Un neumático, caracterizado porque se usa una composición de caucho que incluye un polibutadieno con un contenido de enlace cis-1,

4 de no menos del 99,0% y un contenido de enlace de vinilo de no más del 0,3%, como se mide por espectroscopía de infrarrojos con transformada de Fourier, como se detalla en la descripción, en uno cualquiera de los miembros de neumático.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un neumático y, más particularmente, a un neumático que incluye como un miembro un material de caucho que tiene excelente resistencia al desgaste y resistencia a la formación de grietas.

Técnica antecedente

Hasta ahora, el caucho de polibutadieno se había conocido como un caucho que tenía excelentes propiedades térmicas y mecánicas y se usaba ampliamente en diversos campos. Particularmente, puesto que el caucho de polibutadieno tiene un alto contenido de enlaces cis-1,4, tiene unas propiedades mecánicas excelentes, habiéndose estudiado activamente y desarrollado la técnica de producción del caucho de polibutadieno que tiene el alto contenido de enlace cis-1,4. Por ejemplo, sistemas catalíticos compuestos cada uno compuesto principalmente por un compuesto de metal de transición de níquel, cobalto, titanio o similar se conocen como catalizador para la producción de caucho de polibutadieno. Entre ellos, algunos catalizadores se usan industrialmente como catalizador de polimerización de butadieno.

Como un catalizador capaz de producir polibutadieno que tiene un alto contenido de enlace cis-1,4 y que tiene una excelente actividad de polimerización se desarrollaron sistemas catalíticos compuestos, cada uno de los cuales consistía en un compuesto de metal de tierras raras y un compuesto organometálico del Grupo I-III. Por ejemplo, se informa de que cuando se usa un catalizador de compuesto de neodimio y metilaluminoxano, la polimerización puede realizarse con una alta reactividad y se obtiene un polímero de dieno conjugado que tiene una estrecha distribución de peso molecular. Sin embargo, el polímero obtenido por este procedimiento no tiene un contenido de enlace cis-1,4 suficientemente alto y el contenido de enlace de vinilo no es suficientemente bajo, de manera que las propiedades aún son insuficientes.

También, el documento JP-A-2001-48940 desvela que el polímero basado en butadieno que tiene un contenido de enlace cis-1,4 muy alto se obtiene polimerizando butadieno en un sistema catalítico que comprende un compuesto de metal de tierras raras, un compuesto organometálico del grupo I-III y un compuesto iónico que consiste en un anión no coordinado y un catión.

En este caso, sin embargo, hay problemas de que el compuesto de metal de tierras raras, tal como Nd(OCOCCl3)3 o similar, tenga una baja actividad de polimerización. También, puesto que se utiliza RMN como medición de la microestructura en el documento JP-A-2001-48940, el error del contenido de enlace de vinilo es particularmente grande y, adicionalmente, el valor del contenido de enlace de vinilo en el polibutadieno resultante es grande, de manera que la composición de caucho que contiene dicho polibutadieno es insuficiente en la mejora de las propiedades, en comparación con la composición de caucho que contiene el polibutadieno convencional. Adicionalmente, el polibutadieno obtenido por este procedimiento tiende a ensanchar la distribución de peso molecular a medida que el contenido de enlace de vinilo se hace bajo, de manera que no pueden obtenerse polibutadienos en los que el contenido de enlace de vinilo sea suficientemente bajo y la distribución de peso molecular esté dentro de un intervalo especificado.

También, el documento JP-A-2002-241420 desvela que el polibutadieno que tiene un contenido de enlace cis-1,4 muy alto se obtiene polimerizando butadieno en un sistema catalítico que comprende una sal de metal de tierras raras, que consiste en un metal de tierras raras, un componente de átomo de halógeno libre y un componente que contiene un átomo de halógeno y aluminoxano. En este caso, sin embargo, hay problemas de que la actividad de polimerización de la sal de neodimio de ácido bis(tricloroacético)(ácido versático) o similares usada es baja, y la productividad industrial es baja. Adicionalmente, el documento JP-A-2002-241420 no examina el contenido de enlace de vinilo del polímero en absoluto.

En Aida, Hou, Nishiura, Doi, Kurakado, Horiuchi y Wakatsuki, Macromol. Rapid Commun. 2003, vol. 24, pág. 179184, se desvela que el polibutadieno que tiene un contenido de enlace cis-1,4 muy alto se obtiene polimerizando butadieno en un sistema catalítico que comprende un complejo de metaloceno de un compuesto de gadolinio. Sin embargo, en el informe de Aida y col. anterior no se desvelan los medios para controlar el peso molecular, de manera que prácticamente es bajo. Tampoco se examina la aplicación del polibutadieno desvelado a una composición de caucho y la aplicación de dicha composición de caucho en un artículo de caucho, particularmente un neumático.

Divulgación de la invención

Por lo tanto, un objeto de la invención es proporcionar un neumático que tenga excelentes propiedades mecánicas usando una composición de caucho que incluye un caucho de polibutadieno que tiene un alto contenido de enlace cis-1,4 y un bajo contenido de enlace de vinilo, lo que indica un peso molecular en número (Mn) y una distribución del peso molecular (Pm/Mn) adecuados.

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Los inventores han realizado diversos estudios para conseguir el objeto anterior, y descubrieron que la resistencia al desgaste y la resistencia al crecimiento de grietas del neumático mejoran aplicando una composición de caucho que incluye un caucho de polibutadieno, obtenido polimerizando butadieno en un sistema catalítico de gadolinoceno especificado a una banda de rodadura y un flanco del neumático, y como resultado, la invención se ha conseguido.

Es decir, la cubierta neumática de la invención se caracteriza por la composición de caucho que incluye un polibutadieno con un contenido de enlace cis-1,4 de no menos del 99,0% y un contenido de enlace de vinilo de no más del 0,3%, como se mide mediante espectroscopía de infrarrojos con transformada de Fourier (en lo sucesivo en el presente documento abreviado como FT-IR) se usa en uno cualquiera de los miembros de neumático. En este caso, el contenido de enlace cis-1,4 y contenido de enlace de vinilo que define el polibutadieno de la invención son valores medidos por FT-IR, que se miden concretamente mediante el siguiente procedimiento.

<Análisis de micro-estructuras por FT-IR)>

Usando disulfuro de carbono como blanco en la misma celda, se mide el espectro de permeabilidad FT-IR de una solución de polímero basado en butadieno, ajustado a una concentración de 5 mg/ml en disulfuro de carbono. En este espectro, cuando un valor de pico de monte cerca de 1130 cm-1 es a y un valor de pico de valle cerca de 967 cm -1 es b, un valor de pico de valle cerca de 911 cm-1 es c y un valor de pico de valle cerca de 736 cm-1 es d, los valores de e, f y g se deducen de la siguiente representación matricial (II):

**(Ver fórmula)**

y entonces el contenido de enlace cis-1,4, contenido de enlace trans-1,4 y contenido de enlace de vinilo se calculan usando estos valores, de acuerdo con las siguientes ecuaciones (III), (IV) y (V):

(contenido de enlace cis-1,4) = e/(e+f+g)x100 (%)…..(III)

(contenido de enlace trans-1,4) = f/(e+f+g)x100 (%)…..(IV)

(contenido de enlace de vinilo) = g/(e+f+g)x100 (%)…..(V)

Además, el valor de pico de monte a cerca de 1130 cm-1 en el espectro anterior indica una línea de base, y el valor de pico de valle b cerca de 967 cm-1 indica un enlace trans-1,4, el valor de pico de valle c cerca de 911 cm-1 indica un enlace de vinilo y el valor de pico de valle de cerca de 736 cm-1 indica enlace cis-1,4.

Como un análisis de la microestructura del polibutadieno, hasta ahora se ha conocido un procedimiento de medición del contenido de enlace cis-1,4, el contenido de enlace trans-1,4 y el contenido de enlace de vinilo por 1H-RMN y 13C-RMN. Sin embargo, en el resultado medido por 13C-RMN, el contenido de enlace de vinilo está subestimado para que se convierta en un valor menor que el valor real. Por el contrario, puesto que el polibutadieno de la invención está caracterizado por tener un alto contenido de enlace cis-1,4 y un contenido de enlace de vinilo muy bajo, se mide por el procedimiento de FT-IR en el que la precisión de medición del contenido de enlace de vinilo es alta.

Como el polibutadieno, es de preferencia que sea un polímero obtenido por polimerización de 1,3-butadieno en presencia de un catalizador compuesto por un complejo de catión de tipo metaloceno de un compuesto de gadolinio (catalizador de gadolinoceno). Como el complejo de catión de tipo metaloceno del compuesto... [Seguir leyendo]

1. Un neumático, caracterizado porque se usa una composición de caucho que incluye un polibutadieno con un contenido de enlace cis-1,4 de no menos del 99,0% y un contenido de enlace de vinilo de no más del 0,3%, como se mide por espectroscopía de infrarrojos con transformada de Fourier, como se detalla en la descripción, en uno

5 cualquiera de los miembros de neumático.

2. Un neumático de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el polibutadieno es un polímero obtenido polimerizando 1,3-butadieno en presencia de un catalizador compuesto por un complejo de catión de tipo metaloceno de un compuesto de gadolinio.

3. Un neumático de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el complejo de catión de tipo metaloceno del 10 compuesto de gadolinio está representado por la siguiente fórmula general (I):

R1 n GdXm (I)

en la que Gd es gadolinio; R1 es un grupo ciclopentadienilo, un grupo ciclopentadienilo sustituido, un grupo indenilo, un grupo indenilo sustituido, un grupo fluorenilo o un grupo fluorenilo sustituido; X es un anión; n es un número enterode1 ó 2; y m es un númeroentero de1 ó2.

15 4. Un neumático de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el miembro de neumático es un flanco.

5. Un neumático de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el miembro de neumático es una banda de rodadura.