JP6766438B2 - Modified agent, modifier composition, modified polymer and method for producing the same. - Google Patents
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Description
本発明は変性剤、変性剤組成物、変性ポリマー及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a modifier, a modifier composition, a modified polymer and a method for producing the same.
従来、タイヤ等に用いられるゴム組成物に含まれるポリマーとして、各種のニトロンで変性された変性ポリマーが知られている(例えば特許文献1)。 Conventionally, as a polymer contained in a rubber composition used for a tire or the like, a modified polymer modified with various nitrones is known (for example, Patent Document 1).
このようななか、特許文献1を参考にニトロン化合物でジエン系ゴムを変性したところ、天然ゴム以外のジエン系ゴムを変性する際、変性時間が短いと変性率が低い場合があることが明らかとなった。
また、従来のニトロン化合物は天然ゴムを変性しにくく、変性ポリマーの生産性が低い場合があることが明らかとなった。
そこで、本発明は変性ポリマーの生産性に優れる変性剤(ニトロン化合物)を提供することを目的とする。
また、本発明は、変性剤組成物、変性ポリマー及び変性ポリマーの製造方法を提供することも目的とする。
Under these circumstances, when the diene rubber was modified with a nitron compound with reference to Patent Document 1, it became clear that when modifying a diene rubber other than natural rubber, the modification rate may be low if the modification time is short. It was.
Further, it has been clarified that the conventional nitrone compound does not easily modify natural rubber, and the productivity of the modified polymer may be low.
Therefore, an object of the present invention is to provide a modifier (nitrone compound) having excellent productivity of a modified polymer.
It is also an object of the present invention to provide a modifying agent composition, a modified polymer and a method for producing the modified polymer.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、所定の変性剤によって所望の効果が得られることを見出し、本発明に至った。
本発明は上記知見等に基づくものであり、具体的には以下の構成により上記課題を解決するものである。
As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors have found that a desired effect can be obtained by a predetermined modifier, and have arrived at the present invention.
The present invention is based on the above findings and the like, and specifically solves the above problems by the following configurations.
1. エステル基とニトロン結合とを有し、不飽和結合を有するポリマーを変性する変性剤。
2. 上記ニトロン結合の窒素原子に芳香族炭化水素基が結合する、上記1に記載の変性剤。
3. 上記ニトロン結合の窒素原子及び炭素原子に芳香族炭化水素基が結合する、上記1又は2に記載の変性剤。
4. 上記エステル基の酸素原子に脂肪族炭化水素基が結合する、上記1〜3のいずれかに記載の変性剤。
5. 上記エステル基の酸素原子に第三級のアルキル基が結合する、上記1〜4のいずれかに記載の変性剤。
6. 1分子中、上記エステル基の数が複数である、上記1〜5のいずれかに記載の変性剤。
7. 1分子中、上記ニトロン結合の数が1個である、上記1〜6のいずれかに記載の変性剤。
8. 下記式(I)で表される化合物である、上記1〜7のいずれかに記載の変性剤。
式(I)中、R11、R12はそれぞれ独立に炭化水素基であり、a1、a2はそれぞれ独立に0〜2であり、a1+a2は1〜4である。
9. 上記1〜8のいずれかに記載の変性剤と合成ゼオライトとを含有する、変性剤組成物。
10. 上記1〜8のいずれかに記載の変性剤で形成される変性基を有する変性ポリマー。
11. 主鎖及び側鎖からなる群から選ばれる少なくとも1種に上記変性基を有し、上記主鎖の変性基が下記式(II)で表される基であり、上記側鎖の変性基が下記式(III)で表される基である、上記10に記載の変性ポリマー。
上記式(II)中、R21、R22はそれぞれ独立に炭化水素基であり、a21、a22はそれぞれ独立に0〜2であり、a21+a22は1〜4である。
上記式(III)中、R31、R32はそれぞれ独立に炭化水素基であり、a31、a32はそれぞれ独立に0〜2であり、a31+a32は1〜4である。
12. 主鎖が、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、アクリルブタジエンゴム及び天然ゴムからなる群から選ばれる少なくとも1種である、上記10又は11に記載の変性ポリマー。
13. 更に不飽和結合を有する、上記10〜12のいずれかに記載の変性ポリマー。
14. 上記変性基の含有量が、上記変性基と上記不飽和結合との合計量に対して、0.01〜2モル%である、上記13に記載の変性ポリマー。
15. 不飽和結合を有する原料ポリマーと上記1〜8のいずれかに記載の変性剤又は上記9に記載の変性剤組成物とを反応させることによって上記10〜14のいずれかに記載の変性ポリマーを製造する、変性ポリマーの製造方法。
1. 1. A modifier that modifies a polymer that has an ester group and a nitrone bond and has an unsaturated bond.
2. The modifier according to 1 above, wherein an aromatic hydrocarbon group is bonded to the nitrogen atom of the nitrone bond.
3. 3. The modifier according to 1 or 2 above, wherein an aromatic hydrocarbon group is bonded to the nitrogen atom and the carbon atom of the nitrone bond.
4. The modifier according to any one of 1 to 3 above, wherein an aliphatic hydrocarbon group is bonded to an oxygen atom of the ester group.
5. The modifier according to any one of 1 to 4 above, wherein a tertiary alkyl group is bonded to the oxygen atom of the ester group.
6. The modifier according to any one of 1 to 5 above, wherein the number of ester groups in one molecule is plural.
7. The denaturant according to any one of 1 to 6 above, wherein the number of the nitrone bonds is 1 in one molecule.
8. The modifier according to any one of 1 to 7 above, which is a compound represented by the following formula (I).
In formula (I), R 11 and R 12 are independently hydrocarbon groups, a1 and a2 are independently 0 to 2, and a1 + a2 are 1 to 4.
9. A denaturing agent composition containing the denaturing agent according to any one of 1 to 8 above and synthetic zeolite.
10. A modified polymer having a modifying group formed by the modifying agent according to any one of 1 to 8 above.
11. At least one selected from the group consisting of a main chain and a side chain has the above-mentioned modifying group, the modifying group of the main chain is a group represented by the following formula (II), and the modifying group of the side chain is described below. The modified polymer according to 10 above, which is a group represented by the formula (III).
In the above formula (II), R 21 and R 22 are independently hydrocarbon groups, a21 and a22 are independently 0 to 2, and a21 + a22 are 1 to 4.
In the above formula (III), R 31 and R 32 are independently hydrocarbon groups, a31 and a32 are independently 0 to 2, and a31 + a32 are 1 to 4.
12. 10. The modified polymer according to 10 or 11 above, wherein the main chain is at least one selected from the group consisting of styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, acrylic butadiene rubber and natural rubber.
13. The modified polymer according to any one of 10 to 12 above, which further has an unsaturated bond.
14. 13. The modified polymer according to 13 above, wherein the content of the modifying group is 0.01 to 2 mol% with respect to the total amount of the modifying group and the unsaturated bond.
15. The modified polymer according to any one of 10 to 14 is produced by reacting a raw material polymer having an unsaturated bond with the modifying agent according to any one of 1 to 8 or the modifying agent composition according to 9. A method for producing a modified polymer.
本発明の変性剤は、変性ポリマーの生産性に優れる。
本発明によれば、変性剤組成物、変性ポリマー及びその製造方法を提供することができる。
The modifier of the present invention is excellent in the productivity of the modified polymer.
According to the present invention, it is possible to provide a modifier composition, a modified polymer, and a method for producing the same.
本発明について以下詳細に説明する。
なお、本明細書において、(メタ)アクリレートはアクリレートまたはメタクリレートを表し、(メタ)アクリロイルはアクリロイルまたはメタクリロイルを表し、(メタ)アクリルはアクリルまたはメタクリルを表す。
また、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、成分が2種以上の物質を含む場合、上記成分の含有量は、2種以上の物質の合計の含有量を意味する。
本明細書において、変性ポリマーの生産性により優れることを「本発明の効果より優れる」という場合がある。
The present invention will be described in detail below.
In the present specification, (meth) acrylate represents acrylate or methacrylate, (meth) acryloyl represents acryloyl or methacryloyl, and (meth) acrylic represents acrylic or methacrylic.
In addition, the numerical range represented by using "~" in the present specification means a range including the numerical values before and after "~" as the lower limit value and the upper limit value.
In the present specification, when the component contains two or more kinds of substances, the content of the above component means the total content of the two or more kinds of substances.
In the present specification, superiority in the productivity of the modified polymer may be referred to as "excellent in the effect of the present invention".
[変性剤]
本発明の変性剤は、エステル基とニトロン結合とを有する化合物(エステルニトロン化合物)である。
(変性)
本発明の変性剤は、不飽和結合を有するポリマーを変性(具体的にはエステル変性)することができる。つまり、本発明の変性剤は、上記ポリマーにエステル基を導入することができる。
(不飽和結合を有するポリマーと本発明の変性剤との反応)
本発明において、不飽和結合を有するポリマーと本発明の変性剤とを反応させると、上記ポリマーが有する不飽和結合と本発明の変性剤が有するニトロン結合とが反応することによって、上記ポリマーにエステル基を導入することができる。上記エステル基は本発明の変性剤に由来する。
(変性基)
本発明において、上記不飽和結合と上記ニトロン結合との反応によって、不飽和結合を有するポリマーに例えばイソオキサゾリジン環のような環を有する変性基を形成することができる。上記変性基は上記環の他にエステル基を有する。上記エステル基は本発明の変性剤に由来する。
(変性ポリマー)
本発明において、本発明の変性ポリマーは本発明の変性剤で形成される変性基(例えば、上記のような環及びエステル基を有する変性基)を有する。
本発明の変性剤と不飽和結合を有するポリマーとを反応させることによって、本発明の変性ポリマーを得ることができる。
(不飽和結合)
本発明において、不飽和結合を有するポリマーにおける不飽和結合は不飽和炭素炭素結合を意味する。不飽和結合としては、二重結合、三重結合が挙げられ、二重結合が好ましい態様の1つとして挙げられる。
[Denaturant]
The modifier of the present invention is a compound having an ester group and a nitrone bond (ester nitrone compound).
(Degeneration)
The modifier of the present invention can modify (specifically, ester modify) a polymer having an unsaturated bond. That is, the modifier of the present invention can introduce an ester group into the polymer.
(Reaction between a polymer having an unsaturated bond and the denaturant of the present invention)
In the present invention, when a polymer having an unsaturated bond is reacted with the modifier of the present invention, the unsaturated bond of the polymer reacts with the nitrone bond of the modifier of the present invention, thereby esterifying the polymer. The group can be introduced. The ester group is derived from the modifier of the present invention.
(Denatured group)
In the present invention, a modifying group having a ring such as an isooxazolidine ring can be formed on a polymer having an unsaturated bond by the reaction between the unsaturated bond and the nitrone bond. The modifying group has an ester group in addition to the ring. The ester group is derived from the modifier of the present invention.
(Modified polymer)
In the present invention, the modified polymer of the present invention has a modifying group (for example, a modifying group having a ring and an ester group as described above) formed by the modifying agent of the present invention.
The modified polymer of the present invention can be obtained by reacting the modifying agent of the present invention with a polymer having an unsaturated bond.
(Unsaturated bond)
In the present invention, an unsaturated bond in a polymer having an unsaturated bond means an unsaturated carbon-carbon bond. Examples of the unsaturated bond include a double bond and a triple bond, and the double bond is one of the preferred embodiments.
本発明の変性剤はこのような構成をとるため、所望の効果が得られるものと考えられる。その理由は明らかではないが、およそ以下のとおりと推測される。
従来、ジフェニルニトロンのような官能基を有さないニトロン化合物は変性率が低かった。
また、ニトロン結合以外の官能基を更に有するニトロン化合物をジエン系ゴムの変性に使用する場合も、変性率が低い場合があった。これは、官能基を有する従来のニトロン化合物は融点が高く、変性温度を高くしないと上記ニトロン化合物が系内に溶融せず反応しにくいこと、また原料ポリマーが高温条件下でゲル化する場合があることが原因と考えられた。
Since the modifier of the present invention has such a structure, it is considered that a desired effect can be obtained. The reason is not clear, but it is presumed to be as follows.
Conventionally, nitrone compounds having no functional group such as diphenylnitrone have a low denaturation rate.
Further, when a nitrone compound having a functional group other than the nitrone bond is used for modifying the diene rubber, the modification rate may be low. This is because the conventional nitrone compound having a functional group has a high melting point, and the nitrone compound does not melt in the system and is difficult to react unless the modification temperature is raised, and the raw material polymer may gel under high temperature conditions. It was thought that there was a cause.
これに対して本発明の変性剤は変性ポリマーの生産性に優れた。これは、ニトロン化合物にエステル基を導入することによって、ニトロン化合物の融点を大幅に下げることができた、又は、原料ポリマーに対して溶解しやすくなったためであると推測された。このため、従来と同じ程度の変性温度であっても、本発明の変性剤は従来のニトロン化合物よりも系内で溶解しやすく、従来よりも変性時間を短くしても原料ポリマーとの変性率が高くなったと考えられる。 On the other hand, the modifier of the present invention was excellent in the productivity of the modified polymer. It was speculated that this was because the melting point of the nitrone compound could be significantly lowered by introducing an ester group into the nitrone compound, or it became easier to dissolve in the raw material polymer. Therefore, even at the same degree of denaturation temperature as before, the denaturant of the present invention is more easily dissolved in the system than the conventional nitrone compound, and even if the denaturation time is shorter than before, the denaturation rate with the raw material polymer. Is thought to have increased.
さらに、天然ゴムは従来のニトロン化合物では変性しにくかった。本発明においては天然ゴムと本発明の変性剤とを反応させることによって、天然ゴムを効率的に変性することができた。
このように、本発明の変性剤は所定の官能基を有し融点が低い、又は、原料ポリマーに対して溶解しやすいことによって、変性ポリマーの生産性(例えば、天然ゴム以外のジエン系ゴムについては変性時間を短くしても変性率に優れる。天然ゴムを効率的に変性することができる。等)に優れると考えられる。
以下、本発明の変性剤について詳述する。
Furthermore, natural rubber was difficult to denature with conventional nitrone compounds. In the present invention, the natural rubber could be efficiently modified by reacting the natural rubber with the modifier of the present invention.
As described above, the modifier of the present invention has a predetermined functional group and has a low melting point, or is easily dissolved in the raw material polymer, so that the productivity of the modified polymer (for example, diene rubber other than natural rubber) Is excellent in the modification rate even if the modification time is shortened. Natural rubber can be efficiently modified. Etc.).
Hereinafter, the denaturant of the present invention will be described in detail.
<エステル基>
本発明の変性剤はエステル基を有する。エステル基は−CO−O−で表される基である。
<Ester group>
The modifier of the present invention has an ester group. The ester group is a group represented by -CO-O-.
エステル基はエステル基が有する酸素原子において有機基(R)と結合することができる。
(R:有機基)
有機基は特に制限されない。例えば、炭化水素基が挙げられる。
炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基(直鎖状、分岐状、環状を含む。)、芳香族炭化水素基、又はこれらの組合せが挙げられる。炭化水素基は不飽和結合を有してもよい。
Rとしての炭化水素基の炭素数は、本発明の効果により優れるという観点から、20以下が好ましく、1〜15がより好ましく、3〜15が更に好ましく、4〜12が特に好ましい。
The ester group can be bonded to the organic group (R) at the oxygen atom of the ester group.
(R: Organic group)
The organic group is not particularly limited. For example, a hydrocarbon group can be mentioned.
Examples of the hydrocarbon group include an aliphatic hydrocarbon group (including linear, branched, and cyclic), an aromatic hydrocarbon group, or a combination thereof. The hydrocarbon group may have an unsaturated bond.
The carbon number of the hydrocarbon group as R is preferably 20 or less, more preferably 1 to 15, further preferably 3 to 15, particularly preferably 4 to 12, from the viewpoint of being more excellent in the effect of the present invention.
Rとしての炭化水素基は、本発明の効果により優れるという観点から、脂肪族炭化水素基が好ましく、鎖状の脂肪族炭化水素基がより好ましく、第三級のアルキル基が更に好ましい。第三級のアルキル基は第三級炭素原子を有するアルキル基である。 As the hydrocarbon group as R, an aliphatic hydrocarbon group is preferable, a chain aliphatic hydrocarbon group is more preferable, and a tertiary alkyl group is further preferable, from the viewpoint of being more excellent in the effect of the present invention. The tertiary alkyl group is an alkyl group having a tertiary carbon atom.
Rとしての炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基のような脂肪族炭化水素基が挙げられる。
第三級のアルキル基としては、例えば、tert−ブチル基、tert−ペンチル基、tert−ヘキシル基が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group as R include aliphatic hydrocarbon groups such as methyl group, ethyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, decyl group and dodecyl group.
Examples of the tertiary alkyl group include a tert-butyl group, a tert-pentyl group and a tert-hexyl group.
本発明の変性剤は1分子中にエステル基を1個又は複数有する。エステル基の数は、本発明の効果により優れるという観点から、変性剤1分子中複数であることが好ましく、2〜4個がより好ましい。
本明細書において、1分子中にエステル基を1個有するニトロン化合物をモノエステルニトロン化合物と称する場合がある。エステル基を複数有するニトロン化合物をポリエステルニトロン化合物と称し、エステル基を2個有するニトロン化合物をジエステルニトロン化合物と称する場合がある。
The modifier of the present invention has one or more ester groups in one molecule. The number of ester groups is preferably a plurality in one molecule of the modifier, and more preferably 2 to 4 from the viewpoint of being more excellent in the effect of the present invention.
In the present specification, a nitrone compound having one ester group in one molecule may be referred to as a monoester nitrone compound. A nitrone compound having a plurality of ester groups may be referred to as a polyester nitrone compound, and a nitrone compound having two ester groups may be referred to as a diester nitrone compound.
<ニトロン結合>
本発明の変性剤はニトロン結合を有する。ニトロン結合は下記式(1)で表される基である。
<Nitrone bond>
The denaturant of the present invention has a nitrone bond. The nitrone bond is a group represented by the following formula (1).
式(1)中、*は結合位置を表す。
なお本明細書において、ニトロン結合は−N(=O)=CH−と表される場合がある。
In equation (1), * represents the bond position.
In the present specification, the nitrone bond may be expressed as −N (= O) = CH−.
本発明の変性剤は1分子中にニトロン結合を1〜3個有することができる。本発明の変性剤1分子中のニトロン結合の数は本発明の効果により優れるという観点から1個が好ましい。 The denaturant of the present invention can have 1 to 3 nitrone bonds in one molecule. The number of nitrone bonds in one molecule of the modifier of the present invention is preferably one from the viewpoint of being superior to the effect of the present invention.
