PROCEDIMIENTO PARA PRODUCIR POLÍMERO DIÉNICO CONJUGADO, EL POLÍMERO DIÉNICO CONJUGADO Y COMPOSICIÓN DE CAUCHO.

Un proceso para producir un polímero de dieno conjugado que consiste en un paso de polimerización en el que se obtiene un polímero de dieno conjugado,

que tiene un contenido de enlaces 1,4 cis del 98,5 % en peso o más y una proporción (Mw/Mn) entre el peso molecular medio ponderal (Mw) y el peso molecular medio numérico (Mn) medidos por cromatografía de infiltración a través de gel de 2,5 o menos, realizando una reacción de polimerización de compuestos dieno conjugado empleando una composición de catalizador que contiene los siguientes componentes de (a) a (c): componente (a): un compuesto que contiene un elemento de las tierras raras, que contiene por lo menos un elemento de las tierras raras que tiene un número atómico de 57 a 71 en la Tabla Periódica o un producto de reacción del compuesto que contiene un elemento de las tierras raras con una base de Lewis, componente (b): un aluminoxano y/o un compuesto orgánico de aluminio representado en la fórmula general AlR 1 R 2 R 3 , en la que R 1 y R 2 significan en cada caso un grupo hidrocarburo, igual o diferente, que tiene de 1 a 10 átomos de carbono o un átomo de hidrógeno y R 3 significa un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, que es igual o diferente de R 1 y R 2 y componente (c): un compuesto yodado que consta de (c1) un yoduro metálico representado en la fórmula general R 4 nXIm, en la que R4 es un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 20 átomos de carbono o a átomo de hidrógeno, X es Si o Al, n es un número entero de 0 a 3 y m es un número entero de 0 a 4, o (c2) un hidrocarburo yodado representado en la fórmula general R 5 I, en la que R 5 es un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 20 átomos de carbono

Ámbito técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento para producir un polímero de dieno conjugado con una distribución estrecha de pesos moleculares y un alto contenido de enlaces cis.

Antecedentes de la invención

Un polímero de dieno conjugado desempeña un papel importante en la industria y se produce por polimerización de un compuesto dieno conjugado (monómero). Se ha propuesto un gran número de catalizadores para la polimerización de un compuesto dieno conjugado. Se han estudiado en particular muchos catalizadores de polimerización que se han desarrollado para producir un polímero de dieno conjugado con un alto contenido de enlaces 1,4 cis y tienen una gran prestación en cuanto a las propiedades térmicas y mecánicas. Por ejemplo, ya se conocen catalizadores compuestos que tienen, como componente principal, una composición de metal de transición formada por un metal de transición del tipo níquel, cobalto o titanio y algunos de ellos se emplean ampliamente a escala industrial como catalizadores de polimerización del butadieno, isopreno y similares (por ejemplo, véase el documento no patentario 1 y el documento patentario 1).

Se ha estudiado y desarrollado además como catalizador de polimerización un catalizador compuesto formado por un compuesto que contiene un metal de tierras raras y un compuesto organometálico de un metal del grupo I al grupo III del Sistema Periódico, que tiene una gran actividad y es capaz de producir un polímero de dieno conjugado de alto contenido en enlaces 1,4 cis (ver enmiendas preliminares para un examen más detallado). Por ejemplo, en los documentos patentarios de 2 a 4 se describe un método para producir un polímero de dieno conjugado empleando un catalizador formado por un compuesto que contiene un elemento perteneciente a las tierras raras, un metilalmoxano (MAO), un compuesto orgánico de aluminio y un compuesto halogenado. Sin embargo continúa siendo difícil de producir un polímero que tengan una distribución suficientemente estrecha de pesos moleculares y un contenido de enlaces 1,4 cis suficientemente alto cuando se emplean los catalizadores descritos en estos documentos patentarios. Además, una composición de caucho producida a partir de un polímero de dieno conjugado que tenga una distribución de pesos moleculares relativamente amplia y un bajo contenido de enlaces 1,4 cis no cumplirá muchos requisitos exigidos, por ejemplo propiedades mecánicas, resistencia a la rotura progresiva y resistencia a la abrasión, que son propiedades necesarias para el caucho destinado a neumáticos.

[documento patentario 1] JP-B-37-8193 [documento patentario 2] JP-A-10-306113 [documento patentario 3] JP-A-11-35633 [documento patentario 4] JP-A-2000-34320 [documento no patentario 1] Ind. Eng. Chem. 48, 784, 1956

En el documento WO-A-2005/000921 se describe un polímero de butadieno que tiene un bajo contenido de enlaces vinilo y una distribución de pesos moleculares comprendida dentro de un intervalo específico. El polímero de butadieno, que contiene unidades del monómero 1,3-butadieno, se caracteriza porque las unidades de monómero 1,3butadieno tienen un contenido de enlaces 1,4-cis y un contenido de enlaces vinílicos situado en el 98,0% o superior y en el 0,3% o inferior, respectivamente, determinados por espectroscopía infrarroja de transformada de Fourier.

Descripción de la invención

La presente invención se ha realizado en vista de estos problemas de la tecnología convención y tiene por objeto proporcionar un proceso para producir un polímero de dieno conjugado, que puede producir de forma simple y económica dicho polímero de dieno conjugado con una distribución estrecha de pesos moleculares y un alto contenido de enlaces cis. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un polímero de dieno conjugado con una distribución estrecha de pesos moleculares y un alto contenido de enlaces cis. Otro objeto más de la presente invención es proporcionar una composición de caucho que tenga resistencia elevada a la tracción, alargamiento elevado por tracción, excelente resistencia a la rotura progresiva y excelente resistencia a la abrasión.

Como resultado de los extensos estudios dedicados a conseguir los anteriores objetivos, los inventores de la presente invención han encontrado que los objetivos anteriores pueden conseguirse polimerizando un compuesto dieno conjugado empleando una composición de catalizador que contiene un compuesto que contenga un elemento de las tierras raras o un producto de reacción del mismo con una base de Lewis, un aluminoxano y/o un compuesto orgánico de aluminio y un compuesto que contiene yodo. Este hallazgo ha conducido a completar la presente invención.

**(Ver fórmula)**

De modo específico, el siguiente proceso para la obtención de un polímero de dieno conjugado, el polímero de dieno conjugado y una composición de caucho se proporcionan con arreglo a la presente invención.

[1] Un proceso para producir un polímero de dieno conjugado que se define en la reivindicación 1.

[2] El proceso para producir un polímero de dieno conjugado con arreglo a [1], en el que el contenido de 1,2-vinilo en el polímero de dieno conjugado obtenido es del 0,3 % en peso o menos.

[3] El proceso para producir un polímero de dieno conjugado según [1] o [2], en el que la reacción de polimerización se lleva a cabo a una temperatura de 10°C o superior.

[4] El proceso para producir un polímero de dieno conjugado según uno cualquiera de [1] a [3], en el que la proporción molar entre el átomo de yodo contenido del componente (c) y el componente (a), (átomo de yodo)/(componente (a)), se sitúa entre 0,5 y 3.

[5] El proceso para producir un polímero de dieno conjugado según uno cualquiera de [1] a [4], en el que componente (c) es (c1) un yoduro metálico representado en la fórmula general R4nXIm (en la que R4 es un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 20 átomos de carbono o a átomo de hidrógeno, X es un átomo de metal, n es un número entero de 0 a 3 y m es un número entero de 0 a 4) o (c2) un compuesto hidrocarburo yodado representado en la fórmula general R5I (en la que R5 es un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 20 átomos de carbono).

Con arreglo al proceso para producir un polímero de dieno conjugado de la presente invención se puede producir un polímero de dieno conjugado con una distribución estrecha de pesos moleculares y un alto contenido de enlaces cis de manera sencilla y económica. El polímero de dieno conjugado de la presente invención tiene una distribución estrecha de pesos moleculares y un alto contenido de enlaces cis.

Además, la composición de caucho de la presente invención tiene una resistencia elevada a la tracción, alargamiento elevado por tracción, excelente resistencia a la rotura progresiva y excelente resistencia a la abrasión.

Mejor manera de llevar la invención a la práctica

A continuación se describen las formas de ejecución preferidas de la presente invención. Nótese que la presente invención no se limita a las siguientes formas de ejecución. Pueden introducirse varias modificaciones y mejoras a las formas de ejecución sin apartarse del alcance de la presente invención basándose en los conocimientos de los expertos en la técnica.

1. Proceso para producir polímero de dieno conjugado

Una forma de ejecución del proceso para producir un polímero de dieno conjugado de la presente invención consiste en un paso de polimerización en el que se lleva a cabo una reacción de polimerización de compuestos dieno conjugado empleando una composición de catalizador que contiene determinados componentes de (a) a (c). Los detalles se describen a continuación.

(Composición de catalizador)

La composición de catalizador empleada en el proceso para producir un polímero de dieno conjugado según la presente forma de ejecución contiene los siguientes componentes de (a) a (c):

componente (a): un compuesto que contiene un elemento de las tierras raras, que contiene por lo menos un elemento de las tierras raras que tiene un número atómico de 57 a 71 en la Tabla Periódica o un producto de reacción del compuesto que contiene un elemento de las tierras raras con una base de Lewis,

componente (b): un aluminoxano y/o un compuesto orgánico de aluminio representado en la fórmula general AlR1R2R3, en la que R1 y R2 significan en cada caso un grupo hidrocarburo,... [Seguir leyendo]

1. Un proceso para producir un polímero de dieno conjugado que consiste en un paso de polimerización en el que se obtiene un polímero de dieno conjugado, que tiene un contenido de enlaces 1,4 cis del 98,5 % en peso o más y una proporción (Mw/Mn) entre el peso molecular medio ponderal (Mw) y el peso molecular medio numérico (Mn) medidos por cromatografía de infiltración a través de gel de 2,5 o menos, realizando una reacción de polimerización de compuestos dieno conjugado empleando una composición de catalizador que contiene los siguientes componentes de (a) a (c):

componente (a): un compuesto que contiene un elemento de las tierras raras, que contiene por lo menos un elemento de las tierras raras que tiene un número atómico de 57 a 71 en la Tabla Periódica o un producto de reacción del compuesto que contiene un elemento de las tierras raras con una base de Lewis, componente (b): un aluminoxano y/o un compuesto orgánico de aluminio representado en la fórmula general AlR1R2R3, en la que R1 y R2 significan en cada caso un grupo hidrocarburo, igual o diferente, que tiene de 1 a 10 átomos de carbono o un átomo de hidrógeno y R3 significa un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, que es igual o diferente de R1 y R2 y componente (c): un compuesto yodado que consta de (c1) un yoduro metálico representado en la fórmula general R4nXIm, en la que R4 es un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 20 átomos de carbono o a átomo de hidrógeno, X es Si o Al, n es un número entero de 0 a 3 y m es un número entero de 0 a 4, o (c2) un hidrocarburo yodado representado en la fórmula general R5I, en la que R5 es un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 20 átomos de carbono.

2. El proceso para producir un polímero de dieno conjugado según la reivindicación 1, en el que el contenido de 1,2-vinilo del polímero de dieno conjugado obtenido es del 0,3 % en peso o menos.

3. El proceso para producir un polímero de dieno conjugado según la reivindicación 1 ó 2, en el que la reacción de polimerización se lleva a cabo a una temperatura de 10°C o superior.

4. El proceso para producir un polímero de dieno conjugado según uno cualquiera de reivindicaciones de 1 a 3, en el que la proporción molar entre el átomo de yodo contenido en el componente (c) y el componente (a), (átomo de yodo)/(componente (a)), se sitúa entre 0,5 y 3.

5. El proceso para producir un polímero de dieno conjugado según uno cualquiera de reivindicaciones de 1 a 4, en el que el componente (c) es (c1) un yoduro metálico representado por la fórmula general R4nXIm (en la que R4 es un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 20 átomos de carbono o a átomo de hidrógeno, X es Si o Al, n es un número entero de 0 a 3 y m es un número entero de 0 a 4), o (c2) un hidrocarburo yodado representado en la fórmula general R5I (en la que R5 es un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 20 átomos de carbono).