FR3060560A1 - 1,3-DIPOLAR COMPOUND HAVING A CONJUGATED CARBON-CARBON DOUBLE BOND - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un composé 1,3-dipolaire comportant un dipôle oxyde de nitrile et un groupe anthracényle, substitué ou non. Le greffage d'un tel composé permet la synthèse de polymère diénique portant des doubles liaisons carbone-carbone conjuguées pendantes.The present invention relates to a 1,3-dipolar compound having a nitrile oxide dipole and a substituted or unsubstituted anthracenyl group. The grafting of such a compound allows the synthesis of diene polymer bearing pendant conjugated carbon-carbon double bonds.
Description
Titulaire(s) : COMPAGNIE GENERALE DES ETABLISSEMENTS MICHELIN Société en commandite par actions, MICHELIN RECHERCHE ET TECHNIQUE S.A. Société anonyme.Holder (s): COMPAGNIE GENERALE DES ETABLISSEMENTS MICHELIN Limited partnership with shares, MICHELIN RECHERCHE ET TECHNIQUE S.A. Limited company.
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Mandataire(s) : MANUFACTURE FRANÇAISE DES PNEUMATIQUES MICHELIN.Agent (s): MANUFACTURE FRANÇAISE DES PNEUMATIQUES MICHELIN.
105/ COMPOSE 1,3-DIPOLAIRE PORTANT UNE DOUBLE LIAISON CARBONE-CARBONE CONJUGUEE.105 / 1,3-DIPOLAR COMPOUND CARRYING A DOUBLE CARBON-CARBON CONJUGATE LINK.
tbq) La présente invention concerne un composé 1,3-dipolaire comportant un dipôle oxyde de nitrile et un groupe anthracényle, substitué ou non. Le greffage d'un tel composé permet la synthèse de polymère diénique portant des doubles liaisons carbone-carbone conjuguées pendantes.tbq) The present invention relates to a 1,3-dipolar compound comprising a nitrile oxide dipole and an anthracenyl group, substituted or not. The grafting of such a compound allows the synthesis of diene polymer carrying pendant conjugate carbon-carbon double bonds.
FR 3 060 560 - A1FR 3 060 560 - A1
ii
Le domaine de la présente invention est celui des composés destinés à réagir avec un polymère contenant au moins une double liaison carbone-carbone, tel qu'un polymère diénique, pour greffer des groupes anthracényles, substitués ou non, sur la chaîne polymère.The field of the present invention is that of compounds intended to react with a polymer containing at least one carbon-carbon double bond, such as a diene polymer, to graft anthracenyl groups, substituted or not, on the polymer chain.
Pour greffer des fonctions sur un polymère diénique, il est connu d'utiliser des composésTo graft functions on a diene polymer, it is known to use compounds
1,3-dipolaires portant d'une part un dipôle oxyde de nitrile apte à réagir avec les doubles liaisons carbone-carbone de la chaîne polymère et d'autre part la fonction à greffer sur la chaîne polymère. Des exemples de greffage sont par exemple décrits dans les demandes de brevet WO 2006/045088 et WO 2012/007441. Le mécanisme de la réaction de greffage procède d'une cycloaddition du dipôle oxyde de nitrile sur une double liaison, comme cela est décrit dans l'ouvrage « Nitrile Oxides, Nitrones and Nitronates in Organic Synthesis », 2nd Edition, Wiley-lntersience, 2008.1,3-dipoles carrying on the one hand a nitrile oxide dipole capable of reacting with the carbon-carbon double bonds of the polymer chain and on the other hand the function to be grafted onto the polymer chain. Examples of grafting are for example described in patent applications WO 2006/045088 and WO 2012/007441. The mechanism of the grafting reaction proceeds from a cycloaddition of the nitrile oxide dipole on a double bond, as described in the work “Nitrile Oxides, Nitrones and Nitronates in Organic Synthesis”, 2 nd Edition, Wiley-lntersience, 2008.
Le composé (anthracén-9-ylméthylidyne)azane oxide de formule 1 qui a pour caractéristique d'être un composé 1,3-dipolaire portant un dipôle oxyde de nitrile et un groupe anthracényle est connu, mais sa réaction avec un polymère contenant au moins une double liaison carbone-carbone n'est pas décrite. Le greffage de groupe anthracényle, substitué ou non, sur ledit polymère n'est pas décrit non plus, ni la synthèse de polymères diéniques portant des groupes anthracényles pendants, en particulier répartis de façon statistique.The compound (anthracen-9-ylmethylidyne) azane oxide of formula 1 which has the characteristic of being a 1,3-dipolar compound carrying a nitrile oxide dipole and an anthracenyl group is known, but its reaction with a polymer containing at least a carbon-carbon double bond is not described. The grafting of an anthracenyl group, substituted or not, on said polymer is not described either, nor is the synthesis of diene polymers carrying pendant anthracenyl groups, in particular distributed statistically.
Formule 1Formula 1
Les Demanderesses ont découvert une nouvelle classe de composés qui permet d'accéder à des polymères portant des groupes anthracényles pendants, substitués ou non, en particulier répartis de façon statistique, par réaction de greffage de ces composés. II a été trouvé que ces composés se greffent sur des polymères diéniques avec des rendements bien meilleurs que le composé connu de formule (I)The Applicants have discovered a new class of compounds which provides access to polymers bearing pendant anthracenyl groups, substituted or not, in particular distributed in a statistical manner, by grafting reaction of these compounds. It has been found that these compounds are grafted onto diene polymers with much better yields than the known compound of formula (I)
Ainsi, un premier objet de l'invention est un composé 1,3-dipolaire comportant un dipôle oxyde de nitrile et un groupe anthracényle, substitué ou non, le groupe anthracényle étant relié au dipôle par l'intermédiaire d'un espaceur.Thus, a first object of the invention is a 1,3-dipolar compound comprising a nitrile oxide dipole and an anthracenyl group, substituted or not, the anthracenyl group being connected to the dipole via a spacer.
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Un autre objet de l'invention est un procédé pour modifier par une réaction de greffage un polymère contenant au moins une double liaison carbone-carbone, lequel procédé comprend la réaction du composé 1,3-dipolaire conforme à l'invention avec le polymère.Another object of the invention is a process for modifying, by a grafting reaction, a polymer containing at least one carbon-carbon double bond, which process comprises reacting the 1,3-dipolar compound according to the invention with the polymer.
L'invention concerne aussi un polymère portant un ou plusieurs groupes anthracényles pendants et cycles isoxazolines, les groupes anthracényles étant substitués ou non.The invention also relates to a polymer carrying one or more pendant anthracenyl groups and isoxazoline rings, the anthracenyl groups being substituted or unsubstituted.
