橡胶组合物、交联橡胶组合物和橡胶制品制造技术

本发明专利技术提供一种包含具有优异的耐冷流性的橡胶组分且比常规的低损耗性和耐磨耗性优异的橡胶组合物。该橡胶组合物的特征在于：包含末端具有羟基的改性共轭二烯系聚合物，且进一步包含天然橡胶和/或聚异戊二烯橡胶。优选改性共轭二烯系聚合物的顺式‑1,4‑键含量为95％以上且分子量分布(Mw/Mn)为2.5以下。优选橡胶组分中改性共轭二烯系聚合物的含量为20质量％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】橡胶组合物、交联橡胶组合物和橡胶制品
本专利技术涉及橡胶组合物、交联橡胶组合物和橡胶制品。
技术介绍
近来，对汽车的低燃油消耗化的要求不断增长，并期望具有小的滚动阻力的轮胎。因此，作为用于轮胎的胎面等的橡胶组合物，期望tanδ低(下文称作低损耗性)且低发热性优异的橡胶组合物。此外，从安全性和经济性的观点，要求轮胎用橡胶组合物具有优异的耐磨耗性。另外，还在除轮胎以外的橡胶制品中，从能量损耗的减少、安全性和制品耐久性的观点，要求改进低损耗性和耐磨耗性。对此，为了改进将如炭黑和二氧化硅等增强填料配混至橡胶组分的橡胶组合物的低损耗性和耐磨耗性，有效的是改进橡胶组合物中增强填料与橡胶组分的亲和性，并改进橡胶组合物中的增强填料的分散性。例如，如日本特开2009-221203号公报(专利文献1)和国际公开第2007/034785号(专利文献2)中所述，为了改进橡胶组合物中增强填料与橡胶组分的亲和性，已经开发通过末端改性而与增强填料的亲和性改进的改性共轭二烯系聚合物作为橡胶组分。引文列表专利文献专利文献1：日本特开2009-221203号公报专利文献2：国际公开第2007/034785号
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，作为研究的结果，我们发现通过使用如专利文献1或专利文献2所述的改性共轭二烯系聚合物制备的橡胶组合物不能说具有充分的低损耗性和耐磨耗性，且仍有改进改性共轭二烯系聚合物的空间。另一方面，在直链状共轭二烯系聚合物如丁二烯聚合物中，很可能会发生在输送或贮藏期间聚合物因其自重或所承受的任何负荷而流动的现象，也就是“冷流”，这引起处理它的问题。因此，用于橡胶组合物的橡胶组分优选为具有优异的耐冷流性和优异的贮藏稳定性的橡胶组分。因此，这将有助于提供包含具有优异的耐冷流性的橡胶组分且与常规的相比具有改进的低损耗性和耐磨耗性的橡胶组合物。此外，将有助于提供通过将此类橡胶组合物交联而得的交联橡胶组合物，和使用此类橡胶组合物的橡胶制品。用于解决问题的方案用于解决上述问题的本专利技术的概述如下。本专利技术的橡胶组合物包括：末端具有羟基的改性共轭二烯系聚合物；以及天然橡胶和聚异戊二烯橡胶中的至少之一。此类本专利技术的橡胶组合物包含具有优异的耐冷流性的末端具有羟基的改性共轭二烯系聚合物，且具有改进的低损耗性和耐磨耗性。在本专利技术的橡胶组合物中，优选改性共轭二烯系聚合物的顺式-1,4-键含量为95％以上。在此情况下，可以进一步改进橡胶组合物的耐磨耗性。在本专利技术的橡胶组合物中，优选改性共轭二烯系聚合物的分子量分布(Mw/Mn)为2.5以下。在此情况下，改进橡胶组合物的操作性，且混炼变得容易。本专利技术中，改性共轭二烯系聚合物的分子量分布由重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)的比(Mw/Mn)表示。这里，重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)为通过凝胶渗透色谱(GPC)获得的聚苯乙烯当量值。在本专利技术的橡胶组合物的优选实例中，橡胶组分中的改性共轭二烯系聚合物的含量为20质量％以上。在此情况下，橡胶组合物的低损耗性和耐磨耗性的改进效果增强。在本专利技术的橡胶组合物的另一优选实例中，改性共轭二烯系聚合物为改性丁二烯聚合物。在此情况下，橡胶组合物的低损耗性进一步改进。优选本专利技术的橡胶组合物还包含炭黑和二氧化硅。在此情况下，橡胶组合物的低损耗性和耐磨耗性进一步改进。这里，优选炭黑的含量大于二氧化硅的含量。在此情况下，橡胶组合物的耐磨耗性进一步改进。另外，优选炭黑的含量大于二氧化硅的含量的2倍。在此情况下，橡胶组合物的耐磨耗性进一步改进。本专利技术的交联橡胶组合物为前述橡胶组合物的交联产物。此类本专利技术的交联橡胶组合物具有优异的低损耗性和耐磨耗性。本专利技术的橡胶制品使用前述橡胶组合物或交联橡胶组合物。此类本专利技术的橡胶制品具有低能量损耗、低发热性、高耐磨耗性、和长制品耐久性。优选本专利技术的橡胶制品为轮胎。此类本专利技术的轮胎具有小的滚动阻力、优异的燃油效率(fuelefficiency)、以及优异的耐磨耗性。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供包含具有优异的耐冷流性的橡胶组分且具有与常规的相比改进的低损耗性和耐磨耗性的橡胶组合物。此外，根据本专利技术，可以提供通过将此类橡胶组合物交联而得的交联橡胶组合物，并提供使用此类橡胶组合物的橡胶制品。具体实施方式下文中，本专利技术的橡胶组合物、交联橡胶组合物和橡胶制品基于其实施方案详细描述。<橡胶组合物>本专利技术的橡胶组合物包括：末端具有羟基的改性共轭二烯系聚合物；以及天然橡胶和聚异戊二烯橡胶中的至少之一。通过将共轭二烯系聚合物的末端改性并在末端设置羟基，可以改进共轭二烯系聚合物的耐冷流性。此外，通过使用此类末端具有羟基的改性共轭二烯系聚合物来制备橡胶组合物，可以改进橡胶组合物的低损耗性和耐磨耗性。进一步地，尽管原因尚未确定，但通过将末端具有羟基的改性共轭二烯系聚合物与天然橡胶和/或聚异戊二烯橡胶共混来制备橡胶组合物，可以大幅改进橡胶组合物的低损耗性和耐磨耗性。在本专利技术的橡胶组合物中，改性共轭二烯系聚合物的顺式-1,4-键含量优选为95％以上，更优选97％以上，甚至更优选98％以上。通过将顺式-1,4-键含量为95％以上的改性共轭二烯系聚合物用于橡胶组合物，可以改进橡胶组合物的机械特性，并进一步改进橡胶组合物的耐磨耗性。在本专利技术的橡胶组合物中，改性共轭二烯系聚合物的分子量分布(Mw/Mn)优选为2.5以下，更优选2.2以下，甚至更优选1.8以下。通过将分子量分布(Mw/Mn)为2.5以下的改性共轭二烯系聚合物用于橡胶组合物，改进橡胶组合物的操作性，且混炼变得容易。末端具有羟基的改性共轭二烯系聚合物可以通过例如下列第一反应工序、第二反应工序、第三反应工序和根据需要的其它工序来制造。<<第一反应工序>>第一反应工序通过使用至少包含共轭二烯化合物的原料单体、有机铝化合物和含稀土元素化合物的催化剂来进行聚合。在第一反应工序中，例如，在使用1,3-丁二烯作为原料单体的情况下，发生如由下列化学反应式(1)表示的反应。AlR3+3nCH2＝CH-CH＝CH2→Al[-(CH2-CH＝CH-CH2)n-R]3...(1)注意，在化学反应式(1)中，R表示烃基或氢原子，n表示任意自然数。第一反应工序中的反应温度没有特别限制，可根据目的适当地选择。反应温度优选室温(20℃)至120℃，更优选30℃至100℃，并特别优选40℃至80℃。低于室温(20℃)的反应温度可增加用于温度调整的成本，高于120℃的反应温度可生成副产物。另一方面，从生产成本的观点，在特别优选的范围内的反应温度是有益的。第一反应工序中的反应压力通常具有1kgf/cm2(kg/cm2)的下限值。反应压力不具有上限值，但从工业的观点100kgf/cm2是优选的。即，第一反应工序中的反应压力没有特别限制，可根据目的适当地选择，但优选1kgf/cm2至100kgf/cm2，更优选5kgf/cm2至50kgf/cm2，特别优选10kgf/cm2至30kgf/cm2。小于1kgf/cm2的反应压力可需要相当多的反应时间，超过100kgf/cm2的反应压力从工业观点不会是优选的。另一方面，从反应效率的观点，在特别优选的范围内的反应压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种橡胶组合物，其包括：末端具有羟基的改性共轭二烯系聚合物；以及天然橡胶和聚异戊二烯橡胶中的至少之一。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.24 JP 2016-0606381.一种橡胶组合物，其包括：末端具有羟基的改性共轭二烯系聚合物；以及天然橡胶和聚异戊二烯橡胶中的至少之一。2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中：所述改性共轭二烯系聚合物的顺式-1,4-键含量为95％以上。3.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其中：所述改性共轭二烯系聚合物的分子量分布(Mw/Mn)为2.5以下。4.根据权利要求1至3任一项所述的橡胶组合物，其中：橡胶组分中的所述改性共轭二烯系聚合物的含量为20质量％以上。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：山县悠介，会田昭二郎，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：日本,JP