Пневматическая покрышка

Пневматическая покрышка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к пневматической покрышке, характеризующейся улучшенными сопротивлением качению и плавностью хода при обычном пробеге без ухудшения долговечности при пробеге со спущенной покрышкой, у которой для изготовления слоя армирования боковины и/или наполнительного шнура борта используют каучуковую композицию, в которой вулканизованный каучук характеризуется динамическим модулем накопления (E'), имеющим определенное или меньшее значение, и величиной ∑ значений тангенса потерь tan δ при температуре в диапазоне от 28 до 150°С, имеющей определенное или меньшее значение, и для изготовления внутреннего герметизирующего слоя используют каучуковую композицию, у которой коэффициент воздухопроницаемости при 60°С имеет определенное или меньшее значение.

Уровень техники

Самонесущие покрышки, относящиеся к типу покрышек с армированием боковины, у которых для улучшения жесткости боковиной части на внутренней стороне каркаса в боковинной части покрышки размещают слой каучука армирования боковины серповидного поперечного сечения, до настоящего времени были известны как покрышки, способные обеспечить безопасный пробег на расстоянии определенной величины даже в состоянии, в котором внутреннее давление покрышки уменьшено вследствие прокола и тому подобного, - так называемая самонесущая покрышка (японская выложенная патентная заявка №310019/1999 (1) и японская выложенная патентная заявка №103925/2002 (2)).

В пневматических покрышках, когда внутреннее давление покрышек уменьшается в результате прокола и тому подобного, боковинная часть и наполнительный шнур борта покрышек в состоянии движения в значительной степени деформируются - так называемый пробег со спущенной покрышкой, ускоряется тепловыделение, что в некоторых случаях приводит к достижению температуры 200°С и более. В вышеупомянутом состоянии даже пневматическая покрышка, снабженная слоем армирования боковины, выходит за пределы сопротивления разрушению слоя армирования боковины и наполнительного шнура борта, что создает проблемы.

Для продления времени до момента возникновения вышеупомянутых проблем предложен способ, в котором каучуковую композицию, используемую для изготовления слоя армирования боковины и наполнительного шнура борта, перемешивают с большим количеством серы для придания ей высокой эластичности и, тем самым, ингибирования величины деформации боковиной части и наполнительного шнура борта покрышки. Однако в данном случае возникает проблема, заключающаяся в увеличении сопротивления качению покрышки при обычном пробеге и ухудшении низкого потребления топлива.

В противоположность этому в документе WO 02/02356 (3) предложено использовать для изготовления слоя армирования боковины и наполнительного шнура борта каучуковую композицию, содержащую различные модифицированные сополимеры сопряженного диена-винилароматики, добавку, улучшающую теплостойкость, и тому подобное.

Кроме того, в японской выложенной патентной заявке №74960/2004 (4) предложено использовать для изготовления слоя армирования боковины и наполнительного шнура борта каучуковую композицию, содержащую полимер на основе специфического сопряженного диена и смолу на фенольной основе.

Все указанные в документах уровня техники решения в значительной степени позволяют достичь улучшения модуля упругости каучуковых композиций, используемых для изготовления слоя армирования боковины и наполнительного шнура борта, подавления уменьшения модуля упругости при высоких температурах и улучшения стойкости при пробеге со спущенной покрышкой, но ощутимо ухудшается сопротивление качению при обычном пробеге.

С другой стороны, в уровне техники для продления времени, проходящего до момента возникновения описанных выше" проблем, используют увеличение объема каучука, например, увеличение максимальной толщины слоя армирования боковины и наполнительного шнура борта, за счет чего при использовании вышеупомянутого способа возникают неблагоприятные ситуации, такие как ухудшение плавности хода при обычном пробеге, увеличение массы и увеличение уровня шума.

В случае уменьшения объема слоя армирования боковины и наполнительного шнура борта во избежание возникновения описанных выше ситуаций, например ухудшения плавности хода, возникают проблемы, заключающиеся в невозможности обеспечения опоры для нагрузки при пробеге со спущенной покрышкой, что в случае пробега со спущенной покрышкой в значительной степени деформирует боковинную часть покрышки и стимулирует увеличение тепловыделения в каучуковой композиции, что в результате приводит к более раннему возникновению проблем с покрышкой.

Кроме того, уменьшение у используемого каучука эластичности в результате изменения перемешиваемых материалов приводит к возникновению ситуации, заключающейся также в невозможности обеспечения опоры для нагрузки при пробеге со спущенной покрышкой, что в значительной степени приводит к деформированию боковиной части покрышки, и в стимулировании увеличения тепловыделения в каучуковой композиции, что в результате приводит к более раннему возникновению проблем с покрышкой.

Самонесущие покрышки описанного выше типа с армированием боковины имеют большую толщину боковинной части по сравнению с обычными покрышками, и поэтому для борьбы с уменьшением производительности в слое каучука армирования боковины используют каучуковую композицию, характеризующуюся высокой скоростью вулканизации. Однако в случае увеличения скорости вулканизации каучуковой композиции для слоя каучука армирования боковины увеличится различие скоростей вулканизации с внутренним герметизирующим слоем, соседствующим с вышеупомянутым слоем каучука армирования боковины, и характеристики совулканизации слоя каучука армирования боковины и внутреннего герметизирующего слоя ухудшатся. В результате чего слой каучука армирования боковины легко отслаивается от внутреннего герметизирующего слоя при пробеге в состоянии, в котором у покрышки уменьшается внутреннее давление в результате прокола и тому подобного (здесь и далее в настоящем документе называемого пробегом со спущенной покрышкой), и возникает проблема долговечности при пробеге со спущенной покрышкой.

В противоположность этому в целях подавления отслаивания слоя каучука армирования боковины от внутреннего герметизирующего слоя в качестве каучукового компонента каучуковой композиции для изготовления внутреннего герметизирующего слоя обычно используют смесь бутилкаучука и натурального каучука. В вышеупомянутом случае скорость вулканизации внутреннего герметизирующего слоя может быть относительно увеличена, но в данном случае возникают проблемы, заключающиеся в ухудшении воздухонепроницаемости внутреннего герметизирующего слоя и в значительной степени в изменения физических свойств соответствующих элементов покрышки с течением времени и ухудшении долговечности брекера.

Раскрытие изобретения

Цель настоящего изобретения заключается в создании пневматической покрышки, которая характеризуется улучшенными сопротивлением качению и плавностью хода при обычном пробеге без ухудшения долговечности при пробеге со спущенной покрышкой.

Интенсивные исследования, проведенные изобретателями для разработки пневматической покрышки, обладающей описанными выше предпочтительными свойствами, привели к открытию того, что достижению указанной цели может удовлетворить пневматическая покрышка, полученная при использовании каучуковой композиции, характеризующейся динамическим модулем накопления (E'), имеющим определенное или меньшее значение, и величиной ∑ значений тангенса потерь tan δ при температуре в диапазоне от 28 до 150°С, имеющей определенное или меньшее значение, для физических свойств вулканизованного каучука, в частности, для изготовления слоя армирования боковины и/или наполнительного шнура борта и использовании каучуковой композиции, характеризующейся специфическим коэффициентом воздухопроницаемости, для изготовления внутреннего герметизирующего слоя. Настоящее изобретение было сделано на основании вышеупомянутых сведений.

То есть, настоящее изобретение предлагает:

[1] Пневматическую покрышку, снабженную сердечником борта, слоем каркаса, слоем каучука протектора, внутренним герметизирующим слоем, слоем армирования боковины и наполнительным шнуром борта, характеризующуюся использованием каучуковой композиции (а), которая содержит (А) каучуковый компонент и (В) наполнитель, и характеризуется динамическим модулем накопления (E'), равным 10 МПа или менее, при динамической деформации 1% и 25°С и величиной ∑ значений тангенса потерь tan δ при температуре в диапазоне от 28 до 150°С, равной 5,0 или менее в части физических свойств вулканизированного каучука.

[2] Пневматическая покрышка, соответствующая приведенной выше позиции [1], где для изготовления внутреннего герметизирующего слоя используют каучуковую композицию (b), у которой коэффициент воздухопроницаемости при 60°С составляет 6,0×10^-10 см³·см/см²·сек·см ртутного столба или менее.

[3] Пневматическая покрышка, соответствующая приведенной выше позиции [1], которая содержит 50 массовых частей или менее наполнителя (В) в расчете на 100 массовых частей каучукового компонента (А).

[4] Пневматическая покрышка, соответствующая приведенным выше позициям [1] или [3], в которой в каучуковой композиции (а) наполнитель (В) представляет собой, по меньшей мере, один материал, выбранный из технического углерода, диоксида кремния и неорганического наполнителя формулы (I):

n M ⋅ x S i O y ⋅ z H 2 O               ( I )

где М выбран по меньшей мере из металла, выбранного из алюминия, магния, титана, кальция и циркония, или оксидов или гидроксидов вышеупомянутых металлов, или гидратов и карбонатов вышеупомянутых металлов, n, x, y и z представляют собой целое число в диапазоне от 1 до 5, целое число в диапазоне от 0 до 10, целое число в диапазоне от 2 до 5 и целое число в диапазоне от 0 до 10, соответственно.

[5] Пневматическая покрышка, соответствующая приведенным выше позициям [1], [3] или [4], где наполнитель (В) представляет собой технический углерод.

[6] Пневматическая покрышка, соответствующая приведенной выше позиции [5], где технический углерод представляет собой, по меньшей мере, один материал, выбранный из быстроэкструдируемой печной сажи, печной сажи общего назначения, износостойкой печной сажи, высокоизносостойкой печной сажи или сверхизносостойкой печной сажи.

[7] Пневматическая покрышка, соответствующая приведенной выше позиции [6], где технический углерод представляет собой быстроэкструдируемую печную сажу.

[8] Пневматическая покрышка, соответствующая любой из приведенных выше позиций [1] и от [3] до [7], где в каучуковой композиции (а) каучуковый компонент (А) содержит модифицированный полимер на основе сопряженного диена.

[9] Пневматическая покрышка, соответствующая приведенной выше позиции [8], где модифицированный полимер на основе сопряженного диена представляет собой полимер на основе сопряженного диена, модифицированный амином.

[10] Пневматическая покрышка, соответствующая приведенной выше позиции [9], где полимер на основе сопряженного диена, модифицированный амином, представляет собой полимер на основе сопряженного диена, модифицированный протонсодержащим амином.

[11] Пневматическая покрышка, соответствующая приведенным выше позициям [9] или [10], где полимер на основе сопряженного диена, модифицированный амином, представляет собой полимер на основе сопряженного диена, модифицированный первичным амином.

[12] Пневматическая покрышка, соответствующая приведенной выше позиции [11], где полимер на основе сопряженного диена, модифицированный первичным амином, представляет собой полимер, полученный в результате проведения реакции между активной концевой группой полимера на основе сопряженного диена и защищенным первичным амииновым соединением.

[13] Пневматическая покрышка, соответствующая приведенной выше позиции [12], где полимер на основе сопряженного диена представляет собой полимер, полученный в результате проведения анионной полимеризации в органическом растворителе при использовании в качестве инициатора органического соединения щелочного металла только одного сопряженного диенового соединения или сопряженного диенового соединения и винилароматического соединения.

[14] Пневматическая покрышка, соответствующая приведенной выше позиции [13], где полимер на основе сопряженного диена представляет собой полибутадиен.

[15] Пневматическая покрышка, соответствующая любой из приведенных выше позиций от [12] до [14], где защищенное первичное аминовое соединение представляет собой N,N-бис(триметилсилил)аминопропилтриэтоксисилан.

[16] Пневматическая покрышка, соответствующая любой из приведенных выше позиций [1] и от [3] до [15], в которой слоя армирования боковины изготовлен с использованием каучуковой композиции (а).

[17] Пневматическая покрышка, соответствующая любой из приведенных выше позиций [1] и от [3] до [15], где наполнительный шнур борта изготовлен с использованием каучуковой композиции (а).

[18] Пневматическая покрышка, соответствующая любой из приведенных выше позиций [1] и от [3] до [15], где слой армирования боковины и наполнительный шнур борта изготовлен с использованием каучуковой композиции (а).

[19] Пневматическая покрышка, соответствующая приведенной выше позиции [2], где внутренний герметизирующий слой изготовлен с использованием каучуковой композиции (b), содержащей в качестве каучукового компонента бутилкаучук.

[20] Пневматическая покрышка, соответствующая приведенной выше позиции [19], где внутренний герметизирующий слой изготовлен с использованием каучуковой композиций (b) с содержанием бутилкаучука в каучуковом компоненте 80 мас %. или более.

[21] Пневматическая покрышка, соответствующая любой из приведенных выше позиций от [1] до [20], где каучуковая композиция (b) для изготовления внутреннего герметизирующего слоя, перемешана с 15 массовыми частями или более неорганического наполнителя, характеризующегося аспектным отношением в диапазоне от 5 до 30, в расчете на 100 массовых частей каучукового компонента.

[22] Пневматическая покрышка, соответствующая любой из приведенных выше позиций от [1] до [21], где различие скоростей вулканизации Δ, описывающееся формулой (II), между каучуковой композицией (а), использованной для изготовления слоя каучука армирования боковины, и каучуковой композицией (b), использованной для изготовления внутреннего герметизирующего слоя, составляет 13,5 и менее при температуре вулканизации 160°С;

Δ = | { T c ( 90 ) − T c ( 10 ) } I − { T c ( 90 ) − T c ( 10 ) } s | ,         ( I I )

где Tc(90) представляет собой время (минуты) 90%-ной вулканизации каучуковой композиции; Tc(10) представляет собой время (минуты) 10%-ной вулканизации каучуковой композиции; I представляет каучуковую композицию для изготовления внутреннего герметизирующего слоя; a S представляет каучуковую композицию для изготовления слоя каучука армирования боковины.

[23] Пневматическая покрышка, соответствующая любой из приведенных выше позиций от [1] до [22], где напряжение расслаивания между слоем каучука армирования боковины и внутренним герметизирующим слоем составляет 5,5 кГс/дюйм (2,12 Н/мм) или более.

В соответствии с настоящим изобретением

(1) динамический модуль накопления (E') при динамической деформации 1% и 25°С регулируют в пределах диапазона от 1 до 10 МПа, предпочтительно от 3 до 10 МПа, а более предпочтительно от 3 до 8 МПа в части физических свойств вулканизованного каучука, в результате уменьшения (предпочтительно 50 массовых частей или менее) уровня содержания наполнителя (в частности технического углерода), содержащегося в каучуковой композиции, благодаря чему жесткость боковины может быть смягчена, что улучшает плавность хода при обычном пробеге.

Кроме того, в результате уменьшения уровня содержания наполнителя может быть уменьшено тепловыделение.

(2) Кроме того, использование в качестве каучукового компонента модифицированного полимера на основе сопряженного диена (полимера на основе сопряженного диена, модифицированного амином, в частности, модифицированного первичным амином) делает возможными улучшение диспергируемости технического углерода и подавление тепловыделения и делает возможным регулирование величины ∑ значений тангенса потерь tan δ при температуре в диапазоне от 28 до 150°С в пределах диапазона от 1,0 до 5,0, предпочтительно от 2,0 до 4,0.

(3) В соответствии с приведенным выше описанием в результате пробега со спущенной покрышкой температура вулканизованного каучука увеличивается. По мере увеличения температуры механические характеристики покрышки (разрушающее напряжение, относительное удлинение при разрушении и тому подобное) в значительной степени ухудшаются, и в результате происходит разрыв каучука. Однако каучуковая композиция, используемая для изготовления покрышки настоящего изобретения, может в значительной степени подавлять тепловыделение при пробеге со спущенной покрышкой благодаря действию описанных выше позиций (1) и (2), и поэтому толщина слоя каучука армирования может быть уменьшена. Даже в случае уменьшения толщины способность пробега со спущенной покрышкой может быть сохранена, а также снизится потребление топлива вследствие дополнительного уменьшения тепловыделения, а также уменьшения массы. Толщину слоя каучука армирования устанавливают по части с максимальной толщиной слоя каучука армирования, которая находится в диапазоне предпочтительно от 4 до 12 мм, более предпочтительно от 5 до 10 мм.

