NEUMÁTICO.

Neumático que comprende una capa de caucho espumado provista sobre una superficie puesta sustancialmente en contacto con una superficie de carretera,

en la que la capa de caucho espumado tiene una tasa de espumación en un intervalo del 3 al 50%; al menos caucho natural y polibutadieno están contenidos en un componente de caucho; el caucho natural está contenido en un intervalo de 20 a 70 partes en masa, y el polibutadieno está contenido en un intervalo de 30 a 80 partes en masa, cada uno, por 100 partes en masa del componente de caucho; negro de humo está contenido en un intervalo de 5 a 55 partes en masa por 100 partes en masa del componente de caucho; sílice está contenida en un intervalo de 5 a 55 partes en masa por 100 partes en masa del componente de caucho; (a) fibras orgánicas que no contienen partículas finas y (b) fibras orgánicas que contienen partículas finas están contenidas en el componente de caucho; y al menos un polvo de compuesto inorgánico, que tiene un diámetro de partícula de 10 µm o menos, representado por la Fórmula (I) siguiente, está contenido en un intervalo de 5 a 20 partes en masa por 100 partes en masa del componente de caucho; M.xSiO

La presente invención se refiere a un neumático, por ejemplo, un neumático con cámara de aire usado para conducir sobre hielo, más específicamente, a un neumático que está mejorado adicionalmente en sus prestaciones anti-deslizamiento (prestaciones en MOJADO) y prestaciones de frenado y conducción (prestaciones sobre hielo) sobre una superficie de carretera con hielo y nieve. 5

Hasta la fecha, se han propuesto composiciones de caucho para bandas de rodadura de neumáticos que tienen unas excelentes prestaciones anti-deslizamiento en mojado (en adelante, en la presente memoria, denominado prestaciones en MOJADO) relacionadas con estabilidad de movimiento sobre una superficie de carretera mojada. Hay técnicas conocidas para mejorar las prestaciones en MOJADO, en las que el caucho es mezclado con sílice en una alta proporción, en las que una temperatura de transición vítrea (Tg) del caucho, es decir 10 0ºC tan δ es incrementada, y en las que negro de humo, que está triturado en piezas que tienen un tamaño de partícula más fino, es mezclado en una alta proporción. Sin embargo, las composiciones de caucho para las bandas de rodadura que están mezcladas con sílice en una proporción alta tienen un problema de viabilidad (procesabilidad). Las composiciones de caucho en las que la Tg del caucho es elevada tienen problemas de reducción en prestaciones a baja temperatura y aumento en resistencia al rodamiento (en adelante, en la presente 15 memoria, denominado como RR). Las composiciones de caucho en las que negro de humo, triturado en piezas que tienen un tamaño de partícula más fino, es mezclado en una proporción alta tienen un RR elevado.

Consiguientemente, se proponen una composición de caucho para una banda de rodadura, que está mejorada en relación a las prestaciones en MOJADO mediante una sílice específica, y una técnica de amasado y un proceso de producción para la misma. Por ejemplo, 100 partes en peso de caucho natural y/o caucho sintético con 20 base dieno son mezcladas con entre 10 y 80 partes en peso de un plastificante de baja temperatura que tiene un punto de congelación de -48ºC o inferior y entre 5 y 40 partes en peso de carburo de silicio, nitruro de silicio, óxido de aluminio o sílice, teniendo cada uno un diámetro de partícula medio de entre 0,1 y 1 mm o una mezcla de los mismos, para intentar mejorar las prestaciones en MOJADO (referencia a, por ejemplo, el documento de patente 1). Sin embargo, los problemas de viabilidad (procesabilidad), resistencia a la abrasión y propiedad de poco calor 25 (propiedad con poca generación de calor) persisten en la mejora anterior.

Los desarrollos para mejorar las prestaciones de frenado y conducción (en adelante, en la presente memoria, denominadas prestaciones sobre hielo) de un neumático sobre una superficie de carretera con hielo y nieve, se han llevado a cabo desde que se regularon los neumáticos con clavos. Es probable que se produzca una película de agua sobre una superficie de carretera con hielo y nieve debido al calor friccional de la superficie de carretera con 30 hielo y nieve con un neumático. La película de agua reduce un coeficiente friccional entre el neumático y la superficie de carretera con hielo y nieve. Consiguientemente, una capacidad de eliminación de película de agua en una banda de rodadura, un efecto borde y un efecto clavo ejercen un efecto sobre las prestaciones sobre hielo en un alto grado. La capacidad de eliminación de película de agua, el efecto borde y el efecto clavo de una banda de rodadura deben ser mejorados para mejorar las prestaciones sobre hielo en un neumático. 35

Con el fin de proporcionar una banda de rodadura con una capacidad de eliminación de película de agua, un gran número de micro-hendiduras de drenaje (profundidad y anchura: aproximadamente 100 µm) están provistas sobre la superficie de un neumático para eliminar la película de agua mediante estas hendiduras de drenaje, y un coeficiente friccional del neumático sobre una superficie de carretera con hielo y nieve es incrementado. En el caso anterior, pueden mejorarse unas prestaciones sobre hielo del neumático al comienzo del uso. Sin embargo, las 40 prestaciones sobre hielo se reducen lentamente conforme el neumático se va desgastando. Entonces, se considera formar burbujas en una banda de rodadura con el fin de prevenir que las prestaciones sobre hielo se reduzcan cuando el neumático está desgastado.

Por otra parte, se describe un procedimiento en el que las micro-hendiduras de drenaje descritas anteriormente son formadas sobre la superficie de una banda de rodadura, usando caucho espumado mezclado con 45 fibras cortas para la banda de rodadura de un neumático (referencia a, por ejemplo, el documento de patente 2). En el caso anterior, las fibras cortas no se separan fácilmente de la banda de rodadura cuando la banda de rodadura está desgastada por el movimiento. Sin embargo, las fibras cortas no son aproximadamente paralelas a la cara desgastada en muchos casos, y las micro-hendiduras de drenaje no pueden formarse siempre de manera eficiente. Consiguientemente, el coeficiente friccional sobre una superficie de carretera con hielo y nieve no se ha mejorado 50 suficientemente. Además, se ha observado el problema de que la separación de las fibras cortas depende de las condiciones de movimiento y similares, en un alto grado, lo que hace imposible mejorar fiablemente las prestaciones sobre hielo.

Además, se propone que al vulcanizar una composición de caucho que contiene un agente espumante, fibras orgánicas en las que la viscosidad es menor que la de la composición hasta que la temperatura alcanza una 55

temperatura de vulcanización máxima, son mezcladas para llevar a cabo la vulcanización (referencia a, por ejemplo, el documento de patente 3). En el caso anterior, hay un efecto en el que las micro-hendiduras de drenaje son formadas sobre la superficie de una banda de rodadura para mejorar la capacidad de eliminación de película de agua. Sin embargo, en el caso de la banda de rodadura anterior de caucho vulcanizado, hay margen de mejora en lo que se refiere al efecto borde y al efecto clavo (efecto de rasgado). 5

Además, se propone proporcionar fibras orgánicas con varias funcionalidades (referencia a, por ejemplo, el documento de patente 4). Por ejemplo, se propone que fibras orgánicas que contienen partículas finas, preparadas mediante la adición de partículas finas que tienen un diámetro establecido, tales como partículas finas de vidrio, partículas finas de hidróxido de aluminio, partículas finas de alúmina, partículas finas de hierro, partículas finas de resina (met)acrílica, partículas finas de resina epoxi y similares, a fibras orgánicas que tienen un diámetro 10 establecido y moldeándolas, son añadidas a un componente de caucho de un neumático. Además, en una composición de caucho para un neumático, las fibras orgánicas que contienen partículas finas, en las que la viscosidad de una resina de fibras es reducida más que la de la matriz de caucho hasta la temperatura de la composición de caucho alcanza una temperatura de vulcanización máxima en la vulcanización, son usadas para mejorar la capacidad de eliminación de película de agua y el efecto borde en el neumático. La capacidad de 15 eliminación de película de agua, un efecto para elevar el coeficiente friccional y el efecto borde son mejorados mediante la aplicación de las fibras orgánicas que contienen partículas finas. Sin embargo, las fibras orgánicas anteriores, que contienen partículas finas, deben ser incrementadas en su diámetro hasta cierto punto. Consiguientemente, esto causa una reducción en la piel extruída y saca a relucir una reducción en la viabilidad en planta, y además, ejerce un efecto adverso sobre una capa espumada que forma micro-hendiduras de drenaje en la 20 extrusión.

Documento de patente 1: Solicitud de patente japonesa abierta a inspección pública No. 135241/1990

Documento de patente 2: Solicitud de patente japonesa abierta a inspección pública No. 38207/1992

Documento de patente 3: Solicitud de patente japonesa abierta a inspección pública No. 48264/1999

Documento de patente 4: Solicitud de patente japonesa abierta a inspección pública No. 233933/2001 25

Se dirige la atención también a las divulgaciones de los documentos EP-1048691A, EP-0719658A, EP-0771836A, JP-10-147106A y JP-2001-335664A.

Consiguientemente, con el fin de resolver los diversos problemas convencionales descritos anteriormente, un objeto de la presente invención es proporcionar un neumático que tenga...

1. Neumático que comprende una capa de caucho espumado provista sobre una superficie puesta sustancialmente en contacto con una superficie de carretera, en la que la capa de caucho espumado tiene una tasa de espumación en un intervalo del 3 al 50%; al menos caucho natural y polibutadieno están contenidos en un componente de caucho; el caucho natural está contenido en un intervalo de 20 a 70 partes en masa, y el polibutadieno está contenido en un intervalo de 30 a 80 partes en masa, cada uno, por 5 100 partes en masa del componente de caucho; negro de humo está contenido en un intervalo de 5 a 55 partes en masa por 100 partes en masa del componente de caucho; sílice está contenida en un intervalo de 5 a 55 partes en masa por 100 partes en masa del componente de caucho; (a) fibras orgánicas que no contienen partículas finas y (b) fibras orgánicas que contienen partículas finas están contenidas en el componente de caucho; y al menos un polvo de compuesto inorgánico, que tiene un diámetro de partícula 10 de 10 µm o menos, representado por la Fórmula (I) siguiente, está contenido en un intervalo de 5 a 20 partes en masa por 100 partes en masa del componente de caucho;

M.xSiO2.yH2O (I)

en la que M en la Fórmula (I) es óxido o hidróxido de un metal seleccionado de entre Al, Mg, Ti y Ca, y x e y pueden ser diferentes, uno del otro, y son números enteros de 0 a 10. 15

2. Neumático según la reivindicación 1, en el que el polvo de compuesto inorgánico representado por la Fórmula (I) es un polvo de compuesto inorgánico representado por la Fórmula (II) siguiente:

Al2O3.mSiO2.nH2O (II)

en la que m es la Fórmula (II) es un entero de 1 a 4, y n es un entero de 0 a 4.

3. Neumático según la reivindicación 1, en el que el polvo de compuesto inorgánico representado por la 20 Fórmula (I) es un polvo que comprende hidróxido de aluminio.

4. Neumático según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que (a) las fibras orgánicas y (b) las fibras orgánicas que contienen partículas finas están contenidas en una cantidad total en un intervalo de 1 a 5 partes en masa por 100 partes en masa del componente de caucho.

5. Neumático según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que las partículas finas están contenidas 25 en (b) las fibras orgánicas que contienen partículas finas en un intervalo de 5 a 50 partes en masa por 100 partes en masa de la resina en la totalidad de las fibras orgánicas.

6. Neumático según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que las partículas finas contenidas en (b) las fibras orgánicas que contienen partículas finas tienen una dureza Mohs de 2 o más, están en un intervalo de 10 a 50 µm en el 80% en masa o más de un conteo de frecuencia en una distribución de 30 diámetros de partículas y tienen un diámetro de partículas medio en un intervalo de 10 a 30 µm.

7. Neumático según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que las fibras usadas para (a) las fibras orgánicas y (b) las fibras orgánicas que contienen partículas finas tienen un diámetro en un intervalo de 0,01 a 0,1 mm y una longitud en un intervalo de 0,5 a 20 mm.

8. Neumático según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que las partículas finas contenidas en (b) 35 las fibras orgánicas que contienen partículas finas tienen un conteo de frecuencia del 20% en masa o más en un valor pico de una distribución de tamaños de partículas.

9. Neumático según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que las partículas finas contenidas en (b) las fibras orgánicas que contienen partículas finas tienen una relación de aspecto de 1,1 o mayor, y hay partes vértice presentes en las mismas. 40

10. Neumático según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que las partículas contenidas en (b) las fibras orgánicas que contienen partículas finas son seleccionadas de entre partículas finas inorgánicas y partículas finas orgánicas.

11. Neumático según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que una resina de las fibras orgánicas es un polímero cristalino que comprende al menos un elemento seleccionado de entre polietileno y 45 polipropileno y tiene un punto de fusión de 190ºC o menor.