氢化共轭二烯系聚合物及其制造方法、聚合物组合物、交联聚合物和轮胎技术

一种氢化共轭二烯系聚合物，是具有来自共轭二烯化合物的结构单元和来自芳香族乙烯基化合物的结构单元的共轭二烯系聚合物的氢化物，共轭二烯化合物含有丁二烯，该氢化共轭二烯系聚合物是将来自丁二烯的结构单元的乙烯基键含量为50摩尔％以下的聚合物进行氢化而成的，相对于聚合物所具有的来自单体的全部结构单元具有5～25质量％的来自芳香族乙烯基化合物的结构单元，且来自丁二烯的结构单元的氢化率为91～99％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氢化共轭二烯系聚合物及其制造方法、聚合物组合物、交联聚合物和轮胎
本公开涉及氢化共轭二烯系聚合物及其制造方法、聚合物组合物、交联聚合物和轮胎。
技术介绍
共轭二烯化合物与芳香族乙烯基化合物的共聚物因耐热性、耐磨损性、机械强度、成型加工性等各种特性良好而被用于充气轮胎、软管、防震橡胶等各种用途。例如作为充气轮胎，由于二氧化碳的排放引起的地球变暖等环境原因和对节源·节能的意识提高、近来的汽油价格高涨等经济原因等，要求提高低油耗性能。为了应对这样的要求，以往，提出了各种共轭二烯系橡胶(例如参照专利文献1)。在专利文献1中，公开了末端被官能团改性的共轭二烯系橡胶。末端改性的共轭二烯系橡胶与未改性的共轭二烯系橡胶相比，由于与炭黑、二氧化硅等作为增强剂的填料的相容性好，所以能够抑制发热而提高低油耗性能。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2003－171418号公报
技术实现思路
对于例如充气轮胎而言，不仅低油耗性能的改善，而且延长轮胎的寿命也有助于减少环境负荷。因此，要求高强度且耐磨损性优异的橡胶材料。本公开是鉴于上述课题而进行的，其目的之一在于提供在充气轮胎等的各种用途中高强度且耐磨损性优异的橡胶材料。为了解决上述课题，根据本公开，提供以下的氢化共轭二烯系聚合物及其制造方法、聚合物组合物、交联聚合物和轮胎。[1]一种氢化共轭二烯系聚合物，具有来自共轭二烯化合物的结构单元和来自芳香族乙烯基化合物的结构单元，且相对于聚合物所具有的来自单体的全部结构单元，具有5质量％～25质量％的来自上述芳香族乙烯基化合物的结构单元，并且将下述式(3)表示的结构单元、下述式(4)表示的结构单元、下述式(5)表示的结构单元和下述式(6)表示的结构单元的构成比分别设为p、q、r、s时，满足下述的数学式(A)和数学式(B)。(p+q)/(p+q+r+s)≤0.50…(A)0.91≤(p+r)/(p+q+r+s)≤0.99…(B)[2]一种氢化共轭二烯系聚合物，是具有来自共轭二烯化合物的结构单元和来自芳香族乙烯基化合物的结构单元的共轭二烯系聚合物的氢化物，上述共轭二烯化合物含有丁二烯，该氢化共轭二烯系聚合物是将来自上述丁二烯的结构单元的乙烯基键含量为50摩尔％以下的聚合物进行氢化而成的，相对于聚合物所具有的来自单体的全部结构单元，具有5质量％～25质量％的来自上述芳香族乙烯基化合物的结构单元，且来自上述丁二烯的结构单元的氢化率为91％～99％。[3]一种氢化共轭二烯系聚合物的制造方法，包括如下工序：将具有来自共轭二烯化合物的结构单元和来自芳香族乙烯基化合物的结构单元、上述共轭二烯化合物含有丁二烯、相对于聚合物所具有的来自单体的全部结构单元具有5质量％～25质量％的来自上述芳香族乙烯基化合物的结构单元且来自上述丁二烯的结构单元的乙烯基键含量为50摩尔％以下的共轭二烯系聚合物，以来自上述丁二烯的结构单元的氢化率成为91％～99％的方式进行氢化。[4]一种聚合物组合物，含有交联剂与氢化共轭二烯系聚合物，该氢化共轭二烯系聚合物是上述[1]或上述[2]的氢化共轭二烯系聚合物或者利用上述[3]的制造方法得到的氢化共轭二烯系聚合物。[5]一种交联聚合物，是使上述[4]的聚合物组合物交联而成的。[6]一种轮胎，至少作为胎面或者胎壁的材料使用上述[5]的交联聚合物。根据本公开，通过使用具有来自丁二烯的结构单元和来自芳香族乙烯基化合物的结构单元的特定的氢化共轭二烯系聚合物，能够得到高强度且耐磨损性优异的硫化橡胶。具体实施方式以下，对本公开的方式相关的事项进化详细说明。应予说明，本说明书中，使用“～”记载的数值范围是包含记载在“～”前后的数值作为下限值和上限值的意思。本公开的氢化共轭二烯系聚合物是具有来自共轭二烯化合物的结构单元和来自芳香族乙烯基化合物的结构单元的特定的共轭二烯系聚合物的氢化物。该氢化共轭二烯系聚合物可以通过如下方式制造：首先将含有共轭二烯化合物和芳香族乙烯基化合物的单体进行聚合而得到共轭二烯系聚合物，接下来，对得到的共轭二烯系聚合物进行氢化。＜共轭二烯系聚合物＞聚合时使用的共轭二烯化合物至少含有1,3－丁二烯。聚合时，作为共轭二烯化合物，可以单独使用1,3－丁二烯，也可以并用除1,3－丁二烯以外的共轭二烯化合物(以下也称为“其它的共轭二烯化合物”。)。作为其它的共轭二烯化合物，例如可举出异戊二烯、2,3－二甲基－1,3－丁二烯、1,3－戊二烯、1,3－己二烯、1,3－庚二烯、2－苯基－1,3－丁二烯、3－甲基－1,3－戊二烯、2－氯－1,3－丁二烯等。这些中，优选异戊二烯和2,3－二甲基－1,3－丁二烯。应予说明，其它的共轭二烯化合物可以单独使用1种或者组合使用2种以上。从使加工性与得到的交联橡胶的强度的平衡良好的观点考虑，相对于聚合中使用的单体的合计量，聚合时的1,3－丁二烯的使用比例优选为50～95质量％，优选为60～95质量％，更优选为70～90质量％。作为芳香族乙烯基化合物，例如可举出苯乙烯、2－甲基苯乙烯、3－甲基苯乙烯、4－甲基苯乙烯、α－甲基苯乙烯、2,4－二甲基苯乙烯、2,4－二异丙基苯乙烯、4－叔丁基苯乙烯、5－叔丁基－2－甲基苯乙烯、乙烯基乙基苯、二乙烯基苯、三乙烯基苯、二乙烯基萘、叔丁氧基苯乙烯、乙烯基苄基二甲胺、(4－乙烯基苄基)二甲基氨基乙基醚、N,N－二甲基氨基乙基苯乙烯、N,N－二甲基氨基甲基苯乙烯、2－乙基苯乙烯、3－乙基苯乙烯、4－乙基苯乙烯、2－叔丁基苯乙烯、3－叔丁基苯乙烯、4－叔丁基苯乙烯、乙烯基二甲苯、乙烯基萘、乙烯基吡啶、二苯基乙烯、含有叔氨基的二苯基乙烯(例如1－(4－N,N－二甲基氨基苯基)－1－苯基乙烯等)等。作为芳香族乙烯基化合物，这些中，优选苯乙烯和α－甲基苯乙烯。应予说明，作为芳香族乙烯基化合物，可以单独使用1种或者组合使用2种以上。共轭二烯系聚合物为共轭二烯化合物与芳香族乙烯基化合物的共聚物，其中，从阴离子聚合的活性高的方面考虑，优选为使用了1,3－丁二烯和苯乙烯的共聚物。在共轭二烯化合物和芳香族乙烯基化合物的共聚物中，从使采用本公开的氢化共轭二烯系聚合物得到的硫化橡胶的材料强度(断裂强度、断裂伸长率)和耐磨损性良好的观点考虑，该共聚物(进而指本公开的氢化共轭二烯系聚合物)具有的来自芳香族乙烯基化合物的结构单元的含有比例相对于聚合物中的来自单体的全部结构单元为5～25质量％。该范围优选为5～20质量％。因此，聚合时，以在得到的共轭二烯系聚合物中来自芳香族乙烯基化合物的结构单元的含有比例成为上述范围的方式选定芳香族乙烯基化合物的使用比例。应予说明，聚合物中的来自芳香族乙烯基化合物的结构单元的含有比例是利用1H－NMR测定的值。聚合时，可以使用除共轭二烯化合物和芳香族乙烯基化合物以外的其它的单体。作为其它的单体，例如可举出丙烯腈、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸羟基乙酯等。其它的单体的使用比例相对于聚合中使用的单体的合计量优选小于25质量％，更优选为15质量％以下，进一步优选为10质量％以下。作为使用的聚合法，可以使用溶液聚合法、气相聚合法、本体聚合法中的任一种，特别优选溶液聚合法。另外，作为聚合形式，可以使用分批式和连续式中的任一种。使用溶液聚合法时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氢化共轭二烯系聚合物，具有来自共轭二烯化合物的结构单元和来自芳香族乙烯基化合物的结构单元，相对于聚合物所具有的来自单体的全部结构单元，具有5质量％～25质量％的来自所述芳香族乙烯基化合物的结构单元，并且将下述式(3)表示的结构单元、下述式(4)表示的结构单元、下述式(5)表示的结构单元和下述式(6)表示的结构单元的构成比分别设为p、q、r、s时，满足下述的数学式(A)和数学式(B)，(p+q)/(p+q+r+s)≤0.50  …(A)0.91≤(p+r)/(p+q+r+s)≤0.99  …(B)

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.22 JP 2015-1451361.一种氢化共轭二烯系聚合物，具有来自共轭二烯化合物的结构单元和来自芳香族乙烯基化合物的结构单元，相对于聚合物所具有的来自单体的全部结构单元，具有5质量％～25质量％的来自所述芳香族乙烯基化合物的结构单元，并且将下述式(3)表示的结构单元、下述式(4)表示的结构单元、下述式(5)表示的结构单元和下述式(6)表示的结构单元的构成比分别设为p、q、r、s时，满足下述的数学式(A)和数学式(B)，(p+q)/(p+q+r+s)≤0.50…(A)0.91≤(p+r)/(p+q+r+s)≤0.99…(B)2.一种氢化共轭二烯系聚合物，是具有来自共轭二烯化合物的结构单元和来自芳香族乙烯基化合物的结构单元的共轭二烯系聚合物的氢化物，所述共轭二烯化合物含有丁二烯，该氢化共轭二烯系聚合物是将来自所述丁二烯的结构单元的乙烯基键含量为50摩尔％以下的聚合物进行氢化而成的，相对于聚合物所具有的来自单体的全部结构单元，具有5质量％～25质量％的来自所述芳香族乙烯基化合物的结构单元，且来自所述丁二烯的结构单元的氢化率为91％～99％。3.根据权利要求1或2所述的氢化共轭二烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：足立拓海，田中了司，松本贵臣，丰川郁宏，野坂直矢，
申请(专利权)人：JSR株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP