JP6581746B1 - 変性液状ジエン系重合体 - Google Patents
変性液状ジエン系重合体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6581746B1 JP6581746B1 JP2019511501A JP2019511501A JP6581746B1 JP 6581746 B1 JP6581746 B1 JP 6581746B1 JP 2019511501 A JP2019511501 A JP 2019511501A JP 2019511501 A JP2019511501 A JP 2019511501A JP 6581746 B1 JP6581746 B1 JP 6581746B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- diene polymer
- linear
- modified diene
- rubber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F36/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
- C08F36/02—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
- C08F36/04—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F36/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
- C08F36/02—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
- C08F36/04—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
- C08F36/06—Butadiene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08C—TREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
- C08C19/00—Chemical modification of rubber
- C08C19/30—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule
- C08C19/42—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with metals or metal-containing groups
- C08C19/44—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with metals or metal-containing groups of polymers containing metal atoms exclusively at one or both ends of the skeleton
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08C—TREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
- C08C19/00—Chemical modification of rubber
- C08C19/22—Incorporating nitrogen atoms into the molecule
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08C—TREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
- C08C19/00—Chemical modification of rubber
- C08C19/25—Incorporating silicon atoms into the molecule
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08C—TREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
- C08C19/00—Chemical modification of rubber
- C08C19/30—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule
- C08C19/34—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with oxygen or oxygen-containing groups
- C08C19/38—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with oxygen or oxygen-containing groups with hydroxy radicals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F136/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
- C08F136/02—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
- C08F136/04—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
- C08F136/06—Butadiene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
- C08F8/42—Introducing metal atoms or metal-containing groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2810/00—Chemical modification of a polymer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Description
しかし、ゴム組成物から得られる架橋物の物性、例えば、破断エネルギー、転がり抵抗性能などはいまだ改善の余地があった。
〔1〕一方の末端のみに下記式(1)で示される官能基を有し、1分子当たりの平均官能基数が0.8〜1である直鎖状変性ジエン系重合体。
〔3〕有機溶媒存在下、単官能アニオン重合開始剤により共役ジエンを含む単量体を重合
し、その重合反応をエポキシ基を含む化合物で停止して、一方の末端のみに水酸基を有する直鎖状水酸基変性ジエン系重合体を含む溶液を調製する工程(I)、
直鎖状水酸基変性ジエン系重合体を含む溶液から単官能アニオン重合開始剤に由来する触媒残渣を除去する工程(II)、
工程(II)を経た直鎖状水酸基変性ジエン系重合体を含む溶液から有機溶媒を除去する工程(III)、及び
直鎖状水酸基変性ジエン系重合体と下記式(1')で示されるシラン化合物とを反応させる工程(IV)を含む、〔1〕又は〔2〕に記載の直鎖状変性ジエン系重合体の製造方法。
本発明の変性液状ジエン系重合体は、直鎖状の重合体であり、2つの末端の一方の末端(片末端)のみに、下記式(1)で示される官能基を有しており、その官能基の1分子当たりの平均官能基数が0.8〜1である(以下、直鎖状変性ジエン系重合体(A)ともいう。)。直鎖状変性ジエン系重合体(A)を、例えば、フィラーを含むゴム組成物に含ませることにより、そのゴム組成物の架橋物の物性が向上するように、フィラーの分散が理想的な状態になる。
また、上記式(1)で示される官能基の1分子当たりの平均官能基数は0.8以上1未満であることも好ましい一態様である。1分子当たりの平均官能基数が0.8未満であると、フィラーと直鎖状変性ジエン系重合体(A)の相互作用が十分ではなく、直鎖状変性ジエン系重合体(A)を含むゴム組成物の架橋物の物性向上の効果が不十分になるおそれがある。また、平均官能基数が1以上(完全な片末端変性および片末端だけでなく、もう一方の末端又は重合体鎖中の末端以外の部分に官能基が存在する)場合には、直鎖状変性ジエン系重合体(A)の官能基に起因する相互作用(官能基同士の相互作用も含む)が強すぎるため、物性の向上効果が損なわれる場合がある。上記式(1)で示される官能基の1分子当たりの平均官能基数は、直鎖状変性ジエン系重合体(A)を含むゴム組成物の架橋物の物性をより向上させる観点から、0.85以上であることが好ましく、0.9以上であることがより好ましい。また、同様の観点から該平均官能基数は1未満であることが好ましく、0.99以下であることがより好ましい。
また、直鎖状変性ジエン系重合体(A)の取り扱い性、ゴム組成物およびその架橋物の物性向上の観点から、上記直鎖状変性ジエン系重合体(A)の38℃で測定した溶融粘度は、0.1〜20Pa・sであること、好ましくは1〜15Pa・sであることが望ましい一態様である。
直鎖状変性ジエン系重合体(A)の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比、分子量分布(Mw/Mn)は1.0〜2.0が好ましく、1.0〜1.6がより好ましく、1.0〜1.4がさらに好ましく、1.0〜1.2がよりさらに好ましく、1.0〜1.09が特に好ましい。Mw/Mnが前記範囲内であると、得られる直鎖状変性ジエン系重合体(A)の粘度のばらつきが小さく、またゴム組成物およびその架橋物の物性向上から、より好ましい。なお、数平均分子量(Mn)及び分子量分布(Mw/Mn)は、それぞれ、GPCの測定により求めた標準ポリスチレン換算の、数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)の比を意味する。
上記直鎖状変性ジエン系重合体(A)の製造方法としては、特に制限はされないが、例えば下記工程(I)〜(IV)を含む製造方法が好適な一態様である。
工程(I):有機溶媒存在下、単官能アニオン重合開始剤により共役ジエンを含む単量体を重合し、その重合反応をエポキシ基を含む化合物で停止して、一方の末端のみに水酸基を有する直鎖状水酸基変性ジエン系重合体を含む溶液を調製する工程。
工程(II):直鎖状水酸基変性ジエン系重合体を含む溶液から単官能アニオン重合開始剤に由来する触媒残渣を除去する工程。
工程(III):工程(II)を経た直鎖状水酸基変性ジエン系重合体を含む溶液から有機溶媒を除去する工程。
工程(IV):直鎖状水酸基変性ジエン系重合体と下記式(1')で示されるシラン化合物とを反応させる工程。
以下、各工程について詳細に説明する。
工程(I)では、まず、有機溶媒存在下、単官能アニオン重合開始剤により共役ジエンを含む単量体(共役ジエン及び必要に応じて含まれる共役ジエン以外の他の単量体)を重合(溶液重合)する。
アニオン重合可能な単官能の活性金属化合物としては、単官能の有機アルカリ金属化合物が好ましい。単官能の有機アルカリ金属化合物としては、例えば、メチルリチウム、エチルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム、ヘキシルリチウム、フェニルリチウム、スチルベンリチウム等のアルキルモノリチウムなどが挙げられる。単官能の有機アルカリ金属化合物の中でも、アルキルモノリチウムが好ましい。
工程(II)では、直鎖状水酸基変性ジエン系重合体(A")を含む溶液から単官能アニオン重合開始剤に由来する触媒残渣を除去する。この工程(II)では、単官能アニオン重合開始剤に由来する触媒残渣を十分除去することが望ましく、例えば、単官能アニオン重合開始剤として、単官能の活性金属又は単官能の活性金属化合物を用いた場合には、その単官能アニオン重合開始剤に由来する触媒残渣量が、金属換算で0〜200ppmの範囲にあることが好ましく、0〜150ppmの範囲にあることがより好ましく、0〜100ppmの範囲にあることがさらに好ましい。例えば、直鎖状水酸基変性ジエン系重合体(A")を製造するための重合触媒としてアルキルモノリチウム等の単官能の有機アルカリ金属化合物を用いた場合には、触媒残渣量の基準となる金属は、リチウム等のアルカリ金属になる。触媒残渣量が上記範囲にあることにより、後述する工程(IV)での反応が効率よく行うことができる。なお、触媒残渣量は、例えば偏光ゼーマン原子吸光分光光度計を用いることにより測定できる。
工程(III)では、工程(II)を経て得られた直鎖状水酸基変性ジエン系重合体(A")を含む溶液から有機溶媒を除去する。有機溶媒を除去する方法は特に制限はないが、経済性等を考慮した場合、工程(II)を経て得られた直鎖状水酸基変性ジエン系重合体(A")を含む溶液を加熱して、有機溶媒を除去する方法が好ましい。加熱温度は、重合に使用された有機溶媒の沸点等を考慮して適宜設定すればよいが、通常80〜200℃、好ましくは120〜180℃である。また、加熱により有機溶媒の除去を行う際には、必要に応じて減圧又加圧条件下で行ってもよい。
工程(IV)では、直鎖状水酸基変性ジエン系重合体(A")と下記式(1')で示されるシラン化合物とを反応させる。
この時に用いる好ましい老化防止剤としては、例えば、2,6−ジt−ブチル−4−メチルフェノール(BHT)、2,2'−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4'−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4'−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)(AO−40)、3,9−ビス[1,1−ジメチル−2−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン(AO−80)、2,4−ビス[(オクチルチオ)メチル]−6−メチルフェノール(Irganox1520L)、2,4−ビス[(ドデシルチオ)メチル]−6−メチルフェノール(Irganox1726)、2−[1−(2−ヒドロキシ−3,5−ジt−ペンチルフェニル)エチル]−4,6−ジt−ペンチルフェニルアクリレート(SumilizerGS)、2−tブチル−6−(3−t−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート(SumilizerGM)、6−t−ブチル−4−[3−(2,4,8,10−テトラ−t−ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン−6−イルオキシ)プロピル]−2−メチルフェノール(SumilizerGP)、亜りん酸トリス(2,4−ジt−ブチルフェニル)(Irgafos168)、ジオクタデシル3,3'−ジチオビスプロピオネート、ヒドロキノン、p−メトキシフェノール、N−フェニル−N'−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン(ノクラック6C)、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート(LA−77Y)、N,N−ジオクタデシルヒドロキシルアミン(IrgastabFS042)、ビス(4−t−オクチルフェニル)アミン(Irganox5057)などが挙げられる。上記老化防止剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
直鎖状水酸基変性ジエン系重合体(A")とシラン化合物(1')との混合割合は、例えば、最終的に得られる直鎖状変性ジエン系重合体(A)1分子当たりの平均官能基数を所望の値とになるように適宜設定すればよいが、例えば、直鎖状水酸基変性ジエン系重合体(A")の末端に存在する水酸基のモル数(o)に対するシラン化合物(1')のモル数(s)の比(s)/(o)が0.8〜1.2となるように混合すればよい。
上記ゴム組成物で用いる固形ゴム(B)とは、20℃において固形状で取り扱うことができるゴムをいい、固形ゴム(B)の100℃におけるムーニー粘度ML1+4は通常20〜200の範囲にある。上記固形ゴム(B)としては、例えば、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム(以下、「SBR」ともいう。)、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、ブタジエンアクリロニトリル共重合体ゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、及びウレタンゴム等が挙げられる。これら固形ゴム(B)の中でも、天然ゴム、SBR、ブタジエンゴム、及びイソプレンゴムが好ましく、天然ゴム、及びSBRがさらに好ましい。これら固形ゴム(B)は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記ゴム組成物で用いるフィラー(C)としては、例えば、カーボンブラック、シリカ、クレー、マイカ、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、酸化チタン、ガラス繊維、繊維状フィラー、ガラスバルーン等の無機フィラー;樹脂粒子、木粉、及びコルク粉等の有機フィラーなどが挙げられる。このようなフィラーがゴム組成物に含まれることにより、機械強度、耐熱性、又は耐候性等の物性の改善、硬度の調整、ゴムの増量をすることができる。機械強度の向上等の物性の改善などの観点からは、上記フィラー(C)の中でも、カーボンブラック及びシリカが好ましい。
上記ゴム組成物において、固形ゴム(B)100質量部に対するフィラー(C)の含有量は20〜200質量部であり、20〜180質量部が好ましく、25〜150質量部がより好ましい。フィラー(C)の含有量が前記範囲内であると、加工性、転がり抵抗性能、機械強度及び耐摩耗性が向上する。
これらフィラー(C)は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記ゴム組成物は、そのゴムを架橋するために、さらに架橋剤(D)を含有していてもよい。架橋剤(D)としては、例えば、硫黄、硫黄化合物、酸素、有機過酸化物、フェノール樹脂、アミノ樹脂、キノン及びキノンジオキシム誘導体、ハロゲン化合物、アルデヒド化合物、アルコール化合物、エポキシ化合物、金属ハロゲン化物及び有機金属ハロゲン化物、及びシラン化合物などが挙げられる。硫黄化合物としては、例えば、モルホリンジスルフィド、及びアルキルフェノールジスルフィドなどが挙げられる。有機過酸化物としては、例えば、シクロヘキサノンパーオキサイド、メチルアセトアセテートパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジt−ブチルパーオキサイド、及び1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンなどが挙げられる。これら架橋剤(D)は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。上記架橋剤(D)は、架橋物の力学物性の観点から、固形ゴム(B)100質量部に対し、通常0.1〜10質量部、好ましくは0.5〜10質量部、より好ましくは0.8〜5質量部含有される。
アミノ系化合物としては、例えば、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、及び3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。
クロロ系化合物としては、例えば、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、2−クロロエチルトリメトキシシラン、及び2−クロロエチルトリエトキシシランなどが挙げられる。
上記ゴム組成物の製造方法は、上記各成分を均一に混合できれば特に限定されない。ゴム組成物の製造に用いる装置としては、例えば、ニーダールーダー、ブラベンダー、バンバリーミキサー、インターナルミキサー等の接線式又は噛合式の密閉式混練機、単軸押出機、二軸押出機、ミキシングロール、及びローラーなどが挙げられる。上記ゴム組成物を製造は、通常70〜270℃の温度範囲で行うことができる。
上記ゴム組成物を架橋することにより、架橋物を得ることができる。ゴム組成物の架橋条件は、その用途等に応じて適宜設定できる。例えば、硫黄又は硫黄化合物を架橋剤とし
、ゴム組成物を金型により架橋(加硫)する場合には、架橋温度は通常120〜200℃、加圧条件は通常0.5〜2.0MPaとし、架橋(加硫)することができる。
なお、上記抽出率は、架橋物2gをトルエン400mL中に浸漬し、23℃で48時間後にトルエン中に抽出された直鎖状変性ジエン系重合体(A)の量から算出することができる。
本実施例及び比較例において使用した各成分は以下のとおりである。
<直鎖状変性ジエン系重合体(A)>
後述の製造例1、2で得られた直鎖状変性ジエン系重合体
<直鎖状変性ジエン系重合体(α)>
後述の製造例3、5で得られた直鎖状変性ジエン系重合体
<直鎖状未変性ジエン系重合体(A')>
後述の製造例4で得られた直鎖状未変性ジエン系重合体
〈固形ゴム(B)〉
溶液重合スチレンブタジエンゴム:HPR355(JSR株式会社製、スチレン含量:28質量%、ビニル含量56質量%)
ブタジエンゴム:BR01(JSR株式会社製、Mw:55万、シス体含有量95質量%)
<フィラー(C)>
シリカ :ULTRASIL7000GR(エボニック デグサ ジャパン製、湿式シリカ、平均粒径14nm)
<架橋剤(D)>
硫黄(微粉硫黄200メッシュ、鶴見化学工業株式会社製)
<加硫促進剤(E)>
加硫促進剤(1):ノクセラーCZ−G (大内新興化学工業株式会社製)
加硫促進剤(2):ノクセラーD (大内新興化学工業株式会社製)
加硫促進剤(3):ノクセラーTBT−N(大内新興化学工業株式会社製)
<加硫助剤(F)>
ステアリン酸 :ルナックS−20(花王株式会社製)
亜鉛華 :酸化亜鉛(堺化学工業株式会社製)
<任意成分>
TDAE :VivaTec500(H&R社製)
シランカップリング剤:Si−75(エボニック デグサ ジャパン製)
老化防止剤 :ノクラック6C(大内新興化学工業株式会社製)
ワックス :サンタイトS(精工化学株式会社製)
十分に乾燥した5Lオートクレーブを窒素置換し、ヘキサン1680g、N,N,N',N'−テトラメチルエチレンジアミン6.2g及びn−ブチルリチウム(15.6質量% ヘキサン溶液)122gを仕込み、50℃に昇温した後、撹拌条件下、重合温度を50℃となるように制御しながら、ブタジエン850gを逐次添加した。ブタジエンを全量添加し終わってから1分後にエチレンオキサイド14.5gを添加し60分撹拌して重合反応を停止した。その後メタノール11.5gを添加して重合体溶液を得た。得られた重合体溶液に、60℃の温水を、重合溶液/温水 体積比=2/1となるように添加し、30分撹拌した後30分静置し、重合溶液相と水相とが分離していることを確認した後、水相を除去した。この洗浄操作を、水相、重合溶液相pHが6〜8になるまで繰り返し、触媒残渣を除去した。洗浄操作により得た重合体溶液を160℃になるまで8時間加熱しながら溶媒を除去し、直鎖状水酸基変性ジエン系重合体(A"−1)を得た。
