TW201022301A - Conjugated diene polymer, conjugated diene polymer composition, and method for producing conjugated diene polymer - Google Patents
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Description
201022301 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域] 本發明爲有關共轭二烯系聚合物、共輔二稀系聚合物 組成物及共輥一嫌系聚合物之製造方法。 【先前技術】 e 近年來,因對環境問題之關心日漸增高,對汽車之省 燃料費化之要求日漸強烈,故對於汽車輪胎用之聚合物組 成物而言,已逐漸要求其應具有優良之省燃料費性。汽車 輪胎用之聚合物組成物,已使用含有聚丁二烯或丁二烯_ 苯乙烯共聚合物等之共軛二烯系聚合物,與碳黑或二氧化 矽等塡充材料之聚合物組成物等。 例如’共轭—烯系聚合物,例如使用烷基鋰作爲聚合 起始劑使丁一烯與苯乙烯經共聚合所形成之聚合物的一側 ® 末端被雙(二甲基胺基)甲基乙烯基矽烷改質所得之聚合 物的聚合物組成物(例如,特開平2 1 7 0 4 8號公報)。 又’共轆二嫌系聚合物,例如使用烷基鋰作爲聚合起始劑 使丁二嫌與苯乙烯經共聚合所形成之聚合物的一側末端, 被具有一院基胺基之丙烯醯胺改質所得聚合物之聚合物組 成物(例如,特開平1 -2 1 7047號公報)的共軛二烯系聚 合物’烷基鋰作爲聚合起始劑使丁二烯聚合,至使丁二烯 與苯乙烯經共聚合所形成之聚合物的一側末端,被具有二 烷基胺基之烷氧基矽烷改質所得聚合物之聚合物組成物( -5- 201022301 例如,特開昭63-186748號公報、特開2005-290355號公 報)等’被提案作爲具有良好省燃料費性之聚合物組成物 【發明內容】 但是’使用上述以往之共軛二烯系聚合物的聚合物組 成物,就省燃料費性等觀點’仍未能達到充分滿足之程度 。 ❹ 以該情形爲基礎’本發明所欲解決之問題,爲提供一 種可得到優良之省燃料費性之聚合物組成物的共軛二烯系 聚合物、添加有該共軛二烯系聚合物與二氧化矽等塡充劑 所得之聚合物組成物’及’該共軛二烯系聚合物之製造方 法。 本發明之第1實施態樣爲,一種共軛二烯系聚合物, 其爲具有以共軛二烯爲基礎之構成單位與下式(I)所表 0 示之構成單位的共軛二烯系聚合物,其特徵爲,受下式( Π )所表示之化合物使聚合物之至少一端改質所得者, -CH2——CH·—— X1——Si-X3 ⑴ !2 X2 〔式中’x^x2及X3’各自獨立表示下式(Ia)所表示 之基、羥基、烴基或經取代之烴基,X1' X2及X3中至少 -6- 201022301 1個爲下式(la)所表示之基或羥基〕 R1 (la) 〆
V 〔式中’ R1及R2,各自獨立表示碳原子數爲1〜6之烴基 、碳原子數爲1〜6之經取代之烴基、矽烷基或經取代之 矽烷基’R1及R2可鍵結並與氮原子共同形成環構造〕,
(II) 〔式中’ η,表示1〜10之整數’ R3表示氫原子、碳原子 數爲1〜6之烴基或碳原子數爲1〜6之經取代之烴基,a1 ’表示氧原子或-NR4-基(R4’表示氫原子或碳原子數爲 1〜1〇之烴基),Α2,表示具有氮原子及/或氧原子之官 ❹ 能基〕。 本發明之第2之態樣爲’一種共軛二烯系聚合物組成 物其特徵爲’添加上述之共軛一焴系聚合物與塡充劑所 得者。 本發明之第3之態樣爲’ 一種共軛二烯系聚合物之製 造方法,其特徵爲,具有下述步驟Α與步驟Β者。 步驟A :於碳化氫溶劑中’經由鹼金屬觸媒,使含有 共婉二嫌與下式(IV )所表示之乙烯基化合物之單體聚 合’而得到於具有共軛二烯爲基礎之單體單位與下式(1 201022301 V )所表不之7後宜^ 稀基化口物爲基礎之單體單位的聚合物鏈 的至少一端,意右· ώ 3#継物 /有由Μ觸媒所產生之鹼金屬的聚合物之步 驟。
QH X4
(IV) 〔式中,X4、χ5及χ6,各自 之基、烴基或經取代之烴基, 下式(IVa)所表示之基〕。 獨立表示下式(IVa)所表示 X4 ' X5及X6中至少1個爲
•N \9 (IVa) 〔式中,R及R9’各自獨立表示碳原子數爲i〜6之烴基 '碳原子數爲1〜6之經取代之煙基、砂院基或經取代之 矽烷基,R8及R9可鍵結並與氮原子共同形成環構造〕。 Θ 步驟B··將步驟A所得之聚合物與下式(π)表示之 化合物反應之步驟。
h2c (II) -aHch# 〔式中,η,表示1〜10之整數,R3,表示氫原子、碳原 子數爲1〜6之烴基或碳原子數爲1〜6之經取代之烴基’ -8 - 201022301 A1,表示氧原子或-NR4·基(R4,表示氫原子或碳原子數 爲1〜10之烴基),A2’表示具有氮原子及/或氧原子之 官能基〕。 本發明爲提供一種可得到優良之省燃料費性之聚合物 組成物的共軛一烯系聚合物、添加有該共軛二烯系聚合物 與一氧化矽等塡充劑所得之聚合物組成物,及,該共軛二 e 烯系聚合物之製造方法。該聚合物組成物,具有優良之省 燃料費性,與’良好之掌握(grip)性。 本發明之共軛二烯系聚合物爲,以具有共軛二烯爲基 礎之構成單位與下式(I)所表示之構成單位的共軛二烯 系聚〇物,其受下式(II)所表示之化合物使聚合物之至 少一端改質所得者, -CH2——CH- (I) -Si-X3 ❹ 〔式中’χ1、χ2及χ3’各自獨立表示下式(la)所表示 之基、羥基、烴基或經取代之烴基,χΐ、χ2及X3中至少 1個爲下式(la)所表示之基或羥基〕, R1 (la) 式中’R及R ’各自獨立表示碳原子數爲1〜6之烴基 碳原子數爲1〜6之經取代之烴基、矽烷基或經取代之 -9- 201022301 矽烷基,R1及R2可鍵結並與氮原子共同形成環構造〕
〔式中,η’表示1〜10之整數,R3表示,氫原子、碳原 子數爲1〜6之烴基或碳原子數爲1〜6之經取代之烴基, Α1 ’表示氧原子或-NR4-基(R4’表示氫原子或碳原子數 爲1〜10之烴基)’Α2’表示具有氮原子及/或氧原子之 ® 官能基〕。 以共軛二烯爲基礎構成單位之共軛二烯,例如,1,3_ 丁二烯、異戊二烯、1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯 、1,3 -己二烯等,其可使用1種,或2種以上皆可。就容 易取得之觀點,以1,3-丁二烯、異戊二烯爲佳。 式(I)所表示之結構單位之式(I)之X1、X2及X3 ’各自獨立表示式(la)所表示之基、羥基、烴基或經取 ◎ 代之烴基,X1、X2及X3之至少1個爲式(la)所表示之 基或羥基。 式(la)之R1及R2’各自獨立表示碳原子數爲1〜6 之烴基、碳原子數爲1〜6之經取代之烴基、矽烷基或經 取代之矽烷基,R1及R2可鍵結並與氮原子共同形成環構 造° 本說明書中,烴基表示碳化氫殘基。經取代之烴基, 表示碳化氫殘基之I個以上的氫原子被取代基所取代之基 -10- 201022301 。烴氧基,表示羥基之氫原子被烴基所取代之基,經取代 之烴氧基,表示烴氧基之1個以上的氫原子被取代基所取 代之基。又,經取代之矽烷基,表示矽烷基之1個以上的 氫原子被取代基所取代之基。 R1及R2之碳原子數爲1〜6之烴基,例如,甲基、 乙基、η-丙基、異丙基、η-丁基、sec-丁基、tert-丁基、 η-戊基、新戊基、異戊基、η-己基等之烷基;環己基等之 φ 環烷基;苯基等。 R1及R2之碳原子數爲1〜6之經取代之烴基,例如 ,含有由具有氮原子之基、具有氧原子之基及具有矽原子 之基所成之基群中所選出之至少1種之基作爲取代基之經 取代之烴基等。含有具有氮原子之基作爲取代基之基,例 如,二甲基胺乙基、二乙基胺乙基等之二烷基胺烷基,含 有具有氧原子之基作爲取代基之基,例如,甲氧甲基、甲 氧乙基、乙氧甲基、乙氧乙基等之烷氧烷基,含有具有矽 原子之基作爲取代基之基,例如,三甲基砂院甲基等之三 烷基矽烷烷基等。 R1及R2之經取代之矽烷基,例如,三甲基矽烷基、 三乙基矽烷基、t-丁基二甲基矽烷基等之三烷基矽烷基等 〇
Ri及R2鍵結之基,例如,具有可由氮原子、氧原子 及矽原子所形成之原子群所選出之至少1種之原子的碳原 子數爲1〜12之2價之基。例如,伸三甲基、伸四甲基、 -11 - 201022301 伸五甲基、伸六甲基等之伸烷基;氧代二伸乙基、氧代二 伸丙基等之氧代二伸烷基;-CH2CH2-NH-CH2-所表示之基 、-CH2CH2-N=CH-所表示之基等之含氮基等。 R1及R2鍵結之基以含氮基爲佳,以-CH2CH2-NH-ch2-所表示之基、_CH2Ch2_n=ch-所表示之基爲較佳。 R1及R2之烴基,以烷基爲佳,以碳原子數爲丨〜4 之烷基爲較佳,以甲基、乙基、η-丙基、η-丁基爲更佳, 以乙基、η-丁基爲特佳。R1及R2之經取代之烴基,以烷 參 氧烷基爲佳,以碳原子數爲1〜4之烷氧烷基爲較佳。R1 及R2之經取代之矽烷基,以三烷基矽烷基爲佳,以三甲 基矽烷基爲較佳。 R1及R2,較佳者爲烷基、烷氧烷基、經取代之矽烷 基或R1及R2鍵結之含氮基,更佳者爲烷基,最佳者爲碳 原子數爲1〜4之烷基,特佳者爲甲基、乙基、η-丙基、 η-丁基。 式(la)所表示之基,例如非環狀胺基、環狀胺基等 〇 該非環狀胺基’例如,二甲基胺基、二乙基胺基、二 (η-丙基)胺基、二(異丙基)胺基、二(n-丁基)胺基 、二(see-丁基)胺基、二(tert-丁基)胺基、二(新戊 基)胺基、乙基甲基胺基等之二烷基胺基;二(甲氧甲基 )胺基、二(甲氧乙基)胺基、二(乙氧基甲基)胺基、 二(乙氧基乙基)胺基等之二(烷氧烷基)胺基;二(三 -12- 201022301 甲基矽烷)胺基、二(t-丁基二甲基矽烷基)胺基等之二 (三烷基矽烷基)胺基等。 該環狀胺基,例如,1 -吡咯啶基、1 - N -六氫吡啶基、 1-伸六甲亞胺基、1-伸七甲基亞胺基、1-伸八甲基亞胺基 、1-伸十甲基亞胺基、1-伸十二甲基亞胺基等1-多伸甲基 亞胺基等。又,環狀胺基,例如,1-咪唑基、4,5-二氫-1-咪唑基、1 -咪唑啶基、1 -六氫吡畊基、嗎啉基等。 式(I a )所表示之基,就經濟性與取得之容易性等觀 點,較佳者爲非環狀胺基,更佳者爲二烷基胺基,最佳者 爲碳原子數爲1〜4之烷基所取代之二烷基胺基,特佳者 爲二甲基胺基、二乙基胺基 '二(η-丙基)胺基、二(n_ 丁基)胺基。 式(I)之X1〜X3之烴基,例如,甲基、乙基、n —丙 基、異丙基、η-丁基、sec-丁基、tert-丁基等之院基。又 ,經取代之烴基,例如,甲氧甲基、乙氧甲基、甲氧乙基 、乙氧乙基等之烷氧烷基。 X1〜X3之烴基,以烷基爲佳,以碳原子數爲1〜4之 烷基爲較佳’以甲基或乙基爲更佳。又,X1〜X3之經取 代之烴基,以烷氧烷基爲佳,以碳原子數爲1〜4之烷氧 院基爲較佳。 X1〜X3之烴基及經取代之烴基,較佳者爲院基或烷 氧烷基’更佳者爲碳原子數爲1〜4之烷基或碳原子數爲 1〜4之烷氧烷基’最佳者爲碳原子數爲1〜4之烷基,特 -13- 201022301 佳者爲甲基或乙基。 式(I)之X1、X2及X3之至少1個爲式(la)所表 示之基或羥基。較佳者爲X1、X2及X3之2個以上爲式( la)所表示之基或羥基,更佳者爲χΐ、X2及X3之2個爲 式(la)所表示之基或羥基。 式(I )所表示之結構單位,例如後述之式(IV )所 表示之乙烯基化合物爲基礎之構成單位。較佳者爲X4、 X5及X6之2個爲非環狀胺基的以式(Ϊ V )之乙烯基化合 物爲基礎之構成單位,就省燃料費性與掌握(grip )性之 觀點,更佳者爲雙(二烷基胺基)烷基乙烯基矽烷爲基礎 之構成單位,最佳者爲雙(二甲基胺基)甲基乙烯基矽烷 爲基礎之構成單位,以雙(二乙基胺基)甲基乙烯基矽烷 爲基礎之構成單位、以雙(二(η-丙基)胺基)甲基乙烯 基矽烷爲基礎之構成單位、以雙(二(η -丁基)胺基)甲 基乙烯基矽烷爲基礎之構成單位。其中,就化合物之取得 性之觀點’以雙(二乙基胺基)甲基乙烯基矽烷爲基礎之 構成單位、雙(二(η-丁基)胺基)甲基乙烯基矽烷爲基 礎之構成單位爲佳。 共軛二烯系聚合物中之式(I)所表示之結構單位之 含量’就省燃料費性、掌握性之觀點,相對於聚合物之單 位重量’較佳者爲 0.001mmol/g (聚合物)以上、 O.lmmol/g (聚合物)以下,更佳者爲〇.〇〇2mm〇l / g ( 聚合物)以上、0.07mmol/ g (聚合物)以下,最佳者爲 0_003mmol/ g (聚合物)以上、〇.〇5mm〇l/ g (聚合物) -14 - 201022301 以下。 本發明之共轭二烯系聚合物爲,受下式(II)所表示 之化合物使聚合物之至少一端改質之聚合物。 tt2C=rCR3
〔式中’η’表示1〜10之整數’R3,表示氫原子、碳原 子數爲1〜6之烴基或碳原子數爲1〜6之經取代之烴基, Α1,表示氧原子或-NR4-基(R4,表示氫原子或碳原子數 爲1〜10之烴基),Α2’表示具有氮原子及/或氧原子之 官能基〕。 η’表示1〜10之整數。就提高省燃料費性之觀點, 較佳爲2以上,就提高製造時之經濟性之觀點,較佳爲4 以下。更佳爲3。 式(II)之R3’表示氫原子、碳原子數爲1〜6之烴 基或碳原子數爲1〜6之經取代之烴基。 R·3之烴基,例如’甲基、乙基、η -丙基、異丙基、η-丁基、sech 丁基、t-丁基等之烷基。 R3之經取代之烴基,例如’含有由具有氮原子之基 、具有氧原子之基及具有矽原子之基所成之基群中所選出 之至少1種之基作爲取代基之經取代之烴基。含有具有氮 原子之基作爲取代基之基’例如,二甲基胺乙基、二乙基 胺乙基等之二烷基胺烷基,含有具有氧原子之基作爲取代 201022301 基之基,例如,甲氧甲基、甲氧乙基、乙氧甲基、乙氧乙 基等之烷氧烷基,含有具有矽原子之基作爲取代基之基, 例如,三甲基矽烷甲基等之三烷基矽烷烷基;t-丁基二甲 基矽烷氧甲基等之三烷基矽烷氧烷基;三甲氧矽烷基丙基 等之二院氧砂院基院基等。 R3之烴基,較佳者爲烷基,更佳者爲碳原子數爲1〜 4之烷基,最佳者爲甲基、乙基,特佳者爲甲基。又,R3 之經取代之烴基,較佳者爲烷氧烷基,更佳者爲碳原子數 @ 爲1〜4之烷氧烷基,最佳者爲甲氧甲基、乙氧乙基,特 佳者爲甲氧甲基。 R3,就提高省燃料費性之觀點與經濟性而言,較佳者 爲氫原子、烷基、烷氧烷基,更佳者爲氫原子、碳原子數 爲1〜4之烷基、碳原子數爲1〜4之烷氧烷基,最佳者爲 氫原子、甲基、甲氧甲基,特佳爲氫原子、甲基。 式(Π)之A1,表示氧原子或-NR4-基,R4,表示氫 原子或碳原子數爲1〜10之烴基。 R4之烴基,例如,甲基、乙基、η -丙基、異丙基、 丁基、sec· 丁基、t-丁基等之烷基;苯基、甲基苯基、乙 基本基、奈基等之方基;节基等之芳院基。 R4之烴基’較佳者爲烷基,更佳者爲碳原子數爲1〜 4之烷基,最佳者爲甲基、乙基。 R4’較佳者爲氫原子、烷基,更佳者爲氫原子、碳原 子數爲1〜4之烷基,最佳者爲氫原子、甲基、乙基,特 -16- 201022301 佳者爲氫原子、甲基。 式(Π)之A2’表示具有氮原子及/或氧原子之官能 基。具有氮原子之官能基,例如胺基、異氰基、氰基、咀 啶基、六氫吡啶基、六氫吡哄基、嗎啉基等。 具有氧原子之官能基,例如,甲氧基、乙氧基、 氧基、異丙氧基、η -丁氧基、sec -丁氧基、t -丁氧基等之 院氧基;甲氧甲基、甲氧乙基、乙氧甲基、乙氧乙基等之 ® 烷氧烷基;甲氧苯基、乙氧苯基等之烷氧芳基;環氧基、 四氫咲喃基等之環氧院基。又,例如,三甲基矽院氧基、 三乙基矽烷氧基、t-丁基二甲基矽烷氧基等之三烷基矽烷 氧基。 A2’以下式(III)所表示之基爲佳。
(III)
〔式中’ R5及R6,各自獨立表示可具有由氮原子、氧原 子及矽原子所形成之原子群所選出之至少1種之原子的碳 原子數爲1〜6之基,R5及R6可鍵結並與氮原子共同形 成環構造,R5及R0爲可以雙鍵鍵結於氮之同一之基〕。 式(ΠΙ )之R5及R6,例如,碳原子數爲1〜6之烴 基、碳原子數爲1〜6之經取代之烴基、經取代之矽烷基 等。 R5及R6之烴基,例如,甲基、乙基、η-丙基、異丙 -17- 201022301 基、η-丁基、sec-丁基、tert-丁基、n-戊基、新戊基、異 戊基、η-己基等之烷基;環己基等之環烷基;苯基等。 R5及R6之經取代之烴基,例如含有由具有氮原子之 基、具有氧原子之基及具有矽原子之基所成之基群中所選 出之至少1種之基作爲取代基之經取代之烴基。含有具有 氮原子之基作爲取代基之基,例如,二甲基胺乙基、二乙 基胺乙基等之二烷基胺'院基,含有具有氧原子之基作爲取 代基之基,例如,甲氧甲基、甲氧乙基、乙氧甲基、乙氧 乙基等之烷氧烷基;環氧基、四氫呋喃基等之環氧烷基; 縮水甘油基、四氫糠基等之環氧烷基烷基,含有具有矽原 子之基作爲取代基之基,例如,三甲基矽烷甲基等之三烷 基矽烷烷基等。又,本說明書中,環氧烷基,表示由環狀 醚化合物之環去除氫原子之一價之基。又,環氧烷基烷基 ,表示烷基之1個以上的氫原子被環氧烷基所取代之基。 R5及R6之經取代之矽烷基,例如,三甲基矽烷基、 三乙基矽烷基、t-丁基二甲基矽烷基等之三烷基矽烷基; 三甲氧矽烷基等之三烷氧矽烷基等。 R5及R6鍵結之基,例如可具有由氮原子、氧原子及 矽原子所形成之原子群所選出之至少1種之原子的碳原子 數爲2〜12之2價之基。例如,伸三甲基、伸四甲基、伸 五甲基、伸六甲基等之伸烷基;氧代二伸乙基、氧代二伸 丙基等之氧代二伸烷基;-CH2CH2-NH-CH2-所表示之基 、-CH2CH2-N=CH-所表示之基等含氮基等。 201022301 R5及R6鍵結之基,以含氮基爲佳,以-ch2ch2-nh-ch2-所表示之基、-CH2CH2-N=CH-所表示之基爲較佳。 R5及R6之氮以雙鍵鍵結之相同之基,例如具有由氮 原子、氧原子及矽原子所形成之原子群所選出之至少1種 之原子的碳原子數爲2〜12之2價之基。例如,亞乙基、 1-甲基亞丙基、1,3-二甲基亞丁基、1-甲基亞乙基、4-N,N-二甲基胺基亞苄基等。 R5及R6之烴基,較佳者爲烷基,更佳者爲碳原子數 爲1〜4之院基,最佳者爲甲基 '乙基、n_丙基、η· 丁基 ’特佳者爲甲基、乙基。R5及R6之經取代之烴基,較佳 者爲烷氧烷基、環氧烷基、環氧烷基烷基。R5及R6之經 取代之矽烷基,較佳者爲三烷基矽烷基、三院氧砂院基, 更佳者.爲三烷基矽烷基,最佳者爲三甲基矽院基、三乙基 矽烷基。 