L'invention concerne également une composition de caoutchouc à base d'un élastomère diénique, d'une charge renforçante, d'un système de réticulation et du composé 1,3dipolaire, ainsi que ses procédés de préparation.The invention also relates to a rubber composition based on a diene elastomer, a reinforcing filler, a crosslinking system and the 1,3-dipolar compound, as well as methods for the preparation thereof.
L'invention concerne aussi un pneumatique comprenant la composition de caoutchouc conforme à l'invention.The invention also relates to a tire comprising the rubber composition according to the invention.
I. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTIONI. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Dans la présente description, sauf indication expresse différente, tous les pourcentages (%) indiqués sont des % en masse. L'abréviation pce signifie parties en poids pour cent parties d'élastomère (du total des élastomères si plusieurs élastomères sont présents).In the present description, unless expressly indicated otherwise, all the percentages (%) indicated are% by mass. The abbreviation pce means parts by weight per hundred parts of elastomer (of the total elastomers if several elastomers are present).
D'autre part, tout intervalle de valeurs désigné par l'expression entre a et b représente le domaine de valeurs supérieur à a et inférieur à b (c'est-à-dire bornes a et b exclues) tandis que tout intervalle de valeurs désigné par l'expression de a à b signifie le domaine de valeurs allant de a jusqu'à b (c'est-à-dire incluant les bornes strictes a et b).On the other hand, any range of values designated by the expression between a and b represents the range of values greater than a and less than b (i.e. limits a and b excluded) while any range of values designated by the expression from a to b signifies the range of values ranging from a to b (that is to say including the strict limits a and b).
Par l'expression composition à base de, il faut entendre dans la présente description une composition comportant le mélange et/ou le produit de réaction in situ des différents constituants utilisés, certains de ces constituants de base (par exemple l'élastomère, la charge ou autre additif classiquement utilisé dans une composition de caoutchouc destinée à la fabrication de pneumatique) étant susceptibles de, ou destinés à réagir entre eux, au moins en partie, lors des différentes phases de fabrication de la composition destinée à la fabrication de pneumatique.The expression “composition based on” should be understood in the present description to mean a composition comprising the mixture and / or the in situ reaction product of the various constituents used, some of these basic constituents (for example the elastomer, the filler or other additive conventionally used in a rubber composition intended for the manufacture of tires) being capable of, or intended to react with each other, at least in part, during the various stages of manufacture of the composition intended for the manufacture of tires.
Les composés mentionnés dans la description peuvent être d'origine fossile ou biosourcés. Dans ce dernier cas, ils peuvent être, partiellement ou totalement, issus de la biomasse ou obtenus à partir de matières premières renouvelables issues de la biomasse. Sont aussi concernés les polymères, les plastifiants, les charges....The compounds mentioned in the description can be of fossil origin or bio-based. In the latter case, they can be, partially or totally, from biomass or obtained from renewable raw materials from biomass. Also affected are polymers, plasticizers, fillers, etc.
Le terme composé 1,3-dipolaire est compris selon la définition donnée par IUPAC.The term 1,3-dipolar compound is understood according to the definition given by IUPAC.
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Le composé 1,3-dipolaire a pour caractéristique essentielle de comporter un dipôle oxyde de nitrile et un groupe anthracényle, substitué ou non, le groupe anthracényle étant relié au dipôle par l'intermédiaire d'un espaceur. Par espaceur, on entend un atome ou un groupe d'atomes. Dans le composé conforme à l'invention, parmi les atomes de carbone constituant les 3 noyaux benzéniques fusionnés du groupe anthracényle, l'un constitue le point de rattachement avec l'espaceur, les autres atomes de carbone pouvant être substitués.The essential characteristic of the 1,3-dipolar compound is that it comprises a nitrile oxide dipole and an anthracenyl group, substituted or not, the anthracenyl group being connected to the dipole via a spacer. By spacer is meant an atom or a group of atoms. In the compound according to the invention, among the carbon atoms constituting the 3 fused benzene rings of the anthracenyl group, one constitutes the point of attachment with the spacer, the other carbon atoms being able to be substituted.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'atome de carbone du groupe anthracényle relié à l'espaceur est un des deux atomes de carbone du noyau benzénique central du groupe anthracényle. Le noyau benzénique central du groupe anthracényle est le noyau benzénique dont 4 des atomes de carbone sont liés aux atomes de carbone des deux autres noyaux benzéniques du groupe anthracényle. En appliquant la numérotation adoptée par IUPAC pour désigner les atomes de carbone constitutifs d'une molécule d'anthracène, on considère dans la présente demande que l'un des 2 atomes qui appartient au noyau benzénique central et qui n'a pas de liaison covalente avec les atomes de carbone des 2 autres cycles du groupe anthracényle est l'atome de carbone numéroté 9 du groupe anthracényle, que le groupe anthracényle soit substitué ou non par ailleurs. La représentation suivante d'une molécule d'anthracène illustre la position de l'atome de carbone 9.According to one embodiment of the invention, the carbon atom of the anthracenyl group linked to the spacer is one of the two carbon atoms of the central benzene nucleus of the anthracenyl group. The central benzene nucleus of the anthracenyl group is the benzene nucleus of which 4 of the carbon atoms are linked to the carbon atoms of the other two benzene nuclei of the anthracenyl group. By applying the numbering adopted by IUPAC to designate the carbon atoms constituting a molecule of anthracene, it is considered in the present application that one of the 2 atoms which belongs to the central benzene nucleus and which has no covalent bond with the carbon atoms of the other 2 rings of the anthracenyl group is the carbon atom numbered 9 of the anthracenyl group, whether or not the anthracenyl group is substituted elsewhere. The following representation of an anthracene molecule illustrates the position of the carbon 9 atom.
Selon ce mode de réalisation particulier et la convention adoptée pour la numérotation des atomes, le rattachement de l'espaceur sur le motif anthracényle se fait sur l'atome de carbone numéroté 9.According to this particular embodiment and the convention adopted for the numbering of the atoms, the spacer is attached to the anthracenyl motif on the carbon atom numbered 9.
Selon ce mode de réalisation particulier de l'invention, le deuxième atome de carbone appartenant au noyau benzénique central du groupe anthracényle peut être substitué ou ne pas être substitué. Cet atome de carbone, selon la convention adoptée pour la numérotation est le l'atome de carbone numéroté 10.According to this particular embodiment of the invention, the second carbon atom belonging to the central benzene nucleus of the anthracenyl group can be substituted or not be substituted. This carbon atom, according to the convention adopted for numbering, is the carbon atom numbered 10.
Le composé 1,3-dipolaire conforme à l'invention a par exemple pour groupe anthracényle le groupe de formule (I) dans laquelle le symbole * représente le rattachement direct à l'espaceur.The 1,3-dipolar compound according to the invention has for example as anthracenyl group the group of formula (I) in which the symbol * represents the direct attachment to the spacer.
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(D(D
Selon l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention, l'espaceur contient de préférence un groupe, aliphatique ou aromatique, contenant des atomes de carbone, d'hydrogène et éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes.According to any one of the embodiments of the invention, the spacer preferably contains a group, aliphatic or aromatic, containing carbon, hydrogen atoms and optionally one or more heteroatoms.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'espaceur est un groupe contenant un noyau benzénique dont un des atomes de carbone est substitué par le dipôle. Selon ce mode de réalisation, l'espaceur est de préférence de formule (II)According to one embodiment of the invention, the spacer is a group containing a benzene ring in which one of the carbon atoms is substituted by the dipole. According to this embodiment, the spacer is preferably of formula (II)
dans laquelle :in which :
quatre des 6 symboles Ri à R6, identiques ou différents, représentent un atome ou un groupe d'atomes le cinquième symbole représente le rattachement direct au dipôle oxyde de nitrile CeN^O le sixième symbole représente un rattachement direct ou indirect au groupe anthracényle, substitué ou non, sachant qu'au moins un des symboles représentant un substituant en ortho du cinquième symbole est différent d'un atome d'hydrogène.four of the 6 symbols Ri to R 6 , identical or different, represent an atom or a group of atoms the fifth symbol represents the direct attachment to the nitrile oxide dipole CeN ^ O the sixth symbol represents a direct or indirect attachment to the anthracenyl group, substituted or unsubstituted, knowing that at least one of the symbols representing an ortho substituent of the fifth symbol is different from a hydrogen atom.
De préférence, trois des quatre symboles qui ne sont ni le cinquième symbole, ni le sixième symbole, représentent chacun un groupe alkyle, en particulier méthyle ou éthyle. Avantageusement, ils sont identiques. Mieux, ils sont en position méta l'un par rapport à l'autre.Preferably, three of the four symbols which are neither the fifth symbol nor the sixth symbol each represent an alkyl group, in particular methyl or ethyl. Advantageously, they are identical. Better still, they are in a meta position relative to each other.
Le quatrième des quatre symboles qui ne sont ni le cinquième symbole, ni le sixième symbole représente de préférence un atome d'hydrogène.The fourth of the four symbols which are neither the fifth symbol nor the sixth symbol preferably represents a hydrogen atom.
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Le sixième symbole représente de préférence un rattachement au groupe anthracényle par l'intermédiaire d'un groupe comprenant un motif -CH2O-, l'atome d'oxygène étant lié directement au carbone du noyau benzénique de l'espaceur.The sixth symbol preferably represents an attachment to the anthracenyl group via a group comprising a -CH 2 O- unit, the oxygen atom being linked directly to the carbon of the benzene nucleus of the spacer.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le composé 1,3-dipolaire répond à la formule (III)According to a particular embodiment of the invention, the 1,3-dipolar compound corresponds to formula (III)
Le composé 1,3-dipolaire conforme à l'invention est typiquement utilisé pour greffer un ou plusieurs groupes anthracényles sur un polymère qui contient au moins une double liaison carbone-carbone, en particulier un polymère diénique. Le polymère peut être un élastomère.The 1,3-dipolar compound according to the invention is typically used to graft one or more anthracenyl groups on a polymer which contains at least one carbon-carbon double bond, in particular a diene polymer. The polymer can be an elastomer.
Le polymère est de préférence un polymère diénique, plus préférentiellement un élastomère diénique. Par polymère diénique, doit être compris un polymère comprenant des unités monomères diéniques, en particulier des unités de monomères 1,3-diéniques. Par élastomère (ou indistinctement caoutchouc) diénique, doit être compris de manière connue un élastomère constitué au moins en partie (i.e., un homopolymère ou un copolymère) d'unités monomères diènes (monomères porteurs de deux doubles liaisons carbone-carbone, conjuguées ou non). Préférentiellement, l'élastomère diénique est un élastomère choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes (BR), les polyisoprènes, les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène, et les mélanges de ces élastomères.The polymer is preferably a diene polymer, more preferably a diene elastomer. The term “diene polymer” should be understood to mean a polymer comprising diene monomer units, in particular 1,3-diene monomer units. By diene elastomer (or indistinctly rubber) must be understood in known manner an elastomer consisting at least in part (ie, a homopolymer or a copolymer) of diene monomer units (monomers carrying two carbon-carbon double bonds, conjugated or not ). Preferably, the diene elastomer is an elastomer chosen from the group consisting of polybutadienes (BR), polyisoprenes, butadiene copolymers, isoprene copolymers, and mixtures of these elastomers.
Le greffage procède d'une réaction de cycloaddition [2+3] du dipôle sur une double liaison carbone-carbone selon un mécanisme bien connu.The grafting proceeds from a [2 + 3] cycloaddition reaction of the dipole on a carbon-carbon double bond according to a well known mechanism.
La réaction du composé 1,3-dipolaire sur le polymère peut être réalisé en masse, par exemple dans un mélangeur interne ou un mélangeur externe tel qu'un mélangeur à cylindres. Le mélange comportant le composé 1,3-dipolaire et le polymère est par exempleThe reaction of the 1,3-dipolar compound on the polymer can be carried out in bulk, for example in an internal mixer or an external mixer such as a cylinder mixer. The mixture comprising the 1,3-dipolar compound and the polymer is for example
2016PAT00584FR porté à une température du mélangeur externe ou du mélangeur interne inférieure à 60°C, puis mis sous presse ou en étuve à des températures allant de 80°C à 200°C. Alternativement le mélange est porté à une température du mélangeur externe ou du mélangeur interne supérieure à 60°C sans traitement thermique postérieur.2016PAT00584EN brought to a temperature of the external mixer or the internal mixer below 60 ° C, then put in a press or in an oven at temperatures ranging from 80 ° C to 200 ° C. Alternatively the mixture is brought to a temperature of the external mixer or of the internal mixer greater than 60 ° C. without subsequent heat treatment.
La réaction d'addition du composé 1,3-dipolaire sur le polymère peut également être effectuée en solution. La température à laquelle est menée la réaction est facilement ajustée par l'homme du métier à partir de ses connaissances générales en tenant compte de la concentration du milieu réactionnel, de la température de reflux du solvant, de la stabilité thermique du polymère et du composé 1,3-dipolaire. Par exemple peut convenir une température aux alentours de 60°C. Le polymère ainsi modifié peut être séparé de sa solution par tout type de moyen connu par l'homme de l'art et en particulier par une opération d'évaporation du solvant sous pression réduite ou par une opération de stripping à la vapeur d'eau.The addition reaction of the 1,3-dipolar compound on the polymer can also be carried out in solution. The temperature at which the reaction is carried out is easily adjusted by a person skilled in the art from his general knowledge, taking into account the concentration of the reaction medium, the reflux temperature of the solvent, the thermal stability of the polymer and of the compound. 1,3-dipole. For example, a temperature around 60 ° C may be suitable. The polymer thus modified can be separated from its solution by any type of means known to those skilled in the art and in particular by an operation of evaporation of the solvent under reduced pressure or by a stripping operation with steam. .
Dans la réaction d'addition du composé 1,3-dipolaire sur le polymère, on fait réagir le composé 1,3-dipolaire selon une stcechiométrie préférentielle comprise entre 0 et 3 équivalents molaires, plus préférentiellement entre 0 et 2 équivalents molaires, encore plus préférentiellement entre 0 et 1 équivalent molaire, de groupe anthracényle, substitué ou non, pour 100 moles d'unités monomères constituant le polymère. Pour chacune de ces plages préférentielles, la borne inférieure est avantageusement d'au moins 0.1 équivalent molaire de groupe anthracényle. Ces plages préférentielles peuvent s'appliquer à l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention.In the addition reaction of the 1,3-dipolar compound to the polymer, the 1,3-dipolar compound is reacted according to a preferred stoichiometry of between 0 and 3 molar equivalents, more preferably between 0 and 2 molar equivalents, even more preferably between 0 and 1 molar equivalent, of anthracenyl group, substituted or not, per 100 moles of monomer units constituting the polymer. For each of these preferred ranges, the lower limit is advantageously at least 0.1 molar equivalent of anthracenyl group. These preferred ranges can be applied to any of the embodiments of the invention.
De manière préférentielle, que la réaction du composé 1,3-dipolaire sur le polymère soit réalisée en solution ou en masse, le polymère est au préalable antioxydé pour prévenir une éventuelle dégradation de la macrostructure du polymère au cours de la réaction.Preferably, whether the reaction of the 1,3-dipolar compound with the polymer is carried out in solution or in bulk, the polymer is previously antioxidized to prevent possible degradation of the macrostructure of the polymer during the reaction.
Le polymère, autre objet de l'invention, qui peut être préparé par le procédé conforme à l'invention, a pour caractéristique essentielle de porter un ou plusieurs, de préférence plusieurs, groupes anthracényles pendants et cycles isoxazoline, les groupes anthracényles étant substitués ou non.The polymer, another object of the invention, which can be prepared by the process according to the invention, has the essential characteristic of carrying one or more, preferably several, pendant anthracenyl groups and isoxazoline rings, the anthracenyl groups being substituted or no.
Le composé 1,3-dipolaire peut être aussi utilisé dans une composition de caoutchouc pour modifier les propriétés de la composition de caoutchouc.The 1,3-dipole compound can also be used in a rubber composition to modify the properties of the rubber composition.
La composition de caoutchouc, autre objet de l'invention, est typiquement à base d'un élastomère diénique, d'une charge renforçante et d'un système de réticulation et à base du composé 1,3-dipolaire.The rubber composition, another object of the invention, is typically based on a diene elastomer, a reinforcing filler and a crosslinking system and based on the 1,3-dipolar compound.
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L'élastomère diénique est typiquement un élastomère choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes, les polyisoprènes, les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène et leurs mélanges.The diene elastomer is typically an elastomer chosen from the group consisting of polybutadienes, polyisoprenes, butadiene copolymers, isoprene copolymers and their mixtures.
On entend par charge renforçante tout type de charge dite renforçante, connue pour ses capacités à renforcer une composition de caoutchouc utilisable pour la fabrication de pneumatiques, par exemple une charge organique telle que du noir de carbone, une charge inorganique renforçante telle que de la silice à laquelle est associé de manière connue un agent de couplage, ou encore un mélange de ces deux types de charge. Une telle charge renforçante consiste typiquement en des particules dont la taille moyenne (en masse) est inférieure au micromètre, généralement inférieure à 500 nm, le plus souvent comprise entre 20 et 200 nm, en particulier et plus préférentiellement comprise entre 20 et 150 nm. A titre de charge renforçante, on peut citer les noirs de carbone et les silices traditionnellement utilisés dans les compositions de caoutchouc pour pneumatique.By reinforcing filler is meant any type of so-called reinforcing filler, known for its capacity to reinforce a rubber composition which can be used for the manufacture of tires, for example an organic filler such as carbon black, an reinforcing inorganic filler such as silica to which is associated in known manner a coupling agent, or a mixture of these two types of filler. Such a reinforcing filler typically consists of particles whose average size (by mass) is less than a micrometer, generally less than 500 nm, most often between 20 and 200 nm, in particular and more preferably between 20 and 150 nm. As reinforcing filler, mention may be made of carbon blacks and silicas traditionally used in rubber compositions for tires.
Le système de réticulation peut être à base de soufre, de donneurs de soufre, de peroxydes, de bismaléimides ou de leurs mélanges.The crosslinking system can be based on sulfur, sulfur donors, peroxides, bismaleimides or their mixtures.
La composition de caoutchouc peut contenir en outre d'autres additifs connus pour être utilisés dans des compostions de caoutchouc pour pneumatiques, tels que des plastifiants, des anti-ozonants, des antioxydants.The rubber composition can also contain other additives known for use in rubber compositions for tires, such as plasticizers, anti-ozonants, antioxidants.
Le composé 1,3-dipolaire est de préférence introduit dans la composition de caoutchouc à un taux compris entre 0 et 3 équivalents molaires, préférentiellement entre 0 et 2 équivalents molaires, plus préférentiellement entre 0 et 1 équivalent molaire, de motif anthracényle pour 100 moles d'unités monomères constituant l'élastomère diénique.The 1,3-dipolar compound is preferably introduced into the rubber composition at a rate of between 0 and 3 molar equivalents, preferably between 0 and 2 molar equivalents, more preferably between 0 and 1 molar equivalent, of anthracenyl unit per 100 moles of monomer units constituting the diene elastomer.
