Caucho para neumático que comprende brea de aceite de pino.

Una composición de caucho de neumático que comprende un compuesto de caucho y un aceite de proceso,

en la que el aceite de proceso comprende una brea de aceite de pino modificada seleccionada del grupo que consiste en breas de aceite de pino esterificadas, breas de aceite de pino descarboxiladas, jabones de brea de aceite de pino, breas de aceite de pino térmicamente tratadas, y breas de aceite de pino térmica y catalíticamente tratadas.

Caucho para neumático que comprende brea de aceite de pino Antecedentes de la invención

Las formulaciones de caucho usadas en varios componentes de neumático previamente se han diseñado usando aceites de proceso convencionales para ablandar y diluir el caucho. Típicamente, se han usado aceites de proceso aromáticos, que tienen cierto contenido de compuestos aromáticos policíclicos (PCA) o hidrocarburos poliaromáticos (PAH).

Por ejemplo, tales aceites diluyentes se pueden usar para reducir la viscosidad Mooney de caucho sintético para facilitar su mezcla con otros ingredientes de mezclas de caucho. Adicionalmente, estos aceites diluyentes o de proceso se pueden usar en la industria de neumáticos como ayuda de proceso para facilitar la mezcla del caucho y como plastificante para modificar las propiedades mecánicas del compuesto de caucho después de la vulcanización. Estos aceites diluyentes se pueden usar también para influir en las propiedades viscoelásticas de un compuesto de neumático. El contenido aromático del aceite diluyente puede mejorar las propiedades de agarre en húmedo. La naturaleza de los aceites usados para diluir caucho sintético y para procesar compuestos de caucho es la misma.

Los aceites minerales se clasifican según su tipo, Aromático, Nafténico y Parafínico. Los más comúnmente usados son aceites de extracto aromático destilado (DAE) que son aceites de proceso con alto contenido de hidrocarburo poliaromático (PAH). Se considera que estos aceites de DAE tienen un impacto negativo en el medio ambiente y la salud humana debido al contenido de PAH. Recientemente, las preocupaciones reguladoras, medioambientales y sociales han necesitado el uso de aceites de proceso que tienen un contenido más bajo de PAH. Como resultado, se desea que la industria del caucho y neumáticos deje de utilizar aceites de proceso que contienen más del 3% de PAH. Se ha estimado que la industria de neumáticos se enfrentará a problemas importantes, dado que cambiar el DAE requerirá que se reemplacen alrededor de un millón de toneladas métricas de DAE por año.

Para reemplazar estos aceites la industria de neumáticos ha empezado a usar aceites de extracto aromático destilado tratado (TDAE) y de solvato de extracto suave (MES). Ambos de estos aceites proporcionan neumáticos que tienen mejor resistencia de rodadura pero, desgraciadamente, peores propiedades de agarre. Los aceites de extracto aromático residual (RAE) se ofrecen como otro reemplazo posible, y estos aceites proporcionan mejores propiedades de agarre que los otros aceites con por lo menos tan buenas propiedades de resistencia de rodadura.

Sin embargo, al cambiar el uso de aceites de bajo contenido de PAH se ha notado alguna pérdida de rendimiento de mezcla del caucho. Para proporcionar tales aceites de bajo contenido de PAH, es necesario por lo tanto desarrollar nuevos compuestos de caucho que proporcionen niveles de rendimiento deseables incorporando el uso de aceites de bajo PAH.

Los aceites de reemplazo más comercialmente deseables que cumplen esta especificación generalmente proporcionarán neumáticos con menor agarre en húmedo. La mayoría de los nuevos aceites están aún basados en aceites minerales no renovables.

La patente de EE.UU. No. 2.483.797, otorgada el 4 de octubre de 1949, a Edward A. Van Valkenburgh, describe la composición ácida de aceite de pino. Esta invención se refiere a mejoras en composiciones de aceite de pino para su uso en la mezcla y vulcanización de caucho.

La patente de EE.UU. No. 2.578.955, otorgada el 18 de diciembre de 1951 a Edward A. Van Valkenburgh, describe la composición de aceite de pino y aceite aromático y el método para prepararla. Esta invención se refiere a composiciones para su uso en la mezcla y vulcanización de caucho, y particularmente de caucho sintético, y al método para producir tales composiciones.

La patente de EE.UU. No. 2.657.147, otorgada el 27 de octubre de 1953 a Edward A. Van Valkenburgh, describe una composición para vulcanizar caucho. La invención se refiere a mejoras en composiciones ácidas de aceite de pino útiles en la mezcla y vulcanización de caucho.

La patente de EE.UU. No. 2.843.643, otorgada el 15 de julio de 1958, a Gleim, describe caucho que contiene destilado de brea de madera desmetilada, y un método para evitar el craqueo del caucho debido al ataque por ozono.

La patente de EE.UU. No. 3.157.69, otorgada el 17 de noviembre 1964, a McNay et al., describe el tratamiento de caucho sintético. Más particularmente, se refiere a un método para mejorar las características de procesamiento de polímeros similares al caucho sintético y los productos obtenidos de este modo.

La patente de EE.UU. No. 3.632.855, otorgada el 4 de enero de 1972, a Halbrook, et al., describe productos de reacción de epóxido de olefina de colofonia-grasa, formados por la reacción de un mol de ácido de colofonia con un mol de un epóxido de olefina grasa para dar un éster de hidroxi, útil como adhesivo en el caucho de estireno- butadieno (SBR).

La patente de EE.UU. No. 3.474.59, otorgada el 21 de octubre 1969 a Body, describe composiciones de adhesivo para polímeros de olefina elastómeros para su uso para proporcionar adhesión en copolímeros de caucho de etileno y otro monómero copolimerizable seleccionado de a-mono-olefinas, tales como propileno (copolímeros de caucho de etileno y propileno denominados a veces en la técnica "EPR") y en interpolímeros de etileno del tipo de caucho insaturados vulcanizables en azufre, por lo menos otro monómero copolimerizable seleccionado de a-mono-olefinas, y por lo menos un dieno hidrocarbonado no-conjugado; y para las composiciones de caucho que comprenden la mueva composición de adhesivo y por lo menos uno de los copolímeros e interpolímeros del tipo de caucho descritos anteriormente.

La patente de EE.UU. No. 3.649.58, otorgada el 14 de marzo de 1972 a Arlt, Jr., et al., describe adhesivos de brea de aceite de pino en caucho de terpolímero de etileno-propileno, que contienen por lo menos 75% y preferentemente de 8% a 1% de material no volátil se incorpora en caucho de terpolímero de etileno-propileno, preferentemente en forma de disolución del 4% al 9% en aceite de proceso de caucho.

La patente de EE UU. No. 3.873.482, otorgada el 25 de marzo 1975 a Severson et al., describe un procedimiento por el cual los materiales de aceite de pino comercial, una mezcla de ácidos grasos y ácidos de resina, se pirolizan en un tubo caliente para dar productos que cuando se añaden a una composición de caucho sintético mejoran su adherencia.

La patente de EE.UU. No. 4.272.419, otorgada el 9 de junio de 1981 a Forcé, describe el tratamiento de caucho de estireno-butadieno. Las propiedades de adhesión y pegajosidad del caucho de estireno-butadieno (SBR) se mejoran reemplazando del 1% al 25% del caucho con brea de aceite de pino saponificada, basado en el peso seco del SBR. El SBR puede ser carboxilado o sin carboxilar, con carga o sin carga.

La patente de EE.UU. No. 4.581.4, otorgada el 8 de abril de 1986, a Kondo, describe composiciones de caucho modificadas con mezclas de material de colofonia. Una composición de caucho que comprende (a) 1 partes en peso de un caucho seleccionado del grupo que consiste en caucho natural y cauchos sintéticos de dieno y (b) de alrededor de 1 a alrededor de 3 partes en peso de un derivado de colofonia que comprende una mezcla de (i) de alrededor de 15 a alrededor de 5% en peso de una resina de trementina, (ii) de alrededor de 1 a alrededor de 7% en peso de una resina de trementina polimerizada y (iii) no más de alrededor de 55% en peso de una brea de colofonia, cada uno basado en el peso del derivado de colofonia.

La patente de EE.UU. No. 5.54.135, otorgada el 2 de abril de 1996, a Ardrlzzl, et al., describe una composición de aceite que tiene una viscosidad cinemática a 1°C de 32 a 5 cSt y que contiene menos de 3 por ciento en peso de compuestos aromáticos polinucleares que se emplea como aceite de proceso para compuestos de caucho, especialmente cauchos aromáticos.

La patente de EE.UU. No. 6.13.88, otorgada el 15 de agosto de 2, a Hashlmoto, describe una composición de caucho y aceite de alto contenido aromático y caucho sintético diluido con aceite usando la misma.

La publicación de Patente de EE.UU. No. 21/2337, publicada el 2 de septiembre de 21, de Kaimai et al., describe un aceite de proceso de caucho en el que el contenido de aromáticos policíclicos (PCAs) como se determina por el método IP 346 es menor de 3% en masa y que es rico en hidrocarburos aromáticos, y un método para producir la misma.

La publicación de Patente EE.UU. No. 22/45697, publicada el 18 de abril de 22, de Sohnen et al., describe una composición... [Seguir leyendo]

1. Una composición de caucho de neumático que comprende un compuesto de caucho y un aceite de proceso, en la que el aceite de proceso comprende una brea de aceite de pino modificada seleccionada del grupo que consiste en breas de aceite de pino esterificadas, breas de aceite de pino descarboxiladas, jabones de brea de

aceite de pino, breas de aceite de pino térmicamente tratadas, y breas de aceite de pino térmica y catalíticamente tratadas.

2. La composición de la reivindicación 1, que comprende de 1 a 75 partes en peso de la brea de aceite de pino modificada basada en 1 partes en peso del compuesto de caucho.

3. La composición de la reivindicación 1, en la que la brea de aceite de pino modificada es una brea de aceite 1 de pino esterificada que comprende un ésterde alcohol monohidroxilado o un ésterde alcohol polihidroxilado.

4. La composición de la reivindicación 3, en la que el éster de alcohol monohidroxilado es un éster de 2- etilhexanol.

5. La composición de la reivindicación 3, en la que el éster de alcohol polihidroxilado se selecciona del grupo que consiste en ásteres de glicerina, ásteres de etilenglicol, ásteres de dietilenglicol, ésteres de trietilenglicol, ésteres

de polietilenglicol, ésteres de polipropilenglicol, ésteres de eritritol, ésteres de pentaeritritol, ésteres de xilitol, ésteres de manitol, ésteres de sorbitol y ésteres de volemitol.

6. La composición de la reivindicación 3, en la que la brea de aceite de pino modificada comprende un éster de etilenglicol.

7. Un método para fabricar un neumático que comprende fabricar una o más porciones del neumático de la 2 composición de caucho de neumático de cualquiera de las reivindicaciones 1-6 y curar la composición de caucho de

neumático.

8. Un neumático en el que por lo menos una porción del neumático comprende una composición de caucho de neumático de cualquiera de las reivindicaciones 1-6.