JP6597627B2 - タイヤ用ゴム組成物 - Google Patents
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Description
上記のタイヤ用ゴム組成物では、前記シクロペンテン開環重合体と前記溶液重合スチレンブタジエンゴムとの含有比率が、(シクロペンテン開環重合体:溶液重合スチレンブタジエンゴム)の重量比で、5:95〜90:10であることが好ましい。
上記のタイヤ用ゴム組成物では、前記シクロペンテン開環重合体が、重合体鎖の末端に官能基が導入された末端官能基含有シクロペンテン開環重合体を含むことが好ましい。
上記のタイヤ用ゴム組成物では、前記末端官能基含有シクロペンテン開環重合体が、重合体鎖の末端に、前記官能基として、オキシシリル基を含有することが好ましい。
上記のタイヤ用ゴム組成物では、前記溶液重合スチレンブタジエンゴムが、活性末端を有する溶液重合スチレンブタジエン共重合体の重合体鎖に、下記一般式(1)〜(3)で表される化合物のうち、少なくとも一つの化合物を反応させることにより導入された基を有する変性溶液重合スチレンブタジエンゴムであることが好ましい。
上記のタイヤ用ゴム組成物では、前記シリカ100重量部に対して、シランカップリング剤を0.1重量部以上、30重量部以下の割合でさらに含有することが好ましく、前記シランカップリング剤が、モノスルフィド基および/またはチオール基を含有するシランカップリング剤であることがより好ましい。
上記のタイヤ用ゴム組成物は、天然ゴム、ポリイソプレンゴムおよびポリブタジエンゴムから選択される少なくとも1種のゴムをさらに含有する物であることが好ましい。
上記のタイヤ用ゴム組成物では、前記タイヤ用ゴム組成物に含有されるゴム成分100重量部に対して、シリカを30〜200重量部の割合でさらに含有することが好ましい。
上記のタイヤ用ゴム組成物では、前記シリカのBET法により測定される窒素吸着比表面積が、100m2/g以下であることが好ましい。
また、上記のタイヤ用ゴム組成物では、前記末端官能基含有シクロペンテン開環重合体が、重合体鎖の末端に、前記官能基として、オキシシリル基を含有することが好ましい。
(式(4)中、R21およびR22は、炭素数1〜20の炭化水素基を表し、pは、0<x<3である。)
−Z1−Z2−E (7)
上記一般式(7)中、Z1は、炭素数1〜10のアルキレン基またはアルキルアリーレン基であり、Z2はメチレン基、硫黄原子、または酸素原子であり、Eはエポキシ基を有する炭素数2〜10の置換炭化水素基である。これらの中でも、Z2が酸素原子であるものが好ましく、Z2が酸素原子であり、かつ、Eがグリシジル基であるものがより好ましく、Z1が炭素数3のアルキレン基であり、Z2が酸素原子であり、かつ、Eがグリシジル基であるものが特に好ましい。
すなわち、本発明のタイヤ用ゴム組成物を、シクロペンテン開環重合体として、重合体鎖の末端に官能基を有している末端官能基含有シクロペンテン開環重合体を用い、また、溶液重合スチレンブタジエンゴムとして、結合スチレン量が5〜35重量%であるものを用い、かつ、タイヤ用ゴム組成物に含有されるゴム成分中における、前記シクロペンテン開環重合体の含有割合が10〜55重量%、前記溶液重合スチレンブタジエンゴムの含有割合が30〜75重量%であるものとすることにより、得られるゴム架橋物を、アイスグリップ性にも優れたもの(アイスグリップ性をも向上させるための構成)とすることができる。
なお、上記含有量は、ゴム成分を構成する重合体の重量に基づいて求めるものとし、例えば、伸展油などの重量は除外して求めるものとする。
テトラヒドロフランを溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)(GPCシステム HLC−8220(東ソー社製))により、HタイプカラムHZ−M(東ソー社製)を用い、カラム温度40℃で測定し、重合体の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)および分子量分布(Mw/Mn)を、ポリスチレン換算値として測定した。
13C−NMRスペクトル測定により決定した。
示差走査型熱量計(DSC,パーキンエルマー社製)を用いて、23℃から120℃まで昇温(加熱速度100℃/分)、120℃を10分間保持、−120℃まで降温(冷却速度100℃/分)、−120℃を10分間保持、23℃まで昇温(加熱速度10℃/分)の順で測定試料の温度を変化させ、オンセット値の2回平均値をガラス転移温度の測定値とした。
1H−NMRスペクトル測定により、オキシシリル基に由来するピーク積分値とシクロペンテン開環重合体主鎖中の炭素−炭素二重結合に由来するピーク積分値との比率を求め、このピーク積分値の比率とGPCによる数平均分子量(Mn)の測定値に基づいて、オキシシリル基の導入率〔(オキシシリル基が導入されたシクロペンテン開環重合体鎖末端数/シクロペンテン開環重合体鎖末端全数)の百分率〕を計算した。
結合スチレン量、およびビニル結合量は、1H−NMRにより測定した。
示差走査型熱量計(DSC,パーキンエルマー社製)を用いて、23℃から120℃まで昇温(加熱速度100℃/分)、120℃を10分間保持、−120℃まで降温(冷却速度100℃/分)、−120℃を10分間保持、23℃まで昇温(加熱速度10℃/分)の順で測定試料の温度を変化させ、オンセット値の2回平均値をガラス転移温度の測定値とした。
スチレンブタジエンゴムのムーニー粘度(ポリマームーニー)をJIS K6300に従って測定した(単位は(ML1+4、100℃))。
試料となるゴム組成物を、160℃で20分間プレス架橋して架橋された試験片を作製し、この試験片について、粘弾性測定装置(商品名「ARES−G2」、ティー・エー・インスツルメント社製)を用い、せん断歪み0.5%、周波数10Hzの条件で0℃におけるtanδを測定した。この値は、実施例1〜21および比較例1〜5については、比較例1の試料の測定値を100とする指数とし、実施例22〜26、比較例6および参考例1,2については、比較例6の測定値を100とする指数とした。この指数が大きいものほど、ウエットグリップ性に優れるといえる。
試料となるゴム組成物を、160℃、20分間プレス架橋して架橋された試験片を作製し、この試験片について、粘弾性測定装置(商品名「ARES−G2」、ティー・エー・インスツルメント社製)を用い、せん断歪み2%、周波数10Hzの条件60℃におけるtanδを測定した。この値は、実施例1〜21および比較例1〜5については、比較例1の試料の測定値を100とする指数とし、実施例22〜26、比較例6および参考例1,2については、比較例6の測定値を100とする指数とした。この指数が大きいものほど、低発熱性に優れるといえる。
試料となるゴム組成物を、160℃で20分間プレス架橋して架橋された試験片を作製し、この試験片について、粘弾性測定装置(商品名「ARES−G2」、ティー・エー・インスツルメント社製)を用い、せん断歪み0.5%、周波数10Hzの条件で−20℃における貯蔵弾性率を測定した。なお、測定は、実施例22〜26、比較例6および参考例1,2について行い、測定の結果得られた値は、比較例6の試料の測定値を100とする指数とした。この指数が大きいものほど、低温における貯蔵弾性率が低く、アイスグリップ性に優れるといえる。
ジイソブチルアルミニウムモノ(n−へキソキシド)/トルエン溶液(2.5重量%)の調製
窒素雰囲気下、攪拌子の入ったガラス容器に、トルエン88部、および25.4重量%のトリイソブチルアルミニウム/n−ヘキサン溶液(東ソー・ファインケム社製)7.8部を加えた。次いで、容器を−45℃に冷却し、激しく攪拌しながら、n−ヘキサノール1.02部(トリイソブチルアルミニウムに対して当モル量)をゆっくりと滴下した。その後、攪拌しながら室温になるまで放置し、ジイソブチルアルミニウムモノ(n−へキソキシド)/トルエン溶液(2.5重量%)を調製した。
窒素雰囲気下、攪拌子の入ったガラス容器に、1.0重量%のWCl6/トルエン溶液87部、および参考例1で調製した2.5重量%のジイソブチルアルミニウムモノ(n−ヘキソキシド)/トルエン溶液43部を加え、15分間攪拌することにより、触媒溶液を得た。そして、窒素雰囲気下、攪拌機付き耐圧ガラス反応容器に、シクロペンテン300部およびビニル(トリエトキシ)シラン0.42部を加え、ここに、上記にて調製した触媒溶液130部を加えて、25℃で4時間重合反応を行った。4時間の重合反応後、耐圧ガラス反応容器に、過剰のエチルアルコールを加えて重合を停止した後、耐圧ガラス反応容器内の溶液を、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)を含む大過剰のエチルアルコールに注いだ。次いで、沈殿したポリマーを回収し、エチルアルコールで洗浄後、40℃で3日間、真空乾燥することにより、76部のシクロペンテン開環重合体を得た。
窒素雰囲気下、攪拌子の入ったガラス容器に、1.0重量%のWCl6/トルエン溶液87部、および参考例1で調製した2.5重量%のジイソブチルアルミニウムモノ(n−ヘキソキシド)/トルエン溶液43部を加え、15分間攪拌することにより、触媒溶液を得た。そして、窒素雰囲気下、攪拌機付き耐圧ガラス反応容器に、シクロペンテン300部およびビニルトリ(トリメチルシロキシ)シラン4.97部を加え、ここに、上記にて調製した触媒溶液130部を加えて、10℃で4時間重合反応を行った。4時間の重合反応後、耐圧ガラス反応容器に、過剰のエチルアルコールを加えて重合を停止した後、耐圧ガラス反応容器内の溶液を、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)を含む大過剰のエチルアルコールに注いだ。次いで、沈殿したポリマーを回収し、エチルアルコールで洗浄後、40℃で3日間、真空乾燥することにより、36部のシクロペンテン開環重合体を得た。
窒素雰囲気下、攪拌子の入ったガラス容器に、1.0重量%のWCl6/トルエン溶液87部、および参考例1で調製した2.5重量%のジイソブチルアルミニウムモノ(n−ヘキソキシド)/トルエン溶液43部を加え、15分間攪拌することにより、触媒溶液を得た。そして、窒素雰囲気下、攪拌機付き耐圧ガラス反応容器に、シクロペンテン300部および1−ヘキセン0.26部を加え、ここに、上記にて調製した触媒溶液130部を加えて、0℃で4時間重合反応を行った。4時間の重合反応後、耐圧ガラス反応容器に、過剰のエチルアルコールを加えて重合を停止した後、耐圧ガラス反応容器内の溶液を、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)を含む大過剰のエチルアルコールに注いだ。次いで、沈殿したポリマーを回収し、エチルアルコールで洗浄後、40℃で3日間、真空乾燥することにより、74部のシクロペンテン開環重合体を得た。
窒素雰囲気下、攪拌子の入ったガラス容器に、1.0重量%のWCl6/トルエン溶液87部、および参考例1で調製した2.5重量%のジイソブチルアルミニウムモノ(n−ヘキソキシド)/トルエン溶液43部を加え、15分間攪拌することにより、触媒溶液を得た。そして、窒素雰囲気下、攪拌機付き耐圧ガラス反応容器に、シクロペンテン300部、トルエン150部およびビニルトリエトキシシラン0.40部を加え、ここに、上記にて調製した触媒溶液130部を加えて、25℃で4時間重合反応を行った。4時間の重合反応後、耐圧ガラス反応容器に、過剰のエチルアルコールを加えて重合を停止した後、耐圧ガラス反応容器内の溶液を、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)を含む大過剰のエチルアルコールに注いだ。次いで、沈殿したポリマーを回収し、エチルアルコールで洗浄後、40℃で3日間、真空乾燥することにより、43部のシクロペンテン開環重合体を得た。
窒素雰囲気下、攪拌子の入ったガラス容器に、1.0重量%のWCl6/トルエン溶液87部、および参考例1で調製した2.5重量%のジイソブチルアルミニウムモノ(n−ヘキソキシド)/トルエン溶液43部を加え、15分間攪拌することにより、触媒溶液を得た。そして、窒素雰囲気下、攪拌機付き耐圧ガラス反応容器に、シクロペンテン300部、トルエン200部および1−ヘキセン0.12部を加え、ここに、上記にて調製した触媒溶液130部を加えて、25℃で4時間重合反応を行った。4時間の重合反応後、耐圧ガラス反応容器に、過剰のエチルアルコールを加えて重合を停止した後、耐圧ガラス反応容器内の溶液を、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)を含む大過剰のエチルアルコールに注いだ。次いで、沈殿したポリマーを回収し、エチルアルコールで洗浄後、40℃で3日間、真空乾燥することにより、81部のシクロペンテン開環重合体を得た。
窒素雰囲気下、攪拌子の入ったガラス容器に、1.0重量%のWCl6/トルエン溶液87部、および参考例1で調製した2.5重量%のジイソブチルアルミニウムモノ(n−ヘキソキシド)/トルエン溶液43部を加え、15分間攪拌することにより、触媒溶液を得た。そして、窒素雰囲気下、攪拌機付き耐圧ガラス反応容器に、シクロペンテン300部および1,4−ビス(トリエトキシシリル)−2−ブテン1.24部を加え、ここに、上記にて調製した触媒溶液130部を加えて、25℃で4時間重合反応を行った。4時間の重合反応後、耐圧ガラス反応容器に、過剰のエチルアルコールを加えて重合を停止した後、耐圧ガラス反応容器内の溶液を、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)を含む大過剰のエチルアルコールに注いだ。次いで、沈殿したポリマーを回収し、エチルアルコールで洗浄後、40℃で3日間、真空乾燥することにより、78部のシクロペンテン開環重合体を得た。
窒素雰囲気下、攪拌子の入ったガラス容器に、1.0重量%のWCl6/トルエン溶液58部、および参考例1で調製した2.5重量%のジイソブチルアルミニウムモノ(n−ヘキソキシド)/トルエン溶液29部を加え、15分間攪拌することにより、触媒溶液を得た。そして、窒素雰囲気下、攪拌機付き耐圧ガラス反応容器に、シクロペンテン300部および1,4−ビス(トリエトキシシリル)−2−ブテン1.71部を加え、ここに、上記にて調製した触媒溶液87部を加えて、25℃で4時間重合反応を行った。4時間の重合反応後、耐圧ガラス反応容器に、過剰のエチルアルコールを加えて重合を停止した後、耐圧ガラス反応容器内の溶液を、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)を含む大過剰のエチルアルコールに注いだ。次いで、沈殿したポリマーを回収し、エチルアルコールで洗浄後、40℃で3日間、真空乾燥することにより、45部のシクロペンテン開環重合体を得た。
窒素雰囲気下、攪拌子の入ったガラス容器に、1.0重量%のWCl6/トルエン溶液58部、および参考例1で調製した2.5重量%のジイソブチルアルミニウムモノ(n−ヘキソキシド)/トルエン溶液29部を加え、15分間攪拌することにより、触媒溶液を得た。そして、窒素雰囲気下、攪拌機付き耐圧ガラス反応容器に、シクロペンテン300部および1,4−ビス(トリエトキシシリル)−2−ブテン2.02部を加え、ここに、上記にて調製した触媒溶液87部を加えて、25℃で4時間重合反応を行った。4時間の重合反応後、耐圧ガラス反応容器に、過剰のエチルアルコールを加えて重合を停止した後、耐圧ガラス反応容器内の溶液を、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)を含む大過剰のエチルアルコールに注いだ。次いで、沈殿したポリマーを回収し、エチルアルコールで洗浄後、40℃で3日間、真空乾燥することにより、39部のシクロペンテン開環重合体を得た。
窒素雰囲気下、攪拌子の入ったガラス容器に、1.0重量%のWCl6/トルエン溶液44部、および参考例1で調製した2.5重量%のジイソブチルアルミニウムモノ(n−ヘキソキシド)/トルエン溶液22部を加え、15分間攪拌することにより、触媒溶液を得た。そして、窒素雰囲気下、攪拌機付き耐圧ガラス反応容器に、シクロペンテン300部および1,4−ビス(トリエトキシシリル)−2−ブテン1.86部を加え、ここに、上記にて調製した触媒溶液66部を加えて、0℃で4時間重合反応を行った。4時間の重合反応後、耐圧ガラス反応容器に、過剰のエチルアルコールを加えて重合を停止した後、耐圧ガラス反応容器内の溶液を、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)を含む大過剰のエチルアルコールに注いだ。次いで、沈殿したポリマーを回収し、エチルアルコールで洗浄後、40℃で3日間、真空乾燥することにより、27部のシクロペンテン開環重合体を得た。
窒素雰囲気下、攪拌子の入ったガラス容器に、1.0重量%のWCl6/トルエン溶液87部、および参考例1で調製した2.5重量%のジイソブチルアルミニウムモノ(n−ヘキソキシド)/トルエン溶液43部を加え、15分間攪拌することにより、触媒溶液を得た。そして、窒素雰囲気下、攪拌機付き耐圧ガラス反応容器に、シクロペンテン300部、トルエン300部および1,4−ビス(トリエトキシシリル)−2−ブテン1.24部を加え、ここに、上記にて調製した触媒溶液130部を加えて、25℃で4時間重合反応を行った。4時間の重合反応後、耐圧ガラス反応容器に、過剰のエチルアルコールを加えて重合を停止した後、耐圧ガラス反応容器内の溶液を、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)を含む大過剰のエチルアルコールに注いだ。次いで、沈殿したポリマーを回収し、エチルアルコールで洗浄後、40℃で3日間、真空乾燥することにより、63部のシクロペンテン開環重合体を得た。
攪拌機付きオートクレーブに、窒素雰囲気下、シクロヘキサン5670g、スチレン170g、1,3−ブタジエン430g、及びテトラメチルエチレンジアミン10.0mmolを仕込んだ後、n−ブチルリチウムを、シクロヘキサン、スチレン、1,3−ブタジエンに含まれる重合を阻害する不純物の中和に必要な量を添加した。その後、n−ブチルリチウムを重合反応に用いる分として5.6mmolを加え、40℃で重合を開始した。
重合を開始してから10分経過後、スチレン40g、1,3−ブタジエン360gを60分間かけて連続的に添加した。重合反応中の最高温度は70℃であった。連続添加終了後、さらに10分間重合反応を継続し、重合転化率が95%から100%の範囲になったことを確認してから、カップリング剤として四塩化錫を0.278mmolを20重量%シクロへキサン溶液の状態で加え、65℃で10分間反応させた。
次に、変性剤として下記式(9)で表されるポリオルガノシロキサン0.024mmolを40重量%キシレン溶液の状態で添加し、65℃で20分間反応させた。
この水酸基変性スチレンブタジエンゴムを含有する溶液のゴム成分100部あたり、老化防止剤として、2,4−ビス(n−オクチルチオメチル)−6−メチルフェノール0.2部を添加した。次に、スチームストリッピングにより溶媒を除去し、固形状ゴムの回収を行ない、ロールにかけて脱水し、さらに熱風乾燥機にて乾燥し、水酸基変性溶液重合スチレンブタジエンゴムを得た。
攪拌機付きオートクレーブに、窒素雰囲気下、シクロヘキサン5670g、スチレン170g、1,3−ブタジエン430g、及びテトラメチルエチレンジアミン8.4mmolを仕込んだ後、n−ブチルリチウムを、シクロヘキサン、スチレン、1,3−ブタジエンに含まれる重合を阻害する不純物の中和に必要な量を添加した。その後、n−ブチルリチウムを重合反応に用いる分として6.0mmolを加え、40℃で重合を開始した。
重合を開始してから10分経過後、スチレン40g、1,3−ブタジエン360gを60分間かけて連続的に添加した。重合反応中の最高温度は70℃であった。連続添加終了後、さらに10分間重合反応を継続し、重合転化率が95%から100%の範囲になったことを確認してから、カップリング剤として四塩化錫を0.6mmolを20重量%シクロへキサン溶液の状態で加え、65℃で10分間反応させた。
次に、変性剤としてN−フェニル−2−ピロリドン5.4mmolを40重量%キシレン溶液の状態で添加し、65℃で20分間反応させた。
その後、重合停止剤として、重合反応に使用したn−ブチルリチウムの2倍モルに相当する量のメタノールを添加して、アミノ基変性スチレンブタジエンゴムを含有する溶液を得た。それ以外は合成例11と同じ方法でアミノ基変性溶液重合スチレンブタジエンゴムを得た。
容量250mlのブラベンダータイプミキサー中で、合成例1で得られたシクロペンテン開環重合体30部および合成例11で得られた水酸基変性溶液重合スチレンブタジエンゴム70部を30秒素練りし、次いでシリカ(ローディア社製、商品名「Zeosil1115MP」、窒素吸着比表面積(BET法):112m2/g)50部、プロセスオイル(新日本石油社製、商品名「アロマックス T−DAE」)25部、およびシランカップリング剤:ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)テトラスルフィド(デグッサ社製、商品名「Si69」)6.0部を添加して、110℃を開始温度として1.5分間混練後、シリカ(ローディア社製、商品名「Zeosil1115MP」)25部、酸化亜鉛3部、ステアリン酸2部および老化防止剤: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(大内新興社製、商品名「ノクラック6C」)2部を添加し、更に2.5分間混練し、ミキサーから混練物を排出させた。混練終了時の混練物の温度は150℃であった。混練物を、室温まで冷却した後、再度ブラベンダータイプミキサー中で、110℃を開始温度として3分間混練した後、ミキサーから混練物を排出させた。次いで、50℃のオープンロールで、得られた混練物と、硫黄1.4部および架橋促進剤(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(大内新興化学工業社製、商品名「ノクセラーNS−P」)1.2部と1,3−ジフェニルグアニジン(大内新興化学工業社製、商品名「ノクセラーD」)1.2部との混合物)2.4部とを混練した後、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,2に示す。
合成例1で得られたシクロペンテン開環重合体に代えて、合成例2で得られたシクロペンテン開環重合体30部を用いたこと以外は実施例1と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,2に示す。
合成例1で得られたシクロペンテン開環重合体に代えて、合成例3で得られたシクロペンテン開環重合体30部を用いたこと以外は実施例1と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,2に示す。
合成例1で得られたシクロペンテン開環重合体に代えて、合成例4で得られたシクロペンテン開環重合体30部を用いたこと、および合成例11で得られた水酸基変性溶液重合スチレンブタジエンゴムに代えて、合成例12で得られたアミノ基変性溶液重合スチレンブタジエンゴム70部を用いたこと以外は実施例1と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,2に示す。
合成例1で得られたシクロペンテン開環重合体に代えて、合成例4で得られたシクロペンテン開環重合体50部を用いたこと、および合成例11で得られた水酸基変性溶液重合スチレンブタジエンゴムの量を50部に変更したこと以外は実施例1と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,2に示す。
合成例1で得られたシクロペンテン開環重合体に代えて、合成例4で得られたシクロペンテン開環重合体30部を用いたこと以外は実施例1と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,2に示す。
合成例1で得られたシクロペンテン開環重合体に代えて、合成例5で得られたシクロペンテン開環重合体30部を用いたこと以外は実施例1と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,2に示す。
合成例1で得られたシクロペンテン開環重合体に代えて、合成例6で得られたシクロペンテン開環重合体30部を用いたこと以外は実施例1と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,2に示す。
合成例1で得られたシクロペンテン開環重合体に代えて、合成例7で得られたシクロペンテン開環重合体30部を用いたこと以外は実施例1と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,2に示す。
合成例1で得られたシクロペンテン開環重合体に代えて、合成例8で得られたシクロペンテン開環重合体30部を用いたこと以外は実施例1と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,2に示す。
合成例1で得られたシクロペンテン開環重合体に代えて、合成例9で得られたシクロペンテン開環重合体30部を用いたこと以外は実施例1と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,2に示す。
合成例1で得られたシクロペンテン開環重合体に代えて、合成例10で得られたシクロペンテン開環重合体30部を用いたこと以外は実施例1と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,2に示す。
合成例1で得られたシクロペンテン開環重合体に代えて、合成例4で得られたシクロペンテン開環重合体10部を用いたこと、および合成例11で得られた水酸基変性溶液重合スチレンブタジエンゴムの量を90部に変更したこと以外は実施例1と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,2に示す。
容量250mlのブラベンダータイプミキサー中で、合成例6で得られたシクロペンテン開環重合体30部、および合成例11で得られた水酸基変性溶液重合スチレンブタジエンゴム70部を30秒素練りし、次いでシリカ(ローディア社製、商品名「Zeosil1165MP」、窒素吸着比表面積(BET法):163m2/g)53部、プロセスオイル(新日本石油社製、商品名「アロマックスT−DAE」)25部、およびシランカップリング剤1:3−オクタノイルチオ−1−プロピルトリエトキシシラン(モメンティブパフォーマンスマテリアルズ社製、商品名「NXTシラン」)5.6部を添加して、110℃を開始温度として1.5分間混練後、シリカ(ローディア社製、商品名「Zeosil1165MP」)17部、カーボンブラック(東海カーボン社製、商品名「シースト3」)10部、酸化亜鉛3部、ステアリン酸2部および老化防止剤;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(大内新興化学工業社製、商品名「ノクラック6C」)2部を添加し、更に2.5分間混練し、ミキサーから混練物を排出させた。混練終了時の混練物の温度は150℃であった。混練物を、室温まで冷却した後、再度ブラベンダータイプミキサー中で、110℃を開始温度として3分間混練した後、ミキサーから混練物を排出させた。次いで、50℃のオープンロールで、得られた混練物と、硫黄1.5部および架橋促進剤(シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド(大内新興化学工業社製、商品名「ノクセラーCZ−G」)2部と1,3−ジフェニルグアニジン(大内新興化学工業社製、商品名「ノクセラーD」)2部との混合物)4を混練した後、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,3に示す。
合成例6で得られたシクロペンテン開環重合体の配合量を50部に、合成例11で得られた水酸基変性溶液重合スチレンブタジエンゴムの配合量を50部に、それぞれ変更した以外は、実施例14と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,3に示す。
シランカップリング剤として、3−オクタノイルチオ−1−プロピルトリエトキシシランに代えて、下記式(10)に示すシランカップリング剤(モメンティブパフォーマンスマテリアルズ社製、商品名「NXTZ−45」(式(10)におけるx: y=55:45(モル%))5.6部を使用した以外は、実施例14と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,3に示す。
シランカップリング剤として、3−オクタノイルチオ−1−プロピルトリエトキシシランに代えて、下記式(11)に示すシランカップリング剤(エボニック社製、商品名「VP−Si363」)5.6部を使用した以外は、実施例14と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,3に示す。
シリカの配合量を40部に、カーボンブラックの配合量を40部に、3−オクタノイルチオ−1−プロピルトリエトキシシランの配合量を3.2部に、それぞれ変更した以外は、実施例14と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,3に示す。
合成例6で得られたシクロペンテン開環重合体の代わりに、合成例10で得られたシクロペンテン開環重合体30部を使用した以外は、実施例14と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,3に示す。
合成例6で得られたシクロペンテン開環重合体の代わりに、合成例1で得られたシクロペンテン開環重合体30部を使用した以外は、実施例14と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,3に示す。
シランカップリング剤として、3−オクタノイルチオ−1−プロピルトリエトキシシランに代えて、ビス−3−トリエトキシシリルプロピルテトラスルフィド(エボニック社製、商品名「Si69」)5.6部を使用した以外は、実施例14と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,3に示す。
合成例11で得られた水酸基変性溶液重合スチレンブタジエンゴムに代えて、乳化重合スチレンブタジエンゴム(商品名「Nipol SBR1739」、日本ゼオン社製、結合スチレン量40重量%、ムーニー粘度(ML1+4,100℃)49、未変性ゴム、ゴム成分を構成する重合体100部に対して37.5部の伸展油を含有)96部(ゴム成分を構成する重合体を70部含有)を用いたこと、およびプロセスオイル(新日本石油社製、商品名「アロマックス T−DAE」)を用いなかったこと以外は、実施例1と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,3に示す。
合成例11で得られた水酸基変性溶液重合スチレンブタジエンゴムに代えて、乳化重合スチレンブタジエンゴム(商品名「Nipol SBR1739」、日本ゼオン社製、結合スチレン量40重量%、ムーニー粘度(ML1+4,100℃)49、未変性ゴム、ゴム成分を構成する重合体100部に対して37.5部の伸展油を含有)96部(ゴム成分を構成する重合体を70部含有)を用いたこと、およびプロセスオイル(新日本石油社製、商品名「アロマックス T−DAE」)を用いなかったこと以外は、実施例2と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,3に示す。
合成例11で得られた水酸基変性溶液重合スチレンブタジエンゴムに代えて、乳化重合スチレンブタジエンゴム(商品名「Nipol SBR1739」、日本ゼオン社製、結合スチレン量40重量%、ムーニー粘度(ML1+4,100℃)49、未変性ゴム、ゴム成分を構成する重合体100部に対して37.5部の伸展油を含有)96部(ゴム成分を構成する重合体を70部含有)を用いたこと、およびプロセスオイル(新日本石油社製、商品名「アロマックス T−DAE」)を用いなかったこと以外は、実施例3と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,3に示す。
合成例11で得られた水酸基変性溶液重合スチレンブタジエンゴムに代えて、乳化重合スチレンブタジエンゴム(商品名「Nipol SBR1723」、日本ゼオン社製、結合スチレン量23.5重量%、ムーニー粘度(ML1+4,100℃)47、未変性ゴム、ゴム成分を構成する重合体100部に対して37.5部の伸展油を含有)96部(ゴム成分を構成する重合体を70部含有)を用いたこと、およびプロセスオイル(新日本石油社製、商品名「アロマックス T−DAE」)を用いなかったこと以外は、実施例4と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,3に示す。
合成例11で得られた水酸基変性溶液重合スチレンブタジエンゴムに代えて、乳化重合スチレンブタジエンゴム(商品名「Nipol SBR1739」、日本ゼオン社製、結合スチレン量40重量%、ムーニー粘度(ML1+4,100℃)49、未変性ゴム、ゴム成分を構成する重合体100部に対して37.5部の伸展油を含有)69部(ゴム成分を構成する重合体を50部含有)を用いたこと、およびプロセスオイル(新日本石油社製、商品名「アロマックス T−DAE」)の量を6部に変更したこと以外は、実施例5と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、ウエットグリップ性と低燃費性の評価を行なった。結果を表1,3に示す。
表1〜3に示す結果から明らかなように、シクロペンテン開環重合体および溶液重合スチレンブタジエンゴムを含有してなる本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ウエットグリップ性および低発熱性に優れたゴム架橋物を与えるものであった(実施例1〜21)。
なかでも、実施例14〜17,19,20は、シリカの配合量を所定量以上とし、かつ、シランカップリング剤として、モノスルフィド基および/またはチオール基を含有する化合物を用いるものであり、ウエットグリップ性および低発熱性が特に良好となる結果となった。
一方、溶液重合スチレンブタジエンゴムに代えて、乳化重合スチレンブタジエンゴムを用いたゴム組成物(比較例1〜5)は、本発明のタイヤ用ゴム組成物に比して、ウエットグリップ性および低発熱性に劣るゴム架橋物を与えるものであった。
容量250mlのブラベンダータイプミキサー中で、合成例6で得られたシクロペンテン開環重合体(重合体鎖の両側の末端にトリエトキシシリル基を有する両末端変性シクロペンテン開環重合体)30部、スチレンブタジエンゴム(b1)(日本ゼオン社製、商品名「Nipol NS460」、油展溶液重合SBR、結合スチレン量25重量%、ブタジエン単位部分のビニル結合含有量63%、ムーニー粘度(ML1+4,100℃)62、ガラス転移温度(Tg)−20℃、油展量37.5部)55部(スチレンブタジエンゴムとして40部)、および天然ゴム(SMR−CV60)30部を30秒素練りし、次いで、シリカ(ソルベイ社製、商品名「Zeosil1085GR」、窒素吸着比表面積(BET法):90m2/g、一次粒子径30nm)53.3部、プロセスオイル(JX日鉱日石エネルギー社製、商品名「アロマックスT−DAE」)25部、および、シランカップリング剤:ビス−3−トリエトキシシリルプロピルテトラスルフィド(エボニック社製、商品名「Si69」)4.0部を添加して、110℃を開始温度として1.5分間混練後、窒素吸着比表面積90m2/gのシリカ(ソルベイ社製、商品名「Zeosil1085GR」)26.7部、カーボンブラック(東海カーボン社製、商品名「シースト7HM」)10部、酸化亜鉛3部、ステアリン酸2部、および、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(大内新興化学工業社製、商品名「ノクラック6C」)2部を添加し、さらに2.5分間混練し、ミキサーから混練物を排出させた。混練終了時の混練物の温度は150℃であった。混練物を、室温まで冷却した後、再度ブラベンダータイプミキサー中で、110℃を開始温度として3分間混練した後、ミキサーから混練物を排出させた。次いで、50℃のオープンロールで、得られた混練物と、硫黄1.5部、架橋促進剤:シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(大内新興化学工業社製、商品名「ノクセラーCZ−G」)2部、および架橋促進剤:1,3−ジフェニルグアニジン(大内新興化学工業社製、商品名「ノクセラーD」)2部とを混練した後、シート状のゴム組成物を得た。そして、得られたゴム組成物について、上記方法に従い、ウエットグリップ性、低発熱性およびアイスグリップ性の評価を行なった。結果を表5に示す。
合成例6で得られたシクロペンテン開環重合体(重合体鎖の両側の末端にトリエトキシシリル基を有する両末端変性シクロペンテン開環重合体)の配合量を30部から40部に、天然ゴムの配合量を30部から20部にそれぞれ変更したこと以外は、実施例22と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。そして、得られたゴム組成物について、上記方法に従い、ウエットグリップ性、低発熱性およびアイスグリップ性の評価を行なった。結果を表5に示す。
合成例6で得られたシクロペンテン開環重合体(重合体鎖の両側の末端にトリエトキシシリル基を有する両末端変性シクロペンテン開環重合体)の配合量を30部から20部に、天然ゴムの配合量を30部から40部にそれぞれ変更したこと以外は、実施例22と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。そして、得られたゴム組成物について、上記方法に従い、ウエットグリップ性、低発熱性およびアイスグリップ性の評価を行なった。結果を表5に示す。
合成例6で得られたシクロペンテン開環重合体(重合体鎖の両側の末端にトリエトキシシリル基を有する両末端変性シクロペンテン開環重合体)の配合量を30部から15部に、天然ゴムの配合量を30部から45部にそれぞれ変更したこと以外は、実施例22と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。そして、得られたゴム組成物について、上記方法に従い、ウエットグリップ性、低発熱性およびアイスグリップ性の評価を行なった。結果を表5に示す。
合成例6で得られたシクロペンテン開環重合体(重合体鎖の両側の末端にトリエトキシシリル基を有する両末端変性シクロペンテン開環重合体)30部に代えて、合成例1で得られたシクロペンテン開環重合体(片側の末端にトリエトキシシリル基を有する片末端変性シクロペンテン開環重合体)30部を用いたこと以外は、実施例22と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。そして、得られたゴム組成物について、上記方法に従い、ウエットグリップ性、低発熱性およびアイスグリップ性の評価を行なった。結果を表5に示す。
合成例6で得られたシクロペンテン開環重合体(重合体鎖の両側の末端にトリエトキシシリル基を有する両末端変性シクロペンテン開環重合体)30部に代えて、ポリブタジエンゴム(日本ゼオン社製、商品名「Nipol BR1220」、シス含有量97%、ムーニー粘度(ML1+4,100℃)43、ガラス転移温度(Tg)−110℃)30部を用いたこと以外は、実施例22と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。そして、得られたゴム組成物について、上記方法に従い、ウエットグリップ性、低発熱性およびアイスグリップ性の評価を行なった。結果を表5に示す。
合成例6で得られたシクロペンテン開環重合体(重合体鎖の両側の末端にトリエトキシシリル基を有する両末端変性シクロペンテン開環重合体)の配合量を30部から60部に変更し、かつ、天然ゴムを配合しなかったこと以外は、実施例22と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。そして、得られたゴム組成物について、上記方法に従い、ウエットグリップ性、低発熱性およびアイスグリップ性の評価を行なった。結果を表5に示す。
スチレンブタジエンゴム(b1)55部(スチレンブタジエンゴムとして40部)に代えて、スチレンブタジエンゴム(b2)(日本ゼオン社製、商品名「Nipol NS522」、油展溶液重合SBR、結合スチレン量39重量%、ブタジエン単位部分のビニル結合含有量40%、ムーニー粘度(ML1+4,100℃)62、ガラス転移温度(Tg)−23℃、油展量37.5部)55部(スチレンブタジエンゴムとして40部)を用いたこと以外は、実施例22と同様の方法で、シート状のゴム組成物を得た。そして、得られたゴム組成物について、上記方法に従い、ウエットグリップ性、低発熱性およびアイスグリップ性の評価を行なった。結果を表5に示す。
表4に、実施例22〜26で使用したシクロペンテン開環重合体についてまとめて示した。
表4,5に示す結果から明らかなように、末端官能基含有シクロペンテン開環重合体と、結合スチレン量が5〜35重量%であるスチレンブタジエンゴムとを含有し、これらの含有割合が所定の範囲にあるゴム組成物は、ウエットグリップ性および低発熱性に優れ、しかも、アイスグリップ性が向上されたゴム架橋物を与えるものであった(実施例22〜26)。
一方、末端官能基含有シクロペンテン開環重合体に代えて、ポリブタジエンゴムを配合してなるゴム組成物を用いた場合には、得られるゴム架橋物は、ウエットグリップ性、低発熱性およびアイスグリップ性に劣るものであった(比較例6)。
さらに、末端官能基含有シクロペンテン開環重合体の含有量が多すぎる場合、および結合スチレン量が35重量%超であるスチレンブタジエンゴムを用いた場合には、これらのゴム組成物を用いて得られるゴム架橋物は、アイスグリップ性の改善効果が小さかった(参考例1,2)。
Claims (15)
- シクロペンテン開環重合体と、溶液重合スチレンブタジエンゴムと、天然ゴム、ポリイソプレンゴムおよびポリブタジエンゴムから選択される少なくとも1種のゴムと、を含有してなるタイヤ用ゴム組成物であって、
前記溶液重合スチレンブタジエンゴムの結合スチレン量が5重量%以上、30重量%以下であるタイヤ用ゴム組成物。 - 前記シクロペンテン開環重合体と前記溶液重合スチレンブタジエンゴムとの含有比率が、(シクロペンテン開環重合体:溶液重合スチレンブタジエンゴム)の重量比で、5:95〜90:10である請求項1に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記シクロペンテン開環重合体が、重合体鎖の末端に官能基が導入された末端官能基含有シクロペンテン開環重合体を含む請求項1または2に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記末端官能基含有シクロペンテン開環重合体が、重合体鎖の末端に、前記官能基として、オキシシリル基を含有する請求項3に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記溶液重合スチレンブタジエンゴムが、変性基として、水酸基、またはアミノ基が導入された変性溶液重合スチレンブタジエンゴムである請求項1〜4のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記溶液重合スチレンブタジエンゴムが、活性末端を有する溶液重合スチレンブタジエン共重合体の重合体鎖に、下記一般式(1)〜(3)で表される化合物のうち、少なくとも一つの化合物を反応させることにより導入された基を有する変性溶液重合スチレンブタジエンゴムである請求項1〜5のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記タイヤ用ゴム組成物に含有されるゴム成分100重量部に対して、シリカを1重量部以上、200重量部以下の割合でさらに含有する請求項1〜6のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記シリカ100重量部に対して、シランカップリング剤を0.1重量部以上、30重量部以下の割合でさらに含有する請求項7に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記シランカップリング剤が、モノスルフィド基および/またはチオール基を含有するシランカップリング剤である請求項8に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記シクロペンテン開環重合体が、重合体鎖の末端に官能基が導入された末端官能基含有シクロペンテン開環重合体であり、
前記タイヤ用ゴム組成物に含有されるゴム成分中における、前記末端官能基含有シクロペンテン開環重合体の含有割合が10〜55重量%、前記溶液重合スチレンブタジエンゴムの含有割合が30〜75重量%である請求項1に記載のタイヤ用ゴム組成物。 - 前記タイヤ用ゴム組成物に含有されるゴム成分100重量部に対して、シリカを30〜200重量部の割合でさらに含有する請求項10に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記シリカのBET法により測定される窒素吸着比表面積が、100m2/g以下である請求項11に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記末端官能基含有シクロペンテン開環重合体が、重合体鎖の末端に、前記官能基として、オキシシリル基を含有する請求項10〜12のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 請求項1〜13のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物を架橋してなるゴム架橋物。
- 請求項14に記載のゴム架橋物を含んでなるタイヤ。
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