JP5401988B2 - 変性共役ジエン重合体の製造方法 - Google Patents
変性共役ジエン重合体の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5401988B2 JP5401988B2 JP2008537509A JP2008537509A JP5401988B2 JP 5401988 B2 JP5401988 B2 JP 5401988B2 JP 2008537509 A JP2008537509 A JP 2008537509A JP 2008537509 A JP2008537509 A JP 2008537509A JP 5401988 B2 JP5401988 B2 JP 5401988B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound
- group
- conjugated diene
- diene polymer
- polymerization
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L15/00—Compositions of rubber derivatives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A43—FOOTWEAR
- A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
- A43B13/00—Soles; Sole-and-heel integral units
- A43B13/02—Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the material
- A43B13/04—Plastics, rubber or vulcanised fibre
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/56—Organo-metallic compounds, i.e. organic compounds containing a metal-to-carbon bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08C—TREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
- C08C19/00—Chemical modification of rubber
- C08C19/30—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule
- C08C19/42—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with metals or metal-containing groups
- C08C19/44—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with metals or metal-containing groups of polymers containing metal atoms exclusively at one or both ends of the skeleton
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polymerization Catalysts (AREA)
Description
また、特許文献2には、バーサチック酸ネオジム、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムクロライド及びメチルアルミノキサンからなる重合触媒を用いてブタジエンを重合した例が報告されている。しかし、この重合触媒は、特にメチルアルミノキサンの合成が複雑であり、触媒活性の再現性も十分ではないために、工業生産性という観点からは満足すベきものではなかった。
特許文献5、6及び7には、分子中に1つのエポキシ基、カルボニル基又はイミノ基をもつ化合物を反応させて得られる重合体が開示されているが、2量化等の副反応が起こり、工業的に十分に制御できない等の問題があった。
また、本発明の変性共役ジエン重合体(I)の製造方法において、化合物(E)として、エポキシ基、カルボニル基、イミノ基、イソシアナート基及びハロゲンからなる群から選ばれる少なくとも5つの官能基を、これらの官能基が互いに少なくとも3つの原子によって隔てられている状態で、有するものを用いることが好ましい。
共役ジエン単量体の具体例としては、1,3−ブタジエン、イソプレン(2−メチル−1,3−ブタジエン)、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−クロロ−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン等が挙げられる。
これらの中でも、1,3−ブタジエン及びイソプレンが好ましく、特に1,3−ブタジエンが好ましい。
これらの共役ジエン単量体は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、単量体を2種以上組み合わせて用いる場合、それらの結合様式は特に限定されず、例えば、ブロック状、テーパー状、ランダム状等種々の結合様式とすることができる。
また、ランタン系列金属の塩は、カルボン酸塩とリン含有有機酸塩との複合塩(〔カルボン酸塩〕〔リン含有有機酸塩〕)のような、異なる結合様式からなる複合塩構造のものであってもよい。
錯体を形成するためのβ−ジケトンの具体例としては、アセチルアセトン、ベンゾイルアセトン、エチルアセチルアセトン等の炭素数5〜12のβ−ジケトンが挙げられる。
この量が過度に少ないと重合活性が不足するおそれがあり、過度に多いと得られる重合体の分子量が小さすぎたり、触媒残渣の除去が困難になったりするおそれがある。
AlR5R6R7 (3)
