COMPOSICIÓN DE CAUCHO Y NEUMÁTICO FABRICADO A PARTIR DE LA MISMA.

Composición de caucho y neumático fabricado a partir de la misma Campo técnico La presente invención se refiere a una composición de caucho y a un neumático que usa la composición de caucho, y, más particularmente, a una composición que tiene una elevad dispersibilidad de carga, excelente operabilidad y características de rotura y resistencia al desgaste y baja formación de calor. Técnica anterior Últimamente, se demanda intensamente la reducción del consumo de combustible de automóviles en relación con el control total de los efluentes de dióxido de carbono asociado al creciente interés de los problemas ambientales. Con el fin de cubrir dicha demanda, se requiere reducir la resistencia a la rodadura en cuanto a comportamiento de los neumáticos. Como medio para reducir la resistencia a la rodadura del neumático, hasta hora se ha examinado un procedimiento para optimizar la estructura del neumático, pero se asume de la manera más general el uso de una composición de caucho que tiene una elevada formación de calor como composición de caucho a aplicar al neumático en la actualidad. Como medio para la obtención de dicha composición de neumático que tiene una baja formación de calor, se considera la disminución de la cantidad de carga tal como negro de carbono, sílice o similar, el uso de negro de carbono que tiene un tamaño de partícula grande y similares. En algunos casos, no obstante, no se puede evitar el deterioro de la propiedad de refuerzo, resistencia al desgaste y comportamiento de adherencia sobre la superficie de un asfalto húmedo de la composición de caucho. Como otros medios para obtener la composición de caucho que tenga una baja formación de calor, se han desarrollado muchas técnicas para mejorar la dispersibilidad de la carga en la composición de caucho. Entre ellas, la más eficaz es un procedimiento en el que un sitio activo de polimerización de un polímero basado en un dieno conjugado obtenido por medio de polimerización aniónica con alquil litio es modificado por un grupo funcional interactivo con una carga. Por ejemplo, se conoce un procedimiento en el que se usa negro de carbono como carga y se usa un polímero basado en dieno conjugado modificado formado por medio de modificación de un sitio activo de polimerización con un compuesto de estaño, como componente de caucho (véase el documento JP-B-H05-87530), un procedimiento en el que se usa negro de carbono como carga y un polímero basado en un dieno conjugado modificado formado por medio de modificación de ambos terminales activos de polimerización con un compuesto de estaño, como componente de caucho (véase el documento JP-A-H06-49279), un procedimiento en el que se usa negro de carbono como carga y un polímero basado en dieno conjugado modificado formado mediante introducción de un grupo amino en un terminal activo de polimerización (véase por ejemplo el documento JP-A-S62-207342, el documento JP-A-H06-199923, el documento JP-A-H08-231658 y el documento JP-A-H08-225604) y similares. Las composiciones de caucho que comprenden polímeros modificados también se describen en el documento EP-A- 1462459 y de EE.UU. 59028567. No obstante, cuando se usa el polímero basado en dieno conjugado modificado como componente de caucho, si se somete a formación de compuesto una gran cantidad de agente de reblandecimiento, en particular aceite aromático, no se desarrolla suficientemente el efecto de mejora de la dispersibilidad de la carga y existe un problema de que la operabilidad, la baja formación de calor, las características de rotura y la resistencia al desgaste de la composición de caucho no se pueden mejorar de manera suficiente. Divulgación de la invención Por tanto, es un objeto de la presente invención resolver los problemas mencionados anteriormente de las técnicas convencionales para proporcionar una composición de caucho que presente excelente operabilidad, características de rotura y resistencia al desgaste y baja formación, de calor en la que se usa un polímero basado en dieno conjugado modificado como componente de caucho y se somete a formación a compuestos una sustancia específica, que constituye un ingrediente menos obstructor del efecto de mejora de la dispersibilidad de la carga, en lugar del agente de reblandecimiento tal como un aceite aromático o similar. Los inventores han llevado a cabo varios estudios con el fin de conseguir el objetivo anterior y han descubierto que en la composición de caucho que usa el polímero basado en dieno conjugado modificado como componente de caucho, el efecto de mejora de la dispersibilidad de la carga a través del polímero basado en dieno conjugado modificado se puede desarrollar de manera suficiente para mejorar mucho la operabilidad, las características de rotura, la resistencia al desgaste y una baja formación de calor de la composición de caucho mediante el uso de un copolímero de compuesto de vinilo aromático-compuesto de dieno conjugado de bajo peso molecular y líquido que tiene al menos un grupo funcional en lugar del agente de reblandecimiento tal como el aceite aromático o similar, y como resultado de la invención se ha conseguido. 2   Es decir, la composición de caucho de acuerdo con la invención comprende una componente de caucho (A); una carga de refuerzo (B); un copolímero de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado (C) que tiene al menos un grupo funcional, un contenido de compuesto de vinilo aromático de 5 a 80 % en masa, un contenido de enlace de vinilo en la parte del compuesto de dieno conjugado de 10 a 80 % en masa y un peso molecular medio medido a través de cromatografía de permeabilidad de gel y convertido en poliestireno de 5.000 a 200.000, en el que el componente de caucho (A) contiene no menos que 10 % en masa de un polímero basado en dieno conjugado modificado que tiene al menos un grupo funcional y un peso molecular medio medido por medio cromatografía de permeabilidad de gel y convertido en poliestireno de 219.000 a 775.000, una cantidad de carga de refuerzo (B) sometida a formación de compuesto no menor que 20 partes en masa basado en 100 partes en masa del componente de caucho (A), y una cantidad de copolímero de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado (C) de 5 a 60 partes en masa, basado en 100 partes en masa del componente de caucho (A). En la composición de caucho de acuerdo con la invención, se prefiere estireno como compuesto de vinilo aromático en el copolímero de compuesto de vinilo aromático compuesto de dieno conjugado (C), se prefiere butadieno como compuesto de dieno conjugado en el copolímero (C) y se prefiere un caucho de copolímero de estireno-butadieno polimerizado en solución. En la composición de caucho de acuerdo con la invención, el copolímero (C) de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado preferentemente presenta un peso molecular medio medido por medio de cromatografía de permeabilidad de gel y convertido en poliestireno de 20.000 a 200.000, más preferentemente de 50.000 a 200.000. En la composición de caucho de acuerdo con la invención, el peso molecular medio expresado en peso del copolímero (C) de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado es preferentemente de 5.000 a 200.000, más preferentemente de 20.000 a 200.000, incluso más preferentemente de 50.000 a150.000 medido por medio de cromatografía de permeabilidad de gel y convertido en poliestireno. En la composición de acuerdo con la invención, es preferible que el copolímero (C) de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado tenga un peso molecular medio expresado en peso menor que el del polímero basado en dieno conjugado y modificado. En otra realización preferida de la composición de caucho de acuerdo con la invención, el grupo funcional del copolímero (C) de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado presenta una afinidad por la carga de refuerzo (B). En otra realización preferida de la composición de caucho de acuerdo con la invención, el grupo funcional del copolímero (C) de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado es un grupo funcional que contiene nitrógeno. Además, el grupo funcional que contiene nitrógeno son preferentemente grupos amino sustituidos y no sustituidos, grupo amida, grupo imino, grupo imidazol, grupo nitrilo, grupo isocianato y grupo piridilo. De igual forma, es preferible que el grupo funcional que contiene nitrógeno se escoja entre el grupo que consiste en un grupo amino sustituido representado por medio de la fórmula (I) siguiente: (en la que R 1 es de manera independiente un grupo alquilo que presenta un número de carbonos 1-12, un grupo cicloalquilo o un grupo aralquilo) y un grupo amino cíclico representado por medio de la fórmula (II) siguiente:... [Seguir leyendo]

un copolímero (C) de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado que tiene al menos un grupo funcional, un contenido de compuesto de vinilo aromático de 5 a 80 % en masa, un contenido de enlace de vinilo en la parte de compuesto de dieno conjugado de 10 a 80 % en masa y un peso molecular medio expresado en peso medido por medio de cromatografía de permeabilidad de gel y convertido en poliestireno de 5.000 a 200.000, en la que el componente de caucho (A) contiene no menos que 10 % en masa de un polímero basado en dieno conjugado modificado que tiene al menos un grupo funcional y un peso molecular medio expresado en peso medido por medio de cromatografía de permeabilidad de gel y convertido en poliestireno de 219.000 a 775.000, una cantidad de carga de refuerzo (B) sometida a formación de compuesto no menor que 20 partes en masa, basado en 100 partes en masa del componente de caucho (A), y una cantidad de copolímero (C) de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado de 5 a 60 partes en masa, basado en 100 partes en masa del componente de caucho (A). 2. La composición de caucho de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el compuesto de vinilo aromático del copolímero (C) de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado es estireno. 3. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en la que el compuesto de dieno conjugado del copolímero (C) de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado es butadieno. 4. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en la que el copolímero (C) de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado es un caucho de copolímero de estireno-butadieno polimerizado en solución. 5. La composición de caucho de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en la que el copolímero (C) de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado presenta un peso molecular medio expresado en peso medido por medio de cromatografía de permeabilidad de gel y convertido en poliestireno de 20.000 a 200.000. 6. La composición de caucho de acuerdo con una la reivindicación 5, en la que el copolímero (C) de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado presenta un peso molecular medio expresado en peso medido por medio de cromatografía de permeabilidad de gel y convertido en poliestireno de 50.000 a 200.000. 7. La composición de caucho de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en la que el peso molecular medio expresado en peso del copolímero de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado antes de la introducción del grupo funcional es de 5.000 a 200.000 medido por medio de cromatografía de permeabilidad de gel y convertido en poliestireno. 8. La composición de caucho de acuerdo con la reivindicación 7, en la que el peso molecular medio expresado en peso del copolímero de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado antes de la introducción del grupo funcional es de 20.000 a 200.000 medido por medio de cromatografía de permeabilidad de gel y convertido en poliestireno. 9. La composición de caucho de acuerdo con la reivindicación 8, en la que el peso molecular medio expresado en peso del copolímero de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado antes de la introducción del grupo funcional es de 50.000 a 150.000 medido por medio de cromatografía de permeabilidad de gel y convertido en poliestireno. 10. La composición de caucho de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en la que el copolímero (C) de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado presenta un peso molecular medio expresado en peso menor que el polímero basado en dieno conjugado modificado del componente de caucho (A). 11. La composición de caucho de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en la que el grupo funcional del copolímero (C) de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado presenta afinidad por la carga de refuerzo. 12. La composición de caucho acuerdo con la reivindicación 11, en la que el grupo funcional del copolímero (C) de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado es un grupo funcional que contiene nitrógeno. 13. La composición de caucho de acuerdo con la reivindicación 12, en la que el grupo funcional que contiene 23   nitrógeno es un grupo amino sustituido o no sustituido, un grupo amida, un grupo imino, un grupo imidazol, un grupo nitrilo, un grupo isocianato o un grupo piridilo. 14. La composición de caucho de acuerdo con la reivindicación 12, en la que el grupo funcional que contiene nitrógeno se escoge entre el grupo que consiste en grupo amino sustituido representado por medio de la fórmula (I) siguiente: (en la que R 1 es de manera independiente un grupo alquilo que presenta un número de carbonos de 1-12, un grupo cicloalquilo o un grupo aralquilo) y un grupo amino cíclico representado por medio de la fórmula (II) siguiente: (en la que R 2 es un grupo alquileno que tiene de 3-16 grupos metileno, un grupo alquileno sustituido, un grupo oxialquileno o un grupo N-alquilamino-alquileno). 15. La composición de caucho de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el copolímero (C) de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado se obtiene haciendo reaccionar un terminal activo de un copolímero de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado que tiene un terminal activo con al menos uno escogido entre el grupo que consiste en compuesto de hidrocarbiloxi silano representado por medio de la fórmula (III) siguiente: (en la que A 1 es un grupo monovalente que tiene al menos un grupo funcional que se escoge entre (tio)epoxi, (tio)isocianato, (tio)cetona, (tio)aldehído, imina, amida, triéster de ácido isocianúrico, hidrocarbiléster de ácido (tio)carboxílico, una sal de metal de ácido (tio)carboxílico, anhídrido carboxílico, un haluro de ácido carboxílico y un dihidrocarbiléster de ácido carbónico; R 3 y R 4 son de manera independiente un grupo de hidrocarburo alifático monovalente que tiene un número de carbonos de 1-20 o un grupo de hidrocarburo aromático monovalente que tiene un número de carbonos de 6-18; R 5 es un enlace sencillo o un grupo de hidrocarburo inactivo divalente que tiene un número de carbonos de 1-20; n es un número entero de 1-3; cuando existen OR 3 s plurales, pueden ser iguales o diferentes; y no se incluye un protón activo ni una sal de onio en la molécula), y un compuesto de hidrocarbiloxi silano representado por medio de la fórmula (IV) siguiente: (en la que R 6 y R 7 son de manera independiente un grupo de hidrocarburo alifático monovalente que tiene un número de carbonos de 1-20 o un grupo hidrocarburo aromático monovalente que tiene un número de carbonos de 6-18; p es un número entero de 0-2; cuando existen OR 7 s plurales, pueden ser iguales o diferentes; y no se incluye un protón activo ni una sal de onio en la molécula). 16. La composición de caucho de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el copolímero (C) de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado presenta al menos un enlace estaño-carbono o un enlace silicio-carbono procedente de un agente de acoplamiento representado por medio de la fórmula (V) siguiente: (en la que R 8 se escoge de manera independiente entre el grupo que consiste en un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1-20, un grupo cicloalquilo que tiene un número de carbonos de 3-20, un grupo arilo que 24   tiene un número de carbonos de 6-20 y un grupo aralquilo que tiene un número de carbonos de 7-20; Z es estaño o silicio; X es de manera independiente cloro o bromo; y a es 0-3 y b es 1-4 con la condición de que a + b = 4). 17. La composición de caucho de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-16, en la que la cantidad de copolímero (C) de compuesto de vinilo aromático modificado compuesto de dieno conjugado sometido a formación de compuesto no es menor que 20 partes en masa basado en 100 partes en masa del componente de caucho (A). 18. La composición de caucho de la reivindicación 1, en la que la carga de refuerzo (B) es negro de carbono y/o sílice. 19. La composición de caucho de cuerdo con la reivindicación 18, en la que la cantidad de negro de carbono sometida a formación de compuesto no es menor que 50 partes en masa basado en 100 partes en masa del componente de caucho (A). 20. La composición de caucho de cuerdo con la reivindicación 18, en la que la cantidad de sílice sometida a formación de compuesto no es menor que 50 partes en masa basado en 100 partes en masa del componente de caucho (A). 21. La composición de caucho de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-20, en la que el polímero basado en dieno conjugado modificado del componente de caucho (A) es un copolímero de 1,3-butadieno y un compuesto de vinilo aromático o un homopolímero de 1,3-butadieno. 22. La composición de caucho de acuerdo con la reivindicación 21, en la que el compuesto de vinilo aromático es estireno. 23. La composición de caucho de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el polímero basado en dieno conjugado modificado del componente de caucho (A) presenta un punto de transición vítrea (Tg) no mayor que 0 o C. 24. La composición de caucho de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el polímero basado en dieno conjugado modificado del componente de caucho (A) está formado por medio de polimerización que usa un compuesto orgánico de metal alcalino o un compuesto de metal de las tierras raras. 25. La composición de caucho de acuerdo con la reivindicación 24, en la que el compuesto orgánico de metal alcalino es alquil litio. 26. La composición de caucho de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el grupo funcional del polímero basado en dieno conjugado modificado del componente de caucho (A) presenta afinidad por la carga de refuerzo (B). 27. La composición de caucho de acuerdo con la reivindicación 26, en la que el grupo funcional del polímero basado en dieno conjugado modificado del componente de caucho (A) es un grupo funcional que contiene nitrógeno. 28. La composición de caucho de acuerdo con la reivindicación 27, en la que el grupo funcional que contiene nitrógeno es un grupo amino sustituido o no sustituido, grupo amida, grupo imino, grupo imidazol, grupo nitrilo, grupo isocianato o grupo piridilo. 29. La composición de caucho de acuerdo con la reivindicación 27, en la que el grupo funcional que contiene nitrógeno se escoge entre el grupo que consiste en un grupo amino sustituido representado por medio de la fórmula (I): (en la que R 1 es de manera independiente un grupo alquilo que presenta un número de carbonos de 1-12, un grupo cicloalquilo o un grupo aralquilo) y un grupo amino cíclico representado por medio de la fórmula (II) siguiente: (en la que R 2 es un grupo alquileno que tiene de 3-16 grupos metileno, un grupo alquileno sustituido, un grupo oxialquileno o un grupo N-alquilamino-alquileno).   30. La composición de caucho de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el polímero basado en dieno conjugado modificado del componente de caucho (A) se obtiene haciendo reaccionar un terminal activo de un polímero basado en dieno conjugado modificado que tiene un terminal activo con al menos uno escogido entre el grupo que consiste en compuesto de hidrocarbiloxi silano representado por medio de la fórmula (III) siguiente: (en la que A 1 es un grupo monovalente que tiene al menos un grupo funcional que se escoge entre (tio)epoxi, (tio)isocianato, (tio)cetona, (tio)aldehído, imina, amida, triéster de ácido isocianúrico, hidrocarbiléster de ácido (tio)carboxílico, una sal de metal de ácido (tio)carboxílico, anhídrido carboxílico, un haluro de ácido carboxílico y un dihidrocarbiléster de ácido carbónico; R 3 y R 4 son de manera independiente un grupo de hidrocarburo alifático monovalente que tiene un número de carbonos de 1-20 o un grupo de hidrocarburo aromático monovalente que tiene un número de carbonos de 6-18; R 5 es un enlace sencillo o un grupo de hidrocarburo inactivo divalente que tiene un número de carbonos de 1-20; n es un número entero de 1-3; cuando existen OR 3 s plurales, pueden ser iguales o diferentes; y no se incluye un protón activo ni una sal de onio en la molécula), y un compuesto de hidrocarbiloxi silano representado por medio de la fórmula (IV) siguiente: (en la que R 6 y R 7 son de manera independiente un grupo de hidrocarburo alifático monovalente que tiene un número de carbonos de 1-20 o un grupo hidrocarburo aromático monovalente que tiene un número de carbonos de 6-18; p es un número entero de 0-2; cuando existen OR 7 s plurales, pueden ser iguales o diferentes; y no se incluye un protón activo ni una sal de onio en la molécula). 31. La composición de caucho de la reivindicación 1, en la que el polímero basado en dieno conjugado modificado del componente de caucho (A) presenta al menos un enlace estaño-carbono o un enlace silicio-carbono procedente de un agente de acoplamiento representado por medio de la fórmula (V) siguiente: (en la que R 8 se escoge de manera independiente entre el grupo que consiste en un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1-20, un grupo cicloalquilo que tiene un número de carbonos de 3-20, un grupo arilo que tiene un número de carbonos de 6-20 y un grupo aralquilo que tiene un número de carbonos de 7-20; Z es estaño o silicio; X es de manera independiente cloro o bromo; y a es 0-3 y b es 1-4 con la condición de que a + b = 4). 32. La composición de caucho de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el componente de caucho (A) contiene caucho natural y/o caucho de poliisopreno. 33. Un neumático que usa la composición de caucho que se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1- 32. 26