多元共聚物、橡胶组合物、交联橡胶组合物和橡胶制品制造技术

提供一种具有优异的耐龟裂生长性和湿路面性能的多元共聚物。该多元共聚物的特征在于：包含共轭二烯单元、非共轭烯烃单元和芳族乙烯基单元，其中：芳族乙烯基单元全体中，存在于包含共轭二烯单元的非晶部分中的芳族乙烯基单元的比例为50％以上。

Multicomponent copolymer, rubber composition, cross-linking rubber composition and rubber product

A multicomponent copolymer with excellent crack growth resistance and wet pavement properties is provided. The polycopolymers are characterized by the inclusion of conjugated diene units, non conjugated olefin units and aromatic vinyl units. Among them, the proportion of aromatic vinyl units in the amorphous part containing the conjugated diene unit is more than 50%.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多元共聚物、橡胶组合物、交联橡胶组合物和橡胶制品
本专利技术涉及多元共聚物、橡胶组合物、交联橡胶组合物和橡胶制品。
技术介绍
通常，用于制造橡胶制品如轮胎、传送带、防振橡胶和隔震橡胶的橡胶组合物要求具有高耐久性。然而，频繁地用于橡胶工业的常规二烯系橡胶如丁二烯橡胶(BR)和丁苯橡胶(SBR)不具有足够抵抗由臭氧、经时劣化等引起的龟裂(crack)的抗性，即耐龟裂生长性。于是，为了满足上述要求，已经开发各种橡胶组分和橡胶组合物。例如，专利文献1公开了一种共轭二烯化合物和非共轭烯烃的共聚物，其中共轭二烯部分(衍生自共轭二烯化合物的部分)具有大于70.5mol％的顺式-1,4键含量，且含有10mol％以上的量的非共轭烯烃，并且公开了该共聚物用于制造具有良好性质如耐龟裂生长性的橡胶。引文列表专利文献专利文献1：WO2012/014455A1
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，尽管此类共聚物具有高耐龟裂生长性，但仍存在改进各种橡胶制品所需要的湿路面性能(wetperformance)(在湿表面上的抓着性能)的空间。考虑到常规技术的上述问题，因此本专利技术的目的是提供具有优异的耐龟裂生长性和湿路面性能的多元共聚物、橡胶组合物和交联橡胶组合物。此外，本专利技术的另一目的是提供使用上述交联橡胶组合物的、具有优异的耐龟裂生长性和湿路面性能的橡胶制品。用于解决问题的方案作为深入研究的结果，通过发现具有至少三种特定形式的单元的共聚物具有优异的耐龟裂生长性和湿路面性能，我们完成了本专利技术。为了有利地解决上述问题，本专利技术为包含共轭二烯单元、非共轭烯烃单元和芳族乙烯基单元的多元共聚物，其中：所述芳族乙烯基单元全体中，存在于包含所述共轭二烯单元的非晶部分中的芳族乙烯基单元的比例为50％以上。在本说明书中，术语"共轭二烯单元"是指共聚物中与衍生自共轭二烯化合物的单元相当的单元；术语"非共轭烯烃单元"是指共聚物中与衍生自非共轭烯烃化合物的单元相当的单元；和术语"芳族乙烯基单元"是指共聚物中与衍生自芳族乙烯基化合物的单元相当的单元。此外，在本说明书中，术语"共轭二烯化合物"是指共轭体系的二烯化合物；术语"非共轭烯烃化合物"是指具有一个以上碳-碳双键的非共轭体系的脂族不饱和烃化合物；和术语"芳族乙烯基化合物"是指至少被乙烯基取代的芳族化合物。此外，"芳族乙烯基化合物"不包括在共轭二烯化合物中。此外，在本说明书中，术语"多元共聚物(multi-componentcopolymer)"是指通过使三种类型以上的单体聚合得到的共聚物。本专利技术的橡胶组合物包含上述的本专利技术的多元共聚物。本专利技术的交联橡胶组合物是上述的本专利技术橡胶组合物的交联产物。本专利技术的橡胶制品使用上述的本专利技术的交联橡胶组合物。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供具有优异的耐龟裂生长性和湿路面性能的多元共聚物、橡胶组合物和交联橡胶组合物。此外，根据本专利技术，能够提供使用上述交联橡胶组合物的、具有优异的耐龟裂生长性和湿路面性能的橡胶制品。具体实施方式在下文中，参考其实施方式详细描述本专利技术。(多元共聚物)本专利技术的多元共聚物的主要特征在于包含共轭二烯单元、非共轭烯烃单元和芳族乙烯基单元。即，不同于作为常规技术的共轭二烯化合物和非共轭烯烃的共聚物，本专利技术的共聚物除共轭二烯单元和非共轭烯烃单元之外还具有芳族乙烯基单元。此外，在本专利技术的共聚物中，芳族乙烯基单元全体中的50％以上存在于包含共轭二烯单元的非晶部分中。换言之，本专利技术的共聚物具有其中芳族乙烯基单元全体中的50％以上被引入主要由共轭二烯单元连接的部分的结构。因此，本专利技术的共聚物被认为具有高玻璃化转变温度(Tg)，因而具有改进的0℃的能量损耗，其被认为对湿路面性能很重要。另一方面，在本专利技术的共聚物中，由于引入结晶部分或不包含共轭二烯单元的非晶部分的芳族乙烯基单元的量被抑制至小于50mol％，因而认为比特定尺寸更大的结晶维持在所述共聚物中，由此实现增强效果且改进耐龟裂生长性。此外，如在下文的制造方法中所描述的，本专利技术的多元共聚物可在一个反应容器中合成，即经由一锅合成(one-potsynthesis)，因而可以通过简化的工艺来制造。注意，在本说明书中，多元共聚物的"结晶部分(crystallineparts)"是指对应于多元共聚物臭氧分解后得到的组分的部分，和多元共聚物的"非晶部分(amorphousparts)"是指除上述结晶部分之外的部分。本专利技术的多元共聚物通过使用共轭二烯化合物作为单体来聚合，因而与例如不使用共轭二烯化合物聚合的共聚物如众所周知的乙烯-丙烯-非共轭二烯共聚物(EPDM)相比，其具有更好的交联性质。因此，本专利技术的多元共聚物还具有进一步改进通过使用本专利技术多元共聚物而制造的橡胶组合物和橡胶制品的机械性质的优点。本专利技术的多元共聚物中的共轭二烯单元通常为衍生自作为单体的共轭二烯化合物的单元，其中共轭二烯化合物优选具有4至8的碳数。此类共轭二烯化合物的具体实例包括1,3-丁二烯、异戊二烯、1,3-戊二烯和2,3-二甲基-1,3-丁二烯。共轭二烯化合物可单独或以两种以上的组合使用。从有效改进使用多元共聚物的橡胶组合物或橡胶制品如轮胎的耐久性的观点，作为本专利技术的多元共聚物中衍生共轭二烯单元的单体的共轭二烯化合物优选含有1,3-丁二烯和/或异戊二烯，更优选仅由1,3-丁二烯和/或异戊二烯组成，甚至更优选仅由1,3-丁二烯组成。换言之，本专利技术的多元共聚物的共轭二烯单元优选包括1,3-丁二烯单元和/或异戊二烯单元，更优选仅由1,3-丁二烯单元和/或异戊二烯单元组成，甚至更优选仅由1,3-丁二烯单元组成。在本专利技术的多元共聚物中，优选的是共轭二烯单元的含量为20mol％以上。通过将共轭二烯单元的含量设置为20mol％以上，多元共聚物变得能够均匀地充当弹性体，并获得更高的耐久性。从相同的观点，在本专利技术的多元共聚物中，共轭二烯单元的含量更优选为30mol％以上，甚至更优选40mol％以上。另一方面，在本专利技术的多元共聚物中，优选的是共轭二烯单元的含量为60mol％以下。通过将共轭二烯单元的含量设置为60mol％以下，可以充分获得具有除共轭二烯单元以外的单元的效果。从相同的观点，在本专利技术的多元共聚物中，共轭二烯单元的含量更优选为55mol％以下，甚至更优选50mol％以下。在此，在本专利技术的多元共聚物中，共轭二烯单元全体中的顺式-1,4键含量优选为50％以上，更优选70％以上，甚至更优选80％以上，特别优选90％以上。通过将共轭二烯单元全体中的顺式-1,4键含量设置为50％以上，可以有效地改进多元共聚物的耐久性(耐龟裂生长性、耐磨耗性等)。另一方面，共轭二烯单元全体中的乙烯基键(1,2-乙烯基键、3,4-乙烯基键等)的含量优选为50％以下，更优选30％以下，甚至更优选15％以下，进一步更优选10％以下，特别优选6％以下。此外，共轭二烯单元全体中的反式1,4键含量优选为30％以下，更优选15％以下，甚至更优选10％以下。本专利技术的多元共聚物中的非共轭烯烃单元通常为衍生自作为单体的非共轭烯烃化合物的单元，其中非共轭烯烃化合物优选具有2至10的碳数。此类非共轭烯烃化合物的具体实例包括：α-烯烃如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯和1-辛烯；和杂原子取代的烯烃化合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多元共聚物，其包含共轭二烯单元、非共轭烯烃单元和芳族乙烯基单元，其中：所述芳族乙烯基单元全体中，存在于包含所述共轭二烯单元的非晶部分中的芳族乙烯基单元的比例为50％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.16 JP 2015-2049751.一种多元共聚物，其包含共轭二烯单元、非共轭烯烃单元和芳族乙烯基单元，其中：所述芳族乙烯基单元全体中，存在于包含所述共轭二烯单元的非晶部分中的芳族乙烯基单元的比例为50％以上。2.根据权利要求1所述的多元共聚物，其中：所述共轭二烯单元全体中的顺式-1,4键含量为50％以上。3.根据权利要求1或2所述的多元共聚物，其中：所述芳族乙烯基单元的含量为5mol％以上。4.根据权利要求1至3任一项所述的多元共聚物，其中：所述芳族乙烯基单元的含量为30mol％以下。5.根据权利要求1至4任一项所述的多元共聚物，其中：所述共轭二烯单元的含量为20mol％以上。6.根据权利要求1至5任一项所述的多元共聚物，其中：所述共轭二烯单元的含量为60mol％以下。7.根据权利要求1至6任一项所述的多元共聚物，其中：所述非共轭烯烃单元的含量为20mol％以上。8.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村円，田边友绘，大石茂树，
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