[发明专利]改性共轭二烯基聚合物橡胶和包含其的橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种共轭二烯基聚合物橡胶和包含其的橡胶组合物，更特别地，涉及一种改性共轭二烯基聚合物橡胶，其具有较好的加工性、低热积聚、和橡胶组合物的机械特性、包含其的橡胶组合物和使用其的充气轮胎。

发明背景

最近，作为用于轮胎的橡胶材料，使用通过混合氧化硅或氧化硅的混合物和碳黑作为补强填充剂的橡胶组合物的技术已经普遍使用。使用含氧化硅的橡胶组合物的轮胎外胎具有低的耐滚动性(rolling resistance)和用耐湿滑性表示的好的驾驶稳定性，但是具有抗拉强度和耐磨性较低的问题。为了解决上述的问题，已经提出了其上引入与硅具有亲合性的功能基团的共轭二烯基聚合物。例如，JP-A-2004-168904提出在共聚物链上键合伯胺基团和烷氧基甲硅烷基基团以使共轭二烯共聚物橡胶具有较好的加工性和抓握性能和耐磨损性与低的耐滚动性。

发明概述

本发明的一个目的是提供可用于充气轮胎等的改性共轭二烯基聚合物橡胶组合物，特别是适宜于混合入具有较好的加工性、低热积聚和机械性能(例如，断裂抗拉强度和耐磨性)的橡胶组合物和包含其的橡胶组合物。

根据本发明，其提供一种改性共轭二烯基聚合物橡胶，其可通过在一个分子中具有至少一个酮亚胺基团或醛亚胺基团和至少两个烷氧基甲硅烷基基团的硅氧烷化合物与聚合物或共聚物的聚合活性末端反应得到，所述聚合物或共聚物可以在有机活性金属催化剂存在下，通过共轭二烯单体或共轭二烯单体与芳香族乙烯基化合物单体的溶液聚合反应得到。

根据本发明，进一步提供了一种橡胶组合物，其包括以含所述的改性共轭二烯基聚合物橡胶的以重量计100份橡胶组分和以重量计5到120份补强填充剂。

根据本发明，通过混合改性共轭二烯基聚合物橡胶(其通过在一个分子中至少具有一个酮亚胺基团或醛亚胺基团和至少两个烷氧基甲硅烷基基团的硅氧烷化合物与单体或共聚物的聚合活性末端反应得到，所述共聚物在有机活性金属催化剂存在下，通过共轭二烯单体或共轭二烯单体和芳香族乙烯基化合物单体的聚合得到)可以得到具有好的加工性、好的低热积聚和优良的机械性能(例如，断裂抗拉强度和耐磨性)的橡胶组合物。

发明的最佳实施方式

为了解决上面的问题，本发明人致力于研究，结果发现，通过在一个分子中至少具有一个酮亚胺基团或醛亚胺基团和至少两个烷氧基甲硅烷基基团的硅氧烷化合物与聚合物或共聚物(其下文有时简称聚合物)的聚合活性末端反应，所述聚合物共聚物在有机活性金属催化剂存在下，通过共轭二烯单体或共轭二烯单体和芳香族乙烯基化合物单体聚合得到，在含其它的补强填充剂例如二氧化硅的橡胶组合物中，提供了好的加工性，提供了与低热积聚相关的好的粘弹性，并且此外提供了较好的机械特性例如断裂抗拉强度和耐磨性。

作为可以形成本发明中改性共轭二烯基聚合物骨架的共轭二烯单体，1，3-丁二烯、异戊二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、2-氯-1，3-丁二烯、1，3-戊二烯等可被提及。而且，作为芳香族乙烯单体，例如苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、2，4-二甲基苯乙烯、2，4-二异丙基苯乙烯、4-叔-丁基苯乙烯、二乙烯基苯、叔-丁氧基苯乙烯、乙烯基苯甲基二甲基胺、(4-乙烯基苯甲基)二甲基氨基乙基醚、N，N-二甲基氨基乙基苯乙烯、乙烯吡啶等可以作为例子。

在本发明中可以使用的有机活性金属催化剂，优选地使用有机碱金属化合物。例如，有机单锂化合物例如正-丁基锂、仲-丁基锂、叔-丁基锂、己基锂、苯基锂、1，2-二苯乙烯锂、二锂甲烷(dilithiomethane)、1，4-二锂丁烷、1，4-二锂-2-乙基环己烷、1，3，5-三锂苯、多元锂有机化合物；例如有机钠化合物；萘钠和有机钾化合物例如萘钾可被提及。而且，可以使用3，3-(N，N-二甲基氨基)-1-丙基锂、3-(N，N-二乙基氨基)-1-丙基锂、3-(N，N-二丙基氨基)-1-丙基锂、3-吗啉-1-丙基锂、3-咪唑-1-丙基锂和包括这些由1到10个单元的丁二烯、异戊二烯、苯乙烯等延长的链的有机锂化合物。

作为在本发明中使用的在分子中具有至少一个酮亚胺基团或醛亚胺基团和至少两个烷氧基甲硅烷基基团的硅氧烷化合物，通过羰基化合物与具有伯胺基团和两个或更多个烷氧基甲硅烷基基团的聚硅氧烷的反应酮亚胺化的那些可被提及。而且，尽管不限于此，优选地使用具有下式(I)或式(II)的硅氧烷化合物。