BR112013020257B1 - Método para produzir uma composição de borracha, composição de borracha, e, pneu - Google Patents

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Abstract

método para produzir uma composição de borracha, composição de borracha, e, pneu são fornecidas: uma composição de borracha capaz de obter um corpo elástico de borracha que tem resiliência de recuo superior e baixa resistência à rotação; um método para produzir a composição de borracha; e um pneu que tem resiliência de recuo superior e baixa resistência à rotação. a composição de borracha é obtida misturando/amassando: sílica; um composto de acilado contendo metal; e um polímero a base de dieno conjugado que tem um grupo funcional que pode ser ligar à sílica. na presente invenção, preferivelmente, um polímero que não tem um grupo funcional que pode ser ligar à sílica é, como um componente de borracha a parte do polímero a base de dieno conjugado, misturado/amassado junco com sílica, o composto acilado contendo metal, e o polímero a base de dieno conjugado que tem um grupo funcional que pode ser ligar à sílica.

Description

“MÉTODO PARA PRODUZIR UMA COMPOSIÇÃO DE BORRACHA, COMPOSIÇÃO DE BORRACHA, E, PNEU” CAMPO TÉCNICO A presente invenção se refere a uma composição de borracha e um método para produzir a mesma e um pneu e mais particularmente, por exemplo, a uma composição de borracha adequada para uso do piso do pneu e um método para produzir a mesma e um pneu obtido da composição de borracha.
FUNDAMENTOS DA TÉCNICA
Como uma composição de borracha usadas para pisos do pneu de automóveis convencionalmente é conhecida uma em que negro de fumo é combinado como um agente de reforço junto com um componente de borracha composto de uma borracha de dieno conjugada.
Ainda, com uma recente demanda crescente de uma redução no consumo de combustível de automóveis, de maneira a atender a uma demanda como esta, para o propósito de uma redução na resistência à rotação dos pneus, sílica foi usada como um agente de reforço.
Então, na composição de borracha em que sílica é combinada como o agente de reforço, as partículas de sílica são passíveis de coagular uma com a outra e uniformemente dispersão é difícil na composição. Desta maneira, de maneira a resolver um problema como este, várias propostas foram feitas (por exemplo, ver Documento patente 1 e Documento patente 2). DOCUMENTOS DA TÉCNICA ANTERIOR
Documentos patentes Documento patente 1: JP-A-2010-95724 Documento patente 2:. W002/00779 SUMÁRIO DA INVENÇÃO Problemas a serem resolvidos pela invenção Então, na presente invenção têm sido feito estudos intensivos das composições de borracha em que sílica é combinada como um agente de reforço. Como um resultado, fica claro que quando dispersabilidade da sílica nas composições de borracha é excessivamente maior, há um problema de falha para obter suficiente resiliência ao impacto em corpos elásticos de borracha obtidos das composições de borracha. A presente invenção foi preparada com base nas circunstâncias descritas anteriormente e um objetivo desta é fornecer uma composição de borracha que pode obter um corpo elástico de borracha tendo pequena resistência à rotação e, além disso, excelente resiliência ao impacto e um método para produzir a mesma.
Ainda, um outro objetivo da presente invenção é fornecer um pneu tendo pequena resistência à rotação e além disso excelente resiliência ao impacto.
Meios para resolver os problemas Um método para produzir uma composição de borracha da presente invenção compreende amassar um componente de borracha compreendendo um polímero de dieno conjugado tendo um grupo funcional que pode se ligado à sílica, um composto acilado contendo metal e sílica.
No método para produzir uma composição de borracha da presente invenção é preferível que um polímero que não tem nenhum grupo funcional que pode se ligado a sílica seja amassado como um componente de borracha a não ser o polímero de dieno conjugado, junto com o polímero de dieno conjugado tendo um grupo funcional que pode se ligado a sílica, o composto acilado contendo metal e a sílica.
Adicionalmente, no método para produzir uma composição de borracha da presente invenção é preferível que o polímero que não tem nenhum grupo funcional que pode se ligado a sílica, uma parte ou toda a sílica usada e o composto acilado contendo metal são amassados e, daí em diante, o polímero de dieno conjugado tendo um grupo funcional que pode se ligado a sílica seja adicionado a ela, depois do amassamento.
No método para produzir uma composição de borracha da presente invenção, é preferível que o grupo funcional que pode se ligado a sílica no polímero de dieno conjugado seja pelo menos um grupo selecionado do grupo que consiste em um grupo hidrocarbiloxisilila, um grupo amino primário, um grupo amino secundário, um grupo amino terciário, um grupo tiol, um grupo epóxi, um grupo tioepóxi, um grupo oxetano, um grupo hidrocarbiltio e um grupo que pode formar um ônio com um agente que forma ônio.
Adicionalmente, no método para produzir uma composição de borracha da presente invenção é preferível que o composto acilado contendo metal seja um composto representado pela seguinte fórmula (1) ou pela seguinte fórmula (2): Fórmula (1): M^íOCOR^n (Na fórmula (1), M1 representa um átomo de metal divalente a tetravalente, R1 representa um grupo hidrocarboneto tendo 1 a 20 átomos de carbono e n é um número inteiro de 2 a 4.), Fórmula (2): O=M2-(OCOR2)2 (Na fórmula (2), M representa um átomo de metal tetravalente e R representa um grupo hidrocarboneto tendo 1 a 20 átomos de carbono.) Uma composição de borracha da presente invenção é obtida amassando um componente de borracha compreendendo um polímero de dieno conjugado tendo um grupo funcional que pode se ligado a sílica, um composto acilado contendo metal e sílica. A composição de borracha da presente invenção é preferivelmente obtida amassando um polímero que não tem nenhum grupo funcional que pode se ligado a sílica, como um componente de borracha a não ser o polímero de dieno conjugado, junto com o polímero de dieno conjugado tendo um grupo funcional que pode se ligado a sílica, o composto acilado contendo metal e o sílica.
Adicionalmente, a composição de borracha da presente invenção é preferivelmente obtida amassando o polímero que não tem nenhum grupo funcional que pode se ligado a sílica, uma parte ou toda sílica usada e o composto acilado contendo metal e, daí em diante, adicionado a ela o polímero de dieno conjugado tendo um grupo funcional que pode se ligado a sílica, depois amassando.
Na composição de borracha na presente invenção é preferível que o grupo funcional que pode se ligado a sílica no polímero de dieno conjugado seja pelo menos um grupo selecionado do grupo que consiste em um grupo hidrocarbiloxisilila, um grupo amino primário, um grupo amino secundário, um grupo amino terciário, um grupo tiol, um grupo epóxi, um grupo tioepóxi, um grupo oxetano, um grupo hidrocarbiltio e um grupo que pode formar um ônio com um agente que forma ônio.
Adicionalmente, na composição de borracha da presente invenção é preferível que o composto acilado contendo metal seja um composto representado pela fórmula anterior (1) ou pela fórmula anterior (2).
Além disto, em uma composição de borracha na presente invenção, pelo menos sílica e um composto acilado contendo metal são adicionados a um componente de borracha compreendendo um polímero de dieno conjugado tendo um grupo funcional que pode se ligado a sílica.
Um pneu da presente invenção compreende um passo obtido da composição de borracha anterior.
Efeito da invenção De acordo com um método para produzir uma composição de borracha da presente invenção, um componente de borracha compreendendo um polímero de dieno conjugado tendo um grupo funcional que pode se ligado a sílica, um composto acilado contendo metal e sílica são amassados. Desta forma, o grupo funcional no polímero de dieno conjugado é ligado a sílica, melhorando assim dispersabilidade da sílica. Ao mesmo tempo, grupos silanol na sílica são condensados entre a sílica com o composto acilado contendo metal, formando assim um agregado de sílica. Como um resultado, sílica é suprimida como sendo excessivamente dispersa.
De acordo com a composição de borracha da presente invenção, uma vez que o polímero de dieno conjugado tendo o grupo funcional que pode se ligado a sílica é contido como o componente de borracha, o grupo funcional é ligado a sílica, melhorando assim dispersabilidade da sílica. Além disso, uma vez que o composto acilado contendo metal é contido, os grupos silanol na sílica são condensados entre a sílica, formando assim o agregado de sílica. Como um resultado, sílica é suprimida de ser excessivamente dispersa. Desta forma, um corpo elástico de borracha tendo pequena resistência à rotação e além disso excelente resiliência ao impacto pode ser obtido.
Desta maneira, a composição de borracha da presente invenção é adequada como uma composição de borracha para obter pisos do pneu. Modos para realizar a invenção Modos para realizar a presente invenção serão descritos a seguir.
Uma composição de borracha da presente invenção é uma em que pelo menos componente (B) composto de um composto acilado contendo metal e componente (C) composto de sílica são adicionados a uma composição de borracha contendo componente (A) composto de um polímero de dieno conjugado (daqui em diante referido como um “polímero de dieno conjugado contendo um grupo funcional específico”) tendo um grupo funcional (daqui em diante referido como um “grupo funcional específico”) que pode se ligado a sílica. Ainda, na composição de borracha da presente invenção, componente (D) composto de um polímero contendo no grupo funcional específico é contido como um componente de borracha a não ser componente (A), junto com componente (A) a componente (C) descrito anteriormente de acordo com a necessidade. <Componente (A)> O polímero de dieno conjugado contendo um grupo funcional específico como componente (A) constitui o componente de borracha na composição de borracha da presente invenção. O polímero de dieno conjugado contendo um grupo funcional específico pode remover um componente de baixo peso molecular que causa deterioração na resistência à rotação, uma vez que sua distribuição de peso molecular é facilmente controlada.
Em polímero de dieno conjugado contendo um grupo funcional específico como este, um copolímero de um composto de dieno conjugado e um composto vinil aromático pode ser usado como o polímero de dieno conjugado que age como um polímero base.
Como o composto de dieno conjugados, 1,3-butadieno, isopreno, 1,3-pentadieno, 2,3-dimetil- 1,3-butadieno, 2-fenil-1,3-butadieno, 1,3-hexadieno e similares podem ser usados tanto sozinho quanto em combinação de dois ou mais destes. Destes, 1,3-butadieno, isopreno e 2,3-dimetil-1,3-butadieno são preferíveis.
Ainda, como o composto vinil aromáticos, estireno, a-metilestireno, 1-vinilnaftaleno, 3-viniltolueno, etilvinilbenzeno, divinilbenzeno, 4-cicloexilestireno, 2,4,6-trimetilestireno, terc-butoxidimetilsililestireno, isopropoxidimetilsililestireno e similares podem ser usados tanto sozinho quanto em combinação de dois ou mais destes. Destes, estireno é preferível.
Exemplos específicos preferidos do polímero de dieno conjugados que agem como o polímero base incluem polímeros de butadieno, copolímeros estireno-butadieno, copolímeros butadieno-isopreno, copolímeros estireno-isopreno, copolímeros estireno-butadieno-isopreno e similares.
No polímero de dieno conjugado contendo um grupo funcional específico, o grupo funcional específico não é particularmente limitado, desde que possa ser ligado (incluindo ligação covalente, ligação de hidrogênio e uma interação por polaridade molecular) a um grupo silanol em sílica e por exemplo, um grupo hidrocarbiloxisilila, um grupo amino primário, um grupo amino secundário, um grupo amino terciário, um grupo tiol, um grupo epóxi, um grupo tioepóxi, um grupo oxetano, um grupo hidrocarbiltio e um grupo que pode formar um ônio com um agente que forma ônio pode ser usado. Entretanto, pelo menos um grupo selecionado do grupo que consiste em um grupo hidrocarbiloxisilila, um grupo amino primário, um grupo amino secundário e um grupo que pode formar um ônio com um agente que forma ônio é preferível, uma vez que a resistência à rotação de um corpo elástico de borracha composto da composição de borracha resultante é suficientemente reduzida. Ainda, um grupo amino primário, um grupo amino secundário ou similares pode estar contido como um grupo substituinte de um grupo hidrocarbiloxisilila.
Ainda, os grupos que podem formar ônios com agentes que formam ônio incluem grupos contendo fósforo, tais como um grupo fosfino, grupo contendo enxofre, tais como um grupo tiol e similares.
Além disto, como os agentes que formam ônio, compostos de haleto de metal, tais como compostos de haleto de silício, tais como tetracloreto de silício, cloreto de trimetilsilila, dimetildiclorosilano, metiltriclorosilano e metildiclorosilano, compostos e haleto de estannho, tais como tetracloreto de estanho, compostos haleto de alumínio, tais como cloreto de dietilalumínio, sesquicloreto de etilalumínio e dicloreto de etilalumínio, compostos de haleto de titânio, tais como tetracloreto de titânio e dicloreto de titanoceno, compostos de haleto de zircônio, tais como tetracloreto de zircônio e dicloreto de zirconoceno, compostos de haleto de germânio, tais como tetracloreto de germânio, compostos de haleto de gálio, tais como tricloreto de gálio e compostos de haleto de zinco, tais como cloreto de zinco; compostos de éster, tais como dietil sulfato, dimetil sulfato, magnésio laureth sulfato, trimetil fosfato, trietil fosfato, tributil fosfato, 2-etilexil fosfato, trifenil fosfato, tricresil fosfato, dimetil carbonato, dietil carbonato, etileno carbonato, propileno carbonato, nitrocelulose, nitroglicerina e nitroglicol; ácidos inorgânicos, tais como ácido fluorídrico, ácido clorídrico, ácido bromídrico, ácido iodídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido carbônico e ácido fosfórico; sais de ácido inorgânico, tais como fluoreto de potássio, fluoreto de tetrametilamônio, fluoreto de tetra-n-butilamônio; e ácidos orgânicos, tais como ácidos carboxílicos e ácidos sulfônicos podem ser usados. Métodos para introduzir o grupo funcional específico no polímero de dieno conjugado como o polímero base incluem um método de polimerizar monômeros para obter o polímero de dieno conjugado como o polímero base, por exemplo, o composto de dieno conjugado e o composto vinil aromático, deixando polimerização de ânion e terminando a polimerização usando um composto (daqui em diante referido como um “composto tendo um grupo funcional específico”) tendo um grupo funcional específico como um terminador de polimerização, um método de copolimerizar monômeros para obter o polímero de dieno conjugado como o polímero base, por exemplo, o composto de dieno conjugado e o composto vinil aromático, com um monômero (daqui em diante referido como um “monômero contendo um grupo funcional específico”) copolimerizável com um composto de dieno conjugado tendo um grupo funcional específico e similares.
Ainda, quando o composto contendo um grupo funcional específico ou o monômero contendo um grupo funcional específico tendo um grupo amino primário ou um grupo amino secundário como o grupo funcional específico é usado, um átomo de hidrogênio no grupo amino primário ou no grupo amino secundário pode ser substituído por um grupo protetor removível, por exemplo, um grupo triidrocarbilsilila tendo 1 a 10 átomos de carbono.
Exemplos específicos dos compostos contendo um grupo funcional específico incluem N,N- bis(trimetilsilil)aminopropilmetildimetoxisilano, N,N- bis(trimetilsilil)aminopropiltrimetoxisilano, N,N- bis(trimetilsilil)aminopropiltrietoxisilano, N,N- bis(trimetilsilil)aminopropilmetildietoxisilano, N,N- bis(trimetilsilil)aminoetiltrimetoxisilano, N,N- bis(trimetilsilil)aminoetiltrietoxisilano, N,N- bis(trimetilsilil)aminoetilmetildimetoxisilano, N,N- bis(trimetilsilil)aminoetilmetildietoxisilano, N,N- bis(trietilsilil)aminopropilmetildimetoxisilano, N,N- bis(trietilsilil)aminopropiltrimetoxisilano, N,N- bis(trietilsilil)aminopropiltrietoxisilano, N,N- bis(trietilsilil)aminopropilmetildietoxisilano, N,N- bis(trietilsilil)aminopropildimetilmetoxisilano, N,N- bis(trietilsilil)aminopropildimetiletoxisilano, N,N- bis(trietilsilil)aminoetiltrimetoxisilano, N,N- bis(trietilsilil)aminoetiltrietoxisilano, N,N- bis(trietilsilil)aminoetilmetildimetoxisilano, N,N- bis(trietilsilil)aminoetilmetildietoxisilano, N,N-bis(t- butildimetilsilil)aminopropiltrimetoxisilano, N,N-bis(t- butildimetilsilil)aminopropiltrietoxisilano, N,N-bis(t- butildimetilsilil)aminopropilmetildimetoxisilano, N,N-bis(t- butildimetilsilil)aminopropilmetildietoxisilano, N,N-bis(t- butildimetilsilil)aminopropildimetilmetoxisilano, N,N-bis(t- butildimetilsilil)aminopropildimetiletoxisilano e destes compostos alcoxisilano contendo grupo hidrocarbiloxisilila, em um composto em que sítios amino são protegidos com uma pluralidade de grupos trialquilsilila, um composto alcoxisilano em que a pluralidade de grupos trialquilsilila é parcialmente substituída por um grupo metila, um grupo etila, um grupo propila ou um grupo butila; bis[3-(trietoxisilil)propil]trimetilsililamina, bis[3- (trimetoxisilil)propil]trimetilsililamina, 3-dimetilaminopropiltrimetoxisilano, 3-dietilaminopropiltrimetoxisilano, 3-dimetilaminopropiltrietoxisilano, 3-dietilaminopropiltrietoxisilano, 3-etilmetilaminopropiltrimetoxisilano, 3-etilmetilaminopropiltrietoxisilano, 3-dimetilaminopropilmetildimetoxisilano, 3-dietilaminopropilmetildimetoxisilano, 3- dimetilaminopropiletildimetoxisilano, 3-dietilaminopropiletildimetoxisilano, 3-dimetilaminopropildimetilmetoxisilano, 3- dimetilaminopropildietilmetoxisilano, 3- dietilaminopropildimetilmetoxisilano, 3-dietilaminopropildietilmetoxisilano, 3-etilmetilaminopropilmetildimetoxisilano, 3-metil-3- etilaminopropiletildimetoxisilano, bis-(3-dimetilaminopropil)-dimetoxisilano, bis-(3-etilmetilaminopropil)-dietoxisilano, bis-[(3-dimetilamino-3- metil)propil]-dimetoxisilano, bis-[(3-etilmetilamino-3-metil)propil]- dimetoxisilano, 3-dimetilaminopropilmetildietoxisilano, 3- dietilaminopropilmetildietoxisilano, 3-dimetilaminopropiletildietoxisilano, 3-dietilaminopropiletildietoxisilano, 3-dimetilaminopropildimetiletoxisilano, 3-dimetilaminopropildietiletoxisilano, 3-dietilaminopropildimetiletoxisilano, 3-dietilaminopropildietiletoxisilano, 3-etilmetilaminopropilmetildietoxisilano, 3-etilmetilaminopropiletildietoxisilano, [3- (dietilamino)propil]trimetoxisilano, [3-(dimetilamino)propil]trietoxisilano, 3-di(metoximetil)aminopropiltrimetoxisilano, 3- di(metoxietil)aminopropiltrimetoxisilano, 3- di(metoximetil)aminopropiltrietoxisilano, 3- di(metoxietil)aminopropiltrietoxisilano, 3- di(etoxietil)aminopropiltrimetoxisilano, 3- di(etoximetil)aminopropiltrimetoxisilano, 3- di(etoxietil)aminopropiltrietoxisilano, 3- di(etoximetil)aminopropiltrietoxisilano, N-( 1,3-dimetilbutilideno)-3- (trietoxisili 1)-1 -propanoamina, N-( l-metiletilideno)-3-(trietoxisilil)-1 - propanoamina, N-etilideno-3-(trietoxisilil)-1 -propanoamina, N-( 1 - metilpropilideno)-3-(trietoxisilil)-1 -propanoamina, N-(4-N,N- dimetilaminobenzilideno)-3-(trietoxisilil)-l -propanoamina, N- (cicloexilideno)-3-(trietoxisilil)-l-propanoamina, N-(cicloexilideno)-3- (trimetoxisilil)-2-propanoamina, N-(cicloexilideno)-3-(metildietoxisilil)-3-propanoamina e N-(cicloexilideno)-3-(etildimetoxisilil)-4-propanoamina; N,N',N'-tris(trimetilsilil)-N-(2-aminoetil)-3-aminopropiltrietoxisilano, N,N',N'-tris(trimetilsilil)-N-(2-aminoetil)-3- aminopropilmetildietoxisilano, N,N',N'-tris(trimetilsilil)-N-(2-aminoetil)-3-aminopropiltrimetoxisilano, N,N',N'-tris(trimetilsilil)-N-(2-aminoetil)-3-aminopropilmetildimetoxisilano e destes alcoxisilano compostos contendo grupo hidrocarbiloxisilila, em um composto em que sítios amino são protegidos com uma pluralidade de grupos trialquilsilila, um composto alcoxisilano em que a pluralidade de grupos trialquilsilila são parcialmente substituídos por um grupo metila, um grupo etila, um grupo propila ou um grupo butila; N-[3-(trimetoxisilil)-propil]-N,N'-dietil-N'-trimetilsilil-etano- 1,2-diamina, N-[3-(trietoxisilil)- propil]-N,N'-dietil-N'-trimetilsilil-etano-l ,2-diamina, N-[3-(metildimetoxisilil)-propil]-N,N'-dietil-N'-trimetilsilil-etano- 1,2-diamina, N-[3-(metildimetoxisilil)-propil]-N,N'-dietil-N'-trimetilsilil-p-fenilenodiamina, N-[3-(trietoxisilil)-propil]-N,N'-dietil-N'-trimetilsilil-p-fenilenodiamina, N-[3-(dietoximetilsilil)-propil]-N-etil-N'-(2-etoxietil)-N'- trimetilsilil-etano-1,2-diamina, N-[3-(tripropoxisilil)-propil]-N-propil-N'-(2-etoxietil)-N'-trietilsilil-p-fenilenodiamina, N-[2-(dietoximetilsilil)-1 - metiletil]-N-etil-N'-(2-dietilamino-etil) N'-trietilsi 1 il-etano-1,2-diamina, N-[3-(trietoxisilil)-propil]-N-etil-N'-(2-dietilaminoetil)-N'-trietilsilil-etano-l,2-diamina, N-[2-(trimetoxisilil)-etil]-N,N',N'-trimetiletano-1,2-diamina, N-[2- (dimetoximetilsilil)-etil]-N-etil-N',N'-dimetiletano-1,2-diamina, N-[3- (trimetoxisilil)-propil]-N,N',N'-trimetilolpropano-1,3-diamina, N-[3- (dimetoximetilsilil)-propil]-N-etil-N',N'-dimetilpropano-1,3-diamina, N-[3- (trietoxeatisilil)-propil]-N,N',N'-trietil-2-metilpropano-1,3-diamina, N-[3- (dimetoximetilsilil)-propil]-2,N,N',N'-tetrametilpropano-1,3-diamina, N-(2- dimetilaminoetil)-N'-[2-(trimetoxisilil)-etil]-N,N'-dimetiletano-l,2-diamina, N-[2-(dietoxipropilsilil)-etil]-N'-(3-etoxipropil)-N,N'-dimetiletano-l,2-diamina, N-[2-(trimetoxisilil)-etil]-N'-metoximetil-N,N'-dimetiletano-1,2-diamina, N-[2-(trimetoxisilil)-etil]-N,N'-dimetil-N'-(2-trimetilsililetil)-etano- 1,2-diamina, N-[2-(trietoxisilil)-etil]-N,N'-dietil-N'-(2-dibutilmetoxisililetil)-etano-1,2-diamina, l-(3-trietoxisililpropil)-2,2,5,5-tetrametil-l-aza-2,5-disilaciclopentano, l-(3-trimetoxisililpropil)-2,2,5,5-tetrametil-l-aza-2,5-disilaciclopentano, l-(3-metildietoxisililpropil)-2,2,5,5-tetrametil-l -aza-2,5-disilaciclopentano, 1 -(3-metildimetoxisililpropil)-2,2,5,5-tetrametil-1 -aza-2,5-disilaciclopentano, 1 -trimetilsilil-2,2-dimetoxi-1 -aza-2-silaciclopentano, 3-[3-(trimetilsililetilamino)-1 -pirrolidinil]-propil-metildietoxisilano, 3 - [3 - (trimetilsililpropilamino)-1 -pirrolidinil]-propil-trietoxisilano, 3-(4- trimetilsilil-l-piperazino)propilmetildimetoxisilano, 3-(4-trimetilsilil-1 - piperazino)propiltrietoxisilano, 3-(4-trimeti lsili 1-1 - piperazino)propiltributoxisilano, 4-(4-trimeti 1 sil i 1-1 - piperazinil)butiltrietoxisilano, l-[3-(trietoxisilil)-propil]-4-metilpiperazina, 1-[3-(dietoxietilsilil)-propil]-4-metilpiperazina, 2-(trietoxisilil)-l,4- dietilpiperazina, 2-(dimetoximetilsilil)-l,4-dimetilpiperazina, 2-(3- trietoxisi 1 il-propi 1)-1,4-dietilpiperazina, 2-(3-dimetoximetilsilil-propil)-1,4-dimetilpiperazina, 3-piperidinopropiltrimetoxisilano, 3- piperidinopropiltrietoxisilano, 3-piperidinopropilmetildimetoxisilano, 3-piperidinopropiletildimetoxisilano, 3-piperidinopropilmetildietoxisilano, 3-piperidinopropiletildietoxisilano, 3-(3-trimetilsilil-1 - imidazolidinil)propiletildietoxisilano, 3-(3-trimetilsilil-1 - imidazolidinil)propiltrietoxisilano, 1 -[3-(trimetoxisilil)-propil]-3- metilimidazolidina, 1 -[3-(dietoxietilsilil)-propil]-3-etilimidazolidina, 1 -(2-etoxietil)-3-[3-(trimetoxisilil)-propil]-imidazolidina, 2-(trimetoxisilil)-l,3-dimetilimidazolidina, 2-(3-trimetoxisilil-propil)-1,3-dimetilimidazolidina, 2-(dietoxisililetil)-1,3-dietilimidazolidina, 2-[3-(2-dimetilaminoetil)-2- (etildimetoxisilil)-imidazolidina-1 -il]-etil-dimetilamina, 2-(3-dietoxieti lsilil-propil)-l,3-dietilimidazolidina, 2-[3-(2-dimetilaminoetil)-2-(3- etildimetoxisilil-propil)-imidazolidina-l-il]-etil-dimetilamina, N-(3- trimetoxisililpropil)-4,5-diidroimidazol, N-(3-trietoxisililpropil)-4,5- diidroimidazol, N-(3-trimetoxisililpropil)-4,5-imidazol, N-(3- trietoxisililpropil)-4,5-imidazol, 3-(3-trimetilsilil-l- hexaidropirimidinil)propilmetildimetoxisilano, 3-(3-trimetil si 1 il-1 - hexaidropirimidinil)propiltrietoxisilano, l-[3-(trietoxisilil)-propil]-3- metilexaidropirimidina, 1 -[3-(dimetoximetilsilil)-propil]-3- metilexaidropirimidina, 3-[3-(tributoxisilil)-propil]-1 -metil-1,2,3,4- tetraidropirimidina, 3-[3-(dimetoximetilsilil)-propil]-l-etil-1,2,3,4- tetraidropirimidina, 2-{3-[3-(trimetoxisilil)-propil]-tetraidropirimidina-l-il}-etildimetilamina, 5-(trietoxisilil)-l ,3-dipropilhexaidropirimidina, 5-(dietoxis i 1 i let i 1)-1,3-dietilexaidropirimidin, 5-(trimetoxisilil)-1,3-bis-(2- metoxietil)-hexaidropirimidina, 5-(etildimetoxisilanil)-l,3-bis- trimetilsilanilhexaidropirimidina, 5-(3-trietoxisi 1 i 1-propil)-1,3- dipropilhexaidropirimidina, 5-(3-dietoxisil i letil-propil)-1,3- dietilexaidropirimidina, 5-(3-trimetoxisilil- propil)-1,3-bis-(2-metoxietil)-hexaidropirimidina, 5-(3-etildimetoxisilil-propil)-1,3-bis-(2-trimeti 1 si 1 ileti 1 )-hexaidropirimidina, 3-morfolinopropiltrimetoxisilano, 3- morfolinopropiltrietoxisilano, 3-morfolinopropilmetildimetoxisilano, 3-morfolinopropiletildimetoxisilano, 3-morfolinopropildietoxisilano, 3-morfolinopropiletildietoxisilano, 3-hexametilenoiminopropiltrimetoxisilano, 3-hexametilenoiminopropiltrietoxisilano, 3- hexametilenoiminopropilmetildimetoxisilano, 3- hexametilenoiminopropiletildimetoxisilano, 3- hexametilenoiminopropilmetildietoxisilano, 3- hexametilenoiminopropiletildietoxisilano, 3-di(t- butildimetilsilil)aminopropiltrimetoxisilano, 3-di(t- butildimetilsilil)aminopropiltrietoxisilano, 3-di(t- butildimetilsilil)aminopropilmetildimetoxisilano, 3-di(t- butildimetilsilil)aminopropilmetildietoxisilano, 3-di(t- butildimetilsilil)aminopropildimetilmetoxisilano, 3-di(t- butildimetilsilil)aminopropildimetiletoxisilano, N-( 1,3-dimetilbutilideno)-3-(trimetoxisilil)-l-propanoamina, N-(cicloexilideno)-3-(trimetoxisilil)-l- propanoamina, N-(cicloexilideno)-3-(metildietoxisilil)-1 -propanoamina, N-(cicloexilideno)-3-(etildimetoxisilil)-1 -propanoamina, [(3-metil-3- etilamino)propil]trimetoxisilano, [(3-metil-3-etilamino)propil]trietoxisilano, P,P-bis(trimetilsilil)fosfinopropilmetildimetoxisilano, P,P- bis(trimetilsilil)fosfinopropiltrimetoxisilano, P,P- bis(trimetilsilil)fosfmopropiltrietoxisilano, P,P- bis(trimetilsilil)fosfinopropilmetildietoxisilano, P,P- bis(trimetilsilil)fosfinoetiltrimetoxisilano, P,P- bis(trimetilsilil)fosfmoetiltrietoxisilano, P,P- bis(trimetilsilil)fosfinoetilmetildimetoxisilano, P,P- bis(trimetilsilil)fosfinoetilmetildietoxisilano, 3-dimetilfosfínopropiltrimetoxisilano, 3- dietilfosfinopropiltrimetoxisilano, 3-dimetilfosfinopropiltrietoxisilano, 3-dietilfosfmopropiltrietoxisilano, 3-etilmetilfosfínopropiltrimetoxisilano, 3-etilmetilfosfinopropiltrietoxisilano, 3- dimetilfosfinopropilmetildimetoxisilano, 3- dietilfosfinopropilmetildimetoxisilano, 3- dimetilfosfinopropiletildimetoxisilano, 3-dietilfosfinopropiletildimetoxisilano, 3-dimetilfosfinopropildimetilmetoxisilano, 3- dimetilfosfinopropildietilmetoxisilano, 3- dietilfosfinopropildimetilmetoxisilano, 3-dietilfosfinopropildietilmetoxisilano, 3-etilmetilfosfinopropilmetildimetoxisilano, 3- etilmetilfosfinopropiletildimetoxisilano, 3- dimetilfosfinopropilmetildietoxisilano, 3-dietilfosfinopropilmetildietoxisilano, 3-dimetilfosfinopropiletildietoxisilano, 3-dietilfosfinopropiletildietoxisilano, 3-dimetilfosfinopropildimetiletoxisilano, 3- dimetilfosfinopropildietiletoxisilano, 3-dietilfosfinopropildimetiletoxisilano, 3-dietilfosfinopropildietiletoxisilano, 3- etilmetilfosfinopropilmetildietoxisilano, 3- etilmetilfosfmopropiletildietoxisilano, 3-difenilfosfinopropiltrimetoxisilano, 3-difenilfosfmopropiltrietoxisilano, 3- difenilfosfinopropilmerildimetoxisilano, 3- difenilfosfinopropilmerildietoxisilano, S- trimetilsililmercaptopropilmetildimetoxisilano, S- trimetilsililmercaptopropiltrimetoxisilano, S- trimetilsililmercaptopropiltrietoxisilano, S- trimetilsililmercaptopropilmetildietoxisilano, S- trimetilsililmercaptoetiltrimetoxisilano, S- trimetilsililmercaptoetiltrietoxisilano, S- trimetilsililmercaptoetilmetildimetoxisilano e S- trimetilsililmercaptoetilmetildietoxisilano.
Destes, N,N-bis(trietilsilil)aminopropilmetildimetoxisilano, N,N-bis(trimetilsiliI)aminopropilmetildimetoxisilano, N,N- bis(trimetilsilil)aminopropilmetildietoxisilano, N,N- bis(trimetilsilil)aminopropiltrietoxisilano, l-(3-trietoxisililpropil)-2,2,5,5-tetrametil-1 -aza-2,5-disilaciclopentano, N,N’,N’-tris(trimetilsilil)-N-(2- aminoetil)-3-aminopropiltrietoxisilano, l-trimetilsilil-2,2-dimetoxi-l-aza-2-silaciclopentano, N-[3-(trimetoxisilil)-propil]-N,N’-dietil-N’-trimetilsilil-etano-1,2-diamina, N-[3-(trietoxisilil)-propil]-N,N’-dietil-N’-trimetilsilil-etano-1,2-diamina, 3-(4-trimetilsilil-l-piperazino)propiltrietoxisilano, N-[2-(trimetoxisilil)-etil]-N, Ν’, N’-trimeti letano- 1,2-diamina, l-[3-(trietoxisilil)-propil]-4-metilpiperazina, 2-(trimetoxisilil)-1,3-dimetilimidazolidina, 2-(3-trimetoxisilil-propil)-1,3-dimetilimidazolidina, 3- dimetilaminopropiltrimetoxisilano, 3-dietilaminopropiltrimetoxisilano, 3-dimetilaminopropiltrietoxisilano, 3-dietilaminopropiltrietoxisilano, bis[3-(trietoxisilil)propil]trimetilsililamina, bis[3- (trimetoxisilil)propil]trimetilsililamina, N-( 1,3-dimetilbutilideno)-3- (trietoxi sil i 1)-1 -propanoamina, N-( 1 -metilpropilideno)-3-(trietoxisilil)-1 - propanoamina, N-(3-trimetoxisililpropil)-4,5-diidroimidazol, N-(3-trietoxisililpropil)-4,5-diidroimidazol, N-(3-trimetoxisililpropil)-4,5-imidazol, N-(3-trietoxisililpropil)-4,5-imidazol, bis-(3-dimetilaminopropil)- dimetoxisilano, [3-(dietilamino)propil]trimetoxisilano, [3- (dimetilamino)propil]trietoxisilano, 3-difenilfosfinopropiltrimetoxisilano, 3-difenilfosfinepropiltrietoxisilano, S- trimetilsililmercaptopropilmetildimetoxisilano, S- trimetilsililmercaptopropiltrimetoxisilano, S- trimetilsililmercaptopropiltrietoxisilano e S- trimetilsililmercaptopropilmetildietoxisilano são preferíveis.
Ainda, exemplos específicos dos monômeros contendo um grupo funcional específico incluem, por exemplo, l-(4-N,N-dimetilaminofenil)-1 -feniletileno, 1 -(4-N,N-dietilaminofenil)-1 -feniletileno, 1 -(4-N,N-dipropilaminofenil)-1 -feniletileno, 1 -(4-N,N-dibutilaminofenil)-1 -feniletileno, l-(4-N,N-dimetoxiaminofenil)-l-feniletileno, l-(4-N,N- dietoxiaminofenil)-l -feniletileno, l-(4-N,N-dipropoxiaminofenil)-l- feniletileno, l-(4-N,N-dibutoxiaminofenil)-l-feniletileno e similares. Destes, l-(4-N,N-dimetilaminofenil)-l -feniletileno é preferível do ponto de vista que a eficiência do combustível é significativamente melhorada.
Em tal polímero de dieno conjugado contendo um grupo funcional específico, o teor de ligação 1,2-vinila em unidade estrutural derivada de um composto de dieno conjugado é preferivelmente de 30 a 70 mol %. Quando o teor de ligação 1,2-vinila é excessivamente pequeno, há uma possibilidade que um equilíbrio entre desempenho do pavimento molhado e resistência à rotação no corpo elástico de borracha obtido da composição de borracha é deteriorado. Por outro lado, quando o teor de ligação 1,2-vinila é excessivamente grande, há uma possibilidade que resistência à abrasão do corpo elástico de borracha obtido da composição de borracha é extremamente pequeno.
Aqui, o teor de ligação 1,2-vinila em unidade estrutural derivada do composto de dieno conjugado pode ser calculado de um espectro de RMN ’H de 500 MHz. <Componente (B)> O composto acilado contendo metal como componente (B) tem uma função de condensar grupos silanol em sílica descritos posteriormente. Embora não seja particularmente limitado é preferível que um composto acilado contendo metal como este seja um composto representado pela seguinte fórmula (1) ou a seguinte fórmula (2): Fórmula (1): M’-(OCOR')n (Na fórmula (1), M1 representa um átomo de metal di valente a tetravalente, R1 representa um grupo hidrocarboneto tendo 1 a 20 átomos de carbono e n é um número inteiro de 2 a 4.) Fórmula (2): O=M2-(OCOR2)2 (Na fórmula (2), M“ representa um átomo de metal tetravalente e R representa um grupo hidrocarboneto tendo 1 a 20 átomos de carbono.) Na fórmula (1) e fórmula (2) é preferível que o elemento de metal representado por M e M sejam elemento de metal contidos nos grupos 4, 8, 12, 13, 14 e 15 na tabla periódica e exemplos específicos preferidos de tal elemento de metal incluem titânio, ferro, zircônio, alumínio, bismuto, estanho e similares.
Exemplos específicos dos compostos acilados contendo metal representado pela fórmula (1) incluem, compostos acilados em que M1 é titânio tetravalente, tais como titânio tetraquis(2-etilexanoato), titânio tetraquis(laurato), titânio tetraquis(naftato), titânio tetraquis(stearato), titânio tetraquis(oleato) e titânio tetraquis(linoleato), compostos acilados em que M1 é ferro trivalente, tais como ferro tris(2-etilexanoato), ferro tris(laurato), ferro tris(naftato), ferro tris(stearato), ferro tris(oleato) e ferro tris(linoleato), compostos acilados em que M1 é zircônio tetravalente, tais como zircônio tetraquis(2-etilexanoato), zircônio tetraquis(laurato), zircônio tetraquis(naftato), zircônio tetraquis(stearato), zircônio tetraquis(oleato) e zircônio tetraquis(linoleato), compostos acilados em que M1 é alumínio trivalente, tais como alumínio tris(2-etilexanoato), alumínio tris(laurato), alumínio tris(naftato), alumínio tris(stearato), alumínio tris(oleato) e alumínio tris(linoleato), compostos acilados em que M1 é bismuto trivalente, tais como bismuto tris(2-etilexanoato), bismuto tris(laurato), bismuto tris(naftato), bismuto tris(stearato), bismuto tris(oleato) e bismuto tris(linoleato), compostos acilados em que M1 é estanho divalente, tais como estanho bis(n-octanoato), estanho bis(2-etilexanoato), estanho dilaurato, estanho dinafentãoato, estanho distearato e estanho dioleato e similares.
Destes, ferro tris(2-etilexanoato), bismuto tris(2-etilexanoato), alumínio tris(2-etilexanoato), alumínio tris(stearato) e estanho bis(2-etilexanoato) são preferíveis.
Exemplos específicos dos compostos acilados contendo metal representados pela fórmula (2) incluem compostos acilados em que M é titânio tetravalente, tais como óxido bis(2-etilexanoato) de titânio, óxido bis(laurato) de titânio, óxido bis(naftato) de titânio, óxido bis(estearato) de titânio, óxido bis(oleato) de titânio e óxido bis(linolato) de titânio, compostos acilados em que M é zircônio tetravalente, tais como óxido bis(2-etilexanoato) de zircônio, óxido bis(laurato) de zircônio, óxido bis(naftato) de zircônio, óxido bis(estearato) de zircônio, óxido bis(oleato) de zircônio e óxido bis(linolato) de zircônio e similares.
Destes, óxido bis(2-etilexanoato) de zircônio e óxido bis(oleato) de zircônio são preferíveis.
Exemplos específicos dos compostos acilados contendo metal a não ser os compostos representado pela fórmula (1) e os compostos representados pela fórmula (2) incluem dibutilestanho diacetato, dibutilestanho bis(n-octanoato), dibutilestanho (2-etilexanoato), dibutilestanho dilaurato, dibutilestanho maleato, dibutilestanho bis(benzilmaleato), dibutilestanho bis(2-etilexilmaleato), di-n-octilestanho diacetato, di-n-octilestanho bis(n-octanoato), di-n-octilestanho bis(2-etilexanoato), di-n-octilestanho dilaurato, di-n-octilestanho maleato, di-n-octilestanho bis(benzilmaleato), di-n-octilestanho bis(2-etilexilmaleato) e similares. Destes, di-n-octilestanho bis(2-etilexilmaleato) é preferível. O teor de tal componente (B) é preferivelmente de 0,5 a 5 partes em massa com base em 100 partes em massa de componente (C) composto de sílica. Quando o teor de componente (B) é excessivamente pequeno, a melhora da largura da resiliência ao impacto fica pequena. Por outro lado, quando o teor de componente (B) é excessivamente grande há uma possibilidade que estabilidade térmica seja deteriorada. <Componente (C)>
Na composição de borracha da presente invenção, componente (C) composto de sílica granular como uma carga é normalmente contido. Embora esta sílica possa ser qualquer uma, desde que geralmente usada como a carga, ácido silícico sintético tendo um tamanho de partícula primário de 50 nm ou menos é preferível. O teor de tal componente (C) é preferivelmente de 20 a 100 partes em massa com base em 100 partes em massa do total de componente (A) e componente (D) descrito posteriormente. Quando o teor de componente (C) é tanto excessivamente pequeno quanto excessivamente grande, um equilíbrio entre dureza e resistência à rotação é deteriorado. <Componente (D)>
Na composição de borracha da presente invenção, um polímero (daqui em diante referido como um “polímero sem grupo funcional específico) tendo nenhum grupo funcional específico como componente (D) constitui o componente de borracha, junto com o polímero de dieno conjugado contendo um grupo funcional específico como componente (A).
Como um polímero sem grupo funcional específico como este, borracha natural, borracha butadieno, borracha de isopreno sintética, borracha estireno-butadieno ou similares podem ser usadas. O teor de tal componente (D) é preferivelmente 40 partes em massa ou menos e mais preferivelmente de 10 a 35 partes em massa, com base em 100 partes em massa do total do componente (A) e componente (D). Quando o teor de componente (D) é excessivamente grande, há uma possibilidade que resistência à rotação seja deteriorada. <Outros Componentes>
Na composição de borracha da presente invenção, outros componentes podem estar contidos além do componente (A) a componente (D) mencionado anteriormente de acordo com a necessidade. Tais outros componentes incluem agentes de reforço, tais como negro de fumo, agentes de amolecimento, tais como óleo, agentes de acoplamento de silano, ceras, antioxidantes, ácido esteárico, óxido de zinco, agentes vulcanizantes ou agentes de reticulação, tais como enxofre, aceleradores de vulcanização e similares. <Composição de borracha> A composição de borracha da presente invenção pode ser preparada amassando os respectivos componentes mencionados anteriormente, por exemplo, usando um amassador, tais como um plastomill, um misturador Banbury, um triturador de rolo ou um misturador interno. Entretanto, é preferível amassar o polímero sem grupo funcional especifico como componente (D), uma parte ou toda da sílica como componente (C) e o composto acilado contendo metal como componente (B) (esta etapa é daqui em diante referida como uma “primeira etapa de amassamento”) e, daí em diante, adicionar o polímero de dieno conjugado contendo um grupo funcional específico como componente (A) ou o polímero de dieno conjugado contendo um grupo funcional específico como componente (A) e o restante da sílica como componente (C) ao material amassado resultante, depois de amassar (esta etapa é daqui em diante referida como uma “segunda etapa de amassamento”). De acordo com um método como este, um equilíbrio entre resiliência ao impacto e resistência à rotação de um pneu obtido é melhorado.
De acordo com a composição de borracha da presente invenção, o polímero de dieno conjugado um contendo grupo funcional específico é contido como o componente de borracha, de maneira tal que o grupo funcional específico no polímero de dieno conjugado contendo um grupo funcional específico se ligue ao grupo silanol em sílica, melhorando assim dispersabilidade da sílica. Além disso, uma vez que o composto acilado contendo metal está contido, os grupos silanol na sílica são condensados entre a sílica, formando assim o agregado de sílica. Como um resultado, sílica é suprimida de ser excessivamente dispersa. Desta forma, o corpo elástico tendo pequena resistência à rotação e, além disso, excelente resiliência ao impacto pode ser obtido. Desta maneira, a composição de borracha da presente invenção é adequada como uma composição de borracha para obter um piso do pneu. <Pneu> O pneu da presente invenção tem o passo obtido da composição de borracha mencionada anteriormente. O pneu é produzido por um método usual usando a composição de borracha mencionada anteriormente. A saber, por exemplo, a composição de borracha (composição de borracha não reticulada) da presente invenção é extrusada de acordo com a forma do pneu a ser moldado (especificamente, a forma do passo) para realizar moldagem em uma máquina de moldagem de pneu por um método usual, produzindo assim um corpo moldado não reticulado para uso do pneu. O passo é produzido, por exemplo, aquecendo e pressurizando este corpo moldado não reticulado para uso do pneu em uma máquina de vulcanização. O passo e outras partes são montadas, pelas quais o pneu desejado é capaz de ser produzido.
Uma vez que o pneu da presente invenção tem um passo obtido da composição de borracha descrita anteriormente, ele tem pequena resistência à rotação e,além disso, excelente resiliência ao impacto.
Exemplos Embora exemplos específicos da presente invenção sejam descritos a seguir, a presente invenção não é limitada a estes exemplos. Nos seguintes exemplos e exemplos comparativos, métodos de medição de vários valores de propriedade física são descritos a seguir. (1) A razão contida (daqui em diante também referida como o “teor de estireno ligado”) das unidades estruturais derivada de um composto vinil aromático (estireno) no polímero de dieno conjugado contendo um grupo funcional específico: Calculado do espectro de RMN 'H, de 500 MHz usando clorofórmio deuterado como um solvente. (2) O teor (daqui em diante também referido como o “teor de ligação de vinila”) das ligações de 1,2-vinila em uma unidade estrutural derivada de um composto de dieno conjugado no polímero de dieno conjugado contendo um grupo funcional específico: Calculado do espectro de RMN 'H, de 500 MHz. (3) Temperatura de transição vítrea (Tg): Medida por calorimetria de varredura diferencial (DSC) de acordo com ASTM D3418. (4) Peso molecular do polímero base envolvido no polímero de dieno conjugado contendo um grupo funcional específico: Medição foi realizada por cromatografia de permeação ao gel (GPC), “HLC-8120GPC” (fabricado por Tosoh Corporation) nas seguintes condições e o peso molecular médio ponderado convertido a poliestireno (Mw) foi determinado a partir do tempo de retenção correspondente à altura do pico máxima de uma curva de GPC obtida. (condições de GPC) Coluna: Nome comercial “GMHHXL” (fabricado por Tosoh Corporation), 2 colunas Temperatura da coluna: 40°C
Fase móvel: Tetraidrofurano Vazão: l,0mL/min Concentração da amostra: 10 mg/20 mL (5) Viscosidade de Mooney: De acordo com JIS K6300, medição foi realizada usando um rotor L nas condições de preaquecimento por 1 minuto, operação do rotor por 4 minutos e uma temperatura de 100°C.
[Síntese de polímero de dieno conjugado contendo um grupo funcional específico] Exemplo de síntese 1: Primeiramente, em um reator de autoclave tendo um volume interno de 5 litros em que a atmosfera foi substituída por nitrogênio, 2,750 g de cicloexano como um solvente, 50 g de tetraidrofurano como um ajustador para ajustar o teor de ligação de vinila e 125 g de estireno e 375 g de 1,3-butadieno a medida em que monômeros foram carregados. Depois de ajustar a temperatura no reator a 10°C, uma solução de cicloexano contendo 5,80 mmol de n-butillítio como um iniciador de polimerização foi adicionado para iniciar a polimerização. A polimerização foi conduzida em condições adiabáticas e a temperatura máxima alcançou 85°C.
Depois de confirmar que a conversão de polimerização alcançou 99 %, a polimerização foi ainda conduzida por 5 minutos do tempo quando a conversão de polimerização alcançou 99 %. Daí em diante, 10 g foram coletados de uma solução de reação obtida, a saber uma solução de polímero contendo um composto de copolímero de um composto de dieno conjugado e um composto vinil aromático, para medição do peso molecular (para medição do peso molecular de um polímero base).
Então, uma solução de cicloexano contendo 4,96 mmol de N,N-bis(trimetilsilil)aminopropilmetildietoxisilano (daqui em diante referido como “composto (1) contendo um grupo funcional específico”) foi adicionada à solução de polímero, seguido pela reação por 15 minutos. Daí em diante, 2 g de 2,6-di-terc-butil-p-cresol foram adicionados a uma solução de polímero obtida e ainda, um tratamento de dessolvação foi realizado retirando o vapor usando água quente ajustada a pH 9 com hidróxido de sódio. Então, um tratamento de secagem foi realizada com um rolo quente controlado a 110°C para obter um polímero de dieno conjugado contendo um grupo funcional específico (daqui em diante referido como “polímero (Al)”). O teor de estireno ligado, teor de ligação de vinila, temperatura de transição vítrea e viscosidade de Mooney do polímero (Al) obtidos e o peso molecular médio ponderai do polímero base são mostrados na seguinte tabela 1.
Exemplo de síntese 2: Um polímero de dieno conjugado contendo um grupo funcional específico (daqui em diante referido como “polímero (A2)”) foi obtido da mesma maneira que no exemplo de síntese 1 com a exceção que 4,96 mmol de 3-(4-trimetilsilil-l-piperazino)propiltrietoxisilano (daqui em diante referido como “composto (2) contendo um grupo funcional específico”) foram usados no lugar do composto (1) contendo um grupo funcional específico. O teor de estireno ligado, teor de ligação de vinila, temperatura de transição vítrea e viscosidade de Mooney do polímero (A2) obtidos e o peso molecular médio ponderai do polímero base são mostrados na seguinte tabela 1.
Exemplo de síntese 3 Um polímero de dieno conjugado contendo um grupo funcional específico (daqui em diante referido como “polímero (A3)”) foi obtido da mesma maneira que no exemplo de síntese 1 com a exceção que 4,96 mmol de [3-(dimetilamino)propiltrietoxisilano (daqui em diante referido como “composto (3) contendo um grupo funcional específico”) foram usados no lugar do composto (1) contendo um grupo funcional específico. O teor de estireno ligado, teor de ligação de vinila, temperatura de transição vítrea e viscosidade de Mooney do polímero (A3) obtidos e o peso molecular médio ponderai do polímero base são mostrados na seguinte tabela 1. Exemplo de síntese 4 (para comparação) Um polímero de dieno conjugado contendo um grupo funcional específico (daqui em diante referido como “polímero (A4)”) foi obtido da mesma maneira que no exemplo de síntese 1 com a exceção que 4,96 mmol de metanol foram usados no lugar do composto (1) contendo um grupo funcional específico. O teor de estireno ligado, teor de ligação de vinila, temperatura de transição vítrea e viscosidade de Mooney do polímero (A4) obtidos e o peso molecular médio ponderai do polímero base são mostrados na seguinte tabela 1.
[Exemplo 1] Usando um plastomill (volume interno: 250 cc) equipado com um controlador de temperatura, uma composição de borracha da presente invenção foi produzido da seguinte maneira.
Uma parte em massa de ferro tris(2-etilexanoato) como componente (B), 84 partes em massa da sílica (fabricado por Tosoh Sílica Corporation, nome do produto: “Nipsil AQ”, tamanho de partícula médio primário: 15 nm) como componente (C), 30 partes em massa de butadieno borracha (fabricado por JSR Corporation, nome do produto: “BR01”) como componente (D), 45 partes em massa de um óleo extensor (fabricado por Sankyo Yuka Kogyo K.K., nome do produto: “SNH46”), 6,7 partes em massa de negro de fumo, 10 partes em massa de um agente de acoplamento de silano (fabricado por Degussa AG, nome do produto: “Si69”), 2,4 partes em massa de ácido esteárico, 1,2 partes em massa de um antioxidante (fabricado por Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., nome do produto: “Nocrac 81 ONA”) e 3,6 partes em massa de óxido de zinco (zinco branco) foram amassados em condições de um número de rotação de 60 rpm e uma taxa de carga de 72 % por 5 minutos (a primeira etapa de amassamento). Daí em diante, 70 partes em massa de polímero (A-l) foram adicionadas como componente (A) ao material amassado resultante, depois de amassamento em condições de um número de rotação de 60 rpm e uma temperatura de 120°C por 5 minutos (a segunda etapa de amassamento).
Então, o material amassado resultante foi resfriado a temperatura ambiente e daí em diante 2,2 partes em massa de um acelerador de vulcanização, “Nocceler CZ” (fabricado por Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.), 1,8 partes em massa de um acelerador de vulcanização, “Nocceler D” (fabricado por Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.) e 1,8 partes em massa de enxofre foram adicionados ao material amassado e amassados em condições de um número de rotação de 60 rpm e uma temperatura de 80°C por 1 minuto para produzir uma composição de borracha. A composição de borracha resultante é tomada como “composição de borracha (1)”. Ainda, a viscosidade de Mooney da composição de borracha (1) é mostrada na seguinte tabela 2.
[Exemplo 2] Uma composição de borracha foi produzida da mesma maneira que no exemplo 1 com a exceção que 70 partes em massa de polímero (A2) foram usadas como componente (A) no lugar do polímero (Al). A composição de borracha resultante é tomada como “composição de borracha (2) ”. Ainda, a viscosidade de Mooney da composição de borracha (2) é mostrada na seguinte tabela 2.
[Exemplo 3] Uma composição de borracha foi produzida da mesma maneira que no exemplo 1 com a exceção que 70 partes em massa de polímero (A3) foram usados como componente (A) no lugar do polímero (Al). A composição de borracha resultante é tomada como “composição de borracha (3) ”. Ainda, a viscosidade de Mooney da composição de borracha (3) é mostrada na seguinte tabela 2.
[Exemplo 4] Uma composição de borracha foi produzida da mesma maneira que no exemplo 1 com a exceção que 1 parte em massa de tris(2-etilexanoato) de bismuto foram usados como componente (B) no lugar de tris(2-etilexanoato) de ferro. A composição de borracha resultante é tomada como “composição de borracha (4)”. Ainda, a viscosidade de Mooney da composição de borracha (4) é mostrada na seguinte tabela 2.
