KR101339380B1

KR101339380B1 - 타이어용 고무 조성물 및 타이어

Info

Publication number: KR101339380B1
Application number: KR1020087015066A
Authority: KR
Inventors: 미츠하루 안베; 나오미 오카모토; 타카시 와다
Original assignee: 우베 고산 가부시키가이샤
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2007-01-16
Publication date: 2013-12-09
Also published as: KR20080092343A; EP1978057A4; JP4124273B2; EP1978057B1; CA2630831A1; EP1978057A1; MY140477A; WO2007081018A1; CA2630831C; US7851537B2; JPWO2007081018A1; US20090176910A1; CN101360784B; CN101360784A; TW200736343A; TWI365208B

Abstract

가공성이나 내마모성을 개량한 타이어용 고무 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 코발트계 촉매를 이용해서 합성된 하이 시스 폴리뷰타다이엔이 (i) 무니 점도(ML) 40 내지 49; (ii) 분자량 분포[중량평균 분자량(Mw)/수평균 분자량(Mn)]가 3.0 내지 3.9 및 (iii) 무니 점도의 속도 의존성 지수(n값)가 2.3 내지 3.0인 요건을 만족하고, 또한, 미세구조 분석에 있어서의 시스 구조의 비율이 95% 이상인 하이 시스 폴리뷰타다이엔(a) 5 내지 90중량부와, 상기 (a) 이외의 다이엔계 고무(b) 90 내지 5중량부로 이루어진 고무 성분 (a)+(b) 100중량부에 대해서, 고무 보강제(c) 1 내지 100중량부를 배합해서 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어용 고무 조성물에 관한 것이다.

타이어용 고무 조성물, 하이 시스 폴리뷰타다이엔, 고무 보강제.

Description

타이어용 고무 조성물 및 타이어{RUBBER COMPOSITION FOR TIRE AND TIRE}

본 발명은 혼련 가공성이 우수하고 내마모성이 개량된 타이어용 고무 조성물 및 타이어에 관한 것으로, 타이어에 있어서의 트레드(tread)나 측면부(sidewall) 등의 타이어 외부 부재나, 골조(carcass), 벨트, 비드 등의 타이어 내부 부재에 이용될 수 있다.

폴리뷰타다이엔은 소위 미세구조로서, 1,4-위치에서의 중합에서 생성한 결합 부분(1,4-구조)과 1,2-위치에서의 중합에서 생성한 결합 부분(1,2-구조)이 분자 사슬 중에 공존한다. 1,4-구조는 더욱 시스 구조와 트랜스 구조의 2종으로 나뉠 수 있다. 한편, 1,2-구조는 비닐기를 곁사슬로 하는 구조를 취한다.

중합 촉매나 중합 조건에 의해서, 상기 미세구조가 다른 폴리뷰타다이엔이 제조되는 것이 알려져 있고, 그들의 특성에 의해서 각종 용도에 사용되고 있다.

타이어의 내마모성이나 발열성을 개량할 목적으로, 천연 고무 등에 폴리뷰타다이엔 고무(BR)를 배합하는 것이 널리 행해지고 있고, BR에 대해서도 각종 제안이 되어 있다. 예를 들어, 일본국 공개 특허 평7-118443호 공보(특허문헌 1)에는 중량 평균 분자량이 50만 내지 75만으로 분자량 분포가 1.5 내지 3.0이고 고유 점도가 90 이상인 BR이 개시되고, 일본국 공개 특허 제2001-247721호 공보(특허문헌 2) 에는 시스 함량이 95% 이상이고 분자량 분포가 3.5 내지 6.0인 BR이 개시되며, 또한 일본국 공개 특허 제2004-339467호 공보(특허문헌 3)에는 시스 함량이 95% 이상이고 ML 점도(Mooney viscocity: 무늬 점도)가 30 내지 42이며, 5% 톨루엔 용액 점도와 ML의 비가 1.8 내지 5.0, 분자량 분포가 2.5 내지 3.8인 BR이 개시되어 있다.

또, 타이어의 내마모성이나 내굴곡 균열 특성을 개량할 목적으로, 일본국 공개 특허 제2004-339466호 공보(특허문헌 4)에는 시스 함량이 95% 이상이고 ML 점도가 50 내지 70이며, 5% 톨루엔 용액 점도와 ML의 비가 1.8 내지 5.0, 분자량 분포가 1.8 내지 3.8인 BR이 개시되어 있다.

타이어용에 사용되는 BR은 분자량을 높게 하면 내마모성은 향상하지만 가공성이 저하하고, 분자량 분포를 넓히면 가공성은 좋아지지만 내마모성·반발탄성이 저하하는 문제가 있어, 가공성과 내마모성의 개량이 요구되고 있다.

특허 문헌 1: 일본국 공개 특허 평7-118443호 공보

특허 문헌 2: 일본국 공개 특허 제2001-247721호 공보

특허 문헌 3: 일본국 공개 특허 제2004-339467호 공보

특허 문헌 4: 일본국 공개 특허 제2004-339466호 공보.

발명의 개시

발명이 해결하려고 하는 과제

여기서, 본 발명은 가공성이나 내마모성을 개량한 타이어용 고무 조성물 및 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

이상의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 코발트계 촉매를 이용해서 합성된 하이 시스(high cis) 폴리뷰타다이엔이 (i) 무니 점도(ML): 40 내지 49; (ii) 분자량 분포[중량평균 분자량(Mw)/수평균 분자량(Mn)]: 3.0 내지 3.9 및 (iii) 무니 점도의 속도 의존성 지수(n값): 2.3 내지 3.0(n값은 이하의 수식 1로 표시됨)인 요건을 만족하고, 또한, 미세구조 분석에 있어서의 시스 구조의 비율이 95% 이상인 하이 시스 폴리뷰타다이엔(a) 5 내지 90중량부와, 상기 (a) 이외의 다이엔계 고무(b) 90 내지 5중량부로 이루어진 고무 성분 (a)+(b) 100중량부에 대해서, 고무 보강제(c) 1 내지 100중량부를 배합해서 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어용 고무 조성물에 관한 것이다.

[수식 1]

log(ML) = log(K) + n^-1 × log(RS)

(단, RS는 회전자의 1분 당의 회전수이고, K는 임의인 수)

상기 (a)의 하이 시스 폴리뷰타다이엔의 5중량% 톨루엔 용액 점도(Tcp)와 무니 점도(ML)의 비(Tcp/ML)가 2.5 내지 3.5인 것을 특징으로 하는 상기 타이어용 고무 조성물에 관한 것이다.

상기 (a)의 하이 시스 폴리뷰타다이엔의 Mw가 50만 내지 70만, Mn이 12만 내지 25만인 것을 특징으로 하는 상기의 타이어용 고무 조성물에 관한 것이다.

상기 (c)의 고무 보강제가 카본 블랙 및/또는 실리카인 것을 특징으로 하는 상기의 타이어용 고무 조성물에 관한 것이다.

상기 (b)의 다이엔계 고무가 천연 고무 및/또는 아이소프렌 고무인 것을 특징으로 하는 상기의 타이어용 고무 조성물에 관한 것이다.

상기 타이어용 고무 조성물을 고무 기재(rubber base)로서 이용하는 것을 특징으로 하는 타이어에 관한 것이다.

발명의 효과

본 발명에 있어서의 폴리뷰타다이엔 조성물은, 특정한 하이 시스 폴리뷰타다이엔을 함유하는 고무 성분 및 고무 보강제로 구성되어 있고, 혼련 배합시의 초기부터 고무 성분과 보강제가 잘 섞이므로, 가공성이 우수한 동시에 내마모성이 개량된 타이어에 적합한 폴리뷰타다이엔 조성물 및 타이어를 제공할 수 있다.

본 발명의 폴리뷰타다이엔은 하기의 특성을 가진다.

무니 점도는 바람직하게는 40 내지 49, 보다 바람직하게는 40 내지 47이다. 무니 점도가 상기 범위보다 크면 혼련 가공성이 저하하고, 상기 범위보다 작으면 내마모성이 저하할 경우가 있어 바람직하지 못하다.

분자량 분포(중량평균 분자량(Mw)/수평균 분자량(Mn))는 3.0 내지 3.9, 보다 바람직하게는 3.0 내지 3.6이다. 분자량 분포가 상기 범위보다 크면 내마모성이 저하하고, 상기 범위보다 작으면 롤 가공성이 나빠질 경우가 있어 바람직하지 못하다.

중량평균 분자량(Mw)은 바람직하게는 50만 내지 70만, 보다 바람직하게는 55만 내지 65만이다. 상기 범위보다 크면 롤 가공성이 저하하고, 상기 범위보다 작으면 내마모성이 저하할 경우가 있어 바람직하지 못하다.

수평균 분자량(Mn)은 바람직하게는 12만 내지 25만, 보다 바람직하게는 15만 내지 22만이다. 상기 범위보다 크면 롤 가공성이 저하하고, 상기 범위보다 작으면 내마모성이 저하할 경우가 있어 바람직하지 못하다.

무니 점도의 속도 의존성 지수(n값)는 2.3 내지 3.0, 바람직하게는 2.4 내지 2.9, 보다 바람직하게는 2.4 내지 2.8이다. n값이 2.3보다 작으면 필러의 혼입성이 나빠지고, 3.0보다 크면 반발 탄성이 저하하여 바람직하지 못하다.

n 값은 폴리뷰타다이엔의 분지도와 분자량 분포에 의해 결정되며, 무니 점도와는 상관성이 없다. 폴리뷰타다이엔의 분지도나 분자량 분포가 커지면 n값은 커지고, 반대로 분지도나 분자량 분포가 작아지면 n값은 작아진다.

또한, n값의 범위의 조작은 분자량 분포도 최적으로 할 필요가 있기 때문에, 예를 들면 이하와 같이 2단계로 행할 수 있다. 우선, 뷰타다이엔의 중합 단계에 있어서 n값이 작고 분자량이 다른 폴리뷰타다이엔을 몇 종류 중합한다. 다음에, 분자량이 다른 상기 폴리뷰타다이엔 몇 종류를 배합해서 분자량 분포를 넓힘으로써, n값을 최적인 범위로 조정한다. 중합 단계에서의 n값은 조촉매인 유기 알루미늄 화합물과 물과의 혼합 몰비로 조정할 수 있다. 즉, 소정량의 유기 알루미늄 화합물에 대해서, 물의 첨가량을 증가시킴으로써, 혼합 몰비는 작아지고, 혼합 몰비가 작아짐에 따라서 n값도 작아지는 경향에 있다. 중합 단계에서의 조촉매인 유기 알루미늄 화합물과 물과의 혼합 몰비는, 바람직하게는 2.0 이하, 특히 바람직하게는 1.0 내지 1.5이다. 혼합 몰비가 2.0 이상이면, n값이 지나치게 커지고, 1.0 미만이면 중합 활성이 현저하게 저하할 경우가 있어서 바람직하지 못하다.

5% 톨루엔 용액 점도(Tcp)와 무니 점도(ML)의 비(Tcp/ML)는 바람직하게는 2.5 내지 3.5이며, 보다 바람직하게는 2.5 내지 3.0이다.

Tcp/ML비가 상기 범위보다 크면, 소재 고무의 콜드 플로우성(cold flow property)이 커지고, 상기 범위보다 작으면 내마모성이 저하하여 바람직하지 못하다.

시스-1,4 함유량이 95% 이상인 것이 바람직하고, 97% 이상이 보다 바람직하며, 98% 이상이 특히 바람직하다. 시스-1,4 함유량이 상기 이하이면 내마모성이 저하하므로 바람직하지 못하다.

상기 폴리뷰타다이엔은 코발트계 촉매에 의해 제조할 수 있다. 코발트계 촉매 조성물로서는, (A) 코발트 화합물, (B) 할로겐 함유 유기 알루미늄 화합물 및 (C) 물로 이루어진 촉매계를 들 수 있다.

코발트 화합물로서는, 코발트의 염이나 착체가 바람직하게 이용될 수 있다. 특히 바람직한 것은, 염화 코발트, 불화 코발트, 질산 코발트, 옥틸산(에틸헥산산)코발트, 나프텐산 코발트, 아세트산 코발트, 말론산 코발트 등의 코발트 염; 코발트의 비스아세틸 아세토네이트, 트리스아세틸 아세토네이트; 아세토아세트산 에틸에스터 코발트; 코발트 염의 피리딘 착체 혹은 피콜린 착체 등의 유기 염기 착체; 또는 에틸 알코올 착체 등을 들 수 있다.

할로겐-함유 유기 알루미늄으로서는, 트라이알킬알루미늄이나 다이알킬알루미늄 클로라이드, 다이알킬알루미늄 브로마이드, 알킬알루미늄 세스퀴클로라이드, 알킬알루미늄 세스퀴브로마이드, 알킬알루미늄 다이클로라이드 등을 들 수 있다.

구체적인 화합물로서는, 트라이메틸알루미늄, 트라이에틸알루미늄, 트라이아이소뷰틸알루미늄, 트라이헥실알루미늄, 트라이옥틸알루미늄, 트라이데실알루미늄 등의 트라이알킬알루미늄을 들 수 있다.

또한, 다이메틸알루미늄 클로라이드, 다이에틸알루미늄 클로라이드 등의 다이알킬알루미늄 클로라이드, 세스퀴에틸알루미늄 클로라이드, 에틸알루미늄 다이클로라이드 등과 같은 유기 알루미늄 할로겐 화합물, 다이에틸알루미늄 하이드라이드, 다이아이소뷰틸알루미늄 하이드라이드, 세스퀴에틸알루미늄 하이드라이드와 같은 수소화 유기 알루미늄 화합물도 포함된다. 이들 유기 알루미늄 화합물은 2종류 이상 병용할 수 있다.

(A)성분과 (B)성분과의 몰비 (B)/(A)는 바람직하게는 0.1 내지 5000, 보다 바람직하게는 1 내지 2000이다.

(B)성분과 (C)성분과의 몰비 (B)/(C)는 바람직하게는 0.7 내지 5이고, 보다 바람직하게는 0.8 내지 4이며, 특히 바람직하게는 1 내지 3이다.

뷰타다이엔 모노머 이외에, 아이소프렌, 1,3-펜타다이엔, 2-에틸-1,3-뷰타다이엔, 2,3-다이메틸뷰타다이엔, 2-메틸펜타다이엔, 4-메틸펜타다이엔, 2,4-헥사다이엔 등의 공액 다이엔, 에틸렌, 프로필렌, 뷰텐-1, 뷰텐-2, 아이소뷰텐, 펜텐-1, 4-메틸펜텐-1, 헥센-1, 옥텐-1 등의 비환상 모노올레핀, 사이클로펜텐, 사이클로헥센, 노보넨 등의 환상 모노올레핀, 및/또는 스타이렌이나 α-메틸스타이렌 등의 방향족 비닐화합물, 다이사이클로펜타다이엔, 5-에틸리덴-2-노보넨, 1,5-헥사다이엔 등의 비공액 다이올레핀 등을 소량 함유하고 있어도 된다.

중합 방법은, 특히 제한은 없고, 1,3-뷰타다이엔 등의 공액 다이엔 화합물 모노머 그 자체를 중합 용매로 하는 괴상 중합(벌크 중합) 또는 용액 중합 등을 적용할 수 있다. 용액 중합에서의 용매로서는, 톨루엔, 벤젠, 자일렌 등의 방향족계 탄화수소; n-헥산, 뷰탄, 헵탄, 펜탄 등의 지방족 탄화수소, 사이클로펜탄, 시클로헥산 등의 지환식 탄화수소; 상기 올레핀 화합물이나 시스-2-뷰텐, 트랜스-2-뷰텐 등의 올레핀계 탄화수소; 미네랄 스피릿(mineral spirit), 솔벤트 나프타, 케로신 등의 탄화수소계 용매; 염화 메틸렌 등의 할로겐화 탄화수소계 용매 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 톨루엔, 사이클로헥산 혹은 시스-2-뷰텐과 트랜스-2-뷰텐과의 혼합물 등이 적합하게 이용될 수 있다.

중합 온도는 -30 내지 150℃의 범위가 바람직하고, 30 내지 100℃의 범위가 특히 바람직하다. 중합 시간은 1분 내지 12시간의 범위가 바람직하고, 5분 내지 5시간이 특히 바람직하다.

소정시간 중합을 행한 후, 중합조 내부를 필요에 따라서 압력 해제, 세정, 건조 공정 등의 후처리를 행한다.

본 발명의 상기 (a) 이외의 다이엔계 고무(b)로서는, 하이 시스 폴리뷰타다이엔 고무, 로 시스(low cis) 폴리뷰타다이엔 고무(BR), 유화 중합 혹은 용액중합 스타이렌뷰타다이엔 고무(SBR), 천연 고무, 폴리아이소프렌 고무, 에틸렌프로필렌다이엔 고무(EPDM), 나이트릴 고무(NBR), 뷰틸 고무(IIR), 클로로프렌 고무(CR) 등을 들 수 있다.

또한, 이들 고무의 유도체, 예를 들어 주석 화합물로 변성된 폴리뷰타다이엔 고무나 에폭시 변성, 실란 변성, 말레산 변성된 상기 고무 등도 이용할 수 있고, 이들 고무는 단독이어도, 2종 이상 조합시켜서 이용해도 무방하다.

본 발명의 (c) 성분의 고무 보강제로서는, 각종 카본 블랙이나 화이트 카본, 활성화 탄산 칼슘, 초미립자 규산 마그네슘 등의 무기 보강제나, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 하이 스타이렌 수지, 페놀 수지, 리그닌, 변성 멜라민 수지, 쿠마론 인덴 수지 및 석유 수지 등의 유기 보강제 등이 있다. 특히 바람직하게는, 입자 직경이 90㎚ 이하, 다이뷰틸프탈레이트(DBP) 흡유량이 70㎖/100g 이상인 카본 블랙이며, 예를 들면, FEF, FF, GPF, SAF, ISAF, SRF, HAF 등을 들 수 있다. 본 발명의 고무 조성물의 혼합 비율은, 특정한 하이 시스 폴리뷰타다이엔(a) 5 내지 90중량%와, 상기 (a) 이외의 다이엔계 고무(b) 90 내지 5중량%로 이루어진 고무 성분 (a)+(b) 100중량부와 고무 보강제 (c) 1 내지 100중량부이다.

보다 바람직하게는, 특정한 하이 시스 폴리뷰타다이엔 (a) 10 내지 70중량%와, 상기 (a) 이외의 다이엔계 고무 (b) 90 내지 30중량%로 이루어진 고무 성분 (a)+(b) 100중량부와 고무 보강제 (c) 10 내지 70중량부이다.

본 발명의 고무 조성물은 상기 각 성분을 통상 행해지고 있는 밴버리, 오픈 롤, 니더, 2축 혼련기 등을 이용해서 혼련함으로써 얻을 수 있다.

본 발명의 고무 조성물에는, 필요에 따라서, 가황제, 가황 조제, 노화 방지제, 충전제, 프로세스 오일, 아연화, 스테아르산 등, 통상 고무 업계에서 이용되는 배합제를 혼련해도 무방하다.

가황제로서는 공지의 가황제, 예를 들어, 황, 유기 과산화물, 수지 가황제, 산화 마그네슘 등의 금속 산화물 등을 이용할 수 있다.

가황 조제로서는 공지의 가황 조제, 예를 들어 알데하이드류, 암모니아류, 아민류, 구아니딘류, 티오유레아류, 티아졸류, 티우람류, 다이티오카바메이트류, 크산테이트류 등을 이용할 수 있다.

노화 방지제로서는 아민-케톤계, 이미다졸계, 아민계, 페놀계, 유황계 및 인계 등을 들 수 있다.

충전제로서는 탄산 칼슘, 염기성 탄산 마그네슘, 점토, 일산화 납, 규조토 등의 무기 충전제, 재생 고무, 분말 고무 등의 유기 충전제를 들 수 있다.

프로세스 오일은 방향족계, 나프텐계, 파라핀계의 어느 것을 이용해도 무방하다.

이하에 본 발명에 의거한 실시예에 대해서 구체적으로 기재한다.

미세구조는 적외 흡수 스펙트럼 분석에 의해서 행하였다. 시스 740㎝^-1, 트랜스 967㎝^-1, 비닐 910㎝^-1의 흡수 강도비로부터 미세구조를 산출하였다.

분자량(Mw, Mn)은 GPC법: HLC-8220(토소사 제품)으로 측정하고, 표준 폴리스타이렌 환산에 의해 산출하였다.

톨루엔 용액 점도(Tcp)는 폴리머 2.28g을 톨루엔 50㎖에 용해시킨 후, 표준 액으로서 점도계 교정용 표준액(JIS Z8809)을 이용하고, 캐논-펜스케 점도계(Canon-Fenske viscometer) No. 400을 사용해서, 25℃에서 측정하였다.

원료 고무, 배합물의 무니 점도(ML₁ ₊₄, 100℃)는 JIS-K6300에 준거해서 측정하였다.

n값은 JIS 6300에 준거해서, 회전자의 회전 속도(1/분)를 변화시켜 무니 점도를 측정하고, 무니 점도(ML)와 회전자 회전수(RS)로부터 수식 2에 의해 구한 직선의 기울기의 역수이다. 여기에, log(K)는 직선의 절편을 의미하는 임의의 수이다.

[수식 2]

log(ML) = log(K) + n^-1 × log(RS)

또, 수식 2는 비뉴턴 유동에 대한 n승 법칙의 이론식(수식 3)에 의거해서 얻는 것이 가능하다.

[수식 3]

γ = kτⁿ

단, γ: 속도 구배, τ:전단 응력, k^-1 = η: 점성 계수

혼련 가공성은 라보플라스트 밀(Laboplast mill)(토요세이키 세이사쿠쇼 제품)을 이용해서, 개시 온도 90℃, 소정의 충전율에서, 1분간의 고무 원료를 혼합한 후, 카본 블랙 등을 함유하는 충전제를 투입하고 나서, 토크가 상승할 때까지의 시 간을 측정하여, 비교예 1을 100으로 해서 지수로 나타내었다(지수는 작을수록 양호).

배합 ML은 JIS-K6300에 규정되어 있는 측정법에 따라서, 비교예 1을 100으로 해서 지수로 나타내었다(지수는 작을수록 양호).

경도는 JIS-K6253에 규정되어 있는 측정법에 따라서, 듀로메터식(타입 A)으로 측정하고, 비교예 1을 100으로 해서 지수로 나타내었다(지수는 클수록 경도가 높다).

300% 인장 응력은 JIS-K6251에 규정되어 있는 측정법에 따라서, 3호 덤벨(dumbbell)로 인장 속도 500㎜/min으로 측정하고, 비교예 1을 100으로 해서 지수로 나타내었다(지수는 높을수록 양호).

인장 강도는 JIS-K6251에 규정되어 있는 측정법에 따라서, 3호 덤벨로 인장 속도 500mm/min으로 측정하고, 비교예 1을 100으로 해서 지수로 나타내었다(지수는 높을수록 양호).

반발 탄성은 JIS-K6251에 규정되어 있는 측정법에 따라서, 트립소식으로 측정하고, 비교예 1을 100으로 해서 지수로 나타내었다(지수는 높을수록 양호).

람본(Lambourn) 마모성은 JIS-K6264에 규정되어 있는 측정법에 따라서, 슬립(slip)율 20%로 측정하고, 비교예 1을 100으로 해서 지수로 나타내었다(지수는 클수록 양호).

( 실시예 1 내지 3, 비교예 1 내지 5)

우선, 본 발명에 관한 타이어용 고무 조성물의 실시예 1 내지 3 및 비교예에 이용하는 시스폴리뷰타다이엔(중합예 1 내지 5)을 제조하였다. 질소 가스로 치환한 내용적 1.5ℓ의 교반기 부착 스테인레스제 반응조 속에 중합 용액 1.0ℓ(뷰타다이엔; 31.5중량%, 2-뷰텐류; 28.8중량%, 사이클로헥산; 39.7중량%)를 넣고, 물 2.2mmo1, 다이에틸알루미늄 클로라이드 2.9mmol(유기 알루미늄/물 혼합 몰비=1.3), 사이클로옥타다이엔(COD) 가변량, 코발트 옥토에이트 0.005mmol을 가하고, 60℃에서 20분간 교반하여, 1,4-시스 중합을 행하였다. 이것에 노화 방지제인 에탄올 용액을 첨가해서 중합을 정지시켰다. 그 후, 미반응의 뷰타다이엔 및 2-뷰텐류를 증발 제거해서 시스폴리뷰타다이엔을 얻었다. 표 1에 사이클로옥타다이엔의 양을 변화시켜 얻어진 중합예 1 내지 5에 관한 시스폴리뷰타다이엔을 나타낸다.

	COD(mmol)	고유점도[η]	무니 점도	5% 톨루엔 용액 점도	n값
중합예 1	0.8	3.5	-	-	-
중합예 2	3.2	2.6	60	156	2.0
중합예 3	4.0	2.5	52	130	2.0
중합예 4	16.0	1.7	27	68	1.9
중합예 5	64.0	0.8	-	-	-

다음에, 중합예 1 내지 5에 관한 시스폴리뷰타다이엔을 표 2에 나타낸 비율로 사이클로헥산에 용해시켜 배합한 후, 사이클로헥산을 증발 제거함으로써, 시제품 1 내지 4에 관한 혼합 시스폴리뷰타다이엔을 얻었다.

	시제품 1	시제품 2	시제품 3	시제품 4
중합예 1	27	23	18	25
중합예 2	-	-	-	50
중합예 3	50	60	70	-
중합예 4	-	-	-	25
중합예 5	23	17	12	-

다음에, 시제품 1 내지 3에 관한 혼합 시스 폴리뷰타다이엔(BR)을 실시예 1 내지 4로 하고, 시판의 시스 폴리뷰타다이엔(BR150L, BR700, BR150B, BR230, 모두 우베 고산(주) 제품) 및 시제품 4에 관한 혼합 시스폴리뷰타다이엔을 비교예 1 내지 5로 하고, 이들 원료 고무(BR)에 대해서 물성을 측정하였다. 또한, 표 3에 나타낸 배합 처방에 의거해서, 라보플라스트 밀 BR-250형(토요세이키 세이사쿠쇼사 제품)을 사용하여, 온도 90℃, 회전수 68rpm으로 설정해서 원료 고무(BR)와 NR을 1분간 혼합한 후, 가황제를 제외한 배합제를 투입하여 4분간 혼련하였다. 다음에, 혼련물을 6인치 롤에 의해, 가황제를 혼합해서 배합물을 제작하고, 그 무니 점도를 측정하였다. 이어서, 배합물을 소정의 금형에 넣고, 150℃에서 30분간 프레스 가황해서 가황물을 제작하고, 그 물성을 측정하였다. 이들 결과를 표 3에 나타낸다.

		실시예			비교예
	품명	1	2	3	1	2	3	4	5
	품명	시제품1	시제품2	시제품3	BR150L	BR700	시제품4	BR150B	BR230
원 료 고 무	무니 점도(ML)	40	44	47	40	38	60	40	38
	n값	2.5	2.5	2.6	2.1	2.3	2.2	4.2	3.1
	시스-1,4함유량(%)	98	98	98	98	98	98	97	98
	Mw(10⁴)	57	60	64	51	51	63	50	63
	Mn(10⁴)	17	17	18	22	19	22	16	14
	Mw/Mn	3.4	3.5	3.6	2.3	2.7	2.9	3.2	4.5
	5%톨루엔 용액점도 (Tcp)	103	123	139	97	87	200	48	117
	Tcp/ML	2.6	2.8	3.0	2.4	2.3	3.3	1.2	3.1
배 합 물	혼련 가공성	57	68	72	100	78	112	93	81
배 합 물	배합물 ML	94	96	98	100	92	110	94	92
가 황 물	경도	99	100	100	100	99	100	98	98
	300% 인장응력	97	98	99	100	97	102	96	96
	인장 강도	99	101	100	100	99	102	98	97
	반발 탄성	99	100	100	100	98	103	96	95
	카본 마모	104	104	106	100	98	105	88	90
배합 처방 BR/NR 50/50 카본 블랙 50 토카이 카본사 제품, 시스트 9H(SEAST 9H) 아로마 오일 3 엣소 세키유사 제품 110 산화아연 3 스테아르산 2 노화 방지제 2 안티겐 6C (N-(1,3-다이메틸뷰틸)-N'-페닐-p-페닐렌다이아민) 가황촉진제 1 녹셀러(Nocceler) MSA(N-옥시다이에틸렌-2-벤조티아조일설펜아마이드) 황 1.5 150℃ ×30min 프레스 가황

Claims

코발트계 촉매를 이용해서 합성된 하이 시스(high cis) 폴리뷰타다이엔이, (i) 무니 점도(Mooney viscocity: ML): 40 내지 49; (ii) 분자량 분포[중량평균 분자량(Mw)/수평균 분자량(Mn)]: 3.0 초과 내지 3.9 이하, 및 (iii) 무니 점도의 속도 의존성 지수(n값): 2.3 내지 3.0(n값은 이하의 수식 1로 표시된다)인 요건을 만족하고, 또한, 미세구조 분석에 있어서의 시스 구조의 비율이 95% 이상인 하이 시스 폴리뷰타다이엔(a) 5 내지 90중량부와, 상기 (a) 이외의 다이엔계 고무(b) 90 내지 5중량부로 이루어진 고무 성분 (a)+(b) 100중량부에 대해서, 고무 보강제(c) 1 내지 100중량부를 배합해서 이루어지고,

상기 (a)의 하이 시스 폴리뷰타다이엔의 5중량% 톨루엔 용액 점도(Tcp)와 무니 점도(ML)의 비(Tcp/ML)는 2.5 초과 내지 3.5 이하인 것을 특징으로 하는 타이어용 고무 조성물.

[수식 1]

log(ML) = log(K) + n^-1 × log(RS)

(단, RS는 회전자의 1분 당의 회전수이고, K는 임의인 수).
삭제
제1항에 있어서, 상기 (a)의 하이 시스 폴리뷰타다이엔의 Mw는 50만 내지 70만이고, Mn은 12만 내지 25만인 것을 특징으로 하는 타이어용 고무 조성물.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 (c)의 고무 보강제는 카본 블랙 및 실리카 중 어느 쪽이든 하나 이상인 것을 특징으로 하는 타이어용 고무 조성물.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 (b)의 다이엔계 고무는 천연 고무 및 아이소프렌 고무 중 어느 쪽이든 하나 이상인 것을 특징으로 하는 타이어용 고무 조성물.
제1항 또는 제3항에 기재된 타이어용 고무 조성물을 고무 기재로서 이용하는 것을 특징으로 하는 타이어.