ES2902582T3 - Composición de caucho para neumáticos con buen agarre en mojado y propiedades de resistencia a la rodadura - Google Patents

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Sander Marinus
Hendrik Stevens
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Abstract

Una composición de caucho reticulable, comprendiendo la composición de caucho reticulable, por cien partes en peso de caucho (phr): >= 1 phr a <= 100 phr de un componente de caucho seleccionado del grupo de caucho de estireno-butadieno (SBR), caucho polibutadieno (BR), caucho natural (NR) o una mezcla de los mismos; caracterizada por que la composición comprende además de >= 1 phr a <= 50 phr de un elastómero termoplástico (TPE) con una temperatura de transición vítrea de >= -30 °C (medida por DSC, de acuerdo con la norma ISO 22768), la composición comprende además un componente de resina al menos parcialmente alifático y la composición comprende además un mercaptosilano bloqueado y/o un mercaptosilano no bloqueado.

Description

DESCRIPCIÓN
Composición de caucho para neumáticos con buen agarre en mojado y propiedades de resistencia a la rodadura
La presente invención se refiere a una composición de caucho reticulable, a un método para preparar una composición de caucho reticulable, a una composición de caucho reticulado obtenida reticulando dicha composición de caucho, a un método para preparar un neumático y un neumático.
El caucho de la banda de rodadura es una de las partes importantes de un neumático que contribuye enormemente al rendimiento general de un neumático. Un neumático debe funcionar bien en condiciones climáticas severas y debe exhibir diversos rendimientos, tal como agarre en mojado, resistencia a la abrasión y baja resistencia a la rodadura.
Es bien sabido en los compuestos de caucho que existe un compromiso entre el agarre en mojado y la resistencia a la rodadura. El compuesto de la banda de rodadura se puede optimizar para exhibir un buen agarre en mojado mediante el uso de polímeros de alta Tg como el SBR, pero normalmente da como resultado una alta resistencia a la rodadura. Por otra parte, el ajuste del compuesto de caucho mediante el uso de polímeros de baja Tg como el BR para reducir la resistencia a la rodadura puede conducir a un deterioro del agarre en mojado. Por lo tanto, se introducen varios tipos de resinas para aumentar las propiedades de agarre en mojado, pero estas a menudo tienen un efecto negativo sobre la resistencia a la rodadura. Para obtener neumáticos de alto rendimiento, todas las propiedades deben mejorarse simultáneamente.
El documento WO 2012/152686 A1 describe un neumático que incluye una banda de rodadura, una corona con un refuerzo de corona, paredes laterales primera y segunda, dos talones y un refuerzo de carcasa anclado a los dos talones y que se extiende desde la primera pared lateral hasta la segunda pared lateral. La banda de rodadura incluye un elastómero termoplástico que es un copolímero de bloque, que incluye al menos un bloque de elastómero y al menos un bloque termoplástico. El contenido total de elastómero termoplástico en la banda de rodadura está dentro de un intervalo que varía de 65 a 100 phr (partes en peso por cien partes de elastómero).
El documento WO 2011/061145 describe un neumático, cuya banda de rodadura comprende una composición de caucho que comprende al menos un elastómero dieno, tales como SBR y/o BR, una carga de refuerzo, tal como sílice y/o negro de humo, y más de 10 phr, preferentemente más de 15 phr, de un elastómero termoplástico de estireno hidrogenado. Esta composición, que presenta una viscosidad reducida en estado bruto, permite obtener bandas de rodadura de neumáticos que presentan una resistencia a la rodadura reducida, manteniendo un buen nivel de agarre en mojado.
El documento DE 102016207396 A1 se refiere a una mezcla de caucho reticulable con azufre, particularmente para un neumático de vehículo. La mezcla de azufre y caucho contiene al menos un caucho de dieno, sílice, mercaptosilanos bloqueados y/o desbloqueados como agente de acoplamiento de silano y un elastómero termoplástico del tipo TPE-S (copolímeros tribloque de estireno).
La publicación de Sengloyluan, K., Sahakaro, K., Dierkes, W. K., y Noordermeer, J. W. M. (2016) "Reinforcement Efficiency of Silica in Dependence of Different Types of Silane Coupling Agents in Natural Rubber-based Tire Compounds", KGK Kautschuk, Gummi, Kunststoffe, 69(5), 44-53 estudia los efectos del 3-octanoiltio-1-propiltrietoxisilano (NXT), 3-mercaptopropildi (tridecan-1-oxi-13-penta (óxido de etileno))etoxisilano (VP Si-363) y viniltrietoxisilano (VTES) sobre las propiedades de los compuestos de NR cargados con sílice en comparación con bis-(trietoxisililpropil)tetrasulfuro (TESPT). En esta publicación, un aumento del contenido de silano al mismo nivel molar de grupos funcionales etoxi que el de TESPT, da como resultado una mejora tanto de las propiedades del compuesto como del vulcanizado. Con cantidades equivalentes de grupos etoxi, el uso de NXT y TESPT da como resultado el mismo nivel de resistencia a la tracción. En la medida en que se pueda derivar de una tan 8 más baja a 5 °C y una tan 8 más alta a 60 °C, los compuestos con TESPT como agente de acoplamiento indican un agarre en mojado y una resistencia a la rodadura ligeramente mejores si se aplican en compuestos de la banda de rodadura de los neumáticos, en comparación con los compuestos con NXT, VP Si-363 y VTES. La optimización del compuesto de la banda de rodadura para un agarre en mojado normalmente da como resultado una compensación en la resistencia a la rodadura.
Por ejemplo, el documento WO 2014/068486 A1 desvela el uso de trialcoximercaptoalquil-silanos en composiciones de caucho.
La presente invención tiene por objeto proporcionar una composición para una banda de rodadura de neumático que tenga un agarre en mojado mejorado y una buena resistencia a la rodadura, sin comprometer otras actuaciones.
Este objetivo se consigue mediante una composición de caucho reticulable de acuerdo con la reivindicación 1, un método para preparar una composición de caucho reticulable de acuerdo con la reivindicación 11, una composición de caucho reticulado de acuerdo con la reivindicación 12, un método para preparar un neumático de acuerdo con la reivindicación 14 y un neumático de acuerdo con la reivindicación 15. Las realizaciones ventajosas son objeto de las reivindicaciones dependientes. Se pueden combinar libremente a menos que el contexto indique claramente lo contrario.
En consecuencia, se proporciona una composición de caucho reticulable, comprendiendo la composición de caucho reticulable, por cien partes en peso de caucho (phr) > 1 phr a < 100 phr de un componente de caucho seleccionado del grupo de caucho de estireno-butadieno (SBR), caucho polibutadieno (BR), caucho polibutadieno o una mezcla de los mismos; en donde la composición comprende además de > 1 phr a < 50 phr de un elastómero termoplástico (TPE) con una temperatura de transición vitrea de > -30 °C (medida por DSC, de acuerdo con la norma iSo 22768), la composición además comprende un componente de resina alifático al menos parcialmente y la composición comprende además un mercaptosilano bloqueado y/o un mercaptosilano no bloqueado.
Sorprendentemente se ha descubierto que una composición de caucho de este tipo, que tiene un elastómero termoplástico (TPE) con una temperatura de transición vitrea Tg comparativamente alta como aditivo funcionó muy bien para ampliar la curva tan delta del compuesto reticulado, lo que indica que el compuesto puede funcionar bien en una amplia gama de condiciones y se utiliza como caucho para la banda de rodadura de un neumático (determinado a partir de la medición de DMA de acuerdo con la norma ISO 4664-1), sin deterioro de otras propiedades del compuesto.
Los elastómeros termoplásticos (también abreviados como "TPE") tienen una estructura intermedia entre polímeros termoplásticos y elastómeros. Se trata de copolímeros de bloque compuestos por bloques termoplásticos rígidos conectados mediante bloques elastoméricos flexibles. El elastómero termoplástico utilizado para la implementación de la invención es un copolímero de bloque, la naturaleza química de los bloques termoplásticos y de los bloques elastoméricos puede variar.
El peso molecular promedio en número (indicado como Mn) del TPE está, preferentemente, entre 30000 y 500000 g/mol, más preferentemente entre 40000 y 400000 g/mol, lo más preferentemente en un intervalo de 50000 a 300000 g/mol. Se puede determinar el peso molecular promedio en número (Mn) del elastómero de TPE, de manera conocida, mediante cromatografía de exclusión estérica (SEC).
Los TPE generalmente exhiben dos picos de temperatura de transición vítrea, siendo la temperatura más baja relativa a la parte elastomérica del TPE y la temperatura más alta es relativa a la parte termoplástica del TPE. Por tanto, los bloques flexibles de los TPE están definidos por una Tg inferior a la temperatura ambiente (25 °C), mientras que los bloques rígidos tienen una Tg superior a 80 °C.
