【実施例】
【0053】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、各種物性値の測定方法を以下に示す。
【0054】
(1)ブロック共重合体(A)における芳香族ビニル化合物(スチレン)に由来の構造単位の含有割合(以下、「結合スチレン含量」ともいう。):
500MHzの
1H−NMRによって求めた。また、重合体ブロック(a−2)の結合スチレン含量については、ブロック共重合体(A)全体の結合スチレン含量と重合体ブロック(a−1)の結合スチレン含量から逆算することによって算出した。
(2)ブロック共重合体(A)における共役ジエン化合物に由来の構造単位中の1,2−ビニル結合の含有量(以下、「ビニル結合含量」ともいう。):
500MHzの
1H−NMRによって求めた。また、重合体ブロック(a−2)のビニル結合含量については、ブロック共重合体(A)全体のビニル結合含量と重合体ブロック(a−1)のビニル結合含量から逆算することによって算出した。
(3)ガラス転移温度:
ASTM D3418に準拠して測定した。
(4)重量平均分子量:
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)(HLC−8120GPC(商品名(東ソー社製)))を使用して得られたGPC曲線の最大ピークの頂点に相当する保持時間から、ポリスチレン換算で求めた。また、重合体ブロック(a−2)の重量平均分子量については、ブロック共重合体(A)全体の重量平均分子量と重合体ブロック(a−1)の重量平均分子量から逆算することによって算出した。
(GPCの条件)
カラム;商品名「GMHHXL」(東ソー社製)2本
カラム温度;40℃
移動相;テトラヒドロフラン
流速;1.0ml/分
サンプル濃度;10mg/20ml
(5)重合体間の相溶性:
ASTM D3418に準拠してガラス転移温度測定することによって、重合体間の相溶性を判断した。
【0055】
[ブロック共重合体(A)の合成]
《合成例1》
(1)第1重合工程
窒素置換された内容積5リットルのオートクレーブ反応器(以下、単に「反応器」ともいう。)内に、シクロヘキサン2750g、2,2−ジ(テトラヒドロフリル)プロパン2.80mmol、スチレン112.5g、および1,3−ブタジエン262.5gを仕込んだ。反応器内の温度を35℃に調整した後、n−ブチルリチウム4.92mmolを含むシクロヘキサン溶液を添加して重合を行った。重合温度が70℃に達した時点で反応器内の冷却を行い、反応器内の温度を70℃に維持した。
重合転化率が99%に達した後、得られたプレポリマー溶液から、重合体ブロック(a−1)の分子量およびミクロ構造測定用として、10gのプレポリマー溶液を採取した。(2)第2重合工程
次いで、反応器内にスチレン12.5gおよび1,3−ブタジエン102.5gを70℃で40分間かけて添加した。重合転化率が99%に達した後、反応器内に1,3−ブタジエン10gを更に添加し、さらに5分間重合を行った。その後、得られた未変性ポリマー溶液から、分子量およびミクロ構造測定用として10gの未変性ポリマー溶液を採取した。
(3)重合体変性工程
次いで、反応器内に重合停止剤としてN,N−ビス(トリエチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン(以下、「官能基導入用化合物(1)」という。)4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液を加えて15分間反応を行った。反応後の重合体溶液に2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール2.0gを添加した。その後、熱水を用いてスチームストリッピングを行うことにより脱溶媒を行い、110℃に調温された熱ロールにより乾燥処理することにより、ブロック共重合体(A)を得た。このブロック共重合体(A)を「重合体(A1)」とする。
得られた重合体(A1)における共重合体ブロック(a−1)および共重合体ブロック
(a−2)の結合スチレン含量、ビニル結合含量、ガラス転移温度および重量平均分子量、並びに重合体(A1)全体の結合スチレン含量、ビニル結合含量および重量平均分子量を下記表1に示す。
【0056】
《合成例2》
(1)第1重合工程
窒素置換された内容積5リットルのオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン2750g、2,2−ジ(テトラヒドロフリル)プロパン2.80mmol、スチレン125g、および1,3−ブタジエン175gを仕込んだ。反応器内の温度を35℃に調整した後、n−ブチルリチウム4.92mmolを含むシクロヘキサン溶液を添加して重合を行った。重合温度が70℃に達した時点で反応器内の冷却を行い、反応器内の温度を70℃に維持した。
重合転化率が99%に達した後、得られたプレポリマー溶液から、重合体ブロック(a−1)の分子量およびミクロ構造測定用として、10gのプレポリマー溶液を採取した。(2)第2重合工程
次いで、反応器内に1,3−ブタジエン190gを70℃で40分間かけて添加した。重合転化率が99%に達した後、反応器内に1,3−ブタジエン10gを更に添加し、さらに5分間重合させた。その後、得られた未変性ポリマー溶液から、分子量およびミクロ構造測定用として10gの未変性ポリマー溶液を採取した。
(3)重合体変性工程
次いで、反応器内に重合停止剤としてN,N−ビス(トリエチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液を加えて15分間反応を行った。反応後の重合体溶液に2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール2.0gを添加した。その後、熱水を用いてスチームストリッピングを行うことにより脱溶媒を行い、110℃に調温された熱ロールにより乾燥処理することにより、ブロック共重合体(A)を得た。このブロック共重合体(A)を「重合体(A2)」とする。
得られた重合体(A2)における共重合体ブロック(a−1)および共重合体ブロック
(a−2)の結合スチレン含量、ビニル結合含量、ガラス転移温度および重量平均分子量、並びに重合体(A2)全体の結合スチレン含量、ビニル結合含量および重量平均分子量を下記表1に示す。
【0057】
《合成例3》
(1)第1重合工程
窒素置換された内容積5リットルのオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン2750g、2,2−ジ(テトラヒドロフリル)プロパン2.80mmol、スチレン75g、および1,3−ブタジエン125gを仕込んだ。反応器内の温度を35℃に調整した後、n−ブチルリチウム4.92mmolを含むシクロヘキサン溶液を添加して重合を行った。重合温度が70℃に達した時点で反応器内の冷却を行い、反応器内の温度を70℃に維持した。
重合転化率が99%に達した後、得られたプレポリマー溶液から、重合体ブロック(a−1)の分子量およびミクロ構造測定用として、10gのプレポリマー溶液を採取した。(2)第2重合工程
次いで、反応器内にスチレン50gおよび1,3−ブタジエン240gを70℃で40分間かけて添加した。重合転化率が99%に達した後、反応器内に1,3−ブタジエン10gを更に添加し、さらに5分間重合させた。その後、得られた未変性ポリマー溶液から、分子量およびミクロ構造測定用として10gの未変性ポリマー溶液を採取した。
(3)重合体変性工程
次いで、反応器内に重合停止剤としてN,N−ビス(トリエチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液を加えて15分間反応を行った。反応後の重合体溶液に2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール2.0gを添加した。その後、熱水を用いてスチームストリッピングを行うことにより脱溶媒を行い、110℃に調温された熱ロールにより乾燥処理することにより、ブロック共重合体(A)を得た。このブロック共重合体(A)を「重合体(A3)」とする。
得られた重合体(A3)における共重合体ブロック(a−1)および共重合体ブロック
(a−2)の結合スチレン含量、ビニル結合含量、ガラス転移温度および重量平均分子量、並びに重合体(A3)全体の結合スチレン含量、ビニル結合含量および重量平均分子量を下記表1に示す。
【0058】
《合成例4》
(1)第1重合工程
窒素置換された内容積5リットルのオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン2750g、2,2−ジ(テトラヒドロフリル)プロパン2.80mmol、スチレン150g、および1,3−ブタジエン150gを仕込んだ。反応器内の温度を35℃に調整した後、n−ブチルリチウム4.92mmolを含むシクロヘキサン溶液を添加して重合を行った。重合温度が70℃に達した時点で反応器の冷却を行い、反応器内の温度を70℃に維持した。
重合転化率が99%に達した後、得られたプレポリマー溶液から、重合体ブロック(a−1)の分子量およびミクロ構造測定用として、10gのプレポリマー溶液を採取した。(2)第2重合工程
次いで、反応器内にスチレン20gおよび1,3−ブタジエン170gを70℃で40分間かけて添加した。重合転化率が99%に達した後、反応器内に1,3−ブタジエン10gを更に添加し、さらに5分間重合させた。その後、得られた未変性ポリマー溶液から、分子量およびミクロ構造測定用として10gの未変性ポリマー溶液を採取した。
(3)重合体変性工程
次いで、反応器内に重合停止剤としてN,N−ビス(トリエチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液を加えて15分間反応を行った。反応後の重合体溶液に2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール2.0gを添加した。その後、熱水を用いてスチームストリッピングを行うことにより脱溶媒を行い、110℃に調温された熱ロールにより乾燥処理することにより、ブロック共重合体(A)を得た。このブロック共重合体(A)を「重合体(A4)」とする。
得られた重合体(A4)における共重合体ブロック(a−1)および共重合体ブロック
(a−2)の結合スチレン含量、ビニル結合含量、ガラス転移温度および重量平均分子量、並びに重合体(A4)全体の結合スチレン含量、ビニル結合含量および重量平均分子量を下記表1に示す。
【0059】
《合成例5》
合成例2において、官能基導入用化合物(1)4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液の代わりに1−(3−トリエトキシシリルプロピル)−2,2,5,5−テトラメチル−1−アザ−2,5−ジシラシクロペンタン(以下、「官能基導入用化合物(2)」という。)4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液を用いたこと以外は同様にして、ブロック共重合体(A)を得た。このブロック共重合体(A)を「重合体(A5)」とする。
得られた重合体(A5)における共重合体ブロック(a−1)および共重合体ブロック
(a−2)の結合スチレン含量、ビニル結合含量、ガラス転移温度および重量平均分子量、並びに重合体(A5)全体の結合スチレン含量、ビニル結合含量および重量平均分子量を下記表1に示す。
【0060】
《合成例6》
合成例2において、官能基導入用化合物(1)4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液の代わりに3−(4−トリメチルシリル−1−ピペラジノ)プロピルトリエトキシシラン(以下、「官能基導入用化合物(3)」という。)4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液を用いたこと以外は同様にして、ブロック共重合体(A)を得た。このブロック共重合体(A)を「重合体(A6)」とする。
得られた重合体(A6)における共重合体ブロック(a−1)および共重合体ブロック
(a−2)の結合スチレン含量、ビニル結合含量、ガラス転移温度および重量平均分子量、並びに重合体(A6)全体の結合スチレン含量、ビニル結合含量および重量平均分子量を下記表1に示す。
【0061】
《合成例7》
(1)第1重合工程
窒素置換された内容積5リットルのオートクレーブ反応器内に、シクロヘキサン2750g、2,2−ジ(テトラヒドロフリル)プロパン2.80mmol、スチレン125g、および1,3−ブタジエン175gを仕込んだ。反応器内の温度を35℃に調整した後、n−ブチルリチウム4.92mmolを含むシクロヘキサン溶液を添加して重合を行った。重合温度が70℃に達した時点で反応器内の冷却を行い、反応器内の温度を70℃に維持した。
重合転化率が99%に達した後、得られたプレポリマー溶液から、重合体ブロック(a−1)の分子量およびミクロ構造測定用として、10gのプレポリマー溶液を採取した。(2)第2重合工程
次いで、反応器内に1,3−ブタジエン190gを70℃で40分間かけて添加した。重合転化率が99%に達した後、反応器内に1,3−ブタジエン10gを更に添加し、さらに5分間重合させた。その後、得られた未変性ポリマー溶液から、分子量およびミクロ構造測定用として10gの未変性ポリマー溶液を採取した。
(3)重合体変性工程
次いで、反応器内に重合停止剤としてN,N−ビス(トリエチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液を加えて15分間反応を行った。
(4)オニウム塩化工程
反応後の重合体溶液に四塩化ケイ素3.71mmolを含むシクロヘキサン溶液を加えて5分間混合した後、更に2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール2.0gを添加した。その後、熱水を用いてスチームストリッピングを行うことにより脱溶媒を行い、110℃に調温された熱ロールにより乾燥処理することにより、ブロック共重合体(A)を得た。このブロック共重合体(A)を「重合体(A7)」とする。
得られた重合体(A7)における共重合体ブロック(a−1)および共重合体ブロック
(a−2)の結合スチレン含量、ビニル結合含量、ガラス転移温度および重量平均分子量、並びに重合体(A7)全体の結合スチレン含量、ビニル結合含量および重量平均分子量を下記表1に示す。
【0062】
《合成例8》
合成例7において、N,N−ビス(トリエチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液の代わりに1−(3−トリエトキシシリルプロピル)−2,2,5,5−テトラメチル−1−アザ−2,5−ジシラシクロペンタン4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液を用いたこと以外は同様にして、ブロック共重合体(A)を得た。このブロック共重合体(A)を「重合体(A8)」とする。 得られた重合体(A8)における共重合体ブロック(a−1)および共重合体ブロック
(a−2)の結合スチレン含量、ビニル結合含量、ガラス転移温度および重量平均分子量、並びに重合体(A8)全体の結合スチレン含量、ビニル結合含量および重量平均分子量を下記表1に示す。
【0063】
《合成例9》
(1)第1重合工程
窒素置換された内容積5リットルのオートクレーブ反応器内に、シクロヘキサン2750g、2,2−ジ(テトラヒドロフリル)プロパン2.46mmol、スチレン200g、および1,3−ブタジエン200gを仕込んだ。反応器内の温度を35℃に調整した後、n−ブチルリチウム4.92mmolを含むシクロヘキサン溶液を添加して重合を行った。重合温度が70℃に達した時点で反応器内の冷却を行い、反応器内の温度を70℃に維持した。
重合転化率が99%に達した後、得られたプレポリマー溶液から、重合体ブロック(a−1)の分子量およびミクロ構造測定用として、10gのプレポリマー溶液を採取した。(2)第2重合工程
次いで、反応器内に1,3−ブタジエン100gを70℃で40分間かけて添加した。重合転化率が99%に達した後、反応器内に1,3−ブタジエン10gを更に添加し、さらに5分間重合させた。その後、得られた未変性ポリマー溶液から、分子量およびミクロ構造測定用として10gの未変性ポリマー溶液を採取した。
(3)重合体変性工程
次いで、反応容器内に重合停止剤としてN,N−ビス(トリエチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液を加えて15分間反応を行った。反応後の重合体溶液に2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール2.0gを添加した。その後、熱水を用いてスチームストリッピングを行うことにより脱溶媒を行い、110℃に調温された熱ロールにより乾燥処理することにより、ブロック共重合体(A)を得た。このブロック共重合体(A)を「重合体(A9)」とする。
得られた重合体(A9)における共重合体ブロック(a−1)および共重合体ブロック
(a−2)の結合スチレン含量、ビニル結合含量、ガラス転移温度および重量平均分子量、並びに重合体(A9)全体の結合スチレン含量、ビニル結合含量および重量平均分子量を下記表1に示す。
【0064】
《比較合成例1》
(1)重合工程
窒素置換された内容積5リットルのオートクレーブ反応器内に、シクロヘキサン2750g、2,2−ジ(テトラヒドロフリル)プロパン2.80mmol、スチレン125g、および1,3−ブタジエン365gを仕込んだ。反応器内の温度を10℃に調整した後、n−ブチルリチウム4.92mmolを含むシクロヘキサン溶液を添加して重合を行った。重合は断熱条件で実施し、最高温度は85℃に達した。
重合転化率が99%に達した後、反応器内に1,3−ブタジエン10gを添加し、さらに5分間重合させた。その後、得られた未変性ポリマー溶液から、分子量およびミクロ構造測定用として10gの未変性ポリマー溶液を採取した。
(2)重合停止工程
次いで、反応容器内に重合停止剤として2−エチルヘキサノール4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液を加えて15分間反応を行った。反応後の重合体溶液に2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール2.0gを添加した。その後、熱水を用いてスチームストリッピングを行うことにより脱溶媒を行い、110℃に調温された熱ロールにより乾燥処理することにより、官能基を有さないランダム重合体を得た。このランダム共重合体を「重合体(X1)」とする。
得られた重合体(X1)の結合スチレン含量、ビニル結合含量、および重量平均分子量を下記表2に示す。
【0065】
《比較合成例2》
合成例2において、重合停止剤としてN,N−ビス(トリエチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液の代わりに2−エチルヘキサノール4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液を用いたこと以外は同様にして、官能基を有さないブロック共重合体を得た。このブロック共重合体を「重合体(X2)」とする。
得られた重合体(X2)における重合体ブロックの各々の結合スチレン含量、ビニル結合含量、ガラス転移温度および重量平均分子量、並びに重合体(X2)全体の結合スチレン含量、ビニル結合含量および重量平均分子量を下記表2に示す。
【0066】
《比較合成例3》
比較合成例1において、重合停止剤として2−エチルヘキサノール4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液の代わりにN,N−ビス(トリエチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液を用いたこと以外は同様にして、官能基を有するランダム共重合体を得た。このランダム共重合体を「重合体(X3)」とする。
得られた重合体(X3)の結合スチレン含量、ビニル結合含量、および重量平均分子量を下記表2に示す。
【0067】
《比較合成例4》
(1)重合工程
窒素置換された内容積5リットルのオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン2750g、2,2−ジ(テトラヒドロフリル)プロパン2.80mmol、スチレン125g、および1,3−ブタジエン175gを仕込んだ。反応器内の温度を35℃に調整した後、n−ブチルリチウム4.92mmolを含むシクロヘキサン溶液を添加して重合を行った。重合温度が70℃に達した時点で反応器の冷却を行い、反応器内の温度を70℃に維持した。
(2)重合停止工程
重合転化率が99%に達した後、反応器内に重合停止剤として2−エチルヘキサノール4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液を加えて15分間反応を行った。反応後の重合体溶液に2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール2.0gを添加した。その後、熱水を用いてスチームストリッピングを行うことにより脱溶媒を行い、110℃に調温された熱ロールにより乾燥処理することにより、官能基を有さないランダム共重合体を得た。このランダム共重合体を「重合体(X4)」とする。
得られた重合体(X4)の結合スチレン含量、ビニル結合含量、および重量平均分子量を下記表2に示す。
【0068】
《比較合成例5》
(1)重合工程
窒素置換された内容積5リットルのオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン2750g、2,2−ジ(テトラヒドロフリル)プロパン2.80mmol、および1,3−ブタジエン190gを仕込んだ。反応器内の温度を35℃に調整した後、n−ブチルリチウム4.92mmolを含むシクロヘキサン溶液を添加して重合を行った。重合温度が70℃に達した時点で反応器の冷却を行い、反応器内の温度を70℃に維持した。
重合転化率が99%に達した後、反応器内に1,3−ブタジエン10gを添加し、さらに5分間重合させた。その後、得られた未変性ポリマー溶液から、分子量およびミクロ構造測定用として10gの未変性ポリマー溶液を採取した。
(2)重合停止工程
次いで、反応器内に重合停止剤としてN,N−ビス(トリエチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液を加えて15分間反応を行った。反応後の重合体溶液に2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール2.0gを添加した。その後、熱水を用いてスチームストリッピングを行うことにより脱溶媒を行い、110℃に調温された熱ロールにより乾燥処理することにより、官能基を有する1,3−ブタジエン重合体を得た。この重合体を「重合体(X5)」とする。
得られた重合体(X5)の結合スチレン含量、ビニル結合含量、および重量平均分子量を下記表2に示す。
【0069】
《比較合成例6》
(1)第1重合工程
窒素置換された内容積5リットルのオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン2750g、2,2−ジ(テトラヒドロフリル)プロパン2.80mmol、スチレン125g、および1,3−ブタジエン175gを仕込んだ。反応器内の温度を35℃に調整した後、n−ブチルリチウム4.92mmolを含むシクロヘキサン溶液を添加して重合を行った。重合温度が70℃に達した時点で反応器の冷却を行い、反応器内の温度を70℃に維持した。
重合転化率が99%に達した後、得られたプレポリマー溶液から、重合体ブロックの分子量およびミクロ構造測定用として、10gのプレポリマー溶液を採取した。
(2)第2重合工程
次いで、反応器内にスチレン50g、1,3−ブタジエン140gを70℃で40分間かけて添加した。重合転化率が99%に達した後、反応器内に1,3−ブタジエン10gを更に添加し、さらに5分間重合させた。その後、得られた未変性ポリマー溶液から、分子量およびミクロ構造測定用として10gの未変性ポリマー溶液を採取した。
(3)重合体変性工程
次いで、反応器内に重合停止剤としてN,N−ビス(トリエチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液を加えて15分間反応を行った。反応後の重合体溶液に2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール2.0gを添加した。その後、熱水を用いてスチームストリッピングを行うことにより脱溶媒を行い、110℃に調温された熱ロールにより乾燥処理することにより、官能基を有するブロック共重合体を得た。このブロック重合体を「重合体(X6)」とする。
得られた重合体(X6)における重合体ブロックの各々の結合スチレン含量、ビニル結合含量、ガラス転移温度および重量平均分子量、並びに重合体(X6)全体の結合スチレン含量、ビニル結合含量および重量平均分子量を下記表2に示す。
【0070】
《比較合成例7》
(1)重合工程
窒素置換された内容積5リットルのオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン2750g、2,2−ジ(テトラヒドロフリル)プロパン2.46mmol、スチレン200g、および1,3−ブタジエン290gを仕込んだ。反応器内の温度を10℃に調整した後、n−ブチルリチウム4.92mmolを含むシクロヘキサン溶液を添加して重合を開始した。重合は断熱条件で実施し、最高温度は85℃に達した。
重合転化率が99%に達した時点で、1,3−ブタジエン10gを更に添加し、さらに5分間重合させた。その後、得られた未変性ポリマー溶液から、分子量およびミクロ構造測定用として10gの未変性ポリマー溶液を採取した。
(2)重合停止工程
次いで、反応器内に重合停止剤としてN,N−ビス(トリエチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液を加えて15分間反応を行った。反応後の重合体溶液に2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール2.0gを添加した。その後、熱水を用いてスチームストリッピングを行うことにより脱溶媒を行い、110℃に調温された熱ロールにより乾燥処理することにより、官能基を有するランダム共重合体を得た。このランダム共重合体を「重合体(X7)」とする。
得られた重合体(X7)の結合スチレン含量、ビニル結合含量、および重量平均分子量を下記表2に示す。
【0071】
《比較合成例8》
比較合成例1において、重合停止剤として2−エチルヘキサノール4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液の代わりにN−メチルピロリドン4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液を用いたこと以外は同様にして、ランダム共重合体を得た。このランダム共重合体を「重合体(X8)」とする。
得られた重合体(X8)の結合スチレン含量、ビニル結合含量、および重量平均分子量を下記表2に示す。
【0072】
《比較合成例9》
合成例2において、重合停止剤としてN,N−ビス(トリエチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン4.96mmolを含むシクロヘキサン溶液の代わりにN−メチルピロリドン4.96mmolを用いたこと以外は同様にして、ブロック共重合体を得た。このブロック重合体を「重合体(X9)」とする。
得られた重合体(X9)における重合体ブロックの各々の結合スチレン含量、ビニル結合含量、ガラス転移温度および重量平均分子量、並びに重合体(X9)全体の結合スチレン含量、ビニル結合含量および重量平均分子量を下記表2に示す。
【0073】
【表1】
【0074】
【表2】
【0075】
〈実施例1〉
温度制御装置を付属したプラストミル(内容量250cc)を用い、以下のようにしてゴム組成物を調製した。
ブロック共重合体(A)としての重合体(A1)50質量部、重合体(B)としてのイソプレンゴム「IR2200」(JSR社製,ガラス転移温度:−65℃)50質量部、伸展油「SNH46」(三共油化工業社製)10質量部、シリカ「ニシプルAQ」(東ソー・シリカ社製,一次平均粒子径15nm)55質量部、シランカップリング剤「Si69」(エボニック社製)5.0質量部、ステアリン酸2.0質量部、老化防止剤「ノクラック810NA」(大内新興化学工業社製)1.0質量部、および酸化亜鉛3.0質量部を、充填率72%、回転数60rpm、温度120℃の混練条件によって3.5分間混練した。
次いで、得られた混練物を室温まで冷却した後、当該混練物に、加硫促進剤「ノクセラ−CZ」(大内新興化学工業社製)1.8質量、加硫促進剤「ノクセラ−D」(大内新興化学工業社製)1.5質量部、およびイオウ1.5質量部を添加し、回転数60rpm、80℃の混練条件によって1.5分間混練することにより、ゴム組成物を製造した。
イソプレンゴムと重合体(A1)における重合体ブロック(a−2)との混合物のガラス転移温度、並びに重合体(A1)とイソプレンゴムとの相溶性を下記表3に示す。
【0076】
〈実施例2〜8〉
ブロック共重合体(A)として重合体(A1)の代わりに下記表3に示す重合体を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてゴム組成物を製造した。
イソプレンゴムと各重合体における重合体ブロック(a−2)との混合物のガラス転移温度、並びに各重合体とイソプレンゴムとの相溶性を下記表3に示す。
【0077】
〈実施例9〉
ブロック共重合体(A)として重合体(A1)50質量部の代わりに重合体(A9)50質量部を用い、重合体(B)としてイソプレンゴム50質量部の代わりにブタジエンゴム「BR01」(JSR社製,ガラス転移温度:−107℃)50質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてゴム組成物を製造した。
ブタジエンゴムと重合体(A9)における重合体ブロック(a−2)との混合物のガラス転移温度、並びに重合体(A9)とブタジエンゴムとの相溶性を下記表3に示す。
【0078】
〈実施例10〉
ブロック共重合体(A)として重合体(A1)50質量部の代わりに重合体(A2)50質量部を用い、シリカ55質量部の代わりにカーボンブラック「ダイヤブラックN339」(三菱化学社製)を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてゴム組成物を製造した。
【0079】
〈比較例1〜5〉
重合体(A1)の代わりに下記表4に示す重合体を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてゴム組成物を製造した。
各重合体とイソプレンゴムとの相溶性を下記表4に示す。
【0080】
〈比較例6〉
重合体(A1)の代わりに重合体(X1)を用い、イソプレンゴム50質量部の代わりにブタジエンゴム「BR01」(JSR社製)50質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてゴム組成物を製造した。
【0081】
〈比較例7〉
重合体(A1)の代わりに重合体(X7)を用い、イソプレンゴム50質量部の代わりにブタジエンゴム「BR01」(JSR社製)50質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてゴム組成物を製造した。
【0082】
〈比較例8〜11〉
重合体(A1)の代わりに下記表4に示す重合体を用い、シリカ55質量部の代わりにカーボンブラック「ダイヤブラックN339」(三菱化学社製)を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてゴム組成物を製造した。
各重合体とイソプレンゴムとの相溶性を下記表4に示す。
【0083】
[特性評価]
実施例1〜10および比較例1〜11で得られたゴム弾性体について下記の評価を行った。結果を表3および表4に示す。
(1)引張強度(300%モジュラス):
JISK6301に準拠して300%モジュラスを測定し、比較例1に係るゴム弾性体の300%モジュラスの値を100としたときの指数を求めた。この指数が大きいほど、引張強度が大きく、機械的強度に優れていると評価することができる。
(2)ウェットスキッド抵抗性(0℃tanδ):
動的スペクトロメーター(米国レオメトリックス社製)を用い、引張動歪0.14%、角速度100ラジアン毎秒、温度0℃の条件で測定し、比較例1に係るゴム弾性体の値を100としたときの指数を求めた。この指数の値が大きいほどウェットスキッド抵抗性が大きく良好であることが示される。
(3)低ヒステリシスロス特性(50℃tanδ):
動的スペクトロメーター(米国レオメトリックス社製)を使用し、引張動歪0.7%、角速度100ラジアン毎秒、温度50℃の条件で測定し、比較例1に係るゴム弾性体の値を100としたときの指数を求めた。この指数の値が大きいほど低ヒステリシスロス特性が小さく良好であることが示される。
(4)耐摩耗性:
DIN摩耗試験機(東洋精機社製)を使用し、JIS K 6264に準拠し、荷重10Nで25℃の条件で測定し、比較例1に係るゴム弾性体の値を100としたときの指数を求めた。この指数が大きいほど、耐摩耗性に優れていると評価することができる。
【0084】
【表3】
【0085】
【表4】
【0086】
表3および表4から明らかなように、実施例1〜10に係るゴム組成物によれば、低転がり抵抗性およびウエットスキッド抵抗性の両方に優れ、しかも、機械的強度および耐摩耗性に優れたゴム弾性体が得られることが確認された。
また、実施例2に係るゴム弾性体と比較例3に係るゴム弾性体との物性評価結果の比較から、重合体ブロック(a−1)および重合体ブロック(a−2)よりなり、重合体ブロック(a−2)が官能基を有するブロック共重合体(A)をゴム成分として用いることが、ウェットスキッド抵抗性および低ヒステリシスロス特性のバランスを改良するのに非常に重要であることが理解される。