JP6644275B2 - ポリロタキサン及びゴム組成物 - Google Patents
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ポリロタキサンを含有したゴム組成物としては、上述の性質を利用した、タイヤの硬度低下を起こすことなく操縦安定性並びに耐久性を改善できるタイヤリムクッションまたはガクフィニッシング用ゴム組成物が報告されている(例えば、特許文献1)。
しかしながら、特許文献1に示されるように、これまでのゴム組成物に配合されてきたポリロタキサンは、主鎖分子をポリエチレングリコール(PEG)とするものがほとんどであり、1,4−ポリブタジエンに関する報告例はわずかである。
また、ポリブタジエン部分に環状分子の移動を阻害する因子、特に側鎖にビニル基が存在する場合、それがわずかな場合であっても、環状分子が移動できる範囲もしくは一定時間内に移動できる範囲が大幅に狭められ、スライドリングマテリアルとしての十分な滑車効果が得られない結果を招くことが予想される。
これに対し、環状分子の環のサイズを単に大きい分子に変更する方法も考えられる。しかし、環が大きくなることで余分な分子も内包されるデメリットや環状分子の離脱を防止するために直鎖状分子の末端に結合される封鎖分子を環状分子のサイズに合わせて大きくする必要性が生じることも想定される。
このような理由から、環状分子を広い範囲でかつすみやかに移動できるジエン系ポリマーを含むポリロタキサンの構築、及びそのようなポリロタキサンを含むゴム組成物が望まれていた。
<9>前記イソシアネート基を有する変性ジエン系ゴムの含有量が、前記ゴム成分の全質量に対して0.5質量%〜30質量%である<8>に記載のゴム組成物である。
尚、明細書等において、数値範囲を表す「〜」はその上限及び下限の数値を含む範囲を表す。
「ビニル結合量」とは、主鎖である1,4−ポリブタジエン部分に側鎖基として存在するビニル基のブタジエン1ユニットに対する存在比率を意味する。ここで、ブタジエンの「ユニット」とは、1,4−ポリブタジエンを構成する炭素数4の構成単位を指す。従って、例えばビニル結合量が25%であれば、1,4−ポリブタジエン部分の4つのブタジエンユニットに対して1つのビニル基が存在することを示す。ビニル結合量は、例えば、1,4−ポリブタジエン誘導体又はポリロタキサンを1H−NMR(400MHz)によって測定することによって算出することができる。
また、「反応基」とは、他の分子と結合できる基であり、かつ環状分子に結合した基である。
以下、詳細について説明する。
(直鎖状分子)
ポリロタキサンにおいて、直鎖状分子は、ビニル結合量0.01%以下の1,4−ポリブタジエンに由来する構造を含む分子である。直鎖状分子は、環状分子の環を串刺し状に貫通し、さらに両末端に封鎖基を有するための連結部分(連結基)を含む。即ち、直鎖状分子は、複数の環状分子に包接されており、環状分子が直鎖状分子に沿って滑車のように移動することで優れた伸縮性や粘弾性、機械的強度を発揮することができる。
直鎖状分子を構成するポリブタジエン部分(主鎖のうち連結基を含まない部分)は、包接する環状分子が十分に移動することが可能であって、十分に滑車効果を発揮できるように、主鎖の1,4−ポリブタジエンに対する側鎖基であるビニル基の結合量(ビニル結合量)が0.01%以下である。前記ビニル基の結合量が0.01%を越えると十分にスライドリングマテリアルの性能を発揮できないことがある。前記ビニル基の結合量は、少ないほど好ましく、0%であることが特に好ましい。ポリブタジエン部分のビニル結合量が0%とは、ポリブタジエン部分に、実質的にビニル基(ビニル結合)が存在しない(測定できる範囲でビニル基の存在を確認できない)ことを意味する。
一方、環状のジエンモノマーであれば、開環重合反応において、環が開く前の炭素−炭素結合を形成する2か所の炭素に「置換基」が結合したジエンモノマー誘導体について、前記と同様の方法で、ポリブタジエン部分の両末端に置換基が導入された1,4−ポリブタジエン誘導体を得ることができる。
前記置換基は、封鎖基と連結する連結基となる場合がある。また、前記置換基を更に別の基で修飾して前記封鎖基と連結する直鎖状分子の連結基としてもよい。尚、連結基の詳細については後述する。
前記ジエンモノマー誘導体を用いたメタセシス重合においては、開環式ジエンメタセシス重合(ROMP)法によって本発明における直鎖状分子を調製するための1,4−ポリブタジエン誘導体を調製することができる。
また、前記文献を参考にして、適切な2箇所に置換基を導入した非環状のオレフィン化合物あるいは環状のオレフィン化合物と、上記の1,5−シクロオクタジエン又は1,5,9−シクロドデカトリエン等の環状のジエンモノマーとの、開環式ジエンメタセシス重合(ROMP)法による共重合によっても、本発明における直鎖状分子を調製するための1,4−ポリブタジエン誘導体を調製することができる。
環状分子としては、環状構造を有し、本発明における直鎖状分子を串刺し状に包接して、ポリブタジエン部分を移動できるものであれば特に制限されない。なお、ここで、「直鎖状分子を串刺し状に包接する」とは、環状分子の環を直鎖状分子が貫通している状態を意味する。本発明において、「環状分子」とは完全に閉環ではないものも含めた種々の環状分子をいい、実質的に環状である分子又は物質をいう。即ち「実質的に環状である」とは、英字の「C」のように、完全に閉環でないものを含む意であり、英字の「C」の一端と多端とが結合しておらず重なった螺旋構造を有するものも含む意である。
また、特開2009−62484号公報に記載の「ビシクロ分子」についての環についても、環状分子の「実質的に環状である」と同義に定義することができる。即ち、「ビシクロ分子」の一方の環又は双方の環は、英字の「C」のように、完全に閉環ではないものであってもよく、英字の「C」の一端と他端とが結合しておらず重なった螺旋構造を有するものであってもよい。
封鎖基は、主鎖であるポリブタジエン部分の両末端に連結部分を介して配置され、環状分子が脱離しないように作用する基であれば、特に限定されない。
封鎖基の炭素数は特に限定はないが、十分に環状分子の離脱を抑制する観点から、6〜90が好ましく、6〜50が更に好ましい。また封鎖基の構造は特に限定されるものではないが、環状構造、立体構造又はこれらと鎖状構造の組み合わせなどを選択することができる。
封鎖基としては、例えば、置換基を有していてもよいジニトロフェニル基、置換基を有していてもよいシクロデキストリン、置換基を有していてもよいアダマンタン基、置換基を有していてもよいトリチル基、置換基を有していてもよいフルオレセイン類、置換基を有していてもよいシルセスキオキサン類、置換基を有していてもよいナフタレン基、置換基を有していてもよいピレン基および置換基を有していてもよいステロイド類からなる群から選択することができる。
前記置換基としては、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数1〜30のアルキルオキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン基、シアノ基、スルホニル基、カルボキシル基、アミノ基又はフェニル基が好ましい。また、封鎖基は置換基を1つまたは複数有していてもよい。
前記の中でも、安定性から、置換基を有していてもよいアダマンタン基及びは置換基を有していてもよいピレン基が好ましい。さらに好ましい基は、置換基を有していてもよいアダマンタン基であり、特にアダマンタン基、すなわち無置換のアダマンタン基が好ましい。
また、前記の基に加えて、「イオン性」を有する基を挙げることができる。「イオン性」を有する基のイオン性と、環状分子の有するイオン性とが相互に影響を及ぼしあい、例えば反発し合うことにより、環状分子が直鎖状分子に串刺しにされた状態を保持することができる。具体的には、2,4−ジニトロフェニル基、3,5−ジニトロフェニル基などのジニトロフェニル基類が挙げられる。
X1及びX2における2価の連結基としては、エーテル、エステル、アミド、スルフィド、スルホニルが挙げられる。X1とX2は互いがそれぞれ同じであっても異なってもよいが、直鎖状分子の調製における容易さから、異なっていることが好ましい。また、分子の両末端に位置するそれぞれのX1(もしくはX2)は、異なっていてもよいし同じでもよいが、ポリロタキサン調製の観点から同じであることが好ましい。
前記のR1については、封鎖基の導入の容易さ、および封鎖基導入後の安定性から、さらに炭素数2〜8のアルキレン基であることが好ましい。
nとしては、10〜900であり、20〜550であることがさらに好ましく、30〜175がより好ましく、50〜175であることが特に好ましく、65〜140であることが最も好ましい。
一般式(1)中、Yで示される封鎖基は、上述の封鎖基を意味し、好ましい範囲も同じである。
ポリロタキサンの好適な態様としては、例えば、下記に示すように、上述の直鎖状高分子、環状分子、及び封鎖基を組み合わせたポリロタキサンが挙げられる。
直鎖状分子及び封鎖基の組み合わせ:一般式(1)において、X1及びX2がそれぞれ独立にエステル又はアミド、R1が炭素数2〜8のアルキレン基、及びYがアダマンタン基
環状分子:αシクロデキストリン又はβシクロデキストリン
直鎖状分子と封鎖基:一般式(1)において、X1がエステル、X2はアミド、R1が炭素数4〜6のアルキレン基、及びYがアダマンタン基
環状分子:αシクロデキストリン
本発明のポリロタキサンは、以下の(1)〜(4)の工程にて製造することができる。但し、本発明のポリロタキサンの製造方法はこの製造方法には限定されない。なお、以下の環状分子には反応基を有する環状分子も含まれる。
(1)ジエンモノマー誘導体をメタセシス重合させることによって、1,4−ポリブタジエン誘導体を得る工程
(2)ポリブタジエン誘導体の末端置換基を変換して直鎖状分子を調製する工程
(3)環状分子と直鎖状分子とを混合し、前記環状分子の中空部に直鎖状分子を貫通させ、封鎖基を有しないポリロタキサン(擬ポリロタキサン)を得る工程
(4)環状分子が前記直鎖状分子から脱離しないように、前記直鎖状分子の両末端を封鎖基で封鎖してポリロタキサンを得る工程
前記(2)の工程は、工程(1)で得られた1,4−ポリブタジエン誘導体の置換基をさらに他の置換基に変換する工程である。変換する方法としては、通常の有機合成反応を利用した誘導法による変換方法を用いることができる。この場合に、ポリブタジエン部分の末端に連結基が形成されるまで、複数の誘導段階を経てもよい。
また、工程(1)で得られた1,4−ポリブタジエン誘導体の置換基によっては、(1)の工程の後、(2)の工程を経ないで、(3)の工程を行うことで、擬ポリロタキサンを得てもよい。
前記(3)の工程は、環状分子を直鎖状分子に包接させる工程である。本工程においては、擬ポリロタキサンを得ることができるが、環状分子の直鎖状分子への包接量を良好に制御しながら行うとよい。この場合に、環状分子と直鎖状分子とを混合させる時間、湿度、温度、圧力及び用いる直鎖状分子の分子量について制御することができる。より具体的には、例えば、環状分子の飽和溶液中に、過剰な直鎖状分子を溶解する方法などが挙げられる。
直鎖状分子に環状分子を包接させる場合には、有機溶剤中又は水溶液と有機溶剤の混合溶媒中に溶解させた直鎖状分子と環状分子をそのまま静置させるか、超音波を発生させながら数時間から数十時間置いてもよい。また、適宜温度条件を調製することが好ましい。
次に、前記静置後又は超音波処理後は、反応液を、遠心分離、凍結乾燥、熱風乾燥、減圧蒸留、減圧乾燥、真空乾燥などによって、溶媒を除去して、擬ポリロタキサンを得ることができる。また、適宜、溶媒により洗浄するなどして、より純度の高い擬ポリロタキサンを得てもよい。
前記(4)の工程は、環状分子が直鎖状分子から脱離しないように、直鎖状分子の両末端を封鎖基で封鎖して、ポリロタキサンを得る工程である。封鎖基は通常の有機合成反応を利用した方法で導入できる。反応において使用する溶剤においては、適宜選択することが好ましいが、例えば、ジメチルホルムアミド(DMF)及びアセトニトリルなどが挙げられる。
本発明のゴム組成物は、前記のポリロタキサンとゴム成分とを含むゴム組成物である。該ゴム成分は、特に限定はないが、ジエン系ゴムを用いることができる。前記ゴム成分としては、具体的には、天然ゴム(NR)の他、スチレン−ブタジエン共重合体(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、イソブテン−イソプレン共重合体(IIR)、エチレン−プロピレン共重合体等を用いることができ、これらの中でも、ブタジエンゴム(BR)が好ましい。これらの成分は、1種単独でも、2種以上のブレンドとして用いてもよい。ブタジエンゴム(BR)としては、ビニル含有量が10%〜80%であるものがさらに好ましい。このようなブタジエンゴムとしては、例えば、旭化成株式会社製のタフデン2000R等が挙げられる。
前記ポリロタキンと前記変性ゴムとの結合の種類は、結合の安定性という観点から、ウレタン結合を介して結合されていることが好ましい。
また、ゴム成分に含める変性ゴムの種類は、特に限定されないが、上記のゴムとの相溶性の観点から、変性ジエン系ゴムが好ましい。
また、上記のイソシアネート基の一部とポリロタキン中の環状分子の反応基を反応させる場合には、必要に応じて触媒を用いてもよく、例えばジラウリン酸ジブチル錫などが好適に用いられる。
また、前記ゴム成分中における前記イソシアネート基を有する変性ジエン系ゴムの含有量としては、前記ゴム成分の全質量に対して0.5質量%〜30質量%であることが好ましい。前記変性ジエン系ゴムの含有量が0.5質量%以上であると、前記ポリロタキサンとのウレタン結合の形成をより十分に行うことができ、30質量%以下であることで、ゴム組成物としての破断特性をより高めることができる。また、変性ジエン系ゴムの含有量として、前記ゴム成分の全質量に対して5質量%〜25質量%であることが特に好ましい。
また前記に加えて、ポリロタキサンの環状分子とゴム成分としてのジエン系ポリマーとの結合は、架橋剤による化学結合であってもよい。
また、ゴム組成物の加硫処理後は、室温にまで下げて、そのまま7日間程度静置しておくことで、熟成させることが可能である。
[NMR測定]
NMR測定は、NMR装置(JNM−AL400 spectrometer、JEOL社製)を用いた1H−NMR(400MHz)測定により行った。また、測定は、試料を重水素化クロロホルム(CDCl3)中に溶解させ、25℃で行った。
ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC:Gel Permeation Chromatography)測定は、分析用GPCカラム(LF−804、Shodex社製(長さ30cm))を装備したクロマトグラフィーシステム(LCsolution、島津製作所社製)によって、下記の条件にて測定した。
・カラム温度:40℃
・流速:1.0ml/分・溶離液:クロロホルム
・検出方法:示唆屈折(RI)
・分子量算出方法:ポリエチレングリコールを標準試料として用い、前記システム付属のLCsolutionによって分子量(Mw及びMn)を算出した。
TGA(熱重量測定)はThermoPlusEvo(リガク社製)を用いて、窒素雰囲気下、下記の条件にて行った。
・測定温度範囲:50℃〜500℃
・測定感度:0.1μg
・昇温速度:5℃/分
全反射赤外分光法(ATR−FTIR)による測定は、N(Thermo Fisher Scientific社製)を用いて、室温で行った。
ポリロタキサン等の合成及び各種測定に用いるための試薬は、すべて市販のものを用いた。
本発明のポリロタキサンの合成スキームの概略を下記に示す。
以下にポリロタキサンを構成する各分子及びそれらに用いる分子の合成方法について説明する。なお、下記に示す「擬ポリロタキサン」とは、1,4−ポリブタジエン誘導体に環状分子が包接され、封鎖基を有しない複合体をさす。
〜1,4−ポリブタジエン誘導体1aの合成〜
アルゴン雰囲気下、シス−1,4−ジアセトキシ−2−ブテン(アルドリッチ社製、純度95%)3.6gと1,5−シクロオクタジエン(アルドリッチ社製、純度99%以上)80gをヘキサン400ml中に溶解させ、[1,3−ビス−(2,4,6−トリメチルフェニル)−2−イミダゾリジニリデン]ジクロロ(フェニルメチレン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウム(グラブス第二世代触媒)110mgをトルエン2.7mlに溶解して調製した溶液(グラブス第二世代触媒溶液)のうちの0.6mlを添加し、50℃で2時間撹拌した。その後、2−プロパノール中にて再沈殿操作を行うことで得られたポリマーを回収し、溶媒を除去することにより、半透明白色固体の生成物を得た。
また1,4−ポリブタジエン誘導体1aについて、4.7ppm〜5.3ppmのビニル基のピークにおける面積値から、少なくとも1,4−ポリブタジエン誘導体1a中のビニル基が0.01%以下の存在量であることがわかった。なお、面積値は積算回数128回で得られた。
以上の結果から、1,4−ポリブタジエン誘導体1aには実質的に側鎖ビニル基を有しないこと示された。
1,4−ポリブタジエン誘導体1a2.0gを、水酸化リチウム(LiOH)0.060gを含むテトラヒドロフラン(THF)とイオン交換水の混合溶液(THFとイオン交換水との体積比(vol/vol)が5/1)24mlに溶解させ、45℃で一晩撹拌した。その後、エバポレータでTHFを除去した後、ジクロロメタンを加えて抽出を行った。有機層を回収して溶媒留去することで白色粉末状の生成物1.74gを得た。得られた生成物を1H−NMR及びATR−FTIRにより測定し、1,4−ポリブタジエン誘導体1aのスペクトルと比較した結果を図3(A)及び図3(B)に示す。図3(A)の上段において、4.5ppm付近に存在した1,4−ポリブタジエン誘導体1aの矢印の位置の2つのメチレンプロトンに由来するピーク(図3(A)の上段のa)が、得られた生成物(図3(A)の下段)において消失し、4.1ppm付近に新たなピーク(図3(A)の下段のb)が出現した。また、図3(B)の結果から、1,4−ポリブタジエン誘導体1a(PB−Ac)に現れていた1741cm−1付近のエステル基のカルボニル伸縮振動に由来するピークが、得られた生成物の測定結果では完全に消失した。同時に、3300cm−1付近に水酸基のO−H伸縮振動由来のブロードなシグナルが出現した。以上の結果から、1,4−ポリブタジエン誘導体1aの末端のアセチル基が遊離した1,4−ポリブタジエン誘導体1b(PB−OH)を収率87%で得られたことが確認された。
次に、1,4−ポリブタジエン誘導体1b2.0gを2mLのピリジンに溶解し、0.33gの無水コハク酸を添加し、アルゴン雰囲気下60℃で一晩撹拌した。得られた溶液に1Nの塩酸とジクロロメタンを加えて分液操作を行い、有機層を回収して溶媒留去することで白色粉末状の生成物1.84gを得た。得られた生成物を1H−NMR及びATR−FTIRにより測定し、1,4−ポリブタジエン誘導体1bのスペクトルと比較した結果をそれぞれ図4(A)及び図4(B)に示す。図4(A)の上段において、4.1ppm付近に存在した1,4−ポリブタジエン誘導体1bの矢印の位置の2つのメチレンプロトンに由来するピーク(図4(A)の上段のa)が、得られた生成物(図4(A)の下段)において消失し、4.55ppm付近にメチレンプロトンに由来するピーク(図4(A)の下段のb)、2.7ppm付近にスクシニル基のメチレンプロトンに由来するピーク(図4(A)の下段のc)が、それぞれ新たに出現した。また、図4(B)の結果から、1,4−ポリブタジエン誘導体1b(PB−OH)には現れなかった1740cm−1のエステル基のカルボニル伸縮振動に由来するピークと1713cm−1付近のカルボキシル基のカルボニル伸縮振動に由来するピークが、得られた生成物の測定結果では明らかに出現した。以上の結果から、1,4−ポリブタジエン誘導体1b(PB−OH)の末端にコハク酸がエステルで結合した1,4−ポリブタジエン誘導体2(PB−COOH)を収率92%で得られたことが確認された。
1,4−ポリブタジエン誘導体2の1.00gをナスフラスコに入れ、さらにαシクロデキストリン1.46gを加え、60℃で一晩超音波処理を行った。さらに、同容器中にイオン交換水10mlを加え、60℃で一晩超音波処理を行った。その後、イオン交換水を加えて撹拌した後に遠心分離を行い、得られた生成物を凍結乾燥することによって、擬ポリロタキサンを含む混合物を得た。
前記で得られた擬ポリロタキサンを含む混合物0.8gを、ジメチルホルムアミド(DMF)5mlに溶解させ、さらに0.8gの1−アダマンタンアミン、0.48gのBOP試薬、0.2mLのN−エチルジイソプロピルアミンを添加して、室温で一晩撹拌した。反応液は固相と液相に分離したため液相を除去し、そこへジクロロメタンを加えて撹拌し、遠心分離をして固相を回収した。同様にイオン交換水を添加して撹拌し、再度遠心分離を行い固相を回収した。これを4mLのDMSOに分散させ、その分散液を40mLのイオン交換水に滴下することによって再沈殿を行った。得られた沈殿物を遠心分離によって回収し、凍結乾燥することでポリロタキサンを得た。得られたポリロタキサンをそのまま後述するATR−FTIR測定及びTGA測定に供した。
[GPC測定の結果]
前記によって得られたアセチル化ポリロタキサンの一定量をクロロホルムに溶解し、GPCクロマトグラフィーによる測定を行った。測定により得られたアセチル化ポリロタキサン(Ac−PR)のGPCクロマトグラムを、1,4−ポリブタジエン誘導体2(PB6000)のGPCクロマトグラムと比較した結果を図6(B)に示す。
得られたGPCクロマトグラムから分子量を算出した結果、アセチル化ポリロタキサンの重量平均分子量(MW:14,000)は、直鎖状分子である1,4−ポリブタジエン誘導体2(PB6000、MW:6,300)に比べて、いずれも2倍以上増加していることが確認された。
以上により得られた1,4−ポリブタジエン誘導体2(PB6000)の分子量から、PB−6000のポリブタジエン部分の総ユニット数が111であることが示された。
前記によって得られたポリロタキサン(Ac−PR)、1,4−ポリブタジエン誘導体2(PB)及びαシクロデキストリン(αCD)についてのTGA測定の結果を図7に示す。結果から、昇温に伴うポリロタキサンの重量減少が主に2つの温度領域で顕著であることと、αシクロデキストリンが顕著に重量減少する温度領域との比較から、ポリロタキサンの2つの重量減少のうち、低い温度領域での重量減少分は、αシクロデキストリンの重量減少に相当するものであり、高い温度領域での重量減少分は、直鎖状分子の重量減少に相当するものであることが判明した。
TGA測定nによるαCDと直鎖状分子の重量比から算出されたAc−PR1分子中のαCDの数と、上記で得られたPBの平均ユニット数から、αCDの包接率を決定したところ、6.0%であった。
(変性ジエン系ゴムの調製)
特開昭62−101638号公報に記載されている“ポリマーN”の調製方法を参考にして、ジエン系ゴムとしてスチレン−ブタジエンゴム(SBR)(旭化成社製、タフデン2000R(登録商標))と、イソシアネート(ポメリックMDI)としてジフェニルメタンジイソシアネート(ミリオネートMR−400’、日本ポリウレタン社製)とを反応させることで、イソシアネート基を有する変性ジエン系ゴム(変性SBR)を調製した。
前記により調製したポリロタキサンを含む下記表1に示す硫黄と加硫促進剤を除く各成分を、実施例1及び2、比較例1及び2における各配合比(質量%)になるように容器中に投入し、さらにプラストミルで混練することで、ゴム組成物を調製した。得られたゴム組成物に硫黄及び加硫促進剤を表1に記載の配合量で添加し所定の金型中で145℃、33分間プレス加硫して、次の測定試験に用いるための試験片(3号ダンベル型試験片(10cm×2.5cm×0.2cm))としての加硫ゴム片を得た。
試験片に対する評価について、JIS K6301(1995年)に準拠し、25℃、引張速度300mm/分での破断時の引張強さ、引張応力、伸びについて測定した。なお表1において、実施例1、2及び比較例2の破断時の引張強さ、引張応力、伸びについては、比較例1の値を100として指数(%)で示した。指数が大きいほど破断時の引張強さ、破断時の引張応力及び破断時の伸び、すなわち破断特性に優れることを示す。
*2 上記で調製したイソシアネート基を有する変性ジエン系ゴム.
*3 昭和キャボット株式会社製、ショウブラックN134(登録商標)(N2SA:146m2/g):カーボンブラック
*4 富士興産株式会社製、アロマックス#3(登録商標):アロマオイル
*5 大内振興化学工業株式会社製、ノクラック6C:N−1、3−ジメチルブチル−N’−フェニレンジアミン.
*6 大内振興化学工業株式会社製、ノクセラーCZ−G:N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド.
*7 上記の方法で製造したポリロタキサン.
一方、ゴム組成物にポリロタキサンを添加しないで、変性ジエン系ゴムを添加した場合の比較例2では、破断時の引張応力や引張強さが向上するものの、破断時の伸びが劣化することが示された。すなわち、本発明のポリロタキサンを添加しない場合では、破断特性としての向上は限定的であることが示された。
以上のように、本発明におけるポリロタキサンを変性ジエン系ゴムと共にゴム組成物に含ませることで、破断特性が向上することが示された。
Claims (10)
- 主鎖の1,4−ポリブタジエンに対する側鎖基であるビニル基の結合量が0.01%以下である1,4−ポリブタジエンに由来する構造を含む直鎖状分子と、
前記直鎖状分子を串刺し状に包接する環状分子と、
前記直鎖状分子の両末端に配置され前記環状分子の脱離を防止する封鎖基と、
を有するポリロタキサン。 - 前記環状分子の前記直鎖状分子に対する包接率が1%〜30%である請求項1に記載のポリロタキサン。
- 前記環状分子がα―シクロデキストリンである請求項1又は請求項2に記載のポリロタキサン。
- 前記封鎖基が、アダマンタン基である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のポリロタキサン。
- 前記直鎖状分子の重量平均分子量が1000〜50000である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のポリロタキサン。
- 前記環状分子がエポキシ基、カルボキシル基、水酸基及びアミノ基から選ばれる少なくとも一つを有する請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のポリロタキサン。
- 請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のポリロタキサンと、変性ジエン系ゴムを含むゴム成分と、を含み、
前記ゴム成分が、前記ポリロタキサンとウレタン結合を介して前記変性ジエン系ゴムの少なくとも一部が結合している分子を含むゴム組成物。 - 前記変性ジエン系ゴムがイソシアネート基を有する請求項7に記載のゴム組成物。
- 前記イソシアネート基を有する変性ジエン系ゴムの含有量が、前記ゴム成分の全質量に対して0.5質量%〜30質量%である請求項8に記載のゴム組成物。
- 前記ポリロタキサンの含有量が、前記ゴム成分の全質量に対して0.5質量%〜10質量%である請求項7〜請求項9のいずれか1項に記載のゴム組成物。
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