Las temperaturas de transición vítrea tratadas en relación con los TPE se refieren al más bajo de los valores de Tg presentes, de ahí que describa la Tg de los dominios elastoméricos flexibles del polímero. Según la invención, el TPE tiene una temperatura de transición vítrea de > -30 °C (medida por DSC, según la norma ISO 22768). Esta norma especifica una velocidad de calentamiento de 20 °C/min. Preferentemente, la temperatura de transición vítrea Tg es > -20 °C. Sin desear quedar ligado a teoría alguna, se cree que solo los TPE con una Tg alta para sus dominios elastoméricos exhiben suficiente inmiscibilidad para la mezcla de polímero de caucho, aumentando así el agarre en mojado sin aumentar la resistencia a la rodadura.
Los TPE se pueden proporcionar en forma lineal o ramificada o dendrímero. Además, la parte elastomérica del copolímero de bloques de TPE puede contener bloques saturados o insaturados. Por ejemplo, el TPE puede ser un copolímero en el que la parte elastomérica está saturada y el TPE comprende bloques de estireno y bloques de alquileno. Los bloques de alquileno son, preferentemente, etileno, propileno o butileno. Más preferentemente, este elastómero de TPE se selecciona del siguiente grupo que consiste en copolímeros dibloque o tribloque que son lineales o ramificados en estrella: estireno/etileno/butileno (SEB), estireno/etileno/propileno (SEP), estireno/etileno/etileno/propileno (SEEP), estireno/etileno/butileno/estireno (SEBS), estireno/etileno/propileno/estireno (SEPS), estireno/etileno/etileno/propileno/estireno (SEEPS), estireno/isobutileno (SIB), estireno/isobutileno/estireno (SIBS) y las mezclas de estos copolímeros.
De manera alternativa, el TPE es un copolímero en el que la parte elastomérica está insaturada y el TPE comprende bloques de estireno y bloques de dieno, siendo estos bloques de dieno en particular bloques de isopreno o butadieno. Más preferentemente, este elastómero de TPE se selecciona del siguiente grupo que consiste en copolímeros dibloque o tribloque que son lineales o ramificados en estrella: estireno/butadieno (SB), estireno/isopreno (Si), estireno/butadieno/isopreno (SBI), estireno/butadieno/estireno (SBS), estireno/isopreno/estireno (SIS), estireno/butadieno/isopreno/estireno (SBIS) y las mezclas de estos copolímeros.
Los TPE disponibles comercialmente de acuerdo con la invención son de tipo SEPS, SEEPS o SEBS vendido por Kraton con el nombre Kraton G (por ejemplo, productos G1650, G1651, G1654 y G1730) o Kuraray con el nombre Septon (por ejemplo, Septon 2007, Septon 4033 o Septon 8004) o los elastómeros de tipo SIS vendidos por Kuraray con el nombre de Hybrar 5125 o vendidos por Kraton con el nombre de D1161, o también los elastómeros de tipo SBS lineal vendidos por Polimeri Europa con el nombre de Europrene SOLT 166 o de tipo SBS ramificado en estrella vendido por Kraton con el nombre D1184. También se pueden mencionar los elastómeros vendidos por Dexco Polymers con el nombre de Vector (por ejemplo, Vector 4114 o Vector 8508). Debe mencionarse, entre los TPE multibloque, del Vistamaxx TPE vendido por Exxon; el COPE TPE vendido por DSM con el nombre de Arnitel o por DuPont con el nombre de Hytrel o por Ticona con el nombre de Riteflex; el PEBA TPE vendido por Arkema con el nombre PEBAX; o el TPU TPE vendido por Sartomer con el nombre de TPU 7840 o por BASF con el nombre de Elastogran. Se pueden hacer más menciones de los tipos SEBS de Asahi Kasei tales como S.O.E S1606 y S.O.E S1611.
De acuerdo con la invención, la composición comprende de > 1 phr a <100 phr de un componente de caucho, seleccionado del grupo de caucho de estireno-butadieno (SBR), caucho polibutadieno (BR), caucho natural (NR) o una mezcla de los mismos. El componente de caucho SBR puede contener un tipo de caucho SBR o varios tipos diferentes. Preferentemente, al menos un tipo de caucho SBR se fabrica de acuerdo con el proceso de solución (SSBR o SBR en solución). De manera análoga, el componente de caucho BR puede contener un tipo de caucho BR o varios tipos diferentes.
La composición comprende además un componente de resina al menos parcialmente alifático. El componente de resina puede, por ejemplo, estar presente en una cantidad de > 5 phr a < 60 phr. Las resinas adecuadas son resinas sin estructura aromática tales como resinas de politerpeno o resinas de hidrocarburos alifáticos tales como resinas C5 0 DCPD (diciclopentadieno). Otras resinas adecuadas son resinas parcialmente alifáticas tales como resinas terpénicas fenólicas.
Se entiende además que en las formulaciones tratadas en relación con la presente invención, la cantidad phr de todos los componentes de caucho suma 100.
La composición de caucho reticulable de acuerdo con la invención comprende grupos reticulables en los componentes de caucho individuales. Pueden reticularse (curarse, vulcanizarse) mediante métodos conocidos por un experto en el campo de la tecnología del caucho.
Las composiciones de caucho reticulables pueden ser vulcanizables con azufre y/o vulcanizables con peróxido. También se pueden utilizar otros sistemas de vulcanización. Si se desea, se pueden añadir aditivos adicionales además de TPE. Los ejemplos de aditivos habituales son resinas, estabilizantes, antioxidantes, lubricantes, cargas, colorantes, pigmentos, retardantes de llama, fibras conductoras y fibras de refuerzo.
La composición comprende además un mercaptosilano bloqueado y/o un mercaptosilano no bloqueado. Este componente de silano puede, por ejemplo, estar presente en una cantidad de > 1 phr a < 30 phr. De acuerdo con la invención, se entiende por "mercaptosilano bloqueado" un silano con un grupo S-PG en la molécula, en donde PG es un grupo protector para grupos tiol. Un ejemplo de un grupo aralquilo es un grupo acilo. Por el contrario, un "mercaptosilano no bloqueado" es un silano con un grupo tiol libre (grupo S-H).
Un mercaptosilano preferido tiene la fórmula general R3 Si-Z-S-R' con sustituyentes individuales R iguales o diferentes entre sí y que indican un grupo que comprende grupos alcoxi con 1 a 10 átomos de carbono y R' que indica un grupo acilo con 1 a 20 átomos de carbono o denota un átomo de hidrógeno. Z indica un grupo alquilo con de 1 a 10 átomos de carbono. Particularmente adecuados son los silanos vendidos por Momentive con el nombre de NXT® en diferentes variantes.
También es posible que la composición de caucho esté provista de una carga conductora para hacerla al menos parcialmente conductora.
En una realización de la composición de caucho, la composición comprende un mercaptosilano bloqueado de acuerdo con la fórmula R3 Si-Z-S-R' con sustituyentes individuales R iguales o diferentes entre sí y que denotan un grupo que comprende grupos alcoxi con de 1 a 10 átomos de carbono, indicando R' un grupo acilo con de 1 a 20 átomos de carbono e indicando Z un grupo alquilo con de 1 a 10 átomos de carbono. Preferentemente, este silano es 3-octanoiltio-1 -propiltrietoxisilano.
En otra realización de la composición de caucho, la composición comprende un mercaptosilano no bloqueado que comprende un grupo funcional alquiltiol y un grupo funcional óxido de polialquileno protegido con alquilo. Preferentemente, el silano tiene la estructura:
Figure imgf000004_0001
y R1 y R2 indican de forma independiente un radical alquileno de C2 a C2 , n es > 1 a < 10, m es > 1 a < 10, o es > 5 a < 25, p es > 5 a < 25, q es > 5 a < 25 y r es > 5 a < 25.
Es más preferido un silano en el que R1 y R2 son radicales etileno o propileno. Por otra parte, se prefiere que n sea > 2 a < 4, m es > 1 a < 2, o es > 11 a < 13, p es > 4 a < 6, q es > 11 a < 13 y r es > 4 a < 6. Un silano particularmente preferido, vendido por Evonik con el nombre VP Si363, tiene la siguiente estructura:
Figure imgf000005_0001
Sin pretender quedar ligado a teoría alguna, se cree que un mercaptosilano proporciona una hidrofobización eficaz de la superficie de la sílice dando como resultado una baja interacción carga-carga en comparación con el silano TESPT. Esto conduce a una baja resistencia a la rodadura (tan delta a 70 °C) en las composiciones curadas. Aunque el indicador de resistencia a la rodadura se puede reducir significativamente, el indicador de agarre en mojado puede permanecer al mismo nivel y se puede retener una amplitud de la curva tan delta, lo que indica que el rendimiento invernal no se ve afectado. En otra realización de la composición de caucho, el TPE tiene una temperatura de transición vitrea de > -30 °C a < 10 °C (medido por DSC, según la norma ISO 22768). Preferentemente, la temperatura de transición vitrea Tg es > -20 °C a < -10 °C.
En otra realización de la composición de caucho, la cantidad de TPE presente en la composición no se considera caucho con el fin de determinar las cantidades de los componentes individuales de la composición basándose en su valor phr. En tales formulaciones, la cantidad de TPE se considera un aditivo y la cantidad phr los componentes del caucho, excluyendo el TPE, suma 100.
En una realización de la composición de caucho, al menos un bloque de elastómero del TPE se selecciona de isopreno, butadieno, etileno, butileno o una mezcla de los mismos.
En otra realización de la composición de caucho, el TPE es un estireno-isopreno-estireno (SIS), elastómero de estireno-butadieno-estireno (SBS) o estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS).
En otra realización de la composición de caucho, el TPE tiene un contenido de estireno de > 15 a < 70 % en peso. Preferentemente, el TPE tiene un contenido de estireno de > 18 a < 60 % en peso.
En otra realización de la composición de caucho, el TPE tiene una dureza Shore A según la norma ISO 7619 de > 50 a < 90. Preferentemente, la dureza Shore A es > 60 a < 75.
En otra realización de la composición de caucho, la composición comprende > 20 (preferentemente > 20 a < 100) phr de cauchos con una temperatura de transición vitrea de > -120 °C a < -50 °C (medida por DSC, según la norma ISO 22768). En particular, la composición puede comprender un primer caucho de estireno-butadieno como caucho de baja Tg y un segundo caucho de estireno-butadieno como caucho de alta Tg (Tg medida por DSC, según la norma ISO 22768).
En otra realización de la composición de caucho, el componente de resina comprende una resina de politerpeno, resina C5, DCPD o resina terpeno-fenólica. Una resina de politerpeno preferida tiene un Mw de > 800 g/mol a < 1200 g/mol. Una resina C5 preferida tiene un Mw de > 2000 a < 4000 g/mol. La resina de politerpeno es una resina que se obtiene polimerizando un compuesto de terpeno o un producto hidrogenado de la resina. El compuesto de terpeno es un hidrocarburo representado por (C5H8), o un derivado oxigenado del mismo, cuya estructura básica es cualquiera de los terpenos clasificados en monoterpenos (C10H16]), sesquiterpenos (C15H24), diterpenos (C20H32) y similares. Los ejemplos del compuesto incluyen a-pineno, p-pineno, dipenteno, limoneno, mirceno, aloocimeno, ocimeno, a-felandreno, a-terpineno, Y-terpineno, terpinoleno, 1,8-cineol, 1,4-cineol, a-terpineol, p-terpineol y yterpineol.
Los ejemplos de resinas de politerpeno incluyen resinas de terpeno formadas a partir de los compuestos de terpeno descritos anteriormente, tales como resina de a-pineno, resina de p-pineno, resina de limoneno, resina de dipenteno o resina de p-pineno/limoneno, así como resinas terpénicas hidrogenadas preparadas hidrogenando cualquiera de las resinas terpénicas. Preferentemente se utilizan resinas terpénicas no hidrogenadas; lo más preferentemente se utilizan resinas que comprenden limoneno como comonómero. Sin pretender quedar ligado a teoría alguna, se cree que una mayor afinidad de una resina de politerpeno por el bloque medio de un TPE de tipo SIS, es decir, isopreno, podría ser la razón de un aumento pronunciado de la tan delta a 0 °C (indicador de agarre en mojado). La alta afinidad de la resina podría estar relacionada con la estructura química similar de la resina de politerpeno y el isopreno.
En otra realización, la composición de caucho comprende un primer caucho con una Tg de > -120 °C a < - 50 °C y un segundo caucho con una Tg de > - 50 °C a < - 10 °C. Por ejemplo, el componente de caucho puede comprender un primer caucho de estireno-butadieno y un segundo caucho de estireno-butadieno con los intervalos de temperatura del vidrio antes mencionados.
En otra realización de la composición de caucho, la composición comprende:
Figure imgf000006_0001
En otra realización de la composición de caucho, la composición comprende:
Figure imgf000006_0002
La invención también se refiere a un método para preparar una composición de caucho reticulable de acuerdo con la invención, que comprende las etapas de:
A) proporcionar un componente de caucho seleccionado del grupo de SBR, BR, NR o una mezcla de los mismos; B) añadir > 1 phr a < 50 phr de un elastómero termoplástico (TPE) con una temperatura de transición vitrea de > -30 °C (medida por DSC, según la norma ISO 22768), un componente de resina y un componente de silano que comprende un mercaptosilano bloqueado y/o un mercaptosilano no bloqueado.
C) añadir agentes de curado.
Otro aspecto de la invención es una composición de caucho reticulada obtenida reticulando una composición de caucho según la invención.
En una realización, la composición de caucho reticulado tiene un tan delta a 0 °C de > 0,27 a < 0,30 (determinado a partir de mediciones de DMA de acuerdo con la norma ISO 4664-1, frecuencia 10 Hz, 0,1 % de deformación dinámica) y una tan delta a 70° C de > 0,10 a < 0,16 (determinado a partir de mediciones DMA de acuerdo con la norma ISO 4664-1, frecuencia 10 Hz, 6 % de tensión dinámica). Preferentemente, la tan delta a 0 °C es > 0,28 a < 0,29 y la tan delta a 70 °C es > 0,11 a < 0,15.
En otra realización de la composición de caucho reticulado, su curva tan delta (determinada a partir de mediciones de análisis mecánico dinámico (DMA) de acuerdo con la norma ISO 4664-1, frecuencia 10 Hz, 0,1 % de deformación dinámica) tiene un ancho completo a la mitad del intervalo máximo (FWHM) de > 80 °C a < 90 °C.
En otra realización, la composición de caucho reticulado tiene un rebote a 23 °C, determinado de acuerdo con la norma ISO 4662, de > 24 % a < 31 % (preferentemente > 25 a < 30 %).
En otra realización, la composición de caucho reticulado tiene un rebote a 70 °C, determinado de acuerdo con la norma ISO 4662, de > 50 % a < 60 % (preferentemente > 52 a < 59 %).
La presente invención se refiere también a un método de preparación de un neumático, que comprende las etapas de: - proporcionar un conjunto de neumático que comprende una composición de caucho según la invención;
- reticular al menos la composición de caucho según la invención en el conjunto de neumático.
La presente invención también abarca un neumático que comprende una banda de rodadura, en donde la banda de rodadura del neumático comprende una composición de caucho reticulado según la invención.
Ejemplos
La invención se describirá adicionalmente con referencia a los siguientes ejemplos y figura sin querer limitarse a ellos. La figura 1 muestra las curvas DMA dependientes de la temperatura para las composiciones curadas Ref., II, 12, C1, C2 y C3.
De acuerdo con lo anterior, se prepararon composiciones de caucho reticulables como se describe en las tablas siguientes. En una primera etapa, se añadieron y mezclaron todos los componentes de caucho, seguido de una segunda etapa en la que se añadieron y mezclaron todos los aditivos y una última etapa en donde se añadió el paquete de curado. Las composiciones de ref., C1 y C2 son ejemplos comparativos y las composiciones I1 e I2 son composiciones según la invención. A menos que se indique otra cosa, las temperaturas vitreas dadas se determinaron mediante DSC de acuerdo con la norma ISO 22768.
SSBR tenía un contenido de estireno del 21 %, un contenido de vinilo del 50 % y una Tg de -25 °C.
SSBR II tenía un contenido de estireno del 15 %, un contenido de vinilo del 30 % y una Tg de -62 °C.
BR I era un caucho de butadieno de alto cis (catalizador de Nd) con un contenido de cis del 98 % y una Tg de -105 °C. SIS era un copolímero en bloque de estireno-isopreno-estireno con una Tg de -13 °C y un contenido de estireno del 20 % en peso.
La resina de politerpeno tenía un peso molecular de 1090 g/mol, un punto de ablandamiento de 125 °C y una temperatura de transición vítrea de 73 °C.
La resina AMS (alfa metilestireno) tenía un peso molecular de 1300 g/mol.
Preferentemente Si363 tiene la siguiente estructura:
Figure imgf000007_0001
El silano NXT era 3-octanoiltio-1-propiltrietoxisilano.
TESPT denota tetrasulfuro de silano.
La siguiente tabla muestra las composiciones de I1, 12, Ref., C1, C2 y C3. Las cantidades de los componentes se dan en PHR. Cabe señalar que en los ejemplos, el SIS se considera parte del paquete de aditivos y, por lo tanto, no contribuye a la cantidad total de caucho con respecto a los valores phr para el cálculo de las cantidades individuales de los componentes de la composición.
Figure imgf000008_0001
El ejemplo de referencia "Ref" tiene TESPT como componente de silano y una resina de politerpeno como componente de resina. Por otra parte, Ref no contiene ningún copolímero de bloque de elastómero termoplástico. Lo mismo se aplica al ejemplo comparativo C1. El ejemplo comparativo C2 contiene SIS como aditivo, TESPT como componente de silano y resina de politerpeno. El ejemplo de la invención I1 presenta el silano 363, la resina de politerpeno y SIS como aditivo. El ejemplo de la invención I2 presenta el silano NXT, la resina de politerpeno y SIS como aditivo. El ejemplo comparativo C3 contiene el silano 363 como componente de silano y SIS como aditivo, pero la resina AMS aromática en lugar de la resina de politerpeno.
La siguiente tabla muestra los resultados obtenidos de las composiciones curadas.
Figure imgf000008_0002
Se cree que el rebote a 23 °C (ISO 4662) es un indicador de agarre en mojado. El valor de rebote más bajo a 23 °C se relaciona con una mejora en el agarre en mojado. Se cree que la prueba de rebote a 70 °C (norma ISO 4662) es un indicador de la resistencia a la rodadura (RR). Un valor de rebote más alto a 70 ° C se refiere a una menor resistencia a la rodadura para un neumático cuya banda de rodadura comprende tal caucho curado. De forma similar, una tan 8 más alta a 0 °C está relacionada con un mejor agarre en mojado, mientras que una tan 8 más baja a 70 ° C es un indicador de una mejor resistencia a la rodadura. Los valores de tan 8 se midieron con una prueba DMA (ISO 4664-1) utilizando los siguientes ajustes:
- Ensayos DMA -80 a 25 °C (deformación dinámica 0,1 % y frecuencia 10 Hz)
- Pruebas DMA de 25 a 80 °C (deformación dinámica 6 % y frecuencia 10 Hz)
El ejemplo comparativo C2 contiene resina de politerpeno y SIS. Como resultado de esto, el intervalo de FWHM para C2 aumenta, lo que indica la capacidad del compuesto para funcionar bien en un amplio intervalo de temperatura. Debido a la mayor afinidad de la resina de politerpeno al isopreno, que es el bloque medio de SIS, la tan 8 a 0 °C aumenta significativamente, lo que indica un aumento en el agarre en mojado.
Por otra parte, para obtener una baja resistencia a la rodadura, se añade mercaptosilano Si363 en lugar de TESPT.
El ejemplo de la invención I1 que contiene mercaptosilano Si363 revela una tan 5 más baja a 70 °C como se esperaba. Aunque el indicador de resistencia a la rodadura esté disminuido, sorprendentemente, el indicador de agarre en mojado (tan 5 a 0 °C) permanece al mismo nivel que C2. Por otra parte, la amplitud de la curva tan 5 se conserva como es evidente a partir del rango de FWHM más alto para I1 en comparación con C1. Por otra parte, cuando la resina de politerpeno se reemplaza con resina AMS, C3 que contiene mercaptosilano Si363 también dio como resultado un indicador de baja resistencia a la rodadura, pero no muestra una curva tan 5 amplia.
Por lo tanto, la combinación de mercaptosilano, SIS y la resina al menos parcialmente alifática dieron como resultado la obtención de una baja resistencia a la rodadura, buen agarre en mojado y buen rendimiento en invierno.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Una composición de caucho reticulable, comprendiendo la composición de caucho reticulable, por cien partes en peso de caucho (phr):
> 1 phr a < 100 phr de un componente de caucho seleccionado del grupo de caucho de estireno-butadieno (SBR), caucho polibutadieno (BR), caucho natural (NR) o una mezcla de los mismos;
caracterizada por que
la composición comprende además de > 1 phr a < 50 phr de un elastómero termoplástico (TPE) con una temperatura de transición vitrea de > -30 °C (medida por d Sc , de acuerdo con la norma ISO 22768), la composición comprende además un componente de resina al menos parcialmente alifático y
la composición comprende además un mercaptosilano bloqueado y/o un mercaptosilano no bloqueado.
