JP7405598B2 - ポリマー粒子、ゴム組成物及びタイヤ - Google Patents
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Description
本発明の実施形態に係るゴム組成物は、ジエン系ゴムからなるゴム成分100質量部に対し、該ポリマー粒子を1~100質量部含むものである。
実施形態に係るポリマー粒子は、下記一般式(1)で表されるアルキル(メタ)アクリレート単位を構成単位(繰り返し単位とも称される)として有する(メタ)アクリレート系重合体からなる微粒子である。ここで、(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートのうちの一方又は両方を意味する。
実施形態に係るゴム組成物は、ジエン系ゴムからなるゴム成分に、上記ポリマー粒子を配合してなるものである。
上記ゴム組成物をタイヤに用いる場合、その適用部位としては、トレッド部、サイドウォール部などタイヤの各部位が挙げられ、好ましくはタイヤの接地面を構成するトレッドゴムに用いることである。すなわち、一実施形態に係るタイヤは、上記ゴム組成物からなるトレッドゴムを備えたものである。タイヤとしては、乗用車用タイヤ、トラックやバスの重荷重用タイヤなど各種用途、各種サイズの空気入りタイヤが挙げられる。
ポリマー粒子の平均粒径は、動的光散乱法(DLS)により測定される粒度分布における積算値50%での粒径(50%径:D50)であり、下記合成例における凝固前のラテックス溶液を測定試料として用いて、大塚電子株式会社製のダイナミック光散乱光度計「DLS-8000」を用いた光子相関法(JIS Z8826準拠)により測定し(入射光と検出器との角度90°)、得られた自己相関関数からキュムラント法により求めた。
ポリマー粒子のTgは、JIS K7121に準拠して示差走査熱量測定(DSC)法により、昇温速度:20℃/分にて測定した(測定温度範囲:-150℃~150℃)。
60gのメタクリル酸2,4,6-トリメチルヘプチル(即ち、メタクリル酸イソデシル)、1.576gのエチレングリコールジメタクリレート、7.643gのドデシル硫酸ナトリウム、126gの水および14gのエタノールを混合し、1時間撹拌させることによりモノマーを乳化させ、0.717gの過硫酸カリウムを添加した後、1時間の窒素バブリングを実施し、溶液を70℃で8時間保持した。得られた溶液中へのメタノール添加による凝析によりポリマー粒子を沈殿させ、真空乾燥器で70℃、1.0×103Paの条件下で乾燥することによりポリマー粒子1を得た。ポリマー粒子1の平均粒子径は58nm、Tgは-37℃であった。
合成例1で用いたエチレングリコールジメタクリレートの代わりに、2.692gの1,12-ドデカンジオールジメタクリレートを使用すること以外は合成例1と同様の手法によりポリマー粒子2を得た。ポリマー粒子2の平均粒径は56nm、Tgは-35℃であった。
合成例1で用いたエチレングリコールジメタクリレートの代わりに2.624gのポリエチレングリコールジメタクリレート(新中村化学工業(株)製「NKエステル4G」、式(6)中のR6=メチル基、R7=エチレン基、n=3)を使用すること以外は合成例1と同様の手法によりポリマー粒子3を得た。ポリマー粒子3の平均粒径は58nm、Tgは-35℃であった。
合成例1で用いたエチレングリコールジメタクリレートの代わりに、2.445gのポリエチレングリコールジアクリレート(新中村化学工業(株)製「NKエステルA-200」、式(6)中のR6=水素原子、R7=エチレン基、n=3)を使用すること以外は合成例1と同様の手法によりポリマー粒子4を得た。ポリマー粒子4の平均粒径は56nm、Tgは-34℃であった。
合成例1で用いたエチレングリコールジメタクリレートの代わりに、5.853gのポリエチレングリコールジメタクリレート(新中村化学工業(株)製「NKエステル14G」、式(6)中のR6=メチル基、R7=エチレン基、n=13)を使用すること以外は合成例1と同様の手法によりポリマー粒子5を得た。ポリマー粒子5の平均粒径は60nm、Tgは-37℃であった。
合成例1で用いたエチレングリコールジメタクリレートの代わりに、5.630gのポリエチレングリコールジアクリレート(新中村化学工業(株)製「NKエステルA-600」、式(6)中のR6=水素原子、R7=エチレン基、n=13)を使用すること以外は合成例1と同様の手法によりポリマー粒子6を得た。ポリマー粒子6の平均粒径は62nm、Tgは-39℃であった。
合成例1で用いたエチレングリコールジメタクリレートの代わりに、11.42gの両末端メタクリロイルオキシ基ジメチルシリコーンオイル(信越化学工業(株)製「X-22-164」、式(7)中のR3及びR4=メチル基、R8=メチル基)を使用すること以外は合成例1と同様の手法によりポリマー粒子7を得た。ポリマー粒子7の平均粒径は60nm、Tgは-39℃であった。
60gのアクリル酸n-ブチル、4.325gのポリエチレングリコールジアクリレート(新中村化学工業(株)製「NKエステルA-200」、式(6)中のR6=水素原子、R7=エチレン基、n=3)、13.50gのドデシル硫酸ナトリウム、126gの水および14gのエタノールを混合し、1時間撹拌させることによりモノマーを乳化させ、1.265gの過硫酸カリウムを添加した後、1時間の窒素バブリングを実施し、溶液を70℃で8時間保持した。得られた溶液中へのメタノール添加による凝析によりポリマー粒子を沈殿させ、真空乾燥器で70℃、1.0×103Paの条件下で乾燥することによりポリマー粒子8を得た。ポリマー粒子8の平均粒子径は60nm、Tgは-50℃であった。
ラボミキサーを使用し、下記表1に示す配合(質量部)に従って、まず、第一混合段階で、硫黄及び加硫促進剤を除く他の配合剤をジエン系ゴムに添加し混練した(排出温度=160℃)。次いで、得られた混練物に、最終混合段階で、硫黄と加硫促進剤を添加し混練して(排出温度=90℃)、ゴム組成物を調製した。
・変性SBR:アルコキシ基及びアミノ基末端変性溶液重合SBR、JSR(株)製「HPR350」
・BR:宇部興産(株)製の「ウベポールBR150B」
・シリカ:東ソー・シリカ(株)製「ニップシールAQ」
・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、エボニックインダストリーズ社製「Si69」
・酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製「亜鉛華1種」
・老化防止剤:大内新興化学工業(株)製「ノクラック6C」
・ステアリン酸:花王(株)製「ルナックS-20」
・硫黄:細井化学工業(株)製「ゴム用粉末硫黄150メッシュ」
・加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製「ノクセラーCZ」
・2次加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製「ノクセラーD」
・ポリマー粒子1~7:上記合成例1~7で合成したもの。
Claims (4)
- 下記一般式(1)で表される構成単位を有し、化学架橋された架橋構造を有する(メタ)アクリレート系重合体からなるポリマー粒子であって、前記架橋構造がエーテル結合またはシロキサン結合を含み、ガラス転移点が-70℃以上0℃以下であり、かつ平均粒径が10~100nmである、ゴム組成物配合用ポリマー粒子。
- 前記架橋構造が下記一般式(2)で表される構造を含む、請求項1に記載のゴム組成物配合用ポリマー粒子。
- ジエン系ゴムからなるゴム成分100質量部に対し、請求項1又は2に記載のゴム組成物配合用ポリマー粒子を1~100質量部含む、ゴム組成物。
- 請求項3に記載のゴム組成物からなるトレッドゴムを備えたタイヤ。
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