BR102015030838B1

BR102015030838B1 - composição de borracha e pneumático

Info

Publication number: BR102015030838B1
Application number: BR102015030838-8A
Authority: BR
Inventors: Julia Martine Francoise Claudine Tahon; Wolfgang Karl Maegerle; Timo Benjamin Korfmann; Miriam Dobberstein
Original assignee: The Goodyear Tire & Rubber Company
Priority date: 2014-12-16
Filing date: 2015-12-09
Publication date: 2021-02-02
Also published as: US20160168367A1; BR102015030838A2; EP3034328A1; US9556331B2; EP3034328B1

Abstract

COMPOSIÇÃO DE BORRACHA CONTENDO SÍLICA PRÉ-HIDROFOBADA COM AUXILIAR DE PROCESSAMENTO DE SAL DE ZINCO DE ÁCIDO GRAXO E PNEUMÁTICO COM BANDA DE RODAGEM. A presente invenção refere-se a composições de borracha que contêm pelo menos um elastômero à base de dieno contendo duplas elastômeros de estireno/butadieno funcionalizados duplos e reforço de enchimento para o elastômero(s) composto por sílica precipitada pré-hidrofobada em conjunto com o auxiliar de processamento para a sílica precipitada pré-tratada composta por sal de zinco de ácidos graxos. A invenção refere-se ainda a um pneumático com banda de rodagem composta pela referida composição de borracha.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a composições de borracha que contêm pelo menos um elastômero à base de dieno contendo elastômeros de estire- no/butadieno funcionalizado duplos e reforço de enchimento para o elastômero(s) composto de sílica precipitada pré-hidrofobada junto com um auxiliar de processamento para a sílica precipitada pré-tratada composta de sal de zinco de ácidos gra- xos. A presente invenção refere-se ainda a um pneumático com banda de rodagem composto por tal composição de borracha.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Vários elastômeros à base de dieno podem ser preparados, por exemplo, através da mistura do elastômero(s) com enchimento de reforço de borracha, tal como negro de fumo de reforço de borracha e reforço de sílica, particularmente, reforço de sílica precipitada, em conjunto com um agente de acoplamento de sílica composto por um bis- (3-trietoxisililpropil)polissulfeto ou um organoalcoximercaptos- silano para auxiliar no acoplamento da sílica ao elastômero e aumentar seu efeito de reforço de borracha. A preparação de tais composições de borracha é bem conhecida para os versados na técnica.

[003] Em uma modalidade alternativa, o reforço de sílica precipitada pode ser fornecido como uma sílica precipitada pré-hidrofobada que foi hidrofobada por reação com o agente de acoplamento de sílica antes de sua adição à composição de borracha. A sílica precipitada sozinha é um pouco hidrofílica, o que, por conseguinte, tende a atrair mais a si própria (resultando nas partículas de sílica tenderem a se aglomerar), em vez de se dispersar dentro de elastômeros em que se deseja proporcionar um reforço.

[004] Pré-tratamento por pré-hidrofobação da sílica precipitada por reação de grupos hidroxil (por exemplo, grupos silanol) na sílica precipitada com pelo menos um de organoalcoximercaptossilano e bis(3-alcoxissililalquil) polissulfeto tende a hi- drofobar a sílica precipitada para prover uma polaridade mais facilmente dispersível na composição de borracha contendo borracha de dieno. Além disso, a adição de tais agentes de acoplamento de sílica de bis(3-alcoxissililalquil) polissulfeto e orga- noalcoximercaptossilano à composição de borracha para promover o acoplamento da sílica precipitada a elastômeros à base de dieno na composição de borracha pode não ser necessária, exceto quando desejado.

[005] No entanto, embora o mecanismo possa não ser completamente compreendido, cargas relativamente altas da composição de borracha com a referida sílica precipitada pré-hidrofobada (acoplador de pré-sílica tratado) podem aumentar significativamente a taxa de cura de enxofre da composição de borracha até o ponto de promover desvantajosamente a pré-cura da composição de borracha, que é geralmente referido como pré-vulcanização. Talvez o aumento da taxa de cura possa ser associado a, ou seja, pelo menos parcialmente um resultado de, uma salinização reduzida ocorrendo devido à ausência de subproduto etanol na sílica precipitada pré-hidrofobada utilizada para os experimentos.

[006] Por conseguinte, é proposto avaliar o contrabalanceamento da referida taxa de cura elevada e aparentemente induzida da borracha pela adição de um auxi-liar de processamento, composto por um sabão de ácido graxo de zinco pré-formado com tal sílica precipitada pré-hidrofobada, à composição de borracha para reduzir, portanto, a promoção de cura rápida pela utilização de sílica pré-hidrofobada.

[007] Reconhece-se que a composição de borracha é normalmente misturada com uma combinação de óxido de zinco e ácidos graxos (por exemplo, composta por uma combinação de ácidos esteárico, palmítico e oleico), que formam um sal de zinco dos ácidos graxos in situ dentro da mistura de borracha conforme esta é misturada.

[008] No entanto, para esta invenção, é proposto avaliar a adição de um sal de zinco de ácido(s) graxo pré-formado com a sílica precipitada pré-hidrofobada à composição de borracha, sem adição de, ou minimizando a adição de, óxido de zin-co à composição de borracha e, assim, aguardando uma formação in situ do sal de zinco de ácidos graxos durante uma mistura de uma pequena quantidade de óxido de zinco e ácidos graxos com a composição de borracha.

[009] Uma vantagem da inclusão de enchimento de reforço de sílica precipitada em uma composição de borracha da banda de rodagem do pneumático, incluindo a inclusão de sílica precipitada tendo sido pré-hidrofobada por pré-reação com o acoplador de sílica em uma composição de borracha da banda de rodagem do pneumático, é normalmente promover uma resistência ao rolamento beneficamente menor para uma banda de rodagem de pneumático formada pela composição de borracha curada e, assim, uma economia de combustível beneficamente maior para um veículo associado. Uma indicação de redução benéfica preditiva na resistência ao rolamento da rodagem de banda do pneumático é um aumento na propriedade de recuperação da composição de borracha, bem como uma diminuição em sua tangente delta em baixa deformação (baixo alongamento dinâmico), que são propriedades bem conhecidas dos versados na técnica.

[010] No entanto, antecipa-se que essa adição de sal de ácido graxo de zinco pré-formado à composição de borracha contendo sílica pré-hidrofobada pode promover um aumento desvantajosamente reduzido na propriedade de recuperação da composição de borracha e uma redução desvantajosamente menor em sua tangente delta na propriedade de baixa deformação e, portanto, uma redução preditiva desvantajosamente menor na resistência ao rolamento de uma banda de rodagem de pneumático de tal composição de borracha.

[011] Portanto, é ainda desejável prover uma composição de borracha para acomodar tal combinação de sílica pré-hidrofobada e adição de sal de zinco pré- formado de ácido(s) graxo à composição de borracha.

[012] Para tal composição de borracha, propõe-se fornecer dois elastômeros de estireno/butadieno funcionalizado na composição de borracha com grupos funci-onais reativos com grupos hidroxil contidos na sílica precipitada pré-hidrofobada. São representativos de tais elastômeros de estireno/butadieno funcionais um primeiro elastômero de estireno/butadieno contendo uma combinação de grupos amina e silóxi e um segundo elastômero de estireno/butadieno contendo uma combinação de grupos tiol e silóxi.

[013] Na descrição da presente invenção, os termos “borracha”, “elastômero” e “polímero emborrachado” podem ser utilizados intercambiavelmente exceto que indicado de outra forma. Os termos “curado” e “vulcanizado” podem ser utilizados intercambiavelmente a menos que indicado de outra forma.

[014] O termo “phr” se refere a partes em peso de um ingrediente por 100 partes em peso de borracha em uma composição de borracha.

[015] Tais termos são conhecidos dos versados na técnica.

Resumo e Prática da Invenção

[016] De acordo com a presente invenção, é provido um pneumático com uma banda de rodagem de uma borracha composta de, com base em partes em peso por 100 partes em peso de borracha (phr): (A) 100 phr de pelo menos um elastômero à base de dieno conjugado que inclui: (1) cerca de 20 a cerca de 100 phr de elastômero de estireno/butadieno funci- onalizado derivado de polimerização em solução de solvente orgânico de estireno e 1,3-butadieno, que contém cerca de 10 a cerca de 50, alternativamente de cerca de 30 a cerca de 40, por cento de estireno ligado e um teor de vinil-1,2 com base em seu componente de butadieno em uma faixa de cerca de 10 a cerca de 70, alternativamente, cerca de 22 a cerca de 45 por cento, composto por: (a) cerca de 10 a cerca de 50 phr de um primeiro elastômero de estire- no/butadieno funcionalizado que contém grupos funcionais compostos por grupos amina e silóxi reativos com grupos hidroxil na referida sílica precipitada pré- hidrofobada, e (b) cerca de 10 a cerca de 50 phr de um segundo elastômero de estire- no/butadieno funcionalizado contendo grupos funcionais compostos por grupos tiol e silóxi reativos com grupos hidroxil na referida sílica precipitada pré-hidrofobada, e (2) de cerca de 8 a cerca de 35, alternativamente, de cerca de 8 a cerca de 12, phr de cis 1,4-polibutadieno, (3) de cerca de 8 a cerca de 35, alternativamente, de cerca de 8 a cerca de 12, phr de 3,4-poli-isopreno, (4) opcionalmente, de cerca de 10 a cerca de 30, alternativamente, cerca de 15 a cerca de 20 phr de cis 1,4-poliisopreno, (B) cerca de 10 a cerca de 170, alternativamente, de cerca de 78 a cerca de 120, phr de enchimento de reforço particulado composto por uma combinação de sílica precipitada pré-hidrofobada (sílica precipitada amorfa sintética) e menos do que cerca de 12, alternativamente, em uma faixa de cerca de 2 a cerca de 6 phr de negro de fumo reforço de borracha, em que a referida sílica precipitada é pré- hidrofobada por reação com, pelo menos, um de alcoxiorganomercaptossilano e bis- (3-trietoxissililpropil)polissulfeto tendo uma média de cerca de 2 a cerca de 4 átomos de enxofre de ligação em sua ponte polissulfídica, (C) cerca de 0,1 a cerca de 10, alternativamente, cerca de 2 a cerca de 5 phr de sal de zinco pré-formado de sabão de ácido graxo (por exemplo, sabão composto por ácidos graxos alifáticos, em que esses ácidos graxos podem ser compostos por, por exemplo, pelo menos um ácido palmítico, esteárico e oleico), desejavelmente exclusivo de óxido de zinco ou, alternativamente, de cerca de 1 a cerca de 3 phr de óxido de zinco.

[017] Em uma modalidade, a referida borracha de 3,4-poli-isopreno tem uma microestrutura composta por cerca de 50 a cerca de 70 por cento de 3,4-poli- isopreno isomérico, cerca de 30 a cerca de 40 por cento de cis 1,4-isopreno isoméri- co e cerca de 5 a cerca de 10 por cento de vinil 1,2-isopreno isomérico.

[018] Em uma modalidade, os elastômeros à base de dieno incluem ainda pelo menos um elastômero adicional composto de pelo menos um polímero de pelo menos um de isopreno e 1,3-butadieno e estireno com pelo menos um de isopreno e 1,3- butadieno, em que, opcionalmente, pelo menos um dos referidos elastômeros à base de dieno adicionais podem ser funcionalizados na cadeia de extremidade ou na cadeia interna com pelo menos um grupo funcional composto por silóxi e pelo menos um dos grupos amina e tiol e, opcionalmente, em que pelo menos um dos elastôme- ros à base de dieno adicionais pode ser acoplado a estanho ou silício.

[019] São representativos dos referidos organoalcoximercaptossilanos, por exemplo e sem intenção de serem limitantes, trietóxi mercaptopropil silano, trimetóxi mercaptopropil silano, metil dimetóxi mercaptopropil silano, metil dietóxi mercapto- propil silano, dimetil metóxi mercaptopropil silano, trietóxi mercaptoetil silano e tri- propóxi mercaptopropil silano.

[020] A invenção é ainda composta do acima citado pneumático como um pneumático de borracha curado por enxofre.

[021] Um aspecto significativo da invenção é uma combinação de redução ou eliminação da adição de óxido de zinco à composição de borracha através da utilização de um sabão à base de zinco pré-formado de ácidos dicarboxílicos em vez da adição de óxido de zinco e ácidos graxos para permitir que o óxido de zinco forme um produto de zinco/ácido graxo in situ dentro da composição de borracha, a utilização de sílica precipitada pré-hidrofobada como reforço de enchimento para a composição de borracha, a utilização de uma combinação de dois diferentes elastômeros de estireno/butadieno funcionalizado e a utilização de apenas uma quantidade mínima de negro de fumo de reforço de borracha.

[022] Em uma modalidade, pelo menos um dos elastômeros funcionalizados ou não-funcionalizados (por exemplo, elastômeros de estireno/butadieno) podem ser acoplados a estanho e/ou silício, de preferência, acoplado a estanho, como elastô- meros à base de dieno preparados por polimerização em solvente orgânico de mo- nômeros na presença de um complexo de catalisador à base de estanho apropriado. A preparação de elastômeros acoplados a estanho e silício através de polimerização em solvente orgânico é bem conhecida dos versados na técnica.

[023] Em uma modalidade, pelo menos uma da referida borracha de estire- no/butadieno funcionalizado é composta por uma funcionalização na cadeia interna ou funcionalização na cadeia de extremidade (terminal) com grupos funcionais reativos com grupos hidroxil contidos na sílica precipitada e sílica precipitada hidrofobada composta de silóxi e pelo menos um dos grupos amina e tiol.

[024] Deve ser prontamente compreendido por um versado na técnica que a referida composição de borracha pode ser composta por métodos geralmente conhecidos na técnica de composição de borracha, tais como a mistura dos diferentes constituintes vulcanizáveis com enxofre de elastômeros à base de dieno com vários materiais aditivos comumente utilizados, tais como, por exemplo, auxiliares de cura, tais como enxofre, ativadores, retardadores e aceleradores, aditivos de processamento, tais como óleos, resinas incluindo as resinas de adesividade, plastificantes, excipientes, pigmentos, óxido de zinco, ceras, antioxidantes e antiozonantes, agentes peptizantes e os referidos enchimentos de reforço, como sílica precipitada e negro de fumo de reforço de borracha. Como é conhecido dos versados na técnica, dependendo da utilização pretendida para os materiais vulcanizados com enxofre e vulcanizáveis com enxofre (borrachas), os vários aditivos acima mencionados são selecionados e comumente utilizados em quantidades convencionais salvo indicação em contrário indicada neste documento.

[025] Os pneumáticos são convencionalmente compostos por uma carcaça de formato geralmente circular com uma banda de rodagem circunferencial externa, adaptada para contato com o solo, rebordos espaçados e paredes laterais se esten-dendo radialmente a partir de e conectando a referida banda de rodagem aos referidos rebordos.

[026] Quantidades típicas de antioxidantes podem compreender, por exemplo, 1 a cerca de 5 phr. Antioxidantes representativos podem ser, por exemplo, difenil-p- fenilenodiamina e outros, tais como aqueles descritos em The Vanderbilt Rubber Handbook (1978), páginas 344 a 346. Antiozonante(s) e ceras adequados, particularmente ceras microcristalinas, quando usados, podem, por exemplo, ser do tipo mostrado em The Vanderbilt Rubber Handbook (1978), páginas 346 e 347. Quantidades típicas de antiozonantes, onde utilizados, podem, por exemplo, compreender de 1 a cerca de 5 phr. Quantidades típicas de óxido de zinco podem, por exemplo, compreender de 2 a cerca de 5 phr. Quantidades típicas de ceras, onde utilizadas, por exemplo, podem compreender de 1 a cerca de 5 phr. Quantidades típicas de peptizantes, quando utilizados, por exemplo, podem compreender de 0,1 a cerca de 1 phr. A presença e quantidades relativas dos aditivos acima não são normalmente consideradas aqui como um aspecto significativo da presente invenção.

[027] A vulcanização da composição de elastômero é conduzida na presença de um agente de vulcanização com enxofre. Exemplos de agentes de vulcanização com enxofre adequados incluem agentes de vulcanização doadores de enxofre ou enxofre elementar (enxofre livre), por exemplo, um dissulfeto de amina, polissulfeto polimérico ou adutos de olefina de enxofre. De preferência, o agente de vulcanização de enxofre é enxofre elementar. Tais agentes de vulcanização de enxofre podem ser normalmente utilizados, por exemplo, em uma quantidade que varia de cerca de 0,5 a cerca de 5 phr com um intervalo de 1,5 a 2.3 sendo geralmente preferido.

[028] Aceleradores são usados para controlar o tempo e/ou a temperatura ne cessária para a vulcanização e para melhorar as propriedades do vulcanizado. Em uma modalidade, um único sistema acelerador pode ser utilizado, ou seja, acelera-dor primário. Convencionalmente, um acelerador primário é usado em quantidades que variam entre, por exemplo, cerca de 0,5 a cerca de 2 phr. Em outra modalidade, combinações de dois ou mais aceleradores podem ser utilizadas, se desejado e onde apropriado, em que um acelerador primário pode ser usado na maior quantidade, por exemplo, de 0,5 a 1 phr, e um acelerador secundário que pode ser usado em quantidades menores, por exemplo, de 0,05 a 50 phr, de modo a ativar o processo de vulcanização de enxofre. Combinações de tais aceleradores foram historicamente, por vezes, conhecidas por produzir um efeito sinérgico das propriedades finais de borrachas curadas com enxofre e são, às vezes, um pouco melhores do que as produzidas pelo uso de qualquer acelerador sozinho. Além disso, podem ser utilizados aceleradores de ação retardada, onde apropriado, que são menos afetados por temperaturas normais de processamento, mas podem produzir curas satisfatórias em temperaturas de vulcanização normais. Exemplos representativos de aceleradores incluem, por exemplo, várias aminas, dissulfetos, difenil guanidina, tiouréias, tiazóis, tiurans, sulfenamidas, ditiocarbamatos e xantatos, particularmente, difenil guanidina. O acelerador primário pode ser, por exemplo, uma sulfenamida, tal como, por exemplo, N-ciclo-hexil-2-sulfenamida. Se um segundo acelerador for usado, o acelerador secundário pode ser selecionado de, por exemplo, difenil guanidina, um ditiocarba- mato ou um composto de tiouram.

[029] O pneumático pode ser construído, formado, moldado e curado por diversos métodos que serão prontamente evidentes para os versados na técnica.

[030] Tal composição de borracha da banda de rodagem não vulcanizada (por exemplo, na forma de uma tira de borracha extrusada) pode ser aplicada na construção do pneumático de borracha verde (não vulcanizada), em que a banda de rodagem moldada não curada é construída sobre a carcaça, após o que o pneumático verde é moldado e curado.

[031] Alternativamente, uma tira de borracha de banda de rodagem não vulcanizada, ou parcialmente vulcanizada, pode ser aplicada a uma carcaça de pneumático curada a partir da qual a banda de rodagem anterior foi polida ou fresada e a banda de rodagem curada na mesma como uma recauchutagem.

[032] A prática da presente invenção é ainda ilustrada por referência aos seguintes exemplos que se destinam a ser representativos e não restritivos do escopo da invenção. Salvo indicação em contrário, todas as partes e percentagens são em peso.

EXEMPLO I

[033] A avaliação de uma adição de um sal de zinco pré-formado de um sabão de ácido graxo (por exemplo, sal de zinco de sabão de ácido graxo de potássio) é proposta para um elastômero de dieno contendo a composição de borracha com um teor significativo de enchimento de reforço de sílica precipitada pré-hidrofobada, em que a composição de borracha contém dois elastômeros de estireno/butadieno funcionalizado. Para a avaliação, Amostras de borracha A a D foram preparadas.

[034] Amostra de borracha A de controle continha um SBR funcionalizado e não continha um sal de zinco pré-formado de sabão de potássio.

[035] Amostra de borracha C experimental (Intermediária) continha duas borrachas de estireno/butadieno funcionalizado (SBRs) e 3,4-poli-isopreno.

[036] Amostra de borracha D experimental (Intermediária) era semelhante à Amostra de borracha C, com exceção de que também continha uma sílica precipitada pré-hidrofobada.

[037] Amostra de borracha B experimental era semelhante à Amostra de borracha C, com exceção de que continha o sal de zinco pré-formado de sabão de ácido graxo.

[038] A Tabela 1 apresenta os ingredientes básicos para as amostras de bor- racha. As partes e percentagens são em peso, salvo indicação em contrário. Tabela 1

1Borracha de estireno/butadieno preparada por polimerização em solvente orgânico com um teor de estireno ligado de cerca de 34 por cento e teor de vinil-1,2 com base em sua porção polibutadieno de cerca de 58 por cento, como Tufdene E680™ da Asahi Kasei. 2-ABorracha de estireno/butadieno preparada por polimerização em solvente orgânico funcionalizado tendo um teor de estireno ligado de cerca de 40 por cento e teor de vinil-1,2 com base em sua porção polibutadieno de cerca de 14 por cento e contendo grupos funcionais compostos por pelo menos um de grupos siloxano/tiol e siloxano, como Sprintan SLR6430™ de Styron. 2-BBorracha de estireno/butadieno preparada por polimerização em solvente orgânico funcionalizado tendo um teor de estireno ligado de cerca de 32 por cento e teor de vinil-1,2 com base em sua porção polibutadieno de cerca de 25 por cento e contendo grupos funcionais compostos por grupos amina e siloxano, como Sprintan HPR650ED™ de JSR. 3Borracha de cis 1,4-polibutadieno elevada, como BUD1207 de The Goodyear Tire and Rubber Company. 43,4-poli-isopreno tendo uma microestrutura composta por um teor isométrico de 60 por cento de teor 3,4, 33 por cento de teor de trans 1,4 e 7 por cento de teor de vinil-1,2 de Karbochem Company. 5Negro de fumo de reforço de borracha como N191, uma designação ASTM. 6Sílica Precipitada como Premium 200MP™ de Solvay Company. 7Compósito de veículo de negro de fumo de agente de acoplamento de sílica em uma proporção de 50/50 em peso, em que o agente de acoplamento de sílica é composto por um bis-(3-trietoxissililpropil)polissulfeto tendo uma média de cerca de 2 a cerca de 2,6 átomos de enxofre de ligação em sua ponte polissulfídica como Si266 de Evonik. 8Sílica precipitada pré-hidrofobada com um alcoxiorganomercaptossilano como Agilon400D™ de PPG. 9Sal de zinco de sabão de ácido graxo de potássio como Struktol HT-2761 de Schill and Seilacher Company. 10Aceleradores de vulcanização de difenil guanidina enxofre e sulfenamida.

[039] As várias propriedades físicas da Amostra de borracha A de Controle e Amostra de borracha B Experimental são apresentadas na Tabela 2 e reportadas em partes e percentagens em peso (por exemplo, partes em peso por 100 partes em peso de borracha ou phr), salvo indicação contrária. Apenas propriedades de tan delta e módulo de armazenamento são reportadas para Amostras de borracha C e D. Tabela 2

1RPA: Analisador de Processo de Borracha 2ATS: Aparelho de sistema de teste de tensão/alongamento

[040] Pode ser observado a partir da Tabela 2 que o valor de recuperação da Amostra de borracha B Experimental a 100 ° C, que continha a inclusão do sal de zinco de sal de potássio, sílica precipitada pré-hidrofobada em vez de sílica precipitada em conjunto com uma combinação de dois elastômeros de estireno/butadieno funcionalizado (SBR funcionalizado) é semelhante, embora ligeiramente mais elevado, à Amostra de borracha A de Controle.

[041] Isso é considerado benéfico no sentido de que é preditivo de um pneumático com banda de rodagem de tal composição de borracha que pode ter uma resistência ao rolamento um pouco inferior e um veículo associado apresentando, assim, uma economia de combustível um pouco melhor.

[042] Também pode ser visto na Tabela 2 que o valor da recuperação a 0 °C da Amostra de borracha B Experimental foi significativamente reduzido em relação à Amostra de borracha A de Controle.

[043] Isso é considerado significativo no sentido de que é preditivo de um pneumático com banda de rodagem de tal composição de borracha tendo melhor tração úmida e um veículo associado apresentando, assim, uma melhor travagem úmida.

[044] Pode ainda ser visto na Tabela 2 que o modulo de armazenamento dinâmico não curado G’ foi semelhante para a Amostra de borracha B Experimental e para a Amostra borracha A de Controle, indicando características de processamento de borracha semelhantes das composições de borracha não curadas.

[045] As Amostras de borracha C e D não curadas experimentais “intermediárias” apresentaram maiores módulos de armazenamento dinâmico não curados de 529 kPa para Amostra de borracha C e 431 kPa para Amostra de borracha D em comparação a um valor de 297 kPa para a borracha A de Controle. Esses valores mais elevados de módulos de armazenamento não curados (G’) ilustram a dificuldade de processamento das Amostras de borracha C e D, o que seria esperado se não fosse adicionado sal de zinco pré-formado de sabão de potássio.

[046] No entanto, embora os módulos de armazenamento dinâmico curados G’, a resistência de tensão e 300 por cento do módulo da Amostra de borracha B experimental contendo a inclusão do sal de zinco pré-formado de sabão de ácido graxo tenham sido reduzidos, sua propriedade de dureza foi semelhante à da Amostra de borracha A de Controle à qual não foi adicionado o sal de zinco de sabão de ácido graxo.

[047] As Amostras de borracha C e D Experimentais “intermediárias” apresentaram maiores módulos de armazenamento dinâmico curados de 2,7 MPa para a Amostra de borracha C e um valor mais baixo de 1,8 MPa para a Amostra de borracha D em comparação a um valor de 2,1 para a borracha de Controle A.

[048] Os valores de G’ acima, combinados com valores de tangente delta um pouco semelhantes para as Amostras de borracha de A e B, ilustram que a borracha contendo sílica precipitada pré-hidrofobada apresenta uma tração a seco preditiva benéfica semelhante.

[049] Concluiu-se que um pneumático veicular com uma banda de rodagem composta de composição de borracha B da Tabela 2 contendo o sal de zinco de sabão de ácido graxo combinado com a sílica precipitada pré-hidrofobada e dois SBRs funcionalizados apresentaria previsivelmente uma resistência a rolamento beneficamente relativamente baixa combinada com trações benéficas de estrada úmida e seca.

[050] Concluiu-se ainda que a adição do sal de zinco de sabão de potássio à composição de borracha contendo sílica precipitada pré-hidrofobada auxilia na promoção de boa processabilidade da composição de borracha.

[051] Embora certas modalidades representativas e detalhes tenham sido mostrados com o propósito de ilustrar a presente invenção, será evidente para os versados nesta técnica que várias mudanças e modificações podem ser feitas sem se afastar do escopo da presente invenção. Deve-se, portanto, ser entendido que alterações podem ser feitas nas modalidades particulares descritas, as quais estarão dentro do escopo pretendido completo da invenção, como definido pelas reivindicações a seguir.

Claims

1. Composição de borracha, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende, com base em partes em peso por 100 partes em peso de borracha (phr): (A)100 phr de pelo menos um elastômero à base de dieno conjugado que inclui: (1) 20 a 100 phr de elastômero de estireno/butadieno funcionalizado derivado de polimerização em solução de solvente orgânico de monômeros de 1,3- butadieno e estireno, que contém de 10 a 50 por cento de estireno ligado, e tem um teor de vinil-1,2 com base em seu componente de butadieno em uma faixa de 10 a 70 por cento, o referido elastômero de estireno/butadieno funcionalizado compreendendo: (a) 10 a 50 phr de um primeiro elastômero de estireno/butadieno funcionalizado contendo grupos funcionais compreendendo grupos amina e silóxi reativos com grupos hidroxil em uma sílica, e (b) 10 a 50 phr de um segundo elastômero de estireno/butadieno funcionalizado contendo grupos funcionais compreendendo grupos tiol e silóxi reativos com grupos hidroxil em uma sílica, (B) 10 a 170 phr de enchimento de reforço particulado de borracha; e (C) 0,1 a 10 phr de um sal de zinco de um sabão de ácido graxo.

2. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que os 20 a 100 phr de elastômero de estireno/butadieno funcionalizado derivado de polimerização em solução de solvente orgânico de monômeros de 1,3-butadieno e estireno contêm alternativamente 30 a 40 por cento de estireno ligado.

3. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que os 20 a 100 phr de elastômero de estireno/butadieno funcionalizado derivado de polimerização em solução de solvente orgânico de monômeros de 1,3-butadieno e estireno têm alternativamente o teor de vinil-1,2 com base em seu componente de butadieno em uma faixa de 22 a 45 por cento.

4. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que alternativamente compreende 78 a 120 phr do enchimento de reforço particulado de borracha.

5. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que alternativamente compreende 2 a 5 phr do um sal de zinco de um sabão de ácido graxo.

6. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um elastômero à base de dieno conjugado compreende ainda de 8 a 35 phr de polibutadieno ou de 8 a 35 phr de cis 1,4-polibutadieno; e em que pelo menos um elastômero à base de dieno conjugado compreende ainda de 8 a 35 phr de 3,4-poliisopreno.

7. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um elastômero à base de dieno conjugado compreende ainda de 8 a 35 phr de polibutadieno ou de 8 a 35 phr de cis 1,4-polibutadieno; ou em que pelo menos um elastômero à base de dieno conjugado compreende ainda de 8 a 35 phr de 3,4-poliisopreno.

8. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um elastômero à base de dieno conjugado compreende ainda alternativamente 8 a 12 phr de polibutadieno.

9. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um elastômero à base de dieno conjugado compreende ainda alternativamente 8 a 12 phr de cis 1,4-polibutadieno.

10. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um elastômero à base de dieno conjugado compreende ainda alternativamente 8 a 12 phr de 3,4-poliisopreno.

11. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 1 ou 6, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um elastômero à base de dieno conjugado compreende ainda de 8 a 30 phr de poli-isopreno ou de 8 a 30 phr de cis 1,4 de poliisopreno.

12. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um elastômero à base de dieno conjugado compreende ainda alternativamente 15 a 20 phr de poli-isopreno ou de 8 a 30 phr de cis 1,4 de poliisopreno.

13. Composição de borracha, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que o enchimento de reforço particulado compreende sílica pré-hidrofobada ou sílica precipitada pré- hidrofobada onde a referida sílica é pré-hidrofobada pela reação com pelo menos um de siloxiorganomercaptosilano e bis-(3-trietoxissililpropil)polissulfeto tendo uma média de 2 a 4 átomos de enxofre de ligação em sua ponte polissulfídica, e em que o referido enchimento de reforço contém menos de 12 phr de negro de fumo de reforço de borracha.

14. Composição de borracha, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que o sal de zinco é um sal de zinco pré-formado de um sabão de ácido graxo e em que o sal de zinco de sabão de ácido graxo é fornecido exclusivo de óxido de zinco.

15. Composição de borracha, de acordo a reivindicação 14, CARACTERIZADA pelo fato de que o sal de zinco é um sal de zinco pré-formado de um sabão de ácido graxo ou em que o sal de zinco de sabão de ácido graxo é fornecido exclusivo de óxido de zinco.

16. Composição de borracha, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que o sabão de zinco de ácido graxo é fornecido em conjunto com de 1 a 3 phr de óxido de zinco.

17. Composição de borracha, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que o 3,4-poli-isopreno tem microestrutura compreendendo50 a 70 por cento de 3,4-poli-isopreno isomérico, 30 a 40 por cento de cis 1,4-isopreno isomérico e 5 a 10 por cento de vinil 1,2 isopreno isomérico.

18. Composição de borracha, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que um alcoxiorganomercaptossilano compreende pelo menos um trietóxi mercaptopropil silano, trimetóxi mercaptopropil silano, metil dimetóxi mercaptopropil silano, metil dietóxi mercaptopropil silano, dimetil metóxi mercaptopropil silano, trietóxi mercaptoetil silano e tripropóxi mercaptopropil silano.

19. Composição de borracha, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que o elastômero à base de dieno inclui pelo menos, um elastômero adicional compreendido de pelo menos um polímero selecionado do grupo consistindo em polímeros de pelo menos um de isopreno e 1,3-butadieno, e polímeros de estireno com pelo menos um de isopreno e 1,3-butadieno.

20. Composição de borracha, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um dos elastômeros adicionais, o primeiro elastômero de estireno / butadieno funcionalizado e o segundo elastômero de estireno / butadieno funcionalizado que é um elastômero funcionalizado, em que é funcionalizado na cadeia interna ou na cadeia de extremidade com opcionalmente pelo menos um grupo funcional compreendendo silóxi e pelo menos, um dos grupos amina e tiol.

21. Composição de borracha, de acordo com a reivindicação 19 ou 20, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um dos elastômeros de estireno/butadieno e/ou elastômero adicional é um elastômero acoplado a estanho ou silício.

22. Pneumático CARACTERIZADO pelo fato de que tem um componente compreendendo a composição de borracha, conforme definida em qualquer uma das reivindicações anteriores.

23. Pneumático, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o componente é uma banda de rodagem.

24. Pneumático, de acordo com a reivindicação 22 ou 23, CARACTERIZADO pelo fato de que o pneumático é curado com enxofre.