十分に乾燥した5Lオートクレーブを窒素置換し、ヘキサン1680g、N,N,N',N'−テトラメチルエチレンジアミン6.2g及びn−ブチルリチウム(15.6質量% ヘキサン溶液)122gを仕込み、50℃に昇温した後、撹拌条件下、重合温度を50℃となるように制御しながら、ブタジエン850gを逐次添加した。ブタジエンを全量添加し終わってから15分後にエチレンオキサイド14.5gを添加し60分撹拌して重合反応を停止した。その後メタノール11.5gを添加して重合体溶液を得た。得られた重合体溶液に、60℃の温水を、重合溶液/温水 体積比=2/1となるように添加し、30分撹拌した後30分静置し、重合溶液相と水相とが分離していることを確認した後、水相を除去した。この洗浄操作を、水相、重合溶液相のpHが6〜8になるまで繰り返し、触媒残渣を除去した。洗浄操作により得た重合体溶液を160℃になるまで8時間加熱しながら溶媒を除去し、直鎖状水酸基変性ジエン系重合体(A"−2)を得た。
十分に乾燥した5Lオートクレーブを窒素置換し、ヘキサン1680g、N,N,N',N'−テトラメチルエチレンジアミン6.2g及びn−ブチルリチウム(15.6質量% ヘキサン溶液)122gを仕込み、50℃に昇温した後、撹拌条件下、重合温度を50℃となるように制御しながら、ブタジエン850gを逐次添加した。ブタジエンを全量添加し終わってから30分後にエチレンオキサイド14.5gを添加し60分撹拌して重合反応を停止した。その後メタノール11.5gを添加して重合体溶液を得た。得られた重合体溶液に、60℃の温水を、重合溶液/温水 体積比=2/1となるように添加し、30分撹拌した後30分静置し、重合溶液相と水相とが分離していることを確認した後、水相を除去した。この洗浄操作を、水相、重合溶液相のpHが6〜8になるまで繰り返し、触媒残渣を除去した。洗浄操作により得た重合体溶液を160℃になるまで8時間加熱しながら溶媒を除去し、直鎖状水酸基変性ジエン系重合体(A"−3)を得た。
十分に乾燥した5Lオートクレーブを窒素置換し、ヘキサン1680g、N,N,N',N'−テトラメチルエチレンジアミン6.2g及びn−ブチルリチウム(15.6質量% ヘキサン溶液)122gを仕込み、50℃に昇温した後、撹拌条件下、重合温度を50℃となるように制御しながら、ブタジエン850gを逐次添加した。ブタジエンを全量添加し終わってから30分後にメタノール11.5gを添加して重合反応を停止し、重合体溶液を得た。得られた重合体溶液に、60℃の温水を、重合溶液/温水 体積比=2/1となるように添加し、30分撹拌した後30分静置し、重合溶液相と水相とが分離していることを確認した後、水相を除去した。この洗浄操作を、水相、重合溶液相中の水滴のpHが6〜8になるまで繰り返し、触媒残渣を除去した。洗浄操作により得た重合体溶液を160℃になるまで8時間加熱しながら溶媒を除去し、直鎖状未変性ジエン系重合体(A'−1)を得た。
容量1Lのオートクレーブ中に、製造例4で得られた直鎖状未変性ジエン系重合体(A'−1)700gを仕込み、60℃で3時間撹拌をしながら窒素脱気をした。1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン0.2gと3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン65gを添加し、105℃で8時間反応させて、直鎖状変性ジエン系重合体(α−2)を得た。
なお、製造例で得られた直鎖状変性ジエン系重合体等の各物性の測定方法及び算出方法は以下の通りである。
製造例で得られた直鎖状変性ジエン系重合体および直鎖状未変性ジエン系重合体のMn、Mw、およびMw/Mnは、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により標準ポリスチレン換算分子量で求めた。測定装置及び条件は、以下の通りである。
・装置 :東ソー株式会社製GPC装置「GPC8020」
・分離カラム :東ソー株式会社製「TSKgelG4000HXL」
・検出器 :東ソー株式会社製「RI−8020」
・溶離液 :テトラヒドロフラン
・溶離液流量 :1.0mL/分
・サンプル濃度:5mg/10mL
・カラム温度 :40℃
直鎖状変性ジエン系重合体(A)および直鎖状未変性ジエン系重合体(A')のビニル含量を、日本電子株式会社製1H−NMR(500MHz)を使用し、サンプル/重クロロホルム=50mg/1mLの濃度、積算回数1024回で測定した。得られたスペクトルのビニル化されたジエン化合物由来の二重結合のピークと、ビニル化されていないジエン化合物由来の二重結合のピークとの面積比から、ビニル含量を算出した。
直鎖状変性ジエン系重合体(A)および直鎖状未変性ジエン系重合体(A')10mgをアルミパンに採取し、示差走査熱量測定(DSC)により10℃/分の昇温速度条件においてサーモグラムを測定し、DDSCのピークトップの値をガラス転移温度とした。
直鎖状変性ジエン系重合体(A)および直鎖状未変性ジエン系重合体(A')の38℃における溶融粘度をブルックフィールド型粘度計(BROOKFIELD ENGINEERING LABS. INC.製)により測定した。
直鎖状変性ジエン系重合体(A−1)、(A−2)および(α−1)の1分子当たりの平均官能基数を、日本電子株式会社製1H−NMR(500MHz)を使用し、サンプル/重クロロホルム=50mg/1mLの濃度、積算回数1024回で測定した。得られたスペクトルの重合開始剤由来のピークと、ウレタン結合由来ピークとの面積比から、1分子当たりの平均官能基数を算出した。
(1分子当たりの平均官能基数)=[(数平均分子量Mn)/(スチレン単位の分子量)×(共役ジエン及び必要に応じて含まれる共役ジエン以外の他の単量体単位の平均分子量)]/(官能基の当量)
なお、直鎖状グラフト変性ジエン系重合体(α−2)の官能基の当量は、官能基1個当たりに結合しているブタジエン及び必要に応じて含まれるブタジエン以外の他の単量体の質量を意味する。官能基の当量は、1H−NMR又は13C−NMRを用いて官能基由来のピークと重合体主鎖に由来するピークの面積比から算出することができる。なお、官能基由来のピークとは、アルコキシ基由来のピークを指す。
表2、3に記載した配合割合(質量部)にしたがって、直鎖状変性ジエン系重合体(A)、直鎖状変性ジエン系重合体(α)、直鎖状未変性ジエン系重合体(A')、固形ゴム(B)、フィラー(C)、TDAE、シランカップリング剤、亜鉛華、ステアリン酸、ワックス、及び老化防止剤を、それぞれ密閉式バンバリーミキサーに投入して開始温度60℃、樹脂温度が150℃となるように6分間混練した後、ミキサー外に取り出して室温まで冷却した。次いで、この混合物を再度バンバリーミキサーに入れ、開始温度90℃、樹脂温度が150℃となるように4分間混練した後、ミキサー外に取り出して室温まで冷却した。さらに、この混合物を再度バンバリーミキサーに入れ、加硫剤(硫黄)及び加硫促進剤を加えて開始温度50℃、到達温度100℃となるように75秒混練することでゴム組成物を得た。
なお、各評価の測定方法は以下のとおりである。
実施例及び比較例で作製したゴム組成物のシートから縦40mm×横5mmの試験片を切り出し、GABO社製動的粘弾性測定装置を用いて、測定温度60℃、周波数10Hz、静的歪み10%、動的歪み2%の条件で、tanδを測定し、転がり抵抗性能の指標とした。各実施例及び比較例の数値は、表2の比較例4、表3の比較例6の値を100とした際の相対値である。なお、数値が小さいほどゴム組成物の転がり抵抗性能が良好である。
実施例及び比較例で作製したゴム組成物のシートからJISダンベル状3号形試験片を打ち抜き、インストロン社製引張試験機を用いて、JIS K 6251に準じて引張試験(引張速度:500mm/分)を行い、応力−ひずみ曲線を求め、破断するまでの応力−ひずみ曲線の積算値として引張破断エネルギーを算出した。各実施例及び比較例の数値は、表2の比較例4、表3の比較例6の値を100とした際の相対値である。なお、数値が大きいほど当該組成物は強度に優れる。
Claims (4)
- 一方の末端のみに下記式(1)で示される官能基を有し、1分子当たりの平均官能基数が0.8〜1である直鎖状変性ジエン系重合体。
- 重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が1.0〜2.0である請求項1に記載の直鎖状変性ジエン系重合体。
- 有機溶媒存在下、単官能アニオン重合開始剤により共役ジエンを含む単量体を重合し、その重合反応をエポキシ基を含む化合物を、単官能アニオン重合開始剤のモル数(i)に対する、エポキシ基を含む化合物中のエポキシ基のモル数(t)の比、(t)/(i)が2〜0.8であるように添加することにより停止して、一方の末端のみに水酸基を有する直鎖状水酸基変性ジエン系重合体を含む溶液を調製する工程(I)、
直鎖状水酸基変性ジエン系重合体を含む溶液から単官能アニオン重合開始剤に由来する触媒残渣を除去する工程(II)、
工程(II)を経た直鎖状水酸基変性ジエン系重合体を含む溶液から有機溶媒を除去する工程(III)、及び
直鎖状水酸基変性ジエン系重合体と下記式(1')で示されるシラン化合物(1')とを直鎖状水酸基変性ジエン系重合体の末端に存在する水酸基のモル数(o)に対するシラン化合物(1’)のモル数(s)の比(s)/(o)が0.8〜1.2となるように混合して反応させる工程(IV)を含む、請求項1又は2に記載の直鎖状変性ジエン系重合体の製造方法。
- 単官能アニオン重合開始剤がアルキルモノリチウムである請求項3に記載の直鎖状変性ジエン系重合体の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017233223 | 2017-12-05 | ||
JP2017233223 | 2017-12-05 | ||
PCT/JP2018/044222 WO2019111819A1 (ja) | 2017-12-05 | 2018-11-30 | 変性液状ジエン系重合体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6581746B1 true JP6581746B1 (ja) | 2019-09-25 |
JPWO2019111819A1 JPWO2019111819A1 (ja) | 2019-12-12 |
Family
ID=66750190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019511501A Active JP6581746B1 (ja) | 2017-12-05 | 2018-11-30 | 変性液状ジエン系重合体 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20200369802A1 (ja) |
EP (1) | EP3722331B1 (ja) |
JP (1) | JP6581746B1 (ja) |
KR (1) | KR20200085819A (ja) |
CN (1) | CN111433230B (ja) |
CA (1) | CA3084753A1 (ja) |
TW (1) | TWI770319B (ja) |
WO (1) | WO2019111819A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021106931A1 (ja) | 2019-11-29 | 2021-06-03 | 日本曹達株式会社 | 末端変性ポリブタジエン、金属張積層板用樹脂組成物、プリプレグ、及び金属張積層板 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113136058B (zh) * | 2021-04-28 | 2022-06-03 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 一种复合阻燃剂、综合性能优异的阻燃减振橡胶及其制备方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001158837A (ja) * | 1999-12-02 | 2001-06-12 | Bridgestone Corp | ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ |
JP2004197079A (ja) * | 2002-11-20 | 2004-07-15 | Natl Starch & Chem Investment Holding Corp | シラン、電子供与体及び電子受容体官能基を含有する不飽和化合物 |
JP2009191262A (ja) * | 2008-01-17 | 2009-08-27 | Bridgestone Corp | ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ |
JP2009537646A (ja) * | 2006-05-16 | 2009-10-29 | ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフト | アルコキシシラン架橋されたポリマーにおける、弾性回復率の改善 |
JP2015083649A (ja) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 東洋ゴム工業株式会社 | ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
WO2016180649A1 (de) * | 2015-05-13 | 2016-11-17 | Evonik Degussa Gmbh | Verbesserung des rollwiderstands von dienkautschukreifen durch silanmodifizierte polybutadiene |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000344949A (ja) | 1999-03-31 | 2000-12-12 | Nippon Mitsubishi Oil Corp | 自動車タイヤトレッド用ゴム組成物 |
PL366789A1 (en) * | 2001-08-28 | 2005-02-07 | Consortium für elektrochemische Industrie GmbH | Rapid-cure, one-component mixtures, which contain alkoxysilane-terminated polymers |
JP2011089086A (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 変性共重合体およびそれを用いたゴム組成物 |
JP2011132298A (ja) | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 変性共重合体、それを用いたゴム組成物および空気入りタイヤ |
WO2011125698A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-13 | Jsr株式会社 | 変性共役ジエン系ゴムの製造方法、変性共役ジエン系ゴム、及びゴム組成物 |
JP5899050B2 (ja) | 2012-05-31 | 2016-04-06 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物及びタイヤ |
US10457752B2 (en) * | 2017-06-07 | 2019-10-29 | Fina Technology, Inc. | Silane functionalized poly (farnesene) and rubber compound comprising the same |
-
2018
- 2018-11-30 CA CA3084753A patent/CA3084753A1/en active Pending
- 2018-11-30 KR KR1020207016124A patent/KR20200085819A/ko not_active Application Discontinuation
- 2018-11-30 EP EP18885908.6A patent/EP3722331B1/en active Active
- 2018-11-30 WO PCT/JP2018/044222 patent/WO2019111819A1/ja unknown
- 2018-11-30 JP JP2019511501A patent/JP6581746B1/ja active Active
- 2018-11-30 CN CN201880078544.6A patent/CN111433230B/zh active Active
- 2018-11-30 US US16/769,275 patent/US20200369802A1/en not_active Abandoned
- 2018-12-03 TW TW107143254A patent/TWI770319B/zh active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001158837A (ja) * | 1999-12-02 | 2001-06-12 | Bridgestone Corp | ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ |
JP2004197079A (ja) * | 2002-11-20 | 2004-07-15 | Natl Starch & Chem Investment Holding Corp | シラン、電子供与体及び電子受容体官能基を含有する不飽和化合物 |
JP2009537646A (ja) * | 2006-05-16 | 2009-10-29 | ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフト | アルコキシシラン架橋されたポリマーにおける、弾性回復率の改善 |
JP2009191262A (ja) * | 2008-01-17 | 2009-08-27 | Bridgestone Corp | ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ |
JP2015083649A (ja) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 東洋ゴム工業株式会社 | ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
WO2016180649A1 (de) * | 2015-05-13 | 2016-11-17 | Evonik Degussa Gmbh | Verbesserung des rollwiderstands von dienkautschukreifen durch silanmodifizierte polybutadiene |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021106931A1 (ja) | 2019-11-29 | 2021-06-03 | 日本曹達株式会社 | 末端変性ポリブタジエン、金属張積層板用樹脂組成物、プリプレグ、及び金属張積層板 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA3084753A1 (en) | 2019-06-13 |
CN111433230A (zh) | 2020-07-17 |
EP3722331B1 (en) | 2023-08-23 |
TW201927832A (zh) | 2019-07-16 |
EP3722331A1 (en) | 2020-10-14 |
TWI770319B (zh) | 2022-07-11 |
EP3722331A4 (en) | 2021-09-08 |
WO2019111819A1 (ja) | 2019-06-13 |
CN111433230B (zh) | 2022-09-13 |
KR20200085819A (ko) | 2020-07-15 |
JPWO2019111819A1 (ja) | 2019-12-12 |
US20200369802A1 (en) | 2020-11-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5922850B2 (ja) | ゴム組成物 | |
CN109642055B (zh) | 橡胶组合物 | |
CN109642054B (zh) | 橡胶组合物 | |
JP5922849B2 (ja) | ゴム組成物 | |
JP6218559B2 (ja) | ゴム組成物 | |
JP7112405B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物 | |
JP7112407B2 (ja) | 高グリップタイヤ用ゴム組成物 | |
JP7112408B2 (ja) | 重荷重タイヤ用ゴム組成物およびタイヤ | |
JP7153654B2 (ja) | 高グリップタイヤ用ゴム組成物 | |
JP6581746B1 (ja) | 変性液状ジエン系重合体 | |
JP7132322B2 (ja) | 変性液状ジエン系重合体およびゴム組成物 | |
JP6282449B2 (ja) | ゴム組成物及びタイヤ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190225 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20190225 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20190319 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190507 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190701 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190806 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190830 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6581746 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |