JP6157806B2 - 共役ジエン系重合体変性物及び重合体組成物 - Google Patents

共役ジエン系重合体変性物及び重合体組成物 Download PDF

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Description

本発明は、共役ジエン系重合体変性物及び重合体組成物に関するものである。
近年、地球温暖化問題への対策としての二酸化炭素排出量の削減の必要性がより高まっていることから、自動車に対して省燃費化の要求が強くなっており、自動車用タイヤに用いるゴム組成物に対しても、省燃費性に優れることが求められている。自動車用タイヤ用のゴム組成物としては、ポリブタジエンやスチレン−ブタジエン共重合体などの共役ジエン系重合体と、補強剤とを含有する重合体組成物が用いられている。タイヤ用重合体組成物としての性能を向上させるために、補強剤として従来用いられていたカーボンブラックに替えて、シリカ補強剤を使用することが検討されてきた。
シリカ補強剤は共役ジエン系重合体との親和性がカーボンブラックに比べて小さいため、省燃費性を高めるために、シリカ補強剤と共役ジエン系重合体との親和性を高めることが必要とされている。シリカ補強剤と共役ジエン系重合体との親和性を高めるために、例えば、特許文献1には、有機リチウムを使用し、ブタジエンとスチレンとを共重合させた後、アルコキシシランを反応させて共役ジエン系重合体の変性物を得る方法が提案されている。
特開平1−188501号公報
しかしながら、上記製法で製造された共役ジエン系重合体の変性物を含有する重合体組成物は、省燃費性とグリップ性とにおいて未だ十分に満足のいくものではなかった。
かかる状況のもと、本発明が解決しようとする課題は、省燃費性とグリップ性とに優れた重合体組成物、及び当該重合体組成物の調製に好適な共役ジエン系重合体変性物を提供することにある。
本発明の第1は、共役ジエン系重合体を、下記の式(1)で表される化合物で変性して得られる共役ジエン系重合体変性物に係るものである。
nSiR11 (4-n) (1)
(式(1)中、nは1〜4の整数を表し、Aは炭素原子数1〜11のアシルオキシ基を表し、Aが複数ある場合、複数のAは同じであっても異なっていてもよく、R11は炭素原子数1〜10のヒドロカルビル基を表し、R11が複数ある場合、複数のR11は同じであっても異なっていてもよい。)
本発明の第2は、前記共役ジエン系重合体変性物と補強剤とを含有し、補強剤の含有量が、共役ジエン系重合体変性物の含有量100重量部あたり、10重量部〜150重量部である重合体組成物に係るものである。
本発明により、省燃費性とグリップ性とに優れた重合体組成物、及び当該重合体組成物の調製に好適な共役ジエン系重合体変性物を得ることができる。
本明細書では、ヒドロカルビル基は炭化水素から1個の水素原子を除いた1価の基を表す。ヒドロカルビレン基は、炭化水素から2個の水素原子を除いた2価の基を表す。
<共役ジエン系重合体変性物の調製に用いる共役ジエン系重合体>
本発明で用いられる共役ジエン系重合体は、共役ジエン化合物に由来する単量体単位を有する。当該共役ジエン化合物としては、1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ヘキサジエンなどをあげることができる。これらは1種類以上用いられる。好ましくは、1,3−ブタジエン又はイソプレンである。
本発明で用いられる共役ジエン系重合体は、下記の式(2)で表される化合物に由来する単量体単位を有していてもよい。
Figure 0006157806
(式(2)中、R21、R22、R23、R24、及びR25はそれぞれ水素原子又はアルキル基を表し、R21、R22、R23、R24、及びR25の少なくとも1つがアルキル基であり、R26、R27、及びR28はそれぞれ水素原子又はヒドロカルビル基を表し、R29はヒドロカルビレン基を表し、kは0又は1を表す。)
式(2)中、R21、R22、R23、R24、及びR25はそれぞれ水素原子又はアルキル基を表し、R21、R22、R23、R24、及びR25の少なくとも1つがアルキル基である。
21、R22、R23、R24、及びR25のアルキル基の炭素原子数は、好ましくは1〜8であり、より好ましくは1〜5であり、さらに好ましくは1〜2であり、特に好ましくは1である。
21、R22、R23、R24、及びR25のアルキル基としては、メチル基、エチル基、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、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、及びn−オクチル基をあげることができる。
21、R22、R23、R24、及びR25のアルキル基は、好ましくは遊離原子価を有する炭素原子に水素原子が1つ以上結合したアルキル基であり、より好ましくは遊離原子価を有する炭素原子に水素原子が2つ以上結合したアルキル基であり、さらに好ましくは直鎖アルキル基である。
21、R22、R23、R24、及びR25のアルキル基としては、好ましくはメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、又はn−ペンチル基であり、より好ましくはメチル基又はエチル基であり、さらに好ましくはメチル基である。
好ましくは、R21、R22、R23、R24、及びR25のうちの1つ〜3つがアルキル基であり、残りが水素原子である。より好ましくは、R21、R22、R23、R24、及びR25のうちの1つ又は2つがアルキル基であり、残りが水素原子である。
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの1つがアルキル基であり、残りの4つが水素原子である場合、好ましくはR22、R23、及びR24のいずれか1つがアルキル基である。
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの2つがアルキル基であり、残りの3つが水素原子である場合、好ましくはR21及びR23がアルキル基であるか、R21及びR24がアルキル基であるか、又は、R22及びR24がアルキル基である。
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの3つがアルキル基であり、残りの2つが水素原子である場合、好ましくはR21、R23、及びR25がアルキル基である。
式(2)中、R26、R27、及びR28はそれぞれ水素原子又はヒドロカルビル基を表す。ヒドロカルビル基としては、アルキル基、アルケニル基、アリール基、及びアラルキル基をあげることができる。アルキル基としては、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、及びn−オクチル基をあげることができる。アルケニル基としては、ビニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、イソプロペニル基、及び1−ブテニル基をあげることができる。アリール基としては、フェニル基、アルキルフェニル基、キシリル基、及びナフチル基をあげることができる。アルキルフェニル基としては、トリル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル基をあげることができる。アラルキル基としては、ベンジル基及び2−フェニルエチル基をあげることができる。
26及びR27がヒドロカルビル基である場合、R26及びR27は好ましくはアルキル基、又はアルケニル基であり、より好ましくはアルケニル基である。R28がヒドロカルビル基である場合、R28は好ましくはアルキル基、アルケニル基、又はアリール基である。
26、R27、及びR28がヒドロカルビル基である場合、R26、R27、及びR28の炭素原子数は好ましくは1〜10である。R26、R27、及びR28がアルキル基である場合は、より好ましくは1〜6であり、さらに好ましくは1〜2であり、R26、R27、及びR28がアルケニル基である場合は、より好ましくは2〜6であり、さらに好ましくは2であり、R26、R27、及びR28がアリール基である場合は、より好ましくは6〜8である。
26及びR27は、好ましくは水素原子又は炭素原子数2〜6のアルケニル基であり、より好ましくは水素原子又はビニル基であり、さらに好ましくは水素原子である。
28は、好ましくは水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数2〜6のアルケニル基、炭素原子数6〜8のアリール基であり、より好ましくは水素原子、メチル基、ビニル基、又はフェニル基であり、さらに好ましくは水素原子である。
式(2)中、kは0又は1を表し、好ましくは0である。
式(2)中、R29はヒドロカルビレン基を表す。ヒドロカルビレン基としては、アルカンジイル基及びアリーレン基をあげることができる。アルカンジイル基としては、メチレン基及びポリメチレン基をあげることができる。ポリメチレン基としてはエチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、及びヘキサメチレン基をあげることができる。アリーレン基としてはフェニレン基をあげることができる。
29の炭素原子数は好ましくは1〜8であり、より好ましくは1〜5であり、さらに好ましくは1〜3である。
29は、好ましくは炭素原子数1〜8のアルカンジイル基であり、より好ましくはメチレン基又は炭素原子数2〜5のポリメチレン基であり、さらに好ましくはメチレン基、エチレン基、又はトリメチレン基である。
式(2)で表される化合物のうち、R26、R27、及びR28が水素原子であり、kが0である化合物として、下記の化合物をあげることができる。
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの1つがアルキル基であり、残りの4つが水素原子である化合物:
2−メチルスチレン、2−エチルスチレン、2−プロピルスチレン、2−ブチルスチレン、2−ペンチルスチレン、2−ヘキシルスチレン、
3−メチルスチレン、3−エチルスチレン、3−プロピルスチレン、3−ブチルスチレン、3−ペンチルスチレン、3−ヘキシルスチレン、
4−メチルスチレン、4−エチルスチレン、4−プロピルスチレン、4−ブチルスチレン、4−ペンチルスチレン、4−ヘキシルスチレン。
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの2つがアルキル基であり、残りの3つが水素原子である化合物:
2,3−ジメチルスチレン、2,3−ジエチルスチレン、2,3−ジプロピルスチレン、2,3−ジブチルスチレン、2,3−ジペンチルスチレン、2,3−ジヘキシルスチレン、2−メチル−3−エチルスチレン、2−エチル−3−メチルスチレン、
2,4−ジメチルスチレン、2,4−ジエチルスチレン、2,4−ジプロピルスチレン、2,4−ジブチルスチレン、2,4−ジペンチルスチレン、2,4−ジヘキシルスチレン、2−メチル−4−エチルスチレン、2−エチル−4−メチルスチレン、
2,5−ジメチルスチレン、2,5−ジエチルスチレン、2,5−ジ−プロピルスチレン、2,5−ジブチルスチレン、2,5−ジペンチルスチレン、2,5−ジヘキシルスチレン、2−メチル−5−エチルスチレン、2−エチル−5−メチルスチレン、
2,6−ジメチルスチレン、2,6−ジエチルスチレン、2,6−ジプロピルスチレン、2,6−ジブチルスチレン、2,6−ジペンチルスチレン、2,6−ジヘキシルスチレン、2−メチル−6−エチルスチレン、2−エチル−6−メチルスチレン、
3,4−ジメチルスチレン、3,4−ジエチルスチレン、3,4−ジ−プロピルスチレン、3,4−ジブチルスチレン、3,4−ジペンチルスチレン、3,4−ジヘキシルスチレン、3−メチル−4−エチルスチレン、3−エチル−4−メチルスチレン、
3,5−ジメチルスチレン、3,5−ジエチルスチレン、3,5−ジプロピルスチレン、3,5−ジブチルスチレン、3,5−ジペンチルスチレン、3,5−ジヘキシルスチレン、3−メチル−5−エチルスチレン、3−エチル−5−メチルスチレン。
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの3つがアルキル基であり、残りの2つが水素原子である化合物:
2,3,4−トリメチルスチレン、2,3,4−トリエチルスチレン、2,3,4−トリプロピルスチレン、2,3,4−トリブチルスチレン、2,3,4−トリペンチルスチレン、2,3,4−トリヘキシルスチレン、
2,3,5−トリメチルスチレン、2,3,5−トリエチルスチレン、2,3,5−トリプロピルスチレン、2,3,5−トリブチルスチレン、2,3,5−トリペンチルスチレン、2,3,5−トリヘキシルスチレン、
2,3,6−トリメチルスチレン、2,3,6−トリエチルスチレン、2,3,6−トリプロピルスチレン、2,3,6−トリブチルスチレン、2,3,6−トリペンチルスチレン、2,3,6−トリ−ヘキシルスチレン、
2,4,5−トリメチルスチレン、2,4,5−トリエチルスチレン、2,4,5−トリプロピルスチレン、2,4,5−トリブチルスチレン、2,4,5−トリペンチルスチレン、2,4,5−トリ−ヘキシルスチレン、
2,4,6−トリメチルスチレン、2,4,6−トリエチルスチレン、2,4,6−トリプロピルスチレン、2,4,6−トリブチルスチレン、2,4,6−トリペンチルスチレン、2,4,6−トリヘキシルスチレン、
3,4,5−トリメチルスチレン、3,4,5−トリエチルスチレン、3,4,5−トリ−プロピルスチレン、3,4,5−トリブチルスチレン、3,4,5−トリペンチルスチレン、3,4,5−トリヘキシルスチレン。
式(2)で表される化合物のうち、R26、R27、及びR28が水素原子であり、kが1であり、R29がメチレン基である化合物として、下記の化合物をあげることができる。
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの1つがアルキル基であり、残りの4つが水素原子である化合物:
2−メチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、2−エチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、2−プロピル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、2−ブチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、
3−メチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、3−エチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、3−プロピル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、3−ブチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、
4−メチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、4−エチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、4−プロピル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、4−ブチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン。
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの2つがアルキル基であり、残りの3つが水素原子である化合物:
2,3−ジメチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、2,3−ジエチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、2,3−ジプロピル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、2,3−ジブチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、
2,4−ジメチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、2,4−ジエチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、2,4−ジプロピル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、2,4−ジブチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、
2,5−ジメチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、2,5−ジエチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、2,5−ジプロピル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、2,5−ジブチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、
2,6−ジメチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、2,6−ジエチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、2,6−ジプロピル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、2,6−ジブチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、
3,4−ジメチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、3,4−ジエチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、3,4−ジプロピル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、3,4−ジブチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、
3,5−ジメチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、3,5−ジエチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、3,5−ジプロピル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、3,5−ジブチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン。
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの3つがアルキル基であり、残りの2つが水素原子である化合物:
2,3,4−トリメチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、2,3,4−トリエチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、
2,3,5−トリメチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、2,3,5−トリエチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、
2,3,6−トリメチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、2,3,6−トリエチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、
2,4,5−トリメチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、2,4,5−トリエチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、
2,4,6−トリメチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、2,4,6−トリエチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、
3,4,5−トリメチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン、3,4,5−トリエチル−1−(2−プロペニル)ベンゼン。
式(2)で表される化合物のうち、R26、R27、及びR28が水素原子であり、kが1であり、R29がエチレン基である化合物として、下記の化合物をあげることができる。
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの1つがアルキル基であり、残りの4つが水素原子である化合物:
2−メチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、2−エチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、2−プロピル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、2−ブチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、
3−メチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、3−エチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、3−プロピル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、3−ブチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、
4−メチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、4−エチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、4−プロピル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、4−ブチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの2つがアルキル基であり、残りの3つが水素原子である化合物:
2,3−ジメチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、2,3−ジエチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、2,3−ジプロピル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、2,3−ジブチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、
2,4−ジメチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、2,4−ジエチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、2,4−ジプロピル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、2,4−ジブチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、
