BR102013028763A2 - Composição de borracha e pneumático - Google Patents

Abstract

COMPOSIÇÃO DE BORRACHA E PNEUMATICO. A presente invenção provê uma composição de borracha capaz de aprimorar a resistência da borracha e a economia de combustível de uma maneira equilibrada, e um pneumático formado a partir da composição de borracha. A presente invenção se refere a uma composição de borracha incluindo um componente de borracha, negro de carbono, e um composto representado pela fórmula (1) abaixo, em que a quantidade do negro de carbono é de 10 a 100 partes em massa por 100 partes em massa do componente de borracha: Sal de ácido (2 Z) - 4 - [ ( 4 - aminofenil) amino] - 4 - oxo - 2 - butenoico em que R e R são os mesmos que ou diferentes entre si, e cada um representa um átomo de hidrogênio, um grupo alquil Cl-C20, um grupo alquenil Cl-C20, ou um grupo alquinil Cl- C20; Mr+ representa um íon de metal; e r representa uma valência do ion de metal

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: "COMPOSIÇÃO DE BORRACHA E PNEUMÁTICO".

CAMPO TÉCNICO A presente invenção se refere a uma composição de borracha e um pneumático formado a partir dà composição de borracha.

TÉCNICA DO CONHECIMENTO

Recentemente, um crescente desejo por melhor economia de combustível de veículos demanda composições de borracha de pneu excelentes em economia de combustível. A redução da perda de histerese de uma composição de borracha é em geral eficaz em melhorar a economia de combustívelj.

Composições de borracha de pneu em geral contêm negro de carbono como um preenchedor já que ele provê um bom efeito de reforço e resistência à abrasão favorável. De maneira a melhorar a economia de combustível em uma formulação de negro de carbono, o uso de negro de carbono tendo um grande tamanho de partícula ou reduzindo a quantidade de negro de carbono pode ser considerado. Em tais casos, no entanto, a resistência da borracha, a resistência à abrasão, o desempenho de aderência em piso molhado e semelhantes são reduzidos. Assim, ainda existe espaço para melhora. O uso de silica em vez de negro de carbono é conhecido para melhorar a economia de combustível. No entanto, já que a silica provê menor reforço do que o negró de carbono, a resistência da borracha e semelhantes são reduzidos em tal caso. Assim, ainda existe espaço para aprimoramento.

Como o método para aprimorar a economia de combustível, a Literatura de Patente 1 divuiga a adição de um grupo polar específico em uma borracha em uma formulação de silica para melhorar a capacidade de dispersão da silica. Nos últimos anos, no entanto, melhora adicional da economia de combustível tem sido requisitada. Em adição, o método ainda deixa espaço para aprimoramento pelo fato de que a resistência da borracha é menor se| comparada com formulações de negro de carbono.

Como outro método para aprimorar a economia de combustível, a Literatura de Patente 2 divulga a adição de um composto de amina para melhorar a capacidade de dispersão de negro de carbono. Este método ainda deixa espaço para aprimoramento em melhorar [a economia de combustível, a resistência de borracha, a resistência à abrasão, e a capacidade de processamento de uma maneira equilibrada.

Outro método conhecido para aprimorar! a economia de ί combustível é formar uma porção de banda de rodagem tendo uma estrutura de duas camadas incluindo uma banda de rodagem de base e uma banda de rodagem de topo e utilizar uma composição de borracha excelente em economia de combustível na banda de rodagem de base. A Literatura de Patente 3 divulga um método para aprimorar a economia de combustível e estabilidade de direção usando uma borracha de butadieno modificada com estanho e fibras de papel. O método ainda deixa espaço para aprimoramento em melhorar a economia de combustível, estabilidade de direção, e capacidade de processamento de uma maneira ejquilibrada.

Enquanto isso, recentemente, composições de borracha para coberturas de cabo de fibra são cada vez mais necessárias para prover melhora em economia ide combustível, í estabilidade de direção incluindo desempenho de frenagem durante corrida em altas velocidades, e conforto de guia. Um método conhecido para aprimorar a qstabilidade de direção é adicionar uma resina fenólica a urna composição de borracha para uma cobertura de cabo de fibra para melhorar o módulo de elasticidade complexo (E*), mèlhorando desta forma a rigidez. Este método, no entanto, aumenta tanõ e deteriora a economia de combustível. Assim, ainda existe espaço para aprimoramento.

Um método conhecido para aprimorar E* e! reduzir tanõ é para reticular uma resina que pode ser reticulada tal como um condensado de resorcinol ou condensado de resorcinol modificado com um doador de metileno tal comb um condensado parcial de hexametilol melamina pentametil éter (HMMPME) ou um condensado parcial de hexametoximetilolmelamina (HMMM). A Literatura de Patente 4 divulga uma composição de borracha tendo melhor adesão a cabos de carcaça e suprimindo o crescimento de rachadura, acúrriulo de calor e uma redução nas propriedades de borracha. Nos últimos anos, no entanto, melhora adicional da economia de combustível tem sido requisitada.

LISTA DE CITAÇÃO

LITERATURA DE PATENTE

Literatura de Patente 1: JP-A 2001-1149139 Literatura de Patente 2: Patente Japonesa No. 2912845 Literatura de Patente 3: JP-A 2011-2521Í16 I

J í Literatura de Patente 4: JP-A 2006-328Í94 SUMÁRIO DA INVENÇÃO

PROBLEMA TÉCNICO A presente invenção deseja resolver os problemas mencionados acima e prover: uma composição de borracha com a qual a resistência da borracha e ia economia de combustível são melhoradas de uma maneira equilibrada; especialmente uma composição de borracha | com a qual a economia de combustível, a resistência de borracha, a resistência à abrasão, e a capacidade de processamento são melhoradas de uma maneira equilibrada, uma composição de borracha com a qual a economia de combustível, estabilidade de direção, e capacidade de processamento são melhoradas de uma maneira equilibrada, e uma composição de; borracha com a qual a capacidade de processamento, a resistência de borracha, a resistência de crescimento de rachadura flexível, e a adesão aos cabos são melhoradas de uma maneira equilibrada; e um pneumático formado a partir de qualquer uma destas composições de borracha.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA A presente invenção se refere a uma composição de borracha, contendo um componente de borrácha, negro de carbono, e um composto representado pela fórmula (I) abaixo, em que uma quantidade do negro de carbono é de 10 a 100 partes em massa por 100 partes em massa do componente de borracha: (I) em que R1 e R2 são os mesmos que ou diferentes entre si, e : cada um representa um átomo de hidrogênio, um grupo alquil C1-C20, um grupo alquenil C1-C20, ou um grupo alquinil Cl-C20; Mr+ representa um ion de metal; e r representa uma valência do ion de metal. O composto representado pela fórmula (I) preferivelmente é representado pela seguinte fórmula (1-1), (1-2), ou (1-3) : (1-1) r (I -2) r (1-3) O ion de metal é preferivelmente um ion de sódio, potássio ou litio.

Uma quantidade do composto representado pela fórmula (I) é preferivelmente 0,5 a 20 partes em tiassa por 100 partes em massa do negro de carbono. O negro de carbono preferivelmente possui um pH de no máximo 7,9 e um conteúdo de voláteis de pelo menos 0,8% em massa. O negro de carbono preferivelmente possui uma área de superfície específica de adsorção de nitrogênio de 20 a 330 m2/g e uma absorção de óleo de dibutil ftalato de 40 a 200 cm3 /100 g.

Preferivelmente, uma quantidade combinada de borracha natural e borracha de isopreno é de 60 a 80% em massa e uma quantidade de borracha de butadieno é de 20 a 40% em massa, cada um com base em 100% em massa do componente de borracha; o negro de carbono possui uma áreja de superfície específica de adsorção de nitrogênio de 70 ã 200 m2/g e uma absorção de óleo de dibutil ftalato de 75 a 130 cm3/100 g; e a quantidade do negro de carbono é de 40 a 60 partes em massa por 100 partes em massa do componente ide borracha.

Preferivelmente, uma quantidade de uma borracha de butadieno modificada com estanho é de 5 a 50% em massa com base em 100% em massa do componente de borracha, a borracha de butadieno modificada com estanho sendcj preparada por polimerização usando um iniciador de lífio e tendo um conteúdo de átomo de estanho de 50 a 3000 ppm, um conteúdo de ligação de vinil de 5 a 50% em massa, e uma distribuição de peso molecular de no máximo 2; e a quantidade do negro de carbono é de 15 a 50 partes em massa por 100 partes em massa do componente de borracha.

Preferivelmente, a composição de borracha contém: enxofre; pelo menos uma resina que pode ser reticulada selecionada a partir do grupo que consiste de resinas cresol, resinas resorcinol, e resinas resorcinol modificadas; e pelo menos um doador de metiljeno selecionado a partir do grupo que consiste de condensados parciais de hexametoximetilolmelamina e condensados parciais de hexametilol melamina pentametil éter; o | componente de borracha é um componente de borracha contendo pelo menos uma borracha de dieno selecionada a partir do grupo que consiste de borrachas baseadas em isoprenp, borracha de ] butadieno, e borracha de estireno - butadiéno; o negro de carbono possui uma área de superfície específica de adsorção de nitrogênio de 20 a 130 m2/g; a quantidade do negro de carbono é de 10 a 60 partes em massa, uma quantidade do enxofre é de 2 a 3,5 partes em massa, uma quantidade da resina que pode ser reticulada é de 0,5 a 10 parte.s em massa, e uma quantidade do doador de metileno é de 0,1 a 3 partes em massa, cada um por 100 partes em massa do componente de borracha; e uma quantidajde do composto representado pela fórmula (I) é de 0,5 a 20 partes em massa por 100 partes em massa do negro de carbono. A presente invenção também se refere a um pneumático, formado a partir da composição de borracha.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

Como a composição de borracha da presente invenção contém um componente de borracha, negro de carbono, e um composto representado pela fórmula (I), um pneumático no qual a economia de combustível e resistência de borracha são melhoradas de uma maneira equilibrada pojde ser provido.

Em uma primeira modalidade preferida da presente invenção, a composição de borracha contém um componente de borracha especifico, um negro de carbono específico, e um composto representado pela fórmula (I), e,Í portanto pode prover um pneumático no qual a economia de combustível, a resistência de borracha, a resistência à: abrasão, e a capacidade de processamento são melhoradas de uma maneira equilibrada.

Em uma segunda modalidade preferida da presente invenção, a composição de borracha contém juma borracha de polibutadieno modificada por estanho específica, negro de carbono, e um composto representado pela fórmula (I), e, portanto pode prover um pneumático no qual a economia de combustível, estabilidade de direção, e capacidade de processamento são melhoradas de uma maneira equilibrada.

Em uma terceira modalidade preferida da presente invenção, a composição de borracha contém um componente de borracha específico, um negro de carbono específico, uma composição representada pela fórmula (I),j enxofre, uma resina que pode ser reticulada específica, e um doador de metileno específico cada um em uma quantidade predeterminada, e, portanto pode prover um pneumático no qual a capacidade de processamento, resistência de borracha, resistência de crescimento de rachadura flexível, adesão aos cabos, e economia de combustível são melhoradas de uma maneira equilibrada.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES A composição de borracha da presente linvenção contém um componente de borracha, negro de carbono, e um composto representado pela fórmula (I). O composto representado pela fórmula (I) se liga ao negro de carbono por uma reação de seu grupo funcional de nitrogênio terminal com um grupo funcional, tal como um grupo carboxilaj, presente na superfície de negro de carbono. Ainda, seu sítio de ligação dupla carbono - carbono se liga aos polímeros por uma reação com radicais de polímero ou uma re;ação envolvendo reticulação com enxofre. Portanto, a í capacidade de dispersão de negro de carbono pode ser melhorada e este estado de dispersão favorável pode ser mantido durante o serviço. Em adição, os polímeros restringem o negro de carbono através do composto representado pela fórmula (I) e, portanto o acúmulo de calor pode ser suprimido. Estes efeitos melhoram a economia de combustível enquanto mantém a excelente resistência de borracha da formulação de negro J de carbono. Como um resultado, estas propriedades podem ser alcançadas em altos níveis de uma maneira equilibrada.