R5及R6 ’較佳者爲R5及R6鍵結之含氮基、烷基、 烷氧烷基、環氧烷基、環氧烷基烷基、經取代之砂院基, 更佳者爲烷基、環氧烷基、環氧烷基烷基、三院基砂院基 式(111 )所表示之基’例如,非環狀胺基、環狀胺 基等。 該非環狀胺基,例如,二 (η-丙基)胺基、二(異丙基 、二(sec-丁基)胺基、二( 甲基胺基、二乙基胺基、二 )胺基、二(n_丁基)胺基 tert-丁基)胺基、二(新戊 -19- 201022301 基)胺基、乙基甲基胺基等之二烷基胺基;二(甲氧甲基 )胺基、二(甲氧乙基)胺基、二(乙氧基甲基)胺基、 二(乙氧乙基)胺基等二(烷氧烷基)胺基;二(三甲基 矽烷)胺基、二(t-丁基二甲基矽烷基)胺基等之二(三 烷基矽烷基)胺基等。又’例如,二(環氧基)胺基、二 (四氫呋喃基)胺基等之二(環氧烷基)胺基;二(縮水 甘油基)胺基、二(四氫糠基)胺基等之二(環氧烷基烷 基)胺基。此外’例如亞乙基胺基、1-甲基亞丙基胺基、 1,3-二甲基亞丁基胺基、1-甲基亞乙基胺基、4_N,N_二甲 基胺基亞苄基胺基等。 又’本說明書中’二(環氧烷基)胺基,表示鍵結於 氮原子之2個氫原子被2個之環氧烷基所取代的胺基,二 (環氧烷基烷基)胺基,表示鍵結於氮原子之2個氫原子 被2個之環氧烷基烷基所取代的胺基。 該環狀胺基,例如,1 -啦略陡基、1 - N -六氫耻陡基、 1 -伸六甲亞胺基、1 -伸七甲基亞胺基、1 -伸八甲基亞胺基 © 、1·伸十甲基亞胺基、1-伸十二甲基亞胺基等1-多伸甲基 亞胺基。又,環狀胺基,例如,1-咪唑基、4,5-二氫-1-咪 唑基、1-咪唑啶基、1-六氫吡哄基、嗎啉基等。 式(III )所表示之基,就省燃料費性、化合物之長 期安定性與取得之容易性等觀點,較佳者爲非環狀胺基, 更佳者爲二烷基胺基、二(環氧烷基)胺基、二(環氧院 基烷基)胺基、二(三烷基矽烷基)胺基。 -20- 201022301 式(II)表示之化合物,於A1爲二級胺基之化合物 ,例如丙烯醯胺化合物、甲基丙烯醯胺化合物等。 A2爲含有氮原子之基的丙烯醯胺化合物,例如, N- (2-二甲基胺基乙基)丙烯醯胺、 N- ( 2-二乙基胺基乙基)丙烯醯胺' N- ( 3-二甲基胺基丙基)丙烯醯胺、 ❹ N- (3-二乙基胺基丙基)丙烯醯胺、 N-(4-二甲基胺基丁基)丙烯醯胺、 N- ( 4-二乙基胺基丁基)丙烯醯胺、 N- ( 3-嗎啉基丙基)丙烯醯胺、 N- ( 3-氰丙基)丙烯醯胺等。 A2爲含有氮原子之基的甲基丙烯醯胺化合物,例如 ® N-(2-二甲基胺基乙基)甲基丙烯醯胺、 N- (2-二乙基胺基乙基)甲基丙烯醯胺、 N- (3-二甲基胺基丙基)甲基丙烯醯胺、 N- (3-二乙基胺基丙基)甲基丙烯醯胺、 N- ( 4-二甲基胺基丁基)甲基丙烯醯胺、 N- ( 4-二乙基胺基丁基)甲基丙烯醯胺、 N- (3 -嗎啉基丙基)甲基丙烯醯胺、 N- (3-氰丙基)甲基丙烯醯胺等。 -21 - 201022301 A2爲含有氧原子之基的丙烯醯胺化合物,例如, N-( 3-甲氧丙基)丙烯醯胺、 N- ( 3-乙氧丙基)丙烯醯胺、 N-(丙氧甲基)丙烯醯胺 N- (丁氧甲基)丙烯醯胺、 N-縮水甘油基丙烯醯胺、 N-四氫糠基丙烯醯胺等。 0 A2爲含有氧原子之基的甲基丙烯醯胺化合物,例如 N- (3-甲氧丙基)甲基丙烯醯胺、 N- (3-乙氧丙基)甲基丙烯醯胺、 N-(丙氧甲基)甲基丙烯醯胺、 N- (丁氧甲基)甲基丙烯醯胺、 N-縮水甘油基甲基丙烯醯胺、 @ N-四氫糠基甲基丙烯醯胺等。 A2爲含有氮原子及氧原子之基的丙烯醯胺化合物, 例如, N-(3-二(縮水甘油基)胺基丙基)丙烯醯胺、 N- ( 3-二(四氫糠基)胺基丙基)丙烯醯胺等。 A2爲含有氮原子及氧原子之基的甲基丙烯醯胺化合 物,例如, -22- 201022301 N-(3-二(縮水甘油基)胺基丙基)甲基丙烯醯胺、 N-(3-二(四氫糠基)胺基丙基)甲基丙烯醯胺等。 又,式(II)表示之化合物,A1爲氧原子的化合物, 例如,丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物等。 A2爲含有氮原子之基的丙烯酸酯化合物,例如, 2- 二甲基胺基乙基丙烯酸酯、 Φ 二乙基胺基乙基丙烯酸酯、 3- 二甲基胺基丙基丙烯酸酯、
4-二甲基胺基丁基丙烯酸酯、 4-二乙基胺基丁基丙烯酸酯等。 A2爲含有氮原子之基的甲基丙烯酸酯化合物,例如 ^ 2 -二甲基胺基乙基甲基丙烯酸酯、 2_二乙基胺基乙基甲基丙烯酸酯、 3_二甲基胺基丙基甲基丙烯酸酯、 3- 二乙基胺基丙基甲基丙烯酸酯、 4- 二甲基胺基丁基甲基丙烯酸酯、 4-二乙基胺基丁基甲基丙烯酸酯等。 A2爲含有氧原子之基的丙烯酸酯化合物,例如 2-乙氧乙基丙烯酸酯、 -23- 201022301 2-丙氧乙基丙烯酸酯、 2- 丁氧乙基丙烯酸酯、 3- 甲氧丙基丙烯酸酯、 3-乙氧丙基丙烯酸酯縮水甘油基丙烯酸酯、 四氫糠基丙烯酸酯等。 A2爲含有氧原子之基的甲基丙烯酸酯化合物,例如 ❹ 2-乙氧乙基甲基丙烯酸酯、 2-丙氧乙基甲基丙烯酸酯、 2- 丁氧乙基甲基丙烯酸酯、 3- 甲氧丙基甲基丙烯酸酯、 3-乙氧丙基甲基丙烯酸酯、 縮水甘油基甲基丙烯酸酯、 四氫糠基甲基丙烯酸酯等。 A2爲含有氮原子及氧原子之基的丙烯酸酯化合物, 例如, 3-二(縮水甘油基)胺基丙基丙烯酸酯、 3-二(四氫糠基)胺基丙基丙烯酸酯等。 A2爲含有氮原子及氧原子之基的甲基丙烯酸酯化合 物,例如, 3-二(縮水甘油基)胺基丙基甲基丙烯酸酯、 -24- 201022301 3 -二(四氫糠基)胺基丙基甲基丙烯酸酯等。 式(II)表示之化合物,就提高省燃料費性與掌握( grip)性之觀點’較佳者爲A2爲式(III)所表示之基的 化合物,更佳者爲A1爲胺基,A2爲式(III)所表示之基 的化合物,最佳者爲A1爲二級胺基(-NH- ) ,A2爲式( ΠΙ )所表示之基的化合物。 A1爲二級胺基’ A2爲式(III )所表示之基的化合物 .,較佳者爲 N- (3-二烷基胺基丙基)丙烯醯胺、 N-(3-二烷基胺基丙基)甲基丙烯醯胺,更佳者爲 N- (3-二甲基胺基丙基)丙烯醯胺、 N- (3-二乙基胺基丙基)丙烯醯胺、 N- (3 -二甲基胺基丙基)甲基丙烯醯胺、 φ N- ( 3-二乙基胺基丙基)甲基丙烯醯胺。 本發明之共軛二烯系聚合物,除共軛二烯爲基礎之構 成單位(共轭二稀單位)以外,可再具有其他之單體爲基 礎之構成單位。該其他之單體,例如,芳香族乙稀基、乙 烯腈、不飽和羧酸酯等。芳香族乙烯基,例如,苯乙烯、 α -甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基萘、二乙烯基苯、 二乙嫌基本、一乙稀基萘等。又,乙嫌腈,例如丙稀腈等 ,不飽和殘酸酯,例如,丙儲酸甲酯、丙燦酸乙酯、甲基 丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯等例示。其中又以芳香族乙 -25- 201022301 烯酯爲佳,以苯乙烯爲較佳。 本發明之共轭二烯系聚合物,就強度之觀點,以具有 芳香族乙烯基爲基礎之構成單位(芳香族乙烯基單位)爲 佳,芳香族乙烯基單位之含量,相對於共軛二烯單位與芳 香族乙烯基單位之總量爲100重量%,較佳爲10重量% 以上(共軛二烯單位之含量爲90重量%以下),更佳爲 I5重量%以上(共軛二烯單位之含量爲85重量%以下) 。又,就省燃料費性之觀點,芳香族乙烯基單位之含量, @ 較佳爲50重量%以下(共軛二烯單位之含量爲50重量% 以上),更佳爲45重量%以下(共軛二烯單位之含量爲 5 5重量%以上)。 本發明之共軛二烯系聚合物之門尼(Mooney)黏度( MLi+4)’就強度之觀點’較佳爲10以上,更佳爲20以 上。又’就加工性之觀點’較佳爲200以下,更佳爲150 以下。該門尼(Mooney)黏度(ML1+4),爲依π S K6300 ( 1994 )基準,於l〇〇°C下測定者。 ® 本發明之共軛二烯系聚合物的乙烯基鍵結量,於共軛 一烯單位之含量爲100莫耳%時,就省燃料費性之觀點, 較佳爲80莫耳%以下’更佳爲7〇莫耳%以下。又,就掌 握性之觀點,較佳爲10莫耳%以上,更佳爲15莫耳%以 上’最佳爲20莫耳%以上’更佳爲4〇莫耳%以上。該乙 烯基鍵結量’爲依紅外線分光分析法,以測定乙烯基之吸 收波峰之910cm·1附近之吸收強度方式求得。 -26- 201022301 本發明之共軛二烯系聚合物之分子量分 費性之觀點,較佳爲1〜5,更佳爲1〜2。 爲使用凝膠滲透色層分析(GPC)法,測定 (Μη)與重量平均分子量(Mw),將Mw 求得。 本發明之共軛二烯系聚合物之較佳製造 有下述步驟A及B之製造方法。 步驟A ··於碳化氫溶劑中,經由鹼金屬 共軛二烯與下式(IV)所表示之乙烯基化 合’而於具有以共軛二烯爲基礎之單體單位 )所表示之乙烯基化合物爲基礎之單體單位 至少一端’得到具有由該觸媒所產生之鹼金 步驟。
H2C=CH 布,就省燃料 分子量分布, 數平均分子量 除以Μη方式 方法,例如具 觸媒,使含有 合物之單體聚 與以下式(IV 之聚合物鏈的 屬的聚合物之
