BR102016014891A2 - pneu com compósito de banda de rodagem estratificada - Google Patents

Abstract

a invenção refere-se a um pneu de caminhão de borracha pneumático que tem uma banda de rodagem de borracha de capa dupla estratificada circunferencial composta por uma capa da banda de rodagem exterior e subcapa da banda de rodagem subjacente. a camada de borracha da subcapa da banda de rodagem subjacente é fornecida para suportar a camada de borracha da capa da banda de rodagem exterior com propriedades físicas semelhantes. ambas as composições de borracha da capa de banda de rodagem são constituídas por uma combinação de elastômeros de cis 1,4-poli-isopreno natural e cis 1,4-polibutadieno dual e contêm enchimentos de reforço constituídos por sílica precipitada e negro de carbono de reforço da borracha. as composições de borracha da capa de banda de rodagem diferem uma da outra por conter diferentes níveis de borrachas de cis 1,4-polibutadieno individuais e por conter negros de carbono de reforço da borracha e sílica precipitada diferentes.

Description

“PNEU COM COMPÓSITO DE BANDA DE RODAGEM ESTRATIFICADA” CAMPO DA INVENÇÃO

[001 ]A invenção refere-se a um pneu de caminhão de borracha pneumático tendo uma banda de rodagem de borracha de capa dupla estratificada circunferencial composta por uma capa da banda de rodagem exterior e subcapa da banda de rodagem subjacente. A camada de borracha da subcapa da banda de rodagem subjacente é fornecida para suportar a camada de borracha da capa da banda de rodagem exterior com propriedades físicas semelhantes. Ambas as composições de borracha da capa de banda de rodagem são constituídas por uma combinação dos elastômeros cis-1,4-poli-isopreno natural e dual cis 1,4-polibutadieno e contêm enchimentos de reforço constituídos por sílica precipitada e negro de carbono de reforço da borracha. Em uma modalidade, as composições de borracha da capa de banda de rodagem diferem uma da outra por conter diferentes níveis de borrachas 1,4-cis polibutadieno individuais e por conter negros de carbono de reforço da borracha e sílica precipitada diferentes.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Pneus de caminhões veiculares muitas vezes têm bandas de rodagem de borracha de uma composição de borracha composta por uma combinação de borracha cis 1,4-poli-isopreno natural e borracha polibutadieno com enchimento de reforço de negro de carbono, que também pode conter sílica como um agente de enchimento de reforço adicional.

[003] Historicamente, até agora foi proposto substituir a borracha natural da composição de borracha da banda de rodagem com uma borracha de polibutadieno especializada e/ou designada. Por exemplo, ver Patente US No 7.956.146.

[004] Embora essas bandas de rodagem de borracha ricas em borracha natural muitas vezes contenham uma pequena quantidade de borracha cis 1,4-polibutadieno sintética para promover a resistência ao desgaste da banda de rodagem durante a utilização do pneu em serviços pesados, a substituição total da borracha natural com borracha de cis 1,4-polibutadieno sintético foi considerada como sendo um desvio significativo da prática passada naquele momento.

[005] Uma borracha de cis 1,4-polibutadieno sintética tendo um amplo índice de heterogeneidade foi proposta para este fim.

[006] A borracha de cis 1,4-polibutadieno foi considerada como sendo especializada no sentido de diferir dos elastômeros cis 1,4-polibutadieno mais convencionais por ter um amplo índice de heterogeneidade, a saber, uma diferença significativa entre seu peso molecular médio numérico (Mn) e peso molecular ponderai médio (Mw) em que o peso molecular médio numérico (Mn) é relativamente baixo para uma borracha de cis 1,4-polibutadieno. Acredita-se que tal combinação de amplo índice de heterogeneidade e Mn relativamente baixo para o elastômero de cis-1,4-polibutadieno especializado seja indicativo de uma configuração ramificada para o elastômero, ou seja, que a estrutura do polímero tem um grau de ramificação, que, por sua vez, parece ser responsável por uma melhor processabilidade do cis 1,4-polibutadieno especializado para assim também permitir a substituição total da borracha natural para a banda de rodagem do pneu em uma base de processabilidade de borracha não curada.

[007] Para cada uma de capa da banda de rodagem exterior e subcapa de banda de rodagem subjacente da banda de rodagem estratificada, propõe-se fornecer composições de borracha constituídas por uma combinação de borrachas cis-1,4-poli-isopreno natural e dual cis 1,4-polibutadieno junto com enchimentos de reforço constituídos de uma combinação de negro de carbono de reforço da borracha e sílica precipitada. Para a borracha de polibutadieno, propõe-se a utilização de uma borracha de polibutadieno de alto desempenho, aqui referida como uma borracha cis-1,4-polibutadieno designada, para promover a rigidez e resistência à abrasão para a composição de borracha da banda de rodagem. No entanto, verifica-se que tal borracha é difícil de processar devido à sua alta viscosidade não curada (viscosidade de Mooney) sem a adição significativa de auxiliares de processamento de borracha, que é ainda observado para desequilibrar uma ou mais propriedades físicas da composição de borracha. Portanto, é desejável avaliar o fornecimento de uma borracha de cis-1,4-polibutadieno mais processável adicional para a capa da banda de rodagem exterior e componentes da subcapa da banda de rodagem estratificada (aqui referida como uma borracha de cis 1,4-polibutadieno especializada) junto com borracha de cis 1,4-poli-isopreno natural para manter substancialmente várias propriedades físicas curadas da composição de borracha contendo uma combinação de sílica precipitada e negro de carbono enquanto promove uma melhor processabilidade da composição de borracha não curada.

[008] Na descrição desta invenção, termos como “borracha misturada”, “composto de borracha” e “composto”, se aqui utilizados, referem-se às composições de borracha que contêm pelo menos um elastômero misturado com vários ingredientes, incluindo agentes de cura, como enxofre e aceleradores de cura. Os termos “elastômero” e “borracha” podem ser utilizados aqui de modo intercambiável, salvo indicado de outra forma. Acredita-se que tais termos sejam bem conhecidos para os especialistas na referida técnica.

[009] A temperatura de transição vítrea (Tg) dos elastômeros sólidos e polímero líquido pode ser determinada por medições de DSC (Calorimetria de Varredura Diferencial), como seria compreendido e bem conhecido por um especialista na referida técnica. O peso molecular médio numérico (Mn) dos elastômeros sólidos e polímero líquido pode ser determinado por medições por GPC (cromatografia de perme-ação em gel), como seria compreendido e bem conhecido por um especialista na referida técnica.

DIVULGAÇÃO E PRÁTICA DA INVENÇÃO

[010] De acordo com esta invenção, um pneu de caminhão de borracha pneu- mático é fornecido tendo uma banda de rodagem de borracha de capa dupla estratifi-cada circunferencial composta por uma capa de banda de rodagem exterior e uma subcapa da banda de rodagem subjacente em que, com base em partes em peso por 100 partes em peso de borracha (phr), a- a referida composição de borracha da capa da banda de rodagem é formada por: 1 .elastômeros à base de dieno conjugados constituídos por cerca de 20 a cerca de 80 phr de borracha de cis 1,4-poli-isopreno natural (NR) e de cerca de 80 a cerca de 20 phr de borracha cis-1,4-polibutadieno (BR), Em que a referida borracha de polibutadieno (BR) é composta por uma combinação de elastômeros de cis-1,4-polibutadieno designado (BR1) e especializado (BR2), em que, em termos de phr: a. se BR é inferior ou igual a 40 phr, BR = BR1, b. se BR é maior do que 40 phr, BR1 = 25 + ((BR-25) / 2) x Y. onde Y = é um valor em uma faixa de 0,2 a 1,6, e (2) cerca de 40 a cerca de 90, alternadamente, de cerca de 55 a cerca de 80 phr de enchimento de reforço composto por cerca de 50 a cerca de 90 por cento em peso de um primeiro negro de carbono de reforço da borracha e de cerca de 10 a cerca de 50 por cento em peso de sílica precipitada (sílica sintética amorfa) junto com o acoplador de sílica (que também pode ser referido como um agente de acoplamento de sílica) para a referida sílica precipitada que contém uma fração reativa com os grupos hidroxil na referida sílica precipitada e outra fração diferente interativa com os referidos elastômeros à base de dieno, (B) a referida composição de borracha da subcapa da banda de rodagem é composta por: elastômeros à base de dieno conjugados compostos por cerca de 40 a cerca de 60 phr de borracha de cis 1,4-poli-isopreno natural (NR) e de cerca de 60 a cerca de 40 phr de borracha de cis-1,4-polibutadieno (BR), b.em que a referida borracha de polibutadieno (BR) é composta por uma combinação de elastômeros de cis-1,4-polibutadieno designado (BR1) e especializado (BR2), em que, em termos de phr: a. se BR é inferior ou igual a 40 phr, BR = BR1, b. se BR é maior do que 40 phr, BR1 = 16 + ((BR-16) / 2) x Y onde Y = é um valor em uma faixa de 0,2 a 1,6, e (2) cerca de 40 a cerca de 90, alternadamente a partir de cerca de 55 a cerca de 80 phr de enchimento de reforço composto por cerca de 50 a cerca de 90 por cento em peso de um segundo negro de carbono de reforço da borracha e de cerca de 10 a cerca de 50 por cento em peso de sílica precipitada (sílica amorfa sintética) junto com o acoplador de sílica (composto de acoplamento de sílica) para a referida sílica precipitada que contém uma fração reativa com grupos hidroxil na referida sílica precipitada e outra fração diferente interativa com os referidos elastômeros à base de dieno, em que a referida borracha de cis-1,4-poli-isopreno especializada tem uma microestrutura composta por cerca de 90 a cerca de 99 por cento de unidades cis-1,4 isoméricas, um peso molecular médio numérico (Mn) na faixa de cerca de 90.000 a cerca de 220.000, alternativamente de 90.000 a 180.000 (um Mn relativamente baixo para um elastômero de cis-1,4-polibutadieno) e, desejavelmente, um índice de hete-rogeneidade (Mw/Mn) na faixa de cerca de 2,5/1 a cerca de 5/1 (uma faixa de índice de heterogeneidade relativamente alta ilustrando uma disparidade significativa entre seus pesos moleculares médio numérico e médio ponderai), e em que a referida borracha cis-1,4-polibutadieno designada tem uma microestrutura de borracha composta por cerca de 96 a cerca de 99 por cento de unidades cis 1,4-isoméricas, um peso molecular médio numérico (Mn) na faixa de cerca de 150.000 a cerca de 300.000, alternadamente a partir de 200.000 a 300.000 e, deseja-velmente, um índice de heterogeneidade (Mw/Mn) em uma faixa de cerca de 1,5/1 a cerca de 2/1 (uma faixa do índice de heterogeneidade significativamente mais estreita ilustrando uma maior similaridade entre pesos moleculares médio numérico e médio ponderai), em que o referido primeiro negro de carbono de reforço da borracha para a referida composição de borracha da capa de banda de rodagem tem um valor de ad-sorção de iodo (ASTM D1510) em uma faixa de cerca de 100 a cerca de 150 g/kg (que é indicativo de um negro de carbono de tamanho relativamente pequeno) junto com um número de adsorção de dibutilftalato (DBP) (ASTM D2414) de cerca de 110 a cerca de 150 cc/1 OOg (que é indicativo de um negro de carbono de elevada estrutura), e em que o referido segundo negro de carbono de reforço da borracha para a referida composição de borracha da subcapa da banda de rodagem tem um valor de adsorção de iodo adsorvido (ASTM D1510) em uma faixa de cerca de 70 a cerca de 130 g/kg (que também é indicativo de um negro de carbono de tamanho relativamente pequeno) junto com um número de adsorção de dibutilftalato (DBP) (ASTM D2414) entre cerca de 80 a cerca de 130 cc/100 g (que também é indicativo de uma estrutura de negro de carbono relativamente elevada).

[011] Em uma modalidade, o segundo negro de carbono (para a composição de borracha da subcapa da banda de rodagem), possui um valor de iodo em uma faixa de cerca de 80 até cerca de 125 g/kg e um valor DBP em uma faixa de cerca de 120 a cerca de 128 cc /1 OOg.

[012] Em uma modalidade, o primeiro negro de carbono (para a composição de borracha da capa de banda de rodagem), tem: a-um valor de iodo em uma faixa de cerca de 118 a cerca de 125 g/kg, e b-um valor DBP (dibutilftalato); 1 .em uma faixa de cerca de 128 a cerca de 134 cc/100 g e, pelo menos, cerca de 5 unidades maior do que o valor DBP para o referido segundo negro de carbono, ou 2.em uma faixa de cerca de 112 a cerca de 118 cc/100 g e pelo menos 5 unidades menos do que o valor DBP para o referido segundo negro de carbono.

[013] De tal forma, então, o negro de carbono de reforço da borracha (segundo negro de carbono) para a composição de borracha da subcapa da banda de rodagem é semelhante, mas diferente do negro de carbono de reforço da borracha (primeiro negro de carbono) para a composição de borracha da capa da banda de rodagem.

[014] Aprecia-se que, em uma modalidade, o pneu é fornecido com a capa de borracha da banda de rodagem e componentes de pneu da subcapa da banda de rodagem como componentes de pneu curados com enxofre.

[015] Em uma modalidade, o pneu é fornecido, em que a composição de borracha da capa de banda de rodagem contém níveis das referidas borrachas de cis-1,4-polibutadieno designada (BR1) e especializada (BR2) diferentes dos níveis das referidas borrachas cis 1,4-polibutadieno designada (BR1) e especializada (BR2) contidas na referida composição de borracha da subcapa da banda de rodagem.

[016] Em uma modalidade, a referida composição de borracha da capa de banda de rodagem contém até cerca de 40, alternadamente em uma faixa de cerca de 10 a cerca de 30 phr de pelo menos um elastômero à base de dieno adicional (R') composto por, por exemplo, borracha estireno/butadieno (SBR), em que a-NR = 100 - BR - R’ b-BR está em uma faixa de cerca de 20 a cerca de 80 (phr) c-BR = BR1 + BR2, em que: 1 .se BR é inferior ou igual a 40 phr, BR = BR1, 2.se BR é maior do que 40 phr, BR1 = 25 + ((BR-25) / 2) x Y onde Y = é um valor em uma faixa de 0,2 a 1,6, [017] Representante da referida borracha cis-1,4-polibutadieno especializada é, por exemplo, Budene 4001™ de The Goodyear Tire & Rubber Company.

[018] Representante do referido elastômero cis 1,4-polibutadieno designado é, por exemplo, Budene 1223™ e Budene 1224™ de The Goodyear Tire & Rubber Company e CB25™ de Lanxess Company.

[019] Representantes dos primeiros negros de carbono de reforço da borracha para a composição de borracha da capa da banda de rodagem exterior são, por exemplo, N121 e N205 (designações ASTM) tendo valores de adsorção de iodo relatados de cerca de 121 e cerca de 121 g/kg, respectivamente, juntamente com valores de DBP de cerca de 132 e cerca de 115 cc/100 g, respectivamente.

[020] Representantes dos segundos negros de carbono de reforço da borracha para a composição de borracha da subcapa de banda de rodagem são, por exemplo, N234 e N347 (designações ASTM) tendo valores de adsorção de iodo relatados de cerca de 120 e 90 g/kg, respectivamente, junto com os valores de DBP de cerca de 125 e 124 cc/100g, respectivamente.

[021 jExemplos de vários negros de carbono de reforço da borracha junto com os seus valores numéricos de iodo e os valores de DBP, podem ser encontrados em The Vanderbilt Rubber Handbook, (1990), 13â edição, páginas 416 até 419.

[022]Utilização do negro de carbono de reforço da borracha de estrutura elevada indicada (valor DBP) e área de superfície elevada (valor de iodo) para a referida composição de borracha da capa de banda de rodagem é considerada aqui como sendo importante, a fim de promover uma boa resistência à abrasão e rigidez relativamente elevada para a banda de rodagem do pneu para, assim, promover mudanças de direção e manuseio do pneu, e também promover uma propriedade de histerese relativamente baixa (propriedade de rechaço) para a composição de borracha da banda de rodagem para resistir à geração de calor interna dentro da borracha da capa da banda de rodagem, [023] l)so negro de carbono de reforço da borracha de estrutura elevada ligeiramente diferente e área de superfície inferior para a composição de borracha da subcapa de banda de rodagem é aqui considerada como sendo importante, a fim de também promover a rigidez para a banda de rodagem do pneu com propriedade de his-terese relativamente baixa (rechaço) para a composição da borracha da banda de rodagem com o propósito de suportar e auxiliar a borracha da capa da banda de rodagem exterior a promover rigidez e uma propriedade de histerese relativamente baixa (rechaço) para promover assim a resistência à geração de calor interna dentro da borracha da subcapa da banda de rodagem. Desta forma, a subcapa da banda de rodagem pretende adicionar suporte para a borracha da capa da banda de rodagem exterior para fornecer, assim, uma banda de rodagem estratificada configurada com uma camada de borracha da capa da banda de rodagem com uma camada de borracha da subcapa da banda de rodagem subjacente desejavelmente sem uma camada de borracha de base da banda de rodagem subjacente.

[024] Um aspecto significativo desta invenção é fornecer uma banda de rodagem de borracha estratificada com um equilíbrio de propriedades da banda de rodagem composto por uma combinação de uma capa da banda de rodagem exterior de uma composição de borracha contendo uma combinação de borracha natural e borrachas dual cis 1,4-polibutadieno com enchimento de reforço composta por um primeiro reforço de negro de carbono e de sílica precipitada juntamente com uma subcapa da banda de rodagem subjacente de uma composição de borracha para adicionar suporte para a capa da banda de rodagem exterior composta pela combinação de borracha natural e borrachas dual cis 1,4-polibutadieno em proporções diferentes a partir da composição de borracha da capa da banda de rodagem exterior e enchimento de reforço composto por um segundo negro de carbono e sílica precipitada também de diferentes proporções a partir da composição de borracha da capa da banda de rodagem exterior.

[025] Na prática, o primeiro negro de carbono de reforço da borracha para a referida composição de borracha da capa da banda de rodagem exterior se destina a ser exclusivo de qualquer quantidade apreciável de negros de carbono de reforço de borracha além dos negros de carbono possuindo a combinação acima mencionada de valores de iodo e DBP. Portanto, em uma modalidade, o primeiro negro de carbono se destina a ser exclusivo de qualquer quantidade apreciável de negro de carbono de reforço da borracha utilizado para a composição de borracha da subcapa de banda de rodagem.

[026] Na prática, o segundo negro de carbono de reforço da borracha para a referida composição de borracha da subcapa da banda de rodagem se destina a ser exclusivo de qualquer quantidade apreciável de negros de carbono de reforço da borracha além dos negros de carbono possuindo a combinação acima mencionada de valores de iodo e DBP. Portanto, em uma modalidade, o segundo negro de carbono se destina a ser exclusivo de qualquer quantidade apreciável de negro de carbono de reforço da borracha utilizado para a composição de borracha da capa exterior da banda de rodagem.

[027] Na prática, o agente de acoplamento de sílica pode ser composto de um bis(3-trialcoxisililalquil) polissulfeto (por exemplo, bis(3-trietoxisililpropil polissulfeto)) possuindo uma média de 2 a 4, alternadamente, uma média de cerca de 2 a cerca de 2,6 ou um média de cerca de 3,4 a cerca de 3,8 átomos de enxofre se conectando na sua ponte polissulfídica ou composto por e um alcoxiorganomercaptosilano. Tais agentes de acoplamento são bem conhecidos para os especialistas na referida técnica [028] Basicamente, a sílica precipitada para enchimento de reforço é uma sílica amorfa sintética como, por exemplo, uma sílica precipitada obtida por acidificação de um silicato solúvel (por exemplo, silicato de sódio ou uma co-precipitação de um silicato e um aluminato). As referidas sílicas precipitadas são, em geral, bem conhecidas dos especialistas na referida técnica.

[029] A área de superfície BET de sílica sintética (sílica precipitada), como medida utilizando nitrogênio gasoso, pode, por exemplo, estar em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 300, em alternativa, cerca de 120 a cerca de 200 metros quadrados por grama.

[030] A sílica pode também ter valores de absorção de dibutilftalato (DBP), em uma faixa de, por exemplo, cerca de 100 a cerca de 400, e normalmente cerca de 150 a cerca de 300 cc/g.

[031] Várias sílicas precipitadas comercialmente disponíveis (sílicas sintéticas amorfas) podem ser consideradas para uso na presente invenção como, por exemplo, apenas e sem limitação, as sílicas comercialmente disponíveis de Solvay com denominações de Zeosil 1165MP e Zeosil 165GR e da Evonik e PPG.

[032] Como indicado, o reforço de sílica para a banda de rodagem de pneus de borracha é utilizado com um agente de acoplamento.

[033] Os agentes de acoplamento fazem com que a sílica tenha um efeito de reforço na borracha, muitos dos quais são geralmente conhecidos dos especialistas na referida técnica. Os referidos agentes de acoplamento de sílica, por exemplo, podem ser pré-misturados ou pré-reagidos, com as partículas de sílica ou adicionados à mistura de borracha durante o estágio de processamento ou mistura da borracha/sí-lica. Se o agente de acoplamento e a sílica são adicionados separadamente à mistura de borracha durante o estágio de processamento ou mistura da borracha/sílica, considera-se que o agente de acoplamento, então, combina in situ com a sílica.

[034] Em uma modalidade, a referida borracha cis 1,4-polibutadieno especializada é o produto de polimerização (homo-polimerização) do monômero de 1,3-buta-dieno em um solvente orgânico na presença de um catalisador de organoníquel, como, por exemplo, um catalisador composto de octoato de níquel, tri-isobutilalumínio, fiuoreto de hidrogênio e difenilamina parastirenatada.

[035] Em uma modalidade, a referida borracha cis-1,4-polibutadieno designada é o produto de polimerização (homo-polimerização) do monômero de 1,3-buta-dieno em um solvente orgânico na presença de um catalisador à base de neodímio (catalisador à base de neodímio em vez de catalisador contendo qualquer um de cobalto, titânio, ou lítio).

Breve Descrição do desenho anexo [036] Um desenho em corte transversal de um pneu de caminhão é fornecido para ilustrar a sua banda de rodagem sendo composta por camadas de borracha da capa de banda de rodagem dupla composta por uma combinação de camada de borracha da capa da banda de rodagem exterior e uma camada de borracha da sub base da banda de rodagem subjacente sem uma camada de borracha da base da banda de rodagem entre a banda de rodagem e a carcaça do pneu.

No desenho [037] A Figura 1 (FIG. 1) é apresentada para ilustrar uma seção transversal de um pneu de caminhão pneumático (1) com uma banda de rodagem circunferencial (2), correias de reforço (5) subjacente à banda de rodagem (2) e paredes laterais (8) se sobrepondo às porções laterais da banda de rodagem (2).

[038] A banda de rodagem (2) é configurada com camadas de borracha da capa da banda de rodagem dupla composta por uma combinação de camada da capa da banda de rodagem exterior (3) e camada de borracha sub base da banda de rodagem subjacente (4).

[039] A camada da capa da banda de rodagem exterior (3) se destina a ser contatada com o solo e é ilustrada com sulcos da banda de rodagem espaçados (7).

[040] A banda de rodagem (2) do pneu (1) é fornecida sem uma camada de borracha de base da banda de rodagem subjacente (não mostrada). Em vez disso, a banda de rodagem (2) está dividida na combinação acima mencionada de capa da banda de rodagem exterior (3) e sub base da banda de rodagem subjacente (4), onde a sub base da banda de rodagem (4) é de composição de borracha suficientemente semelhante à capa da banda de rodagem exterior (3) de modo a que a composição seja mais como a camada de borracha da capa de rodagem (3) do que uma camada de borracha da base da banda de rodagem (não mostrada).

[041] Para o desenho, a composição de borracha da capa da banda de rodagem exterior (6) é composta por uma combinação de borracha natural e borrachas de cis 1,4-polibutadieno dual (Budene 4001™ e Budene 1224™) com enchimento de reforço composto por um primeiro negro de carbono de reforço da borracha N121 e sílica precipitada junto com um acoplador de sílica constituído por um bis(3-trialcoxisililpro-pil) polissulfeto.

[042] Para o desenho, a composição de borracha da subcapa da banda de rodagem subjacente (4) é constituída por uma combinação de borracha natural e borrachas cis 1,4-polibutadieno dual (Budene 4001™ e Budene 1224™) de diferentes níveis a partir dos polibutadienos da capa da banda de rodagem exterior (3) com enchimento de reforço composto por um segundo negro de carbono de reforço da borracha como N234 e sílica precipitada junto com um acoplador de sílica constituído por um bis(3-trialcoxisililpropil) polissulfeto.

[043] Na prática, a borracha cis 1,4-polibutadieno especializada pode ser preparada, por exemplo, por polimerização em solução de solvente orgânico de monô-mero de 1,3-butadieno na presença de um catalisador à base de organoníquel, particularmente um catalisador que compreende um composto de organoníquel, um composto de organoalumínio, um composto contendo flúor e uma difenilamina para-esti-renada cujo método é exemplificado na Patente U.S No. 5.451.646. Tais componentes catalisadores, como indicados na referida Patente U.S., podem ser compostos de oc-toato de níquel, tri-isobutilalumínio, fluoreto de hidrogênio e difenilamina para-estire-nada. É aqui considerado que o referido cis-1,4-polibutadieno especializado pode ser adequadamente preparado pela referida polimerização sem experimentação indevida. Enquanto o aspecto técnico pode não ser totalmente entendido, é uma característica desta invenção que a borracha de cis 1,4-polibutadieno especializada é diferenciada de outras borrachas de cis 1,4-polibutadieno como sendo necessário para ser o produto de polimerização em solução de solvente orgânico de monômero 1,3-butadieno na presença do octoato de níquel, tri-isobutilalumínio, fluoreto de hidrogênio e catalisador à base de difenil amina para-estirenada.

[044] O índice de heterogeneidade relativamente amplo (faixa de proporção de Mw/Mn de 2,5/1 a 5/1) do elastômero de cis 1,4-polibutadieno especializado é aqui considerado significativo para promover um melhor processamento da composição de borracha à base de borracha de cis 1,4-polibutadieno especializada não vulcanizada em comparação com o elastômero de cis-1,4-polibutadieno designado possuindo um peso molecular médio numérico mais elevado (Mn) e índice de heterogeneidade mais estreito e inferior de, por exemplo, cerca de 1,5/1 até cerca de 2/1. O elastômero de cis 1,4-polibutadieno especializado também é considerado único na medida em que é considerado como tendo um grau de configuração ramificada que é aqui considerado para ajudar na sua processabilidade não vulcanizada aprimorada.

[045] Na prática desta invenção, a utilização de borracha de cis 1,4-polibutadieno especializada em uma composição de borracha contendo reforço de sílica, junto com um agente de acoplamento para a sílica é aqui considerada como sendo importante, a fim de otimizar a resistência à abrasão da composição de borracha (resistência ao desgaste da banda de rodagem) e para promover uma histerese apropriada (por exemplo, resistência ao rolamento), bem como a resistência apropriada à ruptura.

[046] Na prática, a borracha de cis 1,4-polibutadieno designada pode ser preparada, por exemplo, por polimerização em solução de solvente orgânico de monômero de 1,3-butadieno na presença de um catalisador à base de neodímio (sem catalisadores de compostos de cobalto, titânio ou lítio). É aqui considerado que o referido cis 1,4-polibutadieno designado pode ser adequadamente preparado pela referida po-limerização sem experimentação indevida. Enquanto o aspecto técnico pode não ser totalmente entendido, é uma característica desta invenção que borracha de cis 1,4-polibutadieno designada é diferenciada de outras borrachas de cis 1,4- polibutadieno como sendo necessárias para ser o produto de polimerização em solução de solvente orgânico de monômero de 1,3-butadieno na presença de um catalisador de neodímio (não o catalisador à base de octoato de níquel, tri-isobutilalumínio, fluoreto de hidrogênio e difenil amina para-estirenada necessário para a borracha de cis 1,4-polibutadieno especializada).

[047] O índice de heterogeneidade significativamente mais estreito (faixa de proporção de Mw/Mn de cerca de 1,5/1 a 2/1) do elastômero de cis 1,4-polibutadieno designado, seu maior peso molecular médio numérico (Mn) de cerca de 150.000 a cerca de 300.000, alternadamente, de cerca de 200.000 a cerca de 300.000, bem como sua necessidade de derivação à base de catalisador de neodímio é aqui considerada significativa no sentido de diferenciar esta da referida borracha de cis 1,4-polibutadieno especializada com o seu índice de heterogeneidade significativamente amplo e peso molecular médio numérico (Mn) significativamente menor e a necessidade de derivação de catalisador à base de níquel-amina.

[048] A sílica precipitada para o enchimento de reforço é uma sílica amorfa sintética como, por exemplo, aquelas obtidas por acidificação de um silicato solúvel (por exemplo, silicato de sódio ou uma co-precipitação de um silicato e um aluminato). Estas sílicas precipitadas são, em geral, bem conhecidas dos especialistas na referida técnica.

[049] A área de superfície BET da sílica sintética (sílica precipitada), como medida utilizando nitrogênio gasoso, pode, por exemplo, estar em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 300, em alternativa, cerca de 120 a cerca de 200 metros quadrados por grama.

[050] A sílica pode também ter valores de absorção de dibutilftalato (DBP), em uma faixa de, por exemplo, cerca de 100 a cerca de 400, e normalmente cerca de 150 a cerca de 300 cc/g.

[051] Várias sílicas sintéticas disponíveis comercialmente, particularmente sí-licas precipitadas, podem ser consideradas para uso na presente invenção como, por exemplo, apenas e sem limitação, as sílicas comercialmente disponíveis de Solvay com designações de Zeosil 1165MP e Zeosil 165GR, bem como da Evonik e PPG.

[052] O reforço de sílica para a banda de rodagem de pneus de borracha é utilizado com um agente de acoplamento.

[053] Os agentes de acoplamento fazem com que a sílica tenha um efeito de reforço sobre a borracha, muitos dos quais são geralmente conhecidos dos especialistas na referida técnica. Tais agentes de acoplamento de sílica, por exemplo, podem ser pré-misturados, ou pré-reagidos, com as partículas de sílica ou adicionados à mistura de borracha durante o estágio de processamento ou de mistura da borracha/sí-lica. Se o agente de acoplamento e a sílica são adicionados separadamente à mistura de borracha durante a etapa de processamento ou de mistura da borracha/sílica, considera-se que o agente de acoplamento, então, combina in situ com a sílica.

[054] Em particular, tais agentes de acoplamento de sílica podem, por exemplo, ser compostos por um alcoxisilano que tem um componente constituinte, ou fração, (a porção alcoxi) capaz de reagir com a superfície da sílica (por exemplo, grupos hidroxil na superfície da sílica) e, também, um componente constituinte, ou fração, capaz de reagir com a borracha, em particular uma borracha vulcanizável com enxofre, que contém duplas ligações carbono-carbono, ou insaturação. Desta forma, então, o agente de acoplamento atua como uma ponte de ligação entre a sílica e a borracha e, desse modo, melhora o aspecto do reforço da borracha da sílica de uma maneira conhecida aos especialistas na referida técnica.

[055] Numerosos agentes de acoplamento são ensinados para utilização em combinação de sílica e borracha, como, por exemplo, agentes de acoplamento de silano contendo um componente de polissulfeto, ou estrutura, como bis-(3-alcoxisili-lalquil) polissulfeto que contém uma média de 2 a cerca de 4 (como por exemplo, uma faixa de 2 a cerca de 2,6 ou uma faixa de 3,4 a cerca de 3,8) átomos de enxofre se conectando na sua ponte polissulfídica, como, por exemplo, um bis-(3-trietoxisililpro-pil) polissulfeto.

[056] Um agente de acoplamento que compreende um bis-(3-etoxisililpropil) polissulfeto tendo uma média de cerca de 2 a 2,6 átomos de enxofre se conectando na sua ponte polissulfídica pode ser particularmente desejado, a fim de promover a facilidade de processamento, particularmente, misturar a composição de borracha não vulcanizada.

[057] Para esta invenção, é desejável que as composições de borracha curadas com enxofre para a camada da capa de borracha da capa exterior da banda de rodagem do pneu e a camada de borracha de base da banda de rodagem subjacente forneçam as seguintes propriedades físicas alvo que são apresentadas como sendo propriedades físicas desejáveis, como mostrado na Tabela A seguinte. É facilmente observado que os valores do módulo de armazenamento desejáveis são semelhantes às camadas de borracha da capa da banda de rodagem e subcapa adjacente, bem como os valores de rechaço à quentes e as taxas de abrasão Grosch de elevada severidade. a.Tabela A: [058] É prontamente compreendido pelos especialistas na técnica que as composições de borracha da banda de rodagem serão misturadas com ingredientes convencionais, incluindo os enchimentos de reforço acima mencionados como negro de carbono e sílica precipitada, como aqui anteriormente definidos, em combinação com um agente de acoplamento de sílica, bem como antidegradantes, óleo de processamento, como aqui definido anteriormente, composto de ácido graxo de, por exemplo, ácidos esteárico, oleico, palmítico, e, possivelmente, linolênico, oxido de zinco, materiais que contribuem com enxofre e aceleradores de vulcanização como anteriormente mencionados.

[059] Auxiliares de processamento, se usados, por exemplo, podem ser ceras como ceras parafínicas e microcristalinas, em uma faixa de, por exemplo, cerca de 1 a 5 phr ou cerca de 1 a cerca de 3 phr; e resinas, se usadas, normalmente como agentes de aderência, podem ser, por exemplo, um ou mais de hidrocarbonetos sintéticos e resinas naturais em uma faixa de, por exemplo, cerca de 1 a 5 phr ou cerca de 1 a cerca de 3 phr. Um curativo pode ser classificado como enxofre juntamente com um ou mais aceleradores de cura de enxofre. Em curativo de enxofre e aceleradores), a quantidade de enxofre usada pode ser, por exemplo, desde cerca de 0,5 até cerca de 5 phr, mais usualmente em uma faixa de cerca de 0,5 a cerca de 3 phr; e o(s) acelerador(es), muitas vezes do tipo sulfenamida, são utilizados em uma faixa de cerca de 0,5 a cerca de 5 phr, muitas vezes em uma faixa de cerca de 1 a cerca de 2 phr. Os ingredientes, incluindo os elastômeros, mas excluindo curadores com enxofre e aceleradores, normalmente são primeiramente misturados juntos com uma série de pelo menos dois estágios de mistura sequenciais, embora, algumas vezes, um estágio de mistura possa ser utilizado, a uma temperatura na faixa de, por exemplo, cerca de 145°C a cerca de 185°C, e tais estágios de mistura são geralmente re- feridos como estágios de mistura não produtivos. Depois disso, o enxofre e aceleradores, e possivelmente um ou mais retardadores e, possivelmente, um ou mais anti-degradantes são misturados a uma temperatura de, por exemplo, cerca de 90°C até cerca de 120°C e é tipicamente referida como um estágio de mistura produtiva. Tal procedimento de mistura é bem conhecido para os especialistas na técnica.

[060]Após a mistura, a borracha misturada pode ser fabricada, como, por exemplo, por extrusão através de um molde adequado para formar uma banda de rodagem do pneu. A banda de rodagem do pneu é então tipicamente construída sobre uma carcaça de pneu curável com enxofre e a montagem da mesma curada em um molde adequado, sob condições de temperatura e pressão elevadas por meio de métodos bem conhecidos para os especialistas na referida técnica.

[061 ]A invenção pode ser mais bem compreendida por referência ao exemplo seguinte, em que as partes e percentagens são em peso, salvo indicação em contrário. EXEMPLO I (Avaliação da Composição de Borracha da Capa da Banda de Rodagem) [062] As composições de borracha foram preparadas para avaliar as composições de borracha para uma camada de borracha da capa de banda de rodagem composta por cis 1,4-polibutadienos dual, junto com borracha natural, que contém material de enchimento de reforço composto por uma combinação de um primeiro negro de carbono de reforço da borracha (N121) e sílica precipitada junto com acoplador de sílica para a sílica precipitada com os cis 1,4-polibutadienos compostos por uma combinação de cis 1,4-polibutadienos designados (BR1) e especializados (BR2) [063] Tais composições de borracha são referidas no presente Exemplo como Amostras de borrachas A e B com a borracha da Amostra A sendo uma amostra de borracha comparativa.

[064] A formulação básica da composição de borracha é mostrada na Tabela 1 e os ingredientes são expressos em partes em peso por 100 partes de borracha (phr), salvo indicado de outra forma.

[065]As composições de borracha podem ser preparadas por mistura dos elastômeros sem enxofre e aceleradores de cura de enxofre em um primeiro estágio de mistura não produtiva (NP-1) em um misturador de borracha interno por cerca de 4 minutos a uma temperatura de cerca de 160°C. Se desejado, a mistura de borracha pode então ser misturada em um segundo estágio de mistura não produtiva (NP-2) em um misturador de borracha interno por cerca de 4 minutos a uma temperatura de cerca de ΙΘΟΌ sem adição de ingredientes adicionais. A mistura de borracha resultante pode, em seguida, ser misturada em um estágio de mistura produtiva (PR) em um misturador de borracha interno com enxofre e acelerador de cura de enxofre por cerca de 2 minutos a uma temperatura de cerca de 110°C. A composição de borracha pode ser em seguida retirada, e resfriada até abaixo de 50°C entre cada uma das etapas de mistura não produtiva e antes da etapa de mistura produtiva. Referido procedimento de mistura de borracha é bem conhecido para os especialistas na técnica.

Tabela 1 rr.1Borracha de cis 1,4-polibutadieno especializada (BR2), (referido monô-mero de 1,3-butadieno catalisado com níquel-amina) como Budene 4001™ de The Goodyear Tire & Rubber Company, tendo uma Tg de cerca de -105°C e um índice de heterogeneidade em uma faixa de cerca de 2,5/1 a cerca de 3/1 ss.2Borracha de cis 1,4-polibutadieno designada (BR1), (referido 1,3-butadi-eno polimerizado baseado em neodímio como Budene™ 1223 de The Goodyear Tire & Rubber Company, tendo um índice de heterogeneidade na faixa de cerca de 1,5 a cerca de 2/1) tt.3Negro de carbono de reforço da borracha como um primeiro negro de carbono como negro de carbono N121 ou N205, designações ASTM uu.4Sílica precipitada como Zeosil™ Z1165 MP de Rhodia Company vv.5Agente de acoplamento composto de bis(3-trietoxisililpropil) polissulfeto com uma média de cerca de 3,4 a cerca de 3,8 átomos de enxofre se conectando como Si69™ da Evonik ww.6Mistura constituída por ácidos esteárico, palmítico e oleico xx.7Aceleradores de cura de enxofre sulfenamida e difenilguanidina [066]A seguinte Tabela 2 representa o comportamento não curado e de cura e várias propriedades físicas das composições de borracha com base na formulação básica da Tabela 1, e relatado como Controle, ou Comparativo, Amostra de borracha A e Amostra de borracha Experimental B.

Tabela 2 ttttt. 1 Dados obtidos de acordo com um teste de resistência à ruptura (adesividade) para determinar a adesão inter-facial entre duas amostras de uma composição de borracha. Em particular, tal adesão interfacial é determinada por puxar uma composição de borracha para longe da outra em um ângulo reto com o espécime de teste não rompido com as duas extremidades das composições de borracha sendo separadas em um ângulo de 180° em relação à outra utilizando um instrumento Instron a 95°C e reportado como força de Newton. uuuuu.2A taxa de abrasão Grosch executada em um LAT-100 Abrader e é medida em termos de mg/km de separação da borracha. A amostra de borracha teste é colocada em um ângulo de deslizamento sob carga constante (Newtons), enquanto atravessa uma determinada distância em um disco abrasivo rotativo (disco de HB Sch-leifmittel GmbH). Na prática, um teste de severidade de baixa abrasão pode ser executado, por exemplo, a uma carga de 20 Newtons, ângulo de deslizamento de 2 o, velocidade do disco de 40 km/h para uma distância de 7.500 metros; um teste de severidade de abrasão média pode ser executado, por exemplo, a uma carga de 40 Newtons, ângulo de deslizamento de 6 o, velocidade do disco de 20 km/h e distância de 1.000 metros; um teste de severidade alta resistência à abrasão pode ser executado, por exemplo, com uma carga de 70 Newtons, ângulo de deslizamento de 12°, velocidade do disco de 20 km/h e distância de 250 metros; e um teste de severidade de abrasão ultra elevada pode ser executado, por exemplo, com uma carga de 70 Newtons, ângulo de deslizamento de 16°, velocidade do disco de 20 km/h e distância de 500 metros.

[067] Pode ser visto a partir da Tabela 2 que a taxa de abrasão de Amostra de Borracha Experimental B para a composição de borracha da capa de banda de rodagem com 60 phr da combinação do elastômero cis 1,4-polibutadieno designado (BR1) promotor do desempenho e especializado (BR2) mais processável em uma proporção 30/30 do mesmo na ausência da borracha natural foi beneficamente significativamente menor para ambos os testes de taxa de abrasão média e alta do que o Amostra de borracha de controle A com 100 phr de borracha natural. Isto é aqui considerado para representar uma melhoria significativa preditiva benéfica (redução) em desgaste da banda de rodagem para uma banda de rodagem do pneu da referida composição de borracha em que a borracha natural foi substituída com a combinação de borrachas de cis 1,4-polibutadieno designada (BR1) e especializada (BR2).

[068] lsto é aqui considerado como sendo significativo para demonstrar que a utilização de desempenho relativamente maior da borracha de cis 1,4-polibutdieno designada (BR1) pode ser implementada no lugar da borracha natural, desde que a composição de borracha também contenha borracha de polibutadieno especializada (BR2) mais processável para permitir o processamento da composição de borracha não curada enquanto se obtém melhor resistência à abrasão, sem perda significativa da resistência à ruptura a qual é aqui considerada para promover, desse modo, a durabilidade da banda de rodagem do pneu para um pneu com banda de rodagem da referida composição de borracha.

[069] Além disso, também é observado que o módulo de armazenamento não curado (G’) de 0,219 MPa para a Amostra de borracha Experimental B não curada composta pela combinação de borracha natural e borrachas de cis 1,4-polibutadieno designada e especializada em vez da borracha natural da Amostra de borracha Controle A foi semelhante ao módulo de armazenamento não curado (G’) de 0,211 MPa para a borracha natural não curada contendo Amostra de borracha Controle A, que indica que a capacidade de processamento das amostras de borracha não curadas A e B foi semelhante, [070] Além disso, também é observado que a histerese de borracha da capa da banda de rodagem foi beneficamente aumentada pela utilização da combinação de cis 1,4-polibutadieno designado de elevado desempenho (desempenho mais elevado no seu estado curado) e cis 1,4-polibutadieno especializado mais processável (mais processável no seu estado não curado), como indicado pelos valores elevados de rechaço (ambos os valores de rechaço a quente e em temperatura ambiente) e redução nos valores de tangente delta (tan delta) para a Amostra de borracha Experimental curada B, em comparação com a amostra de borracha Controle curada A. Isto é beneficamente preditivo da menor geração de calor interno para Amostra de borracha Experimental B durante as condições de trabalho (por exemplo, condições de trabalho da banda de rodagem do pneu) e aumento benéfico resultante na durabilidade da composição de borracha como uma camada de capa de banda de rodagem de pneu.

[071] Uma característica adicional da Amostra de borracha Experimental B, com elastômeros de cis 1,4-polibutadieno dual é a utilização de reforço de enchimento, como uma combinação de sílica precipitada (junto com o acoplador de sílica) e negro de carbono de reforço da borracha com negro de carbono de reforço de borracha de estrutura relativamente mais elevada (maior valor de DBP de 130 a 140 cc/100 g), ou seja, negro de carbono N121 ou N205, em comparação com a utilização de um negro de carbono de estrutura elevada inferior (com algum valor DBP menor de 110 a 125 cc/100 g) para o negro de carbono de reforço da borracha, ou seja, negro de carbono N234 ou N347, para a composição de borracha da subcapa da banda de rodagem ilustrada no seguinte Exemplo II para promover a boa resistência à abrasão e rigidez relativamente elevada para a composição de borracha camada da capa da banda de rodagem. EXEMPLO II - (Avaliação da Composição da Borracha da Subcapa da Banda de Rodaaem) [072] Composições de borracha foram preparadas para avaliar uma composição de borracha da subcapa da banda de rodagem.

[073] Amostra de Borracha C foi uma composição de borracha à base de borracha natural de Controle ou Comparativa e Amostra de borracha Experimental D foi composta por uma combinação de borracha natural e borrachas cis 1,4-polibutadieno especializada e designada (em diferentes níveis da Amostra de borracha Experimental B para a composição da borracha da capa da banda de rodagem do Exemplo I), juntamente com enchimentos de reforço como um segundo negro de carbono de reforço da borracha e sílica precipitada junto com o acoplador de sílica.

[074] A formulação da composição de borracha básica é mostrada na Tabela 3 e os ingredientes são expressos em partes em peso por 100 partes de borracha (phr), salvo indicado de outra forma.

[075] As composições de borracha podem ser preparadas da maneira descrita no Exemplo I.

Tabela 3 [076]A seguinte Tabela 4 representa o comportamento não curado e curado e várias propriedades físicas das composições de borracha com base na formulação básica da Tabela 3, e reportadas como Controle, ou Comparativa, Amostra de Borracha C e Amostra de borracha Experimental D.

Tabela 4 [077] Os testes físicos foram os indicados para a Tabela 2 do Exemplo I.

[078] É importante apreciar que uma finalidade significativa da borracha de subcapa da banda de rodagem subjacente é a de suportar a borracha da capa da banda de rodagem sem a utilização de uma camada de borracha base da banda de rodagem subjacente. Desta forma, então, é desejado para a composição de borracha da subcapa da banda de rodagem fornecer rigidez curada (módulo G’ de armazenamento) semelhante, mas ligeiramente reduzida, e histerese (evidenciada pelo rechaço de borracha curada comparável e propriedades físicas tan delta), bem como durabilidade semelhante no sentido de resistência à abrasão (como evidenciado em sua taxa Grosch de resistência à abrasão).

[079] Para Amostra de borracha Experimental D, a borracha natural da Amostra de borracha Controle C foi parcialmente substituída com 40 phr de uma combinação de cis 1,4-polibutadieno designado (alto desempenho) e cis 1,4-polibutadieno especializado (mais processável) em uma proporção 50/50 dos mesmos.

[080] Pode ser visto a partir da Tabela 4 que as taxas de abrasão da Amostra de borracha Experimental D com combinação de borracha de cis 1,4-polibutadieno designada (BR1) (alto desempenho) e borracha de cis 1,4-polibutadieno especializada (BR2) (mais processável) (em uma proporção de 50/50) foram beneficamente significativamente menores para as severidades médias e altas dos testes de abrasão, em comparação com a Amostra de borracha Controle C à base de borracha natural, embora um pouco maior do que as taxas de abrasão para a Amostra de borracha Experimental B para a composição de borracha da capa da banda de rodagem. É considerado aqui importante para a borracha da subcapa suportar a camada de borracha da capa de banda de rodagem de sobreposição sem aumento significativo na histerese (por exemplo, sem uma alteração significativa no rechaço e propriedades físicas tan delta das composições de borracha curada das Amostras de borracha C e D).

[081 ]É observado que a propriedade de resistência à ruptura foi mantida ou mesmo melhorada para a Amostra de borracha Experimental D em ambos 23 °C e 95°C, e foi semelhante, embora um pouco menos do que a resistência à ruptura para a borracha da capa da banda de rodagem. Isto também é importante para a borracha da subcapa para suportar a camada de borracha da capa da banda de rodagem de sobreposição.

[082] Adicionalmente, é ainda observado também que o módulo de armazenamento não curado (G') de 0,184 MPa para a Amostra de borracha Experimental D não curada composta pela combinação de borrachas de cis 1,4-polibutadieno designada (BR1) e especializada (BR2) substituindo uma porção da borracha natural da Amostra de borracha Controle C foi semelhante ao módulo de armazenamento não curado (G’) de 0,165 MPa para a Amostra de borracha Controle C contendo borracha natural não curada, o que indica que a capacidade de processamento das Amostras de borracha não curada C e D foi semelhante.

[083] Além disso, também é observado que a histerese da borracha da subcapa da banda de rodagem foi um pouco diminuída pela substituição de uma porção da borracha natural pela combinação de 40 phr de cis 1,4-polibutadieno designado de alto desempenho (desempenho superior em seu estado curado) e cis 1,4-polibutadi-eno especializado mais processável (mais processável no seu estado não curado) em uma proporção de 20/20 dos mesmos, como indicado pelos mesmos valores de rechaço (ambos valores de rechaço à quente e em temperatura ambiente) e de algum modo de uma redução nos valores de tangente delta (tan delta) reportados na Tabela 4 para a Amostra de borracha Experimental curada D, em comparação com a Amostra de borracha Controle curada C. Acredita-se que para fornecer restrição favorável na geração de calor interno para Amostra de borracha Experimental D durante as condições de trabalho (por exemplo, condições de trabalho da banda de rodagem do pneu) com o benefício resultante aumenta na durabilidade da composição de borracha como uma camada de subcapa da banda de rodagem do pneu para suportar a camada de capa da banda de rodagem de sobreposição.

[084] Uma característica adicional da Amostra de borracha Experimental D com elastômeros cis 1,4-polibutadieno dual substituindo uma porção da borracha natural é a utilização de reforço de enchimento, como uma combinação de sílica precipitada (junto com o acoplador de sílica) e negro de carbono de reforço da borracha de estrutura relativamente elevada (valor de DBP maior de 110 a 125 cc/100 g), ou seja, negro de carbono N234 ou N347, em comparação com a utilização de negro de carbono uma estrutura elevada maior (com algum valor de DBP maior de 130 a 140 cc/100 g) para o negro de carbono de reforço da borracha, ou seja, negro de carbono N121 ou N205, para a composição de borracha da capa de banda de rodagem ilustrada no Exemplo I anterior para promover uma boa resistência à abrasão e rigidez relativamente elevada para a composição de borracha da camada de subcapa de banda de rodagem para, por sua vez, suportar a camada de capa da banda de rodagem de sobreposição.

[085] É considerado aqui como sendo significativo demonstrar que a borracha de cis 1,4-polibutadieno designada (BR1) pode substituir uma porção da borracha natural se a borracha de polibutadieno especializada (BR2) é incluída para alcançar resistência à abrasão enquanto se mantém a resistência à ruptura para promover a durabilidade de uma borracha da subcapa da banda de rodagem para suportar a borracha da capa da banda de rodagem de sobreposição.

[086] Por conseguinte, concluiu-se que os benefícios da substituição de uma porção da borracha natural com a borracha de cis 1,4-polibutadieno designada (BR1) podem ser conseguidos onde a borracha de cis 1,4-polibutadieno especializada (BR2) é fornecida em combinação com a borracha de polibutadieno designada (BR1).

[087] Enquanto certas modalidades representativas e detalhes foram mostrados com o propósito de ilustrar a invenção, será evidente para os especialistas nesta técnica que várias mudanças e modificações podem ser feitas sem se afastar do espírito ou escopo da invenção.

REIVINDICAÇÕES

Claims (10)

1. Pneu de caminhão de borracha pneumático CARACTERIZADO por ter uma banda de rodagem de borracha de capa dupla estratificada circunferencial composta por uma capa de banda de rodagem exterior e uma subcapa de banda de rodagem subjacente, em que, com base em partes em peso por 100 partes em peso de borracha (phr), (A) referida composição de borracha da capa da banda de rodagem é formada por: (1) elastômeros à base de dieno conjugados compreendidos de 20 a 80 phr de borracha natural de cis 1,4-poli-isopreno (NR) e 80 a 20 phr de borracha de cis 1,4-polibutadieno (BR), em que a referida borracha de polibutadieno (BR) é composta por uma combinação de borrachas de cis 1,4-polibutadieno designada (BR1) e especializada (BR2), em que, em termos de phr: (a) se BR é inferior ou igual a 40 phr, BR = BR1, (b) se BR é maior do que 40 phr, BR1 = 25 + ((BR-25)/2) x Y. onde Y = é um valor em uma faixa de 0,2 a 1,6, e (2) de 40 a 90 phr de enchimento de reforço composto por 50 a 90 por cento em peso de um primeiro negro de carbono de reforço da borracha e de 10 a 50 por cento em peso de sílica precipitada junto com o acoplador de sílica para referida sílica precipitada contendo uma fração reativa com os grupos hidroxil na referida sílica precipitada e outra fração diferente interativa com referidos elastômeros à base de dieno, (B) a referida composição da subcapa da banda de rodagem é constituída por: (1) elastômeros à base de dieno conjugados compostos de 40 a 60 phr de borracha natural de cis 1,4-poli-isopreno (NR) e 60 a 40 phr de borracha de cis 1,4-polibutadieno (BR), 160030879, de 23/06/2016, pág. 70/107 em que a referida borracha de polibutadieno (BR) é composta por uma combinação de borrachas de cis 1,4 de polibutadieno designada (BR1) e especializada (BR2), em que, em termos de phr: (a) se BR é inferior ou igual a 40 phr, BR = BR1, (b) se BR é maior do que 40 phr, BR1 = 16 + ((BR-16)/2)xY. onde Y = é um valor em uma faixa de 0,2 a 1,6, e (2) de 40 a 90 phr de enchimento de reforço composto por 50 a 90 por cento em peso de um segundo negro de carbono de reforço da borracha e de 10 a 50 por cento em peso de sílica precipitada junto com o acoplador de sílica para referida sílica precipitada contendo uma fração reativa com os grupos hidroxil na referida sílica precipitada e outra fração diferente interativa com os referidos elastômeros à base de dieno, em que a referida borracha de cis 1,4-poli-isopreno especializada tem uma microestrutura composta por 90 a 99 por cento de unidades cis 1,4-isoméricas, um peso molecular médio numérico (Mn) na faixa de 90.000 a 220.000 e um índice de heterogeneidade (Mw/Mn) em uma faixa de 2,5/1 a 5/1, e em que a referida borracha de cis 1,4-polibutadieno designada tem uma microestrutura composta por 96 a 99 por cento de unidades cis 1,4-isoméricas, um peso molecular médio numérico (Mn) em uma faixa de 150.000 a 300.000 e um índice de heterogeneidade (Mw/Mn) em uma faixa de 1,5/1 a 2/1, em que o referido primeiro negro de carbono de reforço da borracha para a referida composição de borracha da capa da banda de rodagem tem um valor de ad-sorção de iodo (ASTM D1510) em uma faixa de 100 a 150 g/kg junto com um número de adsorção de dibutilftalato (DBP) (ASTM D2414) de 110 a 150 cc/100 g, e em que o referido segundo negro de carbono de reforço da borracha para a referida composição de borracha da subcapa da banda de rodagem tem um valor de adsorção de iodo (ASTM D1510) em uma faixa de 70 a 130 g/kg junto com um número de adsorção de dibutilftalato (DBP) (ASTM D2414) de 80 a 130 cc/100 g.

2. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os componentes da capa da banda de rodagem e subcapa da banda de rodagem são componentes do pneu curados com enxofre.

3. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a referida composição de borracha da capa de banda de rodagem contém até 40 phr de pelo menos um elastômero à base de dieno adicional (R'), em que (A) NR = 100 - BR - R’ (B) BR está em uma faixa de 20 a 80 (phr) (C) BR = BR1+ BR2, em que: (1) se BR é inferior ou igual a 40 phr, BR = BR1, (2) se BR é maior do que 40 phr, BR1 - 25 + ((BR-25)/2) x Y. onde Y = é um valor na faixa de 0,2 a 1,6

4. Pneu, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido elastômero à base de dieno adicional (R') é composto por uma borracha de estireno/butadieno (SBR).

5. Pneu, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que, para a referida composição de borracha da capa de banda de rodagem, (R') é composta por uma borracha estireno/butadieno e a referida composição de borracha da capa de banda de rodagem contém de 10 a 30 phr da referida borracha de estireno/butadieno.

6. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que referida borracha de cis 1,4-polibutadieno especializada é o produto da polimeri-zação de monômero de 1,3-butadieno em um solvente orgânico na presença de um catalisador à base de organoníquel e a referida borracha de cis 1,4-polibutadieno designada é o produto da polimerização de monômero de 1,3-butadieno em um solvente orgânico na presença de um catalisador à base de neodímio.

7. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido acoplador de sílica é constituído por bis(3-trialcoxisililalquil) polissulfeto tendo uma média de 2 a 4 átomos de enxofre se conectando em sua ponte polissulfí-dica ou composto de um alcoxiorganomercaptosilano.

8. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido acoplador de sílica é constituído por bis(3-trietoxisililpropil) polissulfeto tendo uma média de 2 a 4 átomos de enxofre se conectando em sua ponte polissulfí-dica.

9. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: (A) referida borracha de cis 1,4-poli-isopreno especializada tem um peso molecular médio numérico (Mn) em uma faixa de 90.000 a 180.000, e (B) referida borracha de cis 1,4-polibutadieno designada tem um peso molecular médio numérico (Mn) em uma faixa de 200.000 a 300.000.

10. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: (A) o segundo negro de carbono de reforço da borracha tem: (1) um valor de iodo em uma faixa de 80 a 125 g/kg, e (2) um valor DBP em uma faixa de 120-128 cc/100 g, e (B) o primeiro negro de carbono de reforço da borracha tem: (1) um valor de iodo em uma faixa de 128-125 g/kg, e (2) um valor DBP; (a) em uma faixa de 118 a 134 cc/100 g e pelo menos 5 unidades maiores do que o valor DBP para o referido segundo negro de carbono, ou (b) em uma faixa de 112 a 118 cc/100 g e pelo menos 5 unidades inferiores ao valor DBP para o referido segundo negro de carbono.