JPWO2016039386A1 - 共役ジエン重合体及び共役ジエン重合体組成物 - Google Patents

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Abstract

共役ジエンと、下記式(1)又は式(2)で表される化合物と、重合開始剤としての有機アルカリ金属化合物と、を含有する重合溶液中での重合反応によって得られる、共役ジエン重合体が開示される。【化1】【化2】式(1)におけるR102は炭素原子数2以上10以下のアルケニル基を表す。

Description

本発明は、耐久性に優れる共役ジエン重合体組成物を与えることができる共役ジエン重合体、及び該共役ジエン重合体を含有する共役ジエン重合体組成物に関する。
自動車タイヤに求められる特性としては、省燃費性、耐久性、グリップ性等がある。これらの特性を高めるために自動車タイヤに用いる重合体組成物として、ポリブタジエン及びスチレン−ブタジエン共重合体等の共役ジエン重合体と補強剤とを含有する共役ジエン重合体組成物が多く提案されている。
例えば、特許文献1には、炭化水素溶媒中でn−ブチルリチウムを重合開始剤として、ブタジエンを単独重合して、又はブタジエンとスチレンとを共重合して得られた重合体に、補強剤としてシリカを配合した重合体組成物が提案されている。特許文献2には、炭化水素溶媒中でn−ブチルリチウムを重合開始剤として、ブタジエンとスチレンとを共重合して得られた重合体に、補強剤としてシリカとカーボンブラックとを配合した重合体組成物が提案されている。
特開昭62−50346号公報 特開平7−292162号公報
しかしながら、いずれの特許文献に記載のブタジエンとスチレンとを共重合して得られる重合体を用いても、その重合体組成物の耐久性は、必ずしも満足のいくものではなかった。
かかる状況のもと、本発明が解決しようとする課題は、耐久性に優れる共役ジエン重合体組成物を与えることができる共役ジエン重合体、及び該共役ジエン重合体を含有する共役ジエン重合体組成物を提供することにある。
本発明の一側面は、共役ジエンと、下記式(1)又は式(2)で表される化合物と、重合開始剤としての有機アルカリ金属化合物と、を含有する重合溶液中での重合反応によって得られる、共役ジエン重合体に関する。
Figure 2016039386
式(1)におけるR101、R103、R104、R105、R106、R107、R108、R109及びR110は、夫々独立に、水素原子又は炭素原子数1以上10以下のヒドロカルビル基を表し、R102は炭素原子数2以上10以下のアルケニル基を表す。R102及びR103が互いに結合して炭素原子数3以上10以下のアルケニレン基を形成していてもよい。
Figure 2016039386
式(2)におけるR201、R202、R203、R204、R205、R206、R207、R208、R209及びR210は、夫々独立に、水素原子又は炭素原子数1以上10以下のヒドロカルビル基を表す。R202及びR203が互いに結合して炭素原子数2以上10以下のヒドロカルビレン基を形成していてもよい。
当該共役ジエン重合体は、式(1)又は式(2)で表される化合物を含む炭化水素溶液中で、有機アルカリ金属化合物を重合開始剤として用いて、共役ジエンを重合又は共役ジエンとコモノマーとを共重合して得られる重合体であってもよい。
本発明の別の側面は、前記共役ジエン重合体と補強剤とを含有し、補強剤の含有量が、前記共役ジエン重合体の含有量100質量部に対して、10質量部以上150質量部以下である共役ジエン重合体組成物に関する。
本発明により、耐久性に優れる共役ジエン重合体組成物を与えることができる共役ジエン重合体、及び該共役ジエン重合体を含有する共役ジエン重合体組成物を得ることができる。
以下、本発明のいくつかの実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
本明細書では、ヒドロカルビル基は炭化水素から1個の水素原子を除いた1価の基を意味する。ヒドロカルビレン基は、炭化水素から2個の水素原子を除いた2価の基を意味する。
一実施形態に係る共役ジエン重合体は、共役ジエンに由来する単量体単位を含み、これら共役ジエン以外のコモノマーに由来する単量体単位を更に含んでいてもよい。
共役ジエン重合体を構成する共役ジエンは、例えば、1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、及び1,3−ヘキサジエンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよい。共役ジエンは、1,3−ブタジエン及び/又はイソプレンを含んでいてもよい。
共役ジエン重合体を構成するコモノマーは、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、及びジビニルナフタレン等の芳香族ビニル化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよい。コモノマーはスチレンを含んでいてもよい。
一実施形態に係る共役ジエン重合体は、共役ジエンと、下記式(1)又は式(2)で表される化合物と、重合開始剤としての有機アルカリ金属化合物と、を含有する重合溶液中での重合反応によって得ることができる。本発明者らの知見によれば、式(1)又は(2)で表される化合物、及び有機アルカリ金属化合物を含有する重合溶液中での重合反応により得られる共役ジエン重合体は、式(1)又は(2)で表される化合物を含有しない重合溶液中での重合反応により得られる共役ジエン重合体と比較して、優れた耐久性を有する共役ジエン重合体組成物を与えることができる。
Figure 2016039386
式(1)におけるR103、R104、R105、R106、R107、R108、R109及びR110は、夫々独立に、水素原子又は炭素原子数1以上10以下のヒドロカルビル基を表し、R102は炭素原子数2以上10以下のアルケニル基を表す。R102及びR103が互いに結合して炭素原子数3以上10以下のアルケニレン基を形成していてもよい。
Figure 2016039386
式(2)におけるR201、R202、R203、R204、R205、R206、R207、R208、R209及びR210は、夫々独立に、水素原子又は炭素原子数1以上10以下のヒドロカルビル基を表す。R202及びR203が互いに結合して炭素原子数2以上10以下のヒドロカルビレン基を形成していてもよい。
101、R103〜R110、R201〜R210としての炭素原子数1以上10以下のヒドロカルビル基は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、及びオクチル基等であってもよく、メチル基であってもよい。
102としての炭素原子数2以上10以下のアルケニル基は、ビニル基、1−プロペニル基、アリル基、ブテニル基、ブタジエニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、及びオクテニル基等であってもよく、ビニル基であってもよい。R102及びR103が互いに結合して形成する炭素原子数3以上10以下のアルケニレン基としては、プロペニレン基、及びブテニレン基等があげられる。
202及びR203が互いに結合して形成する炭素原子数1以上10以下のヒドロカルビル基は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、及びオクチレン基等であってもよく、エチレン基であってもよい。
式(1)又は式(2)で表される化合物の具体例は、ジシクロペンタジエン、ビニルノルボルネン(5−ビニル−2−ノルボルネン)、及びエチリデンノルボルネン(5−エチリデン−2−ノルボルネン)を含む。式(1)又は式(2)で表される化合物を2種以上用いてもよい。
重合溶液(炭化水素溶液)中の式(1)で表される化合物と式(2)で表される化合物との総含有量は、有機アルカリ金属化合物のアルカリ金属1モルあたり、0.5モル以上40モル以下、0.6モル以上37モル以下、0.8モル以上35モル以下、又は1モル以上30モル以下であってもよい。これら数値範囲の上限値及び下限値は、任意に組み合わせることができる。いくつかの実施形態に係る共役ジエン重合体は、式(1)又は(2)で表される化合物に由来する単量体単位を含み得る。
有機アルカリ金属化合物としては、エチルリチウム、n−プロピルリチウム、iso−プロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−オクチルリチウム、n−デシルリチウム、フェニルリチウム、2−ナフチルリチウム、2−ブチルフェニルリチウム、4−フェニルブチルリチウム、シクロヘキシルリチウム、4−シクロペンチルリチウム、ジメチルアミノプロピルリチウム、ジエチルアミノプロピルリチウム、tert−ブチルジメチルシリロキシプロピルリチウム、N−モルホリノプロピルリチウム、リチウムヘキサメチレンイミド、リチウムピロリジド、リチウムピペリジド、リチウムヘプタメチレンイミド、リチウムドデカメチレンイミド、1,4−ジリチオ−2−ブテン、ナトリウムナフタレニド、ナトリウムビフェニリド、カリウムナフタレニド、及び、3−(ジメチルアミノ)プロピルリチウムとイソプレンとの反応生成物(3−(ジメチルアミノ)プロピルリチウムとイソプレンとを反応させた化合物)等をあげることができる。有機アルカリ金属化合物は、有機リチウム化合物及び/又は有機ナトリウム化合物であってもよく、炭素原子数が2以上20以下の有機リチウム化合物及び/又は炭素原子数が2以上20以下の有機ナトリウム化合物であってもよい。
上記の重合溶液(炭化水素溶液)に含まれる溶媒は、重合開始剤として使用する有機アルカリ金属化合物を実質的に失活させない溶媒であってもよい。溶媒としては、例えば、プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、イソペンタン、及びヘキサン等の脂肪族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン、及びエチルベンゼン等の芳香族炭化水素;並びにシクロペンタン、及びシクロヘキサン等の脂環族炭化水素を挙げることができる。これらから選ばれる2種類以上の溶媒を併用してもよい。
重合溶液(炭化水素溶液)は、共役ジエンに由来する単量体単位のビニル結合量を調整する剤、共役ジエン重合体中での共役ジエンに由来する単量体単位の分布を調整する剤(以下、総称して「調整剤」と記す。)を含有していてもよい。
調整剤としては、エーテル化合物、第三級アミン、ホスフィン化合物、アルカリ金属アルコキシド、及びアルカリ金属フェノキシド等を挙げることができる。エーテル化合物としては、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、及び1,4−ジオキサン等の環状のエーテル;
ジエチルエーテル、及びジブチルエーテル等の脂肪族モノエーテル;
エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、及びエチレングリコールジブチルエーテル等の脂肪族ジエーテル;
ジエチレングリコールジエチルエーテル、及びジエチレングリコールジブチルエーテル等の脂肪族トリエーテル;並びに
ジフェニルエーテル、及びアニソール等の芳香族エーテル等を挙げることができる。第三級アミンとしては、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、1,1,2,2−テトラメチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルアニリン、ピリジン、及びキノリン等を挙げることができる。ホスフィン化合物としては、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、及びトリフェニルホスフィン等を挙げることができる。アルカリ金属アルコキシドとしては、ナトリウム−tert−ブトキシド、カリウム−tert−ブトキシド、ナトリウム−tert−ペントキシド、及びカリウム−tert−ペントキシド等を挙げることができる。アルカリ金属フェノキシドとしては、ナトリウムフェノキシド、及びカリウムフェノキシド等を挙げることができる。これらから選ばれる2種類以上の調整剤を併用してもよい。
重合溶液(炭化水素溶液)中の単量体成分の含有量は、1質量%以上50質量%以下、5質量%以上30質量%以下であってもよい。ただし、重合溶液の全量を100質量%とする。重合溶液が単量体成分として共役ジエンのみを含有する場合、炭化水素溶液中の単量体成分の含有量とは、共役ジエンの含有量である。重合溶液が単量体成分として共役ジエン及びコモノマーを含有する場合、重合溶液中の単量体成分の含有量とは、共役ジエンとコモノマーの含有量の合計である。式(1)又は式(2)で表される化合物は共役ジエンと共重合し得るが、これらの量は、単量体成分の含有量には含めないこととする。
重合温度(重合溶液の温度)は、25℃以上100℃以下、35℃以上90℃以下、又は50℃以上80℃以下であってもよい。重合時間は、10分以上5時間以下であってもよい。
重合中又は重合後に、共役ジエン重合体の重合活性末端に、アルコキシシラン化合物、ハロゲン含有ケイ素化合物、ケトン化合物及びスズ化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を反応させて、共役ジエン重合体を変性させてもよい。この反応により、分子鎖の末端に結合した、アルコキシシラン化合物、ハロゲン含有ケイ素化合物、ケトン化合物又はスズ化合物に由来する変性基を有する、共役ジエン重合体が得られる。
アルコキシシラン化合物としては、[3−(ジメチルアミノ)プロピル]トリエトキシシラン、[3−(ジメチルアミノ)プロピル]トリメトキシシラン、[3−(ジエチルアミノ)プロピル]トリエトキシシラン、[3−(ジエチルアミノ)プロピル]トリメトキシシラン、[3−(ジメチルアミノ)プロピル]メチルジエトキシシラン、[2−(ジメチルアミノ)エチル]トリエトキシシラン、及び[2−(ジメチルアミノ)エチル]トリメトキシシラン等の[(ジアルキルアミノ)アルキル]アルコキシシラン化合物;
(1−ヘキサメチレンイミノメチル)トリメトキシシラン、[3−(1−ヘキサメチレンイミノ)プロピル]トリエトキシシラン、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−4,5−ジヒドロイミダゾ−ル、及びN−(3−トリメトキシシリルプロピル)−4,5−イミダゾ−ル等の環状アミノアルキルアルコキシシラン化合物;
{3−[ジ(テトラヒドロフラニル)アミノ]プロピル}トリメトキシシラン、及び{3−[ジ(テトラヒドロフラニル)アミノ]プロピル}トリエトキシシラン等の{[ジ(テトラヒドロフラニル)アミノ]アルキル}アルコキシシラン化合物;並びに
{3−[N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノ]プロピル}メチルジメトキシシラン、及び{3−[N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノ]プロピル}メチルジエトキシシラン等の[N,N−ビス(トリアルキルシリル)アミノアルキル]アルキルアルコキシシラン化合物等を挙げる事ができる。
ハロゲン含有ケイ素化合物としては、四塩化ケイ素、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメトキシジメチルシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ジメトキシジエチルシラン、ジエトキシジメチルシラン、テトラエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、及びジエトキシジエチルシラン等を挙げることができる。
ケトン化合物としては、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、及びN−メチル−N−エチルアセトアミド等のN,N−ジヒドロカルビルアセトアミド;
N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、及びN−メチル−N−エチルアクリルアミド等のN,N−ジヒドロカルビルアクリルアミド;
N,N−ジメチルメタクリルアミド、N,N−ジエチルメタクリルアミド、及びN−メチル−N−エチルメタクリルアミド等のN,N−ジヒドロカルビルメタクリルアミド;
4−(N,N−ジメチルアミノ)アセトフェノン、4−(N−メチル−N−エチルアミノ)アセトフェノン、及び4−(N,N−ジエチルアミノ)アセトフェノン等の4−(N,N−ジヒドロカルビルアミノ)アセトフェノン;
4’−(イミダゾール−1−イル)アセトフェノン等の4−環状アミノアセトフェノン化合物;
1,7−ビス(メチルエチルアミノ)−4−ヘプタノン、及び1,3−ビス(ジフェニルアミノ)−2−プロパノン等のビス(ジヒドロカルビルアミノアルキル)ケトン;
4−N,N−ジメチルアミノベンゾフェノン、4−N,N−ジエチルアミノベンゾフェノン、4−N,N−ジ−t−ブチルアミノベンゾフェノン、及び4−N,N−ジフェニルアミノベンゾフェノン等の4−(ジヒドロカルビルアミノ)ベンゾフェノン;並びに
4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、及び4,4’−ビス(ジフェニルアミノ)ベンゾフェノン等の4,4’−ビス(ジヒドロカルビルアミノ)ベンゾフェノン等を挙げることができる。
スズ化合物としては四塩化スズ、メチルトリクロロスズ、及びジメチルジクロロスズ等を挙げることができる。
重合反応後、共役ジエン重合体が溶解している溶液から共役ジエン重合体を回収する前に、共役ジエン重合体の重合活性末端をメタノール、イソプロピルアルコール、及び1−ブタノール等のアルコールで処理してもよい。これにより、共役ジエン重合体の重合活性末端の一部を失活させて、共役ジエン重合体の分子量分布を調整することができる。
重合後に、共役ジエン重合体が溶解している溶液から、公知の方法により共役ジエン重合体を回収することができる。共役ジエン重合体を回収する方法としては、例えば(a)共役ジエン重合体を含有する溶液に凝固剤を添加する方法、及び(b)共役ジエン重合体を含有する溶液にスチームを吹き込む方法を挙げることができる。回収した共役ジエン重合体は、バンドドライヤー及び押出型ドライヤー等の公知の乾燥機で乾燥してもよい。
共役ジエン重合体が、共役ジエンとコモノマーとを共重合して得られる重合体である場合、共役ジエン重合体中のコモノマーに由来する単量体単位の含有量は、共役ジエンに由来する単量体とコモノマーに由来する単量体の合計量を100質量%として、5質量%以上、又は10質量%以上であってもよい。共役ジエン重合体中のコモノマーに由来する単量体単位の含有量は、50質量%以下、又は45質量%以下であってもよい。
共役ジエン重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる(標準)ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、引張破断強度を高めるために、10000以上、50000以上、又は100000以上であってもよい。加工性を高めるために、この重量分子量は、2000000以下、1500000以下、又は1300000以下であってもよい。
共役ジエン重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる(標準)ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(分子量分布、Mw/Mn)は、引張破断強度を高めるために、1.5以下、1.4以下、又は1.3以下であってもよい。なお、Mw/Mnは通常1.0以上である。
共役ジエン重合体中のビニル結合量は、共役ジエンに由来する単量体単位の含有量を100モル%として、80モル%以下、又は70モル%以下であってもよい。ビニル結合量は、10モル%以上、15モル%以上、20モル%以上、又は30モル%以上であってもよい。該ビニル結合量は、赤外分光分析法により、ビニル基の吸収ピークである910cm−1付近の吸収強度に基づいて、求められる。
共役ジエン重合体に、他の重合体成分、及び添加剤等を配合して、必要に応じて加硫処理を行って、共役ジエン重合体を含み、他の重合体成分及び/又は添加剤を含んでいてもよい共役ジエン重合体組成物を調製してもよい。共役ジエン重合体組成物は、上述の実施形態に係る共役ジエン重合体を二種以上含んでいてもよい。
他の重合体成分としては、ブチルゴム、天然ゴム、エチレン−プロピレン共重合体、及びエチレン−オクテン共重合体等が挙げられる。これらの重合体成分から選ばれる2種類以上を併用してもよい。
共役ジエン重合体組成物が他の重合体成分を含む場合(共役ジエン重合体に他の重合体成分を配合する場合)、共役ジエン重合体組成物中における共役ジエン重合体の含有量は、引張物性を高めるために、共役ジエン重合体と他の重合体成分の含有量の合計を100質量%として、10質量%以上99.9質量%以下、又は20質量%以上90質量%以下であってもよい。
添加剤としては、公知の添加剤を用いることができる。添加剤として、硫黄等の加硫剤;
チアゾール系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤、スルフェンアミド系加硫促進剤、及びグアニジン系加硫促進剤等の加硫促進剤;
ステアリン酸、及び酸化亜鉛等の加硫活性化剤;
ジクミルパーオキシド、及びジターシャリブチルパーオキシド等の有機過酸化物;
シリカ、及びカーボンブラック等の補強剤;
炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、クレー、水酸化アルミニウム、及びマイカ等の充填剤;
シランカップリング剤;伸展油;加工助剤;老化防止剤;並びに滑剤を例示することができる。
加硫剤は、硫黄であってもよい。硫黄としては、例えば、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、及び高分散性硫黄があげられる。共役ジエン重合体組成物が硫黄を含む場合(共役ジエン重合体に硫黄を配合する場合)、硫黄の配合量は、共役ジエン重合体100質量部に対して、0.1質量部以上15質量部以下、0.3質量部以上10質量部以下、又は0.5質量部以上5質量部以下であってもよい。
加硫促進剤としては、2−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジサルファイド、及びN−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド等のチアゾール系加硫促進剤;
テトラメチルチウラムモノスルフィド、及びテトラメチルチウラムジスルフィド等のチウラム系加硫促進剤;
N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−オキシメチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−オキシエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、及びN,N’−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のスルフェンアミド系加硫促進剤;並びに
ジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、及びオルトトリルビグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤等を挙げることができる。
共役ジエン重合体組成物が加硫促進剤を含む場合(共役ジエン重合体に加硫促進剤を配合する場合)、加硫促進剤の配合量は、共役ジエン重合体100質量部に対して、0.1質量部以上5質量部以下、又は0.2質量部以上3質量部以下であってもよい。
補強剤は、例えば、シリカ、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、及びカーボンブラックからなる群より選ばれる少なくとも1種であってもよい。
シリカとしては、乾式シリカ(無水ケイ酸)、湿式シリカ(含水ケイ酸)、コロイダルシリカ、及び沈降シリカ等を挙げることができる。これらから選ばれる1種又は2種以上のシリカを用いることができる。
シリカのBET比表面積は、50m/g以上250m/g以下であってもよい。該BET比表面積は、ASTM D1993−03に従って測定される。シリカの市販品としては、デグッサ社製 商品名 ウルトラシルVN3−G、東ソー・シリカ社製 商品名 VN3、AQ、ER、RS−150、Rhodia社製 商品名 Zeosil 1115MP、1165MP等を用いることができる。
カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、及びグラファイト等を挙げることができる。カーボンブラックとしては、EPC、MPC及びCCのようなチャンネルカーボンブラック;
SAF、ISAF、HAF、MAF、FEF、SRF、GPF、APF、FF、CF、SCF及びECFのようなファーネスカーボンブラック;
FT及びMTのようなサーマルカーボンブラック;並びに
アセチレンカーボンブラックが例示される。これらから選ばれる2種類以上のカーボンブラックを併用してもよい。
カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は、5m/g以上200m/g以下であってもよい。カーボンブラックのジブチルフタレート(DBP)吸収量は、5ml/100g以上300ml/100g以下であってもよい。該窒素吸着比表面積は、ASTM D4820−93に従って測定される。該DBP吸収量は、ASTM D2414−93に従って測定される。カーボンブラックの市販品としては、三菱化学社製 商品名 ダイヤブラックN339、東海カーボン社製 商品名 シースト6、シースト7HM、シーストKH、デグッサ社製 商品名 CK 3、Special Black 4A等を用いることができる。
共役ジエン重合体組成物が補強剤を含む場合(共役ジエン重合体に補強剤を配合する場合)、共役ジエン重合体組成物における補強剤の含有量は、共役ジエン重合体100質量部に対して、引張破断強度を高めるために、10質量部以上、20質量部以上、又は30質量部以上であってもよい。引張破断伸びを高めるために、補強剤の含有量は、150質量部以下、120質量部以下、又は100質量部以下であってもよい。
シランカップリング剤としては、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)ジスルフィド、ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)テトラスルフィド、γ−トリメトキシシリルプロピルジメチルチオカルバミルテトラスルフィド、及びγ−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアジルテトラスルフィド等を挙げることができる。これらから選ばれる1種以上を用いることができる。シランカップリング剤の市販品としては、デグッサ社製 商品名 Si69、Si75等を用いることができる。
共役ジエン重合体組成物がシランカップリング剤及びシリカを含む場合(共役ジエン重合体にシランカップリング剤とシリカを配合する場合)、シランカップリング剤の配合量は、シリカ100質量部に対して、1質量部以上20質量部以下、又は2質量部以上15質量部以下、又は5質量部以上10質量部以下であってもよい。
伸展油としては、アロマチック系鉱物油(粘度比重恒数(V.G.C.値)0.900〜1.049)、ナフテン系鉱物油(V.G.C.値0.850〜0.899)、及びパラフィン系鉱物油(V.G.C.値0.790〜0.849)等を挙げることができる。伸展油の多環芳香族の含有量は、伸展油100質量%に対して、3質量%未満、又は1質量%未満であってもよい。該多環芳香族の含有量は、英国石油学会346/92法に従って測定される。伸展油の芳香族化合物の含有量(CA)は、20質量%以上であってもよい。これらから選ばれる1種又は2種以上の伸展油を用いることができる。
本発明の共役ジエン重合体に、他の重合体成分及び添加剤等を配合して共役ジエン重合体組成物を製造する方法としては、例えば、各成分をロール及びバンバリー等の公知の混合機で混練する方法を用いることができる。
加硫剤及び加硫促進剤以外の添加剤を配合する場合、混練温度は、通常50℃以上200℃以下であり、80℃以上190℃以下であってもよく、混練時間は、通常30秒以上30分以下であり、1分以上30分以下であってもよい。加硫剤及び加硫促進剤を配合する場合、混練温度は、通常100℃以下であり、室温以上80℃以下であってもよい。加硫剤及び加硫促進剤を含む共役ジエン重合体組成物は、通常、プレス加硫等の加硫処理が施される。加硫温度は、通常120℃以上200℃以下であり、140℃以上180℃以下であってもよい。
本実施形態の共役ジエン重合体組成物は、耐久性に優れ、加工性も良好であり、タイヤに好適に用いられる。
物性評価は次の方法で行った。
1.ムーニー粘度(ML1+4
JIS K6300(1994)に従って、100℃にて重合体のムーニー粘度を測定した。
2.平均分子量及び分子量分布
ゲルパーミエイションクロマトグラフ(GPC)法を用いて、下記の条件(1)〜(8)により重合体の分子量分布を測定した。
(1)装置:東ソー製HLC−8020
(2)分離カラム:東ソー製GMH−XL(2本直列)
(3)測定温度:40℃
(4)キャリア:テトラヒドロフラン
(5)流量:0.6mL/分
(6)注入量:5μL
(7)検出器:示差屈折
(8)分子量標準:標準ポリスチレン
3.ビニル結合量(単位:モル%)
赤外分光分析法により、ビニル基の吸収ピークである910cm−1付近の吸収強度に基づいて、重合体中の1,3−ブタジエンに由来する単量体中のビニル結合量を求めた。
4.スチレンに由来する単量体単位の含有量(単位:質量%)
JIS K6383(1995)に従って、屈折率から重合体中のスチレンに由来する単量体単位の含有量(スチレン単位量)を求めた。
5.引張破断強度(単位:MPa)及び引張破断伸び(単位:%)
JIS K6251に従い、3号形ダンベル試験片を用い、引張速度を500mm/分として、該試験片が破断する時の応力(引張破断強度)と伸び率(引張破断伸び)を測定した。引張破断強度が高いほど、また、引張破断伸びが高いほど、重合体が耐久性に優れる。
[実施例1]
(重合体の調製)
内容積5リットルの撹拌装置付きステンレス製重合反応器を、洗浄及び乾燥し、当該重合反応器の内部のガスを乾燥窒素に置換した。次に、工業用ヘキサン(密度680kg/m3)2.55kg、1,3−ブタジエン137g、スチレン43g、5−ビニル−2−ノルボルネン6.07g、テトラヒドロフラン1.5ml、及びエチレングリコールジエチルエーテル1.2mlを、重合反応器内に投入した。次に、重合開始剤の失活に作用する不純物を予め無毒化させるために、スカベンジャーとして少量のn−ブチルリチウムのヘキサン溶液を重合反応器内に投入した。
n−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液(n−ブチルリチウムの含有量2.57mmol)を重合反応器内の重合溶液に投入し、重合反応を開始した。
重合反応を2時間30分行った。重合反応中、重合反応器内の温度を65℃に調整し、重合反応器内の重合溶液を撹拌速度130rpmで攪拌した。重合反応中、重合反応器内に、1,3−ブタジエン205gとスチレン65gとを連続的に供給した。
メタノール0.2mlを含むヘキサン溶液10mlを重合反応器内に投入し、重合体溶液を5分間撹拌した。
2−tert−ブチル−6−(3−tert−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート(住友化学社製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)(住友化学社製、商品名:スミライザーTP−D)0.9gを重合反応器内に投入した。次に、重合体溶液を、常温、24時間で蒸発させ、更に55℃で12時間減圧乾燥し、重合体を得た。重合体の評価結果を表1に示す。
(重合体組成物の調製)
得られた重合体100質量部、シリカ(デグッサ社製、商品名:ウルトラシルVN3−G)78.4質量部、シランカップリング剤(デグッサ社製、商品名:Si69)6.4質量部、カーボンブラック(三菱化学社製、商品名:ダイヤブラックN339)6.4質量部、伸展油(ジャパンエナジー社製、商品名:JOMOプロセスNC−140)37.6質量部、老化防止剤(住友化学社製、商品名:アンチゲン3C)1.5質量部、ワックス(大内新興化学工業社製、商品名:サンノックN)1.5質量部、及びステアリン酸2質量部を、ラボプラストミルにて混練して、重合体組成物を得た。
次に、第二段の混練として、上記重合体組成物に、亜鉛華2質量部、加硫促進剤(住友化学社製、商品名:ソクシノールCZ)1.5質量部、加硫促進剤(住友化学社製、商品名:ソクシノールD)1.5質量部、及び硫黄1.4質量部を添加し、6インチロールで混練し、混錬物(重合体組成物)をシートに成形した。
当該シートを160℃で55分加熱して加硫し、得られたシートの物性を評価した。シートの物性の評価結果を表1に示す。
[実施例2]
(重合体の調製)
内容積5リットルの撹拌装置付きステンレス製重合反応器を、洗浄及び乾燥し、当該重合反応器の内部のガスを乾燥窒素に置換した。次に、工業用ヘキサン(密度680kg/m3)2.55kg、1,3−ブタジエン137g、スチレン43g、5−エチリデン−2−ノルボルネン5.95g、テトラヒドロフラン1.5ml、及びエチレングリコールジエチルエーテル1.2mlを、重合反応器内に投入した。次に、重合開始剤の失活に作用する不純物を予め無毒化させるために、スカベンジャーとして少量のn−ブチルリチウムのヘキサン溶液を重合反応器内に投入した。
n−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液(n−ブチルリチウムの含有量2.57mmol)を重合反応器内の重合溶液に投入し、重合反応を開始した。
重合反応を2時間30分行った。重合反応中、重合反応器内の温度を65℃に調整し、重合反応器内の重合溶液を撹拌速度130rpmで攪拌し、重合反応器内に、1,3−ブタジエン205gとスチレン65gとを連続的に供給した。
メタノール0.2mlを含むヘキサン溶液10mlを重合反応器内に投入し、重合体溶液を5分間撹拌した。
2−tert−ブチル−6−(3−tert−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート(住友化学社製、商品名:スミライザーGM)1.8g、及びペンタエリスリチルテトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)(住友化学社製、商品名:スミライザーTP−D)0.9gを重合反応器内に投入した。次に、重合体溶液を、常温、24時間で蒸発させ、更に55℃で12時間減圧乾燥し、重合体を得た。重合体の評価結果を表1に示す。
(重合体組成物の調製)
得られた重合体100質量部、シリカ(デグッサ社製、商品名:ウルトラシルVN3−G)78.4質量部、シランカップリング剤(デグッサ社製、商品名:Si69)6.4質量部、カーボンブラック(三菱化学社製、商品名:ダイヤブラックN339)6.4質量部、伸展油(ジャパンエナジー社製、商品名:JOMOプロセスNC−140)37.6質量部、老化防止剤(住友化学社製、商品名:アンチゲン3C)1.5質量部、ワックス(大内新興化学工業社製、商品名:サンノックN)1.5質量部、及びステアリン酸2質量部を、ラボプラストミルにて混練して、重合体組成物を得た。
次に、第二段の混練として、上記重合体組成物に、亜鉛華2質量部、加硫促進剤(住友化学社製、商品名:ソクシノールCZ)1.5質量部、加硫促進剤(住友化学社製、商品名:ソクシノールD)1.5質量部、及び硫黄1.4質量部を添加し、6インチロールで混練し、混錬物(重合体組成物)をシートに成形した。
当該シートを160℃で55分加熱して加硫し、得られたシートの物性を評価した。シートの物性の評価結果を表1に示す。
[実施例3]
(重合体の調製)
内容積5リットルの撹拌装置付きステンレス製重合反応器を、洗浄及び乾燥し、当該重合反応器の内部のガスを乾燥窒素に置換した。次に、工業用ヘキサン(密度680kg/m3)2.55kg、1,3−ブタジエン137g、スチレン43g、ジシクロペンタジエン6.54g、テトラヒドロフラン1.5ml、及びエチレングリコールジエチルエーテル1.2mlを、重合反応器内に投入した。次に、重合開始剤の失活に作用する不純物を予め無毒化させるために、スカベンジャーとして少量のn−ブチルリチウムのヘキサン溶液を重合反応器内に投入した。
n−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液(n−ブチルリチウムの含有量2.57mmol)を重合反応器内の重合溶液に投入し、重合反応を開始した。
重合反応を2時間30分行った。重合反応中、重合反応器内の温度を65℃に調整し、重合反応器内の重合溶液を撹拌速度130rpmで攪拌し、重合反応器内に、1,3−ブタジエン205gとスチレン65gとを連続的に供給した。
メタノール0.2mlを含むヘキサン溶液10mlを重合反応器内に投入し、重合体溶液を5分間撹拌した。
2−tert−ブチル−6−(3−tert−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート(住友化学社製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)(住友化学社製、商品名:スミライザーTP−D)0.9gを重合反応器内に投入した。次に、重合体溶液を、常温、24時間で蒸発させ、更に55℃で12時間減圧乾燥し、重合体を得た。重合体の評価結果を表1に示す。
(重合体組成物の調製)
得られた重合体100質量部、シリカ(デグッサ社製、商品名:ウルトラシルVN3−G)78.4質量部、シランカップリング剤(デグッサ社製、商品名:Si69)6.4質量部、カーボンブラック(三菱化学社製、商品名:ダイヤブラックN339)6.4質量部、伸展油(ジャパンエナジー社製、商品名:JOMOプロセスNC−140)37.6質量部、老化防止剤(住友化学社製、商品名:アンチゲン3C)1.5質量部、ワックス(大内新興化学工業社製、商品名:サンノックN)1.5質量部、及びステアリン酸2質量部を、ラボプラストミルにて混練して、重合体組成物を得た。
次に、第二段の混練として、上記重合体組成物に、亜鉛華2質量部、加硫促進剤(住友化学社製、商品名:ソクシノールCZ)1.5質量部、加硫促進剤(住友化学社製、商品名:ソクシノールD)1.5質量部、及び硫黄1.4質量部を添加し、6インチロールで混練し、混錬物(重合体組成物)をシートに成形した。
当該シートを160℃で55分加熱して加硫し、得られたシートの物性を評価した。シートの物性の評価結果を表1に示す。
[比較例1]
(重合体の調製)
内容積5リットルの撹拌装置付きステンレス製重合反応器を、洗浄及び乾燥し、当該重合反応器の内部のガスを乾燥窒素に置換した。次に、工業用ヘキサン(密度680kg/m)2.55kg、1,3−ブタジエン137g、スチレン43g、テトラヒドロフラン1.5ml、及びエチレングリコールジエチルエーテル1.2mlを、重合反応器内に投入した。次に、重合開始剤の失活に作用する不純物を予め無毒化させるために、スカベンジャーとして少量のn−ブチルリチウムのヘキサン溶液を重合反応器内に投入した。
n−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液(n−ブチルリチウムの含有量2.57mmol)を重合反応器内の重合溶液に投入し、重合反応を開始した。
重合反応を2時間30分行った。重合反応中、重合反応器内の温度を65℃に調整し、重合反応器内の重合溶液を撹拌速度130rpmで攪拌し、重合反応器内に、1,3−ブタジエン205gとスチレン65gとを連続的に供給した。
メタノール0.2mlを含むヘキサン溶液10mlを重合反応器内に投入し、重合体溶液を5分間撹拌した。
2−tert−ブチル−6−(3−tert−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート(住友化学社製、商品名:スミライザーGM)1.8g、及びペンタエリスリチルテトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)(住友化学社製、商品名:スミライザーTP−D)0.9gを重合反応器内に投入した。次に、重合体溶液を、常温、24時間で蒸発させ、更に55℃で12時間減圧乾燥し、重合体を得た。重合体の評価結果を表1に示す。
(重合体組成物の調製)
得られた重合体100質量部、シリカ(デグッサ社製、商品名:ウルトラシルVN3−G)78.4質量部、シランカップリング剤(デグッサ社製、商品名:Si69)6.4質量部、カーボンブラック(三菱化学社製、商品名:ダイヤブラックN339)6.4質量部、伸展油(ジャパンエナジー社製、商品名:JOMOプロセスNC−140)37.6質量部、老化防止剤(住友化学社製、商品名:アンチゲン3C)1.5質量部、ワックス(大内新興化学工業社製、商品名:サンノックN)1.5質量部、及びステアリン酸2質量部を、ラボプラストミルにて混練して、重合体組成物を得た。
次に、第二段の混練として、上記重合体組成物に、亜鉛華2質量部、加硫促進剤(住友化学社製、商品名:ソクシノールCZ)1.5質量部、加硫促進剤(住友化学社製、商品名:ソクシノールD)1.5質量部、及び硫黄1.4質量部を添加し、6インチロールで混練し、混錬物(重合体組成物)をシートに成形した。
当該シートを160℃で55分加熱して加硫し、得られたシートの物性を評価した。シートの物性の評価結果を表1に示す。
Figure 2016039386
[実施例4]
(重合体の調製)
内容積20リットルの撹拌装置付きステンレス製重合反応器を、洗浄及び乾燥し、当該重合反応器の内部のガスを乾燥窒素に置換した。次に、工業用ヘキサン(密度680kg/m3)10.2kg、1,3−ブタジエン517g、スチレン163g、5−ビニル−2−ノルボルネン33.5g、テトラヒドロフラン6.1ml、及びエチレングリコールジエチルエーテル4.6mlを、重合反応器内に投入した。次に、重合開始剤の失活に作用する不純物を予め無毒化させるために、スカベンジャーとして少量のn−ブチルリチウムのヘキサン溶液を重合反応器内に投入した。
n−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液(n−ブチルリチウムの含有量11.4mmol)を重合反応器内の重合溶液に投入し、重合反応を開始した。
重合反応を3時間行った。重合反応中、重合反応器内の温度を65℃に調整し、重合反応器内の重合溶液を撹拌速度130rpmで攪拌し、重合反応器内に、1,3−ブタジエン775gとスチレン245gとを連続的に供給した。
次に、重合反応器温度を65℃に保ちながら、得られた重合溶液を重合反応器内で130rpmの撹拌速度で撹拌し、[3−(ジエチルアミノ)プロピル]トリメトキシシラン13.0mmolを重合溶液に添加し、15分間撹拌した。
メタノール0.8mlを含むヘキサン溶液20mlを重合反応器内に投入し、重合体溶液を5分間撹拌した。
2−tert−ブチル−6−(3−tert−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート(住友化学社製、商品名:スミライザーGM)8.0g、及びペンタエリスリチルテトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)(住友化学社製、商品名:スミライザーTP−D)4.0gを重合反応器内に投入した。次に、重合体溶液を、常温、24時間で蒸発させ、更に55℃で12時間減圧乾燥し、重合体を得た。重合体の評価結果を表2に示す。
(重合体組成物の調製)
得られた重合体100質量部、シリカ(デグッサ社製、商品名:ウルトラシルVN3−G)78.4質量部、シランカップリング剤(デグッサ社製、商品名:Si69)6.4質量部、カーボンブラック(三菱化学社製、商品名:ダイヤブラックN339)6.4質量部、伸展油(ジャパンエナジー社製、商品名:JOMOプロセスNC−140)47.6質量部、老化防止剤(住友化学社製、商品名:アンチゲン3C)1.5質量部、ワックス(大内新興化学工業社製、商品名:サンノックN)1.5質量部、及びステアリン酸2質量部を、ラボプラストミルにて混練して、重合体組成物を得た。
次に、第二段の混練として、上記重合体組成物に、亜鉛華2質量部、加硫促進剤(住友化学社製、商品名:ソクシノールCZ)1.5質量部、加硫促進剤(住友化学社製、商品名:ソクシノールD)1.5質量部、及び硫黄1.4質量部を添加し、6インチロールで混練し、混錬物(重合体組成物)をシートに成形した。
当該シートを160℃で55分加熱して加硫し、得られたシートの物性を評価した。シートの物性の評価結果を表2に示す。
[実施例5]
(重合体の調製)
内容積20リットルの撹拌装置付きステンレス製重合反応器を、洗浄及び乾燥し、当該重合反応器の内部のガスを乾燥窒素に置換した。次に、工業用ヘキサン(密度680kg/m)10.2kg、1,3−ブタジエン517g、スチレン163g、5−エチリデン−2−ノルボルネン33.5g、テトラヒドロフラン6.1ml、及びエチレングリコールジエチルエーテル4.6mlを、重合反応器内に投入した。次に、重合開始剤の失活に作用する不純物を予め無毒化させるために、スカベンジャーとして少量のn−ブチルリチウムのヘキサン溶液を重合反応器内に投入した。
n−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液(n−ブチルリチウムの含有量11.4mmol)を重合反応器内の重合溶液に投入し、重合反応を開始した。
重合反応を3時間行った。重合反応中、重合反応器内の温度を65℃に調整し、重合反応器内の重合溶液を撹拌速度130rpmで攪拌し、重合反応器内に、1,3−ブタジエン775gとスチレン245gとを連続的に供給した。
次に、重合反応器温度を65℃に保ちながら、得られた重合溶液を重合反応器内で130rpmの撹拌速度で撹拌し、[3−(ジエチルアミノ)プロピル]トリメトキシシラン13.0mmolを重合溶液に添加し、15分間撹拌した。
メタノール0.8mlを含むヘキサン溶液20mlを重合反応器内に投入し、重合体溶液を5分間撹拌した。
2−tert−ブチル−6−(3−tert−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート(住友化学社製、商品名:スミライザーGM)8.0g、及びペンタエリスリチルテトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)(住友化学社製、商品名:スミライザーTP−D)4.0gを重合反応器内に投入した。次に、重合体溶液を、常温、24時間で蒸発させ、更に55℃で12時間減圧乾燥し、重合体を得た。重合体の評価結果を表2に示す。
(重合体組成物の調製)
得られた重合体100質量部、シリカ(デグッサ社製、商品名:ウルトラシルVN3−G)78.4質量部、シランカップリング剤(デグッサ社製、商品名:Si69)6.4質量部、カーボンブラック(三菱化学社製、商品名:ダイヤブラックN339)6.4質量部、伸展油(ジャパンエナジー社製、商品名:JOMOプロセスNC−140)47.6質量部、老化防止剤(住友化学社製、商品名:アンチゲン3C)1.5質量部、ワックス(大内新興化学工業社製、商品名:サンノックN)1.5質量部、及びステアリン酸2質量部を、ラボプラストミルにて混練して、重合体組成物を得た。
次に、第二段の混練として、上記重合体組成物に、亜鉛華2質量部、加硫促進剤(住友化学社製、商品名:ソクシノールCZ)1.5質量部、加硫促進剤(住友化学社製、商品名:ソクシノールD)1.5質量部、及び硫黄1.4質量部を添加し、6インチロールで混練し、混錬物(重合体組成物)をシートに成形した。
当該シートを160℃で55分加熱して加硫し、得られたシートの物性を評価した。シートの物性の評価結果を表2に示す。
[実施例6]
(重合体の調製)
内容積20リットルの撹拌装置付きステンレス製重合反応器を、洗浄及び乾燥し、当該重合反応器の内部のガスを乾燥窒素に置換した。次に、工業用ヘキサン(密度680kg/m)10.2kg、1,3−ブタジエン517g、スチレン163g、ジシクロペンタジエン36.8g、テトラヒドロフラン6.1ml、及びエチレングリコールジエチルエーテル4.6mlを、重合反応器内に投入した。次に、重合開始剤の失活に作用する不純物を予め無毒化させるために、スカベンジャーとして少量のn−ブチルリチウムのヘキサン溶液を重合反応器内に投入した。
n−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液(n−ブチルリチウムの含有量11.4mmol)を重合反応器内の重合溶液に投入し、重合反応を開始した。
重合反応を3時間行った。重合反応中、重合反応器内の温度を65℃に調整し、重合反応器内の重合溶液を撹拌速度130rpmで攪拌し、重合反応器内に、1,3−ブタジエン775gとスチレン245gとを連続的に供給した。
次に、重合反応器温度を65℃に保ちながら、得られた重合溶液を重合反応器内で130rpmの撹拌速度で撹拌し、[3−(ジエチルアミノ)プロピル]トリメトキシシラン13.0mmolを重合溶液に添加し、15分間撹拌した。
メタノール0.8mlを含むヘキサン溶液20mlを重合反応器内に投入し、重合体溶液を5分間撹拌した。
2−tert−ブチル−6−(3−tert−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート(住友化学社製、商品名:スミライザーGM)8.0g、及びペンタエリスリチルテトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)(住友化学社製、商品名:スミライザーTP−D)4.0gを重合反応器内に投入した。次に、重合体溶液を、常温、24時間で蒸発させ、更に55℃で12時間減圧乾燥し、重合体を得た。重合体の評価結果を表2に示す。
(重合体組成物の調製)
得られた重合体100質量部、シリカ(デグッサ社製、商品名:ウルトラシルVN3−G)78.4質量部、シランカップリング剤(デグッサ社製、商品名:Si69)6.4質量部、カーボンブラック(三菱化学社製、商品名:ダイヤブラックN339)6.4質量部、伸展油(ジャパンエナジー社製、商品名:JOMOプロセスNC−140)47.6質量部、老化防止剤(住友化学社製、商品名:アンチゲン3C)1.5質量部、ワックス(大内新興化学工業社製、商品名:サンノックN)1.5質量部、及びステアリン酸2質量部を、ラボプラストミルにて混練して、重合体組成物を得た。
次に、第二段の混練として、上記重合体組成物に、亜鉛華2質量部、加硫促進剤(住友化学社製、商品名:ソクシノールCZ)1.5質量部、加硫促進剤(住友化学社製、商品名:ソクシノールD)1.5質量部、及び硫黄1.4質量部を添加し、6インチロールで混練し、混錬物(重合体組成物)をシートに成形した。
当該シートを160℃で55分加熱して加硫し、得られたシートの物性を評価した。シートの物性の評価結果を表2に示す。
Figure 2016039386
Figure 2016039386

式(1)における 101 103、R104、R105、R106、R107、R108、R109及びR110は、夫々独立に、水素原子又は炭素原子数1以上10以下のヒドロカルビル基を表し、R102は炭素原子数2以上10以下のアルケニル基を表す。R102及びR103が互いに結合して炭素原子数3以上10以下のアルケニレン基を形成していてもよい。
202及びR203が互いに結合して形成する炭素原子数以上10以下のヒドロカルビレン基は、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、及びオクチレン基等であってもよく、エチレン基であってもよい。
共役ジエン重合体が、共役ジエンとコモノマーとを共重合して得られる重合体である場合、共役ジエン重合体中のコモノマーに由来する単量体単位の含有量は、共役ジエンに由来する単量体単位とコモノマーに由来する単量体単位の合計量を100質量%として、5質量%以上、又は10質量%以上であってもよい。共役ジエン重合体中のコモノマーに由来する単量体単位の含有量は、50質量%以下、又は45質量%以下であってもよい。

Claims (9)

  1. 共役ジエンと、下記式(1)又は式(2)で表される化合物と、重合開始剤としての有機アルカリ金属化合物と、を含有する重合溶液中での重合反応によって得られる、共役ジエン重合体。
    Figure 2016039386
    (式(1)におけるR101、R103、R104、R105、R106、R107、R108、R109及びR110は、夫々独立に、水素原子又は炭素原子数1以上10以下のヒドロカルビル基を表し、R102は炭素原子数2以上10以下のアルケニル基を表し、R102及びR103が互いに結合して炭素原子数3以上10以下のアルケニレン基を形成していてもよい。)
    Figure 2016039386
    (式(2)におけるR201、R202、R203、R204、R205、R206、R207、R208、R209及びR210は、夫々独立に、水素原子又は炭素原子数1以上10以下のヒドロカルビル基を表し、R202及びR203が互いに結合して炭素原子数2以上10以下のヒドロカルビレン基を形成していてもよい。)
  2. 前記重合溶液中の式(1)で表される化合物及び式(2)で表される化合物の総含有量が、前記有機アルカリ金属化合物のアルカリ金属1モルあたり、0.5モル以上40モル以下である、請求項1に記載の共役ジエン重合体。
  3. 当該共役ジエン重合体の分子鎖の末端に結合した、アルコキシシラン化合物、ハロゲン含有ケイ素化合物、ケトン化合物又はスズ化合物に由来する変性基を有する、請求項1又は2に記載の共役ジエン重合体。
  4. 当該共役ジエン重合体の重量平均分子量がMwで、当該共役ジエン重合体の数平均分子量がMnで、前記重量平均分子量及び前記数平均分子量がゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算の値であるとき、Mwが50000以上2000000以下で、Mw/Mnが1.0以上1.5以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の共役ジエン重合体。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の共役ジエン重合体と、補強剤と、を含有し、
    前記補強剤の含有量が、前記共役ジエン重合体100質量部あたり、10質量部以上150質量部以下である、共役ジエン重合体組成物。
  6. 共役ジエンと、下記式(1)又は式(2)で表される化合物と、重合開始剤としての有機アルカリ金属化合物と、を含有する重合溶液中での重合反応によって共役ジエン重合体を生成させる工程を備える、共役ジエン重合体を製造する方法。
    Figure 2016039386
    (式(1)におけるR101、R103、R104、R105、R106、R107、R108、R109及びR110は、夫々独立に、水素原子又は炭素原子数1以上10以下のヒドロカルビル基を表し、R102は炭素原子数2以上10以下のアルケニル基を表し、R102及びR103が互いに結合して炭素原子数3以上10以下のアルケニレン基を形成していてもよい。)
    Figure 2016039386
    (式(2)におけるR201、R202、R203、R204、R205、R206、R207、R208、R209及びR210は、夫々独立に、水素原子又は炭素原子数1以上10以下のヒドロカルビル基を表し、R202及びR203が互いに結合して炭素原子数2以上10以下のヒドロカルビレン基を形成していてもよい。)
  7. 前記重合溶液中の式(1)で表される化合物及び式(2)で表される化合物の総含有量が、前記有機アルカリ金属化合物のアルカリ金属1モルあたり、0.5モル以上40モル以下である、請求項6に記載の方法。
  8. 前記重合反応により生成した重合体の末端に、アルコキシシラン化合物、ハロゲン含有ケイ素化合物、ケトン化合物又はスズ化合物に由来する変性基を導入する工程を更に備える、請求項6又は7に記載の方法。
  9. 当該共役ジエン重合体の重量平均分子量がMwで、当該共役ジエン重合体の数平均分子量がMnで、前記重量平均分子量及び前記数平均分子量がゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算の値であるとき、Mwが50000以上2000000以下で、Mw/Mnが1.0以上1.5以下である、請求項6〜8のいずれか一項に記載の方法。
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