JPH0617425B2 - Method for producing conjugated diene-based copolymer - Google Patents

Method for producing conjugated diene-based copolymer

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JPH0617425B2
JPH0617425B2 JP60071810A JP7181085A JPH0617425B2 JP H0617425 B2 JPH0617425 B2 JP H0617425B2 JP 60071810 A JP60071810 A JP 60071810A JP 7181085 A JP7181085 A JP 7181085A JP H0617425 B2 JPH0617425 B2 JP H0617425B2
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JP
Japan
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polymerization
conjugated diene
temperature
weight
polymer
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文雄 堤
満彦 榊原
昇 大嶋
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JSR Corp
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Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 a.産業上の利用分野 本発明は、高分子鎖中にてビニル芳香族化合物およびビ
ニル結合の含量に分布のある共重合体の製造方法に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION a. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a copolymer having a distribution of vinyl aromatic compound and vinyl bond content in a polymer chain.

b.従来の技術 最近、自動車タイヤ用ゴム材料に対して、低燃費化のた
めに転がり摩擦抵抗が小さいこと、濡れた路面でのブレ
ーキ特性をよくするためにウェットスキッド抵抗が大き
いこと、雪路でのブレーキ特性をよくするために、アイ
ススキッド抵抗が大きいこと、耐久性をよくするために
破壊強力が大きいことなどが要求されている。これら特
性値を満すゴム材料としては、巾広い範囲にわたってガ
ラス転移温度の異なる重合体セグメントを含む重合体が
求められている。この様な重合体は、走査型熱量計(DS
C)によるガラス転移温度(Tg)の吸熱転位領域の巾が広く
なることや、加硫物の動的粘弾性の滅衰(tanδ)の温度
分散巾が広くなるなどの特性を示す。従来、ガラス転移
温度の異なるセグメントを含む重合体を得る方法とし
て、有機リチウム化合物を開始剤として、結合スチレン
含量の異なる2つのランダムなスチレンブタジエン共重
合体をブロック状に結合する方法、さらにブロック状に
結合したのち、多官能性カップリング剤で放射状に結合
する方法が知られる。又特開昭56−143209号公報で、特
定の分子末端構造を有するスチレンブタジエン共重合体
が転がり抵抗特性および湿潤グリップにすぐれることが
開示されているが、この場合、転がり摩擦抵抗の面で、
不十分である。また特開昭59−142214号公報に、単量体
の追加添加方法を特定したスチレンブタジエン共重合体
の製法が開示されているが、この場合ウェットキッド抵
抗とアイススキッド抵抗特性のバランスの面で不十分で
ある。同様に有機リチウム化合物を開始剤として、重合
の途中でエーテル添加量を変量して、ポリブタジエン部
分の1,2結合含量の異なる2つの重合体(ポリブタジエ
ン−ポリブタジエン、ポリブタジエン−スチレンブタジ
エン共重合体、スチレンブタジエン共重合体−スチレン
ブタジエン共重合体など)をブロック状に結合する方
法、さらにブロック状に結合したのち多官能性カップリ
ング剤で放射状に結合する方法が知られている。
b. 2. Description of the Related Art Recently, with respect to rubber materials for automobile tires, rolling friction resistance is low to reduce fuel consumption, wet skid resistance is high to improve braking characteristics on a wet road surface, and snow road resistance is high. It is required that the ice skid resistance be large in order to improve the braking characteristics, and that the breaking strength be large in order to improve the durability. As a rubber material satisfying these characteristic values, a polymer containing polymer segments having different glass transition temperatures over a wide range is required. Such a polymer is a scanning calorimeter (DS
It exhibits characteristics such as broadening the width of the endothermic transition region of the glass transition temperature (Tg) by C) and widening the temperature dispersion width of the extinction of dynamic viscoelasticity (tan δ) of the vulcanizate. Conventionally, as a method of obtaining a polymer containing segments having different glass transition temperatures, a method of binding two random styrene-butadiene copolymers having different bound styrene contents in a block shape using an organolithium compound as an initiator, and further a block shape A method is known in which, after being bound to, the compound is bound radially with a polyfunctional coupling agent. Further, JP-A-56-143209 discloses that a styrene-butadiene copolymer having a specific molecular terminal structure is excellent in rolling resistance characteristics and wet grip, but in this case, in terms of rolling friction resistance. ,
Is insufficient. Further, JP-A-59-142214 discloses a method for producing a styrene-butadiene copolymer in which a method for additionally adding a monomer is specified. In this case, in terms of the balance between wet kid resistance and ice skid resistance characteristics. Is insufficient. Similarly, using an organolithium compound as an initiator, the amount of ether added is varied during the polymerization to obtain two polymers (polybutadiene-polybutadiene, polybutadiene-styrene butadiene copolymer, styrene) having different 1,2 bond contents in the polybutadiene portion. It is known that a butadiene copolymer-styrene-butadiene copolymer or the like) is bonded in a block form, and then a block-shaped bond is formed and then a polyfunctional coupling agent is used to form a radial bond.

c.発明が解決しようとする問題点 しかしこれら方法で得られた重合体は、ガラス転移温度
の異なるセグメントが2つであるため、加硫物のtanδ
の温度分散巾のブロード化は限られたものであって、ウ
ェットスキッド抵抗とアイススキッド抵抗が二律背反の
関係にあたっり、破壊強さが劣るなどの問題がある。ま
た有機リチウム開始剤を用いて、エーテル化合物の存在
下、上昇温度下で1,3−ブタジエンを重合する方法、ま
たは1,3−ブタジエンとスチレンを共重合する方法が知
られいる。前者の方法による重合体は、ポリブタジエン
分子鎖中に1,2結合含量の異なるセグメントが含まれる
が、加硫物のtanδの温度分散巾のブロード化は限られ
たものであり、破壊強力も劣る。後者の方法による重合
体は、加硫物のtanδの温度分散巾は広くなるが、重合
体未満にポリスチレンブロックが生成するため、加硫物
の50〜80℃でのtanδの値が大きくなり、転がり摩擦抵
抗の点で好ましくない。
c. Problems to be Solved by the Invention However, since the polymers obtained by these methods have two segments having different glass transition temperatures, tan δ
The broadening of the temperature dispersion width is limited, and there is a problem that the wet skid resistance and the ice skid resistance are in a trade-off relationship and the fracture strength is poor. Further, a method of polymerizing 1,3-butadiene in the presence of an ether compound at an elevated temperature or a method of copolymerizing 1,3-butadiene and styrene using an organic lithium initiator is known. The polymer obtained by the former method contains segments having different 1,2 bond contents in the polybutadiene molecular chain, but the broadening of the temperature dispersion width of tan δ of the vulcanized product is limited, and the fracture strength is also poor. . The polymer by the latter method, the temperature dispersion width of tan δ of the vulcanized product becomes wide, but since the polystyrene block is formed below the polymer, the value of tan δ at 50 to 80 ° C. of the vulcanized product becomes large, It is not preferable in terms of rolling friction resistance.

本発明者らは加硫物のtanδの温度分散巾が広く、かつ5
0〜80℃のtanδが小さく、簡単に共役ジエン系共重合体
を得る方法を鋭意検討した結果、本発明に到達した。
The present inventors have found that the vulcanized product has a wide temperature dispersion range of tan δ, and
The present invention has been achieved as a result of intensive studies on a method for easily obtaining a conjugated diene-based copolymer having a small tan δ at 0 to 80 ° C.

d.問題点を解決するための手段 すなわち本発明は、上記問題点を解決するために、炭化
水素溶媒中、有機リチウム化合物を開始剤として、ビニ
ル芳香族化合物5〜35重量部と共役ジエン化合物95〜65
重量部とからなる単量体混合物を重合し、1,2結合およ
び/または3,4結合を20〜70%含む共役ジエン系共重合
体を製造するに際し、ポリエーテルまたは第3級ポリア
ミンの存在下で、重合開始温度−10〜50℃、重合最高到
達温度が50〜120℃、重合最高到達温度と重合開始温度
の差が少くとも40℃以上の上昇温度下で重合して、重合
転化率が90〜99%の範囲に達した段階で、1〜5重量部
の共役ジエン化合物を連続的又は断続的に添加し、さら
に重合を行ない、多官能性カップリング剤で重合を停止
することを特徴とする共役ジエン系共重合体の製造方法
を提供するものである。
d. Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention is directed to solving the above problems by using an organic lithium compound as an initiator in a hydrocarbon solvent in an amount of 5 to 35 parts by weight of a vinyl aromatic compound and a conjugated diene compound 95 to 65
The presence of a polyether or a tertiary polyamine in producing a conjugated diene-based copolymer containing 20 to 70% of 1,2 bonds and / or 3,4 bonds by polymerizing a monomer mixture consisting of Under the following conditions, the polymerization initiation temperature is -10 to 50 ° C, the highest polymerization temperature is 50 to 120 ° C, and the polymerization conversion temperature is 50 ° C to 120 ° C. When 90% to 99% is reached, 1 to 5 parts by weight of the conjugated diene compound is continuously or intermittently added, and further polymerization is carried out, and the polymerization is terminated by the polyfunctional coupling agent. The present invention provides a method for producing a characteristic conjugated diene-based copolymer.

本発明に用いられる共役ジエン化合物は、1,3−ブタジ
エン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチル
ブタジエンなどが挙げられ、好ましくは1,3−ブタジエ
ン、イソプレンである。
Examples of the conjugated diene compound used in the present invention include 1,3-butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene and 2,3-dimethylbutadiene, and preferably 1,3-butadiene and isoprene.

ビニル芳香族化合物としては、スチレン、P−メチルス
チレン、O−メチルスチレン、P−ブチルスチレン、ビ
ニルナフタレンなどが挙げられ、好ましはスチレンであ
る。
Examples of the vinyl aromatic compound include styrene, P-methylstyrene, O-methylstyrene, P-butylstyrene, vinylnaphthalene and the like, with styrene being preferred.

炭化水素溶媒としてはブタン、ペンタン、2−メチルブ
テン、1−メチルブテン、ヘキサン、ヘプタン、シクロ
ヘキサン、メチルシクロペンタン、オクタン、ベンゼン
などから1種または2種以上選んで用いられる。炭化水
素溶媒の量は、単量体混合物1重量部に対して2〜10重
量部用いられる。
As the hydrocarbon solvent, one or more selected from butane, pentane, 2-methylbutene, 1-methylbutene, hexane, heptane, cyclohexane, methylcyclopentane, octane, benzene and the like can be used. The amount of the hydrocarbon solvent is 2 to 10 parts by weight based on 1 part by weight of the monomer mixture.

有機リチウム化合物としてはn−ブチルリチウム、sec
−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、n−ヘキシ
ルリチウム、1,4−ジリチオブタン、ブチルリチウム
とジビニルベンゼンの反応物などが用いられる。
N-butyllithium as the organolithium compound, sec
-Butyl lithium, tert-butyl lithium, n-hexyl lithium, 1,4-dilithiobutane, a reaction product of butyl lithium and divinylbenzene, etc. are used.

有機リチウム化合物の量は単量体100重量部に対して0.0
1〜0.2重量部用いられる。
The amount of the organolithium compound is 0.0 with respect to 100 parts by weight of the monomer.
Used in an amount of 1 to 0.2 parts by weight.

ポリエーテルおよび第3級ポリアミンとしてはエチレン
グリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエ
チルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、
ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレング
リコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブ
チルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテ
ル、2−メトキシメチルテトラヒドロフラン、2,5−
ジメトキシメチルテトラヒドロフラン、N,N,N,′N′テ
トラメチルエチレンジアミン、1,2−ジピペリジノエ
タンなどが挙げられる。
As the polyether and the tertiary polyamine, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether,
Diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, 2-methoxymethyl tetrahydrofuran, 2,5-
Dimethoxymethyltetrahydrofuran, N, N, N, 'N' tetramethylethylenediamine, 1,2-dipiperidinoethane and the like can be mentioned.

ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、
ピリジン、トリエチルアミンなどのエーテルおよび第3
級アミンを用いた場合は共役ジエン系共重合体部分のミ
クロ構造に対する重合温度による依存性が小さいため、
好ましくない。
Diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane,
Pyridine, ethers such as triethylamine and tertiary
When a secondary amine is used, the microstructure of the conjugated diene-based copolymer part is less dependent on the polymerization temperature.
Not preferable.

ポリエーテルまたは第3級ポリアミンの使用量は、有機
リチウム化合物のリチウム1原子当量当り0.01〜3モ
ル、好ましくは0.05〜1モルの範囲で、共役ジエン系共
重合体の平均の1,2結合と3,4結合含量の合計が20
〜70%の範囲になるように調整される。
The amount of the polyether or tertiary polyamine used is in the range of 0.01 to 3 mol, preferably 0.05 to 1 mol, per 1 atomic equivalent of lithium of the organic lithium compound, and the average 1,2 bond of the conjugated diene copolymer is used. The total of 3,4 bond content is 20
Adjusted to be in the range of ~ 70%.

重合反応は、炭化水素溶媒中にポリエーテルまたは第3
級ポリアミンの存在下に有機リチウム化合物を開始剤と
して、ビニル芳香族化合物5〜35重量部と共役ジエン化
合物95〜65重量部の単量体混合物を、重合開始温度が−
10〜50℃で重合を開始し、重合最高到達温度が60〜120
℃の範囲になるように、しかも重合最高到達温度と重合
開始温度の差が少くとも40℃以上の上昇温度下で行なわ
れる。重合最高到達温度と重合開始温度の差は少くとも
40℃で、40℃未満では生成した共役ジエン系共重合体の
加硫物のtanδの温度分散のピーク巾が狭く、ウェット
スキッド抵抗とアイススキッド抵抗の両立化が困難であ
る。
The polymerization reaction is carried out in a hydrocarbon solvent with a polyether or tertiary
Using an organolithium compound as an initiator in the presence of a primary polyamine, a monomer mixture of 5 to 35 parts by weight of a vinyl aromatic compound and 95 to 65 parts by weight of a conjugated diene compound is prepared at a polymerization initiation temperature of −.
Polymerization starts at 10 to 50 ° C and the maximum temperature reached is 60 to 120
It is carried out so that the temperature is within the range of ℃, and the temperature difference between the highest temperature reached and the temperature of initiation of polymerization is at least 40 ℃ or more. The difference between the maximum polymerization temperature and the polymerization initiation temperature is at least
At 40 ° C. and below 40 ° C., the peak width of tan δ temperature dispersion of the vulcanizate of the produced conjugated diene copolymer is narrow, and it is difficult to achieve both wet skid resistance and ice skid resistance.

重合開始温度は−10〜50℃で、-10以下では重合開始速
度が遅く、50℃以上では加硫物のtanδの温度分散のピ
ーク巾をブロードにすることが困難である。
The polymerization initiation temperature is −10 to 50 ° C., the polymerization initiation rate is slow at −10 or lower, and it is difficult to broaden the peak width of tan δ temperature dispersion of the vulcanizate at 50 ° C. or higher.

重合最高到達温度は、60〜120℃で、60℃未満では加硫
物のtanδの温度分散のピーク巾をブロードすることが
困難であり、120℃を超えると低分子量成分の共重合体
が生成し、転がり摩擦抵抗の点で好ましくない。
The maximum temperature reached for polymerization is 60 to 120 ° C. It is difficult to broaden the peak width of tan δ temperature dispersion of vulcanizates below 60 ° C, and copolymers of low molecular weight components are formed above 120 ° C. However, it is not preferable in terms of rolling friction resistance.

重合反応に続いて多官能性カップリング剤と反応させ
る。多官能性カップリング剤として、特公昭49−36957
号公報に記載のものを用いることができる。これにより
転がり摩擦抵抗特性および破壊強さが改良される。
Following the polymerization reaction, a polyfunctional coupling agent is reacted. As a polyfunctional coupling agent, Japanese Examined Patent Publication Sho 49-36957
It is possible to use those described in the publication. This improves rolling friction resistance and fracture strength.

重合終了後に添加する多官能性カップリング剤で好まし
いものは、ハロゲン化スズ化合物としては四塩化スズ、
ジブチルジクロルスズ、トリフェニルスズクロリドなど
があり、有機カルボン酸のスズ化合物としては、ジブチ
ルジラウリルスズ、ブチルトリステアリルスズ、ジメチ
ルジステアリルスズなどがある。またビニルスズ化合物
としては、モノビニルトリブチルスズ、ジビニルジブチ
ルスズなどがあり、イソシアナート化合物としては、ト
リレンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシア
ナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、クルードジ
フェニルメタンジイソシアナートなどがある。さらにま
た、エポキシ基、ケトン基、アルデヒド基、エステル
基、ニトリル基を少なくとも1つ含むジアルキルアミノ
置換芳香族化合物は、下記の一般式で表わされる化合物
である。
A preferred polyfunctional coupling agent added after the completion of polymerization is tin tetrachloride as a tin halide compound,
Examples thereof include dibutyldichlorotin and triphenyltin chloride, and examples of the organic carboxylic acid tin compound include dibutyldilauryltin, butyltristearyltin, and dimethyldistearyltin. Further, vinyltin compounds include monovinyltributyltin and divinyldibutyltin, and isocyanate compounds include tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and crude diphenylmethane diisocyanate. Furthermore, the dialkylamino-substituted aromatic compound containing at least one of an epoxy group, a ketone group, an aldehyde group, an ester group, and a nitrile group is a compound represented by the following general formula.

重合転化率が90〜99好ましくは95〜99%の範囲に達した
段階で、1〜5重量部の共役ジエン化合物を、重合系内
に連続的または断続的に添加して、さらに重合が行なわ
れる。重合転化率が90%未満、99%を超えた段階で共役
ジエン化合物を添加しても、共役ジエン化合物とビニル
芳香族化合物とのランダム化重合が不完全で、重合体未
満にポリビニル芳香族化合物のブロック重合体が生成
し、加硫物は転がり摩擦抵抗の点で好ましくない。重合
転化率が90〜99%に達した段階で共役ジエン化合物を所
定量添加し、ランダムにビニル芳香族化合物を重合した
のち、多官能性カップリング剤で処理することができ
る。
When the polymerization conversion rate reaches the range of 90 to 99, preferably 95 to 99%, 1 to 5 parts by weight of the conjugated diene compound is continuously or intermittently added to the polymerization system to carry out further polymerization. Be done. Even if the conjugated diene compound was added at a stage where the polymerization conversion rate was less than 90% or more than 99%, the randomized polymerization of the conjugated diene compound and the vinyl aromatic compound was incomplete, and the polyvinyl aromatic compound was less than the polymer. And a vulcanized product is not preferable in terms of rolling friction resistance. A predetermined amount of the conjugated diene compound is added when the polymerization conversion reaches 90 to 99% to randomly polymerize the vinyl aromatic compound, and then the vinyl aromatic compound can be treated with a polyfunctional coupling agent.

添加する共役ジエンが、1重量部未満であると共役ジエ
ンとビニル芳香族化合物とランダム化重合が不完全で、
転がり摩擦抵抗が大きくなる。5重量部を越えると、添
加する共役ジエンに含まれる不純物により失活さるリチ
ウム活性末端が増加し、特に重合終了後、スズ化合物な
どでカップリングするきにカップリング効率が低くな
り、転がり摩擦抵抗特性が改良されず、好ましくない。
When the conjugated diene to be added is less than 1 part by weight, the conjugated diene, the vinyl aromatic compound and the randomized polymerization are incomplete,
Rolling friction resistance increases. If it exceeds 5 parts by weight, the number of lithium active terminals that are deactivated by the impurities contained in the added conjugated diene increases, and especially after the completion of polymerization, the coupling efficiency decreases when coupling with a tin compound, etc., resulting in rolling friction resistance. The characteristics are not improved, which is not preferable.

多官能性カップリング剤との反応(処理)は、特に限定
しないが、重合の到達温度以下で実施される。反応時間
は、多官能性カップリング剤の種類により異るが、3時
間以内で、通常、1時間以内である。
The reaction (treatment) with the polyfunctional coupling agent is not particularly limited, but it is carried out at a temperature not higher than the ultimate temperature of polymerization. The reaction time varies depending on the kind of the polyfunctional coupling agent, but is within 3 hours, usually within 1 hour.

また、本発明の共重合体は、単独、あるいは80重量%以
下の他のジエン系ゴム例えば天然ゴム、IR、BR、他のSB
Rなどとブレンどして通常のゴム用配合剤、例えばゴム
分100重量部に対しカーボンブラックなどの充填剤を10
〜120重量部、加硫酸剤0.5〜5重量部などを配合し、タ
イヤ用途、多種工業用品に好適に用いることができる。
The copolymer of the present invention may be used alone or in an amount of 80% by weight or less of other diene rubbers such as natural rubber, IR, BR and other SB.
Blend with R etc. to add a normal compounding agent for rubber, for example, 100 parts by weight of rubber and 10 parts by weight of filler such as carbon black.
˜120 parts by weight, 0.5 to 5 parts by weight of a sulfating agent and the like can be blended and suitably used for tire applications and various industrial products.

e.実施例 以下、実施例にて本発明を詳細に説明するが、その要旨
を越えない限り、実施例の範囲に限定されるものではな
い。
e. EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the scope of the Examples is not limited as long as the gist thereof is not exceeded.

本実施例において、ミクロ構造は、赤外法(モレロ法)
にて求めた。スチレン含有量は、699cm-1のフェニル基
の吸収に基づいた吸収を用いて予じめ求めておいた検量
線により測定した。
In this embodiment, the microstructure is an infrared method (morero method).
I asked. The styrene content was measured by a calibration curve previously obtained using the absorption based on the absorption of the phenyl group at 699 cm -1 .

破壊強力はJIS K6301による引張強度を指標とした。Fracture strength was based on JIS K 6301 tensile strength.

転がり摩擦抵抗特性は、50℃にて測定したtanδの値を
用いた。tanδは粘弾性スペクトロメーター(岩本製作
所製)にて測定した。(周波数15Hz)。50℃のtanδ
の値は小さいほど転がり摩擦抵抗特性が良好である。
For the rolling frictional resistance characteristics, the value of tan δ measured at 50 ° C was used. tan δ was measured with a viscoelasticity spectrometer (manufactured by Iwamoto Seisakusho). (Frequency 15Hz). Tan δ at 50 ℃
The smaller the value of, the better the rolling friction resistance characteristics.

ウェットスキッド抵抗、アイススキッド抵抗はスタンレ
ー社製スキッドテスターを用いて測定した。
Wet skid resistance and ice skid resistance were measured using a skid tester manufactured by Stanley.

ウェットスキッド抵抗は室温、アイススキッド抵抗は−
10℃にて測定した。
Wet skid resistance is room temperature, Ice skid resistance is −
It was measured at 10 ° C.

実施例−1〜10、比較例−1〜7 〔ポリマーAの調製〕 窒素置換された5の反応器に、シクロヘキサンを2500
g、ブタジエンを385g、スチレンを100g、エチレングリ
コールジブチルエーテルを0.25g仕込み、温度を20℃に
してn−ブチルリチウムを0.30g仕込み、断熱下で重合
を行なった。初期仕込みモノマーの重合転化率が96%
(重合系の温度が80℃に到達した)の時点で、ブタジエ
ンを15g、連続的に5分間添加した。添加後15分間
で、反応添加率がほぼ100%に達した時点で、老化防止
剤として2,6−ジ−t−ブチルカテコールを、ポリマー1
00重量部に対して0.5重量部を加え、常法にて脱溶、乾
燥を行なった。
Examples-1 to 10 and Comparative Examples-1 to 7 [Preparation of Polymer A] Cyclohexane was added to a reactor of 5 replaced with nitrogen with 2500
g, 385 g of butadiene, 100 g of styrene, 0.25 g of ethylene glycol dibutyl ether were charged, the temperature was set to 20 ° C., and 0.30 g of n-butyl lithium was charged, and polymerization was carried out under adiabatic condition. Polymerization conversion rate of initial charge monomer is 96%
At the time (the temperature of the polymerization system reached 80 ° C.), 15 g of butadiene was continuously added for 5 minutes. 15 minutes after the addition, when the reaction addition rate reached almost 100%, 2,6-di-t-butylcatechol was added as an anti-aging agent to the polymer 1
0.5 part by weight was added to 00 parts by weight, and the mixture was dissolved and dried by a conventional method.

得られた共重合体のブタジエン部のビニル結合含量は48
%で、結合スチレン含有量は20重量%、ムーニー粘度 は38であった。
The vinyl bond content of the butadiene part of the obtained copolymer was 48.
% Bound styrene content 20% by weight, Mooney viscosity Was 38.

また、得られた共重合体をオゾン分解−ゲルパーミエー
ションクロマトグラフにより分析した結果、スチレンが
5個以上連続して結合したスチレンの長鎖ブロック含有
率は5%以下であった。重合反応時の重合転化率に対す
る共重合体の微分スチレン含量と微分ビニル含量百分率
を測定した結果を図−1に示した。微分スチレン含有量
百分率、および微分ビニル含量百分率は、重合転化率3
〜5%毎にポリマーをサンプリングし赤外法を用いて求
めた。
Moreover, as a result of analyzing the obtained copolymer by ozonolysis-gel permeation chromatograph, the long chain block content of styrene in which 5 or more styrenes were continuously bonded was 5% or less. The results of measuring the differential styrene content and differential vinyl content percentage of the copolymer with respect to the polymerization conversion rate during the polymerization reaction are shown in Fig. 1. The differential styrene content percentage and the differential vinyl content percentage are the polymerization conversion ratio 3
The polymer was sampled every ~ 5% and determined by the infrared method.

〔ポリマーBの調製〕[Preparation of Polymer B]

ポリマーAと同一の処方で重合を行なった。重合転化率
がほぼ100%に達したのち、四塩化スズをn−ブチルリ
チウム1モルに対して0.2モル添加した。次いで、常法
に脱溶、乾燥を行なった。得られたポリマーの は64であった。ブタジエン部のビニル結合含量、結合ス
チレン量、ブロック結合スチレン量はポリマーAと同一
であった。
Polymerization was carried out with the same formulation as polymer A. After the polymerization conversion rate reached almost 100%, 0.2 mol of tin tetrachloride was added to 1 mol of n-butyllithium. Then, the solution was dissolved and dried by a conventional method. Of the obtained polymer Was 64. The vinyl bond content, the amount of bound styrene, and the amount of block bound styrene of the butadiene portion were the same as those of the polymer A.

〔ポリマーCの調製〕[Preparation of Polymer C]

ポリマーAと同一の処方で重合を行なった。 Polymerization was carried out with the same formulation as polymer A.

反応添加率がほぼ100%に達したのち、トリレンジイソ
シアナートをn−ブチルリチウム1モルに対して1モル
に対して1モル添加した。得られたポリマーの は55であった。
After the reaction addition rate reached almost 100%, 1 mol of tolylene diisocyanate was added to 1 mol of n-butyllithium. Of the obtained polymer Was 55.

ブタジエン部にビニル結合含量、結合スチレン量、ブロ
ック結合スチレン量はポリマーAと同一であった。
The vinyl bond content, the amount of bound styrene, and the amount of block bound styrene in the butadiene portion were the same as those of the polymer A.

〔ポリマーDの調製〕[Preparation of Polymer D]

窒素置換された5の反応器に、シクロヘキサンを2500
g、ブタジエンを400g、スチレンを100g、エチレングリ
コールジブチルエーテルを0.25g仕込み、温度を20℃に
してn−ブチルリチウムを0.30g仕込み、断熱下で重合
を行なった。重合温度は85℃に到達した。反応転化率が
ほぼ100%に達したのち、ブタジエンを添加することな
く、ポリマーAと同一の重合後の処理を行なった。得ら
れたポリマーのブタジエン部のビニル結合含量は47%
で、結合スチレン量は20重量%、 は45であった。
Cyclohexane was added to 2500 in the reactor which was replaced with nitrogen.
g, 400 g of butadiene, 100 g of styrene, 0.25 g of ethylene glycol dibutyl ether were charged, 0.30 g of n-butyllithium was charged at a temperature of 20 ° C., and polymerization was carried out under adiabatic condition. The polymerization temperature reached 85 ° C. After the reaction conversion reached almost 100%, the same post-polymerization treatment as that for the polymer A was carried out without adding butadiene. The vinyl bond content of the butadiene part of the obtained polymer is 47%.
And the amount of bound styrene is 20% by weight, Was 45.

ブロック結合スチレン量は25%であった。The amount of block-bonded styrene was 25%.

〔ポリマーEの調製〕[Preparation of Polymer E]

ポリマーDの重合処方で、エチレングリコールジブチル
エーテルの代わりに、テトラヒドロフランを12.5g用い
て重合を行なった。
Polymerization was carried out using 12.5 g of tetrahydrofuran in place of ethylene glycol dibutyl ether in the polymer D formulation.

ポリマーAと同一の処理を行なった。The same treatment as in Polymer A was performed.

得られたポリマーのブタジエン部のビニル結合含量は48
%であった。
The vinyl bond content of the butadiene part of the obtained polymer was 48.
%Met.

ブロック結合スチレン量は5%以下であった。The amount of block-bonded styrene was 5% or less.

〔ポリマーF〜Pの調製〕[Preparation of Polymers F to P]

表−2に示した処方により断熱下で重合を行った。溶媒
量、全モノマー量、n−ブチルリチウム量はポリマーA
と同一とした。所定の反応転化率に達した段階で、ブタ
ジエンを所定量5〜10分間で添加した。添加後15分間
で反応転化率はほぼ100%に達していた。カップリング
反応を行うポリマーF,G,J〜Pは四塩化スズをn−
ブチルリチウム1モルに対して0.2モル添加した。その
後、老化防止剤(2.6ジ−t−ブチルカテコール)を所
定量加えた。次いで脱溶、乾燥を行った。得られたポリ
マーのムーニー粘度、ブタジエン部のビニル結合、結合
スチレン量、ブロック結合スチレン量を表−3に示し
た。
Polymerization was carried out under adiabatic conditions according to the formulations shown in Table-2. Solvent amount, total monomer amount, n-butyllithium amount is polymer A
Same as. When the predetermined reaction conversion rate was reached, butadiene was added in a predetermined amount for 5 to 10 minutes. The reaction conversion reached almost 100% within 15 minutes after the addition. Polymers F, G, and J-P that perform the coupling reaction contain tin tetrachloride in n-
0.2 mol was added to 1 mol of butyllithium. Then, an antiaging agent (2.6 di-t-butyl catechol) was added in a predetermined amount. Then, it was dissolved and dried. Table 3 shows the Mooney viscosity of the obtained polymer, the vinyl bond of the butadiene part, the amount of bound styrene, and the amount of block bound styrene.

実施例−10 ポリマーB60重量%および、天然ゴム40重量%からな
る共重合体成分を表−1の配合処方により実施例−1と
同時に混練り、加硫しその物性評価結果を表−4に示し
た。
Example-10 A copolymer component consisting of 60% by weight of polymer B and 40% by weight of natural rubber was kneaded and vulcanized at the same time as in Example-1 according to the compounding formulation of Table-1, and the results of physical property evaluation are shown in Table-4. Indicated.

実施例−1〜10は比較例−1〜7に比べて引張強さ、
ウェットスキッド抵抗特性、アイススキッド抵抗特性、
転がり摩擦抵抗特性のバランスに優れる。
Examples-1 to 10 have tensile strengths higher than Comparative Examples-1 to 7,
Wet skid resistance characteristics, Ice skid resistance characteristics,
Excellent balance of rolling friction resistance characteristics.

ブタジエン追添を行わない重合体を用いた比較例は転が
り摩擦抵抗が大きく燃費特性に劣り、ポリエーテル又は
第3図ポリアシンを用いない重合体を用いた比較例−3
はアイスキッド、転がり摩擦抵抗特性で劣る。
The comparative example using the polymer without addition of butadiene has a large rolling friction resistance and is inferior in fuel consumption characteristics, and the comparative example using a polymer not using polyether or polyacine is shown in FIG.
Is inferior in ice kid and rolling friction resistance characteristics.

ブタジエン追添時の重合添加率が本発明の範囲から外れ
た比較例−4,5は長鎖ブロックポリスチレンを多く含
有しており、またブタジエン追添量が多い比較例−5は
カップリング効率が低く転がり摩擦抵抗が大きく燃費特
性が劣る。比較例−6は昇温幅が小さく、ビニル結合の
分布が小さいためウェットスキッド、アイススキッド特
性のバランスが劣る。
Comparative Examples -4 and 5 in which the polymerization addition rate when adding butadiene was out of the range of the present invention contained a large amount of long chain block polystyrene, and Comparative Example 5 in which the addition amount of butadiene was large, the coupling efficiency was high. Low rolling friction resistance and poor fuel economy. Comparative Example 6 has a small temperature rise range and a small distribution of vinyl bonds, and thus has poor balance of wet skid and ice skid characteristics.

f.作用 本発明の方法による共役ジエン系共重合体は、重合転化
率が90%を越えるまでは、有機リチウム開始剤を用いて
ポリエーテルまたは第3級ポリアミンの存在下で、かつ
上昇温度下でビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物の
共重合が行なわれるため、重合体の末端セグメントはラ
ンダムで比較的1,2および/または3,4結合含量の高い共
重合体セグメント(A)となる。重合温度が上昇するに伴
い、ポリエーテルまたは第3級ポリアミンの作用効果
(ランダム効果、1,2および/または3,4結合の増加効
果)が減少するため、漸次ビニル芳香族化合物含量が少
く、かつ1,2および/または3,4結合含量の少ない共重合
体セグメント(B)となる。次に重合転化率90%に達した
段階以後では、単量体中のビニル芳香族化合物の含量が
高いため、重合系内に外部から共役ジエン化合物を連続
的または断続的に添加することによりランダムな高ビニ
ル芳香族化合物含量の共重合体セグメント(C)となる。
f. Action The conjugated diene-based copolymer produced by the method of the present invention has a vinyl content at an elevated temperature in the presence of a polyether or a tertiary polyamine with an organolithium initiator until the polymerization conversion exceeds 90%. Since the aromatic compound and the conjugated diene compound are copolymerized, the terminal segment of the polymer becomes a copolymer segment (A) having a relatively high content of 1,2 and / or 3,4 bonds at random. As the polymerization temperature increases, the action effect of the polyether or the tertiary polyamine (random effect, the effect of increasing 1,2 and / or 3,4 bonds) decreases, so that the vinyl aromatic compound content gradually decreases, In addition, the copolymer segment (B) has a low content of 1,2 and / or 3,4 bonds. Next, after the polymerization conversion rate of 90% was reached, the content of vinyl aromatic compounds in the monomer was high, so random or continuous addition of conjugated diene compounds from the outside into the polymerization system It becomes a copolymer segment (C) having a high vinyl aromatic compound content.

このように本発明の共役ジエン系共重合体は(A)−(B)−
(C)型のブロック共重合体であるが、各セグメントのガ
ラス転移温度は、(B)<(A)<(C)の順に高くなる。さら
に(A)−(B)、(B)−(C)セグメント間はそれぞれ(A),(B)
のおよび(B),(C)の中間のガラス転移温度が存在する。
Thus, the conjugated diene-based copolymer of the present invention is (A)-(B)-
Although it is a (C) type block copolymer, the glass transition temperature of each segment increases in the order of (B) <(A) <(C). Furthermore, between (A)-(B) and (B)-(C) segments are (A) and (B), respectively.
And a glass transition temperature intermediate between (B) and (C) exists.

g.発明の効果 本発明の方法により得られる共役ジエン系共重合体は、
分子鎖中にガラス転移温度の低い重合体セグメントから
高い重合体セグメントまでをも同時に含むため、加硫物
のtanδの温度分散ピークは巾広くウェットスキッド特
性とアイススキッド特性、破壊強さも優れ、ポリ(ビニ
ル芳香族化合物)のブロック重合体を含まないため、転
がり摩擦抵抗にも優れる。
g. The effect of the invention, the conjugated diene-based copolymer obtained by the method of the present invention,
Since the polymer chain also includes polymer segments with a low glass transition temperature to polymer segments with a high glass transition temperature, the temperature dispersion peak of tan δ of the vulcanizate is wide and has excellent wet skid characteristics, ice skid characteristics, and fracture strength. Since it does not contain a (vinyl aromatic compound) block polymer, it also has excellent rolling friction resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、重合反応時の重合転化率に対する共重合体の
微分スチレン含量百分率と微分ビニル含量百分率の関係
を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the differential styrene content percentage and the differential vinyl content percentage of the copolymer with respect to the polymerization conversion rate during the polymerization reaction.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 //(C08F 236/04 212:06) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display part // (C08F 236/04 212: 06)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】炭化水素溶媒中、有機リチウム化合物を開
始剤として、ビニル芳香族化合物5〜35重量部と共役ジ
エン化合物95〜65重量部とからなる単量体混合物を重合
して、1,2結合と3,4結合を合計で20〜70%含む共役ジエ
ン系共重合体を製造するに際し、ポリエーテルまたは第
3級ポリアミンの存在下で、重合開始温度が−10〜50
℃、重合最高到達温度が60〜120℃、重合最高到達温度
と重合開始温度の差が少なくとも40℃以上の上昇温度下
で重合して、重合転化率が90〜99%の範囲に達した段階
で、前記単量体混合物100重量部に対して1〜5重量部
の共役ジエン化合物を、連続的または断続的に添加し、
さらに重合を行ない、多官能性カップリング剤で重合を
停止することを特徴とする共役ジエン系共重合体の製造
方法。
1. A monomer mixture composed of 5 to 35 parts by weight of a vinyl aromatic compound and 95 to 65 parts by weight of a conjugated diene compound is polymerized in a hydrocarbon solvent with an organolithium compound as an initiator to give 1, When a conjugated diene-based copolymer containing 20 to 70% in total of 2 bonds and 3,4 bonds is produced, the polymerization initiation temperature is -10 to 50 in the presence of a polyether or a tertiary polyamine.
℃, the maximum polymerization temperature reached 60 ~ 120 ℃, the difference between the maximum polymerization temperature reached and the polymerization initiation temperature was at least 40 ℃ or more, the polymerization was carried out at an elevated temperature, and the polymerization conversion reached a range of 90 to 99%. Then, 1 to 5 parts by weight of the conjugated diene compound is added continuously or intermittently to 100 parts by weight of the monomer mixture,
A method for producing a conjugated diene-based copolymer, which comprises further polymerizing and terminating the polymerization with a polyfunctional coupling agent.
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