X4—Si (IV) 1 v a )所表示 至少1個爲 〔式中,X4、X5及χ6,各自獨立表示下式 之基、烴基或經取代之烴基,X4、X5及X6 下式(IVa)所表示之基〕。
(IVa) 1〜6之烴基 式中’ R及R9,各自獨立表示碳原子數 -27- 201022301 、碳原子數爲1〜6之經取代之烴基、矽烷基或經取代之 矽烷基,R8及R9可鍵結並與氮原子共同形成環構造〕。 步驟B:將步驟A所得之聚合物與下式(Π)表示之 化合物反應之步驟。 H2C=rCR2
〔式中,η,表示1〜1〇之整數,R3,表示氫原子、碳原 子數爲1〜6之烴基或碳原子數爲1〜6之經取代之烴基, Α1 ’表示氧原子或-NR4-基(R4,表示氫原子或碳原子數 爲1〜10之烴基),Α2’表示具有氮原子及/或氧原子之 官能基〕。 步驟Α所使用之鹼金屬觸媒,例如,鹼金屬、有機 鹼金屬化合物、鹼金屬與極性化合物之錯合物、具有鹼金 屬之低聚物等。該鹼金屬,例如,鋰、鈉、鉀、铷、鉋等 @ 。該有機鹼金屬化合物,例如,乙基鋰、η-丙基鋰、iso-丙基鋰、η-丁基鋰、sec-丁基鋰、t-辛基鋰、η-癸基鋰、 苯基鋰、2-萘基鋰、2-丁基苯基鋰、4-苯基丁基鋰、環己 基鋰、4-環戊基鋰、二甲基胺基丙基鋰、二乙基胺基丙基 鋰、t-丁基二甲基矽烷氧丙基鋰、Ν-嗎啉基丙基鋰、鋰伸 六甲醯亞胺、吡咯烷基鋰、六氫吡啶基鋰、伸七甲基醯亞 胺鋰、伸十二甲基醯亞胺鋰、1,4-二鋰-2-丁烯、萘基鈉、 聯苯基鈉、萘基鉀等。又,鹼金屬與極性化合物之錯合物 -28- 201022301 ,例如,鉀-四氫呋喃錯合物、鉀-二乙氧基乙烷錯合物等 ,具有鹼金屬之低聚物’例如’ α -甲基苯乙烯四聚物之 鈉鹽等。其中又以有機鋰化合物或有機鈉化合物爲佳,以 碳原子數爲2〜20之有機鋰化合物或有機鈉化合物爲較佳 步驟Α所使用之碳化氫溶劑,爲不會使有機鹼金屬 化合物觸媒失去活性之溶劑,例如脂肪族碳化氫、芳香族 參 碳化氫、脂環族碳化氫等。該脂肪族碳化氫,例如,丙烷 、η-丁烷、iso-丁烷、η-戊烷、iso_戊烷、n_己烷、丙烯、 1- 丁烯、iso -丁烯、反式-2 -丁烯、順式-2 -丁烯、1-戊烯、 2- 戊烯、1-己烯、2-己烯等。又,芳香族碳化氫,例如, 苯、甲苯、二甲苯、乙基苯,脂環族碳化氫,例如,環戊 烷、環己烷等。該些可單獨’或將2種以上組合使用。其 中又以碳原子數爲2〜12之碳化氫爲佳。 步驟A,爲將含有共軛二烯與式(IV)所表示之乙烯 響 基化合物之單體聚合’以製造聚合物末端具有由上述鹼金 屬觸媒所產生之鹼金屬的共軛二烯系聚合物。該共軛二烯 ,例如,1,3-丁二烯、異戊二烯、;1,3_戊二烯、2,3_二甲 基-1,3-丁二烯、丨,3-己二烯等,該些可單獨,或將2種以 上組合使用。其中,就容易取得之觀點,以丨,3_丁二烯、 異戊二烯爲佳。 式(iv)之x4、x5及X6,各自獨立表示式(IVa) 所表不之基、烴基或經取代之烴基,X4、X5及X6之至少 1個爲式(IVa)所表示之基。 -29- 201022301 式(IVa)之R8及R9,各自獨立表示碳原子數爲1〜 6之烴基、碳原子數爲1〜6之經取代之烴基、矽烷基或 經取代之矽烷基,R8及R9可鍵結並與氮原子共同形成環 構造。 R8及R9之碳原子數爲1〜6之烴基,例如,甲基、 乙基、η-丙基、異丙基、η-丁基、sec-丁基、tert-丁基、 η-戊基、新戊基、異戊基、η-己基等之烷基;環己基等之 環烷基;苯基等。 R8及R9之碳原子數爲1〜6之經取代之烴基,例如 可含有由具有氮原子之基、具有氧原子之基及具有砂原子 之基所成之基群中所選出之至少1種之基作爲取代基之經 取代之烴基等。含有具有氮原子之基作爲取代基之基,例 如,二甲基胺乙基、二乙基胺乙基等之二烷基胺烷基,含 有具有氧原子之基作爲取代基之基,例如,甲氧甲基、甲 氧乙基、乙氧甲基、乙氧乙基等之烷氧烷基,含有具有矽 原子之基作爲取代基之基,例如,三甲基矽烷甲基等之三 烷基矽烷烷基等。 R8及R9之經取代之矽烷基,例如,三甲基矽烷基、 三乙基矽烷基、t-丁基二甲基矽烷基等之三烷基矽烷基等 〇 R8及R9鍵結之基,例如可具有由氮原子、氧原子及 矽原子所形成之原子群所選出之至少1種之原子的碳原子 數爲1〜12之2價之基。例如,伸三甲基、伸四甲基、伸 201022301 五甲基、伸六甲基等之伸烷基;氧代二伸乙基、氧代 丙基等之氧代二伸烷基;-ch2ch2-nh-ch2-所表示 、-CH2CH2-N=CH-所表示之基等含氮基等。 R8及R9鍵結之基,以含氮基爲佳,以-CH2CH2 ch2-所表示之基、-ch2ch2-n=ch-所表示之基爲較隹 R8及R9之烴基,以烷基爲佳,以碳原子數爲 之烷基爲較佳,以甲基、乙基、η-丙基、η-丁基爲更 ® 以乙基、η-丁基爲特佳。R8及R9之經取代之烴基, 氧院基爲佳,以碳原子數爲1〜4之院氧院基爲較佳 及R9之經取代之矽烷基,以三烷基矽烷基爲佳,以 基矽烷基爲較佳。 R8及R9,較佳者爲烷基、烷氧烷基、經取代之 基或R8及R9鍵結之含氮基,更佳者爲烷基,最佳者 原子數爲1〜4之烷基,特佳者爲甲基、乙基、η-丙 • η-丁基。 式(IVa )所表示之基,例如,非環狀胺基、環 基。 該非環狀胺基,例如,二甲基胺基、二乙基胺基 (η-丙基)胺基、二(異丙基)胺基、二(n_丁基) 、二(sec-丁基)胺基 '二(tert-丁基)胺基、二( 基)胺基、乙基甲基胺基等之二烷基胺基;二(甲氧 )胺基、二(甲氧乙基)胺基、二(乙氧基甲基)胺 二(乙氧乙基)胺基等之二(烷氧烷基)胺基·,二( 二伸 之基 -NH- Γ 〇 1〜4 佳, 以烷 。R8 三甲 矽烷 爲碳 基、 狀胺 胺基 新戊 甲基 基、 三甲 -31 - 201022301 基矽烷)胺基、二(t-丁基二甲基矽烷基)胺基等之二( 三烷基矽烷基)胺基等。 該環狀胺基,例如,1-吡咯啶基、1-N-六氫吡啶基、 1-伸六甲亞胺基、1-伸七甲基亞胺基、1-伸八甲基亞胺基 、1-伸十甲基亞胺基、1-伸十二甲基亞胺基等之1-多伸甲 基亞胺基。又,環狀胺基,例如,1-咪唑基、4,5-二氫q-咪唑基、1 -咪唑啶基、1 -六氫吡哄基、嗎啉基等。 式(IVa )所表示之基,就經濟性與取得之容易性等 © 觀點,較佳者爲非環狀胺基,更佳者爲二烷基胺基,最佳 者爲碳原子數爲1〜4之烷基所取代之二烷基胺基,特佳 者爲二甲基胺基、二乙基胺基、二(η-丙基)胺基、二( η-丁基)胺基。 式(IV )之X4〜X6之烴基,例如,甲基、乙基、η- 丙基、異丙基、η-丁基、sec-丁基、tert-丁基等之烷基。 又,經取代之烴基,例如,甲氧甲基、乙氧甲基、甲氧乙 & ❹ 基、乙氧乙基等之烷氧烷基等。 X4〜X6之烴基,以烷基爲佳,以碳原子數爲1〜4之 烷基爲較佳,以甲基或乙基爲更佳。又,X4〜X6之經取 代之烴基,以烷氧烷基爲佳,以碳原子數爲1〜4之烷氧 烷基爲較佳。 X4〜X6之烴基及經取代之烴基,較佳者爲烷基或烷 氧烷基,更佳者爲碳原子數爲1〜4之烷基或碳原子數爲 1〜4之烷氧烷基,最佳者爲碳原子數爲1〜4之烷基’特 -32- 201022301 佳者爲甲基或乙基。 式(IV )之X4、X5及X6之至少1個爲式(IVa)所 表示之基。較佳者爲X4、X5及X6之2個以上爲式(IVa )所表示之基,更佳者爲X4、X5及X6之2個爲式(IVa )所表不之基。 步驟A所使用之式(IV)所表示之乙烯基化合物, 爲X4〜X6之一個爲式(IVa)所表示之非環狀胺基,二個 ® 爲烴基或經取代之烴之基的化合物,例如(二烷基胺基) 二烷基乙烯基矽烷、{二(三烷基矽烷基)胺基}二烷基乙 烯基矽烷、(二烷基胺基)二烷氧烷基乙烯基矽烷等。 (二烷基胺基)二烷基乙烯基矽烷,例如,(二甲基 胺基)二甲基乙烯基矽烷、(乙基甲基胺基)二甲基乙烯 基矽烷、(二乙基胺基)二甲基乙烯基矽烷、(乙基-n-丙基胺基)二甲基乙烯基矽烷、(乙基異丙基胺基)二甲 ^ 基乙烯基矽烷、(二(η-丙基)胺基)二甲基乙烯基矽烷 、(二異丙基胺基)二甲基乙烯基矽烷、(η-丁基-η-丙 基胺基)二甲基乙烯基矽烷、(二(η-丁基)胺基)二甲 基乙烯基矽烷、(二甲基胺基)二乙基乙烯基矽烷、(乙 基甲基胺基)二乙基乙烯基矽烷、(二乙基胺基)二乙基 乙烯基矽烷、(乙基-η-丙基胺基)二乙基乙烯基矽烷、 (乙基異丙基胺基)二乙基乙烯基矽烷、(二(η-丙基) 胺基)二乙基乙烯基矽烷、(二異丙基胺基)二乙基乙烯 基矽烷、(η-丁基-η-丙基胺基)二乙基乙烯基矽烷、( 二(η-丁基)胺基)二乙基乙烯基矽烷、 -33- 201022301 (二甲基胺基)二丙基乙烯基矽烷、(乙基甲基胺基 )二丙基乙烯基矽烷、(二乙基胺基)二丙基乙烯基矽烷 、(乙基-η-丙基胺基)二丙基乙烯基矽烷、(乙基異丙 基胺基)二丙基乙烯基矽烷、(二(η-丙基)胺基)二丙 基乙烯基矽烷、(二異丙基胺基)二丙基乙烯基矽烷、( η-丁基-η-丙基胺基)二丙基乙烯基矽烷、(二(η-丁基) 胺基)二丙基乙烯基矽烷、 (二甲基胺基)二丁基乙烯基矽烷、(乙基甲基胺基 Q )二丁基乙烯基矽烷'(二乙基胺基)二丁基乙烯基矽烷 、(乙基-η-丙基胺基)二丁基乙烯基矽烷、(乙基異丙 基胺基)二丁基乙烯基矽烷、(二(η-丙基)胺基)二丁 基乙烯基矽烷、(二異丙基胺基)二丁基乙烯基矽烷、( η-丁基-η-丙基胺基)二丁基乙烯基矽烷、(二(η-丁基) 胺基)二丁基乙烯基矽烷等。 (二(三烷基矽烷基)胺基)二烷基乙烯基矽烷,例 如,(二(三甲基矽烷)胺基)二甲基乙烯基矽烷、(二 ® (t-丁基二甲基矽烷基)胺基)二甲基乙烯基矽烷、(二 (三甲基矽烷)胺基)二乙基乙烯基矽烷、(二(t-丁基 二甲基矽烷基)胺基)二乙基乙烯基矽烷等。 (二烷基胺基)二烷氧烷基乙烯基矽烷,例如,(二 甲基胺基)二甲氧甲基乙烯基矽烷、(二甲基胺基)二甲 氧乙基乙烯基矽烷、(二甲基胺基)二乙氧基甲基乙烯基 矽烷、(二甲基胺基)二乙氧基乙基乙烯基矽烷、(二乙 基胺基)二甲氧甲基乙烯基矽烷、(二乙基胺基)二甲氧 -34- 201022301 乙基乙烯基矽烷、(二乙基胺基)二乙氧基甲基乙烯基矽 烷、(二乙基胺基)二乙氧基乙基乙烯基矽烷等。 X4〜X6之2個爲式(iva)所表示之非環狀胺基,一 個爲烴基或經取代之烴之基的化合物,例如雙(二烷基胺 基)烷基乙烯基矽烷、雙(二(三烷基矽烷基)胺基)烷 基乙烯基矽烷、雙(二烷基胺基)烷氧烷基乙烯基矽烷等 〇 雙(二烷基胺基)烷基乙烯基矽烷,例如,雙(二甲 基胺基)甲基乙烯基矽烷、雙(乙基甲基胺基)甲基乙烯 基矽烷、雙(二乙基胺基)甲基乙烯基矽烷、雙(乙基-η -丙基胺基)甲基乙烯基矽烷、雙(乙基異丙基胺基)甲 基乙烯基矽烷、雙(二(η-丙基)胺基)甲基乙烯基矽烷 、雙(二異丙基胺基)甲基乙烯基矽烷、雙(η-丁基-η-丙基胺基)甲基乙烯基矽烷、雙(二(η-丁基)胺基)甲 基乙烯基矽烷、雙(二甲基胺基)乙基乙烯基矽烷、雙( 乙基甲基胺基)乙基乙烯基矽烷、雙(二乙基胺基)乙基 乙烯基矽烷、雙(乙基-η-丙基胺基)乙基乙烯基矽烷、 雙(乙基異丙基胺基)乙基乙烯基矽烷、雙(二(η-丙基 )胺基)乙基乙烯基矽烷、雙(二異丙基胺基)乙基乙烯 基矽烷、雙(η-丁基-η-丙基胺基)乙基乙烯基矽烷、雙 (二(η-丁基)胺基)乙基乙烯基矽烷、雙(二甲基胺基 )丙基乙烯基矽烷、雙(乙基甲基胺基)丙基乙烯基矽烷 、雙(二乙基胺基)丙基乙烯基矽烷、雙(乙基-η-丙基 胺基)丙基乙烯基矽烷、雙(乙基異丙基胺基)丙基乙烯 -35- 201022301 基矽烷、雙(二(η-丙基)胺基)丙基乙烯基矽烷、雙( 二異丙基胺基)丙基乙烯基矽烷、雙(n_丁基_n_丙基胺 基)丙基乙嫌基砂焼、雙(二(n -丁基)胺基)丙基乙嫌 基矽烷、雙(二甲基胺基)丁基乙烯基矽烷、雙(乙基甲 基胺基)丁基乙烯基矽烷、雙(二乙基胺基)丁基乙烯基 矽烷、雙(乙基-η-丙基胺基)丁基乙烯基矽烷、雙(乙 基異丙基胺基)丁基乙烯基矽烷、雙(二(η-丙基)胺基 )丁基乙烯基矽烷、雙(二異丙基胺基)丁基乙烯基矽烷 、雙(η-丁基-η-丙基胺基)丁基乙烯基矽烷、雙(二(η-丁基)胺基)丁基乙烯基矽烷等。 雙{二(三烷基矽烷基)胺基}烷基乙烯基矽烷,例如 ,雙{二(三甲基矽烷)胺基}甲基乙烯基矽烷、雙{二( t-丁基二甲基矽烷基)胺基}甲基乙烯基矽烷、雙{二(三 甲基矽烷)胺基}乙基乙烯基矽烷、雙{二(t-丁基二甲基 矽烷基)胺基}乙基乙烯基矽烷等。 雙(二烷基胺基)烷氧烷基乙烯基矽烷,例如,雙( 二甲基胺基)甲氧甲基乙烯基矽烷 '雙(二甲基胺基)甲 氧乙基乙烯基矽烷、雙(二甲基胺基)乙氧基甲基乙烯基 矽烷、雙(二甲基胺基)乙氧基乙基乙烯基矽烷、雙(二 乙基胺基)甲氧甲基乙烯基矽烷、雙(二乙基胺基)甲氧 乙基乙烯基矽烷、雙(二乙基胺基)乙氧甲基乙烯基矽烷 、雙(二乙基胺基)乙氧乙基乙烯基矽烷等。 X4〜X6之三個爲式(IV a)所表示之非環狀胺之基的 化合物’例如三(二烷基胺基)乙烯基矽烷等。 -36- 201022301 例如’三(二甲基胺基)乙烯基矽烷、三(乙基甲基 胺基)乙烯基矽烷、三(二乙基胺基)乙烯基矽烷、三( 乙基丙基胺基)乙烯基矽烷、三(二丙基胺基)乙烯基矽 烷、三(丁基丙基胺基)乙烯基矽烷等。 X4〜X6之2個爲式(iva)所表示之環狀胺基,一個 爲烴基或經取代之烴之基的化合物,例如,雙(嗎啉基) 甲基乙烯基矽烷、雙(N -六氫吡啶基)甲基乙烯基矽烷、 ® 雙(4,5_二氫咪唑基)甲基乙烯基砂烷、雙(伸六甲亞胺 )甲基乙烯基矽烷等。 X4、X5及X6之2個爲式(IVa)所表示之基的式(I V)所表示之乙烯基化合物,較佳者爲χ4、χ5及X6之2 個爲非環狀胺基之乙烯基化合物,就省燃料費性與掌握( grip )性之觀點’更佳者爲雙(二烷基胺基)烷基乙烯基 矽烷,最佳者爲雙(二甲基胺基)甲基乙烯基矽烷、雙( 二乙基胺基)甲基乙烯基矽烷、雙(二(n_丙基)胺基) • 甲基乙烯基矽烷、雙(二(η -丁基)胺基)甲基乙烯基矽 烷。其中,就化合物之取得性之觀點,雙以(二乙基胺基 )甲基乙烯基矽烷、雙(二(η -丁基)胺基)甲基乙烯基 砂院爲佳。 步驟Α中’式(IV )所表示之乙烯基化合物之添加 量’相對於共軛二烯系單體之合計量(g數),較佳者爲 0.001mmol/g (聚合物)以上、o.immol/g (聚合物)以 下,更佳者爲0.002mmol/ g (聚合物)以上、〇 〇7mm〇1 / g (聚合物)以下’最佳者爲〇.〇〇3mmol/g (聚合物) -37- 201022301 以上、0.05mmol / g (聚合物)以下。 步驟A中’共軛二烯可與式(iv)所表示之乙烯基 化合物,或與其他之單體組合後進行聚合亦可。其他之單 體’例如,芳香族乙烯基、乙烯腈 '不飽和羧酸酯等。芳 香族乙烯基’例如’苯乙烯、α -甲基苯乙烯、乙烯基甲 苯、乙烯基萘、二乙烯基苯、三乙烯基苯、二乙烯基萘等 。又’乙稀腈’例如丙烯腈等’不飽和殘酸酯,例如,丙 烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙 醋等。其中,又以芳香族乙烯基爲佳,以苯乙烯爲較佳。 步驟Α之聚合’爲於調整共軛二烯單位之乙烯基鍵 結量之劑、調整共軛二烯系聚合物鏈中之共軛二烯單位與 共軛二烯以外之單體爲基礎之構成單位的分布之劑(以下 ’統稱爲「調整劑」)等之存在下進行亦可。該些劑,例 如,醚化合物、三級胺、膦化合物等。該醚化合物,例如 ’四氫呋喃、四氫吡喃、I,4 -二噁烷等環狀之醚;二乙基 _、二丁基醚等之脂肪族單醚;乙二醇二甲基醚、乙二醇 二乙基醚、乙二醇二丁基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二 醇二丁基醚等之脂肪族二醚;二苯基醚、茴香醚等之芳香 族醚等。該三級胺,例如,三乙基胺、三丙基胺、三丁基 胺、N,N,N,,N,-四甲基乙烯二胺、N,N-二乙基苯胺、耻啶 、喹啉等。又,該膦化合物,例如,三甲基膦、三乙基膦 、二苯基膦等。該些可單獨使用,或將2種類以上組合使 用亦可。 步驟A之聚合溫度,通常25〜l〇〇°C,較佳爲35〜 -38- 201022301 90 °C。更佳爲5〇〜80 °C。聚合時間’通常爲l〇分鐘〜5 小時。 步驟B中,與步驟A所製造之聚合物接觸之式(11) 所表示之化合物之量’相對於有機鹼金屬觸媒所產生之鹼 金屬1莫耳,通常爲0·1〜3莫耳’較佳者爲〇.5〜2莫耳 ,更佳者爲0.7〜1.5莫耳。 步驟B中,步驟A所製造之聚合物與式(II)所表示 ® 之化合物接觸之溫度,通常爲25〜1 00 °c,較佳爲35〜90 °C。更佳爲50〜80 °C。接觸時間’通常爲60秒〜5小時 ,較佳爲1 5分鐘〜1小時。 本發明之製造方法中’必要時’於經由鹼金屬觸媒使 單體開始聚合至聚合停止中,於共軛二烯系聚合物之碳化 氫溶液中可添加偶合劑。偶合劑,例如,下式(V )所表 示之化合物。 ❹ R,0aML4-a ( V ) (式中,R10表示烷基、烯基、環烯基或芳香族殘基’ Μ 表示砂原.子或錫原子,L表示園素原子或烴氧基’ a表不 〇〜2之整數)。 其中,芳香族殘基,表示去除芳香族碳化氫中鍵結於 芳香環之氫所得之一價之基。 -39- 201022301 式(v )所表示之偶合劑,例如,四氯化矽、甲基三 氯矽烷、二甲基二氯矽烷、三甲基氯矽烷、四氯化錫、甲 基三氯錫、二甲基二氯錫、三甲基氯錫、四甲氧基矽烷、 甲基三甲氧基矽烷、二甲氧二甲基矽烷、甲基三乙氧基矽 烷、乙基三甲氧基矽烷、二甲氧二乙基矽烷、二乙氧基二 甲基矽烷、四乙氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、二乙氧基 二乙基矽烷等。 偶合齊ί之添加量’相對於鹼金屬觸媒所產生之鹼金屬 1莫耳’就共軛二烯系聚合物之加工性之觀點,較佳爲 0.03莫耳以上’更佳爲〇.〇5莫耳以上。又,就省燃料費 性之觀點’較佳爲0 ·4莫耳以下,更佳爲〇 · 3莫耳以下。 ❿ 共軛二燦系聚合物,可使用公知之回收方法,例如, (1)於共轭二烯系聚合物之碳化氫溶液中添加凝固劑之 方法、(2)於共扼二烯系聚合物之碳化氫溶液中添加蒸 氣之方法’而將共輕二烯系聚合物由碳化氫溶液中回收。 回收之共扼二烯系聚合物,可使用分段乾燥機或擠壓型乾 燥機等公知之乾燥機進行乾燥。 又’本發明之共轭二烯系聚合物之製造方法中,可經 由水解等’使聚合物之式(la)所表示之基取代爲羥基之 處理。該處理’可於聚合物單獨之狀態下進行亦可,或於 後述組成物之狀態下進行亦可。 本發明之共範一燒系聚合物,可添加其他之聚合物成 分或添加劑等’而作爲共軛二烯系聚合物組成物使用。 -40- 201022301 其他之聚合物成分,例如’以往之苯乙烯-丁二烯共 聚合物橡膠、聚丁二烯橡膠、丁二烯-異戊二烯共聚合物 橡膠、丁基橡膠等。又,天然橡膠、乙烯-丙烯共聚合物 、乙烯-辛烯共聚合物等。該些聚合物成分,可將2種以 上組合使用。 本發明之共軛二烯系聚合物中添加其他之聚合物成分 時’本發明之共軛二烯系聚合物之添加量,就省燃料費性 Φ 之觀點,於以聚合物成分之總添加量(包含共軛二烯系聚 合物之添加量)作爲1 0 0重量份時,較佳爲1 0重量份以 上,更佳爲20重量份以上。 添加劑’可使用公知之物質,例如硫磺等之加硫劑; 噻唑系加硫促進劑、秋蘭姆(thiuram )系加硫促進劑、 次磺酸醯胺系加硫促進劑、胍系加硫促進劑等之加硫促進 劑;硬脂酸、氧化鋅等之加硫活性化劑;有機過氧化物; 二氧化矽、碳黑、碳酸鈣、滑石、氧化鋁、黏土、氫氧化 φ 鋁、雲母等之塡充劑;矽烷偶合劑;伸展油;加工助劑; 抗老化劑;滑劑等。 上述二氧化矽,例如,乾式二氧化矽(無水矽酸)、 濕式二氧化矽(含水矽酸)、膠體二氧化矽、沈澱二氧化 矽、矽酸鈣、矽酸鋁等。該些可使用1種或將2種以上組 合使用。二氧化矽之BET比表面積,通常爲50〜250m2/ g。該BET比表面積,爲依A S TM D 1 99 3 -03規定進行測 定。市售品,例如,可使用東曹•二氧化矽公司製商品名 VN3、AQ、ER、RS-150、Rhodia 公司製商品名 Zeosil 201022301 1 1 1 5MP、1 1 65MP 等。 上述碳黑’例如,爐黑、乙炔碳黑、熱碳黑、隧道法 碳黑、石墨等。碳黑,例如,EPC、MPC及CC等隧道法 碳黑;SAF、ISAF、HAF、MAF、FEF、SRF、GPF、APF 、FF、CF、SCF及ECF等爐黑;FT及MT等熱碳黑;乙 炔碳黑等。該些可使用1種或將2種以上組合使用。 碳黑之氮吸附比表面積(N2SA ),通常爲5〜200m2 /g,又’碳黑之二丁基苯甲酸酯(DBP)吸收量,通常 ® 爲 5〜300ml/100g。該氮吸附比表面積,爲依 ASTM D4820-93規定測定,該DBP吸收量,爲依ASTM D2414-93規定測定。市售品,例如,東海碳素公司製商品名喜 司特6、喜司特7HM、喜司特KH、Degussa公司製商品 名 CK3、Special Black 4A 等。 上述矽烷偶合劑,例如,乙烯基三氯矽烷、乙烯基三 乙氧基矽烷、乙烯基三(甲氧乙氧)矽烷、石-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、r-環氧丙氧丙基三 甲氧基矽烷、r-甲基丙烯氧丙基三甲氧基矽烷、n-(;5-胺基乙基)-r-胺基丙基三甲氧基矽烷、n-( /5-胺基乙 基)-r-胺基丙基甲基;甲氧基矽烷' N-苯基-r ·胺基丙 基三甲氧基矽烷、r -氯丙基三甲氧基矽烷、r -氫硫基丙 基三甲氧基矽烷、τ-胺基丙基三乙氧基矽烷、雙(3-( 三乙氧矽烷基)丙基)二硫化物、雙(3-(三乙氧矽烷基 )丙基)四硫化物、r-三甲氧矽烷基丙基二甲基硫代胺 基甲醯基四硫化物、r-三甲氧矽烷基丙基苯倂噻唑四硫 -42- 201022301 醚等。該些可使用1種或將2種以上組合使用。市售品, 例如使用Degussa公司製商品名Si69、Si75等。 上述伸展油,例如,芳烴系礦物油(黏度比重係數( V.G.C.値)0.900〜1.049) '環院系礦物油(v.G.C.値 0.850 〜0.899)、石纖系礦物油(V.G,C.値 0.790 〜0.849 )等。伸展油之多環芳香族含量,較佳爲未達3重量%, 更佳爲未達1重量%。該多環芳香族含量,爲依英國石油 0 學會346/92法所測定。又’伸展油之芳香族化合物含量 (CA),較佳爲20重量%以上。該些伸展油,可將2種 以上組合使用亦可。 上述加硫促進劑,例如,2 -氫硫基苯倂噻唑、二苯倂 噻唑二硫化物、N -環己基-2 -苯倂噻唑次磺酸醯胺等之噻 哩系加硫促進劑;四甲基秋蘭姆(thiuram )單硫化物、 四甲基秋蘭姆(thiuram )二硫醚等之秋蘭姆(thiuram ) 系加硫促進劑;N -環己基-2 -苯倂噻唑次磺酸醯胺、N -1 - 丁 參 基-2 -苯倂噻唑次磺酸醯胺、N -氧代乙烯-2 -苯倂噻唑次磺 酸醯胺、N -氧代乙烯-2 -苯倂噻唑次磺酸醯胺、n,N’-二異 丙基-2-苯倂噻唑次磺酸醯胺等之次磺酸醯胺系加硫促進 劑:二苯基胍、二原三胍、原三二胍等胍系加硫促進劑, 其使用量,相對於橡膠成分100重量份,以0.1〜5重量 份爲佳,更佳爲0.2〜3重量份。 本發明之共軛二烯系聚合物中添加塡充劑所得之共軛 二烯系聚合物組成物中,塡充劑之添加量,於本發明之共 軛二烯系聚合物之添加量作爲100重量份時,通常爲10 -43- 201022301 〜150重量份。又,該添加量,就耐摩耗性與強度之觀點 ’較佳爲20重量份以上,更佳爲3〇重量份以上。又,就 提高補強性之觀點,較佳爲120重量份以下,更佳爲1〇〇 重量份以下。 使用本發明之共軛二烯系聚合物中添加塡充劑所得之 共輒二稀系聚合物組成物之情形,就省燃料費性之觀點, 塡充劑以使用二氧化矽爲佳。二氧化矽之添加量,於塡充 劑之總添加量作爲1 00重量份時,較佳爲5 〇重量份以上 參 ,更佳爲70重量份以上。 本發明之共軛二烯系聚合物中,添加其他聚合物成分 或添加劑等以製造共軛二烯系聚合物組成物之方法,可使 用公知之方法、例如’將各成分使用輥或班柏里混合機等 公知之混合機進行混練之方法等。 混練條件’於添加加硫劑與加硫促進劑以外之添加劑 之情形’混練溫度’通常爲50〜200 °C,較佳爲80〜190 。 ⑩ °C ’混練時間,通常爲3 〇秒〜3 〇分鐘,較佳爲1分鐘〜 3 〇分鐘。添加加硫劑、加硫促進劑之情形,混練溫度, 通常爲1 0 0 °C以下’較佳爲室溫〜8 〇 。又,添加加硫劑 、加硫促進劑之組成物’通常爲使用加壓加硫等加硫處理 進行。加硫溫度,通常爲120〜2001,較佳爲140〜180 t。 本發明之共範二烯系聚合物、共軛二烯系聚合物組成 物,具有優良之省燃料費性。又,亦具有良好之掌握性。 -44 - 201022301 一烯系聚合物組成 、抗震材料等,特 本發明之共軛二烯系聚合物、共二 物,適合使用於輪胎、鞋底、地板材料、 別是適合用於輪胎。 【實施方式】 [實施例] 0 以下,將以實施例說明本發明。 物性評估係依以下方法進行。 1·門尼(Mooney)黏度(ML1+4) 依JISK6300( 1994)規定’測定100°c下之聚合物 的門尼(Mooney) 黏度。 2,乙烯基含量(以共軛二烯爲基礎,1,2 -加成構成單 位之比例,單位:莫耳% ) Φ 爲依紅外線分光分析法,測定乙烯基吸收峰之 9 lOcirr1附近之吸收強度以求取聚合物之乙烯基含量。 3 ·苯乙烯單位之含量(單位··重量% ) 依JIS K6 383 ( 1995)規定,由折射率求取聚合物之 本乙稀單位含量。 4·分子量分布(Mw/Mn) 依下述之條件(1)〜(8),使用凝膠滲透色層分析 (GPC)法,測定重量平均分子量(Mw)與數平均分子 量(Μη),求取聚合物之分子量分布(Mw/Μη )。 -45- 201022301 (1) 裝置:東曹公司製HLC-8020 (2) 分離管柱:東曹公司製gmH-XL(2柱直列)
(3 )測定溫度:4 0 °C (4 )載體:四氫呋喃 (5 )流量:〇.6mL / 分 (6 )注入量:5 L (7 )檢測器··差示折射 (8)分子量標準:標準聚苯乙烯 5 ·省燃料費性 由薄片狀之加硫成形體取出寬lmm或2mm、長 40mm之短條狀試験片’供試験使用。測定,爲依黏彈性 測定裝置(上島製作所公司製),於應變1 %及周波數 1 0Hz之條件下’測定溫度70 °C下試験片之損耗正切(tan <5 ( 70°C ))。該數値越小時,省燃料費性越優良。 6.掌握性 使用黏彈性測定裝置(上島製作所公司製),於應變 0.25%及周波數10Hz之條件下,測定加硫薄片於溫度〇 °C下損耗正切(tan<5 (0°C))。該數値越大時,掌握性 越佳。 實施例1 -46- 201022301 將内容積20公升之不鏽鋼製聚合反應器内洗淨、乾 燥’以乾燥氮氣取代,將己烷(比重〇.68g/ cm3 ) l〇.2kg 、1,3-丁一嫌547g、苯乙烯i73g、四氫呋喃6.1ml、乙二 醇二乙基醚5.0ml投入聚合反應容器内。其次,將雙(二 乙基胺基)甲基乙烯基砂院10.5.mmol與 η - 丁基鋰 14.9mmol分別以環己烷溶液與η_己烷溶液形式投入,開 始進行聚合。 〇 於攪拌速度爲130rpm、聚合反應器内溫度設定爲65 °C下’將單體連續供應於聚合反應容器内,使1,3-丁二烯 與苯乙烯進行3小時之共聚合反應。全聚合下,1,3-丁二 烯之供應量爲821g、苯乙烯之供應量爲259g。 其次,將所得之聚合物溶液以130rPni之攪拌速度下 攪拌,添加N- ( 3-二甲基胺基丙基)丙烯醯胺1 0.5 mmol ,攪拌15分鐘。聚合物溶液中加入含有甲醇〇.5 4ml之己 烷溶液20ml,再將聚合物溶液攪拌5分鐘。 於聚合物溶液中添加2-tert-丁基-6- ( 3-tert-丁基-2-羥基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯(住友化學公司 製,商品名:斯米來雅GM) 1.8g、季戊四醇基四(3 -月 桂基硫代丙烯酸酯)(住友化學公司製,商品名:斯米來 雅TP-D ) 0.9g,其次,使聚合物溶液於常溫下蒸發24小 時,再於55 °C下進行1 2小時減壓乾燥,得聚合物。聚合 物之評估結果係如表1所示。 將所得聚合物1 〇〇重量份、二氧化矽(德克薩公司製 -47- 201022301 ’商品名:烏爾特拉VN3-G) 78.4重量份、砂院偶合劑 (德克薩公司製,商品名:Si69 ) 6·4蓴量份、碳黑(三 菱化學公司製’商品名:鑽石黑N3 3 9 ) 6·4重量份、伸展 油(共同石油公司製,商品名:X-140 ) 47 6重量份、抗 老化劑(住友化學公司製,商品名:安奇硏3C ) i ·5重量 份、硬脂酸2重量份、氧化鋅2重量份、加硫促進劑(住 友化學公司製’商品名:速克西CZ )〗重量份、加硫促 進劑(住友化學公司製,商品名:速克西D) 1重量份、 蠟(大内新興化學工業公司製,商品名:山諾克N) 1>5 重量份、硫礦1.4重量份於拉普硏磨機混練,製得聚合物 組成物。所得聚合物組成物以6英吋輥成型爲薄片,使該 薄片於1 6 0 °C下加熱4 5分鐘進行加硫,以製作加硫薄片 。加硫薄片之物性評估結果係如表1所示。 實施例2 將内容積20公升之不鏽鋼製聚合反應器内洗淨、乾 燥,以乾燥氮氣取代,將己烷(比重〇.68g/ cm3 ) 10.2kg 、1,3-丁二烯547g、苯乙烯173g、四氫呋喃6.1ml、乙二 醇二乙基醚5.0ml投入聚合反應容器内。其次’投入丁 基鋰12.9mmol之η-己烷溶液,使1,3-丁二烯與苯乙烯進 行0.83小時之共聚合。聚合中,設定攪拌速度爲130rpm 、聚合反應器内溫度爲65 r,將單體連續供應於聚合反 應容器内。 -48- 201022301 進行0.83小時聚合後,將雙(二乙基胺基)甲基乙 烯基矽烷1 0.5 mmol之環己烷溶液,投入攪拌速度爲 13 0rpm、聚合反應器内溫度爲65°C之聚合反應器内。 其次,將單體連續供應於聚合反應器内,使1,3-丁二 烯與苯乙烯進行1.67小時之共聚合。聚合中,攪拌速度 設定爲130rpm、聚合反應器内溫度設定爲65t。全聚合 中,1,3-丁二烯之供應量爲 821g、苯乙烯之供應量爲 _ 2 59g。 其次,將所得之聚合物溶液以130rpm之攪拌速度攪 拌,添加Ν-(3·二甲基胺基丙基)丙烯醯胺10.5mmol, 攪拌15分鐘。聚合物溶液中加入含有甲醇0.5 4ml之己烷 溶液2〇ml ’再將聚合物溶液攪拌5分鐘。 於聚合物溶液中,加入2-tert-丁基-6- ( 3-tert-丁基- 2-羥基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯(住友化學公 ©司製,商品名:斯米來雅GM) 1.8g、季戊四醇基四(3-月桂基硫代丙烯酸酯)(住友化學公司製,商品名:斯米 來雅TP-D ) 0.9g,其次,使聚合物溶液於常溫下蒸發24 小時,再於5 5 °C下進行1 2小時減壓乾燥,得聚合物。聚 合物之評估結果係如表1所示。 將所得聚合物100重量份、二氧化矽(德克薩公司製 ,商品名:烏爾特拉 VN3-G) 78.4重量份、矽烷偶合劑 (德克薩公司製,商品名:Si69) 6.4重量份、碳黑(三 菱化學公司製,商品名:鑽石黑N3 39 ) 6.4重量份、伸展 -49- 201022301 油(共同石油公可製’商品名:X_140) 47.6重量份、抗 老化劑(住友化學公司製’商品名:安奇硏3C) 1.5重量 份、硬脂酸2重量份、氧化鋅2重量份 '加硫促進劑(住 友化學公司製’商品名:速克西C Z ) 1重量份、加硫促 進劑(住友化學公司製,商品名:速克西D) 1重量份、 蠟(大内新興化學工業公司製,商品名:山諾克N) 15 重量份、硫磺1_4重量份於拉普硏磨機中混練,製得聚合 物組成物。所得聚合物組成物使用6英吋輥成型爲薄片, 該薄片於1 60 °C下加熱45分鐘進行加硫,以製作加硫薄 片。加硫薄片之物性評估結果係如表丨所示。 實施例3 將内容積20公升之不鏽鋼製聚合反應器内洗淨、乾 燥,以乾燥氮氣取代,將己烷(比重〇.68g/cm3) 10.2kg 、1,3-丁二烯547g、苯乙烯173g、四氫呋喃6.1ml、乙二 醇二乙基醚5.0ml投入聚合反應容器内。其次,分別將雙 (二乙基胺基)甲基乙烯基矽烷l〇.5mmol與η-丁基鋰 1 3.4mmol之環己烷溶液與η-己烷溶液投入,使l,3-丁二 烯與苯乙烯進行1小時之共聚合。聚合中,使攪拌速度爲 1 3 Orpm、聚合反應器内溫度爲6 5 °C之條件下,將單體連 續供應於聚合反應容器内。 經0.5小時聚合後,將雙(二乙基胺基)甲基乙烯基 矽烷10.5mmol之環己烷溶液,投入攪拌速度I30rpm、聚 -50- 201022301 合反應器内溫度爲65 °C之聚合反應器内。 其次,將單體連續供應於聚合反應器内,使丨,3 丁二 烯與苯乙烯進行〇·5小時之共聚合。聚合中,攪拌速度爲 13 0rpm,聚合反應器内溫度爲65°C。 經0.5小時聚合後,將雙(二乙基胺基)甲基乙烯基 矽烷10.5mmol之環己烷溶液,投入攪拌速度130rpm、聚 合反應器内溫度爲65 °C之聚合反應器内。 ^ 其次,將單體連續供應於聚合反應器内,使1,3 丁二 烯與苯乙烯進行1.5小時之共聚合。聚合中,攪拌速度爲 13 0rpm,聚合反應器内溫度爲65°C。全聚合下之1,3-丁 二烯之供應量爲821g、苯乙烯之供應量爲259g。 其次,將所得之聚合物溶液於130rpm之攪拌速度下 攪拌,添加N-(3-二甲基胺基丙基)丙烯醯胺10_5mmol ,再進行15分鐘之攪拌。於聚合物溶液中,加入含有甲 φ 醇〇.54ml之己烷溶液20ml,再將聚合物溶液進行5分鐘 之攪拌。 於聚合物溶液中,加入2-tert-丁基-6- ( 3-tert-丁基· 2-羥基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯(住友化學公 司製,商品名··斯米來雅GM) 1.8g、季戊四醇基四(3-月桂基硫代丙酸酯)(住友化學公司製,商品名:斯米來 雅TP-D ) 0.9g,其次,使聚合物溶液於常溫下蒸發24小 時,再於5 51下進行1 2小時減壓乾燥,得聚合物。聚合 物之評估結果係如表1所示。 -51 - 201022301 將所得聚合物100重量份、二氧化矽(德克薩公司製 ,商品名:烏爾特拉VN3-G ) 78,4重量份、矽烷偶合劑 (德克薩公司製,商品名:Si69 ) 6.4重量份、碳墨(三 菱化學公司製,商品名:鑽石黑N339) 6.4重量份、伸展 油(共同石油公司製,商品名:X-140) 47.6重量份、抗 老化劑(住友化學公司製,商品名:安奇硏3 C ) 1.5重量 份、硬脂酸2重量份、氧化鋅2重量份、加硫促進劑(住 友化學公司製,商品名:速克西CZ ) 1重量份、加硫促 進劑(住友化學公司製,商品名:速克西D) 1重量份、 蠟(大内新興化學工業公司製,商品名:山諾克N) 1.5 重量份、硫磺I·4重量份於拉普硏磨機中混練,製得聚合 物組成物。所得聚合物組成物以6英吋輥成型爲薄片,該 薄片於1 60 °C下加熱45分鐘進行加硫,以製作加硫薄片 。加硫薄片之物性評估結果係如表1所示。 實施例4 將内容積20公升之不鏽鋼製聚合反應器内洗淨、乾 燥,以乾燥氮氣取代,將己烷(比重0.68 g/ cm3 ) 10.2kg 、1,3 -丁二烯547g、苯乙烯173g、四氫呋喃6.1ml、乙二 醇二乙基醚5.0ml投入聚合反應容器内。其次,分別投入 雙{一(n_ 丁基)胺基}甲基乙稀基砂院10.5mmol與η -丁 基鋰13.4mmol之環己烷溶液與η-己烷溶液,開始進行聚 0 201022301 使攪拌速度爲130rpm、聚合反應器内溫度爲65°C之 條件下,將單體連續供應於聚合反應容器内,使1,3_丁二 烯與苯乙烯進行3小時之共聚合反應。全聚合下之1,3-丁 二烯的供應量爲821g,苯乙烯之供應量爲259g。 其次,將所得之聚合物溶液以130rpm之攪拌速度攪 拌,添加N-(3-二甲基胺基丙基)丙烯醯胺10.5mmol, 再進行15分鐘之攪拌。聚合物溶液中加入含有甲醇 參 〇.54ml之己烷溶液20m卜再將聚合物溶液攪拌5分鐘。 於聚合物溶液中,加入2-tert-丁基-6- ( 3-tert-丁基- 2·羥基-5-甲基节基)_4_甲基苯基丙烯酸醋(住友化學公 司製’商品名:斯米來雅 GM) 1.8g、季戊四醇基四(3-月桂基丙酸酯)(住友化學公司製,商品名:斯米來雅 TP-D) 0.9g’其次’使聚合物溶液於常溫下蒸發24小時 ’再於55 °C下進行12小時減壓乾燥,得聚合物。聚合物 之評估結果係如表1所示。 ❹ 將所得之聚合物100重量份、二氧化矽(德克薩公司 製’商品名:烏爾特拉VN3-G) 78.4重量份、砍院偶合 劑(德克薩公司製’商品名·· Si69 ) 6.4重量份、碳素6.4 重量份、伸展油(共同石油公司製,商品名:XI 4〇 ) 4 7 · 6重量份、抗老化劑(住友化學公司製,商品名:安奇 硏3C) 1‘5重量份、硬脂酸2重量份、氧化鋅2重量份、 加硫促進劑(住友化學公司製,商品名:速克西CZ ) 1 重量份、加硫促進劑(住友化學公司製,商品名:速克西 D) 1重量份、蠟(大内新興化學工業公司製,商品名: -53- 201022301 山諾克Ν) 1·5重量份、硫磺1·4重量份於拉普硏磨機中 混練’製得聚合物組成物。所得之聚合物組成物以6英吋 輥成型爲薄片’該薄片於16(TC下加熱45分鐘進行加硫 ’以製作加硫薄片。加硫薄片之物性評估結果係如表1所 示。 比較例1
將内容積5公升之不鏽鋼製聚合反應器内洗淨、乾燥 ’以乾燥氮氣取代,將己烷(比重〇.68g/cm3) 2.55kg、 1,3-丁二烯 137g、苯乙烯43g'四氫呋喃 1.5ml、乙二醇 二乙基醚1.2ml投入聚合反應容器内。其次,投入n-丁基 鋰3.6mmol之η-己烷溶液,使1 , 3 - 丁二烯與苯乙烯進行 2.5小時之共聚合。聚合中,使攪拌速度爲13〇rpm、聚合 反應器内溫度爲65 t之條件下,將單體連續供應於聚合 反應容器内。1,3 -丁二烯之供應量爲342g、苯乙烯之供應 量爲1 〇8g。 經2.5小時聚合後,將雙(二乙基胺基)甲基乙烯基 矽烷2.8mmol之環己烷溶液,於攪拌速度爲130rpm、聚 合反應器内溫度爲65 °C之條件下,投入聚合反應器内進 行30分鐘之攪拌。 其次,將含有甲醇〇.14ml之己烷溶液2 0ml投入聚合 反應器内,將聚合物溶液攪拌5分鐘。 於聚合物溶液中,加入2-tert-丁基-6- ( 3-tert·丁基- -54- 201022301 2-經基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯(住友化學公 司製’商品名:斯米來雅GM) 1.8g、季戊四醇基四(3-月桂基硫代丙烯酸酯)(住友化學公司製,商品名:斯米 來雅TP-D ) 0.9g,其次,使聚合物溶液於常溫下蒸發24 小時’再於5 5 °C下進行12小時減壓乾燥,得聚合物。聚 合物之評估結果係如表1所示。 將所得之聚合物100重量份、二氧化矽(德克薩公司 〇 製,商品名:烏爾特拉VN3-G) 78.4重量份、矽烷偶合 劑(德克薩公司製,商品名:Si69) 6.4重量份、碳黑( 三菱化學公司製,商品名:鑽石黑N339) 6.4重量份、伸 展油(共同石油公司製,商品名:X-1 40 ) 47.6重量份、 抗老化劑(住友化學公司製,商品名:安奇硏3 C ) 1 .5重 量份、硬脂酸2重量份、氧化鋅2重量份、加硫促進劑( 住友化學公司製,商品名:速克西CZ ) 1重量份、加硫 促進劑(住友化學公司製,商品名:速克西D ) 1重量份 9 、蠟(大内新興化學工業公司製,商品名:山諾克N) 1.5重量份、硫磺1.4重量份於拉普硏磨機中混練,製得 聚合物組成物。所得之聚合物組成物以6英吋輥成型爲薄 片,將該薄片於160°C下加熱45分鐘進行加硫,以製作 加硫薄片。加硫薄片之物性評估結果係如表1所示。 -55- 201022301 表 1 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 比較例1 門尼黏度 墨 43 45 40 47 38 乙烯基含量 % 59 60 58 59 59 苯乙烯單位之含量 重量% 25 24 24 25 25 分子量分布 册 1.15 1.13 1.11 1.27 1.14 式(I)所表示之結構 mmol/g 0.00583 0.00583 0.00583 0.00583 0.00622 單位之含量 (聚合物) 省燃費性tan 5 (70。。) 0.109 0.115 0.110 0.108 0.197 掌握性 tan<5 (0〇C ) . 1.054 1.045 1.008 1.057 0.679 又,實施例1〜4中所得之聚合物中,式(I )所表示 之結構單位之含量分別爲0.005 8 3mm〇l / g (聚合物), 比較例1中所得之聚合物中,式(I )所表示之結構單位 之含量爲〇.〇〇622mmol / g (聚合物)。
Claims (1)
- 201022301 七、申請專利範圍: 1·一種共軛二烯系聚合物,其爲具有以共軛二烯爲基 礎之構成單位與下式(I)所表示之構成單位的共軛二烯 系聚合物’其特徵爲,受下式(11)所表示之化合物使聚 合物之至少一端改質所得者, -CH2-CH- 〇 χ1—$ ⑴ X2 〔式中’ X1、X2及X3,各自獨立表示下式(Ia)所表示 之基、經基、烴基或經取代之烴基,X1、X2及X3中至少 1個爲下式(la)所表示之基或羥基〕, /R1 ~\ (la) V 〔式中,R1及R2’各自獨立表示碳原子數爲!〜6之烴基 、碳原子數爲1〜ό之經取代之烴基、矽烷基或經取代之 砂院基’ R1及R2可鍵結並與氮原子共同形成環構造〕, H2C~-CR3 I -A1—(dH2)5~~A2 (II) 〔式中,n,表示1〜10之整數,表示氫原子、碳原子 數爲1〜6之烴基或碳原子數爲!〜6之經取代之烴基,a1 -57- 201022301 ,表示氧原子或-nr4-基(R4,表示氫原子或碳原子數爲1 〜10之烴基)’A2’表示具有氮原子及/或氧原子之官 能基〕。 2. 如申請專利範圍第1項之共軛二烯系聚合物,其中 ,式(la)之R1及R2爲碳原子數1〜6之烴基。 3. 如申請專利範圍第〗項之共軛二烯系聚合物,其中 ’式(I)之X^X2及X3之2個爲式(ia)所表示之基或 經基。 ⑩ 4·如申請專利範圍第1項之共軛二烯系聚合物,其中 ,式(Π)之A2爲下式(III)所表示之基或羥基,(III) 〔式中,R5及R0’各自獨立表示具有由氮原子、氧原子 及矽原子所形成之原子群所選出之至少丨種之原子的碳原 ❹ 子數爲1〜<5之基’ R5及R6可鍵結並與氮原子共同形成環 構造亦可’R5及R6爲可以雙鍵鍵結於氮之同—之基〕。 5. 如申請專利範圍第1項之共軛二烯系聚合物,其中 ’共輕二稀系聚合物之乙烯基鍵結量,於共軛二烯爲基礎 之構成單位之含量爲100莫耳%時,爲20莫耳%以上、 7 0莫耳%以下。 6. —種共輕二烯系聚合物組成物,其特徵爲,添加申 請專利範圍第1 項中任一項之共轭二烯系聚合物與塡 -58- 201022301 充劑而成者。 7.如申請專利範圍第6項之共軛二烯系聚合物組成物 ’其中’於共軛—烯系聚合物之添加量爲1〇〇重量份時, 塡充劑之添加量爲10〜15〇重量份。 8'種共轭一烯系聚合物之製造方法,其特徵爲,具 有下述步驟A與步驟B者, 步驟A :於碳化氫溶劑中’經由鹼金屬觸媒,使含有 共輛二烧與下式(IV)所表示之乙烯基化合物之單體聚 合’而得到於具有共軛二烯爲基礎之單體單位與下式(I V)所1表示之乙烯基化合物爲基礎之單體單位的聚合物鏈 的至少一端’具有由該觸媒所產生之鹼金屬的聚合物之步 驟,h2c=ch(IV) 〔式中’ X4、X5及X6,各自獨立表示下式(IVa)所表示 之基、烴基或經取代之烴基,X4、X5及X6中至少1個爲 下式(IVa)所表示之基〕 -N(IVa) 式中’R8及R9,各自獨立表示碳原子數爲1〜6之烴基 -59- 201022301 、碳原子數爲1〜6之經取代之烴基、矽烷基或經取代之 矽烷基,R8及R9可鍵結並與氮原子共同形成環構造〕 步驟B:將步驟A所得之聚合物與下式(II)表示之 化合物反應之步驟,-CR3 (II) ,9—Al-<CH2)r〔式中,η,表不1〜10之整數’ R3’表不’氫原子、碳 原子數爲1〜6之烴基或碳原子數爲1〜6之經取代之烴基 ’ Α1 ’表示氧原子或-NR4-基(R4,表示氫原子或碳原子 數爲1〜10之烴基),Α2,表示具有氮原子及/或氧原子 之官能基〕。 9.如申請專利範圍第8項之共軛二烯系聚合物之製造 方法’其中,式(IV a)之R8及R9爲碳原子數1〜6之烴 基。 〇 10. 如申請專利範圍第8項之共軛二烯系聚合物之製 造方法’其中,式(IV )之X4、X5及X6之2個爲式( IVa )所表示之基。 11. 如申請專利範圍第8項之共軛二烯系聚合物之製 造方法’其中,式(II)之A2爲下式(III)所表示之基 或羥基, -60- 201022301 -NR5 (III) 〔式中,R5及R6,各自獨立表示具有由氮原子、氧原子 及矽原子所形成之原子群所選出之至少1種之原子的碳原 子數爲1〜6之基,R5及R6可鍵結並與氮原子共同形成環 構造亦可,R5及R6爲可以雙鍵鍵結於氮之同一之基〕。 ❹-61 - 201022301 四、指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:無 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明:無五、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學 式:無
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