Exemplos do componente de borracha incluem borracha de dienos tal como borracha natural (NR), borracha de isopreno (IR), borracha de butadieno (BR), borracha de estireno -butadieno (SBR), borracha de estireno - isopreno butadieno (SIBR), borracha de etileno - propileno - dieno (EPDM), borracha de cloropreno (CR), è borracha de acrilonitrila - butadieno (NBR). As borrachas podem ser usadas sozinhas, ou duas ou mais borrachas podem ser usadas em combinação. Em particular, borrachas baseadas em isopreno tal como NR e IR, mais preferivelmente NR, são preferidas já que assim o composto representado pela fórmula (I) é mais eficaz em melhorar a economia de combustível. Borrachas baseadas em isoprenq (especialmente NR) possuem um peso molecular maior do que aquele de borrachas sintéticas tal como BR, e possuem;suas cadeias de polímero clivadas durante o amassamentp para gerar radicais. O composto representado pela fórmula (I) captura os radicais gerados, de forma que as cadeias de polímero e o composto representado pela fórmula (I) são ligados entre si de maneira eficiente. A NR não está particularmente limitada, e NRs comumente usadas na indústria de pneu, tais como SIR20, RSS #3, e TSR20, podem ser usadas. Além disso, também podem ser usadas borracha natural epoxidada (ENR), borracha natural desproteinizada (DPNR) e borracha natural altamente purificada (HPNR). A quantidade da borracha baseada em isopreno com base em 100% em massa do componente de borracha é preferivelmente pelo menos 40% em massa, e mais preferivelmente pelo menos 50% em massa. Sej a quantidade é de menos do que 40% em massa, a economia de combustível pode não ser melhorada de maneira suficiente;. A composição de borracha da presente iinvenção contém negro de carbono. O negro de carbono não está particularmente limitado, e negros de carbono comumente usados na indústria de pneu, tais como GPF FEF, HAF, ISAF, e SAF, podem ser usados. O negro de carbono preferivelmente possui um pH de no máximo 7,9, mais preferivelmente no máximo 7,8, ainda mais preferivelmente no máximo 7,7, e .particularmente preferivelmente no máximo 7,6. Se o pH é maior do que 7,9, tal negro de carbono pode conter apenas uma pequena quantidade de grupos funcionais ácidos. Assim, o efeito mútuo entre o negro de carbono e o composto representado pela fórmula (I) pode se tornar pequeno;, falhando em alcançar melhora suficiente em economia de combustível e semelhantes. O menor limite do pH de negro de carbono não está particularmente limitado. O negro de carbono preferivelmente possui um conteúdo de voláteis de pelo menos 0,8% em massa, mais preferivelmente pelo menos 0,9% em massa,: e ainda mais preferivelmente pelo menos 1,0% em massa. Se o conteúdo de voláteis é de menos do que 0,8% em massa, o efeito mútuo entre o negro de carbono e o composto representado pela , i formula (I) pode se tornar pequeno, falhando em alcançar melhora suficiente em economia de combustível e semelhantes. 0 limite superior do conteúdo de voláteis de negro de carbono não está particularmente limitado. O negro de carbono preferivelmente possui uma área de superfície específica de adsorção de nitrogênio (N2SA) de pelo menos 20 m2/g. Se a N2SA é de menos do que 20 m2/g, suficiente resistência de borracha pode não1 ser garantida. 0 negro de carbono preferivelmente possui uma N2SA de no máximo 330 m2/g, mais preferivelmente no máximo 300 m2/g, ainda mais preferivelmente no máximo . 250 m2/g, e particularmente preferivelmente no máximo 200 m2/g. Se a N2SA é de mais do que 330 m2/g, suficiente capacidade de dispersão de negro de carbono pode não ser garantida. 0 negro de carbono preferivelmente possui uma absorção de óleo de dibutil ftalato (DBP) de pelo menos 40 cm3/100 g. Se a absorção de óleo de DBP é de menos do que 40 cm3/100 g, suficiente resistência de borracha pode não ser garantida. O negro de carbono pref erivelmeinte possui uma absorção de óleo de DBP de no máximo 200 cm3/100 g, mais preferivelmente no máximo 180 cm3/100 g. Se a absorção de óleo de DBP é de mais do que 200 cm3/100 g, o alongamento na ruptura mínimo necessário pode não ser garantido. t Aqui, a absorção de óleo de DBP, pH, e conteúdo de voláteis de negro de carbono são medidos por métodos em conformidade com JIS K6221 (1982), e a N2SA de negro de carbono é medida por um método em conformidade com JIS K6217 (2001). A quantidade de negro de carbono por 100 partes em massa do componente de borracha é de pelo menos 10 partes em massa. Se a quantidade é de menos do qúe 10 partes em massa, suficiente resistência de borracha pode não ser garantida. A quantidade de negro de carbono; é de no máximo 100 partes em massa, preferivelmente no máximo 90 partes em massa, e ainda mais preferivelmente no máximo 80 partes em massa. Se a quantidade é de mais do que 100 partes em massa, a composição de borracha pode se tornar tão rígida que a resistência da borracha pode acabar sendo reduzida. Em adição, a economia de combustível e a capacidade de processamento podem ser deterioradas. A composição de borracha da presente invenção contém um composto representado pela seguinte fórmula (I): qn em que R1 e R2 são os mesmos que ou diferentes entre si, e cada um representa um átomo de hidrogênio, ura grupo alquil C1-C20, um grupo alquenil C1-C20, ou um grupo alquinil Cl-C20; Mr+ representa um íon de metal; e r representa uma valência do íon de metal.

Exemplos dos grupos alquil representados como R e R incluem grupos metil, etil, n-propil, isopropil, n-butil, sec-butil, e terc-butil.

Exemplos dos grupos alquenil representados como R1 e | R2 incluem grupos vinil, alil, 1-propenil, e 1-metiletenil.

Exemplos dos grupos alquinil representados como R1 e R2 incluem grupos etinil e propargil. R1 e R2 cada um é preferivelmente um átomo de hidrogênio ou um grupo alquil, mais preferivelmente um átomo de hidrogênio ou um grupo metil, e ainda mais preferivelmente um átomo de hidrogênio. Em outras palavras, o composto representado pela fórmula (I) é preferivelmente um composto representado pela seguinte fórmula (1-1), (I- 2), ou (1-3), e é mais preferivelmente um composto representado pela fórmula (I — 1) ; (1-1) r i (1-2) r (1-3) i I

Nas fórmulas (I), (1-1), (1-2), e (I; — 3) , o ion de metal pode ser um íon de sódio, potássio ou litio, e é preferivelmente um ion de sódio. A quantidade do composto representado pjela fórmula (I) por 100 partes em massa de negro <de carbono é preferivelmente pelo menos 0,5 partes em massa. Se a quantidade é de menos do que 0,5 partes em massa, a economia de combustível pode não ser melhorada de maneira suficiente. A quantidade do composto representado pela fórmula (I) é preferivelmente no máximo 20 partes em massa. Se a quantidade é de mais do que 20 partes em massa, suficiente resistência de borracha pode não ser garantida. A composição de borracha da presente invenção pode conter de maneira apropriada, em adição aos componentes mencionados acima, agentes de composição cbmumente usados na produção de composições de borracha, tais como preenchedores de reforço (por exemplo, argila), agentes de acoplamento de silano, óxido de zinco, ácido esteárico, auxiliadores de processamento, antioxidàntes, amaciantes, ceras, aceleradores de vulcanização, e enxofre.

Exemplos dos aceleradores de vulcariização incluem aceleradores de vulcanização de sulfenamida, tiazol, tiurame, tioureia, guanidina, ditiocarbamato, aldeido amina, aldeido amônio, imidazolina, e| xantato. Em particular, aceleradores de vulcanização de sulfenamida são preferidos. Exemplos dos aceleradores de vulcanização de sulfenamida incluem N-terc-butil-2-benzotiazòlilsulfenamida (TBBS), N-ciclo-hexil-2-benzotiazolilsulfenamida (CBS), e N, N'-diciclo-hexil-2-benzotiazolilsulfenamida (DZ). A composição de borracha da presente invenção pode ser preparada por qualquer método conhecido, tal como um método no qual os componentes são amassados usandcj um misturador conhecido tal como um moinho de rolo ou um misturador de Banbury. A composição de borracha da presente invenção pode ser usada de maneira adequada para componenteá de pneu tais como bandas de rodagem, bandas de rodagem de base, e borrachas de cobertura de cabo de fibra (borrachas de cobertura). O pneumático da presente invenção pode ser formado a partir da composição de borracha por um método comum. Especificamente, uma composição de borracha jnão vulcanizada apropriadamente contendo vários aditivos é extrudada para a forma de um componente de pneu tal como, uma banda de i rodagem, e então arranjada de uma maneira comum e montada com outros componentes de pneu em uma máquina de construção i de pneu para preparar um pneu não vulcanizádo. 0 pneu não ; vulcanizado é pressurizado sob calor em üm vulcanizador para formar um pneumático da presente invenção. 0 pneumático da presente invenção podè ser usado de maneira adequada como um pneu para veículos de passageiro, caminhões, ônibus, e bicicletas.

Modalidades particularmente preferidas são descritas na sequência. (Primeira modalidade preferida) A composição de borracha de acordo ccjm uma primeira modalidade preferida da presente invenção contém um componente de borracha específico, um negro de carbono específico, e um composto representado pela fórmula (I). O composto representado pela fórmula (I) se liga ao negro de carbono por uma reação de seu grupo funciona|l de nitrogênio terminal com um grupo funcional, tal como um grupo carboxila, presente na superfície de negro de carbono. Ainda, seu sítio de ligação dupla carbono - icarbono se liga aos polímeros por uma reação com radicais de polímero ou uma reação envolvendo reticulação com enxofre. Portanto, a capacidade de dispersão de negro de carbono pode ser melhorada e este estado de dispersão favorável pode ser mantido durante o serviço. Em adição, os polímeros restringem o negro de carbono através do composto representado pela fórmula (I) e portanto o acúmulo de calor pode ser suprimido. O uso do composto representado pela fórmula (I), que provê estes efeitos, em combinação com um componente de borracha especifico e um negro de carbono especifico melhora a economia de combustível enquanto mantém as excelentes resistência de borracha; resistência à abrasão e capacidade de processamento da formulação de negro de carbono. Portanto, estas propriedjades podem ser alcançadas em altos níveis de uma maneira equilibrada. O componente de borracha da composição]de borracha da presente invenção contém borracha natural (NR) e/ou borracha de isopreno (IR), junto com borracha de butadieno (BR). NR e IR possuem um peso molecular maior do que aquele de borrachas sintéticas tal como BR, e possupm suas cadeias de polímero clivadas durante o amassamento para gerar radicais. O composto representado pela fórmula (I) captura estes radicais gerados, de forma que as cadeias de polímero e o composto representado pela fórmula (I) são ligados entre si de maneira eficiente. Em adição, o uso de BR garante excelente resistência à abrasão. Portanto, o uso de j. NR e/ou IR em combinação com BR cada um em uma quantidade predeterminada, junto com o negro de carbono e o composto representado pela fórmula (I), melhora a economia de combustível, a resistência de borracha, a resistência à abrasão, e a capacidade de processamento em altos níveis de uma maneira equilibrada. A NR não está particularmente limitada, e NRs comumente usadas na indústria de pneu, tais como SIR20, RSS #3, e TSR20, podem ser usadas. De maneira similar, a IR não está particularmente limitada, e IRs comudente usadas na indústria de pneu podem ser usadas. A quantidade combinada de NR e IR com base em 100% em massa do componente de borracha é preferivelmente pelo menos 60% em massa, mais preferivelmente pelo menos 65% em massa, e ainda mais preferivelmente pelo menos 70% em massa. Se a quantidade combinada é de menos do que 60% em massa, a economia de combustível pode não ser melhorada de maneira suficiente. A quantidade combinada de NR e IR é preferivelmente no máximo 80% em massa. Se a quantidade combinada é de mais do que 80% em massa, a quantidade de BR i é tão pequena que suficiente resistência à ábrasão pode não ser garantida. Como um resultado, a economia de combustível, a resistência de borracha, a resistência à abrasão, e a capacidade de processamento podem não ser alcançadas de uma maneira equilibrada. A BR não está particularmente limitada, e BRs comumente usadas na indústria de pneu podem ser usadas. A BR preferivelmente possui um conteúdo de cis de pelo menos 95 % em mol já que a resistência à abrasão pode ser bastante melhorada. A quantidade de BR com base em 100% em massa do componente de borracha é preferivelmente pelo menos 20% em massa. Se a quantidade é de menos do que 20% em massa, suficiente resistência à abrasão pode não ser garantida, e portanto a economia de combustível, a resistência de borracha, a resistência à abrasão, e a capacidade de processamento podem não ser alcançadas de uma maneira equilibrada. A quantidade de BR é preferivelmente no máximo 40% em massa, mais preferivelmente no máximo 35% em massa, e ainda mais preferivelmente no máximo 30% em massa. Se a quantidade é de mais do que 40% em massat, a quantidade combinada de NR e IR é tão pequena que suficiente resistência de borracha pode não ser alcançada. A composição de borracha da presente invenção pode conter, em adição to NR, IR, e BR, outras borrachas como o componente de borracha. Exemplos de outras borrachas incluem borracha de dienos tal como borracha de estireno -butadieno (SBR), borracha de estireno - isopreno butadieno (SIBR), borracha de etileno - propileno - dieno (EPDM), borracha de cloropreno (CR), e borracha de acrilonitrila - butadieno (NBR). Δ composição de borracha da presente invenção contém um negro de carbono tendo uma área de superfície especifica de adsorção de nitrogênio predeterminada e uma absorção de óleo de dibutil ftalato predeterminada. O negro de carbono preferivelmente possui uma área de superfície específica de adsorção de nitrogênio (N2SA) de pelo menos 70 m2/g, mais preferivelmente pelo menos 100 m2/g. Se a N2SA é de menos do que 70 m2!/g, suficiente resistência de borracha pode não ser garantida. 0 negro de carbono preferivelmente possui uma N2SA de j no máximo 200 m2/g, mais preferivelmente no máximo 160 m2/g. Se a N2SA é de mais do que 200 m2/g, suficiente capacidade de dispersão de negro de carbono pode não ser garantida. O negro de carbono preferivelmente possui uma absorção de óleo de dibutil ftalato (DBP) de pelo menos 75 cm3/100 g, mais preferivelmente pelo menos 100 cm3/100 g. Se a absorção de óleo de DBP é de menos do que 75 cm3/100 g, suficiente resistência de borracha pode não ser garantida. 0 negro de carbono preferivelmente possui uma absorção de óleo de DBP de no máximo 130 cm3/100 g. Se a absorção de í óleo de DBP é de mais do que 130 cm3/100 g, o alongamento na ruptura mínimo necessário pode não ser garantido. A quantidade do negro de carbono por 100 partes em massa do componente de borracha é preferivelmente pelo menos 40 partes em massa, e mais preferivelmente pelo menos 45 partes em massa. Se a quantidade é de menos do que 40 partes em massa, suficiente resistência de borracha e resistência à abrasão pode não ser qarantida. A quantidade do negro de carbono é preferivelmente no máximo 60 partes em massa, e mais preferivelmente no máximo 55 partes em massa. Se a quantidade é de mais do que 60 partes em massa, a composição de borracha pode se tornar tão rígida que a resistência da borracha e a resistência à abrasão podem acabar sendo reduzidas. Em adição, a ' economia de t combustível e a capacidade de processamento também podem ser deterioradas. A composição de borracha da presente invenção contém um composto representado pela fórmula (I). A quantidade do composto representado pela fórmula (I) por. 100 partes em massa de negro de carbono é preferivelmente pelo menos 0,5 partes em massa, mais preferivelmente pelo menos 2 partes em massa, e ainda mais preferivelmente pelo;menos 4 partes em massa. Se a quantidade é de menos do que 0,5 partes em massa, a economia de combustível pode não sér melhorada de maneira suficiente. A quantidade do composto representado pela fórmula (I) é preferivelmente no máximo 15 partes em massa, mais preferivelmente no máximo 10 partes em massa, e f ainda mais preferivelmente no máximo 5 partes em massa. Se j a quantidade é de mais do que 15 partes em massa, suficiente resistência de borracha pode não ser garantida. A composição de borracha da presente invenção pode conter de maneira apropriada, em adição abs componentes mencionados acima, agentes de composição comumente usados na produção de composições de borracha, tal como preenchedores de reforço (por exemplo argila), agentes de acoplamento de silano, óxido de zinco, ácjido esteárico, auxiliadores de processamento, antioxidantes, amaciantes, ceras, aceleradores de vulcanização, e enxofre. A composição de borracha da presente invenção pode ser usada de maneira adequada para bandas de rodagem. O pneumático da presente invenção pode! ser formado a partir da composição de borracha por um método convencional. Especificamente, uma composiçjão de borracha não vulcanizada apropriadamente contendo vários aditivos é extrudada para a forma de um componente de pneu tal como uma banda de rodagem, e então arranjada de uma maneira comum e montada com outros componentes dje pneu em uma máquina de construção de pneu para preparàr um pneu não vulcanizado. O pneu não vulcanizado é pressurizado sob calor em um vulcanizador para formar um pneumático da presente invenção. O pneumático da presente invenção pode: ser usada de maneira adequada como um pneu para veículos de passageiro. (Segunda modalidade preferida) A composição de borracha de acordo com uma segunda modalidade preferida da presente invençãlo contém uma borracha de polibutadieno modificada por estanho especifica, negro de carbono, e um composto representado pela fórmula (I). 0 composto representado pela fórmula (!) se liga ao negro de carbono por uma reação de seu grupo funcional de nitrogênio terminal com um grupo funcional, tal como um grupo carboxila, presente na superfície de negro de carbono. Ainda, seu sítio de ligação dupla carbono - carbono se liga aos polímeros por uma reação com radicais de polímero ou uma reação envolvendo reticulação com enxofre. Portanto, a capacidade de dispersão de negro de carbono pode ser melhorada e este estado de dispersão favorável pode ser mantido durante o serviço. Em adição, os polímeros restringem o negro de carbono através do composto representado pela fórmula (I) e portanto o acúmulo de calor pode ser suprimido. O uso do composto representado pela fórmula (I), que provê estes efeitos, em combinação com uma borracha de butadieno modificada com estanho específica e negro de carbono melhora a economia de combustível enquanto mantém boa capacidade de processamento e estabilidade de i direção. Portanto, estas propriedades podem ser alcançadas em altos niveis de uma maneira equilibrada. O componente de borracha da composição de borracha da presente invenção contém uma BR modificada por estanho polimerizada usando um iniciador de litio. A BR modificada por estanho a ser usada pode ser obtida polimerizando 1,3-butadieno usando um iniciador de litio e então adicionando um composto de estanho a ela. Um carbonb terminal da molécula de BR modificada por estanho preferivelmente está ligada ao estanho.

Exemplos do iniciador de litio incluem compostos de litio tais como compostos de alquil-litio, aril-litio, alil-litio, vinil-litio, estanho litio orgânico, ou nitrogênio litio orgânico. O uso do composto de litio facilita a produção de uma BR modificada por estanho com um alto conteúdo de ligação de vinil e um baixo conteúdo de ligação cis.

Exemplos do composto de estanho incluem tetracloreto de estanho, tricloreto de butil estanho, dicloreto de I dibutil estanho, dicloreto de dioctil estanho, cloreto de tributil estanho, cloreto de trifenil estanho, difenil dibutil estanho, trifenil estanho etoxido, difenil dimetil estanho, cloreto de ditolil estanho, dioctanoato de difenil estanho, divinil dietil estanho, tetrabenzil estanho, j diestearato de dibutil estanho, tetra-alil estanho, e p- i tributil estanho estireno. Estes podem ser usados sozinhos, ou dois ou mais destes podem ser usados em combinação. A BR modificada por estanho preferivelmente possui um conteúdo de átomo de estanho de pelo menos 50 ppm, mais preferivelmente pelo menos 60 ppm, e ainda mais preferivelmente pelo menos 100 ppm. Se o conteúdo de átomo de estanho é de menos do que 50 ppm, o efeito de melhorar a capacidade de dispersão do preenchedor tende a ser | reduzido, levando a uma economia de combustível ruim. O conteúdo de átomo de estanho na BR modificada por estanho é preferivelmente no máximo 3000 ppm, mais preferivelmente no máximo 2500 ppm, ainda mais preferivelmente no máximo 1500 ppm, e 'particularmente preferivelmente no máximo 500 ppm. ] Se o conteúdo de átomo de estanho é de mais do que 3000 ppm, a mistura amassada tende a não se juntar facilmente e as bordas da mesma tendem a se tornar áspjeras. Assim, a mistura amassada tende a ter uma capacidade de processamento de extrusão ruim. A BR modificada por estanho preferivelmente possui um conteúdo de ligação de vinil de pelo menos 5% em massa, mais preferivelmente pelo menos 7% em massa·. Se o conteúdo de ligação de vinil é de menos do que 5% em massa, a polimerização (produção) da BR modificada por estanho tende !' a ser difícil. O conteúdo de ligação de! vinil da BR modificada por estanho é preferivelmente no máximo 50% em massa, e mais preferivelmente no máximo 20% ;em massa. Se o conteúdo de ligação de vinil é de mais do que 50% em massa, a capacidade de dispersão do preenchedor tende a ser deteriorada e a resistência tênsil da {composição de borracha tende a ser diminuída.

Aqui, o conteúdo de ligação de vinil (conteúdo de unidade de 1,2-butadieno) pode ser ; medido por espectrometria de absorção de infravermelho. A BR modificada por estanho preferivelmente possui uma í distribuição de peso molecular (Mw/Mn) de no máximo 2, mais preferivelmente no máximo 1,8, e ainda mais preferivelmente no máximo 1,5. Se a Mw/Mn é de mais do que 2, a capacidade I de dispersão do preenchedor e portanto a economia de combustível tendem a ser deterioradas.

Aqui, o peso molecular médio numérico i (Mn) e o peso molecular médio mássico (Mw) são determinados por uma cromatografia de permeação de gel (GPC) (GPC-8000 series j produzida por Tosoh Corporation, detector: refratômetro diferencial, coluna: TSKGEL SUPERMULTIPORE HZ-M produzida por Tosoh Corporation) e calibrada cc>m padrões de poliestireno. i A quantidade da BR modificada por estanho com base em 100% em massa do componente de borracha é preferivelmente pelo menos 5% em massa, mais preferivelmente pelo menos 20% em massa, e ainda mais preferivelmente pelo menos 25% em massa. Se a quantidade é de menos do que 5% em massa, a economia de combustível pode não ser melhorada de maneira suficiente. A quantidade da BR modificada por estanho é preferivelmente no máximo 50% em massa, mais preferivelmente no máximo 40% em massa, e ainda mais ■■ preferivelmente no máximo 30% em massa. Se ia quantidade é de mais do que 50% em massa, a melhora deviido ao composto representado pela fórmula (I) pode não ser alcançada de maneira suficiente. 0 componente de borracha da composição de borracha da presente invenção pode conter, junto com a BR modificada por estanho, outras borrachas. Exemplos de outras borrachas incluem borracha de dienos tal como borracha natural (NR), borracha de isopreno (IR), borracha de butadieno (BR), borracha de estireno - butadieno (SBR) ,' borracha de cloropreno (CR), borracha de estireno - isopreno butadieno (SIBR), estireno borracha de isopreno (SIR), e borracha de isopreno butadieno. Em particular, NR e BR são preferidos, e NR é mais preferida, já que a economia de combustível, estabilidade de direção, e capacidade de processamento são melhoradas de uma maneira equilibrada. NR possui um peso molecular maior do que aquele de borrachas sintéticas tal como BR, e tem suas cadeias de polímero clivadas durante o amassamento para gerar radicais. O composto representado pela fórmula (I) ,captura estes radicais gerados, de forma que as cadeias de polímero e o composto representado pela fórmula (I) são ligados entre si de maneira eficiente. A NR não está particularmente limitada, e NRs comumente usadas na indústria de pneu, tais como SIR20, RSS #3, e TSR20, podem ser usadas. Ainda são úteis borracha natural epoxidada (ENR), borracha natural desproteinizada (DPNR) e borracha natural altamente purificada (HPNR). A quantidade de NR com base em 100% em massa do componente de borracha é preferivelmente pelo menos 50% em massa, mais preferivelmente pelo menos 60% em massa, e ainda mais preferivelmente pelo menos 70% em massa. Se a quantidade é de menos do que 50% em massa, a economia de combustível pode não ser melhorada de maneira suficiente. A quantidade de NR é preferivelmente no máximo 95% em massa, mais preferivelmente no máximo 80% em massa, e ainda mais preferivelmente no máximo 75% em massa. Se a quantidade é de mais do que 95% em massa, a quantidade dá BR modificada por estanho se torna muito pequena, possivelmente falhando em alcançar economia de combustível, estabilidade de direção, e capacidade de processamento de uma maneira equilibrada. A composição de borracha da presente invenção contém negro de carbono. O negro de carbono não está particularmente limitado, e negros de carbono comumente usados na indústria de pneu, tais como GPF, FEF, HAF, ISAF, e SAF, podem ser usados. O negro de carbono preferivelmente possui uma área de superfície específica de adsorção de nitrogênio (N2SA) de pelo menos 50 m2/g, mais preferivelmente pelo menos 55 m2/g, ainda mais preferivelmente pelo menôs 58 m2/g, e particularmente preferivelmente pelo menos 62 m2/g. Se a N2SA é de menos do que 50 m2/g, suficiente estabilidade de direção pode não ser garantida. O negro de carbono preferivelmente possui uma N2SA de no máximo!125 m2/g, mais preferivelmente no máximo 115 m2/g, ainda mais preferivelmente no máximo 100 m2/g, e particularmente preferivelmente no máximo 90 m2/g. Se a N2SA é de mais do que 125 m2/g, a capacidade de processamento e a economia de combustível podem ser deterioradas. O negro de carbono preferivelmente possui uma absorção de óleo de dibutil ftalato (DBP) de pelo menos 70 cm3/100 g, mais preferivelmente pelo menos 90 cm3/100 g, e ainda mais preferivelmente pelo menos 103 cm3 /1100 g. Se a absorção de óleo de DBP é de menos do que 70 cm3/100 g, suficiente estabilidade de direção pode não ser garantida. O negro de carbono preferivelmente possui uma absorção de óleo de DBP de no máximo 155 cm3/100 g, mais preferivelmente no máximo 150 cm3/100 g. Se a absorção de óleo de DBP é de mais do que 155 cm3/100 g, o alongamento na ruptura minimo necessário pode não ser garantido. A quantidade de negro de carbono por (100 partes em massa do componente de borracha é preferivelmente pelo menos 15 partes em massa, mais preferivelmente pelo menos 30 partes em massa, e ainda mais preferivelmente pelo menos 35 partes em massa. Se a quantidade é de menos do que 15 partes em massa, suficiente estabilidade de direção pode não ser garantida. A quantidade de negro de carbono é preferivelmente no máximo 50 partes em massa, e mais preferivelmente no máximo 45 partes em massa. Se a quantidade é de mais do que 50 partes em massa, a economia de combustível e a capacidade de processamento podem ser deterioradas. A composição de borracha da presente invenção contém um composto representado pela fórmula (I). Á quantidade do composto representado pela fórmula (I) por 100 partes em massa de negro de carbono é preferivelmente pelo menos 0,5 t partes em massa, e mais preferivelmente pjelo menos 1,5 partes em massa. Se a quantidade é de menos do que 0,5 partes em massa, a economia de combustível pode não ser melhorada de maneira suficiente. A quantidaçie do composto representado pela fórmula (I) é preferivelmente no máximo 20 partes em massa, mais preferivelmente no máximo 19 partes em massa, ainda mais preferivelmente no máximo 13 partes em massa, e particularmente preferivelmente no f máximo 3 partes em massa. Se a quantidade é cie mais do que 20 partes em massa, suficiente estabilidade de direção pode não ser garantida. A composição de borracha da presente invenção pode conter de maneira apropriada, em adição aòs componentes mencionados acima, agentes de composição comumente usados na produção de composições de borrachja, tal como preenchedores de reforço (por exemplo, sílicá), agentes de acoplamento de silano, óxido de zinco, ácido esteárico, auxiliadores de processamento, antioxidantes, óleos, ceras, aceleradores de vulcanização, e enxofre. O antioxidante a ser usado pode ser apropriadamente selecionado a partir de compostos de amina, fjenólicos, e de imidazol, carbamatos de metal, ceras e semelhantes. Em 1- particular, compostos de amina são preferidos, e N-(l,3-dimetilbutil)-Ν'-fenil-p-fenilenodiamina é mais preferido. A quantidade do antioxidante por 100 partes era massa do componente de borracha é preferivelmente pelo menos 1 parte em massa, e mais preferivelmente pelo menos 1,3 partes em massa, enquanto que é preferivelmente no máximo 2 partes em massa, e mais preferivelmente no máximo 1,7 partes em massa. Com uma quantidade na faixa, os efeitos da presente invenção podem ser alcançados de maneira favorável. i Exemplos do óleo incluem: óleos de processo tais como óleo parafinico, óleo naftênico, e óleo aromático; e gorduras vegetais e óleos tais como óleo de rícino, óleo de semente de algodão, e óleo de linhaça. Em particular, são preferidos óleos de processo, mais preferivelmente óleos aromáticos. A quantidade de óleo por 100 partes em massa do componente de borracha é preferivelmente pelo menos 5 partes em massa, e mais preferivelmente pelo menos 6 partes em massa, enquanto que é preferivelmente no máximo 8,5 partes em massa, e mais preferivelmente no máximo 7,5 partes em massa. Com uma quantidade na faixa, os efeitos da presente invenção podem ser alcançados de maneira favorável.

Exemplos do acelerador de vulcanização incluem N-terc-butil-2-benzotiazolilsulfenamida (TBBS), N-ciclo-hexil-2- benzotiazolilsulfenamida (CBS), N,N'-diciclo-hexil-2-benzotiazolilsulfenamida (DZ), mercaptobenzotiazol (MBT), disulfeto dibenzotiazolil (MBTS), e difenilguanidina (DPG). Estes aceleradores de vulcanização podem ser usados sozinhos, ou dois ou mais destes podem ser usados em combinação. Em particular, sulfenamida aqeleradores de vulcanização tal como TBBS e CBS, preferivelmente TBBS, são preferidos já que eles possuem excelentes propriedades de cura e permitem os vulcanizados de borracha de terem excelente economia de combustível. A quantidade de o acelerador de vulcanização por 100 partes em massa do componente de borracha é preferivelmente pelo menos 1 parte em massa, e mais preferivelmente pelo menos 1,3 partes em massa. Se a quantidade é de menos do que 1 parte em massa, a composição de borracha pode não ser curada de maneira suficiente, falhando em alcançar as propriedades desejadas de borracha. A quantidade do acelerador de vulcanização é preferivelmente no máximo 2 partes em massa, e mais preferivelmente no máximo 1,7 partes em massa. Se a quantidade é de mais do que 2 partes em massa, a queima do composto pode ser causada. A composição de borracha da presente invenção pode ser usada de maneira adequada para bandas de rodagem de base de pneus. O pneumático da presente invenção pode ser formado a partir da composição de borracha por um método convencional. Especificamente, uma composição de borracha não vulcanizada apropriadamente contendo vários aditivos é extrudada para a forma de um componente de pneu tal como uma banda de rodagem de base, e então arranjada de uma maneira comum e montada com outros componentes de pneu em uma máquina de construção de pneu para preparar um pneu não vulcanizado. O pneu não vulcanizado é pressurizado sob calor em um vulcanizador para formar um ;pneumático da ' presente invenção. O pneumático da presente invenção pode ser usado como um pneu para veículos de passageiro, caminhões, ônibus, bicicletas ou semelhantes. Em particular, o pneumático da presente invenção pode ser usado de maneira adequada para veículos de passageiro e bicicletas. (Terceira modalidade preferida) A composição de borracha de acordo com uma terceira modalidade preferida da presente invenção contém um componente de borracha específico, um negro de carbono específico, um composto representado pela fórmula (I), enxofre, uma resina que pode ser reticulada específica, e um doador de metileno específico. 0 composto representado pela fórmula (I) se liga ao negro de carbono por uma reação de seu grupo funcional de nitrogênio terminal com um grupo funcional, tal como grupo carboxila, presente na superfície de negro de carbono. Ainda, seu sítio de ligação dupla carbono - carbono se liga aos polímeros por uma reação com radicais de polímero ou uma reação envolvendo reticulação com enxofre. Portanto, a capacidade de dispersão de negro de carbono pode ser melhorada e este estado de dispersão favorável pode ser mantido durante o serviço. Em adição, os polímeros restringem o negro de carbono através do composto representado pela fórmula (I) e portanto o acúmulo de calor pode ser suprimido. A adição do composto representado pela fórmula (I), que provê estes efeitos, em combinação com um negro de carbono específico, enxofre, uma resina que pode ser reticulada específica, e um doador de metileno específico to uma composição de borracha contendo um componente de borracha específico melhora bastante a economia de combustível enquanto mantém a capacidade de processamento, a resistência de borracha, a resistência de crescimento de rachadura flexível, e a adesão aos cabos da composição de borracha em níveis aceitáveis. A composição de borracha da presente invenção contém, como o componente de borracha, pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste de borrachas baseadas em isopreno, borracha de butadieno (BR), e borracha de estireno - butadieno (SBR).

