Concentrado de color de caucho sintético y método para producir el mismo.

Un método para producir concentrados de color de caucho natural que comprende una etapa de mezclado queconsiste en mezclar un látex de caucho natural con una suspensión que contiene agua y un negro de carbóndisperso en la misma,

en donde 10 a 100 partes en peso del negro de carbón se mezcla con 100 partes en peso deun componente de caucho natural en el látex de caucho natural y el negro de carbón cumple con las siguientescondiciones:

(1) el área de superficie específica de absorción de nitrógeno (N2SA) del mismo, determinada de acuerdocon la norma ASTM D4820-93, es de 120 a 180 m2/g;

(2) la relación entre 24M4DBP, determinada de acuerdo con la norma ISO 6894, y N2SA está representada10 por la desigualdad 15 ≤ 24M4DBP - 0,375N2SA ≤ 38; y

(3) el modo (Dst) de los aglomerados de negro de carbón, determinado de acuerdo con el método descrito en lapresente memoria, está representado por la desigualdad Dst ≤ 65 nm y la relación (ΔD50 / Dst) entre la mitad delancho (ΔD50) de los aglomerados de negro de carbón y el modo (Dst) de los mismos está representada por ladesigualdad ΔD50 / Dst ≤ 0,70.

Concentrado de color de caucho sintético y método para producir el mismo.

Campo técnico

La presente invención se refiere a concentrados de color de caucho natural y métodos para producir los concentrados de color de caucho natural. La presente invención particularmente se refiere a un concentrado de color de caucho natural efectivo para lograr una composición de caucho de banda de rodadura que es adecuada para neumáticos de trabajo pesado para caminos escabrosos y que es efectiva para mejorar en gran medida la resistencia a la abrasión de los neumáticos sin afectar la baja acumulación de calor de los neumáticos, y también se refiere a un método para producir el concentrado de color de caucho natural. Además, la presente invención se refiere a una composición de caucho preparada utilizando el concentrado de color de caucho natural y neumáticos, y particularmente se refiere a un neumático para trabajo pesado para caminos escabrosos.

Técnica antecedente Hasta la fecha, el negro de carbón se ha utilizado como un relleno de refuerzo para cauchos tales como neumáticos. Esto se debe a que el negro de carbón tiene una capacidad de refuerzo y resistencia a la abrasión más alta en comparación con otros rellenos. Se sabe que la microestructuración del negro de carbón es efectiva para mejorar la resistencia a la abrasión y la resistencia a la rasgadura de neumáticos de trabajo pesado para caminos escabrosos. Se sabe que los aglomerados de negro de carbón con una distribución de tamaño estrecha exhiben una capacidad de refuerzo sustancialmente mejorada.

Por otro lado, se sabe que un método para producir un caucho fácilmente procesable utiliza un concentrado de color húmedo. El método es el siguiente: se prepara una suspensión de tal manera que se mezcla agua con un relleno tal como negro de carbón o sílice en una relación predeterminada con antelación y el relleno se dispersa finamente en agua con fuerza mecánica; la suspensión y un látex de caucho se mezclan juntos; la mezcla se coagula mediante la adición de un coagulante tal como un ácido, una sal inorgánica o una amina a la mezcla; y el coagulado se recupera y luego se seca.

Los siguientes concentrados de color han sido descritos recientemente (Documentos de patente 1 y 2) : concentrados de color de caucho natural que no tienen problemas inherentes a los concentrados de color húmedos de caucho natural que contienen caucho natural, negro de carbón, sílice, otro relleno inorgánico y similares, es decir, problemas relacionados con que los concentrados de color húmedos de caucho natural tienen una mejora menor en la procesabilidad en comparación con concentrados de color húmedos que contienen caucho sintético y, por lo tanto, es difícil dispersar uniformemente dichos rellenos pero que tienen alta procesabilidad, capacidad de refuerzo y resistencia a la abrasión.

Documento de Patente 1: Publicación de solicitud de patente pendiente de examen japonesa No. 2003-41005 (Reivindicaciones y similares)

Documento de Patente 2: Publicación de Solicitud de Patente pendiente de examen japonesa No. 2004-99625 (Reivindicaciones y similares)

Divulgación de la invención Problemas a resolver con la invención Teniendo en cuenta la aplicación a neumáticos de trabajo pesado y similares para caminos escabrosos, la microestructuración del negro de carbón a componer y la estrechez de la distribución de los aglomerados pueden intentarse. Estos intentos provocan el deterioro de la dispersión de negro de carbón en caucho y, por lo tanto, se presenta el problema de que no puede lograrse suficiente resistencia a la abrasión y se genera una alta acumulación de calor. Aunque los concentrados de color de caucho natural divulgados en los Documentos de patente 1 y 2 son efectivos para mejorar la procesabilidad, la capacidad de refuerzo y la resistencia a la abrasión de composiciones de caucho, los concentrados de color de caucho natural necesitan mejorarse de modo que se resuelva el problema de la distribución del negro de carbón.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un concentrado de color de caucho natural efectivo para lograr una composición de caucho de banda de rodadura que sea adecuada para neumáticos de trabajo pesado para caminos escabrosos y que sea efectiva para mejorar en gran medida la resistencia a la abrasión de los neumáticos sin afectar la baja acumulación de calor de los neumáticos y proporcionar un método para producir el concentrado de color de caucho natural.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una composición de caucho natural que se prepara utilizando el concentrado de color de caucho y proporcionar un neumático, particularmente un neumático para trabajo pesado, producido utilizando la composición de caucho, para caminos escabrosos.

Medios para resolver los problemas Los inventores han realizado intensivas investigaciones para resolver los problemas anteriores y han encontrado que los objetos anteriores pueden alcanzarse de tal manera que se mejora un método para producir un concentrado de color de caucho natural y se utiliza un negro de carbón específico. Esto ha permitido llevar a cabo la presente invención.

Un método para producir un concentrado de color de caucho natural de acuerdo con la presente invención incluye una etapa de mezclado que consiste en mezclar un látex de caucho natural con una suspensión que contiene agua y un negro de carbón disperso en la misma. Se mezclan 10 a 100 partes en peso del negro de carbón con 100 partes en peso de un componente de caucho natural en el látex de caucho natural. El negro de carbón cumple con las siguientes condiciones:

(1) el área superficial específica de absorción de nitrógeno (N2SA) del mismo, determinada de acuerdo con la norma ASTM D4820-93, es de 120 a 180 m2/g;

(2) la relación entre 24M4DBP, determinada de acuerdo con la norma ISO 6894, y N2SA está representada por la desigualdad 15 : 24M40BP - 0, 375N2SA : 38; y

(3) el modo (Dst) de aglomerados de negro de carbón, determinado de acuerdo con el método descrito más adelante, está representado por la desigualdad Dst: 65 nm y la relacion (º050 / 0st) entre la mita d del ancho (º050) de los aglomerados de negro de carbon y el modo (0st) de los mismos esta representado por la desigualdad º050 / 0st : 0, 70.

Se produce un concentrado de color de caucho natural mediante el método para producir concentrados de color de caucho natural.

La presente invención se refiere a una composición de caucho producida utilizando el concentrado de color de caucho natural y también se refiere a un neumático producido utilizando la composición de caucho.

Ventajas Un método de producción es efectivo en producir un concentrado de color de caucho natural adecuado para una composición de caucho natural que tiene propiedades altamente equilibradas, tales como procesabilidad, capacidad de refuerzo y resistencia a la abrasión. Una composición de caucho de acuerdo con la presente invención es efectiva para lograr una composición de caucho de banda de rodadura que es adecuada para neumáticos de trabajo pesado para caminos escabrosos y que es efectiva para mejorar en gran medida la resistencia a la abrasión de los neumáticos sin afectar la baja acumulación de calor de los neumáticos.

Mejor modo para llevar a cabo la invención Las realizaciones de la presente invención se describirán ahora detalladamente.

En la presente invención, es necesario producir una suspensión que contenga agua y un negro de carbón específico, disperso en la misma, de acuerdo con la presente invención con antelación a una etapa de mezclado que consiste en mezclar la suspensión y un látex de caucho natural. Un método de producción de la suspensión no está particularmente limitado y puede ser un método conocido. Por ejemplo, se carga una cantidad predeterminada del negro de carbón y agua en una homomezcladora y luego se mezclan juntos durante un tiempo predeterminado, mediante lo cual puede prepararse la suspensión.

En la producción de la suspensión, la distribución del tamaño de partícula y la absorción de aceite 24M4DBP del negro de carbón en la suspensión a base de agua se ajustan preferiblemente dentro de los rangos especificados más adelante.

En la etapa de mezclado que consiste en mezclar el látex de caucho natural con la suspensión, que contiene agua y el negro de carbón disperso en la misma, (i) el negro de carbón en la suspensión a base de agua tiene preferiblemente una distribución de tamaño de partícula en la cual el tamaño de partícula promedio en volumen (mv) del mismo es de 25 μm o menos y en la cual el tamaño de partícula del percentil 90 en volumen... [Seguir leyendo]

1. Un método para producir concentrados de color de caucho natural que comprende una etapa de mezclado que consiste en mezclar un látex de caucho natural con una suspensión que contiene agua y un negro de carbón disperso en la misma, en donde 10 a 100 partes en peso del negro de carbón se mezcla con 100 partes en peso de un componente de caucho natural en el látex de caucho natural y el negro de carbón cumple con las siguientes condiciones:

(1) el área de superficie específica de absorción de nitrógeno (N2SA) del mismo, determinada de acuerdo con la norma ASTM D4820-93, es de 120 a 180 m2/g;

(2) la relación entre 24M4DBP, determinada de acuerdo con la norma ISO 6894, y N2SA está representada por la desigualdad 15 : 24M40BP - 0, 375N2SA : 38; y

(3) el modo (Dst) de los aglomerados de negro de carbón, determinado de acuerdo con el método descrito en la presente memoria, está representado por la desigualdad Dst : 65 nm y la relación ( 050 / 0st) entre la mitad del ancho ( 050) de los aglomerados de negro de carbon y el modo (0st) de los mismos esta representada por la desigualdad ºD50 / Dst : 0, 70.

2. El método para producir concentrados de color de caucho natural de acuerdo con la reivindicación 1, en donde, en la etapa de mezclado, (i) el negro de carbón en la suspensión a base de agua tiene una distribución de tamaño de partícula en la cual el tamaño de partícula promedio en volumen (mv) del mismo es de 25 μm o menos y en la cual el tamaño de partícula del percentil 90 en volumen (D90) del mismo es de 30 μm o menos y (ii) la absorción de aceite 24M4DBP del negro de carbón que se ha recuperado de la suspensión a base de agua mediante secado se mantiene en 93% o más de la absorción de aceite 24M4DBP del negro de carbón que aún no ha sido dispersado en agua.

3. El método para producir concentrados de color de caucho natural de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde el látex de caucho natural ha sido tratado en una etapa de escisión que consiste en escindir enlaces amida en el látex de caucho natural.

4. El método para producir concentrados de color de caucho natural de acuerdo con la reivindicación 3, en donde la etapa de escisión utiliza una proteasa y/o un derivado de ácido policarboxílico aromático.

5. El método para producir concentrados de color de caucho natural de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la proteasa es alcalina.

6. El método para producir concentrados de color de caucho natural de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el látex de caucho natural y/o la suspensión contiene un tensioactivo.

7. El método para producir concentrados de color de caucho natural de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el concentrado de color de caucho natural preparado en la etapa de mezclado se coagula y luego se seca en una etapa de secado mientras se aplica un esfuerzo cortante mecánico al mismo.

8. El método para producir concentrados de color de caucho natural de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la etapa de secado utiliza una amasadora continua para secar.

9. El método para producir concentrados de color de caucho natural de acuerdo con la reivindicación 8, en donde la amasadora continua es un extrusor de amasado de múltiples tornillos.

10. Un concentrado de color de caucho natural producido por el método para producir concentrados de color de caucho natural de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

11. Un neumático producido utilizando una composición de caucho producida utilizando el concentrado de color de caucho natural de acuerdo con la reivindicación 10.