橡胶组合物及使用其获得的轮胎制造技术

本发明专利技术提供一种橡胶组合物以及使用该橡胶组合物获得的轮胎，所述橡胶组合物具有令人满意的低发热性并且在高的模量和耐断裂性方面优异。所述橡胶组合物的特征在于，其包括包含二烯系橡胶的橡胶组分，所述二烯系橡胶包含聚合物(A)，所述聚合物(A)为在一分子内包含含有氨基甲酸酯骨架链段的嵌段部分和含有二烯骨架链段的嵌段部分的共聚物。骨架链段的嵌段部分的共聚物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】橡胶组合物及使用其获得的轮胎


[0001]本专利技术涉及低发热性、高的弹性模量和耐断裂性优异的橡胶组合物。

技术介绍

[0002]为了改善轮胎所需的各种物性，以往已经研究了改善橡胶组分的技术。例如，PTL 1提出了一种通过将二烯系橡胶的末端改性来高度平衡所得橡胶组合物中的耐热性、断裂强度、和损耗角正切(tanδ)等的技术。
[0003]然而，当将PTL 1中公开的技术应用于轮胎时，虽然在低滞后损耗方面实现了优异的效果，但仍期望轮胎的耐断裂性(例如，耐龟裂生长性)的进一步改善。
[0004]引用列表
[0005]专利文献
[0006]PTL 1：JP 2009
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191100 A

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的问题
[0008]然而，当将PTL 1中公开的技术应用于轮胎时，虽然在低发热性方面实现了优异的效果，但仍期望轮胎的耐断裂性的进一步改善。
[0009]本专利技术的目的为提供一种低发热性的改善以及高的弹性模量和耐断裂性优异的橡胶组合物，以及通过使用该橡胶组合物而形成的轮胎。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]本专利技术人已经进行了深入的研究，结果，在关注作为非共价键中之一的氢键的情况下，他们通过将氢键引入到二烯系橡胶材料中来实现高韧化(high toughness)。他们已经因此发现当使用格拉布第2代催化剂(Grubbs 2nd generation catalyst)通过聚合物反应将聚氨酯引入到聚丁二烯骨架链段中时，即使在具有配混化学品(compounding chemical)共混的橡胶组合物中也表现出高韧性。因此，他们已经发现上述问题可以通过将新型的引入氢键的二烯系聚合物，即，在一分子内具有氨基甲酸酯骨架链段的嵌段部分和二烯骨架链段的嵌段部分的共聚物混合至橡胶组合物中来解决。
[0012]在本专利技术中，链段包括单体物质的单体、二聚体以上的低聚物和聚合物的全部。
[0013]具体地，本专利技术涉及以下[1]～[11]。
[0014][1]一种橡胶组合物，其包括包含二烯系橡胶的橡胶组分，所述二烯系橡胶包含聚合物(A)，所述聚合物(A)为在一分子内具有含有氨基甲酸酯骨架链段的嵌段部分和含有二烯骨架链段的嵌段部分的共聚物。
[0015][2]根据[1]所述的橡胶组合物，其中在所述橡胶组分中，含有2～100质量％的所述聚合物(A)。
[0016][3]根据[1]或[2]所述的橡胶组合物，其中所述聚合物(A)的所述氨基甲酸酯骨架与所述二烯骨架的摩尔比(氨基甲酸酯骨架/二烯骨架)为(0.5/99.5)～(50/50)。
[0017][4]根据[1]至[3]中任一项所述的橡胶组合物，其中所述聚合物(A)中的所述氨基甲酸酯骨架链段的结构以下式1表示：
[0018][0019]其中A表示可以具有碳和氢以外的元素的烃基，并且n表示10～500。
[0020][5]根据[1]至[4]中任一项所述的橡胶组合物，其中所述聚合物(A)中的所述二烯骨架链段包含共轭二烯。
[0021][6]根据[5]所述的橡胶组合物，其中所述聚合物(A)中的所述二烯骨架链段的结构以下式2表示：
[0022][0023]其中m表示45～25000。
[0024][7]根据[1]至[6]中任一项所述的橡胶组合物，其中所述聚合物(A)的结构以下式3表示：
[0025][0026]其中A表示可以具有碳和氢以外的元素的烃基，x表示1～13500，y表示1～250，z表示1～250，并且在每个链段x和y彼此独立。
[0027][8]根据[1]至[7]中任一项所述的橡胶组合物，其中所述聚合物(A)的数均分子量Mn为2000～1350000，重均分子量Mw为2000～2300000，并且分子量分布MWD为1.0～2.4。
[0028][9]根据[1]至[8]中任一项所述的橡胶组合物，其中所述二烯系橡胶包含聚丁二烯橡胶。
[0029][10]根据[1]至[9]中任一项所述的橡胶组合物，其中所述聚合物(A)由合成所述氨基甲酸酯骨架链段的第一步骤、合成所述二烯骨架链段的第二步骤、以及通过所述氨基甲酸酯骨架链段和所述二烯骨架链段的聚合物扰乱反应形成共聚物的第三步骤制造，并且其中所述聚合物扰乱反应中的交换度小于80mol％。
[0030][11]一种轮胎，其使用根据[1]至[10]中任一项所述的橡胶组合物。
[0031]专利技术的效果
[0032]根据本专利技术，通过将包含含有氨基甲酸酯骨架链段的嵌段部分和含有二烯骨架链段的嵌段部分的共聚物的聚合物(A)引入橡胶组合物中，氨基甲酸酯骨架链段的嵌段部分中的聚氨酯通过氢键结合，并且该氢键在硫化后的橡胶组合物的低应变区域中不断裂，以使橡胶组合物保持低发热性，而氢键在高应变区域中断裂，并且在断裂时发生能量耗散，以改善橡胶组合物的耐断裂性。
[0033]进一步地，通过将氨基甲酸酯骨架链段设置为嵌段，氨基甲酸酯硬链段能够实现
高的弹性模量，因此提供了兼具良好的低发热性和良好的耐断裂性两者的橡胶组合物。
[0034]即，根据本专利技术，可以提供一种低发热性、高的弹性模量和耐断裂性优异的橡胶组合物，以及使用该橡胶组合物的轮胎。
具体实施方式
[0035][橡胶组合物][0036]本专利技术的橡胶组合物包括包含二烯系橡胶的橡胶组分，并且所述二烯系橡胶包含聚合物(A)，所述聚合物(A)为在一分子内具有含有氨基甲酸酯骨架链段的嵌段部分和含有二烯骨架链段的嵌段部分的共聚物。
[0037]在本专利技术中，将聚氨酯的氢键在分子水平上融合到二烯系弹性体中，从而因此增加橡胶组合物的耐断裂性(例如，耐龟裂生长性)。氢键比C
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S和S
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S键弱，并且因此当受到应变时断裂从而引起能量耗散。因此，在硫化后的橡胶组合物中，通过将分子设计为在有助于低发热性(低燃料消耗性能)的低应变下不断裂但在高应变下断裂，可以显著改善低发热性和作为耐断裂性的耐龟裂生长性两者。
[0038]在本专利技术中，撕裂强度用于评价耐龟裂生长性。
[0039]在本专利技术的橡胶组合物中，从由于氨基甲酸酯骨架链段而使低发热性和耐断裂性显著提高的观点，在所述橡胶组分中，优选含有2～100质量％的聚合物(A)、更优选5～100质量％、进一步优选5～90质量％、甚至进一步更优选5～80质量％、甚至进一步更优选5～70质量％、并且特别优选5～60质量％。
[0040][聚合物(A)][0041]本专利技术中的聚合物(A)为在一分子内具有含有氨基甲酸酯骨架链段的嵌段部分和含有二烯骨架链段的嵌段部分的共聚物，并且为嵌段共聚物。
[0042]在本专利技术中，嵌段共聚物意指在一分子内具有含有氨基甲酸酯骨架链段的嵌段部分和含有二烯骨架链段的嵌段部分的共聚物。嵌段共聚物在聚合物扰乱反应中的交换度优选小于80mol％。
[0043]此处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种橡胶组合物，其包括包含二烯系橡胶的橡胶组分，其中所述二烯系橡胶包含聚合物(A)，所述聚合物(A)为在一分子内具有含有氨基甲酸酯骨架链段的嵌段部分和含有二烯骨架链段的嵌段部分的共聚物。2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中在所述橡胶组分中，含有2～100质量％的所述聚合物(A)。3.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其中所述聚合物(A)的所述氨基甲酸酯骨架与所述二烯骨架的摩尔比(氨基甲酸酯骨架/二烯骨架)为(0.5/99.5)～(50/50)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的橡胶组合物，其中所述聚合物(A)中的所述氨基甲酸酯骨架链段的结构以下式1表示：其中A表示可以具有碳和氢以外的元素的烃基，并且n表示10～500。5.根据权利要求1至4中任一项所述的橡胶组合物，其中所述聚合物(A)中的所述二烯骨架链段包含共轭二烯。6.根据权利要求5所述的橡胶组合物，其中所述聚合物(A)中的所述二烯骨架链段的结构以下式2表示：其中m表示45～25000...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄田靖宏，大塚英幸，青木大辅，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：