专利名称：橡胶组合物、其制造方法以及轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及提高汽车的低耗油性能和操纵稳定性的轮胎胎面用橡胶组合物、橡胶组合物的制造方法以及使用该橡胶组合物的轮胎。
背景技术：
作为汽车轮胎用橡胶，已知有利用乳液聚合法得到的共轭二烯系橡胶(例如，苯乙烯-丁二烯共聚合物)。近年来在汽车的低耗油性能提高的期待中，提出了可实现优异的低耗油性能的各种共轭二烯系橡胶。
作为一例，提出了一种共轭二烯烃(共)聚合橡胶以及含有该共轭二烯烃(共)聚合橡胶的橡胶组合物，其特征在于，(I)该橡胶是共轭二烯烃或共轭二烯烃与芳香族乙烯基化合物的(共)聚合橡胶，(2)具有键合于(共)聚合物链的伯氨基和烷氧基甲硅烷基，且(3)在(共)聚合物链中共聚有2官能性以上的单体、和/或用2官能性以上的偶联剂偶联(共)聚合物链的至少一部分(专利文献I)。作为其他例，提出了一种改性二烯系聚合物橡胶以及含有该改性二烯系聚合物橡胶的橡胶组合物，该改性二烯系聚合物橡胶由以下工序I和工序2得到，工序I :碱金属催化剂的存在下，在烃溶剂中使共轭二烯单体聚合或者使共轭二烯单体与芳香族乙烯基单体聚合，得到具有碱金属末端的活性聚合物；工序2 :使该活性聚合物与用特定式子表示的化合物反应，得到改性聚合物橡胶(专利文献2)。另外，作为提高与二氧化硅和炭黑的相互作用从而能够提高破坏特性、耐磨损性、低发热性的改性聚合物的方法，提出了以下方法，即，进行使烃基氧硅烷化合物与分子中具有有机金属的活性部位的聚合物的该活性部位发生反应的第一次改性反应，其后进一步进行经由烃基氧甲硅烷基彼此的缩合反应而使烃基氧硅烷化合物反应的第二次改性反应。还提出了利用该方法得到的含有改性聚合物的橡胶组合物(专利文献3)。专利文献I:日本特开2004-18795号公报专利文献2:日本特开2005-290355号公报专利文献3 :TO 03/048216 Al
发明内容
如上所述，提出了可实现汽车的优异的低耗油性能的各种共轭二烯系橡胶、以及使用该共轭二烯系橡胶的橡胶组合物。但是，在汽油的价格高涨等经济形势、以及以二氧化碳的排出为首的环境形势下，期待汽车的进一步低耗油化。因此，本发明的目的在于提供一种橡胶组合物的制造方法，该橡胶组合物可用于汽车轮胎等用途中，能够提高汽车等的低耗油性能等。本发明人为了解决上述课题进行深入研究，结果发现通过将改性成用于与二氧化硅混合的共轭二烯系橡胶、二氧化硅以及特定的两种硅烷偶联剂混合而得到橡胶组合物，将得到的橡胶组合物用于汽车轮胎等的交联橡胶组合物的原料时，可赋予优异的低耗油性能和操纵稳定性，从而完成本发明。即，本发明提供以下的[I] [12]。[I] 一种橡胶组合物，其中，包含(A)共轭二烯系橡胶，是将共轭二烯化合物聚合、或者将共轭二烯化合物与芳香族乙烯基化合物聚合而得到的，并具备具有活性氢的基团和能与二氧化硅化学键合的基团；(B)二氧化硅；(C)硅烷偶联剂(I)，能与上述共轭二烯系橡胶所具有的该共轭二烯的碳-碳双键反应；以及(D)硅烷偶联剂(II)，能与上述具有活性氢的基团反应。[2] 一种橡胶组合物的制造方法，其特征在于，将以下成分进行混合(A)共轭二烯系橡胶，是将共轭二烯化合物聚合、或者将共轭二烯化合物与芳香族乙烯基化合物聚合而得到的，并具备具有活性氢的基团和能与二氧化硅化学键合的基团；(B) 二氧化硅；(C)硅烷偶联剂(I)，能与上述共轭二烯系橡胶所具有的该共轭二烯的碳-碳双键反应，以及(D)硅烷偶联剂(II)，能与上述具有活性氢的基团反应。
[3]根据上述[2]记载的橡胶组合物的制造方法，其中，上述(C)成分在其结构中具有选自硫、碳-碳双键以及碳-碳三键中的至少I种。[4]根据上述[2]或[3]记载的橡胶组合物的制造方法，其中，上述(D)成分的能
与具有活性氢的基团反应的基团具有选自环氧基、甲基丙烯酰氧基、丙烯酰氧基、羧基、异氰酸酯基、醛基以及酰基中的至少I种。[5]根据上述[2] [4]中任一项记载的橡胶组合物的制造方法，其中，上述(A)成分的具有活性氢的基团为选自伯氨基，仲氨基，亚氨基、伯膦基、仲膦基以及硫醇基中的至少I种。[6]根据上述[5]记载的橡胶组合物的制造方法，其中，上述(A)成分还具有选自叔氣基、叔勝基以及批唳基中的至少I种。[7]根据上述[6]记载的橡胶组合物的制造方法，其中，上述(A)成分具有由选自伯氣基、仲氣基、叔氣基、亚氣基、卩比唳基、伯勝基、仲勝基、叔勝基以及硫醇基中的至少I种形成的猶结构。[8]根据上述[2] [7]中任一项记载的橡胶组合物的制造方法，其中，上述(A)成分的能与二氧化硅化学键合的基团为烃基氧甲硅烷基或硅烷醇基。[9]根据上述[2] [8]中任一项记载的橡胶组合物的制造方法，其中，上述(C)成分为选自由下述通式(Ι-a) (1-c)表示的化合物中的至少I种。
权利要求
1.一种橡胶组合物，其中，包含 (A)共轭二烯系橡胶，是将共轭二烯化合物聚合、或者将共轭二烯化合物与芳香族乙烯基化合物聚合而得到的，并具备具有活性氢的基团和能与二氧化硅化学键合的基团；(B)二氧化硅；(C)硅烷偶联剂(I)，能与所述共轭二烯系橡胶所具有的该共轭二烯的碳-碳双键反应；以及(D)硅烷偶联剂(II )，能与所述具有活性氢的基团反应。
2.一种橡胶组合物的制造方法，其特征在于，将以下成分进行混合 (A)共轭二烯系橡胶，是将共轭二烯化合物聚合、或者将共轭二烯化合物与芳香族乙烯基化合物聚合而得到的，并具备具有活性氢的基团和能与二氧化硅化学键合的基团；(B)二氧化硅；(C)硅烷偶联剂(I)，能与所述共轭二烯系橡胶所具有的该共轭二烯的碳-碳双键反应；以及(D)硅烷偶联剂(II)，能与所述具有活性氢的基团反应。
3.根据权利要求2所述的橡胶组合物的制造方法，其中，所述(C)成分在其结构中具有选自硫、碳-碳双键以及碳-碳三键中的至少I种。
4.根据权利要求2或3所述的橡胶组合物的制造方法，其中，所述(D)成分的能与具有活性氢的基团反应的基团具有选自环氧基、甲基丙烯酰氧基、丙烯酰氧基、羧基、异氰酸酯基、醛基以及酰基中的至少I种。
5.根据权利要求2 4中任一项所述的橡胶组合物的制造方法，其中，所述(A)成分的具有活性氢的基团为选自伯氨基、仲氨基、亚氨基、伯膦基、仲膦基以及硫醇基中的至少I种。
6.根据权利要求5所述的橡胶组合物的制造方法，其中，所述(A)成分还具有选自叔氨基、叔勝基以及卩比唳基中的至少I种。
7.根据权利要求6所述的橡胶组合物的制造方法，其中，所述(A)成分具有由选自伯氨基、仲氣基、叔氣基、亚氣基、卩比卩定基、伯勝基、仲勝基、叔勝基以及硫醇基中的至少I种形成的鋪结构。
8.根据权利要求2 7中任一项所述的橡胶组合物的制造方法，其中，所述(A)成分的能与二氧化硅化学键合的基团为烃基氧甲硅烷基或者硅烷醇基。
9.根据权利要求2 8中任一项所述的橡胶组合物的制造方法，其中，所述(C)成分为选自由下述通式(l_a) (Ι-c)表示的化合物中的至少I种，
10.根据权利要求2 9中任一项所述的橡胶组合物的制造方法，其中，所述(D)成分为由下述通式(2 )表示的化合物，
11.一种橡胶组合物，是通过权利要求2 10中任一项所述的制造方法而得到的。
12.—种轮胎，是将权利要求11所述的橡胶组合物交联成型而得到的。
全文摘要
本发明提供一种可用于汽车轮胎等用途，提高汽车等的低耗油性能和操纵稳定性的橡胶组合物、橡胶组合物的制造方法以及使用该橡胶组合物的轮胎。一种橡胶组合物、混合该组合物的橡胶组合物的制造方法、以及将利用该制造方法得到的橡胶组合物交联成型而得的轮胎。所述橡胶组合物包含(A)共轭二烯系橡胶，其是将共轭二烯化合物聚合、或者将共轭二烯化合物与芳香族乙烯基化合物聚合而得到的，并具备具有活性氢的基团和能与二氧化硅化学键合的基团；(B)二氧化硅；(C)硅烷偶联剂(I)，能与上述共轭二烯系橡胶所具有的该共轭二烯的碳-碳双键反应；以及(D)硅烷偶联剂(II)，能与上述具有活性氢的基团反应。
文档编号C08C19/25GK102958991SQ20118003091
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月10日 优先权日2010年9月8日
发明者冈田公二, 田中了司, 宇田川良行 申请人:Jsr株式会社