АГЕНТЫ ДЛЯ СВЯЗЫВАНИЯ НАПОЛНИТЕЛЕЙ С ЭЛАСТОМЕРОМ Российский патент 2009 года по МПК C08L21/00 C08K5/548 C08K3/36 C08L9/00 C08K9/06 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

Изобретение относится к композиции для изготовления изделий, например покрышек, протекторов покрышек. Данная композиция включает (а) натуральный или синтетический эластомер, подверженный окислительному, термическому, динамическому, вызванному светом и/или вызванному озоном разложению, (b) белый упрочняющий наполнитель и (с) связывающий агент. В качестве компонента (с) используют, по меньшей мере, одно соединение формулы (I):

или олигомерный продукт гидролиза соединения формулы (I). Также описан способ обеспечения связывания белого упрочняющего наполнителя с эластомерными композициями, упрочненными белым наполнителем, включающий введение в эластомер, по меньшей мере, одного связывающего агента формулы (I) и последующую вулканизацию композиции. Использование связывающего агента формулы (I) в эластомерной композиции способствует улучшению конечных механических характеристик эластомера, таких как удлинение при разрыве, усадка при сжатии и тепловыделение. Покрышки, выполненные из заявленной композиции, обладают большим сопротивлением качению. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 табл.

1. Композиция для изготовления изделий, включающая
a) натуральный или синтетический эластомер, подверженный окислительному, термическому, динамическому, вызванному светом и/или вызванному озоном разложению,
b) белый упрочняющий наполнитель, и
c) в качестве связывающего агента по меньшей мере одно соединение формулы I
,
в которой, если n равно 1,
R₁ обозначает С₁-С₂₅алкил, С₁-С₂₅алкил, замещенный фурилом, морфолином, С₁-С₄диалкиламиногруппой, С₁-С₄триалкиламмониевой группой или M^+-O₃S-; С₂-С₂₅алкил, прерванный кислородом; С₅-С₁₂циклоалкил, С₂-С₂₅алкенил, фенил; С₇-С₁₂феноксиалкил, С₁-С₄алкилзамещенный С₇-С₉бициклоалкил; ;
или, если R₇ обозначает непосредственную связь, R₁ обозначает -COR₈, если n равно 2,
R₁ обозначает С₁-С₂₅алкилен, С₂-С₂₅алкилен, замещенный С₁-С₄алкилом и прерванный кислородом; С₂-С₂₅алкилен, прерванный кислородом,
фениленом или циклогексиленом; или ;
или, если R₆ и R₇ обозначают непосредственную связь, R₁ обозначает
;
R₂, R₃ и R₄ независимо друг от друга обозначают С₁-С₂₅алкил, С₁-С₂₅алкоксигруппу, при условии, что по меньшей мере один из R₂, R₃ или R₄ обозначает С₁-С₂₅алкоксигруппу;
R₅ обозначает С₁-C₂₅алкилен;
R₆ обозначает непосредственную связь, С₁-С₂₅алкилен; или С₁-С₂₅алкилен, замещенный С₁-С₂₅алкилом, С₂-С₂₅алкоксикарбонилом или фенилом;
R₇ обозначает непосредственную связь или , при условии, что, если
R₇ обозначает непосредственную связь и n равно 1,
R₆ не обозначает непосредственную связь; и при условии, что, если R₇ обозначает ,
R₆ не обозначает непосредственную связь;
R₈ обозначает незамещенный фенил,
R₁₁ и R₁₂ независимо друг от друга обозначают С₁-С₁₂алкил,
R₁₃ обозначает кислород или -N(R₁₄)-,
R₁₄ обозначает водород или С₁-С₁₂алкил,
М обозначает натрий, калий или аммоний, и
n равно 1 или 2; или олигомерный продукт гидролиза соединения формулы I.

