环戊烯开环聚合物及其制造方法技术

技术编号:7998603 阅读:253 留言:0更新日期:2012-11-22 07:34
本发明专利技术提供一种环戊烯开环聚合物,该聚合物的来自环戊烯的结构单元的顺式比例为30%以上,重均分子量(Mw)为100,000~1,000,000,且在聚合物链末端具有包含下述通式(1)或(2)所示结构的官能团。-Y-H(1)(上述通式(1)中,Y为氧原子或硫原子)-NH-Q(2)(上述通式(2)中,Q为氢原子或任选具有取代基的烃基或甲硅烷基)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及,具体而言,涉及低温时的橡胶特性、低发热性及加工性优异的。另外,本专利技术还涉及使用该环戊烯开环聚合物得到的橡胶组合物。
技术介绍
通常,通过使环戊烯在由WC16、MoCl5等周期表第6族过渡金属化合物和三异丁基铝、二乙基氯化铝、四丁基锡等有机金属活化剂构成的所谓齐格勒-纳塔催化剂的存在下发生易位开环聚合,可得到不饱和的直链状开环聚合物。以往,作为由此得到的环戊烯开环聚合物,从具有结晶性、生坯强度(greenstrength)优异的方面考虑,使用的是反式比例高的环戊烯开环聚合物。但是,这样的反式 比例高的环戊烯开环聚合物虽具有优异的生坯强度、耐磨耗性,但由于结晶性高,因而存在如下所述的问题低温时的橡胶特性不良,无法应用于低温下使用的各种橡胶、例如轮胎用橡胶材料等。与此相对,针对通过提高环戊烯开环聚合物的顺式比例来降低环戊烯开环聚合物的结晶性,以提高低温时的橡胶特性的方法进行了研究。例如,在非专利文献I中,通过使用MoCl5/三乙基铝、WCl6/三烷基铝作为聚合催化剂,得到了顺式比例高、非晶性、玻璃化转变温度为_100°C以下的环戊烯开环聚合物。另一方面,为了应对近年来对汽车提出的低油耗化的要求,对于例如轮胎用橡胶材料而言,要求其具有优异的滚动阻力、即低发热性。作为对橡胶材料的低发热性加以改良的方法,通常采用向橡胶材料中添加二氧化硅、炭黑等填充剂而得到橡胶组合物的方法。但就非专利文献I中公开的环戊烯开环聚合物而言,由于其对二氧化硅、炭黑等填充剂的分散性低,因此,尽管能够改善低温下的特性,但仍存在低发热性不良的问题。此外,非专利文献I中公开的环戊烯开环聚合物由于门尼粘度低,因此还存在高温下的混炼困难、加工性不良的问题。现有技术文献非专利文献非专利文献I Rubber Chemistry and Technology 47 卷、pp511_596、1975 年
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的目的在于提供一种低温时的橡胶特性、低发热性及加工性优异的。另外,本专利技术的目的还在于提供使用该环戊烯开环聚合物而得到的橡胶组合物。解决问题的方法本专利技术人等为达成上述目的而进行了深入研究,结果发现,通过使环戊烯开环聚合物中来自环戊烯的结构单元的顺式比例为30%以上、重均分子量(Mw)为100,00(Tl,000,000,并在其聚合物链末端导入特定的含有活泼氢的官能团,可达成上述目的,进而完成了本专利技术。S卩,本专利技术提供一种环戊烯开环聚合物,其来自环戊烯的结构单元的顺式比例为30%以上,重均分子量(Mw)为100,00(Tl,000, 000,且在该聚合物链末端具有包含下述通式(I)或(2)所示结构的官能团。-Y-H (I)(上述通式(I)中,Y为氧原子或硫原子。) -NH-Q (2)(上述通式(2)中,Q为氢原子、或任选具有取代基的烃基或任选具有取代基的甲娃烧基。)优选上述官能团为羟基、氨基或单芳基氨基。另外,本专利技术提供一种环戊烯开环聚合物的制造方法,其是制造上述环戊烯开环聚合物的方法,其中,该方法包括在烯烃化合物(bl)和烷基铝(b2)的反应物(B)的存在下,使用以周期表第6族过渡金属化合物(al)为主催化剂的聚合催化剂(A)使环戊烯进行开环聚合,并在聚合后,利用醇或水使聚合反应停止,所述烯烃化合物(bl)具有选自包含上述通式(I)所示结构的官能团、包含上述通式(2)所示结构的官能团及环氧基中的至少一种取代基。在本专利技术的制造方法中,优选下述构成上述聚合催化剂(A)还包含下述通式(3)所不的含有烧氧基的有机招化合物(a2)。(R1)3-XAl(OR2)x (3)(上述通式(3)中,R1及R2代表碳原子数20的烃基,x为0〈x〈3。)此外,本专利技术提供一种橡胶组合物,其是在上述环戊烯开环聚合物中混合填充剂而得到的。优选上述填充剂为二氧化硅和/或炭黑。专利技术的效果根据本专利技术,可提供一种低温时的橡胶特性、低发热性及加工性优异的环戊烯开环聚合物、以及使用该环戊烯开环聚合物而得到的橡胶组合物。特别是,根据本专利技术,通过使环戊烯开环聚合物中来自环戊烯的结构单元的顺式比例及重均分子量(Mw)在上述范围内,并使该聚合物链末端具有上述特定的含有活泼氢的官能团,可获得不仅低温时的橡胶特性及低发热性优异、并且加工性(尤其是门尼粘度)也优异的环戊烯开环聚合物。具体实施例方式(环戊烯开环聚合物)本专利技术的环戊烯开环聚合物是来自环戊烯的结构单元的顺式比例为30%以上、重均分子量(Mw)为100,00(Tl,000,000、且聚合物链末端具有包含下述通式(I)或(2)所示结构的官能团的环戊烯开环聚合物。-Y-H(I)(上述通式(I)中,Y为氧原子或硫原子。)-NH-Q (2)(上述通式(2)中,Q为氢原子或任选具有取代基的烃基或甲硅烷基。)本专利技术的环戊烯开环聚合物中来自环戊烯的结构单元的顺式比例为30%以上、优选为35%以上、更优选为40%以上。通过使来自环戊烯的结构单元的顺式比例在上述范围内,可使环戊烯开环聚合物成为非晶性、且低温下的橡胶特性优异的聚合物。如果顺式比例过低,则环戊烯开环聚合物在低温(例如_30°C以下)下具有结晶性,其低温下的橡胶特性不良。需要说明的是,所述“来自环戊烯的结构单元的顺式比例”是指,在构成环戊烯开环聚合物的全部来自环戊烯的结构单元中,来自碳-碳双键为顺式的环戊烯的结构单元所占的比例以百分率表示的值,可通过对环戊烯开环聚合物进行13C-NMR波谱测定而求出。另外,本专利技术的环戊烯开环聚合物中来自环戊烯的结构单元的顺式比例的上限并无特殊限定,通常为95%以下、优选为90%以下、更优选为85%以下。顺式比例过高的环戊烯开环聚合物难以制造,并且存在低温下的橡胶特性不良的隐患。 本专利技术的环戊烯开环聚合物的重均分子量(Mw)为100,00(Tl,000,000、优选为120,000^900, 000、更优选为150,000^800, 000。如果分子量过低,则会导致橡胶特性不良,故不优选。另一方面,如果分子量过高,则会导致制造及操作变得困难。此外,对于以环戊烯开环聚合物的数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)之比的形式求出的分子量分布(Mw/Mn)并无特殊限制,但通常为I. Γ5. O、优选为I. 2^4. 5、更优选为I. 3^4. O。需要说明的是,环戊烯开环聚合物的重均分子量(Mw)及分子量分布(Mw/Mn)是利用凝胶渗透色谱法以聚苯乙烯换算的值的形式测定的。此外,本专利技术的环戊烯开环聚合物在聚合物链末端具有包含下述通式(I)或(2)所示结构的官能团。需要说明的是,下述通式(I)所示的官能团以及包含下述通式(2)所示结构的官能团均为具有活泼氢且含有杂原子的官能团。以下,将包含下述通式(I)或(2)所示结构的官能团适当称为“含有活泼氢的官能团”。-Y-H (I)(上述通式(I)中,Y为氧原子或硫原子。)-NH-Q (2)(上述通式(2)中,Q为氢原子或任选具有取代基的烃基或甲硅烷基。)在本专利技术中,通过使来自环戊烯的结构单元的顺式比例及重均分子量(Mw)在上述范围内,并在聚合物链末端导入含有活泼氢的官能团,可使环戊烯开环聚合物成为不仅低温时的橡胶特性及低发热性优异、并且加工性(尤其是门尼粘度)也优异的聚合物。包含上述通式本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:角替靖男武山庆久
申请(专利权)人:日本瑞翁株式会社
类型:发明
国别省市:

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