MX2012014819A - Ester de celulosa y composiciones de esteres de celulosa/elastomero y procesos para la elaboracion. - Google Patents

Abstract

Se proporciona una composición de éster de celulosa que comprende por lo menos un éster de celulosa y por lo menos un aditivo seleccionado del grupo que consiste de un compatibilizador y un plastificante. También se proporcionan procesos para producir la composición de éster de celulosa. En otra modalidad, se proporcionan una composición de éster de celulosa/elastómero que comprende por lo menos un elastómero, por lo menos un éster de celulosa, y por lo menos un aditivo; en donde el aditivo es por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste de un compatibilizador y un plastificante. También se proporcionan procesos para producir la composición de éster de celulosa/elastómero, así como artículos que comprenden la composición de éster de celulosa/elastómero.

Description

ÉSTER DE CELULOSA Y COMPOSICIONES DE ESTERES DE CELULOSA/ELASTÓMERO Y PROCESOS PARA ELABORACIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención, pertenece al campo de la química de éster de celulosa, particularmente a ésteres de celulosa que comprenden compatibilizadores y opcionalmente plastificantes . La invención también pertenece al campo de composiciones de éster de celulosa/elastómero que comprenden por lo menos un elastómero y por lo menos un aditivo, en donde el aditivo es por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste de un compatibilizador y un plastificante . También se proporcionan procesos para producir las composiciones de éster de celulosa y las composiciones de éster de celulosa/elastómero.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona a la dispersión de ésteres de celulosa en elastómeros como partículas pequeñas para mejorar las propiedades mecánicas y físicas del elastómero. Los ésteres de celulosa (CE) polares son incompatibles con los elastómeros no polares. Además, los ésteres de celulosa de alta fusión no se funden en la temperatura de procesamiento de fusión típica de los elastómeros. Estos factores hacen la dispersión de los ésteres de celulosa en los elastómeros dificultosa por la vía de la mayoría de los procesos de mezclado en estado fundido industrialmente utilizados. Debido a los problemas anteriores, los ésteres de celulosa no son una elección obvia como un aditivo a los elastómeros no polares.

Esta invención puede superar estas dificultades al utilizar plastificantes donde es necesario para ayudar a reducir la temperatura de fusión de los ésteres de celulosa y al utilizar compatibilizadores para ayudar a mejorar el mezclado y la compatibilidad de los ésteres de celulosa y elastómeros. Aunque no se desea que sea limitado por la teoría, se cree que los compatibilizadores utilizados también pueden mejorar las propiedades mecánicas y físicas de las composiciones de éster de celulosa y/o elastómero al mejorar la interacción/unión interfacial entre el éster de celulosa y el elastómero. Estas composiciones de éster de celulosa/elastómero se pueden utilizar en aplicaciones de caucho/elastoméricas que varían de neumáticos, mangueras, bandas,' empaques, partes automotrices y los similares .

Un proceso para dispersar los ésteres de celulosa en elastómeros involucra fundir o ablandar los ésteres de celulosa de modo que los ésteres de celulosa puedan fluir y subsecuentemente descomponerse en partículas pequeñas (dispersión) bajo procesamiento con esfuerzo cortante. Después de la dispersión, los ésteres de celulosa pueden re-solidificarse en el enfriamiento a temperatura ambiente para-reforzar el caucho.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En una modalidad de la invención, se proporciona una composición de éster de celulosa que comprende por lo menos un éster de celulosa, por lo menos un compatibilizador, y opcionalmente, por lo menos un plastificante .

En otra modalidad de la invención, se proporciona una composición de éster de celulosa/elastómero que comprende por lo menos un elastómero, por lo menos un éster de celulosa, y por lo menos un aditivo; en donde el aditivo es por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste de un compatibilizador y un plastificante .

En otra modalidad de la invención, se proporciona ,; un proceso para producir la composición de éster de celulosa que comprende poner en contacto por lo menos un éster de celulosa, por lo menos un compatibilizador, y opcionalmente, por lo menos un plastificante .

En otra modalidad de la invención, se proporciona un proceso para producir una composición de éster de celulosa/elastómero que comprende mezclar por lo menos un elastómero, por lo menos un éster de celulosa, y por lo menos un aditivo durante un tiempo y temperatura suficientes para dispersar el éster de celulosa para producir la composición de éster de celulosa/elastómero; en donde el aditivo es por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste de un compatibilizador y un plastificante..

DESCRIPCIÓN DETALLADA En una modalidad de la invención, se proporciona una composición de éster de celulosa que comprende por lo menos un éster de celulosa, por lo menos un compatibilizador y opcionalmente, por lo menos un plastificante .

El éster de celulosa utilizado en esta invención puede ser cualquiera que es conocido en la técnica. Los ésteres de celulosa de la presente invención generalmente comprenden unidades de repetición de la estructura: en donde R1, R2 y R3 se seleccionan independientemente del grupo que consiste de hidrógeno o alcanoilo de cadena recta que tiene de 2 a 10 átomos de carbono. Para ésteres de celulosa, el nivel de sustitución usualmente se expresa en términos de grado de sustitución (DS), que es el número promedio de sustituyentes por unidad de anhidroglucosa (AGU) . Generalmente, la celulosa convencional contiene tres grupos hidroxilo en cada unidad AGU que puede ser sustituidos; por lo tanto DS puede tener un valor entre cero y tres. Sin embargo, los esteres mezclados de celulosa de bajo peso molecular pueden tener un grado total de sustitución que varia de aproximadamente 3.08 a aproximadamente 3.5. La celulosa natural es un polisacárido grande con un grado de polimerización de 700 - 2,000, y asi la suposición de que el DS máximo es 3.0 es aproximadamente correcto. Sin embargo, a medida que disminuye el grado de polimerización, como en los ésteres mezclados de celulosa de bajo peso molecular, los grupos de extremo de la cadena principal del polisacárido llegan a ser relativamente más significantes, para de esta manera dar por resultado un DS que varia de aproximadamente 3.08 a aproximadamente 3.5. Los ésteres mezclados de celulosa de bajo peso molecular se discuten en más detalle y subsecuentemente en esta descripción. Debido a que DS es un valor medio estadístico, un valor de 1 no asegura que cada AGU tiene un solo sustituyente . En algunos casos, puede haber unidades de anhidroglucosa no sustituidas, algunas con dos y algunas con tres sustituyentes, y más frecuentemente el valor no será un número entero. El DS total se define como el número promedio de todos los sustituyentes por unidad de anhidroglucosa. El grado de sustitución por AGU también puede referirse a un sustituyente particular tal como, por ejemplo, hidroxilo, acetilo, butirilo o propionilo.

El éter celulosa utilizado puede ser un triéster de celulosa o un éster de celulosa secundario. Ejemplos de triésteres de celulosa incluyen, pero no están limitados a, triacetato de celulosa, tripropionato de celulosa o tributirato de celulosa. Ejemplos de ásteres de celulosa secundarios incluyen acetato de celulosa, propionato de acetato de celulosa y butirato de acetato de celulosa. Estos ésteres de celulosa se describen en las patentes norteamericanas 1,698,049; 1,683,347; 1,880,808; 1,880,560; 1,984,147, 2,129,052; y 3,617,201, incorporadas en la presente por referencia en su totalidad al grado que no contradigan las declaraciones en la presente.

En una modalidad de la invención, los ésteres de celulosa tienen por lo menos 2 anillos de anhidroglucosa y típicamente tienen entre 2 y 5000 anillos de anhidroglucosa. El número de unidades de anhidroglucosa por molécula se define como el grado de polimerización (DP) del éster de celulosa. Los ésteres de celulosa típicamente tienen una viscosidad inherente (IV) de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 3.0 decilitros/gramo o aproximadamente 1 a aproximadamente 1.5, como se mide a una temperatura de 25 °C para una muestra de 0.25 gramos en 100 mi de una solución de 60/40 en peso de fenol/tetracloroetano . En otra modalidad de la invención, el grado de sustitución total por unidad de anhidroglucosa (DS/AGU) de los ésteres de celulosa útiles en la presente puede variar de aproximadamente 0.5 a ; aproximadamente 2.8, de aproximadamente 1.5 a aproximadamente 3.0, y de aproximadamente 1.7 a aproximadamente 2.7. Ejemplos de ésteres de celulosa incluyen, pero no están limitados a acetato de celulosa, propionato de celulosa, butirato de celulosa, propionato acetato de celulosa (CAP) butirato de acetato de celulosa (CAB) , butirato de propionato de celulosa y los similares. El acetato de celulosa útil en la presente típicamente tiene un DS/AGU para acetilo de aproximadamente 2.0 a aproximadamente 2.5. CAP y CAB típicamente tienen un DS/AGU total de aproximadamente 1.7 a aproximadamente 2.8.

Los ésteres de celulosa se pueden producir mediante cualquier método conocido en la técnica. Ejemplos de procesos para producir ésteres de celulosa se enseñan en Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 5a Edición, Vol. 5, Wiley-Interscience, New York (2004), pp. 394-444. La celulosa, el material de partida para producir ésteres de celulosa, se puede obtener en diferentes grados y fuentes tal como de borras de algodón, pulpa de madera blanda, pulpa de madera dura, fibra de maíz y otras fuentes agrícolas, y celulosa bacteriana, entre otras.

Un método para producir ésteres de celulosa es la esterificación de la celulosa al mezclar celulosa con los ácidos orgánicos apropiados, anhídridos ácidos y catalizadores. La celulosa luego se convierte a un triéster de celulosa. La hidrólisis de éster luego se realiza al adicionar una mezcla de agua-ácido al triéster de celulosa, que luego se puede filtrar para remover cualquiera de las partículas de gel o fibras. El agua luego se adiciona a la mezcla para precipitar el éster de celulosa. El éster de celulosa luego se puede lavar con agua para remover los subproductos de reacción seguida por la eliminación de agua y el secado.

Los triésteres de celulosa que son hidrolizados pueden tener tres sustituyentes seleccionados independientemente de alcanoilos que tienen de 2 a 10 átomos de carbono. Ejemplos de triésteres de celulosa incluyen triacetato de celulosa, tripropionato de celulosa y tributirato de celulosa o triésteres mezclados de celulosa tales como propionato de acetato de celulosa y butirato de acetato de celulosa. Estos ésteres de celulosa se pueden preparar mediante un número de métodos conocidos para aquellos expertos en la técnica. Por ejemplo, los ésteres de celulosa se pueden preparar mediante destilación heterogénea de celulosa en una mezcla de ácido carboxílico y anhídrido en la presencia de un catalizador tal como H2S0 . Los triésteres de celulosa también se pueden preparar mediante la acilación homogénea de la celulosa disuelta en un solvente apropiado tal como LiCl/DMAc o LiCl/NMP.

Aquellos expertos en la técnica entenderán que el término comercial de triésteres de celulosa también abarca ésteres de celulosa que no son completamente sustituidos con grupos acilo. Por ejemplo, el triacetato de celulosa comercialmente disponible de Eastman Chemical Company, Inc., Kingsport, TN, U.S. A., típicamente tiene un DS de aproximadamente 2.85 a aproximadamente 2.95.

Después de la esterificación de la celulosa al triéster, parte de los sustituyentes acilo se remueven mediante hidrólisis o mediante alcoholisis para dar un éster de celulosa secundario. Como es mencionado previamente, dependiendo del método particular empleado, la distribución de los sustituyentes de acilo puede ser aleatoria o no aleatoria. Los ésteres de celulosa secundarios también se pueden preparar directamente sin hidrólisis al utilizar una cantidad limitante de reactivo de acilación. Este proceso es particularmente útil cuando la reacción se conduce en un solvente que disolverá la celulosa. Todos estos métodos producen ésteres de celulosa que son útiles en esta invención .

En una modalidad, los ésteres de celulosa secundarios útiles en la presente invención tienen un peso molecular promedio en peso (Mw) de aproximadamente 5,000 a aproximadamente 400,000 como es medido mediante GPC. En una modalidad adicional, el Mw es de aproximadamente 10,000 a aproximadamente 300,000. Todavía en otras modalidades adicionales, el MW varía de aproximadamente 10,000 a aproximadamente 250,000; de aproximadamente 10,000 a aproximadamente 100,000, y de aproximadamente 15,000 a aproximadamente 80,000.

Los ésteres de celulosa secundarios comerciales, mucho más comunes se preparan mediante la acilación heterogénea catalizada con ácido inicial de la celulosa para formar triéster de celulosa. Después de que se obtiene una solución homogénea en el ácido carboxilico correspondiente del triéster de celulosa, el triéster de celulosa luego se somete a hidrólisis hasta que se obtiene el grado deseado de sustitución. Después del aislamiento, se obtiene un éster de celulosa aleatoriamente secundario. Esto es, el grado de sustitución relativo (RDS) en cada hidroxilo es aproximadamente igual .

En otra modalidad de la invención, los ésteres de celulosa mezclados de bajo peso molecular se pueden utilizar como es divulgado en la solicitud de patente norteamericana No. de serie 10/796,176, incorporada en la presente por referencia al grado que no contradiga las declaraciones en la presente. En una modalidad de la invención, el éster de celulosa mezclado de bajo peso molecular tiene las siguientes propiedades: un grado de sustitución total por unidad de anhidroglucosa de aproximadamente 3.08 a aproximadamente 3.50, que tiene las siguientes sustituciones: un grado de sustitución por unidad de anhidroglucosa de hidroxilo de no más que aproximadamente 0.70, un grado de sustitución por unidad de anhidroglucosa de ésteres de C3-C4 de aproximadamente 0.80 a aproximadamente 1.40, y un grado de sustitución por unidad de anhidroglucosa de acetilo de aproximadamente 1.20 a aproximadamente 2.34; una viscosidad inherente de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 0.15 dL/g, como se mide en una solución de 60/40 (peso/peso) de fenol/tetracloroetano a 25°C; un peso molecular promedio en número (Mn) de aproximadamente 1,000 a aproximadamente 5,600; un peso molecular promedio en peso (Mw) de aproximadamente 1,500 a aproximadamente 10,000; y una polidispersividad de aproximadamente 1.2 a aproximadamente 3.5.

En otra modalidad de la invención, el éster. mezclado de celulosa de bajo peso molecular tiene las siguientes propiedades: un grado total de sustitución por unidad de anhidroglucosa de aproximadamente 3.08 a aproximadamente 3.50, que tiene las siguientes sustituciones: un grado de sustitución por unidad de anhidroglucosa de hidroxilo de no más que aproximadamente 0.70; un grado de sustitución por unidad de anhidroglucosa de ésteres de C3-C4 de aproximadamente 1.40 a aproximadamente 2.45, y un grado de sustitución por unidad de anhidroglucosa de acetilo de aproximadamente 0.20 a aproximadamente 0.80; una viscosidad inherente de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 0.15 dL/g, como se mide en una solución de 60/40 (peso/peso) de fenol/tetracloroetano a 25°C; un peso molecular promedio en número (Mn) de aproximadamente 1,000 a aproximadamente 5,600; un peso molecular promedio en peso (Mw) de aproximadamente 1,500 a aproximadamente 10,000; y una polidispersividad de aproximadamente 1.2 a aproximadamente 3.5.

En otra modalidad de la invención, el éster mezclado de celulosa de bajo peso molecular tiene las siguientes propiedades: un grado de sustitución total por unidad de anhidroglucosa de aproximadamente 3.08 a aproximadamente 3.50, que tiene las siguientes sustituciones: un grado de sustitución por unidad de anhidroglucosa de hidroxilo de no más de aproximadamente 0.70; un grado de sustitución por unidad de anhidroglucosa de ésteres de C3-C4 de aproximadamente 2.11 a aproximadamente 2.91, y un grado de sustitución por unidad de anhidroglucosa de acetilo de aproximadamente 0.10 a aproximadamente 0.50; una viscosidad inherente de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 0.15 dL/g, como se mide en una solución 60/40 (peso/peso) de fenol/tetracloroetano a 25°C; un peso molecular promedio en número (Mn) de aproximadamente 1,000 a aproximadamente 5,600; un peso molecular promedio en peso (Mw) de aproximadamente 1,500 a aproximadamente 10,000; y una polidispersividad de aproximadamente 1.2 a aproximadamente 3.5.

Los éteres de celulosa útiles en la presente invención se pueden utilizar preparando técnicas conocidas en el arte y se pueden obtener coraercialmente, por ejemplo de Eastman Chemical Company, Kingsport, TN, U.S. A.

Los ésteres de celulosa utilizados en la presente invención también pueden contener funcionalidad química y se describen en la presente ya sea como ésteres de celulosa derivados, modificados o funcionalizados . Los ésteres de celulosa . funcionalizados se producen al hacer reaccionar los grupos hidroxilo libres de ésteres de celulosa con un reactivo bifuncional que tiene un grupo de enlace para al injerto al éster de celulosa y un grupo funcional para proporcionar un nuevo grupo químico al éster de celulosa. Ejemplos de tales reactivos bifuncionales incluye anhídrido succínico que enlaza a través de un enlace de éster y proporciona funcionalidad de ácido; mercaptosilanos que enlazan a través de enlaces de alcoxisilano y proporciona funcionalidad de mercapto; y metacrilato de isocianatoetilo que enlaza a través de un enlace de uretano y da funcionalidad de metacrilato.

En una modalidad de la invención, los ésteres de celulosa funcionalizados se producen al hacer reaccionar los grupos hidroxilo libres de los ésteres de celulosa con un reactivo bifuncional que produce un éster de celulosa con por lo menos un grupo funcional seleccionado del grupo que consiste de insaturación (enlaces dobles), ácidos carboxílicos, acetoacetato, acetoacetato imida, mercapto, melamina y cadenas de alquilo larga.

Los reactivos bifuncionales para producir ésteres de celulosa que contienen funcionalidad de insaturación (enlaces dobles) se describen en las patentes norteamericanas 4,839,230, , 5,741,901, 5,871,573, 5,981,738, 4,147,603, 4,758,645, y 4,861,629; todas las cuales se incorporan por referencia al grado que no contradigan las declaraciones en la presente. En una modalidad, los ésteres de celulosa que contienen insaturación se producen al hacer reaccionar un éster de celulosa que contiene grupos hidroxilo residuales con un compuesto de base acrilica e isocianato de m-isopropienil-a, a' -dimetilbencilo . El éster de celulosa injertado es un producto que contiene uretano que tiene porciones de (met ) acrilato y a-metilestireno pendientes. En otra modalidad, los ésteres de celulosa que contienen insaturación se producen al hacer reaccionar anhídrido maleico y un éster de celulosa en la presencia de un metal alcalinotérreo o sal de amonio de un catalizador de ácido monocarboxílico de alquilo inferior, y por lo menos un ácido monocarboxílico saturado que tiene 2 a 4 átomos de carbono. En otra modalidad, los ésteres de celulosa que contienen insaturación se producen del producto de reacción de (a) por lo menos un polímero celulósico que tiene funcionalidad de hidroxilo reactiva con isocianato, y (b) por lo menos un isocianato poli (alfa, beta, etilénicamente insaturado) reactivo con hidroxilo.

Los reactivos bifuncionales para producir ésteres de celulosa que contienen funcionalidad de ácido carboxílico se describen en las patentes norteamericanas 5,384,163, 5,723,151, y 4,758,645; todas las cuales se incorporan por referencia al grado que no contradigan las declaraciones en la presente. En una modalidad, los ésteres de celulosa que contienen funcionalidad de ácido carboxílico se producen al hacer reaccionar un éster de celulosa y un mono- o di-éster de ácido maleico o fumárico, para de esta manera obtener un derivado de celulosa que tiene funcionalidad de enlace doble. En otra modalidad, los ésteres de celulosa que contienen funcionalidad de ácido carboxilico tienen un primero y un segundo residuo, en donde el primer residuo es un residuo de un anhídrido de ácido carboxilico cíclico y un segundo residuo es un residuo de un ácido monocarboxílico oleofílico y/o un residuo de un ácido monocarboxílico hidrofílico. En todavía otra modalidad, los ésteres de celulosa que contienen funcionalidad de ácido carboxilico son ftalatos de acetato de celulosa, que se pueden preparar al hacer reaccionar acetato de celulosa con anhídrido itálico.

