Neumático para vehículos comerciales.

Neumático para vehículos comerciales con una banda de rodadura,

en donde al menos la parte de la banda derodadura que entra en contacto con la calzada se compone de una mezcla de cauchos vulcanizada con azufre quecontiene

- 90 a 50 phr (partes en peso, referidas a 100 partes en peso de los cauchos totales en la mezcla)de caucho natural,

- 10 a 50 phr de al menos un polibutadieno con una temperatura de transición vítrea Tg de -110 a -65ºC y

- 5 a 50 phr de al menos una resina hidrocarbonada alifática y/o aromática, con un punto dereblandecimiento (anillo y bola conforme a la norma ASTM E 28) de 0 a 150ºC y un peso molecularmedio Mn menor que 2000 g/mol, así como una polidispersidad D ≥ Mw/Mn de 1 a 5.

Neumático para vehículos comerciales.

La invención se refiere a un neumático para vehículos comerciales con una banda de rodadura, en donde al menos la parte de la banda de rodadura que entra en contacto con la calzada se compone de una mezcla de cauchos vulcanizada con azufre.

Dado que la propiedades de marcha de un neumático, en particular de un neumático para un vehículo, dependen en gran medida de la composición del caucho de la banda de rodadura, se establecen requisitos particularmente elevados a la composición de la mezcla de la banda de rodadura. Así, se llevaron a cabo numerosos ensayos para influir positivamente sobre las propiedades del neumático mediante la variación de los componentes polímeros y de los materiales de carga en la mezcla de la banda de rodadura. En este caso, se ha de tener en cuenta que una mejora en una de las propiedades del neumático conlleva, a menudo, un empeoramiento de otra propiedad. A las propiedades que actúan recíprocamente y en las que la mejora de una propiedad va acompañada habitualmente con el empeoramiento de al menos otra propiedad pertenece el trío a base de desgaste, resistencia a la rodadura y adherencia en mojado.

Mediante el empleo de polibutadieno (BR) en mezclas de cauchos para bandas de rodadura de neumáticos puede mejorarse, por ejemplo, el comportamiento al desgaste, no obstante esto sucede a costa de la adherencia en mojado. En el caso de neumáticos para vehículos comerciales, también el consumo de combustible juega, sin embargo, un papel importante, de modo que los neumáticos deben presentar una resistencia a la rodadura lo más baja posible. Por lo tanto, mejoras en el sector de neumáticos para vehículos comerciales, por ejemplo en el caso del desgaste, deberían tener lugar, por lo tanto, a un nivel lo más constante posible de la resistencia a la rodadura.

A partir del documento EP 0 899 287 B1 se conoce ya mejorar el comportamiento al desgaste y la adherencia en mojado de un neumático para vehículo, debido a que la mezcla de cauchos para la banda de rodadura contiene 50 a 90 phr de un caucho con una temperatura de transición vítrea Tg de -110 a -80ºC, p. ej. polibutadieno, 10 a 50 phr de un caucho con una temperatura de transición vítrea Tg de -79 a +20ºC, p. ej., E-SBR, y 15 a 50 phr de una resina elegida del grupo consistente en resinas hidrocarbonadas, resinas de fenol/acetileno, resinas derivadas de colofonio o sus mezclas.

El documento US 7.084.228 B2 da a conocer, para la mejora del comportamiento al desgaste de neumáticos para vehículos, el empleo de resinas en la mezcla de la banda de rodadura en combinación con 40 a 100 phr de un elastómero de dieno con una temperatura de transición vítrea Tg de -65 a -10ºC, p. ej. S-SBR y 0 a 60 phr de un elastómero de dieno con una temperatura de transición vítrea Tg de -110 a -80ºC, p. ej. polibutadieno.

También, a partir del documento WO 02/072688 A1 y del documento WO 02/072689 A1 se conoce ya la combinación de resinas especiales con cauchos con bajas temperaturas de transición vítrea Tg en mezclas de bandas de rodadura de neumáticos para reducir el desgaste de neumáticos para vehículos. En los documentos antes mencionados se emplea en calidad de elastómero de dieno con una temperatura de transición vítrea Tg de -110 a -80ºC, polibutadieno. Composiciones de mezclas que habitualmente se emplean para bandas de rodadura de vehículos comerciales, no se dan a conocer explícitamente en los documentos.

