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公開番号2025127049
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-01
出願番号2024023537
出願日2024-02-20
発明の名称水添共役ジエン系重合体、及び水添共役ジエン系重合体の製造方法
出願人旭化成株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C08C 19/02 20060101AFI20250825BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】ゴム組成物調製時の加工性を損なうことなく、ゴム組成物の省燃費性能、ウェットグリップ性能、引張強度及び引張伸びのバランスに優れる水添共役ジエン系重合体を提供する。
【解決手段】下記式(1)で表されるムーニー粘度変化率(ΔML)が1%以上40%以下であり、
GPC測定における分子量分布曲線から求めたピーク形状が単峰性であり、
水素添加率が10%以上100%以下である、
水添共役ジエン系重合体。
ΔML=[(ML_f-ML_i)/ML_i]×100 ・・・(1)
(前記式(1)中、ΔMLはムーニー粘度変化率であり、ML_fは前記水添共役ジエン系重合体を25℃で90日間放置した後の100℃でのムーニー粘度であり、ML_iは前記水添共役ジエン系重合体の初期の100℃でのムーニー粘度である。)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記式（１）で表されるムーニー粘度変化率（ΔＭＬ）が１％以上４０％以下であり、
ＧＰＣ測定における分子量分布曲線から求めたピーク形状が単峰性であり、
水素添加率が１０％以上１００％以下である、
水添共役ジエン系重合体。
ΔＭＬ＝［（ＭＬ
f
－ＭＬ
i
）／ＭＬ
i
］×１００・・・（１）
（前記式（１）中、ΔＭＬはムーニー粘度変化率であり、ＭＬ
f
は前記水添共役ジエン系重合体を２５℃で９０日間放置した後の１００℃でのムーニー粘度であり、ＭＬ
i
は前記水添共役ジエン系重合体の初期の１００℃でのムーニー粘度である。）
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記水添共役ジエン系重合体の窒素原子含有量が２０ｐｐｍ以上である、
請求項１に記載の水添共役ジエン系重合体。
【請求項３】
前記水添共役ジエン系重合体のケイ素原子含有量が２０ｐｐｍ以上である、
請求項１に記載の水添共役ジエン系重合体。
【請求項４】
（前記水添共役ジエン系重合体の窒素原子含有量）／（前記水添共役ジエン系重合体のケイ素原子含有量）が０．７５以上である、
請求項１に記載の水添共役ジエン系重合体。
【請求項５】
前記水添共役ジエン系重合体の重量平均分子量が１０万以上２００万以下である、
請求項１に記載の水添共役ジエン系重合体。
【請求項６】
前記式（１）中の、前記水添共役ジエン系重合体の初期の１００℃でのムーニー粘度（ＭＬ
i
）が３０以上２００以下である、
請求項１に記載の水添共役ジエン系重合体。
【請求項７】
前記水添共役ジエン系重合体のＧＰＣ測定における分子量分布曲線による分子量分布が１．７未満である、
請求項１に記載の水添共役ジエン系重合体。
【請求項８】
前記水添共役ジエン系重合体のブチレン含有量が１０モル％以上６０モル％以下である、
請求項１に記載の水添共役ジエン系重合体。
【請求項９】
下記式（２）で表される分子量分布変化率（ΔＰＤＩ）が２％以上３０％以下である、
請求項１に記載の水添共役ジエン系重合体。
ΔＰＤＩ（％）＝［｜（ＰＤＩ
f
－ＰＤＩ
i
）｜／ＰＤＩ
i
］×１００・・・（２）
（式（２）中、ΔＰＤＩは分子量分布の変化率であり、ＰＤＩ
i
は、重合直後の水添共役ジエン系重合体の分子量分布であり、ＰＤＩ
f
は、２５℃で９０日間放置した後の水添共役ジエン系重合体の分子量分布である。）
【請求項１０】
Ｎ－官能基含有化合物由来の繰り返し単位を含むマクロモノマーに由来するグラフト鎖を有する、
請求項１に記載の水添共役ジエン系重合体。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水添共役ジエン系重合体、及び水添共役ジエン系重合体の製造方法に関する。
続きを表示（約 3,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、自動車に対する低燃費化の要求に伴い、省燃費性能とウェットグリップ性能のバランスに優れるとともに耐摩耗性や強度特性に優れるタイヤ用のゴム組成物に用いる共役ジエン系重合体が求められている。
【０００３】
従来から、省燃費性能とウェットグリップ性能のバランスを改善するためには、前記タイヤ用のゴム組成物に、変性共役ジエン系重合体を用いることが一般的となりつつある。一方において、変性共役ジエン系重合体を用いてゴム組成物の耐摩耗性を改善するためには、変性共役ジエン系重合体を高分子量化することが求められるが、高分子量化すると重合体の溶液粘度及び溶融粘度の上昇、乾燥時の粉体生成による生産性の悪化や、ゴム組成物の調製時の加工性が悪化しやすいという問題を招来する。かかる問題を解決すべく、下記特許文献１においては、変性共役ジエン系重合体の分岐度を制御することにより、変性共役ジエン系重合体の高分子量化と配合物調製時の加工性のバランスを改善する技術が提案されている。
【０００４】
また、従来から変性共役ジエン系重合体は、変性剤の添加量が多いと変性共役ジエン系重合体の反応性基の残渣同士の縮合等により、経時的に粘度の上昇が起こることが知られている。変性共役ジエン系重合体の生産後に粘度が大幅に上昇すると、実用上良好な品質の担保が難しく、かつゴム組成物を作製する際の加工性が大幅に悪化する傾向にある。
かかる問題点に鑑み、特許文献２、３においては、変性共役ジエン系重合体の生産後に粘度変化が起こらないようにする技術が提案されている。
また、特許文献４においては、ゴム組成物の引張強度の改善のため、所定の水素添加技術を用いた共役ジエン系重合体が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１８－２８０４７号公報
国際公開第２０１８／０２５９９８号
国際公開第２０２１／０４９９０９号
国際公開第２０２１／２０６０６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来技術にように、変性共役ジエン系重合体を高分岐化及び高分子量化させることにより、ゴム組成物の引張強度や耐摩耗性の改良を行った場合、未だ加工性に改善の余地がある、という問題点を有している。
また、変性剤の添加量を増やすことにより、ゴム組成物の省燃費性能とウェットグリップ性能のバランスや引張特性の改良を行った場合、粘度上昇が大きくなる傾向にあり、実用上十分な品質を確保する、という観点で、未だ改善の余地があり、さらには加工性が悪化する、という問題点を有している。また、加工性を改良しようとして変性共役ジエン系重合体の分子量を下げると、ゴム組成物の加工性は改良できるものの、引張強度が悪化してしまうという問題点を生じる。
さらにまた、変性共役ジエン系重合体の生産後に粘度上昇を抑制する技術を用いた場合には、ゴム組成物の省燃費性能とウェットグリップ性能のバランスや、引張強度、及び耐摩耗性の観点で、改善の余地がある、という問題点を有している。
【０００７】
そこで本発明においては、上述した従来技術の問題点に鑑み、ゴム組成物調製時の加工性を損なうことなく、ゴム組成物の省燃費性能、ウェットグリップ性能、引張強度及び引張伸びのバランスに優れる水添共役ジエン系重合体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上述した従来技術の課題を解決するため鋭意検討した結果、特定構造を有する水添共役ジエン系重合体を設計することで、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の通りである。
【０００９】
〔１〕
下記式（１）で表されるムーニー粘度変化率（ΔＭＬ）が１％以上４０％以下であり、
ＧＰＣ測定における分子量分布曲線から求めたピーク形状が単峰性であり、
水素添加率が１０％以上１００％以下である、
水添共役ジエン系重合体。
ΔＭＬ＝［（ＭＬ
f
－ＭＬ
i
）／ＭＬ
i
］×１００・・・（１）
（前記式（１）中、ΔＭＬはムーニー粘度変化率であり、ＭＬ
f
は前記水添共役ジエン系重合体を２５℃で９０日間放置した後の１００℃でのムーニー粘度であり、ＭＬ
i
は前記水添共役ジエン系重合体の初期の１００℃でのムーニー粘度である。）
〔２〕
前記水添共役ジエン系重合体の窒素原子含有量が２０ｐｐｍ以上である、
前記〔１〕に記載の水添共役ジエン系重合体。
〔３〕
前記水添共役ジエン系重合体のケイ素原子含有量が２０ｐｐｍ以上である、
前記〔１〕又は〔２〕に記載の水添共役ジエン系重合体。
〔４〕
（前記水添共役ジエン系重合体の窒素原子含有量）／（前記水添共役ジエン系重合体のケイ素原子含有量）が０．７５以上である、前記〔１〕乃至〔３〕のいずれか一に記載の水添共役ジエン系重合体。
〔５〕
前記水添共役ジエン系重合体の重量平均分子量が１０万以上２００万以下である、
前記〔１〕乃至〔４〕のいずれか一に記載の水添共役ジエン系重合体。
〔６〕
前記式（１）中の、前記水添共役ジエン系重合体の初期の１００℃でのムーニー粘度（ＭＬ
i
）が３０以上２００以下である、前記〔１〕乃至〔５〕のいずれか一に記載の水添共役ジエン系重合体。
〔７〕
前記水添共役ジエン系重合体のＧＰＣ測定における分子量分布曲線による分子量分布が１．７未満である、
前記〔１〕乃至〔６〕のいずれか一に記載の水添共役ジエン系重合体。
〔８〕
前記水添共役ジエン系重合体のブチレン含有量が１０モル％以上６０モル％以下である、
前記〔１〕乃至〔７〕のいずれか一に記載の水添共役ジエン系重合体。
〔９〕
下記式（２）で表される分子量分布変化率（ΔＰＤＩ）が２％以上３０％以下である、
前記〔１〕乃至〔８〕のいずれか一に記載の水添共役ジエン系重合体。
ΔＰＤＩ（％）＝［｜（ＰＤＩ
f
－ＰＤＩ
i
）｜／ＰＤＩ
i
］×１００・・・（２）
（式（２）中、ΔＰＤＩは分子量分布の変化率であり、ＰＤＩ
i
は、重合直後の水添共役ジエン系重合体の分子量分布であり、ＰＤＩ
f
は、２５℃で９０日間放置した後の水添共役ジエン系重合体の分子量分布である。）
〔１０〕
Ｎ－官能基含有化合物由来の繰り返し単位を含むマクロモノマーに由来するグラフト鎖を有する、前記〔１〕乃至〔９〕のいずれか一に記載の水添共役ジエン系重合体。
〔１１〕
前記〔１〕乃至〔１０〕のいずれか一に記載の水添共役ジエン系重合体の製造方法であって、
共役ジエン系化合物、又は共役ジエン系化合物及び芳香族ビニル系化合物を重合し、変性前の共役ジエン系重合体を得る重合工程と、
前記変性前の共役ジエン系重合体とアルコキシシラン系化合物を反応させ、変性共役ジエン系重合体を製造する変性工程と、
前記変性共役ジエン系重合体と、Ｎ－官能基含有化合物由来の繰り返し単位を含むマクロモノマーとを反応させる反応工程と、
前記反応工程後、水素を反応させ、水添共役ジエン系重合体を得る水添工程を有する、
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ゴム組成物調製時の加工性を損なうことなく、ゴム組成物の省燃費性能、ウェットグリップ性能、引張強度及び引張伸びのバランスに優れる水添共役ジエン系重合体を提供できる。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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