Обработанные наполнители, композиции, содержащие их, и изделия, изготовленные из них

Обработанные наполнители, композиции, содержащие их, и изделия, изготовленные из них

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[0002] Настоящее изобретение относится к способу получения обработанного наполнителя, к обработанному наполнителю, полученному с помощью этого способа, и к композициям и изделиям, содержащим такой обработанный наполнитель.

Уровень техники

[0003] Использование систем наполнителей диоксид кремния/силан для уменьшения сопротивления качения и улучшения силы сцепления с мокрой дорогой для покрышек легковых автомобилей и грузовых автомобилей известно в данной области. Уменьшение сопротивления качения дает в результате уменьшение потребления топлива.

[0004] Одновременное улучшение сопротивления качения, износостойкости и сцепления, известное как расширение “магического треугольника”, требует новых подходов к разработке композитов на основе каучука. Преципитированный диоксид кремния играет важную роль в создании невулканизованной шины, что придает большое улучшение для сопротивления качения по сравнению с ранее известными технологиями. Прямая поперечная сшивка диоксида кремния (посредством связывания) в сильно поперечно сшитой полимерной матрице, в то же время, сводя к минимуму взаимодействие между частицами диоксида кремния, как предполагается, является жизненно важной для желаемых динамических механических свойств каучука, используемого при изготовлении покрышек для легковых автомобилей и для грузовых автомобилей. Отметим, что в природном каучуке (как правило, используемом при изготовлении покрышек для грузовых автомобилей), белки, присутствующие из-за биосинтеза природного каучука, могут предпочтительно адсорбироваться на поверхности диоксида кремния, отрицательно влияя на реакцию связывания in-situ. Повышение вслепую температуры, что может улучшить эффективность связывания, как показано, также деградирует природный каучук. Таким образом, в каучуковой промышленности по-прежнему существует необходимость в улучшении материалов со связыванием диоксид кремния - каучук.

[0005] Кроме того, обнаружено, что инкорпорирование материалов наполнителя с высокой удельной площадью поверхности в композиции каучука может вызывать нежелательное увеличение вязкости, тем самым ограничивается количество материала с высокой удельной площадью поверхности, который может включаться в композицию каучука, из-за технологических проблем. Таким образом, имеется необходимость в обработке таких материалов с высокой удельной площадью поверхности (например, преципитированного диоксида кремния) с помощью материалов, которые могут служить для того, чтобы сделать материалы с высокой удельной площадью поверхности более совместимыми с полимерной матрицей, в которую они инкорпорируются, улучшить технологическую вязкость и предотвратить разделение фаз материалов с высокой удельной площадью поверхности и полимерной матрицы.

Сущность изобретения

[0006] В соответствии с настоящим изобретением, предлагается способ получения обработанного наполнителя, который включает: (a) обработку суспензии, которая содержит необработанный наполнитель, где необработанный наполнитель не является предварительно высушенным, с помощью композиции для обработки, которая содержит агент для обработки, с формированием при этом суспензии обработанного наполнителя; и (b) сушку суспензии обработанного наполнителя с получением обработанного наполнителя. Агент для обработки может содержать, по меньшей мере, одно соединение из ангидрида, циклического имида и их производного.

[0007] В соответствии с настоящим изобретением, кроме того, предлагается способ получения обработанного преципитированного диоксида кремния, который включает: (a) объединение силиката щелочного металла и кислоты с формированием суспензии, которая содержит необработанный диоксид кремния, где необработанный диоксид кремния не является предварительно высушенным; (b) обработку указанной суспензии с помощью композиции для обработки, которая содержит агент для обработки, с формированием при этом обработанной суспензии; и (c) сушку указанной обработанной суспензии с получением обработанного преципитированного диоксида кремния. Агент для обработки может содержать, по меньшей мере, одно соединение из ангидрида, циклического имида и их производного

[0008] В соответствии с настоящим изобретением, кроме того, предлагается способ получения обработанного преципитированного диоксида кремния, который включает: (a) объединение силиката щелочного металла и кислоты с формированием необработанной суспензии, которая содержит необработанный диоксид кремния, где необработанный диоксид кремния не является предварительно высушенным; (b) сушку необработанной суспензии с получением высушенного преципитированного диоксида кремния; (c) формирование водной суспензии высушенного преципитированного диоксида кремния с помощью композиции для обработки, которая содержит агент для обработки и, необязательно, агент для связывания и/или, необязательно, несвязывающий агент с формированием суспензии обработанного преципитированного диоксида кремния; и (d) сушку суспензии обработанного преципитированного диоксида кремния, с получением высушенного обработанного преципитированного диоксида кремния. Агент для обработки может содержать, по меньшей мере, одно соединение из ангидрида, циклического имида и их производного

[0009] В соответствии с настоящим изобретением, также предлагается обработанный наполнитель, полученный с помощью способов, описанных в настоящем документе, а также композиции каучука, такие как композиции для компаундирования с каучуком, включая обработанный наполнитель, и каучуковые изделия, которые содержат обработанный наполнитель по настоящему изобретению.

Подробное описание изобретения

[0010] Как упоминалось ранее, настоящее изобретение предлагает способ получения обработанного наполнителя. Способ может включать: (a) обработку суспензии, которая может содержать необработанный наполнитель, где необработанный наполнитель не является предварительно высушенным, с помощью композиции для обработки, содержащей агент для обработки, с формированием при этом суспензии обработанного наполнителя; и (b) сушку суспензии обработанного наполнителя с получением обработанного наполнителя.

[0011] Как используется в настоящем документе, при упоминании наполнителя (такого как обработанный и/или необработанный наполнитель), термин “не является предварительно высушенным” обозначает наполнитель, который перед процессом обработки не сушится до содержания влажности меньше чем 20 процентов массовых. Для целей настоящего изобретения, необработанный наполнитель не включает наполнитель, который предварительно сушится до содержания влажности меньше чем 20 процентов массовых, а затем повторно гидратируется.

[0012] Как используется в настоящем документе, термин “наполнитель” обозначает неорганический материал, такой как неорганический оксид, который можно использовать в полимерной композиции для улучшения, по меньшей мере, одного свойства полимера. Как используется в настоящем документе, термин “суспензия” обозначает смесь, содержащую, по меньшей мере, наполнитель и воду.

[0013] Как используется в настоящем документе, обозначения единственного числа включают ссылки на множественное число, если они иным образом явно и безо всяких сомнений не указывают на единственное число.

[0014] Если не указано иного, все диапазоны или отношения, описанные в настоящем документе, должны пониматься как охватывающие любые и все поддиапазоны или суботношения, принадлежащие им. Например, сформулированный диапазон или отношение ʺот 1 до 10ʺ должен, как считается, включать любые и все поддиапазоны между (и включая их) минимальным значением 1 и максимальным значением 10; то есть, все поддиапазоны или суботношения, начинающиеся с минимального значения 1 или больше и заканчивающиеся на максимальном значении 10 или меньше, такие как, но, не ограничиваясь этим, от 1 до 6,1, от 3,5 до 7,8 и от 5,5 до 10.

[0015] Кроме рабочих примеров или мест, где указано иное, все числа, выражающие количества ингредиентов, условия реакции, и так далее, используемые в описании и формуле изобретения, должны, как понимается, модифицироваться во всех случаях с помощью термина “примерно”.

[0016] Как используется в настоящем документе, значения молекулярной массы полимеров, такие как средневзвешенные молекулярные массы (Mw) и среднечисленные молекулярные массы (Mn), определяются с помощью гельпроникающей хроматографии с использованием соответствующих стандартов, таких как полистирольные стандарты.

[0017] Как используется в настоящем документе, значения коэффициентов полидисперсности (PDI) представляют собой отношение средневзвешенной молекулярной массы (Mw) к среднечисленной молекулярной массе (Mn) полимера (то есть, Mw/Mn).

[0018] Как используется в настоящем документе, термин “полимер” обозначает гомополимеры (например, полученные из частиц одного мономера), сополимеры (например, полученные, по меньшей мере, из частиц двух мономеров) и привитые полимеры.

[0019] Как используется в настоящем документе, термин “(мет)акрилат” и сходные термины, такие как ʺсложный эфир (мет)акриловой кислотыʺ, обозначают метакрилаты и/или акрилаты. Как используется в настоящем документе, термин “(мет)акриловая кислота” обозначает метакриловую кислоту и/или акриловую кислоту.

