JPH1129603A - Modified diene-based rubber - Google Patents

Modified diene-based rubber

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Publication number
JPH1129603A
JPH1129603A JP18621997A JP18621997A JPH1129603A JP H1129603 A JPH1129603 A JP H1129603A JP 18621997 A JP18621997 A JP 18621997A JP 18621997 A JP18621997 A JP 18621997A JP H1129603 A JPH1129603 A JP H1129603A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rubber
modified
diene rubber
diene
molecular weight
Prior art date
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Pending
Application number
JP18621997A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tokuji Inoue
篤司 井上
Tetsuji Nakajima
哲司 中島
Kiyoshige Muraoka
清繁 村岡
Noriko Yagi
則子 八木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ube Industries Ltd filed Critical Ube Industries Ltd
Priority to JP18621997A priority Critical patent/JPH1129603A/en
Publication of JPH1129603A publication Critical patent/JPH1129603A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject rubber suitable for vehicle tires by modifying a diene-based rubber of high cis-1,4-structure with a compound composed of a functional group containing chlorosulphenyl or chlorosulfonyl group and nitrogen atom, in such a way to introduce sulfur and nitrogen atoms in the stock rubber. SOLUTION: This rubber is obtained by modifying a diene-based rubber of high cis-1,4-structure, having a Mooney viscosity of 20 to 80 and weight- average molecular weight of 200,000 to 1,000,000, with a compound composed of a functional group containing chlorosulphenyl or chlorosulfonyl group and nitrogen atom, in such a way to introduce sulfur and nitrogen atoms in the stock rubber and increase Mooney viscosity of the stock rubber by at least 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は,高シス−1,4構
造を含有するジエン系ゴムを窒素元素を含有する官能基
とクロロスルフェニル基又はクロロスルフォニル基を有
する化合物により変性して得られる変性ジエン系ゴムに
関するものであり,自動車タイヤに使用することができ
る。
The present invention relates to a diene rubber having a high cis-1,4 structure modified by a compound having a nitrogen-containing functional group and a chlorosulfenyl or chlorosulfonyl group. It relates to a modified diene rubber and can be used for automobile tires.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車タイヤゴムとしてはポリブ
タジエンゴム(BR),天然ゴム(NR)及びスチレン
−ブタジエンゴム(SBR)などが使用される。近年自
動車の低燃費化の要求と雪上及び氷上における走行安全
性の要求が高まり,自動車タイヤトレッドゴムとして転
がり抵抗が小さく雪上及び氷上における路面グリップの
大きな材料の開発が望まれている。BRのように反発弾
性の大きな(転がり抵抗の小さな)ゴムはウエットスキ
ッド抵抗が低く,SBRはウエットスキッド抵抗は大き
いが,転がり抵抗も大きいと言う,お互いに二律背反の
関係の課題があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, polybutadiene rubber (BR), natural rubber (NR), styrene-butadiene rubber (SBR) and the like have been used as automobile tire rubber. In recent years, there has been an increasing demand for low fuel consumption of automobiles and a demand for running safety on snow and ice, and it has been desired to develop a material having low rolling resistance and a large road grip on snow and ice as an automobile tire tread rubber. Rubber having high rebound resilience (small rolling resistance) such as BR has a low wet skid resistance, and SBR has a high wet skid resistance but a high rolling resistance.

【0003】従来から,このような課題を解決する方法
としてリチウム系触媒により,低シス共役ジエン系ゴム
を変性剤により化学変性する方法が数多く提案されてい
る。例えば低シスBRをベンゾフェノン化合物で変性す
る方法が特開昭58−162604号公報,特開昭59
−117514号公報に提案されて自動車タイヤの転が
り抵抗が小さくウエットスキッド抵抗が大きく且つ反発
弾性も改善されている。芳香族チオケトンで変性する方
法が米国特許第3,755,269号に記載されてい
る。
Hitherto, as a method for solving such a problem, many methods have been proposed in which a low cis conjugated diene rubber is chemically modified with a modifier using a lithium catalyst. For example, a method of modifying low cis BR with a benzophenone compound is disclosed in JP-A-58-162604 and JP-A-59-162604.
The rolling resistance of an automobile tire is small, the wet skid resistance is large, and the rebound resilience is improved. A method for modification with an aromatic thioketone is described in U.S. Pat. No. 3,755,269.

【0004】また,特公平6−53766号公報及び特
公平6−57769号公報,特公平6−78450号公
報には,活性なアルカリ金属末端を有するジエン系ゴム
をニトロアミノ化合物,ニトロ化合物,ニトロアルキル
化合物と反応させることにより反発弾性に優れ低温硬度
が低いゴムが得られる旨記載されている。しかしなが
ら,低シスBRは耐摩耗性が不十分であり,変性によっ
てもこの問題点は解決されず,SBRでも反発弾性が低
く変性後もこの欠点の解決には至らなかった。
Further, Japanese Patent Publication Nos. 6-53766, 6-57769, and 6-78450 disclose a diene rubber having an active alkali metal terminal with a nitroamino compound, a nitro compound, and a nitro compound. It is described that a rubber having excellent rebound resilience and low low-temperature hardness can be obtained by reacting with an alkyl compound. However, low cis BR has insufficient abrasion resistance, and this problem cannot be solved by modification, and SBR has low rebound resilience and does not solve this defect even after modification.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来コバルト,ニッケ
ル,チタン,又はネオジム系触媒により製造される高シ
ス−1,4構造含有率のゴムに関する変性方法はあまり
知られていなかった。本発明は上記課題を鑑みて高シス
−1,4−構造含有率のゴムを分子中にクロロスルフェ
ニル基又はクロロスルフォニル基を含有し,且つ窒素元
素を含有する官能基から構成される化合物により,変性
ジエン系ゴムを製造して,その変性ジエン系ゴム中に硫
黄元素と窒素元素を導入することにより耐摩耗性,転が
り抵抗,ウエットスキッド性が良好な自動車タイヤトレ
ッドゴムとして,好適なゴムを提供することを目的とす
るものである。
Heretofore, there has been little known about a modification method for a rubber having a high cis-1,4 structure content produced by using a cobalt, nickel, titanium, or neodymium catalyst. In view of the above problems, the present invention provides a rubber having a high cis-1,4-structure content by using a compound containing a chlorosulfenyl group or a chlorosulfonyl group in a molecule and a functional group containing a nitrogen element. , A modified diene-based rubber, and by introducing sulfur and nitrogen elements into the modified diene-based rubber, a rubber suitable as an automobile tire tread rubber having good abrasion resistance, rolling resistance and wet skid property is obtained. It is intended to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は変性ジエン系ゴ
ムにおいて,(a)ジエン系ゴムの繰り返し単位の80
%以上がシス−1,4構造でムーニー粘度(ML1+4,1
00℃)が20〜80,GPCによる重量平均分子量
(Mw )が200,000〜1,000,000である
ジエン系ゴムを,(b)窒素元素を含有する官能基とク
ロロスルフェニル基又はクロロスルフォニル基を有する
化合物により変性して,(c)変性ジエン系ゴムが硫黄
元素と窒素元素を含有し,そのムーニー粘度が変性前と
比較して1以上増加したことを特徴とする変性ジエン系
ゴムに関するものである。そして,ジエン系ゴムはコバ
ルト,ニッケル,チタン,又はネオジム系触媒系により
製造される。
According to the present invention, there is provided a modified diene-based rubber comprising: (a) a diene-based rubber having a repeating unit of 80;
% Or more has a cis-1,4 structure and Mooney viscosity (ML 1 + 4,1
(B) a diene rubber having a weight average molecular weight (Mw) of 200,000 to 1,000,000 according to GPC (b) a functional group containing a nitrogen element and a chlorosulfenyl group or A modified diene rubber modified by a compound having a sulfonyl group, wherein (c) the modified diene rubber contains a sulfur element and a nitrogen element, and the Mooney viscosity thereof is increased by one or more as compared with before the modification. It is about. The diene rubber is produced using a cobalt, nickel, titanium or neodymium catalyst system.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】次に本発明の構成成分について具
体的に説明する。ジエン系ゴムについて説明する。ジエ
ン系ゴムはコバルト,ニッケル,チタン,又はネオジム
系触媒系により共役ジエンを重合又は共重合して得られ
るゴムであり,繰り返し構造の80%以上がシス−1,
4−構造である。好ましくは90%以上がシス−1,4
−構造であり,更に好ましくは95%以上の共役ジエン
の重合体又は共重合体ゴムである。繰り返し構造が80
%未満のシス−1,4−構造であるジエン系ゴムは反発
弾性が低いので本発明の目的を達成できないので好まし
くない。ジエン系ゴムの具体例としてはポリブタジエン
(BR),ポリイソプレン(IR),スチレン−ブタジ
エンゴム(SBR),イソプレン−ブタジエンゴム,ニ
トリル−ブタジエンゴム(NBR)などが挙げられる。
好ましくはBRである。一般的に商業生産された物を用
いてもよいし,又適宜合成したものを用いてもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, the components of the present invention will be specifically described. The diene rubber will be described. A diene rubber is a rubber obtained by polymerizing or copolymerizing a conjugated diene with a cobalt, nickel, titanium, or neodymium catalyst system, and cis-1, 80% or more of the repeating structure.
4-structure. Preferably, 90% or more is cis-1,4.
And more preferably 95% or more of a conjugated diene polymer or copolymer rubber. 80 repeating structures
% Of the diene rubber having a cis-1,4-structure of less than 10% is not preferable since the object of the present invention cannot be achieved because of low rebound resilience. Specific examples of the diene rubber include polybutadiene (BR), polyisoprene (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), isoprene-butadiene rubber, and nitrile-butadiene rubber (NBR).
Preferably it is BR. Generally, a commercially produced product may be used, or an appropriately synthesized product may be used.

