BRPI0616875B1

BRPI0616875B1 - Processo para produzir polímero de dieno conjugado modificado, polímero de dieno conjugado modificado obtido pelo processo, e composição de borracha contendo o mesmo

Info

Publication number: BRPI0616875B1
Application number: BRPI0616875-2A
Authority: BR
Inventors: Tanaka Ryouji; Tani Kouichirou; Sone Takuo; Tadaki Toshihiro; Kurazumi Junko; Masaki Koji; Ozawa Yoichi
Original assignee: Jsr Corporation
Priority date: 2005-10-05
Filing date: 2006-10-04
Publication date: 2018-01-09
Also published as: RU2008117441A; CN101283024B; ZA200803331B; CN101283024A; JPWO2007040252A1; EP1932869A4; BRPI0616875A2; EP1932869B1; CA2624423A1; CA2624423C; JP5657855B2; US20100222502A1; WO2007040252A1; US7893153B2; KR101057224B1; KR20080063774A; RU2392284C2; EP1932869A1

Abstract

processo para produzir polimero de dieno conjugado modificado, polimero de dieno conjugado modificado obtido pelo processo, e composiçao de borracha contendo o mesmo. processo para produzir um polímero de dieno conjugado modificado inclui submeter um terminal ativo de um polímero de dieno conjugado tendo um teor de vinila menor do que 10% e um teor de ligação cis-1,4 de 75% ou mais para uma reação de modificação com um composto de alcoxissilano, e submetendo o composto de alcoxissilano (resíduo) a uma reação de condensação em uma solução aquosa em um ph de 9 a 14 e uma temperatura de 85 a 180<192>c na presença de um acelerador de condensação incluindo um composto contendo titânio. o polímero de dieno conjugado modificado exibe baixa formação térmica propriedades de reforço aumentadas quando usadas para uma composição de borracha, e exibe excelente resistência ao desgaste, características mecânicas, e processabilidade.

Description

(54) Título: PROCESSO PARA PRODUZIR POLÍMERO DE DIENO CONJUGADO MODIFICADO, POLÍMERO DE DIENO CONJUGADO MODIFICADO OBTIDO PELO PROCESSO, E COMPOSIÇÃO DE BORRACHA CONTENDO O MESMO (51) lnt.CI.: C08G 77/442; C08C 19/25; C08F 8/42; C08L 15/00; C08L 83/10 (30) Prioridade Unionista: 05/10/2005 JP 2005-292319 (73) Titular(es): JSR CORPORATION. BRIDGESTONE CORPORATION (72) Inventor(es): RYOUJI TANAKA; KOUICHIROU TANI; TAKUO SONE; TOSHIHIRO TADAKI; JUNKO KURAZUMI; KOJI MASAKI; YOICHI OZAWA

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PROCESSO PARA PRODUZIR POLÍMERO DE DIENO CONJUGADO MODIFICADO, POLÍMERO DE DIENO CONJUGADO MODIFICADO OBTIDO PELO PROCESSO, E COMPOSIÇÃO DE BORRACHA CONTENDO O MESMO.

CAMPO TÉCNICO [001] A presente invenção refere-se a um processo para produzir um polímero de dieno conjugado modificado, um polímero de dieno conjugado modificado obtido pelo processo, e uma composição de borracha que contém o mesmo. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um processo para produzir um polímero de dieno conjugado modificado que exibe baixa formação de calor (baixo consumo de combustível) e um efeito de reforço excelente com uma carga, um polímero modificado obtido pelo processo, e uma composição de borracha que contém o mesmo.

TÉCNICA ANTECEDENTE [002] Nos últimos anos, uma redução no consumo de combustível de automóveis foi exigida crescentemente com relação a uma demanda para conservação de energia. Para lidar com tal demanda, uma redução adicional na resistência ao rolamento foi desejada para pneus. Um método para reduzir a resistência ao rolamento de pneus otimizando a estrutura de pneu foi estudado. Um método usando uma composição de borracha que exibe baixa formação de calor geralmente tem sido mais empregado.

[003] Para obter uma composição de borracha que exibe baixa formação de calor, uma borracha modificada foi desenvolvida extensivamente para uma composição de borracha que usa sílica ou negrode-fumo como uma carga. Em particular, um método para modificar a polimerização de terminal ativo de um polímero de dieno conjugado obtido por polimerização aniônica usando um composto de organolítio

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2/44 com um derivado de alcoxissilano que tem um grupo funcional que interage com a carga foi proposto como um método efetivo.

[004] Entretanto, este método geralmente é aplicado a um polímero do qual a extremidade de polímero exibe propriedades vivas. Especificamente, uma melhora na modificação de cis-1,4polibutadieno particularmente importante para borracha de parede lateral de pneu, borracha de banda de rodagem de pneu, e similares, é limitada. Além disso, um efeito de modificação em uma composição de borracha que contém sílica ou negro-de-fumo não é necessariamente suficiente. Em particular, um efeito de modificação em cis-1,4polibutadieno que contém negro-de-fumo foi obtido a uma extensão somente pequena.

[005] Para superar a desvantagem supracitada, um método que reage o terminal ativo de um polímero de dieno conjugado que tem um conteúdo de cis elevado obtido usando um catalisador de terra rara com um derivado de alcoxissilano contendo grupo funcional que interage com uma carga para obter um polímero de dieno conjugado de extremidade modificada, e um método que adiciona um acelerador de condensação a um sistema de reação na hora de modificação de alcoxissilano, foi proposto (veja Documentos de Patente 1 e 2). Entretanto, uma outra melhora no desempenho do polímero de dieno conjugado modificado resultando foi desejada.

Documento de Patente 1: WO 03/046020 Documento de Patente 2: JP-UM-2005-8870

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [006] A presente invenção foi concebida devido à situação descrita acima. Um objetivo da presente invenção é fornecer um processo para produzir um polímero de dieno conjugado modificado que também melhore a baixa formação de calor e um efeito de reforço quando usado em uma composição de borracha e exiba resistência de uso exPetição 870170056681, de 08/08/2017, pág. 7/56

3/44 celente, características mecânicas, e processabilidade, um polímero modificado obtido pelo processo, e uma composição de borracha que usa o polímero de dieno conjugado modificado.

[007] De acordo com a presente invenção, é fornecido um processo para produzir um polímero de dieno conjugado modificado compreendendo submeter um terminal ativo de um polímero de dieno conjugado que tem um conteúdo de vinila de menos do que 10% e um conteúdo de ligação de cis-1,4 de 75% ou mais a uma reação de modificação com um composto de alcoxissilano, e submeter o composto de alcoxissilano (resíduo) a uma reação de condensação em uma solução aquosa a um pH de 9 a 14 e uma temperatura de 85 a 180°C na presença de um acelerador de condensação incluindo um composto contendo titânio.

[008] O processo para produzir um polímero de dieno conjugado modificado de acordo com a presente invenção preferivelmente também inclui adicionar um composto de alcoxissilano. É preferível que o acelerador de condensação seja um alcóxido, um carboxilato, ou um complexo de acetilacetonato de titânio.

[009] É preferível que o composto alcoxissilano seja um composto de alcoxissilano tendo pelo menos um grupo funcional selecionado de (a) um grupo epóxi, (b) um grupo isocianato, e (c) um grupo carboxila.

[0010] No processo para produzir um polímero de dieno conjugado modificado de acordo com a presente invenção, é preferível adicionar um composto tendo pelo menos um grupo funcional selecionado de (d) um grupo amino, (e) um grupo imino, e (f) um grupo mercapto durante a reação de modificação na qual o composto de alcoxissilano é reagido com o terminal ativo do polímero de dieno conjugado.

[0011] Na presente invenção, é preferível que o composto de dieno conjugado que forma o polímero de dieno conjugado modificado

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4/44 seja pelo menos um composto de dieno conjugado selecionado de 1,3butadieno, isopreno, e 2,3-dimetil-1,3-butadieno.

[0012] Na presente invenção, é preferível que o polímero de dieno conjugado seja preparado através de polimerização de um composto de dieno conjugado usando um catalisador principal mente contendo (g) um composto contendo um elemento de terra rara que tem um número atômico de 57 a 71 na tabela periódica ou um produto de reação do composto com uma base Lewis, (h) um composto de alumoxano e/ou organoalumínio representado por AIR¹R²R³ (onde R¹ e R² individualmente representam um grupo de hidrocarboneto que tem 1 a 10 átomos de carbono ou um átomo de hidrogênio, e R³ representa um grupo de hidrocarboneto que tem 1 a 10 átomos de carbono e pode ser igual a ou diferente de R¹ ou R²), e (i) um composto contendo halogênio.

[0013] De acordo com a presente invenção, um polímero de dieno conjugado modificado obtido pelo processo de produção acima e uma composição de borracha que compreende o polímero de dieno conjugado modificado, são fornecidos. É preferível que a composição de borracha inclua um componente de borracha incluindo o polímero de dieno conjugado modificado em uma quantidade de 20% em massa ou mais, e sílica e/ou negro-de-fumo em uma quantidade de 20 a 120 partes por massa por 100 partes por massa do componente de borracha. [0014] Na composição de borracha acima, é preferível que o componente de borracha inclua 20 a 100% em massa do polímero de dieno conjugado modificado, e 0 a 80% em massa de pelo menos uma borracha diferente daquela do polímero de dieno conjugado modificado selecionado do grupo que consiste em uma borracha natural, uma borracha de isopreno sintética, uma borracha de butadieno, uma borracha de estireno-butadieno, uma borracha de copolímero de etilenoα-olefina, uma borracha de copolímero de etileno-a-olefina-dieno, uma

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5/44 borracha de copolímero de acrilonitrila-butadieno, uma borracha de cloropreno, e uma borracha de butila halogenada (contanto que o polímero de dieno conjugado modificado + a borracha exceto o polímero de dieno conjugado modificado = 100% em massa).

[0015] De acordo com a presente invenção, é possível fornecer uma composição de borracha que exibe processabilidade excelente e exibe características de fratura excelentes, baixa formação de calor, baixas características de temperatura, e resistência ao uso quando submetida a um tratamento de vulcanização para formar uma borracha vulcanizada ao misturar sílica ou negro-de-fumo com o polímero de dieno conjugado modificado resultante.

MELHOR MODO PARA REALIZAR A INVENÇÃO [0016] As modalidades da presente invenção são descritas em detalhes abaixo. Nota que a presente invenção não está limitada às seguintes modalidades.

[0017] O processo de produção de acordo com a presente invenção inclui submeter um terminal ativo de um polímero de dieno conjugado que tem um conteúdo de vinila de menos do que 10% e um conteúdo de ligação de cis-1,4 de 75% ou mais a uma reação de modificação com um composto de alcoxissilano, e submeter o composto de alcoxissilano (resíduo) a uma reação de condensação em uma solução aquosa a um pH de 9 a 14 e uma temperatura de 85 a 180°C na presença de um acelerador de condensação incluindo um composto contendo titânio.

