Composición de caucho y neumático que usa la misma.

Una composición de caucho que comprende 2 a 60 partes en peso de un copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular con un contenido de compuesto de vinilo aromático de 5 al 80 % en peso,

un contenido de enlaces de vinilo en una porción del compuesto de compuesto de dieno conjugado de 5 al 80 % en peso, un peso molecular ponderado en peso medido con cromatografía de permeación en gel y convertido a poliestireno de más de 50.000 pero no más de 500.000 y al menos un grupo funcional en base a 100 partes en peso de un componente de caucho (A) compuesto de al menos uno de caucho natural y cauchos sintéticos en base a dienos sin modificar,

en donde el compuesto de dieno conjugado en el copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular es 1, 3-butadieno o isopreno.

en donde el copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular tiene un peso molecular ponderado en peso medido con cromatografía de permeación en gel antes de introducir el grupo funcional y de convertirlo a poliestireno de 50.000 a 150.000,

en donde el grupo funcional del copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular es un grupo funcional que contiene estaño, un grupo funcional que contiene silicio o un grupo funcional que contiene nitrógeno, y en donde el grupo funcional que contiene nitrógeno es un grupo amino sustituido o no sustituido, grupo imino, grupo imidazol, grupo nitrilo o grupo piridilo.

Composición de caucho y neumático que usa la misma Esta invención se refiere a una composición de caucho y a un neumático que usa la composición de caucho en al menos una porción en contacto con el terreno de una porción de la banda de rodadura, y más particularmente a una 5 composición de caucho con un alto módulo de almacenamiento (G') y una baja tangente de pérdida (tan 5) .

Últimamente, existe una fuerte demanda para reducir el consumo de combustible de un automóvil en relación con un control en todo el mundo de los efluentes de dióxido de carbono asociados con un creciente interés en los problemas ambientales. Con el fin de hacer frente a tal demanda, se exige reducir la resistencia a la rodadura como característica del neumático. Como un medio para reducir la resistencia a la rodadura del neumático, es eficaz usar una composición de caucho con una menor tangente de pérdida (tan 5) y una baja acumulación de calor como composición de caucho aplicada a una porción de la banda de rodadura del neumático.

Por otro lado, una composición de caucho aplicada a la porción de la banda de rodadura del neumático es preferente una composición de caucho con un alto módulo de almacenamiento (G') , por lo que se requiere una composición de caucho con una baja tangente de pérdida (tan 5) y un alto módulo de almacenamiento (G') . En este 15 contexto, como medio para mejorar el módulo de almacenamiento (G') de la composición de caucho, se conoce un método en el que se incrementa una cantidad de negro de humo mezclada en la composición de caucho, una técnica en la que se mezcla una bismaleimida (BMI, del inglés bismaleimide) con una estructura especificada tal como N, N'- (4, 4'-difenilmetano) - bismaleimida o similares tal como se describe en el Documento de Patente de número JP-A-2.002-121.326, y una técnica en la que se mezcla un compuesto con un grupo reactivo para un componente de caucho y un grupo de adsorción para un material de relleno tal como polietilenglicol dimaleato (PEGM, del inglés polyethylene glycol dimaleate) o similar tal como se describe en el Documento de Patente de número JP-A-2003-176378.

También se llama la atención sobre las descripciones de los Documentos de Patentes de números EP-0818478A, EP-0850989A, EP-0794224A, JP-2002-179729A, JP-06-065.418A, JP-58-167633A, EP-1318172A, y EP-0510410A.

Sin embargo, cuando se aumenta la cantidad de negro de humo mezclada en la composición de caucho, se puede mejorar el módulo de almacenamiento (G') de la composición de caucho, pero al mismo tiempo se eleva la tangente de pérdida (tan 5) de la composición de caucho deteriorándose la baja acumulación de calor de la composición de caucho, y además existe un problema que aumenta una viscosidad Mooney de la composición de caucho deteriorándose la capacidad de procesamiento.

Además, cuando se mezcla en la composición de caucho la bismaleimida (BMI) o el compuesto con el grupo reactivo para el componente de caucho y el grupo de adsorción para el material de relleno, se puede mejorar el módulo de almacenamiento (G') de la composición de caucho, pero la tangente de pérdida (tan 5) de la composición de caucho es aproximadamente equivalente, y no se puede mejorar lo suficiente la baja acumulación de calor de la composición de caucho.

Es, por lo tanto, un objeto de la invención resolver los problemas anteriormente mencionados de las técnicas convencionales y proporcionar una composición de caucho con un alto módulo de almacenamiento (G') y una baja tangente de pérdida (tan 5) . Además, es otro objeto de la invención proporcionar un neumático que usa tal composición de caucho en al menos una parte en contacto con el terreno de una porción de la banda de rodadura.

Los inventores han realizado diversos estudios con el fin de lograr los objetivos anteriores y han descubierto que la tangente de pérdida (tan 5) de la composición de caucho se puede reducir considerablemente mientras se mejora enormemente el módulo de almacenamiento (G') usando un copolímero de compuesto de dieno conjugado -compuesto de vinilo aromático de relativamente bajo peso molecular con un contenido específico de compuesto de vinilo aromático, contenido de enlaces de vinilo y peso molecular ponderado en peso, y al menos un grupo funcional en lugar de un agente emoliente de uso común tal como aceite aromático o similar en la composición de caucho, y 45 como resultado de esos estudios se ha logrado la presente invención.

Es decir, la composición de caucho según la invención comprende 2 a 60 partes en peso de un copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular con un contenido de compuesto de vinilo aromático de 5 a 80 % en peso, con un contenido de enlaces de vinilo en una porción del compuesto de dieno conjugado de 5 a 80 % en peso, un peso molecular ponderado en peso, medido con 50 cromatografía de permeación en gel y convertido a poliestireno de más de 50.000 pero no más de 500.000 y al menos un grupo funcional en base a 100 partes en peso de un componente de caucho (A) compuesto de al menos uno de caucho natural y cauchos sintéticos en base a dienos sin modificar.

En la composición de caucho según la invención, es preferente que el copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular se forme a través de una modificación con un 55 compuesto que contiene estaño, un compuesto que contiene silicio o un compuesto que contiene nitrógeno.

En la composición de caucho según la invención, el grupo funcional del copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular es un grupo funcional que contiene estaño, un grupo funcional que contiene silicio o un grupo funcional que contiene nitrógeno.

En otra realización preferente de la composición de caucho según la invención, no menos del 50 % en peso del componente de caucho (A) es caucho de copolímero estireno-butadieno. En este caso, son extraordinarios los efectos de mejorar el módulo de almacenamiento (G') y de reducir la tangente de pérdida (tan 5) al mezclar el copolímero de bajo peso molecular (B) .

En otra realización preferente de la composición de caucho según la invención, el compuesto de vinilo aromático en el copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular es estireno.

En la composición de caucho según la invención, el compuesto dieno conjugado en el copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular es 1, 3-butadieno o isopreno.

La composición de caucho según la invención preferentemente además contiene 30 a 90 partes en peso de un material de relleno en base a 100 partes en peso del componente de caucho (A) . En este caso, es buena la trabajabilidad de la composición de caucho y son suficientemente altas otras características de fractura y de resistencia al desgaste del caucho vulcanizado obtenido por vulcanización de la composición de caucho. Por otra parte, es más preferente que el material de relleno sea negro de humo y/o sílice.

En otra realización preferente de la composición de caucho según la invención, una cantidad total del copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular y de un agente emoliente mezclada es 2 a 80 partes en peso en base a 100 partes en peso del componente de caucho (A) . En este caso, son suficientemente altas las características de fractura del caucho vulcanizado obtenido al vulcanizar la composición de caucho.

En la composición de caucho según la invención, el copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular preferentemente tiene un peso molecular ponderado en peso medido con cromatografía de permeación en gel y convertido a poliestireno de más de 50.000 pero no más de 400.000.

En la composición de caucho según la invención, el copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular tiene un peso molecular ponderado en peso medido con cromatografía de permeación en gel antes de la introducción del grupo funcional y convertido a poliestireno de 50.000 a 150.000.

