JP5193623B2 - ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
前記ゴム成分(A-1)が、天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを含み、
前記低分子量共役ジエン系重合体(B-1)を構成する単量体単位の全体に占める芳香族ビニル化合物単位の割合が5質量%未満であることを特徴とする。
前記ゴム成分(A−2)が、天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを含み、
前記低分子量共役ジエン系重合体(B−2)を構成する単量体単位の全体に占める芳香族ビニル化合物単位の割合が5質量%未満であり、前記低分子量共役ジエン系重合体(B-2)が、分子中に少なくとも一つの官能基を有することを特徴とする。
前記低分子量共役ジエン系重合体(B−2)が、分子中に少なくとも一つの官能基を有する場合、上記ゴム成分(A−2)中の変性共役ジエン系重合体と、低分子量共役ジエン系重合体(B−2)とが分子中に少なくとも一つの官能基を有しており、ゴム組成物の損失正接(tanδ)を確実に低下させて、ゴム組成物の低発熱性を向上させることができる。
前記ゴム成分(A-1)が、天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを含み、
前記低分子量共役ジエン系重合体(B-1)を構成する単量体単位の全体に占める芳香族ビニル化合物単位の割合が5質量%未満であることを特徴とする。
R1 aZXb ・・・ (I)
[式中、R1は、それぞれ独立して炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数7〜20のアラルキル基からなる群から選択され;Zは、スズ又はケイ素であり;Xは、それぞれ独立して塩素又は臭素であり;aは0〜3で、bは1〜4で、但し、a+b=4である]で表されるカップリング剤も好ましい。式(I)のカップリング剤で変性することで、重合体(B-1)の耐コールドフロー性を改良することができる。なお、式(I)のカップリング剤で変性して得られる重合体(B-1)は、少なくとも一種のスズ−炭素結合又はケイ素−炭素結合を有する。
前記ゴム成分(A-2)が、天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを含み、
前記低分子量共役ジエン系重合体(B-2)を構成する単量体単位の全体に占める芳香族ビニル化合物単位の割合が5質量%未満であることを特徴とする。
乾燥し、窒素置換した800mLの耐圧ガラス容器に、シクロヘキサン300g、1,3-ブタジエン40g、スチレン13g、ジテトラヒドロフリルプロパン0.90mmolを加え、更にn-ブチルリチウム(n-BuLi)0.90mmolを加えた後、50℃で1.5時間重合反応を行った。この際の重合転化率は、ほぼ100%であった。次に、重合反応系に、変性剤として表1に示す変性剤0.90mmolを速やかに加え、更に50℃で30分間変性反応を行った。その後、重合反応系に、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT)のイソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)0.5mLを加えて、重合反応を停止させ、更に常法に従って乾燥して重合体(X-1)を得た。
乾燥し、窒素置換した800mLの耐圧ガラス容器に、シクロヘキサン300g、1,3-ブタジエン40g、スチレン13g、ジテトラヒドロフリルプロパン0.90mmolを加え、更にn-ブチルリチウム(n-BuLi)0.90mmolを加えた後、50℃で1.5時間重合反応を行った。この際の重合転化率は、ほぼ100%であった。その後、重合反応系に、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT)のイソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)0.5mLを加えて、重合反応を停止させ、更に常法に従って乾燥して重合体(X-2)を得た。
乾燥し、窒素置換した800mLの耐圧ガラス容器に、シクロヘキサン300g、1,3-ブタジエン50gを注入し、ジテトラヒドロフリルプロパン/n-ブチルリチウムの比が0.03になるようにジテトラヒドロフリルプロパンを注入した。更に、n-ブチルリチウム(n-BuLi)を3.6mmol加えた後、50℃で5時間重合反応を行った。この際の重合転化率は、ほぼ100%であった。その後、重合反応系に、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT)のイソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)0.5mLを加えて、重合反応を停止させ、更に常法に従って乾燥して重合体(Y-1)を得た。
1,3-ブタジエン50gに代えて1,3-ブタジエン40g及びスチレン10gを用い、更にn-ブチルリチウムの使用量を3.2mmolに変えた他は上記重合体(Y-1)の製造例と同様にして重合体(Y-2)を得た。
n-ブチルリチウム(n-BuLi)の使用量及びジテトラヒドロフリルプロパンの使用量を変えた他は上記重合体(Y-1)の製造例と同様にして重合反応を行った。この際の重合転化率は、ほぼ100%であった。次に、重合反応系に、変性剤として表1に示す変性剤を速やかに加え、更に50℃で30分間変性反応を行った。その後、重合反応系に、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT)のイソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)0.5mLを加えて、重合反応を停止させ、更に常法に従って乾燥して重合体(Y-3)〜(Y-12)、(Y-14)、(Y-15)、(Y-17)、(Y-18)を得た。なお、使用した変性剤は、四塩化スズ(TTC)の場合にはTTC/n-BuLi=0.9、テトラエトキシシラン(TEOS)の場合にはTEOS/n-BuLi=0.9、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)の場合にはMDI/n-BuLi=0.9になるように加えた。
重合開始剤として、インサイチューで調製したリチウムヘキサメチレンイミド[HMI−Li;ヘキサメチレンイミン(HMI)/リチウム(Li)モル比=0.9]をリチウム当量で3.6mmol用いる以外は、上記重合体(Y-1)の製造例と同様にして、重合体(Y-13)を得た。
重合開始剤として、インサイチューで調製したリチウムヘキサメチレンイミド[HMI−Li;ヘキサメチレンイミン(HMI)/リチウム(Li)モル比=0.9]をリチウム当量で1.1mmol用いる以外は、上記重合体(Y-1)の製造例と同様にして、重合体(Y-16)を得た。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー[GPC:東ソー製HLC−8020、カラム:東ソー製GMH−XL(2本直列)、検出器:示差屈折率計(RI)]で単分散ポリスチレンを基準として、各重合体のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)を求めた。なお、変性剤を用いた場合においては、変性剤を加える前の重合反応系に2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT)のイソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)0.5mLを加えて、重合反応を停止させ、常法に従い単離し、得られた重合体の重量平均分子量を測定することにより、変性剤と重合活性末端を反応させる前のポリスチレン換算重量平均分子量を求めた。
重合体のミクロ構造を赤外法(モレロ法)で求めた。
JIS K 6300−1:2001に準拠して、130℃にてムーニー粘度[ML1+4(130℃)]を測定し、比較例1のゴム組成物のムーニー粘度を100として指数表示した。指数値が小さい程、作業性に優れることを示す。
レオメーターを用いて、175℃で15分間、ゴム組成物のトルクを測定し、下記式にて加硫戻り性を評価し、比較例1のゴム組成物の加硫戻り性の逆数を100として指数表示した。指数値が大きい程、耐熱性に優れることを示す。
加硫戻り性(%)=[(Fmax−F)/(Fmax−Fmin)]×100
式中、Fmaxはトルクの最大値で、Fminはトルクの最小値で、Fは測定開始から15分後のトルクの値を表す。
レオメトリックス社製の粘弾性測定装置を用いて、温度50℃、周波数15Hz、歪5%で貯蔵弾性率(G')及び損失正接(tanδ)を測定し、比較例1のゴム組成物の貯蔵弾性率(G')及び損失正接(tanδ)をそれぞれ100として指数表示した。貯蔵弾性率(G')については、指数値が大きい程、貯蔵弾性率が高いことを示し、一方、損失正接(tanδ)については、指数値が小さい程、低発熱性に優れることを示す。
ダンベル状3号形試験片を作製し、JIS K 6251−1993に準拠して、引張試験を行い、ゴム組成物の破壊強度を測定した。比較例1のゴム組成物の破壊強度を100として指数表示した。指数値が大きい程、破壊強度に優れることを示す。
*2 JSR(株)製,BR01,ポリスチレン換算重量平均分子量=550,000.
*3 使用した重合体(Y-1)〜(Y-18)の種類を表3〜5中に示す.
*4 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.
*5 ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド.
*6 N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド.
Claims (15)
- ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が200,000を超えて、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、ブタジエン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴム及びイソブチレンイソプレンゴムからなる群から選択される少なくとも一種からなるゴム成分(A−1)100質量部に対して、重合停止剤又は変性剤と重合活性末端を反応させる前に常法に従い単離した場合のゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が10,000〜200,000及び共役ジエン化合物部分のビニル結合量が40%以上で、少なくとも一つの官能基を有する低分子量共役ジエン系重合体(B−1)を1〜60質量部配合してなり、前記ゴム成分(A−1)が、天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを含み、前記低分子量共役ジエン系重合体(B−1)を構成する単量体単位の全体に占める芳香族ビニル化合物単位の割合が5質量%未満であることを特徴とするゴム組成物。
- 少なくとも一つの官能基を有する変性共役ジエン系重合体を含むゴム成分(A−2)100質量部に対して、重合停止剤又は変性剤と重合活性末端を反応させる前に常法に従い単離した場合のゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が10,000〜200,000及び共役ジエン化合物部分のビニル結合量が40%以上の低分子量共役ジエン系重合体(B−2)を1〜60質量部配合してなり、前記ゴム成分(A−2)が、天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを含み、前記低分子量共役ジエン系重合体(B−2)を構成する単量体単位の全体に占める芳香族ビニル化合物単位の割合が5質量%未満であり、前記低分子量共役ジエン系重合体(B−2)が、分子中に少なくとも一つの官能基を有することを特徴とするゴム組成物。
- 前記低分子量共役ジエン系重合体(B−1)は、重合停止剤又は変性剤と重合活性末端を反応させる前に常法に従い単離した場合のゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が10,000〜150,000であることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記低分子量共役ジエン系重合体(B−2)は、重合停止剤又は変性剤と重合活性末端を反応させる前に常法に従い単離した場合のゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が10,000〜150,000であることを特徴とする請求項2に記載のゴム組成物。
- 前記低分子量共役ジエン系重合体(B−1)の官能基が、スズ含有官能基、ケイ素含有官能基及び窒素含有官能基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1に記載のゴム組成物。
- 前記低分子量共役ジエン系重合体(B−2)の官能基が、スズ含有官能基、ケイ素含有官能基及び窒素含有官能基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2に記載のゴム組成物。
- 前記変性共役ジエン系重合体の官能基が、スズ含有官能基、ケイ素含有官能基及び窒素含有官能基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2に記載のゴム組成物。
- 前記ゴム成分(A−1)又はゴム成分(A−2)は、構成する単量体単位の全体に占める芳香族ビニル化合物単位の割合が30質量%未満であることを特徴とする請求項1又は2に記載のゴム組成物。
- 前記低分子量共役ジエン系重合体(B−1)が、共役ジエン化合物の単独重合体又は芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物との共重合体であることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記低分子量共役ジエン系重合体(B−1)がポリブタジエンであることを特徴とする請求項9に記載のゴム組成物。
- 前記低分子量共役ジエン系重合体(B−2)が、共役ジエン化合物の単独重合体又は芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物との共重合体であることを特徴とする請求項2に記載のゴム組成物。
- 前記低分子量共役ジエン系重合体(B−2)がポリブタジエンであることを特徴とする請求項11に記載のゴム組成物。
- 前記ゴム成分(A−1)及び(A−2)並びに前記低分子量共役ジエン系重合体(B−1)及び(B−2)の内の少なくとも一種が、リチウム化合物を重合開始剤として用いるアニオン重合で得られる重合体又は配位重合で得られる重合体である請求項1又は2に記載のゴム組成物。
- 更にカーボンブラック又はシリカを含有することを特徴とする請求項1又は2に記載のゴム組成物。
- 請求項1〜14のいずれかに記載のゴム組成物を、トレッド部、サイドウォール部、インナーライナー、プライコーティングゴム及びビードフィラーの少なくともいずれかに用いたことを特徴とする空気入りタイヤ。
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