ES2202742T3

ES2202742T3 - Elastomero reforzado con resina, un proceso para producirlo y una cubierta neumatica que lo utiliza.

Info

Publication number: ES2202742T3
Application number: ES98302103T
Authority: ES
Inventors: Uchu Mukai; Naomi Okamoto
Original assignee: Bridgestone Corp; Ube Industries Ltd
Current assignee: Bridgestone Corp; Ube Corp
Priority date: 1997-03-26
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2018-03-20
Also published as: US6037418A; DE69817426D1; JPH10265616A; DE69817426T2; EP0867471A1; EP0867471B1; JP3601569B2

Abstract

SE DESCRIBE UN ELASTOMERO REFORZADO CON RESINA QUE COMPRENDE COMO COMPONENTES PRINCIPALES UN CAUCHO Y UNA POLIOLEFINA UN DIAMETRO MEDIO DE PARTICULA DE COMO MUCHO 1 MI M, Y EN EL CUAL EL CAUCHO Y LA POLIOLEFINA ESTAN UNIDOS, UN PROCEDIMIENTO PARA SINTETIZAR EL ELASTOMERO REFORZADO CON RESINA MEDIANTE MOLDEADO EN FUNDIDO DE UNA POLIOLEFINA, UN CAUCHO N 1 Y UN COMPUESTO DE UNION PARA PREPARAR UNA COMPOSICION TERMOPLASTICA, AÑADIENDO UN CAUCHO N 2 A LA COMPOSICION TERMOPLASTICA RESULTANTE Y MOLDEAR EN FUNDIDO LA MEZCLA ASI FORMADA PARA DISPERSAR LA POLIOLEFINA EN LOS COMPONENTES DE CAUCHO; Y UN NEUMATICO UTILIZANDO EL ELASTOMERO REFORZADO CON RESINA EN SU DIBUJO. EL ELASTOMERO REFORZADO CON RESINA ANTERIOR TIENE UN MODULO UNIFORME Y UNA BAJA DENSIDAD, ESTA MINIMIZADO EN LA DIRECCION, Y ES EXCELENTE EN LA RESISTENCIA A LA TENSION, RESISTENCIA A LA FATIGA Y EN RESISTENCIA A LA ABRASION.

Description

Elastómero reforzado con resina, un proceso para producirlo y una cubierta neumática que lo utiliza.

La presente invención se refiere a un elastómero reforzado con resina, a un proceso para producirlo, y a una cubierta neumática que lo utiliza. Más en particular, la presente invención se refiere a un elastómero que está reforzado con resina y tiene un excelente módulo, una excelente resistencia, una excelente resistencia al desgaste, una excelente resistencia a la fatiga y excelentes propiedades similares y tiene una baja densidad; a un proceso para producir con buen rendimiento dicho elastómero reforzado con resina; y a una cubierta neumática en la cual es usado en la banda de rodadura dicho elastómero que está reforzado con resina y tiene las características anteriormente mencionadas.

Un elastómero que está reforzado con resina y es una composición en la cual una pequeña cantidad de una poliolefina está dispersada en un caucho vulcanizable tal como caucho natural, caucho de poliisopreno, caucho de polibutadieno y caucho de etileno-propileno para mejorar la resistencia a la propagación de las grietas, el módulo y la resistencia ha venido siendo producido hasta la fecha en general por un método en el cual un caucho es mezclado con una poliolefina tal como polietileno, polipropileno y copolímero de etileno-propileno, y la mezcla resultante es entonces vulcanizada.

Por ejemplo, la Publicación de Patente Japonesa Nº 78155/1995 (Hei-7) describe una composición de elastómero termoplástico con la que se obtienen artículos moldeados tales como parachoques de automóvil en los que está minimizada la dependencia de la resistencia a la tracción con respecto al espesor y la anisotropía, teniendo dichos artículos una moldeabilidad favorable así como un excelente aspecto externo, conservando al mismo tiempo la resistencia al choque.

Además, la Publicación Provisional de Patente Japonesa Nº 186606/1995 (Hei-7) describe una cubierta neumática que comprende una composición de caucho que contiene una resina termoplástica en su caucho de la banda de rodadura y tiene una mejorada resistencia a la rodadura, conservando al mismo tiempo favorables características de tracción.

Sin embargo, el elastómero reforzado con resina que es obtenido por el método anteriormente mencionado presenta los problemas que radican en el hecho de que tiene direccionalidad debido a la resina orientada y resulta deficiente en cuanto a la resistencia, a la resistencia al desgaste y a la resistencia a la fatiga y a características similares cuando se le usa en un elemento de una cubierta de un automóvil. Es deseable que un caucho de banda de rodadura tenga una excelente resistencia, resistencia al desgaste, resistencia al traspasamiento por corte y durabilidad contra la generación de calor, estando cada una de estas propiedades bien equilibrada con las otras, y que tenga también una mejorada elaborabilidad por extrusión. Con respecto a las exigencias anteriormente mencionadas, el elastómero reforzado con resina convencional que ha sido mencionado anteriormente no logra reunir suficientemente las características requeridas. Por consiguiente, sigue siendo deseable el desarrollo de un elastómero reforzado con resina que supere plenamente los problemas anteriormente mencionados.

Es conocido como medio eficaz para mejorar varias prestaciones de una cubierta un método según el cual polietileno de baja densidad es mezclado para formar una composición de caucho. Sin embargo, la mezcla del polietileno de baja densidad resulta desfavorable cuando se la usa en una composición de caucho para una cubierta en la que aumenta la temperatura durante la rodadura, puesto que el polietileno de baja densidad tiene un bajo punto de fusión y por consiguiente varía notablemente las propiedades físicas de la composición de caucho al ser elevada la temperatura. Por otro lado, el uso de polietileno de alta densidad en lugar del polietileno de baja densidad con la finalidad de hacer que sea más alto el punto de fusión adolece de la desventaja de que es incrementada la viscosidad Mooney de la composición de caucho no vulcanizada, con lo cual son ocasionadas extremas dificultades en la elaboración por extrusión, como se describe en la US-A-5.341.863.

Bajo tales circunstancias, el objetivo de la presente invención es el de aportar un elastómero que esté reforzado con resina y tenga una excelente elaborabilidad por extrusión al ser usado en el estado en el que el mismo no está vulcanizado, y que al ser convertido en un vulcanizado se caracterice por su módulo uniforme, presentando una direccionalidad minimizada y una excelente resistencia a la tracción, resistencia a la abrasión y resistencia a la fatiga, y teniendo una baja densidad. Otro objetivo de la invención es el de aportar un proceso para producir con alto rendimiento dicho elastómero reforzado con resina. Otro objetivo adicional de la invención es el de aportar una cubierta neumática que tenga excelentes prestaciones gracias al uso de dicho elastómero reforzado con resina.

La presente invención, que ha sido desarrollada con las finalidades anteriormente expuestas, aporta un elastómero que está reforzado con resina y comprende un caucho y una poliolefina y está caracterizado por el hecho de que (1) el diámetro de partícula de promedio de la poliolefina es como máximo de 1 \mum, y (2) el caucho y la poliolefina están unidos uno a otra, estando el caucho y la poliolefina unidos uno a otra mediante un aglutinante (c).

Además, la presente invención aporta un proceso que es para producir un elastómero reforzado con resina y comprende los pasos de amasar en estado de fusión una poliolefina (a), un caucho Nº 1 (b) y un aglutinante (c) para preparar una composición de termoplástico (A) que tiene una constitución en la que el caucho Nº 1 (b) está dispersado en la matriz de la poliolefina (a); y añadir un caucho Nº 2 (B) a ello mientras se amasa en estado de fusión la mezcla resultante para someter la matriz de dicha composición de termoplástico (A) a transición de fase y dispersar la poliolefina (a) en la fase de caucho.

Además, la presente invención aporta una cubierta neumática que comprende el elastómero reforzado con resina usado en su banda de rodadura, siendo dicho elastómero reforzado con resina preparado a base de mezclar dicha composición de termoplástico (A) y dicho caucho Nº 2 (B) de forma tal que el contenido de la poliolefina (a) quede situado dentro de la gama de contenidos que va de 1 a 40 partes en peso sobre la base de 100 partes en peso de la suma total del caucho Nº 1 (b) y del caucho Nº 2 (B). Es preferible que el diámetro de partícula de promedio de la poliolefina en el elastómero reforzado con resina anteriormente mencionado sea como máximo de 1 \mum, y que la poliolefina anteriormente mencionada sea al menos un miembro seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de polietileno, polipropileno y copolímero de etileno-propileno.

El elastómero reforzado con resina según la presente invención comprende un caucho y una poliolefina (a). La poliolefina que debe ser usada como componente (a) y que tiene un alto punto de fusión o un alto punto de reblandecimiento según Vicat ocasiona una inferior elaborabilidad cuando se forma con la misma un elastómero, mientras la que tiene un bajo punto de fusión o un bajo punto de reblandecimiento según Vicat da lugar a una inferior resistencia y una inferior resistencia al calor cuando se forma con la misma un elastómero. Preferiblemente, la poliolefina como componente (a) tiene un punto de fusión que está situado dentro de la gama de puntos de fusión que va de 80 a 250ºC desde el punto de vista del equilibrio entre la elaborabilidad, la resistencia y la resistencia al calor, y tiene también un punto de reblandecimiento según Vicat de al menos 50ºC, y en especial situado dentro de la gama de puntos de reblandecimiento según Vicat que va de 50 a 200ºC, y tiene además un índice de fusión (MFI) que está situado dentro de la gama de índices de fusión que va de 0,2 a 100 g/10 min.

En calidad de tal poliolefina, se hace preferiblemente uso de un homopolímero o un copolímero de una olefina que tenga de 2 a 8 átomos de carbono, un copolímero de una olefina que tenga de 2 a 8 átomos de carbono y ácido acrílico o un éster del mismo, un copolímero de una olefina que tenga de 2 a 8 átomos de carbono y un compuesto vinílico aromático tal como estireno, cloroestireno y \alpha-metilestireno, un copolímero de una olefina que tenga de 2 a 8 átomos de carbono y acetato de vinilo y un copolímero de una olefina que tenga de 2 a 8 átomos de carbono y un compuesto de vinilsilano.

La poliolefina como componente (a) puede ser seleccionada para el uso de entre las de una variedad de poliolefinas sin limitación específica, y está ejemplificada por una base de polietileno, una base de polipropileno, una poliolefina superior (una poliolefina que comprenda un monómero que tenga al menos 4 átomos de carbono) tal como una base de polibuteno, una base de polipenteno y una base de polihexeno, y un copolímero de al menos dos distintos monómeros olefínicos. Los ejemplos específicos de la base de polietileno incluyen polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno de baja densidad (LDPE) y polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), polietileno halogenado tal como polietileno clorado, polietileno bromado y polietileno clorosulfonado y un copolímero de etileno y un monómero que no sea olefina, tal como copolímero de etileno-acetato de vinilo, copolímero de etileno-ácido acrílico, copolímero de etileno-acrilato de metilo, copolímero de etileno-estireno, copolímero de etileno-vinilsilano y copolímero de etileno-viniltrietoxisilano. Los ejemplos específicos de la base de polipropileno incluyen homopolímero de propileno, un copolímero de propileno y un monómero que no sea olefina, tal como copolímero de propileno-estireno y un copolímero de olefinas distintas tal como copolímero en bloques de etileno-propileno y copolímero desordenado de etileno-propileno. Los ejemplos de la poliolefina superior incluyen poli-4-metilpenteno (P4MP1), polibuteno-1 y polihexeno-1. Puede ser convenientemente seleccionada cualquiera de estas poliolefinas de acuerdo con la finalidad de uso del elastómero reforzado con resina. En particular son preferibles desde el punto de vista de la compatibilidad con el caucho y de la aplicación industrial la base de polietileno, la base de polipropileno y el copolímero de etileno-propileno. Cualquiera de estas poliolefinas puede ser usada en solitario o bien en combinación con al menos otra.

Por otro lado, el componente de caucho en el elastómero reforzado con resina comprende preferiblemente un caucho Nº 1 como componente (b) y un caucho Nº 2 como componente (B). Preferiblemente, el caucho Nº 1 a usar como componente (b) es vulcanizable y está en forma de caucho a temperatura ambiente y tiene una temperatura de transición vítrea de 0ºC o menos, y en particular preferiblemente de -20ºC o menos. Cuando la temperatura de transición vítrea de dicho caucho es de más de 0ºC, será de temer que el caucho sea menos apto para comportarse como un caucho a bajas temperaturas. La viscosidad Mooney (ML_{1+4}, 100ºC) del caucho Nº 1 está habitualmente situada dentro de la gama de viscosidades que va de 20 a 150, y preferiblemente de 30 a 80. Una viscosidad Mooney del mismo de menos de 20 da lugar a un deterioro de las propiedades físicas cuando el caucho es convertido en caucho vulcanizado según el caso, mientras que una viscosidad Mooney del mismo de más de 150 redunda a veces en un empeoramiento de la elaborabilidad.

Los ejemplos del caucho Nº 1 como componente (b) incluyen caucho con base de dieno tal como caucho natural (NR), caucho de isopreno (IR), caucho de butadieno (BR), 1,2-polibutadieno (1,2-BR), caucho estireno-butadieno (SBR), caucho de isopreno en forma líquida, caucho de butadieno en forma líquida, caucho estireno-butadieno en forma líquida, caucho nitrílico (NBR), caucho de cloropreno (CR), caucho de isopreno-nitrilo, caucho de cloropreno-nitrilo, caucho de cloropreno-estireno, caucho de isopreno-estireno, caucho de butadieno-vinilpiridina, caucho butilo (IIR), caucho butilo clorado, caucho butilo bromado, caucho estireno-butadieno carboxilado, caucho de butadieno-nitrilo carboxilado, copolímero en bloques de estireno-butadieno, copolímero en bloques de estireno-isopreno, copolímero en bloques de estireno-butadieno carboxilado y copolímero en bloques de estireno-isopreno carboxilado; caucho con base de poliolefina tal como polietileno clorado, polietileno clorosulfonado (CSM), copolímero de etileno-acetato de vinilo, caucho de etileno-propileno (EPM), copolímero de etileno-propileno-dieno (EPDM), caucho de etileno-buteno y copolímero de etileno-buteno-dieno; caucho que tiene la cadena principal del tipo del polimetileno, tal como policlorotrifluoroetileno, caucho de base acrílica (ACM), caucho de base acrílica-etileno, caucho fluorado y caucho de butadieno-nitrilo hidrogenado; caucho que tiene átomos de oxígeno en la cadena principal, tal como caucho termoplástico con base de poliéster, caucho de epiclorhidrina (CO), caucho de epiclorhidrina-óxido de etileno (ECO), copolímero de óxido de etileno-epiclorhidrina-alilglicidiléter y copolímero de óxido de propileno-alilglicidiléter; caucho silicónico tal como polifenilsiloxano, polidimetilsiloxano, polimetiletilsiloxano y polimetilbutilsiloxano; caucho que tiene átomos de nitrógeno y átomos de oxígeno además de átomos de carbono en la cadena principal, tal como caucho termoplástico con base de poliamida, caucho nitroso, poliésteruretano y poliéteruretano; y cauchos similares. Puede hacerse uso de derivados de estos cauchos tales como caucho modificado con epoxi, caucho modificado con silano o caucho modificado con maleato. Cualquiera de estos cauchos puede ser usado en solitario o bien en combinación con al menos otro.

El caucho Nº 2 a usar como componente (B) puede ser seleccionado de entre los miembros del grupo que es igual al grupo de entre cuyos miembros es seleccionado dicho caucho Nº 1 para el uso. Cualquiera de los cauchos Nº 2 puede ser usado en solitario o bien en combinación con al menos otro.

En el elastómero reforzado con resina según la presente invención, el caucho y la poliolefina anteriormente mencionados son unidos por medio de un aglutinante (c). El aglutinante como componente (c) puede ser seleccionado para el uso de entre los que son habitualmente empleados como aglutinantes para polímeros altos sin limitación específica, y está ejemplificado por agentes de acoplamiento de silano, agentes de acoplamiento de titanato, condensado inicial de formaldehído-alquilfenol con base de novolac, condensado inicial de formaldehído-alquilfenol con base de resol, condensado inicial de formaldehído-fenol con base de novolac, condensado inicial de formaldehído-fenol con base de resol, ácido carboxílico insaturado, derivados de los mismos y peróxidos orgánicos. De éstos son preferibles los agentes de acoplamiento de silano debido a la ventaja de que los mismos son menos propensos a hacer que se gelifique el componente (a) o (b) y son además capaces de unirse firmemente a las zonas interfaciales de estos componentes.

Los ejemplos específicos del agente de acoplamiento de silano incluyen viniltrimetoxisilano, viniltrietoxisilano, viniltris(\beta-metoxietoxi)silano, viniltriacetoxisilano, \gamma-metacriloxipropiltrimetoxisilano, \beta-(3,4- epoxiciclohexil)etiltrimetoxisilano, \gamma- glicidoxipropilmetildimetoxisilano, \gamma-glicidoxipropiletildimetoxisilano, \gamma-glicidoxipropiletildietoxisilano, N-\beta- (aminoetil)aminopropiltrimetoxisilano, N-\beta- (aminoetil)aminopropiltrietoxisilano, N-\beta- (aminoetil)aminopropilmetildimetoxisilano, N-\beta- (aminoetil)aminopropiletildietoxisilano, \gamma-aminopropiltrietoxisilano, N- fenil-\gamma-aminopropilmetoxisilano, \gamma-[N-(\beta-metacriloxietil)- N,N-dimetilamonio(cloruro)]-propilmetoxisilano y estirildiaminosilano. De éstos es particularmente preferible usar un agente de acoplamiento de silano que tenga un grupo que sea más apto para ocasionar eliminación privando a los grupos alcoxi y similares de átomos de hidrógeno, un grupo polar, un grupo vinílico o un grupo similar. El agente de acoplamiento de silano puede ser usado en solitario o bien en combinación con al menos otro.

Los ejemplos del aglutinante distinto del agente de acoplamiento de silano incluyen aglutinantes con base de titanato tales como titanato de isopropilisoestearoilo, titanato de isopropil(N-aminoetilo), titanato de tetra(2,2-dialiloximetil-1- butil)bis(ditridecil)fosfito, titanato de bis(dioctilpirofosfato)oxiacetato, titanato de isopropiltrioctanoilo, titanato de isopropilisoestearoildiacrilo y titanato de isopropildimetacroildiacrilo.

En el caso en el que el agente de acoplamiento de silano es usado como componente (c), el mismo puede ser usado en combinación con un peróxido orgánico. Se piensa que en virtud del uso en combinación del agente de acoplamiento de silano y del peróxido orgánico es formado un radical en la cadena molecular de la poliolefina como componente (a) y el mismo reacciona con el agente de acoplamiento de silano, con lo cual es acelerada la reacción entre el componente (a) y el agente de acoplamiento de silano. La cantidad de peróxido orgánico a usar está preferiblemente situada dentro de la gama de cantidades que va de 0,01 a 1,0 partes en peso sobre la base de 100 partes en peso del componente (a). Cuando se usa como componente (b) caucho natural o poliisopreno (caucho que tiene la estructura del isopreno), no es necesario usar el peróxido orgánico, puesto que la reacción anteriormente mencionada tiene lugar por cizallamiento al ser efectuada la amasadura.

Es preferiblemente usado un peróxido orgánico que tiene una temperatura de vida media para un minuto que está situada dentro de la gama de temperaturas que va desde una temperatura de amasadura en estado de fusión hasta una temperatura superior a la misma en 30ºC aproximadamente. Esto significa que es usado preferiblemente un peróxido orgánico que tiene una temperatura de vida media para un minuto que está situada dentro de la gama de temperaturas que va desde 110 hasta 200ºC aproximadamente.

Están disponibles los de una variedad de peróxidos orgánicos que están específicamente ejemplificados preferiblemente por peroxicetalácido tal como 1,1-di(t- butilperoxi)-3,3,5-trimetilciclohexano; 1,1-di(t-butilperoxi)ciclohexano; 2,2- di(t-butilperoxi)butano; éster n-butílico del ácido 4.4-di(t-butilperoxi)valeriánico y 2,2-bis(4.4-di-t- butilperoxiciclohexano)propano; y peréster alquílico tal como peroxineodecanoato de 2,2,4-trimetilpetilo; peroxineodecanoato de \alpha-cumilo; peroxineohexanoato de t-butilo; peroxineopivalato de t-butilo; peroxiacetato de t-butilo; peroxilaurato de t-butilo; peroxibenzoato de t- butilo; peroxiftalato de t-butilo y peroxiisoftalato de t-butilo. La cantidad de peróxido orgánico a usar puede ser convenientemente seleccionada según la situación, y está situada dentro de la gama de cantidades que va preferiblemente de 0,01 a 1,0 partes en peso sobre la base de 100 partes en peso del componente (a).

El elastómero reforzado con resina anteriormente descrito tiene una estructura en la cual el componente de caucho que comprende el caucho Nº 1 (b) y el caucho Nº 2 (B) forma una matriz, y el componente (a) está dispersado en la misma en forma de islas, y los componentes (a) y (b) anteriormente mencionados están unidos uno a otro en la zona interfacial, en especial por medio de un aglutinante (c), con lo cual se permite a la carga reforzadora que manifieste plenamente el efecto de trabajo de la misma. El componente (a) en el elastómero reforzado con resina está dispersado uniformemente en forma de finas partículas que tienen un diámetro de partícula de promedio de 1 \mum como máximo, y preferiblemente de 0,01 a 1 \mum.

Con respecto al contenido de cada uno de los componentes en el elastómero reforzado con resina, el contenido del componente (b) es preferiblemente de 20 a 250, y más preferiblemente de 50 a 200 partes en peso por cada 100 partes en peso del componente (a). Un contenido del componente (b) de más de 250 partes en peso por cada 100 partes en peso del componente (a) hace que al componente (a) le resulte difícil formar una matriz en la composición de termoplástico como se describe más adelante, ocasionando por consiguiente dificultades para la pelletización y haciendo que empeore la trabajabilidad; mientras que un contenido del mismo de menos de 20 partes en peso por cada 100 partes en peso del componente (a) da lugar a una tendencia a que resulte imposible llevar a cabo una suficiente transición de fase al ser llevada a cabo la amasadura en estado de fusión con el componente (B), con lo cual empeora la dispersión del componente (a).

A pesar de no estar particularmente limitado, el contenido del componente (c) es preferiblemente de 0,1 a 2,0, y más preferiblemente de 0,2 a 1 partes en peso por cada 100 partes en peso del componente (a). Un contenido del componente (c) de menos de 0,1 partes en peso por cada 100 partes en peso del componente (a) hace que resulte difícil obtener una composición de termoplástico que tenga una alta resistencia [la estructura en la cual el componente (b) es dispersado en la matriz del componente (a) como se describe más adelante]; mientras que un contenido del mismo de más de 2,0 partes en peso por cada 100 partes en peso del componente (a) hace que resulte difícil obtener una composición de termoplástico que tenga un excelente módulo. En el caso en el que el contenido del componente (c) está situado dentro de la gama de contenidos anteriormente mencionada, es formada una fuerte unión entre los componentes (a) y (b). Como resultado de ello es obtenida una composición de termoplástico que tiene un MFI que está situado dentro de la gama de valores que va desde 0,01 hasta 50 g/10 min. (a 190ºC, con 5,0 kg) y una densidad de 0,900 a 1,200 g/cm^{3}. Un MFI de más de 50 g/10 min. es desfavorable debido a la disminución de la resistencia mecánica; mientras que un MFI de menos de 0,01 g/10 min. es también desfavorable debido a la disminución de la fluidez y a la dificultad de manipulación. Además, una densidad de más de 1,200 g/cm^{3} es desfavorable puesto que el efecto de la tendencia hacia la livianidad se ve disminuido por una disminución de la diferencia de densidad entre los agentes reforzadores de caucho ordinarios tales como el negro de carbón, las cargas inorgánicas, etc. y la composición de termoplástico.

Preferiblemente, el contenido del componente (a) está situado dentro de la gama de contenidos que va de 1 a 40 partes en peso por cada 100 partes en peso del componente de caucho vulcanizable [el total del caucho Nº 1 como componente (b) y del caucho Nº 2 como componente (B)]. Un contenido del componente (a) de menos de 1 parte en peso da lugar a una disminución del módulo, de la resistencia, de la resistencia al desgaste, de la resistencia a la fatiga y de propiedades similares del vulcanizado, y da lugar a una tendencia a que disminuya el efecto de la tendencia hacia la livianidad; mientras que un contenido del mismo de más de 40 partes en peso ocasiona una tendencia a una disminución de la elasticidad del caucho. El contenido del componente (a) es preferiblemente de 2 a 30 partes, y más preferiblemente de 3 a 20 partes en peso.

El proceso para producir el elastómero reforzado con resina de la presente invención no está específicamente limitado, siempre que dicho proceso sea capaz de producir el elastómero reforzado con resina que tenga las propiedades anteriormente expuestas. El deseable elastómero reforzado con resina puede ser producido con buen rendimiento según el proceso de la presente invención como se describe a continuación.

En el proceso de la presente invención, la composición de termoplástico (A) es primeramente preparada a base de amasar en estado de fusión 100 partes en peso de la poliolefina como componente (a), el caucho Nº 1 como componente (b) en una cantidad de preferiblemente 20 a 250, y más preferiblemente de 50 a 200 partes en peso, y el aglutinante como componente (c) en una cantidad de preferiblemente 0,1 a 2,0, y más preferiblemente de 0,2 a 1,0 partes en peso. La composición de termoplástico (A) resultante, que tiene un MFI de 0,01 a 50 g/10 min. (a 190ºC, con 5,0 kg) aprox. y una densidad de 0,900 a 1,200 g/cm^{3}, tiene una estructura en la cual el componente (b) está dispersado en la matriz del componente (a).

La forma o morfología de la composición de termoplástico (A) no está específicamente limitada, pero es preferiblemente la forma de pellets. La razón para ello es la de que un producto realizado en forma de pellets facilita la transferencia y manipulación del mismo, así como la uniforme amasadura con el componente (B) como se describe más adelante, permite que el negro de carbón y componentes similares sean mezclados, amasados y dispersados uniformemente y con facilidad, y hace que sea posible obtener fácilmente el elastómero reforzado con resina en el cual las finas partículas de la olefina están uniformemente dispersadas en el mismo.

A continuación es producido el elastómero reforzado con resina que constituye el objetivo perseguido a base de añadir el caucho Nº 2 como componente (B) a la composición de termoplástico (A) así obtenida de forma tal que la cantidad del componente (a) sea preferiblemente de 1 a 40 partes en peso, y más preferiblemente de 2 a 30 partes en peso sobre la base de 100 partes en peso del total de los componentes (b) y (B), y amasando en estado de fusión la mezcla resultante para someter a la matriz de la composición de termoplástico (A) a transición de fase y para dispersar uniformemente el componente (a) en la fase de caucho.

En este caso, a base de amasar en estado de fusión la mezcla a una temperatura más alta que el punto de fusión del componente (a) en la composición de termoplástico (A), siendo la diferencia entre dichas temperaturas preferiblemente de al menos 5ºC, y más preferiblemente de al menos 10ºC, el componente (a) que ha formado la matriz en la composición de termoplástico (A) es sometido a transición de fase, con el resultado de que el componente (a) es sometido a microdispersión en la matriz que consta del caucho Nº 1 y del caucho Nº 2. Una temperatura inferior al punto de fusión del componente (a) hace que resulte difícil que se produzca la transición de fase y que se logre una dispersión suficiente.

El elastómero reforzado con resina es preparado, por ejemplo, llevando a cabo los pasos siguientes:

Paso (1): amasar en estado de fusión los componentes (a) y (c) por espacio de 3 a 5 minutos a una temperatura superior al punto de fusión del componente (a), siendo la diferencia entre dichas temperaturas preferiblemente de al menos 10ºC, para ocasionar reacción.

Paso (2): amasar en estado de fusión el producto de reacción del paso (1) y el componente (b) por espacio de 3 a 5 minutos a una temperatura superior al punto de fusión del componente (a), siendo la diferencia entre dichas temperaturas preferiblemente de al menos 10ºC.

Paso (3): extrusionar el producto amasado en estado de fusión en el paso (2) a una temperatura superior al punto de fusión del componente (a), y pelletizar el producto extrusionado a una temperatura inferior al punto de fusión del componente (a).

Paso (4): amasar en estado de fusión la composición de termoplástico (A) pelletizada obtenida en el paso (3) y el componente (B) a una temperatura superior al punto de fusión del componente (a), siendo la diferencia entre dichas temperaturas preferiblemente de al menos 10ºC.

Adicionalmente, los pasos (1) y (2) pueden ser llevados a cabo simultáneamente o en orden inverso. Esto significa que los componentes (a) y (b) pueden ser amasados en estado de fusión en el Paso (1), y entonces puede hacerse que la mezcla reaccione con el componente (c) en el Paso (2). Como alternativa, los componentes (a), (b) y (c) pueden ser mezclados simultáneamente para proceder a la reacción.

Las operaciones de mezcla en estado de fusión que han sido descritas anteriormente pueden ser efectuadas mediante la maquinaria o los equipos que son habitualmente usados para amasar una resina o un caucho. Los ejemplos de los mismos incluyen las mezcladoras Banbury, las amasadoras, las extrusionadoras amasadoras, los rodillos masticadores, las amasadoras de un solo husillo y las amasadoras de dos husillos.

El elastómero reforzado con resina puede ser además mezclado con una fibra corta ordinaria, la cual está ejemplificada por la fibra corta de nilón, la fibra corta de poliéster, la fibra corta de aramida, la fibra corta de algodón, la fibra corta de vinylon, la fibra corta de rayón, la fibra corta de celulosa natural y la fibra corta acrílica.

En el paso de amasadura para el componente (B) puede ser añadido y amasado según sea necesario un agente químico de los que son empleados habitualmente en la industria del caucho, estando dicho agente químico ejemplificado por los agentes vulcanizantes, los adyuvantes a la vulcanización, las cargas, los antienvejecedores, los aceites para elaboración, el óxido de zinc y el ácido esteárico.

La cantidad de agente vulcanizante a añadir no está específicamente limitada, pero está situada dentro de la gama de cantidades que va preferiblemente de 0,1 a 5,0, y en particular preferiblemente de 0,5 a 3,0 partes en peso sobre la base de 100 partes en peso de los componentes de caucho. La cantidad de un adyuvante a la vulcanización, cuando sea añadido uno, está preferiblemente situada dentro de la gama de cantidades que va de 0,01 a 2,0, y con particular preferencia de 0,1 a 1,0 partes en peso sobre la base de 100 partes en peso de los componentes de caucho.

Los ejemplos de agentes vulcanizantes incluyen agentes vulcanizantes que son perfectamente conocidos, tales como azufre, peróxidos orgánicos, agentes vulcanizantes resínicos y óxidos metálicos tales como óxido de magnesio.

El adyuvante a la vulcanización es seleccionado de entre adyuvantes a la vulcanización que son perfectamente conocidos, tales como aldehídos, amoníaco, aminas, guanidina, tiourea, tiazol, tiourams, ditiocarbamato y xantato.

Los ejemplos de cargas incluyen agentes reforzadores tales como negro de carbón de varios tipos, negro de carbón blanco, carbonato cálcico activado, silicato magnésico particulado ultrafino, poliestireno de alta resistencia al choque, resinas fenólicas, ligninas, resina melamínica modificada, resinas de cumarona-indeno y resinas de petróleo, carbonato cálcico, carbonato magnésico básico, arcilla, litargirio, tierra de diatomeas, caucho regenerado y caucho en polvo.

Los ejemplos de antienvejecedores incluyen amina-cetonas, imidazoles, aminas, fenoles, base de azufre y base de fósforo.

El aceite de elaboración utilizable puede ser cualquiera de base aromática, base nafténica y base parafínica.

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La temperatura de vulcanización del elastómero reforzado con resina puede ser la temperatura de vulcanización del caucho ordinario y está preferiblemente situada dentro de la gama de temperaturas que va de 100 a 190ºC.

El elastómero reforzado con resina anteriormente descrito es extensa y efectivamente usado para los elementos externos de cubiertas tales como las bandas de rodadura de las cubiertas y los flancos de las cubiertas, para elementos internos de las cubiertas tales como la carcasa, los talones y los elementos resistentes, y para elementos de caucho para productos industriales tales como tubos flexibles, correas, rodillos de caucho y orugas de caucho.

A continuación se dará una descripción de una cubierta neumática que usa el elastómero reforzado con resina de la presente invención.

En la banda de rodadura de la cubierta neumática según la presente invención se hace uso del elastómero reforzado con resina anteriormente descrito, que es producido a base de mezclar la composición de termoplástico (A) anteriormente descrita y el caucho Nº 2 como componente (B), y amasando en estado de fusión la mezcla resultante, teniendo dicha composición de termoplástico (A) una estructura en la cual el componente (b) está dispersado en la matriz del componente (a), siendo dicha matriz formada a base de amasar en estado de fusión el caucho Nº 1 como componente (b) en una cantidad de preferiblemente de 20 a 250, y más preferiblemente de 50 a 200 partes en peso, y el aglutinante como componente (c) en una cantidad de preferiblemente 0, 1 a 2,0, y más preferiblemente de 0,2 a 1,0 partes en peso, estando dichas cantidades basadas en cada caso en 100 partes en peso de la poliolefina (a). La composición de termoplástico (A) se pone preferiblemente en particular en forma de pellets tomando en consideración el aspecto de la trabajabilidad.

El elastómero reforzado con resina anteriormente descrito es capaz de manifestar el efecto como carga reforzadora en virtud de la constitución con la cual el componente de caucho que consta del caucho Nº 1 como componente (b) y el caucho Nº 2 como componente (B) forman la matriz; la poliolefina (a) en forma de islas queda dispersada en el componente de caucho en una cantidad de 1 a 40, y preferiblemente de 2 a 30 partes en peso sobre la base de 100 partes en peso del componente de caucho; y los componentes (a) y (b) quedan unidos uno a otro en la zona interfacial de los mismos por medio del aglutinante. La poliolefina como componente (a) del elastómero reforzado con fibra queda dispersada uniformemente en forma de finas partículas que tienen un diámetro de partícula de promedio de preferiblemente 1 \mum como máximo, y más preferiblemente de 0,01 a 1 \mum.

La poliolefina como componente (a) puede ser convenientemente seleccionada para su uso de entre las descritas anteriormente, y es en particular preferiblemente polietileno, polipropileno o copolímero de etileno-propileno. Cualquiera de estas poliolefinas puede ser usada en solitario o bien en combinación con al menos otra.

Los tipos de los cauchos Núms. 1 y 2 son como los de la variedad de ejemplos anteriormente indicada, y son preferiblemente caucho natural (NR), caucho de isopreno (IR), caucho de butadieno (BR), 1,2-polibutadieno (1,2-BR) o caucho de estireno- butadieno (SBR). Preferiblemente, el caucho natural o el caucho de isopreno constituye al menos un 40% en peso de la cantidad total de los componentes de caucho [el caucho Nº 1 (b) más el caucho Nº 2 (B)].

Además, el elastómero reforzado con resina puede ser mezclado con negro de carbón como carga en una cantidad que es habitualmente de 30 a 70 partes en peso sobre la base de 100 partes en peso de la cantidad total de los componentes de caucho.

Se describe a continuación más detalladamente la presente invención haciendo referencia a ejemplos comparativos y ejemplos de trabajo, que sin embargo no deberán limitar la presente invención a los mismos.

Fueron llevadas a cabo varias mediciones de la manera siguiente:

(1) Método de evaluación para la composición de termoplástico (A) \code{1} Posibilidad de pelletización

La composición pelletizable fue marcada con \medcirc, y la composición no pelletizable fue marcada con x.

\code{2} Índice de fusión (MFI)

La cantidad de resina fundida que pasaba a través de un orificio que tiene un diámetro interior de 2 mm y una longitud de 8 mm con una carga de 5000 g a 190ºC fue expresada en g/10 min. como el MFI.

\code{3} Densidad

Las mediciones de la densidad fueron efectuadas según la norma JIS K7112 (JIS = Normas Industriales Japonesas) por medio de un tubo de gradiente de densidad.

(2) Método de evaluación para el elastómero reforzado con resina \code{1} Esfuerzo de tracción, resistencia a la tracción y alargamiento de rotura

Fueron efectuadas según la norma JIS K6251 mediciones del esfuerzo de tracción, de la resistencia a la tracción y del alargamiento de rotura de un vulcanizado para un alargamiento de un 100% y de un 300% en las direcciones tanto paralela como perpendicular con respecto a la dirección de descarga de la hoja troquelando una hoja para formar a partir de la misma una probeta lineal con extremos de mayor sección que la parte central de acuerdo con la Forma Nº 3 según las normas JIS.

\code{2} Dureza

Las mediciones de la dureza fueron efectuadas según la norma JIS K6251 mediante el tipo A.

\code{3} Resistencia a la abrasión

Las evaluaciones de la resistencia a la abrasión fueron efectuadas según la norma JIS K6264 midiendo la abrasión según Lambourn utilizando índices sobre la base de un índice de 100 para el Ejemplo Comparativo 1.

\code{4} Resistencia a la fatiga

Las evaluaciones de la resistencia a la fatiga fueron efectuadas utilizando una máquina de ensayos de fatiga del tipo de alargamiento constante (fabricada por la Yasuda Seiki Seisakusho) a base de aplicar una carga de 500 g y una deformación constante de un 100% repetidamente para determinar el número de veces hasta la rotura de la probeta.

\code{5} Diámetro de partícula

Fueron efectuadas mediciones de los diámetros de partículas de la poliolefina dispersada en la matriz de caucho para determinar el diámetro de partícula de promedio mediante el uso de electrofotogramas del elastómero reforzado con resina vulcanizado.

(3) Método de evaluación de las prestaciones de la cubierta de ensayo \code{1} Resistencia al traspasamiento por corte y resistencia al raspado

Cada una de las cubiertas fue montada en un camión de 10 toneladas y fue sometida a ensayo de rodadura principalmente sobre carreteras accidentadas y no pavimentadas a una presión interna de 0,71 MPa hasta haber sido alcanzado el estado de desgaste (siendo la profundidad máxima de las acanaladuras residuales de 3 mm como máximo).

\ding{104} La resistencia al traspasamiento por corte fue determinada pelando la banda de rodadura de la cubierta y midiendo el número de cortes que llegaban al cinturón a través de la banda de rodadura.

\ding{104} La resistencia al raspado fue determinada midiendo el número de raspaduras que tenían un tamaño de por lo menos 1 cm^{2} dentro de la superficie de la banda de rodadura de la cubierta que está en contacto con el piso.

\code{2} Durabilidad contra la generación de calor

Según el procedimiento de ensayo de durabilidad que está prescrito en la norma JIS D4230-1986, Tabla 5.5, la durabilidad contra la generación de calor fue evaluada midiendo la distancia de rodadura que ocasiona rotura de la cubierta hasta el punto de hacer que la cubierta sea incapaz de rodar, utilizando índices sobre la base de un índice de 100 para el Ejemplo Comparativo T-2. La durabilidad contra la generación de calor aumenta al aumentar dicho índice.

\code{3} Resistencia a la abrasión

Cada una de las cubiertas fue montada en un camión y fue sometida a un ensayo de rodadura continua a lo largo de una distancia de 20.000 km, después de lo cual fue efectuada una evaluación de la resistencia a la abrasión de la cubierta midiendo la profundidad de las acanaladuras de la banda de rodadura, utilizando índices sobre la base de un índice de 100 para el Ejemplo Comparativo T-2. La resistencia a la abrasión aumenta al aumentar dicho índice.

\code{4} Elaborabilidad

Fueron efectuadas mediciones de la viscosidad del caucho no vulcanizado masticado para ser usado en la banda de rodadura de las cubiertas anteriormente mencionadas bajo unas condiciones de 100ºC y una velocidad de cizallamiento de 10 seg.^{-1} utilizando una máquina de ensayos de elaborabilidad (fabricada por la Monsanto Co., Ltd. con el nombre comercial de "MPT") para evaluar la elaborabilidad, utilizando índices sobre la base de un índice de 100 para el Ejemplo Comparativo T-2. La elaborabilidad aumenta al aumentar dicho índice.

Preparación de la composición de termoplástico (A)

Ejemplo de preparación 1

Preparación de la muestra 1

Fueron usados un polietileno de alta densidad (HDPE fabricado por la Maruzen Polymer Co., Ltd. con el nombre comercial de "Chemilets HD 3070": densidad 0,952 g/cm^{3}, MFI 8,0 g/10 min., punto de fusión 130ºC) como componente (a), NR (SNR-L) como componente (b) y \gamma-metacriloxipropiltrimetoxisilano como componente (c). Primeramente fueron amasadas en estado de fusión 100 partes en peso del componente (a) y 1,0 parte en peso del componente (c) a 140ºC por espacio de 3 minutos con una mezcladora Banbury tipo B de una capacidad de 1,7 l, y entonces el producto amasado en estado de fusión y 130 partes en peso del componente (b), sobre la base de 100 partes en peso del componente (a), fueron amasados en estado de fusión a 150ºC por espacio de 3 minutos con una mezcladora Banbury tipo B de una capacidad de 1,7 l de la misma manera como se ha indicado anteriormente. El producto amasado fue descargado a 170ºC y fue pelletizado a una temperatura de la matriz de 160ºC. El producto que constituía el objetivo perseguido tenía una densidad de 0,934 g/cm^{3}, un MFI de 2,0 g/10 min., y una composición química y unas propiedades físicas como las que se indican en la Tabla 1.

Ejemplo de preparación 2

Preparación de la muestra 2

Fue repetido el procedimiento utilizado en el Ejemplo de Preparación 1 para preparar la Muestra 2 y pelletizarla, exceptuando que la amasadura en estado de fusión fue efectuada utilizando el componente (a) que constaba de polipropileno (PP, fabricado por la Ube Industries Ltd. con el nombre comercial de "Ube Polypro J309G", densidad 0,905 g/cm^{3}, MFI 9,0 g/10 min., punto de fusión 148ºC) a 150ºC por espacio de 3 minutos. El producto que constituía el objetivo perseguido tenía una densidad de 0,913 g/cm^{3}, un MFI de 1,90 g/10 min., y una composición química y unas propiedades físicas como las indicadas en la Tabla 1.

Ejemplo de preparación 3

Preparación de la muestra 3

Fue repetido el procedimiento utilizado en el Ejemplo de Preparación 2 para preparar la Muestra 3 y pelletizarla, exceptuando que fue omitido el uso del componente (c). El producto resultante tenía una densidad 0,912 g/cm^{3}, un MFI de 2,5 g/10 min. y una composición química y unas propiedades físicas como las indicadas en la Tabla 1.

Ejemplo de preparación 4

Preparación de la muestra 4

Fue repetido el procedimiento utilizado en el Ejemplo de Preparación 2 para preparar la Muestra 4, exceptuando que la amasadura en estado de fusión fue efectuada usando el componente (a) que constaba de polietileno de peso molecular ultraalto (HMPE, fabricado por la Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. con el nombre comercial de "Hizex Million 340M", que tenía una densidad de 0,930 g/cm^{3} y un punto de fusión 136ºC). La pelletización resultó sin embargo imposible. La composición química y las propiedades físicas del producto no pelletizado están indicadas en la Tabla 1.

Ejemplo de preparación 5

Preparación de la muestra 5

Fue repetido el procedimiento utilizado en el Ejemplo de Preparación 2 para preparar la Muestra 5, exceptuando que la amasadura en estado de fusión fue efectuada usando 500 partes en peso de NR como componente (b). La pelletización resultó sin embargo imposible. La composición química y las propiedades físicas del producto no pelletizado están indicadas en la Tabla 1.

TABLA 1

Muestra N°	1	2	3	4	5
Composición de termoplástico (A)

Componente (a) (partes en peso)	HDPE (100)	PP (100)	PP (100)	HMPE (100)	PP (100)

Componente (b) (partes en peso)	NR (130)	NR (130)	NR(130)	NR (130)	NR (500)

Componente (c) (partes en peso)	MPMS (1)	MPMS (1)	-	MPMS(1)	MPMS(1)

Pelletización Posible O	O	O	O

Imposible X				X	X
MFI (g/10min)	2,0	1,9	2,5	<0,01	<0,01

Densidad (g/cm^{3})	0,934	0,913	0,912	-	-
[Observaciones] MPMS: \gamma-metacriloxipropiltrimetoxisilano
[Preparación del elastómero reforzado con resina]

Ejemplos 1 a 4

En una masticadora de laboratorio de 250 ml que había sido ajustada a 120ºC y 68 rpm fueron puestos una muestra de la composición de termoplástico (A) y NR como componente (B) de la formulación de mezcla que está indicada en la Tabla 2, siendo a continuación efectuada masticación por espacio de 30 segundos. La mezcla resultante fue entonces mezclada adicionalmente con negro de carbón (fabricado por la Mitsubishi Chemical Industries Ltd. con el nombre comercial de ISAF, con un diámetro de partícula de promedio de 21 \mum y una adsorción de aceite de ftalato de dibutilo de 117 ml/100 g), óxido de zinc, ácido esteárico y un antienvejecedor (N-fenil-N'-isopropilfenilenodiamina, nombre comercial "810NA"), siendo a continuación efectuada amasadura por espacio de 3 minutos. El producto descargado, cuya temperatura era de 160 a 170ºC, fue mezclado con un acelerador de la vulcanización DM (sulfuro de dibenzotiacilo), un acelerador de la vulcanización D (difenilguanidina) y azufre en un rodillo al descubierto que había sido ajustado a 80ºC. La mezcla así obtenida fue puesta en un molde y vulcanizada a 145ºC por espacio de 25 minutos para producir un elastómero reforzado con resina. Fueron efectuadas evaluaciones de las propiedades físicas del elastómero reforzado con resina resultante. Los resultados están indicados en la Tabla 2.

Ejemplo comparativo 1

Fue repetido el procedimiento del Ejemplo 1 para preparar un elastómero reforzado con resina, exceptuando que fue usada resina de polipropileno en lugar de la composición de termplástico (A) según la formulación indicada en la Tabla 2. Fueron efectuadas evaluaciones de las propiedades físicas del elastómero reforzado con resina resultante. Los resultados están indicados en la Tabla 2. Este elastómero era inferior al de los ejemplos en cuanto a la resistencia a la abrasión así como a la resistencia a la fatiga.

Ejemplo comparativo 2

Fue repetido el procedimiento del Ejemplo 1 para preparar un elastómero reforzado con resina, exceptuando que las cantidades de la composición de termoplástico (A) (Muestra 2) y de NR como componente (B) fueron alteradas de acuerdo con la formulación indicada en la Tabla 2. Fueron efectuadas evaluaciones de las propiedades físicas del elastómero reforzado con resina resultante. Los resultados están indicados en la Tabla 2. A pesar de su módulo muy alto en comparación con los ejemplos, este elastómero tenía una baja resistencia a la tracción y un bajo alargamiento y era inferior a los elastómeros de los ejemplos en cuanto a la resistencia a la abrasión y a la resistencia a la fatiga, sin formar islas completas.

Ejemplos Comparativos 3 a 5

Fue repetido el procedimiento del Ejemplo 1 para preparar elastómeros reforzados con resina, exceptuando que las cantidades de la composición de termplástico (A) (Muestras 3 a 5) y de NR como componente (B) fueron alteradas de acuerdo con la formulación indicada en la Tabla 2. Fueron efectuadas evaluaciones de las propiedades físicas de los elastómeros reforzados con resina resultantes. Los resultados están indicados en la Tabla 2. Estos elastómeros eran inferiores a los de los ejemplos en cuanto a la resistencia a la abrasión así como a la resistencia a la fatiga.

1

2

3

Según la formulación de mezcla que está indicada en la Tabla 3, fueron preparadas cubiertas con unas dimensiones de 10,00R20 14PR por un método convencional usando en la banda de rodadura de la cubierta un elastómero reforzado con resina que había sido preparado a base de los ingredientes de mezcla que incluyen el elastómero termoplástico (A), el componente (B), negro de carbón (HAF), aceite de aroma e ingredientes similares. Así fueron examinadas las prestaciones de las cubiertas resultantes.

Ejemplos comparativos T-1 a T-4

Fueron preparadas cubiertas de ensayo usando en las bandas de rodadura de las cubiertas composiciones de caucho en las que las cantidades de mezcla de negro de carbón (HAF), que constituye el típico medio que es utilizado para modificar las características de la banda de rodadura de una cubierta, fueron variadas desde 40 hasta 55 partes en peso. Fueron examinadas las prestaciones de las cubiertas resultantes. Los resultados están indicados en la Tabla 3.

Ejemplo comparativo T-5

Fueron preparadas cubiertas de ensayo de la misma manera como en el Ejemplo Comparativo T-4, exceptuando que la composición de termoplástico (Muestra 1) fue mezclada de forma tal que la cantidad de la poliolefina era de 0,5 partes en peso sobre la base de 100 partes en peso de todos los componentes de caucho. Los resultados están indicados en la Tabla 3. Como puede apreciarse por la Tabla, no se observa efecto de mejoramiento alguno en comparación con el Ejemplo Comparativo T-4, en el cual la cantidad de negro de carbón era la misma como la aquí utilizada, pero no fue usada poliolefina.

Ejemplos T-1 a T-5

Fueron preparadas cubiertas de ensayo de la misma manera como en el Ejemplo Comparativo T-4, exceptuando que la composición de termoplástico (Muestra 1) fue mezclada de forma tal que la cantidad de la poliolefina era de 1,5 a 10 partes en peso sobre la base de 100 partes en peso de todos los componentes de caucho. Los resultados están indicados en la Tabla 3. Como puede apreciarse por la Tabla, estas cubiertas de ensayo tienen una excelente durabilidad contra la generación de calor y una excelente resistencia a la abrasión, así como una excelente elaborabilidad por extrusión, en comparación con los Ejemplos Comparativos T-1 a T-4.

Ejemplos T-6 a T-7

Fueron preparadas cubiertas de ensayo de la misma manera como en el Ejemplo Comparativo T-4, exceptuando que la composición de termoplástico (Muestra 1) fue mezclada de forma tal que la cantidad de la poliolefina era de 15 a 18 partes en peso sobre la base de 100 partes en peso de todos los componentes de caucho. Los resultados están indicados en la Tabla 3. Como puede apreciarse por la Tabla, estas cubiertas de ensayo son excelentes en todos los aspectos, incluyendo la durabilidad contra la generación de calor, la resistencia a la abrasión y la resistencia al traspasamiento por corte en comparación con el Ejemplo Comparativo T-1, en el cual la elaborabilidad por extrusión es casi igual a la de estos ejemplos.

Ejemplo T-8

Fueron preparadas cubiertas de ensayo de la misma manera como en el Ejemplo T-3, exceptuando el hecho de que fue añadida a los componentes de caucho una cantidad incrementada de negro de carbón. En la Tabla 3 están indicadas las distintas prestaciones de las cubiertas resultantes. Como puede apreciarse por la Tabla, estas cubiertas de ensayo son excelentes en todos los aspectos, incluyendo la resistencia al traspasamiento por corte, la durabilidad contra la generación de calor y la resistencia a la abrasión en comparación con el Ejemplo Comparativo T-1.

Ejemplo T-9

Fueron preparadas cubiertas de ensayo de la misma manera como en el Ejemplo T-3, exceptuando el hecho de que se hizo uso de la composición de termoplástico (Muestra 2) a la que se había incorporado polipropileno en calidad de la poliolefina. En la Tabla 3 están indicadas las distintas prestaciones de las cubiertas resultantes. Como puede apreciarse por la Tabla, estas cubiertas de ensayo tienen una excelente elaborabilidad por extrusión, una excelente durabilidad contra la generación de calor y una excelente resistencia a la abrasión de una manera bien equilibrada, en comparación con los Ejemplos Comparativos T-1 a T-4; y tienen también una excelente elaborabilidad por extrusión y una excelente resistencia a la abrasión en comparación con el Ejemplo Comparativo T-7 que se describe a continuación, en el cual fue añadido a los componentes de caucho tan sólo polipropileno al efectuar la mezcla, sin usar la composición de termoplástico como componente (A).

Ejemplos Comparativos T-6 a T-7

Fueron preparadas cubiertas de ensayo de la misma manera como en el Ejemplo T-3, exceptuando el hecho de que fue añadida a la composición de caucho tan sólo poliolefina sin usar la composición de termoplástico como componente (A). Los resultados están indicados en la Tabla 3. Como puede apreciarse por la Tabla, las cubiertas de ensayo del Ejemplo Comparativo T6 son inferiores a las del Ejemplo T-3, en el que fue usada como componente (A)

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la composición de termoplástico (Muestra 1), siendo dicha inferioridad relativa a la elaborabilidad por extrusión, a la durabilidad contra la generación de calor y a la resistencia a la abrasión, y en especial a la elaborabilidad por extrusión.

Ejemplo T-10 y Ejemplo Comparativo T-8

Fueron preparadas cubiertas de ensayo de la misma manera como en el Ejemplo T-3 y en el Ejemplo Comparativo T-4, respectivamente, exceptuando el hecho de que en calidad del componente (B) se hizo uso de la mezcla de NR y BR (fabricada por la Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. con el nombre comercial de "BR01"). Los resultados están indicados en la Tabla 3. Como puede apreciarse por la Tabla, las cubiertas de ensayo del Ejemplo T-10 están notablemente mejoradas en comparación con el Ejemplo Comparativo T-8 en cuanto a la resistencia al raspado, a la resistencia al traspasamiento por corte y a la resistencia a la abrasión a pesar de que la durabilidad contra la generación de calor es casi la misma en ambos casos.

Ejemplo T-11 y Ejemplos Comparativos T-9 a T-10

Fueron preparadas cubiertas de ensayo de la misma manera como en el Ejemplo T-10 y en el Ejemplo Comparativo T-8, respectivamente, y como en el Ejemplo T-11 y en el Ejemplo Comparativo T-9, exceptuando el hecho de que en cubiertas sin clavos fueron mezcladas cantidades incrementadas de negro de carbón y aceite de aroma. En el Ejemplo Comparativo T-10, las cubiertas de ensayo fueron preparadas de la misma manera como en el Ejemplo Comparativo T-6, exceptuando el hecho de que se hizo uso de cantidades incrementadas de negro de carbón y de aceite de aroma junto con la mezcla de NR y BR en calidad del componente (B). Los resultados están indicados en la Tabla 3.

A la luz de los resultados de los Ejemplos T-10 y T-11 y de los Ejemplos Comparativos T-9 y T-10, se entiende que las cubiertas preparadas usando la composición de termoplástico de la presente invención son superiores a las preparadas sin usar dicha composición de termoplástico y a las preparadas añadiendo una poliolefina al efectuar la mezcla, siendo dicha superioridad relativa a la resistencia al traspasamiento por corte, a la resistencia a la abrasión y a propiedades similares en el caso en el que se hace una alteración del tipo de caucho a usar como componente (B), o en el que se hace una alteración de la cantidad de aceite. Puede apreciarse también a la luz de dichos resultados que las cubiertas del Ejemplo T-11 son superiores a las del Ejemplo Comparativo T-9 con respecto a la resistencia al raspado, a la resistencia al traspasamiento por corte y a la resistencia a la abrasión a pesar de que la durabilidad contra la generación de calor es casi la misma en ambos casos; y también que las cubiertas del Ejemplo T-11 están notablemente mejoradas en cuanto a la elaborabilidad por extrusión en comparación con el Ejemplo Comparativo T-10 a pesar de que las prestaciones de las cubiertas son casi las mismas en ambos casos.

(Tabla pasa a página siguiente)

4

5

6

7

8

Claims

1. Elastómero reforzado con resina que comprende un caucho y una poliolefina y está caracterizado por el hecho de que (1) el diámetro de partícula de promedio de la poliolefina es como máximo de 1 \mum, y (2) el caucho y la poliolefina están unidos uno a otra; y de que el caucho y la poliolefina son unidos uno a otra por medio de un aglutinante (c).

2. Elastómero reforzado con resina según la reivindicación 1, en el que el caucho del elastómero reforzado con resina comprende un caucho Nº 1 (b) y un caucho Nº 2 (B); el contenido de dicho caucho Nº 1 (b) está situado dentro de la gama de contenidos que va desde 20 hasta 250 partes en peso sobre la base de 100 partes en peso de la poliolefina (a); el contenido de dicho aglutinante (c) está situado dentro de la gama de contenidos que va desde 0,1 hasta 2,0 partes en peso sobre la base de 100 partes en peso de la poliolefina (a); y el contenido de dicha poliolefina (a) en el elastómero reforzado con resina está situado dentro de la gama de contenidos que va desde 1 hasta 40 partes en peso sobre la base de 100 partes en peso de la suma total de dicho caucho Nº 1 (b) y dicho caucho Nº2 (B).

3. Elástomero reforzado con resina según la reivindicación 1 ó 2, en el que las partículas de poliolefina en el elastómero reforzado con resina tienen un diámetro de partícula de promedio que está situado dentro de la gama de diámetros que va desde 0,01 hasta 1 \mum.

4. Elástomero reforzado con resina según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la poliolefina (a) es al menos un miembro seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de polietileno, polipropileno y copolímeros de etileno-propileno.

5. Proceso que es para producir un elastómero reforzado con resina y comprende los pasos de amasar en estado de fusión una poliolefina (a), un caucho Nº 1 (b) y un aglutinante (c) para preparar una composición de termoplástico (A) que tiene una constitución en la que el caucho Nº 1 (b) está dispersado en la matriz de la poliolefina (a); y añadir a ello un caucho Nº 2 (B) mientras se amasa en estado de fusión la mezcla resultante para someter a la matriz de dicha composición de termoplástico (A) a transición de fase y dispersar la poliolefina (a) en la fase de caucho.

6. Proceso de producción de un elastómero reforzado con resina según la reivindicación 5, en el que el contenido de dicho caucho Nº 1 (b) está situado dentro de la gama de contenidos que va desde 20 hasta 250 partes en peso sobre la base de 100 partes en peso de la poliolefina (a); el contenido de dicho aglutinante (c) está situado dentro de la gama de contenidos que va desde 0,1 hasta 2,0 partes en peso sobre la base de 100 partes en peso de la poliolefina (a); y el contenido de dicha poliolefina (a) en el elastómero reforzado con resina está situado dentro de la gama de contenidos que va desde 1 hasta 40 partes en peso sobre la base de 100 partes en peso de la suma total de dicho caucho Nº 1 (b) y dicho caucho Nº 2 (B).

7. Proceso de producción de un elastómero reforzado con resina según la reivindicación 5 ó 6, en el que la composición de termoplástico (A) tiene un índice de fusión (MFI) que está situado dentro de la gama de valores que va desde 0,010 hasta 50 g/10 min. y una densidad que está situada dentro de la gama de densidades que va desde 0,900 hasta 1,200 g/cm^{3}.

8. Proceso de producción de un elastómero reforzado con resina según cualquiera de las reivindicaciones 5, 6 y 7, en el que la poliolefina (a) es al menos un miembro seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de polietileno, polipropileno y copolímeros de etileno-propileno.

9. Cubierta neumática que comprende un elastómero reforzado con resina usado en su banda de rodadura, siendo dicho elastómero reforzado con resina preparado a base de mezclar un caucho Nº 2 (B) y una composición de termoplástico (A) que es obtenida a base de amasar en estado de fusión una poliolefina (a), un caucho Nº 1 (b) y un aglutinante (c) y tiene una constitución en la que el caucho Nº 1(b) está dispersado en la matriz de la poliolefina (a), de forma tal que el contenido de la poliolefina (a) queda situado dentro de la gama de contenidos que va desde 1 hasta 40 partes en peso sobre la base de 100 partes en peso de la suma total del caucho Nº 1 (b) y del caucho Nº 2 (B).

10. Cubierta neumática según la reivindicación 9, en la que la composición de termoplástico (A) tiene una composición química en la cual el contenido del caucho Nº 1 (b) está situado dentro de la gama de contenidos que va desde 20 hasta 250 partes en peso, y el contenido del aglutinante (c) está situado dentro de la gama de contenidos que va desde 0,1 hasta 2,0 partes en peso, en cada caso sobre la base de 100 partes en peso de la poliolefina (a).

11. Cubierta neumática según la reivindicación 9 ó 10, en la que la que el diámetro de partícula de promedio de la poliolefina (a) en el elastómero reforzado con resina es como máximo de 1 \mum.

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12. Cubierta neumática según cualquiera de las reivindicaciones 9, 10 y 11, en la que la que la poliolefina (a) es al menos un miembro seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de polietileno, polipropileno y copolímeros de etileno-propileno.