ES2353903T3 - Composición de caucho y su uso en un neumático. - Google Patents
Composición de caucho y su uso en un neumático. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2353903T3 ES2353903T3 ES06713602T ES06713602T ES2353903T3 ES 2353903 T3 ES2353903 T3 ES 2353903T3 ES 06713602 T ES06713602 T ES 06713602T ES 06713602 T ES06713602 T ES 06713602T ES 2353903 T3 ES2353903 T3 ES 2353903T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- compound
- mass
- copolymer
- aromatic
- rubber composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L7/00—Compositions of natural rubber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
- B60C1/0016—Compositions of the tread
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
- C08L9/06—Copolymers with styrene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08C—TREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
- C08C19/00—Chemical modification of rubber
- C08C19/30—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule
- C08C19/42—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with metals or metal-containing groups
- C08C19/44—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with metals or metal-containing groups of polymers containing metal atoms exclusively at one or both ends of the skeleton
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/36—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
- C08K5/548—Silicon-containing compounds containing sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L15/00—Compositions of rubber derivatives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
Una composición de caucho que comprende de 5 a 60 partes en masa de un copolímero (B) de compuesto vinílico aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso molecular que tiene un contenido del compuesto vinílico aromático del 5 al 80% en masa, un contenido unido al vinilo de una parte del compuesto diénico conjugado del 10 al 80% en masa y un peso molecular medio en masa medido mediante una cromatografía de permeación sobre gel y convertido en poliestireno de 5.000 a 200.000, y de 20 a 90 partes en masa de una carga (C) en base a 100 partes en masa de un componente de caucho (A) compuesto por al menos uno entre caucho natural y cauchos sintéticos basados en dienos, en la que del 50 al 90% en masa de la carga (C) es sílice y no menos del 50% en masa del componente de caucho (A) es caucho de copolímero estireno-butadieno.
Description
Composición de caucho y su uso en un
neumático.
La presente invención se refiere a una
composición de caucho y a su uso en, al menos, una parte en contacto
con el suelo de una parte de la banda de rodamiento de un
neumático, y más concretamente, a una composición de caucho para
una banda de rodamiento capaz de mejorar la estabilidad de la
dirección sobre pavimento húmedo y el bajo consumo de combustible
de un neumático.
Últimamente, hay una gran demanda para reducir
el consumo de combustible de los automóviles en conexión con un
control a nivel mundial de los efluentes de dióxido de carbono
vinculado a un creciente interés por los problemas ambientales.
Para cubrir tal demanda, se exige reducir la resistencia a la
rodadura como una característica del rendimiento del neumático.
Para reducir la resistencia a la rodadura del neumático, es eficaz
usar una composición de caucho que tenga una menor tangente de
pérdidas (tan \delta) y una baja acumulación de calor aplicada a
una parte de la banda de rodamiento del neumático.
Por otro lado, se sabe que la acumulación de
calor de una composición de caucho se reduce sustituyendo todo o
una parte del negro de carbón de una composición de caucho que usa
negro de carbón como carga por sílice, y la resistencia a la
rodadura del neumático se reduce a la vez que se mejora el bajo
consumo de combustible, usando una composición de caucho que
contenga sílice en la parte de la banda de rodamiento del neumático.
Además, se sabe que la estabilidad de la dirección sobre un
pavimento húmedo se mejora simultáneamente con la mejora del bajo
consumo de combustible cuando se usa la composición de caucho que
contiene sílice en la parte de la banda de rodamiento del
neumático. Por lo tanto, se supone que la estabilidad de la
dirección sobre el pavimento húmedo y el bajo consumo de
combustible del neumático se pueden mejorar enormemente usando en
la parte de la banda de rodamiento del neumático una composición de
caucho en la que se ha aumentado la cantidad de sílice
combinada.
Sin embargo, cuando se aumenta enormemente la
cantidad de sílice combinada en la composición de caucho, existe el
problema de que es difícil dispersar mucho el sílice en el
componente de caucho y la tangente de pérdidas (tan \delta) de la
composición de caucho no se puede reducir los suficiente debido a la
poca dispersión del sílice. Además, como la dispersibilidad del
sílice como carga es mala, existe el problema de que la composición
de caucho resultante tiene características de fractura
insuficientes. Por lo tanto, en la actualidad se necesita una
técnica capaz de garantizar suficientemente la dispersibilidad del
sílice en el componente de caucho, incluso cuando el sílice se usa
en una gran cantidad.
También caben destacar las revelaciones de los
documentos EP-1 253 170 A; EP-0 942
042 A; WO 2004/024 813 A; EP-1 535 959 A;
EP-0 502 728 A; EP-1 241 203 A;
US-5 508 336 A; US-4 866 131 A; y
US-4 471 093 A.
Por lo tanto, un objeto de la invención consiste
en mejorar la dispersibilidad del sílice en el componente de caucho
de una composición de caucho combinada con una gran cantidad de
sílice y proporcionar una composición de caucho capaz de mejorar la
estabilidad de la dirección sobre un pavimento húmedo y un bajo
consumo de combustible de un neumático. Además, otro objeto de la
invención consiste en proporcionar un neumático que usa tal
composición de caucho, al menos, en una parte en contacto con el
suelo de una parte de la banda de rodamiento y que tiene una
excelente estabilidad de la dirección sobre un pavimento húmedo y un
bajo consumo de combustible.
El inventor ha realizado diversos estudios para
conseguir los objetos anteriores y descubrió que es posible mejorar
la eficiencia de la trituración de la composición de caucho hasta
obtener sílice muy dispersado usando un copolímero (B) de compuesto
vinílico aromático-compuesto diénico conjugado
líquido de bajo peso molecular que tiene un contenido del compuesto
vinílico aromático, un contenido unido al vinilo y un peso molecular
medio en masa especificados en lugar de un agente de ablandamiento
usado comúnmente tal como aceite aromático o similar en la
composición de caucho que comprende una gran cantidad de sílice como
carga y, por tanto, es posible reducir considerablemente la
tangente de pérdidas (tan \delta) sin que con ello se deterioren
las características de fractura de la composición de caucho, y
además, la estabilidad de la dirección sobre un pavimento húmedo y
el bajo consumo de combustible del neumático se pueden mejorar
enormemente usando la composición de caucho resultante en al menos
una parte en contacto con el suelo de la parte de la banda de
rodamiento, y como resultado de ello, se ha realizado la
invención.
Es decir, la composición de caucho según la
invención comprende de 5 a 60 partes en masa de un copolímero (B)
de compuesto vinílico aromático-compuesto diénico
conjugado de bajo peso molecular que tiene un contenido del
compuesto vinílico aromático del 5 al 80% en masa, un contenido
unido al vinilo de una parte del compuesto diénico conjugado del 10
al 80% en masa y un peso molecular medio en masa medido mediante una
cromatografía de permeación sobre gel y convertido en poliestireno
de 5.000 a 200.000, y de 20 a 90 partes en masa de una carga (C) en
base a 100 partes en masa de un componente de caucho (A) compuesto
por al menos uno entre caucho natural y cauchos sintéticos basados
en dienos, en la que del 50 al 90% en masa de la carga (C) es
sílice.
La composición de caucho según la invención
contiene además preferiblemente del 5 al 15% en masa de un agente
de acoplamiento de silano (D) basado en la cantidad de sílice
combinada. En este caso, además, se pueden mejorar la baja
acumulación de calor y el rendimiento en húmedo de la composición de
caucho.
En la composición de caucho según la invención,
no menos del 50% en masa del componente de caucho (A) es caucho de
copolímero estireno-butadieno (SBR).
En otra realización preferible de la composición
de caucho según la invención, el compuesto vinílico aromático del
copolímero (B) de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular es estireno.
