專利名稱：含極性基的共聚物、橡膠組合物以及無(wú)防滑釘輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含極性基的共聚物、含有該共聚物的橡膠組合物以及無(wú)防滑釘輪胎。
背景技術(shù)：
在冰雪道路行駛所使用的充氣輪胎已大多使用無(wú)防滑釘輪胎替代以往的帶防滑釘輪胎，進(jìn)一步要求冰上性能提升。為了提升冰雪上的性能，希望降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 (Tg)、將低溫(此處，低溫指的是冰雪上行駛時(shí)的溫度，-20 0°C左右。)下的彈性模量設(shè)定為較低。因此，例如，基于具有高順式含量以及低Tg、用于輪胎胎面膠時(shí)耐磨性、抗疲勞性能等良好的角度，廣泛使用高順式-1，4-聚丁二烯。但是，一般降低低溫下的彈性模量時(shí)會(huì)出現(xiàn)高溫下的彈性模量也下降的趨勢(shì)，因此，現(xiàn)行的無(wú)防滑釘輪胎在干燥路面行駛時(shí)，存在駕駛穩(wěn)定性差的問(wèn)題。另一方面，主要通過(guò)使用了烷基鋰催化劑的活性陰離子聚合法所得到的低順式-1，4-聚丁二烯，由于分子量容易控制、末端改性比較容易等，因此尤其在配合了二氧化硅的胎面膠中，冰上性能得以改善，但耐磨性存在問(wèn)題。針對(duì)上述高溫下的彈性模量下降的問(wèn)題，有嘗試在含有二氧化硅的橡膠組合物中，通過(guò)對(duì)橡膠賦予特定的極性基而與二氧化硅具有親和性，提高二氧化硅的分散性，從而抑制高溫下的彈性模量的下降。例如，專利文獻(xiàn)1中，嘗試通過(guò)用含氨基和烷氧基的有機(jī)硅化合物對(duì)橡膠進(jìn)行改性而提高與二氧化硅的親和性，但沒(méi)有得到充分的效果?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本專利特開2000-344955號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述課題，提供耐磨性、冰上性能、干燥路面的駕駛穩(wěn)定性的性能平衡良好的橡膠組合物、可供無(wú)防滑釘輪胎的含極性基的共聚物。本發(fā)明人針對(duì)以良好的平衡獲得通過(guò)高順式含量得到的優(yōu)異的耐磨性、通過(guò)主鏈或末端改性得到的優(yōu)異的冰上性能、以及干燥路面上的駕駛穩(wěn)定性進(jìn)行專心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使用共軛二烯化合物與特定的含極性基的乙烯基化合物共聚得到的聚合物，耐磨性與二氧化硅的分散性較以往得以提升，所得到的上述性能平衡良好，從而完成了本發(fā)明。 此外還發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在末端部分導(dǎo)入大量含極性基的乙烯基化合物，可以進(jìn)一步提升二氧化硅的分散性，可進(jìn)一步改善這些性能之間的平衡。本發(fā)明涉及含極性基的共聚物，該含極性基的共聚物是由共軛二烯化合物與含極性基的乙烯基化合物共聚得到，所述含極性基的乙烯基化合物具有聚合性不飽和鍵和極性基，且形成該聚合性不飽和鍵的任意一個(gè)碳原子與該極性基所鍵合的碳原子之間通過(guò)至少 1個(gè)碳原子鍵合，所述共軛二烯化合物的雙鍵部分的順式含量為80摩爾％以上。所述含極性基的共聚物中，所述極性基優(yōu)選為羥基、-NR2或-Si (OR) k (R) 3_k所表示的基團(tuán)。(其中，R表示氫或碳原子數(shù)1 8的烴基，可相同也可不同。k表示1、2或3的整數(shù)。)所述含極性基的共聚物中，所述含極性基的乙烯基化合物優(yōu)選為下述通式(I)所
表示的化合物(式(I)中，R1表示氫、乙烯基或碳原子數(shù)1 3的脂肪族烴基，可相同也可不同。 R2表示氫或碳原子數(shù)1 3的脂肪族烴基，可相同也可不同。R3表示氫或碳原子數(shù)1 8 的脂肪族或脂環(huán)族烴基。X表示羥基、所述-NIi2或所述-Si (OR)k (R) 3_k表示的基團(tuán)。η表示 1 10的整數(shù)。所述R1、R2、R3、該R2鍵合的碳原子、該R3鍵合的碳原子可以各自互相鍵合形成環(huán)結(jié)構(gòu)。)所述含極性基的共聚物優(yōu)選含有0. 1 20質(zhì)量％的構(gòu)成單元Α、80 99. 9質(zhì)量％ 的構(gòu)成單元B，且在該含極性基的共聚物的末端部具有該構(gòu)成單元Α，該構(gòu)成單元A具有50 質(zhì)量％以下的源自上述共軛二烯化合物的單元以及50質(zhì)量％以上的源自上述含極性基的乙烯基化合物的單元，該構(gòu)成單元B具有60質(zhì)量％以上的源自上述共軛二烯化合物的單元以及40質(zhì)量％以下的源自上述含極性基的乙烯基化合物的單元。所述含極性基的共聚物，優(yōu)選以含過(guò)渡金屬的化合物為催化劑、在所述共軛二烯化合物與所述含極性基的乙烯基化合物共聚得到的具有活性末端的共聚物上，再令所述含極性基的乙烯基化合物與該活性末端反應(yīng)而得到。所述含極性基的共聚物，優(yōu)選重均分子量為1. OX IO3 2. OX 106，且所述含極性基的乙烯基化合物的含量為0.03 40質(zhì)量％。此外，所述共軛二烯化合物優(yōu)選為1，3_ 丁二烯以及/或異戊二烯。所述含極性基的共聚物，優(yōu)選為在進(jìn)行共聚前，使所述含極性基的乙烯基化合物與下述通式(II)
權(quán)利要求
1.一種含極性基的共聚物，是共軛二烯化合物與含極性基的乙烯基化合物共聚得到的含極性基的共聚物，所述含極性基的乙烯基化合物具有聚合性不飽和鍵和極性基，且形成該聚合性不飽和鍵的任意一個(gè)碳原子與該極性基所鍵合的碳原子之間通過(guò)至少1個(gè)碳原子鍵合， 所述共軛二烯化合物的雙鍵部分的順式含量為80摩爾％以上。
2.如權(quán)利要求1記載的含極性基的共聚物，所述極性基為羥基、-NR2或-Si(OR)k (R)3^k 表示的基團(tuán)，其中，R表示氫或碳原子數(shù)1 8的烴基，可相同也可不同，k表示1、2或3的整數(shù)。
3.如權(quán)利要求1或2記載的含極性基的共聚物，所述含極性基的乙烯基化合物為下述通式⑴表示的化合物化1
4.如權(quán)利要求1 3的任意一項(xiàng)記載的含極性基的共聚物，該含極性基的共聚物含有 0. 1 20質(zhì)量％的構(gòu)成單元A、80 99. 9質(zhì)量％的構(gòu)成單元B，且在該含極性基的共聚物的末端部具有該構(gòu)成單元A，該構(gòu)成單元A具有50質(zhì)量％以下的源自所述共軛二烯化合物的單元以及50質(zhì)量％以上的源自所述含極性基的乙烯基化合物的單元，該構(gòu)成單元B具有 60質(zhì)量％以上的源自所述共軛二烯化合物的單元以及40質(zhì)量％以下的源自所述含極性基的乙烯基化合物的單元。
5.如權(quán)利要求1 4的任意一項(xiàng)記載的含極性基的共聚物，使用含過(guò)渡金屬的化合物為催化劑、在所述共軛二烯化合物與所述含極性基的乙烯基化合物共聚得到的具有活性末端的共聚物上，再令所述含極性基的乙烯基化合物與該活性末端反應(yīng)而得到。
6.如權(quán)利要求1 5的任意一項(xiàng)記載的含極性基的共聚物，重均分子量為1.OX IO3 2. OX 106，且所述含極性基的乙烯基化合物的含量為0. 03 40質(zhì)量％。
7.如權(quán)利要求1 6的任意一項(xiàng)記載的含極性基的共聚物，所述共軛二烯化合物為1， 3-丁二烯以及/或異戊二烯。
8.如權(quán)利要求1 7的任意一項(xiàng)記載的含極性基的共聚物，在進(jìn)行共聚前，使所述含極性基的乙烯基化合物與下述通式(II)表示的化合物進(jìn)行反應(yīng)，接著，令得到的反應(yīng)生成物與所述共軛二烯化合物共聚而得到，M(R4)m (II)式(II)中，M表示鋁、硼、硅或鈦，R4表示碳原子數(shù)1 8的脂肪族或脂環(huán)族烴基、碳原子數(shù)1 8的脂肪族或脂環(huán)族烷氧基或鹵素類，可相同也可不同，m表示3或4的整數(shù)。
9.如權(quán)利要求1 8的任意一項(xiàng)記載的含極性基的共聚物，使用含鑭族元素、Ti、Co或 Ni的化合物作為催化劑、使用含Al或B的化合物作為助催化劑共聚得到。
10.一種橡膠組合物，含有二烯系橡膠成分、權(quán)利要求1 9的任意一項(xiàng)記載的含極性基的共聚物和二氧化硅。
11.如權(quán)利要求10記載的橡膠組合物，所述二氧化硅的含量為，相對(duì)于全部橡膠成分 100質(zhì)量份為5 150質(zhì)量份，且所述含極性基的共聚物的含量為全部橡膠成分100質(zhì)量％ 中5 90質(zhì)量％。
12.如權(quán)利要求10 11的任意一項(xiàng)記載的橡膠組合物，相對(duì)于全部橡膠成分100質(zhì)量份，含有炭黑5 150質(zhì)量份。
13.一種無(wú)防滑釘輪胎，使用權(quán)利要求10 12的任意一項(xiàng)記載的橡膠組合物制作而成。
全文摘要
本發(fā)明提供耐磨性、冰上性能、干燥路面上的駕駛穩(wěn)定性的性能平衡良好的橡膠組合物、可供無(wú)防滑釘輪胎的含極性基的共聚物。本發(fā)明涉及含極性基的共聚物，它是由共軛二烯化合物與含極性基的乙烯基化合物共聚得到的含極性基的共聚物，所述含極性基的乙烯基化合物具有聚合性不飽和鍵和極性基，并且是形成該聚合性不飽和鍵的任意一個(gè)碳原子與該極性基鍵合的碳原子之間通過(guò)至少1個(gè)碳原子鍵合的化合物，所述共軛二烯化合物的雙鍵部分的順式含量為80摩爾％以上。
文檔編號(hào)C08L9/00GK102365306SQ20108001567
公開日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者保地和郎, 寺川克美, 時(shí)宗隆一 申請(qǐng)人:住友橡膠工業(yè)株式會(huì)社