ES2226483T3 - Procedimiento para la fabricacion de neumaticos, neumaticos asi obtenidos y composicion elastomerica utilizada. - Google Patents
Procedimiento para la fabricacion de neumaticos, neumaticos asi obtenidos y composicion elastomerica utilizada.Info
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Abstract
Procedimiento para producir neumáticos para las ruedas de vehículos, comprendiendo dicho procedimiento las siguientes fases: - hacer un neumático en crudo que comprende por lo menos un material elastomérico reticulable; - moldear el neumático en crudo en una cavidad de moldeo definida en un molde de vulcanización; - reticular el material elastomérico mediante calentamiento del neumático a una temperatura predeterminada y durante un periodo de tiempo predeterminado; Caracterizado por el hecho de que el neumático en crudo comprende por lo menos un material elastomérico reticulable que comprende un polímero elastomérico que contiene grupos epóxido y un relleno activo que contiene grupos hidroxil que están dispersos en dicho polímero, y por el hecho de que la fase de reticulado de dicho material elastomérico se realiza esencialmente sin agentes de reticulación adicionales.
Description
Procedimiento para la fabricación de neumáticos,
neumáticos así obtenidos y composición elastomérica utilizada.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para producir neumáticos para las ruedas de vehículos,
a los neumáticos así obtenidos y a composiciones elastoméricas
reticulables usadas en los mismos. Más en particular, la presente
invención se refiere a un proceso para producir neumáticos para
ruedas de vehículos, que pueden realizarse esencialmente sin agentes
convencionales de reticulación, a los neumáticos así obtenidos y a
las composiciones reticulables utilizadas en los mismos que
comprenden un polímero que contenga grupos epóxidos y un relleno
activo que contiene grupos hidroxilos.
Los procesos para vulcanizar elastómeros de dieno
con azufre son ampliamente utilizado en la industria del caucho para
la producción de un amplio rango de productos, y en particular de
neumáticos para las ruedas de vehículos. A pesar de que estos
procesos resultan en productos vulcanizados de alta calidad, son
considerablemente complicados de realizar, principalmente debido al
hecho de que, para obtener una óptima vulcanización dentro de
tiempos industrialmente aceptables, es necesario utilizar un
complejo sistema de vulcanización que incluye, aparte de azufre o
compuestos donantes de azufre, uno o más activadores (por ejemplo
ácido esteárico, óxido de zinc y similares) y uno o más aceleradores
(por ejemplo tiazoles, ditiocarbamatos, tiuramos, guanidinas,
sulfoamidas y similares). La presencia de estos productos puede, en
algunos casos, acarrear considerables problemas en términos de la
peligrosidad/toxicidad durante la producción y durante el uso, en
particular cuando los productos vulcanizados se destinan a usos
médicos/sanitarios o usos alimentarios. Además, se sabe que el uso
de azufre o de compuestos donantes de azufre conduce, durante la
etapa de vulcanización que generalmente se lleva a cabo a
temperaturas por encima de 150ºC, al desarrollo de compuestos
sulfurosos volátiles.
En consecuencia, en años recientes, los esfuerzos
de investigación se han dirigido a lo largo de dos líneas
diferentes, siendo la primera mejorar los procesos conocidos de
vulcanización para hacerlos más eficientes y más limpios, la segunda
apuntada a desarrollar técnicas de reticulado alternativas. A pesar
de que se ha alcanzado un apreciable progreso, no es posible decir
en este momento que existan técnicas alternativas para reticular con
azufre que darían resultados similares y que simultáneamente
proporcionarían una simplificación efectiva en términos de
producción. Por ejemplo, los procesos de reticulado mediados con
compuestos de peróxido requieren especiales precauciones teniendo el
cuenta la inestabilidad de estos compuestos, además de requerir el
uso de activadores. El reticulado con mediación de radiación implica
el uso de un equipo complejo, así como la incorporación de todas las
precauciones requeridas cuando se usa radiación de alta energía y
alta potencia.
Es una práctica conocida producir neumáticos para
ruedas de vehículos usando composiciones elastoméricas que contiene
sílice o mezclas de sílice y negro de carbono como relleno de
refuerzo. Estas composiciones se usan usualmente para producir
bandas de rodadura de neumáticos que muestran un excelente agarre a
la carretera, en particular en condiciones de mojado, y una baja
resistencia a la rodadura. Para este fin, se han desarrollado en
particular mezclas que contiene sílice o mezclas de sílice/negro de
carbono y, como base de polímero, un polímero que contiene grupos de
epóxido, por ejemplo caucho natural epoxidizado o un copolímero
estireno/butadieno epoxidizado (ver, por ejemplo, las patentes
US-4.179.421, US-4.341.672,
EP-644.235 y EP-763.564). Estas
mezclas se reticulan según procedimientos convencionales, en
particular mediante sistemas con azufre o peróxidos. Usualmente se
añaden compuestos de silano a las mezclas para aumentar la
compatibilidad entre el sílice y la base de polímero.
El artículo de S. Varughese y D.K. Tripathy
publicado en el "Journal of Applied Polymer Science", Vol. 44,
páginas 1847-1852 (1992) publica un estudio sobre el
comportamiento geométrico de las mezclas que consisten en caucho
natural epoxidizado (ENR) y sílice que están libres de agentes de
reticulado convencionales, para investigar las interacciones entre
ENR y sílice. En particular, se prepararon mezclan que contienen ENR
epoxidizado a 50 mol% (ENR-50), sílice y
opcionalmente bis(trietoxisililpropil) tetrasulfato
(Si-69) como agente de compatibilización. Las
mezclas se prepararon en un mezclador de dos cilindros de
laboratorio usando un tiempo de mezcla lo más corto posible para
evitar la adhesión de las mezclas a los cilindros del mezclador. Las
propiedades reológicas se estudiaron usando o reómetro calentado a
180ºC durante 1 hora. Según los autores, los resultados obtenidos se
dicen para demostrar que se produce una reacción química entre el
sílice y el ENR-50, provocando una leve
reticulación. Se dice que un nivel de reticulado ligeramente más
alto se puede obtener en las muestras que contienen silano.
A partir de las curvas geométricas publicadas en
el artículo citado anteriormente, incluso puede verse un modesto
aumento en los valores de torsión (evaluado por el solicitante en
unos 5 dN-m después de 1 hora de calentamiento a
180ºC - ver página 1849, Figura 1, Curva D) con un índice bastante
modesto. Estos valores, por lo tanto, parece que indican la
existencia de un cierto grado de reticulación en las mezclas que
contienen sílice y ENR-50, pero es de extensión
modesta y sobre todo tiene un índice de reticulado extremadamente
bajo, que es totalmente insuficiente para los mismos para ser de uso
práctico. Este hecho es confirmado por los mismos autores del
artículo mencionado anteriormente, cuando dicen que la reticulación
asumida entre los grupos epóxido y los grupos silanol en el sílice
requeriría una energía de activación mayor que la de los procesos de
vulcanización comunes (ver la página 1849). De esta manera, estas
mezclas serían totalmente inadecuadas para la producción a escala
industrial de productos manufacturados elastoméricos reticulados en
general, y específicamente de neumáticos.
El solicitante ha encontrado ahora,
sorprendentemente, que los productos manufacturados reticulados, y
en particular neumáticos para las ruedas de vehículos, se pueden
producir esencialmente sin agentes de reticulación adicionales,
usando composiciones que se pueden reticular que comprenden un
polímero elastomérico que contiene grupos epóxido y un relleno
activo que contiene grupos hidroxil. Calentando a una temperatura
predeterminada y durante un tiempo predeterminado, estas
composiciones consiguen un alto grado de reticulación en cortos
periodos de tiempo, permitiendo así que se usen para la producción a
escala industrial de productos manufacturados reticulados, y en
particular de neumáticos.
Según un primer aspecto, la presente invención,
de esta manera, se refiere a un procedimiento para producir
neumáticos para las ruedas de vehículos, comprendiendo dicho
procedimiento las siguientes fases:
- hacer un neumático en crudo que comprende por
lo menos un material elastomérico reticulable;
- moldear el neumático en crudo en una cavidad de
moldeo definida en un molde de vulcanización;
- reticular el material elastomérico mediante
calentamiento del neumático a una temperatura predeterminada y
durante un periodo de tiempo predeterminado;
Caracterizado por el hecho de que el neumático en
crudo comprende por lo menos un material elastomérico reticulable
que comprende un polímero elastomérico que contiene grupos epóxido y
un relleno activo que contiene grupos hidroxil que están dispersos
en dicho polímero, y por el hecho de que la fase de reticulado de
dicho material elastomérico se realiza esencialmente sin agentes de
reticulación adicionales.
Según un aspecto preferido, la fase de
reticulación se realiza mediante el calentamiento del neumático a
una temperatura máxima de por lo menos 100ºC, preferiblemente de por
lo menos 120ºC, durante un periodo de tiempo de por lo menos 3
minutos, preferiblemente de por lo menos 5 minutos.
Según otro aspecto preferido, el relleno activo
está disperso en el polímero elastomérico que contiene grupos
epóxido, con un índice de dispersión mayor del 90%, preferiblemente
mayor del 95%, incluso más preferiblemente mayor del 98%.
Según otro aspecto preferido, el material
elastomérico reticulable se caracteriza por un grado efectivo de
reticulación igual a por lo menos el 65% después de no más de 5
minutos de calentamiento a 170ºC.
En un segundo aspecto, la presente invención se
refiere a un neumático para ruedas de vehículos, que comprende uno o
más componentes hechos de material elastomérico reticulado,
caracterizado por el hecho de que por lo menos uno de dichos
componentes comprende un material elastomérico reticulado que
comprende un polímero elastomérico que contiene grupos epóxido y un
relleno activo que contiene grupos hidroxil disperso en dicho
polímero, reticulándose dicho material esencialmente sin agentes de
reticulación adicionales.
Según otro aspecto, la invención se refiere a una
composición que comprende un polímero elastomérico que contiene
grupos epóxido y un relleno activo que contiene grupos hidroxil
dispersos en dicho polímero, siendo dicha composición reticulable
esencialmente sin agentes de reticulación adicionales y
caracterizándose por un grado efectivo de reticulación igual a por
lo menos un 65% después de no más de 5 minutos de calentamiento a
170ºC.
Según otro aspecto, la presente invención se
refiere a un producto manufacturado reticulado, que comprende un
polímero elastomérico que contiene grupos epóxido y un relleno
activo que contiene grupos hidroxil que está disperso en dicho
polímero, caracterizado por el hecho de que dicho producto
manufacturado se reticula esencialmente sin agentes de reticulación
adicionales, y el relleno está disperso en el polímero, con un
índice de dispersión mayor del 90%, preferiblemente mayor del 95%,
incluso más preferiblemente mayor del 98%.
Según otro aspecto, la presente invención se
refiere a un procedimiento para preparar una composición
elastomérica que comprende un polímero elastomérico que contiene
grupos epóxido y un relleno activo que contiene grupos hidroxil que
está disperso en dicho polímero, siendo dicha composición
reticulable sin agentes de reticulación adicionales, comprendiendo
dicho procedimiento la mezcla del relleno activo con el polímero
durante un periodo de tiempo predeterminado para obtener un grado de
dispersión del relleno mayor del 90%, y a una temperatura
predeterminada para evitar el reticulado previo de la
composición.
Para los propósitos de la presente descripción y
las reivindicaciones, la expresión "esencialmente sin agentes de
reticulación adicionales" significa que la composición
reticulable no está sometida a la acción de otros sistemas capaces
de provocar la reticulación, o más que otros productos que pueden
estar presentes en la composición pueden en sí mismos participar en
la reacción de reticulación, pero que se usan en cantidades menores
que la cantidad mínima requerida para obtener un grado apreciable de
reticulación en cortos periodos de tiempo (por ejemplo en 5
minutos). En particular, las composiciones según la presente
invención son reticulables esencialmente sin ninguno de los sistemas
de reticulación usualmente usados en la técnica, tales como, por
ejemplo, azufre o donadores de azufre, peróxidos u otros iniciadores
radicales, y ninguna de estas composiciones está sometida a la
acción de radiación de alta energía (UV, rayos gamma, etc.) para
inducir el fenómeno de reticulación en el polímero.
Para los propósitos de la presente descripción y
las reivindicaciones, la expresión "grado efectivo de
reticulación" (%R_{eff}) significa, con referencia a una curva
reométrica de MDR (MDR = reómetro de matriz desplazable) obtenida
en una muestra de la composición calentada a 170ºC durante un tiempo
total de 30 minutos, la diferencia entre los valores de torsión
efectiva (M_{eff}) y torsión mínima (M_{L}), que se expresa como
un porcentaje relativo a la diferencia entre la torsión final
(M_{fin}), es decir, en el momento t_{fin} = 30 min, y
M_{L}:
(1)%R_{eff} =
\frac{M_{eff} - M_{L}}{M_{fin} - M_{L}} *
100
El valor M_{eff} se determina de manera no
ambigua a partir de la curva MDR como el valor de la torsión en el
punto de intersección entre:
- la línea (A) que pasa entre el punto mínimo
sobre la curva MDR (t_{ML}; M_{L}) y el punto en el que hay un
aumento de 1 dN\cdotm en el valor de torsión respecto a M_{L}
(t_{s1}; M_{L+1}); y:
- la línea (B) que pasa entre el punto final (30;
M_{fin}) en el punto en el que hay un aumento en el valor de
torsión respecto a M_{L} igual al 90% de la variación total de
torsión entre el valor máximo M_{H} y el valor mínimo M_{L}
(t_{90}; M_{L} + 0,9 (M_{H} - M_{L}).
Los gradientes de las líneas (A) y (B)
representan una medida, respectivamente, de la velocidad de
reticulación inicial principal (es decir, en el primer periodo
después del punto mínimo M_{L} en el que ha empezado la
reticulación) y la velocidad de reticulación final principal (es
decir, en el periodo entre el punto en el que se obtiene el 90% de
la reticulación total y el punto final, ajustado a 30 minutos).
La figura 1 es una curva MDR típica en la que se
muestran los puntos característicos y las líneas (A) y (B). Las
siguientes ecuaciones (2) y (3) representan las líneas A y B,
respectivamente:
(2)M = v_{i} *
t + (M_{L} + 1) - v_{i} *
t_{s1}
(3)M = v_{f} *
t + M_{fin} - v_{f} *
30
donde M_{L}, t_{s1} y M_{fin}
se definen anteriormente,
mientras:
(4)V_{i} =
\frac{1}{t_{s1} -
t_{ML}}
(5)V_{f} =
\frac{M_{fin} - (M_{L} + 0,9(M_{H} - M_{L}))}{30 -
t_{90}}
Igualando las ecuaciones (2) y (3) se obtiene la
expresión que hace posible calcular t_{eff} y, de esta manera,
M_{eff}:
(6)t_{eff} =
\frac{M_{fin} - (M_{L} + 1) - V_{f} * 30 + V_{i} * t_{s1}}{V_{i} -
V_{f}}
(7)M_{eff} =
V_{i} * t_{eff} + (M_{L} + 1) - V_{i} *
t_{s1}
Las curvas MDR se pueden determinar tal como se
describe en el estándar ASTM D5289-85.
Los polímeros que contienen grupos epóxido que se
pueden usar en las composiciones según la presente invención son
homopolímeros o copolímeros con propiedades elastoméricas, que
tienen una temperatura de transición de vidrio (Tg) de menos de
23ºC, preferiblemente menor de 0ºC, que contiene por lo menos un
0,05 mol%, preferiblemente entre el 0,1 y el 70 mol%, incluso más
preferiblemente entre 0,5 y 60 mol%, de grupos epóxido respecto al
número total de moles de monómeros presente en el polímero. Las
mezclas de diferentes polímeros que contienen grupos epóxido, o
alternativamente mezclas de uno o más polímeros epoxidizados con uno
o más polímeros elastoméricos no epoxidizados, también entran en
esta definición.
En el caso de copolímeros, éstos pueden tener una
estructura aleatoria, en bloque, injertada o mezclada. El peso
molecular promedio del polímero de base está preferiblemente entre
2000 y 1.000.000, preferiblemente entre 50.000 y 500.000.
En particular, se prefieren homopolímeros o
copolímeros de dieno epoxidizado, en los que la estructura del
polímero de base, de origen sintético o natural, están derivados a
partir de uno o más monómeros de dieno conjugados, opcionalmente
copolimerizados con comonómeros monovinilarenos y/o polares.
Los polímeros que se prefieren particularmente
son los derivados de la (co)polimerización de monómeros de
dieno que contienen entre 4 y 12, preferiblemente entre 4 y 8,
átomos de carbono, elegidos, por ejemplo, entre:
1,3-butadieno, isopreno,
2,3-dimetil-1,3-butadieno,
3-butil-1,3-octadieno,
2-fenil-1,3-butadieno
y similares, o mezclas de los mismos.
1-3-butadieno e isopreno se
prefieren particularmente.
Monovinilarenos que se pueden usar opcionalmente
como comonómeros generalmente contienen entre 8 y 20,
preferiblemente entre 8 y 12, átomos de carbono y se pueden elegir,
por ejemplo, entre: estireno, 1-vinilnaftaleno,
2-vinilnaftaleno; varios alquil, cicloalquil, aril,
alquilaril o derivados arilalquil de estireno, tales como, por
ejemplo: 3-metilestireno,
4-propilestireno,
4-ciclohexilestireno,
4-docecilestireno,
2-etil-4-benzilestireno,
4-p-tolilestireno,
4-(4-fenilbutil)estireno y similares, o
mezclas de los mismos. El estireno se prefiere particularmente.
Estos monovinilarenos se puede sustituir opcionalmente con uno o más
grupos funcionales, tales como grupos alcoxi, por ejemplo
4-metoxiestireno, grupos amino, por ejemplo
4-dimetilaminoestireno, y similares.
Se pueden introducir varios comonómeros polares
en la estructura del polímero de base, en particular vinilpirideno,
vinilquinolina, ésteres ácidos acrílico y alquilacrílico, nitrilos y
similares, o mezclas de los mismos, tales como, por ejemplo: metil
acrilato, etil acrilato, etil metacrilato, acrilonitrilo y
similares.
Entre los polímeros de dieno que se prefieren
particularmente hay: caucho natural, polibutadieno, poliisopreno,
copolímeros de estireno/butadieno, copolímeros de
butadieno/isopreno, copolímeros de estireno/isopreno, cauchos de
nitrilo y similares, o mezclas de los mismos.
En el caso de copolímeros, la cantidad de
comonómero de dieno respecto a los otros comonómeros es tal como
para asegurar que el polímero final tiene propiedades elastoméricas.
En este sentido, generalmente no es posible establecer la cantidad
mínima de comonómero de dieno requerido para obtener las deseadas
propiedades elastoméricas. Como guía, una cantidad de comonómero de
diseño de por lo menos el 50% en peso respecto al peso total del
comonómero se puede considerar generalmente suficiente.
El polímero de dieno de base se puede preparar
según técnicas conocidas, generalmente en emulsión, en suspensión o
en solución. El polímero de base así obtenido se somete a
continuación a epoxidización según técnicas conocidas, por ejemplo
mediante reacción en solución con un agente epoxidizante. Este
agente es generalmente un peróxido o un perácido, por ejemplo ácido
m-cloroperbenzoico, ácido preacético y similares, o
peróxido de hidrógeno en presencia de un ácido carboxílico o un
derivado del mismo, por ejemplo ácido acético, anhídrido acético y
similar, opcionalmente mezclado con un catalizador ácido tal como
ácido sulfúrico. Se describen otros detalles relativos a
procedimientos para epoxidizar polímeros elastoméricos, por ejemplo,
en la patente US-4.341.672 o por parte de Schulz y
otros en "Rubber Chemistry and Technology", Vol. 55, p. 809 y
siguientes.
Polímeros que contienen grupos epóxido que
también se pueden usar son copolímeros elastoméricos de una o más
monoolefinas con un comonómero olefínico que contiene uno o más
grupos epóxido. Las monoolefinas se pueden elegir entre: etileno y
\alpha-olefinas que generalmente contienen entre 3
y 12 átomos de carbono, tales como, por ejemplo:
propileno, 1-buteno,
1-penteno, 1-hexeno,
1-octeno y similares, o mezclas de los mismos. Se
prefieren los siguientes: copolímeros entre etileno y una
\alpha-olefina, y opcionalmente un dieno;
homopolímeros de isobuteno o copolímeros del mismo con cantidades
menores de un dieno, que opcionalmente están por lo menos
parcialmente halogenadas. El dieno opcionalmente presente
generalmente contiene entre 4 y 20 átomos de carbono y se eligen
preferiblemente entre: 1,3-butadieno, isopreno,
1,4-hexadieno, 1,4-ciclohexadieno,
5-etilideno-2-norborneno,
5-metileno-2-norborneno
y similares. Entre éstos, los siguientes se prefieren
particularmente: copolímeros etileno/propileno (EPR) o copolímeros
etileno/propileno/dieno (EPDM); poliisobuteno; cauchos de butil;
cauchos de halobutil, en particular cauchos de clorobutil o
bromobutil; y similares, o mezclas de los mismos. Se pueden elegir
comonómeros olefínicos que contiene grupos epóxido, por ejemplo,
entre: glicidil acrilato, glicidil metacrilato, monóxido de
vinilciclohexano, alil glicidil éter y metalil glicidil éter. La
introducción de grupos epóxido mediante los comonómeros epoxidizados
citados anteriormente se puede realizar mediante copolimerización de
los correspondientes monómeros según técnicas conocidas, en
particular mediante copolimerización radical en emulsión. Cuando
está presente un comonómero de dieno, éste se puede usar para
introducir grupos epóxido mediante una reacción de epoxidación, tal
como se ha descrito anteriormente.
Ejemplos de polímeros elastoméricos epoxidizados
que se pueden usar en la presente invención y que están
habitualmente comercialmente disponibles son los productos
Epoxyprene® de Guthrie (caucho natural epoxidizado - ENR) y los
productos Poly BD® de Elf Atochem (polibutadieno epoxidizado).
Para los propósitos de la presente invención, la
expresión "relleno activo que contiene grupos hidroxil"
significa un material de naturaleza inorgánica u orgánica en forma
subdividida, cuya superficie soporta grupos hidroxil activos capaces
de interactuar con los grupos epóxido del polímero. Los siguientes
materiales, por ejemplo, pueden estar incluidos en esta clase:
sílice, en particular sílice precipitada y sílice pirogénica,
alúmina, óxido de titanio, fibras de celulosa, celulosa
microcristalina, zeolitas, kaolín y similares, o mezclas de los
mismos. También es posible usar rellenos, que no son activos por sí
mismos, cuya superficie se modifica con grupos hidroxil, por ejemplo
negro de carbono por lo menos parcialmente recubierto con sílice,
tal como se ha descrito, por ejemplo, en la solicitud de patente WO
96/37546 y WO 98/13428.
Los rellenos activos que se prefieren
particularmente son: sílice precipitada, sílice pirogénica, alúmina
o mezclas de los mismos. Para obtener una interacción efectiva con
el polímero epoxidizado, el área de superficie del relleno activo
(determinada mediante el procedimiento BET) es preferiblemente mayor
de 40 m^{2}/g, incluso más preferiblemente entre 80 y 600
m^{2}/g, mientras la densidad de los grupos hidroxil activos
presentes en el relleno es generalmente mayor que 1 grupo/m^{2},
preferiblemente mayor que 5 grupos/m^{2}. La densidad de los
grupos hidroxil activos se puede determinar mediante análisis NMR,
tal como se ha descrito, por ejemplo, por parte de Leonardelli y
otros, en J. Am. Chem. Soc., 114, 16 (1992).
En particular, se pueden elegir ventajosamente
productos comerciales que se pueden usar como rellenos activos según
la presente invención, por ejemplo, entre: productos VN3 de Degusta,
productos Zeosil® de Rhône-Poulenc y productos
Ecoblack® de Cabot Corp.
La cantidad mínima de relleno requerida para
obtener un grado de reticulación satisfactorio se puede determinar
como una función de los materiales específicos usados y las
características que se desean obtener para el producto manufacturado
reticulado final. Sobre la base de las investigaciones realizadas,
el solicitante ha encontrado que, en general, es necesario usar una
cantidad de relleno activo mayor de 20 phr, preferiblemente entre 30
y 150 phr (phr = partes en peso por 100 partes en peso de base de
polímero).
El relleno activo se puede usar como una mezcla
con otros rellenos no activos comúnmente usados como reforzadores en
composiciones elastoméricas reticuladas, por ejemplo negro de
carbono, carbonato de calcio y similares. Se ha encontrado que una
cantidad de relleno activo igual a por lo menos un 50% en peso del
peso total del relleno presente en la mezcla es suficiente para
obtener un resultado satisfactorio. Naturalmente, estas cantidades
pueden variar en función de la naturaleza de los rellenos usados y
las características requeridas para el producto manufacturado
reticulado final.
El índice de dispersión (D%) del relleno activo
en la base de polímero se puede determinar mediante análisis con un
microscopio óptico o electrónico de una sección fina (espesor: 1
\mum) de la composición sobre la base del número de partículas de
relleno no disperso. Convencionalmente, el relleno que se agrega en
forma de partículas con un diámetro mayor o igual a 7 \mum se
considera como "no disperso".
El índice de dispersión se calcula según la
siguiente fórmula:
(8)D% = (1 -
0,4 * V/L) *
100
donde:
(9)V =
A/A_{tot} *
100
(10)L =
d_{c}/d_{f} *
F%
A = área total de las partículas no
dispersas;
A_{tot} = área total de la sección
examinada;
d_{c} = densidad de la composición;
d_{f} = densidad del relleno;
%F = % en peso del relleno presente en la
composición.
El factor 0,4 en la fórmula (8), usualmente
conocido como el "factor de hinchado", es un parámetro de
naturaleza empírica que da una medida de la cantidad de relleno
presente de manera efectiva en los agregados no dispersos, teniendo
en cuenta el hecho de que una cierta cantidad de polímero
"atrapado" está presente en estos agregados. Cuando el relleno
por sí mismo no se puede distinguir fácilmente de la matriz de
polímero de los alrededores, en particular cuando se usa un
microscopio óptico, se puede añadir una pequeña cantidad de agente
de contraste adecuado, por ejemplo negro de carbono, al relleno.
Otros detalles respecto a la determinación del
índice de dispersión del relleno se dan, por ejemplo, en: "Carbon
Black Dispersión Measurement. Part II. Influence of Dispersion on
Physical Properties" de B.R. Richmond (Meeting de la División de
Caucho, ACS, Octubre 26-29, 1993).
Las composiciones reticulables según la presente
invención pueden comprender aditivos comúnmente usados, elegidos
sobre la base de la aplicación específica para la que están
pensadas. Por ejemplo, antioxidantes, agentes de protección,
plastificadores, adhesivos, agentes
anti-ozonización, resinas de curado, resinas de
modificación, fibras (por ejemplo pulpa de Kevlar®), y similares, se
pueden añadir a estas composiciones. En particular, para mejorar la
procesabilidad, se puede añadir un lubricante, generalmente elegido
entre aceites minerales, aceites de planta, aceites sintéticos y
similares, o mezclas de los mismos, por ejemplo: aceite aromático,
aceite nafténico, phtalatos, aceite de soja, aceite de soja
epoxidizado y similares, a las composiciones reticulables según la
presente invención. La cantidad de lubricante puede variar
generalmente entre 2 y 100 phr, preferiblemente entre 5 y 50
phr.
Las composiciones reticulables según la presente
invención se pueden preparar mezclando la base de polímero y el
relleno activo según técnicas conocidas en la técnica. La mezcla se
puede realizar, por ejemplo, usando un mezclador de molido abierto,
o un mezclador interno del tipo con rotores tangenciales (Banbury) o
rotores de interbloqueo (Intermix), o en mezcladores continuos de
tipo Ko-Kneader (Buss) o de tornillo doble que giran
en el mismo sentido o en sentidos opuestos.
Durante la mezcla, la temperatura se mantiene por
debajo de un valor predeterminado para evitar la reticulación
prematura de la composición. Para este fin, la temperatura se
mantiene generalmente por debajo de 130ºC, preferiblemente por
debajo de 100ºC, incluso más preferiblemente por debajo de 80ºC. En
lo que respecta al tiempo de mezcla, éste puede variar dentro de un
amplio rango, dependiendo principalmente de la composición
específica de la mezcla y del tipo de mezclador usado, y se
predeterminada para obtener el grado deseado de dispersión del
relleno en la base de polímero. En general, un resultado
satisfactorio se puede obtener con un tiempo de mezcla de más de 90
segundos, preferiblemente entre 3 y 35 minutos.
Para optimizar la dispersión del relleno mientras
se mantiene la temperatura por debajo de los valores indicados
anteriormente, también se pueden emplear proceso de mezcla de
múltiples etapas, opcionalmente usando una combinación de diferentes
mezcladores dispuestos en serie.
Como alternativa a los procesos de mezcla en
estado sólido citados anteriormente, para evitar problemas derivados
de un sobrecalentamiento de la mezcla con el consiguiente fenómeno
no deseado de reticulación previa, las composiciones reticulables
según la presente invención se pueden preparar ventajosamente
mezclando el relleno activo con la base de polímero en forma de una
emulsión acuosa o una solución en un solvente orgánico. El relleno
se puede usar como es o en forma de suspensión o dispersión en un
medio acuoso. El polímero así rellenado se separa posteriormente del
solvente o del agua mediante medios adecuados. Por ejemplo, cuando
se usa un polímero en emulsión, el polímero se puede precipitar en
forma de partículas incluyendo el relleno añadiendo un
coagulante.
Un coagulante que se puede usar, en particular es
una solución electrolítica, por ejemplo una solución de sodio acuosa
o de silicato de potasio. El proceso de coagulación se puede
promover usando un solvente orgánico volátil que se retira
posteriormente mediante evaporación durante la precipitación del
polímero relleno. Otros detalles respecto a los procesos de este
tipo para la preparación de elastómeros rellenos se dan, por
ejemplo, en la patente US-3.846.365.
La presente invención se representará también
ahora mediante una serie de realizaciones, con referencia a las
figuras adjuntas, en las que:
La figura 1 es una vista en sección transversal
con un recorte parcial de un neumático según la presente
invención;
La figura 2 muestra una curva MDR típica, en la
que se dan los puntos críticos y las líneas (A) y (B) tan como se
han definido anteriormente;
La figura 3 muestra las curvas MDR obtenidas para
los Ejemplos 5 y 6 que se dan posteriormente.
Con referencia a la figura 1, un neumático 1
comprende de manera convencional por lo menos una tela de carcasa 2
cuyos bordes laterales opuestos están doblados hacia el exterior
alrededor de respectivos núcleos de talón de anclaje 3, cada uno
encerrado en un talón 4 definido a lo largo de un borde
circunferencial interno del neumático, con el que el neumático se
acopla en una llanta 5 que forma parte de la rueda de un
vehículo.
A lo largo del desarrollo circunferencial de la
tela de carcasa 2 están aplicadas una o más bandas de cintura 6,
hechas usando cuerdas de metal o textiles encerradas en una lámina
de mezcla. Fuera de la tela de carcasa 2, en respectivas porciones
laterales opuestas de esta tela, también están aplicados un par de
flancos 7, cada uno de los cuales se extiende desde el talón 4 a una
llamada zona "lateral" 8 del neumático, definida mediante los
extremos opuestos de las bandas de cintura 6. Sobre las bandas de
cintura 6 se aplica circunferencialmente una banda de rodadura 9
cuyos bordes laterales acaban en los laterales 8, uniéndolos a los
flancos 7. La banda de rodadura 9 tiene externamente una superficie
de rodadura 9a, diseñada para entrar en contacto con el suelo, en la
superficie de cuya banda de rodadura pueden hacerse ranuras
circunferenciales 10 intercaladas con ranuras transversales, no
mostradas en la figura adjunta, que definen una pluralidad de
bloques 11 distribuidos de manera variada sobre dicha superficie de
rodadura 9a.
El procedimiento para producir el neumático según
la presente invención se puede realizar según técnicas y usando
aparatos conocidos en la técnica (ver, por ejemplo, las patentes EP
199.064, US 4.872.822 y US 4.768.937). Más particularmente, este
procedimiento comprende una fase de fabricación del neumático en
crudo, en la que una serie de artículos semiacabados, preparados de
antemano y de manera separada entre sí, y correspondientes a las
diferentes partes del neumático (telas de carcasa, bandas de
cintura, aros del talón, rellenos, flancos y banda de rodadura) se
combinan juntos usando una máquina de fabricación adecuada.
El neumático en crudo así obtenido se somete a
continuación a las fases posteriores de moldeado y reticulación.
Para este fin, se usa un molde de vulcanización que está diseñado
para recibir el neumático que se procesa en el interior de una
cavidad de moldeo que tiene paredes que están contramoldeadas a la
superficie externa del neumático cuando se completa la
reticulación.
El neumático en crudo se puede moldear
introduciendo un fluido presurizado en el espacio definido por la
superficie interna del neumático, para presionar la superficie
externa del neumático en crudo contra las paredes de la cavidad de
moldeo. En uno de los procedimientos de moldeado ampliamente
practicados, se prevé que la cámara de vulcanización hecha de
material elastomérico, llena con vapor y/u otro fluido bajo presión,
se expanda en el interior del neumático cerrado en el interior de la
cavidad de moldeo. De esta manera, el neumático en crudo se empuja
contra las paredes internas de la cavidad de moldeo, obteniendo así
el moldeado deseado. Alternativamente, el moldeado se puede realizar
sin una cámara de vulcanización expansible, proporcionando en el
interior del neumático un soporte de metal toroidal conformado según
la configuración de la superficie interna del neumático que se ha de
obtener (ver, por ejemplo, la patente EP 242.840). La diferencia en
coeficiente de expansión térmica entre el soporte de metal toroidal
y el material elastomérico en crudo se explota para conseguir una
presión de moldeo adecuada.
En este punto, se realiza la fase de reticulación
del material elastomérico en crudo presente en el neumático. Para
este fin, la pared externa del molde de vulcanización se coloca en
contacto con un fluido de calentamiento (generalmente vapor) de
manera que la pared externa alcanza una temperatura máxima
generalmente entre 100ºC y 200ºC. Simultáneamente, la superficie
interna del neumático se lleva a la temperatura de reticulación
usando el mismo fluido presurizado usado para presionar el neumático
contra las paredes de la cavidad de moldeo, calentada a una
temperatura máxima entre 100 y 250ºC. El tiempo requerido para
obtener un grado de reticulación satisfactorio en toda la masa del
material elastomérico puede variar entre 3 minutos y 60 minutos y
depende principalmente de las dimensiones del neumático.
Se dan a continuación una serie de realizaciones
de la presente invención.
Ejemplos
1-4
Las composiciones dadas en la Tabla 1 se
prepararon usando un mezclador de cilindro abierto, con un tiempo de
mezclado de unos 30 minutos, manteniendo la temperatura máxima a
unos 70ºC.
Las composiciones así preparadas se sometieron a
análisis reométrico MDR usando un reómetro MDR de Monsanto,
realizándose las pruebas a 170ºC durante 30 minutos, con una
frecuencia de oscilación de 1,66 Hz (100 oscilaciones por minuto) y
una amplitud de oscilación de \pm0,5º. La Tabla 1 da los
parámetros para las curvas MDR así obtenidas.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ (*) Comparación\cr \begin{minipage}[t]{145mm} Epoxyprene \registrado ERN 25: caucho natural epoxidizado que contiene 25 mol\% de grupos epóxido (Guthrie);\end{minipage} \cr \begin{minipage}[t]{145mm} Zeosil \registrado 1165: sílice precipitada con un área de superficie igual a 165 m ^{2} /g y una densidad de grupos hidroxil igual a 13,1 grupos/nm ^{2} (Rhône-Poulenc) \end{minipage} \cr}
Los ejemplos dados en la Tabla 1 muestran que,
con las composiciones según la invención que contienen sílice, es
posible conseguir un alto grado de reticulación sin la adición de
ningún sistema de reticulado convencional. En contraste, usando
solamente negro de carbono (esencialmente libre de grupos hidroxil
activos) en lugar de sílice, no es posible obtener un reticulado
apreciable en tiempos industrialmente aceptables.
Ejemplos
5-6
Las composiciones dadas en la Tabla 2 se
prepararon usando el mismo mezclador abierto que en los Ejemplos 1 a
4, con un tiempo de mezcla de unos 30 minutos, manteniéndose la
temperatura máxima a unos 60ºC.
Las composiciones así preparadas se sometieron a
análisis geométrico MDR usando el mismo reómetro y bajo las mismas
condiciones que en los Ejemplos 1 a 4. Las curvas reométricas así
obtenidas se dan en la figura 3 (línea continua: Ej. 5, línea de
trazos: Ej. 6), mientras que los parámetros significativos se dan en
la Tabla 2.
Las propiedades mecánicas (según el estándar ISO
37) y la dureza en grados IRHD (según el estándar ISO 48) se
midieron en muestras de las composiciones citadas anteriormente
reticuladas a 170ºC durante 10 minutos. Los resultados se dan en la
Tabla 2.
Como puede verse a partir de los datos dados en
la Tabla 2, la composición según la presente invención, que está
libre de agentes de reticulación convencionales, hace posible
obtener un producto reticulado que tiene características que son
totalmente comparables con las que se pueden obtener mediante la
misma composición a la que se ha añadido un sistema de reticulado
convencional basado en azufre.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ (*) Comparación\cr \begin{minipage}[t]{145mm} Epoxyprene® ERN 50: caucho natural epoxidizado que contiene 50 mol% de grupos epóxido (Guthrie); \end{minipage} \cr \begin{minipage}[t]{145mm} Vulkanox® HS: 2,2,4-trimetil-1,2-dihidroquinolina oligomerizado (antioxidante – Bayer); \end{minipage} \cr \begin{minipage}[t]{145mm} Vulkacit® CZ: N-ciclohexil-2-benzotiazilsufenamida (acelerador – Bayer). \end{minipage} \cr}
Ejemplos
7-9
Se prepararon composiciones que consisten en 100
phr de 50% caucho natural epoxidizado (Epoxyprene® ENR 50), 70 phr
de sílice (Zeosil® 1165) y 1,5 phr de antioxidante (Vulkanox®
HS).
Para el Ejemplo 7, se usó el mismo mezclador de
cilindro abierto que en los Ejemplos 1 a 4, con un tiempo de mezcla
de unos 30 minutos, manteniéndose la temperatura máxima a unos 60ºC.
El Ejemplo 8 se realizó usando un mezclador cerrado con rotores de
bloqueo mutuo (Intermix), con un tiempo de procesamiento de 20
minutos y una temperatura máxima de 95ºC. Finalmente, el Ejemplo 9
se realizó usando un mezclador cerrado con rotores tangenciales
(Banbury), con un tiempo de procesamiento de 5 minutos, alcanzando
una temperatura máxima de 120ºC. Para los Ejemplos 8 y 9, la mezcla
se volvió a procesar posteriormente en un mezclador abierto durante
unos 2 minutos para obtener una lámina uniforme, a partir de la cual
se tomaron las muestras para las pruebas posteriores.
Las mezclas así obtenidas se reticularon a 170ºC
durante 10 minutos. Los resultados se dan en la Tabla 3. Para el
Ejemplo 9 (comparativo) no se da ningún dato relacionado con las
curvas MDR, ya que son apenas reprocibles.
Queda claro a partir de estos datos que una
dispersión insuficiente del sílice en la matriz de polímero (Ej. 9)
provoca un producto reticulado con unas pobres propiedades de
resistencia a la tracción.
\hskip0.5cm (*) Comparación |
Ejemplos
10-14
Las composiciones dadas en la Tabla 4 se
prepararon usando el mismo mezclador abierto de los Ejemplos 1 a 4,
con un tiempo de mezcla de unos 30 minutos, manteniéndose la
temperatura máxima a unos 60ºC. El análisis con microscopio óptico
de las composiciones así obtenidas mostraron una dispersión del
relleno esencialmente completa. Los datos relacionados con las
curvas reométricas (obtenidas tal como se describe en los Ejemplos 1
a 4) se dan en la Tabla 4. Las propiedades mecánicas (según el
estándar ISO 37) y la densidad de reticulación (d_{R}) se midieron
en muestras reticuladas. La densidad de reticulación se determinó
midiendo el hinchado en tolueno.
Los resultados obtenidos demuestran que las
composiciones que contienen una mezcla de sílice y negro de carbono
como relleno son capaces de reticular de una manera efectiva,
estando previsto que la sílice sea predominante respecto a la
cantidad total de relleno añadido.
\hskip0.5cm (*) Comparación |
Se preparó una composición consistente en 100 phr
de 10% de caucho natural epoxidizado (Epoxyprene® ENR 10) y 70 phr
de sílice (Zeosil® 1165), usando el mismo mezclador abierto que en
los Ejemplos 1 a 4. La composición se reticuló mediante
calentamiento a 170ºC durante 10 minutos. Se midió lo siguiente en
una muestra del material reticulado:
- la dureza en grados IRHD según el estándar ISO
48;
- el módulo de elasticidad E', determinado usando
un dispositivo dinámico Inston en
tracción-compresión según los siguientes
procedimientos.
Una pieza de prueba de material reticulado, de
forma cilíndrica (longitud = 25 mm; diámetro = 14 mm), precarga en
compresión hasta una deformación longitudinal del 10% respecto a la
longitud inicial, y mantenida a 70ºC durante toda la prueba, se
sometió a una deformación sinusoidal dinámica de amplitud \pm
3,33% respecto a la longitud bajo precarga, con una frecuencia de
100 Hz.
Los resultados obtenidos son como siguen:
Dureza IRHD | 90 a 23ºC |
Dureza IRHD | 84 a 100ºC |
Módulo de elasticidad (E') a 70ºC | 30,2 MPa |
Los altos valores de dureza y módulo de
elasticidad dinámico incluso a alta temperatura muestran claramente
que esta composición es particularmente adecuada para constituir el
relleno en un talón de neumático, para el cual se requieren
generalmente una dureza IRHD a 100ºC mayor de 80 y un módulo de
elasticidad E' a 70ºC mayor de 15 MPa.
Claims (54)
1. Procedimiento para producir neumáticos para
las ruedas de vehículos, comprendiendo dicho procedimiento las
siguientes fases:
- hacer un neumático en crudo que comprende por
lo menos un material elastomérico reticulable;
- moldear el neumático en crudo en una cavidad de
moldeo definida en un molde de vulcanización;
- reticular el material elastomérico mediante
calentamiento del neumático a una temperatura predeterminada y
durante un periodo de tiempo predeterminado;
Caracterizado por el hecho de que el
neumático en crudo comprende por lo menos un material elastomérico
reticulable que comprende un polímero elastomérico que contiene
grupos epóxido y un relleno activo que contiene grupos hidroxil que
están dispersos en dicho polímero, y por el hecho de que la fase de
reticulado de dicho material elastomérico se realiza esencialmente
sin agentes de reticulación adicionales.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que la fase de reticulación se realiza mediante el calentamiento del
neumático a una temperatura máxima de por lo menos 100ºC durante un
periodo de tiempo de por lo menos 3 minutos.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el
que la fase de reticulación se realiza mediante el calentamiento del
neumático a una temperatura máxima de por lo menos 120ºC durante un
periodo de tiempo de por lo menos 5 minutos.
4. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el relleno activo está
disperso en el polímero elastomérico que contiene grupos epóxido,
con un índice de dispersión mayor del 90%.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el
que el relleno activo está disperso en el polímero elastomérico que
contiene grupos epóxido, con un índice de dispersión mayor del
95%.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en
el que el relleno activo está disperso en el polímero elastomérico
que contiene grupos epóxido, con un índice de dispersión mayor del
98%.
7. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el material elastomérico
reticulable se caracteriza por un grado efectivo de
reticulación igual a por lo menos un 65% después de no más de 5
minutos de calentamiento a 170ºC.
8. Composición que comprende un polímero
elastomérico que contiene grupos epóxido y un relleno activo que
contiene grupos hidroxil dispersos en dicho polímero, siendo dicha
composición reticulable esencialmente sin agentes de reticulación
adicionales y caracterizándose por un grado efectivo de
reticulación igual a por lo menos un 65% después de no más de 5
minutos de calentamiento a 170ºC.
9. Composición según la reivindicación 8, en la
que el relleno activo está disperso en el polímero elastomérico que
contiene grupos epóxido, con un índice de dispersión mayor del
90%.
10. Composición según la reivindicación 9, en la
que el relleno activo está disperso en el polímero elastomérico que
contiene grupos epóxido, con un índice de dispersión mayor del
95%.
11. Composición según la reivindicación 9, en la
que el relleno activo está disperso en el polímero elastomérico que
contiene grupos epóxido, con un índice de dispersión mayor del
98%.
12. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 11, en la que el polímero elastomérico que
contiene grupos epóxido es un homopolímero o copolímero con
propiedades elastoméricas, que tiene una temperatura de transición
de vidrio (T_{g}) menor de 23ºC.
13. Composición según la reivindicación 12, en la
que el polímero elastomérico que contiene grupos epóxido tiene una
temperatura de transición de vidrio (T_{g}) menor de 0ºC.
14. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 13, en la que el polímero elastomérico contiene
por lo menos un 0,05 mol% de grupos epóxido respecto al número total
de moles de monómero presentes en el polímero.
15. Composición según la reivindicación 14, en la
que el polímero elastomérico contiene entre un 0,1 y 70 mol% de
grupos epóxido respecto al número total de moles de monómeros
presentes en el polímero.
\newpage
16. Composición según la reivindicación 15, en la
que el polímero elastomérico contiene entre un 0,5 y 60 mol% de
grupos epóxido respecto al número total de moles de monómeros
presentes en el polímero.
17. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 16, en la que el polímero elastomérico tiene un
peso molecular principal entre 2.000 y 1.000.000.
18. Composición según la reivindicación 17, en la
que el polímero elastomérico tiene un peso molecular principal entre
50.000 y 500.000.
19. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 18, en la que el polímero elastomérico es un
homopolímero o copolímero de dieno epoxidizado derivado a partir de
uno o más monómeros de dieno conjugados, opcionalmente
copolimerizados con monovinilarenos y/o comonómeros polares.
20. Composición según la reivindicación 19, en la
que el polímero elastomérico que contiene grupos epóxido se elige
entre: caucho natural, polibutadieno, poliisopreno, copolímeros
estireno/butadieno, copolímeros butadieno/isopreno, copolímeros
estireno/isopreno, cauchos de nitrilo o mezclas de los mismos.
21. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 18, en la que el polímero elastomérico es un
copolímero de una o más monoolefinas con un comonómero olefínico que
contiene uno o más grupos epóxido.
22. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 21, en la que el polímero elastomérico es una
mezcla de uno o más polímeros elastoméricos no epoxidizados.
23. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 22, en la que el relleno activo se elige entre:
sílice, alúmina, óxido de titanio, fibras de celulosa, celulosa
microcristalina, zeolitas, kaolín, o mezclas de los mismos.
24. Composición según la reivindicación 23, en la
que el relleno activo se elige entre sílice precipitada, sílice
pirogénica, alúmina, o mezclas de los mismos.
25. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 22, en la que el relleno activo es un relleno
cuya superficie se modifica con grupos hidroxil.
26. Composición según la reivindicación 25, en la
que el relleno activo es negro de carbono recubierto por lo menos
parcialmente con sílice.
27. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 26, en la que el área de superficie del relleno
activo es mayor de 40 m^{2}/g.
28. Composición según la reivindicación 27, en la
que el área de superficie del relleno activo está comprendida entre
80 y 600 m^{2}/g.
29. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 28, en la que el relleno tiene una densidad de
grupos hidroxil activos mayor de 1 grupo/nm^{2}.
30. Composición según la reivindicación 29, en la
que el relleno tiene una densidad de grupos hidroxil activos mayor
de 5 grupos/nm^{2}.
31. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 30, en la que el relleno activo está presente
en una cantidad mayor de 20 phr.
32. Composición según la reivindicación 31, en la
que el relleno activo está presente en una cantidad entre 30 y 150
phr.
33. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 32, en la que el relleno activo es una mezcla
con un relleno de refuerzo no activo.
34. Composición según la reivindicación 33, en la
que el relleno activo es por lo menos un 50% en peso del relleno
total presente en la composición.
35. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 34, que también comprende uno o más aditivos
elegidos entre: antioxidantes, agentes de protección,
plastificadores, adhesivos, agentes antiozonizantes, resinas de
curado, resinas de modificación, fibras y similares.
36. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 35, que también comprende un lubricante.
37. Composición según la reivindicación 36, en la
que el lubricante está presente en una cantidad entre 2 y 100
phr.
38. Composición según la reivindicación 37, en la
que el lubricante está presente en una cantidad entre 5 y 50
phr.
39. Procedimiento para preparar una composición
elastomérica que comprende un polímero elastomérico que contiene
grupos epóxido y un relleno activo que contiene grupos hidroxil que
está disperso en dicho polímero, siendo dicha composición
reticulable sin agentes de reticulación adicionales, comprendiendo
dicho procedimiento la mezcla del relleno activo con el polímero
durante un periodo de tiempo predeterminado para obtener un grado de
dispersión del relleno mayor del 90%, y a una temperatura
predeterminada para evitar el reticulado previo de la
composición.
40. Procedimiento según la reivindicación 39, en
el que la temperatura de mezcla se mantiene por debajo de 130ºC.
41. Procedimiento según la reivindicación 40, en
el que la temperatura de mezcla se mantiene por debajo de 100ºC.
42. Procedimiento según la reivindicación 41, en
el que la temperatura de mezcla se mantiene por debajo de 80ºC.
43. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 39 a 42, en el que el relleno activo y el polímero
se mezclan usando un mezclador abierto.
44. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 39 a 42, en el que el relleno activo y el polímero
se mezclan usando un mezclador interno.
45. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 39 a 42, en el que el relleno activo y el polímero
se mezclan usando un mezclador continuo.
46. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 43 a 45, en el que el tiempo de mezcla se mayor de
90 segundos.
47. Procedimiento según la reivindicación 46, en
el que el tiempo de mezcla está comprendido entre 3 y 35
minutos.
48. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 39 a 42, en el que el relleno activo se mezcla con
la base de polímero en forma de una emulsión acuosa o una solución
en un solvente orgánico, y el polímero que contiene el relleno
disperso se separa a continuación mediante precipitación.
49. Producto manufacturado reticulado, que
comprende un polímero elastomérico que contiene grupos epóxido y un
relleno activo que contiene grupos hidroxil que está disperso en
dicho polímero, caracterizado por el hecho de que dicho
producto manufacturado se reticula esencialmente sin agentes de
reticulación adicionales, y el relleno está disperso en el polímero,
con un índice de dispersión mayor del 90%.
50. Producto manufacturado según la
reivindicación 49, en el que el relleno activo está disperso en el
polímero elastomérico que contiene grupos epóxido, con un índice de
dispersión mayor del 95%.
51. Producto manufacturado según la
reivindicación 50, en el que el relleno activo está disperso en el
polímero elastomérico que contiene grupos epóxido, con un índice de
dispersión mayor del 98%.
52. Producto manufacturado según una cualquiera
de las reivindicaciones 49 a 51, que se obtiene mediante la
reticulación, esencialmente sin agentes de reticulación adicionales,
de una composición según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a
38.
53. Neumático para ruedas de vehículos, que
comprende uno o más componentes hechos de material elastomérico
reticulado, caracterizado por el hecho de que por lo menos
uno de dichos componentes comprende un material elastomérico
reticulado que comprende un polímero elastomérico que contiene
grupos epóxido y un relleno activo que contiene grupos hidroxil
disperso en dicho polímero, reticulándose dicho material
esencialmente sin agentes de reticulación adicionales.
54. Neumático según la reivindicación 53, en el
que el material elastomérico reticulado se obtiene mediante la
reticulación, esencialmente sin agentes de reticulación adicionales,
de una composición según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a
38.
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