Mezcla de cauchos y neumáticos fabricados a partir de la misma.

Mezcla de cauchos reticulable, en particular para bandas de rodadura y neumáticos

, que contiene:

- al menos un caucho de dieno funcionalizado,

- al menos una carga polar, y

una combinación de i) un mercaptosilano, y ii) una resina hidrocarbonada, la cual se elige del grupo consistente en terpenofenol, politerpeno, α-limoneno, ß-pineno, resina de indeno-cumarona, resina fenólica o ésteres de pentaeritritol

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09152976.

Solicitante: CONTINENTAL REIFEN DEUTSCHLAND GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: VAHRENWALDER STRASSE 9 30165 HANNOVER ALEMANIA.

Inventor/es: MULLER, NORBERT, TKACHENKO,VIKORIYA, WAGEMANN,JÜRGEN DR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes orgánicos > C08K5/548 (conteniendo azufre)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > C08L21/00 (Composiciones de cauchos no específicos)
  • 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)

PDF original: ES-2478815_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Mezcla de cauchos y neumáticos fabricados a partir de la misma La presente invención se refiere a mezclas de cauchos reticulables, en particular para neumáticos y bandas de rodadura de neumáticos, que comprende al menos un caucho de dieno, al menos una carga polar, y una combinación de i) un mercaptosilano, y ii) una resina. La invención proporciona además bandas de rodadura y neumáticos, especialmente neumáticos de aire, que contienen, al menos en parte, mezclas de cauchos vulcanizadas. Finalmente, la presente invención se refiere a artículos de caucho vulcanizado técnicos, que, al menos en parte, constan de la composición de caucho vulcanizada.

Antecedentes técnicos La mejora de las características de marcha del neumático, en particular neumáticos de aire de vehículos, es desde siempre el objetivo en el desarrollo de nuevas composiciones de caucho. Las características de marcha de los neumáticos dependen mucho en este caso, entre otros, de la composición de caucho de la banda de rodadura, de manera que se imponen altos requisitos a la composición de la banda de rodadura.A pesar de que en los últimos años, mediante el empleo de cargas basadas en óxido de silicio en lugar de negro de carbono, las características de marcha pudieron elevarse a un mayor nivel, siguen existiendo los conflictos conocidos entre los diversos requisitos que se imponen a un neumático tal como, p. ej., entre las propiedades de resistencia a la rodadura y el frenado sobre mojado. Una mejora del agarre en superficie mojada conduce, generalmente, al empeoramiento de la resistencia a la rodadura, las características de invierno y el comportamiento a la abrasión. Ya se acometieron los más diversos intentos para posponer o para resolver este conflicto diana entre la resistencia a la rodadura y el frenado sobre mojado. Así, se propuso emplear polímeros modificados, plastificantes, las más diversas formas de cargas altamente dispersas, pero también otros aditivos, tales como resinas o mercaptosilanos.

Así, el documento EP 1 529 806 describe el empleo de polibutadieno líquido para mejorar la resistencia a la abrasión y el agarre en superficie mojada, así como la tracción sobre hielo y nieve, simultáneamente con un buen frenado en seco.

El documento DE 10 2005 057 801 describe mercaptosilanos, que eventualmente pueden estar protegidos, adecuados para su empleo en mezclas de cauchos, en particular para reducir la pérdida por histéresis con una alta resistencia a la abrasión. Mercaptosilanos son también conocidos a partir del documento WO99/09036. Otros mercaptosilanos protegidos y su uso en mezclas de cauchos se describen en los documentos WO2002/048256 y WO2006/015010.

El documento WO2007/019561 da a conocer una mezcla de cauchos para superficies de rodadura de neumáticos con una resistencia máxima a la abrasión, un agarre máximo en superficie mojada y una resistencia mínima a la rodadura. Se describen mezclas de cauchos vulcanizables para la producción de superficies de rodadura de neumáticos a partir de caucho, sílice, agente de acoplamiento de silano, que también puede ser un mercaptosilano, y resina.

El documento EP-A-1 640 182 da a conocer mezclas de cauchos vulcanizables para la producción de superficies de rodadura de neumáticos a partir de caucho, sílice, agente de acoplamiento de silano, que también puede ser un mercaptosilano, y resina.

El documento US-A-2005/277717 da a conocer mezclas de cauchos vulcanizables para la producción de superficies de rodadura de neumáticos a partir de caucho, sílice, mercaptosilano bloqueado, y resina.

El documento EP-A-1 470 937 da a conocer mezclas de cauchos vulcanizables para la producción de neumáticos a partir de caucho, sílice, agente de acoplamiento de silano, que puede ser un mercaptosilano, y resina.

El documento EP-A-1 270 657 da a conocer una mezcla de cauchos para superficies de rodadura de neumáticos con una menor abrasión, un mayor agarre en superficie mojada y una menor resistencia a la rodadura. Se describen mezclas de cauchos vulcanizables para la producción de superficies de rodadura de neumáticos a partir de caucho de dieno funcionalizado, sílice y mercaptosilano.

El empleo de mercaptosilano, que conduce a una reducción de la resistencia a la rodadura y de la acumulación de calor, mostró al mismo tiempo un deterioro en el comportamiento de frenado sobre mojado. A la inversa, en el

caso de la adición de una resina como aditivo, esto condujo a una mejora del comportamiento de frenado sobre mojado, mientras que empeora la resistencia a la rodadura. Se encontró, además, que en el caso de la adición de resinas o mercaptosilanos en forma no protegida o protegida, esto conduce a un empeoramiento de la distribución de la carga en comparación con la mezcla de referencia. De ello resulta un empeoramiento de la resistencia a la abrasión de la mezcla vulcanizada.

La presente invención se basa entonces en la misión de habilitar mezclas de cauchos, en particular para bandas de rodadura y neumáticos que muestren tanto una mejora en las propiedades de frenado sobre mojado como en la resistencia a la rodadura, no empeorando la resistencia a la abrasión. Para las propiedades resistencia a la rodadura y frenado sobre mojado debe alcanzarse un nivel total particularmente alto.

Descripción de la invención El problema se resuelve, de acuerdo con la invención, porque la mezcla de cauchos contiene al menos un caucho de dieno, al menos una carga polar, y una combinación de i) un mercaptosilano, y ii) una resina.

Sorprendentemente, se encontró que con el empleo simultáneo de resina y mercaptosilano, que eventualmente puede estar protegido, el conflicto diana entre comportamiento de frenado sobre mojado y resistencia a la rodadura puede ser claramente desplazado. Es decir, el efecto positivo del mercaptosilano sobre una reducción de la resistencia a la rodadura y la acumulación de calor de las mezclas de la banda de rodadura se pueden combinar con la influencia positiva de la resina sobre el comportamiento de frenado sobre mojado. En este caso, no están presentes las influencias negativas del mercaptosilano o bien de la resina, sobre las otras propiedades correspondientes, resistencia a la rodadura en el caso de la resina y frenado sobre mojado en el caso del mercaptosilano, que de otro modo se observan. La adición simultánea de resina y mercaptosilano permite, por lo tanto, una mejora tanto del rendimiento en el frenado sobre mojado como la resistencia a la rodadura, así como la acumulación de calor, propiedades que, por lo demás, están en conflicto diana.

Además de ello, se encontró, sorprendentemente, que la distribución de la carga y, con ello, la resistencia a la abrasión en la combinación de resina con mercaptosilano son sorprendentemente buenas con respecto a mezclas de cauchos en las que estos componentes sólo están presentes individualmente y, con ello, está claramente mejorada la resistencia a la abrasión.

También las otras propiedades del neumático se mantienen en un nivel alto, de modo que se pueden habilitar neumáticos de acuerdo con la invención, en particular neumáticos de aire, y bandas de rodadura para neumáticos que contienen la mezcla de cauchos de acuerdo con la invención, que muestra tanto una resistencia a la abrasión como un comportamiento de resistencia a la rodadura mejorados, como un frenado sobre mojado y, con ello, desplaza el conflicto diana conocido entre resistencia a la rodadura y comportamiento de frenado sobre mojado a una dirección positiva deseada.

La mejora de la distribución de carga en la mezcla de cauchos se demuestra por una disminución del efecto Payne. El efecto Payne representa una interacción de carga-carga. El efecto Payne se manifiesta, p. ej.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Mezcla de cauchos reticulable, en particular para bandas de rodadura y neumáticos, que contiene: -al menos un caucho de dieno funcionalizado, -al menos una carga polar, y una combinación de i) un mercaptosilano, y ii) una resina hidrocarbonada, la cual se elige del grupo consistente en terpenofenol, politerpeno, α-limoneno, β-pineno, resina de indeno-cumarona, resina fenólica o ésteres de pentaeritritol.

2. Mezcla de cauchos según la reivindicación 1, caracterizada por que el mercaptosilano es un mercaptosilano 10 protegido.

3. Mezcla de cauchos según al menos una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada por que la carga polar es una carga polar a base de óxido de silicio.

4. Mezcla de cauchos según la reivindicación 3, en donde ésta contiene ácido silícico como carga polar.

5. Mezcla de cauchos según al menos una de las reivindicaciones precedentes, en donde el caucho de dieno se compone del grupo consistente en caucho natural, poliisopreno sintético, polibutadieno, caucho de estirenobutadieno, caucho de etileno-propileno-dieno, caucho de halobutilo, caucho de cloropreno, caucho de isopreno

butadieno y/o terpolímero de estireno-isopreno-butadieno.

6. Mezcla de cauchos según la reivindicación 5, caracterizada por que en calidad de caucho de dieno está contenido caucho de estireno-butadieno polimerizado en emulsión y/o caucho de estireno-butadieno polimerizado en disolución, que eventualmente puede estar funcionalizado.

7. Mezcla de cauchos según al menos una de las reivindicaciones precedentes, en donde el mercaptosilano, en particular el mercaptosilano protegido, está presente en una cantidad de 0, 1 a 30 phr.

8. Mezcla de cauchos según una de las reivindicaciones precedentes, en donde la resina está presente en la mezcla de cauchos en una cantidad de 0, 1 a 30 phr.

9. Mezcla de cauchos según al menos una de las reivindicaciones precedentes, en donde la carga polar está presente en una cantidad de 0, 1 a 200 phr.

10. Mezcla de cauchos según al menos una de las reivindicaciones precedentes, en donde ésta contiene, además, 35 negro de carbono en una cantidad de ⥠0, 1 phr.

11. Mezcla de cauchos según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que contiene 0 a 40 phr de BR, 0 a 40 phr de NR, 50 a 100 phr de ESBR y/o SSBR funcionalizado, 0, 1 a 200 phr de ácido silícico, 0 a 80 phr de negro de carbono, 0, 1 a 30 phr de mercaptosilano, 0, 1 a 30 phr de resina hidrocarbonada, la cual se elige del grupo consistente en terpenofenol, politerpeno, 45 α-limoneno, β-pineno, resina de indeno-cumarona, resina fenólica o ésteres de pentaeritritol, y 1 a 160 phr de plastificante.

12. Banda de rodadura que contiene, al menos en parte, una mezcla de cauchos vulcanizada según al menos una de las reivindicaciones 1 a 11.

13. Neumático, al menos en parte, a base de una mezcla de cauchos vulcanizada según al menos una de las reivindicaciones 1 a 11.

14. Artículo de caucho vulcanizado, producido, al menos en parte, a partir de una mezcla de cauchos vulcanizada 55 según al menos una de las reivindicaciones 1 a 11.