JP5615585B2 - Modified conjugated diene polymer, production method thereof, modified conjugated diene polymer composition, and tire - Google Patents

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本発明は、変性共役ジエン重合体、その製造方法、変性共役ジエン系重合体組成物、及びその組成物を含むタイヤに関する。   The present invention relates to a modified conjugated diene polymer, a production method thereof, a modified conjugated diene polymer composition, and a tire including the composition.

近年、二酸化炭素排出量の抑制等、環境に対する配慮が社会的要請となっており、自動車に対する低燃費化への要望が高まってきている。このような現状から、自動車用タイヤ、特に地面と接するタイヤトレッドの材料として、転がり抵抗が小さい材料の開発が求められている。
従来、タイヤトレッドの補強性充填剤としては、カーボンブラック、シリカ等が使用されている。補強性充填剤としてシリカを用いると、低ヒステリシスロス性及びウェットスキッド抵抗性の向上が図られるという利点を有している。
一方、疎水性表面のカーボンブラックに対して、親水性表面のシリカは、共役ジエン系ゴムとの親和性が低く、カーボンブラックに比較して分散性が悪いという欠点を有していることから、分散性を改良させたり、シリカ-ゴム間の結合付与を行ったりするため、別途シランカップリング剤を含有させる必要がある。
このようなシリカに関する問題に鑑みて、運動性の高いゴム分子末端部に、シリカとの親和性や反応性を有する官能基を導入することによって、共役ジエン系ゴム材中におけるシリカの分散性を改良し、さらにはゴム分子末端部をシリカ粒子との結合で封じることによって、ヒステリシスロスを低減化する試みがなされている。
In recent years, environmental considerations, such as the suppression of carbon dioxide emissions, have become social demands, and the demand for lower fuel consumption for automobiles has increased. Under such circumstances, development of a material having low rolling resistance is demanded as a material for automobile tires, particularly tire treads that are in contact with the ground.
Conventionally, carbon black, silica, and the like have been used as reinforcing fillers for tire treads. When silica is used as the reinforcing filler, there is an advantage that low hysteresis loss and wet skid resistance can be improved.
On the other hand, since silica with a hydrophilic surface has a low affinity with a conjugated diene rubber and has a disadvantage of poor dispersibility compared with carbon black, with respect to carbon black with a hydrophobic surface, In order to improve dispersibility or to provide a bond between silica and rubber, it is necessary to contain a silane coupling agent separately.
In view of such problems related to silica, the dispersibility of silica in a conjugated diene rubber material can be improved by introducing functional groups having affinity and reactivity with silica at the end of rubber molecules having high mobility. Attempts have been made to reduce the hysteresis loss by improving and further sealing the rubber molecule end with a bond with silica particles.

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(例えば、特許文献1参照。)や、グリシドキシアルコキシシランを重合体末端に反応させて得られる変性ジエン系ゴム(例えば、特許文献2参照。)、さらにはアミノ基を含有するアルコキシシラン類を重合体末端に反応させて得られる変性ジエン系ゴム(例えば、特許文献3、4参照。)、及びこれらとシリカとの組成物についての提案がなされている。
また、多官能アニオン重合開始剤を用いてジエン系ゴムの重合を行い、その後に、グリシジルアミノ基等の変性剤によって変性することにより、官能化された重合体末端数を増加させ、ジエン系ゴムとシリカとにより構成される組成物の性能、すなわちシリカ分散性を向上させ、ヒステリシスロスを低減化させる技術(例えば、特許文献5参照。)の提案もなされている。
For example, a modified diene rubber obtained by reacting a modifier having a glycidylamino group with a polymer end (for example, see Patent Document 1) or a modification obtained by reacting a glycidoxyalkoxysilane with a polymer end. Diene rubbers (for example, see Patent Document 2), modified diene rubbers obtained by reacting alkoxysilanes containing amino groups at the polymer ends (for example, see Patent Documents 3 and 4), and There have been proposals for compositions of these with silica.
In addition, the diene rubber is polymerized using a polyfunctional anionic polymerization initiator, and then modified with a modifying agent such as a glycidylamino group to increase the number of functionalized polymer ends, thereby diene rubber. A technique for improving the performance of a composition composed of silica and silica, that is, silica dispersibility and reducing hysteresis loss (see, for example, Patent Document 5) has also been proposed.

国際公開01/23467号パンフレットInternational Publication No. 01/23467 Pamphlet 特開平07−233217号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-233217 特開2001−158834号公報JP 2001-158834 A 特開2003−171418号公報JP 2003-171418 A 特開2006−306962号公報JP 2006-306962 A

しかしながら、近年においては、低燃費化の要求のさらなる高まりとともに、一層、ヒステリシスロスを低減化させたゴム組成物の開発が要求されるようになっている。
本発明の課題は、シリカ系無機充填剤を含む加硫物としたときに、低ヒステリシスロス性と、ウェットスキッド抵抗性や低温特性といった安全性に関する特性とのバランスに優れ、実用上十分な耐摩耗性や破壊強度を有し、良好な加工性をも満足する、変性共役ジエン系重合体、その製造方法、変性共役ジエン系重合体組成物、及びその組成物を含むタイヤを提供することを目的とする。
However, in recent years, with the further increase in demand for fuel efficiency, development of a rubber composition having further reduced hysteresis loss has been demanded.
The problem of the present invention is that when a vulcanized product containing a silica-based inorganic filler is used, it has an excellent balance between low hysteresis loss and safety-related characteristics such as wet skid resistance and low temperature characteristics, and has practically sufficient resistance. To provide a modified conjugated diene polymer having wearability and fracture strength and satisfying good processability, a production method thereof, a modified conjugated diene polymer composition, and a tire including the composition. Objective.

本発明者らは、前記従来技術の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定の多官能性アニオン重合開始剤を用いて重合し、重合活性末端を特定の官能基を有する化合物で変性することによって得られる変性共役ジエン系重合体とすることで、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明は以下のとおりである。
〔1〕
ポリビニル芳香族化合物と有機リチウム化合物とのモル比(ポリビニル芳香族化合物/有機リチウム化合物)が0.05〜1.0の範囲で調製された多官能アニオン重合開始剤を用いて、
共役ジエン化合物を重合、又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とを共重合することによって得られる共役ジエン系重合体の重合活性末端に、下記式(1)、式(2)、式(3)もしくは式(4)で表される化合物、又はこれらの縮合物を反応させることにより得られる変性共役ジエン系重合体。
As a result of intensive studies to solve the problems of the prior art, the present inventors have polymerized using a specific polyfunctional anionic polymerization initiator, and a compound having a specific functional group at a polymerization active terminal. The present inventors have found that the above problems can be solved by using a modified conjugated diene polymer obtained by modification, and have completed the present invention.
The present invention is as follows.
[1]
Using a polyfunctional anionic polymerization initiator prepared with a molar ratio of polyvinyl aromatic compound and organolithium compound (polyvinyl aromatic compound / organolithium compound) in the range of 0.05 to 1.0,
The following formula (1), formula (2), and formula (3) are attached to the polymerization active terminal of a conjugated diene polymer obtained by polymerizing a conjugated diene compound or copolymerizing a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound. Or the modified conjugated diene polymer obtained by making the compound represented by Formula (4), or these condensates react.

(式(1)において、Aは三級アミン、ピリジン、シアン、イミン、スルフィドの中から選ばれる少なくとも一種の官能基を有する一価の基であり、Rは単結合又は炭素数1〜20の二価の炭化水素基であり、R及びRは各々独立に炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。dは1〜3の整数であり、ROが複数ある場合は、各ROは互いに同一であっても異なっていてもよく、Rが複数ある場合は、各Rは互いに同一であっても異なっていてもよい。) (In the formula (1), A 1 is a monovalent group having at least one functional group selected from tertiary amine, pyridine, cyan, imine, and sulfide, and R 1 is a single bond or having 1 to 1 carbon atoms. 20 is a divalent hydrocarbon group, and R 2 and R 3 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, d is an integer of 1 to 3, and a plurality of R 3 Os are present. some cases, each R 3 O or different and be identical to one another, when R 2 are a plurality, each R 2 may being the same or different.)

(式(2)において、Rは炭素数1〜12の二価の炭化水素基であり、RおよびRは各々独立に炭素数1〜20の一価の炭化水素基であり、R、RおよびRは、各々独立に炭素数1〜20の一価の炭化水素基であるか、又はそれらの2つは互いに結合してそれらが結合しているケイ素原子と一緒になって環を形成してもよく、eは1〜2の整数であり、fは1〜10の整数である。) (In the formula (2), R 4 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, R 5 and R 6 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, 7 , R 8 and R 9 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or two of them are bonded together to form a silicon atom to which they are bonded. Ring may be formed, e is an integer of 1 to 2, and f is an integer of 1 to 10.)

(式(3)において、R〜Rの定義は式(2)に同じであり、gは1〜2の整数である。) (In Formula (3), the definition of R < 4 > -R < 9 > is the same as Formula (2), and g is an integer of 1-2.)

(式(4)において、XおよびXは、ハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルコキシ基であり、R10およびR11は、それぞれ、炭素数1〜20の一価の炭化水素基であり、AおよびAは、それぞれ、単結合又は炭素数1〜20の二価の炭化水素基であり、Aは下記式(5)、(6)、(7)で表される基である。複数の、X、X、R10、R11、A、A又はAが存在するときは、それらは、各々同一であっても異なっていてもよい。pおよびqは、それぞれ0〜3の整数である。hは0〜20の整数であり、hが2以上の場合、(A−A−A)で表される複数の繰り返し単位は、相異なるものであってもよい。なお、式(4)で表される化合物において、ハロゲン原子の数及び炭素数1〜20のアルコキシ基の数の合計は5以上である。) (In the formula (4), X 1 and X 2 are alkoxy groups of halogen atom or a C 1-20, R 10 and R 11 are each a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms Each of A 2 and A 3 is a single bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and A 4 is a group represented by the following formulas (5), (6), or (7). When a plurality of X 1 , X 2 , R 10 , R 11 , A 2 , A 3 or A 4 are present, they may be the same or different from each other, p and q Are each an integer of 0 to 3. h is an integer of 0 to 20, and when h is 2 or more, the plurality of repeating units represented by (A 2 -A 4 -A 3 ) are different. In the compound represented by formula (4), the number of halogen atoms and the number of carbon atoms of 1 to The total number of 20 alkoxy groups is 5 or more.)

(式(5)において、Xはハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルコキシ基である。R12は炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。複数のX又はR12が存在するときは、それらは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。rは0〜2の整数であり、iは0〜20の整数である。iが2以上の場合、(SiX 12 2−r)で表される複数の繰り返し単位は、相異なるものであってもよい。なお、Aが式(5)で表される場合、[p+(h×i×r)+q]は5以上の整数である。) (In the formula (5), X 3 is .R 12 is an alkoxy group having a halogen atom or a C1-20 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Plurality of X 3 or R 12 is When present, they may be the same or different, r is an integer of 0 to 2, i is an integer of 0 to 20. When i is 2 or more, (SiX 3 The plurality of repeating units represented by r R 12 2-r ) may be different from each other, and when A 4 is represented by the formula (5), [p + (h × i × r) + Q] is an integer of 5 or more.)

(式(6)において、R13は水素原子又は炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。なお、Aが式(6)で表される場合、(p+q)は5又は6である。) (In Formula (6), R 13 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. When A 4 is represented by Formula (6), (p + q) is 5 or 6 .)

(式(7)において、Aは単結合又は炭素数1〜20の二価の炭化水素基であり、Xはハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルコキシ基である。R14は炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。複数のX又はR14が存在するときは、それらは、各々同一であっても異なっていてもよい。sは0〜3の整数である。なお、Aが式(7)で表される場合、[p+(h×s)+q]は5以上の整数である。) (In the formula (7), A 5 is a divalent hydrocarbon group of a single bond or a C 1-20, X 5 is .R 14 is a carbon number of an alkoxy group a halogen atom, or 1 to 20 carbon atoms It is a monovalent hydrocarbon group of 1 to 20. When a plurality of X 5 or R 14 are present, they may be the same or different, and s is an integer of 0 to 3. . in the case where a 4 is represented by the formula (7), which is [p + (h × s) + q] is an integer of 5 or more.)

〔2〕
前記ポリビニル芳香族化合物とリチウムとのモル比が、0.1〜0.45の範囲である前記〔1〕に記載の変性共役ジエン系重合体。
〔3〕
ポリスチレン系ゲル充填カラムを用いたゲル浸透クロマトグラフィー測定において、最も低分子量側のピーク面積が、クロマトグラム全体の面積の20〜50%である前記〔1〕又は〔2〕に記載の変性共役ジエン系重合体。
〔4〕
ポリビニル芳香族化合物と有機リチウム化合物とのモル比(ポリビニル芳香族化合物/有機リチウム化合物)を0.05〜1.0の範囲で反応させて、
多官能アニオン重合開始剤を調製する工程と、
前記多官能アニオン重合開始剤を用いて、共役ジエン化合物を重合させ、又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とを共重合させて、共役ジエン系重合体を得る工程と、
前記共役ジエン系重合体の重合活性末端に、下記式(1)、式(2)、式(3)もしくは式(4)で表される化合物、又はこれらの縮合物を反応させる工程と、
を有する変性共役ジエン系重合体の製造方法。
[2]
The modified conjugated diene polymer according to [1], wherein the molar ratio of the polyvinyl aromatic compound and lithium is in the range of 0.1 to 0.45.
[3]
The modified conjugated diene according to [1] or [2], wherein the peak area on the lowest molecular weight side is 20 to 50% of the entire chromatogram area in gel permeation chromatography measurement using a polystyrene gel packed column. Polymer.
[4]
The molar ratio of the polyvinyl aromatic compound and the organolithium compound (polyvinyl aromatic compound / organolithium compound) is reacted in the range of 0.05 to 1.0,
Preparing a polyfunctional anionic polymerization initiator;
Using the polyfunctional anionic polymerization initiator, polymerizing a conjugated diene compound, or copolymerizing a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound to obtain a conjugated diene polymer;
A step of reacting a compound represented by the following formula (1), formula (2), formula (3) or formula (4), or a condensate thereof with the polymerization active terminal of the conjugated diene polymer;
A process for producing a modified conjugated diene-based polymer.

(式(1)において、Aは三級アミン、ピリジン、シアン、イミン、スルフィドの中から選ばれる少なくとも一種の官能基を有する一価の基であり、Rは単結合又は炭素数1〜20の二価の炭化水素基であり、R及びRは各々独立に炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。dは1〜3の整数であり、ROが複数ある場合は、各ROは互いに同一であっても異なっていてもよく、Rが複数ある場合は、各Rは互いに同一であっても異なっていてもよい。) (In the formula (1), A 1 is a monovalent group having at least one functional group selected from tertiary amine, pyridine, cyan, imine, and sulfide, and R 1 is a single bond or having 1 to 1 carbon atoms. 20 is a divalent hydrocarbon group, and R 2 and R 3 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, d is an integer of 1 to 3, and a plurality of R 3 Os are present. some cases, each R 3 O or different and be identical to one another, when R 2 are a plurality, each R 2 may being the same or different.)

(式(2)において、Rは炭素数1〜12の二価の炭化水素基であり、RおよびRは各々独立に炭素数1〜20の一価の炭化水素基であり、R、RおよびRは、各々独立に炭素数1〜20の一価の炭化水素基であるか、又はそれらの2つは互いに結合してそれらが結合しているケイ素原子と一緒になって環を形成してもよく、eは1〜2の整数であり、fは1〜10の整数である。) (In the formula (2), R 4 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, R 5 and R 6 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, 7 , R 8 and R 9 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or two of them are bonded together to form a silicon atom to which they are bonded. Ring may be formed, e is an integer of 1 to 2, and f is an integer of 1 to 10.)

(式(3)において、R〜Rの定義は式(2)に同じであり、gは1〜2の整数である。) (In Formula (3), the definition of R < 4 > -R < 9 > is the same as Formula (2), and g is an integer of 1-2.)

(式(4)において、XおよびXは、ハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルコキシ基であり、R10およびR11は、それぞれ、炭素数1〜20の一価の炭化水素基であり、AおよびAは、それぞれ、単結合又は炭素数1〜20の二価の炭化水素基であり、Aは下記式(5)、(6)、(7)で表される基である。複数の、X、X、R10、R11、A、A又はAが存在するときは、それらは、各々同一であっても異なっていてもよい。pおよびqは、それぞれ0〜3の整数である。hは0〜20の整数であり、hが2以上の場合、(A−A−A)で表される複数の繰り返し単位は、相異なるものであってもよい。なお、式(4)で表される化合物において、ハロゲン原子の数及び炭素数1〜20のアルコキシ基の数の合計は5以上である。) (In the formula (4), X 1 and X 2 are alkoxy groups of halogen atom or a C 1-20, R 10 and R 11 are each a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms Each of A 2 and A 3 is a single bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and A 4 is a group represented by the following formulas (5), (6), or (7). When a plurality of X 1 , X 2 , R 10 , R 11 , A 2 , A 3 or A 4 are present, they may be the same or different from each other, p and q Are each an integer of 0 to 3. h is an integer of 0 to 20, and when h is 2 or more, the plurality of repeating units represented by (A 2 -A 4 -A 3 ) are different. In the compound represented by formula (4), the number of halogen atoms and the number of carbon atoms of 1 to The total number of 20 alkoxy groups is 5 or more.)

(式(5)において、Xはハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルコキシ基である。R12は炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。複数のX又はR12が存在するときは、それらは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。rは0〜2の整数であり、iは0〜20の整数である。iが2以上の場合、(SiX 12 2−r)で表される複数の繰り返し単位は、相異なるものであってもよい。なお、Aが式(5)で表される場合、[p+(h×i×r)+q]は5以上の整数である。) (In the formula (5), X 3 is .R 12 is an alkoxy group having a halogen atom or a C1-20 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Plurality of X 3 or R 12 is When present, they may be the same or different, r is an integer of 0 to 2, i is an integer of 0 to 20. When i is 2 or more, (SiX 3 The plurality of repeating units represented by r R 12 2-r ) may be different from each other, and when A 4 is represented by the formula (5), [p + (h × i × r) + Q] is an integer of 5 or more.)

(式(6)において、R13は水素原子又は炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。なお、Aが式(6)で表される場合、(p+q)は5又は6である。) (In Formula (6), R 13 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. When A 4 is represented by Formula (6), (p + q) is 5 or 6 .)

(式(7)において、Aは単結合又は炭素数1〜20の二価の炭化水素基であり、Xはハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルコキシ基である。R14は炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。複数のX又はR14が存在するときは、それらは、各々同一であっても異なっていてもよい。sは0〜3の整数である。なお、Aが式(7)で表される場合、[p+(h×s)+q]は5以上の整数である。) (In the formula (7), A 5 is a divalent hydrocarbon group of a single bond or a C 1-20, X 5 is .R 14 is a carbon number of an alkoxy group a halogen atom, or 1 to 20 carbon atoms It is a monovalent hydrocarbon group of 1 to 20. When a plurality of X 5 or R 14 are present, they may be the same or different, and s is an integer of 0 to 3. . in the case where a 4 is represented by the formula (7), which is [p + (h × s) + q] is an integer of 5 or more.)

