ES2215569T3 - Mezcla de caucho. - Google Patents
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Abstract
Mezcla de caucho y otros varios ingredientes que contiene, por cada 100 partes en peso de un componente de caucho vulcanizable, de 0, 2 a 20 partes en peso de compuestos estéricos que son obtenidos mediante una reacción de alcoholes con ácidos grasos que tienen un contenido de ácido linoleico conjugado de un 40% en peso o más sobre la base de la cantidad total de los ácidos grasos.
Description
Mezcla de caucho.
La presente invención se refiere a una mezcla de
caucho y otros varios ingredientes que contiene un éster de ácido
graso y presenta una elaborabilidad mejorada sin que se vean
deterioradas las propiedades mecánicas tras la vulcanización.
Además, la presente invención se refiere a una mezcla de caucho y
otros varios ingredientes que presenta una excelente adherencia
entre el caucho vulcanizado y los elementos de acero y elementos
similares sin que se vean deterioradas las propiedades mecánicas
tras la vulcanización, y presenta una buena elaborabilidad.
En los últimos años ha venido admitiéndose un
notable deterioro de la elaborabilidad del caucho no vulcanizado en
las mezclas de caucho y otros varios ingredientes para cubiertas a
cambio de satisfacer las necesidades relativas a las presentaciones
que son deseables en una cubierta dentro de amplias gamas de
valores.
En general, es sabido que se incorpora a la
mezcla de caucho un aceite de elaboración con la finalidad de
proporcionar al caucho diénico plasticidad para mejorar la
elaborabilidad.
Sin embargo, este método va ligado al problema de
que, mientras que puede ser mejorada la elaborabilidad del caucho no
vulcanizado, el caucho vulcanizado ve reducidas sus propiedades
mecánicas y propiedades similares.
Por otro lado, son conocidas mezclas de caucho y
otros varios ingredientes que contienen ácidos grasos y varias sales
metálicas de ácidos grasos en calidad de adyuvantes a la elaboración
(Copia Impresa de las Piezas de la Solicitud de Patente Japonesa
Distribuida al Público Nº Sho 62-64842 y Copia
Impresa de las Piezas de la Solicitud de Patente Japonesa
Distribuida al Público Nº Sho 59-113044, etc.).
Puede ser de esperar de dichas mezclas de caucho y otros varios
ingredientes que presenten una elaborabilidad mejorada, pero dichas
mezclas de caucho y otros varios ingredientes presentan los
problemas de que las propiedades mecánicas después de la
vulcanización se ven reducidas en lo que se refiere al uso de las
cubiertas, y se ve deteriorada la durabilidad de la adherencia entre
el hilo de acero y el caucho vulcanizado, por lo cual dichas mezclas
de caucho y otros varios ingredientes no pueden ser usadas para el
contorno del hilo de acero, y su uso queda limitado.
Se usan además como adyuvantes a la elaboración
varios ésteres, como por ejemplo tetraestearato de pentaeritritol
(Copia Impresa de las Piezas de la Solicitud de Patente Japonesa
Distribuida al Público Nº Hei 1-115943),
monoglicéridos, cera de cáscara de arroz y cera de parafina. Si bien
puede ser de esperar que estos adyuvantes mejoren la elaborabilidad,
los mismos presentan el problema de la eflorescencia o exudación en
el caucho vulcanizado.
Ésteres de un ácido polímero o un ácido
alquenilsuccínico con un alcohol superior o un alcohol polihídrico
están descritos en la Copia Impresa de las Piezas de la Solicitud de
Patente Japonesa Distribuida al Público Nº Sho
62-72733 como adyuvantes estéricos a la elaboración
que resuelven estos problemas, pero dichos ésteres reducen las
propiedades mecánicas después de la vulcanización y presentan el
problema de la durabilidad de la adherencia entre el acero y el
caucho vulcanizado.
Además está descrito en la Copia Impresa de las
Piezas de la Solicitud de Patente Japonesa Distribuida al Público Nº
Sho 57-168998 un adyuvante a la elaboración que es
una mezcla de un diéster de alcohol alifático que tiene un punto de
fusión de 10ºC o menos con un ácido orgánico y un ácido graso, pero
este adyuvante reduce asimismo las propiedades mecánicas tras la
vulcanización y presenta un problema de durabilidad de la adherencia
entre el acero y el caucho vulcanizado. No se encuentran además en
dicho documento descripciones acerca del efecto de añadir en forma
de sustancia simple a una mezcla de caucho y otros varios
ingredientes los respectivos componentes que están contenidos en los
adyuvantes a la elaboración.
Están además descritos en la Copia Impresa de las
Piezas de la Solicitud de Patente Japonesa Distribuida al Público Nº
Sho 59-122532 como agente destinado a mejorar la
resistencia de una mezcla de caucho y otros varios ingredientes a
las bajas temperaturas ésteres de un ácido graso insaturado con un
glicol o alcohol saturado o insaturado. Este agente puede mejorar la
flexibilidad de la mezcla de caucho y otros varios ingredientes,
pero la mezcla de caucho y otros varios ingredientes que contiene el
agente presenta el problema de que es inferior su propiedad de
generación de una pequeña cantidad de calor, su resistencia y su
propiedad de adherencia a un hilo de
acero.
acero.
Como se ha descrito anteriormente, la situación
existente es la de que las respectivas mezclas convencionales de
caucho y otros varios ingredientes que presentan una elaborabilidad
mejorada presentan los problemas de que se ven reducidas en gran
medida sus propiedades físicas tales como las propiedades mecánicas
y la propiedad de generación de una pequeña cantidad de calor, y se
ve deteriorada en las mismas la adherencia entre el acero y el
caucho vulcanizado, y es deseable una mezcla de caucho y otros
varios ingredientes en la que se vean paliados estos problemas y que
presente una buena elaborabilidad.
En vista de los problemas de las técnicas
convencionales anteriormente descritas y de la situación existente,
la presente invención está destinada a resolverlos, y un objetivo de
la misma es el de aportar una mezcla de caucho y otros varios
ingredientes que presente una excelente elaborabilidad en el estado
en el que la misma no ha sido aún vulcanizada y presente una
excelente propiedad de generación de una pequeña cantidad de calor
sin que se vean deterioradas sus propiedades mecánicas tras la
vulcanización, y que presente una excelente adherencia entre el
acero y el caucho vulcanizado.
Las intensivas investigaciones que han sido
llevadas a cabo por los presentes inventores acerca de los problemas
que han sido descritos anteriormente han redundado en el
descubrimiento de que una mezcla de caucho y otros varios
ingredientes que está mezclada con un compuesto estérico específico
presenta de manera notable una excelente elaborabilidad en el estado
en el que la misma no ha sido aún vulcanizada y presente una
excelente propiedad de generación de una pequeña cantidad de calor
sin que se vean deterioradas sus propiedades mecánicas tras la
vulcanización, y de que dicha mezcla de caucho y otros varios
ingredientes con la que se ha mezclado un compuesto estérico
específico presenta asimismo una excelente adherencia entre el acero
y el caucho vulcanizado, y así ha sido llevada a cabo la presente
invención.
Es decir, la mezcla de caucho y otros varios
ingredientes de la presente invención, que presenta buena
elaborabilidad, presenta las características que se enumeran en los
siguientes puntos (1) a (3):
(1) Mezcla de caucho y otros varios ingredientes
que se caracteriza por comprender, por cada 100 partes en peso de un
componente de caucho vulcanizable, de 0,2 a 20 partes en peso de un
compuesto estérico que ha sido obtenido mediante una reacción de un
alcohol con un ácido graso que tiene un contenido de ácido linoleico
conjugado de un 40% en peso o más.
(2) Mezcla de caucho y otros varios ingredientes
como la descrita en el anterior punto (1), en la que el alcohol
contiene un 60% en peso o más de alcohol monohídrico y/o alcohol
dihídrico.
(3) Mezcla de caucho y otros varios ingredientes
como la descrita en el anterior punto (1) o (2), en la que el
compuesto estérico tiene una viscosidad de 140 mPa\cdots o menos a
25ºC.
Se explican detalladamente a continuación las
realizaciones de la presente invención.
La mezcla de caucho y otros varios ingredientes
de la presente invención está caracterizada por contener, por cada
100 partes en peso de un componente de caucho vulcanizable, de 0,2 a
20 partes en peso de un compuesto estérico que ha sido obtenido
mediante una reacción de un alcohol con un ácido graso que tiene un
contenido de ácido linoleico conjugado de un 40% en peso o más.
El componente de caucho que es usado en la
presente invención no estará específicamente limitado siempre que
sea vulcanizable, y pueden usarse en solitario o bien en una
combinación de dos o más clases de los mismos por ejemplo caucho
natural (NR), caucho de estireno-butadieno (SBR),
caucho de polibutadieno (BR) y caucho de isopreno (IR).
El compuesto estérico que es usado en la presente
invención es obtenido mediante la esterificación de un ácido graso
que tienen un contenido de ácido linoleico conjugado de un 40% en
peso o más con un alcohol.
La esterificación puede ser efectuada mediante
una reacción de deshidratación de un ácido graso con un alcohol.
El ácido graso que tiene contenido de ácido
linoleico conjugado de un 40% en peso o más, que es la materia
prima, puede ser obtenido primariamente mediante los siguientes
procesos (1) a (3):
(1) Un proceso para producir ácido graso de
aceite de castor deshidratado mediante una reacción de
deshidratación de ácido graso de aceite de castor.
(2) Modificación para la obtención de ácido graso
de aceite de castor deshidratado mediante una descomposición por
saponificación de aceite de ricino deshidratado.
(3) Isomerización de conjugación de una grasa y
un aceite que tiene un alto contenido de ácido linoleico tal como
aceite de cartamo o el ácido graso del mismo.
El ácido graso que tiene contenido de ácido
linoleico conjugado de un 40% en peso o más puede ser obtenido
mediante los procesos (1) a (3) anteriormente descritos, pero el
proceso para obtener el ácido graso no quedará limitado a estos
procesos.
En la presente invención pueden usarse sin
limitaciones específicas cualesquiera ácidos grasos siempre que sean
ácidos grasos que tengan un contenido de ácido linoleico conjugado
de un 40% en peso o más, pero desde el punto de vista de elevar la
reactividad con un polímero a través del azufre se prefieren los
ácidos grasos que tengan un contenido de ácido linoleico conjugado
de 45% en peso o más.
Los ácidos grasos que tienen un contenido de
ácido linoleico conjugado de menos de un 40% en peso reducen la
reactividad anteriormente descrita, lo cual da a su vez lugar a
exudación y una reducción de las propiedades físicas del caucho
vulcanizado, y por consiguiente dichos ácidos grasos no son
preferidos.
Los alcoholes que pueden ser usados en la
presente invención incluyen alcoholes monohídricos, alcoholes
dihídricos y alcoholes polihídricos seleccionados de entre los
miembros del grupo que consta de alcoholes trihídricos y alcoholes
superiores. A fin de obtener los compuestos estéricos que tienen una
baja viscosidad, son adecuados alcoholes monohídricos o alcoholes
dihídricos o mezclas de los mismos.
Con particular preferencia, alcoholes
monohídricos o alcoholes dihídricos o mezclas de los mismos
representan un 60% en peso o más de los alcoholes usados.
Alcoholes polihídricos seleccionados de entre los
miembros del grupo que consta de alcoholes trihídricos y alcoholes
superiores pueden ser usados en combinación dentro de una gama en la
que el compuesto estérico resultante tenga una viscosidad que no sea
de más de 140 mPa\cdots a 25ºC.
Como alcohol monohídrico pueden usarse, por
ejemplo, alcohol metílico, alcohol etílico, alcohol isopropílico,
alcohol butílico, alcohol isobutílico, alcohol
t-butílico, alcohol amílico, alcohol isoamílico,
alcohol octílico, alcohol laurílico, alcohol bencílico, alcohol
2-etilhexílico, alcohol oleílico, alcohol
isoestearílico, alcohol furfurílico y alcoholes terpénicos.
Como alcohol dihídrico pueden usarse, por
ejemplo, etilenglicol, propilenglicol, butilenglicol, hexilenglicol,
dietilenglicol, neopentilglicol y
N-metildietanolamina.
Como alcohol trihídrico puede usarse por ejemplo
trimetilolpropano.
La viscosidad del compuesto estérico que
comprende el ácido graso que tiene un contenido de ácido linoleico
conjugado de un 40% en peso o más y un alcohol en la presente
invención varía en dependencia de las clases del ácido graso y del
alcohol que se usen, y deberá ser baja [de 5 a 200 mPa\cdots a
25ºC], preferiblemente de 140 mPa\cdots o menos a 25ºC, y más
preferiblemente de 5 a 100 mPa\cdots a 25ºC desde el punto de
vista de una reducción de la viscosidad del caucho no vulcanizado
tras haber sido éste mezclado con el compuesto estérico.
La cantidad de mezcla del compuesto estérico es
de 0,2 a 20 partes en peso, y preferiblemente de 0,5 a 5 partes en
peso por cada 100 partes en peso del componente de caucho
vulcanizable anteriormente descrito.
Si la cantidad de mezcla es de menos de 0,2
partes en peso, será menos probable que pueda ser de esperar un
mejoramiento de elaborabilidad. Por otro lado, si dicha cantidad de
mezcla es de más de 20 partes en peso, las propiedades físicas del
caucho tienden a verse reducidas, y una cantidad de mezcla de este
orden no es preferida desde el punto de vista del coste.
Además, la mezcla de caucho y otros varios
ingredientes de la presente invención es preferiblemente mezclada
con un agente reforzador. El agente reforzador no estará
específicamente limitado, y pueden ser aplicados aquéllos que son
generalmente usados para el caucho. Están incluidos, por ejemplo, el
negro de carbón tal como el de las variedades HAF, ISAF y SAF, o
cargas blancas tales como sílice o hidróxido de aluminio.
Además, de ser necesario, la mezcla de caucho y
otros varios ingredientes de la presente invención puede ser
adecuadamente mezclada con otros ingredientes de mezcla de los que
son generalmente usados en la industria del caucho, como por ejemplo
azufre, un acelerador de la vulcanización, un aceite de elaboración
y un antioxidante.
Las cantidades de mezcla de los agentes
reforzadores y de los ingredientes de mezcla para caucho que han
sido descritos anteriormente deberán ser adecuadamente determinadas
para que queden respectivamente dentro de gamas de cantidades con
las cuales no se vean perjudicados los efectos de la presente
invención.
El compuesto estérico en la presente invención
puede reducir la viscosidad de la mezcla de caucho y otros varios
ingredientes y elevar la fluidez de la misma a base de combinarse
con las otras materias primas (el componente de caucho, el agente
reforzador, los ingredientes de mezcla para caucho y materiales
similares). Además, dicho compuesto estérico tiene un grupo
hidrofílico (grupo éster) y un grupo lipofílico (ácido graso) en una
molécula, con lo cual el grupo hidrofílico es adsorbido en la
superficie del agente reforzador y el grupo lipofílico es compatible
con el caucho, con lo cual se ve reducida la interacción entre el
agente reforzador y el caucho en el estado en el que el mismo no
está vulcanizado. Como resultado de ello, la mezcla de caucho y
otros varios ingredientes presenta una elaborabilidad mejorada, y el
agente reforzador puede ser dispersado a fondo.
Además, el compuesto estérico de la presente
invención puede reaccionar con el polímero por medio del azufre
durante la vulcanización, de manera que no se ven deterioradas las
propiedades mecánicas del caucho vulcanizado, y es menos probable
que tenga lugar eflorescencia o exudación.
La mezcla de caucho y otros varios ingredientes
de la presente invención es obtenida a base de amasar el componente
de caucho, el compuesto estérico, el agente reforzador y los
ingredientes de mezcla para caucho que han sido descritos cada uno
anteriormente por medio de un dispositivo mezclador tal como un
rodillo, una amasadora y una mezcladora Banbury, y procediendo a
continuación a elaborar dicha mezcla de caucho y otros varios
ingredientes en un molde y vulcanizarla. Dicha mezcla de caucho y
otros varios ingredientes puede ser usada para cubiertas por ejemplo
en calidad de un componente de la banda de rodadura, de la carcasa,
del cinturón, de los flancos y de los talones de una cubierta, como
caucho para una cinta transportadora, y en calidad de otros varios
cauchos industriales.
En particular, la mezcla de caucho y otros varios
ingredientes de la presente invención es, como se ha descrito
anteriormente, marcadamente excelente en cuanto a la elaborabilidad
en el estado en el que la misma no ha sido aún vulcanizada, y tiene
una excelente propiedad de generación de una pequeña cantidad de
calor sin que se vean deterioradas las propiedades mecánicas después
de la vulcanización. Además, dicha mezcla de caucho y otros varios
ingredientes de la presente invención presenta asimismo una
excelente adherencia entre el acero y el caucho vulcanizado, y es
por consiguiente adecuada para ser usada para cubiertas por ejemplo
en calidad de un componente de la carcasa, del cinturón, de los
talones y de partes similares.
Además, a fin de mejorar la adherencia al acero,
dicha mezcla de caucho y otros varios ingredientes de la presente
invención es mezclada con resultados positivos con un adhesivo tal
como una sal de cobalto de un ácido orgánico o un hidrato de sal
inorgánica en una cantidad de, por ejemplo, 0,7 a 1,0 parte en
peso.
Se explica a continuación más detalladamente la
presente invención haciendo referencia a ejemplos y ejemplos
comparativos, pero la presente invención no deberá quedar limitada a
los ejemplos siguientes.
Ejemplos 1 a
9
Ejemplos Comparativos 1 a
6
Fueron preparadas mezclas de caucho y otros
varios ingredientes según las respectivas formulaciones de mezcla
usando los compuestos estéricos A a K obtenidos a base de hacer que
ácidos grasos que tenían varios contenidos de ácido linoleico
conjugado reaccionasen con varios alcoholes según se indica en la
siguiente Tabla 1, y caucho natural y caucho de polibutadieno como
componentes de caucho vulcanizable.
Ejemplos 10 a
18
Ejemplos Comparativos 7 a
12
Fueron preparadas mezclas de caucho y otros
varios ingredientes según las respectivas formulaciones de mezcla
que se indican en la siguiente Tabla 2 usando los compuestos
estéricos A a K obtenidos a base de hacer que ácidos grasos que
tenían varios contenidos de ácido linoleico conjugado reaccionasen
con varios alcoholes, y caucho natural como componente de caucho
vulcanizable.
Los contenidos de ácido linoleico conjugado de
los distintos ácidos grasos usados para los compuestos estéricos A a
K anteriormente descritos y las viscosidades de los ésteres fueron
medidos por un método del espectro ultravioleta y mediante un
viscosímetro rotativo tipo Brookfield, respectivamente.
Los compuestos estéricos A a K fueron obtenidos
por los métodos de producción que se describen a continuación. De
aquí en adelante, al "contenido de ácido linoleico conjugado"
se le llama simplemente "porcentaje de ácido conjugado".
A: Un matraz de un litro fue cargado con 364 g
(1,3 moles) de ácido graso de aceite de castor deshidratado
(porcentaje de ácido conjugado: 45%), 62 g (0,69 moles) de
1,4-butilenglicol, 100 ml de tolueno y 0,4 g de
cloruro estannoso anhidro como catalizador, y la reacción fue
llevada a cabo de manera continua a una temperatura de 140 a 160ºC
por espacio de 8 horas mientras se retiraba el agua generada al
exterior del sistema. Tras haber enfriado el líquido de reacción
hasta 120ºC, fueron añadidos al mismo 5 g de arcilla para tratarlo
por espacio de 10 minutos, y el líquido fue entonces filtrado para
obtener un compuesto estérico que tenía un índice de ácido de 2,3 y
una viscosidad a 25ºC de 54 mPa\cdots. Este compuesto estérico
tenía un porcentaje de ácido conjugado de un 43%.
B: Un matraz de un litro fue cargado con 280 g
(1,0 mol) de ácido graso de aceite de castor deshidratado
(porcentaje de ácido conjugado: 45%), 169 g (1,3 moles) de
2-etilhexanol, 100 ml de tolueno y 0,3 g de ácido
paratoluensulfónico, y la reacción fue llevada a cabo de manera
continua a una temperatura de 140 a 160ºC por espacio de 8 horas
mientras se retiraba el agua generada al exterior del sistema. Tras
haber destilado el tolueno y el alcohol sobrante que no había
reaccionado para recuperarlos, el residuo fue tratado con arcilla
ácida para obtener un compuesto estérico que tenía un índice de
ácido de 0,7 y una viscosidad a 25ºC de 14 mPa\cdots. Este
compuesto estérico tenía un porcentaje de ácido conjugado de un
43%.
