ITRM20130596A1 - Nuova classe di agenti anti-invecchiamento per prodotti in gomma - Google Patents

Nuova classe di agenti anti-invecchiamento per prodotti in gomma

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Publication number
ITRM20130596A1
ITRM20130596A1 IT000596A ITRM20130596A ITRM20130596A1 IT RM20130596 A1 ITRM20130596 A1 IT RM20130596A1 IT 000596 A IT000596 A IT 000596A IT RM20130596 A ITRM20130596 A IT RM20130596A IT RM20130596 A1 ITRM20130596 A1 IT RM20130596A1
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IT
Italy
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compound
general formula
aging agents
aging agent
different
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Application number
IT000596A
Other languages
English (en)
Inventor
Ludovica Caliano
Salvatore Cotugno
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/13Phenols; Phenolates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“NUOVA CLASSE DI AGENTI ANTI-INVECCHIAMENTO PER PRODOTTI IN GOMMA”
La presente invenzione è relativa ad una nuova classe di agenti anti-invecchiamento per prodotti in gomma.
In particolare, l’invenzione trova una vantaggiosa applicazione nel settore dei pneumatici a cui la descrizione farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità.
Come è noto, le mescole di gomma realizzate per preparare le varie parti del pneumatico prevedono la presenza di agenti anti-invecchiamento utili ad evitare la degradazione della gomma a causa della reazione della base polimerica con l’ossigeno e/o con l’ozono.
Gli agenti anti-invecchiamento sono dei composti aggiunti ai materiali suscettibili di ossidazione, come le gomme, allo scopo di inibire o rallentare i processi ossidativi venendo loro stessi ossidati. In altre parole, gli agenti anti-invecchiamento sono dei composti in grado di reagire con gli agenti atmosferici evitando, quindi, che gli stessi vadano a reagire con la base polimerica.
La concentrazione in mescola degli agenti antiinvecchiamento dipenderà dal livello di esposizione all’atmosfera e dalle condizioni di temperatura e di sollecitazione meccanica cui è soggetta la specifica porzione di pneumatico cui la mescola si riferisce.
Gli agenti anti-invecchiamento più comunemente utilizzati appartengono alla famiglia delle parafenilendiammine (PPD), quali ad esempio N-1,3-dimetilbutil-N’-fenil-parafenilendiammina (6PPD), N,N'-difenil-p-fenilendiammina (DPPD), 2,6-Di-tert-butil-4-metilfenolo (BHT), alla famiglia della vitamina E, quali ad esempio α-tocoferolo, α-tocotrienolo, γ-tocoferolo, γtocotrienolo, e alla famiglia delle chinoline, quale ad esempio la poli(1,2-diidro-2,2,4-trimetilchinolina) (TMQ).
La Richiedente durante le sue ricerche ha trovato una nuova classe di agenti anti-invecchiamento che per le mescole in gomma sono in grado di costituire una valida alternativa agli agenti anti-invecchiamento noti.
Oggetto della presente invenzione è l’uso come agente anti-invecchiamento in mescole di gomma di un composto di formula generale (I)
R1XCCYR2(I)
dove:
R1e R2, uguali o diversi tra loro, sono:
in cui R3, R4, R5, R6, R7, uguali o diversi tra loro, sono scelti tra H, -OH, un gruppo alchilico o alchenilico C1-C6 lineare o ramificato; e
X e Y, uguali o diversi tra loro, sono H o un gruppo elettron donatore.
La presenza di un gruppo elettron donatore legato ad un carbonio alchenilico del composto di formula generale (I) non compromette le proprietà anti-invecchiamento del composto stesso.
Preferibilmente, almeno uno tra R3, R4, R5, R6, R7è – OH.
Preferibilmente, i composti di formula generale (I) hanno una isomeria trans.
Preferibilmente, il composto di formula generale (I) è (composto II)
Preferibilmente, il composto di formula generale (I) è
Un ulteriore oggetto della presente invenzione è una mescola comprendente almeno una base polimerica, un sistema di vulcanizzazione e un agente anti-invecchiamento di formula generale (I) come sopra definita.
Preferibilmente, almeno uno tra R3, R4, R5, R6, R7è –OH Preferibilmente, i composti di formula (I) hanno una isomeria trans.
Preferibilmente, l’agente anti-invecchiamento di formula generale (I) è il composto II.
Preferibilmente, il composto di formula generale (I) è il composto III.
Un ulteriore oggetto della presente invenzione è un pneumatico in cui almeno una sua porzione è realizzata con la mescola oggetto della presente invenzione.
Per una migliore comprensione dell’invenzione sono riportate di seguito delle forme di realizzazione a puro titolo illustrativo e non limitativo.
ESEMPI
Per testare le capacità anti-invecchiamento nei confronti della gomma dei composti oggetto della presente invenzione è stato messo a punto un metodo sperimentale basato su gascromatografia in cui una molecola modello (Model Compound ,MC), in questo caso Cumene, sostituisce l'elastomero. Il fenomeno di ossidoriduzione a carico dell'elastomero viene valutato a temperatura controllata e con campionatura temporale controllata in presenza di un iniziatore radicalico, in questo caso azobisisobutironitrile.
Dopo aver realizzato le condizioni di cui sopra, è stata periodicamente prelevata una quantità di miscela per verificare mediante gascromatografia la quantità di cumene consumata a causa della reazione con l’ossigeno e/o con l’ozono.
I test di ossidazione sopra descritti sono stati realizzati sia in assenza sia in presenza di un agente anti-invecchiamento.
In particolare, sono stati eseguiti cinque test di -ossidazione: senza agente anti-invecchiamento; con 2,46*10<2>M di 6PPD; con 2,46*10<-2>M di TMQ; con 2,46*10<-2>M di composto II; con 2,46*10<-2>M di composto III.
Di seguito sono riportate le formule di struttura dei composti II e III
Composto II
I test di ossidazione sono stati realizzati secondo le condizioni sopra descritte. Per ogni test di ossidazione sono stati prelevati 0,1 ml di miscela a 0, 2, 4, 6 e 8 ore dalla realizzazione delle condizioni di test sopra riportate. Su ogni prelievo è stata realizzata una analisi gascromtografica per valutare la quantità di cumene residuo a seguito della reazione di ossidazione.
Le quantità di cumene sono espresse in termini di % di cumene residuo rispetto al cumene iniziale. La misura è resa possibile grazie al confronto con n-decano.
TABELLA I
Maggiore è la percentuale di cumene, più elevato è il potere antiossidante e antiozonante del composto utilizzato.
I valori riportati in Tabella I dimostrano come gli agenti anti-invecchiamento di formula generale (I) possano costituire una valida e promettente alternativa agli agenti antiinvecchiamento comunemente utilizzati.
Infatti, i valori di cumene rilevati dai test comprendenti gli agenti anti-invecchiamento oggetto della presente invenzione sono paragonabili ai corrispondenti valori rilevati dai test comprendenti gli agenti anti-invecchiamento comunemente utilizzati nelle mescole di gomma.
Uno degli aspetti positivi relativi all’uso degli agenti anti-invecchiamento oggetto della presente invenzione è che questi, a differenza degli agenti anti-invecchiamento noti, sono di origine naturale, con gli ovvi vantaggi che questo comporta.
In particolare, va evidenziato come i test di ossidazione siano stati realizzati ad elevata temperatura per verificare il potere antiossidante e antiozonante dei composti oggetto della presente invenzione in condizioni particolarmente sfavorevoli.

Claims (12)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Uso come agente anti-invecchiamento in mescole di gomma di un composto di formula generale (I) R1XCCYR2(I) dove: R1e R2, uguali o diversi tra loro, sono:
    in cui R3, R4, R5, R6, R7, uguali o diversi tra loro, sono scelti tra H, -OH, un gruppo alchilico o alchenilico C1-C6 lineare o ramificato; e X e Y, uguali o diversi tra loro, sono H o un gruppo elettron donatore.
  2. 2. Uso secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che almeno uno tra R3, R4, R5, R6, R7è –OH
  3. 3. Uso secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il composto di formula generale (I) ha una isomeria trans.
  4. 4. Uso secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il composto di formula generale (I) è
  5. 5. Uso secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che il composto di formula generale (I) è
  6. 6. Mescola in gomma comprendente almeno una base polimerica, un sistema di vulcanizzazione e un agente antiinvecchiamento, caratterizzata dal fatto che detto agente anti-invecchiamento ha formula generale (I) R1XCCCYR2(I) dove: R1e R2, uguali o diversi tra loro, sono:
    in cui R3, R4, R5, R6, R7, uguali o diversi tra loro, sono scelti tra H, -OH, un gruppo alchilico o alchenilico C1-C6 lineare o ramificato; e X e Y, uguali o diversi tra loro, sono H o un gruppo elettron donatore.
  7. 7. Mescola in gomma secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che almeno uno tra R3, R4, R5, R6, R7è –OH.
  8. 8. Mescola in gomma secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzata dal fatto che detto agente antiinvecchiamento di formula generale (I) ha una isomeria trans.
  9. 9. Mescola in gomma secondo una delle rivendicazioni da 6 a 8, caratterizzata dal fatto che detto agente antiinvecchiamento è
  10. 10. Mescola in gomma secondo una delle rivendicazioni da 6 a 8, caratterizzata dal fatto che detto agente antiinvecchiamento è
  11. 11. Porzione di pneumatico realizzata con una mescola secondo una delle rivendicazioni da 6 a 10.
  12. 12. Pneumatico caratterizzato dal fatto di comprendere una porzione secondo la rivendicazione 11.
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FAZLIEVA, L. K. ET AL: "Stabilizing agent for isoprene rubber and thermoplastic composition based on it", ZHURNAL PRIKLADNOI KHIMII (SANKT-PETERBURG) , 69(8), 1404-1406 CODEN: ZPKHAB; ISSN: 0044-4618, 1996, XP009179075 *

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