(4) Кроме того, хотя это и не является необходимым, каучуковую композицию, у которой коэффициент воздухопроницаемости при 60°С составляет 6,0×10^-10 см³·см/см²·сек·см ртутного столба и менее, используют для изготовления внутреннего герметизирующего слоя, и поэтому воздухонепроницаемость сохраняется по сравнению, что было когда-либо прежде. В результате чего еще больше улучшается способность покрышки сохранять внутреннее давление, и надежно подавляется ухудшение характеристик элементов покрышки с течением времени.

(5) Кроме того, хотя это также не является необходимым, различие скоростей вулканизации Δ, описываемое формулой (II), между каучуковой композицией (а) для изготовления слоя каучука армирования боковины и каучуковой композицией (b) для изготовления внутреннего герметизирующего слоя предпочтительно составляет 13,5 и менее при температуре вулканизации 160°С. В результате этого улучшаются характеристики совулканизации слоя каучука армирования боковины и внутреннего герметизирующего слоя, благодаря чему при пробеге со спущенной покрышкой повышается напряжение расслаивания между слоем каучука армирования боковины и внутренним герметизирующим слоем, что как подавляет расслаивание, так и улучшает долговечность покрышки при пробеге со спущенной покрышкой.

Как описано выше, в соответствии с воздействием эффектов, указанных в позициях от (1) до (5), использование каучуковой композиции (а), в частности, для изготовления слоя каучука армирования боковины и/или наполнительного шнура борта и использование каучуковой композиции (b) для изготовления внутреннего герметизирующего слоя, делают возможным получение пневматической покрышки, у которой подавляется отслаивание слоя каучука армирования боковины от внутреннего герметизирующего слоя при одновременном сохранении воздухонепроницаемости внутреннего герметизирующего слоя, что улучшает ее долговечность при пробеге со спущенной покрышкой, и у которой улучшаются сопротивление качению и плавность хода при обычном пробеге.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой схематический чертеж, демонстрирующий поперечное сечение в одном варианте осуществления пневматической покрышки настоящего изобретения.

Фиг.2 представляет собой схематический чертеж, демонстрирующий поперечное сечение в еще одном варианте осуществления пневматической покрышки настоящего изобретения.

Фиг.3 представляет собой пояснительный чертеж для определения величины ∑ tan δ (при температуре в диапазоне от 28 до 150°С) у каучуковой композиции в части физических свойств вулканизованного каучука.

На фигурах использованы следующие обозначения:

1, 1' - сердечники борта

2 - слой каркаса

2а - загнутая вверх прослойка каркаса

2b - опускающаяся прослойка каркаса

3 - слой каучука боковины

4 - слой каучука протектора

5 - слой брекера

6 - внутренний герметизирующий слой

7 - наполнительный шнур борта

8 - слой армирования боковины

10 - плечевая зона

Осуществление изобретения

Пневматическая покрышка

Сначала с помощью чертежей представлены пояснения, касающиеся пневматической покрышки настоящего изобретения. Фиг.1 представляет собой схематический чертеж, демонстрирующий поперечное сечение в одном варианте осуществления пневматической покрышки настоящего изобретения.

На фиг.1 один подходящий вариант осуществления пневматической покрышки настоящего изобретения представляет собой пневматическую покрышку, снабженную слоем 2 каркаса, который тороидально размещают в пространстве между парой сердечников 1, 1' борта (1' не показан), и который включает, по меньшей мере, одну радиальную прослойку каркаса, обертывающую вышеупомянутый сердечник 1 каркаса от внутренней стороны покрышки до ее внешней стороны по обеим концевым частям, слоем 3 каучука боковины, который размещают на внешней стороне аксиального направления покрышки в области боковины вышеупомянутого слоя 2 каркаса для получения внешней части, слоем 4 каучука протектора, который размещают на внешней стороне направления диаметра покрышки в области короны вышеупомянутого слоя 2 каркаса для получения части, соприкасающейся с грунтом, слоем 5 брекера, который размещают между вышеупомянутым слоем 4 каучука протектора и областью короны вышеупомянутого слоя 2 каркаса для получения армирующего брекера, внутренним герметизирующим слоем 6, который размещают на всей поверхности слоя 2 каркаса на внутренней стороне покрышки для получения воздухонепроницаемой пленки, наполнительным шнуром 7 борта, который размещают между частью основного тела слоя каркаса 2, проходящей от одного сердечника борта 1 до другого сердечника борта 1', и обертывающей частью, обернутой на вышеупомянутом сердечнике борта 1, и, по меньшей мере, одним слоем армирования боковины 8, который размещают между слоем каркаса 2 и внутренним герметизирующим слоем 6 от боковинной части наполнительного шнура борта 7 до плечевой зоны в области боковины вышеупомянутого слоя каркаса, и у которого форма поперечного сечения вдоль оси вращения полкрышки является приблизительно серповидной.

Кроме того, у покрышки, продемонстрированной на фиг.2, радиальный каркас 2 включает загнутую вверх прослойку 2а каркаса и опускающуюся прослойку 2b каркаса, и обе концевые части загнутой вверх прослойки 2а каркаса загибают вниз вокруг сердечника 1 борта для получения загнутых вверх концевых частей. Конструкция и количество прослоек радиального каркаса 2 не должны ограничиваться указанным выше.

У пневматической покрышки настоящего изобретения каучуковую композицию (а), которая характеризуется динамическим модулем накопления (E'), равным 10 МПа или менее при динамической деформации 1% и 25°С, и величиной ∑ значений тангенса потерь tan δ при температуре в диапазоне от 28 до 150°С, равной 5,0 или менее, в части подробно описанных ниже физических свойств вулканизованного каучука, используют, в частности, для изготовления слоя каучука армирования боковины 8 и/или наполнительного шнура борта 7, каждый из которых описывался выше, а каучуковую композицию (b), характеризующуюся специфическим коэффициентом воздухопроницаемости, при необходимости используют для изготовления внутреннего герметизирующего слоя 6; благодаря заданному напряжению расслаивания между внутренним герметизирующим слоем 6 и слоем армирования боковины 8 в описанном выше диапазоне для слоя каучука армирования боковины подавляется отслаивание от внутреннего герметизирующего слоя при одновременном сохранении воздухонепроницаемости, в результате чего может быть улучшена долговечность при пробеге со спущенной покрышкой, и могут быть улучшены сопротивление качению и плавность хода при обычном пробеге.

Каучуковая композиция (а)

У описанной выше пневматической покрышки настоящего изобретения для изготовления слоя армирования боковины 8 и/или наполнительного шнура борта 7 может быть использована каучуковая композиция, которая содержит каучуковый компонент (А) и наполнитель (В), и которая характеризуется динамическим модулем накопления (E'), равным 10 МПа или менее при динамической деформации 1% и 25°С, и величиной ∑ значений тангенса потерь tan δ при температуре в диапазоне от 28 до 150°С, равной 5,0 или менее, в части физических свойств вулканизованного каучука.

Каучуковый компонент (А)

В качестве каучукового компонента (А) в каучуковой композиции, соответствующей изобретению, используют модифицированный полимер на основе сопряженного диена, полученный в результате модифицирования полимера на основе сопряженного диена, и, в частности, предпочтительно может быть использован каучуковый компонент, содержащий полимер на основе сопряженного диена, модифицированный амином. Может быть использован каучуковый компонент, содержащий вышеупомянутый модифицированный полимер на основе сопряженного диена с долей, равной 30 мас.% и более, предпочтительно 50 мас.% или более. Содержание в каучуковом компоненте модифицированного полимера на основе сопряженного диена с долей, равной 30 мас.% или более, делает возможными уменьшение тепловыделения в каучуковой композиции и уменьшение толщины каучука армирования и делает возможным получение пневматической покрышки, характеризующейся улучшенной плавностью хода при обычном пробеге без ухудшения долговечности при пробеге со спущенной покрышкой.

Вышеупомянутый модифицированный полимер на основе сопряженного диена в качестве функциональной группы для модифицирования содержит, по меньшей мере, один атом, выбранный из атомов олова, атома азота и атома кремния.

Вышеупомянутое соединение, содержащее, по меньшей мере, один атом олова в молекуле, предпочтительно включает тетрахлорид олова, хлорид трибутилолова, дихлорид диоктилолова, дихлорид дибутилолова и хлорид трифенилолова.

Вышеупомянутое соединение, содержащее, по меньшей мере, один атом азота в молекуле, включает изоцианатные соединения, аминобензофеноновые соединения, производные мочевины, 4-диметиламинобензилиденанилин, диметилимидазолидинон, N-метилпирролидон и тому подобное.

Модифицированным полимером на основе сопряженного диена предпочтительно является полимер на основе сопряженного диена, модифицированный амином, и предпочтительно является полимер, в котором в качестве функциональной группы для модифицирования в молекулу вводят протонсодержащую аминогруппу и/или аминогруппу, защищенную высвобождаемой группой, в виде функциональной группы на аминовой основе. Он предпочтительно включает полимеры, в которые дополнительно вводят функциональную группу, содержащую атом кремния.

В качестве описанной выше функциональной группы, содержащей атом кремния, может быть силановая группа, полученная в результате объединения атома кремния с гидрокарбилоксигруппой и/или гидроксигруппой.

Вышеупомянутая функциональная группа для модифицирования предпочтительно присутствует в любом из положений, выбранных из концевой группы инициирования полимеризации, боковой цепи и активной концевой группы полимеризации в модифицированном полимере на основе сопряженного диена. В настоящем изобретении предпочтительно используют полимер, у которого протонсодержащая аминогруппа и/или аминогруппа, защищенная высвобождаемой группой, и атом кремния, с которым связаны гидрокарбилоксигруппа и/или гидроксигруппа, особенно предпочтительно атом кремния, с которым связаны одна или две гидрокарбилоксигруппы и/или гидроксигруппы, предпочтительно присутствуют в положении активной группы полимеризации, более предпочтительно одной и той же активной концевой группы полимеризации.

В качестве описанной выше протонсодержащей аминогруппы может быть использована, по меньшей мере, одна группа, выбранная из первичной аминогруппы, вторичной аминогруппы и их солей.

С другой стороны, аминогруппа, защищенная высвобождаемой группой, включает, например N,N-бис(тригидрокарбилсилил)аминогруппу и N-бис(тригидрокарбилсилил)иминогруппу. Предпочтительно может быть использована триалкилсилильная группа, у которой гидрокарбильной группой является алкильная группа, содержащая от 1 до 10 атомов углерода, а особенно предпочтительно может быть представлена триметилсилильная группа.

В качестве примера первичной аминогруппы (здесь и далее в настоящем документе называемой защищенной первичной аминогруппой), защищенной высвобождаемой группой, может быть представлена N,N-бис(триметилсилил)аминогруппа, а в качестве примера вторичной аминогруппы, защищенной высвобождаемой группой, может быть представлена N-(триметилсилил)иминогруппа. Группа, включающая вышеупомянутую N-(триметилсилил)иминогруппу, может представлять собой любой нециклический иминовый остаток и циклический иминовый остаток.

В числе описанных выше полимеров на основе сопряженного диена, модифицированных амином, модифицированным первичной аминогруппой полимером на основе сопряженного диена, подходящим является модифицированный первичным амином полимер на основе сопряженного диена, модифицированный защищенной первичной аминогруппой, которую получают в результате проведения реакции между активной концевой группой полимера на основе сопряженного диена и защищенным первичным аминовым соединением.

Полимер на основе сопряженного диена

Полимер на основе сопряженного диена, используемый для модифицирования, может представлять собой либо гомополимер соединения на основе сопряженного диена, либо сополимер сопряженного диенового соединения с винилароматическим соединением.

Указанное выше сопряженное диеновое соединение включает, например, 1,3-бутадиен, изопрен, 1,3-пентадиен, 2,3-диметил-1,3-бутадиен, 2-фенил-1,3-бутадиен, 1,3-гексадиен и тому подобное. Они могут быть использованы индивидуально или в комбинации из двух или более типов, а особенно предпочтительным является 1,3-пентадиен.

Винилароматическое соединение, используемое для сополимеризации с сопряженным диеновым соединением, включает, например, стирол, α-метилстирол, 1-винилнафталин, 3-винилтолуол, этилвинилбензол, дивинилбензол, 4-циклогексилстирол, 2,4,6-триметилстирол и тому подобное. Они могут быть использованы индивидуально или в комбинации из двух или более типов, а в особенно предпочтительным является стирол.

Описанный выше полимер на основе сопряженного диена предпочтительно представляет собой полибутадиен или стирол-бутадиеновые сополимеры, а особенно предпочтительным является полибутадиен.

Для проведения реакции между активной концевой группой полимера на основе сопряженного диена и защищенным первичным амином в целях модифицирования первого вышеупомянутому полимеру на основе сопряженного диена предпочтительно, по меньшей мере, 10% полимерных цепей, придают характеристики живых цепей или характеристики псевдоживых цепей. Реакция полимеризации, придающая вышеупомянутые характеристики живых цепей, включает реакцию, в которой только для одного сопряженного диенового соединения или сопряженного диенового соединения и винилароматического соединения проводят анионную полимеризацию в органическом растворителе при использовании в качестве инициатора органического соединения щелочного металла, или реакцию, по которой только для одного сопряженного диенового соединения или сопряженного диенового соединения и винилароматического соединения проводят координационную анионную полимеризацию в органическом растворителе при использовании катализатора, содержащего соединение редкоземельного элемента серии лантана. Первая реакция является предпочтительной, поскольку, по сравнению со второй, она может приводить к получению полимера, характеризующегося высоким уровнем содержания винильной связи в части, образованной сопряженным диеном. В результате увеличения количества винильных связей может быть улучшена теплостойкость.

Органическим соединением щелочного металла, используемым в качестве инициатора для описанной выше анионной полимеризации, предпочтительно служит литийорганическое соединение. На литийорганическое соединение каких-либо конкретных ограничений не накладывают, и предпочтительно используют гидрокарбиллитий и амидные производные лития. В случае использования гидрокарбиллития в первой реакции получат полимер на основе сопряженного диена, который имеет гидрокарбильную группу в положении концевой группы инициирования полимеризации, и у которого другая концевая группа представляет собой активный центр полимеризации. Кроме того, в случае использования амидного производного лития во второй реакции получат полимер на основе сопряженного диена, который имеет азотсодержащую группу в положении концевой группы инициирования полимеризации, и у которого другая концевая группа представляет робой активный центр полимеризации.

Описанный выше гидрокарбиллитий предпочтительно представляет собой продукт, имеющий гидрокарбильную группу, содержащую от 2 до 20 атомов углерода, и он включает, например, этиллитий, н-пропиллитий, изопропиллитий, н-бутиллитий, втор-бутиллитий, трет-октиллитий, н-дециллитий, фениллитий, 2-нафтиллитий, 2-бутилфениллитий, 4-фенилбутиллитий, циклогексиллитий, циклопентиллитий и продукты реакции между диизопропенилбензолом и бутиллитием. В их числе особенно подходящим является н-бутиллитий.

С другой стороны, амидное производное лития включает, например, гексаметиленимид лития, пирролидид лития, пиперидид лития, гептаметиленимид лития, додекаметиленимид лития, диметиламид лития, диэтиламид лития, дибутиламид лития, дипропиламид лития, дигептиламид лития, дигексиламид лития, диоктиламид лития, ди-2-этилгексиламид лития, дидециламид лития, N-метилпиперазид лития, этилпропиламид лития, этилбутиламид лития, этилбензиламид лития, метилфенэтиламид лития и тому подобное. С точки зрения эффекта взаимодействия с техническим углеродом и способности инициировать полимеризацию среди указанных выше соединений предпочтительным является циклический амид лития, такой как гексаметиленимид лития, пирролидид лития, пиперидид лития, гептаметиленимид лития, додекаметиленимид лития и тому подобное, а особенно подходящими являются гексаметиленимид лития и пирролидид лития.

В общем случае в качестве вышеупомянутых амидных производных лития могут быть использованы соединения, полученные предварительно из вторичных аминов и соединений лития, и они также могут быть получены и в системе полимеризации («in situ»). Кроме того, количество вышеупомянутого инициатора полимеризации предпочтительно выбирают в диапазоне от 0,2 до 20 миллимоль в расчете на 100 г мономера.

На способ получения полимера на основе сопряженного диена в результате проведения анионной полим