JP7581541B2 - ゴム改質用マスターバッチ、及び分岐共役ジエン系重合体組成物 - Google Patents
ゴム改質用マスターバッチ、及び分岐共役ジエン系重合体組成物 Download PDFInfo
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Description
[項目1]
粘度検出器付きゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いたGPC-光散乱測定により求められる収縮因子(g’)が、0.72以上であり、
芳香族ビニル単量体の含有量(ST)と、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められるカップリング重合体の割合(CS)との関係が、下記式:
-0.8ST+40 ≦ CS ≦ -1.5ST+115
を満たし、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められる非カップリング重合体のピークトップ分子量Mp1と、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められるカップリング重合体のピークトップ分子量Mp2との関係が、下記式:
1.5≦(Mp2/Mp1)≦4.5
を満たす、分岐共役ジエン系重合体と、
セルロースナノファイバーと、
を含む、分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目2]
前記分岐共役ジエン系重合体が、芳香族ビニル単量体単位を含む、項目1に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目3]
前記分岐共役ジエン系重合体の100℃におけるムーニー粘度が、70以上130以下である、項目1又は2に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目4]
前記分岐共役ジエン系重合体の100℃におけるムーニー粘度に対する、前記分岐共役ジエン系重合体組成物の100℃におけるムーニー粘度の比が、0.7以上1.5以下である、項目1~3のいずれかに記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目5]
粘度検出器付きゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いたGPC-光散乱測定により求められる収縮因子(g’)が、0.72以上であり、
芳香族ビニル単量体の含有量(ST)と、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められるカップリング重合体の割合(CS)との関係が、下記式:
-0.8ST+40 ≦ CS ≦ -1.5ST+115
を満たし、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められる非カップリング重合体のピークトップ分子量Mp1と、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められるカップリング重合体のピークトップ分子量Mp2との関係が、下記式:
1.5≦(Mp2/Mp1)≦4.5
を満たす、分岐共役ジエン系重合体を50質量%以上含む第1のゴム成分100質量部と、
セルロースナノファイバー15質量部以上100質量部以下と、
を含む、ゴム改質用マスターバッチ。
[項目6]
前記分岐共役ジエン系重合体の重量平均分子量が、20万以上200万以下である、項目5に記載のゴム改質用マスターバッチ。
[項目7]
前記分岐共役ジエン系重合体が、芳香族ビニル単量体単位を3質量%以上60質量%以下含む、項目5又は6に記載のゴム改質用マスターバッチ。
[項目8]
前記分岐共役ジエン系重合体が、結合スチレン量3質量%以上30質量%以下を有し、ブタジエン部分のミクロ構造として、1,2-ビニル結合量10モル%以上85モル%以下を有する、項目5~7のいずれかに記載のゴム改質用マスターバッチ。
[項目9]
前記セルロースナノファイバーがイオン性基を有さない、項目5~8のいずれかに記載のゴム改質用マスターバッチ。
[項目10]
前記ゴム改質用マスターバッチが、界面活性剤を更に含む、項目5~9のいずれかに記載のゴム改質用マスターバッチ。
[項目11]
前記界面活性剤がノニオン性界面活性剤である、項目10に記載のゴム改質用マスターバッチ。
[項目12]
前記ノニオン性界面活性剤が、水酸基、カルボキシ基、スルホン酸基、及びアミノ基からなる群から選択される親水基と、炭化水素基とを有する化合物である、項目11に記載のゴム改質用マスターバッチ。
[項目13]
前記ノニオン性界面活性剤が、下記一般式(1):
R-(OCH2CH2)m-OH (1)
[式中、Rは炭素数6~30の1価の脂肪族基を表し、そしてmはRの炭素数よりも小さい自然数である。]で表される化合物、及び下記一般式(2):
R1OCH2-(CHOH)4-CH2OR2 (2)
[式中、R1及びR2は各々独立に、水素原子、炭素数1~30の脂肪族基、-COR3{式中、R3は、炭素数1~30の脂肪族基を表す。}、又は-(CH2CH2O)y-R4{式中、R4は、水素原子、又は炭素数1~30の脂肪族基を表し、そしてyは1~30の整数である。}を表す。]で表される化合物、
からなる群から選択される1種以上である、項目11又は12に記載のゴム改質用マスターバッチ。
[項目14]
前記ゴム改質用マスターバッチが、液状ゴムを更に含む、項目10~13のいずれかに記載のゴム改質用マスターバッチ。
[項目15]
前記液状ゴムの数平均分子量が、1,000~80,000である、項目14に記載のゴム改質用マスターバッチ。
[項目16]
前記液状ゴムの数平均分子量(Mn)と重量平均分子量(Mw)との比(Mw/Mn)が、1.5~5である、項目14又は15に記載のゴム改質用マスターバッチ。
[項目17]
前記液状ゴムが、ジエン系ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、及び多硫化ゴム並びにこれらの水素添加物からなる群から選択される1種以上を含む、項目14~16のいずれかに記載のゴム改質用マスターバッチ。
[項目18]
前記液状ゴムが、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体で変性した変性液状ゴムを含む、項目14~17のいずれかに記載のゴム改質用マスターバッチ。
[項目19]
前記第1のゴム成分100質量部に対して前記変性液状ゴムを10質量部以上200質量部以下含む、項目18に記載のゴム改質用マスターバッチ。
[項目20]
項目5~19のいずれか一項に記載のゴム改質用マスターバッチと、第2のゴム成分とを含む混練物である、分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目21]
前記第2のゴム成分が、天然ゴムを含む、項目20に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目22]
前記第1のゴム成分と前記第2のゴム成分との合計100質量部に対してセルロースナノファイバーを1質量部以上15質量部以下含む、項目20又は21に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目23]
前記第1のゴム成分と前記第2のゴム成分との合計100質量部に対して補強性充填剤を10質量部以上80質量部以下含む、項目20~22のいずれかに記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目24]
不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体で変性した変性液状ゴムを含む、項目20~23のいずれかに記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目25]
前記第1のゴム成分と前記第2のゴム成分との合計100質量部に対して前記変性液状ゴムを1質量部以上25質量部以下含む、項目24に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目26]
項目20~25のいずれかに記載の分岐共役ジエン系重合体組成物の硬化物である、分岐共役ジエン系重合体硬化物。
[項目27]
粘度検出器付きゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いたGPC-光散乱測定により求められる収縮因子(g’)が、0.72以上であり、
芳香族ビニル単量体の含有量(ST)と、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められるカップリング重合体の割合(CS)との関係が、下記式:
-0.8ST+40 ≦ CS ≦ -1.5ST+115
を満たし、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められる非カップリング重合体のピークトップ分子量Mp1と、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められるカップリング重合体のピークトップ分子量Mp2との関係が、下記式:
1.5≦(Mp2/Mp1)≦4.5
を満たす、分岐共役ジエン系重合体を50質量%以上含むゴム成分100質量部と、
セルロースナノファイバー1質量部以上15質量部以下と、
を含む、分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目28]
粘度検出器付きゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いたGPC-光散乱測定により求められる収縮因子(g’)が0.72以上であり、
芳香族ビニル単量体の含有量(ST)と、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められるカップリング重合体の割合(CS)との関係が、下記式:
-0.8ST+40 ≦ CS ≦ -1.5ST+115
を満たし、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められる非カップリング重合体のピークトップ分子量Mp1と、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められるカップリング重合体のピークトップ分子量Mp2との関係が、下記式:
1.5≦(Mp2/Mp1)≦4.5
を満たす分岐共役ジエン系重合体5質量%以上及び天然ゴムを含むゴム成分100質量部と、
セルロースナノファイバー1質量部以上15質量部以下と、
を含む、分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目29]
前記分岐共役ジエン系重合体の重量平均分子量が、20万以上200万以下である、項目27又は28に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目30]
前記分岐共役ジエン系重合体が、芳香族ビニル単量体単位を3質量%以上60質量%以下含む、項目27~29のいずれかに記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目31]
前記分岐共役ジエン系重合体が、結合スチレン量3質量%以上30質量%以下を有し、ブタジエン部分のミクロ構造として、1,2-ビニル結合量10モル%以上85モル%以下を有する、項目27~30のいずれかに記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目32]
前記セルロースナノファイバーがイオン性基を有さない、項目27~31のいずれかに記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目33]
前記分岐共役ジエン系重合体組成物が、界面活性剤を更に含む、項目27~32のいずれかに記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目34]
前記界面活性剤がノニオン性界面活性剤である、項目33に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目35]
前記ノニオン性界面活性剤が、水酸基、カルボキシ基、スルホン酸基、及びアミノ基からなる群から選択される親水基と、炭化水素基とを有する化合物である、項目34に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目36]
前記ノニオン性界面活性剤が、下記一般式(1):
R-(OCH2CH2)m-OH (1)
[式中、Rは炭素数6~30の1価の脂肪族基を表し、そしてmはRの炭素数よりも小さい自然数である。]で表される化合物、及び下記一般式(2):
R1OCH2-(CHOH)4-CH2OR2 (2)
[式中、R1及びR2は各々独立に、水素原子、炭素数1~30の脂肪族基、-COR3{式中、R3は、炭素数1~30の脂肪族基を表す。}、又は-(CH2CH2O)y-R4{式中、R4は、水素原子、又は炭素数1~30の脂肪族基を表し、そしてyは1~30の整数である。}を表す。]で表される化合物、
からなる群から選択される1種以上である、項目34又は35に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目37]
前記分岐共役ジエン系重合体組成物が、液状ゴムを更に含む、項目33~36のいずれかに記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目38]
前記液状ゴムの数平均分子量が、1,000~80,000である、項目37に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目39]
前記液状ゴムの数平均分子量(Mn)と重量平均分子量(Mw)との比(Mw/Mn)が、1.5~5である、項目37又は38に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目40]
前記液状ゴムが、ジエン系ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、及び多硫化ゴム並びにこれらの水素添加物からなる群から選択される1種以上を含む、項目37~39のいずれかに記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目41]
前記液状ゴムが、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体で変性した変性液状ゴムを含む、項目37~40のいずれかに記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目42]
前記ゴム成分100質量部に対して前記変性液状ゴムを1質量部以上25質量部以下含む、項目41に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目43]
前記ゴム成分100質量部に対して補強性充填剤を10質量部以上80質量部以下含む、項目27~42のいずれかに記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目44]
項目27~43のいずれかに記載の分岐共役ジエン系重合体組成物の硬化物である、分岐共役ジエン系重合体硬化物。
[項目45]
項目10~13のいずれかに記載のゴム改質用マスターバッチの製造方法であって、
セルロースナノファイバーと界面活性剤とを含むセルロースナノファイバー組成物を調製する工程、及び
前記セルロースナノファイバー組成物と、分岐共役ジエン系重合体を含む第1のゴム成分とを混合する工程、
を含む、方法。
[項目46]
項目14~19のいずれかに記載のゴム改質用マスターバッチの製造方法であって、
セルロースナノファイバーと、液状ゴムと、界面活性剤とを含むセルロースナノファイバー組成物を調製する工程、及び
前記セルロースナノファイバー組成物と、分岐共役ジエン系重合体を含む第1のゴム成分とを混合する工程、
を含む、方法。
[項目47]
前記セルロースナノファイバー組成物が粉体である、項目45又は46に記載の方法。
[項目48]
項目33~36のいずれかに記載の分岐共役ジエン系重合体組成物の製造方法であって、
セルロースナノファイバーと界面活性剤とを含むセルロースナノファイバー組成物を調製する工程、
前記セルロースナノファイバー組成物と、分岐共役ジエン系重合体を含む第1のゴム成分とを混合してゴム改質用マスターバッチを調製する工程、及び
前記ゴム改質用マスターバッチと第2のゴム成分とを混合して分岐共役ジエン系重合体組成物を調製する工程、
を含む、方法。
[項目49]
項目37~42のいずれかに記載の分岐共役ジエン系重合体組成物の製造方法であって、
セルロースナノファイバーと、液状ゴムと、界面活性剤とを含むセルロースナノファイバー組成物を調製する工程、
前記セルロースナノファイバー組成物と、分岐共役ジエン系重合体を含む第1のゴム成分とを混合してゴム改質用マスターバッチを調製する工程、及び
前記ゴム改質用マスターバッチと第2のゴム成分とを混合して分岐共役ジエン系重合体組成物を調製する工程、
を含む、方法。
[項目50]
前記セルロースナノファイバー組成物が粉体である、項目48に記載の方法。
[項目51]
前記セルロースナノファイバー組成物が粉体である、項目49に記載の方法。
粘度検出器付きゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いたGPC-光散乱測定により求められる収縮因子(g’)が、0.72以上であり、
芳香族ビニル単量体の含有量(ST)と、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められるカップリング重合体の割合(CS)との関係が、下記式:
-0.8ST+40 ≦ CS ≦ -1.5ST+115
を満たし、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められる非カップリング重合体のピークトップ分子量Mp1と、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められるカップリング重合体のピークトップ分子量Mp2との関係が、下記式:
1.5≦(Mp2/Mp1)≦4.5
を満たす、共役ジエン系重合体である。カップリング重合体は、共役ジエン系重合体鎖がカップリング残基を介して結合してなる重合体である。
セルロースナノファイバーの原料としては、天然セルロース及び再生セルロースを用いることができる。天然セルロースとしては、木材種(広葉樹又は針葉樹)から得られる木材パルプ、非木材種(綿、竹、麻、バガス、ケナフ、コットンリンター、サイザル、ワラ等)から得られる非木材パルプ、動物(例えばホヤ類)、藻類又は微生物(例えば酢酸菌)が産生するセルロース集合体、等を使用できる。再生セルロースとしては、再生セルロース繊維(ビスコース、キュプラ、テンセル等)、セルロース誘導体繊維、エレクトロスピニング法により得られた再生セルロース又はセルロース誘導体の極細糸等を使用できる。
結晶化度(%)=([2θ/deg.=22.5の(200)面に起因する回折強度]-[2θ/deg.=18の非晶質に起因する回折強度])/[2θ/deg.=22.5の(200)面に起因する回折強度]×100
また結晶化度は、セルロースがセルロースII型結晶(再生セルロース由来)である場合には、広角X線回折において、セルロースII型結晶の(110)面ピークに帰属される2θ=12.6°における絶対ピーク強度h0 とこの面間隔におけるベースラインからのピーク強度h1 とから、下記式によって求められる。
結晶化度(%) =h1 /h0 ×100
セルロースの結晶形としては、I型、II型、III型、IV型などが知られており、その中でも特にI型及びII型は汎用されており、III型、IV型は実験室スケールでは得られているものの工業スケールでは汎用されていない。本開示のセルロースナノファイバーとしては、構造上の可動性が比較的高く、当該セルロースナノファイバーをゴムに分散させることにより、線膨張係数がより低く、引っ張り、曲げ変形時の強度及び伸びがより優れた成形体が得られることから、セルロースI型結晶又はセルロースII型結晶を含有するセルロースナノファイバーが好ましく、セルロースI型結晶を含有し、かつ結晶化度が55%以上のセルロースナノファイバーがより好ましい。
セルロースナノファイバーは、化学修飾されたセルロースナノファイバーであってよい。セルロースナノファイバーは、例えば原料パルプ又はリンターの段階、解繊処理中、又は解繊処理後に予め化学修飾されたものであっても良いし、スラリー調製工程中又はその後、或いは乾燥(造粒)工程中又はその後に化学修飾されてもよい。
R1-C(=O)-X
(式中、R1は炭素数1~24のアルキル基、炭素数2~24のアルケニル基、炭素数3~24のシクロアルキル基、又は炭素数6~24のアリール基を表し、XはCl、Br又はIである。)
二塩基カルボン酸無水物として、例えば、コハク酸、アジピン酸等の飽和脂肪族ジカルボン酸の無水物;無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和脂肪族ジカルボン酸無水物;無水1-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸等の脂環族ジカルボン酸無水物;及び、無水フタル酸、無水ナフタル酸等の芳香族ジカルボン酸無水物等;
3塩基以上の多塩基カルボン酸無水物類として、例えば、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等の(無水)ポリカルボン酸等
が挙げられる。尚、酸無水物の反応においては、触媒として、硫酸、塩酸、燐酸等の酸性化合物、又はルイス酸、(例えば、MYnで表されるルイス酸化合物であって、MはB、As,Ge等の半金属元素、又はAl、Bi、In等の卑金属元素、又はTi、Zn、Cu等の遷移金属元素、又はランタノイド元素を表し、nはMの原子価に相当する整数であり、2又は3を表し、Yはハロゲン原子、OAc、OCOCF3、ClO4、SbF6、PF6又はOSO2CF3(OTf)を表す。)、又はトリエチルアミン、ピリジン等のアルカリ性化合物を1種又は2種以上添加してもよい。
R-COO-CH=CH2
{式中、Rは、炭素数1~24のアルキル基、炭素数2~24のアルケニル基、炭素数3~16のシクロアルキル基、又は炭素数6~24のアリール基のいずれかである。}で表されるカルボン酸ビニルエステルが好ましい。カルボン酸ビニルエステルは、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、シクロヘキサンカルボン酸ビニル、カプリル酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ミリスチン酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、オクチル酸ビニルアジピン酸ジビニル、メタクリル酸ビニル、クロトン酸ビニル、オクチル酸ビニル、安息香酸ビニル、及び桂皮酸ビニルからなる群より選択された少なくとも1種であることがより好ましい。カルボン酸ビニルエステルによるエステル化反応のとき、触媒として、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩、アルカリ金属炭酸水素塩、1~3級アミン、4級アンモニウム塩、イミダゾール及びその誘導体、ピリジン及びその誘導体、並びにアルコキシドからなる群より選ばれる1種又は2種以上を添加しても良い。
(式中、Rは、炭素数1~16のアルキル基、炭素数2~16のアルケニル基、炭素数3~16のシクロアルキル基、又は炭素数6~16のアリール基を表す。)
カルボン酸の具体例としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、カプロン酸、シクロヘキサンカルボン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ピバリン酸、メタクリル酸、クロトン酸、オクチル酸、安息香酸、及び桂皮酸からなる群より選択される少なくとも1種が挙げられる。
又は、一態様において、熱分解開始温度が高い化学修飾セルロースナノファイバーを得る観点から、セルロースナノファイバーのアシル置換度(DS)は、0超、又は0.1以上、又は0.2以上、又は0.25以上、又は0.3以上、又は0.5以上であってよい。また、エステル化セルロースナノファイバー中に未修飾のセルロース骨格が残存していることにより、セルロース由来の高い引張強度及び寸法安定性と化学修飾由来の高い熱分解開始温度を兼ね備えたエステル化セルロースナノファイバーを得ることができる点で、セルロースナノファイバーのアシル置換度(DS)は、1.2以下、又は1.0以下、又は0.8以下、又は0.7以下、又は0.6以下、又は0.5以下であってよい。
置換度DS = 4.13 × IRインデックス(1030)
を使用することで求めることができる。
一態様において、ゴム改質用マスターバッチ又は分岐共役ジエン系重合体組成物は界面活性剤を含む。一態様において、界面活性剤は上記セルロースナノファイバー組成物を構成する。一態様において、界面活性剤は、ゴム改質用マスターバッチ中又は分岐共役ジエン系重合体組成物中で、セルロースナノファイバーの近傍に存在しており、これによって、界面活性剤はセルロースナノファイバーのゴム中での分散性の向上に寄与する。
下記一般式(1):
R-(OCH2CH2)m-OH (1)
[式中、Rは炭素数6~30の1価の脂肪族基を表し、そしてmはRの炭素数よりも小さい自然数である。]で表される化合物、及び
下記一般式(2):
R1OCH2-(CHOH)4-CH2OR2 (2)
[式中、R1及びR2は各々独立に、水素原子、炭素数1~30の脂肪族基、-COR3{式中、R3は、炭素数1~30の脂肪族基を表す。}、又は-(CH2CH2O)y-R4{式中、R4は、水素原子、又は炭素数1~30の脂肪族基を表し、そしてyは1~30の整数である。}を表す。]で表される化合物、からなる群から選択される1種以上である。
一態様において、ゴム改質用マスターバッチ又は分岐共役ジエン系重合体組成物は液状ゴムを含む。一態様において、液状ゴムは上記セルロースナノファイバー組成物を構成する。一態様において、液状ゴムは第1のゴム成分を構成してよい。一態様において、液状ゴムは第2のゴム成分を構成してよい。一態様において、液状ゴムは、ゴム改質用マスターバッチ中又は分岐共役ジエン系重合体組成物中で、セルロースナノファイバーの近傍に存在しており、これによって、液状ゴムはセルロースナノファイバーのゴム中での分散性の向上に寄与する。
セルロースナノファイバー組成物は、一態様において粉体であってもよい。当該粉体は、以下の特性のうち1つ以上を有してよい。これにより、粉体は優れた加工特性を有し、セルロースナノファイバーがゴム成分中で優れた分散状態を示し得る。
一態様において、粉体のゆるめ嵩密度は、粉体の流動性が良好で混練機へのフィード性に優れる点、界面活性剤のゴムへの移行抑制の観点から、好ましくは、0.01g/cm3以上、又は0.05g/cm3以上、又は0.10g/cm3以上、又は0.15g/cm3以上、又は0.20g/cm3以上であり、粉体がゴム中で容易に崩壊してセルロースナノファイバーがゴム中に良好に分散できる点、及び、粉体が重質過ぎず粉体とゴムとの混合不良を回避できる点で、好ましくは、0.50g/cm3以下、又は0.40g/cm3以下、又は0.30g/cm3以下、又は0.25g/cm3以下、又は0.20g/cm3以下、である。
粉体の固め嵩密度は、ゆるめ嵩蜜度及び圧縮度を好適範囲に制御するのに有用である範囲に制御され、一態様において、好ましくは、0.01g/cm3以上、又は0.05g/cm3以上、又は0.10g/cm3以上、又は0.15g/cm3以上であり、又は0.20g/cm3以上であり、好ましくは、1.00g/cm3以下、又は0.80g/cm3以下、又は0.70g/cm3以下、又は0.60g/cm3以下、又は0.50g/cm3以下、又は0.40g/cm3以下、又は0.30g/cm3以下である。
本工程ではスラリーを調製する。液体媒体としては、水混和性有機溶媒、例えば:沸点が50℃~170℃のアルコール(例えばメタノール、エタノール、n-プロパノール、i-プロパノール、n-ブタノール、i-ブタノール、s-ブタノール、t-ブタノール等);エーテル(例えばプロピレングリコールモノメチルエーテル、1,2-ジメトキシエタン、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン等);カルボン酸(例えばギ酸、酢酸、乳酸等);エステル(例えば酢酸エチル、酢酸ビニル等);ケトン(例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等);含窒素溶媒(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、アセトニトリル等)、等を使用できる。典型的な態様においては、スラリー中の液体媒体は実質的に水のみである。スラリーは、セルロースナノファイバーと液体媒体で構成してもよいし、界面活性剤及び/又はゴム成分、更に任意の追加成分を含んでもよい。
本工程では、上記スラリーを、制御された乾燥条件で乾燥させることにより、粉体を形成する。セルロースナノファイバー以外の成分の添加タイミングは、スラリーの乾燥前、乾燥中、及び/又は乾燥後であってよい。乾燥には、スプレードライヤー、押出機等の乾燥装置を使用できる。乾燥装置は市販品であってもよく、例えば、マイクロミストスプレードライヤー(藤崎電機製)、スプレードライヤー(大川原化工機製)、二軸押出機(日本製鋼所製)等を例示できる。乾燥条件の中でも、乾燥速度、乾燥温度、及び/又は圧力(減圧度)、特に乾燥速度を適切に制御することは、粉体の所望の形状を実現するのに有利であり得る。
一態様において、ゴム改質用マスターバッチ又は分岐共役ジエン系重合体組成物は分岐共役ジエン系重合体を含む。一態様において、本開示の「分岐共役ジエン系重合体」とは、
粘度検出器付きGPCを用いたGPC-光散乱測定により求められる収縮因子(g’)が、0.72以上であり、
芳香族ビニル単量体の含有量(ST)と、GPCにより求められるカップリング重合体の割合(CS)との関係が、下記式:
-0.8ST+40 ≦ CS ≦ -1.5ST+115
を満たし、
GPCにより求められる非カップリング重合体のピークトップ分子量Mp1と、GPCにより求められるカップリング重合体のピークトップ分子量Mp2との関係が、下記式:
1.5≦(Mp2/Mp1)≦4.5
を満たす、共役ジエン系重合体を意味する。上記の収縮因子(g’)及び関係式を満たす分岐共役ジエン系重合体は、製造時の加工性に優れるゴム組成物、並びに、引張モジュラス及び機械的特性に優れる硬化物を与えることができる。
(B)芳香族ビニル化合物連鎖2~7: 6.68≦S<6.89
(C)芳香族ビニル化合物短連鎖 : 6.89≦S≦8.00
当該結合スチレン量は、好ましくは、3質量%以上、又は5質量%以上、又は7質量%以上であり、好ましくは、30質量%以下、又は25質量%以下、又は20質量%以下である。
当該1,2-ビニル結合量は、好ましくは、10モル%以上、又は20モル%以上、又は30モル%以上、又は40モル%以上であり、好ましくは、85モル%以下、又は75モル%以下、又は65モル%以下である。
本実施形態の分岐共役ジエン系重合体は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)において二つ以上の分子量ピークを有し、前述の芳香族ビニル単量体の含有量(ST)と、GPCにより求められるカップリング重合体の割合(CS)(以下、「カップリング率」ともいう。)との関係が、下記式:
-0.8ST+40 ≦ CS ≦ -1.5ST+115
を満たす。好ましい態様において、STとCSとの関係が、下記式:
-0.8ST+40 ≦ CS ≦ -1.5ST+95
を満たす。
まず、本実施形態の分岐共役ジエン系重合体のGPCによる分子量分布曲線を用い、カップリング剤と反応していない成分である非カップリング重合体(すなわち、最も低分子量の成分である共役ジエン系重合体)のピーク(以下、「非カップリング重合体ピーク」という。)と、共役ジエン系重合体鎖がカップリング残基を介して結合したより高分子量の成分のピークである「カップリング重合体ピーク」とに分ける。カップリング重合体のピークが複数存在する場合は、全ての高分子量成分のピークを「カップリング重合体ピーク」とみなす。但し、分子量分布曲線において、ピーク面積が全体の3%未満のピークは、ピークとみなさない。
一態様においては、分岐共役ジエン系重合体のGPCにより求められる非カップリング重合体のピークトップ分子量Mp1とカップリング重合体のピークトップ分子量Mp2との関係が、下記式を満たす。
1.5≦(Mp2/Mp1)≦4.5
なお、カップリング重合体のピークが複数存在する場合は、ピーク高さが最も高いピークのピークトップ分子量をMp2とする。
好ましい態様においては、Mp1とMp2との関係が、下記式:
1.7≦(Mp2/Mp1)≦4.0
を満たす。
Mp1とMp2とが上記関係式を満たす場合、加工性、並びに、硬化物の引張モジュラス、弾性率、及び引張強度が優れる傾向にある。Mp1を有する分岐共役ジエン系重合体は非カップリング重合体を含んでいる。
一態様に係る分岐共役ジエン系重合体は、未加硫のゴム組成物の加工性及び機械強度向上の観点から、粘度検出器付きGPCを用いたGPC-光散乱測定により求められる収縮因子(g’)が0.72以上である。当該収縮因子(g’)が0.72以上であることは、共役ジエン系重合体が、実質的に5分岐未満であることを意味する。
分岐共役ジエン系重合体の重合方法については、上述した所定の物性が得られれば特に制限はなく、溶液重合法、気相重合法、及びバルク重合法のいずれも用いることができるが、商業生産上の観点で、特に溶液重合法が好ましい。また、重合形式は、回分式及び連続式のいずれであってもよいが、特に好ましい重合形式は、回分式である。
分岐共役ジエン系重合体は、一態様においてアニオン重合で得る。アニオン重合の重合開始剤としては、特に制限はないが、有機リチウム化合物が好ましく用いられる。有機リチウム化合物としては、炭素数2~20のアルキル基を有するものが好ましく、例えばエチルリチウム、n-プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、tert-ブチルリチウム、tert-オクチルリチウム、n-デシルリチウム、フェニルリチウム、2-ナフチルリチウム、2-ブチルーフェニルリチウム、4-フェニル-ブチルリチウム、シクロヘキシルリチウム、シクロペンチルリチウム、ジイソプロペニルベンゼンとブチルリチウムとの反応生成物等が挙げられる。これらの中で、入手容易性、安全性等の観点から、n-ブチルリチウム、又はsec-ブチルリチウムが好ましい。
重合開始剤を用いて、アニオン重合又は配位重合によって、分岐共役ジエン系共重合体を製造する方法としては、特に制限はなく、従来公知の方法を用いることができる。具体的には、反応に不活性な有機溶媒、例えば鎖式脂肪族、脂環式、又は芳香族の炭化水素化合物等の炭化水素系溶媒中において、例えばブチルリチウムを重合開始剤とし、必要に応じてランダマイザーの存在下でスチレン、1,3-ブタジエン等を重合させることにより、目的の共役ジエン系共重合体を得ることができる。
炭化水素系溶媒としては、炭素数3~8のものが好ましく、例えばプロパン、n-ブタン、イソブタン、n-ペンタン、イソペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、プロペン、1-ブテン、イソブテン、トランス-2-ブテン、シス-2-ブテン、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、エチルベンゼン等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
ランダマイザーとは、分岐共役ジエン系共重合体中の共役ジエン部分のミクロ構造制御、例えばブタジエンにおける1,2-結合、イソプレンにおける3,4-結合等の増加、或いは共重合体におけるモノマー単位の組成分布の制御、例えばスチレンブタジエン共重合体におけるスチレン単位又はブタジエン単位のランダム化、等の作用を有する化合物のことである。このランダマイザーとしては、特に制限はなく、従来ランダマイザーとして一般に使用されている公知の化合物の中から任意のものを用いることができる。例えば、ジメトキシベンゼン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、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メチルエーテル、2,2-ジ(2-テトラヒドロフリル)プロパン、トリエチルアミン、ピリジン、N-メチルモルホリン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、1,2-ジピペリジノエタン等のエーテル類、及び第三級アミン類等を挙げることができる。また、カリウム-t-アミレート、カリウム-t-ブトキシド等のカリウム塩類、ナトリウム-t-アミレート等のナトリウム塩類も用いることができる。これらのランダマイザーは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、ランダマイザーの使用量は、有機リチウム化合物1モル当たり、0.01モル当量以上が好ましく、0.05モル当量以上がより好ましい。ランダマイザーの使用量が0.01モル当量以上では、添加効果が大きく、ランダム化しやすい傾向がある。また、ランダマイザーの使用量は、有機リチウム化合物1モル当たり1000モル当量以下が好ましく、500モル当量以下がより好ましい。ランダマイザーの使用量が1000モル当量以下では、モノマーの反応速度が大きく変化しないため、ランダム化しにくいという不都合を回避できる。
重合の際の反応温度は、好適に反応が進行する限り特に限定はないが、通常-10℃~100℃であることが好ましく、25℃~70℃であることがより好ましい。
本実施形態の分岐共役ジエン系重合体の製造方法は、上述した重合工程後、当該重合工程で得られた共役ジエン系重合体と、所定のカップリング剤とを反応させる反応工程を有する。
-分子中にアミン構造又は塩基性の窒素原子を有しないカップリング剤、例えば、4官能である、1,2-ビス(メチルジクロロシリル)エタン、1,2-ビス(トリメトキシシリル)エタン等、及び
-分子中にアミン構造又は塩基性の窒素原子を有するカップリング剤、例えば、4官能である、ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)-[3-(2,2-ジメトキシ-1-アザ-2-シラシクロペンタン)プロピル]アミン、ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)メチルアミン等、
が挙げられる。
アニオン重合は、この分野で通常使用する反応停止剤の添加により、停止させることができる。そのような反応停止剤としては、特に限定されないが、活性プロトンを有する極性溶媒(例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール、又は酢酸等)及びこれらの混液、又は、上記の1種以上の極性溶媒とヘキサン、シクロヘキサン等の無極性溶媒との混液が挙げられる。反応停止剤の添加量は、通常、アニオン重合開始剤に対し、同モル量若しくは2倍モル量程度で充分である。
共役ジエン系重合体の重合工程の終盤に、ゲル生成防止及び加工安定性向上の観点で、ゴム用安定剤を添加することが好ましい。ゴム用安定剤としては、以下のものに限定されず、公知のものを用いることができるが、例えば、2,6-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシトルエン(BHT)、n-オクタデシル-3-(4’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルフェノール)プロピネート、2-メチル-4,6-ビス[(オクチルチオ)メチル]フェノール等の酸化防止剤が好ましい。
共役ジエン系重合体の重合工程の終盤には、重合体の生産性、及び、ゴム組成物製造時に無機充填剤等を配合したときの加工性を改善するために、必要に応じて、ゴム用軟化剤を添加することができる。ゴム用軟化剤としては、特に限定されないが、例えば、伸展油、液状ゴム、樹脂等が挙げられる。液状ゴムは、前述で例示したものから選択できる。加工性、生産性及び経済性の点で、伸展油が好ましい。
分岐共役ジエン系重合体を含む重合体溶液から溶媒を除去して分岐共役ジエン系重合体を取得する方法としては、公知の方法を用いることができる。その方法として、例えばスチームストリッピング等で溶媒を分離した後、重合体を濾別し、さらにそれを脱水及び乾燥して重合体を取得する方法、重合体溶液をフラッシングタンクで濃縮し、さらにベント押し出し機等で脱揮する方法、ドラムドライヤー等で直接脱揮する方法が挙げられる。
本開示のゴム成分は、ジエン系重合体以外のゴムを含んでよいが、典型的にはジエン系重合体で構成されている。ゴム改質用マスターバッチ又は分岐共役ジエン系重合体組成物は、ゴム成分として、分岐共役ジエン系重合体以外のゴムを含んでよい。このようなゴムとしては、以下のものに限定されないが、例えば共役ジエン系重合体又はその水素添加物、共役ジエン系化合物とビニル芳香族化合物とのランダム共重合体又はその水素添加物、共役ジエン系化合物とビニル芳香族化合物とのブロック共重合体又はその水素添加物、天然ゴム等のジエン系重合体、及び、非ジエン系重合体が挙げられる。
ゴム改質用マスターバッチ又は分岐共役ジエン系重合体組成物は、セルロースナノファイバー及びゴム成分に加えて添加剤を含んでよい。添加剤としては、有機又は無機の補強用充填剤(例えば、カーボンブラック、シリカ系無機充填剤等)、シランカップリング剤、金属酸化物又は金属水酸化物、ステアリン酸、各種老化防止剤、ゴム用軟化剤(オイル、ワックスなど)、加硫剤(硫黄、有機過酸化物など)、加硫促進剤(スルフェンアミド系又はグアニジン系の加硫促進剤など)などの、ゴム工業において一般的に用いられている各種材料を1種以上用いてよい。添加剤としては、追加のポリマー、分散剤、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、着色剤、等のうち1種以上も使用できる。
本実施形態の分岐共役ジエン系重合体組成物は、シリカ系無機充填剤を含んでもよい。典型的な態様において、シリカ系無機充填剤は、分岐共役ジエン系重合体組成物の製造時に、ゴム改質用マスターバッチと組合される。分岐共役ジエン系重合体組成物において、ゴム成分(一態様においては、第1及び第2のゴム成分の合計)100質量部に対するシリカ系無機充填剤の含有量は、硬化物であるゴム成形体の機械強度、及び弾性率の観点から、好ましくは10質量部以上80質量部以下である。ゴム成形体の軽量化の観点から、シリカ系無機充填剤の含有量は、好ましくは、80質量部以下、又は50質量部以下、又は30質量部以下である。
本実施形態の分岐共役ジエン系重合体組成物は、カーボンブラックを含んでもよい。典型的な態様において、カーボンブラックは、分岐共役ジエン系重合体組成物の製造時に、ゴム改質用マスターバッチと組合される。分岐共役ジエン系重合体組成物において、ゴム成分(一態様においては、第1及び第2のゴム成分の合計)100質量部に対するカーボンブラックの含有量は、硬化物であるゴム成形体の機械強度及び弾性率の観点から、好ましくは10質量部以上80質量部以下である。ゴム成形体の軽量化の観点から、カーボンブラックの含有量は、好ましくは、80質量部以下、又は50質量部以下、又は30質量部以下である。
本実施形態の分岐共役ジエン系重合体組成物は、金属酸化物及び/又は金属水酸化物を含有してもよい。金属酸化物は、一態様において、化学式MxOy(Mは金属原子を表し、x及びyは、各々独立に、1~6の整数を表す)を構成単位の主成分とする固体粒子である。例えば、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等を挙げることができる。金属酸化物は、無機充填剤との混合物として用いてもよい。金属水酸化物としては、特に限定されず、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化ジルコニウム等が挙げられる。
本実施形態の分岐共役ジエン系重合体組成物は、加工性の改良の目的で、ゴム用軟化剤を含んでもよい。ゴム用軟化剤としては、例えば、鉱物油系ゴム用軟化剤、及び液状若しくは低分子量の合成軟化剤が好適である。上記鉱物油系ゴム用軟化剤は、プロセスオイル又はエクステンダーオイルとも呼ばれ、ゴムの軟化、増容、又は加工性の向上を図るために使用されている。また、上記鉱物油系ゴム用軟化剤は、芳香族環、ナフテン環、及びパラフィン鎖を含み、パラフィン鎖の炭素数が全炭素中50%以上を占めるものがパラフィン系と呼ばれ、ナフテン環炭素数が30~45%のものがナフテン系、芳香族炭素数が30%を超えるものが芳香族系と呼ばれている。共役ジエン-芳香族ビニル共重合体とともに用いるゴム用軟化剤としては、適度な芳香族含量を有するものが共重合体との親和性がよい傾向にあるため好ましい。
本実施形態のゴム改質用マスターバッチは、上述した本実施形態の分岐共役ジエン系重合体を含む第1のゴム成分と、セルロースナノファイバーとを含有する。ゴム改質用マスターバッチ中の第1のゴム成分の含有量は、一態様において、30質量%以上、又は40質量%以上、又は50質量%以上であり、一態様において、80質量%以下、又は70質量%以下、又は60質量%以下である。
ゴム改質用マスターバッチは混練物であってよい。ゴム改質用マスターバッチの構成材料を混合する方法については、以下のものに限定されないが、例えば、オープンロール、バンバリーミキサー、ニーダー、単軸スクリュー押出機、2軸スクリュー押出機、多軸スクリュー押出機等の一般的な混和機を用いた溶融混練方法、各成分を溶解混合後、溶媒を加熱除去する方法、等が挙げられる。これらのうち、ロール、バンバリーミキサー、ニーダー、又は押出機による溶融混練法が、生産性及び混練性の観点から好ましい。また、本実施形態のゴム改質用マスターバッチの構成材料を一度に混練する方法、複数の回数に分けて混合する方法のいずれも適用可能である。
セルロースナノファイバーと界面活性剤とを含むセルロースナノファイバー組成物を調製する工程、及び
セルロースナノファイバー組成物と、分岐共役ジエン系重合体を含む第1のゴム成分とを混合する工程、
を含む、方法を例示できる。
セルロースナノファイバーと、液状ゴムと、界面活性剤とを含むセルロースナノファイバー組成物を調製する工程、及び
セルロースナノファイバー組成物と、分岐共役ジエン系重合体を含む第1のゴム成分とを混合する工程、
を含む、方法を例示できる。
本実施形態の分岐共役ジエン系重合体組成物は、ゴム成分と、セルロースナノファイバーとを含む。一態様において、分岐共役ジエン系重合体組成物は、ゴム改質用マスターバッチ由来成分と、分岐共役ジエン系重合体を含む第2のゴム成分とを含むゴム組成物である。一態様において、第2のゴム成分は天然ゴムを含む。ゴム改質用マスターバッチを用いることで、ゴム中にセルロースナノファイバーが均一に分散したゴム組成物が得られる。その結果、混練工程でのゴム物性の低下防止、及び充填剤などの分散性の向上が実現し、優れた引張モジュラス及び高弾性を達成できる。一態様において、分岐共役ジエン系重合体組成物は、本実施形態のゴム改質用マスターバッチと、第2のゴム成分と、任意成分である1種以上の添加剤との混練物である。
分岐共役ジエン系重合体組成物は、分岐共役ジエン系重合体を含むゴム成分、セルロースナノファイバー(一態様においてセルロースナノファイバー組成物として)、及び任意に添加剤(例えば、シリカ系無機充填剤、カーボンブラック、その他の充填剤、シランカップリング剤、ゴム用軟化剤等)を混合して得ることができる。分岐共役ジエン系重合体組成物の構成材料を混合する方法については、以下のものに限定されないが、例えば、オープンロール、バンバリーミキサー、ニーダー、単軸スクリュー押出機、2軸スクリュー押出機、多軸スクリュー押出機等の一般的な混和機を用いた溶融混練方法、各成分を溶解混合後、溶媒を加熱除去する方法、等が挙げられる。これらのうち、ロール、バンバリーミキサー、ニーダー、又は押出機による溶融混練法が、生産性及び混練性の観点から好ましい。また、本実施形態のゴム組成物の構成材料を一度に混練する方法、複数の回数に分けて混合する方法のいずれも適用可能である。
セルロースナノファイバー組成物と、分岐共役ジエン系重合体を含む第1のゴム成分とを混合してゴム改質用マスターバッチを調製する工程、及び
ゴム改質用マスターバッチと第2のゴム成分とを混合して分岐共役ジエン系重合体組成物を調製する工程、
を含む、方法を例示できる。
セルロースナノファイバーと、液状ゴムと、界面活性剤とを含むセルロースナノファイバー組成物を調製する工程、
セルロースナノファイバー組成物と、分岐共役ジエン系重合体を含む第1のゴム成分とを混合してゴム改質用マスターバッチを調製する工程、及び
ゴム改質用マスターバッチと第2のゴム成分とを混合して分岐共役ジエン系重合体組成物を調製する工程、
を含む、方法を例示できる。
本実施形態の分岐共役ジエン系重合体組成物は、加硫剤により加硫処理を施した加硫組成物(分岐共役ジエン系重合体硬化物)としてもよい。加硫剤としては、以下のものに限定されないが、例えば、有機過酸化物及びアゾ化合物等のラジカル発生剤、オキシム化合物、ニトロソ化合物、ポリアミン化合物、硫黄、硫黄化合物が挙げられる。硫黄化合物には、一塩化硫黄、二塩化硫黄、ジスルフィド化合物、高分子多硫化合物等が含まれる。加硫剤の含有量は、ゴム成分(一態様において、第1及び第2のゴム成分の合計)100質量部に対して、0.01質量部以上20質量部以下が好ましく、0.1質量部以上15質量部以下がより好ましい。加硫方法としては、従来公知の方法を適用でき、加硫温度は、120℃以上200℃以下が好ましく、より好ましくは140℃以上180℃以下である。
別の一態様において、分岐共役ジエン系重合体は本開示の収縮因子(g’)が0.72以上である分岐共役ジエン系重合体(低分岐共役ジエン系重合体ともいう。)であり、当該低分岐共役ジエン系重合体は天然ゴムと組合される。この態様の低分岐共役ジエン系重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、一態様において、1.1以上、又は1.2以上、又は1.3以上、又は1.5以上、又は1.7以上、又は1.9以上であってよく、一態様において、4.0以下、又は3.0以下、又は2.5以下であってよい。
一態様においては、天然ゴム改質用マスターバッチ、又は天然ゴムを含む分岐共役ジエン系重合体組成物が、このような低分岐共役ジエン系重合体を含む。この態様において、第1のゴム成分は当該低分岐共役ジエン系重合体を含む。第2のゴム成分は、当該低分岐共役ジエン系重合体を含んでも含まなくてもよい。当該低分岐共役ジエン系重合体は、天然ゴムとの組合せにおいて、引張モジュラス及び機械強度(例えば弾性率)に優れる硬化物を与えることができる。
[項目1]
粘度検出器付きゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いたGPC-光散乱測定により求められる収縮因子(g’)が0.72以上である低分岐共役ジエン系重合体5質量%以上及び天然ゴムを含むゴム成分100質量部と、セルロースナノファイバー1質量部以上15質量部以下と、
を含む、低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目2]
前記低分岐共役ジエン系重合体の重量平均分子量が、20万以上200万以下である、項目1に記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目3]
前記低分岐共役ジエン系重合体が、結合スチレン量3質量%以上30質量%以下を有し、ブタジエン部分のミクロ構造として、1,2-ビニル結合量10モル%以上85モル%以下を有する、項目1又は2に記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目4]
前記セルロースナノファイバーがイオン性基を有さない、項目1~3のいずれかに記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目5]
前記低分岐共役ジエン系重合体組成物が、界面活性剤を更に含む、項目1~4のいずれかに記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目6]
前記界面活性剤がノニオン性界面活性剤である、項目5に記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目7]
前記ノニオン性界面活性剤が、水酸基、カルボキシ基、スルホン酸基、及びアミノ基からなる群から選択される親水基と、炭化水素基とを有する化合物である、項目6に記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目8]
前記ノニオン性界面活性剤が、下記一般式(1):
R-(OCH2CH2)m-OH (1)
[式中、Rは炭素数6~30の1価の脂肪族基を表し、そしてmはRの炭素数よりも小さい自然数である。]で表される化合物、及び下記一般式(2):
R1OCH2-(CHOH)4-CH2OR2 (2)
[式中、R1及びR2は各々独立に、水素原子、炭素数1~30の脂肪族基、-COR3{式中、R3は、炭素数1~30の脂肪族基を表す。}、又は-(CH2CH2O)y-R4{式中、R4は、水素原子、又は炭素数1~30の脂肪族基を表し、そしてyは1~30の整数である。}を表す。]で表される化合物、
からなる群から選択される1種以上である、項目6又は7に記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目9]
前記低分岐共役ジエン系重合体組成物が、液状ゴムを更に含む、項目5~8のいずれかに記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目10]
前記液状ゴムの数平均分子量が、1,000~80,000である、項目9に記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目11]
前記液状ゴムの数平均分子量(Mn)と重量平均分子量(Mw)との比(Mw/Mn)が、1.5~5である、項目9又は10に記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目12]
前記液状ゴムが、ジエン系ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、及び多硫化ゴム並びにこれらの水素添加物からなる群から選択される1種以上を含む、項目9~11のいずれかに記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目13]
前記液状ゴムが、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体で変性した変性液状ゴムを含む、項目9~12のいずれかに記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目14]
前記ゴム成分100質量部に対して前記変性液状ゴムを1質量部以上25質量部以下含む、項目13に記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目15]
前記ゴム成分100質量部に対して補強性充填剤を10質量部以上80質量部以下含む、項目1~14のいずれかに記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目16]
前記低分岐共役ジエン系重合体の、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)による重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が、1.5以上である、項目1~15のいずれかに記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目17]
粘度検出器付きゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いたGPC-光散乱測定により求められる収縮因子(g’)が0.72以上である低分岐共役ジエン系重合体を50質量%以上含む第1のゴム成分100質量部と、
セルロースナノファイバーを15質量部以上100質量部以下と、
を含む、天然ゴム改質用マスターバッチ。
[項目18]
前記低分岐共役ジエン系重合体の重量平均分子量が20万以上200万以下である、項目17に記載の天然ゴム改質用マスターバッチ。
[項目19]
前記低分岐共役ジエン系重合体が、結合スチレン量3質量%以上30質量%以下を有し、ブタジエン部分のミクロ構造として、1,2-ビニル結合量10モル%以上85モル%以下を有する、項目17又は18に記載の天然ゴム改質用マスターバッチ。
[項目20]
前記セルロースナノファイバーがイオン性基を有さない、項目17~19のいずれかに記載の天然ゴム改質用マスターバッチ。
[項目21]
前記天然ゴム改質用マスターバッチが、界面活性剤を含む、項目17~20のいずれかに記載の天然ゴム改質用マスターバッチ。
[項目22]
前記界面活性剤がノニオン性界面活性剤である、項目21に記載の天然ゴム改質用マスターバッチ。
[項目23]
前記ノニオン性界面活性剤が、水酸基、カルボキシ基、スルホン酸基、及びアミノ基からなる群から選択される親水基と、炭化水素基とを有する化合物である、項目22に記載の天然ゴム改質用マスターバッチ。
[項目24]
前記ノニオン性界面活性剤が、下記一般式(1):
R-(OCH2CH2)m-OH (1)
[式中、Rは炭素数6~30の1価の脂肪族基を表し、そしてmはRの炭素数よりも小さい自然数である。]で表される化合物、及び下記一般式(2):
R1OCH2-(CHOH)4-CH2OR2 (2)
[式中、R1及びR2は各々独立に、水素原子、炭素数1~30の脂肪族基、-COR3{式中、R3は、炭素数1~30の脂肪族基を表す。}、又は-(CH2CH2O)y-R4{式中、R4は、水素原子、又は炭素数1~30の脂肪族基を表し、そしてyは1~30の整数である。}を表す。]で表される化合物、
からなる群から選択される1種以上である、項目22又は23に記載の天然ゴム改質用マスターバッチ。
[項目25]
前記天然ゴム改質用マスターバッチが、液状ゴムを更に含む、項目21~24のいずれかに記載の天然ゴム改質用マスターバッチ。
[項目26]
前記液状ゴムの数平均分子量が、1,000~80,000である、項目25に記載の天然ゴム改質用マスターバッチ。
[項目27]
前記液状ゴムの数平均分子量(Mn)と重量平均分子量(Mw)との比(Mw/Mn)が、1.5~5である、項目25又は26に記載の天然ゴム改質用マスターバッチ。
[項目28]
前記液状ゴムが、ジエン系ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、及び多硫化ゴム並びにこれらの水素添加物からなる群から選択される1種以上を含む、項目25~27のいずれかに記載の天然ゴム改質用マスターバッチ。
[項目29]
前記液状ゴムが、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体で変性した変性液状ゴムを含む、項目25~28のいずれかに記載の天然ゴム改質用マスターバッチ。
[項目30]
前記第1のゴム成分100質量部に対して前記変性液状ゴムを10質量部以上200質量部以下含む、項目29に記載の天然ゴム改質用マスターバッチ。
[項目31]
前記低分岐共役ジエン系重合体の、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)による重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が、1.5以上である、項目17~30のいずれかに記載の天然ゴム改質用マスターバッチ。
[項目32]
項目17~31のいずれか一項に記載の天然ゴム改質用マスターバッチと、天然ゴムを含む第2のゴム成分とを含む混練物である、低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目33]
前記第1のゴム成分と前記第2のゴム成分との合計100質量部に対してセルロースナノファイバーを1質量部以上15質量部以下含む、項目32に記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目34]
前記第1のゴム成分と前記第2のゴム成分との合計100質量部に対して補強性充填剤を10質量部以上80質量部以下含む、項目32又は33に記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目35]
不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体で変性した変性液状ゴムを含む、項目32~34のいずれかに記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目36]
前記第1のゴム成分と前記第2のゴム成分との合計100質量部に対して前記変性液状ゴムを1質量部以上25質量部以下含む、項目35に記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物。
[項目37]
項目1~16のいずれか一項に記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物の硬化物である、低分岐共役ジエン系重合体硬化物。
[項目38]
項目32~36のいずれかに記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物の硬化物である、低分岐共役ジエン系重合体硬化物。
[項目39]
項目5~14のいずれかに記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物の製造方法であって、
セルロースナノファイバーと界面活性剤とを含むセルロースナノファイバー組成物を調製する工程、
前記セルロースナノファイバー組成物と、低分岐共役ジエン系重合体を含む第1のゴム成分とを混合して天然ゴム改質用マスターバッチを調製する工程、及び
前記天然ゴム改質用マスターバッチと天然ゴムを含む第2のゴム成分とを混合して低分岐共役ジエン系重合体組成物を調製する工程、
を含む、方法。
[項目40]
項目9~14のいずれかに記載の低分岐共役ジエン系重合体組成物の製造方法であって、
セルロースナノファイバーと、液状ゴムと、界面活性剤とを含むセルロースナノファイバー組成物を調製する工程、
前記セルロースナノファイバー組成物と、低分岐共役ジエン系重合体を含む第1のゴム成分とを混合して天然ゴム改質用マスターバッチを調製する工程、及び
前記天然ゴム改質用マスターバッチと天然ゴムを含む第2のゴム成分とを混合して低分岐共役ジエン系重合体組成物を調製する工程、
を含む、方法。
[項目41]
前記セルロースナノファイバー組成物が粉体である、項目39又は40に記載の方法。
[項目42]
項目21~30のいずれかに記載の天然ゴム改質用マスターバッチの製造方法であって、
セルロースナノファイバーと界面活性剤とを含むセルロースナノファイバー組成物を調製する工程、及び
前記セルロースナノファイバー組成物と、低分岐共役ジエン系重合体を含む第1のゴム成分とを混合する工程、
を含む、方法。
[項目43]
項目25~30のいずれかに記載の天然ゴム改質用マスターバッチの製造方法であって、
セルロースナノファイバーと、液状ゴムと、界面活性剤とを含むセルロースナノファイバー組成物を調製する工程、及び
前記セルロースナノファイバー組成物と、低分岐共役ジエン系重合体を含む第1のゴム成分とを混合する工程、
を含む、方法。
[項目44]
前記セルロースナノファイバー組成物が粉体である、項目42又は43に記載の方法。
(カップリング率及び分子量)
ポリスチレン系ゲルを充填剤としたカラムを3本連結したGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)測定装置を使用して、クロマトグラムを測定し、標準ポリスチレンを使用した検量線に基づいて、カップリング率、重量平均分子量(Mw)、重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)の比である分子量分布、ピークトップ分子量(Mp1、Mp2)を求めた。
Mp2は、共役ジエン系重合体におけるカップリング重合体のピークトップ分子量を表す。カップリング重合体のピークが複数存在する場合は、ピーク高さが最も高いピークのピークトップ分子量をMp2とする。
装置 :東ソー社製の商品名「HLC-8320GPC」
溶離液 :5mmol/Lのトリエチルアミン入りテトラヒドロフラン(THF)
ガードカラム:東ソー社製の商品名「TSKguardcolumn SuperH-H」、
分離カラム :東ソー社製の商品名「TSKgel SuperH5000」、「TSKgel SuperH6000」、「TSKgel SuperH7000」をこの順に連結したもの。
流量 :0.6mL/分
検出器 :RI検出器(東ソー社製の商品名「HLC8020」)
測定用液 :測定用の試料10mgを20mLのTHFに溶解した測定溶液20μLをGPC測定装置に注入した。
試料100mgを、クロロホルムで100mLに溶解して測定サンプルとした。スチレンのフェニル基による紫外線吸収波長(254nm付近)の吸収量により、試料であるゴム状重合体100質量%に対しての結合スチレン量(質量%)を測定した。測定装置としては島津製作所社製の分光光度計「UV-2450」を用いた。
共役ジエン系重合体を試料として、試料50mgを、10mLの二硫化炭素に溶解して測定サンプルとした。溶液セルを用いて、赤外線スペクトルを600~1000cm-1の範囲で測定して、所定の波数における吸光度によりハンプトンの方法(R.R.Hampton,Analytical Chemistry 21,923(1949)に記載の方法)の計算式に従い、ブタジエン部分のミクロ構造、すなわち、1,2-ビニル結合量(mol%)を求めた。測定には、日本分光社製のフーリエ変換赤外分光光度計「FT-IR230」を用いた。
ムーニー粘度計(上島製作所社製の商品名「VR1132」)を用い、JIS K6300-1に準拠し、L形ローターを用いてムーニー粘度を測定した。測定温度は、100℃とした。まず、試料を1分間試験温度で予熱した後、ローターを2rpmで回転させ、4分後のトルクを測定してムーニー粘度(ML(1+4))とした。
共役ジエン系重合体を試料として、ポリスチレン系ゲルを充填剤としたカラムを3本連結したゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定装置(Malvern社製の商品名「GPCmax VE-2001」)を使用して、光散乱検出器、RI検出器、粘度検出器(Malvern社製の商品名「TDA305」)の順番に接続されている3つの検出器を用いて測定し、標準ポリスチレンに基づいて、光散乱検出器とRI検出器の測定結果から絶対分子量を、RI検出器と粘度検出器の測定結果から固有粘度を求めた。
内容積10Lで、内部の高さ(L)と直径(D)との比(L/D)が4.0である攪拌機及びジャケットを具備する温度制御が可能なオートクレーブを反応器として使用し、シクロヘキサン1995gと反応器内に存在する重合反応の妨げになり得る不純物の中和用としてn-ブチルリチウムを反応器に入れ、70℃で5分撹拌した後、室温まで冷却して溶液を抜出し、反応器内を空にした。次に、予め不純物を除去した、シクロヘキサン1680g、スチレン80g、1,3-ブタジエン240g、極性物質として2,2-ビス(2-オキソラニル)プロパン0.092mmolを反応器に入れ、反応器内が58℃のときに重合開始剤としてn-ブチルリチウム1.12mmolを添加し、重合を開始した。
重合開始剤であるn-ブチルリチウムの添加量を2.12mmolとし、極性物質添加量を1.03mmolにし、カップリング剤をビス(3-トリメトキシシリルプロピル)-N-メチルアミンに替え、カップリング剤の添加量を0.97mmolとした。その他の条件は、(製造例1)と同様にして、分岐共役ジエン系重合体(SBR-2)を得た。SBR-2の物性を表1に示す。
重合開始剤であるn-ブチルリチウムの添加量を2.25mmolとし、極性物質添加量を0.0216gにし、カップリング剤をトリス(3-トリメトキシシリルプロピル)アミンに替え、カップリング剤の添加量を0.21mmolに変更した。その他の条件は、(製造例1)と同様にして、分岐共役ジエン系重合体(SBR-3)を得た。SBR-3の物性を表1に示す。
重合開始剤であるn-ブチルリチウムの添加量を2.22mmolとし、極性物質添加量を1.13mmolし、カップリング剤であるビス(3-トリメトキシシリルプロピル)-N-メチルアミンの添加量を0.41mmolとした。その他の条件は、(製造例1)と同様にして、分岐共役ジエン系重合体(SBR-4)を得た。SBR-4の物性を表1に示す。
表2中の各成分について、使用した製品名は以下のとおりである。
<界面活性剤-1>
花王(株)製の商品名「エマルゲン102KG」(ポリオキシエチレン(2)モノラウリルエーテル()内はオキシエチレン鎖の繰り返し数)
<界面活性剤-2>
花王(株)製の商品名「レオドールSP-O10V」(ソルビタンモノオレエート)
<液状ゴム-1>
クレイバレー社製の商品名「Ricon184」(液状ブタジエン-スチレン共重合体、Mn=8,600)
(CNF:微小繊維状セルロース)
コットンリンターパルプ3質量部を水27質量部に浸漬させて、パルパーで分散を行った。パルパー処理したコットンリンターパルプスラリー30質量部(内、コットンリンターパルプ3質量部)に水を170質量部入れて水中に分散させて(固形分率1.5質量%)、ディスクリファイナー装置として相川鉄工(株)製SDR14型ラボリファイナー(加圧型DISK式)を用い、ディスク間のクリアランスを1mmとして該水分散体を30分間叩解処理した。それに引き続き、クリアランスをほとんどゼロに近いレベルにまで低減させた条件下で徹底的に叩解を行い、叩解水分散体(固形分濃度:1.5質量%)を得た。得られた叩解水分散体を、そのまま高圧ホモジナイザー(ニロ・ソアビ社(伊)製NSO15H)を用いて操作圧力100MPa下で10回微細化処理し、微細セルロース繊維スラリー(固形分濃度:1.5質量%)を得た。そして、脱水機により固形分率10質量%まで濃縮し、CNFの濃縮ケーキを得た。
(製造例1)CNF組成物(CNF-1)
上記CNF(セルロース繊維の水分散液)に精製水を加えて最終的なセルロースナノファイバーの含有量が5質量%となる水分散液とした。これに液状ゴム-1、及び界面活性剤-1を加え、最終的な組成として、水90質量%、セルロース繊維5質量%、液状ゴム2.86質量%、界面活性剤2.14質量%となるように水分散体を調製した。当該水分散体を、株式会社シンキー製自転公転ミキサーARE-310を用いて5分間混合し、セルロースナノファイバー組成物の分散液を得た。得られた分散液を、エスペック株式会社製SPH-201を用いて80℃で乾燥させ、乾燥体を得た。得られた乾燥体をラボネクト株式会社製ミニスピードミルMS-05で30秒間粉砕し、CNF組成物粉体(CNF-1)を得た。
液状ゴム-1、及び界面活性剤-1を加え、最終的な組成として、水90質量%、セルロース繊維5質量%、液状ゴム2.86質量%、界面活性剤2.14質量%となるように水分散体を調製した以外は、製造例1と同様の方法でCNF組成物粉体(CNF-2)を得た。
界面活性剤-1を加え、最終的な組成として、水92.86質量%、セルロース繊維5質量%、界面活性剤2.14質量%となるように水分散体を調製した以外は、製造例1と同様の方法でCNF組成物粉体(CNF-3)を得た。
界面活性剤-2を加え、最終的な組成として、水92.86質量%、セルロース繊維5質量%、界面活性剤2.14質量%となるように水分散体を調製した以外は、製造例1と同様の方法でCNF組成物粉体(CNF-4)を得た。
表3中の液状ゴムについて、使用した製品名は以下のとおりである。
<液状ゴム>
LR-1:クレイバレー社製 Ricon131MA20(無水マレイン酸変性液状ポリブタジエン、Mn=5,600、1分子鎖あたりの無水マレイン酸の数は11個)
LR-2:クレイバレー社製 Ricon184MA6(無水マレイン酸変性液状スチレンブタジエン共重合体、Mn=9,100、1分子鎖あたりの無水マレイン酸の数は6個)
LR―3:クラレ社製 LIR-403(無水マレイン酸変性液状ポリイソプレン、Mn=34000、1分子鎖あたりの無水マレイン酸の数は3個)
温度制御装置を備える密閉混練機(内容量0.35L)を使用し、第一段の混練として、充填率65%、ローター回転数30~100rpmの条件で、共役ジエン系重合体(SBR-1)100質量部、CNF組成物(CNF-1)50質量部を混練りした。このとき、密閉混合器の温度を制御し、排出温度は155~160℃でゴム組成物(配合物)を得た。
ゴム改質用マスターバッチの製造に用いた原料(共役ジエン系重合体とCNF組成物)及び配合量を表3に示すとおりに変更した以外は、製造例1と同様の方法でゴム改質用マスターバッチ(MB-2~MB-5)を得た。
温度制御装置を備える密閉混練機(内容量0.35L)を使用し、第一段の混練りとして、充填率65%、ローター回転数30~100rpmの条件で、共役ジエン系重合体(SBR-1)100質量部、CNF組成物(CNF-1)50質量部を1分間混練した後、変性液状ポリブタジエン(LR-1)10質量部を加えて混練した。密閉混合器の温度を制御し、排出温度は155~160℃でゴム組成物(配合物)を得た。
ゴム改質用マスターバッチの製造に用いた原料(共役ジエン系重合体とCNF組成物、液状ゴム)及び配合量を表3に示すとおりに変更した以外は、製造例6と同様の方法でゴム改質用マスターバッチ(MB-7、MB-8)を得た。
ゴム改質用マスターバッチの製造に用いた原料(共役ジエン系重合体とCNF組成物)及び配合量を表3に示すとおりに変更した以外は、製造例1と同様の方法でゴム改質用マスターバッチ(MB-9、MB-11)を得た。
ゴム改質用マスターバッチの製造に用いた原料(共役ジエン系重合体とCNF組成物、液状ゴム)及び配合量を表3に示すとおりに変更した以外は、製造例6と同様の方法でゴム改質用マスターバッチ(MB-10)を得た。
表4~6中の各成分について、使用した製品名は以下のとおりである。
<液状ゴム>
LR-1:クレイバレー社製 Ricon131MA20(無水マレイン酸変性液状ポリブタジエン、Mn=5,600、1分子鎖あたりの無水マレイン酸の数は11個)
LR-2:クレイバレー社製 Ricon184MA6(無水マレイン酸変性液状スチレンブタジエン共重合体、Mn=9,100、1分子鎖あたりの無水マレイン酸の数は6個)
LR―3:クラレ社製 LIR-403(無水マレイン酸変性液状ポリイソプレン、Mn=34000、1分子鎖あたりの無水マレイン酸の数は3個)
<シリカ>
エボニック社製の商品名「Ultrasil 7000GR」(窒素吸着比表面積170m2/g)
<カーボンブラック>
東海カーボン社製の商品名「シーストKH(N339)」
<S-RAEオイル>
JX日鉱日石エネルギー社製の商品名「プロセスNC140」
<シランカップリング剤>
エボニック社製の商品名「Si75」(ビス(トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)
<亜鉛華>
堺化学工業社製の商品名「酸化亜鉛」
<ステアリン酸>
花王社製の商品名「ルナック S-90V」)
<老化防止剤>
大内新興化学(株)製の商品名「ノクラック6C」(N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン)
<ワックス>
大内新興化学社製の商品名「サンノック」
<硫黄>
鶴見化学工業社製「サルファックス 200S」(粉末硫黄)
<加硫促進剤-1>
大内新興化学(株)製の商品名「ノクセラーCZ」(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)
<加硫促進剤-2>
大内新興化学(株)製の商品名「ノクセラーD」(1,3-ジフェニルグアニジン)
共役ジエン系重合体組成物の硬化物を加硫プレス用金型に入れた状態で、表面上の5cm四方の領域について目視にて、セルロースナノファイバーの分散状態を下記の基準で評価した。
A:凝集物が目視確認できない
B:凝集物が少数(1~10個)確認される。
C:凝集が多数(11個以上)確認される。
上記で得た第二段の混練り後、かつ、後述の第三段の混練り前の配合物を試料として、前述のムーニー粘度計及び条件にて粘度を測定した。比較例4の結果を100として指数化した。指数が小さいほど加工性が良好であることを示す。
JIS K6251の引張試験法に準拠し、引張強度、引張モジュラス及び引張伸びを測定し、比較例4の結果を100として指数化した。指数が大きいほど引張強度、引張モジュラス、引張伸びが良好であることを示す。
JIS K6253の「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」に従って、タイプAデュロメーターにより、加硫物の硬さを測定した。測定は、25℃で行った。比較例4の結果を100として指数化した。指数が大きいほど硬さが良好であることを示す。
TAインスツルメント社製 粘弾性試験装置ARES-G2を用いて、ねじり方式により、25℃、周波数10Hz、歪み1%における貯蔵弾性率を評価した。比較例4の結果を100として指数化した。指数が大きいほど貯蔵弾性率が高いことを示す。
表4に示すマスターバッチ、及び共役ジエン系重合体をゴム成分として、表4に示す配合に従い、次の方法により混練りして共役ジエン系重合体組成物を得た。
表5に示す共役ジエン系重合体を原料ゴム成分として、表5に示す配合に従い、次の方法により混練して共役ジエン系重合体組成物を得た。
表5に示す共役ジエン系重合体を原料ゴム成分として、表5に示す配合に従い、次の方法により混練りして共役ジエン系重合体組成物を得た。
表6に示す共役ジエン系重合体、天然ゴム、ポリブタジエンを原料ゴム成分として、表6に示す配合に従い、次の方法により混練りして共役ジエン系重合体組成物を得た。
温度制御装置を備える密閉混練機(内容量0.35L)を使用し、第一段の混練りとして、充填率65%、ローター回転数30~70rpmの条件で、原料ゴム(共役ジエン系重合体、天然ゴム、ポリブタジエン)、セルロースナノファイバー組成物、変性液状ゴム、プロセスオイル、ワックス、亜鉛華、ステアリン酸を混練りした。このとき、密閉混合器の温度を制御し、排出温度は155~160℃で各共役ジエン系重合体組成物(配合物)を得た。
(カップリング率及び分子量)、(ムーニー粘度)、(結合スチレン量:芳香族ビニル単量体単位の含有量)、(ブタジエン部分のミクロ構造:1,2-ビニル結合量)について、実施例Aと同様に測定した。
共役ジエン系重合体を試料として、ポリスチレン系ゲルを充填剤としたカラムを3本連結した粘度検出器付きのGPC-光散乱測定装置を使用して、クロマトグラムを測定し、溶液粘度及び光散乱法に基づいて分子量を求めた。溶離液はテトラヒドロフランとトリエチルアミンとの混合溶液(THF in TEA:トリエチルアミン5mLをテトラヒドロフラン1Lに混合させ調整した。)を使用した。
内容積が10Lで、内部の高さ(L)と直径(D)との比(L/D)が4.0であり、底部に入口、頂部に出口を有し、攪拌機付槽型反応器である攪拌機及び温度制御用のジャケットを有する槽型圧力容器を重合反応器とした。予め水分除去した、1,3-ブタジエンを27.0g/分、スチレンを3.0g/分、n-ヘキサンを150.0g/分の条件で混合した。この混合溶液を反応基の入口に供給する配管の途中に設けたスタティックミキサーにおいて、残存不純物不活性処理用のn-ブチルリチウムを0.08mmol/分で添加、混合した後、反応基の底部に連続的に供給した。更に、極性物質として2,2-ビス(2-オキソラニル)プロパンを0.0699g/分の速度で、重合開始剤としてn-ブチルリチウムを0.252mmol/分の速度で、攪拌機で激しく混合する重合反応器の底部へ供給し、連続的に重合反応を継続させた。反応器頂部出口における重合溶液の温度が75℃となるように温度を制御した。
重合開始剤であるn-ブチルリチウムの添加量を0.15mmol/分とし、極性物質添加量を0.0131g/分にし、カップリング剤をN-(3-トリメトキシシリルプロピル)-2,2-ジメトキシ-1-アザ-2-シラシクロペンタンに替え、カップリング剤の添加量を0.037mmol/分とした。その他の条件は、(製造例1)と同様にして、高分岐共役ジエン系重合体(SBR-2)を得た。SBR-2の物性を表7に示す。
1,3-ブタジエンを24.5g/分スチレンを10.5g/分としたこと以外は実施例2と同様にして高分岐共役ジエン系重合体(SBR-3)を得た。SBR-3の物性を表7に示す。
表8中の各成分について、<界面活性剤-1>、<界面活性剤-2>、<液状ゴム-1>は、実施例Aと同様である。
(CNF:微小繊維状セルロース)
実施例Aと同様である。
(製造例1)CNF組成物(CNF-1)
実施例Aと同様である。
液状ゴム-1、及び界面活性剤-1を加え、最終的な組成として、水91.43質量%、セルロース繊維5質量%、液状ゴム2.86質量%、界面活性剤0.71質量%となるように水分散体を調製した以外は、製造例1と同様の方法でCNF組成物粉体(CNF-2)を得た。
実施例Aと同様である。
実施例Aと同様である。
表9中の液状ゴムについて、<液状ゴム>は実施例Aと同様である。
温度制御装置を備える密閉混練機(内容量0.35L)を使用し、第一段の混練として、充填率65%、ローター回転数30~50rpmの条件で、共役ジエン系重合体(SBR-1)100質量部、CNF組成物(CNF-1)50質量部を混練りした。このとき、密閉混合器の温度を制御し、排出温度は155~160℃でゴム組成物(配合物)を得た。
天然ゴム改質用マスターバッチの製造に用いた原料(共役ジエン系重合体とCNF組成物)及び配合量を表9に示すとおりに変更した以外は、製造例1と同様の方法で天然ゴム改質用マスターバッチ(MB-2~MB-4)を得た。
温度制御装置を備える密閉混練機(内容量0.35L)を使用し、第一段の混練りとして、充填率65%、ローター回転数30~50rpmの条件で、共役ジエン系重合体(SBR-1)100質量部、CNF組成物(CNF-1)50質量部を1分間混練した後、変性液状ポリイソプレン(LR-3)50質量部を加えて混練した。密閉混合器の温度を制御し、排出温度は155~160℃でゴム組成物(配合物)を得た。
天然ゴム改質用マスターバッチの製造に用いた原料(共役ジエン系重合体とCNF組成物、液状ゴム)及び配合量を表9に示すとおりに変更した以外は、製造例6と同様の方法で天然ゴム改質用マスターバッチ(MB-6、MB-7)を得た。
天然ゴム改質用マスターバッチの製造に用いた原料(共役ジエン系重合体とCNF組成物)及び配合量を表9に示すとおりに変更した以外は、製造例1と同様の方法で天然ゴム改質用マスターバッチ(MB-8)を得た。
天然ゴム改質用マスターバッチの製造に用いた原料(共役ジエン系重合体とCNF組成物、液状ゴム)及び配合量を表9に示すとおりに変更した以外は、製造例6と同様の方法で天然ゴム改質用マスターバッチ(MB-9)を得た。
表10および表11中の各成分について、使用した製品名は以下のとおりである。
<天然ゴム>
RSS No.3(生産者:UNIMAC RUBBER CO.,LTD.(タイ)、供給者:丸紅テクノラバー)
実施例Aと同様に評価した。
(配合物ムーニー粘度(指数))
実施例Aと同様に評価した。
(引張強度、引張モジュラス及び引張伸び)
実施例Aと同様に測定し、比較例2の結果を100として指数化した。
実施例Aと同様に測定し、比較例2の結果を100として指数化した。
実施例Aと同様に測定し、比較例2の結果を100として指数化した。
表10に示すマスターバッチ、及び天然ゴムを原料ゴム成分として、表10に示す配合に従い、次の方法により混練りして低分岐共役ジエン系重合体組成物を得た。
温度制御装置を備える密閉混練機(内容量0.35L)を使用し、第一段の混練りとして、充填率65%、ローター回転数30~70rpmの条件で、マスターバッチ、原料ゴム(天然ゴム)、プロセスオイル、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、ワックスを混練した。このとき、密閉混合器の温度を制御し、排出温度は155~160℃で低分岐共役ジエン系重合体組成物(配合物)を得た。
表10に示すマスターバッチ、及び天然ゴムを原料ゴム成分として、表10に示す配合に従い、次の方法により混練りして低分岐共役ジエン系重合体組成物を得た。
温度制御装置を備える密閉混練機(内容量0.35L)を使用し、第一段の混練りとして、充填率65%、ローター回転数30~70rpmの条件で、マスターバッチ、原料ゴム(天然ゴム)、補強性充填剤(シリカ)、プロセスオイル、シランカップリング剤、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、ワックスを混練した。このとき、密閉混合器の温度を制御し、排出温度は155~160℃で低分岐共役ジエン系重合体組成物(配合物)を得た。
表10に示すマスターバッチ、及び天然ゴムを原料ゴム成分として、表10に示す配合に従い、次の方法により混練りして低分岐共役ジエン系重合体組成物を得た。
温度制御装置を備える密閉混練機(内容量0.35L)を使用し、第一段の混練りとして、充填率65%、ローター回転数30~70rpmの条件で、マスターバッチ、原料ゴム(天然ゴム)、補強性充填剤(カーボンブラック)、プロセスオイル、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、ワックスを混練した。このとき、密閉混合器の温度を制御し、排出温度は155~160℃で低分岐共役ジエン系重合体組成物(配合物)を得た。
表10に示すマスターバッチ、及び天然ゴムを原料ゴム成分として、表10に示す配合に従い、次の方法により混練りして低分岐共役ジエン系重合体組成物を得た。
温度制御装置を備える密閉混練機(内容量0.35L)を使用し、第一段の混練りとして、充填率65%、ローター回転数30~70rpmの条件で、マスターバッチ、原料ゴム(天然ゴム)、プロセスオイル、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、ワックスを混練した。このとき、密閉混合器の温度を制御し、排出温度は155~160℃で低分岐共役ジエン系重合体組成物(配合物)を得た。
表10に示すマスターバッチ、及び天然ゴムを原料ゴム成分として、表10に示す配合に従い、次の方法により混練りして低分岐共役ジエン系重合体組成物を得た。
温度制御装置を備える密閉混練機(内容量0.35L)を使用し、第一段の混練りとして、充填率65%、ローター回転数30~70rpmの条件で、マスターバッチ、原料ゴム(天然ゴム)、補強性充填剤(シリカ)、プロセスオイル、シランカップリング剤、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、ワックスを混練した。このとき、密閉混合器の温度を制御し、排出温度は155~160℃で低分岐共役ジエン系重合体組成物(配合物)を得た。
表10に示すマスターバッチ、及び天然ゴムを原料ゴム成分として、表10に示す配合に従い、次の方法により混練りして高分岐共役ジエン系重合体組成物を得た。
温度制御装置を備える密閉混練機(内容量0.35L)を使用し、第一段の混練りとして、充填率65%、ローター回転数30~70rpmの条件で、マスターバッチ、原料ゴム(天然ゴム)、プロセスオイル、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、ワックスを混練した。このとき、密閉混合器の温度を制御し、排出温度は155~160℃で高分岐共役ジエン系重合体組成物(配合物)を得た。
表11に示す低分岐共役ジエン系重合体を原料ゴム成分として、表11に示す配合に従い、次の方法により混練りして低分岐共役ジエン系重合体組成物を得た。
温度制御装置を備える密閉混練機(内容量0.35L)を使用し、第一段の混練りとして、充填率65%、ローター回転数30~70rpmの条件で、低分岐共役ジエン系重合体(SBR-1)、原料ゴム(天然ゴム)、セルロースナノファイバー組成物、プロセスオイル、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、ワックスを混練りした。このとき、密閉混合器の温度を制御し、排出温度は155~160℃で低分岐共役ジエン系重合体組成物(配合物)を得た。
表11に示す低分岐共役ジエン系重合体を原料ゴム成分として、表11に示す配合に従い、次の方法により混練りして低分岐共役ジエン系重合体組成物を得た。
温度制御装置を備える密閉混練機(内容量0.35L)を使用し、第一段の混練りとして、充填率65%、ローター回転数30~70rpmの条件で、低分岐共役ジエン系重合体(SBR-1)、原料ゴム(天然ゴム)、セルロースナノファイバー組成物、補強性充填剤(シリカ)、プロセスオイル、シランカップリング剤、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、ワックスを混練りした。このとき、密閉混合器の温度を制御し、排出温度は155~160℃で低分岐共役ジエン系重合体組成物(配合物)を得た。
表11に示す低分岐共役ジエン系重合体を原料ゴム成分として、表11に示す配合に従い、次の方法により混練りして低分岐共役ジエン系重合体組成物を得た。
温度制御装置を備える密閉混練機(内容量0.35L)を使用し、第一段の混練りとして、充填率65%、ローター回転数30~70rpmの条件で、低分岐共役ジエン系重合体(SBR-1)、原料ゴム(天然ゴム)、セルロースナノファイバー組成物、補強性充填剤(カーボンブラック)、プロセスオイル、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、ワックスを混練りした。このとき、密閉混合器の温度を制御し、排出温度は155~160℃で低分岐共役ジエン系重合体組成物(配合物)を得た。
表11に示す低分岐共役ジエン系重合体を原料ゴム成分として、表11に示す配合に従い、次の方法により混練りして低分岐共役ジエン系重合体組成物を得た。
温度制御装置を備える密閉混練機(内容量0.35L)を使用し、第一段の混練りとして、充填率65%、ローター回転数30~70rpmの条件で、低分岐共役ジエン系重合体(SBR-1)、原料ゴム(天然ゴム)、変性液状ゴム、セルロースナノファイバー組成物、プロセスオイル、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、ワックスを混練りした。このとき、密閉混合器の温度を制御し、排出温度は155~160℃で低分岐共役ジエン系重合体組成物(配合物)を得た。
表11に示す低分岐共役ジエン系重合体を原料ゴム成分として、表11に示す配合に従い、次の方法により混練りして低分岐共役ジエン系重合体組成物を得た。
温度制御装置を備える密閉混練機(内容量0.35L)を使用し、第一段の混練りとして、充填率65%、ローター回転数30~70rpmの条件で、低分岐共役ジエン系重合体(SBR-1)、原料ゴム(天然ゴム)、変性液状ゴム、セルロースナノファイバー組成物、補強性充填剤(シリカ)、プロセスオイル、シランカップリング剤、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、ワックスを混練りした。このとき、密閉混合器の温度を制御し、排出温度は155~160℃で低分岐共役ジエン系重合体組成物(配合物)を得た。
表11に示す高分岐共役ジエン系重合体を原料ゴム成分として、表11に示す配合に従い、次の方法により混練りして高分岐共役ジエン系重合体組成物を得た。
温度制御装置を備える密閉混練機(内容量0.35L)を使用し、第一段の混練りとして、充填率65%、ローター回転数30~70rpmの条件で、高分岐共役ジエン系重合体(SBR-2またはSBR-3)、原料ゴム(天然ゴム)、セルロースナノファイバー組成物、プロセスオイル、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、ワックスを混練りした。このとき、密閉混合器の温度を制御し、排出温度は155~160℃で高分岐共役ジエン系重合体組成物(配合物)を得た。
Claims (54)
- 粘度検出器付きゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いたGPC-光散乱測定により求められる収縮因子(g’)が、0.72以上であり、
芳香族ビニル単量体の含有量(ST)と、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められるカップリング重合体の割合(CS)との関係が、下記式:
-0.8ST+40 ≦ CS ≦ -1.5ST+115
を満たし、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められる非カップリング重合体のピークトップ分子量Mp1と、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められるカップリング重合体のピークトップ分子量Mp2との関係が、下記式:
1.5≦(Mp2/Mp1)≦4.5
を満たす、分岐共役ジエン系重合体を50質量%以上含む第1のゴム成分100質量部と、
セルロースナノファイバー15質量部以上100質量部以下と、
を含む、ゴム改質用マスターバッチ。 - 前記分岐共役ジエン系重合体の重量平均分子量が、20万以上200万以下である、請求項1に記載のゴム改質用マスターバッチ。
- 前記分岐共役ジエン系重合体が、芳香族ビニル単量体単位を含む、請求項1に記載のゴム改質用マスターバッチ。
- 前記分岐共役ジエン系重合体が、芳香族ビニル単量体単位を3質量%以上60質量%以下含む、請求項1に記載のゴム改質用マスターバッチ。
- 前記分岐共役ジエン系重合体が、結合スチレン量3質量%以上30質量%以下を有し、ブタジエン部分のミクロ構造として、1,2-ビニル結合量10モル%以上85モル%以下を有する、請求項1に記載のゴム改質用マスターバッチ。
- 前記分岐共役ジエン系重合体の100℃におけるムーニー粘度が、70以上130以下である、請求項1に記載のゴム改質用マスターバッチ。
- 前記分岐共役ジエン系重合体の100℃におけるムーニー粘度に対する、前記ゴム改質用マスターバッチの100℃におけるムーニー粘度の比が、0.7以上1.5以下である、請求項1に記載のゴム改質用マスターバッチ。
- 前記セルロースナノファイバーがイオン性基を有さない、請求項1に記載のゴム改質用マスターバッチ。
- 前記ゴム改質用マスターバッチが、界面活性剤を更に含む、請求項1に記載のゴム改質用マスターバッチ。
- 前記界面活性剤がノニオン性界面活性剤である、請求項9に記載のゴム改質用マスターバッチ。
- 前記ノニオン性界面活性剤が、水酸基、カルボキシ基、スルホン酸基、及びアミノ基からなる群から選択される親水基と、炭化水素基とを有する化合物である、請求項10に記載のゴム改質用マスターバッチ。
- 前記ノニオン性界面活性剤が、下記一般式(1):
R-(OCH2CH2)m-OH (1)
[式中、Rは炭素数6~30の1価の脂肪族基を表し、そしてmはRの炭素数よりも小さい自然数である。]で表される化合物、及び下記一般式(2):
R1OCH2-(CHOH)4-CH2OR2 (2)
[式中、R1及びR2は各々独立に、水素原子、炭素数1~30の脂肪族基、-COR3{式中、R3は、炭素数1~30の脂肪族基を表す。}、又は-(CH2CH2O)y-R4{式中、R4は、水素原子、又は炭素数1~30の脂肪族基を表し、そしてyは1~30の整数である。}を表す。]で表される化合物、
からなる群から選択される1種以上である、請求項10に記載のゴム改質用マスターバッチ。 - 前記ゴム改質用マスターバッチが、液状ゴムを更に含む、請求項9に記載のゴム改質用マスターバッチ。
- 前記液状ゴムの数平均分子量が、1,000~80,000である、請求項13に記載のゴム改質用マスターバッチ。
- 前記液状ゴムの数平均分子量(Mn)と重量平均分子量(Mw)との比(Mw/Mn)が、1.5~5である、請求項13に記載のゴム改質用マスターバッチ。
- 前記液状ゴムが、ジエン系ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、及び多硫化ゴム並びにこれらの水素添加物からなる群から選択される1種以上を含む、請求項13に記載のゴム改質用マスターバッチ。
- 前記液状ゴムが、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体で変性した変性液状ゴムを含む、請求項13に記載のゴム改質用マスターバッチ。
- 前記第1のゴム成分100質量部に対して前記変性液状ゴムを10質量部以上200質量部以下含む、請求項17に記載のゴム改質用マスターバッチ。
- 請求項1~18のいずれか一項に記載のゴム改質用マスターバッチと、第2のゴム成分とを含む混練物である、分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記分岐共役ジエン系重合体の100℃におけるムーニー粘度に対する、前記分岐共役ジエン系重合体組成物の100℃におけるムーニー粘度の比が、0.7以上1.5以下である、請求項19に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記第2のゴム成分が、天然ゴムを含む、請求項19に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記第1のゴム成分と前記第2のゴム成分との合計100質量部に対してセルロースナノファイバーを1質量部以上15質量部以下含む、請求項19に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記第1のゴム成分と前記第2のゴム成分との合計100質量部に対して補強性充填剤を10質量部以上80質量部以下含む、請求項19に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体で変性した変性液状ゴムを含む、請求項19に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記第1のゴム成分と前記第2のゴム成分との合計100質量部に対して前記変性液状ゴムを1質量部以上25質量部以下含む、請求項24に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 請求項19に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物の硬化物である、分岐共役ジエン系重合体硬化物。
- 粘度検出器付きゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いたGPC-光散乱測定により求められる収縮因子(g’)が、0.72以上であり、
芳香族ビニル単量体の含有量(ST)と、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められるカップリング重合体の割合(CS)との関係が、下記式:
-0.8ST+40 ≦ CS ≦ -1.5ST+115
を満たし、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められる非カップリング重合体のピークトップ分子量Mp1と、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められるカップリング重合体のピークトップ分子量Mp2との関係が、下記式:
1.5≦(Mp2/Mp1)≦4.5
を満たす、分岐共役ジエン系重合体を50質量%以上含むゴム成分100質量部と、
セルロースナノファイバー1質量部以上15質量部以下と、
を含む、分岐共役ジエン系重合体組成物。 - 粘度検出器付きゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いたGPC-光散乱測定により求められる収縮因子(g’)が0.72以上であり、
芳香族ビニル単量体の含有量(ST)と、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められるカップリング重合体の割合(CS)との関係が、下記式:
-0.8ST+40 ≦ CS ≦ -1.5ST+115
を満たし、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められる非カップリング重合体のピークトップ分子量Mp1と、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求められるカップリング重合体のピークトップ分子量Mp2との関係が、下記式:
1.5≦(Mp2/Mp1)≦4.5
を満たす分岐共役ジエン系重合体5質量%以上及び天然ゴムを含むゴム成分100質量部と、
セルロースナノファイバー1質量部以上15質量部以下と、
を含む、分岐共役ジエン系重合体組成物。 - 前記分岐共役ジエン系重合体の重量平均分子量が、20万以上200万以下である、請求項27又は28に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記分岐共役ジエン系重合体が、芳香族ビニル単量体単位を含む、請求項27又は28に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記分岐共役ジエン系重合体が、芳香族ビニル単量体単位を3質量%以上60質量%以下含む、請求項27又は28に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記分岐共役ジエン系重合体が、結合スチレン量3質量%以上30質量%以下を有し、ブタジエン部分のミクロ構造として、1,2-ビニル結合量10モル%以上85モル%以下を有する、請求項27又は28に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記分岐共役ジエン系重合体の100℃におけるムーニー粘度が、70以上130以下である、請求項27又は28に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記分岐共役ジエン系重合体の100℃におけるムーニー粘度に対する、前記分岐共役ジエン系重合体組成物の100℃におけるムーニー粘度の比が、0.7以上1.5以下である、請求項27又は28に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記セルロースナノファイバーがイオン性基を有さない、請求項27又は28に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記分岐共役ジエン系重合体組成物が、界面活性剤を更に含む、請求項27又は28に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記界面活性剤がノニオン性界面活性剤である、請求項36に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記ノニオン性界面活性剤が、水酸基、カルボキシ基、スルホン酸基、及びアミノ基からなる群から選択される親水基と、炭化水素基とを有する化合物である、請求項37に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記ノニオン性界面活性剤が、下記一般式(1):
R-(OCH2CH2)m-OH (1)
[式中、Rは炭素数6~30の1価の脂肪族基を表し、そしてmはRの炭素数よりも小さい自然数である。]で表される化合物、及び下記一般式(2):
R1OCH2-(CHOH)4-CH2OR2 (2)
[式中、R1及びR2は各々独立に、水素原子、炭素数1~30の脂肪族基、-COR3{式中、R3は、炭素数1~30の脂肪族基を表す。}、又は-(CH2CH2O)y-R4{式中、R4は、水素原子、又は炭素数1~30の脂肪族基を表し、そしてyは1~30の整数である。}を表す。]で表される化合物、
からなる群から選択される1種以上である、請求項37に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。 - 前記分岐共役ジエン系重合体組成物が、液状ゴムを更に含む、請求項36に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記液状ゴムの数平均分子量が、1,000~80,000である、請求項40に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記液状ゴムの数平均分子量(Mn)と重量平均分子量(Mw)との比(Mw/Mn)が、1.5~5である、請求項40に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記液状ゴムが、ジエン系ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、及び多硫化ゴム並びにこれらの水素添加物からなる群から選択される1種以上を含む、請求項40に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記液状ゴムが、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体で変性した変性液状ゴムを含む、請求項40に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記ゴム成分100質量部に対して前記変性液状ゴムを1質量部以上25質量部以下含む、請求項44に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 前記ゴム成分100質量部に対して補強性充填剤を10質量部以上80質量部以下含む、請求項27又は28に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物。
- 請求項27又は28に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物の硬化物である、分岐共役ジエン系重合体硬化物。
- 請求項9に記載のゴム改質用マスターバッチの製造方法であって、
セルロースナノファイバーと界面活性剤とを含むセルロースナノファイバー組成物を調製する工程、及び
前記セルロースナノファイバー組成物と、分岐共役ジエン系重合体を含む第1のゴム成分とを混合する工程、
を含む、方法。 - 請求項13に記載のゴム改質用マスターバッチの製造方法であって、
セルロースナノファイバーと、液状ゴムと、界面活性剤とを含むセルロースナノファイバー組成物を調製する工程、及び
前記セルロースナノファイバー組成物と、分岐共役ジエン系重合体を含む第1のゴム成分とを混合する工程、
を含む、方法。 - 前記セルロースナノファイバー組成物が粉体である、請求項48又は49に記載の方法。
- 請求項36に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物の製造方法であって、
セルロースナノファイバーと界面活性剤とを含むセルロースナノファイバー組成物を調製する工程、
前記セルロースナノファイバー組成物と、分岐共役ジエン系重合体を含む第1のゴム成分とを混合してゴム改質用マスターバッチを調製する工程、及び
前記ゴム改質用マスターバッチと第2のゴム成分とを混合して分岐共役ジエン系重合体組成物を調製する工程、
を含む、方法。 - 請求項40に記載の分岐共役ジエン系重合体組成物の製造方法であって、
セルロースナノファイバーと、液状ゴムと、界面活性剤とを含むセルロースナノファイバー組成物を調製する工程、
前記セルロースナノファイバー組成物と、分岐共役ジエン系重合体を含む第1のゴム成分とを混合してゴム改質用マスターバッチを調製する工程、及び
前記ゴム改質用マスターバッチと第2のゴム成分とを混合して分岐共役ジエン系重合体組成物を調製する工程、
を含む、方法。 - 前記セルロースナノファイバー組成物が粉体である、請求項51に記載の方法。
- 前記セルロースナノファイバー組成物が粉体である、請求項52に記載の方法。
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