[发明专利]改性二烯系聚合物

说明书

技术领域

本发明涉及改性二烯系聚合物。更详细地，涉及能够有效地作为汽车用充气轮胎橡胶组合物的一成分等而使用的改性二烯系聚合物。

背景技术

作为汽车用充气轮胎所要求的各种性能，滚动阻力的减小和湿润路面上的稳定性等受到要求。作为这种兼顾滚动阻力的减小和湿润路面上的稳定性的方法，进行的是在轮胎用橡胶组合物中配合二氧化硅作为补强用填充剂。

然而，即使在轮胎用橡胶组合物中配合二氧化硅，也会出现下述问题：二氧化硅在这种组合物中的分散性低，即使将其大量添加，其效果也无法充分发挥。

专利文献1中记载了一种在二烯系橡胶中配合有二氧化硅和聚乙二醇，并且将二烯系橡胶中10质量%以上用苯乙烯/异戊二烯/丁二烯三聚物替代而成的胎面用橡胶组合物，据描述，该橡胶组合物以高水平兼顾湿地性能和滚动阻力，进而混炼时的加工性也良好。

作为改善汽车用充气轮胎所要求的各种性能的尝试，还提出了将以特定的化合物对二烯系聚合物进行接枝或嵌段改性而得的二烯系聚合物添加至轮胎用橡胶组合物中的方法。

专利文献2中记载了将聚乙二醇二缩水甘油醚与作为官能化剂的二烯系弹性体进行嵌段或接枝共聚，并将所得二烯系聚合物以与补强用填充剂，例如，二氧化硅、炭黑等相互作用的意图添加至二烯系聚合物中。如此得到的补强橡胶组合物据描述在轮胎特别是轮胎用胎面经硫化时，具有硫化状态中的改良的滞后特性，同时还在未交联状态中维持令人满意的加工特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1 : 日本特开2002-88193号公报

专利文献2 : 日本特表2010-531375号公报。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种改善为了可以兼顾作为汽车用充气轮胎所要求的各种性能之一的滚动阻力的减小与湿润路面上的稳定性而添加的二氧化硅的分散性的改性二烯系聚合物。

用于解决技术问题的方法

上述本发明的目的通过将二烯系聚合物用经由二氨酯键键合有巯基的聚醚进行接枝改性而得的改性二烯系聚合物实现。

发明效果

通过将本发明的改性二烯系聚合物添加至配合有二氧化硅的汽车用充气轮胎用橡胶组合物中，配合于橡胶组合物中的二氧化硅的分散性得到改善，能够充分实现二氧化硅本来所具有的兼顾滚动阻力的减小与湿润路面上的稳定性的性能。

具体实施方式

接枝改性中所用的键合有巯基的聚醚经由二氨酯键键合了巯基。二氨酯键的形成是通过使二异氰酸酯化合物与2种含羟基的化合物依次反应来进行。

与二异氰酸酯化合物反应的第1含羟基化合物是在一端具有惰性取代基的聚环氧烷。聚环氧烷是碳原子数2以上、优选2～8的脂肪族或脂环状环氧烷，例如环氧乙烷、环氧丙烷、丁二醇、己二醇、四氢呋喃等的均聚物或它们相互的无规或嵌段共聚物，且优选使用聚环氧乙烷。这些聚环氧烷优选使用环氧烷的聚合度为2～1000的聚环氧烷。

聚环氧烷的一端被惰性取代基取代，另一端为游离的羟基。惰性取代基可以以下述形式使用：将不参与和二异氰酸酯化合物的氨酯化反应的取代基，例如羟基的氢原子用甲基、乙基等碳原子数1～10的烷基、苯基等芳基、苄基等芳烷基取代。

一端具有惰性取代基的聚环氧烷的另一端的羟基与二异氰酸酯的反应以OH基/NCO基当量比在化学计量上为1来使用，实际上以1～5的当量比来使用。

作为二异氰酸酯化合物，可举出如通常的聚氨酯形成反应中所用的二异氰酸酯，例如甲苯二异氰酸酯〔TDI〕、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯〔MDI〕、联甲苯二异氰酸酯〔TODI〕、对苯二异氰酸酯〔PPDI〕、萘二异氰酸酯〔NDI〕等芳香族系异氰酸酯，六亚甲基二异氰酸酯〔HDI〕等脂肪族系异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯〔IPDI〕、氢化MDI〔H₁₂MDI〕等脂环状系异氰酸酯。

聚环氧烷的末端羟基与二异氰酸酯化合物的反应可以在氨酯化反应中通常所用的催化剂，例如，三乙基胺等叔胺化合物、二月桂酸二辛基锡、辛酸铅等的存在下，使用乙酸乙酯、二乙基醚、甲苯、甲基乙基酮等反应溶剂，在约0～100℃的温度下进行。

与末端羟基反应的二异氰酸酯化合物的二异氰酸酯基以非对称的结构存在时，在与反应性大的单异氰酸酯基之间进行氨酯化反应，未参与该反应的另一单异氰酸酯基用于与第2含羟基化合物之间的氨酯化反应。