COMPOSICION DE CAUCHO PARA BANDA DE RODADURA Y NEUMATICO.

Una composición de caucho para una banda de rodadura caracterizada por combinar (a) 5-40 partes en masa de un agente ablandador que incluye un aceite en el que se controla una cantidad de extracción con dimetilsulfóxido (DMSO) mediante proceso IP346 menor que 3% en masa y (b) 5-40 partes en masa de un polímero líquido que posee un peso molecular promedio de viscosidad de 45.

000-100.000 en base a 100 partes en masa de un componente de caucho,

en la que el aceite es al menos un aceite de proceso seleccionado del grupo que consiste en T-DAE y MES, y donde el agente ablandador (a) además contiene un aceite nafténico hidrogenado

Composición de caucho para banda de rodadura y neumático.

La presente invención se refiere a una composición de caucho para una banda de rodadura y a un neumático, y más particularmente a una composición de caucho para una banda de rodadura que combina un caucho líquido específico y un aceite en el que una cantidad de extracción con dimetilsulfóxido (DMSO) es menor que 3% en masa, y un neumático que utiliza la misma.

Hasta ahora, se ha utilizado un aceite aromático superior (aceite aromático) como agente ablandador para una composición de caucho y un aceite diluyente para un caucho sintético en composiciones de caucho para neumáticos desde el punto de vista de la provisión de característica de alta pérdida (característica de pérdida por alta histéresis) y afinidad con el caucho.

Recientemente, se han utilizado aceites de proceso en los que la cantidad de extracción con DMSO es menor que 3% en masa, que se denominan Extractos aromáticos destilados tratados (T-DAE) y Solvatos Ligeros Extraídos (MES) y se obtienen tratando el aceite aromático superior fabricado a partir de petróleo como material de partida (por ejemplo véase JP-A-11-302459, página 2).

Sin embargo, las composiciones de caucho que utilizan un aceite tal como T-DAE o MES poseen propiedades de baja fractura y resistencia al desgaste en comparación con el caso que utiliza el aceite aromático superior convencional, y también la dependencia a la temperatura de las características viscoelásticas en la composición de caucho tienden a desplazarse hacia el lado de baja temperatura porque el punto de ablandamiento y viscosidad del mismo caucho son bajos. Por ello, éstos tienen un problema que la propiedad de deslizamiento en mojado y la estabilidad de dirección del neumático disminuyen. También, se considera para mejorar las propiedades de fractura y la resistencia al desgaste la mezcla con un copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno. En este caso, sin embargo, existe el problema de que el deterioro de baja acumulación térmica se agranda si se intenta controlar la reducción del módulo de elasticidad.

También se solicita prestar atención a la divulgación del documento US-4840988A.

En la situación anterior, es objeto de la invención proporcionar una composición de caucho para una banda de rodadura mejorando considerablemente las propiedades de fractura y resistencia al desgaste mientras se controla al mismo tiempo la reducción del módulo de elasticidad sin reducir la baja acumulación térmica mediante el uso de un aceite que posee una cantidad de extracción con DMSO menor que 3% en masa en comparación con el caso en que se combina el aceite aromático superior convencional.

Los inventores han realizado varios estudios para resolver los problemas anteriores y descubrieron que es efectivo reemplazar una parte del aceite que posee la cantidad de extracción con DMSO no mayor que 3% con un polímero líquido, y como resultado, se ha logrado la invención.

Es decir, la invención proporciona una composición de caucho para una banda de rodadura caracterizada por la combinación de (a) 5-40 partes en masa de un agente ablandador que incluye un aceite en el que se controla una cantidad de extracción con dimetilsulfóxido (DMSO) mediante proceso IP346 menor que 3% en masa y (b) 5-40 partes en masa de un polímero líquido que posee un peso molecular promedio de viscosidad de 45.000-100.000 sobre la base de 100 partes en masa de un componente de caucho.

Además, la invención proporciona un neumático que utiliza la composición de caucho anterior.

El componente de caucho utilizado en la invención puede ser uno cualquiera entre caucho natural y caucho sintético. Como caucho sintético se mencionan, por ejemplo, caucho copolímero de estireno-butadieno (SBR), caucho de butadieno (BR), caucho de isopreno (IR), caucho de butilo (IIR), caucho copolímero de acrilonitrilo-butadieno (NBR), caucho de etileno-propileno (EPM, EPDM) y mezclas de los mismos. Entre ellos, es preferible el caucho de copolímero de estireno-butadieno producido mediante un procedimiento de polimerización en emulsión considerando el equilibrio de varios desempeños en la banda de rodadura del neumático.

En la composición de caucho conforme a la invención, se requiere que se combine un agente ablandador (a) incluyendo el aceite en el que se controla la cantidad de extracción con DMSO mediante proceso IP346 (componente PCA (compuesto policíclico aromático)) menor que 3% en masa sobre la base de 100 partes en masa del componente de caucho. Como aceite que posee la cantidad de extracción con DMSO menor que 3% en masa se utilizan T-DAE (antes mencionado) y/o MES (antes mencionado).

En el agente ablandador (a), se requiere combinar un aceite nafténico hidrogenado. El aceite nafténico hidrogenado puede obtenerse sometiendo previamente el aceite nafténico a una purificación por hidrogenación a través de una técnica de purificación por hidrogenación a alta temperatura y alta presión. También, el aceite nafténico hidrogenado preferiblemente posee un contenido de hidrocarburo nafténico (%C_N) menor que 30 según lo medido conforme a ASTM D2140 (es decir a través de un análisis de anillo como nombre común).

El aceite nafténico hidrogenado preferiblemente se añade en una cantidad de 20-70% en masa por cantidad de aceite que posee la cantidad de extracción con DMSO menor que 3% en masa. Dicho aceite nafténico hidrogenado está disponible como producto comercial tal como SNH8, SNH46, SNH220, y SNH440 (nombre comercial) fabricado por Sankyo Yuka Kogyo Co., Ltd.

Además, el agente ablandador (a) puede contener asfalto. Como asfalto, es preferible que un componente asfalteno sea no mayor que 5% en masa considerando la afinidad con el caucho sintético utilizado y el efecto como agente ablandador. Además, el componente asfalteno se cuantifica a partir de un análisis de composición medido conforme al proceso JPI (Proceso de la Sociedad de Petróleo de Japón). Dicho asfalto es particularmente preferiblemente asfalto nafténico convencional y también es preferible que la viscosidad dinámica a 120ºC no sea mayor que 300 mm²/segundo.

La cantidad de asfalto combinado está preferiblemente dentro del intervalo de 95/5-5/95 como relación de masa de aceite nafténico hidrogenado y asfalto. Cuando la cantidad de asfalto excede el 95% en masa, la afinidad con el caucho sintético utilizado se vuelve un problema y el efecto puede disminuir.

El procedimiento de mezclado de asfalto no es particularmente limitado. El asfalto puede mezclarse previamente con aceite nafténico hidrogenado, o puede utilizarse un agente ablandador preparado proporcionando un componente principal de asfalto en el aceite nafténico hidrogenado en una relación adecuada en una etapa de purificación del aceite nafténico hidrogenado convencional. Desde el punto de vista de la facilidad de la preparación del agente ablandador y por razones económicas, sin embargo, es preferible adoptar un procedimiento de preparación donde el asfalto se disuelve en el aceite nafténico hidrogenado (que incluye el aceite expansor y el aceite de la composición).

En la composición de caucho conforme a la invención, se requiere que un agente ablandador (a) se combine en una cantidad de 5 a 40 partes en masa sobre la base de 100 partes en masa del componente de caucho como cantidad total de (1) aceite que posee una cantidad de extracción con DMSO menor que 3% en masa, (2) aceite nafténico hidrogenado y (3) asfalto. Cuando la cantidad está fuera del intervalo anterior, es difícil obtener desempeños excelentes tales como propiedades de factura y resistencia al desgaste.

En la composición de caucho conforme a la invención, se requiere combinar un polímero líquido (b) que posee un peso molecular promedio de viscosidad 45.000-100.000 junto con el agente ablandador (a). Cuando el peso molecular promedio de viscosidad es menor que 45.000, las propiedades de fractura son pobres, mientras que cuando excede los 100.000, la dureza se vuelve alta y la propiedad de agarre se reduce. Desde este punto de vista, el peso molecular promedio de viscosidad es preferiblemente 55.000-85.000.

Se mencionan como clase de polímero líquido, por ejemplo, un polímero basado en polidieno tal como copolímero líquido de estireno-butadieno o polibutadieno líquido; un polímero poliolefinico tal como poliisobutileno; y un polímero modificado que posee un grupo funcional tal como grupo OH o grupo COOH en el polímero. Entre ellos, el copolímero líquido de estireno-butadieno...

1. Una composición de caucho para una banda de rodadura caracterizada por combinar (a) 5-40 partes en masa de un agente ablandador que incluye un aceite en el que se controla una cantidad de extracción con dimetilsulfóxido (DMSO) mediante proceso IP346 menor que 3% en masa y (b) 5-40 partes en masa de un polímero líquido que posee un peso molecular promedio de viscosidad de 45.000-100.000 en base a 100 partes en masa de un componente de caucho,

en la que el aceite es al menos un aceite de proceso seleccionado del grupo que consiste en T-DAE y MES, y donde el agente ablandador (a) además contiene un aceite nafténico hidrogenado.

2. Una composición de caucho para una banda de rodadura según lo reivindicado en la reivindicación 1, en la que el peso molecular promedio de viscosidad del polímero líquido es 55.000-85.000.

3. Una composición de caucho para una banda de rodadura según lo reivindicado en la reivindicación 1 o 2, en la que el polímero líquido es un copolímero líquido de estireno-butadieno.

4. Una composición de caucho para una banda de rodadura según lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el aceite nafténico hidrogenado se obtiene hidrogenando un aceite nafténico en el que un contenido de hidrocarburo nafténico (%C_N) medido de acuerdo con ASTM D2140 no es menor que 30.

5. Una composición de caucho para una banda de rodadura según lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el agente ablandador (a) además contiene asfalto que posee una viscosidad dinámica a 120ºC no mayor que 300 mm²/segundo y un contenido de asfalteno no mayor que 5% en masa en una relación de masa de aceite nafténico hidrogenado/asfalto de 95/5-5/95.

6. Un neumático caracterizado por utilizar una composición de caucho según lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en una banda de rodadura del mismo.