JP2019151808A - Conjugated diene-based polymer composition, and tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、共役ジエン系重合体組成物、及びタイヤに関する。 The present invention relates to a conjugated diene polymer composition and a tire.
近年、省資源や環境対策が重視されるにつれて、低燃費性に優れる自動車用タイヤに対する要求水準は、ますます高まっている。
低燃費性に優れるタイヤを製造する方法としては、トレッドを接地面側となるキャップトレッドとその反対面側となるベーストレッドの2層により構成し、トレッドを構成する材料としては、転がり抵抗を下げるために、タイヤのエネルギーロスを抑制でき、かつ転がり抵抗特性に優れる架橋ゴムを形成することができるゴム材料を使用する方法が知られている。
上記のように、タイヤに対する低燃費性への要求が強まっていることに鑑みて、より一層低燃費性に優れたタイヤを得るべく、トレッドを構成するゴム材料の転がり抵抗特性を改良する技術が検討されている。
In recent years, with the emphasis on resource saving and environmental measures, the level of demand for automobile tires with excellent fuel efficiency is increasing.
As a method of manufacturing tires with excellent fuel efficiency, the tread is composed of two layers, a cap tread on the ground contact side and a base tread on the opposite side, and the tread is made of a material that reduces rolling resistance. Therefore, a method is known that uses a rubber material that can suppress the energy loss of the tire and can form a crosslinked rubber that is excellent in rolling resistance characteristics.
As described above, in view of the growing demand for low fuel consumption for tires, there is a technology for improving the rolling resistance characteristics of the rubber material that constitutes the tread in order to obtain a tire with even better fuel efficiency. It is being considered.
ゴム組成物の低燃費性を改善する方法として、例えば、シリカ等の無機充填剤の配合量を減量する方法が知られているが、ゴム組成物の硬度が低下して、ウェットグリップ性能が悪化したりする等の傾向にある。従って、低燃費性、ウェットグリップ性を共にバランスよく改善する方法が望まれている。 As a method of improving the fuel efficiency of the rubber composition, for example, a method of reducing the blending amount of an inorganic filler such as silica is known, but the hardness of the rubber composition is lowered and the wet grip performance is deteriorated. There is a tendency to do. Therefore, a method for improving both fuel efficiency and wet grip in a balanced manner is desired.
ウェットグリップ性等の特性を改善するためには、従来、インデン系樹脂、テルペン系樹脂、アルキルフェノール樹脂、ロジン誘導体、マレイン酸樹脂等のレジン(樹脂)を配合する方法が提案されている。
一方、特許文献1及び2には、スチレン−ブタジエンランダム共重合体等のゴム成分に、水添ブロック共重合体を配合したゴム組成物が開示されている。
In order to improve characteristics such as wet grip properties, a method of blending a resin (resin) such as an indene resin, a terpene resin, an alkylphenol resin, a rosin derivative, or a maleic acid resin has been proposed.
On the other hand, Patent Documents 1 and 2 disclose rubber compositions in which a hydrogenated block copolymer is blended with a rubber component such as a styrene-butadiene random copolymer.
しかしながら、低燃費性、ウェットグリップ性の改善については、共役ジエン系重合体の構造を中心に検討が進んでいるが、従来提案されている技術は、樹脂組成物の耐スコーチ性、及び操縦安定性を改善する観点について、未だ改善の余地があるという問題を有している。 However, studies on the improvement of fuel efficiency and wet grip properties are progressing with a focus on the structure of conjugated diene polymers, but the conventionally proposed technology is based on the scorch resistance and handling stability of resin compositions. There is still a problem that there is still room for improvement in terms of improving the performance.
そこで、本発明においては、上述した従来技術が有する問題に鑑みて、耐スコーチ性、操縦安定性に優れた変性共役ジエン系重合体組成物を提供することを目的とする。 Then, in view of the problem which the prior art mentioned above has in this invention, it aims at providing the modified conjugated diene type polymer composition excellent in scorch resistance and steering stability.
本発明者らは、上記従来技術の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、共役ジエン系重合体を含むゴム成分に、特定の重合体成分を特定量含有させることによって、転がり抵抗特性、ウェットグリップ性、及び操縦安定性を悪化させることなく、耐スコーチ性が改善されることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
As a result of intensive research in order to solve the above-described problems of the prior art, the present inventors have included a specific amount of a specific polymer component in a rubber component containing a conjugated diene polymer, thereby providing rolling resistance characteristics. The inventors have found that the scorch resistance is improved without deteriorating the wet grip property and the handling stability, and have completed the present invention.
That is, the present invention is as follows.
〔1〕
共役ジエン系重合体(イ)を含むゴム成分と、
シリカ系無機充填剤(ロ)と、
水添共重合体(ハ)と、
を、含有する共役ジエン系重合体組成物であり、
前記水添共重合体(ハ)は、共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位とを含む非水添共重合体が水添されたものであり、
ビニル芳香族単量体単位からなる重合体ブロック(A)、及び共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位とからなる非水添ランダム共重合体ブロックを水添して得られる少なくとも1つの水添共重合体ブロック(B)を有し、
両末端に重合体ブロック(A)を有し、
かつ、下記の特性(1)及び(2)を有する、水添共重合体である、
共役ジエン系重合体組成物。
(1)共役ジエン単量体単位の二重結合の水添率が75%以上である。
(2)水添共重合体(ハ)に関して得られた動的粘弾性スペクトルにおいて、損失正接(tanδ)のピークが、示差走査熱量測定(DSC)による前記共役ジエン系重合体(イ)に起因する結晶化ピーク温度以上−10℃未満の範囲のみに1つ存在する。
〔2〕
共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位とからなる前記非水添ランダム共重合体ブロックのビニル結合量が40%未満である、前記〔1〕に記載の共役ジエン系重合体組成物。
〔3〕
前記水添共重合体(ハ)中のビニル芳香族単量体単位の含有量が、40〜60質量%である、前記〔1〕又は〔2〕に記載の共役ジエン系重合体組成物。
〔4〕
前記水添共重合体(ハ)中の前記ビニル芳香族単量体単位からなる重合体ブロック(A)の含有量が、0〜60質量%である、前記〔1〕乃至〔3〕のいずれか一に記載の共役ジエン系重合体組成物。
〔5〕
カーボンブラックを、さらに含有する、前記〔1〕乃至〔4〕のいずれか一に記載の共役ジエン系重合体組成物。
〔6〕
ベーストレッド用である、前記〔1〕乃至〔5〕のいずれか一に記載の共役ジエン系重合体組成物。
〔7〕
前記〔1〕乃至〔6〕のいずれか一に記載の共役ジエン系重合体組成物の架橋物を含むトレッドを具備するタイヤ。
[1]
A rubber component containing a conjugated diene polymer (I);
Silica-based inorganic filler (b),
A hydrogenated copolymer (c),
Is a conjugated diene polymer composition containing
The hydrogenated copolymer (c) is a hydrogenated non-hydrogenated copolymer containing a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit.
At least obtained by hydrogenating a polymer block (A) comprising a vinyl aromatic monomer unit and a non-hydrogenated random copolymer block comprising a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit. Having one hydrogenated copolymer block (B),
Having polymer blocks (A) at both ends;
And it is a hydrogenated copolymer having the following characteristics (1) and (2):
Conjugated diene polymer composition.
(1) The hydrogenation rate of the double bond of the conjugated diene monomer unit is 75% or more.
(2) In the dynamic viscoelastic spectrum obtained for the hydrogenated copolymer (c), the peak of loss tangent (tan δ) is attributed to the conjugated diene polymer (A) by differential scanning calorimetry (DSC). One exists only in the range from the crystallization peak temperature to below -10 ° C.
[2]
The conjugated diene polymer composition according to [1] above, wherein a vinyl bond amount of the non-hydrogenated random copolymer block comprising a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit is less than 40%. object.
[3]
The conjugated diene polymer composition according to [1] or [2] above, wherein the content of the vinyl aromatic monomer unit in the hydrogenated copolymer (c) is 40 to 60% by mass.
[4]
Any of [1] to [3] above, wherein the content of the polymer block (A) composed of the vinyl aromatic monomer unit in the hydrogenated copolymer (c) is 0 to 60% by mass. The conjugated diene polymer composition according to any one of the above.
[5]
The conjugated diene polymer composition according to any one of [1] to [4], further including carbon black.
[6]
The conjugated diene polymer composition according to any one of [1] to [5], which is used for a base tread.
[7]
A tire comprising a tread including a crosslinked product of the conjugated diene polymer composition according to any one of [1] to [6].
本発明によれば、転がり抵抗特性とウェットグリップ性のバランスが高度に優れ、耐スコーチ性、及び操縦安定性に優れた共役ジエン系重合体組成物が得られる。 According to the present invention, a conjugated diene polymer composition having a high balance between rolling resistance characteristics and wet grip properties, excellent scorch resistance, and handling stability can be obtained.
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)について以下詳細に説明する。なお、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail below. In addition, the following this embodiment is an illustration for demonstrating this invention, and is not the meaning which limits this invention to the following content. The present invention can be implemented with various modifications within the scope of the gist.
〔共役ジエン系重合体組成物〕
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物は、
共役ジエン系重合体(イ)を含むゴム成分と、
シリカ系無機充填剤(ロ)と、
水添共重合体(ハ)と、
を、含有する共役ジエン系重合体組成物である。
前記水添共重合体(ハ)は、共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位とを含む非水添共重合体が水添されたものであり、
ビニル芳香族単量体単位からなる重合体ブロック(A)、及び共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位とからなる非水添ランダム共重合体ブロックを水添して得られる少なくとも1つの水添共重合体ブロック(B)とを有し、
両末端に重合体ブロック(A)を有し、かつ、下記特性(1)及び(2)を有する、水添共重合体である。
(1)共役ジエン単量体単位の二重結合の水添率が75%以上であり、
(2)水添共重合体(ハ)に関して得られた動的粘弾性スペクトルにおいて、損失正接(tanδ)のピークが、示差走査熱量測定(DSC)による前記共役ジエン系重合体(イ)に起因する結晶化ピーク温度以上、−10℃未満の範囲のみに1つ存在する。
(Conjugated diene polymer composition)
The conjugated diene polymer composition of this embodiment is
A rubber component containing a conjugated diene polymer (I);
Silica-based inorganic filler (b),
A hydrogenated copolymer (c),
Is a conjugated diene polymer composition.
The hydrogenated copolymer (c) is a hydrogenated non-hydrogenated copolymer containing a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit.
At least obtained by hydrogenating a polymer block (A) comprising a vinyl aromatic monomer unit and a non-hydrogenated random copolymer block comprising a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit. One hydrogenated copolymer block (B),
It is a hydrogenated copolymer having a polymer block (A) at both ends and having the following characteristics (1) and (2).
(1) The hydrogenation rate of the double bond of the conjugated diene monomer unit is 75% or more,
(2) In the dynamic viscoelastic spectrum obtained for the hydrogenated copolymer (c), the peak of loss tangent (tan δ) is attributed to the conjugated diene polymer (A) by differential scanning calorimetry (DSC). One exists only in the range from the crystallization peak temperature to less than -10 ° C.
(ゴム成分)
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物は、ゴム成分を含有し、当該ゴム成分は、共役ジエン系重合体(イ)を含有する。
(Rubber component)
The conjugated diene polymer composition of this embodiment contains a rubber component, and the rubber component contains a conjugated diene polymer (A).
(共役ジエン系重合体(イ))
共役ジエン系重合体(イ)は、共役ジエン系重合体組成物の耐スコーチ性を改善する観点では、変性されていなくても、変性されていてもよい。共役ジエン系重合体組成物をタイヤのベーストレッド用途に利用する場合、共役ジエン系共重合体(イ)として変性したもの(官能基を導入したもの)を適宜選択することで、タイヤに配合されるシリカ等の充填物と共重合体との親和性を改善し、低燃費性、ウェットグリップ性等のタイヤ性能を改善することが可能である。共役ジエン系重合体組成物を調製する工程で添加する樹脂の種類によっては、低燃費性、ウェットグリップ性等のタイヤ性能が低下してしまうが、後述する水添共重合体(ハ)を含有することによって、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物は、これらの性能を維持できる傾向にある。そのため、共役ジエン系重合体(イ)として低燃費性及び/又はウェットグリップ性に優れたものを選択することで、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物は、より一層、タイヤ用途に好適な組成物にすることが可能である。
共役ジエン系重合体(イ)が変性されているもの(変性共役ジエン系共重合体、と称する)としては、シリカ系カラムへの吸着性を有するもの等が挙げられ、例えば、シリカ系カラムへの吸着性を有する変性共役ジエン系重合体としては、窒素含有エポキシ置換基、又は窒素含有アルコキシシラン置換基を起点に分岐した分子構造を有する変性共役ジエン系重合体が挙げられる。
(Conjugated diene polymer (I))
From the viewpoint of improving the scorch resistance of the conjugated diene polymer composition, the conjugated diene polymer (A) may be either not modified or modified. When the conjugated diene polymer composition is used for tire tread applications, it is blended into the tire by appropriately selecting a modified conjugated diene copolymer (a) (introduced with a functional group). It is possible to improve the affinity between the filler such as silica and the copolymer, and improve tire performance such as low fuel consumption and wet grip. Depending on the type of resin added in the step of preparing the conjugated diene polymer composition, tire performance such as low fuel consumption and wet grip properties may be deteriorated, but it contains a hydrogenated copolymer (c) described later. By doing so, the conjugated diene polymer composition of the present embodiment tends to maintain these performances. Therefore, the conjugated diene polymer composition of the present embodiment is more suitable for tire applications by selecting a conjugated diene polymer (A) that is excellent in fuel economy and / or wet grip properties. It is possible to make a simple composition.
Examples of the modified conjugated diene polymer (a) (referred to as a modified conjugated diene copolymer) include those having an adsorptivity to a silica column, such as a silica column. Examples of the modified conjugated diene polymer having the above adsorptivity include a modified conjugated diene polymer having a molecular structure branched from a nitrogen-containing epoxy substituent or a nitrogen-containing alkoxysilane substituent.
本明細書中、「シリカ系カラム」とは、直径数μm〜数十μmの多孔性シリカゲルが充填されたカラムを意味し、後述する実施例で使用している有機溶媒系GPC用カラムの他、水系/有機溶媒系両用GPC用カラムを包含する。
本明細書中の「吸着性を有する」とは、後述する実施例の変性率測定で求めらる変性率が5%以上を満たすことをいう。
In this specification, the “silica-based column” means a column packed with porous silica gel having a diameter of several μm to several tens of μm, and other than the organic solvent-based GPC column used in Examples described later. Including water / organic solvent based GPC columns.
In the present specification, “having adsorptivity” means that the modification rate determined by the modification rate measurement in Examples described later satisfies 5% or more.
窒素含有エポキシ置換基、又は窒素含有アルコキシシラン置換基を起点に分岐した分子構造を有する変性共役ジエン系重合体は、例えば、アニオン重合開始剤を用いて、共役ジエン化合物を重合することによって、又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とを共重合することによって得られる共役ジエン系重合体の重合活性末端に、分子内に窒素原子を有し、かつエポキシ基を2つ以上有する化合物、又は分子内に窒素原子を有し、かつシリル基に結合したアルコキシ基を2つ以上有する化合物を反応させることにより得られる。 A modified conjugated diene polymer having a molecular structure branched from a nitrogen-containing epoxy substituent or a nitrogen-containing alkoxysilane substituent, for example, by polymerizing a conjugated diene compound using an anionic polymerization initiator, or A compound having a nitrogen atom in the molecule and two or more epoxy groups at the polymerization active terminal of a conjugated diene polymer obtained by copolymerizing a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound, or an intramolecular It is obtained by reacting a compound having two or more alkoxy groups having a nitrogen atom and bonded to a silyl group.
共役ジエン系重合体(イ)を構成するために用いられる共役ジエン化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、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、1,3−ペンタジエン、3−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘプタジエン、1,3−ヘキサジエン等が挙げられる。
これらの中でも、工業的入手の容易さの観点から、1,3−ブタジエン、イソプレンが好ましい。
これらは1種のみならず2種以上を併用してもよい。特に、1,3−ブタジエンが好ましい。
The conjugated diene compound used for constituting the conjugated diene polymer (a) is not limited to the following, but for example, 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3 -Butadiene, 1,3-pentadiene, 3-methyl-1,3-pentadiene, 1,3-heptadiene, 1,3-hexadiene and the like can be mentioned.
Among these, 1,3-butadiene and isoprene are preferable from the viewpoint of industrial availability.
These may be used alone or in combination of two or more. In particular, 1,3-butadiene is preferable.
共役ジエン系重合体(イ)は、単量体として芳香族ビニル化合物を用いてもよい。
芳香族ビニル化合物としては、共役ジエン化合物と共重合可能な単量体であればよく、特に限定されるものではないが、例えば、スチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルエチルベンゼン、ビニルキシレン、ビニルナフタレン、ジフェニルエチレン等が挙げられる。
これらの中でも、工業的入手の容易さの観点から、スチレンが好ましい。芳香族ビニル化合物は1種のみからなるものに限定されず、2種以上を併用してもよい。
The conjugated diene polymer (A) may use an aromatic vinyl compound as a monomer.
The aromatic vinyl compound is not particularly limited as long as it is a monomer copolymerizable with a conjugated diene compound. For example, styrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, vinylethylbenzene, vinyl Xylene, vinyl naphthalene, diphenylethylene and the like can be mentioned.
Among these, styrene is preferable from the viewpoint of industrial availability. An aromatic vinyl compound is not limited to what consists only of 1 type, You may use 2 or more types together.
共役ジエン系重合体(イ)は、ランダム共重合体であってもよい。
ランダム共重合体としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ブタジエン−イソプレンランダム共重合体、ブタジエン−スチレンランダム共重合体、イソプレン−スチレンランダム共重合体、ブタジエン−イソプレン−スチレンランダム共重合体等が挙げられる。
共重合体鎖中の各単量体の組成分布としては、以下に限定されるものではないが、例えば、統計的ランダムな組成に近い完全ランダム共重合体、組成がテーパー状に分布しているテーパー(勾配)ランダム共重合体等が挙げられる。
共役ジエンの結合様式、すなわち1,4−結合や1,2−結合等の組成は、均一であってもよいし、分布があってもよい。
The conjugated diene polymer (A) may be a random copolymer.
Examples of the random copolymer include, but are not limited to, for example, butadiene-isoprene random copolymer, butadiene-styrene random copolymer, isoprene-styrene random copolymer, butadiene-isoprene-styrene random copolymer. A polymer etc. are mentioned.
The composition distribution of each monomer in the copolymer chain is not limited to the following, but for example, a completely random copolymer close to a statistical random composition, the composition is distributed in a tapered shape. Examples thereof include a tapered (gradient) random copolymer.
The bonding mode of the conjugated diene, that is, the composition of 1,4-bonds, 1,2-bonds, etc. may be uniform or distributed.
共役ジエン系重合体(イ)中の結合共役ジエン量は、特に限定されないが、50〜100質量%であることが好ましく、例えば、タイヤのベーストレッド用途に用いる場合、60〜80質量%であることがより好ましい。
また、共役ジエン系重合体(イ)中の結合芳香族ビニル量は、特に限定されないが、0〜50質量%であることが好ましく、20〜40質量%であることがより好ましい。結合共役ジエン量及び結合芳香族ビニル量が上記範囲であると、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性のバランスに優れ、耐摩耗性にも優れる加硫物を得ることができる。
ここで、結合芳香族ビニル量は、フェニル基の紫外吸光によって測定でき、ここから結合共役ジエン量も求めることができる。具体的には、後述する実施例に従った方法により測定することができる。
The amount of the conjugated diene in the conjugated diene polymer (I) is not particularly limited, but is preferably 50 to 100% by mass, for example, 60 to 80% by mass when used for a tire tread application. It is more preferable.
Moreover, the amount of bonded aromatic vinyl in the conjugated diene polymer (A) is not particularly limited, but is preferably 0 to 50% by mass, and more preferably 20 to 40% by mass. When the amount of bound conjugated diene and amount of bound aromatic vinyl are in the above ranges, a vulcanizate having an excellent balance between low hysteresis loss and wet skid resistance and excellent wear resistance can be obtained.
Here, the amount of bonded aromatic vinyl can be measured by ultraviolet absorption of a phenyl group, and the amount of bonded conjugated diene can also be obtained from this. Specifically, it can measure by the method according to the Example mentioned later.
また、共役ジエン系重合体(イ)の共役ジエン結合単位中のビニル結合量は、特に限定されないが、10〜75モル%であることが好ましく、25〜65モル%であることがより好ましい。
共役ジエン系重合体(イ)のビニル結合量が上記範囲であると、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性のバランスに優れ、耐摩耗性も満足する加硫物を得ることができる。
ここで、共役ジエン系重合体(イ)がブタジエンとスチレンの共重合体である場合には、ハンプトンの方法(R.R.Hampton,Analytical Chemistry,21,923(1949))により、ブタジエン結合単位中のビニル結合量(1,2−結合量)を求めることができる。
Moreover, the amount of vinyl bonds in the conjugated diene bond unit of the conjugated diene polymer (A) is not particularly limited, but is preferably 10 to 75 mol%, and more preferably 25 to 65 mol%.
When the vinyl bond content of the conjugated diene polymer (A) is in the above range, a vulcanizate having an excellent balance between low hysteresis loss and wet skid resistance and satisfying wear resistance can be obtained.
Here, when the conjugated diene polymer (a) is a copolymer of butadiene and styrene, a butadiene bond unit is obtained by the method of Hampton (RR Hampton, Analytical Chemistry, 21, 923 (1949)). The vinyl bond content (1,2-bond content) can be determined.
ミクロ構造(共役ジエン系重合体(イ)中の各結合量)が上記範囲にあり、さらに、共役ジエン系重合体のガラス転移温度が−45〜−15℃の範囲にあるときに、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性のバランスにより一層優れた加硫物を得ることができる。
ガラス転移温度については、ISO22768:2006に従い、所定の温度範囲で昇温しながらDSC曲線を記録し、DSC微分曲線のピークトップ(Inflection point)をガラス転移温度とする。
Low hysteresis when the microstructure (the amount of each bond in the conjugated diene polymer (A)) is in the above range and the glass transition temperature of the conjugated diene polymer is in the range of −45 to −15 ° C. A more excellent vulcanizate can be obtained due to the balance between loss and wet skid resistance.
Regarding the glass transition temperature, in accordance with ISO 22768: 2006, a DSC curve is recorded while raising the temperature in a predetermined temperature range, and the peak top (Inflection point) of the DSC differential curve is defined as the glass transition temperature.
共役ジエン系重合体(イ)が、共役ジエン−芳香族ビニル共重合体である場合、芳香族ビニル単位が30以上連鎖しているブロックの数が少ないか又は無いものであることが好ましい。
具体的には、共役ジエン系重合体(イ)がブタジエン−スチレン共重合体の場合、Kolthoffの方法(I.M.KOLTHOFF,et al.,J.Polym.Sci.1,429(1946)に記載の方法)により重合体を分解し、メタノールに不溶なポリスチレン量を分析する公知の方法において、芳香族ビニル単位が30以上連鎖しているブロックが、重合体の総量に対して好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下である。
When the conjugated diene polymer (A) is a conjugated diene-aromatic vinyl copolymer, it is preferable that the number of blocks in which 30 or more aromatic vinyl units are linked is small or absent.
Specifically, when the conjugated diene polymer (a) is a butadiene-styrene copolymer, the method described in Kolthoff's method (IM KOLTHOFF, et al., J. Polym. Sci. 1, 429 (1946)). In the known method of decomposing a polymer by the method described in the above and analyzing the amount of polystyrene insoluble in methanol, the block in which 30 or more aromatic vinyl units are linked is preferably 5 masses relative to the total amount of the polymer. % Or less, more preferably 3% by mass or less.
(共役ジエン系重合体(イ)の製造方法)
共役ジエン系重合体(イ)の製造方法について、以下に記載する。
<重合工程>
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物に含まれる共役ジエン系重合体(イ)としては、窒素含有エポキシ置換基を起点に分岐した分子構造を有する、又は窒素含有アルコキシシラン置換基を起点に分岐した分子構造を有する変性共役ジエン系重合体が好適なものとして挙げられ、かかる変性共役ジエン系重合体の製造方法においては、重合開始剤として、例えば、多官能アニオン重合開始剤、一官能アニオン重合開始剤を用いて、重合工程を実施することが好ましい。
(Method for producing conjugated diene polymer (a))
The method for producing the conjugated diene polymer (a) is described below.
<Polymerization process>
The conjugated diene polymer (A) contained in the conjugated diene polymer composition of the present embodiment has a molecular structure branched from a nitrogen-containing epoxy substituent or from a nitrogen-containing alkoxysilane substituent. A modified conjugated diene polymer having a branched molecular structure is preferred, and in the method for producing such a modified conjugated diene polymer, examples of the polymerization initiator include a polyfunctional anionic polymerization initiator and a monofunctional anion. It is preferable to carry out the polymerization step using a polymerization initiator.
[(a)多官能アニオン重合開始剤を用いた場合の活性末端を有する共役ジエン系重合体の製造方法]
まず、共役ジエン系重合体の重合活性末端に後述するアルコキシラン化合物(変性剤)によって変性を行う前段階の、共役ジエン系重合体を重合する工程において使用する多官能アニオン重合開始剤について説明する。
共役ジエン系重合体の重合工程において用いる多官能アニオン重合開始剤は、ポリビニル芳香族化合物と有機リチウム化合物とを反応させることにより調製できる。
例えば、炭化水素溶媒中で、有機リチウム化合物とポリビニル芳香族化合物とを反応させる方法、有機リチウム化合物と共役ジエン化合物とを反応させた後にポリビニル芳香族化合物を反応させる方法、有機リチウム化合物とモノビニル芳香族化合物とを反応させた後にポリビニル芳香族化合物を反応させる方法、共役ジエン化合物及び/又はモノビニル芳香族化合物及びポリビニル芳香族化合物の二者又は三者の存在下で有機リチウム化合物を反応させる方法等が挙げられる。
[(A) Method for Producing Conjugated Diene Polymer Having Active End when Using Polyfunctional Anionic Polymerization Initiator]
First, a polyfunctional anionic polymerization initiator used in the step of polymerizing a conjugated diene polymer, which is a step before modification with an alkoxylane compound (modifier) described later on the polymerization active terminal of the conjugated diene polymer will be described. .
The polyfunctional anionic polymerization initiator used in the polymerization step of the conjugated diene polymer can be prepared by reacting a polyvinyl aromatic compound and an organolithium compound.
For example, a method of reacting an organolithium compound and a polyvinyl aromatic compound in a hydrocarbon solvent, a method of reacting an organolithium compound and a conjugated diene compound and then reacting a polyvinyl aromatic compound, an organolithium compound and a monovinyl aromatic A method of reacting a polyvinyl aromatic compound after reacting with an aromatic compound, a method of reacting an organolithium compound in the presence of two or three of a conjugated diene compound and / or a monovinyl aromatic compound and a polyvinyl aromatic compound, etc. Is mentioned.
特に、炭化水素溶媒中で、有機リチウム化合物とポリビニル芳香族化合物とを反応させる方法、有機リチウム化合物と共役ジエン化合物とを反応させた後にポリビニル芳香族化合物を反応させる方法、共役ジエン化合物及びポリビニル化合物の存在下でモノ有機リチウム化合物を反応させる方法で調製された多官能アニオン重合開始剤が好ましい。
また、多官能アニオン重合開始剤の生成促進や安定化を図るために、調製の際、系内にルイス塩基を添加することが好ましい。
In particular, a method of reacting an organolithium compound and a polyvinyl aromatic compound in a hydrocarbon solvent, a method of reacting an organolithium compound and a conjugated diene compound and then reacting the polyvinyl aromatic compound, a conjugated diene compound and a polyvinyl compound A polyfunctional anionic polymerization initiator prepared by a method of reacting a monoorganolithium compound in the presence of is preferable.
In order to promote and stabilize the formation of the polyfunctional anionic polymerization initiator, it is preferable to add a Lewis base to the system during the preparation.
多官能アニオン重合開始剤の調製に用いるポリビニル芳香族化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、o,m及びp−ジビニルベンゼン、o,m及びp−ジイソプロペニルベンゼン、1,2,4−トリビニルベンゼン、1,2−ビニル−3,4−ジメチルベンゼン、1,3−ジビニルナフタレン、1,3,5−トリビニルナフタレン、2,4−ジビニルビフェニル、3,5,4´−トリビニルビフェニル、1,2−ジビニル−3,4−ジメチルベンゼン、1,5,6−トリビニル−3,7−ジエチルナフタレン等が挙げられる。
これらは、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
特に、ジビニルベンゼン、ジイソプロペニルベンゼンが好ましく、これらのo−、m−、及びp−の異性体の混合物であってもよい。
The polyvinyl aromatic compound used for the preparation of the polyfunctional anionic polymerization initiator is not limited to the following, but examples thereof include o, m and p-divinylbenzene, o, m and p-diisopropenylbenzene, , 2,4-trivinylbenzene, 1,2-vinyl-3,4-dimethylbenzene, 1,3-divinylnaphthalene, 1,3,5-trivinylnaphthalene, 2,4-divinylbiphenyl, 3,5, 4'-trivinylbiphenyl, 1,2-divinyl-3,4-dimethylbenzene, 1,5,6-trivinyl-3,7-diethylnaphthalene and the like can be mentioned.
These may be used alone or in combination of two or more.
In particular, divinylbenzene and diisopropenylbenzene are preferable, and a mixture of these o-, m-, and p-isomers may be used.
多官能アニオン重合開始剤の調製には、前記ポリビニル芳香族化合物とともに、共役ジエン化合物及び/又はモノ芳香族ビニル化合物を用いてもよい。
共役ジエン化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、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、1,3−ペンタジエン、3−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘプタジエン、1,3−ヘキサジエン等が挙げられ、特に、1,3−ブタジエン、イソプレンが好ましい。
また、モノビニル芳香族化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、スチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルエチルベンゼン、ビニルキシレン、ビニルナフタレン等が挙げられ、特に、スチレンが好ましい。
多官能アニオン重合開始剤の調整に用いる共役ジエン化合物及び/又はモノ芳香族ビニル化合物は、GPCで測定した多官能アニオン重合開始剤のポリスチレン換算の重量平均分子量が1,000〜10,000となるように添加することがさらに好ましい。
For the preparation of the polyfunctional anionic polymerization initiator, a conjugated diene compound and / or a monoaromatic vinyl compound may be used together with the polyvinyl aromatic compound.
Examples of the conjugated diene compound include, but are not limited to, for example, 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 3-methyl-1, Examples include 3-pentadiene, 1,3-heptadiene, 1,3-hexadiene, and 1,3-butadiene and isoprene are particularly preferable.
Examples of the monovinyl aromatic compound include, but are not limited to, styrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, vinylethylbenzene, vinylxylene, vinylnaphthalene, and the like. preferable.
The conjugated diene compound and / or monoaromatic vinyl compound used for the adjustment of the polyfunctional anionic polymerization initiator has a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 1,000 to 10,000 as measured by GPC. It is more preferable to add so that.
多官能アニオン重合開始剤の調製に用いる有機リチウム化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、n−プロピルリチウム、iso−プロピルリチウム、ベンジルリチウム等のモノ有機リチウム化合物、1,4−ジリチオブタン、1,5−ジリチペンタン、1,6−ジリチオヘキサン、1,1−0−ジリチオデカン、1,1−ジリチオフェニレン、ジリチオポリブタジエン、ジリチオポリイソプレン、1,4−ジリチオベンゼン、1,2−ジリチオ−1,2−ジフェニルエタン、1,4−ジリチオ−2−エチルシクロヘキサン、1,3,5−トリリチオベンゼン、1,3,5−トリリチオ−2,4,6−トリエチルベンゼン等の多官能有機リチウム化合物等が挙げられる。特に、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウムのモノ有機リチウム化合物が好ましい。 The organolithium compound used for the preparation of the polyfunctional anionic polymerization initiator is not limited to the following, but examples include n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, n-propyllithium, iso- Monoorganolithium compounds such as propyllithium and benzyllithium, 1,4-dilithiobutane, 1,5-dilithiopentane, 1,6-dilithiohexane, 1,1-0-dilithiodecane, 1,1-dilithiophenylene, dilithio Polybutadiene, dilithiopolyisoprene, 1,4-dilithiobenzene, 1,2-dilithio-1,2-diphenylethane, 1,4-dilithio-2-ethylcyclohexane, 1,3,5-trilithiobenzene, 1 , 3,5-trilithio-2,4,6-triethylbenzene and other polyfunctional organic lithium Compounds, and the like. In particular, a monoorganolithium compound of n-butyllithium, sec-butyllithium, or tert-butyllithium is preferable.
多官能アニオン重合開始剤の調製に用いる溶媒としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。 The solvent used for the preparation of the polyfunctional anionic polymerization initiator is not limited to the following, but examples thereof include aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, and heptane; alicyclic carbonizations such as cyclopentane and cyclohexane. Hydrogen; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and the like.
また、多官能アニオン重合開始剤の調製工程中、系内にルイス塩基を添加することが有効である。
ルイス塩基としては、以下に限定されるものではないが、例えば、3級モノアミン、3級ジアミン、鎖状又は環状エーテル等が挙げられる。
3級モノアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、1,1−ジメトキシトリメチルアミン、1,1−ジエトキシトリメチルアミン、1,1−ジエトキシトリメチルアミン、N,N−ジメチルホルムアミドジイソプロピルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジシクロヘキシルアセタール等の化合物が挙げられる。
3級ジアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、N,N,N´,N´−テトラメチルジアミノメタン、N,N,N´,N´−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N´,N´−テトラメチルプロパンジアミン、N,N,N´,N´−テトラメチルジアミノブタン、N,N,N´,N´−テトラメチルジアミノペンタン、N,N,N´,N´−テトラメチルヘキサンジアミン、ジピペリジノエタン等の化合物が挙げられる。
鎖状エーテルとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレンジメチルエーテルが挙げられる。
環状エーテルとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、テトラヒドロフラン、ビス(2−オキオラニル)エタン、2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン、1,1−ビス(2−オキソラニル)エタン、2,2−ビス(2−オキソラニルブタン)、2,2−ビス(5−メチル−2−オキソラニル)プロパン、2,2−ビス(3,4,5−トリメチル−2−オキソラニル)プロパン等の化合物が挙げられる。
ルイス塩基の中でも、3級モノアミンであるトリメチルアミン、トリエチルアミン、3級ジアミンであるN,N,N´,N´−テトラメチルエチレンジアミン、及び環状エーテルであるテトラヒドロフラン、2,2−ビス(2−オキサソラニル)プロパンが好ましい。
ルイス塩基は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
It is also effective to add a Lewis base into the system during the preparation process of the polyfunctional anionic polymerization initiator.
Examples of the Lewis base include, but are not limited to, tertiary monoamines, tertiary diamines, chain or cyclic ethers, and the like.
Examples of the tertiary monoamine include, but are not limited to, trimethylamine, triethylamine, methyldiethylamine, 1,1-dimethoxytrimethylamine, 1,1-diethoxytrimethylamine, 1,1-diethoxytrimethylamine, N, Examples thereof include N-dimethylformamide diisopropyl acetal and N, N-dimethylformamide dicyclohexyl acetal.
Examples of the tertiary diamine include, but are not limited to, for example, N, N, N ′, N′-tetramethyldiaminomethane, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N , N ′, N′-tetramethylpropanediamine, N, N, N ′, N′-tetramethyldiaminobutane, N, N, N ′, N′-tetramethyldiaminopentane, N, N, N ′, N Examples thereof include compounds such as' -tetramethylhexanediamine and dipiperidinoethane.
Examples of chain ethers include, but are not limited to, dimethyl ether, diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, and tetraethylene dimethyl ether.
Examples of the cyclic ether include, but are not limited to, tetrahydrofuran, bis (2-oxoranyl) ethane, 2,2-bis (2-oxolanyl) propane, 1,1-bis (2-oxolanyl) ethane. 2,2-bis (2-oxolanylbutane), 2,2-bis (5-methyl-2-oxolanyl) propane, 2,2-bis (3,4,5-trimethyl-2-oxolanyl) propane, etc. The compound of this is mentioned.
Among Lewis bases, tertiary monoamines such as trimethylamine, triethylamine, tertiary diamines such as N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, and cyclic ethers such as tetrahydrofuran and 2,2-bis (2-oxasolanyl) Propane is preferred.
A Lewis base may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
また、多官能アニオン重合開始剤を調製する際にルイス塩基を添加する場合は、重合開始剤を調製するときに用いられる前記溶媒に対し、30〜50,000ppmの範囲内で添加することが好ましく、200〜20,000ppmの範囲内で添加することがより好ましい。
反応促進や安定化の効果を十分に発現するためには、30ppm以上が好ましく、後の重合工程でのミクロ構造調整の自由度を確保することや重合後の溶媒を回収し、精製工程における重合触媒との分離を考慮すると50,000ppm以下で添加することが好ましい。
In addition, when a Lewis base is added when preparing a polyfunctional anionic polymerization initiator, it is preferably added within a range of 30 to 50,000 ppm with respect to the solvent used when preparing the polymerization initiator. More preferably, it is added within the range of 200 to 20,000 ppm.
In order to fully express the effect of promoting and stabilizing the reaction, it is preferably 30 ppm or more, ensuring the degree of freedom of microstructure adjustment in the subsequent polymerization step, collecting the solvent after polymerization, and polymerizing in the purification step In consideration of separation from the catalyst, it is preferably added at 50,000 ppm or less.
共役ジエン系重合体(イ)の、変性前の共役ジエン系重合体の重合工程において用いる多官能アニオン重合開始剤は、ポリビニル芳香族化合物と有機リチウムとのモル比が、ポリビニル芳香族化合物/有機リチウム=0.01〜1.0の範囲になるように調整されたものであることが好ましい。
有機リチウムに対するポリビニル芳香族化合物の使用量が多いほど、共役ジエン系重合体(イ)が、変性重合体である場合の、後述する共役ジエン系重合体の変性反応によって官能基を付与される分子鎖末端の割合が増加し、シリカ系粒子との親和性や反応性の向上が図られ、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物における低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランスが良好なものとなり、耐摩耗性の向上も図られる。
一方、有機リチウム化合物に対してポリビニル芳香族化合物の使用量が少ない方が組成物混練り等での加工性を良好なものとすることができ、かかる観点から1.0モル以下とすることが好ましい。
一般に、低ヒステリシスロス性を改善する場合、組成物のムーニー粘度が上昇し、加工性が悪化する傾向にあるが、上述した観点からあまり高くしない方が実用上好ましい。
これらのバランスを良好なものとする観点から、ポリビニル芳香族化合物の量は、有機リチウム化合物1モルに対し0.02〜0.5モルの範囲がより好ましく、0.02〜0.1モルの範囲がさらに好ましい。
The polyfunctional anionic polymerization initiator used in the polymerization step of the conjugated diene polymer (i) before the modification is such that the molar ratio of the polyvinyl aromatic compound to the organic lithium is polyvinyl aromatic compound / organic. It is preferable that the lithium is adjusted to be in the range of 0.01 to 1.0.
Molecules to which a functional group is added by a modification reaction of a conjugated diene polymer described later when the conjugated diene polymer (a) is a modified polymer as the amount of the polyvinyl aromatic compound used relative to the organic lithium is larger. The chain end ratio is increased, the affinity and reactivity with silica particles are improved, and the balance between low hysteresis loss and wet skid resistance in the conjugated diene polymer composition of this embodiment is good. Therefore, the wear resistance can be improved.
On the other hand, when the amount of the polyvinyl aromatic compound used is smaller than that of the organolithium compound, the processability in kneading the composition can be improved, and from this point of view, the amount is 1.0 mol or less. preferable.
In general, when the low hysteresis loss property is improved, the Mooney viscosity of the composition tends to increase and the workability tends to deteriorate, but it is practically preferable not to increase it so much from the above viewpoint.
From the viewpoint of improving these balances, the amount of the polyvinyl aromatic compound is more preferably in the range of 0.02 to 0.5 mol, and 0.02 to 0.1 mol of 1 mol of the organic lithium compound. A range is further preferred.
多官能アニオン重合開始剤を調製する際の温度は、生産上の観点から10℃以上、高温による副作用抑制の観点から140℃以下であることが好ましく、より好ましくは35〜110℃の範囲である。
多官能アニオン重合開始剤を調製する反応時間は、反応温度に左右されるが、5分〜24時間の範囲である。
The temperature at which the polyfunctional anionic polymerization initiator is prepared is preferably 10 ° C. or higher from the viewpoint of production, and 140 ° C. or lower from the viewpoint of suppressing side effects due to high temperature, more preferably in the range of 35 to 110 ° C. .
The reaction time for preparing the polyfunctional anionic polymerization initiator depends on the reaction temperature, but is in the range of 5 minutes to 24 hours.
共役ジエン系重合体(イ)の変性前の共役ジエン系重合体は、上述した多官能アニオン重合開始剤を用い、アニオン重合反応により得られる。
特に、リビングアニオン重合による成長反応によって得られる活性末端を有する共役ジエン系重合体であることがより好ましい。これにより、後述する変性工程により、高変性率の変性共役ジエン系重合体(イ)を得ることができる。
重合様式としては、特に限定されないが、回分式、連続式等の重合様式で行うことができる。連続式においては、1個又は2個以上の連結された反応器を用いることができる。反応器は、攪拌機付きの槽型、管型等の公知の構成をいずれも用いることができる。
The conjugated diene polymer before modification of the conjugated diene polymer (A) is obtained by an anionic polymerization reaction using the polyfunctional anionic polymerization initiator described above.
In particular, a conjugated diene polymer having an active end obtained by a growth reaction by living anionic polymerization is more preferable. Thereby, the modified conjugated diene polymer (a) having a high modification rate can be obtained by a modification step described later.
Although it does not specifically limit as a polymerization mode, It can carry out by polymerization modes, such as a batch type and a continuous type. In the continuous mode, one or two or more connected reactors can be used. As the reactor, any of known configurations such as a tank type with a stirrer and a tube type can be used.
多官能アニオン重合開始剤のGPCで測定されるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は、500〜20,000の範囲であることが好ましく、1,000〜10,000の範囲であることがより好ましい。
この範囲の分子量分布を有する多官能アニオン重合開始剤を使用して得られた共役ジエン系重合体(イ)を用いた本実施形態の共役ジエン系重合体組成物は、ムーニー粘度が低下し、低ヒステリシスロス性と、ウェットスキッド抵抗性のバランスが優れる加硫物となる。
変性された共役ジエン系重合体(イ)を得るための、変性前の共役ジエン系重合体は、上述した多官能アニオン重合開始剤を用いて、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物を共重合することにより得られる。
The polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) measured by GPC of the polyfunctional anionic polymerization initiator is preferably in the range of 500 to 20,000, more preferably in the range of 1,000 to 10,000. .
The conjugated diene polymer composition of the present embodiment using the conjugated diene polymer (A) obtained by using a polyfunctional anionic polymerization initiator having a molecular weight distribution in this range has a decreased Mooney viscosity, The resulting vulcanizate has an excellent balance between low hysteresis loss and wet skid resistance.
In order to obtain a modified conjugated diene polymer (a), the conjugated diene polymer before modification is obtained by copolymerizing a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound using the polyfunctional anionic polymerization initiator described above. Can be obtained.
共役ジエン系重合体(イ)の重合単量体である共役ジエン化合物中に、アレン類、アセチレン類等が不純物として含有されていると、後述する変性反応を阻害するおそれがある。そのため、これらの不純物の含有量濃度(質量)の合計は、200ppm以下であることが好ましく、100ppm以下であることがより好ましく、50ppm以下であることがさらに好ましい。
アレン類としては、例えば、プロパジエン、1,2−ブタジエン等が挙げられる。アセチレン類としては、例えば、エチルアセチレン、ビニルアセチレン等が挙げられる。
If allenes, acetylenes, and the like are contained as impurities in the conjugated diene compound that is a polymerization monomer of the conjugated diene polymer (A), there is a risk of inhibiting the modification reaction described later. Therefore, the total content concentration (mass) of these impurities is preferably 200 ppm or less, more preferably 100 ppm or less, and even more preferably 50 ppm or less.
Examples of allenes include propadiene and 1,2-butadiene. Examples of acetylenes include ethyl acetylene and vinyl acetylene.
共役ジエン系重合体(イ)の重合反応は、溶媒中で行うことが好ましい。
溶媒としては、以下に限定されるものではないが、例えば、飽和炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素系溶媒が挙げられる。具体的には、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素及びそれらの混合物からなる炭化水素等が挙げられる。
The polymerization reaction of the conjugated diene polymer (a) is preferably performed in a solvent.
Examples of the solvent include, but are not limited to, hydrocarbon solvents such as saturated hydrocarbons and aromatic hydrocarbons. Specifically, aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane and heptane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane and methylcyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; Examples thereof include hydrocarbons composed of a mixture thereof.
重合反応に供する前に、不純物であるアレン類やアセチレン類を有機金属化合物で処理することにより、高濃度の活性末端を有する重合体が得られる傾向にあり、さらには高い変性率が達成される傾向にあるため好ましい。 By subjecting allenes and acetylenes, which are impurities, to an organometallic compound before being subjected to a polymerization reaction, a polymer having a high concentration of active terminals tends to be obtained, and a high modification rate is achieved. It is preferable because of its tendency.
共役ジエン系重合体(イ)の変性前の共役ジエン系重合体の重合反応においては、極性化合物を添加してもよい。
極性化合物を添加することにより、芳香族ビニル化合物を共役ジエン化合物とランダムに共重合させることができ、共役ジエン部のミクロ構造を制御するためのビニル化剤としても用いることができる。また、重合速度の改善等にも効果がある。
極性化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン、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ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジメトキシベンゼン、2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン等のエーテル類;テトラメチルエチレンジアミン、ジピペリジノエタン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、キヌクリジン等の第3級アミン化合物;カリウム−t−アミラート、カリウム−t−ブチラート、ナトリウム−t−ブチラート、ナトリウムアミラート等のアルカリ金属アルコキシド化合物;トリフェニルホスフィン等のホスフィン化合物等が挙げられる。
これらの極性化合物は、それぞれ1種のみを単独で用いてもよく2種以上を組み合わせて用いてもよい。
極性化合物の使用量は、特に限定されず、目的等に応じて選択することができる。通常、重合開始剤1モルに対して0.01〜100モルであることが好ましい。このような極性化合物(ビニル化剤)は、共役ジエン系重合体の共役ジエン部分のミクロ構造の調節剤として、所望のビニル結合量に応じて適量用いることができる。多くの極性化合物は、同時に共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合において有効なランダム化効果を有し、芳香族ビニル化合物の分布の調整やスチレンブロック量の調整剤として用いることができる。共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とをランダム化する方法としては、例えば、特開昭59−140211号公報に記載されているような、共重合の途中に1,3−ブタジエンの一部を断続的に添加する方法を用いてもよい。
In the polymerization reaction of the conjugated diene polymer before the modification of the conjugated diene polymer (A), a polar compound may be added.
By adding the polar compound, the aromatic vinyl compound can be randomly copolymerized with the conjugated diene compound, and can also be used as a vinylating agent for controlling the microstructure of the conjugated diene part. It is also effective in improving the polymerization rate.
Examples of the polar compound include, but are not limited to, tetrahydrofuran, diethyl ether, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, dimethoxybenzene, 2,2-bis (2 Ethers such as -oxolanyl) propane; tertiary amine compounds such as tetramethylethylenediamine, dipiperidinoethane, trimethylamine, triethylamine, pyridine, quinuclidine; potassium-t-amylate, potassium-t-butyrate, sodium-t- Examples include alkali metal alkoxide compounds such as butyrate and sodium amylate; and phosphine compounds such as triphenylphosphine.
Each of these polar compounds may be used alone or in combination of two or more.
The usage-amount of a polar compound is not specifically limited, It can select according to the objective etc. Usually, it is preferable that it is 0.01-100 mol with respect to 1 mol of polymerization initiators. Such a polar compound (vinylating agent) can be used in an appropriate amount depending on the desired vinyl bond amount as a microstructure regulator of the conjugated diene moiety of the conjugated diene polymer. Many polar compounds simultaneously have an effective randomizing effect in the copolymerization of a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound, and can be used as an adjustment of the distribution of the aromatic vinyl compound and an adjuster of the styrene block amount. As a method for randomizing the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound, for example, as described in JP-A-59-140221, a part of 1,3-butadiene is intermittently interrupted during the copolymerization. Alternatively, a method of adding them may be used.
共役ジエン系重合体(イ)の重合工程における重合温度は、リビングアニオン重合が進行する温度であれば、特に限定されないが、生産性の観点から、0℃以上であることが好ましく、重合終了後の活性末端に対する変性剤の反応量を充分に確保する観点から、120℃以下であることが好ましい。 The polymerization temperature in the polymerization step of the conjugated diene polymer (a) is not particularly limited as long as the living anion polymerization proceeds. From the viewpoint of productivity, it is preferably 0 ° C. or higher, and after the polymerization is completed. From the viewpoint of sufficiently ensuring the reaction amount of the modifier with respect to the active terminal, it is preferably 120 ° C. or lower.
[(b)一官能アニオン重合開始剤を用いた場合の重合活性末端を有する共役ジエン系重合体の製造方法]
次に、一官能アニオン重合開始剤を用いた場合の重合活性末端を有する共役ジエン系重合体(イ)の製造方法を説明する。
前記一官能アニオン重合開始剤としては、特に、炭素−リチウム結合からなる化合物が好ましいものとして挙げられる。
炭素−リチウム結合からなる化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、n−ヘキシルリチウム、ベンジルリチウム、フェニルリチウム、スチルベンリチウム等の有機リチウム化合物が挙げられる。
工業的入手の容易さ及び重合反応のコントロールの容易さの観点から、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウムが好ましい。
これらの有機リチウム化合物は、1種単独で用いてもよく、2種以上の混合物として用いてもよい。
[(B) Method for Producing Conjugated Diene Polymer Having Polymerization Active Terminal When Using Monofunctional Anionic Polymerization Initiator]
Next, a method for producing a conjugated diene polymer (A) having a polymerization active terminal when a monofunctional anionic polymerization initiator is used will be described.
As the monofunctional anionic polymerization initiator, a compound comprising a carbon-lithium bond is particularly preferable.
Examples of the compound comprising a carbon-lithium bond include, but are not limited to, for example, n-butyl lithium, sec-butyl lithium, tert-butyl lithium, n-hexyl lithium, benzyl lithium, phenyl lithium, and stilbene lithium. And organic lithium compounds.
From the viewpoint of easy industrial availability and easy control of the polymerization reaction, n-butyllithium and sec-butyllithium are preferred.
These organolithium compounds may be used alone or as a mixture of two or more.
前記一官能アニオン重合開始剤は、他の有機アルカリ金属化合物を併用してもよい。
他の有機アルカリ金属化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、有機ナトリウム化合物、有機カリウム化合物、有機ルビジウム化合物、有機セシウム化合物等が挙げられる。具体的には、ナトリウムナフタレン、カリウムナフタレン等が挙げられる。その他にも、リチウム、ナトリウム及びカリウム等のアルコキサイド、スルフォネート、カーボネート、アミド等が挙げられる。また、他の有機金属化合物と併用してもよい。
The monofunctional anionic polymerization initiator may be used in combination with another organic alkali metal compound.
Examples of other organic alkali metal compounds include, but are not limited to, organic sodium compounds, organic potassium compounds, organic rubidium compounds, and organic cesium compounds. Specific examples include sodium naphthalene and potassium naphthalene. In addition, alkoxides such as lithium, sodium, and potassium, sulfonates, carbonates, amides, and the like can be given. Moreover, you may use together with another organometallic compound.
前記一官能アニオン重合開始剤としては、有機アルカリ土類金属化合物を用いることもできる。
有機アルカリ土類金属化合物としては、有機マグネシウム化合物、有機カルシウム化合物、有機ストロンチウム化合物等が挙げられる。また、アルカリ土類金属のアルコキサイド、スルフォネート、カーボネート、アミド等の化合物を用いてもよい。これらの有機アルカリ土類金属化合物は、有機アルカリ金属化合物や、その他の有機金属化合物と併用してもよい。
An organic alkaline earth metal compound can also be used as the monofunctional anionic polymerization initiator.
Examples of organic alkaline earth metal compounds include organic magnesium compounds, organic calcium compounds, and organic strontium compounds. Further, alkaline earth metal alkoxides, sulfonates, carbonates, amides and other compounds may be used. These organic alkaline earth metal compounds may be used in combination with organic alkali metal compounds or other organic metal compounds.
共役ジエン系重合体(イ)の変性前の共役ジエン系重合体は、前記一官能アニオン重合開始剤を用いて製造する場合、共役ジエン化合物の重合体、又は芳香族ビニル化合物との共重合体であれば特に限定されないが、アニオン重合反応により成長して得られる共重合体であることが好ましい。
特に、共役ジエン系重合体は、リビングアニオン重合による成長反応によって得られる活性末端を有する重合体であることが好ましい。
これにより、高変性率の変性共役ジエン系重合体を得ることができる。
重合様式としては、特に限定されないが、回分式、連続式等の重合様式で行うことができる。連続式においては、1個又は2個以上の連結された反応器を用いることができる。反応器は、撹拌機付きの槽型、管型等のものが用いられる。
重合反応に供する前に、重合系において、不純物であるアレン類やアセチレン類を有機金属化合物で処理することは、高濃度の活性末端を有する重合体が得られる傾向にあり、更には高い変性率が達成される傾向にあるため好ましい。
The conjugated diene polymer before modification of the conjugated diene polymer (a) is produced by using the monofunctional anionic polymerization initiator, and a polymer of a conjugated diene compound or a copolymer with an aromatic vinyl compound. If it is, it will not specifically limit, However, It is preferable that it is a copolymer obtained by growing by an anionic polymerization reaction.
In particular, the conjugated diene polymer is preferably a polymer having an active end obtained by a growth reaction by living anion polymerization.
Thereby, a modified conjugated diene polymer having a high modification rate can be obtained.
Although it does not specifically limit as a polymerization mode, It can carry out by polymerization modes, such as a batch type and a continuous type. In the continuous mode, one or two or more connected reactors can be used. As the reactor, a tank type with a stirrer, a tube type or the like is used.
Treatment of allenes and acetylenes, which are impurities, with an organometallic compound in a polymerization system before being subjected to a polymerization reaction tends to yield a polymer having a high concentration of active terminals, and further has a high modification rate. Is preferable because it tends to be achieved.
共役ジエン系重合体(イ)の重合反応は、溶媒中で行うことが好ましい。
溶媒としては、例えば飽和炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素系溶媒が挙げられる。具体的には、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素及びそれらの混合物からなる炭化水素等が挙げられる。
The polymerization reaction of the conjugated diene polymer (a) is preferably performed in a solvent.
Examples of the solvent include hydrocarbon solvents such as saturated hydrocarbons and aromatic hydrocarbons. Specifically, aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane and heptane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane and methylcyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; Examples thereof include hydrocarbons composed of a mixture thereof.
共役ジエン系重合体(イ)の重合反応においては、極性化合物を添加してもよい。極性化合物を添加することにより、芳香族ビニル化合物を共役ジエン化合物とランダムに共重合させることができ、共役ジエン部のミクロ構造を制御するためのビニル化剤としても用いることができる。また、重合速度の改善等にも効果がある。 In the polymerization reaction of the conjugated diene polymer (I), a polar compound may be added. By adding the polar compound, the aromatic vinyl compound can be randomly copolymerized with the conjugated diene compound, and can also be used as a vinylating agent for controlling the microstructure of the conjugated diene part. It is also effective in improving the polymerization rate.
上述した共役ジエン系重合体の重合工程において用いる重合開始剤としては、上述した重合開始剤の他、「分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物」、又は、「分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物及び有機リチウム化合物を含む重合開始剤系」、を用いることができる。
重合開始剤系は、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物を、予め所定の反応器で調製しておいてもよいし、後述する重合又は共重合を行うための反応器中に供給し、重合又は共重合と同時、もしくはその前に、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物と有機リチウムを反応させてもよい。
重合開始剤系に用いる、「分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物」としては、下記一般式(1)〜(3)で表される化合物を用いることができる。
As a polymerization initiator used in the polymerization step of the conjugated diene polymer described above, in addition to the polymerization initiator described above, “an organolithium compound having at least one nitrogen atom in the molecule” or “at least one in the molecule” A polymerization initiator system comprising a compound having two nitrogen atoms and an organolithium compound ”can be used.
In the polymerization initiator system, an organolithium compound having at least one nitrogen atom in the molecule may be prepared in a predetermined reactor in advance, or in a reactor for performing polymerization or copolymerization described later. It may be supplied, and at the same time as or before the polymerization or copolymerization, the compound having at least one nitrogen atom in the molecule may be reacted with organolithium.
As the “compound having at least one nitrogen atom in the molecule” used in the polymerization initiator system, compounds represented by the following general formulas (1) to (3) can be used.
式(1)中、R10及びR11は、各々独立して、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜14のシクロアルキル基、及び炭素数6〜20のアラルキル基からなる群より選ばれる少なくとも1種を表す。
R10及びR11は、結合して隣接した窒素原子とともに環状構造を形成していてもよく、その場合のR10及びR11は、炭素数5〜12のアルキル基を表し、その一部分に不飽和結合又は分岐構造を有していてもよい。
In formula (1), R 10 and R 11 are each independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, and an aralkyl group having 6 to 20 carbon atoms. It represents at least one selected.
R 10 and R 11 may be bonded to form a cyclic structure with the adjacent nitrogen atom. In this case, R 10 and R 11 represent an alkyl group having 5 to 12 carbon atoms, and a part thereof is It may have a saturated bond or a branched structure.
式(2)中、R12及びR13は、各々独立して、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜14のシクロアルキル基、及び炭素数6〜20のアラルキル基からなる群より選ばれる少なくとも1種を表す。
R12及びR13は、結合して隣接した窒素原子とともに環状構造を形成していてもよく、その場合のR12及びR13は、炭素数5〜12のアルキル基を表し、その一部分に不飽和結合又は分岐構造を有していてもよい。
R14は、炭素数1〜20のアルキレン基、又は炭素数1〜20の共役ジエン系重合体鎖を表す。Xは、水素原子、Cl原子、Br原子、又はI原子を表す。
In formula (2), R 12 and R 13 are each independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, and an aralkyl group having 6 to 20 carbon atoms. It represents at least one selected.
R 12 and R 13 may be bonded to form a cyclic structure with the adjacent nitrogen atom. In this case, R 12 and R 13 represent an alkyl group having 5 to 12 carbon atoms, and a part thereof is It may have a saturated bond or a branched structure.
R 14 represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms or a conjugated diene polymer chain having 1 to 20 carbon atoms. X represents a hydrogen atom, a Cl atom, a Br atom, or an I atom.
式(3)中、R15及びR16は、各々独立して、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜14のシクロアルキル基、及び炭素数6〜20のアリール基からなる群より選ばれる少なくとも1種を表す。
R15及びR16は、結合して隣接した窒素原子とともに環状構造を形成していてもよく、その場合のR15及びR16は、炭素数5〜12のアルキル基を表し、その一部分に分岐構造を有していてもよい。
In formula (3), R 15 and R 16 are each independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. It represents at least one selected.
R 15 and R 16 may combine to form a cyclic structure together with the adjacent nitrogen atom. In this case, R 15 and R 16 represent an alkyl group having 5 to 12 carbon atoms and are branched to a part thereof. You may have a structure.
式(1)において、R10及びR11が表すものとしては、以下のものに限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチ基ル、オクチル基、シクロプロピル基、シクロヘキシル基、3−フェニル−1−プロピル基、イソブチル基、デシル基、ヘプチル基、フェニル基が挙げられる。
式(1)で表される化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジプロピルアミン、ジへプチルアミン、ジへキシルアミン、ジオクチルアミン、ジ−2−エチルへキシルアミン、ジデシルアミン、エチルプロピルアミン、エチルブチルアミン、エチルベンジルアミン、メチルフェネチルアミンが挙げられる。
式(1)で表される化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。
式(1)で表される化合物は、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物のヒステリシスロス低減、本実施形態の共役ジエン系重合体の不快臭の低減の観点、及び後述する連鎖移動反応制御の観点から、ジブチルアミン、ジへキシルアミンが好ましく、より好ましくはジブチルアミンである。
R10及びR11が結合して隣接した窒素原子とともに環状構造を形成している場合には、式(1)で表される化合物としては、例えば、ピペリジン、ヘキサメチレンイミン、アザシクロオクタン、1,3,3−トリメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、1,2,3,6−テトラヒドロピリジンが挙げられる。
式(1)で表される化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。
式(1)で表される化合物は、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物のヒステリシスロス低減、本実施形態の共役ジエン系重合体の不快臭の低減の観点、及び後述する連鎖移動反応制御の観点から、ピペリジン、ヘキサメチレンイミン、アザシクロオクタン、1,3,3−トリメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタンが好ましく、より好ましくはピペリジン、ヘキサメチレンイミンであり、さらに好ましくはピペリジンである。
In the formula (1), R 10 and R 11 represent, but are not limited to, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an octyl group, a cyclopropyl group, a cyclohexyl group, Examples include 3-phenyl-1-propyl group, isobutyl group, decyl group, heptyl group, and phenyl group.
The compound represented by the formula (1) is not limited to the following compounds, but examples thereof include dimethylamine, diethylamine, dibutylamine, dipropylamine, diheptylamine, dihexylamine, dioctylamine, di-2-ethyl. Examples include hexylamine, didecylamine, ethylpropylamine, ethylbutylamine, ethylbenzylamine, and methylphenethylamine.
The compound represented by the formula (1) is not limited to these compounds, and includes analogs thereof as long as the above conditions are satisfied.
The compound represented by the formula (1) includes a hysteresis loss reduction of the conjugated diene polymer composition of the present embodiment, a reduction in unpleasant odor of the conjugated diene polymer of the present embodiment, and a chain transfer reaction described later. From the viewpoint of control, dibutylamine and dihexylamine are preferable, and dibutylamine is more preferable.
When R 10 and R 11 are bonded to form a cyclic structure with the adjacent nitrogen atom, examples of the compound represented by the formula (1) include piperidine, hexamethyleneimine, azacyclooctane, , 3,3-trimethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octane, 1,2,3,6-tetrahydropyridine.
The compound represented by the formula (1) is not limited to these compounds, and includes analogs thereof as long as the above conditions are satisfied.
The compound represented by the formula (1) includes a hysteresis loss reduction of the conjugated diene polymer composition of the present embodiment, a reduction in unpleasant odor of the conjugated diene polymer of the present embodiment, and a chain transfer reaction described later. From the viewpoint of control, piperidine, hexamethyleneimine, azacyclooctane and 1,3,3-trimethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octane are preferable, piperidine and hexamethyleneimine are more preferable, and more preferable. Is piperidine.
式(2)において、カーボン、シリカ等の無機充填剤との反応性及び相互作用性の観点から、R14は、炭素数2〜16のアルキル基を表すことが好ましく、より好ましくは炭素数3〜10のアルキル基を表す。
式(2)で表される化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、3−クロロ−ジメチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−ジエチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−ジブチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−ジプロピルプロパン−1−アミン、3−クロロ−ジヘプチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−ジヘキシルプロパン−1−アミン、3−クロロロプロピル−エチルヘキサン−1−アミン、3−クロロ−ジデシルプロパン−1−アミン、3−クロロ−エチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−エチルブタン−1−アミン、3−クロロ−エチルプロパン−1−アミン、ベンジル−3−クロロ−エチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−エチルフェネチルプロパン−1−アミン、3−クロロ−メチルフェネチルプロパン−1−アミン、1−(3−クロロプロピル)ピペリジン、1−(3−クロロプロピル)ヘキサメチレンイミン、1−(3−クロロプロピル)アザシクロオクタン、6−(3−クロロプロピル)−1,3,3−トリメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、1−(3−クロロプロピル)−1,2,3,6−テトラヒドロピリジン、1−(3−ブロモプロピル)ヘキサメチレンイミン、1−(3−ヨードプロピル)ヘキサメチレンイミン、1−(3−クロロブチル)ヘキサメチレンイミン、1−(3−クロロペンチル)ヘキサメチレンイミン、1−(3−クロロヘキシル)ヘキサメチレンイミン、1−(3−クロロデシル)ヘキサメチレンイミンが挙げられる。
式(2)で表される化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。
前記式(2)で表される化合物は、カーボン、シリカ等の無機充填剤との反応性及び相互作用性の観点から、3−クロロ−ジブチルプロパン−1−アミン、1−(3−クロロプロピル)ヘキサメチレンイミンが好ましく、より好ましくは1−(3−クロロプロピル)ヘキサメチレンイミンである。
式(2)において、R14が下記式(4)〜(6)のいずれか一つ繰り返し単位を有する共役ジエン系重合体鎖を表す場合は、Xは、水素原子を表す。
In the formula (2), R 14 preferably represents an alkyl group having 2 to 16 carbon atoms, more preferably 3 carbon atoms, from the viewpoint of reactivity and interaction with inorganic fillers such as carbon and silica. Represents 10 to 10 alkyl groups.
The compound represented by the formula (2) is not limited to the following compounds. For example, 3-chloro-dimethylpropan-1-amine, 3-chloro-diethylpropan-1-amine, 3-chloro-dibutylpropane -1-amine, 3-chloro-dipropylpropan-1-amine, 3-chloro-diheptylpropan-1-amine, 3-chloro-dihexylpropan-1-amine, 3-chloropropyl-ethylhexane-1 -Amine, 3-chloro-didecylpropan-1-amine, 3-chloro-ethylpropan-1-amine, 3-chloro-ethylbutan-1-amine, 3-chloro-ethylpropan-1-amine, benzyl-3 -Chloro-ethylpropan-1-amine, 3-chloro-ethylphenethylpropan-1-amine, 3-chloro-methylphenethyl Lopan-1-amine, 1- (3-chloropropyl) piperidine, 1- (3-chloropropyl) hexamethyleneimine, 1- (3-chloropropyl) azacyclooctane, 6- (3-chloropropyl) -1 , 3,3-trimethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octane, 1- (3-chloropropyl) -1,2,3,6-tetrahydropyridine, 1- (3-bromopropyl) hexamethyleneimine 1- (3-iodopropyl) hexamethyleneimine, 1- (3-chlorobutyl) hexamethyleneimine, 1- (3-chloropentyl) hexamethyleneimine, 1- (3-chlorohexyl) hexamethyleneimine, 1- (3-Chlorodecyl) hexamethyleneimine.
The compound represented by the formula (2) is not limited to these, and includes the similar compounds as long as the above conditions are satisfied.
The compound represented by the formula (2) includes 3-chloro-dibutylpropan-1-amine, 1- (3-chloropropyl) from the viewpoints of reactivity and interaction with inorganic fillers such as carbon and silica. ) Hexamethyleneimine is preferred, and 1- (3-chloropropyl) hexamethyleneimine is more preferred.
In the formula (2), when R 14 represents a conjugated diene polymer chain having any one repeating unit of the following formulas (4) to (6), X represents a hydrogen atom.
式(2)中のXが水素原子を表す場合に、式(2)で表される化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、N,N−ジメチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジエチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジブチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジプロピル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジへプチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジへキシル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジオクチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−(ジ−2−エチルへキシル)−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジデシル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−エチルプロピル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−エチルブチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−エチルベンジル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−メチルフェネチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジメチル−2−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジエチル−2−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジブチル−2−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジプロピル−2−メチル−2−ブテニル−1−アミン、(N,N−ジへプチル−2−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジへキシル−2−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジメチル−3−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジエチル−3−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジブチル−3−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジプロピル−3−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジへプチル−3−メチル−2−ブテニル−1−アミン、N,N−ジへキシル−3−メチル−2−ブテニル−1−アミン、1−(2−ブテニル)ピペリジン、1−(2−ブテニル)ヘキサメチレンイミン、1−(2−ブテニル)アザシクロオクタン、6−(2−ブテニル)1,3,3−トリメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、1−(2−ブテニル)−1,2,3,6−テトラヒドロピリジン、(2−メチル−2−ブテニル)ヘキサメチレンイミン、(3−メチル−2−ブテニル)ヘキサメチレンイミンが挙げられる。
式(2)で表される化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。
式(2)で表される化合物は、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物のヒステリシスロス低減の観点から、N,N−ジブチル−2−ブテニル1−アミン、1−(2−ブテニル)ヘキサメチレンイミンが好ましく、より好ましくは1−(2−ブテニル)ピペリジン、1−(2−ブテニル)ヘキサメチレンイミンであり、さらに好ましくは1−(2−ブテニル)ピペリジンである。
When X in Formula (2) represents a hydrogen atom, the compound represented by Formula (2) is not limited to the following, but for example, N, N-dimethyl-2-butenyl-1-amine N, N-diethyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dibutyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dipropyl-2-butenyl-1-amine, N, N-diheptyl 2-butenyl-1-amine, N, N-dihexyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dioctyl-2-butenyl-1-amine, N, N- (to di-2-ethyl Xyl) -2-butenyl-1-amine, N, N-didecyl-2-butenyl-1-amine, N, N-ethylpropyl-2-butenyl-1-amine, N, N-ethylbutyl-2-butenyl- 1-amine, N, N-ethylbenzyl-2-butenyl- -Amine, N, N-methylphenethyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dimethyl-2-methyl-2-butenyl-1-amine, N, N-diethyl-2-methyl-2-butenyl- 1-amine, N, N-dibutyl-2-methyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dipropyl-2-methyl-2-butenyl-1-amine, (N, N-diheptyl-2 -Methyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dihexyl-2-methyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dimethyl-3-methyl-2-butenyl-1-amine, N , N-diethyl-3-methyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dibutyl-3-methyl-2-butenyl-1-amine, N, N-dipropyl-3-methyl-2-butenyl-1 -Amine, N, N-diheptyl-3-methyl- -Butenyl-1-amine, N, N-dihexyl-3-methyl-2-butenyl-1-amine, 1- (2-butenyl) piperidine, 1- (2-butenyl) hexamethyleneimine, 1- ( 2-butenyl) azacyclooctane, 6- (2-butenyl) 1,3,3-trimethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octane, 1- (2-butenyl) -1,2,3,6 -Tetrahydropyridine, (2-methyl-2-butenyl) hexamethyleneimine, (3-methyl-2-butenyl) hexamethyleneimine.
The compound represented by the formula (2) is not limited to these, and includes the similar compounds as long as the above conditions are satisfied.
The compound represented by formula (2) is N, N-dibutyl-2-butenyl 1-amine, 1- (2-butenyl) from the viewpoint of reducing the hysteresis loss of the conjugated diene polymer composition of the present embodiment. Hexamethyleneimine is preferable, 1- (2-butenyl) piperidine and 1- (2-butenyl) hexamethyleneimine are more preferable, and 1- (2-butenyl) piperidine is more preferable.
式(3)で表される化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、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が挙げられる。
式(3)で表される化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。
式(3)で表される化合物は、後述する変性共役ジエン系重合体組成物のヒステリシスロス低減の観点から、N,N−ジメチル−o−トルイジンが好ましい。
The compound represented by the formula (3) is not limited to the following compounds. For example, N, N-dimethyl-o-toluidine, N, N-dimethyl-m-toluidine, N, N-dimethyl-p- Toluidine, N, N-diethyl-o-toluidine, N, N-diethyl-m-toluidine, N, N-diethyl-p-toluidine, N, N-dipropyl-o-toluidine, N, N-dipropyl-m- Toluidine, N, N-dipropyl-p-toluidine, N, N-dibutyl-o-toluidine, N, N-dibutyl-m-toluidine, N, N-dibutyl-p-toluidine, o-piperidinotoluene, p -Piperidinotoluene, o-pyrrolidinotoluene, p-pyrrolidinotoluene, N, N, N ', N'-tetramethyltoluylenediamine, N, N, N', N'-tetraethylto Irenamine, N, N, N ′, N′-tetrapropyltoluylenediamine, N, N-dimethylxylidine, N, N-diethylxylidine, N, N-dipropylxylidine, N, N-dimethylmesidine N, N-diethylmesidin, (N, N-dimethylamino) toluylphenylmethylamine, 1- (N, N-dimethylamino) -2-methylnaphthalene, 1- (N, N-dimethylamino) -2 -Methylanthracene.
The compound represented by the formula (3) is not limited to these, and includes the similar compounds as long as the above conditions are satisfied.
The compound represented by the formula (3) is preferably N, N-dimethyl-o-toluidine from the viewpoint of reducing hysteresis loss of the modified conjugated diene polymer composition described later.
重合開始剤系として、上述した分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物と組み合わせる有機リチウム化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、n−プロピルリチウム、iso−プロピルリチウムが挙げられる。
重合開始剤系を構成する有機リチウム化合物は、変性率向上と省燃費性能向上の観点から、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有し、アニオン重合の重合開始剤として用いることが可能なものであり、下記一般式(7)〜(10)のいずれか一つで表される有機リチウム化合物を含むことが好ましい。
As the polymerization initiator system, the organolithium compound combined with the above-described compound having at least one nitrogen atom in the molecule is not limited to the following, but for example, n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyl Lithium, n-propyllithium and iso-propyllithium are mentioned.
The organolithium compound constituting the polymerization initiator system has at least one nitrogen atom in the molecule and can be used as a polymerization initiator for anionic polymerization from the viewpoint of improving the modification rate and improving fuel efficiency. Yes, it preferably contains an organolithium compound represented by any one of the following general formulas (7) to (10).
式(7)中、R10及びR11は、各々独立して、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜14のシクロアルキル基、及び炭素数6〜20のアラルキル基からなる群より選ばれる少なくとも1種を表す。
R10及びR11は、結合して隣接した窒素原子とともに環状構造を形成していてもよく、その場合のR10及びR11は、炭素数5〜12のアルキル基を表し、その一部分に不飽和結合又は分岐構造を有していてもよい。
In formula (7), R 10 and R 11 are each independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, and an aralkyl group having 6 to 20 carbon atoms. It represents at least one selected.
R 10 and R 11 may be bonded to form a cyclic structure with the adjacent nitrogen atom. In this case, R 10 and R 11 represent an alkyl group having 5 to 12 carbon atoms, and a part thereof is It may have a saturated bond or a branched structure.
式(8)中、R12及びR13は、各々独立して、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜14のシクロアルキル基、及び炭素数6〜20のアラルキル基からなる群より選ばれる少なくとも1種を表す。
R12及びR13は、結合して隣接した窒素原子とともに環状構造を形成していてもよく、その場合のR12及びR13は、炭素数5〜12のアルキル基を表し、その一部分に不飽和結合又は分岐構造を有していてもよい。R14は、炭素数1〜20のアルキレン基、又は炭素数1〜20の共役ジエン系重合体鎖を表す。
In formula (8), R 12 and R 13 are each independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, and an aralkyl group having 6 to 20 carbon atoms. It represents at least one selected.
R 12 and R 13 may be bonded to form a cyclic structure with the adjacent nitrogen atom. In this case, R 12 and R 13 represent an alkyl group having 5 to 12 carbon atoms, and a part thereof is It may have a saturated bond or a branched structure. R 14 represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms or a conjugated diene polymer chain having 1 to 20 carbon atoms.
式(9)中、R15及びR16は、各々独立して、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜14のシクロアルキル基、及び炭素数6〜20のアリール基からなる群より選ばれる少なくとも1種を表す。
R15及びR16は、結合して隣接した窒素原子とともに環状構造を形成していてもよく、その場合のR15及びR16は、炭素数5〜12のアルキル基を表し、その一部分に分岐構造を有していてもよい。
In formula (9), R 15 and R 16 are each independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. It represents at least one selected.
R 15 and R 16 may combine to form a cyclic structure together with the adjacent nitrogen atom. In this case, R 15 and R 16 represent an alkyl group having 5 to 12 carbon atoms and are branched to a part thereof. You may have a structure.
式(10)中、R17は、窒素原子とともに環状構造を形成し、合計の炭素数が4〜12のアルキル基を表し、その一部分に不飽和結合又は分岐構造を有していてもよい。
R18は、炭素数1〜12のアルキル基を表し、その一部分に分岐構造を有していてもよい。
In formula (10), R 17 forms a cyclic structure with a nitrogen atom, represents an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms in total, and may have an unsaturated bond or a branched structure in a part thereof.
R 18 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and a part thereof may have a branched structure.
式(7)において、R10及びR11が表すものとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基、シリチウム基、エチルプロピルアミノリチウム基、エチルブチルアミノリチウム基、エチルベンジルアミノリチウム基、メチルフェネチルアミノリチウム基が挙げられる。
R10及びR11は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。溶媒への可溶性、本実施形態の変性共役ジエン系重合体組成物のヒステリシスロス低減の観点、及び後述する連鎖移動反応制御の観点から、ジブチルアミノリチウム基、ジへキシルアミノリチウム基が好ましく、より好ましくはジブチルアミン基である。
式(7)において、R10及びR11が結合して隣接した窒素原子とともに環状構造を形成している場合に、式(7)で表される有機リチウム化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、ピペリジノリチウム、ヘキサメチレンイミノリチウム、リチウムアザシクロオクタン、リチウム−1,3,3−トリメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、1,2,3,6−テトラヒドロピリジノリチウムが挙げられる。式(7)で表される有機リチウム化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。重合開始剤の溶媒への可溶性、本実施形態の変性共役ジエン系重合体の不快臭の低減の観点、及び連鎖移動反応の抑制の観点から、ピペリジノリチウム、ヘキサメチレンイミノリチウム、リチウムアザシクロオクタン、リチウム−1,3,3−トリメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタンが好ましく、より好ましくはピペリジノリチウム又はヘキサメチレンイミノリチウムであり、さらに好ましくはピペリジノリチウムである。
In the formula (7), R 10 and R 11 represent, but are not limited to, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, octyl group, siltium group, ethylpropylamino Examples thereof include a lithium group, an ethylbutylaminolithium group, an ethylbenzylaminolithium group, and a methylphenethylaminolithium group.
R 10 and R 11 are not limited to these, and include the similar compounds as long as the above conditions are satisfied. From the viewpoint of solubility in a solvent, reduction of hysteresis loss of the modified conjugated diene polymer composition of the present embodiment, and viewpoint of chain transfer reaction control described later, a dibutylaminolithium group and a dihexylaminolithium group are preferable, and more A dibutylamine group is preferred.
In the formula (7), when R 10 and R 11 are bonded to form a cyclic structure with the adjacent nitrogen atom, the organolithium compound represented by the formula (7) is not limited to the following. Are, for example, piperidinolithium, hexamethyleneiminolithium, lithium azacyclooctane, lithium-1,3,3-trimethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octane, 1,2,3,6-tetrahydro A pyridino lithium is mentioned. The organolithium compound represented by the formula (7) is not limited to these, and includes the similar compounds as long as the above conditions are satisfied. From the viewpoints of solubility of the polymerization initiator in the solvent, reduction of unpleasant odor of the modified conjugated diene polymer of the present embodiment, and suppression of chain transfer reaction, piperidinolithium, hexamethyleneiminolithium, lithium azacyclo Octane and lithium-1,3,3-trimethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octane are preferable, piperidinolithium or hexamethyleneiminolithium is more preferable, and piperidinolithium is more preferable. .
式(8)において、R14は、炭素数1〜20のアルキレン基、又は炭素数1〜20の共役ジエン系重合体鎖を表す。
当該共役ジエン系重合体鎖は、下記式(11)〜(13)のいずれか一つで表される繰り返し単位を有する共役ジエン系重合体鎖を表すことが好ましい。
In the formula (8), R 14 represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms or a conjugated diene polymer chain having 1 to 20 carbon atoms.
The conjugated diene polymer chain preferably represents a conjugated diene polymer chain having a repeating unit represented by any one of the following formulas (11) to (13).
式(8)において、R14が炭素数1〜20のアルキレン基を表す場合、カーボン、シリカ等の無機充填剤との反応性及び相互作用性の観点から、R14は、炭素数2〜16のアルキレン基を表すことが好ましく、より好ましくは炭素数3〜10のアルキレン基を表す。 In the formula (8), when R 14 represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, R 14 has 2 to 16 carbon atoms from the viewpoint of reactivity and interaction with inorganic fillers such as carbon and silica. The alkylene group is preferably an alkylene group having 3 to 10 carbon atoms.
また、R14が炭素数1〜20のアルキレン基を表す場合、式(8)で表される有機リチウム化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、(3−(ジメチルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジエチルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジプロピルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジブチルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジペンチルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジヘキシルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジオクチルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(エチルへキシルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(ジデシルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(エチルプロピルアミノ−プロピル)リチウム、(3−(エチルブチルアミノ−プロピル)リチウム、(3−(エチルベンジルアミノ)−プロピル)リチウム、(3−(メチルフェネチルアミノ)−プロピル)リチウム、(4−(ジブチルアミノ)−ブチル)リチウム、(5−(ジブチルアミノ)−ペンチル)リチウム、(6−(ジブチルアミノ)−ヘキシル)リチウム、(10−(ジブチルアミノ)−デシル)リチウムが挙げられる。
式(8)で表される有機リチウム化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。カーボン、シリカ等の無機充填剤との反応性及び相互作用性の観点から、(3−(ジブチルアミノ)−プロピル)リチウムがより好ましい。
In addition, when R 14 represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, the organolithium compound represented by the formula (8) is not limited to the following, but for example, (3- (dimethylamino) -propyl ) Lithium, (3- (diethylamino) -propyl) lithium, (3- (dipropylamino) -propyl) lithium, (3- (dibutylamino) -propyl) lithium, (3- (dipentylamino) -propyl) lithium , (3- (dihexylamino) -propyl) lithium, (3- (dioctylamino) -propyl) lithium, (3- (ethylhexylamino) -propyl) lithium, (3- (didecylamino) -propyl) lithium, 3- (ethylpropylamino-propyl) lithium, (3- (ethylbutylamino-propyl) lithium, (3- Ethylbenzylamino) -propyl) lithium, (3- (methylphenethylamino) -propyl) lithium, (4- (dibutylamino) -butyl) lithium, (5- (dibutylamino) -pentyl) lithium, (6- ( And dibutylamino) -hexyl) lithium and (10- (dibutylamino) -decyl) lithium.
The organolithium compound represented by the formula (8) is not limited to these, and includes the similar compounds as long as the above conditions are satisfied. From the viewpoint of reactivity and interaction with inorganic fillers such as carbon and silica, (3- (dibutylamino) -propyl) lithium is more preferable.
式(8)において、R14が式(11)〜(13)で表される繰り返し単位を有する共役ジエン系重合体鎖を表す場合、式(8)で表される有機リチウム化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、(4−(ジメチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジエチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジブチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジプロピルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジへプチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジへキシルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジオクチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジ−2−エチルへキシルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジデシルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(エチルプロピルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(エチルブチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(エチルベンジルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(メチルフェネチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジメチルアミノ)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジエチルアミノ)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジブチルアミノ)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジプロピルアミノ)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジへプチルアミノ)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジへキシルアミノ)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジメチルアミノ)−3−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジエチルアミノ)−3−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジブチルアミノ)−3−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジプロピルアミノ)−3−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジへプチルアミノ)−3−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジへキシルアミノ)−3−メチル−2−ブテニル)リチウムが挙げられる。
式(8)で表される有機リチウム化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。重合開始剤としての反応性の観点、及び後述する連鎖移動反応制御の観点から、4−(ジメチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジエチルアミノ)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ジブチルアミノ)−2−ブテニル)リチウムが好ましく、より好ましくは(4−(ジブチルアミノ)−2−ブテニル)リチウムである。
In the formula (8), when R 14 represents a conjugated diene polymer chain having a repeating unit represented by the formulas (11) to (13), the organolithium compound represented by the formula (8) is as follows: Although not limited to, for example, (4- (dimethylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (diethylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (dibutylamino) -2-butenyl) Lithium, (4- (dipropylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (diheptylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (dihexylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (Dioctylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (di-2-ethylhexylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (didecylamino) -2-butenyl) lithium, -(Ethylpropylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (ethylbutylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (ethylbenzylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (methylphenethylamino) ) -2-butenyl) lithium, (4- (dimethylamino) -2-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (diethylamino) -2-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (dibutylamino) -2-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (dipropylamino) -2-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (diheptylamino) -2-methyl-2-butenyl) lithium, ( 4- (dihexylamino) -2-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (dimethylamino) -3-methyl-2-butenyl) lithium, (4 (Diethylamino) -3-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (dibutylamino) -3-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (dipropylamino) -3-methyl-2-butenyl) lithium , (4- (diheptylamino) -3-methyl-2-butenyl) lithium and (4- (dihexylamino) -3-methyl-2-butenyl) lithium.
The organolithium compound represented by the formula (8) is not limited to these, and includes the similar compounds as long as the above conditions are satisfied. From the viewpoint of reactivity as a polymerization initiator and the viewpoint of chain transfer reaction control described later, 4- (dimethylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (diethylamino) -2-butenyl) lithium, (4- (Dibutylamino) -2-butenyl) lithium is preferred, and (4- (dibutylamino) -2-butenyl) lithium is more preferred.
式(8)において、R12及びR13が結合して隣接した窒素原子とともに環状構造を形成している場合に、式(8)で表される有機リチウム化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、(3−(ピペリジニル)プロピル)リチウム、(3−(ヘキサメチンレンイミニル)プロピル)リチウム、(3−(ヘプタメチレンイミニル)プロピル)リチウム、(3−(オクタメチレンイミニル)プロピル)リチウム、(3−(1,3,3−トリメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタニル)プロピル)リチウム、(3−(1,2,3,6−テトラヒドロピリジニル)プロピル)リチウム、(2−(ヘキサメチンレンイミニル)エチル)リチウム、(4−(ヘキサメチンレンイミニル)ブチル)リチウム、(5−(ヘキサメチンレンイミニル)ペンチル)リチウム、(6−(ヘキサメチンレンイミニル)ヘキシル)リチウム、(10−(ヘキサメチンレンイミニル)デシル)リチウム、(4−(ピペリジニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ヘキサメチンレンイミニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ヘプタメチレンイミニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(オクタメチレンイミニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(1,3,3−トリメチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(1,2,3,6−テトラヒドロピリジニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ヘキサメチンレンイミニル)−2−メチル−2−ブテニル)リチウム、(4−(ヘキサメチンレンイミニル)−3−メチル−2−ブテニル)リチウムが挙げられる。
式(8)で表される有機リチウム化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。カーボン、シリカ等の無機充填剤との反応性及び相互作用性の観点、後述する連鎖移動反応制御の観点から、(3−(ピペリジニル)プロピル)リチウム、(3−(ヘキサメチンレンイミニル)プロピル)リチウム、(3−(1,2,3,6−テトラヒドロピリジニル)プロピル)リチウム、(4−(ピペリジニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ヘキサメチンレンイミニル)−2−ブテニル)リチウムが好ましく、より好ましくは(3−(ヘキサメチンレンイミニル)プロピル)リチウム、(4−(ピペリジニル)−2−ブテニル)リチウム、(4−(ヘキサメチンレンイミニル)−2−ブテニル)リチウムが好ましく、さらに好ましくは(4−(ピペリジニル)−2−ブテニル)リチウムである。
In the formula (8), when R 12 and R 13 are bonded to form a cyclic structure with the adjacent nitrogen atom, the organic lithium compound represented by the formula (8) is limited to the following: For example, (3- (piperidinyl) propyl) lithium, (3- (hexamethyleneiminyl) propyl) lithium, (3- (heptamethyleneiminyl) propyl) lithium, (3- (octamethylene) (Minyl) propyl) lithium, (3- (1,3,3-trimethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octanyl) propyl) lithium, (3- (1,2,3,6-tetrahydropyridinyl) ) Propyl) lithium, (2- (hexamethineleniminyl) ethyl) lithium, (4- (hexamethineleniminyl) butyl) lithium, (5- (hexamethinelenine) (Minyl) pentyl) lithium, (6- (hexamethineleniminyl) hexyl) lithium, (10- (hexamethyleneleniminyl) decyl) lithium, (4- (piperidinyl) -2-butenyl) lithium, (4- (Hexamethineleniminyl) -2-butenyl) lithium, (4- (heptamethyleneiminyl) -2-butenyl) lithium, (4- (octamethyleneiminyl) -2-butenyl) lithium, (4- ( 1,3,3-trimethyl-6-azabicyclo [3.2.1] octanyl) -2-butenyl) lithium, (4- (1,2,3,6-tetrahydropyridinyl) -2-butenyl) lithium , (4- (hexamethineleniminyl) -2-methyl-2-butenyl) lithium, (4- (hexamethineleniminyl) -3-methyl-2-butenyl) Lithium and the like.
The organolithium compound represented by the formula (8) is not limited to these, and includes the similar compounds as long as the above conditions are satisfied. From the viewpoint of reactivity and interaction with inorganic fillers such as carbon and silica, and from the viewpoint of chain transfer reaction control to be described later, (3- (piperidinyl) propyl) lithium, (3- (hexamethineleniminyl) propyl ) Lithium, (3- (1,2,3,6-tetrahydropyridinyl) propyl) lithium, (4- (piperidinyl) -2-butenyl) lithium, (4- (hexamethyneleniminyl) -2- Butenyl) lithium is preferred, more preferably (3- (hexamethyleneleniminyl) propyl) lithium, (4- (piperidinyl) -2-butenyl) lithium, (4- (hexamethyleneleniminyl) -2-butenyl) ) Lithium is preferred, and (4- (piperidinyl) -2-butenyl) lithium is more preferred.
式(9)で表される有機リチウム化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、N,N−ジメチル−o−トルイジノリチウム、N,N−ジメチル−m−トルイジノリチウム、N,N−ジメチル−p−トルイジノリチウム、N,N−ジエチル−o−トルイジノリチウム、N,N−ジエチル−m−トルイジノリチウム、N,N−ジエチル−p−トルイジノリチウム、N,N−ジプロピル−o−トルイジノリチウム、N,N−ジプロピル−m−トルイジノリチウム、N,N−ジプロピル−p−トルイジノリチウム、N,N−ジブチル−o−トルイジノリチウム、N,N−ジブチル−m−トルイジノリチウム、N,N−ジブチル−p−トルイジノリチウム、o−ピペリジノトルエノリチウム、p−ピペリジノトルエノリチウム、o−ピロリジノトルエノリチウム、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ノリチウム、N,N,N′,N′−テトラエチルトルイレンジアミノリチウム、N,N,N′,N′−テトラプロピルトルイレンジアミノリチウム、N,N−ジメチルキシリジノリチウム、N,N−ジエチルキシリジノリチウム、N,N−ジプロピルキシリジノリチウム、N,N−ジメチルメシジノリチウム、N,N−ジエチルメシジノリチウム、(N,N−ジメチルアミノ)トルイルフェニルメチルアミノリチウム、1−(N,N−ジメチルアミノ)−2−メチルナフタレノリチウム、1−(N,N−ジメチルアミノ)−2−メチルアントラセノリチウムが挙げられる。
式(9)で表される有機リチウム化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。重合活性の観点から、N,N−ジメチル−o−トルイジノリチウムがより好ましい。
The organolithium compound represented by the formula (9) is not limited to the following, but examples thereof include N, N-dimethyl-o-toluidinolithium, N, N-dimethyl-m-toluidinolithium, N, N-dimethyl-p-toluidinolithium, N, N-diethyl-o-toluidinolithium, N, N-diethyl-m-toluidinolithium, N, N-diethyl-p-toluidino Lithium, N, N-dipropyl-o-toluidinolithium, N, N-dipropyl-m-toluidinolithium, N, N-dipropyl-p-toluidinolithium, N, N-dibutyl-o-to Louisinolithium, N, N-dibutyl-m-toluidinolithium, N, N-dibutyl-p-toluidinolithium, o-piperidinotruenolithium, p-piperidinotruenolithium, o-pyrrole Notorenolithium, p-pyrrolidinotoluene, N, N, N ′, N′-tetramethyltoluylenediaminolithium, N, N, N ′, N′-tetraethyltoluylenediaminolithium, N, N, N ′, N'-tetrapropyltoluylenediaminolithium, N, N-dimethylxylidinolithium, N, N-diethylxylidinolithium, N, N-dipropylxylidinolithium, N, N-dimethylmesidinolithium, N, N -Diethylmesidinolithium, (N, N-dimethylamino) toluylphenylmethylaminolithium, 1- (N, N-dimethylamino) -2-methylnaphthalenolithium, 1- (N, N-dimethylamino) -2 -Methylanthracenolithium.
The organolithium compound represented by the formula (9) is not limited to these, and includes the similar compounds as long as the above conditions are satisfied. From the viewpoint of polymerization activity, N, N-dimethyl-o-toluidinolithium is more preferable.
式(10)で表される有機リチウム化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、2−(2−メチルピペリジニル)−1−エチルリチウム(例えば、FMC社製の商品名「AI−250」)が挙げられる。
式(10)で表される有機リチウム化合物は、これらに限定されるものではなく、上記条件を満たせば、これらの類似物を含む。
The organolithium compound represented by the formula (10) is not limited to the following compounds. For example, 2- (2-methylpiperidinyl) -1-ethyllithium (for example, trade name “AI” manufactured by FMC Co., Ltd.) -250 ").
The organolithium compound represented by the formula (10) is not limited to these, and includes the similar compounds as long as the above conditions are satisfied.
共役ジエン系重合体(イ)が変性体である場合、その変性前の状態である共役ジエン系重合体の重合工程前に、上述した重合開始剤として、予め分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物を調製しておいてもよく、その方法は既知のあらゆる方法で調製される。 In the case where the conjugated diene polymer (a) is a modified product, before the polymerization step of the conjugated diene polymer in the state before the modification, as a polymerization initiator described above, at least one nitrogen atom is previously present in the molecule. An organolithium compound may be prepared, and the method is prepared by any known method.
式(7)で表される、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物は、例えば、前記式(1)で表される化合物と有機リチウム化合物とを、炭化水素溶媒中で反応させることによって得られる。炭化水素溶媒としては、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン等の適切な溶媒を選択すればよい。反応温度は0℃以上80℃以下が好ましく、生産性の観点から5.0℃以上70℃以下が好ましく、7.0℃以上50℃以下がさらに好ましい。 The organolithium compound having at least one nitrogen atom in the molecule represented by the formula (7), for example, reacts the compound represented by the formula (1) with the organolithium compound in a hydrocarbon solvent. Can be obtained. As the hydrocarbon solvent, an appropriate solvent such as hexane, cyclohexane, or benzene may be selected. The reaction temperature is preferably 0 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, preferably 5.0 ° C. or higher and 70 ° C. or lower, more preferably 7.0 ° C. or higher and 50 ° C. or lower from the viewpoint of productivity.
式(8)で表される、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物は、R14が炭素数1〜20のアルキレン基を表す場合、例えば、前記式(2)で表される化合物と有機リチウム化合物とを炭化水素溶媒中で反応させ、リチウムアミド化合物を調製し、これに下記式(A)で表される、ジハロゲン化アルキルを反応させ、さらに有機リチウム化合物を反応させることで得られる。 The organolithium compound having at least one nitrogen atom in the molecule represented by the formula (8) is represented by, for example, the formula (2) when R 14 represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms. By reacting a compound and an organolithium compound in a hydrocarbon solvent to prepare a lithium amide compound, this is reacted with an alkyl dihalide represented by the following formula (A), and further reacted with an organolithium compound. can get.
式(A)中、X1及びX2は、各々独立して、I原子、Br原子、又はCl原子を表し、R3aは、炭素数1〜20のアルキレン基を表し、好ましくは炭素数2〜16のアルキレン基、より好ましくは炭素数3〜10のアルキレン基を表す。 In formula (A), X 1 and X 2 each independently represent an I atom, a Br atom, or a Cl atom, and R 3a represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 2 carbon atoms. Represents an alkylene group having ˜16, more preferably an alkylene group having 3 to 10 carbon atoms.
式(A)で表される化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、1−ブロモ−3−クロロプロパン、1−ブロモ−4−クロロブタン、1−ブロモ−5−クロロペンタン、1−ブロモ−6−クロロヘキサン、1−ブロモ−10−クロロデカン、1−ブロモ−3−ヨードプロパン、1−ブロモ−4−ヨードブタン、1−ブロモ−5−ヨードペンタン、1−ブロモ−6−ヨードヘキサン、1−ブロモ−10−ヨードデカン、1−クロロ−3−ヨードプロパン、1−クロロ−4−ヨードブタン、1−クロロ−5−ヨードペンタン、1−クロロ−6−ヨードヘキサン、1−クロロ−10−ヨードデカンが挙げられる。
式(A)で表される化合物は、反応性及び安全性の観点から、1−ブロモ−3−クロロプロパン、1−ブロモ−4−クロロブタン、1−ブロモ−5−クロロペンタン、1−ブロモ−6−クロロヘキサン、1−ブロモ−10−クロロデカンが好ましく、より好ましくは1−ブロモ−3−クロロプロパン、1−ブロモ−4−クロロブタン、1−ブロモ−6−クロロヘキサンである。
The compound represented by the formula (A) is not limited to the following compounds. For example, 1-bromo-3-chloropropane, 1-bromo-4-chlorobutane, 1-bromo-5-chloropentane, 1-bromo -6-chlorohexane, 1-bromo-10-chlorodecane, 1-bromo-3-iodopropane, 1-bromo-4-iodobutane, 1-bromo-5-iodopentane, 1-bromo-6-iodohexane, 1 -Bromo-10-iododecane, 1-chloro-3-iodopropane, 1-chloro-4-iodobutane, 1-chloro-5-iodopentane, 1-chloro-6-iodohexane, 1-chloro-10-iododecane Can be mentioned.
From the viewpoint of reactivity and safety, the compound represented by the formula (A) is 1-bromo-3-chloropropane, 1-bromo-4-chlorobutane, 1-bromo-5-chloropentane, 1-bromo-6. -Chlorohexane and 1-bromo-10-chlorodecane are preferable, and 1-bromo-3-chloropropane, 1-bromo-4-chlorobutane and 1-bromo-6-chlorohexane are more preferable.
式(2)で表される化合物、有機リチウム化合物、及び炭化水素溶媒を用いて、リチウムアミド化合物を調製する際の反応温度は、−78℃以上70℃以下が好ましい。リチウムアミド化合物に式(A)で表される化合物を反応させる際の反応温度は−78℃以上70℃以下であることが好ましく、より好ましくは−50℃以上50℃以下である。その後、得られた化合物に有機リチウム化合物を反応させる際の反応温度は、−78℃以上70℃以下であることが好ましく、より好ましくは−50℃以上50℃以下である。 The reaction temperature when preparing the lithium amide compound using the compound represented by formula (2), the organic lithium compound, and the hydrocarbon solvent is preferably −78 ° C. or higher and 70 ° C. or lower. The reaction temperature when the compound represented by the formula (A) is reacted with the lithium amide compound is preferably −78 ° C. or higher and 70 ° C. or lower, more preferably −50 ° C. or higher and 50 ° C. or lower. Thereafter, the reaction temperature when the obtained compound is reacted with the organolithium compound is preferably −78 ° C. or higher and 70 ° C. or lower, more preferably −50 ° C. or higher and 50 ° C. or lower.
式(9)で表される化合物は、式(3)で表される化合物、有機リチウム化合物、及び炭化水素溶媒を用いて製造することができる。リチウムアミド化合物を調製する際の反応温度は、−78℃以上70℃以下が好ましい。リチウムアミド化合物に式(A)で表される化合物を反応させる際の反応温度は−78℃以上70℃以下であることが好ましく、より好ましくは−50℃以上50℃以下である。その後、得られた化合物に有機リチウム化合物を反応させる際の反応温度は、−78℃以上70℃以下であることが好ましく、より好ましくは−50℃以上50℃以下である。 The compound represented by Formula (9) can be manufactured using the compound represented by Formula (3), an organolithium compound, and a hydrocarbon solvent. The reaction temperature for preparing the lithium amide compound is preferably −78 ° C. or higher and 70 ° C. or lower. The reaction temperature when the compound represented by the formula (A) is reacted with the lithium amide compound is preferably −78 ° C. or higher and 70 ° C. or lower, more preferably −50 ° C. or higher and 50 ° C. or lower. Thereafter, the reaction temperature when the obtained compound is reacted with the organolithium compound is preferably −78 ° C. or higher and 70 ° C. or lower, more preferably −50 ° C. or higher and 50 ° C. or lower.
式(8)で表される、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物は、R14が式(11)〜(13)のいずれか一つで表される繰り返し単位を有する共役ジエン系重合体鎖を表すものである場合、以下のステップ(I)〜(IV)で合成される。
(I)式(2)で表される化合物と有機リチウム化合物とを炭化水素溶媒中で反応させ、リチウムアミド化合物を合成する。
(II)炭化水素溶媒中、得られたリチウムアミド化合物と、ブタジエン又はイソプレンとを反応させる。
(III)アルコールを加えてリチウムを失活させ、得られた生成物を減圧蒸留する。
(IV)蒸留して得られた生成物と有機リチウム化合物とを炭化水素溶媒中で反応させる。
前記式(2)で表される化合物、有機リチウム化合物、及び炭化水素溶媒を用いてリチウムアミドを調製する、ステップ(I)の反応温度は上述の通りである。
ステップ(III)中の前記アルコールは、一般的なものが使用できるが、低分子量のものが好ましく、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノールが好ましく、より好ましくはエタノールである。
ステップ(IV)の反応温度は、0℃以上80℃以下であり、好ましくは10℃以上70℃以下である。
The organolithium compound represented by formula (8) having at least one nitrogen atom in the molecule is a conjugated diene in which R 14 has a repeating unit represented by any one of formulas (11) to (13). When it represents a polymer chain, it is synthesized by the following steps (I) to (IV).
(I) A compound represented by the formula (2) and an organic lithium compound are reacted in a hydrocarbon solvent to synthesize a lithium amide compound.
(II) The obtained lithium amide compound is reacted with butadiene or isoprene in a hydrocarbon solvent.
(III) Alcohol is added to deactivate lithium and the resulting product is distilled under reduced pressure.
(IV) The product obtained by distillation is reacted with an organolithium compound in a hydrocarbon solvent.
The reaction temperature of step (I) in which lithium amide is prepared using the compound represented by the formula (2), the organic lithium compound, and the hydrocarbon solvent is as described above.
As the alcohol in step (III), a general alcohol can be used, but a low molecular weight is preferable. For example, methanol, ethanol and isopropanol are preferable, and ethanol is more preferable.
The reaction temperature in step (IV) is 0 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, preferably 10 ° C. or higher and 70 ° C. or lower.
上記有機リチウム化合物の調製の際には、系内に極性化合物を添加してもよい。生成の促進及び炭化水素溶媒への可溶化が図れる傾向にある。極性化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、3級モノアミン、3級ジアミン、鎖状又は環状エーテルが挙げられる。
3級モノアミンとしては、以下のものに限定されないが、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、1,1−ジメトキシトリメチルアミン、1,1−ジエトキシトリメチルアミン、1,1−ジエトキシトリエチルアミン、N,N−ジメチルホルムアミドジイソプロピルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジシクロヘキシルアセタールが挙げられる。
3級ジアミンとしては、以下のものに限定されないが、例えば、N,N,N’,N’−テトラメチルジアミノメタン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルプロパンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルジアミノブタン、N,N,N’,N’−テトラメチルジアミノペンタン、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサンジアミン、ジピペリジノペンタン、ジピペリジノエタンが挙げられる。
鎖状エーテルとしては、以下のものに限定されないが、例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレンジメチルエーテルが挙げられる。
環状エーテルとしては、以下のものに限定されないが、例えば、テトラヒドロフラン、ビス(2−オキソラニル)エタン、2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン、1,1−ビス(2−オキソラニル)エタン、2,2−ビス(2−オキソラニル)ブタン、2,2−ビス(5−メチル−2−オキソラニル)プロパン、2,2−ビス(3,4,5−トリメチル−2−オキソラニル)プロパンが挙げられる。
極性化合物の中でも、3級モノアミンであるトリメチルアミン、トリエチルアミン;3級ジアミンであるN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、環状エーテルであるテトラヒドロフラン、2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパンが好ましい。極性化合物は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
重合開始剤である有機リチウム化合物を調製する際に極性化合物を添加する場合は、調製するときに用いられる溶媒に対し30質量ppm以上50,000質量ppmの範囲内で添加することが好ましく、200質量ppm以上20,000質量ppm以下の範囲内で添加することがより好ましい。反応促進及び溶媒への可溶化の効果を十分に発現するためには、30質量ppm以上の添加が好ましく、重合工程でのミクロ構造調整の自由度を確保すること及び重合後の溶媒を回収し、精製する工程における重合溶媒との分離を考慮すると、50,000質量ppm以下で添加することが好ましい。
When preparing the organolithium compound, a polar compound may be added to the system. There is a tendency to promote the formation and solubilization in a hydrocarbon solvent. Examples of the polar compound include, but are not limited to, the following: tertiary monoamines, tertiary diamines, chained or cyclic ethers.
The tertiary monoamine is not limited to the following, but examples include trimethylamine, triethylamine, methyldiethylamine, 1,1-dimethoxytrimethylamine, 1,1-diethoxytrimethylamine, 1,1-diethoxytriethylamine, N, N- Examples thereof include dimethylformamide diisopropyl acetal and N, N-dimethylformamide dicyclohexyl acetal.
The tertiary diamine is not limited to the following, but examples thereof include N, N, N ′, N′-tetramethyldiaminomethane, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ', N'-tetramethylpropanediamine, N, N, N', N'-tetramethyldiaminobutane, N, N, N ', N'-tetramethyldiaminopentane, N, N, N', N'- Examples include tetramethylhexanediamine, dipiperidinopentane, and dipiperidinoethane.
Examples of the chain ether include, but are not limited to, dimethyl ether, diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, and tetraethylene dimethyl ether.
Examples of the cyclic ether include, but are not limited to, tetrahydrofuran, bis (2-oxolanyl) ethane, 2,2-bis (2-oxolanyl) propane, 1,1-bis (2-oxolanyl) ethane, 2 , 2-bis (2-oxolanyl) butane, 2,2-bis (5-methyl-2-oxolanyl) propane, and 2,2-bis (3,4,5-trimethyl-2-oxolanyl) propane.
Among polar compounds, tertiary monoamines such as trimethylamine and triethylamine; tertiary diamines such as N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, cyclic ethers such as tetrahydrofuran and 2,2-bis (2-oxolanyl) propane Is preferred. A polar compound may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
When adding a polar compound when preparing an organolithium compound that is a polymerization initiator, it is preferably added within the range of 30 ppm to 50,000 ppm by mass with respect to the solvent used when preparing, It is more preferable to add in the range of mass ppm or more and 20,000 mass ppm or less. Addition of 30 mass ppm or more is preferable in order to fully express the effects of reaction promotion and solubilization in a solvent, ensuring the degree of freedom of microstructure adjustment in the polymerization step, and recovering the solvent after polymerization. Considering the separation from the polymerization solvent in the purification step, it is preferable to add at 50,000 mass ppm or less.
共役ジエン系重合体(イ)が変性体である場合、その変性前の共役ジエン系重合体は、上述した各種重合開始剤、好ましくは、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物、又は少なくとも1つ窒素原子を有する化合物及び有機リチウム化合物を含む重合開始剤系を用いて、共役ジエン化合物を用いて重合し、又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とを共重合することによって得られる。
重合工程においては、分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物を、予め所定の反応器で調製しておき、共役ジエン化合物の重合、又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合を行う反応器に供給して重合反応を行ってもよいし、上述した分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物と有機リチウム化合物をスタテックミキサー又はインラインミキサーを用いて混合し調製し、併せて重合反応を行ってもよい。重合開始剤として、上述した分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する有機リチウム化合物を用いる場合には、当該化合物は1種のみを単独で用いてもよく2種以上の混合物を用いてもよい。
変性前の共役ジエン系重合体は、上述した分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物及び有機リチウム化合物を含む重合開始剤系を用いて、共役ジエン化合物を用いて重合し、又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とを共重合する重合工程によって得られる。
When the conjugated diene polymer (a) is a modified product, the conjugated diene polymer before the modification is the above-described various polymerization initiators, preferably an organic lithium compound having at least one nitrogen atom in the molecule, Alternatively, it is obtained by polymerizing with a conjugated diene compound using a polymerization initiator system containing a compound having at least one nitrogen atom and an organolithium compound, or by copolymerizing a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound. .
In the polymerization step, an organolithium compound having at least one nitrogen atom in the molecule is prepared in advance in a predetermined reactor, and polymerization of the conjugated diene compound or copolymerization of the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound is performed. The polymerization reaction may be carried out by supplying to a reactor that performs the above, or the above-mentioned compound having at least one nitrogen atom in the molecule and the organolithium compound are mixed and prepared using a static mixer or in-line mixer. A polymerization reaction may be performed. When using the organolithium compound which has at least 1 nitrogen atom in the molecule | numerator mentioned above as a polymerization initiator, the said compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types of mixtures.
The conjugated diene polymer before modification is polymerized using a conjugated diene compound or a conjugated diene compound using a polymerization initiator system containing an organic lithium compound and a compound having at least one nitrogen atom in the molecule. And an aromatic vinyl compound.
共役ジエン系重合体の重合工程は、バッチ式、連続式のどちらの重合方式で行ってもよいが、高変性率、高分子量、及び高分岐の共役ジエン系重合体を安定的に生産する観点から、連続式で重合することが好ましく、1個の反応器又は2個以上の連結された反応器での連続式で重合することがより好ましい。
このとき、変性率を75質量%以上、MSR(応力緩和)を0.45以下にするためには、例えば、重合温度を45℃以上80℃以下、かつ、ソリッドコンテント(固形分)を16.0質量%以下にすることが好ましい。
変性率を78質量%以上、MSRを0.45以下にするためには、重合温度を50℃以上80℃以下の範囲に制御し、かつ、ソリッドコンテントを16.0質量%以下にすることが好ましい。
変性率を80質量%以上、MSRを0.44以下にするめには、重合温度を50℃以上80℃以下の範囲に制御し、かつ、ソリッドコンテントを16.0質量%以下にすることが好ましく、有機リチウム化合物のフィード組成が、炭化水素溶媒に対して、0.001mol/L以下にすることが好ましい。
変性率を85質量%以上、MSRを0.43以下にするためには、重合温度を50℃以上78℃以下の範囲に制御し、かつ、ソリッドコンテントを16.0質量%以下、かつ、有機リチウム化合物のフィード組成が炭化水素溶媒に対して、0.001mol/L以下にすることが好ましい。
変性率を88質量%以上、MSRを0.42以下にするためには、重合温度を55℃以上76℃以下、かつ、ソリッドコンテントを15.0質量%以下、かつ、有機リチウム化合物のフィード組成が炭化水素溶媒に対して0.0008mol/L以下にすることが好ましい。
さらに好ましくは、後述する連鎖移動反応を適切に制御し、変性率を90質量%以上、MSRを0.40以下、すなわち高変性率、高分子量、及び高分岐を達成する観点から、連続式の重合であり、重合温度が60℃以上72℃以下であり、ソリッドコンテントが14.0質量%以下であり、有機リチウム化合物が連続的に添加され、有機リチウム化合物のフィード組成が炭化水素溶媒に対して0.00070mol/L以下であることが好ましい。
The polymerization step of the conjugated diene polymer may be carried out by either a batch type or a continuous type polymerization method. However, a high modification rate, a high molecular weight, and a viewpoint of stably producing a highly branched conjugated diene polymer. Therefore, it is preferable to perform polymerization in a continuous mode, and it is more preferable to perform polymerization in a continuous mode in one reactor or two or more connected reactors.
At this time, in order to make the modification rate 75% by mass or more and MSR (stress relaxation) 0.45 or less, for example, the polymerization temperature is 45 ° C. or more and 80 ° C. or less and the solid content (solid content) is 16. It is preferable to make it 0 mass% or less.
In order to make the modification rate 78% by mass or more and the MSR 0.45 or less, the polymerization temperature should be controlled in the range of 50 ° C. or more and 80 ° C. or less, and the solid content should be 16.0% by mass or less. preferable.
In order to make the modification rate 80% by mass or more and MSR 0.44 or less, it is preferable to control the polymerization temperature in the range of 50 ° C. or more and 80 ° C. or less and to make the solid content 16.0% by mass or less. The feed composition of the organolithium compound is preferably 0.001 mol / L or less with respect to the hydrocarbon solvent.
In order to achieve a modification rate of 85% by mass or more and an MSR of 0.43 or less, the polymerization temperature is controlled in the range of 50 ° C. or more and 78 ° C. or less, the solid content is 16.0% by mass or less, and organic The feed composition of the lithium compound is preferably 0.001 mol / L or less with respect to the hydrocarbon solvent.
In order to make the modification rate 88% by mass or more and MSR 0.42 or less, the polymerization temperature is 55 ° C. or more and 76 ° C. or less, the solid content is 15.0% by mass or less, and the feed composition of the organolithium compound Is preferably 0.0008 mol / L or less with respect to the hydrocarbon solvent.
More preferably, from the viewpoint of appropriately controlling the chain transfer reaction described below, achieving a modification rate of 90% by mass or more and an MSR of 0.40 or less, that is, achieving a high modification rate, high molecular weight, and high branching. Polymerization, the polymerization temperature is 60 ° C. or more and 72 ° C. or less, the solid content is 14.0% by mass or less, the organolithium compound is continuously added, and the feed composition of the organolithium compound is relative to the hydrocarbon solvent. Is preferably 0.00070 mol / L or less.
有機リチウム化合物を用いた重合体の重合プロセスは、連続式でもバッチ式でもよいが、生産効率の観点からは、共役ジエン化合物を含む単量体と、重合開始剤を重合槽に連続的に供給し、連続的に重合する連続式が好ましい。連続式の場合、重合に用いられる単量体、溶媒、重合開始剤は、それぞれ別に重合槽にフィードしてもよいし、攪拌機を備えた混合槽を用いる方法、配管内でスタッティクミキサーやラインミキサーを使って連続的に混合する方法であってもよい。 The polymerization process of the polymer using the organolithium compound may be continuous or batch, but from the viewpoint of production efficiency, the monomer containing the conjugated diene compound and the polymerization initiator are continuously supplied to the polymerization tank. In addition, a continuous type that continuously polymerizes is preferable. In the case of a continuous type, the monomer, solvent, and polymerization initiator used for the polymerization may be fed separately to the polymerization tank, or a method using a mixing tank equipped with a stirrer, a static mixer or line in the pipe It may be a method of continuous mixing using a mixer.
有機リチウム化合物の安定性の観点から、重合に用いられる単量体及び重合開始剤は、炭化水素溶媒で希釈されていることが好ましい。単量体については、ソリッドコンテントが16質量%以下であることが好ましい。重合開始剤が有機リチウム化合物の場合は、有機リチウム化合物のフィード組成が炭化水素溶媒に対して0.0010mol/L以下であることが好ましく、0.0008mol/L以下であることがより好ましい。 From the viewpoint of the stability of the organolithium compound, the monomer and polymerization initiator used for polymerization are preferably diluted with a hydrocarbon solvent. About a monomer, it is preferable that solid content is 16 mass% or less. When the polymerization initiator is an organic lithium compound, the feed composition of the organic lithium compound is preferably 0.0010 mol / L or less, more preferably 0.0008 mol / L or less with respect to the hydrocarbon solvent.
重合工程において、高分子量ポリマーの安定生産の観点から、重合方式が連続式であり、かつ、有機リチウム化合物が炭化水素溶媒に対して0.0010mol/L以下であることが好ましい。 In the polymerization step, from the viewpoint of stable production of a high molecular weight polymer, it is preferable that the polymerization method is continuous and the organolithium compound is 0.0010 mol / L or less with respect to the hydrocarbon solvent.
分子内に少なくとも1つ窒素原子を有する化合物及び有機リチウム化合物を含む重合開始剤系を用いて、共役ジエン系重合体が共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合体となる重合を行う場合には、Makromol.chem 186.1335−1350(1985)に記載されているように、重合開始剤系の分子内に少なくとも1つ窒素原子の影響により、連鎖移動反応が促進されることから、リビング末端活性末端が失活する傾向にあるため、変性率を高めるためには、特定の製造条件が必要となる傾向にある。また、例えば、重合温度が高くなると、連鎖移動速度又は連鎖移動率が高くなり、得られる重合体の数平均分子量は減少し、分岐度は増加し、分子量分布は広くなり、芳香族ビニル単位が30以上連鎖しているブロック部分が低下又は無くなる傾向にあるため、MSRが減少する傾向にある。しかし、リビング活性末端の失活が促進されると推察され、製造条件を制御しない場合には、変性率は低下してしまう傾向にある。なお、バッチ式と連続式それぞれの重合法では、連続式の重合法がより連鎖移動反応を進行させる傾向にある。 When performing polymerization in which a conjugated diene polymer becomes a copolymer of a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound using a polymerization initiator system containing a compound having at least one nitrogen atom in the molecule and an organolithium compound In Makromol. As described in Chem 186. 1335-1350 (1985), the chain transfer reaction is promoted by the influence of at least one nitrogen atom in the molecule of the polymerization initiator system. Therefore, in order to increase the modification rate, specific production conditions tend to be required. Further, for example, when the polymerization temperature is increased, the chain transfer rate or the chain transfer rate is increased, the number average molecular weight of the obtained polymer is decreased, the degree of branching is increased, the molecular weight distribution is broadened, and the aromatic vinyl unit is increased. Since there is a tendency that the block portion linked by 30 or more tends to decrease or disappear, MSR tends to decrease. However, it is presumed that the inactivation of the living active terminal is promoted, and if the production conditions are not controlled, the modification rate tends to decrease. Note that, in each of the batch type polymerization method and the continuous type polymerization method, the continuous polymerization method tends to advance the chain transfer reaction.
重合温度は、アニオン重合が進行し、連鎖移動反応が制御され、芳香族ビニル化合物単位が30以上連鎖しているブロックの数が少ない又は無い範囲であれば、特に限定されないが、生産性の観点から、45℃以上であることが好ましく、連鎖移動反応を制御し、重合終了後の活性末端に対する変性剤の反応量を充分に確保する観点から、80℃以下であることがより好ましく、芳香族ビニル単位が30以上連鎖しているブロックの数が少ないという観点から、50℃以上78℃以下がさらに好ましく、60℃以上75℃以下がよりさらに好ましい。 The polymerization temperature is not particularly limited as long as the anionic polymerization proceeds, the chain transfer reaction is controlled, and the number of blocks in which the aromatic vinyl compound units are linked is 30 or more, but it is not particularly limited. From the viewpoint of controlling the chain transfer reaction and ensuring a sufficient reaction amount of the modifier with respect to the active terminal after completion of the polymerization, it is more preferably 80 ° C. or less. From the viewpoint that the number of blocks in which 30 or more vinyl units are linked is small, 50 ° C. or higher and 78 ° C. or lower is more preferable, and 60 ° C. or higher and 75 ° C. or lower is even more preferable.
重合工程において、上述の連鎖移動反応制御の観点から、共役ジエン系化合物及び芳香族ビニル化合物、並びに溶剤の総質量に対して、共役ジエン系化合物及び芳香族ビニル化合物類等の含有量であるソリッドコンテント(「モノマー濃度」ともいう。)が、16質量%以下である方が好ましく、より好ましくは15質量%以下であり、さらに好ましくは14%質量以下である。また、ソリッドコンテントの上限は特に制限されないが、12.5質量%以上であることが好ましい。
重合工程において、連鎖移動反応制御及び活性末端失活抑制の観点から、重合方式が連続式であり、重合温度が45℃以上80℃以下であり、かつ、ソリッドコンテントが16質量%以下であることが好ましい。
In the polymerization step, from the viewpoint of chain transfer reaction control, the solid is a content of the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound, and the total mass of the solvent, such as the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound. The content (also referred to as “monomer concentration”) is preferably 16% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and still more preferably 14% by mass or less. The upper limit of the solid content is not particularly limited, but is preferably 12.5% by mass or more.
In the polymerization step, from the viewpoint of chain transfer reaction control and suppression of active terminal deactivation, the polymerization method is continuous, the polymerization temperature is 45 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, and the solid content is 16% by mass or less. Is preferred.
重合工程において用いる共役ジエン化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、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、1,3−ペンタジエン、3−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘプタジエン、1,3−ヘキサジエン等が挙げられる。これらの中でも、工業的入手の容易さの観点から、1,3−ブタジエン、イソプレンが好ましい。これらは1種のみならず2種以上を併用してもよい。特に、1,3−ブタジエンが好ましい。 The conjugated diene compound used in the polymerization step is not particularly limited. For example, 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 3-methyl -1,3-pentadiene, 1,3-heptadiene, 1,3-hexadiene and the like can be mentioned. Among these, 1,3-butadiene and isoprene are preferable from the viewpoint of industrial availability. These may be used alone or in combination of two or more. In particular, 1,3-butadiene is preferable.
重合工程において用いる単量体である芳香族ビニル化合物としては、共役ジエン化合物と共重合可能な単量体であれば以下のものに限定されないが、例えば、スチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルエチルベンゼン、ビニルキシレン、ビニルナフタレン、ジフェニルエチレンが挙げられる。これらの中でも、工業的入手の容易さの観点から、スチレンが好ましい。これらは1種のみならず2種以上を併用してもよい。 The aromatic vinyl compound as a monomer used in the polymerization step is not limited to the following as long as it is a monomer copolymerizable with a conjugated diene compound. For example, styrene, p-methylstyrene, α-methyl Examples include styrene, vinyl ethylbenzene, vinyl xylene, vinyl naphthalene, and diphenyl ethylene. Among these, styrene is preferable from the viewpoint of industrial availability. These may be used alone or in combination of two or more.
重合工程は、溶媒中で重合することが好ましい。溶媒としては、例えば、飽和炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素系溶媒が挙げられる。具体的な炭化水素系溶媒として、以下のものに限定されないが、例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素及びそれらの混合物からなる炭化水素が挙げられる。 The polymerization step is preferably performed in a solvent. Examples of the solvent include hydrocarbon solvents such as saturated hydrocarbons and aromatic hydrocarbons. Specific hydrocarbon solvents include, but are not limited to, aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, and heptane; alicyclic carbons such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane, and methylcyclohexane. Hydrogen: Hydrocarbons composed of aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene and mixtures thereof.
共役ジエン化合物、芳香族ビニル化合物、及び重合溶媒は、それぞれ単独で、又はこれらの混合液を、予め重合反応に供する前に、不純物であるアレン類及びアセチレン類を、有機金属化合物を反応させ処理しておくことが好ましい。
これにより、不純物による重合の阻害が防止でき、重合体の活性末端量が高濃度となり、よりシャープな分子量分布(Mw/Mn)を達成でき、さらには高い変性率が達成される傾向にある。
The conjugated diene compound, the aromatic vinyl compound, and the polymerization solvent are each treated alone or mixed with these mixed solutions in advance before being subjected to a polymerization reaction by reacting the organometallic compound with allenes and acetylenes that are impurities. It is preferable to keep it.
Thereby, inhibition of polymerization by impurities can be prevented, the active terminal amount of the polymer becomes high, a sharper molecular weight distribution (Mw / Mn) can be achieved, and a higher modification rate tends to be achieved.
共役ジエン系重合体の重合反応においては、極性化合物を添加してもよい。これにより、芳香族ビニル化合物を共役ジエン化合物とランダムに共重合させることができ、共役ジエン部のミクロ構造を制御するためのビニル化剤としても用いることができる傾向にある。また、重合速度の改善等にも効果がある。
極性化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン、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ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジメトキシベンゼン、2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン等のエーテル類;テトラメチルエチレンジアミン、ジピペリジノエタン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、キヌクリジン等の第3級アミン化合物;カリウム−t−アミラート、カリウム−t−ブチラート、ナトリウム−t−ブチラート、ナトリウムアミラート等のアルカリ金属アルコキシド化合物;トリフェニルホスフィン等のホスフィン化合物が挙げられる。
これらの極性化合物は、それぞれ単独で用いてもよく2種以上を組み合わせて用いてもよい。
極性化合物の使用量は、特に限定されず、目的等に応じて選択することができるが、重合開始剤1モルに対して、0.01モル以上100モル以下であることが好ましい。このような極性化合物(ビニル化剤)は、重合体共役ジエン部分のミクロ構造の調節剤として、所望のビニル結合量に応じて、適量用いることができる。多くの極性化合物は、同時に共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合において有効なランダム化効果を有し、芳香族ビニル化合物の分布の調整やスチレンブロック量の調整剤として用いることができる傾向にある。
共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とをランダム化する方法としては、例えば、特開昭59−140211号公報に記載されているように、共重合の途中に1,3−ブタジエンの一部を断続的に添加する方法が挙げられる。
In the polymerization reaction of the conjugated diene polymer, a polar compound may be added. Thereby, an aromatic vinyl compound can be copolymerized randomly with a conjugated diene compound, and it tends to be used as a vinylating agent for controlling the microstructure of the conjugated diene part. It is also effective in improving the polymerization rate.
Examples of polar compounds include, but are not limited to, tetrahydrofuran, diethyl ether, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, dimethoxybenzene, 2,2-bis (2-oxolanyl). ) Ethers such as propane; Tertiary amine compounds such as tetramethylethylenediamine, dipiperidinoethane, trimethylamine, triethylamine, pyridine, quinuclidine; potassium-t-amylate, potassium-t-butylate, sodium-t-butylate, Examples include alkali metal alkoxide compounds such as sodium amylate; and phosphine compounds such as triphenylphosphine.
These polar compounds may be used alone or in combination of two or more.
The usage-amount of a polar compound is not specifically limited, Although it can select according to the objective etc., it is preferable that they are 0.01 mol or more and 100 mol or less with respect to 1 mol of polymerization initiators. Such a polar compound (vinylating agent) can be used in an appropriate amount as a regulator of the microstructure of the polymer conjugated diene moiety depending on the desired vinyl bond amount. Many polar compounds simultaneously have an effective randomizing effect in the copolymerization of conjugated diene compounds and aromatic vinyl compounds, and tend to be used to adjust the distribution of aromatic vinyl compounds and adjust the amount of styrene block It is in.
As a method for randomizing the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound, for example, as described in JP-A-59-140221, a part of 1,3-butadiene is intermittently interrupted during the copolymerization. The method of adding automatically is mentioned.
共役ジエン系重合体(イ)が変性体である場合、その変性前の共役ジエン系重合体中の結合共役ジエン量は、特に限定されないが、上述したように、50質量%以上100質量%以下であることが好ましく、60質量%以上80質量%以下であることがより好ましい。
また、共役ジエン系重合体中の結合芳香族ビニル量は、特に限定されないが、上述したように0質量%以上50質量%以下であることが好ましく、20質量%以上40質量%以下であることがより好ましい。
結合共役ジエン量及び結合芳香族ビニル量が上記範囲であると、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランスがさらに優れ、耐摩耗性及び破壊強度もより満足する加硫物を得ることができる傾向にある。ここで、結合芳香族ビニル量は、フェニル基の紫外吸光によって測定でき、ここから結合共役ジエン量も求めることができる。具体的には、後述する実施例に記載の方法に準じて測定する。
When the conjugated diene polymer (a) is a modified product, the amount of bound conjugated diene in the conjugated diene polymer before the modification is not particularly limited, but as described above, 50% by mass or more and 100% by mass or less. It is preferable that it is 60 mass% or more and 80 mass% or less.
Further, the amount of bonded aromatic vinyl in the conjugated diene polymer is not particularly limited, but is preferably 0% by mass or more and 50% by mass or less, as described above, and is 20% by mass or more and 40% by mass or less. Is more preferable.
If the amount of bound conjugated diene and amount of bound aromatic vinyl are in the above ranges, a vulcanizate that has a better balance between low hysteresis loss and wet skid resistance, and that is more satisfactory in wear resistance and fracture strength can be obtained. It tends to be possible. Here, the amount of bonded aromatic vinyl can be measured by ultraviolet absorption of a phenyl group, and the amount of bonded conjugated diene can also be obtained from this. Specifically, it measures according to the method as described in the Example mentioned later.
共役ジエン系重合体(イ)の共役ジエン結合単位中のビニル結合量は、特に限定されないが、10モル%以上75モル%以下であることが好ましく、25モル%以上65モル%以下であることがより好ましい。ビニル結合量が上記範囲であると、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランスがさらに優れ、耐摩耗性及び破壊強度もより満足する加硫物を得ることができる傾向にある。ここで、変性共役ジエン系重合体がブタジエンとスチレンとの共重合体である場合には、ハンプトンの方法(R.R.Hampton,Analytical Chemistry,21,923(1949))により、ブタジエン結合単位中のビニル結合量(1,2−結合量)を求めることができる。具体的には、後述する実施例に記載の方法により測定する。 The vinyl bond amount in the conjugated diene bond unit of the conjugated diene polymer (a) is not particularly limited, but is preferably 10 mol% or more and 75 mol% or less, and 25 mol% or more and 65 mol% or less. Is more preferable. When the vinyl bond amount is in the above range, a vulcanizate having a further excellent balance between low hysteresis loss and wet skid resistance and more satisfactory wear resistance and fracture strength tends to be obtained. Here, when the modified conjugated diene polymer is a copolymer of butadiene and styrene, in the butadiene bond unit by the method of Hampton (RR Hampton, Analytical Chemistry, 21, 923 (1949)). The vinyl bond amount (1,2-bond amount) can be determined. Specifically, it is measured by the method described in the examples described later.
共役ジエン系重合体(イ)の変性前の共役ジエン系重合体は、以下のものに限定されないが、例えば、ブタジエン−イソプレンランダム共重合体、ブタジエン−スチレンランダム共重合体、イソプレン−スチレンランダム共重合体、ブタジエン−イソプレン−スチレンランダム共重合体が挙げられる。 The conjugated diene polymer before modification of the conjugated diene polymer (a) is not limited to the following, but for example, butadiene-isoprene random copolymer, butadiene-styrene random copolymer, isoprene-styrene random copolymer. Examples thereof include a polymer and a butadiene-isoprene-styrene random copolymer.
共重合体鎖中の各単量体の組成分布としては、特に限定されず、例えば、統計的ランダムな組成に近い完全ランダム共重合体、組成がテーパー状に分布しているテーパー(勾配)ランダム共重合体が挙げられる。共役ジエンの結合様式、すなわち1,4−結合や1,2−結合等の組成は、均一であってもよいし、分布があってもよい。 The composition distribution of each monomer in the copolymer chain is not particularly limited. For example, a completely random copolymer close to a statistical random composition, a taper (gradient) random in which the composition is distributed in a tapered shape. A copolymer is mentioned. The bonding mode of the conjugated diene, that is, the composition of 1,4-bonds, 1,2-bonds, etc. may be uniform or distributed.
共役ジエン化合物中に、アレン類、アセチレン類等が不純物として含有されていると、後述する変性の反応を阻害するおそれがある。そのため、これらの不純物の含有量濃度(質量)の合計は、共役ジエン化合物の総量に対して、200質量ppm以下であることが好ましく、100質量ppm以下であることがより好ましく、50質量ppm以下であることがさらに好ましい。アレン類としては、例えば、プロパジエン、1,2−ブタジエンが挙げられる。アセチレン類としては、例えば、エチルアセチレン、ビニルアセチレンが挙げられる。 If the conjugated diene compound contains allenes, acetylenes or the like as impurities, there is a risk of inhibiting the modification reaction described later. Therefore, the total content concentration (mass) of these impurities is preferably 200 ppm by mass or less, more preferably 100 ppm by mass or less, and 50 ppm by mass or less based on the total amount of the conjugated diene compound. More preferably. Examples of allenes include propadiene and 1,2-butadiene. Examples of acetylenes include ethyl acetylene and vinyl acetylene.
上述したように、ミクロ構造(上記共役ジエン系共重合体(イ)中の各結合量)が上記範囲にあり、さらに共重合体のガラス転移温度が−45℃以上−15℃以下の範囲にあるときに、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランスにより一層優れた加硫物を得ることができる。
ガラス転移温度については、ISO22768:2006に従い、所定の温度範囲で昇温しながらDSC曲線を記録し、DSC微分曲線のピークトップ(Inflection point)をガラス転移温度とする。具体的には、後述する実施例に記載の方法により測定する。
As described above, the microstructure (the amount of each bond in the conjugated diene copolymer (a)) is in the above range, and the glass transition temperature of the copolymer is in the range of −45 ° C. or more and −15 ° C. or less. In some cases, a better vulcanizate can be obtained due to the balance between low hysteresis loss and wet skid resistance.
Regarding the glass transition temperature, in accordance with ISO 22768: 2006, a DSC curve is recorded while raising the temperature in a predetermined temperature range, and the peak top (Inflection point) of the DSC differential curve is defined as the glass transition temperature. Specifically, it is measured by the method described in the examples described later.
上述したように、本実施形態に用いられる共役ジエン系重合体(イ)が共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合体である場合、芳香族ビニル単位が30以上連鎖しているブロックの数が少ないか又は無いものであることが好ましい。
具体的には、共役ジエン系重合体(イ)がブタジエン−スチレン共重合体の場合、Kolthoffの方法(I.M.KOLTHOFF,et al.,J.Polym.Sci.1,429(1946)に記載の方法)により重合体を分解し、メタノールに不溶なポリスチレン量を分析する公知の方法において、芳香族ビニル単位が30以上連鎖しているブロックが、重合体の総量に対して好ましくは5.0質量%以下、より好ましくは3.0質量%以下である。
As described above, when the conjugated diene polymer (A) used in the present embodiment is a copolymer of a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound, the block of the block in which 30 or more aromatic vinyl units are linked. It is preferable that the number is small or absent.
Specifically, when the conjugated diene polymer (a) is a butadiene-styrene copolymer, the method described in Kolthoff's method (IM KOLTHOFF, et al., J. Polym. Sci. 1, 429 (1946)). In the known method of decomposing a polymer by the method described in the above and analyzing the amount of polystyrene insoluble in methanol, the block in which 30 or more aromatic vinyl units are linked is preferably 5. It is 0 mass% or less, More preferably, it is 3.0 mass% or less.
(変性工程)
上述した方法で、重合活性末端を有する共役ジエン系重合体を得た後、その重合活性末端に、所定の変性剤を反応させ、変性工程を実施することにより、変性された共役ジエン系重合体(本明細書中、変性共役ジエン系重合体(イ)と記載する場合がある。)が得られる。
好ましくは、後述する、分子中に窒素原子を有し、かつエポキシ基を2つ以上有する化合物(変性剤)、又は分子中にシリル基に結合したアルコキシ基を有し、かつ窒素原子を有する化合物(変性剤)、を反応させる変性工程を行うことで、変性共役ジエン系重合体(イ)が得られる。
変性工程では、分子中に窒素原子を有し、かつエポキシ基を有する化合物(変性剤)のエポキシ基が、共役ジエン系重合体の重合活性末端と反応することで、共役ジエン系重合活性末端と開環したエポキシ基の酸素原子との間の結合を形成することができる。
また、分子中にシリル基に結合したアルコキシ基を有し、かつ窒素原子を有する化合物(変性剤)のシリル基に結合したアルコキシ基が共役ジエン系重合体の重合活性末端と反応することで、共役ジエン系重合体末端とSiとの間の結合を形成することができる。これらにより、変性共役ジエン系重合体が、窒素含有エポキシ置換基、又は窒素含有アルコキシシラン置換基を起点に分岐した分子構造となる。
(Modification process)
After obtaining a conjugated diene polymer having a polymerization active terminal by the method described above, a predetermined modifier is reacted with the polymerization active terminal, and a modification step is performed, thereby modifying the conjugated diene polymer. (In this specification, it may be described as a modified conjugated diene polymer (a)).
Preferably, a compound having a nitrogen atom in the molecule and having two or more epoxy groups (modifier), or a compound having an alkoxy group bonded to a silyl group in the molecule and having a nitrogen atom, which will be described later A modified conjugated diene polymer (A) is obtained by performing a modification step in which (modifier) is reacted.
In the modification step, the epoxy group of the compound having a nitrogen atom in the molecule and having an epoxy group (modifier) reacts with the polymerization active terminal of the conjugated diene polymer, so that the conjugated diene polymerization active terminal and A bond can be formed between the oxygen atoms of the ring-opened epoxy group.
In addition, the alkoxy group bonded to the silyl group of the compound (modifier) having an alkoxy group bonded to the silyl group in the molecule reacts with the polymerization active terminal of the conjugated diene polymer, A bond between the terminal of the conjugated diene polymer and Si can be formed. As a result, the modified conjugated diene polymer has a molecular structure branched from a nitrogen-containing epoxy substituent or a nitrogen-containing alkoxysilane substituent.
<変性剤>
前記分子中に窒素原子を有し、かつエポキシ基を2つ以上有する化合物(変性剤)としては、例えば、一般式(14)に示す化合物が挙げられる。
<Modifier>
Examples of the compound having a nitrogen atom in the molecule and having two or more epoxy groups (modifier) include compounds represented by the general formula (14).
一般式(14)中、R19、R20は、炭素数1〜10の炭化水素基又はエーテル基及び/又は3級アミンを有する炭素数1〜10の炭化水素基、R21、R22は、水素、炭素数1〜20の炭化水素基、又はエーテル及び/又は3級アミンを有する炭素数1〜20の炭化水素基、R23は、炭素数1〜20の炭化水素基、又はエーテル、3級アミン、エポキシ、カルボニル、及びハロゲンのうち少なくとも1種の基を有する炭素数1〜20の炭化水素基であり、kは1〜6である。
一般式(14)で表される変性剤としては、kが2又は3の化合物が好ましく、例えば、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジルアミノジフェニルメタン、テトラグリシジル−p−フェニレンジアミン、ジグリシジルアミノメチルシクロヘキサン、テトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン等が挙げられる。
In the general formula (14), R 19 and R 20 are each a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or an ether group and / or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms having a tertiary amine, R 21 and R 22 are , Hydrogen, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms having an ether and / or a tertiary amine, R 23 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an ether, It is a C1-C20 hydrocarbon group which has at least 1 sort (s) of tertiary amine, epoxy, carbonyl, and halogen, and k is 1-6.
The modifier represented by the general formula (14) is preferably a compound having k of 2 or 3, for example, tetraglycidylmetaxylenediamine, tetraglycidylaminodiphenylmethane, tetraglycidyl-p-phenylenediamine, diglycidylaminomethylcyclohexane. Tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane and the like.
また、分子中にシリル基に結合したアルコキシ基を有し、かつ窒素原子を有する化合物(変性剤)としては、例えば、一般式(15)、一般式(16)、一般式(17)に示す化合物が挙げられる。 Moreover, as a compound (modifier) having an alkoxy group bonded to a silyl group in the molecule and having a nitrogen atom, for example, represented by general formula (15), general formula (16), or general formula (17) Compounds.
一般式(15)中、R24、R25は、各々独立して炭素数1〜20のアルキル基、又はアリール基であり、R26は、炭素数1〜20のアルキレン基であり、R27、R28は、同一であっても異なっていてもよい炭素数1〜6の炭化水素基であって隣接する2つのNとともに5員環以上の環構造をなし、R29は炭素数1〜20の炭化水素基、又は3有機置換シリル基であり、pは2又は3の整数である。 In the general formula (15), R 24 and R 25 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group, R 26 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and R 27 , R 28 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms which may be the same or different, and forms a ring structure of 5 or more members with two adjacent Ns, and R 29 has a carbon number of 1 to 20 hydrocarbon groups or 3 organic substituted silyl groups, and p is an integer of 2 or 3.
一般式(16)中、R31〜R34は、各々独立して、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基を表し、R35は炭素数1〜10のアルキレン基を表し、R36は炭素数1〜20のアルキレン基を表す。mは1又は2の整数であり、nは2又は3の整数である。 In General Formula (16), R 31 to R 34 each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and R 35 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. R 36 represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms. m is an integer of 1 or 2, and n is an integer of 2 or 3.
一般式(17)中、R48〜R50は、各々独立に、単結合又は炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R51〜R54、及びR56は、各々独立に、炭素数1〜20のアルキル基を示し、R55及びR58は、各々独立に、炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R57は、炭素数1〜20のアルキル基又はトリアルキルシリル基を示し、vは、1〜3の整数を示し、wは、1又は2を示す。それぞれ複数存在する場合のR48〜R58、v、及びwは、各々独立しており、同じであっても異なっていてもよい。dは、0〜6の整数を示し、eは、0〜6の整数を示し、fは、0〜6の整数を示し、(d+e+f)は、3〜10の整数である。Yは、炭素数1〜20の炭化水素基、又は、酸素原子、窒素原子、珪素原子、硫黄原子、及びリン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種の原子を有し、活性水素を有しない有機基を表す。Yが示す炭化水素基は、飽和、不飽和、脂肪族、及び芳香族の炭化水素基を含む。活性水素を有しない有機基は、共役ジエン系重合体が有する活性末端を不活性化させる有機基である。そのような有機基としては、例えば、水酸基(−OH)、第2級アミノ基(>NH)、第1級アミノ基(−NH2)、スルフヒドリル基(−SH)等の活性水素を有する官能基、を有しない有機基である。 In the general formula (17), R 48 to R 50 each independently represents a single bond or an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and R 51 to R 54 and R 56 each independently represent 1 carbon atom. indicates 20 alkyl group, R 55 and R 58 each independently represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, R 57 represents an alkyl group or a trialkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, v represents an integer of 1 to 3, and w represents 1 or 2. R 48 to R 58 , v, and w when there are a plurality of each are independent and may be the same or different. d shows the integer of 0-6, e shows the integer of 0-6, f shows the integer of 0-6, (d + e + f) is the integer of 3-10. Y has at least one atom selected from the group consisting of a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an oxygen atom, a nitrogen atom, a silicon atom, a sulfur atom, and a phosphorus atom, and has no active hydrogen. Represents an organic group. The hydrocarbon group represented by Y includes saturated, unsaturated, aliphatic, and aromatic hydrocarbon groups. The organic group having no active hydrogen is an organic group that inactivates the active terminal of the conjugated diene polymer. Examples of such an organic group include functional groups having active hydrogen such as a hydroxyl group (—OH), a secondary amino group (> NH), a primary amino group (—NH 2 ), and a sulfhydryl group (—SH). An organic group having no group.
一般式(17)において、Yは、下記一般式(D)〜(G)のいずれかで表される。 In the general formula (17), Y is represented by any one of the following general formulas (D) to (G).
一般式(D)中、Z1は、単結合又は炭素数1〜20の炭化水素基を示し、iは、1〜10の整数を示す。複数存在する場合のB1は、各々独立している。 In the general formula (D), Z 1 is a single bond or a hydrocarbon group having a carbon number of 1 to 20, i represents the integer of 1 to 10. When there are a plurality of B 1 s , they are independent of each other.
一般式(E)中、Z2は、単結合又は炭素数1〜20の炭化水素基を示し、Z3は、炭素数1〜20のアルキル基を示し、iは、1〜10の整数を示す。それぞれ複数存在する場合のZ2及びZ3は、各々独立している。 In the general formula (E), Z 2 represents a single bond or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, Z 3 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and i represents an integer of 1 to 10 Show. Z 2 and Z 3 in the case where there are a plurality of each are independent of each other.
一般式(F)中、Z4は、単結合又は炭素数1〜20の炭化水素基を示し、iは、1〜10の整数を示す。複数存在する場合のZ4は、各々独立している。 In the general formula (F), Z 4 is a single bond or a hydrocarbon group having a carbon number of 1 to 20, i represents the integer of 1 to 10. When there are a plurality of Z 4 s , they are independent of each other.
一般式(G)中、Z5は、単結合又は炭素数1〜20の炭化水素基を示し、iは、1〜10の整数を示す。複数存在する場合のZ5は、各々独立している。 In general formula (G), Z < 5 > shows a single bond or a C1-C20 hydrocarbon group, and i shows the integer of 1-10. When there are a plurality of Z 5 s , they are independent of each other.
一般式(15)で表される変性剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−4−メチルピペラジン、1−[3−(ジエトキシエチルシリル)プロピル]−4−メチルピペラジン、1−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]−3−メチルイミダゾリジン、1−[3−(ジエトキシエチルシリル)プロピル]−3−エチルイミダゾリジン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−3−メチルヘキサヒドロピリミジン、1−[3−(ジメトキシメチルシリル)プロピル]−3−メチルヘキサヒドロピリミジン、3−[3−(トリブトキシシリル)プロピル]−1−メチル−1,2,3,4−テトラヒドロピリミジン、3−[3−(ジメトキシメチルシリル)プロピル]−1−エチル−1,2,3,4−テトラヒドロピリミジン、1−(2−エトキシエチル)−3−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]イミダゾリジン、(2−{3−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]テトラヒドロピリミジン−1−イル}エチル)ジメチルアミン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−4−(トリメチルシリル)ピペラジン、1−[3−(ジメトキシメチルシリル)プロピル]−4−(トリメチルシリル)ピペラジン、1−[3−(トリブトキシシリル)プロピル]−4−(トリメチルシリル)ピペラジン、1−[3−(ジエトキシエチルシリル)プロピル]−3−(トリエチルシリル)イミダゾリジン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−3−(トリメチルシリル)イミダゾリジン、1−[3−(ジメトキシメチルシリル)プロピル]−3−(トリメチルシリル)ヘキサヒドロピリミジン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−3−(トリメチルシリル)ヘキサヒドロピリミジン、1−[4−(トリエトキシシリル)ブチル]−4−(トリメチルシリル)ピペラジン等が挙げられる。 The modifier represented by the general formula (15) is not limited to the following, and examples thereof include 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -4-methylpiperazine, 1- [3- ( Diethoxyethylsilyl) propyl] -4-methylpiperazine, 1- [3- (trimethoxysilyl) propyl] -3-methylimidazolidine, 1- [3- (diethoxyethylsilyl) propyl] -3-ethylimidazo Lysine, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -3-methylhexahydropyrimidine, 1- [3- (dimethoxymethylsilyl) propyl] -3-methylhexahydropyrimidine, 3- [3- (tributoxy) Silyl) propyl] -1-methyl-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine, 3- [3- (dimethoxymethylsilyl) propyl] -1 Ethyl-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine, 1- (2-ethoxyethyl) -3- [3- (trimethoxysilyl) propyl] imidazolidine, (2- {3- [3- (trimethoxysilyl) ) Propyl] tetrahydropyrimidin-1-yl} ethyl) dimethylamine, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -4- (trimethylsilyl) piperazine, 1- [3- (dimethoxymethylsilyl) propyl] -4- (Trimethylsilyl) piperazine, 1- [3- (tributoxysilyl) propyl] -4- (trimethylsilyl) piperazine, 1- [3- (diethoxyethylsilyl) propyl] -3- (triethylsilyl) imidazolidine, [3- (triethoxysilyl) propyl] -3- (trimethylsilyl) imidazolidine, 1- [ -(Dimethoxymethylsilyl) propyl] -3- (trimethylsilyl) hexahydropyrimidine, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -3- (trimethylsilyl) hexahydropyrimidine, 1- [4- (triethoxysilyl) Butyl] -4- (trimethylsilyl) piperazine and the like.
これらの中でも、官能基とシリカ等の無機充填剤との反応性、相互作用性の観点から、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−4−メチルピペラジン、1−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]−3−メチルイミダゾリジン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−3−メチルヘキサヒドロピリミジン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−4−(トリメチルシリル)ピペラジン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−3−(トリメチルシリル)イミダゾリジン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−3−(トリメチルシリル)ヘキサヒドロピリミジンが好ましく、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−4−メチルピペラジン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−4−(トリメチルシリル)ピペラジンが好ましい。 Of these, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -4-methylpiperazine, 1- [3- (tri Methoxysilyl) propyl] -3-methylimidazolidine, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -3-methylhexahydropyrimidine, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -4- (trimethylsilyl) Piperazine, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -3- (trimethylsilyl) imidazolidine, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -3- (trimethylsilyl) hexahydropyrimidine are preferred, and 1- [ 3- (Triethoxysilyl) propyl] -4-methylpiperazine, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] 4- (trimethylsilyl) piperazine are preferable.
一般式(16)で表される変性剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、2,2−ジメトキシ−1−(3−トリメトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2,2−ジエトキシ−1−(3−トリエトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2,2−ジメトキシ−1−(4−トリメトキシシリルブチル)−1−アザ−2−シラシクロヘキサン、2,2−ジメトキシ−1−(5−トリメトキシシリルペンチル)−1−アザ−2−シラシクロヘプタン、2,2−ジメトキシ−1−(3−ジメトキシメチルシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2,2−ジエトキシ−1−(3−ジエトキシエチルシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2−メトキシ,2−メチル−1−(3−トリメトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2−エトキシ,2−エチル−1−(3−トリエトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2−メトキシ,2−メチル−1−(3−ジメトキシメチルシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2−エトキシ,2−エチル−1−(3−ジエトキシエチルシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン等が挙げられる。 The modifier represented by the general formula (16) is not limited to the following, but for example, 2,2-dimethoxy-1- (3-trimethoxysilylpropyl) -1-aza-2-sila Cyclopentane, 2,2-diethoxy-1- (3-triethoxysilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2,2-dimethoxy-1- (4-trimethoxysilylbutyl) -1-aza -2-silacyclohexane, 2,2-dimethoxy-1- (5-trimethoxysilylpentyl) -1-aza-2-silacycloheptane, 2,2-dimethoxy-1- (3-dimethoxymethylsilylpropyl)- 1-aza-2-silacyclopentane, 2,2-diethoxy-1- (3-diethoxyethylsilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2-methoxy, 2 Methyl-1- (3-trimethoxysilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2-ethoxy, 2-ethyl-1- (3-triethoxysilylpropyl) -1-aza-2-silacyclo Pentane, 2-methoxy, 2-methyl-1- (3-dimethoxymethylsilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2-ethoxy, 2-ethyl-1- (3-diethoxyethylsilylpropyl) Examples include -1-aza-2-silacyclopentane.
これらの中でも、転がり抵抗特性の観点や、押し出し加工性の観点から、mが2、nが3であるものがより好ましい。具体的には、2,2−ジメトキシ−1−(3−トリメトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2,2−ジエトキシ−1−(3−トリエトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタンが好ましい。 Among these, those in which m is 2 and n is 3 are more preferable from the viewpoints of rolling resistance characteristics and extrusion processability. Specifically, 2,2-dimethoxy-1- (3-trimethoxysilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2,2-diethoxy-1- (3-triethoxysilylpropyl) -1 -Aza-2-silacyclopentane is preferred.
一般式(17)で表される変性剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)アミン、トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)アミン、トリス(3−トリプロポキシシリルプロピル)アミン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)―[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]アミン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−メチル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、
ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,6−ヘキサメチレンジアミン、ペンタキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ジエチレントリアミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−メチル−1,3−プロパンジアミン、テトラキス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)シラン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]シラン、3−トリス[2−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)エトキシ]シリル−1−トリメトキシシリルプロパン、1−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−3,4,5−トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−シクロヘキサン、1−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−3,4,5−トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−シクロヘキサン、3,4,5−トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−シクロヘキシル−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]エーテル、(3−トリメトキシシリルプロピル)ホスフェイト、
ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)―[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]ホスフェイト、ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)ホスフェイト、及びトリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]ホスフェイトが挙げられる。
The modifying agent represented by the general formula (17) is not limited to the following, but examples include tris (3-trimethoxysilylpropyl) amine, tris (3-triethoxysilylpropyl) amine, tris (3- Tripropoxysilylpropyl) amine, bis (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] amine, tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, Tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy-2-methyl-1-sila-2-aza Kuropentan) propyl] -1,3-propanediamine,
Bis (3-triethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2) -Azacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2, 2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,6-hexamethylenediamine, pentakis (3-trimethoxy Silylpropyl) -diethylenetriamine, tris (3-trimethoxysilylpropyl) -methyl 1,3-propanediamine, tetrakis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] silane, bis (3-trimethoxysilylpropyl) -bis [3- (2,2 -Dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] silane, tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-trimethoxysilylpropyl) silane , Tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] silane 3-tris [2- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) ethoxy] silyl-1-trimethoxysilylpropane, 1- 3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -3,4,5-tris (3-trimethoxysilylpropyl) -cyclohexane, 1- [3- (2, 2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -3,4,5-tris (3-trimethoxysilylpropyl) -cyclohexane, 3,4,5-tris (3-trimethoxysilylpropyl) -Cyclohexyl- [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] ether, (3-trimethoxysilylpropyl) phosphate,
Bis (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] phosphate, bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2) -Silacyclopentane) propyl]-(3-trimethoxysilylpropyl) phosphate and tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] phosphate.
式(17)において、Yが前記式(D)で表される場合の変性剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)アミン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)―[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]アミン、ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)アミン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]アミン、トリス(3−エトキシシリルプロピル)アミン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]アミン、ビス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリエトキシシリルプロピル)アミン、トリス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]アミン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、
トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、テトラキス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、テトラキス(3−トリエトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、
ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)−ビス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリエトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、テトラキス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、ビス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラキス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラキス(3−トリエトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)−ビス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリエトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、テトラキス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,6−ヘキサメチレンジアミン、及びペンタキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ジエチレントリアミンが挙げられる。
In Formula (17), the modifying agent in the case where Y is represented by Formula (D) is not limited to the following, but examples include tris (3-trimethoxysilylpropyl) amine, bis (3-tri Methoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] amine, bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) Propyl]-(3-trimethoxysilylpropyl) amine, tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] amine, tris (3-ethoxysilylpropyl) amine, bis ( 3-triethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] amine, bis [3- (2,2-die Xyl-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-triethoxysilylpropyl) amine, tris [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] amine, Tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]- 1,3-propanediamine, bis (3-trimethoxysilylpropyl) -bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine,
Tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tetrakis [3- (2,2-dimethoxy -1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-aza) Cyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, bis (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- ( 1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, bis [3- (2,2-dimetho Ci-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1 , 3-propanediamine, tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclo) Pentane) propyl] -1,3-propanediamine, tetrakis (3-triethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tris (3-triethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-diethoxy-1) -Aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine,
Bis (3-triethoxysilylpropyl) -bis [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tris [3- (2,2- Diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-triethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tetrakis [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclo) Pentane) propyl] -1,3-propanediamine, tris (3-triethoxysilylpropyl)-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3 -Propanediamine, bis (3-triethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] [3- (1-Ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, bis [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-sila Cyclopentane) propyl]-(3-triethoxysilylpropyl)-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tris [3 -(2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3- Propanediamine, tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tris (3-trimethoxysilylpropylene )-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, bis (3-trimethoxysilylpropyl) -bis [3- (2 , 2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -(3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tetrakis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, Tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) pro Pyr] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, bis (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1 -Methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) Propyl]-(3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tris [3- (2,2-Dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-silane) -2-Azacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tetrakis (3-triethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tris (3-triethoxysilylpropyl)-[3- ( 2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, bis (3-triethoxysilylpropyl) -bis [3- (2,2-diethoxy-1 -Aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tris [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-triethoxy Silylpropyl) -1,3-propanediamine, tetrakis [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacy) Lopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tris (3-triethoxysilylpropyl)-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3 -Bisaminomethylcyclohexane, bis (3-triethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl) -1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, bis [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3- Triethoxysilylpropyl)-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl ] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tris [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila) 2-azacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,6-hexamethylenediamine, and pentakis (3-trimethoxysilylpropyl) -diethylenetriamine Can be mentioned.
一般式(17)においてYが一般式(E)で表される場合の変性剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−メチル−1,3−プロパンジアミン、ビス(2−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−メチル−1,3−プロパンジアミン、ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)−メチル−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)−メチル−1,3−プロパンジアミン、ビス(2−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−メチル−1,3−プロパンジアミン、ビス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリエトキシシリルプロピル)−メチル−1,3−プロパンジアミン、N1,N1’−(プロパン−1,3−ジイル)ビス(N1−メチル−N3,N3−ビス(3−(トリメトキシシリル)プロピル)−1,3−プロパンジアミン)、及びN1−(3−(ビス(3−(トリメトキシシリル)プロピル)アミノ)プロピル)−N1−メチル−N3−(3−(メチル(3−(トリメトキシシリル)プロピル)アミノ)プロピル)−N3−(3−(トリメトキシシリル)プロピル)−1,3−プロパンジアミンが挙げられる。 The modifying agent in the case where Y is represented by the general formula (E) in the general formula (17) is not limited to the following, but for example, tris (3-trimethoxysilylpropyl) -methyl-1,3- Propanediamine, bis (2-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -methyl-1,3-propanediamine, bis [3- ( 2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-trimethoxysilylpropyl) -methyl-1,3-propanediamine, tris (3-triethoxysilylpropyl) -methyl-1 , 3-propanediamine, bis (2-triethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] Methyl-1,3-propanediamine, bis [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-triethoxysilylpropyl) -methyl-1,3-propanediamine , N 1, N 1 '- ( propane-1,3-diyl) bis (N 1 - methyl -N 3, N 3 - bis (3- (trimethoxysilyl) propyl) -1,3-propanediamine), and N 1 - (3- (bis (3- (trimethoxysilyl) propyl) amino) propyl) -N 1 - methyl -N 3 - (3- (methyl (3- (trimethoxysilyl) propyl) amino) propyl ) -N 3 - (3- (trimethoxysilyl) propyl) -1,3-propane diamine.
一般式(17)においてYが式(F)で表される場合の変性剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、テトラキス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)シラン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]シラン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、(3−トリメトキシシリル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)−ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、ビス[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)−ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、ビス[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)シラン、及びビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ビス[3−(1−メトキシ−2−メチル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]シランが挙げられる。 In the general formula (17), the modifying agent when Y is represented by the formula (F) is not limited to the following. For example, tetrakis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2- Silacyclopentane) propyl] silane, tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-trimethoxysilylpropyl) silane, tris [3- (2,2 -Dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] silane, bis (3-trimethoxysilylpropyl) ) -Bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] silane, (3-trimethoxysilyl)-[3- (1-methoxy-2) Trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) -bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] silane, bis [3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl) -1-sila-2-azacyclopentane) -bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] silane, tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-Dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] silane, bis (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-aza) Cyclopentane) propyl]-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] silane, bis [3- (1-methoxy-) -Trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -bis (3-trimethoxysilylpropyl) silane and bis (3-trimethoxysilylpropyl) -bis [3- (1-methoxy-2-methyl) -1-sila-2-azacyclopentane) propyl] silane.
一般式(17)においてYが一般式(G)で表される場合の変性剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、3−トリス[2−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)エトキシ]シリル−1−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロパン、及び3−トリス[2−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)エトキシ]シリル−1−トリメトキシシリルプロパンが挙げられる。 In the general formula (17), the modifying agent in the case where Y is represented by the general formula (G) is not limited to the following. For example, 3-tris [2- (2,2-dimethoxy-1-aza -2-silacyclopentane) ethoxy] silyl-1- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propane, and 3-tris [2- (2,2-dimethoxy-1-aza-) 2-Silacyclopentane) ethoxy] silyl-1-trimethoxysilylpropane.
一般式(17)の変性剤において、Yは、一般式(D)又は一般式(E)で表され、fは0を示すものが好ましい。このような変性剤は、入手が容易である傾向にあり、また、変性共役ジエン系重合体を加硫物としたときにおける耐摩耗性及び低ヒステリシスロス性能がより優れるものとなる傾向にある。
このような変性剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]アミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)アミン、トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)アミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、テトラキス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−メチル−1,3−プロパンジアミン、及びビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリスメトキシシリルプロピル)−メチル−1,3−プロパンジアミンが挙げられる。
In the modifier of the general formula (17), Y is preferably represented by the general formula (D) or the general formula (E), and f is preferably 0. Such a modifier tends to be easily available, and tends to be more excellent in wear resistance and low hysteresis loss performance when the modified conjugated diene polymer is used as a vulcanizate.
Such modifiers are not limited to the following, but include, for example, bis (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]. Amine, tris (3-trimethoxysilylpropyl) amine, tris (3-triethoxysilylpropyl) amine, tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2- Silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tetrakis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tetrakis (3-tri Methoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-bisamino Tylcyclohexane, tris (3-trimethoxysilylpropyl) -methyl-1,3-propanediamine, and bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3- Trismethoxysilylpropyl) -methyl-1,3-propanediamine.
一般式(17)の変性剤において、Yが、一般式(D)又は一般式(E)で表され、fは0を示し、一般式(D)又は一般式(E)において、iは2〜10の整数を示すものがより好ましい。これにより、加硫したときにおける耐摩耗性及び低ヒステリシスロス性能がより優れるものとなる傾向にある。
このような変性剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、テトラキス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、及びN1−(3−(ビス(3−(トリメトキシシリル)プロピル)アミノ)プロピル)−N1−メチル−N3−(3−(メチル(3−(トリメトキシシリル)プロピル)アミノ)プロピル)−N3−(3−(トリメトキシシリル)プロピル)−1,3−プロパンジアミンが挙げられる。
In the modifier of the general formula (17), Y is represented by the general formula (D) or the general formula (E), f represents 0, and in the general formula (D) or the general formula (E), i is 2 What shows the integer of -10 is more preferable. Thereby, it exists in the tendency for the abrasion resistance and low hysteresis loss performance when vulcanized to become more excellent.
Such modifiers are not limited to the following, but include, for example, tetrakis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-bisaminomethylcyclohexane, and N 1- (3- (bis (3- (trimethoxy silyl) propyl) amino) propyl) -N 1 - methyl -N 3 - (3- (methyl (3- (trimethoxysilyl) propyl) amino) propyl) -N 3 - (3- (trimethoxysilyl) propyl) -1,3-propanediamine.
上述した変性剤を、重合活性末端に反応させる際の、反応温度、反応時間等については、特に限定されないが、0〜20℃で、30秒以上反応させることが好ましい。 The reaction temperature, reaction time, and the like when the above-described modifier is reacted with the polymerization active terminal are not particularly limited, but are preferably reacted at 0 to 20 ° C. for 30 seconds or more.
一般式(17)で表される化合物の添加量は、共役ジエン系重合体のモル数対変性剤のモル数が、所望の化学量論的比率で反応させるよう調整することができ、そのことにより所望の分岐度が達成される傾向にある。具体的な重合開始剤のモル数は、変性剤のモル数に対して、好ましくは5.0倍モル以上、より好ましくは6.0倍モル以上であることが好ましい。この場合、一般式(17)において、変性剤の官能基数((v−1)×d+w×e+f)は、5〜10の整数であることが好ましく、6〜10の整数であることがより好ましい。 The amount of the compound represented by the general formula (17) can be adjusted so that the number of moles of the conjugated diene polymer and the number of moles of the modifier are reacted in a desired stoichiometric ratio. Therefore, the desired degree of branching tends to be achieved. The number of moles of the specific polymerization initiator is preferably 5.0 times mole or more, more preferably 6.0 times mole or more with respect to the mole number of the modifier. In this case, in the general formula (17), the number of functional groups ((v−1) × d + w × e + f) of the modifier is preferably an integer of 5 to 10, and more preferably an integer of 6 to 10. .
一般式(17)以外の上述した変性剤は、化合物中のエポキシ基の合計モル数、又はシリル基に結合したアルコキシ基の合計モル数が、アニオン重合開始剤の添加モル数の0.8〜3倍となる範囲であることが好ましく、1〜2.5倍となる範囲であることがより好ましく、1〜2倍となる範囲であることがさらに好ましい。
得られる変性共役ジエン系重合体(イ)が十分な変性率を得るために0.8倍以上とすることが好ましく、押し出し加工性改良のために重合体末端同士をカップリングさせ分岐状重合体成分を得ることが好ましいことに加え、変性剤コストの観点から3倍以下とすることが好ましい。
In the above-described modifiers other than the general formula (17), the total number of moles of epoxy groups in the compound or the total number of moles of alkoxy groups bonded to the silyl group is 0.8 to the number of moles of anionic polymerization initiator added. The range is preferably 3 times, more preferably 1 to 2.5 times, and even more preferably 1 to 2 times.
The resulting modified conjugated diene polymer (a) is preferably 0.8 times or more in order to obtain a sufficient modification rate, and a branched polymer obtained by coupling polymer ends to improve extrusion processability. In addition to obtaining the component, it is preferable to make it 3 times or less from the viewpoint of the modifier cost.
変性共役ジエン系重合体(イ)の製造方法においては、変性反応を行った後、当該重合体の溶液に、必要に応じて、失活剤、中和剤等を添加してもよい。
失活剤としては、例えば、水;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール等が挙げられる。中和剤としては、例えば、ステアリン酸、オレイン酸、バーサチック酸等の有機酸;無機酸の水溶液、炭酸ガス等が挙げられる。
また、変性共役ジエン系重合体(イ)は、重合後の仕上げ工程におけるゲル生成を防止する観点や、加工時の安定性を向上させる観点から、ゴム用安定剤を添加することが好ましい。ゴム用安定剤は、特に限定されず、公知のものを用いることができるが、例えば、2,6−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン(BHT)、n−オクタデシル−3−(4'−ヒドロキシ−3',5'−ジ−tert−ブチルフェノール)プロピネート、2−メチル−4,6−ビス[(オクチルチオ)メチル]フェノール等が好ましい。
In the method for producing the modified conjugated diene polymer (A), a deactivation agent, a neutralizing agent and the like may be added to the polymer solution after the modification reaction, if necessary.
Examples of the quenching agent include water; alcohols such as methanol, ethanol, and isopropanol. Examples of the neutralizing agent include organic acids such as stearic acid, oleic acid, and versatic acid; aqueous solutions of inorganic acids, carbon dioxide gas, and the like.
The modified conjugated diene polymer (a) is preferably added with a rubber stabilizer from the viewpoint of preventing gel formation in the finishing step after polymerization and improving the stability during processing. The stabilizer for rubber is not particularly limited, and known ones can be used. For example, 2,6-di-tert-butyl-4-hydroxytoluene (BHT), n-octadecyl-3- (4 ′ -Hydroxy-3 ', 5'-di-tert-butylphenol) propinate, 2-methyl-4,6-bis [(octylthio) methyl] phenol and the like are preferable.
以上のようにして製造される、窒素含有エポキシ置換基を起点に分岐した分子構造を有する変性共役ジエン系重合体(イ)としては、例えば、下記一般式(18)に示す化合物が挙げられる。 Examples of the modified conjugated diene polymer (a) having a molecular structure branched from a nitrogen-containing epoxy substituent, produced as described above, include compounds represented by the following general formula (18).
一般式(18)中、(Polym)は重合体鎖であり、R19〜R22、及びkについては一般式(14)と同義である。 In the general formula (18), (Polym) is a polymer chain, and R 19 to R 22 and k have the same meaning as in the general formula (14).
一般式(18)で表される変性共役ジエン系重合体(イ)としては、kが2又は3の化合物が特に好ましく、例えば、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジルアミノジフェニルメタン、テトラグリシジル−p−フェニレンジアミン、ジグリシジルアミノメチルシクロヘキサン、テトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン等が挙げられる。 As the modified conjugated diene polymer (A) represented by the general formula (18), a compound in which k is 2 or 3 is particularly preferable. For example, tetraglycidylmetaxylenediamine, tetraglycidylaminodiphenylmethane, tetraglycidyl-p- Examples include phenylenediamine, diglycidylaminomethylcyclohexane, tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane, and the like.
また、上述のようにして製造される、窒素含有アルコキシシラン置換基を起点に分岐した分子構造を有する変性共役ジエン系重合体(イ)としては、例えば、下記一般式(19)、一般式(20)、一般式(21)に示す化合物等が挙げられる。 Examples of the modified conjugated diene polymer (a) having a molecular structure branched from a nitrogen-containing alkoxysilane substituent as produced above include, for example, the following general formula (19), general formula ( 20), compounds represented by the general formula (21), and the like.
一般式(19)中、(Polym)は重合体鎖であり、R25〜R29、及びpは一般式(15)と同義である。 In the general formula (19), (Polym) is a polymer chain, and R 25 to R 29 and p have the same meaning as in the general formula (15).
一般式(20)中、(Polym)は重合体鎖であり、R30〜R34、m、及びnは一般式(16)と同義である。 In general formula (20), (Polym) is a polymer chain, and R 30 to R 34 , m, and n are as defined in general formula (16).
一般式(21)中、(Polym)は、ジエン系重合体鎖を示し、R61〜R63は、各々独立に、単結合又は炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R64及びR67は、各々独立に、炭素数1〜20のアルキル基を示し、R65、R68、及びR69は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を示し、R66及びR70は、各々独立に、炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R71は、水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を示す。v及びKは、各々独立に、1〜3の整数を示し、K≦vであり、wは、1又は2を示し、Lは、1〜3の整数を示し、L≦(w+1)であり、Mは、1又は2の整数を示す。それぞれ複数存在する場合の(Polym)、R61〜R71、v、w、K、L、及びMは、各々独立しており、同じであっても異なっていてもよい。dは、0〜6の整数を示し、eは、0〜6の整数を示し、fは、0〜6の整数を示し、(d+e+fは、3〜10の整数であり、((K×d)+(L×e)+(M×k))は、5〜30の整数である。Yは、炭素数1〜20の炭化水素基、又は、酸素原子、窒素原子、珪素原子、硫黄原子、及びリン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種の原子を有し、かつ、活性水素を有しない有機基を示す。 In the general formula (21), (Polym) represents a diene polymer chain, R 61 to R 63 each independently represents a single bond or an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, R 64 and R 67 Each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, R 65 , R 68 and R 69 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and R 66 and R 70 each independently represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and R 71 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. v and K each independently represent an integer of 1 to 3, K ≦ v, w represents 1 or 2, L represents an integer of 1 to 3, and L ≦ (w + 1) , M represents an integer of 1 or 2. When there are a plurality of (Polym), R 61 to R 71 , v, w, K, L, and M are each independent and may be the same or different. d represents an integer of 0-6, e represents an integer of 0-6, f represents an integer of 0-6, (d + e + f is an integer of 3-10, ((K × d ) + (L × e) + (M × k)) is an integer of 5 to 30. Y is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an oxygen atom, a nitrogen atom, a silicon atom, or a sulfur atom. And an organic group having at least one atom selected from the group consisting of phosphorus atoms and having no active hydrogen.
好ましくは、一般式(21)において、Yは、下記一般式(D)〜(G)のいずれかで表される。 Preferably, in the general formula (21), Y is represented by any one of the following general formulas (D) to (G).
一般式(D)中、Z1は、単結合又は炭素数1〜20の炭化水素基を示し、iは、1〜10の整数を示す。複数存在する場合のZ1は、各々独立している。 In the general formula (D), Z 1 is a single bond or a hydrocarbon group having a carbon number of 1 to 20, i represents the integer of 1 to 10. When there are a plurality of Z 1 s , they are independent of each other.
一般式(E)中、Z2は、単結合又は炭素数1〜20の炭化水素基を示し、Z3は、炭素数1〜20のアルキル基を示し、iは、1〜10の整数を示す。それぞれ複数存在する場合のZ2及びZ3は、各々独立している。 In the general formula (E), Z 2 represents a single bond or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, Z 3 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and i represents an integer of 1 to 10 Show. Z 2 and Z 3 in the case where there are a plurality of each are independent of each other.
一般式(F)中、Z4は、単結合又は炭素数1〜20の炭化水素基を示し、iは、1〜10の整数を示す。複数存在する場合のZ4は、各々独立している。 In the general formula (F), Z 4 is a single bond or a hydrocarbon group having a carbon number of 1 to 20, i represents the integer of 1 to 10. When there are a plurality of Z 4 s , they are independent of each other.
一般式(G)中、Z5は、単結合又は炭素数1〜20の炭化水素基を示し、iは、1〜10の整数を示す。複数存在する場合のZ5は、各々独立している。 In general formula (G), Z < 5 > shows a single bond or a C1-C20 hydrocarbon group, and i shows the integer of 1-10. When there are a plurality of Z 5 s , they are independent of each other.
