JP5443820B2 - ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ - Google Patents
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Description
ポリスチレン換算重量平均分子量(a)が2.0×103〜1.0×105である芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体であって、オゾン分解後のポリスチレン換算のピーク分子量(b)が5×102〜5×104であり且つ分子量分布が1.5以上である低分子量重合体(B)を配合してなり、
前記ポリスチレン換算重量平均分子量(a)及び前記ピーク分子量(b)が、下記式:
ポリスチレン換算重量平均分子量(a)≧ ピーク分子量(b)
の関係を満たすことを特徴とする。
ポリスチレン換算重量平均分子量(a)× 0.6 > ピーク分子量(b)
の関係を満たすことが好ましい。
ポリスチレン換算重量平均分子量(a)≧ ピーク分子量(b)
の関係を満たすことを要し、下記式:
ポリスチレン換算重量平均分子量(a)× 0.6 > ピーク分子量(b)
の関係を満たすことが好ましく、下記式:
ポリスチレン換算重量平均分子量(a)× 0.5 > ピーク分子量(b)
の関係を満たすことが更に好ましい。
合成された重合体のスチレン結合量は、1H-NMRスペクトルの積分比から算出した。
合成された重合体のブタジエン部分又はイソプレン部分のビニル結合量は、赤外法で分析した。
合成された重合体のポリスチレン換算重量平均分子量は、GPCで測定した。ここで、GPCとしてはウォーターズ社製244型GPCを用い、検知器としては示差屈折計を用い、カラムとしては東ソー製カラムGMH−3、GMH−6、G6000H−6を用い、移動相としてはテトラヒドロフランを用いた。また、標準物質としてウォーターズ社製単分散スチレン重合体を用い、GPCによる単分散スチレン重合体のピークの分子量とGPCのカウント数との関係を予め求めて検量線を作成し、これを用いて、重合体のポリスチレン換算での分子量を求めた。
高分子学会予稿集第29巻第9号2055頁に記載されている方法に従って重合体をオゾン分解した後、上記GPCを用いて、ポリスチレン換算でのピーク分子量、分子量分布(Mw/Mn)及び重量平均分子量(Mw)を求めた。
十分に窒素置換した拌翼つきの5リットルオートクレーブに、シクロヘキサン3000g、テトラヒドロフラン(THF)12g、1,3-ブタジエン200g及びスチレン100gを導入し、オートクレーブ内の温度を21℃に調整した。次に、重合開始剤としてMacromolecules, vol.27, 5957-5963 (1994)に従いsec-BuLiとm-ジイソプロペニルベンゼンとの化合物(DiLi)0.14gを加えて昇温条件下でモノマーの転化率が99%になるまで重合した。その後、老化防止剤として2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾールを3.5g加え、重合体(X-1)を得た。なお、重合体(X-1)は、スチレン結合量が33質量%であり、ビニル結合量が35%であり、ポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)が40万であった。
十分に窒素置換した拌翼つきの5リットルオートクレーブに、シクロヘキサン3000g、テトラヒドロフラン(THF)12g、1,3-ブタジエン200g及びスチレン100gを導入し、オートクレーブ内の温度を21℃に調整した。次に、n-ブチルリチウム1.25gを加えて昇温条件下で60分間重合し、モノマーの転化率が99%であることを確認した後、イソプロピルアルコール1gを加えて重合を停止し、重合体(Y-1)を得た。分析値を表1に示す。なお、重合体(Y-1)はランダム共重合体であるため、オゾン分解を行わなかった。
十分に窒素置換した拌翼つきの5リットルオートクレーブに、シクロヘキサン3000g、テトラヒドロフラン(THF)12g、スチレン50gを導入し、オートクレーブ内の温度を21℃に調整した。次に、n-ブチルリチウム1.25gを加えて昇温条件下で60分間重合し、モノマーの転化率が99%であることを確認した。更に、1,3-ブタジエン200gを加えて重合を進行させ、再びモノマーの転化率が99%になった時点で、スチレン50gを加えた。その後、モノマーの転化率が99%になったことを確認してから、イソプロピルアルコール1gを加えて重合を停止し、重合体(Y-2)を得た。分析値を表1に示す。
十分に窒素置換した拌翼つきの5リットルオートクレーブに、シクロヘキサン3000g、テトラヒドロフラン(THF)14.4g、スチレン65g及び1,3-ブタジエン55gを導入し、オートクレーブ内の温度を21℃に調整した。次に、n-ブチルリチウム1.5gを加えて昇温条件下で60分間重合し、モノマーの転化率が99%であることを確認した。更に、1,3-ブタジエン90gを加えて重合を進行させ、再びモノマーの転化率が99%になった時点で、スチレン65g及び1,3-ブタジエン55gを加えた。その後、モノマーの転化率が99%になったことを確認してから、イソプロピルアルコール1gを加えて重合を停止し、重合体(Y-3)を得た。分析値を表1に示す。
十分に窒素置換した拌翼つきの5リットルオートクレーブに、シクロヘキサン3000g、テトラヒドロフラン(THF)12g、スチレン40gを導入し、オートクレーブ内の温度を21℃に調整した。次に、n-ブチルリチウム1.25gを加えて昇温条件下で60分間重合し、モノマーの転化率が99%であることを確認した。更に、スチレン10gと1,3-ブタジエン20gとの混合物を、添加する混合物中のブタジエンの比率が徐々に増大するように、ゆっくりと加えて、重合溶液の色が薄い黄色に変化してから更に1,3-ブタジエン160gを加えて重合を進行させた。その後、モノマーの転化率が再び99%になった時点で、スチレン10gと1,3-ブタジエン20gとの混合物を、添加する混合物中のスチレンの比率が徐々に増大するように、ゆっくりと加えて、重合溶液の色が赤茶色に変化してから更にスチレン40gを加えて重合を進行させた。最後に、モノマーの転化率が99%になったことを確認してから、イソプロピルアルコール1gを加えて重合を停止し、重合体(Y-4)を得た。分析値を表1に示す。
十分に窒素置換した拌翼つきの5リットルオートクレーブに、シクロヘキサン3000g、テトラヒドロフラン(THF)12g、スチレン50gを導入し、オートクレーブ内の温度を21℃に調整した。次に、n-ブチルリチウム1.25gを加えて昇温条件下で60分間重合し、モノマーの転化率が99%であることを確認した。更に、1,3-ブタジエン190gを加えて重合を進行させ、モノマーの転化率が再び99%になった時点で、スチレン10gと1,3-ブタジエン10gとの混合物を、添加する混合物中のスチレンの比率が徐々に増大するように、ゆっくりと加えて、重合溶液の色が赤茶色に変化してから更にスチレン40gを加えた。その後、モノマーの転化率が99%になったことを確認してから、イソプロピルアルコール1gを加えて重合を停止し、重合体(Y-5)を得た。分析値を表1に示す。
十分に窒素置換した拌翼つきの5リットルオートクレーブに、シクロヘキサン3000g、テトラヒドロフラン(THF)14.4g、スチレン120gを導入し、オートクレーブ内の温度を21℃に調整した。次に、n-ブチルリチウム1.5gを加えて昇温条件下で300分間重合した後、更に1,3-ブタジエン180gを加えて重合を進行させた。その後、モノマーの転化率が99%になったことを確認してから、イソプロピルアルコール1gを加えて重合を停止し、重合体(Y-6)を得た。分析値を表2に示す。
十分に窒素置換した拌翼つきの5リットルオートクレーブに、シクロヘキサン3000g、テトラヒドロフラン(THF)14.4g、スチレン120gを導入し、オートクレーブ内の温度を21℃に調整した。次に、n-ブチルリチウム1.5gを加えて昇温条件下でモノマーの転化率が約85%になるまで重合した後、1,3-ブタジエン180gを加えてさらに重合を進行させた。その後、モノマーの転化率が99%になったことを確認してから、イソプロピルアルコール1gを加えて重合を停止し、重合体(Y-7)を得た。分析値を表2に示す。
十分に窒素置換した拌翼つきの5リットルオートクレーブに、シクロヘキサン3000g、テトラヒドロフラン(THF)1g、スチレン120g及び1,3-ブタジエン180gを導入し、オートクレーブ内の温度を21℃に調整した。次に、n-ブチルリチウム1.5gを加えて昇温条件下で300分間重合した後、モノマーの転化率が99%であることを確認した。その後、イソプロピルアルコール1gを加えて重合を停止し、重合体(Y-8)を得た。分析値を表2に示す。
十分に窒素置換した拌翼つきの5リットルオートクレーブに、シクロヘキサン3000g、テトラヒドロフラン(THF)20g、スチレン120g(全単量体の40質量%)を導入し、オートクレーブ内の温度を21℃に調整した。次に、n-ブチルリチウム1.7gを加えて昇温条件下で60分間重合した後、モノマーの転化率が99%であることを確認した。更に、イソプレン180g(全単量体の60質量%)を加えて重合を進行させ、再びモノマーの転化率が99%になったことを確認してから、イソプロピルアルコール1.5gを加えて重合を停止し、重合体(Y-9)を得た。分析値を表2に示す。
十分に窒素置換した拌翼つきの5リットルオートクレーブに、シクロヘキサン3000g、テトラヒドロフラン(THF)20g、スチレン120g(全単量体の40質量%)を導入し、オートクレーブ内の温度を21℃に調整した。次に、n-ブチルリチウム1.7gを加えて昇温条件下でモノマーの転化率が約85%になるまで重合した後、更にイソプレン180g(全単量体の60質量%)を加えて重合を進行させ、モノマーの転化率が99%になったことを確認してから、イソプロピルアルコール1.5gを加えて重合を停止し、重合体(Y-10)を得た。分析値を表2に示す。
レオメトリックス社製メカニカルスペクトロメーターを用い、せん断歪5%、温度60℃、周波数15Hzでtanδを測定し、比較例1のtanδを100として指数表示した。指数値が大きい程、ヒステリシスロスが大きく、グリップ性能に優れ、操縦安定性が良好であることを示す。
JIS K 6301−1995に準拠して室温で引張試験を行い、加硫したゴム組成物の引張り強さ(Tb)を測定し、比較例1の引張り強さを100として指数表示した。指数値が大きい程、耐破壊性が良好であることを示す。
*2 ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド,大内新興化学工業(株)製,「ノクセラーDM」.
*3 N-t-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド,大内新興化学工業(株)製,「ノクセラーNS」.
Claims (17)
- 芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体又は共役ジエン化合物重合体であって、ポリスチレン換算重量平均分子量が2.0×105〜3.0×106である高分子量重合体(A)を含むゴム成分に対し、
ポリスチレン換算重量平均分子量(a)が2.0×103〜1.0×105である芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体であって、オゾン分解後のポリスチレン換算のピーク分子量(b)が5×102〜5×104であり且つ分子量分布が1.5以上である低分子量重合体(B)を配合してなり、
前記ポリスチレン換算重量平均分子量(a)及び前記ピーク分子量(b)が、下記式:
ポリスチレン換算重量平均分子量(a)≧ピーク分子量(b)
の関係を満たすことを特徴とするゴム組成物。 - 前記オゾン分解後のポリスチレン換算重量平均分子量が800〜40,000であることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記低分子量重合体(B)は、芳香族ビニル化合物の結合量が50質量%以上であるブロック成分(B−1)と、芳香族ビニル化合物の結合量が50質量%未満であるブロック成分(B−2)とからなることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記ブロック成分(B−1)は、芳香族ビニル化合物の結合量が80質量%以上であることを特徴とする請求項3に記載のゴム組成物。
- 前記ブロック成分(B−1)が、芳香族ビニル化合物ブロックであることを特徴とする請求項4に記載のゴム組成物。
- 前記低分子量重合体(B)が、[(B−1)−(B−2)]nタイプ、(B−1)−[(B−2)−(B−1)]nタイプ及び(B−2)−[(B−1)−(B−2)]nタイプ(ここで、nは1〜10の整数である)からなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項3に記載のゴム組成物。
- 前記ポリスチレン換算重量平均分子量(a)及び前記ピーク分子量(b)が、下記式:
ポリスチレン換算重量平均分子量(a)×0.6>ピーク分子量(b)
の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。 - 前記芳香族ビニル化合物が、スチレン、α−メチルスチレン、1−ビニルナフタレン、3−ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン、4−シクロヘキシルスチレン、2,4,6−トリメチルスチレン、p−tert−ブチル−α−メチルスチレン及びp−tert−ブチルスチレンよりなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記芳香族ビニル化合物がスチレンであることを特徴とする請求項8に記載のゴム組成物。
- 前記共役ジエン化合物が、1,3−ブタジエン、イソプレン及びシクロペンタジエンよりなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記低分子量重合体(B)が、(a)第一単量体の重合転化率が100質量%未満の状態で第二単量体を加える方法、(b)単量体を連続的に加える重合反応において、重合時間が経過するに従い、添加する単量体の組成比を変更する方法、及び(c)使用するランダマイザーの重合溶液中の濃度を調整する方法の内のいずれかの方法を用いて得られたことを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記第一単量体の重合転化率が70〜90質量%であることを特徴とする請求項11に記載のゴム組成物。
- 前記低分子量重合体(B)は、芳香族ビニル化合物の結合量(X)と共役ジエン化合物の結合量(Y)との質量比(X/Y)が、5/95〜95/5であることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記低分子量重合体(B)の配合量が、前記ゴム成分100質量部に対して2〜100質量部であることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
- 更に、前記ゴム成分100質量部に対して、充填剤を10〜200質量部含有することを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記充填剤がカーボンブラックであることを特徴とする請求項15に記載のゴム組成物。
- 請求項1〜16のいずれかに記載のゴム組成物をタイヤ部材のいずれかに用いたことを特徴とするタイヤ。
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