2,5−ジメチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、2,5−ジエチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、2,5−ジプロピル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、2,5−ジブチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、
2,6−ジメチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、2,6−ジエチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、2,6−ジプロピル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、2,6−ジブチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、
3,4−ジメチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、3,4−ジエチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、3,4−ジプロピル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、3,4−ジブチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、
3,5−ジメチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、3,5−ジエチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、3,5−ジプロピル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、3,5−ジブチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン。
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの3つがアルキル基であり、残りの2つが水素原子である化合物:
2,3,4−トリメチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、2,3,4−トリエチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、
2,3,5−トリメチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、2,3,5−トリエチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、
2,3,6−トリメチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、2,3,6−トリエチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、
2,4,5−トリメチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、2,4,5−トリエチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、
2,4,6−トリメチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、2,4,6−トリエチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、
3,4,5−トリメチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン、3,4,5−トリエチル−1−(3−ブテニル)ベンゼン。
式(2)で表される化合物のうち、R26、R27、及びR28が水素原子であり、kが1であり、R29がトリメチレン基である化合物として、下記の化合物をあげることができる。
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの1つがアルキル基であり、残りの4つが水素原子である化合物:
2−メチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、2−エチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、2−プロピル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、2−ブチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、
3−メチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、3−エチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、3−プロピル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、3−ブチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、
4−メチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、4−エチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、4−プロピル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、4−ブチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの2つがアルキル基であり、残りの3つが水素原子である化合物:
2,3−ジメチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、2,3−ジエチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、2,3−ジプロピル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、2,3−ジブチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、
2,4−ジメチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、2,4−ジエチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、2,4−ジプロピル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、2,4−ジブチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、
2,5−ジメチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、2,5−ジエチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、2,5−ジプロピル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、2,5−ジブチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、
2,6−ジメチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、2,6−ジエチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、2,6−ジプロピル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、2,6−ジブチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、
3,4−ジメチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、3,4−ジエチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、3,4−ジプロピル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、3,4−ジブチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、
3,5−ジメチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、3,5−ジエチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、3,5−ジプロピル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、3,5−ジブチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン。
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの3つがアルキル基であり、残りの2つが水素原子である化合物:
2,3,4−トリメチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、2,3,4−トリエチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、
2,3,5−トリメチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、2,3,5−トリエチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、
2,3,6−トリメチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、2,3,6−トリエチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、
2,4,5−トリメチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、2,4,5−トリエチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、
2,4,6−トリメチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、2,4,6−トリエチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、
3,4,5−トリメチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン、3,4,5−トリエチル−1−(4−ペンテニル)ベンゼン。
式(2)で表される化合物のうち、R26及びR27が水素原子であり、R28がメチル基であり、kが0である化合物として、下記の化合物をあげることができる。
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの1つがアルキル基であり、残りの4つが水素原子である化合物:
2−メチル−1−イソプロペニルベンゼン、2−エチル−1−イソプロペニルベンゼン、
2−プロピル−1−イソプロペニルベンゼン、2−ブチル−1−イソプロペニルベンゼン、
3−メチル−1−イソプロペニルベンゼン、3−エチル−1−イソプロペニルベンゼン、
3−プロピル−1−イソプロペニルベンゼン、3−ブチル−1−イソプロペニルベンゼン、
4−メチル−1−イソプロペニルベンゼン、4−エチル−1−イソプロペニルベンゼン、
4−プロピル−1−イソプロペニルベンゼン、4−ブチル−1−イソプロペニルベンゼン。
式(2)で表される化合物のうち、R26及びR27が水素原子であり、R28がビニル基であり、kが0である化合物として、下記の化合物をあげることができる。
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの1つがアルキル基であり、残りの4つが水素原子である化合物:
2−(2−メチルフェニル)−1,3−ブタジエン、2−(2−エチルフェニル)−1,3−ブタジエン、2−(2−プロピルフェニル)−1,3−ブタジエン、2−(2−ブチルフェニル)−1,3−ブタジエン、
2−(3−メチルフェニル)−1,3−ブタジエン、2−(3−エチルフェニル)−1,3−ブタジエン、2−(3−プロピルフェニル)−1,3−ブタジエン、2−(3−ブチルフェニル)−1,3−ブタジエン、
2−(4−メチルフェニル)−1,3−ブタジエン、2−(4−エチルフェニル)−1,3−ブタジエン、2−(4−プロピルフェニル)−1,3−ブタジエン、2−(4−ブチルフェニル)−1,3−ブタジエン。
式(2)で表される化合物のうち、R26及びR27が水素原子であり、R28がビニル基であり、kが1であり、R29がメチレン基である化合物として、下記の化合物をあげることができる。
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの1つがアルキル基であり、残りの4つが水素原子である化合物:
2−(2−メチルフェニル)メチル−1,3−ブタジエン、2−(2−エチルフェニル)メチル−1,3−ブタジエン、2−(2−プロピルフェニル)メチル−1,3−ブタジエン、2−(2−ブチルフェニル)メチル−1,3−ブタジエン、
2−(3−メチルフェニル)メチル−1,3−ブタジエン、2−(3−エチルフェニル)メチル−1,3−ブタジエン、2−(3−プロピルフェニル)メチル−1,3−ブタジエン、2−(3−ブチルフェニル)メチル−1,3−ブタジエン、
2−(4−メチルフェニル)メチル−1,3−ブタジエン、2−(4−エチルフェニル)メチル−1,3−ブタジエン、2−(4−プロピルフェニル)メチル−1,3−ブタジエン、2−(4−ブチルフェニル)メチル−1,3−ブタジエン。
式(2)で表される化合物のうち、R26及びR27が水素原子であり、R28がビニル基であり、kが1であり、R29がエチレン基である化合物として、下記の化合物をあげることができる。
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの1つがアルキル基であり、残りの4つが水素原子である化合物:
2−[2−(2−メチルフェニル)エチル]−1,3−ブタジエン、2−[2−(2−エチルフェニル)エチル]−1,3−ブタジエン、2−[2−(2−プロピルフェニル)エチル]−1,3−ブタジエン、2−[2−(2−ブチルフェニル)エチル]−1,3−ブタジエン、
2−[2−(3−メチルフェニル)エチル]−1,3−ブタジエン、2−[2−(3−エチルフェニル)エチル]−1,3−ブタジエン、2−[2−(3−プロピルフェニル)エチル]−1,3−ブタジエン、2−[2−(3−ブチルフェニル)エチル]−1,3−ブタジエン、
2−[2−(4−メチルフェニル)エチル]−1,3−ブタジエン、2−[2−(4−エチルフェニル)エチル]−1,3−ブタジエン、2−[2−(4−プロピルフェニル)エチル]−1,3−ブタジエン、2−[2−(4−ブチルフェニル)エチル]−1,3−ブタジエン。
式(2)で表される化合物のうち、R26及びR27が水素原子であり、R28がビニル基であり、kが1であり、R29がトリメチレン基である化合物として、下記の化合物をあげることができる。
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの1つがアルキル基であり、残りの4つが水素原子である化合物:
2−[3−(2−メチルフェニル)プロピル]−1,3−ブタジエン、2−[3−(2−エチルフェニル)プロピル]−1,3−ブタジエン、2−[3−(2−プロピルフェニル)プロピル]−1,3−ブタジエン、2−[3−(2−ブチルフェニル)プロピル]−1,3−ブタジエン、
2−[3−(3−メチルフェニル)プロピル]−1,3−ブタジエン、2−[3−(3−エチルフェニル)プロピル−1,3−ブタジエン、2−[3−(3−プロピルフェニル)プロピル]−1,3−ブタジエン、2−[3−(3−ブチルフェニル)プロピル−1,3−ブタジエン、
2−[3−(4−メチルフェニル)プロピル]−1,3−ブタジエン、2−[3−(4−エチルフェニル)プロピル]−1,3−ブタジエン、2−[3−(4−プロピルフェニル)プロピル]−1,3−ブタジエン、2−[3−(4−ブチルフェニル)プロピル]−1,3−ブタジエン。
式(2)で表される化合物のうち、R26及びR27が水素原子であり、R28がフェニル基であり、kが0である化合物として、下記の化合物をあげることができる。
21、R22、R23、R24、及びR25のうちの1つがアルキル基であり、残りの4つが水素原子である化合物:
1−(2−メチルフェニル)−1−フェニルエチレン、1−(2−エチルフェニル)−1−フェニルエチレン、1−(2−プロピルフェニル)−1−フェニルエチレン、1−(2−ブチルフェニル)−1−フェニルエチレン、
1−(3−メチルフェニル)−1−フェニルエチレン、1−(3−エチルフェニル)−1−フェニルエチレン、1−(3−プロピルフェニル)−1−フェニルエチレン、1−(3−ブチルフェニル)−1−フェニルエチレン、
1−(4−メチルフェニル)−1−フェニルエチレン、1−(4−エチルフェニル)−1−フェニルエチレン、1−(4−プロピルフェニル)−1−フェニルエチレン、1−(4−ブチルフェニル)−1−フェニルエチレン。
式(2)で表される化合物のうち、R26及びR27が水素原子であり、R28が4−アルキルフェニル基であり、kが0である化合物として、下記の化合物をあげることができる。
21、R22、R23、R24及びR25のうちの1つがアルキル基であり、残りの4つが水素原子である化合物:
1,1−ビス(4−メチルフェニル)エチレン、1,1−ビス(4−エチルフェニル)エチレン、1,1−ビス(4−プロピルフェニル)エチレン、1,1−ビス(4−ブチルフェニル)エチレン。
式(2)で表される化合物のうち、R26がビニル基であり、R27及びR28が水素原子であり、kが0である化合物として、下記の化合物をあげることができる。
21、R22、R23、R24及びR25のうちの1つがアルキル基であり、残りの4つが水素原子である化合物:
1−(2−メチルフェニル)−1,3−ブタジエン、1−(2−エチルフェニル)−1,3−ブタジエン、1−(2−プロピルフェニル)−1,3−ブタジエン、1−(2−ブチルフェニル)−1,3−ブタジエン、
1−(3−メチルフェニル)−1,3−ブタジエン、1−(3−エチルフェニル)−1,3−ブタジエン、1−(3−プロピルフェニル)−1,3−ブタジエン、1−(3−ブチルフェニル)−1,3−ブタジエン、
1−(4−メチルフェニル)−1,3−ブタジエン、1−(4−エチルフェニル)−1,3−ブタジエン、1−(4−プロピルフェニル)−1,3−ブタジエン、1−(4−ブチルフェニル)−1,3−ブタジエン。
式(2)で表される化合物は、単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
本発明で用いられる共役ジエン系重合体は、上記の式(2)で表される化合物以外の芳香族ビニル化合物に由来する単量体単位を含有してもよい。当該芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルナフタレンをあげることができ、好ましくはスチレンである。
本発明で用いられる共役ジエン系重合体を製造する方法としては、共役ジエン化合物を含む単量体成分を重合させて共役ジエン系重合体を得る方法が挙げられる。
単量体成分を重合させて共役ジエン系重合体を得る方法としては、有機金属化合物を用いて炭化水素溶媒中で単量体成分を重合させる方法、及び、水等の媒体に単量体成分を分散させ、有機過酸化物等のラジカル発生剤を添加して単量体成分を重合させる方法等を挙げることができる。
本発明で用いられる共役ジエン系重合体を製造する方法は、好ましくは、共役ジエン化合物を含む単量体成分を、有機金属化合物を用いて炭化水素溶媒中で重合させる方法である。
単量体成分の重合においては、単量体成分を、複数回に分けて供給してもよく、一度に一気に供給してもよい。また、各単量体を、異なる時機に重合反応器に供給してもよく、同時に供給してもよい。
上記炭化水素溶媒は、有機金属化合物を失活させない溶媒である。炭化水素溶媒としては、プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、イソペンタン、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサンなどの脂環族炭化水素をあげることができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
単量体成分の重合は、共役ジエン化合物に由来する単量体単位のビニル結合量を調整する剤、及び/又は共役ジエン系重合体鎖中での共役ジエン化合物に由来する単量体単位と共役ジエン化合物以外の化合物に由来する単量体単位の分布を調整する剤(以下、総称して「調整剤」と記す。)の存在下で行ってもよい。調整剤としては、エーテル化合物、第三級アミン、ホスフィン化合物、アルカリ金属アルコキシド、アルカリ金属フェノキシドをあげることができる。エーテル化合物としては、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4−ジオキサンなどの環状のエーテル;ジエチルエーテル、ジブチルエーテルなどの脂肪族モノエーテル;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エチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテルなどの脂肪族ジエーテル;ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテルなどの脂肪族トリエーテル;ジフェニルエーテル、アニソールなどの芳香族エーテルをあげることができる。第三級アミンとしては、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルアニリン、ピリジン、キノリンなどをあげることができる。ホスフィン化合物として、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィンなどをあげることができる。アルカリ金属アルコキシドとしては、ナトリウム−tert−ブトキシド、カリウム−tert−ブトキシド、ナトリウム−tert−ペントキシド、カリウム−tert−ペントキシドをあげることができる。アルカリ金属フェノキシドとしては、ナトリウムフェノキシド、カリウムフェノキシドをあげることができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
単量体成分を重合して共役ジエン系重合体を得るために使用する有機金属化合物としては、有機リチウム化合物、有機ナトリウム化合物、有機カリウム化合物、有機ルビジウム化合物、有機セシウム化合物などの有機アルカリ金属化合物をあげることができる。有機リチウム化合物としては、ヒドロカルビルリチウム化合物、ヒドロカルビレンジリチウム化合物をあげることができる。有機ナトリウム化合物としては、ナトリウムナフタレニド、ナトリウムビフェニリドをあげることができる。有機カリウム化合物としては、カリウムナフタレニドをあげることができる。
ヒドロカルビルリチウム化合物としては、メチルリチウム、エチルリチウム、n−プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、n−ブチルリチウム、イソブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、tert−オクチルリチウム、n−デシルリチウムなどのアルキルリチウム化合物;フェニルリチウム、2−ナフチルリチウム、2−ブチルフェニルリチウムなどのアリールリチウム化合物;4−フェニルブチルリチウムなどのアラルキルリチウム化合物;シクロペンチルリチウム、シクロヘキシルリチウムなどのシクロアルキルリチウム化合物をあげることができる。ヒドロカルビルリチウム化合物として好ましくは、アルキルリチウム化合物であり、より好ましくは、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウムである。
ヒドロカルビレンジリチウム化合物としては、1,4−ジリチオ−2−ブテン、1,3−ビス(1−リチオ−1,3−ジメチルペンチル)ベンゼンなどをあげることができる。
単量体成分の重合に使用する有機金属化合物の使用量は、重合において使用される単量体成分100gあたり、好ましくは0.01mmol〜15mmolである。
単量体成分のうち、共役ジエン化合物の量は、単量体成分の総量を100重量%として、好ましくは40重量%以上である。
共役ジエン系重合体が、上記の式(2)で表される化合物以外の芳香族ビニル化合物に由来する単量体単位を含有する場合、単量体成分は式(2)で表される化合物以外の芳香族ビニル化合物を含有する。このとき、単量体成分に含まれる式(2)で表される化合物以外の芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物との合計量は、単量体成分の総量を100重量%として、好ましくは95重量%以上99.99重量%以下である。また、単量体成分に含まれる式(2)で表される化合物以外の芳香族ビニル化合物の量の、共役ジエン系重合体の量に対する重量比(式(2)で表される化合物以外の芳香族ビニル化合物/共役ジエン化合物)は、グリップ性及び引張強度を高めるために好ましくは10/90以上であり、より好ましくは15/85以上であり、また、省燃費性を高めるために好ましくは50/50以下であり、より好ましくは45/55以下である。
共役ジエン系重合体が、上記の式(2)で表される化合物に由来する単量体単位を含有する場合、単量体成分は式(2)で表される化合物を含有する。単量体成分に含まれる式(2)で表される化合物の量は、単量体成分の総量を100重量%として、好ましくは0.01重量%以上5重量%以下である。
単量体成分の重合においては、重合温度は通常25℃以上であり、好ましくは35℃以上であり、より好ましくは50℃以上である。また、通常100℃以下であり、好ましくは90℃以下であり、より好ましくは80℃以下である。重合時間は、通常10分以上5時間以下である。
本発明で用いられる共役ジエン系重合体を製造する際に、カップリング剤によりカップリングを行ってもよい。カップリングは、通常は共役ジエン化合物を含む単量体成分を重合した後、得られた共役ジエン系重合体を含む重合溶液に、カップリング剤を添加することにより行う。カップリング剤としては、下記式(3)で表される化合物をあげることができる。
31 aML4-a (3)
(式(3)中、R31はアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基またはアリール基を表し、Mはケイ素原子またはスズ原子を表し、Lはハロゲン原子またはヒドロカルビルオキシ基を表し、aは0〜2の整数を表す。)
上記式(3)で表されるカップリング剤としては、四塩化ケイ素、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、四塩化スズ、メチルトリクロロスズ、ジメチルジクロロスズ、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメトキシジメチルシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ジメトキシジエチルシラン、ジエトキシジメチルシラン、テトラエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジエトキシジエチルシランなどをあげることができる。
カップリング剤の添加量は、重合に使用した有機金属化合物1mol当たり、好ましくは0.03mol以上であり、より好ましくは0.05mol以上である。また、好ましくは0.4mol以下であり、より好ましくは0.3mol以下である。
<式(1)で表される化合物>
本発明の共役ジエン系重合体変性物は、上記の共役ジエン系重合体を下記式(1)で表される化合物によって変性することにより得られる。
nSiR11 (4-n) (1)
(式(1)中、nは1〜4の整数を表し、Aは炭素原子数1〜11のアシルオキシ基を表し、Aが複数ある場合、複数のAは同じであっても異なっていてもよく、R11は炭素原子数1〜10のヒドロカルビル基を表し、R11が複数ある場合、複数のR11は同じであっても異なっていてもよい。)
式(1)のR11のヒドロカルビル基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基及びアラルキル基を挙げることができる。アルキル基としては、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、sec−ブチル基及びtert−ブチル基を挙げることができる。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、1−プロペニル基及びイソプロペニル基を挙げることができる。アルキニル基としては、エチニル基を挙げることができる。アリール基としては、フェニル基を挙げることができる。アラルキル基としては、ベンジル基を挙げることができる。
11のヒドロカルビル基の炭素原子数は、好ましくは1〜10であり、より好ましくは1〜4であり、更に好ましくは1〜2である。
11のヒドロカルビル基としては、好ましくは、炭素原子数1〜10のアルキル基であり、より好ましくは、炭素原子数1〜4のアルキル基であり、更に好ましくは、メチル基又はエチル基である。
式(1)中、Aの炭素原子数1〜11のアシルオキシ基は、好ましくは、下記式(1−A)で表される基である。
Figure 0006157806
(式(1−A)中、R12は水素原子、又は炭素原子数1〜10のヒドロカルビル基を表す。)
式(1−A)中、R12のヒドロカルビル基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基及びアラルキル基を挙げることができる。アルキル基としては、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、sec−ブチル基及びtert−ブチル基を挙げることができる。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、1−プロペニル基及びイソプロペニル基を挙げることができる。アルキニル基としては、エチニル基を挙げることができる。アリール基としては、フェニル基、トリル基を挙げることができる。アラルキル基としては、ベンジル基を挙げることができる。
12のヒドロカルビル基は、好ましくはアルキル基又はアラルキル基であり、より好ましくはメチル基又はベンジル基であり、更に好ましくはメチル基である。
式(1)中、nは1〜4の整数を表し、好ましくは2〜4の整数であり、より好ましくは3である。
式(1)で表される化合物のうち、R12がメチル基である化合物として、次の化合物を挙げることができる。
式(1)中のnが2である化合物;
ジアセトキシジメチルシラン、
ジアセトキシジエチルシラン、
ジアセトキシジプロピルシラン、
ジアセトキシジブチルシラン。
式(1)中のnが3である化合物;
トリアセトキシメチルシラン、
トリアセトキシエチルシラン、
トリアセトキシビニルシラン、
トリアセトキシプロピルシラン、
トリアセトキシブチルシラン。
式(1)中のnが4である化合物;
テトラアセトキシシラン。
式(1)で表される化合物のうち、R12がベンジル基である化合物として、次の化合物を挙げることができる。
式(1)中のnが2である化合物;
ジ(フェニルアセトキシ)ジメチルシラン、
ジ(フェニルアセトキシ)ジエチルシラン、
ジ(フェニルアセトキシ)ジプロピルシラン、
ジ(フェニルアセトキシ)ジブチルシラン。
式(1)中のnが3である化合物;
トリ(フェニルアセトキシ)メチルシラン、
トリ(フェニルアセトキシ)エチルシラン、
トリ(フェニルアセトキシ)ビニルシラン、
トリ(フェニルアセトキシ)プロピルシラン、
トリ(フェニルアセトキシ)ブチルシラン。
式(1)中のnが4である化合物;
テトラ(フェニルアセトキシ)シラン。
[共役ジエン系重合体変性物の製造方法]
本発明の共役ジエン系重合体変性物の製造方法としては、下記の(a)の方法、及び(b)の方法をあげることができる。
(a)共役ジエン系重合体に、有機金属化合物を反応させ、得られた反応生成物に、上記式(1)で表される化合物を反応させる方法。
(b)共役ジエン系重合体を含有する重合溶液に、上記式(1)で表される変性剤を添加し、共役ジエン系重合体の活性末端に当該変性剤を反応させる方法。
上記(a)の方法を用いる場合は、共役ジエン系重合体は、上記式(2)で表される化合物に由来する単量体単位を含むことが好ましい。式(2)で表される化合物は、好ましくは、R21、R22、R23、R24、及びR25が水素原子又は炭素原子数1〜8のアルキル基であり、R21、R22、R23、R24、及びR25の少なくとも1つが炭素原子数1〜8のアルキル基であり、R21、R22、R23、R24、及びR25が水素原子であり、kが0である化合物である。より好ましくは、R21、R22、R23、R24、及びR25が水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基であり、R21、R22、R23、R24、及びR25の少なくとも1つが、遊離原子価を有する炭素原子に水素原子が2つ結合している炭素原子数1〜5のアルキル基であり、R26、R27、及びR28が水素原子であり、kが0である化合物である。さらに好ましくは、R21、R22、R23、R24、及びR25のうちの1個〜3個がメチル基又はエチル基であり、残りが水素原子であり、R26、R27、及びR28が水素原子であり、kが0である化合物である。特に好ましくは、R21、R22、R23、R24、及びR25のうちの1つ又は2つがメチル基又はエチル基であり、残りが水素原子であり、R26、R27、及びR28が水素原子であり、kが0である化合物である。
式(2)で表される化合物は、最も好ましくは、3−メチルスチレン、3−エチルスチレン、4−メチルスチレン、4−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、2,4−ジエチルスチレン、2,5−ジメチルスチレン、2,5−ジエチルスチレン、3,5−ジメチルスチレン、3,5−ジエチルスチレンである。
上記(a)の方法を用いる場合であって、共役ジエン形重合体が上記式(2)で表される化合物に由来する単量体単位を含む場合には、重合させる単量体成分に含まれる式(2)で表される化合物の量は、単量体成分の総量を100重量%として、省燃費性、及びグリップ性を高めるために、好ましくは0.01重量%以上であり、より好ましくは0.05重量%以上であり、さらに好ましくは0.1重量%以上である。また、好ましくは1重量%以下であり、より好ましくは0.5重量%以下であり、さらに好ましくは0.3重量%以下である。
上記(a)の方法を用いる場合であって、共役ジエン形重合体が上記式(2)で表される化合物に由来する単量体単位を含む場合には、単量体成分に含まれる式(2)で表される化合物以外の芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物との合計量は、単量体成分の総量を100重量%として、省燃費性、及びグリップ性を高めるために、好ましくは99.99重量%以下であり、より好ましくは99.95重量%以下であり、さらに好ましくは99.9重量%以下であり、また、好ましくは99重量%以上であり、より好ましくは99.5重量%以上であり、さらに好ましくは99.7重量%以上である。
上記(a)の方法において、共役ジエン系重合体と有機金属化合物との反応は、好ましくは炭化水素溶媒に共役ジエン系重合体を溶解させた溶液中で行われる。炭化水素溶媒としては、重合において使用する炭化水素溶媒として例示した上記の炭化水素溶媒を用いることができる。
上記(a)の方法においては、共役ジエン系重合体は、重合体鎖の活性末端がアルコールなどで不活性化されていてもよい。不活性化する方法としては、例えば、共役ジエン系化合物を含有する単量体成分を重合した重合溶液に、アルコールを添加する方法をあげることができる。アルコールとしては、メタノール、1−ブタノールなどを用いることができる。
上記(a)の方法において、共役ジエン系重合体が炭化水素溶媒中での重合により得られたものである場合は、共役ジエン系重合体を重合溶液から回収して用いてもよい。重合溶液から共役ジエン系重合体を回収する方法としては、重合溶液に凝固剤を添加する方法、重合溶液にスチームを添加する方法など、公知の方法が挙げられる。回収した共役ジエン系重合体は、バンドドライヤーや押出型ドライヤーなどの公知の乾燥機で乾燥してから用いてもよい。重合溶液から回収された共役ジエン系重合体を用いる場合は、該共役ジエン系重合体を炭化水素溶媒に溶解し、得られた溶液に有機金属化合物を加えて、共役ジエン化合物に有機金属化合物を反応させることができる。
また、共役ジエン系重合体が炭化水素溶媒中での重合により得られたものである場合は、重合溶液の状態で、共役ジエン系重合体に有機金属化合物を反応させてもよい。共役ジエン系重合体を重合溶液の状態で用いる場合、重合溶液に有機金属化合物を添加して、共役ジエン系重合体に有機金属化合物を反応させることができる。
共役ジエン系重合体に反応させる有機金属化合物としては、有機リチウム化合物、有機ナトリウム化合物、有機カリウム化合物などの有機アルカリ金属化合物をあげることができる。有機リチウム化合物としては、ヒドロカルビルリチウム化合物をあげることができる。有機ナトリウム化合物としては、ナトリウムナフタレニド、ナトリウムビフェニリドをあげることができる。有機カリウム化合物としては、カリウムナフタレニドをあげることができる。
ヒドロカルビルリチウム化合物としては、エチルリチウム、プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、n−ブチルリチウム、イソブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、tert−オクチルリチウム、n−デシルリチウムなどのアルキルリチウム化合物;フェニルリチウム、2−ナフチルリチウム、2−ブチルフェニルリチウムなどのアリールリチウム化合物;4−フェニルブチルリチウムなどのアラルキルリチウム化合物;シクロペンチルリチウム、シクロヘキシルリチウムなどのシクロアルキルリチウム化合物をあげることができる。ヒドロカルビルリチウム化合物として好ましくは、アルキルリチウム化合物であり、より好ましくは、n−ブチルリチウム又はsec−ブチルリチウムであり、さらに好ましくは、sec−ブチルリチウムである。
共役ジエン系重合体と反応させる有機金属化合物は、重合において使用した有機金属化合物と同じであってもよく、異なっていてもよい。
共役ジエン系重合体に反応させるために溶液に添加する有機金属化合物の量は、共役ジエン系重合体100gあたり、好ましくは20mmol以下であり、より好ましくは8mmol以下であり、更に好ましくは4mmol以下である。また、好ましくは0.5mmol以上であり、より好ましくは1mmol以上であり、更に好ましくは2mmol以上である。
共役ジエン系重合体と有機金属化合物との反応は、好ましくはエーテル化合物、第三級アミン、ホスフィン化合物、アルカリ金属アルコキシド、及びアルカリ金属フェノキシドからなる化合物群から選択される1種類以上の化合物(以下、化合物(X)と記すこともある。)の存在下において行われる。エーテル化合物としては、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4−ジオキサンなどの環状のエーテル;ジエチルエーテル、ジブチルエーテルなどの脂肪族モノエーテル;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エチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテルなどの脂肪族ジエーテル;ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテルなどの脂肪族トリエーテル;ジフェニルエーテル、アニソールなどの芳香族エーテルをあげることができる。エーテル化合物として好ましくは環状エーテル又は脂肪族ジエーテルであり、より好ましくはテトラヒドロフラン又はエチレングリコールジエチルエーテルである。第三級アミンとしては、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルアニリン、N,N,N’,N”,N”−ペンタメチルジエチレントリアミン、1,1,4,7,10,10-ヘキサメチルトリエチレンテトラミン、(−)−スパルテイン、ピリジン、キノリンなどをあげることができる。第三級アミンとして好ましくはN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンである。ホスフィン化合物として、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィンをあげることができる。アルカリ金属アルコキシドとしては、ナトリウム−tert−ブトキシド、カリウム−tert−ブトキシド、ナトリウム−tert−ペントキシド、カリウム−tert−ペントキシドをあげることができる。アルカリ金属フェノキシドとしては、ナトリウムフェノキシド、カリウムフェノキシドをあげることができる。
上記化合物(X)は、好ましくは第三級アミンであり、より好ましくはN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンである。化合物(X)の添加量は、共役ジエン系重合体に反応させるために溶液に添加する有機金属化合物1molあたり、好ましくは0.1mol以上10mol以下である。
化合物(X)は、予め有機金属化合物と混合してから、共役ジエン系重合体溶液に添加してもよく、また、化合物(X)と有機金属化合物とを逐次的に共役ジエン系重合体溶液に添加してもよい。
共役ジエン系重合体と有機金属化合物を反応させる温度は、好ましくは40℃以上であり、より好ましくは50℃以上である。また、好ましくは90℃以下であり、より好ましくは80℃以下である。
共役ジエン系重合体と有機金属化合物とを反応させる時間は、好ましくは10秒以上であり、より好ましくは1分以上である。また、好ましくは150分以下であり、より好ましくは50分以下である。
<式(1)で表される化合物の反応>
共役ジエン系重合体に有機金属化合物を反応させた後、得られた反応生成物に化合物(1)を反応させ、共役ジエン系重合体変性物を得る。
当該反応生成物と上記式(1)で表される化合物との反応は、好ましくは炭化水素溶媒中で行われる。炭化水素溶媒としては、重合において使用する炭化水素溶媒として例示した上記の炭化水素溶媒を用いることができる。
当該反応生成物と上記式(1)で表される化合物との反応は、好ましくは共役ジエン系重合体と有機金属化合物との反応生成物を含む溶液に、上記式(1)で表される化合物を添加させて、共役ジエン系重合体と有機金属化合物との反応生成物と上記式(1)で表される化合物とを反応させる。
上記式(1)で表される化合物の使用量は、共役ジエン系重合体100gあたり、好ましくは0.5mmol以上であり、より好ましくは1mmol以上である。また、好ましくは25mmol以下であり、より好ましくは10mmol以下であり、さらに好ましくは5mmol以下である。
共役ジエン系重合体に有機金属化合物を反応させて得られた反応生成物に上記式(1)で表される化合物を反応させる温度は、好ましくは25℃以上であり、より好ましくは35℃以上であり、さらに好ましくは50℃以上である。また、好ましくは100℃以下であり、より好ましくは90℃以下であり、さらに好ましくは80℃以下である。
共役ジエン系重合体に有機金属化合物を反応させて得られた反応生成物に式(1)で表される化合物を反応させる時間は、好ましくは60秒以上であり、より好ましくは5分以上である。また、好ましくは5時間以下であり、より好ましくは1時間以下である。
得られた共役ジエン系重合体変性物を回収する方法としては公知の方法を用いることができ、例えば、共役ジエン系重合体を含有する溶液に凝固剤を添加する方法、共役ジエン系重合体を含有する溶液にスチームを添加する方法をあげることができる。回収した共役ジエン系重合体変性物は、バンドドライヤーや押出型ドライヤーなどの公知の乾燥機で乾燥してもよい。
(a)の方法で用いる共役ジエン系重合体としては、共役ジエン化合物及び上記の式(2)で表される化合物を含む単量体成分を、有機金属化合物を用いて炭化水素溶媒中で重合することにより得られた共役ジエン系重合体であることが好ましい。
上記(b)の方法において、式(1)で表される化合物の添加量は、重合に用いる有機金属化合物1molあたり、通常、0.1mol〜3molであり、好ましくは、0.5mol〜2molであり、より好ましくは、0.7mol〜1.5molである。
上記の方法(b)において、共役ジエン系重合体と式(1)で表される化合物とを反応させる温度は好ましくは通常25℃〜100℃であり、好ましくは35℃〜90℃であり、より好ましくは50℃〜80℃である。反応させる時間は通常60秒〜5時間であり、好ましくは5分〜1時間である。
[共役ジエン系重合体変性物]
本発明の共役ジエン系重合体変性物のムーニー粘度(ML1+4)は、引張破断強度を高めるために、好ましくは10以上であり、より好ましくは20以上である。また、加工性を高めるために、好ましくは200以下であり、より好ましくは150以下である。該ムーニー粘度(ML1+4)は、JIS K6300(1994)に従って、100℃にて測定される。
本発明の共役ジエン系重合体変性物の分子量分布は、省燃費性を高めるために、好ましくは1〜5であり、より好ましくは1〜2である。分子量分布は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)法により、数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)を測定し、MwをMnで除すことにより求められる。
本発明の共役ジエン系重合体変性物の調製に用いた共役ジエン系重合体が上記の式(2)で表される化合物以外の芳香族ビニル化合物に由来する単量体単位を含有する場合、共役ジエン系重合体変性物に含まれる式(2)で表される化合物以外の芳香族ビニル化合物に基づく単量体単位の含有量は、共役ジエン系重合体変性物に含まれる単量体単位の総量を100重量%として、好ましくは10重量%以上であり、より好ましくは15重量%以上である。また、好ましくは50重量%以下であり、より好ましくは45重量%以下である。芳香族ビニル化合物に基づく単量体単位の含有量は、JIS K6383(1995)に従って求めることができる。
本発明の共役ジエン系重合体変性物のビニル結合量は、共役ジエン単位の含有量を100モル%として、省燃費性を高めるために、好ましくは80モル%以下であり、より好ましくは70モル%以下である。また、グリップ性を高めるために、好ましくは10モル%以上であり、より好ましくは15モル%以上であり、さらに好ましくは20モル%以上であり、特に好ましくは40モル%以上である。該ビニル結合量は、赤外分光分析法により、ビニル基の吸収ピークである910cm-1付近の吸収強度より求められる。
[重合体組成物]
本発明の共役ジエン系重合体変性物は、他の重合体成分や添加剤などを配合して、重合体組成物にして用いることができる。
他の重合体成分としては、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリブタジエン、ブタジエン−イソプレン共重合体、ブチルゴム、天然ゴム、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−オクテン共重合体をあげることができる。これらは1種類以上用いられる。
本発明の共役ジエン系重合体変性物に他の重合体成分を配合する場合、本発明の共役ジエン系重合体変性物の配合量は、省燃費性を高めるために、重合体成分の総配合量(本発明の共役ジエン系重合体の配合量含む)を100重量%として、好ましくは10重量%以上であり、より好ましくは20重量%以上である。
添加剤としては、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、有機過酸化物、補強剤、充填剤、シランカップリング剤、伸展油、加工助剤、老化防止剤、滑剤などをあげることができる。
加硫剤としては、硫黄をあげることができる。硫黄としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などをあげることができる。加硫剤の配合量は、重合体成分100重量部あたり、好ましくは0.1重量部〜15重量部であり、より好ましくは0.3重量部〜10重量部であり、さらに好ましくは0.5重量部〜5重量部である。
加硫促進剤としては、2−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジサルファイド等のチアゾール系加硫促進剤;テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド等のチウラム系加硫促進剤;N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、2−(モルホリノチオ)ベンゾチアゾール、N,N−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のスルフェンアミド系加硫促進剤;1,3−ジフェニルグアニジン、1,3−ジオルトトリルグアニジン、オルトトリルビグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤をあげることができる。加硫促進剤の配合量は、重合体成分100重量部あたり、好ましくは0.1重量部〜5重量部であり、より好ましくは0.2重量部〜3重量部である。
加硫促進助剤としては、ステアリン酸、酸化亜鉛などをあげることができる。有機過酸化物としては、ジクミルパーオキシド、ジターシャリブチルパーオキシドなどをあげることができる。
補強剤としては、シリカ系補強剤、及びカーボンブラックをあげることができる。
シリカ系補強剤としては、乾式シリカ(無水ケイ酸)、湿式シリカ(含水ケイ酸)、コロイダルシリカ、沈降シリカ、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウムをあげることができる。これらは1種以上用いることができる。シリカ系補強剤のBET比表面積は、好ましくは、50m2/g〜250m2/gである。該BET比表面積は、ASTM D1993−03に従って測定される。市販品としては、デグッサ社製 商品名 ウルトラシルVN3−G、東ソー・シリカ社製 商品名 VN3、AQ、ER、RS−150、Rhodia社製 商品名 Zeosil 1115MP、1165MP等を用いることができる。
カーボンブラックとしては、EPC、MPC及びCCのようなチャンネルカーボンブラック;SAF、ISAF、HAF、MAF、FEF、SRF、GPF、APF、FF、CF、SCF及びECFのようなファーネスカーボンブラック;FT及びMTのようなサーマルカーボンブラック;アセチレンカーボンブラック;グラファイトをあげることができる。これらは1種以上用いることができる。
カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)は、好ましくは、5m2/g〜200m2/gであり、また、カーボンブラックのジブチルフタレート(DBP)吸収量は、好ましくは、5ml/100g〜300ml/100gである。該窒素吸着比表面積は、ASTM D4820−93に従って測定され、該DBP吸収量は、ASTM D2414−93に従って測定される。市販品としては、三菱化学社製 商品名 ダイヤブラックN339、東海カーボン社製 商品名 シースト6、シースト7HM、シーストKH、デグッサ社製 商品名 CK 3、Special Black 4A等を用いることができる。
本発明の共役ジエン系重合体変性物に補強剤を配合した重合体組成物とする場合、補強剤の配合量は、本発明の共役ジエン系重合体の配合量を100重量部あたり、好ましくは10重量部〜150重量部である。また、該配合量は、耐摩耗性および強度を高めるために、より好ましくは20重量部以上であり、さらに好ましくは30重量部以上である。また、補強性を高めるために、より好ましくは120重量部以下であり、さらに好ましくは100重量部以下である。
本発明の共役ジエン系重合体変性物に補強剤を配合した重合体組成物とする場合、省燃費性を高めるために、補強剤として、シリカ系補強剤を用いることが好ましい。シリカ系補強剤の配合量としては、補強剤の総配合量を100重量部として、好ましくは50重量部以上であり、より好ましくは70重量部以上である。
また、シリカ系補強剤の含有量とカーボンブラックの含有量との重量比(シリカの含有量:カーボンブラックの含有量)としては、2:1〜50:1であることが好ましい。該重量比は、省燃費性を高めるため、及び、補強性を高めるために、5:1〜20:1であることがより好ましい。
充填剤としては、炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、クレー、水酸化アルミニウム、マイカなどをあげることができる。
シランカップリング剤としては、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、[2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル]トリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス[3−(トリエトキシシリル)プロピル]ジスルフィド、ビス[3−(トリエトキシシリル)プロピル]テトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルジメチルチオカルバミルテトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィドなどをあげることができる。これらは1種以上用いられる。市販品としては、デグッサ社製 商品名 Si69、Si75等を用いることができる。
本発明の共役ジエン系重合体変性物にシランカップリング剤を配合した重合体組成物とする場合、シランカップリング剤の配合量は、シリカ100重量部あたり、好ましくは1重量部〜20重量部であり、より好ましくは2重量部〜15重量部であり、さらに好ましくは5重量部〜10重量部である。
伸展油としては、アロマチック系鉱物油(粘度比重恒数(V.G.C.値)0.900〜1.049)、ナフテン系鉱物油(V.G.C.値0.850〜0.899)、パラフィン系鉱物油(V.G.C.値0.790〜0.849)などをあげることができる。伸展油の多環芳香族含有量は、好ましくは3重量%未満であり、より好ましくは1重量%未満である。該多環芳香族含有量は、英国石油学会346/92法に従って測定される。また、伸展油の芳香族化合物含有量(CA)は、好ましくは20重量%以上である。これらの伸展油は、1種以上用いられる。
本発明の共役ジエン系重合体変性物に、他の重合体成分や添加剤などを配合して重合体組成物を製造する方法としては、本発明の共役ジエン系重合体変性物、他の重合体成分、添加剤などを、混練機を用いて混練する方法をあげることができる。混練機としては、ロール混練機、バンバリーミキサーなどをあげることができる。
混練機を用いて混練を行う場合の混練条件としては、加硫剤および加硫促進剤以外の添加剤を配合する場合、混練温度は、通常50℃〜200℃であり、好ましくは80℃〜190℃であり、加硫剤、加硫促進剤を配合する場合、混練温度は、通常100℃以下であり、好ましくは室温〜80℃である。混練時間は、通常30秒〜30分であり、好ましくは1分〜30分である。また、加硫剤、加硫促進剤を配合した組成物は、通常、プレス加硫などの加硫処理を行って用いられる。加硫温度としては、通常120℃〜200℃、好ましくは140℃〜180℃である。
本発明の重合体組成物は、省燃費性に優れ、タイヤに好適に用いられる。
物性評価は次の方法で行った。
1.ムーニー粘度(ML1+4
JIS K6300(1994)に従って、100℃にて重合体のムーニー粘度を測定した。
2.ビニル結合量(単位:モル%)
赤外分光分析法により、ビニル基の吸収ピークである910cm-1付近の吸収強度より重合体のビニル結合量を求めた。
3.スチレン単位の含量(単位:重量%)
JIS K6383(1995)に従って、屈折率から重合体のスチレン単位の含量を求めた。
4.分子量分布(Mw/Mn)
下記の条件(1)〜(8)でゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)法により、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)を測定し、重合体の分子量分布(Mw/Mn)を求めた。
(1)装置:東ソー社製HLC−8220
(2)分離カラム:東ソー社製TSKgel SuperHM−H(2本直列)
(3)測定温度:40℃
(4)キャリア:テトラヒドロフラン
(5)流量:0.6mL/分
(6)注入量:5μL
(7)検出器:示差屈折
(8)分子量標準:標準ポリスチレン
5.省燃費性
シート状の加硫成形体から幅4mm、長さ40mm、厚み1.2mmの短冊上試験片を打ち抜き、試験に供した。測定は、粘弾性測定装置(上島製作所社製)によって、歪み1%及び周波数10Hzの条件下で、温度70℃での試験片の損失正接(tanδ(70℃))を測定した。この値が小さいほど、省燃費性に優れる。
6.グリップ性
シート状の加硫成形体から幅4mm、長さ40mm、厚み1.2mmの短冊上試験片を打ち抜き、試験に供した。測定は、粘弾性測定装置(上島製作所社製)によって、歪み2.5%及び周波数10Hzの条件下で、温度0℃での試験片の損失正接(tanδ(0℃))を測定した。この値が大きいほど、グリップ性に優れる。
実施例1
内容積20リットルの撹拌装置付きステンレス製重合反応器を、洗浄、乾燥し、重合反応器内のガスを乾燥窒素で置換した。次に、工業用ヘキサン(密度680kg/m3)10.2kg、1,3−ブタジエン608g、スチレン192g、4−メチルスチレン1.51g、テトラヒドロフラン6.1ml、エチレングリコールジエチルエーテル4.4mlを重合反応器内に投入した。次に、重合開始剤の失活に作用する不純物を予め無毒化させるために、スカベンジャーとして少量のn−ブチルリチウムのヘキサン溶液を重合反応器内に投入した。
次に、重合開始剤としてn−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液(n−ブチルリチウムの含有量14.4mmol)を重合反応器内に投入し、重合反応を開始した。重合反応器内には、1,3−ブタジエンとスチレンとを連続的に供給した。
重合反応を3時間行った。重合反応中、重合反応器内の温度を65℃に調整し、重合反応器内の溶液を撹拌速度130rpmで攪拌し、重合反応器内には、1,3−ブタジエン912gとスチレン288gとを連続的に供給した。また、n−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液を重合反応器内に投入してから20分後に、4−メチルスチレン1.51gを含むヘキサン溶液20mLを重合反応器内に迅速に投入し、n−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液を重合反応器内に投入してから60分後に、4−メチルスチレン1.51gを含むヘキサン溶液20mLを重合反応器内に迅速に投入した。
重合体溶液に1−ブタノール1.3mlを含むヘキサン溶液20mlを加え、重合体溶液を15分間撹拌した。
次に、sec−ブチルリチウムのシクロヘキサン溶液(sec−ブチルリチウム含量63.95mmol)、及び、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン11.5mLを重合反応器内に投入し30分間攪拌した。
更に、トリアセトキシエチルシラン63.95mmolを添加し、15分間撹拌した。
重合体溶液にメタノール3.0mlを含むヘキサン溶液20mlを加え、重合体溶液を5分間撹拌した。次に、重合体溶液に2−tert−ブチル−6−(3−tert−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート(住友化学社製、商品名:スミライザーGM)8.0g、ペンタエリスリチルテトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)(住友化学社製、商品名:スミライザーTP−D)4.0gを加え、次に、重合体溶液を、常温、24時間で蒸発させ、更に55℃で12時間減圧乾燥し、重合体変性物を得た。重合体変性物の評価結果を表1に示す。
得られた重合体変性物100重量部、シリカ(デグッサ社製、商品名:ウルトラシルVN3−G)78.4重量部、シランカップリング剤(デグッサ社製、商品名:Si69)6.4重量部、カーボンブラック(三菱化学社製、商品名:ダイヤブラックN339)6.4重量部、伸展油(ジャパンエナジー社製、商品名:JOMOプロセスNC−140)47.6重量部、老化防止剤としてN−イソプロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン(住友化学社製、商品名:アンチゲン3C)1.5重量部、ステアリン酸2重量部、亜鉛華2重量部、加硫促進剤としてN−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド(住友化学社製、商品名:ソクシノールCZ)1重量部、加硫促進剤として1,3−ジフェニルグアニジン(住友化学社製、商品名:ソクシノールD)1重量部、ワックス(大内新興化学工業社製、商品名:サンノックN)1.5重量部、及び硫黄1.4重量部を、ラボプラストミルにて混練して、重合体組成物を調製した。得られた重合体組成物を6インチロールでシートに成形し、該シートを160℃で45分加熱して加硫させ、加硫シートを調製した。加硫シートの物性評価結果を表1に示す。
比較例1
内容積20リットルの撹拌装置付きステンレス製重合反応器を、洗浄、乾燥し、重合反応器内のガスを乾燥窒素で置換した。次に、工業用ヘキサン(密度680kg/m3)10.2kg、1,3−ブタジエン608g、スチレン192g、4−メチルスチレン1.51g、テトラヒドロフラン6.1ml、エチレングリコールジエチルエーテル4.4mlを重合反応器内に投入した。次に、重合開始剤の失活に作用する不純物を予め無毒化させるために、スカベンジャーとして少量のn−ブチルリチウムのヘキサン溶液を重合反応器内に投入した。
次に、重合開始剤としてn−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液(n−ブチルリチウムの含有量15.8mmol)を重合反応器内に投入し、重合反応を開始した。重合反応器内には、1,3−ブタジエンとスチレンとを連続的に供給した。
重合反応を3時間行った。重合反応中、重合反応器内の温度を65℃に調整し、重合反応器内の溶液を撹拌速度130rpmで攪拌し、重合反応器内には、1,3−ブタジエン912gとスチレン288gとを連続的に供給した。
テトラエトキシシラン15.8mmolを重合反応器内に投入し、重合体溶液を15分間撹拌した。次に、メタノール1.2mlを含むヘキサン溶液20mlを重合反応器内に投入し、重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液にメタノール3.0mlを含むヘキサン溶液20mlを加え、重合体溶液を5分間撹拌した。次に、重合体溶液に2−tert−ブチル−6−(3−tert−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート(住友化学社製、商品名:スミライザーGM)8.0g、ペンタエリスリチルテトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)(住友化学社製、商品名:スミライザーTP−D)4.0gを加え、次に、重合体溶液を、常温、24時間で蒸発させ、更に55℃で12時間減圧乾燥し、重合体変性物を得た。重合体変性物の評価結果を表1に示す。
得られた重合体変性物100重量部、シリカ(デグッサ社製、商品名:ウルトラシルVN3−G)78.4重量部、シランカップリング剤(デグッサ社製、商品名:Si69)6.4重量部、カーボンブラック(三菱化学社製、商品名:ダイヤブラックN339)6.4重量部、伸展油(ジャパンエナジー社製、商品名:JOMOプロセスNC−140)47.6重量部、老化防止剤としてN−イソプロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン(住友化学社製、商品名:アンチゲン3C)1.5重量部、ステアリン酸2重量部、亜鉛華2重量部、加硫促進剤としてN−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド(住友化学社製、商品名:ソクシノールCZ)1重量部、加硫促進剤として1,3−ジフェニルグアニジン(住友化学社製、商品名:ソクシノールD)1重量部、ワックス(大内新興化学工業社製、商品名:サンノックN)1.5重量部、及び硫黄1.4重量部を、ラボプラストミルにて混練して、重合体組成物を調製した。得られた重合体組成物を6インチロールでシートに成形し、該シートを160℃で45分加熱して加硫させ、加硫シートを調製した。加硫シートの物性評価結果を表1に示す。
Figure 0006157806

Claims (3)

  1. 共役ジエン系重合体を、下記式(1)で表される化合物で変性して得られる共役ジエン系重合体変性物であって、
    AnSiR11 (4-n) (1)
    (式(1)中、nは1〜4の整数を表し、Aは炭素原子数1〜11のアシルオキシ基を表
    し、Aが複数ある場合、複数のAは同じであっても異なっていてもよく、R11は炭素原子
    数1〜10のヒドロカルビル基を表し、R11が複数ある場合、複数のR11は同じであって
    も異なっていてもよい。)
    前記共役ジエン系重合体が、単量体単位として、単量体成分の総量100重量%に対して、下記式(2)で表される化合物を0.01重量%以上1重量%以下含有する、共役ジエン系重合体変性物。
    Figure 0006157806
    (式(2)中、R21、R22、R23、R24、R25はそれぞれ水素原子又はアルキル基を表し、R21、R22、R23、R24、R25の少なくとも1個がアルキル基であり、R26、R27、R28はそれぞれ水素原子又はヒドロカルビル基を表し、R29はヒドロカルビレン基を表し、kは0又は1を表す。)
  2. 請求項1に記載の共役ジエン系重合体変性物と補強剤とを含有し、補強剤の含有量が、当該共役ジエン系重合体変性物の含有量100重量部あたり、10重量部〜150重量部である重合体組成物。
  3. 共役ジエン系重合体に、有機金属化合物を反応させ、得られた反応生成物に下記式(1)で表される化合物を反応させる請求項1に記載の共役ジエン系重合体変性物の製造方法であって、
    AnSiR11 (4-n) (1)
    (式(1)中、nは1〜4の整数を表し、Aは炭素原子数1〜11のアシルオキシ基を表
    し、Aが複数ある場合、複数のAは同じであっても異なっていてもよく、R11は炭素原子
    数1〜10のヒドロカルビル基を表し、R11が複数ある場合、複数のR11は同じであって
    も異なっていてもよい。)
    前記共役ジエン系重合体が、単量体単位として、単量体成分の総量100重量%に対して、下記式(2)で表される化合物を0.01重量%以上1重量%以下含有する、方法
    Figure 0006157806
    (式(2)中、R 21 、R 22 、R 23 、R 24 、R 25 はそれぞれ水素原子又はアルキル基を表し、R 21 、R 22 、R 23 、R 24 、R 25 の少なくとも1個がアルキル基であり、R 26 、R 27 、R 28 はそれぞれ水素原子又はヒドロカルビル基を表し、R 29 はヒドロカルビレン基を表し、kは0又は1を表す。)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP6053844B2 (ja) * 2015-03-05 2016-12-27 株式会社ブリヂストン タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ
JP6244033B2 (ja) * 2015-03-05 2017-12-06 株式会社ブリヂストン ゴム組成物及びタイヤ
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1065334A (en) * 1974-12-16 1979-10-30 Eugene R. Martin Silylated polymers and silylated organic-organopolysiloxane block copolymers
JPS58206614A (ja) * 1982-05-27 1983-12-01 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 分岐状メチルスチレンブタジエン共重合体
JPH0653768B2 (ja) * 1986-12-27 1994-07-20 住友化学工業株式会社 変性ジエン系重合体ゴムの製造方法
JP3681412B2 (ja) * 1993-09-20 2005-08-10 住友ゴム工業株式会社 シラン変性ジエンゴム、加硫ゴム組成物およびシラン変性ジエンゴムの製造方法
US5652310A (en) * 1996-03-20 1997-07-29 The Goodyear Tire & Rubber Company Rubbers having improved interaction with silica
TWI405781B (zh) * 2009-07-08 2013-08-21 Tsrc Corp 偶合共聚物及其製造方法
KR101685232B1 (ko) * 2009-08-24 2016-12-09 가부시키가이샤 브리지스톤 폴리디엔 제조를 위한 방법 및 촉매 시스템

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