炭素数1〜20の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基等の炭素数1〜20のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数3〜6のシクロアルキル基;ベンジル基、2−フェニルエチル基、3−フェニルプロピル基等の炭素数7〜20のアラルキル基;フェニル基、1−ナフチル基,2−ナフチル基等の炭素数6〜20のアリール基;等が挙げられる。これらの中でも、アルキル基が最も好ましい。また、アルキル基、アラルキル基及びアリール基は任意の位置に置換基を有していてもよい。
これらの炭化水素基のうち、炭素数が2以上のものが、重合に用いる飽和炭化水素溶媒への溶解性が高く、重合体分子量の制御性に優れるので好ましい。
AlHkR14 3−k (6)
(R14は、炭素数1〜10の炭化水素基を表し、kは1又は2であり、好ましくは1である。また、kが1のとき、2つのR14は、同一でも相異なっていてもよい。)
このモル比(B/C)は、好ましくは10以上、より好ましくは12以上であり、好ましくは500以下、より好ましくは100以下である。
本発明で使用する重合触媒におけるモル比(B/C)が上記範囲内にあるときに、より高い1,4−シス結合量とより狭い分子量分布とを有する共役ジエン重合体を得ることができる。
ハロゲン化合物に含まれるハロゲンとしては、塩素、臭素又はヨウ素原子が好ましい。
また、これらのハロゲン化金属化合物と、リン化合物、カルボニル化合物、窒素化合物、エーテル化合物、アルコール等のルイス塩基とを、反応させたものを使用することもできる。
AlR15 pX3−p (7)
(R15は炭素数1〜10の炭化水素基であり、Xはハロゲン原子であり、pは1又は2であり、好ましくは1である。また、pが2のとき、2つのR15は、同一でも相異なっていてもよい。)
炭素数1〜10の炭化水素基R15としては、前記炭素数1〜10の炭化水素基R14と同様なものが挙げられ、中でも、アルキル基が好ましい。
これらは1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
より好ましくは、まず、成分(A)と成分(B)とを混合し、得られた混合物に、成分(C)を配合し、次いで、成分(D)を配合する。
このような順序で混合を行なうことにより、重合活性が高くなり、また、得られる原料共役ジエン重合体の1,4−シス結合量がより高くなり、分子量分布がより狭くなる。
ここで、エージングとは、ある反応成分と他の反応成分とを混合後、次工程までに一定時間を置くことである。
エージングに掛ける時間は、好ましくは1〜60分、より好ましくは5〜30分である。エージング時間が短すぎると、得られる共役ジエン重合体の分子量分布が広くなるおそれがある。他方、この時間が長すぎると、得られる重合触媒の重合活性が低下するおそれがある。
より好ましくは、成分(A)と成分(B)とを混合した後、得られる混合物に共役ジエン単量体を添加し、その後に成分(C)、更にその後に成分(D)を添加する。
この共役ジエン単量体の添加は、成分(A)と成分(B)との混合直後から成分(C)の添加直前までのいずれの時点で行ってもよい。好ましくは、成分(A)と成分(B)との混合後、混合物を1〜20分間エージングしてから共役ジエン単量体を添加し、更に、1〜20分間エージングした後、成分(C)を添加する。
また、触媒調製時の共役ジエン単量体の添加量は特に制限されないが、成分(A)中のランタン系列金属1モルに対し、通常、1〜200モル、好ましくは10〜100モルである。
触媒調製時に共役ジエン単量体を存在させることにより、触媒の重合活性が高くなり、また、得られる共役ジエン重合体の1,4−シス結合量がより高くなり、分子量分布がより狭くなる。
ここで用いる溶媒としては、特に限定されないが、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜10の鎖状又は環状の飽和炭化水素、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数6〜12の芳香族炭化水素、モノオレフィン類等が挙げられる。
炭素数1〜10の鎖状又は環状の飽和炭化水素の具体例としては、n−ブタン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、シクロヘキサン等のハロゲン原子で置換されていないもの;及びクロロホルム、メチレンクロライド、ジクロロエタン等のハロゲン原子で置換されたものが挙げられる。
芳香族炭化水素の具体例としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等のハロゲン原子で置換されていないもの;及びクロロベンゼン等のハロゲン原子で置換されたものが挙げられる。
モノオレフィン類の具体例としては、1−ブテン、2−ブテン等が挙げられる。
これらの中でも、炭素数1〜10の鎖状又は環状の飽和炭化水素が好ましく、とりわけ、n−ブタン、n−ペンタン、n−ヘキサン及びシクロヘキサンが好ましい。
重合触媒は、溶液として調製したものをそのまま用いることもできるし、溶媒を留去してから用いることもできる。また、必要に応じて精製してもよい。
担体として使用できる無機化合物の好適な例としては、シリカ、アルミナ、マグネシア、チタニア、ジルコニア、カルシア等の無機酸化物及び塩化マグネシウム等の無機塩化物が挙げられる。これらの無機化合物は、平均粒子径が5〜150μm、比表面積が2〜800m2/gの多孔性粒子であることが好ましく、通常、100〜800℃で熱処理して水分を除去して担体として使用する。
また、担体として使用できる有機高分子化合物としては、スチレン−メタクリル酸−ジビニルベンゼンからなるカルボキシ変性架橋スチレン共重合体等が挙げられる。これらの有機高分子化合物は、平均粒子径が5〜250μmの球状粒子であると好ましい。
この有機金属化合物としては特に限定されないが、例えば、有機リチウム化合物、有機マグネシウム化合物、有機マグネシウムハロゲン化物等が挙げられる。
有機リチウム化合物としては、メチルリチウム、ブチルリチウム、フェニルリチウム等が挙げられる。