〔5〕
前記ポリビニル芳香族化合物と有機リチウム化合物とのモル比が0.1〜0.45の範囲である前記〔4〕に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
〔6〕
前記〔1〕乃至〔3〕のいずれか一に記載の変性共役ジエン系重合体を20質量部以上含有するゴム成分100質量部に対し、シリカ系無機充填剤を0.5〜300質量部を含有する変性共役ジエン系重合体組成物。
〔7〕
前記変性共役ジエン系重合体を20質量部以上含有するゴム成分100質量部に対し、カーボンブラックを0.5〜100質量部、さらに含有する前記〔6〕に記載の変性共役ジエン系重合体組成物。
〔8〕
前記シリカ系無機充填剤の窒素吸着比表面積が170m/g以上である前記〔6〕又は〔7〕に記載の変性共役ジエン系重合体組成物。
〔9〕
前記〔6〕乃至〔8〕のいずれか一に記載の変性共役ジエン系重合体組成物を含むタイヤ。
[5]
The method for producing a modified conjugated diene polymer according to [4] above, wherein the molar ratio of the polyvinyl aromatic compound to the organolithium compound is in the range of 0.1 to 0.45.
[6]
0.5 to 300 parts by mass of silica-based inorganic filler is added to 100 parts by mass of the rubber component containing 20 parts by mass or more of the modified conjugated diene polymer according to any one of [1] to [3]. A modified conjugated diene polymer composition.
[7]
The modified conjugated diene polymer composition according to [6] above, further containing 0.5 to 100 parts by mass of carbon black with respect to 100 parts by mass of the rubber component containing 20 parts by mass or more of the modified conjugated diene polymer. object.
[8]
The modified conjugated diene polymer composition according to [6] or [7], wherein the silica-based inorganic filler has a nitrogen adsorption specific surface area of 170 m 2 / g or more.
[9]
A tire comprising the modified conjugated diene polymer composition according to any one of [6] to [8].

本発明によれば、シリカ系無機充填剤を含む加硫物としたときに、低ヒステリシスロス性と、ウェットスキッド抵抗性や低温特性といった安全性に関する特性とのバランスに優れ、実用上十分な耐摩耗性や破壊強度を有し、良好な加工性をも満足する、変性共役ジエン系重合体、その製造方法、変性共役ジエン系重合体組成物、及びタイヤが提供される。   According to the present invention, when a vulcanizate containing a silica-based inorganic filler is used, it has an excellent balance between low hysteresis loss and safety-related characteristics such as wet skid resistance and low temperature characteristics, and has practically sufficient resistance. Provided are a modified conjugated diene polymer, a production method thereof, a modified conjugated diene polymer composition, and a tire, which have wearability and fracture strength, and satisfy satisfactory processability.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施の形態」という。)について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
下記においては、本実施形態の変性共役ジエン系重合体について、その製造方法と併せて説明する。
〔変性共役ジエン系重合体〕
本実施形態の変性共役ジエン系重合体は、ポリビニル芳香族化合物と有機リチウム化合物とのモル比(ポリビニル芳香族化合物/有機リチウム化合物)が0.05〜1.0の範囲で調製された多官能アニオン重合開始剤を用いて、共役ジエン化合物を重合、又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とを共重合することによって得られる共役ジエン系重合体の重合活性末端に式(1)、式(2)、式(3)もしくは式(4)で表される化合物、又はこれらの縮合物を反応させることにより得られる変性共役ジエン系重合体である。
Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiment, and can be implemented with various modifications within the scope of the gist.
In the following, the modified conjugated diene polymer of this embodiment will be described together with its production method.
[Modified Conjugated Diene Polymer]
The modified conjugated diene polymer of the present embodiment is a polyfunctional compound prepared with a molar ratio of polyvinyl aromatic compound and organolithium compound (polyvinyl aromatic compound / organolithium compound) in the range of 0.05 to 1.0. An anionic polymerization initiator is used to polymerize a conjugated diene compound, or to copolymerize a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound, and to the polymerization active terminal of a conjugated diene polymer obtained by the formula (1), formula (2) ), A compound represented by formula (3) or formula (4), or a modified conjugated diene polymer obtained by reacting these condensates.

〔変性共役ジエン系重合体の製造方法〕
本実施形態の変性共役ジエン系重合体の製造方法は、ポリビニル芳香族化合物と有機リチウム化合物とを反応させて、ポリビニル芳香族化合物/有機リチウム化合物のモル比が0.05〜1.0の範囲の多官能アニオン重合開始剤を調製する工程と、
前記多官能アニオン重合開始剤を用いて、共役ジエン化合物を重合させ、又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とを共重合させて、共役ジエン系重合体を得る工程と、
前記共役ジエン系重合体の重合活性末端に、式(1)、式(2)、式(3)もしくは式(4)で表される化合物、又はこれらの縮合物を反応させる工程と、
を有する。
本実施形態の変性共役ジエン系重合体について、使用する材料、及びこれらを作製する条件につき、以下製造工程と併せて説明する。
[Method for producing modified conjugated diene polymer]
In the production method of the modified conjugated diene polymer of the present embodiment, a polyvinyl aromatic compound and an organic lithium compound are reacted, and the molar ratio of polyvinyl aromatic compound / organic lithium compound is in the range of 0.05 to 1.0. A step of preparing a polyfunctional anionic polymerization initiator of
Using the polyfunctional anionic polymerization initiator, polymerizing a conjugated diene compound, or copolymerizing a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound to obtain a conjugated diene polymer;
A step of reacting a compound represented by the formula (1), the formula (2), the formula (3) or the formula (4), or a condensate thereof with the polymerization active terminal of the conjugated diene polymer;
Have
The modified conjugated diene polymer of the present embodiment will be described below together with the production steps with respect to the materials used and the conditions for producing them.

(多官能アニオン重合開始剤)
先ず、上述した共役ジエン系重合体の重合活性末端に、式(1)、式(2)、式(3)もしくは式(4)で表される化合物(変性剤)、又はこれらの縮合物によって変性を行う前段階の、共役ジエン系重合体を重合する工程において使用する多官能アニオン重合開始剤について説明する。
多官能アニオン重合開始剤は、ポリビニル芳香族化合物と有機リチウム化合物とを反応させることにより調製できる。
例えば、炭化水素溶媒中で、有機リチウム化合物とポリビニル芳香族化合物とを反応させる方法、有機リチウム化合物と共役ジエン化合物とを反応させた後にポリビニル芳香族化合物を反応させる方法、有機リチウム化合物とモノビニル芳香族化合物とを反応させた後にポリビニル芳香族化合物を反応させる方法、共役ジエン化合物及び/又はモノビニル芳香族化合物及びポリビニル芳香族化合物の二者又は三者の存在下で有機リチウム化合物を反応させる方法等が挙げられる。
(Polyfunctional anionic polymerization initiator)
First, the compound represented by the formula (1), the formula (2), the formula (3) or the formula (4) (modifier), or a condensate thereof is attached to the polymerization active terminal of the conjugated diene polymer described above. The polyfunctional anionic polymerization initiator used in the step of polymerizing the conjugated diene polymer before the modification will be described.
A polyfunctional anionic polymerization initiator can be prepared by reacting a polyvinyl aromatic compound and an organic lithium compound.
For example, a method of reacting an organolithium compound and a polyvinyl aromatic compound in a hydrocarbon solvent, a method of reacting an organolithium compound and a conjugated diene compound and then reacting a polyvinyl aromatic compound, an organolithium compound and a monovinyl aromatic A method of reacting a polyvinyl aromatic compound after reacting with an aromatic compound, a method of reacting an organolithium compound in the presence of two or three of a conjugated diene compound and / or a monovinyl aromatic compound and a polyvinyl aromatic compound, etc. Is mentioned.

特に、炭化水素溶媒中で、有機リチウム化合物とポリビニル芳香族化合物とを反応させる方法、有機リチウム化合物と共役ジエン化合物とを反応させた後にポリビニル芳香族化合物を反応させる方法、共役ジエン化合物及びポリビニル芳香族化合物の存在下でモノ有機リチウム化合物を反応させる方法で調製された多官能アニオン開始剤が好ましい。
また、多官能アニオン重合開始剤の生成の促進や安定化を図るために、調製の際に、系内にルイス塩基を添加することが好ましい。
In particular, a method of reacting an organolithium compound and a polyvinyl aromatic compound in a hydrocarbon solvent, a method of reacting an organolithium compound and a conjugated diene compound and then reacting the polyvinyl aromatic compound, a conjugated diene compound and polyvinyl aroma. A polyfunctional anion initiator prepared by a method of reacting a monoorganolithium compound in the presence of a group compound is preferred.
In addition, in order to promote and stabilize the formation of the polyfunctional anionic polymerization initiator, it is preferable to add a Lewis base into the system during the preparation.

<ポリビニル芳香族化合物>
多官能アニオン重合開始剤の調製に用いるポリビニル芳香族化合物としては、例えば、o,m及びp−ジビニルベンゼン、o,m及びp−ジイソプロペニルベンゼン、1,2,4−トリビニルベンゼン、1,2−ビニル−3,4−ジメチルベンゼン、1,3−ジビニルナフタレン、1,3,5−トリビニルナフタレン、2,4−ジビニルビフェニル、3,5,4’−トリビニルビフェニル、1,2−ジビニル−3,4−ジメチルベンゼン、1,5,6−トリビニル−3,7−ジエチルナフタレン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
特に、ジビニルベンセン、ジイソプロペニルベンゼンが好ましく、これらのo−,m−,p−の異性体の混合物であってもよい。工業的利用を行う場合には、これら異性体混合物を用いる方が経済的に有利である。
<Polyvinyl aromatic compound>
Examples of the polyvinyl aromatic compound used for the preparation of the polyfunctional anionic polymerization initiator include o, m and p-divinylbenzene, o, m and p-diisopropenylbenzene, 1,2,4-trivinylbenzene, 1 , 2-vinyl-3,4-dimethylbenzene, 1,3-divinylnaphthalene, 1,3,5-trivinylnaphthalene, 2,4-divinylbiphenyl, 3,5,4'-trivinylbiphenyl, 1,2 -Divinyl-3,4-dimethylbenzene, 1,5,6-trivinyl-3,7-diethylnaphthalene and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
In particular, divinyl benzene and diisopropenyl benzene are preferable, and a mixture of these o-, m-, and p-isomers may be used. For industrial use, it is economically advantageous to use a mixture of these isomers.

<共役ジエン化合物とモノビニル芳香族化合物>
多官能アニオン重合開始剤の調製には、上述したポリビニル芳香族化合物と共に、共役ジエン化合物及び/又はモノ芳香族ビニル化合物を用いることもできる。
共役ジエン化合物としては、例えば、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、特に、1,3−ブタジエン、イソプレンが好ましい。
また、モノビニル芳香族化合物としては、例えば、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、ビニルナフタレン等が挙げられ、特に、スチレンが好ましい。
共役ジエン化合物及び/又はモノ芳香族ビニル化合物は、GPC(ゲルパーミエーション・クロマトグラフィー)で測定した多官能アニオン重合開始剤のポリスチレン換算の重量平均分子量が500〜20,000の範囲内となるように添加することが好ましく、1,000〜10,000となるように添加することがさらに好ましい。
<Conjugated diene compounds and monovinyl aromatic compounds>
For the preparation of the polyfunctional anionic polymerization initiator, a conjugated diene compound and / or a monoaromatic vinyl compound can be used together with the above-described polyvinyl aromatic compound.
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, Examples include 1,3-hexadiene, and 1,3-butadiene and isoprene are particularly preferable.
Examples of the monovinyl aromatic compound include styrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, vinylethylbenzene, vinylxylene, vinylnaphthalene, and styrene is particularly preferable.
The conjugated diene compound and / or the monoaromatic vinyl compound has a polystyrene-reduced weight average molecular weight of 500 to 20,000 in the polyfunctional anionic polymerization initiator measured by GPC (gel permeation chromatography). It is preferable to add to 1,000, and it is still more preferable to add so that it may become 1,000-10,000.

<有機リチウム化合物>
多官能アニオン重合開始剤の調製に用いる有機リチウム化合物としては、例えば、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−プロピルリチウム、iso−プロピルリチウム、ベンジルリチウム等のモノ有機リチウム化合物;1,4−ジリチオブタン、1,5−ジリチオペンタン、1,6−ジリチオヘキサン、1,10−ジリチオデカン、1,1−ジリチオジフェニレン、ジリチオポリブタジエン、ジリチオポリイソプレン、1,4−ジリチオベンゼン、1,2−ジリチオ−1,2−ジフェニルエタン、1,4−ジリチオ−2−エチルシクロヘキサン、1,3,5−トリリチオベンゼン、1,3,5−トリリチオ−2,4,6−トリエチルベンゼン等の多官能性有機リチウム化合物が挙げられる。
特に、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウムのモノ有機リチウム化合物が好ましい。
<Organic lithium compounds>
Examples of the organolithium compound used for the preparation of the polyfunctional anionic polymerization initiator include monoorganolithium such as n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, n-propyllithium, iso-propyllithium, and benzyllithium. Compound; 1,4-dilithiobutane, 1,5-dilithiopentane, 1,6-dilithiohexane, 1,10-dilithiodecane, 1,1-dilithiodiphenylene, dilithiopolybutadiene, dilithiopolyisoprene, 1,4- Dilithiobenzene, 1,2-dilithio-1,2-diphenylethane, 1,4-dilithio-2-ethylcyclohexane, 1,3,5-trilithiobenzene, 1,3,5-trilithio-2,4 Polyfunctional organolithium compounds such as 6-triethylbenzene can be mentioned.
In particular, a monoorganolithium compound of n-butyllithium, sec-butyllithium, or tert-butyllithium is preferable.

<炭化水素溶媒>
多官能アニオン重合開始剤の調製に用いる炭化水素溶媒としては、例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂環族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。
<Hydrocarbon solvent>
Examples of the hydrocarbon solvent used for the preparation of the polyfunctional anionic polymerization initiator include aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane and heptane, alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane, benzene, toluene, xylene and the like. And aromatic hydrocarbons.

<ルイス塩基>
多官能アニオン重合開始剤の調製の際には、系内にルイス塩基を添加することにより、生成の促進や安定化が図られる。
ルイス塩基としては、3級モノアミン、3級ジアミン、鎖状又は環状エーテル等が挙げられる。
3級モノアミンとしては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、1,1−ジメトキシトリメチルアミン、1,1−ジエトキシトリメチルアミン、1,1−ジエトキシトリエチルアミン、N,N−ジメチルホルムアミドジイソプロピルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジシクロヘキシルアセタール等の化合物が挙げられる。
<Lewis base>
In the preparation of the polyfunctional anionic polymerization initiator, the formation can be promoted and stabilized by adding a Lewis base into the system.
Examples of the Lewis base include tertiary monoamine, tertiary diamine, chain or cyclic ether.
Examples of the tertiary monoamine include trimethylamine, triethylamine, methyldiethylamine, 1,1-dimethoxytrimethylamine, 1,1-diethoxytrimethylamine, 1,1-diethoxytriethylamine, N, N-dimethylformamide diisopropyl acetal, N, N -Compounds such as dimethylformamide dicyclohexyl acetal.

3級ジアミンとしては、例えば、N,N,N’,N’−テトラメチルジアミノメタン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルプロパンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルジアミノブタン、N,N,N’,N’−テトラメチルジアミノペンタン、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサンジアミン、ジピペリジノペンタン、ジピペリジノエタン等の化合物が挙げられる。
鎖状エーテルとしては、例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、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メチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレンジメチルエーテルが挙げられる。
環状エーテルとしては、例えば、テトラヒドロフラン、ビス(2−オキソラニル)エタン、2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン、1,1−ビス(2−オキソラニル)エタン、2,2−ビス(2−オキソラニル)ブタン、2,2−ビス(5−メチル−2−オキソラニル)プロパン、2,2−ビス(3,4,5−トリメチル−2−オキソラニル)プロパン等の化合物が挙げられる。
As the tertiary diamine, for example, N, N, N ′, N′-tetramethyldiaminomethane, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylpropane Diamine, N, N, N ′, N′-tetramethyldiaminobutane, N, N, N ′, N′-tetramethyldiaminopentane, N, N, N ′, N′-tetramethylhexanediamine, dipiperidi And compounds such as nopentane and dipiperidinoethane.
Examples of the chain ether include dimethyl ether, diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, and tetraethylene dimethyl ether.
Examples of the cyclic ether include tetrahydrofuran, bis (2-oxolanyl) ethane, 2,2-bis (2-oxolanyl) propane, 1,1-bis (2-oxolanyl) ethane, and 2,2-bis (2-oxolanyl). ) Butane, 2,2-bis (5-methyl-2-oxolanyl) propane, 2,2-bis (3,4,5-trimethyl-2-oxolanyl) propane, and the like.

前記ルイス塩基の中でも、3級モノアミンであるトリメチルアミン、トリエチルアミン、3級ジアミンであるN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、及び環状エーテルであるテトラヒドロフラン、2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパンが好ましい。
前記ルイス塩基は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
多官能アニオン重合開始剤の調製に使用するポリビニル芳香族化合物の量は、有機リチウム化合物1モルに対して0.05〜1.0モルの範囲とする。
これにより、ポリビニル芳香族化合物/有機リチウム化合物のモル比が0.05〜1.0の範囲の多官能アニオン重合開始剤が得られる。
Among the Lewis bases, tertiary monoamine trimethylamine, triethylamine, tertiary diamine N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, and cyclic ether tetrahydrofuran, 2,2-bis (2-oxolanyl). ) Propane is preferred.
The said Lewis base may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.
The amount of the polyvinyl aromatic compound used for the preparation of the polyfunctional anionic polymerization initiator is in the range of 0.05 to 1.0 mol with respect to 1 mol of the organic lithium compound.
As a result, a polyfunctional anionic polymerization initiator having a molar ratio of polyvinyl aromatic compound / organolithium compound in the range of 0.05 to 1.0 is obtained.

有機リチウム化合物に対してポリビニル芳香族化合物の使用量が多いほど、後述する共役ジエン系重合体の変性反応によって官能基を付与される分子鎖末端の割合が増加し、後述するシリカ系粒子との親和性や反応性の向上が図られ、変性共役ジエン系重合体組成物における低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランスが良好なものとなり、耐摩耗性、破壊特性の向上も図られる。一方、有機リチウム化合物に対してポリビニル芳香族化合物の使用量が少ない方が組成物混練時などでの加工性を良好なものにする。加工性については配合物ムーニー粘度を指標とすることができる。配合物ムーニー粘度が高すぎる場合、混練時のトルクが上昇して電力消費が増大するなどの悪影響が生じる。また混練後のシーティングの工程で均一なシート作製が難しくなるといったことも生じる。一般に低ヒステリシスロス性を改善する場合、配合物ムーニー粘度が上昇し加工性が悪化する傾向にあるが、あまり高くしないことが実用上重要である。これらのバランスからポリビニル芳香族化合物の量は、有機リチウム化合物1モルに対して0.1〜0.5モルの範囲が好ましく、0.1〜0.45の範囲がより好ましく、0.1〜0.4の範囲がさらに好ましい。   The greater the amount of the polyvinyl aromatic compound used relative to the organolithium compound, the greater the proportion of molecular chain terminals to which functional groups are imparted by the modification reaction of the conjugated diene polymer described later, and the silica particles described later. Affinity and reactivity are improved, the balance between low hysteresis loss and wet skid resistance in the modified conjugated diene polymer composition is improved, and wear resistance and fracture characteristics are also improved. On the other hand, the smaller the amount of the polyvinyl aromatic compound used relative to the organolithium compound, the better the workability at the time of kneading the composition. The process Mooney viscosity can be used as an index for processability. When the compound Mooney viscosity is too high, adverse effects such as an increase in torque during kneading and an increase in power consumption occur. In addition, it may be difficult to produce a uniform sheet in the sheeting process after kneading. In general, when the low hysteresis loss is improved, the Mooney viscosity of the compound tends to increase and the processability tends to deteriorate, but it is practically important not to make it too high. From these balances, the amount of the polyvinyl aromatic compound is preferably in the range of 0.1 to 0.5 mol, more preferably in the range of 0.1 to 0.45, with respect to 1 mol of the organic lithium compound, A range of 0.4 is more preferred.

また、多官能アニオン重合開始剤を調製する際に、ルイス塩基を添加する場合は、多官能アニオン重合開始剤を調製するときに用いられる前記溶媒に対し30〜50,000ppmの範囲内で添加することが好ましく、200〜20,000ppmの範囲内で添加することが好ましい。
反応促進や安定化の効果を十分に発現するためには30ppm以上の添加が好ましく、後の重合工程でのミクロ構造調整の自由度を確保することや重合後の溶媒を回収し、精製する工程における重合溶媒との分離を考慮すると50,000ppm以下で添加することが好ましい。
Moreover, when preparing a polyfunctional anionic polymerization initiator, when adding a Lewis base, it adds within the range of 30-50,000 ppm with respect to the said solvent used when preparing a polyfunctional anionic polymerization initiator. It is preferable to add in the range of 200 to 20,000 ppm.
Addition of 30 ppm or more is preferable in order to fully express the effect of promoting and stabilizing the reaction, ensuring the degree of freedom of microstructure adjustment in the subsequent polymerization step, and recovering and purifying the solvent after polymerization In consideration of separation from the polymerization solvent in, it is preferably added at 50,000 ppm or less.

多官能アニオン重合開始剤を調製する際の温度は、10℃〜140℃の範囲が好ましく、35℃〜110℃の範囲がより好ましい。
生産性の観点から10℃以上であることが好ましく、高温による副反応を抑制するために140℃以下であることが好ましい。
多官能アニオン重合開始剤を調製する反応時間は、反応温度に左右されるが、5分〜24時間の範囲である。
The temperature for preparing the polyfunctional anionic polymerization initiator is preferably in the range of 10 ° C to 140 ° C, and more preferably in the range of 35 ° C to 110 ° C.
From the viewpoint of productivity, it is preferably 10 ° C or higher, and preferably 140 ° C or lower in order to suppress side reactions due to high temperatures.
The reaction time for preparing the polyfunctional anionic polymerization initiator depends on the reaction temperature, but is in the range of 5 minutes to 24 hours.

(共役ジエン系重合体)
本実施形態の変性共役ジエン系重合体の変性前の状態である共役ジエン系重合体は、上述した多官能アニオン重合開始剤を用いて、共役ジエン化合物を重合し、又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とを共重合することによって得られる。
共役ジエン系重合体の重合工程においては、上述した多官能アニオン重合開始剤を、予め所定の反応器で調製しておき、共役ジエン化合物の重合、あるいは共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合を行う反応器に供給して重合反応を行ってもよいし、後述する重合又は共重合を行うための反応器中で多官能アニオン重合開始剤を調製しておいて、この反応器に所定のモノマー類を供給して重合反応を行ってもよい。
重合体の大量生産時の生産性や品質安定性の観点からは、予め所定の反応器で多官能アニオン重合開始剤を調製しておき、これを、必要に応じて重合に使用する反応器に供給して、共役ジエン化合物の重合、あるいは共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合を行うことが好ましい。
また、共役ジエン系重合体の重合は、回分式、又は1個の反応器若しくは2個以上の連結された反応器での連続式等の重合様式により行うことができる。後述する変性反応において、より高い変性率の重合体を得る観点から、回分式の反応器で重合を行うことが好ましい。
(Conjugated diene polymer)
The conjugated diene polymer, which is a state before modification of the modified conjugated diene polymer of the present embodiment, is obtained by polymerizing a conjugated diene compound using the polyfunctional anionic polymerization initiator described above, or a conjugated diene compound and an aromatic. It is obtained by copolymerizing with a vinyl compound.
In the polymerization step of the conjugated diene polymer, the polyfunctional anionic polymerization initiator described above is prepared in a predetermined reactor in advance, and the polymerization of the conjugated diene compound or the copolymerization of the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound is performed. The polymerization reaction may be carried out by supplying to a reactor for performing polymerization, or a polyfunctional anionic polymerization initiator is prepared in a reactor for performing polymerization or copolymerization described later, These monomers may be supplied to carry out the polymerization reaction.
From the viewpoint of productivity and quality stability at the time of mass production of a polymer, a polyfunctional anionic polymerization initiator is prepared in advance in a predetermined reactor, and this is used as a reactor for polymerization as required. It is preferable to carry out the polymerization of the conjugated diene compound or the copolymerization of the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound.
The polymerization of the conjugated diene polymer can be carried out by a polymerization method such as a batch method or a continuous method in one reactor or two or more connected reactors. In the modification reaction described later, it is preferable to carry out the polymerization in a batch reactor from the viewpoint of obtaining a polymer having a higher modification rate.

<極性化合物>
共役ジエン系重合体を製造する際、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等の目的で、下記の極性化合物を少量添加してもよい。
<Polar compound>
For the production of conjugated diene polymers, the purpose is to randomly copolymerize aromatic vinyl compounds with conjugated diene compounds, as a vinylating agent to control the microstructure of the conjugated diene part, and to further improve the polymerization rate. For this purpose, a small amount of the following polar compound may be added.

極性化合物としては、例えば、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)プロパン等のエーテル類;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、キヌクリジン等の第三級アミン化合物;カリウム−tert−アミラート、カリウム−tert−ブチラート、ナトリウム−tert−ブチラート、ナトリウムアミラート等の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等のホスフィン化合物等が挙げられる。
これらの極性化合物は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of the polar compound 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, and 2,2-bis (2-oxolanyl) propane; Tertiary amine compounds such as methylethylenediamine, dipiperidinoethane, trimethylamine, triethylamine, pyridine, quinuclidine; alkali metal alkoxides such as potassium tert-amylate, potassium tert-butylate, sodium tert-butylate, sodium amylate Compound: Examples include phosphine compounds such as triphenylphosphine.
These polar compounds may 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が、通常、多官能アニオン重合開始剤中のリチウム1モルに対して0.01〜100モルである。
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のビニル結合量に応じて適量使用できる。
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を行うことができる。
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を用いることもできる。
Although the usage-amount of a polar compound is selected according to the objective and the grade of an effect, it is 0.01-100 mol normally with respect to 1 mol of lithium in a polyfunctional anionic polymerization initiator.
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 adjust the distribution of the aromatic vinyl compound and the amount of styrene block.
As a randomizing method, a method of intermittently adding a part of 1.3-butadiene during the copolymerization can be used as described in JP-A No. 59-140221.

<共役ジエン化合物>
共役ジエン系重合体の合成に用いられる共役ジエン化合物としては、例えば、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る。これらの中で、特に、1,3−ブタジエン、イソプレンが好ましく、これらは単独で用いてもよく2種以上を組み合わせて用いてもよい。
不純物として、アレン類、アセチレン類が含有されていると、後述する変性反応を阻害するため、これらの濃度の合計は、200ppm以下であることが好ましく、100ppm以下であることがより好ましく、50ppm以下であることがさらに好ましい。
<Conjugated diene compound>
Examples of the conjugated diene compound used for the synthesis of the conjugated diene polymer include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 3-methyl-1, Examples include 3-pentadiene, 1,3-heptadiene, 1,3-hexadiene, and the like. Among these, 1,3-butadiene and isoprene are particularly preferable, and these may be used alone or in combination of two or more.
When allenes and acetylenes are contained as impurities, the modification reaction described later is inhibited. Therefore, the total of these concentrations is preferably 200 ppm or less, more preferably 100 ppm or less, and 50 ppm or less. More preferably.

<芳香族ビニル化合物>
共役ジエン系重合体の合成に用いられる芳香族ビニル化合物としては、例えば、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る。これらの中で、特に、スチレンが好ましく、これらは単独で用いてもよく2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<重合溶媒>
共役ジエン系重合体は所定の溶媒中で重合する。
溶媒としては、例えば、飽和炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素系溶媒が用いられる。具体的には、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、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が挙げられる。
<Aromatic vinyl compound>
Examples of the aromatic vinyl compound used for the synthesis of the conjugated diene polymer include styrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, vinylethylbenzene, vinylxylene, vinylnaphthalene, and diphenylethylene. Among these, styrene is particularly preferable, and these may be used alone or in combination of two or more.
<Polymerization solvent>
The conjugated diene polymer is polymerized in a predetermined solvent.
As the solvent, for example, hydrocarbon solvents such as saturated hydrocarbons and aromatic hydrocarbons are used. Specifically, aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane and heptane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane and methylcyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; There may be mentioned hydrocarbons composed of mixtures thereof.

<重合条件>
共役ジエン系重合体の重合温度は、リビングアニオン重合が進行する温度であれば特に限定されるものではないが、生産性の観点から0℃以上が好ましく、重合終了後の活性末端へ変性反応量を充分に確保する観点から120℃以下で行うことが好ましい。より好ましくは20〜100℃の範囲であり、さらに好ましくは30〜85℃の範囲である。
重合温度は、重合が発熱反応であることを考慮に入れ、さらにはモノマー及び溶媒のフィード温度を調節し、モノマー濃度を制御し、反応器外部からの冷却や加熱を行うことによって制御できる。
上述した共役ジエン化合物、芳香族ビニル化合物、及び重合溶媒は、それぞれ単独で、あるいはこれらの混合液を、予め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、有機金属化合物を用いて処理しておくこともできる。これによって、変性反応前の重合体の活性末端量が高濃度となり、より高い変性率を達成できる。
<Polymerization conditions>
The polymerization temperature of the conjugated diene polymer is not particularly limited as long as the living anion polymerization proceeds, but is preferably 0 ° C. or higher from the viewpoint of productivity, and the amount of modification reaction to the active terminal after the polymerization is completed. It is preferable to carry out at 120 degrees C or less from a viewpoint of ensuring sufficient. More preferably, it is the range of 20-100 degreeC, More preferably, it is the range of 30-85 degreeC.
The polymerization temperature can be controlled by taking into consideration that the polymerization is an exothermic reaction, further adjusting the monomer and solvent feed temperatures, controlling the monomer concentration, and cooling and heating from the outside of the reactor.
The conjugated diene compound, aromatic vinyl compound, and polymerization solvent described above are each used alone or before a mixture of these is subjected to a polymerization reaction in advance, using impurities such as allenes and acetylenes as organometallic compounds. Can also be processed. Thereby, the active terminal amount of the polymer before the modification reaction becomes a high concentration, and a higher modification rate can be achieved.

<共役ジエン系重合体の構造>
後述する変性共役ジエン系重合体と充填剤とを含有する変性共役ジエン系重合体組成物においてウェットスキッド特性が重視される場合においては、共役ジエン系重合体中の芳香族ビニル単位の含量は、1〜50質量%が好ましく、10〜45質量%がより好ましく、20〜40質量%がさらに好ましい。
優れたウェットスキッド抵抗性を得る観点から、前記変性前の共役ジエン系共重合体中の芳香族ビニル単位の含量は1質量%以上であることが好ましく、低ヒステリシスロス性、耐摩耗性の観点からは50質量%以下であることが好ましい。
また、変性前の共役ジエン系重合体の、共役ジエン結合単位中に占める1,2−又は3,4−結合の割合は、10〜80質量%が好ましく、15〜70質量%がより好ましく、25〜65質量%がさらに好ましい。
<Structure of Conjugated Diene Polymer>
In the modified conjugated diene polymer composition containing a modified conjugated diene polymer and a filler, which will be described later, when wet skid characteristics are important, the content of aromatic vinyl units in the conjugated diene polymer is 1-50 mass% is preferable, 10-45 mass% is more preferable, and 20-40 mass% is further more preferable.
From the viewpoint of obtaining excellent wet skid resistance, the content of the aromatic vinyl unit in the conjugated diene copolymer before modification is preferably 1% by mass or more, from the viewpoint of low hysteresis loss and wear resistance. Is preferably 50% by mass or less.
Further, the proportion of 1,2- or 3,4-bond in the conjugated diene bond unit of the conjugated diene polymer before modification is preferably 10 to 80% by mass, more preferably 15 to 70% by mass, 25-65 mass% is further more preferable.

優れたウェットスキッド抵抗性を得る観点からは、上記のように、共役ジエン系重合体の、共役ジエン結合単位中に占める1,2−又は3,4−結合の割合は、10質量%以上であることが好ましく、低ヒステリシスロス性、耐摩耗性の観点から80質量%以下であることが好ましい。
また、共役ジエン−芳香族ビニル共重合体鎖中における共役ジエンと芳香族ビニルとの組成分布については、分子鎖中に均一であっても、また分子鎖中に不均一に分布していてもよく、ブロックとして存在していてもよい。
From the viewpoint of obtaining excellent wet skid resistance, the proportion of 1,2- or 3,4-bond in the conjugated diene bond unit of the conjugated diene polymer is 10% by mass or more as described above. Preferably, it is preferably 80% by mass or less from the viewpoints of low hysteresis loss and wear resistance.
The composition distribution of the conjugated diene and the aromatic vinyl in the conjugated diene-aromatic vinyl copolymer chain may be uniform in the molecular chain or non-uniformly distributed in the molecular chain. It may be present as a block.

一方において、後述する変性共役ジエン系重合体と充填剤とを含有する変性共役ジエン系重合体組成物において、優れた低温特性を得ることを目的とする場合には、前記共役ジエン−芳香族ビニル共重合体中の芳香族ビニル単位の含量は10質量%以下であることが好ましく、共役ジエンの単独重合体であることがさらに好ましい。また、変性前の共役ジエン系重合体の、共役ジエン結合単位中に占める1,2−又は3,4−結合の割合は、30質量%以下であることが好ましく、25質量%以下であることがさらに好ましい。
それぞれの成分比率が上記範囲内にあるときにガラス転移温度が低く、低温特性に優れた組成物を得ることができる。
On the other hand, in the modified conjugated diene polymer composition containing a modified conjugated diene polymer and a filler, which will be described later, when the purpose is to obtain excellent low temperature characteristics, the conjugated diene-aromatic vinyl is used. The content of the aromatic vinyl unit in the copolymer is preferably 10% by mass or less, and more preferably a conjugated diene homopolymer. The proportion of 1,2- or 3,4-bonds in the conjugated diene bond unit of the conjugated diene polymer before modification is preferably 30% by mass or less, and 25% by mass or less. Is more preferable.
When each component ratio is in the above range, a composition having a low glass transition temperature and excellent low-temperature characteristics can be obtained.

(変性剤)
本実施形態の変性共役ジエン系重合体は、変性剤によって重合活性末端が変性されている。
詳細には、上述した多官能アニオン重合開始剤を用いて、上述した共役ジエン化合物を重合し、又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物を共重合して共役ジエン系重合体を作製し、この共役ジエン系重合体の重合活性末端に特定の化合物を反応させることによって、本実施形態の変性共役ジエン系重合体が得られる。
変性反応に用いる特定の化合物としては、下記式(1)、式(2)、式(3)もしくは式(4)で表される化合物、又は式(1)の縮合物、式(2)の縮合物、式(3)の縮合物あるいは式(4)の縮合物が挙げられる。
ここで、縮合物とは化合物中のアルコキシシリル基(−SiOR)の一部が縮合によりシロキサン(−Si−O−Si−)となったものを表す。
なお、これらの化合物中には活性水素を有しない。活性水素とは、電気陰性度の大きなO、N等に結合した水素原子のことをいう(東京化学同人「化学辞典」)。
(Modifier)
In the modified conjugated diene polymer of this embodiment, the polymerization active terminal is modified with a modifier.
Specifically, the above-described polyfunctional anionic polymerization initiator is used to polymerize the conjugated diene compound described above or copolymerize the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound to produce a conjugated diene-based polymer. The modified conjugated diene polymer of this embodiment can be obtained by reacting a specific compound with the polymerization active terminal of the diene polymer.
As a specific compound used for the modification reaction, a compound represented by the following formula (1), formula (2), formula (3) or formula (4), or a condensate of formula (1), formula (2) A condensate, a condensate of formula (3) or a condensate of formula (4) may be mentioned.
Here, the condensate represents a compound in which a part of the alkoxysilyl group (—SiOR) in the compound is converted to siloxane (—Si—O—Si—) by condensation.
These compounds do not have active hydrogen. Active hydrogen means a hydrogen atom bonded to O, N or the like having a high electronegativity (Tokyo Kagaku Doujin "Chemical Dictionary").

(式(1)において、Aは三級アミン、ピリジン、シアン、イミン、スルフィドの中から選ばれる少なくとも一種の官能基を有する一価の基であり、Rは単結合又は炭素数1〜20の二価の炭化水素基であり、R及びRは各々独立に炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。dは1〜3の整数であり、ROが複数ある場合は、各ROは互いに同一であっても異なっていてもよく、Rが複数ある場合は、各Rは互いに同一であっても異なっていてもよい。) (In the formula (1), A 1 is a monovalent group having at least one functional group selected from tertiary amine, pyridine, cyan, imine, and sulfide, and R 1 is a single bond or having 1 to 1 carbon atoms. 20 is a divalent hydrocarbon group, and R 2 and R 3 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, d is an integer of 1 to 3, and a plurality of R 3 Os are present. some cases, each R 3 O or different and be identical to one another, when R 2 are a plurality, each R 2 may being the same or different.)

(式(2)において、Rは炭素数1〜12の二価の炭化水素基であり、RおよびRは各々独立に炭素数1〜20の一価の炭化水素基であり、R、RおよびRは、各々独立に炭素数1〜20の一価の炭化水素基であるか、又はそれらの2つは互いに結合してそれらが結合しているケイ素原子と一緒になって環を形成してもよく、eは1〜2の整数であり、fは1〜10の整数である。) (In the formula (2), R 4 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, R 5 and R 6 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, 7 , R 8 and R 9 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or two of them are bonded together to form a silicon atom to which they are bonded. Ring may be formed, e is an integer of 1 to 2, and f is an integer of 1 to 10.)

(式(3)において、R〜Rの定義は式(2)に同じであり、gは1〜2の整数である。) (In Formula (3), the definition of R < 4 > -R < 9 > is the same as Formula (2), and g is an integer of 1-2.)

(式(4)において、XおよびXは、ハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルコキシ基であり、R10およびR11は、それぞれ、炭素数1〜20の一価の炭化水素基であり、AおよびAは、それぞれ、単結合又は炭素数1〜20の二価の炭化水素基であり、Aは下記式(5)、(6)、(7)で表される基である。複数の、X、X、R10、R11、A、A又はAが存在するときは、それらは、各々同一であっても異なっていてもよい。pおよびqは、それぞれ0〜3の整数である。hは0〜20の整数であり、hが2以上の場合、(A−A−A)で表される複数の繰り返し単位は、相異なるものであってもよい。なお、式(4)で表される化合物において、ハロゲン原子の数及び炭素数1〜20のアルコキシ基の数の合計は5以上である。) (In the formula (4), X 1 and X 2 are alkoxy groups of halogen atom or a C 1-20, R 10 and R 11 are each a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms Each of A 2 and A 3 is a single bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and A 4 is a group represented by the following formulas (5), (6), or (7). When a plurality of X 1 , X 2 , R 10 , R 11 , A 2 , A 3 or A 4 are present, they may be the same or different from each other, p and q Are each an integer of 0 to 3. h is an integer of 0 to 20, and when h is 2 or more, the plurality of repeating units represented by (A 2 -A 4 -A 3 ) are different. In the compound represented by formula (4), the number of halogen atoms and the number of carbon atoms of 1 to The total number of 20 alkoxy groups is 5 or more.)

(式(5)において、Xはハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルコキシ基である。R12は炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。複数のX又はR12が存在するときは、それらは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。rは0〜2の整数であり、iは0〜20の整数である。iが2以上の場合、(SiX 12 2−r)で表される複数の繰り返し単位は、相異なるものであってもよい。なお、Aが式(5)で表される場合、[p+(h×i×r)+q]は5以上の整数である。) (In the formula (5), X 3 is .R 12 is an alkoxy group having a halogen atom or a C1-20 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Plurality of X 3 or R 12 is When present, they may be the same or different, r is an integer of 0 to 2, i is an integer of 0 to 20. When i is 2 or more, (SiX 3 The plurality of repeating units represented by r R 12 2-r ) may be different from each other, and when A 4 is represented by the formula (5), [p + (h × i × r) + Q] is an integer of 5 or more.)

(式(6)において、R13は水素原子又は炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。なお、Aが式(6)で表される場合、(p+q)は5又は6である。) (In Formula (6), R 13 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. When A 4 is represented by Formula (6), (p + q) is 5 or 6 .)

(式(7)において、Aは単結合又は炭素数1〜20の二価の炭化水素基であり、Xはハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルコキシ基である。R14は炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。複数のX又はR14が存在するときは、それらは、各々同一であっても異なっていてもよい。sは0〜3の整数である。なお、Aが式(7)で表される場合、[p+(h×s)+q]は5以上の整数である。) (In the formula (7), A 5 is a divalent hydrocarbon group of a single bond or a C 1-20, X 5 is .R 14 is a carbon number of an alkoxy group a halogen atom, or 1 to 20 carbon atoms It is a monovalent hydrocarbon group of 1 to 20. When a plurality of X 5 or R 14 are present, they may be the same or different, and s is an integer of 0 to 3. . in the case where a 4 is represented by the formula (7), which is [p + (h × s) + q] is an integer of 5 or more.)

ここで、式(1)、式(2)、式(3)及び式(4)に関して、具体的に説明する。
まず、式(1)に関して説明する。
は三級アミン、ピリジン、シアン、イミン、スルフィドの中から選ばれる少なくとも一種の官能基を有する一価の基であり、三級アミンは環状三級アミン、非環状三級アミンを含む。また、環状三級アミンは、環の一部としてエーテル結合、チオエーテル結合を含み、非環状三級アミンは、N,N−二置換アニリン等のN,N−二置換芳香族を含む。
は単結合又は炭素数1〜20の二価の炭化水素基であり、Rが単結合である場合、ケイ素とAが直接結合した下記式(8)で表すことができる。
Here, Formula (1), Formula (2), Formula (3), and Formula (4) will be specifically described.
First, equation (1) will be described.
A 1 is a monovalent group having at least one functional group selected from a tertiary amine, pyridine, cyan, imine, and sulfide, and the tertiary amine includes a cyclic tertiary amine and an acyclic tertiary amine. Further, the cyclic tertiary amine contains an ether bond and a thioether bond as a part of the ring, and the acyclic tertiary amine contains an N, N-disubstituted aromatic such as N, N-disubstituted aniline.
R 1 is a single bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. When R 1 is a single bond, it can be represented by the following formula (8) in which silicon and A 1 are directly bonded.

(式(8)において、A、R、R、dの定義は、式(1)と同じである。) (In the formula (8), A 1, R 2, R 3, d definition is the same as equation (1).)

が炭素数1〜20の二価の炭化水素基である場合、炭素数1〜20のアルキレン基、炭素数2〜20のアルケニレン基、炭素数6〜20のアリーレン基、炭素数7〜20のアラルキレン基等が挙げられる。これらの中で、炭素数1〜20のアルキレン基であることが好ましい。アルキレン基は直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよいが、直鎖状のものが好ましい。直鎖状のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、デカメチレン基、ドデカメチレン基等が挙げられる。
及びRの炭素数1〜20の一価の炭化水素基としては、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜18のアラルキル基等が挙げられる。
When R 1 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms, an arylene group having 6 to 20 carbon atoms, or 7 to 7 carbon atoms And 20 aralkylene groups. Among these, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms is preferable. The alkylene group may be linear, branched or cyclic, but is preferably linear. Examples of the linear alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, a hexamethylene group, an octamethylene group, a decamethylene group, and a dodecamethylene group.
The monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms of R 2 and R 3 includes an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, and a carbon number. Examples thereof include 7 to 18 aralkyl groups.

アルキル基及びアルケニル基は直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。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、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビニル基、プロペニル基、アリル基、ヘキセニル基、オクテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられる。
また、アリール基は、芳香環上に低級アルキル基等の置換基を有していてもよい。例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等が挙げられる。
アラルキル基は、芳香環上に低級アルキル基等の置換基を有していてもよい。例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。
dは1〜3の整数であり、2又は3であることが好ましい。ROが複数ある場合は、各ROは互いに同一であっても異なっていてもよく、Rが複数ある場合は、各Rは互いに同一であっても異なっていてもよい。
The alkyl group and alkenyl group may be linear, branched or cyclic. For example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, cyclopentyl Group, cyclohexyl group, vinyl group, propenyl group, allyl group, hexenyl group, octenyl group, cyclopentenyl group, cyclohexenyl group and the like.
The aryl group may have a substituent such as a lower alkyl group on the aromatic ring. For example, a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a naphthyl group, etc. are mentioned.
The aralkyl group may have a substituent such as a lower alkyl group on the aromatic ring. For example, benzyl group, phenethyl group, naphthylmethyl group and the like can be mentioned.
d is an integer of 1 to 3, and preferably 2 or 3. If R 3 O is plural, each R 3 O or different and be identical to one another, when R 2 are a plurality, each R 2 may being the same or different.

式(1)で表される化合物の具体例を下記に示す。
例えば、Aが環状三級アミンを含む場合、[3−(1−ヘキサメチレンイミノ)プロピル]トリエトキシシラン、[(1−ヘキサメチレンイミノ)メチル]トリエトキシシシラン、[2−(1−ヘキサメチレンイミノ)エチル]トリエトキシシラン、[3−(1−ピロリジニル)プロピル]トリエトキシシラン、[3−(1−ヘプタメチレンイミノ)プロピル]トリエトキシシラン、[3−(1−ドデカメチレンイミノ)プロピル]トリエトキシシラン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−4,5−ジヒドロイミダゾール、3−[10−(トリエトキシシリル)デシル]−4−オキサゾリン及びこれらのトリエトキシシリル化合物に対応するトリメトキシシリル化合物、メチルジエトキシシリル化合物、エチルジエトキシシリル化合物、メチルジメトキシシリル化合物、エチルジメトキシシリル化合物等が挙げられる。
Specific examples of the compound represented by the formula (1) are shown below.
For example, when A 1 contains a cyclic tertiary amine, [3- (1-hexamethyleneimino) propyl] triethoxysilane, [(1-hexamethyleneimino) methyl] triethoxysilane, [2- (1- Hexamethyleneimino) ethyl] triethoxysilane, [3- (1-pyrrolidinyl) propyl] triethoxysilane, [3- (1-heptamethyleneimino) propyl] triethoxysilane, [3- (1-dodecamethyleneimino) Propyl] triethoxysilane, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -4,5-dihydroimidazole, 3- [10- (triethoxysilyl) decyl] -4-oxazoline and their triethoxysilyl compounds Corresponding trimethoxysilyl compound, methyldiethoxysilyl compound, ethyldiethoxysilyl compound, methyldi Tokishishiriru compound, ethyl dimethoxy silyl compounds, and the like.

例えば、Aが非環状三級アミンを含む場合、[3−(ジメチルアミノ)プロピル]]トリエトキシシラン、[3−(ジエチルアミノ)プロピル]トリエトキシシラン、[2−(ジメチルアミノ)エチル]トリエトキシシラン、[3−(ジブチルアミノ)プロピル]トリエトキシシラン、 [(3−メチル−3−エチルアミノ)プロピル]トリエトキシシラン及びこれらのトリエトキシシリル化合物に対応するトリメトキシシリル化合物、メチルジエトキシシリル化合物、エチルジエトキシシリル化合物、メチルジメトキシシリル化合物、エチルジメトキシシリル化合物等が挙げられる。 For example, when A 1 contains an acyclic tertiary amine, [3- (dimethylamino) propyl]] triethoxysilane, [3- (diethylamino) propyl] triethoxysilane, [2- (dimethylamino) ethyl] tri Ethoxysilane, [3- (dibutylamino) propyl] triethoxysilane, [(3-methyl-3-ethylamino) propyl] triethoxysilane and trimethoxysilyl compounds corresponding to these triethoxysilyl compounds, methyldiethoxy Examples thereof include a silyl compound, an ethyldiethoxysilyl compound, a methyldimethoxysilyl compound, and an ethyldimethoxysilyl compound.

例えば、Aがピリジンを含む場合、2−(トリエトキシシリルエチル)ピリジン及びこれらのトリエトキシシリル化合物に対応するトリメトキシシリル化合物、メチルジエトキシシリル化合物、エチルジエトキシシリル化合物、メチルジメトキシシリル化合物、エチルジメトキシシリル化合物等が挙げられる。
例えば、Aがシアンを含む場合、2−シアノエチルトリエトキシシラン、3−シアノプロピルトリエトキシシラン、11−シアノウンデシルトリエトキシシラン及びこれらのトリエトキシシリル化合物に対応するトリメトキシシリル化合物、メチルジエトキシシリル化合物、エチルジエトキシシリル化合物、メチルジメトキシシリル化合物、エチルジメトキシシリル化合物等が挙げられる。これらの中で、3−シアノプロピルトリエトキシシランが好ましい。
For example, when A 1 contains pyridine, 2- (triethoxysilylethyl) pyridine and trimethoxysilyl compounds, methyldiethoxysilyl compounds, ethyldiethoxysilyl compounds, methyldimethoxysilyl compounds corresponding to these triethoxysilyl compounds And ethyldimethoxysilyl compounds.
For example, when A 1 contains cyan, 2-cyanoethyltriethoxysilane, 3-cyanopropyltriethoxysilane, 11-cyanoundecyltriethoxysilane, and trimethoxysilyl compounds corresponding to these triethoxysilyl compounds, Examples thereof include ethoxysilyl compounds, ethyldiethoxysilyl compounds, methyldimethoxysilyl compounds, ethyldimethoxysilyl compounds and the like. Of these, 3-cyanopropyltriethoxysilane is preferred.

例えば、Aがイミンを含む場合、N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−(1−メチルエチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−エチリデン−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−(1−メチルプロピリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−(4−N,N−ジメチルアミノベンジリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−(シクロヘキシリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン及びこれらのトリエトキシシリル化合物に対応するトリメトキシシリル化合物、メチルジエトキシシリル化合物、エチルジエトキシシリル化合物、メチルジメトキシシリル化合物、エチルジメトキシシリル化合物等が挙げられる。 For example, when A 1 contains imine, N- (1,3-dimethylbutylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, N- (1-methylethylidene) -3- (triethoxysilyl) ) -1-propanamine, N-ethylidene-3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, N- (1-methylpropylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, N- ( 4-N, N-dimethylaminobenzylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, N- (cyclohexylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine and their triethoxysilyl Trimethoxysilyl compound, methyldiethoxysilyl compound, ethyldiethoxysilyl compound, methyldimethoxysilyl compound corresponding to the compound Products, ethyldimethoxysilyl compounds and the like.

次に、式(2)及び式(3)に関して説明する。
の炭素数1〜12の二価の炭化水素基としては、炭素数1〜12のアルキレン基、炭素数2〜12のアルケニレン基、炭素数6〜12のアリーレン基、炭素数7〜12のアラルキレン基等が挙げられる。これらの中で、炭素数1〜12のアルキレン基であることが好ましい。アルキレン基は直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよいが、直鎖状のものが好ましい。炭素数1〜12の直鎖状アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等が挙げられる。
Next, Formula (2) and Formula (3) will be described.
Examples of the divalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms of R 4 include an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 12 carbon atoms, an arylene group having 6 to 12 carbon atoms, and 7 to 12 carbon atoms. And an aralkylene group. Among these, an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms is preferable. The alkylene group may be linear, branched or cyclic, but is preferably linear. Examples of the linear alkylene group having 1 to 12 carbon atoms include a methylene group, an ethylene group, and a propylene group.

及びRの炭素数1〜20の一価の炭化水素基としては、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜18のアラルキル基等が挙げられるが、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基が好ましい。炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。炭素数6〜18のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。 The monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms of R 5 and R 6 includes an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, and the number of carbon atoms. Examples thereof include an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and an aryl group having 6 to 18 carbon atoms are preferable. Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. Examples of the aryl group having 6 to 18 carbon atoms include a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group.

、R及びRが炭素数1〜20の一価の炭化水素基である場合、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜18のアラルキル基等が挙げられるが、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基が好ましい。炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。炭素数6〜18のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。
また、R、R及びRのうち2つが結合して、それらが結合しているケイ素原子と一緒に環を形成している場合、環は4〜7員環であることが好ましい。
さらに、−SiR基はケイ素が結合している窒素の保護基となっており、変性反応後に脱保護(加水分解)することにより、一級アミノ基とすることができる。保護基としては、アルキルシリル基が挙げられる。アルキルシリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリフェニルシリル基、メチルジフェニルシリル基、エチルメチルフェニルシリル基等が挙げられる。
When R 7 , R 8 and R 9 are a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, and an aryl having 6 to 18 carbon atoms Group, an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms and the like, and an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and an aryl group having 6 to 18 carbon atoms are preferable. Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. Examples of the aryl group having 6 to 18 carbon atoms include a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group.
When two of R 7 , R 8 and R 9 are bonded to form a ring together with the silicon atom to which they are bonded, the ring is preferably a 4-7 membered ring.
Furthermore, the —SiR 7 R 8 R 9 group is a protecting group for nitrogen to which silicon is bonded, and can be converted to a primary amino group by deprotection (hydrolysis) after the modification reaction. Examples of the protecting group include an alkylsilyl group. Examples of the alkylsilyl group include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a triphenylsilyl group, a methyldiphenylsilyl group, and an ethylmethylphenylsilyl group.

式(2)で表される化合物の具体例を下記に示す。
N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルトリエトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノエチルトリエトキシシラン及びこれらのトリエトキシシリル化合物に対応するトリメトキシシリル化合物、メチルジエトキシシリル化合物、エチルジエトキシシリル化合物、メチルジメトキシシリル化合物、エチルジメトキシシリル化合物等が挙げられる。
式(3)で表される化合物の具体例を下記に示す。
1−トリメチルシリル−2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン及びこれらのジエトキシシリル化合物に対応するジメトキシシリル化合物、メチルエトキシシリル化合物、エチルエトキシシリル化合物、メチルメトキシシリル化合物、エチルメトキシシリル化合物等が挙げられる。
Specific examples of the compound represented by the formula (2) are shown below.
N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropyltriethoxysilane, N, N-bis (trimethylsilyl) aminoethyltriethoxysilane and trimethoxysilyl compounds corresponding to these triethoxysilyl compounds, methyldiethoxysilyl compounds, ethyldi Examples thereof include an ethoxysilyl compound, a methyldimethoxysilyl compound, and an ethyldimethoxysilyl compound.
Specific examples of the compound represented by formula (3) are shown below.
1-trimethylsilyl-2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane and dimethoxysilyl compounds, methylethoxysilyl compounds, ethylethoxysilyl compounds, methylmethoxysilyl compounds, ethylmethoxy corresponding to these diethoxysilyl compounds A silyl compound etc. are mentioned.

最後に式(4)に関して説明する。
及びXはハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルコキシ基である。X又はXが複数存在する場合、各々同一であっても異なっていてもよいが、X及びXが同一、即ちいずれもハロゲン原子であるか又はいずれも炭素数1〜20のアルコキシ基であることが好ましい。
ハロゲン原子としては、特に限定されないが、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
アルコキシ基の炭素数は、1〜10が好ましく、1〜6がより好ましい。
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキソキシ基等が挙げられる。これらの中で、活性末端を有する重合体との反応時間を短時間で終了させる観点から、メトキシ基及びエトキシ基が好ましい。
10及びR11の炭素数1〜20の一価の炭化水素基としては、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基等が挙げられる。
Finally, Equation (4) will be described.
X 1 and X 2 are a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms. When a plurality of X 1 or X 2 are present, they may be the same or different, but X 1 and X 2 are the same, that is, both are halogen atoms or both are alkoxy having 1 to 20 carbon atoms It is preferably a group.
Although it does not specifically limit as a halogen atom, A fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc. are mentioned.
1-10 are preferable and, as for carbon number of an alkoxy group, 1-6 are more preferable.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentoxy group, and a hexoxy group. Among these, a methoxy group and an ethoxy group are preferable from the viewpoint of ending the reaction time with the polymer having an active terminal in a short time.
Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms of R 10 and R 11 include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and carbon. Examples thereof include aralkyl groups of 7 to 20.

炭素数1〜20のアルキル基としては、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、tert−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−デシル基等が挙げられる。
炭素数3〜6のシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
炭素数6〜20のアリール基としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基等が挙げられる。
炭素数7〜20のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、2−フェニルエチル基、3−フェニルエチル基等が挙げられる。
これらの中でも、炭素数1〜20のアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜10のアルキル基であることがより好ましい。これらの中でも、メチル基又はエチル基が好ましい。なお、これらのアルキル基、アラルキル基、アリール基は、任意の位置に置換基を有していてもよい。
Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, Examples include n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group and the like.
Examples of the cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.
Examples of the aryl group having 6 to 20 carbon atoms include a phenyl group, a 1-naphthyl group, and a 2-naphthyl group.
Examples of the aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms include a benzyl group, a 2-phenylethyl group, and a 3-phenylethyl group.
Among these, it is preferable that it is a C1-C20 alkyl group, and it is more preferable that it is a C1-C10 alkyl group. Among these, a methyl group or an ethyl group is preferable. In addition, these alkyl groups, aralkyl groups, and aryl groups may have a substituent at an arbitrary position.

10及びR11は、互いに同一であっても異なっていてもよく、R10又はR11が複数存在する場合、各々同一であっても異なっていてもよい。
及びAは、それぞれ、単結合又は炭素数1〜20の二価の炭化水素基であり、互いに同一であっても異なっていてもよい。A又はAが複数存在する場合、各々同一であっても異なっていてもよい。
又はAが単結合である場合、式(4)はケイ素とAが直接結合した下記式(9)、式(10)、式(11)表すことができる。
R 10 and R 11 may be the same or different from each other. When a plurality of R 10 or R 11 are present, they may be the same or different from each other.
A 2 and A 3 are each a single bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and may be the same or different from each other. When a plurality of A 2 or A 3 are present, they may be the same or different.
When A 2 or A 3 is a single bond, the formula (4) can be expressed by the following formula (9), formula (10), or formula (11) in which silicon and A 4 are directly bonded.

(式(9)、式(10)、式(11)において、X、X、R10、R11、A、h、p、qの定義は式(4)と同じである。また、式(9)においてA、式(10)においてAは、炭素数1〜20の二価の炭化水素基である。) (In Formula (9), Formula (10), and Formula (11), the definition of X 1 , X 2 , R 10 , R 11 , A 4 , h, p, q is the same as that in Formula (4). In Formula (9), A 3 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and A 2 in Formula (10).

及びAが炭素数1〜20の二価の炭化水素基である場合、炭素数1〜20のアルキレン基、炭素数2〜20のアルキリデン基、炭素数3〜6のシクロアルキレン基、炭素数6〜20のアリーレン基、炭素数7〜20のアルキルアリーレン基、炭素数7〜20のアリールアルキレン基等が挙げられる。なお、炭素数1〜20のアルキレン基には、炭素数1〜20の直鎖状アルキレン基、炭素数3〜20の分岐状アルキレン基を含む。
炭素数1〜20の直鎖状アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基等が挙げられる。
When A 2 and A 3 are a C 1-20 divalent hydrocarbon group, a C 1-20 alkylene group, a C 2-20 alkylidene group, a C 3-6 cycloalkylene group, Examples include an arylene group having 6 to 20 carbon atoms, an alkylarylene group having 7 to 20 carbon atoms, and an arylalkylene group having 7 to 20 carbon atoms. Note that the alkylene group having 1 to 20 carbon atoms includes a linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms and a branched alkylene group having 3 to 20 carbon atoms.
As a C1-C20 linear alkylene group, a methylene group, ethylene group, n-propylene group etc. are mentioned, for example.

炭素数3〜20の分岐状アルキレン基としては、例えばイソプロピレン基等が挙げられる。
炭素数2〜20のアルキリデン基としては、例えば、エチリデン基、イソプロピリデン基、ビニリデン基等が挙げられる。
炭素数3〜6のシクロアルキレン基としては、例えば、シクロヘキシレン基等が挙げられる。
炭素数6〜20のアリーレン基としては、例えば、フェニレン基等が挙げられる。
及びAは単結合又は炭素数1〜20の直鎖状アルキレン基であることが好ましく、単結合又は炭素数1〜6の直鎖状アルキレン基であることがより好ましい。
式(4)において、Aは式(5)、式(6)、式(7)で表される基である。Aが複数存在する場合、各々同一であっても異なっていてもよい。
Examples of the branched alkylene group having 3 to 20 carbon atoms include an isopropylene group.
Examples of the alkylidene group having 2 to 20 carbon atoms include an ethylidene group, an isopropylidene group, and a vinylidene group.
Examples of the cycloalkylene group having 3 to 6 carbon atoms include a cyclohexylene group.
Examples of the arylene group having 6 to 20 carbon atoms include a phenylene group.
A 2 and A 3 are preferably a single bond or a linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and more preferably a single bond or a linear alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.
In Formula (4), A 4 is a group represented by Formula (5), Formula (6), or Formula (7). When a plurality of A 4 are present, they may be the same or different.

ここで、式(5)、式(6)、式(7)に関して具体的に説明する。
まず、式(5)に関して説明する。
はハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルコキシ基であり、具体例としては、X及びXに関して例示したものと同様のものが挙げられる。
12は炭素数1〜20の一価の炭化水素基であり、具体例としては、R10及びR11に関して例示したものと同様のものが挙げられる。
なお、X又はR12が複数存在する場合、各々同一であっても異なっていてもよい。
rは0〜2の整数であり、iは0〜20の整数である。iは0〜10の整数であることが好ましく、1〜3の整数であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。iが2以上の場合、−(SiX 12 2−r)−で表される複数の繰り返し単位は、相異なるものであってもよい。なお、Aが式(5)で表される場合、[p+(h×i×r)+q]は5以上の整数である。
Here, Formula (5), Formula (6), and Formula (7) will be specifically described.
First, equation (5) will be described.
X 3 is a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and specific examples thereof are the same as those exemplified for X 1 and X 2 .
R 12 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and specific examples thereof are the same as those exemplified for R 10 and R 11 .
When a plurality of X 3 or R 12 are present, they may be the same or different.
r is an integer of 0 to 2, and i is an integer of 0 to 20. i is preferably an integer of 0 to 10, more preferably an integer of 1 to 3, and particularly preferably 1. When i is 2 or more, the plurality of repeating units represented by-(SiX 3 r R 12 2-r )-may be different from each other. In the case where A 4 is represented by the formula (5), [p + ( h × i × r) + q] is an integer of 5 or more.

次に、式(6)に関して説明する。
13は水素原子又は炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。炭素数1〜20の一価の炭化水素基の具体例としては、R10及びR11に関して例示したものと同様のものが挙げられる。なお、Aが式(6)で表される場合、(p+q)は5又は6である。
最後に式(7)に関して説明する。
は単結合又は炭素数1〜20の二価の炭化水素基である。炭素数1〜20の二価の炭化水素基の具体例としては、A及びAに関して例示したものと同様のものが挙げられる。
はハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルコキシ基であり、具体例としては、X及びXに関して例示したものと同様のものが挙げられる。
14は炭素数1〜20の一価の炭化水素基であり、具体例としては、R10及びR11に関して例示したものと同様のものが挙げられる。
なお、X又はR14が複数存在する場合、各々同一であっても異なっていてもよい。
sは0〜3の整数である。なお、Aが式(7)で表される場合、[p+(h×s)+q]は5以上の整数である。
Next, equation (6) will be described.
R 13 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Specific examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include the same ones as exemplified for R 10 and R 11 . In the case where A 4 is represented by the formula (6), (p + q ) is a 5 or 6.
Finally, Equation (7) will be described.
A 5 is a single bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Specific examples of the divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include the same ones as exemplified for A 2 and A 3 .
X 5 is a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and specific examples thereof are the same as those exemplified for X 1 and X 2 .
R 14 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and specific examples thereof are the same as those exemplified for R 10 and R 11 .
When a plurality of X 5 or R 14 are present, they may be the same or different.
s is an integer of 0-3. In the case where A 4 is represented by the formula (7), which is [p + (h × s) + q] is an integer of 5 or more.

式(4)において、X及びXがいずれもハロゲン原子である場合に関して説明する。
式(4)において、X及びXがいずれもハロゲン原子である場合、Aは式(5)で表される基であることが好ましい。この場合、式(5)において、Xはハロゲン原子であることが好ましい。即ち、この場合、式(4)で表される変性剤はハロゲン化ケイ素化合物である。
式(4)がハロゲン化ケイ素化合物である場合に関して説明する。
式(4)がハロゲン化ケイ素化合物である場合、1分子中に5〜10のハロゲン原子を有することが好ましく、1分子中に6〜9個のハロゲン原子を有することが特に好ましく、1分子中に6個のハロゲン原子を有することが最も好ましい。
式(4)で表される化合物に含まれるハロゲン原子は、同一であっても異なっていてもよいが、変性反応により副生する塩の処理を容易にする観点から、全てのハロゲン原子が塩素原子であることが特に好ましい。
In the formula (4), the case where X 1 and X 2 are both halogen atoms will be described.
In Formula (4), when X 1 and X 2 are both halogen atoms, A 4 is preferably a group represented by Formula (5). In this case, in the formula (5), X 3 is preferably a halogen atom. That is, in this case, the modifier represented by the formula (4) is a silicon halide compound.
The case where Formula (4) is a silicon halide compound will be described.
When Formula (4) is a silicon halide compound, it preferably has 5 to 10 halogen atoms in one molecule, particularly preferably 6 to 9 halogen atoms in one molecule. Most preferably, it has 6 halogen atoms.
The halogen atoms contained in the compound represented by the formula (4) may be the same or different, but from the viewpoint of facilitating the treatment of the salt by-produced by the modification reaction, all the halogen atoms are chlorine. Particularly preferred is an atom.

本発明の変性剤として好ましいハロゲン化ケイ素化合物として、下記式(12)が挙げられる。   As a silicon halide compound preferable as the modifier of the present invention, the following formula (12) may be mentioned.

式(12)において、X及びXはハロゲン原子であり、X又はXが複数存在するときは、各々異なるハロゲン原子であってもよい。
10は炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。中でも、炭素数1〜20のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基であることが特に好ましい。
jは0〜20の整数であり、0〜10の整数であることが好ましく、0〜6の整数であることがより好ましく、0〜2の整数であることが特に好ましい。
pは2又は3であり、3であることがより好ましい。
In Formula (12), X 1 and X 2 are halogen atoms, and when a plurality of X 1 or X 2 are present, they may be different halogen atoms.
R 10 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Among these, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferable, and a methyl group or an ethyl group is particularly preferable.
j is an integer of 0 to 20, preferably an integer of 0 to 10, more preferably an integer of 0 to 6, and particularly preferably an integer of 0 to 2.
p is 2 or 3, and is more preferably 3.

式(12)で表される化合物の具体例を下記に示す。
ヘキサクロロジシラン、ビス(トリクロロシリル)メタン、1,2−ビス(トリクロロシリル)エタン、1,3−ビス(トリクロロシリル)プロパン、1,4−ビス(トリクロロシリル)ブタン、1,5−ビス(トリクロロシリル)ペンタン、1,6−ビス(トリクロロシリル)ヘキサン等が挙げられる。
これらのハロゲン化ケイ素化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Specific examples of the compound represented by formula (12) are shown below.
Hexachlorodisilane, bis (trichlorosilyl) methane, 1,2-bis (trichlorosilyl) ethane, 1,3-bis (trichlorosilyl) propane, 1,4-bis (trichlorosilyl) butane, 1,5-bis (trichloro) Silyl) pentane, 1,6-bis (trichlorosilyl) hexane and the like.
One of these silicon halide compounds may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

式(4)において、X及びXがいずれも炭素数1〜20のアルコキシ基である場合に関して説明する。
式(4)において、X及びXがいずれも炭素数1〜20のアルコキシ基である場合、Aは式(5)、式(6)、式(7)で表される基であることが好ましい。
この場合、式(5)において、Xは炭素数1〜20のアルコキシ基であることが好ましく、炭素数1〜10のアルコキシ基であることがより好ましい。
式(7)において、Xは炭素数1〜20のアルコキシ基であることが好ましく、炭素数1〜10のアルコキシ基であることがより好ましく、炭素数1〜6のアルコキシ基であることが特に好ましい。
これらの場合、式(4)で表される変性剤は、アルコキシシラン化合物である。
In the formula (4), the case where X 1 and X 2 are both an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms will be described.
In Formula (4), when X 1 and X 2 are both an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, A 4 is a group represented by Formula (5), Formula (6), or Formula (7). It is preferable.
In this case, in Formula (5), X 3 is preferably an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and more preferably an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.
In Formula (7), X 5 is preferably an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Particularly preferred.
In these cases, the modifier represented by the formula (4) is an alkoxysilane compound.

式(6)で表される基の具体例としては、メチルイミノ基、エチルイミノ基、プロピルイミノ基、フェニルイミノ基、ベンジルイミノ基等が挙げられる。
式(7)で表される基の具体例としては、トリメトキシシリルプロピルイミノ基、トリエトキシシリルプロピルイミノ基等が挙げられる。
式(4)がアルコキシシラン化合物である場合に関して説明する。
式(4)がアルコキシシラン化合物である場合、1分子中に5個以上のアルコキシ基を有することが好ましく、5〜10個のアルコキシ基を有することがより好ましく、6〜9個のアルコキシ基を有することが更に好ましく、6個のアルコキシ基を有することが特に好ましい。
Specific examples of the group represented by the formula (6) include a methylimino group, an ethylimino group, a propylimino group, a phenylimino group, a benzylimino group, and the like.
Specific examples of the group represented by the formula (7) include a trimethoxysilylpropylimino group and a triethoxysilylpropylimino group.
The case where Formula (4) is an alkoxysilane compound will be described.
When Formula (4) is an alkoxysilane compound, it preferably has 5 or more alkoxy groups in one molecule, more preferably 5 to 10 alkoxy groups, and 6 to 9 alkoxy groups. More preferably, it preferably has 6 alkoxy groups.

本発明の変性剤として好ましいアルコキシシラン化合物として、下記式(13)、式(14)、式(15)が挙げられる。   Examples of the alkoxysilane compound preferable as the modifier of the present invention include the following formula (13), formula (14), and formula (15).

式(13)、式(14)、式(15)において、X、X及びXは炭素数1〜20のアルコキシ基であり、X、X又はXが複数存在する場合、各々同一であっても異なるものであってもよい。
10及びR14は、炭素数1〜20の炭化水素基であり、炭素数1〜6の炭化水素基であることが好ましく、炭素数1〜3の炭化水素基であることがより好ましい。
13は炭素数1〜20の炭化水素基であり、炭素数1〜10の炭化水素基であることが好ましい。
〜A11は単結合、炭素数1〜20のポリメチレン基(−(CH)−)、アリーレン基又はシクロアルキレン基である。A〜A11において、メチレン基の数kは、同一であっても異なっていてもよい。また、kは1〜8の整数であることが好ましい。
式(13)、式(14)において、pは2又は3であり、式(15)において、p及びsは、それぞれ0〜3の整数であり、(p+s)は2〜6の整数である。
In Formula (13), Formula (14), and Formula (15), X 1 , X 2 and X 5 are each an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and when there are a plurality of X 1 , X 2 or X 5 , Each may be the same or different.
R 10 and R 14 are each a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms.
R 13 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
A 6 to A 11 are a single bond, a polymethylene group having 1 to 20 carbon atoms (— (CH 2 ) k —), an arylene group, or a cycloalkylene group. In A 6 to A 11 , the number k of methylene groups may be the same or different. Moreover, it is preferable that k is an integer of 1-8.
In Formula (13) and Formula (14), p is 2 or 3, and in Formula (15), p and s are each an integer of 0 to 3, and (p + s) is an integer of 2 to 6. .

式(13)で表される化合物の具体例を下記に示す。
ヘキサエトキシジシラン、ビス(トリエトキシシリル)メタン、ビス(トリエトキシシリル)エタン、ビス(トリエトキシシリル)プロパン、ビス(トリエトキシシリル)ブタン、ビス(トリエトキシシリル)ヘプタン、ビス(トリエトキシシリル)ヘキサン、ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン、ビス(トリエトキシシリル)シクロヘキサン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)エタン及びこれらのトリエトキシシリル化合物に対応するトリメトキシシリル化合物等が挙げられる。
Specific examples of the compound represented by formula (13) are shown below.
Hexaethoxydisilane, bis (triethoxysilyl) methane, bis (triethoxysilyl) ethane, bis (triethoxysilyl) propane, bis (triethoxysilyl) butane, bis (triethoxysilyl) heptane, bis (triethoxysilyl) Examples include hexane, bis (triethoxysilyl) benzene, bis (triethoxysilyl) cyclohexane, bis (3-triethoxysilylpropyl) ethane, and trimethoxysilyl compounds corresponding to these triethoxysilyl compounds.

式(14)で表される化合物の具体例を下記に示す。
ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)メチルアミン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)エチルアミン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)プロピルアミン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ブチルアミン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)フェニルアミン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ベンジルアミン、ビス(トリエトキシシリルメチル)メチルアミン、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)メチルアミン、ビス(トリエトキシシリルメチル)プロピルアミン、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)プロピルアミン及びこれらのトリエトキシシリル化合物に対応するトリメトキシシリル化合物等が挙げられる。
Specific examples of the compound represented by formula (14) are shown below.
Bis (3-triethoxysilylpropyl) methylamine, bis (3-triethoxysilylpropyl) ethylamine, bis (3-triethoxysilylpropyl) propylamine, bis (3-triethoxysilylpropyl) butylamine, bis (3- Triethoxysilylpropyl) phenylamine, bis (3-triethoxysilylpropyl) benzylamine, bis (triethoxysilylmethyl) methylamine, bis (2-triethoxysilylethyl) methylamine, bis (triethoxysilylmethyl) propyl Examples thereof include amines, bis (2-triethoxysilylethyl) propylamine, and trimethoxysilyl compounds corresponding to these triethoxysilyl compounds.

式(15)で表される化合物の具体例を下記に示す。
トリス(トリエトキシシリルメチル)アミン、トリス(2−トリエトキシシリルエチル)アミン、トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)アミン及びこれらのトリエトキシシリル化合物に対応するトリメトキシシリル化合物等が挙げられる。
Specific examples of the compound represented by the formula (15) are shown below.
Examples include tris (triethoxysilylmethyl) amine, tris (2-triethoxysilylethyl) amine, tris (3-triethoxysilylpropyl) amine, and trimethoxysilyl compounds corresponding to these triethoxysilyl compounds.

(変性反応)
上述した変性剤を用いた共役ジエン系重合体の変性反応について説明する。
上述した変性剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上述した変性剤を、共役ジエン系重合体の重合活性末端に反応させる際の、反応温度、反応時間等については、特に制限されるものではないが、0℃以上120℃以下で30秒以上反応させることが好ましい。
上述した変性剤は、添加した変性剤中のシリル基に結合したアルコキシ基の合計モル数が、上述した多官能アニオン重合開始剤に含まれるリチウムの合計モル数の1〜5倍の範囲となるように添加することが好ましく、1.5〜3倍の範囲となるように添加することがより好ましく、1.5〜2.5倍の範囲となるように添加することがさらに好ましい。
(Denaturation reaction)
The modification reaction of the conjugated diene polymer using the above-described modifier will be described.
The above modifiers may be used alone or in combination of two or more.
The reaction temperature, reaction time, etc. when the above-mentioned modifier is reacted with the polymerization active terminal of the conjugated diene polymer are not particularly limited, but the reaction is performed at 0 ° C. or higher and 120 ° C. or lower for 30 seconds or longer. It is preferable to make it.
In the above-described modifier, the total number of moles of alkoxy groups bonded to silyl groups in the added modifier is in the range of 1 to 5 times the total number of moles of lithium contained in the above-described polyfunctional anionic polymerization initiator. It is preferable to add so that it may become the range of 1.5 to 3 times, It is more preferable to add so that it may become the range of 1.5 to 2.5 times, It is further more preferable.

所定の変性率を得て、かつ、変性共役ジエン系分子鎖末端部に1つ以上のアルコキシ基を残存させる観点から、変性剤は、添加した変性剤中のシリル基に結合したアルコキシ基の合計モル数が、上述した多官能アニオン重合開始剤に含まれるリチウムの合計モル数の1倍以上とすることが好ましく、コスト的な観点から5倍以下とすることがより好ましい。
変性共役ジエン系重合体中の官能基成分を有する重合体の含有量、すなわち変性率は、本実施形態の変性共役ジエン系重合体を用いた組成物を加硫物とした場合において、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランスが良好なものとなり、実用上十分な耐摩耗性、破壊特性を得るためには、78質量%以上であることが好ましく、86質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましい。
From the viewpoint of obtaining a predetermined modification rate and leaving one or more alkoxy groups at the end of the modified conjugated diene-based molecular chain, the modifier is a total of alkoxy groups bonded to silyl groups in the added modifier. The number of moles is preferably 1 or more times the total number of moles of lithium contained in the polyfunctional anionic polymerization initiator described above, and more preferably 5 times or less from the viewpoint of cost.
The content of the polymer having a functional group component in the modified conjugated diene polymer, that is, the modification rate is low when the composition using the modified conjugated diene polymer of this embodiment is a vulcanized product. In order to obtain a good balance between loss and wet skid resistance and to obtain practically sufficient wear resistance and fracture characteristics, it is preferably 78% by mass or more, and 86% by mass or more. More preferably, it is more preferably 90% by mass or more.

変性率は、上述した共役ジエン化合物中の不純物であるアレン類、アセチレン類の濃度やこれらの処理方法、及び重合温度を制御することによって、上記のように78質量%以上の変性率を得ることができる。
官能基成分を有する重合体の含有量、すなわち変性率の測定方法としては、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る測定方法が好ましい。
このクロマトグラフィーによる測定方法としては、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ゲル浸透クロマトグラフィー(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。
The modification rate is to obtain a modification rate of 78% by mass or more as described above by controlling the concentration of allenes and acetylenes which are impurities in the conjugated diene compound, the treatment method thereof, and the polymerization temperature. Can do.
As a method for measuring the content of the polymer having a functional group component, that is, the modification rate, a measurement method by chromatography capable of separating the functional group-containing modified component and the non-modified component is preferable.
As a measurement method by this chromatography, a gel permeation chromatography (GPC) column using a polar substance such as silica adsorbing a functional group component as a filler is used, and the internal standard of the non-adsorbed component is quantified by comparison. The method is preferred.

