[发明专利]芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物及其生产方法以及橡胶组合物和轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物及其生产方法以及使用该共聚物的橡胶组合物和轮胎，更特别地涉及能够用于胎面以赋予轮胎优良的耐磨耗性和抗湿滑性的芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物。

背景技术

芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物如苯乙烯-丁二烯共聚物等通过用常规阴离子或自由基引发剂等的聚合来合成。作为1，4-结构(在共轭二烯化合物部分中的异构结构之一)一般包括大多数反式-1，4-结构。在共轭二烯化合物部分中的异构结构中，也难以控制除了乙烯基键含量以外的结构。

另一方面，为了控制在共轭二烯化合物部分中的立构规整性如顺式-1，4-结构的含量，已知用包括配体和金属原子的金属催化剂生产芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物的方法(例如，参见日本专利3207502、JP-A-2006-137897和日本专利3738315)。然而，通过该方法获得的芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物会具有问题如芳香族乙烯基化合物部分的嵌段化和低分子量聚合物的形成等。

发明内容

作为本发明人检查的结果，发现了与具有更大量其它微结构的其它的芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物相比，在共轭二烯化合物部分中具有高顺式-1，4含量的芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物趋于赋予轮胎耐磨耗性和抗湿滑性。

因此，本发明的目的在于解决前述常规技术的问题，并提供能够赋予轮胎优良的耐磨耗性和抗湿滑性的芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物和生产该芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物的方法。此外，本发明的另一目的在于提供使用该芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物作为橡胶组分的橡胶组合物和使用该橡胶组合物的轮胎。

为了实现上述目的，本发明人进行了各种研究，并发现了在共轭二烯化合物部分中具有不小于80％的顺式-1，4含量的芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物通过在聚合催化剂组合物存在下加成聚合芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物来获得，所述聚合催化剂组合物包括特别的茂金属配合物，以及耐磨耗性和抗湿滑性能够通过在轮胎中应用使用该芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物作为橡胶成分的橡胶组合物大幅地改进。

即，根据本发明的第一芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物通过在聚合催化剂组合物存在下加成聚合芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物来获得，所述聚合催化剂组合物包括选自由以下通式(I)表示的茂金属配合物、由以下通式(II)表示的茂金属配合物和由以下通式(III)表示的半茂金属配合物(half-metallocene complex)组成的组中的至少一种配合物：

(其中M为镧系元素、钪或钇，Cp^R独立地为未取代或取代的茚基，R^a-R^f独立地为具有1-3个碳数的烷基或氢原子，L为中性路易斯碱，和w为0-3的整数)，

(其中M为镧系元素、钪或钇，Cp^R独立地为未取代或取代的茚基，X′为氢原子、卤原子、醇盐基、硫醇盐基、酰胺基、甲硅烷基或具有1-20个碳数的烃基，L为中性路易斯碱，和w为0-3的整数)，

(其中M为镧系元素、钪或钇，Cp^R’为未取代或取代的环戊二烯基、茚基或芴基，X为氢原子、卤原子、醇盐基、硫醇盐基、酰胺基、甲硅烷基或具有1-20个碳数的烃基，L为中性路易斯碱，w为0-3的整数和[B]^-为非配位阴离子)，其中在共轭二烯化合物部分中顺式-1，4键含量不小于80％。

此处，茂金属配合物为其中一个或两个以上环戊二烯基或其衍生物键合至中心金属的配合物，特别地具有一个键合至中心金属的环戊二烯基或其衍生物的茂金属配合物可以称作半茂金属配合物。

在根据本发明的第一芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物中，在共轭二烯化合物部分中乙烯基键含量优选为不大于10％。

在根据本发明的第一芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物中，通过NMR测量的在芳香族乙烯基化合物部分中重复单元的嵌段量(block quantity)优选为不大于全部芳香族乙烯基化合物部分的10％。

根据本发明的第一芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物优选具有通过DSC测量的熔点(Tm)。

在本发明的优选实施方案中，第一芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物为苯乙烯-丁二烯共聚物。