Mezcla de cauchos reticulable con azufre y neumático.

Mezcla de cauchos reticulable con azufre, en particular para bandas de rodadura de neumáticos,

que contiene

- mas de 40 phr de al menos un caucho de butadieno,

- 4 - 8 phr de ácido silícico,

- al menos un agente de acoplamiento de silano,

- más de 50 phr de al menos un negro de carbono con un índice DBP >105 cm3/100 g y

- menos de 6 phr de aceites plastificantes y/o coadyuvantes de tratamiento.

Mezcla de cauchos reticulable con azufre y neumático La invención se refiere a una mezcla de cauchos reticulable, en particular para las bandas de rodadura de neumáticos. Además, la invención se refiere a un neumático, en particular a un neumático para vehículos industriales, cuya parte de la banda de rodadura que entra en contacto con la calzada se compone, al menos en parte, de una mezcla de cauchos vulcanizada con azufre.

Mezclas de cauchos vulcanizables con azufre que contiene caucho de butadieno (polibutadieno) se emplean ya desde hace tiempo para las bandas de rodadura de neumáticos para vehículos. En este caso, es conocido que los vulcanizados que se basan en mezclas de cauchos con un caucho de butadieno se distinguen por una elevada resistencia a la abrasión. Por lo tanto, a menudo se emplea caucho de butadieno en mezclas para las bandas de rodadura de neumáticos de vehículos industriales. Particularmente en el caso de aplicaciones con una elevada profundidad de la abrasión, el uso de caucho de butadieno conduce a un volumen de abrasión menor y, por consiguiente, a mayores rendimientos de rodadura. Por lo tanto, también se encuentran cantidades particularmente elevadas de caucho de butadieno en mezclas de ejes de accionamiento y bandas de rodadura de autobuses.

Mezclas para bandas de rodadura para neumáticos para vehículos industriales que contienen hasta 30 phr de caucho de butadieno se conocen, por ejemplo, del documento US 5.718.782 y del documento WO 2009/068392 A1. Las mezclas allí descritas contienen también ácido silícico, agentes de acoplamiento de silano, negro de carbono con un índice DBP > 105 cm3/100 g de caucho natural y plastificantes. Sin embargo, no se dan a conocer mezclas con más de 40 phr de caucho de butadieno. Esto se ha de atribuir a que cantidades demasiado elevadas de caucho de butadieno empeoran el agarre en mojado de neumáticos con una banda de rodadura a base de una mezcla de este tipo.

También en el documento DE 10 2007 060 859 A1 se describen mezclas de cauchos para bandas de rodadura de neumáticos para vehículos con menos de 40 phr de caucho de butadieno.

Otras mezclas para bandas de rodadura para neumáticos para vehículos se conocen del documento EP 0 705 879 A1, del documento US 6.670.416 B1 y del documento EP 1 632 527 A1.

En el documento EP 1 820 668 A1 se describen neumáticos con bandas de rodadura esponjadas, cuyas mezclas de caucho para la banda de rodadura esponjada contienen más de 40 phr de caucho de butadieno, 5 phr de ácido silícico, un agente de acoplamiento de silano, 55 phr de negro de carbono del tipo N 134 y 15 phr de aceite plastificante.

Partiendo de este estado conocido de la técnica, la invención tiene por misión proporcionar una mezcla de cauchos que, en el caso de utilizarla para bandas de rodadura de neumáticos, determine un comportamiento a la abrasión mejorado sin un empeoramiento del agarre en mojado y presente buenas propiedades de resistencia al desgarre.

El problema se resuelve mediante una mezcla de cauchos reticulable con azufre, que contiene 45 -mas de 40 phr de al menos un caucho de butadieno, -4 - 8 phr de ácido silícico, -al menos un agente de acoplamiento de silano, -más de 50 phr de al menos un negro de carbono con un índice DBP > 105 cm3/100 g y -menos de 6 phr de aceites plastificantes y/o coadyuvantes de tratamiento.

50 El dato utilizado en este documento, phr (partes por cien partes de caucho en peso) es en este caso el dato cuantitativo habitual en la industria del caucho para recetas de mezclas. La dosificación de las partes en peso de las distintas sustancias se refiere en este caso siempre a 100 partes en peso de la masa total de todos los cauchos presentes en la mezcla.

55 Sorprendentemente, se ha demostrado que el empeoramiento del agarre en mojado puede ser contrarrestado 2

mediante una elevada proporción de caucho de butadieno (más de 40 phr) mediante la combinación especial con 4-8 8 phr de ácido silícico activado, es decir, ácido silícico fijable al polímero a través de un agente de acoplamiento de silano, y más de 50 phr de al menos un negro de carbono con un índice DBP > 105 cm3/100 g. Mediante la conjunción de una elevada proporción de caucho de butadieno con un elevado grado de carga de negro de carbono y ácido silícico se consigue desacoplar el comportamiento opuesto de las propiedades de abrasión y agarre en mojado en el caso de mezclas de cauchos de butadieno. Se reduce la abrasión durante el funcionamiento en marcha. En el caso de dosificaciones más elevadas de ácido silícico (más de 8 phr) resultan, mediante una viscosidad incrementada, problemas técnicos de tratamiento, pudiéndose contrarrestar estos efectos mediante una reducción simultánea del negro de carbono. No obstante, esto conlleva de nuevo un empeoramiento de la abrasión.