有機マグネシウム化合物としては、ジブチルマグネシウム等が挙げられる。
有機マグネシウムハロゲン化物としては、エチルマグネシウムクロライド、ブチルマグネシウムクロライド等が挙げられる。
飽和炭化水素としては、n−ブタン、n−ペンタン、2−メチルペンタン、2,3−ジメチルペンタン、n−ヘキサン、2−メチルヘプタン、2,3−ジメチルヘプタン、n−ヘプタン、n−オクタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等が挙げられる。ハロゲン原子で置換された飽和炭化水素としては、クロロホルム、メチレンクロライド、ジクロロエタン等が挙げられる。
芳香族炭化水素としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられる。ハロゲン原子で置換された芳香族炭化水素としては、クロロベンゼン等が挙げられる。
中でも、炭素数4〜10の鎖状又は環状の飽和炭化水素が好ましく、取り分け、n−ブタン、n−ヘキサン、n−ペンタン、2−メチルペンタン及びシクロヘキサンが好ましい。
連鎖移動剤としては、1,4−シスポリブタジエンゴムの製造において従来から使用されるものが使用でき、その具体例として、1,2−ブタジエン等のアレン類;シクロオクタジエン等の環状ジエン類;等が挙げられる。また、水素ガスを共存させて重合反応を行っても同様の効果を得ることができる。
これら少なくとも2つの官能基は、同じものであっても異なるものであってもよい。
また、化合物(E)において、これらの官能基が互いに少なくとも3つの原子によって隔てられていることが重要である。前記官能基を隔てる原子の数は、少なくとも4であることがより好ましく、少なくとも10であることが更に好ましい。官能基を隔てる原子の数が少ないと、飽和炭化水素溶媒への溶解性が低下したり、原料共役ジエン重合体との反応において立体障害を起こしやすくなったりする。逆に、官能基が互いに距離を隔てて存在することにより、原料共役ジエン重合体と化合物(E)との反応性が向上する。
R16〜R19は、それぞれ、炭素数1〜20の飽和又は不飽和の炭化水素基であり、直鎖状であっても環構造を有していてもよい。R16〜R19は、メチル基であることが好ましい。
R20は、水素原子、直鎖状であっても環構造を有していてもよい炭素数1〜20の飽和又は不飽和の炭化水素基、ハロゲン原子、R21X(Xはハロゲン原子である。)又は−(CH2CH2O)T−CH3で表される基であり、Tは0〜5の整数である。R21は炭素数2〜20の飽和又は不飽和の2価の炭化水素基であり、直鎖状であっても環構造を有していてもよい。
X1及びX2は、それぞれ、一般式(9)〜(12)のいずれかで表される基、水素原子、ハロゲン原子、R21X(Xはハロゲン原子である。)又は炭素数1〜20の飽和若しくは不飽和の炭化水素基である。X1及びX2は、メチル基であることが好ましい。
X3は、一般式(9)〜(12)のいずれかで表される基である。X3は、一般式(9)で表される基であることが好ましい。
一般式(12)において、R22は炭素数2〜20の飽和又は不飽和の炭化水素基であり、直鎖状であっても環構造を有していてもよい。
一般式(8)において、(R16R19SiO)、(R17X3SiO)及び(R18R20SiO)で示されるシロキサンの各単位構造の結合様式は、ランダムでもブロックでもよい。
一般式(13)で表わされる化合物(E)の具体例としては、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等のエポキシ基含有3級アミン;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;等が挙げられる。
これらの化合物は分子中に2個以上のエポキシ基があり、これらが互いに3原子以上を隔てて存在するので、好適に用いられる。
また、化合物(E)の添加量は、ランタン系列金属化合物(A)1モルに対して、0.01〜5官能基当量に相当する量であることが好ましく、0.1〜1.5官能基当量に相当する量であることが更に好ましい。添加量がこの範囲内にあるときに、発熱性と摩耗特性に優れるという効果を得ることができる。
原料共役ジエン重合体と化合物(E)とを反応させるときの温度は、0〜90℃であることが好ましく、40〜80℃であることが更に好ましい。
また、反応時間は特に限定されないが、通常、1分〜5時間、好ましくは10分〜1時間である。
これらの中でもハロゲン化スズ化合物及びハロゲン化ケイ素化合物が好ましく、テトラクロロスズ、テトラクロロシラン、1,2−ジ(トリクロロシリル)エタン、トリクロロジシラン等の4以上のハロゲン原子を有するものが好ましい。
具体的には、変性共役ジエン重合体(I)を重合で得た後、これを分離して、これに有機金属ハロゲン化物(F)を反応させてもよいが、好適には、ランタン系列金属化合物(A)、有機アルミニウム化合物(B)、有機アルミニウムハイドライド化合物(C)及びハロゲン化合物(D)を含有してなる重合触媒を用いて共役ジエン単量体の重合を開始し、重合転化率が70〜99.9重量%の時に、ランタン系列金属化合物(A)1モルに対して、0.01〜2官能基当量に相当する量の化合物(E)を反応させて、変性共役ジエン重合体(I)を生成させ、この変性共役ジエン重合体(I)を含有する重合系に化合物(F)を添加する方法による。
原料共役ジエン重合体に化合物(E)を反応させる前に、化合物(F)を反応させると、激しいゲル化反応が起こりやすく工業的な製造に不利である。
また、更に、重合溶液にシリカ、カーボンブラック、タルク、炭酸カルシウム、クレー等の充填剤を含む各種添加剤;亜鉛華等の加硫促進助剤;スルフェンアミド等の加硫促進剤;ステアリン酸やその塩等の加工助剤;シランカップリング剤;フェノール系、チオエーテル系、リン系等の老化防止剤;加工安定剤;等を添加してから回収することもできる。
これらのゴムは、それぞれ単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
シリカのBET比表面積は50〜200m2/gであることが好ましい。