[0018] O acelerador de condensação normalmente é adicionado de submeter o composto de alcoxissilano a uma reação de condensação após submeter o terminal ativo do polímero de diene conjugado a uma reação de modificação com o composto de alcoxissilano. Nota que o acelerador de condensação pode ser adicionado antes de adicionar o composto de alcoxissilano (antes de realizar uma reação de

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6/44 modificação). Neste caso, após submeter o terminal ativo do polímero de dieno conjugado a uma reação de modificação com o composto de alcoxissilano, o sistema de reação pode ser ajustado a um pH de 9 a 14 e uma temperatura de 85 a 180°C, e o composto de alcoxissilano pode ser então submetido a uma reação de condensação.

[0019] O polímero de dieno conjugado com um terminal ativo que tem um conteúdo de vinila de menos do que 10% e um conteúdo de ligação de cis-1,4 de 75% ou mais pode ser produzido usando um solvente ou sob condições livres de solvente. Um solvente orgânico inerte é usado como o solvente de polimerização. Os exemplos do solvente orgânico inerte incluem hidrocarbonetos alifáticos saturados que têm 4 a 10 átomos de carbono, tal como butano, pentano, hexano, e heptano, hidrocarbonetos cíclicos saturados que têm 6 a 20 átomos de carbono tal como ciclopentano e cicloexano, hidrocarbonetos aromáticos tal como monoolefinas (por exemplo, 1-buteno e 2-buteno), benzeno, tolueno, e xileno, e hidrocarbonetos halogenados tal como cloreto de metileno, clorofórmio, tetracloreto de carbono, tricloroetileno, percloroetileno, 1,2-dicloroetano, clorobenzeno, bromobenzeno, e clorotolueno. [0020] Na presente invenção, a temperatura de polimerização é normalmente -30Ό a +200Ό, e preferivelmente 0Ό a +150Ό. A reação de polimerização pode ser realizada de uma maneira arbitrária. A reação de polimerização pode ser realizada usando um reator tipo batelada, ou pode ser realizada continuamente usando um aparelho tal como um reator contínuo de multiestágio.

[0021] Ao usar um solvente de polimerização, a concentração de monômero no solvente normalmente é 5 a 50% em massa, e preferivelmente 7 a 35% em massa.

[0022] Para prevenir a inativação do polímero contendo terminal ativo, é necessário prevenir um composto de ter uma função de inativação (por exemplo, oxigênio, água, ou gás carbônico) de ser misturaPetição 870170056681, de 08/08/2017, pág. 11/56

7/44 do no sistema de polimerização tanto quanto possível.

[0023] Os exemplos de compostos de dieno conjugados usados como monômeros de polimerização na presente invenção incluem 1,3butadieno, isopreno, 2,3-dimetil-1,3-butadieno, 1,3-pentadieno, 1,3hexadieno, mirceno, e outros. Destes, 1,3-butadieno, isopreno, e 2,3dimetil-1,3-butadieno são preferíveis. Estes compostos de dieno conjugados podem ser usados ou individualmente ou em combinação com dois ou mais. Um copolímero é obtido ao usar dois ou mais compostos de dieno conjugado em combinação.

[0024] O processo para produzir o polímero de dieno conjugado contendo terminal ativo não é particularmente limitado. É preferível que o catalisador de polimerização contenha pelo menos um composto selecionado de cada dos seguintes componentes (g), (h), e (i) em combinação.

Componente (g):

[0025] O componente (g) é um composto contendo um elemento de terra rara que tem um número atômico de 57 a 71 na mesa periódica (a seguir pode ser chamado de composto contendo elemento de terra rara), ou um produto de reação de tal composto contendo elemento de terra rara com uma base Lewis.

[0026] O elemento de terra rara é preferivelmente neodímio, praseodímio, cério, lantânio, gadolínio, ou uma combinação destes, e é mais preferivelmente neodímio.

[0027] O composto contendo elemento de terra rara usado na presente invenção é um carboxilato, um alcóxido, um complexo de βdicetona, um fosfato, ou um fosfito.

[0028] O carboxilato do elemento de terra rara é representado pela fórmula geral (R⁴-CO₂)3M (onde M representa um elemento de terra rara tendo um número atômico de 57 a 71 na tabela periódica). R⁴ representa um grupo de hidrocarboneto que tem 1 a 20 átomos de carPetição 870170056681, de 08/08/2017, pág. 12/56

8/44 bono, e preferivelmente um grupo alquila saturado ou não saturado, que é linear, ramificado, ou cíclico, e o grupo carboxila é ligado a um átomo de carbono primário, secundário, ou terciário do grupo de hidrocarboneto. Os exemplos específicos do carboxilato do elemento de terra rara incluem sais de ácido octanóico, ácido 2-etilexanóico, ácido oléico, ácido esteárico, ácido benzoico, ácido naftênico, ácido versático (nome comercial de um produto fabricado por Shell Chemicals Limited, o produto sendo um ácido carboxílico no qual o grupo carboxila é ligado a um átomo de carbono terciário), e outros. Um sal de ácido 2etilexanóico, ácido naftênico, ou ácido versático é preferível.

[0029] O alcóxido do elemento de terra rara é representado pela fórmula geral de (R⁵O)₃M (onde M representa um elemento de terra rara que tem um número atômico de 57 a 71 na tabela periódica). R⁵representa um grupo hidrocarboneto que tem 1 a 20 átomos de carbono, e preferivelmente um grupo alquila saturado ou não saturado que é linear, ramificado, ou cíclico, e o grupo de carboxila é ligado a um átomo de carbono primário, secundário, ou terciário do grupo de hidrocarboneto. Os exemplos do grupo alcóxi representados por R⁵O incluem grupos alcóxi derivados de álcool de 2-etilexila, álcool de oleíla, álcool de estearila, álcool de fenila, álcool de benzila, e outros. Destes, grupos alcóxi derivados de álcool de 2-etilexila e álcool de benzila são preferíveis.

[0030] Os exemplos do complexo de β-dicetona do elemento de terra rara incluem um complexo de acetilacetona, um complexo de benzoilacetona, um complexo de propionilacetona, um complexo de valerilacetona, e um complexo de etilacetilacetona do elemento de terra-rara. Destes, o complexo de acetilacetona e o complexo de etilacetilacetona é preferível.

[0031] Os exemplos do fosfato ou fosfito do elemento de terra rara incluem bis(2-etilexil)fosfato, bis(1-metileptil)fosfato, bis(pPetição 870170056681, de 08/08/2017, pág. 13/56

9/44 nonilfenil)fosfato, polietileno glicol de bis(p-nonilfenil)fosfato, (1metileptil)(2-etilexil)fosfato, (2-etilexil)(p-nonilfenil)fosfato, 2etilexilfosfonato de mono-2-etilexila, 2-etilexilfosfonato de mono-pnonilfenila, bis(2-etilexil)fosfinato, bis(1-metileptil) fosfinato, bis(pnonilfenil)fosfinato, (1-metileptil)(2-etilexil)fosfinato, e (2-etilexil)(pnonilfenil)fosfinato do elemento de terra rara. Destes, bis(2-etilexil) fosfato, bis(1-metileptil)fosfato, 2-etilexilfosfonato de mono-2-etilexila, e bis (2-etilexil)fosfinato do elemento de terra rara são preferíveis.

[0032] Entre os compostos supracitados, fosfatos de neodímio e carboxiiatos de neodímio são particularmente preferíveis, com carboxilatos de neodímio tal como 2-etilexanoato de neodímio e versatato de neodímio sendo mais preferíveis.

[0033] A base Lewis usada para permitir que o composto contendo elemento de terra-rara supracitado seja dissolvido facilmente no solvente é usada como uma mistura da base Lewis e o composto contendo elemento de terra rara ou um produto de reação da base Lewis e do composto contendo elemento de terra rara em uma quantidade de 0 a 30 mol, e preferivelmente 1 a 10 mol por mol do composto contendo elemento de terra rara.

[0034] Os exemplos da base Lewis incluem acetilacetona, tetraidrofurano, piridina, Ν,Ν-dimetilformamida, tiofeno, éter de difenila, trietilamina, um composto fosforoso orgânico, e um álcool monoídrico ou diídrico.

[0035] O componente (g) ou pode ser usado individualmente ou em combinação de dois ou mais.

Componente (h):

[0036] O componente (h) é um composto de alumoxano e/ou organoalumínio representado por AIR¹R²R³ (onde R¹ e R² individualmente representam um grupo hidrocarboneto que tem 1 a 10 átomos de carbono ou um átomo de hidrogênio, e R³ representa um grupo de hiPetição 870170056681, de 08/08/2017, pág. 14/56

10/44 drocarboneto que tem 1 a 10 átomos de carbono e pode ser igual a ou diferente de R¹ ou R²). Estes compostos podem ser usados em combinação de dois ou mais.

[0037] O alumoxano usado como o catalisador na presente invenção é um composto tendo uma estrutura representada pela seguinte fórmula (I) ou (II). O alumoxano pode ser produtos de associação de alumoxano descritos em Fine Chemical, 23 (9), 5 (1994), J. Am. Chem. Soc., 115, 4971 (1993), e J. Am. Chem. Soc., 117, 6465 (1995).

R^e-A!—(— O-Al—}R⁶ R⁶

O-AI-R⁶ • · (1)

em que R⁶ individualmente representa grupos hidrocarboneto tendo 1 a 20 átomos de carbono, e n é um número inteiro igual a ou maior do que dois.

[0038] Os exemplos do grupo de hidrocarboneto representados por R⁶ no alumoxano representado pela fórmula (I) ou (II) incluem um grupo metila, um grupo etila, um grupo propila, um grupo butila, um grupo isobutila, um grupo t-butila, um grupo hexila, um grupo isoexila, um grupo octila, um grupo isooctila, e outros. Destes, um grupo metila, um grupo etila, um grupo isobutila, e um grupo t-butila são preferíveis, com um grupo metila sendo particularmente preferível, n representa um número inteiro igual a ou maior do que dois, e preferivelmente um número inteiro de 4 a 100.

[0039] Os exemplos específicos do alumoxano incluem metilalumoxano, etilalumoxano, n-propilalumoxano, n-butilalumoxano, isobutilalumoxano, t-butilalumoxano, hexilalumoxano, isoexilalumoxano, e outros.