(エステル基とニトロン結合とを介する有機基)
エステル基(例えば、エステル基が有する炭素原子)とニトロン結合とは有機基を介して結合することができる。
有機基は特に制限されない。例えば、ヘテロ原子を有してもよい、炭化水素基が挙げられる。
(Organic group via ester group and nitrone bond)
The ester group (for example, the carbon atom of the ester group) and the nitrone bond can be bonded via an organic group.
The organic group is not particularly limited. For example, a hydrocarbon group which may have a hetero atom can be mentioned.
炭化水素基は上記と同様である。なかでも、芳香族炭化水素基が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。 The hydrocarbon group is the same as above. Of these, an aromatic hydrocarbon group is preferable, and a benzene ring is more preferable.
有機基が有してもよいヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン等が挙げられる。ヘテロ原子は別のヘテロ原子、炭素原子又は水素原子と結合して官能基を構成してもよい。
本発明の変性剤は上記官能基を有さないことが好ましい態様の1つとして挙げられる。
本発明の変性剤が更に上記官能基を有する場合、官能基の数は、変性剤1分子中、1〜6個とすることができる。
Examples of the hetero atom that the organic group may have include an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and a halogen. A hetero atom may be bonded to another hetero atom, carbon atom or hydrogen atom to form a functional group.
One of the preferred embodiments is that the modifier of the present invention does not have the above functional groups.
When the modifier of the present invention further has the above functional groups, the number of functional groups can be 1 to 6 in one molecule of the modifier.
(芳香族炭化水素基)
本発明の変性剤において、ニトロン結合の窒素原子及び/又は炭素原子に芳香族炭化水素基が結合することが好ましく、ニトロン結合の窒素原子及び炭素原子にそれぞれ芳香族炭化水素基が結合することがより好ましい。
芳香族炭化水素基は特に制限されない。例えば、ベンゼン環が挙げられる。
(Aromatic hydrocarbon group)
In the modifier of the present invention, it is preferable that an aromatic hydrocarbon group is bonded to a nitrogen atom and / or a carbon atom of a nitrone bond, and an aromatic hydrocarbon group may be bonded to a nitrogen atom and a carbon atom of a nitrone bond, respectively. More preferred.
The aromatic hydrocarbon group is not particularly limited. For example, a benzene ring can be mentioned.
本発明の変性剤としては、例えば、下記式(I)で表される化合物が挙げられる。
式(I)中、R11、R12はそれぞれ独立に、炭化水素基が好ましい。
a1、a2はそれぞれ独立に0〜2である。
a1+a2は1〜4である。
R11、R12としての炭化水素基は上記Rと同様である。R11、R12はそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基が好ましく、第三級のアルキル基がより好ましい。
Examples of the modifier of the present invention include compounds represented by the following formula (I).
In formula (I), R 11 and R 12 are each independently preferably having a hydrocarbon group.
a1 and a2 are 0 to 2 independently of each other.
a1 + a2 are 1 to 4.
The hydrocarbon groups as R 11 and R 12 are the same as those of R above. Independently, R 11 and R 12 are preferably an aliphatic hydrocarbon group, and more preferably a tertiary alkyl group.
a1が1でありa2が0である場合、又は、a1及びa2が1である場合が好ましい態様として挙げられる。 A case where a1 is 1 and a2 is 0, or a case where a1 and a2 are 1 is mentioned as a preferable embodiment.
変性剤としては、具体的には例えば、下記式(IV−1)〜式(IV−3)で表されるモノエステルニトロン化合物;下記式(IV−4)で表されるジエステルニトロン化合物が挙げられる。
本発明の変性剤の融点は80〜230℃が好ましい。本発明の変性剤の融点はJIS 0064−1992(目視による融点測定方法)に準じて測定することができる。 The melting point of the modifier of the present invention is preferably 80 to 230 ° C. The melting point of the modifier of the present invention can be measured according to JIS 0064-1992 (visual melting point measuring method).
(変性剤の製造方法)
本発明の変性剤の製造方法としては、例えば、カルボキシ基とニトロン結合とを有するカルボキシニトロン化合物とヒドロキシ基含有化合物とを反応させる方法1が挙げられる。
(Manufacturing method of denaturant)
Examples of the method for producing the modifier of the present invention include method 1 in which a carboxynitrone compound having a carboxy group and a nitrone bond is reacted with a hydroxy group-containing compound.
・カルボキシニトロン化合物
本発明の変性剤の製造方法(上記方法1)に使用することができるカルボキシニトロン化合物は、カルボキシ基(−COOH)とニトロン結合とを有する化合物である。
-Carboxynitrone compound The carboxynitrone compound that can be used in the method for producing a modifier of the present invention (method 1 above) is a compound having a carboxy group (-COOH) and a nitrone bond.
カルボキシ基とニトロン結合とは有機基を介して結合することができる。
有機基は特に制限されない。例えば、上述の、エステル基とニトロン結合とを介する有機基と同様である。なかでも芳香族炭化水素基が好ましい。芳香族炭化水素基は上記と同様である。
The carboxy group and the nitrone bond can be bonded via an organic group.
The organic group is not particularly limited. For example, it is the same as the above-mentioned organic group via an ester group and a nitrone bond. Of these, aromatic hydrocarbon groups are preferable. The aromatic hydrocarbon group is the same as above.
カルボキシニトロン化合物はニトロン結合の窒素原子及び/又は炭素原子に芳香族炭化水素基が結合することが好ましく、ニトロン結合の窒素原子及び炭素原子にそれぞれ芳香族炭化水素基が結合することがより好ましい。 The carboxynitrone compound preferably has an aromatic hydrocarbon group bonded to a nitrogen atom and / or a carbon atom of a nitrone bond, and more preferably an aromatic hydrocarbon group bonded to a nitrogen atom and a carbon atom of a nitrone bond, respectively.
カルボキシニトロン化合物としては、例えば、下記式(3)で表される化合物が挙げられる。
式(3)中、mおよびnはそれぞれ独立に0〜2である。
mとnとの合計は1〜4である。
Xは水素原子を表す。
Examples of the carboxylinitron compound include a compound represented by the following formula (3).
In formula (3), m and n are 0 to 2 independently.
The sum of m and n is 1 to 4.
X represents a hydrogen atom.
カルボキシニトロン化合物としては、具体的には例えば、下記式(3−1)〜式(3−6)で表されるカルボキシニトロン化合物が挙げられる。
Specific examples of the carboxynitrone compound include carboxynitrone compounds represented by the following formulas (3-1) to (3-6).
・ヒドロキシ基含有化合物
本発明の変性剤の製造方法(上記方法1)に使用することができるヒドロキシ基含有化合物は、ヒドロキシ基を有する化合物である。
ヒドロキシ基が結合する基は特に制限されない。例えば、有機基が挙げられる。上記有機基は、エステル基の酸素原子に結合する有機基Rと同様である。
-Hydroxy group-containing compound The hydroxy group-containing compound that can be used in the method for producing the modifier of the present invention (method 1 above) is a compound having a hydroxy group.
The group to which the hydroxy group is attached is not particularly limited. For example, an organic group can be mentioned. The organic group is the same as the organic group R bonded to the oxygen atom of the ester group.
1分子のヒドロキシ基含有化合物が有するヒドロキシ基の数は特に制限されない。ヒドロキシ基含有化合物1分子が有するヒドロキシ基の数は1個であることが好ましい態様の1つとして挙げられる。 The number of hydroxy groups contained in one molecule of the hydroxy group-containing compound is not particularly limited. One of the preferred embodiments is that one molecule of the hydroxy group-containing compound has one hydroxy group.
ヒドロキシ基含有化合物としては、例えば、アルコールが挙げられる。アルコールはヒドロキシ基を有する脂肪族炭化水素化合物である。アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、ブタノール、ヘキサノール、オクタノールが挙げられる。
アルコールは第三級アルコールが好ましい。第三級アルコールとしては、例えば、tert−ブタノール、tert−ペンタノール、tert−ヘキサノールが挙げられる。
Examples of the hydroxy group-containing compound include alcohol. Alcohol is an aliphatic hydrocarbon compound having a hydroxy group. Examples of the alcohol include methanol, ethanol, butanol, hexanol, and octanol.
The alcohol is preferably tertiary alcohol. Examples of the tertiary alcohol include tert-butanol, tert-pentanol, and tert-hexanol.
カルボキシニトロン化合物とヒドロキシ基含有化合物との使用量は、カルボキシニトロン化合物が有するカルボキシ基に対する、ヒドロキシ基含有化合物が有するヒドロキシ基のモル比(OH/COOH)が1.0〜2.5となる量とすることができる。 The amount of the carboxynitrone compound and the hydroxy group-containing compound used is such that the molar ratio (OH / COOH) of the hydroxy group of the hydroxy group-containing compound to the carboxy group of the carboxynitrone compound is 1.0 to 2.5. Can be.
カルボキシニトロン化合物とヒドロキシ基含有化合物との反応には、例えば、N,N−ジメチル−4−アミノピリジンのような触媒を更に用いることが好ましい態様の1つとして挙げられる。触媒の使用量は特に制限されない。 For the reaction between the carboxylinitron compound and the hydroxy group-containing compound, for example, it is preferable to further use a catalyst such as N, N-dimethyl-4-aminopyridine as one of the preferred embodiments. The amount of the catalyst used is not particularly limited.
カルボキシニトロン化合物とヒドロキシ基含有化合物との反応には、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミドのようなカルボジイミドを更に用いることが好ましい態様の1つとして挙げられる。カルボキシニトロン化合物とカルボジイミドがカップリング反応してエステルを形成し、上記エステルとヒドロキシ基含有化合物とがエステル交換反応して本発明の変性剤を生成することができる。
カルボジイミドの使用量は、カルボキシニトロン化合物が有するカルボキシ基1モルに対して、0.8〜1.5モルとすることができる。
For the reaction between the carboxylinitron compound and the hydroxy group-containing compound, for example, it is preferable to further use a carbodiimide such as dicyclohexylcarbodiimide as one of the preferred embodiments. The carboxylinitron compound and the carbodiimide are coupled to form an ester, and the ester and the hydroxy group-containing compound undergo a transesterification reaction to produce the modifier of the present invention.
The amount of carbodiimide used can be 0.8 to 1.5 mol with respect to 1 mol of the carboxy group contained in the carboxynitrone compound.
上記反応の温度は、0〜30℃とすることができる。
また、上記反応は溶媒中で行うことができる。溶媒は上記反応に不活性であれば特に制限されない。例えば、ジクロロメタンのような有機溶媒を用いることができる。
すべての反応が完了した後、本発明の変性剤を精製してもよい。精製の方法は特に制限されない。
The temperature of the reaction can be 0 to 30 ° C.
In addition, the above reaction can be carried out in a solvent. The solvent is not particularly limited as long as it is inert to the above reaction. For example, an organic solvent such as dichloromethane can be used.
The denaturant of the present invention may be purified after all reactions have been completed. The purification method is not particularly limited.
上記方法1とは別の、本発明の変性剤の製造方法としては、例えば、ヒドロキシアミノ基(−NHOH)を有する化合物と、アルデヒド基(−CHO)を有する化合物とを反応させる方法2が挙げられる。このときヒドロキシアミノ基を有する化合物と、アルデヒド基を有する化合物とのいずれか一方又は両方がエステル基を有すればよい。
上記方法2は、具体的には例えば、ヒドロキシアミノ基(−NHOH)を有する化合物と、アルデヒド基(−CHO)を有する化合物とを、ヒドロキシアミノ基とアルデヒド基とのモル比(−NHOH/−CHO)が1.0〜1.5となる量で、有機溶媒(例えば、メタノール、エタノール、テトラヒドロフラン等)下で、室温で1〜24時間撹拌することにより、両基が反応し、エステル基及びニトロン基を有する化合物を製造することができる。
As a method for producing the modifier of the present invention, which is different from the above method 1, for example, a method 2 in which a compound having a hydroxyamino group (-NHOH) and a compound having an aldehyde group (-CHO) are reacted can be mentioned. Be done. At this time, either one or both of the compound having a hydroxyamino group and the compound having an aldehyde group may have an ester group.
Specifically, in the above method 2, for example, a compound having a hydroxyamino group (-NHOH) and a compound having an aldehyde group (-CHO) are mixed with each other in a molar ratio of a hydroxyamino group to an aldehyde group (-NHOH / −). By stirring at room temperature for 1 to 24 hours under an organic solvent (for example, methanol, ethanol, tetrahydrofuran, etc.) in an amount of CHO) of 1.0 to 1.5, both groups react with each other, and the ester group and the ester group and A compound having a nitron group can be produced.
(原料ポリマー)
本発明の変性剤を適用する、不飽和結合(例えば二重結合)を有するポリマー(原料ポリマー)は特に制限されない。
(Ingredient polymer)
The polymer having an unsaturated bond (for example, a double bond) (raw material polymer) to which the modifier of the present invention is applied is not particularly limited.
不飽和結合を有する原料ポリマーとしては、例えば、ジエン系ゴムが挙げられる。その具体例としては例えば、天然ゴム(NR)(NRは脱タンパクされた天然ゴムを含む。)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴム(例えばスチレンブタジエンゴム(SBR))、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(Br−IIR、Cl−IIR)、クロロプレンゴム(CR)などが挙げられる。
なかでも、ブタジエンゴム、芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴム、天然ゴムが好ましい。
Examples of the raw material polymer having an unsaturated bond include diene-based rubber. Specific examples thereof include natural rubber (NR) (NR includes deproteinized natural rubber), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), and aromatic vinyl-conjugated diene copolymer rubber (for example). Styrene-butadiene rubber (SBR)), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR), butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber (Br-IIR, Cl-IIR), chloroprene rubber (CR) and the like.
Of these, butadiene rubber, aromatic vinyl-conjugated diene copolymer rubber, and natural rubber are preferable.
[変性剤組成物]
本発明の変性剤組成物は、本発明の変性剤と合成ゼオライトとを含有する、変性剤組成物である。
本発明の変性剤組成物は、本発明の変性剤を含有するため、不飽和結合を有するポリマーを変性することができる。
[Denaturant composition]
The modifier composition of the present invention is a modifier composition containing the modifier of the present invention and synthetic zeolite.
Since the modifier composition of the present invention contains the modifier of the present invention, it is possible to modify a polymer having an unsaturated bond.
本発明の変性剤又は本発明の変性剤組成物を適用する原料ポリマーは、不純物を含有する場合がある。原料ポリマーが天然ゴムである場合、天然ゴムに含有される不純物としては例えばタンパク質が挙げられる。本発明者らは、上記のような不純物が本発明の変性剤を分解し、これによって、変性ポリマーの生産性を低下させる場合があることを知見した。
このような問題に対し、本発明者らは、本発明の変性剤組成物が合成ゼオライトを含有することによって、合成ゼオライトが原料ポリマーに含有される不純物を吸着することを見出した。このように、原料ポリマーに含有される不純物を合成ゼオライトで不活性化し、本発明の変性剤が不純物によって分解されることを抑制することによって、本発明の変性剤の反応効率を高くし、変性ポリマーをより効率的に生産できるようになったと推測される。
The raw material polymer to which the modifying agent of the present invention or the modifying agent composition of the present invention is applied may contain impurities. When the raw material polymer is natural rubber, examples of impurities contained in the natural rubber include proteins. The present inventors have found that impurities as described above may decompose the modifier of the present invention, thereby reducing the productivity of the modified polymer.
In response to such problems, the present inventors have found that the modifier composition of the present invention contains synthetic zeolite, whereby the synthetic zeolite adsorbs impurities contained in the raw material polymer. In this way, the impurities contained in the raw material polymer are inactivated by the synthetic zeolite to prevent the modifier of the present invention from being decomposed by the impurities, thereby increasing the reaction efficiency of the modifier of the present invention and modifying it. It is presumed that the polymer can be produced more efficiently.
<変性剤>
本発明の変性剤組成物に含有される変性剤は本発明の変性剤であれば特に制限されない。
<Denaturant>
The modifier contained in the modifier composition of the present invention is not particularly limited as long as it is the modifier of the present invention.
<合成ゼオライト>
本発明の変性剤組成物に含有される合成ゼオライトは、特に制限されない。
合成ゼオライトの具体例としては、例えば、Na2O・Al2O3・2SiO2・sH2O(2≦s≦7)、Na2O・Al2O2・3SiO2・sH2O(2≦s≦7)、CaO・Al2O2・3SiO2・sH2O(2≦s≦7)のようなアルミノケイ酸塩が挙げられる。
<Synthetic zeolite>
The synthetic zeolite contained in the modifier composition of the present invention is not particularly limited.
Specific examples of synthetic zeolites, e.g., Na 2 O · Al 2 O 3 · 2SiO 2 · sH 2 O (2 ≦ s ≦ 7), Na 2 O · Al 2 O 2 · 3SiO 2 · sH 2 O (2 ≦ s ≦ 7), aluminosilicates such as CaO · Al 2 O 2 · 3SiO 2 · sH 2 O (2 ≦ s ≦ 7) can be mentioned.
合成ゼオライトは粉末であることが好ましい。
合成ゼオライトの平均粒子径は10μm以下が好ましい。
本発明において、合成ゼオライトの平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて体積基準の粒度分布を測定して求めることができる、累積50%における粒子径(50%体積累積径)をいう。このようなレーザー回折式粒度分布測定装置としては、例えば、堀場製作所製のLA−500(商品名)に準ずる装置が挙げられる。
The synthetic zeolite is preferably a powder.
The average particle size of the synthetic zeolite is preferably 10 μm or less.
In the present invention, the average particle size of the synthetic zeolite can be obtained by measuring the volume-based particle size distribution using a laser diffraction type particle size distribution measuring device, and is the particle size at a cumulative 50% (50% volume cumulative diameter). Say. Examples of such a laser diffraction type particle size distribution measuring device include a device conforming to LA-500 (trade name) manufactured by HORIBA, Ltd.
合成ゼオライトはその製造方法について特に制限されない。例えば従来公知のものが挙げられる。合成ゼオライトはそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。 The synthetic zeolite is not particularly limited in its production method. For example, conventionally known ones can be mentioned. Synthetic zeolites can be used alone or in combination of two or more.
本発明の変性剤に対する合成ゼオライトの質量比(合成ゼオライト/本発明の変性剤)は2.0〜30が好ましく、2〜15がより好ましい。 The mass ratio of the synthetic zeolite to the modifier of the present invention (synthetic zeolite / modifier of the present invention) is preferably 2.0 to 30, more preferably 2 to 15.
本発明のポリマー変性剤組成物は、更に、添加剤を含有することができる。添加剤としては例えば、本発明の変性剤以外の変性剤、合成ゼオライト以外の無機物が挙げられる。
また、本発明のポリマー変性剤組成物は、ニトロン化合物と合成ゼオライトとだけを含有するものとすることができる。
The polymer modifier composition of the present invention may further contain additives. Examples of the additive include a denaturant other than the denaturant of the present invention and an inorganic substance other than synthetic zeolite.
Further, the polymer modifier composition of the present invention may contain only a nitrone compound and a synthetic zeolite.
本発明のポリマー変性剤組成物はその製造方法について特に制限されない。例えば、本発明の変性剤と、合成ゼオライトと、必要に応じて使用することができる添加剤とを混合することによって製造することができる。 The polymer modifier composition of the present invention is not particularly limited in its production method. For example, it can be produced by mixing the modifier of the present invention, synthetic zeolite, and an additive that can be used as needed.
本発明のポリマー変性剤組成物を適用することができる(原料)ポリマーは不飽和結合を有するものであれば特に制限されない。例えば、上記と同様のものが挙げられる。
本発明の変性剤組成物を適用することができる(原料)ポリマーは、合成ゼオライトが天然ゴムに由来するタンパク質を除去することができるという観点から、不純物として例えばタンパク質を含んでもよい天然ゴムであることが好ましい態様の1つとして挙げられる。
The (raw material) polymer to which the polymer modifier composition of the present invention can be applied is not particularly limited as long as it has an unsaturated bond. For example, the same as above can be mentioned.
The (raw material) polymer to which the modifier composition of the present invention can be applied is a natural rubber which may contain, for example, a protein as an impurity from the viewpoint that the synthetic zeolite can remove a protein derived from the natural rubber. Is mentioned as one of the preferred embodiments.
[変性ポリマー]
本発明の変性ポリマーは、本発明の変性剤で形成される変性基を有する変性ポリマーである。
[Modified polymer]
The modified polymer of the present invention is a modified polymer having a modifying group formed by the modifying agent of the present invention.
<変性基>
本発明の変性ポリマーは、主鎖及び側鎖からなる群から選ばれる少なくとも1種に変性基を有することが好ましい態様の1つとして挙げられる。
また、本発明の変性ポリマーの主鎖の少なくとも一部又は側鎖の少なくとも一部が変性基を有することが好ましい態様の1つとして挙げられる。
<Denatured group>
One of the preferred embodiments is that the modified polymer of the present invention has a modifying group in at least one selected from the group consisting of a main chain and a side chain.
Further, one of the preferred embodiments is that at least a part of the main chain or at least a part of the side chain of the modified polymer of the present invention has a modifying group.
主鎖が有する変性基としては、例えば、下記式(II)で表される基が挙げられる。
側鎖が有する変性基としては、例えば、下記式(III)で表される基が挙げられる。
上記式(II)中、R21、R22はそれぞれ独立に炭化水素基が好ましく、脂肪族炭化水素基がより好ましく、第三級のアルキル基が更に好ましい。
a21、a22はそれぞれ独立に0〜2である。
a21+a22は1〜4である。
a21が1でありa22が0である場合、又は、a21及びa22が1である場合が好ましい態様として挙げられる。
Examples of the modifying group contained in the main chain include a group represented by the following formula (II).
Examples of the modifying group contained in the side chain include a group represented by the following formula (III).
In the above formula (II), R 21 and R 22 are preferably independent hydrocarbon groups, more preferably aliphatic hydrocarbon groups, and even more preferably tertiary alkyl groups.
a21 and a22 are 0 to 2 independently of each other.
a21 + a22 are 1 to 4.
A case where a21 is 1 and a22 is 0, or a case where a21 and a22 are 1 is mentioned as a preferable embodiment.
式(II)の、R21、R22、a21、a22、a21+a22は、それぞれ、式(I)の、R11、R12、a1、a2、a1+a2と同様である。R11はR21に対応し、R12はR22に対応する。 Formula (II), R 21, R 22, a21, a22, a21 + a22 , respectively, the formula (I), is the same as R 11, R 12, a1, a2, a1 + a2. R 11 corresponds to R 21 and R 12 corresponds to R 22 .
上記式(III)中、R31、R32はそれぞれ独立に炭化水素基が好ましく、脂肪族炭化水素基がより好ましく、第三級のアルキル基が更に好ましい。
a31、a32はそれぞれ独立に0〜2である。
a31+a32は1〜4である。
a31が1でありa32が0である場合、又は、a31及びa32が1である場合が好ましい態様として挙げられる。
式(III)の、R31、R32、a31、a32、a31+a32は、それぞれ、式(I)の、R11、R12、a1、a2、a1+a2と同様である。R11はR31に対応し、R12はR32に対応する。
In the above formula (III), R 31 and R 32 are each independently preferably a hydrocarbon group, more preferably an aliphatic hydrocarbon group, and even more preferably a tertiary alkyl group.
a31 and a32 are 0 to 2 independently of each other.
a31 + a32 are 1 to 4.
A case where a31 is 1 and a32 is 0, or a case where a31 and a32 are 1 is mentioned as a preferable embodiment.
R 31 , R 32 , a31, a32, and a31 + a32 of the formula (III) are the same as R 11 , R 12 , a1, a2, and a1 + a2 of the formula (I), respectively. R 11 corresponds to R 31 and R 12 corresponds to R 32 .
本発明の変性ポリマーの主鎖は、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、アクリルブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム及び天然ゴムからなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。 The main chain of the modified polymer of the present invention is preferably at least one selected from the group consisting of styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, acrylic butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber and natural rubber.
本発明の変性ポリマーは、更に不飽和結合(例えば二重結合)を有することが好ましい。不飽和結合(例えば二重結合)は主鎖、側鎖及び末端のうちのいずれにあってもよい。 The modified polymer of the present invention preferably has an unsaturated bond (for example, a double bond). Unsaturated bonds (eg, double bonds) may be in the main chain, side chain or terminal.
変性基の含有量(変性率)は、本発明の変性ポリマーが有する、変性基と不飽和結合(例えば二重結合)との合計量に対して、0.01〜2モル%であることが好ましく、0.05〜1.5モル%がより好ましい。
変性ポリマーの主鎖が天然ゴムである場合、変性基の含有量は、変性ポリマーが有する、変性基と不飽和結合(例えば二重結合)との合計量に対して、0.01〜2モル%であることが好ましく、0.05〜1.5モル%がより好ましい。
変性ポリマーの主鎖が天然ゴム以外である場合、変性基の含有量は、変性ポリマーが有する、変性基と不飽和結合(例えば二重結合)との合計量に対して、0.01〜2モル%であることが好ましく、0.05〜1.5モル%がより好ましく、0.1〜1.5モル%が更に好ましい。
The content (modification rate) of the modifying group may be 0.01 to 2 mol% with respect to the total amount of the modifying group and the unsaturated bond (for example, double bond) of the modified polymer of the present invention. Preferably, 0.05 to 1.5 mol% is more preferable.
When the main chain of the modified polymer is natural rubber, the content of the modifying group is 0.01 to 2 mol with respect to the total amount of the modified group and the unsaturated bond (for example, double bond) of the modified polymer. %, More preferably 0.05 to 1.5 mol%.
When the main chain of the modified polymer is other than natural rubber, the content of the modifying group is 0.01 to 2 with respect to the total amount of the modified group and the unsaturated bond (for example, double bond) of the modified polymer. It is preferably mol%, more preferably 0.05 to 1.5 mol%, still more preferably 0.1 to 1.5 mol%.
[変性ポリマーの製造方法]
本発明の変性ポリマーの製造方法は、不飽和結合(例えば二重結合)を有する原料ポリマーと本発明の変性剤又は本発明の変性剤組成物とを反応させることによって、本発明の変性ポリマーを製造する、変性ポリマーの製造方法である。本発明の変性ポリマーの製造方法において使用される、本発明の変性剤又は本発明の変性剤組成物を「変性剤等」と称する場合がある。また本発明の変性剤組成物に含有される変性剤は本発明の変性剤と同義である。
[Manufacturing method of modified polymer]
The method for producing a modified polymer of the present invention comprises reacting a raw material polymer having an unsaturated bond (for example, a double bond) with the modifying agent of the present invention or the modifying agent composition of the present invention to obtain the modified polymer of the present invention. It is a method for producing a modified polymer. The modifier of the present invention or the modifier composition of the present invention used in the method for producing a modified polymer of the present invention may be referred to as "modified agent or the like". Further, the denaturing agent contained in the denaturing agent composition of the present invention has the same meaning as the denaturing agent of the present invention.
<原料ポリマー>
本発明の変性ポリマーの製造方法に使用される原料ポリマーは不飽和結合(例えば二重結合)を有する重合体であれば特に制限されない。例えば、ジエン系ゴムが挙げられる。
なかでも、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、アクリルブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム及び天然ゴムからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
原料ポリマーの重量平均分子量は特に制限されない。
原料ポリマーはそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
<Ingredient polymer>
The raw material polymer used in the method for producing a modified polymer of the present invention is not particularly limited as long as it is a polymer having an unsaturated bond (for example, a double bond). For example, a diene rubber can be mentioned.
Among them, at least one selected from the group consisting of styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, acrylic butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber and natural rubber is preferable.
The weight average molecular weight of the raw material polymer is not particularly limited.
The raw material polymers can be used alone or in combination of two or more.
(変性剤)
本発明の変性ポリマーの製造方法に使用することができる変性剤は本発明の変性剤であれば特に制限されない。
変性剤はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
(Denaturant)
The modifier that can be used in the method for producing the modified polymer of the present invention is not particularly limited as long as it is the modifier of the present invention.
The denaturants can be used alone or in combination of two or more.
