2609166 - Полимеры, модифицированные аминосиланом

Полимеры, модифицированные аминосиланом

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к модифицированным макромолекулярным соединениям, которые могут быть получены путем использования определенных соединений аминосилановых инициаторов полимеризации и, необязательно, соединений, модифицирующих концы цепей. Изобретение также относится к полимерным композициям, содержащим такие модифицированные макромолекулярные соединения, и к использованию таких композиций в получении вулканизированных (сшитых) эластомерных полимерных композиций и изделий. Техническим результатом является улучшение эксплуатационных характеристик получаемых изделий. 10 н. и 36 з.п. ф-лы, 11 табл.

Реферат

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение относится к модифицированным макромолекулярным соединениям, которые могут быть получены путем использования определенных соединений аминосилановых инициаторов полимеризации и, необязательно, соединений, модифицирующих концы цепей. Изобретение также относится к эластомерным полимерным композициям, содержащим такие модифицированные макромолекулярные соединения, и к использованию таких композиций в получении вулканизированных (сшитых) эластомерных полимерных композиций и изделий. Вулканизированные эластомерные полимерные композиции обладают относительно низкими потерями на гистерезис и пригодны для использования во многих изделиях, включая протекторы шин, имеющие низкое тепловыделение, низкое сопротивление качению, хорошее сцепление с влажной и обледеневшей поверхностью дороги, в сочетании с хорошим балансом других желательных физических и химических свойств, например, сопротивления истиранию и предела прочности на растяжение, и отличной технологичностью.

УРОВЕНЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Общеизвестно, что растущие цены на нефть и национальное законодательство, требующее снижения выбросов двуокиси углерода автомобилями, принуждают производителей шин и каучука развивать производство “топливно-эффективных” и, таким образом, топливо- или газосберегающих шин. Одним из общих подходов к изготовлению топливосберегающих шин является производство композиций для шин, имеющих пониженные потери на гистерезис. Значительным источником гистерезиса в вулканизированных эластомерных полимерах считаются свободные концы полимерных цепей, т.е. сегменты эластомерных полимерных цепей от последней поперечной связи до конца полимерной цепи. Такой свободный конец полимера не принимает участия в процессе эффективного упругого восстановления, в результате чего энергия, переданная такому сегменту полимера, теряется. Рассеянная энергия приводит к выраженному гистерезису при динамической деформации. Другим источником гистерезиса в вулканизированных эластомерных полимерах считается недостаточное распределение частиц наполнителя в вулканизированной эластомерной полимерной композиции. Потери на гистерезис сшитой эластомерной полимерной композиции связаны со значением ее Tan δ при 60°C (см. ISO 4664-1:2005; Rubber, Vulcanized or thermoplastic; Determination of dynamic properties - part 1: General guidance (Каучук, вулканизированный или термопластический; Определение динамических свойств - Часть 1, Общее руководство)). В общем, вулканизированные эластомерные полимерные композиции, имеющие относительно малые значения Tan δ при 60°C, являются предпочтительными как имеющие более низкие потери на гистерезис. В готовом шинном продукте, это приводит к пониженному сопротивлению качению и лучшей экономии топлива.

Принято считать, что шина с более низким сопротивлением качению может быть изготовлена за счет ухудшения способности к сцеплению с влажной поверхностью дороги. Например, если в статистическом бутадиен-стирольном каучуке, полученном методом полимеризации в растворе (статистический SSBR), концентрация полистирольных звеньев является пониженной по отношению к общей концентрации полибутадиеновых звеньев, а концентрация 1,2-полидиеновых звеньев поддерживается постоянной, то температура стеклования SSBR снижается и, вследствие этого, как Tan δ при 60°C, так и Tan δ при 0°C уменьшаются, что в общем соответствует таким эксплуатационным характеристикам шины, как улучшенное сопротивление качению и ухудшенное сцепление с влажной поверхностью дороги. Аналогично, если в статистическом бутадиен-стирольном каучуке, полученном методом полимеризации в растворе, (статистический SSBR), концентрация 1,2-полибутадиеновых звеньев является пониженной по отношению к общей концентрации полибутадиеновых звеньев, и концентрация полистирольных звеньев поддерживается постоянной, температура стеклования SSBR снижается и, вследствие этого, как Tan δ при 60°C, так и Tan δ при 0°C уменьшаются, что в общем соответствует таким эксплуатационным характеристикам шины, как улучшенное сопротивление качению и ухудшенное сцепление с влажной поверхностью дороги. Соответственно, для правильной оценки эксплуатационных характеристик вулканизированного каучука следует контролировать как сопротивление качению, связанное с Tan δ при 60°C, так и сцепление с влажной поверхностью дороги, связанное с Tan δ при 0°C, наряду с тепловыделением шины.