2. La composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la composición comprende un mercaptosilano bloqueado de acuerdo con la fórmula RaSi-Z-S-R' con sustituyentes individuales R iguales o diferentes entre sí y que denotan un grupo que comprende grupos alcoxi con 1 a 10 átomos de carbono, indicando R' un grupo acilo con de 1 a 20 átomos de carbono e indicando Z un grupo alquilo con de 1 a 10 átomos de carbono.
3. La composición de caucho de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en donde la composición comprende un mercaptosilano no bloqueado que comprende un grupo funcional alquiltiol y un grupo funcional óxido de polialquileno protegido con alquilo.
4. La composición de caucho de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el TPE tiene una temperatura de transición vitrea de > -30 °C a < 10 °C (medida por DSC, según la norma ISO 22768).
5. La composición de caucho de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la cantidad de TPE presente en la composición no se considera caucho con el fin de determinar las cantidades de los componentes individuales de la composición basándose en su valor phr.
6. La composición de caucho de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el TPE es un elastómero de estireno-isopreno-estireno (SIS), estireno-butadieno-estireno (SBS) o estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS).
7. La composición de caucho de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el componente de resina comprende una resina de politerpeno, resina C5, DCPD o resina fenólica terpénica.
8. La composición de caucho de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la composición de caucho comprende un primer caucho con una Tg de > -120 °C a < - 50 °C y un segundo caucho con una Tg de > -50 °C a < -10 °C.
9. La composición de caucho de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la composición comprende:
Figure imgf000010_0001
10. La composición de caucho de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la composición comprende:
Figure imgf000011_0001
11. Un método para preparar una composición de caucho reticulable de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende las etapas de:
A) proporcionar un componente de caucho seleccionado del grupo de SBR, BR, NR o una mezcla de los mismos; B) añadir > 1 phr a < 50 phr de un elastómero termoplástico (TPE) con una temperatura de transición vitrea de > -30 °C (medida por DSC, según la norma ISO 22768), un componente de resina y un componente de silano que comprende un mercaptosilano bloqueado y/o un mercaptosilano no bloqueado;
C) añadir agentes de curado.
12. Una composición de caucho reticulado, caracterizada por que se obtiene reticulando una composición de caucho de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10.
13. La composición de caucho reticulado de acuerdo con la reivindicación 11 con un tan delta a 0°C de > 0,27 a < 0,30 (determinado a partir de mediciones de DMA de acuerdo con la norma ISO 4664-1, frecuencia 10 Hz, 0,1 % de deformación dinámica) y una tan delta a 70° C de > 0,10 a < 0,16 (determinado a partir de mediciones DMA de acuerdo con la norma ISO 4664-1, frecuencia 10 Hz, 6 % de tensión dinámica).
14. Un método de preparación de un neumático, que comprende las etapas de:
- proporcionar un conjunto de neumático que comprende una composición de caucho de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10;
- reticular al menos la composición de caucho de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10 en el conjunto de neumático.
15. Un neumático que comprende una banda de rodadura, caracterizado por que la banda de rodadura del neumático comprende una composición de caucho reticulado de acuerdo con las reivindicaciones 12 o 13.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018213774A1 (de) * 2018-08-16 2020-02-20 Evonik Operations Gmbh Kautschukmischungen
JP2023517122A (ja) * 2020-11-16 2023-04-21 エルジー・ケム・リミテッド 変性共役ジエン系重合体およびそれを含むゴム組成物
CN115449137A (zh) * 2021-06-09 2022-12-09 九号智能(常州)科技有限公司 轮胎胎面橡胶混合物、制备方法、轮胎和代步车
WO2023205140A1 (en) * 2022-04-18 2023-10-26 Colorado State University Research Foundation Thermoplastic elastomer composites, hydrogel composites, and gel polymer electrolyte composites

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2947275B1 (fr) * 2009-06-29 2011-08-26 Michelin Soc Tech Pneumatique dont la bande de roulement comprend un elastomere thermoplastique.
FR3037592B1 (fr) * 2015-06-18 2017-06-09 Michelin & Cie Pneumatique pourvu d'une bande de roulement comprenant un elastomere dienique et un systeme d'elastomeres thermoplastiques

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