本发明专利技术的目的是提供当用于轮胎或其它橡胶制品时同时展现耐磨耗性和低损耗性的乳液聚合的苯乙烯‑丁二烯橡胶。为了实现该目的，本发明专利技术是通过乳液聚合合成的苯乙烯‑丁二烯橡胶，并且所述通过乳液聚合合成的苯乙烯‑丁二烯橡胶的特征在于在其末端具有：包含氮原子且具有9.55以下的通过Fedors方法测量的溶解度参数(SP值)的改性官能团；或者包含羟基且具有小于15.00的SP值的改性官能团。
The emulsion polymerization of styrene butadiene rubber, rubber composition and tire
The purpose of this invention is to provide when used tyres or other rubber products at the same time show the abrasion resistance and low loss of emulsion polymerization of styrene butadiene rubber. In order to achieve the purpose of the invention is the synthesis of styrene butadiene rubber by emulsion polymerization, and the polymerization of styrene butadiene rubber latex by feature synthesis is at its end: containing a nitrogen atom and has less than 9.55 of the amount of solubility parameters obtained by Fedors method (SP value) of the modified functional groups; or contains hydroxyl modified functional groups and has less than 15 of the value of SP.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶、橡胶组合物和轮胎
本公开涉及乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶、橡胶组合物和轮胎。
技术介绍
传统上，在用于轮胎或其它制品的橡胶组合物中要求同时实现两者之间有折中关系的耐磨耗性和低损耗性。已知为解决这种折中的方法是降低增强性填料的粒度以便确保高的增强性能和优异的耐磨耗性的方法，以及增加增强性填料的填充量的方法。然而，虽然前述的方法能够改善增强性能，但是由于同时增加滞后损耗，所以它们不是同时实现耐磨耗性和低损耗性的方法。这里，已知的是通过改善橡胶组分来改善填料和橡胶的相互作用的技术。例如，PTL1公开了一种轮胎胎面用橡胶组合物，其具有900,000～1,500,000的重均分子量，并且可通过相对于包含40质量份以上的具有35％～45％的苯乙烯含量的溶液聚合的苯乙烯丁二烯共聚物橡胶的二烯系橡胶100质量份，配混60～110质量份的满足特定条件的二氧化硅、并且以相对于二氧化硅为2～8质量％的量配混脂肪酸金属盐(锌盐除外)和脂肪酸酯的混合物而得到。然而，在PTL1的技术中，由于溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶用作橡胶组分，所以存在诸如加工性的劣化、和由于制造期间使用的有机溶剂带来的严重环境负荷等问题。除了溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶之外，乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶也广泛用作轮胎用橡胶组合物。乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶具有稳定的微结构的优势，和由于宽的分子量分布带来的加工性特别是优异的耐磨耗性的优势。此外，乳液聚合是能够使聚合物在水中聚合的方法，因而具有低的对环境的负荷以及非常低的引燃和爆炸的危险。引文列表专利文献PTL1：JP2011-246640A
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，由于乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶具有难以控制的微结构并且具有易于劣化的与诸如二氧化硅等填料的反应性，要求对其低损耗性的进一步改善。此外，控制溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶的末端结构的一些实例通常是已知的。此外，我们注意到：通过类似于溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶，将可与填料相互作用的官能团引入乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶，可以得到能够同时实现耐磨耗性和低损耗性的橡胶。于是，本公开旨在于提供当用于轮胎或其它橡胶制品时能够同时实现耐磨耗性和低损耗性的乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶。此外，本公开旨在于提供当用于轮胎或其它橡胶制品时能够同时实现耐磨耗性和低损耗性的橡胶组合物，以及提供能够同时实现耐磨耗性和低损耗性的轮胎。用于解决问题的方案作为为了实现前述目的的研究的结果，我们通过发现了以下情况而完成了本公开：通过经由将包含硫醇的化合物等用于显示与填料的强的相互作用的官能团，具体地包含氮原子且具有9.55以下的用Fedors方法得到的溶解度参数(SP值)的改性官能团、或者包含羟基且具有小于15.00的SP值的改性官能团，而进行乳液聚合，可以得到具有高的耐磨耗性和优异的低损耗性的乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶。本公开的苯乙烯-丁二烯橡胶为一种乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶，其可经由乳液聚合合成，其在末端包括：包含氮原子且具有9.55以下的SP值的改性官能团；或者包含羟基且具有小于15.00的SP值的改性官能团，其中SP值为用Fedors方法得到的溶解度参数。当用于轮胎或其它橡胶制品时，该构成能够同时实现耐磨耗性和低损耗性。在本公开的苯乙烯-丁二烯橡胶中，优选的是包含氮原子的改性官能团进一步包含硅原子。此外，更优选的是包含氮原子的改性官能团包含烷氧基甲硅烷基和氨基，并且硅原子源于烷氧基甲硅烷基，并且氮原子源于氨基。这是因为可以更高程度地同时实现耐磨耗性和低损耗性。在本公开的乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶中，优选的是包含氮原子的改性官能团进一步包含硫原子。这是因为可以容易地将改性官能团赋予乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶。在本公开的乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶中，更优选的是包含氮原子的改性官能团由下式(1)～(3)中的任一个表示：其中R1和R6各自为C1～C12烷基；R2为C1～C12烷基或C1～C12烷氧基；R3为C1～C12烷基；R4和R5各自为氢原子、水解性基团、或包含具有烷基或芳基的烷基硅烷的基团；并且R7为烷基或水解性基团。这是因为可以更高程度地同时实现耐磨耗性和低损耗性。在本公开的乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶中，特别优选的是式(1)～(3)中的水解性基团为三甲基甲硅烷基。这是因为可以进一步更高程度地同时实现耐磨耗性和低损耗性。在本公开的乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶中，优选的是用于引入包含氮原子的改性官能团的改性剂包含硫醇，并且该改性官能团的硫原子源于硫醇。这是为了更可靠地引入包含氮原子的改性官能团的目的。优选的是本公开的乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶具有50,000以上的数均分子量。这是为了实现优异的耐磨耗性的目的。优选的是本公开的乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶具有大于2.5的分子量分布。这是因为可以实现更优异的耐磨耗性。本公开的橡胶组合物包括：包含前述的乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶的橡胶组分；以及相对于100质量份橡胶组分，10质量份以上的二氧化硅和10质量份以上的炭黑。当用于轮胎或其它橡胶制品时，该构成能够同时实现耐磨耗性和低损耗性。本公开的轮胎使用前述的橡胶组合物。该构成能够同时实现耐磨耗性和低损耗性。专利技术的效果根据本公开，可以提供当用于轮胎或其它橡胶制品时能够同时实现耐磨耗性和低损耗性的乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶。此外，根据本公开，可以提供当用于轮胎或其它橡胶制品时能够同时实现耐磨耗性和低损耗性的橡胶组合物，以及提供能够同时实现耐磨耗性和低损耗性的轮胎。具体实施方式(乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶)以下将详细地描述本公开的乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶的实施方案。本公开的乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶(必要时，下面称为“乳液聚合的SBR”)是经由乳液聚合合成的苯乙烯-丁二烯橡胶，该苯乙烯-丁二烯橡胶在末端包括：包含氮原子且具有9.55以下的用Fedors方法得到的溶解度参数(SP值)的改性官能团；或者包含羟基且具有小于15.00的SP值的改性官能团。具有高的耐磨耗性的乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶，当在末端赋予有包含氮原子且具有9.55以下的用Fedors方法得到的溶解度参数(SP值)的改性官能团(优选为包含硅原子和氮原子的改性官能团)、或者包含羟基且具有小于15.00的SP值的改性官能团时，在用于轮胎或其它橡胶制品时能够提高与填料的亲和性并且大幅改善低损耗性。注意：与填料的亲和性是指在改性官能团和作为填料的二氧化硅等的表面之间产生共价键或弱于共价键的分子间力(分子间起作用的电磁力，如离子-偶极相互作用、偶极-偶极相互作用、氢键、范德华力和离子键)的性质。得到了共价键和非共价键分子间力之间的相互作用，在配混期间导致更高的结合速度和更大的相互作用的效果。这里，构成本公开的乳液聚合的SBR的苯乙烯-丁二烯橡胶是丁二烯和苯乙烯的共聚物。乳液聚合的SBR中的丁二烯的含量不特别限定，并且可以适当地调节，但是从确保优异的耐磨耗性的观点出发，50质量％以上是优选的，60质量％以上是更优选的。此外，乳液聚合的SBR中的苯乙烯的含量不特别限定，并且也可以适当地调节，但是从确保优异的耐磨耗性的观点出发，10质量％以上是优选的，20质量本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种乳液聚合的苯乙烯‑丁二烯橡胶，其可经由乳液聚合合成，其在末端包括：包含氮原子且具有9.55以下的SP值的改性官能团；或者包含羟基且具有小于15.00的SP值的改性官能团，其中所述SP值是用Fedors方法得到的溶解度参数。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.01 JP 2015-1723371.一种乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶，其可经由乳液聚合合成，其在末端包括：包含氮原子且具有9.55以下的SP值的改性官能团；或者包含羟基且具有小于15.00的SP值的改性官能团，其中所述SP值是用Fedors方法得到的溶解度参数。2.根据权利要求1所述的乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶，其中：所述包含氮原子的改性官能团进一步包含硅原子。3.根据权利要求2所述的乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶，其中：所述包含氮原子的改性官能团包含烷氧基甲硅烷基和氨基，所述硅原子源于所述烷氧基甲硅烷基，并且所述氮原子源于所述氨基。4.根据权利要求1～3任一项所述的乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶，其中：所述包含氮原子的改性官能团进一步包含硫原子。5.根据权利要求4所述的乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶，其中：所述包含氮原子的改性官能团由下式(1)～(3)中的任一个表示：其中R1和R6各自为C1～C12烷基；R2...
【专利技术属性】
技术研发人员：田中隆嗣，
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
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