[0040] O alumoxano pode ser produzido por um método conheciPetição 870170056681, de 08/08/2017, pág. 15/56

11/44 do. Por exemplo, o alumoxano pode ser produzido adicionando-se um trialquilalumínio ou um monocloreto de dialquilalumínio a um solvente orgânico tal como benzeno, tolueno, ou xileno, também adicionando água, vapor de água, um gás de nitrogênio contendo vapor de água, ou uma água cristalina contendo sal tal como pentaidrato de sulfato de cobre ou hexadecaidrato de sulfato de alumínio, e reagindo a mistura. [0041] O alumoxano pode ser usado individualmente ou em combinação com dois ou mais.

[0042] Os Exemplos de AIR¹R²R³ (em que R¹ e R² representam individualmente um grupo hidrocarboneto que tem 1 a 10 átomos de carbono ou um átomo de hidrogênio, e R³ representa um grupo hidrocarboneto que tem 1 a 10 átomos de carbono e pode ser igual a ou diferente de R¹ ou R²), que também pode ser usado como o componente (h) usado como o catalisador na presente invenção, incluem trimetilalumínio, trietilalumínio, tri-n-propilalumínio, triisopropilalumínio, tri-n-butilalumínio, triisobutilalumínio, tri-t-butilalumínio, tripentilalumínio, triexilalumínio, tricicloexilalumínio, trioctilalumínio, hidreto de dietilalumínio, hidreto de di-n-propilalumínio, hidreto de di-n-butilalumínio, hidreto de diisobutilalumínio, hidreto de diexilalumínio, hidreto de diisoexilalumínio, hidreto de dioctilalumínio, hidreto de diisooctilalumínio, diidreto de etilalumínio, diidreto de n-propilalumínio, diidreto de isobutilalumínio, e outros. Destes, trietilalumínio, triisobutilalumínio, hidreto de dietilalumínio, e hidreto de diisobutilalumínio são preferíveis. [0043] Os compostos de organoalumínio usados como o componente (h) de acordo com a presente invenção podem ser usados individualmente ou em combinação com dois ou mais.

Componente (i):

[0044] O componente (i) usado como o catalisador na presente invenção é um composto contendo halogênio. Os exemplos preferíveis do composto contendo halogênio incluem um produto de reação de um

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12/44 haleto de metal e uma base Lewis, cloreto de alumínio de dietila, tetracloreto de silício, trimetilclorossilano, metildiclorossilano, dimetildiclorossilano, metiltriclorossilano, dicloreto de etilalumínio, sesquicloreto de etilalumíno, tetracloreto de estanho, tricloreto de estanho, tricloreto de fósforo, cloreto de benzoíla, cloreto de t-butila, e outros.

[0045] Os exemplos de haleto de metal incluem cloreto de berílio, brometo de berílio, iodeto de berílio, cloreto de magnésio, brometo de magnésio, iodeto de magnésio, cloreto de cálcio, brometo de cálcio, iodeto de cálcio, cloreto de bário, brometo de bário, iodeto de bário, cloreto de zinco, brometo de zinco, iodeto de zinco, cloreto de cádmio, brometo de cádmio, iodeto de cádmio, cloreto de mercúrio, brometo de mercúrio, iodeto de mercúrio, cloreto de manganês, brometo de manganês, iodeto de manganês, cloreto de rênio, brometo de rênio, iodeto de rênio, cloreto de cobre, iodeto de cobre, cloreto de prata, brometo de prata, iodeto de prata, cloreto de ouro, iodeto de ouro, brometo de ouro, e outros. Destes, cloreto de magnésio, cloreto de cálcio, cloreto de bário, cloreto de manganês, cloreto de zinco, e cloreto de cobre são preferíveis, com cloreto de magnésio, cloreto de manganês, cloreto de zinco, e cloreto de cobre que são particularmente preferíveis.

[0046] Como a base Lewis reagida com o haleto de metal, um composto de fósforo, um composto de carbonila, um composto de nitrogênio, um composto de éter, um álcool, e outros são preferíveis. Os exemplos específicos da base Lewis incluem fosfato de tributila, fosfato de tri-2-etilexila, fosfato de trifenila, fosfato de tricresila, fosfina de trietila, fosfina de tributila, fosfina de trifenila, fosfinoetano de dietila, fosfinoetano de difenila, acetilacetona, benzoilacetona, acetona de propionitrila, acetona de valerila, acetilacetona de etila, acetoacetato de metila, acetoacetato de etila, acetoacetato de fenila, malonato de dimetila, malonato de dietila, malonato de difenila, ácido acético, ácido octanóico, ácido 2-etilexanóico, ácido oléico, ácido esteárico, ácido

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13/44 benzóico, ácido naftênico, ácido versático (nome comercial de um produto fabricado por Shell Chemicals Limited, o produto que é um ácido carboxílico no qual o grupo de carboxila é ligado a um átomo de carbono terciário), trietilamina, Ν,Ν-dimetilacetamida, tetraidrofurano, éter de difenílico, álcool 2-etilexílico, álcool oleílico, álcool estearílico, fenol, álcool benzílico, 1-decanol, álcool laurílico, e outros. Destes, fosfato de tri-2-etilexila, fosfato de tricresila, acetilacetona, ácido 2-etilexanóico, ácido versático, álcool 2-etilexílico, 1-decanol, e álcool laurílico são preferíveis.

[0047] A base Lewis é reagida com o haleto de metal em uma quantidade de 0,01 a 30 rnols, e preferivelmente 0,5 a 10 rnols por um mol do haleto de metal. A quantidade de metal que permanece no polímero pode ser reduzida usando o produto de reação do haleto de metal e a base Lewis.

[0048] A quantidade ou relação de composição de cada componente usado como o catalisador na presente invenção, são determinadas dependendo do objetivo ou necessidade.

[0049] É preferível usar o componente (g) em uma quantidade de 0,00001 a 1,0 mmol por 100 g do composto de dieno conjugado. Se a quantidade do componente (g) for menor do que 0,00001 mmol, a atividade de polimerização diminui. Se a quantidade do componente (g) for maior do que 1,0 mmol, a concentração de catalisador aumenta de forma que uma etapa de remoção de catalisador possa ser requerida. É particularmente preferível usar o componente (g) em uma quantidade de 0,0001 a 0,5 mmol.

[0050] A quantidade do componente (h) usada pode ser expressa pela relação molar de Al para o componente (g). A relação do componente (g) para o componente (h) é 1:1 a 1:500, preferivelmente 1:3 a 1:250, e mais preferivelmente 1:5 a 1:200.

[0051] A relação molar do componente (g) para o componente (i) é

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1:0,1 a 1:30, e preferivelmente 1:0,2 a 1:15.

[0052] Se a quantidade de catalisador ou a relação de componente estiver fora da faixa acima, o catalisador não age como um catalisador altamente ativo, ou uma etapa de remoção do catalisador é requerido. Além dos componentes (g) a (i), a reação de polimerização pode ser realizada na presença de gás de hidrogênio para ajustar o peso molecular do polímero resultante.

[0053] Além dos componentes (g) a (i), um composto de dieno conjugado e/ou um composto de dieno não conjugado pode ser opcionalmente usado em uma quantidade de 0 a 1000 mol por mol do composto usado como o componente (g). Como o composto de dieno conjugado usado para preparar o catalisador, 1,3-butadieno, isopreno, e outros podem ser usados da mesma maneira como os monômeros usados para polimerização. Os exemplos do composto de dieno não conjugado incluem divinilbenzeno, diisopropenilbenzeno, triisopropenilbenzeno, 1,4-vinilexadieno, etilidenonorborneno, e outros. Embora o composto de dieno conjugado não seja indispensável como o componente catalisador, a adição do composto de dieno conjugado tem uma vantagem de também melhorar a atividade catalítica.

[0054] Na presente invenção, o catalisador é produzido dissolvendo-se os componentes (g) a (i) e opcionalmente o composto de dieno conjugado e/ou o composto de dieno não conjugado em um solvente, e reagindo a mistura. Os componentes podem ser adicionados em uma ordem arbitrária. É preferível previamente misturar, reagir, e envelhecer os componentes para melhorar a atividade de polimerização e reduzir o período de iniciação de polimerização. A temperatura de envelhecimento é 0 a 100°C, e preferivelmente 20 a 80°C. Se a temperatura de envelhecimento for mais baixa do que 0°C, o envelhecimento pode não prosseguir suficientemente. Se a temperatura de envelhecimento exceder a 100°C, a atividade catalítica pode diminuir ou a distriPetição 870170056681, de 08/08/2017, pág. 19/56

15/44 buição de peso molecular pode se ampliar. O tempo de envelhecimento não é limitado particularmente. Os componentes podem ser feitos com que entrem em contato antes de adicionar os componentes a um recipiente de reação de polimerização. O tempo de envelhecimento normalmente é 0,5 minuto ou mais para manter a mistura estável durante vários dias.

[0055] O polímero de dieno conjugado contendo terminal ativo descrito acima tem um conteúdo de vinila de menos do que 10%, preferivelmente menos do que 5%, e mais preferivelmente menos do que 2%, e um conteúdo ligado a cis-1,4 de 75% ou mais, preferivelmente 85% ou mais, e mais preferivelmente 90 a 99,9%. A relação (Mw/Mn) do peso molecular médio ponderado (Mw) para o peso molecular médio numérico (Mn) do polímero de dieno conjugado determinado por cromatografia de permeação de gel é preferivelmente 1,01 a 5, e mais preferivelmente 1,01 a 4.

[0056] Se o polímero de dieno conjugado tiver um conteúdo de vinila de 10% ou mais ou um conteúdo de ligação de cis-1,4 de menos do que 75%, as características mecânicas e resistência ao uso após a vulcanização podem se deteriorar. Se o Mw/Mn do polímero de dieno conjugado exceder a 5, as características mecânicas, resistência ao uso, e baixa formação de calor após a vulcanização podem se deteriorar.

[0057] O conteúdo de vinila e o conteúdo de ligação de cis-1,4 podem ser ajustados facilmente controlando-se a temperatura de polimerização, e a relação de Mw/Mn pode ser ajustada facilmente controlando-se a relação molar dos componentes (g) a (i).

[0058] A viscosidade Mooney (ML₁₊₄, 100°C) do polímero de dieno conjugado contendo terminal ativo é 5 a 50, e preferivelmente 10 a 40.

Se a viscosidade Mooney do polímero de dieno conjugado contendo terminal ativo for menor do que 5, as características mecânicas e rePetição 870170056681, de 08/08/2017, pág. 20/56

16/44 sistência ao uso após a vulcanization podem se deteriorar, por exemplo. Se a viscosidade Mooney do polímero de dieno conjugado contendo terminal ativo excede 50, o polímero de dieno conjugado modificado submetido a uma reação de modificação e uma reação de condensação pode exibir processabilidade inferior durante a mistura.

[0059] A viscosidade Mooney pode ser facilmente ajustada controlando-se a relação molar dos componentes (g) a (i).

[0060] Na presente invenção, uma reação de modificação é realizada na qual um composto de alcoxissilano é reagido com o terminal ativo do polímero de dieno conjugado que tem um conteúdo de vinila de menos do que 10% e um conteúdo de ligação de cis-1,4 de 75% ou mais que é obtido como descrito acima. O tipo do composto de alcoxissilano usado para a reação de modificação (a seguir pode ser referido como modificador) não é particularmente limitado. Por exemplo, um composto de alcoxissilano que tem pelo menos um grupo funcional selecionado de (a) um grupo epóxi, (b) um grupo isocianato, e (c) um grupo carboxila é preferivelmente usado. O composto de alcoxissilano ou pode ser um condensado parcial ou uma mistura do composto de alcoxissilano e um condensado parcial do composto de alcoxissilano. [0061] O termo condensado parcial usado aqui refere-se a um composto no qual o SiOR do composto de alcoxissilano forma parcialmente uma ligação de SiOSi através de condensação.

[0062] É preferível que pelo menos 10% das cadeias de polímero do polímero usado na reação de modificação exiba propriedades vivas.

[0063] Os exemplos específicos do composto de alcoxissilano reagido com o terminal ativo do polímero são determinados abaixo. Os exemplos de compostos de alcoxissilano contendo grupo epóxi incluem 2-glicidoxietiltrimetoxissilano, 2-glicidoxietiltrietoxissilano, (2glicidoxietil)metildimetoxissilano, 3-glicidoxipropiltrimetoxissilano, 3Petição 870170056681, de 08/08/2017, pág. 21/56

17/44 glicidoxipropiltrietoxissilano, metil(3-glicidoxipropil)dimetioxissilano, 2(3,4-epoxicicloexil)etiltrimetoxissilano, 2-(3,4epoxicicloexil)etiltrietoxissilano, e 2-(3,4-epoxicicloexil)etil(metil) dimetoxissilano. Destes, 3-glicidoxipropiltrimetoxissilano e 2-(3,4epoxicicloexil) etiltrimetoxissilano são particularmente preferíveis.

[0064] Os exemplos de compostos de alcoxissilano contendo grupo isocianato incluem 3-isocianatopropiltrimetoxissilano, 3isocianatopropiltrietoxissilano, 3-isocianatopropilmetildietoxissilano, 3isocianatopropiltriisopropoxissilano, e outros. Destes, 3isocianatopropiltriisopropoxissilano é particularmente preferível.

[0065] Os exemplos de compostos de alcoxissilano contendo grupo carboxila incluem 3-metacríloiloxipropiltrietoxissilano, 3metacriloiloxipropiltrimetoxissilano, 3metacriloiloxipropilmetildietoxissilano, 3-metacriloiloxipropiltriisopropoxissilano, e outros. Destes, 3metacriloiloxipropiltrimetoxissilano são particularmente preferíveis. [0066] Estes compostos de alcoxissilano podem ser usados individualmente ou em combinação com dois ou mais. Um condensado parcial do composto de alcoxissilano supracitado também pode ser usado.

[0067] O composto de alcoxissilano é usado na reação de modificação que usa o modificador em tal quantidade que a relação molar do composto de alcoxissilano para o componente (g) seja preferivelmente 0,01 a 200, e mais preferivelmente 0,1 a 150. Se a relação molar do composto de alcoxissilano para o componente (g) for menor do que 0,01, a reação de modificação pode não prosseguir suficientemente, desse modo a dispersibilidade da carga pode não ser melhorada suficientemente. Como um resultado, as características mecânicas, resistência ao uso, e baixa formação de calor após a vulcanização podem se deteriorar. Se a relação molar do composto de alcoxissilano para o

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18/44 componente (g) excede 200, a reação de modificação pode se tornar antieconômica devido à saturação.

[0068] O método de adicionar o modificador não é limitado particularmente. O modificador pode ser adicionado de uma vez, pode ser adicionado em etapas, ou pode ser adicionado sucessivamente, por exemplo. É preferível para somar o modificador de uma vez.

[0069] A reação de modificação na presente invenção é preferivelmente realizada por meio de uma reação de solução (a solução pode conter monômeros não reagidos usados para polimerização). A reação de modificação pode ser realizada de uma maneira arbitrária. A reação de modificação pode ser realizada usando um reator tipo batelada, ou pode ser realizada continuamente usando um reator contínuo de multi-estágio ou um aparato tal como um misturador em linha. É importante realizar a reação de modificação após a conclusão da reação de polimerização, porém antes de conduzir operações necessárias para remoção de solvente, disposição de água, tratamento térmico, isolamento de polímero, e outros.

[0070] A temperatura de reação de modificação pode ser a mesma temperatura de polimerização para produzir o polímero de dieno conjugado. Especificamente, a temperatura de reação de modificação é preferivelmente 20 a 100°C. A temperatura de reação de modificação é mais preferivelmente 40 a 90°C. Se a temperatura de reação de modificação diminuir, a viscosidade do polímero pode aumentar. Se a temperatura de reação de modificação aumentar, o terminal ativo de polimerização pode ser facilmente inativado.

[0071] O tempo de reação de modificação normalmente é de cinco minutos a cinco horas, e preferivelmente 15 minutos a uma hora.

[0072] Na presente invenção, um agente de terminação de reação ou preventivo de envelhecimento conhecido pode ser opcionalmente adicionado durante a reação de modificação após introduzir o resíduo

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19/44 de composto de alcoxissilano no terminal ativo do polímero.

[0073] Na presente invenção, é preferível também adicionar um composto de alcoxissilano. Como o composto de alcoxissilano, um composto de alcoxissilano que tem um grupo funcional (a seguir referido como agente de introdução de grupo funcional) é preferível do ponto de vista de resistência ao uso. O agente de introdução de grupo funcional é preferivelmente adicionado após introduzir o resíduo do composto de alcoxissilano no terminal ativo do polímero, porém antes de iniciar uma reação de condensação. Quando o agente de introdução de grupo funcional é adicionado após iniciar uma reação de condensação, o agente de introdução de grupo funcional pode não ser disperso uniformemente, desse modo a reatividade pode diminuir. O agente de introdução de grupo funcional é adicionado preferivelmente quando cinco minutos a cinco horas, e particularmente preferivelmente 15 minutos a uma hora decorreram após iniciar uma reação de condensação.

[0074] O agente de introdução de grupo funcional não reage substancialmente diretamente com o terminal ativo, e permanece não reagido no sistema de reação. O agente de introdução de grupo funcional é consumido por uma reação de condensação com o resíduo de composto de alcoxissilano introduzido no terminal ativo.

[0075] Como o agente de introdução de grupo funcional, um composto de alcoxissilano, que tem pelo menos um grupo funcional selecionado de (d) um grupo amino, (e) um grupo imino, e (f) um grupo mercapto, é preferível. O composto de alcoxissilano usado como o agente de introdução de grupo funcional pode ser um condensado parcial, ou uma mistura do composto de alcoxissilano e um condensado parcial do composto de alcoxissilano.

[0076] Os exemplos específicos do agente de introdução de grupo funcional são determinados abaixo. Os exemplos de compostos de

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20/44 alcoxissilano contendo grupo amino, incluem 3dimetilaminopropil(trietóxi)silano, 3-dimetilaminopropil(trimetóxi)silano,

3-dietilaminopropil(trietóxi)silano, 3-dietilaminopropil(trimetóxi)silano, 2dimetilaminoetil(trietóxi)silano, 2-dimetilaminoetil (trimetóxi)silano, 3dimetilaminopropil(dietóxi)metilsilano, 3-dibutilaminopropil (trietóxi)silano, 3-aminopropiltrimetoxissilano, 3-aminopropiltrietoxissilano, aminofeniltrimetoxissilano, aminofeniltrietoxissilano, 3-(N-metilamino) propiltrimetoxissilano, 3-(N-metilamino)propiltrietoxissilano, e outros. Destes, 3-dietilaminopropil(trietóxi)silano, 3dimetilaminopropil(trietóxi)silano, e 3-aminopropiltrietoxissilano são preferíveis.

[0077] Os exemplos de compostos de alcoxissilano contendo grupo imino incluem 3-(1-hexametilenoimino)propil(trietóxi)silano, 3-(1hexametilenoimino) propil(trimetóxi)silano, (1hexametilenoimino)metil(trimetóxi)silano, metil(1 hexametilenoimino)(trietóxi)silano, 2-(1 -hexametilenoimino)etil (trietóxi) silano, 2-(1-hexametilenoimino)etil(trimetóxi)silano, 3-(1pirrolidinil)propil (trietóxi) silano, 3-(1 -pirrolidinil)propil(trimetóxi)silano,

3-(1-heptametilenoimino) propil(trietóxi)silano, 3-(1dodecametilenoimino)propil(trietóxi)silano, 3-(1 hexametilenoimino)propil(dietóxi)metilsilano, 3-(1 hexametilenoimino)propil (dietóxi)etilsilano, N-(1,3-dimetilbutilideno)-3(trietoxissi I i I)-1 -propanamina, N-(1 -meti leti I ideno)-3-(trietoxissi I i I)-1 propanamina, N-eti I ideno-3-(trietoxissi I i I)-1 -propanamina, N-(1 metilpropilideno)-3-(trietoxissilil)-1 -propanamina, N-(4-N,Ndimetilaminobenzilideno)-3-(trietoxissilil)-1-propanamina, N(cicloexilideno)-3-(trietoxissilil)-1-propanamina, compostos de trimetoxissilila, compostos de metildietoxissilila, compostos de etildietoxissilila, compostos de metildimetoxissilila, e compostos de etildimetoxissilila correspondendo àqueles compostos de trietoxissilila, 1-[3-(trietoxissilil)

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21/44 propil]-4,5-diidroimidazol, 1-[3-(trimetoxissilil) propil]-4,5-diidroimidazol,

3-[10-(trietoxissilil) decil]-4-oxazolina, 3-(1hexametilenoimino)propil(trietóxi)silano, (1 -hexametilenoimino) metil(trimetóxi)silano, N-(3-trietoxissililpropil)-4,5-diidroimidazol, N-(3-isoproporxissililpropil)-4,5-diidroimidazol, N-(3-metildietoxissililpropil)-4,5diidroimidazol, e outros. Destes, 3-(1hexametilenoimino)propil(trietóxi)silano, N-(1-metilpropilideno)-3(trietoxissi I i I)-1 -propanamina, N-(1,3-d i meti I buti I ideno)-3-(trietoxissi I i I )1 -propanamina, 3-(1 -hexametilenoimino)propil(trietóxi)silano, (1 hexametilenoimino)metil (trimetóxi)silano, 1 -[3-(trietoxissiIiI)propil]-4,5diidroimidazol, 1-[3-(trimetoxissilil) propil]-4,5-diidroimidazol, e N-(3trietoxissililpropil)-4,5-diidroimidazol são preferíveis.

