JP4134732B2

JP4134732B2 - ゴム組成物

Info

Publication number: JP4134732B2
Application number: JP2003010011A
Authority: JP
Inventors: 好男朝倉; 恭芳岡部; 孝治大川
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2023-01-17
Also published as: JP2004217876A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、変性基含有ゴム（ａ）、非変性ゴム（ｂ）及び新規な高シスー高ビニルポリブタジエンからなるゴム組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリブタジエンは、いわゆるミクロ構造として、１,４−位での重合で生成した結合部分（１,４−構造）と１,２−位での重合で生成した結合部分（１,２−構造）とが分子鎖中に共存する。１,４−構造は、更にシス構造とトランス構造の二種に分けられる。一方、１,２−構造は、ビニル基を側鎖とする構造をとる。
【０００３】
重合触媒によって、上記のミクロ構造が異なったポリブタジエンが製造されることが知られており、それらの特性によって種々の用途に使用されている。
【０００４】
特開平９−２９１１０８号公報（特許文献１）などで開示されているように、バナジウム金属化合物のメタロセン型錯体及び非配位性アニオンとカチオンとのイオン性化合物及び／又はアルミノキサンからなる重合触媒により、ハイシス構造に適度に１,２−構造を含みトランス構造が少ないミクロ構造を有し且つ分子のリニアリティ（線状性）の高いポリブタジエンが製造されることが、本出願人により見出されている。このポリブタジエンは優れた特性を有することから、耐衝撃性ポリスチレン樹脂やタイヤなどへの応用が検討されている。
【０００５】
特開平１１−４９９２４号公報（特許文献２）には、特定の高シス−高ビニルポリブタジエンからなる組成物のタイヤへの応用が記載され、トレッド用途に有用で、高反発弾性率とスキッド抵抗性を併せ持つことが記載されている。
【０００６】
また、本出願人によって、メタロセン触媒により製造された高シス−高ビニルポリブタジエン２０〜８０重量％、他のジエン系ゴム、及び無機充填剤、カーボンブラック、シリカ、補強材などからなるタイヤの各種部材への応用が開示されている。（例えば、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８など参照）
【０００７】
一方、ポリブタジエンなどのジエン系ゴムを各種変性剤で変性した変性ゴムからなるゴム組成物とそのタイヤへの応用も開示されている。例えば、特開２００２−１１４８７２号公報（特許文献９）には、ジエン系ゴムをアミン化合物と反応させて得られる主鎖変性ジエン系重合体が開示されている。特開２００１−４０００１号公報（特許文献１０）には、オルガノアルコキシシランあるいはオルガノアロキシシランを用いて変性した変性ポリブタジエンが開示されている。
【０００８】
特開２００１−２４７７２０号公報（特許文献１１）には、アミノ基を２個有する脂肪族化合物を反応させて得られた変性ブタジエンゴムが開示されている。特開２００１−３０２７０３号公報（特許文献１２）には、ポリブタジエンを少なくともエポキシ基とアルコキシ基とを有する有機珪素化合物により変性することが開示されている。特開２０００−１５７３号公報（特許文献１３）には、スチレン−ブタジエン共重合体および／またはスチレン−イソプレンーブタジエン共重合体を、チッ素原子含有基を有し、かつクロロスルフェニル基またはクロロスルフォニル基を有する化合物と反応させて得られる変性ジエン系ゴムが開示されている。特開２０００−１７８３１４号公報（特許文献１４）には、ポリブタジエンをジアミン化合物により変性することを特徴とする変性ポリブタジエンが開示されている。
【０００９】
近年、タイヤへの各種特性への要求は、一層高まっており、ゴム組成物の改良がさらに求められている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平９−２９１１０８号公報
【特許文献２】
特開平１１−４９９２４号公報
【特許文献３】
特開２００２−２６５６７７号公報
【特許文献４】
特開２００２−２６５６７８号公報
【特許文献５】
特開２００２−２６５６８０号公報
【特許文献６】
特開２００２−２６５６８５号公報
【特許文献７】
特開２００２−３３８７４０号公報
【特許文献８】
特開２００２−３３８７４２号公報
【特許文献９】
特開２００２−１１４８７２号公報
【特許文献１０】
特開２００１−４０００１号公報
【特許文献１１】
特開２００１−３０２７０３号公報
【特許文献１２】
特開２００１−３０２７０３号公報
【特許文献１３】
特開２０００−１５７３号公報
【特許文献１４】
特開２０００−１７８３１４号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
高シス−高ビニルポリブタジエンが有する特異なミクロ構造組成によるゴム成分と変性基含有ゴムと非変性ゴムからなる組成物であって、高シス−高ビニルポリブタジエンゴムによる変性基含有ゴムと非変性ゴム間のマクロな界面相溶性を改良し、ゴム間の界面相溶性の改良によるロール加工性、耐摩耗性、発熱性、引張・引裂き・破壊等の力学的特性の向上を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アミノ基、アルコキシ基などを有する有機ケイ素化合物、ジアミン化合物などのアミノ基を有する脂肪族化合物、チッ素原子含有基を有しかつクロロスルフェニル基またはクロロスルフォニル基を有する化合物あるいは２，３−ジクロロ−１，４−ナフトキノンあるいはテトラメチルチウラムスルフィドによる変性剤で変性されたゴム（ａ）、未変性ゴム（ｂ）及びメタロセン触媒により製造される高シス−高ビニルポリブタジエンゴム（ｃ）からなり、該未変性ゴム（ｂ）がポリブタジエン及び／または天然ゴムであり、該（ｃ）が１，２−構造ユニット含有率４〜３０モル％、シス−１，４−構造ユニット含有率６５〜９５モル％、及びトランス−１，４−構造ユニット含有率５モル％以下のポリブタジエンであることを特徴とするゴム組成物に関する。
【００１３】
また、本発明は、該変性剤で変性されたゴム（ａ）がポリブタジエンであることを特徴とする前記のゴム組成物に関する。
【００１４】
該（ａ）に用いられるアミノ基、アルコキシ基などを有する有機ケイ素化合物、ジアミン化合物などのアミノ基を有する脂肪族化合物、チッ素原子含有基を有しかつクロロスルフェニル基またはクロロスルフォニル基を有する変性剤としては、３−（２−アミノエチルアミノプロピル）トリメトキシシランであることを特徴とする前記のゴム組成物に関する。
【００１６】
また、本発明は、該変性基含有ゴム（ａ）１０〜９０重量％及び該未変性ゴム（ｂ）９０〜１０重量％からなるゴム混合物１００重量部と、該メタロセン触媒により製造される高シス−高ビニルポリブタジエンゴム（ｃ）０．１〜１０重量部とからなることが好ましい。
【００１７】
また、本発明は、上記のゴム組成物からなることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物に関する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の（ａ）変性基含有ゴムは、各種原料ゴムを変性基を導入して変性したものである。原料ゴムとしては、天然ゴム、高シス−ポリブタジエン、低シス−ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンゴム、ポリイソプレン、イソプレン−イソブチレン共重合体等イソプレンゴム、ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム等を挙げることができる。これらの中でも、高シス−ポリブタジエンなどが好ましい。
【００１９】
高シス−ポリブタジエンは、重合触媒として遷移金属化合物触媒系を用いた重合で製造できる。遷移金属化合物触媒系として、例えば、コバルト系触媒組成物、ニッケル系触媒組成物などのチグラー・ナッタ触媒、メタロセン系触媒、希土類元素触媒などが挙げられる。
【００２０】
コバルト系触媒組成物としては、コバルト化合物、ハロゲン含有有機アルミニウム化合物、及び水からなる触媒系、ニッケル系触媒組成物としては、ニッケル化合物、有機アルミニウム化合物、及びフッ素化合物からなるニッケル系触媒組成物、メタロセン系触媒としては、周期律表第５族遷移金属化合物のメタロセン型錯体、非配位性アニオンとカチオンとのイオン性化合物、有機アルミニウム化合物、及び水からなる触媒系が挙げられる。また、希土類元素触媒としては、ネオジム化合物などの希土類金属化合物と有機アルミニウム化合物などの第I〜III族の有機金属化合物からなる複合触媒系が挙げられる。中でも、コバルト系触媒組成物が好ましい。
【００２１】
本発明の変性基含有ゴムにおける変性基を導入する変性剤としては、例えば、オルガノアルコキシシラン、中でもアミノ基、アルコキシ基などを有する有機ケイ素化合物、ジアミン化合物などのアミノ基などを有する脂肪族化合物、チッ素原子含有基を有しかつクロロスルフェニル基またはクロロスルフォニル基を有する化合物、
【００２２】
オルガノアルコキシシランもしくはオルガノアロキシシランの具体的な化合物の例としては、エチルトリメトキシシラン、トリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラフェノキシシランなどを挙げることができる。
【００２３】
アルコキシ基などを含有する有機ケイ素としては、とくに制限はなく、ジエン系ゴム中の二重結合に付加反応の可能なものであればよい。たとえば、分子中にアミノ基とアルコキシ基をもつもの、一般にシランカップリング剤として用いられているもの、またはシラン（アルコキシシラン）があげられる。
【００２４】
具体的には、分子中にアミノ基とアルコキシ基を含有する有機ケイ素化合物としては、３−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルエチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルジメチルブトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジブトキシシラン、３−（２−アミノエチルアミノプロピル）ジメトキシメチルシラン、３−（２−アミノエチルアミノプロピル）ジメトキシエチルシラン、３−（２−アミノエチルアミノプロピル）トリメトキシシラン、３−（２−アミノエチルアミノプロピル）トリエトキシシラン、３−（２−アミノエチルアミノプロピル）トリブトキシシランなどがあげられる。これらの化合物の中では、とくに変性効果の点から、３−（２−アミノエチルアミノプロピル）トリメトキシシランが好適に使用される。
【００２５】
アミノ基を有する脂肪族炭化水素としては、たとえば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，２−ジアミノメタン、１，２−プロパンジアミン、１，３−プロパンジアミン、１，４−ジアミノブタン、２，７−ジアミノヘプタン、１，６−ジアミノヘキサンなどがあげられる。
【００２６】
クロロスルフェニル基を含有する化合物としては、たとえば２，４−ジニトロベンゼンスルフェニルクロライド、などがあげられる。
【００２７】
また、クロロスルフォニル基を含有する化合物としては、たとえば４−ニトロベンゼンスルフォニルクロライドなどがあげられる。
【００２８】
また、不飽和カルボン酸あるいはその誘導体、例えば、マレイン酸、フマル酸、アクリル酸、メタクリル酸及びそれらの誘導体を用いてもよい。具体的には、無水マレイン酸、無水フタル酸のような酸無水物、メチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレートのようなアルキルエステル、メトキシアクリレート、エトキシエチルアクリレート、メトキシエトキシエチルアクリレートのようなアルコキシアルキルエステル、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、等が挙げられる。
【００２９】
カルボン酸エステルまたは炭酸エステルを用いてもよい。例えば、カルボン酸とアルコールまたはフェノールとのエステル化合物、炭酸とアルコールまたはフェノールとのエステル化合物などが挙げられる。その具体例としては、酢酸エチル、ステアリン酸ブチル、アジピン酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、安息香酸メチル、アクリル酸エチル、メタアクリル酸メチル、フタール酸ジエチル、イソフタール酸ジエチル、テレフタール酸ジエチル、あるいは、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸ジプロピル、炭酸ジヘキシル、炭酸ジシクロヘキシル、炭酸ジフェニル等の炭酸エステルを挙げることができる。
【００３０】
また、２，３−ジクロロ−１，４−ナフトキノンなどの化合物を用いてもよい。
【００３１】
また、テトラメチルチウラムスルフィドなどの化合物を用いてもよい。
【００３２】
ゴムをエポキシ変性したものや、或いはマレイン化したものを用いてもよい。
【００３３】
変性方法としては、当該ジエン系ゴム製造後直ちに変性反応を行なってもよいし、変性剤とジエン系ゴムを有機溶媒中で接触・変性反応させることによって行なってもよい。その他の方法としては押し出し混練り機などにより直接混練り変性することも可能である。変性は、主鎖変性であっても、末端変性であってもよい。
【００３４】
本発明の未変性ゴム（ｂ）としては、天然ゴム、高シス−ポリブタジエン、低シス−ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンゴム、ポリイソプレン、イソプレン−イソブチレン共重合体等イソプレンゴム、ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム等を挙げることができる。これらの中でも、天然ゴムなどが好ましい。
【００３５】
本発明のメタロセン触媒により製造される高シス−高ビニルポリブタジエンゴム（ＨＣＨＶ）（ｃ）としては、ミクロ構造中のシス−１，４−構造ユニット含有率が６５〜９５モル％、好ましくは７０〜９０モル％、及び１，２−構造ユニット含有率が４〜３０モル％であり、好ましくは５〜２５モル％、より好ましくは７〜１５モル％である。また、トランス−１,４−構造ユニット含有率が５モル％以下が好ましく、０．５〜４．０モル％が特に好ましい。
【００３６】
また、ＨＣＨＶの２５℃における５％トルエン溶液粘度（Ｔ−ｃｐ）とムーニー粘度（ＭＬ_１＋４）の関係式が下式（Ｉ）を満足する範囲にあることが好ましい。
１≦Ｔ−ｃｐ／ＭＬ_１＋４≦６．．．（Ｉ）
特に好ましくは、２≦Ｔ−ｃｐ／ＭＬ_１＋４≦６を満足する。
【００３７】
また、ＨＣＨＶのトルエン溶液粘度（Ｔｃｐ）は、２０〜５００が好ましく、３０〜３００が特に好ましい。
【００３８】
本発明のＨＣＨＶのム−ニ−粘度（ＭＬ₁₊₄）は、１０〜２００が好ましく、２５〜１００が特に好ましい。
【００３９】
ＨＣＨＶの分子量は、トルエン中３０℃で測定した固有粘度［η］として、０．１〜１０が好ましく、０．１〜３が特に好ましい。
【００４０】
また、ＨＣＨＶの分子量は、ポリスチレン換算の分子量として下記の範囲のものが好ましい。
数平均分子量（Ｍｎ）：０．２×１０⁵〜１０×１０⁵、より好ましくは０．５×１０⁵〜５×１０⁵
重量平均分子量（Ｍｗ）：０．５×１０⁵〜２０×１０⁵、より好ましくは１×１０⁵〜１０×１０⁵
【００４１】
また、本発明のＨＣＨＶの分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、好ましくは１．５〜３．５、より好ましくは１．６〜３である。
【００４２】
上記のＨＣＨＶは、例えば、
（Ａ）遷移金属化合物のメタロセン型錯体、及び（Ｂ）非配位性アニオンとカチオンとのイオン性化合物及び／又はアルミノキサンから得られる触媒を用いて、ブタジエンを重合させて製造できる。
【００４３】
あるいは、（Ａ）遷移金属化合物のメタロセン型錯体、
（Ｂ）非配位性アニオンとカチオンとのイオン性化合物、
（Ｃ）周期律表第１〜３族元素の有機金属化合物、及び、
（Ｄ）水
から得られる触媒を用いたブタジエンを重合させて製造できる。
【００４４】
（Ａ）成分の遷移金属化合物のメタロセン型錯体としては、周期律表第４〜８族遷移金属化合物のメタロセン型錯体が挙げられる。
【００４５】
例えば、チタン、ジルコニウムなどの周期律表第４族遷移金属のメタロセン型錯体（例えば、ＣｐＴｉＣｌ₃など）、バナジウム、ニオブ、タンタルなどの周期律表第５族遷移金属のメタロセン型錯体、クロムなどの第６族遷移金属メタロセン型錯体、コバルト、ニッケルなどの第８族遷移金属のメタロセン型錯体が挙げられる。
【００４６】
中でも、周期律表第５族遷移金属のメタロセン型錯体が好適に用いられる。
【００４７】
上記の周期律表第５族遷移金属化合物のメタロセン型錯体としては、
（１）ＲＭ・Ｌａ、すなわち、シクロアルカジエニル基の配位子を有する酸化数＋１の周期律表第５族遷移金属化合物
（２）Ｒ_n ＭＸ_2-n ・Ｌａ、すなわち、少なくとも１個のシクロアルカジエニル基の配位子を有する酸化数＋２の周期律表第５族遷移金属化合物
（３）Ｒ_n ＭＸ_3-n ・Ｌａ
（４）ＲＭＸ₃ ・Ｌａ
（５）ＲＭ（Ｏ）Ｘ₂ ・Ｌａ
（６）Ｒ_n ＭＸ_3-n （ＮＲ' ）
などの一般式で表される化合物が挙げられる（式中、nは１又は２、aは０，１又は２である）。
【００４８】
中でも、ＲＭ・Ｌａ、Ｒ_n ＭＸ_2-n ・Ｌａ、Ｒ₂ Ｍ・Ｌａ、ＲＭＸ₃ ・Ｌａ、ＲＭ（Ｏ）Ｘ₂ ・Ｌａなどが好ましく挙げられる。
【００４９】
Ｍは、周期律表第５族遷移金属化合物が好ましい。
【００５０】
（Ａ）周期律表第５族遷移金属化合物のメタロセン型錯体としては、中でも、Ｍがバナジウムであるバナジウム化合物が好ましい。例えば、ＲＶ・Ｌａ、ＲＶＸ・Ｌａ、Ｒ₂ Ｍ・Ｌａ、ＲＭＸ₂ ・Ｌａ、ＲＭＸ₃ ・Ｌａ、ＲＭ（Ｏ）Ｘ₂ ・Ｌａなどが好ましく挙げられる。特に、ＲＶ・Ｌａ、ＲＭＸ₃ ・Ｌａが好ましい。
【００５１】
ＲＭＸ₃ ・Ｌａで示される具体的な化合物としては、以下のものが挙げられる
シクロペンタジエニルバナジウムトリクロライドが挙げられる。
【００５２】
ＲＭ（Ｏ）Ｘ₂ で表される具体的な化合物としては、シクロペンタジエニルオキソバナジウムジクロライド、メチルシクロペンタジエニルオキソバナジウムジクロライド、ベンジルシクロペンタジエニルオキソバナジウムジクロライド、（１，３−ジメチルシクロペンタジエニル）オキソバナジウムジクロライドなどが挙げられる。
【００５３】
（Ｂ）成分として、非配位性アニオンとカチオンとのイオン性化合物を構成する非配位性アニオンとしては、例えば、テトラ（フェニル）ボレ−ト、テトラ（フルオロフェニル）ボレ−トなどが挙げられる。
【００５４】
一方、カチオンとしては、トリフェニルカルボニウムカチオンなどの三置換カルボニウムカチオンを挙げることができる。
【００５５】
また、（Ｂ）成分として、アルモキサンを用いてもよい。アルモキサンとしては、有機アルミニウム化合物と縮合剤とを接触させることによって得られるものであって、一般式(−Al(R')O−) ｎで示される鎖状アルミノキサン、あるいは環状アルミノキサンが挙げられる。（Ｒ' は炭素数１〜１０の炭化水素基であり、一部ハロゲン原子及び/ 又はアルコキシ基で置換されたものも含む。ｎは重合度であり、５以上、好ましくは１０以上である）。Ｒ' として、はメチル、エチル、プロピル、イソブチル基が挙げられるが、メチル基が好ましい。
【００５６】
（Ａ）成分及び（Ｂ）成分に、さらに（Ｃ）成分として周期律表第１〜３族元素の有機金属化合物を組合せて共役ジエンの重合を行ってもよい。（Ｃ）成分の添加により重合活性が増大する効果がある。周期律表第１〜３族元素の有機金属化合物としては、有機アルミニウム化合物、有機リチウム化合物、有機マグネシウム化合物、有機亜鉛化合物、有機ホウ素化合物などが挙げられる。
【００５７】
上記の触媒各成分の組合せとして、（Ａ）成分としてシクロペンタジエニルバナジウムトリクロライド（ＣｐＶＣｌ₃）などのＲＭＸ₃、あるいは、シクロペンタジエニルオキソバナジウムジクロライド（ＣｐＶ（Ｏ）Ｃｌ₂）などのＲＭ（Ｏ）Ｘ₂、（Ｂ）成分としてトリフェニルカルベニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレ−ト、（Ｃ）成分としてトリエチルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウムの組合せが好ましく用いられる。
【００５８】
また、（Ｂ）成分としてイオン性化合物を用いる場合は、（Ｃ）成分として上記のアルモキサンを組み合わせて使用してもよい。
触媒成分の添加順序は、特に、制限はない。
【００５９】
また、本発明においては、触媒系として更に、（Ｄ）成分として水を添加することが好ましい。（Ｃ）成分の有機アルミニウム化合物と（Ｄ）成分の水とのモル比（Ｃ）／（Ｄ）は、好ましくは０．６６〜５であり、より好ましくは０．７〜１．５である。
【００６０】
また重合時に、必要に応じて水素を共存させることができる。
【００６１】
ここで重合すべきブタジエンモノマ−とは、全量であっても一部であってもよい。モノマ−の一部の場合は、上記の接触混合物を残部のモノマ−あるいは残部のモノマ−溶液と混合することができる。
【００６２】
重合方法は、特に制限はなく、溶液重合、又は、１,３−ブタジエンそのものを重合溶媒として用いる塊状重合などを適用できる。トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族系炭化水素、n−ヘキサン、ブタン、ヘプタン、ペンタン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素、１−ブテン、２−ブテン等のオレフィン系炭化水素、ミネラルスピリット、ソルベントナフサ、ケロシン等の炭化水素系溶媒や、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素系溶媒等が挙げられる。
【００６３】
また、低分子量ＨＣＨＶ成分と高分子量ＨＣＨＶ成分との混合物を用いてもよい。
【００６４】
本発明においての分子量を調節する方法としては、上記の触媒を用いて、水素などの連鎖移動剤の存在下に共役ジエン化合物を重合させることが挙げられる。
【００６５】
ゴム補強剤として、各種のカーボンブラック以外に、ホワイトカーボン、活性化炭酸カルシウム、超微粒子珪酸マグネシウム等の無機補強剤やシンジオタクチック１．２ポリブタジエン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ハイスチレン樹脂、フェノール樹脂、リグニン、変性メラミン樹脂、クマロンインデン樹脂及び石油樹脂等の有機補強剤を添加してもよい。特に好ましくは、粒子径が９０ｎｍ以下、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が７０ｍｌ／１００ｇ以上のカーボンブラックで、例えば、ＦＥＦ，ＦＦ，ＧＰＦ，ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＳＲＦ，ＨＡＦ等が挙げられる。
【００６６】
本発明において、変性基含有ゴム（ａ）、未変性ゴム（ｂ）及びＨＣＨＶ（ｃ）からなるゴム組成物の割合は、変性基含有ゴム（ａ）１０〜９０重量％及び該未変性ゴム（ｂ）９０〜１０重量％からなるゴム混合物１００重量部と、該メタロセン触媒により製造される高シス−高ビニルポリブタジエンゴム（ｃ）０．１〜１０重量部からなることが好ましい。
【００６７】
本発明のゴム組成物は、前記各成分を通常行われているバンバリー、オープンロール、ニーダー、二軸混練り機などを用いて混練りすることで得られる。
【００６８】
本発明のゴム組成物には、必要に応じて、加硫剤、加硫助剤、老化防止剤、充填剤、プロセスオイル、亜鉛華、ステアリン酸など、通常ゴム業界で用いられる配合剤を混練してもよい。
【００６９】
加硫剤としては、公知の加硫剤、例えば硫黄、有機過酸化物、樹脂加硫剤、酸化マグネシウムなどの金属酸化物などが用いられる。
【００７０】
加硫助剤としては、公知の加硫助剤、例えばアルデヒド類、アンモニア類、アミン類、グアニジン類、チオウレア類、チアゾール類、チウラム類、ジチオカーバメイト類、キサンテート類などが用いられる。
【００７１】
充填剤としては、炭酸カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、クレー、リサージュ、珪藻土等の無機充填剤、再生ゴム、粉末ゴム等の有機充填剤が挙げられる
。
【００７２】
老化防止剤としては、アミン・ケトン系、イミダゾール系、アミン系、フェノール系、硫黄系及び燐系などが挙げられる。
【００７３】
プロセスオイルは、アロマティック系、ナフテン系、パラフィン系のいずれを用いてもよい。
【００７４】
本発明のゴム組成物は、耐摩耗性の向上、発熱性の低下などの諸物性が向上し、より高度にバランスの取れたタイヤのトレッド・サイドウォールなどの用途に好適なゴム組成物として用いられる。
【００７５】
【実施例】
（参考例１）（高シス−高ビニルポリブタジエンの製造）
窒素置換した攪拌機付５Ｌのオートクレーブに３０ｗｔ％の１．３−ブタジエンを含有するトルエン溶液（１．３−ブタジエン：８１４ｇ）３．５Ｌを仕込んで攪拌する。次いで、水素ガスを導入して０．０９２ｋｇＧ／ｃｍ^２圧力だけ高くした。３０℃で３分かけてトリエチルアルミニウム２．２５ｍｍｏｌを、次いでトリチルテトラ（パーフルオロフェニル）ボレート０．０３９ｍｍｏｌ、シクロペンタジエニルバナジウムトリクロライド０．０２６ｍｍｏｌを連続して添加し、重合温度４０℃で３０分間重合を行った。
重合後、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾールを含有するエタノールとへプタンの当量混合液を注入して反応を停止させた後、溶媒を蒸発させ乾燥した。得られたポリマーの収率は３２％であり、ミクロ構造・ムーニー粘度・５％トルエン溶液粘度を表１．に示した。
【００７６】
高シス−ポリブタジエンとしては、Ｃｏ系触媒で重合した宇部興産製ＵＢＥＰＯＬを用いた。また、Ｎｄ系触媒で重合したものも用いた。
【００７７】
（参考例２）変性基含有ゴム（ａ）の製造
窒素置換した1.5Ｌオートクレーブを用い、窒素下、シクロヘキサン670g、1,3-ブタジエン260gを仕込んだ。次に蒸留水(2.3mmol)、ジエチルアルミニウムクロライド(2.9mmol)のｎ―ヘキサン溶液、シクロオクタジエン(4.24mmol)を添加、昇温した。内温がおよそ58℃に到達してから、触媒であるオクテン酸コバルト(0.0087mmol)のベンゼン溶液を仕込み、60℃で30分間重合を行なった。1,3-ブタジエンの反応転化率は、およそ40%であった。
次に、この重合溶液の温度を60℃に保ち、3-(2-アミノエチルアミノプロピル)トリメトキシシラン(1.78mmol)を添加し、120分間反応させた。反応終了後、未反応ガスを系外に排出し、2,4-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール0.5gを含むメタノール溶液を添加し、重合停止後、100℃で90分間真空乾燥させることによって、重合体を得た。
【００７８】
（参考例３）変性基含有ゴム（ａ）の製造
窒素置換した1.5Ｌオートクレーブを用い、窒素下、シクロヘキサン670g、1,3-ブタジエン85gを仕込んだ。次にバーサティック酸ネオジム(0.0252mmol)のシクロヘキサン溶液、メチルアルモキサン(4.032nmol)のトルエン溶液、水素化ジイソブチルアルミニウム(2.2mmol)及びジエチルアルミニウムクロライド(0.05mmol)のトルエン溶液を、ネオジムの5倍量の1,3-ブタジエン(1.146mmol)と共に50℃で30分間反応熟成させた触媒を仕込み、80℃で60分間重合を行った。1,3-ブタジエンの反応転化率は、ほぼ100%であった。
次に、この重合溶液の温度を50℃に保ち、2,3-ジクロロ-1,4-ナフトキノン(1.26mmol)を添加し、30分間反応させた。その後、2,4-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール0.5gを含むメタノール溶液を添加し、重合停止後、100℃で90分間真空乾燥させることによって、重合体を得た。
【００７９】
（参考例４）変性基含有ゴム（ａ）の製造
2,3-ジクロロ-1,4-ナフトキノンに代えて、テトラメチルチウラムジスルフィド(1.26mmol)を添加した以外は実施例−２．と同様の方法で重合体を得た。
【００８０】
（実施例１〜３）（比較例１〜４）
変性基含有高シスポリブタジエン（ａ）、天然ゴム（ｂ）、高シスー高ビニルポリブタジエン（ＨＣＨＶ）（ｃ）とからなるゴム組成物を用い、表１に示す配合処方に従って、以下に記載の方法で配合、加硫した。各特性を表２〜４に示した。。
【００８１】
評価項目と実施条件
混練方法
下記手順に準じて混練する。
［一次配合］
混練装置：バンバリーミキサー（容量１．７Ｌ）
回転数：７７ｒｐｍ
スタート温度：９０℃
混練手順：
０分；ゴム投入
１分；フィラー投入
３分；ラムを上げて掃除（１５秒）
５分；ダンプ
ダンプ物は引き続き１０インチロールにて１分間巻き付け、３回丸め通し後、シート出しした。コンパウンドは２時間以上冷却後、次の手順に準じて二次配合を行った。
【００８２】
［二次配合］
前記一次配合終了後、下記手順に準じて二次配合を行った。

【００８３】

【００８４】
［素ゴム物性評価］
ミクロ構造は、赤外吸収スペクトル分析によって行った。シス７４０ｃｍ^-1、トランス９６７ｃｍ^-1、ビニル９１０ｃｍ^-1の吸収強度比からミクロ構造を算出した。
【００８５】
［η］は、トルエン溶液で３０℃の温度で測定した。
ムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄）は、JIS K６３００に準拠して測定した。
【００８６】
トルエン溶液粘度（Ｔｃｐ）は、ポリマー２．２８gをトルエン５０mlに溶解した後、標準液として粘度計校正用標準液（JIS Z８８０９）を用い、キャノンフェンスケ粘度計No．４００を使用して、２５℃で測定した。
【００８７】
［配合物物性］
ダイスウェル
測定装置；モンサント社製加工性測定装置（MPT）
ダイ形状；円形
Ｌ／Ｄ；１ , １０（Ｄ＝１．５ｍｍ）
測定温度；１００℃
せん断速度；１０，１００ｓｅｃ^−１
【００８８】
ムーニー粘度は、ＪＩＳ−Ｋ−６３００に規定されている測定方法に従って測定した。
カーボンゲル
トルエンに配合物を室温で１日間浸漬抽出後、残存不溶解分を７０℃で１時間減圧乾燥する。
カーボンゲル（％）＝（残存不溶解分の乾燥物重量／配合物の重量）×１００
【００８９】
［加硫物物性］
硬度、反発弾性及び引張強度は、ＪＩＳ−Ｋ−６３０１に規定されている測定法に従って測定した。
【００９０】
動的粘弾性のｔａｎδは、レオメトリックス社製ＲＳＡ２を用いて、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、動歪２％の条件で測定した。
【００９１】
発熱特性グッドリッチフレクソメーターを用い、ＡＳＴＭＤ６２３に従い、歪み０．１７５インチ、荷重５５ポンド、１００℃２５分の条件で測定した。
【００９２】
耐摩耗性指数：ＪＩＳＫ６２６４に準じてランボーン摩耗試験機を用いてスリップ率２０％で測定し、比較例１を１００として指数で評価した。指数が大きいほど耐摩耗性は良好である。
【００９３】
上記の実施例から明らかなように、ＨＣＨＶの相溶化の効果によりカーボンに物理及び化学吸着するNR/BRゴム成分が増加する（カーボンゲル量の増加）ことにより、加硫物の諸物性が向上する。（耐摩耗・発熱性の低下等）
【００９４】
【表１】

【００９５】
【表２】

【００９６】
【表３】

【００９７】
【表４】

【００９８】
【発明の効果】
本発明により、高シス−高ビニルポリブタジエンゴムによる変性基含有ゴムと非変性ゴム間のマクロな界面相溶性の改良、あるいは、ゴム間の界面相溶性の改良によるロール加工性、耐摩耗性、発熱性、引張・引裂き・破壊等の力学的特性の向上が図られる。

Claims

アミノ基、アルコキシ基などを有する有機ケイ素化合物、ジアミン化合物などのアミノ基を有する脂肪族化合物、チッ素原子含有基を有しかつクロロスルフェニル基またはクロロスルフォニル基を有する化合物あるいは２，３−ジクロロ−１，４−ナフトキノンあるいはテトラメチルチウラムスルフィドによる変性剤で変性されたゴム（ａ）、未変性ゴム（ｂ）及びメタロセン触媒により製造される高シス−高ビニルポリブタジエンゴム（ｃ）からなり、該未変性ゴム（ｂ）がポリブタジエン及び／または天然ゴムであり、該（ｃ）が１，２−構造ユニット含有率４〜３０モル％、シス−１，４−構造ユニット含有率６５〜９５モル％、及びトランス−１，４−構造ユニット含有率５モル％以下のポリブタジエンであることを特徴とするゴム組成物。
該変性剤で変性されたゴム（ａ）がポリブタジエンであることを特徴とする請求項１に記載のゴム組成物。
該（ａ）に用いられるアミノ基、アルコキシ基などを有する有機ケイ素化合物、ジアミン化合物などのアミノ基を有する脂肪族化合物、チッ素原子含有基を有しかつクロロスルフェニル基またはクロロスルフォニル基を有する変性剤としては、３−（２−アミノエチルアミノプロピル）トリメトキシシランであることを特徴とする請求項１または２に記載のゴム組成物。
該変性基含有ゴム（ａ）１０〜９０重量％及び該未変性ゴム（ｂ）９０〜１０重量％からなるゴム混合物１００重量部と、該メタロセン触媒により製造される高シス−高ビニルポリブタジエンゴム（ｃ）０．１〜１０重量部とからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のゴム組成物。
請求項１〜４のいずれかに記載のゴム組成物からなることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。