JP2003160603A - 変性ジエン系重合体ゴム、その製造方法及びゴム組成物 - Google Patents
変性ジエン系重合体ゴム、その製造方法及びゴム組成物Info
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- JP2003160603A JP2003160603A JP2002002101A JP2002002101A JP2003160603A JP 2003160603 A JP2003160603 A JP 2003160603A JP 2002002101 A JP2002002101 A JP 2002002101A JP 2002002101 A JP2002002101 A JP 2002002101A JP 2003160603 A JP2003160603 A JP 2003160603A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 省燃費性に優れた変性ジエン系重合体ゴム、
その製造方法及び該重合体ゴムを用いたゴム組成物を提
供する。特に省燃費性に優れた自動車タイヤ用ゴムとし
て最適に使用され得る。 【解決手段】 炭化水素溶媒中において、共役ジエンモ
ノマー又は共役ジエンモノマーと芳香族ビニルモノマー
とをアルカリ金属系触媒を用いて重合させることにより
得られるアルカリ金属末端を有する活性共役ジエン系重
合体に対して、下記一般式(1)で示される1,1−ジ
フェニルエチレン化合物を反応させることにより得られ
る変性ジエン系重合体ゴム。 (式中、R1及びR2は炭素数が1〜8のアルキル基又は
アルコキシ基を表わす。)
その製造方法及び該重合体ゴムを用いたゴム組成物を提
供する。特に省燃費性に優れた自動車タイヤ用ゴムとし
て最適に使用され得る。 【解決手段】 炭化水素溶媒中において、共役ジエンモ
ノマー又は共役ジエンモノマーと芳香族ビニルモノマー
とをアルカリ金属系触媒を用いて重合させることにより
得られるアルカリ金属末端を有する活性共役ジエン系重
合体に対して、下記一般式(1)で示される1,1−ジ
フェニルエチレン化合物を反応させることにより得られ
る変性ジエン系重合体ゴム。 (式中、R1及びR2は炭素数が1〜8のアルキル基又は
アルコキシ基を表わす。)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、変性ジエン系重合
体ゴム、その製造方法及びゴム組成物に関するものであ
る。更に詳しくは、本発明は、反撥弾性に優れ、よって
省燃費性に優れた変性ジエン系重合体ゴム、その製造方
法及び該重合体ゴムを用いたゴム組成物に関するもので
ある。
体ゴム、その製造方法及びゴム組成物に関するものであ
る。更に詳しくは、本発明は、反撥弾性に優れ、よって
省燃費性に優れた変性ジエン系重合体ゴム、その製造方
法及び該重合体ゴムを用いたゴム組成物に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車タイヤ用ゴムとしては、乳
化重合法により得られるスチレン−ブタジエン共重合体
が知られている。しかしながら、該共重合体は反撥弾性
特性に劣り、よって省燃費性の観点から好ましくないと
いう問題点を有している。そこで、その改良のための多
くの試みがなされてきた。たとえば、炭化水素溶媒中、
有機リチウム化合物を重合開始剤とし、エ−テル等のル
イス塩基からなるミクロ構造調節剤の存在下、ブタジエ
ンとスチレンを共重合する方法が提案されている(たと
えば、特開昭60−72907号公報参照。)。更に、
特許公報第2540901号公報には、アルカリ金属末
端に特定のアクリルアミド化合物を反応させて、省燃費
性の改良された変性ジエン系共重合体ゴムを得る方法が
開示されている。しかしながら、省燃費性改良の要求
は、近年の環境に対する配慮を背景に、一層高度なもの
となっており、従来の共重合体は、かかる近年の高度な
要求水準に照らすとき、必ずしも満足できるものではな
かった。
化重合法により得られるスチレン−ブタジエン共重合体
が知られている。しかしながら、該共重合体は反撥弾性
特性に劣り、よって省燃費性の観点から好ましくないと
いう問題点を有している。そこで、その改良のための多
くの試みがなされてきた。たとえば、炭化水素溶媒中、
有機リチウム化合物を重合開始剤とし、エ−テル等のル
イス塩基からなるミクロ構造調節剤の存在下、ブタジエ
ンとスチレンを共重合する方法が提案されている(たと
えば、特開昭60−72907号公報参照。)。更に、
特許公報第2540901号公報には、アルカリ金属末
端に特定のアクリルアミド化合物を反応させて、省燃費
性の改良された変性ジエン系共重合体ゴムを得る方法が
開示されている。しかしながら、省燃費性改良の要求
は、近年の環境に対する配慮を背景に、一層高度なもの
となっており、従来の共重合体は、かかる近年の高度な
要求水準に照らすとき、必ずしも満足できるものではな
かった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】かかる現状に鑑み、本
発明が解決しようとする課題は、省燃費性に優れた変性
ジエン系重合体ゴム、その製造方法及び該重合体ゴムを
用いたゴム組成物を提供することにある。
発明が解決しようとする課題は、省燃費性に優れた変性
ジエン系重合体ゴム、その製造方法及び該重合体ゴムを
用いたゴム組成物を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のうち
第一の発明は、炭化水素溶媒中において、共役ジエンモ
ノマー又は共役ジエンモノマーと芳香族ビニルモノマー
とをアルカリ金属系触媒を用いて重合させることにより
得られるアルカリ金属末端を有する活性共役ジエン系重
合体に対して、下記一般式(1)で示される1,1−ジ
フェニルエチレン化合物を反応させることにより得られ
る変性ジエン系重合体ゴムに係るものである。 (式中、R1及びR2は炭素数が1〜8のアルキル基又は
アルコキシ基を表わす。) また、本発明のうち第二の発明は、炭化水素溶媒中にお
いて、共役ジエンモノマー又は共役ジエンモノマーと芳
香族ビニルモノマーとをアルカリ金属系触媒を用いて重
合させることにより得られるアルカリ金属末端を有する
活性共役ジエン系重合体に対して、上記の一般式(1)
で示される1,1−ジフェニルエチレン化合物を反応さ
せる変性ジエン系重合体ゴムの製造方法に係るものであ
る。また、本発明のうち第三の発明は、前記の変性ジエ
ン系重合体ゴムを、ゴム成分中10重量%以上含有する
ゴム組成物に係るものである。
第一の発明は、炭化水素溶媒中において、共役ジエンモ
ノマー又は共役ジエンモノマーと芳香族ビニルモノマー
とをアルカリ金属系触媒を用いて重合させることにより
得られるアルカリ金属末端を有する活性共役ジエン系重
合体に対して、下記一般式(1)で示される1,1−ジ
フェニルエチレン化合物を反応させることにより得られ
る変性ジエン系重合体ゴムに係るものである。 (式中、R1及びR2は炭素数が1〜8のアルキル基又は
アルコキシ基を表わす。) また、本発明のうち第二の発明は、炭化水素溶媒中にお
いて、共役ジエンモノマー又は共役ジエンモノマーと芳
香族ビニルモノマーとをアルカリ金属系触媒を用いて重
合させることにより得られるアルカリ金属末端を有する
活性共役ジエン系重合体に対して、上記の一般式(1)
で示される1,1−ジフェニルエチレン化合物を反応さ
せる変性ジエン系重合体ゴムの製造方法に係るものであ
る。また、本発明のうち第三の発明は、前記の変性ジエ
ン系重合体ゴムを、ゴム成分中10重量%以上含有する
ゴム組成物に係るものである。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の変性ジエン系重合体ゴム
は、炭化水素溶媒中において、共役ジエンモノマー又は
共役ジエンモノマーと芳香族ビニルモノマーとをアルカ
リ金属系触媒を用いて重合させることにより得られるア
ルカリ金属末端を有する活性共役ジエン系重合体に対し
て、前記一般式(1)で示される1,1−ジフェニルエ
チレン化合物を反応させることにより得られる変性ジエ
ン系重合体ゴムである。
は、炭化水素溶媒中において、共役ジエンモノマー又は
共役ジエンモノマーと芳香族ビニルモノマーとをアルカ
リ金属系触媒を用いて重合させることにより得られるア
ルカリ金属末端を有する活性共役ジエン系重合体に対し
て、前記一般式(1)で示される1,1−ジフェニルエ
チレン化合物を反応させることにより得られる変性ジエ
ン系重合体ゴムである。
【0006】共役ジエンモノマーとしては、1,3−ブ
タジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン(ピペリ
ン)、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3
−ヘキサジエン等をあげることができ、これらのうちで
は、得られる共重合体の物性、工業的に実施する上での
入手性の観点から、1,3−ブタジエン、イソプレンが
好ましい。
タジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン(ピペリ
ン)、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3
−ヘキサジエン等をあげることができ、これらのうちで
は、得られる共重合体の物性、工業的に実施する上での
入手性の観点から、1,3−ブタジエン、イソプレンが
好ましい。
【0007】芳香族ビニルモノマーとしては、スチレ
ン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフ
タレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビ
ニルナフタレン等をあげることができ、これらのうちで
は、得られる共重合体の物性、工業的に実施する上での
入手性の観点から、スチレンが好ましい。
ン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフ
タレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビ
ニルナフタレン等をあげることができ、これらのうちで
は、得られる共重合体の物性、工業的に実施する上での
入手性の観点から、スチレンが好ましい。
【0008】炭化水素溶媒としては、アルカリ金属触媒
を失活させないものであり、適当な炭化水素溶剤として
は、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂環族炭化水素
から選ばれ、特に炭素数2〜12個を有するプロパン、
n−ブタン、iso−ブタン、n−ペンタン、iso−
ペンタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、プロペン、
1−ブテン、iso−ブテン、トランス−2−ブテン、
シス−2−ブテン、1−ペンテン、2−ペンテン、1−
ヘキセン、2−ヘキセン、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、エチルベンゼンなどをあげることができる。また、
これらの溶剤は2種以上を混合して使用することができ
る。
を失活させないものであり、適当な炭化水素溶剤として
は、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂環族炭化水素
から選ばれ、特に炭素数2〜12個を有するプロパン、
n−ブタン、iso−ブタン、n−ペンタン、iso−
ペンタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、プロペン、
1−ブテン、iso−ブテン、トランス−2−ブテン、
シス−2−ブテン、1−ペンテン、2−ペンテン、1−
ヘキセン、2−ヘキセン、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、エチルベンゼンなどをあげることができる。また、
これらの溶剤は2種以上を混合して使用することができ
る。
【0009】アルカリ金属系触媒としては、リチウム、
ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等の金
属、これらの金属を含有する炭化水素化合物又は該金属
と極性化合物との錯体などをあげることができる。な
お、アルカリ金属触媒として好ましいものとしては、2
〜20個の炭素原子を有するリチウム又はナトリウム化
合物をあげることができ、その具体例としては、たとえ
ば、エチルリチウム、n−プロピルリチウム、iso−
プロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチ
ルリチウム、t−オクチルリチウム、n−デシルリチウ
ム、フェニルリチウム、2−ナフチルリチウム、2−ブ
チル−フェニルリチウム、4−フェニル−ブチルリチウ
ム、シクロヘキシルリチウム4−シクロペンチルリチウ
ム、1,4−ジリチオ−ブテン−2、ナトリウムナフタ
レン、ナトリウムビフェニル、カリウム−テトラヒドロ
フラン錯体、カリウムジエトキシエタン錯体、α−メチ
ルスチレンテトラマーのナトリウム塩などをあげること
ができる。
ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等の金
属、これらの金属を含有する炭化水素化合物又は該金属
と極性化合物との錯体などをあげることができる。な
お、アルカリ金属触媒として好ましいものとしては、2
〜20個の炭素原子を有するリチウム又はナトリウム化
合物をあげることができ、その具体例としては、たとえ
ば、エチルリチウム、n−プロピルリチウム、iso−
プロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチ
ルリチウム、t−オクチルリチウム、n−デシルリチウ
ム、フェニルリチウム、2−ナフチルリチウム、2−ブ
チル−フェニルリチウム、4−フェニル−ブチルリチウ
ム、シクロヘキシルリチウム4−シクロペンチルリチウ
ム、1,4−ジリチオ−ブテン−2、ナトリウムナフタ
レン、ナトリウムビフェニル、カリウム−テトラヒドロ
フラン錯体、カリウムジエトキシエタン錯体、α−メチ
ルスチレンテトラマーのナトリウム塩などをあげること
ができる。
【0010】本発明においては、下記一般式(1)で示
される1,1−ジフェニルエチレン化合物が用いられ
る。
される1,1−ジフェニルエチレン化合物が用いられ
る。
【0011】式中、R1及びR2は炭素数が1〜8のアル
キル基又はアルコキシ基を表わす。好ましくは、R1及
びR2がメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基
のものである。1,1−ジフェニルエチレン化合物の具
体例としては、1−(4−N,N−ジメチルアミノフェ
ニル)−1−フェニルエチレン、1−(4−N,N−ジ
エチルアミノフェニル)−1−フェニルエチレン、1−
(4−N,N−ジプロピルアミノフェニル)−1−フェ
ニルエチレン、1−(4−N,N−ジブチルアミノフェ
ニル)−1−フェニルエチレン、1−(4−N,N−ジ
メトキシアミノフェニル)−1−フェニルエチレン、1
−(4−N,N−ジエトキシアミノフェニル)−1−フ
ェニルエチレン、1−(4−N,N−ジプロポキシアミ
ノフェニル)−1−フェニルエチレン、1−(4−N,
N−ジブトキシアミノフェニル)−1−フェニルエチレ
ン、等があげられるが、省燃費性を著しく改良でき、か
つ溶媒への溶解性に優れるという観点から1−(4−
N,N−ジメチルアミノフェニル)−1−フェニルエチ
レンが好ましい。
キル基又はアルコキシ基を表わす。好ましくは、R1及
びR2がメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基
のものである。1,1−ジフェニルエチレン化合物の具
体例としては、1−(4−N,N−ジメチルアミノフェ
ニル)−1−フェニルエチレン、1−(4−N,N−ジ
エチルアミノフェニル)−1−フェニルエチレン、1−
(4−N,N−ジプロピルアミノフェニル)−1−フェ
ニルエチレン、1−(4−N,N−ジブチルアミノフェ
ニル)−1−フェニルエチレン、1−(4−N,N−ジ
メトキシアミノフェニル)−1−フェニルエチレン、1
−(4−N,N−ジエトキシアミノフェニル)−1−フ
ェニルエチレン、1−(4−N,N−ジプロポキシアミ
ノフェニル)−1−フェニルエチレン、1−(4−N,
N−ジブトキシアミノフェニル)−1−フェニルエチレ
ン、等があげられるが、省燃費性を著しく改良でき、か
つ溶媒への溶解性に優れるという観点から1−(4−
N,N−ジメチルアミノフェニル)−1−フェニルエチ
レンが好ましい。
【0012】本発明の変性ジエン系重合体ゴムは、炭化
水素溶媒中において、共役ジエンモノマー又は共役ジエ
ンモノマーと芳香族ビニルモノマーとをアルカリ金属系
触媒を用いて重合させることにより得られるアルカリ金
属末端を有する活性共役ジエン系重合体に対して、前記
一般式(1)で示される1,1−ジフェニルエチレン化
合物を反応させることにより得られる。
水素溶媒中において、共役ジエンモノマー又は共役ジエ
ンモノマーと芳香族ビニルモノマーとをアルカリ金属系
触媒を用いて重合させることにより得られるアルカリ金
属末端を有する活性共役ジエン系重合体に対して、前記
一般式(1)で示される1,1−ジフェニルエチレン化
合物を反応させることにより得られる。
【0013】重合用モノマーとしては、共役ジエンモノ
マーのみを用いてもよく、共役ジエンモノマーと芳香族
ビニルモノマーを併用してもよい。共役ジエンモノマー
と芳香族ビニルモノマーを併用する場合の両者の比率
は、共役ジエンモノマー/芳香族ビニルモノマーの重量
比で50/50〜90/10が好ましく、更に好ましく
は55/45〜85/15である。該比が過小であると
重合体ゴムが炭化水素溶媒に不溶となり、均一な重合が
不可能となる場合があり、一方該比が過大であると重合
体ゴムの強度が低下する場合がある。また共役ジエンモ
ノマーと芳香族ビニルモノマーを併用する場合には、ラ
ンダム共重合体であることが望ましい。ブロック共重合
体の場合には、加硫ゴムとした時の省燃費性が著しく低
下することがある。
マーのみを用いてもよく、共役ジエンモノマーと芳香族
ビニルモノマーを併用してもよい。共役ジエンモノマー
と芳香族ビニルモノマーを併用する場合の両者の比率
は、共役ジエンモノマー/芳香族ビニルモノマーの重量
比で50/50〜90/10が好ましく、更に好ましく
は55/45〜85/15である。該比が過小であると
重合体ゴムが炭化水素溶媒に不溶となり、均一な重合が
不可能となる場合があり、一方該比が過大であると重合
体ゴムの強度が低下する場合がある。また共役ジエンモ
ノマーと芳香族ビニルモノマーを併用する場合には、ラ
ンダム共重合体であることが望ましい。ブロック共重合
体の場合には、加硫ゴムとした時の省燃費性が著しく低
下することがある。
【0014】重合に際しては、アルカリ金属触媒、炭化
水素溶媒、ランダマイザー、共役ジエン単位のビニル結
合含有量調節剤など通常使用されているものを用いるこ
とが可能であり、該重合体の製造方法は、特に制約を受
けない。
水素溶媒、ランダマイザー、共役ジエン単位のビニル結
合含有量調節剤など通常使用されているものを用いるこ
とが可能であり、該重合体の製造方法は、特に制約を受
けない。
【0015】共役ジエン部のビニル結合含有量を調節す
るためには、ルイス塩基性化合物として、各種の化合物
を使用し得るが、エーテル化合物又は第三級アミンが、
工業的実施上の入手容易性の点で好ましい。エーテル化
合物としては、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラ
ン、1,4−ジオキサンなどの環状エーテル;ジエチル
エーテル、ジブチルエーテルなどの脂肪族モノエーテ
ル;エチレングリコールジメチルエーテル、エチレング
リコールジエチルエーテル、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などの脂肪族ジ
エ−テル;ジフェニルエーテル、アニソールなどの芳香
族エーテルがあげられる。また、第三級アミン化合物の
例としては、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、
トリブチルアミンなどのほかに、N,N,N’,N’−
テトラメチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルアニ
リン、ピリジン、キノリンなどをあげることができる。
るためには、ルイス塩基性化合物として、各種の化合物
を使用し得るが、エーテル化合物又は第三級アミンが、
工業的実施上の入手容易性の点で好ましい。エーテル化
合物としては、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラ
ン、1,4−ジオキサンなどの環状エーテル;ジエチル
エーテル、ジブチルエーテルなどの脂肪族モノエーテ
ル;エチレングリコールジメチルエーテル、エチレング
リコールジエチルエーテル、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などの脂肪族ジ
エ−テル;ジフェニルエーテル、アニソールなどの芳香
族エーテルがあげられる。また、第三級アミン化合物の
例としては、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、
トリブチルアミンなどのほかに、N,N,N’,N’−
テトラメチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルアニ
リン、ピリジン、キノリンなどをあげることができる。
【0016】アルカリ金属末端を有する活性共役ジエン
重合体に対して本発明の1,1−ジフェニルエチレン化
合物を添加して製造する際に使用する量は、アルカリ金
属を付加する際使用するアルカリ金属触媒1モル当た
り、通常0.1〜10モルであり、好ましくは0.5〜
2モルである。該使用量が少なすぎる場合は省燃費性の
改良効果が少なく、逆に多すぎる場合は、重合溶媒中に
残存するため、その溶媒をリサイクル使用する場合には
溶媒からの分離工程を必要とする等、経済的に好ましく
ない。
重合体に対して本発明の1,1−ジフェニルエチレン化
合物を添加して製造する際に使用する量は、アルカリ金
属を付加する際使用するアルカリ金属触媒1モル当た
り、通常0.1〜10モルであり、好ましくは0.5〜
2モルである。該使用量が少なすぎる場合は省燃費性の
改良効果が少なく、逆に多すぎる場合は、重合溶媒中に
残存するため、その溶媒をリサイクル使用する場合には
溶媒からの分離工程を必要とする等、経済的に好ましく
ない。
【0017】該1,1−ジフェニルエチレン化合物とア
ルカリ金属末端を有する活性共役ジエン系重合体との反
応は、迅速に起きるので、反応温度及び反応時間は広範
囲に選択できるが、一般的には、室温乃至は80℃、数
秒乃至数時間である。反応は、アルカリ金属含有ジエン
系重合体と該1,1−ジフェニルエチレン化合物とを接
触させればよく、たとえば、アルカリ金属触媒を用い
て、ジエン系重合体を重合し、該重合体溶液中に該1,
1−ジフェニルエチレン化合物を所定量添加する方法
が、好ましい態様として例示できるが、この方法に限定
されるものではない。
ルカリ金属末端を有する活性共役ジエン系重合体との反
応は、迅速に起きるので、反応温度及び反応時間は広範
囲に選択できるが、一般的には、室温乃至は80℃、数
秒乃至数時間である。反応は、アルカリ金属含有ジエン
系重合体と該1,1−ジフェニルエチレン化合物とを接
触させればよく、たとえば、アルカリ金属触媒を用い
て、ジエン系重合体を重合し、該重合体溶液中に該1,
1−ジフェニルエチレン化合物を所定量添加する方法
が、好ましい態様として例示できるが、この方法に限定
されるものではない。
【0018】なお混練加工性の観点から、アルカリ金属
含有ジエン系重合体と該1,1−ジフェニルエチレン化
合物の反応前または反応後に、活性共役ジエン系重合体
に対して一般式RaMXbで示されるカップリング剤を
添加するのが好ましい(式中Rはアルキル基、アルケニ
ル基、シクロアルケニル基又は芳香族炭化水素基、Mは
ケイ素またはスズ原子、Xはハロゲン原子、aは0〜2
の整数、bは2〜4の整数を表す)。使用するアルカリ
金属触媒1モル当たり、通常0.03〜0.4モルであ
り、好ましくは0.05〜0.3モルである。該使用量
が少なすぎる場合は加工性の改良効果が少なく、逆に多
すぎる場合は、1,1−ジフェニルエチレン化合物と反
応するアルカリ金属末端が少なくなり、省燃費性改良効
果が小さくなる。
含有ジエン系重合体と該1,1−ジフェニルエチレン化
合物の反応前または反応後に、活性共役ジエン系重合体
に対して一般式RaMXbで示されるカップリング剤を
添加するのが好ましい(式中Rはアルキル基、アルケニ
ル基、シクロアルケニル基又は芳香族炭化水素基、Mは
ケイ素またはスズ原子、Xはハロゲン原子、aは0〜2
の整数、bは2〜4の整数を表す)。使用するアルカリ
金属触媒1モル当たり、通常0.03〜0.4モルであ
り、好ましくは0.05〜0.3モルである。該使用量
が少なすぎる場合は加工性の改良効果が少なく、逆に多
すぎる場合は、1,1−ジフェニルエチレン化合物と反
応するアルカリ金属末端が少なくなり、省燃費性改良効
果が小さくなる。
【0019】得られた改質ジエン系重合体ゴムには、分
子末端に1,1−ジフェニルエチレン化合物(アルキル
アミノ基又は、アルコキシアミノ基)が導入されてい
る。反応終了後、改質されたジエン系重合体ゴムは反応
溶媒中から凝固剤の添加あるいはスチーム凝固など通常
の溶液重合によるゴムの製造において使用される凝固方
法がそのまま用いられ、凝固温度も何ら制限されない。
子末端に1,1−ジフェニルエチレン化合物(アルキル
アミノ基又は、アルコキシアミノ基)が導入されてい
る。反応終了後、改質されたジエン系重合体ゴムは反応
溶媒中から凝固剤の添加あるいはスチーム凝固など通常
の溶液重合によるゴムの製造において使用される凝固方
法がそのまま用いられ、凝固温度も何ら制限されない。
【0020】反応系から分離されたクラムの乾燥も通常
の合成ゴムの製造で用いられるバンドドライヤー、押し
出し型のドライヤー等が使用でき、乾燥温度も何ら制限
