JP6924003B2 - Modified conjugated diene copolymer and its production method - Google Patents

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Description

本発明は、変性共役ジエン系重合体、変性共役ジエン系重合体の製造方法、及び、該変性共役ジエン系重合体を含むタイヤに関する。 The present invention relates to a modified conjugated diene polymer, a method for producing a modified conjugated diene polymer, and a tire containing the modified conjugated diene polymer.

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いる。具体的には自動車に対する低燃費化への要求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卜レッドの材料として、転がり抵抗が小さい(低ヒステリシスロス)材料の開発が求められてきている。一方、安全性の観点からは、ウェットスキッド抵抗に優れ、実用上十分な耐摩耗性、引張特性を有する材料の開発が求められている。これを実現するべく種々の変性共役ジエン系重合体が提案されている。例えば、自動車タイヤ用ゴムとして、共役ジエン系重合体の末端を、アミノ基及びアルコキシシリル基を有する化合物を用いて変性した変性共役ジエン系重合体が提案されている(特許文献1〜4参照)。 In recent years, consideration for the environment such as reduction of carbon dioxide emissions has become a social demand. Specifically, there is an increasing demand for fuel efficiency of automobiles. Under these circumstances, there has been a demand for the development of a material having low rolling resistance (low hysteresis loss) as a material for automobile tires, particularly tire red that comes into contact with the ground. On the other hand, from the viewpoint of safety, it is required to develop a material having excellent wet skid resistance and practically sufficient wear resistance and tensile properties. Various modified conjugated diene polymers have been proposed to achieve this. For example, as a rubber for automobile tires, a modified conjugated diene polymer in which the terminal of the conjugated diene polymer is modified with a compound having an amino group and an alkoxysilyl group has been proposed (see Patent Documents 1 to 4). ..

従来、タイヤ卜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。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ることができるという利点を有している。しかし、カーボンブラックの表面が疎水性であるのに対し、シリカの表面は親水性であるため、シリカと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−共役ジエン系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等を含有させる必要がある。 Conventionally, carbon black, silica and the like have been used as the reinforcing filler for tire red. The use of silica has the advantages of being able to improve low hysteresis loss and wet skid resistance. However, while the surface of carbon black is hydrophobic, the surface of silica is hydrophilic, so the affinity between silica and conjugated diene rubber is low, and the dispersibility is poor compared to carbon black. Therefore, it is necessary to separately contain a silane coupling agent or the like in order to improve the dispersibility or to impart a bond between the silica-conjugated diene rubber.

さらに、近年においては、ゴム状重合体の活性末端に、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、ゴム状重合体中におけるシリカの分散性を改良し、さらには、変性された重合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。 Furthermore, in recent years, the dispersibility of silica in the rubber-like polymer has been improved by introducing a functional group having affinity and reactivity with silica into the active terminal of the rubber-like polymer. Attempts have been made to reduce the hysteresis loss by sealing the modified polymerization end with a bond with silica particles.

例えば、特許文献1には、自動車タイヤ用ゴムとして、共役ジエン系重合体の末端を、アミノ基を含有するアルコキシシラン類と反応させて得られる変性ジエン系ゴム、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、特許文献2には、重合体活性末端と多官能性シラン化合物とをカップリング反応させて得られる変性ジエン系ゴムが提案されている。 For example, Patent Document 1 describes a modified diene-based rubber obtained by reacting the terminal of a conjugated diene-based polymer with alkoxysilanes containing an amino group as a rubber for an automobile tire, and a composition of these and silica. Proposals have been made. Further, Patent Document 2 proposes a modified diene rubber obtained by coupling a polymer active terminal with a polyfunctional silane compound.

一方で、ゴム状重合体の重合開始末端に、カーボンブラックと親和性を有するアミノ基を導入することによって、運動性の高い重合開始末端をカーボンブラック上に捕捉し、ヒステリシスロスを低減化できることが知られている。 On the other hand, by introducing an amino group having an affinity for carbon black at the polymerization initiation terminal of the rubber-like polymer, the polymerization initiation terminal having high mobility can be captured on the carbon black and the hysteresis loss can be reduced. Are known.

ゴム状重合体の開始末端にカーボンブラックと親和性を有するアミノ基を導入し、終了末端にアミノ基を含有するアルコキシシラン類を導入することによって、ゴム状重合体の末端がシリカとカーボンブラックの両方に捕捉され、当該変性ゴム状重合体を用いて製造した変性ゴム状重合体組成物において、より一層のヒステリシスロスの低減化を図る技術が、特許文献3に報告されている。 By introducing an amino group having an affinity for carbon black at the start end of the rubber-like polymer and introducing alkoxysilanes containing an amino group at the end end, the end of the rubber-like polymer becomes silica and carbon black. Patent Document 3 reports a technique for further reducing hysteresis loss in a modified rubber-like polymer composition captured by both of them and produced by using the modified rubber-like polymer.

更に、自動車タイヤの用途に用いた場合に、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に優れ、実用上十分な耐摩耗性や引張特性を有し、加工性にも優れている変性共役ジエン系重合体とその製造方法として、特定の構造を有し、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物及び有機リチウム化合物を含む重合開始剤を用い、共役ジエン化合物、又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とを、重合又は共重合することで、活性末端を有する共役ジエン系重合体を得る重合工程と、前記共役ジエン系重合体に、特定構造の化合物を反応させる変性工程を有する、変性共役ジエン系重合体の製造方法が特許文献4に報告されている。 Furthermore, when used in automobile tire applications, it has an excellent balance between low hysteresis loss and wet skid resistance, has sufficient wear resistance and tensile properties for practical use, and has excellent workability. As a diene-based polymer and a method for producing the same, a polymerization initiator containing a compound having a specific structure and having at least one nitrogen atom in the molecule and an organic lithium compound is used, and a conjugated diene compound or a conjugated diene compound and an aroma are used. Modification having a polymerization step of obtaining a conjugated diene polymer having an active terminal by polymerizing or copolymerizing a group vinyl compound and a modification step of reacting the conjugated diene polymer with a compound having a specific structure. A method for producing a conjugated diene polymer is reported in Patent Document 4.

特開2003−171418号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-171418 国際公開第07/114203号パンフレッ卜International Release No. 07/114203 特開2001−131230号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-131230 国際公開第2013/035589号パンフレットInternational Publication No. 2013/035589 Pamphlet

しかしながら、特許文献1〜2に開示されている変性ジエン系ゴムは、シリカを配合した組成物においてヒステリシスロスの低減効果は見られるものの、未だ改良の余地があり、より一層の改良が求められている。特許文献3の変性ジエン系ゴムは、両末端に官能基を導入したことにより、より一層のヒステリシスロスの低減効果が見られるものの、混練り中に変性ジエン系ゴムの分子鎖の末端の変性基とシリカ等の無機充填剤との反応が進行して粘度が上昇し、混練りが困難になったり、混練り後にシートに加工する際の肌荒れやシートの切れが生じやすくなったりするなど、加工性が悪化する傾向があるという問題を有している。 However, although the modified diene rubber disclosed in Patent Documents 1 and 2 has an effect of reducing hysteresis loss in the composition containing silica, there is still room for improvement, and further improvement is required. There is. The modified diene rubber of Patent Document 3 has a further effect of reducing hysteresis loss by introducing functional groups at both ends, but the modified group at the end of the molecular chain of the modified diene rubber during kneading. The reaction between and the inorganic filler such as silica progresses and the viscosity increases, making kneading difficult, and when processing the sheet after kneading, rough skin and breakage of the sheet are likely to occur. It has the problem that it tends to worsen.

また、特許文献4の変性共役ジエン系重合体は、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に優れた変性共役ジエン系重合体を安定的に得るためには、未だ改善すべき余地がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、自動車タイヤの用途に用いた場合に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に優れ、実用上十分な耐摩耗性や引張特性を有し、加工性にも優れている変性共役ジエン系重合体を提供することを目的とする。
Further, the modified conjugated diene polymer of Patent Document 4 still has room for improvement in order to stably obtain a modified conjugated diene polymer having an excellent balance between low hysteresis loss property and wet skid resistance. be.
The present invention has been made in view of the above problems, and when used in an automobile tire application, the present invention has an excellent balance between low hysteresis loss property and wet skid resistance, and has sufficient wear resistance and tensile properties for practical use. It is an object of the present invention to provide a modified conjugated diene-based polymer having an excellent workability.

本発明者らは、鋭意検討した結果、共役ジエン系重合体を構成する重合鎖の末端に特定の構造を有する重合鎖の比率が、70%〜98%である共役ジエン系重合体は、自動車タイヤの用途に用いた場合に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、及び加工性に優れ、実用上十分な耐摩耗性や引張特性を有することを見出した。
また、本発明者らは、重合開始剤の有機リチウムと、窒素原子を有する特定の構造の化合物との比率が特定範囲内となるように、かかる窒素原子を有する特定の構造の化合物を添加して、共役ジエン単量体を重合させる重合工程を含む製造方法によって、その主たる重合鎖の末端が特定構造のアミノ基を有し、自動車タイヤの用途に用いた場合に耐摩耗性や引張特性、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、及び加工性に優れ、実用上十分な耐摩耗性や引張特性を有する共役ジエン系重合体が得られることを見出し、本発明を完成するにいたった。
すなわち、本発明は、以下の通りである。
As a result of diligent studies, the present inventors have found that the conjugated diene polymer in which the ratio of the polymer chains having a specific structure at the end of the polymer chains constituting the conjugated diene polymer is 70% to 98% is an automobile. It has been found that when used in tire applications, it has an excellent balance between low hysteresis loss and wet skid resistance and workability, and has sufficient wear resistance and tensile properties for practical use.
Further, the present inventors add a compound having a specific structure having such a nitrogen atom so that the ratio of the organic lithium as a polymerization initiator to the compound having a specific structure having a nitrogen atom is within a specific range. Therefore, by a production method including a polymerization step of polymerizing a conjugated diene monomer, the terminal of the main polymerized chain has an amino group having a specific structure, and when used in an automobile tire application, wear resistance and tensile properties are exhibited. We have found that a conjugated diene polymer having excellent balance between low hysteresis loss property and wet skid resistance and workability, and having sufficient wear resistance and tensile properties for practical use can be obtained, and completed the present invention. rice field.
That is, the present invention is as follows.

[1]
共役ジエン単量体と、下記式(1)又は(2)で表される化合物を反応器中に供給した
後、重合開始剤として有機リチウム化合物を添加して、前記共役ジエン単量体を重合する
重合工程を有し、
前記重合工程により得られる、分子末端に式(1)又は(2)で表される化合物由来の
構造を有する重合鎖の比率が、70〜98質量%であり、
前記重合工程において、重合開始の溶液温度を10〜40℃の範囲とし、反応ピーク温
度を75〜85℃の範囲とする、共役ジエン系重合体の製造方法。

Figure 0006924003
[式(1)中、R1及びR2は、同一であっても異なっていてもよく、炭素数1〜12のア
ルキル基、炭素数3〜14のシクロアルキル基、及び、炭素数6〜20のアラルキル基か
らなる群より選択されるいずれかである。R1及びR2は、結合して、隣接した窒素原子と
ともに環状構造を形成していてもよく、その場合のR1及びR2は、合計の炭素数が4〜1
2の炭化水素基であって、不飽和結合を有していても、分岐構造を有していてもよい。]
Figure 0006924003
[式(2)中、R1及びR2は、前記式(1)におけるR1及びR2と同様であり、R3は炭
素数1〜20のアルキレン基、又は、式(3)〜(5)のいずれかである。ただし、前記
3が炭素数1〜20のアルキレン基の場合は、Xは、Cl、Br、Iのいずれかであり
、前記R3が下記式(3)〜(5)のいずれかの場合は、Xは水素原子である。]
Figure 0006924003
Figure 0006924003
Figure 0006924003
[2]
前記重合工程において、重合開始の溶液温度を20〜35℃の範囲とし、反応ピーク温
度を75〜80℃の範囲とし、
分子末端に式(1)又は(2)で表される化合物由来の構造を有する重合鎖の比率が80
〜98質量%である、[1]に記載の共役ジエン系重合体の製造方法。
[3]
前記重合工程により得られる、分子末端に式(1)又は(2)で表される化合物由来の
構造を有する重合鎖に、下記式(6)で表されるカップリング剤を反応させるカップリン
グ工程をさらに有し、
前記カップリング剤のカップリング率が70〜95質量%である、[1]又は[2]に
記載の共役ジエン系重合体の製造方法。
Figure 0006924003
[式(6)中、R 4 〜R 7 は、各々独立して、炭素数1〜20のアルキル基、又は、炭素数6〜20のアリール基を表し、R 8 は炭素数3〜10のアルキレン基を表し、R 9 は炭素数1〜20のアルキレン基を表し、mは1又は2の整数であり、nは2又は3の整数である。]
[4]
前記カップリング率が75%〜95%である、[3]に記載の共役ジエン系重合体の製
造方法。 [1]
After supplying the conjugated diene monomer and the compound represented by the following formula (1) or (2) into the reactor, an organic lithium compound is added as a polymerization initiator to polymerize the conjugated diene monomer. Has a polymerization step to
The ratio of the polymerized chains having the structure derived from the compound represented by the formula (1) or (2) at the molecular end obtained by the polymerization step is 70 to 98% by mass.
A method for producing a conjugated diene-based polymer, wherein in the polymerization step, the solution temperature at the start of polymerization is in the range of 10 to 40 ° C., and the reaction peak temperature is in the range of 75 to 85 ° C.
Figure 0006924003
[In the formula (1), R 1 and R 2 may be the same or different, and have an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, and 6 to 6 carbon atoms. It is one selected from the group consisting of 20 aralkyl groups. R 1 and R 2 may be bonded to form a cyclic structure together with adjacent nitrogen atoms, in which case R 1 and R 2 have a total carbon number of 4 to 1.
The hydrocarbon group of 2 may have an unsaturated bond or a branched structure. ]
Figure 0006924003
[In the formula (2), R 1 and R 2 are the same as R 1 and R 2 in Formula (1), R 3 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, or the formula (3) - ( It is one of 5). However, when the R 3 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, X is any of Cl, Br, and I, and the R 3 is any of the following formulas (3) to (5). X is a hydrogen atom. ]
Figure 0006924003
Figure 0006924003
Figure 0006924003
[2]
In the polymerization step, the solution temperature at the start of polymerization was set in the range of 20 to 35 ° C, and the reaction peak temperature was set in the range of 75 to 80 ° C.
The ratio of polymerized chains having a structure derived from the compound represented by the formula (1) or (2) at the end of the molecule is 80.
The method for producing a conjugated diene-based polymer according to [1], which is ~ 98% by mass.
[3]
A coupling step of reacting a polymer chain having a structure derived from a compound represented by the formula (1) or (2) at the molecular terminal obtained by the polymerization step with a coupling agent represented by the following formula (6). Have more
The method for producing a conjugated diene polymer according to [1] or [2], wherein the coupling agent has a coupling ratio of 70 to 95% by mass.
Figure 0006924003
[In the formula (6), R 4 to R 7 each independently represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and R 8 has 3 to 10 carbon atoms. Represents an alkylene group, R 9 represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, m is an integer of 1 or 2, and n is an integer of 2 or 3. ]
[4]
The method for producing a conjugated diene polymer according to [3], wherein the coupling ratio is 75% to 95%.

本発明の共役ジエン系重合体は、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に優れ、及び加工性にも優れ、さらには、実用上十分な耐摩耗性や引張特性を有し、自動車タイヤの用途に用いることができる。 The conjugated diene-based polymer of the present invention has an excellent balance between low hysteresis loss property and wet skid resistance, excellent workability, and further has sufficient wear resistance and tensile properties for practical use, and is used for automobiles. It can be used for tire applications.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」と言う。)について説明するが、本発明は以下に示す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できる。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described, but the present invention is not limited to the embodiments shown below, and various modifications are made within the scope of the gist thereof. Can be implemented.

〔共役ジエン系重合体〕
本実施形態の共役ジエン系重合体は、下記式(1)又は(2)で表される化合物由来の構造を分子末端に有する重合鎖の比率が70〜98質量%である。本明細書において、本実施形態における「重合鎖」とは、単量体モノマーを重合して得られた化合物であり、一分子の化合物を意味する。本実施形態の共役ジエン系重合体は、かかる一分子の化合物が2又は3以上からなる物質である重合体を意味する。
[Conjugated diene polymer]
The conjugated diene-based polymer of the present embodiment has a polymer chain having a structure derived from a compound represented by the following formula (1) or (2) at the molecular terminal in an amount of 70 to 98% by mass. In the present specification, the "polymerized chain" in the present embodiment is a compound obtained by polymerizing a monomeric monomer, and means a single molecule compound. The conjugated diene-based polymer of the present embodiment means a polymer in which such a single molecule compound is a substance composed of two or three or more.

Figure 0006924003
Figure 0006924003

上記式(1)中、R1及びR2は、同一であっても異なっていてもよく、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜14のシクロアルキル基、及び、炭素数6〜20のアラルキル基からなる群より選択されるいずれかである。R1及びR2は、結合して、隣接した窒素原子とともに環状構造を形成していてもよく、その場合のR1及びR2は、合計の炭素数が4〜12の炭化水素基であって、不飽和結合を有していても、分岐構造を有していてもよい。 In the above formula (1), R 1 and R 2 may be the same or different, and may be an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, and 6 to 6 carbon atoms. It is one selected from the group consisting of 20 aralkyl groups. R 1 and R 2 may be bonded to form a cyclic structure together with adjacent nitrogen atoms, in which case R 1 and R 2 are hydrocarbon groups having a total carbon number of 4 to 12. It may have an unsaturated bond or a branched structure.

Figure 0006924003
Figure 0006924003

上記式(2)中、R1及びR2は前記式(1)におけるR1及びR2と同様であり、R3は、炭素数1〜20のアルキレン基、又は、式(3)〜(5)のいずれかである。ただし、前記R3が炭素数1〜20のアルキレン基の場合は、Xは、Cl、Br、Iのいずれかであり、前記R3が下記式(3)〜(5)のいずれかの場合は、Xは水素原子である。 In the above formula (2), R 1 and R 2 are the same as R 1 and R 2 in the formula (1), R 3 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, or the formula (3) - ( It is one of 5). However, when the R 3 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, X is any of Cl, Br, and I, and the R 3 is any of the following formulas (3) to (5). X is a hydrogen atom.

Figure 0006924003
Figure 0006924003

Figure 0006924003
Figure 0006924003

Figure 0006924003
Figure 0006924003

式(1)又は式(2)で表される化合物由来の構造を分子末端に有している重合鎖の比率は、75質量%以上であることが好ましく、85質量%以上であることがより好ましい。また、式(1)又は式(2)で表される化合物由来の構造を分子末端に有している重合鎖の比率は、96質量%以下にすることが好ましい。
式(1)又は(2)で表される化合物由来の構造を分子末端に有する重合鎖の比率を70〜98質量%とすることは、後述する変性共役ジエン系重合体の製造方法における重合条件を制御することにより達成することができる。また、式(1)又は式(2)で表される化合物由来の構造を分子末端に有している重合鎖の比率は、後述する実施例記載の方法にて測定することができる。
The ratio of the polymerized chains having the structure derived from the compound represented by the formula (1) or the formula (2) at the molecular terminal is preferably 75% by mass or more, and more preferably 85% by mass or more. preferable. Further, the ratio of the polymerized chains having the structure derived from the compound represented by the formula (1) or the formula (2) at the molecular end is preferably 96% by mass or less.
The ratio of the polymer chains having the structure derived from the compound represented by the formula (1) or (2) at the molecular end is 70 to 98% by mass, which is a polymerization condition in the method for producing a modified conjugated diene polymer described later. Can be achieved by controlling. Further, the ratio of the polymerized chains having the structure derived from the compound represented by the formula (1) or the formula (2) at the molecular terminal can be measured by the method described in Examples described later.

本実施形態の共役ジエン系重合体は、かかる共役ジエン系重合体とシリカ等無機充填剤との反応性の観点や、かかる共役ジエン系共重合体を加硫物としたときの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の観点から、式(1)又は(2)で表される化合物由来の構造を分子末端に有する重合鎖と、もう一方の末端に下記式(6)で表されるカップリング剤由来の構造を有していることが好ましい。 The conjugated diene-based polymer of the present embodiment has a viewpoint of reactivity between the conjugated diene-based polymer and an inorganic filler such as silica, and low hysteresis loss when the conjugated diene-based copolymer is used as a sulfide product. From the viewpoint of the balance between wet skid resistance and wet skid resistance, a polymer chain having a compound-derived structure represented by the formula (1) or (2) at the molecular end and the other end represented by the following formula (6). It is preferable to have a structure derived from a coupling agent.

Figure 0006924003
上記式(6)中、R4〜R7は、各々独立して、炭素数1〜20のアルキル基、又は、炭素数6〜20のアリール基を表し、R8は炭素数3〜10のアルキレン基を表し、R9は炭素数1〜20のアルキレン基を表し、mは1又は2の整数であり、nは2又は3の整数である。
Figure 0006924003
In the above formula (6), R 4 to R 7 independently represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and R 8 has 3 to 10 carbon atoms. Represents an alkylene group, R 9 represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, m is an integer of 1 or 2, and n is an integer of 2 or 3.

このとき、カップリング剤のカップリング率は70〜95質量%である。上記カップリング率の下限値は、75質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましい。また、上記カップリング率の上限値は、生産性や加工性の観点から、93質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましい。
カップリング率を70〜95質量%とすることは、後述する変性共役ジエン系重合体の製造方法における重合条件を制御することにより達成することができる。また、カップリング率は、後述する実施例記載の方法にて測定することができる。
At this time, the coupling rate of the coupling agent is 70 to 95% by mass. The lower limit of the coupling rate is preferably 75% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more. The upper limit of the coupling rate is preferably 93% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, from the viewpoint of productivity and workability.
The coupling ratio of 70 to 95% by mass can be achieved by controlling the polymerization conditions in the method for producing a modified conjugated diene polymer described later. In addition, the coupling rate can be measured by the method described in Examples described later.

〔共役ジエン系重合体の製造方法〕
本実施形態の共役ジエン系重合体の製造方法は、共役ジエン単量体と、下記式(1)又は(2)で表される化合物の存在下、重合開始剤として有機リチウム化合物を添加して、前記共役ジエン単量体を重合する重合工程を有し、前記重合工程により得られる、分子末端に窒素原子を有する重合鎖の比率が、70〜98質量%である、共役ジエン系重合体の製造方法である。
上記共役ジエン単量体は、共役ジエン単量体と芳香族ビニル単量体とを組み合わせて用いることが好ましい。
具体的には、本実施形態の共役ジエン系重合体の製造方法は、共役ジエン単量体、又は、共役ジエン単量体及び芳香族ビニル単量体と、並びに、分子内に少なくとも1つの窒素原子を有する前記式(1)又は(2)で表される化合物の存在下、重合開始剤として有機リチウム化合物を添加して、前記共役ジエン単量体を重合させ、又は前記共役ジエン単量体と前記芳香族ビニル単量体とを共重合させて、分子内に窒素原子及び活性末端を有する共役ジエン系重合体の比率を70〜98質量%にする、重合工程を有する。
[Method for producing conjugated diene polymer]
In the method for producing a conjugated diene polymer of the present embodiment, an organic lithium compound is added as a polymerization initiator in the presence of a conjugated diene monomer and a compound represented by the following formula (1) or (2). , A conjugated diene-based polymer having a polymerization step of polymerizing the conjugated diene monomer and having a ratio of polymer chains having a nitrogen atom at the molecular terminal obtained by the polymerization step of 70 to 98% by mass. It is a manufacturing method.
The conjugated diene monomer is preferably used in combination with the conjugated diene monomer and the aromatic vinyl monomer.
Specifically, the method for producing a conjugated diene polymer of the present embodiment includes a conjugated diene monomer, a conjugated diene monomer and an aromatic vinyl monomer, and at least one nitrogen in the molecule. In the presence of the compound represented by the formula (1) or (2) having an atom, an organic lithium compound is added as a polymerization initiator to polymerize the conjugated diene monomer, or the conjugated diene monomer is polymerized. It has a polymerization step of copolymerizing with the aromatic vinyl monomer to bring the ratio of the conjugated diene polymer having a nitrogen atom and an active terminal in the molecule to 70 to 98% by mass.

Figure 0006924003
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上記式(1)中、R1及びR2は、同一であっても異なっていてもよく、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜14のシクロアルキル基、及び、炭素数6〜20のアラルキル基からなる群より選択されるいずれかである。R1及びR2は、結合して、隣接した窒素原子とともに環状構造を形成していてもよく、その場合のR1及びR2は、合計の炭素数が4〜12の炭化水素基であって、不飽和結合を有していても、分岐構造を有していてもよい。 In the above formula (1), R 1 and R 2 may be the same or different, and may be an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, and 6 to 6 carbon atoms. It is one selected from the group consisting of 20 aralkyl groups. R 1 and R 2 may be bonded to form a cyclic structure together with adjacent nitrogen atoms, in which case R 1 and R 2 are hydrocarbon groups having a total carbon number of 4 to 12. It may have an unsaturated bond or a branched structure.

Figure 0006924003
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上記式(2)中、R1及びR2は前記式(1)におけるR1及びR2と同様であり、R3は炭素数1〜20のアルキレン基、又は、式(3)〜(5)のいずれかである。ただし、前記R3が炭素数1〜20のアルキレン基の場合は、Xは、Cl、Br、Iのいずれかであり、前記R3が下記式(3)〜(5)のいずれかの場合は、Xは水素原子である。 In the formula (2), R 1 and R 2 are the same as R 1 and R 2 in Formula (1), R 3 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, or the formula (3) - (5 ). However, when the R 3 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, X is any of Cl, Br, and I, and the R 3 is any of the following formulas (3) to (5). X is a hydrogen atom.

Figure 0006924003
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本実施形態の変性共役ジエン系重合体の製造方法で得られる変性共役ジエン系重合体を構成する共役ジエン系重合体は、単一の共役ジエン化合物の重合体又は異なる種類の共役ジエン化合物の重合体、すなわち共重合体又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物の共重合体である。 The conjugated diene polymer constituting the modified conjugated diene polymer obtained by the method for producing a modified conjugated diene polymer of the present embodiment is a polymer of a single conjugated diene compound or a weight of a different type of conjugated diene compound. A coalescence, that is, a copolymer or a copolymer of a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound.

重合工程においては、式(1)又は(2)で表される、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物及び有機リチウム化合物を含む重合開始剤を用い、共役ジエン化合物、又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とを重合又は共重合し、活性末端を有する共役ジエン系重合体を得る。 In the polymerization step, a polymerization initiator containing a compound having at least one nitrogen atom in the molecule and an organic lithium compound represented by the formula (1) or (2) is used, and the conjugated diene compound or the conjugated diene compound is used. Polymerize or copolymerize with an aromatic vinyl compound to obtain a conjugated diene-based polymer having an active terminal.

本実施形態では、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物及び有機リチウム化合物を含む、所定の重合開始剤を用いる。
重合開始剤は、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物と有機リチウム化合物とが反応することによって得られる、後述する式(7)又は(8)で表される、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物を含んでおり、窒素を有さない有機リチウム化合物を含んでいてもよい。当該式(7)又は(8)で表される、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物は、予め所定の反応器で調製しておいてもよいし、後述する重合又は共重合を行うための反応器中に供給し、重合又は共重合と同時、もしくはその前に、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物と有機リチウムを反応させてもよい。
共役ジエン系重合体における、式(1)又は(2)で表される化合物由来の構造を分子末端に有する重合鎖の比率を70%〜98質量%とするために、有機リチウム化合物と分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物との比率は、有機リチウム化合物に対して分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物は等モルとなるように添加することが好ましい。
有機リチウム化合物は、通常、溶媒に溶解した溶液として使用され、かかる溶媒中の不純物や原料であるモノマー中の不純物の影響で実際に添加された有機リチウム化合物の一部は活性がない。そのため、活性有機リチウムに対して窒素原子を有する化合物は等モルとなるように、実際に添加される有機リチウム化合物1モルあたり、式(1)又は(2)で表される化合物を0.85〜1.0モル添加することが好ましい。
In this embodiment, a predetermined polymerization initiator containing a compound having at least one nitrogen atom in the molecule and an organolithium compound is used.
The polymerization initiator is at least one in the molecule represented by the formula (7) or (8) described later, which is obtained by reacting a compound having at least one nitrogen atom in the molecule with an organolithium compound. It contains an organolithium compound having a nitrogen atom, and may contain an organolithium compound having no nitrogen. The organolithium compound represented by the formula (7) or (8) and having at least one nitrogen atom in the molecule may be prepared in advance in a predetermined reactor, or may be polymerized or copolymerized as described later. The organic lithium may be reacted with a compound having at least one nitrogen atom in the molecule at the same time as or before the polymerization or copolymerization.
In order to make the ratio of the polymer chain having the structure derived from the compound represented by the formula (1) or (2) at the molecular terminal in the conjugated diene polymer to 70% to 98% by mass, the organolithium compound and the molecule are intramolecular. The ratio of the compound having at least one nitrogen atom to the organolithium compound is preferably added so that the compound having at least one nitrogen atom in the molecule is equimolar.
The organolithium compound is usually used as a solution dissolved in a solvent, and some of the organolithium compounds actually added are inactive due to the influence of impurities in the solvent and impurities in the monomer as a raw material. Therefore, the compound represented by the formula (1) or (2) is 0.85 per mole of the organolithium compound actually added so that the compound having a nitrogen atom with respect to the active organolithium is equimolar. It is preferable to add ~ 1.0 mol.

(式(1)又は式(2)で表される化合物)
本実施形態は、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物である、式(1)及び式(2)で表される化合物を用いる。
(Compound represented by formula (1) or formula (2))
In this embodiment, compounds represented by the formulas (1) and (2), which are compounds having at least one nitrogen atom in the molecule, are used.

式(1)中、R1及びR2は、同一であっても異なっていてもよく、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜14のシクロアルキル基、及び炭素数6〜20のアラルキル基からなる群より選択されるいずれかである。
1及びR2基としては、以下に限定されるものではないが、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、オクチル、シクロプロピル、シクロヘキシル、3−フェニル−1−プロピル、イソブチル、デシル、へプチル、フェニル等が挙げられる。
In formula (1), R 1 and R 2 may be the same or different, and have an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, and 6 to 20 carbon atoms. It is one selected from the group consisting of aralkyl groups.
The R 1 and R 2 groups are not limited to the following, and include, for example, methyl, ethyl, propyl, butyl, octyl, cyclopropyl, cyclohexyl, 3-phenyl-1-propyl, isobutyl, decyl, and heptyl. , Phenyl and the like.

式(1)で表される化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジプロピルアミン、ジヘプチルアミン、ジヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ジ(2−エチルヘキシル)アミン、ジデシルアミン、エチルプロピルアミン、エチルブチルアミン、エチルベンジルアミン、メチルフェネチルアミン等が挙げられ、前記式(1)の条件を満たせば、これらの類似物を含む。
式(1)で表される化合物は、後述する共役ジエン系重合体組成物のヒステリシスロス低減や、後述する変性共役ジエン系重合体の不快臭の低減の観点から、ジブチルアミン、ジヘキシルアミンが好ましく、ジブチルアミンがより好ましい。
The compound represented by the formula (1) is not limited to the following, and is, for example, dimethylamine, diethylamine, dibutylamine, dipropylamine, diheptylamine, dihexylamine, dioctylamine, and di (2-). Ethylhexyl) amine, didecylamine, ethylpropylamine, ethylbutylamine, ethylbenzylamine, methylphenethylamine and the like can be mentioned, and if the condition of the above formula (1) is satisfied, these similar substances are included.
The compound represented by the formula (1) is preferably dibutylamine or dihexylamine from the viewpoint of reducing the hysteresis loss of the conjugated diene polymer composition described later and reducing the unpleasant odor of the modified conjugated diene polymer described later. , Dibutylamine is more preferred.

また、式(1)中、R1及びR2は、結合して、隣接した窒素原子とともに環状構造を形成していてもよく、その場合のR1及びR2は、合計で炭素数4〜12の炭化水素基であって、不飽和結合を有していても、分岐構造を有していてもよい。
1及びR2が、結合している場合に、前記式(1)で表される化合物としては、例えば、ピペリジン、ヘキサメチレンイミン、アザシクロオクタン、1,3,3−卜リメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、1,2,3,6−テトラヒドロピリジン、3,5−ジメチルピペリジン等が挙げられ、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。
式(1)で表される化合物は、後述する変性共役ジエン系重合体組成物のヒステリシスロス低減や、後述する変性共役ジエン系重合体の不快臭の低減の観点から、ピペリジン、ヘキサメチレンイミン、アザシクロオクタン、1,3,3−卜リメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、3,5−ジメチルピペリジンが好ましく、ピペリジン、ヘキサメチレンイミン、3,5−ジメチルピペリジンがより好ましい。
Further, in the formula (1), R 1 and R 2 may be bonded to form a cyclic structure together with adjacent nitrogen atoms, and in that case, R 1 and R 2 have a total of 4 to 4 carbon atoms. It is a hydrocarbon group of 12, and may have an unsaturated bond or a branched structure.
When R 1 and R 2 are bound, examples of the compound represented by the above formula (1) include piperidine, hexamethyleneimine, azacyclooctane, 1,3,3-rimethyl-6-. Examples thereof include azabicyclo [3.2.1] octane, 1,2,3,6-tetrahydropyridine, 3,5-dimethylpiperidine and the like, and are not limited thereto, and are similar to these if the above conditions are satisfied. Including things.
The compound represented by the formula (1) includes piperidine, hexamethyleneimine, and the like from the viewpoint of reducing the hysteresis loss of the modified conjugated diene polymer composition described later and reducing the unpleasant odor of the modified conjugated diene polymer described later. Azacyclooctane, 1,3,3-Ulymethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octane, 3,5-dimethylpiperidine are preferred, and piperidine, hexamethyleneimine, 3,5-dimethylpiperidine are more preferred.

式(2)中、R1及びR2の定義は、前記式(1)におけるR1及びR2と同じである。R3は、炭素数1〜20のアルキレン基、又は、下記式(3)〜(5)のいずれかである。ただし、前記R3が炭素数1〜20のアルキレン基の場合は、Xは、Cl、Br、Iのいずれかであり、前記R3が下記式(3)〜(5)のいずれかの場合は、Xは水素原子である。
式(2)で表される化合物は、カーボンブラック、シリカ等の無機充填剤との反応性及び互作用性の観点から、R3の炭素数は2〜16であることが好ましく、3〜10であることがより好ましい。
In the formula (2), R 1 and R 2 defined the same as R 1 and R 2 in Formula (1). R 3 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms or any of the following formulas (3) to (5). However, when the R 3 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, X is any of Cl, Br, and I, and the R 3 is any of the following formulas (3) to (5). X is a hydrogen atom.
The compound represented by the formula (2) preferably has 2 to 16 carbon atoms of R 3 from the viewpoint of reactivity and interaction with inorganic fillers such as carbon black and silica, and 3 to 10 carbon atoms. Is more preferable.

3が炭素数1〜20のアルキレン基の場合、式(2)で表される化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、3−クロロ−ジメチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−ジエチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−ジブチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−ジブロピルプロパン−1−アミン、3−クロロ−ジヘプチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−ジヘキシルプロパン−1−アミン、3−クロロプロピル−エチルヘキサン−1−アミン、3−クロロ−ジデシルプロパン−1−アミン、3−クロロ−エチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−エチルブタン−1−アミン、3−クロロ−エチルプロパン−1−アミン、ベンジル−3−クロロ−エチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−エチルフェネチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−メチルフェネチルプロパン−1−アミン、1−(3−クロロプロピル)ピペリジン、1−(3−クロロプロピル)ヘキサメチレンイミン、1−(3−クロロプロピル)アザシクロオクタン、6−(3−クロロプロピル)−1,3,3−卜リメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、1−(3−クロロプロピル)−1,2,3,6−テトラヒドロピリジン、1−(3−ブロモプロピル)ヘキサメチレンイミン、1−(3−ヨードプロピル)ヘキサメチレンイミン、1−(3−クロロブチル)ヘキサメチレンイミン、1−(3−クロロペンチル)ヘキサメチレンイミン、1−(3−クロロヘキシル)ヘキサメチレンイミン、1−(3−クロロデシル)ヘキサメチレンイミン等が挙げられ、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。カーボンブラック、シリカ等の無機充填剤との反応性及び互作用性の観点から、3−クロロ−ジブチルプロパン−1−アミン、1−(3−クロロプロピル)ヘキサメチレンイミンが好ましく、より好ましくは1−(3−クロロプロピル)ピペリジン、1−(3−クロロプロピル)ヘキサメチレンイミンである。 When R 3 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, the compound represented by the formula (2) is not limited to the following, but is, for example, 3-chloro-dimethylpropan-1-amine, 3 -Chloro-diethylpropane-1-amine, 3-chloro-dibutylpropane-1-amine, 3-chloro-dibropyrpropane-1-amine, 3-chloro-diheptylpropan-1-amine, 3-chloro- Dihexylpropan-1-amine, 3-chloropropyl-ethylhexane-1-amine, 3-chloro-didesylpropane-1-amine, 3-chloro-ethylpropane-1-amine, 3-chloro-ethylbutane-1- Amine, 3-chloro-ethylpropane-1-amine, benzyl-3-chloro-ethylpropane-1-amine, 3-chloro-ethylphenethylpropane-1-amine, 3-chloro-methylphenethylpropane-1-amine, 1- (3-chloropropyl) piperidine, 1- (3-chloropropyl) hexamethyleneimine, 1- (3-chloropropyl) azacyclooctane, 6- (3-chloropropyl) -1,3,3-卜Limethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octane, 1- (3-chloropropyl) -1,2,3,6-tetrahydropyridine, 1- (3-bromopropyl) hexamethyleneimine, 1- (3) -Iodopropyl) hexamethyleneimine, 1- (3-chlorobutyl) hexamethyleneimine, 1- (3-chloropentyl) hexamethyleneimine, 1- (3-chlorohexyl) hexamethyleneimine, 1- (3-chlorodecyl) Hexamethyleneimine and the like can be mentioned, and if the above conditions are satisfied, these similar substances are included. From the viewpoint of reactivity and interaction with inorganic fillers such as carbon black and silica, 3-chloro-dibutylpropane-1-amine and 1- (3-chloropropyl) hexamethyleneimine are preferable, and more preferably 1. -(3-Chloropropyl) piperidine, 1- (3-chloropropyl) hexamethyleneimine.

3が式(3)〜(5)のいずれかの場合、前記式(2)で表される化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、N,N−ジメチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジエチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジブチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジプロピル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジへプチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジヘキシル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジオクチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−(ジ−2−エチルヘキシル)−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジデシル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−エチルプロピル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−エチルフチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−エチルベンジル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−メチルフェネチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジメチル−2−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジエチル−2−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジブチル−2−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジプロピル−2−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジへプチル−2−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジヘキシル−2−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジメチル−3−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジエチル−3−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジブチル−3−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジプロピル−3−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジへプチル−3−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジヘキシル−3−メチル−2−ブテニル−1−アミン、1−(2−ブテニル)ピペリジン、1−(2−ブテニル)ヘキサメチレンイミン、1−(2−ブテニル)アザシクロオクタン、6−(2−ブテニル)−1,3,3−卜リメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、1−(2−ブテニル)−1,2,3,6−テトラヒドロピリジン、(2−メチル−2−ブテニル)ヘキサメチレンイミン、(3−メチル−2−ブテニル)ヘキサメチレンイミン等が挙げられ、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。後述する変性共役ジエン系重合体組成物のヒステリシスロス低減の観点から、N,N−ジブチル−2−ブテニル−1−アミン、1−(2−ブテニル)ヘキサメチレンイミンが好ましく、より好ましくは1−(2−ブテニル)ピペリジン、1−(2−ブテニル)ヘキサメチレンイミンである。 When R 3 is any of the formulas (3) to (5), the compound represented by the formula (2) is not limited to the following, but is, for example, N, N-dimethyl-2-. Butenyl-1-amine, N, N-diethyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dibutyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dipropyl-2-butenyl-1-amine, N, N-diheptyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dihexyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dioctyl-2-butenyl-1-amine, N, N- (di-2) -Ethylhexyl) -2-butenyl-1-amine, N, N-didecyl-2-butenyl-1-amine, N, N-ethylpropyl-2-butenyl-1-amine, N, N-ethylphtyl-2-butenyl -1-Amine, N, N-ethylbenzyl-2-butenyl-1-amine, N, N-methylphenethyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dimethyl-2-methyl-2-butenyl-1 -Amine, N, N-diethyl-2-methyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dibutyl-2-methyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dipropyl-2-methyl-2 -Butenyl-1-amine, N, N-diheptyl-2-methyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dihexyl-2-methyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dimethyl -3-Methyl-2-butenyl-1-amine, N, N-diethyl-3-methyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dibutyl-3-methyl-2-butenyl-1-amine, N , N-dipropyl-3-methyl-2-butenyl-1-amine, N, N-diheptyl-3-methyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dihexyl-3-methyl-2-butenyl -1-amine, 1- (2-butenyl) piperidine, 1- (2-butenyl) hexamethyleneimine, 1- (2-butenyl) azacyclooctane, 6- (2-butenyl) -1,3,3- Limethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octane, 1- (2-butenyl) -1,2,3,6-tetrahydropyridine, (2-methyl-2-butenyl) hexamethyleneimine, (3-) Methyl-2-butenyl) hexamethyleneimine and the like can be mentioned, and if the above conditions are satisfied, these are included. From the viewpoint of reducing the hysteresis loss of the modified conjugated diene polymer composition described later, N, N-dibutyl-2-butenyl-1-amine and 1- (2-butenyl) hexamethyleneimine are preferable, and 1- is more preferable. (2-Butenyl) piperidine, 1- (2-butenyl) hexamethyleneimine.

(有機リチウム化合物)
本実施形態の共役ジエン系重合体の製造方法における有機リチウム化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えばn−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム、n−プロピルリチウム、i−プロピルリチウム等が挙げられる。
(Organolithium compound)
The organolithium compound in the method for producing a conjugated diene polymer of the present embodiment is not limited to the following, but for example, n-butyllithium, sec-butyllithium, t-butyllithium, n-propyllithium, and the like. Examples thereof include i-propyllithium.

式(1)又は(2)で表される化合物の有機リチウム化合物は、式(1)又は(2)で表される化合物の存在下、重合開始剤として有機リチウム化合物を添加すると、反応により生成する。式(1)又は(2)で表される化合物の有機リチウム化合物が、単量体と反応して重合が開始する。式(1)又は(2)で表される化合物の有機リチウム化合物としては、アニオン重合可能なものであれば特に制限されず、下記式(7)、式(8)で表される化合物を用いることができる。 The organolithium compound of the compound represented by the formula (1) or (2) is produced by a reaction when the organolithium compound is added as a polymerization initiator in the presence of the compound represented by the formula (1) or (2). do. The organolithium compound of the compound represented by the formula (1) or (2) reacts with the monomer to initiate polymerization. The organolithium compound of the compound represented by the formula (1) or (2) is not particularly limited as long as it can be anionically polymerized, and the compounds represented by the following formulas (7) and (8) are used. be able to.

Figure 0006924003
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上記式(7)中、R1及びR2は、同一であっても異なっていてもよく、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜14のシクロアルキル基、及び炭素数6〜20のアラルキル基からなる群より選択されるいずれかである。
1及びR2には、以下に限定されるものではないが、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、オクチル、シクロプロピル、シクロヘキシル、3−フェニル−1−フロピル、イソブチル、デシル、ヘフチル、フェニル等の各基が含まれる。
前記式(7)で表される化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ジメチルアミノリチウム、ジエチルアミノリチウム、ジブチルアミノリチウム、ジフロピルアミノリチウム、ジヘフチルアミノリチウム、ジヘキシルアミノリチウム、ジオクチルアミノリチウム、ジ−2−エチルヘキシルアミノリチウム、ジデシルアミノリチウム、エチルプロピルアミノリチウム、エチルブチルアミノリチウム、エチルベンジルアミノリチウム、メチルフェネチルアミノリチウムが挙げられ、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。溶媒への可溶性や、後述する変性共役ジエン系重合体組成物のヒステリシスロス低減の観点から、ジブチルアミノリチウム、ジヘキシルアミノリチウムが好ましい。より好ましくはジブチルアミンである。
前記式(7)中、R1及びR2は、結合して、隣接した窒素原子とともに環状構造を形成していてもよく、その場合のR1とR2は、合計で炭素数4〜12の炭化水素基であって、不飽和結合を有していても、分岐構造を有していてもよい。R1及びR2が結合している場合に、前記式(7)で表される化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ピペリジノリチウム、ヘキサメチレンイミノリチウム、リチウムアザシクロオクタン、リチウム−1,3,3−卜リメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、1,2,3,6−テトラヒドロピリジノリチウム、3,5−ジメチルピペリジノリチウム等が挙げられ、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。重合開始剤の溶媒への可溶性や、後述する変性共役ジエン系重合体の不快臭の低減の観点から、ピペリジノリチウム、ヘキサメチレンイミノリチウム、リチウムアザシクロオクタン、リチウム−1,3,3−卜リメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、3,5−ジメチルピペリジノリチウムが好ましく、ピペリジノリチウム、ヘキサメチレンイミノリチウム、3,5−ジメチルピペリジノリチウムがより好ましい。
In the above formula (7), R 1 and R 2 may be the same or different, and have an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, and 6 to 20 carbon atoms. It is one selected from the group consisting of the aralkyl groups of.
R 1 and R 2 include, but are not limited to, for example, methyl, ethyl, propyl, butyl, octyl, cyclopropyl, cyclohexyl, 3-phenyl-1-flopyl, isobutyl, decyl, heftyl, phenyl. Etc. are included.
The compound represented by the formula (7) is not limited to the following, and is, for example, dimethylaminolithium, diethylaminolithium, dibutylaminolithium, diflopylaminolithium, diheftylaminolithium, and dihexylamino. Examples thereof include lithium, dioctylaminolithium, di-2-ethylhexylaminolithium, didecylaminolithium, ethylpropylaminolithium, ethylbutylaminolithium, ethylbenzylaminolithium, and methylphenethylaminolithium. Including similar products. Dibutylaminolithium and dihexylaminolithium are preferable from the viewpoint of solubility in a solvent and reduction of hysteresis loss of the modified conjugated diene polymer composition described later. More preferably, it is dibutylamine.
In the above formula (7), R 1 and R 2 may be bonded to form a cyclic structure together with adjacent nitrogen atoms, in which case R 1 and R 2 have a total of 4 to 12 carbon atoms. The hydrocarbon group of the above may have an unsaturated bond or a branched structure. When R 1 and R 2 are bonded, the compound represented by the above formula (7) is not limited to the following, but is, for example, piperidinolithium, hexamethyleneiminolithium, lithium aza. Cyclooctane, lithium-1,3,3-卜 lymethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octane, 1,2,3,6-tetrahydropyridinolithium, 3,5-dimethylpiperidinolithium, etc. These are included if the above conditions are met. From the viewpoint of solubility of the polymerization initiator in the solvent and reduction of the unpleasant odor of the modified conjugated diene polymer described later, piperidinolithium, hexamethyleneiminolithium, lithium azacyclooctane, lithium-1,3,3- Limethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octane, 3,5-dimethylpiperidinolithium is preferred, and piperidinolithium, hexamethyleneiminolithium, and 3,5-dimethylpiperidinolithium are more preferred.

Figure 0006924003
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前記式(8)中、R1及びR2は、同一であっても異なっていてもよく、炭素数2〜12のアルキル基、炭素数8〜14のシクロアルキル基、及び炭素数6〜20のアラルキル基からなる群より選択されるいずれかである。R3は炭素数1〜20のアルキレン基、又は下記式(3)〜(5)のいずれかで表される。 In the above formula (8), R 1 and R 2 may be the same or different, and have an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 8 to 14 carbon atoms, and 6 to 20 carbon atoms. It is one selected from the group consisting of the aralkyl groups of. R 3 is represented by an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms or any of the following formulas (3) to (5).

Figure 0006924003
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Figure 0006924003
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Figure 0006924003
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3が、炭素数1〜20のアルキレン基の場合、カーボンブラック、シリカ等の無機充填剤との反応性及び互作用性の観点から、R3の炭素数は2〜16が好ましく、より好ましくは3〜10である。
3が、炭素数1〜20のアルキレン基の場合、前記式(8)で表される化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、(3−(ジメチルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジエチルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジプロピルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジブチルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジペンチルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジヘキシルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジオクチルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(エチルヘキシルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジデシルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(エチルプロピルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(エチルブチルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(エチルベンジルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(メチルフェネチルアミノ)−プロピル)リチウム、(4−(ジブチルアミノ)−ブチル)リチウム、(5−(ジブチルアミノ)−ペンチル)リチウム、(6−(ジブチルアミノ)−ヘキシル)リチウム、(10−(ジブチルアミノ)−デシル)リチウムが挙げられ、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。上記式(8)で表される化合物の中でも、カーボン、シリカ等の無機充填剤との反応性及び相互作用性の観点から、(3−(ジブチルアミノ)−プロピル)リチウムがより好ましい。
When R 3 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, the carbon number of R 3 is preferably 2 to 16 from the viewpoint of reactivity and interaction with inorganic fillers such as carbon black and silica, which is more preferable. Is 3 to 10.
When R 3 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, the compound represented by the above formula (8) is not limited to the following, but is, for example, (3- (dimethylamino) -propyl). Lithium, (3- (diethylamino) -propyl) lithium, (3- (dipropylamino) -propyl) lithium, (3- (dibutylamino) -propyl) lithium, (3- (dipentylamino) -propyl) lithium, (3- (Dihexylamino) -propyl) lithium, (3- (dioctylamino) -propyl) lithium, (3- (ethylhexylamino) -propyl) lithium, (3- (didecylamino) -propyl) lithium, (3- (3- (didecylamino) -propyl) lithium, (Ethylpropylamino) -propyl) lithium, (3- (ethylbutylamino) -propyl) lithium, (3- (ethylbenzylamino) -propyl) lithium, (3- (methylphenethylamino) -propyl) lithium, ( Examples thereof include 4- (dibutylamino) -butyl) lithium, (5- (dibutylamino) -pentyl) lithium, (6- (dibutylamino) -hexyl) lithium, and (10- (dibutylamino) -decyl) lithium. If the above conditions are met, these similar substances are included. Among the compounds represented by the above formula (8), (3- (dibutylamino) -propyl) lithium is more preferable from the viewpoint of reactivity and interaction with inorganic fillers such as carbon and silica.

3が、式(3)〜(5)で表されるいずれかの場合、前記式(8)で表される化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、(4−(ジメチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジエチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジブチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジプロピルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジへプチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジヘキシルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジオクチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジ−2−エチルヘキシルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジデシルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(エチルプロピルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(エチルブチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(エチルベンジルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(メチルフェネチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジメチルアミノ)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジエチルアミノ)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジブチルアミノ)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジプロピルアミノ)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジへプチルアミノ)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジヘキシルアミノ)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジメチルアミノ)−3−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジエチルアミノ)−3−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジブチルアミノ)−3−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジプロピルアミノ)−3−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジへプチルアミノ)−3−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジヘキシルアミノ)−3−メチル−2−ブテニル)リチウムが挙げられ、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。
重合開始剤としての反応性の観点から、(4−(ジメチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジエチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジブチルアミノ)−2−ブテニル)リチウムが好ましく、(4−(ジブチルアミノ)−2−ブテニル)リチウムがより好ましい。
When R 3 is any of the formulas (3) to (5), the compound represented by the formula (8) is not limited to the following, but for example, (4-( Dimethylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (diethylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (dibutylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (dipropylamino) -2-butenyl) Lithium, (4- (diheptylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (dihexylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (dioctylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (dihexylamino) -2-butenyl) lithium. -2-Ethylhexylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (didecylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (ethylpropylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (ethylbutylamino)- 2-Butenyl) lithium, (4- (ethylbenzylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (methylphenethylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (dimethylamino) -2-methyl-2- Butenyl) lithium, (4- (diethylamino) -2-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (dibutylamino) -2-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (dipropylamino) -2- Methyl-2-butenyl) lithium, (4- (diheptylamino) -2-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (dihexylamino) -2-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (dimethyl) Amino) -3-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (diethylamino) -3-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (dibutylamino) -3-methyl-2-butenyl) lithium, (4) -(Dipropylamino) -3-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (diheptylamino) -3-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (dihexylamino) -3-methyl-2- Butenyl) lithium, including similar substances, if the above conditions are met.
From the viewpoint of reactivity as a polymerization initiator, (4- (dimethylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (diethylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (dibutylamino) -2-butenyl) Lithium is preferred, more preferably (4- (dibutylamino) -2-butenyl) lithium.

前記式(8)において、R1及びR2は、結合して隣接した窒素原子とともに環状構造を形成していてもよく、その場合はR1とR2の合計で炭素数4〜12の炭化水素基であって、不飽和結合を有していても、分岐構造を有していてもよい。
1及びR2が結合している場合、式(8)で表される化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、(3−(ピペリジニル)プロピル)リチウム、(3−(ヘキサメチンレンイミニル)プロピル)リチウム、(3−(へプタメチレンイミニル)プロピル)リチウム、(3−(オクタメチレンイミニル)プロピル)リチウム、(3−(1,3,3−卜リメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタニル)プロピル)リチウム、(3−(1,2,3,6−テトラヒドロピリジニル)プロピル)リチウム、(2−(ヘキサメチンレンイミニル)エチル)リチウム、(4−(ヘキサメチンレンイミニル)ブチル)リチウム、(5−(ヘキサメチンレンイミニル)ペンチル)リチウム、(6−(ヘキサメチンレンイミニル)ヘキシル)リチウム、(10−(ヘキサメチンレンイミニル)デシル)リチウム、(4−(ピペリジニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ヘキサメチンレンイミニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ヘプタメチレンイミニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(オクタメチレンイミニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(1,3,3−卜リメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(1,2,3,6−テトラヒドロピリジニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ヘキサメチンレンイミニル)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ヘキサメチンレンイミニル)−3−メチル−2−ブテニル)リチウムが挙げられ、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。
In the above formula (8), R 1 and R 2 may be bonded to form a cyclic structure together with adjacent nitrogen atoms, in which case the total of R 1 and R 2 is a hydrocarbon having 4 to 12 carbon atoms. It may be a hydrogen group and may have an unsaturated bond or a branched structure.
When R 1 and R 2 are bonded, the compound represented by the formula (8) is not limited to the following, but for example, (3- (piperidinyl) propyl) lithium, (3- ( Hexamethine reniminyl) propyl) lithium, (3- (heptamethyleneiminyl) propyl) lithium, (3- (octamethyleneiminyl) propyl) lithium, (3- (1,3,3-卜 lymethyl-) 6-Azabicyclo [3.2.1] octanyl) propyl) lithium, (3- (1,2,3,6-tetrahydropyridinyl) propyl) lithium, (2- (hexamethine leminyl) ethyl) lithium , (4- (Hexamethine Reniminyl) Butyl) Lithine, (5- (Hexamethine Reniminyl) Pentyl) Lithine, (6- (Hexamethine Reniminyl) Hexyl) Lithine, (10- (Hexamethine Iminyl) Iminyl) decyl) lithium, (4- (piperidinyl) -2-butenyl) lithium, (4- (hexamethineline iminyl) -2-butenyl) lithium, (4- (heptamethyleneiminyl) -2-butenyl) ) Lithine, (4- (octamethyleneiminyl) -2-butenyl) lithium, (4- (1,3,3-卜 lymethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octanyl) -2-butenyl) lithium , (4- (1,2,3,6-tetrahydropyridinyl) -2-butenyl) lithium, (4- (hexamethine reniminyl) -2-methyl-2-butenyl) lithium, (4- ( Hexamethine reniminyl) -3-methyl-2-butenyl) lithium, and if the above conditions are met, these are included.

カーボンブラック、シリカ等の無機充填剤との反応性及び互作用性の観点から、(3−(ピペリジニル)プロピル)リチウム、(3−(ヘキサメチンレンイミニル)プロピル)リチウム、(3−(1,2,3,6−テトラヒドロピリジニル)プロピル)リチウム、(4−(ピペリジニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ヘキサメチンレンイミニル)−2−ブテニル)リチウムが好ましく、(3−(ピペリジニル)プロピル)リチウム、(4−(ピペリジニル)−2−ブテニル)リチウム、(3−(ヘキサメチンレンイミニル)プロピル)リチウム、(4−(ヘキサメチンレンイミニル)−2−ブテニル)リチウムがより好ましい。 From the viewpoint of reactivity and interaction with inorganic fillers such as carbon black and silica, (3- (piperidinyl) propyl) lithium, (3- (hexamethynelenimyl) propyl) lithium, (3- (1) , 2,3,6-tetrahydropyridinyl) propyl) lithium, (4- (piperidinyl) -2-butenyl) lithium, (4- (hexamethyneleniminyl) -2-butenyl) lithium are preferred, (3) -(Piperidinyl) propyl) lithium, (4- (piperidinyl) -2-butenyl) lithium, (3- (hexamethynelenimyl) propyl) lithium, (4- (hexametinleniminyl) -2-butenyl) Lithium is more preferred.

式(7)又は(8)で表される、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物は、上述した重合工程の前に予め調製しておいてもよく、調製方法は、従来公知の方法を適用できる。 The organolithium compound represented by the formula (7) or (8) having at least one nitrogen atom in the molecule may be prepared in advance before the above-mentioned polymerization step, and the preparation method is conventionally known. Method can be applied.

下記式(8)で表される有機リチウム化合物は、R3が、炭素数1〜20のアルキレン基である場合、例えば、下記式(1)で表されるアミンと有機リチウム化合物とを炭化水素溶媒中で反応させ、リチウムアミド化合物を調製し、これに下記式(9)で表されるジハロゲン化アルキルを反応させ、更に有機リチウム化合物を反応させることで得られる。 When R 3 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, the organolithium compound represented by the following formula (8) is obtained by, for example, hydrocarbonizing the amine represented by the following formula (1) and the organolithium compound. It is obtained by reacting in a solvent to prepare a lithium amide compound, reacting it with an alkyl dihalide represented by the following formula (9), and further reacting it with an organic lithium compound.

Figure 0006924003
Figure 0006924003

前記式(9)中、X1、X2は、I,Br,Clのいずれかのハロゲン原子であり、互いに異なる。
1、X2が、互いに異なるハロゲン原子であることにより、反応性に差をもたせることができ、当該反応性の差を利用して、先ず反応性が高い方のハロゲンとリチウムアミド化合物とを反応させ、次に、残った方のハロゲンと有機リチウム化合物とを反応させることにより、前記式(8)のような化合物が得られる。R3aは、炭素数1〜20のアルキレン基であり、好ましくは炭素数2〜16のアルキレン基であり、より好ましくは炭素数3〜10のアルキレン基である。
In the above formula (9), X 1 and X 2 are halogen atoms of any one of I, Br, and Cl, and are different from each other.
Since X 1 and X 2 are different halogen atoms, it is possible to make a difference in reactivity, and by utilizing the difference in reactivity, the halogen having higher reactivity and the lithium amide compound are first selected. The reaction is carried out, and then the remaining halogen is reacted with the organolithium compound to obtain a compound as shown in the above formula (8). R 3a is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, preferably an alkylene group having 2 to 16 carbon atoms, and more preferably an alkylene group having 3 to 10 carbon atoms.

前記式(9)で表される化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、1−ブロモ−3−クロロプロパン、1−ブロモ−4−クロロブタン、1−ブロモ−5−クロロペンタン、1−ブロモ−6−クロロヘキサン、1−ブロモ−10−クロロデカン、1−ブロモ−3−ヨードプロパン、1−ブロモ−4−ヨードブタン、1−ブロモ−5−ヨードペンタン、1−ブロモ−6−ヨードヘキサン、1−ブロモ−10−ヨードデカン、1−クロロ−3−ヨードプロパン、1−クロロ−4−ヨードブタン、1−クロロ−5−ヨードペンタン、1−クロロ−6−ヨードヘキサン、1−クロロ−10−ヨードデカンが挙げられる。上記式(9)で表される化合物の中でも、反応性や安全性の観点から、1−ブロモ−3−クロロプロパン、1−ブロモ−4−クロロブタン、1−ブロモ−5−クロロペンタン、1−ブロモ−6−クロロヘキサン、1−ブロモ−10−クロロデカンが好ましく、1−ブロモ−3−クロロプロパン、1−ブロモ−4−クロロブタン、1−ブロモ−6−クロロヘキサンがより好ましい。前記式(1)、有機リチウム化合物、炭化水素溶媒を用いて、リチウムアミド化合物を調製する際の反応温度は0〜80℃が好ましく、生産性の観点から10〜70℃が好ましい。リチウムアミド化合物に前記式(9)で表される化合物を反応させる際の反応温度は好ましくは−78〜70℃であり、より好ましくは−50〜50℃である。その後得られた化合物に有機リチウム化合物を反応させる際の反応温度は、好ましくは−78〜70℃であり、より好ましくは−50〜50℃である。 The compound represented by the formula (9) is not limited to the following, but for example, 1-bromo-3-chloropropane, 1-bromo-4-chlorobutane, 1-bromo-5-chloropentane, and the like. 1-Bromo-6-chlorohexane, 1-bromo-10-chlorodecane, 1-bromo-3-iodopropane, 1-bromo-4-iodobutane, 1-bromo-5-iodopentane, 1-bromo-6-iodo Hexane, 1-bromo-10-iododecane, 1-chloro-3-iodopropane, 1-chloro-4-iodobutane, 1-chloro-5-iodopentane, 1-chloro-6-iodohexane, 1-chloro-10 -Iodine can be mentioned. Among the compounds represented by the above formula (9), 1-bromo-3-chloropropane, 1-bromo-4-chlorobutane, 1-bromo-5-chloropentane, 1-bromo from the viewpoint of reactivity and safety. -6-chlorohexane and 1-bromo-10-chlorodecane are preferable, and 1-bromo-3-chloropropane, 1-bromo-4-chlorobutane and 1-bromo-6-chlorohexane are more preferable. The reaction temperature when preparing a lithium amide compound using the above formula (1), an organic lithium compound and a hydrocarbon solvent is preferably 0 to 80 ° C, and preferably 10 to 70 ° C from the viewpoint of productivity. The reaction temperature when reacting the lithium amide compound with the compound represented by the formula (9) is preferably −78 to 70 ° C., more preferably −50 to 50 ° C. The reaction temperature when the organic lithium compound is reacted with the obtained compound is preferably −78 to 70 ° C., more preferably −50 to 50 ° C.

式(8)で表される、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物は、R3が、式(3)〜(5)のいずれかで表される場合、当該式(8)の有機リチウム化合物は、以下の工程(I)〜(IV)により合成することができる。 An organolithium compound having at least one nitrogen atom in the molecule represented by the formula (8) has the formula (8) when R 3 is represented by any of the formulas (3) to (5). The organolithium compound can be synthesized by the following steps (I) to (IV).

(I)式(1)で表される化合物と有機リチウム化合物とを炭化水素溶媒中で反応させリチウムアミド化合物を合成する。
(II)炭化水素溶媒中、得られたリチウムアミド化合物とブタジエン、あるいはイソプレンを反応させる。
(III)アルコールを加えてリチウムを失活させ、得られた生成物を減圧蒸留する。
(IV)蒸留して得られた生成物と有機リチウム化合物を炭化水素溶媒中で反応させる。
(I) A lithium amide compound is synthesized by reacting a compound represented by the formula (1) with an organic lithium compound in a hydrocarbon solvent.
(II) The obtained lithium amide compound is reacted with butadiene or isoprene in a hydrocarbon solvent.
(III) Alcohol is added to inactivate lithium, and the obtained product is distilled under reduced pressure.
(IV) The product obtained by distillation is reacted with an organolithium compound in a hydrocarbon solvent.

前記式(1)で表される化合物、有機リチウム化合物、炭化水素溶媒を用いてリチウムアミド化合物を調製する工程(I)の反応温度は、0〜80℃が好ましく、生産性の観点から10〜70℃が好ましい。 The reaction temperature in the step (I) for preparing the lithium amide compound using the compound represented by the formula (1), the organic lithium compound, and the hydrocarbon solvent is preferably 0 to 80 ° C., and is 10 to 10 from the viewpoint of productivity. 70 ° C. is preferable.

アルコールは、公知の材料を使用できるが、低分子量のものが好ましく、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等が好ましく、エタノールがより好ましい。
工程(IV)の反応温度は0〜80℃が好ましく、より好ましくは10〜70℃である。
前記式(7)又は(8)で表される有機リチウム化合物の調製の際には、系内に極性化合物を添加してもよい。これにより、前記式(7)又は(8)で表されるリチウム化合物の生成の促進や炭化水素溶媒への可溶化効果が得られる。
As the alcohol, known materials can be used, but those having a low molecular weight are preferable, for example, methanol, ethanol, isopropanol and the like are preferable, and ethanol is more preferable.
The reaction temperature in step (IV) is preferably 0 to 80 ° C, more preferably 10 to 70 ° C.
When preparing the organolithium compound represented by the formula (7) or (8), a polar compound may be added into the system. As a result, the effect of promoting the production of the lithium compound represented by the formula (7) or (8) and the solubilization effect in the hydrocarbon solvent can be obtained.

極性化合物としては、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。
前記3級モノアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば卜リメチルアミン、卜リエチルアミン、メチルジエチルアミン、1,1−ジメトキシ卜リメチルアミン、1,1−ジエトキシ卜リメチルアミン、1,1−ジエトキシ卜リエチルアミン、N,N−ジメチルホルムアミドジイソプロピルアセタ−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。
前記3級ジアミンとしては、以下に限定されるものではないが、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。
Examples of the polar compound include tertiary monoamines, tertiary diamines, chain-like or cyclic ethers, and the like.
The tertiary monoamine is not limited to the following, but is not limited to, for example, lymethylamine, lyethylamine, methyldiethylamine, 1,1-dimethoxy lymethylamine, 1,1-diethoxy lymethylamine, 1,1-diethoxy 卜. Examples thereof include compounds such as triethylamine, N, N-dimethylformamide diisopropyl acetal and N, N-dimethylformamide dicyclohexyl acetal.
The tertiary diamine is not limited to the following, but is, for example, N, N, N', N'-tetramethyldiaminomethane, N, N, N', N'-tetramethylethylenediamine, N, N, N', N'-tetramethylpropanediamine, N, N, N', N'-tetramethyldiaminobutane, N, N, N', N'-tetramethyldiaminopentane, N, N, N', Examples thereof include compounds such as N'-tetramethylhexanediamine, dipiperidinopentane, and dipiperidinoethane.

前記鎖状エーテルとしては、以下に限定されるものではないが、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、卜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。
前記環状エーテルとしては、以下に限定されるものではないが、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−卜リメチル−2−オキソラニル)プロパン等の化合物が挙げられる。
Examples of the chain ether include, but are not limited to, dimethyl ether, diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, and tetraethylene dimethyl ether.
The cyclic ether is not limited to the following, and includes, for example, tetrahydrofuran, bis (2-oxolanyl) ethane, 2,2-bis (2-oxolanyl) propane, and 1,1-bis (2-oxolanyl). Ethane, 2,2-bis (2-oxolanyl) butane, 2,2-bis (5-methyl-2-oxolanyl) propane, 2,2-bis (3,4,5-rimethyl-2-oxolanyl) propane And other compounds can be mentioned.

前記極性化合物の中でも、式(7)又は(8)で表される有機リチウム化合物の生成の促進や炭化水素への可溶化効果の観点から、3級モノアミンである卜リメチルアミン、卜リエチルアミン、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−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。
前記極性化合物は、1種のみ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。
Among the polar compounds, from the viewpoint of promoting the production of the organolithium compound represented by the formula (7) or (8) and the solubilizing effect on hydrocarbons, tertiary monoamines such as tetramethylamine and tetraethylamine, 3 N, N, N', N'-tetramethylethylenediamine, which are grade diamines, and tetrahydrofuran, 2,2-bis (2-oxolanyl) propane, which are cyclic ethers, are preferable.
The polar compound may be used alone or in combination of two or more.

また、前記式(7)又は(8)で表される有機リチウム化合物を調製する際に極性化合物を添加する場合は、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より好ましい。
反応促進や溶媒への可溶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。
When a polar compound is added when preparing the organolithium compound represented by the formula (7) or (8), the amount is within the range of 30 to 50,000 ppm with respect to the solvent used at the time of preparation. It is preferable to add it, and it is more preferable to add it in the range of 200 to 20,000 ppm.
In order to fully exhibit the effects of reaction promotion and solubilization in a solvent, it is preferable to add 30 ppm or more, to secure the degree of freedom of microstructure adjustment in the subsequent polymerization step, and to recover the solvent after polymerization. Considering the separation from the polymerization solvent in the purification step, it is preferable to add at 50,000 ppm or less.

(重合又は共重合)
本実施形態における重合工程においては、式(7)又は(8)で表される有機リチウム化合物を、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式(7)又は(8)で表される有機リチウム化合物を調製し、その後、この反応器に所定のモノマー類、すなわち、共役ジエン単量体や芳香族ビニル単量体を供給して重合又は共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、重合開始剤の調製とモノマー類の重合又は共重合とを同時に行ってもよい。
重合開始剤は、上述した式(7)又は(8)で表される有機リチウム化合物を用いる場合には、1種のみならず2種以上の混合物でもよい。
(Polymerization or copolymerization)
In the polymerization step of the present embodiment, the organic lithium compound represented by the formula (7) or (8) is prepared in advance in a predetermined reactor, and the conjugated diene compound is polymerized, or the conjugated diene compound and the aromatic. It may be supplied to a reactor for polymerization with a vinyl compound to carry out a polymerization reaction, or an organic represented by the formula (7) or (8) in a reactor for carrying out polymerization or polymerization described later. A lithium compound may be prepared, and then predetermined monomers, that is, a conjugated diene monomer or an aromatic vinyl monomer may be supplied to the reactor to carry out a polymerization or copolymerization reaction, or the polymerization described later may be carried out. Alternatively, the preparation of the polymerization initiator and the polymerization or copolymerization of the monomers may be carried out at the same time in the reactor for carrying out the polymerization.
When the organolithium compound represented by the above formula (7) or (8) is used, the polymerization initiator may be not only one kind but also a mixture of two or more kinds.

(共役ジエン単量体、芳香族ビニル単量体)
本実施形態における共役ジエン化合物としては、重合可能な単量体であれば特に限定されず、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−へプタジエン、1,3−ヘキサジエン等が挙げられる。
これらの中でも、工業的入手の容易さの観点から、1,3−ブタジエン、イソプレンが好ましい。これらは1種のみならず2種以上を併用してもよい。重合工程において用いる共役ジエン化合物中に、アレン類、アセチレン類等が不純物として含有されていると、式(7)又は(8)で表される有機リチウム化合物との反応や、カップリング剤との反応を阻害するおそれがある。そのため、これらの不純物の含有量濃度(質量)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以下であることが更に好ましい。アレン類としては、例えばプロパジエン、1,2−ブタジエン等が挙げられる。アセチレン類としては、例えばエチルアセチレン、ビニルアセチレン等が挙げられる。
(Conjugated diene monomer, aromatic vinyl monomer)
The conjugated diene compound in the present embodiment is not particularly limited as long as it is a polymerizable monomer, and is, for example, 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-. Examples thereof include pentadiene, 3-methyl-1,3-pentadiene, 1,3-heptadiene and 1,3-hexadiene.
Among these, 1,3-butadiene and isoprene are preferable from the viewpoint of easy industrial availability. These may be not only one kind but also two or more kinds in combination. When allenes, acetylenes, etc. are contained as impurities in the conjugated diene compound used in the polymerization step, the reaction with the organolithium compound represented by the formula (7) or (8) or the coupling agent It may inhibit the reaction. Therefore, the total content concentration (mass) of these impurities is preferably 200 ppm or less, more preferably 100 ppm or less, and further preferably 50 ppm or less. Examples of allenes include propadiene, 1,2-butadiene and the like. Examples of acetylenes include ethylacetylene and vinylacetylene.

本実施形態における芳香族ビニル化合物としては、共役ジエン化合物と共重合可能な単量体であればよく、特に限定されず、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。これらの中でも、工業的入手の容易さの観点から、スチレンが好ましい。これらは1種のみならず2種以上を併用してもよい。 The aromatic vinyl compound in the present embodiment may be a monomer copolymerizable with the conjugated diene compound and is not particularly limited, and is not particularly limited, for example, styrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, vinylethylbenzene, vinyl. Examples thereof include xylene, vinylnaphthalene and diphenylethylene. Among these, styrene is preferable from the viewpoint of easy industrial availability. These may be not only one kind but also two or more kinds in combination.

本実施形態における重合工程において、共役ジエン化合物、芳香族ビニル化合物と同時、もしくは重合途中に、多官能芳香族ビニル化合物を用いてもよい。これにより、分子鎖の分岐をコントロールし、コールドフローを防止することができる。多官能芳香族ビニル化合物としては、ジビニルベンゼン等が挙げられる。 In the polymerization step of the present embodiment, a polyfunctional aromatic vinyl compound may be used at the same time as the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound, or during the polymerization. As a result, it is possible to control the branching of the molecular chain and prevent cold flow. Examples of the polyfunctional aromatic vinyl compound include divinylbenzene and the like.

本実施形態における重合反応は、溶媒中で行うことが好ましい。溶媒としては、以下に限定されるものではないが、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挙げられる。具体的には、ブタン、ペンタン、ヘキサン、へ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等が挙げられる。 The polymerization reaction in this embodiment is preferably carried out in a solvent. The solvent is not limited to the following, and examples thereof include hydrocarbon solvents such as saturated hydrocarbons and aromatic hydrocarbons. 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. And hydrocarbons composed of a mixture thereof and the like.

上述した共役ジエン単量体、芳香族ビニル単量体、及び、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、有機金属化合物を反応させ処理しておくこともできる。これにより、前記不純物による重合の阻害が防止でき、重合体の活性末端量が高濃度となり、よりシャープな分子量分布を達成でき、さらには高い変性率が達成される傾向にあるため好ましい。 The above-mentioned conjugated diene monomer, aromatic vinyl monomer, and solvent are used alone, or a mixed solution thereof is subjected to a polymerization reaction in advance, and impurities such as allenes and acetylenes are organically prepared. It is also possible to react the metal compound and treat it. This is preferable because the inhibition of polymerization by the impurities can be prevented, the amount of the active terminal of the polymer becomes high, a sharper molecular weight distribution can be achieved, and a high denaturation rate tends to be achieved.

本実施形態における重合反応においては、極性化合物を添加してもよい。極性化合物は、芳香族ビニル単量体を共役ジエン単量体とランダムに共重合させることができ、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も用いることができる。また、重合速度の改善等にも効果がある。極性化合物としては、特に限定されず、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)フ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、卜リメチルアミン、卜リエチルアミン、ピリジン、キヌクリジン等の第3級アミン化合物;カリウム−t−アミラー卜、カリウム−t−ブチラー卜、ナトリウム−t−ブチラー卜、ナトリウムアミラー卜等のアルカリ金属アルコキシド化合物;卜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、それぞれ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。テトラヒドロフランとその他の極性化合物の2種以上とするほうが、よりシャープな分子量分布を達成でき好ましい。
In the polymerization reaction in this embodiment, a polar compound may be added. The polar compound can randomly copolymerize the aromatic vinyl monomer with the conjugated diene monomer, and can also be used as a vinylizing agent for controlling the microstructure of the conjugated diene portion. It is also effective in improving the polymerization rate. The polar compound is not particularly limited, and for example, tetrahydrofuran, diethyl ether, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, dimethoxybenzene, 2,2-bis (2-oxolanyl) flopan and the like. Ethers; tertiary amine compounds such as tetramethylethylenediamine, dipiperidinoethane, lymethylamine, lyethylamine, pyridine, quinuclidine; potassium-t-amylyl, potassium-t-butyrrer, sodium-t- Examples thereof include alkali metal alkoxide compounds such as butylar and sodium amylyl; and phosphine compounds such as diphenylphosphine.
These polar compounds may be used alone or in combination of two or more. It is preferable to use two or more kinds of tetrahydrofuran and other polar compounds because a sharper molecular weight distribution can be achieved.

極性化合物の使用量は、特に限定されず、目的等に応じて選択することができる。通常、重合開始剤1モルに対して0.01〜100モルであることが好ましい。
極性化合物(ビニル化剤)は、重合体共役ジエン部分のミクロ構造の調節剤として、所望のビニル結合量に応じて、適量用いることができる。多くの極性化合物は、同時に共役ジエン単量体と芳香族ビニル単量体との共重合において有効なランダム化効果を有し、芳香族ビニル単量体の分布の調整やスチレンブロック量の調整剤として用いることができる。共役ジエン単量体と芳香族ビニル単量体とをランダム化する方法としては、例えば、特開昭59−140211号公報に記載されているような、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てもよい。
The amount of the polar compound used is not particularly limited and can be selected according to the purpose and the like. Usually, it is preferably 0.01 to 100 mol with respect to 1 mol of the polymerization initiator.
The polar compound (vinyl agent) can be used in an appropriate amount as a regulator of the microstructure of the polymer-conjugated diene moiety, depending on the desired amount of vinyl bond. Many polar compounds have a randomizing effect that is effective in the copolymerization of the conjugated diene monomer and the aromatic vinyl monomer at the same time, and adjust the distribution of the aromatic vinyl monomer and the amount of the styrene block. Can be used as. As a method for randomizing the conjugated diene monomer and the aromatic vinyl monomer, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-140211, 1,3-butadiene is used during the copolymerization. A method of adding a part intermittently may be used.

前述のように、共役ジエン系重合体における、式(1)又は(2)で表される化合物由来の構造を分子末端に有する重合鎖の比率を70%〜98質量%とするために、有機リチウム化合物と分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物との比率を、有機リチウム化合物に対して分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物は等モルとなるように添加することが好ましい。上記比率の調節に加えて、共役ジエン系重合体における、式(1)又は(2)で表される化合物由来の構造を分子末端に有する重合鎖の比率を70%〜98質量%とするために、重合開始の溶液温度や、反応ピーク温度を調整することが好ましい。
重合開始の溶液温度(以下、重合開始温度とも称す)は10℃以上であることが好ましい。また、式(1)又は(2)で表される化合物由来の構造を分子末端に有する重合鎖の比率が70%〜98%である共役ジエン系重合体を得るためには、40℃以下であることが好ましい。
上記重合開始の溶液温度は15℃以上であることがより好ましく、20℃以上であることがさらに好ましい。また、上記重合開始の溶液温度は、35℃以下であることがより好ましい。
As described above, in order to make the ratio of polymer chains having a structure derived from the compound represented by the formula (1) or (2) at the molecular terminal in the conjugated diene polymer at the end of the molecule 70% to 98% by mass, it is organic. It is preferable to add the ratio of the lithium compound to the compound having at least one nitrogen atom in the molecule so that the compound having at least one nitrogen atom in the molecule is equimolar to the organolithium compound. In addition to adjusting the above ratio, the ratio of polymerized chains having a structure derived from the compound represented by the formula (1) or (2) at the molecular terminal in the conjugated diene polymer is 70% to 98% by mass. In addition, it is preferable to adjust the solution temperature at the start of polymerization and the reaction peak temperature.
The solution temperature at which the polymerization starts (hereinafter, also referred to as the polymerization start temperature) is preferably 10 ° C. or higher. Further, in order to obtain a conjugated diene-based polymer in which the ratio of polymer chains having a structure derived from the compound represented by the formula (1) or (2) at the molecular terminal is 70% to 98%, the temperature is 40 ° C. or lower. It is preferable to have.
The solution temperature at the start of the polymerization is more preferably 15 ° C. or higher, and even more preferably 20 ° C. or higher. Further, the solution temperature at the start of the polymerization is more preferably 35 ° C. or lower.

式(7)又は(8)で表される有機リチウム化合物を重合開始剤として反応させるとき、反応ピーク温度は、モノマーの転化率と反応時間の観点から、70℃以上である。更にカップリング剤を反応させて、カップリング率を70%〜95%とするためには、反応ピーク温度は90℃以下である。上記反応ピーク温度は、73℃以上であることが好ましく、75℃以上であることがより好ましい。また、上記反応ピーク温度は、85℃以下であることが好ましく、80℃以下であることがより好ましい。 When the organolithium compound represented by the formula (7) or (8) is reacted as a polymerization initiator, the reaction peak temperature is 70 ° C. or higher from the viewpoint of the conversion rate of the monomer and the reaction time. Further, in order to react the coupling agent to make the coupling rate 70% to 95%, the reaction peak temperature is 90 ° C. or lower. The reaction peak temperature is preferably 73 ° C. or higher, more preferably 75 ° C. or higher. The reaction peak temperature is preferably 85 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or lower.

重合開始温度を10〜40℃とし、反応ピーク温度を75〜85℃の範囲とすることで、式(1)又は(2)で表される化合物由来の構造を分子末端に有する重合鎖の比率が70%〜98質量%である共役ジエン系重合体を得ることができる。
重合開始温度を20〜35℃とし、反応ピーク温度を75〜80℃の範囲とすることで、式(1)又は(2)で表される化合物由来の構造を分子末端に有する重合鎖の比率が80%〜98質量%である共役ジエン系重合体を得ることができる。
By setting the polymerization start temperature to 10 to 40 ° C. and the reaction peak temperature to the range of 75 to 85 ° C., the ratio of polymer chains having a structure derived from the compound represented by the formula (1) or (2) at the molecular terminal. A conjugated diene-based polymer having a temperature of 70% to 98% by mass can be obtained.
By setting the polymerization start temperature to 20 to 35 ° C. and the reaction peak temperature to the range of 75 to 80 ° C., the ratio of polymer chains having a structure derived from the compound represented by the formula (1) or (2) at the molecular terminal. A conjugated diene-based polymer having a temperature of 80% to 98% by mass can be obtained.

本実施形態の共役ジエン系重合体は、上述した式(7)又は(8)で表される分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物を重合開始剤とし、アニオン重合反応により成長して得られる。本実施形態の共役ジエン系重合体は、高変性率の変性共役ジエン系重合体を得ることができるため、リビングアニオン重合による成長反応によって得られる活性末端を有する重合体であることが好ましい。 The conjugated diene polymer of the present embodiment grows by an anionic polymerization reaction using an organolithium compound having at least one nitrogen atom in the molecule represented by the above formula (7) or (8) as a polymerization initiator. Can be obtained. Since the conjugated diene polymer of the present embodiment can obtain a modified conjugated diene polymer having a high modification rate, it is preferably a polymer having an active terminal obtained by a growth reaction by living anionic polymerization.

重合工程により得られる共役ジエン系重合体中の結合共役ジエン量は、特に限定されないが、50〜100質量%であることが好ましく、60〜86質量%であることがより好ましい。
また、重合工程により得られる共役ジエン系重合体中の結合芳香族ビニル量は、特に限定されないが、0〜50質量%であることが好ましく、14〜40質量%であることがより好ましい。
The amount of the bound conjugated diene in the conjugated diene-based polymer obtained by the polymerization step is not particularly limited, but is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 60 to 86% by mass.
The amount of the bonded aromatic vinyl in the conjugated diene polymer obtained by the polymerization step is not particularly limited, but is preferably 0 to 50% by mass, more preferably 14 to 40% by mass.

結合共役ジエン量及び結合芳香族ビニル量が上記範囲であると、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性のバランスが更に優れ、耐摩耗性や引張特性も満足する加硫物を得ることができる。ここで、結合芳香族ビニル量は、フェニル基の紫外吸光によって測定でき、ここから結合共役ジエン量も求めることができる。具体的には、後述する実施例に従った方法により測定することができる。 When the amount of the bonded conjugated diene and the amount of the bonded aromatic vinyl are in the above ranges, a vulcanized product having a more excellent balance between low hysteresis loss property and wet skid resistance and satisfying wear resistance and tensile properties can be obtained. Here, the amount of bound aromatic vinyl can be measured by the ultraviolet absorption of the phenyl group, and the amount of bound conjugated diene can also be obtained from this. Specifically, it can be measured by a method according to an example described later.

また、共役ジエン結合単位中のビニル結合量は、特に限定されないが、10〜75モル%であることが好ましく、25〜65モル%であることがより好ましい。ビニル結合量が上記範囲であると、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性のバランスが更に優れ、耐摩耗性や引張特性も満足する加硫物を得ることができる。ここで、変性共役ジエン系重合体がブタジエンとスチレンの共重合体である場合には、ハンプトンの方法(R.R.Hampton,AnalyticalChemistry,21,923(1949))により、ブタジエン結合単位中のビニル結合量(1,2−結合量)を求めることができる。 The amount of vinyl bond in the conjugated diene bonding unit is not particularly limited, but is preferably 10 to 75 mol%, more preferably 25 to 65 mol%. When the vinyl bond amount is in the above range, a vulcanized product having a better balance between low hysteresis loss property and wet skid resistance and satisfying wear resistance and tensile properties can be obtained. Here, when the modified conjugated diene polymer is a copolymer of butadiene and styrene, vinyl in the butadiene bonding unit is used by Hampton's method (RR Hampton, Analytical Chemistry, 21,923 (1949)). The amount of binding (1,2-bonding amount) can be obtained.

本実施形態の共役ジエン系重合体は、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。
ランダム共重合体としては、例えば、ブタジエン−イソプレンランダム共重合体、ブタジエン−スチレンランダム共重合体、イソプレン−スチレンランダム共重合体、ブタジエン−イソプレン−スチレンランダム共重合体等が挙げられる。共重合体鎖中の各単量体の組成分布としては、特に限定されず、例えば統計的ランダムな組成に近い完全ランダム共重合体、組成がテーパー状に分布しているテーパー(勾配)ランダム共重合体等が挙げられる。共役ジエンの結合様式、すなわち1,4−結合や1,2−結合等の組成は、均一であってもよいし、分布があってもよい。
The conjugated diene-based polymer of the present embodiment may be a random copolymer or a block copolymer.
Examples of the random copolymer include a butadiene-isoprene random copolymer, a butadiene-styrene random copolymer, an isoprene-styrene random copolymer, and a butadiene-isoprene-styrene random copolymer. The composition distribution of each monomer in the copolymer chain is not particularly limited, for example, a completely random copolymer having a composition close to a statistically random composition, or a tapered (gradient) random copolymer having a tapered composition. Examples include polymers. The bonding mode of the conjugated diene, that is, the composition such as 1,4-bonding and 1,2-bonding, may be uniform or may be distributed.

ブロック共重合体としては、例えばブロックが2個からなる2型ブロック共重合体、3個からなる3型ブロック共重合体、4個からなる4型ブロック共重合体等が挙げられる。例えばスチレン等の芳香族ビニル化合物からなるブロックをSで表し、ブタジエンやイソプレン等の共役ジエン化合物からなるブロック及び/又は芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物との共重合体からなるブロックをBで表すと、S−B2型ブロック共重合体、S−B−S3型ブロック共重合体、S−B−S−B4型ブロック共重合体等で表される。
上式において、各ブロックの境界は必ずしも明瞭に区別される必要はない。例えば、ブロックBが芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物との共重合体の場合、ブロックB中の芳香族ビニル化合物は均一に分布していても、又はテーパー状に分布していてもよい。また、ブロックBに、芳香族ビニル化合物が均一に分布している部分及び/又はテーパー状に分布している部分がそれぞれ複数個共存していてもよい。さらには、ブロックBに、芳香族ビニル化合物含有量が異なるセグメン卜が複数個共存していてもよい。共重合体中にブロックS、ブロックBがそれぞれ複数存在する場合、それらの分子量や組成等の構造は、同一でもよいし、異なっていてもよい。
Examples of the block copolymer include a 2-type block copolymer composed of 2 blocks, a 3-type block copolymer composed of 3 blocks, and a 4-type block copolymer composed of 4 blocks. For example, a block made of an aromatic vinyl compound such as styrene is represented by S, and a block made of a conjugated diene compound such as butadiene or isoprene and / or a block made of a copolymer of an aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound is represented by B. , SB2 type block copolymer, SBS3 type block copolymer, SBSB4 type block copolymer and the like.
In the above equation, the boundaries of each block do not necessarily have to be clearly distinguished. For example, when the block B is a copolymer of an aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound, the aromatic vinyl compounds in the block B may be uniformly distributed or may be distributed in a tapered shape. Further, in the block B, a plurality of portions in which the aromatic vinyl compound is uniformly distributed and / or a plurality of portions in which the aromatic vinyl compound is distributed in a tapered shape may coexist. Further, a plurality of segmen having different aromatic vinyl compound contents may coexist in the block B. When a plurality of blocks S and B are present in the copolymer, the structures such as their molecular weights and compositions may be the same or different.

ミクロ構造(上記共役ジエン系共重合体中の各結合量)が、前記範囲にあり、さらに共重合体のガラス転移温度が−65℃〜−15℃の範囲にあるときに、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランスにより一層優れた加硫物を得ることができる。ガラス転移温度については、ISO22768:2006に従い、所定の温度範囲で昇温しながらDSC曲線を記録し、DSC微分曲線のピ−クトップ(Inflectionpoint)をガラス転移温度とする。 Low hysteresis loss property when the microstructure (the amount of each bond in the conjugated diene-based copolymer) is in the above range and the glass transition temperature of the copolymer is in the range of -65 ° C to -15 ° C. A more excellent vulcanized product can be obtained by balancing the wet skid resistance with the wet skid resistance. Regarding the glass transition temperature, according to ISO22768: 2006, the DSC curve is recorded while raising the temperature in a predetermined temperature range, and the peak point of the DSC differential curve is defined as the glass transition temperature.

本実施形態の共役ジエン系重合体が共役ジエン−芳香族ビニル共重合体である場合、芳香族ビニル単位が、30以上連鎖しているブロックの数が少ないか、又は、無いものであることが好ましい。具体的には、共重合体がブタジエン−スチレン共重合体の場合、Kolthoffの方法(I.M.KOLTHOFF,etal.,J.Polym.SCl.1,429(1946)に記載の方法)により重合体を分解し、メタノールに不溶なポリスチレン量を分析する公知の方法において、芳香族ビニル単位が30以上連鎖しているブロックが、重合体の総量に対して好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下である。 When the conjugated diene-based polymer of the present embodiment is a conjugated diene-aromatic vinyl copolymer, the number of blocks in which 30 or more aromatic vinyl units are linked may be small or absent. preferable. Specifically, when the copolymer is a butadiene-styrene copolymer, it is weighted by the method of Kolthoff (the method described in IM KOLTHOFF, etal., J. Polym. SCl. 1,429 (1946)). In a known method of decomposing the coalescence and analyzing the amount of polystyrene insoluble in methanol, blocks in which 30 or more aromatic vinyl units are linked are preferably 5% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, based on the total amount of the polymer. It is 3% by mass or less.

カップリング剤の官能基とシリカ等無機充填剤との反応性の観点や、加硫物としたときの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の観点から、本実施形態の共役ジエン系重合体の活性末端に、下記式(6)で表される化合物を反応させ、共役ジエン系重合体を得ることが好ましい。 From the viewpoint of the reactivity between the functional group of the coupling agent and the inorganic filler such as silica, and the balance between the low hysteresis loss property and the wet skid resistance when made into a vulcanized product, the conjugated diene system of the present embodiment. It is preferable to react the active terminal of the polymer with a compound represented by the following formula (6) to obtain a conjugated diene-based polymer.

Figure 0006924003
Figure 0006924003

前記式(6)中、R4〜R7は、各々独立して、炭素数1〜20のアルキル基、又は、炭素数6〜20のアリール基を表し、R8は炭素数3〜10のアルキレン基を表し、R9は炭素数1〜20のアルキレン基を表し、mは1又は2の整数であり、nは2又は3の整数である。
前記式(6)で表される化合物(以下、式(6)で表されるカップリング剤とも称す)においては、mが2であり、nが3であることが好ましい。これにより、変性剤の官能基とシリカ等の無機充填剤との反応性が増加し、加硫物としたときの省燃費性能やウェットグリップ性能のバランスが向上し、また、加工性の向上も図ることができる。
In the above formula (6), R 4 to R 7 independently represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and R 8 has 3 to 10 carbon atoms. Represents an alkylene group, R 9 represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, m is an integer of 1 or 2, and n is an integer of 2 or 3.
In the compound represented by the formula (6) (hereinafter, also referred to as a coupling agent represented by the formula (6)), m is preferably 2 and n is preferably 3. As a result, the reactivity between the functional group of the modifier and the inorganic filler such as silica is increased, the balance of fuel saving performance and wet grip performance when made into a vulcanized product is improved, and workability is also improved. Can be planned.

前記式(6)で表されるカップリング剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、2,2−ジメトキシ−1−(3−卜リメトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2,2−ジエトキシ−1−(3−卜リエトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2,2−ジメトキシ−1−(4−卜リメトキシシリルブチル)−1−アザ−2−シラシクロヘキサン、2,2−ジメトキシ−1−(5−卜リメトキシシリルペンチル)−1−アザ−2−シラシクロヘプタン、2,2−ジメトキシ−1−(3−ジメトキシメチルシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2,2−ジエトキシ−1−(3−ジエトキシエチルシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2−メトキシ−2−メチル−1−(3−卜リメトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2−エトキシ−2−エチル−1−(3−卜リエトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2−メトキシ−2−メチル−1−(3−ジメトキシメチルシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2−エトキシ−2−エチル−1−(3−ジエトキシエチルシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン等が挙げられる。
カップリング剤の官能基とシリカ等の無機充填剤との反応性及び互作用性の観点や、加工性の観点から、式(6)におけるmが2、nが3であるものが好ましい。具体的には、2,2−ジメトキシ−1−(3−卜リメトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2,2−ジエトキシ−1−(3−卜リエトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタンが好ましい。
The coupling agent represented by the formula (6) is not limited to the following, but is not limited to, for example, 2,2-dimethoxy-1- (3-rimethoxysilylpropyl) -1-aza-2. -Silacyclopentane, 2,2-diethoxy-1- (3-riethoxysilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2,2-dimethoxy-1- (4-rimethoxysilylbutyl) -1-aza-2-silacyclohexane, 2,2-dimethoxy-1- (5-rimethoxysilylpentyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2,2-dimethoxy-1- (3-dimethoxy) Methylsilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2,2-diethoxy-1- (3-diethoxyethylsilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2-methoxy-2-methyl -1- (3-Urimethoxysilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2-ethoxy-2-ethyl-1- (3-Uriethoxysilylpropyl) -1-aza-2-sila Cyclopentane, 2-methoxy-2-methyl-1- (3-dimethoxymethylsilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2-ethoxy-2-ethyl-1- (3-diethoxyethylsilylpropyl) ) -1-Aza-2-silacyclopentane and the like.
From the viewpoint of reactivity and interaction between the functional group of the coupling agent and the inorganic filler such as silica, and from the viewpoint of processability, it is preferable that m is 2 and n is 3 in the formula (6). Specifically, 2,2-dimethoxy-1- (3-rimethoxysilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2,2-diethoxy-1- (3-riethoxysilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane is preferred.

カップリング剤の官能基とシリカ等の無機充填剤との反応性及び互作用性の観点や、加工性の観点から、式(6)で表されるカップリング剤のカップリング率は、70〜95質量%である。上記カップリング率の下限値は、75質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましい。また、上記カップリング率の上限値は、93質量%以下であることが好ましく、90質量%以下であることがより好ましい。カップリング率は、重合工程において、式(6)で表されるカップリング剤を添加する前の反応ピーク温度を制御することにより上記範囲に制御することができる。 From the viewpoint of reactivity and interaction between the functional group of the coupling agent and the inorganic filler such as silica, and from the viewpoint of processability, the coupling ratio of the coupling agent represented by the formula (6) is 70 to 70 to. It is 95% by mass. The lower limit of the coupling rate is preferably 75% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more. The upper limit of the coupling rate is preferably 93% by mass or less, and more preferably 90% by mass or less. The coupling rate can be controlled within the above range by controlling the reaction peak temperature before adding the coupling agent represented by the formula (6) in the polymerization step.

上記カップリング剤を、本実施形態の共役ジエン系重合体が活性末端を有する重合体であるとき、かかる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、特に限定されないが、0〜120℃で、30秒以上反応させることが好ましい。 When the conjugated diene polymer of the present embodiment is a polymer having an active terminal, the reaction temperature, reaction time, etc. when reacting the coupling agent with the active terminal are not particularly limited, but are 0. It is preferable to react at ~ 120 ° C. for 30 seconds or longer.

式(6)で表されるカップリング剤と本実施形態の共役ジエン系重合体とのカップリングにおいて十分なカップリング率を得る観点から、式(6)で表される化合物中のシリル基に結合したアルコキシ基の合計モル数は、上述した重合開始剤を構成するリチウムのモル数の0.6倍以上とすることが好ましく、加工性改良のために重合体末端同士をカップリングさせ分岐状重合体成分を得ることが好ましいことに加え、変性剤コストの観点から3倍以下とすることが好ましい。
上記合計モル数が、上述した重合開始剤を構成するリチウムのモル数の0.8〜2.5倍となる範囲であることがより好ましく、0.8〜2倍となる範囲であることがさらに好ましい。
From the viewpoint of obtaining a sufficient coupling ratio in the coupling between the coupling agent represented by the formula (6) and the conjugated diene polymer of the present embodiment, the silyl group in the compound represented by the formula (6) is used. The total number of moles of the bonded alkoxy groups is preferably 0.6 times or more the number of moles of lithium constituting the above-mentioned polymerization initiator, and the polymer ends are coupled to each other to improve workability and are branched. In addition to obtaining a polymer component, it is preferable that the amount is 3 times or less from the viewpoint of the cost of the modifier.
The total number of moles is more preferably in the range of 0.8 to 2.5 times the number of moles of lithium constituting the above-mentioned polymerization initiator, and more preferably in the range of 0.8 to 2 times. More preferred.

本実施形態の共役ジエン系重合体の製造方法においては、共役ジエン単量体と、下記式(1)又は(2)で表される化合物の存在下、重合開始剤として有機リチウム化合物を添加して、前記共役ジエン単量体を重合する重合工程の後や、さらに上述したカップリング剤との反応の工程(以下、変性工程とも称す)を行った後、共役ジエン系重合体の溶液中に、必要に応じて、失活剤、中和剤等を添加してもよい。失活剤としては、特に限定されず、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール等が挙げられる。中和剤としては、特に限定されず、例えば、ステアリン酸、オレイン酸、バーサチック酸等のカルボン酸;無機酸の水溶液、炭酸ガス等が挙げられる。 In the method for producing a conjugated diene polymer of the present embodiment, an organic lithium compound is added as a polymerization initiator in the presence of the conjugated diene monomer and the compound represented by the following formula (1) or (2). After the polymerization step of polymerizing the conjugated diene monomer, and further the reaction step with the coupling agent described above (hereinafter, also referred to as a modification step), the conjugated diene polymer is contained in a solution. If necessary, a deactivating agent, a neutralizing agent, or the like may be added. The inactivating agent is not particularly limited, and examples thereof include alcohols such as water, methanol, ethanol, and isopropanol. The neutralizing agent is not particularly limited, and examples thereof include carboxylic acids such as stearic acid, oleic acid, and versatic acid; aqueous solutions of inorganic acids, carbon dioxide gas, and the like.

本実施形態の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、公知の方法を用いることができる。例えば、スチームス卜リッピング等で溶媒を分離した後、変性共役ジエン系重合体を漏別し、さらにそれを脱水及び乾燥して変性共役ジエン系重合体を取得する方法、フラッシングタンクで濃縮し、さらにベン卜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挙げられる。 As a method for obtaining the conjugated diene-based polymer of the present embodiment from the polymer solution, a known method can be used. For example, after separating the solvent by steam ripping or the like, the modified conjugated diene polymer is leaked, and further dehydrated and dried to obtain the modified conjugated diene polymer, which is concentrated in a flushing tank. Further, a method of devolatile with a solvent extruder or the like, a method of directly devolatile with a drum dryer or the like, and the like can be mentioned.

カップリング工程では、重合工程により得られた共役ジエン系共重合体の活性末端と、上記式(6)で表されるカップリング剤とが反応することによって、共役ジエン系重合体が得られればよいが、その作用については以下のように推測される。 In the coupling step, if the active end of the conjugated diene-based copolymer obtained in the polymerization step reacts with the coupling agent represented by the above formula (6) to obtain a conjugated diene-based polymer. It is good, but its action is presumed as follows.

例えば、カップリング剤として、2,2−ジメトキシ−1−(3−卜リメトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン等の環状構造を有するアザシラン化合物を用いた場合、共役ジエン系重合体の活性末端が、カップリング剤のアルコキシシリル基又はSi−N結合部分と反応することで、共役ジエン系重合体末端とSiとの結合が形成される(下記式(10)参照)。例えば、カップリング剤1モルに対して4モルの共役ジエン系重合体活性末端が反応する場合、下記式(10)で示されるような4個の分子鎖がカップリングした形態の変性共役ジエン系重合体が得られる。
さらにアルコールや水等との反応により、第2級アミノ基が形成される。かかる第2級アミノ基とアルコキシシリル基を有する変性共役ジエン系重合体を用いることで、加硫物としたときの低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性のバランス性に優れ、かつ実用上十分な耐摩耗性や引張特性を付与できるとともに、かつ優れた加工性も発現させることができるものと考えられる。
なお、カップリング工程の作用機序は、上述した例に限定されない。
For example, when an azasilane compound having a cyclic structure such as 2,2-dimethoxy-1- (3-rimethoxysilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane is used as the coupling agent, a conjugated diene system is used. When the active terminal of the polymer reacts with the alkoxysilyl group of the coupling agent or the Si—N bond portion, a bond between the conjugated diene polymer terminal and Si is formed (see the following formula (10)). For example, when 4 mol of the conjugated diene polymer active terminal reacts with 1 mol of the coupling agent, a modified conjugated diene system in which four molecular chains are coupled as shown in the following formula (10). A polymer is obtained.
Further, a secondary amino group is formed by a reaction with alcohol, water or the like. By using the modified conjugated diene polymer having a secondary amino group and an alkoxysilyl group, the balance between low hysteresis loss property and wet skid resistance when used as a vulcanized product is excellent, and it is practically sufficient. It is considered that wear resistance and tensile properties can be imparted, and excellent processability can also be exhibited.
The mechanism of action of the coupling step is not limited to the above-mentioned example.

Figure 0006924003
Figure 0006924003

上述したカップリング工程において得られる共役ジエン系重合体は開始末端に窒素原子含有官能基を有しているが、当該共役ジエン系重合体を用いて加硫物としたときに、省燃費性能とウェットスキッド抵抗性のバランスに優れ、かつ耐摩耗性、加工性に優れる。
また、上述したカップリング工程により得られる共役ジエン系重合体が、1個の第2級アミノ基及び少なくとも1個のアルコキシシリル基を有しているとき、当該変性共役ジエン系重合体を用いることにより、加硫物としたときの低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性のバランス性に優れ、かつ実用上十分な耐摩耗性や引張特性を付与できるとともに、かつ優れた加工性も発現させることができる。
さらに、上述したカップリング工程において得られる共役ジエン系重合体が、1〜6分岐の構造を有しているとき、当該変性共役ジエン系重合体及び当該重合体組成物は加工性が優れる。カップリング工程において得られる共役ジエン系重合体は、かかる観点から、1〜4分岐の構造を有していることがより好ましい。
The conjugated diene-based polymer obtained in the above-mentioned coupling step has a nitrogen atom-containing functional group at the starting end, but when the conjugated diene-based polymer is used as a vulcanized product, fuel saving performance is obtained. Excellent balance of wet skid resistance, and excellent wear resistance and workability.
When the conjugated diene polymer obtained by the above-mentioned coupling step has one secondary amino group and at least one alkoxysilyl group, the modified conjugated diene polymer is used. As a result, it is possible to provide an excellent balance between low hysteresis loss and wet skid resistance when made into a vulcanized product, impart sufficient wear resistance and tensile properties for practical use, and also exhibit excellent workability. can.
Further, when the conjugated diene-based polymer obtained in the above-mentioned coupling step has a structure of 1 to 6 branches, the modified conjugated diene-based polymer and the polymer composition are excellent in processability. From this point of view, the conjugated diene-based polymer obtained in the coupling step is more preferably having a 1- to 4-branched structure.

本実施形態の共役ジエン系重合体の製造方法により得られる共役ジエン系重合体のカップリング率は、シリカ粒子充填カラムを用いたゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)測定のカラムへの吸着量によって求められる、すなわち官能基成分を有する重合体の割合のことである。カップリング率を測定するタイミングは、カップリング工程後に活性末端を失活させた後である。
官能基成分を有する重合体の定量方法としては、官能基含有の変性成分と非変性成分を分離できるクロマトグラフィーによって測定する方法が適用できる。このクロマトグラフィーを用いた方法としては、官能基成分を吸着するシリカ等の極性物質を充填剤としたGPCカラムを使用し、非吸着成分の内部標準を比較に用いて定量する方法が挙げられる。
The coupling rate of the conjugated diene polymer obtained by the method for producing a conjugated diene polymer of the present embodiment is determined by the amount of adsorption to the column measured by gel permeation chromatography (GPC) using a silica particle-filled column. That is, the proportion of the polymer having a functional group component. The timing for measuring the coupling rate is after deactivating the active end after the coupling step.
As a method for quantifying a polymer having a functional group component, a method of measuring by chromatography capable of separating a modified component containing a functional group and a non-denatured component can be applied. Examples of the method using this chromatography include a method of using a GPC column containing a polar substance such as silica that adsorbs a functional group component as a filler and quantifying the non-adsorbed component by using an internal standard for comparison.

本実施形態の変性共役ジエン系重合体の分子量は、(重量平均分子量:ポリスチレン換算)は、加工性や後述する変性共役ジエン系重合体組成物の引張特性等の性能の観点から、3万から200万が好ましい。より好ましくは5万〜150万である。
また、分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)は、加工性や後述する変性共役ジエン系重合体組成物のヒステリシスロス低減の観点から、1.0〜3.0が好ましく、より好ましくは1.1〜2.0である。
重量平均分子量は、例えば、ポリスチレン系ゲルを充填剤としたカラム3本を連結して用いたGPCを使用してクロマトグラムを測定し、標準ポリスチレンを使用した検量線により分子量を計算して求めることができる。
具体的には、溶離液にテトラヒドロフラン(THF)を使用し、カラムとして、ガ−ドカラム:東ソーTSKguardcolumnHHR−H、カラム:東ソーTSKgelG6000HHR、TSKgelG5000HHR、TSKgelG4000HHRを使用し、オ−ブン温度40℃、THF流量1.0ml/分の条件で東ソー製HIC8020(検出器:RI)を用いて測定を行うことができる。
試料は20mlのTHFに対して分子量分布の狭い重合体(1以上1.8未満)の場合には10mgを、広い重合体(1.8以上)の場合には20mgを溶解し、20μl注入して測定するのが好適である。
The molecular weight of the modified conjugated diene polymer of the present embodiment (weight average molecular weight: polystyrene conversion) is from 30,000 from the viewpoint of workability and performance such as tensile properties of the modified conjugated diene polymer composition described later. 2 million is preferable. More preferably, it is 50,000 to 1.5 million.
The molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight) is preferably 1.0 to 3.0, more preferably 1 from the viewpoint of processability and reduction of hysteresis loss of the modified conjugated diene polymer composition described later. .1 to 2.0.
The weight average molecular weight is determined by, for example, measuring a chromatogram using a GPC in which three columns using polystyrene gel as a filler are connected and using a calibration curve using standard polystyrene to calculate the molecular weight. Can be done.
Specifically, tetrahydrofuran (THF) is used as the eluent, and as a column, a guard column: Tosoh TSKgradecolumnHHR-H, a column: Tosoh TSKgelG6000HHR, TSKgelG5000HHR, TSKgelG4000HHR, an oven temperature of 40 ° C., and a THF flow rate of 1 Measurement can be performed using Tosoh's HIC8020 (detector: RI) under the condition of 0.0 ml / min.
For the sample, dissolve 10 mg in the case of a polymer having a narrow molecular weight distribution (1 or more and less than 1.8) and 20 mg in the case of a broad polymer (1.8 or more) in 20 ml of THF, and inject 20 μl. It is preferable to measure it.

本実施形態の共役ジエン系重合体は、ゴム用安定剤、伸展油等の添加物を添加してもよい。
本実施形態の変性共役ジエン系重合体は、重合後のゲル生成を防止する観点や、加工時の安定性を向上させる観点から、ゴム用安定剤を添加することが好ましい。ゴム用安定剤は、特に限定されず、公知のものを用いることができるが、例えば、2,6−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ卜ルン(BHT)、n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−3’5’−ジ−tert−ブチルフェノール)プロピネー卜、2−メチル−4,6−ビス[(オクチルチオ)メチル]フェノール等の酸化防止剤が好ましい。
Additives such as a rubber stabilizer and a spreading oil may be added to the conjugated diene polymer of the present embodiment.
For the modified conjugated diene polymer of the present embodiment, it is preferable to add a stabilizer for rubber from the viewpoint of preventing gel formation after polymerization and improving the stability during processing. The stabilizer for rubber is not particularly limited, and known ones can be used. For example, 2,6-di-tert-butyl-4-hydroxyphenol (BHT) and n-octadecyl-3- (4) are used. Antioxidants such as'-hydroxy-3'5'-di-tert-butylphenol) propine, 2-methyl-4,6-bis [(octylthio) methyl] phenol are preferred.

また、本実施形態の変性共役ジエン系重合体の加工性を更に改善するために、必要に応じて伸展油を変性共役ジエン系共重合体に添加することができる。伸展油を変性共役ジエン系重合体に添加する方法としては、特に限定されないが、伸展油を重合体溶液に加え、混合して、油展共重合体溶液としたものを脱溶媒する方法が好ましい。伸展油としては、以下に限定されるものではないが、例えば、アロマ油、ナフテン油、パラフィン油等が挙げられる。これらの中でも、環境安全上の観点や、オイルブリード防止及びウェットグリッフ特性の観点から、IP346法による多環芳香族(PCA)成分が3質量%以下であるアロマ代替油が好ましい。 Further, in order to further improve the processability of the modified conjugated diene polymer of the present embodiment, extender oil can be added to the modified conjugated diene copolymer as needed. The method of adding the spreading oil to the modified conjugated diene-based polymer is not particularly limited, but a method of adding the spreading oil to the polymer solution, mixing the mixture, and desolving the oil-extended copolymer solution is preferable. .. The extension oil is not limited to the following, and examples thereof include aroma oil, naphthenic oil, and paraffin oil. Among these, an aroma substitute oil having a polycyclic aromatic (PCA) component of 3% by mass or less according to the IP346 method is preferable from the viewpoint of environmental safety, prevention of oil bleeding, and wet glyph characteristics.

アロマ代替油としては、kautschukGummlKunststoffe52(12)799(1999)に示されるTDAE(TreatedDistilateAromaticExtracts)MES(MildExtractionSolvate)等の他、RAE(ResidualAromaticExtracts)等が挙げられる。
伸展油の添加量は、特に限定されないが、通常は、変性共役ジエン系重合体100質量部に対し、10〜60質量部であり、20〜37.5質量部が好ましい。
Examples of the aroma substitute oil include TDAE (TreatedDistimateAromaticExtracts) MES (MildExtractionSolvate) shown in kaustschukGummlKunststoffe52 (12) 799 (1999), and RAE (ResidualAroma) and the like.
The amount of the spreading oil added is not particularly limited, but is usually 10 to 60 parts by mass, preferably 20 to 37.5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the modified conjugated diene polymer.

〔共役ジエン系重合体組成物〕
本実施形態の共役ジエン系重合体は、ゴム成分と配合して用いることができ、さらにシリカ系無機充填剤等を配合し、共役ジエン系重合体組成物とすることができる。上記共役ジエン系重合体組成物は、本実施形態の共役ジエン系重合体を含むものであれば特に制限されないが、例えば、本実施形態の変性共役ジエン系重合体20質量部以上含有するゴム成分100質量部と、シリカ系無機充填剤0.5〜300質量部とを含有する組成物を挙げることができる。
[Conjugated diene polymer composition]
The conjugated diene-based polymer of the present embodiment can be used by blending with a rubber component, and further, a silica-based inorganic filler or the like can be blended to prepare a conjugated diene-based polymer composition. The conjugated diene polymer composition is not particularly limited as long as it contains the conjugated diene polymer of the present embodiment. For example, a rubber component containing 20 parts by mass or more of the modified conjugated diene polymer of the present embodiment. Examples thereof include a composition containing 100 parts by mass and 0.5 to 300 parts by mass of a silica-based inorganic filler.

(ゴム成分)
ゴム成分としては、本実施形態の共役ジエン系重合体以外のゴム状重合体を、本実施形態の共役ジエン系重合体と組み合わせて使用できる。
本実施形態の共役ジエン系重合体以外のゴム状重合体としては、特に限定されず、例えば、共役ジエン系重合体又はその水素添加物、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素添加物、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素添加物、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 component)
As the rubber component, a rubber-like polymer other than the conjugated diene polymer of the present embodiment can be used in combination with the conjugated diene polymer of the present embodiment.
The rubber-like polymer other than the conjugated diene polymer of the present embodiment is not particularly limited, and is, for example, a conjugated diene polymer or a hydrogenated product thereof, or a random common weight of the conjugated diene compound and a vinyl aromatic compound. Examples thereof include a coalescence or a hydrogenated product thereof, a block copolymer of a conjugated diene compound and a vinyl aromatic compound or a hydrogenated product thereof, a non-diene polymer, a natural rubber and the like.
Specifically, butadiene rubber or a hydrogenated product thereof, isoprene rubber or a hydrogenated product thereof, styrene-butadiene rubber or a hydrogenated product thereof, a styrene-butadiene block copolymer or a hydrogenated product thereof, and a styrene-isoprene block copolymer weight. Examples thereof include styrene-based elastomers such as coalescing 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−フロピレンゴム、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。 Examples of the non-diene polymer include olefin elastomers such as ethylene-fluoropyrene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, ethylene-butene-diene rubber, ethylene-butene rubber, ethylene-hexene rubber, and ethylene-octene rubber, butyl rubber, brominated butyl rubber, and acrylic. Examples thereof include rubber, fluororubber, silicone rubber, chlorinated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, α, β-unsaturated nitrile-acrylic acid ester-conjugated diene copolymer rubber, urethane rubber, and polysulfide rubber.

上述した各種ゴム状重合体は、水酸基やアミノ基等の極性を有する官能基を付与した変性ゴムであってもよい。またその重量平均分子量は、性能と加工特性のバランスの観点から、2,000〜2,000,000であることが好ましく、5,000〜1,500,000であることがより好ましい。また、低分子量のいわゆる液状ゴムを用いることもできる。上記ゴム状重合体は、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。 The various rubber-like polymers described above may be modified rubbers to which a functional group having polarity such as a hydroxyl group or an amino group is added. The weight average molecular weight is preferably 2,000 to 2,000,000, more preferably 5,000 to 1,500,000 from the viewpoint of the balance between performance and processing characteristics. Further, so-called liquid rubber having a low molecular weight can also be used. The rubber-like polymer may be used alone or in combination of two or more.

前記ゴム成分中に、本実施形態の変性共役ジエン系重合体と、上述したゴム状重合体と、を含む場合、これらの配合比率(質量比)は、変性共役ジエン系重合体/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が更に好ましい。変性共役ジエン系重合体/ゴム状重合体の配合比率が上記範囲であると、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性のバランスが更に優れ、耐摩耗性や引張特性もより一層満足する加硫物を得ることができる。 When the modified conjugated diene polymer of the present embodiment and the rubber-like polymer described above are contained in the rubber component, the blending ratio (mass ratio) of these is the modified conjugated diene polymer / rubber-like weight. As a coalescence, 20/80 to 100/0 is preferable, 30/70 to 90/10 is more preferable, and 50/50 to 80/20 is even more preferable. When the blending ratio of the modified conjugated diene polymer / rubber-like polymer is within the above range, the balance between low hysteresis loss property and wet skid resistance is further excellent, and the vulcanized product further satisfies the wear resistance and tensile properties. Can be obtained.

(シリカ系無機充填剤)
本実施形態の共役ジエン系重合体に、シリカ系無機充填剤を分散させることで、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とのバランスに優れ、かっ実用上十分な耐摩耗性や引張特性を有し、優れた加工性を付与できる。シリカ系無機充填剤としては、特に限定されず、公知のものを用いることができるが、SiO2又はSi3Alを構成単位として含む固体粒子が好ましく、SiO2又はSi3Alを構成単位の主成分とする固体粒子がより好ましい。ここで、主成分とは、シリカ系無機充填剤中に50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上含有される成分をいう。
(Silica-based inorganic filler)
By dispersing the silica-based inorganic filler in the conjugated diene-based polymer of the present embodiment, when it is made into a vulcanized product, it has an excellent balance between low hysteresis loss property and wet skid resistance, which is sufficient for practical use. It has wear resistance and tensile properties, and can impart excellent workability. The silica-based inorganic filler is not particularly limited, but may be a known, solid particles preferably comprise SiO 2 or Si 3 Al as a constituent unit, the main structural units of SiO 2 or Si 3 Al Solid particles as a component are more preferable. Here, the main component means a component contained in the silica-based inorganic filler in an amount of 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more.

シリカ系無機充填剤としては、以下に限定されるものではないが、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用いることができる。
これらの中でも、強度や耐摩耗性等の観点から、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挙げられる。これらの中でも、破壊特性の改良効果及びウェットスキッド抵抗性のバランスに優れる観点から、湿式シリカが好ましく、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、100〜300m2/gであることが好ましく、170〜250m2/gであることがより好ましい。
Examples of the silica-based inorganic filler include, but are not limited to, silica, clay, talc, mica, diatomaceous earth, wollastonite, montmorillonite, zeolite, glass fiber and other inorganic fibrous substances. .. Further, a silica-based inorganic filler having a hydrophobic surface or a mixture of a silica-based inorganic filler and a non-silica-based inorganic filler can also be used.
Among these, silica and glass fiber are preferable, and silica is more preferable, from the viewpoint of strength, abrasion resistance and the like. Examples of silica include dry silica, wet silica, and synthetic silicate silica. Among these, wet silica is preferable from the viewpoint of improving the fracture characteristics and the balance of wet skid resistance, and from the viewpoint of obtaining practically good wear resistance and fracture characteristics in the modified conjugated diene polymer composition. a nitrogen adsorption specific surface area determined by the BET adsorption method of the silica-based inorganic filler is preferably 100 to 300 m 2 / g, more preferably 170~250m 2 / g.

また必要に応じて、比較的比表面積が小さい(例えば比表面積が200m2/g以下の)シリカ系無機充填剤と、比較的比表面積の大きい(例えば200m2/g以上の)シリカ系無機充填剤とを組み合わせて用いることができる。これにより、良好な耐摩耗性や破壊特性と低ヒステリシスロス性を高度にバランスさせることができる。 If necessary, a silica-based inorganic filler having a relatively small specific surface area (for example, a specific surface area of 200 m 2 / g or less) and a silica-based inorganic filler having a relatively large specific surface area (for example, 200 m 2 / g or more) are filled. It can be used in combination with an agent. As a result, good wear resistance and fracture characteristics and low hysteresis loss can be highly balanced.

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含有量は、本実施形態の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、0.5〜300質量部とし、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含有量は、無機充填剤の添加効果が発現する観点から、0.5質量部以上とし、一方、無機充填剤を十分に分散させ、組成物の加工性や引張特性を実用的に十分なものとする観点から、300質量部以下とする。
As described above, the content of the silica-based inorganic filler in the modified conjugated diene-based polymer composition is 0.5 to 300 mass by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component containing the modified conjugated diene-based polymer of the present embodiment. 5 to 200 parts by mass is preferable, and 20 to 100 parts by mass is more preferable.
The content of the silica-based inorganic filler is 0.5 parts by mass or more from the viewpoint of exhibiting the effect of adding the inorganic filler, while the inorganic filler is sufficiently dispersed to improve the processability and tensile properties of the composition. From the viewpoint of practically sufficient, the amount is 300 parts by mass or less.

(カーボンブラック)
共役ジエン系重合体組成物には、カーボンブラックを含有させてもよい。カーボンブラックとしては、特に限定されず、例えば、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る。これらの中でも、窒素吸着比表面積が50m2/g以上、ジブチルフタレート(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含有量は、本実施形態の共役ジエン系重合体を含むゴム成分100質量部に対し、0.5〜100含有量が好ましく、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。カーボンブラックの配合量は、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観点から、0.5質量部以上とすることが好ましく、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 contained in the conjugated diene-based polymer composition. The carbon black is not particularly limited, and for example, carbon black of each class such as SRF, FEF, HAF, ISAF, and SAF can be used. Among these, carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 50 m 2 / g or more and a dibutyl phthalate (DBP) oil absorption of 80 ml / 100 g is preferable.
The content of carbon black is preferably 0.5 to 100 parts by mass, more preferably 3 to 100 parts by mass, and 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component containing the conjugated diene polymer of the present embodiment. Is even more preferable. The blending amount of carbon black is preferably 0.5 parts by mass or more from the viewpoint of exhibiting the performance required for applications such as tires such as dry grip performance and conductivity, and 100 parts by mass or less from the viewpoint of dispersibility. Is preferable.

(金属酸化物・金属水酸化物)
共役ジエン系重合体組成物には、上述した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含有させてもよい。金属酸化物とは、化学式Mxy(Mは金属原子を表し、x及びyは各々1〜6の整数を表す。)を構成単位の主成分とする固体粒子のことをいい、特に限定されるものではないが、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用いることができる。
金属水酸化物としては、特に限定されるものではないが、例えば、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が挙げられる。
(Metal oxides / metal hydroxides)
The conjugated diene-based polymer composition may contain a metal oxide or a metal hydroxide in addition to the above-mentioned silica-based inorganic filler or carbon black. The metal oxide refers to a solid particle whose main component is the chemical formula M x O y (M represents a metal atom, and x and y each represent an integer of 1 to 6) as a constituent unit, and is particularly limited. However, for example, alumina, titanium oxide, magnesium oxide, zinc oxide and the like can be used. Further, a mixture of a metal oxide and an inorganic filler other than the metal oxide can also be used.
The metal hydroxide is not particularly limited, and examples thereof include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and zirconium hydride.

(シランカップリング剤)
共役ジエン系重合体組成物には、シランカップリング剤を含有させてもよい。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おり、一般的には、硫黄結合部分とアルコキシシリル基、シラノール基部分を一分子中に有する化合物が用いられる。具体的には、ビス−[3−(卜リエトキシシリル)−プロピル]−テトラスルフィド、ビス−[3−(卜リエトキシシリル)−プロピル]−ジスルフィド、ビス−[2−(卜リエトキシシリル)−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含有量は、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質量部が更に好ましい。シランカップリング剤の配合量が上記範囲であると、シランカップリング剤による上記添加効果を一層顕著なものにできる。
(Silane coupling agent)
The conjugated diene-based polymer composition may contain a silane coupling agent. The silane coupling agent has a function of closely interacting with 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. Generally, a compound having a sulfur-bonded moiety, an alkoxysilyl group, and a silanol group moiety in one molecule is used. Specifically, bis- [3- (riethoxysilyl) -propyl] -tetrasulfide, bis- [3- (riethoxysilyl) -propyl] -disulfide, bis- [2- (riethoxysilyl) -propyl ) -Ethyl] -Tetrasulfide and the like.
The content of the silane coupling agent is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 0.5 to 20 parts by mass, and 1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the above-mentioned silica-based inorganic filler. More preferred. When the blending amount of the silane coupling agent is within the above range, the above-mentioned addition effect of the silane coupling agent can be made more remarkable.

(ゴム用軟化剤)
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、ゴム用軟化剤を含有させてもよい。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。
鉱物油系ゴム用軟化剤は、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オイルを含み、これらのうち、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%を超えるものがアロマ系と呼ばれている。
共役ジエン系重合体組成物に用いられるゴム用軟化剤としては、環境安全上の観点や、オイルブリード防止、及びウェットグリップ特性の観点から、IP346法による多環芳香族(PCA)成分が3質量%以下であるアロマ代替油が好ましい。
ゴム用軟化剤の含有量は、変性共役ジエン系重合体を含有するゴム成分100質量部に対して、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。ゴム用軟化剤の含有量がゴム成分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。
(Rubber softener)
The conjugated diene-based polymer composition may contain a softening agent for rubber in order to improve processability. As the softener for rubber, mineral oil or a liquid or low molecular weight synthetic softener is suitable.
The softening agent for mineral oil-based rubber contains an oil called process oil or extender oil used for softening, increasing the volume, and improving workability of rubber, and among these, aromatic ring, naphthen ring, and so on. A mixture of paraffin chains and paraffin chains in which the number of carbon atoms in the paraffin chain accounts for 50% or more of the total carbon is called paraffin type. Those exceeding 30% are called aroma type.
As the softening agent for rubber used in the conjugated diene-based polymer composition, from the viewpoint of environmental safety, prevention of oil bleeding, and wet grip characteristics, the polycyclic aromatic (PCA) component by the IP346 method is 3% by mass. Aroma substitute oil of% or less is preferable.
The content of the softening agent for rubber is preferably 0 to 100 parts by mass, more preferably 10 to 90 parts by mass, and 30 to 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component containing the modified conjugated diene polymer. More preferred. If the content of the softener for rubber exceeds 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, bleed-out is likely to occur and the surface of the composition may become sticky.

(その他の添加剤)
共役ジエン系重合体組成物には、上述した以外のその他の軟化剤や充填剤、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。その他の軟化剤としては、公知の軟化剤を用いることができる。その他の充填剤としては、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。上記の耐熱安定剤、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、それぞれ公知の材料を用いることができる。
(Other additives)
The conjugated diene-based polymer composition contains other softeners and fillers other than those described above, as well as various additives such as heat-resistant stabilizers, antistatic agents, weather-resistant stabilizers, anti-aging agents, colorants, and lubricants. You may use it. As the other softener, a known softener can be used. Specific examples of other fillers include calcium carbonate, magnesium carbonate, aluminum sulfate, barium sulfate and the like. Known materials can be used as the heat-resistant stabilizer, antistatic agent, weather-resistant stabilizer, anti-aging agent, colorant, and lubricant.

共役ジエン系重合体組成物の製造方法については、特に限定されるものではない。例えば、上述したゴム成分と、シリカ系無機充填材、その他必要に応じて上述した各種材料を、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する方法、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、共役ジエン系重合体と各種材料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 for producing the conjugated diene-based polymer composition is not particularly limited. For example, the above-mentioned rubber component, silica-based inorganic filler, and other various materials described above, for example, open roll, vanbury mixer, kneader, single-screw screw extruder, twin-screw screw extruder, multi-screw screw. Examples thereof include a method of melt-kneading using a general mixer such as an extruder, and a method of dissolving and mixing each component and then heating and removing the solvent.
Of these, a melt-kneading method using a roll, a Banbury mixer, a kneader, or an extruder is preferable from the viewpoint of productivity and good kneading.
Further, either a method of kneading the conjugated diene polymer and various materials at once or a method of mixing them in a plurality of times can be applied.

共役ジエン系重合体組成物は、加硫物として好適に用いられる。
加硫物は、共役ジエン系重合体を、シリカ系無機充填剤や、必要に応じてカーボンブラック等の無機充填剤、変性共役ジエン系重合体以外のゴム状重合体、シランカップリング剤、ゴム用軟化剤、加硫剤、加硫促進剤・助剤等と混合し、加熱して加硫することにより得ることができる。
The conjugated diene-based polymer composition is preferably used as a vulcanized product.
The vulcanized product is a conjugated diene polymer, a silica-based inorganic filler, an inorganic filler such as carbon black if necessary, a rubber-like polymer other than the modified conjugated diene polymer, a silane coupling agent, and rubber. It can be obtained by mixing with a softening agent, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator / auxiliary agent, etc., and heating and vulcanizing.

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。
加硫剤の含有量は、通常は、本実施形態の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質量部であり、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、通常120〜200℃、であり、好ましくは140〜180℃である。
As the sulfide 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, high molecular weight polysulfur compounds and the like.
The content of the vulcanizing agent is usually 0.01 to 20 parts by mass, preferably 0.1 to 15 parts by mass, based on 100 parts by mass of the rubber component containing the conjugated diene polymer of the present embodiment. As the vulcanization method, a conventionally known method can be applied, and the vulcanization temperature is usually 120 to 200 ° C., preferably 140 to 180 ° C.

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、ジチオカルバメー卜系等の加硫促進剤が挙げられる。
加硫促進剤の含有量は、通常、本実施形態の共役ジエン系重合体を含有するゴム成分100質量部に対して0.01〜20質量部であり、0.1〜15質量部が好ましい。
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。
As the vulcanization accelerator, conventionally known materials can be used, for example, sulfenamide-based, guanidine-based, thiuram-based, aldehyde-amine-based, aldehyde-ammonia-based, thiazole-based, thiourea-based, dithiocarbamate-based. And other vulcanization accelerators.
The content of the vulcanization accelerator is usually 0.01 to 20 parts by mass, preferably 0.1 to 15 parts by mass, based on 100 parts by mass of the rubber component containing the conjugated diene polymer of the present embodiment. ..
Further, as the vulcanization aid, zinc oxide, stearic acid and the like can be used.

共役ジエン系重合体組成物は、加硫剤、各種配合剤等を加えて架橋し、ゴム組成物として所望のゴム製品の製造に用いることができる。共役ジエン系重合体組成物を架橋処理したゴム組成物は、タイヤ、防振ゴム、各種工業用品に用いることができる。 The conjugated diene-based polymer composition can be crosslinked by adding a vulcanizing agent, various compounding agents, etc., and can be used as a rubber composition for producing a desired rubber product. The rubber composition obtained by cross-linking the conjugated diene polymer composition can be used for tires, anti-vibration rubbers, and various industrial products.

以下の実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明は以下の実施例により何ら限定されるものではない。なお、試料の分析は下記に示す方法により行った。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples. The sample was analyzed by the method shown below.

(1)結合スチレン量
後述する実施例及び比較例で得られた変性共役ジエン系重合体の試料100mgをクロロホルムで100mlにメスアップし、溶解して測定サンプルとした。
JASCO製:V−550を用い、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含有量(wt%)を測定した。
(1) Amount of bound styrene A 100 mg sample of the modified conjugated diene polymer obtained in Examples and Comparative Examples described later was made up to 100 ml with chloroform and dissolved to prepare a measurement sample.
Made by JASCO: Using V-550, the bound styrene content (wt%) was measured by absorption of UV of 254 nm by the phenyl group of styrene.

(2)ブタジエン部分のミクロ構造(1,2−ビニル結合量)
後述する実施例及び比較例で得られた変性共役ジエン系重合体試料50mgを50mlの二硫化炭素に溶解して、溶液セルを用いて、赤外線スペクトルを600〜1000cm-1の範囲で測定して所定の吸光度より、ハンプトンの方法の計算式に従いブタジエン部分のミクロ構造(1,2−ビニル結合量(mol%))を求めた。
(2) Microstructure of butadiene part (1,2-vinyl bond amount)
50 mg of the modified conjugated diene polymer sample obtained in Examples and Comparative Examples described later was dissolved in 50 ml of carbon disulfide, and the infrared spectrum was measured in the range of 600 to 1000 cm -1 using a solution cell. From the predetermined absorbance, the microstructure (1,2-vinyl bond amount (mol%)) of the butadiene moiety was determined according to the calculation formula of Hampton's method.

(3)変性共役ジエン系重合体のムーニー粘度
後述する実施例及び比較例で得られた変性共役ジエン系重合体のムーニー粘度を下記のようにして測定した。
ムーニー粘度計(上島製作所社製、「VR1132」)を用い、JISK6300(ISO289−1)に準拠し、ムーニー粘度を測定した。測定温度は100℃とした。まず、試料を1分間予熱した後、2rpmでロ−タ−を回転させ、4分後のトルクを測定してムーニー粘度(ML1+4)とした。
(3) Mooney Viscosity of Modified Conjugated Diene Polymer The Mooney viscosity of the modified conjugated diene polymer obtained in Examples and Comparative Examples described later was measured as follows.
The Mooney viscosity was measured using a Mooney viscometer (manufactured by Ueshima Seisakusho Co., Ltd., "VR1132") in accordance with JIS K6300 (ISO289-1). The measurement temperature was 100 ° C. First, after preheating the sample for 1 minute, the rotor was rotated at 2 rpm, and the torque after 4 minutes was measured to obtain Mooney viscosity (ML1 + 4).

(4)ピーク分子量
ピーク分子量は、窒素含有環状化合物添加前の共重合体を検体として、ポリスチレン系ゲルカラム(カラム:PLgelMiniMix−C×3本、カラムオーブン温度35℃:日本分光製865−CO、THF流量0.35ml、試料濃度0.1重量%、注入量50μl、RI検出器:Waters製2414)のGPC(Waters製2695)のクロマトグラフを測定した。また、分子量が既知の市販の標準単分散ポリスチレンを用いて作成した検量線を使用し、得られたGPCクロマトグラムから、重量平均分子量、数平均分子量を求めて、分子量分布値を得た。
(4) Peak molecular weight The peak molecular weight is determined by using a polystyrene-based gel column (column: PLgelMiniMix-C x 3, column oven temperature 35 ° C., JASCO Corporation 856-CO, THF) using the copolymer before the addition of the nitrogen-containing cyclic compound as a sample. A chromatograph of GPC (Waters 2695) with a flow rate of 0.35 ml, a sample concentration of 0.1% by weight, an injection volume of 50 μl, and an RI detector: Waters 2414) was measured. In addition, a calibration curve prepared using commercially available standard monodisperse polystyrene having a known molecular weight was used, and the weight average molecular weight and the number average molecular weight were obtained from the obtained GPC chromatograms to obtain molecular weight distribution values.

(5)窒素原子有する共役ジエン系重合体の比率
窒素原子を有する共役ジエン系重合体がシリカ系ゲルを充填材としたGPCカラムに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、ポリスチレン系ゲルカラム(カラム:PLgelMiniMix−C×3本、カラムオーブン温度35℃:日本分光製865−CO、THF流量0.35mI、RI検出器:Waters製2414)のGPC(Waters製2695)と、シリカ系ゲルカラム(カラム:ZorbaxPSM1000−S1本とPSM300−S1本とPSM60−Sを1本の計3本、カラムオ−ブン温度35℃:日本分光製865−CO、THF流量0.7ml/分、RI検出器:Waters製2414)のGPC(WATERS製2695)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窒素原子を有する共役ジエン系重合体の吸着量を測定し、共役ジエン系重合体中における、分子末端が式(1)又は(2)で表される構造を分子末端に有する重合鎖の比率(以下、「窒素原子を有する重合鎖の比率」とも称す)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、100μl注入して測定した。具体的な手順としては、ポリスチレン系ゲルカラム及びシリカ系ゲルカラムで測定した面積(%)から、下記式により算出した。
(5) Ratio of conjugated diene polymer having nitrogen atom By applying the property that the conjugated diene polymer having nitrogen atom is adsorbed on the GPC column using silica gel as a filler, the sample and standard polystyrene (polystyrene) having a molecular weight of 5000 are applied. Using a sample solution containing (does not adsorb to the column), a polystyrene gel column (column: PLgelMiniMix-C x 3, column oven temperature 35 ° C.: Nippon Kogaku 856-CO, THF flow rate 0.35 mI, RI detector: Waters 2414) GPC (Waters 2695) and silica gel column (column: Zorbox PSM1000-S 1 piece, PSM300-S 1 piece and PSM60-S 1 piece, total 3 pieces, column oven temperature 35 ° C.: manufactured by Nippon Kogaku Both chromatograms of GPC (WATERS 2695) of 856-CO, THF flow rate 0.7 ml / min, RI detector: Waters 2414) were measured using the RI detector, and the difference between them was transferred to the silica column. The adsorption amount of the conjugated diene polymer having a nitrogen atom is measured, and the ratio of the polymer chains having the structure represented by the formula (1) or (2) at the molecular end in the conjugated diene polymer ( Hereinafter, it is also referred to as "ratio of polymer chains having a nitrogen atom"). The sample was measured by dissolving 10 mg in 20 ml of THF together with 5 mg of standard polystyrene and injecting 100 μl. As a specific procedure, it was calculated by the following formula from the area (%) measured by the polystyrene-based gel column and the silica-based gel column.

Figure 0006924003
Figure 0006924003

上記式中の、a,b,c,dの定義は以下のとおりである。
a:ポリスチレン系ゲル(PLgel)で測定した全重合体の面積(%)
b:ポリスチレン系ゲル(PLgel)で測定した低分子量内部標準ポリスチレン(PS)の面積(%)
c:シリカ系カラム(Zorbax)で測定した全重合体の面積(%)
d:シリカ系カラム(Zorbax)で測定した低分子量内部標準ポリスチレン(PS)の面積(%)
The definitions of a, b, c, and d in the above formula are as follows.
a: Area (%) of the total polymer measured with a polystyrene gel (PLgel)
b: Area (%) of low molecular weight internal standard polystyrene (PS) measured with polystyrene gel.
c: Area (%) of the total polymer measured on a silica-based column (Zorbox).
d: Area (%) of low molecular weight internal standard polystyrene (PS) measured on a silica-based column (Zorbox).

(6)カップリング率
カップリング率は、カップリング剤添加前の共役ジエン系重合体を検体として、ポリス
チレン系ゲルカラム(カラム:PLgelMiniMix−C×3本、カラムオーブン温度35℃:日本分光製865−CO、THF流量0.35ml、試料濃度0.1重量%、注入量50μl、RI検出器:Waters製2414)のGPC(Waters製2695)のクロマトグラフを測定した。カップリングしていない(低分子量側のピーク)ピーク面積とカップリングされた(高分子量側のピーク)ピーク面積の比率から算出した
(6) Coupling rate The coupling rate is determined by using a conjugated diene polymer before the addition of the coupling agent as a sample, and using a polystyrene gel column (column: PLgelMiniMix-C x 3, column oven temperature 35 ° C.: JASCO Corporation 856-). A chromatograph of GPC (Waters 2695) of CO, THF flow rate 0.35 ml, sample concentration 0.1% by weight, injection volume 50 μl, RI detector: Waters 2414) was measured. Calculated from the ratio of the uncoupled (low molecular weight peak) peak area to the coupled (high molecular weight peak) peak area

〔実施例1〕
内容積100Lで、撹持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、1,3−ブタジエンを5,920g、スチレンを2,080g、シクロヘキサンを52,000g、ピペリジン(Pp)を7.18g、極性物質として、テトラヒドロフラン(THF)を8gと2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン(BOP)を6g、反応器へ入れ、反応器内温を24℃に保持した。
重合開始剤として、n−ブチルリチウムを6g、前記反応器に供給した。
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、79℃に達した。この重合体溶液を少量採取し、スチームス卜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、共役ジエン系重合体(試料A)を得た。
試料Aを分析した結果、結合スチレン量は26質量%、結合ブタジエン量は74質量%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ビニル結合量(1,2−結合量)は59%であった。また、窒素原子を有する重合鎖の比率は93%であった。試料Aの分析結果を表1に示した。
[Example 1]
Using an autoclave with an internal volume of 100 L and a stirrer and a jacket and capable of temperature control as a reactor, 5,920 g of 1,3-butadiene, 2,080 g of styrene, and cyclohexane from which impurities have been removed in advance were used. 52,000 g, 7.18 g of piperidine (Pp), 8 g of tetrahydrofuran (THF) and 6 g of 2,2-bis (2-oxolanyl) propane (BOP) as polar substances were placed in the reactor, and the temperature inside the reactor was increased. Was maintained at 24 ° C.
As a polymerization initiator, 6 g of n-butyllithium was supplied to the reactor.
After the start of the polymerization reaction, the temperature inside the reactor began to rise due to the heat generated by the polymerization, and the final temperature inside the reactor reached 79 ° C. A small amount of this polymer solution was collected, the solvent was removed by steam ripping, and the mixture was dried by a dryer to obtain a conjugated diene polymer (Sample A).
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. The vinyl bond amount (1,2-bond amount) of the microstructure of the butadiene portion calculated from the measurement result using the infrared spectrophotometer according to the Hampton method was 59%. The proportion of polymerized chains having a nitrogen atom was 93%. The analysis results of Sample A are shown in Table 1.

〔実施例2〕
内容積100Lで、撹持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、1,3−ブタジエンを5,920g、スチレンを2,080g、シクロヘキサンを52,000g、ピペリジン(Pp)を7.18g、極性物質として、テトラヒドロフラン(THF)を8gと2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン(BOP)を6g、反応器へ入れ、反応器内温を20℃に保持した。
重合開始剤として、n−ブチルリチウムを6g、前記反応器に供給した。
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、73℃に達した。この反応温度ピーク到達後から2分後に重合体溶液を少量採取(乾燥処理後の共役ジエン系重合体(試料B−1))、少量採取後の反応温度ピーク到達後から3分後に、反応器に2,2−ジメトキシ−1−(3−卜リメトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン(X−1)を4.9g添加し、5分間、カップリング反応を実施した。この重合体溶液に、酸化防止剤としてn−オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロオキシフェニル)−プロピオネートを30gと、4,6−ビス(オクチルチオメチル)−o−クレゾールを12g添加した後、スチームス卜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、変性共役ジエン系重合体(試料B−2)を得た。
試料B−1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。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ビニル結合量(1,2−結合量)は56%であった。また、窒素原子を有する重合鎖の比率は96%であった。試料B−2にて、カップリング率の測定を行った結果、カップリング率は84%であった。
[Example 2]
Using an autoclave with an internal volume of 100 L and a stirrer and a jacket and capable of temperature control as a reactor, 5,920 g of 1,3-butadiene, 2,080 g of styrene, and cyclohexane from which impurities have been removed in advance were used. 52,000 g, 7.18 g of piperidine (Pp), 8 g of tetrahydrofuran (THF) and 6 g of 2,2-bis (2-oxolanyl) propane (BOP) as polar substances were placed in the reactor, and the temperature inside the reactor was increased. Was maintained at 20 ° C.
As a polymerization initiator, 6 g of n-butyllithium was supplied to the reactor.
After the start of the polymerization reaction, the temperature inside the reactor began to rise due to the heat generated by the polymerization, and the final temperature inside the reactor reached 73 ° C. A small amount of the polymer solution was collected 2 minutes after the reaction temperature peak was reached (conjugated diene polymer after drying treatment (Sample B-1)), and 3 minutes after the reaction temperature peak was reached after a small amount was collected, the reactor was used. 4.9 g of 2,2-dimethoxy-1- (3-Urimethoxysilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane (X-1) was added to the mixture, and a coupling reaction was carried out for 5 minutes. In this polymer solution, 30 g of n-octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydrooxyphenyl) -propionate as an antioxidant and 4,6-bis (octylthiomethyl)- After adding 12 g of o-cresol, the solvent was removed by steam steam ripping and dried with a dryer to obtain a modified conjugated diene polymer (Sample B-2).
As a result of analyzing Sample B-1, the amount of bound styrene was 26% by mass and the amount of bound butadiene was 74% by mass. The vinyl bond amount (1,2-bonding amount) of the microstructure of the butadiene portion calculated from the measurement result using the infrared spectrophotometer according to the Hampton method was 56%. The proportion of polymerized chains having a nitrogen atom was 96%. As a result of measuring the coupling rate in sample B-2, the coupling rate was 84%.

〔実施例3〕
内容積100Lで、撹持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、1,3−ブタジエンを5,920g、スチレンを2,080g、シクロヘキサンを52,000g、ピペリジン(Pp)を7.18g、極性物質として、テトラヒドロフラン(THF)を8gと2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン(BOP)を6g、反応器へ入れ、反応機内温度を表1に記載の重合開始温度に保持した。
重合開始温度を表1のように変えた以外は、実施例2と同様にして、乾燥処理後の共役ジエン系重合体(試料C−1)及びカップリング後の共役ジエン系重合体(試料C−2)を作製した。反応温度ピーク、試料C−1から求めた窒素原子を有する重合鎖の比率を、試料C−2から求めたカップリング後の共役ジエン系重合体のカップリング率を表1に示した。
[Example 3]
Using an autoclave with an internal volume of 100 L and a stirrer and a jacket and capable of temperature control as a reactor, 5,920 g of 1,3-butadiene, 2,080 g of styrene, and cyclohexane from which impurities have been removed in advance were used. 52,000 g, 7.18 g of piperidine (Pp), 8 g of tetrahydrofuran (THF) and 6 g of 2,2-bis (2-oxolanyl) propane (BOP) as polar substances were put into the reactor, and the temperature inside the reactor was adjusted. It was maintained at the polymerization initiation temperature shown in Table 1.
The conjugated diene polymer after the drying treatment (Sample C-1) and the conjugated diene polymer after the coupling (Sample C) were obtained in the same manner as in Example 2 except that the polymerization start temperature was changed as shown in Table 1. -2) was prepared. Table 1 shows the reaction temperature peak, the ratio of polymer chains having nitrogen atoms obtained from sample C-1, and the coupling ratio of the conjugated diene-based polymer after coupling obtained from sample C-2.

〔実施例4〕
内容積100Lで、撹持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、1,3−ブタジエンを5,920g、スチレンを2,080g、シクロヘキサンを52,000g、ピペリジン(Pp)を7.18g、極性物質として、テトラヒドロフラン(THF)を8gと2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン(BOP)を6g、反応器へ入れ、反応機内温度を表1に記載の重合開始温度に保持した。
2,2−ジメトキシ−1−(3−卜リメトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン(X−1)を、2−メトキシ−2−メチル−1−(3−卜リメトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン(X−2)に変え、添加量を変えた以外は、実施例2と同様にして、乾燥処理後の共役ジエン系重合体(試料D−1)及びカップリング後の共役ジエン系重合体(試料D−2)を作成した。反応温度ピーク、試料D−1から求めた窒素原子を有する重合鎖の比率、試料D−2から求めたカップリング後の共役ジエン系重合体のカップリング率を表1に示した。
[Example 4]
Using an autoclave with an internal volume of 100 L and a stirrer and a jacket and capable of temperature control as a reactor, 5,920 g of 1,3-butadiene, 2,080 g of styrene, and cyclohexane from which impurities have been removed in advance were used. 52,000 g, 7.18 g of piperidine (Pp), 8 g of tetrahydrofuran (THF) and 6 g of 2,2-bis (2-oxolanyl) propane (BOP) as polar substances were put into the reactor, and the temperature inside the reactor was adjusted. It was maintained at the polymerization initiation temperature shown in Table 1.
2,2-Dimethoxy-1- (3-Methoxysilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane (X-1), 2-methoxy-2-methyl-1- (3-Methoxysilylpropyl) The conjugated diene polymer (Sample D-) after the drying treatment was carried out in the same manner as in Example 2 except that the amount of silylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane (X-2) was changed and the amount of addition was changed. A conjugated diene polymer (Sample D-2) after 1) and coupling was prepared. Table 1 shows the reaction temperature peak, the ratio of polymer chains having nitrogen atoms obtained from Sample D-1, and the coupling rate of the conjugated diene-based polymer after coupling obtained from Sample D-2.

〔実施例5〕
内容積100Lで、撹持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、1,3−ブタジエンを5,920g、スチレンを2,080g、シクロヘキサンを52,000g、ピペリジン(Pp)を6.12g、極性物質として、テトラヒドロフラン(THF)を8gと2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン(BOP)を5.12g、反応器へ入れ、反応機内温度を表1に記載の重合開始温度に保持した。
重合開始剤として、n−ブチルリチウムを5.12g、前記反応器に供給した。
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た。最終的な反応器内の温度が75〜80℃となるように、ジャケットに水を流しクーリングしながら重合を行った。
上記のクーリングを行った以外は、実施例2と同様にして重合を行い、乾燥処理後の共役ジエン系重合体(試料E−1)及びカップリング後の共役ジエン系重合体(試料E−2)を作成した。反応温度ピーク、試料E−1より求めた窒素原子を有する重合鎖の比率、試料E−2から求めたカップリング後の共役ジエン系重合体のカップリング率を表1に示した。
[Example 5]
Using an autoclave with an internal volume of 100 L and a stirrer and a jacket and capable of temperature control as a reactor, 5,920 g of 1,3-butadiene, 2,080 g of styrene, and cyclohexane from which impurities have been removed in advance were used. 52,000 g, 6.12 g of piperidine (Pp), 8 g of tetrahydrofuran (THF) and 5.12 g of 2,2-bis (2-oxolanyl) propane (BOP) as polar substances were placed in the reactor and placed in the reactor. The temperature was maintained at the polymerization initiation temperature shown in Table 1.
As a polymerization initiator, 5.12 g of n-butyllithium was supplied to the reactor.
After the start of the polymerization reaction, the temperature inside the reactor began to rise due to the heat generated by the polymerization. Polymerization was carried out while cooling by flowing water through the jacket so that the temperature in the final reactor was 75 to 80 ° C.
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 2 except that the above cooling was performed, and the conjugated diene polymer after drying treatment (sample E-1) and the conjugated diene polymer after coupling (sample E-2). )created. Table 1 shows the reaction temperature peak, the ratio of the polymerized chains having nitrogen atoms obtained from Sample E-1, and the coupling ratio of the conjugated diene-based polymer after coupling obtained from Sample E-2.

〔実施例6〕
反応機内温度を38℃に保持し、最終的な反応器内の温度が80〜85℃となるように、ジャケットに水を流しクーリングしながら重合を行った以外は、実施例5と同様にして、乾燥処理後の共役ジエン系重合体(試料F−1)及びカップリング後の共役ジエン系重合体(試料F−2)を作製した。反応温度ピーク、試料F−1より求めた窒素原子を有する重合鎖の比率、試料F−2より求めたカップリング後の共役ジエン系重合体のカップリング率を表1に示した。
[Example 6]
The same as in Example 5 except that the temperature inside the reactor was maintained at 38 ° C. and the polymerization was carried out while cooling by flowing water through the jacket so that the final temperature inside the reactor was 80 to 85 ° C. , A conjugated diene polymer after drying treatment (Sample F-1) and a conjugated diene polymer after coupling (Sample F-2) were prepared. Table 1 shows the reaction temperature peak, the ratio of polymer chains having nitrogen atoms determined from sample F-1, and the coupling ratio of the conjugated diene polymer after coupling determined from sample F-2.

〔実施例7〕
内容積100Lで、撹持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、1,3−ブタジエンを5,920g、スチレンを2,080g、シクロヘキサンを52,000g、ヘキサメチレンイミン(HMI)を8.32g、極性物質として、テトラヒドロフラン(THF)を8gと2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン(BOP)を6g、反応器へ入れ、反応機内温度を表1に記載の重合開始温度に保持した。
ピペリジンをヘキサメチレンイミンに変えた以外は、実施例3と同様にして乾燥処理後の共役ジエン系重合体(試料G−1)及びカップリング後の共役ジエン系重合体(試料G−2)を作製した。反応温度ピーク、試料G−1から求めた窒素原子有する重合鎖の比率、試料G−2から求めたカップリング後の共役ジエン系重合体のカップリング率を表1に示した。
[Example 7]
Using a temperature-controllable autoclave equipped with a stirrer and a jacket as a reactor with an internal volume of 100 L, 5,920 g of 1,3-butadiene, 2,080 g of styrene, and cyclohexane from which impurities have been removed in advance were used. 52,000 g, 8.32 g of hexamethyleneimine (HMI), 8 g of tetrahydrofuran (THF) and 6 g of 2,2-bis (2-oxolanyl) propane (BOP) as polar substances were placed in the reactor and placed in the reactor. The temperature was maintained at the polymerization initiation temperature shown in Table 1.
The conjugated diene polymer (Sample G-1) after the drying treatment and the conjugated diene polymer (Sample G-2) after the coupling were prepared in the same manner as in Example 3 except that the piperidine was changed to hexamethyleneimine. Made. Table 1 shows the reaction temperature peak, the ratio of the polymerized chains having a nitrogen atom obtained from the sample G-1, and the coupling rate of the conjugated diene-based polymer after the coupling obtained from the sample G-2.

〔実施例8〕
内容積100Lで、撹持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、1,3−ブタジエンを5,920g、スチレンを2,080g、シクロヘキサンを52,000g、3,5−ジメチルピペリジン(DMP)を9.23g、極性物質として、テトラヒドロフラン(THF)を8gと2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン(BOP)を6g、反応器へ入れ、反応機内温度を表1に記載の重合開始温度に保持した。
ピペリジンを3,5−ジメチルピペリジンに変えた以外は、実施例3と同様にして乾燥処理後の共役ジエン系重合体(試料H−1)及びカップリング後の共役ジエン系重合体(試料(H−2)を作製した。反応温度ピーク、試料H−1より求めた窒素原子を有する重合鎖の比率、試料H−2より求めたカップリング後の共役ジエン系重合体のカップリング率を表1に示した。
[Example 8]
Using a temperature-controllable autoclave equipped with a stirrer and a jacket as a reactor with an internal volume of 100 L, 5,920 g of 1,3-butadiene, 2,080 g of styrene, and cyclohexane from which impurities have been removed in advance were used. 52,000 g, 9.23 g of 3,5-dimethylpiperidine (DMP), 8 g of tetrahydrofuran (THF) and 6 g of 2,2-bis (2-oxolanyl) propane (BOP) as polar substances were placed in the reactor. The temperature inside the reactor was maintained at the polymerization start temperature shown in Table 1.
The conjugated diene polymer after drying treatment (sample H-1) and the conjugated diene polymer after coupling (sample (H)) in the same manner as in Example 3 except that piperidine was changed to 3,5-dimethylpiperidine. -2) was prepared. The reaction temperature peak, the ratio of polymer chains having nitrogen atoms obtained from sample H-1, and the coupling ratio of the conjugated diene polymer after coupling determined from sample H-2 are shown in Table 1. It was shown to.

〔比較例1〜3〕
重合開始温度を表1のように変えた以外は、実施例2と同様にして重合を行った。
それぞれの、反応温度ピーク、窒素原子有する重合鎖の比率、カップリング比率を表1に示した。
[Comparative Examples 1 to 3]
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 2 except that the polymerization start temperature was changed as shown in Table 1.
Table 1 shows the reaction temperature peak, the ratio of the polymerized chains having a nitrogen atom, and the coupling ratio, respectively.

Figure 0006924003
Figure 0006924003

〔実施例9〜15、比較例4〜6〕
表1に示す試料(試料B〜K)を原料ゴムとして使用し、以下に示す配合に従い、それぞれの原料ゴムを含有する変性共役ジエン系重合体組成物を得た。
[Examples 9 to 15, Comparative Examples 4 to 6]
The samples (Samples B to K) shown in Table 1 were used as raw material rubbers, and modified conjugated diene-based polymer compositions containing the respective raw material rubbers were obtained according to the formulation shown below.

カップリング後の共役ジエン系重合体(試料B−2〜K−2):100.0質量部
シリカ(エボニックデグサ社製、Ultrasil7000GR):75.0質量部
カーボンブラック(東海カ−ボン社製、シ−ストKH(N339)):5.0質量部
シランカップリング剤(エボニックデグサ社製、Si75):6.0質量部
S−RAEオイル(ジャパンエナジー社製、JOMOプロセスNC140):30.0質量部
ワックス(大内新興化学社製、サンノックN):1.5質量部
亜鉛華:2.5質量部
ステアリン酸:2.0質量部
老化防止剤(N−イソフロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン):2.0質量部
硫黄:1.8質量部
加硫促進剤(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフィンアミド):1.7質量部
加硫促進剤(ジフェニルグアニジン):2.0質量部
合計:229.5質量部
Coupling conjugated diene polymer (Samples B-2 to K-2): 100.0 parts by mass Silica (Ebonic Degusa, Ultrasil 7000GR): 75.0 parts by mass Carbon Black (Tokai Carbon, Inc., Seast KH (N339)): 5.0 parts by mass silane coupling agent (Ebonic Degusa, Si75): 6.0 parts by mass S-RAE oil (Japan Energy, JOMO process NC140): 30.0 Mass wax (manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Co., Ltd., Sannock N): 1.5 mass Zinc flower: 2.5 mass Steeric acid: 2.0 mass Anti-aging agent (N-isoflopyl-N'-phenyl-p) -Phenylenediamine): 2.0 parts by mass Sulfur: 1.8 parts by mass Refrigeration accelerator (N-cyclohexyl-2-benzothiadyl sulfine amide): 1.7 parts by mass Refrigeration accelerator (diphenylguanidine): 2 .0 parts by mass Total: 229.5 parts by mass

上記の材料を以下の方法により混練して変性共役ジエン系重合体組成物を得た。
温度制御装置を具備する密閉混練機(内容量0.3L)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B−2〜K−2)、充填剤(シリカ、カーボンブラック)、シランカップリング剤、プロセスオイル(S−RAEオイル、ワックス)、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℃で変性共役ジエン系重合体組成物を得た。
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℃に設定したオーブンロールにて、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、変性共役ジエン系重合体組成物の物性を測定した。物性測定結果を表2に示した。
前記のように加硫を行った後の、加硫物である変性共役ジエン系重合体組成物の物性は、下記の方法により測定した。
The above materials were kneaded by the following method to obtain a modified conjugated diene polymer composition.
Using a closed kneader equipped with a temperature control device (content capacity 0.3 L), as the first stage kneading, the raw material rubber (Sample B-2 ~ K-2), filler (silica, carbon black), silane coupling agent, process oil (S-RAE oil, wax), zinc oxide, and stearic acid were kneaded. At this time, the temperature of the closed mixer was controlled, and the discharge temperature (combination) was 155 to 160 ° C. to obtain a modified conjugated diene polymer composition.
Next, as the second stage kneading, the formulation obtained above was cooled to room temperature, an antiaging agent was added, and the mixture was kneaded again in order to improve the dispersion of silica. Also in this case, the discharge temperature (blending) was adjusted to 155 to 160 ° C. by controlling the temperature of the mixer.
After cooling, as the third stage kneading, sulfur and a vulcanization accelerator were added and kneaded in an oven roll set at 70 ° C. Then, it was molded and vulcanized in a vulcanization press at 160 ° C. for 20 minutes.
After vulcanization, the physical characteristics of the modified conjugated diene polymer composition were measured. The results of physical property measurement are shown in Table 2.
The physical characteristics of the modified conjugated diene polymer composition, which is a vulcanized product, after vulcanization as described above were measured by the following method.

(1)組成物ムーニー粘度
ムーニー粘度計を使用し、JISK6300−1に準じて、130℃、1分間の予熱を行った後に、ローターを毎分2回転で4分間回転させた後の粘度を測定し、比較例4の結果を100として指数化した。値が小さいほど加工性に優れることを示す。
(1) Composition Mooney Viscosity Using a Mooney viscometer, measure the viscosity after preheating at 130 ° C. for 1 minute and then rotating the rotor at 2 rpm for 4 minutes according to JIS K6300-1. Then, the result of Comparative Example 4 was set as 100 and indexed. The smaller the value, the better the workability.

(2)引張特性
300%モジュラス、伸び、JISK6251の引張試験法に準じて測定し、比較例4の結果を100として指数化した。
(2) Tensile characteristics 300% modulus, elongation, measured according to the tensile test method of JISK6251, and the result of Comparative Example 4 was indexed as 100.

(3)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、粘弾性パラメータを測定した。
各々の測定値は比較例4を100として指数化した。
0℃において周波数10Hz、ひずみ1%で測定したtanδをウェットスキッド性能の指標とした。
値が大きいほどウェットスキッド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。tanδの値が小さいほど、低ヒステリシスロスであり、省燃費性能が良好であることを示す。
(3) Viscoelasticity parameters The viscoelasticity parameters were measured in the torsion mode using a viscoelasticity tester (ARES) manufactured by Leometrics Scientific Co., Ltd.
Each measured value was indexed with Comparative Example 4 as 100.
Tan δ measured at 0 ° C. at a frequency of 10 Hz and a strain of 1% was used as an index of wet skid performance.
The larger the value, the better the wet skid performance.
Further, tan δ measured at a frequency of 10 Hz and a strain of 3% at 50 ° C. was used as an index of fuel saving characteristics. The smaller the value of tan δ, the lower the hysteresis loss, and the better the fuel saving performance.

(4)耐摩耗性
アクロン摩耗試験機(安田精機製作所製)を使用し、JISK6264−2に準じて、荷重44.1N、1000回転の摩耗量を測定し、比較例4を100として指数化した。指数が大きいほど耐摩耗性が優れることを示す。
(4) Abrasion resistance Using an Akron abrasion tester (manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho), the amount of abrasion at a load of 44.1N and 1000 rotations was measured according to JISK6264-2, and Comparative Example 4 was indexed as 100. .. The larger the index, the better the wear resistance.

Figure 0006924003
Figure 0006924003

表2に示す通り、実施例9〜15の共役ジエン系重合体組成物は、比較例4〜6の共役ジエン系重合体組成物と比較して、50℃のtanδが低くてヒステリシスロスが少なく、タイヤの低転がり抵抗が実現されているとともに、0℃のtanδも高くウェットスキッド抵抗性に優れていることが確認された。
更に実用上十分な加工性(配合物ムーニー粘度)、耐摩耗性、300%モジュラス、伸びを有していることが確認された。
As shown in Table 2, the conjugated diene-based polymer compositions of Examples 9 to 15 have a lower tan δ at 50 ° C. and less hysteresis loss as compared with the conjugated diene-based polymer compositions of Comparative Examples 4 to 6. It was confirmed that the low rolling resistance of the tire was realized, the tan δ at 0 ° C was high, and the wet skid resistance was excellent.
Furthermore, it was confirmed that it had practically sufficient workability (mixture Mooney viscosity), wear resistance, 300% modulus, and elongation.

〔実施例16〕
内容積100Lで、撹持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、初期仕込み1,3−ブタジエンを5,200g、スチレンを1,200g、シクロヘキサンを52,000g、ピペリジン(Pp)を7.9g、極性物質として、テトラヒドロフラン(THF)を16gと2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン(BOP)を0.14g、反応器へ入れ、反応器内温を28℃に保持した。
重合開始剤として、n−ブチルリチウムを5g、前記反応器に供給した。
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、反応器内の温度ピークは、70℃に達した。この反応温度ピーク到達後から1分後に1,3−ブタジエン1,600gを反応器内に添加した。その後最終的に反応温度は75℃に達した。この最終反応温度ピークから2分後に重合体溶液を少量採取(乾燥処理後の共役ジエン系重合体(試料L−1))、少量採取後の反応温度ピ−ク到達後から3分後に反応器に2,2−ジメトキシ−1−(3−卜リメトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン(X−1)を5.4g添加し、10分間カップリング反応を実施した。この重合体溶液に、酸化防止剤としてn−オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロオキシフェニル)−プロピオネートを30gと、4,6−ビス(オクチルチオメチル)−o−クレゾールを12g添加した後、スチームス卜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、カップリング後の共役ジエン系重合体(試料L−2)を得た。
試料L−1を分析した結果、結合スチレン量は14.2質量%、結合ブタジエン量は86質量%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ビニル結合量(1,2−結合量)は29.7%であった。また、窒素原子を有する重合鎖の比率は91%であった。試料L−2にて、カップリング率の測定を行った結果、カップリング率は78%であった。
[Example 16]
An autoclave having an internal volume of 100 L and equipped with a stirrer and a jacket and capable of temperature control was used as a reactor, and impurities were removed in advance. Initially charged 1,3-butadiene was 5,200 g, and styrene was 1,200 g. 52,000 g of cyclohexane, 7.9 g of piperidine (Pp), 16 g of tetrahydrofuran (THF) and 0.14 g of 2,2-bis (2-oxolanyl) propane (BOP) as polar substances were placed in the reactor. The temperature inside the reactor was maintained at 28 ° C.
As a polymerization initiator, 5 g of n-butyllithium was supplied to the reactor.
After the start of the polymerization reaction, the temperature inside the reactor began to rise due to the heat generated by the polymerization, and the temperature peak inside the reactor reached 70 ° C. One minute after reaching this reaction temperature peak, 1,600 g of 1,3-butadiene was added into the reactor. Finally, the reaction temperature reached 75 ° C. A small amount of the polymer solution was collected 2 minutes after the final reaction temperature peak (conjugated diene polymer after drying treatment (sample L-1)), and 3 minutes after the reaction temperature peak was reached after the small amount was collected, the reactor was used. 5.4 g of 2,2-dimethoxy-1- (3-Urimethoxysilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane (X-1) was added to the mixture, and a coupling reaction was carried out for 10 minutes. In this polymer solution, 30 g of n-octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydrooxyphenyl) -propionate as an antioxidant and 4,6-bis (octylthiomethyl)- After adding 12 g of o-cresol, the solvent was removed by steam steam ripping, and the mixture was dried by a dryer to obtain a conjugated diene polymer (Sample L-2) after coupling.
As a result of analyzing Sample L-1, the amount of bound styrene was 14.2% by mass and the amount of bound butadiene was 86% by mass. The vinyl bond amount (1,2-bond amount) of the microstructure of the butadiene portion calculated from the measurement result using the infrared spectrophotometer according to the Hampton method was 29.7%. The proportion of polymerized chains having a nitrogen atom was 91%. As a result of measuring the coupling rate with the sample L-2, the coupling rate was 78%.

〔比較例7〕
重合開始温度を表3に示す温度に変えた以外は、実施例16と同様にして重合を行った。
反応温度ピーク、窒素原子を有する重合鎖の比率、カップリング率を表3に示した。
[Comparative Example 7]
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 16 except that the polymerization start temperature was changed to the temperature shown in Table 3.
Table 3 shows the reaction temperature peak, the ratio of polymerized chains having nitrogen atoms, and the coupling rate.

Figure 0006924003
Figure 0006924003

〔実施例17、比較例8〕
表3に示す試料(試料L−2、M−2)を原料ゴムとして、以下に示す配合に従い、それぞれの原料ゴムを含有する共役ジエン系重合体組成物を得た。
[Example 17, Comparative Example 8]
Using the samples (Samples L-2 and M-2) shown in Table 3 as raw material rubbers, a conjugated diene polymer composition containing each raw material rubber was obtained according to the formulation shown below.

カップリング後の共役ジエン系重合体(試料L−2、M−2):100.0質量部
シリカ(エボニックデグサ社製、Ultrasil7000GR):75.0質量部
カ−ボンブラック(東海カ−ボン社製、シ−ストKH(N339)):5.0質量部
シランカップリング剤(エボニックデグサ社製、Si75):6.0質量部
S−RAEオイル(ジャパンエナジー社製、JOMOプロセスNC140):30.0質量部
ワックス(大内新興化学社製、サンノックN):1.5質量部
亜鉛華:2.5質量部
ステアリン酸:2.0質量部
老化防止剤(N−イソフロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン):2.0質量部
硫黄:1.8質量部
加硫促進剤(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフィンアミド):1.7質量部
加硫促進剤(ジフェニルグアニジン):2.0質量部
合計:229.5質量部
Coupling conjugated diene polymer (Samples L-2, M-2): 100.0 parts by mass Silica (Ebonic Degusa, Ultrasil 7000GR): 75.0 parts by mass Carbon Black (Tokai Carbon) , Seast KH (N339)): 5.0 parts by mass silane coupling agent (Ebonic Degusa, Si75): 6.0 parts by mass S-RAE oil (Japan Energy, JOMO process NC140): 30 .0 parts by mass wax (manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Co., Ltd., Sannock N): 1.5 parts by mass Zinc flower: 2.5 parts by mass Stealic acid: 2.0 parts by mass Anti-aging agent (N-isoflopyl-N'-phenyl) -P-Phenylenideamine): 2.0 parts by mass Sulfur: 1.8 parts by mass Refrigeration accelerator (N-cyclohexyl-2-benzothiazil sulfinamide): 1.7 parts by mass Refining accelerator (diphenylguanidine) : 2.0 parts by mass Total: 229.5 parts by mass

上記の材料を以下の方法により混練して共役ジエン系重合体組成物を得た。
温度制御装置を具備する密閉混練機(内容量0.3L)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L−2、M−2)、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(S−RAEオイル、ワックス)、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℃で共役ジエン系重合体組成物を得た。
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℃に設定したオーブンロールにて、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、変性共役ジエン系重合体組成物の物性を測定した。物性測定結果を表4に示した。
前記のように加硫を行った後の、加硫物である共役ジエン系重合体組成物の物性は、下記の方法により測定した。
The above materials were kneaded by the following method to obtain a conjugated diene polymer composition.
Using a closed kneader (content capacity 0.3L) equipped with a temperature control device, as the first stage kneading, the raw material rubber (sample L-2, sample L-2, under the conditions of a filling rate of 65% and a rotor rotation speed of 50/57 rpm). M-2), filler (silica, carbon black), organic silane coupling agent, process oil (S-RAE oil, wax), zinc oxide, and stearic acid were kneaded. At this time, the temperature of the closed mixer was controlled, and the discharge temperature (combination) was 155 to 160 ° C. to obtain a conjugated diene polymer composition.
Next, as the second stage kneading, the formulation obtained above was cooled to room temperature, an antiaging agent was added, and the mixture was kneaded again in order to improve the dispersion of silica. Also in this case, the discharge temperature (blending) was adjusted to 155 to 160 ° C. by controlling the temperature of the mixer.
After cooling, as the third stage kneading, sulfur and a vulcanization accelerator were added and kneaded in an oven roll set at 70 ° C. Then, it was molded and vulcanized in a vulcanization press at 160 ° C. for 20 minutes.
After vulcanization, the physical characteristics of the modified conjugated diene polymer composition were measured. The results of physical property measurement are shown in Table 4.
The physical properties of the conjugated diene polymer composition, which is a vulcanized product, after vulcanization as described above were measured by the following method.

(1)組成物ムーニー粘度
ムーニー粘度計を使用し、JISK6300−1に準じて、130℃、1分間の予熱を行った後に、ローターを毎分2回転で4分間回転させた後の粘度を測定し、比較例7の結果を100として指数化した。値が小さいほど加工性に優れることを示す。
(1) Composition Mooney Viscosity Using a Mooney viscometer, measure the viscosity after preheating at 130 ° C. for 1 minute and then rotating the rotor at 2 rpm for 4 minutes according to JIS K6300-1. Then, the result of Comparative Example 7 was set as 100 and indexed. The smaller the value, the better the workability.

(2)引張特性
300%モジュラス、伸び、JISK6251の引張試験法に準じて測定し、比較例7の結果を100として指数化した。
(2) Tensile characteristics 300% modulus, elongation, measured according to the tensile test method of JISK6251, and the result of Comparative Example 7 was indexed as 100.

(3)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、粘弾性パラメータを測定した。
各々の測定値は比較例7を100として指数化した。
0℃において周波数10Hz、ひずみ1%で測定したtanδをウェットスキッド性能の指標とした。
値が大きいほどウェットスキッド性能が良好であることを示す。
また、50℃において周波数10Hz、ひずみ3%で測定したtanδを省燃費特性の指標とした。値が小さいほど省燃費性能が良好であることを示す。
(3) Viscoelasticity parameters The viscoelasticity parameters were measured in the torsion mode using a viscoelasticity tester (ARES) manufactured by Leometrics Scientific Co., Ltd.
Each measured value was indexed with Comparative Example 7 as 100.
Tan δ measured at 0 ° C. at a frequency of 10 Hz and a strain of 1% was used as an index of wet skid performance.
The larger the value, the better the wet skid performance.
Further, tan δ measured at a frequency of 10 Hz and a strain of 3% at 50 ° C. was used as an index of fuel saving characteristics. The smaller the value, the better the fuel efficiency.

(4)耐摩耗性
アクロン摩耗試験機(安田精機製作所製)を使用し、JISK6264−2に準じて、荷重44.1N、1000回転の摩耗量を測定し、比較例7を100として指数化した。指数が大きいほど耐摩耗性が優れることを示す。
(4) Abrasion resistance Using an Akron abrasion tester (manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho), the amount of abrasion at a load of 44.1N and 1000 rotations was measured according to JISK6264-2, and the amount of abrasion was indexed with Comparative Example 7 as 100. .. The larger the index, the better the wear resistance.

Figure 0006924003
Figure 0006924003

表4に示す通り、実施例17の共役ジエン系重合体組成物は、比較例7の組成物と比較して、50℃のtanδが低くてヒステリシスロスが少なく、タイヤの低転がり抵抗が実現されているとともに、0℃のtanδも高くウェットスキッド抵抗性に優れていることが確認された。
更に実用上十分な加工性(配合物ムーニー粘度)、耐摩耗性、300%モジュラス、伸びを有していることが確認された。
As shown in Table 4, the conjugated diene polymer composition of Example 17 has a lower tan δ at 50 ° C., less hysteresis loss, and lower rolling resistance of the tire, as compared with the composition of Comparative Example 7. At the same time, it was confirmed that the tan δ at 0 ° C. was high and the wet skid resistance was excellent.
Furthermore, it was confirmed that it had practically sufficient workability (mixture Mooney viscosity), wear resistance, 300% modulus, and elongation.

本発明の共役ジエン系重合体及び共役ジエン系重合体の製造方法は、タイヤ用ゴム、防振ゴム、履物用等に好適なゴム組成物を構成するゴム状重合体の製造技術として、産業上の利用可能性がある。 The method for producing a conjugated diene-based polymer and a conjugated diene-based polymer of the present invention is industrially used as a technique for producing a rubber-like polymer constituting a rubber composition suitable for tire rubber, anti-vibration rubber, footwear, and the like. May be available.

Claims (4)

共役ジエン単量体と、下記式(1)又は(2)で表される化合物を反応器中に供給した
後、重合開始剤として有機リチウム化合物を添加して、前記共役ジエン単量体を重合する
重合工程を有し、
前記重合工程により得られる、分子末端に式(1)又は(2)で表される化合物由来の
構造を有する重合鎖の比率が、70〜98質量%であり、
前記重合工程において、重合開始の溶液温度を10〜40℃の範囲とし、反応ピーク温
度を75〜85℃の範囲とする、共役ジエン系重合体の製造方法。
Figure 0006924003
[式(1)中、R1及びR2は、同一であっても異なっていてもよく、炭素数1〜12のア
ルキル基、炭素数3〜14のシクロアルキル基、及び、炭素数6〜20のアラルキル基か
らなる群より選択されるいずれかである。R1及びR2は、結合して、隣接した窒素原子と
ともに環状構造を形成していてもよく、その場合のR1及びR2は、合計の炭素数が4〜1
2の炭化水素基であって、不飽和結合を有していても、分岐構造を有していてもよい。]
Figure 0006924003
[式(2)中、R1及びR2は、前記式(1)におけるR1及びR2と同様であり、R3は炭
素数1〜20のアルキレン基、又は、式(3)〜(5)のいずれかである。ただし、前記
3が炭素数1〜20のアルキレン基の場合は、Xは、Cl、Br、Iのいずれかであり
、前記R3が下記式(3)〜(5)のいずれかの場合は、Xは水素原子である。]
Figure 0006924003
Figure 0006924003
Figure 0006924003
After supplying the conjugated diene monomer and the compound represented by the following formula (1) or (2) into the reactor, an organic lithium compound is added as a polymerization initiator to polymerize the conjugated diene monomer. Has a polymerization step to
The ratio of the polymerized chains having the structure derived from the compound represented by the formula (1) or (2) at the molecular end obtained by the polymerization step is 70 to 98% by mass.
A method for producing a conjugated diene-based polymer, wherein in the polymerization step, the solution temperature at the start of polymerization is in the range of 10 to 40 ° C., and the reaction peak temperature is in the range of 75 to 85 ° C.
Figure 0006924003
[In the formula (1), R 1 and R 2 may be the same or different, and have an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, and 6 to 6 carbon atoms. It is one selected from the group consisting of 20 aralkyl groups. R 1 and R 2 may be bonded to form a cyclic structure together with adjacent nitrogen atoms, in which case R 1 and R 2 have a total carbon number of 4 to 1.
The hydrocarbon group of 2 may have an unsaturated bond or a branched structure. ]
Figure 0006924003
[In the formula (2), R 1 and R 2 are the same as R 1 and R 2 in Formula (1), R 3 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, or the formula (3) - ( It is one of 5). However, when the R 3 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, X is any of Cl, Br, and I, and the R 3 is any of the following formulas (3) to (5). X is a hydrogen atom. ]
Figure 0006924003
Figure 0006924003
Figure 0006924003
前記重合工程において、重合開始の溶液温度を20〜35℃の範囲とし、反応ピーク温
度を75〜80℃の範囲とし、
分子末端に式(1)又は(2)で表される化合物由来の構造を有する重合鎖の比率が8
0〜98質量%である、請求項1に記載の共役ジエン系重合体の製造方法。
In the polymerization step, the solution temperature at the start of polymerization was set in the range of 20 to 35 ° C, and the reaction peak temperature was set in the range of 75 to 80 ° C.
The ratio of polymerized chains having a structure derived from the compound represented by the formula (1) or (2) at the end of the molecule is 8
The method for producing a conjugated diene-based polymer according to claim 1, which is 0 to 98% by mass.
前記重合工程により得られる、分子末端に式(1)又は(2)で表される化合物由来の
構造を有する重合鎖に、下記式(6)で表されるカップリング剤を反応させるカップリン
グ工程をさらに有し、
前記カップリング剤のカップリング率が70〜95質量%である、請求項1又は2に記
載の共役ジエン系重合体の製造方法。
Figure 0006924003
[式(6)中、R 4 〜R 7 は、各々独立して、炭素数1〜20のアルキル基、又は、炭素数6〜20のアリール基を表し、R 8 は炭素数3〜10のアルキレン基を表し、R 9 は炭素数1〜20のアルキレン基を表し、mは1又は2の整数であり、nは2又は3の整数である。]
A coupling step of reacting a polymer chain having a structure derived from a compound represented by the formula (1) or (2) at the molecular terminal obtained by the polymerization step with a coupling agent represented by the following formula (6). Have more
The method for producing a conjugated diene polymer according to claim 1 or 2, wherein the coupling agent has a coupling ratio of 70 to 95% by mass.
Figure 0006924003
[In the formula (6), R 4 to R 7 each independently represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and R 8 has 3 to 10 carbon atoms. Represents an alkylene group, R 9 represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, m is an integer of 1 or 2, and n is an integer of 2 or 3. ]
前記カップリング率が75%〜95%である、請求項3に記載の共役ジエン系重合体の
製造方法。
The method for producing a conjugated diene polymer according to claim 3, wherein the coupling ratio is 75% to 95%.
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