JP2003301073A - スチレンブタジエンゴム組成物及びその成形体 - Google Patents

スチレンブタジエンゴム組成物及びその成形体

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JP2003301073A JP2002108980A JP2002108980A JP2003301073A JP 2003301073 A JP2003301073 A JP 2003301073A JP 2002108980 A JP2002108980 A JP 2002108980A JP 2002108980 A JP2002108980 A JP 2002108980A JP 2003301073 A JP2003301073 A JP 2003301073A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】シス1,4−結合分率が高く、転動抵抗や耐摩
耗性に優れた成形体を与えるスチレンブタジエンゴム組
成物並びにその成形体を提供する。 【解決手段】スチレンブタジエンゴムをゴム原料とし、
充填剤、可塑剤、添加剤、架橋剤を含有し、前記スチレ
ンブタジエンゴムが、(A)遷移金属メタロセン触媒、
(B)有機アルミニウム化合物及びアルミノキサンから
選択される少なくとも1種の化合物、及び(C)電子吸
引性化合物を添加してスチレンとブタジエンを共重合し
て得られたハイシススチレンブタジエンゴム(ハイシス
SBR)であるスチレンブタジエンゴム(SBR)組成
物とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、物理的強度と耐摩
耗性に優れた加硫ゴムを与えるスチレンブタジエンゴム
組成物並びに該スチレンブタジエンゴム組成物を成形、
加硫して得られたスチレンブタジエンゴム成形体に関す
る。
【0002】
【従来の技術】スチレンブタジエンゴム(SBR)は、
広く使用されている合成ゴムであり、特に乗用車用タイ
ヤの路面接地部であるトレッド用のゴム材料として広く
使用されている。従来のSBRは、乳化重合法による
か、溶液アニオン重合法により製造されていた。
【0003】しかるに乳化重合法並びにアニオン重合法
により製造されたSBRは、いずれもブタジエンのシス
1,4−結合の分率が40%以上にはならないものであ
った。このため、従来のSBRを使用したゴム組成物
は、動的な応力を受ける成形品に使用した場合、特性上
問題を有する。特にタイヤのトレッド部に使用した場合
には、転動抵抗(Rolling Resistance)、耐摩耗性に問
題があり、これらの特性の改良が求められている。
【0004】SBRのブタジエンの転動抵抗や耐摩耗性
を向上させるためには、シス1,4−結合分率の高いS
BRとすることが有効と考えられるが、これまでシス
1,4−結合分率の高いSBRは知られていない。ブタ
ジエンの重合においてシス1,4−結合分率を高める重
合方法として、遷移金属メタロセン触媒を使用する製造
方法が公知である(Macromol.Chem.Ph
ys.,201,393,2000)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の遷移金
属メタロセン触媒を使用した重合方法では、得られるS
BRの分子量が高くならず、ゴム組成物として成形品と
した時の機械的強度が十分ではなく、特にタイヤのよう
な高強度が要求される用途には使用できないものであっ
た。
【0006】本発明の目的は、シス1,4−結合分率が
高く、転動抵抗や耐摩耗性に優れた成形体を与えるスチ
レンブタジエンゴム組成物並びにその成形体を提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のスチレンブタジ
エンゴム(SBR)組成物は、スチレンブタジエンゴム
をゴム原料とし、充填剤、可塑剤、添加剤、架橋剤を含
有し、前記スチレンブタジエンゴムが、(A)遷移金属
メタロセン触媒、(B)有機アルミニウム化合物及びア
ルミノキサンから選択される少なくとも1種の化合物、
及び(C)電子吸引性化合物を添加してスチレンとブタ
ジエンを共重合して得られたハイシススチレンブタジエ
ンゴム(ハイシスSBR)であることを特徴とする。
【0008】上記のSBR組成物はシス1,4−結合分
率が高く、転動抵抗や耐摩耗性に優れた成形体を与え
る。
【0009】上述のスチレンブタジエンゴム組成物にお
いては、前記ハイシススチレンブタジエンゴムは、重量
平均分子量20万以上かつシス1,4−結合含有率が6
0%以上であることが好ましい。
【0010】また前記ハイシススチレンブタジエンゴム
は有機溶剤中において重合反応を行ったものであること
が好ましい。
【0011】溶液重合SBRであることが、容易に高分
子量のスチレンブタジエンゴムを製造することができ
る。
【0012】上記のSBR組成物においては、ゴム原料
100重量部中のハイシスSBRは、10〜100重量
部であることが好ましい。
【0013】ゴム原料100重量部中のハイシスSBR
の含有量が10重量部未満ではハイシスSBRの効果が
十分に発揮されない。ハイシスSBRの含有量は20重
量部以上であることがより好ましい。
【0014】本発明のスチレンブタジエンゴム成形体
は、請求項1〜3いずれかに記載のスチレンブタジエン
ゴム組成物を成形、加硫して得られたものであることを
特徴とする。
【0015】係る加硫ゴム成形体は、転動抵抗や耐摩耗
性に優れた成形体であり、特にタイヤの接地部、ベルト
コンベア、ローラー、クローラ等の耐摩耗性を要求され
る用途に適した成形体である。
【0016】加硫ゴム成形体の硬度は、ショアA硬度
(23℃)が55〜80であることが好ましい。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明に使用するSBRについて
説明する。本発明のハイシススチレンブタジエンゴムの
製造方法は、(A)遷移金属メタロセン触媒、(B)有
機アルミニウム化合物及びアルミノキサンから選択され
る少なくとも1種の化合物、及び(C)電子吸引性化合
物を添加してスチレンとブタジエンとを共重合すること
を特徴とする。
【0018】本発明の最も大きな特徴構成は、(C)電
子吸引性化合物を添加してスチレンとブタジエンとを共
重合することにある。
【0019】係る構成の製造方法により、高分子量であ
って実用的な機械的強度を有し、同時にブタジエンのシ
ス1,4−結合分率が高い共重合体が得られる。
【0020】(A)〜(C)成分の好ましい添加量は、
モノマー(スチレン+ブタジエンなど)に対して(A)
成分は,モノマー/(A)=102 〜105 (モル比)
である。(A)/(B)の比率は、(B)成分として有
機アルミニウム化合物を使用する場合には1/0.1〜
1/1000(モル比)であることが好ましく、(B)
成分としてアルミノキサンを使用する場合には、1/1
0〜1/5000であることが好ましい。また(A)/
(C)の比率は、1/0.1〜1/10であることが好
ましい。
【0021】上述の発明においては、得られるSBR
が、重量平均分子量20万以上かつシス1,4−結合分
率が60%以上であることが好ましい。
【0022】重量平均分子量が20万以上であることに
より、ゴム成形品とした場合に高い機械的強度を有する
SBRとなり、シス1,4−結合分率が60%以上であ
ることにより、特にタイヤとレッド材料として使用した
時に耐摩耗性に優れ、低転動抵抗となるSBRが得られ
る。
【0023】従って、本発明のハイシススチレンブタジ
エンゴムは、重量平均分子量20万以上かつシス1,4
−結合分率が60%以上であることを特徴とする。
【0024】シス1,4−結合分率は、重合体を構成す
るブタジエンのシス1,4−結合、トランス1,4−結
合、1,2−結合の合計を100%としたときの分率
(%)である。本発明のシス1,4−結合分率は、赤外
線吸収スペクトル法により測定する。
【0025】本発明において使用するハイシスSBR
は、(A)遷移金属化合物のメタロセン型錯体、(B)
有機アルミニウム化合物及びアルミノキサンから選択さ
れる少なくとも1種の化合物、及び(C)電子吸引性化
合物を用いて、スチレンとブタジエンとを共重合させる
ことによって得られる。
【0026】(A)遷移金属化合物のメタロセン型錯体
としては、周期表第4〜8族遷移金属化合物の公知のメ
タロセン型錯体を使用できる。具体的には、チタン、ジ
ルコニウムなどの周期表第4族遷移金属のメタロセン型
錯体(例えば、CpTiCl 3 など)、バナジウム、ニ
オブ、タンタルなどの周期表第5族遷移金属のメタロセ
ン型錯体、クロムなどの第6族遷移金属メタロセン型錯
体、コバルト、ニッケルなどの第8族遷移金属のメタロ
セン型錯体が挙げられる。
【0027】これらの中でも、周期表第5族遷移金属の
メタロセン型錯体の使用が好適である。周期表第5族遷
移金属化合物のメタロセン型錯体としては、下記の一般
式にて表される化合物が挙げられる。 (1)RM・La (2)Rn MX2-n ・La (3)Rn MX3-n ・La (4)RMX3 ・La (5)RM(O)X2 ・La (6)Rn MX3-n (NR' ) (式中、nは1又は2、aは0,1又は2である) 上記の化合物の中でも、(1)RM・La ,(4)RM
3 ・La ,(5)RM(O)X2 ・La の使用がより
好ましい。金属Mは、バナジウム、チタンの少なくとも
一方であることが好ましい。
【0028】一般式(1)〜(6)において、Rとして
はシクロペンタジエニル基(Cp)、置換シクロペンタ
ジエニル基、インデニル基、置換インデニル基、フルオ
レニル基又は置換フルオレニル基を示す。置換シクロペ
ンタジエニル基、置換インデニル基又は置換フルオレニ
ル基における置換基としては、メチル、エチル、プロピ
ル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、sec−
ブチル、t−ブチル、ヘキシルなどの直鎖状脂肪族炭化
水素基または分岐状脂肪族炭化水素基、フェニル、トリ
ル、ナフチル、ベンジルなど芳香族炭化水素基、トリメ
チルシリルなどのケイ素原子を含有する炭化水素基など
が挙げられる。さらに、シクロペンタジエニル環がXの
一部と互いにジメチルシリレン(Me2 Si)、ジメチ
ルメチレン(Me2 C)、メチルフェニルメチレン(P
hMeC)、ジフェニルメチレン(Ph2 C)、エチレ
ン、置換エチレンなどの架橋基で結合されたものも含ま
れる。
【0029】置換シクロペンタジエニル基の具体例とし
ては、メチルシクロペンタジエニル基、1,2−ジメチ
ルシクロペンタジエニル基、1,3−ジメチルシクロペ
ンタジエニル基、1,2,3−トリメチルシクロペンタ
ジエニル基、1−ベンジル−2,3,4,5−テトラメ
チルシクロペンタジエニル基、1−トリメチルシリル−
2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル基
などが挙げられる。
【0030】置換インデニル基の具体例としては、1,
2,3−トリメチルインデニル基、ヘプタメチルインデ
ニル基、1,2,4,5,6,7−ヘキサメチルインデ
ニル基などが挙げられる。置換フルオレニル基の具体例
としては、メチルフルオレニル基などが挙げられる。
【0031】以上に例示したRの中でも、シクロペンタ
ジエニル基、メチルシクロペンタジエニル基、ペンタメ
チルシクロペンタジエニル基、インデニル基、1,2,
3−トリメチルインデニル基の使用がより好ましい。
【0032】一般式(1)〜(6)において、Xは水
素、ハロゲン(F,Cl,Br,I)、炭素数1から2
0の炭化水素基、アルコキシ基、又はアミノ基を示す。
Xはすべて同じであっても、互いに異なっていてもよ
い。炭素数1から20の炭化水素基の具体例としては、
メチル、エチル、プロピル、i−プロピル、n−ブチ
ル、i−ブチル、sec−ブチル、t−ブチル、ヘキシ
ルなどの直鎖状脂肪族炭化水素基または分岐状脂肪族炭
化水素基、フェニル、トリル、ナフチル、ベンジルなど
の芳香族炭化水素基である。これらの中でも、メチル、
ベンジルなどが好ましい。Rは、トリメチルシリルメチ
ル基であってもよい。
【0033】アルコキシ基としては、メトキシ、エトキ
シ、フェノキシ、プロポキシ、ブトキシなどのアルキル
オキシ基が例示される。アミノ基としては、ジメチルア
ミノ、ジエチルアミノ、ジイソプロピルアミノなどが例
示される。
【0034】一般式(1)〜(6)において、Lはルイ
ス塩基であり、金属に配位できるルイス塩基性の一般的
な無機、有機化合物である。活性水素を有しない化合物
が特に好ましく、具体例としては、エ−テル、エステ
ル、ケトン、アミン、ホスフィン、シリルオキシ化合
物、オレフィン、ジエン、芳香族化合物、アルキンなど
が例示される。
【0035】一般式(6)Rn MX3-n (NR' )にお
けるNR' はイミド基であり、R'は炭素数1から25
の炭化水素置換基である。R' の具体例としては、メチ
ル、エチル、プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i
−ブチル、sec−ブチル、t−ブチル、ヘキシル、オ
クチル、ネオペンチルなどの直鎖状脂肪族炭化水素基ま
たは分岐状脂肪族炭化水素基、フェニル、ナフチル、ベ
ンジル、1−フェニルエチル、6−ジメチルフェニルな
どの芳香族炭化水素基などが挙げられる。トリメチルシ
リルなどのアルキルシリル基であってもよい。
【0036】一般式(1)RM・La 、すなわち、シク
ロアルカジエニル基の配位子を有する酸化数+1の周期
表第5族遷移金属化合物としては、シクロペンタジエニ
ル(ベンゼン)バナジウム、シクロペンタジエニル(ト
ルエン)バナジウム、シクロペンタジエニル(キシレ
ン)バナジウム、シクロペンタジエニル(フェロセン)
バナジウム、テトラメチルシクロペンタジエニル(ベン
ゼン)バナジウム、インデニル(ベンゼン)バナジウ
ム、シクロペンタジエニルテトラカルボニルバナジウム
などを挙げることができる。
【0037】一般式(2)Rn MX2-n ・La で表わさ
れる化合物のうち、n=1、即ちシクロアルカジエニル
基を配位子として1個有する場合には、他のシグマ結合
性配位子として、水素原子、塩素などのハロゲン原子、
メチル基、フェニル基、ベンジル基、ネオペンチル基、
トリメチルシリル基などの炭化水素基、メトキシ基、エ
トキシ基、イソプロポキシ基などのアルコキシ基、ジメ
チルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基などのジアルキ
ルアミノ基を有することができる。
【0038】さらに、他の配位子としては、アミン、ア
ミド、ホスフィン、エ−テル、ケトン、エステル、オレ
フィン、ジエン、芳香族炭化水素、アルキンなどの中性
のルイス塩基を有することもできる。活性水素のないル
イス塩基が好ましい。
【0039】一般式(2)Rn MX2-n ・La で表わさ
れる化合物において、n=2、即ちシクロアルカジエニ
ル基を配位子として2個有する場合には、各々のシクロ
アルカジエニル環が互いにジメチルシリレン、ジメチル
メチレン、メチルフェニルメチレン、ジフェニルメチレ
ン、エチレン、置換エチレンなどの架橋基で結合された
ものであってもよい。
【0040】本発明の(2)Rn MX2-n ・La で表わ
される化合物のうち、n=1であり、酸化数+2の周期
表第5族遷移金属化合物の具体例としては、クロロシク
ロペンタジエニル(テトラヒドロフラン)バナジウム、
クロロシクロペンタジエニル(トリメチルホスフィン)
バナジウムなどが挙げられる。
【0041】本発明の(2)Rn MX2-n ・La で表わ
される化合物のうち、n=2、即ちシクロアルカジエニ
ル基を配位子として2個有する酸化数+2の周期表第5
族遷移金属化合物の具体例としては、ビスシクロペンタ
ジエニルバナジウム、ビス(メチルシクロペンタジエニ
ル)バナジウム、ビス(1,2−ジメチルシクロペンタ
ジエニル)バナジウムなどが挙げられる。
【0042】(3)Rn MX3-n ・La で表される具体
的な化合物のうち、n=1の化合物としては、シクロペ
ンタジエニルバナジウムジクロライド、メチルシクロペ
ンタジエニルバナジウムジクロライド,フルオレニルバ
ナジウムジクロライドなどのジクロライド体、あるいは
これらの化合物の塩素原子をメチル基で置換したメチル
体などが挙げられる。
【0043】(3)Rn MX3-n ・La にて表される化
合物としては、さらにシクロペンタジエニルバナジウム
ジメトキサイド、シクロペンタジエニルバナジウムジi
−プロポキサイド、シクロペンタジエニルバナジウムジ
t−ブトキサイド、シクロペンタジエニルバナジウムジ
フェノキサイド、シクロペンタジエニルバナジウムメト
キシクロライド、シクロペンタジエニルバナジウムi−
プロポキシクロライド、シクロペンタジエニルバナジウ
ムt−ブトキシクロライド、シクロペンタジエニルバナ
ジウムフェノキシクロライドなどのアルコキシド体、あ
るいはこれらの化合物の塩素原子をメチル基で置換した
メチル体等例示される。
【0044】(3)Rn MX3-n ・La で表される具体
的な化合物のうち、n=2の化合物としては、ジシクロ
ペンタジエニルバナジウムクロライド、ビス(メチルシ
クロペンタジエニル)バナジウムクロライド、ビス
(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)バナジウム
クロライド、ビス(トリメチルシリルシクロペンタジエ
ニル)バナジウムクロライド、ジインデニルバナジウム
クロライドなどのクロライド体、あるいはこれらの化合
物の塩素原子をメチル基で置換したメチル体が挙げられ
る。
【0045】一般式(3)Rn MX3-n ・La で表され
る化合物においては、Rが炭化水素基、シリル基によっ
て結合されたものであってもよい。かかる化合物として
は、ジメチルビス(η5 −シクロペンタジエニル)シラ
ンバナジウムクロライド、ジメチルビス(テトラメチル
−η5 −シクロペンタジエニル)シランバナジウムクロ
ライドなどのクロライド体、あるいはこれらの化合物の
塩素原子をメチル基で置換したメチル体などが挙げられ
る。
【0046】一般式(4)RMX3 ・La で示される具
体的な化合物としては、以下の(i)〜(vii)の化
合物が挙げられる。
【0047】(i)シクロペンタジエニルバナジウムト
リクロライド,モノ置換シクロペンタジエニルバナジウ
ムトリクロライド、シクロペンタジエニルチタントリク
ロライド (ii)1,2−又は1,3−ジ置換シクロペンタジエ
ニルバナジウムトリクロライド、1,2−又は1,3−
ジ置換シクロペンタジエニルチタントリクロライド (iii)(1,2,3−トリメチルシクロペンタジエ
ニル)バナジウムトリクロライド、1,2,4−トリメ
チルシクロペンタジエニル)バナジウムトリクロライド
等のトリ置換シクロペンタジエニルバナジウムトリクロ
ライドが挙げられる。
【0048】(iv)テトラ置換ないしペンタ置換シク
ロペンタジエニルバナジウムトリクロライド (v)インデニルバナジウムトリクロライド、(vi)
置換インデニルバナジウムトリクロライド (vii);(i)〜(vi)の化合物の塩素原子をア
ルコキシ基で置換したモノアルコキシド、ジアルコキシ
ド、トリアルコキシド等 一般式(5)RM(O)X2 で表される具体的な化合物
としては、シクロペンタジエニルオキソバナジウムジク
ロライド、メチルシクロペンタジエニルオキソバナジウ
ムジクロライド、ベンジルシクロペンタジエニルオキソ
バナジウムジクロライド、(1,3−ジメチルシクロペ
ンタジエニル)オキソバナジウムジクロライドなどが挙
げられる。上記の各化合物の塩素原子をメチル基で置換
したメチル体も挙げられる。
【0049】一般式(5)RM(O)X2 で表される化
合物としては、またシクロペンタジエニルオキソバナジ
ウムジメトキサイド、シクロペンタジエニルオキソバナ
ジウムジi−プロポキサイドなどが挙げられる。上記の
各化合物の塩素原子をメチル基で置換したメチル体、
(シクロペンタジエニル)ビス(ジエチルアミド)オキ
ソバナジウム、(シクロペンタジエニル)ビス(ジi−
プロピルアミド)オキソバナジウムなどが挙げられる。
【0050】一般式(6)Rn MX3-n (NR' )で表
される具体的な化合物としては、シクロペンタジエニル
(メチルイミド)バナジウムジクロライド、シクロペン
タジエニル(フェニルイミド)バナジウムジクロライ
ド、シクロペンタジエニル(2,6−ジメチルフェニル
イミド)バナジウムジクロライドなどが挙げられる。
【0051】(6)Rn MX3-n (NR' )で表される
化合物としては、さらにシクロペンタジエニルバナジウ
ム(フェニルイミド)ジメトキサイド、シクロペンタジ
エニルバナジウム(フェニルイミド)ジi−プロポキサ
イド、シクロペンタジエニルバナジウム(フェニルイミ
ド)(i−プロポキシ)クロライド、(シクロペンタジ
エニル)ビス(ジエチルアミド)バナジウム(フェニル
イミド)、(シクロペンタジエニル)ビス(ジi−プロ
ピルアミド)バナジウム(フェニルイミド)などが挙げ
られる。
【0052】(B)成分として使用する有機アルミニウ
ム化合物としては、公知の有機アルミニウム化合物が使
用可能である。具体的にはトリメチルアルミニウム、ト
リエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム等
のトリアルキルアルミニウム、ジエチルアルミニウムク
ロライド等のジアルキルハライド等が例示される。
【0053】また(B)成分として使用可能である鎖状
アルミノキサンとしては、有機アルミニウム化合物と縮
合剤とを接触させることによって得られるものであっ
て、一般式(−Al(R’)O−)nで示される鎖状ア
ルミノキサンが挙げられる。R’は炭素数1〜10の炭
化水素基であり、一部ハロゲン原子及び/又はアルコキ
シ基で置換されたものも含む。nは鎖状アルミノキサン
の重合度であり、5以上、好ましくは10以上である。
R’として、はメチル、エチル、プロピル、イソブチル
基が挙げられる。これらの中でもメチル基及びエチル基
が好ましい。アルミノキサンの原料として用いられる有
機アルミニウム化合物としては、例えば、上述のトリメ
チルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソ
ブチルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム及
びその混合物などが挙げられる。
【0054】鎖状アルミノキサンの製造に使用する縮合
剤としては、典型的なものとして水が挙げられるが、こ
の他に該トリアルキルアルミニウムが縮合反応する任意
のもの、例えば無機物などの吸着水やジオ−ルなどが挙
げられる。
【0055】(C)電子吸引性化合物としては、公知の
電子吸引性化合物が使用可能である。具体的には、トリ
クロロ酢酸、トリフルオロ酢酸等の酢酸誘導体、テトラ
クロロベンゾキノン(クロラニール)、テトラフルオロ
ベンゾキノン等のベンゾキノン誘導体、テトラシアノキ
ノジメタン(TCNQ)等が例示される。これらの電子
吸引性化合物は、単独で使用してもよく、2種以上を併
用してもよい。
【0056】本発明のハイシスSBRは、モノマーとし
てはスチレンとブタジエンとから構成されるが、SBR
の特性を損なわない範囲において他のモノマーの共重合
体とすることは、特性の改善等の観点より好適な態様で
ある。このような共重合可能な他のモノマーとしては、
イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチル
ブタジエン、2,4−ヘキサジエン、4−メチルペンタ
ジエン等の共役ジエンモノマー、エチレン、プロピレ
ン、ブテン−1、ブテン−2、イソブテン、ペンテン−
1、ヘキセン−1、オクテン−1等のモノオレフィン、
ノルボルネン等の環状モノオレフィン、α−メチルスチ
レン等の芳香族モノオレフィン等が例示される。
【0057】本発明のハイシススチレンブタジエンゴム
の製造において使用する溶剤は、スチレンブタジエンゴ
ムの重合において使用する公知の溶剤は限定なく使用可
能である。具体的には、トルエン、キシレン、テトラリ
ン等の芳香族系溶剤、n−ヘキサン、n−ペンタン、n
−ヘプタン、シクロヘキサン、シクロペンタン、シクロ
ヘプタン、デカリン等の脂肪族系ないし脂環族系溶剤等
が好適な溶剤として例示される。
【0058】SBRを製造する重合方法は、公知の方法
が使用可能である。重合は溶液重合、塊状重合のいずれ
であってもよいが、前述のように溶液重合であることが
好ましい。
【0059】溶液重合方法は、例えば反応容器中に有機
溶剤、並びにスチレンモノマーとブタジエンモノマーと
を所定の比率で仕込み、所定温度に調整し、触媒を添加
することにより行う。
【0060】重合温度は、−10℃〜150℃程度であ
り、0〜120℃であることがより好ましい。重合時間
は、温度と目的とする分子量に応じて適宜設定される
が、3分〜10時間程度である。
【0061】重合反応の停止は、例えばアルコール等の
溶剤や禁止剤を含む溶剤を重合系に添加、撹拌すること
により行う。重合完了後、例えば溶液をSBRの非溶剤
に再沈させ、ろ別した後、乾燥することにより、或いは
重合後の溶液から溶剤を除去することによりSBRを得
ることができる。
【0062】本発明のSBR組成物において、上記のS
BRと併用可能であるゴム材料は、通常SBRとブレン
ドして使用されるゴム材料は限定なく使用可能であり、
例えば天然ゴム、ブタジエンゴム(BR)等が好適なゴ
ム材料として例示される。
【0063】本発明のSBR組成物には、必要な充填
剤、添加剤、プロセスオイル、加硫剤、加硫促進剤を使
用する。これらは、ゴムの技術分野における公知の材料
が限定なく使用可能である(日本ゴム協会編「ゴム技術
の基礎」等参照)。
【0064】
【実施例】以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実
施例等について説明する。 <SBRの製造例> (製造例1)撹拌機付き1.5L容量のオートクレーブ
を窒素置換し、溶剤としてトルエンを300ml、シク
ロペンタジエニルチタントリクロライド(CpTiCl
3 )を2.1mmol,メチルアルミノキサン(MA
O)を210mmol,クロラニルを2.1mmol
(CpTiCl3 /クロラニル=1/1(モル比))投
入し、ブタジエン37.5mlとスチレン37.5ml
を添加して60℃にて30分間重合を行った。重合開始
10分後に、重合禁止剤であるp−t−ブチルカテコー
ルを少量溶解したメタノール溶液を重合溶液に添加し、
重合反応を停止させた。この溶液からトルエンを除去す
ることにより、SBRポリマー(サンプル1)を得た。
【0065】(製造例2)重合温度を0℃とし、重合時
間を120分とした以外は製造例1と同様にしてSBR
ポリマー(サンプル2)を得た。
【0066】<組成物の製造> (実施例1)SBRポリマー(サンプル1)100重量
部、カーボンブラック(ISAF)70重量部、アロマ
系プロセスオイル35重量部、老化防止剤(N−フェニ
ル−N−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレン
ジアミン)1重量部、パラフィンワックス2重量部、ス
テアリン酸2重量部、酸化亜鉛(亜鉛華1号)2重量部
をバンバリーミキサーにて混練してマスターバッチを作
製した。バンバリーミキサーから排出したマスターバッ
チを混練ロールでシート化して冷却した後、混練ロール
を使用して硫黄(5%油処理粉末硫黄)1.5重量部、
加硫促進剤(N−t−ブチル−2−ベンゾチアジルスル
フェンアミド)1.5重量部を混練してSBR組成物を
得た。
【0067】(実施例2)SBRポリマー(サンプル
1)に代えてSBRポリマー(サンプル2)を100重
量部使用した以外は実施例1と同様にしてSBR組成物
を得た。
【0068】(実施例3)ゴム原料としてSBRポリマ
ー(サンプル1)50重量部と市販のエマルジョン重合
SBR(SBR1502(JSR製)、スチレン含量=
23.5%)50重量部とを使用した以外は実施例1と
同様にしてSBR組成物を得た。
【0069】(比較例1)ゴム原料としてSBR150
2を100重量部使用した以外は実施例1と同様にして
SBR組成物を得た。
【0070】(比較例2)ゴム原料としてSBRポリマ
ー(サンプル1)5重量部と市販のエマルジョン重合S
BR1502の95重量部とを使用した以外は実施例1
と同様にしてSBR組成物を得た。
【0071】実施例1〜3、比較例1、2において得ら
れた未加硫ゴム組成物は、金型内にて160℃、20分
加熱して成形体とし、耐摩耗性評価を行った。評価の結
果は、表2に記載した。
【0072】<評価> (分子量)GPC LC−10(島津製作所製)を使用
し、移動相としてテトラヒドロフラン(THF)を使用
し、40℃にて測定を行い、標準ポリスチレン換算の重
量平均分子量、数平均分子量を求めた。
【0073】(高分子ミクロ構造)シス1,4−結合分
率、1,2−結合分率は、赤外線吸収スペクトル法によ
り測定した。測定にはパラゴン1000(パーキンエル
マー社製)を使用した。測定は、スチレンブタジエンゴ
ムのフィルムを作成して行った。結果は、ブタジエン単
位のシス1,4−結合に帰属される735cm-1の吸収
強度、トランス1,4−結合に帰属される967cm-1
の吸収強度、1,2−結合に帰属される911cm-1
吸収強度をそれぞれ測定し、その強度比から求めた。
【0074】表1には、SBR(サンプル1)、SBR
(サンプル2)、及びSBR1502の分子量とミクロ
構造の測定結果を示した。
【0075】(耐摩耗性)ランボーン摩耗試験機を使用
し、荷重3kg、スリップ率20%、温度23℃にて測
定した。評価結果は、エマルジョン重合による市販のS
BR1502の評価結果を100とした指数にて表示し
た。サンプルは、JIS K 6264規定のサイズに
調製して使用した。
【0076】
【表1】
【表2】 表1の結果から、本発明のSBR組成物を構成するSB
Rはシス1,4−結合が60%を超えるハイシスSBR
であると共に重量平均分子量が365000(サンプル
1)、585000(サンプル2)であり、従来のエマ
ルジョン重合SBRと同等の高分子量である。
【0077】また表2の結果より、本発明のSBR組成
物を加硫した加硫ゴムは、耐摩耗性が大変良好であるこ
とが分かる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 5/00 C08K 5/00 Fターム(参考) 4F071 AA12X AA22X AE02 AE04 AE05 AE17 AF22 AH07 AH08 AH09 BC07 4J002 AC081 AE052 FD016 FD022 FD037 FD148 FD157 GM00 GN00 GN01 4J100 AB02P AS02Q CA04 CA15 DA01 DA04 DA47 FA02 FA10 FA19 JA28 JA29 4J128 AC10 AC28 AC31 AC39 AC47 AC48 AD01 AD05 AD06 AE05 BA01B BB01B BC15B BC16B BC25B CB53C CB55C EB13 EB21 EC02 FA02 GA01 GA06 GA11

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スチレンブタジエンゴムをゴム原料と
    し、充填剤、添加剤、可塑剤、架橋剤を含有し、前記ス
    チレンブタジエンゴムが、(A)遷移金属メタロセン触
    媒、(B)有機アルミニウム化合物及びアルミノキサン
    から選択される少なくとも1種の化合物、及び(C)電
    子吸引性化合物を添加してスチレンとブタジエンを共重
    合して得られたハイシススチレンブタジエンゴム(ハイ
    シスSBR)であることを特徴とするスチレンブタジエ
    ンゴム組成物。
  2. 【請求項2】 前記ハイシススチレンブタジエンゴム
    が、重量平均分子量20万以上かつシス1,4−結合含
    有率が60%以上である請求項1に記載のスチレンブタ
    ジエンゴム組成物。
  3. 【請求項3】 前記ハイシススチレンブタジエンゴムは
    有機溶剤中において重合反応を行ったものである請求項
    1又は2に記載のスチレンブタジエンゴム組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3いずれかに記載のスチレン
    ブタジエンゴム組成物を成形、加硫して得られたスチレ
    ンブタジエンゴム成形体。
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