Exemplos das borrachas baseadas em isopreno incluem borracha natural (NR), borracha de isopreno (IR), borracha natural epoxidada (ENR), e borracha natural altamente purificada (HPNR) , e NR podem ser usadcjs de maneira adequada. Borrachas baseadas em isopreno têm suas cadeias de polímero clivadas durante o amassamento para gerar radicais. 0 composto representado pela fórmula (I) captura estes radicais gerados, de forma que as cadeias de polímero e o composto representado pela fórmula (I) estão ligados entre si. A NR não está particularmente limitada, e NRs comumente usadas na indústria de pneu, tais como SIR20, RSS #3, e TSR20, podem ser usadas. A SBR também não está particularmente limitada, e SBR polimerizada em emulsão (E-SBR) ou SBR polimerizada em solução (S-SBR) podem ser usadas de maneira adequada. A BR também não está particularmente limitada, e BRs comumente usadas na indústria de pneu podem ser usadas. Por exemplo, BR tendo um alto conteúdo de cis (BR com alto teor de cis), tal como BR130B e BR150B produzida por UBE INDUSTRIES, LTD./ ou BR modificada pode ser usada de maneira adequada. Exemplos de BRs modificadas preferidas incluem BR modificada por estanho e BR modificada por um composto contendo um grupo glicidilamino na molécula. A quantidade da borracha baseada em isopreno com base em 100% em massa do componente de borracha é preferivelmente pelo menos 50% em massa, mais preferivelmente pelo menos 60% em massa, e ainda mais preferivelmente pelo menos 70% em massa. Se a quantidade é de menos do que 50% em massa, a economia de combustível pode não ser melhorada de maneira suficiente. Em adição, suficiente resistência de borracha pode não ser garantida, e portanto a composição de borracha pode ser quebrada por contato com irregularidades ou objetos estranhos na superfície da estrada durante a corrida dos pneus. A quantidade pode ser 100% em massa, e é preferivelmente no máximo 90% em massa, e mais preferivelmente no máximo 80% em.massa. A quantidade de SBR com base em 100% em massa do componente de borracha pode ser 0% em massa, e é preferivelmente pelo menos 10% em massa, e mais preferivelmente pelo menos 15% em massa. Se a quantidade é de menos do que 10% em massa, suficiente adesão aos cabos, resistência de borracha, e resistência de crescimento de rachadura flexível pode não ser garantida. A quantidade é preferivelmente no máximo 40% em massa, e mais preferivelmente no máximo 35% em massa. Se a quantidade é de mais do que 40% em massa, a economia de combustível, adesão aos cabos, resistência de borracha, e resistência de crescimento de rachadura flexível podem ser diminuídas. A quantidade de BR com base em 100% em massa do componente de borracha pode ser 0% em massa, e é preferivelmente pelo menos 10% em massa, e mais preferivelmente pelo menos 12% em massa. Se a quantidade é de menos do que 10% em massa, a resistência de crescimento de rachadura flexível pode ser diminuída. A quantidade é preferivelmente no máximo 30% em massa, e mais preferivelmente no máximo 25% em massa. Se a quantidade é de mais do que 30% em massa, a composição de borracha é menos provável de ser enrolada em volta de um rolo durante o amassamento, possivelmente resultando em capacidade de processamento diminuída. A composição de borracha da presente invenção contém um negro de carbono tendo uma predeterminada área de superfície específica de adsorção de nitrogênio. O negro de carbono possui uma área de superfície específica de adsorção de nitrogênio (N2SA) de pelo menos 20 m2/g, preferivelmente pelo menos 25 m2/g, e mais preferivelmente pelo menos 30 m2/g. Se a N2SA é de menos do que 20 m2/g, suficiente, resistência de borracha pode não ser garantida. A N2SA é de no máximo 130 m2/g, preferivelmente no máximo 120 m2/g, e mais preferivelmente no máximo 100 m2/g. Se a N2SA é de mais do que 130 m2/g, o acúmulo de calor devido ao negro de carbono pode ser maior e a reação com o composto representado pela fórmula (I) é menos provável de progredir, possivelmente levando a melhora insuficiente da economia de combustível. O negro de carbono preferivelmente possui uma absorção de óleo de dibutil ftalato (DBP) de pelo menos 40 cm3/100 g, mais preferivelmente pelo menos 70 cm3/100 g. Se a absorção de óleo de DBP é de menos do que 40 cm3/100 g, suficiente resistência de borracha pode não ser garantida. A absorção de óleo de DBP é preferivelmente no máximo 180 cm3/100 g, e mais preferivelmente no máximo 160 cm3/100 g. Se a absorção de óleo de DBP é de mais do que 180 cm3/100 g, o alongamento na ruptura mínimo necessário pode não ser garantido. O negro de carbono preferivelmente possui um pH de no máximo 7,9, mais preferivelmente no máximo 7,8, ainda mais preferivelmente no máximo 7,7, e particularmente preferivelmente no máximo 7,6. Se o pH é de mais do que 7,9, o negro de carbono pode ter apenas uma pequena quantidade de grupos funcionais ácidos a ter menor reatividade (interação) com o composto representado pela fórmula (I). Como um resultado, a economia de combustível e semelhantes podem não ser melhorados de maneira suficiente. 0 menor limite do pH não está particularmente limitada, e é preferivelmente pelo menos 3,0, e mais preferivelmente pelo menos 3,5. Se o pH é de menos do que 3,0, a composição de borracha possui um menor pH, que tende a levar a atividade reduzida do agente de vulcanização e portanto eficiência de reticulação reduzida. O negro de carbono preferivelmente possui um conteúdo de voláteis de pelo menos 0,8% em massa, mais preferivelmente pelo menos 0,9% em massa, e ainda mais preferivelmente pelo menos 1,0% em massa. Se o conteúdo de voláteis é de menos do que 0,8 % em massa, a reatividade (interação) com o composto representado pela fórmula (I) pode se tornar pequeno, possivelmente falhando em melhorar a economia de combustível e semelhantes de maneira suficiente. 0 limite superior do conteúdo de voláteis não está particularmente limitada, e é preferivelmente no máximo 3,5% em massa, e mais preferivelmente no máximo 3,0% em massa. Se o conteúdo de voláteis é de mais do que 3,5% em massa, na etapa de vulcanização, a vulcanização precisa ser continuada até que os componentes voláteis volatilizem em sua maioria de forma que nenhuma porosidade pode ser formada. Em tal caso, o tempo de cura é provável de ser alongado para deteriorar a produtividade. A quantidade do negro de carbono por 100 partes em massa do componente de borracha é de pelo menos 10 partes em massa, preferivelmente pelo menos 20 partes em massa, e mais preferivelmente pelo menos 30 partes em massa. Se a quantidade é de menos do que 10 partes em massa, suficiente \ resistência de crescimento de rachadura flexível pode não ser garantida. A quantidade é preferivelmente no máximo 60 partes em massa, e mais preferivelmente no máximo 55 partes em massa. Se a quantidade é de mais do que 60 partes em massa, a composição de borracha pode se tornar tão rígida que a resistência de crescimento de rachadura flexível podem acabar sendo reduzidas. Em adição, a economia de combustível também podem ser deterioradas. A composição de borracha da presente invenção contém um composto representado pela fórmula (I). A quantidade do composto representado pela fórmula (I) por 100 partes em massa de negro de carbono é preferivelmente pelo menos 0,5 partes em massa, mais preferivelmente pelo menos 1 parte em massa, e ainda mais preferivelmente pelo menos 2 partes em massa. Se a quantidade é de menos do que 0,5 partes em massa, a economia de combustível pode não ser melhorada de maneira suficiente. A quantidade do composto representado pela fórmula (I) é preferivelmente no máximo 20 partes em massa, mais preferivelmente no máximo 15 partes em massa, e ainda mais preferivelmente no máximo 10 partes em massa. Se a quantidade é de mais do que 20 partes em massa, suficiente resistência de crescimento de rachadura flexível pode não ser garantida. A composição de borracha da presente invenção contém enxofre. O enxofre não está particularmente limitado, e enxofres comumente usados na indústria de pneu podem ser usados. Em particular, enxofre insolúvel é preferido. 0 enxofre insolúvel se refere a enxofre obtido através do aquecimento e então têmpera de enxofre natural Ss de forma que o enxofre possui um alto peso molecular (Sx (x = 100.000 a 300.000)). O uso de enxofre insolúvel impede o florescimento que é em geral causado no caso de utilizar enxofre como um agente de vulcanização de borracha. A quantidade de enxofre por 100 partes em massa do componente de borracha é preferivelmente pelo menos 2 partes em massa, mais preferivelmente pelo menos 2,2 partes em massa, e ainda mais preferivelmente pelo menos 2,4 partes em massa. Se a quantidade é de menos do que 2 partes em massa, uma quantidade suficiente de enxofre pode não ser fornecida a uma camada que adere aos cabos, que pode levar a reduzida adesão aos cabos. A quantidade é preferivelmente no máximo 3,5 partes em massa, mais preferivelmente no máximo 3,0 partes em massa, e ainda mais preferivelmente no máximo 2,8 partes em massa. Se a quantidade é de mais do que 3,5 partes em massa, a densidade de reticulação de enxofre pode ser aumentada, levando a uma redução na resistência de crescimento de rachadura flexível, especialmente após a degradação termo-oxidativa. A composição de borracha da presente invenção contém pelo menos uma resina que pode ser reticulada selecionada a partir do grupo que consiste de resinas cresol, resinas resorcinol (condensados), e resinas resorcinol modificadas (condensados). Isto melhora a adesão aos cabos.

As resinas cresol são compostos representados pela seguinte fórmula: em que n representa um inteiro de 1 ou mais.

As resinas resorcinol (condensados) são compostos representados pela seguinte fórmula: em que n representa um inteiro de 1 ou mais.

As resinas resorcinol modificadas (condensados) são compostos representados pela seguinte fórmula. Na fórmula, R representa um grupo alquil. Exemplos das resinas resorcinol modificadas (condensados) incluem copolímeros de resorcinol - alquilfenol - formalina (por exemplo SUMIKANOL 620 produzida por Taoka Chemical Co., Ltd.) e produtos da reação resorcinol - formalina (resinas penacolite) (por exemplo 1319S produzida por INDSPEC Chemical Corporation).

Na fórmula, n representa um inteiro de 1 ou mais, e R representa um grupo alquil ou um grupo hidroxila. A quantidade de a resina que pode ser reticulada por 100 partes em massa do componente de borracha é preferivelmente pelo menos 0,5 partes em massa, e mais preferivelmente pelo menos 1 parte em massa. Se a quantidade é de menos do que 0,5 partes em massa, a densidade de reticulação pode ser pequena, falhando em garantir suficiente resistência de borracha. A quantidade é preferivelmente no máximo 10 partes em massa, mais preferivelmente no máximo 5 partes em massa, e ainda mais preferivelmente no máximo 2 partes em massa. Se a quantidade é de mais do que 10 partes em massa, o acúmulo de calor tende a aumentar para diminuir a economia de combustível. A composição de borracha da presente invenção contém, junto com a resina que pode ser reticulada, pelo menos um doador de metileno selecionado a partir do grupo que consiste de condensados parciais de hexametoximetilolmelamina e condensados parciais de hexametilol melamina pentametil éter.

Os condensados parciais de hexametoximetilolmelamina (HMMM) são compostos representados pela seguinte fórmula. Na fórmula, n representa um inteiro de 1 ou mais, e é tipicamente 1 a 3, Na fórmula, n representa um inteiro de 1 ou mais.

Os condensados parciais de hexametilol melamina pentametil éter (HMMPME) são compostos representados pela seguinte fórmula. Na fórmula, n representa um inteiro de 1 ou mais, e é tipicamente 1 a 3, Na fórmula, n representa um inteiro de 1 ou mais. A quantidade do doador de metileno por 100 partes em massa do componente de borracha é preferivelmente pelo menos 0,1 partes em massa, mais preferivelmente pelo menos 0,5 partes em massa, ainda mais preferivelmente pelo menos 0,6 partes em massa, e particularmente preferivelmente pelo menos 1 parte em massa. Se a quantidade é de menos do que 0, 1 partes em massa, suficiente resistência de borracha pode não ser garantida. A quantidade é preferivelmente no máximo 3 partes em massa, e mais preferivelmente no máximo 2,5 partes em massa. Se a quantidade é de mais do que 3 partes em massa, o acúmulo de calor tende a aumentar para diminuir a economia de combustível. A composição de borracha da presente invenção pode conter, em adição to o negro de carbono, outros preenchedores de reforço. Exemplos de outros preenchedores de reforço incluem silica, carbonato de cálcio, hidróxido de alumínio, argila, talco, e alumina. Em particular, silica é preferida.

No caso onde a composição de borracha da presente invenção contém silica, a quantidade de silica por 100 partes em massa do componente de borracha é preferivelmente pelo menos 1 parte em massa, e mais preferivelmente pelo menos 5 partes em massa, enquanto que é preferivelmente no máximo 20 partes em massa, e mais preferivelmente no máximo 15 partes em massa, já que favorável adesão aos cabos e favorável resistência de crescimento de rachadura flexível podem ser obtidas. A quantidade total de preenchedores de reforço por 100 partes em massa do componente de borracha é preferivelmente pelo menos 10 partes em massa, e mais preferivelmente pelo menos 40 partes em massa. Se a quantidade total é de menos do que 10 partes em massa, suficiente reforço pode não ser alcançado. A quantidade total é preferivelmente no máximo 70 partes em massa, e mais preferivelmente no máximo 65 partes em massa. Se a quantidade total é de mais do que 70 partes em massa, a dureza tende a ser tão alta que a resistência de crescimento de rachadura flexível pode ser reduzida. A composição de borracha da presente invenção pode conter de maneira apropriada, em adição aos componentes acima, agentes de composição comumente usados na produção de composições de borracha, tais como agentes de acoplamento de silano, óxido de zinco, antioxidantes, óleos, ceras, ácido esteárico, e aceleradores de vulcani zação.

Exemplos dos antioxidantes incluem antioxidantes de amina - cetona, bisfenol, polifenol, amina secundária aromática, e tioureia. Em particular, antioxidante de amina - cetonas são preferidos já que favorável adesão aos cabos podem ser alcançados. 0 antioxidante de amina - cetona pode ser de maneira adequada um polímero de 2,2,4-trimetil-l,2-di-hidroquinolina. A composição de borracha da presente invenção pode ser usada de maneira adequada as uma composição de borracha para uma cobertura de cabo de fibra (composição de borracha para cobertura), e é especialmente adequada para carcaças ou correias incluindo cabos de fibra.

Os cabos de fibra são preparados a partir de matérias-primas tais como poliéster, nylon, rayon, ou polietileno tereftalato. Em particular, poliéster é preferivelmente usado já que ele é excelente em estabilidade térmica e de custo eficaz. O pneumático da presente invenção pode ser formado cobrindo cabos de fibra com a composição de borracha da presente invenção para formar uma carcaça, correias ou semelhantes, montando o componente resultante com outros componentes de pneu para preparar um pneu não vulcanizado, e então vulcanizando o pneu. O uso da composição de borracha da presente invenção as uma composição de borracha para uma cobertura de cabo de fibra vantajosamente melhora a economia de combustível enquanto mantém a capacidade de processamento, a resistência de borracha, a resistência de crescimento de rachadura flexível, e a adesão aos cabos. 0 pneumático da presente invenção tem capacidade de processamento, resistência de borracha, resistência de crescimento de rachadura flexível, adesão aos cabos, e economia de combustível que são melhoradas de uma maneira equilibrada, e portanto pode ser usada de maneira adequada não apenas como um pneu para veículos de passageiro mas também como um pneu para light caminhões.

EXEMPLOS A presente invenção está descrita mais especificamente com referência aos, mas não limitada, exemplos.

Na sequência, produtos químicos usados nos exemplos e nos exemplos comparativos mostrados nas Tabelas 1 a 4 são listados.

Borracha natural (NR): TSR20 Borracha de butadieno (BR) : BR01 produzida por JSR

Corporation Borracha de estireno - butadieno (SBR): Nipol 1502 produzida por ΖΕΟΝ CORPORATION

Negro de carbono 1: DIABLACK I (N2SA:114 m2/g, absorção de óleo de DBP: 114 cm3/100 g, pH: 7,5, conteúdo de voláteis: 1,0% em massa) produzido por Mitsubishi Chemical Corporation Negro de carbono 2: DIABLACK #4000B (N2SA: 100 m2/g, absorção de óleo de DBP: 102 cm3/100 g, pH: 10,0, conteúdo de voláteis: 0,3% em massa) produzido por Mitsubishi Chemical Corporation Negro de carbono 3: DIABLACK H (N2SA: 7 9 m2/g, absorção de óleo de DBP: 105 cm3/100 g, pH: 7,5, conteúdo de voláteis: 1,0% em massa) produzido por Mitsubishi Chemical Corporation Negro de carbono 4: DIABLACK #30 (N2SA: 74 m2/g, absorção de óleo de DBP: 113 cm3/100 g, pH: 8,0, conteúdo de voláteis: 0,6% em massa) produzido por Mitsubishi Chemical Corporation Composto I: sal de sódio de ácido (2Z)-4-[(4- aminofenil) amino]-4-oxo-2-butenoico (composto representado pela seguinte fórmula) produzida por Sumitomo Chemical Co., Ltd. N,N-dimetil-n-octadecilamina: N,N dimetil-n-octadecilamina produzida por ΚΑΝΤΟ CHEMICAL CO., INC. sal de sódio de ácido N-fenilmaleamidico: sintetizado como descrito abaixo Óxido de zinco: Óxido de zinco #1 produzido por MITSUI MINING & SMELTING CO., LTD. Ácido esteárico: TSUBAKI produzido por NOF CORPORATION Antioxidante: NOCRAC 6C (N-(1,3-dimetilbutil)-N’-fenil-p- fenilenodiamina) produzida por OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.

Enxofre: Pó de enxofre produzido por TSURUMI CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD.

Acelerador de vulcanização: NOCCELER-NS (N-terc-butil-2- benzotiazolilsulfenamida) produzido por OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD. <Síntese de sal de sódio de ácido N-fenilmaleamidico>

Anilina (1 mol) e anidrido maleico (1,0 mol) foram sujeitados a uma reação de adição de 20 a 30°C por 2,5 horas para originar ácido N-fenilmaleamidico. Então, o resultante ácido N-fenilmaleamidico foi neutralizado com hidróxido de sódio sob resfriamento para originar um sal de sódio de ácido N-fenilmaleamidico. (Exemplos e Exemplos Comparativos) De acordo com cada uma das formulações mostradas nas Tabelas 1 a 4, materiais exceto enxofre e um acelerador de vulcanização foram amassados usando um misturador Banbury de 1,7 L produzido por KOBE STEEL, LTD. a 150°C por cinco minutos para originar uma mistura amassada. Á mistura amassada, o enxofre e o acelerador de vulcanização foram adicionados, e a mistura resultante foi amassada usando um moinho de rolo aberto a 80°C por cinco minutos para originar uma composição de borracha não vulcanizada. A composição de borracha não vulcanizada foi vulcanizada por pressão em um molde de 2 mm de espessura a 150 °C por 30 minutos para originar uma composição de borracha vulcanizada. A seguinte avaliação foi realizada nas composições de borracha não vulcanizadas e nas composições de borracha vulcanizada obtidas desta maneira. As Tabelas 1 a 4 mostram os resultados. Na seguinte avaliação, os exemplos comparativos de referência nas Tabelas 1, 2, 3, e 4 são Exemplos Comparativos 1, 9, 15, e 16, respectivamente. cViscosidade de Mooney> A viscosidade de Mooney de cada composição de borracha não vulcanizada foi medida a 130°C por um método em conformidade com JIS K6300, e o valor medido é expresso como um índice (índice de viscosidade de Mooney) calculado a partir da seguinte fórmula. Um maior índice indica menor viscosidade de Mooney e melhor capacidade de processamento, (índice de viscosidade de Mooney) = (MLi+4 do exemplo comparativo de referência) / (MLi+4 de cada formulação) * 100 CTempo de queima>

Cada composição de borracha não vulcanizada foi vulcanizada enquanto sendo vibrada a 160°C usando um curelastômero. O tempo t5 (minutos) necessário para a elevação de 5% no torque foi medido. Ο T5 do Exemplo Comparativo 1 foi considerado como uma referência, e o At5 (minutos) de cada formulação foi calculado. Um menor t5 indica um menor tempo de queima e menor capacidade de processamento. <Energia de ruptura> A resistência tênsil e o alongamento na ruptura de uma folha de borracha preparada a partir de cada composição vulcanizada foram medidos em conformidade com JIS K6251 "Rubber, vulcanized or thermoplastic -- Determination of tensile stress-strain properties". A energia de ruptura de cada formulação foi calculada a partir de: (resistência tênsil) x (alongamento na ruptura) / 2, e é expresso como um indice calculado a partir da seguinte fórmula. Um maior índice indica melhor resistência de borracha. (índice de energia de ruptura) = (Energia de ruptura de cada formulação) / (Energia de ruptura do exemplo comparativo de referência) x 100 <Economia de combustível (resistência à rolagem)> A tangente de perda (tanõ) de cada composição de borracha vulcanizada foi medida usando um espectrômetro viscoelástico VES (Iwamoto Seisakusho) em uma temperatura de 50 °C, uma deformação inicial de 10%, uma deformação dinâmica de 2%, e uma frequência de 10 Hz, e é expressa como um indice calculado a partir da seguinte fórmula. Um maior indice indica menor resistência à rolagem e melhor economia de combustível. (índice de economia de combustível) = (tanõ do exemplo comparativo de referência) / (tanõ de cada formulação) x 100 ( I

ϊ—I rd I—I 0) Xi rd [Tabela 2] [Tabela 3] [Tabela 4] A Tabela 1 mostra os seguintes resultados. O indice de economia de combustível foi ruim no Exemplo Comparativo 2 no qual o negro de carbono 2 com um alto pH e um pequeno conteúdo de voláteis (pH: 10,0, conteúdo de voláteis: 0,3%) foi usado, se comparado ao Exemplo Comparativo 1 no qual o negro de carbono 1 (pH: 7,5, conteúdo de voláteis: 1,0%) foi usado.

No Exemplo Comparativo 3 em que N,N-dimetil-n-octadecilamina foi usado, o índice de economia de combustível foi melhor do que aquele no Exemplo Comparativo 1, No entanto, esta melhora foi bem menor do que aquela alcançada nos exemplos. Em adição, o tempo de queima foi significativamente encurtado e a capacidade de processamento foi deteriorada.

No Exemplo Comparativo 4 em que um sal de sódio de ácido N-fenilmaleamidico foi usado, o índice de economia de combustível não foi melhorado apesar de a capacidade de processamento não ter sido deteriorada.

Em contraste, nos Exemplos 1 a 7 em que o composto I (um composto representado pela fórmula (I)) foi usado, o índice de economia de combustível foi bastante melhorado sem causar grande deterioração no índice de viscosidade de Mooney, no tempo de queima, e no índice de energia de ruptura, como se comparado ao Exemplo Comparativo 1, Nos Exemplos Comparativos 7 e 8 no qual o negro de carbono 2 com um alto pH e um pequeno conteúdo de voláteis foi usado, melhora significativa no índice de economia de combustível como mostrado no caso de utilizar negro de carbono 1 não foi observada.

No Exemplo Comparativo 5, apesar 'de o composto I ser usado, a quantidade do mesmo foi pequena. Portanto, o índice de economia de combustível não foi muito melhorado se comparado ao dos exemplos.

No Exemplo Comparativo 6, apesar de o composto I ser usado, a quantidade do mesmo foi grande. Isto forneceu um índice de economia de combustível favorável mas causou grande deterioração no índice de viscosidade de Mooney, no tempo de queima, e no índice de energia de ruptura. A Tabela 2 mostra que as tendências similares como mostrado na Tabela 1 foram encontradas no caso de utilizar um negro de carbono tendo uma pequena área de superfície específica de adsorção de nitrogênio. Especificamente, Tabela 2 mostra os seguintes resultados.

O índice de economia de combustível do Exemplo Comparativo 10 no qual o negro de carbono 4 com um alto pH e um pequeno conteúdo de voláteis (pH: 8,0, conteúdo de voláteis: 0,6%) foi usado foi ruim se comparado a aquele do Exemplo Comparativo 9 no qual o negro de carbono 3 (pH: 7,5, conteúdo de voláteis: 1,0%) foi usado.

Nos Exemplos 8 a 10 em que o composto I foi usado, o índice de economia de combustível foi bastante melhorado sem causar grande deterioração no índice de viscosidade de Mooney, no tempo de queima, e no índice de energia de ruptura, como se comparado ao Exemplo Comparativo 9.

Nos Exemplos Comparativos 13 e 14 no qual o negro de carbono 4 com um alto pH e um pequeno conteúdo de voláteis foi usado, no entanto, melhora significativa no índice de economia de combustível como mostrado no caso de utilizar negro de carbono 3 não foi observada.

No Exemplo Comparativo 11, apesar de o composto I ser usado, a quantidade do mesmo foi pequena. Portanto, o índice de economia de combustível não foi muito melhorado se comparado ao dos exemplos.

No Exemplo Comparativo 12, apesar de o composto I ser usado, a quantidade do mesmo foi grande. Isto forneceu um índice de economia de combustível favorável mas causou grande deterioração no índice de viscosidade de Mooney, no tempo de queima, e no índice de energia de ruptura.

Os resultados nas Tabelas 1 e 2 revelaram que quando um negro de carbono tendo um alto pH e um pequeno conteúdo de voláteis foi usado, a economia de combustível foi ruim e a melhora em economia de combustível devido ao uso do composto I não foi observada. Os resultados também revelaram que a melhora em economia de combustível devido ao composto I foi maior quando um negro de carbono tendo uma menor área de superfície específica de adsorção de nitrogênio foi usado.

Os resultados nas Tabelas 3 e 4 revelaram que o uso do composto I melhorou bastante a economia de combustível mesmo quando uma mistura de NR e BR ou de NR e SBR foi usada.

Os resultados nas Tabelas 1 a 4 revelaram que a melhora em economia de combustível devido ao composto I foi aumentada em proporção a um conteúdo de NR.

Na sequência, modalidades particularmente preferidas da presente invenção são descritas mais especificamente de acordo com as aplicações particulares, com referência aos, mas não limitada aos, exemplos. (Exemplos que correspondem à composição de borracha da primeira modalidade preferida) Produtos químicos usados nos exemplos e nos exemplos comparativos mostrados na Tabela 5 estão listados abaixo.

Borracha natural (NR): TSR20 Borracha de isopreno (IR): Nipol IR2200 produzida por ΖΕΟΝ CORPORATION

Borracha de butadieno (BR): BR730 (conteúdo de cis: 95 % em mol) produzida por JSR Corporation Negro de carbono: DIABLACK A (N2SA: 142 m2/g, absorção de óleo de DBP: 116 cm3/100 g, pH: 7,0, conteúdo de voláteis: 1,2% em massa) produzido por Mitsubishi Chemical Corporation Composto I: sal de sódio de ácido (2Z)-4-[(4- aminófenil) amino]-4-oxo-2-butenoico (composto representado pela seguinte fórmula) produzido por Sumitomo Chemical Co., Ltd. 1,4-Diaminobutano: 1, 4-diaminobutano produzido por ΚΑΝΤΟ CHEMICAL CO., INC.

Óxido de zinco: Óxido de zinco #1 produzida por MITSUI MINING & SMELTING CO., LTD.

Ácido esteárico: TSUBAKI produzido por NOF CORPORATION

Antioxidante: NOCRAC 6C (N-(1,3-dimetilbutil)-N'-fenil-p- fenilenodiamina) produzida por OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.

Enxofre: pó de enxofre produzido por TSURUMI CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD.

Acelerador de vulcanização: NOCCELER-NS (N-terc-butil-2- benzotiazolilsulfenamida) produzido por OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD. (Exemplos e Exemplos Comparativos) De acordo com cada uma das formulações mostradas na Tabela 5, materiais exceto enxofre e um acelerador de vulcanização foram amassados usando um misturador Banbury de 1,7 L produzido por KOBE STEEL, LTD. a 150°C por cinco minutos para originar uma mistura amassada. À mistura amassada, o enxofre e o acelerador de vulcanização foram adicionados, e a mistura resultante foi amassada usando um moinho de rolo aberto a 80°C por cinco minutos para originar uma composição de borracha não vulcanizada. A composição de borracha não vulcanizada foi vulcanizada por pressão em um molde de 2 mm de espessura a 150°C por 30 minutos para originar uma composição de borracha vulcanizada. A seguinte avaliação foi realizada nas composições de borracha não vulcanizadas e nas composições de borracha vulcanizada obtidas desta maneira. A Tabela 5 mostra os resultados. <Capacidade de processamento de lâmina>

Cada composição de borracha não vulcanizada foi extrudada para originar uma lâmina de extrudado. Avaliação foi realizada em cada lâmina em termos dos quatro seguintes pontos: queima da lâmina de extrudado, achatamento da lâmina, manutenção das dimensões do extrudado (a ausência de encolhimento não uniforme da lâmina), e linearidade (a ausência de irregularidades de borda). Os resultados da avaliação de cada exemplo são expressos como um indice relativo a aquele do Exemplo Comparativo 17 (= 100). Um maior indice indica melhor capacidade de processamento de lâmina. <Energia de ruptura> A resistência tênsil e o alongamento na ruptura de uma folha de borracha preparada a partir de cada composição vulcanizada foram medidos em conformidade com JIS K6251 "Rubber, vulcanized or thermoplastic -- Determination of tensile stress-strain properties". Então, a energia de ruptura de cada formulação foi calculada a partir de: (resistência tênsil) x (alongamento na ruptura) / 2, e é expresso como um indice calculado a partir da seguinte fórmula. Um maior índice indica melhor resistência de borracha. (índice de energia de ruptura) = (Energia de ruptura de cada formulação) / (Energia de ruptura do Exemplo Comparativo 17) x 100 <Economia de combustível (resistência à rolagem)> A tangente de perda (tanõ) de cada composição de borracha vulcanizada foi medido usando um espectrômetro viscoelástico VES (Iwámoto Seisakusho) em uma temperatura de 50°C, uma deformação inicial de 10%, uma deformação dinâmica de 2%, e uma frequência de 10 Hz, e é expresso como um índice calculado a partir da seguinte fórmula. Um maior índice indica menor resistência à rolagem e melhor economia de combustível. (índice de economia de combustível) = (tanõ do Exemplo Comparativo 17) / (tanõ de cada formulação) x 100 (Resistência à abrasão) A perda de volume de cada composição de borracha vulcanizada foi medido usando um testador de LAT (Testador de Deslizamento e Abrasão de Laboratório) em uma carga de 100 N, uma velocidade de 20 km/h, e um ângulo de deslizamento de 6°, e é expresso como um índice calculado a partir da seguinte fórmula. Um maior índice indica melhor resistência à abrasão. (índice de resistência à abrasão) — (Perda de volume do Exemplo Comparativo 17) / (Perda de volume de cada formulação) x 100 [Tabela 5] Os resultados na Tabela 5 revelaram que, no Exemplo Comparativo 18 em que 1,4-diaminobutano foi usado, a economia de combustível foi melhorada mas a capacidade de processamento de lâmina, a energia de ruptura, e a resistência à abrasão foram bastante deterioradas, como se comparado ao Exemplo Comparativo 17.

Em contraste, nos Exemplos 13 a 16 em que o composto I (composto representado pela fórmula (I)) foi usado, a economia de combustível foi bastante melhorado enquanto mantém a capacidade de processamento de lâmina, a energia de ruptura, e a resistência à abrasão, como se comparado ao Exemplo Comparativo 17.

No Exemplo 17 em que IR foi usado, a melhora em economia de combustível foi inferior mas a capacidade de processamento de lâmina foi bastante melhorada, como se comparado ao Exemplo 18. (Exemplos que correspondem à composição de borracha da segunda modalidade preferida) Produtos químicos usados nos exemplos e nos exemplos comparativos mostrados nas Tabelas 6 e 7 estão listados abaixo. BR modificada com estanho: BR1250H (polimerizada usando um iniciador de lítio, conteúdo de ligação de vinil: 10 a 13 % em mol, Mw/Mn: 1,5, conteúdo de átomo de estanho: 250 ppm, a quantidade de componentes tendo um peso molecular equivalente de poliestireno de no máximo 105: 2 a 3% em massa) produzida por ΖΕΟΝ CORPORATION Borracha natural (NR): TSR20 Negro de carbono: DIABLACK I (N2SA: 7 9 m2/g, absorção de óleo de DBP: 105 cm3/100 g, pH: 7,5, conteúdo de voláteis: 1,.0% em massa) produzido por Mitsubishi Chemical Corporation Composto I: sal de sódio de ácido (2Z)-4-[(4~ aminofenil)amino]-4-oxo-2-butenoico (composto representado pela seguinte fórmula) produzido por Sumitomo Chemical Co., Ltd.

Óxido de zinco: Óxido de zinco #1 produzida por MITSUI MINING & SMELTING CO., LTD. Ácido esteárico: TSUBAKI produzido por NOF CORPORATION Óleo aromático: Processo X-140 produzido por Japan Energy Corporation Cera: SUNNOC produzida por OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.

Antioxidante: NOCRAC 6C (N-(1,3-dimetilbutil)-N'-fenil-p- fenilenodiamina) produzida por OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.

Enxofre: pó de enxofre produzido por Karuizawa Enxofre Acelerador de vulcanização: NOCCELER-NS (N-terc-butil-2- benzotiazolilsulfenamida) produzido por OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD. (Exemplos e Exemplos Comparativos) De acordo com cada uma das formulações mostradas nas Tabelas 6 e 7, produtos químicos exceto enxofre e um acelerador de vulcanização foram amassados usando um misturador de Banbury a 150°C por quatro minutos para originar uma mistura amassada. À mistura amassada, o enxofre e o acelerador de vulcanização foram adicionados, e a mistura resultante foi amassada usando um moinho de rolo aberto a 80°C por três minutos para originar uma composição de borracha não vulcanizada. A composição de borracha não vulcanizada foi vulcanizada por pressão a 160°C por 20 minutos para preparar uma composição de borracha vulcanizada. A seguinte avaliação foi realizada nas composições de borracha não vulcanizadas e nas composições de. borracha vulcanizada obtidas desta maneira. As Tabelas 6 e 7 mostram os resultados. Na seguinte avaliação, os exemplos comparativos de referência nas Tabelas 6 e 7 são Exemplos Comparativos 19 e 20, respectivamente.

Cviscosidade de Mooney> A viscosidade de Mooney de cada composição de borracha não vulcanizada foi medida a 1.30 °C por um método em conformidade com JIS K6300, e o valor medido é expresso como um índice (índice de viscosidade de Mooney) calculado a partir da seguinte fórmula. Um maior índice indica menor viscosidade de Mooney e melhor capacidade de processamento, (índice de viscosidade de Mooney) = (MLi+4 do exemplo comparativo de referência) / (MLi+4 de cada formulação) x 100 <Resistência da borracha>

Cada composição de borracha vulcanizada foi sujeitada a um teste tênsil em conformidade com JIS K6251 para medir o alongamento na ruptura. 0 valor medido de cada formulação é expresso como um índice de resistência de borracha calculado a partir da seguinte fórmula. Um maior índice indica melhor resistência de borracha. (índice de resistência de borracha) = (Alongamento na ruptura de cada formulação) / (Alongamento na ruptura do exemplo comparativo de referência) x 100 CTeste de viscoelasticidade> A perda da histerese (tanõ) e módulo de elasticidade complexo (E*) de cada composição de borracha vulcanizada foram medidos a 70°C usando um espectrômetro viscoelástico (Iwamoto Seisakusho) em uma deformação inicial de 10%, uma / amplitude de deformação dinâmica de 1%, e uma frequência de 10Hz, e são expressos como índices calculados a partir das seguintes fórmulas. Um maior índice de economia de combustível indica menor resistência à rolagem e melhor economia de combustível, üm maior índice de rigidez da borracha indica melhor estabilidade de direção. (índice de economia de combustível) = (tanõ do exemplo comparativo de referência) / (tanõ de cada formulação) x 100 (índice de rigidez da borracha) = (E* de cada formulação) / (E* do exemplo comparativo de referência) x 100 [Tabela 6] j I í - [Tabela 7] ' Os resultados na Tabela 6 revelaram que, nos Exemplos 18 a 21 em que o composto I (um composto representado pela fórmula (I)) foi usado, o índice de economia de combustível foi bastante melhorado enquanto mantém o índice de viscosidade de Mooney e o índice de rigidez da borracha, como se comparado ao Exemplo Comparativo 19. O índice de resistência de borracha também foi favorável.

Os resultados nas Tabelas 6 e 7 revelaram que a melhora no índice de economia de combustível devido ao composto I foi aumentada em proporção a um conteúdo de NR. (Exemplos que correspondem à composição de borracha da terceira modalidade preferida) Produtos químicos usados nos exemplos e nos exemplos comparativos mostrados nas Tabelas 8 e 9 estão listados abaixo. NR: RSS #3 SBR: Nipol 1502 produzida por ΖΕΟΝ CORPORATION BR: BR150B produzida por UBE INDUSTRIES, LTD. BR modificada (1): Nipol BR1250H (iniciador de lítio: lítio, conteúdo de átomo de estanho: 250 ppm, Mw/Mn: 1,5, conteúdo de ligação de vinil: 10 a 13 % em mol) produzida por ΖΕΟΝ CORPORATION BR modificada (2): BR modificada polimerizada terminal usando um iniciador de litio e tendo um grupo terminal de polimerização modificado com tetraglicidil-1,3- bisaminometilciclo-hexano (conteúdo de vinil: 12% em massa, conteúdo de cis: 38% em massa, conteúdo de trans: 50% em massa, Mw/Mn: 1,19, Mw: 550.000) Negro de carbono: SHOBLACK N330 (N2SA: 75 m2/g, absorção de óleo de DBP: 102 cm3/100 g, pH: 7,5, conteúdo de voláteis: 1,0% em massa) produzido por Cabot Corporation Silica: VN3 produzida por EVONIK DEGUSSA

Composto (I): sal de sódio de ácido (2Z)-4-[(4- aminofenil) amino]-4-oxo-2-butenoico (composto representado pela seguinte fórmula) produzido por Sumitomo Chemical Co., Ltd.

Resina que pode ser reticulada: SUMIKANOL 620 (resina resorcinol modificada) produzida por Taoka Chemical Co., Ltd.

Doador de metileno: SUMIKANOL 507A (contendo 65% em massa de um condensado parcial de HMMPME e 35% em massa de silica e óleo, a fórmula química acima com n = 1 a 3, cada uma das Tabelas 8 e 9 mostra o conteúdo de resina) produzida por Taoka Chemical Co., Ltd.

Enxofre insolúvel: SEIMI enxofre (conteúdo de óleo: 10%; a quantidade de matéria insolúvel em disulfeto de carbono: pelo menos 60%; cada uma das Tabelas 8 e 9 mostra a soma do conteúdo de óleo e do conteúdo de enxofre) produzido por NIPPON KANRYU INDUSTRY CO., LTD. Óxido de zinco: Ginrei R produzido por TOHO ZINC CO., LTDi Antioxidante: NOCRAC 224 (polímero de 2,2,4-trimetil-l,2- di-hidroquinolina) produzida por OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD. Óleo: Processo PX-140 produzido por Japan Energy Corporation Ácido esteárico: Ácido esteárico "TSUBAKI" produzido por NOF CORPORATION

Acelerador de vulcanização: NOCCELER-NS (N-terc-butil-2- benzotiazolilsulfenamida) produzido por OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD. <Exemplos e Exemplos Comparativos> (Preparo de lâmina de borracha de amostra) De acordo com cada uma das formulações mostradas nas Tabelas 8 e 9, produtos químicos exceto enxofre e um acelerador de vulcanização foram amassados usando um misturador de Banbury. À mistura amassada, o enxofre e o acelerador de vulcanização foram adicionados, e a mistura resultante foi amassada usando um moinho de rolo aberto para originar uma composição de borracha não vu-lcanizada. A composição de borracha não vulcanizada foi vulcanizada a 170°C por 12 minutos para preparar uma lâmina de borracha de amostra. (Preparo de carcaça com cabos de fibra cobertos com borracha) Cabos de fibra (poliéster (matéria-prima: ácido tereftálico e etileno glicol), produzidos por TEIJIN LIMITED.) foram imersos em um líquido misturado de resorcinol e formaldeído para formar um filme de resina de resorcinol nos cabos de fibra (tratamento de imersão) . Ο resultantes cabos de fibra foram cobertos com a composição de borracha não vulcanizada para formar uma carcaça não vulcanizada. Δ carcaça não vulcanizada foi vulcanizada a 180°C por 40 minutos para originar uma carcaça vulcanizada. A seguinte avaliação foi realizada nas composições de borracha não vulcanizadas obtidas desta maneira, lâminas de borracha de amostra, e carcaças vulcanizadas. As Tabelas 8 e 9 mostram os resultados. Na seguinte avaliação, o exemplo comparativo de referência foi o Exemplo Comparativo 21 na Tabela 8, e foi o Exemplo Comparativo 24 na Tabela 9. (índice de capacidade de processamento de rolo) No processo de amassamento usando um moinho de rolo aberto, o enrolamento de cada composição de borracha não vulcanizada em torno de um rolo, e semelhantes foi avaliado visualmente, e os resultados são expressos como um índice (índice de capacidade de processamento de rolo) relativo a aquele do exemplo comparativo de referência (= 100). Um maior índice indica amassamento mais suave com um moinho de rolo aberto e melhor capacidade de processamento. (índice de economia de combustível) A tangente de perda (tanõ) de cada lâmina de borracha de amostra foi medido usando um espectrômetro viscoelástico VES (Iwamoto Seisakusho) em uma temperatura de 70°C, uma deformação inicial de 10%, uma deformação dinâmica de 2%, e uma frequência de 10 Hz, e é expresso como um induce (induce de economia de combustível) relativo a aquele do exemplo comparativo de referência (= 100), calculado a partir da- seguinte fórmula. Um maior índice indica menor resistência à rolagem e melhor economia de combustível, (índice de economia de combustível) = (tanõ do exemplo comparativo de referência) / (tanõ de cada formulação) x 100 (índice de energia de ruptura) A resistência tênsil e o alongamento na ruptura de cada lâmina de borracha de amostra foram medidos em conformidade com JIS K6251 "Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of tensile stress-strain properties". Então, a energia de ruptura de cada formulação foi calculada a partir de: (resistência tênsil) x (alongamento na ruptura) / 2, e é expresso como a índice de energia de ruptura relativo a aquele do exemplo comparativo de referência (= 100), calculado a partir da seguinte fórmula. Um maior índice indica melhor resistência de borracha. (índice de energia de ruptura) = (Energia de ruptura de cada formulação) / (Energia de ruptura do exemplo comparativo de referência) x 100 (índice de resistência de crescimento de rachadura flexível) Após cada lâmina de borracha de amostra ter sido sujeitada preliminarmente à degradação termo-oxidativa a 170°C por 12 minutos, um teste de resistência de crescimento de rachadura flexível foi realizado na lâmina em conformidade com JIS K6301. No teste, a lâmina de borracha de amostra foi dobrada repetidamente realizando 70% de alongamento 300.000 vezes. Então, o comprimento de uma rachadura formada foi medido. O inverso da medição de cada formulação foi calculado, e é expresso como um índice (índice de resistência de crescimento de rachadura flexível) relativo a aquele do exemplo comparativo de referência (= 100). Um maior índice indica maior supressão do crescimento de rachadura, o que significa melhor resistência de crescimento de rachadura flexível. (índice de adesão) A tensão de tensionamento entre a borracha e os cabos de fibra de cada carcaça vulcanizada foi medida usando um testador tênsil (INSTRON), e a tensão de tensionamento de cada formulação é expresso como um índice (índice de adesão) relativo a aquele do exemplo comparativo de referência (= 100) . Um maior induce indica melhor adesão aos cabos. [Tabela 8] [Tabela 9] A Tabela 8 mostra os seguintes resultados.

No Exemplo Comparativo 22 em que a quantidade de enxofre foi reduzida, a economia de combustível e resistência de crescimento de rachadura flexível foram diminuídos se comparado ao Exemplo Comparativo 21 em que no composto representado pela fórmula (I) foi usado. Em adição, a adesão aos cabos também foi bastante diminuída.

No Exemplo Comparativo 23 em que a quantidade de enxofre foi aumentada, a economia de combustível foi melhorada, mas a resistência da borracha foi bastante diminuída.

Em contraste, nos exemplos em que enxofre e um composto representado pela fórmula (I) foram usados em quantidades predeterminadas, a economia de combustível foi bastante melhorado enquanto mantém a capacidade de processamento, a resistência de borracha, a resistência de crescimento de rachadura flexível, e a adesão aos cabos em níveis aceitáveis. A Tabela 9 mostra que as tendências similares como mostrado na Tabela 8 foram encontradas no caso de utilizar um componente de borracha contendo uma mistura de NR, SBR, e BR. Especificamente, nos Exemplos 27 a 32 em que um composto representado pela fórmula (I) foi usado, a economia de combustível foi bastante melhorado enquanto mantém a capacidade de processamento, a resistência de borracha, a resistência de crescimento de rachadura flexível, e a adesão aos cabos em níveis aceitáveis, como se comparado ao Exemplo Comparativo 24.

Nos Exemplos 28, 30, e 32 em que uma parte de negro de carbono foi substituída com silica, a capacidade de processamento foi levemente diminuída, mas tanto a resistência da borracha quanto a economia de combustível foram bastante aumentadas.

Claims (10)

1. Pneumático caracterizado pelo fato de que é formado a partir de uma composição de borracha compreendendo um componente de borracha, negro de carbono, e um composto representado pela fórmula (I) abaixo, em que uma quantidade do negro de carbono é de 10 a 100 partes em massa por 100 partes em massa do componente de borracha: (I) em que R1 e R2 são os mesmos que ou diferentes entre si, e cada um representa um átomo de hidrogênio, um grupo alquil C1-C20, um grupo alquenil C1-C20, ou um grupo alquinil C1-C20; Mr+ representa um ion de metal; e r representa uma valência do ion de metal.

2. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto representado pela fórmula (I) é representado pela seguinte fórmula (1-1), (I- 2), ou (1-3): ( I -1) r (1-2) t (1-3)

3. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ion de metal é um ion de sódio, potássio ou litio.

4. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na composição de borracha, uma quantidade do composto representado pela fórmula (I) é 0,5 a 20 partes em massa por 100 partes em massa do negro de carbono.

5. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o negro de carbono possui um pH de no máximo 7,9 e um conteúdo de voláteis de pelo menos 0,8% em massa.

6. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o negro de carbono possui uma área de superfície específica de adsorção de nitrogênio de 20 a 330 m2/g e uma absorção de óleo de dibutil ftalato de 40 a 200 cm3/100 g.

7. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na composição de borracha, uma quantidade combinada de borracha natural e borracha de isopreno é de 60 a 80% em massa e uma quantidade de borracha de butadieno é de 20 a 40% em massa, cada um com base em 100% em massa do componente de borracha, o negro de carbono possui uma área de superfície específica de adsorção de nitrogênio de 70 a 200 m2/g e uma absorção de óleo de dibutil ftalato de 75 a 130 cm3/100 g, e a quantidade do negro de carbono é de 40 a 60 partes em massa por 100 partes em massa do componente de borracha.

8. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na composição de borracha, uma quantidade de uma borracha de butadieno modificada com estanho é de 5 a 50% em massa com base em 100% em massa do componente de borracha, a borracha de butadieno modificada com estanho sendo preparada por polimerização usando um iniciador de litio e tendo um conteúdo de átomo de estanho de 50 a 3000 ppm, um conteúdo de ligação de vinil de 5 a 50% em massa, e uma distribuição de peso molecular de no máximo 2, e a quantidade do negro de carbono é de 15 a 50 partes em massa por 100 partes em massa do componente de borracha.

9.

Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição de borracha compreende: enxofre; pelo menos uma resina que pode ser reticulada selecionada a partir do grupo que consiste de resinas cresol, resinas resorcinol, e resinas resorcinol modificadas; e pelo menos um doador de metileno selecionado a partir do grupo que consiste de condensados parciais de hexametoximetilolmelamina e condensados parciais de hexametilol melamina pentametil éter, em que o componente de borracha é um componente de borracha contendo pelo menos uma borracha de dieno selecionada a partir do grupo que consiste de borrachas baseadas em isopreno, borracha de butadieno, e borracha de estireno - butadieno, o negro de carbono possui uma área de superfície especifica de adsorção de nitrogênio de 20 a 130 m2/g, a quantidade do negro de carbono é de 10 a 60 partes em massa, uma quantidade do enxofre é de 2 a 3,5 partes em massa, uma quantidade da resina que pode ser reticulada é de 0,5 a 10 partes em massa, e uma quantidade do doador de metileno é de 0,1 a 3 partes em massa, cada um por 100 partes em massa do componente de borracha, e uma quantidade do composto representado pela fórmula (I) é de 0,5 a 20 partes em massa por 100 partes em massa do negro de carbono.