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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING MODIFIED CONJUGATED DIENE POLYMER, MODIFIED CONJUGATED DIENE POLYMER, AND RUBBER COMPOSITION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/084724
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a method for producing a modified conjugated diene polymer which enables to obtain a modified conjugated diene polymer which is excellent in low heat generation property and wear resistance. This method for producing a modified conjugated diene polymer comprises a modification step (A) wherein a conjugated diene polymer having a cis-1,4-bond content of not less than 98.5% and an active end is used, and an alkoxysilane compound having two or more reactive groups including an alkoxysilyl group is introduced into the active end of the conjugated diene polymer, and a condensation step (B) wherein the residue of the alkoxysilane compound introduced in the active end is condensed in the presence of a condensation catalyst containing at least one element selected from group 4A, 2B, 3B, 4B and 5B elements of the periodic table.

Inventors:
TANAKA RYOUJI (JP)
NAKAMURA TAKAHIRO (JP)
SONE TAKUO (JP)
TADAKI TOSHIHIRO (JP)
Application Number:
PCT/JP2007/075200
Publication Date:
July 17, 2008
Filing Date:
December 27, 2007
Export Citation:
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Assignee:
JSR CORP (JP)
TANAKA RYOUJI (JP)
NAKAMURA TAKAHIRO (JP)
SONE TAKUO (JP)
TADAKI TOSHIHIRO (JP)
International Classes:
C08G77/442; B60C1/00; C08C19/25; C08F4/54; C08F4/60; C08F36/00; C08K3/04; C08K3/36; C08L15/00; C08L83/10
Domestic Patent References:
WO2003046020A12003-06-05
WO2007066651A12007-06-14
WO2003046020A12003-06-05
Foreign References:
JP2005008870A2005-01-13
JP2005036063A2005-02-10
JP2004525232A2004-08-19
JP2001048940A2001-02-20
JP2008001742A2008-01-10
JPH05271513A1993-10-19
JP2005082735A2005-03-31
JPH05230077A1993-09-07
JP2005008870A2005-01-13
Other References:
See also references of EP 2098554A4
FINE CHEMICALS, vol. 23, no. 9, 1994, pages 5
J. AM. CHEM. SOC., vol. 115, 1993, pages 4971
J. AM. CHEM. SOC., vol. 117, 1995, pages 6465
Attorney, Agent or Firm:
WATANABE, Kazuhira (No.8 Kikuboshi Tower Building 20-18, Asakusabashi 3-chome, Taito-k, Tokyo 53, JP)
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Claims:
 シス-1,4-結合含量が、98.5%以上であり、活性末端を有する共役ジエン系重合体を用い、この共役ジエン系重合体の活性末端に、アルコキシシリル基を含む2つ以上の反応基を有するアルコキシシラン化合物を導入させる変性反応を行う変性工程(A)と、
 周期律表の4A族、2B族、3B族、4B族及び5B族に含まれる元素のうち少なくとも一つの元素を含有する縮合触媒の存在下で、前記活性末端に導入されたアルコキシシラン化合物の残基を縮合反応させる縮合工程(B)と、
を備える変性共役ジエン系重合体の製造方法。
 前記共役ジエン系重合体として、下記(a)~(c)成分の混合物を主成分とする触媒組成物の存在下で重合した共役ジエン系重合体を用いる請求項1に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
 (a)成分:ランタノイドの少なくともいずれか一つの元素を含有するランタノイド含有化合物、または前記ランタノイド含有化合物とルイス塩基との反応により得られる反応生成物
 (b)成分:アルミノオキサン、及び、一般式(1);AlR 1 R 2 R 3 で表される有機アルミニウム化合物(但し、前記一般式(1)中、R 1 及びR 2 は、同一若しくは異なる炭素数1~10の炭化水素基、または水素原子であり、R 3 は、R 1 及びR 2 と同一または異なる炭素数1~10の炭化水素基である)よりなる群から選択される少なくとも一種
 (c)成分:その分子構造中に少なくとも一個のヨウ素原子を含有するヨウ素含有化合物
 前記共役ジエン系重合体として、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が、3.5以下の共役ジエン系重合体を用いる請求項1または2に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
 得られる前記共役ジエン系重合体の1,2-ビニル結合含量が、0.5質量%以下である請求項1~3のいずれか一項に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
 前記縮合触媒として、チタン(Ti)含む縮合触媒を用いる請求項1~4のいずれか一項に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
 前記アルコキシシラン化合物として、下記(f)~(i)から選ばれた少なくとも一種の官能基を含有するアルコキシシラン化合物を用いる請求項1~5のいずれか一項に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
 (f);エポキシ基
 (g);イソシアネート基
 (h);カルボニル基
 (i);シアノ基
 更に、下記(j)~(l)から選ばれた少なくとも一種の官能基を含有するアルコキシシラン化合物を添加する請求項1~6のいずれか一項に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
 (j);アミノ基
 (k);イミノ基
 (l);メルカプト基
 前記縮合工程(B)の縮合反応は、pHが9~14、温度85~180℃の水溶液中で行う請求項1~7のいずれか一項に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
 前記変性共役ジエン系重合体を構成する共役ジエン化合物が、1,3-ブタジエン、イソプレン及び2,3-ジメチル-1,3-ブタジエンから選ばれる少なくとも一つの共役ジエン化合物である請求項1~8のいずれか一項に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法。
 請求項1~9のいずれか一項に記載の変性共役ジエン系重合体の製造方法によって製造された変性共役ジエン系重合体。
 ゴム成分として請求項10に記載の変性共役ジエン系重合体を含むゴム組成物。
 カーボンブラック及びシリカよりなる群から選択される少なくとも一種を更に含有する請求項11に記載のゴム組成物。
 前記変性共役ジエン系重合体を20質量%以上含む前記ゴム成分100質量部に対して、前記カーボンブラック及びシリカよりなる群から選択される少なくとも一種を20~120質量部を含有する請求項12に記載のゴム組成物。
 前記ゴム成分が、前記変性共役ジエン系重合体20~100質量%と、天然ゴム、合成イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン-ブタジエンゴム、エチレン-α-オレフィン共重合ゴム、エチレン-α-オレフィン-ジエン共重合ゴム、アクリロニトリル-ブタジエン共重合ゴム、クロロプレンゴム及びハロゲン化ブチルゴムからなる群より選択される少なくとも一種の他のゴム成分0~80質量%(但し、前記変性共役ジエン系重合体+前記他のゴム成分=100質量%)とからなる請求項11~13のいずれか一項に記載のゴム組成物。
 請求項11~14のいずれか一項に記載のゴム組成物を含むタイヤ部材。
 請求項15に記載されたタイヤ部材を備えたタイヤ。
Description:
変性共役ジエン系重合体の製造 法、変性共役ジエン系重合体、及びゴム組 物

 本発明は、変性共役ジエン系重合体の製 方法、変性共役ジエン系重合体、ゴム組成 、このゴム組成物を含むタイヤ部材、及び このタイヤ部材を備えたタイヤに関する。 に詳しくは、低発熱性及び耐摩耗性に優れ 加硫ゴムの材料である変性共役ジエン系重 体を製造することが可能な変性共役ジエン 重合体の製造方法、その方法により得られ 変性共役ジエン系重合体、そのゴム組成物 このゴム組成物を含むタイヤ部材、及び、 のタイヤ部材を備えたタイヤに関する。

 近年、省エネルギーの社会的な要請に関 して、自動車の低燃費化に対する要求が日 強まっている。このような要求に応えるた に、様々な面における研究開発が行われて り、タイヤについては転がり抵抗の更なる 少が求められている。タイヤの転がり抵抗 減少させる手法としては、種々の手法が知 れており、例えば、タイヤの構造や材質の 適化が検討されている。これらの手法の中 も、タイヤの材質の検討、即ち、発熱性の いゴム組成物を開発することが一般的に行 れている。

 そして、発熱性の低いゴム組成物として 、例えば、変性ゴム、及び、充填剤として リカやカーボンブラックを含むものが数多 開発されてきた。変性ゴムとしては、具体 には、有機リチウム化合物を用いたアニオ 重合で得られる共役ジエン系重合体の重合 性末端を、充填剤と相互作用する官能基を 有するアルコキシシラン誘導体で変性する 法によって得られるもの等が提案されてい 。

 しかし、これらの変性ゴムの多くは、重 体末端のリビング性が容易に確保できるポ マーを変性するものであり、タイヤサイド ォールゴムやタイヤトレッドゴムなどの材 として特に重要なシス-1,4-ポリブタジエン 変性改良した変性ゴムは少なかった。そし 、この従来のシス-1,4-ポリブタジエンを変性 改良した変性ゴムを使用し、シリカやカーボ ンブラックなどの充填剤を配合したゴム組成 物であっても、十分な変性効果は得られてい なかった。即ち、得られるゴム組成物は、発 熱性が十分に低いものではない。特に、カー ボンブラックを配合したゴム組成物に使用さ れる変性ゴムは、その変性効果が、殆ど得ら れていないのが実状である。

 そこで、希土類触媒を用いて得られたシ 含量の高い共役ジエン系重合体の活性末端 、充填剤と相互作用する官能基を含有する ルコキシシラン誘導体で反応させることに り、得られる末端変性された共役ジエン系 合体を用いることや、アルコキシシラン変 にあたり、反応系に縮合触媒を添加して得 れる変性ゴムを用いる方法が提案されてい (特許文献1及び2参照)。

国際公開第03/046020号パンフレット

特開2005-8870号公報

 しかしながら、特許文献1、2に記載の方 によって製造された変性共役ジエン系重合 であっても、十分に満足できる低発熱性を するゴム組成物は未だ得られておらず、よ 低発熱性に優れたゴム組成物の材料となる 性共役ジエン系重合体、及びその製造方法 開発が望まれていた。また、特許文献1、2に 記載の方法によって製造された変性共役ジエ ン系重合体は、耐摩耗性が低いという問題も あった。

 本発明は、このような従来技術の有する 題に鑑みてなされたものであり、低発熱性 び耐摩耗性に優れるとともに、ゴム組成物 して必要なその他の特性を維持したものの 料となる変性共役ジエン系重合体を得るこ ができる変性共役ジエン系重合体の製造方 、その製造方法により得られた変性共役ジ ン系重合体、そのゴム組成物、このゴム組 物を含むタイヤ部材、及び、このタイヤ部 を備えたタイヤを提供するものである。

 本発明者らは、上記課題を解決するため 鋭意検討した結果、特定の共役ジエン系重 体の活性末端に、アルコキシシラン化合物 導入させる変性反応を行い、特定の縮合触 の存在下で、アルコキシシラン化合物残基 縮合反応を行って変性共役ジエン系重合体 製造することによって、上記課題を解決す ことが可能であることを見出し、本発明を 成するに至った。

 即ち、本発明によれば、以下の変性共役 エン系重合体の製造方法、この製造方法に り得られた変性共役ジエン系重合体、その ム組成物、このゴム組成物を含むタイヤ部 、及び、このタイヤ部材を備えたタイヤが 供される。

[1] シス-1,4-結合含量が、98.5%以上であり、 活性末端を有する共役ジエン系重合体を用い 、この共役ジエン系重合体の活性末端に、ア ルコキシシリル基を含む2つ以上の反応基を するアルコキシシラン化合物を導入させる 性反応を行う変性工程(A)と、周期律表の4A族 、2B族、3B族、4B族及び5B族に含まれる元素の ち少なくとも一つの元素を含有する縮合触 の存在下で、前記活性末端に導入されたア コキシシラン化合物の残基を縮合反応させ 縮合工程(B)と、を備える変性共役ジエン系 合体の製造方法。

[2] 前記共役ジエン系重合体として、下記(a)~ (c)成分の混合物を主成分とする触媒組成物の 存在下で重合した共役ジエン系重合体を用い る前記[1]に記載の変性共役ジエン系重合体の 製造方法。
 (a)成分:ランタノイドの少なくともいずれか 一つの元素を含有するランタノイド含有化合 物、または前記ランタノイド含有化合物とル イス塩基との反応により得られる反応生成物
 (b)成分:アルミノオキサン、及び、一般式(1) ;AlR 1 R 2 R 3 で表される有機アルミニウム化合物(但し、 記一般式(1)中、R 1 及びR 2 は、同一若しくは異なる炭素数1~10の炭化水 基、または水素原子であり、R 3 は、R 1 及びR 2 と同一または異なる炭素数1~10の炭化水素基 ある)よりなる群から選択される少なくとも 種
 (c)成分:その分子構造中に少なくとも一個の ヨウ素原子を含有するヨウ素含有化合物

[3] 前記共役ジエン系重合体として、ゲル ーミエーションクロマトグラフィーで測定 た重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)と 比(Mw/Mn)が、3.5以下の共役ジエン系重合体を いる前記[1]または[2]に記載の変性共役ジエ 系重合体の製造方法。

[4] 得られる前記共役ジエン系重合体の1,2- ビニル結合含量が、0.5質量%以下である前記[1 ]~[3]のいずれかに記載の変性共役ジエン系重 体の製造方法。

[5] 前記縮合触媒として、チタン(Ti)含む縮 合触媒を用いる前記[1]~[4]のいずれかに記載 変性共役ジエン系重合体の製造方法。

[6] 前記アルコキシシラン化合物として、下 (f)~(i)から選ばれた少なくとも一種の官能基 を含有するアルコキシシラン化合物を用いる 前記[1]~[5]のいずれかに記載の変性共役ジエ 系重合体の製造方法。
 (f);エポキシ基
 (g);イソシアネート基
 (h);カルボニル基
 (i);シアノ基

[7] 更に、下記(j)~(l)から選ばれた少なくとも 一種の官能基を含有するアルコキシシラン化 合物を添加する前記[1]~[6]のいずれかに記載 変性共役ジエン系重合体の製造方法。
 (j);アミノ基
 (k);イミノ基
 (l);メルカプト基

[8] 前記縮合工程(B)の縮合反応は、pHが9~14 温度85~180℃の水溶液中で行う前記[1]~[7]のい ずれかに記載の変性共役ジエン系重合体の製 造方法。

[9] 前記変性共役ジエン系重合体を構成す 共役ジエン化合物が、1,3-ブタジエン、イソ プレン及び2,3-ジメチル-1,3-ブタジエンから選 ばれる少なくとも一つの共役ジエン化合物で ある前記[1]~[8]のいずれかに記載の変性共役 エン系重合体の製造方法。

[10] 前記[1]~[9]のいずれかに記載の変性共 ジエン系重合体の製造方法によって製造さ た変性共役ジエン系重合体。

[11] ゴム成分として前記[10]に記載の変性 役ジエン系重合体を含むゴム組成物。

[12] カーボンブラック及びシリカよりなる 群から選択される少なくとも一種を更に含有 する前記[11]に記載のゴム組成物。

[13] 前記変性共役ジエン系重合体を20質量% 以上含む前記ゴム成分100質量部に対して、前 記カーボンブラック及びシリカよりなる群か ら選択される少なくとも一種を20~120質量部を 含有する前記[12]に記載のゴム組成物。

[14] 前記ゴム成分が、前記変性共役ジエン 系重合体20~100質量%と、天然ゴム、合成イソ レンゴム、ブタジエンゴム、スチレン-ブタ エンゴム、エチレン-α-オレフィン共重合ゴ ム、エチレン-α-オレフィン-ジエン共重合ゴ 、アクリロニトリル-ブタジエン共重合ゴム 、クロロプレンゴム及びハロゲン化ブチルゴ ムからなる群より選択される少なくとも一種 の他のゴム成分0~80質量%(但し、前記変性共役 ジエン系重合体+前記他のゴム成分=100質量%) からなる前記[11]~[13]のいずれかに記載のゴ 組成物。

[15] 前記[11]~[14]のいずれかに記載のゴム組 成物を含むタイヤ部材。

[16] 前記[15]に記載されたタイヤ部材を備 たタイヤ。

 本発明の変性共役ジエン系重合体の製造 法は、シス-1,4-結合含量が、98.5%以上であり 、活性末端を有する共役ジエン系重合体を用 い、この共役ジエン系重合体の活性末端に、 アルコキシシラン化合物を導入させる変性反 応を行う変性工程(A)と、周期律表の4A族、2B 、3B族、4B族及び5B族に含まれる元素のうち なくとも一つの元素を含有する縮合触媒の 在下で、前記活性末端に導入されたアルコ シシラン化合物の残基を縮合反応させる縮 工程(B)と、を備えるため、低発熱性及び耐 耗性に優れた加硫ゴムの材料である変性共 ジエン系重合体を好適に製造することがで るという効果を奏するものである。

 本発明の変性共役ジエン系重合体は、本 明の変性共役ジエン系重合体の製造方法に って製造されるものであるため、低発熱性 び耐摩耗性に優れた加硫ゴムの材料である いう効果を奏するものである。

 本発明のゴム組成物は、ゴム成分として 発明の変性共役ジエン系重合体を含むもの あるため、低発熱性及び耐摩耗性に優れた 硫ゴムの材料であるという効果を奏するも である。

 本発明のタイヤ部材は、本発明のゴム組 物を含むため、低発熱性及び耐摩耗性に優 たものであるという効果を奏するものであ 。

 本発明のタイヤは、本発明のタイヤ部材 備えるため、低発熱性及び耐摩耗性に優れ ものであるという効果を奏するものである

 以下、本発明を実施するための最良の形 について説明するが、本発明は以下の実施 形態に限定されるものではない。即ち、本 明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通 の知識に基づいて、以下の実施の形態に対 適宜変更、改良等が加えられたものも本発 の範囲に属することが理解されるべきであ 。

[1]変性共役ジエン系重合体の製造方法:
 本発明の変性共役ジエン系重合体の製造方 について説明する。本発明の変性共役ジエ 系重合体の製造方法は、シス-1,4-結合含量 、98.5%以上であり、活性末端を有する共役ジ エン系重合体を用い、この共役ジエン系重合 体の活性末端に、アルコキシシリル基を含む 2つ以上の反応基を有するアルコキシシラン 合物を導入させる変性反応を行う変性工程(A )と、周期律表の4A族、2B族、3B族、4B族及び5B に含有される元素のうちの少なくとも一つ 含む縮合触媒の存在下で、前記活性末端に 入されたアルコキシシラン化合物のアルコ シシラン化合物残基を縮合反応する縮合工 (B)と、を備えるものである。

 即ち、シス-1,4-結合含量が、98.5%以上であ る共役ジエン系重合体の活性末端に、アルコ キシシラン化合物を導入させる変性反応を行 い、周期律表の4A族、2B族、3B族、4B族及び5B に含有される元素のうちの少なくとも一つ 含む縮合触媒の存在下で、前記活性末端に 入されたアルコキシシラン化合物のアルコ シシラン化合物残基を縮合反応させること よって、低発熱性(即ち、低燃費性)及び耐摩 耗性に優れた変性共役ジエン系重合体を得る ことができる。特に、本発明の製造方法によ って得られる変性共役ジエン系重合体は、カ ーボンブラックやシリカを配合してゴム組成 物とした場合に、極めて加工性が良好なゴム 組成物を得ることができ、また、このゴム組 成物に加硫処理を施して加硫ゴムとした場合 、低発熱性及び耐摩耗性に優れた加硫ゴムを 得ることができる。

[1-1]変性工程(A):
 本発明の変性共役ジエン系重合体の製造方 は、変性工程(A)を備え、この変性工程(A)に いて、シス-1,4-結合含量が、98.5%以上であり 、活性末端を有する共役ジエン系重合体を用 い、この共役ジエン系重合体の活性末端に、 アルコキシシラン化合物を導入させる変性反 応を行う。

[1-1-1]共役ジエン系重合体:
 本発明の変性共役ジエン系重合体の製造方 に用いられる共役ジエン系重合体は、シス- 1,4-結合含量が、98.5%以上であり、活性末端を 有する共役ジエン系重合体である。上記シス -1,4-結合含量は、好ましくは99.0%以上であり 更に好ましくは99.2%以上である。シス-1,4-結 含量が98.5%未満であると、変性共役ジエン 重合体を含有するゴム組成物に加硫処理を して加硫ゴムとした場合に、この加硫ゴム 十分な低発熱性及び耐摩耗性が得られなく るおそれがある。なお、本明細書において シス-1,4-結合含量は、NMR分析により測定され るシグナル強度から算出した値である。

 上記共役ジエン系重合体としては、例え 、1,3-ブタジエン、イソプレン、2,3-ジメチ -1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキ ジエン、及びミルセンよりなる群から選択 れるモノマーに由来する繰り返し単位を有 る重合体を用いることができる。特に、1,3- ブタジエン、イソプレン、及び2,3-ジメチル-1 ,3-ブタジエンからなる群より選択されるモノ マーに由来する繰り返し単位を有する重合体 を好適に用いることができる。

 このような共役ジエン系重合体を製造す 際には、溶媒を用いて重合を行ってもよい 、または無溶媒下で重合を行ってもよい。 合に用いる溶媒(重合溶媒)としては、不活 な有機溶媒を挙げることができ、例えば、 タン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の 素数4~10の飽和脂肪族炭化水素、シクロペン ン、シクロヘキサン等の炭素数6~20の飽和脂 環式炭化水素、1-ブテン、2-ブテン等のモノ レフィン類、ベンゼン、トルエン、キシレ 等の芳香族炭化水素、塩化メチレン、クロ ホルム、四塩化炭素、トリクロロエチレン パークロロエチレン、1,2-ジクロロエタン、 ロロベンゼン、ブロムベンゼン、クロロト エン等のハロゲン化炭化水素を挙げること できる。

 共役ジエン系重合体を製造する際におけ 重合反応の温度は、-30~+200℃であることが ましく、0~+150℃であることが更に好ましい また、重合反応の形式は特に制限はなく、 ッチ式反応器を用いて行ってもよく、多段 続式反応器などの装置を用いて連続式で行 てもよい。なお、重合溶媒を用いる場合は この溶媒中のモノマー濃度が5~50質量%である ことが好ましく、7~35質量%であることが更に ましい。なお、共役ジエン系重合体を製造 る観点、及び、活性末端を有する共役ジエ 系重合体を失活させない観点から、重合系 に、酸素、水または炭酸ガス等の失活作用 ある化合物を極力混入させない配慮をする とが好ましい。

 また、本発明の変性共役ジエン系重合体の 造方法に用いる共役ジエン系重合体として 、下記(a)~(c)成分の混合物を主成分とする触 媒組成物(以下、「触媒」と記す場合がある) 存在下で重合した共役ジエン系重合体を用 ることが好ましい。
 (a)成分:ランタノイドの少なくともいずれか 一つの元素を含有するランタノイド含有化合 物、または前記ランタノイド含有化合物とル イス塩基との反応により得られる反応生成物
 (b)成分:アルミノオキサン、及び、一般式(1) ;AlR 1 R 2 R 3 で表される有機アルミニウム化合物(但し、 記一般式(1)中、R 1 及びR 2 は、同一若しくは異なる炭素数1~10の炭化水 基、または水素原子であり、R 3 は、R 1 及びR 2 と同一または異なる炭素数1~10の炭化水素基 ある)よりなる群から選択される少なくとも 種
 (c)成分:その分子構造中に少なくとも一個の ヨウ素原子を含有するヨウ素含有化合物

 このような触媒を用いることにより、シ -1,4-結合含量が98.5%以上である共役ジエン系 重合体を得ることができる。また、この触媒 は、極低温で重合反応を行う必要がなく、操 作が簡便であり、工業的生産工程として有用 である。

[1-1-1-a](a)成分:
 (a)成分は、ランタノイドの少なくともいず か一つの元素を含有するランタノイド含有 合物、またはこのランタノイド含有化合物 ルイス塩基との反応により得られる反応生 物である。ランタノイドの中でも、ネオジ 、プラセオジウム、セリウム、ランタン、 ドリニウム、サマリウムが好ましい。本発 の製造方法においては、これらのうち、ネ ジムが特に好ましい。なお、本発明の製造 法に用いるランタノイドは、単独でまたは 種以上を組み合わせて用いることができる ランタノイド含有化合物の具体例としては ランタノイドのカルボン酸塩、アルコキサ ド、β-ジケトン錯体、リン酸塩、亜リン酸 等を挙げることができる。このうち、カル ン酸塩、またはリン酸塩が好ましく、カル ン酸塩が更に好ましい。

 ランタノイドのカルボン酸塩の具体例とし は、一般式(2);(R 4 -CO 2 ) 3 Mで表されるカルボン酸の塩を挙げることが きる(但し、前記一般式(2)中、Mは、ランタノ イドであり、R 4 は、炭素数1~20の炭化水素基である)。なお、 記一般式中、R 4 は、飽和または不飽和のアルキル基であるこ とが好ましく、直鎖状、分岐状、または環状 のアルキル基であることが好ましい。また、 カルボキシル基は、一級、二級、または三級 の炭素原子に結合している。より具体的には 、オクタン酸、2-エチルヘキサン酸、オレイ 酸、ステアリン酸、安息香酸、ナフテン酸 商品名「バーサチック酸」(シェル化学社製 、カルボキシル基が三級炭素原子に結合して いるカルボン酸)等の塩を挙げることができ 。これらのうち、バーサチック酸、2-エチル ヘキサン酸、またはナフテン酸の塩が好まし い。

 ランタノイドのアルコキサイドの具体例と ては、一般式(3);(R 5 O) 3 Mで表されるものを挙げることができる(但し 前記一般式(3)中、Mは、ランタノイドである )。なお、前記一般式中、「R 5 O」で表されるアルコキシ基の具体例として 、2-エチル-ヘキシルアルコキシ基、オレイ アルコキシ基、ステアリルアルコキシ基、 ェノキシ基、ベンジルアルコキシ基等を挙 ることができる。これらのうち、2-エチル- キシルアルコキシ基、またはベンジルアル キシ基が好ましい。

 ランタノイドのβ-ジケトン錯体の具体例 しては、アセチルアセトン錯体、ベンゾイ アセトン錯体、プロピオニトリルアセトン 体、バレリルアセトン錯体、エチルアセチ アセトン錯体等を挙げることができる。こ らのうち、アセチルアセトン錯体、または チルアセチルアセトン錯体が好ましい。

 ランタノイドのリン酸塩または亜リン酸 の具体例としては、リン酸ビス(2-エチルヘ シル)、リン酸ビス(1-メチルヘプチル)、リ 酸ビス(p-ノニルフェニル)、リン酸ビス(ポリ エチレングリコール-p-ノニルフェニル)、リ 酸(1-メチルヘプチル)(2-エチルヘキシル)、リ ン酸(2-エチルヘキシル)(p-ノニルフェニル)、2 -エチルヘキシルホスホン酸モノ-2-エチルヘ シル、2-エチルヘキシルホスホン酸モノ-p-ノ ニルフェニル、ビス(2-エチルヘキシル)ホス ィン酸、ビス(1-メチルヘプチル)ホスフィン 、ビス(p-ノニルフェニル)ホスフィン酸、(1- メチルヘプチル)(2-エチルヘキシル)ホスフィ 酸、(2-エチルヘキシル)(p-ノニルフェニル) スフィン酸等の塩を挙げることができる。 れらのうち、リン酸ビス(2-エチルヘキシル) リン酸ビス(1-メチルヘプチル)、2-エチルヘ シルホスホン酸モノ-2-エチルヘキシル、ま は、ビス(2-エチルヘキシル)ホスフィン酸の 塩が好ましい。

 これまで例示したもののうち、ランタノ ド含有化合物としては、ネオジムのリン酸 、またはネオジムのカルボン酸塩が更に好 しく、ネオジムのバーサチック酸塩、また ネオジムの2-エチルヘキサン酸塩等のカル ン酸塩が特に好ましい。

 上記ランタノイド含有化合物を溶剤に可 化させるため、または長期間安定に貯蔵す ために、ランタノイド含有化合物とルイス 基を混合すること、またはランタノイド含 化合物とルイス塩基を反応させて反応生成 とすることも好ましい。ルイス塩基の量は ランタノイド1モルに対して、0~30モルとす ことが好ましく、1~10モルとすることが更に ましい。ルイス塩基の具体例としては、ア チルアセトン、テトラヒドロフラン、ピリ ン、N,N-ジメチルホルムアミド、チオフェン 、ジフェニルエーテル、トリエチルアミン、 有機リン化合物、一価または二価のアルコー ル等を挙げることができる。これまで述べて きた(a)成分は、単独でまたは二種以上を組み 合わせて用いることができる。

[1-1-1-b](b)成分:
 (b)成分は、アルミノオキサン、及び、一般 (1);AlR 1 R 2 R 3 で表される有機アルミニウム化合物(但し、 記一般式(1)中、R 1 及びR 2 は、同一若しくは異なる炭素数1~10の炭化水 基、または水素原子であり、R 3 は、R 1 及びR 2 と同一または異なる炭素数1~10の炭化水素基 ある)よりなる群から選択される少なくとも 種である。

 アルミノオキサン(以下、「アルモキサン 」という場合もある)は、その構造が、下記 般式(4)または(5)で表される化合物である。 お、ファインケミカル,23,(9),5(1994)、J.Am.Chem.S oc.,115,4971(1993)、及びJ.Am.Chem.Soc.,117,6465(1995)で 示されている、アルモキサンの会合体であ てもよい。

 前記一般式(4)及び(5)中、R 6 は、炭素数1~20の炭化水素基であり、kは、2以 上の整数である。前記一般式(4)及び(5)中、R 6 の具体例としては、メチル、エチル、プロピ ル、ブチル、イソブチル、t-ブチル、ヘキシ 、イソヘキシル、オクチル、イソオクチル 等を挙げることができる。これらのうち、 チル、エチル、イソブチル、または、t-ブ ル基が好ましく、メチル基が更に好ましい また、前記一般式(4)及び(5)中、kは、4~100の 数であることが好ましい。

 アルモキサンの具体例としては、メチル ルモキサン(以下、「MAO」と記す場合がある )、エチルアルモキサン、n-プロピルアルモキ サン、n-ブチルアルモキサン、イソブチルア モキサン、t-ブチルアルモキサン、ヘキシ アルモキサン、イソヘキシルアルモキサン を挙げることができる。これらの中でも、MA Oが好ましい。アルモキサンは、公知の方法 よって製造することができる。例えば、ベ ゼン、トルエン、キシレン等の有機溶媒中 、トリアルキルアルミニウム、またはジア キルアルミニウムモノクロライドを加え、 に水、水蒸気、水蒸気含有窒素ガス、また 硫酸銅5水塩や硫酸アルミニウム16水塩等の 結晶水を有する塩を加えて反応させること より製造することができる。なお、アルモ サンは、単独でまたは二種以上を組み合わ て用いることができる。

 上記一般式(1)で表される有機アルミニウ 化合物の具体例としては、トリメチルアル ニウム、トリエチルアルミニウム、トリ-n- ロピルアルミニウム、トリイソプロピルア ミニウム、トリ-n-ブチルアルミニウム、ト イソブチルアルミニウム、トリ-t-ブチルア ミニウム、トリペンチルアルミニウム、ト ヘキシルアルミニウム、トリシクロヘキシ アルミニウム、トリオクチルアルミニウム 水素化ジエチルアルミニウム、水素化ジ-n- ロピルアルミニウム、水素化ジ-n-ブチルア ミニウム、水素化ジイソブチルアルミニウ 、水素化ジヘキシルアルミニウム、水素化 イソヘキシルアルミニウム、水素化ジオク ルアルミニウム、水素化ジイソオクチルア ミニウム、エチルアルミニウムジハイドラ ド、n-プロピルアルミニウムジハイドライ 、イソブチルアルミニウムジハイドライド どが挙げられる。これらの中でも、好まし は、水素化ジイソブチルアルミニウム、ト エチルアルミニウム、トリイソブチルアル ニウム、水素化ジエチルアルミニウム等を げることができる。有機アルミニウム化合 は、単独でまたは二種以上を組み合わせて いることができる。

[1-1-1-c](c)成分:
 (c)成分は、その分子構造中に少なくとも一 のヨウ素原子を含有するヨウ素含有化合物 ある。ヨウ素含有化合物を用いることによ 、シス-1,4-結合含量が98.5%以上である共役ジ エン系重合体を容易に得ることができるとい う利点がある。ヨウ素含有化合物は、その分 子構造中に少なくとも一個のヨウ素原子を含 有すれば特に制限はなく、例えば、ヨウ素、 トリメチルシリルアイオダイド、ジエチルア ルミニウムアイオダイド、メチルアイオダイ ド、ブチルアイオダイド、ヘキシルアイオダ イド、オクチルアイオダイド、ヨードホルム 、ジヨードメタン、ベンジリデンアイオダイ ド、ヨウ化ベリリウム、ヨウ化マグネシウム 、ヨウ化カルシウム、ヨウ化バリウム、ヨウ 化亜鉛、ヨウ化カドミウム、ヨウ化水銀、ヨ ウ化マンガン、ヨウ化レニウム、ヨウ化銅、 ヨウ化銀、ヨウ化金等を挙げることができる 。

 但し、上記ヨウ素含有化合物としては、一 式(6):R 7 m SiI 4-m (前記一般式(6)中、R 7 は、炭素数1~20の炭化水素基、または水素原 であり、mは0~3の整数である)で表されるヨウ 化ケイ素化合物、一般式(7):R 8 n I 4-n (前記一般式(7)中、R 8 は、炭素数1~20の炭化水素基であり、nは1~3の 数である)で表されるヨウ化炭化水素化合物 またはヨウ素であることが好ましい。このよ うなヨウ化ケイ素化合物、ヨウ化炭化水素化 合物、またはヨウ素は有機溶剤への溶解性が 良好であるため、操作が簡便であり、工業的 生産工程として有用である。

 ヨウ化ケイ素化合物(上記一般式(6)で示さ れる化合物)の具体例としては、トリメチル リルアイオダイド、トリエチルシリルアイ ダイド、ジメチルシリルジヨード等を挙げ ことができる。これらのうち、トリメチル リルアイオダイドが好ましい。また、ヨウ 炭化水素化合物(上記一般式(7)で示される化 物)の具体例としては、メチルアイオダイド 、ブチルアイオダイド、ヘキシルアイオダイ ド、オクチルアイオダイド、ヨードホルム、 ジヨードメタン、ベンジリデンアイオダイド 等を挙げることができる。これらのうち、メ チルアイオダイド、ヨードホルム、またはジ ヨードメタンが好ましく、以上のヨウ素含有 化合物は、単独でまたは二種以上を組み合わ せて用いることができる。

 なお、上記各成分((a)~(c)成分)の配合割合 、必要に応じて適宜設定することができる (a)成分は、100gの共役ジエン系化合物に対し て、0.00001~1.0ミリモル用いることが好ましく 0.0001~0.5ミリモル用いることが更に好ましい 。0.00001ミリモル未満であると、重合活性が 下する傾向にある。一方、1.0ミリモル超で ると、触媒濃度が高くなり、脱灰工程が必 となる場合がある。

 (b)成分がアルモキサンである場合、触媒 含有されるアルモキサンの好ましい量は、( a)成分と、アルモキサンに含まれるアルミニ ム(Al)とのモル比で表すことができる。即ち 、「(a)成分」:「アルモキサンに含まれるア ミニウム(Al)」(モル比)=1:1~1:500であることが ましく、1:3~1:250であることが更に好ましく 1:5~1:200であることが特に好ましい。上記の 囲外では、触媒活性が低下する傾向にある 、または触媒残渣を除去する工程が必要と る場合がある。

 また、(b)成分が有機アルミニウム化合物 ある場合、触媒に含有される有機アルミニ ム化合物の好ましい量は、(a)成分と、有機 ルミニウム化合物とのモル比で表すことが きる。即ち、「(a)成分」:「有機アルミニウ ム化合物」(モル比)=1:1~1:700であることが好ま しく、1:3~1:500であることが更に好ましい。上 記の範囲外では、触媒活性が低下する傾向に あるか、または触媒残渣を除去する工程が必 要となる場合がある。

 (c)成分の好ましい量は、(c)成分に含有さ るヨウ素原子と、(a)成分とのモル比で表す とができる。即ち、(ヨウ素原子)/((a)成分)( ル比)=0.5~3であることが好ましく、1.0~2.5で ることが更に好ましく、1.2~1.8であることが に好ましい。(ヨウ素原子)/((a)成分)のモル が0.5未満であると、重合触媒活性が低下す 傾向にある。一方、(ヨウ素原子)/((a)成分)の モル比が3超であると、触媒毒となる傾向に る。

 上記した触媒には、(a)~(c)成分以外に、必 要に応じて、共役ジエン系化合物及び非共役 ジエン系化合物よりなる群から選択される少 なくとも一種を、(a)成分1モルに対して、1000 ル以下含有させることが好ましく、150~1000 ル含有させることが更に好ましく、3~300モル 含有させることが特に好ましい。触媒に共役 ジエン系化合物及び非共役ジエン系化合物よ りなる群から選択される少なくとも一種を含 有させると、触媒活性が一段と向上するため に好ましい。このとき、用いられる共役ジエ ン系化合物は、後述する重合用のモノマーと 同じく、1,3-ブタジエン、イソプレン等を挙 ることができる。また、非共役ジエン系化 物としては、例えば、ジビニルベンゼン、 イソプロペニルベンゼン、トリイソプロペ ルベンゼン、1,4-ビニルヘキサジエン、エチ デンノルボルネン等を挙げることができる

[1-1-1-d]触媒組成物の調製:
 本発明の共役ジエン系重合体の製造方法で いられる触媒組成物は、例えば、溶媒に溶 した(a)~(c)成分、更に必要に応じて添加され る共役ジエン系化合物及び非共役ジエン系化 合物よりなる群から選択される少なくとも一 種を反応させることにより、調製することが できる。なお、各成分の添加順序は任意でよ い。但し、各成分を予め混合及び反応させる とともに、熟成させておくことが、重合活性 の向上、及び重合開始誘導期間の短縮の点か ら好ましい。熟成温度は0~100℃とすることが ましく、20~80℃とすることが更に好ましい 0℃未満であると、熟成が不十分となる傾向 ある。一方、100℃超であると、触媒活性の 下や、分子量分布の広がりが生じ易くなる 向にある。なお、熟成時間には、特に制限 ない。重合反応槽に添加する前に、各成分 うしをライン中で接触させてもよい。熟成 間は、0.5分以上であれば十分である。また 調製した触媒は、数日間は安定である。

[1-1-1-e]共役ジエン系重合体の物性:
 本発明の変性共役ジエン系重合体の製造方 においては、共役ジエン系重合体として、 ルパーミエーションクロマトグラフィーで 定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn )との比、即ち、分子量分布(Mw/Mn)が、3.5以下 あることが好ましく、3.0以下であることが に好ましく、2.5以下であることが特に好ま い。分子量分布が3.5を超えるものであると 破壊特性、低発熱性を始めとするゴム物性 低下する傾向にある。なお、本明細書にお て、分子量分布(Mw/Mn)は、重量平均分子量と 数平均分子量との割合(重量平均分子量/数平 分子量)により算出される値を意味する。こ こで、共役ジエン系重合体の重量平均分子は 、GPC法(Gel Permeation Chromatography法)で測定され たポリスチレン換算の重量平均分子量である 。また、共役ジエン系重合体の数平均分子は 、GPC法で測定されたポリスチレン換算の数平 均分子量である。

 なお、共役ジエン系重合体の、ビニル含 、シス1,4-結合含量、またはこれらの両方は 、重合温度をコントロールすることによって 、容易に調整することができる。また、Mw/Mn 上記(a)~(c)成分のモル比をコントロールする ことによって、容易に調整することができる 。

 また、上記共役ジエン系重合体の100℃にお るムーニー粘度(ML 1+4, 100℃)は、5~50の範囲であることが好ましく、1 0~40であることが好ましい。5未満では、加硫 の機械特性、耐摩耗性などが低下すること ある、一方、50を超えると、変性反応を行 た後の変性共役ジエン系重合体の混練り時 加工性が低下することがある。このムーニ 粘度は、上記(a)~(c)成分のモル比をコントロ ルすることにより容易に調整することがで る。

 更に、1,2-ビニル結合の含量が、0.5質量% 下であることが好ましく、0.4質量%以下であ ことが更に好まく、0.3質量%以下であること が特に好ましい。0.5質量%以下を超えるもの あると、破壊特性などのゴム物性が低下す 傾向にある。なお、本明細書において、1,2- ニル結合含量は、NMR分析により測定される グナル強度から算出した値である。

[1-1-2]アルコキシシラン化合物:
 上記変性工程(A)に用いるアルコキシシラン 合物(以下、「変性剤」と記す場合がある) しては、アルコキシシリル基を含む2つ以上 反応基を有するものである。アルコキシシ ル基以外の反応基としては、特にその種類 限定するものではないが、例えば、(f);エポ キシ基、(g);イソシアネート基、(h);カルボニ 基、及び(i);シアノ基から選ばれた少なくと も一種の官能基が好ましい。即ち、変性工程 (A)に用いるアルコキシシラン化合物としては 、(f);エポキシ基、(g);イソシアネート基、(h); カルボニル基、及び(i);シアノ基から選ばれ 少なくとも一種の官能基を含有するアルコ シシラン化合物を用いることが好ましい。 お、上記アルコキシシラン化合物は、部分 合物であってもよく、該アルコキシシラン 合物と部分縮合物の混合物であってもよい

 ここで、「部分縮合物」とは、アルコキ シラン化合物のSiORの一部(即ち、全部では い)が縮合によりSiOSi結合したものをいう。 お、上記変性反応に用いる共役ジエン系重 体は、少なくとも10%のポリマー鎖がリビン 性を有するものが好ましい。

 上記アルコキシシラン化合物の具体例と ては、(f);エポキシ基を含有するアルコキシ シラン化合物(以下、「エポキシ基含有アル キシシラン化合物」と記す場合がある)とし 、2-グリシドキシエチルトリメトキシシラ 、2-グリシドキシエチルトリエトキシシラン 、(2-グリシドキシエチル)メチルジメトキシ ラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシ シラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキ シラン、(3-グリシドキシプロピル)メチルジ メトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキ ル)エチルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキ シシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラ 、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル(メ ル)ジメトキシシランを好適なものとして挙 ることができるが、これらの中でも、3-グ シドキシプロピルトリメトキシシラン、ま は2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリ メトキシシランがより好適である。

 また、(g);イソシアネート基を含有するア ルコキシシラン化合物(以下、「イソシアネ ト基含有アルコキシシラン化合物」と記す 合がある)としては、3-イソシアネートプロ ルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプ ロピルトリエトキシシラン、3-イソシアネー プロピルメチルジエトキシシラン、3-イソ アネートプロピルトリイソプロポキシシラ などが挙げられ、これらのうち、特に好ま いのは3-イソシアネートプロピルトリメトキ シシランである。

 また、(h);カルボニル基を含有するアルコ キシシラン化合物(以下、「カルボニル基含 アルコキシシラン化合物」と記す場合があ )としては、3-メタクリロイロキシプロピル リエトキシシラン、3-メタクリロイロキシプ ロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロイ キシプロピルメチルジエトキシシラン、3- タクリロイロキシプロピルトリイソプロポ シシランなどが挙げられ、これらのうち、 に好ましいのは3-メタクリロイロキシプロピ ルトリメトキシシランである。

 更に、(i);シアノ基を含有するアルコキシ シラン化合物(以下、「シアノ基含有アルコ シシラン化合物」と記す場合がある)として 、3-シアノプロピルトリエトキシシラン、3- シアノプロピルトリメトキシシラン、3-シア プロピルメチルジエトキシシラン、3-シア プロピルトリイソプロポキシシランなどが げられ、これらのうち、特に好ましいのは3- シアノプロピルトリメトキシシランである。

 これらのアルコキシシラン化合物は、単 でまたは二種以上を組み合わせて用いるこ ができる。また、上記したアルコキシシラ 化合物の部分縮合物も用いることができる

 上記変性反応において、上記アルコキシ ラン化合物の使用量は、上記(a)成分1モルに 対して、0.01~200モルが好ましく、更に好まし は0.1~150モルである。0.01モル未満では、変 反応の進行が十分でなく、充填剤の分散性 充分に改良されず、加硫後の機械特性、耐 耗性、低発熱性が十分に得られなくなる。 方、200モルを超えて使用しても、変性反応 飽和しており、使用した分のコストが余計 かかってしまう。なお、上記変性剤の添加 法は、特に制限されず、一括して添加する 法、分割して添加する方法、または、連続 に添加する方法などが挙げられるが、一括 て添加する方法が好ましい。

 本発明の製造方法における変性工程(A)の 性反応は、溶液中で行うことが好ましく、 の溶液としては、重合時に使用した未反応 ノマーを含んだ溶液をそのまま使用するこ ができる。また、変性反応の形式について 特に制限はなく、バッチ式反応器を用いて ってもよく、多段連続式反応器やインライ ミキサなどの装置を用いて連続式で行って よい。また、この変性反応は、重合反応終 後、脱溶媒処理、水処理、熱処理、重合体 離に必要な諸操作などの前に行うことが好 しい。

 変性反応の温度は、共役ジエン系重合体 重合温度をそのまま用いることができる。 体的には20~100℃が好ましい範囲として挙げ れる。更に好ましくは、40~90℃である。温 が低くなると重合体の粘度が上昇する傾向 あり、温度が高くなると重合活性末端が失 し易くなるので好ましくない。

 また、変性工程(A)における変性反応時間 、5分~5時間であることが好ましく、15分~1時 間であることが更に好ましい。本発明の製造 方法において、変性反応時に、所望により、 公知の老化防止剤や反応停止剤を、重合体の 活性末端にアルコキシシラン化合物残基を導 入した後の縮合工程(B)において、添加するこ とができる。

 本発明の製造方法は、上記変性剤の他に 縮合工程(B)において、活性末端に導入され 変性剤であるアルコキシシラン化合物残基 縮合反応し、消費されるものを更に添加す ことが好ましい。具体的には、官能基導入 を添加することが好ましい。この官能基導 剤により、変性共役ジエン系重合体の耐摩 性を向上させることができる。

 官能基導入剤は、活性末端との直接反応 実質的に起こさず、反応系に未反応として 存するものであれば特に制限はないが、例 ば、上記変性剤として用いるアルコキシシ ン化合物とは異なるアルコキシシラン化合 、即ち、(j);アミノ基、(k);イミノ基、及び(l );メルカプト基から選ばれた少なくとも一種 官能基を含有するアルコキシシラン化合物 あることが好ましい。なお、この官能基導 剤として用いられるアルコキシシラン化合 は、部分縮合物であってもよく、官能基導 剤として用いるアルコキシシラン化合物の 分縮合物でないもの及び部分縮合物の混合 であってもよい。

 官能基導入剤の具体例としては、(j);アミ ノ基を含有するアルコキシシラン化合物(以 、「アミノ基含有アルコキシシラン化合物 と記す場合がある)として、3-ジメチルアミ プロピル(トリエトキシ)シラン、3-ジメチル ミノプロピル(トリメトキシ)シラン、3-ジエ チルアミノプロピル(トリエトキシ)シラン、3 -ジエチルアミノプロピル(トリメトキシ)シラ ン、2-ジメチルアミノエチル(トリエトキシ) ラン、2-ジメチルアミノエチル(トリメトキ )シラン、3-ジメチルアミノプロピル(ジエト シ)メチルシラン、3-ジブチルアミノプロピ (トリエトキシ)シラン、3-アミノプロピルト リメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエ キシシラン、アミノフェニルトリメトキシ ラン、アミノフェニルトリエトキシシラン 3-(N-メチルアミノ)プロピルトリメトキシシ ン、3-(N-メチルアミノ)プロピルトリエトキ シランなどを挙げることができるが、これ の中で、3-ジエチルアミノプロピル(トリエ キシ)シラン、3-ジメチルアミノプロピル(ト リエトキシ)シラン、または、3-アミノプロピ ルトリエトキシシランが好適である。

 また、(k);イミノ基を含有するアルコキシ シラン化合物(以下、「イミノ基含有アルコ シシラン化合物」と記す場合がある)として 3-(1-ヘキサメチレンイミノ)プロピル(トリエ トキシ)シラン、3-(1-ヘキサメチレンイミノ) ロピル(トリメトキシ)シラン、(1-ヘキサメチ レンイミノ)メチル(トリメトキシ)シラン、(1- ヘキサメチレンイミノ)メチル(トリエトキシ) シラン、2-(1-ヘキサメチレンイミノ)エチル( リエトキシ)シラン、2-(1-ヘキサメチレンイ ノ)エチル(トリメトキシ)シラン、3-(1-ピロリ ジニル)プロピル(トリエトキシ)シラン、3-(1- ロリジニル)プロピル(トリメトキシ)シラン 3-(1-ヘプタメチレンイミノ)プロピル(トリエ トキシ)シラン、3-(1-ドデカメチレンイミノ) ロピル(トリエトキシ)シラン、3-(1-ヘキサメ レンイミノ)プロピル(ジエトキシ)メチルシ ン、3-(1-ヘキサメチレンイミノ)プロピル(ジ エトキシ)エチルシラン、また、N-(1,3-ジメチ ブチリデン)-3-(トリエトキシシリル)-1-プロ ンアミン、N-(1-メチルエチリデン)-3-(トリエ トキシシリル)-1-プロパンアミン、N-エチリデ ン-3-(トリエトキシシリル)-1-プロパンアミン N-(1-メチルプロピリデン)-3-(トリエトキシシ リル)-1-プロパンアミン、N-(4-N,N-ジメチルア ノベンジリデン)-3-(トリエトキシシリル)-1- ロパンアミン、N-(シクロヘキシリデン)-3-(ト リエトキシシリル)-1-プロパンアミン、

 及び、これらのトリエトキシシリル化合 に対応するトリメトキシシリル化合物、メ ルジエトキシシリル化合物、エチルジエト シシリル化合物、メチルジメトキシシリル 合物、またはエチルジメトキシシリル化合 、また、1-〔3-(トリエトキシシリル)プロピ 〕-4,5-ジヒドロイミダゾール、1-〔3-(トリメ トキシシリル)プロピル〕-4,5-ジヒドロイミダ ゾール、3-〔10-(トリエトキシシリル)デシル -4-オキサゾリン、3-(1-ヘキサメチレンイミノ )プロピル(トリエトキシ)シラン、(1-ヘキサメ チレンイミノ)メチル(トリメトキシ)シラン、 N-(3-トリエトキシシリルプロピル)-4,5-ジヒド イミダゾール、N-(3-イソプロポキシシリル ロピル)-4,5-ジヒドロイミダゾール、N-(3-メチ ルジエトキシシリルプロピル)-4,5-ジヒドロイ ミダゾールなどを好適なものとして挙げるこ とができるが、これらの中でも、3-(1-ヘキサ チレンイミノ)プロピル(トリエトキシ)シラ 、N-(1-メチルプロピリデン)-3-(トリエトキシ シリル)-1-プロパンアミン、N-(1,3-ジメチルブ リデン)-3-(トリエトキシシリル)-1-プロパン ミン、3-(1-ヘキサメチレンイミノ)プロピル( トリエトキシ)シラン、(1-ヘキサメチレンイ ノ)メチル(トリメトキシ)シラン、1-〔3-(トリ エトキシシリル)プロピル〕-4,5-ジヒドロイミ ダゾール、1-〔3-(トリメトキシシリル)プロピ ル〕-4,5-ジヒドロイミダゾール、または、N-(3 -トリエトキシシリルプロピル)-4,5-ジヒドロ ミダゾールがより好適である。

 また、(l);メルカプト基を含有するアルコ キシシラン化合物(以下、「メルカプト基含 アルコキシシラン化合物」と記す場合があ )として、3-メルカプトプロピルトリエトキ シラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシ シラン、2-メルカプトエチルトリエトキシシ ン、2-メルカプトエチルトリメトキシシラ 、3-メルカプトプロピル(ジエトキシ)メチル ラン、3-メルカプトプロピル(モノエトキシ) ジメチルシラン、メルカプトフェニルトリメ トキシシラン、メルカプトフェニルトリエト キシシランなどを挙げることができるが、こ れらの中でも、3-メルカプトプロピルトリエ キシシランが好適である。

 これらの官能基導入剤は、単独でまたは 種以上を組み合わせて用いることができる

 官能基導入剤としてアルコキシシラン化 物を用いる場合、その使用量は、上記(a)成 1モルに対して、0.01~200モルが好ましく、更 好ましくは0.1~150モルである。0.01モル未満 は、縮合反応の進行が十分でなく、充填剤 分散性が充分に改良されず、加硫後の機械 性、耐摩耗性、低発熱性に劣る。一方、200 ルを超えて使用しても、縮合反応は飽和し おり、経済上好ましくない。

 官能基導入剤の添加時期は、上記共役ジ ン系重合体の活性末端にアルコキシシラン 合物残基を導入した後の縮合工程(B)であっ 、縮合反応開始前に添加することが好まし 。縮合反応開始後に添加した場合、官能基 入剤が均一に分散せず触媒性能が低下する 合がある。官能基導入剤の添加時期として 、具体的には、変性反応開始5分~5時間後で ることが好ましく、変性反応開始15分~1時間 後であることが更に好ましい。

 なお、本発明の製造方法において、官能 導入剤として、上記官能基を有するアルコ シシラン化合物を用いる場合、活性末端を する共役ジエン系重合体と、反応系に加え れた実質上化学量論的量の変性剤とが変性 応を起こし、実質的に活性末端の全てにア コキシシリル基が導入され、更に上記官能 導入剤を添加することにより、この共役ジ ン系重合体の活性末端の当量より多くのア コキシシラン化合物残基が導入されること なる。

 アルコキシシリル基同士の縮合反応は、 離のアルコキシシラン化合物と共役ジエン 重合体末端のアルコキシシリル基の間で起 ること、また場合によっては共役ジエン系 合体末端のアルコキシシリル基同士で起こ ことが、反応効率の観点から好ましく、遊 のアルコキシシラン化合物同士の反応は好 しくない。従って、官能基導入剤としてア コキシシラン化合物を新たに加える場合に 、そのアルコキシシリル基の加水分解性が 共役ジエン系重合体末端に導入したアルコ シシリル基の加水分解性に比べて低くいこ が好ましい。

 例えば、共役ジエン系重合体の活性末端 の反応に用いられるアルコキシシラン化合 には加水分解性の高いトリメトキシシリル 含有するものを用い、官能基導入剤として たに添加するアルコキシシラン化合物には トリメトキシシリル基含有化合物より加水 解性が低いアルコキシシリル基(例えば、ト リエトキシシリル基)を含有するものを用い 組み合わせが、好適である。逆に、例えば 共役ジエン系重合体の活性末端との反応に いられるアルコキシシラン化合物としてト エトキシシリル基を含有するものを用い、 能基導入剤として新たに添加するアルコキ シラン化合物がトリメトキシシリル基を含 するものとすると、本発明の範囲に含まれ ものの、反応効率の観点からは好ましくな 。

[1-2]縮合工程(B):
 本発明の変性共役ジエン系重合体の製造方 においては、縮合工程(B)を備え、この縮合 程(B)において、周期律表の4A族、2B族、3B族 4B族及び5B族に含まれる元素のうち少なくと も一つの元素を含有する縮合触媒の存在下で 、前記活性末端に導入されたアルコキシシラ ン化合物の残基を縮合反応させる。

 縮合触媒としては、周期律表の4A族、2B族 、3B族、4B族及び5B族に含まれる元素のうち少 なくとも一つの元素を含有するものであれば 、特に制限はない。これらの中でも、チタン (Ti)(3B族)、スズ(Sn)(4B族)、ジルコニウム(Zr)(4A )、ビスマス(Bi)(5B族)、及びアルミニウム(Al) (3B族)の群から選択される少なくとも一種の 素を含むものであることが好ましい。

 上記縮合触媒は、スズ(Sn)を含む縮合触媒 として、例えば、ビス(n-オクタノエート)ス 、ビス(2-エチルヘキサノエート)スズ、ビス( ラウレート)スズ、ビス(ナフトエネート)スズ 、ビス(ステアレート)スズ、ビス(オレエート )スズ、ジブチルスズジアセテート、ジブチ スズジn-オクタノエート、ジブチルスズジ2- チルヘキサノエート、ジブチルスズジラウ ート、ジブチルスズマレート、ジブチルス ビス(ベンジルマレート)、ジブチルスズビ (2-エチルヘキシルマレート)、ジn-オクチル ズジアセテート、ジn-オクチルスズジn-オク ノエート、ジn-オクチルスズジ2-エチルヘキ サノエート、ジn-オクチルスズジラウレート ジn-オクチルスズマレート、ジn-オクチルス ズビス(ベンジルマレート)、ジn-オクチルス ビス(2-エチルヘキシルマレート)等が挙げら る。

 ジルコニウム(Zr)を含む縮合触媒として、 例えば、テトラエトキシジルコニウム、テト ラn-プロポキシジルコニウム、テトラi-プロ キシジルコニウム、テトラn-ブトキシジルコ ニウム、テトラsec-ブトキシジルコニウム、 トラtert-ブトキシジルコニウム、テトラ(2-エ チルヘキシル)ジルコニウム、ジルコニウム リブトキシステアレート、ジルコニウムト ブトキシアセチルアセトネート、ジルコニ ムジブトキシビス(アセチルアセトネート)、 ジルコニウムトリブトキシエチルアセトアセ テート、ジルコニウムブトキシアセチルアセ トネートビス(エチルアセトアセテート)、ジ コニウムテトラキス(アセチルアセトネート )、ジルコニウムジアセチルアセトネートビ (エチルアセトアセテート)、ビス(2-エチルヘ キサノエート)ジルコニウムオキサイド、ビ (ラウレート)ジルコニウムオキサイド、ビス (ナフテート)ジルコニウムオキサイド、ビス( ステアレート)ジルコニウムオキサイド、ビ (オレエート)ジルコニウムオキサイド、ビス (リノレート)ジルコニウムオキサイド、テト キス(2-エチルヘキサノエート)ジルコニウム 、テトラキス(ラウレート)ジルコニウム、テ ラキス(ナフテート)ジルコニウム、テトラ ス(ステアレート)ジルコニウム、テトラキス (オレエート)ジルコニウム、テトラキス(リノ レート)ジルコニウム等が挙げられる。

 ビスマス(Bi)を含む縮合触媒として、例え ば、トリス(2-エチルヘキサノエート)ビスマ 、トリス(ラウレート)ビスマス、トリス(ナ テート)ビスマス、トリス(ステアレート)ビ マス、トリス(オレエート)ビスマス、トリス (リノレート)ビスマス等が挙げられる。

 アルミニウム(Al)を含む縮合触媒として、 例えば、トリエトキシアルミニウム、トリn- ロポキシアルミニウム、トリi-プロポキシ ルミニウム、トリn-ブトキシアルミニウム、 トリsec-ブトキシアルミニウム、トリtert-ブト キシアルミニウム、トリ(2-エチルヘキシル) ルミニウム、アルミニウムジブトキシステ レート、アルミニウムジブトキシアセチル セトネート、アルミニウムブトキシビス(ア チルアセトネート)、アルミニウムジブトキ シエチルアセトアセテート、アルミニウムト リス(アセチルアセトネート)、アルミニウム リス(エチルアセトアセテート)、トリス(2- チルヘキサノエート)アルミニウム、トリス( ラウレート)アルミニウム、トリス(ナフテー )アルミニウム、トリス(ステアレート)アル ニウム、トリス(オレエート)アルミニウム トリス(リノレート)アルミニウム等が挙げら れる。

 チタン(Ti)を含む縮合触媒として、例えば 、テトラメトキシチタニウム、テトラエトキ シチタニウム、テトラn-プロポキシチタニウ 、テトラi-プロポキシチタニウム、テトラn- ブトキシチタニウム、テトラn-ブトキシチタ ウムオリゴマー、テトラsec-ブトキシチタニ ウム、テトラtert-ブトキシチタニウム、テト (2-エチルヘキシル)チタニウム、ビス(オク ンジオレート)ビス(2-エチルヘキシル)チタニ ウム、テトラ(オクタンジオレート)チタニウ 、チタニウムラクテート、チタニウムジプ ポキシビス(トリエタノールアミネート)、 タニウムジブトキシビス(トリエタノールア ネート)、チタニウムトリブトキシステアレ ート、チタニウムトリプロポキシステアレー ト、チタニウムトリプロポキシアセチルアセ トネート、チタニウムジプロポキシビス(ア チルアセトネート)、チタニウムトリプロポ シエチルアセトアセテート、チタニウムプ ポキシアセチルアセトネートビス(エチルア セトアセテート)、チタニウムトリブトキシ セチルアセトネート、チタニウムジブトキ ビス(アセチルアセトネート)、チタニウムト リブトキシエチルアセトアセテート、チタニ ウムブトキシアセチルアセトネートビス(エ ルアセトアセテート)、

 チタニウムテトラキス(アセチルアセトネ ート)、チタニウムジアセチルアセトネート ス(エチルアセトアセテート)、ビス(2-エチル ヘキサノエート)チタニウムオキサイド、ビ (ラウレート)チタニウムオキサイド、ビス( フテート)チタニウムオキサイド、ビス(ステ アレート)チタニウムオキサイド、ビス(オレ ート)チタニウムオキサイド、ビス(リノレ ト)チタニウムオキサイド、テトラキス(2-エ ルヘキサノエート)チタニウム、テトラキス (ラウレート)チタニウム、テトラキス(ナフテ ート)チタニウム、テトラキス(ステアレート) チタニウム、テトラキス(オレエート)チタニ ム、テトラキス(リノレート)チタニウム等 挙げることができる。

 これらの中でも、本発明の製造方法に用 る縮合触媒としては、チタン(Ti)を含む縮合 触媒が更に好ましい。チタン(Ti)を含む縮合 媒の中でも、チタン(Ti)のアルコキシド、カ ボン酸塩、またはアセチルアセトナート錯 であることが好ましい。チタン(Ti)を含む縮 合触媒を用いることにより、変性剤として用 いる上記アルコキシシラン化合物の残基、及 び官能基導入剤として用いる上記アルコキシ シラン化合物の残基の縮合反応をより効果的 に促進させることができ、加工性、低温特性 及び耐摩耗性に優れた変性共役ジエン系重合 体を得ることが可能となる。

 この縮合触媒の使用量としては、上記化 物のモル数が、反応系内に存在するアルコ シシリル基総量1モルに対して、0.1~10モルと なることが好ましく、0.5~5モルが特に好まし 。0.1モル未満では、縮合反応が十分に進行 ず、一方、10モルを超えて使用しても、縮 触媒としての効果は飽和しており、経済上 ましくない。

 縮合触媒は、上記変性反応前に添加する ともできるが、変性反応後、及び縮合反応 始前に添加することが好ましい。変性反応 に添加した場合、活性末端との直接反応が こり、活性末端にアルコキシシリル基が導 されない場合がある。また、縮合反応開始 に添加した場合、縮合触媒が均一に分散せ 触媒性能が低下する場合がある。縮合触媒 添加時期としては、具体的には、変性反応 始5分~5時間後であることが好ましく、変性 応開始15分~1時間後であることが更に好まし い。

 本発明の製造方法における縮合工程(B)は 水溶液中で行うことが好ましく、縮合反応 の温度は85~180℃であることが好ましく、100~ 170℃であることが更に好ましく、110~150℃で ることが特に好ましい。縮合反応時の温度 85℃未満の場合は、縮合反応の進行が遅く、 縮合反応を完結することができないため、得 られる変性共役ジエン系重合体に経時変化が 発生し、品質上問題となるおそれがある。一 方、180℃を超えると、ポリマーの老化反応が 進行し、物性を低下させるおそれがある。

 水溶液のpHは9~14であることが好ましく、1 0~12であることが更に好ましい。このような 囲とすることにより、縮合反応が促進され 変性共役ジエン系重合体の経時安定性を改 するという利点がある。pHが9未満であると 縮合反応の進行が遅く、縮合反応を完結す ことができないため、得られる変性共役ジ ン系重合体に経時変化が発生し、品質上問 となるおそれがある。一方、縮合反応時の 溶液のpHが14を超えると、単離後の変性共役 エン系重合体中に多量のアルカリ由来成分 残留し、その除去が困難となるおそれがあ 。

 縮合反応時間は、5分~10時間であることが 好ましく、15分~5時間程度であることが更に ましい。5分未満では、縮合反応が完結しな おそれがある。一方、10時間を超えても縮 反応が飽和しているおそれがある。また、 合反応時の反応系内の圧力は、0.01~20MPaであ ことが好ましく、0.05~10MPaであることが更に 好ましい。

 縮合反応の形式については特に制限はな 、バッチ式反応器を用いても、多段連続式 応器などの装置を用いて連続式で行っても い。また、この縮合反応と脱溶媒を同時に っても良い。

 上記のように縮合反応をさせた後、従来 知の後処理を行い、目的の変性共役ジエン 重合体を得ることができる。

[2]変性共役ジエン系重合体:
 本発明の変性共役ジエン系重合体は、本発 の変性共役ジエン系重合体の製造方法によ て製造されるものである。このような変性 役ジエン系重合体は、低発熱性及び耐摩耗 に優れた加硫ゴムの材料となるものである 上述した共役ジエン系重合体の活性末端に 記アルコキシシラン化合物(変性剤)が導入 れ、更に、上記縮合触媒の存在下で、活性 端に導入されたアルコキシシラン化合物の 基を縮合反応させることにより得られるも である。

 本発明の変性共役ジエン系重合体のムーニ 粘度(ML 1+4 (125℃))は、10~150であることが好ましく、20~100 であることが更に好ましい。ムーニー粘度(ML 1+4 (125℃))が10未満であると、破壊特性を始めと るゴム物性が低下するおそれがある。一方 ムーニー粘度(ML 1+4 (125℃))が150を超えるものであると、作業性が 悪くなり、配合剤とともに混練りすることが 困難になるおそれがある。

 また、分子量分布(Mw/Mn)は、3.5以下である ことが好ましく、3.0以下であることが更に好 ましく、2.5以下であることが特に好ましい。 分子量分布が3.5を超えるものであると、破壊 特性、低発熱性などのゴム物性が低下する傾 向がある。

 また、コールドフロー値(mg/分)は、1.0以 であることが好ましく、0.8以下であること 更に好ましい。コールドフロー値が1.0を超 るものであると、貯蔵時におけるポリマー 形状安定性が悪化するおそれがある。なお 本明細書において、コールドフロー値(mg/分) は、後述する測定方法により算出される値で ある。

 更に、経時安定性の評価値は、0~5である とが好ましく、0~2であることが更に好まし 。この評価値が5を超えるものであると、貯 蔵時にポリマーが経時変化するおそれがある 。なお、本明細書において、経時安定性は、 後述する測定方法により算出される値である 。

[3]ゴム組成物:
 本発明のゴム組成物は、ゴム成分として上 の変性共役ジエン系重合体を含むものであ 。このゴム組成物は、低発熱性及び耐摩耗 に優れた加硫ゴムの材料である。以下、そ 詳細について説明する。

[3-1]ゴム成分:
 本発明のゴム組成物は、上述の変性共役ジ ン系重合体をゴム成分として含むものであ 、このゴム成分中の変性共役ジエン系重合 の含有割合は、20質量%以上であることが好 しく、30質量%以上であることが更に好まし 、40質量%以上であることが特に好ましい。 ム成分中の変性共役ジエン系重合体の含有 合が20質量%未満であると、ゴム組成物の引 り強さ・引張り伸び等の機械的特性、耐亀 成長性、及び耐摩耗性が不十分となる傾向 ある。

 このゴム成分には、一種類の変性共役ジ ン系重合体が含有されていても、二種類以 の変性共役ジエン系重合体が含有されてい もよい。また、このゴム成分には、変性共 ジエン系重合体以外に、他のゴムが含有さ ていてもよい。他のゴムとしては、例えば 天然ゴム、合成イソプレンゴム、ブタジエ ゴム、スチレン-ブタジエンゴム、エチレン -α-オレフィン共重合ゴム、エチレン-α-オレ ィン-ジエン共重合ゴム、アクリロニトリル -ブタジエン共重合ゴム、クロロプレンゴム ハロゲン化ブチルゴム等を挙げることがで る。なお、他のゴムは、単独でまたは二種 上を組み合わせて用いることができる。ま 、他のゴムは、例えば、四塩化スズ、四塩 珪素等の変性剤で処理されて分岐構造を有 ている等、その一部が多官能型となったも であってもよい。

[3-2]カーボンブラック、シリカ:
 本発明のゴム組成物は、カーボンブラック びシリカよりなる群から選択される少なく も一種を更に含有するものであることが好 しい。カーボンブラックとしては、例えば SRF、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAF等のいずれのグレ ードのカーボンブラックを用いることができ る。また、ヨウ素吸着量(IA)が60mg/g以上であ 、ジブチルフタレート吸油量(DBP)が80ml/100g以 上のカーボンブラックが好ましい。カーボン ブラックを用いることにより、グリップ性能 、及び耐破壊特性の改良効果は大きくなる。 なお、これらの中でも、耐摩耗性に優れるHAF 、ISAF、SAFが特に好ましい。カーボンブラッ は、単独でまたは二種以上を組み合わせて いることができる。

 シリカとしては、例えば、湿式シリカ(含 水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)、ケイ酸 カルシウム、ケイ酸アルミニウム等を挙げる ことができる。これらのうち、耐破壊特性の 改良効果、ウェットグリップ性、及び低転が り抵抗性の両立効果が最も顕著であるため湿 式シリカが好ましい。シリカは、単独でまた は二種以上を組み合わせて用いることができ る。

 本発明のゴム組成物中のカーボンブラッ 及びシリカの総量は、ゴム成分100質量部に して、20~120質量部であることが好ましく、 強性とそれによる諸物性の改良効果の観点 ら、25~100質量部であることが更に好ましい なお、カーボンブラック及びシリカの総量 20質量部より少ないと、耐破壊特性等の向 効果が不十分となる傾向にある。一方、カ ボンブラック及びシリカの総量が120質量部 り多いと、ゴム組成物の加工性が低下する 向にある。

 補強用充填剤であるシリカを配合させる 合、本発明のゴム組成物には、補強効果を に向上させるために、更にシランカップリ グ剤を配合することが好ましい。このシラ カップリング剤としては、例えば、ビス(3- 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)ト スルフィド、ビス(3-トリエトキシシリルプ ピル)ジスルフィド、ビス(2-トリエトキシシ ルエチル)テトラスルフィド、ビス(3-トリメ トキシシリルプロピル)テトラスルフィド、 ス(2-トリメトキシシリルエチル)テトラスル ィド、3-メルカプトプロピルトリメトキシ ラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシ ラン、2-メルカプトエチルトリメトキシシラ 、2-メルカプトエチルトリエトキシシラン 3-トリメトキシシリルプロピル-N,N-ジメチル オカルバモイルテトラスルフィド、3-トリ トキシシリルプロピル-N,N-ジメチルチオカル バモイルテトラスルフィド、2-トリエトキシ リルエチル-N,N-ジメチルチオカルバモイル トラスルフィド、

 3-トリメトキシシリルプロピルベンゾチ ゾリルテトラスルフィド、3-トリエトキシシ リルプロピルベンゾリルテトラスルフィド、 3-トリエトキシシリルプロピルメタクリレー モノスルフィド、3-トリメトキシシリルプ ピルメタクリレートモノスルフィド、ビス(3 -ジエトキシメチルシリルプロピル)テトラス フィド、3-メルカプトプロピルジメトキシ チルシラン、ジメトキシメチルシリルプロ ル-N,N-ジメチルチオカルバモイルテトラスル フィド、ジメトキシメチルシリルプロピルベ ンゾチアゾリルテトラスルフィド等を挙げる ことができる。これらのうち、補強性改善効 果等の点から、ビス(3-トリエトキシシリルプ ロピル)ポリスルフィド、または、3-トリメト キシシリルプロピルベンゾチアジルテトラス ルフィドが好適である。特に好ましくは、ビ ス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラス フィドが挙げられる。なお、これらのシラ カップリング剤は、単独でまたは二種以上 組み合わせて用いることができる。

 シランカップリング剤の配合量は、シラ カップリング剤の種類等により異なるが、 リカ100質量部に対して、1~20質量部とするこ とが好ましく、3~15質量部とすることが更に ましい。1質量部未満であると、カップリン 剤としての効果が十分に発揮され難くなる 向にある。一方、20質量部超であると、ゴ 成分がゲル化し易くなる傾向にある。

 本発明のゴム組成物には、本発明の目的 損なわれない範囲で、所望により、ゴム工 界で通常用いられている各種の薬品や添加 等を加えることができる。本発明のゴム組 物に加えることのできる各種薬品や添加剤 としては、例えば、ステアリン酸、老化防 剤、亜鉛華、加硫促進剤、加硫剤、加硫助 、加工助剤、プロセス油、スコーチ防止剤 を挙げることができる。

 加硫剤としては、硫黄が好ましく、その 用量は、原料ゴム(即ち、ゴム成分)100質量 に対して、0.1~3質量部であることが好ましく 、0.5~2質量部であることが更に好ましい。加 助剤及び加工助剤としては、ステアリン酸 用いることが好ましく、その使用量は、原 ゴム(ゴム成分)100質量部に対して、0.5~5質量 部であることが好ましい。また、加硫促進剤 は、特に限定されないが、好ましくは加硫促 進剤M(2-メルカプトベンゾチアゾール)、加硫 進剤DM(ジベンゾチアジルジサルファイド)、 加硫促進剤CZ(N-シクロヘキシル-2-ベンゾチア ルスルフェンアミド)などのチアゾール系加 硫促進剤を挙げることができる。また、加硫 促進剤の使用量は、原料ゴム(ゴム成分)100質 部に対して、0.1~5質量部であることが好ま く、0.2~3質量部であることが更に好ましい。

 本発明のゴム組成物は、ゴム成分、カー ンブラック及びシリカなどの原料を、ロー などの開放式混練機、またはバンバリーミ サーなどの密閉式混練機等の混練機を使用 て混練することによって製造することがで る。なお、混練後、成形加工し、加硫する とによって、各種ゴム製品にすることがで る。各種ゴム製品としては、具体的には、 イヤトレッド、アンダートレッド、カーカ 、サイドウォール、ビード部、防振ゴム、 舷材、ベルト、ホースなどを挙げることが き、本発明のゴム組成物は、例えば、タイ トレッド、アンダートレッド、カーカス、 イドウォール、ビード部等のタイヤ用途;防 振ゴム、防舷材、ベルト、ホース、その他の 工業品等の用途などに好適である。特に、本 発明のゴム組成物は、タイヤトレッド用ゴム またはタイヤサイドウォール用ゴムとして好 適に使用することができる。

[4]タイヤ部材及びタイヤ:
 本発明のタイヤ部材は、本発明のゴム組成 を含有するものである。このようなタイヤ 材は、低発熱性及び耐摩耗性に優れている 本発明のタイヤ部材は、具体的には、タイ トレッド、アンダートレッド、カーカス、 イドウォール、ビード部等を挙げることが きる。これらの中でも、タイヤトレッドま はタイヤサイドウォールであることが好ま い。本発明のタイヤは、本発明のタイヤ部 を備えたものであり、タイヤトレッドまた タイヤサイドウォールとして本発明のタイ 部材を備えたものであることが好ましい。 発明のタイヤは、本発明のタイヤ部材を備 たものであるため、低発熱性及び耐摩耗性 優れている。

 以下、本発明を実施例に基づいて具体的 説明するが、本発明はこれらの実施例に限 されるものではない。なお、実施例、比較 中の「部」及び「%」は、特に断らない限り 質量基準である。

(合成例1)
[共役ジエン系重合体の合成]:
 まず、シクロヘキサン2.4kg、1,3-ブタジエン3 00gを窒素置換された5Lオートクレーブに投入 た。続いて、予め、0.18ミリモルのバーサチ ック酸ネオジム(以下「Nd(ver) 3 」と記す場合がある)を含有するシクロヘキ ン溶液、3.6ミリモルのメチルアルモキサン( 下「MAO」と記す場合がある)を含有するトル エン溶液、6.7ミリモルの水素化ジイソブチル アルミニウム(以下「Al i Bu 2 H」と記す場合がある)を含有するトルエン溶 、及び0.36ミリモルのトリメチルシリルアイ オダイド(以下「Me 3 SiI」と記す場合がある)を含有するトルエン 液と1,3-ブタジエン0.90ミリモルを30℃で60分 反応熟成させて得られる触媒組成物(ヨウ素 子/ランタノイド含有化合物(モル比)=2.0)を ておき、この触媒組成物を上記オートクレ ブに投入し、30℃で2時間、重合反応させて 重合体溶液を得た。なお、投入した1,3-ブタ エンの反応転化率は、ほぼ100%であった。

 ここで、共役ジエン系重合体(以下、「重 合体」と記す場合がある)、即ち、変性前の のの各種物性値を測定するため、上記重合 溶液から200gの重合体溶液を抜き取り、この 合体溶液に2,4-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール1.5 gを含むメタノール溶液を添加し、重合反応 停止させた後、スチームストリッピングに り脱溶媒し、110℃のロールで乾燥して、得 れた乾燥物を重合体(表2中、「A-1」と示す) した。

 重合体については、以下に示す測定方法に って各種物性値を測定した。各成分の配合 方、及び重合体の各種物性値を表1に示す。 なお、表1中、「Nd(ver) 3 」はバーサチック酸ネオジムを含有するシク ロヘキサン溶液を、「MAO」はメチルアルモキ サンを含有するトルエン溶液を、「Al i Bu 2 H」は水素化ジイソブチルアルミニウムを含 するトルエン溶液を、「Me 3 SiI」はトリメチルシリルアイオダイドを含有 するトルエン溶液を示す。

[ムーニー粘度(ML 1+4 ,100℃)]:
 JIS K6300に従って、Lローターを使用して、 熱1分、ローター作動時間4分、温度100℃の条 件で測定した。

[分子量分布(Mw/Mn)]:
 ゲルパーミエーションクロマトグラフ(商品 名;HLC-8120GPC、東ソー社製)を使用し、検知器 して、示差屈折計を用いて、以下の条件で 定し、標準ポリスチレン換算値として算出 た。
 カラム   ;商品名;「GMHHXL」、(東ソー社製) 2本、
 カラム温度 ;40℃、
 移動相   ;テトラヒドロフラン、
 流速    ;1.0ml/分、
 サンプル濃度;10mg/20ml

[シス-1,4-結合含量、1,2-ビニル結合含量]:
 シス-1,4-結合の含量、及び1,2-ビニル結合の 量は、 1 H-NMR分析及び 13 C-NMR分析により測定を行った。NMR分析には、 本電子社製の商品名「EX-270」を使用した。 体的には、 1 H-NMR分析としては、5.30~5.50ppm(1,4-結合)、及び4 .80-5.01ppm(1,2-結合)におけるシグナル強度から 重合体中の1,4-結合と1,2-結合の比を算出し 。更に、 13 C-NMR分析としては、27.5ppm(シス-1,4-結合)、及 32.8ppm(トランス-1,4-結合)におけるシグナル強 度から、重合体中のシス-1,4-結合とトランス- 1,4-結合の比を算出した。これらの算出した の比率を算出し、シス-1,4-結合含量(%)及び1,2 -ビニル結合含量(%)とした。

[測定結果]:
 重合体は、ムーニー粘度(ML 1+4 ,100℃)が13、分子量分布(表中「Mw/Mn」と記す) 1.5、シス-1,4-結合の含量が99.3%、1,2-ビニル 合の含量が0.21%であった。

(合成例2~16):
 表1に示す配合処方とすること以外は、上述 した合成例1の重合体と同様にして合成例2~16 重合体(表2中、それぞれ「A-2」~「A-16」と示 す)を調製し、各種物性値の測定を行った。 定結果を表1に示す。なお、表1,2中、「市販 」は、ポリブタジエンゴム(商品名;「BR01」 JSR社製)を示す。

[測定結果]:
 表1に示すように、合成例2~14の重合体は、 成例1の重合体と同程度の各種物性値を示す とが確認できた。合成例15~16の重合体及び 販のポリブタジエンゴムは、シス-1,4-結合の 含量が98.5%以下であり、その含量は十分に高 ものではなかった。

(実施例1)
[変性共役ジエン系重合体の合成]:
 変性共役ジエン系重合体(以下、「変性重合 体」と記す場合がある)を得るために、合成 1の共役ジエン系重合体の重合体溶液に次の 理を行った。温度30℃に保持した重合体溶 に、1.71ミリモルの3-グリシドキシプロピル リメトキシシラン(以下「GPMOS」と記す場合 ある)を含有するトルエン溶液を添加し、30 間反応させて反応溶液を得た。続いて、こ 反応溶液に1.28ミリモルのテトライソプロピ チタネート(以下「IPOTi」と記す場合がある) を含有するトルエン溶液を添加し、30分間撹 した。その後、重合反応を停止させるため 2,4-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール1.5gを含むメ ノール溶液を添加して、この溶液を変性重 体溶液とした(収量は2.5kgであった)。続いて この変性重合体溶液に、水酸化ナトリウム よりpH10に調整した水溶液20Lを添加し、110℃ で2時間、脱溶媒とともに縮合反応させた。 の後、110℃のロールで乾燥して、得られた 燥物を変性重合体(表3中、「H-1」と示す)と た。

 変性重合体については、以下に示す測定 法によって各種物性値を測定した。各成分 種類、アルコキシシラン化合物、官能基導 剤、及び縮合触媒の配合処方、及び変性重 体の各種物性値を表2に示す。なお、分子量 分布(Mw/Mn)の測定は、上記重合体と同様の条 で行った。表2中、全てトルエン溶液で、「G PMOS」は3-グリシドキシプロピルトリメトキシ シランを、「IPOTi」はテトライソプロピルチ ネートを示す。

[ムーニー粘度(ML 1+4 ,125℃)]:
 JIS K6300に従って、Lローターを使用して、 熱1分、ローター作動時間4分、温度125℃の条 件で測定した。

[コールドフロー値]:
 圧力3.5lb/in 2 、温度50℃で重合体を1/4インチオリフィスに して押し出すことにより測定した。定常状 にするため、10分間放置後、押し出し速度 測定し、その測定値を毎分のミリグラム数(m g/分)で表示した。

[経時安定性]:
 90℃の恒温槽で2日間保存した後のムーニー 度(ML 1+4 ,125℃)し、下記式により算出した値である。 お、値が小さいほど経時安定性が良好であ 。
 式:[90℃の恒温槽で2日間保存した後のムー ー粘度(ML 1+4 ,125℃)]-[合成直後に測定したムーニー粘度(ML 1+4 ,125℃)]

[測定結果]:
 変性重合体(A-2)は、ムーニー粘度(ML 1+4 ,125℃)が49、分子量分布が1.9、コールドフロ 値が0.4、経時安定性が1であった。

(実施例2~12,比較例1~4):
 表2に示す配合処方とすること以外は、上述 した実施例1の変性重合体と同様にして実施 2~12の変性重合体(表3,5中、それぞれ、「H-2」 ~「H-12」と示す)及び比較例1~4の変性重合体( 4,5中、それぞれ、「h-1」~「h-4」と示す)を調 製し、各種物性値の測定を行った。測定結果 を表2に示す。

 なお、表2中、全てトルエン溶液で、「EHO Ti」はテトラ2-エチルヘキシルチタネートを 「TiAC」はチタンテトラアセチルアセトナー を、「BEHAT」はテトラビス(2-エチルヘキサ エート)スズを、「DBTDL」はジブチルスズジ ウレートを、「EHABi」はトリス(2-エチルヘキ サノエート)ビスマスを、「NPOZr」はテトラn- ロポキシジルコニウムを、「SBOAl」はトリse c-ブトキシアルミニウムを、「IPEOS」は3-イソ シアネートプロピルトリエトキシシランを、 「APEOS」は3-アミノプロピルトリエトキシシ ンを、「EOSDI」はN-(3-トリエトキシシリルプ ピル)-4,5-ジヒドロイミダゾールを、「MPEOS は3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン を示す。

[測定結果]:
 表2に示すように、実施例2~12の重合体は、 施例1の重合体と同程度の各種物性値を示す とが確認できた。

(実施例13)
[ゴム組成物の調製]:
 実施例1の変性重合体70%、天然ゴム30%を含む ゴム成分100部に対して、シリカ(商品名;「ニ シールAQ」、日本シリカ工業社製)55部、ア マオイル(商品名;「フッコールアロマックス #3」、富士興産社製)10部、ステアリン酸2部、 シランンカップリング剤としてビス(3-トリエ トキシシリルプロピル)テトラスルフィド(商 名;「Si69」、デグサ社製)5.5部、老化防止剤 してN-フェニル-N’-(1,3-ジメチルブチル)-p- ェニレンジアミン(商品名;「ノクラック6C」 大内新興化学工業社製)1部、酸化亜鉛3部、 硫促進剤として1,3-ジフェニルグアニジン( 品名;「ノクセラーD」、大内新興化学工業社 製、表3中、加硫促進剤(A)と記す)1部、加硫促 進剤としてジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィ ド(商品名;「ノクセラーDM」、大内新興化学 業社製、表3中、加硫促進剤(B)と記す)1部、 硫促進剤としてN-t-ブチル-2-ベンゾチアゾリ スルフェンアミド(商品名;「ノクセラーNS-F 、大内新興化学工業社製、表3中、加硫促進 剤(C)と記す)1部、及び硫黄1.5部を配合し、プ ストミルを使用して混練してシリカ配合ゴ 組成物を調製した。

 その後、このシリカ配合ゴム組成物を150℃ 12分の条件で加硫してシリカ配合加硫ゴム 得、このシリカ配合加硫ゴムの諸特性の評 を以下に示す評価方法により行った。なお ムーニー粘度(ML 1+4 ,100℃)測定は、実施例1の重合体の測定と同様 の条件で行った。また、評価結果は、比較例 13の加硫ゴムにおける諸特性の評価で得られ 値を基準値(基準値100)とする指数で示す。

[引張り強さ(T B )]:
 JIS K6301に従って測定した。なお、引張り強 さの数値は、値が大きいほど良好であること を示す。

[低発熱性(3%tanδ)]:
 動的スペクトロメーター(米国レオメトリッ クス社製)を使用し、引張動歪3%、周波数15Hz 50℃の条件で測定した。なお、低発熱性の数 値は、値が大きいほど発熱性が小さく良好で あることを示す。

[低温特性(-20℃G’)]:
 米国レオメトリックス社製の動的スペクト メーターを使用し、引張動歪0.1%、周波数15H z、-20℃で測定した。なお、低温特性の数値 、値が大きいほど低温特性が大きく(例えば 雪上、氷上路面でのグリップ性能など優れ) 良好であることを示す。

[耐摩耗性]:
 ランボーン型摩耗試験機(島田技研社製)を 用し、スリップ比60%、室温下で測定した。 お、耐摩耗性の数値は、値が大きいほど耐 耗性が良好であることを示す。

[評価結果]:
 上記シリカ配合加硫ゴムは、ムーニー粘度( ML 1+4 ,100℃)が58、引張り強さが112、低発熱性が149 低温特性が201、耐摩耗性が158であった。従 て、本実施例のシリカ配合加硫ゴムは、低 熱性、耐摩耗性が十分に改良されているこ が確認できた。即ち、本実施例のゴム組成 及び本実施例で使用した実施例1の変性重合 も同様に低発熱性、耐摩耗性が十分に改良 れていることがわかった。

(実施例14~28、比較例6~13):
 表3に示す配合処方とすること以外は、上述 した実施例13と同様にして実施例14~28のゴム 成物を調製した。また、表4に示す配合処方 すること以外は、上述した実施例13と同様 して比較例6~13のゴム組成物を調製した。な 、比較例10,13は、上述した「市販品」、即 、ポリブタジエンゴム(商品名;「BR01」、JSR 製)を用いた(表4,5中、「h-5」と示す)。これ の調製したゴム組成物は、加硫して加硫ゴ とし、この加硫ゴムの諸特性を評価した。 特性の評価結果を表5に示す。

 なお、実施例25~28、比較例11~13のゴム組成 物は、カーボンブラックを配合しており、こ のカーボンブラックは東海カーボン社製の商 品名「シーストKH」を用いた。また、上記カ ボンブラックを配合したゴム組成物の加硫 件は、145℃、30分である。

[評価結果]:
 表5に示すように、実施例13~24のシリカ配合 硫ゴムは、ムーニー粘度(ML 1+4 ,100℃)、引張り強さ、及び低温特性において 比較例6~10のシリカ配合加硫ゴムと同程度の 評価結果が得られ、実施例13~24のシリカ配合 硫ゴムは、ムーニー粘度(ML 1+4 ,100℃)、引張り強さ、及び低温特性が維持さ ていることが確認できた。更に、実施例13~2 4のシリカ配合加硫ゴムは、比較例6~10のシリ 配合加硫ゴムに比べて低発熱性及び耐摩耗 について良好な評価結果が得られた。即ち 実施例13~24のゴム組成物及び実施例13~24に使 用した実施例1~12の変性重合体は、ムーニー 度(ML 1+4 ,100℃)、引張り強さ、及び低温特性を維持し つ、低発熱性及び耐摩耗性が優れているこ がわかった。

 また、実施例25~28のカーボンブラック配合 硫ゴムは、ムーニー粘度(ML 1+4 ,100℃)、引張り強さにおいて、比較例11~13の ーボンブラッ配合加硫ゴムと同程度の評価 果が得られ、実施例25~28のカーボンブラック 配合加硫ゴムは、ムーニー粘度(ML 1+4 ,100℃)、引張り強さが維持されていることが 認できた。更に、実施例25~28のカーボンブ ック配合加硫ゴムは、比較例11~13のカーボン ブラッ配合加硫ゴムに比べて低発熱性及び耐 摩耗性について良好な評価結果が得られた。 即ち、実施例25~28のゴム組成物及び実施例25~2 8に使用した実施例1、10~12の変性重合体は、 ーニー粘度(ML 1+4 ,100℃)、引張り強さを維持しつつ、低発熱性 び耐摩耗性が優れていることがわかった。

 以上より、本発明の変性共役ジエン系重 体の製造方法により得られた変性共役ジエ 系重合体、及びこの変性共役ジエン系重合 を含有するゴム組成物は、変性共役ジエン 重合体及びゴム組成物と同程度の引張り強 等の特性を有しつつ、低発熱性及び耐摩耗 が十分に改良されているものであることが 認できた。

 特に、実施例13~15、21~24のシリカ配合加硫 ゴムは、チタン(Ti)を含有する縮合触媒を用 て製造された変性重合体を用いて作製され 加硫ゴムである。そのため、加硫ゴムのム ニー粘度が低く加工性が良好であり、低温 性及び耐摩耗性における評価結果がより良 (指数値が高い)であり、加工性、低温特性及 び耐摩耗性が更に優れていることが確認でき た。

 また、カーボンブラック配合加硫ゴムの ち、実施例25以外の、実施例26~28のカーボン ブラック配合加硫ゴムは、官能基導入剤を添 加して作製されたものである。そのため、低 発熱性及び耐摩耗性における評価結果がより 良好(指数値が高い)であり、低温特性及び耐 耗性が更に優れていることが確認できた。

 一方、比較例6、7の加硫ゴムは、シス-1,4- 結合含量が99.0%以上の共役ジエン系重合体を いて製造されたものである。しかし、比較 6の加硫ゴムは、合成例13の重合体を用いて 製されたものであるため、即ち、変性させ いない共役ジエン系重合体を用いたもので るため、低発熱性及び耐摩耗性の良好な評 が得られず、十分な低発熱性及び耐摩耗性 有するものではなかった。また、比較例7の 加硫ゴムは、比較例2の変性重合体を用いて 製されたものであるため、即ち、縮合触媒 用いずに変性させた共役ジエン系重合体を いたものであるため、低発熱性及び耐摩耗 における良好な評価が得られず、十分な低 熱性及び耐摩耗性を有するものではなかっ 。

 比較例8~10のシリカ配合加硫ゴム、比較例 11~13のカーボンブラック配合加硫ゴムは、比 例3、4の変性重合体及び比較例5の重合を用 て作製されたものであるため、即ち、シス- 1,4-結合含量が98.5%以下の共役ジエン系重合体 を用いて作製されたものであるため、低発熱 性及び耐摩耗性における良好な評価が得られ ず、十分な低発熱性及び耐摩耗性を有するも のではなかった。

 本発明の変性共役ジエン系重合体の製造 法は、例えば、タイヤトレッド、アンダー レッド、カーカス、サイドウォール、ビー 部などのタイヤ部材、防振ゴム、防舷材、 ルト、ホースその他の工業品などの材料、 にタイヤトレッド用ゴム及びタイヤサイド ォール用ゴムの材料として好適である変性 役ジエン系重合体を製造することができる

 本発明の変性共役ジエン系重合体は、例 ば、タイヤトレッド、アンダートレッド、 ーカス、サイドウォール、ビード部などの イヤ部材、防振ゴム、防舷材、ベルト、ホ スその他の工業品などの材料、特にタイヤ レッド用ゴム及びタイヤサイドウォール用 ムの材料として好適である。

 本発明のゴム組成物は、例えば、タイヤ レッド、アンダートレッド、カーカス、サ ドウォール、ビード部などのタイヤ部材、 振ゴム、防舷材、ベルト、ホースその他の 業品などの材料、特にタイヤトレッド用ゴ 及びタイヤサイドウォール用ゴムの材料と て好適である。

 本発明のタイヤ部材は、具体的には、タ ヤトレッド、アンダートレッド、カーカス サイドウォール、ビード部などである。

 本発明のタイヤは、低燃費化を目的とし 自動車のタイヤとして好適に用いることが きる。