C: Un matraz de un litro fue cargado con 280 g
(1,0 mol) de ácido graso de aceite de castor deshidratado
(porcentaje de ácido conjugado: 45%), 130 g (1,2 moles) de alcohol
bencílico, 100 ml de tolueno y 0,3 g de ácido paratoluensulfónico, y
la reacción fue llevada a cabo de manera continua a una temperatura
de 140 a 160ºC por espacio de 8 horas mientras se retiraba el agua
generada al exterior del sistema. Tras haber destilado el tolueno y
el alcohol sobrante que no había reaccionado para recuperarlos, el
residuo fue tratado con arcilla ácida para obtener un compuesto
estérico que tenía un índice de ácido de 0,8 y una viscosidad a 25ºC
de 16 mPa\cdots. Este compuesto estérico tenía un porcentaje de
ácido conjugado de un 44%.
D: Un matraz de un litro fue cargado con 280 g
(1,0 mol) de ácido graso de aceite de castor deshidratado
(porcentaje de ácido conjugado: 45%), 192 g (6,0 moles) de alcohol
metílico y 0,3 g de ácido paratoluensulfónico, y la reacción fue
llevada a cabo de manera continua por espacio de 16 horas bajo
reflujo. Tras haber destilado el sobrante de alcohol que no había
reaccionado para recuperarlo, el residuo fue destilado bajo presión
reducida para obtener un compuesto estérico que tenía un índice de
ácido de 0,3 y una viscosidad a 25ºC de 7 mPa\cdots. Este
compuesto estérico tenía un porcentaje de ácido conjugado de un
41%.
E: Un matraz de un litro fue cargado con 364 g
(1,3 moles) de ácido graso de aceite de castor deshidratado
(porcentaje de ácido conjugado: 45%), 83 g (0,78 moles) de
dietilenglicol, 100 ml de tolueno y 0,4 g de cloruro estannoso
anhidro como catalizador, y la reacción fue llevada a cabo de manera
continua a una temperatura de 140 a 160ºC por espacio de 12 horas
mientras se retiraba el agua generada al exterior del sistema. Tras
haber enfriado el líquido de reacción hasta 120ºC, fueron añadidos
al mismo 5 g de arcilla para tratarlo por espacio de 10 minutos, y
el líquido fue entonces filtrado para obtener un compuesto estérico
que tenía un índice de ácido de 6,9 y una viscosidad a 25ºC de 58
mPa\cdots. Este compuesto estérico tenía un porcentaje de ácido
conjugado de un 42%.
F: Un matraz de un litro fue cargado con 364 g
(1,3 moles) de ácido graso de aceite de castor deshidratado
(porcentaje de ácido conjugado: 45%), 59 g (0,4 moles) de
trimetilolpropano, 100 ml de tolueno y 0,4 g de cloruro estannoso
anhidro como catalizador, y la reacción fue llevada a cabo de manera
continua a una temperatura de 150 a 180ºC por espacio de 5 horas y a
continuación a una temperatura de 180 a 195ºC por espacio de 7 horas
mientras se retiraba el agua generada al exterior del sistema. Tras
haber enfriado el líquido de reacción hasta 120ºC, fueron añadidos
al mismo 5 g de arcilla para tratarlo por espacio de 10 minutos, y
el líquido fue entonces filtrado para obtener un compuesto estérico
(triéster) que tenía un índice de ácido de 6,8 y una viscosidad a
25ºC de 160 mPa\cdots. Este compuesto triestérico tenía un
porcentaje de ácido conjugado de un 45%.
Fue usada una mezcla obtenida a base de mezclar
este compuesto triestérico con el compuesto estérico A en una
proporción de 30 : 70.
G: Un matraz de un litro fue cargado con 364 g
(1,3 moles) de ácido graso de aceite de castor deshidratado
(porcentaje de ácido conjugado: 50%), 62 g (0,69 moles) de
1,4-butilenglicol, 100 ml de tolueno y 0,4 g de
cloruro estannoso anhidro como catalizador, y la reacción fue
llevada a cabo de manera continua a una temperatura de 140 a 160ºC
por espacio de 8 horas mientras se retiraba el agua generada al
exterior del sistema. Tras haber enfriado el líquido de reacción
hasta 120ºC, fueron añadidos al mismo 5 g de arcilla para tratarlo
por espacio de 10 minutos, y el líquido fue entonces filtrado para
obtener un compuesto estérico que tenía un índice de ácido de 2,3 y
una viscosidad a 25ºC de 54 mPa\cdots. Este compuesto estérico
tenía un porcentaje de ácido conjugado de un 48%.
H: Un matraz de un litro fue cargado con 367 g
(1,3 moles) de ácido oleico, 62 g (0,69 moles) de
1,4-butilenglicol, 100 ml de tolueno y 0,4 g de
cloruro estannoso anhidro como catalizador, y la reacción fue
llevada a cabo de manera continua a una temperatura de 140 a 160ºC
por espacio de 8 horas mientras se retiraba el agua generada al
exteriordel sistema. Tras haber enfriado el líquido de reacción
hasta 120ºC, fueron añadidos al mismo 5 g de arcilla para tratarlo
por espacio de 10 minutos, y el líquido fue entonces filtrado para
obtener un compuesto estérico que tenía un índice de ácido de 2,4 y
una viscosidad a 25ºC de 55 mPa\cdots.
I: Un matraz de un litro fue cargado con 282 g
(1,0 mol) de ácido oleico, 169 g (1,3 moles) de
2-etilhexanol, 100 ml de tolueno y 0,3 g de ácido
paratoluensulfónico, y la reacción fue llevada a cabo de manera
continua a una temperatura de 140 a 160ºC por espacio de 8 horas
mientras se retiraba el agua generada al exterior del sistema. Tras
haber destilado el tolueno y el alcohol sobrante que no había
reaccionado para recuperarlos, el residuo fue tratado con arcilla
ácida para obtener un compuesto estérico que tenía un índice de
ácido de 0,8 y una viscosidad a 25ºC de 16 mPa\cdots.
J: Un matraz de un litro fue cargado con 282 g
(1,0 mol) de ácido oleico, 130 g (1,2 moles) de alcohol bencílico,
100 ml de tolueno y 0,3 g de ácido paratoluensulfónico, y la
reacción fue llevada a cabo de manera continua a una temperatura de
140 a 160ºC por espacio de 8 horas mientras se retiraba el agua
generada al exterior del sistema. Tras haber destilado el tolueno y
el alcohol sobrante que no había reaccionado para recuperarlos, el
residuo fue tratado con arcilla ácida para obtener un compuesto
estérico que tenía un índice de ácido de 0,9 y una viscosidad a 25ºC
de 18 mPa\cdots.
K: Un matraz de un litro fue cargado con 364 g
(1,3 moles) de ácido graso de aceite de castor deshidratado
(porcentaje de ácido conjugado: 35%), 62 g (0,69 moles) de
1,4-butilenglicol, 100 ml de tolueno y 0,4 g de
cloruro estannoso anhidro como catalizador, y la reacción fue
llevada a cabo de manera continua a una temperatura de 140 a 160ºC
por espacio de 8 horas mientras se retiraba el agua generada al
exterior del sistema. Tras haber enfriado el líquido de reacción
hasta 120ºC, fueron añadidos al mismo 5 g de arcilla para tratarlo
por espacio de 10 minutos, y el líquido fue entonces filtrado para
obtener un compuesto estérico que tenía un índice de ácido de 2,4 y
una viscosidad a 25ºC de 55 mPa\cdots. Este compuesto estérico
tenía un porcentaje de ácido conjugado de un 33%.
Las mezclas de caucho y otros varios ingredientes
que fueron obtenidas en los Ejemplos 1 a 18 y en los Ejemplos
Comparativos 1 a 12 fueron evaluadas en cuanto a las propiedades
físicas en términos de una viscosidad Mooney de dichas mezclas de
caucho y otros varios ingredientes cuando las mismas están en el
estado en el que se encuentran cuando no han sido aún vulcanizadas,
y en términos de una propiedad de generación de calor (elasticidad)
y de la resistencia a la tracción (T_{B}) cuando dichas mezclas de
caucho y otros varios ingredientes están en el estado en el que las
mismas han sido ya vulcanizadas. La propiedad de adherencia entre un
hilo de acero y el caucho vulcanizado fue evaluada mediante un
índice que fue sacado de una resistencia a la peladura obtenida
mediante un ensayo de peladura de un hilo de acero. Estos resultados
están indicados en las siguientes Tabla 1 y Tabla 2.
La viscosidad Mooney, la propiedad de generación
de calor (elasticidad), la resistencia a la tracción (T_{B}) y el
comportamiento en el ensayo de peladura de un hilo acero fueron
respectivamente evaluados mediante las normas que se indican a
continuación. La vulcanización fue llevada a cabo a 145ºC por
espacio de 30 minutos.
La viscosidad Mooney (ML_{1+4}, 130ºC) fue
determinada según la norma JIS K6300-1994 (JIS =
Normas Industriales Japonesas). Queda de manifiesto que cuanto más
bajo es el valor, tanto mejor es la elaborabilidad cuando la mezcla
de caucho y otros varios ingredientes está en el estado en el que la
misma no ha sido aún vulcanizada.
La elasticidad fue determinada a temperatura
ambiente (25ºC) según la prueba de elasticidad de rebote que está
prescrita en la norma JIS K6301-1995. Queda de
manifiesto que cuanto más alto es el valor, tanto mejor es la
propiedad de generación de una pequeña cantidad de calor.
La resistencia a la tracción fue determinada a
temperatura ambiente (25ºC) según el ensayo de tracción que está
prescrito en la norma JIS K6301-1995. Queda de
manifiesto que cuanto más alto es el valor, tanto mejor es la
resistencia a la tracción.
Con respecto a una propiedad de adherencia entre
un hilo de acero y el caucho vulcanizado, fue determinada una
resistencia a la peladura entre un hilo de acero y el caucho
vulcanizado a base de pelar el hilo de acero tras haber embebido el
hilo de acero en la mezcla de caucho y otros varios ingredientes sin
vulcanizar para vulcanizar a 145ºC por espacio de 45 minutos y para
efectuar a continuación un envejecimiento del conjunto en un baño a
temperatura constante de 100ºC por espacio de 7 días.
Los valores fueron indicados mediante índices,
estableciéndose como un índice de 100 el valor del Ejemplo
Comparativo 1 o del Ejemplo Comparativo 7. Queda de manifiesto que
cuanto más alto es el valor, tanto mejor es la propiedad de
adherencia.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
TABLA 1
(continuación)
Se presentan a continuación las clases de los
adyuvantes a la elaboración que están indicadas en la tabla
anterior:
- A:
- Un compuesto estérico de ácido graso de aceite de castor deshidratado que tiene un contenido de ácido linoleico conjugado de un 45% con 1,4-butelenglicol
- B:
- Un compuesto estérico de ácido graso de aceite de castor deshidratado que tiene un contenido de ácido linoleico conjugado de un 45% con 2-etilhexanol
- C:
- Un compuesto estérico de ácido graso de aceite de castor deshidratado que tiene un contenido de ácido linoleico conjugado de un 45% con alcohol bencílico
- D:
- Un compuesto estérico de ácido graso de aceite de castor deshidratado que tiene un contenido de ácido linoleico conjugado de un 45% con alcohol metílico
- E:
- Un compuesto estérico de ácido graso de aceite de castor deshidratado que tiene un contenido de ácido linoleico conjugado de un 45% con dietilenglicol
- F:
- Una mezcla de compuestos estéricos de ácido graso de aceite de castor deshidratado que tiene un contenido de ácido linoleico conjugado de un 45% con trimetilolpropano o 1,4-butilenglicol (30% en peso/70% en peso)
- G:
- Un compuesto estérico de ácido graso de aceite de castor deshidratado que tiene un contenido de ácido linoleico conjugado de un 50% con 1,4-butilenglicol
- H:
- Un compuesto estérico de ácido oleico con 1,4-butilenglicol
- I:
- Un compuesto estérico de ácido oleico con 2-etilhexanol
- J:
- Un compuesto estérico de ácido oleico con alcohol bencílico
- K:
- Un compuesto estérico de ácido graso de aceite de castor deshidratado que tiene un contenido de ácido linoleico conjugado de un 35% con 1,4-butilenglicol
TBBS:
N-t-butil-2-benzotiazolilsulfenamida
TABLA 2
(continuación)
Se presentan a continuación las clases de los
adyuvantes a la elaboración que están indicadas en la tabla
anterior:
- A:
- Un compuesto estérico de ácido graso de aceite de castor deshidratado que tiene un contenido de ácido linoleico conjugado de un 45% con 1,4-butelenglicol
- B:
- Un compuesto estérico de ácido graso de aceite de castor deshidratado que tiene un contenido de ácido linoleico conjugado de un 45% con 2-etilhexanol
- C:
- Un compuesto estérico de ácido graso de aceite de castor deshidratado que tiene un contenido de ácido linoleico conjugado de un 45% con alcohol bencílico
- D:
- Un compuesto estérico de ácido graso de aceite de castor deshidratado que tiene un contenido de ácido linoleico conjugado de un 45% con alcohol metílico
- E:
- Un compuesto estérico de ácido graso de aceite de castor deshidratado que tiene un contenido de ácido linoleico conjugado de un 45% con dietilenglicol
- F:
- Una mezcla de compuestos estéricos de ácido graso de aceite de castor deshidratado que tiene un contenido de ácido linoleico conjugado de un 45% con trimetilolpropano o 1,4-butilenglicol (30% en peso/70% en peso)
- G:
- Un compuesto estérico de ácido graso de aceite de castor deshidratado que tiene un contenido de ácido linoleico conjugado de un 50% con 1,4-butilenglicol
- H:
- Un compuesto estérico de ácido oleico con 1,4-butilenglicol
- I:
- Un compuesto estérico de ácido oleico con 2-etilhexanol
- J:
- Un compuesto estérico de ácido oleico con alcohol bencílico
- K:
- Un compuesto estérico de ácido graso de aceite de castor deshidratado que tiene un contenido de ácido linoleico conjugado de un 35% con 1,4-butilenglicol
Adhesivo: Manobond C22.5 fabricado por la Rhone
Poulenc Co., Ltd.
6PPD:
N-(1,3-dimentilbutil)-N'-fenil-p-fenilenodiamina
DCBS:
N,N-diciclohexil-2-benzotiazolilsulfenamida
Como queda de manifiesto a la luz de los
resultados que están indicados en la Tabla 1 y en la Tabla 2 que han
sido descritas anteriormente, se ha comprobado que las mezclas de
caucho y otros varios ingredientes de los Ejemplos 1 a 9, que quedan
dentro del alcance de la presente invención, presentan una
marcadamente excelente elaborabilidad en el estado en el que las
mismas no han sido aún vulcanizadas y presentan una excelente
propiedad de generación de una pequeña cantidad de calor sin un
deterioro de la propiedad mecánica (resistencia a la tracción) tras
la vulcanización en comparación con las de los Ejemplos Comparativos
1 a 6, que quedan fuera del alcance de la presente invención, y que
en los Ejemplos 10 a 18 la adherencia entre el acero y el caucho
vulcanizado es excelente en comparación con las de los Ejemplos
Comparativos 7 a 12, que quedan fuera del alcance de la presente
invención.
Observando específicamente los ejemplos, los
Ejemplos 1 a 9 son casos en los que los compuestos estéricos
obtenidos mediante una reacción de varios ácidos grasos que tienen
un contenido de ácido linoleico conjugado de un 40% o más con varios
alcoholes son mezclados en las cantidades de mezcla que quedan
dentro del alcance de la presente invención respectivamente con 100
partes en peso del componente de caucho que comprende caucho natural
y caucho de polibutadieno. Particularmente en el Ejemplo 9, la
cantidad de mezcla del compuesto estérico está establecida en 5
partes en peso, y éste es un caso en el que la cantidad está
incrementada 2,5 veces sobre la base de la del Ejemplo 1 y 10 veces
sobre la base de la del Ejemplo 8. Puede comprobarse que también en
este caso la elaborabilidad se ve adicionalmente mejorada sin que se
dé un deterioro de la propiedad mecánica y de la propiedad de
generación de una pequeña cantidad de calor tras la vulcanización.
Ha quedado confirmado que las mezclas de caucho y otros varios
ingredientes preparadas en los Ejemplos 1 a 9 pueden ser
adecuadamente usadas para el caucho de la banda de rodadura de una
cubierta.
Por otro lado, los Ejemplos 10 a 18 son casos en
los que los compuestos estéricos obtenidos mediante una reacción de
varios ácidos grasos que tienen un contenido de ácido linoleico
conjugado de un 40% en peso o más con varios alcoholes son mezclados
en las cantidades de mezcla que quedan dentro del alcance de la
presente invención respectivamente con 100 partes en peso del
componente de caucho que comprende caucho natural, y en los que es
adicionalmente incorporado a la mezcla un adhesivo (Manobond C22.5
fabricado por la Rhone Poulenc Co., Ltd.). Particularmente en el
Ejemplo 18, la cantidad de mezcla del compuesto estérico está
establecida en 5 partes en peso, y éste es un caso en el que la
cantidad está incrementada 2,5 veces sobre la base de la del Ejemplo
10 y 10 veces sobre la base de la del Ejemplo 17. Puede comprobarse
que también en este caso la elaborabilidad se ve adicionalmente
mejorada sin que se dé un deterioro de la propiedad mecánica y de la
propiedad de generación de una pequeña cantidad de calor tras la
vulcanización y de la adherencia entre el acero y el caucho
vulcanizado.
En contraste con esto, observando específicamente
los ejemplos comparativos que quedan fuera del alcance de la
presente invención, las mezclas son mezcladas sobre la base de 100
partes en peso del componente de caucho que comprende caucho natural
y caucho de polibutadieno en los Ejemplos Comparativos 1 a 6 y sobre
la base de 100 partes en peso del componente de caucho que comprende
caucho natural en los Ejemplos Comparativos 7 a 12. Los Ejemplos
Comparativos 1 y 7 son casos (controles) en los que no está
incorporado a la mezcla el compuesto estérico según la presente
invención; los Ejemplos Comparativos 2 a 4 y los Ejemplos
Comparativos 8 a 10 son casos en los que están incorporados a la
mezcla los compuestos estéricos que son obtenidos a base de hacer
que ácido oleico reaccione con varios alcoholes; los Ejemplos
Comparativos 5 y 11 son casos en los que están incorporados a la
mezcla los compuestos estéricos obtenidos a base de hacer que un
ácido graso (ácido graso de aceite de castor deshidratado) que tiene
un contenido de ácido linoleico conjugado de un 33% en peso, que es
menor que un 40% en peso, reaccione con varios alcoholes; y los
Ejemplos Comparativos 6 y 12 son casos en los que están incorporados
a la mezcla los compuestos estéricos obtenidos a base de hacer que
un ácido graso que tiene un contenido de ácido linoleico conjugado
de un 40% en peso o más reaccione con varios alcoholes, pero la
cantidad de mezcla de dichos compuestos estéricos es de 0,1 partes
en peso, lo cual es inferior a 0,2 partes en peso. Puede comprobarse
que en cualesquiera de los casos de estos Ejemplos Comparativos 1 y
12 no pueden ser ejercidos los efectos de la presente invención.
Claims (3)
1. Mezcla de caucho y otros varios ingredientes
que contiene, por cada 100 partes en peso de un componente de caucho
vulcanizable, de 0,2 a 20 partes en peso de compuestos estéricos que
son obtenidos mediante una reacción de alcoholes con ácidos grasos
que tienen un contenido de ácido linoleico conjugado de un 40% en
peso o más sobre la base de la cantidad total de los ácidos
grasos.
2. Mezcla de caucho y otros varios ingredientes
como la reivindicada en la reivindicación 1, en la que el alcohol
monohídrico y/o el alcohol dihídrico representan un 60% en peso o
más de los alcoholes.
3. Mezcla de caucho y otros varios ingredientes
como la reivindicada en la reivindicación 1 ó 2, en la que el
compuesto estérico tiene una viscosidad de 140 Mpa\cdots o menos a
25ºC.
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