El documento EP 1 526 002 A1 se refiere a un neumático para vehículo, cuya base de la banda de rodadura (en el caso de bandas de rodadura con una estructura cubierta/base de la parte de la banda de rodadura que no entra en contacto con la calzada) se compone de una mezcla de cauchos que, entre otros, contiene al menos un caucho de dieno y 0, 5 a 10 phr de al menos una resina hidrocarbonada aromática. En esta mezcla base, debe resolverse el conflicto objetivo entre adherencia verde, elevado módulo estático y baja Heat-Build-Up (acumulación de calor) .

También el documento EP 1589068 A1 se refiere a una mezcla de cauchos, en particular para la base de la banda de rodadura de neumáticos para vehículos. Ésta está exenta de aceites del proceso aromáticos y contiene caucho natural (NR) y caucho de butadieno (BR) en mezcla, así como 4 phr de resina adhesiva. El documento EP 1589068 A1 tiene por misión habilitar mezclas de cauchos cuyos vulcanizados se distingan por una flexibilidad mayor con una rigidez (módulo) elevada simultánea, de la cual, para la aplicación en una base de un neumático para vehículos, debe resultar una elevada comodidad de marcha y una mejor manipulación.

En el documento WO 2008/133676 A1 se da a conocer una capa de caucho vulcanizado entre la carcasa y la banda de rodadura (“cushion gum”) para la unión mejorada de la banda de rodadura de un neumático a la carcasa en el recauchutado de neumáticos (“retread”) . Esta capa contiene 5 a 60 phr de una resina hidrocarbonada plastificante, en donde en una mezcla de cauchos que contiene 100 phr de NR se consiguen propiedades de desgarre mejoradas, con 15 phr de una resina de terpeno en lugar de 15 phr de aceite.

El documento EP 1808456 A1 se refiere a una mezcla de cauchos sin aceites del proceso aromáticos, en particular para bandas de rodadura de neumáticos para vehículos que contiene al menos un caucho de dieno y 5 a 30 phr de al menos una resina. Una mezcla de cauchos de este tipo con ESBR (caucho de estireno-butadieno polimerizado en emulsión) , 80 phr del negro de carbono N 121 y una combinación a base de 20 phr de TDAE y 10 phr de una resina de cumarona-indeno con un punto de reblandecimiento de 10ºC, alcanza en la banda de rodadura de neumáticos para vehículos propiedades de desgarre mejoradas con una resistencia a la rodadura constante.

La invención tiene por misión habilitar neumáticos para vehículos comerciales en los que se resuelva a un nivel elevado el conflicto objetivo a base de desgaste, resistencia a la rodadura y agarre en mojado.

El problema se resuelve, de acuerdo con la invención, debido a que al menos la parte de la banda de rodadura que entra en contacto con la calzada se compone de una mezcla de cauchos vulcanizada con azufre que contiene

- 90 a 50 phr (partes en peso, referidas a 100 partes en peso de los cauchos totales en la mezcla) de caucho natural,

- 10 a 50 phr de al menos un polibutadieno con una temperatura de transición vítrea Tg de -110 a 65ºC y

- 5 a 50 phr de al menos una resina hidrocarbonada alifática y/o aromática, con un punto de reblandecimiento (anillo y bola conforme a la norma ASTM E 28) de 0 a 150ºC y un peso molecular medio Mn menor que 2000 g/mol, así como una polidispersidad D = Mw/Mn de 1 a 5.

El dato phr (partes por cien partes de caucho en peso) utilizado en este documento es en este caso el dato cuantitativo para recetas de mezcla, habitual en la industria del caucho. La dosificación de las partes en peso de las distintas sustancias se refiere en este caso siempre a 100 partes en peso de toda la masa de todos los cauchos presentes en la mezcla.

