专利名称：聚合物组合物、橡胶组合物及使用其的轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚合物组合物、使用其的橡胶组合物及使用该橡胶组合物的轮胎。更详细而言，本发明涉及可以获得通过用于轮胎部件可使轮胎的低燃料消耗率提高、且赋予轮胎以充分的耐磨性及耐破坏特性的橡胶组合物的聚合物组合物、使用该聚合物组合物的具有所述性状的橡胶组合物、及在轮胎部件中使用该橡胶组合物的轮胎。
背景技术：
近年来，对汽车的低燃料消耗率的要求逐渐增大，要求开发出滚动阻力小的轮胎。 为此，作为轮胎的胎面等中使用的橡胶组合物，要求开发出tan δ低(以下称为低损耗性)、 低发热性优异的橡胶组合物。另外，对于胎面用的橡胶组合物，从低损耗性、以及安全性及经济性的观点考虑，要求耐磨性、耐破坏特性优异。针对这样的情况，为了改良在橡胶成分中配混有二氧化硅等无机填充材料、炭黑的橡胶组合物的低损耗性、耐磨性及耐破坏特性， 提高橡胶组合物中的无机填充材料和橡胶成分的亲和性是有效的。例如，为了提高橡胶组合物中的无机填充材料和橡胶成分的亲和性、提高无机填充材料带来的补强效果，公开了通过末端改性来提高和无机填充材料的亲和性的合成橡胶 (例如，参照专利文献1 幻、通过主链的改性来提高和无机填充材料的亲和性的合成橡胶 (例如，参照专利文献6及7)等。但是，对于使用上述专利文献1 7中记载的改性合成橡胶的橡胶组合物的低发热性、耐磨性及耐破坏特性，与使用一般的合成橡胶的橡胶组合物相比，低发热性、耐磨性及耐破坏特性优异，但不能说是充分，仍然有改良的余地。另一方面，在专利文献8中，公开了下述方法使主链环氧化的具有末端羟基的部分氢化二烯系液态聚合物与马来酸酐化苯乙烯-乙烯·丁烯-苯乙烯共聚物部分接枝后， 用于压敏型粘合粘接剂配方。但是，该技术中，环氧化二烯系聚合物的分子量范围非常低， 并且用于接枝反应的主体聚合物为主链改性，因此，并不是偶联剂的官能团参与的反应，而且，该主体聚合物每1分子导入超过1个官能团。进而，还报道有利用主链环氧化二烯系弹性体的环氧基、和具有胺官能团的低分子化合物的反应，使胺系防老化剂接枝来固定化的反应(例如，参照非专利文献1)。但是， 该技术的目的在于维持胺系防老化剂具有的防老化功能的同时，通过将该防老化剂固定于聚合物来抑制其移动，而不在于橡胶组合物中无机填充材料的高度分散。现有技术文献专利文献专利文献1 国际公开第2003/046020号小册子专利文献2 日本特表2004-513987号公报专利文献3 日本特开平11-29603号公报专利文献4 日本特开2003-113202号公报专利文献5 日本特公平649338号公报
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专利文献6 日本特表2003-5344 号公报专利文献7 日本特开2002-201310号公报专利文献8 日本特表2003-517048号公报非专利文献非专利文献1 :P0LYMER DEGRADATION AND STABILITY Volume :44、Issue :1、 Pages :79-83(1994)
发明内容
发明要解决的问题本发明是在这样的状况下进行的，其目的在于，提供可以获得通过用于轮胎部件可使轮胎的低燃料消耗率提高、且赋予轮胎以充分的耐磨性及耐破坏特性的橡胶组合物的聚合物组合物、使用该聚合物组合物的具有所述性状的橡胶组合物、及使用该橡胶组合物的轮胎。用于解决问题的方案本发明人等为了达成上述目的进行了专心研究，结果获得以下的见解。发现，通过将下述成分混合，可以得到目标聚合物组合物，所述成分为在主链上具有反应性官能团的弹性体、优选环氧化二烯系弹性体；和无机填充材料；和每一分子具有平均一个以下对所述弹性体的主链上的反应性官能团具有键合反应性的改性官能团、且具备与所述无机填充材料具有亲和性、或者与所述无机填充材料进行化学键合的官能团的偶联剂。进而，还发现，通过将含有上述聚合物组合物的橡胶组合物用于轮胎部件，可以获得具有所述性状的轮胎。本发明是基于这样的见解完成的。S卩，本发明提供(1) 一种聚合物组合物，其特征在于，包含(A)在主链上具有反应性官能团的弹性体；和(B)无机填充材料；和(C)每一分子具有平均一个以下对所述(A)成分的弹性体的主链上的反应性官能团具有键合反应性的改性官能团、且具备与所述(B)成分具有亲和性、或与所述(B)成分进行化学键合的官能团的偶联剂，(2)如上述⑴所述的聚合物组合物，其中，在㈧成分和(C)成分混炼得到的混合物中配混(B)成分，(3)如上述⑴或⑵所述的聚合物组合物，其中，㈧成分的在主链上具有反应性官能团的弹性体的主链上的反应性官能团为环氧基，(4)如上述(1) (3)中任一项所述的聚合物组合物，其中，(A)成分的弹性体为二烯系弹性体，(5)如上述(4)所述的聚合物组合物，其中，二烯系弹性体为环氧化天然橡胶，(6)如上述(4)所述的聚合物组合物，其中，二烯系弹性体为环氧化苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶或环氧化嵌段共聚物，(7)如上述(6)所述的聚合物组合物，其中，环氧化嵌段共聚物为环氧化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，
(8)如上述⑴ (7)中任一项所述的聚合物组合物，其中，⑶成分的无机填充材料为二氧化硅及/或下述通式(1)表示的无机化合物。M · XSiO2 · yH20......(1)[式中，M为选自Al、Mg、Ti、Ca的至少一种的金属氧化物或金属氢氧化物，x、y均为0 10的整数，x、y均为0时，为选自Al、Mg、Ti、Ca的至少一种的金属氧化物或金属氢氧化物。](9)如上述⑴ ⑶中任一项所述的聚合物组合物，其中，(C)成分的偶联剂为具有通式(2)表示的结构的化合物，L1-Ra-L2 ......(2)[式中，L1为具备对(A)成分的主链上的反应性官能团具有键合反应性的基团的官能团，Ra为链中可以含有杂原子的碳数2 25的二价烃基，L2为-Si (Rb)p(ORc)q^-Si (Rb) J0H)S或具备对无机填充材料具有亲和性的基团的官能团，Rb及Re分别独立地为碳数1 18的一价烃基，ρ及r分别为0 2的整数，q及s分别为1 3的整数，p+q = 3、r+s = 30 ](10)如上述(9)所述的聚合物组合物，其中，具有通式(2)表示的结构的化合物为具有下述通式(3)表示的结构的化合物。
权利要求
1.一种聚合物组合物，其特征在于，包含(A)在主链上具有反应性官能团的弹性体； 和(B)无机填充材料；和(C)每一分子具有平均一个以下对所述(A)成分的弹性体的主链上的反应性官能团具有键合反应性的改性官能团、且具备与所述(B)成分具有亲和性、或与所述(B)成分进行化学键合的官能团的偶联剂。
2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中，在(A)成分和(C)成分混炼得到的混合物中配混(B)成分。
3.根据权利要求1或2所述的聚合物组合物，其中，(A)成分的在主链上具有反应性官能团的弹性体的主链上的反应性官能团为环氧基。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的聚合物组合物，其中，(A)成分的弹性体为二烯系弹性体。
5.根据权利要求4所述的聚合物组合物，其中，二烯系弹性体为环氧化天然橡胶。
6.根据权利要求4所述的聚合物组合物，其中，二烯系弹性体为环氧化苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶或环氧化嵌段共聚物。
7.根据权利要求6所述的聚合物组合物，其中，环氧化嵌段共聚物为环氧化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的聚合物组合物，其中，⑶成分的无机填充材料为二氧化硅及/或下述通式(1)表示的无机化合物，M · XSiO2 · yH20 ......(1)式(1)中，M为选自Al、Mg、Ti、Ca的至少一种的金属氧化物或金属氢氧化物，x、y均为 0 10的整数，x、y均为0时，为选自Al、Mg、Ti、Ca的至少一种的金属氧化物或金属氢氧化物。
9.根据权利要求1 8中任一项所述的聚合物组合物，其中，(C)成分的偶联剂为具有通式(2)表示的结构的化合物，L1-Ra-L2 ……(2)式O)中，L1为具备对(A)成分的主链上的反应性官能团具有键合反应性的基团的官能团，Ra为链中可以含有杂原子的碳数2 25的二价烃基，L2为-Si (Rb) JORcV-Si (Rb) J0H)S或具备对无机填充材料具有亲和性的基团的官能团，Rb及Re分别独立地为碳数1 18的一价烃基，ρ及r分别为0 2的整数，q及s分别为1 3的整数，p+q = 3、r+s = 3。
10.根据权利要求9所述的聚合物组合物，其中，具有通式(2)表示的结构的化合物为具有下述通式(3)表示的结构的化合物，
11.根据权利要求9或10所述的聚合物组合物，其中，(A)成分的主链上的反应性官能团为环氧基，通式( 或通式(3)中的L1为具有含活性氢基团或酸酐基团的官能团。
12.根据权利要求11所述的聚合物组合物，其中，含活性氢基团为选自羧基、伯氨基、 仲氨基、羟基、酰胺基、N-单取代酰胺基及这些基团被水解性保护基团保护的基团中的基团。
13.根据权利要求9 12中任一项所述的聚合物组合物，其中，通式( 或通式(3) 中的L3中，对无机填充材料具有亲和性的基团为选自异氰酸酯基、硅烷醇基、含伯氨基的基团、含仲氨基的基团、非环状含叔氨基的基团及环状含叔氨基的基团中的基团。
14.一种橡胶组合物，其特征在于，含有权利要求1 13中任一项所述的聚合物组合物。
15.根据权利要求14所述的橡胶组合物，其中，作为(B)成分的二氧化硅及/或所述通式(1)表示的无机化合物的含量相对于全部橡胶成分100质量份为10 120质量份。
16.一种轮胎，其特征在于，将权利要求14或15所述的橡胶组合物用于轮胎部件。
全文摘要
本发明提供可获得可使轮胎的低燃料消耗率提高、且赋予轮胎以充分的耐磨性及耐破坏特性的橡胶组合物的聚合物组合物、使用该聚合物组合物的具有上述性状的橡胶组合物、及使用该橡胶组合物的轮胎，其为包含(A)在主链上具有反应性官能团的弹性体；和(B)无机填充材料；和(C)每一分子具有平均一个以下对所述(A)成分的弹性体的主链上的反应性官能团具有键合反应性的改性官能团、且具备与所述(B)成分具有亲和性、或与所述(B)成分进行化学键合的官能团的偶联剂的聚合物组合物、含有该聚合物组合物的橡胶组合物、及使用该橡胶组合物的轮胎。
文档编号C08L15/00GK102459448SQ20108003223
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月23日 优先权日2009年6月24日
发明者中山敦, 小泽洋一 申请人:株式会社普利司通