ES2283494T3 - Neumatico. - Google Patents
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Abstract
Neumático que comprende una porción de la banda de rodadura formada mediante la utilización de una composición de caucho que comprende: un componente de caucho que comprende 50 partes en peso o más de SBR en 100 partes en peso del componente de caucho; por cada 100 partes en peso del componente de caucho, 20 partes en peso o más de un reblandecedor, en el que el reblandecedor comprende de 5 a 55 partes en peso de por lo menos un reblandecedor del tipo de resina que presenta un punto de reblandecimiento de 35 a 150°C y seleccionado de entre el grupo constituido por resinas de cumarona, resinas de fenol-terpeno, resinas de fenol-acetileno, resinas de fenol-formaldehído, resinas de xileno-formaldehído y resinas de hidrocarburos de petróleo; y por cada 100 partes en peso del componente de caucho, de 0, 2 a 10, 0 partes en peso de por lo menos un acelerador de vulcanización del tipo de ácido ditiofosfórico seleccionado de entre el grupo constituido por disulfuros del ácido O, O''-dialquilditiofosfórico, tetrasulfuros del ácido O, O''-dialquilditiofosfórico, y ditiofosfatos metálicos representados por la siguiente fórmula general (I): fórmula general (I) en la que R1 y R2 cada uno independientemente representa un grupo alquilo que presenta de 1 a 8 átomos de carbono o un grupo arilo que presenta de 6 a 10 átomos de carbono, siendo el grupo alquilo un grupo lineal, ramificado o cíclico; M1 representa un átomo de Zn, un átomo de Sb, un átomo de Fe o un átomo de Cu; y n representa una valencia de metal representado por M1 .
Description
Neumático.
La presente invención se refiere a un neumático,
y más particularmente a un neumático que presenta una excelente
estabilidad y controlabilidad sobre carreteras húmedas (en lo
sucesivo denominada controlabilidad) o una combinación de una
excelente controlabilidad sobre carreteras húmedas y una excelente
comodidad de marcha incluso cuando un vehículo vibra (en lo
sucesivo denominada comodidad de marcha) durante toda la vida del
neumático que incluye los periodos inicial, intermedio y final de
utilización del neumático.
En años recientes, a medida que se ha venido
deseando de los automóviles una potencia superior, unas prestaciones
superiores y una vida más prolongada, se ha necesitado cada vez más
que los neumáticos presenten una controlabilidad mejorada o una
combinación de una controlabilidad y una comodidad de marcha
mejoradas que hasta la fecha durante toda la vida del neumático.
Particularmente, para los neumáticos de automóviles de pasajeros, se
necesita en gran medida una controlabilidad mejorada o una
combinación de una controlabilidad y una comodidad de marcha
mejoradas a medida que la estructura del neumático cambia de una
estructura sesgada a una estructura radial y la relación altura a
anchura de los neumáticos radiales cambia de 82 a 72, y
adicionalmente a 65.
Para satisfacer dicha necesidad, se han
examinado diversos componentes de composición cruda utilizados en
las composiciones de caucho para bandas de rodadura de neumáticos.
En cuanto al acelerador de vulcanización, en la solicitud de
patente japonesa abierta al público nº 58-87138 se
da a conocer que una composición de caucho que comprende un
acelerador de vulcanización específico y un antioxidante específico
muestra una resistencia mejorada al endurecimiento por
calentamiento y proporciona un neumático que presenta un aspecto
mejorado en el periodo final de utilización del neumático. Sin
embargo, no se examinan en absoluto las prestaciones del neumático
durante la conducción. En la solicitud de patente japonesa abierta
al público nº 56-139542 se da a conocer que la
vulcanización prematura al efectuar la mezcla para preparar una
composición de caucho se puede mejorar mediante la utilización de
una composición de caucho que comprende un acelerador de
vulcanización específico. Sin embargo, no se describen ni se
sugieren en absoluto las prestaciones de un neumático. Con respecto
a materiales de carga inorgánicos, en la solicitud de patente
japonesa abierta al público nº 10-53003 se da a
conocer que una composición de caucho que comprende alúmina
proporciona un neumático que muestra una controlabilidad mejorada
en el periodo inicial de utilización del neumático. Sin embargo, la
controlabilidad mejorada no se puede mantener en los periodos
intermedio y final de utilización del neumático.
La presente invención se ha llevado a cabo en
las circunstancias anteriormente mencionadas, y el objetivo de la
presente invención consiste en proporcionar un neumático que
presenta una excelente controlabilidad o una combinación de una
excelente controlabilidad y una excelente comodidad de marcha
durante toda la vida del neumático que incluye los periodos
inicial, intermedio y final de utilización del neumático.
Como resultado de extensos estudios realizados
por los presentes inventores, en los que se prestó atención a
polímeros y componentes de mezcla cruda, los presentes inventores
encontraron que dicho objetivo se podía alcanzar con los siguientes
medios, y de este modo los inventores llegaron a la realización de
la presente invención.
La presente invención proporciona un neumático
que comprende una porción de la banda de rodadura formada mediante
la utilización de una composición de caucho, que comprende:
un componente de caucho que comprende 50 partes
en peso o más de SBR en 100 partes en peso del componente de
caucho;
por cada 100 partes en peso del componente de
caucho, 20 partes en peso o más de un reblandecedor, en el que el
reblandecedor comprende de 5 a 55 partes en peso de por lo menos un
reblandecedor del tipo de resina que presenta un punto de
reblandecimiento de 35 a 150°C y se selecciona de entre el grupo que
consiste en resinas de cumarona, resinas de
fenol-terpeno, resinas de
fenol-acetileno, resinas de
fenol-formaldehído, resinas de
xileno-formaldehído y resinas de hidrocarburos de
petróleo; y
por cada 100 partes en peso del componente de
caucho, de 0,2 a 10,0 partes en peso de por lo menos un acelerador
de vulcanización del tipo de compuesto de benzotiazol seleccionado
de entre el grupo que consiste en disulfuros del ácido O,
O'-dialquilditiofosfórico, tetrasulfuros del ácido
O, O'-dialquilditiofosfórico y ditiofosfatos
metálicos representados por la siguiente fórmula general (I):
en la que R^{1} y R^{2} cada
uno independientemente representa un grupo alquilo que presenta de 1
a 8 átomos de carbono, o un grupo arilo que presenta de 6 a 10
átomos de carbono, siendo el grupo alquilo un grupo lineal,
ramificado o cíclico; M^{1} representa un átomo de Zn, un átomo de
Sb, un átomo de Fe o un átomo de Cu; y n representa una valencia de
metal representado por
M^{1}.
Es preferible que el ditiofosfato de metal
representado por la fórmula (I) sea un acelerador de vulcanización
del tipo compuesto de ácido ditiofosfórico que está representado por
la siguiente fórmula general (II):
\vskip1.000000\baselineskip
en la que M^{2} representa un
átomo de Zn o un átomo de Sb; y n representa una valencia de metal
representado por
M^{2}.
Es preferible que el reblandecedor de tipo
resina tenga un punto de reblandecimiento comprendido entre 70 y
130ºC.
Es preferible que la resina de cumarona
utilizada como reblandecedor de tipo resina sea una resina de
cumarona-indeno con un punto de reblandecimiento
comprendido entre 70 y 130ºC.
Es preferible que la resina de hidrocarburos de
petróleo utilizada como reblandecedor del tipo de resina sea una
resina de hidrocarburos cíclicos alifáticos o una resina de
hidrocarburos aromáticos.
Es preferible que el componente de caucho
comprenda SBR en una cantidad tal, que las unidades de estireno del
SBR constituyen el 20% en peso o más en el 100% en peso del
componente de caucho.
Es preferible que el componente de caucho
comprende un SBR que contiene el 30% en peso o más de estireno.
La composición de caucho comprende asimismo
preferentemente:
De 5 a 40 partes en peso de hidróxido de
aluminio por 100 partes en peso del componente de caucho.
En una forma de realización de la presente
invención en la que no se utiliza hidróxido de aluminio como
componente de la composición de caucho, la presente invención se
caracteriza porque se utilizan un reblandecedor del tipo de resina
específico y un acelerador de vulcanización específico en
combinación, como se ha descrito anteriormente.
Cuando no se utiliza el reblandecedor del tipo
de resina especificado en la presente invención, el caucho de la
banda de rodadura en un neumático muestra un endurecimiento gradual
en el periodo final de utilización del neumático, aunque se suprime
el endurecimiento hasta el periodo intermedio. Cuando se utiliza el
reblandecedor del tipo de resina especificado en la presente
invención, es decir según la presente invención, se puede suprimir
el endurecimiento del caucho causado por la migración del
reblandecedor del tipo de resina a otros miembros del neumático en
el periodo final de utilización del neumático. Por tanto, según la
presente invención, se pueden suprimir la reducción de la
controlabilidad y de la comodidad de marcha particularmente en el
periodo final de utilización de un neumático.
En las formulaciones convencionales, se utilizan
generalmente aceites aromáticos como el reblandecedor. Dichos
reblandecedores migran a otros elementos de un neumático, tal como
el forro del neumático, que contiene menos cantidad de aceite, y
dicha migración causa un endurecimiento del caucho de la banda de
rodadura que, a su vez, causa una inferior controlabilidad y
comodidad de marcha del neumático. Se ha encontrado que se puede
suprimir notablemente el endurecimiento del caucho debido a que el
reblandecedor específico según la presente invención muestra menos
tendencia a migrar a otros miembros. De este modo, se ha obtenido un
neumático de la presente invención que presenta una excelente
controlabilidad y una excelente comodidad de marcha utilizando el
reblandecedor específico en combinación con el acelerador de
vulcanización específico.
En otra forma de realización de la presente
invención en la que se utiliza hidróxido de aluminio como un
componente de la composición de caucho, la presente invención se
caracteriza porque se utilizan en combinación tres componentes que
son hidróxido de aluminio, un reblandecedor del tipo de resina
específico, y un acelerador de vulcanización específico, tal como se
ha descrito anteriormente.
Dicho de otro modo, (1) se suprime el
endurecimiento del caucho causado por el historial térmico en el
periodo de utilización del neumático después del periodo intermedio
mediante el acelerador de vulcanización representado por las
fórmulas generales (I), y (II), manteniéndose de este modo blando el
caucho; (2) se suprime además el endurecimiento del caucho causado
por el historial térmico en el periodo final de utilización del
neumático mediante el reblandecedor del tipo de resina específico
relacionado con la presente invención, manteniendo de este modo
blando el caucho; y (3) cuanto más blando sea el caucho, tanto mayor
será el efecto del hidróxido de aluminio para aumentar la
controlabilidad de un neumático.
Más específicamente, cuando está presente
hidróxido de aluminio en un caucho que se mantiene blando por la
presencia del reblandecedor del tipo de resina específico y del
acelerador de vulcanización específico anteriormente descritos, se
mejora notablemente la controlabilidad de un neumático en los
periodos intermedio y final de utilización de un neumático en el
que el caucho generalmente se envejece por calor y se endurece en
comparación con la correspondiente controlabilidad de un neumático
obtenido mediante la utilización única de hidróxido de aluminio,
del reblandecedor específico anteriormente mencionado o del
acelerador de vulcanización anteriormente mencionado. Dicho de otro
modo, se encontró que se podía obtener una excelente controlabilidad
mediante el efecto sinérgico de la utilización combinada de los
tres componentes que son hidróxido de aluminio, el reblandecedor
del tipo de resina específico, y el acelerador de vulcanización
específico. El neumático de la presente invención se ha obtenido
sobre la base de este nuevo conocimiento.
La composición de caucho utilizada para la
porción de la banda de rodadura de un neumático en la presente
invención, es decir la composición de caucho que comprende diversos
tipos de componentes de la mezcla cruda relacionados con la
presente invención, se puede aplicar a un caucho de la porción de la
banda de rodadura compuesta por una capa única. Alternativamente,
cuando la porción de la banda de rodadura está compuesta por dos
capas, que son el caucho de remate dispuesto en una posición
exterior en la dirección radial y el caucho de base dispuesto en
una posición interior en la dirección radial, la composición de
caucho anteriormente mencionada para la porción de la banda de
rodadura del neumático se puede aplicar tanto al caucho de remate
como al caucho de base o al caucho de base solo. Es preferible que
la composición de caucho se aplique al caucho de base.
Es necesario que la composición de caucho para
la porción de la banda de rodadura comprenda 50 partes en peso o
más, preferentemente 70 partes en peso o más de SBR (caucho de
estireno-butadieno) en cada 100 partes en peso de
un componente de caucho. Cuando la cantidad de SBR es inferior a 50
partes en peso, la controlabilidad y la comodidad de marcha son
inferiores, y por tanto dicha cantidad no es preferible. Es
preferible que el componente de caucho comprenda SBR en una
cantidad tal, que las unidades de estireno del SBR constituyan el
20% en peso o más en el 100% en peso del componente de caucho. Esto
significa, por ejemplo, que cuando 50 partes en peso de SBR se
mezclan con 50 partes en peso de caucho natural como otro componente
de caucho, el contenido de unidades de estireno del SBR es
preferentemente del 40% en peso o superior.
Es asimismo preferible que el componente de
caucho comprenda un SBR que contenga el 30% en peso o más de
estireno. Esto significa, por ejemplo, que cuando se mezclan entre
sí 10 partes en peso de un SBR que contiene el 35% en peso de
unidades de estireno, 40 partes en peso de un SBR que contiene el
23,5% en peso de unidades de estireno, y 50 partes en peso de
caucho natural como otro componente de caucho, el componente de
caucho comprende menos del 20% en peso de unidades de estireno en
el 100% en peso del componente de caucho total, y dicho componente
de caucho se puede utilizar en la presente invención.
El SBR que se utiliza en la presente invención
no está particularmente limitado siempre que se satisfagan las
condiciones anteriormente mencionadas. Se puede utilizar un SBR
comercial obtenido mediante polimerización en emulsión o
polimerización en solución.
Como componente de caucho en la presente
invención, se pueden utilizar otros tipos de SBR, caucho natural y
cauchos sintéticos, tales como caucho de isopreno, caucho de
butadieno, caucho de butilo incluyendo caucho de butilo halogenado,
y caucho de etileno-propileno además del SBR de la
presente invención.
En la presente invención, se utiliza hidróxido
de aluminio [Al(OH)_{3}] en una cantidad de 5 a 40
partes en peso, preferentemente de 10 a 30 partes en peso, por cada
100 partes en peso del componente de caucho. Cuando la cantidad es
inferior a 5 partes en peso, el efecto de mejora de la
controlabilidad del neumático es pequeño. Cuando la cantidad excede
de 40 partes en peso, se reduce la resistencia a la abrasión. Por
tanto, dichas cantidades no son preferibles. El diámetro medio de
partículas del hidróxido de aluminio es preferentemente de 0,01 a
10 \mum, más preferentemente de 0,01 a 2 \mum. Cuando el
diámetro medio de partículas es inferior a 0,01 \mum, la
elaborabilidad al efectuar la mezcla es inferior. Cuando el diámetro
medio de partículas excede de 10 \mum, se deterioran las
propiedades de fractura, particularmente la resistencia a la
abrasión del caucho de la banda de rodadura. Por tanto, dichas
cantidades no son preferibles.
En la presente invención, la composición de
caucho comprende un reblandecedor en una cantidad total de 20
partes en peso o superior por cada 100 partes en peso del componente
de caucho. El reblandecedor en dicha cantidad comprende de 5 a 55
partes en peso, preferentemente de 10 a 55 partes en peso en vista
del efecto, de por lo menos un reblandecedor del tipo de resina que
presenta un punto de reblandecimiento de 35 a 150°C,
preferentemente de 70 a 130°C en vista del efecto, y se selecciona
de entre el grupo que consiste en resinas de cumarona, resinas de
fenol-terpeno, resinas de
fenol-acetileno, resinas de
fenol-formaldehído, resinas de
xileno-formaldehído y resinas de hidrocarburos de
petróleo. Cuando la cantidad del reblandecedor del tipo de resina
es inferior a 5 partes en peso, no se puede obtener un efecto
suficiente. Cuando la cantidad excede de 55 partes en peso, se
reduce la elaborabilidad y la resistencia a la abrasión. Por tanto,
dichas cantidades no son preferibles.
Cuando el punto de reblandecimiento del
reblandecedor del tipo de resina es inferior a 35°C, aumenta la
migración del reblandecedor del tipo de resina a otros miembros del
neumático. Cuando el punto de reblandecimiento excede de 150°C, se
deterioran la elaborabilidad al efectuar la mezcla y la dispersión.
Por tanto, dichos puntos de reblandecimiento no son preferibles.
Entre los ejemplos de resinas de cumarona se
incluyen resinas de cumarona-indeno y mezclas de
resinas de cumarona, aceites nafténicos, resinas fenólicas y
colofonias. Entre dichas resinas, son preferibles las resinas de
cumarona-indeno en vista del efecto.
Entre los ejemplos de resinas de
fenol-terpeno se incluyen resinas de
terpeno-fenol y resinas de politerpeno. Son
preferibles las resinas de fenol-acetileno y las
resinas de fenol-formaldehído en vista del
efecto.
Entre los ejemplos de resinas de hidrocarburos
de petróleo se incluyen resinas de politerpeno sintéticas; resinas
de hidrocarburos aromáticos, tales como NISSEKI NEOPOLYMER 80 (un
nombre comercial, preparada por NIPPON OIL Co., Ltd.); resinas de
hidrocarburos alifáticos, tales como TACKIROL 1000 (un nombre
comercial, preparada por SUMITOMO CHEMICAL Co., Ltd.); resinas de
hidrocarburos cíclicos alifáticos, tales como resinas de
diciclopentadieno; resinas de petróleo aromáticas alifáticas, tales
como HI-REZ G100X (un nombre comercial, preparada
por MITSUI PETROCHEMICAL INDUSTRIES, Ltd.); resinas de hidrocarburos
hidrogenadas, tales como ESCOREZ 5300 (un nombre comercial,
preparada por EXXON CHEMICAL Co., Ltd.); resinas de hidrocarburos a
las que se les ha conferido pegajosidad, tales como PICCOTAC RESINS
A (un nombre comercial, preparada por HERCULES JAPAN Co., Ltd.);
resinas de petróleo alicíclicas alifáticas, tales como ESCOREZ 1401
(un nombre comercial, preparada por EXXON CHEMICAL Co., Ltd.);
derivados de colofonia; y resinas terpénicas. Entre dichas resinas,
son preferibles las resinas de hidrocarburos cíclicos alifáticos y
las resinas de hidrocarburos aromáticos, en vista del efecto.
El acelerador de vulcanización del tipo de
compuesto de benzotiazol que se utiliza en la presente invención es
por lo menos un compuesto seleccionado de entre el grupo que
consiste en compuestos representados por la fórmula general (I)
descrita anteriormente, disulfuros del ácido O,
O'-dialquilditiofosfórico, y tetrasulfuros del
ácido O, O'-dialquilditiofosfórico.
En la fórmula general (I), que representa el
ditiofosfato de metal, R^{1} y R^{2} cada uno independientemente
representa un grupo alquilo que presenta entre 1 y 8 átomos de
carbono o un grupo arilo que presenta entre 6 y 10 átomos de
carbono. El grupo alquilo puede ser lineal, ramificado o cíclico.
M^{1} representa un átomo de Zn, un átomo de Sb, un átomo de Fe,
o un átomo de Cu, y n representa una valencia de M^{1}. R^{1} y
R^{2} cada uno representa preferentemente un grupo alquilo que
presenta entre 3 ó 4 átomos de carbono. Cuando el grupo alquilo en
un ditiofosfato de metal presenta 2 o menos átomos de carbono, la
solubilidad del ditiofosfato de metal en el caucho tiende a
disminuir. Cuando el grupo alquilo en un ditiofosfato de metal
presenta 5 o más átomos de carbono, no siempre es posible observar
el efecto esperado del número aumentado de átomos de carbono, y un
número de átomos de carbono de 5 o más no siempre resulta efectivo
en vistas de la economía. Como metal, se prefiere un átomo de Zn o
un átomo de Sb. Dicho de otro modo, se prefieren los ditiofosfatos
metálicos representados por la fórmula general (II).
Entre los ejemplos del ditiofosfato de metal se
encuentran O,O'-dipropilditiofosfato de zinc,
O,O'-diisopropilditiofosfato de zinc,
O,O'-di-n-butilditiofosfato,
O,
O'-di-sec-butilditiofosfato
de zinc, O,
O'-di-t-butilditiofosfato
de zinc, O,O'-difenilditiofosfato de zinc, O,
O'-diciclohexilditiofosfato de zinc, O,
O'-dipropilditiofosfato de antimonio, O,
O'-diisopropiloditiofosfato de antimonio, O,
O'-di-n-butilditiofosfato
de antimonio, O,
O'-di-sec-butilditiofosfato
de antimonio, O,
O'-di-t-butil-ditiofosfato
de antimonio, O, O'-difenilditiofosfato de
antimonio, y O, O'-diciclohexilditiofosfato de
antimonio. Entre estos compuestos, se prefiere O,
O'-diisopropilditiofosfato de zinc, O,
O'-di-n-butilditiofosfato
de zinc, O, O'-diisopropilditiofosfato de
antimonio, y O,
O'-di-n-butilditiofosfato
de antimonio. Dichos aceleradores de vulcanización se pueden
utilizar solos o en forma de mezclas de dos o más tipos.
Ejemplos de disulfuro del ácido O,
O'-dialquilditiofosfórico y de tetrasulfuro del
ácido de O, O'-dialquilditiofosfórico incluyen
disulfuro del ácido O, O'-dibutilditiofosfórico,
disulfuro del ácido O, O'-diisopropilditiofosfórico,
disulfuro del ácido O, O'-dipropilditiofosfórico,
disulfuro del ácido O, O'-dietilditiofosfórico,
disulfuro del ácido O, O'-dimetilditiofosfórico,
disulfuro del ácido O, O'-bis
(2-etilhexil)ditiofosfórico, disulfuro del
ácido O,
O'-bis(4-metilpentil)ditiofosfórico,
disulfuro del ácido O, O'-dioctadecilditiofosfórico,
tetrasulfuro del ácido O, O'-dibutilditiofosfórico,
tetrasulfuro del ácido O,
O'-diisopropilditiofosfórico, tetrasulfuro del
ácido O, O'-dipropilditiofosfórico, tetrasulfuro del
ácido O, O'-dietilditiofosfórico, tetrasulfuro del
ácido O, O'-dimetilditiofosfórico, tetrasulfuro del
ácido O,
O'-bis(2-etilhexil)ditiofosfórico,
tetrasulfuro del ácido O,
O'-bis(4-metilpentil)ditiofosfórico,
y tetrasulfuro del ácido O,
O'-dioctadecilditiofosfórico. Entre estos
compuestos, en vistas del efecto se prefiere tetrasulfuro del ácido
O, O'-dibutilditiofosfórico, tetrasulfuro del ácido
O, O'-diisopropilditiofosfórico, y tetrasulfuro del
ácido O,
O'-bis(2-etilhexil)ditiofosfórico.
Es necesario que la composición de caucho
comprenda el acelerador de vulcanización de tipo compuesto de ácido
ditiofosfórico en una cantidad comprendida entre 0,2 y 10,0 partes
en peso, preferentemente entre 0,5 y 5,0 partes en peso, por 100
partes en peso del componente de caucho. Cuando la cantidad es
inferior a 0,2 partes en peso, el efecto de mejora de la
controlabilidad y la comodidad de marcha del neumático en los
periodos intermedios y finales de la utilización del neumático es
reducido. Cuando el acelerador de vulcanización se utiliza en una
cantidad que excede 10,0 partes en peso, no se obtiene ningún
aumento en el efecto esperado de la cantidad aumentada, y la
cantidad que excede el intervalo tampoco resulta efectiva en
términos económicos.
Dichos aceleradores de vulcanización que se
utilizan en la presente invención se pueden utilizar adecuadamente
en combinación con otros aceleradores de vulcanización
convencionales, tales como aceleradores de vulcanización del tipo
de tiazol, tales como disulfuro de
2-mercaptobenzotiazilo,
N-t-butilbenzotiazolilsulfenimida y
N-ciclohexil-benzotiazolilsufenimida,
y aceleradores de vulcanización del tipo de tiuram, tales como
disulfuro de tetra(2-etilhexil)tiuram
y disulfuro de tetrametiltiuram.
La composición de caucho que se utiliza para el
neumático de la presente invención puede comprender adecuadamente
otros componentes que se utilizan generalmente en composiciones de
caucho para neumáticos en combinación con los componentes
esenciales anteriormente mencionados dentro del intervalo en el que
no queda negativamente afectado el efecto de la presente invención.
Entre los ejemplos de dichos componentes se incluyen negro de
carbón, sílice, óxido de zinc, ácido esteárico, antioxidantes, cera,
agentes de acoplamiento de silano y agentes de vulcanización.
Como agente de vulcanización, se puede utilizar
azufre. La cantidad de azufre es de 0,1 a 5 partes en peso,
preferentemente de 1 a 2 partes en peso, por cada 100 partes en peso
del componente de caucho. Cuando la cantidad es inferior a 0,1
partes en peso, se reducen las resistencias a la fractura y la
resistencia a la abrasión del caucho vulcanizado. Cuando la
cantidad excede de 5 partes en peso, la elasticidad del caucho
tiende a quedar negativamente afectada.
La composición de caucho que se utiliza para el
neumático de la presente invención se puede obtener mezclando los
componentes utilizando un mezclador, tal como un mezclador de
rodillos, un mezclador interno y un mezclador Banbury, y se utiliza
para bandas de rodadura de neumáticos y otros productos similares
que se estén formando y vulcanizando.
La invención se describirá con mayor detalle con
referencia a los siguientes ejemplos. La presente invención no queda
limitada, sin embargo, por los ejemplos.
En los siguientes Ejemplos, únicamente los
Ejemplos 1, 2, 4 y 5 están comprendidos dentro del alcance de la
invención, tal como se define en las reivindicaciones modificadas de
la solicitud.
1. Se muestran a continuación Ejemplos en los
que se utilizan composiciones de caucho que no comprenden hidróxido
de aluminio.
Ejemplos 1 a 3 y Ejemplos
Comparativos 1 a
6
Se llevaron a cabo diversas mediciones según los
siguientes procedimientos:
Para evaluar la controlabilidad de un neumático
nuevo, se llevó a cabo una prueba de conducción en un vehículo real
sobre un terreno de pruebas utilizando un automóvil de turismo de
tracción delantera de cuatro puertas sobre una superficie de
carretera de asfalto mojada, y se realizó una evaluación global
mediante un conductor de pruebas en cuanto a la propiedad de
conducción, la propiedad de la frenada, la respuesta a la dirección
y la controlabilidad mediante la dirección. A continuación, el mismo
neumático que el anteriormente probado se utilizó en 20.000 km y
40.000 km de carreteras públicas normales, y se evaluó la
controlabilidad del neumático en el periodo intermedio y en el
periodo final, respectivamente, de utilización del neumático.
Se llevó a cabo una prueba de marcha de un
vehículo real sobre un terreno de pruebas utilizando un automóvil
de turismo de tracción delantera de cuatro puertas sobre una
superficie de carretera de asfalto mojada, y se realizó una
evaluación global basándose en la "sensación" percibida por el
conductor de prueba. Se evaluaron un neumático nuevo y el mismo
neumático utilizado en 20.000 km y 40.000 km de carreteras públicas
normales.
Los resultados de la evaluación de la
controlabilidad y de la comodidad de marcha se muestran ambos de dos
maneras. En la primera manera, se utiliza el resultado obtenido con
el neumático nuevo en el Ejemplo Comparativo 1 como testigo para
los resultados obtenidos con todos los neumáticos nuevos, los
neumáticos en el periodo intermedio, y los neumáticos en el periodo
final de utilización del neumático en todos los Ejemplos y en otros
Ejemplos Comparativos. En la segunda manera, se utilizan los
resultados obtenidos con el neumático nuevo, el neumático en el
periodo intermedio y el neumático en el periodo final de utilización
del neumático en el Ejemplo Comparativo 1 como testigos para los
resultados obtenidos con neumáticos nuevos, neumáticos en el
periodo intermedio y neumáticos en el periodo final,
respectivamente, en todos los Ejemplos y en otros Ejemplos
Comparativos. Los resultados de la evaluación se muestran mediante
la diferencia (signos) con los testigos en términos de (+) o menos
(-). Cuanto más alto es el número de signos más (+), tanto mejor es
la propiedad. Más-o-menos cero
(\pm0) significa que el conductor de pruebas no pudo distinguir
una diferencia de propiedades entre el neumático de prueba y el
testigo. Más uno (+1) significa que la propiedad es mejor que la del
testigo en el grado que el conductor de pruebas pudo detectar una
diferencia significativa. Más dos (+2) significa que la propiedad
es mejor que la del testigo en el grado en que el conductor de
pruebas pudo detectar una clara diferencia. Más tres (+3) significa
que la propiedad es mejor que la del testigo en el grado en que el
conductor de pruebas pudo detectar una diferencia muy clara. Más
cuatro (+4) significa que la propiedad es mejor que la del testigo
en el grado en que un conductor normal puede detectar una diferencia
significativa. Más cinco (+5) significa que la propiedad es mejor
que la del testigo en el grado en que un conductor normal puede
detectar una clara diferencia. Más seis (+6) significa que la
propiedad es mejor que la del testigo en el grado en que un
conductor normal puede detectar una diferencia muy clara. Cuanto
mayor es el número de signos menos (-), tanto menor es la
propiedad. Menos uno (-1), menos dos (-2), menos tres (-3), menos
cuatro (-4), menos cinco (-5) y menos seis (-6), cada uno significa
que la propiedad es inferior a la del testigo en el mismo grado que
se ha descrito para el correspondiente número de signos más.
