COMPOSICION DE CAUCHO.

Una composición de caucho caracterizada por combinar un componente de caucho que se compone de al menos uno de caucho natural y cauchos de dieno sintéticos con una resina fenólica representada por la siguiente fórmula (I):

(en la que R 0 es un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo fenilo o un grupo 10 metilol, y cada uno de R 1 y R 2 es un grupo arileno, un grupo aralquileno, un grupo cicloalquenileno o un grupo cicloalcadienileno, y n es 0-10)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2003/012844.

Solicitante: BRIDGESTONE CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

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

Inventor/es: YAMADA,RITSUKO BRIDGESTONE CORPORATION.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 21 de Julio de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08K5/13 QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › C08K 5/00 Utilización de ingredientes orgánicos. › Fenoles; Fenolatos.

Clasificación PCT:

  • C08K5/107 C08K 5/00 […] › con polifenoles.
  • C08L65/00 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos D01F; filamentos o fibras artificiales D06). › Composiciones de compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones que tienen un enlace carbono-carbono en la cadena principal (C08L 7/00 - C08L 57/00, C08L 61/00 tienen prioridad ); Composiciones que contienen los derivados de tales polímeros.
  • C08L7/00 C08L […] › Composiciones de caucho natural.
  • C08L9/00 C08L […] › Composiciones de homopolímeros o copolímeros de hidrocarburos de dieno conjugado.

Clasificación antigua:

  • C08K5/107 C08K 5/00 […] › con polifenoles.
  • C08L65/00 C08L […] › Composiciones de compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones que tienen un enlace carbono-carbono en la cadena principal (C08L 7/00 - C08L 57/00, C08L 61/00 tienen prioridad ); Composiciones que contienen los derivados de tales polímeros.
  • C08L7/00 C08L […] › Composiciones de caucho natural.
  • C08L9/00 C08L […] › Composiciones de homopolímeros o copolímeros de hidrocarburos de dieno conjugado.

Fragmento de la descripción:

Esta invención se refiere a una composición de caucho, y más particularmente a una composición de caucho que incluye una resina fenólica con una estructura específica adecuada para uso en un elemento de la carcasa de un neumático, una cinta transportadora, o una manguera.

Como contramedida para aumentar la elasticidad de un caucho, se ha propuesto hasta ahora un método de aumentar la cantidad de carga, un método de aumentar la cantidad de azufre para que aumente el número de puntos de reticulación. Sin embargo, estos métodos tienen el problema de que se deterioran considerablemente algunas características tales como la resistencia a la fractura y similares.

Por el contrario, como contramedida para aumentar la elasticidad de un caucho al tiempo que se reprime el descenso de la resistencia a la fractura del caucho, se ha propuesto un método de añadir una resina fenólica no modificada de tipo novolaca o tipo resol, y un método de añadir una resina fenólica modificada con un aceite insaturado tal como tall-oil o aceite de anacardo o un hidrocarburo aromático tal como xileno o mesitileno. Estos métodos se usan ampliamente para aumentar la elasticidad al tiempo que se reprime el descenso de la resistencia a la fractura (véanse, por ejemplo, JP-A-5-98081 y JP-A-2001-226528).

Sin embargo, las prestaciones que se requieren en el caucho han llegado a ser muy severas en los últimos años, y por lo tanto se requiere aumentar más la elasticidad del caucho al tiempo que se reprime el descenso de la resistencia a la fractura del caucho. El método anteriormente mencionado de añadir la resina fenólica no modificada o la resina fenólica modificada es insuficiente en lo que respecta a que se aumente más la elasticidad del caucho al tiempo que se reprime el descenso de la resistencia a la fractura.

Por lo tanto, es un objetivo de la presente invención proporcionar una composición de caucho que tenga una elasticidad más alta que aquella de la técnica convencional al tiempo que evite el descenso de la resistencia a la fractura.

El inventor ha hecho diversos estudios para conseguir el objetivo anterior y ha encontrado que se puede aumentar más la elasticidad añadiendo una resina fenólica con una estructura específica a la composición de caucho al tiempo que se evita el descenso de la resistencia a la fractura.

Esto es, la composición de caucho según la invención se caracteriza por combinar un componente de caucho que se compone de al menos uno de caucho natural y cauchos de dieno sintéticos con una resina fenólica representada por la siguiente fórmula (I):

**(Ver fórmula)**

(en la que R0 es un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo fenilo o un grupo metilol, y cada uno de R1 y R2 es un grupo arileno, un grupo aralquileno, un grupo cicloalquenileno o un grupo cicloalcadienileno, y n es 0-10).

En una realización preferible de la composición de caucho según la invención, cada uno de R1 y R2 en la fórmula (I) es un grupo xilileno o grupo [1,1'-bifenil]-4,4'-dimetileno.

En otra realización preferible de la composición de caucho según la invención, R0 en la fórmula (I) es un átomo de hidrógeno.

En otra realización preferible de la composición de caucho según la invención, la cantidad de resina fenólica de fórmula (I) que se combina es 1-30 partes en masa, más preferiblemente 110 partes en masa por 100 partes en masa del componente de caucho.

En una realización preferible adicional de la composición de caucho según la invención, la composición de caucho contiene un agente endurecedor como un donante de metileno en una cantidad que corresponde a 1-30% en masa de la resina fenólica de la fórmula (I). En este caso el agente endurecedor es preferiblemente hexametilentetramina.

La invención se describirá con detalle a continuación. La composición de caucho según la invención se obtiene combinando el componente de caucho que se compone de al menos uno de caucho natural y cauchos de dieno sintéticos con la resina fenólica representada por la fórmula (I). La resina fenólica no modificada que se usa en la composición de caucho convencional y que se representa por la siguiente fórmula (II) es de dispersabilidad baja en el componente de caucho tal como caucho natural y caucho de dieno sintético al ser de polaridad baja porque es corta la distancia entre grupo fenol y grupo fenol como grupo funcional polar. Por lo tanto, existe en la composición de caucho una porción de resina fenólica que se distribuye irregularmente, y dicha porción constituye un punto de partida de rotura que hace descender la resistencia a la fractura.

**(Ver fórmula)**

Por otra parte, en la resina fenólica modificada convencionalmente, se polimeriza la resina fenólica y después de ello se modifica el polímero resultante, de modo que solamente se modifica un terminal de la molécula en la estructura del polímero y la porción central del mismo es igual que en la resina fenólica no modificada. Como resultado, se mejora la compatibilidad con la composición de caucho en el terminal de la molécula, pero la compatibilidad en la porción central es baja y por lo tanto no se obtienen propiedades de caucho satisfactorias.

Por el contrario, la resina fenólica representada por la fórmula (I) mejora las compatibilidades de ambas porciones terminal y central con el componente de caucho porque 10 fenol y xileno están unidos a la unidad molecular como se muestra mediante la siguiente fórmula

(III).

**(Ver fórmula)**

Particularmente, en la resina fenólica de la fórmula (I), una pluralidad de fenoles están unidos a través de un grupo bivalente más grande que metileno, de modo que la distancia entre grupo fenol y grupo fenol como grupo funcional polar llega a ser más larga que aquella de las resinas fenólicas no modificadas o modificadas que se usan convencionalmente en la composición de caucho. Por lo tanto, la resina fenólica de la fórmula (I) es de polaridad baja en comparación con las resinas fenólicas no modificadas y modificadas, de modo que se mejora la dispersabilidad en el componente de caucho y por lo tanto se puede aumentar en gran medida la elasticidad de la composición de caucho. Asimismo, como la dispersabilidad en el componente de caucho es buena, la porción uniforme no existe como punto de partida de rotura en la composición de caucho según la invención, de modo que la forma después del endurecimiento es más resistente a la carga y el descenso de la resistencia a la fractura se reprime a un mínimo.

Como componente de caucho que constituye la composición de caucho según la invención se mencionan caucho natural (NR); y cauchos de dieno sintéticos tales como caucho de poliisopreno (IR), caucho de butilo (IIR), caucho de polibutadieno (BR), y caucho de copolímero estireno-butadieno (SBR). Estos componentes de caucho se pueden usar solos o en mezcla de dos o más.

La resina fenólica que se usa en la composición de caucho según la invención se representa mediante la fórmula (I). En la fórmula (I) el número de unidades que se repiten n es 0

10. Asimismo, R0 es un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo fenilo o un grupo metilol. En este caso, el grupo alquilo incluye grupo metilo y grupo etilo. Entre ellos, el átomo de hidrógeno es preferible como R0 en vista de la reacción de endurecimiento.

En la fórmula (I), cada uno de R1 y R2 es un grupo arileno, un grupo aralquileno, un grupo cicloalquenileno o un grupo cicloalcadienileno. Si bien R1 y R2 son grupos metileno en la resina fenólica que se combina en la composición de caucho convencional para la finalidad de aumentar la elasticidad, R1 y R2 de la resina fenólica que se usa en la invención son grupos divalentes más grandes que el grupo metileno, de modo que la distancia entre los grupos fenol llega a ser más larga y se desarrolla el efecto anteriormente mencionado. Como grupo arileno se menciona el grupo fenileno. Como grupo arileno se menciona el grupo xilileno, grupo [1,1'-bifenil]-4,4'dimetileno. Como grupo cicloalquenileno se mencionan el grupo ciclohexileno, grupo diciclodecileno y grupo triciclodecileno. Como grupo cicloalcadienileno se menciona el grupo ciclopentadienileno. Entre ellos, el grupo xilileno o grupo [1,1'-bifenil]-4,4'-dimetileno es preferible como R1 y R2.

Como resina fenólica de fórmula (I) que se combina con la composición de caucho según la invención se pueden usar resinas fenólicas disponibles comercialmente, por ejemplo...

 


Reivindicaciones:

1. Una composición de caucho caracterizada por combinar un componente de caucho que se compone de al menos uno de caucho natural y cauchos de dieno sintéticos con una resina fenólica representada por la siguiente fórmula (I):

**(Ver fórmula)**

(en la que R0 es un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo fenilo o un grupo 10 metilol, y cada uno de R1 y R2 es un grupo arileno, un grupo aralquileno, un grupo cicloalquenileno o un grupo cicloalcadienileno, y n es 0-10).

2. Una composición de caucho según la reivindicación 1, en la que cada uno de R1 y R2 en la fórmula (I) es un grupo xilileno.

3. Una composición de caucho según la reivindicación 1, en la que cada uno de R1 y R2 en la fórmula (I) es un grupo [1,1'-bifenil]-4,4'-dimetileno.

4. Una composición de caucho según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que R0 20 en la fórmula (I) es un átomo de hidrógeno.

5. Una composición de caucho según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la cantidad de resina fenólica de la fórmula (I) que se combina es 1-30 partes en masa por 100 partes en masa del componente de caucho.

6. Una composición de caucho según la reivindicación 5, en la que la cantidad de resina fenólica de la fórmula (I) que se combina es 1-10 partes en masa por 100 partes en masa del componente de caucho.

7. Una composición de caucho según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que un agente endurecedor como donante de metileno está contenido en la composición de caucho en una cantidad que corresponde a 1-30% en masa de la resina fenólica de la fórmula (I).

8. Una composición de caucho según la reivindicación 7, en la que el agente endurecedor es hexametilentetramina.

 

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