[发明专利]改性聚合物的制造方法及橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及改性聚合物的制造方法、二烯类聚合物、橡胶组合物及充气轮胎。

背景技术

改变天然橡胶等天然的聚合物、或合成的聚合物的本身特性的技术使用：利用在聚合末期阶段的停止反应的末端结构改性，或在侧链直接加成官能团、或使聚合物接枝而加成官能团的技术(例如下述专利文献1、2)。

然而，不论是溶液聚合还是乳化聚合，均仍无法获得通过将聚合物的主链结构重组，在主链结构或分子末端简易地引入烷氧基甲硅烷基的方法。另外，在现有的技术中，存在意想不到地引起分子量降低的情况，认为由于所使用的对象而对物性造成不良影响。

在下述专利文献3中，揭示了关于用作粘接剂、粘合剂、密封剂、填缝剂、增塑剂等的解聚天然橡胶，在金属系催化剂的存在下使溶解于有机溶剂的脱蛋白天然橡胶进行空气氧化而解聚，从而制造数均分子量为2000～50000的液态解聚天然橡胶。在该文献中揭示了如下方面：通过空气氧化使主链分解，生成在一个末端具有羰基，在另一末端具有甲酰基的分子链后，甲酰基通过羟醛缩合而再键合，但对于使另一个羰基再键合的方面并未揭示。另外，在该文献中并未记载在有机溶剂的溶液中进行解聚，通过使包含已分解的聚合物的体系变为酸性或碱性而再键合的方法。另外，所述制法用以获得在两末端具有羰基的远螯液态橡胶，并且仅以获得将天然橡胶低分子量化的液态橡胶为目的，并非是以在控制分子量的同时通过进行主链结构的重组而对聚合物进行改性为目的。

另外，也进行了如下尝试：利用如上所述的向聚合物的接枝或末端改性或官能团的加成等对极性进行操作，从而对轮胎的湿地抓地性能(以下也有时称为湿地性能)或低油耗性能(滚动阻力)等进行改良(例如专利文献1、4)。这种向聚合物的接枝或官能团加成等的改性，是具有提高玻璃化转变温度(Tg)的效果，同时利用其官能团与填料的相互作用改良低油耗性能的方法。

但是，轮胎的湿路性能和低油耗性能原本是互相矛盾的性能，因此难以同时将两者大幅提高，并且仍无法获得充分的成果。

另一方面，硫化后的橡胶中，因热或光、变形引起的交联结构的劣化或因其劣化而引起的变形成为问题，为了改善所述问题而进行了各种尝试。特别是要求改善天然橡胶的复原性、改良天然橡胶和填料间的相互作用，同时也要求提高低油耗性能等。为了改善如上所述的硫化后的橡胶的劣化，例如改善聚合物成分的热、光分解、或硫交联结构的分解、变化的方法是，引入防老化剂等抑制劣化的药品、或调整硫或促进剂等硫化类成分或交联剂等(例如专利文献2)。

然而，并无通过向聚合物接枝或末端改性或官能团的加成等来解决这些硫化后的橡胶劣化的问题的例子。

现有技术文献：

专利文献

专利文献1：日本国专利特开2006-152157号公报

专利文献2：日本国专利特开2011-225681号公报

专利文献3：日本国专利特开平08-081505号公报

专利文献4：日本国专利特开2004-359716号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明是鉴于上述情况而作成的，其目的是提供可以解决上述课题的新的改性聚合物及其制造方法。另外，目的是提供一种使用该改性聚合物，可获得湿地抓地性能和低油耗性能均比以前提高的轮胎的橡胶组合物。

具体来说，目的是提供可以在聚合物的主链结构中简易地引入烷氧基甲硅烷基的改性聚合物的制造方法、及在主链结构中引入了烷氧基甲硅烷基的新的二烯类聚合物。

另外，目的是提供可以在聚合物的分子末端简易地引入烷氧基甲硅烷基的改性聚合物的制造方法、及在分子末端引入了烷氧基甲硅烷基的新的聚合物。

另外，目的是提供一种通过使用如上所述在主链部分引入了不同结构的二烯类橡胶聚合物而使交联橡胶的复原性、耐劣化性、湿地性能、低油耗性能等均大幅提高的轮胎用橡胶组合物。

而且，目的是提供一种通过使用至少在分子一个末端引入了烷氧基甲硅烷基的二烯类橡胶聚合物而改善橡胶和填料的相互作用，从而使湿地性能、低油耗性、其他物性大幅提高的轮胎用橡胶组合物。

解决课题的方法

本发明的改性聚合物的制造方法为如下的方法：使主链具有碳-碳双键的聚合物通过所述碳-碳双键氧化开裂而分解，从而降低分子量，改变酸碱性，使含有已分解的聚合物和在结构中具有烷氧基甲硅烷基的官能性分子的体系在酸性的情况下变为碱性、在碱性的情况下变为酸性，从而使所述已分解的聚合物和官能性分子键合，获得在主链或至少分子一个末端引入了烷氧基甲硅烷基的改性聚合物。