(共役ジエン系重合体(イ)以外のゴム成分)
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物は、上述した共役ジエン系重合体(イ)以外に、ゴム成分として、本実施形態の特性を満たす範囲で、他のゴム状重合体を含んでいてもよい。
このようなゴム状重合体としては、以下に限定されるものではないが、例えば、共役ジエン系重合体又はその水素添加物、共役ジエン系化合物とビニル芳香族化合物とのランダム共重合体又はその水素添加物、共役ジエン系化合物とビニル芳香族化合物とのブロック共重合体又はその水素添加物、非ジエン系重合体、天然ゴム等が挙げられる。
具体的には、天然ゴム、ブタジエンゴム又はその水素添加物、イソプレンゴム又はその水素添加物、スチレン−ブタジエンゴム又はその水素添加物が挙げられる。また、非ジエン系重合体としては、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、エチレン−ブテン−ジエンゴム、エチレン−ブテンゴム、エチレン−ヘキセンゴム、エチレン−オクテンゴム等のオレフィン系エラストマー、ブチルゴム、臭素化ブチルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、α、β−不飽和ニトリル−アクリル酸エステル−共役ジエン共重合ゴム、ウレタンゴム、多硫化ゴム等が挙げられる。
上述した各種ゴム状重合体は、変性共役ジエン系重合体(イ)以外の、水酸基やアミノ基等の極性を有する官能基を付与した変性ゴムであってもよい。またその重量平均分子量は、性能と加工特性のバランスの観点から、2,000〜2,000,000であることが好ましく、5,000〜1,500,000であることがより好ましい。また、低分子量のいわゆる液状ゴムを用いることもできる。これらのゴム状重合体は、単独で用いてもよく2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物において、ゴム成分中における共役ジエン系重合体(イ)の含有割合は、好ましくは5〜100質量%、より好ましくは5〜75質量%であり、さらに好ましくは20〜70質量%、さらにより好ましくは30〜70質量%である。変性共役ジエン重合体(イ)のゴム成分中における含有割合が上記範囲であると、押し出し加工性と転がり抵抗特性のバランスが優れる組成物を得ることができる。
(Rubber components other than conjugated diene polymer (a))
The conjugated diene polymer composition of the present embodiment contains, in addition to the conjugated diene polymer (A) described above, other rubber-like polymers as rubber components within a range that satisfies the characteristics of the present embodiment. Also good.
Such a rubbery polymer is not limited to the following, but for example, a conjugated diene polymer or a hydrogenated product thereof, a random copolymer of a conjugated diene compound and a vinyl aromatic compound, or a Examples thereof include a hydrogenated product, a block copolymer of a conjugated diene compound and a vinyl aromatic compound, or a hydrogenated product thereof, a non-diene polymer, and natural rubber.
Specific examples include natural rubber, butadiene rubber or hydrogenated product thereof, isoprene rubber or hydrogenated product thereof, and styrene-butadiene rubber or hydrogenated product thereof. Examples of the non-diene polymer include ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, ethylene-butene-diene rubber, ethylene-butene rubber, ethylene-hexene rubber, ethylene-octene rubber and other olefin elastomers, butyl rubber, brominated butyl rubber, Acrylic rubber, fluororubber, silicone rubber, chlorinated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, α, β-unsaturated nitrile-acrylic ester-conjugated diene copolymer rubber, urethane rubber, polysulfide rubber and the like can be mentioned.
The various rubber-like polymers described above may be modified rubbers to which a functional group having a polarity such as a hydroxyl group or an amino group other than the modified conjugated diene polymer (A) is added. The weight average molecular weight is preferably 2,000 to 2,000,000, more preferably 5,000 to 1,500,000, from the viewpoint of the balance between performance and processing characteristics. Also, so-called liquid rubber having a low molecular weight can be used. These rubbery polymers may be used alone or in combination of two or more.
In the conjugated diene polymer composition of the present embodiment, the content ratio of the conjugated diene polymer (A) in the rubber component is preferably 5 to 100% by mass, more preferably 5 to 75% by mass, Preferably it is 20-70 mass%, More preferably, it is 30-70 mass%. When the content ratio of the modified conjugated diene polymer (a) in the rubber component is in the above range, a composition having an excellent balance between extrusion processability and rolling resistance characteristics can be obtained.
(シリカ系無機充填剤(ロ))
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物は、シリカ系無機充填剤(ロ)を含有する。
シリカ系無機充填剤(ロ)は、共役ジエン系重合体組成物の補強効果による操縦安定性等を促すために一般に用いられている、「シリカ系無機充填剤」であればよく、特に、ベーストレッド用ゴム組成物の強度向上効果を奏するために用いられている「シリカ系無機充填剤」であれば、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物の必須成分として広く採用できる。
シリカ系無機充填剤(ロ)の含有量は、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物の補強効果が得られればよく、限定されるものではないが、共役ジエン系重合体(イ)100質量部に対して、1〜300質量部が好ましく、5〜150質量部がより好ましく、10〜100質量部がさらに好ましい。
(Silica-based inorganic filler (b))
The conjugated diene polymer composition of the present embodiment contains a silica-based inorganic filler (B).
The silica-based inorganic filler (b) may be any “silica-based inorganic filler” that is generally used to promote steering stability due to the reinforcing effect of the conjugated diene polymer composition. Any “silica-based inorganic filler” used to exert the strength improvement effect of the rubber composition for treads can be widely adopted as an essential component of the conjugated diene polymer composition of the present embodiment.
The content of the silica-based inorganic filler (B) is not limited as long as the reinforcing effect of the conjugated diene-based polymer composition of the present embodiment can be obtained, but the conjugated diene-based polymer (A) 100 is not limited. 1-300 mass parts is preferable with respect to mass parts, 5-150 mass parts is more preferable, and 10-100 mass parts is further more preferable.
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物に用いられるシリカ系無機充填剤としては、特に限定されず、公知のものを用いることができるが、SiO2、又はSi3Alを構成単位として含む固体粒子が好ましく、SiO2、又はSi3Alを構成単位の主成分とすることがより好ましい。
ここで、主成分とは、シリカ系無機充填剤中に50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上含有される成分をいう。
シリカ系無機充填剤(ロ)としては、具体的には、シリカ、クレイ、タルク、マイカ、珪藻土、ウォラストナイト、モンモリロナイト、ゼオライト、ガラス繊維等の無機繊維状物質等が挙げられる。また、表面を疎水化したシリカ系無機充填剤や、シリカ系無機充填剤とシリカ系以外の無機充填剤との混合物も用いることができる。これらの中でも、強度や耐摩耗性等の観点から、シリカ及びガラス繊維が好ましく、シリカがより好ましい。シリカとしては、乾式シリカ、湿式シリカ、合成ケイ酸塩シリカ等が挙げられる。これらの中でも、湿式シリカが好ましい。
乾式シリカとしては、例えば、精製された四塩化珪素を高温の炎の中で反応させて得られ、湿式に比べて純度が高く粒子が微細で水分が極めて低いものが挙げられ、一般に、シリコーンゴムの充填剤、樹脂の増粘剤、補強剤、あるいは粉体の流動化剤、セラミックスの原料として広く用いられる。
湿式シリカとしては、例えば、珪砂を原料とする珪酸ソーダを原料として、その水溶液を中和してシリカを析出し、ろ過・乾燥して得られる、外観上はふわふわとした軽い白色の粉末が挙げられ、一般に、合成ゴムの補強充填剤、農薬等液体の粉末化と固結防止、軽量紙の印刷インクの裏抜け防止、塗料、インクの増粘・たれ止め、断熱材、研磨剤に用いられる。
The silica-based inorganic filler used in the conjugated diene polymer composition of the present embodiment is not particularly limited, and known ones can be used, but a solid containing SiO 2 or Si 3 Al as a structural unit. Particles are preferred, and SiO 2 or Si 3 Al is more preferred as the main component of the structural unit.
Here, a main component means the component contained in a silica type inorganic filler 50 mass% or more, Preferably it is 70 mass% or more, More preferably, it is 80 mass% or more.
Specific examples of the silica-based inorganic filler (b) include inorganic fibrous materials such as silica, clay, talc, mica, diatomaceous earth, wollastonite, montmorillonite, zeolite, and glass fiber. In addition, a silica-based inorganic filler having a hydrophobic surface or a mixture of a silica-based inorganic filler and a non-silica inorganic filler can also be used. Among these, silica and glass fiber are preferable from the viewpoints of strength, wear resistance, and the like, and silica is more preferable. Examples of silica include dry silica, wet silica, and synthetic silicate silica. Among these, wet silica is preferable.
Examples of the dry silica include those obtained by reacting purified silicon tetrachloride in a high-temperature flame and having higher purity, finer particles, and extremely low moisture compared to the wet type. It is widely used as a raw material for fillers, resin thickeners, reinforcing agents, powder fluidizers and ceramics.
As wet silica, for example, sodium silicate using silica sand as a raw material, neutralizing the aqueous solution to deposit silica, filtering and drying, a fluffy and light white powder is given in appearance. In general, it is used as a reinforcing filler for synthetic rubber, prevention of powdering and consolidation of liquids such as agricultural chemicals, prevention of back-through of printing ink for lightweight paper, paint, ink thickening and anti-sagging, thermal insulation, and abrasive. .
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物において、より優れた転がり抵抗特性を得る観点から、シリカ系無機充填剤(ロ)のBET吸着法で求められる窒素吸着比表面積は、100〜300m2/gであることが好ましく、170〜250m2/gであることがより好ましい。 In the conjugated diene polymer composition of this embodiment, from the viewpoint of obtaining more excellent rolling resistance characteristics, the nitrogen adsorption specific surface area determined by the BET adsorption method of the silica-based inorganic filler (b) is 100 to 300 m 2 / It is preferable that it is g, and it is more preferable that it is 170-250 m < 2 > / g.
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物では、シリカ系無機充填剤(ロ)の添加による転がり抵抗特性を発現させる観点、操縦安定性を発現させる観点、及び押し出し加工性を実用的に十分なものとする観点から、共役ジエン系重合体(イ)を含有するゴム成分100質量部に対するシリカ系無機充填剤(ロ)の配合量は、1〜300質量部であることが好ましく、より好ましくは5〜200質量部、さらに好ましくは20〜150質量部である。 In the conjugated diene polymer composition of this embodiment, the viewpoint of developing rolling resistance characteristics by adding the silica-based inorganic filler (B), the viewpoint of developing steering stability, and the extrusion processability are practically sufficient. From the viewpoint of what is meant, the compounding amount of the silica-based inorganic filler (B) with respect to 100 parts by mass of the rubber component containing the conjugated diene polymer (A) is preferably 1 to 300 parts by mass, more preferably. It is 5-200 mass parts, More preferably, it is 20-150 mass parts.
(水添共重合体(ハ))
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物は、特定の水添共重合体(ハ)を含む。
ここでいう特定の水添共重合体(ハ)とは、共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位とを含む非水添共重合体が水添されたものであって、
ビニル芳香族単量体単位からなる重合体ブロック(A)と、
共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位とからなる非水添ランダム共重合体ブロックを水添して得られる、すなわち当該非水添ランダム共重合体ブロックの水添物である少なくとも1つの水添共重合体ブロック(B)と、を有し、
かつ両末端に重合体ブロック(A)を有する、水添共重合体である。
また、水添共重合体(ハ)は、下記の特性(1)及び(2)を有する。
(1)共役ジエン単量体単位の二重結合の水添率が75%以上である。
(2)水添共重合体(ハ)に関して得られた動的粘弾性スペクトルにおいて、損失正接(tanδ)のピークが、示差走査熱量測定(DSC)による前記共役ジエン系重合体(イ)に起因する結晶化ピーク温度以上、−10℃未満の範囲にのみ1つ存在する。
(Hydrogenated copolymer (c))
The conjugated diene polymer composition of this embodiment contains a specific hydrogenated copolymer (c).
The specific hydrogenated copolymer (C) here is a hydrogenated non-hydrogenated copolymer containing a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit,
A polymer block (A) comprising vinyl aromatic monomer units;
It is obtained by hydrogenating a non-hydrogenated random copolymer block comprising a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit, that is, at least a hydrogenated product of the non-hydrogenated random copolymer block. One hydrogenated copolymer block (B),
And it is a hydrogenated copolymer which has a polymer block (A) at both ends.
The hydrogenated copolymer (c) has the following characteristics (1) and (2).
(1) The hydrogenation rate of the double bond of the conjugated diene monomer unit is 75% or more.
(2) In the dynamic viscoelastic spectrum obtained for the hydrogenated copolymer (c), the peak of loss tangent (tan δ) is attributed to the conjugated diene polymer (A) by differential scanning calorimetry (DSC). One exists only in the range from the crystallization peak temperature to below -10 ° C.
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物が、前記水添共重合体(ハ)を含有することにより、転がり抵抗特性、ウェットグリップ性、耐スコーチ性、及び操縦安定性が向上する。
転がり抵抗特性やウェットグリップ性が向上するのは、前記水添共重合体(ハ)を含むことによって、従来から用いられてきたレジンを含む変性共役ジエン系重合体組成物に比較して、ゴム成分(イ)との相溶性が向上することで、シリカ等のフィラーの分散性が向上するためと考えられる。このようなコンセプトで前記水添共重合体(ハ)を配合したところ、共役ジエン系重合体組成物の耐スコーチ性、及び操縦安定性が向上するという現象も併せて見出された。
When the conjugated diene polymer composition of the present embodiment contains the hydrogenated copolymer (c), rolling resistance characteristics, wet grip properties, scorch resistance, and steering stability are improved.
The rolling resistance characteristics and wet grip properties are improved by including the hydrogenated copolymer (c), and compared with a conventionally used modified conjugated diene polymer composition containing a resin. It is considered that the dispersibility of the filler such as silica is improved by improving the compatibility with the component (a). When the hydrogenated copolymer (c) was blended with such a concept, the phenomenon that the scorch resistance and the steering stability of the conjugated diene polymer composition were improved was also found.
以下、前記水添共重合体(ハ)について詳しく説明する。
重合体を構成する各単量体単位の命名は、該単量体単位が由来する単量体の命名に従っている。例えば、「ビニル芳香族単量体単位」とは、単量体であるビニル芳香族化合物を重合した結果生ずる、重合体の構成単位を意味し、その構造は、置換ビニル基に由来する置換エチレン基の二つの炭素が結合部位となっている分子構造である。
また、「共役ジエン単量体単位」とは、単量体である共役ジエンを重合した結果生ずる、重合体の構成単位を意味し、その構造は、共役ジエン単量体に由来するオレフィンの二つの炭素が結合部位となっている分子構造である。
Hereinafter, the hydrogenated copolymer (c) will be described in detail.
The name of each monomer unit constituting the polymer is in accordance with the name of the monomer from which the monomer unit is derived. For example, “vinyl aromatic monomer unit” means a structural unit of a polymer resulting from polymerization of a vinyl aromatic compound as a monomer, and the structure thereof is substituted ethylene derived from a substituted vinyl group. It is a molecular structure in which the two carbons of the group are binding sites.
The term “conjugated diene monomer unit” means a structural unit of a polymer produced as a result of polymerizing a monomer, conjugated diene, and its structure is the same as that of an olefin derived from a conjugated diene monomer. It is a molecular structure in which two carbons are binding sites.
水添共重合体(ハ)は、共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位とを含む非水添共重合体(以下、しばしば「ベース非水添共重合体」と称する)を水添したものである。
水添共重合体(ハ)は、ビニル芳香族単量体単位からなる重合体ブロック(A)と、共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位とからなる非水添ランダム共重合体ブロックを水添して得られる少なくとも1つの水添共重合体ブロック(B)とを有している。
The hydrogenated copolymer (c) is a non-hydrogenated copolymer containing a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit (hereinafter often referred to as “base non-hydrogenated copolymer”). It is hydrogenated.
The hydrogenated copolymer (c) comprises a polymer block (A) composed of vinyl aromatic monomer units, and a non-hydrogenated random copolymer composed of conjugated diene monomer units and vinyl aromatic monomer units. And at least one hydrogenated copolymer block (B) obtained by hydrogenating the combined block.
衝撃吸収性の観点から、共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位とからなる該非水添ランダム共重合体ブロックのビニル結合量は40%未満であることが好ましく、より好ましくは50%以下であり、さらに好ましくは30%以下、更により好ましくは25%以下である。 From the viewpoint of impact absorption, the non-hydrogenated random copolymer block composed of a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit preferably has a vinyl bond content of less than 40%, more preferably 50 % Or less, more preferably 30% or less, still more preferably 25% or less.
ビニル芳香族単量体単位からなる重合体ブロック(A)は、物理架橋点のような役割を果たすので、「拘束相」と称する。これに対して、水添共重合体ブロック(B)は、「非拘束相」と称する。
水添共重合体(ハ)は、拘束相である重合体ブロック(A)を少なくとも両末端に有する。水添共重合体(ハ)が拘束相である重合体ブロック(A)を2個以上有する場合、水添共重合体(ハ)は引張応力が大きく、操縦安定性に優れる。
The polymer block (A) composed of vinyl aromatic monomer units plays a role like a physical cross-linking point and is therefore referred to as a “constrained phase”. In contrast, the hydrogenated copolymer block (B) is referred to as “unconstrained phase”.
The hydrogenated copolymer (c) has a polymer block (A) as a constrained phase at least at both ends. When the hydrogenated copolymer (c) has two or more polymer blocks (A) that are a constrained phase, the hydrogenated copolymer (c) has a large tensile stress and is excellent in handling stability.
水添共重合体(ハ)におけるビニル芳香族単量体単位の含有量は、好ましくは、40質量%〜60質量%である。
水添共重合体(ハ)におけるビニル芳香族単量体単位の含有量が上記の範囲にあると、柔軟性、ウェットグリップ性に優れる。
柔軟性の観点からは、ビニル芳香族単量体単位の含有量は、より好ましくは40質量%を超え80質量%以下であり、さらに好ましくは45質量%を超え70質量%以下であり、さらにより好ましくは45質量%を超え60質量%以下である。
The content of the vinyl aromatic monomer unit in the hydrogenated copolymer (c) is preferably 40% by mass to 60% by mass.
When the content of the vinyl aromatic monomer unit in the hydrogenated copolymer (c) is in the above range, flexibility and wet grip properties are excellent.
From the viewpoint of flexibility, the content of the vinyl aromatic monomer unit is more preferably more than 40% by mass and 80% by mass or less, still more preferably more than 45% by mass and 70% by mass or less, More preferably, it is more than 45 mass% and 60 mass% or less.
ビニル芳香族単量体単位の水添共重合体(ハ)中の含有量は、ビニル芳香族単量体単位のベース非水添共重合体に対する含有率とほぼ等しいので、ビニル芳香族単量体単位の水添共重合体(ハ)に対する含有率は、ベース非水添共重合体に対する含有率として求めることができる。
ビニル芳香族単量体単位の水添共重合体(ハ)に対する含有量は、ベース非水添共重合体を検体として、紫外分光光度計を用いて測定することができる。
The content of vinyl aromatic monomer units in the hydrogenated copolymer (c) is almost equal to the content of vinyl aromatic monomer units in the base non-hydrogenated copolymer. The content rate of the body unit with respect to the hydrogenated copolymer (c) can be determined as the content rate with respect to the base non-hydrogenated copolymer.
The content of the vinyl aromatic monomer unit in the hydrogenated copolymer (c) can be measured using an ultraviolet spectrophotometer using the base non-hydrogenated copolymer as a specimen.
また、水添共重合体(ハ)中のビニル芳香族単量体単位からなる重合体ブロック(A)の含有量は0〜60質量%であることが好ましい。
水添共重合体(ハ)中の重合体ブロック(A)の含有量が上記範囲にあることにより、柔軟性に優れる。柔軟性とグリップ性の観点からは、重合体ブロック(A)の含有量は、より好ましくは0〜40質量%、さらに好ましくは1〜40質量%、さらにより好ましくは5〜35質量%、よりさらに好ましくは10〜30質量%である。
さらに、架橋性の観点からは、水添共重合体(ハ)中の重合体ブロック(A)の含有量は、好ましくは5質量%未満、より好ましくは2質量%未満である。
Moreover, it is preferable that content of the polymer block (A) which consists of a vinyl aromatic monomer unit in a hydrogenated copolymer (c) is 0-60 mass%.
When the content of the polymer block (A) in the hydrogenated copolymer (c) is in the above range, the flexibility is excellent. From the viewpoint of flexibility and grip properties, the content of the polymer block (A) is more preferably 0 to 40% by mass, further preferably 1 to 40% by mass, and even more preferably 5 to 35% by mass, and more. More preferably, it is 10-30 mass%.
Furthermore, from the viewpoint of crosslinkability, the content of the polymer block (A) in the hydrogenated copolymer (c) is preferably less than 5% by mass, more preferably less than 2% by mass.
重合体ブロック(A)の水添共重合体(ハ)中の含有量は、重合体ブロック(A)のベース非水添共重合体に対する含有率とほぼ等しいので、重合体ブロック(A)の水添共重合体(ハ)に対する含有率は、重合体ブロック(A)のベース非水添共重合体に対する含有率として求めることができる。
具体的には、四酸化オスミウムを触媒としてベース非水添共重合体をターシャリーブチルハイドロパーオキサイドにより酸化分解する方法(I.M.KOLTHOFF,etal.,J.Polym.Sci.1,429(1946)に記載の方法、以下、しばしば「四酸化オスミウム分解法」と称する)で求めたビニル芳香族重合体ブロック成分の質量(但し、平均重合度が約30以下のビニル芳香族重合体成分は除かれている)を用いて、次の式から求める。
ビニル芳香族重合体ブロック(A)の含有量(質量%)=(ベース非水添共重合体中のビニル芳香族重合体ブロック(A)の質量/ベース非水添共重合体の質量)×100。
The content of the polymer block (A) in the hydrogenated copolymer (c) is substantially equal to the content of the polymer block (A) with respect to the base non-hydrogenated copolymer. The content rate with respect to the hydrogenated copolymer (c) can be determined as the content rate of the polymer block (A) with respect to the base non-hydrogenated copolymer.
Specifically, a method of oxidizing and decomposing a base non-hydrogenated copolymer with tertiary butyl hydroperoxide using osmium tetroxide as a catalyst (IM KOLTHOFF, et al., J. Polym. Sci. 1, 429 ( 1946), the mass of the vinyl aromatic polymer block component obtained by the method described below (often referred to as “osmium tetroxide decomposition method”) (however, the vinyl aromatic polymer component having an average degree of polymerization of about 30 or less is It is obtained from the following equation using
Content (% by mass) of vinyl aromatic polymer block (A) = (mass of vinyl aromatic polymer block (A) in base non-hydrogenated copolymer / mass of base non-hydrogenated copolymer) × 100.
なお、重合体ブロック(A)の水添共重合体(ハ)中の含有量を直接測定する場合には、水添共重合体(ハ)を検体として、核磁気共鳴装置(NMR)を用いて行うことができる(Y.Tanaka,et al.,RUBBER CHEMISTRY and TECHNOLOGY 54,685(1981)に記載の方法;以後、「NMR法」と称する)。 When the content of the polymer block (A) in the hydrogenated copolymer (C) is directly measured, a nuclear magnetic resonance apparatus (NMR) is used with the hydrogenated copolymer (C) as a specimen. (Method described in Y. Tanaka, et al., RUBBER CHEMISTRY and TECHNOLOGY 54, 685 (1981); hereinafter referred to as “NMR method”).
なお、上記四酸化オスミウム分解法によって求めた重合体ブロック(A)の含有量(「Os値」と称する)と、上記NMR法によって求めた重合体ブロック(A)の含有量(「Ns値」と称する)には、相関関係がある。本発明者らが種々の共重合体を用いて検討した結果、その関係は次の式で表されることが分かっている。
Os値=−0.012(Ns値)2 +1.8Ns値)−13.0
従って、本発明において、NMR法によって重合体ブロック(A)の水添共重合体(ハ)中の含有量(Ns値)を求めた場合には、上記式に基づいてNs値をOs値に換算することができる。
The content of the polymer block (A) determined by the osmium tetroxide decomposition method (referred to as “Os value”) and the content of the polymer block (A) determined by the NMR method (“Ns value”) Are referred to as correlations. As a result of investigations using various copolymers by the present inventors, it has been found that the relationship is expressed by the following formula.
Os value = −0.012 (Ns value) 2 +1.8 Ns value) −13.0
Therefore, in the present invention, when the content (Ns value) in the hydrogenated copolymer (c) of the polymer block (A) is determined by NMR method, the Ns value is converted to the Os value based on the above formula. It can be converted.
水添共重合体(ハ)中の水添共重合体ブロック(B)の含有量に関しては、特に限定はないが、柔軟性の観点から、水添共重合体ブロック(B)の含有量は、水添共重合体(ハ)に対して好ましくは30〜95質量%、より好ましくは40〜92質量%、さらに好ましくは50〜90質量%である。 The content of the hydrogenated copolymer block (B) in the hydrogenated copolymer (c) is not particularly limited, but from the viewpoint of flexibility, the content of the hydrogenated copolymer block (B) is The hydrogenated copolymer (c) is preferably 30 to 95% by mass, more preferably 40 to 92% by mass, and still more preferably 50 to 90% by mass.
上記のように、水添共重合体ブロック(B)は、共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位とからなる非水添ランダム共重合体ブロックを水添して得られるものである。
水添共重合体ブロック(B)の含有量は、上記非水添ランダム共重合体ブロックを製造する際の共役ジエン単量体及びビニル芳香族単量体単位の添加量から求められる。
なお、水添共重合体ブロック(B)の水添共重合体(ハ)に対する含有量は、上記非水添ランダム共重合体ブロックのベース非水添共重合体に対する含有量とほぼ等しいので、水添共重合体ブロック(B)の水添共重合体(ハ)に対する含有量は、上記非水添ランダム共重合体ブロックのベース非水添共重合体に対する含有量として求めることができる。
As described above, the hydrogenated copolymer block (B) is obtained by hydrogenating a non-hydrogenated random copolymer block composed of a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit. is there.
Content of a hydrogenated copolymer block (B) is calculated | required from the addition amount of the conjugated diene monomer and vinyl aromatic monomer unit at the time of manufacturing the said non-hydrogenated random copolymer block.
The content of the hydrogenated copolymer block (B) with respect to the hydrogenated copolymer (c) is substantially equal to the content of the non-hydrogenated random copolymer block with respect to the base non-hydrogenated copolymer. The content of the hydrogenated copolymer block (B) with respect to the hydrogenated copolymer (c) can be determined as the content of the non-hydrogenated random copolymer block with respect to the base non-hydrogenated copolymer.
水添共重合体(ハ)の重量平均分子量は、3万〜100万であることが好ましい。水添共重合体(ハ)は、重量平均分子量が上記範囲にあることにより、機械的強度と成形加工性とのバランスに優れる。機械的強度や操縦安定性と成形加工性とのバランスの観点からは、水添共重合体(ハ)の重量平均分子量は、好ましくは5万〜80万、より好ましくは10万〜50万、さらに好ましくは15万〜40万である。 The hydrogenated copolymer (c) preferably has a weight average molecular weight of 30,000 to 1,000,000. The hydrogenated copolymer (c) has an excellent balance between mechanical strength and moldability because the weight average molecular weight is in the above range. From the viewpoint of the balance between mechanical strength, handling stability and moldability, the weight average molecular weight of the hydrogenated copolymer (c) is preferably 50,000 to 800,000, more preferably 100,000 to 500,000, More preferably, it is 150,000 to 400,000.
水添重合体(ハ)において、分子量分布(Mw/Mn)(重量平均分子量(Mw)の数平均分子量(Mn)に対する比)は、柔軟性の観点から、好ましくは10以下、より好ましくは1.01〜8、さらに好ましくは1.1〜5である。成形加工性を重視する場合、好ましくは1.3〜5であり、より好ましくは1.5〜5、さら好ましくは1.6〜4.5、さらにより好ましくは1.8〜4である。 In the hydrogenated polymer (c), the molecular weight distribution (Mw / Mn) (ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn)) is preferably 10 or less, more preferably 1 from the viewpoint of flexibility. 0.01 to 8, more preferably 1.1 to 5. When emphasizing molding processability, it is preferably 1.3 to 5, more preferably 1.5 to 5, still more preferably 1.6 to 4.5, and even more preferably 1.8 to 4.
水添共重合体(ハ)の重量平均分子量はベース非水添共重合体の重量平均分子量とほぼ等しいので、水添共重合体(ハ)の重量平均分子量はベース非水添共重合体の重量平均分子量として求めることができる。ベース非水添共重合体の重量平均分子量は、分子量が既知の市販の標準単分散ポリスチレンに関して得た検量線を使用して、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって求めることができる。
水添共重合体(ハ)の数平均分子量も同様にして求めることができる。分子量分布は、重量平均分子量の数平均分子量に対する比として、計算で求めることができる。
上記のように、水添共重合体(ハ)は、共役ジエン単量体単位とビニル芳香族化合物単量体単位とを含む非水添共重合体(即ち、ベース非水添共重合体)を水添して得られる、ベース非水添共重合体の水添物である。
水添共重合体(ハ)の該共役ジエン単量体単位の二重結合の水添率は、耐スコーチ性の観点から、75%以上であり、75〜100%であることが好ましい。水添率は、耐スコーチ性、取り扱い性(耐ブロッキング性)の観点から、より好ましくは80〜100%、さらに好ましくは85〜100%、さらにより好ましくは90〜100%である。
また、水添共重合体(ハ)の、共役ジエン単量体単位の二重結合の水添率は、後述するように、公知の水添触媒を用い、温度範囲が0〜200℃、水素の圧力が0.1〜15MPa、水添反応時間3〜10時間とすることなどにより、上記数値範囲に制御することができる。
Since the weight average molecular weight of the hydrogenated copolymer (c) is almost equal to the weight average molecular weight of the base non-hydrogenated copolymer, the weight average molecular weight of the hydrogenated copolymer (c) is the same as that of the base non-hydrogenated copolymer. It can obtain | require as a weight average molecular weight. The weight average molecular weight of the base non-hydrogenated copolymer can be determined by gel permeation chromatography (GPC) using a calibration curve obtained for a commercially available standard monodisperse polystyrene having a known molecular weight.
The number average molecular weight of the hydrogenated copolymer (c) can be determined in the same manner. The molecular weight distribution can be obtained by calculation as a ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight.
As described above, the hydrogenated copolymer (c) is a non-hydrogenated copolymer containing a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic compound monomer unit (ie, a base non-hydrogenated copolymer). Is a hydrogenated base non-hydrogenated copolymer obtained by hydrogenation.
From the viewpoint of scorch resistance, the hydrogenation rate of the double bond of the conjugated diene monomer unit of the hydrogenated copolymer (c) is 75% or more, preferably 75 to 100%. From the viewpoint of scorch resistance and handleability (blocking resistance), the hydrogenation rate is more preferably 80 to 100%, still more preferably 85 to 100%, and even more preferably 90 to 100%.
Further, the hydrogenation rate of the double bond of the conjugated diene monomer unit in the hydrogenated copolymer (c) is, as will be described later, using a known hydrogenation catalyst, a temperature range of 0 to 200 ° C., hydrogen The pressure can be controlled within the above numerical range by adjusting the pressure to 0.1 to 15 MPa and the hydrogenation reaction time to 3 to 10 hours.
なお、水添共重合体(ハ)におけるビニル芳香族単量体単位の二重結合の水添率に関しては特に限定はないが、好ましくは50%以下、より好ましくは30%以下、さらに好ましくは20%以下である。 The hydrogenation rate of the vinyl aromatic monomer unit double bond in the hydrogenated copolymer (c) is not particularly limited, but is preferably 50% or less, more preferably 30% or less, and still more preferably. 20% or less.
水添共重合体(ハ)における上記水添率は、核磁気共鳴装置を用いて測定することができる。 The hydrogenation rate in the hydrogenated copolymer (c) can be measured using a nuclear magnetic resonance apparatus.
水添共重合体(ハ)は、当該水添共重合体(ハ)に関して得られた動的粘弾性スペクトルにおいて、損失正接(tanδ)のピークが、示差走査熱量測定(DSC)による前記共役ジエン系重合体(イ)に起因する結晶化ピーク温度以上、−10℃未満の範囲のみに1つ存在する。
示差走査熱量測定(DSC)による前記共役ジエン系重合体(イ)に起因する結晶化ピーク温度以上、−10℃未満の範囲に存在する損失正接のピークは、水添共重合体ブロック(B)(共役ジエン単量体単位とビニル芳香族化合物と単量体単位とからなる非水添ランダム共重合体ブロックを水添して得られる水添重合体ブロック)に起因するピークである。
前記水添共重合体(ハ)に関して得られた損失正接のピークが、示差走査熱量測定(DSC)による前記共役ジエン系重合体(イ)に起因する結晶化ピーク温度以上、−10℃未満の範囲のみに一つ存在することは、水添共重合体(ハ)の、ウェットグリップ性と転がり抵抗特性とのバランスの観点から必要である。
動的粘弾性スペクトルにおける損失正接(tanδ)のピークは、粘弾性測定解析装置を用い、周波数を10Hzとして測定される。
また、水添共重合体ブロック(B)の数、及びその共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位の質量比を制御することにより、水添共重合体(ハ)に関して得られる動的粘弾性スペクトルにおいて、損失正接(tanδ)のピークを、示差走査熱量測定(DSC)による共役ジエン系重合体(イ)に起因する結晶化ピーク温度以上、−10℃未満の範囲のみに1つ存在するものとすることができる。
In the dynamic viscoelastic spectrum obtained for the hydrogenated copolymer (c), the hydrogenated copolymer (c) has a loss tangent (tan δ) peak determined by the differential scanning calorimetry (DSC). One exists only in the range from the crystallization peak temperature due to the system polymer (a) to less than -10 ° C.
The peak of the loss tangent existing in the range of the crystallization peak temperature due to the conjugated diene polymer (A) by differential scanning calorimetry (DSC) and lower than −10 ° C. is the hydrogenated copolymer block (B). This is a peak due to (hydrogenated polymer block obtained by hydrogenating a non-hydrogenated random copolymer block comprising a conjugated diene monomer unit, a vinyl aromatic compound, and a monomer unit).
The loss tangent peak obtained for the hydrogenated copolymer (c) is not less than the crystallization peak temperature attributable to the conjugated diene polymer (a) by differential scanning calorimetry (DSC) and less than −10 ° C. The presence of only one in the range is necessary from the viewpoint of the balance between wet grip properties and rolling resistance properties of the hydrogenated copolymer (c).
The loss tangent (tan δ) peak in the dynamic viscoelastic spectrum is measured at a frequency of 10 Hz using a viscoelasticity analyzer.
Further, by controlling the number of hydrogenated copolymer blocks (B) and the mass ratio of the conjugated diene monomer unit and the vinyl aromatic monomer unit, the hydrogenated copolymer (c) can be obtained. In the dynamic viscoelastic spectrum, the loss tangent (tan δ) peak is 1 only in the range from the crystallization peak temperature due to the conjugated diene polymer (A) by differential scanning calorimetry (DSC) to less than −10 ° C. Can exist.
上記のように、水添共重合体ブロック(B)は、共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位とからなる非水添ランダム共重合体ブロックを水添して得られる。 As described above, the hydrogenated copolymer block (B) is obtained by hydrogenating a non-hydrogenated random copolymer block composed of a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit.
上記のように、水添共重合体ブロック(B)は、共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位とからなる非水添ランダム共重合体ブロックを水添して得られる。
上記非水添ランダム共重合体における共役ジエン単量体単位のミクロ構造(シス、トランス、ビニルの比率)は、後述する極性化合物等の使用により任意に制御することができる。
As described above, the hydrogenated copolymer block (B) is obtained by hydrogenating a non-hydrogenated random copolymer block composed of a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit.
The microstructure (the ratio of cis, trans, vinyl) of the conjugated diene monomer unit in the non-hydrogenated random copolymer can be arbitrarily controlled by using a polar compound described later.
共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位とからなる非水添ランダム共重合体ブロック中の共役ジエン単量体単位のビニル結合量は、40%未満である{以下、1,2−ビニル結合と3,4−ビニル結合との合計量(但し、共役ジエンとして1,3−ブタジエンを使用した場合には、1,2−ビニル結合量)を単にビニル結合量と称する。}ことが好ましい。
衝撃吸収性の観点から、共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位とからなる該非水添ランダム共重合体ブロックのビニル結合量は40%未満であることが好ましく、より好ましくは50%以下であり、さらに好ましくは30%以下、更により好ましくは25%以下である。
上記のビニル結合量は、ベース非水添共重合体を検体として赤外分光光度計を用いて測定される。
The vinyl bond content of the conjugated diene monomer unit in the non-hydrogenated random copolymer block composed of the conjugated diene monomer unit and the vinyl aromatic monomer unit is less than 40% {hereinafter, 1, 2 -The total amount of vinyl bonds and 3,4-vinyl bonds (however, when 1,3-butadiene is used as the conjugated diene, the amount of 1,2-vinyl bonds) is simply referred to as the amount of vinyl bonds. } Is preferred.
From the viewpoint of impact absorption, the non-hydrogenated random copolymer block composed of a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit preferably has a vinyl bond content of less than 40%, more preferably 50 % Or less, more preferably 30% or less, still more preferably 25% or less.
The vinyl bond amount is measured using an infrared spectrophotometer using the base non-hydrogenated copolymer as a specimen.
上記のように、水添共重合体(ハ)は、拘束相としての少なくとも重合体ブロック(A)を両末端に、非拘束相としての少なくとも1つの水添共重合体ブロック(B)とを包含する。
水添共重合体(ハ)が拘束相としての重合体ブロック(A)を両末端に有することにより、水添共重合体(ハ)は引張残留歪率が小さいものとなる。引張残留歪率は、好ましくは50%以下、より好ましくは30%以下、さらに好ましくは25%以下、さらにより好ましくは20%以下である。
ここで引張残留歪率とは、引張破断試験において試験片を破断するまで引っ張り、破断して24時間後の残留伸びを破断伸びで除した値(%)である。
As described above, the hydrogenated copolymer (c) has at least the polymer block (A) as a constrained phase at both ends and at least one hydrogenated copolymer block (B) as an unconstrained phase. Include.
When the hydrogenated copolymer (c) has the polymer block (A) as a constrained phase at both ends, the hydrogenated copolymer (c) has a small tensile residual strain. The tensile residual strain rate is preferably 50% or less, more preferably 30% or less, still more preferably 25% or less, and even more preferably 20% or less.
Here, the tensile residual strain ratio is a value (%) obtained by dividing the test piece in the tensile rupture test until it breaks, and dividing the residual elongation after rupture by 24 hours.
水添共重合体(ハ)の一態様として、少なくとも重合体ブロック(A)を両末端に、少なくとも1個の水添共重合体ブロック(B)とを包含する水添共重合体が挙げられるが、このような水添共重合体の例として、下記式で表されるような構造を有するものが挙げられる。
A−(B−A)n
[(A−B)n−A]m−X
上記式において、各Aはそれぞれ独立してビニル芳香族単量体単位からなる重合体ブロックを表す。
各Bはそれぞれ独立して共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位とからなる非水添ランダム共重合体ブロックを水添して得られる水添共重合体ブロックを表す。
各ブロックの境界は必ずしも明瞭に区別されていなくてもよい。
非水添ランダム共重合体ブロックを水添して得られる水添共重合体ブロックB中のビニル芳香族単量体単位は、均一に分布していてもよいし、テーパー状に分布していてもよい。また水添共重合体ブロック(B)には、ビニル芳香族単量体単位が均一に分布している部分及び/又はテーパー状に分布している部分がそれぞれ複数個存在していてもよい。また水添共重合体ブロック(B)には、ビニル芳香族単量体単位含有量が異なるセグメントが複数個存在していてもよい。
各nはそれぞれ独立して1以上の整数、好ましくは1〜5の整数である。
各mはそれぞれ独立して2以上の整数、好ましくは2〜11の整数である。
各Xはそれぞれ独立してカップリング剤の残基又は多官能開始剤の残基を表す。
カップリング剤としては、後述の2官能以上のカップリング剤を用いることができる。
多官能開始剤としては、ジイソプロペニルベンゼンとsec−ブチルリチウムとの反応生成物、ジビニルベンゼンとsec−ブチルリチウムと少量の1,3−ブタジエンとの反応生成物などを用いることができる。
水添共重合体(ハ)は、上記式で表される構造を有するものの任意の混合物であってもよい。
One embodiment of the hydrogenated copolymer (c) is a hydrogenated copolymer including at least the polymer block (A) at both ends and at least one hydrogenated copolymer block (B). However, examples of such a hydrogenated copolymer include those having a structure represented by the following formula.
A- (B-A) n
[(AB) n-A] m-X
In the above formula, each A independently represents a polymer block composed of vinyl aromatic monomer units.
Each B independently represents a hydrogenated copolymer block obtained by hydrogenating a non-hydrogenated random copolymer block composed of a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit.
The boundary of each block does not necessarily have to be clearly distinguished.
The vinyl aromatic monomer units in the hydrogenated copolymer block B obtained by hydrogenating the non-hydrogenated random copolymer block may be uniformly distributed or distributed in a tapered shape. Also good. The hydrogenated copolymer block (B) may have a plurality of portions where the vinyl aromatic monomer units are uniformly distributed and / or portions where the vinyl aromatic monomer units are distributed in a tapered shape. In the hydrogenated copolymer block (B), a plurality of segments having different vinyl aromatic monomer unit contents may be present.
Each n is independently an integer of 1 or more, preferably an integer of 1 to 5.
Each m is independently an integer of 2 or more, preferably an integer of 2 to 11.
Each X independently represents a residue of a coupling agent or a residue of a polyfunctional initiator.
As the coupling agent, a bifunctional or higher functional coupling agent described later can be used.
As a polyfunctional initiator, a reaction product of diisopropenylbenzene and sec-butyllithium, a reaction product of divinylbenzene, sec-butyllithium and a small amount of 1,3-butadiene, or the like can be used.
The hydrogenated copolymer (c) may be any mixture having the structure represented by the above formula.
上記のように、水添共重合体(ハ)は、当該水添共重合体(ハ)に関して得られた動的粘弾性スペクトルにおいて、損失正接(tanδ)のピークが、示差走査熱量測定(DSC)による共役ジエン系重合体(イ)に起因する結晶化ピーク温度以上、−10℃未満の範囲のみに1つ存在することが必要であり、上記範囲に存在する損失正接のピークは、水添共重合体ブロック(B)(共役ジエン単量体単位とビニル芳香族化合物と単量体単位とからなる非水添ランダム共重合体ブロックを水添して得られる水添共重合体ブロック)に起因するピークである。 As described above, the hydrogenated copolymer (c) has a loss tangent (tan δ) peak in the differential scanning calorimetry (DSC) in the dynamic viscoelastic spectrum obtained for the hydrogenated copolymer (c). 1) must be present only in the range from the crystallization peak temperature due to the conjugated diene polymer (a) to less than −10 ° C., and the loss tangent peak in the above range is hydrogenated. Copolymer block (B) (hydrogenated copolymer block obtained by hydrogenating a non-hydrogenated random copolymer block comprising a conjugated diene monomer unit, a vinyl aromatic compound and a monomer unit) It is a peak due to it.
水添共重合体(ハ)を構成する共役ジエンは1対の共役二重結合を有するジオレフィンである。
共役ジエンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン(即ちイソプレン)、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、2−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエンが挙げられる。これらのうち特に好ましいのは1,3−ブタジエン及びイソプレンである。これらは一種のみならず二種以上を使用してもよい。
また、水添共重合体(ハ)を構成するビニル芳香族化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、1,1−ジフェニルエチレン、N,N−ジメチル−p−アミノエチルスチレン、N,N−ジエチル−p−アミノエチルスチレンが挙げられる。これらは一種のみならず二種以上を使用してもよい。
The conjugated diene constituting the hydrogenated copolymer (c) is a diolefin having a pair of conjugated double bonds.
Examples of the conjugated diene include, but are not limited to, 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene (that is, isoprene), 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1 , 3-pentadiene, 2-methyl-1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene. Of these, 1,3-butadiene and isoprene are particularly preferred. These may be used alone or in combination of two or more.
Moreover, as a vinyl aromatic compound which comprises a hydrogenated copolymer (c), although not limited to the following, For example, styrene, (alpha) -methylstyrene, p-methylstyrene, divinylbenzene, 1,1 -Diphenylethylene, N, N-dimethyl-p-aminoethylstyrene, N, N-diethyl-p-aminoethylstyrene. These may be used alone or in combination of two or more.
上記のように、水添共重合体(ハ)は、共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位とを含む非水添共重合体を水添して得られる。
当該非水添共重合体の製造方法については特に限定はなく、公知の方法を用いることができる。
例えば、炭化水素溶媒中で有機アルカリ金属化合物等の重合開始剤を用いてアニオンリビング重合により製造することができる。
炭化水素溶媒としては、例えば、n−ブタン、イソブタン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン等の脂肪族炭化水素類;シクロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘプタン等の脂環式炭化水素類;及びベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素が挙げられる。
As described above, the hydrogenated copolymer (c) is obtained by hydrogenating a non-hydrogenated copolymer containing a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit.
There is no limitation in particular about the manufacturing method of the said non-hydrogenated copolymer, A well-known method can be used.
For example, it can be produced by anionic living polymerization using a polymerization initiator such as an organic alkali metal compound in a hydrocarbon solvent.
Examples of the hydrocarbon solvent include aliphatic hydrocarbons such as n-butane, isobutane, n-pentane, n-hexane, n-heptane, and n-octane; alicyclic such as cyclohexane, cycloheptane, and methylcycloheptane. Hydrocarbons; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and ethylbenzene.
重合開始剤としては、共役ジエン及びビニル芳香族化合物に対してアニオン重合活性を有する脂肪族炭化水素アルカリ金属化合物、芳香族炭化水素アルカリ金属化合物、有機アミノアルカリ金属化合物が挙げられる。
アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウムが挙げられる。
好適な有機アルカリ金属化合物としては、例えば、炭素数1〜20の脂肪族及び芳香族炭化水素リチウム化合物であり、1分子中に少なくとも1個のリチウムを含む化合物(モノリチウム化合物、ジリチウム化合物、トリリチウム化合物、テトラリチウム化合物等)が挙げられる。具体的には、n−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−ブチルリチウム、n−ペンチルリチウム、n−ヘキシルリチウム、ベンジルリチウム、フェニルリチウム、トリルリチウム、ジイソプロペニルベンゼンとsec−ブチルリチウムとの反応生成物、さらにジビニルベンゼンとsec−ブチルリチウムと少量の1,3−ブタジエンとの反応生成物等が挙げられる。さらに、米国特許第5,708,092号明細書、英国特許第2,241,239号明細書、米国特許第5,527,753号明細書等に開示されている有機アルカリ金属化合物も使用することができる。
Examples of the polymerization initiator include aliphatic hydrocarbon alkali metal compounds, aromatic hydrocarbon alkali metal compounds, and organic aminoalkali metal compounds that have anionic polymerization activity for conjugated dienes and vinyl aromatic compounds.
Examples of the alkali metal include lithium, sodium, and potassium.
Suitable organic alkali metal compounds are, for example, aliphatic and aromatic hydrocarbon lithium compounds having 1 to 20 carbon atoms, and compounds containing at least one lithium in one molecule (monolithium compounds, dilithium compounds, trilithium compounds, Lithium compounds, tetralithium compounds, etc.). Specifically, n-propyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, n-pentyllithium, n-hexyllithium, benzyllithium, phenyllithium, tolyllithium, diisopropenylbenzene and sec A reaction product of -butyllithium, a reaction product of divinylbenzene, sec-butyllithium and a small amount of 1,3-butadiene can be used. Furthermore, organic alkali metal compounds disclosed in US Pat. No. 5,708,092, British Patent 2,241,239, US Pat. No. 5,527,753, etc. are also used. be able to.
有機アルカリ金属化合物を重合開始剤として共役ジエン単量体とビニル芳香族単量体とを共重合する際に、重合体に組み込まれる共役ジエン単量体単位に起因するビニル結合(1,2ビニル結合または3,4ビニル結合)の量の調整や共役ジエンとビニル芳香族化合物とのランダム共重合性を調整するために、調整剤として第3級アミン化合物又はエーテル化合物を添加することができる。 When an organic alkali metal compound is used as a polymerization initiator to copolymerize a conjugated diene monomer and a vinyl aromatic monomer, a vinyl bond (1,2 vinyl) resulting from the conjugated diene monomer unit incorporated in the polymer In order to adjust the amount of the bond or 3,4 vinyl bond) and the random copolymerization of the conjugated diene and the vinyl aromatic compound, a tertiary amine compound or an ether compound can be added as a regulator.
第3級アミン化合物としては、例えば、式R1R2R3N(ただし、R1、R2、R3はそれぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基又は第3級アミノ基を有する炭化水素基である)で表される化合物が挙げられる。
具体的には、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、N,N−ジメチルアニリン、N−エチルピペリジン、N−メチルピロリジン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラエチルエチレンジアミン、1,2−ジピペリジノエタン、トリメチルアミノエチルピペラジン、N,N,N’,N”,N”−ペンタメチルエチレントリアミン、N,N’−ジオクチル−p−フェニレンジアミン等が挙げられる。
エーテル化合物としては、例えば、直鎖状エーテル化合物及び環状エーテル化合物が挙げられる。
直鎖状エーテル化合物としては、例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジフェニルエーテル;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、エチレングリコールジブチルエーテル等のエチレングリコールのジアルキルエーテル化合物類;ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等のジエチレングリコールのジアルキルエーテル化合物類が挙げられる。
また、環状エーテル化合物としては、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン、2,5−ジメチルオキソラン、2,2,5,5−テトラメチルオキソラン、2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン、フルフリルアルコールのアルキルエーテルが挙げられる。
As the tertiary amine compound, for example, represented by the formula R 1 R 2 R 3 N (where R 1, R 2 and R 3 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a tertiary amino group). The compound which is made is mentioned.
Specifically, trimethylamine, triethylamine, tributylamine, N, N-dimethylaniline, N-ethylpiperidine, N-methylpyrrolidine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetraethylethylenediamine, 1,2-dipiperidinoethane, trimethylaminoethylpiperazine, N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethylethylenetriamine, N, N′-dioctyl-p-phenylenediamine Etc.
Examples of ether compounds include linear ether compounds and cyclic ether compounds.
Examples of linear ether compounds include dimethyl ether, diethyl ether, diphenyl ether; ethylene glycol dialkyl ether compounds such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, and ethylene glycol dibutyl ether; diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, and diethylene glycol dibutyl ether. And dialkyl ether compounds of diethylene glycol.
Examples of the cyclic ether compound include tetrahydrofuran, dioxane, 2,5-dimethyloxolane, 2,2,5,5-tetramethyloxolane, 2,2-bis (2-oxolanyl) propane, and furfuryl alcohol. Of these alkyl ethers.
有機アルカリ金属化合物を重合開始剤として共役ジエン単量体とビニル芳香族単量体とを共重合する方法は、バッチ重合であっても連続重合であってもよく、それらの組み合わせであってもよい。特に成形加工性の点で分子量分布を好ましい範囲に調整する上では、連続重合が推奨される。重合温度は、通常0〜180℃、好ましくは30〜150℃である。重合に要する時間は他の条件によって異なるが、通常は48時間以内であり、好ましくは0.1〜10時間である。又、重合系の雰囲気は窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気にすることが好ましい。重合圧力は、上記重合温度範囲で単量体及び溶媒を液相に維持するのに充分な圧力の範囲であれば特に限定はない。更に、重合系内は触媒及びリビングポリマーを不活性化させるような不純物(水、酸素、炭酸ガスなど)が混入しないように留意する必要がある。 The method of copolymerizing a conjugated diene monomer and a vinyl aromatic monomer using an organic alkali metal compound as a polymerization initiator may be batch polymerization, continuous polymerization, or a combination thereof. Good. In particular, continuous polymerization is recommended for adjusting the molecular weight distribution to a preferable range in terms of moldability. The polymerization temperature is usually 0 to 180 ° C, preferably 30 to 150 ° C. The time required for the polymerization varies depending on other conditions, but is usually within 48 hours, preferably 0.1 to 10 hours. The polymerization atmosphere is preferably an inert gas atmosphere such as nitrogen gas. The polymerization pressure is not particularly limited as long as it is within a range sufficient to maintain the monomer and solvent in a liquid phase within the above polymerization temperature range. Furthermore, it is necessary to pay attention so that impurities (water, oxygen, carbon dioxide, etc.) that inactivate the catalyst and the living polymer do not enter the polymerization system.
前記の重合が終了した時点で2官能以上のカップリング剤を用いてカップリング反応を行うこともできる。2官能以上のカップリング剤には特に限定はなく、公知のものを用いることができる。
2官能性のカップリング剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ジメチルジクロロシラン、ジメチルジブロモシラン等のジハロゲン化合物;安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸フェニル、フタル酸エステル類等の酸エステル類が挙げられる。
3官能以上の多官能カップリング剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、3価以上のポリアルコール類;エポキシ化大豆油、ジグリシジルビスフェノールA等の多価エポキシ化合物;式R4-n SiXn (ただし、各Rはそれぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基を表し、各Xはそれぞれ独立してハロゲン原子を表し、nは3または4を表す)で表されるハロゲン化珪素化合物、例えば、メチルシリルトリクロリド、t−ブチルシリルトリクロリド、四塩化珪素、及びこれらの臭素化物;式R4-n SnXn (ただし、各Rはそれぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基を表し、各Xはそれぞれ独立してハロゲン原子を表し、nは3または4を表す)で表されるハロゲン化錫化合物、例えばメチル錫トリクロリド、t−ブチル錫トリクロリド、四塩化錫等の多価ハロゲン化合物が挙げられる。また、炭酸ジメチルや炭酸ジエチル等も多官能カップリング剤として使用できる。
When the polymerization is completed, a coupling reaction can be performed using a bifunctional or higher functional coupling agent. There are no particular limitations on the bifunctional or higher functional coupling agent, and known coupling agents can be used.
Examples of the bifunctional coupling agent include, but are not limited to, dihalogen compounds such as dimethyldichlorosilane and dimethyldibromosilane; methyl benzoate, ethyl benzoate, phenyl benzoate, and phthalates And acid esters.
Examples of the trifunctional or higher polyfunctional coupling agent include, but are not limited to, trihydric or higher polyalcohols; polyvalent epoxy compounds such as epoxidized soybean oil and diglycidyl bisphenol A; 4-n SiX n (where each R independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, each X independently represents a halogen atom, and n represents 3 or 4). A halogenated silicon compound such as methylsilyl trichloride, t-butylsilyl trichloride, silicon tetrachloride, and bromides thereof; the formula R 4-n SnX n (where each R independently represents 1 carbon atom) -20 hydrocarbon groups, each X independently represents a halogen atom, n represents 3 or 4, and a tin halide compound such as methyltin trichloride, t-butyl And polyvalent halogen compounds such as rutin trichloride and tin tetrachloride. Moreover, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, etc. can also be used as a polyfunctional coupling agent.
上記の方法で製造した非水添共重合体を水添することにより、水添共重合体(ハ)が得られる。
水添触媒に特に限定はなく、公知の水添触媒を用いることができる。水添触媒としては、例えば、下記のものが挙げられる。
(1)Ni、Pt、Pd、Ru等の金属をカーボン、シリカ、アルミナ、ケイソウ土等に担持した担持型不均一系水添触媒、
(2)Ni、Co、Fe、Cr等の有機酸塩又はアセチルアセトン塩などの遷移金属塩を有機アルミニウム等の還元剤とともに用いる、いわゆるチーグラー型水添触媒、及び
(3)Ti、Ru、Rh、Zr等の有機金属化合物等のいわゆる有機金属錯体等の均一系水添触媒。
具体的な水添触媒としては、特公昭42−8704号公報、特公昭43−6636号公報、特公昭63−4841号公報(米国特許第4,501,857号に対応)、特公平1−37970号公報(米国特許第4,673,714号に対応)、特公平1−53851号公報、特公平2−9041号公報に記載された水添触媒を使用することができる。好ましい水添触媒の例としては、チタノセン化合物、及びチタノセン化合物と還元性有機金属化合物との混合物が挙げられる。
チタノセン化合物としては、特開平8−109219号公報に記載された化合物が使用できる。具体的には、ビスシクロペンタジエニルチタンジクロライド、モノペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロライド等の(置換)シクロペンタジエニル骨格、インデニル骨格あるいはフルオレニル骨格を有する配位子を少なくとも1つ以上有する化合物が挙げられる。また、還元性有機金属化合物としては、例えば、有機リチウム等の有機アルカリ金属化合物、有機マグネシウム化合物、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物、有機亜鉛化合物が挙げられる。
A hydrogenated copolymer (c) is obtained by hydrogenating the non-hydrogenated copolymer produced by the above method.
There is no limitation in particular in a hydrogenation catalyst, A well-known hydrogenation catalyst can be used. Examples of the hydrogenation catalyst include the following.
(1) A supported heterogeneous hydrogenation catalyst in which a metal such as Ni, Pt, Pd, or Ru is supported on carbon, silica, alumina, diatomaceous earth,
(2) a so-called Ziegler-type hydrogenation catalyst using an organic acid salt such as Ni, Co, Fe, Cr or a transition metal salt such as acetylacetone salt together with a reducing agent such as organoaluminum, and (3) Ti, Ru, Rh, Homogeneous hydrogenation catalysts such as so-called organometallic complexes such as organometallic compounds such as Zr.
Specific examples of the hydrogenation catalyst include Japanese Patent Publication No. 42-8704, Japanese Patent Publication No. 43-6636, Japanese Patent Publication No. 63-4841 (corresponding to US Pat. No. 4,501,857), Japanese Patent Publication No. Hydrogenation catalysts described in Japanese Patent No. 37970 (corresponding to US Pat. No. 4,673,714), Japanese Patent Publication No. 1-53851 and Japanese Patent Publication No. 2-9041 can be used. Examples of preferred hydrogenation catalysts include titanocene compounds and mixtures of titanocene compounds and reducible organometallic compounds.
As the titanocene compound, compounds described in JP-A-8-109219 can be used. Specifically, it has at least one ligand having a (substituted) cyclopentadienyl skeleton, indenyl skeleton or fluorenyl skeleton such as biscyclopentadienyl titanium dichloride and monopentamethylcyclopentadienyl titanium trichloride. Compounds. Examples of the reducing organometallic compound include organic alkali metal compounds such as organolithium, organomagnesium compounds, organoaluminum compounds, organoboron compounds, and organozinc compounds.
水添共重合体(ハ)を製造するための水添反応は、通常0〜200℃、好ましくは30〜150℃の温度範囲で実施する。
水添反応に使用される水素の圧力は、通常0.1〜15MPa、好ましくは0.2〜10MPa、更に好ましくは0.3〜5MPaである。
また、水添反応時間は通常3分〜10時間、好ましくは10分〜5時間である。
水添反応は、バッチプロセス、連続プロセス、それらの組み合わせのいずれでも用いることができる。
上記の水添反応により、水添共重合体(ハ)の溶液が得られる。水添共重合体(ハ)の溶液から必要に応じて触媒残査を除去し、水添共重合体(ハ)を溶液から分離する。溶媒を分離する方法としては、例えば、水添後の反応液にアセトン又はアルコール等の水添共重合体(ハ)に対する貧溶媒となる極性溶媒を加えて重合体を沈澱させて回収する方法;反応液を撹拌下熱湯中に投入し、スチームストリッピングにより溶媒を除去して回収する方法;及び重合体溶液を直接加熱して溶媒を留去する方法、が挙げられる。
なお、水添共重合体(ハ)には、各種フェノール系安定剤、リン系安定剤、イオウ系安定剤、アミン系安定剤等の安定剤を添加することができる。
The hydrogenation reaction for producing the hydrogenated copolymer (c) is usually carried out in a temperature range of 0 to 200 ° C, preferably 30 to 150 ° C.
The pressure of hydrogen used for the hydrogenation reaction is usually 0.1 to 15 MPa, preferably 0.2 to 10 MPa, and more preferably 0.3 to 5 MPa.
The hydrogenation reaction time is usually 3 minutes to 10 hours, preferably 10 minutes to 5 hours.
The hydrogenation reaction can be used in any of batch processes, continuous processes, and combinations thereof.
A solution of the hydrogenated copolymer (c) is obtained by the hydrogenation reaction. The catalyst residue is removed from the hydrogenated copolymer (c) solution as necessary, and the hydrogenated copolymer (c) is separated from the solution. Examples of the method for separating the solvent include a method in which a polar solvent that is a poor solvent for the hydrogenated copolymer (c) such as acetone or alcohol is added to the reaction solution after hydrogenation to precipitate and recover the polymer; Examples thereof include a method in which the reaction solution is poured into hot water with stirring and the solvent is removed by steam stripping; and a method in which the solvent is distilled off by directly heating the polymer solution.
In addition, stabilizers, such as various phenol type stabilizers, phosphorus type stabilizers, sulfur type stabilizers, and amine type stabilizers, can be added to the hydrogenated copolymer (c).
また、水添共重合体(ハ)は、1次変性されものでもよい。
以下、一次変性された水添共重合体(ハ)について説明する。
一次変性された水添共重合体(ハ)は、水添共重合体と、当該水添共重合体に結合した官能基含有一次変性剤基とを包含する。
該官能基含有一次変性剤基は、水添共重合体の少なくとも1つの重合体鎖末端に結合している。
官能基含有一次変性剤基としては、例えば、水酸基、カルボニル基、チオカルボニル基、酸ハロゲン化物基、酸無水物基、カルボキシル基、チオカルボキシル酸基、アルデヒド基、チオアルデヒド基、カルボン酸エステル基、アミド基、スルホン酸基、スルホン酸エステル基、リン酸基、リン酸エステル基、アミノ基、イミノ基、シアノ基、ピリジル基、キノリン基、エポキシ基、チオエポキシ基、スルフィド基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、ハロゲン化ケイ素基、シラノール基、アルコキシシラン基、ハロゲン化スズ基、アルコキシスズ基、フェニルスズ基等からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を有するものが挙げられる。
上記の官能基のうち、水酸基、エポキシ基、アミノ基、シラノール基、アルコキシシラン基が好ましい。
The hydrogenated copolymer (c) may be primary-modified.
Hereinafter, the primary-modified hydrogenated copolymer (c) will be described.
The primary-modified hydrogenated copolymer (C) includes a hydrogenated copolymer and a functional group-containing primary modifier group bonded to the hydrogenated copolymer.
The functional group-containing primary modifier group is bonded to at least one polymer chain end of the hydrogenated copolymer.
Examples of the functional group-containing primary modifier group include a hydroxyl group, a carbonyl group, a thiocarbonyl group, an acid halide group, an acid anhydride group, a carboxyl group, a thiocarboxylate group, an aldehyde group, a thioaldehyde group, and a carboxylate group. Amide group, sulfonic acid group, sulfonic acid ester group, phosphoric acid group, phosphoric acid ester group, amino group, imino group, cyano group, pyridyl group, quinoline group, epoxy group, thioepoxy group, sulfide group, isocyanate group, iso Examples thereof include those having at least one functional group selected from the group consisting of a thiocyanate group, a silicon halide group, a silanol group, an alkoxysilane group, a halogenated tin group, an alkoxytin group, and a phenyltin group.
Of the above functional groups, a hydroxyl group, an epoxy group, an amino group, a silanol group, and an alkoxysilane group are preferable.
上記官能基を有する変性剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラグリシジル−p−フェニレンジアミン、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルオルソトルイジン、N−(1,3−ジブチルブチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、4−ジ(β−トリメトキシシリルエチル)アミノスチレン、4−ジ(β−トリエトキシシリルエチル)アミノスチレン、4−ジ(γ−トリメトキシシリルプロピル)アミノスチレン、4−ジ(γ−トリエトキシシリルプロピル)アミノスチレンや、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、ブチロラクトン、γ−カプロラクトン、γ−バレロラクトン等の環状ラクトン類、4−メトキシベンゾフェノン、4−エトキシベンゾフェノン、4,4’−ビス(メトキシ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(エトキシ)ベンゾフェノン、γ−グリシドキシ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−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリフェノキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジブトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジフェノキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジメチルメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジエチルエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジメチルフェノキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジエチルメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジイソプロペンオキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)ジメトキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)ジエトキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)ジプロポキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)ジブトキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)ジフェノキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)メチルメシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)メチルエトキシシラン、
更なる例として、ビス(γ−グリシドキシプロピル)メチルプロポキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)メチルブトキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)メチルフェノキシシラン、トリス(γ−グリシドキシプロピル)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、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシエチルトリエトキシシラン、ビス(γ−メタクリロキシプロピル)ジメトキシシラン、トリス(γ−メタクリロキシプロピル)メトキシシラン、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、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−トリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−トリプロポキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−トリブトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−トリフェノキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピル−トリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−メチルジメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−エチルジメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−エチルジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−メチルジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−メチルジプロポキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−メチルジブトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−メチルジフェノキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジメチルメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジエチルエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジメチルエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジメチルプロポキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジメチルブトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジメチルフェノキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジエチルメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−メチルジイソプロペンオキシシランなどのシラン類や、
1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジエチル−2−イミダゾリジノン、N,N’−ジメチルプロピレンウレア、N−メチルピロリドン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−4−メチルピペラジン、1−[3−(ジエトキシエチルシリル)プロピル]−4−メチルピペラジン、1−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]−3−メチルイミダゾリジン、1−[3−(ジエトキシエチルシリル)プロピル]−3−エチルイミダゾリジン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−3−メチルヘキサヒドロピリミジン、1−[3−(ジメトキシメチルシリル)プロピル]−3−メチルヘキサヒドロピリミジン、3−[3−(トリブトキシシリル)プロピル]−1−メチル−1,2,3,4−テトラヒドロピリミジン、3−[3−(ジメトキシメチルシリル)プロピル]−1−エチル−1,2,3,4−テトラヒドロピリミジン、1−(2−エトキシエチル)−3−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]イミダゾリジン、(2−{3−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]テトラヒドロピリミジン−1−イル}エチル)ジメチルアミン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−4−(トリメチルシリル)ピペラジン、1−[3−(ジメトキシメチルシリル)プロピル]−4−(トリメチルシリル)ピペラジン、1−[3−(トリブトキシシリル)プロピル]−4−(トリメチルシリル)ピペラジン、1−[3−(ジエトキシエチルシリル)プロピル]−3−(トリエチルシリル)イミダゾリジン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−3−(トリメチルシリル)イミダゾリジン、1−[3−(ジメトキシメチルシリル)プロピル]−3−(トリメチルシリル)ヘキサヒドロピリミジン、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−3−(トリメチルシリル)ヘキサヒドロピリミジン、1−[4−(トリエトキシシリル)ブチル]−4−(トリメチルシリル)ピペラジン、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジルアミノジフェニルメタン、テトラグリシジル−p−フェニレンジアミン、ジグリシジルアミノメチルシクロヘキサン、テトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、2,2−ジメトキシ−1−(3−トリメトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2,2−ジエトキシ−1−(3−トリエトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2,2−ジメトキシ−1−(4−トリメトキシシリルブチル)−1−アザ−2−シラシクロヘキサン、2,2−ジメトキシ−1−(5−トリメトキシシリルペンチル)−1−アザ−2−シラシクロヘプタン、2,2−ジメトキシ−1−(3−ジメトキシメチルシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2,2−ジエトキシ−1−(3−ジエトキシエチルシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2−メトキシ,2−メチル−1−(3−トリメトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2−エトキシ,2−エチル−1−(3−トリエトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2−メトキシ,2−メチル−1−(3−ジメトキシメチルシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、2−エトキシ,2−エチル−1−(3−ジエトキシエチルシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)アミン、トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)アミン、トリス(3−トリプロポキシシリルプロピル)アミン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)―[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]アミン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−メチル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,6−ヘキサメチレンジアミン、ペンタキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ジエチレントリアミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−メチル−1,3−プロパンジアミン、テトラキス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)シラン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]シラン、3−トリス[2−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)エトキシ]シリル−1−トリメトキシシリルプロパン、1−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−3,4,5−トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−シクロヘキサン、1−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−3,4,5−トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−シクロヘキサン、3,4,5−トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−シクロヘキシル−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]エーテル、(3−トリメトキシシリルプロピル)ホスフェイト、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)―[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]ホスフェイト、ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)ホスフェイト、
及びトリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]ホスフェイト、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)アミン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)―[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]アミン、ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)アミン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]アミン、トリス(3−エトキシシリルプロピル)アミン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)―[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]アミン、ビス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリエトキシシリルプロピル)アミン、トリス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]アミン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、テトラキス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、テトラキス(3−トリエトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)−ビス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリエトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、テトラキス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、ビス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラキス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラキス(3−トリエトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)−ビス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリエトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、テトラキス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−1,3−プロパンジアミン、トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリエトキシシリルプロピル)−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリス[3−(2,2−ジエトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−エトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,6−ヘキサメチレンジアミン、及びペンタキス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ジエチレントリアミン、、テトラキス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−(3−トリメトキシシリルプロピル)シラン、トリス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]シラン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、(3−トリメトキシシリル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)−ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、ビス[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)−ビス[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−[3−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロピル]シラン、ビス[3−(1−メトキシ−2−トリメチルシリル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]−ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)シラン、及びビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−ビス[3−(1−メトキシ−2−メチル−1−シラ−2−アザシクロペンタン)プロピル]シラン、3−トリス[2−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)エトキシ]シリル−1−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)プロパン、及び3−トリス[2−(2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン)エトキシ]シリル−1−トリメトキシシリルプロパン等が挙げられる。
Examples of the modifier having the functional group are not limited to the following, but examples include tetraglycidylmetaxylenediamine, tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane, tetraglycidyl-p-phenylenediamine, and tetraglycidyl. Diaminodiphenylmethane, diglycidylaniline, diglycidylorthotoluidine, N- (1,3-dibutylbutylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, 4-di (β-trimethoxysilylethyl) aminostyrene 4-di (β-triethoxysilylethyl) aminostyrene, 4-di (γ-trimethoxysilylpropyl) aminostyrene, 4-di (γ-triethoxysilylpropyl) aminostyrene, ε-caprolactone, δ- Valerolactone, butyrolactone, γ Cyclic lactones such as caprolactone, γ-valerolactone, 4-methoxybenzophenone, 4-ethoxybenzophenone, 4,4′-bis (methoxy) benzophenone, 4,4′-bis (ethoxy) benzophenone, γ-glycidoxyethyl Trimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxybutyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltripropoxysilane, γ-glycidoxypropyl Tributoxysilane, γ-glycidoxypropyltriphenoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylethyldiethoxysilane, γ-glycidoxy Propylmethyl Ethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldipropoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldibutoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiphenoxysilane, γ-glycidoxypropyldimethylmethoxysilane, γ-glycid Xylpropyldiethylethoxysilane, γ-glycidoxypropyldimethylethoxysilane, γ-glycidoxypropyldimethylphenoxysilane, γ-glycidoxypropyldiethylmethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiisopropeneoxysilane, bis (Γ-glycidoxypropyl) dimethoxysilane, bis (γ-glycidoxypropyl) diethoxysilane, bis (γ-glycidoxypropyl) dipropoxysilane, bis (γ-glycidoxypropyl) dibutoxysilane, Screw (γ Glycidoxypropyl) diphenoxy silane, bis (.gamma.-glycidoxypropyl) methyl mesylate silane, bis (.gamma.-glycidoxypropyl) methyl silane,
Further examples include bis (γ-glycidoxypropyl) methylpropoxysilane, bis (γ-glycidoxypropyl) methylbutoxysilane, bis (γ-glycidoxypropyl) methylphenoxysilane, tris (γ-glycid Xylpropyl) methoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxymethyltrimethoxysilane, γ-methacryloxyethyltriethoxysilane, bis (γ-methacryloxypropyl) Dimethoxysilane, tris (γ-methacryloxypropyl) methoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-trimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-triethoxysilane, β- (3 , 4-epoxy Hexyl) ethyl-tripropoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-tributoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-triphenoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) Propyl-trimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-methyldimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-ethyldimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl- Ethyldiethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-methyldiethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-methyldipropoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl -Methyldibutoxysilane, β- (3 4-epoxycyclohexyl) ethyl-methyldiphenoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-dimethylmethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-diethylethoxysilane, β- (3,4 -Epoxycyclohexyl) ethyl-dimethylethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-dimethylpropoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-dimethylbutoxysilane, β- (3,4-epoxy Silanes such as (cyclohexyl) ethyl-dimethylphenoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-diethylmethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-methyldiisopropeneoxysilane,
1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-diethyl-2-imidazolidinone, N, N′-dimethylpropyleneurea, N-methylpyrrolidone, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -4-methylpiperazine, 1- [3- (diethoxyethylsilyl) propyl] -4-methylpiperazine, 1- [3- (trimethoxysilyl) propyl] -3-methylimidazolidine, 1- [3- ( Diethoxyethylsilyl) propyl] -3-ethylimidazolidine, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -3-methylhexahydropyrimidine, 1- [3- (dimethoxymethylsilyl) propyl] -3-methyl Hexahydropyrimidine, 3- [3- (tributoxysilyl) propyl] -1-methyl-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine Gin, 3- [3- (dimethoxymethylsilyl) propyl] -1-ethyl-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine, 1- (2-ethoxyethyl) -3- [3- (trimethoxysilyl) propyl ] Imidazolidine, (2- {3- [3- (trimethoxysilyl) propyl] tetrahydropyrimidin-1-yl} ethyl) dimethylamine, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -4- (trimethylsilyl) Piperazine, 1- [3- (dimethoxymethylsilyl) propyl] -4- (trimethylsilyl) piperazine, 1- [3- (tributoxysilyl) propyl] -4- (trimethylsilyl) piperazine, 1- [3- (diethoxy) Ethylsilyl) propyl] -3- (triethylsilyl) imidazolidine, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl Pyr] -3- (trimethylsilyl) imidazolidine, 1- [3- (dimethoxymethylsilyl) propyl] -3- (trimethylsilyl) hexahydropyrimidine, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -3- (trimethylsilyl) ) Hexahydropyrimidine, 1- [4- (triethoxysilyl) butyl] -4- (trimethylsilyl) piperazine, tetraglycidylmetaxylenediamine, tetraglycidylaminodiphenylmethane, tetraglycidyl-p-phenylenediamine, diglycidylaminomethylcyclohexane, Tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane, 2,2-dimethoxy-1- (3-trimethoxysilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2,2-diethoxy-1- (3- Triet Cysilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2,2-dimethoxy-1- (4-trimethoxysilylbutyl) -1-aza-2-silacyclohexane, 2,2-dimethoxy-1- ( 5-trimethoxysilylpentyl) -1-aza-2-silacycloheptane, 2,2-dimethoxy-1- (3-dimethoxymethylsilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2,2-diethoxy -1- (3-Diethoxyethylsilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2-methoxy, 2-methyl-1- (3-trimethoxysilylpropyl) -1-aza-2-silacyclo Pentane, 2-ethoxy, 2-ethyl-1- (3-triethoxysilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2-methoxy, 2-methyl-1- (3-Dimethoxymethylsilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, 2-ethoxy, 2-ethyl-1- (3-diethoxyethylsilylpropyl) -1-aza-2-silacyclopentane, Tris (3-trimethoxysilylpropyl) amine, tris (3-triethoxysilylpropyl) amine, tris (3-tripropoxysilylpropyl) amine, bis (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2- Dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] amine, tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy) -2-Trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-propanedi Min, tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy-2-methyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, bis (3-triethoxy Silylpropyl)-[3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl ] -1,3-propanediamine, tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1- Aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tetrakis (3-trimethoxysilylpro) ) -1,6-hexamethylenediamine, pentakis (3-trimethoxysilylpropyl) -diethylenetriamine, tris (3-trimethoxysilylpropyl) -methyl-1,3-propanediamine, tetrakis [3- (2,2 -Dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] silane, bis (3-trimethoxysilylpropyl) -bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] Silane, tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-trimethoxysilylpropyl) silane, tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza -2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclo) Pentane) propyl] silane, 3-tris [2- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) ethoxy] silyl-1-trimethoxysilylpropane, 1- [3- (1-methoxy-) 2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -3,4,5-tris (3-trimethoxysilylpropyl) -cyclohexane, 1- [3- (2,2-dimethoxy-1-aza) -2-silacyclopentane) propyl] -3,4,5-tris (3-trimethoxysilylpropyl) -cyclohexane, 3,4,5-tris (3-trimethoxysilylpropyl) -cyclohexyl- [3- ( 2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] ether, (3-trimethoxysilylpropyl) phosphate, bis 3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] phosphate, bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-sila) Cyclopentane) propyl]-(3-trimethoxysilylpropyl) phosphate,
And tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] phosphate, tris (3-trimethoxysilylpropyl) amine, bis (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-Dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] amine, bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-trimethoxy Silylpropyl) amine, tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] amine, tris (3-ethoxysilylpropyl) amine, bis (3-triethoxysilylpropyl)- [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] amine, bis [3- (2,2-diethoxy- -Aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-triethoxysilylpropyl) amine, tris [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] amine, tetrakis (3 -Trimethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3 -Propanediamine, bis (3-trimethoxysilylpropyl) -bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tris [3- ( 2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-propanedi , Tetrakis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy -2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, bis (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2) -Silacyclopentane) propyl]-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, bis [3- (2,2-dimethoxy -1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1- Sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-methoxy-) 2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tetrakis (3-triethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tris (3-triethoxysilylpropyl) -[3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, bis (3-triethoxysilylpropyl) -bis [3- (2,2- Diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tris [3- (2,2-diethoxy-1-aza- -Silacyclopentane) propyl]-(3-triethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tetrakis [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1, 3-propanediamine, tris (3-triethoxysilylpropyl)-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, bis (3 -Triethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclo Pentane) propyl] -1,3-propanediamine, bis [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) pro Ru]-(3-triethoxysilylpropyl)-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tris [3- (2 , 2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, Tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl ] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, bis (3-trimethoxysilylpropyl) -bis [3- (2,2-dimethoxy) -1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3- Trimethoxysilylpropyl) -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tetrakis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tris (3- Trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, bis (3-trimethoxysilylpropyl)- [3- (2,2-Dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-methoxy-2- Limethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, bis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3 -Trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tris [3- (2,2- Dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tetrakis (3-triethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tris (3-triethoxysilylpropylene )-[3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, bis (3-triethoxysilylpropyl) -bis [3- (2 , 2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tris [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -(3-triethoxysilylpropyl) -1,3-propanediamine, tetrakis [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] -1,3-propanediamine, tris ( 3-Triethoxysilylpropyl)-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3 -Bisaminomethylcyclohexane, bis (3-triethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl) -1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, bis [3- (2,2-diethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3- Triethoxysilylpropyl)-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tris [3- (2,2-diethoxy -1-Aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-ethoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azashi) Lopentane) propyl] -1,3-bisaminomethylcyclohexane, tetrakis (3-trimethoxysilylpropyl) -1,6-hexamethylenediamine, and pentakis (3-trimethoxysilylpropyl) -diethylenetriamine, tetrakis [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] silane, tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-(3-trimethoxy Silylpropyl) silane, tris [3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl]-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) ) Propyl] silane, bis (3-trimethoxysilylpropyl) -bis [3- (2,2- Methoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] silane, (3-trimethoxysilyl)-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) -bis [3 -(2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] silane, bis [3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) -bis [3- (2,2-Dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] silane, tris (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) ) Propyl] silane, bis (3-trimethoxysilylpropyl)-[3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) pro Pyr]-[3- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propyl] silane, bis [3- (1-methoxy-2-trimethylsilyl-1-sila-2-azacyclopentane) Propyl] -bis (3-trimethoxysilylpropyl) silane and bis (3-trimethoxysilylpropyl) -bis [3- (1-methoxy-2-methyl-1-sila-2-azacyclopentane) propyl] Silane, 3-tris [2- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) ethoxy] silyl-1- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) propane, And 3-tris [2- (2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane) ethoxy] silyl-1-trimethoxysilylpropane and the like.
一次変性された水添共重合体は、水添共重合体を変性することによっても製造できるし、また、ベース非水添共重合体を変性してから水添することによっても製造できる。
例えば、ベース非水添共重合体を変性してから水添する場合、有機リチウム化合物を重合触媒として上述のような方法で得たベース非水添共重合体のリビング末端に、上記一次変性剤と反応させることにより一次変性非水添共重合体を得、得られた一次変性非水添共重合体を水添することにより、一次変性された水添共重合体が得られる。
また、リビング末端を有さないベース非水添共重合体に有機リチウム化合物等の有機アルカリ金属化合物を反応(メタレーション反応)させ、有機アルカリ金属化合物が末端に付加した共重合体を得、これに上記一次変性剤を付加反応させる方法が挙げられる。この場合、共重合体の水添物を得た後にメタレーション反応させ、上記の一次変性剤を反応させて一次変性水添共重合体を得ることもできる。
The primary-modified hydrogenated copolymer can be produced by modifying the hydrogenated copolymer, or can be produced by modifying the base non-hydrogenated copolymer and then hydrogenating it.
For example, when the base non-hydrogenated copolymer is modified and then hydrogenated, the primary modifier is added to the living terminal of the base non-hydrogenated copolymer obtained by the above method using an organolithium compound as a polymerization catalyst. A primary modified non-hydrogenated copolymer is obtained by reacting with the above, and a primary modified hydrogenated copolymer is obtained by hydrogenating the obtained primary modified non-hydrogenated copolymer.
In addition, a base non-hydrogenated copolymer having no living terminal is reacted with an organic alkali metal compound such as an organic lithium compound (metalation reaction) to obtain a copolymer having an organic alkali metal compound added to the terminal. And a method of subjecting the primary modifier to an addition reaction. In this case, after obtaining a hydrogenated product of the copolymer, a metallation reaction may be performed, and the primary modifier may be reacted to obtain a primary modified hydrogenated copolymer.
なお、変性剤の種類により、一次変性剤を反応させた段階で水酸基やアミノ基等は有機金属塩となっていることもあるが、その場合には水やアルコールなどの活性水素を有する化合物で処理することにより、水酸基やアミノ基等にすることができる。 Depending on the type of modifier, the hydroxyl group or amino group may be an organometallic salt at the stage of reaction of the primary modifier, but in such a case, it is a compound having active hydrogen such as water or alcohol. By treatment, a hydroxyl group, an amino group, or the like can be obtained.
上記のいずれの変性方法においても、反応温度は、好ましくは0〜150℃、より好ましくは20〜120℃である。変性反応に要する時間は他の条件によって異なるが、好ましくは24時間以内であり、特に好適には0.1〜10時間である。 In any of the above modification methods, the reaction temperature is preferably 0 to 150 ° C, more preferably 20 to 120 ° C. The time required for the denaturation reaction varies depending on other conditions, but is preferably within 24 hours, particularly preferably 0.1 to 10 hours.
ベース非水添共重合体のリビング末端に一次変性剤を反応させた後に、変性されていない共重合体が変性共重合体に混在していてもよい。一次変性水添共重合体に混在する未変性の重合体の量は、一次変性水添共重合体の質量に対して好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下、さらに好ましくは50質量%以下である。 After the primary modifier is reacted with the living terminal of the base non-hydrogenated copolymer, an unmodified copolymer may be mixed in the modified copolymer. The amount of the unmodified polymer mixed in the primary modified hydrogenated copolymer is preferably 70% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, and further preferably 50% by mass with respect to the mass of the primary modified hydrogenated copolymer. It is below mass%.
さらに、水添共重合体(ハ)は、二次変性されものでもよい。
ここで、二次変性された水添共重合体について説明する。
二次変性された水添共重合体は、二次変性剤を前記一次変性された水添共重合体と反応させることによって得られるものであって、当該二次変性剤は一次変性水添共重合体の一次変性剤基の官能基と反応性を有する官能基を有するものである。
二次変性剤の官能基の好ましい例としては、カルボキシル基、酸無水物基、イソシアネート基、エポキシ基、シラノール基、及びアルコキシシラン基から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
二次変性剤は上記の官能基を少なくとも2種有することが好ましい。但し、官能基が酸無水物基である場合は、酸無水物基を1個のみ有する二次変性剤も特に好ましい。一次変性水添共重合体に二次変性剤を反応させる場合の二次変性剤の量は、一次変性水添共重合体に結合されている一次変性剤の官能基1当量あたり、通常0.3〜10モル、好ましくは0.4〜5モル、より好ましくは0.5〜4モルである。
Further, the hydrogenated copolymer (c) may be secondarily modified.
Here, the secondary-modified hydrogenated copolymer will be described.
The secondary modified hydrogenated copolymer is obtained by reacting a secondary modifier with the primary modified hydrogenated copolymer, and the secondary modifier is a primary modified hydrogenated copolymer. The polymer has a functional group reactive with the functional group of the primary modifier group.
Preferable examples of the functional group of the secondary modifier include at least one selected from a carboxyl group, an acid anhydride group, an isocyanate group, an epoxy group, a silanol group, and an alkoxysilane group.
The secondary modifier preferably has at least two types of the above functional groups. However, when the functional group is an acid anhydride group, a secondary modifier having only one acid anhydride group is particularly preferable. When the secondary modifier is reacted with the primary modified hydrogenated copolymer, the amount of the secondary modifier is usually 0. 0 per equivalent of the functional group of the primary modifier bonded to the primary modified hydrogenated copolymer. 3 to 10 mol, preferably 0.4 to 5 mol, more preferably 0.5 to 4 mol.
一次変性された水添共重合体に二次変性剤を反応させる方法は、特に制限されるものではなく、公知の方法が利用できる。
例えば、後述する溶融混練方法や各成分を溶媒等に溶解又は分散混合して反応させる方法が挙げられる。
各成分を溶媒等に溶解又は分散混合して反応させる方法において、溶媒としては各成分を溶解又は分散するものであれば特に限定はなく、例えば、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素溶媒の他、含ハロゲン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒等が使用できる。かかる方法において一次変性された水添共重合体に二次変性剤を反応させる温度は、通常−10〜150℃、好ましくは30〜120℃である。反応に要する時間は他の条件によって異なるが、通常3時間以内であり、好ましくは数秒〜1時間である。特に好ましい方法は、製造した一次変性された水添共重合体の溶液中に二次変性剤を添加して反応させることにより二次変性された水添共重合体を得る方法である。この場合、一次変性された水添共重合体の溶液を中和処理してから二次変性剤と反応させてもよい。
The method of reacting the secondary modifier with the primary modified hydrogenated copolymer is not particularly limited, and a known method can be used.
Examples thereof include a melt-kneading method described later and a method of reacting each component by dissolving or dispersing in a solvent or the like.
In the method of reacting each component dissolved or dispersed in a solvent or the like, the solvent is not particularly limited as long as it dissolves or disperses each component. For example, aliphatic hydrocarbon, alicyclic hydrocarbon, aromatic In addition to hydrocarbon solvents such as group hydrocarbons, halogen-containing solvents, ester solvents, ether solvents and the like can be used. In such a method, the temperature at which the secondary modifier is reacted with the hydrogenated copolymer that has been primarily modified is usually −10 to 150 ° C., preferably 30 to 120 ° C. The time required for the reaction varies depending on other conditions, but is usually within 3 hours, preferably several seconds to 1 hour. A particularly preferable method is a method of obtaining a secondary modified hydrogenated copolymer by adding a secondary modifier to the solution of the produced primary modified hydrogenated copolymer. In this case, the solution of the primary-modified hydrogenated copolymer may be neutralized and then reacted with the secondary modifier.
二次変性剤としては、例えば、以下のものが挙げられる。
カルボキシル基を有する二次変性剤としては、例えば、マレイン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、カルバリル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸等の脂肪族カルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、トリメシン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の芳香族カルボン酸が挙げられる。
酸無水物基を有する二次変性剤としては、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水ピロメリット酸、シス−4−シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸無水物、1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキシテトラヒドロキシフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン−ジカルボン酸無水物が挙げられる。
Examples of the secondary denaturant include the following.
Examples of secondary modifiers having a carboxyl group include aliphatic acids such as maleic acid, oxalic acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, carbaryl acid, cyclohexanedicarboxylic acid, and cyclopentanedicarboxylic acid. Carboxylic acids; aromatic carboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, biphenyldicarboxylic acid, trimesic acid, trimellitic acid, and pyromellitic acid.
Examples of the secondary modifier having an acid anhydride group include maleic anhydride, itaconic anhydride, pyromellitic anhydride, cis-4-cyclohexane-1,2-dicarboxylic anhydride, 1,2,4,5. -Benzenetetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxytetrahydroxyfuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic-dicarboxylic anhydride.
イソシアネート基を有する二次変性剤としては、例えば、トルイ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、多官能芳香族イソシアナートが挙げられる。
エポキシ基を有する二次変性剤としては、例えば、テトラグリジジル−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、ジグリシジルアニリン、エチレングリコールジグリシジル、プロピレングリコールジグリシジル、テレフタル酸ジグリシジルエステルアクリレートが挙げられる。
さらに、一次変性水添共重合体を得るために使用される一次変性剤として記載した上記のエポキシ化合物が挙げられる。
シラノール基を有する二次変性剤としては、例えば、一次変性水添共重合体を得るために使用される一次変性剤として記載した上記のアルコキシシラン化合物の加水分解物が挙げられる。
Examples of the secondary modifier having an isocyanate group include toluylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and polyfunctional aromatic isocyanate.
Examples of the secondary modifier having an epoxy group include tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane, tetraglycidyl-m-xylenediamine, diglycidylaniline, ethylene glycol diglycidyl, propylene glycol diglycidyl, and terephthalic acid. A diglycidyl ester acrylate is mentioned.
Furthermore, said epoxy compound described as a primary modifier used in order to obtain a primary modified hydrogenated copolymer is mentioned.
Examples of the secondary modifier having a silanol group include hydrolysates of the above alkoxysilane compounds described as primary modifiers used to obtain a primary modified hydrogenated copolymer.
アルコキシシラン基を有する二次変性剤としては、例えば、ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)−テトラスルファン、ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)−ジスルファン、エトキシシロキサンオリゴマーが挙げられる。さらに、一次変性水添共重合体を得るために使用される一次変性剤として記載した上記のシラン化合物が挙げられる。
特に好ましい二次変性剤としては、例えば、カルボキシル基を2個以上有するカルボン酸又はその酸無水物、及び、酸無水物基、イソシアネート基、エポキシ基、シラノール基、アルコキシシラン基を2個以上有する架橋剤が挙げられる。具体例として、無水マレイン酸、無水ピロメリット酸、1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、トルイレンジイソシアナート、テトラグリジジル−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)−テトラスルファンが挙げられる。
Examples of the secondary modifier having an alkoxysilane group include bis- (3-triethoxysilylpropyl) -tetrasulfane, bis- (3-triethoxysilylpropyl) -disulfane, and ethoxysiloxane oligomers. Furthermore, said silane compound described as a primary modifier used in order to obtain a primary modified hydrogenated copolymer is mentioned.
Particularly preferred secondary modifiers include, for example, carboxylic acids having two or more carboxyl groups or acid anhydrides thereof, and two or more acid anhydride groups, isocyanate groups, epoxy groups, silanol groups, and alkoxysilane groups. A crosslinking agent is mentioned. Specific examples include maleic anhydride, pyromellitic anhydride, 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic dianhydride, toluylene diisocyanate, tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane, bis- ( 3-triethoxysilylpropyl) -tetrasulfane.
水添共重合体(未変性の水添共重合体)(ハ)は、α,β−不飽和カルボン酸又はその誘導体、例えばその無水物、エステル化物、アミド化物、イミド化物でグラフト変性することができる。α、β−不飽和カルボン酸又はその誘導体としては、例えば、無水マレイン酸、マレイン酸イミド、アクリル酸又はそのエステル、メタアクリル酸又はそのエステル、エンド−シス−ビシクロ〔2,2,1〕−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸又はその無水物が挙げられる。
α、β−不飽和カルボン酸又はその誘導体の添加量は、水添共重合体100質量部当たり、通常0.01〜20質量部、好ましくは0.1〜10質量部である。
グラフト変性する場合の反応温度は、好ましくは100〜300℃、より好ましくは120〜280℃である。
グラフト変性する方法の詳細については、例えば、特開昭62−79211号公報を参照できる。
Hydrogenated copolymer (unmodified hydrogenated copolymer) (c) may be graft-modified with α, β-unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof such as an anhydride, esterified product, amidated product or imidized product thereof. Can do. Examples of the α, β-unsaturated carboxylic acid or derivative thereof include maleic anhydride, maleic imide, acrylic acid or ester thereof, methacrylic acid or ester thereof, endo-cis-bicyclo [2,2,1]- 5-heptene-2,3-dicarboxylic acid or its anhydride is mentioned.
The addition amount of the α, β-unsaturated carboxylic acid or derivative thereof is usually 0.01 to 20 parts by mass, preferably 0.1 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the hydrogenated copolymer.
The reaction temperature for graft modification is preferably 100 to 300 ° C, more preferably 120 to 280 ° C.
For details of the graft modification method, reference can be made to, for example, JP-A No. 62-79211.
一次変性された水添共重合体や二次変性された水添共重合体を一次変性剤や二次変性剤の官能基と反応性を有する官能性オリゴマーと反応させることにより、オリゴマー変性水添共重合体を得ることができる。
官能性オリゴマーの官能基は、一次変性された水添共重合体や二次変性された水添共重合体に結合している官能基と反応性を有する官能基であれば、特に限定はない。
官能性オリゴマーの好ましい例としては、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、酸無水物基、イソシアネート基、エポキシ基、シラノール基、アルコキシシラン基からなる群より選ばれる少なくとも一種の官能基を有する官能性オリゴマーが挙げられる。これらの官能性オリゴマーの数平均分子量は、通常300以上で3,0000未満、好ましくは500以上で15,000未満、更に好ましくは1,000以上で20,000未満である。
これらの官能性オリゴマーの製造方法については特に限定はなく、公知のいかなる方法でも用いることができる。例えばアニオン重合法、カチオン重合法、ラジカル重合法、縮重合法、重付加反応などで製造できる。
官能性オリゴマーとしては、例えば、上記官能基を少なくとも1個有するブタジエンオリゴマー又はその水添物、上記官能基を少なくとも1個有するイソプレンオリゴマー又はその水添物、上記官能基を少なくとも1個有するエチレンオリゴマー、上記官能基を少なくとも1個有するプロピレンオリゴマー、エチレンオキサイドオリゴマー、プロピレンオキサイドオリゴマー、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合オリゴマー、エチレン−酢酸ビニル共重合オリゴマーのケン化物、上記官能基を少なくとも1個有する官能性ビニル単量体とそれと共重合し得る他のビニル単量体との共重合オリゴマー等が挙げられる。
By reacting the primary modified hydrogenated copolymer or the secondary modified hydrogenated copolymer with a functional oligomer having reactivity with the functional group of the primary modifier or the secondary modifier, an oligomer modified hydrogenated product is obtained. A copolymer can be obtained.
The functional group of the functional oligomer is not particularly limited as long as it is a functional group reactive with the functional group bonded to the primary modified hydrogenated copolymer or the secondary modified hydrogenated copolymer. .
Preferred examples of the functional oligomer include a functional oligomer having at least one functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, an acid anhydride group, an isocyanate group, an epoxy group, a silanol group, and an alkoxysilane group. Is mentioned. The number average molecular weight of these functional oligomers is usually 300 or more and less than 3,0000, preferably 500 or more and less than 15,000, more preferably 1,000 or more and less than 20,000.
There are no particular limitations on the method for producing these functional oligomers, and any known method can be used. For example, it can be produced by an anionic polymerization method, a cationic polymerization method, a radical polymerization method, a condensation polymerization method, a polyaddition reaction, or the like.
Examples of the functional oligomer include a butadiene oligomer having at least one functional group or a hydrogenated product thereof, an isoprene oligomer having at least one functional group or a hydrogenated product thereof, and an ethylene oligomer having at least one functional group. , Propylene oligomer having at least one functional group, ethylene oxide oligomer, propylene oxide oligomer, ethylene oxide-propylene oxide copolymer oligomer, saponified ethylene-vinyl acetate copolymer oligomer, functionality having at least one functional group Examples thereof include copolymer oligomers of vinyl monomers and other vinyl monomers that can be copolymerized therewith.
(カーボンブラック)
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物は、カーボンブラックをさらに含有することが好ましく、前記ゴム成分100質量部に対し、カーボンブラックを0.5〜100質量部含有するものがより好ましい。
カーボンブラックとしては、特に限定されず、例えば、SRF、FEF、HAF、ISAF、SAF等の各クラスのカーボンブラックが使用できる。これらの中でも、窒素吸着比表面積は、押し出し成形性の観点、及び転がり抵抗特性の観点で、50m2/g以上、ジブチルフタレート(DBP)吸油量が80mL/100g以上のカーボンブラックが好ましい。
カーボンブラックの配合量は、シリカ系無機充填剤(ロ)の添加による転がり抵抗特性を発現させる観点、及び押し出し加工性の観点から、共役ジエン系重合体(イ)を含むゴム成分100質量部に対し、0.5〜100質量部が好ましく、3〜100質量部がより好ましく、5〜50質量部がさらに好ましい。
(Carbon black)
The conjugated diene polymer composition of the present embodiment preferably further contains carbon black, and more preferably contains 0.5 to 100 parts by mass of carbon black with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
The carbon black is not particularly limited, and for example, carbon blacks of each class such as SRF, FEF, HAF, ISAF, and SAF can be used. Among these, a carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 50 m 2 / g or more and a dibutyl phthalate (DBP) oil absorption of 80 mL / 100 g or more is preferable from the viewpoint of extrusion moldability and rolling resistance characteristics.
The compounding amount of the carbon black is 100 parts by mass of the rubber component containing the conjugated diene polymer (A) from the viewpoint of developing rolling resistance characteristics by adding the silica-based inorganic filler (B) and from the viewpoint of extrusion processability. On the other hand, 0.5-100 mass parts is preferable, 3-100 mass parts is more preferable, and 5-50 mass parts is further more preferable.
(金属酸化物、及び金属水酸化物)
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物には、シリカ系無機充填剤(ロ)やカーボンブラック以外に、金属酸化物や金属水酸化物を含有させてもよい。
金属酸化物とは、化学式MxOy(Mは金属原子を表し、x及びyは各々1〜6の整数を表す。)を構成単位の主成分とする固体粒子のことをいい、例えば、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等を用いることができる。
また金属酸化物と金属酸化物以外の無機充填剤の混合物も用いることができる。
金属水酸化物としては、特に限定されず、例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化ジルコニウム等が挙げられる。
(Metal oxide and metal hydroxide)
The conjugated diene polymer composition of the present embodiment may contain a metal oxide or a metal hydroxide in addition to the silica-based inorganic filler (b) and carbon black.
The metal oxide refers to solid particles whose main component is a chemical unit M x O y (M represents a metal atom, and x and y each represent an integer of 1 to 6). Alumina, titanium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, or the like can be used.
A mixture of a metal oxide and an inorganic filler other than the metal oxide can also be used.
The metal hydroxide is not particularly limited, and examples thereof include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and zirconium hydroxide.
(シランカップリング剤)
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物には、シリカ系無機充填剤(ロ)が配合されているため、シランカップリング剤を添加することが好ましい。
シランカップリング剤は、以下に限定されるものではないが、例えば、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシラン、エトキシ(3−メルカプトプロピル)ビス(3,6,9,12,15−ペンタオキサオクタコサン−1−イルオキシ)シラン[エボニック・デグサ社製:Si363]、Momentive社製のNXT−Z30,NXT−Z45,NXTZ60,NXTシラン等のメルカプト基を含有するシランカップリング剤、ビス−[3−(トリエトキシシリル)−プロピル]−テトラスルフィド、ビス−[3−(トリエトキシシリル)−プロピル]−ジスルフィド、ビス−[2−(トリエトキシシリル)−エチル]−テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス−[2−(トリエトキシシリル)−エチル]−テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシラン、3−トリメトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリエトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルベンゾリルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、ビス(3−ジエトキシメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、等が挙げられる。
特に、ビス−[3−(トリエトキシシリル)−プロピル]−ジスルフィド、エトキシ(3−メルカプトプロピル)ビス(3,6,9,12,15−ペンタオキサオクタコサン−1−イルオキシ)シラン[エボニック・デグサ社製:Si363]、Momentive社製のNXT−Z30,NXT−Z45,NXTZ60,NXTシラン等のメルカプト基を含有するシランカップリング剤、ビス−[3−(トリエトキシシリル)−プロピル]−テトラスルフィドが補強効果が高いために好ましい。
これらのシランカップリング剤は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
シランカップリング剤の配合量は、上述したシリカ系無機充填剤(ロ)100質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましく、0.5〜20質量部がより好ましく、1〜15質量部がさらに好ましい。シランカップリング剤の配合量が上記範囲であると、シランカップリング剤による上記添加効果を一層顕著なものにできる。
(Silane coupling agent)
Since the conjugated diene polymer composition of this embodiment contains a silica-based inorganic filler (B), it is preferable to add a silane coupling agent.
Although the silane coupling agent is not limited to the following, for example, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, ethoxy (3-mercaptopropyl) bis (3,6,9,12,15-pentaoxaoctacosan-1-yloxy) silane [Evonik Degussa: Si363], Momentive NXT-Z30, NXT-Z45, Silane coupling agents containing mercapto groups such as NXTZ60, NXT silane, bis- [3- (triethoxysilyl) -propyl] -tetrasulfide, bis- [3- (triethoxysilyl) -propyl] -disulfide, bis -[2- (triethoxysilyl -Ethyl] -tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis- [2- (triethoxysilyl) -ethyl] -tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis ( 2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, 3-trimethoxysilylpropyl-N , N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzoyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, bis (3-diethoxy Methylsilylpropyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyldimethoxymethylsilane, dimethoxymethylsilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, dimethoxymethylsilylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide, and the like.
In particular, bis- [3- (triethoxysilyl) -propyl] -disulfide, ethoxy (3-mercaptopropyl) bis (3,6,9,12,15-pentaoxaoctacosan-1-yloxy) silane [Evonik Degussa: Si363], Momentive's NXT-Z30, NXT-Z45, NXTZ60, silane coupling agents containing mercapto groups such as NXTsilane, bis- [3- (triethoxysilyl) -propyl] -tetra Sulfide is preferred because of its high reinforcing effect.
These silane coupling agents can be used singly or in combination of two or more.
The blending amount of the silane coupling agent is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 0.5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silica-based inorganic filler (b) described above, and 1 to 15 Part by mass is more preferable. When the blending amount of the silane coupling agent is within the above range, the addition effect of the silane coupling agent can be made more remarkable.
(ゴム軟化剤)
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物には、加工性の改良を図るために、ゴム用軟化剤を含有させてもよい。
ゴム用軟化剤としては、鉱物油、又は液状若しくは低分子量の合成軟化剤が好適である。
ゴムの軟化、増容、加工性の向上を図るために使用されているプロセスオイル又はエクステンダーオイルと呼ばれる鉱物油系ゴム用軟化剤は、芳香族環、ナフテン環、及びパラフィン鎖の混合物であり、パラフィン鎖の炭素数が全炭素中50%以上を占めるものがパラフィン系と呼ばれ、ナフテン環炭素数が30〜45%のものがナフテン系、芳香族炭素数が30%を超えるものが芳香族系と呼ばれている。変性共役ジエン−芳香族ビニル共重合体とともに用いるゴム用軟化剤としては、適度な芳香族含量を有するものが共重合体との馴染みがよい傾向にあるため好ましい。
ゴム用軟化剤の配合量は、共役ジエン系重合体(イ)を含有するゴム成分100質量部に対して、0〜100質量部が好ましく、10〜90質量部がより好ましく、30〜90質量部がさらに好ましい。
ゴム用軟化剤の配合量がゴム成分100質量部に対して100質量部以下であると、ブリードアウトの発生を防止でき、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物の表面にベタツキを生じることを防止できる。
(Rubber softener)
In order to improve processability, the conjugated diene polymer composition of the present embodiment may contain a rubber softener.
As the rubber softener, mineral oil or a liquid or low molecular weight synthetic softener is suitable.
A mineral oil-based rubber softener called process oil or extender oil used for softening, increasing volume and improving processability of rubber is a mixture of aromatic rings, naphthene rings, and paraffin chains. A paraffin chain having 50% or more carbon atoms in the total carbon is called paraffinic, a naphthene ring having 30 to 45% carbon is naphthenic, and an aromatic carbon having more than 30% aromatic is aromatic. It is called a system. As the rubber softener used together with the modified conjugated diene-aromatic vinyl copolymer, those having an appropriate aromatic content are preferred because they tend to be familiar with the copolymer.
The blending amount of the rubber softener is preferably 0 to 100 parts by weight, more preferably 10 to 90 parts by weight, and more preferably 30 to 90 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component containing the conjugated diene polymer (A). Part is more preferred.
When the blending amount of the rubber softener is 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component, the occurrence of bleed out can be prevented and the surface of the conjugated diene polymer composition of this embodiment is sticky. Can be prevented.
(混練方法、及びその他の添加剤)
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物を製造するに当たり、共役ジエン系重合体(イ)とその他のゴム状重合体、シリカ系無機充填剤(ロ)、前記水添共重合体(ハ)、所望によりカーボンブラックやその他の充填剤、シランカップリング剤、ゴム用軟化剤等の添加剤を混合する方法については特に限定されるものではない。
例えば、オープンロール、バンバリーミキサー、ニーダー、単軸スクリュー押出機、2軸スクリュー押出機、多軸スクリュー押出機等の一般的な混和機を用いた溶融混練方法、各成分を溶解混合後、溶剤を加熱除去する方法等が挙げられる。
これらのうち、ロール、バンバリーミキサー、ニーダー、押出機による溶融混練法が生産性、良混練性の観点から好ましい。
また、共役ジエン系重合体(イ)と各種配合剤とを一度に混練する方法、複数の回数に分けて混合する方法のいずれも適用可能である。
(Kneading method and other additives)
In producing the conjugated diene polymer composition of this embodiment, the conjugated diene polymer (A) and other rubbery polymers, silica-based inorganic fillers (B), and the hydrogenated copolymer (C) The method of mixing additives such as carbon black and other fillers, silane coupling agents, rubber softeners and the like is not particularly limited.
For example, a melt kneading method using a general blender such as an open roll, a Banbury mixer, a kneader, a single screw extruder, a twin screw extruder, a multi-screw extruder, etc. The method of removing by heating, etc. are mentioned.
Of these, a melt kneading method using a roll, a Banbury mixer, a kneader, or an extruder is preferred from the viewpoint of productivity and good kneading properties.
In addition, any of a method of kneading the conjugated diene polymer (A) and various compounding agents at a time and a method of mixing in a plurality of times can be applied.
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物は、非加硫のゴム組成物を加硫剤により加硫処理を施した加硫ゴム組成物としてもよい。
加硫剤としては、例えば有機過酸化物及びアゾ化合物等のラジカル発生剤、オキシム化合物、ニトロソ化合物、ポリアミン化合物、硫黄、硫黄化合物が使用できる。
硫黄化合物には、一塩化硫黄、二塩化硫黄、ジスルフィド化合物、高分子多硫化合物等が含まれる。
加硫剤の使用量は、通常は、共役ジエン系重合体(イ)を含むゴム成分100質量部に対して0.01〜20質量部であり、0.1〜15質量部が好ましい。加硫方法としては、従来公知の方法を適用でき、加硫温度は、通常120〜200℃、であり、好ましくは140〜180℃である。
また、加硫に際しては、必要に応じて加硫促進剤を用いてもよい。加硫促進剤としては、従来公知の材料を用いることができ、例えば、スルフェンアミド系、グアニジン系、チウラム系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド−アンモニア系、チアゾール系、チオ尿素系、ジチオカルバメート系等の加硫促進剤が挙げられる。また、加硫助剤としては、亜鉛華、ステアリン酸等を使用できる。加硫促進剤の使用量は、通常、共役ジエン系重合体(イ)を含有するゴム成分100質量部に対して0.01〜20質量部であり、0.1〜15質量部が好ましい。
The conjugated diene polymer composition of the present embodiment may be a vulcanized rubber composition obtained by vulcanizing a non-vulcanized rubber composition with a vulcanizing agent.
As the vulcanizing agent, for example, radical generators such as organic peroxides and azo compounds, oxime compounds, nitroso compounds, polyamine compounds, sulfur and sulfur compounds can be used.
Sulfur compounds include sulfur monochloride, sulfur dichloride, disulfide compounds, polymeric polysulfur compounds, and the like.
The amount of the vulcanizing agent used is usually 0.01 to 20 parts by mass, preferably 0.1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component containing the conjugated diene polymer (A). A conventionally known method can be applied as the vulcanization method, and the vulcanization temperature is usually 120 to 200 ° C, preferably 140 to 180 ° C.
In vulcanization, a vulcanization accelerator may be used as necessary. As the vulcanization accelerator, conventionally known materials can be used. For example, sulfenamide, guanidine, thiuram, aldehyde-amine, aldehyde-ammonia, thiazole, thiourea, dithiocarbamate And the like. Further, as the vulcanization aid, zinc white, stearic acid or the like can be used. The usage-amount of a vulcanization accelerator is 0.01-20 mass parts normally with respect to 100 mass parts of rubber components containing a conjugated diene polymer (I), and 0.1-15 mass parts is preferable.
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物には、本実施形態の目的を損なわない範囲内で、上述した以外のその他の軟化剤や充填剤、さらに、耐熱安定剤、帯電防止剤、耐候安定剤、老化防止剤、着色剤、滑剤等の各種添加剤を用いてもよい。
その他の軟化剤としては、公知の軟化剤を用いることができる。
その他の充填剤としては、具体的には、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、硫酸バリウム等が挙げられる。
上記の耐熱安定剤、帯電防止剤、耐候安定剤、老化防止剤、着色剤、潤滑剤としては、それぞれ公知の材料を用いることができる。
In the conjugated diene polymer composition of the present embodiment, other softeners and fillers other than those described above, as well as heat stabilizers, antistatic agents, and weather resistance stability, within the range not impairing the purpose of the present embodiment. Various additives such as an agent, an anti-aging agent, a coloring agent, and a lubricant may be used.
As other softeners, known softeners can be used.
Specific examples of other fillers include calcium carbonate, magnesium carbonate, aluminum sulfate, and barium sulfate.
Known materials can be used as the above heat stabilizer, antistatic agent, weathering stabilizer, anti-aging agent, colorant, and lubricant.
本実施形態の共役ジエン系重合体組成物は、ベーストレッド用として好適であり、本実施形態の共役ジエン系重合体の架橋物を含むベーストレッドを具備するタイヤ用途として好適である。
すなわち、本実施形態の共役ジエン系重合体組成物を用いて、ベーストレッドを製造し、他の部材とともに貼り合わせ、タイヤ成形機を使用して加熱加圧することにより、タイヤを製造することができる。
共役ジエン系重合体として変性共役ジエン系重合体を用いることにより、転がり抵抗特性、ウェットグリップ性のバランスが高度に優れたタイヤを製造することができる。変性共役ジエン系重合体を含む組成物は、ベーストレッド以外に、サイドウォール、カーカス、ショルダー等のタイヤの他部位にも利用できる。
The conjugated diene polymer composition of the present embodiment is suitable for a base tread, and is suitable for a tire application including a base tread containing a crosslinked product of the conjugated diene polymer of the present embodiment.
That is, a tire can be manufactured by manufacturing a base tread using the conjugated diene polymer composition of this embodiment, bonding together with other members, and heating and pressing using a tire molding machine. .
By using the modified conjugated diene polymer as the conjugated diene polymer, it is possible to produce a tire with a high balance of rolling resistance characteristics and wet grip properties. In addition to the base tread, the composition containing the modified conjugated diene polymer can be used for other parts of the tire such as sidewalls, carcass, and shoulders.
以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて、本実施形態を更に詳しく説明するが、本実施形態は、以下の実施例により何ら限定されるものではない。
実施例及び比較例においては、非水添共重合体を水添して水添共重合体を得る。
上記のように、この非水添共重合体を、本明細書中、「ベース非水添共重合体」と記載する場合がある。
なお、実施例及び比較例において、重合体の構造及び物性の測定は、下記に示す方法により行った。
Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail with specific examples and comparative examples. However, the present embodiment is not limited to the following examples.
In Examples and Comparative Examples, a non-hydrogenated copolymer is hydrogenated to obtain a hydrogenated copolymer.
As described above, this non-hydrogenated copolymer may be referred to as “base non-hydrogenated copolymer” in the present specification.
In Examples and Comparative Examples, the structure and physical properties of the polymers were measured by the methods shown below.
(物性1)共役ジエン系重合体(イ)の変性率(シリカ系ゲルへの吸着による変性率)
共役ジエン系重合体(イ)を試料として、シリカ系ゲルを充填剤としたGPCカラムに、変性した塩基性重合体成分が吸着する特性を応用することにより、測定した。
試料及び低分子量内部標準ポリスチレンを含む試料溶液を、ポリスチレン系カラムで測定したクロマトグラムと、シリカ系カラムで測定したクロマトグラムと、の差分よりシリカ系カラムへの吸着量を測定し、変性率を求めた。
具体的には、以下に示すとおりである。
下記測定条件で測定した。
・試料溶液の調製:試料10mg及び標準ポリスチレン5mgを20mLのTHFに溶解させて、試料溶液とした。
・測定条件:5mmol/Lのトリエチルアミン入りTHFを溶離液として用い、試料溶液20μLを装置に注入して測定した。カラムは、ガードカラム:東ソー社製の商品名「TSKguardcolumn SuperH−H」、カラム:東ソー社製の商品名「TSKgel SuperH5000」、「TSKgel SuperH6000」、「TSKgel SuperH7000」を使用した。カラムオーブン温度40℃、THF流量0.6mL/分の条件で、RI検出器(東ソー社製 HLC8020)を用いて測定しクロマトグラムを得た。
シリカ系カラムを用いたGPC測定条件:東ソー社製の商品名「HLC−8320GPC」を使用して、THFを溶離液として用い、試料溶液50μLを装置に注入し、カラムオーブン温度40℃、THF流量0.5ml/分の条件で、RI検出器を用いてクロマトグラムを得た。カラムは、商品名「Zorbax PSM−1000S」、「PSM−300S」、「PSM−60S」を接続して使用し、その前段にガードカラムとして商品名「DIOL 4.6×12.5mm 5micron」を接続して使用した。
変性率の計算方法:ポリスチレン系カラムを用いたクロマトグラムのピーク面積の全体を100として、試料のピーク面積をP1、標準ポリスチレンのピーク面積をP2、シリカ系カラムを用いたクロマトグラムのピーク面積の全体を100として、試料のピーク面積をP3、標準ポリスチレンのピーク面積をP4として、下記式より変性率(%)を求めた。
変性率(%)=[1−(P2×P3)/(P1×P4)]×100
(ただし、P1+P2=P3+P4=100)
(Physical property 1) Modification rate of conjugated diene polymer (a) (Modification rate due to adsorption to silica gel)
Using the conjugated diene polymer (A) as a sample, the measurement was performed by applying the property of adsorbing the modified basic polymer component to a GPC column using silica gel as a filler.
The amount of adsorption on the silica column is measured from the difference between the chromatogram measured with the polystyrene column and the chromatogram measured with the silica column of the sample solution containing the sample and the low molecular weight internal standard polystyrene. Asked.
Specifically, it is as shown below.
It measured on the following measurement conditions.
-Preparation of sample solution: 10 mg of sample and 5 mg of standard polystyrene were dissolved in 20 mL of THF to prepare a sample solution.
Measurement conditions: Measurement was performed by injecting 20 μL of the sample solution into the apparatus using THF containing 5 mmol / L of triethylamine as an eluent. As the column, guard column: trade name “TSKguardcolumn SuperH-H” manufactured by Tosoh Corporation, column: trade name “TSKgel SuperH5000”, “TSKgel SuperH6000”, “TSKgel SuperH7000” manufactured by Tosoh Corporation were used. A chromatogram was obtained by measurement using a RI detector (HLC8020 manufactured by Tosoh Corporation) under conditions of a column oven temperature of 40 ° C. and a THF flow rate of 0.6 mL / min.
GPC measurement conditions using a silica column: Using a trade name “HLC-8320GPC” manufactured by Tosoh Corporation, THF is used as an eluent, 50 μL of a sample solution is injected into the apparatus, a column oven temperature of 40 ° C., a THF flow rate A chromatogram was obtained using an RI detector at 0.5 ml / min. The column uses the product names “Zorbax PSM-1000S”, “PSM-300S”, “PSM-60S” and uses the product name “DIOL 4.6 × 12.5 mm 5 micron” as a guard column in the front stage. Connected and used.
Calculation method of denaturation rate: The total peak area of the chromatogram using the polystyrene column is 100, the peak area of the sample is P1, the peak area of the standard polystyrene is P2, and the peak area of the chromatogram using the silica column is With the total as 100, the peak area of the sample was P3, and the peak area of standard polystyrene was P4, and the modification rate (%) was determined from the following formula.
Denaturation rate (%) = [1- (P2 × P3) / (P1 × P4)] × 100
(However, P1 + P2 = P3 + P4 = 100)
(物性2)水添共重合体(ハ)中のスチレン含有量
スチレン単量体単位の水添共重合体(ハ)に対する含有率は、ベース非水添共重合体を検体として、紫外分光光度計(UV−2450;島津製作所製)を用いて測定した。
スチレン単量体単位の水添共重合体に対する含有率は、スチレン単量体単位のベース非水添共重合体に対する含有率として求めた。
なお、水添共重合体を検体とする場合は、核磁気共鳴装置(ドイツ国BRUKER社製、DPX−400)を用いて測定した。
測定結果を表1に示す。
(Physical property 2) Styrene content in hydrogenated copolymer (c) The content of styrene monomer units relative to the hydrogenated copolymer (c) is determined by ultraviolet spectrophotometry using the base non-hydrogenated copolymer as a specimen. It measured using the meter (UV-2450; Shimadzu Corporation make).
The content of the styrene monomer unit with respect to the hydrogenated copolymer was determined as the content of the styrene monomer unit with respect to the base non-hydrogenated copolymer.
In addition, when using a hydrogenated copolymer as a test substance, it measured using the nuclear magnetic resonance apparatus (Germany BRUKER company make, DPX-400).
The measurement results are shown in Table 1.
(物性3)水添共重合体(ハ)中のスチレン重合体ブロック(A)含有量(Os値)
非水添共重合体のスチレン重合体ブロック含有量は、I.M.Kolthoff,et al.,J.Polym.Sci.1,429(1946)に記載の四酸化オスミウム分解法で測定した。
非水添共重合体の分解にはオスミウム酸の0.1g/125ml第3級ブタノール溶液を用いた。ここで得られるスチレン重合体ブロック含有量を「Os値」と称する。
なお、水添共重合体のスチレン重合体ブロック含有量を測定する場合は、核磁気共鳴装置(JMN−270WB;日本電子社製)を使用して、Y.Tanaka,et al.,RUBER CHEMISTRY and TECHNOLOGY 54,685(1981)に記載の方法に準じて測定した。具体的には、水添共重合体の30mgを1gの重クロロホルムに溶解したものを試料とし、1H−NMRを測定した。
NMR測定によって得られる水添共重合体のスチレン重合体ブロック含有量(Ns値)は、全積算値、化学シフト6.9〜6.3ppmの積算値、及び化学シフト7.5〜6.9ppmの積算値から求め、Ns値をOs値に換算した。
計算方法を下記に示す。
ブロックスチレン(St)強度
=(6.9〜6.3ppm)積算値/2
ランダムスチレン(St)強度
=(7.5〜6.9ppm)積算値−3(ブロックSt強度)
エチレン・ブチレン(EB)強度
=全積算値−3{(ブロックSt強度)+(ランダムSt強度)}/8
NMR測定によって得られるスチレン重合体ブロック含有量(Ns値)
=104(ブロックSt強度)/[104{(ブロックSt強度)+(ランダムSt強
度)}+56(EB強度)]
Os値=−0.012(Ns値)2 +1.8(Ns値)−13.0
(Physical property 3) Content of styrene polymer block (A) in hydrogenated copolymer (c) (Os value)
The styrene polymer block content of the non-hydrogenated copolymer is M. Kolthoff, et al. , J .; Polym. Sci. 1, 429 (1946).
For the decomposition of the non-hydrogenated copolymer, a 0.1 g / 125 ml tertiary butanol solution of osmic acid was used. The styrene polymer block content obtained here is referred to as “Os value”.
In the case of measuring the styrene polymer block content of the hydrogenated copolymer, a nuclear magnetic resonance apparatus (JMN-270WB; manufactured by JEOL Ltd.) was used. Measured according to the method described in Tanaka, et al., RUBER CHEMISTRY and TECHNOLOGY 54, 685 (1981). Specifically, 1H-NMR was measured using a sample obtained by dissolving 30 mg of a hydrogenated copolymer in 1 g of deuterated chloroform.
The styrene polymer block content (Ns value) of the hydrogenated copolymer obtained by NMR measurement is the total integrated value, the integrated value of chemical shift 6.9 to 6.3 ppm, and the chemical shift 7.5 to 6.9 ppm. The Ns value was converted into an Os value.
The calculation method is shown below.
Block styrene (St) strength = (6.9 to 6.3 ppm) integrated value / 2
Random styrene (St) strength = (7.5-6.9 ppm) integrated value -3 (block St strength)
Ethylene / Butylene (EB) Strength = Total Integrated Value-3 {(Block St Strength) + (Random St Strength)} / 8
Styrene polymer block content obtained by NMR measurement (Ns value)
= 104 (Block St intensity) / [104 {(Block St intensity) + (Random St intensity)} + 56 (EB intensity)]
Os value = −0.012 (Ns value) 2 +1.8 (Ns value) −13.0
(物性4)水添共重合体(ハ)中の、非水添ランダム共重合体ブロックを水添して得られる水添共重合体ブロック(B)の含有量
水添共重合体(ハ)中の水添共重合体ブロック(B)の含有量は、非水添ランダム共重合体ブロックを製造する際の共役ジエン単量体及びビニル芳香族単量体単位の添加量から求めた。
水添共重合体ブロック(B)の水添共重合体(ハ)に対する含有率は、上記非水添ランダム共重合体ブロックのベース非水添共重合体に対する含有率として求めた。
(Physical property 4) Content of hydrogenated copolymer block (B) obtained by hydrogenating non-hydrogenated random copolymer block in hydrogenated copolymer (c) Hydrogenated copolymer (c) The content of the hydrogenated copolymer block (B) therein was determined from the addition amounts of the conjugated diene monomer and the vinyl aromatic monomer unit when producing the non-hydrogenated random copolymer block.
The content of the hydrogenated copolymer block (B) with respect to the hydrogenated copolymer (c) was determined as the content of the non-hydrogenated random copolymer block with respect to the base non-hydrogenated copolymer.
(物性5)非水添ランダム共重合体ブロックのビニル結合量、及び水添共重合体(ハ)に含まれる水添共重合体(B)の共役ジエン部分のビニル結合量
ベース非水添共重合体における重合体ブロックのビニル結合量は、赤外分光光度計(FT/IR−230;日本分光社製)を用いて測定した。
単独重合体ブロックである共役ジエン重合体ブロックのビニル結合量はモレロ法により算出した。
また、共重合体ブロックである共役ジエン/スチレン共重合体ブロックのビニル結合量はハンプトン法により算出した。
なお、水添共重合体を使用してビニル結合量を測定する場合、核磁気共鳴装置(DPX−400;ドイツ国BRUKER社製)を用いて測定した。
(Physical property 5) Vinyl bond amount of non-hydrogenated random copolymer block and vinyl bond amount of conjugated diene portion of hydrogenated copolymer (B) contained in hydrogenated copolymer (c) Base non-hydrogenated copolymer The amount of vinyl bonds in the polymer block in the polymer was measured using an infrared spectrophotometer (FT / IR-230; manufactured by JASCO Corporation).
The vinyl bond amount of the conjugated diene polymer block which is a homopolymer block was calculated by the Morero method.
The vinyl bond amount of the conjugated diene / styrene copolymer block, which is a copolymer block, was calculated by the Hampton method.
In addition, when measuring the amount of vinyl bonds using a hydrogenated copolymer, it measured using the nuclear magnetic resonance apparatus (DPX-400; German BRUKER company make).
(物性6)水添共重合体(ハ)の重量平均分子量及び分子量分布
水添共重合体(ハ)の重量平均分子量は、ベース非水添共重合体の重量平均分子量とほぼ等しいので、水添共重合体(ハ)の重量平均分子量はベース非水添共重合体の重量平均分子量として求めた。
ベース非水添共重合体の重量平均分子量は、GPCにより測定した(米国ウォーターズ社製の装置を用いた)。
溶媒としてテトラヒドロフランを用い、温度35℃で測定した。
分子量が既知の市販の標準単分散ポリスチレン系ゲルを用いて作成した検量線を使用し、GPCクロマトグラムから重量平均分子量を求めた。
また、上記GPCクロマトグラムから数平均分子量を求めた。
分子量分布は、得られた重量平均分子量(Mw)の得られた数平均分子量(Mn)に対する比として求めた。
(Physical property 6) Weight average molecular weight and molecular weight distribution of hydrogenated copolymer (c) The weight average molecular weight of hydrogenated copolymer (c) is almost equal to the weight average molecular weight of the base non-hydrogenated copolymer. The weight average molecular weight of the additive copolymer (c) was determined as the weight average molecular weight of the base non-hydrogenated copolymer.
The weight average molecular weight of the base non-hydrogenated copolymer was measured by GPC (using an apparatus manufactured by Waters, USA).
Tetrahydrofuran was used as a solvent, and the temperature was measured at 35 ° C.
The weight average molecular weight was calculated | required from the GPC chromatogram using the calibration curve created using the commercially available standard monodisperse polystyrene type gel with known molecular weight.
The number average molecular weight was determined from the GPC chromatogram.
The molecular weight distribution was determined as the ratio of the obtained weight average molecular weight (Mw) to the obtained number average molecular weight (Mn).
(物性7)水添共重合体(ハ)の変性率
変性共重合体は、シリカ系ゲルカラムには吸着するが、ポリスチレン系ゲルカラムには吸着しないという特性がある。この特性を利用して、変性率を次のように測定した。
試料(変性後の共重合体)及び低分子量内部標準ポリスチレンを含む試料溶液に関して、上記の物性1)に記載したのと同じ標準ポリスチレン系ゲルカラム(Shodex;昭和電工製)カラムのGPCと、シリカ系ゲルカラム(Zorbax;米国デュポン社製)のGPCとを行って両クロマトグラムを測定した。
それらの差分よりシリカカラムへの吸着量を測定し、変性率を求めた。
(Physical property 7) Denaturation rate of hydrogenated copolymer (c) The modified copolymer has the property of adsorbing to a silica gel column but not adsorbing to a polystyrene gel column. Utilizing this characteristic, the denaturation rate was measured as follows.
Regarding the sample solution containing the sample (modified copolymer) and the low molecular weight internal standard polystyrene, GPC of the same standard polystyrene gel column (Shodex; manufactured by Showa Denko) column as described in the above physical property 1) and silica type Both chromatograms were measured by performing GPC on a gel column (Zorbax; manufactured by DuPont, USA).
The amount of adsorption on the silica column was measured from the difference, and the modification rate was determined.
(物性8)水添共重合体(ハ)の共役ジエン単量体単位の二重結合の水添率
水添率は、核磁気共鳴装置(DPX−400;ドイツ国BRUKER社製)を用いて測定した。
測定結果を表1に示す。
(Physical property 8) Hydrogenation rate of double bond of conjugated diene monomer unit of hydrogenated copolymer (c) The hydrogenation rate was measured using a nuclear magnetic resonance apparatus (DPX-400; manufactured by BRUKER, Germany). It was measured.
The measurement results are shown in Table 1.
(物性9)水添共重合体(ハ)のtanδのピーク温度
粘弾性測定解析装置(型式DVE−V4;(株)レオロジ社製)を用い、粘弾性スペクトルを測定することにより求めた。測定周波数は、10Hzである。
測定結果を表1に示す。
(Physical property 9) Peak temperature of tan δ of hydrogenated copolymer (c) It was determined by measuring the viscoelastic spectrum using a viscoelasticity measuring and analyzing apparatus (model DVE-V4; manufactured by Rheology Co., Ltd.). The measurement frequency is 10 Hz.
The measurement results are shown in Table 1.
(物性10)耐スコーチ性
サンプルは、後述の実施例及び比較例で作製した未加硫ゴム組成物について、23℃の室内に12時間放置したものを用いた。
JIS−K6300−1に準じて(株)島津製作所製ムーニー粘度計SMV−201を用いて、ムーニースコーチ試験(130℃)を実施し、スコーチタイム(t5、分)を測定した。
各々の測定値は、実施例1〜6、比較例1〜3、及び比較例9、10については、比較例1を100として、実施例7及び比較例4〜7については、比較例4を100として、実施例8及び比較例8については、比較例8を100として数値化した。
値が大きいほど耐スコーチ性が良好(早期加硫が起こりにくく、加工性が良い)であることを示す。
(Physical property 10) Scorch resistance The sample used was the unvulcanized rubber composition produced in the examples and comparative examples described below, which was left in a room at 23 ° C for 12 hours.
A Mooney scorch test (130 ° C.) was performed using a Mooney viscometer SMV-201 manufactured by Shimadzu Corporation according to JIS-K6300-1, and a scorch time (t5, min) was measured.
Each measured value is set to 100 for Comparative Example 1 for Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 3, and Comparative Examples 9 and 10, and Comparative Example 4 for Example 7 and Comparative Examples 4 to 7. As for 100, Example 8 and Comparative Example 8 were quantified with Comparative Example 8 as 100.
Higher values indicate better scorch resistance (early vulcanization is less likely to occur and processability is better).
(物性11)転がり抵抗特性
TAインスツルメント社製の粘弾性試験機(ARES−G2)を使用し、ねじりモードで粘弾性パラメータを測定した。
各々の測定値は、実施例1〜6、比較例1〜3、及び比較例9、10については、比較例1を100として、実施例7及び比較例4〜7については、比較例4を100として、実施例8及び比較例8については、比較例8を100として数値化した。
50℃において周波数10Hz、ひずみ3%で測定したtanδを転がり抵抗特性(少燃費性)の指標とした。値が小さいほど転がり抵抗特性が良好であることを示す。
(Physical property 11) Rolling resistance characteristic The viscoelasticity parameter was measured by the torsion mode using the viscoelasticity testing machine (ARES-G2) by TA Instruments.
Each measured value is set to 100 for Comparative Example 1 for Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 3, and Comparative Examples 9 and 10, and Comparative Example 4 for Example 7 and Comparative Examples 4 to 7. As for 100, Example 8 and Comparative Example 8 were quantified with Comparative Example 8 as 100.
Tan δ measured at 50 ° C. with a frequency of 10 Hz and a strain of 3% was used as an index of rolling resistance characteristics (low fuel consumption). A smaller value indicates better rolling resistance characteristics.
(物性12)ウェットグリップ性
TAインスツルメント社製の粘弾性試験機(ARES−G2)を使用し、ねじりモードで粘弾性パラメータを測定した。
各々の測定値は、実施例1〜6、比較例1〜3、及び比較例9、10については、比較例1を100として、実施例7及び比較例4〜7については、比較例4を100として、実施例8及び比較例8については、比較例8を100として数値化した。
0℃において周波数10Hz、ひずみ1%で測定したtanδをウェットグリップ性の指標とした。値が大きいほどウェットグリップ性が良好であることを示す。
(Physical property 12) Wet grip property Viscoelasticity parameters were measured in a torsion mode using a viscoelasticity tester (ARES-G2) manufactured by TA Instruments.
Each measured value is set to 100 for Comparative Example 1 for Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 3, and Comparative Examples 9 and 10, and Comparative Example 4 for Example 7 and Comparative Examples 4 to 7. As for 100, Example 8 and Comparative Example 8 were quantified with Comparative Example 8 as 100.
Tan δ measured at 0 ° C. with a frequency of 10 Hz and a strain of 1% was used as an index of wet grip properties. It shows that wet grip property is so favorable that a value is large.
(物性13)操縦安定性
得られた加硫ゴム試験片を使用し、JIS−K6251に準拠して、ダンベルJIS5号試験片を作製し、室温(23℃)で500mm/分の引張速度で引張試験を行い、100%伸長時の100%引張応力を測定した。
各々の測定値は、実施例1〜6、比較例1〜3、及び比較例9、10については、比較例1を100として、実施例7及び比較例4〜7については、比較例4を100として、実施例8及び比較例8については、比較例8を100として数値化した。
この指数が大きいほど操縦安定性が良好であることを示す。
(Physical property 13) Steering stability Using the obtained vulcanized rubber test piece, a dumbbell JIS No. 5 test piece was prepared according to JIS-K6251 and pulled at a tensile speed of 500 mm / min at room temperature (23 ° C.). The test was performed and the 100% tensile stress at 100% elongation was measured.
Each measured value is set to 100 for Comparative Example 1 for Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 3, and Comparative Examples 9 and 10, and Comparative Example 4 for Example 7 and Comparative Examples 4 to 7. As for 100, Example 8 and Comparative Example 8 were quantified with Comparative Example 8 as 100.
The larger this index, the better the steering stability.
製造例1〜4、及び6において水添共重合体(ハ)の水添反応に用いる水添触媒を、次のように製造した。 In Production Examples 1 to 4 and 6, the hydrogenation catalyst used for the hydrogenation reaction of the hydrogenated copolymer (c) was produced as follows.
〔水添触媒の製造〕
窒素置換した反応容器に、乾燥、精製したシクロヘキサン2リットルを仕込み、ビス(η5−シクロペンタジエニル)チタニウムジ−(p−トリル)40ミリモルと、分子量が約1,000の1,2−ポリブタジエン(1,2−ビニル結合量約85%)150グラムとを溶解し、その後、n−ブチルリチウム60ミリモルを含むシクロヘキサン溶液を添加して、室温で5分反応させ、直ちにn−ブタノール40ミリモルを添加して攪拌することにより、水添触媒を得た。
[Production of hydrogenation catalyst]
A reaction vessel purged with nitrogen was charged with 2 liters of dried and purified cyclohexane, 40 mmol of bis (η5-cyclopentadienyl) titanium di- (p-tolyl) and 1,2-polybutadiene having a molecular weight of about 1,000. 150 g of (1,2-vinyl bond content: about 85%) is dissolved, and then a cyclohexane solution containing 60 mmol of n-butyllithium is added and reacted at room temperature for 5 minutes, and immediately 40 mmol of n-butanol is added. The hydrogenation catalyst was obtained by adding and stirring.
〔製造例1〕
内容積が10リットルの攪拌装置及びジャケット付き槽型反応器を用いて、共重合を以下の方法で行った。
シクロヘキサン10質量部を反応器に仕込んで温度70℃に調整した後、n−ブチルリチウムを全モノマー(反応器に投入したブタジエンモノマー及びスチレンモノマーの総量)の質量に対して0.08質量%、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン(以下TMEDAと称する)をn−ブチルリチウム1モルに対して0.4モル添加し、その後、モノマーとしてスチレン8質量部を含有するシクロヘキサン溶液(モノマー濃度22質量%)を約3分間かけて添加し、反応器内温を約70℃に調整しながら30分間反応させた。
次に、ブタジエン48質量部とスチレン36質量部とを含有するシクロヘキサン溶液(モノマー濃度22質量%)を60分間かけて一定速度で連続的に反応器に供給した。この間、反応器内温は約70℃になるように調整した。
その後、更にモノマーとしてスチレン8質量部を含有するシクロヘキサン溶液(モノマー濃度22質量%)を約3分間かけて添加し、反応器内温を約70℃に調整しながら30分間反応させ、共重合体を得た。
得られた共重合体のスチレン含有量は52質量%であり、スチレン重合体ブロックの含有量は16質量%であった。
次に、得られた共重合体に、上記水添触媒を共重合体の重量に対してチタンとして100重量ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度65℃で水添反応を行った。
反応終了後にメタノールを添加し、次に安定剤としてオクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートを重合体の重量に対して0.3質量%添加し、両末端がスチレン重合体ブロック(A)の水添共重合体(以下、ポリマー1と称する)を得た。
ポリマー1の水添率は99%であった。
[Production Example 1]
Copolymerization was carried out by the following method using a stirrer having an internal volume of 10 liters and a tank reactor with a jacket.
After charging 10 parts by mass of cyclohexane into the reactor and adjusting the temperature to 70 ° C., n-butyllithium is 0.08% by mass with respect to the mass of all monomers (total amount of butadiene monomer and styrene monomer charged into the reactor), 0.4 mol of N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine (hereinafter referred to as TMEDA) is added to 1 mol of n-butyllithium, and then a cyclohexane solution containing 8 parts by mass of styrene as a monomer ( A monomer concentration of 22% by mass) was added over about 3 minutes, and the reaction was carried out for 30 minutes while adjusting the internal temperature of the reactor to about 70 ° C.
Next, a cyclohexane solution (monomer concentration of 22% by mass) containing 48 parts by mass of butadiene and 36 parts by mass of styrene was continuously supplied to the reactor at a constant rate over 60 minutes. During this time, the reactor internal temperature was adjusted to about 70 ° C.
Thereafter, a cyclohexane solution containing 8 parts by mass of styrene as a monomer (monomer concentration: 22% by mass) is added over about 3 minutes, and the reaction is carried out for 30 minutes while adjusting the reactor internal temperature to about 70 ° C. Got.
The resulting copolymer had a styrene content of 52% by mass and a styrene polymer block content of 16% by mass.
Next, 100 weight ppm of the hydrogenation catalyst as titanium with respect to the weight of the copolymer was added to the obtained copolymer, and a hydrogenation reaction was performed at a hydrogen pressure of 0.7 MPa and a temperature of 65 ° C.
After completion of the reaction, methanol is added, and then octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate as a stabilizer is added in an amount of 0.3% by weight based on the weight of the polymer. A hydrogenated copolymer having a styrene polymer block (A) at both ends (hereinafter referred to as polymer 1) was obtained.
The hydrogenation rate of polymer 1 was 99%.
〔製造例2〕
反応器に供給するモノマー等の量を変え、実施例1と同様に共重合体を得た。
n−ブチルリチウムの供給量を0.07質量%とし、1段目に供給するスチレンを6質量部に、2段目に供給するブタジエンを54質量部、スチレンを34質量部に、また3段目に供給するスチレンを6質量部に変えること以外は、同様の方法で重合を行った。
次に、実施例1と同様に水添反応を行い、両末端がスチレン重合体ブロック(A)の水添共重合体(以下、ポリマー2と称する)を得た。
ポリマー2の特性を表1に示す。
[Production Example 2]
A copolymer was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of monomers and the like supplied to the reactor was changed.
The supply amount of n-butyllithium is 0.07% by mass, styrene supplied in the first stage is 6 parts by mass, butadiene supplied in the second stage is 54 parts by mass, styrene is supplied in 34 parts by mass, and three stages. Polymerization was carried out in the same manner except that the amount of styrene supplied to the eye was changed to 6 parts by mass.
Next, a hydrogenation reaction was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a hydrogenated copolymer (hereinafter referred to as polymer 2) having both ends at the styrene polymer block (A).
The properties of polymer 2 are shown in Table 1.
〔製造例3〕
製造例1と同様の方法でバッチ重合を行い、非水添共重合体を得た。
重合が終了した時点で、リビングポリマーに変性剤として1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−4−メチルピペラジンを重合に使用したn−ブチルリチウムに対して等モルを反応させることにより、変性共重合体を得た。
得られた変性共重合体の変性率は80%であった。
次に、水添触媒を用いて、実施例1と同様の方法で水添反応を行い、両末端がスチレン重合体ブロック(A)の変性水添共重合体(以下ポリマー3と称する)を得た。
ポリマー3の特性を表1に示す。
[Production Example 3]
Batch polymerization was performed in the same manner as in Production Example 1 to obtain a non-hydrogenated copolymer.
When the polymerization is completed, the living polymer is reacted with an equimolar amount of n-butyllithium used for the polymerization using 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -4-methylpiperazine as a modifier. A modified copolymer was obtained.
The modification rate of the resulting modified copolymer was 80%.
Next, a hydrogenation reaction is carried out in the same manner as in Example 1 using a hydrogenation catalyst to obtain a modified hydrogenated copolymer (hereinafter referred to as polymer 3) having both ends at the styrene polymer block (A). It was.
The properties of polymer 3 are shown in Table 1.
〔製造例4〕
製造例1で使用した反応器を用い、バッチ重合を以下の方法で行った。
ブタジエン8質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度24質量%)を反応器に投入した。
次にn−ブチルリチウムを全モノマー(反応器に投入したブタジエンモノマー及びスチレンモノマーの総量)の質量に対して0.08質量%とTMEDAをn−ブチルリチウム1モルに対して0.10モル添加し、70℃で1時間重合した。
得られたポリマーをサンプリングしてビニル結合量を分析したところ、18%であった。その後、ブタジエン44質量部とスチレン36質量部とを含むシクロヘキサン溶液(濃度24質量%)を加えて70℃で1時間重合した。
さらに、スチレン12質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度24質量%)を加えて70℃で1時間重合し、非水添共重合体を得た。
得られた非水添共重合体は、スチレン含有量が48質量%、スチレン重合体ブロック含有量が12質量%、ブタジエン部分のビニル結合量が18質量%、重量平均分子量が17万、分子量分布が1.1であった。
次に、製造例1と同様の方法で水添反応を行い、一方の末端がスチレン重合体ブロック(A)であり、かつもう一方の末端がジエン重合体の水添重合体ブロックである水添共重合体(以下、「ポリマー4」と称する)を得た。
ポリマー4の特性を表1に示す。
[Production Example 4]
Batch polymerization was performed by the following method using the reactor used in Production Example 1.
A cyclohexane solution (concentration: 24% by mass) containing 8 parts by mass of butadiene was charged into the reactor.
Next, 0.08% by mass with respect to the mass of all monomers (total amount of butadiene monomer and styrene monomer charged into the reactor) and 0.10 mol of TMEDA with respect to 1 mol of n-butyllithium are added. And polymerized at 70 ° C. for 1 hour.
The obtained polymer was sampled and the vinyl bond content was analyzed and found to be 18%. Thereafter, a cyclohexane solution (concentration of 24% by mass) containing 44 parts by mass of butadiene and 36 parts by mass of styrene was added and polymerized at 70 ° C. for 1 hour.
Further, a cyclohexane solution containing 12 parts by mass of styrene (concentration of 24% by mass) was added and polymerized at 70 ° C. for 1 hour to obtain a non-hydrogenated copolymer.
The obtained non-hydrogenated copolymer has a styrene content of 48% by mass, a styrene polymer block content of 12% by mass, a vinyl bond content of the butadiene portion of 18% by mass, a weight average molecular weight of 170,000, and a molecular weight distribution. Was 1.1.
Next, a hydrogenation reaction is performed in the same manner as in Production Example 1, and one terminal is a styrene polymer block (A) and the other terminal is a hydrogenated polymer block of a diene polymer. A copolymer (hereinafter referred to as “polymer 4”) was obtained.
The properties of polymer 4 are shown in Table 1.
〔製造例5〕
製造例1でポリマー1を製造する途中でできる中間品(非水添共重合体)を水添反応させなかった以外は、製造例1と同じ操作を実施し、両末端がスチレン重合体ブロック(A)の非水添共重合体(ポリマー5)を得た。
ポリマー5の特性を表1に示す。
[Production Example 5]
The same operation as in Production Example 1 was carried out except that the intermediate product (non-hydrogenated copolymer) produced during production of Polymer 1 in Production Example 1 was not hydrogenated, and both ends were styrene polymer blocks ( A non-hydrogenated copolymer (polymer 5) of A) was obtained.
The properties of polymer 5 are shown in Table 1.
〔製造例6〕
内容積が10リットルの攪拌装置及びジャケット付き槽型反応器を用いて、共重合を以の方法で行った。
シクロヘキサン10質量部を反応器に仕込んで温度70℃に調整した後、n−ブチルリチウムを全モノマー(反応器に投入したブタジエンモノマー及びスチレンモノマーの総量)の質量に対して0.08質量%、TMEDAをn−ブチルリチウム1モルに対して0.4モル添加し、その後モノマーとしてスチレン8質量部を含有するシクロヘキサン溶液(モノマー濃度22質量%)を約3分間かけて添加し、反応器内温を約70℃に調整しながら30分間反応させた。
次に、ブタジエン17質量部とスチレン11質量部とを含有するシクロヘキサン溶液(モノマー濃度22質量%)を30分間かけて一定速度で連続的に反応器に供給した。この間、反応器内温は約70℃になるように調整した。
その次に、ブタジエン14質量部とスチレン14質量部とを含有するシクロヘキサン溶液(モノマー濃度22質量%)を30分間かけて一定速度で連続的に反応器に供給した。この間、反応器内温は約70℃になるように調整した。
その次に、ブタジエン11質量部とスチレン17質量部とを含有するシクロヘキサン溶液(モノマー濃度22質量%)を30分間かけて一定速度で連続的に反応器に供給した。この間、反応器内温は約70℃になるように調整した。
その後、更にモノマーとしてスチレン8質量部を含有するシクロヘキサン溶液(モノマー濃度22質量%)を約3分間かけて添加し、反応器内温を約70℃に調整しながら30分間反応させ、共重合体を得た。
得られた共重合体のスチレン含有量は58質量%であり、スチレン重合体ブロックの含有量は16質量%であった。
また、共役ジエン部のビニル結合量は18%であった。
次に、製造例1と同様の方法で水添反応を行い、両末端がスチレン重合体ブロック(A)の水添共重合体(以下、「ポリマー6」と称する)を得た。
ポリマー5の水添率は97%であった。粘弾性スペクトルを測定してtanδのピーク温度を求めたところ、−24℃、−2℃、18℃の3つが存在した。
ポリマー6の特性を表1に示す。
[Production Example 6]
Copolymerization was carried out by the following method using a stirrer having an internal volume of 10 liters and a tank reactor with a jacket.
After charging 10 parts by mass of cyclohexane into the reactor and adjusting the temperature to 70 ° C., n-butyllithium is 0.08% by mass with respect to the mass of all monomers (total amount of butadiene monomer and styrene monomer charged into the reactor), TMEDA was added in an amount of 0.4 mol with respect to 1 mol of n-butyllithium, and then a cyclohexane solution containing 8 parts by mass of styrene as a monomer (monomer concentration: 22% by mass) was added over about 3 minutes. Was allowed to react for 30 minutes while adjusting to about 70 ° C.
Next, a cyclohexane solution (monomer concentration of 22% by mass) containing 17 parts by mass of butadiene and 11 parts by mass of styrene was continuously supplied to the reactor at a constant rate over 30 minutes. During this time, the reactor internal temperature was adjusted to about 70 ° C.
Next, a cyclohexane solution (monomer concentration of 22% by mass) containing 14 parts by mass of butadiene and 14 parts by mass of styrene was continuously supplied to the reactor at a constant rate over 30 minutes. During this time, the reactor internal temperature was adjusted to about 70 ° C.
Next, a cyclohexane solution (monomer concentration of 22% by mass) containing 11 parts by mass of butadiene and 17 parts by mass of styrene was continuously supplied to the reactor at a constant rate over 30 minutes. During this time, the reactor internal temperature was adjusted to about 70 ° C.
Thereafter, a cyclohexane solution containing 8 parts by mass of styrene as a monomer (monomer concentration: 22% by mass) is added over about 3 minutes, and the reaction is carried out for 30 minutes while adjusting the reactor internal temperature to about 70 ° C. Got.
The obtained copolymer had a styrene content of 58% by mass and a styrene polymer block content of 16% by mass.
The vinyl bond content of the conjugated diene part was 18%.
Next, a hydrogenation reaction was performed in the same manner as in Production Example 1 to obtain a hydrogenated copolymer (hereinafter referred to as “polymer 6”) having both ends at the styrene polymer block (A).
The hydrogenation rate of polymer 5 was 97%. When the peak temperature of tan δ was determined by measuring the viscoelastic spectrum, there were three of −24 ° C., −2 ° C., and 18 ° C.
The properties of polymer 6 are shown in Table 1.
〔製造例7〕
内容積が10リットルの攪拌装置及びジャケット付き槽型反応器を用いて、共重合を以の方法で行った。
シクロヘキサン10質量部を反応器に仕込んで温度70℃に調整した後、n−ブチルリチウムを全モノマー(反応器に投入したブタジエンモノマー及びスチレンモノマーの総量)の質量に対して0.08質量%、TMEDAをn−ブチルリチウム1モルに対して0.4モル添加し、その後モノマーとしてスチレン15質量部を含有するシクロヘキサン溶液(モノマー濃度22質量%)を約3分間かけて添加し、反応器内温を約70℃に調整しながら30分間反応させた。
次に、ブタジエン70質量部を含有するシクロヘキサン溶液(モノマー濃度22質量%)を30分間かけて一定速度で連続的に反応器に供給した。この間、反応器内温は約70℃になるように調整した。
その後、更にモノマーとしてスチレン15質量部を含有するシクロヘキサン溶液(モノマー濃度22質量%)を約3分間かけて添加し、反応器内温を約70℃に調整しながら30分間反応させ、共重合体を得た。
得られた共重合体のスチレン含有量は30質量%であり、スチレン重合体ブロックの含有量は30質量%であった。
次に、実施例1と同様の方法で水添反応を行い、両末端がスチレン重合体ブロック(A)の水添共重合体(以下、「ポリマー7」と称する)を得た。
ポリマー7の水添率は97%であった。
粘弾性スペクトルを測定してtanδのピーク温度を求めたところ、−78℃の1つが存在した。
ポリマー7の特性を表1に示す。
[Production Example 7]
Copolymerization was carried out by the following method using a stirrer having an internal volume of 10 liters and a tank reactor with a jacket.
After charging 10 parts by mass of cyclohexane into the reactor and adjusting the temperature to 70 ° C., n-butyllithium is 0.08% by mass with respect to the mass of all monomers (total amount of butadiene monomer and styrene monomer charged into the reactor), TMEDA was added in an amount of 0.4 mol with respect to 1 mol of n-butyllithium, and then a cyclohexane solution containing 15 parts by mass of styrene as a monomer (monomer concentration: 22% by mass) was added over about 3 minutes. Was allowed to react for 30 minutes while adjusting to about 70 ° C.
Next, a cyclohexane solution containing 70 parts by mass of butadiene (monomer concentration: 22% by mass) was continuously supplied to the reactor at a constant rate over 30 minutes. During this time, the reactor internal temperature was adjusted to about 70 ° C.
Thereafter, a cyclohexane solution containing 15 parts by mass of styrene as a monomer (monomer concentration: 22% by mass) is added over about 3 minutes, and the reaction is carried out for 30 minutes while adjusting the reactor internal temperature to about 70 ° C. Got.
The resulting copolymer had a styrene content of 30% by mass and a styrene polymer block content of 30% by mass.
Next, a hydrogenation reaction was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a hydrogenated copolymer (hereinafter referred to as “polymer 7”) having both ends at the styrene polymer block (A).
The hydrogenation rate of polymer 7 was 97%.
When the viscoelastic spectrum was measured to determine the peak temperature of tan δ, one of −78 ° C. was present.
The properties of polymer 7 are shown in Table 1.
〔実施例1〜8〕、〔比較例1〜10〕
以下に示す材料を用い、下記の方法により混練して、未加硫ゴム組成物、及び加硫ゴム組成物を製造した。
・共役ジエン系重合体−1:旭化成(株)製タフデン(登録商標)T4850[変性率46%(シリカカラムへの吸着性を有する)、重量平均分子量=82万、スチレン量=40質量%、ビニル量=45質量%、DSC測定による結晶化ピーク温度Tg.=−26℃、全150質量部中のオイル(H&R社製TDAE、Vivatec500)含有量=50質量部]
・共役ジエン系重合体−2:旭化成(株)製タフデン(登録商標)F3420[変性率80%(シリカカラムへの吸着性を有する)、重量平均分子量=81万、スチレン量=35質量%、ビニル量=40質量%、DSC測定による結晶化ピーク温度Tg.=−28℃、全125質量部中のオイル(H&R社製TDAE、Vivatec500)含有量=25質量部]
・共役ジエン系重合体−3:旭化成(株)製タフデン(登録商標)T2000[非変性、重量平均分子量=37万、スチレン量=25質量%、DSC測定による結晶化ピーク温度Tg.=−65℃、全100質量部中のオイル(H&R社製TDAE、Vivatec500)含有量=0質量部]
・シリカ(エボニック ジャパン(株)製、ウルトラジル7000GR、窒素吸着比表面積:175m2/g)
・ポリマー1:製造例1で作製した水添共重合体
・ポリマー2:製造例2で作製した水添共重合体
・ポリマー3:製造例3で作製した水添共重合体
・ポリマー4:製造例4で作製した水添共重合体
・ポリマー5:製造例5で作製した非水添共重合体
・ポリマー6:製造例6で作製した水添共重合体
・ポリマー7:製造例7で作製した水添共重合体
・樹脂1:ネオポリマー120(JXTGエネルギー(株)製、C9系石油樹脂、軟化点120℃)
・樹脂2:クマロンG−90(日塗化学(株)製、クマロン樹脂、軟化点90℃)
・樹脂3:YSレジンPX1250(ヤスハラケミカル(株)製、テルペン樹脂、軟化点125℃)
・シランカップリング剤(エボニック ジャパン(株)製、Si75)
・伸展油(H&R社製、Vivatec500)
・カーボンブラック(東海カーボン(株)製、シーストKH(N339))
・亜鉛華(三井金属鉱業(株)製、亜鉛華1号)
・ステアリン酸
・ワックス:(大内新興化学工業(株)製、サンノック)
・老化防止剤(N−イソプロピル−N'−フェニル−p−フェニレンジアミン)
・硫黄
・加硫促進剤1(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフィンアミド)
・加硫促進剤2(ジフェニルグアニジン)
[Examples 1-8], [Comparative Examples 1-10]
The materials shown below were kneaded by the following method to produce an unvulcanized rubber composition and a vulcanized rubber composition.
Conjugated diene polymer-1: Toughden (registered trademark) T4850 manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd. [Modification rate: 46% (having adsorptivity to silica column), weight average molecular weight = 820,000, styrene content = 40% by mass, Vinyl content = 45 mass%, crystallization peak temperature Tg. By DSC measurement. = -26 ° C., Oil (TDAE manufactured by H & R Co., Vivatec 500) content in all 150 parts by mass = 50 parts by mass]
Conjugated diene polymer-2: Toughden (registered trademark) F3420 manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd. [Modification rate 80% (having adsorptivity to silica column), weight average molecular weight = 810,000, styrene content = 35 mass%, Vinyl content = 40% by mass, crystallization peak temperature Tg. By DSC measurement. = -28 ° C., Oil (TDAE, Vivatec 500 manufactured by H & R Co., Ltd.) content in all 125 parts by mass = 25 parts by mass]
Conjugated diene polymer-3: Toughden (registered trademark) T2000 manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd. [non-modified, weight average molecular weight = 370,000, styrene content = 25 mass%, crystallization peak temperature Tg. = -65 ° C., content of oil (TDAE manufactured by H & R, Vivatec 500) in all 100 parts by mass = 0 part by mass]
Silica (Evonik Japan Co., Ltd., Ultrasil 7000GR, Nitrogen adsorption specific surface area: 175 m 2 / g)
Polymer 1: Hydrogenated copolymer produced in Production Example 1 Polymer 2: Hydrogenated copolymer produced in Production Example 2 Polymer 3: Hydrogenated copolymer produced in Production Example 3 Polymer 4: Production Hydrogenated copolymer / polymer 5 produced in Example 4: Non-hydrogenated copolymer / polymer 6 produced in Production Example 5: Hydrogenated copolymer / polymer 7 produced in Production Example 6: produced in Production Example 7 Hydrogenated copolymer / resin 1: Neopolymer 120 (JXTG Energy Co., Ltd., C9 petroleum resin, softening point 120 ° C.)
Resin 2: Coumarone G-90 (manufactured by Nikkiso Chemical Co., Ltd., Coumarone resin, softening point 90 ° C.)
Resin 3: YS Resin PX1250 (Yasuhara Chemical Co., Ltd., terpene resin, softening point 125 ° C.)
・ Silane coupling agent (Si75, manufactured by Evonik Japan)
・ Extension oil (Hiva R, Vivatec 500)
・ Carbon black (Tokai Carbon Co., Ltd., Seast KH (N339))
・ Zinc flower (Mitsui Metal Mining Co., Ltd., Zinc flower No. 1)
・ Stearic acid and wax: (Onouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., Sunnock)
・ Anti-aging agent (N-isopropyl-N′-phenyl-p-phenylenediamine)
・ Sulfur / vulcanization accelerator 1 (N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfinamide)
・ Vulcanization accelerator 2 (diphenylguanidine)
〔実施例1〕
表2に示す配合に従い、以下の方法により混練して、未加硫ゴム組成物、及び加硫ゴムシートを得た。
温度制御装置を具備するニーダー(内容量0.5L)を使用し、第一段の混練りとして、充填率65%、ローター回転数50rpmの条件で、共役ジエン系重合体−1(旭化成(株)製タフデン(登録商標)T4850を150質量部、うちオイル(H&R社製TDAE、Vivatec500)含有量50質量部]、シリカ、ポリマー1(水添共重合体)を25質量部及びシランカップリング剤を用い、更に共役ジエン系重合体−1を100質量部に対し、配合油合計で55質量部になるように、伸展油(H&R社製TDAE「Vivatec500」を5質量部配合し、4分混練した。
ここで、配合油とは、予め共役ジエン系重合体中に含有されるオイルと伸展油を総称する。
このとき、ニーダーの温度制御により排出温度を155〜160℃に調整して配合物を得た。
次に、第二段の混練りとして、上記で得た配合物を室温まで冷却後、カーボンブラック、亜鉛華、ステアリン酸、ワックス、及び老化防止剤を加え、上記ニーダーにて3.5分混練した。この場合も、ニーダーの温度制御により排出温度を155〜160℃に調整した。なお、排出温度は、混練後にニーダーから排出された各配合物の温度を測定することにより制御した。
さらに、上記で得た配合物を室温まで冷却後、オーブンを用いて未加硫ゴム組成物を70℃×30分加温した後、第三段の混練として、70℃に設定したニーダーで30秒素練り後、硫黄、加硫促進剤を加えて1.5分混練し105℃で排出し、未加硫ゴム組成物を得た。
その後、未加硫ゴムの耐スコーチ性を測定し、更に未加硫ゴム組成物を160℃×30分間、加硫プレスにて加硫成形して、加硫ゴムシートを得た。
加硫ゴムシートの転がり抵抗特性、ウェットグリップ性、及び操縦安定性(100%引張応力)を評価した。
[Example 1]
According to the formulation shown in Table 2, kneading was carried out by the following method to obtain an unvulcanized rubber composition and a vulcanized rubber sheet.
Using a kneader (with an internal volume of 0.5 L) equipped with a temperature control device, as a first stage kneading, a conjugated diene polymer-1 (Asahi Kasei Corporation) under the conditions of a filling rate of 65% and a rotor rotation speed of 50 rpm ) Toughden (registered trademark) T4850 manufactured by 150 parts by mass, of which oil (TDAE manufactured by H & R, TDAE, Vivatec 500) content 50 parts by mass, silica, 25 parts by mass of polymer 1 (hydrogenated copolymer) and silane coupling agent And 100 parts by weight of conjugated diene polymer-1 and 5 parts by weight of extender oil (TDAE “Vivatec 500” manufactured by H & R) so that the total blended oil is 55 parts by weight. did.
Here, the blended oil is a generic term for oil and extender oil previously contained in the conjugated diene polymer.
At this time, the discharge temperature was adjusted to 155 to 160 ° C. by temperature control of the kneader to obtain a blend.
Next, as the second stage of kneading, after cooling the blend obtained above to room temperature, carbon black, zinc white, stearic acid, wax, and anti-aging agent are added, and kneaded for 3.5 minutes in the kneader. did. Also in this case, the discharge temperature was adjusted to 155 to 160 ° C. by temperature control of the kneader. The discharge temperature was controlled by measuring the temperature of each formulation discharged from the kneader after kneading.
Further, after cooling the blend obtained above to room temperature, the unvulcanized rubber composition was heated at 70 ° C. for 30 minutes using an oven, and then kneaded at 30 ° C. for 30 minutes as the third stage kneading. After second kneading, sulfur and a vulcanization accelerator were added, kneaded for 1.5 minutes and discharged at 105 ° C. to obtain an unvulcanized rubber composition.
Thereafter, the scorch resistance of the unvulcanized rubber was measured, and the unvulcanized rubber composition was further vulcanized and molded with a vulcanization press at 160 ° C. for 30 minutes to obtain a vulcanized rubber sheet.
The rolling resistance characteristics, wet grip properties, and steering stability (100% tensile stress) of the vulcanized rubber sheet were evaluated.
〔実施例2〕
ポリマー1の配合量を4質量部とした以外は、実施例1と同じ操作を行い、耐スコーチ特性、転がり抵抗特性、ウェットグリップ性、及び操縦安定性(100%引張応力)を評価した。
[Example 2]
The same operation as in Example 1 was carried out except that the blending amount of the polymer 1 was changed to 4 parts by mass, and scorch resistance characteristics, rolling resistance characteristics, wet grip properties, and steering stability (100% tensile stress) were evaluated.
〔実施例3〕
ポリマー1の配合量を10質量部とした以外は、実施例1と同じ操作を行い、耐スコーチ特性、転がり抵抗特性、ウェットグリップ性、及び操縦安定性(100%引張応力)を評価した。
Example 3
The same operation as in Example 1 was performed except that the blending amount of the polymer 1 was set to 10 parts by mass, and scorch resistance characteristics, rolling resistance characteristics, wet grip properties, and steering stability (100% tensile stress) were evaluated.
〔実施例4〕
ポリマー1の配合量を50質量部配合した以外は、実施例1と同じ操作を行い、耐スコーチ特性、転がり抵抗特性、ウェットグリップ性、及び操縦安定性(100%引張応力)を評価した。
Example 4
Except for blending 50 parts by mass of the polymer 1, the same operation as in Example 1 was performed to evaluate the scorch resistance property, the rolling resistance property, the wet grip property, and the steering stability (100% tensile stress).
〔実施例5〕
ポリマー1を用いる代わりにポリマー2を用いる以外は、実施例1と同じ操作を行い、耐スコーチ特性、転がり抵抗特性、ウェットグリップ性、及び操縦安定性(100%引張応力)を評価した。
Example 5
The same operation as in Example 1 was performed except that the polymer 2 was used instead of the polymer 1, and scorch resistance characteristics, rolling resistance characteristics, wet grip properties, and steering stability (100% tensile stress) were evaluated.
〔実施例6〕
ポリマー1を用いる代わりにポリマー3を用いる以外は、実施例1と同じ操作を行い、耐スコーチ特性、転がり抵抗特性、ウェットグリップ性、及び操縦安定性(100%引張応力)を評価した。
Example 6
The same operation as in Example 1 was performed except that the polymer 3 was used instead of the polymer 1, and the scorch resistance property, the rolling resistance property, the wet grip property, and the steering stability (100% tensile stress) were evaluated.
〔実施例7〕
共役ジエン系重合体−1を用いる代わりに共役ジエン系重合体−2を用い、配合油合計で42質量部になるように、伸展油(H&R社製「Vivatec500」)を17質量部配合する以外は、実施例3と同じ操作を行い、耐スコーチ特性、転がり抵抗特性、ウェットグリップ性、及び操縦安定性(100%引張応力)を評価した。
Example 7
Other than using conjugated diene polymer-2 instead of conjugated diene polymer-1 and adding 17 parts by mass of extender oil ("Vivatec 500" manufactured by H & R) so that the total amount of the compounded oil is 42 parts by mass. The same operation as in Example 3 was performed, and the scorch resistance characteristics, rolling resistance characteristics, wet grip properties, and steering stability (100% tensile stress) were evaluated.
〔実施例8〕
共役ジエン系重合体−1を用いる代わりに共役ジエン系重合体−3を用い、配合油合計で32質量部になるように、伸展油(H&R社製「Vivatec500」)を32質量部配合する以外は、実施例3と同じ操作を行い、耐スコーチ特性、転がり抵抗特性、ウェットグリップ性、及び操縦安定性(100%引張応力)を評価した。
Example 8
Instead of using conjugated diene polymer-1, conjugated diene polymer-3 is used, except that 32 parts by mass of extender oil ("Vivatec 500" manufactured by H & R) is blended so that the total blended oil is 32 parts by mass. The same operation as in Example 3 was performed, and the scorch resistance characteristics, rolling resistance characteristics, wet grip properties, and steering stability (100% tensile stress) were evaluated.
〔比較例1〕
ポリマー1配合量を0質量部とした以外は、実施例1と同じ操作を行い、耐スコーチ特性、転がり抵抗特性、及び操縦安定性(100%引張応力)を評価した。
[Comparative Example 1]
The same operation as in Example 1 was performed except that the amount of polymer 1 was changed to 0 part by mass, and scorch resistance, rolling resistance, and steering stability (100% tensile stress) were evaluated.
〔比較例2〕
ポリマー1を用いる代わりにポリマー5を用いる以外は、実施例1と同じ操作を行い、耐スコーチ特性、転がり抵抗特性、及び操縦安定性(100%引張応力)を評価した。
[Comparative Example 2]
The same operation as in Example 1 was performed except that polymer 5 was used instead of polymer 1, and scorch resistance, rolling resistance, and steering stability (100% tensile stress) were evaluated.
〔比較例3〕
ポリマー1を用いる代わりにポリマー6を用いる以外は、実施例1と同じ操作を行い、耐スコーチ特性、転がり抵抗特性、及び操縦安定性(100%引張応力)を評価した。
[Comparative Example 3]
The same operation as in Example 1 was performed except that the polymer 6 was used instead of the polymer 1, and the scorch resistance property, the rolling resistance property, and the steering stability (100% tensile stress) were evaluated.
〔比較例4〕
ポリマー1を用いない以外は実施例7と同じ操作を行い、耐スコーチ特性、転がり抵抗特性、及び操縦安定性(100%引張応力)を評価した。
[Comparative Example 4]
The same operation as in Example 7 was performed except that the polymer 1 was not used, and scorch resistance characteristics, rolling resistance characteristics, and steering stability (100% tensile stress) were evaluated.
〔比較例5〕
ポリマー1を用いる代わりに樹脂1を用いる以外は、実施例7と同じ操作を行い、耐スコーチ特性、転がり抵抗特性、及び操縦安定性(100%引張応力)を評価した。
[Comparative Example 5]
The same operation as in Example 7 was performed except that the resin 1 was used instead of the polymer 1, and the scorch resistance property, the rolling resistance property, and the steering stability (100% tensile stress) were evaluated.
〔比較例6〕
ポリマー1を用いる代わりに樹脂2を用いる以外は、実施例7と同じ操作を行い、耐スコーチ特性、転がり抵抗特性、及び操縦安定性(100%引張応力)を評価した。
[Comparative Example 6]
The same operation as in Example 7 was performed except that the resin 2 was used instead of the polymer 1, and the scorch resistance characteristics, rolling resistance characteristics, and steering stability (100% tensile stress) were evaluated.
〔比較例7〕
ポリマー1を用いる代わりに樹脂3を用いる以外は、実施例7と同じ操作を行い、耐スコーチ特性、転がり抵抗特性、及び操縦安定性(100%引張応力)を評価した。
[Comparative Example 7]
The same operation as in Example 7 was performed except that the resin 3 was used instead of the polymer 1, and the scorch resistance characteristics, the rolling resistance characteristics, and the steering stability (100% tensile stress) were evaluated.
〔比較例8〕
ポリマー1用いない以外は、実施例8と同じ操作を行い、耐スコーチ特性、転がり抵抗特性、及び操縦安定性(100%引張応力)を評価した。
[Comparative Example 8]
The same operation as in Example 8 was performed except that the polymer 1 was not used, and scorch resistance characteristics, rolling resistance characteristics, and steering stability (100% tensile stress) were evaluated.
〔比較例9〕
ポリマー1を用いる代わりにポリマー4を用いる以外は、実施例1と同じ操作を行い、耐スコーチ特性、転がり抵抗特性、及び操縦安定性(100%引張応力)を評価した。
[Comparative Example 9]
The same operation as in Example 1 was performed except that polymer 4 was used instead of polymer 1, and scorch resistance, rolling resistance, and steering stability (100% tensile stress) were evaluated.
〔比較例10〕
ポリマー1を用いる代わりにポリマー7を用いる以外は、実施例1と同じ操作を行い、耐スコーチ特性、転がり抵抗特性、及び操縦安定性(100%引張応力)を評価した。
[Comparative Example 10]
The same operation as in Example 1 was performed except that polymer 7 was used instead of polymer 1, and scorch resistance, rolling resistance, and steering stability (100% tensile stress) were evaluated.
実施例1〜8及び比較例1〜10の配合組成を表2に示し、これらの転がり抵抗特性、ウェットグリップ特性、耐スコーチ性、及び操縦安定性(100%引張応力)の評価結果を表3、4、5に示す。 The compounding compositions of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 10 are shown in Table 2, and the evaluation results of these rolling resistance characteristics, wet grip characteristics, scorch resistance, and steering stability (100% tensile stress) are shown in Table 3. 4, 5 are shown.
表3、4、5より、本発明の共役ジエン系重合体組成物は、転がり抵抗特性とウェットグリップ性のバランスが高度に優れ、更に耐スコーチ性や操縦安定性に優れるとが分かった。
これに対し、比較例1〜10のように、本発明の特定要件に満たないものは、転がり抵抗特性とウェットグリップ性のバランス、及び耐スコーチ性や操縦安定性に劣ることが分かった。
From Tables 3, 4, and 5, it was found that the conjugated diene polymer composition of the present invention has a high balance between rolling resistance characteristics and wet grip properties, and is further excellent in scorch resistance and steering stability.
On the other hand, it turned out that what does not satisfy the specific requirements of this invention like Comparative Examples 1-10 is inferior to the balance of a rolling resistance characteristic and wet grip property, and scorch resistance and steering stability.
本発明の変性共役ジエン系重合体組成物は、タイヤ用トレッド、及びタイヤの材料として、産業上の利用可能性を有する。 The modified conjugated diene polymer composition of the present invention has industrial applicability as a tire tread and a tire material.
Claims (7)
シリカ系無機充填剤(ロ)と、
水添共重合体(ハ)と、
を、含有する共役ジエン系重合体組成物であり、
前記水添共重合体(ハ)は、共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位とを含む非水添共重合体が水添されたものであり、
ビニル芳香族単量体単位からなる重合体ブロック(A)、及び共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位とからなる非水添ランダム共重合体ブロックを水添して得られる少なくとも1つの水添共重合体ブロック(B)を有し、
両末端に重合体ブロック(A)を有し、
かつ、下記の特性(1)及び(2)を有する、水添共重合体である、
共役ジエン系重合体組成物。
(1)共役ジエン単量体単位の二重結合の水添率が75%以上である。
(2)水添共重合体(ハ)に関して得られた動的粘弾性スペクトルにおいて、損失正接(tanδ)のピークが、示差走査熱量測定(DSC)による前記共役ジエン系重合体(イ)に起因する結晶化ピーク温度以上−10℃未満の範囲のみに1つ存在する。 A rubber component containing a conjugated diene polymer (I);
Silica-based inorganic filler (b),
A hydrogenated copolymer (c),
Is a conjugated diene polymer composition containing
The hydrogenated copolymer (c) is a hydrogenated non-hydrogenated copolymer containing a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit.
At least obtained by hydrogenating a polymer block (A) comprising a vinyl aromatic monomer unit and a non-hydrogenated random copolymer block comprising a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit. Having one hydrogenated copolymer block (B),
Having polymer blocks (A) at both ends;
And it is a hydrogenated copolymer having the following characteristics (1) and (2):
Conjugated diene polymer composition.
(1) The hydrogenation rate of the double bond of the conjugated diene monomer unit is 75% or more.
(2) In the dynamic viscoelastic spectrum obtained for the hydrogenated copolymer (c), the peak of loss tangent (tan δ) is attributed to the conjugated diene polymer (A) by differential scanning calorimetry (DSC). One exists only in the range from the crystallization peak temperature to below -10 ° C.
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