En otra realización preferible más de la
composición de caucho según la invención, el compuesto diénico
conjugado del copolímero (B) de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular es 1,3-butadieno.
En la composición de caucho según la invención,
el copolímero (B) de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular puede ser un copolímero de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular sin modificar o un copolímero de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular modificado que tenga al menos un grupo funcional. Cuando
el copolímero (B) de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular es un copolímero (B) de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular sin modificar, es preferible que tenga un peso molecular
medio en masa medido mediante una cromatografía de permeación sobre
gel y convertido en poliestireno de 20.000 a 150.000, más
preferiblemente, de 50.000 a 150.000. Además, cuando el copolímero
(B) de compuesto vinílico aromático-compuesto
diénico conjugado de bajo peso molecular es un copolímero (B) de
compuesto vinílico aromático-compuesto diénico
conjugado de bajo peso molecular modificado que tiene al menos un
grupo funcional, es preferible que tenga un peso molecular medio en
masa medido mediante una cromatografía de permeación sobre gel
antes de la modificación y convertido en poliestireno de 5.000 a
200.000.
El neumático según la invención también se
caracteriza por usar la anterior composición de caucho en al menos
una parte en contacto con el suelo de una parte de la banda de
rodamiento.
Según la invención, es posible proporcionar una
composición de caucho que usa un copolímero de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado líquido de
bajo peso molecular que tiene un contenido de compuesto vinílico
aromático, un contenido unido al vinilo y un peso molecular medio en
masa especificados, y que es capaz de mejorar la estabilidad de la
dirección sobre un pavimento húmedo y el bajo consumo de combustible
de un neumático. También se puede proporcionar un neumático que
haga uso de tal composición de caucho al menos en una parte en
contacto con el suelo de una parte de la banda de rodamiento y que
tenga una excelente estabilidad de la dirección sobre un pavimento
húmedo y un bajo consumo de combustible.
A continuación, se describirá la invención
detalladamente. La composición de caucho según la invención
comprende de 5 a 60 partes en masa de un copolímero (B) de
compuesto vinílico aromático-compuesto diénico
conjugado de bajo peso molecular que tiene un contenido del
compuesto vinílico aromático del 5 al 80% en masa, un contenido
unido al vinilo de una parte del compuesto diénico conjugado del 10
al 80% en masa y un peso molecular medio en masa medido mediante
una cromatografía de permeación sobre gel y convertido en
poliestireno de 5.000 a 200.000, y de 20 a 90 partes en masa de una
carga (C) en base a 100 partes en masa de un componente de caucho
(A) compuesto por al menos uno entre caucho natural y cauchos
sintéticos basados en dienos, en la que del 50 al 90% en masa de la
carga (C) es sílice.
En la composición de caucho según la invención,
el copolímero (B) de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular mejora la eficiencia de trituración de la composición de
caucho y la dispersibilidad del sílice combinado como carga (C) en
el componente de caucho (A). Por lo tanto, la composición de caucho
según la invención tiene una baja acumulación de calor y un
rendimiento en húmedo excelentes, porque el efecto ejercido
mediante la combinación del sílice es suficiente. Además, debido a
la buena dispersibilidad del sílice, la composición de caucho según
la invención tiene suficientes características de fractura. Es más,
la estabilidad de la dirección sobre el pavimento húmedo y el bajo
consumo de combustible del neumático se pueden mejorar enormemente
al tiempo que se garantizan suficientemente las características de
fractura del neumático usando la composición de caucho en al menos
una parte en contacto con el suelo de la parte de la banda de
rodamiento.
El componente de caucho (A) de la composición de
caucho según la invención está compuesto por al menos un caucho
natural (NR) y cauchos sintéticos basados en dienos. El caucho
sintético basado en dienos es preferiblemente uno sintetizado
mediante una polimerización en emulsión o una polimerización en
solución. Como caucho sintético basado en dienos se mencionan
concretamente el caucho de poliisopreno (IR), caucho de copolímero
estireno-butadieno (SBR), caucho de polibutadieno
(BR), caucho de
etileno-propileno-dieno (EPDM),
caucho de cloropreno (CR), caucho de butilo halogenado, caucho de
acrilonitrilo-butadieno (NBR), etcétera. Como
componente de caucho (A), se prefieren el caucho natural, el caucho
de poliisopreno, el caucho de copolímero
estireno-butadieno y el caucho de polibutadieno, y
no menos del 50% en masa del componente de caucho (A) es caucho de
copolímero estireno-butadieno. Cuando no menos del
50% en masa del componente de caucho (A) es caucho de copolímero
estireno-butadieno, el efecto obtenido combinando
el copolímero (B) de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular es sorprendente. Estos componentes de caucho se pueden
usar solos o en una mezcla de dos o más. Además, desde el punto de
vista de la resistencia al desgaste y la resistencia al calor de la
composición de caucho, es preferible que el componente de caucho
(A) sea uno que tenga una temperatura de transición vítrea (Tg) de
no menos de -60ºC.
La composición de caucho según la invención
comprende de 5 a 60 partes en masa de un copolímero (B) de compuesto
vinílico aromático-compuesto diénico conjugado de
bajo peso molecular que tiene un contenido del compuesto vinílico
aromático del 5 al 80% en masa, un contenido unido al vinilo de una
parte del compuesto diénico conjugado del 10 al 80% en masa y un
peso molecular medio en masa medido mediante una cromatografía de
permeación sobre gel y convertido en poliestireno de 5.000 a
200.000 en base a 100 partes en masa del componente de caucho (A).
Cuando la cantidad del copolímero (B) de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular combinada es menor de 5 partes en masa, la aptitud para el
moldeo de la composición de caucho se ve deteriorada, mientras que
cuando supera las 60 partes en masa, las características de fractura
del caucho vulcanizado tienden a deteriorarse.
Es necesario que el copolímero (B) de compuesto
vinílico aromático-compuesto diénico conjugado de
bajo peso molecular tenga un contenido de compuesto vinílico
aromático del 5 al 80% en masa. Cuando el contenido del compuesto
vinílico aromático unido es menor del 5% en masa o supera el 80% en
masa, no es posible establecer suficientemente y de manera
simultánea la baja acumulación de calor y el rendimiento en húmedo
de la composición de caucho.
Es necesario además que el copolímero (B) de
compuesto vinílico aromático-compuesto diénico
conjugado tenga un contenido unido al vinilo en la parte del
compuesto diénico conjugado del 10 al 80% en masa. Cuando el
contenido unido al vinilo en la parte del compuesto diénico
conjugado es menor del 10% en masa o supera el 80% en masa, no es
posible establecer suficientemente y de manera simultánea la baja
acumulación de calor y el rendimiento en húmedo de la composición
de caucho.
Además, es necesario que el copolímero (B) de
compuesto vinílico aromático-compuesto diénico
conjugado tenga un peso molecular medio en masa convertido en
poliestireno de 5.000 a 200.000. Cuando el peso molecular medio en
masa es menor de 5.000, la tangente de pérdidas (tan \delta) de la
composición de caucho tiende a aumentar hasta deteriorar la baja
acumulación de calor, mientras que cuando es mayor de 200.000, lo
que se deteriora es la aptitud para el moldeo de la composición de
caucho.
El copolímero (B) de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular puede ser un copolímero de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular sin modificar o un copolímero de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular modificado que tenga al menos un grupo funcional. Es más,
el copolímero de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular modificado es preferiblemente uno que tiene al menos un
terminal modificado con un compuesto que contiene estaño o un
compuesto que contiene silicio.
El copolímero (B) de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular sin modificar tiene preferentemente un peso molecular
medio en masa convertido en poliestireno de 20.000 a 150.000, más
preferiblemente, de 50.000 a 150.000. Cuando el peso molecular medio
en masa está en ese intervalo, es realmente posible evitar la
degradación de la aptitud para el moldeo en la trituración a la vez
que se mejora además la baja acumulación de calor de la composición
de caucho.
Además, el copolímero de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular modificado tiene un peso molecular medio en masa
convertido en poliestireno antes de la modificación de 5.000 a
200.000, más preferiblemente, de 20.000 a 150.000, incluso más
preferiblemente, de 50.000 a 150.000. Cuando el peso molecular
medio en masa antes de la modificación está en ese intervalo, es
realmente posible evitar la degradación de la aptitud para el
moldeo a la vez que se mejora además la baja acumulación de calor de
la composición de caucho.
El copolímero de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular se obtiene mediante la copolimerización de un compuesto
vinílico aromático y un compuesto diénico conjugado en forma de
monómero con un iniciador de la polimerización. Como compuesto
vinílico aromático se mencionan estireno,
p-metil-estireno,
m-metil-estireno,
p-terc-butil-estireno,
\alpha-metil-estireno,
clorometil-estireno, vinil-tolueno,
etcétera. Entre todos, se prefiere el estireno. Por otro lado, como
compuesto diénico conjugado se mencionan
1,3-butadieno, isopreno,
1,3-pentadieno,
2,3-dimetilbutadieno, etcétera. Entre todos, se
prefiere el 1,3-butadieno. Además, es preferible
que el iniciador de la polimerización sea un compuesto de
organolitio, siendo los más preferidos un hidrocarbilo de litio y
un compuesto de amida del litio. Cuando se usa un compuesto de
organolitio como iniciador de la polimerización, el compuesto
vinílico aromático y el compuesto diénico conjugado son
copolimerizados mediante una polimerización aniónica. La cantidad
del iniciador de la polimerización usada está preferiblemente en el
intervalo de 0,2 a 20 mmoles en base a 100 g de monómero.
El hidrocarbilo de litio preferible como
iniciador de la polimerización incluye etil-litio,
n-propil-litio,
isopropil-litio,
n-butil-litio,
sec-butil-litio,
terc-octil-litio,
n-decil-litio, fenil-litio,
2-naftil-litio,
2-butil-fenil-litio,
4-fenil-butil-litio,
ciclohexil-litio, ciclopentil-litio,
un producto de la reacción de diisopropenilbenceno y
butil-litio, etcétera. Entre ellos, se prefieren los
alquil-litios tales como etil--litio,
n-propil-litio,
isopropil-litio,
n-butil-litio,
sec-butil-litio,
terc-octil-litio,
n-decil-litio, etcétera, siendo el
n-butil-litio particularmente preferido.
Además, el compuesto de amida del litio
preferible como iniciador de la polimerización incluye
hexametilen-imida de litio, pirroliduro de litio,
piperiduro de litio, heptametilen-imida de litio,
dodecametilen-imida de litio,
dimetil-amida de litio, dietil-amida
de litio, dipropil-amida de litio,
dibutil-amida de litio,
dihexil-amida de litio,
diheptil-amida de litio,
dioctilo-amida de litio,
di-2-etilhexil-amida
de litio, didecil-amida de litio,
N-metil-piperazida de litio,
etil-propil-amida de litio,
etil-butil-amida de litio,
metil-butil-amida de litio,
etil-bencil-amida de litio,
metil-fenetil-amida de litio,
etcétera. Entre ellos, los compuestos cíclicos de amida de litio
preferidos son hexametilen-amida de litio,
pirroliduro de litio, piperiduro de litio,
heptametilen-imida de litio,
dodecametilen-imida de litio, etcétera, y los
particularmente preferidos son hexametilen-imida de
litio y pirroliduro de litio.
El procedimiento para generar el copolímero de
compuesto vinílico aromático-compuesto diénico
conjugado con el anterior iniciador de la polimerización no está
particularmente determinado. Por ejemplo, es posible producir el
copolímero mediante la polimerización de una mezcla del compuesto
diénico conjugado y del compuesto vinílico aromático en un
disolvente de hidrocarburo inactivo en la reacción de
polimerización. Como disolvente de hidrocarburo inactivo en la
reacción de polimerización se mencionan propano, n-butano,
isobutano, n-pentano, isopentano, n-hexano,
ciclohexano, propeno, 1-buteno, isobuteno,
trans-2-buteno,
cis-2-buteno, 1-penteno,
2-penteno, 1-hexeno,
2-hexeno, benceno, tolueno, xileno, etilbenceno,
etcétera. Se pueden usar solos o en combinaciones de dos o más.
La reacción de polimerización se puede llevar a
cabo en presencia de un aleatorizador. El aleatorizador puede
controlar la microestructura de la parte del compuesto diénico
conjugado del copolímero, y más concretamente, tiene la función de
controlar el contenido unido al vinilo de la parte del compuesto
diénico conjugado del copolímero, así como de aleatorizar la unidad
del compuesto diénico conjugado y la del compuesto vinílico
aromático del copolímero, o similares. Como aleatorizador, se
mencionan dimetoxibenceno, tetrahidrofurano, dimetoxietano,
dietilenglicoldibutiléter, dietilenglicoldimetiléter,
bistetrahidrofurilpropano, trietilamina, piridina,
N-metilmorfolina, N,N,N',N'-tetrametiletilendiamina,
1,2-dipiperidinoetano, potasio-t-amilato,
potasio-t-butóxido, sodio-t-amilato, etcétera. La
cantidad del aleatorizador usada está preferiblemente en el
intervalo de 0,01 a 100 moles en base a mol de iniciador de la
polimerización usado para generar el copolímero.
La reacción de polimerización se lleva a cabo
preferiblemente mediante una polimerización en solución. La
concentración del monómero en la solución de la reacción de
polimerización está preferiblemente en el intervalo del 5 al 50% en
masa, más preferiblemente, del 10 al 30% en masa. Además, el
contenido del compuesto vinílico aromático de la mezcla del
compuesto diénico conjugado y el compuesto vinílico aromático está
preferiblemente en un intervalo del 5 al 80% en masa, y se puede
seleccionar adecuadamente en función del contenido del compuesto
vinílico aromático del copolímero (B) diana. Además, no se
especifica particularmente el sistema de polimerización, y puede
ser un sistema por lotes o un sistema continuo.
La temperatura de polimerización de la reacción
de polimerización está preferiblemente en un intervalo de 0 a
150ºC, más preferiblemente, de 20 a 130ºC. Además, la polimerización
se puede llevar a cabo bajo una presión de generación, pero lo
preferible es que se realice habitualmente bajo una presión
suficiente para mantener los monómeros usados en una fase
sustancialmente líquida. Cuando la reacción de polimerización se
lleva a cabo bajo una presión superior que la presión de
generación, el sistema de reacción es preferiblemente presurizado
con un gas inerte. Además, los materiales iniciales usados en la
polimerización, tales como los monómeros, el iniciador de la
polimerización, el disolvente y similares, se usan preferiblemente
tras haber eliminado las sustancias que obstruyen la reacción tales
como el agua, el oxígeno, el dióxido de carbono, un compuesto
protónico y similares.
Además, el copolímero de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular modificado se puede obtener mediante (1) un procedimiento
que comprende copolimerizar el compuesto vinílico aromático y el
compuesto diénico conjugado en forma de monómero con un iniciador de
la polimerización para producir un copolímero de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado que tiene un
sitio activo para la polimerización, y luego modificar el sitio
activo para la polimerización con diversos agentes modificadores, o
(2) un procedimiento que comprende copolimerizar el compuesto
vinílico aromático y el compuesto diénico conjugado en forma de
monómero con un iniciador de la polimerización que tenga un grupo
funcional. Cuando se usa el hidrocarbilo de litio como el iniciador
de la polimerización, se puede obtener un copolímero que tenga un
grupo hidrocarbilo en un terminal de inicio de la polimerización y
un sitio activo para la polimerización en otro terminal. Además,
cuando se usa el compuesto de amida de litio como el iniciador de la
polimerización, se puede obtener un copolímero que tiene un grupo
funcional que contiene nitrógeno en un terminal de iniciación de la
polimerización y un sitio activo para la polimerización en otro
terminal, que tenga al menos un grupo funcional aunque no esté
modificado con el agente de modificación.
Cuando se modifica el sitio activo para la
polimerización del copolímero que tiene el sitio activo para la
polimerización con el agente de modificación, los agentes de
modificación que se usarán son preferiblemente compuestos que
contienen estaño y compuestos que contienen silicio. El agente de
modificación es preferiblemente un agente de acoplamiento
representado por la siguiente fórmula (I):
[en la que R^{1} se selecciona
independientemente del grupo que consiste en un grupo alquilo que
tiene un número de carbonos de 1-20, un grupo
cicloalquilo que tiene un número de carbonos de
3-20, un grupo arilo que tiene un número de
carbonos de 6-20 y un grupo aralquilo que tiene un
número de carbonos de 7-20; Z es estaño o silicio;
X es independientemente cloro o bromo; y a es 0-3 y
b es 1-4 con la condición de que a + b = 4]. Es
posible mejorar la resistencia al flujo frío del copolímero (B)
mediante la modificación con el agente de acoplamiento de fórmula
(I). Además, el copolímero (B) obtenido mediante la modificación con
el agente de acoplamiento de fórmula (I) tiene al menos un enlace
de estaño-carbono y un enlace de
silicio-carbono.
\vskip1.000000\baselineskip
Como R^{1} de la fórmula (I) se mencionan en
concreto grupo metilo, grupo etilo, grupo n-butilo, grupo
neofilo, grupo ciclohexilo, grupo n-octilo, grupo
2-etilhexilo y similares. Además, como el agente de
acoplamiento de fórmula (I) se mencionan en concreto SnCl_{4},
R^{1}SnCl_{3}, R^{1}_{2}SnCl_{2}, R^{1}_{3}SnCl,
SiCl_{4}, R^{1}SiCl_{3}, R^{1}_{2}SiCl_{2},
R^{1}_{3}SiCl y similares, siendo particularmente preferido
SnCl_{4} y SiCl_{4}.
Además, el compuesto que contiene silicio que se
puede usar como agente de modificación es preferiblemente un
compuesto de hidrocarbiloxi-silano representado por
la siguiente fórmula (II):
[en la que A es un grupo
monovalente que tiene al menos un grupo funcional seleccionado entre
(tio)epoxi, (tio)isocianato, (tio)cetona,
(tio)aldehído, imina, amida, triéster de ácido isocianúrico,
hidrocarbiléster de ácido (tio)carboxílico, una sal metálica
de ácido (tio)carboxílico, anhídrido carboxílico, un haluro
de ácido carboxílico, dihidrocarbiléster de ácido carbónico, amina
terciaria cíclica, amina terciaria acíclica, nitrilo, piridina,
sulfuro, multi-sulfuro; R^{2} es un enlace simple
o un grupo hidrocarburo inactivo bivalente; R^{3} y R^{4} son
independientemente un grupo hidrocarburo alifático monovalente que
tiene un número de carbonos de 1-20 o un grupo
hidrocarburo aromático monovalente que tiene un número de carbonos
de 6-18; n es un número entero de
0-2; cuando existen varios OR^{4}, pueden ser
iguales o diferentes; y la molécula no incluye un protón activo ni
una sal de onio] y uno de sus condensados parciales, así como un
compuesto de hidrocarbiloxi-silano representado por
la siguiente fórmula
(III):
(en la que R^{5} y R^{6} son
independientemente un grupo hidrocarburo alifático monovalente que
tiene un número de carbonos de 1-20 o un grupo
hidrocarburo aromático monovalente que tiene un número de carbonos
de 6-18; p es un número entero de
0-2; cuando hay varios OR^{6}, pueden ser iguales
o diferentes; y la molécula no incluye un protón activo ni una sal
de onio) y uno de sus condensados
parciales.
\vskip1.000000\baselineskip
En el grupo funcional de A de fórmula (II), la
imina incluye cetimina, aldimina y amidina; y el éster de ácido
(tio)carboxílico incluye un éster de un ácido carboxílico
insaturado tal como acrilato, metacrilato o similares; y la amina
terciaria acíclica incluye amina aromática N,N-disustituida
tal como anilina N,N-disustituida o similares; y la amina
terciaria cíclica incluye (tio)éter como parte de un anillo. Como
metal de una sal metálica de ácido (tio)carboxílico caben
mencionar un metal alcalino y un metal alcalinotérreo, Al, Sn, Zn y
similares.
El grupo hidrocarburo inerte bivalente de
R^{2} es preferiblemente un grupo alquileno que tiene un número
de carbonos de 1-20. El grupo alquileno puede ser
lineal, ramificado o cíclico, pero se prefiere particularmente la
cadena lineal. Como grupo alquileno lineal, se mencionan grupo
metileno, grupo etileno, grupo trimetileno, grupo tetrametileno,
grupo pentametileno, grupo hexametileno, grupo octametileno, grupo
decametileno, grupo dodecametileno y similares.
Como R^{3} y R^{4} se mencionan un grupo
alquilo que tiene un número de carbonos de 1-20, un
grupo alquenilo que tiene un número de carbonos de
2-18, un grupo arilo que tiene un número de carbonos
de 6-18, un grupo aralquilo que tiene un número de
carbonos de 7-18 y similares. En este caso, el grupo
alquilo y el grupo alquenilo pueden ser lineales, ramificados,
cíclicos, e incluir, por ejemplo, grupo metilo, grupo etilo, grupo
n-propilo, grupo isopropilo, grupo n-butilo, grupo
isobutilo, grupo sec-butilo, grupo terc-butilo, grupo
pentilo, grupo hexilo, grupo octilo, grupo decilo, grupo dodecilo,
grupo ciclopentilo, grupo ciclohexilo, grupo vinilo, grupo
propenilo, grupo alilo, grupo hexenilo, grupo octenilo, grupo
ciclopentenilo, grupo ciclohexenilo y similares. Además, el grupo
arilo puede tener un sustituyente en el anillo aromático, tal como
un grupo alquilo inferior o similar, e incluye, por ejemplo, grupo
fenilo, grupo tolilo, grupo xililo, grupo naftilo y similares.
Además, el grupo aralquilo puede tener un sustituyente en el anillo
aromático, tal como grupo alquilo inferior o similar, e incluye,
por ejemplo, grupo bencilo, grupo fenetilo, grupo naftilmetilo y
similares.
En la fórmula (II), n es un número entero de
0-2 y, preferiblemente, 0. Además, es necesario que
la molécula no incluya un protón activo ni una sal de onio.
\newpage
En el compuesto de
hidrocarbiloxi-silano representada por la fórmula
(II), como grupo (tio)epoxi que contiene un compuesto de
hidrocarbiloxi-silano caben mencionar, por ejemplo,
2-glicidoxietil-trimetoxisilano,
2-glicidoxietil-trietoxisilano,
(2-glicidoxietil)metil-dimetoxisilano,
3-glicidoxipropil-trimetoxisilano,
3-glicidoxipropil-trietoxisilano,
(3-glicidoxipropil)metil-dimetoxisilano,
2-(3,4-epoxiciclohexil)etil-trimetoxisilano,
2-(3,4-epoxiciclohexil)etil-trietoxisilano,
2-(3,4-epoxiciclohexil)etil(metil)dimetoxisilano
y los obtenidos mediante la sustitución del grupo epoxi en estos
compuestos con un grupo (tio)epoxi. Entre ellos, se prefieren
particularmente el
3-glicidoxipropil-trimetoxisilano y
el
3-glicidoxipropil-trietoxisilano.
Como el compuesto de
hidroxicarbiloxi-silano que contiene un grupo imina
caben mencionar
N-(1,3-dimetilbutiliden)-3-(trietoxisilil)-1-propanoamina,
N-(1-metiletiliden)-3-(trietoxisilil)-1-propanoamina,
N-etiliden-3-(trietoxisilil)-1-propanoamina,
N-(1-metilpropiliden)-3-(trietoxisilil)-1-propanoamina,
N-(4-N,N-dimetilaminbenciliden)-3-(tri-
etoxisilil)-1-propanoamina, N-(ciclohexiliden)-3-(trietoxisilil)-1-propanoamina, así como compuestos de trimetoxisililo, compuestos de metildietoxisililo, compuestos de etildietoxisililo, compuestos de metildimetoxisililo, compuestos de etildimetoxisililo y los compuestos similares correspondientes a estos compuestos de trietoxisililo. Entre ellos, se prefieren particularmente la N-(1-metilpropiliden)-3-(trietoxisilil)-1-propanoamina y la N-(1,3-dimetilbutiliden)-3-(trietoxisilil)-1-propanoamina.
etoxisilil)-1-propanoamina, N-(ciclohexiliden)-3-(trietoxisilil)-1-propanoamina, así como compuestos de trimetoxisililo, compuestos de metildietoxisililo, compuestos de etildietoxisililo, compuestos de metildimetoxisililo, compuestos de etildimetoxisililo y los compuestos similares correspondientes a estos compuestos de trietoxisililo. Entre ellos, se prefieren particularmente la N-(1-metilpropiliden)-3-(trietoxisilil)-1-propanoamina y la N-(1,3-dimetilbutiliden)-3-(trietoxisilil)-1-propanoamina.
Como compuesto que contiene un grupo
imino(amidina) caben mencionar
1-[3-(trietoxisilil)propil]-4,5-dihidroimidazol,
1-[3-(trimetoxisilil)propil]-4,5-dihidroimidazol,
N-(3-trietoxisililpropil)-4,5-dihidroimidazol,
N-(3-isopropoxisililpropil)-4,5-dihidroimidazol,
N-(3-metildietoxisililpropil)-4,5-dihidroimidazol
y similares. Entre ellos, se prefiere la
N-(3-trietoxisililpropil)-4,5-dihidroimidazol.
Como el compuesto que contiene un grupo éster de
ácido carboxílico caben mencionar
3-metacriloiloxipropil-trietoxisilano,
3-metacriloiloxipropil-trimetoxisilano,
3-metacriloiloxipropil-metildietoxisilano,
3-metacriloiloxipropil-triisopropoxisilano
y similares. Entre ellos, se prefiere el
3-metacriloiloxipropil-trimetoxisilano.
Como el compuesto que contiene un grupo
isocianato caben mencionar
3-isocianatopropil-trimetoxisilano,
3-isocianatopropil-trietoxisilano,
3-isocianatopropil-metildietoxisilano,
3-isocianatopropil-triisopropoxisilano
y similares. Entre todos, se prefiere el
3-isocianatopropil-trietoxisilano.
Como compuesto que contiene anhídrido
carboxílico caben mencionar anhídrido
3-trietoxisililpropil-succínico,
anhídrido
3-trimetoxisililpropil-succínico,
anhídrido
3-metildietoxisililpropil-succínico,
y similares. Entre todos, se prefiere el anhídrido
3-trietoxisililpropil-succínico.
Como compuesto de hidrocarbiloxisilano que
contiene un grupo amina terciaria cíclica caben destacar
3-(1-hexametilenimino)propil(trietoxi)silano,
3-(1-hexametilenimino)propil(trimetoxi)silano,
(1-hexametilenimino)metil(trimetoxi)silano,
(1-hexametilenimino)metil(trietoxi)silano,
2-(1-hexametilenimino)etil(trietoxi)silano,
2-(1-hexametilenimino)etil(trimetoxi)silano,
3-(1-pirrolidinil)propil(trietoxi)silano,
3-(1-pirrolidinil)propil(trimetoxi)silano,
3-(1-
heptametilenimino)propil(trietoxi)silano, 3-(1-dodecametileneimin)propil(trietoxi)silano, 3-(1-hexametilenimino)propil(dietoxi)metilsilano, 3-(1-hexametilenimino)propil(dietoxi)etilsilano, 3-[10-(trietoxisilil)decil]-4-oxazolino y similares. Entre ellos, se prefiere el 3-(1-hexametilenimino)propil(trietoxi)silano y (1-hexametilenimino)metil(trimetoxi)silano.
heptametilenimino)propil(trietoxi)silano, 3-(1-dodecametileneimin)propil(trietoxi)silano, 3-(1-hexametilenimino)propil(dietoxi)metilsilano, 3-(1-hexametilenimino)propil(dietoxi)etilsilano, 3-[10-(trietoxisilil)decil]-4-oxazolino y similares. Entre ellos, se prefiere el 3-(1-hexametilenimino)propil(trietoxi)silano y (1-hexametilenimino)metil(trimetoxi)silano.
Como compuesto de hidrocarbiloxisilano que
contiene un grupo amina terciaria acíclica caben mencionar
3-dimetilaminopropil(trietoxi)silano,
3-dimetilaminopropil(trimetoxi)silano,
3-dietilaminopropil(trietoxi)silano,
3-dietilaminopropil(trimetoxi)silano,
2-dimetilaminoetil(trietoxi)silano,
2-dimetilaminoetil(trimetoxi)silano,
3-dimetilaminopropil(dietoxi) metilsilano,
3-dibutilaminopropil(trietoxi)silano.
Entre ellos, se prefieren el
3-dietilaminopropil(trietoxi)silano y
el
3-dimetilaminopropil(trietoxi)silano.
Como otros compuestos de
hidrocarbiloxi-silano caben mencionar
2-(trimetoxisililetil)piridina,
2-(trietoxisililetil)piridina,
2-cianoetiltrietoxi-silano y
similares.
Los compuestos de
hidrocarbiloxi-silano de fórmula (II) se pueden usar
solos o en una combinación de dos o más. Además, se puede usar un
condensado parcial del compuesto de
hidrocarbiloxi-silano.
En la fórmula (III), R^{5} y R^{6} son
iguales, según lo mencionado para R^{3} y R^{4} de la fórmula
(II), respectivamente.
Como compuesto de
hidrocarbiloxi-silano representado por la fórmula
(III) caben mencionar tetrametoxi-silano,
tetraetoxi-silano,
tetra-n-propoxi-silano,
tetraisopropoxi-silano,
tetra-n-butoxi-silano,
tetraisobutoxi-silano,
tetra-sec-butoxi-silano,
tetra-terc-butoxi-silano,
metiltrimetoxi-silano,
metiltrietoxi-silano,
metiltripropoxi-silano,
metiltriisopropoxi-silano,
etiltrimetoxi-silano,
etiltrietoxi-silano,
propiltrietoxi-silano,
butiltrimetoxi-silano,
feniltrimetoxi-silano,
feniltrietoxi-silano,
dimetildimetoxi-silano,
metilfenildimetoxi-silano,
viniltrimetoxi-silano,
viniltrietoxi-silano,
divinildimetoxi-silano,
divinildietoxi-silano y similares. Entre ellos, se
prefiere particularmente el tetraetoxi-silano.
Los compuestos de hidrocarbiloxisilano de
fórmula (III) se pueden usar solos o en una combinación de dos o
más. Además, se puede usar un condensado parcial del compuesto de
hidrocarbiloxisilano.
\newpage
La reacción de modificación del sitio activo
para la polimerización con el agente de modificación anterior se
lleva a cabo preferiblemente mediante una reacción en una solución.
Tal solución puede incluir el monómero usado en la polimerización.
Además, el sistema de reacción de la reacción de modificación no
está determinado específicamente, y puede ser un sistema por lotes
o un sistema continuo. La temperatura de reacción de la reacción de
modificación tampoco se determina específicamente, siempre y cuando
la reacción avance y sea posible adoptarse la temperatura de la
reacción de polimerización como tal. La cantidad del agente de
modificación usada está preferiblemente en el intervalo de 0,25 a
3.0 moles, más preferiblemente, de 0,5 a 1,5 moles en base a mol de
iniciador de la polimerización usado para generar el copolímero.
En la invención, es posible secar la solución de
reacción que contiene el copolímero (B) para separar el copolímero
(B), y luego combinar el copolímero (B) resultante en el componente
de caucho (A), o se puede mezclar la solución de reacción que
contiene el copolímero (B) con un cemento de caucho del componente
de caucho (A) en un estado de disolución y luego secarlo para
obtener la mezcla del componente de caucho (A) y el copolímero
(B).
La composición de caucho según la invención
comprende de 20 a 90 partes en masa de una carga (C) en base a 100
partes en masa del componente de caucho (A), en la que es necesario
que del 50 al 90% en masa de la carga (C) sea sílice. Cuando la
cantidad de la carga (C) combinada es menor de 20 partes en masa,
las características de fractura y la resistencia al desgaste del
caucho vulcanizado son insuficientes, mientras que cuanto supera
las 90 partes en masa, se deteriora la aptitud para el moldeo.
Además, cuando la proporción de sílice de la carga (C) es menor del
50% en masa, la baja acumulación de calor y el rendimiento en húmedo
de la composición de caucho no puede mejorarse lo suficiente,
mientras que cuando supera el 90% en masa, se deteriora la aptitud
para el moldeo. Como sílice, se mencionan, por ejemplo, el sílice
precipitado (silicato hidroso), el sílice ahumado (silicato
anhidro), silicato de calcio, silicato de aluminio, etcétera. Entre
ellos, se prefiere el sílice precipitado. Además, la composición de
caucho según la invención contiene otras cargas de refuerzo tales
como el negro de carbón o similar como carga (C) aparte del
sílice.
sílice.
La composición de caucho según la invención
contiene además preferiblemente del 5 al 15% en masa de un agente
de acoplamiento de silano (D) basado en la cantidad de sílice
combinada. Cuando se añade el agente de acoplamiento de silano (D)
a la composición de caucho, se pueden mejorar aún más la baja
acumulación de calor y el rendimiento en húmedo de la composición
de caucho. Sin embargo, cuando la cantidad del agente de
acoplamiento de silano (D) añadida es menor del 5% en masa de la
cantidad combinada de sílice, el efecto de la adición no es
suficiente, mientras que cuando supera el 15% en masa, el efecto se
satura y los costes se encarecen. Como agente de acoplamiento de
silano (D) caben mencionar
bis(3-trietoxisililpropil)tetrasulfuro,
bis(3-trietoxisililpropil)trisulfuro,
bis(3-trietoxisililpropil)disulfuro,
bis(2-trietoxisililetil)tetrasulfuro,
bis(3-trimetoxisililpropil)tetrasulfuro,
bis(2-trimetoxisililetil)tetrasulfuro,
3-mercaptopropiltrimetoxi-silano,
3-mercaptopropiltrietoxi-silano,
2-mercaptoetiltrimetoxi-silano,
2-mercaptoetiltrietoxi-silano,
3-trimetoxisililpropil-N,N-dimetiltiocarbamoil-tetrasulfuro,
3-trietoxisililpropil-N,N-dimetiltiocarbamoil-tetrasulfuro,
2-trietoxisililetil-N,N-dimetiltiocarbamoil-tetrasulfuro,
3-trimetoxisililpropilbenzotiazol-tetrasulfuro,
3-trietoxisililpropil-benzotiazol-tetrasulfuro,
3-trietoxisililpropil-metacrilato-monosulfuro,
3-trimetoxisililpropil-metacrilato-monosulfuro,
bis(3-dietoximetilsililpropil)tetrasulfuro,
3-mercaptopropil-dimetoximetil-silano,
dimetoximetilsililpropil-N,N-dimetiltiocarbamoil-tetrasulfuro,
dimetoximetilsililpropil-benzotiazol-tetrasulfuro
y similares. Entre ellos, se prefieren el
bis(3-trietoxisililpropil)tetrasulfuro
y el
3-trimetoxisililpropil-benzotiazol-tetrasulfuro.
Estos agentes de acoplamiento de silano (D) se pueden usar solos o
en una combinación de dos o más.
En la composición de caucho de la invención, se
pueden combinar adecuadamente aditivos habitualmente usados en la
industria del caucho, tales como cera, ácido esteárico, blanco de
cinc, un acelerador de la vulcanización, un agente vulcanizante y
similares, en cantidades que no dañen el objeto de la invención,
además del componente de caucho (A) anterior, el copolímero (B) de
compuesto vinílico aromático-compuesto diénico
conjugado de bajo peso molecular, la carga (C) y el agente de
acoplamiento de silano (D). Como estos aditivos, se pueden usar
preferiblemente los que se encuentran disponibles comercialmente. La
composición de caucho se puede producir combinando el componente de
caucho (A) con el copolímero de bajo peso molecular (B) y la carga
(C) que contiene la proporción predeterminada de sílice y, si es
necesario, los aditivos adecuadamente seleccionados y una
trituración, un calentamiento, una extrusión, etcétera.
El neumático según la invención se caracteriza
por usar la anterior composición de caucho en al menos la parte en
contacto con el suelo de la parte de la banda de rodamiento. El
neumático que usa la composición de caucho en al menos la parte en
contacto con el suelo de la parte de la banda de rodamiento tiene un
bajo consumo de combustible y una estabilidad de la dirección sobre
un pavimento húmedo excelentes. El neumático según la invención no
se limita a una en particular, siempre y cuando se use la anterior
composición de caucho en al menos la parte en contacto con el suelo
de la parte de la banda de rodamiento, y se pueda producir mediante
un procedimiento habitual. Además, como gas del interior del
neumático, se puede usar el aire habitual o un aire que tenga una
presión de oxígeno parcial regulada, pero también gases inertes
tales como nitrógeno, argón, helio, etcétera.
Los siguientes ejemplos se ofrecen para ilustrar
la invención, y no pretenden ser limitaciones de la misma.
\newpage
Se cargan una solución de butadieno en
ciclohexano (16%) y una solución de estireno en ciclohexano (21%) en
un recipiente de vidrio a presión de 800 ml secado y purgado con
nitrógeno para que haya 40 g de monómero de butadieno y 10 g de
monómero de estireno, y se cargan 0,66 mmoles de
2,2-ditetrahidrofuril-propano, y se
añaden 1,32 mmoles de n-butil-litio (BuLi), y
luego se lleva a cabo la polimerización en un baño de agua
calentada a 50ºC durante 1,5 horas. La conversión es aproximadamente
del 100%. Después, se añaden 0,5 ml de una solución que contiene el
5% en masa de 2,6-di-t-butil-p-cresol
(BHT) en isopropanol al sistema de polimerización para detener la
reacción. Luego se seca según una manera habitual hasta obtener un
SBR líquido.
Se mide el peso molecular medio en masa (Mp)
mediante una cromatografía de permeación sobre gel [GPC:
HLC-8020 fabricada por TOSOH, columna:
GMH-XL fabricada por TOSOH (serie de dos columnas);
detector: refractómetro diferencial (RI)] en base a un patrón de
poliestireno monodisperso, y el SBR líquido resultante tiene un peso
molecular medio en masa convertido en poliestireno de 80.000.
Además, se determina la microestructura mediante un procedimiento
de infrarrojos (procedimiento de Morello) y se determina el
contenido de estireno unido a partir de una proporción integral del
espectro de ^{1}H-RMN, y el SBR líquido resultante
tiene un contenido de estireno unido del 25% en masa y un contenido
unido al vinilo de la parte del butadieno del 65% en masa.
Entonces, se prepara la composición de caucho,
cuya fórmula de combinación se muestra en la Tabla 1, según un
procedimiento habitual; y se prepara un neumático para un vehículo
de turismo con un tamaño de neumático de 195/65R15, usando la
composición de caucho obtenida de esta manera en la parte de la
banda de rodamiento. Además, con respecto al neumático así
obtenido, se evalúan la estabilidad de la dirección sobre un
pavimento húmedo y el bajo consumo de combustible según los
siguientes procedimientos. En la Tabla 1, se muestran los
resultados.
Se montan los cuatro neumáticos que se van a
probar en un vehículo, y se le hace rodar sobre un pavimento húmedo
mientras se evalúa la estabilidad de la dirección según la impresión
del conductor y se muestra mediante un índice basándose en que la
estabilidad de la dirección del neumático del ejemplo comparativo 1
es de 100. Cuanto mayor es el valor del índice, mayor y mejor es la
estabilidad de la dirección sobre el pavimento húmedo.
Se hace girar un tambor en contacto con el
neumático y se acelera hasta una determinada velocidad, y luego se
apaga un interruptor de conducción para hacer girar libremente el
tambor, mediante lo que se determina la resistencia a la rodadura a
partir de un grado de deceleración y se representa por un índice
basándose en que la inversa de la resistencia a la rodadura del
neumático del ejemplo comparativo 1 es de 100. Cuanto mayor es el
valor del índice, menor es la resistencia a la rodadura y mejor es
el bajo consumo de combustible.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Como se observa en la Tabla 1, la estabilidad de
la dirección sobre un pavimento húmedo y el bajo consumo de
combustible del neumático se mejoran a medida que aumenta la
proporción de sílice de la carga. Además, como se observa mediante
la comparación del ejemplo comparativo 1 con el ejemplo que tiene la
misma proporción de sílice (por ejemplo, una comparación entre el
ejemplo comparativo 1 y el ejemplo 1), es posible mejorar el bajo
consumo de combustible y mantener a la vez la estabilidad de la
dirección sobre el pavimento húmedo reemplazando el aceite
aromático por el SBR líquido.
Claims (8)
1. Una composición de caucho que comprende de 5
a 60 partes en masa de un copolímero (B) de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular que tiene un contenido del compuesto vinílico aromático
del 5 al 80% en masa, un contenido unido al vinilo de una parte del
compuesto diénico conjugado del 10 al 80% en masa y un peso
molecular medio en masa medido mediante una cromatografía de
permeación sobre gel y convertido en poliestireno de 5.000 a
200.000, y de 20 a 90 partes en masa de una carga (C) en base a 100
partes en masa de un componente de caucho (A) compuesto por al menos
uno entre caucho natural y cauchos sintéticos basados en dienos, en
la que del 50 al 90% en masa de la carga (C) es sílice y no menos
del 50% en masa del componente de caucho (A) es caucho de
copolímero estireno-butadieno.
2. Una composición de caucho según la
reivindicación 1 que contiene además del 5 al 15% en masa de un
agente de acoplamiento de silano (D) en base a la cantidad
combinada del sílice.
3. Una composición de caucho según la
reivindicación 1 ó 2, en la que el compuesto vinílico aromático del
copolímero (B) de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular es estireno.
4. Una composición de caucho según la
reivindicación 1 a 3, en la que el compuesto diénico conjugado del
copolímero (B) de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular es 1,3-butadieno.
5. Una composición de caucho según la
reivindicación 1, en la que el copolímero (B) de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular es un copolímero (B) de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular sin modificar y tiene un peso molecular medio en masa
medido mediante una cromatografía de permeación sobre gel y
convertido en poliestireno de 20.000 a 150.000.
6. Una composición de caucho según la
reivindicación 5, en la que el copolímero (B) de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular es el copolímero (B) de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular sin modificar y tiene un peso molecular medio en masa
medido mediante una cromatografía de permeación sobre gel y
convertido en poliestireno de 50.000 a 150.000.
7. Una composición de caucho según la
reivindicación 1, en la que el copolímero (B) de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular es un copolímero (B) de compuesto vinílico
aromático-compuesto diénico conjugado de bajo peso
molecular modificado que tiene al menos un grupo funcional y tiene
un peso molecular medio en masa medido mediante una cromatografía
de permeación sobre gel antes de la modificación y convertido en
poliestireno de 5.000 a 200.000.
8. Un neumático caracterizado porque usa
una composición de caucho según lo reivindicado en cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 7 en al menos una parte en contacto con el
suelo de una parte de la banda de rodamiento.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005070644 | 2005-03-14 | ||
| JP2005-70644 | 2005-03-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2353903T3 true ES2353903T3 (es) | 2011-03-08 |
Family
ID=36991458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES06713602T Active ES2353903T3 (es) | 2005-03-14 | 2006-02-13 | Composición de caucho y su uso en un neumático. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8800615B2 (es) |
| EP (1) | EP1860146B1 (es) |
| JP (1) | JP4997100B2 (es) |
| CN (1) | CN101142268B (es) |
| DE (1) | DE602006017978D1 (es) |
| ES (1) | ES2353903T3 (es) |
| WO (1) | WO2006098103A1 (es) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5291858B2 (ja) * | 2004-03-16 | 2013-09-18 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物及びこれを用いた空気入りタイヤ |
| ES2376272T3 (es) * | 2006-09-04 | 2012-03-12 | Bridgestone Corporation | Composición de caucho y neum�?tico que usa la misma. |
| JP5160077B2 (ja) * | 2006-12-06 | 2013-03-13 | 株式会社ブリヂストン | 空気入りタイヤ |
| JP5291883B2 (ja) * | 2007-02-02 | 2013-09-18 | 株式会社ブリヂストン | トレッド用ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ |
| JP5436203B2 (ja) * | 2007-03-06 | 2014-03-05 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ |
| WO2008123306A1 (ja) | 2007-03-27 | 2008-10-16 | Bridgestone Corporation | タイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法 |
| JP5121300B2 (ja) * | 2007-05-16 | 2013-01-16 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ |
| EP2169002B1 (en) * | 2007-06-11 | 2012-04-04 | Bridgestone Corporation | Rubber composition and tire using the same |
| US20090203826A1 (en) * | 2008-02-13 | 2009-08-13 | Michael Joseph Rachita | Methods of making siloxy-imine functionalized rubbery polymers and uses thereof in rubber compositions for tires |
| US8022159B2 (en) | 2008-11-24 | 2011-09-20 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Terminating compounds, polymers, and their uses in rubber compositions and tires |
| WO2010150347A1 (ja) * | 2009-06-23 | 2010-12-29 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ |
| WO2010150409A1 (ja) * | 2009-06-26 | 2010-12-29 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ |
| US9493041B2 (en) | 2009-09-10 | 2016-11-15 | Bridgestone Corporation | Run-flat tire |
| JP5965414B2 (ja) * | 2012-01-30 | 2016-08-03 | 株式会社ブリヂストン | 防振ゴム組成物、架橋防振ゴム組成物及び防振ゴム |
| CN106700159B (zh) * | 2015-11-13 | 2019-03-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用 |
| JP7222349B2 (ja) * | 2018-02-07 | 2023-02-15 | 住友ゴム工業株式会社 | ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
| EP3864059A4 (en) * | 2018-10-12 | 2022-06-08 | Firestone Polymers, LLC | MODIFIED DIENE COPOLYMERS WITH TARGETED AND STABILIZED VISCOSITY |
| JP2021143235A (ja) * | 2020-03-10 | 2021-09-24 | 住友ゴム工業株式会社 | タイヤトレッド用ゴム組成物、タイヤトレッドおよび乗用車用タイヤ |
| WO2024224673A1 (ja) * | 2023-04-28 | 2024-10-31 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ用ゴム組成物、トレッドゴム及びタイヤ |
Family Cites Families (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3980625A (en) * | 1970-05-25 | 1976-09-14 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for producing novel rubbery polymers from diene monomers |
| CA1196139A (en) * | 1982-02-26 | 1985-10-29 | Hiroshi Furukawa | Elastomer composition |
| JPS61203145A (ja) * | 1985-03-05 | 1986-09-09 | Bridgestone Corp | 競技用タイヤ |
| DE69212669T2 (de) * | 1991-03-05 | 1997-01-30 | Bridgestone Corp | Luftreifen |
| US5508336A (en) * | 1993-12-29 | 1996-04-16 | Bridgestone Corporation | Rubber composition |
| JP2999128B2 (ja) * | 1994-09-02 | 2000-01-17 | 横浜ゴム株式会社 | 空気入りタイヤ |
| DE69514827T2 (de) | 1994-11-24 | 2000-05-18 | Nippon Zeon Co., Ltd. | Diengummi, verfahren zu seiner herstellung und gummizusammensetzung |
| CA2198663A1 (en) * | 1996-06-21 | 1997-12-22 | Richard Robinson Smith | Silica-filled rubber composition containing two different carbon blacks and tire with tread made therefrom |
| SG165133A1 (en) | 1998-03-11 | 2010-10-28 | Goodyear Tire & Rubber | Emulsion styrene-butadiene rubber |
| US20030050370A1 (en) | 2001-03-16 | 2003-03-13 | Victor Thielen Georges Marcel | Silica filled multi-viscoelastic response rubber |
| JP4363697B2 (ja) * | 1998-06-25 | 2009-11-11 | 株式会社ブリヂストン | タイヤトレッド用ゴム組成物及びそのゴム組成物を使用した空気入りタイヤ |
| JP4295385B2 (ja) | 1999-04-08 | 2009-07-15 | 株式会社ブリヂストン | 空気入りタイヤ |
| JP4474024B2 (ja) | 1999-07-13 | 2010-06-02 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ |
| JP4387507B2 (ja) | 1999-08-04 | 2009-12-16 | 住友ゴム工業株式会社 | トレッド用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ |
| US6426378B1 (en) * | 1999-09-22 | 2002-07-30 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Partially vulcanized shaped rubber composition and preparation of an article, including tires, having a component thereof |
| US6455655B1 (en) * | 2000-09-28 | 2002-09-24 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Emulsion styrene-butadiene rubber |
| JP3995921B2 (ja) | 2000-11-17 | 2007-10-24 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物及びタイヤ |
| JP2002161170A (ja) | 2000-11-24 | 2002-06-04 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | タイヤ用ゴム組成物 |
| JP2002179844A (ja) | 2000-12-13 | 2002-06-26 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | タイヤ用ゴム組成物 |
| JP2002322317A (ja) | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
| JP4111765B2 (ja) | 2002-07-19 | 2008-07-02 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
| BR0306316A (pt) | 2002-09-10 | 2004-09-28 | Michelin Soc Tech | Composição de borracha reticulável ou reticulada, banda de rodagem de capa de pneumático, e, capa de pneumático |
| JP4076942B2 (ja) * | 2003-11-04 | 2008-04-16 | 住友ゴム工業株式会社 | ゴム組成物およびそれを用いた競技用タイヤ |
| JP2005146115A (ja) | 2003-11-14 | 2005-06-09 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
| JP3913729B2 (ja) * | 2003-11-14 | 2007-05-09 | 日東河川工業株式会社 | サイホン式自動倒伏装置 |
| EP2261283A3 (en) * | 2003-11-28 | 2012-03-21 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber composition for a tire and tire using the same |
| JP5291858B2 (ja) * | 2004-03-16 | 2013-09-18 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物及びこれを用いた空気入りタイヤ |
| JP4805584B2 (ja) * | 2005-01-21 | 2011-11-02 | 住友ゴム工業株式会社 | トレッド用ゴム組成物およびそれからなるタイヤ |
-
2006
- 2006-02-13 DE DE602006017978T patent/DE602006017978D1/de active Active
- 2006-02-13 WO PCT/JP2006/302460 patent/WO2006098103A1/ja active Application Filing
- 2006-02-13 JP JP2007508035A patent/JP4997100B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2006-02-13 US US11/908,462 patent/US8800615B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-02-13 CN CN2006800081464A patent/CN101142268B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-02-13 EP EP06713602A patent/EP1860146B1/en not_active Not-in-force
- 2006-02-13 ES ES06713602T patent/ES2353903T3/es active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101142268B (zh) | 2012-02-22 |
| US20090054549A1 (en) | 2009-02-26 |
| EP1860146B1 (en) | 2010-11-03 |
| WO2006098103A1 (ja) | 2006-09-21 |
| EP1860146A4 (en) | 2009-07-01 |
| JP4997100B2 (ja) | 2012-08-08 |
| CN101142268A (zh) | 2008-03-12 |
| JPWO2006098103A1 (ja) | 2008-08-21 |
| US8800615B2 (en) | 2014-08-12 |
| DE602006017978D1 (de) | 2010-12-16 |
| EP1860146A1 (en) | 2007-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2353903T3 (es) | Composición de caucho y su uso en un neumático. | |
| ES2381396T3 (es) | Composición de caucho y neumático que usa la misma | |
| ES2290484T3 (es) | Proceso para producir polimero modificado, polimero modificado obtenido mediante el proceso, y mezcla de caucho. | |
| ES2400176T3 (es) | Proceso para producir polímero modificado, polímero modificado obtenido mediante el proceso y composición de caucho | |
| ES2372199T3 (es) | Composición de caucho y neumático fabricado a partir de la misma. | |
| ES2234193T3 (es) | Caucho extendido con aceite y composicion de caucho. | |
| US20080103261A1 (en) | Process for producing modified conjugated diene based polymer, modified conjugated diene based polymer produced by the process, rubber composition, and tire | |
| JP5871011B2 (ja) | 変性共役ジエン系重合体及びその製造方法 | |
| JP4478262B2 (ja) | ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ | |
| BRPI0509641B1 (pt) | "polímero de dieno conjugado modificado terminal e seus métodos de produção, iniciador de polimerização e seu método de produção, solução iniciadora de polimerização, e composição de borracha" | |
| JP3949437B2 (ja) | 変性ジエン系重合体、ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
| JP4621320B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ | |
| ES2382478T3 (es) | Composición de caucho, procedimiento para producirla y neumático | |
| US11241913B2 (en) | Rubber composition, crosslinked product, and tire | |
| JP4846250B2 (ja) | ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ | |
| JP4151835B2 (ja) | 変性重合体及びその製造方法、並びにゴム組成物 | |
| JP4801827B2 (ja) | 重合体、その製造方法、及びそれを用いたゴム組成物 | |
| EP3006493B1 (en) | Rubber composition and pneumatic tire | |
| JP2006274049A (ja) | ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ | |
| US20020045699A1 (en) | Solution rubbers having nonpolar side groups | |
| JP5086883B2 (ja) | 変性重合体の製造方法、変性重合体及びその変性重合体を用いたゴム組成物 | |
| EP3006227B1 (en) | Rubber composition and pneumatic tire | |
| JP2019094390A (ja) | 変性共役ジエン系重合体の製造方法、重合体組成物、架橋体及びタイヤ | |
| JP2007291288A (ja) | トレッド用ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ | |
| JP2008001743A (ja) | トレッド用ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ |