有机硅化合物接枝共聚物及包含该共聚物的轮胎用橡胶组合物的制作方法

本发明涉及有机硅化合物接枝共聚物及包含该共聚物的、适于充气轮胎的燃耗性能和制动性能优异的轮胎用橡胶组合物。更详细而言，涉及适于获得在将该接枝共聚物用于树脂、弹性体等聚合物的改性剂等的情况下、将包含该接枝共聚物的组合物涂布至基材等时平滑性优异的组合物的有机硅化合物接枝共聚物。

背景技术：

1、以往，在聚乙烯、聚丙烯等高分子量的烯烃系聚合物中接枝共聚各种不饱和硅烷化合物(有机硅化合物)成分而得到的改性烯烃系聚合物被用于树脂的改性剂、粘接性赋予剂、其他用途。

2、尤其是在橡胶状聚合物等弹性体的配合技术的领域中，尝试了通过将乙烯·α-烯烃系或乙烯·α-烯烃系共聚物配合在含有硅的橡胶状聚合物中从而提供耐气候性、耐老化性优异并且具有优异的橡胶弹性的橡胶状聚合物组合物，但已知在此时仅仅将两者配合的情况下，存在所得到的组合物的力学物性降低这样的缺点。

3、作为改良上述缺点的方法，提出了使用下述液态改性乙烯系无规共聚物作为改性剂，其是在由乙烯和碳原子数为3至20的α-烯烃构成的乙烯系无规共聚物中接枝共聚碳原子数为2至20的不饱和硅烷化合物成分而形成的液态改性乙烯系无规共聚物，所述液态改性乙烯系无规共聚物的特征在于：(i)该乙烯系无规共聚物的乙烯成分在25至75摩尔％的范围内，以及α-烯烃成分在25至75摩尔％的范围内；(ii)相对于该乙烯系无规共聚物的100重量份而言，该不饱和硅烷化合物成分的接枝比例在0.2至300重量份的范围内；以及，(iii)该液态改性乙烯系无规共聚物于135℃在萘烷中测定的特性粘度[η]在0.01至1.5d/g的范围内(专利文献1)。

4、另一方面，根据用途，期望包含可获得颗粒的产生更少、平滑性更优异的组合物的改性剂的组合物。

5、另外，作为汽车的轮胎胎面用橡胶材料，通常使用了苯乙烯·丁二烯共聚物橡胶(sbr)。对于汽车的轮胎，从安全性的方面考虑，要求优异的制动性能，近年来，由于汽车的低燃耗化要求的增高，在轮胎中也研究了优异的燃耗性能的提高。在低燃耗型的轮胎中，通常在轮胎胎面部的橡胶组合物中配合二氧化硅以改良制动性能。另外，二氧化硅具有容易凝集的性质，二氧化硅凝集体成为滚动阻力的增大(即，使燃耗恶化)的原因，因此配合了硅烷偶联剂作为分散剂。

6、在专利文献2中，为了进一步提高燃耗性能，出于使二氧化硅分散的目的，提出了含有二烯系橡胶、酸改性聚烯烃及聚烯烃的橡胶组合物。

7、然而，已知若配合专利文献2中提出的利用不饱和羧酸进行了改性的乙烯·α-烯烃系共聚物，则在进行成型加工时，粘度的上升、挤出性的恶化等加工性的降低成为问题，存在所得到的轮胎的制动性能降低的担忧。

8、现有技术文献

9、专利文献

10、专利文献1：日本特公平6-2791号公报

11、专利文献2：日本特开2016-030800号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、本发明的目的在于得到适于获得颗粒的产生更少、平滑性更优异的润滑油、涂料、粘接剂等的改性剂。

3、另外，本发明的目的在于得到适于获得制动性能和燃耗性能这两者均优异的轮胎的轮胎用橡胶组合物。

4、用于解决课题的手段

5、即，本发明涉及以下的[1]～[11]。

6、[1]

7、有机硅化合物接枝共聚物(x)，其特征在于，包含来自乙烯·α-烯烃共聚物(a)的主链部、和来自含有1个以上不饱和基团的有机硅化合物(b)的接枝部。

8、[2]

9、如项[1]所述的有机硅化合物接枝共聚物(x)，其特征在于，来自乙烯·α-烯烃共聚物(a)的主链部是重均分子量(mw)在2,000～14,000的范围内、数均分子量(mn)在1,600～7,000的范围内、以及分子量分布(mw/mn)在1.4～2.1的范围内的乙烯·α-烯烃共聚物(a)。

10、[3]

11、如项[1]或[2]所述的有机硅化合物接枝共聚物(x)，其特征在于，来自乙烯·α-烯烃共聚物(a)的主链部是由乙烯衍生的成分在41～48质量％的范围(其中，将由乙烯衍生的成分与由α-烯烃衍生的成分的合计量设为100质量％。)内的乙烯·α-烯烃共聚物(a)。

12、[4]

13、如项[1]～[3]中任一项所述的有机硅化合物接枝共聚物(x)，其特征在于，来自有机硅化合物(b)的接枝部的质量为1％以上且小于100％〔将主链部与接枝部的合计量设为100质量％。〕。

14、[5]

15、如项[1]～[4]中任一项所述的有机硅化合物接枝共聚物(x)，其特征在于，上述有机硅化合物(b)为乙烯基三甲氧基硅烷。

16、[6]

17、如项[1]所述的有机硅化合物接枝共聚物(x)，其中，有机硅化合物接枝共聚物(x)的重均分子量(mw)在1,800～13,000的范围内，数均分子量(mn)在1,500～6,500的范围内，以及分子量分布(mw/mn)在1.4～2.1的范围内。

18、[7]

19、如项[1]～[6]中任一项所述的有机硅化合物接枝共聚物(x)，其特征在于，有机硅化合物接枝共聚物(x)中，下述高分子成分的含量进一步为0～0.3质量％，所述高分子成分被规定为通过gpc求出的分子量m在由5≤logm≤6规定的范围内具有峰的成分。

20、[8]

21、轮胎用橡胶组合物，其特征在于，相对于包含芳香族乙烯基-共轭二烯共聚橡胶的二烯系橡胶100质量份而言，以1～30质量份的范围包含项[1]所述的有机硅化合物接枝共聚物(x)。

22、[9]

23、如项[8]所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，进一步以5～150质量份的范围包含无机填充剂。

24、[10]

25、如项[9]所述的轮胎用橡胶组合物，其中，无机填充剂为二氧化硅。

26、[11]

27、如项[8]～[10]中任一项所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，上述二烯系橡胶是包含sbr作为芳香族乙烯基-共轭二烯共聚橡胶、并且以sbr/br＝100/0～1/99(质量比)的比例包含该sbr和br的sbr与br的混合物。

28、发明效果

29、本发明的有机硅化合物接枝共聚物(x)不会产生颗粒，因此，通过将所述有机硅化合物接枝共聚物(x)用于改性剂，能够得到平滑性优异的润滑油、涂料、粘接剂等。

30、本发明的轮胎用橡胶组合物在0℃时的tanδ大，60℃时的橡胶组合物的tanδ(衰减率)小，因此，能够形成制动性能和燃耗性能这两者均优异的轮胎。

技术特征：

1.有机硅化合物接枝共聚物(x)，其特征在于，包含来自乙烯·α-烯烃共聚物(a)的主链部、和来自含有1个以上不饱和基团的有机硅化合物(b)的接枝部。

2.如权利要求1所述的有机硅化合物接枝共聚物(x)，其特征在于，来自乙烯·α-烯烃共聚物(a)的主链部是重均分子量(mw)在2,000～14,000的范围内、数均分子量(mn)在1,600～7,000的范围内、以及分子量分布(mw/mn)在1.4～2.1的范围内的乙烯·α-烯烃共聚物(a)。

3.如权利要求1或2所述的有机硅化合物接枝共聚物(x)，其特征在于，来自乙烯·α-烯烃共聚物(a)的主链部是由乙烯衍生的成分在41～48质量％的范围内的乙烯·α-烯烃共聚物(a)，其中，将由乙烯衍生的成分与由α-烯烃衍生的成分的合计量设为100质量％。

4.如权利要求1～3中任一项所述的有机硅化合物接枝共聚物(x)，其特征在于，来自有机硅化合物(b)的接枝部的质量为1％以上且小于100％，其中，将主链部与接枝部的合计量设为100质量％。

5.如权利要求1～4中任一项所述的有机硅化合物接枝共聚物(x)，其特征在于，所述有机硅化合物(b)为乙烯基三甲氧基硅烷。

6.如权利要求1所述的有机硅化合物接枝共聚物(x)，其中，有机硅化合物接枝共聚物(x)的重均分子量(mw)在1,800～13,000的范围内，数均分子量(mn)在1,500～6,500的范围内，以及分子量分布(mw/mn)在1.4～2.1的范围内。

7.如权利要求1～6中任一项所述的有机硅化合物接枝共聚物(x)，其特征在于，有机硅化合物接枝共聚物(x)中，下述高分子成分的含量进一步为0～0.3质量％，所述高分子成分被规定为通过gpc求出的分子量m在由5≤logm≤6规定的范围内具有峰的成分。

8.轮胎用橡胶组合物，其特征在于，相对于包含芳香族乙烯基-共轭二烯共聚橡胶的二烯系橡胶100质量份而言，以1～30质量份的范围包含权利要求1所述的有机硅化合物接枝共聚物(x)。

9.如权利要求8所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，进一步以5～150质量份的范围包含无机填充剂。

10.如权利要求9所述的轮胎用橡胶组合物，其中，无机填充剂为二氧化硅。

11.如权利要求8～10中任一项所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，所述二烯系橡胶是包含sbr作为芳香族乙烯基-共轭二烯共聚橡胶、并且以sbr/br＝100/0～1/99(质量比)的比例包含该sbr和br的sbr与br的混合物。

技术总结
本发明的目的在于：得到适于获得颗粒的产生更少、平滑性更优异的润滑油、涂料、粘接剂等的改性剂；以及，得到适于获得制动性能和燃耗性能这两者均优异的轮胎的轮胎用橡胶组合物。本发明涉及：有机硅化合物接枝共聚物(X)，其特征在于，包含来自乙烯·α‑烯烃共聚物(A)的主链部、和来自含有1个以上不饱和基团的有机硅化合物(B)的接枝部；以及，轮胎用橡胶组合物，其特征在于，相对于包含芳香族乙烯基‑共轭二烯共聚橡胶的二烯系橡胶100质量份而言，以1～30质量份的范围包含有机硅化合物接枝共聚物(X)。

技术研发人员：原田胜好,沟渕悠介,小松千纮,市川达也,田中宏和,石井雄二,樋口和辉,市野光太郎
受保护的技术使用者：三井化学株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11