[发明专利]改性二烯橡胶、其生产方法和使用该橡胶的橡胶组合物及轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及改性二烯橡胶、其生产方法、使用所述改性二烯橡胶的橡胶组合物和使用所述橡胶组合物的轮胎。特别地，本发明涉及能够比常规橡胶组合物更经济地生产并且在低损耗性、耐磨耗性和耐断裂性方面显示比常规橡胶组合物更好的性能的橡胶组合物。

背景技术

近年来日益需要具有相对低燃料消耗的机动车并追求具有相对低滚动阻力的轮胎。因此，作为用于轮胎胎面等的橡胶组合物，需要具有相对低tanδ(下文中将其称为″低损耗性″)和低发热性优异的橡胶组合物。此外，除了良好的低损耗性之外，用于胎面的橡胶组合物还需要具有良好的耐磨耗性和良好的耐断裂性。考虑到此，为了改进橡胶组合物的低损耗性、耐磨耗性和耐断裂性，改进填料如炭黑和二氧化硅与橡胶组合物的橡胶组分之间的相容性是有效的。

例如，为了增强填料与橡胶组合物的橡胶组分的相容性从而改进填料的补强效果，已开发通过末端的改性改进相对于填料的相容性的合成橡胶和通过含官能团单体的共聚合改进相对于填料的相容性的合成橡胶等。

另一方面，关于天然橡胶，已公开一种技术，其中：改性天然橡胶通过将含极性基团的单体添加至天然橡胶胶乳以使含极性基团单体与天然橡胶胶乳的天然橡胶分子接枝聚合，并将聚合产物凝固和干燥来获得；将如此获得的改性天然橡胶用作橡胶组合物，从而改进橡胶组分与填料之间的相容性以增强橡胶组合物的补强性，因而改进橡胶组合物的低损耗性、耐磨耗性和耐断裂性(参见WO 2004/106397)。

如上所述，将WO 2004/106397中公开的改性天然橡胶用作橡胶组分改进橡胶组分与填料之间的相容性，由此改进橡胶组合物的低损耗性和耐磨耗性等。然而，近年来需要橡胶组合物的低损耗性和耐磨耗性的进一步改进。

考虑到改性天然橡胶分子的链状分子运动，期待在分子末端具有极性基团的改性天然橡胶比在分子链内具有极性基团的改性天然橡胶具有更高的相对于填料的相互作用效果。在改性合成橡胶的前述技术中，为了与上述类似的原因，通过具有改性末端的合成橡胶实际已获得相对高的改性效果。然而，根据WO 2004/106397中描述的技术，虽然可将极性基团引入天然橡胶分子的主链，但将极性基团引入主链的位置不限于分子末端。考虑到此，作为通过改性天然橡胶分子主链末端进一步改进橡胶组合物的低损耗性、耐磨耗性和耐断裂性的技术，已公开通过使用复分解催化剂和含极性基团的烯烃将极性基团引入天然橡胶分子的主链末端的技术(JP 2007-204637)。

发明内容

本发明要解决的问题

在JP 2007-204637中公开的通过使用复分解催化剂和含极性基团烯烃将极性基团引入天然橡胶分子主链末端的技术中，生产成本增加，这是因为用于生产改性天然橡胶的复分解催化剂昂贵。此外，不仅对于使用天然橡胶的橡胶组合物，而且对于使用其它二烯橡胶的橡胶组合物，日益要求橡胶组合物的低损耗性和耐磨耗性的进一步改进。

因此，本发明的目的是提供如下改性二烯橡胶：其能够比常规改性二烯橡胶更经济地生产，并且当将其用作橡胶组合物的橡胶组分时，其能够改进橡胶组合物的低损耗性和耐磨耗性。本发明的另一目的是提供生产前述改性二烯橡胶的方法。本发明的又一目的是提供使用该改性二烯橡胶的橡胶组合物和使用该橡胶组合物的轮胎。

用于解决问题的手段

作为为实现上述目的而进行的深入研究的结果，本发明人已发现：通过首先将二烯橡胶胶乳氧化，然后向其中添加含极性基团的酰肼化合物，可将极性基团以简单、易行且经济的方式引入二烯橡胶分子链末端；并且通过使用如此获得的改性二烯橡胶作为轮胎的橡胶组分能够显著改进低损耗性和耐磨耗性，由此完成本发明。

简而言之，本发明的改性二烯橡胶的特征在于，其通过首先将二烯橡胶胶乳氧化，然后将含极性基团的酰肼化合物加成至所述二烯橡胶的分子链末端来生产。

在本发明的改性二烯橡胶的优选实例中，二烯橡胶胶乳为天然橡胶胶乳。

在本发明的改性二烯橡胶的另一优选实例中，所述含极性基团的酰肼化合物的加成量为0.01至5.0质量％，相对于所述二烯橡胶胶乳中的橡胶组分。

在本发明的改性二烯橡胶的又一优选实例中，所述含极性基团的酰肼化合物的极性基团为选自由以下组成的组的至少一种极性基团：氨基、亚氨基、硝酰基、铵基、酰亚胺基(imido)、酰氨基、1，2-亚肼基、偶氮基、重氮基、羟基、羧基、羰基、环氧基、氧羰基、含氮杂环基、含氧杂环基、含锡基团和烷氧基甲硅烷基。