A mismo tiempo, no se ven afectadas negativamente las propiedades de resistencia al desgarre.

En el caso del caucho de butadieno empleado conforme a la invención, se puede tratar tanto de cis-1, 4- como de vinil-polibutadieno (40-90% de porción de vinilo) . Se prefiere el uso de cis-1, 4-polibutadieno con una proporción cis-1, 4 mayor que 90% que puede prepararse, p. ej., mediante polimerización en solución en presencia de catalizadores del tipo de las tierras raras.

Se puede conseguir un comportamiento particularmente equilibrado entre abrasión y agarre en mojado si la mezcla contiene 45-55 phr de al menos un caucho de butadieno.

Como ácido silícico pueden emplearse los tipos conocidos en la industria de los neumáticos, pudiendo emplearse también varios tipos de ácido silícico diferentes. En este caso, por norma general, se trata de ácidos silícicos precipitados, los cuales se caracterizan, en particular, en función de su superficie. En este caso, para la caracterización se indica en m2/g la superficie de adsorción de nitrógeno (BET) conforme a las normas DIN 66131 y DIN 66132 como medida de la superficie de material de carga interna y externa, y en m2/g la superficie según CTAB conforme a la norma ASTM D 3765 como medida de la superficie externa que, a menudo, se considera como la superficie eficaz de caucho. Por ejemplo, se pueden emplear ácidos silícicos con una superficie de adsorción de nitrógeno entre 120 y 240 m2/g, preferiblemente entre 150 y 200 m2/g, y una superficie según CTAB entre 120 y 230 m2/g, preferiblemente entre 140 y 200 m2/g.

Para la fijación del ácido silícico al caucho, la mezcla de acuerdo con la invención contiene al menos un agente de acoplamiento de silano. Los agentes de acoplamiento de silano reaccionan con los grupos silanol en superficie del ácido silícico u otros grupos polares durante la mezcladura del caucho o bien de la mezcla de cauchos (in situ) o ya antes de la adición del material de carga al caucho en el sentido de un tratamiento previo (modificación previa) . En este caso, como agentes de acoplamiento de silano pueden utilizarse todos los agentes de acoplamiento de silano conocidos por el experto en la materia para su uso en mezclas de caucho. Agentes de acoplamiento de este tipo, conocidos del estado de la técnica, son organosilanos bifuncionales que en el átomo de silicio poseen al menos un grupo alcoxi, cicloalcoxi o fenoxi como grupo de partida y que presentan, como otra funcionalidad, un grupo que, eventualmente después de la separación, puede pasar a formar parte de una reacción química con los dobles enlaces del polímero. En el caso del grupo mencionado en último lugar puede tratarse, p. ej., de los siguientes grupos químicos: -SCN, -SH, -NH2 o -Sx- (con x = 2-8) . Así, en calidad de agentes de acoplamiento de silano pueden utilizarse, p. ej., 3-mercaptopropiltrietoxisilano, 3-tiocianato-propiltrimetoxisilano o polisulfuros de 3, 3'-bis (trietoxisililpropilo) con 2 a 8 átomos de azufre tales como, p. ej., tetrasulfuro de 3, 3'-bis (trietoxisililpropilo) (TESPT) , el correspondiente disulfuro, o también mezclas a base de los sulfuros con 1 a 8 átomos de azufre con diferentes contenidos de los distintos sulfuros. En este caso, TESPT puede añadirse, por ejemplo, también en forma de mezcla con negro de carbono industrial (nombre comercial X50S de la razón social Degussa) . También mercaptosilanos bloqueados tal como se conocen, p. ej., del documento WO 99/09036, pueden emplearse como agentes de acoplamiento de silano.

Los agentes de acoplamiento de silano se emplean en cantidades de 0, 2 a 30 partes en peso, preferiblemente 1 a 15 partes en peso, referidas a 100 partes en peso de material... [Seguir leyendo]

1. Mezcla de cauchos reticulable con azufre, en particular para bandas de rodadura de neumáticos, que contiene -mas de 40 phr de al menos un caucho de butadieno, -4 - 8 phr de ácido silícico, -al menos un agente de acoplamiento de silano, -más de 50 phr de al menos un negro de carbono con un índice DBP > 105 cm3/100 g y -menos de 6 phr de aceites plastificantes y/o coadyuvantes de tratamiento.

2. Mezcla de cauchos según la reivindicación 1, caracterizada porque contien.

45. 55 phr de al menos un caucho de butadieno.

3. Mezcla de cauchos según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque contien.

50. 60 phr de al menos un negro de carbono con un índice DBP > 105 cm3/100 g.

1.

4. Mezcla de cauchos según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque contiene más de 40 phr de caucho natural.

5. Mezcla de cauchos según la reivindicación 4, caracterizada porque contien.

45. 55 phr de caucho natural.

2.

6. Mezcla de cauchos según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque contiene 2 5 phr de aceites plastificantes y/o coadyuvantes de tratamiento.

7. Neumático, en particular neumático para vehículos industriales, cuya parte de la banda de rodadura que entra 25 en contacto con la calzada se compone, al menos en parte, de una mezcla de cauchos vulcanizada con azufre según al menos una de las reivindicaciones 1 a 6.