La composition de caoutchouc conforme à l'invention est fabriquée dans des mélangeurs appropriés, en utilisant deux phases de préparation successives bien connues de l'homme du métier : une première phase de travail ou malaxage thermomécanique (phase dite « nonproductive ») à haute température, jusqu'à une température maximale comprise entre 130°C et 200°C, suivie d'une seconde phase de travail mécanique (phase dite « productive ») jusqu'à une plus basse température, typiquement inférieure à 110°C, par exemple entre 40°C et 100°C, phase de finition au cours de laquelle est incorporé le système de réticulation.The rubber composition according to the invention is produced in suitable mixers, using two successive preparation phases well known to those skilled in the art: a first working phase or thermomechanical kneading (so-called “nonproductive” phase) at high temperature. , up to a maximum temperature between 130 ° C and 200 ° C, followed by a second mechanical working phase (so-called "productive" phase) up to a lower temperature, typically below 110 ° C, for example between 40 ° C and 100 ° C, finishing phase during which the crosslinking system is incorporated.
Le procédé pour préparer la composition de caoutchouc conforme à l'invention comprend les étapes suivantes :The process for preparing the rubber composition according to the invention comprises the following steps:
- ajouter au cours d'une première étape dite non productive à l'élastomère diénique, le composé 1,3-dipolaire, la charge renforçante en malaxant thermomécaniquement jusqu'à atteindre une température maximale comprise entre 130 et 200°C, le composé 1,3-dipolaire étant éventuellement pré-greffé sur l'élastomère,- add, during a first step called non-productive to the diene elastomer, the 1,3-dipolar compound, the reinforcing filler by thermomechanically kneading until reaching a maximum temperature of between 130 and 200 ° C., the compound 1 , 3-dipole possibly being pre-grafted on the elastomer,
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- refroidir l'ensemble à une température inférieure à 100°C,- cool the assembly to a temperature below 100 ° C,
- incorporer ensuite le système de réticulation,- then incorporate the crosslinking system,
- malaxer le tout jusqu'à une température maximale inférieure à 120°C.- mix everything up to a maximum temperature below 120 ° C.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le composé 1,3-dipolaire est prégreffé sur l'élastomère diénique par le procédé de greffage conforme à l'invention mis en oeuvre selon l'un quelconque de ses modes de réalisation décrits. Dans ce cas-là, l'élastomère diénique et le composé 1,3-dipolaire forment à eux deux dans la composition de caoutchouc un composant, en l'espèce un élastomère diénique modifié par réaction de greffage du composé 1,3-dipolaire.According to a particular embodiment of the invention, the 1,3-dipolar compound is pre-grafted onto the diene elastomer by the grafting process according to the invention implemented according to any one of its described embodiments. In this case, the diene elastomer and the 1,3-dipolar compound together form a component in the rubber composition, in this case a diene elastomer modified by the grafting reaction of the 1,3-dipolar compound.
Ainsi, un mode de réalisation particulier du procédé comprend les étapes suivantes :Thus, a particular embodiment of the method comprises the following steps:
- ajouter au cours d'une première étape dite non productive à l'élastomère diénique, le composé 1,3-dipolaire en malaxant thermo-mécaniquement,- add during a first so-called non-productive step to the diene elastomer, the 1,3-dipolar compound by thermomechanically kneading,
- ajouter ensuite la charge renforçante en malaxant thermo-mécaniquement jusqu'à atteindre une température maximale comprise entre 130 et 200°C,- then add the reinforcing filler by thermo-mechanical mixing until reaching a maximum temperature of between 130 and 200 ° C,
- refroidir l'ensemble à une température inférieure à 100°C,- cool the assembly to a temperature below 100 ° C,
- incorporer ensuite le système de réticulation,- then incorporate the crosslinking system,
- malaxer le tout jusqu'à une température maximale inférieure à 120°C.- mix everything up to a maximum temperature below 120 ° C.
Le temps de contact entre l'élastomère diénique et le composé 1,3-dipolaire qui sont malaxés thermo-mécaniquement est ajusté en fonction des conditions du malaxage thermomécanique, notamment en fonction de la température. Plus la température du malaxage est élevée, plus ce temps de contact est court. Typiquement il est de 1 à 5 minutes pour une température de 100 à 130°C.The contact time between the diene elastomer and the 1,3-dipolar compound which are thermomechanically kneaded is adjusted as a function of the conditions of the thermomechanical kneading, in particular as a function of the temperature. The higher the mixing temperature, the shorter this contact time. Typically it is 1 to 5 minutes for a temperature of 100 to 130 ° C.
Après l'incorporation de tous les ingrédients de la composition de caoutchouc, la composition finale ainsi obtenue est ensuite calandrée, par exemple sous la forme d'une feuille ou d'une plaque, notamment pour une caractérisation au laboratoire, ou encore extrudée, pour former par exemple un profilé de caoutchouc utilisé comme composant caoutchouteux pour la confection du pneumatique, notamment une bande de roulement pour pneumatique.After the incorporation of all the ingredients of the rubber composition, the final composition thus obtained is then calendered, for example in the form of a sheet or a plate, in particular for characterization in the laboratory, or even extruded, for forming, for example, a rubber profile used as a rubbery component for making up the tire, in particular a tread for a tire.
Ainsi selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la composition de caoutchouc conforme à l'invention, pouvant être soit à l'état cru (avant réticulation ou vulcanisation), soit à l'état cuit (après réticulation ou vulcanisation), est utilisée dans un pneumatique.Thus, according to a particular embodiment of the invention, the rubber composition according to the invention, which can either be in the raw state (before crosslinking or vulcanization), or in the cooked state (after crosslinking or vulcanization), is used in a tire.
Les caractéristiques précitées de la présente invention, ainsi que d'autres, seront mieux comprises à la lecture de la description suivante de plusieurs exemples de réalisation de l'invention, donnés à titre illustratif et non limitatif.The aforementioned characteristics of the present invention, as well as others, will be better understood on reading the following description of several exemplary embodiments of the invention, given by way of illustration and not limitation.
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II. EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTIONII. EXAMPLES OF EMBODIMENT OF THE INVENTION
II. 1 Analyse RMN :II. 1 NMR analysis:
L'analyse structurale ainsi que la détermination des puretés molaires des molécules de synthèses sont réalisées par une analyse RMN. Les spectres sont acquis sur un spectromètre Avance 3 400 MHz BRUKER équipé d'une sonde large bande BBFO-zgrad 5 mm. L'expérience RMN 1H quantitative, utilise une séquence simple impulsion 30° et un délai de répétition de 3 secondes entre chacune des 64 acquisitions. Les échantillons sont solubilisés dans un solvant deutéré, le chloroforme ou l'acétone, sauf indication contraire. Ce solvant est également utilisé pour le signal de lock, sauf indication contraire.The structural analysis as well as the determination of the molar purities of the synthesis molecules are carried out by an NMR analysis. The spectra are acquired on an Avance 3 400 MHz BRUKER spectrometer equipped with a 5 mm BBFO-zgrad broadband probe. The quantitative 1 H NMR experiment uses a 30 ° single pulse sequence and a repetition delay of 3 seconds between each of the 64 acquisitions. The samples are dissolved in a deuterated solvent, chloroform or acetone, unless otherwise indicated. This solvent is also used for the lock signal, unless otherwise indicated.
Le spectre RMN 1H couplé aux expériences 2D HSQC 1H/13C et HMBC 1H/13C permettent la détermination structurale des molécules (cf tableaux d'attributions). Les quantifications molaires sont réalisées à partir du spectre RMN ID 1H quantitatif.The 1 H NMR spectrum coupled to the 2D experiments HSQC 1 H / 13C and HMBC 1 H / 13 C allow the structural determination of the molecules (see attribution tables). The molar quantifications are carried out from the quantitative NMR ID 1 H spectrum.
II. 2 Synthèse des composés de formule (1) et de formule (III) :II. 2 Synthesis of the compounds of formula (1) and of formula (III):
Formule 1Formula 1
II. 2-1 Synthèse du composé de formule 1, le anthracène-9-carbonitrile oxyde :II. 2-1 Synthesis of the compound of formula 1, anthracene-9-carbonitrile oxide:
2016PAT00584FR ίο2016PAT00584EN ίο
Etape 1 : Synthèse de l'anthracène-9-carbaldéhyde oximeStep 1: Synthesis of anthracene-9-carbaldehyde oxime
Une suspension de 9-anthracènecarboxaldéhyde (10,40 g, 0,050 mol, [642-31-91], Aldrich) et d'hydroxylamine (16,60 g, 0,250 mol, 50 % dans l'eau) dans l'éthanol (175 ml) est agitée et portée à ébullition pendant 3 heures. Après retour à température ambiante, de l'eau (800 ml) est ajoutée et le solide jaune est filtré et lavé par l'eau (IL). Le produit est séché sous pression atmosphérique à température ambiante.A suspension of 9-anthracenecarboxaldehyde (10.40 g, 0.050 mol, [642-31-91], Aldrich) and hydroxylamine (16.60 g, 0.250 mol, 50% in water) in ethanol ( 175 ml) is stirred and brought to the boil for 3 hours. After returning to room temperature, water (800 ml) is added and the yellow solid is filtered and washed with water (IL). The product is dried under atmospheric pressure at room temperature.
Un solide blanc (10,57 g, rendement 95 %) de point de fusion 162 °C est obtenu.A white solid (10.57 g, yield 95%) of melting point 162 ° C is obtained.
La pureté molaire est supérieure à 96 % (RMN ^).The molar purity is greater than 96% (1 H NMR).
Caractérisation RMN :NMR characterization:
Solvant CDCI3Solvent CDCI3
Etape 2 : Synthèse de ranthracène-9-carbonitrile oxyde, selon le mode opératoire décrit par Xiaochun Han, Nicholas R. Natale, J.Heterocyclic Chem., 38, 2001, 415.Step 2: Synthesis of ranthracene-9-carbonitrile oxide, according to the procedure described by Xiaochun Han, Nicholas R. Natale, J. Heterocyclic Chem., 38, 2001, 415.
A une solution d'oxime de 9-anthracènecarboxaldéhyde (10,20 g, 0,046 mol) et de triéthylamine (9,30 g, 0,092 mol) dans le diméthylformamide (DMF, 125 ml) est ajoutée, goutte à goutte, une solution de N-chlorosuccinimide (12,31 g, 0,092 mol) sous vive agitation à température comprise entre 0 et +4 °C. Le mélange est agité pendant 1 heure, puis de l'eau (150 ml) est ajoutée. Le mélange est agité pendant 1 heure entre 0 et +4 °C. Le solide jaune est filtré et séché à température ambiante.To a solution of oxime of 9-anthracenecarboxaldehyde (10.20 g, 0.046 mol) and triethylamine (9.30 g, 0.092 mol) in dimethylformamide (DMF, 125 ml) is added dropwise a solution of N-chlorosuccinimide (12.31 g, 0.092 mol) with vigorous stirring at a temperature between 0 and +4 ° C. The mixture is stirred for 1 hour, then water (150 ml) is added. The mixture is stirred for 1 hour between 0 and + 4 ° C. The yellow solid is filtered and dried at room temperature.
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Après cristallisation dans l'acétate d'éthyle, un solide jaune (5,54 g) est obtenu avec un rendement 55 % et de point de fusion 121 °C.After crystallization from ethyl acetate, a yellow solid (5.54 g) is obtained with a yield of 55% and a melting point of 121 ° C.
La pureté molaire est supérieure à 97 % (RMN ^).The molar purity is greater than 97% (1 H NMR).
Caractérisation RMNNMR characterization
OO
Solvant' ChloroformeSolvent 'Chloroform
II. 2-2 Synthèse du composé de formule (III), 3-(anthracen-9-ylméthoxy)-2,4,6triméthylbenzonitrile oxyde :II. 2-2 Synthesis of the compound of formula (III), 3- (anthracen-9-ylmethoxy) -2,4,6 trimethylbenzonitrile oxide:
Le composé de formule (III) est synthétisé selon le mode opératoire suivant :The compound of formula (III) is synthesized according to the following procedure:
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toluenetoluene
ANTRANTR
Br-Br-
ANTRANTR
K2CO3/DMFK 2 CO 3 / DMF
ANTR nh2ohANTR nh 2 oh
le symbole ANTR représentant le motif anthracényle comme indiqué ci-dessous :the ANTR symbol representing the anthracenyl motif as shown below:
Etape 1 : Synthèse de 3-hydroxy-2,4,6-triméthylbenzaldéhydeStep 1: Synthesis of 3-hydroxy-2,4,6-trimethylbenzaldehyde
+ MeOCHCl2 + MeOCHCl 2
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Le composé est synthétisé selon le mode opératoire décrit par Yakubov, A. P.; Tsyganov, D. V.; Belen'kii, L. I.; Krayushkin, Μ. M.; Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR, Division of Chemical Science (English Translation); vol. 40; nb. 7.2; (1991); p. 1427 - 1432.The compound is synthesized according to the procedure described by Yakubov, A. P .; Tsyganov, D. V .; Belen'kii, L. I .; Krayushkin, Μ. M .; Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR, Division of Chemical Science (English Translation); flight. 40; nb. 7.2; (1991); p. 1427 - 1432.
Etape 2 :_Synthèse du 9-(bromométhyl)anthracène (CAS [2417-77-8])Step 2: _Synthesis of 9- (bromomethyl) anthracene (CAS [2417-77-8])
Le composé est synthétisé selon le mode opératoire décrit par Shah, Jitesh R.; Mosier, Philip D.; Kellogg, Glen E.; Westkaemper, Richard B.; Roth, Bryan L. Bioorganic and Médicinal Chemistry, 2009 , vol. 17, # 18 p. 6496 - 6504.The compound is synthesized according to the procedure described by Shah, Jitesh R .; Mosier, Philip D .; Kellogg, Glen E .; Westkaemper, Richard B .; Roth, Bryan L. Bioorganic and Medicinal Chemistry, 2009, vol. 17, # 18 p. 6496 - 6504.
Etape 3: Synthèse du 3-(anthracèn-9-ylméthoxy)-2,4,6-triméthylbenzaldéhydeStep 3: Synthesis of 3- (anthracen-9-ylmethoxy) -2,4,6-trimethylbenzaldehyde
A une solution de 3-hydroxy-2,4,6-triméthylbenzaldéhyde (7,76 g, 0,047 mol) dans le DMF (300 ml), est ajouté du carbonate de potassium (6,52 g, 0,047 mol). Le milieu réactionnel est agité pendant 15-20 min. Puis une solution de 9-bromométhylanthracène (12,81 g, 0,047 mol) dans le DMF (100 ml) est ajoutée goutte à goutte. La température du milieu réactionnel est maintenue à 100-110 °C pendant 8 heures. Après retour à température ambiante, le mélange est dilué par l'eau (2 L) et le solide pale-jaune est filtré et lavé par l'eau (2 L). Le produit obtenu est séché sous pression atmosphérique à température ambiante.To a solution of 3-hydroxy-2,4,6-trimethylbenzaldehyde (7.76 g, 0.047 mol) in DMF (300 ml), potassium carbonate (6.52 g, 0.047 mol) is added. The reaction medium is stirred for 15-20 min. Then a solution of 9-bromomethylanthracene (12.81 g, 0.047 mol) in DMF (100 ml) is added dropwise. The temperature of the reaction medium is maintained at 100-110 ° C for 8 hours. After returning to room temperature, the mixture is diluted with water (2 L) and the pale yellow solid is filtered and washed with water (2 L). The product obtained is dried under atmospheric pressure at room temperature.
Un solide (15,80 g, rendement 95 %) de point de fusion 147-148 °C est obtenu.A solid (15.80 g, 95% yield), melting point 147-148 ° C is obtained.
La pureté molaire est supérieure à 97 % (RMN ^).The molar purity is greater than 97% (1 H NMR).
Caractérisation RMNNMR characterization
2016PAT00584FR \2016PAT00584EN \
9—2 //9—2 //
0—8 3—4 / W0—8 3—4 / W
ZZ
-2123 25 ,12. >I4- 2 123 25, 12. > I4
15 ,20. ^18 21 1915, 20. ^ 18 21 19
·» 3Tl· »3Tl
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Etape 4 : Synthèse du 3-(anthracèn-9-ylméthoxy)-2,4,6-triméthylbenzaldéhyde oximeStep 4: Synthesis of 3- (anthracen-9-ylmethoxy) -2,4,6-trimethylbenzaldehyde oxime
Un mélange d'aldéhyde 3-(anthracèn-9-ylméthoxy)-2,4,6-triméthylbenzaldéhyde (15,48 g, 0,044 mol) et d'hydroxylamine (14,50 g, 0,22 mol, 50 % solution dans l'eau) dans l'éthanol (600 ml) est agité pendant 8 heures au reflux. Après refroidissement à- 18 °C, le précipité blanc est filtré et lavé par l'éthanol refroidi (100 ml). Le produit obtenu est séché sous pression atmosphérique à température ambiante.A mixture of aldehyde 3- (anthracen-9-ylmethoxy) -2,4,6-trimethylbenzaldehyde (15.48 g, 0.044 mol) and hydroxylamine (14.50 g, 0.22 mol, 50% solution in water) in ethanol (600 ml) is stirred for 8 hours at reflux. After cooling to -18 ° C, the white precipitate is filtered and washed with cooled ethanol (100 ml). The product obtained is dried under atmospheric pressure at room temperature.
Un solide (13,80 g, rendement 85 %) de point de fusion 178-179 °C est obtenu.A solid (13.80 g, yield 85%) of melting point 178-179 ° C is obtained.
La pureté molaire est supérieure à 96 % (RMN 1H).The molar purity is greater than 96% (1 H NMR).
Caractérisation RMNNMR characterization
2016PAT00584FR \2016PAT00584EN \
Z-<Z- <
z Q / z Q /
12.12.
'25 14\'25 14 \
13' ^15 /13 '^ 15 /
M >M>
??
\ /\ /
^20 ^18 ^16 21 19 17^ 20 ^ 18 ^ 16 21 19 17
Solvant : AcétoneSolvent: Acetone
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Etape 5 : Synthèse du 3-(anthracèn-9-ylméthoxy)-2,4,6-triméthylbenzonitrile oxydeStep 5: Synthesis of 3- (anthracen-9-ylmethoxy) -2,4,6-trimethylbenzonitrile oxide
A une solution de 3-(anthracèn-9-ylméthoxy)-2,4,6-triméthylbenzaldéhyde oxime (13,69 g, 0,037 mol) et de triéthylamine (7,50 g, 0,074 mol) dans le DMF (200 ml) est ajoutée, goutte à goutte à 0 °C, une solution de N-bromosuccinimide (13,17 g, 0,074 mol). Le mélange est agité pendant 2 heures puis dilué par l'eau à 5°C (2 L) et agité pendant 1 heure à +4 °C. Le solide jaune est filtré et lavé par l'eau (2 L). Le produit obtenu est séché sous pression atmosphérique à température ambiante. Le solide obtenu est repris dans un mélange d'acétate d'éthyle / isopropanol (EtOAc-iPrOH :1 -1, 600 ml) pendant 15-20 min puis filtré et séché sous pression réduite.To a solution of 3- (anthracen-9-ylmethoxy) -2,4,6-trimethylbenzaldehyde oxime (13.69 g, 0.037 mol) and triethylamine (7.50 g, 0.074 mol) in DMF (200 ml) a solution of N-bromosuccinimide (13.17 g, 0.074 mol) is added dropwise at 0 ° C. The mixture is stirred for 2 hours then diluted with water at 5 ° C (2 L) and stirred for 1 hour at +4 ° C. The yellow solid is filtered and washed with water (2 L). The product obtained is dried under atmospheric pressure at room temperature. The solid obtained is taken up in a mixture of ethyl acetate / isopropanol (EtOAc-iPrOH: 1 -1, 600 ml) for 15-20 min then filtered and dried under reduced pressure.