[0020] Все документы, такие как, но, не ограничиваясь этим, выданные патенты и заявки на патенты, упоминаемые в настоящем документе, и если при этом не указано иного, должны рассматриваться как ʺвключенные в качестве ссылокʺ во всей их полноте.

[0021] Как используется в настоящем документе, перечисление “линейных или разветвленных” групп, таких как линейный или разветвленный алкил, как понимается в настоящем документе, включает: метиленовую группу или метильную группу; группы, которые являются линейными, такие как линейные C₂-C₃₆ алкильные группы; и группы, которые являются соответствующим образом разветвленными, такие как разветвленные С₃-С₃₆ алкильные группы.

[0022] Как используется в настоящем документе, перечисление "необязательно замещенных" групп, обозначают группу, включая, но, не ограничиваясь этим, алкильную группу, циклоалкильную группу, гетероциклоалкильную группу, арильную группу и/или гетероарильную группу, в которой, по меньшей мере, один ее атом водорода необязательно заменен или замещен группой, которая является иной, чем водород, такой как, но, не ограничиваясь этим, галогеновые группы (например, F, Cl, I и Br), гидроксильные группы, группы простых эфиров, тиольные группы, группы простых тиоэфиров, группы карбоновых кислот, группы сложных эфиров карбоновых кислот, группы фосфорной кислоты, группы сложных эфиров фосфорной кислоты, группы сульфоновой кислоты, группы сложных эфиров сульфоновых кислот, нитрогруппы, цианогруппы, гидрокарбильные группы (включая, но, не ограничиваясь этим: алкильные; алкенильные; алкинильные; циклоалкильные, включая циклоалкильные с множеством конденсированных колец и полициклоалкильные; гетероциклоалкильные; арильные, включая гидроксил-замещенные арильные, такие как фенольные, и включая арильные с множеством конденсированных колец; гетероарильные, включая гетероарильные с множеством конденсированных колец; и аралкильные группы), и аминовые группы, такие как N(R₁₁') (R₁₂'), где R₁₁' и R₁₂', каждый, независимо выбираются, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, из атома водорода, линейного или разветвленного C₁-С₂₀ алкила, С₃-С₁₂ циклоалкила, С₃-С₁₂ гетероциклоалкила, арила и гетероарила.

[0023] Некоторые соединения, которые можно использовать вместе со способом по настоящему изобретению, включают группы и подгруппы, которые могут в каждом случае независимо выбираться из гидрокарбила и/или замещенного гидрокарбила и/или функционального гидрокарбила (или гидрокарбильных групп, имеющих одну или несколько функциональных групп). Как используется в настоящем документе и в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, термин “гидрокарбил” и сходные термины, такие как ʺгидрокарбильный заместительʺ, обозначают: линейный или разветвленный C₁-C₃₆ алкил (например, линейный или разветвленный C₁-C₁₀ алкил); линейный или разветвленный C₂-C₃₆ алкенил (например, линейный или разветвленный C₂-C₁₀ алкенил); линейный или разветвленный C₂-C₃₆ алкинил (например, линейный или разветвленный C₂-C₁₀ алкинил); C₃-C₁₂ циклоалкил (например, C₃-C₁₀ циклоалкил); C₅-C₁₈ арил (включая полициклические арильные группы) (например, C₅-C₁₀ арил) и C₆-C₂₄ аралкил (например, C₆-C₁₀ аралкил).

[0024] Репрезентативные алкильные группы включают, но, не ограничиваясь этим, метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, неопентил, гексил, гептил, октил, нонил и децил. Репрезентативные алкенильные группы включают, но, не ограничиваясь этим, винил, аллил и пропенил. Репрезентативные алкинильные группы включают, но, не ограничиваясь этим, этинил, 1-пропинил, 2-пропинил, 1-бутинил и 2-бутинил. Репрезентативные циклоалкильные группы включают, но, не ограничиваясь этим, циклопропильные, циклобутильные, циклопентильные, циклогексильные и циклооктильные заместители. Репрезентативные аралкильные группы включают, но, не ограничиваясь этим, бензил и фенэтил.