本実施形態における変性共役ジエン系共重合体の重量平均分子量(GPC測定:ポリスチレン換算)は、加工性や物性を考慮して10万〜200万が好ましく、20万〜100万がより好ましく、25万〜50万がさらに好ましい。
また、回分式プロセスで共役ジエン系重合体の重合を行った場合には、GPCの分子量分布で複数のピークが見られる。その最も低分子量側のピークは主に、多官能開始剤混合物中の単官能成分により重合が開始して生成した成分と考えられる。多官能成分が多いほど低ヒステリシスロス性、耐摩耗性等の物性に優れる反面、加工性が悪化することから、この場合には、最も低分子量側のピーク面積が20〜50%であることが好ましい。
多官能アニオン重合開始剤を調製する際のポリビニル芳香族化合物と有機リチウム化合物とのモル比と、変性剤の添加量とを、前述した範囲内で調整することで、上記のように最も低分子量側のピーク面積を20〜50%とすることができる。
The weight average molecular weight (GPC measurement: polystyrene conversion) of the modified conjugated diene copolymer in the present embodiment is preferably 100,000 to 2,000,000, more preferably 200,000 to 1,000,000 in consideration of processability and physical properties. 10,000 to 500,000 is more preferable.
When a conjugated diene polymer is polymerized by a batch process, a plurality of peaks are observed in the molecular weight distribution of GPC. The peak on the lowest molecular weight side is mainly considered to be a component generated by polymerization initiated by a monofunctional component in the polyfunctional initiator mixture. The more the polyfunctional component, the better the physical properties such as low hysteresis loss and wear resistance, but the workability deteriorates. In this case, the peak area on the lowest molecular weight side may be 20 to 50%. preferable.
By adjusting the molar ratio of the polyvinyl aromatic compound and the organolithium compound in preparing the polyfunctional anionic polymerization initiator and the addition amount of the modifier within the aforementioned range, the lowest molecular weight as described above. The peak area on the side can be 20 to 50%.

上述した変性剤により、共役ジエン系重合体の変性反応を行った後、重合体溶液中に、必要に応じて反応停止剤を添加してもよい。
反応停止剤としては、通常、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類;ステアリン酸、ラウリン酸、オクタン酸等の有機酸:水等が使用できる。
また、共役ジエン系重合体の変性反応を行った後、必要に応じて、重合体に含まれる金属類を脱灰してもよい。
脱灰の方法としては、例えば、水、有機酸、無機酸、過酸化水素等の酸化剤等を、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が用いられる。
また、共役ジエン系重合体の変性反応を行った後、重合体溶液に、酸化防止剤を添加してもよい。酸化防止剤としては、フェノール系安定剤、リン系安定剤、イオウ系安定剤等が挙げられる。
After performing the modification reaction of the conjugated diene polymer with the above-described modifier, a reaction terminator may be added to the polymer solution as necessary.
As the reaction terminator, usually, alcohols such as methanol, ethanol and propanol; organic acids such as stearic acid, lauric acid and octanoic acid: water and the like can be used.
In addition, after the modification reaction of the conjugated diene polymer, the metals contained in the polymer may be decalcified as necessary.
As a deashing method, for example, a method is used in which water, an organic acid, an inorganic acid, an oxidizing agent such as hydrogen peroxide is brought into contact with a polymer solution to extract metals, and then the aqueous layer is separated. .
Further, after the modification reaction of the conjugated diene polymer, an antioxidant may be added to the polymer solution. Examples of the antioxidant include phenol-based stabilizers, phosphorus-based stabilizers, sulfur-based stabilizers and the like.

本実施形態における変性共役ジエン系重合体を、重合体溶液から取得する方法としては、従来公知の方法を適用できる。
例えば、スチームストリッピング等で溶媒を分離した後、重合体を濾別し、さらにそれを脱水及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等で脱揮する方法、ドラムドライヤー等で直接脱揮する方法等が適用できる。
As a method for obtaining the modified conjugated diene polymer in the present embodiment from the polymer solution, a conventionally known method can be applied.
For example, after separating the solvent by steam stripping or the like, the polymer is separated by filtration, further dehydrated and dried to obtain the 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 applied.

〔変性共役ジエン系重合体組成物〕
本実施形態の変性共役ジエン系重合体組成物は、上記に亘って説明した変性共役ジエン系重合体を、ゴム成分全体を100質量部としたとき、20質量部以上含有するゴム成分100質量部に対し、シリカ系無機充填剤が0.5〜300質量部を含有されているものとする。
[Modified Conjugated Diene Polymer Composition]
The modified conjugated diene polymer composition of the present embodiment is 100 parts by mass of a rubber component containing 20 parts by mass or more of the modified conjugated diene polymer described above when the total rubber component is 100 parts by mass. On the other hand, the silica type inorganic filler shall contain 0.5-300 mass parts.

(シリカ系無機充填剤)
本実施形態の変性共役ジエン系重合体組成物に含有されているシリカ系無機充填剤としては、SiO、又はSiAlを、構成単位の主成分とする固体粒子が使用できる。
例えば、シリカ、クレイ、タルク、マイカ、珪藻土、ウォラストナイト、モンモリロナイト、ゼオライト、ガラス繊維等の無機繊維状物質等が挙げられる。
また、表面を疎水化したシリカ系無機充填剤や、シリカ系無機充填剤とシリカ系以外の無機充填剤との混合物も使用できる。
これらの中でも、シリカ及びガラス繊維が好ましく、シリカがより好ましい。
シリカとしては、乾式シリカ、湿式シリカ、合成ケイ酸塩シリカ等が使用できるが、中でも破壊特性の改良効果並びにウェットスキッド抵抗性の両立効果が最も顕著である湿式シリカが好ましい。
(Silica-based inorganic filler)
As the silica-based inorganic filler contained in the modified conjugated diene-based polymer composition of the present embodiment, solid particles having SiO 2 or Si 3 Al as a main component of a structural unit can be used.
Examples thereof include inorganic fibrous substances such as silica, clay, talc, mica, diatomaceous earth, wollastonite, montmorillonite, zeolite, glass fiber, and the like.
Further, a silica-based inorganic filler having a hydrophobic surface or a mixture of a silica-based inorganic filler and a non-silica inorganic filler can also be used.
Among these, silica and glass fiber are preferable, and silica is more preferable.
As silica, dry silica, wet silica, synthetic silicate silica, and the like can be used. Among them, wet silica is most preferable because it has the most remarkable effect of improving fracture characteristics and wet skid resistance.

本実施形態の変性共役ジエン系重合体組成物において、実用上良好な耐摩耗性や破壊特性を得る観点から、シリカ系無機充填剤のBET吸着法で求められる窒素吸着比表面積は、170〜300m/gであることが好ましく、200〜300m/gであることがより好ましい。
上記のように、変性共役ジエン系重合体組成物におけるシリカ系無機充填剤の配合量は、変性共役ジエン系重合体を20質量部以上含有するゴム成分100質量部に対し、0.5〜300質量部であるが、5〜200質量部が好ましく、20〜100質量部がより好ましい。
シリカ系無機充填剤の配合量が0.5質量部未満であると、充填剤の添加効果が発現されず、一方において300質量部を超えると、シリカ系無機充填剤の分散性が劣化し、組成物の加工性が悪化し、かつ機械強度が低下するため好ましくない。
In the modified conjugated diene polymer composition of the present embodiment, from the viewpoint of obtaining practically good abrasion resistance and fracture characteristics, the nitrogen adsorption specific surface area required by the BET adsorption method of the silica-based inorganic filler is 170 to 300 m. 2 / g is preferable, and 200 to 300 m 2 / g is more preferable.
As described above, the compounding amount of the silica-based inorganic filler in the modified conjugated diene polymer composition is 0.5 to 300 with respect to 100 parts by mass of the rubber component containing 20 parts by mass or more of the modified conjugated diene polymer. Although it is a mass part, 5-200 mass parts is preferable and 20-100 mass parts is more preferable.
When the compounding amount of the silica-based inorganic filler is less than 0.5 parts by mass, the additive effect of the filler is not expressed. On the other hand, when it exceeds 300 parts by mass, the dispersibility of the silica-based inorganic filler is deteriorated, This is not preferable because the processability of the composition deteriorates and the mechanical strength decreases.

(カーボンブラック)
変性共役ジエン系重合体組成物には、シリカ系無機充填剤以外の補強性充填剤として、カーボンブラックを添加してもよい。
カーボンブラックは、SRF、FEF、HAF、ISAF、SAF等の各クラスのカーボンブラックが使用でき、窒素吸着比表面積が50m/g以上、DBP吸油量が80ml/100gのカーボンブラックが好ましい。
カーボンブラックの配合量は、変性共役ジエン系重合体を20質量部以上含有するゴム成分100質量部に対し、0.5〜100質量部が好ましく、3〜100質量部がより好ましく、5〜50質量部がさらに好ましい。
ドライグリップ性能や導電性等のタイヤ等の用途に求められる性能を発現するためには0.5質量部以上添加することが好ましいが、分散性の観点から100質量部以下とすることが好ましい。
(Carbon black)
Carbon black may be added to the modified conjugated diene polymer composition as a reinforcing filler other than the silica inorganic filler.
As the carbon black, carbon black of each class such as SRF, FEF, HAF, ISAF and SAF can be used, and carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 50 m 2 / g or more and a DBP oil absorption of 80 ml / 100 g is preferable.
The blending amount of carbon black is preferably 0.5 to 100 parts by weight, more preferably 3 to 100 parts by weight, and more preferably 5 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component containing 20 parts by weight or more of the modified conjugated diene polymer. Part by mass is more preferable.
In order to express performance required for applications such as tires such as dry grip performance and conductivity, 0.5 parts by mass or more is preferably added, but from the viewpoint of dispersibility, it is preferably 100 parts by mass or less.

(金属酸化物、金属水酸化物)
なお、本実施形態の変性共役ジエン系重合体組成物には、シリカ系無機充填剤やカーボンブラック以外に金属酸化物や金属水酸化物を添加してもよい。
金属酸化物とは、化学式M(Mは金属原子、x、yは各々1〜6の整数)を構成単位の主成分とする固体粒子のことをいい、例えばアルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等を用いることができる。また金属酸化物と金属酸化物以外の無機充填剤の混合物も使用できる。
金属水酸化物とは、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化ジルコニウム等である。
(Metal oxide, metal hydroxide)
In addition to the silica inorganic filler and carbon black, a metal oxide or a metal hydroxide may be added to the modified conjugated diene polymer composition of the present embodiment.
The metal oxide refers to solid particles whose main component is a chemical unit M x O y (M is a metal atom, x and y are integers of 1 to 6), such as alumina, titanium oxide, and oxidation. Magnesium, zinc oxide, or the like can be used. A mixture of a metal oxide and an inorganic filler other than the metal oxide can also be used.
The metal hydroxide is aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zirconium hydroxide or the like.

(シランカップリング剤)
また、本実施形態の変性共役ジエン系重合体組成物においては、シランカップリング剤を含有させたものとしてもよい。
シランカップリング剤は、ゴム成分とシリカ系無機充填剤との相互作用を緊密にする機能を有しており、ゴム成分及びシリカ系無機充填剤のそれぞれに対する親和性又は結合性の基を有している。
シランカップリング剤としては、例えば、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、ビス−[2−(トリエトキシシリル)−エチル]−テトラスルフィド等が挙げられる。
シランカップリング剤の配合量は、上述したシリカ系無機充填剤100質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましく、0.5〜20質量部がより好ましく、1〜15質量部がさらに好ましい。
シランカップリング剤の配合量が、シリカ系無機充填剤100質量部に対して0.1質量部未満であると、有効な配合効果が得られず、30質量部を超えた量は必要ではない。
(Silane coupling agent)
Moreover, in the modified conjugated diene polymer composition of the present embodiment, a silane coupling agent may be contained.
The silane coupling agent has a function to close the interaction between the rubber component and the silica-based inorganic filler, and has an affinity or binding group for each of the rubber component and the silica-based inorganic filler. ing.
Examples of the silane coupling agent include bis- [3- (triethoxysilyl) -propyl] -tetrasulfide, bis- [3- (triethoxysilyl) -propyl] -disulfide, and bis- [2- (triethoxy Silyl) -ethyl] -tetrasulfide and the like.
0.1-30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of silica type inorganic fillers mentioned above, as for the compounding quantity of a silane coupling agent, 0.5-20 mass parts is more preferable, and 1-15 mass parts is. Further preferred.
When the compounding amount of the silane coupling agent is less than 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silica-based inorganic filler, an effective compounding effect cannot be obtained, and an amount exceeding 30 parts by mass is not necessary. .

変性共役ジエン系重合体とシリカ系無機充填剤、カーボンブラックやその他の充填剤、及びシランカップリング剤を混合する方法については特に限定されるものではない。
例えば、オープンロール、バンバリーミキサー、ニーダー、単軸スクリュー押出機、2軸スクリュー押出機、多軸スクリュー押出機等の一般的な混和機を用いた溶融混練方法、各成分を溶解混合後、溶剤を加熱除去する方法等が挙げられる。
これらのうち、ロール、バンバリーミキサー、ニーダー、押出機による溶融混練法が生産性、良混練性の観点から好ましい。
また、変性共役ジエン系重合体と各種配合剤とを一度に混練する方法、複数の回数に分けて混合する方法のいずれも適用可能である。
The method of mixing the modified conjugated diene polymer with the silica inorganic filler, carbon black or other filler, and the silane coupling agent is not particularly limited.
For example, a melt kneading method using a general blender such as an open roll, a Banbury mixer, a kneader, a single screw extruder, a twin screw extruder, a multi-screw extruder, etc. The method of removing by heating, etc. are mentioned.
Of these, a melt kneading method using a roll, a Banbury mixer, a kneader, or an extruder is preferred from the viewpoint of productivity and good kneading properties.
In addition, any of a method of kneading the modified conjugated diene polymer and various compounding agents at a time and a method of mixing in multiple times can be applied.

(加硫剤)
本実施形態の変性共役ジエン系共重合体組成物は、加硫剤により加硫処理を施した加硫組成物としてもよい。
加硫剤としては、例えば、有機過酸化物及びアゾ化合物等のラジカル発生剤、オキシム化合物、ニトロソ化合物、ポリアミン化合物、硫黄、硫黄化合物が使用できる。
硫黄化合物には、一塩化硫黄、二塩化硫黄、ジスルフィド化合物、高分子多硫化合物等が含まれる。
加硫剤の使用量は、通常は、変性共役ジエン系重合体を含むゴム成分100質量部に対して0.01〜20質量部であるものとし、0.1〜15質量部が好ましい。
加硫方法としては、従来公知の方法を適用でき、加硫温度は、例えば、120〜200℃、好適には140〜180℃とすることができる。
(Vulcanizing agent)
The modified conjugated diene copolymer composition of the present embodiment may be a vulcanized composition that has been vulcanized with a vulcanizing agent.
As the vulcanizing agent, for example, radical generators such as organic peroxides and azo compounds, oxime compounds, nitroso compounds, polyamine compounds, sulfur and sulfur compounds can be used.
Sulfur compounds include sulfur monochloride, sulfur dichloride, disulfide compounds, polymeric polysulfur compounds, and the like.
The amount of the vulcanizing agent used is usually 0.01 to 20 parts by mass, preferably 0.1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component containing the modified conjugated diene polymer.
As a vulcanization method, a conventionally known method can be applied, and the vulcanization temperature can be, for example, 120 to 200 ° C, preferably 140 to 180 ° C.

(加硫促進剤、加硫助剤)
また、加硫に際しては、必要に応じて加硫促進剤を用いてもよい。
加硫促進剤としては、従来公知の材料を用いることができ、例えば、スルフェンアミド系、グアニジン系、チウラム系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド−アンモニア系、チアゾール系、チオ尿素系、ジチオカルバメート系等の加硫促進剤が挙げられる。また、加硫助剤としては、亜鉛華、ステアリン酸等を使用できる。
加硫促進剤の使用量は、通常、変性共役ジエン系重合体を含有するゴム成分100質量部に対し0.01〜20質量部であるものとし、0.1〜15質量部が好ましい。
(Vulcanization accelerator, vulcanization aid)
In vulcanization, a vulcanization accelerator may be used as necessary.
As the vulcanization accelerator, conventionally known materials can be used. For example, sulfenamide, guanidine, thiuram, aldehyde-amine, aldehyde-ammonia, thiazole, thiourea, dithiocarbamate And the like. Further, as the vulcanization aid, zinc white, stearic acid or the like can be used.
The usage-amount of a vulcanization accelerator shall be 0.01-20 mass parts normally with respect to 100 mass parts of rubber components containing a modified conjugated diene type polymer, and 0.1-15 mass parts is preferable.

(ゴム用軟化剤)
本実施形態の変性共役ジエン系重合体組成物には、加工性の改良を図るために、ゴム用軟化剤を配合してもよい。
ゴム用軟化剤としては、鉱物油、又は液状若しくは低分子量の合成軟化剤が好適である。
ゴムの軟化、増容、加工性の向上を図るために使用されているプロセスオイル又はエクステンダーオイルと呼ばれる鉱物油系ゴム用軟化剤は、芳香族環、ナフテン環、及びパラフィン鎖の混合物であり、パラフィン鎖の炭素数が全炭素中50%以上を占めるものがパラフィン系と呼ばれ、ナフテン環炭素数が30〜45%のものがナフテン系、芳香族炭素数が30%を超えるものが芳香族系と呼ばれている。本実施の形態において用いるゴム用軟化剤としては、ナフテン系及び/又はパラフィン系のものが好ましい。
ゴム用軟化剤の配合量は、変性共役ジエン系重合体を含有するゴム成分100質量部に対し0〜100質量部が好ましく、10〜90質量部がより好ましく、30〜90質量部がさらに好ましい。ゴム用軟化剤の配合量が前記ゴム成分100質量部に対して100質量部を超えるとブリードアウトを生じやすく、組成物表面にベタツキを生ずるおそれがあるため好ましくない。
(Rubber softener)
In order to improve processability, the modified conjugated diene polymer composition of this embodiment may be blended with a rubber softener.
As the rubber softener, mineral oil or a liquid or low molecular weight synthetic softener is suitable.
The mineral oil rubber softener called process oil or extender oil used for softening, increasing volume and improving processability of rubber is a mixture of aromatic ring, naphthene ring and paraffin chain. A paraffin chain having 50% or more carbon atoms in the total carbon is called paraffinic, a naphthene ring having 30 to 45% carbon is naphthenic, and an aromatic carbon having more than 30% aromatic is aromatic. It is called a system. The rubber softener used in the present embodiment is preferably a naphthenic and / or paraffinic one.
The blending amount of the rubber softener is preferably 0 to 100 parts by weight, more preferably 10 to 90 parts by weight, and even more preferably 30 to 90 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component containing the modified conjugated diene polymer. . If the blending amount of the rubber softener exceeds 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, bleeding out is likely to occur, and the composition surface may become sticky.

(変性共役ジエン系重合体以外のゴム成分)
本実施形態における変性共役ジエン系重合体組成物は、上述した変性共役ジエン系重合体以外のゴム状重合体を変性共役ジエン系重合体と組み合わせ、上記ゴム成分として使用できる。
このようなゴム状重合体としては、例えば、共役ジエン系重合体又はその水添物、共役ジエン系化合物とビニル芳香族化合物とのランダム共重合体又はその水添物、共役ジエン系化合物とビニル芳香族化合物とのブロック共重合体又はその水添物、非ジエン系重合体、天然ゴム等が挙げられる。
具体的には、ブタジエンゴム又はその水素添加物、イソプレンゴム又はその水素添加物、スチレン−ブタジエンゴム又はその水素添加物、スチレン−ブタジエンブロック共重合体又はその水素添加物、スチレン−イソプレンブロック共重合体又はその水素添加物等のスチレン系エラストマー、アクリロニトリル−ブタジエンゴム又はその水素添加物等が挙げられる。
(Rubber components other than modified conjugated diene polymers)
The modified conjugated diene polymer composition in the present embodiment can be used as the rubber component by combining a rubbery polymer other than the modified conjugated diene polymer described above with the modified conjugated diene polymer.
Examples of such rubber-like polymers include conjugated diene polymers or hydrogenated products thereof, random copolymers of conjugated diene compounds and vinyl aromatic compounds or hydrogenated products thereof, conjugated diene compounds and vinyl compounds. Examples thereof include a block copolymer with an aromatic compound or a hydrogenated product thereof, a non-diene polymer, and natural rubber.
Specifically, butadiene rubber or hydrogenated product thereof, isoprene rubber or hydrogenated product thereof, styrene-butadiene rubber or hydrogenated product thereof, styrene-butadiene block copolymer or hydrogenated product thereof, styrene-isoprene block copolymerized Examples thereof include styrene-based elastomers such as coalescence or hydrogenated products thereof, acrylonitrile-butadiene rubber, or hydrogenated products thereof.

また、非ジエン系重合体としては、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、エチレン−ブテン−ジエンゴム、エチレン−ブテンゴム、エチレン−ヘキセンゴム、エチレン−オクテンゴム等のオレフィン系エラストマー、ブチルゴム、臭素化ブチルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、α、β−不飽和ニトリル−アクリル酸エステル−共役ジエン共重合ゴム、ウレタンゴム、多硫化ゴム等が挙げられる。
上述した各種ゴム状重合体は、官能基を付与した変性ゴムであってもよい。
これらのゴム状重合体は、単独で用いてもよく2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態における変性共役ジエン系重合体に、上述したゴム状重合体を組み合わせ、上記ゴム成分として使用する場合、これらの比率は、変性共役ジエン系共重合体/上述したゴム状重合体として、20/80〜100/0が好ましく、30/70〜90/10がより好ましく、50/50〜80/20がさらに好ましい。
Examples of the non-diene polymer include ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, ethylene-butene-diene rubber, ethylene-butene rubber, ethylene-hexene rubber, ethylene-octene rubber and other olefin-based elastomers, butyl rubber, brominated butyl rubber, Acrylic rubber, fluororubber, silicone rubber, chlorinated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, α, β-unsaturated nitrile-acrylic ester-conjugated diene copolymer rubber, urethane rubber, polysulfide rubber and the like can be mentioned.
The various rubber-like polymers described above may be modified rubbers provided with functional groups.
These rubbery polymers may be used alone or in combination of two or more.
When the above-mentioned rubbery polymer is combined with the modified conjugated diene polymer in the present embodiment and used as the rubber component, these ratios are expressed as: modified conjugated diene copolymer / rubbery polymer described above. 20 / 80-100 / 0 is preferable, 30 / 70-90 / 10 is more preferable, and 50 / 50-80 / 20 is further more preferable.

本実施形態における変性共役ジエン系重合体組成物には、本発明の目的を損なわない範囲内で、上述した以外の軟化剤や充填剤、さらに、耐熱安定剤、帯電防止剤、耐候安定剤、老化防止剤、着色剤、滑剤等の各種添加剤を用いてもよい。
充填剤としては、具体的には炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、硫酸バリウム等が挙げられる。
目的とする製品の硬さや流動性を調節するために、必要に応じて配合する軟化剤としては、例えば、流動パラフィン、ヒマシ油、アマニ油等が挙げられる。
耐熱安定剤、帯電防止剤、耐候安定剤、老化防止剤、着色剤、潤滑剤としては、公知の材料を適用できる。
In the modified conjugated diene-based polymer composition in the present embodiment, softeners and fillers other than those described above within the range not impairing the object of the present invention, heat resistance stabilizer, antistatic agent, weather resistance stabilizer, You may use various additives, such as anti-aging agent, a coloring agent, and a lubricant.
Specific examples of the filler include calcium carbonate, magnesium carbonate, aluminum sulfate, and barium sulfate.
Examples of the softening agent blended as necessary to adjust the hardness and fluidity of the target product include liquid paraffin, castor oil, and linseed oil.
Known materials can be applied as the heat resistance stabilizer, antistatic agent, weather resistance stabilizer, anti-aging agent, colorant, and lubricant.

〔タイヤ〕
本実施形態の変性共役ジエン系重合体組成物は、常法に従い加硫成形することにより、タイヤとすることができる。様々なタイヤ部材として使用することができるが、中でもタイヤトレッド材として使用することが好ましい。
〔tire〕
The modified conjugated diene polymer composition of this embodiment can be made into a tire by vulcanization molding according to a conventional method. Although it can be used as various tire members, it is preferably used as a tire tread material.

以下、変性共役ジエン系重合体及びこれを用いた組成物について、具体的な実施例と比較例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
〔試料の分析方法〕
後述する試料A〜Iの分析は、下記に示す方法により行った。
(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。測定機器としては、島津製作所製:UV−2450を使用した。
(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波数における吸光度に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。測定機器としては、日本分光(株)製:FT−IR230を使用した。
(3)ムーニー粘度
JISK 6300に従い、100℃で1分間余熱し、4分後の粘度を測定した。指数値が小さいほど粘度が小さいことを示す。
Hereinafter, the modified conjugated diene polymer and the composition using the same will be described with reference to specific examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto.
[Sample analysis method]
Analysis of samples A to I described later 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 (% by mass) was measured by absorption at UV254 nm by the phenyl group of styrene. As a measuring instrument, Shimadzu Corporation UV-2450 was used.
(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 absorbance at a predetermined wave number according to the calculation formula of the Hampton method. As a measuring instrument, JASCO Corporation FT-IR230 was used.
(3) Mooney viscosity According to JISK 6300, preheating was performed at 100 ° C. for 1 minute, and the viscosity after 4 minutes was measured. A smaller index value indicates a smaller viscosity.

(4)分子量及び分子量分布
ポリスチレン系ゲルを充填剤としたカラムを3本連結して用いた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(Mw、Mn)を求め、さらに全ピーク面積に対する最低分子量ピーク面積の比を計算して最低分子量ピーク面積比を計算した。
溶離液としてはテトラヒドロフラン(THF)を使用した。
カラムは、ガードカラム:東ソーTSKguardcolumnHHR−H、カラム:東ソーTSKgel G6000HHR、TSKgel G5000HHR、TSKgel G4000HHRを使用した。
オーブン温度40℃、THF流量1.0mL/分の条件で、RI検出器(東ソー製HLC8020)を用いて分子量の測定を行った。
試料は20mLのTHFに対して10mgを溶解し、200μL注入して測定した。
(4) Molecular weight and molecular weight distribution The chromatogram was measured using GPC using three connected columns with polystyrene gel as a filler, and the molecular weight (Mw, Mn) was determined by a calibration curve using standard polystyrene. And the ratio of the lowest molecular weight peak area to the total peak area was calculated to calculate the lowest molecular weight peak area ratio.
Tetrahydrofuran (THF) was used as the eluent.
As the column, guard column: Tosoh TSKguardcolumnHHR-H, column: Tosoh TSKgel G6000HHR, TSKgel G5000HHR, TSKgel G4000HHR were used.
The molecular weight was measured using an RI detector (HLC8020 manufactured by Tosoh Corporation) under conditions of an oven temperature of 40 ° C. and a THF flow rate of 1.0 mL / min.
A sample was measured by dissolving 10 mg in 20 mL of THF and injecting 200 μL.

(5)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て、前記ポリスチレン系ゲルカラムのGPCと、シリカ系カラム(ガードカラム:DIOL4.6×12.5mm 5micron、カラム:ZorbaxPSM−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10mg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。
具体的な手順としては、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の計算式により算出した。
(5) Modification rate Applying the property that the modified component is adsorbed on a GPC column with 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 on the column), GPC of the polystyrene-based gel column and silica-based column (guard column: DIOL 4.6 × 12.5 mm 5 micron, columns: Zorbax PSM-1000S, PSM-300S, PSM-60S, oven temperature 40 ° C., THF flow rate 0.5 ml / min. ) 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 difference between them was measured. Measure the amount adsorbed on the silica column and denature I was asked.
As a sample, 10 mg was dissolved in 20 mL of THF together with 5 mg of standard polystyrene, and 200 μL was injected for measurement.
As a specific procedure, the peak area of the chromatogram using the polystyrene column is set to 100, the peak area of the standard polystyrene is P2, the peak area of the standard polystyrene is P2, and the peak area of the chromatogram using the silica column is P1. Assuming 100 as a whole, the peak area of the sample was P3, the peak area of standard polystyrene was P4, and the modification rate (%) was calculated by the formula [1- (P2 × P3) / (P1 × P4)] × 100. .

〔多官能アニオン重合開始剤〕
(多官能アニオン重合開始剤a〜c、e、fの調製)
内容積10Lの撹拌装置及びジャケットを具備するオートクレーブを洗浄乾燥し、窒素置換を行った後、下記表1に示す条件に従い、乾燥処理を施した1,3−ブタジエン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、ジビニルベンゼンを加え、次いでn−ブチルリチウムを加えて75℃で1時間反応し調製した。
多官能アニオン重合開始剤の調製には、m−ジビニルベンゼン、p−ジビニルベンゼン、エチルビニルベンゼン等を含有し、ジビニルベンゼン濃度が57質量%であるジビニルベンゼン混合物(新日鐵化学製)を用いた。
下記表1中のジビニルベンゼン量については、上記市販のジビニルベンゼンが混合物であることから、不純物の含有量を除いて換算したジビニルベンゼン純量を表した。
[Polyfunctional anionic polymerization initiator]
(Preparation of polyfunctional anionic polymerization initiators a to c, e, f)
After washing and drying an autoclave equipped with a stirring device and a jacket having an internal volume of 10 L and purging with nitrogen, 1,3-butadiene, cyclohexane, tetrahydrofuran and divinylbenzene subjected to a drying treatment according to the conditions shown in Table 1 below were used. Then, n-butyl lithium was added and reacted at 75 ° C. for 1 hour to prepare.
For the preparation of the polyfunctional anionic polymerization initiator, a divinylbenzene mixture (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) containing m-divinylbenzene, p-divinylbenzene, ethylvinylbenzene, etc. and having a divinylbenzene concentration of 57% by mass is used. It was.
About the amount of divinylbenzene in the following Table 1, since the said commercially available divinylbenzene is a mixture, the pure amount of divinylbenzene converted excluding the content of impurities was expressed.

(多官能アニオン重合開始剤dの調製)
マグネット攪拌子を備えた三方フラスコに、冷却管及び滴下漏斗をセットし、窒素置換を行った後、微加圧した窒素を流通させ、系内をシールした状態で、前記三方フラスコ中に、1.01mol/Lのsec−ブチルリチウムのシクロヘキサン/n−ヘキサン混合溶液99.0mL(100ミリモル)、トリエチルアミン13.9mL(100ミリモル)、及びシクロヘキサン10mLを導入し、20℃で攪拌混合した。
さらに減圧蒸留により精製したm−ジイソプロペニルベンゼン7.91g(50ミリモル)を室温で3時間かけて滴下し、攪拌を15時間継続して行い、調製した。
(Preparation of polyfunctional anionic polymerization initiator d)
In a three-way flask equipped with a magnetic stirrer, a cooling tube and a dropping funnel were set, and after nitrogen replacement, slightly pressurized nitrogen was circulated, and the inside of the system was sealed. Then, 99.0 mL (100 mmol) of a cyclohexane / n-hexane mixed solution of 0.01 mol / L of sec-butyllithium, 13.9 mL (100 mmol) of triethylamine, and 10 mL of cyclohexane were mixed and stirred at 20 ° C.
Further, 7.91 g (50 mmol) of m-diisopropenylbenzene purified by distillation under reduced pressure was added dropwise at room temperature over 3 hours, and stirring was continued for 15 hours to prepare.

〔スチレン−ブタジエン共重合体:試料A〜Iの製造〕
〔実施例1(試料A)〕
内容積10リットルで、撹拌機及びジャケットを具備する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、予め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0.85gを反応器へ入れ、反応器内の温度を42℃に保持した。
上述のようにして調製した多官能重合開始剤aをリチウム添加量として10.5mmolとなるように反応器に供給した。
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75℃に達した。
重合反応終了後、反応器にビス(3−トリエトキシシリルプロピル)メチルアミンを5.25mmol添加して、74℃の温度条件で5分間の変性反応を実施した。
この重合体溶液に酸化防止剤(2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール:BHT)2.1gを添加した後、スチームストリッピングにより溶媒を除去し、乾燥機により乾燥処理を施して、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。
[Styrene-butadiene copolymer: production of samples A to I]
[Example 1 (Sample A)]
An autoclave with an internal volume of 10 liters and a temperature-controllable autoclave equipped with a stirrer and a jacket is used as a reactor, and 77 g of butadiene, 273 g of styrene, 4800 g of cyclohexane from which impurities have been previously removed, and 2,2-bis (2 -Oxolanyl) propane 0.85 g was charged into the reactor and the temperature in the reactor was maintained at 42 ° C.
The polyfunctional polymerization initiator a prepared as described above was supplied to the reactor so that the amount of lithium added was 10.5 mmol.
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 75 ° C.
After the completion of the polymerization reaction, 5.25 mmol of bis (3-triethoxysilylpropyl) methylamine was added to the reactor, and a denaturation reaction was carried out for 5 minutes under a temperature condition of 74 ° C.
After adding 2.1 g of an antioxidant (2,6-di-t-butyl-p-cresol: BHT) to this polymer solution, the solvent is removed by steam stripping and a drying process is performed by a dryer. Then, a styrene-butadiene copolymer (sample A) having a modifying component was obtained.

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質量%であった。
また、試料Aのムーニー粘度は59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%であった。
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。
(試料A)の分析結果を下記表2に示す。
As a result of analyzing Sample A, the amount of bound styrene was 26% by mass, and the amount of bound butadiene was 74% by mass.
Sample A had a Mooney viscosity of 59.
The 1,2-bond content 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%.
Moreover, the modification | denaturation rate calculated | required from GPC using a silica type adsorption column was 81%.
The analysis results of (Sample A) are shown in Table 2 below.

〔実施例2(試料B)、実施例3(試料C)、実施例5(試料E)、比較例1(試料G)〕
上述した多官能アニオン重合開始剤の種類、これらの添加量、2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン、及びビス(3−トリエトキシシリルプロピル)メチルアミンの添加量を、下記表2に示すように調整して、製造条件については、上述した(試料A)と同様として、変性成分を有するスチレン−ブタジエン共重合体(試料B)、(試料C)、(試料E)及び(試料G)を得た。(試料B)、(試料C)、(試料E)及び(試料G)の分析結果を下記表2に示す。
[Example 2 (Sample B), Example 3 (Sample C), Example 5 (Sample E), Comparative Example 1 (Sample G))
Table 2 below shows the types of polyfunctional anionic polymerization initiators described above, the addition amounts thereof, and the addition amounts of 2,2-bis (2-oxolanyl) propane and bis (3-triethoxysilylpropyl) methylamine. The styrene-butadiene copolymer having a modifying component (sample B), (sample C), (sample E) and (sample G) having the modified components as described above (sample A) was prepared. Got. The analysis results of (Sample B), (Sample C), (Sample E) and (Sample G) are shown in Table 2 below.

〔実施例4(試料D)〕
内容積10リットルで、撹拌機及びジャケットを具備する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、予め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1.01gを反応器へ入れ、反応器内の温度を42℃に保持した。
リチウム添加量として6.3mmolの上述した多官能アニオン重合開始剤dと、n−ブチルリチウム4.8mmolとを混合した後、反応器に供給した。
このとき、重合系に添加したポリビニル芳香族化合物とリチウムの比は0.284となった。
重合反応開始後、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74℃に達した。
重合反応終了後、反応器にビス(3−トリエトキシシリルプロピル)メチルアミンを6.93mmol添加して、73℃の条件下で5分間、変性反応を実施した。
重合体溶液に酸化防止剤(BHT)2.1gを添加した後、スチームストリッピングにより溶媒を除去し、乾燥機により乾燥処理を施し、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)の分析結果を下記表2に示す。
[Example 4 (Sample D)]
An autoclave with an internal volume of 10 liters and a temperature-controllable autoclave equipped with a stirrer and a jacket is used as a reactor, and 77 g of butadiene, 273 g of styrene, 4800 g of cyclohexane from which impurities have been previously removed, and 2,2-bis (2 -Oxolanyl) propane 1.01 g was charged into the reactor and the temperature in the reactor was maintained at 42 ° C.
After mixing 6.3 mmol of the above-mentioned polyfunctional anionic polymerization initiator d and 4.8 mmol of n-butyllithium as a lithium addition amount, the mixture was supplied to the reactor.
At this time, the ratio of the polyvinyl aromatic compound added to the polymerization system and lithium was 0.284.
After the start of the polymerization reaction, the temperature inside the reactor started to rise due to the exotherm caused by the polymerization, and the final temperature inside the reactor reached 74 ° C.
After completion of the polymerization reaction, 6.93 mmol of bis (3-triethoxysilylpropyl) methylamine was added to the reactor, and a modification reaction was carried out at 73 ° C. for 5 minutes.
After adding 2.1 g of an antioxidant (BHT) to the polymer solution, the solvent is removed by steam stripping, and a drying process is performed by a drier to obtain a styrene-butadiene copolymer (sample D) having a modifying component. Obtained. The analysis results of (Sample D) are shown in Table 2 below.

〔実施例6(試料F)、比較例2(試料H)〕
上述した〔実施例2(試料B)〕と同様にして多官能アニオン重合開始剤bを用いてスチレン−ブタジエン共重合体を得、その後、下記表2に示すように変性剤の種類を変えて変性を行い、変性成分を有するスチレン−ブタジエン共重合体(試料F)及び(試料H)を得た。(試料F)、(試料H)の分析結果を下記表2に示す。
[Example 6 (Sample F), Comparative Example 2 (Sample H)]
In the same manner as in [Example 2 (Sample B)] described above, a styrene-butadiene copolymer was obtained using the polyfunctional anionic polymerization initiator b, and then the type of modifier was changed as shown in Table 2 below. Modification was performed to obtain styrene-butadiene copolymers (sample F) and (sample H) having a modification component. The analysis results of (Sample F) and (Sample H) are shown in Table 2 below.

〔比較例3(試料I)〕
内容積10リットルで、撹拌機及びジャケットを具備する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、予め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0.62g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7.5mmolを含むシクロヘキサン溶液を反応器に供給した。
重合反応開始後、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71℃に達した。
重合反応終了後、反応器に3−シアノプロピルトリエトキシシランを4.00mmol添加して70℃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を添加した後、スチームストリッピングにより溶媒を除去し、乾燥機により乾燥処理を施して、変性成分を有するスチレン−ブタジエン共重合体(試料I)を得た。(試料I)の分析結果を下記表2に示す。
[Comparative Example 3 (Sample I)]
An autoclave with an internal volume of 10 liters and a temperature-controllable autoclave equipped with a stirrer and a jacket is used as a reactor, and 77 g of butadiene, 273 g of styrene, 4800 g of cyclohexane from which impurities have been previously removed, and 2,2-bis (2 -0.62 g of oxolanyl) propane was charged into the reactor and the reactor internal temperature was maintained at 42 ° C.
As a polymerization initiator, a cyclohexane solution containing 7.5 mmol of n-butyllithium was supplied to the reactor.
After the polymerization reaction started, the temperature in the reactor started to rise due to the exotherm due to polymerization, and the final temperature in the reactor reached 71 ° C.
After completion of the polymerization reaction, 4.00 mmol of 3-cyanopropyltriethoxysilane was added to the reactor, and a denaturing reaction was performed at 70 ° 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 a drying treatment is performed by a dryer, so that a styrene-butadiene copolymer having a modifying component (sample) I) was obtained. The analysis results of (Sample I) are shown in Table 2 below.

なお、(試料A〜H)は、n−ブチルリチウムで重合を開始した(試料I)と比べ、コールドフロー抑制効果があった。これは、多官能開始剤を使用することで、変性後の重合体の一部が高分子量化したためである。   In addition, (Samples A to H) had a cold flow suppressing effect as compared with (Sample I) in which polymerization was started with n-butyllithium. This is because a part of the polymer after modification has a high molecular weight by using a polyfunctional initiator.

〔ゴム組成物の製造〕
〔実施例7〜12、比較例4〜6〕
上記表2に示す試料(試料A〜試料I)を原料ゴムとして、下記表3に示す配合に従い、それぞれの原料ゴムを含有するゴム組成物を得た。
[Production of rubber composition]
[Examples 7 to 12, Comparative Examples 4 to 6]
Using the samples (sample A to sample I) shown in Table 2 as raw rubber, rubber compositions containing the raw rubbers were obtained according to the formulation shown in Table 3 below.

ゴム組成物は、下記の方法により混練を行った。
温度制御装置を具備する密閉混練機(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(試料A〜試料I、天然ゴム)、充填剤(シリカ、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。
このとき、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。
The rubber composition was kneaded by the following method.
Using a closed kneading machine (with an internal volume of 0.3 liters) equipped with a temperature control device, as the first stage kneading, under the conditions of a filling rate of 65% and a rotor rotational speed of 50/57 rpm, the raw rubber (sample A to sample) I, natural rubber), filler (silica, 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.

次に、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、加硫促進剤を加えて混練した。
その後、成型し、160℃で20分間、加硫プレスにて加硫した。
加硫後、ゴム組成物の物性を測定した。
物性測定結果を下記表4に示した。
なお、ゴム組成物の各物性は、下記に示す方法により測定した。
Next, as the second stage kneading, the blend obtained above was cooled to room temperature, an anti-aging agent was added, and kneaded again to improve silica dispersion. 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 of kneading, sulfur and a vulcanization accelerator were added and kneaded with an open roll set at 70 ° C.
Then, it shape | molded and vulcanized with the vulcanization press for 20 minutes at 160 degreeC.
After vulcanization, the physical properties of the rubber composition were measured.
The physical property measurement results are shown in Table 4 below.
Each physical property of the rubber composition was measured by the following method.

<バウンドラバー量>
第2段混練工程の終了後の配合物: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、重量を測定した。
その後、トルエン中に24時間浸せき後、乾燥処理を施し、重量を測定した。
非溶解成分の量から充填剤に結合したゴム(変性共役ジエン系重合体+天然ゴム)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。
指数値が大きいほどバウンドラバー量が多いことを示す。
<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、第3段混練工程後の配合物を、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。指数値が小さいほど粘度が小さく加工性に優れることを示す。
<Bound rubber amount>
Formulation after completion of the second stage kneading step: About 0.2 gram was cut into a square of about 1 mm, put into a Harris basket (100 mesh wire mesh), and the weight was measured.
Then, after being immersed in toluene for 24 hours, a drying treatment was performed and the weight was measured.
The amount of rubber bound to the filler (modified conjugated diene polymer + natural rubber) was calculated from the amount of the undissolved component, and the ratio of the rubber bound to the filler to the amount of rubber in the first blend was determined.
The larger the index value, the greater the bound rubber amount.
<Formulation Mooney viscosity>
Using a Mooney viscometer, according to JIS K6300-1, the composition after the third stage kneading step was preheated at 130 ° C. for 1 minute, and then the rotor was rotated at 2 revolutions per minute to determine the viscosity after 4 minutes. It was measured. The smaller the index value, the smaller the viscosity and the better the workability.

<引張強さ>
加硫試験片を、JIS K6251の引張試験法により測定した。指数値が大きいほど耐破壊性に優れることを示す。
<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の粘弾性試験機(ARES)を使用し、ねじりモードで加硫試験片の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。指数値が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。指数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%での貯蔵弾性率(G’)の差をΔG’としてペイン効果の指標とした。指数値の小さいほどシリカ等充填剤の分散性が良いことを示す。
<Tensile strength>
The vulcanized test piece was measured by the tensile test method of JIS K6251. The larger the index value, the better the fracture resistance.
<Viscoelastic parameters>
Using a viscoelasticity tester (ARES) manufactured by Rheometrics Scientific, the viscoelastic parameters of the vulcanized specimens were measured in torsion mode.
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. The larger the index value, the better the 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. The smaller the index value, the better the fuel saving performance.
Further, the difference in storage elastic modulus (G ′) between strains of 0.1% and 10% was used as an index of the Payne effect as ΔG ′. The smaller the index value, the better the dispersibility of the filler such as silica.

<耐摩耗性>
アクロン摩耗試験機を使用し、JIS K6264−2に従って、荷重44.1N、1000回転での加硫試験片の摩耗量を測定し、指数化した。
指数値の大きいほど耐摩耗性が優れることを示す。
<Abrasion resistance>
Using an Akron abrasion tester, according to JIS K6264-2, the wear amount of the vulcanized test piece at a load of 44.1 N and 1000 revolutions was measured and indexed.
It shows that abrasion resistance is excellent, so that an index value is large.

上記表4に示すように、上述した(試料A〜F)を用いた実施例7〜12の変性共役ジエン系重合体組成物は、試料H、Iを用いた比較例5、6の組成物と比較した場合、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ており、高温のtanδが大幅に低減されたことからヒステリシスロスが少なく、タイヤの低転がり抵抗性が実現されており、低燃費性に優れていることが分かった。
また低温のtanδが高いことからウェットスキッド抵抗が良好で、低燃費性とウェットスキッド抵抗性のバランスが良好であることが分かった。
また、耐摩耗性も大きく改良され、引張強さも良好であった。
As shown in Table 4 above, the modified conjugated diene polymer compositions of Examples 7 to 12 using (Samples A to F) described above are the compositions of Comparative Examples 5 and 6 using Samples H and I. , The amount of bound rubber in the silica compounded composition increases, the Payne effect is small and the dispersibility of silica is excellent, and the high temperature tan δ is greatly reduced, resulting in less hysteresis loss and lower tire rolling. It has been found that resistance has been realized and fuel efficiency is excellent.
In addition, since the low temperature tan δ was high, the wet skid resistance was good, and it was found that the balance between low fuel consumption and wet skid resistance was good.
In addition, the wear resistance was greatly improved and the tensile strength was good.

さらに、(ポリビニル芳香族化合物/リチウム)比が本発明の範囲より高い多官能開始剤で重合した重合体である試料Gを用いた比較例4の組成物は、配合物粘度が高く、加工性が悪化した。また、加工性悪化による混練不良により低燃費性や耐摩耗性、引張強さが、(ポリビニル芳香族化合物/リチウム)比が本発明の範囲内にある実施例の場合よりも劣る結果となった。従って、(ポリビニル芳香族化合物/リチウム)比が加工性、性能のバランスに大きな影響を与えることが分かった。
以上のことから、本発明の変性共役ジエン系重合体は公知技術で得られるポリマーを凌ぐ性能バランスを有することが分かった。
Furthermore, the composition of Comparative Example 4 using Sample G, which is a polymer polymerized with a polyfunctional initiator having a (polyvinyl aromatic compound / lithium) ratio higher than the range of the present invention, has a high compound viscosity and processability. Worsened. Further, due to poor kneading due to deterioration in workability, the fuel economy, wear resistance, and tensile strength were inferior to those of the examples in which the (polyvinyl aromatic compound / lithium) ratio was within the scope of the present invention. . Therefore, it was found that the (polyvinyl aromatic compound / lithium) ratio has a great influence on the balance between processability and performance.
From the above, it was found that the modified conjugated diene polymer of the present invention has a performance balance that surpasses polymers obtained by known techniques.

本発明の変性共役ジエン系重合体を無機充填剤と組み合わせた組成物は、自動車の内装・外装品、防振ゴム、ベルト、はきもの、発泡体、各種工業部品、タイヤ用途等の分野において産業上の利用可能性がある。   The composition comprising the modified conjugated diene polymer of the present invention combined with an inorganic filler is used in the fields of automobile interior / exterior products, anti-vibration rubber, belts, footwear, foams, various industrial parts, tire applications, etc. There is a possibility to use on.

Claims (9)

ポリビニル芳香族化合物と有機リチウム化合物とのモル比(ポリビニル芳香族化合物/有機リチウム化合物)が0.05〜1.0の範囲で調製された多官能アニオン重合開始剤を用いて、
共役ジエン化合物を重合、又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とを共重合することによって得られる共役ジエン系重合体の重合活性末端に、下記式(1)又は式(4)で表される化合物、又はこれらの縮合物を反応させることにより得られる変性共役ジエン系重合体。
(式(1)において、A1シアン、スルフィドの中から選ばれる少なくとも一種の官能基を有する一価の基であり、R1は単結合又は炭素数1〜20の二価の炭化水素基であり、R2及びR3は各々独立に炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。dは1〜3の整数であり、R3Oが複数ある場合は、各R3Oは互いに同一であっても異なっていてもよく、R2が複数ある場合は、各R2は互いに同一であっても異なっていてもよい。)
(式(4)において、X1およびX2は、ハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルコキシ基であり、R10およびR11は、それぞれ、炭素数1〜20の一価の炭化水素基であり、A2およびA3は、それぞれ、単結合又は炭素数1〜20の二価の炭化水素基であり、A4は下記式(5)、(6)又は(7)で表される基である。複数の、X1、X2、R10、R11、A2、A3又はA4が存在するときは、それらは、各々同一であっても異なっていてもよい。pおよびqは、それぞれ0〜3の整数である。hは0〜20の整数であり、hが2以上の場合、(A2−A4−A3)で表される複数の繰り返し単位は、相異なるものであってもよい。なお、式(4)で表される化合物において、ハロゲン原子の数及び炭素数1〜20のアルコキシ基の数の合計は5以上である。)
(式(5)において、X3はハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルコキシ基である。R12は炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。複数のX3又はR12が存在するときは、それらは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。rは0〜2の整数であり、iは0〜20の整数である。iが2以上の場合、(SiX3 r12 2-r)で表される複数の繰り返し単位は、相異なるものであってもよい。なお、A4が式(5)で表される場合、[p+(h×i×r)+q]は5以上の整数である。)
(式(6)において、R13は水素原子又は炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。なお、A4が式(6)で表される場合、(p+q)は5又は6である。)
(式(7)において、A5は単結合又は炭素数1〜20の二価の炭化水素基であり、X5はハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルコキシ基である。R14は炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。複数のX5又はR14が存在するときは、それらは、各々同一であっても異なっていてもよい。sは0〜3の整数である。なお、A4が式(7)で表される場合、[p+(h×s)+q]は5以上の整数である。)
Using a polyfunctional anionic polymerization initiator prepared with a molar ratio of polyvinyl aromatic compound and organolithium compound (polyvinyl aromatic compound / organolithium compound) in the range of 0.05 to 1.0,
A compound represented by the following formula (1) or (4) at a polymerization active terminal of a conjugated diene polymer obtained by polymerizing a conjugated diene compound or copolymerizing a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound. Or a modified conjugated diene polymer obtained by reacting these condensates.
(In formula (1), A 1 is a monovalent group having at least one functional group selected from cyan and sulfide , and R 1 is a single bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. in and, R 2 and R 3 are each independently a monovalent C1-20 hydrocarbon group .d is an integer of 1 to 3, if R 3 O is plural, each R 3 O it may be the not being the same or different, when R 2 are a plurality, each R 2 may being the same or different.)
(In the formula (4), X 1 and X 2 are alkoxy groups of halogen atom or a C 1-20, R 10 and R 11 are each a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms Each of A 2 and A 3 is a single bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and A 4 is a group represented by the following formula (5), (6) or (7): When a plurality of X 1 , X 2 , R 10 , R 11 , A 2 , A 3 or A 4 are present, they may be the same or different from each other, p and q Are each an integer of 0 to 3. h is an integer of 0 to 20, and when h is 2 or more, the plurality of repeating units represented by (A 2 -A 4 -A 3 ) are different. In the compound represented by the formula (4), the total number of halogen atoms and the number of alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms may be used. The total is 5 or more.)
(In the formula (5), X 3 is .R 12 is an alkoxy group having a halogen atom or a C1-20 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Plurality of X 3 or R 12 is When present, they may be the same or different from each other, r is an integer of 0 to 2, i is an integer of 0 to 20. When i is 2 or more, (SiX 3 The plurality of repeating units represented by r R 12 2-r ) may be different from each other, and when A 4 is represented by the formula (5), [p + (h × i × r) + Q] is an integer of 5 or more.)
(In Formula (6), R 13 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. When A 4 is represented by Formula (6), (p + q) is 5 or 6 .)
(In the formula (7), A 5 is a divalent hydrocarbon group of a single bond or a C 1-20, X 5 is .R 14 is a carbon number of an alkoxy group a halogen atom, or 1 to 20 carbon atoms It is a monovalent hydrocarbon group of 1 to 20. When a plurality of X 5 or R 14 are present, they may be the same or different, and s is an integer of 0 to 3. In addition, when A 4 is represented by the formula (7), [p + (h × s) + q] is an integer of 5 or more.)
前記ポリビニル芳香族化合物とリチウムとのモル比が、0.1〜0.45の範囲である請求項1に記載の変性共役ジエン系重合体。   The modified conjugated diene polymer according to claim 1, wherein the molar ratio of the polyvinyl aromatic compound and lithium is in the range of 0.1 to 0.45. ポリスチレン系ゲル充填カラムを用いたゲル浸透クロマトグラフィー測定において、最も低分子量側のピーク面積が、クロマトグラム全体の面積の20〜50%である請求項1又は2に記載の変性共役ジエン系重合体。   3. The modified conjugated diene polymer according to claim 1 or 2, wherein the peak area on the lowest molecular weight side is 20 to 50% of the total area of the chromatogram in gel permeation chromatography measurement using a polystyrene gel packed column. . ポリビニル芳香族化合物と有機リチウム化合物とのモル比(ポリビニル芳香族化合物/有機リチウム化合物)が0.05〜1.0の範囲で反応させて、
多官能アニオン重合開始剤を調製する工程と、
前記多官能アニオン重合開始剤を用いて、共役ジエン化合物を重合させ、又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とを共重合させて、共役ジエン系重合体を得る工程と、
前記共役ジエン系重合体の重合活性末端に、下記式(1)又は式(4)で表される化合物、又はこれらの縮合物を反応させる工程と、
を有する変性共役ジエン系重合体の製造方法。
(式(1)において、A1シアン、スルフィドの中から選ばれる少なくとも一種の官能基を有する一価の基であり、R1は単結合又は炭素数1〜20の二価の炭化水素基であり、R2及びR3は各々独立に炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。dは1〜3の整数であり、R3Oが複数ある場合は、各R3Oは互いに同一であっても異なっていてもよく、R2が複数ある場合は、各R2は互いに同一であっても異なっていてもよい。)
(式(4)において、X1およびX2は、ハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルコキシ基であり、R10およびR11は、それぞれ、炭素数1〜20の一価の炭化水素基であり、A2およびA3は、それぞれ、単結合又は炭素数1〜20の二価の炭化水素基であり、A4は下記式(5)、(6)又は(7)で表される基である。複数の、X1、X2、R10、R11、A2、A3又はA4が存在するときは、それらは、各々同一であっても異なっていてもよい。pおよびqは、それぞれ0〜3の整数である。hは0〜20の整数であり、hが2以上の場合、(A2−A4−A3)で表される複数の繰り返し単位は、相異なるものであってもよい。なお、式(4)で表される化合物において、ハロゲン原子の数及び炭素数1〜20のアルコキシ基の数の合計は5以上である。)
(式(5)において、X3はハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルコキシ基である。R12は炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。複数のX3又はR12が存在するときは、それらは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。rは0〜2の整数であり、iは0〜20の整数である。iが2以上の場合、(SiX3 r12 2-r)で表される複数の繰り返し単位は、相異なるものであってもよい。なお、A4が式(5)で表される場合、[p+(h×i×r)+q]は5以上の整数である。)
(式(6)において、R13は水素原子又は炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。なお、A4が式(6)で表される場合、(p+q)は5又は6である。)
(式(7)において、A5は単結合又は炭素数1〜20の二価の炭化水素基であり、X5はハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルコキシ基である。R14は炭素数1〜20の一価の炭化水素基である。複数のX5又はR14が存在するときは、それらは、各々同一であっても異なっていてもよい。sは0〜3の整数である。なお、A4が式(7)で表される場合、[p+(h×s)+q]は5以上の整数である。)
The molar ratio of the polyvinyl aromatic compound to the organolithium compound (polyvinyl aromatic compound / organolithium compound) is reacted in the range of 0.05 to 1.0,
Preparing a polyfunctional anionic polymerization initiator;
Using the polyfunctional anionic polymerization initiator, polymerizing a conjugated diene compound, or copolymerizing a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound to obtain a conjugated diene polymer;
A step of reacting a compound represented by the following formula (1) or formula (4) or a condensate thereof with the polymerization active terminal of the conjugated diene polymer;
A process for producing a modified conjugated diene-based polymer.
(In formula (1), A 1 is a monovalent group having at least one functional group selected from cyan and sulfide , and R 1 is a single bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. in and, R 2 and R 3 are each independently a monovalent C1-20 hydrocarbon group .d is an integer of 1 to 3, if R 3 O is plural, each R 3 O it may be the not being the same or different, when R 2 are a plurality, each R 2 may being the same or different.)
(In the formula (4), X 1 and X 2 are alkoxy groups of halogen atom or a C 1-20, R 10 and R 11 are each a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms Each of A 2 and A 3 is a single bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and A 4 is a group represented by the following formula (5), (6) or (7): When a plurality of X 1 , X 2 , R 10 , R 11 , A 2 , A 3 or A 4 are present, they may be the same or different from each other, p and q Are each an integer of 0 to 3. h is an integer of 0 to 20, and when h is 2 or more, the plurality of repeating units represented by (A 2 -A 4 -A 3 ) are different. In the compound represented by the formula (4), the total number of halogen atoms and the number of alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms may be used. The total is 5 or more.)
(In the formula (5), X 3 is .R 12 is an alkoxy group having a halogen atom or a C1-20 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Plurality of X 3 or R 12 is When present, they may be the same or different from each other, r is an integer of 0 to 2, i is an integer of 0 to 20. When i is 2 or more, (SiX 3 The plurality of repeating units represented by r R 12 2-r ) may be different from each other, and when A 4 is represented by the formula (5), [p + (h × i × r) + Q] is an integer of 5 or more.)
(In Formula (6), R 13 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. When A 4 is represented by Formula (6), (p + q) is 5 or 6 .)
(In the formula (7), A 5 is a divalent hydrocarbon group of a single bond or a C 1-20, X 5 is .R 14 is a carbon number of an alkoxy group a halogen atom, or 1 to 20 carbon atoms It is a monovalent hydrocarbon group of 1 to 20. When a plurality of X 5 or R 14 are present, they may be the same or different, and s is an integer of 0 to 3. In addition, when A 4 is represented by the formula (7), [p + (h × s) + q] is an integer of 5 or more.)
前記ポリビニル芳香族化合物と有機リチウム化合物とのモル比が0.1〜0.45の範囲である請求項4に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。   The method for producing a modified conjugated diene polymer according to claim 4, wherein the molar ratio of the polyvinyl aromatic compound to the organolithium compound is in the range of 0.1 to 0.45. 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の変性共役ジエン系重合体を20質量部以上含有するゴム成分100質量部に対し、シリカ系無機充填剤を0.5〜300質量部を含有する変性共役ジエン系重合体組成物。   The silica-based inorganic filler is contained in an amount of 0.5 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component containing 20 parts by mass or more of the modified conjugated diene polymer according to any one of claims 1 to 3. Modified conjugated diene polymer composition. 前記変性共役ジエン系重合体を20質量部以上含有するゴム成分100質量部に対し、カーボンブラックを0.5〜100質量部、さらに含有する請求項6に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 6, further comprising 0.5 to 100 parts by mass of carbon black with respect to 100 parts by mass of the rubber component containing 20 parts by mass or more of the modified conjugated diene polymer. . 前記シリカ系無機充填剤の窒素吸着比表面積が170m/g以上である請求項6又は7に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 6 or 7, wherein the silica-based inorganic filler has a nitrogen adsorption specific surface area of 170 m 2 / g or more. 請求項6乃至8のいずれか一項に記載の変性共役ジエン系重合体組成物を含むタイヤ。   A tire comprising the modified conjugated diene polymer composition according to any one of claims 6 to 8.
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