[0078] Os exemplos de compostos de alcoxissilano contendo grupo de mercapto incluem 3-mercaptopropiltrietoxissilano, 3mercaptopropiltrimetoxissilano, 2-mercaptoetiltrietoxissilano, 2mercaptoetiltrimetoxissilano, 3-mercaptopropil(dietóxi)metilsilano, 3mercaptopropil(monoetóxi)dimetilsilano, mercaptofeniltrimetoxissilano, mercaptofeniltrietoxissilano, e outros. Destes, 3mercaptopropiltrietoxissilano é preferível.

[0079] Estes agentes de introdução de grupo funcional podem ser usados individualmente ou em combinação com dois ou mais.

[0080] No método de modificação de acordo com a presente invenção, quando usando um composto de alcoxissilano contendo grupo funcional como o agente de introdução de grupo funcional, o polímero contendo terminal ativo reage com uma quantidade substancialmente estequiométrica do composto de alcoxissilano adicionado ao sistema de reação, por meio do qual o grupo de alcoxissilila é introduzido a substancialmente cada terminal ativo (reação modificada). O composto de alcoxissilano é adicionado então de forma que os resíduos de compostos de alcoxissilano sejam introduzidos em uma quantidade maior

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22/44 do que o equivalente dos terminais ativos.

[0081] Uma reação de condensação entre os grupos de alcoxissilila preferivelmente ocorre entre o (restante ou recentemente adicionado) grupo de alcoxissilila e alcoxissilano livre no final do polímero, ou entre os grupos de alcoxissilila no final do polímero dependendo da situação. Uma reação entre o alcoxissilanos livre é desnecessária. Então, ao adicionar o composto de alcoxissilano, é preferível que a hidrolisação do grupo de alcoxissilila do composto de alcoxissilano adicionado seja mais baixa do que aquela do grupo de alcoxissilila no final do polímero do ponto de vista de eficiência. Por exemplo, é preferível usar um composto contendo grupo de trimetoxissilila com hidrolisação elevada como o composto de alcoxissilano reagido com o terminal ativo do polímero, e usar um composto tendo um grupo de alcoxissilila menos hidrolisável (por exemplo, grupo de trietoxissilila) como o composto de alcoxissilano que é também adicionado. Por outro lado, é indesejável usar um composto contendo grupo de trietoxissilila como o composto de alcoxissilano reagido com o terminal ativo do polímero, e usar um composto contendo grupo de trimetoxissilila como o composto de alcoxissilano que é também adicionado do ponto de vista de eficiência de reação, embora isto seja incluído dentro do escopo da presente invenção.

[0082] O composto de alcoxissilano contendo grupo funcional como o agente de introdução de grupo funcional é usado em tal quantidade que a relação molar do composto de alcoxissilano contendo grupo funcional para o componente (g) é preferivelmente 0,01 a 200, e mais preferivelmente 0,1 a 150. Se a relação molar do composto de alcoxissilano contendo grupo funcional para componente (g) for menor do que 0,01, uma reação de condensação pode não prosseguir suficientemente de forma que a dispersibilidade da carga não possa ser melhorada suficientemente. Como um resultado, as características

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23/44 mecânicas, resistência ao uso, e baixa formação de calor após a vulcanização podem se deteriorar. Se a relação molar do composto de alcoxissilano contendo grupo funcional para o componente (g) excede 200, a reação de condensação pode se tornar antieconômica devido a saturação.

[0083] Na presente invenção, um acelerador de condensação que é um composto contendo titânio é usado para apressar a reação de condensação do composto de alcoxissilano usado como o modificador (e o composto de alcoxissilano contendo grupo funcional que pode ser usado como o agente de introdução de grupo funcional). O acelerador de condensação pode ser adicionado antes da reação de modificação. Nota que é preferível adicionar o acelerador de condensação após a reação de modificação, porém antes de iniciar a reação de condensação. Quando o acelerador de condensação é adicionado antes da reação de modificação, o acelerador de condensação pode reagir diretamente com o terminal ativo, por meio do qual o grupo de alcoxissilila pode não ser introduzido no terminal ativo. Quando o acelerador de condensação é adicionado após iniciar a reação de condensação, o acelerador de condensação pode não ser disperso uniformemente, por meio do qual o desempenho catalítico pode diminuir. O acelerador de condensação normalmente é adicionado cinco minutos a cinco horas, e preferivelmente 15 minutos para uma hora decorrida após iniciar a reação de modificação.

[0084] O acelerador de condensação usado na presente invenção é um composto contendo titânio. É preferível que o acelerador de condensação seja um alcóxido, um carboxilato, ou um complexo de acetilacetonato de titânio.

[0085] Os exemplos preferíveis do complexo de alcóxido, carboxilato, ou acetilacetonato de titânio incluem tetrametoxititânio, tetraetoxititânio, tetra-n-propoxititânio, tetra-i-propoxititânio, tetra-n-butoxititânio,

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24/44 um oligômero de tetra-n-butoxititânio, tetra-sec-butoxititânio, tetra-tercbutoxititânio, tetra (2-etilexil) titânio, bis(octanodiolato)bis(2etilexil)titânio, tetra(octanodiolato) titânio, lactato de titânio, dipropoxibis(trietanolaminato) de titânio, dibutoxibis(trietanolaminato) de titânio, tributoxiestearato de titânio, tripropoxiestearato de titânio, tripropoxiacetilacetonato de titânio, dipropoxibis (acetilacetonato) de titânio, tripropoxietilacetoacetato de titânio, propoxiacetilacetonatobis (etilacetoacetato) de titânio, tributoxiacetilacetonato de titânio, dibutoxibis(acetilacetonate) de titânio, propoxiacetilacetonatobis(etilacetoacetato) de titânio, tributoxiacetilacetonato de titânio, dibutoxibis(acetilacetonato) de titânio, tributoxietilacetoacetato de titânio, butoxiacetilacetonatobis(etilacetoacetato) de titânio, tetracis(acetilacetonato) de titânio, diacetilacetonatobis(etilacetoacetato) de titânio, bis(2-etilexanoato) de óxido de titânio, bis(laurato) de óxido de titânio, bis(naftato) de óxido de titânio, bis(estearato) de óxido de titânio, bis(oleato) de óxido de titânio, bis(linolato) de óxido de titânio, tetracis(2-etilexanoato) de titânio, tetracis (laurato) de titânio, tetracis(naftato) de titânio, tetracis(estearato) de titânio, tetracis(oleato) de titânio, e tetracis(linolato) de titânio.

[0086] O acelerador de condensação é usado em tal quantidade que a relação molar do composto acima para a quantidade total de grupos de alcoxissilila no sistema de reação seja preferivelmente 0,1 a 10, e particularmente preferivelmente 0,5 a 5. Se a relação molar do composto acima para a quantidade total de grupos de alcoxissilila for menor do que 0,1, a reação de condensação pode não prosseguir suficientemente. Se a relação molar do composto acima para a quantidade total dos grupos de alcoxissilila exceder 10, o efeito do acelerador de condensação é saturado, levando a uma operação antieconômica.

[0087] Na presente invenção, a reação de condensação é realizaPetição 870170056681, de 08/08/2017, pág. 29/56

25/44 da em uma solução aquosa. A temperatura de reação de condensação é 85 a 180°C, preferivelmente 100 a 170°C, e mais preferivelmente 110 a 150°C. O pH da solução aquosa é preferivelmente 9 a 14, e mais preferivelmente 10 a 12.

[0088] Se a temperatura de reação de condensação for menor do que 85°C, a reação de condensação prossegue lentamente e pode não ser completada. Então, as propriedades do polímero de diene conjugado modificado resultando podem mudar no decorrer do tempo de forma que um produto de melhor qualidade possa não ser obtido. Se a temperatura de reação de condensação exceder 180°C, o polímero sofre uma reação de envelhecimento para exibir propriedades pobres. [0089] Se o pH da solução aquosa durante a reação de condensação for menor do que 9, a reação de condensação prossegue lentamente e pode não ser completada. Então, as propriedades do polímero de dieno conjugado modificado resultando podem mudar no decorrer do tempo de forma que um produto de melhor qualidade pode não ser obtido. Se o pH da solução aquosa durante a reação de condensação exceder 14, uma quantidade grande de componentes derivados de compostos alcalinos pode permanecer no polímero de dieno conjugado modificado isolado. Neste caso, é difícil remover tais componentes.

[0090] O tempo de reação de condensação normalmente é cinco minutos a 10 horas, e preferivelmente 15 minutos a cinco horas. Se o tempo de reação for menor do que cinco minutos, a reação de condensação pode não ser completada. Se o tempo de reação exceder 10 horas, a reação de condensação é saturada.

[0091] A pressão dentro do sistema de reação durante a reação de condensação normalmente é de 0,01 a 20 MPa, e preferivelmente de

0,05 a 10 MPa.

[0092] A reação de condensação pode ser realizada de uma maPetição 870170056681, de 08/08/2017, pág. 30/56

26/44 neira arbitrária. A reação de condensação pode ser realizada usando um reator de batelada, ou pode ser realizada continuamente usando um aparato tal como um reator contínuo de multiestágio. A reação de condensação pode ser realizada ao mesmo tempo em que removendo o solvente.

[0093] Após a conclusão da condensação, o produto resultante é pós-tratado usando um método conhecido para obter um polímero de dieno conjugado modificado.

[0094] A viscosidade Mooney (ML₁₊₄, 100°C) do polímero de dieno conjugado modificado de acordo com a presente invenção é preferivelmente 10 a 150, e mais preferivelmente 15 a 100. Se a viscosidade Mooney diminuir, as propriedades de borracha tal como características de fratura tendem a diminuir. Se a viscosidade Mooney aumentar, a processabilidade pode ser prejudicada. Isto torna difícil misturar o polímero com os ingredientes da composição.

[0095] A composição de borracha de acordo com a presente invenção contém o polímero de dieno conjugado modificado preferivelmente em uma quantidade de pelo menos 20% em massa com base em 100% em massa da quantidade total do componente de borracha. Se a quantidade do polímero de dieno conjugado modificado for menor do que 20% em massa, uma composição de borracha que tem as propriedades desejadas pode não ser obtida, por meio da qual o objetivo da presente invenção pode não ser alcançado. O conteúdo do polímero de dieno conjugado modificado no componente de borracha é mais preferivelmente 30% em massa ou mais, e particularmente preferivelmente 40% em massa ou mais.

[0096] O polímero de dieno conjugado modificado pode ser usado individualmente ou em combinação de dois ou mais. Os exemplos de outros componentes de borracha usados em combinação com o polímero de dieno conjugado modificado incluem uma borracha natural,

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27/44 uma borracha de isopreno sintética, uma borracha de butadieno, uma borracha de estireno-butadieno, uma borracha de copolímero de etileno-a-olefina, uma borracha de copolímero etileno-a-olefina-dieno, uma borracha de copolímero de acrilonitrila-butadieno, uma borracha de cloropreno, uma borracha de butila halogenada, uma mistura destes, e outros. O polímero de dieno conjugado modificado pode ser fornecido parcialmente com uma estrutura ramificada que usa um modificador polifuncional tal como tetracloreto de estanho ou tetracloreto de silício. [0097] É preferível que a composição de borracha de acordo com a presente invenção contenha sílica e/ou negro-de-fumo como uma carga.

[0098] A sílica usada como a carga não é particularmente limitada. Os exemplos da sílica incluem sílica úmida (ácido silícico hidroso), sílica seca (anidreto silícico), silicato de cálcio, silicato de alumínio, e outros. Destes, a sílica úmida que provoca um efeito de melhoria mais notável na resistência a fratura, características de aperto úmido, e baixa resistência rolante, é preferível.

[0099] O negro-de-fumo usado como a carga, não é particularmente limitado. Por exemplo, SRF, GPF, FEF, HAF, ISAF, SAF, ou outros são usados. É preferível usar negro-de-fumo que tem uma adsorção de iodo (IA) de 60 mg/g ou mais e uma absorção de ftalato de dibutila (DBP) de 80 ml/100 g ou mais. O desempenho de fixação e resistência à fratura são melhorados em uma extensão grande usando negro-defumo. HAF, ISAF, e SAF que exibem excelente resistência ao uso são particularmente preferíveis.

[00100] A sílica e/ou negro-de-fumo podem ser usados individualmente ou em combinação com dois ou mais.

[00101] A sílica e/ou negro-de-fumo são preferivelmente usados em uma quantidade de 20 a 120 partes em massa por 100 partes em massa do componente de borracha. A quantidade da sílica e/ou negroPetição 870170056681, de 08/08/2017, pág. 32/56

28/44 dimetiltiocarbamoíla, dimetiltiocarbamoíla, de-fumo é mais preferivelmente 25 a 100 partes em massa devido ao seu efeito de reforço e uma melhoria nas propriedades devido ao efeito de reforço. Se a quantidade da sílica e/ou negro-de-fumo for muito pequena, uma melhora na resistência fratura é insuficiente. Se a quantidade da sílica e/ou negro-de-fumo for muito grande, a composição de borracha pode exibir processabilidade pobre.

[00102] A composição de borracha de acordo com a presente invenção contém o polímero de dieno conjugado modificado obtido pelo método supracitado. Uma composição é preferivelmente usada a qual contém um componente de borracha que contém o polímero de dieno conjugado modificado em uma quantidade de pelo menos 20% em massa e a sílica e/ou negro-de-fumo em uma quantidade de 20 a 120 partes em massa, e mais preferivelmente 25 a 120 partes em massa por 100 partes em massa do componente de borracha.

[00103] Ao usar a sílica como a carga para reforço, um agente de acoplamento de silano pode ser adicionado à composição de borracha de acordo com a presente invenção para também melhorar o efeito de reforço. Os exemplos do agente de acoplamento de silano incluem bis(3-trietoxissililpropil) tetrassulfeto, bis(3-trietoxissililpropil)trissulfeto, bis(3-trietoxissililpropil) dissulfeto, bis(2-trietoxissililetil)tetrassulfeto, bis(3-trimetoxissililpropil) tetrassulfeto, bis(2trimetoxissililetil)tetrassulfeto, 3-mercaptopropiltrimetoxissilano, 3mercaptopropiltrietoxissilano, 2-mercaptoetiltrimetoxissilano, 2mercaptoetiltrietoxissilano, tetrassulfeto de 3-trimetoxissililpropil-N,Ndimetiltiocarbamoíla, tetrassulfeto de 3-trietoxissililpropil-N,Ntetrassulfeto de tetrassulfeto xissililpropilbenzotiazolila, tetrassulfeto de 3-trietoxissililpropilbenzolila, monossulfeto de metacrilato de 3-trietoxissililpropila, monossulfeto de metacrilato de 3-trimetoxissililpropila, bis(32-trietoxissililetil-N,Nde 3-trimetoPetição 870170056681, de 08/08/2017, pág. 33/56

29/44 dietoximetilsililpropil)tetrassulfeto, 3-mercaptopropildimetoximetilsilano, tetrassulfeto de dimetoximetilsililpropil-N,N-dimetiltiocarbamoíla, tetrassulfeto de dimetoximetilsililpropilbenzotiazolila, e outros. Destes, bis(3-trietoxissililpropil) polissulfeto e tetrassulfeto de 3-trimetoxissililpropilbenzotiazila são preferíveis do ponto de vista do efeito de melhora de reforço. Esses agentes de acoplamento de silano podem ser usados individualmente ou em combinação com dois ou mais. [00104] Uma vez que a composição de borracha de acordo com a presente invenção usa o polímero de dieno conjugado modificado no qual um grupo funcional que exibe afinidade elevada com sílica é introduzido na extremidade molecular como o componente de borracha, a quantidade de agente de acoplamento de silano usada pode ser reduzida quando comparado com um caso normal. O agente de acoplamento de silano é preferivelmente usado em uma quantidade de 1 a 20% em massa com respeito à sílica, embora a quantidade difira dependendo do tipo de agente de acoplamento de silano. Se a quantidade for muito pequena, o agente de acoplamento de silano pode não exibir um efeito suficiente. Se a quantia for muito grande, o componente de borracha pode gelificar. O agente de acoplamento de silano é preferivelmente usado em uma quantidade de 3 a 15% em massa do ponto de vista de um efeito de acoplamento e prevenção de gelificação.

[00105] As substâncias químicas geralmente usadas na indústria de borracha (por exemplo, agente vulcanizante, acelerador de vulcanização, óleo de processo, preventivo de envelhecimento, o agente antivulcanização prematura, óxido de zinco, e ácido esteárico) podem ser opcionalmente adicionadas à composição de borracha de acordo com a presente invenção na medida em que o objetivo da presente invenção não seja prejudicado.

[00106] A composição de borracha de acordo com a presente inPetição 870170056681, de 08/08/2017, pág. 34/56

30/44 venção é obtida misturando-se os componentes descritos acima usando um misturador aberto tal como um rolo ou um misturador fechado tal como um misturador de Banbury. Após moldar a composição de borracha, o produto moldado é vulcanizado e pode ser aplicado a vários produtos de borracha. A composição de borracha de acordo com a presente invenção pode ser usada adequadamente para aplicações de pneu (por exemplo, banda de rodagem de pneu, interior de banda de rodagem, carcaça, parede lateral, e conta) e outros produtos industriais (por exemplo, isolador de vibração de borracha, pára-lamas, cinto, e mangueira). A composição de borracha de acordo com a presente invenção é usada particularmente adequadamente como borracha de banda de rodagem de pneu.

EXEMPLOS [00107] A presente invenção é descrita em detalhes abaixo por meio de exemplos. Note que a presente invenção não está limitada aos seguintes exemplos.

[00108] Nos exemplos, parte e % respectivamente indicam parte em massa e % em massa a menos que de outro modo indicado. [00109] Nos exemplos, as propriedades foram medidas usando os seguintes métodos.

Viscosidade Mooney (ML₁₊₄, 100°C):

[00110] A viscosidade Mooney (ML₁₊₄, 100°C) foi medido sob condições de um tempo de preaquecimento de um minuto, um tempo de medição de quatro minutos, e uma temperatura de 100°C.

Viscosidade Mooney (ML₁₊₄, 125°C):

[00111] A viscosidade Mooney (ML₁₊₄, 125°C) foi medida sob condições de um tempo de preaqueci mento de um minuto, um tempo de medição de quatro minutos, e uma temperatura de 125°C.

Distribuição de peso molecular (Mw/Mn):

[00112] A distribuição de peso molecular (Mw/Mn) foi medida usanPetição 870170056681, de 08/08/2017, pág. 35/56

31/44 do um HLC-8120GPC (fabricado por Tosoh Corp.) e um detector de índice refrativo como um detector sob as seguintes condições.

Coluna: GMHHXL fabricada por Tosoh Corp.

Fase móvel: tetraidrofurano

Microestrutura (conteúdo de ligação de cis-1,4 e conteúdo de ligação de 1,2-vinila):

[00113] A microestructura foi determinada por espectroscopia IR (método de Morei lo). pH de soluções aquosas:

O pH da solução aquosa foi medido usando um medidor de pH. Resistência à tração (TB):

[00114] A resistência à tração (TB) foi medida de acordo com JIS K6310.

Baixa formação de calor (3% tanô):

[00115] Baixa formação de calor (3% tanô) foi medida usando um espectrômetro dinâmico (fabricado por Rheometrix Co. (U.S.A.)) sob condições de um esforço dinâmico de tensão de 3%, uma freqüência de 15 Hz, e uma temperatura de 50°C. Baixa formação de calor foi expressa por um índice. Quanto maior o índice, mais baixa a formação de calor.

Baixas propriedades de temperatura (-20°CG '):

[00116] As baixas propriedades de temperatura (-20°CG ') foram medidas usando um espectrômetro dinâmico (fabricado por Rheometrics Scientific Inc. (U.S.A)) sob condições de um esforço dinâmico de tensão de 0,1%, uma freqüência de 15 Hz, e uma temperatura de 20°C. As baixas propriedades de temperatura foram expressas por um índice. Quanto maior o índice, mais elevadas as propriedades de temperatura baixa (desempenho de fixação em uma superfície de estrada de neve e gelo).

Resistência ao uso:

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32/44 [00117] A resistência ao uso foi medida a temperatura ambiente usando um verificador de abrasão Lambourn (fabricado por Shimada Giken Cia., Ltd.) a uma relação de deslize de 60%. Quanto maior o índice, melhor a resistência ao uso.

Exemplo 1 (Preparação de polímero A modificado) [00118] Uma autoclave de 5 L, da qual a atmosfera interna foi substituída por nitrogênio, foi carregada com 2,4 kg de cicloexano e 300 g de 1,3-butadieno. Após a adição de um catalisador preparado por reação e envelhecimento de uma solução de cicloexano de versatato de neodímio (0,09 mmol), uma solução de toluene de metilalumoxano (MAO) (1,8 mmol), hidreto de diisobutilalumínio (DIBAH) (5,0 mmols), uma solução de toluene de cloreto de dietilalumínio (0,18 mmol), e 1,3butadieno (4,5 mmols) a 50°C durante 30 minutos, a mistura foi submetida a polimerização a 80°C durante 60 minutos. A taxa de conversão de reação de 1,3-butadieno foi cerca de 100%. Uma solução de metanol que contém 1,5 g de 2,4-di-terc-butil-p-cresol foi adicionada a 200 g da solução de polímero para terminar a polimerização. Após remover o solvente por extração de vapor, o produto resultante foi secado usando um rolo a 110°C para obter um polímero inalterado. Os resultados de polimerização são mostrados na Tabela 1.