また、シリカのCDBP吸油量が50〜400ml/100gのものがよく、80〜300ml/100gのものがより好ましい。
シリカのpHは、pH7未満であることが好ましく、pH5〜6.9であることがより好ましい。
また、シリカの配合量は、ゴム組成物中の全重合体成分100重量部に対して、好ましくは5〜120重量部、より好ましくは20〜100重量部、特に好ましくは40〜90重量部である。
シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリエトキシシラン、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−(トリエトキシシリル)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;一般式(15)(式中、Vは、1〜5の整数である。)で示されるアルキレンエーテル結合をもつメルカプト型のシランカップリング剤;等を挙げることができる。
HS−C3H6−SiOC2H5(C2H4O)VCH3 (15)
これらのシランカップリング剤は、1種を単独で又は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1〜15重量部である。
カーボンブラックの配合量は、ゴム組成物中の全重合体成分100重量部に対して、通常、150重量部以下であり、シリカとカーボンブラックの合計量が、全重合体成分100重量部に対して、5〜150重量部となるようにすることが好ましい。
架橋剤としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄等の硫黄;一塩化硫黄、二塩化硫黄等のハロゲン化硫黄;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等の有機過酸化物;p−キノンジオキシム、p,p’−ジベンゾイルキノンジオキシム等のキノンジオキシム;トリエチレンテトラミン、ヘキサメチレンジアミンカルバメート、4,4’−メチレンビス−o−クロロアニリン等の有機多価アミン化合物;メチロール基をもったアルキルフェノール樹脂;等が挙げられ、これらの中でも、硫黄が好ましく、粉末硫黄がより好ましい。
これらの架橋剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。架橋剤の配合量は、全重合体成分100重量部に対して、好ましくは0.1〜15重量部、より好ましくは0.5〜5重量部である。
架橋促進剤としては、例えば、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド、N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−オキシエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−オキシエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N’−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のスルフェンアミド系架橋促進剤;ジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、オルトトリルビグアニジン等のグアニジン系架橋促進剤;ジエチルチオウレア等のチオウレア系架橋促進剤;2−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド、2−メルカプトベンゾチアゾール亜鉛塩等のチアゾール系架橋促進剤;テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド等のチウラム系架橋促進剤;ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛等のジチオカルバミン酸系架橋促進剤;イソプロピルキサントゲン酸ナトリウム、イソプロピルキサントゲン酸亜鉛、ブチルキサントゲン酸亜鉛等のキサントゲン酸系架橋促進剤;等の架橋促進剤が挙げられる。なかでも、スルフェンアミド系架橋促進剤を含むものが特に好ましい。
これらの架橋促進剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いられる。架橋促進剤の配合量は、全重合体成分100重量部に対して、好ましくは0.1〜15重量部、より好ましくは0.5〜5重量部である。
架橋活性化剤の配合量は適宜選択されるが、高級脂肪酸の配合量は、全重合体成分100重量部に対して、好ましくは0.05〜15重量部、より好ましくは0.5〜5重量部であり、酸化亜鉛の配合量は、全重合体成分100重量部に対して、好ましくは0.05〜10重量部、より好ましくは0.5〜3重量部である。
その他の配合剤としては、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、シリコーンオイル等の活性剤;石油樹脂、クマロン樹脂等の粘着付与剤;ワックス;等が挙げられる。
本発明の架橋ゴム組成物は、低発熱性及び耐摩耗性に優れるので、例えばトレッド、カーカス、サイドウォール、ビード部等のタイヤ各部材や履物として、特に低燃費タイヤのタイヤトレッド用として好適に用いることができる。
架橋剤と架橋促進剤とを除く配合剤及び重合体成分の混練温度は、好ましくは80〜200℃、より好ましくは110〜180℃であり、その混練時間は、好ましくは30秒〜30分である。架橋剤及び架橋促進剤と混練物との混合は、通常、100℃以下、好ましくは80℃以下まで冷却後に行われる。
なお、本発明において、非架橋のゴム組成物をタイヤ用ゴム組成物として用いることもできる。
1,4−結合量(シス、トランス)及び1,2−ビニル結合量は、1H−NMR及び13C−PST−NMR分析により決定する。
分子量分布(Mw/Mn)はゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー法によって、重合体のMw及びMnを測定して決定した。Mw及びMnは、東ソー社製GMHカラムを2本連結して用い、テトラヒドロフランを溶離液として、標準ポリスチレン試料を用いて作成した校正曲線に基づいて求める。
粘弾性測定装置(レオメトリックス社製、商品名「RDA−II」)を用い、0.5%ねじれ、20Hzの条件で60℃におけるtanδを測定し、比較例1における測定値を100とする指数で表示する。この指数が小さいほど低発熱性に優れている。
JIS K6264に準じて、ランボーン摩耗試験機を用いて測定し、比較例1における測定値を100として指数で示す。この値が高い程、耐摩耗性に優れることを示す。
JIS K6252に準じて、アクロン摩耗試験機を用い、荷重27N,摩耗1,000回転あたりの摩耗容積を測定し、比較例3を100として指数で示す。この値が高いほど耐摩耗性に優れることを示す。
105℃で重合溶液をスチームストリッピングして得られたクラムをポンプ移送するときの、移送ラインの詰まりの状況から、下記の基準で判断する。
1:詰まりが全く起こらない。
2:時々ポンプ圧力に変動があるが移送は可能である。
3:時々移送ラインが詰まるので、予備ポンプに切り替えながら運転する必要がある。
4:1時間に10回以上詰まりを繰り返す
(6)重合体のムーニー粘度(ML1+4、100℃)
ムーニー粘度計(島津製作所社製)を用い、JIS K6300に準じて測定する。
水酸化ナトリウム0.8部を溶解した水溶液15部にバーサチック酸(バーサチック−10、シェル社製)3.5部を添加して、バーサチック酸ナトリウム塩水溶液を調製した。次いで、塩化ネオジム4部を溶解した水溶液に、強撹拌しながら上記のバーサチック酸ナトリウム塩水溶液を滴下した。水溶液中に生成した青紫色の粘稠物を充分に水洗した後、乾燥してバーサチック酸ネオジム塩を得た。
上記製造例で得たバーサチック酸ネオジム塩((A)成分)1モルをn−ヘキサン200部に溶解し、これに、トリイソブチルアルミニウム(TIBAL)((B)成分)43モルを添加し、エージング(前半エージング)した。7.5分経過後、1,3−ブタジエン15モル(n−ヘキサン溶液)を添加し、攪拌下に、更に7.5分間エージング(後半エージング)した。次いで、ジイソブチルアルミニウムハイドライド(DIBAH)((C)成分)1.5モル及びジエチルアルミニウムクロライド(DEAC)((D)成分)2モルを、室温で添加した。このとき、(B)成分と(C)成分とのモル(B/C)比は、28.7である。
得られた混合物を更に1時間室温で撹拌することにより、触媒溶液1を得た。
この触媒溶液1は、実施例2〜6で用いた。
(B)成分の種類及び量、エージングに用いるブタジエンの量、(C)成分及び(D)成分の量、並びにエージング時間を表1に示すように変えるほかは、触媒溶液1の調製と同様にして、触媒溶液2を得た。なお、表中、MAOは、メチルアルミノキサン(トルエン溶液)である。
この触媒溶液2は、実施例1、7及び比較例2で用いた。
容量2,000リットルのジャケット付き反応器に、モノマー濃度が15%になるように、シクロヘキサンを567kg、1,3−ブタジエンを100kg仕込んだ。次いで、触媒溶液2をネオジム塩のモル量が0.05モルになるように加え(このとき、ブタジエン重量/ネオジムモル比は、100/0.05=2,000(kg/モル)となる。)、撹拌しつつ60℃で100分間重合反応させた。ポリマーの重合転化率が91.8%に到達した時点で、変性剤(E)として、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(その構造を、式(16)に示す。)を添加して60℃で30分間反応させた。その後、ネオジムに対して3倍モルのエタノールを加えて反応を停止し、重合体100部当り、老化防止剤として2,4−ビス(n−オクチルチオメチル)−6−メチルフェノール0.15部を添加した後、スチームストリッピング法により重合体を析出させ、乾燥して変性共役ジエン重合体BR1を得た。
重合反応に使用した、全単量体(1,3−ブタジエン)に対する触媒使用量、変性剤(E)の使用量、得られた変性共役ジエン重合体BR1の重合収率、ポリブタジエン部分の1,4−シス結合量、1,2−ビニル結合量、及び分子量分布(Mw/Mn)の測定結果を表2に示す。
得られた変性共役ジエン重合体BR1の100部に対し、シリカ(ローディア社製、商品名「Zeosil(R) 1165MP」、BET=160m2/g、pH=6.5)40部、t−DAEオイル10部、シランカップリング剤(デグサ社製、商品名「Si75」)4部を混合し、2分後にSAFカーボンブラック10部、酸化亜鉛(亜鉛華#1)2.5部、ステアリン酸2.0部及び老化防止剤6PPD(大内新興社製、商品名「ノクラック6C」)2.0部をバンバリータイプミキサー中で、混練物の排出温度が120℃になるように6分間混練りした後、得られた混合物を50℃のオープンロールに移して更に硫黄(S#325)1.0部及び加硫促進剤TBBS(フレキシス社製)1.2部及びDPG(ジフェニルグアニジン)(大内新興社製、商品名「ノクセラーD」)0.5部を加えて混練りし、架橋性ゴム組成物を得た。この架橋性ゴム組成物について150℃で30分プレス加硫を行なうことにより加硫ゴム(架橋ゴム組成物)の試験片を得、その試験片を用いてタイヤ用途としての低発熱性(60℃Tanδ)及び耐摩耗性の評価を行った。その結果を表2に示す。
TGAMH: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
EpBD:エポキシ化ポリブタジエン,エポキシ当量210、旭電化社製、商品名「BF1000」。なお、エポキシ化ポリブタジエンは、2つのエポキシ基が2つの炭素原子を隔てて存在する。
Ep80:一般式(8)において、X1及びX2がメチル基;X3がグリシドキシプロピル基;L=40;M=80;N=0;R16〜R20がメチル基である化合物
Ep30:一般式(8)において、X1及びX2がメチル基;X3がグリシドキシプロピル基;L=0;M=30;N=0;R16〜R20がメチル基である化合物