【0008】変性剤について説明する。変性剤としては
分子中にクロロスルフェニル基(−SCl)又はクロロ
スルフォニル基(−SO2 Cl)を有する化合物であ
り, 同時に窒素元素を有する官能基を有する化合物であ
る。窒素元素を有する官能基としてはカルバモイル基,
ニトロ基, ニトロソ基, アミノ基, メチルアミノ基, キ
ノリノ基, ジメチルアミノ基, アニリノ基, アセトアミ
ド基, イミノ基, フェニルイミノ基, オキシアミノ基,
オキシイミノ基, ニトロアミノ基, ヒドラジノ基, ジア
ゾ基, アゾ基, アゾキシ基, ヒゾラゾ基, フェニルアゾ
基, 及びアミジノ基などが挙げられる。変性剤の具体的
化合物としては2,4−ジニトロベンゼンスルフェニル
クロライド, 4−ニトロベンゼンスルフェニルクロライ
ドなどのクロロスルフェニル系化合物及び4−ニトロベ
ンゼンスルフォニルクロライド,2−アセタミドベンゼ
ンスルフォニルクロライド,1−アミノナフチル−5−
スルフォニルクロライド,キノリンスルフォニルクロラ
イド,ジメチルスルファモイルクロライド,ジメチルス
ルフォニルクロライド,2,4−ジニトロベンゼンスル
フォニルクロライドなどのクロロスルフォニル系化合物
が挙げられる。これらの変性剤を1種単独又は複数組み
合わせて使用してもよい。
The modifier will be described. The modifier is a compound having a chlorosulfenyl group (—SCl) or a chlorosulfonyl group (—SO 2 Cl) in the molecule and a compound having a functional group having a nitrogen element at the same time. Carbamoyl group as a functional group having a nitrogen element,
Nitro, nitroso, amino, methylamino, quinolino, dimethylamino, anilino, acetamido, imino, phenylimino, oxyamino,
Examples include an oximino group, a nitroamino group, a hydrazino group, a diazo group, an azo group, an azoxy group, a hydrazo group, a phenylazo group, and an amidino group. Specific examples of the modifier include chlorosulfenyl compounds such as 2,4-dinitrobenzenesulfenyl chloride, 4-nitrobenzenesulfenyl chloride, 4-nitrobenzenesulfonyl chloride, 2-acetamidobenzenesulfonyl chloride, 1-amino Naphthyl-5
Chlorosulfonyl compounds such as sulfonyl chloride, quinoline sulfonyl chloride, dimethylsulfamoyl chloride, dimethylsulfonyl chloride, and 2,4-dinitrobenzenesulfonyl chloride. These modifiers may be used alone or in combination of two or more.

【0009】ジエン系ゴムの変性方法について説明す
る。ジエン系ゴムの変性方法としては上記の変性剤とジ
エン系ゴムを有機溶媒中で接触・変性反応させることに
よって行ってもよいし,ジエン系ゴムの重合溶液に直接
変性剤を添加して行うことができる。その他の方法とし
ては押出混練機などにより直接混練変性することも可能
である。変性反応速度が遅い場合には反応速度を大きく
するためにハロゲン化アルミニウムやハロゲン化アルキ
ルを触媒として使用することができる。ハロゲン化アル
ミニウムとしては塩化アルミニウム,臭化アルミニウ
ム,ヨウ化アルミニウムなどが挙げられる。 ハロゲン
化アルキルとしては臭化エチル,ヨウ化エチル,塩化ブ
チル,臭化ブチル,ヨウ化ブチルなどが挙げられる。
A method for modifying a diene rubber will be described. The modification of the diene rubber may be carried out by contacting and modifying the above-described modifier with the diene rubber in an organic solvent, or by adding the modifier directly to the polymerization solution of the diene rubber. Can be. As another method, it is also possible to directly knead and modify with an extrusion kneader or the like. When the modification reaction rate is low, aluminum halide or alkyl halide can be used as a catalyst to increase the reaction rate. Examples of the aluminum halide include aluminum chloride, aluminum bromide, and aluminum iodide. Examples of the alkyl halide include ethyl bromide, ethyl iodide, butyl chloride, butyl bromide, and butyl iodide.

【0010】変性反応に使用する有機溶媒としてはジエ
ン系ゴムと反応しないものなら,自由に使用できる。通
常は重合溶媒と同じもので,ベンゼン,クロルベンゼ
ン,トルエン,キシレンなどの芳香族炭化水素やn−ヘ
プタン,n−ヘキサン,n−ペンタン,n−オクタンな
どの脂肪族炭化水素,シクロヘキサン,メチルシクロヘ
キサン,テトラリン,デカリンなどの脂環族炭化水素な
どが好適に使用される。また塩化メチレンやテトラヒド
ロフランなども使用することができる。
As the organic solvent used in the modification reaction, any organic solvent which does not react with the diene rubber can be used. Usually the same as the polymerization solvent, such as aromatic hydrocarbons such as benzene, chlorobenzene, toluene and xylene, aliphatic hydrocarbons such as n-heptane, n-hexane, n-pentane and n-octane, cyclohexane, methylcyclohexane , Tetralin, decalin and the like are preferably used. Further, methylene chloride, tetrahydrofuran and the like can be used.

【0011】溶液中の変性温度は0〜100℃の範囲が
好ましく,特に室温〜70℃の範囲がより好ましい。温
度が低すぎると変性反応の進行が遅く,温度が高すぎる
と重合体がゲル化するので好ましくない。溶液中の変性
時間は特に制限はないが通常は0.5〜6時間の範囲が
好ましい。変性時間が短かすぎると反応が充分進行せ
ず,時間が長すぎると重合体がゲル化する恐れがあるの
で好ましくない。
The denaturation temperature in the solution is preferably in the range of 0 to 100 ° C, more preferably in the range of room temperature to 70 ° C. If the temperature is too low, the progress of the modification reaction is slow, and if the temperature is too high, the polymer gels, which is not preferable. The denaturation time in the solution is not particularly limited, but is usually preferably in the range of 0.5 to 6 hours. If the denaturation time is too short, the reaction does not proceed sufficiently, and if the time is too long, the polymer may gel, which is not preferable.

【0012】溶媒中にジエン系ゴムが溶解する濃度は変
性反応を円滑に進める為に好ましい状態が存在する。ジ
エン系ゴムの量は溶媒1リットル当たり5〜500g,
好ましくは20〜200g,更に好ましくは30〜10
0gである。
The concentration at which the diene rubber is dissolved in the solvent is in a preferable state in order to smoothly carry out the modification reaction. The amount of diene rubber is 5 to 500 g per liter of solvent,
Preferably 20 to 200 g, more preferably 30 to 10 g.
0 g.

【0013】変性剤の使用量について説明する。変性剤
の使用量はジエン系ゴム100gに対して0.01〜1
50ミリモル,好ましくは1〜100ミリモル,更に好
ましくは3〜50ミリモルである。使用量が少ないと変
性ジエン系ゴム中に導入される窒素元素や硫黄元素の量
が少なくなり,変性効果が少ない。使用量が多いと変性
ジエン系ゴム中に未反応変性剤が残存するため,その除
去に手間がかかることになるので好ましくない。変性反
応は変性剤の種類によって触媒も使用できる。この時の
触媒の使用量はジエン系ゴム100gに対して0.01
〜100ミリモル,好ましくは0.05〜50ミリモ
ル,更に好ましくは0.08〜20ミリモルである。
The amount of the modifier used will be described. The amount of the modifier used is 0.01 to 1 with respect to 100 g of the diene rubber.
It is 50 mmol, preferably 1 to 100 mmol, more preferably 3 to 50 mmol. If the amount used is small, the amount of nitrogen element and sulfur element introduced into the modified diene rubber becomes small, and the modification effect is small. If the amount is too large, the unreacted modifier remains in the modified diene-based rubber, and the removal thereof is troublesome, which is not preferable. In the modification reaction, a catalyst can be used depending on the type of the modifying agent. At this time, the amount of the catalyst used is 0.01 g per 100 g of the diene rubber.
-100 mmol, preferably 0.05-50 mmol, more preferably 0.08-20 mmol.

【0014】本発明により得られる変性ジエン系ゴム
は、単独でまたは他の合成ゴム若しくは天然ゴムとブレ
ンドして配合し,必要ならばプロセス油で油展し,次い
でカーボンブラックなどの充填剤、加硫剤、加硫促進剤
その他通常の配合剤を加えて加硫し,タイヤ,ホース,
ベルトその他の各種工業用品等の機械的特性及び耐摩耗
性が要求されるゴム用途に使用される。また,プラスチ
ックスの改質剤として使用することもできる。
The modified diene rubber obtained according to the present invention may be blended alone or blended with other synthetic rubbers or natural rubbers, if necessary, oil-extended with a process oil, and then a filler such as carbon black. Vulcanization by adding a vulcanizing agent, vulcanization accelerator and other usual compounding agents,
Used for rubber applications requiring mechanical properties and abrasion resistance such as belts and various other industrial products. It can also be used as a modifier for plastics.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて,具体的に
説明するが,これらは本発明の目的を限定するものでは
ない。実施例及び比較例において得られたゴム状ポリマ
ーのムーニー粘度(ML1+4,100℃),シス−1,4
−構造量,分子量及び分子量分布,窒素含有量及び硫黄
含有量は以下のようにして測定した。ムーニー粘度(ML1+4,100℃) :JIS K630
0に従い島津製作所製のムーニー粘度計(SMV−20
0)を使用して100℃で1分予熱して4分間測定して
ゴムのムーニー粘度(ML1+4,100℃)として表示し
た。シス−1,4−構造量 :赤外吸収スペクトル分析法によ
り0.4wt%の二硫化炭素溶液を用いてポリマーのミ
クロ構造を測定してシス−1,4−構造量を算出した。分子量及び分子量分布 :ポリスチレンを標準物質として
テトラヒドロフランを溶媒として温度40℃でゲル透過
クロマトグラフィー(東ソー社製,GPC)の分子量分
布曲線から求めた検量線を用いて計算して重量平均分子
量(Mw )及び数平均分子量(Mn )を求めて重量平均
分子量(Mw )と分子量分布の広がりの大きさとしてM
w /Mn を示した。窒素含有量 :JIS K0102に従いケルダール法に
より定量した。硫黄含有量 :試料として約10mgのポリマーを精秤し
て燃焼管燃焼法で温度300〜1,000℃で燃焼させ
て生成した硫黄酸化物を炭酸ソーダ/H2O2の吸収液で補
足した後,イオンクロマトグラフィー(日本ダイオネク
ス社製,AQ型)を用いて予め既知硫黄含有量の標準液
により検量線を作成して定量した。反発弾性 :ダンロップトリプソメーターを使用して23
℃で測定して%で示した。硬度 :JIS K6301に従い−20℃で測定した。tanδ :レオメトリックス社製の粘弾性測定器(RS
A2型)を用いて温度70℃,周波数10Hzで測定し
た値を示した。ウエットスキッド抵抗 :スタンレー社製のポータブルス
キッド抵抗計を用いてASTM E303に従って測定
した。濡れた路面でのグリップ特性(駆動性能,制動性
能及び操縦性能)の指標で数値が大きい程良好であるこ
とを示す。
EXAMPLES The present invention will now be described specifically with reference to examples, but these do not limit the purpose of the present invention. Mooney viscosities (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of the rubbery polymers obtained in Examples and Comparative Examples, cis-1,4
-Structure, molecular weight and molecular weight distribution, nitrogen content and sulfur content were measured as follows. Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C) : JIS K630
0 according to Shimadzu's Mooney viscometer (SMV-20
0) was preheated at 100 ° C. for 1 minute and measured for 4 minutes and expressed as the Mooney viscosity of the rubber (ML 1 + 4 , 100 ° C.). Cis-1,4-structure amount : The microstructure of the polymer was measured by infrared absorption spectrum analysis using a 0.4 wt% carbon disulfide solution to calculate the cis-1,4-structure amount. Molecular weight and molecular weight distribution : Weight average molecular weight (Mw) calculated using a calibration curve obtained from a molecular weight distribution curve of gel permeation chromatography (manufactured by Tosoh Corporation, GPC) at a temperature of 40 ° C. using polystyrene as a standard substance and tetrahydrofuran as a solvent. And the number average molecular weight (Mn) is determined, and the weight average molecular weight (Mw) and M
w / Mn. Nitrogen content : Quantified by the Kjeldahl method according to JIS K0102. Sulfur content : Approximately 10 mg of a polymer was precisely weighed as a sample, and sulfur oxide generated by burning at a temperature of 300 to 1,000 ° C. by a combustion tube combustion method was supplemented with a sodium carbonate / H 2 O 2 absorbing solution. Thereafter, a calibration curve was prepared in advance using a standard solution having a known sulfur content using ion chromatography (manufactured by Nippon Dionex, AQ type), and quantification was performed. Rebound: Use the Dunlop triple-Soviet meter 23
It was measured at ° C. and shown in%. Hardness : Measured at -20 ° C according to JIS K6301. tan δ : Rheometrics viscoelasticity meter (RS
(A2 type) at a temperature of 70 ° C. and a frequency of 10 Hz. Wet skid resistance : Measured according to ASTM E303 using a portable skid resistance meter manufactured by Stanley. Indices of grip characteristics (driving performance, braking performance and steering performance) on wet road surfaces indicate that the larger the value, the better.

【0016】〔実施例1〕2リットルの攪拌機及び温度
調節器付きガラス製セパラブルフラスコにコバルト触媒
系で製造したポリブタジエンゴム(宇部興産社製,UB
EPOL−340L,ML1+4,100℃=34,シス−
1,4−構造=98%,GPCによる重量平均分子量=
510,000,分子量分布Mw /Mn =2.4)13
0gとトルエン1.2リットルを加えて攪拌下に60℃
に昇温してポリブタジエンを完全に溶解させた。次に予
めテトラヒドロフランに溶解させた変性剤2,4−ジニ
トロベンゼンスルフェニルクロライド39ミリモルを添
加して60℃,2時間変性反応した。反応終了後室温に
冷却して,この反応液を3リットルフラスコに移してメ
タノール1.2リットルを加えて変性ポリブタジエンを
沈殿させた。この沈殿変性ポリブタジエンを300メッ
シュの金網で分離して酸化防止剤としてテトラキス−
〔メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン(日本
チバガイギー社製,Irganox1010)を仕込み
ポリブタジエンゴムに対して1,000ppmを練り混
んで100℃で1時間真空乾燥させて変性ポリブタジエ
ンゴムを得た。変性ポリブタジエンゴムの精製 ;この変性ポリブタジエ
ンゴムの10gをトルエン300ミリリットルに加えて
室温で攪拌して完全に溶解させて,次いでこの溶液にメ
タノール300ミリリットルを加えて変性ゴムを沈殿さ
せて固形分を250メッシュ金網でろ過・分離した。再
度この操作を繰り返して変性剤を除去して,精製された
変性ポリブタジエンゴムを100℃で1時間真空乾燥し
て分析用サンプルとして評価した。実施例及び比較例で
得られた変性ポリマーも同様な精製を行った。ML1+4,
100℃=53,窒素含有量=3,760ppm,硫黄
含有量=5,600ppm,Mw =993,000,分
子量分布Mw /Mn =4.04であった。 〔実施例2〕
EXAMPLE 1 A polybutadiene rubber (UBE, Ube Industries, Ltd., manufactured by Ube Industries, Ltd.) was prepared in a 2-liter glass separable flask equipped with a stirrer and a temperature controller.
EPOL-340L, ML 1 + 4 , 100 ° C = 34, cis-
1,4-structure = 98%, weight average molecular weight by GPC =
510,000, molecular weight distribution Mw / Mn = 2.4) 13
0 g and 1.2 liters of toluene are added, and the mixture is stirred at 60 ° C.
And the polybutadiene was completely dissolved. Next, 39 mmol of the modifying agent 2,4-dinitrobenzenesulfenyl chloride previously dissolved in tetrahydrofuran was added, and a denaturing reaction was performed at 60 ° C. for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, transferred to a 3 liter flask, and 1.2 liter of methanol was added to precipitate a modified polybutadiene. This precipitation-modified polybutadiene was separated through a 300-mesh wire gauze and used as an antioxidant.
[Methylene-3- (3 ', 5'-di-t-butyl-4'
-Hydroxyphenyl) propionate] methane (Irganox 1010, manufactured by Ciba-Geigy Japan) was charged and kneaded at 1,000 ppm with respect to the polybutadiene rubber, followed by vacuum drying at 100 ° C. for 1 hour to obtain a modified polybutadiene rubber. Purification of modified polybutadiene rubber ; 10 g of this modified polybutadiene rubber was added to 300 ml of toluene and stirred at room temperature to dissolve completely, and then 300 ml of methanol was added to this solution to precipitate the modified rubber and to obtain a solid content of 250 ml. Filtration and separation were performed using a mesh wire mesh. This operation was repeated again to remove the denaturing agent, and the purified modified polybutadiene rubber was dried under vacuum at 100 ° C. for 1 hour and evaluated as a sample for analysis. The modified polymers obtained in Examples and Comparative Examples were also subjected to the same purification. ML 1 + 4 ,
100 DEG C. = 53, nitrogen content = 3,760 ppm, sulfur content = 5,600 ppm, Mw = 993,000, molecular weight distribution Mw / Mn = 4.04. [Example 2]

【0017】変性剤の添加量を26ミリモルに変量した
以外は実施例1と同様にして変性ポリブタジエンゴムを
得た。この変性ポリブタジエンゴムはML1+4,100℃
=51,窒素含有量=2,730ppm,硫黄含有量=
3,000ppm,Mw =1,014,600,分子量
分布Mw /Mn =4.24であった。
A modified polybutadiene rubber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the modifier was changed to 26 mmol. This modified polybutadiene rubber is ML 1 + 4 , 100 ° C
= 51, nitrogen content = 2,730 ppm, sulfur content =
3,000 ppm, Mw = 1,014,600, molecular weight distribution Mw / Mn = 4.24.

【0018】〔実施例3〕変性剤の添加量を13ミリモ
ルに変量した以外は実施例1と同様にして変性ポリブタ
ジエンゴムを得た。この変性ポリブタジエンゴムはML
1+4,100℃=47,窒素含有量=1,730ppm,
硫黄含有量=1,700ppm,Mw =936,70
0,分子量分布Mw /Mn =3.54であった。
Example 3 A modified polybutadiene rubber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the modifier was changed to 13 mmol. This modified polybutadiene rubber is ML
1 + 4 , 100 ℃ = 47, nitrogen content = 1,730ppm,
Sulfur content = 1,700 ppm, Mw = 936,70
0, molecular weight distribution Mw / Mn = 3.54.

【0019】〔実施例4〕変性剤を2,4−ジニトロベ
ンゼンスルフェニルクロライドの代わりにジメチルスル
ファモイルクロライド52ミリモルを用いた以外は実施
例1と同様にして変性ポリブタジエンゴムを得た。この
変性ポリブタジエンゴムはML1+4,100℃=35,窒
素含有量=55ppm,硫黄含有量=50ppm,Mw
=675,200,分子量分布Mw /Mn =2.69で
あった。
Example 4 A modified polybutadiene rubber was obtained in the same manner as in Example 1 except that 52 mmol of dimethylsulfamoyl chloride was used instead of 2,4-dinitrobenzenesulfenyl chloride as a modifier. This modified polybutadiene rubber has ML 1 + 4 , 100 ° C. = 35, nitrogen content = 55 ppm, sulfur content = 50 ppm, Mw
= 675,200, molecular weight distribution Mw / Mn = 2.69.

【0020】〔実施例5〕変性剤のジメチルスルファモ
イルクロライド52ミリモルを用い,変性反応の触媒と
して塩化アルミニウム26ミリモルを用いた以外は実施
例4と同様にして変性ポリブタジエンゴムを得た。この
変性ポリブタジエンゴムはML1+4,100℃=45,窒
素含有量=45ppm,硫黄含有量=40ppm,Mw
=625,700,分子量分布Mw /Mn =2.36で
あった。
Example 5 A modified polybutadiene rubber was obtained in the same manner as in Example 4 except that 52 mmol of dimethylsulfamoyl chloride as a modifier was used and 26 mmol of aluminum chloride was used as a catalyst for the modification reaction. This modified polybutadiene rubber has ML 1 + 4 , 100 ° C. = 45, nitrogen content = 45 ppm, sulfur content = 40 ppm, Mw
= 625,700, molecular weight distribution Mw / Mn = 2.36.

【0021】〔実施例6〕内部を窒素置換した温度調節
器と攪拌機付き3リットルのオートクレーブにシクロヘ
キサン1,040ミリリットルと1,3−ブタジエン5
20ミリリットルを仕込み攪拌しながら50℃に昇温し
てヘプタン溶液にしたジイソブチルアルミニウムハイド
ライドを3.9ミリモル,ヘプタン溶液にしたネオジム
バーサテートを0.5ミリモル,ヘプタン溶液にしたジ
エチルアルミニウムモノクロライド1.3ミリモルを連
続的に順次添加して50℃で1時間重合を行った。重合
終了後5ミリリットルのメタノールと2,4−ジニトロ
ベンゼンスルフェニルクロライド26ミリモルを含むテ
トラヒドロフラン溶液5.2ミリリットルをオートクレ
ーブ内に導入して50℃で1時間変性反応を行った。次
にIrganox1010を0.5g含むエタノール/
アセトンの混合溶液1300ミリリットルを加え変性ポ
リブタジエンゴムを沈殿させて回収した。60℃で8時
間真空乾燥させて変性ポリブタジエンゴムを得た。この
変性ポリブタジエンゴムはML1+4,100℃=55,窒
素含有量=2,960ppm,硫黄含有量=3,080
ppm,Mw =1,000,000,分子量分布Mw /
Mn =6.03であった。
Example 6 1,040 ml of cyclohexane and 1,3-butadiene 5 were placed in a 3 liter autoclave equipped with a temperature controller and a stirrer in which the inside was replaced with nitrogen.
20 ml was charged and heated to 50 ° C. with stirring, and 3.9 mmol of diisobutylaluminum hydride in a heptane solution, 0.5 mmol of neodymium versatate in a heptane solution, and diethylaluminum monochloride in a heptane solution were added. 3 mmol was continuously added in sequence, and polymerization was carried out at 50 ° C. for 1 hour. After completion of the polymerization, 5.2 ml of a tetrahydrofuran solution containing 5 ml of methanol and 26 mmol of 2,4-dinitrobenzenesulfenyl chloride was introduced into the autoclave, and a denaturation reaction was performed at 50 ° C. for 1 hour. Next, ethanol containing 0.5 g of Irganox 1010 /
1300 ml of a mixed solution of acetone was added to precipitate and recover the modified polybutadiene rubber. Vacuum drying was performed at 60 ° C. for 8 hours to obtain a modified polybutadiene rubber. This modified polybutadiene rubber has ML 1 + 4 , 100 ° C. = 55, nitrogen content = 2,960 ppm, sulfur content = 3,080.
ppm, Mw = 1,000,000, molecular weight distribution Mw /
Mn = 6.03.

【0022】〔実施例7〕実施例6と同様にしてトルエ
ン1040ミリリットルと1,3−ブタジエン520ミ
リリットルを仕込み攪拌しながら25℃に保持した。次
に予め,熟成フラスコ中に室温でナフテン酸ニッケル
0.047ミリモルと三フッ化硼素エチルエーテラート
0.52ミリモル及びトリエチルアルミニウム0.44
ミリモルを混合して10分間熟成反応を行った。この熟
成溶液の全量を導入して60℃に昇温して2時間重合し
た。重合終了後,13ミリリットルのメタノールと2,
4−ジニトロベンゼンスルフェニルクロライド26ミリ
モルを含むテトラヒドロフラン溶液5,2ミリリットル
を導入して60℃で1時間変性反応を行った。次いでI
rganox1010を0.5g含むエタノール/アセ
トンの混合溶液1300ミリリットルを加え変性ポリブ
タジエンゴムを沈殿させて回収した。60℃で8時間真
空乾燥させて変性ポリブタジエンゴムを得た。この変性
ポリブタジエンゴムはML1+4,100℃=42,窒素含
有量=2,450ppm,硫黄含有量=2,580pp
m,Mw =614,000,分子量分布Mw /Mn =
3.90であった。
Example 7 In the same manner as in Example 6, 1040 ml of toluene and 520 ml of 1,3-butadiene were charged and maintained at 25 ° C. with stirring. Next, 0.047 mmol of nickel naphthenate, 0.52 mmol of boron trifluoride ethyl etherate and 0.44 mmol of triethylaluminum were previously placed in an aging flask at room temperature.
The mixture was mixed for 10 minutes to carry out an aging reaction. The whole amount of the aging solution was introduced, the temperature was raised to 60 ° C., and polymerization was performed for 2 hours. After the polymerization, 13 ml of methanol and 2,
Then, 5.2 ml of a tetrahydrofuran solution containing 26 mmol of 4-dinitrobenzenesulfenyl chloride was introduced, and a denaturation reaction was performed at 60 ° C. for 1 hour. Then I
1300 ml of a mixed solution of ethanol / acetone containing 0.5 g of rganox1010 was added to precipitate and recover the modified polybutadiene rubber. Vacuum drying was performed at 60 ° C. for 8 hours to obtain a modified polybutadiene rubber. This modified polybutadiene rubber has ML 1 + 4 , 100 ° C. = 42, nitrogen content = 2,450 ppm, sulfur content = 2,580 pp
m, Mw = 614,000, molecular weight distribution Mw / Mn =
It was 3.90.

【0023】〔比較例1〕変性剤をジメチルカルバモイ
ルクロライド26ミリモル使用した以外は実施例1と同
様にして変性反応を行った。得られたゴム状ポリマーは
ML1+4,100℃=34,窒素含有量=10ppm,硫
黄含有量=検出されず,Mw =528,000,分子量
分布Mw /Mn =2.40であった。
Comparative Example 1 A modification reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 26 mmol of dimethylcarbamoyl chloride was used as a modifier. The rubbery polymer obtained had ML 1 + 4 , 100 ° C. = 34, nitrogen content = 10 ppm, sulfur content = not detected, Mw = 528,000, molecular weight distribution Mw / Mn = 2.40.

【0024】〔比較例2〕変性剤を2,4−ジアミノベ
ンゾフェノン19.5ミリモル使用した以外は実施例1
と同様にして変性反応を行った。得られたゴム状ポリマ
ーはML1+4,100℃=34,窒素含有量=15pp
m,硫黄含有量=検出されず,Mw =618,000,
分子量分布Mw /Mn =2.40であった。
Comparative Example 2 Example 1 was repeated except that 19.5 mmol of 2,4-diaminobenzophenone was used as a modifier.
A denaturation reaction was performed in the same manner as described above. The rubbery polymer obtained was ML 1 + 4 , 100 ° C. = 34, nitrogen content = 15 pp.
m, sulfur content = not detected, Mw = 618,000,
The molecular weight distribution Mw / Mn was 2.40.

【0025】〔比較例3〕実施例1で使用したポリブタ
ジエンゴムを表1のように配合してゴム組成物を調整し
た。同様にして実施例1〜7及び比較例1〜2について
も表1のように配合してゴム組成物を調整した。得られ
た配合物を150℃で12分間プレス加硫して,加硫物
の物性として反発弾性,硬度,動的粘弾性率の損失正接
としてtanδ及びウエットスキッド抵抗(比較例1を
100とした基準)を測定して表2に示した。
Comparative Example 3 The polybutadiene rubber used in Example 1 was compounded as shown in Table 1 to prepare a rubber composition. Similarly, in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2, rubber compositions were prepared by blending as shown in Table 1. The obtained mixture was press-vulcanized at 150 ° C. for 12 minutes, and the physical properties of the vulcanized product were tan δ as loss tangents of rebound resilience, hardness and dynamic viscoelastic modulus, and wet skid resistance (Comparative Example 1 was taken as 100). Table 2 shows the measured values.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】[0027]

【表2】 [Table 2]

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明の変性ジエン系ゴムは窒素元素を
含有し且つ官能基としてクロロスルフェニル(又はクロ
ロスルフォニル)化合物で変性されているので,変性ジ
エン系ゴム分子中に窒素元素と硫黄元素を同時に有する
ことになり,反発弾性が向上しウエットスキッド抵抗も
向上するので自動車タイヤ材料として有望である。
Since the modified diene rubber of the present invention contains a nitrogen element and is modified with a chlorosulfenyl (or chlorosulfonyl) compound as a functional group, nitrogen and sulfur elements are contained in the modified diene rubber molecule. At the same time, the rebound resilience is improved, and the wet skid resistance is also improved.

フロントページの続き (72)発明者 八木 則子 兵庫県神戸市中央区筒井町2−1−1 住 友ゴム工業株式会社内Continued on the front page (72) Inventor Noriko Yagi 2-1-1 Tsutsui-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Sumitomo Rubber Industries, Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】変性ジエン系ゴムにおいて,(a)ジエン
系ゴムの繰り返し単位の80%以上がシス−1,4構造
でムーニー粘度(ML1+4,100℃)が20〜80,G
PCによる重量平均分子量(Mw )が200,000〜
1,000,000であるジエン系ゴムを,(b)窒素
元素を有する官能基とクロロスルフェニル基又はクロロ
スルフォニル基を有する化合物により変性して,(c)
変性されて硫黄元素と窒素元素を有する変性ジエン系ゴ
ムがそのムーニー粘度が変性前と比較して1以上増加し
たことを特徴とする変性ジエン系ゴム。
In a modified diene rubber, (a) 80% or more of the repeating units of the diene rubber have a cis-1,4 structure and a Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of 20 to 80;
Weight average molecular weight (Mw) of 200,000-PC
1,000,000 diene rubber is modified with (b) a compound having a functional group having a nitrogen element and a chlorosulfenyl group or a chlorosulfonyl group, and (c)
A modified diene rubber wherein the modified diene rubber which has been modified and has a sulfur element and a nitrogen element has a Mooney viscosity increased by one or more as compared to before the modification.
【請求項2】請求項1記載のジエン系ゴムがコバルト,
ニッケル,チタン,又はネオジム系触媒により製造され
る。
2. The diene rubber according to claim 1, wherein the diene rubber is cobalt,
Manufactured with nickel, titanium or neodymium catalysts.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000001575A (en) * 1998-06-15 2000-01-07 Sumitomo Rubber Ind Ltd Rubber composition containing modified diene rubber
JP2000001573A (en) * 1998-06-15 2000-01-07 Sumitomo Rubber Ind Ltd Rubber composition
WO2010150827A1 (en) 2009-06-24 2010-12-29 株式会社ブリヂストン Polymer composition, rubber composition, and tire obtained using same
US8754159B2 (en) 2009-07-22 2014-06-17 Bridgestone Corporation Tire
WO2017126629A1 (en) 2016-01-19 2017-07-27 株式会社ブリヂストン Rubber composition and tire
RU2662006C2 (en) * 2013-11-07 2018-07-23 Акцо Нобель Кемикалз Интернэшнл Б.В. Method for modifying polymers
WO2019116804A1 (en) 2017-12-15 2019-06-20 株式会社ブリヂストン Rubber composition and pneumatic tire
WO2019123749A1 (en) 2017-12-20 2019-06-27 株式会社ブリヂストン Rubber composition
WO2022254751A1 (en) 2021-05-31 2022-12-08 株式会社ブリヂストン Rubber composition and tire

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000001575A (en) * 1998-06-15 2000-01-07 Sumitomo Rubber Ind Ltd Rubber composition containing modified diene rubber
JP2000001573A (en) * 1998-06-15 2000-01-07 Sumitomo Rubber Ind Ltd Rubber composition
WO2010150827A1 (en) 2009-06-24 2010-12-29 株式会社ブリヂストン Polymer composition, rubber composition, and tire obtained using same
US8754159B2 (en) 2009-07-22 2014-06-17 Bridgestone Corporation Tire
RU2662006C2 (en) * 2013-11-07 2018-07-23 Акцо Нобель Кемикалз Интернэшнл Б.В. Method for modifying polymers
WO2017126629A1 (en) 2016-01-19 2017-07-27 株式会社ブリヂストン Rubber composition and tire
WO2019116804A1 (en) 2017-12-15 2019-06-20 株式会社ブリヂストン Rubber composition and pneumatic tire
WO2019123749A1 (en) 2017-12-20 2019-06-27 株式会社ブリヂストン Rubber composition
WO2022254751A1 (en) 2021-05-31 2022-12-08 株式会社ブリヂストン Rubber composition and tire

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