JP2008291096A - ポリブタジエン、並びにそれを用いたゴム組成物及びタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下記行列式(I):
[式中、aは、フーリエ変換赤外分光法による透過率スペクトルの1130cm-1付近の山ピーク値であり、bは、967cm-1付近の谷ピーク値であり、cは、911cm-1付近の谷ピーク値であり、dは、736cm-1付近の谷ピーク値である]から導かれるe、f、gの値が、式(II):(シス-1,4結合の計算値)=e/(e+f+g)×100 ≧ 99及び式(III):(ビニル結合の計算値)=g/(e+f+g)×100 ≦ 0の関係を満たすことを特徴とするポリブタジエンである。
【選択図】なし
Description
(シス-1,4結合の計算値)=e/(e+f+g)×100 ≧ 99 ・・・ (II)
(ビニル結合の計算値)=g/(e+f+g)×100 ≦ 0 ・・・ (III)
の関係を満たすことを特徴とする。ここで、シス-1,4結合の計算値及びビニル結合の計算値は、FT−IRによる透過率スペクトルを測定することにより算出される値であり、具体的には、以下の方法で算出される。
同一セルの二硫化炭素をブランクとして、5mg/mLの濃度に調製したポリブタジエンの二硫化炭素溶液のFT−IRによる透過率スペクトルを測定し、上記行列式(I)から導かれるe、f、gの値を用い、下記式(II’)及び式(III’):
(シス-1,4結合の計算値)=e/(e+f+g)×100 ・・・ (II’)
(ビニル結合の計算値)=g/(e+f+g)×100 ・・・ (III’)
に従ってシス-1,4結合の計算値及びビニル結合の計算値を求める。ここで、シス-1,4結合の計算値は、ポリブタジエン中に含まれるシス-1,4構造の指標となり、該シス-1,4結合の計算値が大きくなるほど、ポリブタジエン中に含まれるシス-1,4構造の割合が高い。一方、ビニル結合の計算値は、ポリブタジエン中に含まれるビニル-1,2構造の指標となり、該ビニル結合の計算値が小さくなるほど、ポリブタジエン中に含まれるビニル-1,2構造の割合が低い。なお、ポリブタジエン中に含まれるトランス-1,4構造の指標となるトランス-1,4結合の計算値は、f/(e+f+g)×100で求めることができる。
(シス-1,4結合の計算値)=e/(e+f+g)×100 ≧ 100 ・・・ (IV)
の関係を満たすことが好ましい。
乾燥及び窒素置換された容積100ミリリットルのゴム栓付ガラス瓶に、順次、1,3-ブタジエンのシクロヘキサン溶液(ブタジエン濃度:15.2質量%)7.11g、ネオジムネオデカノエートのシクロヘキサン溶液(ネオジム濃度:0.56M)0.59mL、メチルアルミノキサンMAO[東ソーアクゾ社製PMAO]のトルエン溶液(アルミニウム濃度:3.23M)10.32mL、水素化ジイソブチルアルミニウム[関東化学社製]のへキサン溶液(0.90M)7.77mLを投入し、室温で2分間熟成した後、塩素化ジエチルアルミニウム[関東化学社製]のへキサン溶液(0.95M)1.45mLを加え、室温で時折攪拌しながら15分間熟成し、触媒溶液Aを得た。得られた触媒溶液中のネオジムの濃度は、0.011M(モル/リットル)であった。
乾燥及び窒素置換された容積100ミリリットルのゴム栓付ガラス瓶に、順次、1,3-ブタジエンのシクロヘキサン溶液(ブタジエン濃度:15.2質量%)7.11g、ネオジムネオデカノエートのシクロヘキサン溶液(ネオジム濃度:0.56M)0.59mL、メチルアルミノキサンMAO[東ソーアクゾ社製PMAO]のトルエン溶液(アルミニウム濃度:3.23M)10.32mL、水素化ジイソブチルアルミニウム[関東化学社製]のへキサン溶液(0.90M)7.77mLを投入し、室温で4分間熟成した後、塩素化ジエチルアルミニウム[関東化学社製]のへキサン溶液(0.95M)2.36mLを加え、室温で時折攪拌しながら15分間熟成し、触媒溶液Bを得た。得られた触媒溶液中のネオジムの濃度は、0.011M(モル/リットル)であった。
窒素雰囲気下のもとGdCl3(ストレム社製)(0.527g, 2mmol)のテトラヒドロフラン(THF)溶液20mLに、i-PrC5H4Na(アルドリッチ社製)(0.534g, 4.1mmol)を含むTHF溶液20mLをゆっくり滴下し、室温で16時間攪拌した。次いで、THFを減圧留去し、代わりにトルエン30mLを加えた後、更にK[N(SiMe3)2](アルドリッチ社製)(0.360g, 1.8mmol)のトルエン溶液20mLをゆっくり滴下して、室温で16時間攪拌した。その後、トルエンを減圧留去し、代わりにヘキサン100mLを加え、沈殿物をフィルターでろ過を行い、ヘキサンを減圧留去したところ、黄色液体である(i-PrC5H4)2GdN(SiMe3)2(0.805g, 84%)を得た。
乾燥及び窒素置換された容積約1Lのゴム栓付ガラス瓶に、乾燥精製された1,3-ブタジエンのシクロヘキサン溶液と乾燥シクロヘキサンをそれぞれ投入し、1,3-ブタジエンのシクロへキサン溶液(ブタジエン濃度:5質量%)400gが投入された状態とした。次に、上記触媒溶液Aを1.35mL投入し、10℃の水浴中にて3.5時間重合を行った。その後、老化防止剤として2,2’-メチレン-ビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)(NS−5)のイソプロパノール溶液(NS−5濃度:5質量%)2mLを加えて重合反応を停止させ、更に微量のNS−5を含むイソプロパノール中で再沈殿した後、ドラムにて乾燥し、ほぼ100%の収率で重合体Aを得た。
乾燥及び窒素置換された容積約1Lのゴム栓付ガラス瓶に、乾燥精製された1,3-ブタジエンのシクロヘキサン溶液と乾燥シクロヘキサンをそれぞれ投入し、1,3-ブタジエンのシクロへキサン溶液(ブタジエン濃度:5質量%)400gが投入された状態とした。次に、上記触媒溶液Bを1.38mL投入し、10℃の水浴中にて4時間重合を行った。その後、老化防止剤として2,2’-メチレン-ビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)(NS−5)のイソプロパノール溶液(NS−5濃度:5質量%)2mLを加えて重合反応を停止させ、更に微量のNS−5を含むイソプロパノール中で再沈殿した後、ドラムにて乾燥し、ほぼ100%の収率で重合体Bを得た。
窒素雰囲気下のグローブボックス中で、サンプル管にビス(イソプロピルシクロペンタジエニル)ガドリニウムビス(トリメチルシリルアミド)[(i-PrC5H4)2GdN(SiMe3)2]0.1mmol、トリフェニルカルボニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート[Ph3CB(C6F5)4]0.1mmol、ジイソブチルアルミニウムハイドライド0.8mmolを仕込み、トルエン5mlで溶解させ触媒溶液Cとした。一方、十分に乾燥した1000ml耐圧ガラスボトルにトルエン390gを量り取った後、ボトルを打栓し、乾燥アルゴンで15分間バブリングを行った。そこへ、1,3-ブタジエンを0℃で64.8g仕込んだものをモノマー溶液とした。その後、触媒溶液Cをグローブボックスから取り出し、モノマー溶液に添加、0℃で18時間重合を行った。重合後、2,6-ビス(t-ブチル)-4-メチルフェノール(BHT)10質量%のメタノール溶液10mlを加えて反応を停止させ、更に大量のメタノール/塩酸混合溶媒で重合体を分離させ、60℃で真空乾燥した。得られた重合体の収率は85質量%であった。
窒素雰囲気下のグローブボックス中で、サンプル管にビス(イソプロピルシクロペンタジエニル)ガドリニウムビス(トリメチルシリルアミド)[(i-PrC5H4)2GdN(SiMe3)2]0.1mmol、トリフェニルカルボニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート[Ph3CB(C6F5)4]0.1mmol、ジイソブチルアルミニウムハイドライド1.0mmolを仕込み、トルエン5mlで溶解させ触媒溶液Dとした。一方、十分に乾燥した1000ml耐圧ガラスボトルにトルエン260gを量り取った後、ボトルを打栓し、乾燥アルゴンで15分間バブリングを行った。そこへ、1,3-ブタジエンを-20℃で64.8g仕込んだものをモノマー溶液とした。その後、触媒溶液Dをグローブボックスから取り出し、モノマー溶液に添加、-20℃で5日間重合を行った。重合後、2,6-ビス(t-ブチル)-4-メチルフェノール(BHT)10質量%のメタノール溶液10mlを加えて反応を停止させ、更に大量のメタノール/塩酸混合溶媒で重合体を分離させ、60℃で真空乾燥した。得られた重合体の収率は43質量%であった。
ポリブタジエンを10mg±0.5mg量り取り、アルミニウム製のパンに入れ蓋をしたものを、DSC装置(TAインスツルメント社製)にて、室温から50℃まで加熱し、10分間安定させた後、-80℃まで冷却し、-80℃で10分間安定させてから、10℃/minで50℃まで加温しながら融点(Tm)を測定した。
*2 宇部興産(株)製, ポリブタジエンゴム.
JIS 3号試験片中心部に0.5mmの亀裂を入れ、室温で50〜100%の歪みで繰り返し疲労を与え、サンプルが切断するまでの回数を測定した。各歪みでの値を求め、その平均値を用い、比較例6を100として指数表示した。指数値が大きい程、耐亀裂成長性が良好であることを示す。
ランボーン型摩耗試験機を使用して室温で摩耗量を測定し、該摩耗量の逆数を算出し、比較例6を100として指数表示をした。指数値が大きい程、摩耗量が少なく、耐摩耗性が良好であることを示す。
*2 マイクロクリスタリンワックス, 精工化学(株)製.
*3 N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン, 大内新興化学工業(株)製, ノクラック6C.
*4 N,N’-ジフェニルグアニジン, 三新化学工業(株)製, サンセラーD-G.
*5 ジベンゾチアジルジスルフィド, 大内新興化学工業(株)製, ノクセラーDM-P.
*6 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-P.
*2 宇部興産(株)製, ポリブタジエンゴム.
Claims (7)
- 前記シス-1,4結合の計算値が、下記式(IV):
(シス-1,4結合の計算値)=e/(e+f+g)×100 ≧ 100 ・・・ (IV)
の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載のポリブタジエン。 - 融点(Tm)が-5℃以上であることを特徴とする請求項1に記載のポリブタジエン。
- 下記一般式(V):
- 請求項1〜4のいずれかに記載のポリブタジエンをゴム成分として用いたことを特徴とするゴム組成物。
- 請求項5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。
- 前記タイヤ部材がトレッドであることを特徴とする請求項6に記載のタイヤ。
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