Un polímero funcionalizado definido por las fórmulas: **Fórmula** en las que π

es una cadena polimérica, cada R1 es independientemente, cloro, bromo, yodo, flúor, un grupo orgánico monovalente o un grupo alcoxi; cada R2 es independientemente hidrógeno o un grupo orgánico monovalente;cada R5 es independientemente(R3NR3R1), R3 es independientemente un grupo orgánico divalente, a es un número entero de 1 a 3, y es un número de 1 a 3 y a + y ≤ 3

La presente solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud Provisional de Patente de EE.UU. Nº 60/877.536 presentada el 28 de diciembre de 2.006, que se incorpora en la presente memoria por referencia.

Campo de la invención

Una o más realizaciones de la presente invención se refieren a polímeros con funciones alcoxisililo que contienen amina y a procedimientos para fabricarlos. Los polímeros funcionarizados son útiles en la producción de productos vulcanizados, incluyendo neumáticos.

Antecedentes de la invención

En la técnica de fabricación de neumáticos, es deseable emplear vulcanizantes de caucho que demuestren pérdida por histéresis reducida, es decir, menos pérdida de energía mecánica a calor. Se han empleado polímeros funcionarizados para reducir la pérdida por histéresis en compuestos de caucho.

Debido a que los polímeros funcionalizados son ventajosos para uso en mezcla de caucho, especialmente en la preparación de composiciones de neumáticos, existe una necesidad de polímeros funcionalizados adicionales, incluyendo los que contienen múltiples funcionalidades diferentes y procedimientos para fabricarlos.

Sumario de la invención

En una realización, la presente invención incluye un polímero funcionarizado definido por la fórmula

**(Ver fórmula)**

o

**(Ver fórmula)**

en las que π es una cadena polimérica, cada R1 es independientemente, cloro, bromo, yodo, flúor, un grupo orgánico monovalente o un grupo alcoxi; cada R2 es independientemente hidrógeno o un grupo orgánico monovalente; cada R5 es independientemente (R3NR3R1), R3 es independientemente un grupo orgánico divalente, a es un número enterode1 a 3y es un número entero de 1 a3 y a + y ≤ 3.

En otra realización, la presente invención proporciona un procedimiento para preparar un polímero funcionalizado, comprendiendo el procedimiento: hacer reaccionar un polímero reactivo con un agente de funcionalización de alcoxisilano para producir un polímero con funciones alcoxisililo y hacer reaccionar además el polímero con funciones alcoxisililo con un aminoalcohol.

En otra realización, la presente invención incluye el producto de vulcanización de un polímero funcionarizado que se prepara haciendo reaccionar un polímero reactivo con un agente de funcionalización de alcoxisilano para producir un polímero con funciones alcoxisililo y hacer reaccionar el polímero con funciones alcoxisililo con un aminoalcohol.

En otra realización más, la presente invención incluye un artículo que comprende: al menos un caucho vulcanizado y una carga, donde al menos el caucho vulcanizado incluye el producto de vulcanización de un polímero vulcanizado definido por la fórmula:

o

**(Ver fórmula)**

5 en las que π es una cadena polimérica, cada R1 es independientemente, cloro, bromo, yodo, flúor, un grupo orgánico monovalente o un grupo alcoxi; cada R2 es independientemente hidrógeno o un grupo orgánico monovalente; cada R5 es independientemente (R3NR3R1), R3 es independientemente un grupo orgánico divalente, a es un número enterodea 3, y es unnúmeroenterode1 a 3y a + y ≤ 3.

Comprendiendo un neumático: al menos un caucho vulcanizado y una carga, en el que al menos un caucho vulcanizado comprende un producto de vulcanización de un polímero funcionarizado que se prepara haciendo reaccionar un polímero reactivo con un agente con funciones alcoxisilano para producir un polímero con funciones alcoxisililo y hacer reaccionar el polímero con funciones alcoxisililo con un aminoalcohol.

En otra realización más, la presente invención proporciona un procedimiento de funcionalización además de un polímero que contiene un grupo funcional alcoxisililo, comprendiendo el procedimiento introducir un polímero que contiene al menos un grupo funcional alcoxisililo con un aminoalcohol.

Descripción detallada de realizaciones ilustrativas

Una o más realizaciones de la presente invención se refieren a mejorar la funcionalidad de polímeros con funciones alcoxisililo haciéndolos reaccionar o tratándolos con un aminoalcohol. Los polímeros funcionarizados resultantes de una o más realizaciones son útiles para formar vulcanizados cargados que demuestren pérdida por histéresis ventajosamente baja y por lo tanto los polímeros son útiles en particular para preparar neumáticos y componentes de los mismos.

fórmulas:

**(Ver fórmula)**

o 5

**(Ver fórmula)**

en las que π es una cadena polimérica, cada R1 es independientemente, cloro, bromo, yodo, flúor, un grupo orgánico monovalente o un grupo alcoxi; cada R2 es independientemente hidrógeno o un grupo orgánico monovalente; cada R5 es independientemente (R3NR3R1), R3 es independientemente un grupo orgánico divalente, a es un número entero de a 3, y es un número entero de a 3 y a + y ≤ 3. Los expertos en la materia entienden que la variable a puede ser mayor que la variable y, que significa que el sustituyente -OR2 no está presente.

La práctica de una o más realizaciones de la presente invención no está limitada por la cadena polimérica π. En ciertas realizaciones, la cadena polimérica es saturada y en otras realizaciones la cadena polimérica es insaturada. En ciertas realizaciones, la cadena polimérica es un polímero termoplástico y en otras realizaciones, la cadena polimérica es amorfa o sólo ligeramente cristalina. En realizaciones particulares, la cadena polimérica presenta una temperatura de transición vítrea (Tg) que es menor que 0°C, en otras realizaciones menor que -20°C y en otras realizaciones menor que -30°C. En una realización, los polímeros pueden presentar una única temperatura de transición vítrea.

En una o más realizaciones, la cadena polimérica a es un elastómero, que se refiere a una cadena polimérica capaz de ser vulcanizada a un vulcanizado que presente propiedades elastoméricas.

En una o más realizaciones, la cadena polimérica π es un homopolímero y en otras realizaciones la cadena polimérica π es un copolímero, que se refiere a un polímero que tiene dos o más unidades mer químicamente distintas. En una o más realizaciones, las unidades mer del polímero pueden ser cis, trans o vinilo. En realizaciones particulares, la cadena polimérica π es un polidieno que tiene un contenido de unión cis-1,4 que es mayor que aproximadamente 60%, en otras realizaciones mayor que aproximadamente 75%, en otras realizaciones mayor que aproximadamente 90% y en otras realizaciones mayor que aproximadamente 95%. También, estos polímeros pueden tener un contenido en unión 1,2 (es decir, contenido en vinilo) que es menor que realizaciones menor que 2% y en otras realizaciones menor que 1%. Los contenidos en unión cis-1,4 y 1,2 se pueden determinar por espectroscopia infrarroja. El peso molecular medio numérico (Mn) de estos polidienos puede ser de aproximadamente 5.000 a aproximadamente 200.000, en otras realizaciones de aproximadamente 25.000 a aproximadamente 150.000 y en otras realizaciones de aproximadamente 50.000 a aproximadamente 120.000, cuando se determina usando cromatografía de permeación en gel (GPC) calibrada con patrones de poliestireno y constantes Mark-Houwink para el polímero en cuestión. La polidispersidad de estos polidienos puede ser de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 5,0 y en otras realizaciones de aproximadamente 2,0 a aproximadamente 4,0. Los cis-polidienos superiores ejemplares incluyen cis-1,4-polibutadieno, cis-1,4-poliisopreno y cis-1,4-poli (butadieno-co-isopreno).

En una o más realizaciones, la cadena polimérica a es un cis polidieno (o copolímero de polidieno) medio o inferior, incluyendo los preparados por técnicas de polimerización aniónica. Estos polidienos pueden tener también un contenido cis de aproximadamente 10% a aproximadamente 70%, en otras realizaciones de 15% a aproximadamente 60% y en otras realizaciones de aproximadamente 20% a aproximadamente 50%, en los que los porcentajes están basados en el número de unidades mer de dieno en la configuración aproximadamente cis frente al número total de unidades mer de dieno. Estos polidienos pueden tener también un contenido de unión 1,2 (es decir, contenido en vinilo) de aproximadamente 10% a aproximadamente 60%, en otras realizaciones de 15% a

45 aproximadamente 50% y en otras realizaciones de aproximadamente 20% a aproximadamente 45%, en los que los porcentajes están... [Seguir leyendo]

1. Un polímero funcionalizado definido por las fórmulas:

**(Ver fórmula)**

o

en las que π es una cadena polimérica, cada R1 es independientemente, cloro, bromo, yodo, flúor, un grupo orgánico monovalente o un grupo alcoxi; cada R2 es independientemente hidrógeno o un grupo orgánico monovalente; cada R5 es independientemente(R3NR3R1), R3 es independientemente un grupo orgánico divalente, a es un número enterode1a3,yesunnúmerode1a3ya+y ≤ 3.

2. Un procedimiento para preparar un polímero funcionalizado, comprendiendo el procedimiento: hacer reaccionar un polímero reactivo con un agente de funcionalización de alcoxisilano para producir un polímero con funciones alcoxisililo y hacer reaccionar además el polímero con funciones alcoxisililo con un aminoalcohol.

3. Un vulcanizado que comprende el producto de vulcanización de un polímero funcionarizado que se prepara

20 haciendo reaccionar un polímero reactivo con un agente con funciones alcoxisilano para producir un polímero con funciones alcoxisililo y hacer reaccionar el polímero con funciones alcoxisililo con un aminoalcohol.

4. Un neumático que comprende: al menos un caucho vulcanizado y una carga, en el que al menos un caucho vulcanizado comprende el producto de vulcanización de un polímero funcionalizado que se prepara haciendo reaccionar un polímero reactivo con un agente de funcionalización de alcoxisilano para producir un polímero con funciones alcoxisililo; y hacer reaccionar el polímero con funciones alcoxisililo con un aminoalcohol.

5. Un procedimiento para funcionalizar suplementariamente un polímero que contiene un grupo funcional alcoxisililo, comprendiendo el procedimiento:

introducir un polímero que contiene al menos un grupo funcional alcoxisililo con un aminoalcohol.

6. El polímero de la reivindicación 1, procedimiento de la reivindicación 2, vulcanizado de la reivindicación 3 o

30 neumático de la reivindicación 4, en los que la cadena polimérica comprende un cis-1,4-polidieno superior o un copolímero de estireno y 1,3-butadieno.

7. El procedimiento de la reivindicación 2, vulcanizado de la reivindicación 3 o neumático de la reivindicación 4, en los que el agente de funcionalización de alcoxisilano comprende un compuesto representado por la fórmula:

(R1)4-zSi(OR2)z en la que cada R1 es independientemente cloro, bromo, yodo, flúor o un grupo orgánico monovalente, cada R2 es independientemente hidrógeno o un grupo orgánico monovalente y z es un número entero de 1 a 4.

8. El procedimiento de la reivindicación 2, vulcanizado de la reivindicación 3 o neumático de la reivindicación 4, en los que el agente de funcionalización de alcoxisilano comprende un tetraalcoxisilano, alquilalcoxisilano, arilalcoxisilano, alquenilalcoxisilano o haloalcoxisilano.

9. El procedimiento de la reivindicación 2, vulcanizado de la reivindicación 3 o neumático de la reivindicación 4, en los que la funcionalización de alcoxisilano comprende tetraetilortosilicato, tetrametilortosilicato, tetrapropilortosilicato, glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPMOS), α-metacriloxipropiltrimetoxisilano, N,N-bis trimetilsililaminopropilmetildietoxisilano o un derivado de los mismos.

5 10. El procedimiento de la reivindicación 2, vulcanizado de la reivindicación 3, neumático de la reivindicación 4 o procedimiento de la reivindicación 5, en los que el aminoalcohol comprende: 2-aminoetanol, N-(3-aminopropil)-N, Ndietanolamina, 2-amino-2-metil-1-propanol, 2-amino-1-butanol, 2-amino-2-etil-1,3-propanodiol, 2-amino-2-metil-1,3propanodiol, tris(hidroximetil)-aminometano o 2-amino-2-hidroximetil-1,3-propanodiol, monoetanolamina, dietanolamina, trietanolamina, N-metiletanolamina, N,N-dimetiletanolamina, N,N-dibutiletanolamina, N,Ndietiletanolamina, N-metil-N,N-dietanolamina, 2-amino-2-metilpropanol, 3-aminopropanol o 2-aminopropanol.

11. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que el polímero reactivo se polimeriza usando un iniciador que comprende litio, en el que la cantidad de agente de funcionalización de alcoxisilano es de aproximadamente 0,3 a aproximadamente 1,1 moles de agente de funcionalización por mol de iniciador y en el que la cantidad de aminoalcohol es de aproximadamente 0,3 a aproximadamente 3 moles de aminoalcohol por mol de iniciador.

12. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que el polímero reactivo se polimeriza usando técnicas de catalizador de coordinación y en el que el catalizador de coordinación comprende un lantánido.