Mediante la combinación especial de caucho natural con al menos un polibutadieno con una baja temperatura de transición vítrea y al menos una resina especial con las propiedades antes mencionadas en las cantidades citadas, se consigue mejorar claramente el comportamiento al desgaste de una mezcla para bandas de rodadura, no observándose al mismo tiempo la disminución de la adherencia en mojado a reseñar habitualmente mediante la adición de polibutadieno y siendo baja la resistencia a la rodadura en el neumático resultante.

La mezcla de cauchos para la parte de la banda de rodadura que entra en contacto con la calzada contiene 90 a 50 phr de caucho natural (NR) , tratándose de poliisopreno sintetizado por vía bioquímica en vegetales, con un contenido en cis-1, 4 de más de 99%.

Como otro caucho, la mezcla de cauchos contiene 10 a 50 phr de al menos un polibutadieno (BR) con una temperatura de transición vítrea Tg de -110 a -65ºC. Polibutadienos con temperaturas de transición vítrea en este intervalo se pueden obtener, p. ej., mediante polimerización en disolución en presencia de catalizadores del tipo de las tierras raras.

Adicionalmente al caucho natural y a los polibutadienos antes mencionados, la mezcla de cauchos para la banda de rodadura puede contener también todavía otros tipos de cauchos tales como, p. ej., polibutadienos con temperaturas de transición vítrea elevadas, poliisopreno sintético, copolímeros de estireno-butadieno (SBR) , terpolímeros de estireno-isopreno-butadieno, copolímeros de isopreno-butadieno, caucho de butilo, caucho de halobutilo... [Seguir leyendo]

1. Neumático para vehículos comerciales con una banda de rodadura, en donde al menos la parte de la banda de rodadura que entra en contacto con la calzada se compone de una mezcla de cauchos vulcanizada con azufre que contiene

- 90 a 50 phr (partes en peso, referidas a 100 partes en peso de los cauchos totales en la mezcla) de caucho natural,

- 10 a 50 phr de al menos un polibutadieno con una temperatura de transición vítrea Tg de -110 a 65ºC y

- 5 a 50 phr de al menos una resina hidrocarbonada alifática y/o aromática, con un punto de reblandecimiento (anillo y bola conforme a la norma ASTM E 28) de 0 a 150ºC y un peso molecular medio Mn menor que 2000 g/mol, así como una polidispersidad D = Mw/Mn de 1 a 5.

2. Neumático para vehículos comerciales según la reivindicación 1, caracterizado por que la mezcla de cauchos de la banda de rodadura contiene 80 a 55 phr de caucho natural y 20 a 45 phr de al menos un polibutadieno con una temperatura de transición vítrea Tg de -110 a -65ºC.

3. Neumático para vehículos comerciales según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que el al menos un polibutadieno presenta una temperatura de transición vítrea Tg de -110 a -85ºC.

4. Neumático para vehículos comerciales según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la resina hidrocarbonada alifática y/o aromática se elige del grupo consistente en resinas de terpeno, C5, C9, cumaronadieno y diciclopentadieno (DCPD) , resina aromática preparada a partir de a-metilestireno, así como copolímeros a base de los monómeros de estos tipos de resina.

5. Neumático para vehículos comerciales según la reivindicación 4, caracterizado por que la resina hidrocarbonada es una resina hidrocarbonada aromática.

6. Neumático para vehículos comerciales según la reivindicación 5, caracterizado por que la resina hidrocarbonada aromática es una resina preparada a partir de a-metilestireno.

7. Neumático para vehículos comerciales según al menos una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la mezcla de cauchos de la banda de rodadura contiene 5 a 25 phr de una resina hidrocarbonada alifática y/o aromática.

8. Neumático para vehículos comerciales según al menos una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la mezcla de cauchos de la banda de rodadura contiene menos de 60 phr, preferiblemente menos de 50 phr de ácido silícico.

9. Neumático para vehículos comerciales según al menos una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que la mezcla de cauchos de la banda de rodadura contiene 30 a 60 phr, preferiblemente 45 a 55 phr de negro de carbono.