Un solide jaune est obtenu (11,19 g, rendement 82 %) de point de fusion 156 °C est obtenu. La pureté molaire est supérieure à 98 % (RMN ^).A yellow solid is obtained (11.19 g, 82% yield), melting point 156 ° C. is obtained. The molar purity is greater than 98% (1 H NMR).
Caractérisation RMNNMR characterization
2016PAT00584FR :z z / 1; - j b2016PAT00584FR: z z / 1; - j b
É M·' , . ' ZÉ M · ',. 'Z
Z; Z ZZ; Z Z
--
Solvant : acétoneSolvent: acetone
II. 3 Modification de polymères diéniques :II. 3 Modification of diene polymers:
Les polymères diéniques à modifier sont respectivement un copolymère de butadiène et de styrène (SBR) et un polyisoprène de synthèse (IR). Le SBR, synthétisé par polymérisation anionique, contient 26% de styrène et 24% de motif 1,2 de la partie butadiénique. Le IR, synthétisé par polymérisation Ziegler Natta, est le Natsyn 2200 à 97% de motif 1,4-cis.The diene polymers to be modified are respectively a copolymer of butadiene and styrene (SBR) and a synthetic polyisoprene (IR). The SBR, synthesized by anionic polymerization, contains 26% of styrene and 24% of unit 1,2 of the butadiene part. The IR, synthesized by Ziegler Natta polymerization, is Natsyn 2200 with 97% of 1,4-cis motif.
Les composés 1,3-dipolaires utilisés pour modifier les polymères sont respectivement les composés de formule 1 et de formule (III).The 1,3-dipole compounds used to modify the polymers are respectively the compounds of formula 1 and of formula (III).
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Les polymères ont été modifiés selon le mode opératoire suivant :The polymers were modified according to the following procedure:
A 20 g de polymère d'un SBR à 26% de styrène et 24% de motif 1,2 de la partie butadiénique, on incorpore le composé 1,3-dipolaire (1.51 mmol, soit 0.5% en mole d'élastomère) sur outil à cylindres (mélangeur externe à 30°C). Le taux de greffage ciblé est de 0.5% en mole. Le mélange est homogénéisé en 15 passes portefeuille. Cette phase de mélangeage est suivie d'un traitement thermique à 120°C pendant 10 minutes sous presse à 10 bars de pression.At 20 g of an SBR polymer at 26% styrene and 24% of unit 1,2 of the butadiene part, the 1,3-dipolar compound (1.51 mmol, or 0.5 mol% of elastomer) is incorporated on cylinder tool (external mixer at 30 ° C). The targeted grafting rate is 0.5% by mole. The mixture is homogenized in 15 portfolio passes. This mixing phase is followed by a heat treatment at 120 ° C for 10 minutes in a press at 10 bar pressure.
A 15 g de polymère IR2200 Natsyn à 97% d'unité 1,4-cis, on incorpore le composé 1,3dipolaire 0.66 mmol, soit 0.3% en mole d'élastomère) sur outil à cylindres (mélangeur externe à 30°C). Le mélange est homogénéisé en 15 passes portefeuille. Cette phase de mélangeage est suivie d'un traitement thermique à 120°C pendant 10 minutes sous presse à 10 bars de pression.At 15 g of IR2200 Natsyn polymer at 97% of 1,4-cis unit, the 1.3 dipole compound 0.66 mmol, or 0.3% by mole of elastomer, is incorporated on a cylinder tool (external mixer at 30 ° C.) . The mixture is homogenized in 15 portfolio passes. This mixing phase is followed by a heat treatment at 120 ° C for 10 minutes in a press at 10 bar pressure.
La réaction de greffage est mise en évidence par analyse RMN 1H réalisée sur des échantillons solubilisés dans le disulfure de carbone, en présence de cyclohexane deutéré C6D6 pour le signal de lock. Les rendements de greffage, définis comme étant le rapport de la quantité de composé 1,3-dipolaire greffé sur l'élastomère sur la quantité de composé 1,3dipolaire introduit initialement, et déterminés à partir de l'analyse RMN 1H figurent dans le tableau suivant selon le polymère et le composé 1,3-dipolaire.The grafting reaction is demonstrated by 1 H NMR analysis carried out on samples dissolved in carbon disulfide, in the presence of deuterated C 6 D 6 cyclohexane for the lock signal. The grafting yields, defined as being the ratio of the amount of 1,3-dipolar compound grafted on the elastomer to the amount of 1,3-dipolar compound introduced initially, and determined from the 1 H NMR analysis are shown in the following table according to the polymer and the 1,3-dipolar compound.
De manière inattendue, le composé 1,3-dipolaire de formule (III) conduit à des rendements de greffage très supérieurs à ceux du composé 1,3-dipolaire de formule 1. II est également surprenant que les greffages sur un SBR et sur un IR conduisent au même rendement de greffage avec le composé 1,3-dipolaire de formule (III), alors que ce n'est pas le cas avec le composé 1,3-dipolaire de formule 1. L'amélioration de l'efficacité du greffage est supposée résulter de la présence d'un espaceur entre le groupe anthracényle et le dipôle oxyde de nitrile.Unexpectedly, the 1,3-dipolar compound of formula (III) leads to grafting yields much higher than those of the 1,3-dipolar compound of formula 1. It is also surprising that the grafting on an SBR and on a IR lead to the same grafting yield with the 1,3-dipolar compound of formula (III), whereas this is not the case with the 1,3-dipolar compound of formula 1. The improvement of the efficiency of the grafting is assumed to result from the presence of a spacer between the anthracenyl group and the nitrile oxide dipole.
En résumé, l'utilisation de composés 1,3-dipolaires conformes à l'invention permettent d'améliorer significativement les rendements de greffage. Leur utilisation permet aussi d'obtenir des rendements de greffage élevés pour une large gamme de polymères diéniques, même se différenciant par leur microstructure et leur mode de synthèse.In summary, the use of 1,3-dipolar compounds in accordance with the invention make it possible to significantly improve the grafting yields. Their use also makes it possible to obtain high grafting yields for a wide range of diene polymers, even differentiating themselves by their microstructure and their mode of synthesis.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006045088A2 (en) * | 2004-10-20 | 2006-04-27 | Bridgestone Corporation | Polymer-filler coupling additives |
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Patent Citations (2)
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---|---|---|---|---|
WO2006045088A2 (en) * | 2004-10-20 | 2006-04-27 | Bridgestone Corporation | Polymer-filler coupling additives |
WO2012007441A1 (en) * | 2010-07-13 | 2012-01-19 | Societe De Technologie Michelin | Graft polymer to which combined nitrogen molecules are grafted |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114269826A (en) * | 2019-08-07 | 2022-04-01 | 米其林集团总公司 | Composition based on at least one compound having an N-substituted imidazolidinone function |
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