[发明专利]改性共轭二烯系橡胶、其制造方法、以及橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及改性共轭二烯系橡胶的制造方法、改性共轭二烯系橡胶、以及橡胶组合物。更详细而言，涉及能够制造拉伸强度、耐磨损性、抗湿滑性和低滞后损耗特性优异的交联橡胶的改性共轭二烯系橡胶的制造方法，通过这样的制造方法得到的形状保持性优异的改性共轭二烯系橡胶、含有该改性共轭二烯系橡胶的橡胶组合物、以及使该橡胶组合物交联（例如硫化）而成的交联橡胶组合物（硫化橡胶组合物）。

背景技术

作为汽车轮胎用橡胶，已知通过乳液聚合法得到的共轭二烯系橡胶（例如，苯乙烯－丁二烯共聚物）。近年来，在期待提高汽车的低燃油消耗性能的过程中，提出了能够实现优异的低燃油消耗性能的各种共轭二烯系橡胶。

作为一个例子，提出了一种共轭二烯烃（共）聚合橡胶，其特征在于，（1）是共轭二烯烃或共轭二烯烃与芳香族乙烯基化合物的（共）聚合橡胶，（2）具有与（共）聚合物链键合的伯氨基和烷氧基甲硅烷基，并且（3）（共）聚合物链中共聚有2官能性以上的单体和/或由2官能性以上的偶联剂使（共）聚合物链的至少一部分偶联（专利文献1）。

作为其它例子，提出了一种改性二烯系聚合物橡胶，该橡胶是由以下工序得到的，工序1：在碱金属催化剂的存在下，在烃溶剂中，使共轭二烯单体、或使共轭二烯单体与芳香族乙烯基单体聚合，得到具有碱金属末端的活性聚合物；工序2：使该活性聚合物与由特定式表示的化合物反应而得到改性聚合物橡胶（专利文献2）。

另外，作为能够提高与二氧化硅和炭黑的相互作用且能够提高破坏特性、耐磨损性、低发热性的改性聚合物的制造方法，提出了进行使烃氧基硅烷化合物与在分子中具有有机金属活性部位的聚合物的该活性部位反应的第一次改性反应，然后进一步进行经由烃氧基甲硅烷基彼此的缩合反应而使烃氧基硅烷化合物反应的第二次改性反应的方法（专利文献3）。

并且，作为用于消除低发热性的橡胶组合物中容易发生的各种问题（例如，门尼粘度低、形状稳定性差等）的改性共轭二烯系聚合物的制造方法，提出了具备工序（a）和工序（b）的改性共轭二烯系聚合物的制造方法，工序（a）：使用具有碱金属活性末端的共轭二烯系聚合物，在该碱金属活性末端导入选自烷氧基硅烷化合物和硅醇化合物中的至少一种而进行一次改性反应，得到一次改性聚合物，上述具有碱金属活性末端的共轭二烯系聚合物是在烃溶剂中至少将二烯系单体利用碱金属系引发剂进行阴离子聚合而得到的；工序（b）：对得到的上述一次改性聚合物进行包括（b1）使含有金属元素的缩合促进剂反应的工序、和（b2）使选自无机酸和金属卤化物中的至少一种反应的工序的反应，得到二次改性聚合物（改性共轭二烯系聚合物）（专利文献4）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004－18795号公报

专利文献2：日本特开2005－290355号公报

专利文献3：WO 03/048216A1

专利文献4：WO 2008/123163A1

发明内容

如上所述，提出了能够实现汽车的优异的低燃油消耗性能的各种共轭二烯系橡胶。但是，在汽油的价格高涨等经济情况、以二氧化碳的排放为首的环境情况下，期待汽车的进一步的低燃油消耗化。因此，本发明的目的是提供可作为能够用于汽车轮胎等用途、能够提高汽车等的低燃油消耗性能的交联橡胶的原料而使用的改性共轭二烯系橡胶的制造方法。

本发明的发明人为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现除了使用具有碱金属或碱土类金属活性末端的共轭二烯系聚合物以外，还使用特定的2种烷氧基硅烷化合物、生成剂、和缩合催化剂，从而能够制造被赋予了优异的低滞后损耗特性等物性、结果用于汽车轮胎等时可带来优异的低燃油消耗性能的改性共轭二烯系橡胶，从而完成了本发明。

即，本发明提供以下的［1］～［13］。

［1］一种改性共轭二烯系橡胶的制造方法，包括将具有能够成为的基团和烷氧基甲硅烷基的改性共轭二烯系聚合物、生成剂、第二烷氧基硅烷化合物、和含有金属元素的烷氧基硅烷化合物的缩合催化剂混合的工序，

所述第二烷氧基硅烷化合物在分子中具有至少1个以上的烷氧基甲硅烷基和利用生成剂而能够成为的基团。

［2］根据上述［1］所述的改性共轭二烯系橡胶的制造方法，其中，所述具有能够成为的基团和烷氧基甲硅烷基的改性共轭二烯系聚合物是使具有碱金属或碱土类金属活性末端的共轭二烯系聚合物与第一烷氧基硅烷化合物反应而得到的聚合物，