[发明专利]硅烷官能化的聚(法呢烯)和包含其的橡胶混合物

说明书

根据本发明的一个方面，提供了可固化橡胶组合物，其包含高分子量二烯弹性体；任选的炭黑成分；二氧化硅成分；以及含有法呢烯单体的法呢烯聚合物。所述法呢烯聚合物经至少一个硅烷基团改性，具有1,000g/mol至100,000g/mol的数均分子量，并且具有等于或小于‑40℃的玻璃化转变温度。根据本发明的另一个方面，提供了用于生产用于轮胎的橡胶组合物的方法。所述方法包括通过将经至少一个硅烷基团改性的法呢烯聚合物、二氧化硅成分、高分子量二烯弹性体和任选的炭黑成分混合来形成组合物，所述法呢烯聚合物包含法呢烯单体；以及使所述组合物固化。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年6月7日提交的美国申请第15/616,169号的优先权，其全部公开内容出于所有目的通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及包含硅烷官能化的法呢烯聚合物的橡胶组合物，并且更特别地涉及用于形成包含所述橡胶组合物的轮胎的橡胶组合物。

背景技术

当生产橡胶组合物时，为了降低成本的目的，通过用可以赋予最终橡胶产品一些附加的功能性的较便宜的成分代替橡胶组合物的较高价格的成分来使用填料是常见的。为了实现这些优点，经常需要将添加剂与填料组合使用。例如，授予Chemische Werke HuelsAG的德国公开第DE 3010113号公开了使用聚(丁二烯)作为聚合物中的矿物填料的偶合剂。授予同一公司的另一项德国专利DE 3129082公开了用作无机填料的偶合剂的硅烷接枝的聚(丁二烯)。Nippon Soda Co.的授权日本专利JP 62265301描述了用作矿物填料的表面处理剂的硅烷接枝的聚(丁二烯)的制备。

本身不改善橡胶组合物的机械特性的填料可以与分散剂和偶联剂组合以改善这类特性。分散剂和偶联剂与聚合物基体和填料在两相之间的边界处物理地或化学地相互作用，并且具有赋予橡胶组合物改善的物理特性的潜力。例如，美国专利第4,381,377和4,396,751号公开了与反应性甲硅烷基结合的1,3-二烯的均聚物或共聚物，以形成具有改善的模量和固化速率的交联产物。因此，一些研究集中在这样的分散剂和偶联剂的潜在用途上。

通过操纵橡胶组合物，由这样的组合物制成的轮胎的特定有利物理特性是轮胎制造商特别感兴趣的。可以通过开发具有非常低的滚动阻力结合优异的抓地特性和操作行为的轮胎来获得减少燃料消耗。这可以产生显著的成本和环境效益，因为轮胎的改善的物理特性可以减少燃料消耗。因此，不断需要将降低制造成本并产生具有有利的物理特性(包括湿牵引力、改善的滚动阻力和低温性能)的橡胶组合物的改进的分散剂和偶联剂。

发明内容

本发明的方面涉及包含硅烷官能化的法呢烯聚合物的橡胶组合物。

根据本发明的一个方面，公开了一种橡胶组合物，其包含高分子量二烯弹性体、5phr至120phr的二氧化硅、0phr至100phr的炭黑以及硅烷改性的(优选地，末端硅烷改性的)聚合物，所述硅烷改性的聚合物含有法呢烯单体和任选的聚合形式的其他二烯和/或乙烯基芳族单体，其中所述硅烷改性的聚合物具有1,000g/mol至100,000g/mol的数均分子量和低于-40℃或低于-50℃的玻璃化转变温度。

根据本发明的另一个方面，公开了一种制造橡胶组合物的方法，所述方法包括将高分子量二烯弹性体、5phr至120phr的二氧化硅、0phr至100phr的炭黑以及硅烷改性的聚合物原位配混，所述硅烷改性的聚合物含有法呢烯单体和任选的聚合形式的其他二烯和/或乙烯基芳族单体，其中所述硅烷改性的聚合物具有1,000g/mol至100,000g/mol的数均分子量和低于-40℃或低于-50℃的玻璃化转变温度。