[发明专利]改性二烯类聚合物及其制造方法、以及橡胶组合物及充气轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及改性二烯类聚合物及其制造方法、以及使用该改性二烯类聚合物的橡胶组合物及充气轮胎。

背景技术

二烯类聚合物例如可用作橡胶组合物中的橡胶成分。对于橡胶组合物，尤其是轮胎用橡胶组合物，要求改善与低油耗性有关的滚动阻力性能和作为在湿润路面的抓地性能的湿性能。但是，由于滚动阻力性能和湿性能存在互相矛盾的关系，因此不容易同时改善。例如，通过改变苯乙烯丁二烯橡胶的苯乙烯量，可调节玻璃化转变温度，由此能够改善湿性能。但是，仅通过玻璃化转变温度的调节，会使滚动阻力性能恶化。

另一方面，以往，对二烯类聚合物进行改性是已知的，提出了通过介由向聚合物链接枝或末端改性或附加官能团等的极性的操作，来改善滚动阻力性能或湿性能(例如，参照下述专利文献1-6)。但是，不容易同时改善滚动阻力性能和湿性能。另外，以往，不管是溶液聚合还是乳化聚合，都不能在主链结构上简易地引入官能团。

并且，下述专利文献7公开了作为粘接剂、粘合剂等有用的解聚天然橡胶。该文献中，使溶解于有机溶剂的脱蛋白天然橡胶在金属类催化剂的存在下进行空气氧化而解聚，从而制造数均分子量为2000-50000的液状的解聚天然橡胶。该文献公开了通过空气氧化使主链分解，生成一个末端上具有羰基、另一个末端上具有甲酰基的分子链后，甲酰基通过羟醛缩合进行再键合的方法。但是，该文献中未公开在有机溶剂的溶液中进行解聚，通过使含有分解的聚合物的体系从酸性变成碱性或从碱性变成酸性进行再键合的方法。

现有技术文献：

专利文献

专利文献1:特开2000-248014号公报

专利文献2:特开2005-232261号公报

专利文献3:特开2004-359716号公报

专利文献4:特开2005-041960号公报

专利文献5:特开2004-359773号公报

专利文献6:特开2010-106250号公报

专利文献7:特开平08-081505号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明者之前在日本专利申请2012-27374号及日本专利申请2012-27376号中提出了对二烯类聚合物的新的改性方法及含有改性后的二烯类聚合物的橡胶组合物。本发明涉及该改性方法的进一步改善。

一些实施方案的目的是提供一种新的二烯类聚合物的改性方法。更详细的是，提供可以在主链结构上简易地引入官能团的改性二烯类聚合物的制造方法。另外，其他的实施方案的目的是提供在主链结构上引入了官能团的新的二烯类聚合物。此外，再其他的实施方案的目的是提供含有该改性二烯类聚合物的橡胶组合物及使用该橡胶组合物的充气轮胎。

解决课题的方法

实施方案的改性二烯类聚合物的制造方法包括：使主链上具有碳-碳双键的二烯类聚合物通过该碳-碳双键氧化开裂而分解，从而得到分子量降低的聚合物片段的步骤；改变酸碱性，使含有所述聚合物片段的体系在酸性的情况下变成碱性，在碱性的情况下变成酸性，从而使聚合物片段键合，得到结构改变的中间体聚合物的步骤；以及将所述中间体聚合物的主链的碳-碳双键部分环氧化的步骤。

其他的实施方案的改性二烯类聚合物的制造方法为使用主链上具有碳-碳双键且具有通过主链的双键部分的氧化而生成的环氧基的二烯类聚合物的方法，其包括：通过所述碳-碳双键氧化开裂，使所述二烯类聚合物分解，从而得到分子量降低的聚合物片段的步骤；以及改变酸碱性，使含有所述聚合物片段的体系在酸性的情况下变成碱性，在碱性的情况下变成酸性，从而使聚合物片段键合，得到结构改变的聚合物的步骤。

实施方案的改性二烯类聚合物在分子内具有选自下述式(1)-(4)表示的连结基团的至少1种连结基团，并具有二烯类聚合物链介由所述连结基团连接的结构，其中所述二烯类聚合物链含有通过主链的双键部分的氧化生成的环氧基和/或在主链上直接键合的羟基。

[化学式1]

实施方案的橡胶组合物相对于100质量份含有所述改性二烯类聚合物的橡胶成分，含有5-150质量份填料。

实施方案的充气轮胎使用所述橡胶组合物。

发明的效果