MXPA97008883A - Llantas con marcas teñidas - Google Patents

Llantas con marcas teñidas

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MXPA97008883A
MXPA97008883A MXPA/A/1997/008883A MX9708883A MXPA97008883A MX PA97008883 A MXPA97008883 A MX PA97008883A MX 9708883 A MX9708883 A MX 9708883A MX PA97008883 A MXPA97008883 A MX PA97008883A
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Nath Majumdar Ramendra
Richard White John
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The Goodyear Tire & Rubber Company
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Abstract

Esta invención de refiere a un sustrato de caucho vulcanizado como por ejemplo una llanta y una capa de composición de caucho no negra, reticulada colocada sobre dicho sustrato, por ejemplo, una pared lateral blanca. En un aspecto, la invención se refiere a dicha llanta donde dicha pared lateral blanca es coloreada después de su vulcanización con un colorante de contraste. En otro aspecto se proporciona una solución de colorante que se conforma de un colorante disuelto en un solvente de hidrocarburo caracterizada porque tiene un parámetro de solubilidad de aproximadamente 12 a aproximadamente 20 (j/m3)1/2ú1/1000 de conformidad con el Polymer Handbook (Manuel de Polímeros). Al aplicarse tal solución de colorante por ejemplo sobre la parte blanca reticulada de una pared lateral de llanta, dicha solución de colorante penetra e hincha la menos una parte de dicha pared lateral de llanta blanca Al evaporarse el solvente, se forma una capa de penetración teñida. Un revestimiento de poliuretano que contiene estabilizadores para la luz puede aplicarse sobre el sustrato teñido para incrementar el color y su estabilización.

Description

LLANTAS CON MARCAS TEJIDAS REFERENCIA CRUZADA Esta solicitud es una continuación en parte de la Solicitud de Patente Norteamericana Na. SN 08/448, ¿35, presentada el día 23 de Mayo de 1995 y titulada TIRES WITH DYED INDICIA (LLANTAS CON MARCAS TEAIDAS). CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere al teñido de artículos o productos elastoméricos hinchables en solvente no negros. Más específicamente, la presente invención se refiere a una solución de colorante que es generalmente un colorante soluble en hidrocarburo disuelto en un solvente de hidrocarburo, la solución de colorante se emplea para penetrar y teñir un caucho al hidrocarburo hinchabie no negro. El caucho no negro puede, en general, ser integral o bien adherirse a un sustrato elastomérico o bien termoendurecido. Se proporciona un aparato para aplicar la solución de colorante en forma de un surtidor que consiste de una reserva y de un aplicadar co o por ejemplo una punta de fieltro. La presente invención se enfoca especialmente hacia el teñido de las partes de pared lateral blancas o bien para la colocación de letras o bien marcas blancas en llantas neumáticas. Un revestimiento de poliuretano puede incrementar adicionalmente el color y la estabilidad del color del artículo teñido.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Hasta la fecha, se ha preparado frecuentemente elastómeros vulcanizados colorados mediante la mezcla de pigmentos finamente divididos con caucho no curado seguido por vulcanización de la composición de caucho. Tales elastómeros tienen generalmente un color muy uniforme resistente a la abrasión en el sentido en que un pigmento se dispersa a través de la composición de hule. La Patente Norteamericana No. 3,577,261 proporciona un método rápido para identificar caucho no curado y cementos de caucho por medio de un colorante aplicado sobre una capa adhesiva. La capa adhesiva incluye pigmentos en partículas y un solvente. El solvente recoge el colorante a partir del sustrato de caucho o bien cemento de caucho y proporciona el color del colorante a la capa adhesiva. Se implica que el color del colorante dentro del caucha o bien cemento de caucho es difícil de percibir visualmente debido a los pigmentos coloridos (como por ejemplo negro de carbón) en el sustr to. La Patente Norteame icana No. 1,895,088 expedida en Enero de 1933 se relaciona con productos de caucha coloridos así como a un método de coloración. La referencia enseña que cauchos translucentes abrillantan e intensifican los colores de manera más notable que los cauchos transparentes. La referencia enseña que los cauchos opacos enmascaran el color del colorante. La referencia enseña que los ingredientes de tinción migran en el caucho a menos que se encuentren capas de barrera para inhibir la migración. Paredes laterales blancas así como letras blancas en relieve sobre llantas neumáticas se componen frecuentemente de elastómeros resistentes a la deformación, particularmente elastómeros que tienen grandes cantidades de unidades repetitivas de isobutileno como por ejemplo caucho al butilo, caucho al halobutilo, así como EPDMs de tal manera que contaminantes habituales en las carreteras co o por ejemplo aceites de motor, sal, cenizas, y alquitranes así como aceites de tinción y aceleradores de vulcanización dentro de las partes adjuntas de elastómero negro de la llanta no manchen fácilmente ni descoloreen las regiones blancas. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN De conformidad con esta invención, se proporciona una composición de caucho vulcanizada con azufre que consiste de una composición de caucho colorida de blanco que contiene deseablemente un pigmento de dióxido de titanio en forma de un colorante blanco en ausencia general de negro de carbón, donde al menos una superficie de dicha composición de caucho blanco se colorea subsecuentemente mediante la aplicación de una solución de solvente orgánico de un colorante soluble en aceite sobre dicha superficie de composición de caucho vulcanizada. Dicha solución de colorante penetra e hincha dicha superficie de caucho y colorea al menos una superficie de caucho con el colorante. Dicho solvente se evapora subsecuentemente. En la práctica de esta invención, el solvente de hidrocarburo de dicha solución de colorante hincha la composición de caucho vulcanizada para crear una superficie de caucho permeable para permitir una migración o penetración del colorante en el caucho colorido con pigmento blanco. Una capa de penetración de caucho teñida se forma de esta manera en la superficie de dicha composición de caucho. Adicionalmente, de conformidad con la presente invención, se proporciona una solución de solvente de hidrocarburo que consiste de un colorante soluble en aceite disuelto en un solvente de hidrocarburo que tiene un parámetro de solubilidad de aproximadamente 12 a aprox imadamente 20, (J/m3)l/2 «1/1000, dicho solvente contiene deseablemente menos de 10 partes en peso de átomos polares por 100 partes en peso de dicho solvente. Otro aspecto de la presente invención se refiere a un elastómero teñido que consiste de un caucho al hidrocarburo hinchabie, no negro, reticulado, que tiene menos que 10% en peso de grupos polares, un pigmento blanco, y un colorante soluble en hidrocarburo absorbido en al menos una superficie de dicho caucho al hidrocarburo hinchable.
Otro aspecto de la presente invención se refiere a un artículo de caucho que consiste de un sustrato termoendure ido o bien reticulado y una capa de composición de caucho no negra, reticulada, adherida, que tiene una capacidad de hinchamiento de al menos el 75%, una capa de penetración localizada en la parte externa de dicha capa de composición de caucho no negra, dicha capa de penetración tiene un espesor de hasta el espesor de dicha composición de caucho no negra, y dicha capa de penetración contiene un colorante. Un aspecto adicional de la presente invención se refiere a un proceso para teñir una llanta de caucho neumática, que comprende los pasos de aplicar una solución de colorante sobre al menos una superficie externa selectiva de una composición de caucho no negra, reticulada, integral con dicha llanta neumática, dicha solución de colorante se conforma de un colorante y de un solvente de hidrocarburo que tiene un parámetro de solubilidad de apro imadamente 12 a aproximadamente 20 (J/m3)l/2 • 1/1000, dicho solvente contiene menos que el 10% en peso de átomos polares otros que halógeno en base al peso total de dicho solvente, y dicho colorante es soluble en dicho solvente de hidrocarburo, formando una capa de penetración de colorante en dicha composición de caucho no negra, reticulada, en dicha superficie selectiva, y la evaporación de dicho solvente de hidrocarburo. Un aspecto adicional de la presente invención ße refiere a una llanta neumática que comprende una composición de caucho vulcanizada rellena con negro de carbón, de forma toroidal, que tiene de manera integral una composición de caucho no negra, reticulada, que consiste de al menos un caucho al hidrocarburo que iene menos que 10% en peso de grupos polares, un pigmento blanco, y un colorante soluble en hidrocarburo absorbido en al menos una parte de dicha composición de caucho no negra, reticulada, dicha composición de caucho no negra tiene una superficie expuesta con un valor de CIÉ 1976 L* de conformidad con ASTM E-30B-94a de al menos 40. Un aspecto adicional de la presente invención se refiere a un aparato para teñir una composición de caucho no negra, hinchabie, que comprende un surtidor que tiene un receptáculo que contiene una solución de colorante que comprende un colorante soluble en hidrocarburo y un solvente de hidrocarburo que tiene un parámetro de solubilidad de apro imadamente 12 a aproximadamente 20 (J/m3) 1/2 -1/1000 y que tiene menos que 10% en peso de átomos polares en base al peso de dicho solvente, y un aplicador en comunicación fluida con dicho receptáculo. BREVE DESCRIPCIÓN DEL DIBUJO El dibujo se refiere a una vista en corte de un surtidor que contiene una solución de colorante para teñir un caucho al hidrocarburo no negro. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Una modalidad se refiere a un artículo de caucho vulcanizado, generalmente negro porque contiene negro de carbón, que tiene una parte de caucho al hidrocarburo, hinchabie en solvente, no negra, aplicada sobre el o bien en forma integral con el. La presente invención se describirá en relación a una modalidad preferida de paredes laterales de llanta, blancas, la región de la pared lateral blanca es un componente de una llanta neumática de forma toroidal. Se entenderá que se puede también aplicar a numerosos artículos o productos co o por ejemplo tiras de defensas, tiras de protección o adornos para vehículo, zapatos tenis y similares. Las regiones blancas en una pared lateral de llanta se preparan generalmente mediante el ensamble de un caucho conformado colorado de blanco con los componentes de formación de llanta durante el ensamble de la llanta no curada. El caucho colorido de blanco se retícula deseablemente en el molde con las demás partes de la llanta. El componente colorado de blanco se formula de tal manera que tenga compa ibilidad con los demás componentes y establezca un enlace firme con los elastómeros reticulados de la llanta. Mientras una modalidad preferida de la presentación de la invención se refiere al teñido de una pared lateral de llanta blanca, se entenderá que generalmente se puede teñir cualquier caucho no negro. Por "no negro" nos referimos a cualquier color o ref lecti vidad superior a cero, en la escala CIÉ 1976 L* como por ejemplo los cauchos que tienen un valor CIÉ 1976 L* de al menos 40, deseablemente al menos 50, de preferencia al menos 60, y con mayor preferencia al menos 70, 80 o bien 85 antes de la tinción. Un color blanco puro en la escala CIÉ 1976 L* tiene un valor de 100, mientras que un color negro puro tiene un valor de 0. La referencia a la escala CIÉ 1976 L* puede encontrarse fácilmente en ASTM E-30B-94a. Un método preferido para la formación de las regiones blancas de la pared lateral es la extrusión del componente colorado de blanco sobre otro componente de llanta (genera lmente negro). El compuesto colorado de blanco excluido tiene una piel delgada de un caucho compuesto que se adecúa a la composición y al color de la llanta y que cubre el componente de caucho blanco. Cuando este componente blanco recubierta se co-cura con la llanta y se adhiere por consiguiente o bien se une químicamente a ella, toda la pared lateral de la llanta parece tener un solo color independientemente de si se encuentran presentes regiones elevadas o bien en rebajo en la llanta como por ejemplo letras, o bien anillos, logotipos, etc. El fabricante de la llanta puede entonces exponer el componente blanco mediante el es erilado o bien la abrasión de la pequeña película para remover dicha película y exponer cualquier región deseada de caucho blanco. Típicamente las letras que corresponden a una marca comercial, tamaño de llanta, designación de forma, etc. son letras elevadas (sobresalen arriba del resto de la pared lateral) mientras que anillos alrededor de la llanta pueden encontrarse en posición elevada o bien rebajada. Las llantas neumáticas comprenden generalmente una región de superficie de rodamiento que se diseña para estar en contacto con la carretera o la vía, dos o más paredes laterales que ayudan a contener el aire y proporcionan soporte lateral, y áreas de reborde que hacen contacto con un aro. Las composiciones de caucho o bien elastómeros de hidrocarburo, hinchabie en solvente, no negros, teñibles de la presente invención se encuentran ya sea sustancialmente libre de grupos polares o bien totalmente libres de tales grupos polares otros que pequeñas cantidades de halógenos como en caucho al butilo. Deseablemente, el o los elastómeros tienen un promedio inferior al 10% en peso, con mayor grado de preferencia inferior al 5% en peso, de preferencia inferior al 3 o 2% en peso y con mayor grado de preferencia están totalmente libres <es decir, 0%) de grupos polares. Tales grupos polares son ácidos carboxí 1 icos? sulf i tos; sulfa tos; sales alcalinas de ácidos carbo ílicos; steres, etc., e incluyen específicamente amina; sulfonilo; carbonilo; hidroxilo; nitrilo, carbóxilo; alcohol; enlaces éter; y otros grupos. Para calcular estos porcentajes ponderales, se considera solamente el grupo polar mientras se excluyen grupos alquilo o aromático anexos. Se excluye deseablemente (es decir se encuentra sustancialmente libres o bien totalmente libres de) de esta modalidad o bien ße usa en cantidades tan pequeñas que resulten en una mezcla de elastómeros que tiene menos que las cantidades arriba especificadas de grupos polares son polímeros de butadieno-acrilonitrilo, polimeros de acrilato y otros elastómeros polares. Elaßtómeros teñibles adecuados incluyen capslímerss que tienen al menos 50, deseablemente al menos 80 y de preferencia al menos 90% en peso de unidades repetitivas de isomonoalef inas C4 a C7, versiones ligeramente halogenadas de las mismas (por ejemplo, menos que 5% en peso de halógeno), homopolímeros o copolímeros de polidienos (es decir, C4 a C12) ; cspolimeros de dieno (C4 a C12) y monómeros aromáticos de vinila <C8 a C15); caucho natural, cauchos de eti leño y propileno, polímeros hidrogenados o bien copolímeros de dienos (de C4 a C12), y similares. Las versiones ligeramente halogenadas de los polímeros anteriores se emplean debido a los cambios benéficos en el comportamiento durante la curación y no ße consideran co o polimeros polares. Composiciones de elastómeros preferibles para porciones de pared lateral blanca comprenden de apro imadamente 20 o 40 a apro?imadamente 80 partes en peso de un copolimero opcionalmente halsgenado que tiene al menos 50% en peso, más deseablemente al menos 75% en peso de unidades repetitivas de manómeros de ißomonoolef ina C4 a C7 (por ejemplo, caucho al butilo), más deseablemente de aproximadamente 50 o 60 a apro imadamente 80 partes en peso; opc ionalmente hasta 30 partes en peso de un caucho de monómeros de dieno etileno-propileno (EPDM), más deseable ente hasta 25 partes en peso; y hasta 40 o 50 partes en peso de caucho natural o bien un homopolímero o copolímero sintético de uno o varios opómeros de dienos conjugados y opcianalmente con monómeros aromáticos sustituidos con vinila, más deseablemente de aproximadamente 15 a apro imadamente 40 o 50 partes en peso donde todas las partes en peso son por 100 partes en peso (PHR) de los cauchos totales en la composición). La parte llenada con negro de carbón de una pared lateral de llanta contiene frecuentemente antio idantes y otros componentes solubles en aceites que tienden a descolorear o teñir muchos compuestos de caucho blanco. Frecuentemente los antio?idantes y otros componentes solubles en aceite proporcionan propiedades deseables a la llanta que no pueden lograrse económicamente con componentes que no tiñen. Por consiguiente, partes de pared lateral de llanta que deben presentar un color claro o bien blanco se conforman con grandes cantidades como por ejemplo más de 30 PHR, con mayor preferencia, más de 40 PHR, con preferencia todavía mayor máß de 50 o 60 PHR de hules, op ionalmente halogenados, que tienen predo inantemente (por ejemplo al menos 50 o 75% en peso) de unidades repetitivas provenientes de uno o más monómeros de isomonoolef ina (C4-C7), (como por ejemplo caucho al butilo). La naturaleza no permeable de polímeros provenientes de monómeroß de isomonoolef ina como por ejemplo isobutileno (por ejemplo, caucho al butilo o bien haiobutilo) es la razón por la cual estos cauchos se usan casi exclusiva ente (en vez de caucho natural o bien caucho de estireno/butadieno) para cámaras así como revestimientos internos de llanta. Estos hules basados en isobutileno como una capa curada disminuyen la velocidad de la difusión del aire bajo presión a partir de la parte interna de la llanta haßta una velocidad insignificante. De la misma manera, polímeros de ißo onoolef inas como por ejemplo issbutilena disminuyen la velocidad de difusión de ingredientes que manchan como por ejemplo aceiteß, evitando así el manchado no deseado de las paredes laterales blancas. El efecto de los polímeros proveniente de isomonoolef inas de prevención de la migración de colorante en el caucho se minimiza en esta aplicación mediante la aplicación del colorante con un solvente que hincha el caucho y facilita la migración del colorante en el caucho. Deseablemente, el copolímero de al menos 50% en peso de iso onaolef ina es un copolimero de al menos 50% en peso de isobutileno o bien isobutileno halogenado. Deseablemente, el copal imero que tiene al menos 50% en peso de una isomonaalef ina comprende caucho al butilo (típicamente un polímero con de aproximadamente 95 a apro imadamente 99% en peso de unidades repetitivas de isobuti leño y de aproximadamente 1 a aproximadamente 5% en peso de unidades repetitivas de diolefina) o bien caucho al butilo clorinado o brominado (que tiene de aproximadamente 0.25 a aproximadamente 2.5% en peso de h lógeno, más deseablemente de apro imadamente 0.5 a aproximadamente 1.75% en peßo de halógeno). Otros copol (meros deseados que tienen al menoß 50% en peso de isomonoolef inas ße derivan de poli erizacianeß de isamonoolef inas C4 a C7 con p-alquileßtirenos que tienen de aproxi adamente 80 a apro imadamente 99% en peßo, más deseablemente de 85 a 98% en peso de unidades repetitivas de isomonoolef ina y de aproximadamente 1 a aproximadamente 20% en peso, y más deßeablemente de apro?imadamente 2 a aproximadamente 15% en peso de p-alqui lestirenos. Estos polimeros de iss onoolef inas y p-alqui lesti renoß son elaborados por Ex?on. Un copol Ímero preferido es un copolímero brominado con hasta 5% en peso de bromo, más deseablemente de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 1.5 o 2.5% en peso de bromo, y de aproximadamente 85 a aproximadamente 98% en peso de unidades repe í vas de isobutileno y de aproximadamente 2 a aproximadamente 15% en peso de p-meti lest irena. El sitio predominante de brominación es el grupo p-meti lo. Deseablemente, el copal í.iiero de monómeros de dienos de e ilenopropi leño (EPDM) comprende unidades repetidas de aproximadamente 20 a aproximadamente 90% en peso, y más deseablemente de aproximadamente 30 a aproximadamente 85% en peßs de etileno, de aproximadamente 10 a aproximadamente 80% en peso, máß deseablemente de aproximadamente 15 a aproximadamente 70% en peso de al menos una alfaolefina que tiene de 3 a 16 átomos de carbono (hab i tual ente principalmente propileno) en base al total de etileno y alfaolefinas que tienen de 3 a 16 átomos de carbono y de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 0.8 oles de uno o máß dienos no conjugados que tienen de 6 a 12 átomos de carbono por kilogramo de polímero EPDM. Dicho polímero sintético se conforma deseablemente de al menos 50 y habi ualmente al menos 70% en peso de unidades repetidas derivadas de uno o varios monómeros de dienos conjugados que tienen de 4 a 8 o bien 12 átomos de carbono. Se prefiere el caucho natural ( 1 ,4-pol i ißopreno cis). Un comonómero deseable para el residuo del copolímero es monómeros aromáticos de vinilo de 8 a 12 átomos de carbono como por ejemplo estireno. Polímeros preferidos incluyen polibutadieno y pol i isabut i leño. Monómeros polares como por ejemplo acrilatos, acrílicos, ácido itacónico, etc., si se emplean, se emplean solamente en cantidades tales que la cantidad total de grupos polares no rebase los porcentajes especificados. Otros monómeros no polares pueden también emplearse en los polimeros o copol traeros de este elastómero. Las composicioneß de caucho hinchabie en ßolvente de la presente invención no son teñidas hasta ßu curación (vulcanizadas o bien re iculadas). La densidad de reticulación ße mide generalmente por la capacidad de hinchamients en volumen con un buen solvente. Una densidad de reticulación más b ja se relaciona con un menor numero de reticulado por cadena de polímeros, y una densidad de reticulación baja resulta en una mayor capacidad de hinchamiento del caucho curado en un buen solvente. Un hinchamiento adecuado en porcentaje en volumen en ßolvente de ciclohexano es de al menos 50% en peso, deseablemente al menos 75%, 100%, o bien 125%, y de preferencia al menoß 150% o bien 175% en volumen del caucho hinchabie en ßolvente después de su inmersión durante la noche a temperatura ambiente, es decir, 24 horas a 25ßC. Solamente después que los cauchos de hidrocarburos hinchableß en ßolvente tales como una pared lateral de llanta elastomérica han sido formadoß y reticuladoß en un artículo final o bien producto terminado se aplica el colorante. Esto eß un contráete claro con el uso ocasional de pigmentas en compuestos de caucho donde el pigmento se dispersaba siempre en el caucho antes del reticulado o de la vulcanización. Agentes de reticulación conocidos (conocidos también como agentes de curación) que pueden e plearse incluyen azufre, aceleradores de azufre, peróxidos, otros agentes curativos no de azufre, compuestos donadores de azufre, etc. Los aceleradares de azufre incluyen guanidinas, tiurams, ditiocarbamatos, tioureas, tiazoles, sulfena idas y ?antatos. Peróxidos incluyen peróxidos de dialquiia, perésteres, hidroperóxidoß, perox id icarbonatas, etc. Agentes de reticulación incluyen también óxido de zinc, etc. El uso de estaß agenteß de reticulación, sus cantidades efectivas, etc., son bien conocidas en la técnica. La vulcanización eß un subconjunto del proceso de reticulación. Los agentes de reticulación ßon conocidos también como agentes de curación. La reticulación se llama frecuentemente curación en la técnica del procesamiento de los cauchos. Se pueden agregar rellenadores a la composición de caucho hinchabie en solvente, no negra. Los rellenadores son generalmente materiales en partículas agregados ya sea para reducir el costo total o bien para incrementar la rigidez y/o la reßistencia química de una composición. Reí leñadores de refuerzo tienden a incrementar la resistencia de una composición. Mientras ße puede emplear el negro de carbón, no es deseable en artículos no negros y por consiguiente se emplea en cantidades bajas como por ejemplo menoß que 2 PHR, más deseable ente menos que 1.5 o 1 PHR, y de preferencia menos que 0.5 o bien 0.25 PHR de tal manera que la composición no presente un color negro y sea capaz de reflejar una cierta cantidad de luz colorida como resultado de la tinción. De preferencia, los elastómeros teñidos de la presente invención se encuentran sustancia Imente libres si no que totalmente libres, eß decir cero partes de negro de carbón por 100 partes de hule. Las composiciones de caucho con una cantidad mayor que estas cantidades ße conocen generalmente como ßuperficies negras mientras que las composiciones que tienep cantidades menores que estaß cantidades se conocen generalmente como superficieß no negras. Rellenadores adecuadoß y deßeadoß incluyen talco, arcilla, ßílice, carbonato de calcio, etc. Estos pueden funcionar además como pigmentos o bien extendedsres de pigmento pero su función principal es como reí leñadores. Se agregan deseablemente pigmentos a la composición. Deseablemente se agregan solamente pigmentos blancos puesto que el blanco puede ser teñido para obtener cualquier otro color. Por consiguiente, cualquier pigmento blanco o no negro que refleja la luz puede emplearse en estas formulaciones de caucho. Deseablemente, los pigmentos empleados tienen una buena retención de color durante el enve ecimiento y una buena reßistencia a la descoloración o bien degradación cuando se encuentran expuestos a rayos UV o bien se formulan con agentes de resistencia al env jeci iento o bien protectores contra rayos UV para ofrecer integridad de color en el producto final. Los pigmentos ßon deßeablemente inßolubles en el componente de elastómero y se dispersan conßiguientemente en forma de partículas. Pigmentos deßeableß incluyen dióxido de titanio, óxido de zinc, óxido de antimonio y plomo blanco, así como sílice precipitada, silicato de calcio, carbonato de calcio, arcillas tratadas, talco, y blanco de españa . Otros aditivos agregados a la composición de hidrocarburo hinchabie en solvente pueden incluir auxiliares de procesamiento que incrementan generalmente la velocidad y facilidad de procesamiento de una composición. Pueden funcionar mediante la reducción de un peso molecular de elastómero o mediante la lubricación de la superficie del elastó ero. Agentes de resistencia al envejecimiento y protectores contra rayos UV pueden agregarse a la composición. Se emplean deseablemente ceras porque tienden a aparecer en la superficie y proteger el elaßtó era inmediatamente debajo de la ßuperficie cerosa. Los aditivos pueden absorber o bien neutralizar materiales dañinas o bien energía o bien pueden funcionar para bloquear un mecanismo de envejecimienta o bien degradacióp. Mientraß se emplean frecuentemente aceites de procesamiento en cantidades relati amente grandes en llantas y otros artículos de elastómeros moldeados o formados, si se emplean en cauchos hinchables en solvente, no negros, se emplean deseablemente en cantidades pequeñas. Para incrementar la compatibilidad del elastómero con el colorante, el aceite tiene generalmente el misma parámetro de solubilidad que el elaßtómero y/o el ßslvente para el colorante y por consiguiente son compatibles entre ellos. Pequeñas cantidades de aceites varían de apro?imadamente 1 a aproximadamente 15 PHR y deseablemente de aproximadamente 2 a aproximadamente 10 PHR, Los aceites de proceso pueden incluir aceites que no manchan como por ejemplo aceites nafténicos, parafínicos, y similares. Los solventes de hidrocarburo que pueden emplearße para hinchar las composiciones de caucho de hidrocarburo no negras tienen genera lmente un parámetro de solubilidad de aproximadamente 12 a aproximadamente 20, deseablemente de aproximadamente 13 a aproximadamente 18, y de preferencia de aproximadamente 14 a aproximadamente 17.5 (J/m3) 1/2 «1 /1000. Taleß ßol entee pueden identi ficarße en el Polymer Handbook (Manual de Polímeros) segunda edición, editado por J. Brandrup y E. H. Im ergut, John Wiley y Sons, New York, NY (1975), páginas IV-337-347, que se incorpora aquí en su totalidad por referencia. Si se emplea una mezcla de doß o más solventes diferentes, el parámetro de solubilidad de la mezcla global se encuentra generalmente dentro de los rangos antes indicados. Generalmente, pero no siempre, solventes que tienen tales parámetros de solubilidad adecuadaß pueden clasificarse como ßol ventee baßados en terpeno como por ejemplo NS Sol ent-2000, y si ilareß; varioß sol ventee de nafta como por ejemplo naftaß de alto punto de inflamación, nafta de petróleo, ßoluciones alcohol icaß de mineraleß, y ßimilareß; varios aceites combustibles como por ejemplo queroseno, aceite combustible no. 2, aceite combus ible no. 4, y ßimilareß; varios alcanos incluyendo alcanos halogenados como por ejemplo ciclohe?ana, he?ans, heptano, octano, decano, dodecano, cloruro de metileno, cloroformo, y similares; y varios solventeß aromáticoß incluyendo aromáticoß halogenados como por ejemplo tolueno, varioß tolußoleß que contienen generalmente hidrocarburos C7 y cantidades signi f icat ivaß de compuestos aromáticas, ?iieno, diclorobenceno, y similares. Otra clase pero no alta ente deseada de solventes incluye los varios éteres, deseablemente los que tienen un alto peso molecular como por ejemplo éter difenílico, y si ilares. Los solventes preferidos incluyen RE-ENTRY (mr) NI Solvent-2000, un solvente basado en terpeno de Envirosolv Inc., también d.b.a Environmental Solvents Corporation de Jackßonvi 1 le, Florida y Shell Sol (mr) 142HT de Shell. Los solventeß de hidrocarburo con la excepción de loe solventes halogenadas se encuentran generalmente ßußtancialmente libres o bien totalmente libres de átomos y/o grupos polares. Es decir, el peso dei numero total de los átomos y/o grupos polares es generalmente inferior a 10% en peso, deseable ente inferior a 5% en peso, con mayor grado de preferencia inferior a 3 o 2% en peso, y especialmente nulo, es decir, 0% en pe so en base al peso total del solvente. Atomos polares incluyen oxigena, nitrógeno, azufre y similares. Grupos polares se definen en relación a los elastómerss de hidrocarburo. Aún cuando los solventes halogenados son adecuados aún cuando son polareß, no ßon generalmente deseadsß debido a razones ambientales. Los solventeß na palareß deseados ße encuentran generalmente enlazadoß por hidrógeno de manera limitada excepto en el caßo de loe étereß que ße encuentran moderadamente enlazados con hidrógeno. Por otra parte, solventee moderadamente enlazadoß con hidrógeno y solventes fuertemente enlazados con hidrógeno ße evitan y por conßiguiente no ße encuentran dentro del alcance de la presente invención en la medida en que, en términos generales, no hinchan efectiva ente laß composiciones de caucho no negras. Solventes moderadamente enlazados con hidrógeno que se evitan incluyen generalmente varios esteres, cetonas, monoétereß de glicol, y similares. Solventes fuertemente enlazadoß con hidrógeno incluyen varioß alcoholes, aminas, ácidos, amidas, aldehidos, y similares. Numerosos ejemplos de solventes que tienen los parámetros antes mencionados de solubilidad que ße caracterizan como debilmente, msderadamente, o bien altamente enlazados con hidrógeno ße plantean en el Polymer Handbook (Manual de Polímeros). Otra atributo deßeado de los ßolventes de hidrocarburo de la presente invención eß que tienen un punto de inflamación de al menos 100*F, (38ßC) más deseable ente al menos 125*F (52'C), y de preferencia al menos 140ßF (60ßC); no tienen efectos sobre la salud en loe nivelee de exposición típicsß; y na son peligrosos para el medio ambiente (deseablemente biodegradables). Deseablemente, el solvente tiene unas clasif icacioneß bajaß como por ejemplo una claßi f icación total de 5 o menoß, y deßeablemente 3 o menos en baße a la clasificación de la National Fire Protection Asßociat ion's (Asociación Nacional de Protección contra Incendios) sobre el etiquetado y las propiedades de los líquidos inflamables (clasificaciones de salud, inflamabilidad, y reactividad).
Los colorantes ße definen generalmente como compuestos que contienen grupos que proporcionan color, generalmente llamados cromóforos. Para mayor información sobre colorantes en generales, véase "The Chemistry af Synthetic Dyes," (Química de Colorantes Sintéticos), tomos I y II por K. Venkaktaram, 1952, publicado por Acade ic Press, Inc., New York, asi como "Organic Chemistry," (Química Orgánica) por W. T. C ldwell, 1943, publicado por Houghton Mifflin Company en su capítulo titulado "Synthetic Dyes," (Colorantes Sintéticos), páginas 702-725. Los colorantes son deseablemente solubles en los solventes de hidrocarburo de baja polaridad o bien no polares y/o solubleß en los solventes con enlace limitado de hidrógeno y se encuentran generalmente excentos de pigmentos. Deseablemente estos colorantes son solubles en una medida de aproximadamente 0.001 a aproximadamente 1.0, deseablemente de aproximadamente O.OOl g a aproximadamente 0.9, y de preferencia de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.08 gramo por 1.0 gramo de solvente cuando el sslvente tiene un parámetro de solubilidad comprendido entre aproximadamente 12 y aproximadamente 20, etc., con el ßolvente carácteri zándose adicionalmente por ßer generalmente un ßolvente no polar y/o limitadamente enlazado con hidrógeno. Colorantee adecuados incluyen deseable ente colorantes azs, diazo, quipolina, antraquinopa , indo, imina/metina de cetona o bien derivados de loe mismos, así como combinaciones de los mismos. Colorantes preferidos incluyen los colorantes azo y quinslina. Los colorantes sintéticos pueden también derivarse de hidroc rburbos aromáticos co o por ejemplo benceno, tolueno, naftaleno, y antraceno. Colorantes preferidos son violeta de aceite Akrodye ( r) y IRS E-705, violeta de solvente 13 (9, 10-antracendiona )-; l-hidroxi-4- ( (4-metilfenil )amino) , anaranjado de aceite No. 3 Akrodye ( r) E-7174, amarillo de solvente 14, y café de aceite Akrodye (mr) E-8855 rajo solvente 2 disponible en Akrachem Corp. en Akron, Ohio. Otros colorantes que pueden emplearse incluyen Morplas Yellow 33, un (2(2-quinol inmeti len) ftalura) de tipo quinal ina; Morplas Red 46, un colorante de antraquinona (9, 10-antracendiona , 1- (alqui 1-amino) ) ; amarillo 126 de Automate (mr), un colorante azo, conocido también como amarillo de solvente < l-fenil-3-meti 1-4- (alquilfenilazo)-5-pirazolona; rojo b de Automate (mr), un colorante diazo conocido también como rojo de ßolvente 164 (derivados de 2-naftalenol )( (feni lazo) fenil) azoalquilo); amarillo de aceite No. 6 de Akrodye (mr), amarillo de ßolvente 56, un colorante monoazo; rojo de aceite No. 1 de Akrodye (mr), rojo para ßolvente 26, un colorante diazo; verde de aceite No. 1 de Akradye (mr), verde de ßolvente, un colorante de azoantraquinona ; rojo de Cereß (mr); polvo café E8855 de Akrodye (mr); rojo LX-1903 de Pylakrome (mr) (rojo de ßalvente, diazo 24, 26) (conocido también coma (aka) CAS No. 85-83-6 y CAS Na. 447-7-79-6); amarillo LX-1912A de Pylakro e ( r) (amarillo de solvente, monoazo 29 y 56) (aka CAS No. 6706-82-7 y CAS NO. 2481-94-9); azul LX-7270 de Pylam "( r) (antraquinona , azul de solvente 36 y 58) (aka CAS No. 14233-37-5) y CAS No. 2987-08-9); y azul de aceite No. 8 de Akrodye (mr), azul de solvente 59, y colorante de antraquinsna. La presente invención ße refiere a la tinción generalmente de cualquier tipo de las composiciones de caucho, hinchableß en solventes, no negras, antes mencionadas, incluyendo las composiciones contenidas en un sustrato reticulado co o por ejemplo defensa o bien adornoß de vehículo, zapatoß, por ejemplo zapatoß tenis, y similares. El sußtrato reticulado puede también ser una llanta, por ejemplo, llantas neumáticas empleadas en vehículos (coches, camiones, etc.) llantas para equipo de construcción, llantas para equipo agrícola, llantas de carreta, llantas de carretillas, llantas de equipo de recreación (vehículos para todo tipo de terrenos, motocicletas), llantas de bicicletas, y similareß. Otros usos de la parte teñida de composiciones de caucho na negras incluyen la identificación o bien origen de los productos, la identi f icación de marcas o nombres comerciales, la aplicación selectiva del colorante para identificar marcas (por ejemplo No. de lote, tipo de lote, cliente, proveedor, y número de parte), y similaree. Se pueden también adaptar los productos o bien colorearlos adicionalmente mediante el uso de la tinción, incrementando de esta forma su deseabi lidad y comercialización. La tinción de laß composiciones de caucho no negras puede lograrse por cualquier edio que coloque la eolución de simples ßolubles orgánicos en contacto con el artículo de caucho a teñir. La solución de colorante ße almacena dichosamente en un surtidor 10 que tiene una parte de receptáculo 11 que puede contener una cantidad deseada de solución de colorante 14 según la aplicación final deseada , frecuencia de uso, y similares. El receptáculo ße elabora de un material no poroso adecuado como por ejemplo etal, vidrio o bien plástico y tiene un aplicador 16 en comunicación fluida, a través de una boquilla 12 que se engancha correspondientemente con el receptáculo. La solución de colorante puede aplicarse eelect ivamente al caucho no negro a travéß de un aplicador 16 que puede ser una brocha, un fieltro o una tela, una esponja, un trapo, una bola giratoria o bien otros dispoßitivas o procedimientos empleados para aplicar colorantes. Deseable ente, el aplicador se extiende apcianalmente pero de preferencia en el receptáculo y llena típicamente una mayoría del mismo como se muestra en el dibujo. El elastómero hinchabie na negro puede también ser teñido mediante inmersión. Si el caucho no negro contiene extendedoreß de aceite o bien plastificantes, estos pueden también ayudar a la penetración del colorante. Con provecho, el surtidor incluye un dispositivo de tapa (no ilustrado) que sella la solución de colorante contra la exposición a la atmósfera cuando no se encuentra en uso. Habitualmente ße requieren de cantidades muy pequeñas de colorante. Un experto en la materia determina fácilmente las cantidades necesarias para proporcionar un color adecuado deseado o atractivo. Generalmente de aproximadada ente 0.5 a aproximadamente 10 partes, deseable ente de aproximadamente 0.65 a aproximadamente 5 partee, y con mayor grado de preferencia de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 partes en peso se mezclan con 100 partes en peso del solvente de hidrocarburo para formar una solución de colorante. Estas soluciones diluidas son deseableß pueßto que el hincha iento del caucho por parte del ßolvente facilita la penetración del colorante. Típicamente, la solución de colorante, es decir el colorante disuelto en el solvente de hidrocarburo se selecciona y/o se aplica típicamente sobre al menos una ßuperficie externa de la composición de caucho levemente reticulada, no negra, hinchabie antes indicada. El solvente que contiene el colorante penetra e hincha la composición de caucho creando una capa permeable. Es decir, la solución de colorante es absorbida en el caucho con el colorante. Subsecuentemente, el solvente se evapora dejando el colorante dentro del caucho. El reßultado eß una capa de penetración de colorante que se ubica en la parte externa de la composición de caucho no negra. La profundidad de la misma puede variar según la cancentración del colorante, la cantidad de solución de colorante aplicada y el número de aplicacioneß de la solución de colorante. Generalmente, la profundidad se encuentra dentro de un rango de hasta el grozor del caucho no negro, o bien de hasta aproximadamente 2.032 o 2.540 mm y de preferencia de aproximadamente 0.127, 0.254 o bien 0.381 a aproximadamente 0.508, 0.762 o bien 1.27 mm. La penetración inicial de la solución de colorante en el caucho de conformidad con la presente invención es muy rápida y ocurre en cuestión de segundos. Puesto que los solventeß empleadoß ßon co patibles con el caucho reticulado no negro, están absorbidos ahí. La alta concentración de solvente en la superficie del caucho se elimina simultáneamente mediante evaporación del solvente de la superficie y migración del ßolvente y colorante desde la superficie hacia una zona más profunda en el caucho. Aplicaciones adicionales de la solución de colorante sobre la superficie pueden permitir que la solución de colorante penetre más profundamente en el caucho. Con formulaciones de caucho resistentes al manchado como por ejemplo las que contienen al menos 20 PHR de un copol Ímero que tiene al menos 50% molar de unidades repetitivas a partir de ißo onoolef inaß, las soluciones de colorante penetran significativamente más lentamente que en las formulaciones de caucho en donde las unidades repetitivas de monómeros de dienas conjugados predominan en el caucho. En la medida en que la solución de colorante migra desde la parte externa o bien superficie externa del caucho no negro generalmente ubicado en un sustrato de composición altamente reticulada, de caucho negro, se forma frecuentemente un gradiente de tinción donde la cantidad de colorante dißminuye generalmente hacia dentro con la distancia de la superficie. Eßto resulta en el colorante encontrándose presente en concentraciones más altas en laß ßuperficieß externas teñidas que la concentración promedio en la composición de caucho reticulada. El colorante no afectará el color del sustrato reticulado negro. La aplicación selectiva y la formación de una capa de colorante de penetración en un caucho de conformidad con la presente invención difiere de la aplicación de pintura puesto que la solución de colorante penetra en el elastómero hinchabie y el colorante restante no puede ser removido por abraßión de la superficie, como es el caso con pinturas o revestimientoß. En otra modalidad ße ha deßcubierto que reveßt i ientos suetancialmente transparentes de las superficies de caucho teñidas pueden incrementar la intensidad medida del color y pueden contener estábil izadoreß de la luz para proteger el colorante contra frecuencias dañinas de luz o bien estabilizar el colorante en relación a estas frecuencias. Varias compoßicioneß de revestimiento claras podrían emplearse para sustratos de caucho teñido revestidoß. Factareß a considerar son la adherencia del material de revestimiento sobre el caucho, la resißtencia a la abraßión del reves i ienta, y la flexibilidad del revest imiento. Revestimientos de poliuretano son preferidos en el caso de paredeß blancas de llantas debido a su flexibilidad, adherencia, y resistencia a los rasguños. Se prefieren poliuretanoß alifáticoß debida a eu resistencia a los rayos UV. El uretano tiene deseablemente una temperatura de transición a vidrio ba a de hasta -20ßC o menos. Los reveßt imientoß basados en agua se prefieren debido a su contenido orgánico volátil más bajo. Revest imientos tienen deseablemente de aproximadamente 20 µm a apra?imadamente 500 µm de espesor y más deseablemente de apro?imadamente 50 µm a aproximadamente 300 µm de espesor. Deseablemente, el revestimiento incrementa al menos uno de los índiceß de anarillez (b*>, azulez (-b*) o bien rojez (a*) de dicha compoßición de caucho no negra en 100% en comparación con la compoßición de caucha na negra teñida ßin dicho revestimiento de conformidad con lo determinado por el método de prueba ASTM E-308-94a empleando un Hunter Ultraßcan (mr). Máß deseablemente, el revestimiento incrementa al menos uno de dichos indices de color por al menos 200%, o bien incrementa todoß los índices de amarillez, azulez, y rojez, en al menos 100%. Los reveßtimientos de poliuretano pueden ser reticulados con reticuladareß de melamina como por ejemplo Sancure (mr) 89, un reticulador de melamina modificado disponible en B. F. Goodrich Company, Brecksville, Ohio o bien carbodi idas multifun ionales como por ejemplo Ucarlnk (mr) XL-29SE disponible en Union Carbide, Danbury CT. Dispersiones de poliuretano basadas en agua se encuentran comercialmente disponibleß con varioß proveedores. Laß Patenteß Norteamericanaß Na. 5,017,673; 5,194,487; 5,227,422; 5,331,039; y 5,369,152 deßcriben campoßiciones de reveßtimiento que incluyen un uretano dispersado en agua. Las dispersiones de poliuretana incluyen deseablemente el producto de la reacción de pol i ißocianatoß (frecuentemente pol i ißocianatos alifáticos) y polioles de poliéster o poliéter. Se pueden agregar agenteß de disperßión como componentes separados o bien pueden reaccionarse en el poliuretano. Se pueden añadir grupos iónicos (por ejemplo, aniónicos y catiónicos) al poliuretano o bien grupos no iónicos como por ejemplo poli (óxido de etileno) pueden unirse al poliuretapo para volverlo dispereible en agua. Una variedad de adi i oß incluyendo promotores de adhesión pueden agregarse al revest imiento de uretano. Las partículas de poliuretano caalescen normalmente en una película. La reßißtencia al agua y a los solventes de la película puede incrementarse mediante reticulación. La funcionalidad de ácido carboxilico presente en numerosoß poliuretanos modificadoß aniónicamente puede reticularße con aziridinas polifuncionales. Resinas de formaldehido de melamina alcaxiladas pueden reticular algunas disperßiones de uretano. Conforme el revestimiento ße calienta a temperaturas elevadas, ee observa una reticulación a través de la reacción de la resina de melamina metoxi lada con los grupos urea o uretano en el polímero. Poliisocianatos bloqueados dispersidos en agua así como agentes de reticulación acuosos pueden también resultar en revestimientoe de poliuretano. EJEMPLOS Los siguientes ejemplos ilustran cómo el colorante soluble orgánico puede transferirse en composiciones elastomé icas hinchables y especialmente paredes laterales blancas. La Tabla I mueßtra una formulación típica para una pared lateral de llanta blanca. Una llanta curada de 15.24 cm x 15.24 cm x 0.239 cm del compuesto de pared blanca de la Tabla I se preparó mediante el moldeo en un molde de bolsa durante 28 minutos/ 149ßC/70310 kg/m2 de presión de bolsa/30 toneladas de presión de placa. Después ße cortaron piezas de prueba de 2.54 cm x 2.54 cm ? 0.234 cm a partir de una lámina más grande para experimentos de tinción.
TABLA I Material Partee caucho natural 35 caucho al clorobutilo 60 EPDM 5 arcilla 55 Ti02 45 auxiliares de procesamiento 7.5 ácido graso 1 mezclar bien en una mezcladora intensiva como por ejemplo un equipo de dos rodillos, Banbury, o bien Branbender azufre 1.2 aceleradores de azufre 2.0 óxido de zinc 5 antidegradante 1 mezclar adicionalmente en una mezcladora intensiva total: 217.7 Una pieza de prueba de 2.54 cm ? 2.54 cm x 0.239 cm de los compuestos de pared lateral de llanta blanca presentados en la Tabla I fue sumergida en una solución de un colorante monoazo, eß decir, amarillo aceite No. 6 (E-6089) de Akrodye ( r) (2 g por 100 g de ßolvente) a una temperatura de 40ßC en un ßolvente KNI Solvente-2000 basado en terpeno durante 5 minutos. La muestra fue después removida, secada, y se cortó una sección para determinar la magnitud de la penetración. Bajo estaß condicioneß, la penetración del colorante fue total, es decir, aproximadamente 47 mils (1.19 mm). Los e?perimentoß de tinción arriba mencionados fueron repetidos usando rojo aceite No. 1 (E-5883) de Akrodye (mr) en varios solventes para su inmersión durante la noche. Tan pronto co o las piezas de prueba fueron removidas del ßolvente, se determinaron longitudes hinchadas usando Calibre de Vernier y a partir de lo cual se calcularon los porcentajes volumétricos de hinchamiento los cualeß ße reportan en la Tabla II. Los parámetros de solubilidad y la capacidad de enlace de hidrógeno de diferenteß solventes se tomaron de el Polymer Handbook (Manual de Polímeros) cuando ße encontraban dißponibleß y aparecen también en la Tabla II. La penetración del colorante cuando era neceßario ße midió ußando Calibres de Vernier.
TABLA II Solvente parámetro de enlace de precipitación solubilidad hidrógeno* de colorante (J/m3)l/2 • 1/1000 ( m) ciciohexano 16.8 p total m-xilepa 18 p total tolueno * 18.2 p total K I-2000 17.2 p total decano 13.5 p total solución alcohólica total mineral n-hexano 14.9 p total n-heptano 15.1 p total cloruro de metileno 19.8 p total dodecano 16.2 p total dietiléter 15.1 m total piridina - control 21.9 s 0.0015875 1,4-dioxano 20.5 m 0.002286 acetona - control 20.3 m 0.0016764 alcohol isobutílico - 21.5 ß ßuperficie control metanol - control 29.7 ß superficie isopropanol - control 24 s superficie perfluoroalcano 70 12.0 p ninguno Solvente Hinchamiento volumétrico % ciclohexano 141.4 m-?ilena 137.4 tolueno 129.5 NI-2000 108.7 decano 102.2 solución alcohólica 97 mineral n-hexano 96.7 n-hep ano 90-4 cloruro de metileno 81.6 dadecana 68.1 dieti léter 57.3 piridina - control 14.3 1 ,4-dioxapo 14.0 acetona - control 0.75 alcohol ißabutílico - -2.0 control etanol - control -3.4 isapropanol - control -3.6 perfluoroalcano 70 -4.9 * p = enlace de hidrógeno limitado, m = enlace de hidrógeno medio, y s = enlace de hidrógeno fuerte. Como eß evidente a partir de la Tabla II, loe solventes de hidrocarburo de la presente invención que tienen parámetros de solubilidad comprendidos entre 13 y 18 asi como pequeñas cantidadee de grupos polares y enlace de hidrógeno generalmente limitado resultaron en una buena penetración del colorante así como un buen hinchamiento volumétrico del caucho no negro. En contraste, loe campueßtoß que contienen polareß como por ejemplo compueßtos que contienen alcoholes, cetonas, nitrógeno, y ßimilareß resultaron en una penetración limitada del colorante y un bajo hinchamienta volumétrico. Se prepararon 4 muestras de caucho curado que tenían las siguientes dimensioneß: 1" x 1" x 0.1" (2.54 ? 2.54 x 0.254 cm) de conformidad con las formulaciones de la Tabla III. Laß mueßtraß B, C y D tuvieron 2,4, y 6 veces la concentración de curación de la mueßtra A. Eßto resultó en denßidadeß más altas de reticulación en las muestras B, C y D, lo que limitó su capacidad de hincha iento con solvente de tolueno como se muestra en la prueba de hinchamiento porcentual volumétrica. El hinchamiento reducido de las muestras B, C, y D reßultó en una velocidad menar de penetración de colorante y una penetración de colorante menos profunda como ße muestra por medio de los valores de penetración de colorantes. TABLA III Materiales A B C D caucho natural 70.00 70.00 7 . 0 7 .00 SBR-1502 30.00 30.00 30.00 30.00 arcilla tratada con ßilana 27.5 27.5 27.5 27.5 dió?ido de titanio 37.00 37.00 37.00 37.00 aceite de procesamiento 1.00 1.00 1.00 1.00 medio nafténico/paraf ínico ácido esteárico 1.5 1 .5 1 .5 1 .5 difenilguanidina 0.15 0.3 0 .6 0.9 dißulfuro de benzotiazil 1.5 3.0 6.0 9.0 óxido de zinc 20 20 20 20 fenol impedido polimérico 1.5 3.0 6.0 9.0 azufre insoluble 2.75 5. 5 11 .0 16.5 penetración de colorante 0.9652mm 0.9398mm 0.7112mm 0.2794mm hinchamiento porcentual 174 152 118 75 en volumen La prueba de hinchamiento porcentual en volumen fue realizada mediante la inmersión de una muestra de l"xl"x0.1" (2.54x2.54x0.254 cm) en tolueno durante la noche y después mediante la medición del incremento de la dimensión mayor de la muestra. El incremento de la dimensión fue elevado al cubo para proporcionar el hinchamiento porcentual volumétrico. La penetración del colorante fue realizado mediante la inmersión de una muestra de l"xl"?0.1 (2.54?2.54x0.254 cm)" en una solución de rojo de aceite No. 1 Akrodye (mr) en KNI Solvent 2000 durante 20 minutos. La concentración de colorante fue de 2 gramos por 100 ml de solvente. Después de la remoción de la mezcla, se dejó que el solvente se evaporara y la muestra teñida fue cortada a la mitad. La penetración del colorante fue medida usando un Calibre de Vernier después del secado a temperatura ambiente. Empleando laß formulaciones de caucho blancas generales presentadas en la Tabla IV con los cauchos específicos preßentadaß en la Tabla V, se realizaron otras muestras de caucho curado no negro (2.54 cm x 2.54 cm x 0.193 cm) y se tiñeron empleando 2 g de rojo aceite No. 1 de Akrodye (mr) en 100 g de NI Solvent-2000. El colorante se aplicó mediante la inmersión de la pieza de prueba durante 20 minutos a temperatura ambiente. Los reßultadoß aparecen en la Tabla V.
TABLA IV Material Parteß pslímeroe (ver E, F, G, H> 100 arcillas 27.5 primera Ti02 37 mezcla aceite de procesamiento 1 ácido graso 1.5 disulfuro de benzotiazil 1.5 difenilguanidina 0.15 segunda antioxidante 1.5 mezcla azufre (80%) 2.75 óxido de zinc 20 total s 192.9 TABLA V CAPACIDAD DE TINCIÓN DE LOS COMPUESTOS BLANCOS BASADOS EN DIFERENTES CAUCHOS Todos los componentes fueron expuestos a una solución de tinción roja durante 20 minutos a temperatura ambiente Eßpesor de la muestra = 0.193 cm Ejemplo E cauchos natur l /EPDM natural /SBR natural 50 partes en peso 70 partes en peso clorobut i lo EPDM 50 partes en peso SBR 30 partes en peso ¿teñible? ßi si profundidad de la >O.09652cm >0.09652cm penetración Ejemplo G H cauchos n tural natural /clorobut i lo natural 100 partee en peso 50 partes en peso clorobutilo 50 partes en peso EPDM SBR ¿teñible? sí sl profundidad de la >0.09652cm >0.09652cm penetración Co o es evidente a partir de la Tabla V donde el calorante penetró más de 0.09652cm a partir de ambos lados de la mueßtra para teñir la totalidad de la muestra (0.193 cm) , varios tipos de elaßtómeros curados fueron fácilmente teñibles en todo el espesor del caucho. La composición presentada en la Tabla I fue modificada mediante la adición de varias cantidades de negro de carbón a la misma. Paneles de prueba curados de 15.24 cm x 15.24 cm x 0.239 cm fueron medidos mediante la inmersión en una solución de rojo No. 1 (E-5883) de Akodye (mr) en KNI Sol ent-2000 (2 g de colorante en 100 ml de ßolvente). Loe coloree fueron comparados antes y despuéß de la aplicación de colorante y también ßuß valores L* fueron medidos usando un equipo Hunter Ultrascan y los resultados aparecen en la Tabla VI.
TABLA VI Efecto del contenido de negro de carbón en compuesto de pared lateral blanca de llanta sobre la capacidad de tinción según lo medido por ASTM E 308, Commission Internat ionale de l'Eclairage (Comisión Internacional del Alumbramiento ) CIÉ, publicación No. 15.2 (CIÉ) índices (L*) % de negro de tinción L* color visual carbón 0 antes 87.53 blanco O despuéß 69.49 roea 0 % Diff 20.61 alto 0.5 antee 56.49 grie med 0.5 después 52.03 gris-púrpura 0.5 % Diff 7.90 medio 2.0 antes 40.07 gris pizarra 2.0 deßpuéß 39.69 pizarra obscura 2.0 % Diff 0.95 bajo Camo eß evidente a partir de la Tabla VI, laß cantidades de negro de carbón dentro del caucho se mantienen a un nivel muy bajo de tal manera que los valores L* antes alcancen al menos 40. De otra forma, el caucho simplemente no es definido como un caucho no negro. La Tabla VII ße refiere a colorantes de conformidad con loe conceptos de la presente invención y colorantes que no funcionaron. Aproximadamente 2 gramos de colorante se disalvieron/dispersaron en 200 ml de KNI Sol vent-2000. A esta ße agregaron laß piezaß de prueba de pared lateral blanca de control curada de 2.54 cm ? 2.54 cm ? 0.3556 cm (preparadas a partir de 35 natural /65 clorabutilo + EPDM), ver, Tabla I. Se removió después de inmersión durante la noche y despuéß se cortó en dos parteß para exa inar la penetración del colorante. Se considera que el colorante funcionó ßi penetró totalmente, de otra forma no funcionó.
Un revestimiento superficial y una penetración inferior a la penetración total durante la inmerßión durante la noche se considera como una no tinción. Los colorantes que funcionaron y los que no funcionaron aparecen en la siguiente tabla.
TABLA VII Colorantes que funcionaron amarillo de aceite No. 6 de Akrodye (mr), E-6089 rojo de aceite No. 1 de Akrodye (mr), E-5883 verde de aceite No. 1 de Akrodye ( r) polvo café E-8855 de Akrodye ( r) anaranjado de aceite No. 3 de Akrodye (mr) violeta de aceite IRS de Akrodye (mr) rojo 46 de Morplas (mr) amarillo 126 de Automate (mr) rojo B de Automate (mr) rojo de ceres (mr) amarillo 33 de Morplaß (mr) rojo LX-1903 de Pylakrome (mr) amarillo LX-1913A de Pylakrome (mr) azul LX-7270 de Pylam (mr) Coloranteß/pigmentos que no funcionaron negro de aceite No. 4 (E-8540) de Akrodye (mr) amarillo de ceres (mr) polvo de azul 626 de Akroc e pasta de azul E-98 de Akrosperse amarillo 6BA extra de Intraßperße amarillo NW 250% de Intralan pasta de aluminio colorante de azul concentrado 2B-extra pigmento azo precipitado óxido de hierro rajo Para ilustrar el efecto de incremento del color de un revestimiento de uretana claro se tiñeron paneles de prueba blancos con colores amarillo, azul, y rojo. Piezas de prueba de pared lateral blancas (4 ? 4 cm ? 8.8 cm) fueron sumergidas en soluciones de colorante amarillo (amarillo de aceite No. 6 de Akrodye (mr)), rojo (rojo de aceite No. 1 de Akrodye (mr)) y azul (azul LX7329 de Pylam (mr)) y secadaß durante la noche formando tres muestras de cada color. Las piezas de prueba de pared lateral blancas tuvieron un alto contenido de caucho al butilo y fueron ßimilareß a las de la Tabla V. La primera muestra de cada color no fue revestida. La segunda muestra fue sumergida en Sancure (mr) 776 nítido, de la empresa B. F. Goodrich Co. , en Brecksville, Ohio seguido por un secado en un horno a una temperatura de 138ßC durante 15 minutos. Sacure (mr) es una disperßión alifática de polímero de uretano en agua con aproximadamente 35% en peso de sólidos que puede retícula rse con melamina o bien una aziridina polifuncional. En este ejemplo, fue curada con 5 partes de Sancure (mr) 89 (un reticulador de melamina modificado de la empresa B. F. Goodrich Company) por 100 partes en peßo de Sancure (mr) 776. Otras dispersiones de uretano en agua que tienen una buena adherencia sobre el caucho pudieron haberse empleado. Una tercera muestra fue sumergida en Sancure (mr) 776 con 1% en peso de Tinuvin (mr) 292 y 1% en pesa de Tinuvin (mr) 1130 y secada en un horno a una temperatura de 138°C durante 15 minutos. Tinuvin (mr) 292 es una ezcla 80:20 de sebacato de bis(l,2,2,6,6-pentametil-4-piperidinilo) y sebacato de metil (1 ,2,2,6,6-pentameti 1-4-p iper idini lo) , Tinuvin ( r) 1130 eß una mezcla de poli (o?i-1 ,2-etandi i lo) , alfa-(3-(3- (2H-benzotriazol-2-il )-5-(l , 1-dimet i let i 1 )4-hidroxi lfeni 1 )- 1-oxopro il )-omega-(3- (3- (2H-benzatriazo-2-i 1 )-5-(l , 1-dimetiletil )-4-hidro?ifeni 1 )-l-oxopropa?i )-; poly (oxi-1,2-etandiilo) , al fa- (3- (3- (2H-benzotriazol-2-i 1 )-5-(l ,1-dime iletil)4-hidroxifenil )-l-o?opropi 1 )-omegahidro i ; y polietilenglicol. Se encuentran dißponibles en Ciba-Geig Corp. de Tarrytown, N.Y. Las lecturas de las colores para laß mueßtraß ße determinaron antee y deßpuée de pruebas de alteración acelerada par e?posición a la intemperie (168 horas QUV y 150 horas de Fadeómetro) . El equipo de prueba QUV empleado eß de la compañía Q-Panel Company en Cleveland, Ohio y estaba equipado con una lámpara UV313B. El reßultado ußands ASTM E-308—94a y un Hunter Ultrascan (mr) aparece en la Tabla VII a continuación.
TABLA VIII Indiceß de color de Hunter después de reves imiento y alteración acelerada por exposición a la intemperie de placas de prueba de pared lateral blanca teñida Color revest imiento índices de color color color color (&) r iginal 168 h 150 h QUV FM ** amari lio ninguno b* 23 34 3 amari lio uretano b* 93 82 21 am ri lio uret + T b* 95 82 26 azul ninguno -b* 3.5 -13*** -2*** azul uretano -b# 26 -19*** 1 azul uret + T -b* 25 -8*** rojo ninguno a* 21 15 4 ro o uretano a* 60 28 7 ro o uret + T a* 59 39 6 (?.) "b*" mide la amarillez cuando es positivo, azulez cuando es negativo y "a*" ide la rojez cuando es positivo.
** FM representa fadeómetro y el método general se describe en ASTM D750.96. *** azul claro en apariencia aún cuando los valores "-b*" ßon negativos. 'Los resultadoß arriba indicados muestras que el revestimiento de uretano agrega intensidad al color y que los aditivos Tinuvin (mr) ayudan a estabilizar los colores en pruebas de QUV aceleradas o bien fadeómetro. Tres letraß blancas elevadas de una llanta fueron teñidaß ußanda amarillo de aceite No. 6 de Akrsdye (mr) en Shell Sol (mr) 142 HT. El control permaneció ein reveßt imiento, una letra teñida fue revest ida con el primer revestimiento de poliuretapa sin estabilizadores, y una letra teñida fue revestida con el segundo revestimiento de poliuretano arriba indicado con 1% en peso de Tinuvin (mr) 292 y 1130. Las tres letras blancas elevadaß fueron colocadaß en expoßición a la luz solar en un techo durante 3 semanaß en Akron, Ohio y examinadas visualmente después de las 3 semanas. Las letras revestidaß ya sea con el primer revestimiento de poliuretano o bien con el segundo revest imiento de poliuretano permanecieron igualmente brillantes que el color original de las letras pero la letra de control no revestida se descoloró. Estos dos experimentos anteriores ilustran los beneficios de una intensidad de color incrementada y estabilidad de color incrementada que pueden lograrse con revestimientoß de poliuretano. Mientraß que, de conformidad con loe eßtatudoe de Patente, se ha presentado la modalidad preferida, el alcance de la presente invención na se limita a dicha modaiidad sino que su alcance se define en las reivindicaciones anexaß.

Claims (4)

  1. REIVINDICACIONES 1. Una llanta neumática que comprende: una composición de caucho vulcanizada rellena con negro de carbón de forma toroidal caracterizada porque tiene en forma integral, una composición de caucho na negra reticulada como parte integral de su pared lateral, que comprende al menos 40 partes en peso de un copolímero, opcion lmente halogenado, que tiene ai menos 50% en peso de unidades repeti ivaß derivadae de uno o varioß monómeroß de monoißoolef inaß C4 a C7 , un pigmento blanco, y un colorante ßoluble en hidrocarburo abßorbids en al mensß una parte de dicha compoßición de caucho no negra reticulada , dicha composi ión de caucho no negra tiene una superficie expuesta con un valor de CIÉ 1976 L* de al menos 40 antes de la absorción de dicho colorante soluble en hidrocarburo, donde dicha composición de caucho tiene menos que 10% en peso de grupos polares y donde dichas partes en peso ße basan en 100 partes en peso del caucho total en dicha composición de caucho no negra.
  2. 2. Una llanta neumática de conformidad con la reivindicación 1 caracterizada porque dicha composición de caucho no negra comprende: al menos 50 partes en peßo de un copol Ímero que consiste de al menos 50% en peso de unidades repetitivas de uno o más monómeros de isomonoolef inas C4 a C7; hasta 30 partes en peso de caucho EPDM, y de aproximadamente 15 a apro imadamente 50 partes en peso de caucho natural o de un polimero sintético o combinacionee de loe mismos, dicho polímero sintético tiene al menos 50% en peso de unidades repetitivas derivadas de un monómero de diena conjugado C4 a C12, y donde dicho pigmento blanco comprende dióxido de titanio.
  3. 3. Una llanta neu ática de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho colorante soluble en hidrocarburo tiene una solubilidad en un solvente de hidrocarburo de al menos 0.001 gram por un gramo de dicho solvente de hidrocarburo, dicho ßolvente de hidrocarburo tiene un parámetro de solubilidad de aproximadamente 12 a aproximadamente 20, y donde dicha composición de caucho al hidrocarburo no negra reticulada tiene menos que 3% en peso de grupos polares.
  4. 4. Una llanta neumática de conformidad con cualesquiera de laß rei vindicacioneß anteriores, caracterizada porque dicho colorante es un colorante azo, diazo, un colorante de antraquinona, un colorante de quinslina, un colorante de hidrocarburo aromático, un colorante indo, o bien un colorante de imina/metina de cetona, o bien derivadsß de los mismoß, o bien combinaciones de loe mismos.
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