COMPOSICION DE CAUCHO Y NEUMATICO QUE UTILIZA LA MISMA EN LA BANDA DE RODADURA.

Una composición de caucho que comprende un componente de caucho formado por una composición de un copolímero de estireno-butadieno (A) polimerizado con un iniciador de la polimerización a base de litio,

en el cual un peso molecular promedio en peso de conversión de poliestireno a través de una cromatografía de permeación en gel es 4,0x105-3,0x106 y un contenido de estireno enlazado es 10-50% en masa y un contenido de enlace de vinilo en la porción de butadieno es 20-70%, con 10-200 partes en masa de un copolímero de estireno- isopreno hidrogenado (B) en base a 100 partes en masa del copolímero (A), en el cual un peso molecular promedio en peso de conversión de poliestireno a través de una cromatografía de permeación en gel es 5,0x103-2,0x105 y un contenido de estireno enlazado es 25-70% en masa y no menos de 60% de enlace doble en la porción de isopreno está hidrogenado, y tiene una relación entre el contenido de estireno enlazado del polímero (A) y el contenido de estireno enlazado del polímero (B) que cumple con la siguiente ecuación:

Contenido de estireno enlazado del polímero (B) > contenido de estireno enlazado del polímero (A) + 10 (% en masa)

Composición de caucho y neumático que utiliza la misma en la banda de rodadura.

Campo técnico

La presente invención refiere a una composición de caucho apropiada para la banda de rodadura de un neumático de alto rendimiento y más particularmente a una composición de caucho apropiada como caucho de banda de rodadura de un neumático que tiene buenas propiedades de resistencia al desgaste y de fractura y una propiedad de adherencia adicionalmente mejorada.

Técnica antecedente

Recientemente, la demanda de estabilidad en marcha a altas velocidades en vehículos se ha vuelto más rigurosa y, por lo tanto, es muy deseable utilizar un material de caucho en la banda de rodadura del neumático del vehículo que tenga una excelente resistencia al deslizamiento en húmedo y propiedad de adherencia en seco, además de las propiedades de resistencia al desgaste y de fractura requeridas en el pasado. Sin embargo, es difícil satisfacer simultáneamente estas propiedades, y en particular la resistencia al desgaste, la resistencia al deslizamiento en húmedo y la propiedad de adherencia en seco que son contradictorias entre sí. La propiedad de adherencia depende de la pérdida por histéresis de la composición de caucho. Para mejorar la propiedad de adherencia de la composición de caucho, hasta ahora se ha utilizado una mayor cantidad de agente suavizante de tipo aromático, lo que provoca una disminución de las propiedades de fractura.

Para resolver este problema, la invención desvelada en el documento JP-A-63-101440 propone el uso de SBR de bajo peso molecular. Sin embargo, existe un enlace doble que tiene una propiedad reticular aunque el peso molecular sea bajo, de manera que surge el problema de que una parte del componente de bajo peso molecular está reticulado con la matriz de caucho y es llevado hacia dentro de la misma. y por lo tanto, no se produce la pérdida por histéresis suficiente. Además, si la parte de enlace doble se convierte en un enlace saturado por hidrogenación de manera que el componente de bajo peso molecular no sea llevado hacia adentro de la matriz a través de la reticulación, la compatibilidad con la matriz se vuelve considerablemente baja y, como resultado, se produce el problema de que las propiedades de fractura disminuyen y el componente de bajo peso molecular se extiende hacia fuera.

Adicionalmente, en la invenciones de los documentos JP-B-59-52664, JP-A-z147442, JP-A-58-147443, JP-A-60-240746, JP-A-61-203145, JP-A-62-135506 y JP-A-64-16845 se desvelan composiciones de caucho que apuntan a mejorar la maleabilidad, el bajo consumo de combustible, las propiedades de fractura y la fuerza de adherencia a través de una mezcla de pasta de alto peso molecular con una pasta de bajo peso molecular, pero las mismas no pueden cumplir adecuadamente con la resistencia al deslizamiento en húmedo, la propiedad de adherencia en seco y la resistencia al desgaste.

El documento JP-A-2000-129037 desvela una técnica que resuelve los problemas precedentes. Esta técnica utiliza una composición de caucho que usa un copolímero de estireno-butadieno especificado (A') y un copolímero de estireno-butadieno con una tasa de hidrogenación especificada (B') como componente de caucho, en la cual un contenido de estireno enlazado del copolímero (B') aumenta un valor dado con respecto al contenido de estireno enlazado del copolímero (A'), como material de caucho para la banda de rodadura de un neumático. Sin embargo, actualmente se requieren neumáticos que tengan una propiedad de adherencia aun mejor, y la propiedad de adherencia es insuficiente incluso en el neumático que utiliza la composición de caucho desvelada en el documento JP-A=2000-129037 en la banda de rodadura.

Divulgación de la invención

La invención tiene como objetivo proporcionar una nueva composición de caucho capaz de mejorar la resistencia al deslizamiento en húmedo y la propiedad de adherencia en seco, además de una buena resistencia al desgaste y buenas propiedades de fractura para mejorar adicionalmente la propiedad de adherencia del vehículo en marcha a alta velocidad, así como también un neumático que utiliza esta composición de caucho como banda de rodadura.

Los inventores han encontrado que un copolímero de estireno-isopreno hidrogenado con una microestructura específica tiene una alta adhesividad en comparación con el copolímero de estireno-butadieno hidrogenado convencional y que pueden mejorarse la resistencia la desgaste, las propiedades de fractura, la resistencia al deslizamiento en húmedo y la propiedad de adherencia en seco si se utiliza el copolímero de estireno-isopreno hidrogenado en lugar del copolímero de estireno-butadieno hidrogenado, y como resultado, se ha logrado la invención.

Esto es, la composición de caucho de la invención comprende un componente de caucho formado por una mezcla de 100 partes en masa de copolímero de estireno-butadieno (A) polimerizado con un iniciador de la polimerización a base de litio, en el cual un peso molecular promedio del peso de conversión de poliestireno a través de una cromatografía de permeación en gel es 4,0x 10⁵-3,0x 10⁶ y un contenido de estireno enlazado es 10-50% en masa y un contenido de enlace de vinilo en porción de butadieno es 20-70%, con 10-200 partes en masa de un copolímero de estireno-isopreno hidrogenado (B), en el cual el peso molecular promedio del peso de conversión de poliestireno a través de una cromatografía de permeación en gel es 5,0x10³- 2,0x10⁵ y un contenido de estireno enlazado es 25-70% en masa y no menos del 60% de enlace doble en la porción de isopreno está hidrogenado, y tiene una relación entre el contenido de estireno enlazado del polímero (A) y el contenido de estireno enlazado del polímero (B) que cumple con la siguiente ecuación:

text{Contenido de estireno enlazado del polímero (B)} > text{contenido de estireno enlazado} text{del polímero (A)} + 10 (% en masa).

En una realización preferida de la invención, el peso molecular promedio del peso de conversión de poliestireno del copolímero (A) es 7,0x10⁵-2,5x10⁶.

En otra realización preferida de la invención, el contenido de estireno enlazado del copolímero (A) es 20-40% en masa.

En una realización preferida de la invención, el contenido de enlace de vinilo en una porción de butadieno en el copolímero (A) es 30-60%.

En otra realización preferida de la invención, no menos del 80% de enlace doble en la porción de isopreno del copolímero (B) está hidrogenado.

En una realización preferida de la invención, el contenido de estireno enlazado del copolímero (A) y el contenido de estireno enlazado del copolímero (B) cumplen con una relación de la siguiente ecuación:

text{Contenido de estireno enlazado del polímero (B)} > text{contenido de estireno enlazado} text{del polímero (A)} + 15 (% en masa).

En otra realización preferida de la invención, el copolímero (B) se compone en una cantidad de 20-100 partes en masa en base a 100 partes en masa del copolímero (A).

Además, el neumático de acuerdo con la invención se caracteriza por utilizar la composición de caucho precedente como banda de rodadura de caucho.

Mejor forma de llevar a cabo la invención

A continuación se describe detalladamente la invención. En la composición de caucho de la invención, el copolímero de estireno-butadieno (A) que tiene rangos especificados de peso molecular promedio de peso de conversión de poliestireno, contenido de estireno enlazado y contenido de enlace de vinilo en la porción de butadieno y el copolímero de estireno-isopreno (B) que tiene rangos especificados de peso molecular promedio de peso de conversión de poliestireno, contenido de estireno enlazado y relación de hidrogenación de enlace doble en la porción de isopreno, se usan como componentes de caucho, en el que el contenido de estireno enlazado del copolímero (B) aumenta un valor dado con respecto al contenido de estireno enlazado del copolímero (A). En la invención, al utilizar el copolímero de estireno-isopreno (B) en lugar del copolímero de estireno-butadieno (B') que constituye la composición de caucho del documento JP-A-2000-129037 antemencionado se mejora la resistencia al desgaste, las propiedades de fractura, la resistencia al deslizamiento en húmedo y la propiedad de adherencia en seco del neumático del vehículo debido a que el copolímero de estireno-isopreno (B) tiene...

1. Una composición de caucho que comprende un componente de caucho formado por una composición de un copolímero de estireno-butadieno (A) polimerizado con un iniciador de la polimerización a base de litio, en el cual un peso molecular promedio en peso de conversión de poliestireno a través de una cromatografía de permeación en gel es 4,0x10⁵-3,0x10⁶ y un contenido de estireno enlazado es 10-50% en masa y un contenido de enlace de vinilo en la porción de butadieno es 20-70%, con 10-200 partes en masa de un copolímero de estireno- isopreno hidrogenado (B) en base a 100 partes en masa del copolímero (A), en el cual un peso molecular promedio en peso de conversión de poliestireno a través de una cromatografía de permeación en gel es 5,0x10³-2,0x10⁵ y un contenido de estireno enlazado es 25-70% en masa y no menos de 60% de enlace doble en la porción de isopreno está hidrogenado, y tiene una relación entre el contenido de estireno enlazado del polímero (A) y el contenido de estireno enlazado del polímero (B) que cumple con la siguiente ecuación:

text{Contenido de estireno enlazado del polímero (B)} > text{contenido de estireno enlazado} text{del polímero (A)} + 10 (% en masa).

2. Una composición de caucho de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual el peso molecular promedio en peso de conversión de poliestireno del copolímero (A) es 7,0x10⁵-2,5x10⁶.

3. Una composición de caucho de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en la que el contenido de estireno enlazado del copolímero (A) es 20-40% en masa.

4. Una composición de caucho de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en la que el contenido de enlace de vinilo en la porción de butadieno en el copolímero (A) es 30-60%.

5. Una composición de caucho a de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en la cual no menos del 80% de enlace doble en la porción de isopreno del copolímero (B) está hidrogenado.

6. Una composición de caucho de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en la cual el contenido de estireno enlazado del copolímero (A) y el contenido de estireno enlazado del copolímero (B) cumplen con una relación de la siguiente ecuación:

text{Contenido de estireno enlazado del polímero (B)} > text{contenido de estireno enlazado} text{del polímero (A)} + 15 (% en masa).

7. Una composición de caucho de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en la cual el copolímero (B) está compuesto por una cantidad de 20-100 partes en masa en base a 100 partes en masa del copolímero (A).

8. Un neumático que se caracteriza por utilizar una composición de caucho como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1-7 como caucho para banda de rodadura.