Mezcla de banda de rodadura para neumático de invierno.

Una mezcla de banda de rodadura que comprende una base de polímero de cadena insaturada reticulable;

de 50a 90 phr de sílice; y de 4 a 10 phr de un agente de unión de silano; dicha mezcla se caracteriza por que dicha sílicetiene un área superficial de 80 a 130 m2/g, y dicho agente de unión de silano tiene la fórmula I

SH(CH2)3SiR1R2

en la que:

R1 es -OCH2CH3, y

R2 es -O(CH2CH2O)5(CH2)12CH3

Mezcla de banda de rodadura para neumático de invierno 5 Campo técnico La presente invención se refiere a una mezcla de banda de rodadura para neumático de invierno.

Antecedentes de la técnica Los neumáticos de invierno están diseñados para la seguridad en términos de rendimiento de agarre en la carretera en condiciones de invierno, es decir, en el hielo y en la nieve.

En determinadas mezclas, el negro de carbono se ha sustituido durante mucho tiempo con sílice, que es 15 particularmente ventajosa en términos de resistencia a la rodadura y de agarre en pavimento húmedo.

La sílice se usa en combinación con agentes de unión de silano, que se unen con los grupos silanol de la sílice para evitar la formación de enlaces de hidrógeno entre las partículas de sílice, mientras que al mismo tiempo fija la sílice químicamente a la base de polímero.

Como se conoce, un problema al que se enfrentan los fabricantes de neumáticos de invierno es el delicado equilibrio entre el agarre en el pavimento húmedo y un rendimiento aceptable en la nieve. Es decir, una solución para la mejora de la adherencia en el pavimento húmedo consiste en el aumento del contenido de sílice de la mezcla de la banda de rodadura. Aunque aumenta mucho el agarre en el pavimento húmedo, sin embargo, un alto contenido de sílice en la mezcla también deteriora el rendimiento del neumático en el hielo y la nieve, haciendo la mezcla de la banda de rodadura demasiado rígida.

Divulgación de la Invención Es un objeto de la presente invención proporcionar una mezcla de banda de rodadura diseñada para conseguir un agarre excelente en condiciones tanto de pavimento húmedo como de invierno.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona una mezcla de banda de rodadura que comprende una base de polímero de cadena insaturada reticulable; de 50 a 90 phr de sílice; y de 4 a 10 phr de un agente de unión de 35 silano; dicha mezcla se caracteriza por que dicha sílice tiene un área superficial de 80 a 130 m2/g, y dicho agente de unión de silano tiene la fórmula I

SH (CH2) 3SiR1R22 (I)

en la que:

R1 es -OCH2CH3, y R2 es -O (CH2CH2O) 5 (CH2) 12CH3

Mejor Modo de Llevar a cabo la Invención En una realización preferente, dicha mezcla comprende de 10 a 40 phr de BR con un contenido de vinilo de un 60 a un 80%.

Los siguientes son simplemente ejemplos no limitantes, para una comprensión más clara de la presente invención.

Se prepararon cinco mezclas de control (A, B, C, D, E) y dos mezclas de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención (F, G) , y cada una se ensayó para determinar el agarre en el pavimento húmedo y el rendimiento sobre hielo/nieve.

Las mezclas descritas en los ejemplos se prepararon usando el siguiente procedimiento:

-preparación de las mezclas

(1ª etapa de mezcla)

Antes de la mezcla, un mezclador de rotor tangencial, de 230-270 litros, se cargó con la base de polímero reticulable, sílice, agente de unión de silano y aceite, hasta un factor de relleno de un 66-72%.

El mezclador se hizo funcionar a una velocidad de 40-60 rpm, y la mezcla se descargó al alcanzar una temperatura de 140-160 ºC.

(2ª etapa de mezcla)

La mezcla de la primera etapa se trató de nuevo en un mezclador que funcionaba a una velocidad de 40-60 rpm, y se descargó al alcanzar una temperatura de 130-150 ºC. 5 (3ª etapa de mezcla)

El sistema de curado se añadió a la mezcla a partir de la segunda etapa, hasta un factor de relleno de un 63-67%.

El mezclador se hizo funcionar a una velocidad de 20-40 rpm, y la mezcla se descargó al alcanzar una temperatura de 100-110 ºC.

La Tabla 1 muestra las composiciones de las cinco mezclas de control.

