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JP2020196803A - Method for producing modified conjugated diene polymer, modified conjugated diene polymer, polymer composition, crosslinked product and tire - Google Patents

Method for producing modified conjugated diene polymer, modified conjugated diene polymer, polymer composition, crosslinked product and tire Download PDF

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JP2020196803A JP2019103140A JP2019103140A JP2020196803A JP 2020196803 A JP2020196803 A JP 2020196803A JP 2019103140 A JP2019103140 A JP 2019103140A JP 2019103140 A JP2019103140 A JP 2019103140A JP 2020196803 A JP2020196803 A JP 2020196803A
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carbon atoms
polymer
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伊藤 賢一
Kenichi Ito
賢一 伊藤
瀚洋 秦
Kanyo Shin
瀚洋 秦
浩一郎 瀧井
Koichiro Takii
浩一郎 瀧井
啓介 渡邉
Keisuke Watanabe
啓介 渡邉
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Abstract

【課題】ムーニー粘度が適度に高く、加工性が良好なゴム組成物を得ることができ、かつ優れた低発熱性を示す架橋体を得ることができる変性共役ジエン系重合体を得ること。【解決手段】アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物と、(A)化合物とを混合して得られる金属アミド化合物の存在下で共役ジエン化合物を含むモノマーを重合して、活性末端を有する共役ジエン系重合体を得る工程と、活性末端を有する共役ジエン系重合体と、式(1)で表される化合物とを反応させる工程と、を含む方法により変性共役ジエン系重合体を製造する。(A)保護された2級アミノ基及び3級アミノ基よりなる群から選択される少なくとも一種の窒素含有基と、1個の2級アミノ基とを有する化合物。【選択図】なしPROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a modified conjugated diene polymer capable of obtaining a rubber composition having an appropriately high Mooney viscosity and good processability, and capable of obtaining a crosslinked product exhibiting excellent low heat generation. A conjugated diene having an active terminal is obtained by polymerizing a monomer containing a conjugated diene compound in the presence of a metal amide compound obtained by mixing an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound with a compound (A). A modified conjugated diene polymer is produced by a method including a step of obtaining a system polymer and a step of reacting a conjugated diene polymer having an active terminal with a compound represented by the formula (1). (A) A compound having at least one nitrogen-containing group selected from the group consisting of a protected secondary amino group and a tertiary amino group, and one secondary amino group. [Selection diagram] None

Description

本発明は、変性共役ジエン系重合体の製造方法、変性共役ジエン系重合体、重合体組成物、架橋体及びタイヤに関するものである。 The present invention relates to a method for producing a modified conjugated diene polymer, a modified conjugated diene polymer, a polymer composition, a crosslinked product, and a tire.

共役ジエン化合物を用いた重合により得られる共役ジエン系重合体は、耐熱性、耐摩耗性、機械的強度、成形加工性等の各種特性が良好であることから、空気入りタイヤや防振ゴム、ホース等の各種工業製品に広く使用されている。例えば、空気入りタイヤのトレッド、サイドウォール等に用いられるゴム組成物としては、製品の耐久性や耐摩耗性を向上させるべく、共役ジエン系重合体と共に、カーボンブラックやシリカ等の補強剤をゴム組成物に配合することが知られている。また、共役ジエン系重合体と補強剤との親和性を高めるために、共役ジエン系重合体の一末端又は両末端を窒素含有化合物で変性した変性共役ジエン系重合体を用いてゴム組成物を製造することが行われている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。 Conjugated diene-based polymers obtained by polymerization using conjugated diene compounds have good properties such as heat resistance, abrasion resistance, mechanical strength, and moldability. Therefore, pneumatic tires, anti-vibration rubbers, etc. Widely used in various industrial products such as hoses. For example, as a rubber composition used for treads, sidewalls, etc. of pneumatic tires, in order to improve the durability and abrasion resistance of the product, a reinforcing agent such as carbon black or silica is used together with a conjugated diene polymer. It is known to be incorporated into compositions. Further, in order to enhance the affinity between the conjugated diene polymer and the reinforcing agent, a rubber composition is prepared using a modified conjugated diene polymer in which one end or both ends of the conjugated diene polymer are modified with a nitrogen-containing compound. It is manufactured (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特許文献1には、イミノ基を合計2個以上有するヒドロカルビルオキシシラン化合物と、活性末端を有する共役ジエン系重合体とを反応させて重合体末端を変性することにより、重合体組成物の加工性を良好にでき、かつ低発熱性に優れた架橋ゴムが得られることが開示されている。特許文献2には、イミノ基を1個有するヒドロカルビルオキシシラン化合物によって末端変性された変性共役ジエン系重合体を特定割合で含有し、かつBET及びCTABがそれぞれ所定範囲内である含水ケイ酸を含有するゴム組成物を用いて、低発熱性、ウェット性能、加工性等を改善することが開示されている。また、特許文献1,2には、重合開始剤としてリチウムアミド化合物を用いることにより、共役ジエン系重合体の開始末端を変性することが記載されている。 Patent Document 1 describes the processability of a polymer composition by reacting a hydrocarbyloxysilane compound having a total of two or more imino groups with a conjugated diene-based polymer having an active terminal to modify the polymer terminal. It is disclosed that a crosslinked rubber can be obtained in a good manner and has excellent low heat generation. Patent Document 2 contains a modified conjugated diene polymer terminal-modified with a hydrocarbyloxysilane compound having one imino group in a specific ratio, and contains hydrous silicic acid in which BET and CTAB are each within a predetermined range. It is disclosed that low heat generation, wet performance, processability and the like are improved by using the rubber composition. Further, Patent Documents 1 and 2 describe that the starting end of a conjugated diene polymer is modified by using a lithium amide compound as a polymerization initiator.

国際公開第2017/221943号International Publication No. 2017/221943 特開2001−131340号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-131340

低燃費性能を向上させる方法の一つとして、共役ジエン系重合体の両末端を変性する技術がある。しかしながら、共役ジエン系重合体の両末端が変性された変性共役ジエン系重合体はムーニー粘度が高く、ゴム組成物の加工性を低下させることが懸念される。また、近年における環境事情や省エネルギーに対する消費者の意識の向上等により、空気入りタイヤ用ゴムとしては、従来にも増して低燃費性能(低発熱性)に優れた材料が望まれている。 As one of the methods for improving fuel efficiency, there is a technique for modifying both ends of a conjugated diene polymer. However, the modified conjugated diene polymer in which both ends of the conjugated diene polymer are modified has a high Mooney viscosity, and there is a concern that the processability of the rubber composition may be lowered. Further, in recent years, due to the improvement of consumers' awareness of environmental conditions and energy saving, a material having better fuel efficiency (low heat generation) than before is desired as a rubber for pneumatic tires.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ムーニー粘度が適度に高く、加工性が良好なゴム組成物を得ることができ、かつ優れた低発熱性を示す架橋体を得ることができる変性共役ジエン系重合体の製造方法、及び当該製造方法を用いて得られる変性共役ジエン系重合体を提供することを主たる目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a rubber composition having an appropriately high Mooney viscosity and good processability can be obtained, and a crosslinked product exhibiting excellent low heat generation can be obtained. A main object of the present invention is to provide a method for producing a modified conjugated diene-based polymer and a modified conjugated diene-based polymer obtained by using the production method.

本発明により、以下の変性共役ジエン系重合体の製造方法、変性共役ジエン系重合体、重合体組成物、架橋体及びタイヤが提供される。 The present invention provides the following methods for producing a modified conjugated diene polymer, a modified conjugated diene polymer, a polymer composition, a crosslinked product, and a tire.

[1] アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物と、下記の(A)化合物とを混合して得られる金属アミド化合物の存在下で共役ジエン化合物を含むモノマーを重合して、活性末端を有する共役ジエン系重合体を得る工程と、前記活性末端を有する共役ジエン系重合体と、下記式(1)で表される化合物とを反応させる工程と、を含む、変性共役ジエン系重合体の製造方法。
(A)保護された2級アミノ基及び3級アミノ基よりなる群から選択される少なくとも一種の窒素含有基と、1個の2級アミノ基とを有する化合物。

Figure 2020196803
(式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に炭素数1〜18のヒドロカルビル基であり、Rは、炭素数1〜20のアルカンジイル基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜18のヒドロカルビル基、若しくはヒドロカルビル基の炭素−炭素結合間に−NR−(ただし、Rはヒドロカルビル基)、−N=及び−O−の少なくともいずれかを有する炭素数2〜18の1価の基であるか、又は、R及びRが互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環構造を表す。ただし、R及びRは同時に水素原子にならない。nは1〜3の整数である。nが1の場合、式中の複数のRは、互いに同じでも異なっていてもよく、nが2又は3の場合、式中の複数のRは、互いに同じでも異なっていてもよい。) [1] A monomer containing a conjugated diene compound is polymerized in the presence of a metal amide compound obtained by mixing an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound with the following compound (A) to obtain a conjugate having an active terminal. A method for producing a modified conjugated diene polymer, which comprises a step of obtaining a diene polymer and a step of reacting the conjugated diene polymer having an active terminal with a compound represented by the following formula (1). ..
(A) A compound having at least one nitrogen-containing group selected from the group consisting of a protected secondary amino group and a tertiary amino group, and one secondary amino group.
Figure 2020196803
(In the formula (1), R 1 and R 2 are independently hydrocarbyl groups having 1 to 18 carbon atoms, R 3 is an alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, and R 4 and R 5 are. , Independently hydrogen atom, hydrocarbyl group having 1 to 18 carbon atoms, or -NR a- (where Ra is a hydrocarbyl group), -N = and -O- between carbon-carbon bonds of the hydrocarbyl group. It represents a ring structure in which it is a monovalent group having 2 to 18 carbon atoms, or R 4 and R 5 are combined with each other and composed of carbon atoms to which they are bonded, except that R 4 and R 5 are formed. is not not .n is an integer of 1 to 3 simultaneously hydrogen atom when .n is 1, a plurality of R 1 in the formula may be the same or different from each other when n is 2 or 3, wherein a plurality of R 2 in may be the same or different from each other.)

[2] 下記式(4)で表される変性共役ジエン系重合体。

Figure 2020196803
(式(4)中、Rは炭素数1〜18のヒドロカルビル基であり、Bは、炭素数1〜20のヒドロカルビルオキシ基、又は、2級アミノ基、保護された2級アミノ基及び3級アミノ基よりなる群から選択される少なくとも一種の窒素含有基を末端に2個以上有する共役ジエン系重合体鎖である。Rは、炭素数1〜20のアルカンジイル基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜18のヒドロカルビル基、若しくはヒドロカルビル基の炭素−炭素結合間に−NR−(ただし、Rはヒドロカルビル基)、−N=及び−O−の少なくともいずれかを有する炭素数2〜18の1価の基であるか、又は、R及びRが互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環構造を表す。ただし、R及びRは同時に水素原子にならない。Polyは、2級アミノ基、保護された2級アミノ基及び3級アミノ基よりなる群から選択される少なくとも一種の窒素含有基を末端に2個以上有する共役ジエン系重合体鎖である。nは1〜3の整数である。nが1の場合、式中の複数のRは、互いに同じでも異なっていてもよく、nが2又は3の場合、式中の複数のBは、互いに同じでも異なっていてもよい。) [2] A modified conjugated diene-based polymer represented by the following formula (4).
Figure 2020196803
In the formula (4), R 1 is a hydrocarbyl group having 1 to 18 carbon atoms, and B 1 is a hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, a secondary amino group, a protected secondary amino group and a group. It is a conjugated diene-based polymer chain having at least two or more nitrogen-containing groups selected from the group consisting of tertiary amino groups at the end. R 3 is an alcandiyl group having 1 to 20 carbon atoms. 4 and R 5 are independently hydrogen atoms, hydrocarbyl groups having 1 to 18 carbon atoms, or -NR a- (where Ra is a hydrocarbyl group), -N = and-between carbon-carbon bonds of the hydrocarbyl group. Represents a ring structure that is a monovalent group of 2 to 18 carbon atoms with at least one of O-, or is composed of carbon atoms in which R 4 and R 5 are combined and bonded together. R 4 and R 5 do not become hydrogen atoms at the same time. Poly ends with two at least one nitrogen-containing group selected from the group consisting of a secondary amino group, a protected secondary amino group and a tertiary amino group. The conjugated diene polymer chain having the above. N is an integer of 1 to 3. When n is 1 , a plurality of R 1s in the formula may be the same or different from each other, and n is 2 or 3. for multiple B 1 in the formula may be the same or different from each other.)

[3] 上記[1]の製造方法により得られる変性共役ジエン系重合体、又は上記[2]の変性共役ジエン系重合体と、シリカと、架橋剤とを含む重合体組成物。
[4] 上記[3]の重合体組成物を架橋させてなる架橋体。
[5] 上記[3]の重合体組成物を用いて、トレッド及びサイドウォールのうち一方又は両方が形成されたタイヤ。
[3] A polymer composition containing the modified conjugated diene polymer obtained by the production method of the above [1], or the modified conjugated diene polymer of the above [2], silica, and a cross-linking agent.
[4] A crosslinked product obtained by cross-linking the polymer composition of the above [3].
[5] A tire in which one or both of a tread and a sidewall is formed by using the polymer composition of the above [3].

本発明によれば、ムーニー粘度が適度に高い変性共役ジエン系重合体を得ることができる。こうした変性共役ジエン系重合体を用いることにより、加工性に優れたゴム組成物を得ることができる。また、本発明によれば、ゴム組成物の加工性を優れたものとしながら、低発熱性にも優れた架橋ゴムを得ることができる。 According to the present invention, a modified conjugated diene polymer having an appropriately high Mooney viscosity can be obtained. By using such a modified conjugated diene polymer, a rubber composition having excellent processability can be obtained. Further, according to the present invention, it is possible to obtain a crosslinked rubber excellent in low heat generation while making the rubber composition excellent in processability.

以下、本発明の態様に関連する事項について詳細に説明する。本発明の変性共役ジエン系重合体は、以下の重合工程と変性工程とを含む方法により製造される。 Hereinafter, matters related to the aspects of the present invention will be described in detail. The modified conjugated diene polymer of the present invention is produced by a method including the following polymerization step and modification step.

<重合工程>
本工程は、共役ジエン化合物を含むモノマーを重合して、活性末端を有する共役ジエン系重合体を得る工程である。重合に使用する共役ジエン化合物としては、例えば1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、1,3−ヘプタジエン、2−フェニル−1,3−ブタジエン、3−メチル−1,3−ペンタジエン、2−クロロ−1,3−ブタジエン等が挙げられる。これらの中でも、1,3−ブタジエン、イソプレン及び2,3−ジメチル−1,3−ブタジエンの少なくともいずれかを用いることが好ましく、1,3−ブタジエンを含むことがより好ましい。
<Polymerization process>
This step is a step of polymerizing a monomer containing a conjugated diene compound to obtain a conjugated diene-based polymer having an active terminal. Examples of the conjugated diene compound used for polymerization include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, 1,3-heptadiene, and 2, Examples thereof include −phenyl-1,3-butadiene, 3-methyl-1,3-pentadiene, 2-chloro-1,3-butadiene and the like. Among these, at least one of 1,3-butadiene, isoprene and 2,3-dimethyl-1,3-butadiene is preferably used, and more preferably 1,3-butadiene is contained.

共役ジエン系重合体は、共役ジエン化合物の単独重合体であってもよいが、ゴムの強度を高める観点から、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合体であることが好ましい。重合に使用する芳香族ビニル化合物としては、例えばスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、α−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、2,4−ジイソプロピルスチレン、ビニルエチルベンゼン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、t−ブトキシスチレン、ビニルベンジルジメチルアミン、(4−ビニルベンジル)ジメチルアミノエチルエーテル、N,N−ジメチルアミノエチルスチレン、N,N−ジメチルアミノメチルスチレン、2−エチルスチレン、3−エチルスチレン、4−エチルスチレン、2−t−ブチルスチレン、3−t−ブチルスチレン、4−t−ブチルスチレン、5−t−ブチル−2−メチルスチレン、ビニルキシレン、ビニルナフタレン、ビニルピリジン、ジフェニルエチレン、3級アミノ基含有ジフェニルエチレン(例えば、1−(4−N,N−ジメチルアミノフェニル)−1−フェニルエチレンなど)等が挙げられる。芳香族ビニル化合物としては、これらの中でもスチレン及びα−メチルスチレンの少なくとも一方を使用することが好ましい。 The conjugated diene-based polymer may be a homopolymer of the conjugated diene compound, but from the viewpoint of increasing the strength of the rubber, it is preferably a copolymer of the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound. Examples of the aromatic vinyl compound used for polymerization include styrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, α-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, 2,4-diisopropylstyrene, and vinylethylbenzene. , Divinylbenzene, trivinylbenzene, divinylnaphthalene, t-butoxystyrene, vinylbenzyldimethylamine, (4-vinylbenzyl) dimethylaminoethyl ether, N, N-dimethylaminoethylstyrene, N, N-dimethylaminomethylstyrene, 2-Ethylstyrene, 3-ethylstyrene, 4-ethylstyrene, 2-t-butylstyrene, 3-t-butylstyrene, 4-t-butylstyrene, 5-t-butyl-2-methylstyrene, vinylxylene, Examples thereof include vinylnaphthalene, vinylpyridine, diphenylethylene, tertiary amino group-containing diphenylethylene (for example, 1- (4-N, N-dimethylaminophenyl) -1-phenylethylene, etc.). As the aromatic vinyl compound, it is preferable to use at least one of styrene and α-methylstyrene.

共役ジエン系重合体が、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合体である場合、アニオン重合におけるリビング性が高い点で、中でも、1,3−ブタジエンとスチレンとをモノマーとして用いて得られる重合体であることが好ましい。この共重合体は、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との分布が不規則なランダム共重合部分を有することが好ましい。また、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合体は、共役ジエン化合物又は芳香族ビニル化合物からなるブロック部分をさらに有していてもよい。 When the conjugated diene polymer is a copolymer of a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound, it is obtained by using 1,3-butadiene and styrene as monomers because of its high living property in anionic polymerization. It is preferably a polymer to be obtained. This copolymer preferably has a random copolymer moiety in which the distribution of the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound is irregular. Further, the copolymer of the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound may further have a block portion composed of the conjugated diene compound or the aromatic vinyl compound.

共役ジエン系重合体が、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合体である場合、芳香族ビニル化合物の使用割合(すなわち、重合体中における、芳香族ビニル化合物に由来する構造単位の割合)は、得られる架橋重合体の低ヒステリシスロス特性とウェットスキッド抵抗性とのバランスを良好にする観点から、重合に使用する共役ジエン化合物及び芳香族ビニル化合物の合計量に対して、3〜55質量%とすることが好ましく、5〜50質量%とすることがより好ましい。なお、重合体中における、芳香族ビニル化合物に由来する構造単位の割合(以下、「結合スチレン含量」ともいう。)はH−NMRによって測定した値である。共役ジエン化合物、芳香族ビニル化合物としては、それぞれ1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 When the conjugated diene-based polymer is a copolymer of a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound, the ratio of the aromatic vinyl compound used (that is, the ratio of structural units derived from the aromatic vinyl compound in the polymer). ) Shall be 3 to 55 with respect to the total amount of the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound used for the polymerization from the viewpoint of improving the balance between the low hysteresis loss property of the obtained crosslinked polymer and the wet skid resistance. It is preferably mass%, more preferably 5-50 mass%. The ratio of structural units derived from the aromatic vinyl compound in the polymer (hereinafter, also referred to as “bonded styrene content”) is a value measured by 1 H-NMR. As the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

上記重合に際しては、モノマーとして、共役ジエン化合物及び芳香族ビニル化合物とは異なる化合物(以下、「他のモノマー」ともいう。)を使用してもよい。他のモノマーとしては、例えばアクリロニトリル、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル等が挙げられる。他のモノマーの使用割合は、重合に使用するモノマーの全体量に対して、10質量%以下とすることが好ましく、5質量%以下とすることがより好ましい。 In the above polymerization, a compound different from the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound (hereinafter, also referred to as “another monomer”) may be used as the monomer. Examples of other monomers include acrylonitrile, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate and the like. The ratio of the other monomers used is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, based on the total amount of the monomers used for the polymerization.

使用する重合法としては、溶液重合法、気相重合法、バルク重合法のいずれを用いてもよいが、溶液重合法が特に好ましい。また、重合形式としては、回分式及び連続式のいずれを用いてもよい。溶液重合法を用いる場合、具体的な重合方法の一例としては、有機溶媒中において、共役ジエン化合物を含む単量体を、重合開始剤、及び必要に応じて用いられるランダマイザーの存在下で重合する方法が挙げられる。 As the polymerization method to be used, any of a solution polymerization method, a gas phase polymerization method and a bulk polymerization method may be used, but the solution polymerization method is particularly preferable. Further, as the polymerization type, either a batch type or a continuous type may be used. When the solution polymerization method is used, as an example of a specific polymerization method, a monomer containing a conjugated diene compound is polymerized in an organic solvent in the presence of a polymerization initiator and, if necessary, a randomizer. There is a way to do it.

上記重合反応については、重合開始剤としてアルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物(以下、「金属化合物」ともいう。)と、保護された2級アミノ基及び3級アミノ基よりなる群から選択される少なくとも一種の窒素含有基と1個の2級アミノ基とを有する化合物(以下、「(A)化合物」ともいう。)とを用い、これら金属化合物と(A)化合物とを混合して得られる金属アミド化合物の存在下で行う。金属化合物と(A)化合物との混合物の存在下でモノマーを重合することにより、(A)化合物に由来する窒素含有基を共役ジエン系重合体の重合開始末端に導入することができる。 The above polymerization reaction is selected from the group consisting of an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound (hereinafter, also referred to as “metal compound”) as a polymerization initiator, and protected secondary amino groups and tertiary amino groups. A compound having at least one nitrogen-containing group and one secondary amino group (hereinafter, also referred to as “(A) compound”) is used, and these metal compounds and the (A) compound are mixed and obtained. This is done in the presence of the resulting metal amide compound. By polymerizing the monomer in the presence of a mixture of the metal compound and the compound (A), a nitrogen-containing group derived from the compound (A) can be introduced into the polymerization initiation terminal of the conjugated diene polymer.

金属化合物の具体例としては、例えばメチルリチウム、エチルリチウム、n−プロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、t−ブチルリチウムなどのアルキルリチウム、1,4−ジリチオブタン、フェニルリチウム、スチルベンリチウム、ナフチルリチウム、1,3−ビス(1−リチオ−1,3−ジメチルペンチル)ベンゼン、1,3−フェニレンビス(3−メチル−1−フェニルペンチリデン)ジリチウム、ナフチルナトリウム、ナフチルカリウム、ジ−n−ブチルマグネシウム、ジ−n−ヘキシルマグネシウム、エトキシカリウム、ステアリン酸カルシウム等が挙げられる。これらの中でもリチウム化合物が好ましい。金属化合物の使用割合(2種以上使用する場合にはその合計量)は、重合に使用するモノマー100gに対して、0.2〜20mmolとすることが好ましい。 Specific examples of the metal compound include, for example, alkyllithium such as methyllithium, ethyllithium, n-propyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium and t-butyllithium, 1,4-dilithiobutane, phenyllithium and stillbenlithium. , Naftyl Lithium, 1,3-bis (1-lithio-1,3-dimethylpentyl) benzene, 1,3-phenylenebis (3-methyl-1-phenylpentylidene) dilithium, naphthyl sodium, naphthyl potassium, di- Examples thereof include n-butylmagnesium, di-n-hexylmagnesium, ethoxypotassium, calcium stearate and the like. Of these, lithium compounds are preferred. The ratio of the metal compound used (the total amount when two or more kinds are used) is preferably 0.2 to 20 mmol with respect to 100 g of the monomer used for the polymerization.

(A)化合物は、保護された2級アミノ基及び3級アミノ基よりなる群から選択される少なくとも一種の基を合計1個以上と、1個の2級アミノ基とを有する化合物であればよい。保護された2級アミノ基において、その保護基は、アミノ基を重合開始剤に対して不活性な官能基としておく官能基であり、好ましくはシリル保護基である。ここで、シリル保護基は、「−SiH」の3個の水素原子がそれぞれヒドロカルビル基で置換された基であり、その具体例としては、例えばトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、tert−ブチルジフェニルシリル基が挙げられる。シリカの分散性を十分に高くでき、低発熱性により優れた変性共役ジエン系重合体を得ることができる点で、(A)化合物は、保護された2級アミノ基と、1個の2級アミノ基とを有する化合物であることが好ましい。 The compound (A) is a compound having at least one group selected from the group consisting of a protected secondary amino group and a tertiary amino group in total and one secondary amino group. Good. In the protected secondary amino group, the protecting group is a functional group that keeps the amino group as an inactive functional group with respect to the polymerization initiator, and is preferably a silyl protecting group. Here, the silyl protecting group is a group in which each of the three hydrogen atoms of "-SiH 3 " is substituted with a hydrocarbyl group, and specific examples thereof include, for example, a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, and tert-butyldimethylsilyl. Examples include a group, a triisopropylsilyl group, and a tert-butyldiphenylsilyl group. The compound (A) has a protected secondary amino group and one secondary in that the dispersibility of silica can be sufficiently increased and a modified conjugated diene-based polymer having excellent low heat generation property can be obtained. It is preferably a compound having an amino group.

(A)化合物は、鎖状化合物及び環状化合物のいずれであってもよいが、好ましくは環状化合物であり、より好ましくは複素環アミンである。(A)化合物は、特に好ましくは、下記式(2)で表される化合物及び下記式(3)で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも一種である。

Figure 2020196803
(式(2)及び式(3)中、A、A及びAは、それぞれ独立に、シリル保護基又はヒドロカルビル基である。R、R、R、R、R及びR10は、それぞれ独立にヒドロカルビレン基である。) The compound (A) may be either a chain compound or a cyclic compound, but is preferably a cyclic compound, and more preferably a heterocyclic amine. The compound (A) is particularly preferably at least one selected from the group consisting of the compound represented by the following formula (2) and the compound represented by the following formula (3).
Figure 2020196803
(In formulas (2) and (3), A 1 , A 2 and A 3 are independently silyl protecting groups or hydrocarbyl groups, respectively. R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 is an independent hydrocarbylene group.)

上記式(2)及び式(3)のA、A及びAについて、ヒドロカルビル基としては、例えば直鎖状又は分岐状のアルキル基、アリール基、アラルキル基が挙げられる。ヒドロカルビル基の炭素数は、好ましくは1〜20であり、より好ましくは3〜10である。
得られる加硫ゴムの転がり抵抗性(低発熱性)をより良好にできる点で、A、A及びAは、シリル保護基であることが好ましい。
〜R10のヒドロカルビレン基は、直鎖状若しくは分岐状のアルカンジイル基であることが好ましい。ヒドロカルビレン基の炭素数は、好ましくは1〜10であり、より好ましくは1〜3である。
Regarding A 1 , A 2 and A 3 of the above formula (2) and formula (3), examples of the hydrocarbyl group include a linear or branched alkyl group, an aryl group and an aralkyl group. The number of carbon atoms of the hydrocarbyl group is preferably 1 to 20, and more preferably 3 to 10.
A 1 , A 2 and A 3 are preferably silyl protecting groups in that the rolling resistance (low heat generation) of the obtained vulcanized rubber can be improved.
The hydrocarbylene groups of R 5 to R 10 are preferably linear or branched alkanediyl groups. The number of carbon atoms of the hydrocarbylene group is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 3.

(A)化合物の具体例としては、例えば下記式(a−1)〜式(a−9)のそれぞれで表される化合物が挙げられる。

Figure 2020196803
Specific examples of the compound (A) include compounds represented by the following formulas (a-1) to (a-9).
Figure 2020196803

なお、金属化合物と(A)化合物とを混合して得られる金属アミド化合物の存在下で重合を行う場合、金属化合物と(A)化合物とを予め混合しておき、その混合物を重合系中に添加して重合を行ってもよい。あるいは、重合系中に金属化合物と(A)化合物とを別々に又は同時に添加し、重合系中で両者を混合して重合を行ってもよい。これらいずれの場合も、「アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物と、(A)化合物とを混合して得られる金属アミド化合物の存在下で共役ジエン化合物を含むモノマーを重合」する態様に含まれる。 When the polymerization is carried out in the presence of the metal amide compound obtained by mixing the metal compound and the compound (A), the metal compound and the compound (A) are mixed in advance, and the mixture is placed in the polymerization system. It may be added and polymerized. Alternatively, the metal compound and the compound (A) may be added separately or simultaneously to the polymerization system, and both may be mixed and polymerized in the polymerization system. In any of these cases, it is included in the embodiment of "polymerizing a monomer containing a conjugated diene compound in the presence of a metal amide compound obtained by mixing an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound with the compound (A)". ..

金属化合物に対する(A)化合物の使用量については、使用する金属化合物の種類に応じて適宜設定することができる。例えば、金属化合物として金属リチウムを用いる場合、(A)化合物の使用量は、上記重合に使用する金属リチウムの全体1モルに対して、0.1〜1.8モルの範囲とすることが好ましい。ゴム組成物としたときの加工性の低下を抑制する観点から、(A)化合物の使用量は、重合に使用する金属リチウムの全量1モルに対して、1モル未満であることが好ましく、0.98モル以下であることがより好ましく、0.95モル以下であることが更に好ましい。また、低燃費性能の改善効果を十分に得る観点から、(A)化合物の使用量は、上記重合に使用する金属リチウムの全体1モルに対して、0.2モル以上であることが好ましく、0.3モル以上であることがより好ましい。なお、(A)化合物としては、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 The amount of the compound (A) used with respect to the metal compound can be appropriately set according to the type of the metal compound used. For example, when metallic lithium is used as the metal compound, the amount of the compound (A) used is preferably in the range of 0.1 to 1.8 mol with respect to 1 mol of the entire metallic lithium used for the polymerization. .. From the viewpoint of suppressing a decrease in processability when the rubber composition is obtained, the amount of the compound (A) used is preferably less than 1 mol, preferably less than 1 mol, based on 1 mol of the total amount of metallic lithium used for polymerization. It is more preferably .98 mol or less, and further preferably 0.95 mol or less. Further, from the viewpoint of sufficiently obtaining the effect of improving the fuel efficiency performance, the amount of the compound (A) used is preferably 0.2 mol or more with respect to 1 mol of the entire metallic lithium used for the polymerization. More preferably, it is 0.3 mol or more. As the compound (A), one type can be used alone or two or more types can be used in combination.

ランダマイザーは、重合体中におけるビニル結合の含有率を表すビニル結合含量の調整等を目的として用いることができる。ランダマイザーの例としては、ジメトキシベンゼン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、2,2−ジ(テトラヒドロフリル)プロパン、2−(2−エトキシエトキシ)−2−メチルプロパン、トリエチルアミン、ピリジン、N−メチルモルホリン、テトラメチルエチレンジアミン等が挙げられる。ランダマイザーとしては、これらの1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。 The randomizer can be used for the purpose of adjusting the vinyl bond content, which represents the vinyl bond content in the polymer. Examples of randomizers include dimethoxybenzene, tetrahydrofuran, dimethoxyethane, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, 2,2-di (tetrahydrofuryl) propane, 2- (2-ethoxyethoxy) -2-methylpropane, triethylamine, pyridine. , N-Methylmorpholine, tetramethylethylenediamine and the like. As the randomizer, one of these can be used alone or in combination of two or more.

重合に使用する有機溶媒としては、反応に不活性な有機溶剤であればよく、例えば脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素などを用いることができる。中でも、炭素数3〜8の炭化水素が好ましい。重合に使用する有機溶媒の具体例としては、例えばプロパン、n−ブタン、イソブタン、n−ペンタン、イソペンタン、n−へキサン、シクロへキサン、プロペン、1−ブテン、イソブテン、トランス−2−ブテン、シス−2−ブテン、1−ペンチン、2−ペンチン、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、ヘプタン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン、1−ペンテン、2−ペンテン、シクロヘキセン等が挙げられる。なお、有機溶媒としては、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 The organic solvent used for the polymerization may be any organic solvent inert to the reaction, and for example, aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons and the like can be used. Of these, hydrocarbons having 3 to 8 carbon atoms are preferable. Specific examples of the organic solvent used for the polymerization include propane, n-butene, isobutene, n-pentane, isopentane, n-hexane, cyclohexane, propene, 1-butene, isobutene, trans-2-butene, and the like. Sis-2-butene, 1-pentyne, 2-pentyne, 1-hexene, 2-hexene, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, heptane, cyclopentane, methylcyclopentane, methylcyclohexane, 1-pentene, 2-pentene, Cyclohexene and the like can be mentioned. As the organic solvent, one type can be used alone or two or more types can be used in combination.

溶液重合とする場合、反応溶媒中のモノマー濃度は、生産性と重合コントロールの容易性のバランスを維持する観点から、5〜50質量%であることが好ましく、10〜30質量%であることがより好ましい。重合反応の温度は、−20℃〜150℃であることが好ましく、0〜120℃であることがより好ましい。また、重合反応は、単量体を実質的に液相に保つのに十分な圧力の下で行うことが好ましい。このような圧力は、重合反応に対して不活性なガスによって、反応器内を加圧する等の方法によって得ることができる。 In the case of solution polymerization, the monomer concentration in the reaction solvent is preferably 5 to 50% by mass, preferably 10 to 30% by mass, from the viewpoint of maintaining a balance between productivity and ease of polymerization control. More preferred. The temperature of the polymerization reaction is preferably −20 ° C. to 150 ° C., more preferably 0 to 120 ° C. Further, it is preferable that the polymerization reaction is carried out under a pressure sufficient to keep the monomer substantially in the liquid phase. Such a pressure can be obtained by a method such as pressurizing the inside of the reactor with a gas inert to the polymerization reaction.

こうした重合反応により、一方の末端に(A)化合物に由来する窒素含有基が導入され、他方の末端に活性末端を有する共役ジエン系重合体を得ることができる。得られる共役ジエン系重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは5.0×10〜1.0×10である。Mwが5.0×10よりも小さいと、架橋重合体の引張強度、低発熱性及び耐摩耗性が低下しやすい傾向にあり、1.0×10よりも大きいと、変性重合体を用いて得られるゴム組成物の加工性が低下しやすい傾向にある。Mwは、より好ましくは8.0×10以上であり、さらに好ましくは1.0×10以上である。また、Mwは、より好ましくは8.0×10以下であり、さらに好ましくは5.0×10以下である。 By such a polymerization reaction, a nitrogen-containing group derived from the compound (A) is introduced at one end, and a conjugated diene-based polymer having an active end at the other end can be obtained. The weight average molecular weight in terms of polystyrene by the obtained conjugated diene-based polymer by gel permeation chromatography (GPC) (Mw) is preferably 5.0 × 10 4 ~1.0 × 10 6 . When Mw is less than 5.0 × 10 4, the tensile strength of the crosslinked polymer, when there is a tendency that easy low heat build-up and abrasion resistance decreases, greater than 1.0 × 10 6, a modified polymer The processability of the rubber composition obtained by using the product tends to decrease. Mw is more preferably 8.0 × 10 4 or more, further preferably 1.0 × 10 5 or more. Further, Mw is more preferably 8.0 × 10 5 or less, more preferably 5.0 × 10 5 or less.

活性末端を有する共役ジエン系重合体につき、ブタジエン単位におけるビニル結合含量は、30〜70質量%であることが好ましく、33〜68質量%であることがより好ましく、35〜65質量%であることがさらに好ましい。ビニル結合含量が30モル%未満であると、グリップ特性が低くなる傾向があり、70質量%を超えると、得られる加硫ゴムの耐摩耗性が低下する傾向にある。なお、本明細書において「ビニル結合含量」は、共役ジエン系重合体中において、ブタジエンの全構造単位に対する、1,2−結合を有する構造単位の含有割合を示す値であり、H−NMRによって測定した値である。 For the conjugated diene polymer having an active terminal, the vinyl bond content in the butadiene unit is preferably 30 to 70% by mass, more preferably 33 to 68% by mass, and 35 to 65% by mass. Is even more preferable. If the vinyl bond content is less than 30 mol%, the grip characteristics tend to be low, and if it exceeds 70% by mass, the wear resistance of the obtained vulcanized rubber tends to be low. In the present specification, the "vinyl bond content" is a value indicating the content ratio of the structural unit having a 1,2-bond to the total structural unit of butadiene in the conjugated diene polymer, and is 1 H-NMR. It is a value measured by.

<変性工程>
本工程では、上記重合工程で得られた共役ジエン系重合体が有する活性末端と、下記式(1)で表される化合物(以下、「(M)化合物」ともいう。)とを反応させる。これにより、シリカと相互作用する基(2級アミノ基)が重合終了末端に導入された変性共役ジエン系重合体を得ることができる。

Figure 2020196803
(式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に炭素数1〜18のヒドロカルビル基であり、Rは、炭素数1〜20のアルカンジイル基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜18のヒドロカルビル基、若しくはヒドロカルビル基の炭素−炭素結合間に−NR−(ただし、Rはヒドロカルビル基)、−N=及び−O−の少なくともいずれかを有する炭素数2〜18の1価の基であるか、又は、R及びRが互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環構造を表す。ただし、R及びRは同時に水素原子にならない。nは1〜3の整数である。nが1の場合、式中の複数のRは、互いに同じでも異なっていてもよく、nが2又は3の場合、式中の複数のRは、互いに同じでも異なっていてもよい。) <Degeneration process>
In this step, the active terminal of the conjugated diene polymer obtained in the above polymerization step is reacted with the compound represented by the following formula (1) (hereinafter, also referred to as “(M) compound”). This makes it possible to obtain a modified conjugated diene-based polymer in which a group (secondary amino group) that interacts with silica is introduced at the end of polymerization.
Figure 2020196803
(In the formula (1), R 1 and R 2 are independently hydrocarbyl groups having 1 to 18 carbon atoms, R 3 is an alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, and R 4 and R 5 are. , Independently hydrogen atom, hydrocarbyl group having 1 to 18 carbon atoms, or -NR a- (where Ra is a hydrocarbyl group), -N = and -O- between carbon-carbon bonds of the hydrocarbyl group. It represents a ring structure in which it is a monovalent group having 2 to 18 carbon atoms, or R 4 and R 5 are combined with each other and composed of carbon atoms to which they are bonded, except that R 4 and R 5 are formed. is not not .n is an integer of 1 to 3 simultaneously hydrogen atom when .n is 1, a plurality of R 1 in the formula may be the same or different from each other when n is 2 or 3, wherein a plurality of R 2 in may be the same or different from each other.)

上記式(1)において、R、Rのヒドロカルビル基は、例えば炭素数1〜18のアルキル基、アリル基、炭素数3〜18のシクロアルキル基、炭素数6〜18のアリール基が挙げられる。Rのヒドロカルビレン基としては、例えば炭素数1〜20のアルカンジイル基、炭素数3〜20のシクロアルキレン基、炭素数6〜20のアリーレン基が挙げられる。Rは、好ましくは炭素数1〜20の直鎖状又は分岐状のアルカンジイル基であり、より好ましくは炭素数2〜15の直鎖状のアルカンジイル基である。 In the above formula (1), examples of the hydrocarbyl group of R 1 and R 2 include an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an allyl group, a cycloalkyl group having 3 to 18 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 18 carbon atoms. Be done. Examples of the hydrocarbylene group of R 3 include an alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms, and an arylene group having 6 to 20 carbon atoms. R 3 is preferably a linear or branched alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, and more preferably a linear alkanediyl group having 2 to 15 carbon atoms.

及びRのヒドロカルビル基は、例えば炭素数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル基、アリル基、炭素数3〜18のシクロアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数6〜18のアラルキル基が挙げられる。
及びRの少なくとも一方が、ヒドロカルビル基の炭素−炭素結合間に−NR−、−N=及び−O−の少なくともいずれかを有する炭素数2〜18の1価の基である場合、その具体例としては、炭素数2〜18のアルキル基の炭素−炭素結合間に−NR−、−N=又は−O−を有する基;ピリジン、ピリミジン、ピラジン、キノリン、オキサン、フラン、ピラン等の飽和若しくは不飽和の単環若しくは縮合環の環部分から1個の水素原子を取り除いた基が挙げられる。Rは、好ましくは炭素数1〜5のアルキル基である。
及びRが互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環構造の具体例としては、炭素数3〜18のシクロアルキリデン基、窒素原子及び酸素原子の少なくとも一方を環部分に有する複素環基等が挙げられる。
nは、シリカ分散性の改善効果をより高くできる点で、2又は3が好ましく、3がより好ましい。
The hydrocarbyl groups of R 4 and R 5 include, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an allyl group, a cycloalkyl group having 3 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, and carbon. Alkyl groups of numbers 6-18 can be mentioned.
When at least one of R 4 and R 5 is a monovalent group having 2 to 18 carbon atoms having at least one of -NR a- , -N = and -O- between carbon-carbon bonds of the hydrocarbyl group. As a specific example thereof, a group having −NR a −, −N = or −O− between carbon-carbon bonds of an alkyl group having 2 to 18 carbon atoms; pyridine, pyrimidine, pyrazine, quinoline, oxane, furan, Examples thereof include a group obtained by removing one hydrogen atom from the ring portion of a saturated or unsaturated monocyclic or condensed ring such as pyran. Ra is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
As a specific example of a ring structure in which R 4 and R 5 are combined with each other and composed of carbon atoms to which they are bonded, a ring portion has at least one of a cycloalkylidene group having 3 to 18 carbon atoms, a nitrogen atom and an oxygen atom. Examples include heterocyclic groups.
n is preferably 2 or 3 and more preferably 3 in that the effect of improving silica dispersibility can be further enhanced.

(M)化合物の具体例としては、例えば下記式(m−1)〜式(m−8)のそれぞれで表される化合物、及び下記化合物中のアルキル基、アルカンジイル基を、各々炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルカンジイル基に置き換えた化合物等が挙げられる。なお、(M)化合物としては、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。

Figure 2020196803
As specific examples of the compound (M), for example, the compounds represented by the following formulas (m-1) to (m-8), and the alkyl group and the alkanediyl group in the following compounds each have 1 carbon number. Examples thereof include compounds in which an alkyl group of ~ 6 is replaced with an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms. As the compound (M), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
Figure 2020196803

活性末端を有する共役ジエン系重合体と(M)化合物との反応は、例えば溶液反応とすることができる。(M)化合物の使用割合(2種以上使用する場合にはその合計量)は、変性反応を十分に進行させる観点から、重合開始剤が有する重合に関与する金属原子1モルに対して、0.01モル以上とすることが好ましく、0.05モル以上とすることがより好ましい。また、(M)化合物の使用割合は、(M)化合物の過剰な添加を避けるため、重合開始剤が有する重合に関与する金属原子1モルに対して、2.0モル未満とすることが好ましく、1.5モル未満とすることがより好ましい。 The reaction between the conjugated diene polymer having an active terminal and the compound (M) can be, for example, a solution reaction. The ratio of the compound (M) used (the total amount when two or more compounds are used) is 0 with respect to 1 mol of the metal atom involved in the polymerization of the polymerization initiator from the viewpoint of sufficiently advancing the modification reaction. It is preferably 0.01 mol or more, and more preferably 0.05 mol or more. Further, the ratio of the compound (M) used is preferably less than 2.0 mol with respect to 1 mol of the metal atom involved in the polymerization of the polymerization initiator in order to avoid excessive addition of the compound (M). , More preferably less than 1.5 mol.

変性反応の温度は、通常、重合反応と同じであり、−20℃〜150℃とすることが好ましく、0〜120℃とすることがより好ましい。反応温度が低いと、変性後の重合体の粘度が上昇する傾向にあり、反応温度が高いと重合活性末端が失活しやすくなる。反応時間は、好ましくは1分〜5時間であり、より好ましくは2分〜1時間である。 The temperature of the denaturation reaction is usually the same as that of the polymerization reaction, and is preferably −20 ° C. to 150 ° C., more preferably 0 to 120 ° C. When the reaction temperature is low, the viscosity of the modified polymer tends to increase, and when the reaction temperature is high, the polymerization active end is likely to be deactivated. The reaction time is preferably 1 minute to 5 hours, more preferably 2 minutes to 1 hour.

活性末端を有する共役ジエン系重合体と(M)化合物との反応に際しては、(M)化合物と共に、(M)化合物とは異なる変性剤(以下、「その他の変性剤」ともいう。)又はカップリング剤を用いてもよい。その他の変性剤又はカップリング剤としては、上記重合により得られる共役ジエン系重合体の活性末端と反応し得る化合物であれば特に限定されず、共役ジエン系重合体の変性剤又はカップリング剤として公知の化合物を用いることができる。その他の変性剤、又はカップリング剤を使用する場合、その使用割合は、活性末端を有する共役ジエン系重合体の変性反応に使用する変性剤及びカップリング剤の合計量に対し、10モル%以下とすることが好ましく、5モル%以下とすることがより好ましい。 In the reaction of the conjugated diene polymer having an active terminal with the (M) compound, a denaturing agent different from the (M) compound (hereinafter, also referred to as “other denaturing agent”) or a cup together with the (M) compound. A ring agent may be used. The other modifier or coupling agent is not particularly limited as long as it is a compound capable of reacting with the active terminal of the conjugated diene polymer obtained by the above polymerization, and as a modifier or coupling agent of the conjugated diene polymer. Known compounds can be used. When other denaturing agents or coupling agents are used, the ratio of their use is 10 mol% or less based on the total amount of the denaturing agent and the coupling agent used in the denaturing reaction of the conjugated diene polymer having an active terminal. It is preferably 5 mol% or less, and more preferably 5 mol% or less.

反応溶液に含まれる変性共役ジエン系重合体を単離するには、例えばスチームストリッピング等の公知の脱溶媒方法及び熱処理等の乾燥の操作によって行うことができる。こうして得られる変性共役ジエン系重合体は、(M)化合物が有する反応点(炭素−窒素二重結合(C=N基)、アルコキシシリル基)に共役ジエン系重合体鎖が結合された構造を有する。なお、C=N基はアルコキシシリル基よりも反応性が高く、共役ジエン系重合体の活性末端と優先的に反応すると考えられる。 The modified conjugated diene polymer contained in the reaction solution can be isolated by a known desolvation method such as steam stripping and a drying operation such as heat treatment. The modified conjugated diene polymer thus obtained has a structure in which the conjugated diene polymer chain is bonded to the reaction site (carbon-nitrogen double bond (C = N group), alkoxysilyl group) of the (M) compound. Have. It is considered that the C = N group has higher reactivity than the alkoxysilyl group and preferentially reacts with the active terminal of the conjugated diene polymer.

上記重合工程及び変性工程により得られる変性共役ジエン系重合体は、下記式(4)で表される。

Figure 2020196803
(式(4)中、Rは炭素数1〜18のヒドロカルビル基であり、Bは、炭素数1〜20のヒドロカルビルオキシ基、又は、2級アミノ基、保護された2級アミノ基及び3級アミノ基よりなる群から選択される少なくとも一種の窒素含有基を末端に2個以上有する共役ジエン系重合体鎖である。Rは、炭素数1〜20のアルカンジイル基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜18のヒドロカルビル基、若しくはヒドロカルビル基の炭素−炭素結合間に−NR−(ただし、Rはヒドロカルビル基)、−N=及び−O−の少なくともいずれかを有する炭素数2〜18の1価の基であるか、又は、R及びRが互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環構造を表す。ただし、R及びRは同時に水素原子にならない。Polyは、2級アミノ基、保護された2級アミノ基及び3級アミノ基よりなる群から選択される少なくとも一種の窒素含有基を末端に2個以上有する共役ジエン系重合体鎖である。nは1〜3の整数である。nが1の場合、式中の複数のRは、互いに同じでも異なっていてもよく、nが2又は3の場合、式中の複数のBは、互いに同じでも異なっていてもよい。) The modified conjugated diene-based polymer obtained by the above polymerization step and modification step is represented by the following formula (4).
Figure 2020196803
In the formula (4), R 1 is a hydrocarbyl group having 1 to 18 carbon atoms, and B 1 is a hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, a secondary amino group, a protected secondary amino group and a group. It is a conjugated diene-based polymer chain having at least two or more nitrogen-containing groups selected from the group consisting of tertiary amino groups at the end. R 3 is an alcandiyl group having 1 to 20 carbon atoms. 4 and R 5 are independently hydrogen atoms, hydrocarbyl groups having 1 to 18 carbon atoms, or -NR a- (where Ra is a hydrocarbyl group), -N = and-between carbon-carbon bonds of the hydrocarbyl group. Represents a ring structure that is a monovalent group of 2 to 18 carbon atoms with at least one of O-, or is composed of carbon atoms in which R 4 and R 5 are combined and bonded together. R 4 and R 5 do not become hydrogen atoms at the same time. Poly ends with two at least one nitrogen-containing group selected from the group consisting of a secondary amino group, a protected secondary amino group and a tertiary amino group. The conjugated diene polymer chain having the above. N is an integer of 1 to 3. When n is 1 , a plurality of R 1s in the formula may be the same or different from each other, and n is 2 or 3. for multiple B 1 in the formula may be the same or different from each other.)

上記式(4)において、R、R、R及びRについては上記式(1)の説明が適用される。Bについて、ヒドロカルビルオキシ基は、エトキシ基又はメトキシ基が好ましい。Bの共役ジエン系重合体鎖、及び上記式(4)中のPolyは、上記重合工程における重合反応により得られる共役ジエン系重合体、すなわち一方の末端に(A)化合物に由来する窒素含有基が導入され、他方の末端に活性末端を有する共役ジエン系重合体に対応する構造である。 In the above formula (4), the description of the above formula (1) is applied to R 1 , R 3 , R 4 and R 5 . For B 1 , the hydrocarbyloxy group is preferably an ethoxy group or a methoxy group. The conjugated diene polymer chain of B 1 and Poly in the above formula (4) contain a conjugated diene polymer obtained by the polymerization reaction in the above polymerization step, that is, nitrogen derived from the compound (A) at one end. It is a structure corresponding to a conjugated diene polymer having a group introduced and an active terminal at the other end.

<重合体組成物>
本発明の重合体組成物は、(A)化合物及び(M)化合物を用いて変性された変性共役ジエン系重合体(以下、「特定変性共役ジエン系重合体」ともいう。)、シリカ及び架橋剤を含有する。重合体組成物中における特定変性共役ジエン系重合体の含有量は、重合体組成物の全体量に対して、10質量%以上であることが好ましく、20質量%以上であることがより好ましく、25質量%以上であることがさらに好ましい。また、重合体組成物中における特定変性共役ジエン系重合体の含有量は、重合体組成物の全体量に対して、50質量%以下とすることが好ましく、40質量%以下とすることがより好ましい。
<Polymer composition>
The polymer composition of the present invention comprises a modified conjugated diene polymer modified with the (A) compound and the (M) compound (hereinafter, also referred to as “specific modified conjugated diene polymer”), silica and crosslinked. Contains the agent. The content of the specific modified conjugated diene-based polymer in the polymer composition is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, based on the total amount of the polymer composition. It is more preferably 25% by mass or more. Further, the content of the specific modified conjugated diene-based polymer in the polymer composition is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, based on the total amount of the polymer composition. preferable.

シリカとしては、例えば湿式シリカ(含水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)、コロイダルシリカ、沈降シリカ、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられる。これらのうち、破壊特性の改良効果や、ウェットグリップ抵抗性と低転がり抵抗性との両立効果の観点から、湿式シリカが特に好ましい。また、高分散型(High Dispersible Type)のシリカを使用することも、重合体組成物中における分散性を良好にできるとともに物性及び加工性を向上できる観点から好ましい。なお、シリカは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of silica include wet silica (hydrous silicic acid), dry silica (silicic anhydride), colloidal silica, precipitated silica, calcium silicate, aluminum silicate and the like. Of these, wet silica is particularly preferable from the viewpoint of improving the fracture characteristics and the effect of achieving both wet grip resistance and low rolling resistance. Further, it is also preferable to use high dispersion type silica from the viewpoint that the dispersibility in the polymer composition can be improved and the physical properties and processability can be improved. As for silica, one type can be used alone or two or more types can be used in combination.

重合体組成物には、フィラーとしてシリカの他に、カーボンブラック、クレー、炭酸カルシウム等の各種の補強性充填剤が配合されていてもよい。好ましくは、シリカ単独、又はカーボンブラックとシリカとの併用である。重合体組成物中におけるシリカ及びカーボンブラックの合計量は、重合体組成物に含まれる重合体成分の全体量100質量部に対して、好ましくは20〜130質量部、より好ましくは25〜110質量部である。 In addition to silica, various reinforcing fillers such as carbon black, clay, and calcium carbonate may be blended in the polymer composition as a filler. Preferably, silica alone or a combination of carbon black and silica is used. The total amount of silica and carbon black in the polymer composition is preferably 20 to 130 parts by mass, more preferably 25 to 110 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polymer components contained in the polymer composition. It is a department.

架橋剤としては、硫黄、ハロゲン化硫黄、有機過酸化物、キノンジオキシム類、有機多価アミン化合物、メチロール基を有するアルキルフェノール樹脂等が挙げられ、通常、硫黄が使用される。硫黄の配合量は、重合体組成物に含まれる重合体成分の合計量100質量部に対して、好ましくは0.1〜5質量部、より好ましくは0.5〜3質量部である。 Examples of the cross-linking agent include sulfur, sulfur halides, organic peroxides, quinonedioximes, organic polyvalent amine compounds, alkylphenol resins having a methylol group, and the like, and sulfur is usually used. The blending amount of sulfur is preferably 0.1 to 5 parts by mass, and more preferably 0.5 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polymer components contained in the polymer composition.

重合体組成物には、ゴム成分として、特定変性共役ジエン系重合体に加えて、特定変性共役ジエン系重合体とは異なるゴム成分(以下、「他のゴム成分」という。)が配合されていてもよい。他のゴム成分の種類は特に限定されないが、ブタジエンゴム(BR、例えばシス−1,4結合90%以上のハイシスBR、シンジオタクチック−1,2−ポリブタジエン(SPB)含有BRなど)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、スチレンイソプレン共重合体ゴム、ブタジエンイソプレン共重合体ゴム等が挙げられる。他のゴム成分は、より好ましくはBR、SBRである。重合体組成物における他のゴム成分の含有量は、特定変性共役ジエン系重合体と他のゴム成分との合計量に対して、60質量%以下であることが好ましく、50質量%以下であることがより好ましい。 In the polymer composition, as a rubber component, in addition to the specific modified conjugated diene-based polymer, a rubber component different from the specific modified conjugated diene-based polymer (hereinafter, referred to as "other rubber component") is blended. You may. The type of other rubber components is not particularly limited, but is butadiene rubber (BR, for example, cis-1,4 bond 90% or more high cis BR, syndiotactic-1,2-polybutadiene (SPB) -containing BR, etc.), styrene butadiene. Examples thereof include rubber (SBR), natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), styrene isoprene copolymer rubber, and butadiene isoprene copolymer rubber. Other rubber components are more preferably BR and SBR. The content of the other rubber component in the polymer composition is preferably 60% by mass or less, preferably 50% by mass or less, based on the total amount of the specific modified conjugated diene-based polymer and the other rubber component. Is more preferable.

重合体組成物には、油展のためのオイルとして、エラストマーを油展するために一般的に用いられるプロセスオイルが配合されていてもよい。プロセスオイルは、例えば、ゴム配合中にオイルを直接添加することによって重合体組成物に配合される。好ましいプロセスオイルとしては、当業界で公知の様々なオイルが挙げられ、例えば、芳香族系オイル、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、植物油、並びに、多環式芳香族化合物の含量の低いオイル(低PCAオイル)、例えば軽度抽出溶媒和物(MES:mild extraction solvate)、留出油からの芳香族系抽出物を処理した油(TDAE:treated distillate aromatic extract)、残油からの芳香族系特殊抽出物(SRAE:special residual aromatic extract)、及び重ナフテン系オイル等が挙げられる。市販のMES、TDAE及びSRAEの例としては、MESとしてShell製のCatenex SNR(留出油を溶媒で脱ワックスした重質パラフィン)、TDAEとしてH&R Wasag AG製のVivatec 500、及びSRAEとしてJapan Energy Corp.製のNC140などが挙げられる。プロセスオイルの配合量は、重合体組成物に含まれる重合体成分の合計量100質量部に対して、好ましくは10〜100質量部である。 The polymer composition may contain a process oil generally used for oil spreading the elastomer as an oil for oil spreading. The process oil is blended into the polymer composition, for example, by adding the oil directly during the rubber blending. Preferred process oils include various oils known in the art, such as aromatic oils, paraffin oils, naphthenic oils, vegetable oils, and oils with a low content of polycyclic aromatic compounds (low). PCA oil), for example, mild extraction solvate (MES), treated distillate aromatic extract (TDAE), special aromatic extraction from residual oil. Examples include substances (SRAE: special residual aromatic extract) and heavy naphthenic oils. Examples of commercially available MES, TDAE and SRAE are Shell's Catenex SNR (heavy paraffin obtained by dewaxing distillate oil with a solvent) as MES, H & R Wasag AG's Vivatec 500 as TDAE, and Japan Energy Corp as SRAE. NC140 made by. The blending amount of the process oil is preferably 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polymer components contained in the polymer composition.

重合体組成物には、上記した成分の他に、例えば老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸、軟化剤、硫黄、加硫促進剤、シランカップリング剤、相溶化剤、加硫助剤、加工助剤、スコーチ防止剤など、タイヤ用ゴム組成物において一般に使用される各種添加剤を配合することができる。これらの配合量は、本発明の効果を損なわない範囲で、各種成分に応じて適宜選択することができる。 In addition to the above-mentioned components, the polymer composition includes, for example, an antiaging agent, zinc oxide, stearic acid, a softening agent, sulfur, a vulcanization accelerator, a silane coupling agent, a compatibilizer, a vulcanization aid, and processing. Various additives generally used in rubber compositions for tires, such as auxiliaries and anti-scorch agents, can be blended. These blending amounts can be appropriately selected according to various components as long as the effects of the present invention are not impaired.

上記重合体組成物は、ゴム成分、シリカ及び架橋剤の他、必要に応じて配合される成分を、開放式混練機(例えばロール)、密閉式混練機(例えばバンバリーミキサー)等の混練機を用いて混練され、成形加工後に架橋(加硫)することによって、架橋体として各種ゴム製品に適用可能である。具体的には、上記架橋体は、例えばタイヤトレッド、アンダートレッド、カーカス、サイドウォール、ビード部等のタイヤ用途;パッキン、ガスケット、ウェザーストリップ、O−リング等のシール材;自動車、船舶、航空機、鉄道等の各種車両用の内外装表皮材;建築材料;産業機械用や設備用などの防振ゴム類;ダイヤフラム、ロール、ラジエータホース、エアーホース等の各種ホース及びホースカバー類;動力伝達用ベルトなどのベルト類;ライニング;ダストブーツ;医療用機器材料;防舷材;電線用絶縁材料;その他の工業品等の用途に適用できる。 In the above polymer composition, in addition to the rubber component, silica and the cross-linking agent, a kneader such as an open kneader (for example, a roll) or a closed kneader (for example, a Banbury mixer) is used to add components to be blended as needed. It can be applied to various rubber products as a crosslinked product by being kneaded using and crosslinked (vulcanized) after molding. Specifically, the crosslinked body is used for tires such as tire treads, under treads, carcasses, sidewalls, bead portions, etc .; sealing materials for packings, gaskets, weather strips, O-rings, etc .; automobiles, ships, aircraft, etc. Interior / exterior skin materials for various vehicles such as railways; Building materials; Anti-vibration rubbers for industrial machinery and equipment; Various hoses and hose covers such as diaphragms, rolls, radiator hoses, and air hoses; Power transmission belts Belts such as; linings; dust boots; materials for medical equipment; fenders; insulating materials for electric wires; other industrial products.

本発明の変性共役ジエン系重合体の製造方法によれば、ムーニー粘度が高く、形状安定性が良好であり、かつゴム組成物としたときの加工性に優れた変性共役ジエン系重合体を、低発熱性やウェットグリップ抵抗性といった、タイヤ用途で求められる物性を良好に維持したまま得ることができる。したがって、当該製造方法によって得られる変性共役ジエン系重合体を含有するゴム組成物は、特にタイヤのトレッド及びサイドウォールのうち一方又は両方の材料として好適である。 According to the method for producing a modified conjugated diene polymer of the present invention, a modified conjugated diene polymer having high Mooney viscosity, good shape stability, and excellent processability when made into a rubber composition can be obtained. It can be obtained while maintaining good physical properties required for tire applications such as low heat generation and wet grip resistance. Therefore, the rubber composition containing the modified conjugated diene polymer obtained by the production method is particularly suitable as a material for one or both of the tread and sidewall of the tire.

タイヤの製造は、常法に従い行うことができる。例えば、重合体組成物を混練機で混合し、シート状にしたものを、常法に従い所定位置(例えば、サイドウォールの場合にはカーカスの外側)に配して加硫成形することにより、トレッドゴム又はサイドウォールゴムとして形成され、空気入りタイヤが得られる。 Tires can be manufactured according to conventional methods. For example, the polymer composition is mixed with a kneader, and the sheet is arranged in a predetermined position (for example, outside the carcass in the case of a sidewall) according to a conventional method and vulcanized to form a tread. Formed as rubber or sidewall rubber, pneumatic tires are obtained.

以下、実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例、比較例中の「部」及び「%」は、特に断らない限り質量基準である。各種物性値の測定方法を以下に示す。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In addition, "part" and "%" in Examples and Comparative Examples are based on mass unless otherwise specified. The measurement method of various physical property values is shown below.

[重合体の特性評価]
・ビニル含量(%):400MHzのH−NMRによって測定した。
・結合スチレン含量(%):400MHzのH−NMR測定によって測定した。
・変性反応前の重合体の重量平均分子量(変性反応前ピーク分子量):変性剤による変性反応後において、以下の測定条件で、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)(Viscotek TDA302(商品名(Viscotek社製)))を使用して得られたGPC曲線につき、分子量が最も小さいピークの頂点に相当する保持時間からポリスチレン換算で求めた。
(GPC測定条件)
カラム:商品名「TSK gel HHR−H」(東ソー社製)2本
カラム温度:40℃
移動相:テトラヒドロフラン
流速:1.0ml/分
サンプル濃度:10mg/20ml
・ムーニー粘度(ML1+4,100℃):JIS K6300に準拠し、Lローターを使用して、予熱1分、ローター作動時間4分、温度100℃の条件で求めた。
[Evaluation of polymer characteristics]
-Vinyl content (%): Measured by 1 H-NMR at 400 MHz.
-Binding styrene content (%): Measured by 1 H-NMR measurement at 400 MHz.
-Weight average molecular weight of polymer before denaturation reaction (peak molecular weight before denaturation reaction): After the denaturation reaction with a denaturant, gel permeation chromatography (GPC) (Viscotek TDA302 (trade name (Viscotek)) under the following measurement conditions. The GPC curve obtained using (manufactured by))) was determined in terms of polystyrene from the retention time corresponding to the peak of the peak having the smallest molecular weight.
(GPC measurement conditions)
Column: 2 product names "TSK gel HHR-H" (manufactured by Tosoh Corporation) Column temperature: 40 ° C
Mobile phase: tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 ml / min Sample concentration: 10 mg / 20 ml
-Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.): Obtained according to JIS K6300 under the conditions of preheating 1 minute, rotor operating time 4 minutes, and temperature 100 ° C. using an L rotor.

[重合体組成物(配合ゴム)の特性評価]
・配合ムーニー粘度:加硫前の配合ゴムを測定用試料とし、JIS K6300に準拠し、Lローターを使用して、予熱1分、ローター作動時間4分、温度100℃の条件で測定した。指数で表示し、数値が大きいほど加工性が良好である。
[加硫ゴムの特性評価]
・0℃tanδ:加硫ゴムを測定用試料とし、動的スペクトロメーター(米国レオメトリックス社製)を使用して、引張動歪0.1%、角速度100ラジアン毎秒、0℃の条件で測定した。測定結果については指数で表示し、数値が大きいほどウェットスキッド抵抗性が大きく良好である。
・70℃tanδ:加硫ゴムを測定用試料とし、動的スペクトロメーター(米国レオメトリックス社製)を使用して、引張動歪0.7%、角速度100ラジアン毎秒、70℃の条件で測定した。測定結果については指数で表示し、数値が大きいほど転がり抵抗性が小さく、低発熱性が良好である。
[Characteristic evaluation of polymer composition (blended rubber)]
-Mixed Mooney Viscosity: The compounded rubber before vulcanization was used as a measurement sample, and the measurement was performed using an L rotor in accordance with JIS K6300 under the conditions of preheating 1 minute, rotor operating time 4 minutes, and temperature 100 ° C. It is displayed as an index, and the larger the value, the better the workability.
[Characteristic evaluation of vulcanized rubber]
0 ° C. tan δ: Using a vulcanized rubber as a measurement sample, measurement was performed using a dynamic spectrometer (manufactured by Leometrics, USA) under the conditions of tensile strain of 0.1%, angular velocity of 100 radians per second, and 0 ° C. .. The measurement results are displayed as an index, and the larger the value, the greater the wet skid resistance and the better.
70 ° C tan δ: Using a vulcanized rubber as a measurement sample, measurement was performed using a dynamic spectrometer (manufactured by Leometrics, USA) under the conditions of tensile dynamic strain of 0.7%, angular velocity of 100 radians per second, and 70 ° C. .. The measurement results are displayed as an index, and the larger the value, the smaller the rolling resistance and the better the low heat generation.

<変性共役ジエン系重合体の合成及び評価>
[実施例1 変性共役ジエン系重合体Aの合成及びその物性]
窒素置換された内容積5リットルのオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン2,500g、テトラヒドロフラン50g、スチレン125g及び1,3−ブタジエン365gを仕込んだ。反応器の内容物の温度を10℃に調整した後、重合開始剤としてn−ブチルリチウム5.20mmol及びN−トリメチルシリルピペラジン4.20mmolを添加して重合を開始した。重合は断熱条件で実施し、最高温度は85℃に達した。重合転化率が99%に達した時点で(重合開始から20分経過後に)、1,3−ブタジエン10gを2分間かけて追加し、その後、下記式(N−Si−1)で表される化合物2.60mmolを加えて15分間反応を行った。
得られた変性共役ジエン系重合体を含む重合体溶液に、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾールを3.96g添加した。次いで、スチームストリッピングにより脱溶媒を行い、110℃に調温された熱ロールで乾燥することにより変性共役ジエン系重合体Aを得た。得られた変性共役ジエン系重合体Aの各種物性値等を下記表2に示す。
<Synthesis and evaluation of modified conjugated diene polymer>
[Example 1 Synthesis of modified conjugated diene polymer A and its physical properties]
An autoclave reactor having an internal volume of 5 liters substituted with nitrogen was charged with 2,500 g of cyclohexane, 50 g of tetrahydrofuran, 125 g of styrene and 365 g of 1,3-butadiene. After adjusting the temperature of the contents of the reactor to 10 ° C., 5.20 mmol of n-butyllithium and 4.20 mmol of N-trimethylsilylpiperazine were added as a polymerization initiator to initiate polymerization. The polymerization was carried out under adiabatic conditions and the maximum temperature reached 85 ° C. When the polymerization conversion rate reaches 99% (20 minutes after the start of polymerization), 10 g of 1,3-butadiene is added over 2 minutes, and then it is represented by the following formula (N-Si-1). Compound 2.60 mmol was added and the reaction was carried out for 15 minutes.
3.96 g of 2,6-di-tert-butyl-p-cresol was added to the obtained polymer solution containing the modified conjugated diene polymer. Then, the solvent was removed by steam stripping, and the mixture was dried with a heat roll adjusted to 110 ° C. to obtain a modified conjugated diene polymer A. Table 2 below shows various physical property values of the obtained modified conjugated diene polymer A.

[実施例2〜5及び比較例1,2 変性共役ジエン系重合体B〜E,P,Qの合成及びその物性]
使用する重合開始剤及び変性剤の種類及び量を下記表1に記載のとおりとした以外は変性共役ジエン系重合体Aと同様にして重合を行い、変性共役ジエン系重合体Aと同様にして溶液から溶媒を除去して重合体を単離することにより、変性共役ジエン系重合体B〜E,P,Qをそれぞれ得た。得られた変性共役ジエン系重合体B〜E,P,Qの各種物性値等を下記表2に示す。
[Synthesis of Modified Conjugated Diene Polymers B to E, P, Q and Physical Properties thereof in Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 and 2]
The polymerization was carried out in the same manner as the modified conjugated diene polymer A except that the types and amounts of the polymerization initiators and modifiers used were as shown in Table 1 below, and the same as that of the modified conjugated diene polymer A. The modified conjugated diene-based polymers B to E, P, and Q were obtained by removing the solvent from the solution and isolating the polymer. Table 2 below shows various physical property values of the obtained modified conjugated diene-based polymers B to E, P, and Q.

Figure 2020196803
Figure 2020196803

Figure 2020196803
Figure 2020196803

表1及び表2中、化合物の略称は以下の通りである。
(重合開始剤)
*1 INI−1:N−トリメチルシリルピペラジン
*2 INI−2:N−(ヘキシル)ピペラジン
*3 INI−3:1,3−ジトリメチルシリル−1,3,5−トリアジナン
*4 INI−4:ピペリジン
(変性剤)
*5〜*8 N−Si−1〜N−Si−4:下記式(N−Si−1)〜式(N−Si−4)のそれぞれで表される化合物

Figure 2020196803
In Tables 1 and 2, the abbreviations of the compounds are as follows.
(Polymer initiator)
* 1 INI-1: N-trimethylsilyl piperazine * 2 INI-2: N- (hexyl) piperazine * 3 INI-3: 1,3-ditrimethylsilyl-1,3,5-triazinan * 4 INI-4: piperidine ( Denaturer)
* 5 to * 8 N-Si-1 to N-Si-4: Compounds represented by the following formulas (N-Si-1) to (N-Si-4).
Figure 2020196803

[配合ゴム及び加硫ゴムの製造]
上記で製造した変性共役ジエン系重合体を用いて、下記表3に示す配合処方により各成分を配合し、これを混練りすることによって配合ゴムを製造した。混練りは以下の方法で行った。温度制御装置を付属したプラストミル(内容量:250ml)を使用し、まず一段目の混練りとして、充填率72%、回転数60rpmの条件で、変性共役ジエン系重合体、ポリブタジエンゴム、伸展油、シリカ、カーボンブラック、シランカップリング剤、ステアリン酸、老化防止剤及び酸化亜鉛を配合して混練りした。次いで、二段目の混練りとして、上記で得た配合物を室温まで冷却後、硫黄及び加硫促進剤を配合し混練りした。これを成型し、160℃で所定時間、加硫プレスにて加硫して、架橋ゴム(加硫ゴム)を得た。
得られた配合ゴム及び加硫ゴムを用いて、配合ムーニー粘度測定、0℃tanδ測定及び70℃tanδ測定を行うことにより、加工性、ウェットスキッド抵抗性及び転がり抵抗性(低発熱性)を評価した。評価結果を下記表4に示す。なお、配合ムーニー粘度、0℃tanδ及び70℃tanδの測定結果は、比較例1を100とする指数でそれぞれ示した。
[Manufacturing of compounded rubber and vulcanized rubber]
Using the modified conjugated diene polymer produced above, each component was compounded according to the compounding formulation shown in Table 3 below, and the compounded rubber was produced by kneading the components. Kneading was performed by the following method. Using a plast mill (contents: 250 ml) with a temperature control device, the first stage of kneading is a modified conjugated diene polymer, polybutadiene rubber, stretched oil, under the conditions of a filling rate of 72% and a rotation speed of 60 rpm. Silica, carbon black, silane coupling agent, stearic acid, anti-aging agent and zinc oxide were mixed and kneaded. Next, as the second-stage kneading, the formulation obtained above was cooled to room temperature, and then sulfur and a vulcanization accelerator were added and kneaded. This was molded and vulcanized at 160 ° C. for a predetermined time with a vulcanization press to obtain a crosslinked rubber (vulcanized rubber).
Workability, wet skid resistance and rolling resistance (low heat generation) are evaluated by performing compounded Mooney viscosity measurement, 0 ° C. tan δ measurement and 70 ° C. tan δ measurement using the obtained compounded rubber and vulcanized rubber. did. The evaluation results are shown in Table 4 below. The measurement results of the blended Mooney viscosity, 0 ° C. tan δ and 70 ° C. tan δ are shown by indexes with Comparative Example 1 as 100, respectively.

Figure 2020196803
Figure 2020196803

表3中、各成分について、使用した商品名は以下の通りである。
*1:JSR社製 BR01、*2:ジャパンエナジー社製 JOMOプロセスNC−140、*3:ローディア社製 ZEOSIL 1165MP、*4:三菱化学社製 ダイアブラックN339、*5:エボニック社製 Si75、*6:精工化学社製 オゾノン6C、*7:大内新興化学工業社製 ノクセラーD、*8:大内新興化学工業社製 ノクセラーCZ
In Table 3, the product names used for each component are as follows.
* 1: BR01 manufactured by JSR, * 2: JOMO Process NC-140 manufactured by Japan Energy, * 3: ZEOSIL 1165MP manufactured by Rhodia, * 4: Dia Black N339 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, * 5: Si75 manufactured by Evonik, * 6: Ozonon 6C manufactured by Seiko Kagaku Co., Ltd., * 7: Noxeller D manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd., * 8: Noxeller CZ manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.

Figure 2020196803
Figure 2020196803

実施例1〜5の変性共役ジエン系重合体はいずれも、配合ムーニー粘度が、(A)化合物に代えてピペリジンを用いた比較例1の変性共役ジエン系重合体よりも高く、(A)化合物に代えてピペリジンを用い、かつ(M)化合物に代えて化合物(N−Si−4)を用いた比較例2の変性共役ジエン系重合体よりも低かった。
また、実施例1〜5の変性共役ジエン系重合体はいずれも、比較例1及び比較例2の変性共役ジエン系重合体と比較して、低発熱性及びウェットグリップ抵抗性に優れていた。
これらの結果から、(A)化合物及び(M)化合物を用いて共役ジエン系重合体の両末端を変性して得られた変性共役ジエン系重合体によれば、変性共役ジエン系重合体のムーニー粘度を適度に高くでき、これにより配合ゴムの加工性を優れたものとすることができるとともに、低発熱性及びウェットグリップ抵抗性に優れた加硫ゴムを製造できることが確認された。
The compounded Mooney viscosity of each of the modified conjugated diene-based polymers of Examples 1 to 5 was higher than that of the modified conjugated diene-based polymer of Comparative Example 1 in which piperidine was used instead of the compound (A), and the compound (A) was used. It was lower than that of the modified conjugated diene-based polymer of Comparative Example 2 in which piperidine was used instead of, and compound (N—Si-4) was used instead of compound (M).
Further, all of the modified conjugated diene-based polymers of Examples 1 to 5 were excellent in low heat generation and wet grip resistance as compared with the modified conjugated diene-based polymers of Comparative Examples 1 and 2.
From these results, according to the modified conjugated diene polymer obtained by modifying both ends of the conjugated diene polymer with the compound (A) and the compound (M), the modified conjugated diene polymer Mooney It was confirmed that the viscosity can be appropriately increased, whereby the processability of the compounded rubber can be made excellent, and the vulcanized rubber having excellent low heat generation and wet grip resistance can be produced.

[1] アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物と、下記の(A)化合物とを混合して得られる金属アミド化合物の存在下で共役ジエン化合物を含むモノマーを重合して、活性末端を有する共役ジエン系重合体を得る工程と、前記活性末端を有する共役ジエン系重合体と、下記式(1)で表される化合物とを反応させる工程と、を含む、変性共役ジエン系重合体の製造方法。
(A)保護された2級アミノ基及び3級アミノ基よりなる群から選択される少なくとも一種の窒素含有基と、1個の2級アミノ基とを有する化合物。

Figure 2020196803
(式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に炭素数1〜18のヒドロカルビル基であり、Rは、炭素数1〜20のヒドロカルビレン基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜18のヒドロカルビル基、若しくはヒドロカルビル基の炭素−炭素結合間に−NR−(ただし、Rはヒドロカルビル基)、−N=及び−O−の少なくともいずれかを有する炭素数2〜18の1価の基であるか、又は、R及びRが互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環構造を表す。ただし、R及びRは同時に水素原子にならない。nは1〜3の整数である。nが1の場合、式中の複数のRは、互いに同じでも異なっていてもよく、nが2又は3の場合、式中の複数のRは、互いに同じでも異なっていてもよい。) [1] A monomer containing a conjugated diene compound is polymerized in the presence of a metal amide compound obtained by mixing an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound with the following compound (A) to obtain a conjugate having an active terminal. A method for producing a modified conjugated diene polymer, which comprises a step of obtaining a diene polymer and a step of reacting the conjugated diene polymer having an active terminal with a compound represented by the following formula (1). ..
(A) A compound having at least one nitrogen-containing group selected from the group consisting of a protected secondary amino group and a tertiary amino group, and one secondary amino group.
Figure 2020196803
(In the formula (1), R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbyl group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 is .R 4 and R 5 is a hydrocarbylene group having 1 to 20 carbon atoms Are each independently a hydrogen atom, a hydrocarbyl group having 1 to 18 carbon atoms, or -NR a- (where Ra is a hydrocarbyl group), -N = and -O- between carbon-carbon bonds of the hydrocarbyl group. It represents a ring structure that is a monovalent group having any of 2 to 18 carbon atoms, or that R 4 and R 5 are combined with each other and are composed of carbon atoms to which they are bonded, except that R 4 and R are R. 5 does not become a hydrogen atom at the same time. N is an integer of 1 to 3. When n is 1 , a plurality of R 1s in the equation may be the same or different from each other, and when n is 2 or 3, they may be the same or different. a plurality of R 2 in the formula may be the same or different from each other.)

[2] 下記式(4)で表される変性共役ジエン系重合体。

Figure 2020196803
(式(4)中、Rは炭素数1〜18のヒドロカルビル基であり、Bは、炭素数1〜20のヒドロカルビルオキシ基、又は、2級アミノ基、保護された2級アミノ基及び3級アミノ基よりなる群から選択される少なくとも一種の窒素含有基を末端に2個以上有する共役ジエン系重合体鎖である。Rは、炭素数1〜20のヒドロカルビレン基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜18のヒドロカルビル基、若しくはヒドロカルビル基の炭素−炭素結合間に−NR−(ただし、Rはヒドロカルビル基)、−N=及び−O−の少なくともいずれかを有する炭素数2〜18の1価の基であるか、又は、R及びRが互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環構造を表す。ただし、R及びRは同時に水素原子にならない。Polyは、2級アミノ基、保護された2級アミノ基及び3級アミノ基よりなる群から選択される少なくとも一種の窒素含有基を末端に2個以上有する共役ジエン系重合体鎖である。nは1〜3の整数である。nが1の場合、式中の複数のRは、互いに同じでも異なっていてもよく、nが2又は3の場合、式中の複数のBは、互いに同じでも異なっていてもよい。) [2] A modified conjugated diene-based polymer represented by the following formula (4).
Figure 2020196803
In the formula (4), R 1 is a hydrocarbyl group having 1 to 18 carbon atoms, and B 1 is a hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, a secondary amino group, a protected secondary amino group and a group. It is a conjugated diene-based polymer chain having at least two or more nitrogen-containing groups selected from the group consisting of tertiary amino groups at the ends. R 3 is a hydrocarbylene group having 1 to 20 carbon atoms. R 4 and R 5 are independently hydrogen atoms, hydrocarbyl groups having 1 to 18 carbon atoms, or -NR a- (where Ra is a hydrocarbyl group), -N = and between carbon-carbon bonds of the hydrocarbyl group. or a monovalent group having 2 to 18 carbon atoms and having at least one of -O-, or represents a cyclic structure constituted with the carbon atom to which R 4 and R 5 are combined they are bound to each other. However , R 4 and R 5 do not become hydrogen atoms at the same time. Poly ends with at least one nitrogen-containing group selected from the group consisting of a secondary amino group, a protected secondary amino group and a tertiary amino group. It is a conjugated diene polymer chain having one or more groups. N is an integer of 1 to 3. When n is 1 , a plurality of R 1s in the formula may be the same or different from each other, and n is 2 or. for 3, a plurality of B 1 in the formula may be the same or different from each other.)

(A)化合物は、鎖状化合物及び環状化合物のいずれであってもよいが、好ましくは環状化合物であり、より好ましくは複素環アミンである。(A)化合物は、特に好ましくは、下記式(2)で表される化合物及び下記式(3)で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも一種である。

Figure 2020196803
(式(2)及び式(3)中、A、A及びAは、それぞれ独立に、シリル保護基又はヒドロカルビル基である。R 、R、R、R及びR10は、それぞれ独立にヒドロカルビレン基である。) The compound (A) may be either a chain compound or a cyclic compound, but is preferably a cyclic compound, and more preferably a heterocyclic amine. The compound (A) is particularly preferably at least one selected from the group consisting of the compound represented by the following formula (2) and the compound represented by the following formula (3).
Figure 2020196803
(In formulas (2) and (3), A 1 , A 2 and A 3 are independently silyl protecting groups or hydrocarbyl groups. R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are , Each independently has a hydrocarbylene group.)

上記式(2)及び式(3)のA、A及びAについて、ヒドロカルビル基としては、例えば直鎖状又は分岐状のアルキル基、アリール基、アラルキル基が挙げられる。ヒドロカルビル基の炭素数は、好ましくは1〜20であり、より好ましくは3〜10である。
得られる加硫ゴムの転がり抵抗性(低発熱性)をより良好にできる点で、A、A及びAは、シリル保護基であることが好ましい。
〜R10のヒドロカルビレン基は、直鎖状若しくは分岐状のアルカンジイル基であることが好ましい。ヒドロカルビレン基の炭素数は、好ましくは1〜10であり、より好ましくは1〜3である。
Regarding A 1 , A 2 and A 3 of the above formula (2) and formula (3), examples of the hydrocarbyl group include a linear or branched alkyl group, an aryl group and an aralkyl group. The number of carbon atoms of the hydrocarbyl group is preferably 1 to 20, and more preferably 3 to 10.
A 1 , A 2 and A 3 are preferably silyl protecting groups in that the rolling resistance (low heat generation) of the obtained vulcanized rubber can be improved.
The hydrocarbylene groups of R 6 to R 10 are preferably linear or branched alkanediyl groups. The number of carbon atoms of the hydrocarbylene group is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 3.

<変性工程>
本工程では、上記重合工程で得られた共役ジエン系重合体が有する活性末端と、下記式(1)で表される化合物(以下、「(M)化合物」ともいう。)とを反応させる。これにより、シリカと相互作用する基(2級アミノ基)が重合終了末端に導入された変性共役ジエン系重合体を得ることができる。

Figure 2020196803
(式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に炭素数1〜18のヒドロカルビル基であり、Rは、炭素数1〜20のヒドロカルビレン基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜18のヒドロカルビル基、若しくはヒドロカルビル基の炭素−炭素結合間に−NR−(ただし、Rはヒドロカルビル基)、−N=及び−O−の少なくともいずれかを有する炭素数2〜18の1価の基であるか、又は、R及びRが互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環構造を表す。ただし、R及びRは同時に水素原子にならない。nは1〜3の整数である。nが1の場合、式中の複数のRは、互いに同じでも異なっていてもよく、nが2又は3の場合、式中の複数のRは、互いに同じでも異なっていてもよい。) <Degeneration process>
In this step, the active terminal of the conjugated diene polymer obtained in the above polymerization step is reacted with the compound represented by the following formula (1) (hereinafter, also referred to as “(M) compound”). This makes it possible to obtain a modified conjugated diene-based polymer in which a group (secondary amino group) that interacts with silica is introduced at the end of polymerization.
Figure 2020196803
(In the formula (1), R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbyl group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 is .R 4 and R 5 is a hydrocarbylene group having 1 to 20 carbon atoms Are each independently a hydrogen atom, a hydrocarbyl group having 1 to 18 carbon atoms, or -NR a- (where Ra is a hydrocarbyl group), -N = and -O- between carbon-carbon bonds of the hydrocarbyl group. It represents a ring structure that is a monovalent group having any of 2 to 18 carbon atoms, or that R 4 and R 5 are combined with each other and are composed of carbon atoms to which they are bonded, except that R 4 and R 5 are formed. 5 does not become a hydrogen atom at the same time. N is an integer of 1 to 3. When n is 1 , a plurality of R 1s in the equation may be the same or different from each other, and when n is 2 or 3, they may be the same or different. a plurality of R 2 in the formula may be the same or different from each other.)

上記重合工程及び変性工程により得られる変性共役ジエン系重合体は、下記式(4)で表される。

Figure 2020196803
(式(4)中、Rは炭素数1〜18のヒドロカルビル基であり、Bは、炭素数1〜20のヒドロカルビルオキシ基、又は、2級アミノ基、保護された2級アミノ基及び3級アミノ基よりなる群から選択される少なくとも一種の窒素含有基を末端に2個以上有する共役ジエン系重合体鎖である。Rは、炭素数1〜20のヒドロカルビレン基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜18のヒドロカルビル基、若しくはヒドロカルビル基の炭素−炭素結合間に−NR−(ただし、Rはヒドロカルビル基)、−N=及び−O−の少なくともいずれかを有する炭素数2〜18の1価の基であるか、又は、R及びRが互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環構造を表す。ただし、R及びRは同時に水素原子にならない。Polyは、2級アミノ基、保護された2級アミノ基及び3級アミノ基よりなる群から選択される少なくとも一種の窒素含有基を末端に2個以上有する共役ジエン系重合体鎖である。nは1〜3の整数である。nが1の場合、式中の複数のRは、互いに同じでも異なっていてもよく、nが2又は3の場合、式中の複数のBは、互いに同じでも異なっていてもよい。) The modified conjugated diene-based polymer obtained by the above polymerization step and modification step is represented by the following formula (4).
Figure 2020196803
In the formula (4), R 1 is a hydrocarbyl group having 1 to 18 carbon atoms, and B 1 is a hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, a secondary amino group, a protected secondary amino group and a group. It is a conjugated diene-based polymer chain having at least two or more nitrogen-containing groups selected from the group consisting of tertiary amino groups at the ends. R 3 is a hydrocarbylene group having 1 to 20 carbon atoms. R 4 and R 5 are independently hydrogen atoms, hydrocarbyl groups having 1 to 18 carbon atoms, or -NR a- (where Ra is a hydrocarbyl group), -N = and between carbon-carbon bonds of the hydrocarbyl group. or a monovalent group having 2 to 18 carbon atoms and having at least one of -O-, or represents a cyclic structure constituted with the carbon atom to which R 4 and R 5 are combined they are bound to each other. However , R 4 and R 5 do not become hydrogen atoms at the same time. Poly ends with at least one nitrogen-containing group selected from the group consisting of a secondary amino group, a protected secondary amino group and a tertiary amino group. It is a conjugated diene polymer chain having one or more groups. N is an integer of 1 to 3. When n is 1 , a plurality of R 1s in the formula may be the same or different from each other, and n is 2 or. for 3, a plurality of B 1 in the formula may be the same or different from each other.)

Claims (7)

アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物と、下記の(A)化合物とを混合して得られる金属アミド化合物の存在下で共役ジエン化合物を含むモノマーを重合して、活性末端を有する共役ジエン系重合体を得る工程と、
前記活性末端を有する共役ジエン系重合体と、下記式(1)で表される化合物とを反応させる工程と、
を含む、変性共役ジエン系重合体の製造方法。
(A)保護された2級アミノ基及び3級アミノ基よりなる群から選択される少なくとも一種の窒素含有基と、1個の2級アミノ基とを有する化合物。
Figure 2020196803
(式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に炭素数1〜18のヒドロカルビル基であり、Rは、炭素数1〜20のアルカンジイル基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜18のヒドロカルビル基、若しくはヒドロカルビル基の炭素−炭素結合間に−NR−(ただし、Rはヒドロカルビル基)、−N=及び−O−の少なくともいずれかを有する炭素数2〜18の1価の基であるか、又は、R及びRが互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環構造を表す。ただし、R及びRは同時に水素原子にならない。nは1〜3の整数である。nが1の場合、式中の複数のRは、互いに同じでも異なっていてもよく、nが2又は3の場合、式中の複数のRは、互いに同じでも異なっていてもよい。)
A conjugated diene-based weight having an active terminal by polymerizing a monomer containing a conjugated diene compound in the presence of a metal amide compound obtained by mixing an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound with the compound (A) below. The process of obtaining coalescence and
A step of reacting the conjugated diene polymer having an active terminal with a compound represented by the following formula (1).
A method for producing a modified conjugated diene polymer, which comprises.
(A) A compound having at least one nitrogen-containing group selected from the group consisting of a protected secondary amino group and a tertiary amino group, and one secondary amino group.
Figure 2020196803
(In the formula (1), R 1 and R 2 are independently hydrocarbyl groups having 1 to 18 carbon atoms, R 3 is an alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, and R 4 and R 5 are. , Independently hydrogen atom, hydrocarbyl group having 1 to 18 carbon atoms, or -NR a- (where Ra is a hydrocarbyl group), -N = and -O- between carbon-carbon bonds of the hydrocarbyl group. It represents a ring structure in which it is a monovalent group having 2 to 18 carbon atoms, or R 4 and R 5 are combined with each other and composed of carbon atoms to which they are bonded, except that R 4 and R 5 are formed. is not not .n is an integer of 1 to 3 simultaneously hydrogen atom when .n is 1, a plurality of R 1 in the formula may be the same or different from each other when n is 2 or 3, wherein a plurality of R 2 in may be the same or different from each other.)
前記(A)化合物は、下記式(2)で表される化合物及び下記式(3)で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも一種である、請求項1に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
Figure 2020196803
(式(2)及び式(3)中、A、A及びAは、それぞれ独立に、シリル保護基又はヒドロカルビル基である。R、R、R、R、R及びR10は、それぞれ独立にヒドロカルビレン基である。)
The modified conjugated diene system according to claim 1, wherein the compound (A) is at least one selected from the group consisting of a compound represented by the following formula (2) and a compound represented by the following formula (3). Method for producing a polymer.
Figure 2020196803
(In formulas (2) and (3), A 1 , A 2 and A 3 are independently silyl protecting groups or hydrocarbyl groups, respectively. R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 is an independent hydrocarbylene group.)
前記モノマーは、芳香族ビニル化合物を更に含有する、請求項1又は2に記載の共役ジエン系重合体の製造方法。 The method for producing a conjugated diene polymer according to claim 1 or 2, wherein the monomer further contains an aromatic vinyl compound. 下記式(4)で表される変性共役ジエン系重合体。
Figure 2020196803
(式(4)中、Rは炭素数1〜18のヒドロカルビル基であり、Bは、炭素数1〜20のヒドロカルビルオキシ基、又は、2級アミノ基、保護された2級アミノ基及び3級アミノ基よりなる群から選択される少なくとも一種の窒素含有基を末端に2個以上有する共役ジエン系重合体鎖である。Rは、炭素数1〜20のアルカンジイル基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜18のヒドロカルビル基、若しくはヒドロカルビル基の炭素−炭素結合間に−NR−(ただし、Rはヒドロカルビル基)、−N=及び−O−の少なくともいずれかを有する炭素数2〜18の1価の基であるか、又は、R及びRが互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環構造を表す。ただし、R及びRは同時に水素原子にならない。Polyは、2級アミノ基、保護された2級アミノ基及び3級アミノ基よりなる群から選択される少なくとも一種の窒素含有基を末端に2個以上有する共役ジエン系重合体鎖である。nは1〜3の整数である。nが1の場合、式中の複数のRは、互いに同じでも異なっていてもよく、nが2又は3の場合、式中の複数のBは、互いに同じでも異なっていてもよい。)
A modified conjugated diene polymer represented by the following formula (4).
Figure 2020196803
In the formula (4), R 1 is a hydrocarbyl group having 1 to 18 carbon atoms, and B 1 is a hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, a secondary amino group, a protected secondary amino group and a group. It is a conjugated diene-based polymer chain having at least two or more nitrogen-containing groups selected from the group consisting of tertiary amino groups at the end. R 3 is an alcandiyl group having 1 to 20 carbon atoms. 4 and R 5 are independently hydrogen atoms, hydrocarbyl groups having 1 to 18 carbon atoms, or -NR a- (where Ra is a hydrocarbyl group), -N = and-between carbon-carbon bonds of the hydrocarbyl group. Represents a ring structure that is a monovalent group of 2 to 18 carbon atoms with at least one of O-, or is composed of carbon atoms in which R 4 and R 5 are combined and bonded together. R 4 and R 5 do not become hydrogen atoms at the same time. Poly ends with two at least one nitrogen-containing group selected from the group consisting of a secondary amino group, a protected secondary amino group and a tertiary amino group. The conjugated diene polymer chain having the above. N is an integer of 1 to 3. When n is 1 , a plurality of R 1s in the formula may be the same or different from each other, and n is 2 or 3. for multiple B 1 in the formula may be the same or different from each other.)
請求項1〜3のいずれか一項に記載の製造方法により得られる変性共役ジエン系重合体又は請求項4に記載の変性共役ジエン系重合体と、シリカと、架橋剤とを含む重合体組成物。 A polymer composition containing the modified conjugated diene polymer obtained by the production method according to any one of claims 1 to 3 or the modified conjugated diene polymer according to claim 4, silica, and a cross-linking agent. Stuff. 請求項5に記載の重合体組成物を架橋させてなる架橋体。 A crosslinked product obtained by cross-linking the polymer composition according to claim 5. 請求項5に記載の重合体組成物を用いて、トレッド及びサイドウォールのうち一方又は両方が形成されたタイヤ。 A tire in which one or both of a tread and a sidewall is formed by using the polymer composition according to claim 5.
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