Mezcla de cauchos.

Una mezcla de cauchos que contiene:

- por lo menos un caucho diénico y

- de 0,

1 a 20 phr de por lo menos una resina de cumarona e indeno y

- un sistema de vulcanización, que contiene por lo menos un agente acelerador y azufre elemental y/o por lo menos una sustancia donante de azufre, siendo de 0,9 a 5 la relación molar del agente acelerador al azufre, estando compuesta la cantidad molar total del azufre a base de azufre elemental y del azufre entregado por la sustancia donante de azufre.

Mezcla de cauchos Mezcla de cauchos El invento se refiere a una mezcla de cauchos, en particular para bandas de rodadura de cubiertas de neumáticos de vehículos automóviles.

Las cubiertas de neumáticos de vehículos automóviles deben de satisfacer diferentes requisitos en el tráfico por carreteras. Así, la abrasión, en particular de la banda de rodadura, desempeña un importante cometido para la durabilidad de la cubierta, pero también para la contaminación del medio ambiente. Unos recubrimientos agudos y cortantes de las carreteras, unos baches, unos cantos rodados y unas piedras afiladas pueden conducir, especialmente en el caso de unas cubiertas para camiones con mucho o provisional empleo en el terreno, a unos desmoronamientos en parte repentinos y por lo tanto a una mayor pérdida de material, que es la denominada "Chip & Chunk" [= abrasión por fragmentos de roca & desprendimiento por corrosión causada por partículas pequeñísimas]. Además de esto, desempeñan un importante cometido las propiedades de agarre de la cubierta para la seguridad y el comportamiento de resistencia a la rodadura para el consumo de energía. Usualmente la receta de las mezclas para bandas de rodadura se optimiza para cumplir los requisitos específicos establecidos a una cubierta en su respectivo sector de empleo.

Es conocido en el mundo técnico que un mejoramiento de una propiedad física de una mezcla de cauchos va acompañado por el empeoramiento de otra distinta. Existe un denominado conflicto de objetivos p.ej. entre el frenado en húmedo y la resistencia a la rodadura. Otro conflicto de objetivos de una mezcla para bandas de rodadura puede presentarse entre la resistencia a la abrasión y la resistencia a la rodadura o la resistencia frente a la Chip & Chunk.

Junto a los requisitos establecidos para estas propiedades físicas, una mezcla de cauchos debe de estar constituida además de ello de tal manera que los productos que se produzcan a partir de ella, tales como una cubierta de neumático de vehículo automóvil, se puedan fabricar de la manera más sencilla que sea posible. En este contexto, la cinética de calentamiento de la mezcla de cauchos desempeña un importante cometido para la posibilidad de industrialización. Un aspecto decisivo lo constituye la duración del necesario calentamiento de la mezcla de cauchos y por consiguiente de la cubierta para realizar la vulcanización durante el proceso de fabricación. Un calentamiento más largo de la cubierta provoca un consumo más alto de energía, mientras que un calentamiento demasiado breve conduce a una reticulación insuficiente de las cadenas de los polímeros, con lo que no se presenta la durabilidad estructural durante el funcionamiento en marcha. Resulta desfavorable también el que solamente una pieza constructiva necesite un calentamiento más largo, puesto que por consiguiente otras piezas constructivas se calientan excesivamente y se puede llegar a una denominada reversión. En este caso los resultantes puentes de azufre entre los polímeros son parcialmente degradados de nuevo, lo cual a su vez provoca una peor durabilidad.

El objetivo se sitúa por lo tanto en ejecutar a las cubiertas con sus diferentes componentes de tal manera que con un consumo de energía lo más pequeño que sea posible, todas las piezas constructivas sean calentadas de la manera más óptima que sea posible.

No obstante, a la rápida reticulabilidad para conseguir un bajo consumo de energía están establecidos ciertos límites por medio del proceso de producción de las mezclas de cauchos individuales, puesto que en el caso de la extrusión a través de unas plantillas para efectuar la conformación de piezas constructivas individuales se llega a una elevación de la temperatura. Ésta puede conducir al denominado "chamuscado incipiente" de una mezcla, es decir a una indeseada reticulación previa prematura.