Tabla 1

A B C D E

S1723 110 110 82, 5 82, 5 82, 5

Nd-BR 20 - - - --

BR alto vinilo - 20 40 40 40

Sílice (VN3) 66 66 66 - --

Sílice (Z1115) - - - 66 76

SI75 6, 6 6, 6 6, 6 6, 6 7, 6

Aceite - - 7, 5 7, 5 7, 5

Azufre 1, 8 1, 8 1, 8 1, 8 1, 3

La Tabla 2 muestra las composiciones de las dos mezclas de acuerdo con la presente invención. Tabla 2

F G

S1723 110 82, 5

Nd-BR 20 --

BR alto vinilo - 40

Sílice (Z1115) 83 76

Agente de unión de silano (I) 9, 6 8, 8

Aceite 7, 5 7, 5

Azufre 1, 2 1, 2

Como se puede ver mediante la comparación de las dos Tablas, las mezclas de acuerdo con la presente invención se diferencian de las mezclas de control porque contienen sílice de baja área superficial (es decir 110 m2/g) comercializada con el nombre comercial de Z1115, y el agente de unión de silano particular de fórmula I. La sílice usada en las mezclas de control A-C tiene un área superficial de 170 m2/g.

La mezcla G representa una mejora adicional porque también contiene un BR de alto contenido en vinilo (es decir un 25 70%) .

Como se ha indicado, las mezclas A-G se ensayaron para determinar el agarre en el pavimento húmedo en condiciones de invierno.

La Tabla 3 muestra los resultados del ensayo.

Tabla 3

A B C D E F G

TanD a 0 ºC 100 106 107 107 112 110 113

E' a -20 ºC 100 95 93 97 94 100 99

E' a 30 ºC 100 99 99 97 101 100 99

Índice de desgaste 100 60 75 85 95 100 98

Como los expertos saben, los valores de TanD a 0 ºC, E' a -20 ºC y E' a 30 ºC indican los índices de agarre en el pavimento húmedo, el rendimiento en invierno, y el rendimiento en el pavimento seco respectivamente. 5 El componente elástico del módulo dinámico (E') y de TanD se midieron de acuerdo con el Patrón ASTM D5992.

El índice de desgaste se determinó mediante pruebas de abrasión DIN de acuerdo con el Patrón ASTM 5963.

Como se muestra por los resultados en la Tabla 3, las mezclas F y G de acuerdo con la presente invención son las únicas que proporcionan un alto grado tanto de agarre en el pavimento húmedo como de rendimiento en invierno. Más específicamente, si también se usa BR de alto contenido de vinilo, además de la combinación de sílice de baja área superficial y el agente de unión de silano de fórmula (I) , se consiguen incluso mejores resultados en términos de agarre en el pavimento húmedo, mientras que aún se mantiene un excelente rendimiento en invierno.

Finalmente, es importante indicar como las mezclas de acuerdo con la presente invención también aseguran excelentes valores de rendimiento en el pavimento seco y de índice de desgaste.

1. Una mezcla de banda de rodadura que comprende una base de polímero de cadena insaturada reticulable; de 50

a 90 phr de sílice; y de 4 a 10 phr de un agente de unión de silano; dicha mezcla se caracteriza por que dicha sílice 5tiene un área superficial de 80 a 130 m2/g, y dicho agente de unión de silano tiene la fórmula I

SH (CH2) 3SiR1R22 (I)

en la que: 10

R1 es -OCH2CH3, y

R2 es -O (CH2CH2O) 5 (CH2) 12CH3

2. Una mezcla de banda de rodadura como se ha reivindicado en la Reivindicación 1, caracterizada por que 15 comprende de 10 a 40 phr de BR con un contenido de vinilo de más de un 60%.

3. Una mezcla de banda de rodadura como se ha reivindicado en la Reivindicación 2, caracterizada por que comprende una base de polímero de cadena insaturada reticulable; de 10 a 30 phr de BR con un porcentaje de vinilo de más de un 70%; de 70 a 80 phr de sílice con un área superficial de 100 a 120 m2/g; y de 8, 5 a 9, 5 phr de agente de unión de silano de fórmula I.

4. Una banda de rodadura preparada a partir de una mezcla como se ha reivindicado en una de las Reivindicaciones precedentes.

5. Un neumático que comprende una banda de rodadura como se ha reivindicado en la Reivindicación 4.