[发明专利]携带缔合基团的分子

说明书

本申请是优先权日为2010年7月13日，PCT申请号为，进入国家阶段的申请号为201180034176.3，发明名称为“携带缔合基团的分子”的PCT申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及含氮缔合分子，其包含至少一个使得它们可以经由非共价键彼此缔合或者与填料缔合的单元和包含可以与包含不饱和的聚合物反应以与所述聚合物形成共价键的官能团。

背景技术

在工业领域中，通常使用聚合物与填料的混合物。为了使这种混合物具有优良的性质，不断地寻求用于改善填料在聚合物内的分散的手段。用于获得这种结果的手段之一是使用可以在聚合物和填料之间建立相互作用的偶联剂。

用于使聚合物与包括含氮偶极(dipôles azotés)的填料偶联的试剂描述在以编号US7186845B2和JP2008208163公开的文献中。

这些文献描述了用含氮偶极化合物改性包含二烯单元的聚合物，该化合物，除了杂环(所述杂环本身包括氮原子)外，还包含氧和/或硫原子。

更特别地，描述的化合物是携带噁唑啉或者噻唑啉官能团的硝酮，例如(-(2-噁唑基)苯基-N-甲基硝酮)。

当使二烯聚合物与这种化合物反应时，由此产生的聚合物将携带噁唑啉环或者噻唑啉环。

在该聚合物上存在的这些环可以随后与跟该聚合物混合的填料(如炭黑或者二氧化硅)的表面官能团反应。这种反应由于噁唑啉环或者噻唑啉环打开而引起在用偶联剂改性的聚合物和填料之间的共价键的形成。实际上，如在文献US 7 186 845 B2中描述的那样，噁唑啉环和/或噻唑啉环可以在亲核体存在时打开，该亲核体可以例如存在于该填料的表面上。

这种共价键的建立另一方面在制备包含这些用偶联剂改性的聚合物与填料的混合物期间具有缺点。特别地，在聚合物和填料之间过早形成的共价键的存在使得这些混合物在非交联状态时非常粘性的，这使得在基于橡胶的配制剂的交联(硫化)之前的所有操作是困难的，特别地组分混合物的制备和其成型；这些缺点对工业生产率有巨大影响。因此合意的是，提出不具有上述缺点的新分子，即其在与聚合物反应和与填料混合之后能不与填料形成共价键，并因此不引起该混合物的粘度过大提高的分子。

发明内容

本发明主题是包含通过至少并优选地一个“间隔”基团Sp彼此连接的至少一个基团Q和至少一个基团A的化合物，其中：

- Q包括含至少并且优选地一个氮原子的偶极，

- A包括含至少一个氮原子的缔合基团，

- Sp是在Q和A之间形成连接的原子或者原子团。

将用如上面所定义的化合物接枝的聚合物与填料混合，所述化合物仅仅与填料形成不稳定键，这使得可以提供对聚合物的最终性质有利的优良的聚合物-填料互相作用，而不具有能引起过强的聚合物-填料互相作用的缺点。

本发明的主题的化合物通过在聚合物链和填料之间形成不稳定键而提供与填料的优良相互作用，并因此限制所述加工问题。

术语“偶极”用来表示可以在不饱和碳-碳键上形成1，3偶极加成的官能团。

术语“缔合基团”用来表示可以经由氢键、离子键和/或疏水键彼此缔合的基团。根据本发明的一个优选实施方案，它是可以经由氢键连接的基团。

当缔合基团可以经由氢键连接时，每个缔合基团包括至少一个给体“位点”和一个受体位点(用于氢键)使得两个相同缔合基团是自补的和能通过形成至少两个氢键彼此缔合。

根据本发明的缔合基团还可以经由氢键、离子键和/或疏水键与在填料上存在的官能团连接。

包括基团Q、“间隔”基团和缔合基团的根据本发明的化合物例如可以用以下式(Ia)表示：

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包括基团Q、“间隔”基团和两个缔合基团的根据本发明的化合物例如可以用以下式(Ib)表示：

。

相似地，包括两个基团Q、“间隔”基团和缔合基团的根据本发明的化合物例如可以用以下式(Ic)表示：

。

根据相同的原理，包括两个基团Q、“间隔”基团和两个缔合基团的根据本发明的化合物例如可以用以下式(Id)表示：

。

优选地，缔合基团选自咪唑烷基、脲基、双脲基、脲基嘧啶基和三唑基。

优选地，基团A对应于以下式(II)至(VI)之一：

其中：

- R表示基于烃的基团，其可以任选地包含杂原子，