されない。
の合成ゴムの製造で用いられるバンドドライヤー、押し
出し型のドライヤー等が使用でき、乾燥温度も何ら制限
されない。
【0021】かくして、本発明の変性ジエン系重合体ゴ
ムが得られる。
ムが得られる。
【0022】変性ジエン系重合体ゴムのムーニー粘度
(ML1+4)は、10〜200であることが好ましく、
更に好ましくは20〜150である。ムーニー粘度が低
すぎると加硫物の引張り強度等の機械物性が低下する場
合があり、一方該粘度が高すぎると他のゴムと組み合わ
せて使用する場合に混和性が悪く、加工操作性が困難と
なり、得られたゴム組成物の加硫物の機械物性が低下す
る場合がある。
(ML1+4)は、10〜200であることが好ましく、
更に好ましくは20〜150である。ムーニー粘度が低
すぎると加硫物の引張り強度等の機械物性が低下する場
合があり、一方該粘度が高すぎると他のゴムと組み合わ
せて使用する場合に混和性が悪く、加工操作性が困難と
なり、得られたゴム組成物の加硫物の機械物性が低下す
る場合がある。
【0023】変性ジエン系重合体ゴムの共役ジエン部の
ビニル結合含有量は、10〜70%であることが好まし
く、更に好ましくは15〜60%である。該含有量が過
少であると重合体のガラス転移温度が低温となり、タイ
ヤ用のポリマ−として用いた場合、グリップ性能が劣る
場合があり、一方該含有量が過多であると重合体のガラ
ス転移温度が上昇し、反撥弾性に劣る場合がある。
ビニル結合含有量は、10〜70%であることが好まし
く、更に好ましくは15〜60%である。該含有量が過
少であると重合体のガラス転移温度が低温となり、タイ
ヤ用のポリマ−として用いた場合、グリップ性能が劣る
場合があり、一方該含有量が過多であると重合体のガラ
ス転移温度が上昇し、反撥弾性に劣る場合がある。
【0024】本発明の変性ジエン系重合体ゴムは、他の
ゴム成分、各種添加剤等を含むゴム組成物とされる。
ゴム成分、各種添加剤等を含むゴム組成物とされる。
【0025】他のゴム成分としては、乳化重合スチレン
−ブタジエン共重合体ゴム,溶液重合(アニオン重合触
媒、ziegler型触媒)によるポリブタジエンゴ
ム、ブタジエン−イソプレンゴム共重合体ゴム、スチレ
ン−ブタジエン共重合体ゴム、及び天然ゴムが含まれ、
目的に応じて、これらゴムの1種又は2種以上が選択使
用される。ここで、他のゴム成分を用いる場合、全ゴム
成分中に占める本発明の変性ジエン系重合体ゴムの割合
は10重量%以上であることが好ましく、更に好ましく
は20重量%以上である。本発明の変性ジエン系重合体
ゴムの割合が過少であると反撥弾性の向上度合が小さ
く、加工性も改良されなくなる。
−ブタジエン共重合体ゴム,溶液重合(アニオン重合触
媒、ziegler型触媒)によるポリブタジエンゴ
ム、ブタジエン−イソプレンゴム共重合体ゴム、スチレ
ン−ブタジエン共重合体ゴム、及び天然ゴムが含まれ、
目的に応じて、これらゴムの1種又は2種以上が選択使
用される。ここで、他のゴム成分を用いる場合、全ゴム
成分中に占める本発明の変性ジエン系重合体ゴムの割合
は10重量%以上であることが好ましく、更に好ましく
は20重量%以上である。本発明の変性ジエン系重合体
ゴムの割合が過少であると反撥弾性の向上度合が小さ
く、加工性も改良されなくなる。
【0026】添加剤としては、ゴム工業で常用されてい
るものからゴム組成物の使用目的に適したものを選べば
よく、特に制限されない。通常、加硫系としては硫黄、
ステアリン酸、亜鉛華、各種加硫促進剤(チアゾール
系、チウラム系、スルフェンアミド系等)あるいは有機
過酸化物などが、補強剤としてはHAF,ISAF等の
種々のグレードのカーボンブラック,またはシリカ、充
填剤としては、炭酸カルシウム、タルクなどが、その他
の添加剤としては伸展油、加工助剤、老化防止剤等が使
用される。カーボンブラックまたはシリカは、ゴム成分
100重量部に対し10〜150重量部使用されるのが
好ましい。カーボンブラックまたはシリカが10重量部
未満の場合には補強効果が不十分であり、150重量部
を越えると伸びが低下するなどの不具合が生じる場合が
ある。その他添加剤の種類及び使用量はゴム組成物の使
用目的に応じて選択されるものであり、本発明において
は特に限定されない。
るものからゴム組成物の使用目的に適したものを選べば
よく、特に制限されない。通常、加硫系としては硫黄、
ステアリン酸、亜鉛華、各種加硫促進剤(チアゾール
系、チウラム系、スルフェンアミド系等)あるいは有機
過酸化物などが、補強剤としてはHAF,ISAF等の
種々のグレードのカーボンブラック,またはシリカ、充
填剤としては、炭酸カルシウム、タルクなどが、その他
の添加剤としては伸展油、加工助剤、老化防止剤等が使
用される。カーボンブラックまたはシリカは、ゴム成分
100重量部に対し10〜150重量部使用されるのが
好ましい。カーボンブラックまたはシリカが10重量部
未満の場合には補強効果が不十分であり、150重量部
を越えると伸びが低下するなどの不具合が生じる場合が
ある。その他添加剤の種類及び使用量はゴム組成物の使
用目的に応じて選択されるものであり、本発明において
は特に限定されない。
【0027】ゴム組成物を得るには、ゴム成分と各種添
加剤とをロール、バンバリー等の混合機を用いて混練り
すればよい。ゴム組成物は、加硫され、使用に供され
る。
加剤とをロール、バンバリー等の混合機を用いて混練り
すればよい。ゴム組成物は、加硫され、使用に供され
る。
【0028】本発明のゴム組成物は、反撥弾性に優れる
ため、省燃費性に優れた自動車タイヤに最適に使用され
得る。また、本発明のゴム組成物は、靴底用、床剤用、
防振ゴム用、などの各種工業用原料ゴムとして使用され
得る。
ため、省燃費性に優れた自動車タイヤに最適に使用され
得る。また、本発明のゴム組成物は、靴底用、床剤用、
防振ゴム用、などの各種工業用原料ゴムとして使用され
得る。
【0029】
【実施例】以下に実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
【0030】製造例:1−(4−N,N−ジメチルアミ
ノフェニル)−1−フェニルエチレンの合成 テトラヒドロフラン(THF)100mlに4−N,N
−ジメチルアミノベンゾフェノン25gを溶かした溶液
を、メチルトリフェニルホスホニウムブロミドとt−ブ
トキシカリウムとを反応させて得たTHF溶液80ml
に徐々に入れて、0℃で4時間反応させた後、得られた
生成物を精製して標題化合物を得た。
ノフェニル)−1−フェニルエチレンの合成 テトラヒドロフラン(THF)100mlに4−N,N
−ジメチルアミノベンゾフェノン25gを溶かした溶液
を、メチルトリフェニルホスホニウムブロミドとt−ブ
トキシカリウムとを反応させて得たTHF溶液80ml
に徐々に入れて、0℃で4時間反応させた後、得られた
生成物を精製して標題化合物を得た。
【0031】実施例1
内容積20リットルのステンレス製重合反応機を洗浄、
乾燥し、乾燥窒素で置換した後に1,3−ブタジエン1
420g、スチレン580g、テトラヒドロフラン 1
22g、ヘキサン10.2kg、n−ブチルリチウム
(n−ヘキサン溶液11.0mmol)を添加し、攪拌
下に65℃で3時間重合を行った。重合完了後、1−
(4−N,N−ジメチルアミノフェニル)−1−フェニ
ルエチレンを11.0mmol添加し、攪拌下に60分
間反応させた後、10mlのメタノールを加えて、更に
5分間攪拌した。その後、重合反応容器の内容物を取り
出し、10gの2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾー
ル(住友化学製のスミライザーBHT:以下同様)を加
え、ヘキサンの大部分を蒸発させた後、55℃で12時
間減圧乾燥し、重合体ゴムを得た。
乾燥し、乾燥窒素で置換した後に1,3−ブタジエン1
420g、スチレン580g、テトラヒドロフラン 1
22g、ヘキサン10.2kg、n−ブチルリチウム
(n−ヘキサン溶液11.0mmol)を添加し、攪拌
下に65℃で3時間重合を行った。重合完了後、1−
(4−N,N−ジメチルアミノフェニル)−1−フェニ
ルエチレンを11.0mmol添加し、攪拌下に60分
間反応させた後、10mlのメタノールを加えて、更に
5分間攪拌した。その後、重合反応容器の内容物を取り
出し、10gの2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾー
ル(住友化学製のスミライザーBHT:以下同様)を加
え、ヘキサンの大部分を蒸発させた後、55℃で12時
間減圧乾燥し、重合体ゴムを得た。
【0032】実施例2
実施例1においてn−ブチルリチウム(n−ヘキサン溶
液17.2mmol)を用いて重合し、重合完了後、四
塩化ケイ素2.24mmolを添加してカップリングさ
せ、さらに1−(4−N,N−ジメチルアミノフェニ
ル)−1−フェニルエチレンを8.28mmol添加す
る以外は同じ方法にて処理し、重合体ゴムを得て、評価
を行った。
液17.2mmol)を用いて重合し、重合完了後、四
塩化ケイ素2.24mmolを添加してカップリングさ
せ、さらに1−(4−N,N−ジメチルアミノフェニ
ル)−1−フェニルエチレンを8.28mmol添加す
る以外は同じ方法にて処理し、重合体ゴムを得て、評価
を行った。
【0033】比較例1
内容積20リットルのステンレス製重合反応機を洗浄、
乾燥し、乾燥窒素で置換した後に1,3−ブタジエン1
420g、スチレン580g、テトラヒドロフラン12
2g、ヘキサン10.2kg、n−ブチルリチウム(n
−ヘキサン溶液11.1mmol)を添加し、攪拌下に
65℃で3時間重合を行った。重合完了後、10mlの
メタノールを加えて、更に5分間攪拌した。その後、重
合反応容器の内容物を取り出し、10gの2,6−ジ−
t−ブチル−p−クレゾール(住友化学製のスミライザ
ーBHT:以下同様)を加え、ヘキサンの大部分を蒸発
させた後、55℃で12時間減圧乾燥し、重合体ゴムを
得た。
乾燥し、乾燥窒素で置換した後に1,3−ブタジエン1
420g、スチレン580g、テトラヒドロフラン12
2g、ヘキサン10.2kg、n−ブチルリチウム(n
−ヘキサン溶液11.1mmol)を添加し、攪拌下に
65℃で3時間重合を行った。重合完了後、10mlの
メタノールを加えて、更に5分間攪拌した。その後、重
合反応容器の内容物を取り出し、10gの2,6−ジ−
t−ブチル−p−クレゾール(住友化学製のスミライザ
ーBHT:以下同様)を加え、ヘキサンの大部分を蒸発
させた後、55℃で12時間減圧乾燥し、重合体ゴムを
得た。
【0034】実施例1及び2、比較例1で得た各重合体
ゴムについて、下記のとおり測定、評価を行った。重合体ゴムのムーニー粘度 JIS K−6300に準拠して100℃にて測定し
た。重合体ゴムのビニル含量 赤外分光分析法により測定した。重合体ゴムのスチレン含量 屈折率法により測定した。加硫ゴムの反撥弾性 表1の配合に従い、ラボプラストミルにて混練して配合
ゴムを得て、これを6インチロールでシート状に成形の
後、160℃×45分の条件で加硫して加硫ゴムを得
た。加硫ゴムについて、リュプケレジリエンステスター
を用いて、60℃での反撥弾性を測定した。測定、評価
結果を表2に示す。
ゴムについて、下記のとおり測定、評価を行った。重合体ゴムのムーニー粘度 JIS K−6300に準拠して100℃にて測定し
た。重合体ゴムのビニル含量 赤外分光分析法により測定した。重合体ゴムのスチレン含量 屈折率法により測定した。加硫ゴムの反撥弾性 表1の配合に従い、ラボプラストミルにて混練して配合
ゴムを得て、これを6インチロールでシート状に成形の
後、160℃×45分の条件で加硫して加硫ゴムを得
た。加硫ゴムについて、リュプケレジリエンステスター
を用いて、60℃での反撥弾性を測定した。測定、評価
結果を表2に示す。
【0035】
【表1】
*1:ウルトラシルVN3−G(デグッサ株式会社製)
*2:Si69(デグッサ社製)
*3:X−140(共同石油社製アロマ油)
*4:アンチゲン3C(住友化学社製 老化防止剤)
*5:ソクシノールCZ(住友化学社製 加硫促進剤)
*6:ソクシノールD(住友化学社製 加硫促進剤)
*7:サンノックN(大内新興化学工業株式会社製)
【0036】
【表2】
*1 変性化合物
A:1−(4−N,N−ジメチルアミノフェニル)−1
−フェニルエチレン
−フェニルエチレン
【0037】実施例3
実施例1においてn−ブチルリチウム(n−ヘキサン溶
液9.80mmol)を用いたこと以外は同様に行って
得た重合体ゴムを用い、表3に示す配合に従い、ラボプ
ラストミルにて混練して配合ゴムを得て、これを6イン
チロールでシート状に成型の後、160℃×15分の条
件で加硫した。加硫ゴムの反撥弾性を測定、評価した。
液9.80mmol)を用いたこと以外は同様に行って
得た重合体ゴムを用い、表3に示す配合に従い、ラボプ
ラストミルにて混練して配合ゴムを得て、これを6イン
チロールでシート状に成型の後、160℃×15分の条
件で加硫した。加硫ゴムの反撥弾性を測定、評価した。
【0038】比較例2
比較例1においてn−ブチルリチウム(n−ヘキサン溶
液10.4mmol)を用いたこと以外は同様に行って
得た重合体ゴムを使用し、実施例3と同様に混練して配
合ゴムを得て、これを6インチロールでシート状に成型
の後、160℃×15分の条件で加硫した。加硫ゴムの
反撥弾性を測定、評価した。実施例3、比較例2の結果
を表4に示した。
液10.4mmol)を用いたこと以外は同様に行って
得た重合体ゴムを使用し、実施例3と同様に混練して配
合ゴムを得て、これを6インチロールでシート状に成型
の後、160℃×15分の条件で加硫した。加硫ゴムの
反撥弾性を測定、評価した。実施例3、比較例2の結果
を表4に示した。
【0039】いずれの実施例においても、比較例に比べ
て、高い反撥弾性を持つことが示された。
て、高い反撥弾性を持つことが示された。
【0040】
【表3】
*1:N−339を使用
*2:アンチケ゛ン3C(住友化学社製 老化防止剤)
*3:ソクシノールCZ(住友化学社製 加硫促進剤)
*4:サンノックN(大内新興化学工業株式会社製)
【0041】
【表4】
*1 変性化合物
A:1−(4−N,N−ジメチルアミノフェニル)−1
−フェニルエチレン
−フェニルエチレン
【0042】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明により、省
燃費性に優れた変性ジエン系重合体ゴム、その製造方法
及び該重合体ゴムを用いたゴム組成物を提供することが
できた。
燃費性に優れた変性ジエン系重合体ゴム、その製造方法
及び該重合体ゴムを用いたゴム組成物を提供することが
できた。
フロントページの続き
(72)発明者 稲垣 勝成
千葉県市原市姉崎海岸5の1 住友化学工
業株式会社内
Fターム(参考) 4J002 AC01W AC02W AC03W AC08W
AC11X FD010 FD200 GC00
GL00 GN01 GT00
4J100 AB00Q AB02Q AB03Q AB04Q
AB15Q AB16Q AS01P AS02P
AS03P AS04P BA31H BC43H
CA01 CA04 CA27 CA31 FA08
HA35 HA61 HB14 HC48 HC83
HE14 JA29
Claims (4)
- 【請求項1】 炭化水素溶媒中において、共役ジエンモ
ノマー又は共役ジエンモノマーと芳香族ビニルモノマー
とをアルカリ金属系触媒を用いて重合させることにより
得られるアルカリ金属末端を有する活性共役ジエン系重
合体に対して、下記一般式(1)で示される1,1−ジ
フェニルエチレン化合物を反応させることにより得られ
る変性ジエン系重合体ゴム。 (式中、R1及びR2は炭素数が1〜8のアルキル基又は
アルコキシ基を表わす。) - 【請求項2】 R1及びR2がメチル基、エチル基、プロ
ピル基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキ
シ基又はブトキシ基である請求項1記載の変性ジエン系
重合体ゴム。 - 【請求項3】 炭化水素溶媒中において、共役ジエンモ
ノマー又は共役ジエンモノマーと芳香族ビニルモノマー
とをアルカリ金属系触媒を用いて重合させることにより
得られるアルカリ金属末端を有する活性共役ジエン系重
合体に対して、請求項1記載の一般式(1)で示される
1,1−ジフェニルエチレン化合物を反応させる変性ジ
エン系重合体ゴムの製造方法。 - 【請求項4】 請求項1記載の変性ジエン系重合体ゴム
を、ゴム成分中10重量%以上含有するゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002002101A JP2003160603A (ja) | 2001-09-13 | 2002-01-09 | 変性ジエン系重合体ゴム、その製造方法及びゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-277699 | 2001-09-13 | ||
| JP2001277699 | 2001-09-13 | ||
| JP2002002101A JP2003160603A (ja) | 2001-09-13 | 2002-01-09 | 変性ジエン系重合体ゴム、その製造方法及びゴム組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003160603A true JP2003160603A (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=26622118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002002101A Withdrawn JP2003160603A (ja) | 2001-09-13 | 2002-01-09 | 変性ジエン系重合体ゴム、その製造方法及びゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003160603A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006070194A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ用ゴム組成物 |
| EP1683833A1 (en) * | 2005-01-19 | 2006-07-26 | Sumtiomo Rubber Industries Ltd | Rubber composition for base tread |
| JP2007169499A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ用ゴム組成物 |
| US20110207879A1 (en) * | 2010-02-25 | 2011-08-25 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Conjugated diene polymer, conjugated diene polymer composition, and method for producing conjugated diene polymer |
| SG173977A1 (en) * | 2010-02-25 | 2011-09-29 | Sumitomo Chemical Co | Conjugated diene polymer, conjugated diene polymer composition, and method for producing conjugated diene polymer |
| DE102011109827A1 (de) | 2010-08-11 | 2012-02-16 | Sumitomo Chemical Company, Ltd. | Polymer auf Basis von konjugiertem Dien, Polymerzusammensetzung auf Basis von konjugiertem Dien und Verfahren zur Herstellung von Polymer auf Basis von konjugiertem Dien |
| US8304488B2 (en) | 2010-03-30 | 2012-11-06 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Conjugated diene polymer, conjugated diene polymer composition, and method for producing conjugated diene polymer |
| US9790359B2 (en) | 2012-06-08 | 2017-10-17 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Tread rubber composition and pneumatic tire |
-
2002
- 2002-01-09 JP JP2002002101A patent/JP2003160603A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006070194A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ用ゴム組成物 |
| EP1683833A1 (en) * | 2005-01-19 | 2006-07-26 | Sumtiomo Rubber Industries Ltd | Rubber composition for base tread |
| US7552752B2 (en) | 2005-01-19 | 2009-06-30 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber composition for base tread |
| JP2007169499A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ用ゴム組成物 |
| SG173973A1 (en) * | 2010-02-25 | 2011-09-29 | Sumitomo Chemical Co | Conjugated diene polymer, conjugated diene polymer composition, and method for producing conjugated diene polymer |
| DE102011012396A1 (de) | 2010-02-25 | 2011-08-25 | Sumitomo Chemical Co., Ltd. | Konjugiertes Dienpolymer, konjugierte Dinpolymerzusammensetzung und Verfahren zur Herstellung von konjugiertem Dienpolymer |
| US20110207879A1 (en) * | 2010-02-25 | 2011-08-25 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Conjugated diene polymer, conjugated diene polymer composition, and method for producing conjugated diene polymer |
| SG173977A1 (en) * | 2010-02-25 | 2011-09-29 | Sumitomo Chemical Co | Conjugated diene polymer, conjugated diene polymer composition, and method for producing conjugated diene polymer |
| DE102011012397A1 (de) | 2010-02-25 | 2011-11-10 | Sumitomo Chemical Company, Ltd. | Konjugiertes Dienpolymer, konjugierte Dienpolymerzusammensetzung und Verfahren zur Herstellung von konjugiertem Dienpolymer |
| US8304488B2 (en) | 2010-03-30 | 2012-11-06 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Conjugated diene polymer, conjugated diene polymer composition, and method for producing conjugated diene polymer |
| DE102011109827A1 (de) | 2010-08-11 | 2012-02-16 | Sumitomo Chemical Company, Ltd. | Polymer auf Basis von konjugiertem Dien, Polymerzusammensetzung auf Basis von konjugiertem Dien und Verfahren zur Herstellung von Polymer auf Basis von konjugiertem Dien |
| US8334339B2 (en) | 2010-08-11 | 2012-12-18 | Sumitomo Chemical Co., Ltd. | Conjugated diene-based polymer, conjugated diene-based polymer composition, and process for producing conjugated diene-based polymer |
| US9790359B2 (en) | 2012-06-08 | 2017-10-17 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Tread rubber composition and pneumatic tire |
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