En la composición de caucho según la invención, es preferente que el copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular tenga... [Seguir leyendo]

1. Una composición de caucho que comprende 2 a 60 partes en peso de un copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular con un contenido de compuesto de vinilo aromático de 5 al 80 % en peso, un contenido de enlaces de vinilo en una porción del compuesto de compuesto de dieno conjugado de 5 al 80 % en peso, un peso molecular ponderado en peso medido con cromatografía de permeación en gel y convertido a poliestireno de más de 50.000 pero no más de 500.000 y al menos un grupo funcional en base a 100 partes en peso de un componente de caucho (A) compuesto de al menos uno de caucho natural y cauchos sintéticos en base a dienos sin modificar, en donde el compuesto de dieno conjugado en el copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular es 1, 3-butadieno o isopreno.

en donde el copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular tiene un peso molecular ponderado en peso medido con cromatografía de permeación en gel antes de introducir el grupo funcional y de convertirlo a poliestireno de 50.000 a 150.000, en donde el grupo funcional del copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular es un grupo funcional que contiene estaño, un grupo funcional que contiene silicio o un grupo funcional que contiene nitrógeno, y en donde el grupo funcional que contiene nitrógeno es un grupo amino sustituido o no sustituido, grupo imino, grupo imidazol, grupo nitrilo o grupo piridilo.

2. Una composición de caucho según la Reivindicación 1, en donde el copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular se forma a través de una modificación con un compuesto que contiene estaño, un compuesto que contiene silicio, o un compuesto que contiene nitrógeno.

3. Una composición de caucho según la Reivindicación 1, en donde no menos del 50 % en peso del componente de caucho (A) es caucho de copolímero de estireno-butadieno.

4. Una composición de caucho según la Reivindicación 1, en donde el compuesto de vinilo aromático en el copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado -compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular es estireno.

5. Una composición de caucho según cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4, que además contiene 30 a 90 partes en peso de un material de relleno en base a 100 partes en peso del componente de caucho (A) .

6. Una composición de caucho según la Reivindicación 5, en donde el material de relleno es negro de humo y/o sílice.

7. Una composición de caucho según cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 6, en donde una cantidad total del copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular y de un agente emoliente mezclada es 2 a 80 partes en peso en base a 100 partes en peso del componente de caucho (A) .

8. Una composición de caucho según cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 7, en donde el copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular tiene un peso molecular ponderado en peso medido con cromatografía de permeación en gel y convertido a poliestireno de más de 50.000 pero no más de 400.000.

9. Una composición de caucho según cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 8, en donde el copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular tiene un punto de transición vítrea (Tg) de no más de 0 °C.

10. Una composición de caucho según cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 9, en donde el copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular se forma a través de una polimerización usando un compuesto orgánico de metal alcalino o un compuesto de metal de tierras raras.

11. Una composición de caucho según la Reivindicación 10, en donde el compuesto orgánico de metal alcalino es un alquilo de litio.

12. Una composición de caucho según cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 11, en donde el grupo funcional que contiene nitrógeno se selecciona del grupo que consiste en un grupo amino sustituido representado por la siguiente fórmula (I) :

[en donde R1 es independientemente un grupo alquilo con un número de átomos de carbono de 1-12, un grupo cicloalquilo o un grupo aralquilo] y un grupo amino cíclico representado por la siguiente fórmula (II) :

[en donde R2 es un grupo alquileno con 3-16 grupos metileno, un grupo alquileno sustituido, un grupo oxialquileno o un grupo N-alquilamino-alquileno].

13. Una composición de caucho según la Reivindicación 1, en donde el copolímero (B) de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático de bajo peso molecular se forma por (1) copolimerizar al compuesto de vinilo aromático y al compuesto de dieno conjugado con un iniciador de la polimerización para producir un copolímero de compuesto de dieno conjugado - compuesto de vinilo aromático con un sitio activo de polimerización y luego modificar el sitio activo de polimerización con un agente modificante, ó (2) copolimerizar el compuesto de vinilo aromático y el compuesto de dieno conjugado con un iniciador de la polimerización con un grupo funcional.

14. Un neumático caracterizado por usar una composición de caucho según se reivindica en cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 13, en al menos una parte en contacto con el terreno de una porción de la banda de rodadura.