JPH09235324A - ジエン系ゴム及びその製造方法 - Google Patents
ジエン系ゴム及びその製造方法Info
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- JPH09235324A JPH09235324A JP8065277A JP6527796A JPH09235324A JP H09235324 A JPH09235324 A JP H09235324A JP 8065277 A JP8065277 A JP 8065277A JP 6527796 A JP6527796 A JP 6527796A JP H09235324 A JPH09235324 A JP H09235324A
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
張強度、耐摩耗性及び加工性などの特性にも優れるジエ
ン系ゴム、その製造方法及びそれを含むゴム組成物を提
供する。 【解決手段】 ヒドロキシル基とアルコキシシリル基と
を有する、共役ジエン単量体単位40〜100重量%と
芳香族ビニル単量体単位60〜0重量%とからなり、共
役ジエン結合単位のビニル結合量が60%以上であり重
量平均分子量が100,000〜2,000,000で
あるジエン系ゴム。
Description
カを配合した場合に、優れた発熱性を示すとともに、引
張強度及び耐摩耗性にも優れたジエン系ゴム、並びにそ
の製造方法に関する。また、本発明は、該ジエン系ゴム
を含むゴム成分と補強剤とを含有してなるゴム組成物に
関する。
るにつれて、自動車の低燃費化に対する要求は、ますま
す厳しくなり、自動車タイヤについても、転動抵抗を小
さくすることにより、低燃費化に寄与することが求めら
れている。タイヤの転動抵抗を小さくするには、一般
に、発熱性の低い加硫ゴムを与えることができるゴム材
料を使用する。
ン系ゴムに補強剤として、カーボンブラックに替えてシ
リカを配合したゴム組成物を用いることにより、発熱性
を低めることが提案されている。ところが、シリカ配合
ゴム組成物は、カーボンブラック配合ゴム組成物に比べ
て、十分な耐摩耗性と引張強度が得られないという問題
点があった。この原因の一つは、ジエン系ゴムに対する
シリカの親和性がカーボンブラックよりも小さいため
に、十分な補強効果を発現することができないことにあ
ると考えられている。
高めるために、シリカと親和性のある置換基を導入した
ジエン系ゴムを用いることが検討されている。例えば、
アルキルシリル基(特開平1−188501号公報)、
ハロゲン化シリル基(特開平5−230286号公
報)、置換アミノ基(特開昭64−22940号公
報)、アルコキシシリル基と置換アミノ基(特開平7−
233216号公報)またはアルコキシシリル基と置換
アミノ基とヒドロキシル基(特開平7−233217号
公報)などを導入したジエン系ゴムが提案されている。
しかしながら、これらの置換基を導入したジエン系ゴム
を用いたシリカとのゴム組成物では、いまだ発熱性、引
張強度及び耐摩耗性が十分でない。
剤としてシリカを配合した場合に、転動抵抗の指標とな
る発熱性に優れ、しかもカーボンブラック配合物と同等
の引張強度や耐摩耗性を示すジエン系ゴム及びその製造
方法を提供することにある。本発明の他の目的は、ジエ
ン系ゴムと補強剤を含有し、発熱性、引張強度及び耐摩
耗性などに優れたゴム組成物を提供することである。
技術の問題点を克服するために鋭意研究を重ねた結果、
ゴム成分として、ヒドロキシル基とアルコキシシリル基
とを有し且つ共役ジエン結合部分のビニル結合量を充分
に高めたジエン系ゴムをシリカと配合することにより、
発熱性、引張強度、耐摩耗性及び加工性に優れたゴム組
成物が得られること、そして該ジエン系ゴムが有機リチ
ウムなどの有機アルカリ金属を開始剤として共役ジエン
または共役ジエンと芳香族ビニルを極性化合物の存在下
に重合した後にエポキシ基含有アルコキシシラン化合物
と反応させることで得られることを見出し、本発明を完
成するに至った。
体単位40〜100重量%と芳香族ビニル単量体単位6
0〜0重量%とからなるゴム状重合体であって、共役ジ
エン結合単位のビニル結合量が60%以上で重量平均分
子量が100,000〜2,000,000であり、且
つ分子中にヒドロキシル基とアルコキシシリル基とを有
することを特徴とするジエン系ゴムが提供される。本発
明によれば、さらに、炭化水素系溶媒中、極性化合物の
存在下に有機アルカリ金属を開始剤として共役ジエンま
たは共役ジエンと芳香族ビニルとを(共)重合させた後
にエポキシ基含有アルコキシシラン化合物を反応させる
ことを特徴とする上記ジエン系ゴムの製造方法が提供さ
れる。本発明によれば、さらに、上記ジエン系ゴムを含
むゴム成分と補強剤とを含有してなるゴム組成物が提供
される。
ン系ゴム 本発明のジエン系ゴムは、共役ジエンの重合体または共
役ジエンと芳香族ビニルとの共重合体であって、ヒドロ
キシル基とアルコキシシリル基とを有することを特徴と
する。
それぞれ重合体鎖のいずれの場所に結合していてもよい
が、好ましくは重合体鎖末端に結合したものである。ヒ
ドロキシル基とアルコキシシリル基の少なくとも一方が
重合体鎖末端に結合することにより、更に高い改質効果
を示せるので好適である。
しては、1級、2級、3級の何れであってもよく、格別
な限定はない。
は、少なくとも一つのアルコキシ基を有するアルコキシ
シリル基で、例えば、一般式(1)
リール基またはアラルキル基、Pは重合体鎖、mは1〜
3の整数、nは1〜3の整数を示し、m+nは2〜4の
整数である。)で表される。
常1〜20、好ましくは1〜15、より好ましくは1〜
10の範囲である。R1、R2は、それぞれ独立して、ア
ルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル
基を示し、好ましくはアルキル基である。アルキル基と
しては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イ
ソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、te
rt−ブチル基、n−アミル基、イソアミル基、n−ヘ
キシル基、n−オクチル基、n−ドデシル基、n−オク
タデシル基などが挙げられ、これらの中でも、メチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチ
ル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ア
ミル基、イソアミル基、n−ヘキシル基などの低級アル
キル基が好ましく、メチル基、エチル基、n−プロピル
基、n−ブチル基などが特に好ましい。シクロアルキル
基としては、例えば、シクロペンチル基、2−メチルシ
クロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。
アリール基としては、例えば、フェニル基、低級アルキ
ル基置換のフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基など
が挙げられ、好ましくはフェニル基、低級アルキル置換
のフェニル基である。アラルキル基としては、例えば、
ベンジル基、フェネチル基、低級アルキル基置換のベン
ジル基などが挙げられる。
タジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、2,3−
ジメチル−1,3−ブタジエン、2−クロロ−1,3−
ブタジエン、1,3−ペンタジエン等が挙げられる。こ
れらの中でも、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,
3−ブタジエンなどが好ましく、1,3−ブタジエンが
より好ましい。これらの共役ジエンは、それぞれ単独
で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ
る。
ン、α−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メ
チルスチレン、4−メチルスチレン、2,4−ジイソプ
ロピルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、4−t−
ブチルスチレン、5−t−ブチル−2−メチルスチレ
ン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、モノフル
オロスチレン等を挙げることができる。これらの中で
も、スチレンが好ましい。
で、あるいは2種以上を組み合わせて用いられる。芳香
族ビニルのジエン系ゴム中の含有量は0〜60重量%で
ある。
量体単位の有無は、使用目的に応じて適宜選択できる。
発熱性を特に重視する場合は、共役ジエンの単独重合体
が選択される。一方、発熱性とウエットスキッド抵抗を
高度にバランスさせる場合には、共役ジエンと芳香族ビ
ニルとの共重合体が好ましく、その場合の共重合体中の
各単量体の含有量は、共役ジエン単量体単位が、通常4
0〜95重量%、好ましくは50〜95重量%、より好
ましくは70〜95重量%、芳香族ビニル単量体単位
が、それぞれ、通常60〜5重量%、好ましくは50〜
5重量%、より好ましくは30〜5重量%の範囲であ
る。ジエン系ゴム中の芳香族ビニル含有量が過度に多い
と発熱性に劣り好ましくない。
位におけるビニル結合(1,2−ビニル結合及び3,4
−ビニル結合)の割合は、60%以上、好ましく60〜
90%、より好ましくは65〜85%の範囲である。共
役ジエン結合単位のビニル結合割合が過度に小さいと、
引張強度や耐摩耗性が充分でなく好ましくない。ビニル
結合割合の過度に高いものは製造上の制約がある。ビニ
ル結合以外の残部の共役ジエン結合単位は、1,4−結
合で、1,4−シス結合、1,4−トランス結合のいず
れであってもよい。
有する場合の芳香族ビニル連鎖分布については、特に制
限はされないが、芳香族ビニル単位1個の独立鎖量が全
結合芳香族ビニル量の50重量%以上、好ましくは60
重量%以上、さらに好ましくは70重量%以上であり、
且つ芳香族ビニルが8個以上連なった芳香族ビニル長連
鎖量が結合芳香族ビニル量の2重量%以下、好ましくは
1.5重量%以下、さらに好ましくは1.2重量%以下
であるものが、引張強度、発熱性及び耐摩耗性を高値に
バランスさせるので好適である。
ーミエーションクロマトグラフィーのポリスチレン換算
重量平均分子量(Mw)で、100,000〜2,00
0,000、好ましくは150,000〜1,500,
000、より好ましくは200,000〜1,200,
000の範囲である。ジエン系ゴムの重量平均分子量
(Mw)が、過度に小さいと発熱性や耐摩耗性に劣り、
逆に、過度に大きいと加工性に劣り、いずれも好ましく
ない。
制限されないが、例えば、炭化水素系溶媒中、極性化合
物の存在下に有機アルカリ金属を開始剤として共役ジエ
ンまたは共役ジエンと芳香族ビニルとを(共)重合させ
た後にエポキシ基含有アルコキシシラン化合物を反応さ
せることができる。
ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、t−ブチル
リチウム、ヘキシルリチウム、フェニルリチウム、スチ
ルベンリチウムなどの有機モノリチウム化合物;ジリチ
オメタン、1,4−ジリチオブタン、1,4−ジリチオ
−2−エチルシクロヘキサン、1,3,5−トリリチオ
ベンゼンなどの多官能性有機リチウム化合物;ナトリウ
ムナフタレン、カリウムナフタレンなどが挙げられる。
これらの中でも、有機リチウム化合物が好ましく、有機
モノリチウム化合物が特に好ましい。
独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることがで
きる。有機アルカリ金属の使用量は、要求される生成重
合体の分子量によって適宜選択されるが、単量体100
g当り、通常0.1〜30mmol、好ましくは0.2
〜15mmol、より好ましくは0.3〜10mmol
の範囲である。
タン、n−ペンタン、iso−ペンタン、n−ヘキサ
ン、n−ヘプタン、iso−オクタンなどの脂肪族炭化
水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロ
ペンタンなどの脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエンな
どの芳香族炭化水素;等の周知のものから選ばれ、好ま
しくはn−ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼンなどで
ある。また、必要に応じて、1−ブテン、シス−2−ブ
テン、2−ヘキセンなどの重合性の低い不飽和炭化水素
などを使用してもよい。これらの炭化水素系溶媒は、単
独、あるいは2種以上組み合わせて、通常、単量体濃度
が1重量%〜30重量%になる量比で用いられる。
で共役ジエン結合単位のミクロ構造や芳香族ビニルの共
重合体鎖中の分布を調整するために一般的に用いられる
ものであれば格別制限はなく、例えば、エーテル化合
物;3級アミン;カリウム−t−アミレートなどのアル
カリ金属アルコキシド;トリフェニルホスフィンなどの
ホスフィン化合物;などが挙げられる。これらの中で
も、3級アミンやエーテル化合物、特に3級アミンとジ
エーテル化合物が、共役ジエン結合単位のビニル結合量
と芳香族ビニルの独立鎖量を高度に上げられるので好適
である。
ルエチレンジアミン、トリメチルアミン、トリエチルア
ミン、ピリジン、キヌクリジンなどが挙げられる。
にエーテル結合を1つ有するモノエーテル化合物、分子
内にエーテル結合を2つ有するジエーテル化合物、分子
内にエーテル結合を3つ以上有する多価エーテル化合物
などに分類され、いずれのエーテル化合物であっても特
に制限はないが、ジエーテル化合物が最も好ましい。エ
ーテル化合物の炭素数は、特に限定はされないが、通常
2〜100、好ましくは2〜50、より好ましくは4〜
20、最も好ましくは4〜15の範囲である。
メチルエーテル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエ
ーテル、ジブチルエーテル、ジアミルエーテル、ジイソ
アミルエーテル、メチルエチルエーテル、メチルプロピ
ルエーテル、メチルイソプロピルエーテル、メチルブチ
ルエーテル、メチルイソアミルエーテル、エチルプロピ
ルエーテル、エチルイソプロピルエーテル、エチルブチ
ルエーテルなどの脂肪族モノエーテル類;アニソール、
フェネトール、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテ
ルなどの芳香族モノエーテル類;テトラヒドロフラン、
テトラヒドロピランなどの環状モノエーテル類;などが
挙げられる。これらの中でも、脂肪族モノエーテル類や
環状モノエーテル類が好ましい。
キレングリコールジエーテルや環状ジエーテルなどが挙
げられ、好ましくはアルキレングリコールジエーテルで
ある。
例えば、アルキレングリコールジアルキルエーテル類、
アルキレングリコールアルキルアリールエーテル類、ア
ルキレングリコールジアリールエーテル類、アルキレン
グリコールジアラルキルエーテル類などが挙げられ、好
ましくはアルキレングリコールジアルキルエーテル類で
ある。
としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテ
ル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、エチレ
ングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジ
プロピルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテ
ル、エチレングリコールブチルt−ブチルエーテル、エ
チレングリコールジアミルエーテル、エチレングリコー
ルジオクチルエーテル、プロピレングリコールジメチル
エーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プ
ロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリ
コールジブチルエーテル、イソプロピレングリコールジ
メチルエーテル、イソプロピレングリコールジエチルエ
ーテル、ブチレングリコールジメチルエーテル、ブチレ
ングリコールジエチルエーテル、ブチレングリコールジ
ブチルグリコールなどのアルキレングリコールジアルキ
ルエーテル類;エチレングリコールメチルフェニルエー
テルなどのアルキレングリコールアルキルアリールエー
テル類;エチレングリコールジフェニルエーテルなどの
アルキレングリコールジアリールエーテル類;エチレン
グリコールジベンジルエーテルなどのアルキレングリコ
ールジアラルキルエーテル類;などが挙げられる。これ
らの中でも、エチレングリコールジメチルエーテル、エ
チレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリ
コールジエチルエーテル、エチレングリコールジプロピ
ルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、エ
チレングリコールブチルt−ブチルエーテル、エチレン
グリコールジアミルエーテル、プロピレングリコールジ
メチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテ
ル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレ
ングリコールジブチルエーテルなどが特に好ましく、エ
チレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコー
ルメチルエチルエーテル、エチレングリコールジエチル
エーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル、エ
チレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコー
ルブチルt−ブチルエーテル、エチレングリコールジア
ミルエーテルなどが最も好ましい。
サン、1,10−フェナントロリンなどや米国特許公報
第4,429,091号に記載されているジオキソラン
アルカン類、例えば、ビス(2−オキソラニル)メタ
ン、2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン、1,
1−ビス(2−オキソラニル)エタン、2,2−ビス
(5−メチル−2−オキソラニル)プロパンなどが挙げ
られ、これらの中でも、ジオキサンやジオキソランアル
カン類などが好ましい。
リゴオキシアルキレングリコールジアルキルエーテル
類、オキソラニルジオキサン類、オキソラニルジオキソ
ラン類、クラウンエーテル類などが挙げられる。
キルエーテルとしては、例えば、ジエチレングリコール
ジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチル
エーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジ
エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリ
コールジヘキシルエーテル、トリエチレングリコールジ
メチルエーテル、トリエチレングリコールジプロピルグ
リコール、トリエチレングリコールジブチルエーテル、
テトラエチレングリコールジエチルエーテルなどのオリ
ゴオキシエチレングリコールジアルキルエーテル類;ジ
プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレン
グリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコール
ジプロピルエーテル、ジイソプロピレングリコールジア
ミルエーテルなどのオリゴオキシプロピレングリコール
ジアルキルエーテル類;ジブチレングリコールジメチル
エーテルなどのオリゴオキシブチレングリコールジアル
キルエーテル類;などが挙げられる。これらの中でも、
オリゴオキシエチレングリコールジアルキルエーテル類
が好ましく、特に、ジエチレングリコールジメチルエー
テル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチ
レングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコ
ールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジブチ
ルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテ
ルなどが好ましい。
ルエーテル類としては、例えば、ポリオキシエチレング
リコールジメチルエーテル、ポリオキシエチレングリコ
ールジエチルエーテル、ポリオキシエチレングリコール
ジイソプロピルエーテル、ポリオキシエチレングリコー
ルジブチルエーテル、ポリオキシエチレングリコールジ
オクチルエーテルなどのポリオキシエチレングリコール
ジアルキルエーテル類;ポリオキシプロピレングリコー
ルジメチルエーテル、ポリオキシプロピレングリコール
ジエチルエーテルなどのポリオキシプロピレングリコー
ルジアルキルエーテル類;ポリオキシブチレングリコー
ルジメチルエーテルなどのポリオキシブチレングリコー
ルジアルキルエーテル類;などが挙げられる。
ジオキソラン類としては、例えば、特公平7−7424
5号公報に記載されている化合物などが挙げられ、具体
的には、例えば、2−(2−オキソラニル)ジオキサ
ン、2−(2−オキソラニル)−4,4,6−トリメチ
ルジオキサン、2−(5−メチル−2−オキソラニル)
−4,4,6−トリメチルジオキサン、2−(2−オキ
ソラニル)−5,5−ジメチルジオキサン、2−(2−
オキソラニル)ジオキソラン、2−(2−オキソラニ
ル)−4−t−ブチルオキソラン、2−(2−オキソラ
ニル)−4,5−ジメチルジオキソラン、2−(2−オ
キソラニル)−4,4,5,5−テトラメチルジオキソ
ランなどが挙げられる。
8−クラウン−6−エーテル、15−クラウン−5−エ
ーテル、12−クラウン−4−エーテル、ジベンゾ−1
8−クラウンエーテル、ジベンゾ−24−クラウン−8
−エーテル、ジシクロヘキサノ−18−クラウン−6−
エーテル、4’−ニトロベンゾ−15−クラウン−5−
エーテルなどが挙げられる。
あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの極性化合物の使用量は、開始剤として用いる有
機アルカリ金属1モルに対して、通常0.5モル以上、
好ましくは1〜100モル、より好ましくは1〜50モ
ル、最も好ましくは1.2〜30モルの範囲である。極
性化合物の使用量が過度に少ないと、共役ジエン結合部
分のビニル結合割合を十分に高くすることができず好ま
しくない。
に応じて適宜選択されるが、通常共役ジエンが40〜1
00重量%、芳香族ビニルが60〜0重量%である。共
役ジエンと芳香族ビニルとを共重合する場合の各単量体
の割合は、共役ジエンが、通常40〜95重量%、好ま
しくは50〜90重量%、より好ましくは70〜90重
量%であり、芳香族ビニルが、通常60〜5重量%、好
ましくは50〜10重量%、より好ましくは30〜10
重量%の範囲である。
囲で、回分式あるいは連続式等の重合様式で行われる。
また、芳香族ビニルを共重合させる場合は、芳香族ビニ
ル単位のランダム性を向上させるため、例えば、特開昭
59−140211号公報や特開昭56−143209
号公報に記載されているように、重合系中の芳香族ビニ
ルと共役ジエンの組成比における芳香族ビニル含有量が
特定濃度範囲になるように共役ジエンあるいは共役ジエ
ンと芳香族ビニルとの混合物を、反応系に連続的あるい
は断続的に供給するのが望ましい。
アルカリ金属を有する活性重合体が得られる。重合体鎖
の具体例としては、例えば、ポリブタジエン、ポリイソ
プレン、ブタジエン−イソプレン共重合体、スチレン−
ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、
スチレン−ブタジエン−イソプレン共重合体などが例示
できる。
含有アルコキシシラン化合物としては、分子内に少なく
とも1つのエポキシ基と少なくとも一つのアルコキシ基
を有する化合物であれば特に制限はなく、例えば、一般
式(2)
リール基またはアラルキル基、R5は水素原子、アルキ
ル基、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル
基、Aはアルキレン基、アリーレン基、アルキレンアリ
ーレン基、アリーレンアルキレン基または一般式(3)
−A1−O−A2−(式中、A1、A2はアルキレン基、ア
リーレン基、アルキレンアリーレン基またはアリーレン
アルキレン基を示す。)基、xは1〜3の整数、yは0
〜2の整数、zは1〜3の整数を示し、x+y+z=4
である。また、AとR5とは結合して環構造を形成して
もよい。]で表される。
常1〜20、好ましくは1〜15、より好ましくは1〜
10の範囲である。R3、R4は、それぞれ独立して、ア
ルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル
基を示し、好ましくはアルキル基である。アルキル基と
しては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イ
ソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、te
rt−ブチル基、n−アミル基、イソアミル基、n−ヘ
キシル基、n−オクチル基、n−ドデシル基、n−オク
タデシル基などが挙げられ、これらの中でも、メチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチ
ル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ア
ミル基、イソアミル基、n−ヘキシル基などの低級アル
キル基が好ましく、メチル基、エチル基、n−プロピル
基、n−ブチル基などが特に好ましい。シクロアルキル
基としては、例えば、シクロペンチル基、2−メチルシ
クロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。
アリール基としては、例えば、フェニル基、低級アルキ
ル基置換のフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基など
が挙げられ、好ましくはフェニル基、低級アルキル置換
のフェニル基である。アラルキル基としては、例えば、
ベンジル基、フェネチル基、低級アルキル基置換のベン
ジル基などが挙げられる。
キル基、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキ
ル基を示し、好ましくは水素原子またはアルキル基であ
る。R9がアルキル基、シクロアルキル基、アリール基
またはアラルキル基である場合の炭素数は、通常1〜2
0、好ましくは1〜15、より好ましくは1〜10の範
囲である。アルキル基としては、例えば、メチル基、エ
チル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、
sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−アミル
基、イソアミル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、
n−ドデシル基、n−オクタデシル基などが挙げられ、
これらの中でも、メチル基、エチル基、プロピル基、イ
ソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、te
rt−ブチル基、n−アミル基、イソアミル基、n−ヘ
キシル基などの低級アルキル基が好ましく、メチル基、
エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基などが特に好
ましい。シクロアルキル基としては、例えば、シクロペ
ンチル基、2−メチルシクロペンチル基、シクロヘキシ
ル基などが挙げられる。アリール基としては、例えば、
フェニル基、低級アルキル基置換のフェニル基、ナフチ
ル基、ビフェニル基などが挙げられ、好ましくはフェニ
ル基、低級アルキル置換のフェニル基である。アラルキ
ル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、低
級アルキル基置換のベンジル基などが挙げられる。
20、好ましくは1〜15、より好ましくは1〜10の
範囲である。Aは、アルキレン基、アリーレン基、アル
キレンアリーレン基、アリーレンアルキレン基または一
般式(3)−A1−O−A2−(式中、A1、A2はアルキ
レン基、アリーレン基、アルキレンアリーレン基または
アリーレンアルキレン基を示す。)で表される結合基で
あり、好ましくはアルキレン基や一般式(3)で表され
る結合基である。
基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン
基、n−ブチレン基、イソブチレン基、sec−ブチレ
ン基、tert−ブチレン基、n−ヘキシレン基などの
低級アルキレン基などが好ましい例として挙げられる。
アリーレン基としては、例えば、1,2−フェニレン
基、1,3−フェニレン基、1,4−フェニレン基など
が挙げられ、一部の水素原子が低級アルキル基で置換さ
れていてもよい。アルキレンアリーレン基やアリーレン
アルキレン基などとしては、例えば、メチレン、エチレ
ン、プロピレン、イソプロピレン、ブチレンなどの低級
アルキレン基と、フェニーレン、低級アルキル基が置換
されたフェニーレンなどが組み合わされた結合基などが
挙げられる。
A2の例示は、上記Aのアルキレン基、アリーレン基、
アルキレンアリーレン基またはアリーレンアルキレン基
の具体例と同様である。
結合基の具体例としては、例えば、アルキレンオキシア
ルキレン基、アルキレンアリーレンオキシアルキレン
基、アルキレンオキシアリーレン基、アルキレンアリー
レンオキシアリーレン基、アリーレンオキシアルキレン
基、アリーレンアルキレンオキシアルキレン基、アリー
レンオキシアリーレン基、アリーレンアルキレンオキシ
アリーレン基、アルキレンオキシアリーレンアルキレン
基、アルキレンアリーレンオキシアリーレンアルキレン
基、アリーレンアルキレンオキシアリーレンアルキレン
基、アルキレンオキシアルキレンアリーレン基、アルキ
レンアリーレンオキシアルキレンアリーレン基、アリー
レンアルキレンオキシアルキレンアリーレン基などが挙
げられる。これらの中でも、アルキレンオキシアルキレ
ン基、アルキレンオキシアリーレン基、アリーレンオキ
シアルキレン基、アリーレンオキシアリーレン基などが
好ましく、アルキレンオキシアルキレン基が最も好まし
い。
例えば、メチレンオキシメチレン基、メチレンオキシエ
チレン基、メチレンオキシプロピレン基、エチレンオキ
シエチレン基、エチレンオキシブチレン基などの低級ア
ルキレンオキシ低級アルキレン基などが好ましい例とし
て挙げられる。アルキレンオキシアリーレン基として
は、例えば、メチレンオキシフェニーレン基、エチレン
オキシフェニーレン基、プロピレンオキシフェニーレン
基などが挙げられる。アリーレンオキシアルキレン基と
しては、フェニーレンオキシメチレン基、フェニーレン
オキシイソプロピレン基、フェニーレンオキシブチレン
基などが挙げられる。アリーレンオキシアリーレン基と
しては、例えば、フェニーレン基や水素原子の一部が低
級アルキル基で置換されたフェニーレン基などがオキシ
基で結合したものが挙げられる。アリーレンアルキレン
オキシアルキレン基としては、例えば、フェニーレンメ
チレンオキシメチレン基、フェニーレンエチレンオキシ
エチレン基などが挙げられる。
た環構造は、通常4〜12員環構造、好ましくは5〜1
0員環構造、より好ましくは5〜8員環構造である。具
体的には、例えば、シクロブタン環、シクロペンタン
環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロオク
タン環などが挙げられ、これらの中でも、シクロペンタ
ン環やシクロヘキサン環などが好ましく、シクロヘキサ
ン環がもっとも好ましい。
具体例としては、例えば、特開平7−233217号公
報に開示されている化合物などを用いることができる。
具体的には、例えば、3−グリシドキシエチルトリメト
キシシラン、3−グリシドキシブチルプロピルトリメト
キシシラン、3−グリシドキシブチルトリメトキシシラ
ン、3−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、
3−グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、3−グ
リシドキシプロピルトリフェノキシシラン、3−グリシ
ドキシプロピルトリフェノキシシラン、3−グリシドキ
シプロピルエチルジメトキシシラン、3−グリシドキシ
プロピルエチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプ
ロピルエチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロ
ピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピ
ルメチルジプロポキシシラン、3−グリシドキシプロピ
ルメチルジフェノキシシラン、3−グリシドキシプロピ
ルジメチルメトキシシラン、3−グリシドキシプロピル
ジエチルエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルジ
メチルエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルジメ
チルフェノキシシラン、3−グリシドキシプロピルジエ
チルメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチル
ジイソプロペンオキシシラン、ビス(3−グリシドキシ
プロピル)ジメトキシシラン、ビス(3−グリシドキシ
プロピル)ジエトキシシラン、ビス(3−グリシドキシ
プロピル)ジプロポキシシラン、ビス(3−グリシドキ
シプロピル)ジブトキシシラン、ビス(3−グリシドキ
シプロピル)ジフェノキシシラン、ビス(3−グリシド
キシプロピル)メチルメトキシシラン、ビス(3−グリ
シドキシプロピル)メチルエトキシシラン、ビス(3−
グリシドキシプロピル)メチルプロポキシシラン、ビス
(3−グリシドキシプロピル)メチルブトキシシラン、
ビス(3−グリシドキシプロピル)メチルフェノキシシ
ラン、トリス(3−グリシドキシプロピル)メトキシシ
ラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル
−トリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロ
ヘキシル)エチル−トリエトキシシラン、β−(3,4
−エポキシシクロヘキシル)エチル−トリプロポキシシ
ラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル
−トリブトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロ
ヘキシル)エチル−トリフェノキシシラン、β−(3,
4−エポキシシクロヘキシル)プロピル−トリメトキシ
シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチ
ル−メチルジメトキシシラン、β−(3,4−エポキシ
シクロヘキシル)エチル−エチルジメトキシシラン、β
−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−エチル
ジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキ
シル)エチル−メチルジエトキシシラン、β−(3,4
−エポキシシクロヘキシル)エチル−メチルジプロポキ
シシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エ
チル−メチルジブトキシシラン、β−(3,4−エポキ
シシクロヘキシル)エチル−メチルジフェノキシシラ
ン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−
ジメチルメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシク
ロヘキシル)エチル−ジエチルエトキシシラン、β−
(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジメチル
エトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチル−ジメチルプロポキシシラン、β−(3,4
−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジメチルブトキシ
シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチ
ル−ジメチルフェノキシシラン、β−(3,4−エポキ
シシクロヘキシル)エチル−ジエチルメトキシシラン、
β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−メチ
ルジイソプロペンオキシシランなどが挙げられる。これ
らの中でも、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ランが好ましい。
合物は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わ
せて使用することができ、その使用量は、有機アルカリ
金属当り、通常1当量以上、好ましくは1〜10当量、
より好ましくは1〜5当量、最も好ましくは1〜2当量
の範囲である。
シシラン化合物の反応は、重合反応終了後に該化合物を
添加して行うことができる。反応温度は、通常0〜20
0℃、好ましくは20〜150℃で、反応時間は、通常
30秒〜10時間、好ましくは1分〜5時間、より好ま
しくは10分〜2時間である。
アルコキシシラン化合物との反応で、アルコキシシリル
基とヒドロキシル基とが重合体鎖に導入されることは、
例えば、特開平7−233216号公報や特開平7−2
33217号公報などの研究で証明されている。
ル、イソプロパノールなどのアルコールを添加して重合
反応を停止し、酸化防止剤やクラム化剤を加えた後、直
接乾燥などの方法で溶媒を除去し、生成重合体を回収す
ることができる。
とアルコキシシリル基とを有するジエン系ゴムを含むも
のが用いられる。ゴム成分中の該アミノ基及びアルコキ
シシリル基含有ジエン系ゴムの割合は、使用目的に応じ
て適宜選択されるが、通常10重量%以上、好ましくは
20〜100重量%、より好ましくは30〜100重量
%、最も好ましくは40〜100重量%である。ゴム成
分中の本発明の該アミノ基及びアルコキシシリル基含有
ジエン系ゴムの割合が過度に少ないと、改質の効果が充
分でなく好ましくない。
定はないが、通常ジエン系ゴムが用いられる。ジエン系
ゴムとしては、例えば、天然ゴム(NR)、ポリイソプ
レンゴム(IR)、乳化重合スチレン−ブタジエン共重
合ゴム(SBR)、溶液重合ランダムSBR(結合スチ
レン5〜50重量%、ブタジエン結合単位部分の1,2
−ビニル結合量10〜80%)、高トランスSBR(ブ
タジエン結合単位部分の1,4−トランス結合量70〜
95%)、低シスポリブタジエンゴム(BR)、高シス
BR、高トランスBR(ブタジエン結合単位部分の1,
4−トランス結合量70〜95%)、スチレン−イソプ
レン共重合ゴム(SIR)、ブタジエン−イソプレン共
重合体ゴム、溶液重合ランダムスチレン−ブタジエン−
イソプレン共重合ゴム(SIBR)、乳化重合SIB
R、乳化重合スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン
共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴ
ム、アクリロニトリル−イソプレン−ブタジエン共重合
ゴム、高ビニルSBR−低ビニルSBRブロック共重合
ゴム、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンブ
ロック共重合体などのブロック共重合体等が挙げられ、
要求特性に応じて適宜選択できる。これらの中でも、N
R、BR、IR、SBR、SIBRなどが好ましい。こ
れらのその他のゴムは、それぞれ単独で、あるいは2種
以上を組み合わせて使用することができる。
カーボンブラックなどを用いることができる。
ば、乾式法ホワイトカーボン、湿式法ホワイトカーボ
ン、コロイダルシリカ、及び特開昭62−62838号
公報に開示されている沈降シリカなどが挙げられる。こ
れらの中でも、含水ケイ酸を主成分とする湿式法ホワイ
トカーボンが特に好ましい。これらのシリカは、それぞ
れ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いること
ができる。
が、窒素吸着比表面積(BET法)で、通常50〜40
0m2/g、好ましくは100〜220m2/g、さらに
好ましくは120〜190m2/gの範囲である時に、
補強性、耐摩耗性及び発熱性等の改善が十分に達成さ
れ、好適である。ここで窒素吸着比表面積は、ASTM
D3037−81に準じBET法で測定される値であ
る。
いが、例えば、ファーネスブラック、アセチレンブラッ
ク、サーマルブラック、チャンネルブラック、グラファ
イトなどを用いることができる。これらの中でも、特に
ファーネスブラックが好ましく、その具体例としては、
SAF、ISAF、ISAF−HS、ISAF−LS、
IISAF−HS、HAF、HAF−HS、HAF−L
S、FEF等の種々のグレードのものが挙げられる。こ
れらのカーボンブラックは、それぞれ単独で、あるいは
2種以上を組み合わせて用いることができる。
2SA)は、特に制限はないが、通常5〜200m2/
g、好ましくは50〜150m2/g、より好ましくは
80〜130m2/gの範囲である時に、引張強度や耐
摩耗性が高いレベルで改善され好適である。また、カー
ボンブラックのDBP吸着量は、特に制限はないが、通
常5〜300ml/100g、好ましくは50〜200
ml/100g、より好ましくは80〜160ml/1
00gの範囲である時に、引張強度や耐摩耗性が高いレ
ベルで改善され好適である。
0290号公報に開示されているセチルトリメチルアン
モニウムブロマイドの吸着(CTAB)比表面積が11
0〜170m2/gで24,000psiの圧力で4回
繰り返し圧縮を加えた後のDBP(24M4DBP)吸
油量が110〜130ml/100gであるハイストラ
クチャーカーボンブラックを用いることにより、耐摩耗
性をさらに改善できる。
部に対して、10〜200重量部、好ましくは20〜1
50重量部、より好ましくは30〜120重量部であ
る。
るためには、補強剤として、シリカ単独で、あるいはシ
リカとカーボンブラックとを併用して用いることが好ま
しい。シリカとカーボンブラックとを併用する場合の混
合割合は、用途や目的に応じて適宜選択されるが、通
常、シリカ:カーボンブラック=10:90〜99:
1、好ましくは30:70〜95:5、より好ましくは
50:50〜90:10(重量比)である。
は、シランカップリング剤を添加すると、発熱性や耐摩
耗性がさらに改善されるので好適である。
はないが、例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルト
リエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキ
シ)シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)
エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチ
ル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N
−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプ
トプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルト
リエトキシシラン、ビス(3−(トリエトキシシリル)
プロピル)テトラスルフィド、及び特開平6−2481
16号公報に記載されるγ−トリメトキシシリルプロピ
ルジメチルチオカルバミルテトラスルフィド、γ−トリ
メトキシシリルプロピルベンゾチアジルテトラスルフィ
ドなどのテトラスルフィド類などを挙げることができ
る。
れ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて使用するこ
とができる。シランカップリング剤の配合割合は、シリ
カ100重量部に対して、通常、0.1〜30重量部、
好ましくは1〜20重量部、さらに好ましくは2〜10
重量部の範囲である。
て、加硫剤、加硫促進剤、加硫活性化剤、老化防止剤、
活性剤、可塑剤、滑剤、充填剤等のその他の配合剤をそ
れぞれ必要量含量することができる。
ば、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、
高分散性硫黄などの硫黄;一塩化硫黄、二塩化硫黄など
のハロゲン化硫黄;ジクミルパーオキシド、ジターシャ
リブチルパーオキシドなどの有機過酸化物;p−キノン
ジオキシム、p,p’−ジベンゾイルキノンジオキシム
などのキノンジオキシム;トリエチレンテトラミン、ヘ
キサメチレンジアミンカルバメート、4,4’−メチレ
ンビス−o−クロロアニリンなどの有機多価アミン化合
物;メチロール基をもったアルキルフェノール樹脂;な
どが挙げられ、これらの中でも、硫黄が好ましく、粉末
硫黄が特に好ましい。これらの加硫剤は、それぞれ単独
で、あるいは2種以上を組み合わせて用いられる。
部に対して、通常、0.1〜15重量部、好ましくは
0.3〜10重量部、さらに好ましくは0.5〜5重量
部の範囲である。加硫剤の配合割合がこの範囲にある時
に、引張強度や耐摩耗性に優れるとともに、耐熱性や残
留ひずみ等の特性にも優れるので特に好ましい。
ヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N
−t−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミ
ド、N−オキシエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフ
ェンアミド、N−オキシエチレン−2−ベンゾチアゾー
ルスルフェンアミド、N,N’−ジイソプロピル−2−
ベンゾチアゾールスルフェンアミドなどのスルフェンア
ミド系加硫促進剤;ジフェニルグアニジン、ジオルトト
リルグアニジン、オルトトリルビグアニジン等のグアニ
ジン系加硫促進剤;チオカルボアニリド、ジオルトトリ
ルチオウレア、エチレンチオウレア、ジエチルチオウレ
ア、トリメチルチオウレア等のチオウレア系加硫促進
剤;2−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジ
ルジスルフィド、2−メルカプトベンゾチアゾール亜鉛
塩、2−メルカプトベンゾチアゾールナトリウム塩、2
−メルカプトベンゾチアゾールシクロヘキシルアミン
塩、2−(2,4−ジニトロフェニルチオ)ベンゾチア
ゾール等のチアゾール系加硫促進剤;テトラメチルチウ
ラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィ
ド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチル
チウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテト
ラスルフィド等のチウラム系加硫促進剤;ジメチルジチ
オカルバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカルバミン
酸ナトリウム、ジ−n−ブチルジチオカルバミン酸ナト
リウム、ジメチルジチオカルバミン酸鉛、ジメチルジチ
オカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜
鉛、ジ−n−ブチルジチオカルバミン酸亜鉛、ペンタメ
チレンジチオカルバミン酸亜鉛、エチルフェニルジチオ
カルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸テル
ル、ジメチルジチオカルバミン酸セレン、ジエチルジチ
オカルバミン酸セレン、ジメチルジチオカルバミン酸
銅、ジメチルジチオカルバミン酸鉄、ジエチルジチオカ
ルバミン酸ジエチルアミン、ペンタメチレンジチオカル
バミン酸ピペリジン、メチルペンタメチレンジチオカル
バミン酸ピペコリン等のジチオカルバミン酸系加硫促進
剤;イソプロピルキサントゲン酸ナトリウム、イソプロ
ピルキサントゲン酸亜鉛、ブチルキサントゲン酸亜鉛等
のキサントゲン酸系加硫促進剤;などの加硫促進剤が挙
げられる。
あるいは2種以上を組み合わせて用いられるが、少なく
ともスルフェンアミド系加硫促進剤を含むものが特に好
ましい。加硫促進剤の配合割合は、ゴム成分100重量
部に対して、通常0.1〜15重量部、好ましくは0.
3〜10重量部、さらに好ましくは0.5〜5重量部の
範囲である。
が、例えばステアリン酸などの高級脂肪酸や酸化亜鉛な
どを用いることができる。酸化亜鉛としては、例えば、
表面活性の高い粒度5μm以下のものを用いるのが好ま
しく、かかる具体例としては、粒度が、例えば、0.0
5〜0.2μmの活性亜鉛華や0.3〜1μmの亜鉛華
などを挙げることができる。また、酸化亜鉛は、アミン
系の分散剤や湿潤剤で表面処理したものなどを用いるこ
とができる。
で、あるいは2種以上を併用して用いることができる。
加硫活性化剤の配合割合は、加硫活性化剤の種類により
適宜選択される。高級脂肪酸を用いる場合、ゴム成分1
00重量部に対して、通常0.05〜15重量部、好ま
しくは0.1〜10重量部、より好ましくは0.5〜5
重量部である。酸化亜鉛を用いる場合は、ゴム成分10
0重量部に対して、通常0.05〜10重量部、好まし
くは0.1〜5重量部、より好ましくは0.5〜2重量
部である。酸化亜鉛の配合割合がこの範囲にある時に、
加工性、引張強度及び耐摩耗性などの特性が高度にバラ
ンスされ好適である。
ランカップリング剤以外のカップリング剤;ジエチレン
グリコール、ポリエチレングリコール、シリコーンオイ
ルなどの活性剤;炭酸カルシウム、タルク、クレーなど
の充填剤;プロセス油、ワックスなどが挙げられる。
分を混練することにより得ることができる。例えば、加
硫剤と加硫促進剤を除く配合剤とゴム成分を混合後、そ
の混合物に加硫剤と加硫促進剤を混合してゴム組成物を
得ることができる。加硫剤と加硫促進剤と除く配合剤と
ゴム成分の混合温度は、通常、80〜200℃、好まし
くは100〜190℃、さらに好ましくは140〜18
0℃であり、混合時間は、通常、30秒以上であり、好
ましくは1〜30分間である。加硫剤と加硫促進剤の混
合は、通常100℃以下、好ましくは室温〜80℃まで
冷却後行われ、その後、通常120〜200℃、好まし
くは140〜180℃の温度でプレス加硫した本発明の
ゴム組成物を得ることができる。
て、本発明についてより具体的に説明する。これらの例
中の部及び%は、特に断わりのない限り重量基準であ
る。各種の物性の測定は、下記の方法に従って行った。 (1)重合体中の結合スチレン量は、JIS K638
3(屈折率法)に準じて測定した。 (2)重合体中のブタジエン結合単位のビニル結合割合
は、赤外分光法(ハンプトン法)で測定した。 (3)重合体の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量
(Mn)は、GPCで測定し、標準ポリスチレン換算の
重量平均分子量及び数平均分子量を求めた。 (4)共重合体中のスチレン連鎖分布は、高分子学会予
稿集第29巻第9号第2055頁に記載されている方法
に従って、共重合体をオゾン分解した後、GPC測定を
行い、スチレン単位1個の独立鎖量(S1)、及びスチ
レン単位が8個以上連なった長連鎖量(S8)の割合を
算出した。 (5)引張強度は、JIS K6301に準じて300
%応力(Kgf/cm2)を測定した。この特性は、指
数(引張強度指数)で表示した。この値は大きい程好ま
しい。 (6)発熱性は、レオメトリックス社製RDA−IIを
用い、1%ねじれ、20Hz、0℃と60℃のtanδ
を測定し、tanδ0℃/tanδ60℃の値を比較例
100とする指数(発熱指数)で表示した。この値は、
大きい程好ましい。 (7)耐摩耗性は、ASTM D2228に従い、ピコ
摩耗試験機を用いて測定した。この特性は、指数(耐摩
耗指数)で表示した。この値は、大きい程好ましい。
g、スチレン220g、ブタジエン780g及びテトラ
メチルエチレンジアミン(TMEDA)20ミリモルを
仕込んだ後、n−ブチルリチウム13ミリモルを加え、
50℃で重合を開始した。重合開始10分後に、残部の
スチレン170gとブタジエン830gの混合物を連続
的に添加した。重合転化率が100%になったことを確
認してから、4,5−エポキシヘプチルメチルジメトキ
シシラン13ミリモル添加して、30分間反応させた。
反応終了後、停止剤としてメタノールを20ミリモル添
加し、2,6−ジ−t−ブチルフェノールを20g添加
してから、スチームストリッピング法により重合体の回
収を行い、ジエン系ゴムNo.1を得た。ジエン系ゴム
の性状を測定し、その結果を表1に示した。ジエン系ゴ
ムNo.1と同様にして、表1記載の重合条件でジエン
系ゴムNo.2〜3を得、それら重合体の性状を表1に
示した。
g、スチレン220g、ブタジエン780g及びテトラ
メチルエチレンジアミン(TMEDA)20ミリモルを
仕込んだ後、n−ブチルリチウム13ミリモルを加え、
50℃で重合を開始した。重合開始10分後に、残部の
スチレン170gとブタジエン830gの混合物を連続
的に添加した。重合転化率が100%になったことを確
認してから、四塩化錫(SnCl4)を1.3ミリモル
添加し20分間反応させた後、4,5−エポキシヘプチ
ルメチルジメトキシシラン13ミリモル添加して30分
間反応させた。反応終了後、停止剤としてメタノールを
20ミリモル添加し、2,6−ジ−t−ブチルフェノー
ルを20g添加してから、スチームストリッピング法に
より重合体の回収を行い、ジエン系ゴムNo.4を得
た。ジエン系ゴムの性状を測定し、その結果を表1に示
した。
g、スチレン400g、ブタジエン1600g及びテト
ラヒドロフラン(THF)700ミリモルを仕込んだ
後、n−ブチルリチウム12ミリモルを加え、50℃で
重合を開始した。重合転化率が100%になったことを
確認してから、4,5−エポキシヘプチルメチルジメト
キシシラン12ミリモル添加して30分間反応させた。
反応終了後、停止剤としてメタノールを20ミリモル添
加し、2,6−ジ−t−ブチルフェノールを20g添加
してから、スチームストリッピング法により重合体の回
収を行い、ジエン系ゴムNo.5を得た。ジエン系ゴム
の性状を測定し、その結果を表1に示した。
ンジアミン、THF;テトラヒドロフラン (*2)4,5−エポキシヘプチルメチルジメトキシシ
ラン (*3)スチレン単位が1個の独立鎖の含有量 (*4)スチレン単位が8個以上連なった長連鎖の含有
量
ジエン系ゴムNo.1〜5を用い、表2の配合処方に基
づいて、容量250mlのブラベンダータイプミキサー
中で、原料ゴム、シリカ、シランカップリング剤及びジ
エチレングリコールの全量を170℃で2分間混合後、
硫黄と加硫促進剤を除く残りの配合剤を添加し、同温度
で3分間混練した。
促進剤を50℃のオープンロールに加えて混練した後、
160℃で30分間プレス加硫して試験片を作成し、各
物性を測定した。結果を表3に示した。
社製) (*2)ニプシルVN3(日本シリカ社製;窒素吸着比
表面積=240m2/g)(*3)ニプシルAQ(日本
シリカ社製;窒素吸着比表面積=200m2/g)(*
4)Z1165MP(ローヌプーラン社製;窒素吸着比
表面積=175m 2/g) (*5)これらの指数は、比較例2を100とした。
用いたゴム組成物(実施例5〜9)は、引張強度、発熱
性、耐摩耗性及び加工性のいずれの特性にも優れること
がわかる。また、比表面積の小さいシリカを用いると引
張強度、発熱性、耐摩耗性及び加工性のいずれの特性も
さらに改善されことがわかる(実施例5と6の比較)。
族ビニル単量体単位60〜0重量%とからなるゴム状重
合体であって、共役ジエン結合単位のビニル結合量が6
0%以上で重量平均分子量が100,000〜2,00
0,000であり、且つ分子中にヒドロキシル基とアル
コキシシリル基とを有することを特徴とするジエン系ゴ
ム。 (2)ヒドロキシル基とアルコキシシリル基の少なくと
も1つが重合体鎖末端に結合したものである(1)記載
のジエン系ゴム。 (3)アルコキシルシリル基が、一般式(1)
リール基またはアラルキル基、Pは重合体鎖、mは1〜
3の整数、nは1〜3の整数を示し、m+nは2〜4の
整数である。)で表されるものである(1)または
(2)記載のジエン系ゴム。 (4)共役ジエン単量体単位40〜95重量%と芳香族
ビニル単量体単位60〜5重量%とからなる(1)〜
(3)のいずれかに記載のジエン系ゴム。 (5)芳香族ビニル単位1個の独立鎖量が全結合芳香族
ビニル量の50重量%以上である(4)記載のジエン系
ゴム。 (6)芳香族ビニルが8個以上連なった芳香族ビニル長
連鎖量が全結合芳香族ビニル量の2重量%以下である
(4)または(5)記載のジエン系ゴム。
在下に有機アルカリ金属を開始剤として共役ジエンまた
は共役ジエンと芳香族ビニルとを(共)重合させた後に
エポキシ基含有アルコキシシラン化合物を反応させるこ
とを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載のジエ
ン系ゴムの製造方法。 (8)有機アルカリ金属の使用量が単量体100gに対
して0.1〜30mmolである(7)記載の製造方
法。 (9)極性化合物の使用量が有機アルカリ金属アミドま
たは有機アルカリ金属1モルに対して0.1〜100モ
ルである(7)または(8)記載の製造方法。 (10)極性化合物がエーテル化合物、3級アミン、ア
ルカリ金属アルコキシド及びホスフィン化合物から選ば
れる少なくとも1種である(7)〜(9)のいずれかに
記載の製造方法。 (11)極性化合物が3級アミンまたはジエーテル化合
物である(10)記載の製造方法。
化合物が、一般式(2)
リール基またはアラルキル基、R5は水素原子、アルキ
ル基、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル
基、Aはアルキレン基、アリーレン基、アルキレンアリ
ーレン基、アリーレンアルキレン基または一般式(3)
−A1−O−A2−(式中、A1、A2はアルキレン基、ア
リーレン基、アルキレンアリーレン基またはアリーレン
アルキレン基を示す。)基、xは1〜3の整数、yは0
〜2の整数、zは1〜3の整数を示し、x+y+z=4
である。また、AとR5とは結合して環構造を形成して
もよい。]で表されるものである(7)〜(11)のい
ずれかに記載の製造方法。
のジエン系ゴムを含むゴム成分と補強剤とを含有してな
るゴム組成物。 (14)該ジエン系ゴムの含有量がゴム成分中の10重
量%以上である(13)記載のゴム組成物。
補強剤10〜200重量部を用いる(13)または(1
4)記載のゴム組成物。 (16)補強剤が、カーボンブラックである(13)〜
(15)のいずれかに記載のゴム組成物。 (17)補強剤が、シリカを含むものである(13)〜
(15)のいずれかに記載のゴム組成物。 (18)シリカの比表面積が、窒素吸着比表面積(BE
T法)で、50〜400m2/gである(17)記載の
ゴム組成物。 (19)さらにシランカップリング剤を含んだものであ
る(17)または(18)記載のゴム組成物。 (20)シランカップリング剤の配合量が、シリカ10
0重量部に対して0.1〜30重量部である(19)記
載のゴム組成物。
硫活性化剤を含んだものである(13)〜(20)のい
ずれかに記載のゴム組成物。 (22)ゴム成分100重量部に対して、加硫剤0.1
〜15重量部および加硫促進剤0.1〜15重量部であ
る(21)記載のゴム組成物。 (23)加硫促進剤が、少なくともスルフェンアミド系
加硫促進剤を含むものである(21)または(22)記
載のゴム組成物。 (24)加硫活性化剤として、酸化亜鉛を含むものであ
る(21)〜(23)のいずれかに記載のゴム組成物。 (25)酸化亜鉛の使用量が、ゴム成分100重量部に
対して2以下である(24)記載のゴム組成物。
配合した場合に、優れた発熱性を示すとともに、引張強
度や耐摩耗性にも優れたジエン系ゴム及びその製造方法
が提供される。また、本発明によれば、発熱性、引張強
度及び耐摩耗性が大幅に改善されたゴム組成物が提供さ
れる。
組成物は、その特性を活かして、各種用途、例えば、ト
レッド、カーカス、サイドウオール、ビード部などのタ
イヤ各部位への利用、あるいはホース、窓枠、ベルト、
靴底、防振ゴム、自動車部品などのゴム製品への利用、
さらには耐衝撃性ポリスチレン、ABS樹脂等の樹脂強
化ゴムとして利用が可能になる。
組成物は、特に低燃費タイヤのタイヤトレッドに優れる
が、その他にも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タイヤトレッド、サイドウオー
ル、アンダートレッド、カーカス、ビート部等のゴム材
料として好適である。
Claims (3)
- 【請求項1】 共役ジエン単量体単位40〜100重量
%と芳香族ビニル単量体単位60〜0重量%とからなる
ゴム状重合体であって、共役ジエン結合単位のビニル結
合量が60%以上で重量平均分子量が100,000〜
2,000,000であり、且つ分子中にヒドロキシル
基とアルコキシシリル基とを有することを特徴とするジ
エン系ゴム。 - 【請求項2】 炭化水素系溶媒中、極性化合物の存在下
に有機アルカリ金属を開始剤として共役ジエンまたは共
役ジエンと芳香族ビニルとを(共)重合させた後にエポ
キシ基含有アルコキシシラン化合物を反応させることを
特徴とする請求項1記載のジエン系ゴムの製造方法。 - 【請求項3】 請求項1記載のジエン系ゴムを含むゴム
成分と補強剤とを含有してなるゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06527796A JP3712019B2 (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06527796A JP3712019B2 (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09235324A true JPH09235324A (ja) | 1997-09-09 |
| JP3712019B2 JP3712019B2 (ja) | 2005-11-02 |
Family
ID=13282278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06527796A Expired - Fee Related JP3712019B2 (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | ゴム組成物 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3712019B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007177111A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | カーカスコード被覆用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ |
| JP2008069265A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 共役ジエン系重合体、共役ジエン系重合体の製造方法、共役ジエン系重合体組成物及び共役ジエン系重合体組成物の製造方法 |
| JP2008069199A (ja) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 所定のコード被覆用ゴム組成物ならびにそれを用いたカーカスおよび/またはベルトを有するタイヤ |
| US8633281B2 (en) | 2006-09-15 | 2014-01-21 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Conjugated diene polymer, process for producing conjugated diene polymer, conjugated diene polymer composition and process for producing conjugated diene polymer composition |
| WO2018154067A1 (en) | 2017-02-24 | 2018-08-30 | Arlanxeo Deutschland Gmbh | In-chain phosphine- and phosphonium- containing diene-polymers |
-
1996
- 1996-02-27 JP JP06527796A patent/JP3712019B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP3712019B2 (ja) | 2005-11-02 |
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