[00119] A solução de polímero restante foi mantida a 60°C. Uma solução de tolueno de 3-glicidoxipropiltrimetoxissilano (GPMOS) (4,5 mmols) foi adicionada à solução de polímero e permitida reagir durante 30 minutos. Após a adição de uma solução de tolueno de titanato de tetraisopropila (IPOTi) (13,5 mmols), os componentes foram misturados durante 30 minutos. Uma solução de metanol contendo 1,5 g de

2,4-di-terc-butil-p-cresol foi então adicionada à mistura para obter 2,5 kg de uma solução de polímero modificada.

[00120] A solução de polímero modificada foi adicionada a 20 I de uma solução aquosa de hidróxido de sódio da qual o pH foi ajustado

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33/44 para 10. Uma reação de condensação foi realizada a 110°C durante duas horas ao mesmo tempo em que removendo o solvente, seguido por secagem usando um rolo para obter um polímero modificado. A Tabela 1 mostra as condições de modificação e condensação e os resultados da reação.

Exemplo 2 (Preparação de polímero modificado B) [00121] Um polímero modificado foi obtido da mesma maneira como no Exemplo 1 com exceção de usar uma solução aquosa de hidróxido de sódio da qual o pH foi ajustado para 12 em vez da solução aquosa de hidróxido de sódio da qual o pH foi ajustado para 10. A Tabela 1 mostra as condições de modificação e condensação e os resultados de reação.

Exemplo 3 (Preparação de polímero modificado C) [00122] Um polímero modificado foi obtido da mesma maneira como no Exemplo 1 com exceção de realizar uma reação de condensação a 125°C durante duas horas ao mesmo tempo em que removendo o solvente. A Tabela 1 mostra as condições de modificação e condensação e os resultados de reação.

Exemplo 4 (Preparação de polímero modificado D) [00123] Um polímero modificado foi obtido da mesma maneira como no Exemplo 1 com exceção de usar titanato de tetra-2-etilexila (EHOTi) em vez de IPOTi. A Tabela 1 mostra as condições de modificação e condensação e os resultados de reação.

Exemplo 5 (Preparação de polímero modificado E) [00124] Um polímero modificado foi obtido da mesma maneira como no Exemplo 4 com exceção de usar 3isocianatopropiltrietoxissilano (IPEOS) em vez de GPMOS. A Tabela 1 mostra as condições de modificação e condensação e os resultados de reação.

Exemplo 6 (Preparação de polímero modificado F)

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34/44 [00125] Um polímero modificado foi obtido da mesma maneira como no Exemplo 1 com exceção de usar tetraacetilacetonato de titânio (TiAC) em vez de EHOTi. A Tabela 1 mostra as condições de modificação e condensação e os resultados de reação.

Exemplo 7 (Preparação de polímero modificado G) [00126] Um polímero modificado foi obtido da mesma maneira como no Exemplo 1 com exceção de usar tetracis(2-etilexanoato)titânio (EHATi) em vez de IPOTi. A Tabela 1 mostra as condições de modificação e condensação e os resultados de reação.

Exemplo 8 (Preparação de polímero modificado H) [00127] Uma autoclave de 5 L, em que a atmosfera interna foi substituída através de nitrogênio, foi carregada com 2,4 kg de cicloexano e 300 g de 1,3-butadieno. Após a adição de um catalisador preparado reagindo-se e envelhecendo uma solução de cicloexano de versatato de neodímio (0,09 mmol), uma solução de tolueno de MAO (1,8 mmol), DIBAH (5,0 mmols), uma solução de tolueno de cloreto de dietilalumínio (0,18 mmol), e 1,3-butadieno (4,5 mmols) a 50°C durante 30 minutos, a mistura foi submetida a polimerização a 80°C durante 60 minutos. A taxa de conversão de reação de 1,3-butadieno foi cerca de 100%. Uma solução de metanol que contém 1,5 g de 2,4-di-terc-butilp-cresol foi adicionada a 200 g da solução de polímero para terminar a polimerização. Após remover o solvente por extração de vapor, o produto resultante foi secado usando um rolo térmico a 110°C para obter um polímero inalterado. Os resultados de polimerização são mostrados na Tabela 1.

[00128] A solução de polímero restante foi mantida a 60°C. Após a adição de uma solução de tolueno de GPMOS (4,5 mmol), os componentes foram reagidos durante 30 minutos. Após a adição de 3aminopropiltrietoxissilano (APEOS) (13,5 mmols), os componentes foram misturados durante 30 minutos. Após a adição de uma solução de

Petição 870170056681, de 08/08/2017, pág. 39/56

35/44 tolueno de IPOTi (13,5 mmols), os componentes foram misturados durante 30 minutos. Uma solução de metanol contendo 1,5 g de 2,4-diterc-butil-p-cresol foi então adicionada à mistura para obter 2,5 kg de uma solução de polímero modificada.

[00129] A solução de polímero modificada foi adicionada a 20I de uma solução aquosa de hidróxido de sódio da qual o pH foi ajustado para 10. Uma reação de condensação foi realizada a 110°C durante duas horas ao mesmo tempo em que removendo o solvente, seguido por secagem usando um rolo para obter um polímero modificado. A Tabela 1 mostra as condições de modificação e condensação e os resultados de reação.

Exemplo 9 (Preparação de polímero modificado I) [00130] Um polímero modificado foi obtido da mesma maneira como no Exemplo 8, com exceção do uso de uma solução de tolueno de N-(3-trietoxissililpropil)-4,5-diidroimidazol (EOSDI) em vez da solução de tolueno de APEOS. A Tabela 1 mostra as condições de modificação e condensação e os resultados de reação.

Exemplo 10 (Preparação de polímero modificado J) [00131] Um polímero modificado foi obtido da mesma maneira como no Exemplo 8 com exceção do uso de uma solução de tolueno de

3-mercaptopropiltrietoxissilano (MPEOS) em vez da solução de tolueno de APEOS. A Tabela 1 mostra as condições de modificação e condensação e os resultados de reação.

Exemplo Comparativo 1 (Preparação de polímero modificado K) [00132] Um polímero modificado foi obtido da mesma maneira como no Exemplo 1 com exceção do uso de uma solução aquosa de hidróxido de sódio da qual o pH foi ajustado para 7 em vez da solução aquosa de hidróxido de sódio da qual o pH foi ajustado para 10. A Tabela 1 mostra as condições de modificação e condensação e os resultados de reação.

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36/44

Exemplo Comparativo 2 (Preparação de polímero modificado L) [00133] Um polímero modificado foi obtido da mesma maneira como no Exemplo 1 com exceção de realizar uma reação de condensação a 80°C durante duas horas ao mesmo tempo em que removendo o solvente. A Tabela 1 mostra as condições de modificação e condensação e os resultados de reação.

Exemplo Comparativo 3 (Preparação de polímero modificado M) [00134] Um polímero modificado foi obtido da mesma maneira como no Exemplo 1 exceto que IPOTi não foi adicionado. A Tabela 1 mostra as condições de modificação e condensação e os resultados de reação.

Exemplo Comparativo 4 (Preparação de polímero modificado N) [00135] Um polímero modificado foi obtido da mesma maneira como no Exemplo 1 com exceção de usar bis(2-etilexanoato)estanho (EHASn) em vez de IPOTi. A Tabela 1 mostra as condições de modificação e condensação e os resultados de reação.

Exemplo Comparativo 5 (Preparação de polímero modificado O) [00136] Um polímero modificado foi obtido da mesma maneira como no Exemplo 8 com exceção do uso de bis(2-etilexanoato)estanho (EHASn) em vez de IPOTi. A Tabela 1 mostra as condições de modificação e condensação e os resultados de reação.

Exemplo Comparativo 6 (Polímero P) [00137] Os resultados da análise para borracha de polibutadieno comercial mente disponível (borracha de polibutadieno BR01 fabricada por JSR Corporation) são mostrados na Tabela 1.

[00138] Como está claro a partir dos resultados para os Exemplos 1 a 3 e Exemplos Comparativos 1 e 2, a melhora na estabilidade com o decorrer do tempo foi obtida realizando-se a reação de condensação a um pH de 9 a 14 e uma temperatura de 85 a 180°C.

[00139] Como está claro a partir dos resultados para os Exemplos 1

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37/44 e 4 a 7 e Exemplo Comparativo 3, a melhora na estabilidade com o decorrer do tempo foi obtida adicionando-se o composto contendo titânio como o acelerador de condensação.

Exemplos 11 a 20 e Exemplos Comparativos 7 a 12 [00140] As composições de borracha contendo sílica (formulação 1) e composições de borracha contendo negro-de-fumo (formulação 2) mostradas na Tabela 2 foram preparadas usando os polímero A a P obtidos nos Exemplos 1 a 10 e Exemplos Comparativos 1 a 6.

[00141] As viscosidades Mooney das composições de borracha não vulcanizadas resultantes foram medidas. As composições de borracha preparadas com base na formulação 1 foram vulcanizadas a 150°C durante 12 minutos. As composições de borracha com base na formulação 2 foram vulcanizadas a 145°C durante 30 minutos. As propriedades da borracha de vulcanizada foram então avaliadas. Os resultados são mostrados na Tabela 3.

[00142] Como está claro a partir dos resultados para as composições de borracha contendo sílica, obtidas nos Exemplos 11 a 17 e Exemplos Comparativos 9 a 10, os polímeros modificados usando o composto contendo titânio como o acelerador de condensação, exibiram processabilidade excelente devido à baixa viscosidade Mooney, baixa formação de calor, baixas propriedades de temperatura melhoradas, e resistência ao uso melhorada. Como está claro a partir dos resultados para as composições de borracha contendo sílica, obtidas nos Exemplos 16 a 20 e Exemplo Comparativo 11 (o agente de introdução de grupo funcional foi adicionado), os polímero modificados usando o composto contendo titânio como o acelerador de condensação, também exibiram excelente processabilidade devido à baixa viscosidade Mooney, baixa formação de calor, baixas propriedades de temperatura melhorada, e resistência ao uso melhorada, quando compostos como uma composição de borracha.

