[发明专利]共聚物橡胶及其制造方法、以及交联橡胶组合物及其制法

说明书

本发明提供一种共聚物橡胶及其制造方法、以及交联橡胶组合物及其制法。所述共聚物橡胶，其是使包含多官能乙烯基芳香族共聚物(A)、共轭二烯化合物(B)、及芳香族乙烯基化合物(C)的原料进行共聚而获得，共聚物橡胶中，多官能乙烯基芳香族共聚物(A)含有源自二乙烯基芳香族化合物的结构单元(a)、源自单乙烯基芳香族化合物的结构单元(b)、及构成末端的结构单元(d)，以2摩尔％以上且未满95摩尔％含有结构单元(a)，结构单元(a)的至少一部分为含乙烯基的结构单元(a1)，另外至少一部分为构成结构单元(d)的结构单元，数量平均分子量为300～100000。

技术领域

本发明涉及一种加工性优异且拉伸强度与耐磨耗性优异的共聚物橡胶及其制造方法、以及交联而成的交联橡胶组合物及其制法。

背景技术

苯乙烯-丁二烯橡胶(styrene butadiene rubber，SBR)、丁二烯橡胶(butadienerubber，BR)、异戊二烯橡胶(isoprene rubber，IR)、苯乙烯-异戊二烯橡胶等共轭二烯橡胶的耐磨耗性、弹性、耐水性优异，可用于成型材料、树脂的改质剂等各种用途中。

作为所述共轭二烯橡胶的主要的用途之一，可列举汽车用的轮胎。作为轮胎中所要求的特性，可列举机械强度、耐磨耗性、湿抓地性等(以下，也一并称为强度等)。进而，近年来正活跃地进行节能性能、即低油耗性优异的轮胎(所谓的“生态轮胎(eco-tire)”)的开发。所述生态轮胎除强度以外，还要求滚动阻力小。

为了确保轮胎的强度等，已知有对共轭二烯橡胶添加碳黑或二氧化硅等填料(增强用填充剂)，但作为进一步提高轮胎的强度并且赋予优异的滚动阻力的材料，末端改性溶液聚合型SBR(末端改性S-SBR)受到关注。末端改性S-SBR在SBR的分子末端具有官能基，所述分子末端的官能基与填料发生相互作用。通过所述相互作用，SBR中的填料的分散性得到提高，并且SBR的分子末端受到约束而导致运动性降低。其结果，轮胎的迟滞损耗(内部摩擦)减少，滚动阻力降低。有效利用所述特性来进行兼具强度与低滚动阻力的生态轮胎的开发。

例如，在专利文献1中，在非极性溶媒中将有机锂化合物用作引发剂，通过活性阴离子聚合合成包含α-甲基苯乙烯嵌段与丁二烯嵌段的嵌段共聚物，进而视需要使多官能性偶合剂进行反应，由此获得兼具高温特性与橡胶的性质的S-SBR。

另外，在专利文献2中公开具有共轭二烯及单乙烯基芳香族单体的无规共聚物嵌段、与聚共轭二烯嵌段、以及源自多官能性锂系引发剂的官能基的星形-嵌段互聚物，并公开可广泛地用作具有滚动阻力的减少或牵引特性的改善等优异的特性的轮胎胎面的制作中的橡胶。

认为专利文献1及专利文献2的技术具有通过向橡胶成分中导入分支结构而确保橡胶的加工性的效果。但是，关于与用以确保强度的填料的相互作用，并无特别的研究，且对强度的贡献并不充分。

另外，在专利文献3中公开一种橡胶组合物，其是向在包含多个二烯系橡胶的掺和橡胶中调配规定量的碳黑而成的橡胶组合物中调配低分子量的含官能基的聚合物而成，所述低分子量的含官能基的聚合物在分子链末端具有与所述碳黑具有相互作用的官能基且包含类似于所述二烯系橡胶的橡胶成分的聚合物结构。所述橡胶组合物通过向橡胶调配与碳黑具有相互作用的低分子化合物，可控制向各二烯系橡胶成分中的碳黑分配量。因此，可有效地表现出各个橡胶成分的特点，实现例如处于滚动特性与湿性特性之类的相悖关系的橡胶特性的兼顾。但是，所述技术是相对于橡胶调配低分子量化合物，因此作为对强度的贡献并不充分。