変性剤の使用量は、原料ポリマー100質量部に対して、0.1〜5.0質量部であることが好ましく、1.0〜3.0質量部がより好ましい。 The amount of the modifier used is preferably 0.1 to 5.0 parts by mass, more preferably 1.0 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the raw material polymer.
(変性剤組成物)
本発明の変性ポリマーの製造方法に使用することができる変性剤組成物は本発明の変性剤組成物であれば特に制限されない。
変性剤組成物はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
(Denaturant composition)
The modifier composition that can be used in the method for producing the modified polymer of the present invention is not particularly limited as long as it is the modifier composition of the present invention.
The denaturing agent composition can be used alone or in combination of two or more.
変性剤組成物の使用量は、原料ポリマー100質量部に対して、0.5〜25質量部が好ましく、0.5〜20質量部がより好ましく、1〜15質量部が更に好ましい。 The amount of the modifier composition used is preferably 0.5 to 25 parts by mass, more preferably 0.5 to 20 parts by mass, still more preferably 1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the raw material polymer.
上記反応によって、原料ポリマーが有する不飽結合(例えば二重結合)は本発明の変性剤で変性される。上記不飽結合と本発明の変性剤とによって、変性基を形成することができる。変性基はエステル基を有することができる。
原料ポリマーが有する不飽和結合のうちの0.01〜2モル%が本発明の変性剤で変性されることが好ましく、0.05〜1.5がより好ましい。
原料ポリマーが天然ゴムである場合、原料ポリマーが有する不飽和結合のうちの0.01〜2モル%が本発明の変性剤で変性されることが好ましく、0.05〜1.5モル%がより好ましい。
原料ポリマーが天然ゴム以外である場合、原料ポリマーが有する不飽和結合のうちの0.01〜2モル%が本発明の変性剤で変性されることが好ましく、0.05〜1.5モル%がより好ましく、0.1〜1.5モル%が更に好ましい。
By the above reaction, the insatiable bond (for example, double bond) of the raw material polymer is modified by the modifier of the present invention. A modifying group can be formed by the above-mentioned insatiability bond and the modifying agent of the present invention. The modifying group can have an ester group.
0.01 to 2 mol% of the unsaturated bonds of the raw material polymer are preferably modified with the modifier of the present invention, more preferably 0.05 to 1.5.
When the raw material polymer is natural rubber, 0.01 to 2 mol% of the unsaturated bonds of the raw material polymer are preferably modified with the modifier of the present invention, and 0.05 to 1.5 mol% is More preferred.
When the raw material polymer is other than natural rubber, 0.01 to 2 mol% of the unsaturated bonds of the raw material polymer is preferably modified with the modifier of the present invention, and 0.05 to 1.5 mol%. Is more preferable, and 0.1 to 1.5 mol% is further preferable.
原料ポリマーが主鎖に有する不飽和結合が二重結合である場合、本発明の変性剤が有するニトロン結合は上記二重結合と例えば下記式(4)で表される反応をすることができる。
原料ポリマーが側鎖に有する不飽和結合が二重結合である場合、本発明の変性剤が有するニトロン結合は上記二重結合と例えば下記式(5)で表される反応をすることができる。
原料ポリマーと変性剤等とを混合して混合物を加熱することによって、原料ポリマーが有する不飽和結合を変性し、本発明の変性ポリマーを製造することができる。原料ポリマーが有する不飽和結合と本発明の変性剤との反応によって、エステル基を有する変性基を形成することができる。
変性する際の温度(変性温度)は、通常、130〜200℃とすることができ、150℃以上が好ましい。
原料ポリマーが天然ゴム以外のジエン系ゴム(例えばスチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム)である場合、変性温度は160〜170℃が好ましい。
原料ポリマーが天然ゴムである場合、変性温度は170℃以下が好ましい。
本発明の変性ポリマーは未反応の変性剤を含んでもよい。
By mixing the raw material polymer with a modifier or the like and heating the mixture, the unsaturated bond of the raw material polymer can be modified to produce the modified polymer of the present invention. A modifying group having an ester group can be formed by the reaction between the unsaturated bond of the raw material polymer and the modifying agent of the present invention.
The temperature at the time of denaturation (denaturation temperature) can usually be 130 to 200 ° C., preferably 150 ° C. or higher.
When the raw material polymer is a diene-based rubber other than natural rubber (for example, styrene-butadiene rubber or butadiene rubber), the modification temperature is preferably 160 to 170 ° C.
When the raw material polymer is natural rubber, the denaturation temperature is preferably 170 ° C. or lower.
The modified polymer of the present invention may contain an unreacted modifier.
本発明の変性ポリマーの用途は特に制限されない。例えば、ゴム組成物に使用することができる。 The use of the modified polymer of the present invention is not particularly limited. For example, it can be used for rubber compositions.
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし本発明はこれらに限定されない。
(カルボキシニトロン化合物の合成)
2Lナスフラスコに、40℃に温めたメタノール(900mL)を入れ、ここに、下記式(3)で表されるテレフタルアルデヒド酸(30.0g)を加えて溶かした。この溶液に、下記式(2)で表されるフェニルヒドロキシアミン(21.8g)をメタノール(100mL)に溶かしたものを加え、室温で19時間撹拌した。撹拌終了後、メタノールからの再結晶により、下記式(4)で表されるカルボキシニトロン化合物(N−フェニル−α−(4−カルボキシフェニル)ニトロン)を得た(41.7g)。収率は86%であった。
The present invention will be specifically described below with reference to examples. However, the present invention is not limited to these.
(Synthesis of carboxylinitron compound)
Methanol (900 mL) warmed to 40 ° C. was placed in a 2 L eggplant flask, and terephthalic acid (30.0 g) represented by the following formula (3) was added thereto and dissolved. A solution of phenylhydroxyamine (21.8 g) represented by the following formula (2) in methanol (100 mL) was added to this solution, and the mixture was stirred at room temperature for 19 hours. After completion of stirring, a carboxynitrone compound (N-phenyl-α- (4-carboxyphenyl) nitrone) represented by the following formula (4) was obtained by recrystallization from methanol (41.7 g). The yield was 86%.
<変性剤の製造>
(変性剤1)
まず、200mLのナスフラスコ内で、上記のとおり合成されたカルボキシニトロン化合物12g、ジメチルアミノピリジン(東京化成社製)0.72g及び下記に示すヒドロキシ基含有化合物1をCH2Cl2(関東化学社製)120mLに溶かし混合液とした。
<Manufacturing of denaturant>
(Denaturant 1)
First, in a 200 mL eggplant flask, 12 g of the carboxylinitron compound synthesized as described above, 0.72 g of dimethylaminopyridine (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) and the hydroxy group-containing compound 1 shown below were added to CH 2 Cl 2 (Kanto Chemical Co., Inc.). Manufactured) Dissolved in 120 mL to prepare a mixed solution.
・ヒドロキシ基含有化合物1:メタノール(東京化成社製)1.9g -Hydroxy group-containing compound 1: Methanol (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) 1.9 g
次に、上記混合液を攪拌しながら、上記混合液にジシクロヘキシルカルボジイミド(関東化学社製)13.2gを少量ずつ5分かけて加えた。その後、常温で3日間攪拌してN−フェニル−α−(4−カルボキシフェニル)ニトロンと上記ヒドロキシ基含有化合物1とを反応させた。
反応完了後、反応液をシリカゲルでろ過して、ろ過によって得られた固体を酢酸エチルで洗浄し、最後に溶媒を留去して、目的の変性剤1(下記式(IV−1−1))を得た。
Next, while stirring the mixed solution, 13.2 g of dicyclohexylcarbodiimide (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) was added little by little over 5 minutes to the mixed solution. Then, the mixture was stirred at room temperature for 3 days to react N-phenyl-α- (4-carboxyphenyl) nitrone with the hydroxy group-containing compound 1.
After the reaction is completed, the reaction solution is filtered through silica gel, the solid obtained by filtration is washed with ethyl acetate, and finally the solvent is distilled off to obtain the desired denaturant 1 (formula (IV-1-1) below). ) Was obtained.
変性剤1の1H−NMR(nuclear magnetic resonance)の化学シフトは以下のとおりであった。
δ(ppm)(溶媒CDCl3、400MHz、標準物質TMS:テトラメチルシラン): 8.47(2H, d)、8.15(2H, d)、8.01(1H, s)、7.80(2H, m)、7.53(3H, m)、3.98(3H, s)
The chemical shift of 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance) of the denaturing agent 1 was as follows.
δ (ppm) (solvent CDCl 3 , 400 MHz, standard substance TMS: tetramethylsilane): 8.47 (2H, d), 8.15 (2H, d), 8.01 (1H, s), 7.80 (2H, m), 7.53 ( 3H, m), 3.98 (3H, s)
変性剤1の融点は160℃であった。 The melting point of the modifier 1 was 160 ° C.
(変性剤2)
ヒドロキシ基含有化合物1をヒドロキシ基含有化合物2:エタノール(東京化成社製)2.7gに代えた他は変性剤1と同様に合成を行い、下記式(IV−2−1)で表される変性剤2を得た。
(Denaturant 2)
The compound was synthesized in the same manner as the denaturant 1 except that the hydroxy group-containing compound 1 was replaced with 2.7 g of the hydroxy group-containing compound 2: ethanol (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.), and represented by the following formula (IV-2-1). Denaturer 2 was obtained.
変性剤2の1H−NMRの化学シフトは以下のとおりであった。
δ(ppm)(溶媒CDCl3、400MHz、標準物質TMS:テトラメチルシラン): 8.43(2H, d)、8.20(2H, d)、8.01(1H, s)、7.90(2H, m)、7.54(3H, m)、4.43(2H, q)、1.44(3H, t)
The chemical shift of 1 H-NMR of denaturant 2 was as follows.
δ (ppm) (solvent CDCl 3 , 400 MHz, standard substance TMS: tetramethylsilane): 8.43 (2H, d), 8.20 (2H, d), 8.01 (1H, s), 7.90 (2H, m), 7.54 (3H, m), 4.43 (2H, q), 1.44 (3H, t)
変性剤2の融点は164℃であった。 The melting point of the denaturant 2 was 164 ° C.
(変性剤3)
ヒドロキシ基含有化合物1をヒドロキシ基含有化合物3:tert−ブタノール(東京化成社製)4.2gに代えた他は変性剤1と同様に合成を行い、下記式(IV−3−1)で表される変性剤3を得た。
The compound was synthesized in the same manner as the denaturant 1 except that the hydroxy group-containing compound 1 was replaced with 4.2 g of the hydroxy group-containing compound 3: tert-butanol (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.), and represented by the following formula (IV-3-1). The denaturing agent 3 to be obtained was obtained.
変性剤3の1H−NMRの化学シフトは以下のとおりであった。
δ(ppm)(溶媒CDCl3、400MHz、標準物質TMS:テトラメチルシラン):8.45(2H, d)、8.09(2H, d)、8.00(1H, s)、7.80(2H, m)、7.52(1H, m)、3.15(2H, t)、1.78(2H, m)、1.27(18H, m)、0.87(3H, t)
The 1 H-NMR chemical shift of denaturant 3 was as follows.
δ (ppm) (solvent CDCl 3 , 400 MHz, standard substance TMS: tetramethylsilane): 8.45 (2H, d), 8.09 (2H, d), 8.00 (1H, s), 7.80 (2H, m), 7.52 ( 1H, m), 3.15 (2H, t), 1.78 (2H, m), 1.27 (18H, m), 0.87 (3H, t)
変性剤3の融点は166℃であった。 The melting point of the denaturant 3 was 166 ° C.
(変性剤4)
下記スキームに従って変性剤4(式(IV−4−1)で表される化合物)を合成した。
(Denaturant 4)
The denaturant 4 (compound represented by the formula (IV-4-1)) was synthesized according to the following scheme.
式(7)で表される化合物16.7g(東京化成社製)、tert−ブタノール14.8g(東京化成社製。以下同様)、N,N′-ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)24.8g(関東化学社製。以下同様)及びジメチルアミノピリジン(DMAP):6.1g(東京化成社製。以下同様)を、溶媒としてジクロロメタン中で混合し、混合物を室温下で反応させて、式(8)で表される化合物を得た。 16.7 g of the compound represented by the formula (7) (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.), 14.8 g of tert-butanol (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd., the same applies hereinafter), 24.8 g of N, N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) (Kanto). Chemical Co., Ltd., the same applies hereinafter) and dimethylaminopyridine (DMAP): 6.1 g (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd., the same applies hereinafter) are mixed in dichloromethane as a solvent, and the mixture is reacted at room temperature to formulate (8). The compound represented by is obtained.
式(8)で表される化合物3.4g、亜鉛2.0g(関東化学社製)及びアンモニウムクロライド0.8g(関東化学社製)を溶媒としてメタノール及び水の中で混合し、混合物を室温下で反応させて、式(9)で表される化合物を得た。 3.4 g of the compound represented by the formula (8), 2.0 g of zinc (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) and 0.8 g of ammonium chloride (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) are mixed in methanol and water as solvents, and the mixture is brought to room temperature. The reaction was carried out below to obtain a compound represented by the formula (9).
式(9)で表される化合物2.1g及びテレフタルアルデヒド酸1.5gを、溶媒としてメタノール中で混合し、混合物を室温下で反応させて、式(10)で表される化合物を得た。 2.1 g of the compound represented by the formula (9) and 1.5 g of the terephthalic acid were mixed in methanol as a solvent, and the mixture was reacted at room temperature to obtain a compound represented by the formula (10). ..
式(10)で表される化合物2.4g、tert−ブタノール1.1g、N,N′-ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)1.7g及びDMAP:0.9gを、溶媒としてジクロロメタン中で混合し、混合物を室温下で反応させて、式(IV−4−1)で表される化合物を得た。式(IV−4−1)で表される化合物を変性剤4として使用した。 2.4 g of the compound represented by the formula (10), 1.1 g of tert-butanol, 1.7 g of N, N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) and 0.9 g of DMAP were mixed in dichloromethane as a solvent to prepare a mixture. Was reacted at room temperature to obtain a compound represented by the formula (IV-4-1). The compound represented by the formula (IV-4-1) was used as the denaturant 4.
図1は式(IV−4−1)で表される化合物の1H−NMRスペクトルである。1H−NMRの測定において、溶媒としてCDCl3、標準物質としてテトラメチルシランが使用され、共鳴周波数は400MHzであった。
図1において、1.4ppm付近の化学シフトはtert−ブチル基に帰属する。7.8〜8.5ppm付近の化学シフトはベンゼン環に帰属する。8.0ppm付近の化学シフトはニトロン基に帰属する。
FIG. 1 is a 1 H-NMR spectrum of a compound represented by the formula (IV-4-1). In 1 1 H-NMR measurement, CDCl 3 was used as a solvent and tetramethylsilane was used as a standard substance, and the resonance frequency was 400 MHz.
In FIG. 1, the chemical shift around 1.4 ppm belongs to the tert-butyl group. Chemical shifts around 7.8-8.5 ppm belong to the benzene ring. The chemical shift around 8.0 ppm is attributed to the nitrone group.
図2は式(IV−4−1)で表される化合物の13C−NMRスペクトルである。13C−NMRの測定において、溶媒としてCDCl3、標準物質としてCDCl3が使用され、共鳴周波数は100MHzであった。
図2において、28ppm付近の化学シフトはtert−ブチル基に帰属する。120〜135ppm付近の化学シフトはベンゼン環に帰属する。151ppm付近の化学シフトはニトロン基に帰属する。164ppm付近の化学シフトはカルボニル基に帰属する。
FIG. 2 is a 13 C-NMR spectrum of the compound represented by the formula (IV-4-1). In the measurement of 13 C-NMR, CDCl 3 as the solvent, CDCl 3 is used as a standard substance, the resonance frequency was 100 MHz.
In FIG. 2, the chemical shift around 28 ppm is attributed to the tert-butyl group. Chemical shifts around 120-135 ppm belong to the benzene ring. The chemical shift around 151 ppm is attributed to the nitrone group. The chemical shift around 164 ppm is attributed to the carbonyl group.
式(IV−4−1)で表される化合物の融点は206〜209℃であった。 The melting point of the compound represented by the formula (IV-4-1) was 206 to 209 ° C.
<変性ポリマーの製造>
下記第1表の各成分を同表に示す組成(質量部)で用いて、これらをミキサーで混合し、同表に示す変性温度、変性時間で反応させて、各変性ポリマーを製造した。第2表においても上記と同様にして変性ポリマーを製造した。
なお、各表において、使用された各変性剤と比較ニトロン化合物とのモル数は、すべての実施例及び比較例において各表ごとに一致する。
<Manufacturing of modified polymer>
Each component in Table 1 below was used in the composition (parts by mass) shown in the same table, these were mixed with a mixer, and reacted at the denaturation temperature and denaturation time shown in the same table to prepare each modified polymer. In Table 2, modified polymers were produced in the same manner as above.
In each table, the number of moles of each denaturant used and the comparative nitrone compound is the same for each table in all Examples and Comparative Examples.
<評価>
上記のとおり製造された各変性ポリマーについて以下の評価を行った。結果を第1表及び第2表に示す。
<Evaluation>
The following evaluations were made for each modified polymer produced as described above. The results are shown in Tables 1 and 2.
・変性ポリマーの変性率(モル%)
実施例で得られた各変性ポリマーの変性率を以下のとおり求めた。まず、原料ポリマー及び変性ポリマーの1H−NMRを測定した(溶媒CDCl3、400MHz、標準物質TMS)。
次に、上記測定により、8.00ppm付近(ニトロン結合に由来する炭素原子に結合し、エステル基を有するベンゼン環において、上記エステル基に隣接するベンゼン環上の2つのプロトンに帰属する)、又は、7.8ppm付近(ニトロン結合に由来する窒素原子に結合し、エステル基を有するベンゼン環において、上記エステル基に隣接するベンゼン環上の2つのプロトンに帰属する)のピーク面積を測定し、その結果から変性ポリマーの変性率を求めた。
上記のとおり求められた変性率を第1表及び第2表において「変性率」として示す。なお、上記変性率は、変性ポリマーにおける、変性基と不飽和結合(例えば、二重結合)との合計量に対する変性基の含有量(モル%)を意味する。
-Modification rate of modified polymer (mol%)
The modification rate of each modified polymer obtained in the examples was determined as follows. First, 1 H-NMR of the raw material polymer and the modified polymer was measured (solvent CDCl 3 , 400 MHz, standard substance TMS).
Next, according to the above measurement, around 8.00 ppm (in the benzene ring which is bonded to the carbon atom derived from the nitrone bond and has an ester group, it belongs to two protons on the benzene ring adjacent to the ester group) or , 7.8 ppm (in the benzene ring that is bonded to the nitrogen atom derived from the nitrone bond and has an ester group, it belongs to two protons on the benzene ring adjacent to the ester group), and the peak area thereof was measured. From the results, the modification rate of the modified polymer was determined.
The denaturation rate obtained as described above is shown as "denaturation rate" in Tables 1 and 2. The modification rate means the content (mol%) of the modifying group in the modified polymer with respect to the total amount of the modifying group and the unsaturated bond (for example, double bond).
上記8.00ppm付近又は7.8ppm付近のピーク面積を8.08ppm付近(カルボキシ基に隣接するベンゼン環上の2つのプロトンに帰属する)のピーク面積を測定する以外は上記変性ポリマーの変性率と同様にして比較ニトロン化合物(カルボキシ基)による変性率を求めた。 The modification rate of the modified polymer is the same as that of the modified polymer, except that the peak area of about 8.00 ppm or 7.8 ppm is measured as the peak area of about 8.08 ppm (belonging to two protons on the benzene ring adjacent to the carboxy group). In the same manner, the modification rate with the comparative nitrone compound (carboxy group) was determined.
・ニトロン反応率(モル%)
ニトロン反応率は、原料ポリマーと反応させた各変性剤(比較例は比較ニトロン化合物)に対する、変性ポリマーに導入された変性剤のモル%である。
・ Nitron reaction rate (mol%)
The nitrone reaction rate is the mol% of the modifier introduced into the modified polymer with respect to each modifier (comparative example is a comparative nitrone compound) reacted with the raw material polymer.
第1表又は第2表に示した各成分の詳細は以下のとおりである。
・原料ポリマー1(SBR):溶液重合によって製造されたスチレンブタジエンゴム。商品名E581、旭化成ケミカルズ社製。正味のSBR100質量部に対する油展量37.5質量部。重量平均分子量1,200,000。
・原料ポリマー2(BR):ブタジエンゴム。商品名UBEPOL VCR412、宇部興産社製。重量平均分子量850,000。
Details of each component shown in Table 1 or Table 2 are as follows.
Raw material polymer 1 (SBR): Styrene butadiene rubber produced by solution polymerization. Product name E581, manufactured by Asahi Kasei Chemicals. 37.5 parts by mass of oil spread with respect to 100 parts by mass of net SBR. Weight average molecular weight 1,200,000.
-Raw material polymer 2 (BR): butadiene rubber. Product name UBEPOL VCR412, manufactured by Ube Industries, Ltd. Weight average molecular weight 850,000.
・原料ポリマー3(NR);天然ゴム。PT.NUSIRA(SAD)社製
・原料ポリマー4(脱タンパクNR);タンパク質が除去された天然ゴム。商品名Pureprene、The Malaysian Rubber Board(MRB)社製
-Raw material polymer 3 (NR); natural rubber. Raw material polymer 4 (deproteinized NR) manufactured by PT. NUSIRA (SAD); natural rubber from which protein has been removed. Product name Pureprene, manufactured by The Malaysian Rubber Board (MRB)
・変性剤1〜4:上記のとおり製造した変性剤1〜4 -Modifiers 1 to 4: Denaturers 1 to 4 manufactured as described above.
・比較ニトロン化合物(CNP):上記のとおり製造したカルボキシニトロン化合物。上記カルボキシニトロン化合物は240℃以上で分解した。 -Comparative Nitron Compound (CNP): A carboxylinitron compound produced as described above. The above carboxynitrone compound was decomposed at 240 ° C. or higher.
・合成ゼオライト1:商品名モレキュラーシーブ5A、巴工業社製、平均粒子径10μm以下、Na2O・Al2O3・2SiO2・sH2O(2≦s≦7) Synthetic zeolites 1: trade name molecular sieve 5A, Tomoe Engineering Co. Ltd., average particle diameter of 10μm or less, Na 2 O · Al 2 O 3 · 2SiO 2 · sH 2 O (2 ≦ s ≦ 7)
第1表に示す結果から明らかなように、本発明の変性剤は不飽和結合を有するポリマーを変性することができた。
変性時間が短い実施例5と比較例2とを比較すると、実施例5は比較例2よりも変性率及びニトロン反応率が高く、生産性に優れた。
変性時間が実施例5よりも長い実施例1〜4は、所定の変性剤を使用せず代わりにカルボキシニトロン化合物を使用する比較例1と同等またはそれ以上の変性率であった。
実施例1〜3において、変性剤が有するエステル基の酸素原子に結合する炭化水素基の炭素数が大きくなるほど変性率及びニトロン反応率が高く、生産性により優れた。
As is clear from the results shown in Table 1, the denaturant of the present invention was able to modify a polymer having an unsaturated bond.
Comparing Example 5 with a short denaturation time and Comparative Example 2, Example 5 had a higher denaturation rate and nitrone reaction rate than Comparative Example 2, and was excellent in productivity.
Examples 1 to 4 having a denaturation time longer than that of Example 5 had a denaturation rate equal to or higher than that of Comparative Example 1 in which a carboxylinitron compound was used instead of a predetermined denaturing agent.
In Examples 1 to 3, the larger the number of carbon atoms of the hydrocarbon group bonded to the oxygen atom of the ester group of the modifier, the higher the modification rate and the nitrone reaction rate, and the higher the productivity.
実施例1〜3と実施例4とを比較すると、変性剤としてジエステルニトロン化合物を使用する実施例4は、変性剤としてモノエステルニトロン化合物を使用する実施例1〜3よりも変性率及びニトロン反応率が高く、生産性により優れた。 Comparing Examples 1 to 3 with Example 4, the modification rate and nitrone reaction of Example 4 using the diester nitrone compound as the denaturing agent are higher than those of Examples 1 to 3 using the monoester nitrone compound as the denaturing agent. Higher rate and better productivity.
次に、第1表において、天然ゴムに対して比較ニトロン化合物(CNP)を使用する比較例3は天然ゴムを効率的に変性することができなかった。
これに対して、所定の変性剤を使用する実施例6〜9は天然ゴムを効率的に変性することができ、生産性に優れた。
実施例6〜8において、変性剤が有するエステル基の酸素原子に結合する炭化水素基の炭素数が大きくなるほど変性率及びニトロン反応率が高く、生産性により優れた。
Next, in Table 1, Comparative Example 3 in which the comparative nitrone compound (CNP) was used with respect to the natural rubber could not efficiently modify the natural rubber.
On the other hand, in Examples 6 to 9 in which a predetermined modifier was used, the natural rubber could be efficiently modified, and the productivity was excellent.
In Examples 6 to 8, the modification rate and the nitrone reaction rate were higher as the number of carbon atoms of the hydrocarbon group bonded to the oxygen atom of the ester group of the modifier was larger, and the productivity was more excellent.
実施例6〜8と実施例9とを比較すると、変性剤としてジエステルニトロン化合物を使用する実施例9は、変性剤としてモノエステルニトロン化合物を使用する実施例6〜8よりも変性率及びニトロン反応率が高く、生産性により優れた。
以上のとおり、本発明の変性剤は変性ポリマーの生産性に優れる。
Comparing Examples 6 to 8 with Example 9, Example 9 using the diester nitrone compound as the denaturing agent has a higher modification rate and nitrone reaction than Examples 6 to 8 using the monoester nitrone compound as the denaturing agent. Higher rate and better productivity.
As described above, the modifier of the present invention is excellent in the productivity of the modified polymer.
第2表に示す結果から明らかなように、脱タンパクされた天然ゴムを使用する実施例11は、脱タンパクされていない天然ゴムを使用する実施例10よりも変性ポリマーの生産性により優れた。
このことは、原料ポリマーに含有されるタンパク質のような不純物によって本発明の変性剤が分解される可能性を示唆すると考えられた。
これに対して、変性剤として本発明の変性剤組成物を使用する場合(実施例12〜15)、合成ゼオライトを使用しない実施例10よりも変性ポリマーの生産性により優れた。実施例12〜15は、実施例11と同等又はそれ以上に変性ポリマーの生産性に優れた。
また、変性剤として本発明の変性剤組成物を使用する場合(実施例17)、合成ゼオライトを使用しない実施例16よりも変性ポリマーの生産性により優れた。
このように、本発明の変性剤組成物を使用することによって、変性ポリマー(特に原料ポリマーが天然ゴムである場合)の生産性に優れた。
As is clear from the results shown in Table 2, Example 11 using the deproteinized natural rubber was superior to Example 10 using the non-deproteinized natural rubber in the productivity of the modified polymer.
This was considered to suggest that the modifier of the present invention may be decomposed by impurities such as proteins contained in the raw material polymer.
On the other hand, when the modifying agent composition of the present invention was used as the modifying agent (Examples 12 to 15), the productivity of the modified polymer was superior to that of Example 10 in which the synthetic zeolite was not used. Examples 12 to 15 were as good as or better than Example 11 in the productivity of the modified polymer.
Further, when the modifying agent composition of the present invention was used as the modifying agent (Example 17), the productivity of the modified polymer was superior to that of Example 16 in which the synthetic zeolite was not used.
As described above, by using the modifier composition of the present invention, the productivity of the modified polymer (particularly when the raw material polymer is natural rubber) is excellent.
Claims (7)
主鎖及び側鎖からなる群から選ばれる少なくとも1種に前記変性基を有し、前記主鎖の変性基が下記式(II)で表される基であり、前記側鎖の変性基が下記式(III)で表される基である、変性ポリマー。
At least one selected from the group consisting of a main chain and a side chain has the modifying group, the modifying group of the main chain is a group represented by the following formula (II), and the modifying group of the side chain is as follows. A modified polymer which is a group represented by the formula (III) .
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