Petição 870170056681, de 08/08/2017, pág. 42/56

38/44 [00143] Como está claro a partir dos resultados para as composições de borracha contendo negro-de-fumo obtidas no Exemplo 11 e Exemplo Comparativo 10, os polímeros modificados que usam o composto contendo titânio como o acelerador de condensação exibiram excelente processabilidade devido à baixa viscosidade Mooney. Como está claro a partir dos resultados para as composições de borracha contendo negro-de-fumo obtidas nos Exemplos 18 a 20 e Exemplo Comparativo 11 (o agente de introdução de grupo funcional foi adicionado), os polímero modificados, usando o composto contendo titânio como o acelerador de condensação, exibiram processabilidade excelente devido à baixa viscosidade Mooney.

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39/44

Estabilidade com o passar do tempo

Δ MI_i₊₄ (125C) depois de dois dias a 90°C

CN

CO

Resultados para modificação e reação de condensação

Mw/Mn*1

2,6

2,7

2,6

2,7

2,8

2,7

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3,0

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Condição de reação de condensação

Temperatura de solução aquosa

o

125

o

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pH de solução aquosa

o

CN

O

o

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o

Acelerador de condensação*2

IPOTi (13,5 mmols)

EHOTi (13,5 mmols)

TiAC (13,5 mmols)

EHATi (13,5 mmols)

IPOTi (13,5 mmols)

Agente de introdução de Grupo funcional *2

APEOS (13,5 mmols)

EOSDI (13,5 mmols)

MPEOS (13,5 mmols)

N l_ O Ό (0 O M— Ό O 2

GPMOS (4,5 mmols)

IPEOS (4,5 mmols)

GPMOS (4,5 mmols)

Resultado da reação de polimerização

Teor de ligação 1,2vinil (%)

CN

Teor de ligação cis1,4 (%)

96,8

97,2

96,9

97,0

96,9

97,0

96,7

96,8

96,9

97,1

96,8

97,2

Mw/Mn*1

2,2

CN

2,2

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Ex. 2

Ex. 3

Ex. 4

Ex. 5

Ex. 6

Ex. 7

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Ex. 9

Ex. 10

Ex.Comp.1

Ex. Comp.2

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40/44

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depois de dois dias a 90°C

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Petição 870170056681, de 08/08/2017, pág. 45/56

41/44

Formulação 2

50

o

50

o

CN

o

-

CO

0,5

in

Formulação 1

70

30

55

o

CN

5,5

-

co

-

in

Relação do Compondo

Polímero A a P

Borracha natural

Sílica*1

Negro-de-fumo

Oleo de Aroma *3

Acido Esteárico

Agente de Acoplamento de Silano *4

Preventivo de Envelhecimento *5

Oxido de zinco

Acelerador de Vulcanização DPG*6

Acelerador de Vulcanização DM*7

Acelerador de Vulcanização NS*8

Enxofre

Petição 870170056681, de 08/08/2017, pág. 46/56

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Formulação 2 (composição de borracha contendo negro-de-fumo)	Resistên- cia ao Uso *1	127	1	1	1	1	1	1	132	129	139	1	1	1	124	128	100
Baixa formação de calor 3%tanó*1	123	1	1	1	1	1	1	138	135	129	1	1	1	122	133	100
Resistência à tração TB (MPa)	27,1	1	1	1	1	1	1	26,4	26,7	28,4	1	1	1	25,8	28,1	25,3
Viscosidade Mooney ML₁₊₄ (100°C)	87	1	1	1	1	1	1	83	82	68	85	1	1	100	86	84
Formulação 1 (composição de borracha contendo sílica)	Resistência ao Uso *1	cõ	133	137	134	138	129	132	134	136		122	124	125	125	124	100
Propriedades de temperatura baixa 20°CCG'*1	184	183	179	186	187	178	cõ	173	178	162	163	162	126	162	LO	100
Baixa formação de calor 3%tanó*1	133	135	129	cõ	137	137	134	133	134	127	σ>	cõ	108	124	125	100
Resistência à tração TB (MPa)	20,8	21,2	20,2	20,9	21,5	20,6	21,2	22,1	20,6	21,8	20,4	21,2	20,8	21,4	21,8	18,5
Viscosidade Mooney ML₁₊₄ (100°C)	5	62	09	59	09	59	09	56	57	62	57	57	67	70	89	72
Polímero	<	m	O	O	LU	LL	O	I	-	“3	*	_l	2	z	O
	>< LJ	Ex. 12	Ex. 13	>< LJ	Ex. 15	Ex. 16	r- >< LJ	CO >< LJ	Ex. 19	Ex. 20	Ex. Comp. 7	Ex. Comp. 8	Ex.Comp. 9	Ex.Comp. 10	Ex.Comp. 11	Ex. Comp. 12

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43/44 [00144] Na Tabela 1, ¹ a ³ têm os seguintes significados.

*¹ relação de peso molecular médio ponderado (Mw) peso molecular médio numérico (Mn) *² GPMOS: 3 - glicidoxipropiltrimetoxissilano

IPEOS: 3-isocianatopropiltrietoxissilano

APEOS: 3-aminopropiltrietoxissilano

EOSDI: N-(3-trietoxissililpropil)-4,5-diidroimidazol

MPEOS: 3-mercaptopropiltrietoxissilano

IPOTi: titanato de tetraisopropila

EHOTi: titanato de tetra-2-etilexila

TiAC: tetraacetilacetonato de titânio

EHATi: tetracis(2-etilexanoato)titânio

EHASn: bis(2-etilexanoato)estanho *³ BR (JSRBR01) fabricado por JSR Corporation [00145] Na Tabela 2, *¹ a *⁸ têm os seguintes significados.

*¹ Nipsil AQ fabricado por Tosoh Sílica Corporation *²Seast KH fabricado por Tokai Carbono Co., Ltd.

*³ Fukkol Aromax #3 fabricado por Fuji Kosan Co., Ltd.

*⁴Si69 fabricado por Degussa (bis(3-trietoxisililpropil) tetrassulfeto) *⁵ Nocrac 6C fabricado por Ouchi Shinko Co. Chemical Industrial, Ltd. (N-fenil-N-ÍI.S-dimetilbutilJ-p-fenilenodiamina) ⁶ Nocceler D fabricado por Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd. (1,3-difenilguanidina) ⁷ Nocceler DM fabricado por Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd. (dissulfeto de di-2-benzotiazolila) ⁸ Nocceler NS-F fabricado por Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd. (N-t-butil-2-benzotiazolilsulfenoamida) [00146] Na Tabela 3, *¹ têm o significado seguinte.

*¹ Quanto maior o valor, melhor as propriedades desde que o valor do

Exemplo Comparativo 12 seja 100.

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APLICABILIDADE INDUSTRIAL [00147] De acordo com a presente invenção, uma composição de borracha pode ser obtida a qual exiba processabilidade excelente e exibições características de fratura excelentes, baixa formação de calor, baixas características de temperatura, e resistência ao uso quando vulcanizada para formar uma borracha vulcanizada, independente se sílica ou negro-de-fumo é adicionado ao polímero de dieno conjugado modificado resultante.

[00148] Então, uma composição de borracha que contém o polímero de dieno conjugado modificado obtido de acordo com a presente invenção é apropriadamente usada para bandas de rodagem de pneu, interior de banda de rodagem, carcaças, paredes laterais, e contas, como também outros produtos industriais tal como isoladores de vibração de borracha, pára-lamas, cintos, e mangueiras. Em particular, a composição de borracha é apropriadamente usada para banda de rodagem de pneu.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para produzir um polímero de dieno conjugado modificado, caracterizado pelo fato de que compreende submeter um terminal ativo de um polímero de dieno conjugado tendo um teor de vinila menor do que 10% e um teor de ligação cis-1,4 de 75% ou mais para uma reação de modificação com um composto de alcoxissilano, e submetendo o composto de alcoxissilano (resíduo) a uma reação de condensação em uma solução aquosa em um pH de 9 a 14 e uma temperatura de 85 a 180°C na presença de um acelerador de condensação incluindo um composto contendo titânio.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o processo também inclui adicionar um composto de alcoxisilano.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o acelerador de condensação é um alcóxido, um carboxilato, ou um complexo de acetilacetonato de titânio.
4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o composto de alcoxisilano usado para a reação de modificação é um composto de alcoxisilano tendo pelo menos um grupo funcional selecionado de (a) um grupo epóxi, (b) um grupo isocianato, e (c) um grupo carboxila.
5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o processo também inclui adicionar um composto tendo pelo menos um grupo funcional selecionado de (d) um grupo amino, (e) um grupo imino, e (f) um grupo mercapto.
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que um composto de dieno conjugado que forma o polímero de dieno conjugado modificado é pelo menos um composto de dieno conjugado selecionado de 1,3Petição 870170056681, de 08/08/2017, pág. 50/56

2/3 butadieno, isopreno, e 2,3-dimetil-1,3-butadieno.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o polímero de dieno conjugado é preparado polimerizando-se um composto de dieno conjugado usando um catalisador principal mente contendo (g) um composto contendo um elemento de terra-rara tendo um número atômico de 57 a 71 na tabela periódica ou um produto de reação do com posto com uma base Lewis, (h) um alumoxano e/ou um composto organoalumínio representado por AIR¹R²R³ (em que R¹ e R² individualmente representam um grupo hidrocarboneto tendo 1 a 10 átomos de carbono ou um átomo de hidrogênio, e R³ representa um grupo hidrocarboneto tendo 1 a 10 átomos de carbono e podem ser iguais ou diferentes de R¹ ou R²), e (i) um composto contendo halogênio.
8. Polímero de dieno conjugado modificado, caracterizado pelo fato de ser produzido por processo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.
9. Composição de borracha, caracterizada pelo fato de que compreende o polímero de dieno conjugado modificado, como definido na reivindicação 8.
10. Composição de borracha de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a composição de borracha inclui um componente de borracha incluindo o polímero de dieno conjugado modificado em uma quantidade de 20% em massa ou mais, e sílica e/ou negro-de-fumo em uma quantidade de 20 a 120 partes por massa por 100 partes por massa do componente de borracha.
11. Composição de borracha de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizada pelo fato de que o componente de borracha inclui 20 a 100% em massa do polímero de dieno conjugado modificado, e 0 a 80% em massa de pelo menos uma borracha exceto o polímero de dieno conjugado modificado selecionado do grupo que consiste em

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3/3 uma borracha natural, uma borracha de isopreno sintética, uma borracha de butadieno, uma borracha de estireno-butadieno, uma borracha de copolímero de etileno-a-olefina, uma borracha de copolímero de etileno-a-olefina-dieno, uma borracha de copolímero de acrilonitrilobutadieno, uma borracha de cloropreno, e uma borracha de butila halogenada (contanto que o polímero de dieno conjugado modificado + a borracha exceto o polímero de dieno conjugado modificado = 100 %massa).

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