 Modified conjugated diene polymer, method for producing the same, and polymer composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5127521B2 (en)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2484701B1 (en) 2009-10-02 2017-11-08 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Production method for modified conjugated diene polymer, modified conjugated diene polymer, and modified conjugated diene polymer composition
EP2700658B1 (en) * 2010-04-16 2017-02-22 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Process for producing modified conjugated diene polymer, modified conjugated diene polymer, and composition of modified conjugated diene polymer
JP2012107141A (en) * 2010-11-18 2012-06-07 Sumitomo Rubber Ind Ltd Pneumatic tire
JP5634913B2 (en) * 2011-02-18 2014-12-03 東洋ゴム工業株式会社 Rubber composition, method for producing the same, and pneumatic tire
JP5346352B2 (en) * 2011-04-27 2013-11-20 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for tire and pneumatic tire
JP5866161B2 (en) * 2011-08-26 2016-02-17 旭化成ケミカルズ株式会社 Method for producing modified conjugated diene polymer, modified conjugated diene polymer, modified conjugated diene polymer composition, and tire
JP5850699B2 (en) * 2011-10-19 2016-02-03 旭化成ケミカルズ株式会社 Rubber composition for base tread
BR112014012907B8 (en) 2011-12-07 2022-08-02 Jsr Corp METHOD FOR PRODUCTION OF A MODIFIED POLYMER OR A HYDROGENATED PRODUCT THEREOF
JP5963657B2 (en) 2012-11-28 2016-08-03 住友ゴム工業株式会社 Pneumatic tire
JP5913188B2 (en) 2013-04-30 2016-04-27 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for tire and pneumatic tire
EP2985311B1 (en) 2013-04-30 2020-09-23 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Tire rubber composition and pneumatic tire
EP2985310B1 (en) 2013-04-30 2018-02-21 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Pneumatic tire
CN105849174B (en) 2014-01-07 2018-08-17 住友橡胶工业株式会社 Pneumatic tire
JP6346014B2 (en) 2014-07-14 2018-06-20 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for tire and pneumatic tire
EP3260476B1 (en) * 2015-02-19 2019-05-08 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Modified conjugated diene-based polymer, manufacturing method thereof, and modified conjugated diene-based polymer composition
KR102008415B1 (en) 2016-11-14 2019-10-21 주식회사 엘지화학 Modified conjugated diene polymer and method for preparing the same
BR112021019677A2 (en) * 2019-09-30 2022-05-03 Lg Chemical Ltd Modified conjugated diene-based polymer, method for preparing the same and rubber composition including the same
BR112022014875A2 (en) * 2020-08-05 2023-02-28 Lg Chemical Ltd MODIFIED CONJUGATE POLYMER BASED ON DIENE AND RUBBER COMPOSITION INCLUDING THE SAME
WO2022031001A1 (en) * 2020-08-05 2022-02-10 주식회사 엘지화학 Modified conjugated diene-based polymer and rubber composition comprising same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009227858A (en) 2009-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5127521B2 (en) Modified conjugated diene polymer, method for producing the same, and polymer composition
JP6796903B2 (en) Modified conjugated diene polymer and its production method, rubber composition, and tire
US9644046B2 (en) Method for producing modified conjugated diene-based polymer, modified conjugated diene-based polymer, and modified conjugated diene-based polymer composition
JP5705120B2 (en) Method for producing modified conjugated diene polymer, modified conjugated diene polymer, and modified conjugated diene polymer composition
JP5348763B2 (en) Modified conjugated diene-aromatic vinyl copolymer, process for producing the same, and copolymer composition thereof
WO2016199779A1 (en) Modified conjugated diene polymer, method for producing same, rubber composition and tire
WO2007034785A1 (en) Conjugated diene polymer and process for production thereof
JP6158480B2 (en) Rubber composition and method for producing rubber composition
JP6041530B2 (en) Modified butadiene polymer, method for producing modified butadiene polymer, rubber composition, and tire
WO2013031599A1 (en) Method for producing denatured conjugated diene polymer, denatured conjugated diene polymer, denatured conjugated diene polymer composition, rubber composition, and tire
JP5971916B2 (en) Modified conjugated diene polymer, production method thereof, modified conjugated diene polymer composition, and tire
JP2018028018A (en) Modified conjugated diene-based polymer composition, rubber composition for tread, and tire
JP7381725B2 (en) Hydrogenated conjugated diene polymer, hydrogenated conjugated diene polymer composition, rubber composition, and method for producing hydrogenated conjugated diene polymer
JP7315686B2 (en) A conjugated diene polymer, a method for producing a conjugated diene polymer, a conjugated diene polymer composition, and a rubber composition.
JP5971912B2 (en) Modified conjugated diene polymer composition
JP5971915B2 (en) Modified conjugated diene polymer composition and process for producing the same
JP2013082794A (en) Modified conjugated diene-based polymer composition
CN114174350A (en) Conjugated diene polymer, branching agent, method for producing conjugated diene polymer, oil-extended conjugated diene polymer, rubber composition, and tire
JP2011219699A (en) Modified conjugated diene-based rubber composition and method for producing modified conjugated diene-based rubber composition
JP6888081B2 (en) Modified conjugated diene-based polymers, polymer compositions, and rubber compositions
JP2019131723A (en) Modified conjugated diene polymer composition and production method, and tire
JP5866161B2 (en) Method for producing modified conjugated diene polymer, modified conjugated diene polymer, modified conjugated diene polymer composition, and tire

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091130

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110309

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120614

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120619

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120806

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121030

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121030

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5127521

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151109

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350