[发明专利]改性共轭二烯系聚合物的制造方法、改性共轭二烯系聚合物及橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及改性共轭二烯系聚合物的制造方法、改性共轭二烯系聚 合物、橡胶组合物、含有该橡胶组合物的轮胎构件、以及具有该轮胎构 件的轮胎。更详细地说，涉及可以制造低发热性和耐磨耗性优异的作为 硫化橡胶材料的改性共轭二烯系聚合物的改性共轭二烯系聚合物的制 造方法、利用该方法得到的改性共轭二烯系聚合物、其橡胶组合物、含 有该橡胶组合物的轮胎构件、以及具有该轮胎构件的轮胎。

背景技术

近年来，与节省能源的社会需求相关联，对汽车的节能化的要求日 益增强。为了应对这种要求，在各个方面进行了研究开发，对轮胎要求 滚动阻力的进一步减少。作为降低轮胎滚动阻力的方法，已知有各种方 法，例如研究了轮胎的构造、材质的最优化。在这些方法中，一般是进 行轮胎材质的研究，即，开发发热性低的橡胶组合物。

于是，作为发热性低的橡胶组合物，开发了许多例如含有改性橡胶 和作为填充剂的二氧化硅、炭黑的橡胶组合物。作为改性橡胶，具体而 言，提出了通过将使用了有机锂化合物的经阴离子聚合而得到的共轭二 烯系聚合物的聚合活性末端、用含有与填充剂相互作用的官能团的烷氧 基硅烷衍生物进行改性的方法而获得的改性橡胶等。

但是，这些改性橡胶中的大多数是将能够容易地确保聚合物末端活 性的聚合物进行改性的物质，而对作为轮胎胎侧橡胶、轮胎胎面橡胶等 的材料而言尤为重要的顺-1，4-聚丁二烯进行改性改良而得的改性橡胶 却很少。而且，即使是使用该以往的将顺-1，4-聚丁二烯进行改性改良而 得的改性橡胶，配合二氧化硅、炭黑等填充剂而得到的橡胶组合物，也 无法获得充分的改性效果。即，得到的橡胶组合物的发热性不足够低。 尤其是在配合有炭黑的橡胶组合物中使用的改性橡胶，现状是几乎无法 获得其改性效果。

为此，还提出了如下的方法，即，通过使使用稀土类催化剂而得到 的顺式含量高的共轭二烯系聚合物的活性末端、与含有与填充剂相互作 用的官能团的烷氧基硅烷衍生物发生反应，获得末端改性的共轭二烯系 聚合物，使用所得的末端改性的共轭二烯系聚合物的方法；使用在烷氧 基硅烷改性时，在反应体系中添加缩合催化剂而得到的改性橡胶的方 法。(参照专利文献1和2)。

专利文献1：国际公开第03/046020号文本

专利文献2：特开2005-8870号公报

发明内容

然而，即使是通过专利文献1、2所述的方法制造的改性共轭二烯 系聚合物，也未能获得具有能够充分地符合要求的低发热性的橡胶组合 物，期待着开发出低发热性更优异的成为橡胶组合物材料的改性共轭二 烯系聚合物及其的制造方法。此外，通过专利文献1、2所述的方法制 造的改性共轭二烯系聚合物还存在耐磨耗性低的问题。

本发明鉴于这样的现有技术所具有的课题而完成，提供一种可以获 得不仅低发热性和耐磨耗性优异、且成为维持了作为橡胶组合物必需的 其他特性的材料的改性共轭二烯系聚合物的改性共轭二烯系聚合物的 制造方法，利用该制造方法得到的改性共轭二烯系聚合物，其橡胶组合 物，含有该橡胶组合物的轮胎构件，以及具有该轮胎构件的轮胎。

本发明人等为了解决上述课题进行了锐意研究，结果发现通过进行 使烷氧基硅烷化合物导入特定共轭二烯系聚合物的活性末端的改性反 应，并在特定缩合催化剂的存在下，进行烷氧基硅烷化合物残基的缩合 反应从而制造改性共轭二烯系聚合物，由此可以解决上述课题，最终完 成了本发明。

即，根据本发明，可以提供以下的改性共轭二烯系聚合物的制造方 法、利用该制造方法得到的改性共轭二烯系聚合物、其橡胶组合物、含 有该橡胶组合物的轮胎构件、以及具有该轮胎构件的轮胎。

一种改性共轭二烯系聚合物的制造方法，具备下列工序：改性工序 (A)：使用顺-1，4-键含量为98.5％以上且具有活性末端的共轭二烯系聚合 物，进行使具有包含烷氧基甲硅烷基的2个以上反应基团的烷氧基硅烷化 合物导入该共轭二烯系聚合物的活性末端的改性反应；以及缩合工序(B)： 在含有元素周期表的4A族、2B族、3B族、4B族和5B族所含元素中的 至少一个元素的缩合催化剂的存在下，使导入所述活性末端的烷氧基硅烷 化合物的残基发生缩合反应。

根据上述[1]所述的改性共轭二烯系聚合物的制造方法，其中， 作为所述共轭二烯系聚合物，使用在以下述(a)～(c)成分的混合物 为主要成分的催化剂组合物的存在下进行聚合而得到的共轭二烯系聚 合物。