変性共役ジエン重合体に代えて、コバルト触媒により合成された市販の未変性ポリブタジエン(日本ゼオン社製、商品名「BR1220」)を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてゴム組成物を得て、試験片を作製し、低発熱性及び耐摩耗性の試験を行った。その結果を表2に示す。
用いる触媒溶液の種類及び量、ブタジエン単量体の量、並びに変性剤(化合物(E))の種類を表2に示すように変更したほかは、実施例1と同様にして、変性共役ジエン重合体及び架橋ゴム組成物を得て、その低発熱性及び耐摩耗性の評価を行なった。その結果を表2に示す。
なお、実施例4においては、ポリマーの重合転化率が98%に到達した時点で、表に示す変性剤(E)を添加して60℃で30分間反応させた後、ネオジム1モルに対してハロゲン原子換算で0.06モル(即ち、0.015モル)のテトラクロロスズ(化合物(F))を添加して、60℃で5分間反応させた後、ネオジムに対して3倍モルのエタノールを加えて反応を停止した。
実施例5と実施例7との比較から、有機アルミニウム化合物(B)と有機アルミニウムハイドライド化合物(C)とのモル比(B/C)が5を超える場合(実施例5)の方が、低発熱性及び耐摩耗性に優れることが分る。
なお、変性剤(E)を反応させて得られた変性共役ジエン重合体を、更に化合物(F)で変性したとき、凝固性が改善されることが分る(実施例2と実施例4との比較)。
溶液重合SBR(スチレン21%、ブタジエン部分の1,2−ビニル結合量63%、Mw=400,000。日本ゼオン社製、商品名「NIPOL NS116R」)40部、実施例1と同様にして得た変性共役ジエン重合体BR1を60部、ナフテン油5部、シリカ(ローディア社製、商品名「Zeosil(R) 1165MP」、BET=160m2/g、pH=6.5)45部、シランカップリング剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)1.5部、酸化亜鉛(亜鉛華#1)2部、ステアリン酸2.0部、ポリエチレングリコール(国産化学社製、商品名「PEG#4000」)1部、老化防止剤2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール1部、加硫促進剤DPG(大内新興社製、商品名「ノクセラーD」)0.5部、加硫促進剤DM(ジベンゾチアジルジスルフィド)(大内新興社製、商品名「ノクセラーDM」)1部、及び硫黄1.7部を用いて、実施例1と同様に操作して、履物用架橋ゴム組成物を得た。
これについて、耐摩耗性を評価した。その結果を表3に示す。
BR1に代えてBR4又はBR1220を使用するほかは実施例8と同様にして、それぞれ、履物用架橋ゴム組成物を得た。これらについて、耐摩耗性を評価した結果を表3に示す。
Claims (4)
- ランタン系列金属化合物(A)、有機アルミニウム化合物(B)、有機アルミニウムハイドライド化合物(C)及びハロゲン化合物(D)を含有してなる重合触媒(ここで、有機アルミニウム化合物(B)と有機アルミニウムハイドライド化合物(C)とのモル比(B/C)が12以上、1,000未満である)を用いて共役ジエン単量体の重合を開始し、重合転化率が50〜99.9重量%の時に、前記ランタン系列金属化合物(A)1モルに対して、0.01〜5官能基当量に相当する量の、エポキシ基、カルボニル基、イミノ基、イソシアナート基及びハロゲンからなる群から選ばれる少なくとも2つの官能基を、これらの官能基が互いに少なくとも3つの原子によって隔てられている状態で分子中に有し、スズ原子を含有しない化合物(E)を反応させることを特徴とする、変性共役ジエン重合体(I)の製造方法。
- 前記重合触媒が、ランタン系列金属化合物(A)と有機アルミニウム化合物(B)との混合物をエージングした後、これに、有機アルミニウムハイドライド化合物(C)を、次いでハロゲン化合物(D)を添加して得られたものである請求項1に記載の変性共役ジエン重合体(I)の製造方法。
- 前記重合触媒が、エージングを共役ジエン単量体の存在下に行なって得られたものである請求項2に記載の変性共役ジエン重合体(I)の製造方法。
- 化合物(E)として、エポキシ基、カルボニル基、イミノ基、イソシアナート基及びハロゲンからなる群から選ばれる少なくとも5つの官能基を、これらの官能基が互いに少なくとも3つの原子によって隔てられている状態で、有するものを用いる請求項1〜3のいずれか1項に記載の変性共役ジエン重合体(I)の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008537509A JP5401988B2 (ja) | 2006-10-03 | 2007-09-28 | 変性共役ジエン重合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006272339 | 2006-10-03 | ||
JP2006272339 | 2006-10-03 | ||
PCT/JP2007/068963 WO2008041631A1 (fr) | 2006-10-03 | 2007-09-28 | Polymère diène conjugué modifié, procédé de fabrication du polymère, composition de caoutchouc et utilisation de la composition |
JP2008537509A JP5401988B2 (ja) | 2006-10-03 | 2007-09-28 | 変性共役ジエン重合体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2008041631A1 JPWO2008041631A1 (ja) | 2010-02-04 |
JP5401988B2 true JP5401988B2 (ja) | 2014-01-29 |
Family
ID=39268490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008537509A Expired - Fee Related JP5401988B2 (ja) | 2006-10-03 | 2007-09-28 | 変性共役ジエン重合体の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5401988B2 (ja) |
WO (1) | WO2008041631A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210179818A1 (en) * | 2019-12-17 | 2021-06-17 | Toyo Tire Corporation | Rubber composition for anti-vibration rubber and an anti-vibration rubber |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5435921B2 (ja) * | 2008-10-07 | 2014-03-05 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物 |
JP6307977B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2018-04-11 | 宇部興産株式会社 | 変性ポリブタジエン及びその製造方法 |
CN106062064B (zh) | 2014-03-31 | 2021-02-02 | 宇部兴产株式会社 | 轮胎用橡胶组合物 |
US10143263B2 (en) | 2014-03-31 | 2018-12-04 | Asics Corporation | Shoe-forming member, method for producing shoe-forming member, and shoe |
CN107245195B (zh) * | 2017-05-31 | 2020-02-07 | 广东工业大学 | 一种发泡型电磁屏蔽橡胶及其制备方法和应用 |
JP2019143081A (ja) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | 日本エラストマー株式会社 | 共役ジエン系重合体の製造方法 |
KR102651219B1 (ko) * | 2018-03-07 | 2024-03-25 | 주식회사 쿠라레 | 변성 액상 디엔계 중합체 및 고무 조성물 |
CN109730402B (zh) * | 2019-01-25 | 2020-09-08 | 浙江太极鞋业有限公司 | 一种具有两用功能的休闲鞋及制备方法 |
KR20210033933A (ko) * | 2019-09-19 | 2021-03-29 | 주식회사 엘지화학 | 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법 |
TW202116896A (zh) * | 2019-09-20 | 2021-05-01 | 日商可樂麗股份有限公司 | 橡膠組成物、輪胎用橡膠組成物及鞋底用橡膠組成物 |
FR3103490B1 (fr) * | 2019-11-21 | 2021-10-22 | Michelin & Cie | Composition de caoutchouc comprenant un polybutadiene fonctionnalise |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63297403A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 新規な共役ジエン系重合体の製造方法 |
JPS641744A (en) * | 1987-06-25 | 1989-01-06 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Butadiene polymer rubber composition |
JPS6462339A (en) * | 1987-09-01 | 1989-03-08 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Pneumatic tire |
JPH10306113A (ja) * | 1997-03-05 | 1998-11-17 | Jsr Corp | 共役ジエン系重合体の製造方法 |
JP2000034320A (ja) * | 1998-05-13 | 2000-02-02 | Jsr Corp | 共役ジエン系重合体の製造方法 |
JP2005082735A (ja) * | 2003-09-10 | 2005-03-31 | Nippon Zeon Co Ltd | 変性共役ジエン重合体の製造方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3211274B2 (ja) * | 1991-08-27 | 2001-09-25 | 旭化成株式会社 | 共役ジエン系重合体の製造方法 |
-
2007
- 2007-09-28 JP JP2008537509A patent/JP5401988B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2007-09-28 WO PCT/JP2007/068963 patent/WO2008041631A1/ja active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63297403A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 新規な共役ジエン系重合体の製造方法 |
JPS641744A (en) * | 1987-06-25 | 1989-01-06 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Butadiene polymer rubber composition |
JPS6462339A (en) * | 1987-09-01 | 1989-03-08 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Pneumatic tire |
JPH10306113A (ja) * | 1997-03-05 | 1998-11-17 | Jsr Corp | 共役ジエン系重合体の製造方法 |
JP2000034320A (ja) * | 1998-05-13 | 2000-02-02 | Jsr Corp | 共役ジエン系重合体の製造方法 |
JP2005082735A (ja) * | 2003-09-10 | 2005-03-31 | Nippon Zeon Co Ltd | 変性共役ジエン重合体の製造方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210179818A1 (en) * | 2019-12-17 | 2021-06-17 | Toyo Tire Corporation | Rubber composition for anti-vibration rubber and an anti-vibration rubber |
US11912866B2 (en) * | 2019-12-17 | 2024-02-27 | Toyo Tire Corporation | Rubber composition for anti-vibration rubber and an anti-vibration rubber |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2008041631A1 (ja) | 2010-02-04 |
WO2008041631A1 (fr) | 2008-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5401988B2 (ja) | 変性共役ジエン重合体の製造方法 | |
US8557915B2 (en) | Process for producing conjugated diene polymer, conjugated diene polymer, and rubber composition | |
KR101692089B1 (ko) | 폴리시아노 화합물로 관능화된 중합체 | |
JPWO2008044722A1 (ja) | 油展ゴム組成物、その製造方法、タイヤ用部材及びタイヤ | |
KR101612766B1 (ko) | 공액 디엔 화합물과 비공액 올레핀의 공중합체, 고무 조성물, 타이어 트레드용 고무 조성물, 가교 고무 조성물 및 타이어 | |
KR101592907B1 (ko) | 공중합체, 고무 조성물, 타이어 사이드용 고무 조성물, 가교 고무 조성물 및 타이어 | |
JP5499498B2 (ja) | ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
JPWO2012043802A1 (ja) | シクロペンテン開環重合体およびその製造方法 | |
JP5515206B2 (ja) | ポリブタジエンゴムの製造方法、タイヤ用ゴム組成物、およびタイヤ | |
JPWO2012014463A1 (ja) | 共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体、ゴム組成物、及びタイヤ | |
JP5899011B2 (ja) | 重合体、前記重合体を含むゴム組成物、及び、前記ゴム組成物を有するタイヤ | |
JP5072191B2 (ja) | 共役ジエン重合用触媒及びその製造方法、並びに共役ジエン重合体及びその製造方法。 | |
JP5941302B2 (ja) | ゴム組成物、及び、前記ゴム組成物を有するタイヤ | |
JP2016014122A (ja) | 変性共役ジエン系重合体の製造方法、変性共役ジエン系重合体、変性共役ジエン系重合体組成物、及びタイヤ | |
JP7238154B2 (ja) | 変性高シスポリジエンポリマー、関連する方法及びゴム組成物 | |
WO2013132848A1 (ja) | 重合体及びその製造方法、前記重合体を含むゴム組成物、並びに、前記ゴム組成物を有するタイヤ | |
WO2016158676A1 (ja) | ゴム組成物、ゴム架橋物およびタイヤ | |
JP5688313B2 (ja) | ゴム組成物及びタイヤ | |
JP2011111497A (ja) | タイヤ | |
WO2013157272A1 (ja) | 重合触媒組成物の製造方法、重合触媒組成物、重合体組成物の製造方法、及び重合体組成物 | |
JP7065671B2 (ja) | 共役ジエン系重合体 | |
JP2016113496A (ja) | ゴム組成物、及び該ゴム組成物を用いたタイヤ | |
JP5894016B2 (ja) | 重合体組成物の製造方法及び重合体組成物 | |
JP6163822B2 (ja) | 変性シス−1,4−ポリブタジエン、その製造方法およびゴム組成物 | |
JP2014024885A (ja) | 重合体組成物の製造方法及び重合体組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100312 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130122 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130322 |
|
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: 20131001 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131014 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5401988 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |