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Title:
RUBBER COMPOSITION AND TIRE USING THE SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/151103
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a rubber composition capable of improving the rupture property and the abrasion resistance of a tire, the rubber composition being characterized in that it is comprised of at least two types of rubber components, and in that, with respect to an immiscible polymer blend that forms a polymer phase (A) and a polymer phase (B), it combines a block copolymer comprised of a block (a) formed of the same monomer unit as the monomer unit which forms polymer phase (A) and a block (b) formed of the same monomer unit as the monomer unit which forms polymer phase (B), with at least one type of the aforementioned rubber components having at least one functional group.

Inventors:
NUKAGA HIDEYUKI (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/060712
Publication Date:
December 17, 2009
Filing Date:
June 11, 2009
Export Citation:
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Assignee:
BRIDGESTONE CORP (JP)
NUKAGA HIDEYUKI (JP)
International Classes:
C08L21/00; B60C1/00; B60C15/06; C08L7/00; C08L9/00
Foreign References:
JP2002256108A2002-09-11
JP2007191611A2007-08-02
JP2002012702A2002-01-15
JP2005133017A2005-05-26
JPH08283465A1996-10-29
JPH029660A1990-01-12
JPH01129660A1989-05-22
Other References:
See also references of EP 2289992A4
Attorney, Agent or Firm:
SUGIMURA, KENJI (JP)
Kenji Sugimura (JP)
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Claims:
 少なくとも二種類のゴム成分からなり、ポリマー相A及びポリマー相Bを形成する非相溶ポリマーブレンドに対し、
 ポリマー相Aを形成する単量体単位と同一の単量体単位からなるブロックaと、ポリマー相Bを形成する単量体単位と同一の単量体単位からなるブロックbとからなるブロックコポリマーを配合してなり、
 前記ゴム成分の少なくとも一種が、少なくとも一つの官能基を有することを特徴とするゴム組成物。
 前記ポリマー相A及びポリマー相Bの内の一方が天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを含み、他方のポリマー相がポリイソプレンゴム以外の合成ゴムを含むことを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
 ゴム成分の重量平均分子量が20万以上であり、ブロックコポリマーを形成するブロックa及びブロックbの重量平均分子量がいずれも5万~50万であることを特徴する請求項1に記載のゴム組成物。
 前記ポリイソプレンゴム以外の合成ゴムがポリブタジエンゴムであることを特徴とする請求項2に記載のゴム組成物。
 前記ブロックコポリマーの配合量が、前記ゴム成分の合計100質量部に対し0.3~20質量部であることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
 前記ゴム成分の合計100質量部に対し、更に充填剤を10~100質量部含有することを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
 請求項1~6のいずれかに記載のゴム組成物をタイヤ部材のいずれかに用いたことを特徴とするタイヤ。
 前記タイヤ部材が、トレッド部、サイドウォール部、サイド補強ゴム、ビード部又はゴムチェーファーであることを特徴とする請求項7に記載のタイヤ。
Description:
ゴム組成物及びそれを用いたタ ヤ

 本発明は、ゴム組成物及び該ゴム組成物 用いたタイヤに関し、特にタイヤの破壊特 及び耐摩耗性を向上させることが可能なゴ 組成物に関するものである。

 近年、自動車の低燃費性や安全性等に対 る要求が一段と厳しくなってきており、自 車のタイヤトレッド用ゴム材料に従来から 求されてきた耐摩耗性や破壊特性に加えて グリップ性能等の他の性能にも優れたゴム 成物が強く望まれるようになってきた。通 、ゴム組成物の各種性能を改善する手法と ては、異なる特性を有するゴム成分(ポリマ ー)をブレンドして用いたり、各種配合剤を えたりする手法が行われるが、この場合、 ム組成物中には相分離界面が存在し、かか 界面が破壊の起点となって、引張強さ(Tb)、 断時伸び(Eb)等の破壊特性や耐摩耗性等に悪 影響を与えると考えられている。

 タイヤトレッド用ゴム組成物に存在する 分離界面は、主として充填剤/ポリマー間の 界面と、ポリマー/ポリマー間の界面に分け ことができる。特開平11-29660号公報(特許文 1)では、ポリマー/ポリマー間に相分離界面 存在する非相溶ポリマーブレンド系に対し 複数のブロックを有し、各ブロックが異な ポリマー相と相溶性であるブロックコポリ ーを配合することで、ポリマー/ポリマー間 界面親和性が向上し、破壊特性や耐摩耗性 を改善できることが開示されている。

特開平11-29660号公報

 しかしながら、本発明者が検討したとこ 、ゴム組成物中に存在する充填剤/ポリマー 間の界面は、ポリマー/ポリマー間の界面に べてゴム変形時の歪みが集中し易く、充填 /ポリマー間の界面の方が破壊の起点となり いことが分かった。このため、ポリマー/ポ リマー間の界面による影響は、充填剤/ポリ ー間の界面に比べて小さく、ポリマー/ポリ ー間の界面親和性の向上効果を有効に作用 せるまでには至っていなかった。

 そこで、本発明の目的は、充填剤/ポリマ ー間の界面に集中する歪みを抑えることで、 ポリマー/ポリマー間の界面親和性の向上効 を効果的に発現し、タイヤの破壊特性及び 摩耗性を向上させることが可能なゴム組成 を提供することにある。また、本発明の他 目的は、該ゴム組成物をトレッド部に用い 、破壊特性及び耐摩耗性に優れたタイヤを 供することにある。

 本発明者は、上記目的を達成するために 意検討した結果、ポリマー相A及びポリマー 相Bを形成する非相溶ポリマーブレンドに対 、ポリマー相Aと相溶性であるがポリマー相B と非相溶性であるブロックaと、ポリマー相B 相溶性であるがポリマー相Aと非相溶性であ るブロックbとからなるブロックコポリマー 配合し、更に非相溶ポリマーブレンドを構 するゴム成分の少なくとも一種に少なくと 一つの官能基を導入することで、破壊特性 び耐摩耗性が向上できることを見出し、本 明を完成させるに至った。

 即ち、本発明のゴム組成物は、少なくとも 種類のゴム成分からなり、ポリマー相A及び ポリマー相Bを形成する非相溶ポリマーブレ ドに対し、
 ポリマー相Aを形成する単量体単位と同一の 単量体単位からなるブロックaと、ポリマー Bを形成する単量体単位と同一の単量体単位 らなるブロックbとからなるブロックコポリ マーを配合してなり、
 前記ゴム成分の少なくとも一種が、少なく も一つの官能基を有することを特徴とする

 非相溶ポリマーブレンドのポリマー相Aと ポリマー相Bの非相溶性、ブロックコポリマ のブロックaとブロックbの非相溶性、及び非 相溶ポリマーブレンドのポリマー相A又はポ マー相Bとブロックコポリマーのブロックb又 はブロックaの非相溶性は、試験用ロールを いて対象とする組み合わせからなるゴム組 物をシート状に加工し、15cm×15cm×1cmの試験 モールドにて150℃×30分間のプレス加硫を行 加硫シートを作製し、得られた加硫シート ミクロトームにより超薄切片として、走査 プローブ顕微鏡を用いて観察することによ て評価される。相分離構造が確認された場 、ポリマー相及び/又はブロックは非相溶性 である。なお、相溶性や非相溶性の判定には 、tanδの温度分散曲線によりピークがバイモ ダルであるか否かを判断する手法や、DSC測 によりブレンドポリマーのガラス転移温度 複数観測されるか否かを判断する手法を用 てもよいし、更に相分離構造が数十ミクロ に及ぶ場合には、光学顕微鏡を用いること できる。

 本発明のゴム組成物の好適例においては 前記ポリマー相A及びポリマー相Bの内の一 が天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを み、他方のポリマー相がポリイソプレンゴ 以外の合成ゴムを含む。ここで、前記ポリ ソプレンゴム以外の合成ゴムがポリブタジ ンゴムであることが好ましい。

 本発明のゴム組成物は、ゴム成分の重量 均分子量が20万以上であり、ブロックコポ マーを形成するブロックa及びブロックbの重 量平均分子量がいずれも5万~50万であること 好ましい。ここで、「重量平均分子量」と 、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定し たポリスチレン換算の値である。

 本発明のゴム組成物においては、前記ブ ックコポリマーの配合量が、前記ゴム成分 合計100質量部に対し0.3~20質量部であること 好ましい。

 本発明のゴム組成物の他の好適例におい は、前記ゴム成分の合計100質量部に対し、 に充填剤を10~100質量部含有する。

 また、本発明のタイヤは、上記ゴム組成 をタイヤ部材のいずれかに用いたことを特 とする。ここで、前記タイヤ部材としては トレッド部、サイドウォール部、サイド補 ゴム、ビード部又はゴムチェーファーが好 しい。

 本発明によれば、ポリマー相A及びポリマ ー相Bを形成する非相溶ポリマーブレンドに し、ポリマー相Aと相溶性であるがポリマー Bと非相溶性であるブロックaと、ポリマー Bと相溶性であるがポリマー相Aと非相溶性で あるブロックbとからなるブロックコポリマ を配合し、更に非相溶ポリマーブレンドを 成するゴム成分の少なくとも一種に少なく も一つの官能基を導入することで、タイヤ 破壊特性及び耐摩耗性を向上させることが 能なゴム組成物を提供することができる。 た、かかるゴム組成物をトレッド部に用い 、破壊特性及び耐摩耗性に優れたタイヤを 供することができる。

 以下に、本発明を詳細に説明する。本発 のゴム組成物は、少なくとも二種類のゴム 分からなり、ポリマー相A及びポリマー相B 形成する非相溶ポリマーブレンドに対し、 リマー相Aを形成する単量体単位と同一の単 体単位からなるブロックaと、ポリマー相B 形成する単量体単位と同一の単量体単位か なるブロックbとからなるブロックコポリマ を配合してなり、前記ゴム成分の少なくと 一種が、少なくとも一つの官能基を有する とを特徴とする。

 非相溶ポリマーブレンドを構成するゴム 分の少なくとも一種に少なくとも一つの官 基が導入されたゴム成分(変性ポリマー)を いることで、バウンドラバーとして広く知 れる充填剤/ポリマー間の補強効果が増加し 更に充填剤/ポリマー間の界面に集中する応 力や歪みを抑えることで、上記非相溶ポリマ ーブレンドへの上記ブロックコポリマーの配 合によって生じるポリマー/ポリマー間の界 親和性の向上効果が効果的に発現され、そ 結果、タイヤの破壊特性及び耐摩耗性を大 に向上させることができる。

 本発明のゴム組成物の非相溶ポリマーブ ンドは、少なくとも二種類のゴム成分から り、ポリマー相A及びポリマー相Bを形成し 該ポリマー相A及びポリマー相Bが非相溶性で ある。上記ゴム成分としては、例えば、天然 ゴム(NR)及び合成ゴムが挙げられ、該合成ゴ として、具体的には、ポリイソプレンゴム(I R)、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、 リブタジエンゴム(BR)、エチレン-プロピレ -ジエンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、イ ソブチレンイソプレンゴム(IIR)、ハロゲン化 チルゴム、アクリロニリトル-ブタジエンゴ ム(NBR)等が挙げられる。また、上記ゴム成分 しては、未変性ポリマー及び変性ポリマー いずれを用いてもよいが、ポリマー相A及び ポリマー相Bを構成するゴム成分の少なくと 一種が、少なくとも一つの官能基を有する( 性ポリマーである)ことを要する。ここで、 官能基としては、カーボンブラック、シリカ 等の充填剤と親和性を有する官能基が好まし く、スズを含む官能基、ケイ素を含む官能基 及び窒素を含む官能基が更に好ましい。少な くとも一つの官能基を導入したゴム成分を用 いることで、ゴム成分の充填剤に対する親和 性が高まり、充填剤/ポリマー間の界面が補 され、充填剤/ポリマー間の界面に集中する みを抑制することができる。なお、非相溶 リマーブレンド中に占める少なくとも一つ 官能基を有するゴム成分の割合は、充填剤/ ポリマー間の界面を補強する観点から、20質 %以上であることが好ましい。

 本発明のゴム組成物においては、非相溶 リマーブレンドを形成するため、ポリマー A及びポリマー相Bの内の一方が天然ゴム及 /又はポリイソプレンゴムを含み、他方のポ マー相がポリイソプレンゴム以外の合成ゴ を含むことが好ましい。即ち、本発明のゴ 組成物のゴム成分として、天然ゴム及び/又 はポリイソプレンゴムと、該ポリイソプレン ゴム以外の合成ゴムとを用いることで、非相 溶ポリマーブレンドを容易に形成することが できる。また、ポリイソプレンゴム以外の合 成ゴムとしては、ポリブタジエンゴムが好ま しい。一方、耐摩耗性を向上させる観点から 、非相溶ポリマーブレンドを形成するポリマ ー相A及びポリマー相Bを構成するゴム成分の み合わせとして、SBR/BRやSBR/NR等が挙げられ 。

 本発明のゴム組成物においては、非相溶 リマーブレンドを構成するゴム成分の少な とも一種に少なくとも一つの官能基を導入 ることが必要であるが、変性ポリマーによ 充填剤/ポリマー間の界面補強効果は大きく 、非相溶ポリマーブレンドに存在する界面の 破壊特性改善への貢献度が高いため、変性ポ リマーとして上記ゴム成分のいずれを用いて も本発明の目的を達成することができる。

 本発明において、天然ゴムを変性ポリマ として用いる場合、変性天然ゴムの製造方 としては、特に限定されず、例えば、天然 ムラテックスに極性基含有単量体を添加し 該極性基含有単量体を天然ゴムラテックス の天然ゴム分子にグラフト重合させ、更に 固及び乾燥させる方法が挙げられる。

 上記変性天然ゴムの製造に用いる天然ゴ ラテックスとしては、特に限定されず、例 ば、フィールドラテックス、アンモニア処 ラテックス、遠心分離濃縮ラテックス、界 活性剤や酵素で処理した脱タンパク質ラテ クス、及びこれらを組み合せたもの等を用 ることができる。

 上記天然ゴムラテックスに添加される極 基含有単量体は、分子内に少なくとも一つ 極性基を有し、天然ゴム分子とグラフト重 できる限り特に制限されるものでない。こ で、該極性基含有単量体は、天然ゴム分子 グラフト重合するために、分子内に炭素-炭 素二重結合を有することが好ましく、極性基 含有ビニル系単量体であることが好ましい。 上記極性基の具体例としては、アミノ基、イ ミノ基、ニトリル基、アンモニウム基、イミ ド基、アミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジア ゾ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カ ルボニル基、エポキシ基、オキシカルボニル 基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホ ニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基 、含窒素複素環基、含酸素複素環基及びアル コキシシリル基等を好適に挙げることができ る。これら極性基を含有する単量体は、一種 単独で用いてもよく、二種以上を組み合せて 用いてもよい。

 上記アミノ基を含有する単量体としては 1分子中に第1級、第2級及び第3級アミノ基か ら選ばれる少なくとも1つのアミノ基を含有 る重合性単量体が挙げられる。該アミノ基 有する重合性単量体の中でも、ジアルキル ミノアルキル(メタ)アクリレート等の第3級 ミノ基含有単量体が特に好ましい。これら ミノ基含有単量体は、一種単独で用いても く、二種以上を組み合せて用いてもよい。

 ここで、第1級アミノ基含有単量体として は、アクリルアミド、メタクリルアミド、4- ニルアニリン、アミノメチル(メタ)アクリ ート、アミノエチル(メタ)アクリレート、ア ミノプロピル(メタ)アクリレート、アミノブ ル(メタ)アクリレート等が挙げられる。

 また、第2級アミノ基含有単量体としては 、(1)アニリノスチレン、β-フェニル-p-アニリ ノスチレン、β-シアノ-p-アニリノスチレン、 β-シアノ-β-メチル-p-アニリノスチレン、β- ロロ-p-アニリノスチレン、β-カルボキシ-p- ニリノスチレン、β-メトキシカルボニル-p- ニリノスチレン、β-(2-ヒドロキシエトキシ) ルボニル-p-アニリノスチレン、β-ホルミル- p-アニリノスチレン、β-ホルミル-β-メチル-p- アニリノスチレン、α-カルボキシ-β-カルボ シ-β-フェニル-p-アニリノスチレン等のアニ ノスチレン類、(2)1-アニリノフェニル-1,3-ブ タジエン、1-アニリノフェニル-3-メチル-1,3- タジエン、1-アニリノフェニル-3-クロロ-1,3- タジエン、3-アニリノフェニル-2-メチル-1,3- ブタジエン、1-アニリノフェニル-2-クロロ-1,3 -ブタジエン、2-アニリノフェニル-1,3-ブタジ ン、2-アニリノフェニル-3-メチル-1,3-ブタジ エン、2-アニリノフェニル-3-クロロ-1,3-ブタ エン等のアニリノフェニルブタジエン類、(3 )N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メ )アクリルアミド、N-メチロールアクリルア ド、N-(4-アニリノフェニル)メタクリルアミ 等のN-モノ置換(メタ)アクリルアミド類等が 挙げられる。

 更に、第3級アミノ基含有単量体としては 、N,N-ジ置換アミノアルキル(メタ)アクリレー ト及びN,N-ジ置換アミノアルキル(メタ)アクリ ルアミド等が挙げられる。上記N,N-ジ置換ア ノアルキル(メタ)アクリレートとしては、N,N -ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、 N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート 、N,N-ジプロピルアミノエチル(メタ)アクリレ ート、N,N-ジオクチルアミノエチル(メタ)アク リレート、N-メチル-N-エチルアミノエチル(メ タ)アクリレート等が好適に挙げられる。ま 、上記N,N-ジ置換アミノアルキル(メタ)アク ルアミドとしては、N,N-ジメチルアミノプロ ル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチルアミ プロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジオク ルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等 好適に挙げられる。

 上記ニトリル基を含有する単量体として 、(メタ)アクリロニトリル、シアン化ビニ デン等が挙げられる。これらニトリル基含 単量体は、一種単独で用いてもよく、二種 上を組み合せて用いてもよい。

 上記ヒドロキシル基を含有する単量体と ては、1分子中に少なくとも1つの第1級、第2 級及び第3級ヒドロキシル基を有する重合性 量体が挙げられる。かかる単量体としては ヒドロキシル基含有不飽和カルボン酸系単 体、ヒドロキシル基含有ビニルエーテル系 量体、ヒドロキシル基含有ビニルケトン系 量体等が挙げられる。ここで、ヒドロキシ 基含有単量体の具体例としては、2-ヒドロキ シエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ ロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプ ピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチ ル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシブチル( タ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ )アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ) アクリレート類;ポリエチレングリコール、 リプロピレングリコール等のポリアルキレ グリコール(アルキレングリコール単位数は 例えば、2~23である)のモノ(メタ)アクリレー ト類;N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミ 、N-(2-ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルア ド、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)(メタ)アク ルアミド等のヒドロキシル基含有不飽和ア ド類;o-ヒドロキシスチレン、m-ヒドロキシ チレン、p-ヒドロキシスチレン、o-ヒドロキ -α-メチルスチレン、m-ヒドロキシ-α-メチル スチレン、p-ヒドロキシ-α-メチルスチレン、 p-ビニルベンジルアルコール等のヒドロキシ 基含有ビニル芳香族化合物類等が挙げられ 。これらの中でも、ヒドロキシル基含有不 和カルボン酸系単量体、ヒドロキシアルキ (メタ)アクリレート類、ヒドロキシル基含 ビニル芳香族化合物が好ましく、ヒドロキ ル基含有不飽和カルボン酸系単量体が特に ましい。ここで、ヒドロキシル基含有不飽 カルボン酸系単量体としては、アクリル酸 メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マ イン酸等のエステル、アミド、無水物等の 導体が挙げられ、これらの中でも、アクリ 酸、メタクリル酸等のエステルが特に好ま い。これらヒドロキシル基含有単量体は、 種単独で用いてもよく、二種以上を組み合 て用いてもよい。

 上記カルボキシル基を含有する単量体と ては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フ ル酸、イタコン酸、テトラコン酸、桂皮酸 の不飽和カルボン酸類;フタル酸、コハク酸 アジピン酸等の非重合性多価カルボン酸と (メタ)アリルアルコール、2-ヒドロキシエチ ル(メタ)アクリレート等の水酸基含有不飽和 合物とのモノエステルのような遊離カルボ シル基含有エステル類及びその塩等が挙げ れる。これらの中でも、不飽和カルボン酸 が特に好ましい。これらカルボキシル基含 単量体は、一種単独で用いてもよく、二種 上を組み合せて用いてもよい。

 上記エポキシ基を含有する単量体として 、(メタ)アリルグリシジルエーテル、グリ ジル(メタ)アクリレート、3,4-オキシシクロ キシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 これらエポキシ基含有単量体は、一種単独で 用いてもよく、二種以上を組み合せて用いて もよい。

 上記含窒素複素環基を含有する単量体に いて、該含窒素複素環としては、ピロール ヒスチジン、イミダゾール、トリアゾリジ 、トリアゾール、トリアジン、ピリジン、 リミジン、ピラジン、インドール、キノリ 、プリン、フェナジン、プテリジン、メラ ン等が挙げられる。なお、該含窒素複素環 、他のヘテロ原子を環中に含んでいてもよ 。ここで、含窒素複素環基としてピリジル を含有する単量体としては、2-ビニルピリ ン、3-ビニルピリジン、4-ビニルピリジン、5 -メチル-2-ビニルピリジン、5-エチル-2-ビニル ピリジン等のピリジル基含有ビニル化合物等 が挙げられ、これらの中でも、2-ビニルピリ ン、4-ビニルピリジン等が特に好ましい。 れら含窒素複素環基含有単量体は、一種単 で用いてもよく、二種以上を組み合せて用 てもよい。

 上記アルコキシシリル基を含有する単量 としては、(メタ)アクリロキシメチルトリ トキシシラン、(メタ)アクリロキシメチルメ チルジメトキシシラン、(メタ)アクリロキシ チルジメチルメトキシシラン、(メタ)アク ロキシメチルトリエトキシシラン、(メタ)ア クリロキシメチルメチルジエトキシシラン、 (メタ)アクリロキシメチルジメチルエトキシ ラン、(メタ)アクリロキシメチルトリプロ キシシラン、(メタ)アクリロキシメチルメチ ルジプロポキシシラン、(メタ)アクリロキシ チルジメチルプロポキシシラン、γ-(メタ) クリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ -(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキ シシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルジ チルメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキ プロピルトリエトキシシラン、γ-(メタ)アク リロキシプロピルメチルジエトキシシラン、 γ-(メタ)アクリロキシプロピルジメチルエト シシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピル リプロポキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシ プロピルメチルジプロポキシシラン、γ-(メ )アクリロキシプロピルジメチルプロポキシ ラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルメチ ジフェノキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシ プロピルジメチルフェノキシシラン、γ-(メ )アクリロキシプロピルメチルジベンジロキ シラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルジ チルベンジロキシシラン、トリメトキシビ ルシラン、トリエトキシビニルシラン、6-ト リメトキシシリル-1,2-ヘキセン、p-トリメト シシリルスチレン等が挙げられる。これら ルコキシシリル基含有単量体は、一種単独 用いてもよく、二種以上を組み合せて用い もよい。

 上記極性基含有単量体を天然ゴムラテッ ス中の天然ゴム分子にグラフト重合させる 合は、上記極性基含有単量体の天然ゴム分 へのグラフト重合を、乳化重合で行う。こ で、該乳化重合においては、一般的に、天 ゴムラテックスに水及び必要に応じて乳化 を加えた溶液中に、上記極性基含有単量体 加え、更に重合開始剤を加えて、所定の温 で撹拌して極性基含有単量体を重合させる とが好ましい。なお、上記極性基含有単量 の天然ゴムラテックスへの添加においては 予め天然ゴムラテックス中に乳化剤を加え もよいし、極性基含有単量体を乳化剤で乳 した後に天然ゴムラテックス中に加えても い。なお、天然ゴムラテックス及び/又は極 性基含有単量体の乳化に使用できる乳化剤と しては、特に限定されず、ポリオキシエチレ ンラウリルエーテル等のノニオン系の界面活 性剤が挙げられる。

 上記重合開始剤としては、特に制限はな 、種々の乳化重合用の重合開始剤を用いる とができ、その添加方法についても特に制 はない。一般に用いられる重合開始剤の例 しては、過酸化ベンゾイル、過酸化水素、 メンハイドロパーオキサイド、tert-ブチル イドロパーオキサイド、ジ-tert-ブチルパー キサイド、2,2-アゾビスイソブチロニトリル 2,2-アゾビス(2-ジアミノプロパン)ヒドロク ライド、2,2-アゾビス(2-ジアミノプロパン)ジ ヒドロクロライド、2,2-アゾビス(2,4-ジメチル バレロニトリル)、過硫酸カリウム、過硫酸 トリウム、過硫酸アンモニウム等が挙げら る。なお、重合温度を低下させるためには レドックス系の重合開始剤を用いることが ましい。かかるレドックス系重合開始剤に いて、過酸化物と組み合せる還元剤として 、例えば、テトラエチレンペンタミン、メ カプタン類、酸性亜硫酸ナトリウム、還元 金属イオン、アスコルビン酸等が挙げられ 。レドックス系重合開始剤における過酸化 と還元剤との好ましい組み合せとしては、te rt-ブチルハイドロパーオキサイドとテトラエ チレンペンタミンとの組み合せ等が挙げられ る。

 上記変性天然ゴムに充填剤を配合して、 ム組成物の加工性を低下させることなく低 ス性及び耐摩耗性を向上させるには、各天 ゴム分子に上記極性基含有単量体が少量且 均一に導入されることが重要であるため、 記重合開始剤の添加量は、上記極性基含有 量体に対し1~100mol%の範囲が好ましく、10~100m ol%の範囲が更に好ましい。

 上述した各成分を反応容器に仕込み、30~8 0℃で10分~7時間反応させることで、天然ゴム 子に上記極性基含有単量体がグラフト共重 した変性天然ゴムラテックスが得られる。 た、該変性天然ゴムラテックスを凝固させ 洗浄後、真空乾燥機、エアドライヤー、ド ムドライヤー等の乾燥機を用いて乾燥する とで変性天然ゴムが得られる。ここで、変 天然ゴムラテックスを凝固するのに用いる 固剤としては、特に限定されるものではな が、ギ酸、硫酸等の酸や、塩化ナトリウム の塩が挙げられる。

 上記変性天然ゴムラテックス及び変性天 ゴムにおいて、上記極性基含有単量体のグ フト量は、天然ゴムラテックス中のゴム成 に対して0.01~5.0質量%の範囲が好ましく、0.01 ~1.0質量%の範囲が更に好ましい。極性基含有 量体のグラフト量が0.01質量%未満では、ゴ 組成物の低ロス性及び耐摩耗性を十分に改 できないことがある。また、極性基含有単 体のグラフト量が5.0質量%を超えると、粘弾 、S-S特性(引張試験機における応力-歪曲線) の天然ゴム本来の物理特性を大きく変えて まい、天然ゴム本来の優れた物理特性が損 われると共に、ゴム組成物の加工性が大幅 悪化するおそれがある。

 一方、本発明において、合成ゴムを変性 リマーとして用いる場合、かかる変性合成 ムは、特に限定されないが、共役ジエン系 合体、即ち、共役ジエン化合物の単独重合 又は芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合 との共重合体が好ましく、この場合、例え 、(1)単量体である共役ジエン化合物を単独 又は単量体である芳香族ビニル化合物と共 ジエン化合物との混合物を重合開始剤を用 て重合させ、重合活性部位を有する重合体 生成させた後、該重合活性部位を各種変性 で変性する方法や、(2)単量体を官能基を有 る重合開始剤を用いて重合させる方法で得 ことができる。ここで、重合活性部位を有 る共役ジエン系重合体は、アニオン重合に り製造されたものであっても、配位重合に り製造されたものであってもよい。

 なお、単量体としての共役ジエン化合物 しては、1,3-ブタジエン、イソプレン、1,3- ンタジエン、2,3-ジメチルブタジエン、2-フ ニル-1,3-ブタジエン、1,3-ヘキサジエン等が げられ、これらの中でも、1,3-ブタジエン及 イソプレンが好ましい。一方、単量体とし の芳香族ビニル化合物としては、スチレン p-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-tert -ブチルスチレン、α-メチルスチレン、クロ メチルスチレン、ビニルトルエン等が挙げ れる。

 アニオン重合で変性合成ゴムを製造する 合、重合開始剤としては、リチウム化合物 好ましく、ヒドロカルビルリチウム及びリ ウムアミド化合物が更に好ましい。重合開 剤としてヒドロカルビルリチウムを用いる 合、重合開始末端にヒドロカルビル基を有 、他方の末端が重合活性部位である重合体 得られる。一方、重合開始剤としてリチウ アミド化合物を用いる場合、重合開始末端 窒素含有官能基を有し、他方の末端が重合 性部位である重合体が得られ、該重合体は 変性剤で変性することなく、変性合成ゴム して用いることができる。なお、重合開始 の使用量は、単量体100g当り0.2~20mmolの範囲 好ましい。

 一方、上記リチウムアミド化合物として 、リチウムヘキサメチレンイミド、リチウ ピロリジド、リチウムピペリジド、リチウ ヘプタメチレンイミド、リチウムドデカメ レンイミド、リチウムジメチルアミド、リ ウムジエチルアミド、リチウムジプロピル ミド、リチウムジブチルアミド、リチウム ヘキシルアミド、リチウムジヘプチルアミ 、リチウムジオクチルアミド、リチムジ-2- チルヘキシルアミド、リチウムジデシルア ド、リチウム-N-メチルピペラジド、リチウ エチルプロピルアミド、リチウムエチルブ ルアミド、リチウムメチルブチルアミド、 チウムエチルベンジルアミド、リチウムメ ルフェネチルアミド等が挙げられ、これら 中でも、リチウムヘキサメチレンイミド、 チウムピロリジド、リチウムピペリジド、 チウムヘプタメチレンイミド、リチウムド カメチレンイミド等の環状のリチウムアミ 化合物が好ましく、リチウムヘキサメチレ イミド及びリチウムピロリジドが特に好ま い。

 上記重合開始剤を用いて、変性合成ゴム 製造する方法としては、例えば、重合反応 不活性な炭化水素溶媒中で、単量体を重合 せることで変性合成ゴムを製造することが きる。ここで、重合反応に不活性な炭化水 溶媒としては、プロパン、n-ブタン、イソ タン、n-ペンタン、イソペンタン、n-ヘキサ 、シクロヘキサン、プロペン、1-ブテン、 ソブテン、トランス-2-ブテン、シス-2-ブテ 、1-ペンテン、2-ペンテン、1-ヘキセン、2-ヘ キセン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エ チルベンゼン、メチルシクロペンタン、メチ ルシクロヘキサン等が挙げられる。これらは 単独で用いてもよく、二種以上を混合して用 いてもよい。

 上記アニオン重合は、ランダマイザーの 在下で実施してもよい。該ランダマイザー 、重合体の共役ジエン化合物部分のミクロ 造を制御することができ、より具体的には 重合体の共役ジエン化合物部分のビニル結 量を制御したり、重合体中の共役ジエン化 物単位と芳香族ビニル化合物単位とをラン ム化する等の作用を有する。上記ランダマ ザーとしては、ジメトキシベンゼン、テト ヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジエチ ングリコールジブチルエーテル、ジエチレ グリコールジメチルエーテル、ビステトラ ドロフリルプロパン、トリエチルアミン、 リジン、N-メチルモルホリン、N,N,N',N'-テト メチルエチレンジアミン、1,2-ジピペリジノ エタン、カリウム-t-アミレート、カリウム-t- ブトキシド、ナトリウム-t-アミレート等が挙 げられる。これらランダマイザーの使用量は 、重合開始剤1モル当り0.01~100モル当量の範囲 が好ましい。また、混合して使用してもよい 。

 上記アニオン重合は、溶液重合で実施す ことが好ましく、重合反応溶液中の上記単 体の濃度は、5~50質量%の範囲が好ましく、10 ~30質量%の範囲が更に好ましい。なお、共役 エン化合物と芳香族ビニル化合物を併用す 場合、単量体混合物中の芳香族ビニル化合 の含有率は、目的とする共重合体の芳香族 ニル化合物量に応じて適宜選択することが きる。また、重合形式は特に限定されず、 分式でも連続式でもよい。

 上記アニオン重合の重合温度は、0~150℃ 範囲が好ましく、20~130℃の範囲が更に好ま い。また、該重合は、発生圧力下で実施で るが、通常は、使用する単量体を実質的に 相に保つのに十分な圧力下で行うことが好 しい。ここで、重合反応を発生圧力より高 圧力下で実施する場合、反応系を不活性ガ で加圧することが好ましい。また、重合に 用する単量体、重合開始剤、溶媒等の原材 は、水、酸素、二酸化炭素、プロトン性化 物等の反応阻害物質を予め除去したものを いることが好ましい。

 一方、配位重合で変性合成ゴムを製造す 場合、重合開始剤としては、希土類金属化 物を用いることが好ましく、下記(a)成分、( b)成分、(c)成分を組み合わせて用いることが に好ましい。該配位重合により、重合活性 位を有する共役ジエン系重合体が得られる

 上記配位重合に用いる(a)成分は、希土類 属化合物、及び希土類金属化合物とルイス 基との錯化合物等から選択される。ここで 希土類金属化合物としては、希土類元素の ルボン酸塩、アルコキサイド、β-ジケトン 体、リン酸塩及び亜リン酸塩等が挙げられ ルイス塩基としては、アセチルアセトン、 トラヒドロフラン、ピリジン、N,N-ジメチル ホルムアミド、チオフェン、ジフェニルエー テル、トリエチルアミン、有機リン化合物、 1価又は2価のアルコール等が挙げられる。上 希土類金属化合物の希土類元素としては、 ンタン、ネオジム、プラセオジム、サマリ ム、ガドリニウムが好ましく、これらの中 も、ネオジムが特に好ましい。また、(a)成 として、具体的には、ネオジムトリ-2-エチ ヘキサノエート、それとアセチルアセトン の錯化合物、ネオジムトリネオデカノエー 、それとアセチルアセトンとの錯化合物、 オジムトリn-ブトキシド等が挙げられる。 れら(a)成分は一種単独で用いても、二種以 を混合して用いてもよい。

 上記配位重合に用いる(b)成分は、有機アル ニウム化合物から選択される。該有機アル ニウム化合物として、具体的には、式:R 3 Alで表されるトリヒドロカルビルアルミニウ 化合物、式:R 2 AlH又はRAlH 2 で表されるヒドロカルビルアルミニウム水素 化物(式中、Rは、それぞれ独立して炭素数1~30 の炭化水素基である)、炭素数1~30の炭化水素 をもつヒドロカルビルアルミノキサン化合 等が挙げられる。該有機アルミニウム化合 として、具体的には、トリアルキルアルミ ウム,ジアルキルアルミニウムヒドリド,ア キルアルミニウムジヒドリド,アルキルアル ノキサン等が挙げられる。これらの化合物 一種単独で用いても、二種以上を混合して いてもよい。なお、(b)成分としては、アル ノキサンと他の有機アルミニウム化合物と 併用することが好ましい。

 上記配位重合に用いる(c)成分は、加水分 可能なハロゲンを有する化合物又はこれら ルイス塩基の錯化合物;三級アルキルハライ ド、ベンジルハライド又はアリルハライドを 有する有機ハロゲン化物;非配位性アニオン び対カチオンからなるイオン性化合物等か 選択される。かかる(c)成分として、具体的 は、アルキルアルミニウム二塩化物、ジア キルアルミニウム塩化物、四塩化ケイ素、 塩化スズ、塩化亜鉛とアルコール等のルイ 塩基との錯体、塩化マグネシウムとアルコ ル等のルイス塩基との錯体、塩化ベンジル, 化t-ブチル,臭化ベンジル,臭化t-ブチル、ト フェニルカルボニウムテトラキス(ペンタフ ルオロフェニル)ボレート等が挙げられる。 れら(c)成分は一種単独で用いても、二種以 を混合して用いてもよい。

 上記重合開始剤は、上記の(a),(b),(c)成分 外に、必要に応じて、重合用単量体と同じ 役ジエン化合物及び/又は芳香族ビニル化合 を用いて予備的に調製してもよい。また、( a)成分又は(c)成分の一部又は全部を不活性な 体上に担持して用いてもよい。上記各成分 使用量は、適宜設定することができるが、 常、(a)成分は単量体100g当たり0.001~0.5mmolで る。また、モル比で(b)成分/(a)成分は5~1000、( c)成分/(a)成分は0.5~10の範囲が好ましい。

 上記配位重合における重合温度は、-80~150 ℃の範囲が好ましく、-20~120℃の範囲が更に ましい。また、配位重合に用いる溶媒とし は、上述のアニオン重合で例示した反応に 活性な炭化水素溶媒を用いることができ、 応溶液中の単量体の濃度もアニオン重合の 合と同様である。更に、配位重合における 応圧力もアニオン重合の場合と同様であり 反応に使用する原材料も、水、酸素、二酸 炭素、プロトン性化合物等の反応阻害物質 実質的に除去したものが望ましい。

 上記重合活性部位を有する重合体の重合 性部位を変性剤で変性するにあたって、使 する変性剤としては、窒素含有化合物、ケ 素含有化合物及びスズ含有化合物が好まし 。この場合、変性反応により、窒素含有官 基、ケイ素含有官能基又はスズ含有官能基 導入することができる。なお、上記重合活 部位を有する重合体が、官能基を有する重 開始剤を用いて合成され、既に少なくとも つの官能基を有している場合、重合反応に 常使用される重合停止剤を反応系に加えて 重合反応を停止してもよい。

 上記変性剤として用いることができる窒 含有化合物は、置換若しくは非置換のアミ 基、アミド基、イミノ基、イミダゾール基 ニトリル基又はピリジル基を有することが ましい。該変性剤として好適な窒素含有化 物としては、ジフェニルメタンジイソシア ート、クルードMDI、トリメチルヘキサメチ ンジイソシアネート、トリレンジイソシア ート等のイソシアネート化合物,4,4'-ビス(ジ エチルアミノ)ベンゾフェノン、4-(ジメチル ミノ)ベンゾフェノン、4-(ジエチルアミノ)ベ ンゾフェノン、4-ジメチルアミノベンジリデ アニリン、4-ジメチルアミノベンジリデン チルアミン、ジメチルイミダゾリジノン、N- メチルピロリドン、1-ブチルアジリジン等が げられる。

 また、上記変性剤として用いることがで るケイ素含有化合物としては、3-グリシド シプロピルトリメトキシシラン、3-グリシド キシプロピルトリエトキシシラン、N-(1-メチ プロピリデン)-3-(トリエトキシシリル)-1-プ パンアミン、N-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-( リエトキシシリル)-1-プロパンアミン、N-(3- リエトキシシリルプロピル)-4,5-ジヒドロイ ダゾール、3-メタクリロイロキシプロピル リメトキシシラン、3-イソシアナトプロピル トリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル ロピルコハク酸無水物、3-(1-ヘキサメチレ イミノ)プロピル(トリエトキシ)シラン、(1- キサメチレンイミノ)メチル(トリメトキシ) ラン、3-ジエチルアミノプロピル(トリエト シ)シラン、3-ジメチルアミノプロピル(トリ トキシ)シラン、2-(トリメトキシシリルエチ ル)ピリジン、2-(トリエトキシシリルエチル) リジン、2-シアノエチルトリエトキシシラ 、テトラエトキシシラン等が挙げられる。 れらケイ素含有化合物は、一種を単独で用 てもよく、二種以上を組み合わせて用いて よい。また、該ケイ素含有化合物の部分縮 物も用いることができる。

 更に、上記変性剤としては、下記式(I):
   R 1 a ZX b  ・・・ (I)
[式中、R 1 は、それぞれ独立して炭素数1~20のアルキル 、炭素数3~20のシクロアルキル基、炭素数6~20 のアリール基及び炭素数7~20のアラルキル基 らなる群から選択され;Zは、スズ又はケイ素 であり;Xは、それぞれ独立して塩素又は臭素 あり;aは0~3で、bは1~4で、但し、a+b=4である] 表されるカップリング剤も好ましい。式(I) カップリング剤で変性することで、変性合 ゴムの耐コールドフロー性を改良すること できる。なお、式(I)のカップリング剤で変 して得られる変性合成ゴムは、少なくとも 種のスズ-炭素結合又はケイ素-炭素結合を する。

 式(I)のR 1 として、具体的には、メチル基、エチル基、 n-ブチル基、ネオフィル基、シクロヘキシル 、n-オクチル基、2-エチルヘキシル基等が挙 げられる。また、式(I)のカップリング剤とし て、具体的には、SnCl 4 、R 1 SnCl 3 、R 1 2 SnCl 2 、R 1 3 SnCl、SiCl 4 、R 1 SiCl 3 、R 1 2 SiCl 2 、R 1 3 SiCl等が好ましく、SnCl 4 及びSiCl 4 が特に好ましい。

 上記変性剤による重合活性部位の変性反 は、溶液反応で行うことが好ましく、該溶 中には、重合時に使用した単量体が含まれ いてもよい。また、変性反応の反応形式は に制限されず、バッチ式でも連続式でもよ 。更に、変性反応の反応温度は、反応が進 する限り特に限定されず、重合反応の反応 度をそのまま採用してもよい。なお、変性 の使用量は、重合体の製造に使用した重合 始剤1molに対し、0.25~3.0molの範囲が好ましく 0.5~1.5molの範囲が更に好ましい。

 本発明のゴム組成物において、上記非相 ポリマーブレンドを構成するゴム成分は、 量平均分子量が20万以上であることが好ま い。該ゴム成分の重量平均分子量が20万未満 では、未加硫粘度が下がりすぎ、混練り時の トルクがかからず、練り不十分となる可能性 が考えられる。

 本発明のゴム組成物に用いるブロックコ リマーは、ポリマー相Aを形成する単量体単 位と同一の単量体単位からなるブロックaと ポリマー相Bを形成する単量体単位と同一の 量体単位からなるブロックbとからなる。な お、各ポリマー相が、二種類以上の単量体単 位から形成されるゴム成分から構成されたり 、二種類以上のゴム成分から構成される場合 、対応するブロックもまた二種類以上の単量 体単位から形成されることになる。ここで、 ブロックコポリマーのブロックaは、ポリマ 相Aを形成する単量体単位と同一の単量体単 から形成されるため、ポリマー相Aと相溶性 であるがポリマー相Bと非相溶性である。一 、ブロックコポリマーのブロックbは、ポリ ー相Bを形成する単量体単位と同一の単量体 単位から形成されるため、ポリマー相Bと相 性であるがポリマー相Aと非相溶性である。 ち、ブロックa及びブロックbは互いに非相 性を示すが、これによって、各ブロックが 応するポリマー相にのみ進入することがで 、破壊特性や耐摩耗性等を改善することが きる。

 また、特開平11-29660号公報に記載されて るように、上記ブロックコポリマーの各ブ ックに含まれるミクロ構造を調整すること 、各ブロックと各ゴム成分との架橋反応が ぼ等しい速さで行われ、その結果、破壊特 や耐摩耗性等の改良効果を大幅に向上させ ことができる。

 上記ブロックコポリマーは、特に限定さ ないが、共役ジエン系重合体、即ち、共役 エン化合物の重合体又は芳香族ビニル化合 と共役ジエン化合物との重合体が好ましい また、上記ブロックコポリマーは、例えば 単量体である共役ジエン化合物又は単量体 ある芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合 との混合物を重合開始剤を用いて重合させ 単量体の重合転化率が少なくとも5質量%、 ましくは10質量%以上まで重合反応を行いブ ックaを製造し、次いで単量体である共役ジ ン化合物又は単量体である芳香族ビニル化 物と共役ジエン化合物との混合物を加えて に重合させてブロックbを製造する方法で得 ることができる。ここで、ブロックコポリマ ーは、アニオン重合により製造されたもので あっても、配位重合により製造されたもので あってもよい。また、ブロックコポリマーは 、未変性ポリマー及び変性ポリマーのいずれ でもよい。更に、変性剤の種類により得られ る変性ポリマーの形態は異なるが、該変性ポ リマーの形態は特に限定されるものではなく 、線状ポリマー、分岐ポリマー及び星型ポリ マー等のいずれの形態をとってもよい。なお 、これら変性ポリマーの形態の中でも、線状 ポリマーが好ましい。

 上記ブロックコポリマーの製造に用いる とができる共役ジエン化合物、芳香族ビニ 化合物及び重合開始剤としては、上記変性 成ゴムに用いることができる共役ジエン化 物、芳香族ビニル化合物及び重合開始剤と て例示したものと同様のものを例示するこ ができる。また、アニオン重合、配位重合 び変性反応についても、上記変性合成ゴム 製造方法において記載したものと同様の方 で行うことができる。

 本発明のゴム組成物のブロックコポリマ は、ブロックa及びブロックbの重量平均分 量がそれぞれ5万~50万であることが好ましい ブロックa又はブロックbの重量平均分子量 5万未満では、非相溶ポリマーブレンドを構 するゴム成分と絡み合い難くなり、ポリマ /ポリマー間の界面親和性の向上効果を十分 に確保することができず、一方、50万を超え と、ブロックコポリマーの合成が困難にな 傾向がある。また、ブロックコポリマーを 成するブロックa及びブロックbは、特に限 されるものではないが、互いに同程度の重 平均分子量を有することが好ましい。なお 各ブロックの重量平均分子量とは、ブロッ a及びブロックbをモデルとした重合体をそれ ぞれ合成し、得られた各重合体についての重 量平均分子量を指す。

 本発明のゴム組成物においては、上記ブ ックコポリマーの配合量が、非相溶ポリマ ブレンドを構成するゴム成分の合計100質量 に対し0.3~20質量部であることが好ましく、0 .3~9質量部であることが更に好ましい。該ゴ 成分の合計100質量部に対するブロックコポ マーの配合量が0.3質量部未満では、ポリマ /ポリマー間の界面親和性の向上効果が十分 得られず、一方、20質量部を超えると、ゴ 組成物の物性が低下する傾向がある。

 本発明のゴム組成物は、非相溶ポリマー レンドを構成するゴム成分の合計100質量部 対し、更に充填剤を10~100質量部含有するこ が好ましく、20~80質量部含有することが更 好ましい。該ゴム成分の合計100質量部に対 る充填剤の配合量が10質量部未満では、加硫 ゴムの破壊特性及び耐摩耗性が十分でなく、 一方、100質量部を超えると、作業性が悪化す る傾向がある。ここで、充填剤としては、カ ーボンブラック及びシリカが好ましい。なお 、カーボンブラックとしては、FEF,SRF,HAF,ISAF,S AFグレードのものが好ましく、HAF,ISAF,SAFグレ ドのものが更に好ましい。一方、シリカと ては、湿式シリカ及び乾式シリカ等が好ま く、湿式シリカが更に好ましい。これら補 性の充填剤は、一種単独で用いてもよいし 二種以上を混合して用いてもよい。

 本発明のゴム組成物は、上記ゴム成分に ブロックコポリマー、充填剤の他、ゴム工 界で通常使用される配合剤、例えば、シラ カップリング剤、軟化剤、ステアリン酸、 化防止剤、亜鉛華、加硫促進剤、加硫剤等 、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選 して配合して、混練り、熱入れ、押出等す ことにより製造することができる。

 本発明のタイヤは、上述したゴム組成物 トレッド部に用いたことを特徴とする。該 イヤは、トレッド部に、充填剤/ポリマー間 の界面に集中する歪みを抑え、ポリマー/ポ マー間の界面親和性の向上効果を効果的に 現したゴム組成物を用いており、引張強さ(T b)、切断時伸び(Eb)等の破壊特性及び耐摩耗性 が大幅に向上している。なお、本発明のタイ ヤは、上述のゴム組成物をトレッド部に用い る以外特に制限はなく、常法に従って製造す ることができる。また、該タイヤに充填する 気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整 した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等 の不活性ガスを用いることができる。

 以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳 く説明するが、本発明は下記の実施例に何 限定されるものではない。

<ゴム成分の製造例1:未変性HCBR>
 触媒成分としてバーサチック酸ネオジム(0.0 9ミリモル)のシクロヘキサン溶液、メチルア ミノキサン(MAO:東ソーアクゾ社製PMAO)(1.8ミ モル)のトルエン溶液、水素化ジイソブチル ルミニウム(DIBAH:関東化学社製)(5.0ミリモル) 及びジエチルアルミニウムクロリド(0.18ミリ ル)のトルエン溶液と、1,3-ブタジエン(4.5ミ モル)とを50℃で30分間反応熟成させた触媒A 得た。次に、窒素置換された5リットルのオ ートクレーブに、窒素雰囲気下、シクロヘキ サン2.4kg及び1,3-ブタジエン300gを仕込み、得 れた溶液中に更に触媒Aを加えて、80℃で60分 間重合を行った。この際の1,3-ブタジエンの 応転化率は、ほぼ100%であった。その後、重 反応系に2,4-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール1.5g 含むメタノール溶液を添加し、重合反応を 止させ、更に常法に従って乾燥して重合体A( 未変性HCBR:重量平均分子量(Mw)=30万,シス-1,4結 量=97%)を得た。

<ゴム成分の製造例2:変性HCBR>
 窒素置換された5リットルのオートクレーブ に、窒素雰囲気下、シクロヘキサン2.4kg及び1 ,3-ブタジエン300gを仕込み、得られた溶液中 更に上記触媒Aを加えて、80℃で60分間重合を 行った。この際の1,3-ブタジエンの反応転化 は、ほぼ100%であった。次に、重合反応系に 端変性剤として4,4'-ビス(ジエチルアミノ)ベ ンゾフェノン(0.55ミリモル)を加え、更に30分 変性反応を行った。その後、重合反応系に2 ,4-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール1.5gを含むメタ ール溶液を添加し、重合反応を停止させ、 に常法に従って乾燥して重合体B(変性HCBR:重 平均分子量(Mw)=30万,シス-1,4結合量=97%)を得 。

<ゴム成分の製造例3:変性HCBR>
 窒素置換された5リットルのオートクレーブ に、窒素雰囲気下、シクロヘキサン2.4kg及び1 ,3-ブタジエン300gを仕込み、得られた溶液中 更に上記触媒Aを加えて、80℃で60分間重合を 行った。この際の1,3-ブタジエンの反応転化 は、ほぼ100%であった。次に、重合反応系に 端変性剤として1-ブチルアジリジン(0.55ミリ モル)を加え、更に30分間変性反応を行った。 その後、重合反応系に2,4-ジ-tert-ブチル-p-ク ゾール1.5gを含むメタノール溶液を添加し、 合反応を停止させ、更に常法に従って乾燥 て重合体C(変性HCBR:重量平均分子量(Mw)=30万, ス-1,4結合量=96%)を得た。

<ゴム成分の製造例4:未変性LCBR>
 乾燥し、窒素置換した内容積約900mlの耐圧 ラス容器に、シクロヘキサン283g、1,3-ブタジ エン100g、2,2-ジテトラヒドロフリルプロパン0 .015mmolをシクロヘキサン溶液として注入し、 にn-ブチルリチウム(n-BuLi)0.50mmolを加えた後 攪拌装置を備えた50℃の温水浴中で4.5時間 合反応を行った。この際の1,3-ブタジエンの 応転化率は、ほぼ100%であった。その後、重 合反応系に2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT)の イソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)0.5mLを 加し、重合反応を停止させ、更に常法に従 て乾燥して重合体D(未変性LCBR:重量平均分子 (Mw)=30万,シス-1,4結合量=32%)を得た。

<ゴム成分の製造例5:変性LCBR>
 乾燥し、窒素置換した内容積約900mlの耐圧 ラス容器に、シクロヘキサン283g、1,3-ブタジ エン100g、2,2-ジテトラヒドロフリルプロパン0 .015mmolをシクロヘキサン溶液として注入し、 にn-ブチルリチウム(n-BuLi)0.50mmolを加えた後 攪拌装置を備えた50℃の温水浴中で4.5時間 合反応を行った。この際の1,3-ブタジエンの 応転化率は、ほぼ100%であった。次に、重合 反応系に変性剤として四塩化スズ(0.50mmol)の クロヘキサン溶液を加え、攪拌しながら更 50℃で30分間変性反応を行った。その後、重 反応系に2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT)の ソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)0.5mLを添 加し、重合反応を停止させ、更に常法に従っ て乾燥して重合体E(変性LCBR:重量平均分子量(M w)=30万,シス-1,4結合量=31%)を得た。

<ブロックコポリマーの製造例6:HCブロック& gt;
 窒素置換された5リットルのオートクレーブ に、窒素雰囲気下、シクロヘキサン2.4kg及び1 ,3-ブタジエン(ブロックa成分)100gを仕込み、 られた溶液中に更に上記触媒Aを加えて、80 で60分間重合を行った。この際の1,3-ブタジ ンの反応転化率は、ほぼ100%であった。次に 重合反応系にイソプレン(ブロックb成分)100g を含むシクロへキサン溶液を添加し、更に60 間重合を行った。その後、重合反応系に2,4- ジ-tert-ブチル-p-クレゾール1.5gを含むメタノ ル溶液を添加し、重合反応を停止させ、更 常法に従って乾燥して重合体F(HCブロック:ブ ロックaの重量平均分子量(Mw)=10万,ブロックb 重量平均分子量(Mw)=10万,シス-1,4結合量=96%)を 得た。なお、1,3-ブタジエン及びイソプレン 使用量を変えることで、ブロックa及びブロ クbの重量平均分子量が異なるHCブロックを 成した(表3参照)。

<ブロックコポリマーの製造例7:LCブロック& gt;
 乾燥し、窒素置換した内容積約900mlの耐圧 ラス容器に、シクロヘキサン283g、1,3-ブタジ エン(ブロックa成分)35g、2,2-ジテトラヒドロ リルプロパン0.015mmolをシクロヘキサン溶液 して注入し、更にn-ブチルリチウム(n-BuLi)0.50 mmolを加えた後、攪拌装置を備えた50℃の温水 浴中で1.5時間重合反応を行った。この際の1,3 -ブタジエンの反応転化率は、ほぼ100%であっ 。次に、重合反応系にイソプレン(ブロック b成分)35gを含むシクロへキサン溶液を添加し 更に1.5時間重合を行った。その後、重合反 系に2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT)のイソ ロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)0.5mLを添加し 、重合反応を停止させ、更に常法に従って乾 燥して重合体G(LCブロック:ブロックaの重量平 均分子量(Mw)=100×10 3 ,ブロックbの重量平均分子量(Mw)=100×10 3 ,シス-1,4結合量=30%)を得た。

 なお、上記のようにして製造した重合体( ゴム成分及びブロックコポリマー)の重量平 分子量(Mw)及びミクロ構造は、下記の方法で 定された。

(1)重量平均分子量(Mw)
 ゲルパーミエーションクロマトグラフィー[ GPC:東ソー製HLC-8020、カラム:東ソー製GMH-XL(2本 直列)、検出器:示差屈折率計(RI)]で単分散ポ スチレンを基準として、各重合体の変性停 なしの状態でのポリスチレン換算重量平均 子量(Mw)を求めた。なお、ブロックコポリマ については、ブロックコポリマーの各ブロ クの重量平均分子量(Mw)を求めた。

(2)ミクロ構造
 重合体のミクロ構造を赤外法(モレロ法)で めた。

<ゴム組成物の物性評価>
 次に、表1に示す配合処方のゴム組成物を調 製し、更に、該ゴム組成物を160℃で15分間加 して加硫ゴムに対し、引張強さ(Tb)、切断時 伸び(Eb)、tanδ及び耐摩耗性を測定・評価した 。結果を表2~4に示す。

(3)引張強さ
 JIS K6251-1993に準拠して、引張強さ(Tb)を測定 し、表2においては比較例1の引張強さを100と 、表3においては実施例6の引張強さを100と 、表4においては比較例5の引張強さを100とし て指数表示した。指数値が大きい程、耐破壊 性が良好であることを示す。

(4)切断時伸び
 JIS K6251-1993に準拠して、切断時伸び(Eb)を測 定し、表2においては比較例1の切断時伸びを1 00とし、表3においては実施例6の切断時伸び 100とし、表4においては比較例5の切断時伸び を100として指数表示した。指数値が大きい程 、耐破壊性が良好であることを示す。

(5)tanδ
 粘弾性測定装置[レオメトリックス社製]を い、温度50℃、歪み5%、周波数15Hzで損失正接 (tanδ)を測定し、表2においては比較例1のtanδ 100とし、表3においては実施例6のtanδを100と し、表4においては比較例5のtanδを100として 数表示した。指数値が小さい程、低ロス性 優れることを示す。

(6)耐摩耗性
 ランボーン型摩耗試験機を用い、室温にお るスリップ率60%での摩耗量を測定し、表2に おいては比較例1の摩耗量の逆数を100とし、 3においては実施例6の摩耗量の逆数を100とし 、表4においては比較例5の摩耗量の逆数を100 して指数表示した。指数値が大きい程、摩 量が少なく、耐摩耗性に優れることを示す

*1 RSS#1,重量平均分子量=200万.
*2 上記の方法で調製したポリブタジエンゴ ,使用したポリブタジエンゴムの種類を表2~4 示す.なお,いずれのポリブタジエンゴムも 然ゴムと非相溶性を示し,非相溶ポリマーブ ンドを形成していた.
*3 上記の方法で調製したブロックコポリマ ,使用したブロックコポリマーの種類及びゴ 成分の合計100質量部に対する配合量を表2~4 示す.
*4 N-(1,3-ジメチルブチル)-N'-フェニル-p-フェ レンジアミン.
*5 N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスル フェンアミド.

*6 RSS#1,重量平均分子量=200万.
*7 上記製造例2に従い製造された変性HCBR.
*8 上記製造例6に従い製造されたHCブロック.
*9 上記製造例7に従い製造されたLCブロック.

 表2から明らかなように、非相溶ポリマー ブレンドを構成するゴム成分の少なくとも一 種を変性ポリマーとし、更にブロックコポリ マーを含有した実施例1~4のゴム組成物は、同 様の非相溶ポリマーブレンドにブロックコポ リマーを配合していない比較例1のゴム組成 と比較して、耐破壊性及び耐摩耗性を大幅 改善できることが分かる。

*10 RSS#1,重量平均分子量=200万.
*11 上記製造例2に従い製造された変性HCBR.
*12 上記製造例6に従い製造されたHCブロック.

 表3から明らかなように、ブロックコポリ マーを形成するブロックa及びブロックbの重 平均分子量にバラツキが見られると、耐破 性及び耐摩耗性の向上効果が低下すること 分かる。

*13 RSS#1,重量平均分子量=200万.
*14 上記製造例1に従い製造された未変性HCBR.
*15 上記製造例2に従い製造された変性HCBR.
*16 上記製造例3に従い製造された変性HCBR.
*17 上記製造例4に従い製造された未変性LCBR.
*18 上記製造例5に従い製造された変性LCBR.
*19 上記製造例6に従い製造されたHCブロック.
*20 上記製造例7に従い製造されたLCブロック.

 表4の比較例2、実施例9、比較例7及び比較 例8の比較から、非相溶ポリマーブレンドを 成するゴム成分の少なくとも一種を変性ポ マーとし、更にブロックコポリマーを配合 ることによって得られる効果(実施例9)は、 相溶ポリマーブレンドを構成するゴム成分 少なくとも一種を変性ポリマーとするだけ 得られる効果(比較例8)と、ブロックコポリ ーを配合するだけで得られる効果(比較例2) の和をはるかに凌ぐものであることが分か 。また、比較例3、実施例10、比較例5及び比 例6の比較、並びに比較例4、実施例11、比較 例7及び比較例8の比較からも同様の結果が得 れる。




 
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