WO2023210068A1 - ポリウレタン－ポリジエン共重合体、ゴム組成物及びタイヤ - Google Patents
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- C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/36—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L75/04—Polyurethanes
- C08L75/14—Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
Definitions
- the present invention relates to a polyurethane-polydiene copolymer, a rubber composition, and a tire.
- Patent Document 1 describes rubber components such as natural rubber, polyisoprene rubber, styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber, butadiene-isoprene copolymer rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, polybutadiene rubber, and isobutylene isoprene rubber.
- a technology has been disclosed in which the heat resistance, breaking strength, loss tangent (tan ⁇ ), etc. of a rubber composition are highly balanced by adding functional groups containing tin, silicon, nitrogen, etc. to rubber compositions.
- the present inventors have conducted intensive studies to solve the above problems regarding polyurethane-polydiene copolymers having a urethane skeleton and a diene skeleton, and have found that at least a specific polydiene and an isocyanate group-containing compound can be copolymerized.
- the present inventors have discovered that it is possible to achieve both low heat build-up and fracture resistance, and have completed the present invention.
- the present invention was made based on such knowledge, and the gist thereof is as follows.
- the polyurethane-polydiene copolymer of the present invention is a polyurethane-polydiene copolymer having a urethane skeleton and a diene skeleton, and at least (A) a polydiene having hydroxyl groups at both ends; (C) a compound having two or more isocyanate groups; It is characterized by being formed by copolymerizing. With the above configuration, it is possible to achieve both low heat generation property and anti-destruction properties.
- the polyurethane-polydiene copolymer of the present invention is preferably formed by further copolymerizing (B) a diol having 1 to 5 unsaturated bonds and having hydroxyl groups at both ends. This is because fracture resistance can be further improved.
- the polydiene (A) having hydroxyl groups at both ends is a polybutadiene having hydroxyl groups at both ends. This is because it is possible to achieve both low heat generation and destruction resistance at a higher level.
- the diol (B) having 1 to 5 unsaturated bonds and having hydroxyl groups at both ends preferably has a structure represented by the following formula. This is because it is possible to achieve both low heat generation and destruction resistance at a higher level.
- the compound (C) having two or more isocyanate groups preferably has two isocyanate groups, and more preferably has a structure represented by the following formula. This is because it is possible to achieve both low heat generation and destruction resistance at a higher level.
- polyurethane-polydiene copolymer of the present invention (A) a polydiene having hydroxyl groups at both ends, (B) a polydiene having 1 to 5 unsaturated bonds and having hydroxyl groups at both ends, used during copolymerization.
- the molar ratio of the diol having a hydroxyl group and (C) the compound having two or more isocyanate groups is preferably 1:5 to 15:6 to 20. This is because it is possible to achieve both low heat generation and destruction resistance at a higher level.
- the rubber composition of the present invention is characterized by containing a rubber component and the above-described polyurethane-polydiene copolymer of the present invention. With the above configuration, the obtained rubber composition can achieve both low heat build-up and fracture resistance.
- the rubber composition of the present invention preferably further contains silica. This is because it is possible to achieve both low heat generation and destruction resistance at a higher level.
- the content of the polyurethane-polydiene copolymer is preferably 1 to 50 parts by mass based on 100 parts by mass of the rubber component. This is because it is possible to achieve both low heat generation and destruction resistance at a higher level.
- the tire of the present invention is characterized by using the rubber composition of the present invention described above.
- the above configuration makes it possible to achieve both low fuel consumption and anti-destruction properties.
- the present invention it is possible to provide a copolymer and a rubber composition that are excellent in low heat build-up and fracture resistance. Further, according to the present invention, it is possible to provide a tire with excellent fuel efficiency and fracture resistance.
- the polyurethane-polydiene copolymer of the present invention has a urethane skeleton and a diene skeleton.
- the polyurethane-polydiene copolymer of the present invention comprises at least (A) a polydiene having hydroxyl groups at both ends (hereinafter sometimes simply referred to as “component A”); (C) a compound having two or more isocyanate groups (hereinafter sometimes simply referred to as “component C”); It is characterized by being formed by copolymerizing.
- the content (mol%) of the urethane skeleton and the content (mol%) of the diene skeleton are The ratio of urethane skeleton content to diene skeleton content is preferably from 50:50 to 95:5, more preferably from 88:12 to 93:7.
- the polyurethane-polydiene copolymer of the present invention uses a polydiene (component A) having hydroxyl groups at both ends as a copolymerization material.
- the component A is a component for forming the diene skeleton and urethane skeleton of the polyurethane-polydiene copolymer of the present invention, and is not particularly limited except that it is a polydiene having hydroxyl groups at both ends.
- polydiene examples include synthetic rubbers such as polybutadiene, polyisoprene, and styrene-butadiene. Among these, it is more preferable to use polybutadiene from the viewpoint of heat generation. Further, the polybutadiene is preferably a polybutadiene in which the ratio of 1,4 bonds in the polybutadiene main chain is 40% or more. This is because excellent rubber elasticity can be ensured in the soft segment.
- (B) A diol having 1 to 5 unsaturated bonds and a hydroxyl group at both ends. Furthermore, the polyurethane-polydiene copolymer of the present invention has 1 to 5 unsaturated bonds as a material for copolymerization. However, it is preferable to use a diol (component B) having hydroxyl groups at both ends. This is because better fracture resistance can be achieved.
- the component B is a component for forming the urethane skeleton of the polyurethane-polydiene copolymer of the present invention.
- the B component is a diol having 1 to 5 unsaturated bonds, and the diol may be an aliphatic compound or an alicyclic compound.
- the component B has hydroxyl groups at both ends. It is more preferable to have a structure represented by the following formula.
- the polyurethane-polydiene copolymer of the present invention uses a compound having two or more isocyanate groups (component C) as a copolymerization material.
- the C component is a component for forming the urethane skeleton of the polyurethane-polydiene copolymer of the present invention.
- the C component is not particularly limited, except that it is a compound having two or more isocyanate groups.
- the component C has two isocyanate groups. It is preferable to have a structure represented by the following formula, and more preferably to have a structure represented by the following formula.
- the method for producing the polyurethane-polydiene copolymer of the present invention is not particularly limited as long as it is a method that can copolymerize component A, component B, and component C.
- a method that can copolymerize component A, component B, and component C For example, by adding the C component to a mixed solution of the A component, the optional B component, and a Lewis acid catalyst in a tetrahydrofuran (TFH) solvent, the polyurethane-polydiene copolymer ( Buta polyurethane-polydiene copolymer) can be obtained.
- THF tetrahydrofuran
- the ratio is preferably 1:5 to 14:6 to 15. This is because the polyurethane-polydiene copolymer of the present invention can be obtained more reliably.
- the rubber composition of the present invention is characterized by containing a rubber component and the above-described polyurethane-polydiene copolymer of the present invention.
- a high level of low heat build-up and fracture resistance properties of the rubber composition can be achieved.
- polyurethanes are bonded to each other by hydrogen bonds, and these hydrogen bonds do not break at low strain, making it possible to maintain low heat build-up.
- the polyurethane-polydiene copolymer breaks at high strains, and energy dissipation occurs at the time of breakage, so that fracture resistance (crack growth resistance) can also be improved.
- the rubber composition of the present invention has excellent low heat generation properties and can also improve fracture resistance.
- the content of the polyurethane-polydiene copolymer in the rubber composition of the present invention is preferably 1 to 50 parts by mass based on 100 parts by mass of the rubber component. If the content of the polyurethane-polydiene copolymer is 1 part by mass per 100 parts by mass of the rubber component, sufficient fracture resistance properties of the rubber composition can be ensured, and the content of the polyurethane-polydiene copolymer If the amount is 50 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the rubber component, low heat build-up and deterioration of other physical properties can be suppressed. From the same viewpoint, the content of the polyurethane-polydiene copolymer is more preferably 10 to 40 parts by weight, and even more preferably 20 to 35 parts by weight, based on 100 parts by weight of the rubber component.
- the components of the rubber composition of the present invention other than the polyurethane-polydiene copolymer are not particularly limited, and any components can be included as required.
- the rubber component can be appropriately selected depending on the required performance.
- natural rubber NR
- butadiene rubber BR
- isoprene rubber IR
- styrene butadiene rubber SBR
- styrene isoprene butadiene rubber SIBR
- chloroprene rubber CR
- acrylonitrile butadiene rubber NBR
- ethylene- Examples include diene rubbers such as butadiene rubber and styrene-ethylene-butadiene rubber, and non-diene rubbers such as ethylene propylene diene rubber (EPDM), ethylene propylene rubber (EPM), and butyl rubber (IIR).
- EPDM ethylene propylene diene rubber
- EPM ethylene propylene rubber
- IIR butyl rubber
- the rubber composition of the present invention preferably further contains a reinforcing filler from the viewpoint of further improving durability such as cut resistance, abrasion resistance, and fatigue resistance.
- the reinforcing filler may be any reinforcing filler commonly used in the rubber field, such as silica, carbon black, talc, clay, aluminum hydroxide, titanium oxide, and the like.
- silica there are no particular limitations on the type of silica. Examples include wet silica, colloidal silica, calcium silicate, and the like. Among those mentioned above, the silica is preferably wet silica, and more preferably precipitated silica. This is because these silicas have high dispersibility and can further improve the low loss properties and abrasion resistance of the rubber composition. Precipitated silica is a product of precipitated silica, in which the reaction solution is reacted at a relatively high temperature and in a neutral to alkaline pH range in the early stage of production to grow primary silica particles, and then controlled to the acidic side to cause the primary particles to coagulate. This refers to the silica obtained as a result of
- the content of the silica is not particularly limited either.
- it is preferably 20 to 120 parts by weight, more preferably 30 to 70 parts by weight, and particularly preferably 35 to 65 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component.
- carbon black is not particularly limited either.
- any hard carbon or soft carbon produced by an oil furnace method can be used.
- the carbon black is not particularly limited, and examples thereof include carbon black of grades such as GPF, FEF, HAF, ISAF, and SAF. These carbon blacks may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the carbon black is preferably 1 to 60 parts by weight, more preferably 1 to 30 parts by weight, and particularly preferably 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component.
- the carbon black content is preferably 1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component, better durability can be obtained, and by setting it to 50 parts by mass or less, low heat generation property can be obtained. deterioration can be more reliably suppressed.
- the rubber composition of the present invention can contain additives (other components) that are normally blended into rubber compositions to the extent that they do not impair the effects of the invention.
- additives commonly used in the rubber industry such as silane coupling agents, anti-aging agents, crosslinking promoters, crosslinking agents, crosslinking promoters, softeners, stearic acid, antiozonants, surfactants, etc. may be included as appropriate.
- the rubber composition of the present invention contains the silica
- the rubber composition further contains a silane coupling agent.
- the silane coupling agent include bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfide, bis(3-triethoxysilylpropyl)trisulfide, bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfide, and bis(2-triethoxysilylpropyl)disulfide.
- ethoxysilylethyl) tetrasulfide bis(3-trimethoxysilylpropyl)tetrasulfide, bis(2-trimethoxysilylethyl)tetrasulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercapto Ethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, 3-trimethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 2-trimethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 2-trimethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarb
- the tire of the present invention is characterized by using the rubber composition of the present invention described above.
- the rubber composition of the present invention as a tire material, it is possible to achieve both high fuel efficiency and fracture resistance.
- the area to which the rubber composition of the present invention is applied is not particularly limited, but it is preferably used in the tread portion.
- a tire using the rubber composition of the present invention in its tread portion has excellent fuel efficiency and fracture resistance.
- the tire of the present invention is not particularly limited other than using the rubber composition of the present invention described above for any tire member, and can be manufactured according to a conventional method.
- gas to fill the tire in addition to normal air or air with adjusted oxygen partial pressure, inert gas such as nitrogen, argon, helium, etc. can be used.
- the above-described rubber composition of the present invention can also be applied to rubber articles other than tires (hereinafter referred to as "other rubber articles").
- the other rubber articles mentioned above are not particularly limited, but include, for example, seismic isolation rubber, crawlers, hoses, and the like.
- the compounds described in this specification may be partially or entirely derived from fossil resources, may be derived from biological resources such as plant resources, or may be derived from recycled resources such as used tires. It may be. Moreover, it may be derived from a mixture of any two or more of fossil resources, biological resources, and recycled resources.
- Copolymers 1 to 3 were all polymerized in a pressure vessel by the method shown below.
- the polybutadiene that is the A component hydroxyl-terminated liquid polybutadiene manufactured by Idemitsu, "Poly bd TM R-45HT"
- the diol that is the B component cis-2-Butene-1,4-diol manufactured by TCI
- the C component Diisocyanate tolylene diisocyanate, Cosmonate T-80, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
- THF tetrahydrofuran, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
- the evaluation is expressed as the reciprocal of the index value when the tangent loss tan ⁇ of Comparative Example 3 is set to 100, and the larger the index value, the smaller the tangential loss tan ⁇ and the better the low heat generation property.
- the number of ruptures is measured when the common logarithm (Log [T(J/m 2 )]) of the energy release rate is 4.0.
- the evaluation is expressed as an index when the number of breaks in Comparative Example 3 is set to 100, and is shown in Table 1. Note that the larger the index value in Table 1, the better the elongation fatigue resistance.
- Wear resistance index ⁇ (wear amount of test piece of comparative example 1)/(wear amount of each test piece) ⁇ 100
- the rubber composition sample of Example has a similar low heat generation property as the rubber composition sample of Comparative Example 3, and has particularly excellent results in terms of elongation fatigue resistance and abrasion resistance. You can see what you can get.
- the present invention it is possible to provide a copolymer and a rubber composition that are excellent in low heat build-up and fracture resistance. Further, according to the present invention, it is possible to provide a tire with excellent fuel efficiency and fracture resistance.
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Abstract
低発熱性及び耐破壊特性に優れた共重合体を提供することを目的とする。 上記目的を解決するべく、本発明は、ウレタン骨格と、ジエン骨格とを有する、ポリウレタン－ポリジエン共重合体であって、少なくとも、（Ａ）両末端に水酸基を有するポリジエンと、（Ｃ）イソシアネート基を２つ以上有する化合物と、を共重合してなることを特徴とする。
Description
本発明は、ポリウレタン－ポリジエン共重合体、ゴム組成物及びタイヤに関する。
近年、ゴム産業においては、環境負荷低減が強く求められており、ゴム材料の耐久性を向上させる技術が注目されている。
このような技術として、ジエン系ゴムの末端を変性させることにより、ゴム物性の改善を図る技術が開発されている。例えば特許文献１には、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン－イソプレン－ブタジエン共重合体ゴム、ブタジエン－イソプレン共重合体ゴム、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴム及びイソブチレンイソプレンゴム等のゴム成分に、スズ、ケイ素、窒素等を含有する官能基を付与することで、ゴム組成物の耐熱性、破壊強度及び損失正接（ｔａｎδ）等を高度にバランスさせる技術が開示されている。
このような技術として、ジエン系ゴムの末端を変性させることにより、ゴム物性の改善を図る技術が開発されている。例えば特許文献１には、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン－イソプレン－ブタジエン共重合体ゴム、ブタジエン－イソプレン共重合体ゴム、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴム及びイソブチレンイソプレンゴム等のゴム成分に、スズ、ケイ素、窒素等を含有する官能基を付与することで、ゴム組成物の耐熱性、破壊強度及び損失正接（ｔａｎδ）等を高度にバランスさせる技術が開示されている。
特許文献１のゴム組成物は、タイヤに用いることで、低ロス性（低燃費性）の改善を図ることが可能となる。ただし、特許文献１のゴム組成物については、タイヤに用いる場合、耐亀裂成長性等の耐破壊特性の観点でさらなる改善が望まれていた。
そのため、本発明は、低発熱性及び耐破壊特性に優れた共重合体及びゴム組成物を提供することを目的とする。
また、本発明は、低燃費性及び耐破壊特性に優れたタイヤを提供すること目的とする。
また、本発明は、低燃費性及び耐破壊特性に優れたタイヤを提供すること目的とする。
本発明者らは、ウレタン骨格と、ジエン骨格とを有する、ポリウレタン－ポリジエン共重合体について、上記課題を解決するため鋭意検討をした結果、少なくとも特定のポリジエン及びイソシアネート基含有化合物を共重合させることで、低発熱性と耐破壊特性との両立を図ることが可能になることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、その要旨は以下の通りである。
本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体は、ウレタン骨格と、ジエン骨格とを有する、ポリウレタン－ポリジエン共重合体であって、少なくとも、
（Ａ）両末端に水酸基を有するポリジエンと、
（Ｃ）イソシアネート基を２つ以上有する化合物と、
を共重合してなることを特徴とする。
上記構成によって、低発熱性と耐破壊特性との両立を図ることができる。
本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体は、ウレタン骨格と、ジエン骨格とを有する、ポリウレタン－ポリジエン共重合体であって、少なくとも、
（Ａ）両末端に水酸基を有するポリジエンと、
（Ｃ）イソシアネート基を２つ以上有する化合物と、
を共重合してなることを特徴とする。
上記構成によって、低発熱性と耐破壊特性との両立を図ることができる。
本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体では、さらに、（Ｂ）1～5個の不飽和結合を有し、両末端に水酸基を有するジオールを、共重合してなることが好ましい。耐破壊性をより向上させることができるためである。
また、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体では、前記ウレタン骨格の含有量（mol％）と前記ジエン骨格の含有量（mol％）との比率が、ウレタン骨格の含有量：ジエン骨格の含有量＝30：70～95：5であることが好ましい。より確実に、低発熱性と耐破壊特性との両立を図ることができるためである。
さらに、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体では、前記ポリウレタン－ポリジエン共重合体は、下記式で示される構造を有することが好ましい。低発熱性と耐破壊特性との両立を図ることができるためである。
（上記式中、ｘ及びｙは、ｘ／ｙ＝1／1～1／14の関係を満たす。）
また、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体では、前記（Ａ）両末端に水酸基を有するポリジエンが、両末端に水酸基を有するポリブタジエンであることがより好ましい。低発熱性と耐破壊特性との両立をより高いレベルで実現できるためである。
さらに、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体では、前記（Ｂ）1～5個の不飽和結合を有し、両末端に水酸基を有するジオールが、下記式で示される構造を有することが好ましい。低発熱性と耐破壊特性との両立をより高いレベルで実現できるためである。
また、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体では、前記（Ｃ）イソシアネート基を２つ以上有する化合物は、２つのイソシアネート基を有することが好ましく、下記式で示される構造を有することがより好ましい。低発熱性と耐破壊特性との両立をより高いレベルで実現できるためである。
さらにまた、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体では、共重合の際に用いられる、（Ａ）両末端に水酸基を有するポリジエン、（Ｂ）1～5個の不飽和結合を有し、両末端に水酸基を有するジオール、及び、（Ｃ）イソシアネート基を２つ以上有する化合物、のｍｏｌ比率が、1：5～15：6～20であることが好ましい。低発熱性と耐破壊特性との両立をより高いレベルで実現できるためである。
本発明のゴム組成物は、ゴム成分と、上述した本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体と、を含むことを特徴とする。
上記構成によって、得られたゴム組成物は、低発熱性と耐破壊特性との両立を図ることができる。
上記構成によって、得られたゴム組成物は、低発熱性と耐破壊特性との両立を図ることができる。
また、本発明のゴム組成物では、さらに、シリカを含むことが好ましい。低発熱性と耐破壊特性との両立をより高いレベルで実現できるためである。
さらに、本発明のゴム組成物では、前記ポリウレタン－ポリジエン共重合体の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して1～50質量部であることが好ましい。低発熱性と耐破壊特性との両立をより高いレベルで実現できるためである。
本発明のタイヤは、上述した本発明のゴム組成物を用いたことを特徴とする。
上記構成によって、低燃費性と耐破壊特性とを両立できる。
上記構成によって、低燃費性と耐破壊特性とを両立できる。
本発明によれば、低発熱性及び耐破壊特性に優れた共重合体及びゴム組成物を提供することが可能となる。
また、本発明によれば、低燃費性及び耐破壊特性に優れたタイヤを提供することが可能となる。
また、本発明によれば、低燃費性及び耐破壊特性に優れたタイヤを提供することが可能となる。
以下、本発明について、その実施形態に基づき詳細に説明する。
＜ポリウレタン－ポリジエン共重合体＞
本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体は、ウレタン骨格と、ジエン骨格とを有する。
＜ポリウレタン－ポリジエン共重合体＞
本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体は、ウレタン骨格と、ジエン骨格とを有する。
そして、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体は、少なくとも、
（Ａ）両末端に水酸基を有するポリジエン（以下、単に「Ａ成分」ということがある。）と、
（Ｃ）イソシアネート基を２つ以上有する化合物（以下、単に「Ｃ成分」ということがある。）と、
を共重合してなることを特徴とする。
（Ａ）両末端に水酸基を有するポリジエン（以下、単に「Ａ成分」ということがある。）と、
（Ｃ）イソシアネート基を２つ以上有する化合物（以下、単に「Ｃ成分」ということがある。）と、
を共重合してなることを特徴とする。
従来、ウレタン骨格と、ジエン骨格とを有するポリマーを得るためには、ポリウレタンと、ポリジエンとを共重合させることが一般的であった。
しかしながら、ポリウレタンと、ポリジエンとを共重合させて得られるポリマーは、柔軟性のある部分（ソフト相）と強度の高い部分（ハード相）とのバランスが十分でなく、低発熱性及び耐破壊特性とを高いレベルで両立させることは難しかった。
そのため、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体では、少なくとも、上述したＡ成分と、Ｃ成分と、を共重合させてなることで、ポリウレタンと、ポリジエンとを共重合させる場合に比べて、ソフト相とハード相とのバランスを所望の範囲に調整することが可能となる結果、低発熱性及び耐破壊特性とを高いレベルで両立させることができる。
しかしながら、ポリウレタンと、ポリジエンとを共重合させて得られるポリマーは、柔軟性のある部分（ソフト相）と強度の高い部分（ハード相）とのバランスが十分でなく、低発熱性及び耐破壊特性とを高いレベルで両立させることは難しかった。
そのため、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体では、少なくとも、上述したＡ成分と、Ｃ成分と、を共重合させてなることで、ポリウレタンと、ポリジエンとを共重合させる場合に比べて、ソフト相とハード相とのバランスを所望の範囲に調整することが可能となる結果、低発熱性及び耐破壊特性とを高いレベルで両立させることができる。
ここで、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体は、ウレタン骨格と、ジエン骨格とを有するものであるが、低発熱性及び耐破壊特性とを高いレベルで実現できる観点から、下記式で示される構造を有することが好ましい。
上記式中、ｘ及びｙは、ｘ／ｙ＝1／1～1／14の関係を満たす。
また、上記式中、ｘ＝1～13500、ｙ＝1～250、ｚ＝1～250であることが好ましい。
また、上記式中、ｘ＝1～13500、ｙ＝1～250、ｚ＝1～250であることが好ましい。
また、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体では、低発熱性及び耐破壊特性を高いレベルで実現できる観点から、前記ウレタン骨格の含有量（mol％）と前記ジエン骨格の含有量（mol％）との比率が、ウレタン骨格の含有量：ジエン骨格の含有量＝50：50～95：5であることが好ましく88：12～93：7であることがより好ましい。
（Ａ）両末端に水酸基を有するポリジエン
本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体は、共重合の材料として両末端に水酸基を有するポリジエン（Ａ成分）を用いる。
前記Ａ成分は、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体のジエン骨格及びウレタン骨格を形成するための成分であり、両末端に水酸基を有するポリジエンであること以外は、特に限定はされない。
本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体は、共重合の材料として両末端に水酸基を有するポリジエン（Ａ成分）を用いる。
前記Ａ成分は、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体のジエン骨格及びウレタン骨格を形成するための成分であり、両末端に水酸基を有するポリジエンであること以外は、特に限定はされない。
前記ポリジエンとしては、例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレンブタジエン等の合成ゴムが挙げられ、これらの中でも、発熱性の観点から、ポリブタジエンを用いることがより好ましい。
さらに、前記ポリブタジエンは、ポリブタジエン主鎖の１，４結合の割合が40％以上であるポリブタジエンであることが好ましい。ソフトセグメントに優れたゴム弾性を確保できるためである。
さらに、前記ポリブタジエンは、ポリブタジエン主鎖の１，４結合の割合が40％以上であるポリブタジエンであることが好ましい。ソフトセグメントに優れたゴム弾性を確保できるためである。
（Ｂ）1～5個の不飽和結合を有し、両末端に水酸基を有するジオール
また、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体は、共重合の材料として1～5個の不飽和結合を有し、両末端に水酸基を有するジオール（Ｂ成分）を用いることが好ましい。より優れた耐破壊性を実現できるためである。
前記Ｂ成分は、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体のウレタン骨格を形成するための成分である。
また、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体は、共重合の材料として1～5個の不飽和結合を有し、両末端に水酸基を有するジオール（Ｂ成分）を用いることが好ましい。より優れた耐破壊性を実現できるためである。
前記Ｂ成分は、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体のウレタン骨格を形成するための成分である。
前記Ｂ成分は、1～5個の不飽和結合を有するジオールであるが、該ジオールは脂肪族化合物であっても、脂環式化合物であってもよい。
ただし、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体をより確実に得ることができ、該共重合体の低発熱性及び耐破壊特性を高いレベルで実現できる観点から、前記Ｂ成分は両末端に水酸基を有することが好ましく、下記式で示される構造を有することがより好ましい。
ただし、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体をより確実に得ることができ、該共重合体の低発熱性及び耐破壊特性を高いレベルで実現できる観点から、前記Ｂ成分は両末端に水酸基を有することが好ましく、下記式で示される構造を有することがより好ましい。
（Ｃ）イソシアネート基を２つ以上有する化合物
さらに、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体は、共重合の材料としてイソシアネート基を２つ以上有する化合物（Ｃ成分）を用いる。
前記Ｃ成分は、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体のウレタン骨格を形成するための成分である。
さらに、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体は、共重合の材料としてイソシアネート基を２つ以上有する化合物（Ｃ成分）を用いる。
前記Ｃ成分は、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体のウレタン骨格を形成するための成分である。
前記Ｃ成分は、イソシアネート基を２つ以上有する化合物であること以外は、特に限定はされない。
ただし、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体をより確実に得ることができ、該共重合体の低発熱性及び耐破壊特性を高いレベルで実現できる観点から、前記Ｃ成分は、２つのイソシアネート基を有することが好ましく、下記式で示される構造を有することがより好ましい。
ただし、本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体をより確実に得ることができ、該共重合体の低発熱性及び耐破壊特性を高いレベルで実現できる観点から、前記Ｃ成分は、２つのイソシアネート基を有することが好ましく、下記式で示される構造を有することがより好ましい。
（ポリウレタン－ポリジエン共重合体の製造方法）
本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体の製造方法については、前記Ａ成分と、前記Ｂ成分と、前記Ｃ成分と、を共重合させることができる方法であれば特に限定はされない。
例えば、テトラヒドロフラン（ＴＦＨ）溶媒中、前記Ａ成分と、任意成分である前記Ｂ成分と、ルイス酸触媒と、を混合した溶液に、前記Ｃ成分を添加することで、ポリウレタン－ポリジエン共重合体（ブタポリウレタン－ポリジエン共重合体）を得ることができる。
本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体の製造方法については、前記Ａ成分と、前記Ｂ成分と、前記Ｃ成分と、を共重合させることができる方法であれば特に限定はされない。
例えば、テトラヒドロフラン（ＴＦＨ）溶媒中、前記Ａ成分と、任意成分である前記Ｂ成分と、ルイス酸触媒と、を混合した溶液に、前記Ｃ成分を添加することで、ポリウレタン－ポリジエン共重合体（ブタポリウレタン－ポリジエン共重合体）を得ることができる。
なお、共重合の際に用いられる、前記Ａ成分、前記Ｂ成分及び前記Ｃ成分の量は、ｍｏｌ比率で、Ａ成分：Ｂ成分：Ｃ成分＝、1：5～15：6～20であることが好ましく、1：5～14：6～15であることがより好ましい。より確実に本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体を得ることができるためである。
＜ゴム組成物＞
本発明のゴム組成物は、ゴム成分と、上述した本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体と、を含むことを特徴とする。
上記構成を具えることで、ゴム組成物の低発熱性及び耐破壊特性を高いレベルで実現できる。
本発明ゴム組成物では、ポリウレタン同士が水素結合で結合しており、この水素結合は、低歪では破断せず、低発熱性を維持することが可能となる。一方で、本発明ゴム組成物では、高歪ではポリウレタン－ポリジエン共重合体が破断し、破断の際にエネルギー散逸が起こるため、耐破壊特性（耐亀裂成長性）についても向上できる。その結果、本発明のゴム組成物は、優れた低発熱性を有しつつ、耐破壊特性の向上も可能となる。
本発明のゴム組成物は、ゴム成分と、上述した本発明のポリウレタン－ポリジエン共重合体と、を含むことを特徴とする。
上記構成を具えることで、ゴム組成物の低発熱性及び耐破壊特性を高いレベルで実現できる。
本発明ゴム組成物では、ポリウレタン同士が水素結合で結合しており、この水素結合は、低歪では破断せず、低発熱性を維持することが可能となる。一方で、本発明ゴム組成物では、高歪ではポリウレタン－ポリジエン共重合体が破断し、破断の際にエネルギー散逸が起こるため、耐破壊特性（耐亀裂成長性）についても向上できる。その結果、本発明のゴム組成物は、優れた低発熱性を有しつつ、耐破壊特性の向上も可能となる。
ここで、本発明のゴム組成物における、前記ポリウレタン－ポリジエン共重合体の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して1～50質量部であることが好ましい。前記ポリウレタン－ポリジエン共重合体の含有量が前記ゴム成分100質量部に対して1質量部であれば、ゴム組成物の十分な耐破壊特性を確保でき、前記ポリウレタン－ポリジエン共重合体の含有量が前記ゴム成分100質量部に対して50質量部以下であれ低発熱性やその他の物性悪化を抑制できる。同様の観点から、前記ポリウレタン－ポリジエン共重合体の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して10～40質量部であることがより好ましく、20～35質量部であることがさらに好ましい。
本発明のゴム組成物の前記ポリウレタン－ポリジエン共重合体以外の成分については、特に限定されず、要求に応じて任意の成分を含むことが可能である。
前記ゴム成分については、要求される性能に応じて適宜選択することができる。例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン－ブタジエンゴム、スチレン－エチレン－ブタジエンゴム等のジエン系ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等の非ジエン系ゴムが挙げられる。これらの中でも、前記ポリウレタン－ポリジエン共重合体との相溶性が高く、低発熱性及び耐破壊特性をより向上できる観点から、前記ジエン系ゴムを含む１種又は２種以上を含むことが好ましい。
また、本発明のゴム組成物は、耐カット性、耐摩耗性、耐疲労性等の耐久性をより向上させる観点から、補強性充填剤をさらに含むことが好ましい。
前記補強性充填剤については、ゴム分野で通常用いられる補強性充填剤であればよく、例えば、シリカ、カーボンブラック、タルク、クレイ、水酸化アルミニウム、酸化チタン等が挙げられる。
前記補強性充填剤については、ゴム分野で通常用いられる補強性充填剤であればよく、例えば、シリカ、カーボンブラック、タルク、クレイ、水酸化アルミニウム、酸化チタン等が挙げられる。
前記シリカの種類については、特に限定はされない。例えば、湿式シリカ、コロイダルシリカ、ケイ酸カルシウム等が挙げられる。
上述した中でも、前記シリカは、湿式シリカであることが好ましく、沈降シリカであることがより好ましい。これらのシリカは、分散性が高く、ゴム組成物の低ロス性及び耐摩耗性をより向上できるためである。なお、沈降シリカとは、製造初期に、反応溶液を比較的高温、中性～アルカリ性のｐＨ領域で反応を進めてシリカ一次粒子を成長させ、その後酸性側へ制御することで、一次粒子を凝集させる結果得られるシリカのことである。
上述した中でも、前記シリカは、湿式シリカであることが好ましく、沈降シリカであることがより好ましい。これらのシリカは、分散性が高く、ゴム組成物の低ロス性及び耐摩耗性をより向上できるためである。なお、沈降シリカとは、製造初期に、反応溶液を比較的高温、中性～アルカリ性のｐＨ領域で反応を進めてシリカ一次粒子を成長させ、その後酸性側へ制御することで、一次粒子を凝集させる結果得られるシリカのことである。
また、前記シリカの含有量についても、特に限定はされない。例えば、前記ゴム成分100質量部に対して20～120質量部であることが好ましく、30～70質量部であることがより好ましく、35～65質量部であることが特に好ましい。
前記シリカの含有量を、前記ゴム成分100質量部に対して、20質量部以上とすることで、前記ポリウレタン－ポリジエン共重合体との相乗効果によってより優れた耐破壊特性を得ることができ、80質量部以下とすることで、加工性等の物性の悪化をより確実に抑えることができる。
前記シリカの含有量を、前記ゴム成分100質量部に対して、20質量部以上とすることで、前記ポリウレタン－ポリジエン共重合体との相乗効果によってより優れた耐破壊特性を得ることができ、80質量部以下とすることで、加工性等の物性の悪化をより確実に抑えることができる。
なお、前記カーボンブラックの種類についても、特に限定はされない。例えば、オイルファーネス法により製造された任意のハードカーボン及びソフトカーボンを用いることができる。
また、前記カーボンブラックとしては、特に限定されるものではなく、例えば、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ等のグレードのカーボンブラックが挙げられる。これらカーボンブラックは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
また、前記カーボンブラックとしては、特に限定されるものではなく、例えば、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ等のグレードのカーボンブラックが挙げられる。これらカーボンブラックは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
また、前記カーボンブラックの含有量についても、特に限定はされない。例えば、前記ゴム成分100質量部に対して1～60質量部であることが好ましく、1～30質量部であることがより好ましく、1～20質量部であることが特に好ましい。
前記カーボンブラックの含有量を、前記ゴム成分100質量部に対して、1質量部以上とすることで、より優れた耐久性を得ることができ、50質量部以下とすることで、低発熱性の悪化をより確実に抑えることができる。
前記カーボンブラックの含有量を、前記ゴム成分100質量部に対して、1質量部以上とすることで、より優れた耐久性を得ることができ、50質量部以下とすることで、低発熱性の悪化をより確実に抑えることができる。
また、本発明のゴム組成物は、ゴム組成物に通常配合される添加剤（その他の成分）を、発明の効果を損なわない程度に含むことができる。例えば、ゴム工業で通常使用されている、シランカップリング剤、老化防止剤、架橋促進剤、架橋剤、架橋促進助剤、軟化剤、ステアリン酸、オゾン劣化防止剤、界面活性剤等の添加剤を適宜含むことができる。
本発明のゴム組成物が、前記シリカを含む場合には、シランカップリング剤をさらに含むことが好ましい。前記シリカの分散性を高め、より優れた耐久性を得ることができるためである。
前記シランカップリング剤については、例えば、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２－トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２－トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３－メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２－メルカプトエチルトリメトキシシラン、２－メルカプトエチルトリエトキシシラン、３－トリメトキシシリルプロピル－Ｎ，Ｎ－ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３－トリエトキシシリルプロピル－Ｎ，Ｎ－ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２－トリエトキシシリルエチル－Ｎ，Ｎ－ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３－トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３－トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３－トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３－トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、ビス（３－ジエトキシメチルシリルプロピル）テトラスルフィド、３－メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシリルプロピル－Ｎ，Ｎ－ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド等が挙げられる。これらシランカップリング剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記シランカップリング剤については、例えば、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２－トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２－トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３－メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２－メルカプトエチルトリメトキシシラン、２－メルカプトエチルトリエトキシシラン、３－トリメトキシシリルプロピル－Ｎ，Ｎ－ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３－トリエトキシシリルプロピル－Ｎ，Ｎ－ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２－トリエトキシシリルエチル－Ｎ，Ｎ－ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３－トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３－トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３－トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３－トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、ビス（３－ジエトキシメチルシリルプロピル）テトラスルフィド、３－メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシリルプロピル－Ｎ，Ｎ－ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド等が挙げられる。これらシランカップリング剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
＜タイヤ＞
本発明のタイヤは、上述した本発明のゴム組成物を用いたことを特徴とする。本発明のゴム組成物をタイヤ材料として含むことによって、低燃費性と耐破壊特性とを高いレベルで両立できる。
本発明のタイヤにおいて、本発明のゴム組成物を適用する部位については、特に限定はされないが、トレッド部に用いることが好ましい。本発明のゴム組成物をトレッド部に用いたタイヤは、低燃費性及び耐破壊特性に優れたタイヤとなる。
本発明のタイヤは、上述した本発明のゴム組成物を用いたことを特徴とする。本発明のゴム組成物をタイヤ材料として含むことによって、低燃費性と耐破壊特性とを高いレベルで両立できる。
本発明のタイヤにおいて、本発明のゴム組成物を適用する部位については、特に限定はされないが、トレッド部に用いることが好ましい。本発明のゴム組成物をトレッド部に用いたタイヤは、低燃費性及び耐破壊特性に優れたタイヤとなる。
なお、本発明のタイヤは、上述した本発明のゴム組成物をタイヤ部材のいずれかに用いること以外には、特に制限はなく、常法に従って製造することができる。なお、該タイヤに充填する気体としては、通常のある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。
＜その他の物品＞
また、上述した本発明のゴム組成物は、タイヤ以外のゴム物品（以下、「その他のゴム物品」という。）へ適用することもできる。
前記その他のゴム物品については、特に限定はされないが、例えば、免震ゴム、クローラ、ホース等が挙げられる。
また、上述した本発明のゴム組成物は、タイヤ以外のゴム物品（以下、「その他のゴム物品」という。）へ適用することもできる。
前記その他のゴム物品については、特に限定はされないが、例えば、免震ゴム、クローラ、ホース等が挙げられる。
なお、本明細書に記載されている化合物は、部分的に、又は全てが化石資源由来であってもよく、植物資源等の生物資源由来であってもよく、使用済タイヤ等の再生資源由来であってもよい。また、化石資源、生物資源、再生資源のいずれか２つ以上の混合物由来であってもよい。
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（ポリウレタン－ポリブタジエン共重合体１～３）
共重合体１～３は、全てを下記に示す方法にて耐圧容器内で重合した。前記Ａ成分であるポリブタジエン（出光製水酸基末端液状ポリブタジエン、「Poly bdTM R-45HT」）と、前記Ｂ成分のジオール（TCI製cis-2-Butene-1,4-diol）及び、前記Ｃ成分のジイソシアネート（三井化学株式会社製トリレンジイソシアネート、コスモネートT-80）をTHF 500 ml（東京化成工業株式会社製テトラヒドロフラン）に室温にて混合した。その後、ルイス酸触媒DBTDL（東京化成工業株式会社製ジラウリン酸ジブチルすず）のTHF溶液を反応容器に追加した後、80℃に昇温させた。十分に反応が進行した後に温度を降下させ、イソプロピルアルコール（関東化学株式会社製）で反応を停止した後、THFとイソプロピルアルコールを蒸発させることで、ポリウレタン－ポリブタジエン共重合体１～３を得た。
なお、各共重合体の重合におけるモノマーの配合比率は下記に示すとおりである。
ポリウレタン－ポリブタジエン共重合体１－ポリブタジエン：ジオール：イソシアネート基含有化合物＝1：0：1
ポリウレタン－ポリブタジエン共重合体２－ポリブタジエン：ジオール：イソシアネート基含有化合物＝1：13：14
ポリウレタン－ポリブタジエン共重合体３－ポリブタジエン：ジオール：イソシアネート基含有化合物＝1：6：7
共重合体１～３は、全てを下記に示す方法にて耐圧容器内で重合した。前記Ａ成分であるポリブタジエン（出光製水酸基末端液状ポリブタジエン、「Poly bdTM R-45HT」）と、前記Ｂ成分のジオール（TCI製cis-2-Butene-1,4-diol）及び、前記Ｃ成分のジイソシアネート（三井化学株式会社製トリレンジイソシアネート、コスモネートT-80）をTHF 500 ml（東京化成工業株式会社製テトラヒドロフラン）に室温にて混合した。その後、ルイス酸触媒DBTDL（東京化成工業株式会社製ジラウリン酸ジブチルすず）のTHF溶液を反応容器に追加した後、80℃に昇温させた。十分に反応が進行した後に温度を降下させ、イソプロピルアルコール（関東化学株式会社製）で反応を停止した後、THFとイソプロピルアルコールを蒸発させることで、ポリウレタン－ポリブタジエン共重合体１～３を得た。
なお、各共重合体の重合におけるモノマーの配合比率は下記に示すとおりである。
ポリウレタン－ポリブタジエン共重合体１－ポリブタジエン：ジオール：イソシアネート基含有化合物＝1：0：1
ポリウレタン－ポリブタジエン共重合体２－ポリブタジエン：ジオール：イソシアネート基含有化合物＝1：13：14
ポリウレタン－ポリブタジエン共重合体３－ポリブタジエン：ジオール：イソシアネート基含有化合物＝1：6：7
＜実施例１～３、比較例１～２＞
表１に示す配合処方に従い、通常のバンバリーミキサーを用いて、ゴム組成物のサンプルを作製し、以下の評価を行った。
＜比較例３＞
表１に示す配合処方に従い、通常のバンバリーミキサーを用いて、ゴム組成物のサンプルを作製し、以下の評価を行う。
表１に示す配合処方に従い、通常のバンバリーミキサーを用いて、ゴム組成物のサンプルを作製し、以下の評価を行った。
＜比較例３＞
表１に示す配合処方に従い、通常のバンバリーミキサーを用いて、ゴム組成物のサンプルを作製し、以下の評価を行う。
＜評価＞
（１）低発熱性
実施例１～３、比較例１～２の各サンプルについて、加硫処理を施した後、粘弾性測定装置（株式会社上島製作所製）を使用し、周波数15Hz、引張ひずみ2％、温度50℃の条件で測定し、正接損失tanδを測定した。
また、比較例３のサンプルについて、加硫処理を施した後、粘弾性測定装置（株式会社上島製作所製）を使用し、周波数15Hz、引張ひずみ2％、温度50℃の条件で測定し、正接損失tanδを測定する。
評価については、比較例３の正接損失tanδを100としたときの指数値の逆数として表示し、指数値が大きいほど、正接損失tanδが小さく、低発熱性に優れることを示す。
（１）低発熱性
実施例１～３、比較例１～２の各サンプルについて、加硫処理を施した後、粘弾性測定装置（株式会社上島製作所製）を使用し、周波数15Hz、引張ひずみ2％、温度50℃の条件で測定し、正接損失tanδを測定した。
また、比較例３のサンプルについて、加硫処理を施した後、粘弾性測定装置（株式会社上島製作所製）を使用し、周波数15Hz、引張ひずみ2％、温度50℃の条件で測定し、正接損失tanδを測定する。
評価については、比較例３の正接損失tanδを100としたときの指数値の逆数として表示し、指数値が大きいほど、正接損失tanδが小さく、低発熱性に優れることを示す。
（２）耐伸長疲労性
実施例１～３、比較例１～２の各サンプルについて、加硫処理を施した後、引張試験装置（株式会社島津製作所）を使用し、幅6mmのダンベル型の試験片に0.5mm幅の切り込みを入れて5Hzで繰り返し引張する試験を行った。その後、エネルギー解放率の常用対数（Log [T(J/m2)]）をとった値が4.0のときの破断回数を測定した。
また、比較例３のサンプルについて、硫処理を施した後、引張試験装置（株式会社島津製作所）を使用し、幅6mmのダンベル型の試験片に0.5mm幅の切り込みを入れて5Hzで繰り返し引張する試験を行う。その後、エネルギー解放率の常用対数（Log [T(J/m2)]）をとった値が4.0のときの破断回数を測定する。
評価については、比較例３の破断回数を１００としたときの、指数として表示し、表１に示す。なお、表１中の指数値は、大きいほど伸長疲労性に優れることを示す。
実施例１～３、比較例１～２の各サンプルについて、加硫処理を施した後、引張試験装置（株式会社島津製作所）を使用し、幅6mmのダンベル型の試験片に0.5mm幅の切り込みを入れて5Hzで繰り返し引張する試験を行った。その後、エネルギー解放率の常用対数（Log [T(J/m2)]）をとった値が4.0のときの破断回数を測定した。
また、比較例３のサンプルについて、硫処理を施した後、引張試験装置（株式会社島津製作所）を使用し、幅6mmのダンベル型の試験片に0.5mm幅の切り込みを入れて5Hzで繰り返し引張する試験を行う。その後、エネルギー解放率の常用対数（Log [T(J/m2)]）をとった値が4.0のときの破断回数を測定する。
評価については、比較例３の破断回数を１００としたときの、指数として表示し、表１に示す。なお、表１中の指数値は、大きいほど伸長疲労性に優れることを示す。
（３）耐摩耗性
実施例１～３、比較例１～２の各サンプルについて、加硫処理を施した試験片を作製した後、JIS K 6264-2：2005に準拠し、上島製作所製ランボーン摩耗試験機を使用して、研磨輪にサンドペーパーを貼り付け、室温で、スリップ率5％、7％、10％、12％、15％での摩耗量を測定した。
また、比較例３のサンプルについて、加硫処理を施した試験片を作製した後、JIS K 6264-2：2005に準拠し、上島製作所製ランボーン摩耗試験機を使用して、研磨輪にサンドペーパーを貼り付け、室温で、スリップ率5％、7％、10％、12％、15％での摩耗量を測定する。
評価については、スリップ率ごとに、比較例３の摩耗量の逆数を100として下記式にて指数にし、得られた指数の平均値を算出した。指数値が大きい程、摩耗量が少なく、耐摩耗性が良好であることを示す。
耐摩耗性指数＝｛（比較例１の試験片の摩耗量）／（各試験片の摩耗量）｝×１００
実施例１～３、比較例１～２の各サンプルについて、加硫処理を施した試験片を作製した後、JIS K 6264-2：2005に準拠し、上島製作所製ランボーン摩耗試験機を使用して、研磨輪にサンドペーパーを貼り付け、室温で、スリップ率5％、7％、10％、12％、15％での摩耗量を測定した。
また、比較例３のサンプルについて、加硫処理を施した試験片を作製した後、JIS K 6264-2：2005に準拠し、上島製作所製ランボーン摩耗試験機を使用して、研磨輪にサンドペーパーを貼り付け、室温で、スリップ率5％、7％、10％、12％、15％での摩耗量を測定する。
評価については、スリップ率ごとに、比較例３の摩耗量の逆数を100として下記式にて指数にし、得られた指数の平均値を算出した。指数値が大きい程、摩耗量が少なく、耐摩耗性が良好であることを示す。
耐摩耗性指数＝｛（比較例１の試験片の摩耗量）／（各試験片の摩耗量）｝×１００
＊１ スチレンブタジエンゴム：Ｔ２０００
＊２ 前記方法で重合したポリウレタン‐ポリブタジエン共重合体１
＊３ 前記方法で重合したポリウレタン‐ポリブタジエン共重合体２
＊４ 前記方法で重合したポリウレタン‐ポリブタジエン共重合体３
＊６ カーボンブラック：ＳＡＦ級カーボンブラック
＊７ シリカ：東ソーシリカ株式会社製、「ＮＩＰＳＩＬ ＡＱ」
＊８ シランカップリング剤：信越化学工業株式会社製「ＡＢＣ－８５６」
＊９ ワックス：マイクロクリスタリンワックス、精工化学社製
＊１０ 老化防止剤：大内新興化学工業社製、商品名「ノクラック６Ｃ」
＊１１ 加硫促進剤ＤＰＧ：大内新興化学工業社製、商品名「ノクセラーＤ」
＊１２ 加硫促進剤ＭＢＴＳ：ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド、大内新興化学工業社製、商品名「ノクセラーＤＭ－Ｐ」
＊１３ 加硫促進剤ＮＳ：Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、大内新興化学工業社製、商品名「ノクセラーＮＳ－Ｐ（ＮＳ）」
＊１４ 酸化亜鉛：ハクスイテック社製
＊２ 前記方法で重合したポリウレタン‐ポリブタジエン共重合体１
＊３ 前記方法で重合したポリウレタン‐ポリブタジエン共重合体２
＊４ 前記方法で重合したポリウレタン‐ポリブタジエン共重合体３
＊６ カーボンブラック：ＳＡＦ級カーボンブラック
＊７ シリカ：東ソーシリカ株式会社製、「ＮＩＰＳＩＬ ＡＱ」
＊８ シランカップリング剤：信越化学工業株式会社製「ＡＢＣ－８５６」
＊９ ワックス：マイクロクリスタリンワックス、精工化学社製
＊１０ 老化防止剤：大内新興化学工業社製、商品名「ノクラック６Ｃ」
＊１１ 加硫促進剤ＤＰＧ：大内新興化学工業社製、商品名「ノクセラーＤ」
＊１２ 加硫促進剤ＭＢＴＳ：ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド、大内新興化学工業社製、商品名「ノクセラーＤＭ－Ｐ」
＊１３ 加硫促進剤ＮＳ：Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、大内新興化学工業社製、商品名「ノクセラーＮＳ－Ｐ（ＮＳ）」
＊１４ 酸化亜鉛：ハクスイテック社製
表１から、実施例のゴム組成物のサンプルは、比較例３のゴム組成物サンプルに比べて、同程度の低発熱性を有し、耐伸長疲労性及び耐摩耗性について特に優れた結果が得られることがわかる。
本発明によれば、低発熱性及び耐破壊特性に優れた共重合体及びゴム組成物を提供することが可能となる。
また、本発明によれば、低燃費性及び耐破壊特性に優れたタイヤを提供することが可能となる。
また、本発明によれば、低燃費性及び耐破壊特性に優れたタイヤを提供することが可能となる。
Claims (13)
- ウレタン骨格と、ジエン骨格とを有する、ポリウレタン－ポリジエン共重合体であって、少なくとも、
（Ａ）両末端に水酸基を有するポリジエンと、
（Ｃ）イソシアネート基を２つ以上有する化合物と、
を共重合してなることを特徴とする、ポリウレタン－ポリジエン共重合体。 - さらに、（Ｂ）1～5個の不飽和結合を有し、両末端に水酸基を有するジオールを、共重合してなることを特徴とする、請求項１に記載のポリウレタン－ポリジエン共重合体。
- 前記ポリウレタン－ポリジエン共重合体の前記ウレタン骨格の含有量（mol％）と前記ジエン骨格の含有量（mol％）との比率が、ウレタン骨格の含有量：ジエン骨格の含有量＝30：70～95：5であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のポリウレタン－ポリジエン共重合体。
- 前記ポリウレタン－ポリジエン共重合体は、下記式で示される構造を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のポリウレタン－ポリジエン共重合体。
- 前記（Ａ）両末端に水酸基を有するポリジエンが、両末端に水酸基を有するポリブタジエンであることを特徴とする、請求項１又は２に記載のポリウレタン－ポリジエン共重合体。
- 前記（Ｂ）1～5個の不飽和結合を有し、両末端に水酸基を有するジオールが、下記式で示される構造を有することを特徴とする、請求項２に記載のポリウレタン－ポリジエン共重合体。
- 前記（Ｃ）イソシアネート基を２つ以上有する化合物は、２つのイソシアネート基を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のポリウレタン－ポリジエン共重合体。
- 前記（Ｃ）イソシアネート基を２つ以上有する化合物は、下記式で示される構造を有することを特徴とする、請求項７に記載のポリウレタン－ポリジエン共重合体。
- 共重合の際に用いられる、（Ａ）両末端に水酸基を有するポリジエン、（Ｂ）1～5個の不飽和結合を有し、両末端に水酸基を有するジオール、及び、（Ｃ）イソシアネート基を２つ以上有する化合物、のｍｏｌ比率が、1：5～15：6～20であることを特徴とする、請求項２に記載のポリウレタン－ポリジエン共重合体。
- ゴム成分と、請求項１又は２に記載のポリウレタン－ポリジエン共重合体と、を含むことを特徴とする、ゴム組成物。
- さらに、シリカを含むことを特徴とする、請求項１０に記載のゴム組成物。
- 前記ポリウレタン－ポリジエン共重合体の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して1～50質量部であることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載のゴム組成物。
- 請求項１０又は１１のいずれか１項に記載のゴム組成物を用いたことを特徴とする、タイヤ。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| JP2022073757 | 2022-04-27 | ||
| JP2022-073757 | 2022-04-27 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023210068A1 true WO2023210068A1 (ja) | 2023-11-02 |
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ID=88518323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/000675 WO2023210068A1 (ja) | 2022-04-27 | 2023-01-12 | ポリウレタン－ポリジエン共重合体、ゴム組成物及びタイヤ |
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|---|---|
| WO (1) | WO2023210068A1 (ja) |
Citations (4)
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| JPS4951340A (ja) * | 1972-06-08 | 1974-05-18 | ||
| JPS5232996A (en) * | 1975-09-09 | 1977-03-12 | Bridgestone Corp | Process for preparing polyurethanes based on polydienes |
| JP2021046524A (ja) * | 2019-09-20 | 2021-03-25 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ |
| WO2021054254A1 (ja) * | 2019-09-20 | 2021-03-25 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ |
-
2023
- 2023-01-12 WO PCT/JP2023/000675 patent/WO2023210068A1/ja unknown
Patent Citations (4)
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