MXPA04003048A - Neumatico elastico estruturalmente soportado y materiales. - Google Patents

Abstract

La invencion comprende una llanta no neumatica mejorada, y particularmente un capa cortante para llanta no neumatica, en donde la capa cortante comprende un composicion elastomerica que incluye una sal metalica de acido carboxilico. La capa cortante preferiblemente comprende una composicion elastomerica dienica que incluye sal metalica de un acido carboxilico. En una modalidad de la invencion, la sal metalica del acido carboxilico es diacrilato de zinc o dimetacrilato de zinc. En una modalidad de la invencion, la sal del acido carboxilico es diacrilato de zinc o dimetacrilato de zinc y se usa un agente curativo de peroxido.

Description

El neumático ha sido la solución de opción para la movilidad vehicular durante un siglo. El neumático obtiene sus atributos mecánicos en gran parte debido a la acción de la presión de aire interna en la cavidad del neumático. La reacción a la presión de inflación proporciona rigideces correctas a los componentes de cinturón y capa del casco. El buen mantenimiento de la presión se requiere para obtener el mejor desempeño de un neumático. La presión de inflación por debajo de lo especificado por el fabricante puede dar lugar a una pérdida de economía del combustible. Además, un neumático convencional ' es capaz de un uso muy limitado después de una pérdida completa de presión de inflación. Muchas construcciones de neumático se han propuesto para la movilidad continuada de un vehículo después de una pérdida completa de presión de aire del neumático. Algunas soluciones del neumático RunFlat (neumático con aro de plástico balístico o de caucho) son neumáticos que tienen agregado refuerzos del costado para permitir que los costados REF. 154SflÍ Breve descripción de la invención La invención comprende una llanta no neumática mejorada, y particularmente una capa cortante para una llanta- no neumática en donde la capa cortante comprende una composición elastomérica que incluye una sal metálica de . un ácido carboxilico. La :-.: á 'cortante comprende preferiblemente una composii jff"' elastomérica diénica qué; incluye una sal metálica de un ácido carboxilico y es curada preferiblemente con un agente curativo de peróxido. En una modalidad de la invención, la sal metálica del ácido carboxilico es diacrilato de zinc o dimetacrilato de zinc.

Breve Descripción de los Dibujos La figura 1 es una vista en sección transversal de un neumático elástico estructuralmente soportado; La figura 2A es un diagrama esquemático que ilustra las fuerzas de reacción con el suelo para una banda homogénea de referencia; La figura 2B es un diagrama esquemático que ilustra las fuerzas de reacción con el suelo para una banda anular de la invención; La figura 3 es una vista en sección transversal de otra modalidad de un neumático elástico estructuralmente soportado de la invención que tiene membranas arqueadas; La figura 4 es una vista en sección transversal de otra modalidad de un neumático elástico estructuralmente soportado de la invención que tiene una segunda membrana ondulada ; La figura 5 es una vista en sección transversal de uria variación de la modalidad mostrada en la figura 4; La figura 6 es una vista en sección tiransvérsal o! una variación de la modalidad mostrada en la figura 4.

Descripción Detallada de la Invención · La invención comprende una llanta no neumática mejorada, y particularmente una capa cortante para una llanta no neumática en donde la capa cortante comprende una composición elastomérica que incluye una sal metálica de un ácido carboxilico. La capa cortante comprende preferiblemente una ' composición elastomérica diénica que incluye una sal metálica de un ácido carboxilico, y preferiblemente se cura con un agente curativo de peróxido. En una modalidad de la invención, la sal metálica del ácido carboxilico es diacrilato de zinc o dimetacrilato de 2inc.

Neumático elástico estructuralmente soportado Un neumático elástico estructuralmente soportado soporta su carga solamente a través de las propiedades estructurales de sus porciones de corona, costado y moldura, y sin el soporte de presión de aire interna. El neumático puede ser un neumático radial, o un neumático de bandas diagonales. Un ejemplo de tal neumático se proporciona en la publicación WO 01/42033 de Mic elin Recherche et Technique, S. A., publicada el 14 de junio de 2001. La porción de corona de un neumático elástico estructuralmente soportado, es decir, del neumático visto sin el costado y porciones de moldura^l;;. aparece como una superficie de rodadura y banda anular reforzada. El neumático comprende una porción de superficie de rodadura que hace contacto con el suelo, porciones de costado que se extienden radialmente internas desdesde la porción de superficie de rodadura y ancladas en las porciones de moldura adaptadas para permanecer seguras a una rueda durante el rodado del neumático, y una banda anular reforzada radialmente colocada en el . interior de la porción de superficie de rodadura. La banda debe comprender una capa cortante elastomérica, por lo menos una primera membrana adherida a la extensión radialmente interna de la capa cortante elastomérica y por lo menos una segunda membrana adherida a la extensión radialmente externa de la capa cortante elastomérica. Cada una de las membranas tiene un módulo de tracción longitudinal . suficientemente mayor que el módulo cortante de la capa cortante por lo cual se deforma la porción de superficie de rodadura que hace contacto con el suelo por una carga externamente aplicada esencialmente de una forma circular a una forma plana que mantiene una longitud esencialmente constante de las membranas y el desplazamiento relativo de las membranas ocurre por el esfuerzo cortante en la capa cortante. Se definen los términos siguientes como se indica a continuación: "Plano ecuatorial" siffíifica un plano perpendicular al' eje de giro del neumático que pasa a través de la linea central del neumático. "Módulo" de materiales elastoméricos significa el módulo de tracción secante de elasticidad en diez poí ciento (10%) de alargamiento (MA 10) medido por ASTM Standard Test Method D412. "Módulo" de las membranas significa el módulo de tracción de elasticidad en uno por ciento (1%) de alargamiento en la dirección circunferencial multiplicado por el espesor efectivo de la membrana. Este módulo se puede calcular por la Ecuación 1, abajo, para los materiales del cinturón de acero del neumático. Este módulo se anota con una designación prima (') . "Módulo cortante" de materiales elastoméricos significa el módulo cortante de elasticidad y es definido equivalente a una tercera parte del módulo de tracción secante de elasticidad medido en diez por ciento (10%) de alargamiento . "Histéresis" significa la · tangente dinámica de pérdida medida en diez por ciento (10%) de esfuerzo cortante dinámico y a 25°C. "Estructuralmente soportado" significa que el neumático lleva una carga sin el soporte de la presión de inflación de gas. Todos los citados en la presente estén expresamente incorporados por referencia. Un neumático elástico _<¾£ructuralmente soportado : se muestra en la figura 1. El neumático- 100 mostrado en la figura 1 tiene una porción de superficie. de rodadura que hace contacto con el suelo 110, porciones de costado 150 que se, extienden radialmente internas de la porción de superficie de rodadura 110, y porciones de moldura 160 en el extremo de las porciones de costado. Las porciones de moldura 160 anclan el neumático 100 a una rueda 10. La porción de superficie, de rodadura 110, porciones de costado 150, y porciones d moldura 160 definen un espacio anular, hueco 105. Una banda anular reforzada está colocada radialmente interna de la porción de superficie de rodadura 110. En la figura 1 la banda anular comprende una capa cortante elastomérica 120, una primera membrana 130 que tiene capas reforzadas 131 y 132 adheridas a la extensión radialmente más adentro de la capa cortante elastomérica 120, y una segunda membrana 140 que tiene capas reforzadas 141 y 142 adheridas a la extensión radialmente más externa de la capa cortante elastomérica 120. En una modalidad la primera membrana 130, capas 131 y 132 tienen esencialmente cuerdas paralelas orientada a un ángulo a con relación al plano ecuatorial del neumático, y mater P = cuerd D = D v = elastomérico = Ángulo de cuerda con respecto al plano ecuatorial t = Espesor de caucho entre los cables en capas adyacentes Observe que' E'membrana es el módulo elástico de la membrana a veces el espesor efectivo de la membrana. Cuando la relación E'membrana/G es relativamente baja, la deformación de la banda anular bajo carga se aproxima a la de una banda homogénea y produce una presión de contacto con el suelo no uniforme según lo mostrado en la figura 2A. Por otra parte, cuando la relación E'membrana/G es suficientemente alta, la deformación de la banda anular bajo carga es esencialmente por la deformación cortante de la capa cortante con poca extensión o compresión longitudinal de las membranas. Por consiguiente, la presión de contacto con el suelo es sustancialmente uniforme según lo mostrado en la figura 2B. La relación del módulo de tracción longitudinal de membrana E'membrana al módulo cortante G de la capa cortante es por lo menos de aproximadamente 100:1, y preferiblemente de por lo menos aproximadamente 1000:1. Para las membranas.-,. 1 1 que comprenden las capas fé orzadas con cuerdas que usan, por ejemplo 4 x 0.28 cuerdas , módulo cortante deseado de la capa cortante 120 puede ser de aproximadamente 3 MPa a aproximadamente 20 MPa. Un intervalo préfeíido es de 3 Mpa á' 10 Mpa, y más preferiblemente 3 Mpa a 7 Mpa. La deformación repetida de la capa cortante 120 durante la rodadura bajo carga provoca la disipación de energía debido a la naturaleza histerésica de los materiales usados. La acumulación total' de calor en el neumático es una función de esta disipación de energía y del espesor de la capa cortante. Así, para un diseño de neumático dado, la histéresís de la capa cortante se debe especificar para mantener las temperaturas de operación del neumático debajo de aproximadamente 130°C para neumáticos en uso continuo. Las figuras 3, 4, 5 y 6 muestran otras modalidades de neumáticos elásticos estructuralmente soportados de acuerdo a la invención. En la figura 3, el neumático 200 tiene la porción de superficie de rodadura 210, y una banda anular que incluye la capa cortante 220, primera membrana 230, segunda membrana 240. En la figura 4, el neumático 300 tiene la segunda membrana ondulada 340, porción de superficie de rodadura 310, capa cortante 320, costados 350, primera membrana 330, segunda membrana 340 y capas reforzadas 342, 341, 332 y 331. Las figuras 4 son una modalidad preferida de la invención. En la figura 5, el neumático 400 tiene la monómeros de dieno (monómeros que llevan dos enlaces dobles (a) - cualquier homópolímero obtenido por la polimerización de un monómero de dieno conjugado que tiene 4 a 12 divinilbenceno y vinilnaftaleno . Los copolimeros en (b) arriba pueden contener entre 99% y 20% en peso de unidades dieno y entre 1% y 80% en peso de unidades aromáticas vinilicas. Los elastómeros pueden tener cualquier microestructura, que sea una función de las condiciones presencia o de las cantidades de agente modificante y/o aleatorio usadas. Los elastómeros pueden ser //por ejemplo elastómeros estadísticos, secuenciales o microsecueopiales , y se pueden preparar en dispersión o en solución; pueden ser acoplados y/o agitados o hacerse funcionar alternativamente con un agente agitador y/o acoplador o de funcionamiento. Los polibutadienos son preferiblemente convenientes, y en particular los que tienen un contenido de 1,2-unidades de entre 4% y 80%, o los que tienen un contenido cis-1,4 de más de 80%, poliisoprenos , copolímeros de butadieno-estireno , y en particular los que tienen un contenido de estireno de entre 5% y de 50% en peso y, más particularmente, entre 20% y 40%, un contenido de 1,2-enlaces de la parte de butadieno de entre 4% y 65%, y un contenido de enlaces trans-1,4 de entre 20% y 80%, copolímeros de butadieno-isopreno y en particular los que tienen un contenido de isopreno de entre 5% y 90% en peso y una temperatura de transición vitrea ("Tg" medida de acuerdo a ASTM D3418-82) de -40°C a -80°C, copolímeros de isopreno-estireno y en particular los que tienen un contenido: de estireno de entre 5% y 50% en peso y una Tg de entre 25°C y -50 °C. En el caso de copolímeros de butadieno-estireno-isopreno, de los cuales son convenientes en particular- los que tienen un contenido entre 5% y 50% en peso y, más particularmente, y 40%, un contenido, de isopreno de entre 15% y 60% en peso, y más particularmente'' de entre 20% y 50%, un contenido de butadieno de entre 5% y 50% en peso, y más particularmente de entre, 20% y 40%, u contenido de 1,2-unidades de la parte da, butadieno de entre 4% y 85%, un contenido de unidades traíj,S'*-l r 4 de la parte de butadieno de entre 6% y 80%, un contenido de 1,2- más 3,4-unidades de la parte de isopreno de entre 5% y 70%, y un contenido de unidades trans-1,4 de la parte de isopreno de entre 10% y 50%, y más generalmente cualquier copolímero de butadieno-estireno-isopreno que tenga una Tg de entre -20aG y -70°C. En resumen, particularmente preferible, el elastómero de dieno de la composición de acuerdo a la invención se selecciona del grupo de elastómeros de dieno altamente insaturados que consisten de polibutadienos (B ) , poliisoprenos (IR), caucho natural (CN) , copolímeros: de butadieno, copolímeros de isopreno y mezclas de estos elastómeros. Si se utiliza un copolímero, los preferidos se seleccionan del grupo que consiste de copolímeros de butadieno-estireno (SBR) , copolímeros de butadieno-isopreno (BIR) , copolímeros de isopreno-estireno (SIR) y copolímeros de isopreno-butadieno-estireno (SBIR) . rllenos blancos El relleno blanc¾fe '© inorgánico usado como . relleno de refuerzo puede constituir todo o solamente parte del relleno de refuerzo total, en este último caso asociado, por ejemplo, a negro de carbón. En la ásente solicitud, "relleno inorgánico de refuerzo", de la manera conocida/ se entiende que es un relleno inorgánico o mineral, de cualquier color y origen (natural o sintético) , también referido como "relleno blanco" o a veces relleno "claro" en contraste al negro de carbón, este relleno inorgánico que es capaz, por si mismo, sin ningún otro medio que un agente acoplador intermediario, de reforzar una composición de caucho dirigida a la fabricación de neumáticos, en otras palabras que es capaz de sustituir un relleno de negro de carbón para neumático de grado convencional en su función de refuerzo . En una modalidad de la invención, el relleno inorgánico de refuerzo es un relleno mineral del tipo silíceo o alu inoso, o una mezcla de estos dos tipos de rellenos. El sílice (SI02) usado puede ser cualquier sílice de refuerzo conocido por el experto en la técnica, en particular cualquier sílice precipitado o pirogénico que tiene un área superficial BET y un área superficial específica CTAB que son menores de 450 m2/g, preferiblemente de 30 a 400 m2/g. se prefieren sílices precipitados altamente dispersibles Corp., Charlotte, NC) , APA-100RDX (de Condea Servo BV, Países Bajos), Aluminoxid C (de Degussa) o AKP-G015 (Sumitomo Chemical Co. Ltd., Osaka, Japón). La invención puede también ¦n.M*f*a ¡¿ «tes*. superficial externa determinada de acuerdo con el método.

Xjentes acopladores útiles con lal¾¡Pj g¾ente invención En el caso de rklílenos inorgánicos tai como- sílice, un agente acoplador es necesario para ligar el elastómero con el relleno. El término "agente acoplador" (relleno inorgánico/elastómero) se entiende de manera conocida que significa un agente capaz de establecer una conexión física y/o química suficiente entre el relleno inorgánico y '· el elastómero tal agente acoplador, que es por lo menos bifuncional, tiene, por ejemplo, la fórmula general simplificada "Y-T-X", en la cual: - Y representa un grupo funcional (función "Y") que es capaz de enlazarse física y/o químicamente con el relleno inorgánico, tal enlace puede ser establecido, por ejemplo, entre un átomo de silicio del agente acoplador y grupos superficiales hidroxilo (OH) del relleno inorgánico (por ejemplo, sílanoles superficiales en el caso de sílice) ; - X representa un grupo funcional (función "X") que es capaz de enlazarse física y/o químicamente con el elastómero, por ejemplo, por medio de un átom© de azufre ; - T representa un grupo hidrocarburo que permite ligar Y y X. Los agentes acopladores no se deben confundir particularmente con los agentes simples para cubrir el 24 relleno inorgánico que,- .¿de manera conocida, puede comprender la función Y que es activ¾fjtepi¾ respecto al relleno inorgánico pero desprovisto de la función X que es activa con respecto al elastómero. Tales agentes acopladores, de efectividad variable, se han descrito en un número muy grande de documentos, y son bien conocidos por el experto en la técnica. De hecho, se puede utilizar cualquier agente acoplador conocido para o probable de asegurar, en las composiciones de caucho de dieno que se pueden utilizar para la fabricación de neumáticos, el enlace o acoplamiento efectivo entre el sílice y elastómero de dieno, tal como, por ejemplo, organosilanos, en particular alcoxisilanos polisulfurados o mercaptosilanos , o poliorganosiloxanos que llevan las funciones X e Y mencionadas anteriormente. El experto en la técnica podrá ajusfar el contenido de agente acoplador en las composiciones de la invención, de acuerdo a la aplicación prevista, de la naturaleza del elastómero usado, y de la cantidad de relleno de refuerzo inorgánico.

Otros materiales Las composiciones de caucho de acuerdo a la invención también pueden contener, además del elastómero ( s ) , relleno de refuerzo, azufre y uno o más agentes de enlace ' elastomérico/de de refuerzo, varios otros componentes y generalmente en mezclas de caucho, tales como plastificantes, pigmentos, antioxidantes, aceleradores de vulcanización, *%¿eites para. . extender el caucho, auxiliares del procesamiento, y-: uno Q más- agentes para revestir el relleno blanco de refuerzo, tal como alcoxisilanos , polioles, aminas, etc.

Formulaciones Las composiciones de caucho se producen en mezcladores convenientes, usando generalmente dos fases sucesivas de preparación, una primera fase de trabaja termomecánico a temperatura alta, seguida .por una segunda fase de trabajo mecánico a una temperatura más baja. En el caso de una mezcla de sílice, puede usarse un proceso de tres etapas. Un mezclador conveniente es un mezclador Banbury (Farrel Corp., Ansonia, CT 06401) . La primera fase de trabajo termomecánico (a veces referida como "fase no productiva") se desea para mezclar vigorosamente, amasando, los varios ingredientes de la composición, con la excepción del sistema de reticulación (curado) . Se realiza en un dispositivo conveniente de amasamiento, tal como un mezclador o extrusor interno, hasta gue, bajo la acción del trabajo mecánico y esfuerzo cortante alto impuestos en la mezcla, se alcance una temperatura máxima generalmente de entre Z$ffi§¡.¥- 190 °C, preferiblemente de entre 130°C y 180°C. ·¾?t Esta primera fase puede por si misma comprender' una o varias etapas de 'trabajo termomecánico, separadas por ejemplo por una o más etapas .¡ enfriamiento intermedias'. Los varios ingredientes de la composición, elastómero ( s } , relleno de refuerzo y su agente acoplador, y los otros componentes ("aditivos") se pueden incorporar en el mezclador en una o más etapas, ya sea durante la primera etapa termomecánica o de manera escalonada durante las varias etapas termomecánicas, si son aplicables. La duración total de este trabajo termomecánico (generalmente entre 1 y 20 minutos, por ejemplo entre 2 y 10 minutos) se selecciona de acuerdo a las condiciones de operación especificas, en particular la temperatura máxima seleccionada, la naturaleza y volumen de los componentes, el punto importante es qué una buena dispersión de los varios ingredientes que inter-réaccionan se obtenga en la matriz elastomérica, permitiendo asi en primer lugar el buen procesamiento de la composición en estado no curado, luego un nivel suficiente de refuerzo, después del curado, por el relleno de refuerzo y su agente acoplador intermediario. De acuerdo a una modalidad preferida del proceso de acuerdo a la invención, todos los componentes base de las composiciones de acuerdo a la invención, es decir (ii) el carboxílico se puede agregar en la etapa . de ' raezclfeco1 productiva o no productiva. Para una composición basada en sílice, en la primera etapa, el relleno de sílice y un agente acoplador (por ejemplo, Si-69) se agregan y mezclan por un tiempo apropiado para lograr el acoplamiento del silano y sílice. La mezcla luego es vertida a gotas. El lote de sílice-silano luego se combina con peróxidos y sal metálica del ácido carboxílico (por ejemplo, dimetacrilato de zinc) y otros aditivos. Alternativamente, el peróxido y un aditivo tal como óxido de zinc se pueden agregar a una temperatura más baja en el molino. La adición de por lo menos 4 partes por ciento de estearato de zinc por ciento en peso de elastómero reduce la adherencia de la mezcla al equipo de procesamiento. La composición final así obtenida luego es calandrada, por ejemplo en la forma de una película o de una hoja, en particular para la caracterización en el laboratorio, o extraída alternativamente, para formar por ejemplo un elemento perfilado de caucho usado para elaborar la capa cortante de la presente invención. La reticulación (o curado) se realiza de manera conocida a una temperatura generalmente de entre 130°C y 200 °C, preferiblemente bajo presión, durante un tiempo suficiente que pueda variar, por ejemplo," entre 5 y 90 minutos, dependiendo, en particular, de la temperatura de elásticos estructuralmente soportados para diversas clases de vehículos tienen diversos requisitos en términos de \ histéresis, elasticidad y cohesión. Los inventores encontraron que agregando una resina para obtener el módulo cortante suficiente para un caucho convencional puede resultar en un producto que carezca de cohesión para .· funcionar como capa cortante. *¾s .decir, -la capa cortante-puede ser propensa al rasgal!©.; Los métodos convencionales de aumentar la cohesión de una mezcla de caucho, tal como- el aumento del contenido de azufre/ o la adición de . más acelerador, pueden volver al caucho, frágil/ menos elástico, y difícil de procesar. Una vez más, tal mezcla no es conveniente para la capa cortante de la presente invención. Los inventores encontraron que el uso de una sal metálica de. un ácido acrílico, y en particular dimetacrilato de zinc y diacrilato de zinc, resulta en una composición que es fácil de procesar, puede proporcionar el módulo necesario para la capa cortante para cada clase de vehículo, y tiene alta elasticidad y fuerza cohesiva.

En general (1) Lo siguiente es una formulación general de la capa cortante de acuerdo a la presente invención. Se expresa en "phr" (partes en peso por cien partes de elastómero o caucho) . "ZDMA" significa dimetacrilato de zinc.

Elastómero 100 phr Sal metálica del ácido carboxílico 30 phr (10-60 phr) peróxido 1 phr (0.1-5 phr) relleno 45 phr (30-70 phr) (2) Lo siguiente es uri%.- ,5for«p_fición preferida de lá'i ckp&i cortante de acuerdo a la presente in ención . . ¦ Caucho natural 100 ph i Metacrilato o dimetacrilato de zinc 30 phr (15-40 phr) . Peróxido i phr (0.5-2 phr) Relleno 5 phr (30-60 phr) (3) Lo siguiente es una formulación para un auto deportivo. Se espera que un auto deportivo alcance altas, velocidades (por ejemplo, 241 km por hora (ciento cincuenta millas poE hora)) con una histéresis alta correspondiente. El neumático puede experimentar deflexión baja (es decir, viajar principalmente en caminos y carreteras planas), y soportar únicamente carga moderada (dos a tres pasajeros, sin equipaje, quizás 400 kilogramos por neumático) . Tal neumático puede requerir un régimen de velocidad "V" (149 mph) ; "W" (168 mph) , o "Y" (186 mph) . Lo siguiente es uría formulación para la capa cortante: Caucho natural 35 phr (30-65 phr) Polibutadieno 65 phr (35-70 phr) Peróxido 1 phr (0.5-2 phr) Negro de carbón 50 phr (30-60 phr) Dimetacrilato de zinc 15 phr (10-20 phr) (4) Lo siguiente es una formulación para un neumático industrial. Un neumático industrial, por ejemplo, un ormu ac n para la capa cortante. Caucho natural 80 phr (50-90 phr) Polibutadieno 20 phr (10-50 phr) Peróxido 1 phr (0.5-2.0 phr) Negro de carbón ejemplo, N650) 30 phr (30-60 phr) ZDMA 35 phr (20-40 phr)' La invención se puede entender adicionalm^nte con referencia a los ejemplos no limitantes siguientes.

Ejemplo 1 Los materiales elastoméricos para la capa cortante fueron preparados de acuerdo a la presente invención.

Tabla 1 Control Control Control Mezcla Mezcla Mezcla Mezcla Mezcla 1 2 3 1 2 3 4 5 Caucho Natural 35 35 100 35 80 100 100 80 Polibutadieno 65 65 65 20 20 Zeosil 1165MP (Sílice) 62 45 45 ' 45 N650 (negro de 65 65 50 30 carbón) X50S (acoplador de 9.9 5.8 5.8 5.8 silano) Peróxido (Dicup 40C 5 2.5 2.5 2.5 [40%]) Dimetacrilato de zinc 15 35 40 40 40 ZnO 4 4 4 4 4 4 4 [Las figuras por cien partes de elastómero [sílice altamente dispersible "Zeosil ' 1165MP" fabricado por Rhodia en la microesf¾|¾s {BET y CT¾B: aproximadamente ] [El negro de está disponible de Engineered Carbons, Inc., Borger, Texas 79008, y otros proveedores] [Si69 es bis ( 3-trietoxisililpropil) tetrasulfuro que tiene la fórmula. [ (C2H50) 3Si (CH2) 3S2] 2 P°r Degussa Corp. (Ridgefield Park, New Jersey) bajo el nombre de Si69 (o X50S cuando está soportado en un contenido de 50 por ciento en peso de negro de carbón) ] .

Tabla 2 Control Control Control Mezcla Mezcla Mezcla Mezcla Mezcla 1 2 3 1 2 3 4 5 Viscosidad de 83 85 83 56 39 49 48 55 ooney (1 ) MA 10 (MPa) (2) 12 10 12 ' 16 21 10 17 21 MA 50 (MPa) (3) 9.2 7.5 6.7 12.5 1 1.2 4.9 7.3 9.4 MA 100 (MPa) (4) 9.6 6.6 6 Rompi10 4 5.7 7.3 miento G' a 1C)% deesfuei2D 4.9 3.1 4 4.9 cortante (5) G' a 40% de esfuerzo Pegamento 2.9 3.1 4.5 cortante (5) ROTpimiento 36 Continuación Tabla 2 Control Control2 Control3 Mezria ezda3 Mez a4 Mezda5 1 Delta de 0.045 0.046 0.077 o$ - Tangente a 10% de esfuerzo cortante (5) Delta de Pegamento 0.034 0.078 0.038 Tangente a 40% Rompide esfuerzo miento cortante (5) P60 (rebote 9 12.5 21 12 22 27 30 29 60°C) Límite cortante >50% >50% >100% >50% >100% >100% >100% > 100% elástico (%) 100°C Tensión 14.8 7.4 9.9 14.8 14.9 13.3 cohesiva (MPa) 100°C (6) Esfuerzo 213 50 90 395 332 246 cohesivo (MPa) 100°C (7) Estabilidad 2 2 2 1 1 1 1 1 dimensional (8) Estabilidad de 3 2 3 1 1 1 1 ¦ 1 envejecimiento 0) Aplicación Corvette Corvette Silla de Silla de Silla de sugerida Tourism Tourism ruedas ruedas ruedas Industrial Industrial Industrial Skid-Steer Skid-Steer Skid-Steer Military Military WiKtáry La prueba P6Ó es una prueba de istére-sis ' que mide el ángulo de rebote de un s§jjfc»dulo conforme golpea una muestra de caucho. Se ignoran los primeros cinco golpes iniciales, luego se miden los siguientes tres golpes. La prueba de limite elástico cortante se realiza con un probador de MTS. Se estira una muestra hasta que su curva de tensión/esfuerzo sale de la región lineal. En la última prueba de tensión de Scott, una , muestra se estira hasta la ruptura. La muestra se estira a una velocidad constante. La prueba de estabilidad dimensional se realiza en un probador de MTS. La prueba de envejecimiento se realiza en una máquina de MTS después de envejecer la muestra por 7, 14 ó 28 días a 77 grados centígrados. Las tablas demuestran que usando la sal metálica de un ácido carboxílico con un generador de radical libre (ZDMA con peróxido) , junto con un relleno tal como negro de carbón o sílice, puede obtenerse un grupo de propiedades las. cuales son superiores a las de un sistema de caucho convencional. Es decir, la presente invención puede lograr las mejores características para la capa cortante de un neumático elástico estructuralmente soportado, tales como módulo alto, alta elasticidad y alta fuerza cohesiva. La capa cortante de la presente invención se puede también formular para proporcionar un módulo ¾jLto, alta elasticidad e*WPE¾'r%fe'is! baja. -I" Las varias modificaciones de la presente invención serán evidentes a un experto en la técnica después de leer, l especificación precedente, las reivindicaciones y figuras anexas. Se entiende que estas modificaciones están dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (1)

1. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Neumático elástico estructuralmente soportado, caracterizado porque comprende una superficie de rodadura, porciones de costado que se extienden radialmente internas, desde la porción de superficie de rodadura, y porciones de moldura en el extremo del costado, y adicionalmente comprende una banda anular colocada radialmente interna de la porción1 de superficie de rodadura, en donde la banda anular comprende una capa elastomérica cortante, una primera membrana adherida a la extensión radialmente más adentro de la capa elastomérica cortante, y una segunda membrana adherida a la extensión radialmente más exterior de la capa elastomérica cortante, tal mejoramiento comprende el uso de una capa cortante que comprende una composición elastomérica que tiene una sal metálica de un ácido carboxilico. 2. Neumático de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el neumático se selecciona del grupo que consiste de neumáticos radiales y neumáticos de bandas diagonales . 3. Neumático de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la composición elastomérica se moldura en el extremo del costado, y adicionalmente comprende una banda anular colocada radialmente interna de la porción de superficie de rodadura, en donde la banda anular comprende una capa cortante elastomérica, una primera membrana adherida a la extensión radialmente más adentro de la capa cortante elastomérica, y una segunda membrana adherida a la extensión radialmente más exterior de la capa elastomérica cortante, tal mejoramiento comprende el uso de una capa cortante que comprende una composición elastomérica que tiene una sal metálica de un ácido carboxilico, y en donde la composición elastomérica se selecciona del grupo que consiste - de elastómeros diénicos. 5. Neumático de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el elastómero diénico se selecciona del grupo que consiste de polibutadienos , poliisoprénos ,' copolimeros de butadieno, copolimeros de isopreno y mezclas de los mismos. 6. Neumático de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el elastómero se selecciona del grupo 9. Neumático de conformidad con la reivindicación carboxílieos se ácido metacrilico, ácido etacrilico, ácido acrilico, ácido cinámico, ácido crotónico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico y mezclas de los mismos. 10. Neumático de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el metal de la sal metálica se selecciona del grupo que consiste de sodio, potasio, hierro, magnesio, calcio, zinc, bario, aluminio, estaño, circonio, litio, cadmio, cobalto y mezclas de los mismos. 11. Neumático elástico estructuralmente soportado, caracterizado porque comprende una superficie de rodadura, porciones de costado que se extienden radialmente internas desde la porción de superficie de rodadura, y porciones de moldura en el extremo del costado, y adicionalmente comprende una banda anular colocada radialmente interna dé la porción de superficie de rocadura, en donde la banda anular comprende una capa cortante elastomérica, una primera membrana adherida a la extensión radialmente más adentro de la capa cortante elastomérica, y una segunda membrana adherida a la extensión radialmente más exterior de la capa elastomérica cortante, tal mejoramiento comprende el uso de una capa cortante que comprende una composición elastomérica que tiene una sal metálica de un ácido carboxílico, y en donde la sal metálica se selecciona del grupo que consiste de diacrilato de zinc y aBfl^c ilato de zinc. 12. Neumático <S§;cpnformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el elastómero adicionalmente ' incluye un agente de curado que comprende una composición que produce radicales libres. 13. Neumático de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el agente de curado se selecciona del grupo que consiste de peróxidos, azo compuestos, disulfuros y tetracenos. 14. Neumático de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el agente de curado es peróxido. 15. Neumático de conformidad con la reivindicación 14, caracteri ado porque el peróxido se selecciona del grupo que consiste de peróxido de dicumilo; peróxido de terc-butil- cumilo; 2, 5-dimetil-2, 5BIS (terc-butilperoxi) hexino-3 BIS ( terc-butilperoxi isopropil) enceno; , 4-di-terc-butil peroxi N-butil valerato; 1, l-di-terc-butilperoxi-3, 3, 5- trimetilciclohexano; bis- (terc-butilperoxi) -diisopropil benceno; t-butilperbenzoato; di-terc-butilperóxido; hexano 2, 5-dimetil-2 , 5-di-terc-butilperóxido, y mezclas de los mismos. 16. Neumático de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa elastomérica cortante tiene un módulo cortante de elasticidad de aproximadamente 3 MPa a aproximadamente 20 MPa. 17. Neumátiéoí'i.de corii'f¾Bidad con la reivindicación 1, caracterizado porque láf capa elastomérica cortante tiene un módulo cortante de elasticidad de aproximadamente 3 MPa a aproximadamente 10 MPa. ¾;¦ ' ¦¦S5:.;·¦! 18. Neumático elástico estructuralmente soportado, caracterizado porque comprende una superficie de rodadura,; porciones de costado que se extienden radialmente internafe; desde la porción de superficie de rodadura, y porciones de moldura en el extremo del costado, y adicionalmente comprende una banda anular colocada radialmente interna de la porción de superficie de rodadura, en donde la banda anular comprende: una capa cortante elastomérica, una primera membrana adherida a la extensión radialmente más adentro de la capa cortante elastomérica, y una segunda membrana adherida a la extensión radialmente más exterior de la capa elastomérica cortante, tal mejoramiento comprende el uso de una capa cortante que comprende una composición elastomérica que tiene una sal metálica de un ácido carboxilico, en donde la capa cortante: elastomérica tiene un módulo cortante de elasticidad dé aproximadamente 3 MPa a aproximadamente 7 MPa. 19. Neumático de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una relación de la tracciqn longitudinal de una de las membranas al módulo cortante de la capa cortante es de por lo menos aproximadamente 100:1. 20. Neumático de conformidad con la reivindicaciórt 49 1, caracterizado porque , ,1a . capa cortante comprende: (a) para caucho ¾g&u-ral de 50-¾0 phr; (b) polibutadieno de aproximadamente 10-50 phr; (c) aproximadamente 2Q:-40 phr seleccionado del grupo que consiste de diacrilato de zíisc y dimetacrilato de zinc; (d) negro de carbón de aproximadamente 30-60 phr y (e) peróxido de aproximadamente 0.5 a 2 phr. 26. Neumático de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa cortante comprende: (a) para caucho natural de 80-100 phr; (b) polibutadieno de aproximadamente 0-20 phr; (c) aproximadamente 30-50 phr seleccionado del grupo que consiste de diacrilato de zinc y dimetacrilato de zinc- id) sílice de aproximadamente 30-70 phr; "y , (e) peróxido de aproximadamente 0.5 a 2 phr. La invención comprende una llanta no neumática mejorada, y particularmente una" 'capa cortante, para llanta no neumática, en donde la capa cortante comprende una composición elastomérica que incluye una sal metálica de ácido carboxilico. La capa cortante preferiblemente comprende una composición elastomérica diénica que incluye sal metálica de un ácido carboxilico. En una modalidad de la invención, la sal metálica del ácido carboxilico es diacrilato de zinc o dimetacrilato de zinc. En una modalidad de la invención, la sal metálica del ácido carboxilico es diacrilato de zinc o dimetacrilato de zinc y se usa un agente curativo de peróxido.