JP6651021B2 - 変性共役ジエン系重合体及びそのゴム組成物、並びにタイヤ - Google Patents
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Description
近年、転がり抵抗が小さい、すなわち低ヒステリシスロス性を有する材料の開発が求められてきている。
また、タイヤを軽量化するため、タイヤのトレッド部の厚みを減らす必要があり、さらに耐摩耗性の高い材料も求められている。
一方で、タイヤトレッド用に用いられる材料は、安全性の観点から、ウェットスキッド抵抗性に優れることと、実用上十分な破壊特性とが要求される。
例えば、シリカを含む材料を用いると、低ヒステリシスロス性及びウェットスキッド抵抗性とのバランス向上を図ることができる。
また、運動性の高いゴムの分子末端部に、シリカとの親和性又は反応性を有する官能基を導入することにより、材料中におけるシリカの分散性を改良して、さらには、シリカ粒子との結合でゴム分子末端部の運動性を低減して、ヒステリシスロスを低減化する試みがなされている。
また、特許文献2〜4には、アミノ基を含有するアルコキシシラン類を重合体活性末端に反応させて得られる変性ジエン系ゴム、及びこれらとシリカとの組成物が提案されている。
さらに、特許文献5及び6には、環式アザシラサイクル化合物を重合体活性末端と反応させて官能化したポリマーが提案されている。
さらにまた、特許文献7には、重合体活性末端と多官能性シラン化合物をカップリング反応させて得られるジエン系ゴムが提案されている。
また、ゴムの分子末端にシリカとの反応性の高い官能基を導入した材料は、混練工程中にシリカ粒子との反応が進行して、組成物の粘度が上昇することに起因して、練り難くなったり、又は、混練り後にシートにする際の肌荒れが生じたり、シート切れが生じやすくなったりするといった、加工性が悪化する傾向にあるという問題を有している。さらに、このような材料を加硫物としたとき、特にシリカ等の無機充填剤を含むゴム材料を加硫物としたときには、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランス、及び耐摩耗性が十分ではない、という問題を有している。
すなわち、本発明は以下の通りである。
重量平均分子量が、20×104以上300×104以下であり、
共役ジエン系重合体鎖が変性剤残基に結合する星型分岐構造を有しており、
前記変性剤残基が少なくとも4個の珪素原子と、アルコキシ基及び/又はヒドロキシ基とを有し、
前記珪素原子に共役ジエン系重合体鎖が結合しており、
前記変性剤残基において、前記アルコキシ基及び/又は前記ヒドロキシ基の数が、平均して前記珪素原子の数より多い、変性共役ジエン系重合体。
〔2〕
前記変性剤残基において、前記アルコキシ基及び/又は前記ヒドロキシ基の数が、平均して珪素原子数の1.2倍以上である、前記〔1〕に記載の変性共役ジエン系重合体。
〔3〕
前記変性剤残基が、少なくとも2個の窒素原子及び少なくとも4個の珪素原子を有している、前記〔1〕又は〔2〕に記載の変性共役ジエン系重合体。
〔4〕
下記一般式(1)又は一般式(2)で表される、前記〔1〕乃至〔3〕のいずれか一に記載の変性共役ジエン系重合体。
前記〔1〕乃至〔4〕のいずれか一に記載の変性共役ジエン系重合体100質量部と、
伸展油1〜60質量部と、
を、含有する油展変性共役ジエン系重合体。
〔6〕
ゴム成分と、当該ゴム成分100質量部に対して5.0質量部以上150質量部の充填剤と、を含み、
前記ゴム成分は、当該ゴム成分の総量に対して、前記〔1〕乃至〔5〕のいずれか一に記載の変性共役ジエン系重合体を10質量%以上含む、ゴム組成物。
〔7〕
前記〔6〕に記載のゴム組成物を含む、タイヤ。
本実施形態の変性共役ジエン系重合体は、
重量平均分子量が20×104以上300×104以下であり、共役ジエン系重合体鎖が変性剤残基に結合する星型分岐構造を有しており、
前記変性剤残基が少なくとも4個の珪素原子と、アルコキシ基及び/又はヒドロキシ基とを有しており、
前記珪素原子に共役ジエン系重合体鎖が結合しており、
前記変性剤残基において、前記アルコキシ基及び/又は前記ヒドロキシ基の数が、平均して前記珪素原子の数より多い、変性共役ジエン系重合体である。
前記変性剤残基において、アルコキシ基及び/又はヒドロキシ基の数は、平均して珪素原子数の1.2倍以上であることが好ましい。
重量平均分子量が20×104以上であることで、加硫物としたときにおける低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランス及び耐摩耗性に優れる。
また、重量平均分子量が300×104以下であることで、加硫物とする際の加工性及び充填剤の分散性に優れ、実用上十分な破壊特性が得られる。
変性共役ジエン系重合体の重量平均分子量は、好ましくは50×104以上であり、より好ましくは64×104以上であり、さらに好ましくは80×104以上である。また、上記重量平均分子量は、好ましくは250×104以下であり、好ましくは180×104以下であり、より好ましくは150×104以下である。
本実施形態の変性共役ジエン系重合体は、複数の共役ジエン系重合体鎖が変性剤残基に結合する星型分岐構造を有している。
前記共役ジエン系重合体鎖は、変性共役ジエン系重合体の構成単位であり、例えば、後述する共役ジエン系重合体と変性剤とを反応させることによって生じる、共役ジエン系重合体由来の構造単位である。
本実施形態の変性共役ジエン系重合体における星型分岐構造とは、3分子以上の共役ジエン系重合体鎖が変性剤残基に結合する構造であるものとする。
本実施形態の変性共役ジエン系重合体中の変性剤残基は、共役ジエン系重合体鎖に結合される、変性共役ジエン系重合体の構成単位であり、例えば、後述する共役ジエン系重合体と変性剤とを反応させることによって生じる、変性剤由来の構造単位である。
変性剤残基は、少なくとも4個の珪素原子を有しており、各々の共役ジエン系重合体鎖が、珪素原子に結合している。
また、変性剤残基は、アルコキシ基及び/又はヒドロキシ基を有しており、変性剤残基の珪素原子にはアルコキシ基及び/又はヒドロキシ基が結合しており、アルコキシ基及び/又はヒドロキシ基の合計数が平均して前記珪素原子数よりも多い。
変性剤残基が上述した構成を有していることにより、変性共役ジエン系重合体を加硫物としたときに特に優れた低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランス及び耐摩耗性が得られ、実用上十分な破壊特性とを有するものとなる。
なお、変性共役ジエン系重合体中のすべての変性剤残基において、アルコキシ基及び/又はヒドロキシ基の数が珪素原子の数より多い必要は無く、アルコキシ基及び/又はヒドロキシ基の数の総和が珪素原子の数の総和を超えていればよい。
好ましくは、前記珪素原子のそれぞれに平均して1個を超えるアルコキシ基及び/又はヒドロキシ基が結合している構造である。好ましくは、珪素原子に結合するアルコキシ基及び/又はヒドロキシ基の合計数が平均して珪素原子数の1.2倍以上であり、より好ましくは1.5倍以上であり、さらに好ましくは2倍以上である。
珪素原子に結合するアルコキシ基及び/又はヒドロキシ基の数は、重合工程において添加した重合開始剤と変性剤の添加量から算出することができる。
変性剤残基において、アルコキシ基及び/又はヒドロキシ基の数が、珪素原子の数よりも平均して多いことにより、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランスが優れる傾向にある。
変性剤残基における、アルコキシ基及び/又はヒドロキシ基の、珪素原子に対する数は、活性末端を有する共役ジエン系重合体に、変性剤を反応させる際の変性剤の添加量の調整により制御することができる。
当該構造は用いる変性剤によって形成することができる。
変性剤剤残基中に少なくとも4個の珪素原子を有することにより、重合開始剤に対する変性剤の添加量を適宜調整しても、破壊特性や耐摩耗性に影響を及ぼす分子量を維持できると共に、シリカの分散性、低ヒステリシスロス性に効果のある変性剤残基中のアルコキシ基及び/又はヒドロキシ基の濃度を高くでき、低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランス及び耐摩耗性に優れた加硫物を得ることができる。
変性剤残基において、アルコキシ基及び/又はヒドロキシ基の数が、平均して珪素原子の数より多くなるように、添加した変性剤の反応可能基全体のモル数に対して活性末端を有する共役ジエン系重合体のモル数の比が1.0より多くなるように添加すると、変性剤残基中のアルコキシ基及び/又はヒドロキシ基の濃度が高くなり、シリカの配合量を多くしても、シリカの分散性を損なわない傾向にある。
変性剤残基中に少なくとも2個の窒素原子を有することで、配合物とする際に充填剤として添加するシリカへの求核性が高まり、シリカの分散性が向上する傾向にある。この変性共役ジエン系重合体は、加硫物としたときに特にフィラー同士の摩擦、シリカ粒子の破壊によるエネルギーロスが低減され、優れた低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランスが得られる傾向にある。
変性剤残基において、アルコキシ基及び/又はヒドロキシ基の数が、平均して珪素原子の数より多くなるように重合開始剤及び変性剤の添加量を調整して添加した場合、変性剤残基中のアルコキシ基及び/又はヒドロキシ基の濃度が高くなり、充填剤として添加するシリカとの反応性が高く、シリカの疎水化効果により、シリカの分散性が向上し、優れた加工性能が得られる傾向にある。この変性共役ジエン系重合体は、加硫物としたときに特に優れた低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランス及び耐摩耗性が得られ、実用上十分な破壊特性とを有するものとなる。
一般に、BET吸着法で求められる窒素吸着比表面積が大きい小粒径のシリカは、シリカ表面が疎水化し難いため、分散性が悪く、加工性が悪い傾向にある。変性剤残基中に少なくとも2個の窒素原子を有する共役ジエン系重合体に、充填剤としてシリカを添加した組成物においては、シリカが分散性の悪い小粒径のものであっても、シリカの求核性がより高まっているために、シリカの分散性が向上する傾向にある。さらに、変性剤残基中のアルコキシ基及び/又はヒドロキシ基の濃度が高い効果により、シリカ表面のシラノール基との反応性が高く、シリカ表面の高い疎水化効果により再凝集を抑制して、小粒径のシリカでも分散性が良好なものとなり、配合物とした際に優れた加工性が得られる。
当該構造の変性共役ジエン系重合体は、変性剤として、少なくとも2個の窒素原子及び少なくとも4個の珪素原子を有している構造のものを用いることにより得られる傾向にある。
一般式(1)又は一般式(2)の構造の変性共役ジエン系重合体は、後述する特定構造の変性剤を用い、ジエン系重合体鎖と変性剤とを特定割合で反応させることによって得られる。
当該構造の変性共役ジエン系重合体は、変性剤の構造において少なくとも2個の窒素原子及び少なくとも4個の珪素原子を有している変性剤を用いることにより得られる傾向にある。
共役ジエン化合物としては、炭素数4〜12の共役ジエン化合物が好ましく、以下に限定されるものではないが、例えば、1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、3−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、及び1,3−ヘプタジエンが挙げられる。
これらの中でも、工業的入手の容易さの観点から、1,3−ブタジエン、及びイソプレンが好ましい。
これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
共重合可能な他の単量体としては、例えば、ビニル芳香族化合物が好ましく、スチレンがより好ましい。
この場合、縮合反応とは、アルコキシシリル基又はシラノール基が、水の存在下に相互に結合する反応である。その結果、2分子又はそれ以上の分子が縮合して結合した分岐変性ジエン系重合体となり得る。なお、本実施形態の変性共役ジエン系重合体において、アルコキシシリル基又はシラノール基が縮合した状態になっていることは必須ではなく、変性剤残基中のアルコキシシリル基及び/又はシラノール基の数が珪素原子の数よりも多ければよい。
縮合反応は、アルカリ性、中性又は酸性条件下で行ってもよく、縮合促進剤の存在下、又は非存在下で行ってもよい。
アルカリ性の条件下で縮合反応を行う場合としては、例えば、アルカリ金属化合物の存在下で行われ、具体的には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムの存在下で行われる。
酸性の条件下で縮合反応を行う場合としては、例えば、酸性化合物の存在下で行われ、具体的には、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸;酢酸、ギ酸等のカルボン酸;四塩化ケイ素等の存在下で行われることが好ましい。
縮合促進剤としては、公知の縮合促進剤が用いられ、例えば金属元素を含むものが好ましく、周期律表の2族〜15族に属する金属の少なくとも一種を含有する化合物であることがより好ましい。
具体的には、テトラキス(2−エチル−1,3−ヘキサンジオラト)チタン、テトラキス(2−エチルヘキソキシ)チタン、チタンジ−n−ブトキサイド(ビス−2,4−ペンタンジオネート)等が挙げられる。
スズに結合したヒドロカルビル基としては炭素数が4以上のものが好ましく、炭素数4から炭素数8のものがより好ましい。
(b)ジルコニウムのアルコキシド
(c)ジルコニウムのカルボン酸塩
(d)アルミニウムのアルコキシド
(e)アルミニウムのカルボン酸塩
縮合反応時の温度を上記範囲にすることによって、縮合反応を効率よく進行完結することができ、得られる変性共役ジエン系重合体の経時変化による品質の低下等を抑えることができる。
縮合反応時の反応系の圧力は、好ましくは0.01〜20MPa、より好ましくは0.05〜10MPaである。
縮合反応の形式については特に制限はなく、バッチ式反応器を用いても、多段連続式反応器などの装置を用いて連続式で行ってもよい。また、この縮合反応と脱溶媒を同時に行ってもよい。
本実施形態の変性共役ジエン系重合体の製造工程において、スチームストリッピングの際に縮合反応を同時に行うこともでき、好ましい方法である。
本実施形態の変性共役ジエン系共重合体の好ましい製造方法は、
有機リチウム化合物の存在下、少なくとも共役ジエン化合物を重合する共役ジエン系重合体を得る重合工程と、
前記共役ジエン系重合体3モル以上と、珪素原子に前記共役ジエン系重合体と結合する官能基を3個以上有し、少なくとも4個の珪素原子を有する変性剤を1モル反応する変性工程と、を有する。
当該製造方法により、本実施形態の変性共役ジエン系共重合体が安定的に得られる傾向にある。
本実施形態の変性共役ジエン系重合体の製造方法における重合工程においては、有機リチウム化合物の存在下、少なくとも共役ジエン化合物を重合する共役ジエン系重合体を得る。
重合工程は、リビングアニオン重合反応による成長反応による重合が好ましく、これにより、活性末端を有する共役ジエン系重合体を得ることができ、高変性率の変性ジエン系重合体を得ることができる傾向にある。
重合工程で製造する共役ジエン系重合体は、単量体として、少なくとも共役ジエン化合物を重合して得られ、必要に応じて共役ジエン化合物及び共重合可能な他の単量体を共重合して得られる。
共役ジエン化合物としては、重合可能な共役ジエン化合物であれば特に限定されないが、1分子当り4〜12の炭素原子を含む共役ジエン化合物が好ましく、より好ましくは4〜8の炭素原子を含む共役ジエン化合物である。このような共役ジエン化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、3−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、及び1,3−ヘプタジエンが挙げられる。
これらの中でも、工業的入手の容易さの観点から、1,3−ブタジエン、及びイソプレンが好ましい。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
モノビニル芳香族化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、スチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルエチルベンゼン、ビニルキシレン、ビニルナフタレン、及びジフェニルエチレンが挙げられる。これらの中でも、工業的入手の容易さの観点から、スチレンが好ましい。
これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
アレン類としては、例えば、プロパジエン、及び1,2−ブタジエンが挙げられる。アセチレン類としては、例えば、エチルアセチレン、及びビニルアセチレンが挙げられる。
重合工程においては、所定の重合開始剤を用いる。
重合開始剤としては、有機リチウム化合物を用いることができ、有機モノリチウム化合物が好ましい。
有機モノリチウム化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、低分子化合物、可溶化したオリゴマーの有機モノリチウム化合物が挙げられる。また、有機モノリチウム化合物としては、その有機基とそのリチウムの結合様式において、例えば、炭素−リチウム結合を有する化合物、窒素−リチウム結合を有する化合物、及び錫−リチウム結合を有する化合物が挙げられる。
重合開始剤の使用量に対する共役ジエン化合物等の単量体の使用量が重合度に関係し、すなわち、数平均分子量及び/又は重量平均分子量に関係する傾向にある。したがって、分子量を増大させるためには、重合開始剤を減らす方向に調整するとよく、分子量を低下させるためには、重合開始剤量を増やす方向に調整するとよい。
アルキルリチウム化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、n−ヘキシルリチウム、ベンジルリチウム、フェニルリチウム、及びスチルベンリチウムが挙げられる。アルキルリチウム化合物としては、工業的入手の容易さ及び重合反応のコントロールの容易さの観点から、n−ブチルリチウム、及びsec−ブチルリチウムが好ましい。
連続式においては、1個又は2個以上の連結された反応器を用いることができる。連続式の反応器は、例えば、撹拌機付きの槽型、管型のものが用いられる。連続式においては、好ましくは、連続的に単量体、不活性溶媒、及び重合開始剤が反応器にフィードされ、該反応器内で重合体を含む重合体溶液が得られ、連続的に重合体溶液が排出される。回分式の反応器は、例えば、攪拌機付の槽型のものが用いられる。回分式においては、好ましくは、単量体、不活性溶媒、及び重合開始剤がフィードされ、必要により単量体が重合中に連続的又は断続的に追加され、該反応器内で重合体を含む重合体溶液が得られ、重合終了後に重合体溶液が排出される。本実施形態において、高い割合で活性末端を有する共役ジエン系重合体を得るには、重合体を連続的に排出し、短時間で次の反応に供することが可能な、連続式が好ましい。
溶媒としては、例えば、飽和炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素系溶媒が挙げられる。具体的な炭化水素系溶媒としては、以下のものに限定されないが、例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素及びそれらの混合物からなる炭化水素が挙げられる。重合反応に供する前に、不純物であるアレン類、及びアセチレン類を有機金属化合物で処理することで、高濃度の活性末端を有する共役ジエン系重合体が得られる傾向にあり、高い変性率の変性共役ジエン系重合体が得られる傾向にあるため好ましい。
また、重合工程で得られる共役ジエン系重合体又は本実施形態の変性共役ジエン系重合体中の結合芳香族ビニル量は、特に限定されないが、0質量%以上60質量%以下であることが好ましく、20質量%以上45質量%以下であることがより好ましい。
結合共役ジエン量及び結合芳香族ビニル量が上記範囲であると、加硫物としたときにおける反発弾性により優れる傾向にある。
ここで、結合芳香族ビニル量は、フェニル基の紫外吸光によって測定でき、ここから結合共役ジエン量も求めることができる。具体的には、後述する実施例に記載の方法に準じて測定することができる。
ビニル結合量が上記範囲であると、反発弾性により優れる傾向にある。
ここで、変性ジエン系重合体がブタジエンとスチレンとの共重合体である場合には、ハンプトンの方法(R.R.Hampton,Analytical Chemistry,21,923(1949))により、ブタジエン結合単位中のビニル結合量(1,2−結合量)を求めることができる。具体的には、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
ガラス転移温度については、ISO 22768:2006に従い、所定の温度範囲で昇温しながらDSC曲線を記録し、DSC微分曲線のピークトップ(Inflection point)をガラス転移温度とする。具体的には、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
本実施形態の変性共役ジエン系重合体を製造する好ましい方法における変性工程においては、重合工程で得た共役ジエン系重合体の活性末端に対して、「3個以上の結合し得る官能基を有し、変性剤分子中に少なくとも2個の窒素原子及び少なくとも4個の珪素原子を有しており、前記珪素原子数を超える数のアルコキシシリル基を有する変性剤」を反応させ、平均して前記珪素原子数を超えるアルコキシシリル基を残存させる方法を実施するものとし、さらに、用いる共役ジエン系重合体の活性末端のモル数に対し、アルコキシシリル基を含む結合し得る官能基(以下、官能基という場合がある。)のモル数が、残存アルコキシシリル基数だけ過剰となるように、変性工程を実施する。
共役ジエン系重合体の活性末端と結合し得る官能基としては、例えば、アルコキシシリル基、ハロゲン基、エポキシ基、及びカルボニル基が挙げられる。
また、用いる変性剤における共役ジエン系重合体の活性末端に結合し得る官能基としては、好ましくはアルコキシシリル基及びハロゲン基であり、より好ましくはアルコキシシリル基である。
また、変性剤残基において、残存したアルコキシシリル基は仕上げ時の水等によりシラノール(Si−OH基)となり得る傾向にある。
R3、R4及びR7は、各々独立に、炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R2、R5及びR8は、各々独立に、炭素数1〜20のアルキル基を示し、rは、2〜6の整数を示す。)
官能基は、好ましくは、アルコキシ基、ハロゲン基、エポキシ基、及びカルボニル基であり、より好ましくは全てがアルコキシ基である。
また、前記一般式(3)の変性剤としては、官能基がアルコキシシリル基及び他の官能基である場合として、例えば、N1,N1−ビス(3−ジクロルメチルシリルプロピル)−N2,N2−ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミン、N1,N1,N3,N3−テトラ(3−トリメトキシシリルプロピル)−N2−(3−ジクロルメチルシリルプロピル)−ジエチレントリアミンが挙げられる。
R3、R4、R7、R12、R13は、各々独立に、炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R2、R5及びR8は、各々独立に、炭素数1〜20のアルキル基を示し、rは0〜6の整数を示す。R10及びR11は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を示す。)
変性剤における官能基がアルコキシシリル基及び他の官能基である場合、反応速度の違いによって、アルコキシシリル基が未反応で残存する方法を用いることが好ましい。例えば、アルコキシシリル基及びハロゲン基の場合、ハロゲン基の反応が速いので、共役ジエン系重合体末端とハロゲン基の反応が先に起こり、アルコキシシリル基が残る傾向にある。その場合、変性剤におけるハロゲン数は結合すべき共役ジエン系重合体の数と同じ又はそれ未満であり、変性剤におけるアルコキシシリル基数は残存すべきアルコキシシリル基の数と同じ又はそれよりも大きい数とする方法が好ましい。なお、ハロゲン基がハロゲン化シリル基を形成している場合、ハロゲン基が未反応で残った場合、アルカリ水中で加水分解して、シラノール基を形成する傾向がある。ハロゲンを用いる場合は、ハロゲン又はハロゲン化水素が腐食性とならないよう中和が必要な場合がある。
ただし、トリアルコキシシリル基1モルに対して、反応可能基は2モル、ジアルコキシシリル1モルに対して、反応可能基は1モルと数えるものとする。
変性共役ジエン系重合体中の珪素原子に対するアルコキシ基又はヒドロシリル基の比は、重合開始剤の添加量に対する変性剤の添加量から算出することができる。
変性率が30質量%以上であることで、加硫物とする際に添加する充填剤、例えばシリカの分散性が改善される傾向にある。
変性率は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
失活剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、水;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール等が挙げられる。
中和剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、ステアリン酸、オレイン酸、バーサチック酸(炭素数9〜11個で、10個を中心とする、分岐の多いカルボン酸混合物)等のカルボン酸;無機酸の水溶液、炭酸ガスが挙げられる。
ゴム用安定剤としては、以下のものに限定されず、公知のものを用いることができるが、例えば、2,6−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン(BHT)、n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェノール)プロピネート、2−メチル−4,6−ビス[(オクチルチオ)メチル]フェノール等の酸化防止剤が好ましい。
伸展油を変性共役ジエン系重合体に添加する方法としては、以下のものに限定されないが、伸展油を重合体溶液に加え、混合して、油展共重合体溶液としたものを脱溶媒する方法が好ましい。
伸展油としては、例えば、アロマ油、ナフテン油、パラフィン油等が挙げられる。これらの中でも、環境安全上の観点、並びにオイルブリード防止及びウェットグリップ特性の観点から、IP346法による多環芳香族(PCA)成分が3質量%以下であるアロマ代替油が好ましい。アロマ代替油としては、Kautschuk Gummi Kunststoffe 52(12)799(1999)に示されるTDAE(Treated Distillate Aromatic Extracts)、MES(Mild Extraction Solvate)等の他、RAE(Residual Aromatic Extracts)が挙げられる。
伸展油の添加量は、特に限定されないが、変性共役ジエン系重合体100質量部に対し、1質量部以上60質量部以下が好ましく、5質量部以上50質量部以下がより好ましく、10質量部以上37.5質量部以下がさらに好ましい。
加硫物としては、例えば、タイヤ、ホース、靴底、防振ゴム、自動車部品、免振ゴムが挙げられ、また、耐衝撃性ポリスチレン、ABS樹脂等の樹脂強化用ゴムも挙げられる。特に、変性共役ジエン系重合体は、タイヤ用のトレッドゴムの組成物に好適に用いられる。
加硫物は、例えば、本実施形態の変性共役ジエン系重合体を、必要に応じて、シリカ系無機充填剤、カーボンブラック等の無機充填剤、本実施形態の変性共役ジエン系重合体以外のゴム状重合体、シランカップリング剤、ゴム用軟化剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤等と混練して、変性共役ジエン系重合体組成物とした後、加熱して加硫することにより得ることができる。
本実施形態のゴム組成物は、ゴム成分と、当該ゴム成分100質量部に対して5.0質量部以上150質量部以下の充填剤とを含む。
また、当該ゴム成分は、該ゴム成分の総量(100質量%)に対して、上述した本実施形態の変性共役ジエン系重合体を10質量%以上含む。
また、当該充填剤は、シリカ系無機充填剤を含むことが好ましい。ゴム組成物は、シリカ系無機充填剤を分散させることで、加硫物とする際の加工性により優れる傾向にあり、加硫物としたときにおける低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランス、耐摩耗性、及び破壊強度により優れる傾向にある。
本実施形態のゴム組成物が、タイヤ、防振ゴム等の自動車部品、靴等の加硫ゴム用途に用いられる場合にも、シリカ系無機充填剤を含むことが好ましい。
充填剤の含有量は、充填剤の添加効果が発現する観点から、5.0質量部以上であり、充填剤を十分に分散させ、組成物の加工性及び機械強度を実用的に十分なものとする観点から、150質量部以下である。
シリカの分散性は、後述する実施例の(評価5)「シリカ分散性」で詳しく述べるが、加硫工程前の、ゴムと充填剤、各種薬品を混練りしたゴム組成物の状態で、ロータレスダイ方式レオメーターを用いて、ゴム組成物の弾性率の歪依存性を測定することで、簡便に評価することができる。
シリカの分散性の悪いゴム組成物は、低歪領域で弾性率が高く、歪を加えていくことでシリカの凝集破壊により弾性率が低下して、低歪領域と高歪領域での弾性率の差が大きい。
一方、シリカの分散性の良いゴム組成物は、低歪領域から弾性率が低く、低歪領域と高歪領域での弾性率の差が小さくなる。
金属水酸化物としては、以下のものに限定されないが、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、及び水酸化ジルコニウムが挙げられる。
ゴムの軟化、増容、及び加工性の向上を図るために使用されているプロセスオイル又はエクステンダーオイルと呼ばれる鉱物油系ゴム用軟化剤は、芳香族環、ナフテン環、及びパラフィン鎖の混合物であり、パラフィン鎖の炭素数が全炭素中50%以上を占めるものがパラフィン系と呼ばれ、ナフテン環炭素数が全炭素中30%以上45%以下を占めるものがナフテン系、芳香族炭素数が全炭素中30%を超えて占めるものが芳香族系と呼ばれている。
本実施形態の変性共役ジエン系重合体が共役ジエン化合物とビニル芳香族化合物との共重合体である場合、用いるゴム用軟化剤としては、適度な芳香族含量を有するものが共重合体との馴染みがよい傾向にあるため好ましい。
加硫剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、0.01質量部以上20質量部以下が好ましく、0.1質量部以上15質量部以下がより好ましい。加硫方法としては、従来公知の方法を適用でき、加硫温度は、120℃以上200℃以下が好ましく、より好ましくは140℃以上180℃以下である。
その他の軟化剤としては、公知の軟化剤を用いることができる。
その他の充填剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、硫酸バリウムが挙げられる。上記の耐熱安定剤、帯電防止剤、耐候安定剤、老化防止剤、着色剤、潤滑剤としては、それぞれ公知の材料を用いることができる。
本実施形態のタイヤは、本実施形態のゴム組成物を含有する。
本実施形態のゴム組成物は、以下のものに限定されないが、例えば、省燃費タイヤ、オールシーズンタイヤ、高性能タイヤ、スタッドレスタイヤ等の各種タイヤ:トレッド、カーカス、サイドウォール、ビード部等のタイヤ各部位への利用が可能である。特に、本実施形態のゴム組成物は、加硫物としたときに低ヒステリシスロス性とウェットスキッド抵抗性とのバランス及び耐摩耗性に優れているので、省燃費タイヤ、高性能タイヤのトレッド用として、より好適に用いられる。
なお、実施例及び比較例における各種の物性は下記に示す方法により測定した。
変性共役ジエン系重合体を試料として、試料100mgを、クロロホルムで100mLにメスアップし、溶解して測定サンプルとした。
スチレンのフェニル基による紫外線吸収波長(254nm付近)の吸収量により、試料である変性共役ジエン系重合体100質量%に対しての結合スチレン量(質量%)を測定した(島津製作所社製の分光光度計「UV−2450」)。
変性共役ジエン系重合体を試料として、試料50mgを、10mLの二硫化炭素に溶解して測定サンプルとした。
溶液セルを用いて、赤外線スペクトルを600〜1000cm−1の範囲で測定して、所定の波数における吸光度によりハンプトンの方法(R.R.Hampton,Analytical Chemistry 21,923(1949)に記載の方法)の計算式に従い、ブタジエン部分のミクロ構造、すなわち、1,2−ビニル結合量(mol%)を求めた(日本分光社製のフーリエ変換赤外分光光度計「FT−IR230」)。
共役ジエン系重合体又は変性共役ジエン系重合体を試料として、ポリスチレン系ゲルを充填剤としたカラムを3本連結したGPC測定装置(東ソー社製の商品名「HLC−8320GPC」)を使用して、RI検出器(東ソー社製の商品名「HLC8020」)を用いてクロマトグラムを測定し、標準ポリスチレンを使用して得られる検量線に基づいて、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)と分子量分布(Mw/Mn)を求めた。
溶離液は5mmol/Lのトリエチルアミン入りTHF(テトラヒドロフラン)を使用した。
カラムは、東ソー社製の商品名「TSKgel SuperMultiporeHZ−H」を3本接続し、その前段にガードカラムとして東ソー社製の商品名「TSKguardcolumn SuperMP(HZ)−H」を接続して使用した。
測定用の試料10mgを10mLのTHFに溶解して測定溶液とし、測定溶液10μLをGPC測定装置に注入して、オーブン温度40℃、THF流量0.35mL/分の条件で測定した。
共役ジエン系重合体又は変性共役ジエン系重合体を試料として、ムーニー粘度計(上島製作所社製の商品名「VR1132」)を用い、JIS K6300に準拠し、L形ローターを用いてムーニー粘度を測定した。
測定温度は、変性前の共役ジエン系重合体を試料とする場合には110℃とし、変性共役ジエン系重合体を試料とする場合には100℃とした。
まず、試料を1分間試験温度で予熱した後、ローターを2rpmで回転させ、4分後のトルクを測定してムーニー粘度(ML(1+4))とした。
変性共役ジエン系重合体を試料として、ISO 22768:2006に準拠して、マックサイエンス社製の示差走査熱量計「DSC3200S」を用い、ヘリウム50mL/分の流通下、−100℃から20℃/分で昇温しながらDSC曲線を記録し、DSC微分曲線のピークトップ(Inflection point)をガラス転移温度とした。
変性共役ジエン系重合体を試料として、シリカ系ゲルを充填剤としたGPCカラムに、変性した塩基性重合体成分が吸着する特性を応用することにより、測定した。
試料及び低分子量内部標準ポリスチレンを含む試料溶液を、ポリスチレン系カラムで測定したクロマトグラムと、シリカ系カラムで測定したクロマトグラムと、の差分よりシリカ系カラムへの吸着量を測定し、変性率を求めた。
具体的には、以下に示すとおりである。
試料10mg及び標準ポリスチレン5mgを20mLのTHFに溶解させて、試料溶液とした。
・ポリスチレン系カラムを用いたGPC測定条件:
東ソー社製の商品名「HLC−8320GPC」を使用して、5mmol/Lのトリエチルアミン入りTHFを溶離液として用い、試料溶液10μLを装置に注入し、カラムオーブン温度40℃、THF流量0.35mL/分の条件で、RI検出器を用いてクロマトグラムを得た。カラムは、東ソー社製の商品名「TSKgel SuperMultiporeHZ−H」を3本接続し、その前段にガードカラムとして東ソー社製の商品名「TSKguardcolumn SuperMP(HZ)−H」を接続して使用した。
東ソー社製の商品名「HLC−8320GPC」を使用して、THFを溶離液として用い、試料溶液50μLを装置に注入し、カラムオーブン温度40℃、THF流量0.5mL/分の条件で、RI検出器を用いてクロマトグラムを得た。
カラムは、商品名「Zorbax PSM−1000S」、「PSM−300S」、「PSM−60S」を接続して使用し、その前段にガードカラムとして商品名「DIOL 4.6×12.5mm 5micron」を接続して使用した。
ポリスチレン系カラムを用いたクロマトグラムのピーク面積の全体を100として、試料のピーク面積をP1、標準ポリスチレンのピーク面積をP2、シリカ系カラムを用いたクロマトグラムのピーク面積の全体を100として、試料のピーク面積をP3、標準ポリスチレンのピーク面積をP4として、下記式より変性率(%)を求めた。
変性率(%)=[1−(P2×P3)/(P1×P4)]×100
(ただし、P1+P2=P3+P4=100)
前記(物性6)と同様の測定を行い、算出された変性率が10%以上であった場合、窒素原子を有していると判断した。これにより、実施例1〜5、及び比較例1、3、5〜8の変性共役ジエン系重合体が窒素原子を有すること、比較例2、4の変性共役ジエン系重合体が窒素原子を有しないことを確認した。
変性共役ジエン系重合体0.5gを試料として、JIS K 0101 44.3.1に準拠して、紫外可視分光光度計(島津製作所社製の商品名「UV−1800」)を用いて測定し、モリブデン青吸光光度法により定量した。これにより、珪素原子が検出された場合(検出下限10質量ppm)、珪素原子を有していると判断した。
これにより、実施例1〜5、及び比較例1〜8の変性共役ジエン系重合体が珪素原子を有することを確認した。
内容積が10Lで、底部に入口、頂部に出口を有し、攪拌機付槽型反応器である攪拌機及び温度制御用のジャケットを有する槽型圧力容器を重合反応器とした。
予め水分除去した、1,3−ブタジエンを17.9g/分、スチレンを9.8g/分、n−ヘキサンを145.3g/分の条件で混合した。
この混合溶液を反応基の入口に供給する配管の途中に設けたスタティックミキサーにおいて、残存不純物不活性処理用のn−ブチルリチウムを0.130mmol/分で添加、混合した後、反応基の底部に連続的に供給した。
更に、極性物質として2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパンを0.0255g/分の速度で、重合開始剤としてn−ブチルリチウムを0.225mmol/分の速度で、攪拌機で激しく混合する重合反応器の底部へ供給し、連続的に重合反応を継続させた。
反応器頂部出口における重合溶液の温度が75℃となるように温度を制御した。重合が十分に安定したところで、反応器頂部出口より、変性剤添加前の重合体溶液を少量抜出し、酸化防止剤(BHT)を重合体100gあたり0.2gとなるように添加した後に溶媒を除去し、110℃のムーニー粘度及び各種の分子量を測定した。
その他の物性も併せて表1に示す。
変性反応した重合体溶液に、酸化防止剤(BHT)を重合体100gあたり0.2gとなるように0.055g/分(n−ヘキサン溶液)で連続的に添加し、変性反応を終了した。
酸化防止剤と同時に、重合体100gに対してオイル(JX日鉱日石エネルギー社製 JOMOプロセスNC140)が37.5gとなるように連続的に添加し、スタティックミキサーで混合した。
重合体溶液は、ドラムドライヤーにより溶媒を除去し、変性共役ジエン系重合体(試料1)を得た。
試料1の物性を表1に示す。
重合開始剤であるn−ブチルリチウムを0.173mmol/分とし、極性物質を0.0200g/分とし、変性剤をテトラキス(3−トリエトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミンとし、変性剤の添加量を0.0433mmol/分とした以外、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料2)を得た。
試料2の物性を表1に示す。
重合開始剤であるn−ブチルリチウムを0.263mmol/分とし、極性物質を0.0232g/分とし、変性剤をテトラキス(3−トリエトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミンとし、変性剤の添加量を0.0877mmol/分とした以外、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料3)を得た。
試料3の物性を表1に示す。
変性剤をテトラキス(3−トリエトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミンとし、変性剤の添加量を0.0366mmol/分とした以外、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料4)を得た。
試料4の物性を表1に示す。
変性剤をテトラキス(3−トリエトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミンとし、変性剤の添加量を0.0450mmol/分とした以外、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料5)を得た。
試料5の物性を表1に示す。
変性剤を1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−4−メチルピペラジン(表中、「D」と略す。)とし、変性剤の添加量を0.0113mmol/分とした以外、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料6)を得た。
試料6の物性を表1に示す。
変性剤をビス(トリメトキシシリル)エタン(表中、「E」と略す。)とし、変性剤の添加量を0.0750mmol/分とした以外、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料7)を得た。試料7の物性を表1に示す。
変性剤をトリス(3−トリメトキシシリルプロピル)アミン(表中「A」と略す)とし、変性剤の添加量を0.0263mmol/分とした以外、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料8)を得た。
試料8の物性を表1に示す。
重合開始剤であるn−ブチルリチウムを0.169mmol/分とし、極性物質を0.0173g/分とし、変性剤をビス(トリメトキシシリル)エタンとし、変性剤の添加量を0.0577mmol/分とした以外、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料9)を得た。
試料9の物性を表1に示す。
変性剤をテトラキス(3−トリエトキシシリルプロピル)−1,3−プロパンジアミンとし、変性剤の添加量を0.0225mmol/分とした以外、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料10)を得た。
試料10の物性を表1に示す。
変性剤を1,3,5,−トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート(表中、「F」と略す。)とし、変性剤の添加量を0.0750mmol/分とした以外、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料11)を得た。
試料11の物性を表1に示す。
変性剤をトリス(3−トリメトキシシリルプロピル)アミンとし、変性剤の添加量を0.075mmol/分とした以外、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料12)を得た。
試料12の物性を表1に示す。
変性剤を2,2−ジメトキシ−1−(3−トリメトキシシリルプロピル)−1−アザ−2−シラシクロペンタン(表中「C」と略す。)とし、変性剤の添加量を0.0750mmol/分とした以外、実施例1と同様にして、変性共役ジエン系重合体(試料13)を得た。
試料13の物性を表1に示す。
重合開始剤の添加量に対して、添加した変性剤中の反応可能点の方が少ない場合は、「1.0」とするものとする。
〔実施例6〜10〕、〔比較例9〜16〕
表1に示す試料1〜13を原料ゴムとして、以下に示す配合に従い、それぞれの原料ゴムを含有するゴム組成物を得た。
変性共役ジエン系重合体(試料1〜13):100質量部(オイル抜き)
シリカ(エボニック デグサ社製の商品名「Ultrasil 7000GR」窒素吸着比表面積170m2/g):75.0質量部
カーボンブラック
(東海カーボン社製の商品名「シーストKH(N339)」):5.0質量部
シランカップリング剤(エボニック デグサ社製の商品名「Si75」、ビス(トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド):6.0質量部
S−RAEオイル
(JX日鉱日石エネルギー社製の商品名「プロセスNC140」):37.5質量部
亜鉛華:2.5質量部
ステアリン酸:1.0質量部
老化防止剤(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):2.0質量部
硫黄:2.2質量部
加硫促進剤1
(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフィンアミド):1.7質量部
加硫促進剤2
(ジフェニルグアニジン):2.0質量部
合計:239.4質量部
温度制御装置を備える密閉混練機(内容量0.3L)を使用し、第一段の混練として、充填率65%、ローター回転数30〜50rpmの条件で、原料ゴム(試料1〜13)、充填剤(シリカ、カーボンブラック)、シランカップリング剤、プロセスオイル、亜鉛華、ステアリン酸を混練した。
このとき、密閉混合機の温度を制御し、排出温度は155〜160℃で各ゴム組成物(配合物)を得た。
冷却後、第三段の混練として、70℃に設定したオープンロールにて、硫黄、加硫促進剤1、2を加えて混練した。
その後、成型し、160℃で20分間、加硫プレスにて加硫した。
加硫前のゴム組成物、及び加硫後のゴム組成物を評価した。
具体的には、下記の方法により評価した。その結果を〔表2〕に示す。
上記で得た第二段の混練後、かつ、第三段の混練前の配合物を試料として、ムーニー粘度計を使用し、JIS K6300−1に準拠して、130℃、1分間の予熱を行った後に、ローターを毎分2回転で4分間回転させた後の粘度を測定した。
比較例10の結果を100として指数化した。
指数が小さいほど加工性が良好であることを示す。
レオメトリックス・サイエンティフィック社製の粘弾性試験機「ARES」を使用し、ねじりモードで粘弾性パラメータを測定した。
各々の測定値は、比較例10のゴム組成物に対する結果を100として指数化した。
0℃において周波数10Hz、ひずみ1%で測定したtanδをウェットグリップ性の指標とした。
指数が大きいほどウェットグリップ性が良好であることを示す。
また、50℃において周波数10Hz、ひずみ3%で測定したtanδを低ヒステリシスロス性の指標とした。
指数が小さいほど低ヒステリシスロス性が良好であることを示す。
JIS K6251の引張試験法に準拠し、引張強度及び引張伸びを測定し、比較例10の結果を100として指数化した。
指数が大きいほど引張強度、引張伸びが良好であることを示す。
アクロン摩耗試験機(安田精機製作所社製)を使用し、JIS K6264−2に準拠して、荷重44.4N、1000回転の摩耗量を測定し、比較例10の結果を100として指数化した。
指数が大きいほど耐摩耗性が良好であることを示す。
第二段の混練後、かつ、第三段の混練前の配合物を試料としてロータレスダイ方式レオメーター、Alpha Technologies社製 RPA2000を用いて、温度100℃、周波数0.5Hzの条件で、歪を0.1%から1200%まで変化させて、配合物の弾性率(G’)を測定した。歪0.5%のG’の値から、歪1200%のG’の値を差し引いたΔG’をシリカ分散性の指標とし、比較例10の結果を100として指数化した。
指数の小さい方がシリカの分散に優れることを示す。
〔実施例11〜15〕、〔比較例17〜24〕
表1に示す試料1〜13を原料ゴムとして、以下に示す配合に従い、それぞれの原料ゴムを含有するゴム組成物を得た。
変性共役ジエン系重合体(試料1〜13):70質量部(オイル抜き)
ハイシスBR(宇部興産社製のグレード名「U150」:30質量部
シリカ(SOLVAY社製の商品名「Zeosil Premium」窒素吸着比表面積215m2/g):90.0質量部
カーボンブラック
(東海カーボン社製の商品名「シーストKH(N339)」):5.0質量部
シランカップリング剤(エボニック デグサ社製の商品名「Si75」、ビス(トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド):7.2質量部
S−RAEオイル
(JX日鉱日石エネルギー社製の商品名「プロセスNC140」):30.0質量部
亜鉛華:2.5質量部
ステアリン酸:2.0質量部
老化防止剤(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):2.0質量部
硫黄:2.2質量部
加硫促進剤1
(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフィンアミド):1.7質量部
加硫促進剤2
(ジフェニルグアニジン):2.0質量部
合計:244.6質量部
前記〔加硫物性評価(1)〕と同様に、加硫前のゴム組成物、及び加硫後のゴム組成物を評価し、比較例18の結果を100として指数化した。
Claims (6)
- 重量平均分子量が、20×104以上300×104以下であり、
共役ジエン系重合体鎖が変性剤残基に結合する星型分岐構造を有しており、
前記変性剤残基が少なくとも4個の珪素原子と、アルコキシ基及び/又はヒドロキシ基とを有し、
前記珪素原子に共役ジエン系重合体鎖が結合しており、
前記変性剤残基において、前記アルコキシ基及び/又は前記ヒドロキシ基の数が、平均して前記珪素原子の数より多く、
下記一般式(1)又は一般式(2)で表される、
(式(1)中、P 1 〜P 3 は、各々独立に、共役ジエン系重合体鎖を示し、R 3 、R 4 及びR 7 は、各々独立に、炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R 2 、R 5 及びR 8 は、各々独立に、炭素数1〜20のアルキル基を示し、R 1 、R 6 及びR 9 は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を示す。x、y及びzは、各々独立に、1〜2の整数を示し、q、s及びuは、各々独立に、0〜3の整数を示し、rは、2〜6の整数を示し、共役ジエン系重合体鎖の数である(x+(y×r)+z)は、3〜20の整数である。アルコキシ基の数である(q+(s×r)+u)は珪素原子の数を超えており、共役ジエン系重合体鎖数に対するアルコキシ基数の比(q+(s×r)+u)/(x+(y×r)+z)は0.5を超える。)
(式(2)中、P 1 〜P 3 は、各々独立に、共役ジエン系重合体鎖を示し、R 3 、R 4 、R 7 、R 12 、R 13 は、各々独立に、炭素数1〜20のアルキレン基を示し、R 2 、R 5 及びR 8 は、各々独立に、炭素数1〜20のアルキル基を示し、R 1 、R 6 及びR 9 は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を示し、R 10 及びR 11 は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を示す。x、y及びzは、各々独立に、1〜2の整数を示し、p及びtは、各々独立に、1〜2の整数を示し、q、s及びuは、各々独立に、0〜3の整数を示し、rは、0〜6の整数を示し、共役ジエン系重合体鎖の数である((x×p)+(y×r)+(z×t))は、3〜20の整数である。アルコキシ基の数である((q×p)+(s×r)+(u×t))は珪素原子の数を超えており、共役ジエン系重合体鎖数に対するアルコキシ基数の比((q×p)+(s×r)+(u×t))/((x×p)+(y×r)+(z×t))は0.5を超える。)
変性共役ジエン系重合体。 - 前記変性剤残基において、前記アルコキシ基及び/又は前記ヒドロキシ基の数が、平均して珪素原子数の1.2倍以上である、請求項1に記載の変性共役ジエン系重合体。
- 前記変性剤残基が、少なくとも2個の窒素原子及び少なくとも4個の珪素原子を有している、請求項1又は2に記載の変性共役ジエン系重合体。
- 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の変性共役ジエン系重合体100質量部と、
伸展油1〜60質量部と、
を、含有する油展変性共役ジエン系重合体。 - ゴム成分と、当該ゴム成分100質量部に対して5.0質量部以上150質量部の充填剤と、を含み、
前記ゴム成分は、当該ゴム成分の総量に対して、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の変性共役ジエン系重合体を10質量%以上含む、ゴム組成物。 - 請求項5に記載のゴム組成物を含む、タイヤ。
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