POLIMERO FUNCIONALIZADO CON HIDRAZINA.

Una composición tal como se reivindica en la reivindicación 10,

que comprende adicionalmente al menos un tipo de compuesto de organolitio y, opcionalmente, un compuesto coordinador

La presente invención se refiere a un polímero funcionalizado y a un compuesto de caucho que incorpora él mismo.

A menudo, los artículos de caucho, tales como las bandas de rodadura de neumáticos, se preparan a partir de composiciones elastoméricas que contienen uno o más materiales de refuerzo tales como, por ejemplo, negro de carbón 5 particulado y sílice; véase por ejemplo, The Vanderbilt Rubber Handbook, 13ª ed. (1990), páginas 603-04.

La resistencia a la abrasión y una tracción buenas son consideraciones principales para las bandas de rodadura de neumáticos; sin embargo, el interés por la eficacia del combustible del vehículo a motor aboga por una minimización en su resistencia a la rodadura, lo que se correlaciona con una reducción en la histéresis y en la acumulación de calor durante el funcionamiento de la banda de rodadura. Estas consideraciones son, en gran medida, competidoras y de algún 10 modo contradictorias: las bandas de rodadura preparadas a partir de composiciones diseñadas para proporcionar una tracción en carretera buena generalmente muestran un incremento de la resistencia a la rodadura y viceversa.

Normalmente se escogen carga(s), polímero(s) y aditivos de modo que proporcionen un compromiso o balance aceptable de estas propiedades. Asegurando que la/las carga(s) de refuerzo esté(n) bien dispersada(s) a lo largo del/de los material(es) elastomérico(s) se potencia la procesabilidad y se actúa para mejorar las propiedades físicas. Se puede 15 mejorar la dispersión de las cargas incrementando su interacción con los elastómero(s). Ejemplos de logros de este tipo incluyen mezclar a temperatura alta en presencia de promotores selectivamente reactivos, oxidar la superficie de los materiales combinados, injertar la superficie y modificar químicamente el polímero, normalmente en un extremo del mismo.

A menudo se usan diversos materiales elastoméricos en la fabricación de vulcanizados tales como, por ejemplo, 20 componentes de neumáticos. Además del caucho natural, algunos de los más comúnmente empleados incluyen polibutadieno alto-cis, a menudo preparado mediante procedimientos que emplean catalizadores, e interpolímeros de estireno/butadieno sustancialmente aleatorios, a menudo preparados mediante procedimientos que emplean iniciadores aniónicos. Las funcionalidades que se pueden incorporar en el polibutadieno alto-cis no se pueden incorporar en los interpolímeros de estireno/butadieno iniciados aniónicamente y viceversa. 25

También hay que prestar atención al documento JP-A-04-246401, que se refiere a un procedimiento para modificar un caucho de polímero de dieno conjugado, sin embargo no describe que R3 y R4, junto con el átomo de N al que cada uno está unido, pueden formar una estructura cíclica.

La presente invención proporciona un polímero funcionalizado que comprende:

a) una cadena de polímero que comprende mer de polieno y, opcionalmente, grupos aromáticos pendientes; y 30

b) un resto localizado sólo en un extremo de dicha cadena de polímero, estando definido dicho resto mediante la fórmula

- NH-NR1R2

en la que R1 y R2, junto con el átomo de N al que están unidos, forman un grupo cicloalquileno, cicloalquenileno o arileno sustituido o no sustituido, 35

siendo dicho polímero opcionalmente sustancialmente lineal.

La invención se refiere a un polímero que incluye un radical de hidrazona unido directamente, que está localizado en un extremo del polímero. Esto se puede proporcionar haciendo reaccionar un polímero carbaniónico (vivo) con un compuesto de hidrazona.

La invención es un polímero funcionalizado que incluye una cadena de polímero y, unido directamente al extremo 40 de la cadena, un resto definido mediante la fórmula

- NH-NR1R2 (I)

en la que R1 y R2, junto con el átomo de N al que están unidos, forman un grupo cicloalquileno, cicloalquenileno o arileno sustituido o no sustituido.

Independientemente de cómo esté caracterizado, el polímero puede interactuar con una carga particulada tal 45 como, por ejemplo, negro de carbón. También se proporcionan composiciones, incluyendo vulcanizados, que incluyen cargas particuladas y tales polímeros.

En cualquiera o cada uno de estos aspectos, el polímero puede incluir grupos pendientes aromáticos unidos directamente, puede ser sustancialmente lineal y/o puede incluir insaturación dentro de y/o pendiente de la cadena de

polímero. Esta insaturación puede resultar de la incorporación de unidades mer de polieno y preferiblemente es sustancialmente aleatoria a lo largo de la cadena de polímero.

Otros aspectos de la invención serán evidentes para el experto en la técnica a partir de la descripción de las realizaciones ilustrativas que sigue. Para ayudar a la comprensión de la siguiente descripción de las diversas realizaciones, se proporcionan varias definiciones inmediatamente a continuación. Se desea que se apliquen 5 completamente a menos que el texto adyacente indique explícitamente un objetivo contrario:

"polímero" significa el producto de polimerización de uno o más monómeros e incluye homo-, co-, ter-, tetrapolímeros, etc.;

"mer" o "unidad mer" significa la porción de un polímero derivado de una única molécula de reactante (por ejemplo, mer de etileno tiene la fórmula general -CH2CH2-); 10

"copolímero" significa un polímero que incluye unidades mer derivadas de dos reactantes, normalmente monómeros, e incluye copolímeros aleatorios, de bloque, segmentados, de injerto, etc.;

"interpolímero" significa un polímero que incluye unidades mer derivadas de al menos dos reactantes, normalmente monómeros,

e incluye copolímeros, terpolímeros, tetrapolímeros, 15

“carbaniónico” y “vivo” se usan intercambiablemente;

"hidrazona" significa un compuesto que incluye una unidad >C=N-N<;

"hidrazina" significa un compuesto que incluye una unidad >C=N-N<;

"sustituido" significa uno que contiene un heteroátomo o una funcionalidad (por ejemplo, un grupo hidrocarbilo) que no interfiere con el fin deseado del grupo en cuestión; 20

"unido directamente" significa unido covalentemente sin átomos o grupos que intervengan ni se interpongan;

"polieno" significa una molécula con al menos dos dobles enlaces localizados en la cadena o en la parte más larga de la misma, y

específicamente incluye dienos, trienos;

"radical" significa esa parte de una molécula que permanece después de reaccionar con otra molécula, 25 independientemente de si se gana o se pierde cualquier átomo como resultado de la reacción.

"extremo" significa un final de una cadena polimérica; y

"resto terminal" significa un grupo o una funcionalidad localizada en un extremo.

En el presente documento, todos lo valores dados en forma de porcentajes son porcentajes en peso a menos que el texto adyacente indique explícitamente un objetivo contrario. 30

Como es evidente de lo anterior, el polímero se puede describir o caracterizar de muchas maneras. En general, incluye un resto definido mediante una de la fórmula (I). Este polímero se puede proporcionar haciendo reaccionar un compuesto de hidrazona con un polímero carbaniónico (vivo), ventajosamente uno que incluye grupos aromáticos pendientes y mediante insaturación dentro de o pendiente de la cadena de polímero.

El polímero puede ser elastomérico y puede incluir unidades mer que incluyan insaturación tales como las 35 derivadas de polioles, en particular dienos y trienos (por ejemplo, mirceno). Los polienos ilustrativos incluyen dienos C4-C12, en particular dienos conjugados tales como, pero sin limitarse a, 1,3-butadieno, isopreno, 1,3-pentadieno, 2,3-dimetil-1,3-butadieno y 1,3-hexadieno.

Los grupos aromáticos pendientes unidos directamente se pueden proporcionar a través de la incorporación de unidades mer derivadas de compuestos aromáticos de vinilo, en particular los compuestos aromáticos de vinilo C8-C20 40 tales como, por ejemplo, estireno, α-metilestireno, p-metilestireno, los viniltoluenos y los vinilnaftalenos. Si se usan junto con uno... [Seguir leyendo]

1. Un polímero funcionalizado que comprende:

a) una cadena de polímero que comprende mer de polieno y, opcionalmente, grupos aromáticos pendientes; y

b) un resto localizado sólo en un extremo de dicha cadena de polímero, estando definido dicho resto mediante la fórmula

- NH-NR1R2 5

en la que R1 y R2, junto con el átomo de N al que están unidos, forman un grupo cicloalquileno, cicloalquenileno o arileno sustituido o no sustituido, opcionalmente siendo dicho polímero sustancialmente lineal.

2. Un polímero funcionalizado tal como se reivindica en la reivindicación 1, en el que dicho resto es un radical de hidrazona.

3. Un polímero funcionalizado tal como se reivindica en la reivindicación 2, en el que dicho radical de hidrazona 10 comprende funcionalidades de grupos heterocíclicos sustituidos con amino y cicloalcano.

4. Un polímero funcionalizado tal como se reivindica en la reivindicación 1, en el que R1 y R2, junto con el átomo de N al que están unidos, forman un grupo piperidinilo, pirrolinilo o homopiperidinilo.

5. Un polímero funcionalizado tal como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicha cadena de polímero consta esencialmente de mer de polieno. 15

6. Un polímero funcionalizado tal como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicha cadena de polímero consta esencialmente de mer aromático de vinilo y de polieno.

7. Un polímero funcionalizado tal como se reivindica en las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicho polímero funcionalizado tiene una microestructura-1,2 de no más del 50% basada en el contenido de polieno total.

8. Un polímero funcionalizado tal como se reivindica en la reivindicación 7, en el que dicho polímero funcionalizado 20 tiene una microestructura-1,2 de no más del 35% basada en el contenido de polieno total.

9. Un compuesto de caucho que comprende al menos un tipo de carga particulada y el polímero funcionalizado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Una composición que comprende (a) un líquido orgánico seleccionado de alcanos acíclicos y cíclicos C5-C12, derivados alquilados de alcanos acíclicos y cíclicos C5-C12, compuestos aromáticos y mezclas de los mismos y 25 (b) el polímero de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

11. Una composición tal como se reivindica en la reivindicación 10, que comprende adicionalmente al menos un tipo de compuesto de organolitio y, opcionalmente, un compuesto coordinador.