Por lo tanto, en bandas de rodadura de cubiertas de neumáticos de vehículos automóviles se pretende emplear unas mezclas de cauchos, que a la vez se puedan procesar bien y se puedan conseguir también unas buenas propiedades de las cubiertas, sin tener que aceptar mermas en la cinética de calentamiento.

Ciertas resinas, en particular resinas de hidrocarburos, son unas sustancias aditivas conocidas desde hace mucho tiempo para unas mezclas de cauchos destinadas a bandas de rodadura de cubiertas de neumáticos de vehículos automóviles. Ellas sirven sobre todo como agentes auxiliares de la elaboración y dan lugar a la necesaria pegajosidad en verde (es decir, en estado semielaborado) de las mezclas de cauchos. Además, por medio de ciertas resinas se puede influir sobre determinadas propiedades de los materiales vulcanizados, tales como la dureza, el módulo y el comportamiento de hinchamiento. Ellas se pueden emplear también como resinas para vulcanización o agentes mediadores de adherencia. Unas típicas resinas conferidoras de pegajosidad, que se emplean en la industria del caucho, son p.ej. unas resinas de petróleo, unas resinas terpénicas, unas resinas de colofonia, unas resinas de fenol y formaldehído y unas resinas de cumarona e indeno.

A partir del documento de solicitud de patente europea EP 1808456 A 1 se conocen por ejemplo una mezcla de cauchos, que contiene una resina con un peso molecular medio de menos que 400 g/mol y con un punto de reblandecimiento de menos que 40 ºC así como un caucho de estireno y butadieno (SBR) como el componente

polimérico principal. La mezcla de cauchos presenta, con una resina de cumarona e indeno y una cantidad disminuida de un aceite de proceso, un mejorado nivel de rendimiento (performance) en lo que concierne a las propiedades de Chip & Chunk, de frenado en seco y en húmedo así como a las de abrasión.

El documento de solicitud de patente alemana DE 102009044471 A1 divulga una mezcla de cauchos, que contiene 10 phr de una resina de colofonia así como un E-SBR (caucho de estireno y butadieno polimerizado en emulsión) como el componente polimérico principal. Esta mezcla pone de manifiesto un ventajoso comportamiento de resistencia a la rodadura.

El documento de patente alemana DE 69837498 T2 divulga una mezcla de cauchos para bandas de rodadura, que contiene una resina como agente plastificante con un punto de reblandecimiento de 35 a 150 ºC, un agente acelerador de la vulcanización del tipo de un compuesto ditiofosfórico así como un SBR como el componente polimérico principal. Con una cubierta de neumático, que comprende esta mezcla para bandas de rodadura, se consiguen una mejor regulabilidad y una mejor comodidad de conducción.

A partir del documento de patente europea EP 2236316 B1 se conoce una mezcla de cauchos, que contiene de 0, 5 a 10 phr de una resina conferidora de pegajosidad (una resina de fenol y formaldehído) en combinación con 0, 05 a 2 phr de una sal de hierro (un óxido de hierro) con un tamaño a la nanoescala. De esta manera se consiguen una alta pegajosidad de confección al mismo tiempo que una aceptable pegajosidad a los rodillos, así como unos altos alargamientos a la rotura y unas elevadas resistencias a la tracción de la mezcla de cauchos.

También el documento EP 2236315 B1 divulga una mezcla de cauchos, que presenta una alta pegajosidad de confección al mismo tiempo que una aceptable pegajosidad a los rodillos. Esta mezcla de cauchos contiene de 0, 5 a 10 phr de una resina conferidora de pegajosidad (una resina de fenol y formaldehído) en combinación con 0, 05 a 2 phr de un disulfuro de arilo y/o de fenilo (disulfuro de difenilo) .

Unas informaciones acerca de la posibilidad de industrialización, tal como la cinética de calentamiento, no se pueden encontrar en los mencionados documentos.

El invento se basa en la misión de poner a disposición una mezcla de cauchos, que haga posible un mejoramiento de la resistencia a la rodadura mientras que permanezcan constantes las demás propiedades de las cubiertas, sin que se tengan que aceptar desventajas en lo que se refiere a la elaborabilidad. En este caso, los períodos de tiempo de calentamiento deben de hacer posible un moderado período de tiempo para el calentamiento total de la cubierta sin ninguna simultánea susceptibilidad al chamuscado.

El problema planteado por esta misión se resuelve, conforme al invento, mediante el recurso de que la mezcla de cauchos contiene:

- por lo menos un caucho diénico y -de 0, 1 a 20 phr de por lo menos una resina de cumarona e indeno y -un sistema de vulcanización, que contiene por lo menos un agente acelerador y azufre elemental y/o por lo menos una sustancia donante de azufre, siendo de 0, 9 a 5 la relación molar del agente acelerador al azufre, estando compuesta la cantidad molar total del azufre a base de azufre... [Seguir leyendo]

1. Una mezcla de cauchos que contiene:

- por lo menos un caucho diénico y -de 0, 1 a 20 phr de por lo menos una resina de cumarona e indeno y -un sistema de vulcanización, que contiene por lo menos un agente acelerador y azufre elemental y/o por lo menos una sustancia donante de azufre, siendo de 0, 9 a 5 la relación molar del agente acelerador al azufre, estando compuesta la cantidad molar total del azufre a base de azufre elemental y del azufre entregado por la sustancia donante de azufre.

2. Una mezcla de cauchos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el caucho diénico se selecciona entre el conjunto que se compone de un poliisopreno natural y/o sintético y/o de un polibutadieno y/o de un caucho de estireno y butadieno.

3. Una mezcla de cauchos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, estando caracterizada la mezcla de cauchos por que ella contiene de 50 a 100 phr de un poliisopreno natural y/o sintético, de 0 a 50 phr de un caucho de polibutadieno y de 0 a 50 phr de un caucho de estireno y butadieno.

4. Una mezcla de cauchos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizada por que la resina de cumarona e indeno tiene un punto de reblandecimiento según la norma ASTM D 3461 comprendido entre 0 ºC y 170 ºC.

5. Una mezcla de cauchos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizada por que la cantidad de la resina de cumarona e indeno es de 2 a 10 phr. 25

6. Una mezcla de cauchos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizada por que el agente acelerador se selecciona entre el conjunto que se compone de agentes aceleradores del tipo de tiazol y/o de agentes aceleradores del tipo de mercapto y/o de agentes aceleradores del tipo de sulfenamida y/o de agentes aceleradores del tipo de tiocarbamato y/o de agentes aceleradores del tipo de tiuram y/o de agentes aceleradores del tipo de tiofosfato y/o de agentes aceleradores del tipo de tiourea y/o de agentes aceleradores del tipo de guanidina y/o de agentes aceleradores del tipo de xantogenato.

7. Una mezcla de cauchos de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada por que el agente acelerador del tipo de sulfenamida se selecciona entre el conjunto que se compone de N-ciclohexil-2-benzotiazolsulfenamida (CBS) y/o N, N-diciclohexilbenzotiazol-2-sulfenamida (DCBS) y/o benzotiazil-2-sulfenomorfolida (MBS) y/o N-terc.butil-2benzotiazilsulfenamida (TBBS) .

8. Una mezcla de cauchos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 7, caracterizada por que ella contiene adicionalmente de 0, 1 a 15 phr de por lo menos un ácido silícico. 40

9. Una cubierta de neumático de vehículo automóvil, caracterizada por que ella contiene, en por lo menos una pieza constructiva, por lo menos una mezcla de cauchos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 8.

10. Una cubierta de neumático de vehículo automóvil de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada por que la 45 pieza constructiva es una banda de rodadura.