[0025] Термин “замещенный гидрокарбил” и сходные термины, такие как “функциональный гидрокарбил” (или гидрокарбил, имеющий, по меньшей мере, одну функциональную группу), как используется в настоящем документе, обозначают гидрокарбильную группу, в которой, по меньшей мере, один ее атом водорода замещен группой, которая является иной, чем водород, такой как, но, не ограничиваясь этим, галогеновые группы, гидроксильные группы, группы простых эфиров, тиольные группы, группы простых тиоэфиров, группы карбоновой кислоты, группы сложных эфиров карбоновых кислот, группы фосфорной кислоты, группы сложных эфиров фосфорной кислоты, группы сульфоновой кислоты, группы сложных эфиров сульфоновых кислот, нитрогруппы, цианогруппы, гидрокарбильные группы (например, алкильные, алкенильные, алкинильные, циклоалкильные, арильные и аралкильные группы), гетероциклоалкильные группы, гетероарильные группы и аминовые группы, такие как -N(R₁₁')(R₁₂'), где R₁₁' и R₁₂', каждый, независимо выбирается из водорода, гидрокарбила и замещенного гидрокарбила."

[0026] Термин "алкил", как используется в настоящем документе и в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, обозначает линейный или разветвленный алкил, такой как, но, не ограничиваясь этим, линейный или разветвленный С₁-С₂₅ алкил, или линейный или разветвленный C₁-С₁₀ алкил, или линейный или разветвленный С₂-С₁₀ алкил. Примеры алкильных групп, из которых могут выбираться различные алкильные группы по настоящему изобретению, включают, но, не ограничиваясь этим, те группы, которые перечислены в настоящем документе ранее. Алкильные группы различных соединений по настоящему изобретению могут, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, включать одну или несколько ненасыщенных связей, выбранных из группы -СН=СН-, и/или одну или несколько групп -С≡С-, при условии, что алкильная группа не содержит двух или более сопряженных ненасыщенных связей. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, алкильные группы не содержат ненасыщенных связей, таких как группы СН=СН и группы -С≡С-.

[0027] Термин "циклоалкил", как используется в настоящем документе и в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, обозначает группы, которые являются соответствующим образом циклическими, такие как, но, не ограничиваясь этим, С₃-С₁₂ циклоалкильные (включая, но, не ограничиваясь этим, циклические С₅-С₇ алкильные) группы. Примеры циклоалкильных групп включают, но, не ограничиваясь этим, те группы, которые перечислены ранее в настоящем документе. Термин "циклоалкил", как используется в настоящем документе и в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, также включает: соединенные мостиковыми связями кольцевые полициклоалкильные группы (или соединенные мостиковыми связями кольцевые полициклические алкильные группы), такие как, но, не ограничиваясь этим, бицикло[2,2,1]гептил (или норборнил) и бицикло[2,2,2]октил; и конденсированные кольцевые полициклоалкильные группы (или конденсированные кольцевые полициклические алкильные группы), такие как, но, не ограничиваясь этим, октагидро-1H-инденил и декагидронафталенил.

[0028] Термин “гетероциклоалкил”, как используется в настоящем документе и в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, обозначает группы, которые являются соответствующим образом циклическими (имея, по меньшей мере, один гетероатом в циклическом кольце), такие как, но, не ограничиваясь этим, C₃-C₁₂ гетероциклоалкильные группы или C₅-C₇ гетероциклоалкильные группы, и которые имеют, по меньшей мере, один гетероатом в циклическом кольце, такой как, но, не ограничиваясь этим, O, S, N, P, и их сочетания. Примеры гетероциклоалкильных групп включают, но, не ограничиваясь этим, имидазолил, тетрагидрофуранил, тетрагидропиранил и пиперидинил. Термин “гетероциклоалкил”, как используется в настоящем документе и в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, также включает: соединенные мостиковыми связями кольцевые полициклические гетероциклоалкильные группы, такие как, но, не ограничиваясь этим, 7-оксабицикло[2,2,1]гептанил; и конденсированные кольцевые полициклические гетероциклоалкильные группы, такие как, но, не ограничиваясь этим, октагидроциклопента[b]пиранил и октагидро 1H изохроменил.

[0029] Как используется в настоящем документе и в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, термин “арил” включает C₅-C₁₈ арил, такой как C₅-C₁₀ арил (и включает полициклические арильные группы, включая полициклические конденсированные кольцевые арильные группы). Репрезентативные арильные группы включают, но, не ограничиваясь этим, фенил, нафтил, антрацинил и триптиценил.

[0030] Термин “гетероарил”, как используется в настоящем документе и в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, обозначает арильные группы, имеющие, по меньшей мере, один гетероатом в кольце, и включают, но, не ограничиваясь этим, C₅-C₁₈ гетероарил, такой как, но, не ограничиваясь этим, C₅-C₁₀ гетероарил (включая конденсированные кольцевые полициклические гетероарильные группы), и обозначает арильную группу, имеющую, по меньшей мере, один гетероатом в ароматическом кольце, или, по меньшей мере, в одном ароматическом кольце, в случае конденсированной кольцевой полициклической гетероарильной группы. Примеры гетероарильных групп включают, но, не ограничиваясь этим, фуранил, пиранил, пиридинил, изохинолин и пиримидинил.

[0031] Как используется в настоящем документе, термин “конденсированная кольцевая полициклическая арилалкильная группа” и сходные термины, такие как конденсированная кольцевая полициклическая алкиларильная группа, конденсированная кольцевая полициклоарилалкильная группа и конденсированная кольцевая полициклоалкиларильная группа, обозначают конденсированную кольцевую полициклическую группу, которая содержит, по меньшей мере, одно арильное кольцо и, по меньшей мере, одно циклоалкильное кольцо, которые являются конденсированными вместе с формированием конденсированной кольцевой структуры. Для целей неограничивающей иллюстрации, примеры конденсированных кольцевых полициклических арилалкильных групп включают, но, не ограничиваясь этим, инденил, 9H-флоуренил, циклопентанафтенил и индаценил.

[0032] Термин “аралкил”, как используется в настоящем документе и в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, включает, но, не ограничиваясь этим, C₆-C₂₄ аралкил, такой как, но, не ограничиваясь этим, C₆-C₁₀ аралкил, и обозначает арильную группу, замещенную алкильной группой. Примеры аралкильных групп включают, но, не ограничиваясь этим, те группы, которые перечислены в настоящем документе ранее.

[0033] Пригодные для использования необработанные наполнители для применения в способе по настоящему изобретению могут включать большое разнообразие материалов, известных специалистам в данной области. Неограничивающие примеры могут включать неорганические оксиды, такие как неорганические материалы в виде частиц и аморфные твердые материалы, которые имеют либо кислород (химически адсорбированный или ковалентно связанный), либо гидроксил (связанный или свободный) на экспонируемой поверхности, такие как, но, не ограничиваясь этим, оксиды металлов в Периодах 2, 3, 4, 5 и 6 Групп Ib, IIb, IIIa, IIIb, IVa, IVb (за исключением углерода), Va, VIa, VIIa и VIII Периодической таблицы элементов в Advanced Inorganic Chemistry: Comprehensive Text by F. Albert Cotton et al, Fourth Edition, John Wiley and Sons, 1980. Неограничивающие примеры пригодных для использования неорганических оксидов могут включать, но, не ограничиваясь этим, силикаты алюминия, диоксид кремния, такие как силикагель, коллоидный диоксид кремния, преципитированный диоксид кремния и их смеси.

[0034] Неорганический оксид в соответствии с некоторыми вариантами осуществления может представлять собой диоксид кремния. Например, в определенных вариантах осуществления, неорганический оксид может включать преципитированный диоксид кремния, коллоидный диоксид кремния и их смеси. Диоксид кремния может иметь средний конечный размер частиц меньше чем 0,1 микрон или больше чем 0,001 микрон, или от 0,01 до 0,05 микрон, или от 0,015 до 0,02 микрон, как измерено с помощью электронного микроскопа. Кроме того, диоксид кремния может иметь удельную площадь поверхности от 25 до 1000 квадратных метров на грамм, например, от 75 до 250 квадратных метров на грамм, или от 100 до 200 квадратных метров на грамм, как определяется с помощью метода Брунауэра, Эмметта, Теллера (БЭТ) в соответствии с ASTM D1993-91. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, наполнитель представляет собой преципитированный диоксид кремния.

[0035] Как упоминалось ранее, суспензию необработанного наполнителя обрабатывают с помощью композиции для обработки, которая может содержать агент для обработки. В определенных вариантах осуществления, агент для обработки может действовать в качестве агента для связывания. Термин “агент для связывания”, как используется в настоящем документе, обозначает материал, который связывается (ионно или ковалентно) с (i) группами, присутствующими на поверхности частицы наполнителя (например, на поверхности диоксида кремния), а также с (ii) функциональными группами, присутствующими на компоненте (компонентах) полимерной матрицы, в которую инкорпорируется наполнитель. Таким образом, частицы наполнителя могут “связываться” с компонентами полимерной матрицы.

[0036] Альтернативно, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, агент для обработки может действовать в качестве несвязывающего агента. Термин “несвязывающий агент”, как используется в настоящем документе, обозначает материал, который служит для компатибилизирования обработанного наполнителя и полимерной композиции, в которой используется, в конечном счете, обработанный наполнитель. То есть, несвязывающий агент может влиять на свободную энергию поверхности частиц обработанного наполнителя для получения частиц обработанного наполнителя, которые имеют поверхностную энергию сходную с полимерной композицией. Это облегчает инкорпорирование обработанного наполнителя в полимерную композицию и может служить для улучшения (например, уменьшения) вязкости композиции при смешивании. Необходимо отметить, что несвязывающие агенты, как ожидается, не связываются с каучуковой матрицей кроме как посредством взаимодействий Ван дер Ваальса. Как используется в настоящем документе, термин “несвязывающий агент” может использоваться взаимозаменяемо с термином «компатибилизатор».

[0037] Необходимо отметить, что многие агенты для обработки могут одновременно функционировать в качестве как агента для связывания, так и несвязывающего агента/компатибилизатора.

[0038] Агент для обработки, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, может содержать, по меньшей мере, одно соединение из ангидрида, циклического имида и их производного. В одном из вариантов осуществления, ангидрид может представлять собой циклический ангидрид. Неограничивающие примеры пригодных для использования ангидридов, циклических имидов и их производных включают бензойный ангидрид, уксусный ангидрид, малеиновый ангидрид, янтарный ангидрид, малеимид, сукцинимид и/или их производные. Как используется в настоящем документе, “производные” относится к солям, продуктам раскрытия кольца (включая сложные эфиры карбоновых кислот, сложные эфиры дикарбоновых кислот и их дикарбоновые кислоты) и замещенные продукты ангидридов и циклических имидов. В определенных вариантах осуществления, продукты раскрытия кольца могут формироваться посредством реакции гидролиза. Как используется в настоящем документе, термин “замещенные продукты” относительно агентов для обработки, таких как ангидриды и циклические имиды, обозначает, что такие соединения содержат один или несколько заместителей ковалентно связанных с ними, таких как, но, не ограничиваясь этим, такие заместители и группы, которые описаны ранее в настоящем документе в связи с замещенными гидрокарбилами и необязательно замещенными группами. В соответствии с некоторыми из этих вариантов осуществления, ангидриды и/или циклические имиды являются замещенными группой, которая содержит двойную связь углерод-углерод. Неограничивающие примеры групп, которые содержат двойные связи углерод-углерод, включают алкен, аллил, алкенил, винил и их сочетания.

[0039] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, агент для обработки включает, по меньшей мере, одно соединение из малеимида, сукцинимида и сукцинимида с конденсированными кольцами, которые, каждый, могут быть представлены следующими формулами (A), (B) и (C):

где R* в каждом случае независимо представляет собой водород или линейные или разветвленные C₁ - C₁₀ гидрокарбилы. Обращаясь к формуле (C), здесь кольцо-A может выбираться, например, из циклоалкила, полициклоалкила с конденсированными кольцами, гетероциклоалкила, полициклического гетероциклоалкила с конденсированными кольцами, арила, полициклического арила с конденсированными кольцами, гетероаарила, полициклического гетероарил с конденсированными кольцами и полициклического арилалкила с конденсированными кольцами, которые, каждый, могут независимо быть необязательно замещенными. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, кольцо-A является замещенным, по меньшей мере, одной группой, имеющей двойную связь углерод-углерод. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, кольцо-A представляет собой необязательно замещенное циклогексановое кольцо или необязательно замещенное бензольное кольцо.

[0040] В соответствии с другими вариантами осуществления, малеимид, такой как представлен формулой (A), получают посредством взаимодействия малеинового ангидрида с амином с последующим дегидратированием в соответствии со способами, известными в данной области. В соответствии с некоторыми другими вариантами осуществления, сукцинимид, такой как представлен формулой (B), получают посредством взаимодействия янтарного ангидрида с амином с последующим дегидратированием в соответствии со способами, известными в данной области. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, сукцинимид с конденсированными кольцами, такой как представлен формулой (C), получают посредством взаимодействия янтарного ангидрида с конденсированными кольцами с амином с последующим дегидратированием в соответствии со способами, известными в данной области.

[0041] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, агент для обработки содержит циклический ангидрид, который может быть представлен следующей формулой (D):

[0042] Обращаясь к формуле (D), здесь кольцо-A является такими, как описано ранее в настоящем документе в связи с кольцом-A формулы (C).

[0043] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, в дополнение к агентам для обработки, перечисленным выше, композиция для обработки может дополнительно содержать первый или дополнительный агент для связывания, который является иным, чем агент для обработки. В определенных вариантах осуществления, агент для связывания может содержать любой из разнообразных органосиланов. Примеры пригодных для использования органосиланов, которые можно использовать в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, включают те, которые представлены Формулой (I):

(R₁)_a(R₂)_bSiX_4-a-b (I).

Обращаясь к Формуле (I), здесь R₁ независимо представляет собой, для каждого значения ʺaʺ, гидрокарбильную группу, имеющую от 1 до 36 атомов углерода и функциональную группу. Функциональная группа гидрокарбильной группы представляет собой винил, аллил, гексенил, эпокси (оксиран), глицидокси, (мет)акрилокси, сульфид, изоцианато (-NCO), полисульфид, меркапто или галоген. Обращаясь к Формуле (I), здесь R₂ независимо представляет собой, для каждого значения ʺbʺ, гидрокарбильную группу, имеющую от 1 до 36 атомов углерода, или водород. X Формулы (I) независимо представляет собой галоген или алкокси, имеющую от 1 до 36 атомов углерода; нижний индекс “a” составляет 0, 1, 2 или 3; нижний индекс “b” составляет 0, 1 или 2; (a+b) составляет 1, 2 или 3. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, имеется то условие, что когда b составляет 1, (a+b) составляет 2 или 3. В соответствии с некоторыми другими вариантами осуществления настоящего изобретения, композиция для обработки дополнительно содержит агент для связывания, представленный Формулой (I), в котором X представляет собой алкокси; a составляет 1; b составляет 0 и функциональная группа гидрокарбила R₁, представляет собой галоген.

[0044] Примеры галоген-функциональных органосиланов, таких как те, которые представлены Формулой (I), включают, но, не ограничиваясь этим, (4-хлорметил-фенил)триметоксисилан, (4-хлорметил-фенил)триэтоксисилан, [2-(4-хлорметил-фенил)этил]триметоксисилан, [2-(4-хлорметил-фенил)этил] триэтоксисилан, (3-хлор-пропенил)триметоксисилан, (3-хлор-пропенил)триэтоксисилан, (3-хлор-пропил)триэтоксисилан, (3-хлор-пропил)триметоксисилан, триметокси-(2-п-толил-этил)силан и/или триэтокси-(2-п-толил-этил)силан.

[0045] В определенных вариантах осуществления, дополнительный агент для связывания может присутствовать в суспензии в количестве, находящемся в пределах от 0,25 до 30,0 процентов массовых, например, от 1 до 15 процентов массовых, или от 5 до 10 процентов массовых по отношению к общей массе SiO₂, который является преципитированным.

[0046] В определенных вариантах осуществления, композиция для обработки, пригодная для использования в способе по настоящему изобретению, может также дополнительно содержать серосодержащий органосилан, который отличается от упомянутых выше необязательных органосилановых агентов для связывания, таких как те, которые представлены Формулой (I). Неограничивающие примеры таких материалов могут включать, но, не ограничиваясь этим, органосиланы, представленные следующей далее Формулой (II):

(R₃)_c(R₄)_dSiY_4-c-d (II).

Обращаясь к Формуле (II), здесь R₃ независимо, для каждого значения ʺcʺ, может представлять собой гидрокарбильную группу, имеющую от 1 до 12 атомов углерода и функциональную группу. Функциональная группа может представлять собой сульфид, полисульфид или меркапто. Обращаясь к Формуле (II), здесь R₄ независимо, для каждого значения ʺdʺ, может представлять собой гидрокарбильную группу, имеющую от 1 до 18 атомов углерода, или водород. Каждый Y может независимо представлять собой галоген или алкокси группу, имеющую от 1 до 12 атомов углерода. Нижний индекс “c” может составлять 0, 1, 2 или 3; нижний индекс “b” может составлять 0, 1 или 2 и c+d может составлять 1, 2 или 3. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, имеется то условие, что когда b составляет 1, тогда a+b составляет 2 или 3,

группы R₃ и R₄ Формулы (II) могут выбираться таким образом, что они могут взаимодействовать с полимерной композицией, в которую может инкорпорироваться обработанный наполнитель.

В дополнение к этому, серосодержащий органосилан может включать бис(алоксисилилалкил)полисульфиды, представленные следующей далее формулой (III):

Z'-alk-Sn_'-alk-Z' (III).

Обращаясь к Формуле (III), здесь "alk" представляет собой двухвалентный углеводородный радикал, имеющий от 1 до 18 атомов углерода; n' представляет собой целое число от 2 до 12 и Z' представляет собой:

где R₅ независимо представляет собой алкильную группу, имеющую от 1 до 4 атомов углерода, или фенил и каждый R₆ независимо представляет собой алкокси группу, имеющую от 1 до 8 атомов углерода, циклоалкокси группу с 5-8 атомами углерода или алкилмеркапто группу с прямой или разветвленной цепью с 1-8 атомами углерода. Группы R₅ и R₆ могут быть одинаковыми или различными. Также, двухвалентная группа alk может представлять собой имеющую прямую или разветвленную цепь насыщенную или ненасыщенную алифатическую углеводородную группу или циклическую углеводородную группу. Неограничивающие примеры бис(алкоксисилилалкил)полисульфидов могут включать бис(2-триалкоксисилилэтил)полисульфиды, в которых триалкокси группа может представлять собой триметокси, триэтокси, три(метилэтокси), трипропокси, трибутокси, и тому подобное, вплоть до триоктилокси, и полисульфид может представлять собой либо ди-, три-, тетра-, пента-, либо гексасульфид, либо их смеси. Дополнительные неограничивающие примеры могут включать соответствующие бис(3-триалкоксисилилпропил)-, бис(3-триалкоксисилилизобутил), -бис(4-триалкоксисилилбутил)-, и тому подобное, вплоть до бис(6-триалкоксисилил-гексил)полисульфидов. Дополнительные неограничивающие примеры бис(алкоксисилилалкил)-полисульфидов описаны в патенте США №3873489, столбец 6, строки 5-55, и в патенте США №5580919, столбец 11, строки 11-41. Дополнительные неограничивающие примеры таких соединений могут включать:

3,3'бис(триметоксисилилпропил)дисульфид,

3,3'-бис(триэтоксисилилпропил)тетрасульфид,

3,3'-бис(триметоксисилилпропил)тетрасульфид,

2,2'-бис(триэтоксисилилэтил)тетрасульфид,

3,3'-бис(триметоксисилилпропил)трисульфид,

3,3'-бис(триэтоксисилилпропил)трисульфид,

3,3'-бис(трибутоксисилилпропил)дисульфид,

3,3'-бис(триметоксисилилпропил)гексасульфид, и

3,3'-бис(триоктокисилилпропил)тетрасульфид и их смеси.

Серосодержащий органосилан также может представлять собой меркаптоорганометаллическое соединение, представленное следующей далее Формулой (IV):

Обращаясь к Формуле (IV), здесь М' представляет собой кремний, L представляет собой галоген или -OR₈, Q представляет собой водород, С₁-С₁₂ алкил или галоген-замещенный С₁-С₁₂ алкил, R₇ представляет собой С₁-С₁₂ алкилен, R₈ представляет собой С₁-С₁₂ алкил или алкоксиалкил, содержащий от 2 до 12 атомов углерода, галоген или (галогеновые) группы, представляющие собой хлор, бром, йод или фтор, и n составляет 1, 2 или 3. В одном из неограничивающих вариантов осуществления можно использовать меркаптоорганометаллические реагенты, имеющие две меркапто группы.

[0047] Неограничивающие примеры пригодных для использования меркаптоорганометаллических соединений включают, но, не ограничиваясь этим меркаптометилтриметоксисилан, меркаптоэтилтриметоксисилан, меркаптопропилтриметоксисилан, меркаптометилтриэтоксисилан, меркаптоэтилтрипропоксисилан, меркаптопроп