Los reactivos bifuncionales para producir ésteres de celulosa que contienen funcionalidad de acetoacetato se describen en la patente norteamericana 5,292,877; que es incorporada en la presente por referencia al grado que no contradiga las declaraciones en la presente. En una modalidad, los 'teres de celulosa que contienen funcionalidades de acetoacetato se producen al poner en contacto: (i) celulosa; (ii) diceteno, un acetoacetato de alquilo, 2, 2, 6, trimetil-4H 1, 3-dioxin-4-ona, o una mezcla de los mismos, (3) una cantidad solubilizante de sistema de solvente que comprende cloruro de litio más una carboxamina seleccionada del grupo que consiste de l-metill-2-pirrolidinona, ?,? dimetilacetamida, o una mezcla de los mismos .

Los reactivos bifuncionales para producir ésteres de celulosa que contienen funcionalidad de acetoacetato imida se describen en la patente norteamericana 6,369,214 que se incorpora por referencia al grado que no contradiga las declaraciones en la presente. Los ésteres de celulosa que contienen funcionalidad de acetoacetato imida son el producto de reacción de un éster de celulosa y por lo menos un grupo acetoacetilo y un compuesto funcional de amina que comprende por lo menos una amina primaria.

Los reactivos bifuncionales para producir ésteres de celulosa que contienen funcionalidad de mercapto se describen en la patente norteamericana 5,082,914; que es incorporada por referencia al grado que no contradiga las declaraciones en la presente. En una modalidad de la invención, el éster de celulosa se injerta con un componente de tiol que contiene silicio que es ya sea comercialmente disponible o se puede preparar mediante procedimientos conocidos en la técnica. Ejemplos de compuestos de tiol que contienen silicio incluyen, pero no están limitados a, (3-mercaptopropil) trimetoxisilano, (3-mercaptopropil) -dimetil-metoxisilano, (3-mercaptopropil) dimetoximetilsilano, (3-mercaptopropil) dimetilclorosilano, (3-mercaptopropil) -dimetiletoxisilano, (3-mercaptopropil) diethyoxi-metilsilano, y (3-mercapto-propil) trietoxisilano .

Los reactivos bifuncionales para producir ésteres de celulosa que contienen funcionalidad de melamina se describen en la patente norteamericana 5,182,379; que es incorporada por referencia al grado que no contradiga las declaraciones en la presente. En una modalidad, los ésteres de celulosa que coYitienen funcionalidad de melamina se preparan al hacer reaccionar un éster de celulosa con un compuesto de melamina para formar un éster de celulosa injertado que tiene porciones de melamina injertadas a la cadena principal de los anillos de anhidroglucosa del éster de celulosa. En una modalidad, el compuesto de melamina se selecciona del grupo que consiste de éteres de metilol de melamina y resinas aminoplásticas .

Los reactivos bifuncionales para producir ésteres de celulosa que contienen funcionalidad de cadena de alquilo larga se describen en patente norteamericana 5,750,677; que es incorporada por referencia al grado que no contradiga las declaraciones en la presente. En una modalidad, los ésteres de celulosa que contienen funcionalidad de cadena de alquilo larga se producen mediante la reacción de celulosa en un diluyente de carboxamina o un diluyente a base de urea con un reactivo de acilación utilizando una especie que contiene titanio. Los ésteres de celulosa que contienen funcionalidad de cadena de alquilo larga se puede seleccionar del. grupo que consiste de hexanoato de acetato de celulosa, nonanoato de acetato de celulosa, laurato de acetato de celulosa, palmitato de celulosa, estearato de acetato de celulosa, nonanoato de celulosa, hexanonato de celulosa, propionato de hexanoato de celulosa, y propionato de nonanoato de celulosa.

El plastificante utilizado en esta invención puede ser cualquiera que es conocido en la técnica que puede reducir la temperatura de fusión y/o la viscosidad de fusión del éster de celulosa. El plastificante puede ser ya sea monomérico o polimérico en estructura. En una modalidad, el plastificante es por lo menos un seleccionado del grupo que consiste de un plastificante de fosfato, plastificante de benzoato, plastificante de adipato, un plastificante de ftalato, un éster de ácido glicólico, un plastificante de éster de ácido cítrico y un plastificante funcional de hidroxilo .

En una modalidad de la invención, el plastificante se puede seleccionar de por lo menos uno de lo siguiente: fosfato de trifenilo, fosfato de tricresilo, fosfato de cresildifenilo, fosfato de octildifenilo, fosfato de difenilbifenilo, fosfato de trioctilo, fosfato de tributilo, ftalato de dietilo, ftalato de dimetoxietilo, fatalato de dimetilo, ftalato de dioctilo, ftalato de dibutilo, ftalato de di-2-etilhexilo, fatalato de butilbencilo, fatalato de dibencilo, butil glicolato e butil ftalilo, etil glicolato de etil ftailb, etil glicolato de metil ftalilo, citrato de trietilo, citrato de tri-n-butilo, citrato de acetiltrietilo, citrato de acetil-tri-n-butilo y citrato de acetil-tri-n- (2-etilhexilo) .

En otra modalidad de la invención, el plastificante se puede seleccionar de por lo menos uno de los siguientes: ésteres que comprenden: (i) residuos de ácido que comprenden uno o más residuos de: ácido ftálico, ácido adipico, ácido trimelitico, ácido succinico, ácido benzoico, ácido azelaico, ácido tereftalico, ácido isoftálico, ácido butírico, ácido glutárico, ácido cítrico o ácido fosfórico; y (ii) residuos de alcohol que comprende uno o más residuos de un alcohol alifático, cicloalifático o aromático que contienen hasta aproximadamente 20 átomos de carbono.

En otra modalidad de la invención, el plastificante se puede seleccionar de por lo menos uno de los siguientes: los ésteres que comprenden: (i) por lo menos un residuo de ácido seleccionado del grupo que contiene de ácido fático, ácido adipico, ácido trimelitico, ácido succinico, ácido benzoico, ácido azelaico, ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido butírico, ácido glutárico, ácido cítrico y ácido fosfórico; y (ii) por lo menos un residuo de alcohol' seleccionado del grupo que consiste de alcohol alifático, cicloalifático y aromático que contiene de hasta aproximadamente 20 átomos de carbono.

En otra modalidad de la invención, el plastificante puede comprender residuos de alcohol donde los residuos de alcohol es por lo menos uno seleccionado del grupo de los siguientes: alcohol estearilico, alcohol laurílico, fenol, alcohol bencílico, hidroquinona, catecol, resorcinol, etilenglicol, neopentil glicol, 1, -ciclohexanodimetanol y dietilenglicol .

En otra modalidad de la invención, el plastificante se puede seleccionar de por lo menos uno de lo siguiente: benzoatos, ftalato, fosfatos, arileno-bis (diaril fosfato) e isoftalato. En otra modalidad, el plastificante comprende dibenzoato de dietilenglicol, abreviada en la presente como "DEGDB".

En otra modalidad de la invención, el plastificante se puede seleccionar de por lo menos uno de los siguientes: poliésteres alifáticos que comprenden residuos de diácido de C2-10 por ejemplo, ácido malónico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, y ácido sebácico; y residuos de diol de C2-io« En otra modalidad, el plastificante puede comprender residuos de diol que pueden ser por lo menos residuos de por lo menos uno de los siguientes dioles de C2-10, etilenglicol, dietilenglicol, 1, 2-propilenglicol, 1,3-propilenglicol, 1, 2-butilenglicol, 1, 3-butilenglicol, 1,4-butilenglicol, neopentilglicol, 1, 5-pentanodiol, 1,6 hexanodiol, 1 , 5-pentilenglicol, trietilenglicol, y tetraetilenglicol .

En otra modalidad de la invención, el plastificante puede incluir poliglicoles , tales como, por ejemplo, polietilenglicol , polipropilenglicol, y polibutilenglicol . Estos pueden variar de dimeros y trímeros de bajo peso molecular a oligómeros y polímeros de alto peso molecular. En una modalidad, el peso molecular del poliglicol puede variar de aproximadamente 200 a aproximadamente 2000.

En otra modalidad de la invención, el plastificante comprende por lo menos uno de los siguientes: plastificante Resoflex® R296, plastificante Resoflex® 804, SHP (hexapropionato de sorbitol) , XPP (pentapropionato de xylitol=, XPA (pentaacetato de xylitol) , GPP (pentaacetato de glucose) , GPA (pentapropionato de glucosa) y APP (pentapropionato de arabitol) .

En otra modalidad de la invención, el plastificante comprende uno o más de: A) de aproximadamente 5 a aproximadamente 95% en peso de un éster orgánico de carbohidrato de C2-Ci2 en donde el carbohidrato comprende de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 unidades de monosacárido; y B) de aproximadamente 5 a aproximadamente 95% en peso un éster de poliol de C2-C-12, en donde el polio se deriva de un carbohidrato de C5 o C6. En una modalidad, el éster de poliol no comprende o contiene un acetato de poliol o acetatos de poliol.

En otra modalidad, el plastificante comprende por. lo menos un éster de carbohidrato y la porción de carbohidrato del éster de carbohidrato se deriva de uno o más compuestos seleccionados del grupo que consiste de glucosa, galactosa, mañosa, xilosa, arabinosa, lactosa, fructosa, sorbosa, sucrosa, celobiosa, celotriosa y rafinosa.

En otra modalidad de la invención, el plastificante comprende por lo menos un éster de carbohidrato y la porción de carbohidrato del éster de carbohidrato comprende uno o más de pentaacetato de a-glucosa, pentaacetato de ß-glucosa, pentapropionato de a-glucosa, pentapropionato de ß-glucosa, pentabutirato de a-glucosa y pentabutirato de ß-glucosa.

En otra modalidad, el plastificante comprende por lo menos un éster de carbohidrato y la porción de carbohidrato del éster de carbohidrato comprende un a-anómero, un ß-anómero o una mezcla de los mismos.

En otra modalidad de la invención, el plastificante puede ser una resina no cristalina sólida, estas resinas pueden contener alguna cantidad de funcionalidad aromática o polar o puede disminuir la viscosidad en estado fundido de los ésteres de celulosa. En una modalidad de la invención, el. plastificante puede ser un compuesto no cristalino, sólido, resina, tal como, por ejemplo, colofonia; colofonia hidrogenada, colofonia estabilizada y ésteres de alcohol monofuncionales o ésteres de poliol; una colofonia modificada que incluye, pero no limitada a, colofonias modificadas con maleico y con fenol y sus ésteres; resinas de terpeno, resinas de terpeno modificadas con fenol; resinas de coumarina-indeno; resinas fenólicas; resinas de alquilfenol-acetileno; y resinas de fenol-formaldehido .

La cantidad de plastificantes en la composición de éster de celulosa puede variar de aproximadamente 1 a aproximadamente 50 por ciento en peso en base al peso del éster de celulosa. Otro intervalo puede ser de · aproximadamente 5 a aproximadamente 35 por ciento en peso en base al peso del éster de celulosa.

El compatibilizador puede ser ya sea un compatibilizador no reactivo o un compatibilizador reactivo. El compatibilizador puede aumentar la habilidad del éster de celulosa para alcanzar un tamaño de partícula pequeño deseado para mejorar la dispersión del éster de celulosa en el elastómero. El compatibilizador utilizado también puede mejorar las propiedades mecánicas y físicas de las composiciones de éster de celulosa/elastómero al mejorar la interacción/unión interfacial entre el éster de celulosa y el elastómero .

Cuando se utilizan compatibilizadores no reactivos, el compatibilizador contiene un primer segmento que es compatible con el éster de celulosa y un segundo segmento que es compatible con un elastómero no polar. El primer segmento contiene grupos funcionales polares, que proporcionan compatibilidad con el éster de celulosa, que incluyen, pero no limitados a, tales grupos funcionales polares como éteres, ésteres, amidas, alcoholes, aminas, cetonas y acétales. El primer segmento puede consistir de oligómeros o polímeros de los siguientes: ésteres de celulosa, éteres de celulosa, polioxialquileno, tal como, polioxietileno, polioxipropileno, polioxibutileno; poliglicoles, tales como, polietilenglicol, polipropilenglicol, polibutilenglicol; poliésteres, tales como, policaprolactona, ácido poliláctico, poliésteres alifáticos, copoliésteres alifáticos-aromáticos; poliacrilatos y polimetacrilatos ; poliacetales; polivinilpirrolidona; acetato de polivinilo; y alcohol polivinílico . En una modalidad, el primer segmento es polioxietileno o alcohol polivinílico.

El segundo segmento es compatible con el elastómero no polar y contiene grupos no polares. El segundo segmento puede ser grupos hidrocarburo ya sea saturados o no saturados o contener grupos hidrocarburo tanto saturados como insaturados. El segundo segmento puede ser un oligómero o un polímero. En una modalidad de la invención, el segundo segmento de compatibilizador no reactivo se selecciona del grupo que consiste de poliolefinas, polidienos, poliaromáticos y copolímeros. Un ejemplo de un segundo segmento poliaromático es poliestireno . Un ejemplo de un segundo segmento de copolímero es copolímero de estireno/butadieno.

El primero y el segundo segmento de los compatibilizadores no reactivos pueden ser un dibloque, tribloque, estructura ramificada o en forma de peine. El peso molecular de los compatibilizadores no reactivos puede variar de aproximadamente 300 a aproximadamente 20,000 o de aproximadamente 500 a aproximadamente 10,000 o de aproximadamente 1,000 a aproximadamente 5,000. La relación de segmento de los compatibilizadores no reactivos puede variar de aproximadamente 15 a aproximadamente 85% de primeros segmentos polares a aproximadamente 15 a aproximadamente 85% de segundos segmentos no polares.

Ejemplos de compatibilizadores no reactivos, incluyen, pero no están limitados a, alcoholes etoxilados, alquilfenoles etoxilados, ácidos grasos etoxilados, polímeros de bloque de óxido de propileno y óxido de etileno, ésteres de poliglicerol, ésteres de polisacárido y ésteres de sorbitán. Ejemplos de alcoholes etoxilados son etoxilatos de alcohol secundarios de Cn-C15, éter cetílico de polioxietileno, éter estearílico de polioxietileno y alcohol lineal natural de C12-C14 etoxilado con óxido de etileno. Los etoxilatos secundarios de C -Ci5 se pueden obtener como Dow Tergitol® 15S de la Dow Chemical Company. El éter cetílico de polioxietileno y el éter estearílico de polioxietileno se pueden obtener de ICI Surfactants bajo la serie de productos Brij®. El alcohol lineal natural C12-C14 etoxilado con óxido de etileno se puede obtener de Hoechst Celanese bajo la serie de productos Genapol®. Ejemplos de alquilfenoles etoxilados incluyen octilfenoxi poli (etilenoxi) etanol y nonilfenoxi poli (etilenoxi) etanol . El octilfenoxi poli (etileneoxi) etanol se puede obtener como la serie de productos Igepal® CA de Rhodia y nonilfenoxi poli (etileneoxi) etanol se puede obtener como la serie de productos Igepal CO de Rhodia o como Tergitol® NP de Dow Chemical Company. Los ácidos grasos etoxilados incluyen monoestearato o monolaurato de polietileneglicol que se puede obtener de Henkel bajo la serie de productos Nopalcol®. Los polímeros de bloque de óxido de propileno y óxido de etileno se pueden obtener bajo las series de productos Pluronic® de BASF. Los ésteres de poliglicerol se pueden obtener de Stepan bajo la serie de productos Drewpol®. Los ésteres de polisacárido se pueden obtener de Henkel bajo las series de productos Glucopon®, que son poliglucósidos de alquilo. Los ésteres de sorbitán se pueden obtener de ICI bajo las series de productos Tween®.

En otra modalidad de la invención, los compatibilizadores no reactivos se pueden sintetizar in situ en una composición de éster de celulosa o la composición de éster de celulosa/elastómero al hacer reaccionar los compuestos compatibles con ésteres de celulosa con compuestos compatibles con elastómero . Estos compuestos pueden ser, por ejemplo, oligómeros telequélicos, que se definen como prepolimeros capaces de entrar en polimerización adicional u otra reacción a través de sus grupos de extremo reactivos. En una modalidad de la invención, estos compatilizadores in situ pueden tener pero molecular más alto de aproximadamente 10,000 a aproximadamente 1,000,000.

En otra modalidad de la invención, el compatibilizador puede ser reactivo. El compatibilizador reactivo comprende un polímero u oligómero compatible con un componente de la composición y funcionalmente capaz de reaccionar con otro componente de la composición. Hay dos tipos de compatibilizadores reactivos. El primer compatibilizador reactivo tiene una cadena de hidrocarburo que es compatible con un elastómero no polar y también tiene funcionalidad capaz de reaccionar con el éster de celulosa. Tales grupos funcionales incluyen, pero no están limitados a, ácidos carboxílieos , anhídridos, cloruros de ácido, epóxidos e isocianatos. Ejemplos específicos de este tipo de compatibilizador reactivo incluyen, pero no están limitados a: ácidos grasos de cadena larga, tales como, ácido esteárico (ácido octadecanoico) ; cloruros de ácido graso de cadena larga, tales como, cloruro de estearoilo (cloruro de octadecanoilo) , anhídridos de ácido graso de cadena larga, tales como anhídrido esteárico (anhídrido octadecanoico) ; aceites y ésteres grasos epoxidados; copolímeros de estireno anhídrido maleico; polipropilen injertado con anhídrido maleico; copolímeros de anhídrido maleico con olefinas y/o ésteres acrílicos, por ejemplo, terpolímeros de etileno, éster acrílico y anhídrido maleico; y copolímeros de metacrilato de glicidilo con olefinas y/o ésteres acrílicos, por ejemplo, terpolímeros de etileno, éster acrílico y metacrilato de glicidilo.

Los compatibilizadores reactivos se pueden obtener como copolímero de estireno anhídrido maleico SMA® 3000 de Sartomer/Cray Valley, Eastman G-3015® polipropileno injertado con anhídrido maleico de Eastman Chemical Company, Epolene® E-43 polipropileno injertado con anhídrido maleico obtenido de Westlake Chemical, Lotader® AH 8200 terpolímero aleatorio de etileno, éster acrílico y anhídrido maleico obtenido de Arkema, Lotader® GMA AX 8900 terpolímero aleatorio de etileno, éster acrílico y metacrilato de glicidilo, y Lotarder® GMA AX 8840 terpolímero aleatorio de etileno, éster acrílico y metacrilato de glicidilo.

El segundo tipo de compatibilizador reactivo tiene una cadena polar que es compatible con el éster de celulosa y también tiene funcionalidad capaz de reaccionar con elastómero no polar. Ejemplos de estos tipos de compatibilizadores reactivos incluyen ésteres de celulosa o polietilenglicoles con funcionalidad de olefina o de tiol. Los compatibilizadores de polietilenglicol reactivos con funcionalidad de olefina incluyen, pero no están limitados a, éter alílico de polietilenglicol y acrilato de polietilenglicol. Un ejemplo de un compatibilizador de polietilenglicol reactivo con funcionalidad de tiol incluye tiol de polietilenglicol. Un ejemplo de un compatibilizador de éster de celulosa reactivo incluye éster de celulosa de mercatoacetato .

La cantidad de compatibilizador en la composición de éster de celulosa puede varias de aproximadamente 1% en peso a aproximadamente 40% en peso o de aproximadamente 5% en peso a aproximadamente 20% en base al peso del éster de celulosa .

En otra modalidad de esta invención, se proporciona una composición de éster de celulosa/elastómero qué comprende por lo menos un elastómero, por lo menos un éster de celulosa, y por lo menos un aditivo; en donde el aditivo es por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste de por lo menos un plastificante y por lo menos un compatibilizador. Los ésteres de celulosa, plastificantes y compatibilizadores se han descrito previamente en esta descripción. El elastómero en esta invención es por lo menos un elastómero no polar conocido en la técnica. En una modalidad, el elastómero no polar está principalmente a base de hidrocarburo. Por ejemplo, los elastómeros no polares incluyen, pero no están limitados, caucho natural, polibutadieno, poliisopreno, estireno-butadieno caucho, poliolefinas, monómero de etileno propileno dieno (EPDM) y polinorborneno. Ejemplos de poliolefinas incluyen, pero no están limitados a, polibutileno, poliisobutileno y etileno propileno caucho.

La cantidad de éster de celulosa en la composición de éster de celulosa/elastómero varia de aproximadamente 1 a aproximadamente 50 partes por cien de caucho (phr) en base al elastómero. Otros intervalos son de aproximadamente 5 a aproximadamente 30 phr y aproximadamente 3 a aproximadamente 30 phr en base al peso del elastómero.

La cantidad de compatibilizador puede variar de aproximadamente 1% a aproximadamente 40% en peso en base al peso del éster de celulosa. Otro intervalo es de aproximadamente 5 a aproximadamente 20% en peso en base al peso del éster de celulosa.

La cantidad de plastificante puede variar de aproximadamente 1% a aproximadamente 50% en peso en base al peso del éster de celulosa. Otro intervalo es de aproximadamente 5% a aproximadamente 35% en peso en base al peso del éster de celulosa.

En otra modalidad de la invención, las composiciones de éster de celulosa/elastómero además comprenden por lo menos un agente de reticulación/curado.

Los agentes de reticulación/curado pueden ser cualquiera que es conocido en la técnica. Ejemplos de agentes de reticulación/curado incluyen, pero no están limitados a, peróxidos orgánicos y azufre.

En otra modalidad de la invención, se proporciona un proceso para producir una composición de éster de celulosa. El proceso comprende poner en contacto por lo menos un éster de celulosa, por lo menos un compatibilizador, y opcionalmente, por lo menos un plastificante . El éster de celulosa, plastificante y compatibilizador se discutieron previamente en esta descripción. El éster de celulosa, compatibilizador y plastificante opcional se pueden mezclar en cualquier orden de adición.

En otra modalidad de esta invención, se proporciona un proceso para producir una composición de éster de celulosa/elastómero que comprende: a) mezclar por lo menos un elastómero, por lo menos un éster de celulosa, y por lo menos un aditivo durante un tiempo y temperaturas suficientes para dispersar el éster de celulosa para producir la composición de éster de celulosa/elastómero; en donde el aditivo es por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste de un compatibilizador y un plastificante . Una temperatura suficiente se define como la temperatura de flujo del éster de celulosa que está generalmente arriba de 50 °C arriba de la Tg del éster de celulosa. La temperatura en el mezclado está limitada a intervalo superior por la temperatura de procesamiento del elastómero y en el intervalo inferior por la temperatura de uso más alta de la composición de éster de celulosa/elastómero.

Es conocido en la técnica que la eficiencia de mezclado de dos o más materiales viscoelásticos puede depender de la relación de las viscosidades de los materiales viscoelásticos. Para un equipo de mezclado dado e intervalo de velocidad de esfuerzo cortante, la relación de viscosidad de la fase dispersada (éster de celulosa y aditivo) y la fase, continua (elastómero) puede estar dentro del limite especificado para obtener el tamaño de partícula adecuado. En una modalidad de la invención donde se utiliza equipo de esfuerzo cortante rotacional de bajo corte, tales como, mezcladores Banbury y Brabender, la relación de viscosidad de la fase dispersada (éster de celulosa y aditivo) . a la fase continua (elastómero) puede variar de aproximadamente 0.001.a aproximadamente 5, de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 5 y de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 3. En todavía otra modalidad de la invención donde se utiliza equipo de esfuerzo cortante rotacional/extensión de alto corte, tales como, extrusores de doble tornillo, la relación de viscosidad de la fase dispersada (éster de celulosa y aditivo) a la fase continua (elastómero) puede variar de aproximadamente 0.001 a aproximadamente 500 y de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 100.

También es conocido en la técnica que cuando se mezclan dos o más materiales viscoelásticos, la diferencia entre la energía interfacial de los dos materiales viscoelásticos puede afectar la eficiencia de mezclado. El mezclado puede ser más eficiente cuando la diferencia en la energía interfacial entre los materiales es menor. En una modalidad de la invención, la diferencia de tensión superficial entre la fase dispersada (éster de celulosa y aditivo) y la fase continua (elastómero) es menor que aproximadamente 100 dinas/cm, menor que 50 dinas/cm, o menor que 20 dinas/cm.

En una modalidad, el éster de celulosa se ablanda y/o se funde para permitir la descomposición del éster de celulosa en tamaño de partícula suficientemente pequeño bajo las condiciones de mezclado especificadas. En una modalidad, el tamaño de partícula del éster de celulosa puede estar entre 50 micrones a 50 nanómetros. En una modalidad de la invención, el elastómero, el elastómero, por lo menos un éster de celulosa y por lo menos un aditivo se ponen en contacto a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 70 C a aproximadamente 220 o de aproximadamente 100 C a aproximadamente 180 C, o de aproximadamente 130 C a aproximadamente 160C.

El mezclado del elastómero, éster de celulosa y aditivo, se puede realizar mediante cualquier método conocido en la técnica que sea adecuado para dispersar el aditivo. Ejemplos de equipo de mezclado incluye, pero no está limitado, a, mezcladores Banbury, mezcladores Brabender, y extrusor (de un solo doble tornillo) . La energía de esfuerzo cortante durante el mezclado es dependiente de la combinación del equipo, diseño de cuchilla, velocidad de rotación (rpm) y tiempo de mezclado. La energía de esfuerzo cortante debe ser. suficiente para descomponer el éster de celulosa ablandado/fundido a un tamaño bastante pequeño para dispersar el éster de celulosa por todo el elastómero. Por ejemplo, cuando se utiliza un mezclador Banbury, la energía de esfuerzo cortante y el tiempo de mezclado varía de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 minutos en 100 rpms .

El elastómero, éster de celulosa y aditivo se pueden combinar en cualquier orden durante el proceso. En una modalidad, el éster de celulosa se premezcla con el compatibilizador y/o el plastificante . El éster de celulosa que contiene el compatibilizador y/o el plastificante luego se mezcla con el elastómero. En otra modalidad de la invención, cuando se utilizan compatibilizadores reactivos, los compatibilizadores reactivos se pueden mezclar con ya sea el éster de celulosa o el elastómero primero, luego se adiciona a los otros componentes.

En otra modalidad de la invención, un proceso para producir composiciones de éster de celulosa/elastómero comprende: a) mezclar por lo menos un elastómero, por lo menos un éster de celulosa y por lo menos un aditivo durante un tiempo y temperatura suficiente para dispersar el éster de celulosa por todo el elastómero para producir un lote patrón de éster de celulosa/elastómero; en donde el aditivo es por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste de un compatibilizador y un plastificante; y b) mezclar el lote patrón y por lo menos un elastómero para producir la composición de éster de celulosa/elastómero. El elastómero en el lote patrón puede ser el mismo o diferente que aquel utilizado para producir la composición de éster de. celulosa/elastómero. Los procesos de mezclado se han discutido previamente en esta descripción.

Esta invención además se puede ilustrar por los siguientes ejemplos de modalidades preferidas de la misma, aunque será entendido que estos ejemplos se incluyen meramente para propósitos de ilustración y no se proponen para limitar el alcance de la invención a menos que se indique específicamente de otra manera.

EJEMPLOS Ejemplo 1. Compatibilizador No Reactivo en Composiciones de Éster de Celulosa/Elastómero Se condujeron experimentos para evaluar ciertos compatibilizadores no reactivos en composiciones de éster de celulosa/elastómero . En la Tabla 1, se listan los compatibilizadores no reactivos evaluados.

Tabla 1 Compuesto Compatibilizador Tergitol 15-S-9 570 15 9 63 <RT Tergitol 15-S-30 1400 15 30 85 -50 Polietilenglicol de 920 32 12 50 -100 bloque de polietileno5 Polietilenglicol de 2250 32 40 80 -85 bloque de polietileno Polietilenglicol de 1400 50 1S 50 -100 bloque de polietileno 1Peso Molecular 2Número de átomos de carbono 3Número de Grupos de Óxido de Etileno 4Punto de Fusión 5PE de Bloque de PEG íergitol 15-S-9 y Tergitol 15-S-30 son etoxilatos de alcohol secundarios obtenidos de Dow Chemical en Midland, MI. Los compatibilizadores de polietilenglicol de bloque de polietileno se obtuvieron de Sigma-Aldrich. Aunque no se desea que sea limitado por la teoría, se cree que las unidades de óxido de etileno de los compuestos anteriores plastifican el butirato de acetato de celulosa y la cadena de hidrocarburo mejora la compatibilidad con el elastomero. Cada uno de los compatibilizadores se mezclaron con butirato de acetato de celulosa (CAB 551-0.01 y CAB 553.04) obtenido de Eastman Chemical Company, Kingport, TN en relación de 80:20 en un mezclador Brabender a 150°C durante 10 minutos a 100 rpm) seguido por la criomolienda para preparar los lotes patrón de éster de celulosa y compatibilizador (MB 1-10) como se muestra en la Tabla 2.

Tabla 2 Lote CAB CAP Tergitol Tergitol PEG de PEG do PEG de Bloque Tg, Patrón 551- 553- 15-S-9 15-S-30 Bloque Bloque de PE °C 0.01 0.04 do PE de PE MB1 80 20 49.3 MB2 80 20 52.6 MB3 80 20 54.3 MB4 80 20 66.6 MB5 80 20 97.5 MB6 80 20 82.3 MB7 80 20 75.8 MB8 80 20 84.2 MB9 80 20 69.5 MB10 80 20 104.7 Tg de Referencia para CAB 551-0.01 es 107 °C y para CAB 553-0.4 es 139°C Todos los lotes patrón anteriores de éster de celulosa y compatibilizador se combinaron con un caucho de estireno-butadieno en solución no modificado con aceite obtenido como Duradene 761 de Firestone Polymers, Akron, OH, utilizando el procedimiento resumido subsecuentemente en estos Ejemplos para preparar las composiciones de muestra mostradas en la Tabla 3.

Tabla 3 Comp Duradene CAB CAB B1 MB2 MB3 MB4 MB5 MB6 MB7 MB8 MB9 MB10 No. 761 551- 553- 0.01 0.4 1.1 100 1.2 100 10 1.3 100 12.5 1.4 100 12.5 1.5 100 12.5 1.6 100 12.5 1.7 100 12.5 1.8 100 10 1.9 100 12.5 1.10 100 12.5 1.11 100 12.5 1.12 100 12.5 „ 1.13 100 12.5 Las cantidades especificadas en la Tabla 3 se basan en 100 gramos de caucho y se expresan como partes por cien de caucho (phr). Por ejemplo, para la Composición 1.3, 100 gramos de caucho se utilizó asi como 12.5 gramos de Lote Patrón 1, que está en una relación 80:20 de butirato de acetato de celulosa (CAB 553-0.4) y etoxilato de alcohol secundario Tergitol 15-S-9.

Todo el éster de celulosa, elastómero y compatibilizadores en la Tabla 3 se procesan en un mezclador Brabender durante 30 minutos a 150 °C y 100 rpm para producir la composición de éster de celulosa/elastómero . Luego, se adicionó 2.5 phr de peróxido de dicumilo (agente de curado) a cada muestra en 50-60°C en un mezclador Brabender durante aproximadamente 1 minuto y luego se mezclaron durante otros 2-3 minutos para producir una composición de éster de celulosa/elastómero parcialmente curada. Las muestras del mezclador Brabender se curaron mediante el moldeo por compresión durante 45 minutos a 150°C y 20000 psi.

El módulo, esfuerzo de elasticidad y deformación de elasticidad de las muestras de composición de éster de celulosa/elastómero curadas, moldeadas por compresión se midieron según AST D412, y se muestran en la Tabla 4. En el método de ASTM D412, las muestras se prepararon al cortar Ios-especímenes en el Molde C. La velocidad de prueba fue de 50.8 centímetros (20 pulgadas/min) y la longitud de calibre fue de 63.5 mm (2.5 pulgadas). Las muestras se acondicionaron en el laboratorio durante 40 horas en 50% +/- 5% de humedad y 22.2°C (72°F) . El ancho del espécimen fue 2.54 cm (1 pulgada) y la longitud fue de 11.43 cms (4.5 pulgadas).

Tabla 4 Composición Módulo, Esfuerzo de Deformación Numero MPa Elasticidad de Elasticidad, MPa % 1.1 6.99 1. .37 22.11 1.2 7.75 1. .66 22.44 1.3 8.29 1. .67 24.41 1.4 8.61 1. .91 26.67 1.5 7.87 1 , .86 28.23 1.6 9.57 2, ,03 26.76 1.7 9.53 1 .98 24.73 1.8 10.77 1, .27 12.93 1.9 10.14 1, .45 16.8 1.10 7.46 1, .62 25.88 1.11 6.44 1. .16 21.42 1.12 9.08 1. .53 20.02 1.13 10.61 1. .63 17.33 En las Composiciones 1.3-1.7, la adición del compatibilizador al elastómero y éster de celulosa mostró una mejora en el módulo, esfuerzo de elasticidad, y de deformación de elasticidad sobre las Composiciones Comparativas 1.1 y 1.2 que contienen ya sea caucho solo o caucho y éster de celulosa solamente. En las Composiciones 2.9-1.13, la Deformación de Elasticidad y el Esfuerzo de Elasticidad se mejoraron sobre la Composición Comparativa 1.8.

Ejemplo 2. Compatibilizadores Reactivos en Composiciones de Éster de Celulosa/Elastómero Los compatibilizadores reactivos se evaluaron para mejorar el mezclado de CAB en caucho de estireno butadieno (SBR) . Los compatibilizadores reactivos se seleccionaron tal que contuvieron grupos reactivos que pueden reaccionar con el CAB y el resto de la molécula es compatible con el SBR. El peso molecular, y el tipo y la concentración de la porción reactiva se variaron.

Tabla 5 Nombre Composición Fabricante Porción M Núme-ro Tm, °C Comentada Química Reactiva de rios Marca Ácido mg de SMA Copolimero de Sartomer/Cray Anhídrido 9500 285 180 Estireno: 3000 estireno Valley Maleico (Tm~ MA=3:1 anhídrido Tg + maleico 55) Eastman Polipropileno Eastman Anhídrido 47000 15 156 G-3015 injertado con Maleico anhídrido ¦ maleico Eastman Polipropileno Eastman Anhídrido 47000 15 156 G-3015 injertado con Maleico anhídrido maleico Epolene Polipropileno estlake Anhídrido 45 158 E-43 injertado con Chemicals maleico anhídrido maleico Lotader Terpolímero Arkema Anhídrido 17 100 Anhídrido MAH aleatorio de maleico maleico ~ 8200 Etileno, 2.8% en éster peso Acrílico y Éster ~6.5% anhídrido en peso Maleico Lotader Terpolímero Arkema Metacrilato 65 Metacrila¬ GMA AX aleatorio de de to de 8900 Etileno, Glicidilo Glicidilo éster (Epoxi) ~8 en Acrílico y peso, Éster Metacrilato ~25% en de glicidilo peso ' Lotader Terpolímero Arkema Metacrilato NA 106 Metacrilato GMA AX aleatorio de de de 8840 Etileno, Glicidilo Glicidilo éster (epoxi) ~8% en Acrilico y peso, Éster Metacrilato ~0% en peso de glicidilo anhídrido maleico y el metacrilato de glicidilo en estos compatibilizadores reactivos pueden reaccionar con el grupo hidroxilo contenido en el éster de celulosa. Los lotes patrón de caucho de estireno butadieno Duradene 761 y un compatibilizador reactivo se produjeron como se muestra en la Tabla 6. El caucho del estireno butadieno Duradene 761 y el compatibilizador reactivo se mezclaron en un mezclador Brabender a 100 rpm y 160°C durante 30 minutos para producir los lotes patrón (MB1-MB6) .

Tabla 6 Composición No. Duradene 761, gm Compatibilizador Cantidad de MB1 100 SMA 3000 3 MB2 100 Eastman G-3015 3 MB3 100 Epolene E-43 3 MB4 100 Lotader MAH 8200 3 MB5 100 Lotader GMA AX 8900 3 MB6 100 Lotader GMA AX 8840 3 Las composiciones de éster de celulosa/elastómero producidas se muestran en la Tabla 7. La Composición Número 2.1 contuvo solamente SBR. La Composición Número 2.2 contuvo, solamente SBR y CAB 551-.01. Para las Composiciones Números 2.3-2.8, los lotes patrón producidos que contienen SBR y compatibilizadores se mezclaron con éster de celulosa en un mezclador Brabender a 100 rpm durante 30 minutos a 150°C.

Un lote patrón de CAB/plastificante se preparó al mezclar 100 g de CAB 553-0.4 y 10 g de plastificante Eastman. 168 (bis (2-etilhexiul) -1, -bencendicarboxilato) obtenido de Eastman Chemical Company utilizando un mezclador Brabender a 100 rpm y 150°C durante 10 minutos. El lote patrón CAB/plastificante se crio-molió a un polvo. El plastificante Eastman 168 se adicionó para reducir la Tg/Tm del CAB 553-0-4 de modo que fundió en una temperatura de procesamiento de aproximadamente 150 °C. La Tg del lote patrón de CAB/plastificante se obtuvo al preparar muestras disueltas en acetona seguidos por el secado al vacio a 70 ° C y al analizar las muestras mediante la Calorimetría de Exploración Diferencial (DSC) (2° ciclo) . Solamente se utilizó CAB 553-0.4 en los lotes patrón. El CAB 551-0.01 se mezcló con el plastificante Eastman 168 para determinar la Tg. Las-temperaturas de transición (Tg) de las composiciones de éster de celulosa/plastificante producida se muestran en la Tabla 8.

Tabla 8 Composición Duradene CAB MB MB1 MB2 MB3 B4 MB5 MB6 Número 761 551- (CAB/Plastificante) 0.01 2.1 100 2.2 100 10 2.3 10 103 2.4 10 103 2.5 10 103 2.6 10 103 2.7 10 103 2.8 10 103 2.9 100 11 2.10 11 103 2.11 11 103 2.12 11 103 2.13 11 103 2.14 11 103 2.15 11 103 Tabla 8 Plastif cante % Tg, °C en peso CAB 551-0.01 (lOg) + Plastificante 168 (0.5g) 5 90.5 CAB 551-0.01 (lOg) + Plastificante 168 (l.Og) 10 75.5 CAB 553-0.4 (10 g) + Plastificante 168 (0.5 g) 5 123.7 CAB 553-0.4 (10 g) + Plastificante 168 (1.0 g) 10 109.5 Una vez que se prepararon los lotes patrón, el CAB 551-0.01 y el Lote Patrón de CAB/Plastificante se secaron durante la noche a 50°C para remover la humedad antes del mezclado. Las Composiciones Números 2.1-2.15 se prepararon al pesar cada componente en la Tabla 6 por separado y al procesar los componentes en un Brabender mezclado a 100 rpm durante 30 minutos a 150°C. Con el fin de curar la composición de éster de celulosa/elastómero, se adicionó 1 g de peróxido de dicumilo (es decir, 2.5 phr) al mezclador Brabender durante un periodo de aproximadamente 1 minuto y luego la composición se mezcló adicionalmente durante otros 2-3 minutos para producir una composición de éster de celulosa/elastómero parcialmente curada. El curado de la composición de éster de celulosa/elástomero luego se completó mediante el moldeo. por compresión durante 45 minutos a 150°C y 20000 psi.

El módulo, esfuerzo de elasticidad y deformación de elasticidad de las muestras curadas, moldeadas por compresión se midieron según ASTM D412 y se muestran en la Tabla 9.

Composición Número Módulo, MPa Esfuerzo de Deformación de Elasticidad, MPa Elasticidad, % 2.1 6.99 1.37 22.11 2.2 7.66 1.45 21.66 2.3 14.08 2.01 18.05 2.4 10.55 1.73 17.62 2.5 7.01 1.45 23.27 2.6 14.65 1.79 13.66 2.7 9.89 1.69 20.00 2.8 11.36 2.2 22.62 ' 2.9 10.48 1.39 14.52 2.10 11.82 1.69 15.23 2.11 9.89 1.72 18.68 2.12 8.92 1.68 20.49 2.13 8.95 1.53 18.49 2.14 6.82 1.32 23.19 2.15 7.35 1.56 25.23 Estos datos muestran que la adición de CAB 551-0.01 a un lote patrón de caucho y un compatibilizador reactivo en las Composiciones 2.3-2.8 mostraron un incremento en el módulo sobre la Composición Comparativa 2.1 con caucho solamente o la Composición 2.2 con caucho y CAB 661-0.01. La Deformación de Elasticidad y en algún grado el Esfuerzo de Elasticidad también se mejoró en las Composiciones 2.10-2.15 en comparación a la Composición 2.9 cuando el lote patrón de CAB/Plastificante se adicionó al lote patrón de SBR/Compatibilizador.

Ejemplo 3 - Uso de Plastificantes Los lotes patrón de ésteres de celulosa con dos diferentes plastificantes en varias cargas se prepararon en un intento para disminuir la Tg de los ésteres de celulosa tal que su temperatura de flujo es menor que la temperatura de procesamiento de caucho típica de 150°C. La combinación en un mezclador Brabender a 150 °C durante 10 minutos a 100 rpm seguido por la criomolienda produjo los lotes patrón mostrados en la Tabla 10.

Lote CE Tg da Cantidad Tipo de Cantidad de Tg del Patrón CE, °C de CE, g Plastifleante Plasti icante, Lote g Patró , •c MB1 CAB 55- 101 100 Eastman 168 10 84 0.1 MB2 CAB 553- 136 100 Eastman 168 25 85 0.4 MB3 CAB 381- 123 100 Eastman 168 20 87 .01 MB CAB 381- 133 100 Eastman 168 25 95 MB5 CAB 553- 136 100 Poliletilenglicol)' 25 65 0.4 MB6 CAB 381- 133 100 Poli (etilenglicol) 25 70 MB7 CAP 504- 159 100 Poli (etilenglicol) 3 93 0.2 MB8 CAP 482- 142 100 Poli (etilenglicol) 25 90 0.5 MB9 CA 389-3 180 100 Poli (etilenglicol) 40 109 :CE - Ester de Celulosa 2bis ( 2-etilhexil ) -1, 4-bencen dicarboxilato 3polietilenglicol - peso molecular 300 - de Aldrich Todos los lotes patrón anteriores se combinaron con cauchos de estireno butadieno (SBR) . El SBR y el lote patrón se mezclaron en un mezclador Brabender durante 30 minutos a 150°C y 100 rpm. Se adicionó 2.5 phr de peróxido de dicumilo (agente de curado) a cada muestra en 50-60°C en el mezclador Brabender en 1 minuto y luego se mezcló durante otros 2-3 minutos. Las muestras del mezclador Brabender se moldearon por compresión durante 45 minutos a 150°C y 20000 psi. Las., formulaciones de estas muestras se muestran en la, Tabla 11. Cada muestra de lote patrón que contienen ésteres de celulosa tuvo 10 phr (partes por cien de caucho) de éster de celulosa.

Tabla 11 Composición No. CE Cantidad de CE, g Duradene 761, g 3.1 Nada 100 3.2 MB1 11 100 3.3 MB2 12.5 100 3.4 MB3 12 100 3.5 MB4 12.5 100 3.6 MB5 12.5 100 3.7 MB6 12.5 100 3.8 MB7 13 100 3.9 MB8 12.5 100 3.10 MB 14 100 comparat El módulo, esfuerzo de elasticidad y deformación de elasticidad de las muestras de composición de elastómero/éster de celulosas curadas, moldeadas por compresión, se midieron según ASTM D412 y se muestran en la Tabla 12.

Tabla 12 Composición Módulo , MPa Esfuerzo de Deformación de Numero Elasticidad, Elasticidad, % MPa 3.1 6.99 1.37 22.11 3.2 7.47 1.26 19.25 3.3 7.32 1.2 20.45 3.4 12.12 1.83 17.29 3.5 13.45 1.84 14.8 3.6 11.47 1.89 17.99 3.7 13.36 2.07 17.93 3.8 8.43 1.37 18.57 3.9 11.36 1.54 14.83 3.10 10.67 1.44 15.92 Estos datos muestran que para las Composiciones Números 3.2-3.11, el módulo se mejoró sobre la Composición Comparativa 3.1.

Ejemplo 4 - Uso de Esteres de Celulosa y Plastificantes en Formulaciones para Neumáticos Este ejemplo se proporciona para mostrar las ventajas del uso de éster de celulosa con plastificantes en formulaciones para neumáticos sobre los ésteres de celulosa solos. La Tabla 13 muestra las formulaciones para neumáticos. Todas las cantidades en la Tabla 13 se basan en partes por cien de caucho (phr) . La Tabla 14 muestra las formulaciones de lote patrón de éster de celulosa/plastificante .

La Tabla 15 muestra las condiciones de mezclado. Los componentes se mezclaron en un mezclador Banbury, que fue un mezclador Farrel BR con calentamiento de vapor y enfriamiento de agua que se instrumenta con monitores de computadora para temperatura, rpm y potencia. Después de preparar la composición de elastómero/éster de celulosa/plastificante, la composición se curó T90 + 5 minutos a 160°C (320°F) .

Tabla 13 - Formulaciones de la Superficie de Rodadura de Neumático Rellenada con Éster de Celulosa Ingredientes Nombre de la CAB-1 CAB-2 CAE-3 Muestra Etapa 1 Buna V5L 5025-21 S-SBR, 37.5 phr 103.12 103.12 103.12 TDAE2 Buna CB243 Caucho de PBD 25 25 25 odia 1154 MP Sílice 70 70 70 Si69* Agente de 5.47 5.47 5.47 acoplamiento Sundez 7905 Aceite Aromático 5 5 5 Ácido esteárico Activador de 1.5 1.5 1.5 Curado Etapa 2 Producto de la 210.09 210.09 210.09 etapa 1 Éster de Celulosa MB-1 10 MB6 MB-2 12.5 MB-3 12.5 Óxido de zinc Activador de 1.9 1.9 Curado Cera Okerin® 7240' cera 1.5 1.5 1.5 microcristaliña Santoflex® 6PPDe Anti-oxidante 2 2 2 KK49S auxiliar de 2 2 2 procesamiento Etapa 3 Producto de la 217.49 229.9 229.9 etapa 2 Azufre Reticulador 1. 5 1.5 1.5 Santocure® CBS10 Acelerador 1. 3 1.3 1.3 Perkacit® DPG- Acelerador 1. 5 1.5 1.5 grs11 Total 221 .79 234.29 234.29 Compuestos ^S-SBR - caucho de estireno butadieno en solución obtenido de Lanxess 2TDAE - extracto aromático destilado tratado 3PBD - caucho de polibutadieno obtenido de Lanxess 4Si69 es un organosilano que contiene azufre obtenido de Arkema 5Sundex ® 790 es un aceite aromático obtenido de Sunoco 6MB - Lote patrón 7Cera Okerin 7240 es una cera microcristalina obtenida de Sovereing Chemical 8Santoflex 6PPD es un antioxidante obtenido de Flexsys 9KK49 es un auxiliar de procesamiento obtenido de Strukol 10Santocure CBS es un acelerador obtenido de Flexsys uPerkacit DPG-grs es un acelerador obtenido de Flexsys Tabla 14 - Composiciones de los Lotes Patrón de Ester de Celulosa Plastificados CE Tg antes del Plastificante Nivel de PHR de MB Tg después del MB-Y Plastificante,. (??) ?? (g/100 en la plastificante, C g CE) formulación C MB-1 CAB 381- 133 Nada 10 133 2 MB-2 CAB 381- 133 EMN 168 25 12.5 95 2 MB-3 CAB 381- 133 PEG-3002 25 12.5 70 2 Tabla 15 - Procesamiento de los Compuestos de Superficie de Rodadura de Neumático Rellenada con Ester de Celulosa en el Mezclador Banbury Condiciones de Mezclado Condiciones de mezclado de la Etapa 1 Temperatura de inicio 65°C Velocidad del rotor de partida, 65 Factor de relleno 67% en 0 minuto adicionar elastómeros en 1 minuto adicionar 2/3 de silice + Si 69 Secuencia de mezclado en 2 minutos adicionar 1/3 de silice + otros en el barrido de 3 minutos en 3.5 minutos incrementar la velocidad del rotor a la temperatura elevada a 160 °C en 4.5 minutos.

Condición de Vertido mantenido 2 minutos a 160°C (tiempo de mezclado total = 6.5 minutos) Condiciones de Mezclado de la Etapa 2 Temperatura de inicio 65°C Velocidad del Rotor de partida, 65 Factor de relleno 64% en 0 minutos adicionar ½ del lote del primer paso en 15 segundos adicionar los otros ingredientes Secuencia de Mezclado en una bolsa y ½ del lote del primer paso en el barrido de 1 minuto en 1.5 minutos incrementar la velocidad del rotor a la temperatura elevada a 140-145°C en 3.5 minutos Condición de Vertido Mantenido 4 minutos en 140-145°C (tiempo de mezclado total="7.5 minutos) Condiciones de Mezclado de la Etapa 3 Temperatura de inicio Velocidad del rotor de partida, 60 Factor de Relleno 61% en 0 minutos adicionar ½ del lote del 2o paso, en 15 segundos adicionar azufre, · Orden de Adición aceleradores y 4 del lote del 2" paso, barrido en 1 minuto Condiciones de vertido 110°C o 2 minutos 30 segundos Tabla 16 - Desempeño de los Compuestos de la Superficie de Rodadura del Neumático Rellenada con Ester de Celulosa Propiedades CAB-1 CAB-2 CAB-3 CAB 381-2 CAB 381-2 + 25 phc CAB 381-2 E168 +25 phc PEG Combinación Viscosidad Mooney, 4 63.5 58.5 55.1 minutos a 100°C Caucho Curado Dispersión de Phillips Esfuerzo para 2191 2240 2349 rupture, psi Deformación para 386 387 366 rupture, % Módulo (M100), psi 663 679 735 Módulo (M300), psi 1693 1723 1918 Dureza Shore A 61 59 62 Tan Delta 0°C 0.306 0.292 0.313 Tan Delta 60°C 0.082 0.081 0.076 Rebote 0°C, % 9.8 10.8 9.6 Rebote 60°C, % 62.3 62.8 64.0 Desgaste, pérdida de 136 124 127 volume en mm3 Medición del Desempeño: Descripciones de varias técnicas analíticas utilizadas para medir el desempeño se proporcionan enseguida: Viscosidad Mooney: Las Viscosidades Mooney se midieron de acuerdo con ASTM D 1646.