[Exemplo 5] Uma composição de borracha foi produzida da mesma maneira que no exemplo 1 com a exceção que 1 parte em massa de óxido bis(2-etilexanoato) de zircônio foram usados como componente (B) no lugar de tris(2-etilexanoato) de ferro. A composição de borracha resultante é tomada como “composição de borracha (5)”. Ainda, a viscosidade de Mooney da composição de borracha (5) é mostrada na seguinte tabela 2.
[Exemplo comparativo 1] Uma composição de borracha foi produzida da mesma maneira que no exemplo 1 com a exceção que 1 parte de tetraetoxizircônio foi usado no lugar de tris(2-etilexanoato) de ferro. A composição de borracha resultante é tomada como “composição de borracha (6)”. Ainda, a viscosidade de Mooney da composição de borracha (6) é mostrada na seguinte tabela 2. [Exemplo comparativo 2] Uma composição de borracha foi produzida da mesma maneira que no exemplo 1 com a exceção que 1 parte de tri-n-propoxialumínio foi usada no lugar de tris(2-etilexanoato) de ferro. A composição de borracha resultante é tomada como “composição de borracha (7)”. Ainda, a viscosidade de Mooney da composição de borracha (7) é mostrada na seguinte tabela 2.
[Exemplo comparativo 3] Uma composição de borracha foi produzida da mesma maneira que no exemplo 1 com a exceção que 1 parte de tetraquis(2-etilexoxi)titânio foi usada no lugar de tris(2-etilexanoato) de ferro. A composição de borracha resultante é tomada como “composição de borracha (8)”. Ainda, a viscosidade de Mooney da composição de borracha (8) é mostrada na seguinte tabela 2. [Exemplo comparativo 4] Uma composição de borracha foi produzida da mesma maneira que no exemplo 1 com a exceção que 70 partes em massa de polímero (A4) foram usadas como componente (A) no lugar do polímero (Al). A composição de borracha resultante é tomada como “composição de borracha (9)”. Ainda, a viscosidade de Mooney da composição de borracha (9) é mostrada na seguinte tabela 2.
[Exemplo comparativo 5] Uma composição de borracha foi produzida da mesma maneira que no exemplo 1 com a exceção que tris(2-etilexanoato) de ferro não foi usado. A composição de borracha resultante é tomada como “composição de borracha (10)”. Ainda, a viscosidade de Mooney da composição de borracha (10) é mostrada na seguinte tabela 2. (Avaliação da composição de borracha) Depois da moldagem da composição de borracha (1) na composição de borracha (10) elas foram vulcanizadas em condições de 160°C usando uma prensa de vulcanização para preparar corpos elásticos de borracha. Para estes corpos elásticos de borracha, as seguintes avaliações de características foram realizadas. Os resultados destes são mostrados na seguinte tabela 2. (1) Resiliência ao impacto: Usando um teste de resiliência ao impacto tipo tripso (fabricado por Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.), medição foi feita em condições de 50°C e o índice no tempo quando o valor do corpo elástico de borracha de acordo com o exemplo comparativo 5 foi tomado como 100 foi determinado. O valor maior deste índice apresenta a resiliência ao impacto maior e melhor. (2) Resistência à derrapagem a úmido (0°C tan δ): Usando um espectrômetro dinâmico (fabricado por US Rheometric Inc.), medição foi realizada em condições de um distorção dinâmica de tração de 0,14 %, uma velocidade angular de 100 radianos por segundo e uma temperatura de 0°C e o índice no tempo quando o valor do corpo elástico de borracha de acordo com o exemplo comparativo 5 foi tomado como 100 foi determinado. O valor maior deste índice mostra a resistência à derrapagem a úmido maior e melhor. (3) Propriedade de perda da histerese baixa (70°C tan δ): Usando um espectrômetro dinâmico (fabricado por US
Rheometric Inc.) medição foi realizada em condições de um distorção dinâmica de tração de 0,7 %, uma velocidade angular de 100 radianos por segundo e uma temperatura de 70°C e o índice no tempo quando o valor do corpo elástico de borracha de acordo com o exemplo comparativo 5 foi tomado como 100 foi determinado. O valor maior deste índice mostra a propriedade maior e melhor de perda da histerese baixa.
Conforme evidente a partir dos resultados da tabela 2, confirmou-se que os corpos elásticos de borracha tendo pequena resistência à rotação e, além disso, excelente resiliência ao impacto são obtidas de acordo com as composições de borracha dos exemplos 1 a 5.
REIVINDICAÇÕES

Claims (7)

1. Método para produzir uma composição de borracha, caracterizado pelo fato de que compreende amassar um componente de borracha compreendendo um polímero de dieno conjugado tendo um grupo funcional ligável a sílica, um composto acilado contendo metal e sílica, em que um polímero que não tem nenhum grupo funcional ligável a sílica é amassado como um componente de borracha a não ser o polímero de dieno conjugado, junto com o polímero de dieno conjugado tendo um grupo funcional ligável a sílica, o composto acilado contendo metal e a sílica, e em que o polímero que não tem nenhum grupo funcional ligável a sílica, uma parte ou toda sílica usada e o composto acilado contendo metal são amassados e, daí em diante, o polímero de dieno conjugado que tem um grupo funcional ligável a sílica é adicionado a ela, depois de amassamento.
2. Método para produzir uma composição de borracha de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o grupo funcional ligável a sílica no polímero de dieno conjugado é pelo menos um grupo selecionado do grupo que consiste em um grupo hidrocarbiloxisilila, um grupo amino primário, um grupo amino secundário, um grupo amino terciário, um grupo tiol, um grupo epóxi, um grupo tioepóxi, um grupo oxetano, um grupo hidrocarbiltio e um grupo que pode formar um ônio com um agente que forma ônio.
3. Método para produzir uma composição de borracha de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o composto acilado contendo metal é um composto representado pela seguinte fórmula (1) ou a seguinte fórmula (2): Fórmula (1): M1-(OCOR1)n (Na fórmula (1), M1 representa um átomo de metal divalente a tetravalente, R1 representa um grupo hidrocarboneto tendo 1 a 20 átomos de carbono e n é um número inteiro de 2 a 4), Fórmula (2): O=M2-(OCOR2)2 (Na fórmula (2), M2 representa um átomo de metal tetravalente e R2 representa um grupo hidrocarboneto tendo 1 a 20 átomos de carbono).
4. Composição de borracha, caracterizada pelo fato de ser obtida amassando um componente de borracha, que compreende um polímero de dieno conjugado tendo um grupo funcional ligável a sílica, um composto acilado contendo metal e sílica, em que a composição de borracha é obtida amassando um polímero que não tem nenhum grupo funcional ligável a sílica, como um componente de borracha a não ser o polímero de dieno conjugado, uma parte ou toda sílica usada e o composto acilado contendo metal e, daí em diante, adicionado a ela o polímero de dieno conjugado tendo um grupo funcional ligável a sílica, seguido pelo amassamento.
5. Composição de borracha de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o grupo funcional ligável a sílica no polímero de dieno conjugado é pelo menos um grupo selecionado do grupo que consiste em um grupo hidrocarbiloxisilila, um grupo amino primário, um grupo amino secundário, um grupo amino terciário, um grupo tiol, um grupo epóxi, um grupo tioepóxi, um grupo oxetano, um grupo hidrocarbiltio e um grupo que pode formar um ônio com um agente que forma ônio.
6. Composição de borracha de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizada pelo fato de que o composto acilado contendo metal é um composto representado pela seguinte fórmula (1) ou a seguinte fórmula (2): Fórmula (1): M1-(OCOR1)n (Na fórmula (1), M1 representa um átomo de metal divalente a tetravalente, R1 representa um grupo hidrocarboneto tendo 1 a 20 átomos de carbono e n é um número inteiro de 2 a 4), Fórmula (2): O=M2-(OCOR2)2 (Na fórmula (2), M2 representa um átomo de metal tetravalente e R2 representa um grupo hidrocarboneto tendo 1 a 20 átomos de carbono).
7. Pneu, caracterizado pelo fato de que compreende um passo obtido da composição de borracha como definida em qualquer uma das reivindicações 4 a 6
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