Один из общепринятых подходов к снижению потерь на гистерезис заключается в уменьшении числа свободных концов цепей эластомерных полимеров. В литературе были описаны различные методики, включая использование “сшивающих агентов”, таких как тетрахлорид олова, которые могут функционализировать конец полимерной цепи и реагировать с компонентами эластомерной композиции, например, с наполнителем или с ненасыщенными участками полимера. Примеры таких методик и сшивающих агентов описаны в следующих патентах: US 3281383; US 3244664 и US 3692874 (например, тетрахлорсилан); US 3978103; US 4048206; 4474908; US 6777569 (блочные меркаптосиланы) и US 3078254 (полигалогензамещенный углеводород, такой как 1,3,5-три(бромметил)бензол); US 4616069 (соединение олова и органическое аминосоединение или амин); и US 2005/0124740.

Использование “сшивающих агентов” в качестве реагентов для "живых" (содержащих активные центры) полимеров зачастую приводит к образованию полимерных смесей, содержащих одну фракцию линейных или несвязанных полимеров и одну или несколько фракций, содержащих более двух сходящихся полимерных цепей в точке сшивания. Имеющая статус справочной статья “Synthesis of end-functionalized polymer by means of living anionic polymerization”, Journal of Macromolecular Chemistry and Physics, 197, (1996), 3135-3148, описывает синтез “полистирол-содержащих” и “полиизопрен-содержащих” "живых" полимеров с гидрокси (-OH) и меркапто (-SH) функциональными концевыми группами, получаемых по реакции "живых" полимеров с галоидалканами, содержащими силилэфирные и силилтиоэфирные функции. Трет-бутилдиметилсилильная (TBDMS) группа является предпочтительной в качестве защитной группы для -OH и -SH функций в реакциях обрыва цепи, потому что соответствующие силилэфиры и тиоэфиры, как было определено, являются стабильными и совместимыми с анионными "живыми" полимерами.

WO 2007/047943 описывает использование силан-сульфидного модификатора омега-конца цепи для получения эластомерного полимера с модифицированным концом цепи, используемого в качестве компонента вулканизированной эластомерной полимерной композиции или протектора шины. Хотя гистерезисные свойства вулканизированного каучука могут быть значительно улучшены, этот эффект является ограниченным, поскольку только один конец полимерной цепи может быть функционализирован с помощью описанного соединения модификатора.

WO 9706192 описывает сополимер, получаемый путем сополимеризации алкенил-замещенного ароматического углеводорода и конъюгированного диена с помощью защищенного функционального металлорганического инициатора. WO 9706192 не предусматривает вулканизированного полимера или сополимеров, поэтому влияние фрагмента (со)полимера, образующегося при использовании металлорганического инициатора, на гистерезисные свойства вулканизированного каучука, неизвестно.

WO 2011031943 описывает инициатор полимеризации, содержащий по меньшей мере две защищенные первичные аминогруппы и по меньшей мере один щелочной или щелочноземельный металл, а также полимеры, полученные путем использования указанных инициаторов полимеризации.

WO 2011082277 описывает “металлированное аминосилановое соединение для инициирования анионной полимеризации”, содержащее продукт реакции (1) по меньшей мере одного металлирующего агента и (2) по меньшей мере одного определенного алкиламиносиланового соединения. Хотя компоненты (1) и (2) описаны подробно, практически отсутствует структурная информация, касающаяся “металлированного аминосиланового соединения для инициирования анионной полимеризации”, и не приводится никакой информации о полимерном структурном элементе, образующемся из используемой системы инициатора.

Существует потребность в способах модификации и получаемых с их помощью модифицированных макромолекулярных соединениях, которые могут быть использованы для дополнительной оптимизации динамических свойств вулканизата диоксида кремния и сажи, включая низкие гистерезисные свойства, соответствующие высокому сцеплению с влажной поверхностью дороги и низкому сопротивлению качению шин. Кроме того, существует потребность в дополнительном снижении тепловыделения вулканизата при тепловом воздействии и под механическим напряжением. Эти потребности удовлетворяются с помощью следующего изобретения. В частности, существует потребность в эффективном металлорганическом инициаторе, который улучшает гистерезисные свойства вулканизированного модифицированного полимера при использовании одного или в сочетании с модификаторами концов цепей, причем комбинированный вариант реализации изобретения приводит к значительному большему улучшению эксплуатационных характеристик.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение предусматривает модифицированное макромолекулярное соединение (также называемое модифицированным эластомерным макромолекулярным соединением) следующей формулы A:

где

R³ и R⁴ каждый независимо выбран из -OH, (C₁-C₁₈)-алкила, (C₆-C₁₈)-арила и (C₇-C₁₈)-аралкила;

R⁵ и R⁶ каждый независимо выбран из водорода, (C₁-C₁₈)-алкила, (C₆-C₁₈)-арила и (C₇-C₁₈)-аралкила;

P обозначает эластомерную диеновую полимерную цепь, содержащую мономерные звенья, образованные по меньшей мере одним из следующих мономеров: бутадиен, изопрен, стирол и альфа-метилстирол; и

K обозначает атом водорода или

где

R¹ независимо выбран из атома водорода и (C₁-C₄)-алкила;

R² независимо выбран из (C₁-C₁₈)-алкила;

Y является по меньшей мере двухвалентным и представляет собой (C₁-C₁₈)-алкил, который может быть замещен одной или несколькими из следующих групп: группа третичного амина, силильная группа, (C₇-C₁₈)-аралкильная группа и (C₆-C₁₈)-арильная группа; и

Z обозначает водород или

где

M¹ обозначает атом кремния или атом олова; R⁷ и R⁸ независимо выбраны из (C₁-C₁₈)-алкила, (C₆-C₁₈)-арила и (C₇-C₁₈)-аралкила; и T обозначает R¹¹ или

где

Y имеет указанные выше значения;

R⁹ независимо выбран из (C₁-C₁₈)-алкила;

R¹⁰ независимо выбран из атома водорода и (C₁-C₄)-алкила;

R¹¹ выбран из (C₁-C₁₈)-алкила, (C₆-C₁₈)-арила и (C₇-C₁₈)-аралкила; и

D обозначает OR¹ или

где

R¹, P, R³, R⁴, R⁵ и R⁶ имеют указанные выше значения; и

p и o каждый независимо выбран из целых чисел, равных 1, 2 и 3; m, n, t и u каждый независимо выбран из целых чисел, равных 0, 1 и 2; и где p равно 1, если K обозначает H; в противном случае p+m+n=3 и t+u+o=3.

Изобретение дополнительно предусматривает способ получения модифицированного макромолекулярного соединения формулы A, включающий стадии

(i) полимеризации в растворе по меньшей мере одного эластомерного диенового мономера с по меньшей мере одним соединением аминосиланового инициатора полимеризации формулы 4 или формулы 5

или их аддуктами основания Льюиса, где

R^3a независимо выбран из -N(R²⁸)R²⁹, (C₁-C₁₈)-алкила, (C₆-C₁₈)-арила и (C₇-C₁₈)-аралкила;

R^4a независимо выбран из -N(R³⁰)R³¹, (C₁-C₁₈)-алкила, (C₆-C₁₈)-арила и (C₇-C₁₈)-аралкила;

R⁵ и R⁶ имеют указанные выше значения;

M² представляет собой литий, натрий или калий;

R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵, R¹⁶, R¹⁷, R¹⁸, R¹⁹, R²⁰, R²¹, R²², R²³, R²⁴ и R²⁵ каждый независимо выбран из водорода, (C₁-C₁₈)-алкила, (C₆-C₁₈)-арила и (C₇-C₁₈)-аралкила;

R²⁶, R²⁷, R²⁸, R²⁹, R³⁰ и R³¹каждый независимо выбран из (C₁-C₁₈)-алкила, (C₆-C₁₈)-арила и (C₇-C₁₈)-аралкила;

q выбран из целых чисел, равных 1, 2, 3, 4 и 5; и

r выбран из целых чисел, равных 1, 2 и 3;

(ii) необязательно, проведения реакции полимера, полученного на стадии (i) в растворе, с соединением формулы 6, модифицирующим конец цепи

где

M¹, Y, R², R⁷, R⁸ и n имеют указанные выше значения;

R^1a независимо выбран из (C₁-C₄)-алкила;

s обозначает целое число 1, 2 или 3; и n+s=3;

T обозначает R¹¹ или

где

Y, R⁹, R¹¹ и t имеют указанные выше значения;

R^10a независимо выбран из (C₁-C₄)-алкила;

v обозначает целое число 1, 2 или 3; и t+v=3; и

(iii) необязательно, введения в контакт полимера, полученного на стадии (i) или (ii), с протонирующим агентом.

В соответствии с изобретением, соединение аминосиланового инициатора полимеризации формулы 4 или формулы 5, которое составляет другой аспект изобретения, может быть получено на стадии (ia) путем приведения в контакт

соединения формулы 9

где

X обозначает атом хлора, атом брома или атом йода; и

R^3a, R^4a, R⁵, R⁶, R²⁶ и R²⁷ имеют указанные выше значения;

с щелочным металлом, выбранным из лития, натрия и калия; и с

соединением, которое выбрано из соединений ряда соединений формулы 10 и формулы 11

где

R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵, R¹⁶, R¹⁷, R¹⁸, R¹⁹, R²⁰, R²¹, R²², R²³, R²⁴ и R²⁵, q и r имеют указанные выше значения.

Модифицированное макромолекулярное соединение формулы A по настоящему изобретению обычно получают в форме полимерной композиции, содержащей по меньшей мере одно модифицированное макромолекулярное соединение формулы A и один или несколько дополнительных компонентов, выбранных из компонентов, которые (i) прибавляют к или образуются в результате процесса полимеризации, используемого для получения модифицированного макромолекулярного соединения, и компонентов, которые (ii) остаются после удаления растворителя (“первая полимерная композиция”). Такие компоненты включают, без ограничения указанными, например, соединения-стабилизаторы, дополнительные модифицированные или немодифицированные полимеры, технологические добавки, мягчители и агенты, снижающие липкость.

Модифицированное макромолекулярное соединение формулы A по настоящему изобретению может, кроме того, быть получено в форме полимерной композиции, содержащей по меньшей мере одно модифицированное макромолекулярное соединение формулы A, например, в форме первой полимерной композиции, и по меньшей мере один наполнитель (“вторая полимерная композиция”).

Изобретение также предусматривает вулканизированную полимерную композицию, содержащую продукт реакции по меньшей мере следующих материалов:

1) по меньшей мере одного вулканизирующего агента; и

2) первой или второй полимерных композиций, описанных в данном документе.

Изобретение также предусматривает способ получения вулканизированной полимерной композиции, включающий проведение реакции по меньшей мере следующих компонентов:

1) по меньшей мере одного вулканизирующего агента; и

2) первой или второй полимерных композиций, описанных в данном документе.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение предусматривает модифицированное макромолекулярное соединение формулы A, в общем описанное выше.

В предпочтительном варианте реализации изобретения, модифицированное макромолекулярное соединение имеет формулу 1:

где R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, Y, P и Z; и n, m и p в общем описаны выше.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, Y является двухвалентным и представляет собой (C₁-C₁₈)-алкил.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, R⁵ и R⁶каждый независимо выбран из водорода и (C₁-C₁₈)-алкила, и R⁷ и R⁸каждый независимо выбран из (C₁-C₁₈)-алкила, и R³ и R⁴ каждый независимо выбран из -OH и (C₁-C₁₈)-алкила.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, R³, R⁴, R⁷ и R⁸каждый независимо выбран из (C₁-C₁₈)-алкила, и R⁵ и R⁶каждый независимо выбран из водорода и (C₁-C₁₈)-алкила.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, p и o каждый независимо выбран из целых чисел, равных 1 и 2; m и u каждый независимо выбран из целых чисел, равных 1 и 2; n и t каждый независимо выбран из целых чисел, равных 0 и 1.

В одном варианте реализации изобретения, называемом “Вариант реализации изобретения 1”, модифицированное макромолекулярное соединение представлено Формулой 1, в общем описанной выше, где R¹, R², R⁴, R⁵, R⁶, Y, P и n, m и p в общем описаны выше; R³ выбран из -OH и (C₁-C₁₈)-алкила; Z обозначает -M¹(R⁷)(R⁸)(T); M¹ обозначает атом кремния или атом олова; R⁷ и R⁸ каждый независимо выбран из (C₁-C₁₈)-алкила; и T обозначает

где Y, R⁹, R¹⁰ и D, и t, u и o в общем описаны выше.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, R⁵ и R⁶ каждый независимо выбран из водорода и (C₁-C₁₈)-алкила, и R³ и R⁴ каждый независимо выбран из -OH и (C₁-C₁₈)-алкила.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, R³ и R⁴ каждый независимо выбран из (C₁-C₁₈)-алкила, и R⁵ и R⁶каждый независимо выбран из водорода и (C₁-C₁₈)-алкила.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, p и o каждый независимо выбран из целых чисел, равных 1 и 2; m и u каждый независимо выбран из целых чисел, равных 2 и 3; и n и t каждый независимо выбран из целых чисел, равных 0 и 1.

В другом варианте реализации изобретения, называемом “Вариант реализации изобретения 2”, модифицированное макромолекулярное соединение представлено Формулой 1, в общем описанной выше, где R¹, R², R⁴, R⁵, R⁶, Y, P и n, m и p в общем описаны выше; R³ выбран из -OH и (C₁-C₁₈)-алкила; Z обозначает -M¹(R⁷)(R⁸)(T); M¹ обозначает атом кремния или атом олова; R⁷ и R⁸ каждый независимо выбран из (C₁-C₁₈)-алкила; и T обозначает R¹¹, где R¹¹ выбран из (C₁-C₁₈)-алкила.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, R³ и R⁴каждый независимо выбран из (C₁-C₁₈)-алкила, и R⁵ и R⁶каждый независимо выбран из водорода и (C₁-C₁₈)-алкила.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, p выбран из целых чисел, равных 1 и 2; m выбран из целых чисел, равных 2 и 3; и каждый n обозначает целое число, равное 0 или 1.

Изобретение дополнительно предусматривает способ получения модифицированного макромолекулярного соединения формулы A, включающий стадию (i) и, необязательно, одну из или обе стадии (ii) и (iii), в общем описанные выше.

В одном варианте реализации изобретения, стадия (ii) является существенной стадией, и формула A принимает вид формулы 1.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, M² обозначает литий.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, R^3a выбран из -N(R²⁸)R²⁹ и (C₁-C₁₈)-алкила, где R²⁸ и R²⁹ в общем описаны выше.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, R^3a, R^4a, R²², R²³, R²⁴, R²⁵, R²⁶ и R²⁷ каждый независимо выбран из (C₁-C₁₈)-алкила, и R⁵, R⁶, R¹⁸, R¹⁹, R²⁰ и R²¹ каждый независимо выбран из водорода и (C₁-C₁₈)-алкила, и R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵, R¹⁶ и R¹⁷ каждый независимо выбран из водорода и (C₁-C₆)-алкила.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, q равен 1 и r равен 2.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, s и v каждый независимо выбран из целых чисел, равных 2 и 3; и n и t каждый независимо выбран из целых чисел, равных 0 и 1.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, изобретение предусматривает способ получения модифицированного макромолекулярного соединения формулы 1, определенного в соответствии с Вариантом реализации 1, включающий стадии (i) и (ii) и, необязательно, стадию (iii), в общем описанные выше, в котором соединение формулы 6, модифицирующее конец цепи, имеет формулу 7

где

M¹, Y, R^1a, R², n и s имеют значения, в общем указанные для формулы 6;

R⁷, R⁸ и R⁹ каждый независимо выбран из (C₁-C₁₈)-алкила;

R^10a независимо выбран из (C₁-C₄)-алкила;

t выбран из целых чисел, равных 0, 1 и 2; v выбран из целых чисел, равных 1, 2 и 3; и t+v=3.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, M² обозначает литий.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, q равен 1 и r равен 2.

В другом предпочтительном варианте реализации изобретения, изобретение предусматривает способ получения модифицированного макромолекулярного соединения формулы 1, определенного в соответствии с Вариантом реализации 2, включающий стадии (i) и (ii) и, необязательно, стадию (iii) в общем описанные выше, в котором соединение формулы 6, модифицирующее конец цепи, имеет формулу 8

где

M¹, Y, R^1a, R², n и s имеют значения, в общем указанные для формулы 6; R⁷ и R⁸ каждый независимо выбран из (C₁-C₁₈)-алкила; и

R¹¹ выбран из (C₁-C₁₈)-алкила; (C₇-C₁₈)-аралкила и (C₆-C₁₈)-арила.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, M² обозначает литий.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, R^3a выбран из -N(R²⁸)R²⁹ и (C₁-C₁₈)-алкила.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, R^3a, R^4a, R²², R²³, R²⁴, R²⁵, R²⁶ и R²⁷ каждый независимо выбран из (C₁-C₁₈)-алкила, и R⁵, R⁶, R¹⁸, R¹⁹, R²⁰ и R²¹ каждый независимо выбран из водорода и (C₁-C₁₈)-алкила, и R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵; R¹⁶ и R¹⁷ каждый независимо выбран из водорода и (C₁-C₆)-алкила.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, q равен 1 и r равен 2.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, s выбран из целых чисел, равных 2 и 3; и n выбран из целых чисел, равных 0 и 1.

В соответствии с особенно предпочтительным аспектом изобретения, соединение аминосиланового инициатора полимеризации формулы 4 или формулы 5, используемое на стадии (i) вышеописанных способов, получают на стадии (ia) путем проведения реакции соединения формулы 9, в общем описанного выше, щелочного металла, выбранного из лития, натрия и калия, и соединения формулы 10 или формулы 11, соответственно, в общем описанного выше.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, M² обозначает литий.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, R³, R⁴, R²², R²³, R²⁴, R²⁵, R²⁶ и R²⁷ каждый независимо выбран из (C₁-C₁₈)-алкила, и R⁵, R⁶, R¹⁸, R¹⁹, R²⁰ и R²¹ каждый независимо выбран из водорода и (C₁-C₁₈)-алкила, и R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵, R¹⁶ и R¹⁷ каждый независимо выбран из водорода и (C₁-C₆)-алкила.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, щелочным металлом на стадии (ia) является литий.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, q равен 1 и r равен 2.

Соединения аминосилановых инициаторов полимеризации формулы 4 и формулы 5, определенные выше в общем и в предпочтительных вариантах реализации, являются дополнительными аспектами настоящего изобретения.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, изобретение более предпочтительно предусматривает способ получения модифицированного макромолекулярного соединения формулы 1, определенного в соответствии с Вариантом реализации 1, включающий стадии (ia), (i) и (ii) и, необязательно, стадию (iii), в общем описанные выше, в котором соединение формулы 7, определенное выше, используется в качестве соединения, модифицирующего конец цепи.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, M² обозначает литий.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, R³, R⁴, R²², R²³, R²⁴, R²⁵, R²⁶ и R²⁷ каждый независимо выбран из (C₁-C₁₈)-алкила, и R⁵, R⁶, R¹⁸, R¹⁹, R²⁰ и R²¹ каждый независимо выбран из водорода и (C₁-C₁₈)-алкила, и R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵; R¹⁶ и R¹⁷ каждый независимо выбран из водорода и (C₁-C₆)-алкила.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, щелочным металлом на стадии (ia) является литий.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, q равен 1 и r равен 2.

В другом предпочтительном варианте реализации изобретения, изобретение более предпочтительно предусматривает способ получения модифицированного макромолекулярного соединения формулы 1, определенного в соответствии с Вариантом реализации 2, включающий стадии (ia), (i) и (ii) и, необязательно, стадию (iii), в общем описанные выше, в котором соединение формулы 8, определенное выше, используется в качестве соединения, модифицирующего конец цепи.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, M² обозначает литий.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, щелочным металлом на стадии (ia) является литий.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, q равен 1 и r равен 2.

Изобретение дополнительно предусматривает полимерную композицию, содержащую по меньшей мере одно модифицированное макромолекулярное соединение формулы A, предпочтительно, формулы 1, определенное выше в общем и в предпочтительных вариантах реализации (“первая полимерная композиция”). В одном варианте реализации изобретения, модифицированное макромолекулярное соединение определено в соответствии с Вариантом реализации 1. В другом варианте реализации изобретения, модифицированное макромолекулярное соединение определено в соответствии с Вариантом реализации 2.

В другом варианте реализации изобретения, первая полимерная композиция представляют собой продукт, полученный по способу получения модифицированного макромолекулярного соединения формулы A, предпочтительно, формулы 1, после удаления растворителя реакции. В одном варианте реализации изобретения, полимерная композиция дополнительно содержит масло, не являющееся растворителем реакции.

В одном варианте реализации изобретения, первая полимерная композиция может представлять собой не содержащий растворителя продукт процесса производства полимера. В таком случае, полимерная композиция содержит по меньшей мере одно модифицированное макромолекулярное соединение формулы A, предпочтительно, формулы 1, определенное выше в общем и в предпочтительных вариантах реализации и, типично, компоненты, которые (i) прибавляют к или образуются в результате процесса полимеризации, используемого для получения модифицированного макромолекулярного соединения перед удалением растворителя, и которые (ii) остаются в образованной полимерной композиции после удаления растворителя. Например, указанные компоненты могут, но не обязательно включают, без ограничений, например, один или несколько материалов, выбранных из соединений стабилизаторов, альтернативных модифицированных или немодифицированных полимеров, технологических добавок, мягчителей и агентов, снижающих липкость.

В одном варианте реализации изобретения, полимерная композиция по настоящему изобретению содержит по меньшей мере одно модифицированное макромолекулярное соединение формулы A, предпочтительно, формулы 1, определенное выше в общем и в предпочтительных вариантах реализации, и по меньшей мере один наполнитель (“вторая полимерная композиция”).

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, по меньшей мере один наполнитель содержит диоксид кремния.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, по меньшей мере один наполнитель содержит сажу.

В одном варианте реализации изобретения, вторая полимерная композиция дополнительно содержит масло.

В одном дополнительном варианте реализации изобретения, вторая полимерная композиция содержит вулканизирующий агент.

В одном варианте реализации изобретения, вторая полимерная композиция является продуктом процесса механического перемешивания с использованием первой полимерной композиции и по меньшей мере одного наполнителя. Вторая полимерная композиция типично содержит компоненты, которые добавляют к (не содержащей растворителя) первой полимерной композиции, и которые остаются в композиции после завершения процесса механического перемешивания. Таким образом, указанные компоненты, входящие в состав второй полимерной композиции, включают по меньшей мере один наполнитель и могут, но не обязательно включают, без ограничения, альтернативные (не содержащий растворителя) модифицированные или немодифицированные полимеры, стабилизаторы и мягчители.

1) по меньшей мере одного вулканизирующего агента; и

2) первой полимерной композиции или второй полимерной композиции, описанных в данном документе.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения вулканизированной полимерной композиции, компонент 2) представляет собой вторую полимерную композицию, описанную в данном документе.

Подразумевается, что вулканизированная полимерная композиция представляет собой результат процесса реакционного образования поперечных полимер-полимерных связей, осуществляемого в первой или второй полимерной композиции, содержащей по меньшей мере один вулканизирующий агент. В процессе реакции происходит превращение по существу несшитой эластомерной полимерной композиции в сшитую эластомерную полимерную композицию, называемую в данном документе вулканизированной полимерной композицией.

1) по меньшей мере одного вулканизирующего агента; и

2) первой полимерной композиции или второй полимерной композиции, описанных в данном документе.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения способа получения вулканизированной полимерной композиции, компонент 2) представляет собой вторую полимерную композицию, описанную в данном документе.

В полимерных композициях и вулканизированных полимерных композициях по настоящему изобретению может быть использовано два или больше разных модифицированных макромолекулярных соединений по изобретению.

Настоящее изобретение также предусматривает изделие, содержащее по меньшей мере один компонент, образующийся из вулканизированной полимерной композиции в соответствии с настоящим изобретением. В одном варианте реализации изобретения, изделие представляет собой шину или протектор шины.

Следующие варианты реализации относятся ко всем применимым аспектам и вариантам реализации, описанным в данном документе.

В общем, эластомерная диеновая полимерная цепь модифицированного макромолекулярного соединения может быть выбрана из группы, состоящей из модифицированных стирол-бутадиеновых сополимеров, модифицированного полибутадиена, модифицированных бутадиен-изопреновых сополимеров, модифицированного полиизопрена и модифицированных бутадиен-стирол-изопреновых терполимеров.

Полимерные композиции и вулканизированная полимерная композиция в соответствии с настоящим изобретением могут дополнительно содержать по меньшей мере один полимер, выбранный из группы, состоящей из стирол-бутадиеновых сополимеров, включая, без ограничений, бутадиен-стирольный каучук, полученный методом полимеризации в растворе (SSBR), и эмульсионный бутадиен-стирольный каучук (ESBR); полибутадиен, включая

Полимеры, модифицированные аминосиланом

Патент 2609166