[发明专利]改性天然橡胶、用于制备改性天然橡胶的方法、橡胶组合物以及轮胎

说明书

本非临时申请基于2008年5月13日向日本专利局提交的日本专利申请No.2008-126303， 通过引用将其全部内容结合到本文中。

技术领域

本发明涉及改性天然橡胶、用于制备改性天然橡胶的方法、橡胶组合物、以及轮胎。更 特别地，本发明涉及通过改性天然橡胶获得的能抑制天然橡胶的热老化并能改进橡胶制品比 如轮胎的特性的改性天然橡胶、用于制备该改性天然橡胶的方法、含有该改性天然橡胶的橡 胶组合物、以及使用该橡胶组合物制备的轮胎。

背景技术

近年来，随着人们环境意识的提高，对降低汽车的燃料消耗的需求日益增加，这产生了 对制造具有较低滚动阻力的轮胎的需求。因此，需要发展具有较低tanδ(较低的滚动阻力) 的橡胶组合物作为用于形成胎面的橡胶组合物。此外，用于形成胎面的橡胶组合物不仅需要 具有较低的滚动阻力，而且应具有出色的耐磨性和抗断裂性。

与此同时，石油资源是有限的，石油资源的供给量正逐年降低。因此，可预期未来的石 油价格会急剧上升，从而限制了来自石油资源的原料的使用。此外，如果我们面临石油资源 的枯竭，那么可以想象，制造由衍生于石油资源的组分构成的橡胶制品比如轮胎将变得困难。 因此，近年来，日益需要开发新的技术以将非石油资源的天然橡胶用作橡胶组分。

用于提高轮胎的滚动阻力、耐磨性、以及抗断裂性的有效方法是提高包含在橡胶组合物 中的橡胶组分与填料比如炭黑和二氧化硅的亲合性。

例如，在合成树脂中，通过终端改性或与含有官能团的单体共聚来实现橡胶组分对填料 的亲合性的改进。另一方面，虽然天然橡胶因其出色的物理性能而被大量使用，但难以改性 天然橡胶本身从而提高其对填料的亲合性。

专利文献1：日本专利特开No.2003-55822。

至于用于改性天然橡胶的方法，已提出如下方法，其中将含有极性基团的化合物添加到 固体天然橡胶中，然后向其施加机械剪切力以便将含有极性基的化合物接枝聚合 (graft-polymerize)或连接到固体天然橡胶上。

然而，该方法存在问题，这是因为施加的机械剪切力使天然橡胶产生热量，从而使天然 橡胶因发热而老化。

发明内容

考虑到上述问题，本发明的目的在于提供一种通过改性天然橡胶获得的能抑制天然橡胶 的热老化并能改进橡胶制品比如轮胎的特性的改性天然橡胶、用于制备该改性天然橡胶的方 法、含有该改性天然橡胶的橡胶组合物、以及使用该橡胶组合物制备的轮胎。

本发明提供一种通过如下步骤获得的改性天然橡胶：首先向选自于由固体天然橡胶、天 然胶乳、天然橡胶衍生物构成的组中的至少一种天然橡胶原料中添加化合物，然后用微波辐 射天然橡胶原料与化合物的混合物以将化合物接枝聚合到或连接到天然橡胶原料上。

此处，优选接枝聚合或连接到天然橡胶原料上的化合物的含量为包含在天然橡胶原料中 的固体橡胶组分的0.01质量％～50质量％。

此外，在本发明的改性天然橡胶中，该化合物可以具有极性基团。

此外，本发明的改性天然橡胶可以是如下橡胶，其中自由基形成剂与该化合物一起添加 到天然橡胶原料中，以便通过微波辐射将化合物接枝聚合或连接到天然橡胶原料中。

本发明还提供一种用于制备改性天然橡胶的方法，包括如下步骤：首先向选自于由固体 天然橡胶、天然胶乳、以及天然橡胶衍生物构成的组中的至少一种天然橡胶原料中添加化合 物；然后用微波辐射天然橡胶原料与化合物的混合物，以便将化合物接枝聚合到或连接到天 然橡胶原料上。

此外，在根据本发明的用于制备改性天然橡胶的方法中，该化合物可以具有极性基团。

此外，在根据本发明的用于制备改性天然橡胶的方法中，可以在微波辐射之前将自由基 形成剂与化合物一起添加到天然橡胶原料中。

本发明还提供了包括如下改性天然橡胶中的至少一种的橡胶组合物：如上所述的任何一 种改性天然橡胶；和通过如上所述的用于制备改性天然橡胶的方法所制备的任何一种改性天 然橡胶。

此外，本发明还提供包括使用如上所述的橡胶组合物形成的轮胎部件的轮胎。

根据本发明，可以提供一种通过改性天然橡胶获得的能抑制天然橡胶的热老化并能改进 橡胶制品比如轮胎的特性的改性天然橡胶、用于制备该改性天然橡胶的方法、含有该改性天 然橡胶的橡胶组合物、以及使用该橡胶组合物制备的轮胎。