JPH09227636A - ジオレフィン系(共)重合体の製造方法 - Google Patents
ジオレフィン系(共)重合体の製造方法Info
- Publication number
- JPH09227636A JPH09227636A JP6027496A JP6027496A JPH09227636A JP H09227636 A JPH09227636 A JP H09227636A JP 6027496 A JP6027496 A JP 6027496A JP 6027496 A JP6027496 A JP 6027496A JP H09227636 A JPH09227636 A JP H09227636A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound
- polymer
- carbon atoms
- group
- initiator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Polymerization Catalysts (AREA)
Abstract
ン化合物から誘導された新規なリチウム系開始剤を用い
た、破壊特性、耐摩耗性、ウエットスキッド特性、低ヒ
ステリシスロス性に優れた、共役ジオレフィン系(共)
重合体を提供する。 【解決手段】 「芳香族第3級アミン化合物と有機リチ
ウム化合物との反応生成物、あるいは芳香族第3級アミ
ン化合物のリチオ体」を開始剤として、必要に応じて
「カリウム化合物」および/または「ヘテロ原子を2個
以上有するアルコールと有機リチウム化合物との反応生
成物、あるいはヘテロ原子を2個以上有するリチウムア
ルコキシド化合物」を添加して、共役ジオレフィンと芳
香族ビニル化合物とを共重合し、重合体の活性末端をス
ズ化合物、ケイ素化合物またはヘテロ原子を含む有機化
合物などと反応させて共役ジオレフィン系(共)重合体
を製造する。
Description
度に優れ、操縦安定性が良く、転がり抵抗の小さいタイ
ヤ部材に好適なジオレフィン系(共)重合体の製造方法
に関する。
もない、タイヤ用ゴム材料として転がり抵抗が小さく、
耐摩耗性、破壊特性に優れ、さらにウエットスキッド抵
抗に代表される操縦安定性能をも兼ね備えた共役ジオレ
フィン系ゴムが望まれている。タイヤの転がり抵抗を低
減するためには、加硫ゴムのヒステリシスロスを小さく
すれば良く、加硫ゴムの評価指標としては、50〜80
℃の反撥弾性、50〜80℃のtanδ、グッドリッチ
発熱などが用いられ、50〜80℃の反撥弾性が大きい
か、50〜80℃のtanδあるいはグッドリッチ発熱
が小さいゴム材料が好ましい。
は、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、またはポリブタジ
エンゴムなどが知られているが、これらは、ウエットス
キッド抵抗性が小さいという問題がある。ウエットスキ
ッド抵抗を損なうことなく、ヒステリシスロスを低減す
る方法として、炭化水素溶媒中で有機リチウム開始剤で
重合された種々の構造のスチレン−ブタジエン共重合体
の重合体末端に官能基を導入する方法が、種々提案され
ている。例えば、重合体末端をスズ化合物で変性または
カップリングして得られるスチレン−ブタジエン共重合
体(特開昭57−55912号公報など)、重合体末端
をイソシアナート化合物(特開昭61−141741号
公報など)、ラクタム化合物(特開昭61−43402
号公報)、尿素誘導体(特開昭61−27338号公
報)、ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物(特開昭
58−162604号公報)、特開昭58−18920
3号公報)などの含チッ素化合物で変性したスチレン−
ブタジエン共重合体が挙げられる。しかしながら、これ
らの重合体末端を官能基で変性したスチレン−ブタジエ
ン共重合体では、導入される官能基は分子の片末端のみ
であり、また変性反応効率も定量的ではないため、上記
した諸特性(耐摩耗性、破壊特性、低ヒステリシス性
能)の改良が不充分である。
して、ジリチウム開始剤(リチウムナフタレンまたはナ
トリウムナフタレン)を用いて重合を行なったのち、活
性な両末端を有機スルフェニルクロライドで変性する方
法がある(特公昭44−855号公報)。しかしなが
ら、この方法では、ジリチウム開始剤の調製が煩雑であ
り、また完全なジリチウム開始剤が得られず(両末端リ
ビングな分子と片末端のみリビングな分子が共存し)、
その結果、得られる重合体は分子量分布が広く、低ヒス
テリシスロス、耐摩耗性の改良幅は僅かである。
能基を導入する方法としては、リチウムアミド開始剤
を用いて重合し、重合体末端を官能基で変性する(特開
昭59−38209号公報、特公平5−1298号公
報)、官能基を有するビニル化合物を有機リチウム開
始剤であらかじめ少量反応させておき、その反応物を開
始剤として重合し、重合体末端を変性する(特公平5−
1298号公報)の2つが知られている。しかしなが
ら、ここに例示した方法では、有機リチウム開始剤単独
で重合した場合と較べて、重合体を得るのに長時間を要
し、生産性を大幅に低下させることになる。さらに、重
合体末端の反応性が低下してしまうため、重合体末端を
官能基で変性する反応を行なう際、変性効率が悪いとい
う欠点があり、重合体への官能基導入量を増すことが困
難である。
ミド開始剤の反応性を上げ、さらに重合された重合体の
変性効率を向上させるために、アルコールと有機リチウ
ム化合物との反応物あるいはリチウムアルコキシド化合
物を併用させる方法(特開平6−279515号公報)
がある。さらに、リチウムアミド開始剤の炭化水素溶剤
への溶解性を向上させるために、有機アルカリ金属化合
物やキレート剤を添加する方法(特開平6−19992
3号公報、特開平7−53616号公報)が提案されて
いる。これらの方法で得られる重合体は、優れた性能を
有し、ウエットスキッド抵抗を維持しつつ、ヒステリシ
スロスが著しく低減し、さらに耐摩耗性の改良も達成さ
れる。しかしながら、上記のリチウムアミド開始剤は、
第2級アミン化合物を原料としており、重合系中の不純
物などで失活すると、第2級アミンが重合体中に混入す
る可能性がある。そして、第2級アミンは、発癌物質の
要因と考えられるニトロソアミン化合物の原料となり得
る危険性があることも良く知られている。従って、開始
剤として、上記リチウムアミン開始剤と同様の性能改良
効果があり、しかもニトロソアミン発生の危険性のない
第3級アミン化合物から誘導される開始剤が望まれてい
る。
課題を解決するために、ジオレフィン系(共)重合体に
導入する官能基の量とその種類に着目し、その導入手法
に対して鋭意検討を重ねた結果、重合体の一つの末端に
芳香族性の第3級アミノ基を定量的に導入することがで
きる新規な重合開始剤を使用したジオレフィン系(共)
重合体の製造方法を開発した。すなわち、本発明者らが
開発した新規な重合開始剤とは、下記(a1−1)およ
び(a1−2)に示す、少なくとも1つの芳香族環と、
少なくとも1つの芳香族環に直接結合した第3級アミノ
基と、少なくとも芳香族環に直接結合したメチル基を構
造単位として有する化合物から誘導される。芳香族に直
接結合したメチル基は、有機リチウム化合物により容易
にリチウム化される〔すなわち、メチル基の水素原子
(H)がリチウム(Li)に置き換えられる〕ことは良
く知られており、例えばトルエンとブチルリチウムとの
反応でメチル基がリチウム化されたベンジルリチウムが
生成する。しかしながら、このようにして得られたベン
ジルリチウム型の化合物は、一般に共役ジオレフィンや
芳香族ビニル化合物の重合開始剤とはならないことも良
く知られている。
ことに、ベンジルリチウム化合物に官能基として芳香族
環に直接結合した第3級アミノ基を導入すると、共役ジ
オレフィンや芳香族ビニル化合物を効率的に重合するこ
とを発見した。また、第3級アミノ基を導入したベンジ
ルリチウム化合物は、ブチルリチウムなどの有機リチウ
ム化合物と同様に、いわゆる「リビングアニオン」重合
の開始剤として働き、得られる(共)重合体は、分子量
の揃った単分散ポリマーであり、かつその末端には、該
開始剤の残基である芳香族第3級アミノ基が導入される
ことも発見した。さらに、この開始剤からは、発癌性の
ニトロソアミンの原料となる化合物が発生することな
く、またこの方法で開発したジオレフィン系(共)重合
体が、ウエットスキッド特性を損なうことなく、低ヒス
テリシス性、耐摩耗性、破壊特性を改良することができ
ることを見いだし、本発明を完成するに至ったものであ
る。
険性のない、第3級アミン化合物から誘導される新規開
始剤を用いた、ジオレフィン系(共)重合体の製造方法
を提供することにある。さらに詳細には、本発明の目的
は、ウエットスキッド特性を損なうことなく、低ヒステ
リシスロス性、耐摩耗性、破壊特性が同時に改良され
た、低燃費用タイヤ、大型タイヤ、高性能タイヤのトレ
ッド用材料として使用可能な、新規ジオレフィン系
(共)重合体の製造方法を提供することにある。また、
本発明のもう一つの目的は、新規開始剤により重合され
た、ウエットスキッド特性、低ヒステリシスロス性、耐
摩耗性、破壊特性に優れた、新規ジオレフィン系(共)
重合体をゴム成分中に含む、低燃費用タイヤ、大型タイ
ヤ、高性能タイヤのトレッド材料に好適なゴム組成物を
提供することにある。
中、必要に応じてエーテル化合物および/または第3級
アミンの存在下で、共役ジオレフィン50〜100重量
%と芳香族ビニル化合物50〜0重量%とを、下記(a
1)および/または(a2)の芳香族第3級アミン化合
物から誘導される開始剤を用いて重合することを特徴と
するジオレフィン系(共)重合体の製造方法(以下「製
造方法1」ともいう)を提供するものである。 (a1);下記一般式(a1−1)および/または(a
1−2)の芳香族第3級アミン化合物(A)と有機リチ
ウム化合物との反応生成物であって、(A)の構造中の
芳香族環に結合したメチル基と有機リチウム化合物とが
1:0.2〜5.0のモル比で反応して得られる反応生
成物。
R2 は同一または異なり、水素原子または炭素数1〜2
0のアルキル基もしくは炭素数6〜20のアリール基、
R3 〜R4 は同一または異なり、炭素数1〜20のアル
キル基または炭素数6〜20のアリール基を示し、R1
〜R2 は互いに結合して環構造を形成していてもよく、
またR3 〜R4 は互いに結合して環構造を形成していて
もよい。)
チレン基、エチレン基、プロピレン基またはエーテル結
合のいずれかであり、m+kは1〜4の整数、m、kは
0〜2の整数であり、R5 〜R9 は同一または異なり、
水素原子または炭素数1〜20のアルキル基もしくは炭
素数6〜20のアリール基、R10〜R13は同一または異
なり、炭素数1〜20のアルキル基または炭素数6〜2
0のアリール基を示し、R5 〜R6 は互いに結合して環
構造を形成していてもよく、R7 〜R9 は互いに結合し
て環構造を形成していてもよく、R10〜R11は互いに結
合して環構造を形成していてもよく、R12〜R13は互い
に結合して環構造を形成していてもよい。〕 (a2);上記芳香族第3級アミン化合物(A)の少な
くとも一つの水素原子がLiに置き換えられたリチオ化
合物。
法1の(a1)および/または(a2)と、(a1)
および/または(a2)のリチウム1グラム原子当量あ
たり0.005〜0.5モルのカリウム化合物を用い
る、ジオレフィン系(共)重合体の製造方法(以下「製
造方法2」ともいう)を提供するものである。
として、製造方法1の(a1)および/または(a
2)と、(a1)および/または(a2)のリチウム
1グラム原子当量あたり0.01〜2.0モルの、下記
(b1)および/または(b2)のヘテロ原子を2個以
上有するアルコール化合物から誘導される化合物を用い
る、ジオレフィン系(共)重合体の製造方法(以下「製
造方法3」ともいう)を提供するものである。 (b1);下記一般式(b−1)、(b1−2)、(b
1−3)、(b1−4)および(b−5)で表される化
合物の群から選ばれた少なくとも1種のヘテロ原子を2
個以上有するアルコール化合物(B)と有機リチウム化
合物とが1:0.7〜5.0のモル比で反応して得られ
る反応生成物。
水素原子または炭素数1〜5のアルキル基、pは1〜3
の整数を示す。)
水素原子または炭素数1〜5のアルキル基、qは1〜3
の整数を示す。) (式中、R22は炭素数1〜20のアルキル基または炭素
数6〜20のアリール基、rは0〜2の整数、sは1〜
3の整数を示す。)
水素原子または炭素数1〜3のアルキレン基、Yは−C
H2 −、−O−、−NH−または=N−(CH2 )u O
H、tは1〜3の整数、uは1〜3の整数を示す。)
水素原子または炭素数1〜5のアルキル基、vは1〜3
の整数を示す。) (b2);上記アルコール化合物(B)の−OH基がL
iに置き換えられたヘテロ原子を2個以上有するリチウ
ムアルコキシド化合物。
方法1の(a1)および/または(a2)と、(a
1)および/または(a2)のリチウム1グラム原子当
量あたり0.005〜0.5モルの製造方法2のカリウ
ム化合物、ならびに(a1)および/または(a2)
のリチウム1グラム原子当量あたり0.01〜2.0モ
ルの製造方法3の(b1)および/または(b2)のヘ
テロ原子を2個以上有するアルコール化合物から誘導さ
れる化合物を用いる、ジオレフィン系(共)重合体の製
造方法(以下「製造方法4」ともいう)を提供するもの
である。
かの開始剤を用いて重合し、次いで重合活性末端が存在
するうちに、重合活性末端を、下記(a)〜(k)の群
から選ばれた少なくとも1種の化合物を変性剤もしくは
カップリング剤(以下「変性剤」ともいう)として用
い、変性もしくはカップリング反応(以下「変性反応」
ともいう)させる、ジオレフィン系(共)重合体の製造
方法(以下「製造方法5」ともいう)を提供するもので
ある。 (a)イソシアナート化合物および/またはイソチオシ
アナート化合物 (b)イソシアヌル酸誘導体および/または誘導体対応
のチオカルボニル化合物 (c)尿素化合物 (d)アミド化合物および/またはイミド化合物 (e)N−アルキル置換オキサゾリジノン化合物 (f)ピリジル置換ケトン化合物および/またはピリジ
ル置換ビニル化合物 (g)ラクタム化合物 (h)ケイ素化合物 (i)エステル化合物 (j)ケトン化合物 (k)スズ化合物
造方法は、共役ジオレフィン単独もしくは共役ジオレフ
ィンと芳香族ビニル化合物とを、炭化水素溶媒中で、特
定の構造の芳香族第3級アミン化合物と有機リチウム化
合物との反応生成物あるいは芳香族第3級アミン化合物
のリチオ体に、必要に応じてカリウム化合物および/ま
たは特定の構造のアルコール化合物と有機リチウム化合
物との反応生成物あるいは特定のリチウムアルコキシド
化合物を添加した開始剤を用い溶液重合したのち、必要
に応じて重合体の活性末端を変性することを特徴とす
る。
アミン化合物」とは、(a1−1)および(a1−2)
に示すとおり、少なくとも1つの芳香族環と、少なくと
も1つの芳香族環に直接結合した第3級アミノ基と、少
なくとも芳香族環に直接結合したメチル基を構造単位と
して有する化合物であり、これと有機リチウム化合物と
が反応すると、メチル基の水素原子(H)がリチウムに
置換された、ベンジルリチウム型の化合物が得られる。
また、上記の「特定構造の芳香族第3級アミン化合物の
リチオ体」も、同様にメチル基の水素原子(H)がリチ
ウムに置換されたベンジルリチウム型化合物を意味す
る。本発明は、上記の(第3級アミノ基を有する)ベン
ジルリチウム型化合物を開始剤の必須成分として用いて
重合したのち、必要に応じて重合体の活性末端を変性す
ることを特徴とする。
は、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、およびこれらの混合物などが
用いられるが、共役ジオレフィンであれば、これらに限
定されるものではない。また、芳香族ビニル化合物とし
ては、スチレン、ビニルトルエン、p−メチルスチレ
ン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、p−ジメ
チルアミノスチレン、p−ジエチルアミノスチレン、ビ
ニルベンジルジメチルアミン、ビニルベンジルジメチル
アミノエタノールアミン、N,N−ジメチルアミノエチ
ルスチレン、N,N−ジメチルアミノビニルスチレン、
t−ブトキシスチレン、ビニルピリジンなどが挙げら
れ、スチレンが好ましい。
〜50重量%、好ましくは5〜45重量%、さらに好ま
しくは10〜45重量%である。芳香族ビニル化合物の
含量が50重量%を超えると、ヒステリシスロスが大き
くなる。また、(共)重合体の共役ジオレフィン部の
1,2−結合および/または3,4−結合(以下「ビニ
ル結合」ともいう)含量は特に制限されないが、15〜
90%の範囲で任意に決定することできる。ビニル結合
含量が15〜45%では、破壊強力、耐摩耗性、低ヒス
テリシスロス性の改良に有効であり、30〜70%で
は、特に低ヒステリシスロス性とウエットスキッド抵抗
とのバランスに優れる。ビニル結合含量が50〜90%
では、ウエットスキッド抵抗が向上し、操縦安定性の改
良に効果がある。
は、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、メチル
シクロペンタン、シクロヘキサン、ベンゼン、キシレン
などが挙げられる。
定の構造の芳香族第3級アミン化合物と有機リチウム化
合物との反応生成物あるいは特定の構造の芳香族第3級
アミン化合物のリチオ化合物が使用される。重合開始剤
において、上記の(a1−1)に該当する芳香族第3級
アミン化合物の具体例としては、N,N−ジメチル−o
−トルイジン、N,N−ジメチル−m−トルイジン、
N,N−ジメチル−p−トルイジン、N,N−ジエチ−
ルo−トルイジン、N,N−ジエチル−m−トルイジ
ン、N,N−ジエチル−p−トルイジン、N,N−ジプ
ロピル−o−トルイジン、N,N−ジプロピル−m−ト
ルイジン、N,N−ジプロピル−p−トルイジン、N,
N−ジブチル−o−トルイジン、N,N−ジブチル−m
−トルイジン、N,N−ジブチル−p−トルイジン、o
−ピペリジノトルエン、p−ピペリジノトルエン、o−
ピロリジノトルエン、p−ピロリジノトルエン、N,
N,N′,N′−テトラメチルトルイレンジアミン、
N,N,N′,N′−テトラエチルトルイレンジアミ
ン、N,N,N′,N′−テトラプロピルトルイレンジ
アミン、N,N−ジメチルキシリジン、N,N−ジエチ
ルキシリジン、N,N−ジプロピルキシリジン、N,N
−ジメチルメシジン、N,N−ジエチルメシジン、
(N,N−ジメチルアミノ)トルイルフェニルメチルア
ミン、1−(N,N−ジメチルアミノ)−2−メチルナ
フタレン、1−(N,N−ジメチルアミノ)−2−メチ
ルアントラセンなどが挙げられる。
第3級アミン化合物の具体例としては、3−メチル−4
−(N,N−ジメチルアミノ)ビフェニル、N,N,
N′,N′−テトラメチル−3−メチル−4,4′−ジ
アミノジフェニルメタン、N,N,N′,N′−テトラ
メチル−3,3′−ジメチル−4,4′−ジアミノジフ
ェニルメタン、2,2−ビス−〔4−(N,N−ジメチ
ル−3−メチルアニリノ)〕プロパン、N,N,N′,
N′−テトラメチル−3,3′−ジメチル−4,4′−
ジアミノジフェニルエーテルなどが挙げられる。
3級アミン化合物のリチオ体の具体例としては、上記
(a1)成分として例示した種々の芳香族第3級アミン
化合物(A)の少なくとも一つの水素原子(H)をLi
に置き換えたものに相当する、リチオ化合物が挙げられ
る。特に、(a1)成分として例示した種々の芳香族第
3級アミン化合物(A)の水素原子のうち、芳香族環に
直接結合したメチル基(−CH3 )の水素原子がリチウ
ム化されやすい傾向にあり、またその芳香族環に直接結
合したメチル基(−CH3 )の水素原子がリチウム化さ
れたリチオ化合物が最も最適である。
に、上記芳香族第3級アミン化合物(A)と反応させる
有機リチウム化合物としては、具体的にはエチルリチウ
ム、プロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−
ブチルリチウム、t−ブチルリチウム、ヘキシルリチウ
ム、あるいはこれらの混合物を挙げることができ、好ま
しくはn−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウムで
ある。上記芳香族第3級アミン化合物(A)と有機リチ
ウム化合物との反応は、(A)の構造中の芳香族環に結
合したメチル基(−CH3 )と有機リチウム化合物との
モル比が1:0.2〜5.0の範囲で行う必要があり、
好ましくは0.5〜2.0であり、さらに好ましくは
0.8〜1.2である。有機リチウム化合物のモル比が
(A)の構造中の芳香族環に結合したメチル基に対して
5.0を超えると、破壊強度、耐摩耗性、低ヒステリシ
ス性の改良効果が得られない。一方、有機リチウム化合
物のモル比が0.2未満では、著しく重合速度が低下
し、生産性を大幅に低下させることになるとともに、重
合体末端を官能基で変性反応を行なう際の変性効率が低
下する。
させる場合、あるいは重合体中に導入される芳香族ビニ
ル化合物をランダムに配列するかまたは芳香族ビニル化
合物の単連鎖を付与する場合、重合開始剤とともに添加
されるカリウム化合物(製造方法2、4〜5)として
は、カリウムアルコキシド、カリウムフェノキシド、有
機カルボン酸のカリウム塩、有機スルホン酸のカリウム
塩、有機亜リン酸のカリウム塩などが用いられる。
フェノキシドとしては、例えばカリウムイソプロポキシ
ド、カリウムt−ブトキシド、カリウム2−メチルプロ
ポキシド、カリウム1,1−ジメチルプロポキシド、カ
リウムn−ヘプタオキシド、カリウムシクロヘキサオキ
シド、カリウムベンジルオキシド、カリウム2エチル−
1−ヘキサオキシド、カリウム2−オクタオキシド、カ
リウム2−ヘプタオキシド、カリウムフェノキシド、カ
リウム2,6−ジ−t−ブチル−p−メチルフェノキシ
ド、カリウム2,6−ジ−t−ブチル−p−メチルフェ
ノキシド、カリウムオクチルフェノキシド、カリウムノ
ニルフェノキシド、カリウムドデシルフェノキシド、お
よびこれらのカリウムアルコキシド、カリウムフェノキ
シドと炭素数1〜12の脂肪族、脂環族のアルコール、
チオアルコール、第1級アミンおよび第2級アミンなど
との錯体が挙げられる。
は、イソバレリアン酸、カプリル酸、ラウリル酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノレイン酸、
安息香酸、フタル酸、2−エチルヘキサン酸などのカリ
ウム塩が挙げられる。また、これらの有機カルボン酸と
炭素数1〜12の脂肪族または脂環族アルコール、チオ
アルコール、第1級アミン、第2級アミンなどとの錯体
が挙げられる。
ては、ドデシルベンゼンスルホン酸、テトラデシルベン
ゼンスルホン酸、ヘキサデシルベンゼンスルホン酸、オ
クタデシルベンゼンスルホン酸などの有機スルホン酸の
カリウム塩が挙げられる。また、これら有機スルホン酸
のカリウム塩と炭素数1〜12の脂肪族または脂環族ア
ルコール、チオアルコール、第1級アミン、第2級アミ
ンなどとの錯体が挙げられる。
は、亜リン酸ジエチル、亜リン酸ジイソプロピル、亜リ
ン酸ジフェニル、亜リン酸ジブチル、亜リン酸ジラウリ
ルなどの、有機亜リン酸のカリウム塩が挙げられる。
に使用される有機リチウム化合物のリチウム1グラム原
子当量あたり、0.005〜0.5モルの量で添加でき
る。0.005モル未満では、カリウム化合物の添加効
果(開始剤の反応性向上、芳香族ビニル化合物のランダ
ム化または単連鎖付与)が現れず、一方0.5モルを超
えると、重合活性が低下し、生産性を大幅に低下させる
ことになるとともに、重合体末端を官能基で変性する反
応を行なう際の変性効率が低下する。
上させ、また重合体活性末端と変性剤との反応効率を向
上させる場合、開始剤とともに添加される上記(b1)
(製造方法3〜5)において、上記(b1−1)に該当
するアルコール化合物としては、例えばテトラヒドロフ
ルフリルアルコール、3−メチル−テトラヒドロフルフ
リルアルコール、4−エチル−テトラヒドロフルフリル
アルコール、テトラヒドロフルフリルアルコールのオリ
ゴマーなどが挙げられる。また、(b1−2)に該当す
るアルコール化合物としては、例えばエチレングリコー
ルモノフェニルエーテルなどが挙げられる。
ル化合物としては、例えばN,N−ジメチルエタノール
アミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N,N−
ジブチルエタノールアミン、N,N−ジフェニルエタノ
ールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチ
ルジエタノールアミン、N−ブチルジエタノールアミ
ン、N−フェニルジエタノールアミン、N,N−ジメチ
ルプロパノールアミン、N,N−ジブチルプロパノール
アミン、N−メチルジプロパノールアミン、N−エチル
ジプロパノールアミンなどが挙げられる。
しては、例えば1−(2−ヒドロキシエチル)ピロリジ
ン、2−メチル−1−(2−ヒドロキシエチル)ピロリ
ジン、2−メチル−1−(3−ヒドロキシプロピル)ピ
ロリジン、1−ピペリジンエタノール、2−フェニル−
1−ピペリジンエタノール、2−エチル−1−ピペリジ
ンプロパノール、N−β−ヒドロキシエチルモルホリ
ン、2−エチル−N−β−ヒドロキシエチルモルホリ
ン、1−ピペラジンエタノール、1−ピペラジンプロパ
ノール、N,N′−ビス(β−ヒドロキシエチル)ピペ
ラジン、N,N′−ビス(γ−ヒドロキシプロピル)ピ
ペラジンなどが挙げられる。
しては、例えば2−(β−ヒドロキシエチル)ピリジ
ン、2−(γ−ヒドロキシプロピル)ピリジンなどが挙
げられる。これらの(b1)のアルコール化合物のう
ち、好ましくはテトラヒドロフルフリルアルコール、
N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチル
エタノールアミン、1−ピペラジンエタノールアミンで
ある。
ール化合物(B)と反応させる有機リチウム化合物とし
ては、例えばエチルリチウム、プロピルリチウム、n−
ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、t−ブチル
リチウム、ヘキシルリチウム、あるいはこれらの混合物
を挙げることができ、好ましくはn−ブチルリチウム、
sec−ブチルリチウムである。(b1)成分中のアル
コール化合物(B)と有機リチウム化合物とのモル比
は、1:0.7〜5.0であることが必要であり、好ま
しくは0.8〜2.0の範囲であり、さらに好ましくは
0.9〜1.2である。有機リチウム化合物のモル比が
5.0を超えると、破壊強度、耐摩耗性、低ヒステリシ
ス性の改良効果が得られない。一方、有機リチウム化合
物のモル比が0.8未満の場合には、著しく重合速度が
低下し、生産性を大幅に低下させることになるととも
に、重合体末端を官能基で変性する反応を行なう際の変
性効率が低下する。
(b1)として挙げた種々のアルコール化合物(B)の
−OH基の水素原子(H)をLiに置き換えたものに相
当する、リチウムアルコキシド化合物が挙げられる。
物(A)と有機リチウム化合物との反応生成物〕あるい
は(a2)〔芳香族第3級アミン化合物(A)の少なく
とも一つの水素原子がLiに置き換えられたリチオ化合
物〕に対する、(b1)〔アルコール化合物(B)と有
機リチウム化合物との反応生成物〕あるいは(b2)
〔アルコール化合物(B)の−OH基のHがLiで置き
換えられたリチウムアルコキシド化合物〕のモル比は、
1:0.01〜2.0であることが好ましい。
(a2)成分、必要に応じて使用されるカリウム化合
物、さらに使用されることのある(b1)成分および/
または(b2)成分とからなる開始剤を調製するに際
し、1,3−ブタジエンやイソプレンなどの共役ジオレ
フィンを、(a1)成分あるいは(a2)成分に対し
て、1〜100倍モル、好ましくは1〜50倍モル添加
して調製すると、重合反応が速やかに開始するので好ま
しい。
重合活性末端が存在するうちに、この重合活性末端に反
応させる特定の化合物としては、(a)イソシアナート
化合物および/またはイソチオシアナート化合物、
(b)イソシアヌル酸誘導体および/または誘導体対応
のチオカルボニル化合物、(c)尿素化合物、(d)ア
ミド化合物および/またはイミド化合物、(e)N−ア
ルキル置換オキサゾリジノン化合物、(f)ピリジル置
換ケトン化合物および/またはピリジル置換ビニル化合
物、(g)ラクタム化合物、(h)ケイ素化合物、
(i)エステル化合物、(j)ケトン化合物、ならびに
(k)スズ化合物の群から選ばれた少なくとも1種の化
合物が挙げられる。
イソシアナート化合物またはチオイソシアナート化合物
の具体例としては、2,4−トリレンジイソシアナー
ト、2,6−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、ポリメリックタイプのジフェニ
ルメタンジイソシアナート(C−MDI)、フェニルイ
ソシアナート、イソホロンジイソシアナート、ヘキサメ
チレンジイソシアナート、ブチルイソシアナート、1,
3,5−ベンゼントリイソシアナート、フェニルイソチ
オシアナート、フェニル−1,4−ジイソチオシアナー
トなどを挙げることができる。
該誘導体対応のチオカルボニル化合物の具体例として
は、カルバミン酸メチル、N,N−ジエチルカルバミン
酸メチルなどのカルバミン酸誘導体、イソシアヌル酸、
N,N′,N′−トリメチルイソシアヌル酸などのイソ
シアヌル誘導体、およびこれら誘導体に対応するチオカ
ルボニル化合物を挙げることができる。(c)成分であ
る尿素化合物の具体例としては、N,N′−ジメチル尿
素、N,N′−ジエチル尿素、N,N,N′,N′−テ
トラメチル尿素、N,N−ジメチル−N′,N′−ジフ
ェニル尿素などが挙げられる。
ド化合物の具体例としては、N,N−ジメチルホルムア
ミド、アセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、
アミノアセトアミド、N,N−ジメチル−N′,N′−
ジメチルアミノアセトアミド、N,N−ジメチルアミノ
アセトアミド、N,N−エチルアミノアセトアミド、
N,N−ジメチル−N′−エチルアミノアセトアミド、
アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、
N,N−ジメチルメタクリルアミド、ニコチンアミド、
イソニコチンアミド、ピコリン酸アミド、N,N−ジメ
チルイソニコチンアミド、コハク酸アミド、フタル酸ア
ミド、N,N,N′,N′−テトラメチルフタル酸アミ
ド、オキサミド、N,N,N′,N′−テトラメチルオ
キサミド、2−フランカルボン酸アミド、N,N−ジメ
チル−2−フランカルボン酸アミド、キノリン−2−カ
ルボン酸アミド、N−エチル−N−メチル−キノリンカ
ルボン酸アミドなどのアミド化合物、コハク酸イミド、
N−メチルコハクイミド、マレイミド、N−メチルマレ
イミド、フタルイミド、N−メチルフタルイミドなどの
イミド化合物を挙げることができる。
ゾリジノン化合物の具体例としては、1,3−ジエチル
−2−イミダゾリジノン、1,3−ジメチル−2−イミ
ダゾリジノン、1,1−ジプロピル−2−イミダゾリジ
ノン、1−メチル−3−エチル−2−イミダゾリジノ
ン、1−メチル−3−プロピル−2−イミダゾリジノ
ン、1−メチル−3−ブチル−2−イミダゾリジノン、
1−メチル−3−(2−メトキシエチル)−2−イミダ
ゾリジノン、1−メチル−3−(2−エトキシエチル)
−2−イミダゾリジノン、1,3−ジ−(2−エトキシ
エチル)−2−イミダゾリジノンなどを挙げることがで
きる。
物またはピリジル置換ビニル化合物の具体例としては、
メチル−2−ピリジルケトン、メチル−4−ピリジルケ
トン、プロピル−2−ピリジルケトン、ジ−4−ピリジ
ルケトン、プロピル−3−ピリジルケトン、2−ベンゾ
イルピリジン、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジ
ンなどを挙げることができる。(g)成分であるラクタ
ム化合物の具体例としては、N−メチル−2−ピロリド
ン、2−ピペリドン、N−メチル−2−ピペリドン、2
−キノロン、N−メチル−キノロンなどを挙げることが
できる。
チウム原子1g原子当量あたり、イソシアナート基、イ
ソチオシアナート基、カルボニル基、ビニル基、アルデ
ヒド基などの官能基を基準として、通常、0.2〜10
当量、好ましくは0.5〜5.0当量であり、0.2当
量未満では、加硫ゴムの反撥弾性、低発熱性の効果が劣
り、一方10当量を超えると、未反応物が多くなり臭気
が発生したり、加硫速度を早めたり、加硫ゴムの反撥弾
性、低発熱性の効果が減少したりして好ましくない。
しては、ジブチルジクロロケイ素、メチルトリクロロケ
イ素、メチルジクロロケイ素、テトラクロロケイ素、ト
リフェノキシメチルシランなどを挙げることができ、リ
チウム原子1g原子当量あたり、ハロゲン原子、フェノ
キシ基、エステル基を基準として、0.05〜5当量、
好ましくは0.1〜1.5当量の範囲で添加することが
できる。(i)成分であるエステル化合物の具体例は、
アジピン酸ジエチル、マロン酸ジエチル、フタル酸ジエ
チル、グルタル酸ジエチル、マレイン酸ジエチルなどを
挙げることができ、リチウム原子1g原子当量あたり、
0.05〜1.5当量の範囲で添加することができる。
しては、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、ニコチンアミド、4,4′−ビス(ジ
エチルアミノ)ベンゾフェノンなどを挙げることがで
き、リチウム原子1g原子当量あたり、0.05〜5当
量の範囲で添加することができる。
ては、テトラクロロスズ、テトラブロムスズ、トリクロ
ロブチルスズ、トリクロロメチルスズ、トリクロロオク
チルスズ、ジブロムジメチルスズ、ジクロロジメチルス
ズ、ジクロロジブチルスズ、ジクロロジオクチルスズ、
1,2−ビス(トリクロロスタニル)エタン、1,2−
ビス(メチルジクロロスタニルエタン)、1,4−ビス
(トリクロロスタニル)ブタン、1,4−ビス(メチル
ジクロロスタニル)ブタン、エチルスズトリステアレー
ト、ブチルスズトリスオクタノエート、ブチルスズトリ
スステアレート、ブチルスズトリスラウレート、ジブチ
ルスズビスオクタノエート、ジブチルスズビスステアレ
ート、ジブチルスズビスラウレートなどを挙げることが
できる。(k)成分の添加量は、リチウム原子1g原子
当量あたり、ハロゲン原子またはカルボキシレート基を
基準として0.05〜5当量の範囲である。
化合物は、1種単独で使用することも、あるいは2種以
上を混合して用いることもできる。なお、重合活性末端
と上記化合物の反応効率を高めるため、(共)重合体製
造後、重合系に、さらに1,3−ブタジエンをリチウム
原子1g原子当量あたり、0.5〜500モル、好まし
くは1〜200モル添加してから、末端変性反応を行な
うことが好ましい。
いた場合、本発明の目的とする耐摩耗性、低ヒステリシ
ス性能の改良に優れた効果があり、低燃費用タイヤある
いは大型タイヤ用途に好適な重合体が得られる。さら
に、ウエットスキッド性能に代表される操縦安定性や高
破壊強力の要求される高性能タイヤ用途には、上記化合
物のうち、(a)〜(j)の化合物が好ましく、これら
の化合物で変性またはカップリングされた重合体には、
伸展油や液状ゴムの添加が可能である。本発明におい
て、重合体末端を変性またはカップリングした重合体
は、全重合体中、20重量%以上含まれることが好まし
く、20重量%未満では、破壊強力、低ヒステリシス性
能の点で劣り、好ましくない。
応は、通常、0〜120℃の温度範囲で行われ、一定温
度条件下でも上昇温度条件下でも良い。重合方式は、バ
ッチ重合方式または連続重合方式のいずれでも良い。ま
た、必要に応じて、ジエチルエーテル、ジ−n−ブチル
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、テトラヒドロフラン、α−メトキ
シテトラヒドロフラン、ジメトキシベンゼン、ジメトキ
シエタンなどのエーテル化合物および/またはトリエチ
ルアミン、ピリジン、N,N,N′,N′−テトラメチ
ルエチレンジアミン、ジピペリジノエタンなどの第3級
アミン化合物を、重合系中に添加して、ジオレフィン系
(共)重合体の共役ジオレフィン部分のミクロ構造(ビ
ニル結合含量)を調整することができる。
(共)重合体のムーニー粘度(ML1+4 、100℃)
は、20〜200の範囲であることが好ましく、20未
満では破壊強力、耐摩耗性、低ヒステリシスロス性が悪
化し、一方200を超えると、加工性が低下する。ムー
ニー粘度(ML1+4 、100℃)が100を超える重合
体も、そのままでは加工性が劣り好ましくないが、芳香
族系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイルなどの
伸展油や、平均分子量が15万以下の液状ポリマーを添
加することで、ムーニー粘度を100以下に下げて、加
工上問題なく使用できるようにすることもできる。ただ
し、(k)成分であるスズ化合物で変性またはカップリ
ングした重合体に、芳香族系プロセスオイルを添加する
と、スズ−炭素結合が容易い切断されるので、この場合
は、好ましくない。
(共)重合体を含有した重合反応溶液は、通常の溶液重
合法で得られる方法、例えば溶液状態で安定剤などを添
加したのち、必要に応じて芳香族系プロセスオイル、ナ
フテン系プロセスオイルなどの伸展油や、平均分子量が
15万以下の液状ポリマー(あるいは上記液状ポリマー
の溶液)を添加して、直接乾燥法やスチームストリッピ
ング法によって、ゴムと溶剤とを分離して洗浄し、真空
乾燥機、熱風乾燥機やロールなどにより乾燥し、目的の
ジオレフィン(共)重合体を単離することができる。
(共)重合体は、単独でまたは天然ゴム、ポリイソプレ
ンゴム、ポリブタジエンゴム、乳化重合スチレン−ブタ
ジエンゴムなどとブレンドし、補強材および各種配合剤
と、ロール、バンバリーミキサーなどによって混練りし
たのち、イオウ、加硫促進剤などを添加して、トレッ
ド、サイドウオール、カーカスなどのタイヤ用ゴムをは
じめ、ベルト、防振ゴム、その他の工業用品に使用する
ことができる。
(共)重合体を、タイヤ、特にタイヤトレッドに使用す
る場合に充填される補強材としては、カーボンブラッ
ク、粒状シリカなどが挙げられる。特に、加硫物を効果
的に補強して、良好な耐摩耗性、破壊強度を期待すると
きには、カーボンブラックが好適に使用され、その充填
量は、全ゴム成分100重量部に対し、20〜110重
量部である。また特に、低燃費タイヤ用途においては、
加硫物のヒステリシスロスを低下させて良好な転がり抵
抗を与えるとともに、ウエットスキッド抵抗を向上させ
る目的においては、粒状シリカの使用が好ましい。この
粒状シリカの充填量は、全ゴム成分100重量部に対し
て、40〜120重量部である。
の補強効果を高める目的で、公知の各種シランカップリ
ング剤を使用することができる。このシランカップリン
グ剤とは、分子中にアルコキシシリル基などのシリカ表
面と反応可能な構成成分とポリスルフィド、メルカプト
基、エポキシ基などの、ゴム、特に炭素−炭素二重結合
と反応可能な構成成分を併せ持った化合物を指す。例え
ば、ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラ
スルフィドなどが、シランカップリング剤として良く知
られている。また、カーボンブラックと粒状シリカと
を、上記充填量の範囲内で組み合わせて使用すること
で、良好な摩耗耗性、破壊強度と優れた低ヒステリシス
性能、ウエットグリップ性能のバランスを両立させるこ
ともできる。
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の
実施例に何等制約されるものではない。なお、実施例
中、部および%は特に断らない限り重量基準である。ま
た、実施例中の各種評価は、次のようにして測定した値
である。
(ウオーター社製、244型)を用いて、ポリスチレン
換算で求めた。ムーニー粘度 JIS K6300に準じ、Lローター、予熱1分、ロ
ーター作動時間4分、温度100℃で測定した。カップリング効率 ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)
(ウオーター社製、244型)を用いて測定した得られ
たGPC曲線より、カップリング前のポリマーとカップ
リングして分子量が増加したポリマーとのピーク面積比
から算出した。
ccラボプラストミルで混練りしたのち、145℃で所
定時間、加硫を行った加硫物を用いて各種測定を行っ
た。引張強度 JIS K6301に従って測定した。tanδ(50℃ ) 米国レオメトリックス社製の動的スペクトロメーターを
使用し、引張動歪1%、周波数10Hz、50℃の条件
で測定した。指数で表示し、数値が大きいほど、転がり
抵抗が小さく、良好である。また、tanδ(0℃)
は、同機器を使用し、引張動歪0.1%、周波数10H
z、0℃で測定した。指数で表示し、数値が大きいほ
ど、ウエットスキッド抵抗が大きく良好である。
摩耗量で表し、また測定温度は室温とした。指数が大き
いほど、耐摩耗性は良好である。ドライスキッド 英国道路研究所製、ポータブルスキッドテスターを使用
し、ドライスキッドを測定した。測定値は、指数で表示
し、数値が大きいほど、グリップ性能が高く、操縦安定
性が良好である。このとき、試験面は、アスファルトを
用いた。
に、シクロヘキサン20g、テトラヒドロフラン5g、
(a1−1)成分としてN,N−ジメチル−o−トルイ
ジン5.15mmolを添加して打栓したのち、n−ブ
チルリチウム5.15mmolを加え、50℃で15分
間反応させたのち、1,3−ブタジエン1.39g(2
5.8mmol)を添加し、さらに15分間反応させ
た。次に、充分にチッ素で置換された内容積5リットル
のオートクレーブ反応容器に、シクロヘキサン2,50
0g、テトラヒドロフラン2.00g、スチレン125
g、1,3−ブタジエン365gを仕込んだ。反応容器
内容物の温度を50℃に調整したのち、上記の開始剤溶
液を全量添加して重合を開始した。
3−ブタジエン10gを添加して5分間反応させて、重
合体末端をブタジエニルリチウムにした。重合体溶液
に、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾールを添加
し、スチームストリッピングにより、脱溶剤を行い、1
15℃熱ロールでゴムを乾燥した。また、重合転化率が
3%のとき、重合体溶液を一部抜き出し、重合体を単離
して、 1H−NMRで分析したところ、重合開始末端の
92%に第3級芳香族アミノ基が導入されていることが
確認された。
ムの量を、表1のとおりに変更した以外は、実施例1と
同様の処方で、開始剤の調製、スチレン/ブタジエンの
共重合反応を行った。重合転化率が100%に達してか
ら、1,3−ブタジエン10gを添加し、重合体末端を
ブタジエニルリチウムにしたのち、四塩化ケイ素1.8
6mmolを添加した。次いで、実施例1と同じ方法で
脱溶剤、乾燥を行った。また、重合転化率が3%のと
き、重合体溶液を一部抜き出し、重合体を単離して、 1
H−NMRで分析したところ、重合開始末端の91%に
第3級芳香族アミノ基が導入されていることが確認され
た。
(a1)成分であるN,N−ジメチル−o−トルイジン
を添加することなく、n−ブチルリチウム6.24mm
olのみを添加する以外は、実施例2と同じ処方で重合
体を得た。
トルイジンのベンゼン核に直接結合しているメチル基の
水素原子の1つをリチウム化したリチオ体を別途調製し
た使用する以外は、実施例2と同じ処方で重合体を得
た。
添加後、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム0.22
mmolを添加する以外は、実施例2と同じ処方で重合
体を得た。なお、重合転化率が3%のとき、重合体溶液
を一部抜き出し、重合体を単離して、 1H−NMRで分
析したところ、重合開始末端の98%に第3級芳香族ア
ミノ基が導入されていることが確認された。
カリウムを、表1のとおりに変量する以外は、実施例4
と同じ処方で重合体を得た。実施例5〜6についても、
重合転化率が3%のとき、重合体溶液を一部抜き出し、
重合体を単離して、 1H−NMRで分析したところ、重
合開始末端への第3級芳香族アミノ基の導入率は、それ
ぞれ95%、100%であった。
ジエチルアミノエタノール3.71mmolを添加し、
またn−ブチルリチウムの添加量を11.13mmol
に変量する以外は、実施例2と同じ処方で重合体を得
た。重合転化率が3%のとき、重合体溶液を一部抜き出
し、重合体を単離して、 1H−NMRで分析したとこ
ろ、重合開始末端の100%に第3級芳香族アミノ基が
導入されていることが確認された。
N,N−ジエチルアミノエトキシド3.71mmolを
添加する以外は、実施例2と同じ処方で重合体を得た。
重合転化率が3%のとき、重合体溶液を一部抜き出し、
重合体を単離して、 1H−NMRで分析したところ、重
合開始末端の98%に第3級芳香族アミノ基が導入され
ていることが確認された。
アミノエトキシドを、表1のとおり変量する以外は、実
施例8と同じ処方で重合体を得た。実施例5〜6につい
ても、重合転化率が3%のとき、重合体溶液を一部抜き
出し、重合体を単離して、 1H−NMRで分析したとこ
ろ、重合開始末端への第3級芳香族アミノ基の導入率
は、それぞれ96%、100%であった。
チルアミノエタノール3.71mmolを添加し、また
n−ブチルリチウムを11.13mmol添加したのち
に、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウムを添加する以
外は、実施例2と同じ方法で重合体を得た。重合転化率
が3%のとき、重合体溶液を一部抜き出し、重合体を単
離して、 1H−NMRで分析したところ、重合開始末端
の99%に第3級芳香族アミノ基が導入されていること
が確認された。
エニル、スチレンを仕込んだ内容積5リットルのオート
クレーブ反応容器に、N,N−ジメチル−o−トルイジ
ン7.42mmolを添加し、次いでn−ブチルリチウ
ム7.42mmolを直接添加して、実施例2と同様に
して重合体を得た。重合転化率が5%のとき、重合体溶
液を一部抜き出し、重合体を単離して、 1H−NMRで
分析したところ、重合開始末端の90%に第3級芳香族
アミノ基が導入されていることが確認された。
ルイジンの添加時に、N,N−ジメチルエタノールアミ
ン3.71mmolを添加したのち、n−ブチルリチウ
ム11.13mmolを直接添加して重合体を得た。重
合転化率が5%のとき、重合体溶液を一部抜き出し、重
合体を単離して、 1H−NMRで分析したところ、重合
開始末端の98%に第3級芳香族アミノ基が導入されて
いることが確認された。
リックタイプのジフェニルメタンジイソシアネート(C
−MDI)、アジピン酸ジエチル、4,4′−ジエチル
アミノベンゾフェノン、四塩化スズ、ジ−n−ブチルジ
クロロスズに置き換える以外は、実施例13と同様にし
て重合体を得た。
(a1)成分であるN,N−ジメチル−o−トルイジン
を添加せず、n−ブチルリチウムのみを添加して、同様
にして重合体を得た。 実施例19 実施例17の開始剤の(a1)成分を、N,N−ジメチ
ル−o−トルイジンからN,N−ジメチル−p−トルイ
ジンに置き換える以外は、実施例17と同様にして重合
体を得た。
N′−テトラメチル−3,3′−ジメチル−4,4′−
ジアミノジフェニルメタンに置き換えて調製し、2官能
性開始剤により重合する以外は、実施例16と同様にし
て重合体を得た。n−ブチルリチウム、4,4′−ジエ
チルアミノベンゾフェノンの添加量は、表3のとおりで
ある。
反応容器に仕込む1,3−ブタジエンを375gに変量
し、四塩化スズによる変性の前に、1,3−ブタジエン
10gを追添加しない以外は、実施例17と同様にして
重合体を得た。
エン量、テトラヒドロフランの量を表4のように変更す
る以外は、同様にして重合体を得た。
分、n−ブチルリチウムの量〕を変更した以外は、実施
例13と同様の処方で重合し、得られた重合体溶液に
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾールを添加したの
ち、さらに重合体100部に対し、高芳香族系伸展油
〔日本合成ゴム(株)製、AROMA〕を37.5部添
加し、実施例1と同じ方法で脱溶剤、乾燥を行った。
合スチレン含量=25%のスチレン−ブタジエン共重合
体)に置き換えて重合体を得た。
同様にして重合体を得た。
て、(a1)成分のN,N−ジメチル−o−トルイジン
を添加せず、n−ブチルリチウムのみを添加する以外
は、それぞれ同様にして重合体を得た。
合条件と得られた重合体の分子特性を表1〜2に、実施
例14〜27および比較例2〜6の重合条件と得られた
重合体の分子特性を表3〜4に示す。
重合体を、表5の配合Aに示す「カーボンブラック系低
燃費タイヤ用配合」の条件で加硫物を作製し、物性評価
を行った。tanδ(0℃)、tanδ(50℃)、ラ
ンボーン摩耗の物性値は、比較例3(ポリマーU)の値
を100とした指数で表し、いずれの物性も数字が大き
い方が良好である。評価に用いたポリマー、物性評価結
果を表6に示す。
に示す「高性能タイヤ用配合」の条件で加硫物を作製
し、物性評価を行った。tanδ(0℃)、ドライスキ
ッド、ランボーン摩耗の物性値は、比較例5(ポリマー
AF)の値を100とした指数で表し、いずれの物性も
数字が大きい方が良好である。評価に用いたポリマー、
物性評価結果を表7に示す。
重合体を、表5の配合Cに示す「シリカ系低燃費タイヤ
用配合」の条件で加硫物を作製し、物性評価を行った。
tanδ(0℃)、tanδ(50℃)、ランボーン摩
耗の物性値は、比較例1(ポリマーD)の値を100と
した指数で表し、いずれの物性も数字が大きい方が良好
である。評価に用いたポリマー、物性評価結果を表8に
示す。
タイヤ用配合 伸展油または液状ゴム無添加のスチレン−ブタジエン共
重合体を、表5の配合Dに示す「カーボンブラック/シ
リカ併用系低燃費タイヤ用配合」の条件で加硫物を作製
し、物性評価を行った。tanδ(0℃)、tanδ
(50℃)、ランボーン摩耗の物性値は、比較例1(ポ
リマーD)の値を100とした指数で表し、いずれの物
性も数字が大きい方が良好である。評価に用いたポリマ
ー、物性評価結果を表9に示す。
かる。 実施例2〜3と比較例1との比較、実施例17、実施
例19と比較例3との比較、実施例14と比較例2との
比較から、本発明の特定の芳香族第3級アミン化合物か
ら誘導された新規な開始剤を使用することで、従来の有
機リチウム化合物を開始剤に使用した場合と同様の分子
構造の重合体が得られ、変性剤との反応効率も同等に高
められることが分かる。 実施例2と実施例4〜6とから、本発明の芳香族第3
級アミン化合物から誘導される化合物にカリウム塩を添
加することで、重合体への芳香族第3級アミノ基の導入
率がさらに高められることが分かる。
の芳香族第3級アミン化合物から誘導される化合物に、
ヘテロ原子を2個以上含有する特殊なリチウムアルコキ
シド化合物を添加することで、重合体への芳香族第3級
アミノ基の導入がさらに高められ、また変性剤との反応
効率も高められることが分かる。 実施例2と実施例12との比較、実施例7と実施例1
3との比較から、本発明の開始剤は、予備接触の有無に
係わらず、従来の有機リチウム開始剤と同等の重合開始
能力を有するとともに、変性剤との反応効率も良好であ
ることが分かる。
用配合での評価結果より、本発明の開始剤から得られる
重合体は、従来の有機リチウム化合物から得られる重合
体より、破壊強度、耐摩耗性、ウエットスキッド性能
(tanδ,0℃)と低ヒステリシス性能(tanδ,
50℃)のバランスが改良されていることが分かる。ま
た、本発明の開始剤で重合された重合体の活性末端を、
スズ化合物、イソシアナート化合物、ケトン化合物など
で変性して、分子鎖の両末端に効率よく官能基を導入す
ることで、諸物性の改良効果が著しいことが分かる。
表8のシリカ系低燃費タイヤ用配合による評価、表9の
シリカ/カーボンブラック併用系低燃費タイヤ用配合に
よる評価からも、本発明の開始剤から得られる重合体
が、種々の配合において、従来の有機リチウム開始剤と
対比して諸物性の改良効果を有することが分かる。
ルイジン DM−TOL−Li;N,N−ジメチル−o−トルイジ
ンのベンジル水素がリチウム化されたリチオ体 Et2NOH;N,N−ジエチルアミノエタノール Et2NOLi;リチウム−N,N−ジエチルアミノエ
トキシド
ルイジン DM−p−TOL;N,N−ジメチル−p−トルイジン Et2NOH;N,N−ジエチルアミノエタノール DMA2−DPM;N,N,N′,N′−テトラメチル
−3,3′−ジメチル−4,4′−ジアミノジフェニル
メタン DEAP;アジピン酸ジエチル ABP;4,4′−(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン BuSnCl;ジ−n−ブチルジクロロスズ
エトキシシリルプロピル)テトラスルフィド IPPD;N−フェニル−N′−イソプロピル−p−フ
ェニレンジアミン NaBDC;ソジウム−ジブチルジチオカルバメート DPG;ジフェニルグアニジン MBTS;ジベンゾチアジルスルフィド BBS;N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフ
ェンアミド CBS;N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスル
フェンアミド
合物から誘導される新規なリチウム系開始剤に、必要に
応じてカリウム化合物および/またはヘテロ原子を2個
以上有するアルコール化合物から誘導される化合物を添
加することにより、末端に芳香族第3級アミノ基が導入
されたジオレフィン系(共)重合体の製造が可能とな
る。さらに、本発明の開始剤により重合された重合体の
活性末端とスズ化合物、ケイ素化合物またはヘテロ原子
を含む有機化合物とは、効率良く反応し、これらの化合
物で変性されたジオレフィン系(共)重合体の製造が可
能となる。
ミン化合物の発生源にはならない「芳香族第3級アミン
化合物」から誘導されるので、従来のリチウムアミド開
始剤のように、ニトロソアミン化合物の発生に基づく発
癌性の危険がない。このようにして得られる、第3級ア
ミノ基が導入されたジオレフィン系(共)重合体、変性
されたジオレフィン系(共)重合体の組成物は、破壊強
度、耐摩耗性、低ヒステリシスロス性、ウエットスキッ
ド抵抗性に優れ、特に高性能タイヤ、低燃費用タイヤな
どのタイヤトレッドに好適に使用することができる。
Claims (5)
- 【請求項1】 炭化水素溶媒中、必要に応じてエーテル
化合物および/または第3級アミンの存在下で、共役ジ
オレフィン50〜100重量%と芳香族ビニル化合物5
0〜0重量%とを、下記(a1)および/または(a
2)の芳香族第3級アミン化合物から誘導される開始剤
を用いて重合することを特徴とするジオレフィン系
(共)重合体の製造方法。 (a1);下記一般式(a1−1)および/または(a
1−2)の芳香族第3級アミン化合物(A)と有機リチ
ウム化合物との反応生成物であって、(A)の構造中の
芳香族環に結合したメチル基と有機リチウム化合物とが
1:0.2〜5.0のモル比で反応して得られる反応生
成物。 【化1】 (式中、nは1〜3の整数であり、R1 〜R2 は同一ま
たは異なり、水素原子または炭素数1〜20のアルキル
基もしくは炭素数6〜20のアリール基、R3 〜R4 は
同一または異なり、炭素数1〜20のアルキル基または
炭素数6〜20のアリール基を示し、R1 〜R2 は互い
に結合して環構造を形成していてもよく、またR3 〜R
4 は互いに結合して環構造を形成していてもよい。) 【化2】 〔式中、Xは空白(単結合)か、またはメチレン基、エ
チレン基、プロピレン基またはエーテル結合のいずれか
であり、m+kは1〜4の整数、m、kは0〜2の整数
であり、R5 〜R9 は同一または異なり、水素原子また
は炭素数1〜20のアルキル基もしくは炭素数6〜20
のアリール基、R10〜R13は同一または異なり、炭素数
1〜20のアルキル基または炭素数6〜20のアリール
基を示し、R5 〜R6 は互いに結合して環構造を形成し
ていてもよく、R7 〜R9 は互いに結合して環構造を形
成していてもよく、R10〜R11は互いに結合して環構造
を形成していてもよく、R12〜R13は互いに結合して環
構造を形成していてもよい。〕 (a2);上記芳香族第3級アミン化合物(A)の少な
くとも一つの水素原子がLiに置き換えられたリチオ化
合物。 - 【請求項2】 開始剤として、請求項1記載の(a
1)および/または(a2)と、(a1)および/ま
たは(a2)のリチウム1グラム原子当量あたり0.0
05〜0.5モルのカリウム化合物を用いる、請求項1
記載のジオレフィン系(共)重合体の製造方法。 - 【請求項3】 開始剤として、請求項1記載の(a
1)および/または(a2)と、(a1)および/ま
たは(a2)のリチウム1グラム原子当量あたり0.0
1〜2.0モルの、下記(b1)および/または(b
2)のヘテロ原子を2個以上有するアルコール化合物か
ら誘導される化合物を用いる、請求項1または2記載の
ジオレフィン系(共)重合体の製造方法。 (b1);下記一般式(b−1)、(b1−2)、(b
1−3)、(b1−4)および(b−5)で表される化
合物の群から選ばれた少なくとも1種のヘテロ原子を2
個以上有するアルコール化合物(B)と有機リチウム化
合物とが1:0.7〜5.0のモル比で反応して得られ
る反応生成物。 【化3】 (式中、R14〜R16は同一または異なり、水素原子また
は炭素数1〜5のアルキル基、pは1〜3の整数を示
す。) 【化4】 (式中、R17〜R21は同一または異なり、水素原子また
は炭素数1〜5のアルキル基、qは1〜3の整数を示
す。) (式中、R22は炭素数1〜20のアルキル基または炭素
数6〜20のアリール基、rは0〜2の整数、sは1〜
3の整数を示す。) 【化5】 (式中、R23〜R24は同一または異なり、水素原子また
は炭素数1〜3のアルキレン基、Yは−CH2 −、−O
−、−NH−または=N−(CH2 )u OH、tは1〜
3の整数、uは1〜3の整数を示す。) 【化6】 (式中、R25〜R26は同一または異なり、水素原子また
は炭素数1〜5のアルキル基、vは1〜3の整数を示
す。) (b2);上記アルコール化合物(B)の−OH基の水
素原子(H)がLiに置き換えられたヘテロ原子を2個
以上有するリチウムアルコキシド化合物。 - 【請求項4】 開始剤として、請求項1記載の(a
1)および/または(a2)と、(a1)および/ま
たは(a2)のリチウム1グラム原子当量あたり0.0
05〜0.5モルの請求項2記載のカリウム化合物、な
らびに(a1)および/または(a2)のリチウム1
グラム原子当量あたり0.01〜2.0モルの請求項3
記載の(b1)および/または(b2)のヘテロ原子を
2個以上有するアルコール化合物から誘導される化合物
を用いる、請求項1〜3いずれか1項記載のジオレフィ
ン系(共)重合体の製造方法。 - 【請求項5】 請求項1〜4いずれか1項記載の開始剤
を用いて重合し、次いで重合活性末端が存在するうち
に、重合活性末端を、下記(a)〜(k)の群から選ば
れた少なくとも1種の化合物を変性剤として用い変性反
応させる、請求項1〜4いずれか1項記載のジオレフィ
ン系(共)重合体の製造方法。 (a)イソシアナート化合物および/またはイソチオシ
アナート化合物 (b)イソシアヌル酸誘導体および/または誘導体対応
のチオカルボニル化合物 (c)尿素化合物 (d)アミド化合物および/またはイミド化合物 (e)N−アルキル置換オキサゾリジノン化合物 (f)ピリジル置換ケトン化合物および/またはピリジ
ル置換ビニル化合物 (g)ラクタム化合物 (h)ケイ素化合物 (i)エステル化合物 (j)ケトン化合物 (k)スズ化合物
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06027496A JP3641868B2 (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | ジオレフィン系(共)重合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06027496A JP3641868B2 (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | ジオレフィン系(共)重合体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09227636A true JPH09227636A (ja) | 1997-09-02 |
JP3641868B2 JP3641868B2 (ja) | 2005-04-27 |
Family
ID=13137406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06027496A Expired - Fee Related JP3641868B2 (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | ジオレフィン系(共)重合体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3641868B2 (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6362272B1 (en) | 1998-10-07 | 2002-03-26 | Jsr Corporation | Oil extended rubber and rubber composition |
JP2003321510A (ja) * | 2002-04-30 | 2003-11-14 | Goodyear Tire & Rubber Co:The | 高ビニル含量のゴムの合成 |
JP2006045400A (ja) * | 2004-08-06 | 2006-02-16 | Jsr Corp | 共役ジエン系共重合ゴムの製造方法 |
JP2006169381A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Jsr Corp | 共役ジエン系共重合ゴムの製造方法 |
JP2006274178A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Jsr Corp | 共役ジオレフィン系(共)重合体及びその製造方法 |
WO2011045918A1 (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-21 | 日本曹達株式会社 | ポリブタジエンの製造方法 |
JP2013127015A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-27 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 共重合体、ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
US10584187B2 (en) | 2015-04-10 | 2020-03-10 | Synthos S.A. | Initiators for the copolymerisation of diene monomers and vinyl aromatic monomers |
US10723822B2 (en) | 2016-10-06 | 2020-07-28 | Synthos Dwory 7 Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Spolka Jawna | [Bis(trihydrocarbylsilyl)aminosilyl]-functionalized styrene and a method for its preparation |
US10752721B2 (en) | 2016-10-06 | 2020-08-25 | Synthos Dwory 7 Spolka Z Organiczona Odpowiedzialnoscia Spolka Jawna | Elastomeric copolymers based on [bis(trihydrocarbylsilyl)aminosilyl]-functionalized styrene and their use in the preparation of rubbers |
-
1996
- 1996-02-23 JP JP06027496A patent/JP3641868B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6362272B1 (en) | 1998-10-07 | 2002-03-26 | Jsr Corporation | Oil extended rubber and rubber composition |
JP2003321510A (ja) * | 2002-04-30 | 2003-11-14 | Goodyear Tire & Rubber Co:The | 高ビニル含量のゴムの合成 |
JP2006045400A (ja) * | 2004-08-06 | 2006-02-16 | Jsr Corp | 共役ジエン系共重合ゴムの製造方法 |
JP2006169381A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Jsr Corp | 共役ジエン系共重合ゴムの製造方法 |
JP2006274178A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Jsr Corp | 共役ジオレフィン系(共)重合体及びその製造方法 |
WO2011045918A1 (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-21 | 日本曹達株式会社 | ポリブタジエンの製造方法 |
KR101351158B1 (ko) * | 2009-10-14 | 2014-01-14 | 닛뽕소다 가부시키가이샤 | 폴리부타디엔의 제조 방법 |
JP5639077B2 (ja) * | 2009-10-14 | 2014-12-10 | 日本曹達株式会社 | ポリブタジエンの製造方法 |
JP2013127015A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-27 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 共重合体、ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
US10584187B2 (en) | 2015-04-10 | 2020-03-10 | Synthos S.A. | Initiators for the copolymerisation of diene monomers and vinyl aromatic monomers |
US10723822B2 (en) | 2016-10-06 | 2020-07-28 | Synthos Dwory 7 Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Spolka Jawna | [Bis(trihydrocarbylsilyl)aminosilyl]-functionalized styrene and a method for its preparation |
US10752721B2 (en) | 2016-10-06 | 2020-08-25 | Synthos Dwory 7 Spolka Z Organiczona Odpowiedzialnoscia Spolka Jawna | Elastomeric copolymers based on [bis(trihydrocarbylsilyl)aminosilyl]-functionalized styrene and their use in the preparation of rubbers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3641868B2 (ja) | 2005-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6004081B2 (ja) | タイヤ用部材、及び、重合体組成物 | |
JP5446859B2 (ja) | 共役ジオレフィン共重合ゴム、その製造方法、ゴム組成物およびタイヤ | |
US5587420A (en) | Diene polymer obtained by adding a tin compound in the polymerization with an organolithium initiator | |
WO2017150645A1 (ja) | 水添共役ジエン系ゴム、ゴム組成物、架橋ゴム及びタイヤ | |
JPH0848708A (ja) | ポリマー類の製造で使用する第三アミン含有アニオン開始剤およびそれらの製造方法 | |
JP2000178378A (ja) | 油展ゴム及びゴム組成物 | |
EP0451603A2 (en) | Elastomers and products having reduced hysteresis | |
EP1000970A1 (en) | Polymodal conjugated diolefin vinyl aromate rubber composition | |
US20120165464A1 (en) | Functionalized polymers and vulcanizates with reduced hysteretic loss | |
JP2000038423A (ja) | 共役ジオレフィン系共重合ゴムおよびゴム組成物 | |
US6191234B1 (en) | Conjugated diolefin-based copolymer rubber and composition thereof | |
JP3378313B2 (ja) | ゴム組成物 | |
JP2001114970A (ja) | ジオレフィン系重合体組成物、その製造方法、および加硫用ゴム組成物 | |
JPH09227636A (ja) | ジオレフィン系(共)重合体の製造方法 | |
JP3452149B2 (ja) | ジオレフィン系重合体の製造方法 | |
JP4631505B2 (ja) | 共役ジオレフィン系(共)重合体及びその製造方法 | |
JPH11246633A (ja) | 共役ジオレフィン系共重合体ゴムおよびその組成物 | |
JP4523410B2 (ja) | 共役ジエン及びビニル芳香族化合物を用いたポリメリセートの生成方法、それによって生成されるポリメリセート、及びその使用 | |
JP3330991B2 (ja) | 重合体の製造方法 | |
EP2844678B1 (en) | Polydienes and diene copolymers having organophosphine functionality | |
JP2001114936A (ja) | ジオレフィン系重合体組成物、その製造方法、および加硫用ゴム組成物 | |
JP2001114936A5 (ja) | ||
JPH07196715A (ja) | 重合体の製造方法 | |
JP3378605B2 (ja) | 重合体の製造方法 | |
US5506319A (en) | Vinyl-substituted benzylorganotin compound and a polymer thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041217 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050104 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050117 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090204 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090204 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100204 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100204 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110204 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110204 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120204 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120204 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130204 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130204 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130204 Year of fee payment: 8 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |