[发明专利]改性共轭二烯系橡胶、其制造方法、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、其制造方法、以及含有改性共轭二烯系橡胶的橡胶组合物。进一步详细而言，涉及可以制造出拉伸强度、耐磨损性、抗湿滑性、以及低磁滞损耗特性优异的交联橡胶的共轭二烯系橡胶的制造方法；采用这种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）而形成的交联橡胶（例如硫化橡胶）。

背景技术

作为汽车轮胎用橡胶，已知采用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）。近年来期待着提高汽车的低燃料消耗性能，提出了可以实现优异的低燃料消耗性能的各种共轭二烯系橡胶。

作为一例，提出了共轭二烯烃（共）聚合橡胶、以及含有该共轭二烯烃（共）聚合物的橡胶组合物，所述共轭二烯烃（共）聚合橡胶的特征在于，（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，且（3）在（共）聚合物链中共聚有2官能性以上的单体，和/或用2官能性以上的偶联剂偶联有（共）聚合物链的至少一部分（专利文献1）。

作为其它例子，提出了改性二烯系聚合物橡胶、及含有该改性二烯系聚合物橡胶的橡胶组合物，所述改性二烯系聚合物橡胶由以下工序获得：工序1是在碱金属催化剂的存在下，在烃溶剂中使共轭二烯单体、或者共轭二烯单体与芳香族乙烯基单体聚合而获得具有碱金属末端的活性聚合物；工序2是使该活性聚合物与特定式表示的化合物反应而获得改性聚合物橡胶（专利文献2）。

另外，作为制造可以提高与二氧化硅和炭黑的相互作用、可以使抗破损特性、耐磨损性、低发热性提高的改性聚合物的方法，提出了进行第一次改性反应、第二次改性反应的方法以及含有采用该方法得到的改性聚合物的橡胶组合物，所述第一次改性反应是：使烃基氧基硅烷化合物与在分子中含有有机金属活性部位的聚合物的该活性部位进行反应；所述第二次改性反应是：在所述第一次改性反应后进一步经由烃基氧基甲硅烷基彼此之间的缩合反应，使烃基氧基硅烷化合物进行反应（专利文献3）。

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:WO03/048216A1

发明内容

如前所述，提出了可以实现汽车优异的低燃料消耗性能的各种共轭二烯系橡胶、以及使用该共轭二烯系橡胶的橡胶组合物。但是，在汽油价格高涨等经济背景下、在以二氧化碳排出为代表的环境背景下，期待汽车的进一步低燃料消耗化。

于是，本发明的目的在于，提供可用作能够用于汽车轮胎等用途、能够提高汽车等低燃料消耗性能的交联橡胶的原料的改性共轭二烯系橡胶、及其制造方法。

本发明人为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，通过使具有碱金属或者碱土金属活性末端的共轭二烯系聚合物、与特定的烃基氧基硅烷化合物进行反应，可以赋予低磁滞损耗特性优异等物性，其结果，可制造出能在用于汽车轮胎等时提供优异的低燃料消耗性能和驾驶稳定性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［1］～［13］。

［1］一种改性共轭二烯系橡胶的制造方法，包含工序（A）：

使具有碱金属或者碱土金属活性末端的共轭二烯系聚合物与第一烃基氧基硅烷化合物进行反应而获得改性共轭二烯系橡胶，所述具有碱金属或者碱土金属活性末端的共轭二烯系聚合物是将共轭二烯系化合物、或者将共轭二烯系化合物与芳香族乙烯基化合物聚合而得到的，所述第一烃基氧基硅烷化合物具有下述官能团（a）和（b）。

官能团（a）：烷基聚醚基

官能团（b）：能够形成的基团

［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，上述官能团（b）是选自如下基团中的1种以上的官能团：伯氨基的2个氢原子被2个保护基团取代而形成的含氮基团，仲氨基的1个氢原子被1个保护基团取代而形成的含氮基团，叔氨基，亚氨基，吡啶基，伯膦基的2个氢原子被2个保护基团取代而形成的含磷基团，仲膦基的1个氢原子被1个保护基团取代而形成的含磷基团，叔膦基，以及硫醇的1个氢原子被1个保护基团取代而形成的含硫基团。

［3］根据上述［1］或［2］所述的改性共轭二烯系橡胶的制造方法，其中，上述第一烃基氧基硅烷化合物是下述通式（I）表示的硅烷化合物。