Composición de caucho y neumático que utiliza esta composición.

Una composición de caucho, caracterizada por mezclar un negro de carbón que tiene una transmitancia decoloración de tolueno, medida de acuerdo con el método B del párrafo octavo de la norma JIS K6218

(1997), noinferior a 90% y satisface la relación representada por la siguiente ecuación (I) entre la tasa de emisión de hidrógeno(% en masa) y el área superficial específica de adsorción de bromuro de cetil-trimetilamonio (CTAB) (m2/g), medidade acuerdo con la norma ASTM D3765-92:

Tasa de emisión de hidrógeno >0,260 - 6,25x10-4 x CTAB (I)

en un caucho natural modificado formado mediante la adición de un monómero que contiene un grupo polar a unlátex de caucho natural, para polimerizar por injerto el monómero que contiene un grupo polar en una molécula decaucho natural del látex de caucho natural, y luego coagular y secar.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2006/324365.

Solicitante: BRIDGESTONE CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 10-1, KYOBASHI 1-CHOME, CHUO-KU TOKYO 104-8340 JAPON.

Inventor/es: KONDO, HAJIME, MAMIYA,MOTOYUKI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de polímeros injertados en los que... > C08L51/04 (injertados sobre cauchos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes inorgánicos > C08K3/04 (Carbono)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > VEHICULOS EN GENERAL > NEUMATICOS PARA VEHICULOS (fabricación, reparación... > B60C1/00 (Neumáticos caracterizados por la composición química, la disposición o mezcla física de la composición)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > C08F253/00 (Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización de monómeros sobre cauchos naturales o sus derivados)

PDF original: ES-2451644_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Composición de caucho y neumático que utiliza esta composición

Campo técnico

Esta invención se refiere a una composición de caucho y a un neumáticos que utiliza la composición de caucho, y más particularmente a una composición de caucho capaz de comunicar al neumático una resistencia al desgaste y una resistencia a la rotura suficientes, además de un bajo factor de pérdidas, cuando se utiliza en la banda de rodadura del neumático.

Antecedentes de la técnica Últimamente, se demanda fuertemente reducir el consumo de combustible de los automóviles y por ello se requiere un neumático que tenga una menor resistencia a la rodadura. Para este fin, se requiere que la composición de caucho a utilizar en la banda de rodadura, o similar, del neumático tenga un bajo factor de pérdidas (baja acumulación de calor) excelente. También, se requiere que la composición de caucho para la banda de rodadura, además del bajo factor de pérdidas, tenga unas excelentes características de resistencia al desgaste y a la rotura. En cuanto a estos requisitos, con el fin de mejorar el bajo factor de pérdidas y las características de resistencia al desgaste y a la rotura de una composición de caucho formada mediante la mezcladura de un material de carga, tal como negro de carbón o similar, con un componente de caucho, es eficaz mejorar la afinidad entre el material de carga y el componente de caucho de una composición de caucho tal.

Por ejemplo, con el fin de mejorar el efecto de refuerzo con el material de carga mediante la mejora de la afinidad entre el material de carga y el componente de caucho de la composición de caucho, se ha desarrollado un caucho sintético en el que se mejora la afinidad del material de carga mediante una modificación terminal, un caucho sintético en el que se mejora la afinidad del material de carga mediante la copolimerización con un monómero que contiene un grupo funcional, etcétera.

Por otro lado, el caucho natural es ampliamente utilizado por motivo de sus excelentes características físicas, pero no existe una técnica en donde se mejore la afinidad del material de carga mediante la modificación del propio caucho natural para mejorar considerablemente el efecto de refuerzo con el material de carga.

Por ejemplo, se ha propuesto una técnica para la epoxidación del caucho natural, pero con esta técnica no se puede mejorar suficientemente la afinidad entre el caucho natural y el material de carga, de modo que no se puede mejorar suficientemente el efecto de refuerzo con el material de carga (véase, por ejemplo, la patente JP-A-H06-329702) . También, se conoce una técnica en donde se realiza una polimerización por injerto mediante la adición de un monómero a base de vinilo a un látex de caucho natural, y el caucho natural injertado obtenido mediante esta técnica se utiliza en la práctica como un adhesivo o similar (véanse, por ejemplo, las patentes JP-A-H09-25468 y JP-A-2002-138266) . Sin embargo, en el caucho natural injertado, para cambiar las características del propio caucho natural se injerta como monómero una gran cantidad del compuesto de vinilo (20-50% en masa) , de modo que cuando se mezcla con el negro de carbón, la viscosidad aumenta en gran medida y la procesabilidad empeora. Por otra parte, debido a la gran cantidad del compuesto de vinilo que se introduce en la cadena molecular del caucho natural, se deterioran las excelentes características físicas inherentes al caucho natural (viscoelasticidad, curva de tensión-deformación en el ensayo de tracción y similares) .

Por otra parte, la patente JP-A-2004-359713 describe que se obtiene una composición de caucho, que tiene unas mejores resistencia al desgaste y baja acumulación de calor, con un caucho natural modificado formado mediante la polimerización por injerto de un monómero que contiene un grupo polar en una molécula de caucho natural de un látex de caucho natural.

Descripción de la invención Sin embargo, incluso si se aplica la técnica descrita en la patente JP-A-2004-359713, todavía hay margen para mejorar el bajo factor de pérdidas y la resistencia al desgaste de la composición de caucho.

Por lo tanto, un objeto de la invención es resolver los problemas de las técnicas convencionales anteriormente mencionados y proporcionar una composición de caucho capaz de comunicar al neumático una resistencia al desgaste y una resistencia a la rotura suficientes, además de un bajo factor de pérdidas, así como un neumático que utiliza la composición de caucho.

Con el fin de conseguir el objeto anterior, se han realizado para la invención diversos estudios y se ha descubierto que se obtiene un neumático que tiene un bajo factor de pérdidas, una resistencia al desgaste y una resistencia a la rotura excelentes, mediante la aplicación al neumático, en particular a la banda de rodadura del neumático, de una composición de caucho mezclada con un negro de carbón que tiene una alta reactividad con un caucho natural modificado específico, y como resultado de ello se ha culminado la invención.

Es decir, la composición de caucho según la invención se caracteriza mediante mezclar un negro de carbón que tiene una transmitancia de coloración de tolueno no inferior a 90% y satisface la relación representada por la siguiente ecuación (I) entre la tasa de emisión de hidrógeno (% en masa) y el área superficial específica de adsorción de bromuro de cetil-trimetilamonio (CTAB) (m2/g) :

Tasa de emisión de hidrógeno > 0, 260 - 6, 25x10–4 x CTAB (I)

en un caucho natural modificado formado mediante la adición de un monómero que contiene un grupo polar a un látex de caucho natural para polimerizar por injerto el monómero que contiene un grupo polar en una molécula de caucho natural del látex de caucho natural, y luego coagular y secar.

En una realización preferida de la composición de caucho de acuerdo con la invención, el grupo polar del monómero que contiene un grupo polar es al menos un grupo seleccionado entre el grupo que consiste en el grupo amino, grupo imino, grupo nitrilo, grupo amonio, grupo imida, grupo amida, grupo hidrazo, grupo azo, grupo diazo, grupo hidroxilo, grupo carboxilo, grupo carbonilo, grupo epoxi, grupo oxicarbonilo, grupo sulfuro, grupo disulfuro, grupo sulfonilo, grupo sulfinilo, grupo tiocarbonilo, grupo heterocíclico que contiene nitrógeno, grupo heterocíclico que contiene oxígeno y grupo alcoxisililo.

En otra realización preferida de la composición de caucho de acuerdo con la invención, la cantidad de injerto del monómero que contiene un grupo polar es 0, 01-5, 0% en masa, en base al componente de caucho en el látex de caucho natural.

En la otra realización preferida de la composición de caucho de acuerdo con la invención, se añade un tensioactivo al látex de caucho natural.

Además, el neumático de acuerdo con la invención se caracteriza por utilizar en cualquier elemento del neumático la composición de caucho descrita anteriormente. En este caso, preferiblemente, el elemento del neumático es la banda de rodadura.

De acuerdo con la invención, se puede proporcionar una composición de caucho capaz de comunicar a un neumático una resistencia al desgaste y una resistencia a la rotura excelentes, además de un bajo factor de pérdidas, mediante su mezcla con un negro de carbón que tiene una alta reactividad con un caucho natural modificado específico.

Mejor modo de llevar a cabo la invención A continuación se describe la invención en detalle. La composición de caucho según la invención se caracteriza por mezclar un negro de carbón que tiene una transmitancia de coloración de tolueno no inferior a 90% y satisfacer la relación entre la tasa de emisión de hidrógeno (% en masa)... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición de caucho, caracterizada por mezclar un negro de carbón que tiene una transmitancia de coloración de tolueno, medida de acuerdo con el método B del párrafo octavo de la norma JIS K6218 (1997) , no inferior a 90% y satisface la relación representada por la siguiente ecuación (I) entre la tasa de emisión de hidrógeno (% en masa) y el área superficial específica de adsorción de bromuro de cetil-trimetilamonio (CTAB) (m2/g) , medida de acuerdo con la norma ASTM D3765-92:

Tasa de emisión de hidrógeno > 0, 260 - 6, 25x10-4 x CTAB (I)

en un caucho natural modificado formado mediante la adición de un monómero que contiene un grupo polar a un látex de caucho natural, para polimerizar por injerto el monómero que contiene un grupo polar en una molécula de 10 caucho natural del látex de caucho natural, y luego coagular y secar.

2. Una composición de caucho según la reivindicación 1, en donde el grupo polar del monómero que contiene un grupo polar es al menos un grupo seleccionado entre el grupo que consiste en el grupo amino, grupo imino, grupo nitrilo, grupo amonio, grupo imida, grupo amida, grupo hidrazo, grupo azo, grupo diazo, grupo hidroxilo, grupo carboxilo, grupo carbonilo, grupo epoxi, grupo oxicarbonilo, grupo sulfuro, grupo disulfuro, grupo sulfonilo, grupo sulfinilo, grupo tiocarbonilo, grupo heterocíclico que contiene nitrógeno, grupo heterocíclico que contiene oxígeno y grupo alcoxisililo.

3. Una composición de caucho según la reivindicación 1, en donde la cantidad de injerto del monómero que contiene un grupo polar es 0, 01-5, 0% en masa, en base al componente de caucho en el látex de caucho natural.

4. Una composición de caucho según la reivindicación 1, en donde se añade un tensioactivo al látex de caucho 20 natural.

5. Un neumático, caracterizado por utilizar en cualquier elemento del neumático una composición de caucho según una cualquiera de las reivindicaciones 1-4.

6. Un neumático según la reivindicación 5, en donde el elemento del neumático es la banda de rodadura.