Los componentes se mezclaron según las
formulaciones que se muestran en las Tablas 1 y 2. Utilizando las
composiciones de caucho obtenidas para la banda de rodadura del
neumático, se prepararon neumáticos de tamaño 195/60R14 y se
evaluaron. Los resultados se muestran en las Tablas 1 y 2.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
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Notas a las Tablas 1 y 2
- 1)
- SBR 1500: contenido de estireno, 23,5% en peso; preparado por Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.
- 2)
- SBR 0120: contenido de estireno, 35% en peso; 37,5% extendido con aceite; preparado por Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.
- 3)
- Negro de carbón: ISAF; SIEST 7H; preparado por TOKAI CARBON Co., Ltd.
- 4)
- TMDQ: un polímero de 2,2,4-trimetil-1,2-dihidroquinolina
- 5)
- IPPD: N-isopropil-N'-fenil-p-fenilendiamina
- 6)
- Resina de diciclopentadieno: punto de reblancecimiento, de 80 a 92ºC; nombre comercial ESCOREZ 8180, preparada por EXXON Company
- 7)
- Resina de cumarona-indeno: punto de reblandecimiento, 25°C: un aceite de cumarona-indeno; preparado por KOBE OIL CHEMICAL INDUSTRY Co., Ltd.
- 8)
- MBTS: disulfuro de bis(2-benzotiazolilo)
- 9)
- DPG: difenilguanidina
- 10)
- MMBTS: disulfuro de bis(4-metil-2-benzotiazolilo)
- 11)
- TBBS: N-t-butil-2-benzotiazolilsulfenamida
- 12)
- DIPDPZn: O,O'-diisopropilditiofosfato de zinc
- 13)
- % en peso en el componente de caucho
- 14)
- Resina de hidrocarburos aromáticos: nombre comercial, NISSEKI POLYMER 80; preparada por NIPPON OIL Co., Ltd.
Como se muestra en las Tablas 1 y 2, los
neumáticos de la presente invención podían mantener una
controlabilidad y una comodidad de marcha en los periodos
intermedio y final de utilización del neumático a niveles tan altos
como los del periodo inicial de utilización del neumático.
No se pudieron obtener efectos suficientes
utilizando aceleradores de vulcanización convencionales (Ejemplo
Comparativo 2); una combinación de un reblandecedor del tipo de
aceite aromático y aceleradores de vulcanización convencionales
(Ejemplo Comparativo 1); combinaciones de un reblandecedor del tipo
de aceite aromático y un acelerador de vulcanización (Ejemplos
Comparativos 3 y 4); una combinación de un reblandecedor del tipo de
resina relacionado con la presente invención y aceleradores de
vulcanización convencionales (Ejemplo Comparativo 5); o una
combinación de un reblandecedor del tipo de resina que está fuera
del alcance de la presente invención y un acelerador de
vulcanización relacionado con la presente invención (Ejemplo
Comparativo 6). En contraste con ello, se pudieron obtener
excelentes efectos mediante la presente invención utilizando
combinaciones de reblandecedores del tipo de resina de la presente
invención y aceleradores de vulcanización específicos.
2. A continuación se muestran Ejemplos en los
que se utilizan composiciones de caucho que comprenden hidróxido de
aluminio.
Ejemplos 4 a 5 y Ejemplos
Comparativos 7 a
10
Se llevaron a cabo diversas mediciones según los
mismos procedimientos que los descritos anteriormente en el
apartado 1., y los resultados de la evaluación se muestran de la
misma manera que se ha descrito anteriormente en el apartado 1.
Los componentes se mezclaron según las
formulaciones que se muestran en la Tabla 3. Utilizando las
composiciones de caucho obtenidas para la banda de rodadura del
neumático, se prepararon y evaluaron neumáticos de tamaño 195/60R14.
Los resultados se muestran en la Tabla 3.
\newpage
Notas a la Tabla 3
- 1)
- SBR 1500: contenido de estireno, 23,5% en peso; preparado por Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.
- 2)
- SBR 0120: contenido de estireno, 35% en peso; 37,5% extendido con aceite; preparado por Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.
- 3)
- Negro de carbón: ISAF; SIEST 7H; preparado por TOKAI CARBON Co., Ltd.
- 4)
- TMDQ: un polímero de 2,2,4-trimetil-1,2-dihidroquinolina
- 5)
- IPPD: N-isopropil-N'-fenil-p-fenilendiamina
- 6)
- Resina de diciclopentadieno: punto de reblancecimiento, 105°C; nombre comercial LX1050, preparado por NEVILLE CHEMICAL Co., Ltd.
- 7)
- HISILITE 43M; nombre comercial; preparado por SHOWA DENKO K. K.; diámetro medio de partículas, 0,6 \mum
- 8)
- MBTS: disulfuro de bis(2-benzotiazolilo)
- 9)
- DPG: difenilguanidina
- 10)
- MMBTS: disulfuro de bis(4-metil-2-benzotiazolilo)
- 11)
- TBBS: N-t-butil-2-benzotiazolilsulfenamida
- 12)
- DIPDPZn: O,O'-diisopropilditiofosfato de zinc
- 13)
- % en peso en el componente de caucho.
Como se muestra en la Tabla 3, los neumáticos de
la presente invención podían mantener una controlabilidad en los
periodos intermedio y final de utilización del neumático a niveles
tan altos como los del periodo inicial de utilización del
neumático.
La controlabilidad en los periodos intermedio y
final de utilización del neumático se deterioró en los casos en los
que no se utilizó nada de hidróxido de aluminio, ni de los
reblandecedores del tipo de resina, ni de los aceleradores de
vulcanización relacionados con la presente invención (Ejemplo
Comparativo 7); no se utilizó nada de hidróxido de aluminio ni de
los reblandecedores del tipo de resina, pero se utilizó un
acelerador de vulcanización del tipo de compuesto de benzotiazol
(Ejemplo Comparativo 8); no se utilizó nada de óxido de aluminio ni
de los reblandecedores del tipo de resina, pero se utilizó un
acelerador de vulcanización del tipo de compuesto de ditiofosfato
relacionado con la presente invención (Ejemplo Comparativo 9); o no
se utilizó nada de los reblandecedores del tipo de resina ni de los
aceleradores de vulcanización relacionados con la presente
invención, pero se utilizó óxido de aluminio (Ejemplo Comparativo
10). Aunque se obtuvieron excelentes efectos en el caso en el que
se utilizaron un reblandecedor del tipo de resina y un acelerador de
vulcanización del tipo de compuesto de ditiofosfato, ambos
relacionados con la presente invención, pero no se utilizó hidróxido
de aluminio (Ejemplo 4), la controlabilidad de los neumáticos en
los periodos intermedio y final de utilización del neumático se
mantuvieron a niveles todavía superiores en los casos en los que se
utilizaron un reblandecedor del tipo de resina y un acelerador de
vulcanización ambos relacionados con la presente invención, en
combinación con hidróxido de aluminio (Ejemplo 5).
Claims (8)
1. Neumático que comprende una porción de la
banda de rodadura formada mediante la utilización de una composición
de caucho que comprende:
un componente de caucho que comprende 50 partes
en peso o más de SBR en 100 partes en peso del componente de
caucho;
por cada 100 partes en peso del componente de
caucho, 20 partes en peso o más de un reblandecedor, en el que el
reblandecedor comprende de 5 a 55 partes en peso de por lo menos un
reblandecedor del tipo de resina que presenta un punto de
reblandecimiento de 35 a 150°C y seleccionado de entre el grupo
constituido por resinas de cumarona, resinas de
fenol-terpeno, resinas de
fenol-acetileno, resinas de
fenol-formaldehído, resinas de
xileno-formaldehído y resinas de hidrocarburos de
petróleo; y
por cada 100 partes en peso del componente de
caucho, de 0,2 a 10,0 partes en peso de por lo menos un acelerador
de vulcanización del tipo de ácido ditiofosfórico seleccionado de
entre el grupo constituido por disulfuros del ácido O,
O'-dialquilditiofosfórico, tetrasulfuros del ácido
O, O'-dialquilditiofosfórico, y ditiofosfatos
metálicos representados por la siguiente fórmula general (I):
en la que R^{1} y R^{2} cada
uno independientemente representa un grupo alquilo que presenta de 1
a 8 átomos de carbono o un grupo arilo que presenta de 6 a 10
átomos de carbono, siendo el grupo alquilo un grupo lineal,
ramificado o cíclico; M^{1} representa un átomo de Zn, un átomo de
Sb, un átomo de Fe o un átomo de Cu; y n representa una valencia de
metal representado por
M^{1}.
2. Neumático según la reivindicación 1, que
comprende una porción de la banda de rodadura formada mediante la
utilización de una composición de caucho, que comprende
asimismo:
de 5 a 40 partes en peso de hidróxido de
aluminio por cada 100 partes en peso del componente de caucho.
3. Neumático según la reivindicación 1 ó 2, en
el que el ditiofosfato metálico representado por la fórmula general
(I) es un acelerador de vulcanización del tipo de compuesto de ácido
ditiofosfórico representado por la siguiente fórmula general
(II):
en la que M^{2} representa un
átomo de Zn o un átomo de Sb; y n representa una valencia del metal
representado por
M^{2}.
4. Neumático según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el reblandecedor del tipo de
resina presenta un punto de reblandecimiento de 70 a 130°C.
5. Neumático según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que la resina de cumarona utilizada
como reblandecedor del tipo de resina es una resina de
cumarona-indeno que presenta un punto de
reblandecimiento de 70 a 130°C.
6. Neumático según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que la resina de hidrocarburos de
petróleo utilizada como reblandecedor del tipo de resina es una
resina de hidrocarburos cíclicos alifáticos o una resina de
hidrocarburos aromáticos.
7. Neumático según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que el componente de caucho comprende
SBR en una cantidad tal, que las unidades de estireno del SBR
constituyen el 20% en peso o más en el 100% en peso del componente
de caucho.
8. Neumático según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que el componente de caucho comprende
un SBR que contiene el 30% en peso o más de estireno.
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