改性共軛二烯系聚合物及其製造方法
2023-06-09 23:49:06
專利名稱：改性共軛二烯系聚合物及其製造方法
技術領域：
本發明涉及改性共軛二烯系聚合物、該聚合物的製造方法、使用了該聚合物的組合物。更詳細地說，本發明涉及分子中具有改性基團的改性共軛二烯系聚合物、該改性聚合物的製造方法、使用了該改性聚合物的組合物和含有該改性聚合物組合物的輪胎。
背景技術：
隨著近年對降低汽車燃油費的要求，輪胎用原料橡膠方面期望有一種共軛二烯系聚合物，其滾動阻力小、耐磨耗性、破壞特性優異，並且兼具以溼滑性能為代表的操縱穩定性。為了減少輪胎的滾動阻力，可以減小硫化橡膠的磁滯損耗。作為硫化橡膠的磁滯損耗的評價指標使用的是50 80°C的回彈性能、50 80°C的tan δ、古德裡奇生熱等。 50 80°C的回彈性能大、50 80°C的tan δ或古德裡奇生熱小的橡膠材料的磁滯損耗小。 作為磁滯損耗小的橡膠材料，已知有天然橡膠、聚異戊二烯橡膠和聚丁二烯橡膠等，但這些橡膠均存在溼滑性能差的問題。作為降低磁滯損耗而不損害溼滑性能的方法，提出了將改性基團導入在烴溶劑中利用有機鋰引發劑聚合得到的各種結構的苯乙烯-丁二烯共聚物聚合物末端的方法。W001-23467號公報公開了一種組合物，該組合物在使分子中帶有環氧基的多官能性化合物與橡膠狀聚合物的活性末端反應得到的改性聚合物中混配有二氧化矽。但是，該混配有二氧化矽的組合物在磁滯損耗和耐磨耗性的改良方面仍然不充分。日本特開平11-29659號公報和日本特開昭6H96001號公報公開了一種通過使特定的醯胺化合物與橡膠狀聚合物的活性末端反應而得到的改性聚合物及其組合物。這些改性聚合物中混配有炭黑和二氧化矽的組合物雖然分別在磁滯損耗和耐磨耗性方面得到了改善，但是改良得仍然不充分。另外，日本特開平7-233217號公報和W02003-087171號公報公開了引入有叔氨基和烷氧基甲矽烷基的二烯系橡膠。通過將這些改性聚合物與二氧化矽或者與二氧化矽和炭黑的混合物進行混配，其物理性能得到了一定程度的改善。但是，與混配了炭黑的組合物相比，混配了二氧化矽的組合物的加工性差，因此存在加工成本高的問題。通常，引入了與二氧化矽具有親和性的官能團的聚合物存在在進行混配時加工性趨於惡化、使用方法受限的問題。另外，日本特開2004-18795號公報記載了一種具有伯氨基和烷氧基甲矽烷基的改性聚合物，並公開了在聚合物鏈上共聚有多官能性單體或者共聚物的至少一部分被2官能以上的偶合劑偶合了的改性聚合物。但是，即使是這些改性聚合物，由於伯氨基的原因，其與填料具有強親和性，因此，存在加工性惡化的問題，並且生成伯胺的水解工序的管理復
ο另外，日本特開平11-349632號公報公開了引入有亞甲基氨基和烷氧基甲矽烷基的二烯系橡膠及其組合物。這些改性聚合物混配炭黑和二氧化矽構成的組合物在磁滯損耗、耐磨耗性方面得到了改善，但是對磁滯損耗與溼滑性能的平衡改良尚不充分。另外，日本特開2005190355號公報公開了具有叔氨基和烷氧基甲矽烷基的改性聚合物及其組合物。使用這些改性聚合物進一步混配了二氧化矽的組合物在磁滯損耗方面得到了改善，但這種改善尚不充分。另外，日本特開平11-189616號公報公開了通過使橡膠狀聚合物的活性末端與環狀氨基烷氧基矽烷化合物反應而得到的改性聚合物及其組合物。但是，這些改性聚合物混配炭黑和二氧化矽構成的組合物雖然在不損害溼滑性能的情況下改善了磁滯損耗、耐磨耗性，但其加工性趨於變差。專利文獻1 :W02001-2;3467號公報專利文獻2 日本特開平11-29659號公報專利文獻3 日本特開昭6H96001號公報專利文獻4 日本特開平7-233217號公報專利文獻5 :W02003-087171號公報專利文獻6 日本特開2004-18795號公報專利文獻7 日本特開平11-349632號公報專利文獻8 日本特開2005-290355號公報專利文獻9 日本特開平11-189616號公報
發明內容
本發明的目的在於提供一種改性共軛二烯系聚合物、該改性聚合物的製造方法、 該改性聚合物的組合物，所述改性共軛二烯系聚合物不受限於混配的填充劑的種類和組合，在實施硫化處理後，能夠在溼滑性能、低磁滯損耗性、耐磨耗性、破壞強度的平衡方面表現優異。另外，本發明的目的還在於提供含有該改性聚合物的組合物的輪胎。本發明人為解決上述課題進行了深入研究，結果發現，分子中具有特定改性基團的改性共軛二烯系聚合物與無機材料或有機材料混煉時，可以在比現有的混煉條件溫和的條件下進行混煉，因此不僅可以選擇更寬的混煉條件，還能夠穩定地提供高性能的組合物， 從而完成了本發明。S卩，本發明提供下述下述1. 13.的技術方案。1. 一種改性共軛二烯系聚合物，其特徵在於，該改性共軛二烯系聚合物在將共軛二烯化合物聚合所得到的共軛二烯系聚合物或將共軛二烯化合物與芳香族乙烯基化合物共聚所得到的共軛二烯系聚合物上結合有改性基團，該改性基團基於分子中具有2個以上叔氨基和1個以上烷氧基甲矽烷基的低分子化合物。2.如上述1.所述的改性共軛二烯系聚合物，其中，該改性共軛二烯系聚合物以如下通式(1)、通式( 或通式C3)表示。
權利要求
1.一種改性共軛二烯系聚合物，其以如下通式(2)表示，特徵在於，該改性共軛二烯系聚合物在將共軛二烯化合物聚合所得到的共軛二烯系聚合物或將共軛二烯化合物與芳香族乙烯基化合物共聚所得到的共軛二烯系聚合物上結合有改性基團，該改性基團基於分子中具有2個以上叔氨基和1個以上烷氧基甲矽烷基的低分子化合物，
2.如權利要求1所述的改性共軛二烯系聚合物，其中，通式(2)中，R3是乙基，Rltl是甲基，e是O。
3.一種改性共軛二烯系聚合物的製造方法，其特徵在於，使用鹼金屬系引發劑和/或鹼土金屬系引發劑，在烴溶劑中使共軛二烯化合物聚合或者使共軛二烯化合物與芳香族乙烯基化合物共聚，然後使所得到的聚合物的活性末端與分子中具有2個以上叔氨基和1個以上烷氧基甲矽烷基的以下述通式(6)表示的低分子化合物、或這些化合物的縮合物反應，
4.如權利要求3所述的改性共軛二烯系聚合物的製造方法，其中，通式(6)中，R3是乙基，Riq是甲基，e是O。
5.如權利要求3或4所述的改性共軛二烯系聚合物的製造方法，其特徵在於，在使所述聚合物的活性末端與所述低分子化合物反應之前、之後或同時，用多官能性改性劑將該聚合物或共軛二烯系聚合物的活性末端偶合。
6.如權利要求5所述的改性共軛二烯系聚合物的製造方法，其特徵在於，所述多官能性改性劑是分子中含有氨基的縮水甘油基化合物。
7.一種改性共軛二烯系聚合物組合物，其特徵在於，相對於100重量份橡膠成分，該組合物含有1重量份 150重量份補強性填充劑、合計0. 1重量份 20重量份的硫化劑和硫化促進劑，所述橡膠成分含有權利要求1或2所述的改性共軛二烯系聚合物或以權利要求 3 6任一項所述的方法得到的改性共軛二烯系聚合物。
8.一種輪胎，其特徵在於，其含有權利要求7所述的改性共軛二烯系聚合物組合物。
全文摘要
本發明涉及一種改性共軛二烯系聚合物，其在將共軛二烯化合物聚合所得到的共軛二烯系聚合物或將共軛二烯化合物與芳香族乙烯基化合物共聚所得到的共軛二烯系聚合物上結合有改性基團，該改性基團基於分子中具有2個以上叔氨基和1個以上烷氧基甲矽烷基的低分子化合物；本發明還涉及製造上述改性共軛二烯系聚合物的方法，其特徵在於，使用鹼金屬系引發劑和/或鹼土金屬系引發劑，在烴溶劑中使共軛二烯化合物聚合或者使共軛二烯化合物與芳香族乙烯基化合物共聚，然後使該聚合物的活性末端與分子中具有2個以上叔氨基和1個以上烷氧基甲矽烷基的低分子化合物反應。
文檔編號B60C1/00GK102344512SQ201110191208
公開日2012年2月8日 申請日期2007年7月19日 優先權日2006年7月24日
發明者山田春夫, 石村德房, 福岡亮子 申請人:旭化成化學株式會社