Clasificación de Dispersión PHILLIPS: Las muestras se cortaron con una hoja de afeitar, y las fotografías se tomaron en aumento de 30X con un Microscopio Olympus SZ60 Zoom Stereo interconectado con una cámara digital PaxCam ARC y una impresora a color Hewlett Packard 4600 LaserJet. Las fotografías de la muestra luego se compararon con una carta de clasificación de dispersión estándar Phillips que tiene estándares que varían de 1 (malo) a 10 (excelente) .

Propiedades Mecánicas: El esfuerzo para ruptura, deformación para ruptura, módulo en deformaciones de 100% y 300% se midieron según ASTM D412 utilizando el Molde C para, la preparación del espécimen. La velocidad de la prueba fue de 50.8 cm (20 pulgadas) /min, y la longitud de calibre fue 63.5 mm (2.5 pulgadas). Las muestras se acondicionaron en el laboratorio durante 40 horas a 50% +/- 5% de humedad y 22-2°C (72°F). El ancho del espécimen fue de 2.54 cm (1 pulgada) y la longitud fue de 11.43 cm (4.5 pulgadas).

Dureza: La dureza Shore A se midió de acuerdo con ASTM D2240.

Análisis Mecánico Dinámico: Barrido de Temperatura: Un Analizador TA instruments Dynamic Mechanical se utilizó para completar los barridos de temperatura utilizando una geometría de tensión. El módulo ¦ de almacenamiento (E' ) , módulo de Pérdida (E"), y tan delta (=E"/E") se midieron como una función de la temperatura de -80°C a 120°C utilizando una frecuencia de 10 Hz y deformación estática de 5% y dinámica de 0.2%.

Prueba de Rebote: La prueba de péndulo de rebote se llevó a cabo por ASTM D7121-05.

Desgaste: La prueba de abrasión Din se realizó según ASTM 222.

Los datos muestran que sin el uso de un plastificante, el éster de celulosa no se dispersó tan bien a través del elastómero como es mostrado por los datos de Dispersión Phillips deficientes. Además, las viscosidades Mooney de las composiciones que contienen tanto éster de celulosa como plastificante fueron menores que cuando no se utilizó plastificante . Esto muestra que en la presencia del plastificante, los CEs actuaron como un auxiliar de procesamiento y disminuyeron la viscosidad Mooney. Además, el esfuerzo para ruptura y el desgaste también se mejoró sobre las composiciones sin plastificante, presumiblemente indicando que en la presencia de los plastificantes, los CEs pueden dispersarse en partículas más finas y pueden mejorar las propiedades que son dependientes del tamaño de partícula y/o área de superficie.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Una composición de éster de celulosa, caracterizada porque comprende por lo menos un éster de celulosa, por lo menos un compatibilizador y por lo menos un plastificante .

2. Una composición de éster de celulosa/elastómero, caracterizada porque comprende por lo menos un éster de celulosa y por lo menos un aditivo seleccionado del grupo que consiste de un compatibilizador y un plastificante .

3. La composición de éster de celulosa/elastómero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el plastificante es por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste de un plastificante de fosfato, plastificante de benzoato, plastificante de adipato, un plastificante de ftalato, un éster de ácido glicólico, un plastificante de éster de ácido cítrico, un plastificante funcional de hidroxilo y un plastificante de resina no cristalino, sólido .

4. La composición de éster de celulosa/elastómero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el plastificante es por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste de fosfato de trifenilo, fosfato de tricresilo, fosfato de cresildifenilo, fosfato de octildifenilo, fosfato de difenilbifenilo, fosfato de trioctilo, fosfato de tributilo, ftalato de dietilo, ftalato de dimetoxietilo, ftalato de dimetilo, ftalato de dioctilo, ftalato de dibutilo, ftalato de di-2-etilhexilo, ftalato de butilbencilo, ftalato de dibencilo, butil glicolato de butil ftalilo, etil glicolato de etil ftalilo, etil glicolato de metil ftalilo, citrato de trietilo, citrato de tri-n-butilo, citrato de acetiltrietilo, citrato de acetil-tri-n-butilo, y citrato de acetil-tri-n- (2-etilhexilo) .

5. La composición de éster de celulosa/elastómero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el plastificante se selecciona de por lo menos uno de los siguientes: ésteres que comprenden: (i) residuos de ácido que comprenden uno o más residuos de: ácido ftálico, ácido adipico, ácido trimelitico, ácido succinico, ácido benzoico, ácido azelaico, ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido butírico, ácido glutárico, ácido cítrico o ácido fosfórico; y (ii) residuos de alcohol que comprenden uno o más residuos de un alcohol alifático, cicloalifático, o aromático que contienen hasta aproximadamente 20 átomos de carbono.

6. La composición de éster de celulosa/elastómero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el plastificante comprende residuos de alcohol donde los residuos de alcohol es por lo menos uno seleccionado de los siguientes: alcohol estearílico, alcohol laurílico, fenol, alcohol bencílico, hidroquinona, catecol, resorcinol, etilenglicol, neopentilglicol , 1, 4-ciclohexanodimetanol y dietilenglicol .

7. La composición de éster de celulosa/elastómero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el plastificante se selecciona del grupo que consiste de poliésteres alifáticos que comprenden residuos de diácido de C2-10 Y residuos de diol de C2-10 en donde el residuo de diácido de C2-io es por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste de ácido malónico, ácido succinico, ácido glutárico, ácido adipico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico y ácido sebácico.

8. La composición de éster de celulosa/elastómero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el plastificante comprende residuos de diol; en donde los residuos de diol es por lo menos uno de los siguientes dioles de C2-10: etilenglicol, dietilenglicol, 1, 2-propilenglicol, 1.3-propilenglicol, 1, 2-butilenglicol, 1, 3-butilenglicól, 1. -butilenglicol , neopentilglicol , 1, 5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1, 5-pentilenglicol, trietilenglicol y tetraetilenglicol .

9. La composición de éster de celulosa/elastómero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el plastificante comprende uno o más de: A) de aproximadamente 5 a aproximadamente 95% en peso de un éster orgánico de carbohidrato de C2-C-12, en donde el carbohidrato comprende de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 unidades de monosacárido; y B) de aproximadamente 5 a aproximadamente 95% en peso del éster de poliol de C2-C12, en donde el poliol se deriva de un carbohidrato de C5 o C6-

10. La composición de éster de celulosa/elastómero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el plastificante comprende por lo menos un éster de carbohidrato y la porción de carbohidrato del éster de carbohidrato comprende una -anómero, un ß-anómero o una mezcla de los mismos.

11. La composición de éster de celulosa/elastómero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el compatibilizador es un compatibilizador no reactivo; en donde el compatibilizador no reactivo contiene un primer segmento que es compatible con el éster de celulosa y un segundo segmento que es compatible con el elastomero.

12. La composición de éster de celulosa/elastómero de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque el primer segmento es por lo menos un oligómero o polímero seleccionado del grupo que consiste de éster de celulosa; éteres de celulosa, polioxialquilenos , poliglicoles , poliésteres, poliacrilatos, polimetacrilatos, poliacetales, polivinilpirrolidona, acetato de polivinilo y alcohol polivinílico.

13. La composición de éster de celulosa/elastómero de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque el segundo segmento se selecciona del grupo que consiste de poliolefinas, polidienos, poliaromáticos y copolimeros.

14. La composición de éster de celulosa/elastómero de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque los compatibilizadores no reactivos se seleccionan del grupo que consiste de alcoholes etoxilados, alquilfenoles etoxilados, ácidos grasos etoxilados, polímeros de bloque de óxido de propileno y óxido de etileno, ésteres de poliglicerol, ésteres de polisacárido, y ésteres de sorbitán.

15. La composición de éster de celulosa/elastómero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el compatibilizador es un compatibilizador reactivo en donde el compatibilizador reactivo tiene una cadena de hidrocarburo que es compatible con el elastómero y tiene por lo menos un grupo funcional capaz de reaccionar con el éster de celulosa.

16. La composición de éster de celulosa/elastómero de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque el compatibilizador reactivo se selecciona del grupo que consiste de ácidos grasos de cadena larga, cloruros de ácido graso de cadena larga, anhídridos de ácido graso de cadena larga, aceites epoxidados y ésteres grasos, copolimeros de estireno anhídrido maleico, polipropileno injertado con anhídrido maleico, copolimeros de anhídrido maleico con olefinas y/o ésteres acrilicos y copolimeros de metacrilato de glicidilo con olefinas y/o ésteres acrilicos.

17. La composición de éster de celulosa/elastómero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el compatibilizador reactivo tiene una cadena polar que es compatible con el éster de celulosa y también tiene por lo menos un grupo funcional capaz de reaccionar con el elastomero .

18. La composición de éster de celulosa/elastómero de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque el compatibilizador reactivo se selecciona del grupo que consiste de ésteres de celulosa y polietilenglicoles .

19. Un articulo, caracterizado porque se produce de la composición de éster de celulosa/elastómero de la reivindicación 2.

20. Un proceso para producir una composición de éster de celulosa/elastómero, caracterizado porque comprende: a) mezclar por lo menos un elastomero, por lo menos un éster de celulosa y por lo menos un aditivo durante un; tiempo y temperaturas suficientes para dispersar el éster de celulosa por todo el elastomero para producir la composición de éster de celulosa/elastómero; en donde el aditivo es por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste de un compatibilizador y un plastificante .