2. Композиция по п.1, в которой
если n равно 1,
R₁ обозначает С₁-С₁₈алкил, С₁-С₁₈алкил, замещенный фурилом, морфолином, С₁-С₄диалкиламиногруппой, С₁-С₄триалкиламмониевой группой или M^+-O₃S-; С₂-С₁₈алкил, прерванный кислород; С₅-С₈циклоалкил, С₂-С₁₈алкенил, фенил; С₇-С₁₀феноксиалкил, С₁-С₄алкилзамещенный С₇-С₉бициклоалкил; ;
или, если R₇ обозначает непосредственную связь, R₁ обозначает -COR₈,
если n равно 2,
R₁ обозначает С₁-С₁₈алкилен; С₂-С₁₈алкилен, замещенный С₁-С₄алкилом и прерванный кислородом; С₂-С₁₈алкилен, прерванный кислородом, фениленом или циклогексиленом; или ; или, если
R₆ и R₇ обозначают непосредственную связь, R₁ обозначает ;
R₂, R₃ и R₄ независимо друг от друга обозначают С₁-С₁₈алкил, С₁-С₁₈алкоксигруппу; при условии, что по меньшей мере один из R₂, R₃ или R₄ обозначает С₁-С₁₈алкоксигруппу;
R₅ обозначает С₁-С₁₈алкилен;
R₆ обозначает непосредственную связь, С₁-С₁₈алкилен; или С₁-С₁₈алкилен, замещенный С₁-С₁₈алкилом, С₂-С₁₈алкоксикарбонилом или фенилом;
R₇ обозначает непосредственную связь или , при условии, что, если
R₇ обозначает непосредственную связь и n равно 1,
R₆ не обозначает непосредственную связь; и при условии, что, если R₇ обозначает , R₆ не обозначает непосредственную связь;
R₈ обозначает незамещенный фенил,
R₁₁ и R₁₂ независимо друг от друга обозначают С₁-C₈алкил,
R₁₃ обозначает кислород или -N(R₁₄)-,
R₁₄ обозначает водород или С₁-С₈алкил,
М обозначает натрий, калий или аммоний, и
n равно 1 или 2.

3. Композиция по п.1, в которой R₂, R₃ или R₄ независимо друг от друга обозначают С₁-С₄алкил или С₁-С₄алкоксигруппу; при условии, что по меньшей мере один из R₂, R₃ и R₄ обозначает С₁-С₄алкоксигруппу.

4. Композиция по п.1, в которой R₅ обозначает С₂-С₄алкилен.

5. Композиция по п.1, в которой,
если n равно 1,
R₁ обозначает С₁-С₁₈алкил, С₁-С₁₂алкил, замещенный фурилом, морфолином, С₁-С₄диалкиламиногруппой, С₁-С₄триалкиламмониевой группой или M^+-O₃S-; С₂-С₁₂алкил, прерванный кислородом; циклогексил, С₄-С₁₂-алкенил, фенил, С₇-С₁₀феноксиалкил, С₁-С₄алкилзамещенный С₇-С₉бициклоалкил; ; если n равно 2,
R₁ обозначает С₂-С₁₂алкилен; С₂-С₁₂алкилен, замещенный метилом и прерванный кислородом; С₄-С₁₂алкилен, прерванный кислородом, фениленом или циклогексиленом; или, ;
если R₆ и R₇ обозначают непосредственную связь, R₁ обозначает ;
R₂, R₃ и R₄ независимо друг от друга обозначают С₁-С₈алкил, С₃-С₈алкоксигруппу; при условии, что по меньшей мере один из R₂, R₃ и R₄ обозначает С₃-С₈алкоксигруппу;
R₅ обозначает С₂-С₈алкилен;
R₆ обозначает непосредственную связь, С₁-С₈алкилен; или С₁-С₈алкилен, замещенный С₁-С₄алкилом, С₂-С₈алкоксикарбонилом или фенилом;
R₇ обозначает непосредственную связь или , при условии, что, если
R₇ обозначает непосредственную связь и n равно 1, R₆ не обозначает непосредственную связь; и при условии, что, если
R₇ обозначает ,
R₆ не обозначает непосредственную связь;
R₈ обозначает фенил,
R₁₁ и R₁₂ независимо друг от друга обозначают С₁-С₈алкил,
R₁₃ обозначает кислород или -N(R₁₄)-,
R₁₄ обозначает водород или С₁-С₄алкил,
М обозначает натрий или калий, и
n равно 1 или 2.

6. Композиция по п.1, в которой
если n равно 1,
R₁ обозначает С₁-С₁₈алкил, С₁-С₈алкил, замещенный фурилом, морфолином, С₁-С₄диалкиламиногруппой, С₁-С₄триалкиламмониевой группой или M^+-O₃S-; С₂-С₈алкил, прерванный кислородом; циклогексил, С₄-С₁₀-алкенил, фенил, С₇-С₁₀феноксиалкил, С₁-С₄алкилзамещенный С₇-С₉бициклоалкил; ; если n равно 2,
R₁ обозначает С₂-С₈алкилен; С₂-С₁₀алкилен, замещенный метилом и прерванный кислородом; С₄-С₁₂алкилен, прерванный кислородом;
или ; или, если
R₆, и R₇ обозначают непосредственную связь, R₁ обозначает
;
R₂, R₃ и R₄ независимо друг от друга обозначают С₁-С₄алкил, C₁-С₄алкоксигруппу, при условии, что по меньшей мере один из R₂, R₃ или R₄ обозначает С₁-С₄алкоксигруппу;
R₅ обозначает С₂-C₆алкилен,
R₆ обозначает непосредственную связь, С₁-С₆алкилен; или С₁С₆алкилен, замещенный метилом, С₂-С₆алкоксикарбонилом или фенилом;
R₇ обозначает непосредственную связь или , при условии, что,
если R₇ обозначает непосредственную связь и n равно 1, R₆ не обозначает непосредственную связь; и при условии, что, если R₇ обозначает ,
R₆ не обозначает непосредственную связь;
R₁₁ и R₁₂ независимо друг от друга обозначают C₁-С₆алкил,
R₁₃ обозначает кислород или -N(R₁₄)-,
R₁₄ обозначает водород или метил,
М обозначает натрий или калий, и
n равно 1 или 2.

7. Композиция по п.1, в которой
если n равно 1,
R₁ обозначает С₁-С₁₈алкил, С₁-С₄алкил, замещенный фурилом, морфолином, С₁-С₄диалкиламиногруппой, С₁-С₄триалкиламмониевой группой или М^+-О₃S-; С₂-С₆алкил, прерванный кислородом; циклогексил, С₄-С₁₀алкенил, фенил; С₇-С₉феноксиалкил, С₁-С₄алкилзамещенный С₇-С₉бициклоалкил; ; если n равно 2,
R₁ обозначает С₂-С₆алкилен; С₄-С₈алкилен, замещенный метилом и прерванный кислородом; С₄-С₈алкилен, прерванный кислородом;
или ;
или, если R₆ и R₇ обозначают непосредственную связь, R₁ обозначает
;
R₂, R₃ и R4 независимо друг от друга обозначают С₁-С₄алкил или С₁-С₄алкоксигруппу; при условии, что по меньшей мере один из R₂, R₃ и R₄ обозначает С₁-С₄алкоксигруппу;
R₅ обозначает С₂-С₄алкилен,
R₆ обозначает непосредственную связь, С₁-С₃алкилен; или С₂-С₃алкилен, замещенный метилом, С₂-С₃алкоксикарбонилом или фенилом; R₇ обозначает непосредственную связь или , при условии, что, если
R₇ обозначает непосредственную связь и n равно 1, R₆ не обозначает непосредственную связь; и при условии, что, если R₇ обозначает ,
R₆ не обозначает непосредственную связь;
R₁₁ и R₁₂ независимо друг от друга обозначают С₁-С₄алкил,
R₁₃ обозначает кислород или -N(R₁₄)-,
R₁₄ обозначает водород,
М обозначает калий, и
n равно 1 или 2; или олигомерный продукт гидролиза соединения формулы 1а.

8. Композиция по п.1, в которой компонентом (а) является натуральный или синтетический каучук или приготовленный из него вулканизат.

9. Композиция по п.1, в которой компонентом (а) является полидиеновый вулканизат, галогенсодержащий полидиеновый вулканизат, вулканизат полидиенового сополимера или вулканизат тройного этиленпропиленового полимера.

10. Композиция по п.1, в которой компонентом (b) является диоксид кремния или оксид алюминия или смесь диоксида кремния и оксида алюминия.

11. Композиция по п.1, в которой компонент (b) содержится в количестве, составляющем от 1 до 40% в пересчете на массу компонента (а).

12. Композиция по п.1, в которой компонент (с) содержится в количестве, составляющем от 0,01 до 10% в пересчете на массу компонента (а).

13. Композиция по п.1, кроме компонентов (а) и (b) дополнительно включающая другие добавки.

14. Композиция по п.13, включающая в качестве других добавок один или больше количество компонентов, выбранных из группы, включающей пигменты, красители, средства, способствующие выравниванию, диспергирующие средства, пластификаторы, активаторы вулканизации, ускорители вулканизации, вулканизаторы, агенты, регулирующие заряд, стимуляторы адгезии, антиоксиданты и светостабилизаторы.

15. Композиция по п.13, включающая в качестве других добавок фенольные антиоксиданты, аминные антиоксиданты, органические фосфиты или фосфониты и/или тиосинергетики.

16. Соединение формулы Iа

в которой, если n равно 1,
R₁ обозначает С₁-С₂₅алкил, С₁-С₂₅алкил, замещенный фурилом, морфолином, С₁-С₄циалкиламиногрушюй, С₁-С₄триалкиламмониевой группой или M^+-O₃S-; С₂-С₂₅алкил, прерванный кислородом; С₅-С₁₂циклоалкил, С₂-С₂₅алкенил, фенил; С₇-С₁₂феноксиалкил, С₁-С₄алкилзамещенный С₇-С₉бициклоалкил;
;
если n равно 2,
R₁ обозначает С₁-С₂₅алкилен, С₂-С₂₅алкилен, замещенный С₁-С₄алкилом и прерванный кислородом; С₂-С₂₅алкилен, прерванный кислородом, фениленом или циклогексиленом; , ; или, если
R₆ и R₇ обозначают непосредственную связь R₁, обозначает ;
R₂, R₃ и R₄ независимо друг от друга обозначают С₁-С₂₅алкил, С₁-С₂₅алкоксигруппу; при условии, что по меньшей мере один из R₂, R₃ и R₄ обозначает С₁-С₂₅алкоксигруппу;
R₅ обозначает С₁-С₂₅алкилен;
R₆ обозначает непосредственную связь, С₁-С₂₅алкилен; или С₁-С₂₅алкилен замещенный С₁-С₂₅алкилом, С₂-С₂₅алкоксикарбонилом или фенилом;
R₇ обозначает непосредственную связь или , при условии, что,
если R₇ обозначает непосредственную связь и n равно 1, R₆ не обозначает непосредственную связь; и при условии, что, если R₇ обозначает ,
R₆ не обозначает непосредственную связь;
R₁₁ и R₁₂ независимо друг от друга обозначают С₁-С₁₂алкил,
R₁₃ обозначает кислород или -N(R₁₄)-,
R₁₄ обозначает водород или С₁-С₁₂алкил,
М обозначает натрий, калий или аммоний, и
n равно 1 или 2; или олигомерный продукт гидролиза соединения формулы Iа.

17. Соединение по п.16, в котором
если n равно 1,
R₁ обозначает С₁-С₁₈алкил, С₁-С₄алкил, замещенный фурилом, морфолином, С₁-С₄диалкиламиногруппой, С₁-С₄триалкиламмониевой группой или М^+-О₃S-; С₂-С₆алкил, прерванный кислородом; циклогексил, С₄-С₁₀алкенил, фенил; С₇-С₉феноксиалкил, С₁-С₄алкилзамещенный С₇-С₉бициклоалкил; или
,
если n равно 2,
R₁ обозначает С₂-С₆алкилен; С₄-С₈алкилен, замещенный метилом и прерванный кислородом; С₄-С₈алкилен, прерванный кислородом;
или ;
R₂, R₃ и R₄ независимо друг от друга обозначают С₁-С₄алкил или С₁-С₄алкоксигруппу; при условии, что по меньшей мере один из R₂, R₃ и R₄ обозначает С₁-С₄алкоксигруппу;
R₅ обозначает С₂-С₄алкилен,
R₆ обозначает С₁-С₃алкилен; или С₁-С₃алкилен, замещенный метилом, С₂-С₃алкоксикарбонилом или фенилом;
R₇ обозначает ,
R₁₁ и R₁₂ независимо друг от друга обозначают С₁-С₄алкил,
R₁₃ обозначает кислород или -N(R₁₄)-,
R₁₄ обозначает водород,
М обозначает калий, и
n равно 1 или 2; или олигомерный продукт гидролиза соединения формулы Iа.

18. Способ обеспечения связывания белого упрочняющего наполнителя с эластомерными композициями, упрочненными белым наполнителем, который включает введение в эластомер по меньшей мере одного компонента (с) по п.1 и последующую вулканизацию композиции.