改性共轭二烯系聚合物及其橡胶组合物以及轮胎制造技术

本发明专利技术提供一种改性共轭二烯系聚合物，其重均分子量为20×10

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改性共轭二烯系聚合物及其橡胶组合物以及轮胎
本专利技术涉及改性共轭二烯系聚合物及其橡胶组合物以及轮胎。
技术介绍
一直以来，对汽车的低油耗化要求提高，要求对汽车用轮胎、特别是与地面接触的轮胎胎面中使用的材料进行改进。近年来，正在要求开发滚动阻力小、即具有低磁滞损耗性的材料。另外，为了减轻轮胎的重量，需要减小轮胎胎面部的厚度，也进一步要求耐磨耗性高的材料。另一方面，从安全性的方面出发，轮胎胎面用途中使用的材料要求抗湿滑性优异、以及实用上充分的破坏特性。作为应对上述要求的材料，可以举出包含橡胶与炭黑、氧化硅等增强性填充剂的材料。例如，在使用包含氧化硅的材料时，能够谋求提高低磁滞损耗性与抗湿滑性的平衡性。另外还进行了下述的尝试：通过在运动性高的橡胶分子末端部导入与氧化硅具有亲和性或反应性的官能团，由此改善材料中的氧化硅的分散性，进而通过与氧化硅颗粒结合来降低橡胶分子末端部的运动性、降低磁滞损耗。例如，在专利文献1中提出了一种使具有缩水甘油基氨基的改性剂与聚合物活性末端反应而得到的改性二烯系橡胶。另外，在专利文献2～4中提出了使含有氨基的烷氧基硅烷类与聚合物活性末端反应而得到的改性二烯系橡胶及其与氧化硅的组合物。此外，在专利文献5和6中提出了使环式氮杂硅环化合物与聚合物活性末端反应而进行了官能化的聚合物。另外，在专利文献7中提出了使聚合物活性末端与多官能性硅烷化合物进行偶联反应而得到的二烯系橡胶。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第01/23467号小册子专利文献2：日本特开2005-290355号公报专利文献3：日本特开平11-189616号公报专利文献4：日本特开2003-171418号公报专利文献5：日本特表2008-527150号公报专利文献6：国际公开第11/129425号小册子专利文献7：国际公开第07/114203号小册子
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，对于氧化硅来说，由于其具有亲水性的表面，因而与具有疏水性表面的炭黑相比，与共轭二烯系橡胶的亲和性低，从而具有分散性劣于炭黑的缺点。因此，在使用氧化硅的情况下，为了赋予氧化硅与橡胶间的结合、改善分散性，需要使其另外含有硅烷偶联剂等。另外，在橡胶的分子末端导入有与氧化硅的反应性高的官能团的材料具有下述的加工性倾向于劣化的问题：在混炼工序中与氧化硅颗粒进行反应，由于组合物的粘度上升而难以进行混炼；或者在混炼后制成片时容易发生表面粗糙或者片容易断裂。此外，将这样的材料制成硫化物后，特别是将包含氧化硅等无机填充剂的橡胶材料制成硫化物后，还具有低磁滞损耗性与抗湿滑性的平衡以及耐磨耗性不充分的问题。因此，本专利技术的目的在于提供一种改性共轭二烯系聚合物，其在制成硫化物后的低磁滞损耗性与抗湿滑性的平衡和耐磨耗性特别优异，具有实用上充分的破坏特性。用于解决课题的手段本专利技术人为了解决上述现有技术的课题进行了深入研究，结果发现，下述改性共轭二烯系聚合物在制成硫化物后的低磁滞损耗性与抗湿滑性的平衡和耐磨耗性特别优异，具有实用上充分的破坏特性，由此完成了本专利技术，所述改性共轭二烯系聚合物是重均分子量为规定范围的改性共轭二烯系聚合物，其具有共轭二烯系聚合物链与改性剂残基结合的星形支链结构，改性剂残基具有至少4个硅原子并具有烷氧基和/或羟基，各共轭二烯系聚合物链与上述硅原子结合，上述改性剂残基中，上述烷氧基和/或羟基的数目平均大于上述硅原子的数目。即，本专利技术如下所述。[1]一种改性共轭二烯系聚合物，其中，重均分子量为20×104以上300×104以下，具有共轭二烯系聚合物链与改性剂残基结合的星形支链结构，上述改性剂残基具有至少4个硅原子并具有烷氧基和/或羟基，共轭二烯系聚合物链与上述硅原子结合，上述改性剂残基中，上述烷氧基和/或上述羟基的数目平均大于上述硅原子的数目。[2]如上述[1]所述的改性共轭二烯系聚合物，其中，上述改性剂残基中，上述烷氧基和/或上述羟基的数目平均为硅原子数的1.2倍以上。[3]如上述[1]或[2]所述的改性共轭二烯系聚合物，其中，上述改性剂残基具有至少2个氮原子和至少4个硅原子。[4]如上述[1]～[3]中任一项所述的改性共轭二烯系聚合物，其由下述通式(1)或通式(2)所表示。[化1](通式(1)中，P1～P3各自独立地表示共轭二烯系聚合物链，R3、R4和R7各自独立地表示碳原子数为1～20的亚烷基，R2、R5和R8各自独立地表示碳原子数为1～20的烷基，R1、R6和R9各自独立地表示氢原子或碳原子数为1～20的烷基。x、y和z各自独立地表示1～2的整数，q、s和u各自独立地表示0～3的整数，r表示2～6的整数，作为共轭二烯系聚合物链的数目的(x+(y×r)+z)为3～20的整数。作为烷氧基的数目的(q+(s×r)+u)大于硅原子的数目，烷氧基数相对于共轭二烯系聚合物链数之比(q+(s×r)+u)/(x+(y×r)+z)大于0.5。)[化2](通式(2)中，P1～P3各自独立地表示共轭二烯系聚合物链，R3、R4、R7、R12、R13各自独立地表示碳原子数为1～20的亚烷基，R2、R5和R8各自独立地表示碳原子数为1～20的烷基，R1、R6和R9各自独立地表示氢原子或碳原子数为1～20的烷基，R10和R11各自独立地表示氢原子或碳原子数为1～20的烷基。x、y和z各自独立地表示1～2的整数，p和t各自独立地表示1～2的整数，q、s和u各自独立地表示0～3的整数，r表示0～6的整数，作为共轭二烯系聚合物链的数目的((x×p)+(y×r)+(z×t))为3～20的整数。作为烷氧基的数目的((q×p)+(s×r)+(u×t))大于硅原子的数目，烷氧基数相对于共轭二烯系聚合物链数之比((q×p)+(s×r)+(u×t))/((x×p)+(y×r)+(z×t))大于0.5。)[5]一种充油改性共轭二烯系聚合物，其含有：上述[1]～[4]中任一项所述的改性共轭二烯系聚合物100质量份、以及填充油1～60质量份。[6]一种橡胶组合物，其包含橡胶成分和相对于该橡胶成分100质量份为5.0质量份以上150质量份的填充剂，上述橡胶成分中，相对于该橡胶成分的总量，包含10质量％以上的上述[1]～[5]中任一项所述的改性共轭二烯系聚合物。。[7]一种轮胎，其包含上述[6]所述的橡胶组合物。专利技术的效果根据本专利技术，可得到一种改性共轭二烯系聚合物，其制成硫化物后具有特别优异的低磁滞损耗性与抗湿滑性的平衡和耐磨耗性、以及实用上充分的破坏特性。具体实施方式下面对本专利技术的实施方式(下文中称为“本实施方式”)进行详细说明。以下的本实施方式是用于说明本专利技术的例示，并非旨在将本专利技术限定于以下的内容。本专利技术可以在其要点的范围内适宜地变形来实施。[改性共轭二烯系聚合物]本实施方式的改性共轭二烯系聚合物中，重均分子量为20×104以上300×104以下，具有共轭二烯系聚合物链与改性剂残基结合的星形支链结构，上述改性剂残基具有至少4个硅原子并具有烷氧基和/或羟基，共轭二烯系聚合物链与上述硅原子结合，上述改性剂残基中，上述烷氧基和/或上述羟基的数目平均大于上述硅原子的数目。上述改性剂残基中，烷氧基和/或羟基的数目优选平均为硅原子数的1.2倍以上。本实施方式的改性共轭二烯系聚合物的重均分子量为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性共轭二烯系聚合物，其中，重均分子量为20×104以上300×104以下，具有共轭二烯系聚合物链与改性剂残基结合的星形支链结构，所述改性剂残基具有至少4个硅原子并具有烷氧基和/或羟基，共轭二烯系聚合物链与所述硅原子结合，所述改性剂残基中，所述烷氧基和/或所述羟基的数目平均大于所述硅原子的数目。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.19 JP 2016-1613791.一种改性共轭二烯系聚合物，其中，重均分子量为20×104以上300×104以下，具有共轭二烯系聚合物链与改性剂残基结合的星形支链结构，所述改性剂残基具有至少4个硅原子并具有烷氧基和/或羟基，共轭二烯系聚合物链与所述硅原子结合，所述改性剂残基中，所述烷氧基和/或所述羟基的数目平均大于所述硅原子的数目。2.如权利要求1所述的改性共轭二烯系聚合物，其中，所述改性剂残基中，所述烷氧基和/或所述羟基的数目平均为硅原子数的1.2倍以上。3.如权利要求1或2所述的改性共轭二烯系聚合物，其中，所述改性剂残基具有至少2个氮原子和至少4个硅原子。4.如权利要求1～3中任一项所述的改性共轭二烯系聚合物，其由下述通式(1)或通式(2)所表示，[化1]通式(1)中，P1～P3各自独立地表示共轭二烯系聚合物链，R3、R4和R7各自独立地表示碳原子数为1～20的亚烷基，R2、R5和R8各自独立地表示碳原子数为1～20的烷基，R1、R6和R9各自独立地表示氢原子或碳原子数为1～20的烷基；x、y和z各自独立地表示1～2的整数，q、s和u各自独立地表示0～3的整数，r表示2～6的整数，作为共轭二烯系聚合物链的数目的(x+(y×r)+z)为3～20的整数；作为烷氧基的数目的(q+(s×r)+u)大于硅原子的数目，烷氧基数相对于...

【专利技术属性】
技术研发人员：京美纪，关川新一，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP