VULCANIZADO QUE COMPRENDE POLÍMERO CON AZINA FUNCIONALIZADA.

Un vulcanizado que comprende al menos una carga en forma de partículas y un polímero que comprende grupos colgantes aromáticos unidos directamente y un radical azino

La presente invención se refiere a un vulcanizado que comprende al menos una carga en forma de partículas y un polímero particular.

Con frecuencia, se fabrican artículos de caucho tales como superficies de rodadura de neumáticos a partir de composiciones elastoméricas que contienen uno o más materiales reforzantes tales como, por ejemplo, negro de carbono en forma de partículas y sílice; véase, por ejemplo, The Vanderbilt Rubber Handbook, 13a Ed. (1.990), págs. 603-04.

Una buena tracción y resistencia a la abrasión son consideraciones principales para las superficies de rodadura de los neumáticos; sin embargo, las preocupaciones por la eficiencia del combustible de los vehículos a motor argumentan a favor de una minimización en su resistencia a la rodadura, que se correlaciona con una reducción en la histéresis y la acumulación de calor durante el funcionamiento del neumático. Estas consideraciones son en gran medida competitivas y de algún modo contradictorias: las bandas de rodadura fabricadas a partir de composiciones diseñadas para proporcionar buena tracción en carretera normalmente presentan resistencia a la rodadura mejorada y viceversa.

Típicamente se eligen carga(s), polímero(s) y aditivos de manera que se proporcione un compromiso o equilibrio aceptable de estas propiedades. Asegurar que la carga o las cargas de refuerzo estén bien dispersadas por el material o los materiales elastoméricos tanto mejora la procesabilidad como actúa para mejorar las propiedades físicas. La dispersión de cargas se puede mejorar aumentando su interacción con el o los elastómeros. Ejemplos de esfuerzos de este tipo incluyen mezcla a alta temperatura en presencia en presencia de activadores selectivamente reactivos, oxidación superficial de materiales de mezcla, injerto superficial y modificación química del polímero, típicamente en un extremo del mismo.

Con frecuencia se usan diversos materiales elastoméricos en la fabricación de vulcanizados tales como por ejemplo componentes de neumáticos. Además de caucho natural, algunos de los empleados más comúnmente incluyen cispolibutadieno superior, con frecuencia fabricado por procesos que emplean catalizadores e interpolímeros de estireno/butadieno sustancialmente aleatorios, con frecuencia fabricados por procesos que emplean iniciadores aniónicos. Las funcionalidades que se pueden incorporar en cis-polibutadieno superior no se pueden incorporar con frecuencia a interpolímeros de estireno/butadieno iniciados de manera aniónica y viceversa.

También hay que prestar atención a las divulgaciones de EP-0244603 A, EP-0274021 A, la referencia bibliográfica con los nombres de Hashidzume, Akihito et al referenciadas como XP 002468958 y EP-1803740A.

La invención proporciona un vulcanizado que comprende al menos una carga en forma de partículas y un polímero que incluye grupos colgantes aromáticos unidos directamente y un radical azino. El radical azino puede estar situado en un extremo del polímero y/o puede constituir una o más unidades mer en la cadena polimérica.

El radical azino puede ser un resto definido por una de las siguientes fórmulas:

>N-N=CR1R2 (I)

o -N=N-CR1R2-(II)

en las que R1 y R2 (a) son independientemente H o un grupo alquilo, alquenilo, cicloalquilo, cicloalquenilo, arilo, alilo, aralquilo, alcarilo o alquinilo sustituido o no sustituido: o (b) junto con un grupo alquileno, alquenileno, cicloalquileno, cicloalquenileno o arileno. Donde el resto está unido al polímero por sólo uno de los dos enlaces abiertos, el otro enlace se une a un átomo de hidrógeno, es decir, el resto es un resto terminal. (En el caso de la fórmula (II), la unión al polímero tiene lugar por el átomo de N, que significa que el átomo de H está unido al átomo de C). En el caso de que el resto definido por la fórmula (I) esté unido al polímero por los dos enlaces abiertos, el grupo colgante resultante tiene la fórmula general

- N=CR1R2 (III)

en la que R1 y R2 se definen como anteriormente con la condición de que tanto R1 como R2 no sean H.

Los polímeros que incluyen grupos aromáticos unidos directamente y al menos un grupo colgante adicional de fórmula (III) también constituyen realizaciones de la invención.

También se proporciona un polímero que incluye unidades mer aromáticas vinílicas y de azina En ciertas realizaciones, el polímero se puede proporcionar haciendo reaccionar un polímero vivo, específicamente, uno que incluye mer aromática vinílica, con un compuesto de azina.

En cada uno de lo anterior, el polímero incluye preferiblemente unidades mer de polieno. En ciertas realizaciones, los polienos pueden ser dienos conjugados y la unidad mer de dieno conjugado resultante se puede incorporar

sustancialmente de manera aleatoria por la cadena polimérica.

En cada uno de lo anterior, el polímero puede ser sustancialmente lineal. En ciertas realizaciones, el polímero sustancialmente lineal puede incluir un radical azino como resto terminal o una porción del mismo.

Adicionalmente o alternativamente, el polímero puede interactuar con carga en forma de partículas tal como, por ejemplo, negro de carbono. Los vulcanizados pueden incluir cargas en forma de partículas y se proporcionan así dichos polímeros, ya que son procedimientos para proporcionar y usar dichos vulcanizados.

También se proporcionan procedimientos para proporcionar el polímero, sin considerar como está caracterizado.

Otros aspectos de la presente invención serán evidentes a partir de la descripción detallada que sigue.

Para ayudar al entendimiento de esa descripción, se proporcionan ciertas definiciones inmediatamente a continuación y se desea que se apliquen a todo a menos que el texto circundante indique explícitamente lo contrario.

"polímero" significa que el producto de polimerización de uno o más monómeros y es inclusive homo-, co-, ter-, tetrapolímeros, etc.;

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

"copolímero" significa un polímero que incluye unidades mer procedentes de dos agentes reaccionantes, típicamente monómeros, y se incluyen copolímeros aleatorios, de bloque, segmentados, de injerto, etc.;

"interpolímero" significa un polímero que incluye unidades mer procedentes de al menos dos agentes reaccionantes, típicamente monómeros, y se incluyen copolímeros, terpolímeros, tetrapolímeros y similares;

“sustituido” significa uno que contiene un heteroátomo o funcionalidad (por ejemplo, grupo hidrocarbilo) que no interfiere con el propósito deseado del grupo en cuestión;

"directamente unido" significa unido mediante enlaces covalentes con átomos o grupos que no intervienen;

"polieno" significa una molécula con al menos dos dobles enlaces situados en la porción más larga o cadena de la misma y específicamente se incluyen dienos, trienos y similares;

"radical" significa la porción de una molécula que queda después de la reacción con otra molécula, sin considerar si se ganan o pierden átomos como resultado de la reacción;

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

"resto terminal" significa un grupo o funcionalidad situada en un extremo.

En el presente documento, todos los valores dados en forma de porcentajes son porcentajes en peso, a menos que el texto circundante indique lo contrario.

Como es evidente a partir de lo anterior, el polímero se puede describir o caracterizar en una variedad de formas. Generalmente, incluye grupos aromáticos directamente unidos y un resto definido por uno de fórmula (I) o fórmula (II). En el caso de que el resto definido por la fórmula (I) esté unido al polímero por los dos enlaces abiertos, el grupo colgante resultante se puede definir por la fórmula (III).

En ciertas realizaciones, el polímero se puede proporcionar haciendo reaccionar un compuesto de azina con un polímero vivo que incluye unidades mer aromáticas vinílicas, y opcionalmente, unidades mer de dieno, en particular mer de dieno conjugado.

El... [Seguir leyendo]

1. Un vulcanizado que comprende al menos una carga en forma de partículas y un polímero que comprende grupos colgantes aromáticos unidos directamente y un radical azino.

2. Un vulcanizado según la reivindicación 1, en el que dicho radical azino está situado en un extremo de dicho polímero.

3. Un vulcanizado según la reivindicación 1, en el que dicho radical azino constituye una unidad mer en la cadena polimérica.

4. Un vulcanizado según la reivindicación 1, en el que dicho radical azino es un resto definido por una de las siguientes fórmulas. >N-N=CR1R2 o

- N=N-CR1R2en la que R1 y R2 son independientemente H o un grupo alquilo, alquenilo, cicloalquilo, cicloalquenilo, arilo, alilo, aralquilo, alcarilo o alquinilo sustituido o no sustituido o junto con un grupo alquileno, alquenileno, cicloalquileno, cicloalquenileno o arileno sustituido o no sustituido.

5. Un vulcanizado según la reivindicación 4, en el que dicho resto está unido a dicho polímero a través de los dos enlaces abiertos.

6. Un vulcanizado según la reivindicación 5, que comprende un grupo colgante con la fórmula general -N=CR1R2 en la que R1 y R2 son como se definió en la reivindicación 4 con la condición de que tanto R1 como R2 no sean H.

7. Un vulcanizado según la reivindicación 6, en el que dicho grupo colgante es un resto terminal.

8. Un vulcanizado según la reivindicación 4, en el que dicho resto está unido a dicho polímero a través de uno de dichos enlaces abiertos y a un átomo de hidrógeno a través del otro de dichos enlaces abiertos.

9. Un vulcanizado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que dichos grupos colgantes aromáticos están en unidades mer aromáticas vinílicas.

10. Un vulcanizado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que dicho polímero es el producto de reacción de un polímero carbaniónico y un compuesto de azina.

11. Un vulcanizado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que dicho polímero es sustancialmente lineal y tiene una microestructura 1,2 global no mayor que 50% en base al contenido total de polieno.