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JP7597484B2 - Method for producing modified conjugated diene polymer, modified conjugated diene polymer, rubber composition, method for producing rubber composition, and method for producing tire - Google Patents

Method for producing modified conjugated diene polymer, modified conjugated diene polymer, rubber composition, method for producing rubber composition, and method for producing tire Download PDF

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JP7597484B2
JP7597484B2 JP2020176220A JP2020176220A JP7597484B2 JP 7597484 B2 JP7597484 B2 JP 7597484B2 JP 2020176220 A JP2020176220 A JP 2020176220A JP 2020176220 A JP2020176220 A JP 2020176220A JP 7597484 B2 JP7597484 B2 JP 7597484B2
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modified conjugated
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新一 関川
祥文 荒木
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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、ゴム組成物、ゴム組成物の製造方法、及びタイヤの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a modified conjugated diene polymer, a modified conjugated diene polymer, a rubber composition, a method for producing a rubber composition, and a method for producing a tire.

従来から、環境負荷への観点から、自動車に対する低燃費化要求が高まっている。特に、自動車用タイヤに対しては、地面と直接接するトレッド部に使用される材料に対し、低燃費性の改良が求められている。
近年、転がり抵抗が小さい、すなわち低ヒステリシスロス性を有する材料の開発が求められてきている。
また、タイヤの軽量化を図ることが要求されており、タイヤトレッド部の厚みを減らすこと、及びタイヤトレッド部に耐摩耗性の高い材料を用いることが求められている。
一方において、タイヤトレッド部に用いられる材料は、安全性の観点から、ウェットスキッド抵抗性に優れること、及び実用上十分な破壊特性を有していることが要求されている。
From the viewpoint of environmental load, there has been an increasing demand for automobiles to have lower fuel consumption. In particular, there is a demand for improved fuel consumption in the materials used for the tread portion of automobile tires, which is in direct contact with the ground.
In recent years, there has been a demand for the development of materials having low rolling resistance, i.e., low hysteresis loss.
There is also a demand for lighter tires, which requires a reduction in the thickness of the tire tread portion and the use of a material with high abrasion resistance for the tire tread portion.
On the other hand, from the viewpoint of safety, materials used in the tire tread portion are required to have excellent wet skid resistance and sufficient fracture properties for practical use.

上述したような、各種の要求に応える材料として、ゴム状重合体と、カーボンブラック、シリカ等の補強性充填剤とを含むゴム材料が挙げられる。
シリカを含むゴム材料を用いると、低ヒステリシスロス性(低燃費性の指標)とウェットスキッド抵抗性とのバランス向上を図ることができる。また、運動性の高いゴム状重合体の分子末端部に、シリカとの親和性又は反応性を有する官能基を導入することによって、ゴム材料中におけるシリカの分散性を改良し、さらには、シリカ粒子との結合でゴム状重合体の分子末端部の運動性を低減して、ヒステリシスロスを低減化することができる。
一方、耐摩耗性を改良する方法としては、ゴム状重合体の分子量を大きくする、という方法が挙げられる。しかしながら、分子量を大きくすると、ゴム状重合体と補強性充填剤とを混練する際の加工性が悪化する傾向にある。
かかる事情に鑑み、加工性を損なうことなく、分子量を大きくするために、ゴム状重合体に分岐構造を導入する試みがなされている。
Materials that meet the various requirements as described above include rubber materials that contain a rubber-like polymer and a reinforcing filler such as carbon black or silica.
The use of a rubber material containing silica can improve the balance between low hysteresis loss (an index of fuel economy) and wet skid resistance. In addition, by introducing a functional group having affinity or reactivity with silica to the molecular end of a rubber-like polymer with high mobility, the dispersibility of silica in the rubber material can be improved, and further, the mobility of the molecular end of the rubber-like polymer can be reduced by bonding with silica particles, thereby reducing the hysteresis loss.
On the other hand, one method for improving the abrasion resistance is to increase the molecular weight of the rubber-like polymer, but increasing the molecular weight tends to deteriorate the processability when the rubber-like polymer is kneaded with a reinforcing filler.
In view of these circumstances, attempts have been made to introduce a branched structure into rubber-like polymers in order to increase the molecular weight without impairing processability.

例えば、従来においては、アミノ基を含有するアルコキシシラン類を共役ジエン系重合体活性末端に反応させて得られる変性共役ジエン系重合体とシリカとの樹脂組成物が提案されている。
また、重合体活性末端と多官能性シラン化合物をカップリング反応させて得られる分岐構造を導入した変性共役ジエン系重合体が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
For example, a resin composition has been proposed in the past that contains silica and a modified conjugated diene polymer obtained by reacting an alkoxysilane containing an amino group with an active terminal of a conjugated diene polymer.
In addition, modified conjugated diene polymers have been proposed that have a branched structure obtained by subjecting an active terminal of a polymer to a coupling reaction with a polyfunctional silane compound (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

国際公開第2007/114203号パンフレットInternational Publication No. 2007/114203 国際公開第2016/133154号パンフレットInternational Publication No. 2016/133154

しかしながら、重合体活性末端と多官能性シラン化合物をカップリング反応させる、という共役ジエン系重合体に分岐構造を導入する方法では、それにより得られる変性共役ジエン系重合体の分岐度は、多官能性シラン化合物が有する重合体活性末端との反応可能基の数に大きく依存し、かつ、反応可能基以上にはならない。合成可能性の観点から、1多官能性シランに付与できる反応可能基の数には限界があるため、得られる変性共役ジエン系重合体の分岐度にも限界がある、という問題点を有している。 However, in the method of introducing a branched structure into a conjugated diene polymer by subjecting an active end of the polymer to a coupling reaction with a polyfunctional silane compound, the degree of branching of the modified conjugated diene polymer obtained thereby depends greatly on the number of groups that the polyfunctional silane compound has that can react with the active end of the polymer, and does not exceed the number of reactive groups. From the viewpoint of synthetic feasibility, there is a limit to the number of reactive groups that can be imparted to one polyfunctional silane, and therefore there is a problem in that there is also a limit to the degree of branching of the modified conjugated diene polymer obtained.

そこで、本発明においては、変性剤のみを使用して共役ジエン系重合体に分岐構造を導入した場合よりも分岐度の高い変性共役ジエン系重合体を製造でき、また、主鎖や側鎖の長さを調整できる、重合体設計自由度の高い、変性共役ジエン系重合体の製造方法を提供し、これにより、加工性及び耐摩耗性に優れた変性共役ジエン系重合体を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a method for producing a modified conjugated diene polymer that can produce a modified conjugated diene polymer with a higher degree of branching than when a branched structure is introduced into the conjugated diene polymer using only a modifier, and that allows the lengths of the main chain and side chains to be adjusted, providing a high degree of freedom in polymer design, thereby providing a modified conjugated diene polymer with excellent processability and abrasion resistance.

本発明者らは、上述した従来技術の課題を解決するために鋭意研究検討した結果、活性末端を有する共役ジエン系重合体に、分岐化剤としてスチレン誘導体を反応させた上で、さらに特定の変性剤を反応させることにより、上述した従来の問題点を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち本発明は以下の通りである。
Means for Solving the Problems of the Prior Art As a result of intensive research and investigation, the present inventors have found that the above-mentioned problems of the prior art can be solved by reacting a conjugated diene-based polymer having an active terminal with a styrene derivative as a branching agent and then reacting the polymer with a specific modifying agent, thereby completing the present invention.
That is, the present invention is as follows.

〔1〕
アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物を重合開始剤として用い、共役ジエン化合物、又は、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物を、重合又は共重合することで、活性末端を有する共役ジエン系重合体を得る重合工程と、
前記共役ジエン系重合体の活性末端に、スチレン誘導体を反応させ分岐構造を導入する分岐化工程と、
前記分岐化工程後に形成される共役ジエン系重合体の活性末端と、基「-C(R1)=N-A1」及び/又は基「-N=C(R1)-A1」(ただし、R1は水素原子又はヒドロカルビル基であり、A1はアルコキシシリル基を有する1価の基である。)を合計2個以上有する化合物[M]と、を反応させる、変性工程と、
を有する、変性共役ジエン系重合体の製造方法。
〔2〕
前記化合物[M]が、下記式(A)で表される化合物である、前記〔1〕に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
[1]
a polymerization step of polymerizing or copolymerizing a conjugated diene compound, or a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound, using an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound as a polymerization initiator to obtain a conjugated diene polymer having an active terminal;
a branching step of reacting an active terminal of the conjugated diene polymer with a styrene derivative to introduce a branched structure;
a modification step of reacting an active terminal of the conjugated diene polymer formed after the branching step with a compound [M] having a total of two or more groups "-C(R 1 )=N-A 1 " and/or "-N=C(R 1 )-A 1 " (wherein R 1 is a hydrogen atom or a hydrocarbyl group, and A 1 is a monovalent group having an alkoxysilyl group);
The present invention relates to a method for producing a modified conjugated diene polymer comprising the steps of:
[2]
The method for producing a modified conjugated diene polymer according to the above item [1], wherein the compound [M] is a compound represented by the following formula (A):

(式(A)中、R2及びR3は、それぞれ独立して炭素数1~20のヒドロカルビル基であり、R4は、炭素数1~20のアルカンジイル基であり、A2は、基「*-C(R1)=N-」又は基「*-N=C(R1)-」(ただし、R1は水素原子又はヒドロカルビル基であり、「*」はR5に結合する結合手であることを示す。)である。
5は、炭素数1~20のm価のヒドロカルビル基、又は窒素原子、酸素原子及び硫黄原子からなる群より選択される少なくとも一種の原子を有し、かつ活性水素を有さない炭素数1~20のm価の基である。
nは1~3の整数であり、mは2~10の整数である。
式(A)中、複数のR2、R3、R4、A2、nは、同一でも異なっていてもよい。)
(In formula (A), R2 and R3 are each independently a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, R4 is an alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, and A2 is a group "*-C( R1 )=N-" or a group "*-N=C( R1 )-" (wherein R1 is a hydrogen atom or a hydrocarbyl group, and "*" represents a bond bonded to R5 ).
R5 is an m-valent hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an m-valent group having 1 to 20 carbon atoms which has at least one atom selected from the group consisting of nitrogen atoms, oxygen atoms, and sulfur atoms and has no active hydrogen.
n is an integer from 1 to 3, and m is an integer from 2 to 10.
In formula (A), multiple R 2 , R 3 , R 4 , A 2 , and n may be the same or different.

〔3〕
前記スチレン誘導体が、下記式(1)及び/又は下記式(2)で表される化合物である、
前記〔1〕又は〔2〕に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
[3]
The styrene derivative is a compound represented by the following formula (1) and/or the following formula (2):
A method for producing the modified conjugated diene polymer according to the above [1] or [2].

(式(1)、(2)中、Q1は、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、及び炭素数6~20のアリール基からなる群より選ばれるいずれかを示し、その一部分に分岐構造を有していてもよい。
1、X2、X3は、単結合、又は炭素、水素、窒素、硫黄、及び酸素からなる群より選ばれるいずれかを含有する有機基である。
1、Y2、Y3は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、及びハロゲン原子からなる群より選ばれるいずれかを示す。それぞれ独立していて同一でもよいし、異なっていてもよい。)
In formulas (1) and (2), Q 1 represents any one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and may have a branched structure in part.
X 1 , X 2 and X 3 each represent a single bond or an organic group containing any one selected from the group consisting of carbon, hydrogen, nitrogen, sulfur and oxygen.
Y1 , Y2 , and Y3 each represent any one selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and a halogen atom. They may be independent and the same or different.

〔4〕
前記式(1)中、Q1が水素原子であり、Y1は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、及びハロゲン原子からなる群より選ばれるいずれかである、前記〔3〕に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
〔5〕
前記式(1)中、Q1が水素原子であり、Y1は、炭素数1~20のアルコキシ基又はハロゲン原子である、前記〔3〕に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
〔6〕
前記式(2)中、Y2は、炭素数1~20のアルコキシ基又はハロゲン原子であり、Y3は、炭素数1~20のアルコキシ基又はハロゲン原子である、前記〔3〕に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
〔7〕
前記式(1)中、Q1が水素原子であり、Y1は炭素数1~20のアルコキシ基である、前記〔3〕に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
〔8〕
前記式(1)中、Q1が水素原子であり、X1は単結合であり、Y1は炭素数1~20のアルコキシ基である、前記〔3〕に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
〔9〕
前記式(2)中、X2は単結合であり、Y2は、炭素数1~20のアルコキシ基又はハロゲン原子であり、X3は単結合であり、Y3は、炭素数1~20のアルコキシ基又はハロゲン原子である、前記〔3〕に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
〔10〕
分岐構造を有する活性末端を有する共役ジエン系重合体と、
基「-CR1=N-A1」及び/又は基「-N=CR1-A1」(ただし、R1は水素原子又はヒドロカルビル基であり、A1はアルコキシシリル基を有する1価の基である。)を合計2個以上有する化合物[M]と、
の反応生成物である、
変性共役ジエン系重合体。
〔11〕
下記式(B)で表される、前記〔10〕に記載の変性共役ジエン系重合体。
[4]
In the formula (1), Q 1 is a hydrogen atom, and Y 1 is any one selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and a halogen atom.
[5]
The method for producing a modified conjugated diene polymer according to the above item [3], wherein in the formula (1), Q 1 is a hydrogen atom, and Y 1 is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a halogen atom.
[6]
In the formula (2), Y 2 is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a halogen atom, and Y 3 is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a halogen atom. The method for producing a modified conjugated diene polymer according to the above [3].
[7]
The method for producing a modified conjugated diene polymer according to the above item [3], wherein in the formula (1), Q 1 is a hydrogen atom and Y 1 is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms.
[8]
In the formula (1), Q 1 is a hydrogen atom, X 1 is a single bond, and Y 1 is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms.
[9]
In the formula (2), X2 is a single bond, Y2 is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a halogen atom, X3 is a single bond, and Y3 is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a halogen atom. The method for producing a modified conjugated diene polymer according to the above item [3].
[10]
a conjugated diene-based polymer having an active end with a branched structure;
a compound [M] having a total of two or more groups "--CR 1 ═N-A 1 " and/or "--N═CR 1 -A 1 " (wherein R 1 is a hydrogen atom or a hydrocarbyl group, and A 1 is a monovalent group having an alkoxysilyl group);
is the reaction product of
Modified conjugated diene polymer.
[11]
The modified conjugated diene polymer according to the above [10], which is represented by the following formula (B):

(式(B)中、R2は炭素数1~20のヒドロカルビル基であり、R6は、炭素数1~20のヒドロカルビルオキシ基、又は変性若しくは未変性の分岐化共役ジエン系重合体であり、R4は、炭素数1~20のアルカンジイル基であり、Zは、下記式(C)又は式(D)で表される基である。
5は、炭素数1~20のm価のヒドロカルビル基、又は窒素原子、酸素原子及び硫黄原子からなる群より選択される少なくとも一種の原子を有し、かつ活性水素を有さない炭素数1~20のm価の基である。
nは1~3の整数であり、mは2~10の整数である。
式中、複数のR2、R4、R6、Z、nは、同一でも異なっていてもよい。)
In formula (B), R2 is a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, R6 is a hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, or a modified or unmodified branched conjugated diene polymer, R4 is an alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, and Z is a group represented by the following formula (C) or formula (D).
R5 is an m-valent hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an m-valent group having 1 to 20 carbon atoms which has at least one atom selected from the group consisting of nitrogen atoms, oxygen atoms, and sulfur atoms and has no active hydrogen.
n is an integer from 1 to 3, and m is an integer from 2 to 10.
In the formula, multiple R 2 , R 4 , R 6 , Z, and n may be the same or different.

(式(C)及び式(D)中、R1は水素原子又はヒドロカルビル基であり、Polyは、変性又は未変性の分岐を有する共役ジエン系重合体である。「*」はR5に結合する結合手であることを示す。) (In formula (C) and formula (D), R1 is a hydrogen atom or a hydrocarbyl group, and Poly is a modified or unmodified branched conjugated diene polymer. "*" indicates a bond bonded to R5 .)

〔12〕
前記〔10〕又は〔11〕に記載の変性共役ジエン系重合体を10質量%以上含むゴム成分と、
前記ゴム成分100質量部に対して、充填剤を、5.0質量部以上150質量部以下、含有する、ゴム組成物。
〔13〕
前記〔1〕乃至〔9〕のいずれか一に記載の製造方法により、変性共役ジエン系重合体を得る工程と、
当該変性共役ジエン系重合体を10質量%以上含むゴム成分を得る工程と、
前記ゴム成分100質量部に対して、充填剤を、5.0質量部以上150質量部以下、
含有させ、ゴム組成物を得る工程と、
を有する、ゴム組成物の製造方法。
〔14〕
前記〔13〕に記載のゴム組成物の製造方法によりゴム組成物を得る工程と、
当該ゴム組成物を成形し、タイヤを得る工程と、
を有する、タイヤの製造方法。
[12]
A rubber component containing 10% by mass or more of the modified conjugated diene polymer according to [10] or [11] above;
The rubber composition comprises 5.0 parts by mass or more and 150 parts by mass or less of a filler per 100 parts by mass of the rubber component.
[13]
A step of obtaining a modified conjugated diene polymer by the production method according to any one of [1] to [9] above;
obtaining a rubber component containing 10% by mass or more of the modified conjugated diene polymer;
A filler is contained in an amount of 5.0 parts by mass or more and 150 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the rubber component.
to obtain a rubber composition;
The method for producing a rubber composition comprising the steps of:
[14]
Obtaining a rubber composition by the method for producing a rubber composition according to [13] above;
molding the rubber composition to obtain a tire;
A tire manufacturing method comprising the steps of:

本発明によれば、変性剤のみを使用した場合よりも分岐度の高い変性共役ジエン系重合体を製造でき、また、主鎖や側鎖の長さを調整できる重合体設計自由度の高い製造方法を提供でき、これにより、優れた加工性及び耐摩耗性を発現する変性共役ジエン系重合体を提供できる。 According to the present invention, it is possible to produce a modified conjugated diene polymer having a higher degree of branching than when only a modifier is used, and it is also possible to provide a production method that allows high freedom in polymer design by adjusting the length of the main chain and side chain, thereby providing a modified conjugated diene polymer that exhibits excellent processability and abrasion resistance.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)について詳細に説明する。
なお、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施することができる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as "the present embodiment") will be described in detail.
It should be noted that the following embodiment is merely an example for explaining the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment. The present invention can be practiced with appropriate modifications within the scope of the gist thereof.

〔変性共役ジエン系重合体の製造方法〕
本実施形態の変性共役ジエン系重合体の製造方法は、
アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物を重合開始剤として用い、共役ジエン化合物、又は、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物を、重合又は共重合することで、活性末端を有する共役ジエン系重合体を得る重合工程と、
前記共役ジエン系重合体の活性末端に、分岐化剤としてスチレン誘導体を反応させ分岐構造を導入する分岐化工程と、
前記分岐化工程後に形成される共役ジエン系重合体の活性末端と、変性基として基「-C(R1)=N-A1」及び/又は基「-N=C(R1)-A1」(ただし、R1は水素原子又はヒドロカルビル基であり、A1はアルコキシシリル基を有する1価の基である。)を、合計2個以上有する化合物[M]と、を反応させる変性工程と、
を有する。
変性共役ジエン系重合体を構成する共役ジエン系重合体は、単一の共役ジエン化合物の単独重合体、異なる種類の共役ジエン化合物の重合体すなわち共重合体、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合体のいずれであってもよい。
本実施形態によれば、主鎖に分岐点を導入することにより、変性剤のみを使用して共役ジエン系重合体に分岐構造を導入した場合よりも分岐度の高い変性共役ジエン系重合体を製造でき、また、主鎖や側鎖の長さを調整できる重合体設計自由度の高い製造方法を提供でき、これにより、優れた加工性及び耐摩耗性を発現する変性共役ジエン系重合体を提供できる。
[Method for producing modified conjugated diene polymer]
The method for producing a modified conjugated diene polymer of the present embodiment includes the steps of:
a polymerization step of polymerizing or copolymerizing a conjugated diene compound, or a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound, using an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound as a polymerization initiator to obtain a conjugated diene polymer having an active terminal;
a branching step of reacting an active terminal of the conjugated diene polymer with a styrene derivative as a branching agent to introduce a branched structure;
a modifying step of reacting an active terminal of the conjugated diene polymer formed after the branching step with a compound [M] having a total of two or more modifying groups, the group "-C(R 1 )=N-A 1 " and/or the group "-N=C(R 1 )-A 1 " (wherein R 1 is a hydrogen atom or a hydrocarbyl group, and A 1 is a monovalent group having an alkoxysilyl group);
has.
The conjugated diene polymer constituting the modified conjugated diene polymer may be any of a homopolymer of a single conjugated diene compound, a polymer or copolymer of different types of conjugated diene compounds, and a copolymer of a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound.
According to the present embodiment, by introducing a branch point into the main chain, a modified conjugated diene-based polymer having a higher degree of branching can be produced as compared with a case in which a branched structure is introduced into a conjugated diene-based polymer using only a modifying agent, and a production method can be provided which allows a high degree of freedom in polymer design by adjusting the lengths of the main chain and side chains, thereby providing a modified conjugated diene-based polymer that exhibits excellent processability and abrasion resistance.

(重合工程)
本実施形態の変性共役ジエン系重合体の製造方法における重合工程は、アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物を重合開始剤として用い、共役ジエン化合物、又は、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物を、重合又は共重合することで、活性末端を有する共役ジエン系重合体を得る。
重合工程においては、リビングアニオン重合反応による成長反応による重合を行うことが好ましく、これにより、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。
(Polymerization process)
In the polymerization step in the method for producing a modified conjugated diene polymer of the present embodiment, an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound is used as a polymerization initiator to polymerize or copolymerize a conjugated diene compound, or a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound, to obtain a conjugated diene polymer having an active end.
In the polymerization step, it is preferable to carry out polymerization by a propagation reaction through a living anionic polymerization reaction, whereby a conjugated diene polymer having an active terminal can be obtained.

<重合開始剤>
重合開始剤としては、アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物を使用する。
重合開始剤は、有機リチウム系化合物を用いることが好ましく、有機モノリチウム化合物を用いることがより好ましい。
有機モノリチウム化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、低分子化合物の有機モノリチウム化合物、可溶化したオリゴマーの有機モノリチウム化合物が挙げられる。
また、有機モノリチウム化合物は、その有機基とそのリチウムの結合様式において、例えば、炭素-リチウム結合を有する化合物、窒素-リチウム結合を有する化合物、及び錫-リチウム結合を有する化合物のいずれも用いることができる。
<Polymerization initiator>
As the polymerization initiator, an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound is used.
As the polymerization initiator, an organolithium compound is preferably used, and an organomonolithium compound is more preferably used.
The organomonolithium compound is not limited to the following, but examples thereof include organomonolithium compounds of low molecular weight compounds and solubilized oligomeric organomonolithium compounds.
In addition, the organic monolithium compound can be any of compounds having a carbon-lithium bond, a nitrogen-lithium bond, and a tin-lithium bond in terms of the bonding mode between the organic group and the lithium.

重合開始剤の使用量は、目標とする共役ジエン系重合体の分子量によって決めることが好ましい。
重合開始剤の使用量に対する、共役ジエン化合物等の単量体の使用量が、目標とする共役ジエン系重合体の重合度に関係する。すなわち、数平均分子量及び/又は重量平均分子量に関係する傾向にある。
したがって、共役ジエン系重合体の分子量を増大させるためには、重合開始剤を減らす方向に調整するとよく、分子量を低下させるためには、重合開始剤量を増やす方向に調整するとよい。
The amount of the polymerization initiator used is preferably determined depending on the targeted molecular weight of the conjugated diene polymer.
The amount of a monomer such as a conjugated diene compound used relative to the amount of a polymerization initiator used relates to the degree of polymerization of a target conjugated diene polymer, i.e., tends to relate to the number average molecular weight and/or weight average molecular weight.
Therefore, in order to increase the molecular weight of the conjugated diene polymer, the amount of the polymerization initiator should be adjusted to decrease, and in order to decrease the molecular weight, the amount of the polymerization initiator should be adjusted to increase.

有機モノリチウム化合物は、共役ジエン系重合体へ窒素原子を導入する一つの手法として用いられるという観点から、好ましくは、置換アミノ基を有するアルキルリチウム化合物、又はジアルキルアミノリチウムである。
これらを重合開始剤として用いた場合、重合開始末端にアミノ基からなる窒素原子を有する、共役ジエン系重合体が得られる。
From the viewpoint that the organomonolithium compound is used as one method for introducing nitrogen atoms into the conjugated diene polymer, it is preferably an alkyllithium compound having a substituted amino group or a dialkylaminolithium.
When these are used as a polymerization initiator, a conjugated diene polymer having a nitrogen atom consisting of an amino group at the polymerization initiation terminal can be obtained.

置換アミノ基とは、活性水素を有しない、又は、活性水素を保護した構造の、アミノ基である。
活性水素を有しないアミノ基を有するアルキルリチウム化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、3-ジメチルアミノプロピルリチウム、3-ジエチルアミノプロピルリチウム、4-(メチルプロピルアミノ)ブチルリチウム、及び4-ヘキサメチレンイミノブチルリチウムが挙げられる。
活性水素を保護した構造のアミノ基を有するアルキルリチウム化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、3-ビストリメチルシリルアミノプロピルリチウム、及び4-トリメチルシリルメチルアミノブチルリチウムが挙げられる。
The substituted amino group is an amino group that does not have an active hydrogen or has a structure in which the active hydrogen is protected.
Examples of alkyllithium compounds having an amino group that does not have an active hydrogen include, but are not limited to, 3-dimethylaminopropyllithium, 3-diethylaminopropyllithium, 4-(methylpropylamino)butyllithium, and 4-hexamethyleneiminobutyllithium.
Examples of alkyllithium compounds having an amino group with an active hydrogen protected structure include, but are not limited to, 3-bistrimethylsilylaminopropyllithium and 4-trimethylsilylmethylaminobutyllithium.

ジアルキルアミノリチウムとしては、以下のものに限定されないが、例えば、リチウムジメチルアミド、リチウムジエチルアミド、リチウムジプロピルアミド、リチウムジブチルアミド、リチウムジ-n-ヘキシルアミド、リチウムジへプチルアミド、リチウムジイソプロピルアミド、リチウムジオクチルアミド、リチウム-ジ-2-エチルへキシルアミド、リチウムジデシルアミド、リチウムエチルプロピルアミド、リチウムエチルブチルアミド、リチウムエチルベンジルアミド、リチウムメチルフェネチルアミド、リチウムヘキサメチレンイミド、リチウムピロリジド、リチウムピペリジド、リチウムヘプタメチレンイミド、リチウムモルホリド、1-リチオアザシクロオクタン、6-リチオ-1,3,3-トリメチル-6-アザビシクロ[3.2.1]オクタン、及び1-リチオ-1,2,3,6-テトラヒドロピリジンが挙げられる。 Examples of dialkylaminolithium include, but are not limited to, lithium dimethylamide, lithium diethylamide, lithium dipropylamide, lithium dibutylamide, lithium di-n-hexylamide, lithium diheptylamide, lithium diisopropylamide, lithium dioctylamide, lithium di-2-ethylhexylamide, lithium didecylamide, lithium ethylpropylamide, lithium ethylbutylamide, lithium ethylbenzylamide, lithium methylphenethylamide, lithium hexamethyleneimide, lithium pyrrolidide, lithium piperidide, lithium heptamethyleneimide, lithium morpholide, 1-lithioazacyclooctane, 6-lithio-1,3,3-trimethyl-6-azabicyclo[3.2.1]octane, and 1-lithio-1,2,3,6-tetrahydropyridine.

これらの置換アミノ基を有する有機モノリチウム化合物は、重合可能な単量体、例えば、1,3-ブタジエン、イソプレン、スチレン等の単量体を少量反応させて、ノルマルヘキサン、シクロヘキサンに可溶化したオリゴマーの有機モノリチウム化合物として用いることもできる。 These organomonolithium compounds having substituted amino groups can also be used as oligomeric organomonolithium compounds solubilized in normal hexane or cyclohexane by reacting them with small amounts of polymerizable monomers such as 1,3-butadiene, isoprene, and styrene.

有機モノリチウム化合物は、工業的入手の容易さ及び重合反応のコントロールの容易さの観点から、好ましくは、アルキルリチウム化合物である。この場合、重合開始末端にアルキル基を有する、共役ジエン系重合体が得られる。
前記アルキルリチウム化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、tert-ブチルリチウム、n-ヘキシルリチウム、ベンジルリチウム、フェニルリチウム、及びスチルベンリチウムが挙げられる。
アルキルリチウム化合物としては、工業的入手の容易さ及び重合反応のコントロールの容易さの観点から、n-ブチルリチウム、及びsec-ブチルリチウムが好ましい。
The organomonolithium compound is preferably an alkyllithium compound from the viewpoints of industrial availability and ease of control of the polymerization reaction, in which case a conjugated diene-based polymer having an alkyl group at the polymerization initiation terminal can be obtained.
Examples of the alkyl lithium compound include, but are not limited to, n-butyl lithium, sec-butyl lithium, tert-butyl lithium, n-hexyl lithium, benzyl lithium, phenyl lithium, and stilbene lithium.
As the alkyllithium compound, n-butyllithium and sec-butyllithium are preferred from the viewpoints of industrial availability and ease of control of the polymerization reaction.

これらの有機モノリチウム化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。また、他の有機金属化合物と併用してもよい。
前記他の有機金属化合物としては、例えば、アルカリ土類金属化合物、他のアルカリ金属化合物、その他有機金属化合物が挙げられる。
アルカリ土類金属化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、有機マグネシウム化合物、有機カルシウム化合物、及び有機ストロンチウム化合物が挙げられる。また、アルカリ土類金属のアルコキサイド、スルフォネート、カーボネート、及びアミドの化合物も挙げられる。
有機マグネシウム化合物としては、例えば、ジブチルマグネシウム、及びエチルブチルマグネシウムが挙げられる。
その他有機金属化合物としては、例えば、有機アルミニウム化合物が挙げられる。
These organomonolithium compounds may be used alone or in combination of two or more kinds, and may also be used in combination with other organometallic compounds.
Examples of the other organometallic compounds include alkaline earth metal compounds, other alkali metal compounds, and other organometallic compounds.
Alkaline earth metal compounds include, but are not limited to, organomagnesium compounds, organocalcium compounds, and organostrontium compounds, as well as alkaline earth metal alkoxides, sulfonates, carbonates, and amides.
Organomagnesium compounds include, for example, dibutylmagnesium and ethylbutylmagnesium.
Other examples of organometallic compounds include organoaluminum compounds.

重合工程において、重合反応様式としては、以下のものに限定されないが、例えば、回分式(「バッチ式」ともいう。)、連続式の重合反応様式が挙げられる。
連続式においては、1個又は2個以上の連結された反応器を用いることができる。連続式の反応器は、例えば、撹拌機付きの槽型、管型のものが用いられる。連続式においては、好ましくは、連続的に単量体、不活性溶媒、及び重合開始剤が反応器にフィードされ、当該反応器内で重合体を含む重合体溶液が得られ、連続的に重合体溶液が排出される。
回分式の反応器は、例えば、攪拌機付の槽型のものが用いられる。回分式においては、好ましくは、単量体、不活性溶媒、及び重合開始剤がフィードされ、必要により単量体が重合中に連続的又は断続的に追加され、当該反応器内で重合体を含む重合体溶液が得られ、重合終了後に重合体溶液が排出される。
本実施形態の変性共役ジエン系重合体の製造方法において、重合工程で、高い割合で活性末端を有する共役ジエン系重合体を得るためには、重合体を連続的に排出し、短時間で次の反応に供することが可能な、連続式が好ましい。連続式においては、反応器の数は特に限定されず、1個又は2個以上の連結された反応器を用いることができる。反応器は、モノマーと重合開始剤を溶液中で十分に接触させられるものが好ましく、撹拌機付きの槽型、管型等のものが用いられる。反応器の数は適宜選択できるが、製造設備の省スペース化の観点から反応器は1個が好ましく、生産性向上の観点から2個以上が好ましい。2個以上反応器を用いる場合は、分岐化剤は2基目以降に添加することがより好ましい。
In the polymerization step, the polymerization reaction mode is not limited to the following modes, but examples thereof include a batchwise polymerization mode (also called a "batch type") and a continuous polymerization mode.
In the continuous system, one or more connected reactors can be used. The continuous reactor may be, for example, a tank type or a tube type equipped with an agitator. In the continuous system, preferably, the monomer, the inert solvent, and the polymerization initiator are continuously fed into the reactor, a polymer solution containing a polymer is obtained in the reactor, and the polymer solution is continuously discharged.
The batch reactor may be, for example, a tank-type reactor equipped with a stirrer. In the batch reactor, preferably, a monomer, an inert solvent, and a polymerization initiator are fed, and if necessary, a monomer is added continuously or intermittently during polymerization to obtain a polymer solution in the reactor, and the polymer solution is discharged after the polymerization is completed.
In the method for producing a modified conjugated diene polymer of this embodiment, in order to obtain a conjugated diene polymer having a high proportion of active ends in the polymerization step, a continuous system is preferred, which allows the polymer to be continuously discharged and subjected to the next reaction in a short time. In the continuous system, the number of reactors is not particularly limited, and one or two or more connected reactors can be used. The reactor is preferably one that can sufficiently contact the monomer and the polymerization initiator in a solution, and a tank type or a tube type with a stirrer is used. The number of reactors can be appropriately selected, but one reactor is preferred from the viewpoint of space saving of the production equipment, and two or more reactors are preferred from the viewpoint of improving productivity. When two or more reactors are used, it is more preferable to add the branching agent to the second or subsequent reactors.

共役ジエン系重合体の重合工程は、不活性溶媒中で行うことが好ましい。
不活性溶媒としては、例えば、飽和炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素系溶媒が挙げられる。具体的な炭化水素系溶媒としては、以下のものに限定されないが、例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素及びそれらの混合物からなる炭化水素が挙げられる。
重合反応に供する前に、不純物であるアレン類、及びアセチレン類を有機金属化合物で処理することで、高濃度の活性末端を有する共役ジエン系重合体が得られる傾向にあり、高い変性率の変性共役ジエン系重合体が得られる傾向にあるため好ましい。
The polymerization step for the conjugated diene polymer is preferably carried out in an inert solvent.
Examples of the inert solvent include hydrocarbon solvents such as saturated hydrocarbons and aromatic hydrocarbons. Specific examples of the hydrocarbon solvent include, but are not limited to, aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, and heptane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane, and methylcyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene, and hydrocarbons consisting of mixtures thereof.
By treating the impurities, that is, allenes and acetylenes, with an organometallic compound before subjecting the polymer to the polymerization reaction, a conjugated diene-based polymer having a high concentration of active ends tends to be obtained, which is preferable since a modified conjugated diene-based polymer having a high modification rate tends to be obtained.

重合工程においては、極性化合物を添加してもよい。これにより、芳香族ビニル化合物を共役ジエン化合物とランダムに共重合させることができる。また、極性化合物は、共役ジエン部のミクロ構造を制御するためのビニル化剤としても機能する傾向にある。さらに、重合反応の促進等にも効果がある傾向にある。 In the polymerization step, a polar compound may be added. This allows the aromatic vinyl compound to be randomly copolymerized with the conjugated diene compound. Polar compounds also tend to function as vinylating agents for controlling the microstructure of the conjugated diene portion. Furthermore, they tend to be effective in promoting the polymerization reaction.

極性化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジメトキシベンゼン、2,2-ビス(2-オキソラニル)プロパン等のエーテル類;テトラメチルエチレンジアミン、ジピペリジノエタン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、キヌクリジン等の第3級アミン化合物;カリウム-tert-アミラート、カリウム-tert-ブチラート、ナトリウム-tert-ブチラート、ナトリウムアミラート等のアルカリ金属アルコキシド化合物;トリフェニルホスフィン等のホスフィン化合物等が挙げられる。
これらの極性化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
Examples of polar compounds include, but are not limited to, ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, dimethoxybenzene, and 2,2-bis(2-oxolanyl)propane; tertiary amine compounds such as tetramethylethylenediamine, dipiperidinoethane, trimethylamine, triethylamine, pyridine, and quinuclidine; alkali metal alkoxide compounds such as potassium tert-amylate, potassium tert-butylate, sodium tert-butylate, and sodium amylate; and phosphine compounds such as triphenylphosphine.
These polar compounds may be used alone or in combination of two or more.

極性化合物の使用量は、特に限定されず、目的等に応じて選択することができるが、重合開始剤1モルに対して、0.01モル以上100モル以下であることが好ましい。
このような極性化合物(ビニル化剤)は、共役ジエン系重合体の共役ジエン部分のミクロ構造の調整剤として、所望のビニル結合量に応じて、適量用いることができる。
多くの極性化合物は、同時に共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合において有効なランダム化効果を有し、芳香族ビニル化合物の分布の調整やスチレンブロック量の調整剤として用いることができる傾向にある。
共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とをランダム化する方法としては、例えば、特開昭59-140211号公報に記載されているように、スチレンの全量と1,3-ブタジエンの一部とで共重合反応を開始させ、共重合反応の途中で残りの1,3-ブタジエンを断続的に添加する方法が挙げられる。
The amount of the polar compound used is not particularly limited and can be selected depending on the purpose, but is preferably 0.01 moles or more and 100 moles or less per mole of the polymerization initiator.
Such a polar compound (vinylating agent) can be used as an adjuster for the microstructure of the conjugated diene portion of the conjugated diene polymer in an appropriate amount according to the desired vinyl bond amount.
Many polar compounds also have an effective randomizing effect in the copolymerization of a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound, and tend to be usable as agents for adjusting the distribution of the aromatic vinyl compound or the amount of styrene blocks.
An example of a method for randomizing a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound is a method described in JP-A-59-140211, in which a copolymerization reaction is initiated with the entire amount of styrene and a portion of 1,3-butadiene, and the remaining 1,3-butadiene is intermittently added during the copolymerization reaction.

重合工程における重合温度は、リビングアニオン重合が進行する温度であることが好ましく、生産性の観点から、0℃以上120℃以下であることがより好ましい。
このような範囲にあることで、重合終了後の活性末端に対する変性剤の反応量を充分に確保することができる傾向にある。さらにより好ましくは50℃以上100℃以下である。
The polymerization temperature in the polymerization step is preferably a temperature at which living anionic polymerization proceeds, and from the viewpoint of productivity, is more preferably 0° C. or higher and 120° C. or lower.
By setting the temperature within this range, it is possible to ensure a sufficient amount of the modifying agent reacting with the active terminals after the polymerization is completed.

(分岐化工程)
本実施形態の変性共役ジエン系重合体の製造方法においては、重合工程で得られた共役ジエン系重合体の活性末端に、分岐化剤として、スチレン誘導体を反応させる。
分岐化剤が重合活性を維持してモノマーと重合しつつ、分岐化剤の官能基に別の重合体鎖の活性末端が反応することで、重合体に分岐構造が形成される。
分岐構造を導入した共役ジエン系重合体に、さらにモノマー及び分岐化剤と重合、反応させることで、更なる分岐構造を形成させることも可能であるし、後述するように、官能基を有する変性剤と反応させて変性共役ジエン系重合体にしたり、カップリング反応を行なうことにより重合体鎖をさらに伸長させたりすることが可能である。
このように、芳香族ビニル化合物として重合反応を継続しつつ、官能基が重合体の活性末端と反応するスチレン誘導体を分岐化剤として使用することにより、分岐化された共役ジエン系重合体が得られる。
(Branching process)
In the method for producing a modified conjugated diene polymer of the present embodiment, a styrene derivative is reacted as a branching agent with the active terminal of the conjugated diene polymer obtained in the polymerization step.
While the branching agent maintains its polymerization activity and polymerizes with the monomer, the functional group of the branching agent reacts with the active end of another polymer chain, thereby forming a branched structure in the polymer.
It is also possible to form a further branched structure by polymerizing and reacting the conjugated diene polymer into which a branched structure has been introduced with a monomer and a branching agent, or, as described below, to react the conjugated diene polymer with a modifying agent having a functional group to form a modified conjugated diene polymer, or to carry out a coupling reaction to further extend the polymer chain.
In this way, a branched conjugated diene polymer can be obtained by continuing the polymerization reaction of the aromatic vinyl compound while using, as a branching agent, a styrene derivative whose functional group reacts with the active terminal of the polymer.

<分岐化剤>
分岐化工程で使用される、分岐化剤であるスチレン誘導体は、重合の継続性とゲル化防止の観点から、分岐化工程後に分岐部位に活性末端が1つだけ残る骨格が主骨格となるものであることが好ましく、さらに、スチレン誘導体を構成する官能基が分岐化工程時に重合活性末端と十分に反応する反応性を有しているものであることが好ましい。
より具体的には、分岐化剤であるスチレン誘導体は、ベンゼン環にビニル基と、リビングアニオン重合の重合活性末端と定量的に反応する官能基を有する化合物であることが好ましい。スチレン誘導体の官能基と、重合活性末端とが一対一で反応し、官能基が脱離して単結合を形成しつつ、ビニル基が反応器中の他のモノマーと重合反応することにより、ポリマーに分岐構造が形成される。スチレン誘導体の有するビニル基以外の官能基は、リビングアニオン重合の重合活性末端との求核置換反応により脱離する基であって、例えば、アルコキシ基、ハロゲン、エステル基、ホルミル基、ケトン基、アミド基、酸塩化物基、酸無水物基、エポキシ基が挙げられる。
分岐化剤であるスチレン誘導体が、上記のような構造を有することで、スチレン誘導体がスチレンとして重合活性を維持しつつ、主鎖に当該スチレン誘導体が取り込まれ、活性が維持されている末端にさらに別のモノマーが重合し、ポリマー鎖がさらに伸びる。また取り込まれたスチレン誘導体の官能基に、他の重合体鎖の活性末端が反応し、結合を形成することで分岐構造ができる。この反応が繰り返し起こることで重合体鎖の分岐が増え、ポリマー構造はより複雑に、分子量はより大きくなる。
重合の継続性やポリマー構造の制御性の観点から、別の重合体鎖の活性末端と反応した後に脱離する官能基が重合の阻害作用が少ないことも必要となる。ここで「重合の阻害作用が少ない」とは、アニオン重合の副反応である、連鎖移動反応、重合の途中失活、重合体の会合度上昇による活性低下等が少ないことを意味する。
スチレン誘導体が有する官能基は、重合活性を過度に向上させないものである必要があり、さらに重合活性を失活させないものである必要がある。リビングアニオン重合でポリマーを重合する場合、活性末端を失活させない官能基として水素原子を有しておらず、ピアソンのHASB則に基づく定義で言うところの硬い塩基であることが重要であり、より具体的にはアルコキシ基やハロゲン基が挙げられる。これらの中から、活性末端との反応性の他、脱離した官能基が重合を阻害しないという観点で、本実施形態の製造方法で用いる分岐化剤としてのスチレン誘導体の構造を選択することができる。
より具体的には、スチレン骨格を主骨格とする下記式(1)、又はジフェニルエチレン骨格を主骨格とする式(2)で表される分岐化剤を用いることが、連鎖移動反応抑制及び活性末端の失活抑制、ゲル化防止の観点から好ましい。
<Branching Agent>
From the viewpoints of polymerization continuity and gelation prevention, the styrene derivative used as a branching agent in the branching step is preferably one in which a skeleton having only one active end remaining at a branch site after the branching step becomes the main skeleton, and further, it is preferable that the functional group constituting the styrene derivative has sufficient reactivity to react with the polymerization active end during the branching step.
More specifically, the styrene derivative, which is the branching agent, is preferably a compound having a vinyl group on the benzene ring and a functional group that quantitatively reacts with the polymerization active terminal of living anionic polymerization. The functional group of the styrene derivative reacts with the polymerization active terminal in a one-to-one ratio, and the functional group is eliminated to form a single bond, while the vinyl group is polymerized with other monomers in the reactor, thereby forming a branched structure in the polymer. The functional group other than the vinyl group of the styrene derivative is a group that is eliminated by nucleophilic substitution reaction with the polymerization active terminal of living anionic polymerization, and examples of such groups include alkoxy groups, halogens, ester groups, formyl groups, ketone groups, amide groups, acid chloride groups, acid anhydride groups, and epoxy groups.
By having the above-mentioned structure of the styrene derivative, which is a branching agent, the styrene derivative maintains its polymerization activity as styrene, and the styrene derivative is incorporated into the main chain, and another monomer is polymerized to the terminal where activity is maintained, and the polymer chain is further extended. In addition, the active terminal of another polymer chain reacts with the functional group of the incorporated styrene derivative to form a bond, resulting in a branched structure. By repeating this reaction, the number of branches in the polymer chain increases, the polymer structure becomes more complex, and the molecular weight becomes larger.
From the viewpoint of polymerization continuity and controllability of polymer structure, it is also necessary that the functional group that is eliminated after reacting with the active end of another polymer chain has little inhibitory effect on polymerization. Here, "little inhibitory effect on polymerization" means little side reaction of anionic polymerization, such as chain transfer reaction, deactivation during polymerization, and decrease in activity due to an increase in the degree of association of the polymer.
The functional group of the styrene derivative must not excessively improve the polymerization activity, and must not deactivate the polymerization activity. When polymerizing a polymer by living anionic polymerization, it is important that the functional group does not have a hydrogen atom as a functional group that does not deactivate the active terminal, and is a hard base as defined based on Pearson's HASB rule, and more specifically, an alkoxy group or a halogen group can be mentioned. Among these, the structure of the styrene derivative as the branching agent used in the production method of this embodiment can be selected from the viewpoints of reactivity with the active terminal and that the eliminated functional group does not inhibit polymerization.
More specifically, it is preferable to use a branching agent represented by the following formula (1) having a styrene skeleton as the main skeleton, or a branching agent represented by the following formula (2) having a diphenylethylene skeleton as the main skeleton, from the viewpoints of suppressing chain transfer reactions, suppressing deactivation of active terminals, and preventing gelation.

(式(1)、(2)中、Q1は、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、及び炭素数6~20のアリール基からなる群より選ばれるいずれかを示し、その一部分に分岐構造を有していてもよい。
1、X2、X3は、単結合、又は炭素、水素、窒素、硫黄、及び酸素からなる群より選ばれるいずれかを含有する有機基である。
1、Y2、Y3は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、及びハロゲン原子からなる群より選ばれるいずれかを示す。それぞれ独立していて同一でもよいし、異なっていてもよい。)
In formulas (1) and (2), Q 1 represents any one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and may have a branched structure in part.
X 1 , X 2 and X 3 each represent a single bond or an organic group containing any one selected from the group consisting of carbon, hydrogen, nitrogen, sulfur and oxygen.
Y1 , Y2 , and Y3 each represent any one selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and a halogen atom. They may be independent and the same or different.

分岐化工程で使用される、分岐化剤であるスチレン誘導体は、重合の分岐度向上の観点から、前記式(1)中、Q1が水素原子であり、Y1は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、及びハロゲン原子からなる群より選ばれるいずれかであることが好ましい。 From the viewpoint of improving the degree of branching in polymerization, the styrene derivative used as a branching agent in the branching step is preferably such that, in the formula (1), Q 1 is a hydrogen atom and Y 1 is any one selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and a halogen atom.

また、本実施形態においては、分岐化工程で使用される、分岐化剤であるスチレン誘導体は、分岐度向上の観点から、前記式(2)中、Y2は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、及びハロゲン原子からなる群より選ばれるいずれかであることが好ましい。 In the present embodiment, from the viewpoint of improving the degree of branching, the styrene derivative used as the branching agent in the branching step is preferably such that Y2 in the formula (2) is any one selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and a halogen atom.

また、本実施形態においては、分岐化工程で使用される、分岐化剤であるスチレン誘導体は、重合の継続性と分岐度向上の観点から、前記式(1)中、Q1が水素原子であり、Y1は、炭素数1~20のアルコキシ基、又はハロゲン原子であることがより好ましい。 In the present embodiment, from the viewpoint of continuity of polymerization and improvement of the degree of branching, it is more preferable that Q 1 in the styrene derivative used as a branching agent in the branching step is a hydrogen atom and Y 1 in the formula (1) is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a halogen atom.

また、本実施形態においては、分岐化工程で使用される、分岐化剤であるスチレン誘導体は、重合の継続性と分岐度向上の観点から、前記式(2)中、Y2は、炭素数1~20のアルコキシ基、又はハロゲン原子であり、Y3は、炭素数1~20のアルコキシ基、又はハロゲン原子であることがより好ましい。 In the present embodiment, from the viewpoint of continuity of polymerization and improvement of the degree of branching, it is more preferable that, in the styrene derivative used as a branching agent in the branching step, Y2 in the formula (2) is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a halogen atom, and Y3 is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a halogen atom.

また、本実施形態においては、分岐化工程で使用される、分岐化剤であるスチレン誘導体は、重合の継続性と分岐度向上、変性率向上の観点から、前記式(1)中、Q1が水素原子であり、Y1は、炭素数1~20のアルコキシ基であることがさらに好ましい。 In the present embodiment, from the viewpoints of improving the continuity of polymerization, the degree of branching, and the modification rate, it is more preferable that Q 1 in the styrene derivative used as a branching agent in the branching step is a hydrogen atom and Y 1 in the formula (1) is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms.

また、本実施形態においては、分岐化工程で使用される、分岐化剤であるスチレン誘導体は、重合の継続性と分岐度向上、変性率の更なる向上の観点から、前記式(1)中、Q1が水素原子であり、X1は単結合であり、Y1は炭素数1~20のアルコキシ基であることがよりさらに好ましい。 In the present embodiment, from the viewpoints of continuity of polymerization, improvement of the branching degree, and further improvement of the modification rate, it is even more preferable that Q 1 is a hydrogen atom, X 1 is a single bond, and Y 1 is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms in the styrene derivative used as a branching agent in the branching step in the above formula (1).

また、本実施形態においては、分岐化工程で使用される、分岐化剤であるスチレン誘導体は、重合の継続性と分岐度向上、変性率の更なる向上の観点から、前記式(2)中、X2は単結合であり、Y2は、炭素数1~20のアルコキシ基、又はハロゲン原子であり、X3は単結合であり、Y3は、炭素数1~20のアルコキシ基、又はハロゲン原子であることがよりさらに好ましい。 In the present embodiment, from the viewpoints of continuity of polymerization, improvement of the branching degree, and further improvement of the modification rate, it is even more preferable that, in the formula (2), X2 is a single bond, Y2 is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a halogen atom, and X3 is a single bond, and Y3 is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a halogen atom, in the styrene derivative used as a branching agent in the branching step.

前記式(1)で表される分岐化剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、トリメトキシ(4-ビニルフェニル)シラン、トリエトキシ(4-ビニルフェニル)シラン、トリプロポキシ(4-ビニルフェニル)シラン、トリブトキシ(4-ビニルフェニル)シラン、トリイソプロポキシ(4-ビニルフェニル)シラン、トリメトキシ(3-ビニルフェニル)シラン、トリエトキシ(3-ビニルフェニル)シラン、トリプロポキシ(3-ビニルフェニル)シラン、トリブトキシ(3-ビニルフェニル)シラン、トリイソプロポキシ(3-ビニルフェニル)シラン、トリメトキシ(2-ビニルフェニル)シラン、トリエトキシ(2-ビニルフェニル)シラン、トリプロポキシ(2-ビニルフェニル)シラン、トリブトキシ(2-ビニルフェニル)シラン、トリイソプロポキシ(2-ビニルフェニル)シラン、ジメトキシメチル(4-ビニルフェニル)シラン、ジエトキシメチル(4-ビニルフェニル)シラン、ジプロポキシメチル(4-ビニルフェニル)シラン、ジブトキシメチル(4-ビニルフェニル)シラン、ジイソプロポキシメチル(4-ビニルフェニル)シラン、ジメトキシメチル(3-ビニルフェニル)シラン、ジエトキシメチル(3-ビニルフェニル)シラン、ジプロポキシメチル(3-ビニルフェニル)シラン、ジブトキシメチル(3-ビニルフェニル)シラン、ジイソプロポキシメチル(3-ビニルフェニル)シラン、ジメトキシメチル(2-ビニルフェニル)シラン、ジエトキシメチル(2-ビニルフェニル)シラン、ジプロポキシメチル(2-ビニルフェニル)シラン、ジブトキシメチル(2-ビニルフェニル)シラン、ジイソプロポキシメチル(2-ビニルフェニル)シラン、ジメチルメトキシ(4-ビニルフェニル)シラン、ジメチルエトキシ(4-ビニルフェニル)シラン、ジメチルプロポキシ(4-ビニルフェニル)シラン、ジメチルブトキシ(4-ビニルフェニル)シラン、ジメチルイソプロポキシ(4-ビニルフェニル)シラン、ジメチルメトキシ(3-ビニルフェニル)シラン、ジメチルエトキシ(3-ビニルフェニル)シラン、ジメチルプロポキシ(3-ビニルフェニル)シラン、ジメチルブトキシ(3-ビニルフェニル)シラン、ジメチルイソプロポキシ(3-ビニルフェニル)シラン、ジメチルメトキシ(2-ビニルフェニル)シラン、ジメチルエトキシ(2-ビニルフェニル)シラン、ジメチルプロポキシ(2-ビニルフェニル)シラン、ジメチルブトキシ(2-ビニルフェニル)シラン、ジメチルイソプロポキシ(2-ビニルフェニル)シラン、トリメトキシ(4-イソプロペニルフェニル)シラン、トリエトキシ(4-イソプロペニルフェニル)シラン、トリプロポキシ(4-イソプロペニルフェニル)シラン、トリブトキシ(4-イソプロペニルフェニル)シラン、トリイソプロポキシ(4-イソプロペニルフェニル)シラン、トリメトキシ(3-イソプロペニルフェニル)シラン、トリエトキシ(3-イソプロペニルフェニル)シラン、トリプロポキシ(3-イソプロペニルフェニル)シラン、トリブトキシ(3-イソプロペニルフェニル)シラン、トリイソプロポキシ(3-イソプロペニルフェニル)シラン、トリメトキシ(2-イソプロペニルフェニル)シラン、トリエトキシ(2-イソプロペニルフェニル)シラン、トリプロポキシ(2-イソプロペニルフェニル)シラン、トリブトキシ(2-イソプロペニルフェニル)シラン、トリイソプロポキシ(2-イソプロペニルフェニル)シラン、ジメトキシメチル(4-イソプロペニルフェニル)シラン、ジエトキシメチル(4-イソプロペニルフェニル)シラン、ジプロポキシメチル(4-イソプロペニルフェニル)シラン、ジブトキシメチル(4-イソプロペニルフェニル)シラン、ジイソプロポキシメチル(4-イソプロペニルフェニル)シラン、ジメトキシメチル(3-イソプロペニルフェニル)シラン、ジエトキシメチル(3-イソプロペニルフェニル)シラン、ジプロポキシメチル(3-イソプロペニルフェニル)シラン、ジブトキシメチル(3-イソプロペニルフェニル)シラン、ジイソプロポキシメチル(3-イソプロペニルフェニル)シラン、ジメトキシメチル(2-イソプロペニルフェニル)シラン、ジエトキシメチル(2-イソプロペニルフェニル)シラン、ジプロポキシメチル(2-イソプロペニルフェニル)シラン、ジブトキシメチル(2-イソプロペニルフェニル)シラン、ジイソプロポキシメチル(2-イソプロペニルフェニル)シラン、ジメチルメトキシ(4-イソプロペニルフェニル)シラン、ジメチルエトキシ(4-イソプロペニルフェニル)シラン、ジメチルプロポキシ(4-イソプロペニルフェニル)シラン、ジメチルブトキシ(4-イソプロペニルフェニル)シラン、ジメチルイソプロポキシ(4-イソプロペニルフェニル)シラン、ジメチルメトキシ(3-イソプロペニルフェニル)シラン、ジメチルエトキシ(3-イソプロペニルフェニル)シラン、ジメチルプロポキシ(3-イソプロペニルフェニル)シラン、ジメチルブトキシ(3-イソプロペニルフェニル)シラン、ジメチルイソプロポキシ(3-イソプロペニルフェニル)シラン、ジメチルメトキシ(2-イソプロぺニルフェニル)シラン、ジメチルエトキシ(2-イソプロペニルフェニル)シラン、ジメチルプロポキシ(2-イソプロペニルフェニル)シラン、ジメチルブトキシ(2-イソプロペニルフェニル)シラン、ジメチルイソプロポキシ(2-イソプロペニルフェニル)シラン、トリクロロ(4-ビニルフェニル)シラン、トリクロロ(3-ビニルフェニル)シラン、トリクロロ(2-ビニルフェニル)シラン、トリブロモ(4-ビニルフェニル)シラン、トリブロモ(3-ビニルフェニル)シラン、トリブロモ(2-ビニルフェニル)シラン、ジクロロメチル(4-ビニルフェニル)シラン、ジクロロメチル(3-ビニルフェニル)シラン、ジクロロメチル(2-ビニルフェニル)シラン、ジブロモメチル(4-ビニルフェニル)シラン、ジブロモメチル(3-ビニルフェニル)シラン、ジブロモメチル(2-ビニルフェニル)シラン、ジメチルクロロ(4-ビニルフェニル)シラン、ジメチルクロロ(3-ビニルフェニル)シラン、ジメチルクロロ(2-ビニルフェニル)シラン、ジメチルブロモ(4-ビニルフェニル)シラン、ジメチルブロモ(3-ビニルフェニル)シラン、ジメチルブロモ(2-ビニルフェニル)シラン、トリメトキシ(4-ビニルベンジル)シラン、トリエトキシ(4-ビニルベンジル)シラン、トリプロポキシ(4-ビニルベンジル)シラン、が挙げられる。
これらの中では、トリメトキシ(4-ビニルフェニル)シラン、トリエトキシ(4-ビニルフェニル)シラン、トリプロポキシ(4-ビニルフェニル)シラン、トリブトキシ(4-ビニルフェニル)シラントリイソプロポキシ(4-ビニルフェニル)シラン、トリメトキシ(3-ビニルフェニル)シラン、トリエトキシ(3-ビニルフェニル)シラン、トリプロポキシ(3-ビニルフェニル)シラン、トリブトキシ(3-ビニルフェニル)シラン、トリイソプロポキシ(3-ビニルフェニル)シラン、トリクロロ(4-ビニルフェニル)シランが好ましく、トリメトキシ(4-ビニルフェニル)シラン、トリエトキシ(4-ビニルフェニル)シラン、トリプロポキシ(4-ビニルフェニル)シラン、トリブトキシ(4-ビニルフェニル)シラントリイソプロポキシ(4-ビニルフェニル)シラン、トリメトキシ(4-ビニルベンジル)シラン、トリエトキシ(4-ビニルベンジル)シランがより好ましく、トリメトキシ(4-ビニルフェニル)シラン、トリエトキシ(4-ビニルフェニル)シランがさらに好ましい。
Examples of the branching agent represented by the formula (1) include, but are not limited to, trimethoxy(4-vinylphenyl)silane, triethoxy(4-vinylphenyl)silane, tripropoxy(4-vinylphenyl)silane, tributoxy(4-vinylphenyl)silane, triisopropoxy(4-vinylphenyl)silane, trimethoxy(3-vinylphenyl)silane, triethoxy(3-vinylphenyl)silane, tripropoxy(3-vinylphenyl)silane, tributoxy(3-vinylphenyl)silane, triisopropoxy(3-vinylphenyl)silane, trimethoxy(2-vinylphenyl)silane, triethoxy(2-vinylphenyl)silane, tripropoxy(2-vinylphenyl)silane, tributoxy(2-vinylphenyl)silane, triisopropoxy(3-vinylphenyl)silane, trimethoxy(2-vinylphenyl)silane, triethoxy(2-vinylphenyl)silane, tripropoxy(2-vinylphenyl)silane, tributoxy(2-vinylphenyl)silane, triisopropoxy(2-vinylphenyl)silane, trimethoxy(2-vinylphenyl)silane, triethoxy(2-vinylphenyl)silane, tripropoxy(2-vinylphenyl)silane, triisoprop ... isopropoxy(2-vinylphenyl)silane, dimethoxymethyl(4-vinylphenyl)silane, diethoxymethyl(4-vinylphenyl)silane, dipropoxymethyl(4-vinylphenyl)silane, dibutoxymethyl(4-vinylphenyl)silane, diisopropoxymethyl(4-vinylphenyl)silane, dimethoxymethyl(3-vinylphenyl)silane, diethoxymethyl(3-vinylphenyl)silane, dipropoxymethyl(3-vinylphenyl)silane, dibutoxymethyl(3-vinylphenyl)silane, diisopropoxymethyl(3-vinylphenyl)silane, dimethoxymethyl(2-vinylphenyl)silane, diethoxymethyl(2-vinylphenyl)silane, dipropoxymethyl(2-vinylphenyl)silane, dibutoxymethyl(2-vinylphenyl)silane dimethylphenyl)silane, diisopropoxymethyl(2-vinylphenyl)silane, dimethylmethoxy(4-vinylphenyl)silane, dimethylethoxy(4-vinylphenyl)silane, dimethylpropoxy(4-vinylphenyl)silane, dimethylbutoxy(4-vinylphenyl)silane, dimethylisopropoxy(4-vinylphenyl)silane, dimethylmethoxy(3-vinylphenyl)silane, dimethylethoxy(3-vinylphenyl)silane, dimethylpropoxy(3-vinylphenyl)silane, dimethylbutoxy(3-vinylphenyl)silane, dimethylisopropoxy(3-vinylphenyl)silane, dimethylmethoxy(2-vinylphenyl)silane, dimethylethoxy(2-vinylphenyl)silane, dimethylpropoxy(2-vinylphenyl)silane, dimethyl Tributoxy(2-vinylphenyl)silane, dimethylisopropoxy(2-vinylphenyl)silane, trimethoxy(4-isopropenylphenyl)silane, triethoxy(4-isopropenylphenyl)silane, tripropoxy(4-isopropenylphenyl)silane, tributoxy(4-isopropenylphenyl)silane, triisopropoxy(4-isopropenylphenyl)silane, trimethoxy(3-isopropenylphenyl)silane, triethoxy(3-isopropenylphenyl)silane, tripropoxy(3-isopropenylphenyl)silane, tributoxy(3-isopropenylphenyl)silane, triisopropoxy(3-isopropenylphenyl)silane, trimethoxy(2-isopropenylphenyl)silane, triethoxy(2-isopropenylphenyl)silane (phenyl)silane, tripropoxy (2-isopropenylphenyl)silane, tributoxy (2-isopropenylphenyl)silane, triisopropoxy (2-isopropenylphenyl)silane, dimethoxymethyl (4-isopropenylphenyl)silane, diethoxymethyl (4-isopropenylphenyl)silane, dipropoxymethyl (4-isopropenylphenyl)silane, dibutoxymethyl (4-isopropenylphenyl)silane, diisopropoxymethyl (4-isopropenylphenyl)silane, dimethoxymethyl (3-isopropenylphenyl)silane, diethoxymethyl (3-isopropenylphenyl)silane, dipropoxymethyl (3-isopropenylphenyl)silane, dibutoxymethyl (3-isopropenylphenyl)silane, diisopropoxy Dimethyl(3-isopropenylphenyl)silane, dimethoxymethyl(2-isopropenylphenyl)silane, diethoxymethyl(2-isopropenylphenyl)silane, dipropoxymethyl(2-isopropenylphenyl)silane, dibutoxymethyl(2-isopropenylphenyl)silane, diisopropoxymethyl(2-isopropenylphenyl)silane, dimethylmethoxy(4-isopropenylphenyl)silane, dimethylethoxy(4-isopropenylphenyl)silane, dimethylpropoxy(4-isopropenylphenyl)silane, dimethylbutoxy(4-isopropenylphenyl)silane, dimethylisopropoxy(4-isopropenylphenyl)silane, dimethylmethoxy(3-isopropenylphenyl)silane, dimethylethoxy(3-isopropenylphenyl)silane (vinylphenyl)silane, dimethylpropoxy(3-isopropenylphenyl)silane, dimethylbutoxy(3-isopropenylphenyl)silane, dimethylisopropoxy(3-isopropenylphenyl)silane, dimethylmethoxy(2-isopropenylphenyl)silane, dimethylethoxy(2-isopropenylphenyl)silane, dimethylpropoxy(2-isopropenylphenyl)silane, dimethylbutoxy(2-isopropenylphenyl)silane, dimethylisopropoxy(2-isopropenylphenyl)silane, trichloro(4-vinylphenyl)silane, trichloro(3-vinylphenyl)silane, trichloro(2-vinylphenyl)silane, tribromo(4-vinylphenyl)silane, tribromo(3-vinylphenyl)silane, tribromo(2-vinylphenyl)silane, methylphenyl)silane, dichloromethyl(4-vinylphenyl)silane, dichloromethyl(3-vinylphenyl)silane, dichloromethyl(2-vinylphenyl)silane, dibromomethyl(4-vinylphenyl)silane, dibromomethyl(3-vinylphenyl)silane, dibromomethyl(2-vinylphenyl)silane, dimethylchloro(4-vinylphenyl)silane, dimethylchloro(3-vinylphenyl)silane, dimethylchloro(2-vinylphenyl)silane, dimethylbromo(4-vinylphenyl)silane, dimethylbromo(3-vinylphenyl)silane, dimethylbromo(2-vinylphenyl)silane, trimethoxy(4-vinylbenzyl)silane, triethoxy(4-vinylbenzyl)silane, tripropoxy(4-vinylbenzyl)silane.
Among these, trimethoxy(4-vinylphenyl)silane, triethoxy(4-vinylphenyl)silane, tripropoxy(4-vinylphenyl)silane, tributoxy(4-vinylphenyl)silane, triisopropoxy(4-vinylphenyl)silane, trimethoxy(3-vinylphenyl)silane, triethoxy(3-vinylphenyl)silane, tripropoxy(3-vinylphenyl)silane, tributoxy(3-vinylphenyl)silane, triisopropoxy(3 ... tripropoxy(3-vinylphenyl)silane, tripropoxy(3-vinylphenyl)silane, tripropoxy(3-vinylphenyl)silane, tripropoxy(3-vinylphenyl)sil Preferred is trimethoxy(4-vinylphenyl)silane, triethoxy(4-vinylphenyl)silane, tripropoxy(4-vinylphenyl)silane, tributoxy(4-vinylphenyl)silane, triisopropoxy(4-vinylphenyl)silane, trimethoxy(4-vinylbenzyl)silane, and triethoxy(4-vinylbenzyl)silane, and further preferred are trimethoxy(4-vinylphenyl)silane and triethoxy(4-vinylphenyl)silane.

前記式(2)で表される分岐化剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、1-ビス(4-トリメトキシシリルフェニル)エチレン、1,1-ビス(4-トリエトキシシリルフェニル)エチレン、1,1-ビス(4-トリプロポキシシシリルフェニル)エチレン、1,1-ビス(4-トリペントキシシリルフェニル)エチレン、1,1-ビス(4-トリイソプロポキシシリルフェニル)エチレン、1,1-ビス(3-トリメトキシシリルフェニル)エチレン、1,1-ビス(3-トリエトキシシリルフェニル)エチレン、1,1-ビス(3-トリプロポキシシシリルフェニル)エチレン、1,1-ビス(3-トリペントキシシリルフェニル)エチレン、1,1-ビス(3-トリイソプロポキシシリルフェニル)エチレン、1,1-ビス(2-トリメトキシシリルフェニル)エチレン、1,1-ビス(2-トリエトキシシリルフェニル)エチレン、1,1-ビス(3-トリプロポキシシシリルフェニル)エチレン、1,1-ビス(2-トリペントキシシリルフェニル)エチレン、1,1-ビス(2-トリイソプロポキシシリルフェニル)エチレン、1,1-ビス(4-(ジメチルメトキシシリル)フェニル)エチレン、1,1-ビス(4-(ジエチルメトキシシリル)フェニル)エチレン、1,1-ビス(4-(ジプロピルメトキシシリル)フェニル)エチレン、1,1-ビス(4-(ジメチルエトキシシリル)フェニル)エチレン、1,1-ビス(4-(ジエチルエトキシシリル)フェニル)エチレン、1,1-ビス(4-(ジプロピルエトキシシリル)フェニル)エチレン、1,1-ビス(4-トリメトキシシリルベンジル)エチレン、1,1-ビス(4-トリエトキシシリルベンジル)エチレン、1,1-ビス(4-トリプロポキシシシリルベンジル)エチレン、1,1-ビス(4-トリペントキシシリルベンジル)エチレンが挙げられる。
これらの中では、1,1-ビス(4-トリメトキシシリルフェニル)エチレン、1,1-ビス(4-トリエトキシシリルフェニル)エチレン、1,1-ビス(4-トリプロポキシシシリルフェニル)エチレン、1,1-ビス(4-トリペントキシシリルフェニル)エチレン、1,1-ビス(4-トリイソプロポキシシリルフェニル)エチレンが好ましく、1,1-ビス(4-トリメトキシシリルフェニル)エチレンがより好ましい。
前記式(1)、(2)に示す分岐化剤を用いることにより、分岐数が向上し、耐摩耗性と加工性の向上の効果が得られる。
Examples of the branching agent represented by the formula (2) include, but are not limited to, 1-bis(4-trimethoxysilylphenyl)ethylene, 1,1-bis(4-triethoxysilylphenyl)ethylene, 1,1-bis(4-tripropoxysilylphenyl)ethylene, 1,1-bis(4-tripentoxysilylphenyl)ethylene, 1,1-bis(4-triisopropoxysilylphenyl)ethylene, 1,1-bis(3-trimethoxysilylphenyl)ethylene, 1,1-bis(3-triethoxysilylphenyl)ethylene, 1,1-bis(3-trippropoxysilylphenyl)ethylene, 1,1-bis(3-tripentoxysilylphenyl)ethylene, 1,1-bis(3-triisopropoxysilylphenyl)ethylene, 1,1-bis(2-trimethoxysilylphenyl)ethylene, 1,1-bis(2-triethoxysilylphenyl)ethylene, 1,1-bis(3-triisopropoxysilylphenyl)ethylene, Examples of such ethylene include 1,1-bis(2-triisopropoxysilylphenyl)ethylene, 1,1-bis(4-(dimethylmethoxysilyl)phenyl)ethylene, 1,1-bis(4-(diethylmethoxysilyl)phenyl)ethylene, 1,1-bis(4-(dipropylmethoxysilyl)phenyl)ethylene, 1,1-bis(4-(dimethylethoxysilyl)phenyl)ethylene, 1,1-bis(4-(diethylethoxysilyl)phenyl)ethylene, 1,1-bis(4-(dipropylethoxysilyl)phenyl)ethylene, 1,1-bis(4-trimethoxysilylbenzyl)ethylene, 1,1-bis(4-triethoxysilylbenzyl)ethylene, 1,1-bis(4-trippropoxysilylbenzyl)ethylene, and 1,1-bis(4-tripentoxysilylbenzyl)ethylene.
Among these, 1,1-bis(4-trimethoxysilylphenyl)ethylene, 1,1-bis(4-triethoxysilylphenyl)ethylene, 1,1-bis(4-tripropoxysilylphenyl)ethylene, 1,1-bis(4-tripentoxysilylphenyl)ethylene and 1,1-bis(4-triisopropoxysilylphenyl)ethylene are preferred, and 1,1-bis(4-trimethoxysilylphenyl)ethylene is more preferred.
By using the branching agents represented by the formulas (1) and (2), the number of branches is increased, and the effects of improving the wear resistance and processability can be obtained.

本実施形態の変性共役ジエン系重合体の製造方法において、分岐化剤を添加するタイミングは、活性末端を有する共役ジエン系重合体が反応系内に存在する重合工程の継続中であれば、特に限定されず、目的等に応じて選択することができるが、共役ジエン系重合体の絶対分子量の向上、カップリング率向上の観点から、重合開始剤添加後、原料転化率が20%以上であるタイミングが好ましく、40%以上であることがより好ましく、50%以上であることがさらに好ましく、65%以上であることがさらにより好ましく、75%以上であることがよりさらに好ましい。
また、分岐化工程時、又はその後に、さらに所望の原料であるモノマーを追添加して、分岐化後に重合工程を継続してもよく、前記記載の内容を繰り返してもよい。
追加するモノマーは、特に限定されないが、共役ジエン化合物及び/又は芳香族ビニル化合物であることが好ましく、特に、分岐化工程時においてモノマーを追加する場合には、共役ジエン系重合体の分岐点での立体障害緩和による変性率向上の観点から、重合工程で使用される共役ジエン系単量体総量、例えばブタジエン総量の5%以上であることが好ましく、10%以上であることがより好ましく、15%以上であることがさらに好ましく、20%以上であることがさらにより好ましく、25%以上であることがよりさらに好ましい。かかる場合、特に、連続重合プロセスを用いて、分岐化工程時に、重合工程で使用される共役ジエン系単量体総量、例えばブタジエン総量の5%以上でモノマーの追加を行うことが変性率向上の観点から好ましい。
分岐化剤を添加するタイミング、追加するモノマーの量によって、主鎖や側鎖の長さを調整することができるため、重合体設計自由度が高い。
In the method for producing a modified conjugated diene polymer of the present embodiment, the timing of adding the branching agent is not particularly limited as long as it is during the polymerization step in which a conjugated diene polymer having an active end is present in the reaction system, and can be selected depending on the purpose, etc. From the viewpoint of improving the absolute molecular weight of the conjugated diene polymer and improving the coupling rate, the timing is preferably when the raw material conversion rate after addition of the polymerization initiator is 20% or more, more preferably 40% or more, even more preferably 50% or more, even more preferably 65% or more, and even more preferably 75% or more.
Furthermore, during or after the branching step, a monomer as a desired raw material may be further added, and the polymerization step may be continued after branching, or the above-described contents may be repeated.
The monomer to be added is not particularly limited, but is preferably a conjugated diene compound and/or an aromatic vinyl compound, and in particular, when a monomer is added during the branching step, from the viewpoint of improving the modification rate by alleviating steric hindrance at the branching points of the conjugated diene polymer, the monomer is preferably 5% or more of the total amount of conjugated diene monomers used in the polymerization step, for example, the total amount of butadiene, more preferably 10% or more, even more preferably 15% or more, even more preferably 20% or more, and even more preferably 25% or more. In such a case, it is particularly preferable to add a monomer in an amount of 5% or more of the total amount of conjugated diene monomers used in the polymerization step, for example, the total amount of butadiene, during the branching step, using a continuous polymerization process, from the viewpoint of improving the modification rate.
The length of the main chain and side chains can be adjusted by changing the timing of adding the branching agent and the amount of monomer added, allowing for a high degree of freedom in polymer design.

本実施形態の変性共役ジエン系重合体の製造方法における分岐化工程で得られる、分岐構造が導入された共役ジエン系重合体の分岐構造は、3分岐以上24分岐以下であることが好ましく、より好ましくは4分岐以上20分岐以下であり、さらに好ましくは5分岐以上18分岐以下である。
24分岐以下にすることで、後述する変性工程において官能基を有する変性剤と反応させて変性共役ジエン系重合体にしたり、カップリング反応により重合体鎖をさらに伸長させることが容易である傾向にある。また、3分岐以上にすることで、得られる重合体が加工性及び耐摩耗性に優れる傾向にある。
The branched structure of the conjugated diene polymer having a branched structure introduced therein, which is obtained in the branching step in the method for producing a modified conjugated diene polymer of the present embodiment, preferably has 3 to 24 branches, more preferably 4 to 20 branches, and even more preferably 5 to 18 branches.
By restricting the number of branches to 24 or less, it tends to be easy to react with a functional group-containing modifier in the modification step described below to produce a modified conjugated diene polymer, or to further extend the polymer chain by a coupling reaction. In addition, by restricting the number of branches to 3 or more, the resulting polymer tends to be excellent in processability and abrasion resistance.

分岐化剤の添加量は、特に限定されず、目的等に応じて添加量を選択することができるが、共役ジエン系重合体の末端停止反応率の向上、カップリング率向上、分岐化後の重合の継続性の観点から、活性な重合開始剤量に対する分岐化剤量が、モル比で2分の1以下であり100分の1以上であることが好ましく、3分の1以下であり50分の1以上であることがより好ましく、4分の1以下であり30分の1以上であることがさらに好ましく、6分の1以下であり25分の1以上であることがさらにより好ましく、8分の1以下であり12分の1以上であることがよりさらに好ましい。 The amount of branching agent added is not particularly limited, and can be selected depending on the purpose, etc., but from the viewpoints of improving the terminal termination reaction rate of the conjugated diene polymer, improving the coupling rate, and continuity of polymerization after branching, the amount of branching agent relative to the amount of active polymerization initiator is preferably 1/2 or less and 1/100 or more in molar ratio, more preferably 1/3 or less and 1/50 or more, even more preferably 1/4 or less and 1/30 or more, even more preferably 1/6 or less and 1/25 or more, and even more preferably 1/8 or less and 1/12 or more.

また、分岐化工程時及び/又はその後、さらにモノマーを追添加して、分岐化後に重合工程を継続してもよく、モノマーの追添加の後でさらに分岐化剤を投入し、モノマーを添加と繰り返してもよい。
モノマーを追加することで、分岐点周辺の立体障害が緩和し、これにより、重合の継続性の向上とカップリング率及び変性率向上という効果が得られる。これにより、重合体の分子量を増加しつつ、所望の位置で分岐を形成することができる。
追加するモノマーは、スチレン等の芳香族ビニルでもブタジエン等の共役ジエン化合物でもよく、これらの混合物でもよく、最初に重合させるモノマーの種類や比率と同じでも異なってもよいが、重合の継続性の観点からは共役ジエン化合物が好ましい。重合体の耐熱性の向上の観点からは芳香族ビニル化合物を追加することが好ましい。
Further, during and/or after the branching step, further monomers may be added and the polymerization step may be continued after branching, or further branching agent may be added after the addition of monomers, and the addition of monomers may be repeated.
By adding monomers, the steric hindrance around the branch points is alleviated, which improves the continuity of the polymerization and the coupling and modification rates, thereby forming branches at desired positions while increasing the molecular weight of the polymer.
The monomer to be added may be an aromatic vinyl compound such as styrene or a conjugated diene compound such as butadiene, or a mixture of these, and may be the same as or different from the type and ratio of the monomer to be polymerized initially, but from the viewpoint of continuity of polymerization, a conjugated diene compound is preferred. From the viewpoint of improving the heat resistance of the polymer, it is preferable to add an aromatic vinyl compound.

本実施形態の製造方法における分岐化工程で得られる、分岐構造が導入された共役ジエン系重合体は、110℃で測定されるムーニー粘度が10以上150以下であることが好ましく、より好ましくは15以上140以下であり、さらに好ましくは20以上130以下である。よりさらに好ましくは30以上100以下である。
ムーニー粘度が前記範囲であると、本実施形態の製造方法により最終的に得られる変性共役ジエン系重合体は、加工性及び耐摩耗性に優れる傾向にある。
The conjugated diene polymer having a branched structure introduced therein, which is obtained in the branching step in the production method of the present embodiment, preferably has a Mooney viscosity measured at 110° C. of 10 or more and 150 or less, more preferably 15 or more and 140 or less, even more preferably 20 or more and 130 or less, and still more preferably 30 or more and 100 or less.
When the Mooney viscosity is within the above range, the modified conjugated diene polymer finally obtained by the production method of the present embodiment tends to have excellent processability and abrasion resistance.

本実施形態の製造方法における分岐化工程で得られる、分岐構造が導入された共役ジエン系重合体の重量平均分子量は、10000以上1500000以下であることが好ましく、100000以上1000000以下であることがより好ましく、200000以上900000以下であることがさらに好ましい。
重量平均分子量が前記範囲であると、本実施形態の製造方法により最終的に得られる変性共役ジエン系重合体は、加工性、耐摩耗性、及びこれらの特性バランスに優れる傾向にある。
後述する変性工程において変性共役ジエン系重合体を製造する場合、重量平均分子量の範囲が100000以上1000000以下に到達するためには、分岐化剤の添加量を重合開始剤量に対してモル比で3分の1以下であり50分の1以上の範囲で制御し、これにより、分岐を形成させながらも重合開始剤が変性工程前にすべて消費されるのを防ぎつつ、変性剤の官能基数を2官能以上にすることが必要であり、重量平均分子量の範囲が200000以上900000以下に到達するためには、分岐化剤の添加量を重合開始剤量に対してモル比で3分の1以下であり50分の1以上の範囲で制御しつつ、変性剤の官能基数を3官能以上にすることが必要である。
The weight average molecular weight of the conjugated diene polymer having a branched structure introduced therein, which is obtained in the branching step in the production method of the present embodiment, is preferably 10,000 or more and 1,500,000 or less, more preferably 100,000 or more and 1,000,000 or less, and even more preferably 200,000 or more and 900,000 or less.
When the weight average molecular weight is within the above range, the modified conjugated diene polymer finally obtained by the production method of the present embodiment tends to be excellent in processability, abrasion resistance, and a balance of these properties.
When producing a modified conjugated diene polymer in the modification step described below, in order to reach a weight-average molecular weight in the range of 100,000 or more and 1,000,000 or less, it is necessary to control the amount of branching agent added within a range of 1/3 or less and 1/50 or more in molar ratio to the amount of polymerization initiator, thereby preventing the polymerization initiator from being completely consumed before the modification step while forming branches, and to make the number of functional groups of the modifier to be 2 or more. In order to reach a weight-average molecular weight in the range of 200,000 or more and 900,000 or less, it is necessary to control the amount of branching agent added within a range of 1/3 or less and 1/50 or more in molar ratio to the amount of polymerization initiator, and to make the number of functional groups of the modifier to be 3 or more.

本実施形態の製造方法により得られる変性共役ジエン系重合体は、共役ジエンモノマーと分岐化剤との重合体であってもよいし、共役ジエンモノマー、分岐化剤及びこれら以外のモノマーとの共重合体であってもよい。
例えば、共役ジエンモノマーがブタジエン又はイソプレンで、これと芳香族ビニル部分を含む分岐化剤とを重合させた場合、重合鎖はいわゆるポリブタジエン又はポリイソプレンで、分岐部分に芳香族ビニル由来の構造を含むポリマーとなる。このような構造を有することで、ポリマー鎖の1本当たりの直線性の向上、及び加硫後の架橋密度の向上が可能であり、ポリマーの耐摩耗性の向上という効果を奏する。そのため、タイヤ、樹脂改質、自動車の内装・外装品、防振ゴム、履物等の用途に好適である。
共役ジエン系重合体をタイヤのトレッド用途に供する場合、共役ジエンモノマーと芳香族ビニルモノマーと分岐化剤との共重合体が好適であり、この用途の共重合体において結合共役ジエン量は40質量%以上100質量%以下であることが好ましく、55質量%以上80質量%以下であることがより好ましい。
また、本実施形態の製造方法により得られる変性共役ジエン系重合体中の結合芳香族ビニル量は、特に限定されないが、0質量%以上60質量%以下であることが好ましく、20質量%以上45質量%以下であることがより好ましい。
結合共役ジエン量及び結合芳香族ビニル量が上記範囲であると、加硫物としたときにおける低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランス、耐摩耗性、及び破壊特性により優れる傾向にある。
ここで、結合芳香族ビニル量は、フェニル基の紫外吸光によって測定でき、ここから結合共役ジエン量も求めることができる。具体的には、後述する実施例に記載の方法に準じて測定することができる。
The modified conjugated diene polymer obtained by the production method of the present embodiment may be a polymer of a conjugated diene monomer and a branching agent, or a copolymer of a conjugated diene monomer, a branching agent, and a monomer other than these.
For example, when the conjugated diene monomer is butadiene or isoprene and is polymerized with a branching agent containing an aromatic vinyl moiety, the polymer chain is a so-called polybutadiene or polyisoprene, and the branching portion is a polymer containing a structure derived from aromatic vinyl. By having such a structure, it is possible to improve the linearity per polymer chain and improve the crosslinking density after vulcanization, and the effect of improving the abrasion resistance of the polymer is achieved. Therefore, it is suitable for applications such as tires, resin modification, automobile interior and exterior parts, vibration-proof rubber, and footwear.
When the conjugated diene polymer is used for tire tread applications, a copolymer of a conjugated diene monomer, an aromatic vinyl monomer, and a branching agent is suitable, and in the copolymer for this application, the amount of bound conjugated diene is preferably 40% by mass or more and 100% by mass or less, and more preferably 55% by mass or more and 80% by mass or less.
Furthermore, the amount of bound aromatic vinyl in the modified conjugated diene polymer obtained by the production method of this embodiment is not particularly limited, but is preferably 0% by mass or more and 60% by mass or less, and more preferably 20% by mass or more and 45% by mass or less.
When the bound conjugated diene amount and bound aromatic vinyl amount are within the above ranges, the balance between low hysteresis loss and wet skid resistance, abrasion resistance, and fracture properties tend to be excellent when made into a vulcanizate.
Here, the amount of bound aromatic vinyl can be measured by ultraviolet absorption of the phenyl group, and the amount of bound conjugated diene can also be calculated from the amount. Specifically, it can be measured according to the method described in the examples below.

本実施形態の製造方法により得られる変性共役ジエン系重合体において、共役ジエン結合単位中のビニル結合量は、特に限定されないが、10モル%以上75モル%以下であることが好ましく、20モル%以上65モル%以下であることがより好ましい。
ビニル結合量が上記範囲であると、加硫物としたときにおける低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性のバランス、耐摩耗性、及び破壊強度により優れる傾向にある。
ここで、変性共役ジエン系重合体がブタジエンとスチレンとの共重合体である場合には、ハンプトンの方法(R.R.Hampton,Analytical Chemistry,21,923(1949))により、ブタジエン結合単位中のビニル結合量(1,2-結合量)を求めることができる。具体的には、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
In the modified conjugated diene polymer obtained by the production method of the present embodiment, the amount of vinyl bonds in the conjugated diene bond units is not particularly limited, but is preferably 10 mol % or more and 75 mol % or less, and more preferably 20 mol % or more and 65 mol % or less.
When the vinyl bond amount is within the above range, the balance between low hysteresis loss and wet skid resistance, abrasion resistance, and breaking strength tend to be excellent when made into a vulcanizate.
Here, when the modified conjugated diene polymer is a copolymer of butadiene and styrene, the vinyl bond amount (1,2-bond amount) in the butadiene bond unit can be determined by the Hampton method (R.R. Hampton, Analytical Chemistry, 21, 923 (1949)). Specifically, it can be measured by the method described in the examples below.

変性共役ジエン系重合体のミクロ構造については、本実施形態の製造方法により得られる変性共役ジエン系重合体中の各結合量が上述した数値範囲にあり、さらに、変性共役ジエン系重合体のガラス転移温度が-80℃以上-15℃以下の範囲にあるときに、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性のバランスに、より一層優れた加硫物を得ることができる傾向にある。
ガラス転移温度については、ISO 22768:2006に従い、所定の温度範囲で昇温しながらDSC曲線を記録し、DSC微分曲線のピークトップ(Inflection point)をガラス転移温度とする。
Regarding the microstructure of the modified conjugated diene polymer, when the bond amounts in the modified conjugated diene polymer obtained by the production method of the present embodiment are within the above-mentioned numerical ranges, and further, when the glass transition temperature of the modified conjugated diene polymer is within the range of −80° C. or higher and −15° C. or lower, a vulcanizate having an even better balance between low hysteresis loss and wet skid resistance tends to be obtained.
The glass transition temperature is measured in accordance with ISO 22768:2006 by recording a DSC curve while increasing the temperature within a predetermined temperature range, and the peak top (inflection point) of the DSC differential curve is determined as the glass transition temperature.

本実施形態の製造方法により得られる変性共役ジエン系重合体が、共役ジエン-芳香族ビニル共重合体である場合、芳香族ビニル単位が30以上連鎖しているブロックの数が、少ないか又はないものであることが好ましい。より具体的には、本実施形態の製造方法により得られる変性共役ジエン系重合体がブタジエン-スチレン共重合体の場合、Kolthoffの方法(I.M.KOLTHOFF,et al.,J.Polym.Sci.1,429(1946)に記載の方法)により重合体を分解し、メタノールに不溶なポリスチレン量を分析する公知の方法において、芳香族ビニル単位が30以上連鎖しているブロックが、変性共役ジエン系重合体の総量に対して、好ましくは5.0質量%以下、より好ましくは3.0質量%以下である。 When the modified conjugated diene polymer obtained by the manufacturing method of this embodiment is a conjugated diene-aromatic vinyl copolymer, it is preferable that the number of blocks having 30 or more aromatic vinyl units chained is small or that there is no block. More specifically, when the modified conjugated diene polymer obtained by the manufacturing method of this embodiment is a butadiene-styrene copolymer, the polymer is decomposed by the Kolthoff method (the method described in I.M. KOLTHOFF, et al., J. Polym. Sci. 1, 429 (1946)) and the amount of polystyrene insoluble in methanol is analyzed. In this method, the amount of blocks having 30 or more aromatic vinyl units chained is preferably 5.0% by mass or less, more preferably 3.0% by mass or less, based on the total amount of the modified conjugated diene polymer.

本実施形態の製造方法により得られる変性共役ジエン系重合体が、共役ジエン-芳香族ビニル共重合体である場合、省燃費性能向上の観点から、芳香族ビニル単位が単独で存在する割合が多い方が好ましい。
具体的には、本実施形態の製造方法により得られる変性共役ジエン系重合体が、ブタジエン-スチレン共重合体の場合、田中らの方法(Polymer,22,1721(1981))として知られているオゾン分解による方法で、前記変性共役ジエン系重合体を分解し、GPCによりスチレン連鎖分布を分析した場合、全結合スチレン量に対し、単離スチレン量が40質量%以上であり、スチレンの連鎖が8個以上の連鎖スチレン構造が5.0質量%以下であることが好ましい。
この場合、得られる加硫ゴムが特に低いヒステリシスロスである優れた性能となる傾向にある。
When the modified conjugated diene polymer obtained by the production method of the present embodiment is a conjugated diene-aromatic vinyl copolymer, it is preferable that the proportion of aromatic vinyl units present alone is high from the viewpoint of improving fuel saving performance.
Specifically, when the modified conjugated diene polymer obtained by the production method of the present embodiment is a butadiene-styrene copolymer, when the modified conjugated diene polymer is decomposed by an ozonolysis method known as the Tanaka et al. method (Polymer, 22, 1721 (1981)) and the styrene chain distribution is analyzed by GPC, it is preferable that the amount of isolated styrene is 40% by mass or more relative to the total bound styrene amount, and the amount of chain styrene structures having 8 or more styrene chains is 5.0% by mass or less.
In this case, the resulting vulcanized rubber tends to have excellent performance, particularly low hysteresis loss.

(変性工程)
本実施形態の変性共役ジエン系重合体の製造方法においては、上述した重合工程、分岐化工程を経て得られた、分岐構造が導入された共役ジエン系重合体の活性末端に対して、所定の化合物[M]を反応させる変性工程を実施する。
化合物[M]は、基「-CR1=N-A1」及び/又は基「-N=C(R1)-A1」を、合計2個以上有する化合物である。以下、これらの基を「特定イミノ基」ともいう。
ただし、R1は水素原子又はヒドロカルビル基であり、A1はアルコキシシリル基を有する1価の基である。
当該変性工程によって重合体鎖の分岐数が多く、かつシリカと相互作用する基で変性された変性共役ジエン系重合体を得ることができる。
(Modification step)
In the method for producing a modified conjugated diene polymer of the present embodiment, a modification step is carried out in which a predetermined compound [M] is reacted with an active terminal of the conjugated diene polymer into which a branched structure has been introduced, the active terminal being obtained through the above-mentioned polymerization step and branching step.
The compound [M] is a compound having a total of two or more groups "-CR 1 ═N-A 1 " and/or groups "-N═C(R 1 )-A 1 ". Hereinafter, these groups are also referred to as "specific imino groups".
Here, R 1 is a hydrogen atom or a hydrocarbyl group, and A 1 is a monovalent group having an alkoxysilyl group.
By this modification step, a modified conjugated diene polymer having a large number of branches in the polymer chain and modified with a group that interacts with silica can be obtained.

特定イミノ基において、R1のヒドロカルビル基としては、例えば、炭素数1~20のアルキル基、炭素数3~20のシクロアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数6~20のアリール基等が挙げられる。
1は、アルコキシシリル基を有していればその余の構造は特に限定されないが、メチレン基又はポリメチレン基をさらに有する基であることが好ましく、メチレン基又はポリメチレン基とアルコキシシリル基とを有し、かつメチレン基又はポリメチレン基で、炭素-窒素二重結合を構成する窒素原子又は炭素原子に結合していることがより好ましい。
化合物[M]が有する特定イミノ基の数は2個以上であればよく、2~6個が好ましい。なお、化合物[M]が有する複数のR1、A1は同一でも異なっていてもよい。
In the specific imino group, examples of the hydrocarbyl group for R 1 include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
As long as A1 has an alkoxysilyl group, the remaining structure thereof is not particularly limited. However, it is preferable that A1 is a group further having a methylene group or a polymethylene group, and it is more preferable that A1 has a methylene group or a polymethylene group and an alkoxysilyl group, and that the methylene group or the polymethylene group is bonded to a nitrogen atom or a carbon atom constituting a carbon-nitrogen double bond.
The number of specific imino groups contained in the compound [M] may be at least 2, and is preferably from 2 to 6. In addition, a plurality of R 1 s and A 1 s contained in the compound [M] may be the same or different.

化合物[M]としては、特に、下記式(A)で表される化合物が好ましい。 As the compound [M], a compound represented by the following formula (A) is particularly preferred.

(式(A)中、R2及びR3は、それぞれ独立して炭素数1~20のヒドロカルビル基であり、R4は、炭素数1~20のアルカンジイル基であり、A2は、基「*-C(R1)=N-」、又は基「*-N=C(R1)-」(ただし、R1は水素原子又はヒドロカルビル
基であり、「*」はR5に結合する結合手であることを示す。)である。
5は、炭素数1~20のm価のヒドロカルビル基、又は窒素原子、酸素原子及び硫黄原子からなる群より選択される少なくとも1種の原子を有し、かつ活性水素を有さない炭素数1~20のm価の基である。
nは1~3の整数であり、mは2~10の整数である。
式(A)中、複数のR2、R3、R4、A2、nは、同一でも異なっていてもよい。)
(In formula (A), R 2 and R 3 are each independently a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, R 4 is an alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, and A 2 is a group "*-C(R 1 )=N-" or a group "*-N=C(R 1 )-" (wherein R 1 is a hydrogen atom or a hydrocarbyl group, and "*" represents a bond bonded to R 5 ).
R5 is an m-valent hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an m-valent group having 1 to 20 carbon atoms which has at least one atom selected from the group consisting of nitrogen atoms, oxygen atoms, and sulfur atoms and has no active hydrogen.
n is an integer from 1 to 3, and m is an integer from 2 to 10.
In formula (A), multiple R 2 , R 3 , R 4 , A 2 , and n may be the same or different.

上記式(A)において、R2、R3の炭素数1~20のヒドロカルビル基としては、例えば、炭素数1~20のアルキル基、アリル基、炭素数3~20のシクロアルキル基、炭素数6~20のアリール基等が挙げられる。
4は、炭素数1~20のアルカンジイル基であり、例えば、炭素数3~20のシクロアルキレン基、炭素数6~20のアリーレン基等が挙げられる。R4は、好ましくは直鎖状である。
In the above formula (A), examples of the hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms for R 2 and R 3 include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an allyl group, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
R 4 is an alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, such as a cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms, or an arylene group having 6 to 20 carbon atoms. R 4 is preferably linear.

2が有するR1については、上記の「特定イミノ基」における説明が適用される。nは、シリカ分散性の改善効果が高い観点で、2又は3が好ましく、3がより好ましい。
5のm価のヒドロカルビル基としては、炭素数1~20の鎖状炭化水素、炭素数3~20の脂環式炭化水素又は炭素数6~20の芳香族炭化水素からm個の水素原子を取り除いた基等が挙げられる。得られる加硫ゴムの耐摩耗性の改善効果が高い観点で、好ましくは、芳香族炭化水素の環部分からm個の水素原子を取り除いた基(芳香族環基)である。当該芳香族炭化水素としては、例えば、下記式(A-2)で表される環構造、当該環構造が2個以上連結してなる多環構造(例えばビフェニル基等)が挙げられる。
The above description of the "specific imino group" applies to R1 in A2 . n is preferably 2 or 3, and more preferably 3, from the viewpoint of a high effect of improving silica dispersibility.
Examples of the m-valent hydrocarbyl group of R5 include groups in which m hydrogen atoms have been removed from a chain hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms. From the viewpoint of a high effect of improving the abrasion resistance of the resulting vulcanized rubber, a group in which m hydrogen atoms have been removed from the ring portion of an aromatic hydrocarbon (aromatic ring group) is preferred. Examples of the aromatic hydrocarbon include a ring structure represented by the following formula (A-2) and a polycyclic structure in which two or more of the ring structures are linked together (e.g., a biphenyl group, etc.).

(式(A-2)中、rは0~5の整数である。) (In formula (A-2), r is an integer from 0 to 5.)

前記式(A)中、R5が、窒素原子、酸素原子及び硫黄原子からなる群より選択される少なくとも1種の原子を有し、かつ活性水素を有さない炭素数1~20のm価の基である場合の好ましい具体例としては、m価の複素環基、3級アミン構造を有するm価の基等が挙げられる。
複素環基は、共役系であることが好ましく、例えばピリジン、ピリミジン、ピラジン、キノリン、ナフタリジン、フラン、チオフェン等の単環若しくは縮合環、又は当該単環若しくは縮合環が複数個連結してなる構造の環部分からm個の水素原子を取り除いた基等が挙げられる。
mは2~10の整数である。
mは、ゴム組成物の加工性の観点から、2~6が好ましい。
なお、本明細書において「活性水素」とは、炭素原子以外の原子に結合した水素原子をいい、好ましくはポリメチレンの炭素-水素結合よりも結合エネルギーが低いものを指す。
In the formula (A), when R 5 is an m-valent group having 1 to 20 carbon atoms which has at least one atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom and has no active hydrogen, preferred specific examples include an m-valent heterocyclic group and an m-valent group having a tertiary amine structure.
The heterocyclic group is preferably a conjugated system, and examples thereof include a monocyclic or fused ring such as pyridine, pyrimidine, pyrazine, quinoline, naphthalidine, furan, or thiophene, or a group in which m hydrogen atoms have been removed from a ring portion of a structure in which a plurality of such monocyclic or fused rings are linked together.
m is an integer from 2 to 10.
m is preferably an integer of 2 to 6 from the viewpoint of processability of the rubber composition.
In this specification, the term "active hydrogen" refers to a hydrogen atom bonded to an atom other than a carbon atom, and preferably refers to one having a bond energy lower than that of the carbon-hydrogen bond of polymethylene.

変性工程で用いる化合物[M]としては、以下に限定されるものではないが、例えば、下記式(M-1)~式(M-23)のそれぞれで表される化合物等が挙げられる。
化合物[M]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。
なお、式(M-11)中のR7は水素原子又はアルキル基を表す。
下記に示す式(M-1)~式(M-23)の化合物[M]は、後述する〔実施例〕及び〔比較例〕においても使用する。
The compound [M] used in the modification step is not limited to the following, but examples thereof include compounds represented by each of the following formulas (M-1) to (M-23).
The compound [M] may be used alone or in combination of two or more kinds.
In addition, R 7 in formula (M-11) represents a hydrogen atom or an alkyl group.
The compounds [M] of the formulae (M-1) to (M-23) shown below are also used in the examples and comparative examples described later.

<変性工程で用いる化合物[M]:式(M-1)~式(M-23)> <Compounds [M] used in the modification process: Formula (M-1) to Formula (M-23)>

前記式(M-1)~(M-23)中、Etはエチル基であり、Meはメチル基である。 In the formulas (M-1) to (M-23), Et is an ethyl group, and Me is a methyl group.

化合物[M]は、有機化学の定法を適宜組み合わせることによって合成することができる。例えば、上記式(A)で表される化合物を得る方法の一例としては、(i)アルコキシシリル基及びR4を有する単官能アミン化合物(例えば、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン等)と、R5を有する多官能アルデヒド化合物(例えば、テレフタルアルデヒド、イソフタルアルデヒド、フタルジアルデヒド、2,4-ピリジンジカルボキシアルデヒド等)とを脱水縮合させる方法、(ii)R5を有する多官能アミン化合物(例えば、トリス(2-アミノエチル)アミン、N,N’ -ビス(2-アミノエチル)メチルアミン等)と、アルコキシシリル基及びR4を有する単官能型の水酸基含有化合物(例えば、4-(トリエトキシシリル)ブタナール等)とを脱水縮合させる方法、等が挙げられる。これらの合成反応は、好ましくは適当な有機溶媒中、必要に応じて適当な触媒の存在下で行われる。
ただし、化合物[M]の合成方法は上記の方法に限定されるものではない。
Compound [M] can be synthesized by appropriately combining standard methods in organic chemistry. For example, one example of a method for obtaining the compound represented by the above formula (A) is (i) a method of dehydrating and condensing a monofunctional amine compound having an alkoxysilyl group and R 4 (e.g., 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, etc.) with a polyfunctional aldehyde compound having R 5 (e.g., terephthalaldehyde, isophthalaldehyde, phthaldialdehyde, 2,4-pyridinedicarboxaldehyde, etc.), (ii) a method of dehydrating and condensing a polyfunctional amine compound having R 5 (e.g., tris(2-aminoethyl)amine, N,N'-bis(2-aminoethyl)methylamine, etc.) with a monofunctional hydroxyl group-containing compound having an alkoxysilyl group and R 4 (e.g., 4-(triethoxysilyl)butanal, etc.), and the like. These synthesis reactions are preferably carried out in a suitable organic solvent, and if necessary, in the presence of a suitable catalyst.
However, the method for synthesizing the compound [M] is not limited to the above method.

分岐化工程で得られた活性末端を有する共役ジエン系重合体と、前記化合物[M]との反応は、例えば溶液反応として行うことができる。
化合物[M]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、上限値については、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 obtained in the branching step and the compound [M] can be carried out, for example, as a solution reaction.
The proportion of the compound [M] used (the total amount when two or more kinds are used) is preferably 0.01 mol or more, more preferably 0.05 mol or more, per mol of the metal atom involved in the polymerization of the polymerization initiator, from the viewpoint of sufficiently proceeding with the modification reaction. The upper limit is preferably less than 2.0 mol, more preferably less than 1.5 mol, per mol of the metal atom involved in the polymerization of the polymerization initiator, in order to avoid excessive addition.

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があり、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 modification reaction is usually the same as that of the polymerization reaction, and is preferably -20°C to 150°C, and more preferably 0°C to 120°C. If the reaction temperature is low, the viscosity of the polymer after modification tends to increase, and if the reaction temperature is high, the polymerization active terminals are easily deactivated. The reaction time is preferably 1 minute to 5 hours, and more preferably 2 minutes to 1 hour.

分岐化工程で得られた活性末端を有する共役ジエン系重合体と化合物[M]との反応に際しては、化合物[M]と共にその他の変性剤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、上記重合工程及び分岐化工程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、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。
When reacting the conjugated diene polymer having an active end obtained in the branching step with the compound [M], other modifiers or coupling agents may be used together with the compound [M].
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-mentioned polymerization step and branching step, and a compound known as a modifier or coupling agent for a conjugated diene polymer can be used.
When other modifiers or coupling agents are used, the proportion of them used is preferably 10 mol % or less, and more preferably 5 mol % or less.

本実施形態の製造方法により、上述した重合工程、分岐化工程、及び変性工程を経て得られる、変性共役ジエン系重合体の分岐構造は、8分岐以上36分岐以下であることが好ましく、より好ましくは10分岐以上24分岐以下であり、さらに好ましくは12分岐以上22分岐以下である。
本実施形態の製造方法により得られる変性共役ジエン系重合体中の分岐点の総数は2カ所以上が好ましく、3カ所以上がより好ましく、4カ所以上がよりさらに好ましく、5カ所以上がさらにより好ましい。
分岐構造、及び分岐点の総数が上述した範囲であると、加工性及び省燃費性及び耐摩耗性に優れる傾向にある。
変性共役ジエン系重合体の分岐構造が8分岐以上36分岐以下の場合、分岐点の総数が2カ所以上15カ所以下であるものを構築するためには、分岐化剤のモル比が重合開始剤の2分の1以下であり100分の1以上であり、変性剤の官能基数が3官能以上を使用する必要がある。
分岐構造が8分岐以上36分岐以下であり、分岐点の総数が3カ所以上12カ所以下であるものを構築するためには、分岐化剤のモル比が重合開始剤の3分の1以下であり50分の1以上であり、変性剤の官能基数が4官能以上であるものを使用することが好ましい。
分岐構造が10分岐以上24分岐以下であり、分岐点の総数は4カ所以上10カ所以下を構築するためには、分岐化剤のモル比が重合開始剤の6分の1以下であり25分の1以上であり、変性剤の官能基数が5官能以上であるものを使用するのが好ましい。
分岐構造が12分岐以上20分岐以下であり、分岐点の総数が5カ所以上9カ所以下であるものを構築するためには、分岐化剤のモル比が重合開始剤の8分の1以下であり12分の1以上であり、変性剤の官能基数が6官能以上であるものを使用することが好ましい。
The branched structure of the modified conjugated diene polymer obtained through the above-mentioned polymerization step, branching step, and modification step by the production method of this embodiment preferably has 8 to 36 branches, more preferably has 10 to 24 branches, and further preferably has 12 to 22 branches.
The total number of branching points in the modified conjugated diene polymer obtained by the production method of this embodiment is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, even more preferably 4 or more, and even more preferably 5 or more.
When the branched structure and the total number of branching points are within the above ranges, the processability, fuel economy, and abrasion resistance tend to be excellent.
When the branched structure of the modified conjugated diene polymer has 8 or more and 36 or less branches, in order to construct one having a total of 2 or more and 15 or less branching points, it is necessary that the molar ratio of the branching agent is ½ or less and 1/100 or more of the polymerization initiator, and that the number of functional groups of the modifier used is 3 or more.
In order to construct a branched structure having 8 to 36 branches and a total number of branching points of 3 to 12, it is preferable to use a branching agent having a molar ratio of 1/3 or less and 1/50 or more of that of the polymerization initiator and a modifying agent having 4 or more functional groups.
In order to construct a branched structure having 10 to 24 branches and a total number of branching points of 4 to 10, it is preferable to use a branching agent having a molar ratio of 1/6 or less and 1/25 or more of the polymerization initiator and a modifying agent having 5 or more functional groups.
In order to construct a branched structure having 12 to 20 branches and a total number of branching points of 5 to 9, it is preferable to use a branching agent having a molar ratio of 1/8 or less and 1/12 or more of that of the polymerization initiator and a modifying agent having 6 or more functional groups.

(変性共役ジエン系重合体)
本実施形態の変性共役ジエン系重合体は、分岐構造を有する活性末端を有する共役ジエン系重合体と、基「-CR1=N-A1」及び/又は基「-N=CR1-A1」(ただし、R1は水素原子又はヒドロカルビル基であり、A1はアルコキシシリル基を有する1価の基である。)を合計2個以上有する化合物[M]との反応生成物である。
(Modified conjugated diene polymer)
The modified conjugated diene polymer of this embodiment is a reaction product of a conjugated diene polymer having an active end with a branched structure, and a compound [M] having a total of two or more groups "-CR 1 ═N-A 1 " and/or "-N═CR 1 -A 1 " (wherein R 1 is a hydrogen atom or a hydrocarbyl group, and A 1 is a monovalent group having an alkoxysilyl group).

本実施形態の変性共役ジエン系重合体は、好ましくは、下記式(B)で表される。 The modified conjugated diene polymer of this embodiment is preferably represented by the following formula (B):

(式(B)中、R2は炭素数1~20のヒドロカルビル基であり、R6は、炭素数1~20のヒドロカルビルオキシ基、又は変性若しくは未変性の分岐化共役ジエン系重合体であり、R4は、炭素数1~20のアルカンジイル基であり、Zは、下記式(C)又は式(D)で表される基である。
5は、炭素数1~20のm価のヒドロカルビル基、又は窒素原子、酸素原子及び硫黄原子からなる群より選択される少なくとも一種の原子を有し、かつ活性水素を有さない炭素数1~20のm価の基である。
nは1~3の整数であり、mは2~10の整数である。
式中、複数のR2、R4、R6、Z、nは、同一でも異なっていてもよい。)
In formula (B), R2 is a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, R6 is a hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, or a modified or unmodified branched conjugated diene polymer, R4 is an alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, and Z is a group represented by the following formula (C) or formula (D).
R5 is an m-valent hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an m-valent group having 1 to 20 carbon atoms which has at least one atom selected from the group consisting of nitrogen atoms, oxygen atoms, and sulfur atoms and has no active hydrogen.
n is an integer from 1 to 3, and m is an integer from 2 to 10.
In the formula, multiple R 2 , R 4 , R 6 , Z, and n may be the same or different.

(式(C)及び式(D)中、R1は水素原子又はヒドロカルビル基であり、Polyは、変性又は未変性の分岐化共役ジエン系重合体である。「*」はR5に結合する結合手であることを示す。) (In formula (C) and formula (D), R1 is a hydrogen atom or a hydrocarbyl group, and Poly is a modified or unmodified branched conjugated diene polymer. "*" indicates a bond bonded to R5 .)

上記式(B)、式(C)及び式(D)において、R1、R2、R4及びR5については、上記式(A)の説明が適用される。
6の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。
6の共役ジエン系重合体鎖、並びに式(C)及び式(D)中の共役ジエン系重合体鎖Polyは、上記重合工程で得られる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。これら共役ジエン系重合体鎖は、端部にシリカと相互作用する官能基を有していてもよい。
In the above formulae (B), (C) and (D), the explanation for formula (A) above applies to R 1 , R 2 , R 4 and R 5 .
The hydrocarbyloxy group of R6 is preferably an ethoxy group or a methoxy group.
The conjugated diene polymer chain of R6 and the conjugated diene polymer chain Poly in formula (C) and formula (D) have a structure corresponding to the conjugated diene polymer having an active end obtained in the above polymerization step. These conjugated diene polymer chains may have a functional group at the end that interacts with silica.

(縮合変性工程)
本実施形態の変性共役ジエン系重合体の製造方法においては、上述した変性工程後、又は変性工程前に、縮合促進剤の存在下で縮合反応させる縮合変性工程を行ってもよい。
(Condensation modification process)
In the method for producing a modified conjugated diene polymer of the present embodiment, a condensation modification step of carrying out a condensation reaction in the presence of a condensation promoter may be carried out after or before the above-mentioned modification step.

(水素化工程)
本実施形態の変性共役ジエン系重合体の製造方法においては、共役ジエン部を水素化する水素化工程を実施してもよい。
共役ジエン系重合体の共役ジエン部を水素化する方法は、特に限定されず、公知の方法が利用できる。
好適な水素化の方法としては、触媒の存在下、重合体溶液に気体状水素を吹き込む方法で水素化する方法が挙げられる。
触媒としては、特に限定されないが、例えば、貴金属を多孔質無機物質に担持させた触媒等の不均一系触媒;ニッケル、コバルト等の塩を可溶化し有機アルミニウム等と反応させた触媒、チタノセン等のメタロセンを用いた触媒等の均一系触媒が挙げられる。これら中でも、マイルドな水素化条件を選択できる観点から、チタノセン触媒が好ましい。また、芳香族基の水素化は、貴金属の担持触媒を用いることによって行うことができる。
(Hydrogenation step)
In the method for producing a modified conjugated diene polymer of the present embodiment, a hydrogenation step of hydrogenating the conjugated diene portion may be carried out.
The method for hydrogenating the conjugated diene portion of the conjugated diene polymer is not particularly limited, and any known method can be used.
A suitable hydrogenation method is to blow gaseous hydrogen into a polymer solution in the presence of a catalyst.
The catalyst is not particularly limited, but examples thereof include heterogeneous catalysts such as catalysts in which a precious metal is supported on a porous inorganic material; catalysts in which a salt of nickel, cobalt, or the like is solubilized and reacted with an organoaluminum, or homogeneous catalysts such as catalysts using metallocenes such as titanocene. Among these, titanocene catalysts are preferred from the viewpoint of being able to select mild hydrogenation conditions. Hydrogenation of aromatic groups can also be carried out by using a supported catalyst of a precious metal.

水素化触媒としては、以下のものに限定されないが、例えば、(1)Ni,Pt,Pd,Ru等の金属をカーボン、シリカ、アルミナ、ケイソウ土等に担持させた担持型不均一系水添触媒、(2)Ni,Co,Fe,Cr等の有機酸塩又はアセチルアセトン塩等の遷移金属塩と有機アルミニウム等の還元剤とを用いる、いわゆるチーグラー型水添触媒、(3)Ti,Ru,Rh,Zr等の有機金属化合物等のいわゆる有機金属錯体等が挙げられる。さらに、水素化触媒として、特に限定されないが、例えば、特公昭42-8704号公報、特公昭43-6636号公報、特公昭63-4841号公報、特公平1-37970号公報、特公平1-53851号公報、特公平2-9041号公報、特開平8-109219号公報に記載された公知の水素化触媒も挙げられる。好ましい水素化触媒としては、チタノセン化合物と還元性有機金属化合物との反応混合物が挙げられる。 Examples of hydrogenation catalysts include, but are not limited to, (1) supported heterogeneous hydrogenation catalysts in which metals such as Ni, Pt, Pd, and Ru are supported on carbon, silica, alumina, diatomaceous earth, and the like; (2) so-called Ziegler-type hydrogenation catalysts that use transition metal salts such as organic acid salts or acetylacetone salts of Ni, Co, Fe, Cr, and the like and reducing agents such as organoaluminum; and (3) so-called organometallic complexes such as organometallic compounds of Ti, Ru, Rh, Zr, and the like. Furthermore, examples of hydrogenation catalysts include, but are not limited to, known hydrogenation catalysts described in JP-B-42-8704, JP-B-43-6636, JP-B-63-4841, JP-B-1-37970, JP-B-1-53851, JP-B-2-9041, and JP-A-8-109219. A preferred hydrogenation catalyst is a reaction mixture of a titanocene compound and a reducing organometallic compound.

(失活剤、中和剤の添加工程)
本実施形態の変性共役ジエン系重合体の製造方法においては、上述した変性工程の後、重合体溶液に、必要に応じて、失活剤、中和剤等を添加してもよい。
失活剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、水;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール等が挙げられる。
中和剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、ステアリン酸、オレイン酸、バーサチック酸(炭素数9~11個で、10個を中心とする、分岐の多いカルボン酸混合物)等のカルボン酸;無機酸の水溶液、炭酸ガスが挙げられる。
(Step of adding deactivator and neutralizer)
In the method for producing a modified conjugated diene polymer of the present embodiment, after the above-mentioned modification step, a deactivator, a neutralizer, and the like may be added to the polymer solution, if necessary.
The quenching agent is not limited to the following, but examples thereof include water; and alcohols such as methanol, ethanol, and isopropanol.
Examples of the neutralizing agent include, but are not limited to, carboxylic acids such as stearic acid, oleic acid, and versatic acid (a highly branched carboxylic acid mixture having 9 to 11 carbon atoms, with the majority having 10 carbon atoms); aqueous solutions of inorganic acids; and carbon dioxide gas.

(ゴム用安定剤の添加工程)
本実施形態の変性共役ジエン系重合体の製造方法においては、重合後のゲル生成を防止する観点、及び加工時の安定性を向上させる観点から、ゴム用安定剤を添加することが好ましい。
ゴム用安定剤としては、以下のものに限定されず、公知のものを用いることができるが、例えば、2,6-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシトルエン(以下「BHT」とも記す。)、n-オクタデシル-3-(4’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルフェノール)プロピネート、2-メチル-4,6-ビス[(オクチルチオ)メチル]フェノール等の酸化防止剤が好ましい。
(Rubber stabilizer addition process)
In the method for producing the modified conjugated diene polymer of the present embodiment, it is preferable to add a rubber stabilizer from the viewpoint of preventing gel formation after polymerization and improving stability during processing.
The rubber stabilizer is not limited to the following ones, and known ones can be used. For example, antioxidants such as 2,6-di-tert-butyl-4-hydroxytoluene (hereinafter also referred to as "BHT"), n-octadecyl-3-(4'-hydroxy-3',5'-di-tert-butylphenol)propionate, and 2-methyl-4,6-bis[(octylthio)methyl]phenol are preferred.

(ゴム用軟化剤の添加工程)
本実施形態の変性共役ジエン系重合体の製造方法においては、当該変性共役ジエン系重合体の生産性、充填剤等を配合して樹脂組成物としたときの加工性をより改善する観点から、必要に応じて、ゴム用軟化剤を添加することができる。
ゴム用軟化剤としては、特に限定されないが、例えば、伸展油、液状ゴム、樹脂等が挙げられる。
ゴム用軟化剤を変性共役ジエン系重合体に添加する方法としては、以下のものに限定されないが、ゴム用軟化剤を変性共役ジエン系重合体溶液に加え、混合して、ゴム用軟化剤含有の重合体溶液としたものを脱溶媒する方法が好ましい。
(Rubber softener addition process)
In the method for producing the modified conjugated diene polymer of the present embodiment, from the viewpoint of further improving the productivity of the modified conjugated diene polymer and the processability when a filler or the like is blended to form a resin composition, a rubber softener can be added as necessary.
The rubber softener is not particularly limited, but examples thereof include extender oil, liquid rubber, and resin.
The method of adding a rubber softener to a modified conjugated diene polymer is not limited to the following, but a preferred method is to add a rubber softener to a modified conjugated diene polymer solution, mix, and remove the solvent from the resulting polymer solution containing the rubber softener.

好ましい伸展油としては、例えば、アロマ油、ナフテン油、パラフィン油等が挙げられる。これらの中でも、環境安全上の観点、並びにオイルブリード防止及びウェットグリップ特性の観点から、IP346法による多環芳香族(PCA)成分が3質量%以下であるアロマ代替油が好ましい。アロマ代替油としては、Kautschuk Gummi Kunststoffe 52(12)799(1999)に示されるTDAE(Treated Distillate Aromatic Extracts)、MES(Mild Extraction Solvate)等の他、RAE(Residual Aromatic Extracts)が挙げられる。
好ましい液状ゴムとしては、以下のものに限定されないが、例えば、液状ポリブタジエン、液状、スチレン-ブタジンゴム等が挙げられる。
液状ゴムを添加した際の効果としては、変性共役ジエン系重合体と充填剤等とを配合した樹脂組成物としたときの加工性を改善することができることに加え、樹脂組成物のガラス転移温度を低温側にシフトできることで、加硫物としたときにおける耐摩耗性、低ヒステリシスロス性、及び低温特性を改良できる傾向にあることが挙げられる。
ゴム用軟化剤としての樹脂としては、以下のものに限定されないが、例えば、芳香族系石油樹脂、クマロン・インデン樹脂、テルペン系樹脂、ロジン誘導体(桐油樹脂を含む)、トール油、トール油の誘導体、ロジンエステル樹脂、天然及び合成のテルペン樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、芳香族炭化水素樹脂、混合脂肪族-芳香族炭化水素樹脂、クマリン-インデン樹脂、フェノール樹脂、p-tert-ブチルフェノール-アセチレン樹脂、フェノール-ホルムアルデヒド樹脂、キシレン-ホルムアルデヒド樹脂、モノオレフィンのオリゴマー、ジオレフィンのオリゴマー、芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、水素化芳香族炭化水素樹脂、環式脂肪族炭化水素樹脂、水素化炭化水素樹脂、炭化水素樹脂、水素化桐油樹脂、水素化油樹脂、水素化油樹脂と単官能又は多官能アルコールとのエステル等が挙げられる。これら樹脂は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。水素化する場合、不飽和基を全て水添してもよいし、一部残してもよい。
ゴム用軟化剤としての樹脂を添加した際の効果としては、変性共役ジエン系重合体と充填剤等とを配合した樹脂組成物としたときの加工性を改善することができることに加え、加硫物としたときにおける破壊強度を改良できる傾向にあること、また樹脂組成物のガラス転移温度を高温側にシフトできることで、ウェットスキッド抵抗性を改良できる傾向にあることが挙げられる。
Examples of preferred extender oils include aromatic oils, naphthenic oils, and paraffin oils. Among these, aromatic substitute oils having a polycyclic aromatic (PCA) content of 3% by mass or less according to the IP346 method are preferred from the viewpoint of environmental safety, oil bleeding prevention, and wet grip properties. Examples of aromatic substitute oils include TDAE (Treated Distillate Aromatic Extracts), MES (Mild Extraction Solvate), and RAE (Residual Aromatic Extracts) shown in Kautschuk Gummi Kunststoffe 52(12)799(1999).
Preferred liquid rubbers include, but are not limited to, liquid polybutadiene, liquid styrene-butadiene rubber, and the like.
The effects of adding liquid rubber include the ability to improve the processability of a resin composition containing the modified conjugated diene polymer and a filler, etc., and the ability to shift the glass transition temperature of the resin composition to a lower temperature, which tends to improve the abrasion resistance, low hysteresis loss, and low-temperature properties of the vulcanized product.
Resins as rubber softeners include, but are not limited to, aromatic petroleum resins, coumarone-indene resins, terpene resins, rosin derivatives (including paulownia oil resins), tall oil, tall oil derivatives, rosin ester resins, natural and synthetic terpene resins, aliphatic hydrocarbon resins, aromatic hydrocarbon resins, mixed aliphatic-aromatic hydrocarbon resins, coumarin-indene resins, phenolic resins, p-tert-butylphenol-acetylene resins, phenol-formaldehyde resins, xylene-formaldehyde resins, monoolefin oligomers, diolefin oligomers, aromatic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, hydrogenated aromatic hydrocarbon resins, cyclic aliphatic hydrocarbon resins, hydrogenated hydrocarbon resins, hydrocarbon resins, hydrogenated paulownia oil resins, hydrogenated oil resins, esters of hydrogenated oil resins and monofunctional or polyfunctional alcohols, etc. These resins may be used alone or in combination of two or more. When hydrogenating, all of the unsaturated groups may be hydrogenated, or some may be left.
The effects of adding a resin as a rubber softener include the following: when a resin composition is prepared by blending the modified conjugated diene polymer with a filler or the like, the processability can be improved; when a vulcanizate is prepared, the breaking strength tends to be improved; and, by shifting the glass transition temperature of the resin composition to the higher temperature side, the wet skid resistance tends to be improved.

ゴム用軟化剤としての、伸展油、液状ゴム又は樹脂等の添加量は、特に限定されないが、本実施形態の製造方法により得られる変性共役ジエン系重合体100質量部に対し、好ましくは1質量部以上60質量部以下、より好ましくは5質量部以上50質量部以下、さらに好ましくは10質量部以上37.5質量部以下である。
ゴム用軟化剤を前記範囲内で添加すると、本実施形態の製造方法により得られる変性共役ジエン系重合体と充填剤等とを配合した樹脂組成物としたときの加工性が良好となり、加硫物としたときにおける破壊強度及び耐摩耗性が良好となる傾向にある。
The amount of the rubber softener, such as an extender oil, liquid rubber, or resin, added is not particularly limited, but is preferably 1 part by mass or more and 60 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, and even more preferably 10 parts by mass or more and 37.5 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the modified conjugated diene-based polymer obtained by the production method of the present embodiment.
When the rubber softener is added within the above range, the processability of a resin composition containing the modified conjugated diene polymer obtained by the production method of the present embodiment and a filler or the like is improved, and the breaking strength and abrasion resistance of a vulcanizate tend to be improved.

(脱溶媒工程)
本実施形態の変性共役ジエン系重合体の製造方法において、得られた変性共役ジエン系重合体を、重合体溶液から取得する方法としては、公知の方法を用いることができる。その方法としては、特に限定されないが、例えば、スチームストリッピング等で溶媒を分離した後、重合体を濾別し、さらにそれを脱水及び乾燥して重合体を取得する方法、フラッシングタンクで濃縮し、さらにベント押出し機等で脱揮する方法、ドラムドライヤー等で直接脱揮する方法が挙げられる。
(Solvent removal process)
In the method for producing the modified conjugated diene polymer of the present embodiment, a known method can be used as a method for obtaining the obtained modified conjugated diene polymer from the polymer solution. The method is not particularly limited, but examples thereof include a method of separating the solvent by steam stripping or the like, filtering the polymer, and further dehydrating and drying it to obtain the polymer, a method of concentrating in a flashing tank and further devolatilizing with a vent extruder or the like, and a method of directly devolatilizing with a drum dryer or the like.

〔ゴム組成物、及びゴム組成物の製造方法〕
本実施形態のゴム組成物は、上述した本実施形態の製造方法により製造された変性共役ジエン系重合体を10質量%以上含むゴム成分と、当該ゴム成分100質量部に対して、5.0質量部以上150質量部以下の充填剤とを含有する。
本実施形態のゴム組成物の製造方法は、上述した製造方法により変性共役ジエン系重合体を得る工程と、当該変性共役ジエン系重合体を10質量%以上含むゴム成分を得る工程と、当該ゴム成分100質量部に対して、充填剤を5.0質量部以上150質量部以下含有させる工程を含む。
また、前記ゴム成分中に本実施形態の製造方法により得られた変性共役ジエン系重合体を10質量%含むことにより、省燃費性能、加工性、耐摩耗性向上の観点から好ましい。
[Rubber composition and method for producing rubber composition]
The rubber composition of the present embodiment contains a rubber component containing 10% by mass or more of the modified conjugated diene-based polymer produced by the production method of the present embodiment described above, and 5.0 parts by mass or more and 150 parts by mass or less of a filler per 100 parts by mass of the rubber component.
The method for producing the rubber composition of the present embodiment includes the steps of obtaining a modified conjugated diene polymer by the above-described production method, obtaining a rubber component containing 10% by mass or more of the modified conjugated diene polymer, and incorporating 5.0 parts by mass or more and 150 parts by mass or less of a filler per 100 parts by mass of the rubber component.
Furthermore, it is preferable for the rubber component to contain 10% by mass of the modified conjugated diene polymer obtained by the production method of the present embodiment from the viewpoints of improving fuel economy performance, processability, and abrasion resistance.

充填剤は、シリカ系無機充填剤を含むことが好ましい。
ゴム組成物は、充填剤としてシリカ系無機充填剤を分散させることで、加硫物とする際の加工性により優れる傾向にあり、加硫物としたときにおける耐摩耗性、破壊強度、及び低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランスにより優れる傾向にある。
ゴム組成物が、タイヤ、防振ゴム等の自動車部品、靴等の加硫ゴム用途に用いられる場合にも、シリカ系無機充填剤を含むことが好ましい。
The filler preferably includes a silica-based inorganic filler.
By dispersing a silica-based inorganic filler as a filler, the rubber composition tends to have excellent processability when vulcanized, and the vulcanized product tends to have an excellent balance between abrasion resistance, breaking strength, and low hysteresis loss and wet skid resistance.
The rubber composition preferably contains a silica-based inorganic filler even when it is used for vulcanized rubber applications such as automobile parts such as tires and anti-vibration rubbers, and shoes.

本実施形態のゴム組成物は、上述した製造方法により得られる変性共役ジエン系重合体を10質量%以上含むゴム成分を、前記充填剤と混合することにより得られる。
ゴム成分は、上述した変性共役ジエン系重合体以外のゴム状重合体(以下、単に「ゴム状重合体」という。)を、含有してもよい。
このようなゴム状重合体としては、以下のものに限定されないが、例えば、共役ジエン系重合体又はその水素添加物、共役ジエン系化合物とビニル芳香族化合物とのランダム共重合体又はその水素添加物、共役ジエン系化合物とビニル芳香族化合物とのブロック共重合体又はその水素添加物が挙げられ、その他として非ジエン系重合体、天然ゴムが挙げられる。
The rubber composition of the present embodiment is obtained by mixing a rubber component containing 10% by mass or more of the modified conjugated diene-based polymer obtained by the above-mentioned production method with the filler.
The rubber component may contain a rubber-like polymer (hereinafter simply referred to as "rubber-like polymer") other than the above-mentioned modified conjugated diene polymer.
Examples of such rubber-like polymers include, but are not limited to, conjugated diene polymers or hydrogenated products thereof, random copolymers of conjugated diene compounds and vinyl aromatic compounds or hydrogenated products thereof, block copolymers of conjugated diene compounds and vinyl aromatic compounds or hydrogenated products thereof, and others include non-diene polymers and natural rubber.

ゴム状重合体としては、以下のものに限定されないが、例えば、ブタジエンゴム又はその水素添加物、イソプレンゴム又はその水素添加物、スチレン-ブタジエンゴム又はその水素添加物、スチレン-ブタジエンブロック共重合体又はその水素添加物、スチレン-イソプレンブロック共重合体又はその水素添加物等のスチレン系エラストマー、アクリロニトリル-ブタジエンゴム又はその水素添加物が挙げられる。 Examples of rubber-like polymers include, but are not limited to, styrene-based elastomers such as butadiene rubber or its hydrogenated product, isoprene rubber or its hydrogenated product, styrene-butadiene rubber or its hydrogenated product, styrene-butadiene block copolymer or its hydrogenated product, and styrene-isoprene block copolymer or its hydrogenated product, and acrylonitrile-butadiene rubber or its hydrogenated product.

非ジエン系重合体としては、以下のものに限定されないが、例えば、エチレン-プロピレンゴム、エチレン-プロピレン-ジエンゴム、エチレン-ブテン-ジエンゴム、エチレン-ブテンゴム、エチレン-ヘキセンゴム、エチレン-オクテンゴム等のオレフィン系エラストマー、ブチルゴム、臭素化ブチルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、α、β-不飽和ニトリル-アクリル酸エステル-共役ジエン共重合ゴム、ウレタンゴム、及び多硫化ゴムが挙げられる。 Non-diene polymers include, but are not limited to, olefin elastomers such as ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, ethylene-butene-diene rubber, ethylene-butene rubber, ethylene-hexene rubber, and ethylene-octene rubber, butyl rubber, brominated butyl rubber, acrylic rubber, fluororubber, silicone rubber, chlorinated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, α,β-unsaturated nitrile-acrylate-conjugated diene copolymer rubber, urethane rubber, and polysulfide rubber.

天然ゴムとしては、以下のものに限定されないが、例えば、スモークドシートであるRSS3~5号、SMR、エポキシ化天然ゴムが挙げられる。 Natural rubber is not limited to the following, but examples include smoked sheets RSS3-5, SMR, and epoxidized natural rubber.

上述した各種ゴム状重合体は、水酸基、アミノ基等の極性を有する官能基を付与した変性ゴムであってもよい。本実施形態のゴム組成物をタイヤ用材料に用いる場合、前記ゴム状重合体は、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレン-ブタジエンゴム、天然ゴム、及びブチルゴムが好ましく用いられる。 The various rubber-like polymers described above may be modified rubbers to which polar functional groups such as hydroxyl groups and amino groups have been added. When the rubber composition of this embodiment is used as a tire material, the rubber-like polymers preferably used are butadiene rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, natural rubber, and butyl rubber.

ゴム状重合体の重量平均分子量は、樹脂組成物の各種性能と加工特性とのバランスの観点から、2000以上2000000以下であることが好ましく、5000以上1500000以下であることがより好ましい。また、低分子量のゴム状重合体、いわゆる液状ゴムを用いることもできる。
これらのゴム状重合体は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
From the viewpoint of the balance between various performances and processing characteristics of the resin composition, the weight average molecular weight of the rubber-like polymer is preferably from 2000 to 2,000,000, and more preferably from 5000 to 1,500,000. Also, a low molecular weight rubber-like polymer, so-called liquid rubber, can be used.
These rubber-like polymers may be used alone or in combination of two or more.

本実施形態の製造方法により得られる変性共役ジエン系重合体を用いたゴム組成物を上述のゴム状重合体を含むゴム組成物とする場合において、ゴム状重合体に対する上述の変性共役ジエン系重合体の含有比率(質量比)は、(上述の変性共役ジエン系重合体/ゴム状重合体)として、10/90以上100/0以下が好ましく、20/80以上90/10以下がより好ましく、50/50以上80/20以下がさらに好ましい。
したがって、ゴム成分は、当該ゴム成分の総量(100質量%)に対して、上述の変性共役ジエン系重合体を、好ましくは10質量%以上100質量%以下含み、より好ましくは20質量%以上90質量%以下含み、さらに好ましくは50質量%以上80質量%以下含む。
In the case where a rubber composition using the modified conjugated diene polymer obtained by the production method of this embodiment is used as a rubber composition containing the above-mentioned rubbery polymer, the content ratio (mass ratio) of the above-mentioned modified conjugated diene polymer to the rubbery polymer (the above-mentioned modified conjugated diene polymer/rubbery polymer) is preferably 10/90 or more and 100/0 or less, more preferably 20/80 or more and 90/10 or less, and even more preferably 50/50 or more and 80/20 or less.
Therefore, the rubber component contains the above-mentioned modified conjugated diene-based polymer in an amount of preferably 10% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 20% by mass or more and 90% by mass or less, and even more preferably 50% by mass or more and 80% by mass or less, based on the total amount (100% by mass) of the rubber component.

(変性共役ジエン系重合体/ゴム状重合体)の含有比率が上記範囲であると、加硫物としたときにおける耐摩耗性、破壊強度に優れ、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランスも良好なものになる傾向にある。 When the content ratio of (modified conjugated diene polymer/rubber-like polymer) is within the above range, the vulcanizate tends to have excellent abrasion resistance and fracture strength, and also tends to have a good balance between low hysteresis loss and wet skid resistance.

本実施形態のゴム組成物に含まれる充填剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、前記シリカ系無機充填剤の他、カーボンブラック、金属酸化物、金属水酸化物が挙げられる。これらの中でも、シリカ系無機充填剤が好ましい。
充填剤は1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
ゴム組成物中の充填剤の含有量は、上述の変性共役ジエン系重合体を含むゴム成分100質量部に対して、5.0質量部以上150質量部であり、20質量部以上100質量部以下が好ましく、30質量部以上90質量部以下がより好ましい。
ゴム組成物において、充填剤の含有量は、充填剤の添加効果が発現する観点から、ゴム成分100質量部に対して5.0質量部以上であり、充填剤を十分に分散させ、ゴム組成物の加工性及び機械強度を実用的に十分なものとする観点から、ゴム成分100質量部に対して150質量部以下である。
The filler contained in the rubber composition of the present embodiment is not limited to the following, but examples thereof include, in addition to the silica-based inorganic filler, carbon black, metal oxides, and metal hydroxides. Among these, silica-based inorganic fillers are preferred.
The fillers may be used alone or in combination of two or more.
The content of the filler in the rubber composition is 5.0 parts by mass or more and 150 parts by mass or less, preferably 20 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, and more preferably 30 parts by mass or more and 90 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the rubber component containing the modified conjugated diene-based polymer.
In the rubber composition, the content of the filler is 5.0 parts by mass or more per 100 parts by mass of the rubber component from the viewpoint of expressing the effect of adding the filler, and is 150 parts by mass or less per 100 parts by mass of the rubber component from the viewpoint of sufficiently dispersing the filler and making the processability and mechanical strength of the rubber composition practically sufficient.

シリカ系無機充填剤としては、特に限定されず、公知のものを用いることができるが、SiO2又はSi3Alを構成単位として含む固体粒子が好ましく、SiO2又はSi3Alを構成単位の主成分として含む固体粒子がより好ましい。ここで、主成分とは、シリカ系無機充填剤中に50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上含有される成分をいう。 The silica-based inorganic filler is not particularly limited and any known filler can be used, but solid particles containing SiO2 or Si3Al as a constituent unit are preferred, and solid particles containing SiO2 or Si3Al as a main component of the constituent unit are more preferred. Here, the main component refers to a component contained in the silica-based inorganic filler in an amount of 50 mass% or more, preferably 70 mass% or more, and more preferably 80 mass% or more.

シリカ系無機充填剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、シリカ、クレイ、タルク、マイカ、珪藻土、ウォラストナイト、モンモリロナイト、ゼオライト、ガラス繊維等の無機繊維状物質が挙げられる。また、表面を疎水化したシリカ系無機充填剤、シリカ系無機充填剤とシリカ系以外の無機充填剤との混合物も挙げられる。
これらの中でも、強度及び耐摩耗性等の観点から、シリカ及びガラス繊維が好ましく、シリカがより好ましい。
シリカとしては、例えば、乾式シリカ、湿式シリカ、合成ケイ酸塩シリカが挙げられる。これらのシリカの中でも、破壊強度の改良効果及びウェットスキッド抵抗性のバランスに優れる観点から、湿式シリカが好ましい。
Examples of silica-based inorganic fillers include, but are not limited to, inorganic fibrous substances such as silica, clay, talc, mica, diatomaceous earth, wollastonite, montmorillonite, zeolite, glass fiber, etc. Other examples include silica-based inorganic fillers whose surfaces have been hydrophobized, and mixtures of silica-based inorganic fillers and inorganic fillers other than silica-based fillers.
Among these, silica and glass fiber are preferred from the viewpoints of strength, abrasion resistance, and the like, and silica is more preferred.
Examples of silica include dry silica, wet silica, and synthetic silicate silica. Among these silicas, wet silica is preferred from the viewpoint of excellent balance between the effect of improving fracture strength and wet skid resistance.

ゴム組成物において実用上良好な耐摩耗性及び破壊強度を得る観点から、シリカ系無機充填剤のBET吸着法で求められる窒素吸着比表面積は、100m2/g以上300m2/g以下であることが好ましく、170m2/g以上250m2/g以下であることがより好ましい。
また必要に応じて、比較的比表面積が小さい(例えば、比表面積が200m2/g未満の)シリカ系無機充填剤と、比較的比表面積の大きい(例えば、200m2/g以上の)シリカ系無機充填剤)と、を組み合わせて用いることができる。
特に比較的比表面積の大きい(例えば、200m2/g以上の)シリカ系無機充填剤を用いる場合に、上述の変性共役ジエン系重合体を含むゴム組成物は、シリカの分散性を改善し、特に耐摩耗性の向上に効果があり、良好な破壊強度と低ヒステリシスロス性とを高度にバランスさせることができる傾向にある。
From the viewpoint of obtaining practically good abrasion resistance and breaking strength in the rubber composition, the nitrogen adsorption specific surface area of the silica-based inorganic filler determined by the BET adsorption method is preferably 100 m2 /g or more and 300 m2 /g or less, and more preferably 170 m2 /g or more and 250 m2 /g or less.
If necessary, a silica-based inorganic filler having a relatively small specific surface area (e.g., a specific surface area of less than 200 m2 /g) can be used in combination with a silica-based inorganic filler having a relatively large specific surface area (e.g., 200 m2 /g or more).
In particular, when using a silica-based inorganic filler with a relatively large specific surface area (e.g., 200 m2 /g or more), a rubber composition containing the above-mentioned modified conjugated diene polymer improves the dispersibility of silica, is particularly effective in improving abrasion resistance, and tends to achieve a high level of balance between good fracture strength and low hysteresis loss.

ゴム組成物中のシリカ系無機充填剤の含有量は、本実施形態の製造方法により得られる変性共役ジエン系重合体を含むゴム成分100質量部に対して、5.0質量部以上150質量部が好ましく、20質量部以上100質量部以下がより好ましい。ゴム組成物において、シリカ系無機充填剤の含有量は、当該シリカ系無機充填剤の添加効果が発現する観点から、ゴム成分100質量部に対して5.0質量部以上であることが好ましく、シリカ系無機充填剤を十分に分散させ、ゴム組成物の加工性及び機械強度を実用的に十分なものとする観点から、ゴム成分100質量部に対して150質量部以下であることが好ましい。 The content of the silica-based inorganic filler in the rubber composition is preferably 5.0 parts by mass or more and 150 parts by mass or less, and more preferably 20 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the rubber component containing the modified conjugated diene polymer obtained by the manufacturing method of this embodiment. In the rubber composition, the content of the silica-based inorganic filler is preferably 5.0 parts by mass or more per 100 parts by mass of the rubber component from the viewpoint of expressing the effect of adding the silica-based inorganic filler, and is preferably 150 parts by mass or less per 100 parts by mass of the rubber component from the viewpoint of sufficiently dispersing the silica-based inorganic filler and making the processability and mechanical strength of the rubber composition practically sufficient.

カーボンブラックとしては、以下のものに限定されないが、例えば、SRF、FEF、HAF、ISAF、SAF等の各クラスのカーボンブラックが挙げられる。これらの中でも、窒素吸着比表面積が50m2/g以上、かつ、ジブチルフタレート(DBP)吸油量が80mL/100g以下のカーボンブラックが好ましい。 The carbon black is not limited to the following, but examples thereof include carbon black of various classes such as SRF, FEF, HAF, ISAF, SAF, etc. Among these, carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 50 m2 /g or more and a dibutyl phthalate (DBP) oil absorption of 80 mL/100 g or less is preferred.

ゴム組成物において、カーボンブラックの含有量は、本実施形態の製造方法により得られる変性共役ジエン系重合体を含むゴム成分100質量部に対して、0.5質量部以上100質量部以下が好ましく、3.0質量部以上100質量部以下がより好ましく、5.0質量部以上50質量部以下がさらに好ましい。ゴム組成物において、カーボンブラックの含有量は、ドライグリップ性能、導電性等のタイヤ等の用途に求められる性能を発現する観点から、ゴム成分100質量部に対して0.5質量部以上が好ましく、分散性の観点から、ゴム成分100質量部に対して100質量部以下が好ましい。 In the rubber composition, the content of carbon black is preferably 0.5 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, more preferably 3.0 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, and even more preferably 5.0 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the rubber component containing the modified conjugated diene polymer obtained by the manufacturing method of this embodiment. In the rubber composition, the content of carbon black is preferably 0.5 parts by mass or more per 100 parts by mass of the rubber component from the viewpoint of expressing the performance required for applications such as tires, such as dry grip performance and electrical conductivity, and is preferably 100 parts by mass or less per 100 parts by mass of the rubber component from the viewpoint of dispersibility.

金属酸化物とは、化学式MxOy(Mは、金属原子を示し、x及びyは、各々独立して、1~6の整数を示す。)を構成単位の主成分とする固体粒子のことをいう。 Metal oxide refers to solid particles whose main component is a structural unit of the chemical formula MxOy (M represents a metal atom, and x and y each independently represent an integer from 1 to 6).

金属酸化物としては、以下のものに限定されないが、例えば、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、及び酸化亜鉛が挙げられる。 Metal oxides include, but are not limited to, alumina, titanium oxide, magnesium oxide, and zinc oxide.

金属水酸化物としては、以下のものに限定されないが、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、及び水酸化ジルコニウムが挙げられる。 Metal hydroxides include, but are not limited to, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and zirconium hydroxide.

本実施形態のゴム組成物の製造方法においては、シラン変性剤を含有させてもよい。
シラン変性剤は、ゴム成分と無機充填剤との相互作用を緊密にする機能を有しており、ゴム成分及びシリカ系無機充填剤のそれぞれに対する親和性又は結合性の基を有しており、硫黄結合部分とアルコキシシリル基又はシラノール基部分とを一分子中に有する化合物が好ましい。このような化合物としては、特に限定されないが、例えば、ビス-[3-(トリエトキシシリル)-プロピル]-テトラスルフィド、ビス-[3-(トリエトキシシリル)-プロピル]-ジスルフィド、ビス-[2-(トリエトキシシリル)-エチル]-テトラスルフィドが挙げられる。
In the method for producing the rubber composition of the present embodiment, a silane modifier may be added.
The silane modifier has a function of strengthening the interaction between the rubber component and the inorganic filler, and has groups that have affinity or binding properties for both the rubber component and the silica-based inorganic filler, and is preferably a compound that has a sulfur bond portion and an alkoxysilyl group or a silanol group portion in one molecule. Examples of such compounds include, but are not limited to, bis-[3-(triethoxysilyl)-propyl]-tetrasulfide, bis-[3-(triethoxysilyl)-propyl]-disulfide, and bis-[2-(triethoxysilyl)-ethyl]-tetrasulfide.

ゴム組成物において、シラン変性剤の含有量は、上述した無機充填剤100質量部に対して、0.1質量部以上30質量部以下が好ましく、0.5質量部以上20質量部以下がより好ましく、1.0質量部以上15質量部以下がさらに好ましい。シラン変性剤の含有量が上記範囲であると、シラン変性剤による上記添加効果を一層顕著なものにできる傾向にある。 In the rubber composition, the content of the silane modifier is preferably 0.1 parts by mass or more and 30 parts by mass or less, more preferably 0.5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less, and even more preferably 1.0 parts by mass or more and 15 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the inorganic filler described above. When the content of the silane modifier is within the above range, the above-mentioned effect of adding the silane modifier tends to be more pronounced.

本実施形態のゴム組成物は、その加工性の改良を図る観点から、ゴム用軟化剤を含んでもよい。
ゴム用軟化剤の添加量は、上述の本実施形態の製造方法により得られる変性共役ジエン系重合体を含むゴム成分100質量部に対して、予め上述の変性共役ジエン系重合体や他のゴム状重合体に含有してある、ゴム用軟化剤を含んだ量と、ゴム組成物とする際に添加するゴム用軟化剤の総量で表される。
ゴム用軟化剤としては、鉱物油、又は、液状若しくは低分子量の合成軟化剤が好適である。
ゴムの軟化、増容、及び加工性の向上を図るために使用されているプロセスオイル又はエクステンダーオイルと呼ばれる鉱物油系ゴム用軟化剤は、芳香族環、ナフテン環、及びパラフィン鎖の混合物であり、パラフィン鎖の炭素数が全炭素中50%以上を占めるものがパラフィン系と呼ばれ、ナフテン環炭素数が全炭素中30%以上45%以下を占めるものがナフテン系、芳香族炭素数が全炭素中30%を超えて占めるものが芳香族系と呼ばれている。
本実施形態の変性共役ジエン系重合体が共役ジエン化合物とビニル芳香族化合物との共重合体である場合、用いるゴム用軟化剤としては、適度な芳香族含量を有するものが共重合体との馴染みがよい傾向にあるため好ましい。
ゴム組成物において、ゴム用軟化剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、0質量部以上100質量部以下が好ましく、10質量部以上90質量部以下がより好ましく、30質量部以上90質量部以下がさらに好ましい。ゴム用軟化剤の含有量がゴム成分100質量部に対して100質量部以下であることで、ブリードアウトを抑制し、ゴム組成物表面のベタツキを抑制する傾向にある。
The rubber composition of the present embodiment may contain a rubber softener from the viewpoint of improving its processability.
The amount of rubber softener added is expressed as the total amount including the amount of rubber softener previously contained in the modified conjugated diene polymer or other rubber-like polymers, and the amount of rubber softener added when preparing a rubber composition, per 100 parts by mass of the rubber component containing the modified conjugated diene polymer obtained by the production method of the present embodiment described above.
As the rubber softener, mineral oil or a liquid or low molecular weight synthetic softener is preferable.
Mineral oil-based rubber softeners known as process oils or extender oils, which are used to soften rubber, increase its volume, and improve its processability, are mixtures of aromatic rings, naphthenic rings, and paraffin chains; those in which the carbon number of paraffin chains accounts for 50% or more of the total carbon are called paraffinic; those in which the carbon number of naphthenic rings accounts for 30% to 45% of the total carbon are called naphthenic; and those in which the aromatic carbon number accounts for more than 30% of the total carbon are called aromatic.
When the modified conjugated diene polymer of the present embodiment is a copolymer of a conjugated diene compound and a vinyl aromatic compound, it is preferable to use a rubber softener having an appropriate aromatic content, since it tends to have good compatibility with the copolymer.
In the rubber composition, the content of the rubber softener is preferably 0 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or more and 90 parts by mass or less, and even more preferably 30 parts by mass or more and 90 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the rubber component. By making the content of the rubber softener 100 parts by mass or less per 100 parts by mass of the rubber component, bleeding out is suppressed and stickiness of the surface of the rubber composition tends to be suppressed.

本実施形態の製造方法により得られる変性共役ジエン系重合体とその他のゴム状重合体、シリカ系無機充填剤、カーボンブラックやその他の充填剤、シラン変性剤、ゴム用軟化剤等の各種添加剤を混合する方法については、以下のものに限定されないが、例えば、オープンロール、バンバリーミキサー、ニーダー、単軸スクリュー押出機、2軸スクリュー押出機、多軸スクリュー押出機等の一般的な混和機を用いた溶融混練方法、各成分を溶解混合後、溶剤を加熱除去する方法が挙げられる。
これらのうち、ロール、バンバリーミキサー、ニーダー、押出機による溶融混練法が生産性、良混練性の観点から好ましい。また、ゴム成分とその他の充填剤、シラン変性剤、及び添加剤とを一度に混練する方法、複数の回数に分けて混合する方法のいずれも適用可能である。
The method for mixing the modified conjugated diene polymer obtained by the production method of the present embodiment with various additives such as other rubber-like polymers, silica-based inorganic fillers, carbon black and other fillers, silane modifiers, and rubber softeners is not limited to the following, but examples thereof include a melt-kneading method using a general mixer such as an open roll, a Banbury mixer, a kneader, a single-screw extruder, a twin-screw extruder, or a multi-screw extruder, and a method in which the components are dissolved and mixed and then the solvent is removed by heating.
Among these, the melt kneading method using a roll, a Banbury mixer, a kneader, or an extruder is preferred from the viewpoints of productivity and good kneading properties. In addition, either a method of kneading the rubber component, other fillers, silane modifier, and additives at once or a method of mixing them in several batches can be applied.

本実施形態のゴム組成物は、加硫剤により加硫処理を施した加硫組成物としてもよい。加硫剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、有機過酸化物及びアゾ化合物等のラジカル発生剤、オキシム化合物、ニトロソ化合物、ポリアミン化合物、硫黄、硫黄化合物が挙げられる。硫黄化合物には、一塩化硫黄、二塩化硫黄、ジスルフィド化合物、高分子多硫化合物等が含まれる。
本実施形態のゴム組成物において、加硫剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、0.01質量部以上20質量部以下が好ましく、0.1質量部以上15質量部以下がより好ましい。加硫方法としては、従来公知の方法を適用でき、加硫温度は、120℃以上200℃以下が好ましく、より好ましくは140℃以上180℃以下である。
The rubber composition of the present embodiment may be a vulcanized composition that has been subjected to a vulcanization treatment with a vulcanizing agent. Examples of the vulcanizing agent include, but are not limited to, radical generators such as organic peroxides and azo compounds, oxime compounds, nitroso compounds, polyamine compounds, sulfur, and sulfur compounds. Examples of the sulfur compounds include sulfur monochloride, sulfur dichloride, disulfide compounds, and polymeric polysulfur compounds.
In the rubber composition of the present embodiment, the content of the vulcanizing agent is preferably 0.01 parts by mass or more and 20 parts by mass or less, and more preferably 0.1 parts by mass or more and 15 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the rubber component. As the vulcanization method, a conventionally known method can be applied, and the vulcanization temperature is preferably 120° C. or more and 200° C. or less, and more preferably 140° C. or more and 180° C. or less.

加硫に際しては、必要に応じて加硫促進剤を用いてもよい。加硫促進剤としては、従来公知の材料を用いることができ、以下のものに限定されないが、例えば、スルフェンアミド系、グアニジン系、チウラム系、アルデヒド-アミン系、アルデヒド-アンモニア系、チアゾール系、チオ尿素系、ジチオカルバメート系の加硫促進剤が挙げられる。また、加硫助剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、亜鉛華、ステアリン酸が挙げられる。加硫促進剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、0.01質量部以上20質量部以下が好ましく、0.1質量部以上15質量部以下がより好ましい。 When vulcanizing, a vulcanization accelerator may be used as necessary. As the vulcanization accelerator, a conventionally known material may be used, and examples thereof include, but are not limited to, sulfenamide-based, guanidine-based, thiuram-based, aldehyde-amine-based, aldehyde-ammonia-based, thiazole-based, thiourea-based, and dithiocarbamate-based vulcanization accelerators. In addition, examples of the vulcanization aid include, but are not limited to, zinc oxide and stearic acid. The content of the vulcanization accelerator is preferably 0.01 parts by mass or more and 20 parts by mass or less, and more preferably 0.1 parts by mass or more and 15 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the rubber component.

本実施形態のゴム組成物には、本実施形態の目的を損なわない範囲内で、上述した以外のその他の軟化剤及び充填剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、耐候安定剤、老化防止剤、着色剤、滑剤等の各種添加剤を用いてもよい。
その他の軟化剤としては、公知の軟化剤を用いることができる。
その他の充填剤としては、具体的には、特に限定されないが、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、硫酸バリウムが挙げられる。上記の耐熱安定剤、帯電防止剤、耐候安定剤、老化防止剤、着色剤、潤滑剤としては、それぞれ公知の材料を用いることができる。
In the rubber composition of the present embodiment, various additives such as softeners and fillers other than those described above, heat stabilizers, antistatic agents, weather stabilizers, antioxidants, colorants, and lubricants may be used within the scope that does not impair the object of the present embodiment.
As the other softening agents, known softening agents can be used.
The other fillers are not particularly limited, but include, for example, calcium carbonate, magnesium carbonate, aluminum sulfate, and barium sulfate. As the heat resistance stabilizer, antistatic agent, weather resistance stabilizer, antiaging agent, colorant, and lubricant, known materials can be used.

〔タイヤ、及びタイヤの製造方法〕
本実施形態のタイヤは、上述した本実施形態のゴム組成物を含有する。
本実施形態のタイヤの製造方法は、本実施形態の製造方法により変性共役ジエン系重合体を得る工程と、当該変性共役ジエン系重合体を含有するゴム組成物を得る工程と、当該ゴム組成物を成形する工程を有する。
上述した本実施形態の製造方法により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、タイヤ用ゴム組成物として好適に用いられる。
[Tire and tire manufacturing method]
The tire of the present embodiment contains the rubber composition of the present embodiment described above.
The method for producing a tire of the present embodiment includes a step of obtaining a modified conjugated diene polymer by the production method of the present embodiment, a step of obtaining a rubber composition containing the modified conjugated diene polymer, and a step of molding the rubber composition.
The rubber composition containing the modified conjugated diene polymer obtained by the production method of the present embodiment described above is suitably used as a rubber composition for tires.

タイヤ用ゴム組成物としては、以下のものに限定されないが、例えば、省燃費タイヤ、オールシーズンタイヤ、高性能タイヤ、スタッドレスタイヤ等の各種タイヤ:トレッド、カーカス、サイドウォール、ビード部等のタイヤ各部位への利用が可能である。特に、タイヤ用ゴム組成物は、加硫物としたときに耐摩耗性能、破壊強度、及び低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランスに優れているので、省燃費タイヤ、高性能タイヤのトレッド用として、好適に用いられる。 The rubber composition for tires is not limited to the following, but can be used in various parts of tires such as fuel-efficient tires, all-season tires, high-performance tires, and studless tires, including the tread, carcass, sidewalls, and bead portions. In particular, the rubber composition for tires has an excellent balance of abrasion resistance, breaking strength, low hysteresis loss, and wet skid resistance when vulcanized, and is therefore suitable for use in the treads of fuel-efficient tires and high-performance tires.

以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて、本実施形態を更に詳しく説明するが、本実施形態は以下の実施例及び比較例により何ら限定されるものではない。
実施例及び比較例における各種の物性は下記に示す方法により測定した。
以下においては、所定の化合物よりなる窒素原子含有変性剤でカップリングされている共役ジエン系重合体を、「変性共役ジエン系重合体」又は「カップリング共役ジエン系重合体」と記載する。
また、未変性の状態の共役ジエン系重合体を「未変性の共役ジエン系重合体」又は「共役ジエン系重合体」と記載する。
Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail with reference to specific examples and comparative examples, but the present embodiment is not limited in any way to the following examples and comparative examples.
Various physical properties in the examples and comparative examples were measured by the methods shown below.
Hereinafter, a conjugated diene polymer that is coupled with a nitrogen atom-containing modifier made of a specific compound will be referred to as a "modified conjugated diene polymer" or a "coupled conjugated diene polymer".
Moreover, an unmodified conjugated diene polymer will be referred to as an "unmodified conjugated diene polymer" or a "conjugated diene polymer".

(物性1)重合体ムーニー粘度
未変性の共役ジエン系重合体又は窒素原子含有変性剤でカップリングされている共役ジエン系重合体(以下「変性共役ジエン系重合体」とも記す)を試料として、ムーニー粘度計(上島製作所社製の商品名「VR1132」)を用い、ISO 289に準拠し、L形ローターを用いてムーニー粘度を測定した。
測定温度は、未変性の共役ジエン系重合体を試料とする場合には110℃とし、変性共役ジエン系重合体を試料とする場合には100℃とした。
まず、試料を1分間試験温度で予熱した後、ローターを2rpmで回転させ、4分後のトルクを測定してムーニー粘度(ML(1+4))とした。
(Physical Property 1) Polymer Mooney Viscosity An unmodified conjugated diene polymer or a conjugated diene polymer coupled with a nitrogen atom-containing modifier (hereinafter also referred to as a "modified conjugated diene polymer") was used as a sample, and the Mooney viscosity was measured using a Mooney viscometer (manufactured by Ueshima Seisakusho Co., Ltd., product name "VR1132") in accordance with ISO 289 using an L-type rotor.
The measurement temperature was 110° C. when an unmodified conjugated diene polymer was used as the sample, and 100° C. when a modified conjugated diene polymer was used as the sample.
First, the sample was preheated at the test temperature for 1 minute, and then the rotor was rotated at 2 rpm. The torque after 4 minutes was measured and taken as the Mooney viscosity (ML (1+4) ).

(物性2)ムーニー緩和率
変性共役ジエン系重合体を試料として、ムーニー粘度計(上島製作所社製の商品名「VR1132」)を用い、ISO 289に準拠し、L形ローターを用いてムーニー粘度を測定した後に、即座にローターの回転を停止させ、停止後1.6秒間~5秒間の0.1秒ごとのトルクをムーニー単位で記録し、トルクと時間(秒)を両対数プロットした際の直線の傾きを求め、その絶対値をムーニー緩和率(MSR)とした。
(Physical Property 2) Mooney Relaxation Rate The modified conjugated diene polymer was used as a sample, and the Mooney viscosity was measured using a Mooney viscometer (manufactured by Ueshima Seisakusho Co., Ltd. under the trade name "VR1132") with an L-shaped rotor in accordance with ISO 289. Then, the rotation of the rotor was immediately stopped, and the torque was recorded in Mooney units every 0.1 seconds from 1.6 seconds to 5 seconds after the rotation was stopped. The slope of the straight line obtained by plotting the torque versus time (seconds) on a double logarithmic scale was determined, and the absolute value of the slope was taken as the Mooney relaxation rate (MSR).

(物性3)分岐度(Bn)
変性共役ジエン系重合体の分岐度(Bn)は、粘度検出器付きGPC-光散乱法測定法によって以下とおり測定した。
変性共役ジエン系重合体を試料として、ポリスチレン系ゲルを充填剤としたカラムを3本連結したゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)測定装置(Malvern社製の商品名「GPCmax VE-2001」)を使用して、光散乱検出器、RI検出器、粘度検出器(Malvern社製の商品名「TDA305」)の順番に接続されている3つの検出器を用いて測定し、標準ポリスチレンに基づいて、光散乱検出器とRI検出器結果から絶対分子量を求め、RI検出器と粘度検出器の結果から固有粘度を求めた。
直鎖ポリマーは、固有粘度[η]=-3.883M0.771に従うものとして用い、各分子量に対応する固有粘度の比としての収縮因子(g’)を算出した。なお、式中、Mは絶対分子量を表す。
その後、得られた収縮因子(g’)を用いてg’=6Bn/[(Bn+1)(Bn+2)]と定義される分岐度(Bn)を算出した。
溶離液は5mmol/Lのトリエチルアミン入りテトラヒドロフラン(以下「THF」とも記す。)を使用した。
カラムは、東ソー社製の商品名「TSKgel G4000HXL」、「TSKgel G5000HXL」、及び「TSKgel G6000HXL」を接続して使用した。
測定用の試料20mgを10mLのTHFに溶解して測定溶液とし、測定溶液100μLをGPC測定装置に注入して、オーブン温度40℃、THF流量1mL/分の条件で測定した。
(Physical Property 3) Branching Degree (Bn)
The branching degree (Bn) of the modified conjugated diene polymer was measured by a GPC-light scattering method equipped with a viscosity detector as follows.
The modified conjugated diene polymer was used as a sample and was measured using a gel permeation chromatography (GPC) measuring device (manufactured by Malvern under the trade name "GPCmax VE-2001") having three columns packed with polystyrene gel connected together, and three detectors connected in this order: a light scattering detector, an RI detector, and a viscosity detector (manufactured by Malvern under the trade name "TDA305"). Based on standard polystyrene, the absolute molecular weight was determined from the results of the light scattering detector and the RI detector, and the intrinsic viscosity was determined from the results of the RI detector and the viscosity detector.
The linear polymer was used as having an intrinsic viscosity [η] = -3.883 M 0.771 , and the shrinkage factor (g') was calculated as the ratio of the intrinsic viscosity corresponding to each molecular weight, where M represents the absolute molecular weight.
The obtained shrinkage factor (g') was then used to calculate the branching degree (Bn), defined as g'=6Bn/[(Bn+1)(Bn+2)].
The eluent used was tetrahydrofuran (hereinafter also referred to as "THF") containing 5 mmol/L triethylamine.
The columns used were "TSKgel G4000HXL", "TSKgel G5000HXL", and "TSKgel G6000HXL" manufactured by Tosoh Corporation.
20 mg of a measurement sample was dissolved in 10 mL of THF to prepare a measurement solution, and 100 μL of the measurement solution was injected into a GPC measurement device and measured under conditions of an oven temperature of 40° C. and a THF flow rate of 1 mL/min.

(物性4)分子量
<測定条件1> :
未変性の共役ジエン系重合体又は変性共役ジエン系重合体を試料として、ポリスチレン系ゲルを充填剤としたカラムを3本連結したGPC測定装置(東ソー社製の商品名「HLC-8320GPC」)を使用して、RI検出器(東ソー社製の商品名「HLC8020」)を用いてクロマトグラムを測定し、標準ポリスチレンを使用して得られる検量線に基づいて、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)と分子量分布(Mw/Mn)とを求めた。
溶離液は5mmol/Lのトリエチルアミン入りTHF(テトラヒドロフラン)を使用した。カラムは、東ソー社製の商品名「TSKgel SuperMultiporeHZ-H」を3本接続し、その前段にガードカラムとして東ソー社製の商品名「TSKguardcolumn SuperMP(HZ)-H」を接続して使用した。
測定用の試料10mgを10mLのTHFに溶解して測定溶液とし、測定溶液10μLをGPC測定装置に注入して、オーブン温度40℃、THF流量0.35mL/分の条件で測定した。
上記の測定条件1で測定した各種試料の中で、分子量分布(Mw/Mn)の値が1.6未満であった試料は、改めて下記の測定条件2により測定した。測定条件1で測定し、その分子量分布の値が1.6以上であった試料に対しては、測定条件1で測定した。
<測定条件2> :
未変性の共役ジエン系重合体又は変性共役ジエン系重合体を試料として、ポリスチレン系ゲルを充填剤としたカラムを3本連結したGPC測定装置を使用して、クロマトグラムを測定し、標準ポリスチレンを使用した検量線に基づいて重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)とを求めた。
溶離液は5mmol/Lのトリエチルアミン入りTHFを使用した。カラムは、ガードカラム:東ソー社製の商品名「TSKguardcolumn SuperH-H」、カラム:東ソー社製の商品名「TSKgel SuperH5000」、「TSKgel SuperH6000」、「TSKgel SuperH7000」を使用した。
オーブン温度40℃、THF流量0.6mL/分の条件で、RI検出器(東ソー社製の商品名「HLC8020」)を用いた。測定用の試料10mgを20mLのTHFに溶解して測定溶液とし、測定溶液20μLをGPC測定装置に注入して測定した。
測定条件1で測定し、その分子量分布の値が1.6未満であった試料に対しては、測定条件2で測定した。
(Physical property 4) Molecular weight <Measurement conditions 1>:
Using unmodified conjugated diene polymers or modified conjugated diene polymers as samples, a GPC measuring device (manufactured by Tosoh Corporation under the trade name "HLC-8320GPC") was used, which had three columns packed with polystyrene gel. The chromatogram was measured using an RI detector (trade name "HLC8020" manufactured by Tosoh Corporation) and the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mw) were calculated based on a calibration curve obtained using standard polystyrene. The molecular weight (Mn) and molecular weight distribution (Mw/Mn) were determined.
The eluent used was 5 mmol/L triethylamine-containing THF (tetrahydrofuran). Three columns, both of which were manufactured by Tosoh Corporation under the trade name "TSKgel SuperMultiporeHZ-H", were connected, and a guard column, both of which were manufactured by Tosoh Corporation under the trade name "TSKgel SuperMultiporeHZ-H", was connected in front of the columns. "TSKguardcolumn SuperMP(HZ)-H" was connected and used.
10 mg of a measurement sample was dissolved in 10 mL of THF to prepare a measurement solution, and 10 μL of the measurement solution was injected into a GPC measurement device and measured under conditions of an oven temperature of 40° C. and a THF flow rate of 0.35 mL/min.
Among the various samples measured under the above measurement condition 1, samples whose molecular weight distribution (Mw/Mn) was less than 1.6 were measured again under the following measurement condition 2. For samples whose molecular weight distribution was 1.6 or more, measurement was performed under measurement condition 1.
<Measurement condition 2>:
Using an unmodified conjugated diene polymer or a modified conjugated diene polymer as a sample, a chromatogram was measured using a GPC measuring device in which three columns packed with polystyrene gel were connected, and standard polystyrene was used. The weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) were determined based on the calibration curve used.
The eluent used was THF containing 5 mmol/L triethylamine. The columns were: guard column: Tosoh Corporation's product name "TSKguardcolumn SuperH-H"; column: Tosoh Corporation's product names "TSKgel SuperH5000" and "TSKgel SuperH6000". "TSKgel Super H7000" was used.
An RI detector (HLC8020, product name, manufactured by Tosoh Corporation) was used under the conditions of an oven temperature of 40° C. and a THF flow rate of 0.6 mL/min. 10 mg of a sample to be measured was dissolved in 20 mL of THF to prepare a measurement solution. Then, 20 μL of the measurement solution was injected into a GPC measurement device and measurement was performed.
For samples that were measured under measurement condition 1 and had a molecular weight distribution value of less than 1.6, measurement was performed under measurement condition 2.

(物性5)変性率
変性共役ジエン系重合体の変性率をカラム吸着GPC法で以下のとおり測定した。
変性共役ジエン系重合体を試料として、シリカ系ゲルを充填剤としたGPCカラムに、変性した塩基性重合体成分が吸着する特性を応用することにより、測定した。
試料及び低分子量内部標準ポリスチレンを含む試料溶液を、ポリスチレン系カラムで測定したクロマトグラムと、シリカ系カラムで測定したクロマトグラムと、の差分よりシリカ系カラムへの吸着量を測定し、変性率を求めた。
具体的には、以下に示すとおりである。
また、上記の(物性4)の測定条件1で測定し、その分子量分布の値が1.6以上であった試料に対しては下記の測定条件3で測定した。上記(物性4)の測定条件1で測定し、その分子量分布の値が1.6未満であった試料に対しては下記の測定条件4で測定した。
(Physical Property 5) Modification Ratio The modification ratio of the modified conjugated diene polymer was measured by a column adsorption GPC method as follows.
The modified conjugated diene polymer was used as a sample, and the measurement was carried out by utilizing the characteristic of the modified basic polymer component being adsorbed in a GPC column filled with silica gel.
The amount of a sample solution containing a sample and low molecular weight internal standard polystyrene was adsorbed onto the silica-based column by measuring the difference between the chromatogram measured using a polystyrene-based column and the chromatogram measured using a silica-based column, and the modification rate was calculated.
Specifically, it is as follows:
Furthermore, samples that were measured under the above-mentioned (Physical Property 4) Measurement Condition 1 and had a molecular weight distribution value of 1.6 or more were measured under the following Measurement Condition 3. Samples that were measured under the above-mentioned (Physical Property 4) Measurement Condition 1 and had a molecular weight distribution value of less than 1.6 were measured under the following Measurement Condition 4.

<試料溶液の調製> :
試料10mg及び標準ポリスチレン5mgを20mLのTHFに溶解させて、試料溶液とした。
<測定条件3> :
ポリスチレン系カラムを用いたGPC測定条件:
東ソー社製の商品名「HLC-8320GPC」を使用して、5mmol/Lのトリエチルアミン入りTHFを溶離液として用い、試料溶液10μLを装置に注入し、カラムオーブン温度40℃、THF流量0.35mL/分の条件で、RI検出器を用いてクロマトグラムを得た。
カラムは、東ソー社製の商品名「TSKgel SuperMultiporeHZ-H」を3本接続し、その前段にガードカラムとして東ソー社製の商品名「TSKguardcolumn SuperMP(HZ)-H」を接続して使用した。
<測定条件4> :
ポリスチレン系カラムを用いたGPC測定条件:
5mmol/Lのトリエチルアミン入りTHFを溶離液として用い、試料溶液20μLを装置に注入して測定した。
カラムは、ガードカラム:東ソー社製の商品名「TSKguardcolumn SuperH-H」、カラム:東ソー社製の商品名「TSKgel SuperH5000」、「TSKgel SuperH6000」、「TSKgel SuperH7000」を使用した。カラムオーブン温度40℃、THF流量0.6mL/分の条件で、RI検出器(東ソー社製 HLC8020)を用いて測定し、クロマトグラムを得た。
<Preparation of sample solution>:
10 mg of a sample and 5 mg of standard polystyrene were dissolved in 20 mL of THF to prepare a sample solution.
<Measurement condition 3>:
GPC measurement conditions using a polystyrene column:
A Tosoh Corporation product name "HLC-8320GPC" was used, and 10 μL of the sample solution was injected into the device using THF containing 5 mmol/L triethylamine as an eluent. A chromatogram was obtained using an RI detector under the conditions of a column oven temperature of 40° C. and a THF flow rate of 0.35 mL/min.
The columns used were three Tosoh Corporation products under the trade name "TSKgel SuperMultiporeHZ-H" connected together, and a Tosoh Corporation product under the trade name "TSKguardcolumn SuperMP(HZ)-H" was connected in front of them as a guard column.
<Measurement condition 4>:
GPC measurement conditions using a polystyrene column:
THF containing 5 mmol/L triethylamine was used as the eluent, and 20 μL of the sample solution was injected into the device for measurement.
The columns used were a guard column manufactured by Tosoh Corporation under the trade name "TSKguardcolumn SuperH-H" and columns manufactured by Tosoh Corporation under the trade names "TSKgel SuperH5000", "TSKgel SuperH6000", and "TSKgel SuperH7000". Measurement was performed using an RI detector (manufactured by Tosoh Corporation, HLC8020) under conditions of a column oven temperature of 40°C and a THF flow rate of 0.6 mL/min to obtain a chromatogram.

シリカ系カラムを用いたGPC測定条件:
東ソー社製の商品名「HLC-8320GPC」を使用して、THFを溶離液として用い、試料溶液50μLを装置に注入し、カラムオーブン温度40℃、THF流量0.5ml/分の条件で、RI検出器を用いてクロマトグラムを得た。カラムは、商品名「Zorbax PSM-1000S」、「PSM-300S」、「PSM-60S」を接続して使用し、その前段にガードカラムとして商品名「DIOL 4.6×12.5mm 5micron」を接続して使用した。
GPC measurement conditions using a silica column:
Using a Tosoh Corporation product name "HLC-8320GPC", THF was used as the eluent, 50 μL of the sample solution was injected into the device, and a chromatogram was obtained using an RI detector under the conditions of a column oven temperature of 40° C. and a THF flow rate of 0.5 ml/min. The columns used were Zorbax PSM-1000S, PSM-300S, and PSM-60S, and a guard column "DIOL 4.6×12.5 mm 5 micron" was connected to the front of the columns.

変性率の計算方法 :
ポリスチレン系カラムを用いたクロマトグラムのピーク面積の全体を100として、試料のピーク面積をP1、標準ポリスチレンのピーク面積をP2、シリカ系カラムを用いたクロマトグラムのピーク面積の全体を100として、試料のピーク面積をP3、標準ポリスチレンのピーク面積をP4として、下記式より変性率(%)を求めた。
変性率(%)=[1-(P2×P3)/(P1×P4)]×100
(ただし、P1+P2=P3+P4=100)
How to calculate the denaturation rate:
The total peak area of the chromatogram using the polystyrene-based column was set to 100, the peak area of the sample was set to P1, the peak area of the standard polystyrene was set to P2, the total peak area of the chromatogram using the silica-based column was set to 100, the peak area of the sample was set to P3, and the peak area of the standard polystyrene was set to P4, and the modification rate (%) was calculated according to the following formula.
Denaturation rate (%) = [1 - (P2 x P3) / (P1 x P4)] x 100
(where P1 + P2 = P3 + P4 = 100)

(物性6)結合スチレン量
ゴム用軟化剤を含まない変性共役ジエン系重合体を試料として、試料100mgを、クロロホルムで100mLにメスアップし、溶解して測定サンプルとした。
スチレンのフェニル基による紫外線吸収波長(254nm付近)の吸収量により、試料である変性共役ジエン系重合体100質量%に対しての結合スチレン量(質量%)を測定した(測定装置:島津製作所社製の分光光度計「UV-2450」)。
(Physical Property 6) Bound Styrene Amount A modified conjugated diene polymer not containing a rubber softener was used as a sample, and 100 mg of the sample was dissolved in chloroform up to 100 mL to prepare a measurement sample.
The amount of bound styrene (mass %) relative to 100 mass % of the sample modified conjugated diene polymer was measured based on the amount of absorption of ultraviolet light at wavelengths (around 254 nm) by the phenyl group of styrene (measuring device: Shimadzu Corporation spectrophotometer "UV-2450").

(物性7)ブタジエン部分のミクロ構造(1,2-ビニル結合量)
ゴム用軟化剤を含まない変性共役ジエン系重合体を試料として、試料50mgを、10mLの二硫化炭素に溶解して測定サンプルとした。
溶液セルを用いて、赤外線スペクトルを600~1000cm-1の範囲で測定して、所定の波数における吸光度によりハンプトンの方法(R.R.Hampton,Analytical Chemistry 21,923(1949)に記載の方法)の計算式に従い、ブタジエン部分のミクロ構造、すなわち、1,2-ビニル結合量(mol%)を求めた(測定装置:日本分光社製のフーリエ変換赤外分光光度計「FT-IR230」)。
(Physical Property 7) Microstructure of Butadiene Moiety (1,2-Vinyl Bond Amount)
A modified conjugated diene polymer not containing a rubber softener was used as a sample, and 50 mg of the sample was dissolved in 10 mL of carbon disulfide to prepare a measurement sample.
Using a solution cell, an infrared spectrum was measured in the range of 600 to 1000 cm -1 , and the microstructure of the butadiene portion, i.e., the amount of 1,2-vinyl bonds (mol%) was determined from the absorbance at a predetermined wave number according to the calculation formula of the Hampton method (the method described in R. R. Hampton, Analytical Chemistry 21, 923 (1949)) (measuring device: Fourier transform infrared spectrophotometer "FT-IR230" manufactured by JASCO Corporation).

(物性8)GPC-光散乱法測定による分子量(絶対分子量 Mw-i)
変性共役ジエン系重合体を試料として、ポリスチレン系ゲルを充填剤としたカラムを3本連結したGPC-光散乱測定装置を使用して、クロマトグラムを測定し、溶液粘度及び光散乱法に基づいて重量平均分子量(Mw-i)を求めた(「絶対分子量」ともいう。)。
溶離液はテトラヒドロフランとトリエチルアミンの混合溶液(THF in TEA:トリエチルアミン5mLをテトラヒドロフラン1Lに混合し、調製した。)を使用した。
カラムは、ガードカラム:東ソー社製の商品名「TSKguardcolumn HHR-H」と、カラム:東ソー社製の商品名「TSKgel G6000HHR」、「TSKgel G5000HHR」、「TSKgel G4000HHR」とを接続して使用した。
オーブン温度40℃、THF流量1.0mL/分の条件で、GPC-光散乱測定装置(マルバーン社製の商品名「Viscotek TDAmax」)を用いた。
測定用の試料10mgを20mLのTHFに溶解して測定溶液とし、測定溶液200μLをGPC測定装置に注入して測定した。
(Physical Property 8) Molecular weight measured by GPC-light scattering method (absolute molecular weight Mw-i)
The modified conjugated diene polymer was used as a sample, and a chromatogram was measured using a GPC-light scattering measurement device in which three columns packed with polystyrene gel were connected, and the weight average molecular weight (Mw-i) was determined based on the solution viscosity and the light scattering method (also referred to as the "absolute molecular weight").
The eluent used was a mixed solution of tetrahydrofuran and triethylamine (THF in TEA: prepared by mixing 5 mL of triethylamine in 1 L of tetrahydrofuran).
The columns used were a guard column (manufactured by Tosoh Corporation under the trade name "TSKguardcolumn HHR-H") and columns (manufactured by Tosoh Corporation under the trade names "TSKgel G6000HHR", "TSKgel G5000HHR", and "TSKgel G4000HHR").
A GPC-light scattering measuring device (trade name "Viscotek TDAmax" manufactured by Malvern Instruments) was used under conditions of an oven temperature of 40° C. and a THF flow rate of 1.0 mL/min.
10 mg of a sample to be measured was dissolved in 20 mL of THF to prepare a measurement solution, and 200 μL of the measurement solution was injected into a GPC measurement device and measured.

(評価9)経時変化(1か月後のムーニー粘度上昇)
変性共役ジエン系重合体を、常温・常圧下で1か月間保管し、保管後のムーニー粘度を測定し、重合直後に測定したムーニー粘度との差異を算出した。
表中、「δMLムーニー粘度」と示す。
値が小さいものほど、経時変化が少なく、品質安定性が優れていることを示す。
(Evaluation 9) Change over time (Mooney viscosity increase after one month)
The modified conjugated diene polymer was stored at room temperature and pressure for one month, and the Mooney viscosity after storage was measured, and the difference from the Mooney viscosity measured immediately after polymerization was calculated.
In the table, this is indicated as "δML Mooney viscosity."
The smaller the value, the less change there is over time and the better the quality stability.

〔変性共役ジエン系重合体〕
(実施例1)変性共役ジエン系重合体(試料1)
内容積が10Lで、内部の高さ(L)と直径(D)との比(L/D)が4.0であり、底部に入口、頂部に出口を有し、攪拌機付槽型反応器である攪拌機及び温度制御用のジャケットを有する槽型圧力容器を重合反応器として2基連結した。
予め水分除去した、1,3-ブタジエンを18.6g/分、スチレンを10.0g/分、n-ヘキサンを175.2g/分の条件で混合した。この混合溶液を反応基の入口に供給する配管の途中に設けたスタティックミキサーにおいて、残存不純物不活性処理用のn-ブチルリチウムを0.103mmol/分で添加、混合した後、反応基の底部に連続的に供給した。更に、極性物質として2,2-ビス(2-オキソラニル)プロパンを0.081mmol/分の速度で、重合開始剤としてn-ブチルリチウムを0.143mmol/分の速度で、攪拌機で激しく混合する1基目反応器の底部へ供給し、反応器内温を67℃に保持した。
1基目反応器頂部より重合体溶液を連続的に抜き出し、2基目反応器の底部に連続的に供給し70℃で反応を継続し、さらに2基目の頂部よりスタティックミキサーへ供給した。重合が十分に安定したところで、1,3-ブタジエンとスチレンとを共重合しながら、2基目の反応基の底部より、分岐化剤としてトリメトキシ(4-ビニルフェニル)シラン(表中、「BS-1」と略す。)を0.0190mmol/分の速度で添加し、主鎖分岐構造を有する共役ジエン系重合体を得る重合反応及び分岐化反応を行った。
さらに重合反応と分岐化反応が安定したところで、変性剤添加前の共役ジエン系重合体溶液を少量抜出し、酸化防止剤(BHT)を重合体100gあたり0.2gとなるように添加した後に溶媒を除去し、110℃のムーニー粘度及び各種の分子量を測定した。物性を表1に示す。
次に、反応器の出口より流出した重合体溶液に、変性剤として、化合物M-1(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-1)に示す化合物である。表中、「M-1」と略す。)を0.0360mmol/分の速度で連続的に添加し、スタティックミキサーを用いて混合し、カップリング反応した。このとき、反応器の出口より流出した重合体溶液に変性剤が添加されるまでの時間は4.8分、温度は68℃であり、重合工程における温度と、変性剤を添加するまでの温度との差は2℃であった。
カップリング反応後の共役ジエン系重合体溶液を少量抜出し、酸化防止剤(BHT)を重合体100gあたり0.2gとなるように添加した後に溶媒を除去し、結合スチレン量(物性6)及び、ブタジエン部分のミクロ構造(1,2-ビニル結合量:物性7)を測定した。測定結果を表1に示す。
次に、カップリング反応した重合体溶液に、酸化防止剤(BHT)を重合体100gあたり0.2gとなるように0.055g/分(n-ヘキサン溶液)で連続的に添加し、カップリング反応を終了した。酸化防止剤と同時に、ゴム用軟化剤として重合体100gに対してSRAEオイル(JX日鉱日石エネルギー社製 JOMOプロセスNC140)が25.0gとなるように連続的に添加し、スタティックミキサーで混合した。スチームストリッピングにより溶媒を除去して、変性共役ジエン系重合体(試料1)を得た。
試料1の物性を表1に示す。
なお、分岐化剤添加前の重合体、分岐化剤添加後の重合体、及び変性剤添加後の各工程における重合体について、GPC測定による分子量と、粘度計付きGPC測定による分岐度との比較により、変性共役ジエン系重合体の構造を同定した。以下、同様に各試料の構造を同定した。
[Modified conjugated diene polymer]
(Example 1) Modified conjugated diene polymer (sample 1)
Two tank-type pressure vessels each having an internal volume of 10 L, an internal height (L) to diameter (D) ratio (L/D) of 4.0, an inlet at the bottom and an outlet at the top, and equipped with an agitator as a tank-type reactor and a jacket for temperature control were connected together as polymerization reactors.
1,3-butadiene, which had been previously dehydrated, was mixed under the conditions of 18.6 g/min, styrene at 10.0 g/min, and n-hexane at 175.2 g/min. In a static mixer provided in the middle of the pipe supplying this mixed solution to the inlet of the reactor, n-butyllithium for inactivating remaining impurities was added at 0.103 mmol/min, mixed, and then continuously supplied to the bottom of the reactor. Furthermore, 2,2-bis(2-oxolanyl)propane as a polar substance was supplied at a rate of 0.081 mmol/min, and n-butyllithium as a polymerization initiator was supplied at a rate of 0.143 mmol/min to the bottom of the first reactor, which was vigorously mixed with a stirrer, and the temperature inside the reactor was maintained at 67°C.
The polymer solution was continuously withdrawn from the top of the first reactor and continuously supplied to the bottom of the second reactor to continue the reaction at 70° C., and further supplied to a static mixer from the top of the second reactor. When the polymerization was sufficiently stabilized, trimethoxy(4-vinylphenyl)silane (abbreviated as "BS-1" in the table) was added as a branching agent from the bottom of the second reactor at a rate of 0.0190 mmol/min while copolymerizing 1,3-butadiene and styrene, and a polymerization reaction and a branching reaction were carried out to obtain a conjugated diene-based polymer having a main chain branched structure.
When the polymerization reaction and the branching reaction became stable, a small amount of the conjugated diene polymer solution before the addition of the modifier was withdrawn, and an antioxidant (BHT) was added in an amount of 0.2 g per 100 g of the polymer, after which the solvent was removed and the Mooney viscosity at 110° C. and various molecular weights were measured. The physical properties are shown in Table 1.
Next, compound M-1 (the compound shown as (M-1) in the above <Compound [M] used in the modification step>. In the table, it is abbreviated as "M-1") was continuously added as a modifying agent to the polymer solution flowing out from the outlet of the reactor at a rate of 0.0360 mmol/min, and mixed using a static mixer to carry out a coupling reaction. At this time, the time until the modifying agent was added to the polymer solution flowing out from the outlet of the reactor was 4.8 minutes, the temperature was 68°C, and the difference between the temperature in the polymerization step and the temperature before the modifying agent was added was 2°C.
A small amount of the conjugated diene polymer solution after the coupling reaction was withdrawn, and an antioxidant (BHT) was added in an amount of 0.2 g per 100 g of the polymer, and the solvent was then removed. The amount of bound styrene (physical property 6) and the microstructure of the butadiene portion (amount of 1,2-vinyl bonds: physical property 7) were measured. The measurement results are shown in Table 1.
Next, an antioxidant (BHT) was continuously added to the polymer solution after the coupling reaction at 0.055 g/min (n-hexane solution) so that the amount was 0.2 g per 100 g of polymer, and the coupling reaction was terminated. Simultaneously with the antioxidant, SRAE oil (JOMO Process NC140, manufactured by JX Nippon Oil & Energy Corporation) was continuously added as a rubber softener so that the amount was 25.0 g per 100 g of polymer, and mixed with a static mixer. The solvent was removed by steam stripping to obtain a modified conjugated diene polymer (sample 1).
The physical properties of Sample 1 are shown in Table 1.
The structure of the modified conjugated diene polymer was identified by comparing the molecular weight measured by GPC and the branching degree measured by GPC with a viscometer for the polymer before the addition of the branching agent, the polymer after the addition of the branching agent, and the polymer in each step after the addition of the modifier. The structure of each sample was similarly identified.

(実施例2)変性共役ジエン系重合体(試料2)
変性剤を化合物M-1から化合物M-2(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-2)に示す化合物である。表中、「M-2」と略す。)に変え、その添加量を0.0720mmol/分に変えた以外は、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料2)を得た。試料2の物性を表1に示す。
(Example 2) Modified conjugated diene polymer (sample 2)
A modified conjugated diene polymer (sample 2) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the modifying agent was changed from compound M-1 to compound M-2 (a compound shown as (M-2) in the above <Compounds [M] used in the modification step>. In the table, it is abbreviated as "M-2") and the amount of the modifying agent was changed to 0.0720 mmol/min. The physical properties of sample 2 are shown in Table 1.

(実施例3)変性共役ジエン系重合体(試料3)
変性剤を化合物M-1から化合物M-3(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-3)に示す化合物である。表中、「M-3」と略す。)に変え、その添加量を0.0360mmol/分に変えた以外は、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料3)を得た。試料3の物性を表1に示す。
(Example 3) Modified conjugated diene polymer (sample 3)
A modified conjugated diene polymer (sample 3) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the modifying agent was changed from compound M-1 to compound M-3 (a compound shown as (M-3) in the above <Compounds [M] used in the modification step>. In the table, it is abbreviated as "M-3") and the amount of the modifying agent was changed to 0.0360 mmol/min. The physical properties of sample 3 are shown in Table 1.

(実施例4)変性共役ジエン系重合体(試料4)
変性剤を化合物M-1から化合物M-4(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-4)に示す化合物である。表中、「M-4」と略す。)に変え、その添加量を0.0720mmol/分に変えた以外は、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料4)を得た。試料4の物性を表1に示す。
(Example 4) Modified conjugated diene polymer (sample 4)
A modified conjugated diene polymer (sample 4) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the modifying agent was changed from compound M-1 to compound M-4 (a compound shown as (M-4) in the above <Compounds [M] used in the modification step>. In the table, it is abbreviated as "M-4") and the amount of the modifying agent was changed to 0.0720 mmol/min. The physical properties of sample 4 are shown in Table 1.

(実施例5)変性共役ジエン系重合体(試料5)
変性剤を化合物M-1から化合物M-5(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-5)に示す化合物である。表中、「M-5」と略す。)に変え、その添加量を0.0360mmol/分に変えた以外は、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料5)を得た。試料5の物性を表1に示す。
(Example 5) Modified conjugated diene polymer (sample 5)
A modified conjugated diene polymer (sample 5) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the modifying agent was changed from compound M-1 to compound M-5 (a compound shown as (M-5) in the above <Compounds [M] used in the modification step>. In the table, it is abbreviated as "M-5") and the amount of the modifying agent was changed to 0.0360 mmol/min. The physical properties of sample 5 are shown in Table 1.

(実施例6)変性共役ジエン系重合体(試料6)
変性剤を化合物M-1から化合物M-13(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-13)に示す化合物である。表中、「M-13」と略す。)に変え、その添加量を0.0250mmol/分に変えた以外は、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料6)を得た。試料6の物性を表1に示す。
(Example 6) Modified conjugated diene polymer (sample 6)
A modified conjugated diene polymer (sample 6) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the modifying agent was changed from compound M-1 to compound M-13 (a compound shown as (M-13) in the above <Compounds [M] used in the modification step>. In the table, it is abbreviated as "M-13") and the amount of the modifying agent was changed to 0.0250 mmol/min. The physical properties of sample 6 are shown in Table 1.

(実施例7)変性共役ジエン系重合体(試料7)
変性剤を化合物M-1(表中、「M-1」と略す。)の添加量を0.0420mmol/分に変えた以外は、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料7)を得た。試料7の物性を表1に示す。
(Example 7) Modified conjugated diene polymer (sample 7)
A modified conjugated diene polymer (sample 7) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of compound M-1 (abbreviated as "M-1" in the table) added as the modifying agent was changed to 0.0420 mmol/min. The physical properties of sample 7 are shown in Table 1.

(実施例8)変性共役ジエン系重合体(試料8)
1,3-ブタジエンの添加速度を18.6g/分から24.3g/分、スチレンの添加速度を10.0g/分から4.3g/分に変更し、更に、極性物質として2,2-ビス(2-オキソラニル)プロパンの添加速度を0.081mmol/分から0.044mmol/分に変えた以外は、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料8)を得た。試料8の物性を表1に示す。
(Example 8) Modified conjugated diene polymer (sample 8)
A modified conjugated diene-based polymer (sample 8) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the addition rate of 1,3-butadiene was changed from 18.6 g/min to 24.3 g/min, the addition rate of styrene was changed from 10.0 g/min to 4.3 g/min, and the addition rate of 2,2-bis(2-oxolanyl)propane as a polar substance was changed from 0.081 mmol/min to 0.044 mmol/min. The physical properties of sample 8 are shown in Table 1.

(実施例9)変性共役ジエン系重合体(試料9)
1,3-ブタジエンの添加速度を18.6g/分から17.1g/分、スチレンの添加速度を10.0g/分から11.5g/分に変更し、更に、極性物質として2,2-ビス(2-オキソラニル)プロパンの添加速度を0.081mmol/分から0.089mmol/分に変えた以外は、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料9)を得た。試料9の物性を表2に示す。
(Example 9) Modified conjugated diene polymer (sample 9)
A modified conjugated diene-based polymer (sample 9) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the addition rate of 1,3-butadiene was changed from 18.6 g/min to 17.1 g/min, the addition rate of styrene was changed from 10.0 g/min to 11.5 g/min, and the addition rate of 2,2-bis(2-oxolanyl)propane as a polar substance was changed from 0.081 mmol/min to 0.089 mmol/min. The physical properties of sample 9 are shown in Table 2.

(実施例10)変性共役ジエン系重合体(試料10)
極性物質の2,2-ビス(2-オキソラニル)プロパンの添加速度を0.081mmol/分から0.200mmol/分に変えた以外は、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料10)を得た。試料10の物性を表2に示す。
(Example 10) Modified conjugated diene polymer (sample 10)
A modified conjugated diene polymer (sample 10) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the addition rate of the polar substance 2,2-bis(2-oxolanyl)propane was changed from 0.081 mmol/min to 0.200 mmol/min. The physical properties of sample 10 are shown in Table 2.

(実施例11)変性共役ジエン系重合体(試料11)
分岐化剤をトリメトキシ(4-ビニルフェニル)シランからジメチルメトキシ(4-ビニルフェニル)シラン(表中、「BS-2」と略す)に変え、その添加量を0.0350mmol/分に変えた以外は、実施例1と同様にして変性共役ジエン系重合体(試料11)を得た。試料11の物性を表2に示す。
(Example 11) Modified conjugated diene polymer (sample 11)
A modified conjugated diene polymer (sample 11) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the branching agent was changed from trimethoxy(4-vinylphenyl)silane to dimethylmethoxy(4-vinylphenyl)silane (abbreviated as "BS-2" in the table) and the amount of the branching agent added was changed to 0.0350 mmol/min. The physical properties of sample 11 are shown in Table 2.

(実施例12)変性共役ジエン系重合体(試料12)
分岐化剤をトリメトキシ(4-ビニルフェニル)シランからジメチルメトキシ(4-ビニルフェニル)シラン(表中、「BS-2」と略す)に変え、その添加量を0.0350mmol/分に変え、変性剤を化合物M-1から化合物M-3(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-3)に示す化合物である。表中、「M-3」と略す。)に変えた以外は、実施例1と同様にして変性共役ジエン系重合体(試料12)を得た。試料12の物性を表2に示す。
(Example 12) Modified conjugated diene polymer (sample 12)
A modified conjugated diene polymer (sample 12) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the branching agent was changed from trimethoxy(4-vinylphenyl)silane to dimethylmethoxy(4-vinylphenyl)silane (abbreviated as "BS-2" in the table), the amount of the branching agent was changed to 0.0350 mmol/min, and the modifying agent was changed from compound M-1 to compound M-3 (the compound shown as (M-3) in the above <Compounds [M] used in the modification step>. Abbreviated as "M-3" in the table). The physical properties of sample 12 are shown in Table 2.

(実施例13)変性共役ジエン系重合体(試料13)
分岐化剤をトリメトキシ(4-ビニルフェニル)シランからジメチルメトキシ(4-ビニルフェニル)シラン(表中、「BS-2」と略す)に変え、その添加量を0.0350mmol/分に変え、変性剤を化合物M-1から化合物M-13(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-13)に示す化合物である。表中、「M-13」と略す。)に変え、その添加量を0.0160mmol/分に変えた以外は、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料13)を得た。試料13の物性を表2に示す。
(Example 13) Modified conjugated diene polymer (sample 13)
A modified conjugated diene polymer (sample 13) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the branching agent was changed from trimethoxy(4-vinylphenyl)silane to dimethylmethoxy(4-vinylphenyl)silane (abbreviated as "BS-2" in the table), the amount of addition was changed to 0.0350 mmol/min, and the modifying agent was changed from compound M-1 to compound M-13 (the compound shown as (M-13) in the above <Compounds [M] used in the modification step>. Abbreviated as "M-13" in the table), the amount of addition was changed to 0.0160 mmol/min. The physical properties of sample 13 are shown in Table 2.

(実施例14)変性共役ジエン系重合体(試料14)
分岐化剤をトリメトキシ(4-ビニルフェニル)シランから1,1-ビス(4-(ジメチルメトキシシリル)フェニル)エチレン(表中、「BS-3」と略す)に変え、その添加量を0.0120mmol/分に変えた以外は、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料14)を得た。試料14の物性を表2に示す。
(Example 14) Modified conjugated diene polymer (sample 14)
A modified conjugated diene polymer (sample 14) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the branching agent was changed from trimethoxy(4-vinylphenyl)silane to 1,1-bis(4-(dimethylmethoxysilyl)phenyl)ethylene (abbreviated as "BS-3" in the table) and the amount added was changed to 0.0120 mmol/min. The physical properties of sample 14 are shown in Table 2.

(実施例15)変性共役ジエン系重合体(試料15)
分岐化剤をトリメトキシ(4-ビニルフェニル)シランから1,1-ビス(4-(ジメチルメトキシシリル)フェニル)エチレン(表中、「BS-3」と略す)に変え、その添加量を0.0120mmol/分に変え、変性剤を化合物M-1(表中、「M-1」と略す。)から、化合物M-3(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中の、(M-3)に示す化合物である。表中、「M-3」と略す。)に変え、その添加量を0.0360mmol/分に変えた以外は、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料15)を得た。試料15の物性を表2に示す。
(Example 15) Modified conjugated diene polymer (sample 15)
A modified conjugated diene polymer (sample 15) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the branching agent was changed from trimethoxy(4-vinylphenyl)silane to 1,1-bis(4-(dimethylmethoxysilyl)phenyl)ethylene (abbreviated as "BS-3" in the table) and the amount added was changed to 0.0120 mmol/min, and the modifying agent was changed from compound M-1 (abbreviated as "M-1" in the table) to compound M-3 (the compound shown as (M-3) in the above <Compound [M] used in the modification step>. Abbreviated as "M-3" in the table), and the amount added was changed to 0.0360 mmol/min. The physical properties of sample 15 are shown in Table 2.

(実施例16)変性共役ジエン系重合体(試料16)
分岐化剤をトリメトキシ(4-ビニルフェニル)シランから1,1-ビス(4-(ジメチルメトキシシリル)フェニル)エチレン(表中、「BS-3」と略す)に変え、その添加量を0.0120mmol/分に変え、変性剤を化合物M-1(表中、「M-1」と略す。)から、化合物M-13(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中の(M-13)に示す化合物である。表中、「M-13」と略す。)に変え、その添加量を0.0160mmol/分に変えた以外は、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料16)を得た。試料16の物性を表2に示す。
(Example 16) Modified conjugated diene polymer (sample 16)
A modified conjugated diene polymer (sample 16) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the branching agent was changed from trimethoxy(4-vinylphenyl)silane to 1,1-bis(4-(dimethylmethoxysilyl)phenyl)ethylene (abbreviated as "BS-3" in the table) and the amount added was changed to 0.0120 mmol/min, and the modifying agent was changed from compound M-1 (abbreviated as "M-1" in the table) to compound M-13 (the compound shown as (M-13) in the above <Compound [M] used in the modification step>. Abbreviated as "M-13" in the table), and the amount added was changed to 0.0160 mmol/min. The physical properties of sample 16 are shown in Table 2.

(実施例17)変性共役ジエン系重合体(試料17)
分岐化剤をトリメトキシ(4-ビニルフェニル)シランから1,1-ビス(4-トリメトキシシリルフェニル)エチレン(表中、「BS-4」と略す)に変え、その添加量を0.0210mmol/分に変えた以外は実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料17)を得た。試料17の物性を表3に示す。
(Example 17) Modified conjugated diene polymer (sample 17)
A modified conjugated diene polymer (sample 17) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the branching agent was changed from trimethoxy(4-vinylphenyl)silane to 1,1-bis(4-trimethoxysilylphenyl)ethylene (abbreviated as "BS-4" in the table) and the amount of the branching agent added was changed to 0.0210 mmol/min. The physical properties of sample 17 are shown in Table 3.

(実施例18)変性共役ジエン系重合体(試料18)
分岐化剤をトリメトキシ(4-ビニルフェニル)シランから1,1-ビス(4-トリメトキシシリルフェニル)エチレン(表中、「BS-4」と略す)に変え、その添加量を0.0210mmol/分に変え、変性剤を化合物M-1(表中、「M-1」と略す。)から、化合物M-3(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-3)に示す化合物である。表中、「M-3」と略す。)に変え、その添加量を0.0360mmol/分に変えた以外は、変性共役ジエン系重合体(試料18)を得た。試料18の物性を表3に示す。
(Example 18) Modified conjugated diene polymer (sample 18)
A modified conjugated diene polymer (Sample 18) was obtained, except that the branching agent was changed from trimethoxy(4-vinylphenyl)silane to 1,1-bis(4-trimethoxysilylphenyl)ethylene (abbreviated as "BS-4" in the table) and the amount added was changed to 0.0210 mmol/min, and the modifying agent was changed from compound M-1 (abbreviated as "M-1" in the table) to compound M-3 (the compound shown as (M-3) in the above <Compounds [M] used in the modification step>. Abbreviated as "M-3" in the table), and the amount added was changed to 0.0360 mmol/min. The physical properties of Sample 18 are shown in Table 3.

(実施例19)変性共役ジエン系重合体(試料19)
分岐化剤をトリメトキシ(4-ビニルフェニル)シランから1,1-ビス(4-トリメトキシシリルフェニル)エチレン(表中、「BS-4」と略す)に変え、変性剤を化合物M-1(表中、「M-1」と略す。)から化合物M-13(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-13)に示す化合物である。表中、「M-13」と略す。)に変え、その添加量を0.0160mmol/分に変えた以外は、実施例1と同様にして変性共役ジエン系重合体(試料19)を得た。試料19の物性を表3に示す。
(Example 19) Modified conjugated diene polymer (sample 19)
A modified conjugated diene polymer (sample 19) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the branching agent was changed from trimethoxy(4-vinylphenyl)silane to 1,1-bis(4-trimethoxysilylphenyl)ethylene (abbreviated as "BS-4" in the table), the modifying agent was changed from compound M-1 (abbreviated as "M-1" in the table) to compound M-13 (the compound shown as (M-13) in the above <Compounds [M] used in the modification step>. Abbreviated as "M-13" in the table), and the amount of addition was changed to 0.0160 mmol/min. The physical properties of sample 19 are shown in Table 3.

(実施例20)変性共役ジエン系重合体(試料20)
分岐化剤をトリメトキシ(4-ビニルフェニル)シランからトリクロロ(4-ビニルフェニル)シラン(表中、「BS-5」と略す)に変え、その添加量を0.0190mmol/分に変えた以外は、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料20)を得た。試料20の物性を表3に示す。
(Example 20) Modified conjugated diene polymer (sample 20)
A modified conjugated diene polymer (sample 20) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the branching agent was changed from trimethoxy(4-vinylphenyl)silane to trichloro(4-vinylphenyl)silane (abbreviated as "BS-5" in the table) and the amount of the branching agent added was changed to 0.0190 mmol/min. The physical properties of sample 20 are shown in Table 3.

(実施例21)変性共役ジエン系重合体(試料21)
分岐化剤をトリメトキシ(4-ビニルフェニル)シランからトリクロロ(4-ビニルフェニル)シラン(表中、「BS-5」と略す)に変え、その添加量を0.0190mmol/分に変え、変性剤を化合物M-1(表中、「M-1」と略す。)から、化合物M-3(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-3)に示す化合物である。表中、「M-3」と略す。)に変え、その添加量を0.0360mmol/分に変えた以外は、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料21)を得た。試料21の物性を表3に示す。
(Example 21) Modified conjugated diene polymer (sample 21)
A modified conjugated diene polymer (sample 21) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the branching agent was changed from trimethoxy(4-vinylphenyl)silane to trichloro(4-vinylphenyl)silane (abbreviated as "BS-5" in the table) and the amount added was changed to 0.0190 mmol/min, and the modifying agent was changed from compound M-1 (abbreviated as "M-1" in the table) to compound M-3 (the compound shown as (M-3) in the above <Compounds [M] used in the modification step>. Abbreviated as "M-3" in the table), and the amount added was changed to 0.0360 mmol/min. The physical properties of sample 21 are shown in Table 3.

(実施例22)変性共役ジエン系重合体(試料22)
分岐化剤をトリメトキシ(4-ビニルフェニル)シランからトリクロロ(4-ビニルフェニル)シラン(表中、「BS-5」と略す)に変え、その添加量を0.0190mmol/分に変え、変性剤を化合物M-1(表中、「M-1」と略す。)から、化合物M-13(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-13)に示す化合物である。表中、「M-13」と略す。)に変え、その添加量を0.0160mmol/分に変えた以外は、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料22)を得た。試料22の物性を表3に示す。
(Example 22) Modified conjugated diene polymer (sample 22)
A modified conjugated diene polymer (sample 22) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the branching agent was changed from trimethoxy(4-vinylphenyl)silane to trichloro(4-vinylphenyl)silane (abbreviated as "BS-5" in the table) and the amount added was changed to 0.0190 mmol/min, and the modifying agent was changed from compound M-1 (abbreviated as "M-1" in the table) to compound M-13 (the compound shown as (M-13) in the above <Compounds [M] used in the modification step>. Abbreviated as "M-13" in the table), and the amount added was changed to 0.0160 mmol/min. The physical properties of sample 22 are shown in Table 3.

(実施例A-1)カップリング共役ジエン系重合体(試料A-1)
内容積が10Lで、内部の高さ(L)と直径(D)との比(L/D)が4.0であり、底部に入口、頂部に出口を有し、攪拌機付槽型反応器である攪拌機及び温度制御用のジャケットを有する槽型圧力容器を重合反応器として2基連結した。
予め水分除去した、1,3-ブタジエンを14.0g/分と、スチレンを10.0g/分、n-ヘキサンを175.2g/分の条件で混合した。この混合溶液を反応基の入口に供給する配管の途中に設けたスタティックミキサーにおいて、残存不純物不活性処理用のn-ブチルリチウムを0.103mmol/分で添加、混合した後、反応基の底部に連続的に供給した。更に、極性物質として2,2-ビス(2-オキソラニル)プロパンを0.081mmol/分の速度で、重合開始剤としてn-ブチルリチウムを0.143mmol/分の速度で、攪拌機で激しく混合する1基目反応器の底部へ供給し、反応器内温を67℃に保持した。
1基目反応器頂部より重合体溶液を連続的に抜き出し、2基目反応器の底部に連続的に供給し70℃で反応を継続し、さらに2基目の頂部よりスタティックミキサーへ供給した。重合が十分に安定したところで、1,3-ブタジエンとスチレンとを共重合しながら、2基目の反応基の底部より、分岐化剤であるトリメトキシ(4-ビニルフェニル)シラン(表中、「BS-1」と略す。)を0.0190mmol/分の速度で、また並行して1,3-ブタジエンを4.6g/分で添加し、主鎖分岐構造を有する共役ジエン系重合体を得る重合反応及び分岐化反応を行った。
さらに重合反応と分岐化反応が安定したところで、カップリング剤添加前の共役ジエン系重合体溶液を少量抜出し、酸化防止剤(BHT)を重合体100gあたり0.2gとなるように添加した後に溶媒を除去し、110℃のムーニー粘度及び各種の分子量を測定した。物性を表4に示す。
次に、反応器の出口より流出した重合体溶液に、カップリング剤として、化合物M-1(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-1)に示す化合物である。表中、「M-1」と略す。)を用い、その添加量を0.0360mmol/分で連続的に添加し、スタティックミキサーを用いて混合し、カップリング反応した。
このとき、反応器の出口より流出した重合体溶液にカップリング剤が添加されるまでの時間は4.8分、温度は68℃であり、重合工程における温度と、カップリング剤を添加するまでの温度との差は2℃であった。
カップリング反応後の共役ジエン系重合体溶液を少量抜出し、酸化防止剤(BHT)を重合体100gあたり0.2gとなるように添加した後に溶媒を除去し、結合スチレン量(物性6)及び、ブタジエン部分のミクロ構造(1,2-ビニル結合量:物性7)を測定した。測定結果を表4に示す。
次に、カップリング反応した重合体溶液に、酸化防止剤(BHT)を重合体100gあたり0.2gとなるように0.055g/分(n-ヘキサン溶液)で連続的に添加し、カップリング反応を終了した。
酸化防止剤と同時に、ゴム用軟化剤として重合体100gに対してSRAEオイル(JX日鉱日石エネルギー社製 JOMOプロセスNC140)が25.0gとなるように連続的に添加し、スタティックミキサーで混合した。
スチームストリッピングにより溶媒を除去して、一部の主鎖に、上記式(1)で表される化合物である分岐化剤(以下「分岐化剤構造(1)」とも記す。)由来の4分岐構造を有し、カップリング剤由来の4分岐星形高分子構造を有する、カップリング共役ジエン系重合体(変性共役ジエン系重合体)(試料A-1)を得た。
試料A-1の物性を表4に示す。
なお、分岐化剤添加前の重合体、分岐化剤添加後の重合体、及びカップリング剤添加後の各工程における重合体について、GPC測定による分子量と、粘度計付きGPC測定による分岐度との比較により、カップリング共役ジエン系重合体の構造を同定した。以下、同様に各試料の構造を同定した。
(Example A-1) Coupling conjugated diene polymer (sample A-1)
Two tank-type pressure vessels each having an internal volume of 10 L, an internal height (L) to diameter (D) ratio (L/D) of 4.0, an inlet at the bottom and an outlet at the top, and equipped with an agitator as a tank-type reactor and a jacket for temperature control were connected together as polymerization reactors.
1,3-butadiene, from which moisture had been removed in advance, was mixed at 14.0 g/min, styrene at 10.0 g/min, and n-hexane at 175.2 g/min. In a static mixer provided in the middle of the piping supplying this mixed solution to the inlet of the reactor, n-butyllithium for inactivating remaining impurities was added at 0.103 mmol/min, mixed, and then continuously supplied to the bottom of the reactor. Furthermore, 2,2-bis(2-oxolanyl)propane as a polar substance was supplied at a rate of 0.081 mmol/min, and n-butyllithium as a polymerization initiator was supplied at a rate of 0.143 mmol/min to the bottom of the first reactor, which was vigorously mixed with a stirrer, and the temperature inside the reactor was maintained at 67°C.
The polymer solution was continuously withdrawn from the top of the first reactor and continuously supplied to the bottom of the second reactor to continue the reaction at 70° C., and further supplied to a static mixer from the top of the second reactor. When the polymerization was sufficiently stabilized, a branching agent, trimethoxy(4-vinylphenyl)silane (abbreviated as "BS-1" in the table) was added from the bottom of the second reactor at a rate of 0.0190 mmol/min, and in parallel, 1,3-butadiene was added at 4.6 g/min, while copolymerizing 1,3-butadiene and styrene, to carry out a polymerization reaction and a branching reaction to obtain a conjugated diene-based polymer having a main chain branched structure.
When the polymerization reaction and the branching reaction became stable, a small amount of the conjugated diene polymer solution before the addition of the coupling agent was withdrawn, and an antioxidant (BHT) was added in an amount of 0.2 g per 100 g of the polymer, after which the solvent was removed and the Mooney viscosity at 110° C. and various molecular weights were measured. The physical properties are shown in Table 4.
Next, compound M-1 (a compound shown as (M-1) in the above <Compound [M] used in the modification step>. In the table, it is abbreviated as "M-1") was used as a coupling agent to the polymer solution flowing out from the outlet of the reactor, and the compound M-1 was continuously added at an addition amount of 0.0360 mmol/min, and mixed using a static mixer to carry out a coupling reaction.
At this time, the time until the coupling agent was added to the polymer solution flowing out from the outlet of the reactor was 4.8 minutes, the temperature was 68°C, and the difference between the temperature in the polymerization process and the temperature until the coupling agent was added was 2°C.
A small amount of the conjugated diene polymer solution after the coupling reaction was withdrawn, and an antioxidant (BHT) was added in an amount of 0.2 g per 100 g of the polymer, and the solvent was then removed. The amount of bound styrene (physical property 6) and the microstructure of the butadiene portion (amount of 1,2-vinyl bonds: physical property 7) were measured. The measurement results are shown in Table 4.
Next, an antioxidant (BHT) was continuously added to the polymer solution after the coupling reaction at a rate of 0.055 g/min (n-hexane solution) so that the amount was 0.2 g per 100 g of polymer, and the coupling reaction was terminated.
Simultaneously with the antioxidant, SRAE oil (JOMO Process NC140, manufactured by JX Nippon Oil & Energy Corporation) was continuously added as a rubber softener in an amount of 25.0 g per 100 g of polymer, and mixed with a static mixer.
The solvent was removed by steam stripping to obtain a coupled conjugated diene polymer (modified conjugated diene polymer) (sample A-1) having, in a part of its main chain, a four-branched structure derived from the branching agent (hereinafter also referred to as "branching agent structure (1)"), which is a compound represented by the above formula (1), and having a four-branched star polymer structure derived from the coupling agent.
The physical properties of sample A-1 are shown in Table 4.
The structure of the coupling conjugated diene polymer was identified by comparing the molecular weight measured by GPC with the branching degree measured by GPC equipped with a viscometer for the polymer before the addition of the branching agent, the polymer after the addition of the branching agent, and the polymer in each step after the addition of the coupling agent. The structure of each sample was similarly identified.

(実施例A-2)カップリング共役ジエン系重合体(試料A-2)
内容積が10Lで、内部の高さ(L)と直径(D)との比(L/D)が4.0であり、底部に入口、頂部に出口を有し、攪拌機付槽型反応器である攪拌機及び温度制御用のジャケットを有する槽型圧力容器を重合反応器として2基連結した。
予め水分除去した、1,3-ブタジエンを14.0g/分と、スチレンを8.0g/分、n-ヘキサンを175.2g/分の条件で混合した。この混合溶液を反応基の入口に供給する配管の途中に設けたスタティックミキサーにおいて、残存不純物不活性処理用のn-ブチルリチウムを0.103mmol/分で添加、混合した後、反応基の底部に連続的に供給した。更に、極性物質として2,2-ビス(2-オキソラニル)プロパンを0.081mmol/分の速度で、重合開始剤としてn-ブチルリチウムを0.143mmol/分の速度で、攪拌機で激しく混合する1基目反応器の底部へ供給し、反応器内温を67℃に保持した。
1基目反応器頂部より重合体溶液を連続的に抜き出し、2基目反応器の底部に連続的に供給し70℃で反応を継続し、さらに2基目の頂部よりスタティックミキサーへ供給した。重合が十分に安定したところで、1,3-ブタジエンとスチレンとを共重合しながら、2基目の反応基の底部より、分岐化剤であるトリメトキシ(4-ビニルフェニル)シラン(表中、「BS-1」と略す。)を0.0190mmol/分の速度で、また並行して1,3-ブタジエンを4.6g/分、スチレンを2.0g/分で添加し、主鎖分岐構造を有する共役ジエン系重合体を得る重合反応及び分岐化反応を行った。
さらに重合反応と分岐化反応が安定したところで、カップリング剤添加前の共役ジエン系重合体溶液を少量抜出し、酸化防止剤(BHT)を重合体100gあたり0.2gとなるように添加した後に溶媒を除去し、110℃のムーニー粘度及び各種の分子量を測定した。物性を表4に示す。
次に、反応器の出口より流出した重合体溶液に、カップリング剤として、化合物M-1(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-1)に示す化合物である。表中、「M-1」と略す。)を用い、その添加量を0.0360mmol/分で連続的に添加し、スタティックミキサーを用いて混合し、カップリング反応した。
このとき、反応器の出口より流出した重合体溶液にカップリング剤が添加されるまでの時間は4.8分、温度は68℃であり、重合工程における温度と、カップリング剤を添加するまでの温度との差は2℃であった。カップリング反応後の共役ジエン系重合体溶液を少量抜出し、酸化防止剤(BHT)を重合体100gあたり0.2gとなるように添加した後に溶媒を除去し、結合スチレン量(物性6)及び、ブタジエン部分のミクロ構造(1,2-ビニル結合量:物性7)を測定した。測定結果を表4に示す。
次に、カップリング反応した重合体溶液に、酸化防止剤(BHT)を重合体100gあたり0.2gとなるように0.055g/分(n-ヘキサン溶液)で連続的に添加し、カップリング反応を終了した。
酸化防止剤と同時に、ゴム用軟化剤として重合体100gに対してSRAEオイル(JX日鉱日石エネルギー社製 JOMOプロセスNC140)が25.0gとなるように連続的に添加し、スタティックミキサーで混合した。
スチームストリッピングにより溶媒を除去して、一部の主鎖に、上記式(1)で表される化合物である分岐化剤(以下「分岐化剤構造(1)」とも記す。)由来の4分岐構造を有し、カップリング剤由来の4分岐星形高分子構造を有する、カップリング共役ジエン系重合体(変性共役ジエン系重合体)(試料A-2)を得た。
試料A-2の物性を表4に示す。
なお、分岐化剤添加前の重合体、分岐化剤添加後の重合体、及びカップリング剤添加後の各工程における重合体について、GPC測定による分子量と、粘度計付きGPC測定による分岐度との比較により、カップリング共役ジエン系重合体の構造を同定した。以下、同様に各試料の構造を同定した。
(Example A-2) Coupling conjugated diene polymer (sample A-2)
Two tank-type pressure vessels each having an internal volume of 10 L, an internal height (L) to diameter (D) ratio (L/D) of 4.0, an inlet at the bottom and an outlet at the top, and equipped with an agitator as a tank-type reactor and a jacket for temperature control were connected together as polymerization reactors.
1,3-butadiene, from which moisture had been removed in advance, was mixed under the conditions of 14.0 g/min, styrene at 8.0 g/min, and n-hexane at 175.2 g/min. In a static mixer provided in the middle of the piping supplying this mixed solution to the inlet of the reaction unit, n-butyllithium for inactivating remaining impurities was added at 0.103 mmol/min, mixed, and then continuously supplied to the bottom of the reaction unit. Furthermore, 2,2-bis(2-oxolanyl)propane as a polar substance was supplied at a rate of 0.081 mmol/min, and n-butyllithium as a polymerization initiator was supplied at a rate of 0.143 mmol/min to the bottom of the first reactor, which was vigorously mixed with a stirrer, and the temperature inside the reactor was maintained at 67°C.
The polymer solution was continuously withdrawn from the top of the first reactor and continuously supplied to the bottom of the second reactor to continue the reaction at 70° C., and further supplied to a static mixer from the top of the second reactor. When the polymerization was sufficiently stabilized, 1,3-butadiene and styrene were copolymerized while a branching agent, trimethoxy(4-vinylphenyl)silane (abbreviated as "BS-1" in the table), was added from the bottom of the second reactor at a rate of 0.0190 mmol/min, and in parallel, 1,3-butadiene was added at 4.6 g/min and styrene was added at 2.0 g/min, to carry out a polymerization reaction and a branching reaction to obtain a conjugated diene-based polymer having a main chain branched structure.
When the polymerization reaction and the branching reaction became stable, a small amount of the conjugated diene polymer solution before the addition of the coupling agent was withdrawn, and an antioxidant (BHT) was added in an amount of 0.2 g per 100 g of the polymer, after which the solvent was removed and the Mooney viscosity at 110° C. and various molecular weights were measured. The physical properties are shown in Table 4.
Next, compound M-1 (a compound shown as (M-1) in the above <Compound [M] used in the modification step>. In the table, it is abbreviated as "M-1") was used as a coupling agent to the polymer solution flowing out from the outlet of the reactor, and the compound M-1 was continuously added at an addition amount of 0.0360 mmol/min, and mixed using a static mixer to carry out a coupling reaction.
At this time, the time until the coupling agent was added to the polymer solution flowing out from the outlet of the reactor was 4.8 minutes, the temperature was 68°C, and the difference between the temperature in the polymerization step and the temperature before the coupling agent was added was 2°C. A small amount of the conjugated diene polymer solution after the coupling reaction was withdrawn, and an antioxidant (BHT) was added so that the amount was 0.2 g per 100 g of polymer, and then the solvent was removed, and the bound styrene amount (physical property 6) and the microstructure of the butadiene portion (1,2-vinyl bond amount: physical property 7) were measured. The measurement results are shown in Table 4.
Next, an antioxidant (BHT) was continuously added to the polymer solution after the coupling reaction at a rate of 0.055 g/min (n-hexane solution) so that the amount was 0.2 g per 100 g of polymer, and the coupling reaction was terminated.
Simultaneously with the antioxidant, SRAE oil (JOMO Process NC140, manufactured by JX Nippon Oil & Energy Corporation) was continuously added as a rubber softener in an amount of 25.0 g per 100 g of polymer, and mixed with a static mixer.
The solvent was removed by steam stripping to obtain a coupled conjugated diene polymer (modified conjugated diene polymer) (sample A-2) having a four-branched structure derived from the branching agent (hereinafter also referred to as "branching agent structure (1)"), which is a compound represented by the above formula (1), in a part of the main chain and a four-branched star polymer structure derived from the coupling agent.
The physical properties of sample A-2 are shown in Table 4.
The structure of the coupling conjugated diene polymer was identified by comparing the molecular weight measured by GPC with the branching degree measured by GPC equipped with a viscometer for the polymer before the addition of the branching agent, the polymer after the addition of the branching agent, and the polymer in each step after the addition of the coupling agent. The structure of each sample was similarly identified.

(比較例1)変性共役ジエン系重合体(試料23)
内容積が10Lで、内部の高さ(L)と直径(D)との比(L/D)が4.0であり、底部に入口、頂部に出口を有し、攪拌機付槽型反応器である攪拌機及び温度制御用のジャケットを有する槽型圧力容器を重合反応器として2基連結した。
予め水分除去した、1,3-ブタジエンを18.6g/分、スチレンを10.0g/分、n-ヘキサンを175.2g/分の条件で混合した。この混合溶液を反応基の入口に供給する配管の途中に設けたスタティックミキサーにおいて、残存不純物不活性処理用のn-ブチルリチウムを0.103mmol/分で添加、混合した後、反応基の底部に連続的に供給した。更に、極性物質として2,2-ビス(2-オキソラニル)プロパンを0.081mmol/分の速度で、重合開始剤としてn-ブチルリチウムを0.143mmol/分の速度で、攪拌機で激しく混合する1基目反応器の底部へ供給し、反応器内温を67℃に保持した。
1基目反応器頂部より重合体溶液を連続的に抜き出し、2基目反応器の底部に連続的に供給し70℃で反応を継続し、さらに2基目の頂部よりスタティックミキサーへ供給した。重合が十分に安定したところで、変性剤添加前の重合体溶液を少量抜出し、酸化防止剤(BHT)を重合体100gあたり0.2gとなるように添加した後に溶媒を除去し、110℃のムーニー粘度及び各種の分子量を測定した。物性を表5に示す。
次に、反応器の出口より流出した重合体溶液に、変性剤として、化合物M-1(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-1)に示す化合物である。表中、「M-1」と略す。)を0.0360mmol/分の速度で連続的に添加し、スタティックミキサーを用いて混合し、カップリング反応した。このとき、反応器の出口より流出した重合体溶液に変性剤が添加されるまでの時間は4.8分、温度は68℃であり、重合工程における温度と、変性剤を添加するまでの温度との差は2℃であった。カップリング反応後の共役ジエン系重合体溶液を少量抜出し、酸化防止剤(BHT)を重合体100gあたり0.2gとなるように添加した後に溶媒を除去し、結合スチレン量(物性6)及び、ブタジエン部分のミクロ構造(1,2-ビニル結合量:物性7)を測定した。測定結果を表5に示す。
次に、カップリング反応した重合体溶液に、酸化防止剤(BHT)を重合体100gあたり0.2gとなるように0.055g/分(n-ヘキサン溶液)で連続的に添加し、カップリング反応を終了した。酸化防止剤と同時に、ゴム用軟化剤として、重合体100gに対してSRAEオイル(JX日鉱日石エネルギー社製 JOMOプロセスNC140)が25.0gとなるように連続的に添加し、スタティックミキサーで混合した。スチームストリッピングにより溶媒を除去して変性共役ジエン系重合体(試料23)を得た。試料23の物性を表5に示す。
(Comparative Example 1) Modified conjugated diene polymer (sample 23)
Two tank-type pressure vessels each having an internal volume of 10 L, an internal height (L) to diameter (D) ratio (L/D) of 4.0, an inlet at the bottom and an outlet at the top, and equipped with an agitator as a tank-type reactor and a jacket for temperature control were connected together as polymerization reactors.
1,3-butadiene, which had been previously dehydrated, was mixed under the conditions of 18.6 g/min, styrene at 10.0 g/min, and n-hexane at 175.2 g/min. In a static mixer provided in the middle of the pipe supplying this mixed solution to the inlet of the reactor, n-butyllithium for inactivating remaining impurities was added at 0.103 mmol/min, mixed, and then continuously supplied to the bottom of the reactor. Furthermore, 2,2-bis(2-oxolanyl)propane as a polar substance was supplied at a rate of 0.081 mmol/min, and n-butyllithium as a polymerization initiator was supplied at a rate of 0.143 mmol/min to the bottom of the first reactor, which was vigorously mixed with a stirrer, and the temperature inside the reactor was maintained at 67°C.
The polymer solution was continuously withdrawn from the top of the first reactor and continuously fed to the bottom of the second reactor to continue the reaction at 70° C., and further fed to a static mixer from the top of the second reactor. When the polymerization was sufficiently stabilized, a small amount of the polymer solution before the addition of the modifier was withdrawn, and an antioxidant (BHT) was added in an amount of 0.2 g per 100 g of polymer, after which the solvent was removed, and the Mooney viscosity at 110° C. and various molecular weights were measured. The physical properties are shown in Table 5.
Next, compound M-1 (a compound shown as (M-1) in the above <Compound [M] used in the modification step>. In the table, it is abbreviated as "M-1") was continuously added as a modifier to the polymer solution flowing out from the outlet of the reactor at a rate of 0.0360 mmol/min, and mixed using a static mixer to carry out a coupling reaction. At this time, the time until the modifier was added to the polymer solution flowing out from the outlet of the reactor was 4.8 minutes, the temperature was 68°C, and the difference between the temperature in the polymerization step and the temperature before the modifier was added was 2°C. A small amount of the conjugated diene polymer solution after the coupling reaction was withdrawn, and an antioxidant (BHT) was added so that the amount was 0.2 g per 100 g of polymer, and then the solvent was removed, and the bound styrene amount (physical property 6) and the microstructure of the butadiene portion (1,2-vinyl bond amount: physical property 7) were measured. The measurement results are shown in Table 5.
Next, an antioxidant (BHT) was continuously added to the polymer solution after the coupling reaction at 0.055 g/min (n-hexane solution) so that the amount was 0.2 g per 100 g of polymer, and the coupling reaction was terminated. Simultaneously with the antioxidant, SRAE oil (JOMO Process NC140 manufactured by JX Nippon Oil & Energy Corporation) was continuously added as a rubber softener so that the amount was 25.0 g per 100 g of polymer, and mixed with a static mixer. The solvent was removed by steam stripping to obtain a modified conjugated diene polymer (sample 23). The physical properties of sample 23 are shown in Table 5.

(比較例2)変性共役ジエン系重合体(試料24)
変性剤を化合物M-1(表中、「M-1」と略す。)から、化合物M-2(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-2)に示す化合物である。表中、「M-2」と略す。)に変え、その添加量を0.0720mmol/分に変えた以外は比較例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料24)を得た。試料24の物性を表5に示す。
(Comparative Example 2) Modified conjugated diene polymer (sample 24)
A modified conjugated diene polymer (sample 24) was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that the modifying agent was changed from compound M-1 (abbreviated as "M-1" in the table) to compound M-2 (a compound shown as (M-2) in the above <Compounds [M] used in the modification step>; abbreviated as "M-2" in the table) and the amount of the modifying agent was changed to 0.0720 mmol/min. The physical properties of sample 24 are shown in Table 5.

(比較例3)変性共役ジエン系重合体(試料25)
変性剤を化合物M-1(表中、「M-1」と略す。)から、化合物M-3(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-3)に示す化合物である。表中、「M-3」と略す。)に変え、その添加量を0.0360mmol/分に変えた以外は比較例1と同様にして変性共役ジエン系重合体(試料25)を得た。試料25の物性を表5に示す。
(Comparative Example 3) Modified conjugated diene polymer (sample 25)
A modified conjugated diene polymer (sample 25) was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that the modifying agent was changed from compound M-1 (abbreviated as "M-1" in the table) to compound M-3 (a compound shown as (M-3) in the above <Compounds [M] used in the modification step>; abbreviated as "M-3" in the table) and the amount of the modifying agent was changed to 0.0360 mmol/min. The physical properties of sample 25 are shown in Table 5.

(比較例4)変性共役ジエン系重合体(試料26)
変性剤を化合物M-1(表中、「M-1」と略す。)から、化合物M-4(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-4)に示す化合物である。表中、「M-4」と略す。)に変え、その添加量を0.0720mmol/分に変えた以外は比較例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料26)を得た。試料26の物性を表5に示す。
(Comparative Example 4) Modified conjugated diene polymer (sample 26)
A modified conjugated diene polymer (sample 26) was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that the modifying agent was changed from compound M-1 (abbreviated as "M-1" in the table) to compound M-4 (a compound shown as (M-4) in the above <Compounds [M] used in the modification step>; abbreviated as "M-4" in the table), and the amount of the modifying agent was changed to 0.0720 mmol/min. The physical properties of sample 26 are shown in Table 5.

(比較例5)変性共役ジエン系重合体(試料27)
変性剤を化合物M-1(表中、「M-1」と略す。)から、化合物M-5(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-5)に示す化合物である。表中、「M-5」と略す。)に変え、その添加量を0.0360mmol/分に変えた以外は比較例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料27)を得た。試料27の物性を表5に示す。
(Comparative Example 5) Modified conjugated diene polymer (sample 27)
A modified conjugated diene polymer (sample 27) was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that the modifying agent was changed from compound M-1 (abbreviated as "M-1" in the table) to compound M-5 (a compound shown as (M-5) in the above <Compounds [M] used in the modification step>; abbreviated as "M-5" in the table), and the amount of the modifying agent was changed to 0.0360 mmol/min. The physical properties of sample 27 are shown in Table 5.

(比較例6)変性共役ジエン系重合体(試料28)
変性剤を化合物M-1(表中、「M-1」と略す。)から、化合物M-13(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-13)に示す化合物である。表中、「M-13」と略す。)に変え、その添加量を0.0250mmol/分に変えた以外は比較例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料28)を得た。試料28の物性を表5に示す。
(Comparative Example 6) Modified conjugated diene polymer (sample 28)
A modified conjugated diene polymer (sample 28) was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that the modifying agent was changed from compound M-1 (abbreviated as "M-1" in the table) to compound M-13 (a compound shown as (M-13) in the above <Compounds [M] used in the modification step>; abbreviated as "M-13" in the table) and the amount of the modifying agent was changed to 0.0250 mmol/min. The physical properties of sample 28 are shown in Table 5.

(実施例23)変性共役ジエン系重合体(試料29)
内容積5L(L/D:3.4)で、攪拌機及びジャケットを具備する温度制御が可能なオートクレーブを反応器として使用し、ノルマルヘキサン1995gと反応器内に存在する重合反応の妨げになり得る不純物の中和用としてn-ブチルリチウムを反応器に入れ、70℃で5分撹拌した後、室温まで冷却して溶液を抜出し、反応器内を空にした。
次に、予め不純物を除去した、ノルマルヘキサン1670g、スチレン83g、1,3-ブタジエン236g、極性物質として2,2-ビス(2-オキソラニル)プロパン2.73mmolを反応器に入れ、反応器内が56℃のときに重合開始剤としてn-ブチルリチウム(表中、「NBL」と記載する。)2.92mmolを添加し重合を開始した。
重合開始直後から、反応器内の温度は上昇していき、ピーク温度を迎え、その温度は79℃であった。温度の低下が確認されたところで、分岐化剤としてトリメトキシ(4-ビニルフェニル)シラン(表中、「BS-1」と略す。)を1.50mmol添加し、5分攪拌し、カップリング剤としてテトラエトキシシラン化合物M-1(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-1)に示す化合物である。表中、「M-1」と略す。)を0.73mmol添加し、さらに5分撹拌した。このときの撹拌速度は、200rpmであった。カップリング剤を添加したのは、ピーク温度に達した7分後であった。
重合停止剤としてエタノールを2.92mmol加え、反応を停止させ、変性共役ジエン系重合体含有ポリマー溶液を得た。
得られた重合溶液に、酸化防止剤として2,6-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシトルエンを0.64g添加した後、スチームストリッピングにより溶媒を除去し、真空乾燥を経て、変性共役ジエン系重合体29を得た。
物性を下記表6に示す。
(Example 23) Modified conjugated diene polymer (sample 29)
A temperature-controllable autoclave having an inner volume of 5 L (L/D: 3.4), equipped with a stirrer and a jacket, was used as a reactor. 1995 g of normal hexane and n-butyllithium for neutralizing impurities present in the reactor that may hinder the polymerization reaction were placed in the reactor, and the mixture was stirred at 70° C. for 5 minutes. The mixture was then cooled to room temperature, the solution was removed, and the reactor was emptied.
Next, 1,670 g of normal hexane from which impurities had been removed in advance, 83 g of styrene, 236 g of 1,3-butadiene, and 2.73 mmol of 2,2-bis(2-oxolanyl)propane as a polar substance were placed in a reactor, and when the temperature inside the reactor was 56° C., 2.92 mmol of n-butyllithium (referred to as "NBL" in the table) was added as a polymerization initiator to initiate polymerization.
Immediately after the polymerization started, the temperature in the reactor rose and reached a peak temperature of 79°C. When a drop in temperature was confirmed, 1.50 mmol of trimethoxy(4-vinylphenyl)silane (abbreviated as "BS-1" in the table) was added as a branching agent, and the mixture was stirred for 5 minutes. 0.73 mmol of tetraethoxysilane compound M-1 (the compound shown as (M-1) in the above <Compound [M] used in the modification step>. Abbreviated as "M-1" in the table) was added as a coupling agent, and the mixture was stirred for another 5 minutes. The stirring speed at this time was 200 rpm. The coupling agent was added 7 minutes after the peak temperature was reached.
The reaction was terminated by adding 2.92 mmol of ethanol as a polymerization terminator, to obtain a polymer solution containing a modified conjugated diene polymer.
To the resulting polymerization solution, 0.64 g of 2,6-di-tert-butyl-4-hydroxytoluene was added as an antioxidant, and the solvent was then removed by steam stripping. After vacuum drying, modified conjugated diene polymer 29 was obtained.
The physical properties are shown in Table 6 below.

(比較例7)変性共役ジエン系重合体(試料30)
内容積5Lで、攪拌機及びジャケットを具備する温度制御が可能なオートクレーブを反応器として使用し、予め不純物を除去した、ノルマルヘキサン1670g、スチレン83g、1,3-ブタジエン236g、極性物質として2,2-ビス(2-オキソラニル)プロパン1.91mmolを反応器に入れ、反応器内が58℃のときに重合開始剤n-ブチルリチウム2.55mmolを添加し重合を開始した。
重合開始直後から、反応器内の温度は上昇していき、ピーク温度を迎え温度の低下が確認されたところで、カップリング剤としてテトラエトキシシラン化合物M-1(上記<変性工程で用いる化合物[M]>中、(M-1)に示す化合物である。表中、「M-1」と略す。)を添加して、さらに10分撹拌した。重合停止剤としてエタノール2.55mmol加え、反応を停止させ、変性共役ジエン系重合体含有ポリマー溶液を得た。得られた重合溶液に、安定剤として2,6-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシトルエンをそれぞれ0.64g添加した後、スチームストリッピングにより溶媒を除去し、真空乾燥を経て、変性共役ジエン系重合体30を得た。
物性を下記表6に示す。
(Comparative Example 7) Modified conjugated diene polymer (sample 30)
A 5 L internal volume autoclave equipped with a stirrer and a jacket and capable of controlling temperature was used as a reactor. 1,670 g of normal hexane, 83 g of styrene, 236 g of 1,3-butadiene, and 1.91 mmol of 2,2-bis(2-oxolanyl)propane as a polar substance, from which impurities had been removed in advance, were placed in the reactor, and when the temperature inside the reactor was 58° C., 2.55 mmol of a polymerization initiator, n-butyllithium, was added to initiate polymerization.
Immediately after the start of polymerization, the temperature in the reactor rose, and when the temperature reached a peak and a drop in temperature was confirmed, tetraethoxysilane compound M-1 (a compound shown as (M-1) in the above <Compound [M] used in the modification step>. In the table, it is abbreviated as "M-1") was added as a coupling agent, and the mixture was stirred for another 10 minutes. 2.55 mmol of ethanol was added as a polymerization terminator to terminate the reaction, and a polymer solution containing a modified conjugated diene polymer was obtained. 0.64 g of 2,6-di-tert-butyl-4-hydroxytoluene was added as a stabilizer to the obtained polymerization solution, and the solvent was removed by steam stripping, and the mixture was dried in vacuum to obtain a modified conjugated diene polymer 30.
The physical properties are shown in Table 6 below.

(比較例B-1)カップリング共役ジエン系重合体(試料B-1)
内容積が10Lで、内部の高さ(L)と直径(D)との比(L/D)が4.0であり、底部に入口、頂部に出口を有し、攪拌機付槽型反応器である攪拌機及び温度制御用のジャケットを有する槽型圧力容器を重合反応器として2基連結した。
予め水分除去した、1,3-ブタジエンを18.6g/分、スチレンを10.0g/分、n-ヘキサンを175.2g/分の条件で混合した。この混合溶液を反応基の入口に供給する配管の途中に設けたスタティックミキサーにおいて、残存不純物不活性処理用のn-ブチルリチウムを0.103mmol/分で添加、混合した後、反応基の底部に連続的に供給した。更に、極性物質として2,2-ビス(2-オキソラニル)プロパンを0.081mmol/分の速度で、重合開始剤としてn-ブチルリチウムを0.143mmol/分の速度で、攪拌機で激しく混合する1基目反応器の底部へ供給し、反応器内温を67℃に保持した。
1基目反応器頂部より重合体溶液を連続的に抜き出し、2基目反応器の底部に連続的に供給し70℃で反応を継続し、さらに2基目の頂部よりスタティックミキサーへ供給した。
さらに重合反応が安定したところで、カップリング剤添加前の共役ジエン系重合体溶液を少量抜出し、酸化防止剤(BHT)を重合体100gあたり0.2gとなるように添加した後に溶媒を除去し、110℃のムーニー粘度及び各種の分子量を測定した。物性を表4に示す。
次に、反応器の出口より流出した重合体溶液に、トリメトキシ(4-ビニルフェニル)シラン(表中、「BS-1」と略す。)を0.0190mmol/分の速度で添加し、同時にテトラエトキシシラン(表中、「A」と略す。)を0.0480mmol/分の速度で連続的に添加し、スタティックミキサーを用いて混合し、カップリング反応した。
このとき、反応器の出口より流出した重合体溶液にカップリング剤が添加されるまでの時間は4.8分、温度は68℃であり、重合工程における温度と、カップリング剤を添加するまでの温度との差は2℃であった。カップリング反応後の共役ジエン系重合体溶液を少量抜出し、酸化防止剤(BHT)を重合体100gあたり0.2gとなるように添加した後に溶媒を除去し、結合スチレン量(物性6)、及びブタジエン部分のミクロ構造(1,2-ビニル結合量:物性7)を測定した。
測定結果を表4に示す。
次に、カップリング反応した重合体溶液に、酸化防止剤(BHT)を重合体100gあたり0.2gとなるように0.055g/分(n-ヘキサン溶液)で連続的に添加し、カップリング反応を終了した。
酸化防止剤と同時に、ゴム用軟化剤として重合体100gに対してSRAEオイル(JX日鉱日石エネルギー社製 JOMOプロセスNC140)が25.0gとなるように連続的に添加し、スタティックミキサーで混合した。スチームストリッピングにより溶媒を除去して、カップリング共役ジエン系重合体(変性共役ジエン系重合体)(試料B-1)を得た。
試料B-1の物性を表4に示す。
なお、下記表4の(比較例B-1)中、「BS-1」が分岐化剤の欄に記載されているが、本例のような添加方法においては、分岐化剤として作用しなかった。(比較例B-1)においては、モノマーを消費した後で、前記「BS-1」を添加していることから、前記「BS-1」のメトキシ基に活性末端が結合した後、「BS-1」のビニル基と重合するモノマーがほぼ無かったと想定される。すなわち、前記「BS-1」を添加しても、モノマーが不在なので「分岐化工程」が起こらなかった。
なお、(試料B-1)の収縮因子からは、カップリング剤の官能基数の範囲内でしか分岐を形成していないことが確認でき、一つのポリマーの中に、前記「BS-1」による主鎖分岐構造とカップリング構造を兼ね備えることによる分岐数の増加は起こっていないと考えられる。
なお、前記「BS-1」添加前の重合体、前記「BS-1」添加後の重合体、及びカップリング剤添加後の各工程における重合体について、GPC測定による分子量と、粘度計付きGPC測定による分岐度との比較により、カップリング共役ジエン系重合体の構造を同定した。
(Comparative Example B-1) Coupling Conjugated Diene Polymer (Sample B-1)
Two tank-type pressure vessels each having an internal volume of 10 L, an internal height (L) to diameter (D) ratio (L/D) of 4.0, an inlet at the bottom and an outlet at the top, and equipped with an agitator as a tank-type reactor and a jacket for temperature control were connected together as polymerization reactors.
1,3-butadiene, which had been previously dehydrated, was mixed under the conditions of 18.6 g/min, styrene at 10.0 g/min, and n-hexane at 175.2 g/min. In a static mixer provided in the middle of the pipe supplying this mixed solution to the inlet of the reactor, n-butyllithium for inactivating remaining impurities was added at 0.103 mmol/min, mixed, and then continuously supplied to the bottom of the reactor. Furthermore, 2,2-bis(2-oxolanyl)propane as a polar substance was supplied at a rate of 0.081 mmol/min, and n-butyllithium as a polymerization initiator was supplied at a rate of 0.143 mmol/min to the bottom of the first reactor, which was vigorously mixed with a stirrer, and the temperature inside the reactor was maintained at 67°C.
The polymer solution was continuously withdrawn from the top of the first reactor and continuously fed to the bottom of the second reactor where the reaction was continued at 70° C., and further fed to a static mixer from the top of the second reactor.
When the polymerization reaction became stable, a small amount of the conjugated diene polymer solution before the addition of the coupling agent was withdrawn, and an antioxidant (BHT) was added in an amount of 0.2 g per 100 g of the polymer, after which the solvent was removed and the Mooney viscosity at 110° C. and various molecular weights were measured. The physical properties are shown in Table 4.
Next, trimethoxy(4-vinylphenyl)silane (abbreviated as "BS-1" in the table) was added to the polymer solution flowing out from the outlet of the reactor at a rate of 0.0190 mmol/min, and simultaneously tetraethoxysilane (abbreviated as "A" in the table) was continuously added at a rate of 0.0480 mmol/min, and mixed using a static mixer to carry out a coupling reaction.
At this time, the time until the coupling agent was added to the polymer solution flowing out from the outlet of the reactor was 4.8 minutes, the temperature was 68° C., and the difference between the temperature in the polymerization step and the temperature before the coupling agent was added was 2° C. A small amount of the conjugated diene polymer solution after the coupling reaction was withdrawn, and an antioxidant (BHT) was added so that the amount was 0.2 g per 100 g of the polymer, and then the solvent was removed, and the bound styrene amount (physical property 6) and the microstructure of the butadiene portion (1,2-vinyl bond amount: physical property 7) were measured.
The measurement results are shown in Table 4.
Next, an antioxidant (BHT) was continuously added to the polymer solution after the coupling reaction at a rate of 0.055 g/min (n-hexane solution) so that the amount was 0.2 g per 100 g of polymer, and the coupling reaction was terminated.
Simultaneously with the antioxidant, SRAE oil (JOMO Process NC140 manufactured by JX Nippon Oil & Energy Corporation) was continuously added as a rubber softener in an amount of 25.0 g per 100 g of the polymer, and mixed with a static mixer. The solvent was removed by steam stripping to obtain a coupling conjugated diene polymer (modified conjugated diene polymer) (sample B-1).
The physical properties of sample B-1 are shown in Table 4.
In Table 4 (Comparative Example B-1) below, "BS-1" is listed in the branching agent column, but in the addition method of this example, it did not act as a branching agent. In (Comparative Example B-1), since "BS-1" was added after the monomer was consumed, it is assumed that after the active end was bonded to the methoxy group of "BS-1", there was almost no monomer to polymerize with the vinyl group of "BS-1". In other words, even when "BS-1" was added, the "branching process" did not occur because there was no monomer.
From the shrinkage factor of (Sample B-1), it can be confirmed that branches are formed only within the range of the number of functional groups of the coupling agent, and it is considered that an increase in the number of branches due to the combination of the main chain branched structure due to "BS-1" and the coupling structure in one polymer does not occur.
The structure of the coupled conjugated diene polymer was identified by comparing the molecular weight measured by GPC and the branching degree measured by viscometer-equipped GPC for the polymer before the addition of "BS-1", the polymer after the addition of "BS-1", and the polymer in each step after the addition of the coupling agent.

(比較例B-2)カップリング共役ジエン系重合体(試料B-2)
カップリング剤として、下記(Z-1)で示すカップリング剤(表中、「Z-1」と略す。)を用い、その添加量を0.0360mmol/分とした。その他の条件は、比較例1と同様にして、分岐化剤由来の主鎖分岐がなく、カップリング剤由来の10分岐星形高分子構造を有する、カップリング共役ジエン系重合体(変性共役ジエン系重合体)(試料B-2)を得た。
試料B-2の物性を表4に示す。
(Comparative Example B-2) Coupling conjugated diene polymer (sample B-2)
The coupling agent used was the coupling agent shown in (Z-1) below (abbreviated as "Z-1" in the table), and the amount added was 0.0360 mmol/min. Other conditions were the same as in Comparative Example 1, and a coupled conjugated diene polymer (modified conjugated diene polymer) (sample B-2) having no main chain branching derived from the branching agent and a 10-branched star polymer structure derived from the coupling agent was obtained.
The physical properties of sample B-2 are shown in Table 4.

(実施例24~46、実施例a-1~2、及び比較例8~14、比較例b-1~2)
ゴム組成物
表1~表6示す、試料1~30、試料A-1~2、試料B-1~2を原料ゴムとして、以下に示す配合に従い、それぞれの原料ゴムを含有するゴム組成物を得た。
(Examples 24 to 46, Examples a-1 and a-2, and Comparative Examples 8 to 14, and Comparative Examples b-1 and b-2)
Rubber Compositions Using Samples 1 to 30, A-1 and A-2, and B-1 and B-2 shown in Tables 1 to 6 as raw rubbers, rubber compositions containing each raw rubber were obtained according to the formulation shown below.

(ゴム成分)
・変性共役ジエン系重合体(試料1~30、試料A-1~2、試料B-1~2)
:80質量部(ゴム用軟化剤抜きの質量部)
・ハイシスポリブタジエン(宇部興産社製の商品名「UBEPOL BR150」)
:20質量部
(Rubber component)
Modified conjugated diene polymers (samples 1 to 30, samples A-1 and A-2, samples B-1 and B-2)
: 80 parts by mass (parts by mass excluding rubber softener)
- High cis polybutadiene (product name "UBEPOL BR150" manufactured by Ube Industries, Ltd.)
: 20 parts by mass

(配合条件)
各配合剤の添加量は、ゴム用軟化剤を含まないゴム成分100質量部に対する質量部数で示した。
・シリカ1(エボニック デグサ社製の商品名「Ultrasil 7000GR」
窒素吸着比表面積170m2/g):50.0質量部
・シリカ2(ローディア社製の商品名「Zeosil Premium 200MP」
窒素吸着比表面積220m2/g):25.0質量部
・カーボンブラック(東海カーボン社製の商品名「シーストKH(N339)」)
:5.0質量部
・シラン変性剤(エボニック デグサ社製の商品名「Si75」、ビス(トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド):6.0質量部
・SRAEオイル(JX日鉱日石エネルギー社製の商品名「プロセスNC140」)
:42.0質量部
(予め、試料1~30、試料A-1~2、試料B-1~2中に含まれるゴム用軟化剤として添加した量を含む)
・亜鉛華:2.5質量部
・ステアリン酸:1.0質量部
・老化防止剤(N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン):2.0質量部
・硫黄:2.2質量部
・加硫促進剤1(N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフィンアミド)
:1.7質量部
・加硫促進剤2(ジフェニルグアニジン):2.0質量部
・合計:239.4質量部
(Mixing conditions)
The amount of each compounding ingredient added is shown in parts by mass per 100 parts by mass of the rubber component not including the rubber softener.
Silica 1 (product name "Ultrasil 7000GR" manufactured by Evonik Degussa)
Nitrogen adsorption specific surface area 170 m2/g): 50.0 parts by mass Silica 2 (manufactured by Rhodia under the trade name "Zeosil Premium 200MP"
Nitrogen adsorption specific surface area 220 m2/g): 25.0 parts by mass Carbon black (product name "Seat KH (N339)" manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.)
Silane modifier (product name "Si75" manufactured by Evonik Degussa, bis(triethoxysilylpropyl) disulfide): 6.0 parts by mass SRAE oil (product name "Process NC140" manufactured by JX Nippon Oil & Energy Corporation)
42.0 parts by mass (including the amount previously added as a rubber softener contained in Samples 1 to 30, Samples A-1 to 2, and Samples B-1 to 2)
Zinc oxide: 2.5 parts by mass Stearic acid: 1.0 part by mass Antioxidant (N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine): 2.0 parts by mass Sulfur: 2.2 parts by mass Vulcanization accelerator 1 (N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfinamide)
: 1.7 parts by mass Vulcanization accelerator 2 (diphenyl guanidine): 2.0 parts by mass Total: 239.4 parts by mass

(混練り方法)
上記した材料を次の方法により混練してゴム組成物を得た。温度制御装置を備える密閉混練機(内容量0.3L)を使用し、第一段の混練として、充填率65%、ローター回転数30~50rpmの条件で、原料ゴム(試料1~30、試料A-1~2、試料B-1~2)、充填剤(シリカ1、シリカ2、カーボンブラック)、シラン変性剤、SRAEオイル、亜鉛華及びステアリン酸を混練した。このとき、密閉混合機の温度を制御し、排出温度は155~160℃で各ゴム組成物(配合物)を得た。
次に、第二段の混練として、上記で得た配合物を室温まで冷却後、老化防止剤を加え、シリカの分散を向上させるため再度混練した。この場合も、混合機の温度制御により、配合物の排出温度を155~160℃に調整した。
冷却後、第三段の混練として、70℃に設定したオープンロールにて、硫黄、加硫促進剤1、2を加えて混練した。
その後、成型し、160℃で20分間、加硫プレスにて加硫した。
加硫前のゴム組成物、及び加硫後のゴム組成物を評価した。具体的には、下記の方法により評価した。
その評価結果を表7~表12に示す。
(Kneading method)
The above materials were kneaded by the following method to obtain rubber compositions. Using an internal mixer (capacity 0.3 L) equipped with a temperature control device, the raw rubber (samples 1 to 30, samples A-1 to 2, samples B-1 to 2), fillers (silica 1, silica 2, carbon black), silane modifier, SRAE oil, zinc oxide, and stearic acid were kneaded in the first stage of kneading under conditions of a filling rate of 65% and a rotor rotation speed of 30 to 50 rpm. At this time, the temperature of the internal mixer was controlled, and each rubber composition (compound) was obtained at a discharge temperature of 155 to 160°C.
Next, in the second mixing step, the mixture obtained above was cooled to room temperature, and then the antioxidant was added and mixed again to improve the dispersion of the silica. In this case, the discharge temperature of the mixture was adjusted to 155 to 160°C by controlling the temperature of the mixer.
After cooling, in the third stage of kneading, sulfur and vulcanization accelerators 1 and 2 were added and kneaded using an open roll set at 70°C.
Thereafter, the product was molded and vulcanized in a vulcanization press at 160° C. for 20 minutes.
The rubber compositions before and after vulcanization were evaluated. Specifically, the evaluation was performed by the following methods.
The evaluation results are shown in Tables 7 to 12.

〔特性の評価〕
(評価1)配合物ムーニー粘度
上記で得た第二段の混練後、かつ、第三段の混練前の配合物を試料として、ムーニー粘度計を使用し、ISO 289に準拠して、130℃、1分間の予熱を行った後に、ローターを毎分2回転で4分間回転させた後の粘度を測定した。比較例8の結果を100として指数化した。指数が小さいほど加工性が良好であることを示す。
[Evaluation of characteristics]
(Evaluation 1) Blend Mooney Viscosity The blend obtained above after the second stage kneading and before the third stage kneading was used as a sample, and the viscosity was measured using a Mooney viscometer after preheating at 130°C for 1 minute and rotating the rotor at 2 revolutions per minute for 4 minutes in accordance with ISO 289. The result of Comparative Example 8 was set to 100 and indexed. The smaller the index, the better the processability.

(評価2)引張強度及び引張伸び
JIS K6251の引張試験法に準拠し、引張強度及び引張伸びを測定し、比較例8の結果を100として指数化した。指数が大きいほど引張強度及び引張伸び(破壊強度)が良好であることを示す。
(Evaluation 2) Tensile strength and tensile elongation Tensile strength and tensile elongation were measured according to the tensile test method of JIS K6251, and indexed with the result of Comparative Example 8 set at 100. A larger index indicates better tensile strength and tensile elongation (breaking strength).

(評価3)耐摩耗性
アクロン摩耗試験機(安田精機製作所社製)を使用し、JIS K6264-2に準拠して、荷重44.4N、1000回転の摩耗量を測定し、比較例8の結果を100として指数化した。指数が大きいほど耐摩耗性が良好であることを示す。
(Evaluation 3) Abrasion resistance Using an Acron abrasion tester (manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho Co., Ltd.), the amount of abrasion was measured at a load of 44.4 N and 1000 revolutions in accordance with JIS K6264-2, and indexed with the result of Comparative Example 8 being set at 100. A higher index indicates better abrasion resistance.

(評価4)粘弾性パラメータ
レオメトリックス・サイエンティフィック社製の粘弾性試験機「ARES」を使用し、ねじりモードで粘弾性パラメータを測定した。各々の測定値は、比較例8のゴム組成物に対する結果を100として指数化した。
0℃において周波数10Hz、ひずみ1%で測定したtanδをウェットスキッド性の指標とした。指数が大きいほどウェットスキッド性が良好であることを示す。
また、50℃において周波数10Hz、ひずみ3%で測定したtanδを省燃費性の指標とした。指数が小さいほど省燃費性が良好であることを示す。
さらに、50℃において周波数10Hz、ひずみ3%で測定した弾性率(G’)を操縦安定性の指標とした。指数が大きいほど操縦安定性が良好であることを示す。
(Evaluation 4) Viscoelasticity parameters Viscoelasticity parameters were measured in a torsion mode using a viscoelasticity tester "ARES" manufactured by Rheometrics Scientific Co., Ltd. Each measured value was indexed, with the result for the rubber composition of Comparative Example 8 being set at 100.
Tan δ measured at 0° C., a frequency of 10 Hz, and a strain of 1% was used as an index of wet skid resistance. A larger index indicates better wet skid resistance.
In addition, tan δ measured at 50° C., a frequency of 10 Hz, and a strain of 3% was used as an index of fuel economy. A smaller index value indicates better fuel economy.
Furthermore, the elastic modulus (G') measured at 50° C., a frequency of 10 Hz and a strain of 3% was used as an index of steering stability. A larger index indicates better steering stability.

表7~表12に示す通り、実施例24~46、実施例a-1~2は、比較例8~14、比較例b-1~2と比較して、加硫物とする際の配合物ムーニー粘度が低く良好な加工性を示し、加硫物としたときにおける耐摩耗性、操縦安定性及び破壊強度に優れ、また、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランスに優れることが確認された。 As shown in Tables 7 to 12, in comparison with Comparative Examples 8 to 14 and Comparative Examples b-1 to 2, Examples 24 to 46 and Examples a-1 to 2 showed low compound Mooney viscosity when vulcanized and good processability, and when vulcanized, showed excellent abrasion resistance, handling stability, and breaking strength, and also showed an excellent balance between low hysteresis loss and wet skid resistance.

本発明の製造方法により得られる変性共役ジエン系重合体は、タイヤトレッド、自動車
の内装及び外装品、防振ゴム、ベルト、履物、発泡体、各種工業用品用途等の分野におい
て産業上の利用可能性がある。
The modified conjugated diene polymer obtained by the production method of the present invention has industrial applicability in the fields of tire treads, interior and exterior parts of automobiles, anti-vibration rubber, belts, footwear, foams, various industrial products, and the like.

Claims (11)

アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物を重合開始剤として用い、共役ジエン
化合物、又は、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物を、重合又は共重合することで、
活性末端を有する共役ジエン系重合体を得る重合工程と、
前記共役ジエン系重合体の活性末端に、スチレン誘導体を反応させ分岐構造を導入する
分岐化工程と、
前記分岐化工程後に形成される共役ジエン系重合体の活性末端と、基「-C(R1)=
N-A1」及び/又は基「-N=C(R1)-A1」(ただし、R1は水素原子又はヒドロカ
ルビル基であり、A1はアルコキシシリル基を有する1価の基である。)を合計2個以上
有する化合物[M]と、を反応させる、変性工程と、
を有する、変性共役ジエン系重合体の製造方法。
A conjugated diene compound, or a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound, are polymerized or copolymerized using an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound as a polymerization initiator,
a polymerization step for obtaining a conjugated diene-based polymer having an active terminal;
a branching step of reacting an active terminal of the conjugated diene polymer with a styrene derivative to introduce a branched structure;
The active terminal of the conjugated diene polymer formed after the branching step and the group "-C(R 1 )=
a modification step of reacting a compound [M] having a total of two or more groups "-N-A 1 " and/or "-N=C(R 1 )-A 1 " (wherein R 1 is a hydrogen atom or a hydrocarbyl group, and A 1 is a monovalent group having an alkoxysilyl group);
The present invention relates to a method for producing a modified conjugated diene polymer comprising the steps of:
前記化合物[M]が、下記式(A)で表される化合物である、
請求項1に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
(式(A)中、R2及びR3は、それぞれ独立して炭素数1~20のヒドロカルビル基であ
り、R4は、炭素数1~20のアルカンジイル基であり、A2は、基「*-C(R1)=N
-」又は基「*-N=C(R1)-」(ただし、R1は水素原子又はヒドロカルビル基であ
り、「*」はR5に結合する結合手であることを示す。)である。
5は、炭素数1~20のm価のヒドロカルビル基、又は窒素原子、酸素原子及び硫黄
原子からなる群より選択される少なくとも一種の原子を有し、かつ活性水素を有さない炭
素数1~20のm価の基である。
nは1~3の整数であり、mは2~10の整数である。
式(A)中、複数のR2、R3、R4、A2、nは、同一でも異なっていてもよい。)
The compound [M] is a compound represented by the following formula (A):
A method for producing the modified conjugated diene polymer according to claim 1.
(In formula (A), R 2 and R 3 are each independently a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, R 4 is an alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, and A 2 is a group “*-C(R 1 )═N
-" or a group "*-N=C(R 1 )-" (wherein R 1 is a hydrogen atom or a hydrocarbyl group, and "*" indicates a bond bonded to R 5 ).
R5 is an m-valent hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an m-valent group having 1 to 20 carbon atoms which has at least one atom selected from the group consisting of nitrogen atoms, oxygen atoms, and sulfur atoms and has no active hydrogen.
n is an integer from 1 to 3, and m is an integer from 2 to 10.
In formula (A), multiple R 2 , R 3 , R 4 , A 2 , and n may be the same or different.
前記スチレン誘導体が、下記式(1)及び/又は下記式(2)で表される化合物である

請求項1又は2に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
(式(1)、(2)中、Q1は、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、及び炭素数6
~20のアリール基からなる群より選ばれるいずれかを示し、その一部分に分岐構造を有
していてもよい。
1、X2、X3は、単結合、又は炭素、水素、窒素、硫黄、及び酸素からなる群より選
ばれるいずれかを含有する有機基である。
1、Y2、Y3は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、及
びハロゲン原子からなる群より選ばれるいずれかを示す。それぞれ独立していて同一でも
よいし、異なっていてもよい。)
The styrene derivative is a compound represented by the following formula (1) and/or the following formula (2):
A method for producing the modified conjugated diene polymer according to claim 1 or 2.
In the formulas (1) and (2), Q 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkyl group having 6 carbon atoms.
The aryl group may have a branched structure in part.
X 1 , X 2 and X 3 each represent a single bond or an organic group containing any one selected from the group consisting of carbon, hydrogen, nitrogen, sulfur and oxygen.
Y1 , Y2 , and Y3 each represent any one selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and a halogen atom. They may be independent and the same or different.
前記式(1)中、Q1が水素原子であり、Y1は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数
1~20のアルコキシ基、及びハロゲン原子からなる群より選ばれるいずれかである、請
求項3に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
The method for producing a modified conjugated diene-based polymer according to claim 3, wherein in the formula (1), Q 1 is a hydrogen atom, and Y 1 is any one selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and a halogen atom.
前記式(1)中、Q1が水素原子であり、Y1は、炭素数1~20のアルコキシ基又はハ
ロゲン原子である、請求項3に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
4. The method for producing a modified conjugated diene polymer according to claim 3, wherein in the formula (1), Q 1 is a hydrogen atom, and Y 1 is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a halogen atom.
前記式(2)中、Y2は、炭素数1~20のアルコキシ基又はハロゲン原子であり、Y3
は、炭素数1~20のアルコキシ基又はハロゲン原子である、請求項3に記載の変性共役
ジエン系重合体の製造方法。
In the formula (2), Y 2 is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a halogen atom, and Y 3
The method for producing a modified conjugated diene polymer according to claim 3, wherein is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a halogen atom.
前記式(1)中、Q1が水素原子であり、Y1は炭素数1~20のアルコキシ基である、
請求項3に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
In the formula (1), Q 1 is a hydrogen atom, and Y 1 is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms.
A method for producing the modified conjugated diene polymer according to claim 3.
前記式(1)中、Q1が水素原子であり、X1は単結合であり、Y1は炭素数1~20の
アルコキシ基である、請求項3に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
4. The method for producing a modified conjugated diene polymer according to claim 3, wherein in the formula (1), Q 1 is a hydrogen atom, X 1 is a single bond, and Y 1 is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms.
前記式(2)中、X2は単結合であり、Y2は、炭素数1~20のアルコキシ基又はハロ
ゲン原子であり、X3は単結合であり、Y3は、炭素数1~20のアルコキシ基又はハロゲ
ン原子である、請求項3に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
The method for producing a modified conjugated diene-based polymer according to claim 3, wherein in the formula (2), X2 is a single bond, Y2 is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a halogen atom, X3 is a single bond, and Y3 is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a halogen atom.
請求項1乃至9のいずれか一項に記載の製造方法により、変性共役ジエン系重合体を得
る工程と、
当該変性共役ジエン系重合体を10質量%以上含むゴム成分を得る工程と、
前記ゴム成分100質量部に対して、充填剤を、5.0質量部以上150質量部以下、
含有させ、ゴム組成物を得る工程と、
を有する、ゴム組成物の製造方法。
A step of obtaining a modified conjugated diene-based polymer by the production method according to any one of claims 1 to 9;
obtaining a rubber component containing 10% by mass or more of the modified conjugated diene polymer;
A filler is contained in an amount of 5.0 parts by mass or more and 150 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the rubber component.
to obtain a rubber composition;
The method for producing a rubber composition comprising the steps of:
請求項10に記載のゴム組成物の製造方法によりゴム組成物を得る工程と、
当該ゴム組成物を成形し、タイヤを得る工程と、
を有する、タイヤの製造方法。
Obtaining a rubber composition by the method for producing a rubber composition according to claim 10 ;
molding the rubber composition to obtain a tire;
A tire manufacturing method comprising the steps of:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070135583A1 (en) 2005-12-08 2007-06-14 Lohse David J Synthesis and use of well-defined, highly-branched saturated hydrocarbon polymers
JP2011089086A (en) 2009-10-26 2011-05-06 Sumitomo Rubber Ind Ltd Modified copolymer and rubber composition using the same
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Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070135583A1 (en) 2005-12-08 2007-06-14 Lohse David J Synthesis and use of well-defined, highly-branched saturated hydrocarbon polymers
JP2011089086A (en) 2009-10-26 2011-05-06 Sumitomo Rubber Ind Ltd Modified copolymer and rubber composition using the same
WO2017221943A1 (en) 2016-06-24 2017-12-28 Jsr株式会社 Method for producing modified conjugated diene polymer, modified conjugated diene polymer, polymer composition, crosslinked body, tire and compound
WO2020070961A1 (en) 2018-10-03 2020-04-09 旭化成株式会社 Conjugated diene polymer, branching agent, method for manufacturing conjugated diene polymer, extended conjugated diene polymer, rubber composition, and tire
WO2021085616A1 (en) 2019-10-31 2021-05-06 Jsr株式会社 Method for producing modified conjugated-diene-based polymer, polymer composition, crosslinked object, and tire

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