橡胶组合物及充气轮胎的制作方法_2

文档序号:9721776阅读:来源:国知局
或仲丁基锂。
[0025] 另外,上述无规引发剂,是具有控制共聚物中的共辄二烯部分的微结构(例如,丁 二烯中的1,2-键增加等),控制共聚物中的单体单元的组成分布(例如,丁二烯-苯乙烯 共聚物中的丁二烯单元、苯乙烯单元的无规化等)等作用的化合物。作为该无规引发剂,没 有特别限制,但可以使用公知的通常用作无规引发剂的任何一种化合物。例如,二甲氧基 苯、四氢呋喃、二甲氧基乙烷、二甘醇二丁基醚、二甘醇二甲醚、双四氢呋喃基丙烷、三乙胺、 吡啶、N-甲基吗啉、Ν,Ν,Ν',Ν' -四甲基乙二胺、1,2-二哌啶基乙烷等醚类和叔胺类等。此 外,也可使用叔戊醇钾、叔丁醇钾等钾盐类、叔戊醇钠等钠盐类。
[0026] 无规引发剂的使用量,相对于每1摩尔的聚合引发剂,优选0.01摩尔当量以上,更 优选0. 05摩尔当量以上。无规引发剂的使用量不足0. 01摩尔当量时,添加效果小,往往难 以无归化。此外,无规引发剂的使用量,优选相对于每1摩尔的聚合引发剂在1000摩尔当 量以下,更优选为500摩尔当量以下。无规引发剂的使用量超过1000摩尔当量时,单体的 反应速率变化过大,往往反而难以无规化。
[0027] 对聚合的方法没有特别的限制,可以使用溶液聚合、气相聚合、本体聚合的任何一 个,但特别地,从聚合物的设计自由度、加工性等方面出发优选溶液聚合法。此外,聚合形式 可以是间歇式和连续式的任一项。
[0028] 在使用溶液聚合时,在溶液中的单体浓度(共辄二烯化合物、芳族乙烯基化合物 等的合计值)优选为5质量%以上,更优选10质量%以上。溶液中的单体浓度不足5质 量%时,存在所得到的共聚物的量少,成本高的倾向。此外,在溶液中的单体浓度优选为50 质量%以下,更优选30质量%以下。当在溶液中的单体浓度超过50质量%时,存在溶液的 粘度变得太高而难以搅拌,难以聚合的倾向。
[0029] 接着,将上述得到的聚合物通过具有酯基和/或羧基(改性剂)的化合物改性而 得到聚合物混合物。
[0030] 具有酯基和/或羧基的化合物的酯基是-0_C( = 0)_R或C( = 0)-0-R(R :-价的 饱和或不饱和烃基)所表示的基团,羧基是由_C( = 0)-0_H所表示的基团。
[0031] 改性剂,作为官能团,只要是具有酯基和/或羧基的化合物即没有特别限定,如 溴乙酸甲酯、溴乙酸乙酯、溴乙酸异丙酯、溴乙酸叔丁酯、溴乙酸苄酯、2-甲基溴乙酸丁酯、 2-甲基溴乙酸叔丁酯、2, 2-二甲基溴乙酸乙酯、2, 2-二甲基溴乙酸叔丁酯、2-二乙基溴乙 酸乙酯、2-苯基溴乙酸甲酯、3-溴丙酸甲酯、3-溴丙酸乙酯、2-甲基-3-溴丙酸甲酯、4-溴 丁酸甲酯、4-溴丁酸乙酯、2-甲基-4-氯丁酸甲酯、6-溴己酸乙酯、5-溴戊酸乙酯、氰基甲 酸甲酯、氯甲酸甲酯、氯甲酸乙酯、氯甲酸异丙酯、氯甲酸异丁酯、氯甲酸叔丁酯、氯甲酸戊 酯、氯甲酸己酯、氯甲酸庚酯、氯甲酸辛酯、氯甲酸癸酯、氯甲酸十二烷酯、氯甲酸十六烷酯、 氯甲酸苯酯、氯甲酸苄酯、琥珀酸酐、丁基琥珀酸酐、1,2-环己烷二羧酸酐、癸基琥珀酸酐、 十二烷基琥珀酸酐、十六烷基琥珀酸酐、4-甲基环己烷-1,2-二羧酸酐、十八烷基琥珀酸 酐、正辛基琥珀酸酐、正十四烷基琥珀酸酐、戊二酸酐、1,1-环戊烷二乙酸酐、3, 3-二甲基 戊二酸酐、2, 2-二甲基戊二酸酐、3-甲基戊二酸酐、4-叔丁基邻苯二甲酸酐、4-甲基邻苯二 甲酸酐、3-甲基邻苯二甲酸酐、丙烯酸叔丁基酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、马来酸酐、丙烯 酸、甲基丙烯酸、衣康酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、马来酸、富 马酸、柠康酸等。这些中优选丙烯酸叔丁基酯、氰基甲酸甲酯、4-甲基环己烷-1,2-二羧酸 酐、马来酸酐。
[0032] 对由上述化合物改性的方法没有特别的限制,举例有例如,通过上述的聚合物和 上述化合物接触的方法。例如,具有由上述的阴离子聚合生产的具有活性末端的聚合物的 溶液中,加入特定的改性剂,通过在特定的温度下搅拌特定的时间,可以使聚合物的端部的 一部分或全部改性。或者,具有由上述阴离子聚合生成的具有活性末端的聚合物的溶液中, 通过添加特定的反应停止剂暂且停止反应而得到聚合物后,再用自由基引发剂等试剂处 理,添加特定的改性剂,在特定的温度下搅拌特定的时间,使聚合物的主链的一部分或全部 改性。这样可制备含有改性聚合物的聚合物混合物。在本发明中,优选聚合物的主链改性。
[0033] 上述改性反应中,改性剂的添加量,从可以良好地改性方面出发,相对于聚合物 100质量份,优选为〇. 001质量份以上,更优选1质量份以上,此外,优选为200质量份以下, 更优选50质量份以下,进一步地优选是10质量份以下。
[0034] 上述改性反应的温度、时间可适当设定,但通常为0~50°C (优选20~40°C )、5 分钟~6小时。搅拌方法没有特别限制,可以用已知的方式来进行。 此外,通常情况下,为了在改性后停止聚合反应,可混合水、醇、酸等。进一步地,也可以 根据需要混合常规的防老剂。通过干燥由此所得的混合物,而得到聚合物混合物。
[0035] 作为上述所得到的聚合物混合物,可举例含有具有来自改性剂(具有酯基和/或 羧基基团的化合物)的下式(1)所表示的改性基团的改性聚合物、或者该改性聚合物的二 聚体或三聚体等多聚物的聚合物混合物。
[0036] 【化7】
(式中,A表示单键或2价的饱和或不饱和烃基。R1表示OR4或下式(2)。R4表示氢原 子或1价的饱和或不饱和烃基。)
[0037] 【化8】
(式中,B表示2价的饱和或不饱和烃基。R5表示氢原子或1价的饱和或不饱和烃基。)
[0038] A只要是单键或2价的饱和或不饱和烃基,就没有特别的限制,举例有直链状、支 链状、环状的亚烷基,亚烯基,亚芳基等。其中,从可以得到优异的低燃耗性,耐磨性方面看, 优选为下式(3)所示的基团。
[0039]【化9】
(式中,m表示0~6的整数。R2以及R3表示氢原子、C i ~ 2烃基或者芳基,R2以及R3相 同或者不同。)
[0040] 式中,m表不0~6的整数,优选0~2。
[0041] 作为R2和R3的Cp2的烃基,举例有甲基、乙基等。作为R 2和R3的芳基,举例有苯 基、苄基等。
[0042] 对R4的1价饱和或的不饱和烃基没有特别的限制,举例有直链状、支链状、环状的 烷基,烯基,芳基等。其中,优选G~ 16的经基,例如举例有甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己 基、庚基、辛基、癸基、十-烷基、十八烷基等烷基;苯基、苄基等芳基;等。
[0043] B只要是2价的饱和或者不饱和烃基,就没有特别限制,作为其例子,举例有与A相 同的基团。其中,优选下式(4)~(7)的任一项所表示的基团,更优选(5)或(7),进一步地 优选(5)。
[0044] 【化10】
(式中,η表示2~3的整数。R6以及R 7相同或不同,表示氢原子或者C 烃基。 R8表示氢原子或者甲基。R9表示氢原子或者Cp4的烃基。)
[0045] 作为R6和R7的Cpls的烃基,举例有甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛 基、癸基、十-烷基、十八烷基等烷基;苯基、苄基等芳基;等。
[0046] 作为R8,优选甲基。
[0047] 作为R9的C卜4的烃基,举例有甲基、乙基、丙基、丁基等。
[0048] 对R5的1价饱和或不饱和烃基没有特别的限制,举例有与R4的烃基相同的基团, 可举例,如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等Cp 6的烃基。作为R5,优选氢原子。
[0049] 例如,使用氰基甲酸甲酯作为改性剂(具有酯基和/或羧基的化合物)时,能够得 到具有下式(8)表示的改性基团的改性聚合物。此外,使用叔丁基丙烯酸酯,可以得到具有 下式(9)所示的改性基团;使用4-甲基环己烷-1,2-二羧酸酐,可以得到具有下式(10)、 (11)所示的改性基团;使用马来酸酐,可以得到具有下式(12)所示的改性基团的改性聚合 物。此外,下式中的E表示所述改性聚合物的其余部分,除改性基团部分以外的来自共辄二 烯化合物和/或芳族乙烯基化合物的部分。
[0050] 【化11】
[0051] 上述获得的聚合物混合物,优选每1分子的构成混合物的聚合物中,具有平均0. 1 个以上的上述改性基团,即优选构成聚合物混合物的全部聚合物的10%以上是已经由前述 化合物改性的改性聚合物。另外,在本说明书中,每1个聚合物分子的改性基团的平均个数 (改性基团含量),通过后述实施例所记载的方法测量。
[0052] 聚合
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