JPH0562601B2 - - Google Patents
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- JPH0562601B2 JPH0562601B2 JP59225495A JP22549584A JPH0562601B2 JP H0562601 B2 JPH0562601 B2 JP H0562601B2 JP 59225495 A JP59225495 A JP 59225495A JP 22549584 A JP22549584 A JP 22549584A JP H0562601 B2 JPH0562601 B2 JP H0562601B2
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- polymer
- reaction
- rubber
- compound
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Description
(産業上の利用分野)
本発明はジエン系重合体ゴムの製造方法に関す
るものであり、より詳しくは活性なアルカリ金属
及び/又はアルカリ土類金属末端を有するジエン
系重合体と錫化合物及び特定の芳香族アミノ化合
物とを反応させることを特徴とするジエン系重合
体ゴムの製造方法に関するものである。
(従来の技術)
近年、自動車の低燃費化の要求と走行安全性の
要求から自動車タイヤレツド用ゴムとして転がり
摩擦抵抗が小さく、ウエツトスキツド抵抗の大き
いゴム材料が強く望まれている。しかし、この二
つの特性は相反するものであり、この二特性の調
和をはかるために種々の重合体の改良法が提案さ
れている。例えば、スチレン−ブタジエン共重合
体のビニル量とスチレン含有量を特定割合にする
方法(特開昭54−62248)、特定のスチレン連鎖分
布にする方法(特開昭56−143209)、特定のビニ
ル結合連鎖分布にする方法(特開昭56−149413)、
カツプリング反応により主鎖中にブタジエニル−
錫結合を導入する方法(特開昭57−87407)等が
提案されている。
本発明者等はアルカリ金属付加ジエン系重合体
と特定の芳香族アミノ化合物(特開昭58−
162604)とを反応させ、特定の原子団を重合体中
に導入することにより前記目的が達成されること
を見い出した。
(発明の解決しようとする問題点)
しかし、前記の化合物を用いて改質したジエン
系重合体ゴムは改質しない元のゴムに比べて、オ
ーブンロールでの巻付性、押出機での押出形状等
で代表される加工性が劣るという実用上重大な欠
点を有している。ポリマームーニー粘度を低くす
れば、上記改質剤による反撥弾性の向上効果を保
持したまゝ、加工性の改善が可能であるが、コー
ルドフロー性が大きく貯蔵性に劣るという新たな
欠点を生じる。
本発明者等は上記化合物を使つて、転がり抵抗
とウエツトスキツド抵抗のバランスに優れ、更に
加工性及び貯蔵性のよいジエン系重合体ゴムの製
造方法について鋭意検討した結果、本発明に到達
した。
(問題点を解決するための手段)
本発明の目的は転がり抵抗とウエツトスキツド
抵抗のバランスに優れ、更に加工性と貯蔵性のよ
いジエン系重合体ゴムの製造方法を提供すること
にあり、この目的は炭化水素溶媒中で、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及び/又はアルカリ
土類金属開始剤を用いて重合を行ない、得られた
アルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属末端を
有する活性ジエン系重合体ゴムと、(1)一般式
RaSnXa(但し、式中Rはアルキル基、アルケニ
ル基、シクロアルキル基又は芳香族炭化水素基、
Xはハロゲン原子、aは0〜2の整数、bは2〜
4の整数)で表わされる錫化合物及び、(2)芳香族
アミノアルデヒド、芳香族アミノケトン及びこれ
らの反応のチオアルデヒド、チオアミノケトンか
ら成る群から選択される少なくとも1種の化合物
(以下反応物質と称することがある)とを反応さ
せることにより達成される。
本発明の目的はアルカリ金属及び/又はアルカ
リ土類金属末端を有する活性ジエン系重合体ゴム
と錫化合物及び反応物質との反応により達成さ
れ、該ゴムと錫化合物あるいは反応物質をそれぞ
れ単独で反応させても目的は達成できない。
(作用)
反応後の重合体の構造は錫化合物との反応によ
り高分子量化し、バイモーダルな分子量分布を示
し、錫化合物との反応に関与していない重合体鎖
末端には、反応物質としてアミノチオアルデヒド
を例にすれば、
(Industrial Application Field) The present invention relates to a method for producing diene polymer rubber, and more specifically, a diene polymer having an active alkali metal and/or alkaline earth metal terminal, a tin compound, and a specific The present invention relates to a method for producing diene polymer rubber characterized by reacting it with an aromatic amino compound. (Prior Art) In recent years, due to demands for lower fuel consumption and driving safety for automobiles, rubber materials with low rolling friction resistance and high wet skid resistance have been strongly desired as rubber for automobile tire leads. However, these two properties are contradictory, and various methods for improving polymers have been proposed in order to harmonize these two properties. For example, a method for adjusting the vinyl content and styrene content of a styrene-butadiene copolymer to a specific ratio (Japanese Patent Laid-Open No. 54-62248), a method for achieving a specific styrene chain distribution (Japanese Patent Laid-Open No. 56-143209), A method for creating a bonded chain distribution (Japanese Patent Application Laid-Open No. 149413/1983),
Butadienyl-
A method of introducing a tin bond (Japanese Unexamined Patent Publication No. 1987-87407) has been proposed. The present inventors have developed an alkali metal addition diene polymer and a specific aromatic amino compound
162604) and introduced a specific atomic group into the polymer. (Problems to be Solved by the Invention) However, the diene polymer rubber modified using the above-mentioned compound has better wrapping properties on oven rolls and extrusion using an extruder than the original rubber that is not modified. It has a serious practical drawback of poor workability, which is represented by its shape. If the Mooney viscosity of the polymer is lowered, it is possible to improve the processability while retaining the effect of improving the rebound properties provided by the modifier, but new drawbacks arise such as large cold flow properties and poor storage properties. The inventors of the present invention have arrived at the present invention as a result of extensive research into a method for producing a diene polymer rubber that has an excellent balance between rolling resistance and wet skid resistance, as well as good processability and storage stability, using the above-mentioned compound. (Means for Solving the Problems) An object of the present invention is to provide a method for producing diene polymer rubber that has an excellent balance between rolling resistance and wet skid resistance, and also has good processability and storage stability. is a conjugated diene monomer or a conjugated diene monomer and an aromatic vinyl monomer in a hydrocarbon solvent using an alkali metal and/or alkaline earth metal initiator, and the obtained alkali metal and/or alkaline earth metal An active diene polymer rubber having a metal terminal and (1) general formula
RaSnXa (wherein R is an alkyl group, alkenyl group, cycloalkyl group or aromatic hydrocarbon group,
X is a halogen atom, a is an integer from 0 to 2, and b is from 2 to
and (2) at least one compound selected from the group consisting of aromatic aminoaldehydes, aromatic aminoketones, and thioaldehydes and thioaminoketones of these reactions (hereinafter referred to as reactants). This is achieved by reacting with The object of the present invention is achieved by reacting an active diene polymer rubber having an alkali metal and/or alkaline earth metal terminal with a tin compound and a reactant, and in which the rubber is reacted with the tin compound or the reactant, respectively. However, the purpose cannot be achieved. (Function) The structure of the polymer after the reaction becomes high in molecular weight due to the reaction with the tin compound, exhibiting a bimodal molecular weight distribution, and the polymer chain ends that are not involved in the reaction with the tin compound contain amino acids as reactants. Taking thioaldehyde as an example,
【式】
(式中MはO原子又はS原子、R及びR′は水
素原子又は同一あるいは異種の置換基を表わす)
なる形で反応物質が付加している。
錫化合物との反応により高分子量化した分子鎖
と反応物質が重合体末端に付加した分子鎖の割合
は任意でよいが、1:9〜9:1の比率(重量)
が好ましい。又、反応物質が重合体末端に付加し
た重合体の割合は錫化合物との反応に関与しなか
つた重合体に対して少なくとも20重量パーセント
である。
錫化合物との反応と反応物質との付加反応の順
序は任意でよく、錫化合物との反応後付加反応を
行う方法、逆に付加反応後に錫化合物との反応を
行う方法、二つの反応を同時に行う方法の3つの
どの方法でもよい。勿論、上記の二つの反応を2
段階で実施する場合は、第1段の反応後、未反応
のアルカリ金属末端を有する活性重合体鎖が残る
ように第1段で添加する化合物の量を制御するこ
とが必要である。
本発明で使用されるアルカリ金属及び/又はア
ルカリ土類金属末端を有する活性ジエン系重合体
は共役ジエンモノマー又は共役ジエンモノマーと
芳香族ビニル化合物を溶液重合で通常使用される
アルカリ金属開始剤(例えば特公昭44−4996など
に開示の)あるいはバリウム、ストロンチウム、
カルシウム等の化合物を主成分とするアルカリ土
類金属触媒を用いて重合して得られるものであ
る。
共役ジエンモノマーを重合する場合のビニル化
剤あるいは共役ジエンモノマーと芳香族ビニルモ
ノマーを共重合する場合のランダマイザーとし
て、エーテル化合物、アミン化合物、ホスフイン
化合物等の極性化合物を存在させることができ
る。
芳香族ビニル化合物の含量は50重量パーセント
以下、好ましくは5〜35重量パーセントである。
共役ジエンモノマーとしては1,3−ブタジエ
ン、イソブレン、1,3−ペンタジエン、2,3
−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ヘキ
サジエンなどが含まれる。芳香族ビニル化合物と
してはスチレン、α−メチルスチレン、p−メチ
ルスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン
などが含まれる。
本発明で使用されるアルカリ金属開始剤として
は有機リチウム開始剤が特に一般的であり、例え
ばメチルリチウム、エチルリチウム、n−プロピ
ル、i−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−ブチルリチウム、
オクチルリチウム、n−デシルリチウム、フエニ
ルリチウム、2−ナフチルリチウム、2−ブチル
−フエニルリチウム、4−フエニル−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な
どが挙げられるが、これらに限定されるものでは
ない。アルカリ土類金属開始剤としては例えば(1)
特開昭52−48910開示のBa第3級アルコキシド/
ジブチルMgから成る錯体、(2)特開昭52−9090等
開示の有機
Liと[Formula] (In the formula, M represents an O atom or an S atom, R and R' represent a hydrogen atom or the same or different substituents)
The reactant is added in this way. The ratio of the molecular chain whose molecular weight has been increased by the reaction with the tin compound to the molecular chain which the reactant has added to the end of the polymer may be arbitrary, but the ratio (weight) is 1:9 to 9:1.
is preferred. Also, the proportion of the polymer to which the reactant is attached at the polymer end is at least 20 weight percent relative to the polymer that does not participate in the reaction with the tin compound. The order of the reaction with the tin compound and the addition reaction with the reactant may be arbitrary; there are two methods: performing the addition reaction after the reaction with the tin compound, conversely, performing the reaction with the tin compound after the addition reaction, and performing the two reactions at the same time. Any of the three methods may be used. Of course, the above two reactions can be expressed as 2
When carried out in stages, it is necessary to control the amount of the compound added in the first stage so that after the first stage reaction, active polymer chains with unreacted alkali metal ends remain. The active diene polymer having an alkali metal and/or alkaline earth metal terminal used in the present invention is a conjugated diene monomer or a conjugated diene monomer and an aromatic vinyl compound using an alkali metal initiator commonly used in solution polymerization (e.g. (disclosed in Japanese Patent Publication No. 44-4996, etc.) or barium, strontium,
It is obtained by polymerization using an alkaline earth metal catalyst whose main component is a compound such as calcium. A polar compound such as an ether compound, an amine compound, or a phosphine compound may be present as a vinylating agent in the case of polymerizing a conjugated diene monomer or as a randomizer in the case of copolymerizing a conjugated diene monomer and an aromatic vinyl monomer. The content of aromatic vinyl compounds is less than 50% by weight, preferably from 5 to 35% by weight.
Conjugated diene monomers include 1,3-butadiene, isobrene, 1,3-pentadiene, 2,3
-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-hexadiene, etc. Aromatic vinyl compounds include styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, vinyltoluene, vinylnaphthalene, and the like. Organolithium initiators are particularly common as alkali metal initiators used in the present invention, such as methyllithium, ethyllithium, n-propyl, i-propyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium, t -butyllithium,
Octyllithium, n-decyllithium, phenyllithium, 2-naphthyllithium, 2-butyl-phenyllithium, 4-phenyl-butyllithium, cyclohexyllithium, 4-cyclopentyllithium, 1,4-dilithio-butene-2, etc. Examples include, but are not limited to. Examples of alkaline earth metal initiators include (1)
Ba tertiary alkoxide disclosed in JP-A-52-48910/
A complex consisting of dibutyl Mg, (2) with organic Li disclosed in JP-A-52-9090, etc.
【式】
〔式中のRの少なくとも1個はメチル又はシク
ロヘキシル基を、残りのRはC1〜6のアルキル基等
を表わし、a:b=99.5〜88:0.5〜12(モル比)
である。〕で示される錯体、(3)特開昭56−112916
開示のBaのアルコラート又はフエノラート/有
機Li又はMg/有機Alから成る複合開始剤、(4)特
開昭52−17591、30543、98077、特開昭56−
112916、特開昭57−98077等に開示のものなどが
挙げられる。アルカリ金属開始剤の使用量は通常
モノマー100グラム当り、0.2〜20ミリモルの範囲
である。重合は通常、−20℃〜150℃の温度範囲で
行わるが、40〜120℃の温度範囲が好ましい。重
合は昇温又は一定温度のどちらでも行なわれう
る。
本発明で使用される炭化水素溶媒としては脂肪
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、i−ブタン、n−ペンタン、i
−ペンタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、プ
ロペン、1−ブテン、i−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
が好ましい。また、これらの溶剤は2種類以上を
混合して使用することもできる。
本発明で使用される錫化合物は一般式RaSnXb
(但し、式中Rはアルキル基、アルケニル基、シ
クロアルキル基又は芳香族炭化水素基、Xはハロ
ゲン原子、aは0〜2の整数、bは2〜4の整
数)で示される化合物であつて、重合体を高分子
量化するために使用される。
具体的には、メチルトリクロロ錫、ジメチルジ
クロロ錫、テトラクロロ錫、ジクロロ錫、エチル
トリクロロ錫、ジエチルジクロロ錫、テトラフル
オロ錫、ブチルトリククロロ錫、ジブチルジクロ
ロ錫、オクチルトリクロロロ錫、ジオクチルジク
ロロ錫、メチルクロロ錫、ジメチルジブロム錫、
オクチルトリブロム錫、テトラ塩化錫、テトラブ
ロム錫、テトラヨード錫、シクロヘキシルトリク
ロロ錫、フエニルトリクロロ錫、1,2−ビス
(トリクロロスタニル)エタン、1,2−ビス
(メチルクロロスタニル)エタン、1,4−ビス
(トリクロロスタニル)ブタン、1,4−ビス
(メチルジクロロスタニル)ブタンなどが用いら
れる。
錫化合物と該金属末端の重合体との反応は通常
0〜150℃、0.5分〜20時間の範囲で選択できる。
錫化合物の使用量は該金属末端を有する活性ジエ
ン系重合体ゴム1モル当り、錫化合物のハロゲン
原子を基準にして通常0.1〜0.9当量の範囲で用い
られ、錫化合物の量により高分子量化された重合
体の割合を制御できる。錫化合物の使用量がハロ
ゲン原子を基準にして0.1当量より少ないと加工
性、貯蔵性が劣り、0.9当量より多いと反撥弾性
が劣る。錫化合物による高分子量化反応は0〜
150℃、0.5分〜20時間の範囲で行なわれる。
本発明で使用される反応物質の芳香族アミノア
ルデヒド、芳香族アミノケトン及びこれらの対応
のチオアルデヒド又はチオケトンは分子中に1〜
4個のアミノ基を有する芳香族化合物である。窒
素原子と結合した置換基としては水素又は炭素数
が1〜12のアルキル基、シクロアルキル基、アリ
ール基、アラルキル基、アルコキシアルキレン基
などが挙げられる。ジ置換された置換基は同一で
も異なつてもよい。芳香族核には該アミノ基以外
の4個以下の置換基が存在しても構わない。具体
的化合物としては、4,4′−ジアミノベンゾフエ
ノン、4,4′−ビス(ジメチルアミノ)−ベンゾ
フエノン、4,4′−ビス(ジエチルアミノ)−ベ
ンゾフエノン、3−ジエチルアミノベンゾフエノ
ン、3,3′,5,5′−テトラ(ジノニルアミノ)
ベンゾフエノン、アミノアントラキノン、N,N
−ジメチルアミノアントラキノン、1,4−ジア
ミノアントラキノン、1,4−N,N−ジメチル
ジアミノアントラキノン、1,4−N,N,N′,
N′−テトラメチルジアミノアントラキノン、フ
エノキサジン、N−メチルフエノキサジン、10−
ブチルフエノキサジン、3,7−ジアミノ−10−
アセチルフエノキサジン、アクリドン、N−メチ
ルアクリドン、4−アミノベンズアルデヒド、4
−ジメチルアミノベンズアルデヒド、3,5−ビ
ス(ジヘキシルアミノ)−ベンズアルデヒド、2,
4,6−トリス(ジエチルアミノ)ベンズアルデ
ヒド、4−ジシクロベンチルアミノベンズアルデ
ヒド、4,5−ビス(ジエチルアミノ)−1−ナ
フトアルデヒドなど、及びこれらの対応のチオケ
トン、チオアルデヒドが挙げられるが重合体末端
の該金属と反応する該化合物であれば特に制限さ
れない。特に好ましいのはN,N−ジ置換アミノ
化合物である。
反応物質の使用量は該金属末端を有する活性ジ
エン系重合体ゴム1モル当り、0.1〜〜0.9モルの
範囲で用いられる。これら化合物の使用量が0.1
モルより少ないと反撥弾性が劣り、0.9モルより
多いと加工性、貯蔵性が劣る。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〜
100℃で数秒〜数時間である。
なお、本発明において、重合鎖の末端がジエニ
ル−該金属結合のジエン系重合体ゴムの使用は本
発明の効果をさらに高めるので、該ゴムの使用は
特に望ましい。
反応終了後、改質されたジエン系重合体ゴムは
反応溶液中からアルコール等の凝固剤の添加ある
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をそのまま用
いて分離される。凝固温度も特に制限されない。
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ているバンドドライヤー、
押出し型のドライヤーなどが使用でき、乾燥温度
も特に制限されない。
このようにして得られたジエン系重合体ゴム
は、転がり抵抗とウエツトスキツド抵抗のバラン
スに優れ、更に加工性及び貯蔵性がよく、タイヤ
トツド用ゴム材料等として非常に有用である。
次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明
する。
実施例 1
内容積2のステンス製重合反応器を洗浄、乾
燥し、乾燥窒素で置換した後に、1,3−ブタジ
エン120g、スチン40g、シクロヘキサン840g、
テトラメチルエチレンジアミン0.5ミリモル、n
−ブチルリチウム(n−ヘキサン溶液)1.2ミリ
モルを添加し、内容物を撹拌しながら45℃で5時
間重合を行なつた。重合反応終了後四塩化錫を第
1表に示す量添加し、30分間反応を行なわせた
後、更に第1表に示す化合物を添加し、30分間付
加反応を行なわせた。その後メタノール5mlを添
加して反応を停止させ、重合体溶液を2,6−ジ
−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)1.5重量
%メタノール溶液中に取り出し、生成重合体を凝
固したのち、60℃で24時間減圧乾燥した。
このようにして得られた重合体のビニル結合含
有率及びスチレン含有率は赤外分光分析法
〔Hampton,Anal.Chem.,21,923(1949)〕によ
り求めた。また、高分子量化率(カツプリング
率)はゲルパーミエーシヨンクロマトグラムの全
面積に対する高分子量部分の面積分率より求め
た。ゲルパーミエーシヨンクロマトグラフイーの
測定条件は下記の如くである。
カラム:東洋曹達製 GMH−6 2本
温度:38℃
流速:1.2ml/分
又、反応物質の付加率はゲルパーミエーシヨン
クロマトグラフイーの検出部に紫外吸収分析計を
取付け310nmの吸収強度と分子量より計算した。
生成重合体ゴムのポリマー構造及びムーニー粘度
(ML1+4,100℃)を第1表に示す。[Formula] [At least one R in the formula represents a methyl or cyclohexyl group, the remaining R represents a C1-6 alkyl group, etc., a:b=99.5-88:0.5-12 (molar ratio)
It is. ], (3) JP-A-56-112916
Composite initiator consisting of Ba alcoholate or phenolate/organic Li or Mg/organic Al disclosed, (4) JP-A-17591, 30543, 98077, JP-A-56-
112916, and those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-98077. The amount of alkali metal initiator used usually ranges from 0.2 to 20 mmol per 100 grams of monomer. Polymerization is usually carried out at a temperature range of -20°C to 150°C, preferably a temperature range of 40°C to 120°C. Polymerization can be carried out either at elevated or constant temperature. The hydrocarbon solvent used in the present invention is selected from aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, and alicyclic hydrocarbons, particularly propane, n-butane, i-butane, and n-butane having 2 to 12 carbon atoms. - pentane, i
-Pentane, n-hexane, cyclohexane, propene, 1-butene, i-butene, trans-2
-butene, cis-2-butene, 1-pentene, 2
-Pentene, 1-hexene, 2-hexene, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene and the like are preferred. Moreover, these solvents can also be used in combination of two or more types. The tin compound used in the present invention has the general formula RaSnXb
(However, in the formula, R is an alkyl group, alkenyl group, cycloalkyl group, or aromatic hydrocarbon group, X is a halogen atom, a is an integer of 0 to 2, and b is an integer of 2 to 4). It is used to increase the molecular weight of polymers. Specifically, methyltrichlorotin, dimethyldichlorotin, tetrachlorotin, dichlorotin, ethyltrichlorotin, diethyldichlorotin, tetrafluorotin, butyltrichlorotin, dibutyldichlorotin, octyltrichlorotin, dioctyldichlorotin, Methylchlorotin, dimethyldibrometin,
Octyltribrometin, tetrachloride, tetrabromotin, tetraiodotin, cyclohexyltrichlorotin, phenyltrichlorotin, 1,2-bis(trichlorostannyl)ethane, 1,2-bis(methylchlorostannyl)ethane, 1 , 4-bis(trichlorostannyl)butane, 1,4-bis(methyldichlorostannyl)butane, etc. are used. The reaction between the tin compound and the metal-terminated polymer can be normally carried out at 0 to 150°C for 0.5 minutes to 20 hours.
The amount of the tin compound to be used is usually in the range of 0.1 to 0.9 equivalents based on the halogen atom of the tin compound per mole of the metal-terminated active diene polymer rubber, and the molecular weight is increased depending on the amount of the tin compound. The proportion of polymers added can be controlled. If the amount of the tin compound used is less than 0.1 equivalent based on the halogen atom, processability and storage properties will be poor, and if it is more than 0.9 equivalent, the impact resilience will be poor. The polymerization reaction due to tin compounds is 0~
It is carried out at 150°C for 0.5 minutes to 20 hours. The reactants used in the present invention, aromatic aminoaldehydes, aromatic aminoketones, and their corresponding thioaldehydes or thioketones, contain 1 to
It is an aromatic compound with four amino groups. Examples of the substituent bonded to the nitrogen atom include hydrogen or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxyalkylene group, and the like. The di-substituted substituents may be the same or different. The aromatic nucleus may have four or less substituents other than the amino group. Specific compounds include 4,4'-diaminobenzophenone, 4,4'-bis(dimethylamino)-benzophenone, 4,4'-bis(diethylamino)-benzophenone, 3-diethylaminobenzophenone, 3, 3',5,5'-tetra(dinonylamino)
Benzophenone, aminoanthraquinone, N,N
-dimethylaminoanthraquinone, 1,4-diaminoanthraquinone, 1,4-N,N-dimethyldiaminoanthraquinone, 1,4-N,N,N',
N'-tetramethyldiaminoanthraquinone, phenoxazine, N-methylphenoxazine, 10-
Butylphenoxazine, 3,7-diamino-10-
Acetylphenoxazine, acridone, N-methylacridone, 4-aminobenzaldehyde, 4
-dimethylaminobenzaldehyde, 3,5-bis(dihexylamino)-benzaldehyde, 2,
Examples include 4,6-tris(diethylamino)benzaldehyde, 4-dicyclobentylaminobenzaldehyde, 4,5-bis(diethylamino)-1-naphthaldehyde, and their corresponding thioketones and thioaldehydes. The compound is not particularly limited as long as it reacts with the metal. Particularly preferred are N,N-disubstituted amino compounds. The amount of the reactant to be used is in the range of 0.1 to 0.9 mole per mole of the metal-terminated active diene polymer rubber. The amount of these compounds used is 0.1
If it is less than 0.9 mol, the impact resilience will be poor, and if it is more than 0.9 mol, the processability and storage properties will be poor. The reaction temperature and reaction time can be selected over a wide range, but generally from room temperature to
The temperature is 100℃ for several seconds to several hours. In the present invention, the use of a diene polymer rubber having a dienyl-metal bond at the end of the polymer chain further enhances the effects of the present invention, so it is particularly desirable to use this rubber. After the reaction is completed, the modified diene polymer rubber is separated from the reaction solution by adding a coagulant such as alcohol or by coagulating with steam coagulation, using the coagulation method used in the production of rubber by normal solution polymerization. . The solidification temperature is also not particularly limited.
The crumbs separated from the reaction system are dried using a band dryer, which is normally used in the production of synthetic rubber.
An extrusion type dryer can be used, and the drying temperature is not particularly limited. The diene polymer rubber thus obtained has an excellent balance of rolling resistance and wet skid resistance, and also has good processability and storage stability, and is very useful as a rubber material for tire tops. Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Example 1 A stainless steel polymerization reactor with an internal volume of 2 was washed, dried, and replaced with dry nitrogen, and then 120 g of 1,3-butadiene, 40 g of stene, 840 g of cyclohexane,
Tetramethylethylenediamine 0.5 mmol, n
1.2 mmol of -butyllithium (n-hexane solution) was added, and polymerization was carried out at 45° C. for 5 hours while stirring the contents. After the polymerization reaction was completed, tin tetrachloride was added in the amount shown in Table 1, and the reaction was allowed to proceed for 30 minutes.The compounds shown in Table 1 were further added and the addition reaction was allowed to proceed for 30 minutes. Thereafter, 5 ml of methanol was added to stop the reaction, and the polymer solution was taken out into a 1.5% by weight methanol solution of 2,6-di-t-butyl-p-cresol (BHT), and the resulting polymer was coagulated. It was dried under reduced pressure at ℃ for 24 hours. The vinyl bond content and styrene content of the polymer thus obtained were determined by infrared spectroscopy [Hampton, Anal.Chem., 21 , 923 (1949)]. Further, the polymerization rate (coupling rate) was determined from the area fraction of the high molecular weight portion with respect to the total area of the gel permeation chromatogram. The measurement conditions for gel permeation chromatography are as follows. Column: 2 GMH-6 manufactured by Toyo Soda Temperature: 38℃ Flow rate: 1.2ml/min In addition, the addition rate of the reactant was determined by attaching an ultraviolet absorption analyzer to the detection part of gel permeation chromatography and measuring the absorption intensity at 310nm. Calculated from molecular weight.
Table 1 shows the polymer structure and Mooney viscosity (ML 1+4,100 °C) of the resulting polymer rubber.
【表】
得られた重合体を、第2表の配合処方に従い、
各配合剤と容量250mlのブラベンダータイプミキ
サー中で混練混合し、ゴム配合組成物を得た。こ
のものを160℃で25分プレス加硫し、試験片を作
成した。
第2表 配合処方
重合体ゴム 100重量部
亜鉛華No.3 3 〃
ステアリン酸 2 〃
硫 黄 1.75 〃
HAFカツボンブラツク 50 〃
芳香族プロセス油 5 〃
N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールス
ルフエンアミド 1.1 〃
ゴム配合組成物の加工性は配合物ムーニー粘
度、ロール巻付性、押出し加工性で評価した。
ロール巻付性は、温度50℃、ロール間隙1.5mm
の6インチロールに配合組成物を巻付け1分後の
状態観祭により判定した。ロールに巻付けた配合
組成物がロールにしつかり巻付く状態を「優」、
時々ロールより浮きあがりながら巻付く状態を
「良」、ロールに全く巻付かないいわゆるバギング
状態を「劣」とした。
押出し加工性の評価はASTM D2230−78に記
載のMethod Aに準じて行つた。バレル、ヘツ
ド、ダイの温度はいずれも100℃、スクリユーの
回転数は30rpmで押出しを行い、押出物の形状を
ASTM D2230−78のRating System Aにより
評価した。形状の4つの評価項目の合計点が16〜
14を「優」、13〜11を「良」、10以下を「劣」とし
た。
コールドフロー性は、ポリマーの2mmシートか
ら打抜いたJIS K−6301に記載の3号ダンベルの
フローにより判定した。
ポリマーの2mmシートは、ポリマーを100℃、
5分間熱プレス後加圧状態に保つたまま30分以上
水冷することにより作成した。ダンベルの一端を
固定して23℃の雰囲気中で吊り下げ、ダンベルの
伸びからコールドフロー性の指標を求めた。
伸びはダンベル中央部に予め記した間隔20mmの
標線の長さから求めた。吊り下げてから300分後
の伸びが10%未満を「小」、10%以上40%未満を
「中」、40%以上を「大」とした。
加硫ゴムの反撥弾性はダンロツプトリブソメー
ターを用いて50℃で測定した。ウエツトスキツド
抵抗はスタンレー社製ポータブルスキツドテスタ
ーを用い23℃、路面(ASTM E−303−74、ス
リーエム社製屋外用タイプB、黒、セーフテイー
ウオーク)を用い測定した。
結果を第3表に示す。[Table] The obtained polymer was mixed according to the formulation shown in Table 2.
Each compounding agent was kneaded and mixed in a Brabender type mixer with a capacity of 250 ml to obtain a rubber compound composition. This material was press-vulcanized at 160°C for 25 minutes to prepare a test piece. Table 2 Compounding recipe Polymer rubber 100 parts by weight Zinc white No. 3 3 Stearic acid 2 Sulfur 1.75 HAF cutlet black 50 Aromatic process oil 5 N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide 1.1 The processability of the rubber compound composition was evaluated by compound Mooney viscosity, roll wrapability, and extrusion processability. Roll windability is at a temperature of 50℃ and a roll gap of 1.5mm.
The blended composition was wound around a 6-inch roll, and the condition was evaluated after 1 minute. The condition in which the compounded composition wrapped around the roll is tightly wrapped around the roll is rated as "excellent".
A state in which the material was wound while sometimes lifting up from the roll was rated as "good," and a so-called bagging state in which the material did not wrap around the roll at all was rated as "poor." Evaluation of extrusion processability was performed according to Method A described in ASTM D2230-78. Extrusion was performed at a barrel, head, and die temperature of 100°C and a screw rotation speed of 30 rpm to determine the shape of the extrudate.
Evaluation was made according to Rating System A of ASTM D2230-78. Total score of 4 evaluation items for shape is 16~
A rating of 14 was considered "excellent," 13 to 11 was considered "good," and a rating of 10 or less was considered "poor." The cold flow property was determined by the flow of a No. 3 dumbbell described in JIS K-6301 punched from a 2 mm sheet of polymer. 2mm sheet of polymer is heated to 100℃,
It was prepared by hot pressing for 5 minutes and cooling with water for 30 minutes or more while maintaining the pressurized state. One end of the dumbbell was fixed and suspended in an atmosphere at 23°C, and an index of cold flow properties was determined from the elongation of the dumbbell. The elongation was determined from the length of the marked lines marked in advance at the center of the dumbbell at intervals of 20 mm. If the elongation after 300 minutes after hanging was less than 10%, it was considered "small," if it was 10% or more but less than 40%, it was considered "medium," and if it was 40% or more, it was "large." The impact resilience of the vulcanized rubber was measured at 50°C using a Dunlop tribometer. Wet skid resistance was measured using a portable skid tester manufactured by Stanley Corporation at 23° C. and on a road surface (ASTM E-303-74, outdoor type B, black, Safety Walk, manufactured by 3M Corporation). The results are shown in Table 3.
【表】
第3表の結果から、本発明法により得られたブ
タジエン−スチレン共重合体は転がり抵抗(反撥
弾性)とウエツトスキツド抵抗のバランスに優
れ、更に加工性及び貯蔵性がよいことがわかる。
実施例 2
単量体として1,3−ブタジエンを160g使用
する以外は実施例1と同じ条件で重合を行ない、
重合反応終了後四塩化錫を0.1ミリモル添加し、
30分反応させた。引き続き第4表の化合物を添加
し、30分反応させた。
得られたポリブタジエンゴムの構造を第4表に
示す。
これらのゴムを実施例1と同様にして評価を行
ない第5表の結果を得た。
第5表から明らかなように本発明法により得ら
れたブタジエン重合体は転がり抵抗(反撥弾性)
とウエツトスキツド抵抗のバランスに優れ、更に
加工性及び貯蔵性がよいことがわかる。[Table] From the results in Table 3, it can be seen that the butadiene-styrene copolymer obtained by the method of the present invention has an excellent balance of rolling resistance (rebound resilience) and wet skid resistance, and also has good processability and storage stability. Example 2 Polymerization was carried out under the same conditions as Example 1 except that 160 g of 1,3-butadiene was used as a monomer,
After the polymerization reaction was completed, 0.1 mmol of tin tetrachloride was added.
The reaction was allowed to take place for 30 minutes. Subsequently, the compounds shown in Table 4 were added and reacted for 30 minutes. The structure of the obtained polybutadiene rubber is shown in Table 4. These rubbers were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results shown in Table 5 were obtained. As is clear from Table 5, the butadiene polymer obtained by the method of the present invention has rolling resistance (repulsion resilience)
It can be seen that the material has an excellent balance between wet skid resistance and wet skid resistance, and also has good processability and storage stability.
【表】【table】
【表】
実施例 3
実施例1において重合反応終了後、更にブタジ
エン1gを加えて重合体末端をブタジエニル−リ
チウムに変える以外は同じ条件で四塩化錫(0.1
ミリモル)との反応及び4,4′−ビス(ジメチル
アミノ)ベンゾフエノン(0.6ミリモル)を反応
させてスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを得た
(高分子量化率40%、付加率52%)。
実施例1と同様の方法で加工性、加硫物性、コ
ールドフロー性を評価し、第6表に示す結果を得
た。(実験番号24)[Table] Example 3 After the completion of the polymerization reaction, tin tetrachloride (0.1
4,4'-bis(dimethylamino)benzophenone (0.6 mmol) to obtain a styrene-butadiene copolymer rubber (high molecular weight conversion rate: 40%, addition rate: 52%). Processability, vulcanization properties, and cold flow properties were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results shown in Table 6 were obtained. (Experiment number 24)
【表】
第6表から明らかなように、ブタジエン−錫結
合及びブタジエン−4,4−ビス(ジメチルアミ
ノ)ベンゾフエノン結合を導入することにより、
反撥弾性とウエツトスキツド抵抗のバランスが一
層優れ、加工性及び貯蔵性のよい共重合体ゴムが
得られることがわかる。
実施例 4
内容積1.4のステンレス製ボルト重合反応器
を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換した後、1,3
−ブタジエン80g、スチレン20g及びシクロヘキ
サン600gを仕込んだ。その後、ジブチルマグネ
シウム/トリエチルアルミニウム錯体〔Mg/Al
=5.0(モル比)〕を2.2ミリモル(Mg基準)、t−
ブトキシバリウムを0.44ミリモル添加し、撹拌下
に80℃で5時間重合を行つた。重合終了後、第7
表に記載した量の四塩化錫を添加し、60分間反応
させた。更に、第7表記載の化合物を添加し、30
分間反応させた。実施例1と同様に以降の操作を
行い、目的とする重合体を得た。実施例1と同様
にして重合体のミクロ構造、カツプリング率及び
ムーニー粘度を測定した。結果を第7表に併記し
た。
第2表の配合処方に従つて、得られた重合体の
配合組成物を調整し、160℃で25分プレス加硫し
て試験片を作成した。実施例1と同様にして未加
硫配合組成物及び加硫物の特性を評価した。結果
を第8表に示した。
上記の単量体を1,3−ブタジエン100gに変
える以外は同じ条件で重合、カツプリング、化合
物との反応を行つた。得られたポリブタジエン
(トランス含有率86%)は第8表記載の結果と同
様の結果を示した。[Table] As is clear from Table 6, by introducing the butadiene-tin bond and the butadiene-4,4-bis(dimethylamino)benzophenone bond,
It can be seen that a copolymer rubber with an even better balance between impact resilience and wet skid resistance, and good processability and storage properties can be obtained. Example 4 A stainless steel bolt polymerization reactor with an internal volume of 1.4 was washed, dried, and replaced with dry nitrogen.
- 80 g of butadiene, 20 g of styrene and 600 g of cyclohexane were charged. After that, dibutylmagnesium/triethylaluminum complex [Mg/Al
= 5.0 (molar ratio)] to 2.2 mmol (Mg standard), t-
0.44 mmol of butoxybarium was added, and polymerization was carried out at 80° C. for 5 hours with stirring. After the completion of polymerization, the seventh
The amount of tin tetrachloride listed in the table was added and allowed to react for 60 minutes. Furthermore, the compounds listed in Table 7 were added, and 30
Allowed to react for minutes. The subsequent operations were performed in the same manner as in Example 1 to obtain the desired polymer. The microstructure, coupling rate, and Mooney viscosity of the polymer were measured in the same manner as in Example 1. The results are also listed in Table 7. A blended composition of the obtained polymer was prepared according to the blending recipe shown in Table 2, and was press-vulcanized at 160°C for 25 minutes to prepare a test piece. The properties of the unvulcanized compounded composition and the vulcanized product were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 8. Polymerization, coupling, and reaction with the compound were carried out under the same conditions except that 100 g of 1,3-butadiene was used instead of the above monomer. The obtained polybutadiene (trans content 86%) showed similar results to those listed in Table 8.
【表】【table】
Claims (1)
役ジエンモノマーと芳香族ビニルモノマーとをア
ルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属開始剤を
用いて重合を行ない、得られたアルカリ金属及
び/又はアルカリ土類金属末端を有する活性ジエ
ン系重合体ゴムと (1) 一般式RaSnXb(但し、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、Xはハロゲン原子、aは0〜2の
整数、bは2〜4の整数)で表わされる錫化合
物及び (2) 芳香族アミノアルデヒド、芳香族アミノケト
ン及びこれらの対応のチオアルデヒド、チオア
ミノケトン から成る群から選択される少くとも1種類の化合
物とを反応させることを特徴とするジエン系重合
体ゴムの製造方法。[Claims] 1. Polymerization of a conjugated diene monomer or a conjugated diene monomer and an aromatic vinyl monomer using an alkali metal and/or alkaline earth metal initiator in a hydrocarbon solvent, and the resulting alkali metal and / or an active diene polymer rubber having an alkaline earth metal terminal;
(2) aromatic aminoaldehyde, aromatic A method for producing a diene polymer rubber, which comprises reacting an aminoketone with at least one compound selected from the group consisting of a thioaldehyde and a thioaminoketone corresponding thereto.
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|---|---|---|---|
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| EP85113463A EP0180141B1 (en) | 1984-10-26 | 1985-10-23 | Process for making diene polymer rubbers |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP22549584A JPS61103903A (en) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | Method for producing diene polymer rubber |
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|---|---|
| JPS61103903A JPS61103903A (en) | 1986-05-22 |
| JPH0562601B2 true JPH0562601B2 (en) | 1993-09-08 |
Family
ID=16830211
Family Applications (1)
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| JP22549584A Granted JPS61103903A (en) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | Method for producing diene polymer rubber |
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Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS58162604A (en) * | 1982-03-19 | 1983-09-27 | Nippon Zeon Co Ltd | Method for modifying diene polymer rubber |
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-
1984
- 1984-10-26 JP JP22549584A patent/JPS61103903A/en active Granted
Also Published As
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