BR112014007430B1

BR112014007430B1 - composição de borracha e pneu

Info

Publication number: BR112014007430B1
Application number: BR112014007430-5A
Authority: BR
Inventors: Shigenao Kuwahara; Kei Hirata; Daisuke Koda
Original assignee: Kuraray Co., Ltd.; Amyris, Inc
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2020-07-28
Also published as: CN103748159A; US20140155536A1; EP2762524A1; US8785542B2; RU2611511C2; TWI441867B; EP2762524B1; CA2837547C; CA2837547A1; CN103748159B; JPWO2013047348A1; RU2014112226A; IN2014CN02316A; KR20130143142A; JP5314812B1; WO2013047348A1; EP2762524A4; KR101414302B1; BR112014007430A2; CN105646956B

Abstract

COMPOSIÇÃO DE BORRACHA E PNEU. A presente invenção refere-se a uma composição de borracha incluindo (A) pelo menos um componente de borracha selecionado do grupo consistindo em uma borracha sintética e uma borracha natural; (b) um polímero de farneseno tendo um peso molecular ponderai médio de não menos do que 2.000 e menos do que 25.000; e (C) negro de fumo.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a uma composição de borracha contendo um componente de borracha e polifarneseno e um pneu usando a composição de borracha.

TÉCNICA ANTECEDENTE

[002] Pneus são requeridos a ter não apenas uma boa estabilidade de direção em uma superfície de estrada seca (desempenho de aderência a piso seco) e uma boa estabilidade de direção em uma superfície de estrada molhada (desempenho de aderência a piso molhado), mas também um desempenho em baixa temperatura tal como estabilidade de direção sob condições de baixa temperatura ou em uma superfície de estrada coberta por neve (desempenho de aderência a gelo), isto é, é necessário que os pneus tenham uma estabilidade de movimento com um nível alto sob condições ambientais extensivas.

[003] Em geral, a fim de aprimorar o desempenho de aderência a gelo de uma composição de borracha para pneus, é eficaz aumentar a área de contato entre a composição de borracha e gelo -neve. Por esta razão, é necessário que a composição de borracha exiba uma excelente flexibilidade em condições de baixa temperatura. A fim de fornecer uma boa flexibilidade à composição de borracha, é geralmente conhecido o método de redução da quantidade de negro de fumo composto na composição de borracha ou o método de ajuste do tamanho de partícula do negro de fumo composto na faixa de a partir de cerca de 100 a cerca de 200 nm. Nesses métodos convencionais, as composições de borracha podem ser aperfeiçoadas em desempenho de aderência a gelo através do fornecimento de uma flexibilidade às mesmas, isto é, através da redução do módulo elástico das mesmas em condições de baixa temperatura. No entanto, por outro lado, esses métodos tendem a sofrer de tal problema que as composições de borracha são deterioradas em desempenho de aderência a piso seco devido à histerese ou redução em módulo elástico em uma faixa de temperatura comum. Por outro lado, a fim de aprimorar o desempenho de aderência a piso seco, é conhecido o método de uso de uma borracha tendo uma temperatura de transição vítrea (Tg) alta, por exemplo, uma borracha de estireno-butadieno nas composições de borracha, ou o método de composição de uma grande quantidade de negro de fumo tendo um tamanho de partícula médio de a partir de cerca de 5 a cerca de 100 nm nas composições de borracha. No entanto, nesses métodos, tende a ocorrer um problema que as composições de borracha são deterioradas em processabilidade quando da produção devido a um aumento em sua viscosidade bem como em flexibilidade sob condições de baixa temperatura, isto é, as composições de borracha são deterioradas no desempenho de aderência a gelo devido a aumento em seu módulo elástico.

[004] Desta maneira, a processabilidade quando da produção e desempenho de aderência a gelo das composições de borracha para pneus têm uma relação contraditória com o seu desempenho de aderência a piso seco, e é então considerado que as composições de borracha sejam dificilmente aperfeiçoadas em ambas as propriedades de uma maneira bem equilibrada.

[005] No Documento de Patente 1, como uma composição de borracha que pode ser aperfeiçoada nessas propriedades de uma maneira bem equilibrada, é descrita a composição de borracha para bandas de rodagem que é composta com um polímero líquido tal como polibutadieno líquido.

[006] Entretanto, os Documentos de Patente 2 e 3 descrevem o polímero obtido através da polimerização de p-farneseno, mas falham em ter um estudo suficiente sobre suas aplicações práticas.

LISTA DE CITAÇÃO LITERATURA DE PATENTE

[007] Documento de Patente 1: JP 07-053784A

[008] Documento de Patente 2: WO 2010/027463A

[009] Documento de Patente 3: WO 2010/027464a

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO

[0010] A composição de borracha para bandas de rodagem conforme descrito no Documento de Patente 1 é aperfeiçoada em desempenho de aderência a gelo e desempenho de aderência a piso seco de uma maneira bem equilibrada. No entanto, o aperfeiçoamento é ainda insuficiente, e desta maneira há ainda uma forte demanda quanto a composições de borracha que sejam aperfeiçoadas adicionalmente nessas propriedades.

[0011] A presente invenção foi realizada em vista dos problemas convencionais acima. Um objetivo da presente invenção é prover uma composição de borracha que seja capaz de satisfazer todos de pro-cessabilidade quando da produção, desempenho de aderência a gelo e desempenho de aderência a piso seco em um nível alto e um pneu obtido usando a composição de borracha.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[0012] Como um resultado de pesquisas extensivas e intensivas, os presentes inventores constataram que quando usando um polímero de dieno conjugado tendo uma estrutura específica, a composição de borracha resultante pode ser aperfeiçoada em todos de processabili-dade quando da produção, desempenho de aderência a gelo e desempenho de aderência a piso seco. A presente invenção foi realizada com base na constatação acima.

[0013] Isto é, a presente invenção refere-se aos aspectos que seguem: [1] uma composição de borracha incluindo (A) pelo menos um componente de borracha selecionado do grupo consistindo em uma borracha sintética e uma borracha natural; (B) um polímero de farneseno tendo um peso molecular ponderai médio de não menos do que 2.000 e menos do que 25.000; e (C) negro de fumo, e [2] um pneu incluindo pelo menos parcialmente a composição de borracha acima.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[0014] De acordo com a presente invenção, é provida uma composição de borracha que é capaz de satisfazer todos de processabili-dade quando da produção, desempenho de aderência a gelo e desempenho de aderência a piso seco em um nível alto e um pneu obtido usando a composição de borracha.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES [Composição de Borracha]

[0015] A composição de borracha da presente invenção inclui (A) pelo menos um componente de borracha selecionado do grupo consistindo em uma borracha sintética e uma borracha natural; (B) um polímero de farneseno tendo um peso molecular ponderai médio de não menos do que 2.000 e menos do que 25.000; e (C) negro de fumo.

<Componente de borracha (A)> a. Borracha Sintética

[0016] Exemplos da borracha sintética usada aqui incluem uma borracha de estireno-butadieno (daqui em diante ocasionalmente referida apenas como "SBR"), uma borracha de isopreno, uma borracha de butadieno, uma borracha de butila, uma borracha de butila haloge-nada, uma borracha de etileno propileno dieno, uma borracha de copolimero de butadieno acrilonitrila e uma borracha de cloropreno. Dentre essas borrachas sintéticas, preferidas são SBR, uma borracha de isopreno e uma borracha de butadieno. Essas borrachas sintéticas podem ser usadas sozinhas ou em combinação de quaisquer duas ou mais das mesmas.

(SBR (A-D)

[0017] Como SBR (A-1) podem ser usadas aquelas geralmente usadas nas aplicações de pneus. Mais especificamente, a SBR (A-1) tem preferivelmente um teor de estireno de a partir de 0,1 a 70% em massa e mais preferivelmente de a partir de 5 a 50% em massa.

[0018] Também, a SBR (A-1) tem preferivelmente um teor de vinila de a partir de 0,1 a 60% em massa e mais preferivelmente de a partir de 0,1 a 55% em massa.

[0019] O peso molecular ponderai médio (Mw) da SBR (A-1) é preferivelmente de a partir de 100.000 a 2.500.000, mais preferivelmente de a partir de 150.000 a 2.000.000 e ainda mais preferivelmente de a partir de 200.000 a 1.500.000. Quando o peso molecular ponderai médio da SBR (A-1) se encaixa na faixa especificada acima, a composição de borracha resultante pode ser aprimorada em ambas processabilidade e resistência mecânica.

[0020] Entretanto, no presente pedido, o peso molecular ponderai médio é o valor medido através do método descrito abaixo nos Exemplos.

[0021] A temperatura de transição vítrea (Tg) da SBR usada na presente invenção conforme medido através de análise térmica diferencial é preferivelmente de a partir de -95^ a 00 C e mais preferivelmente de a partir de -95^ a -S'C. Quando ajustando a Tg da SBR para a faixa especificada acima, é possível suprimir aumento em viscosi-dade da SBR e aprimorar a propriedade de manuseamento da mesma.

«Método para Produção de SBR (A-1)»

[0022] A SBR (A-1) útil na presente invenção pode ser produzida através de copolimerização de estireno e butadiene. O método de produção da SBR não é particularmente limitado, e a SBR pode ser pro-duzida através de qualquer um de um método de polimerização em emulsão, um método de polimerização em solução, um método de polimerização em fase de vapor e um método de polimerização em massa. Dentre esses métodos de polimerização, especialmente preferidos são um método de polimerização em emulsão e um método de polimerização em solução.

Borracha de Estireno-Butadieno Polimerizada em Emulsão (E-SBR)

[0023] E-SBR (Emulsion-Polymerized Styrene-Butadiene Rubber) pode ser produzida através de qualquer método de polimerização em emulsão comum. Por exemplo, uma quantidade predeterminada de um monômero de estireno e uma quantidade predeterminada de um mo-nômero de butadieno são emulsificadas e dispersas na presença de um agente de emulsificação e então submetidas à polimerização em emulsão usando um iniciador de polimerização radical.

[0024] Como o agente emulsificante, pode ser usado um sal de ácido graxo de cadeia longa tendo 10 ou mais átomos de carbono ou um sal de ácido rosínico. Exemplos específicos do agente emulsificante incluem sais de potássio e sais de sódio de ácidos graxos tais como ácido cáprico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido olei-co e ácido esteárico.

[0025] Como um dispersante para a polimerização em emulsão acima, água pode ser geralmente usada. O dispersante pode também conter um solvente orgânico solúvel em água tais como metanol e eta-nol a menos que o uso de tal solvente orgânico cause qualquer influência adversa sobre a estabilidade da polimerização.

[0026] Exemplos do iniciador de polimerização radical incluem persulfates tais como persulfato de amónio e persulfato de potássio, peróxidos orgânicos e peróxido de hidrogênio.

[0027] A fim de ajustar adequadamente o peso molecular da E-SBR obtida, pode ser usado um agente de transferência de cadeia. Exemplos do agente de transferência de cadeia incluem mercaptanos tais como t-dodecil mercaptano e n-dodecil mercaptano; e tetracloreto de carbono, ácido tioglicólico, diterpeno, terpinoleno, y-terpineno e um dímero de a-metil estireno.

[0028] A temperatura usada quando da polimerização em emulsão pode ser apropriadamente determinada de acordo com o tipo de iniciador de polimerização radical usado nela é geralmente preferivelmente de a partir de 0 a WO'C e mais preferivelmente de a partir de 0 a 6CTC. O método de polimerização pode ser ou um método de polimerização contínua ou um método de polimerização em batelada. A reação de polimerização pode ser parada através da adição de um agente de terminação ao sistema de reação.

[0029] Exemplos do agente de terminação incluem compostos a-mina tais como isopropil hidroxil amina, dietil hidroxil amina e hidroxil amina; compostos à base de quinona tais como hidroquinona e ben-zoquinona; e nitrito de sódio.

[0030] Após término da reação de polimerização, um antioxidante pode ser adicionado, se necessário. Ainda, após o término da reação de polimerização, monômeros não reagidos podem ser removidos do látex resultante, se necessário. Em seguida, o polímero obtido é agregado através da adição de um sal tais como cloreto de sódio, cloreto de cálcio e cloreto de potássio como um coagulante a ele e, se necessário, enquanto ajustando o valor de pH do sistema de coagulação a-través da adição de um ácido tais como ácido nítrico e ácido sulfúrico a ele, e então o solvente de dispersão é separado da solução de reação para recuperar o polímero como um fragmento. O fragmento então recuperado é lavado com água e desidratado e então seco usando um secador de banda ou similar para obter E-SBR. Entretanto, quando da coagulação do polímero, o látex pode ser previamente misturado com um óleo extensor na forma de uma dispersão emulsificada para recu-perar o polímero na forma de uma borracha estendida com óleo. (ii) Borracha de Estireno-Butadieno Polimerizada em Solução (S-SBR)

[0031] S-SBR (Solution-Polymerized Styrene-Butadiene Rubber) pode ser produzida através de um método de polimerização em solução comum. Por exemplo, estireno e butadieno são polimerizados em um solvente usando um metal ativo polimerizável com ânion, se necessário, na presença de um composto polar.

[0032] Exemplos do solvente incluem hidrocarbonetos alifáticos tais como n-butano, n-pentano, isopentano, n-hexano, n-heptano e i-sooctano; hidrocarbonetos alicíclicos tais como ciclopentano, cicloexa-no e metil ciclopentano; e hidrocarbonetos aromáticos tais como benzene e tolueno. Esses solventes podem ser geralmente usados em uma tal faixa de modo que um monômero é dissolvido neles em uma concentração de a partir de 1 a 50% em massa.

[0033] Exemplos do metal ativo polimerizável com ânion incluem metais alcalinos tais como lítio, sódio e potássio; metais alcalino-terrosos tais como berílio, magnésio, cálcio, estrôncio e bário; e metais terrosos raros à base de lantanoide tais como lântano e neodímio. Dentre esses metais ativos, preferidos são metais alcalinos e metais alcalino-terrosos, e mais preferidos são metais alcalinos. Os metais alcalinos são mais preferivelmente usados na forma de um composto de metal alcalino orgânico.

[0034] Exemplos específicos do composto de metal alcalino orgânico incluem compostos de monolítio orgânicos tais como n-butil lítio, sec-butil lítio, terc-butil lítio, hexil lítio, fenil lítio e estilbeno lítio; compostos de lítio orgânicos polifuncionais tais como dilitiometano; 1,4-dilitiobutano, 1,4-dilitio-2-etil cicloexano e 1,3,5-trilitiotiobenzeno; e naf-taleno de sódio e naftaleno de potássio. Dentre esses compostos de metal alcalino orgânicos, preferidos são compostos de lítio orgânicos, e mais preferidos são compostos de monolítio orgânicos. A quantidade de composto de metal alcalino orgânico usado pode ser apropriadamente determinada de acordo com um peso molecular de S-SBR conforme requerido.

[0035] O composto de metal alcalino orgânico pode ser usado na forma de uma amida de metal alcalino orgânico ao permitir que uma amina secundária tal como dibutil amina, diexil amina e dibenzil amina reaja com ele.

[0036] O composto polar usado na polimerização em solução não é particularmente limitado contanto que o composto não cause desativação da reação e possa ser geralmente usado para controle de uma microestrutura das porções butadieno e distribuição de estireno em uma cadeia de copolimero da mesma. Exemplos do composto polar incluem compostos de éter tais como dibutil éter, tetraidrofurano e etileno glicol dietil éter; aminas terciárias tais como tetrametil etilenodia-mina e trimetilamina; e alcóxidos de metal alcalino e compostos fosfi-na.

[0037] A temperatura usada na reação de polimerização acima é geralmente de a partir de -80 a 150*C, preferivelme nte de a partir de 0 a 100*0 e mais preferivelmente de a partir de 30 a 90*0. O método de polimerização pode ser ou um método em batelada ou um método contínuo. Também, a fim de aperfeiçoar a capacidade de copolimeri-zação aleatória entre estireno e butadieno, o estireno e o butadieno são preferivelmente fornecidos a uma solução de reação de uma maneira contínua ou intermitente de maneira que uma razão compositional entre o estireno e o butadieno no sistema de polimerização se encaixe em uma faixa específica.

[0038] A reação de polimerização pode ser parada através da adição de um álcool tais como metanol e isopropanol como um agente de terminação ao sistema de reação. Ainda, antes da adição do agente de terminação, pode ser adicionado um agente de acoplamento tais como tetracloreto de estanho, tetraclorossilano, tetrametoxissilano, tetraglicidil-1,3-bisaminometil cicloexano e 2,4-tolileno diisocianato que são capazes de reagir com uma extremidade ativa da cadeia de polímero e um agente de modificação de extremidade de cadeia tal como 4,4'-bis(dietilamino)benzofenona e N-vinil pirrolidona. A solução de reação de polimerização obtida após término da reação de polimerização pode ser diretamente submetida à secagem ou remoção de vapor para remover o solvente da mesma, desta maneira recuperando a S-SBR conforme o objetivo. Entretanto, antes da remoção do solvente, a solução de reação de polimerização pode ser previamente misturada com um óleo extensor para recuperar a S-SBR na forma de uma borracha estendida com óleo.

[Borracha de Estireno-Butadieno Modificada (SBR Modificada)]

[0039] Na presente invenção, pode ser também usada uma SBR modificada produzida através da introdução de um grupo funcional em SBR. Exemplos do grupo funcional a ser introduzido incluem um grupo amino, um grupo alcoxisilila, um grupo hidroxila, um grupo epóxi e um grupo carboxila.

[0040] Na SBR modificada, o sítio do polímero no qual o grupo funcional é introduzido pode ser ou uma extremidade de cadeia ou uma cadeia lateral do polímero.

(Borracha de Isopreno (A-2))

[0041] A borracha de isopreno pode ser uma borracha de isopreno comercialmente disponível que pode ser obtida através de polimerização usando um catalisador baseado em Ziegler tais como catalisadores baseados em tetra-haleto de titânio-trialquil alumínio, catalisadores à base de cloreto de dietil alumínio-cobalto, catalisadores à base de trialquil alumínio-trifluoreto de boro-níquel e catalisadores à base de cloreto de dietil alumínio-níquel; um catalisador de metal terroso-raro baseado em lantanoide tais como catalisadores à base de trietil alumí-nio-sal de neodímio de ácido orgânico-ácido Lewis; e um composto de metal alcalino orgânico conforme usado similarmente para produção da S-SBR. Dentre essas borrachas de isopreno, preferidas são borrachas de isopreno obtidas através de polimerização usando o catalisador baseado em Ziegler por causa de um teor de isômero cisalto do mesmo. Ainda, podem ser também usadas aquelas borrachas de isopreno tendo um teor de isômero cis ultra-alto que são produzidas u-sando o catalisador de metal terroso-raro baseado em lantanoide.

[0042] A borracha de isopreno tem um teor de vinila de 50% em massa ou menos, preferivelmente 40% em massa ou menos e mais preferivelmente 30% em massa ou menos. Quando o teor de vinila da borracha de isopreno é maior do que 50% em massa, a composição de borracha resultante tende a ser deteriorada em desempenho de resistência a rolamento. O limite inferior do teor de vinila da borracha de isopreno não é particularmente limitado. A temperatura de transição vítrea da borracha de isopreno pode variar dependendo do seu teor de vinila, e é preferivelmente -20cC ou menor e mais preferivelmente -SO'C ou menor.

[0043] O peso molecular ponderai médio da borracha de isopreno é preferivelmente de a partir de 90.000 a 2.000.000 e mais preferivelmente de a partir de 150.000 a 1.500.000. Quando o peso molecular ponderai médio da borracha de isopreno se encaixa na faixa especificada acima, a composição de borracha resultante pode exibir boa processabilidade e boa resistência mecânica.

[0044] A borracha de isopreno pode ter parcialmente uma estrutura ramificada ou pode conter parcialmente um grupo funcional polar usando um agente de modificação do tipo polifuncional, por exemplo, um agente de modificação tal como tetracloreto de estanho, tetracloreto de silício, um alcoxissilano contendo um grupo epóxi em uma molé-cuia do mesmo e um alcoxissilano contendo grupo amino.

(Borracha de Butadieno (A-30)

[0045] A borracha de butadieno pode ser uma borracha de butadieno comercialmente disponível que pode ser obtida através de polimerização usando um catalisador baseado em Ziegler tais como catalisadores baseados em tetra-haleto de titânio-trialquil alumínio, catalisadores baseados em cloreto de dietil alumínio-cobalto, catalisadores baseados em trialquil alumínio-trifluoreto de boro-níquel e catalisadores baseados em cloreto de dietil alumínio-níquel; um catalisador de metal terroso-raro baseado em lantanoide tais como catalisadores baseados em trietil alumínio-sal de neodímio de ácido orgânico-ácido Lewis; e um composto de metal alcalino orgânico conforme usado similarmente para produção da S-SBR. Dentre essas borrachas de butadieno, preferidas são borrachas de butadieno obtidas através de polimerização usando o catalisador baseado em Ziegler devido a um teor de isômero cisalto do mesmo. Ainda, podem ser também usadas aquelas borrachas de butadieno tendo um teor de isômero cisultra-alto que são produzidas usando o catalisador de metal terroso-raro baseado em lantanoide. A borracha de butadieno tem um teor de vinila de 50% em massa ou menos, preferivelmente 40% em massa ou menos e mais preferivelmente 30% em massa ou menos. Quando o teor de vinila da borracha de butadieno é mais do que 50% em massa, a composição de borracha resultante tende a ser deteriorada em desempenho de resistência a rolamento. O limite inferior do teor de vinila da borracha de butadieno não é particularmente limitado. A temperatura de transição vítrea da borracha de butadieno pode variar dependendo do seu teor de vinila, e é preferivelmente -40^ ou menos e mais preferivelmente -õOQ ou menos.

[0046] O peso molecular ponderai médio da borracha de butadieno é preferivelmente de a partir de 90.000 a 2.000.000 e mais preferível-mente de a partir de 150.000 a 1.500.000. Quando o peso molecular ponderai médio da borracha de butadieno se encaixa na faixa especificada acima, a composição de borracha resultante pode exibir boa pro-cessabilidade e boa resistência mecânica.

[0047] A borracha de butadieno pode ter parcialmente uma estrutura ramificada ou pode conter parcialmente um grupo funcional polar usando um agente de modificação do tipo polifuncional, por exemplo, um agente de modificação tal como tetracloreto de estanho, tetracloreto de silício, um alcoxissilano contendo um grupo epóxi em uma molécula do mesmo e um alcoxissilano contendo grupo amino.

[0048] Como o componente de borracha outro que não SBR, a borracha de isopreno e a borracha de butadieno, podem ser usadas uma ou mais borrachas selecionadas do grupo consistindo em uma borracha de butila; uma borracha de butila halogenada; uma borracha de etileno-propileno; uma borracha de copolimero de butadieno-acrilonitrila e uma borracha de cloropreno. O método de produção dessas borrachas não é particularmente limitado, e quaisquer borrachas comercialmente disponíveis adequadas podem ser também usadas na presente invenção.

[0049] Na presente invenção, quando usando pelo menos uma da SBR, da borracha de isopreno, da borracha de butadieno, da outra borracha sintética e da borracha natural em combinação com o polímero (B) de farneseno mencionado abaixo, é possível melhorar a pro-cessabilidade da composição de borracha resultante, a dispersibilida-de do negro de fumo nela e desempenho de resistência a rolamento da mesma.

[0050] Quando usando uma mistura de dois ou mais tipos de borrachas sintéticas, a combinação das borrachas sintéticas pode ser opcionalmente selecionada a menos que os efeitos da presente invenção sejam afetados de modo adverso. Também, várias propriedades da composição de borracha resultante tais como desempenho de resistência a rolamento e resistência a desgaste podem ser apropriadamente controladas através da seleção de uma combinação adequada das borrachas sintéticas.

(2) Borracha Natural

[0051] Exemplos da borracha natural incluem TSR tais como SMR, SIR e STR; borrachas naturais geralmente usadas nas indústrias de pneu, tal como RSS; borrachas naturais de alta pureza; e borrachas naturais modificadas tais como borrachas naturais epoxidadas, borrachas naturais hidroxiladas, borrachas naturais hidrogenadas e borrachas naturais enxertadas. Dentre essas borrachas naturais, SMR20, STR20 e RSS#3 são preferidas a partir dos pontos de vista de uma variação menor em qualidade e boa disponibilidade. Essas borrachas naturais podem ser usadas sozinhas ou em combinação de quaisquer duas ou mais das mesmas.

[0052] O componente de borracha (A) inclui pelo menos uma borracha selecionada do grupo consistindo em uma borracha sintética e uma borracha natural. Quando usando ambas a borracha sintética e a borracha natural, a razão de composição entre a borracha sintética e a borracha natural pode ser opcionalmente determinada.

<Polímero (B) de Farneseno>

[0053] A composição de borracha da presente invenção contém um polímero (B) de farneseno tendo um peso molecular ponderai médio de não menos do que 2.000 e menos do que 25.000 (daqui em diante apenas referido com "polímero (B)").

[0054] O polímero de farneseno usado na presente invenção pode ser ou um polímero de a-farneseno ou um polímero de p-farneseno representado pela fórmula (I) que segue. A partir do ponto de vista de facilidade de produção do polímero, preferido é o polímero de p-farneseno.

[0055] Entretanto, no presente pedido, o polímero (B) de farnese-no significa um polímero contendo uma unidade constitucional derivada de farneseno em uma quantidade de preferivelmente 90% em massa ou mais, mais preferivelmente 95% em massa ou mais, ainda mais preferivelmente 98% em massa ou mais, ainda mais preferivelmente 99% em massa ou mais e, sobretudo preferivelmente 100% em massa. O polímero de farneseno pode também conter uma unidade constitucional derivada dos outros monômeros tais como butadieno e iso-preno.

[0056] Quando o peso molecular ponderai médio do polímero (B) é menos do que 2.000, o pneu resultante tende a ser deteriorado em resistência mecânica, e o polímero (B) tende a ser drenado da composição de borracha, resultando em estabilidade pobre da qualidade da composição de borracha. Por outro lado, quando o peso molecular ponderai médio do polímero (B) é 25.000 ou mais, a composição de borracha resultante tende a ser deteriorada em desempenho de ade-rência a piso seco.

[0057] Por exemplo, o peso molecular ponderai médio do polímero (B) é preferivelmente 2.100 ou mais, mais preferivelmente 2.500 ou mais e ainda mais preferivelmente 3.000 ou mais e também é preferivelmente 20.000 ou menos, mais preferivelmente 18.000 ou menos e ainda mais preferivelmente 15.000 ou menos.

[0058] Mais especificamente, o peso molecular ponderai médio do polímero (B) é preferivelmente de a partir de 2.000 a 20.000 e mais preferivelmente de a partir de 2.000 a 15.000. Entretanto, o peso molecular ponderai médio do polímero (B) conforme usado no presente pedido é o valor medido através do método descrito abaixo nos Exem-pios.

[0059] A viscosidade de fusão (conforme medido a 38^) do polímero (B) é de preferência de a partir de 0,1 a 3,5 Pa’s, mais preferivelmente de a partir de 0,1 a 2 Pa’s e ainda mais preferivelmente de a partir de 0,1 a 1,5 Pa’s. Quando a viscosidade de fusão do polímero se encaixa na faixa especificada acima, o pneu obtido usando a composição de borracha da presente invenção pode ser aperfeiçoado em desempenho de aderência a gelo e desempenho de aderência a piso seco, e ainda a composição de borracha resultante pode ser facilmente amassada e pode ser aperfeiçoada em processabilidade. Entretanto, no presente pedido, a viscosidade de fusão do polímero (B) é o valor medido através do método descrito abaixo nos Exemplos.

[0060] A distribuição de peso molecular (Mw/Mn) do polímero (B) é preferivelmente de a partir de 1,0 a 2,0, mais preferivelmente de a partir de 1,0 a 1,5 e ainda mais preferivelmente de a partir de 1,0 a 1,3. Quando a distribuição de peso molecular (Mw/Mn) do polímero (B) se encaixa na faixa especificada acima, o polímero resultante pode exibir adequadamente uma variação menor na sua viscosidade.

[0061] Na presente invenção, o polímero (B) é preferivelmente composto em uma quantidade de a partir de 0,1 a 100 partes em massa, mais preferivelmente de a partir de 0,5 a 30 partes em massa, ainda mais preferivelmente de a partir de 1 a 20 partes em massa e ainda mais preferivelmente de a partir de 3 a 15 partes em massa com base em 100 partes em massa do componente de borracha (A). Quando a quantidade do polímero (B) composto se encaixa na faixa especificada acima, a composição de borracha resultante pode ser aperfeiçoada em ambos o desempenho de aderência a gelo e desempenho de aderência a piso seco.

[0062] O polímero (B) pode ser produzido através dos métodos descritos no WO 2010/027463A e no WO 2010/027464A ou similar. Dentre esses métodos, preferidos são um método de polimerização em emulsão e um método de polimerização em solução, e mais preferido é um método de polimerização em solução.

(Método de Polimerização em Emulsão)

[0063] O método de polimerização em emulsão para produção do polímero (B) pode ser qualquer método convencionalmente conhecido adequado. Por exemplo, uma quantidade predeterminada de um mo-nômero de farneseno é emulsificada e dispersa na presença de um agente de emulsificação, e então a emulsão resultante é submetida à polimerização em emulsão usando um iniciador de polimerização radical.

[0064] Como o agente emulsificante pode ser usado, por exemplo, um sal de ácido graxo de cadeia longa tendo 10 ou mais átomos de carbono ou um sal de ácido rosínico. Exemplos específicos do agente emulsificante incluem sais de potássio e sais de sódio de ácido graxos tais como ácido cáprico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido oleico e ácido esteárico.

[0065] Como o dispersante para a polimerização em emulsão á-gua pode ser geralmente usada e o dispersante pode também conter um solvente orgânico solúvel em água tais como metanol e etanol a menos que o uso de tal solvente orgânico dê origem a qualquer influência adversa sobre a estabilidade da polimerização.

[0066] Exemplos do iniciador de polimerização radical incluem persulfatos tais como persulfato de amónio e persulfato de potássio; e peróxidos orgânicos e peróxido de hidrogênio.

[0067] A fim de ajustar o peso molecular do polímero resultante (B), pode ser usado um agente de transferência de cadeia. Exemplos do agente de transferência de cadeia incluem mercaptanos tais como t-dodecil mercaptano e n-dodecil mercaptano; e tetracloreto de carbono, ácido tioglicólico, diterpeno, terpinoleno, y-terpineno e um dímero de a-metil estireno.

[0068] A temperatura usada quando da polimerização em emulsão pode ser apropriadamente determinada de acordo com o tipo de iniciador de polimerização radical usado nela e é geralmente preferivelmente de a partir de 0 a WO'C e mais preferivelmente de a partir de 0 a GO'C. O método de polimerização pode ser ou um método de polimerização contínuo ou um método de polimerização em batelada. A reação de polimerização pode ser parada através da adição de um agente de terminação ao sistema de reação.

[0069] Exemplos do agente de terminação incluem compostos a-mina tais como isopropil hidroxil amina, dietil hidroxil amina e hidroxil amina; compostos à base de quinona tais como hidroquinona e ben-zoquinona; e nitrito de sódio.

[0070] Depois do término da reação de polimerização, um antioxi-dante pode ser adicionado, se requerido. Ainda, depois do término da reação de polimerização, monômeros não reagidos podem ser removidos do látex resultante, se necessário. Em seguida, o polímero resultante (B) é coagulado através da adição de um sal tais como cloreto de sódio, cloreto de cálcio e cloreto de potássio como um coagulante para o mesmo e, se necessário, enquanto ajustando o valor de pH do sistema de coagulação através da adição de um ácido tais como ácido nítrico e ácido sulfúrico ao mesmo, e então o solvente da dispersão é separado da solução de reação para recuperar o polímero (B). O polímero então recuperado é lavado com água e desidratado e então seco para obter o polímero (B). Entretanto, quando da coagulação do polímero, o látex pode ser previamente misturado, se necessário, com um óleo extensor na forma de uma dispersão emulsificada para recuperar o polímero (B) na forma de uma borracha estendida com óleo.

(Método de Polimerização em Solução)

[0071] O método de polimerização em solução para produção do polímero (B) pode ser qualquer método convencionalmente conhecido adequado. Por exemplo, um monômero de p-farneseno pode ser poli-merizado em um solvente usando um catalisador baseado em Ziegler, um catalisador baseado em metaloceno ou um metal ativo polimerizável com ânion, se necessário, na presença de um composto polar.

[0072] Exemplos do solvente usado na polimerização em solução incluem hidrocarbonetos alifáticos tais como n-butano, n-pentano, iso-pentano, n-hexano, n-heptano e isocianato; hidrocarbonetos alicíclicos tais como ciclopentano, cicloexano e metil ciclopentano; e hidrocarbonetos aromáticos tais como benzeno, tolueno e xileno.

[0073] Exemplos do metal ativo polimerizável com ânion incluem metais alcalinos tais como lítio, sódio e potássio; metais alcalino-terrosos tais como berílio, magnésio, cálcio, estrôncio e bário; e metais terrosos-raros baseados em lantanoide tais como lântano e neodímio. Dentre esses metais ativos, preferidos são metais alcalinos e metais alcalino-terrosos, e mais preferidos são metais alcalinos. Os metais alcalinos são mais preferivelmente usados na forma de um composto de metal alcalino orgânico.

[0074] Exemplos específicos do composto de metal alcalino orgânico incluem compostos monolítio orgânicos tais como metil lítio, etil lítio, n-butil lítio, sec-butil lítio, t-butil lítio, hexil lítio, fenil lítio e estilbeno lítio; compostos de lítio orgânicos polifuncionais tais como dilitiometa-no, dilitionaftaleno, 1,4-dilitiobutano, 1,4-dilitio-2-etil cicloexano e 1,3,5-trilitiobenzeno; e naftaleno de sódio e naftaleno de potássio. Dentre esses compostos de metal alcalino orgânico, preferidos são compostos de lítio orgânicos e mais preferidos são compostos de monolítio orgânicos. A quantidade do composto de metal alcalino orgânico usado pode ser apropriadamente determinada de acordo com um peso molecular do polímero de farneseno conforme necessário e é preferivelmente de a partir de 0,01 a 3 partes em massa com base em 100 partes em massa de farneseno.

[0075] O composto de metal alcalino orgânico pode ser usado na forma de uma amida de metal alcalino orgânico ao permitir que uma amina secundária tais como dibutil amina, diexil amina e dibenzil amina reaja com ele.

[0076] O composto polar pode ser usado na polimerização com ânion para controle de uma microestrutura de porções farneseno sem causar desativação da reação. Exemplos do composto polar incluem compostos de éter tais como dibutil éter, tetraidrofurano e etileno glicol dietil éter; aminas terciárias tais como tetrametil etilenodiamina e trime-tilamina; e alcóxidos de metal alcalino e compostos fosfina.

[0077] A temperatura usada na reação de polimerização acima é geralmente de a partir de -80 a lõCTC, preferivelme nte de a partir de 0 a WO'C e mais preferivelmente de a partir de 10 a OO'C. O método de polimerização pode ser ou um método em batelada ou um método contínuo.

[0078] A reação em polimerização pode ser parada através da a-dição de um agente de terminação tais como metanol e isopropanol ao sistema de reação. A solução de reação de polimerização resultante pode ser despejada em um solvente pobre tal como metanol para precipitar o polímero (B). Alternativamente, a solução de reação de polimerização pode ser lavada com água, e então um sólido é separado da mesma e seco para isolar o polímero (B) da mesma.

[0079] A composição de borracha da presente invenção contém negro de fumo (C) em adição ao componente de borracha (A) e ao polímero (B) do ponto de vista de aperfeiçoamento de ambos o desempenho de aderência ao gelo e desempenho de aderência a piso seco do pneu obtido usando a composição de borracha. O tamanho de partícula médio do negro de fumo (C) usado na presente invenção é pre-ferivelmente de a partir de 5 a 100 nm, mais preferivelmente de a partir de 5 a 70 nm e ainda mais preferivelmente de a partir de 5 a 60 nm. Quando o tamanho de partícula médio do negro de fumo (C) é 5 nm ou mais, a composição de borracha resultante pode ser aperfeiçoada em dispersibilidade, enquanto que quando o tamanho de partícula médio do negro de fumo (C) é 100 nm ou menos, a composição de borracha resultante pode exibir resistência e dureza mecânicas suficientes.

[0080] Entretanto, o tamanho de partícula médio do negro de fumo (C) pode ser determinado através do cálculo de um valor médio de diâmetros de partículas de negro de fumo medidos usando um microscópio eletrônico de transmissão.

[0081] Exemplos do negro de fumo (C) úteis na presente invenção incluem negros de fumo tais como negro de fumo de forno, negro de fumo de canal, negro de fumo térmico, negro de fumo de acetileno e negro de fumo Ketjen. Dentre esses negros de fumo, dos pontos de vista de uma taxa de cura alta e resistência mecânica aperfeiçoada da composição de borracha, preferido é negro de fumo de forno.

[0082] Exemplos de negro de fumo de forno comercialmente disponíveis como o negro de fumo (C) tendo um tamanho de partícula médio de a partir de 5 a 500 nm incluem "DIABLACK" disponível da Mitsubishi Chemical Corp, e "SEAST" disponível da Tokai Carbon Co., Ltd. Exemplos de negro de acetileno comercialmente disponível como o negro de fumo (C) tendo um tamanho de partícula médio de a partir de 5 a 500 nm incluem "DENKABLACK" disponível da Denki Kagaku Kogyo K.K. Exemplos de negro Ketjen comercialmente disponível co-mo o negro de fumo (C) tendo um tamanho de partícula médio de a partir de 5 a 500 nm incluem "ECP600JD" disponível da Lion Corp.

[0083] O negro de fumo (C) pode ser submetido a um tratamento ácido com ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido clorídrico ou um ácido misto dos mesmos ou pode ser submetido a um tratamento com calor na presença de ar para o seu tratamento de oxidação de superfície, do ponto de vista de aperfeiçoamento de capacidade umectante ou dis-persibilidade do negro de fumo (C) no componente de borracha (A) e no polímero (B). Ainda, do ponto de vista de aperfeiçoamento da resistência mecânica da composição de borracha da presente invenção, o negro de fumo pode ser submetido a um tratamento com calor em uma temperatura de a partir de 2.000 a 3.000° C na presença de um catalisador de grafitização. Como o catalisador de grafitização, podem ser adequadamente usados boro, óxidos de boro (tais como, por exemplo, B2O2, B2O3, B4O3e B4O5), oxo ácidos de boro (tais como, por exemplo, ácido ortobórico, ácido metabórico e ácido tetrabórico) e sais dos mesmos, carbonatos de boro (tais como, por exemplo, B4C e B6C), nitrito de boro (tal como BN) e outros compostos de boro.

[0084] O tamanho de partícula médio do negro de fumo (C) pode ser controlado através de pulverização ou similar. A fim de pulverizar 0 negro de fumo (C), pode ser usado um moinho giratório de alta velocidade (tal como um moinho de martelo, um moinho de pino e um moinho de gaiola) ou vários moinhos de bola (tais como um moinho de rotação, um moinho de vibração e um moinho planetário), um moinho de agitação (tais como um moinho de contas, um atritor, um moinho de tubo de fluxo e um moinho anular) ou similar.

[0085] Na composição de borracha da presente invenção, 0 negro de fumo (C) é preferivelmente composto em uma quantidade de 0,1 parte em massa ou mais, mais preferivelmente 5 partes em massa ou mais e ainda mais preferivelmente 20 partes em massa ou mais com base em 100 partes em massa do componente de borracha (A) e também em uma quantidade de 100 partes em massa ou menos, mais preferivelmente 90 partes em massa ou menos e ainda mais preferivelmente 80 partes em massa ou menos com base em 100 partes em massa do componente de borracha (A). Mais especificamente, a quan-tidade no negro de fumo (C) composto na composição de borracha com base em 100 partes em massa do componente de borracha (A) é preferivelmente de a partir de 0,1 a 100 partes em massa, mais preferivelmente de a partir de 5 a 90 partes em massa e ainda mais preferivelmente de a partir de 20 a 80 partes em massa. Quando a quantidade do negro de fumo (C) composto na composição de borracha se encaixa na faixa especificada acima, a composição de borracha resultante pode satisfazer boas resistência mecânica, dureza, processabilida-de e dispersibilidade do negro de fumo (C) na mesma, e o pneu obtido da composição de borracha pode satisfazer ambos bom desempenho de aderência a gelo e desempenho de aderência a piso seco.

<Carqa>

[0086] Na presente invenção, para os propósitos de aumento da resistência mecânica da composição de borracha, aperfeiçoamento de várias propriedades tais como resistência ao calor e sua resistência ao clima, controle da sua dureza e ainda aperfeiçoamento da economia através da adição de um extensor à mesma, a composição de borracha pode conter ainda uma carga outra que não o negro de fumo (C), se necessário.

[0087] A carga pode ser apropriadamente selecionada de acordo com as aplicações da composição de borracha obtida. Por exemplo, como a carga, podem ser usadas uma ou mais cargas selecionadas do grupo consistindo em cargas orgânicas e sílica, argila, talco, mica, carbonato de cálcio, hidróxido de magnésio, hidróxido de alumínio, sulfato de bário, óxido de titânio, fibras de vidro, cargas fibrosas e balões de vidro. Dentre essas cargas, sílica é preferida. Exemplos específicos da sílica incluem sílica seca (ácido silícico anidro) e sílica úmida (ácido silícico anidro). Dentre essas sílicas, do ponto de vista de aumento a-dicional da resistência mecânica da composição de borracha resultante, sílica úmida é preferida.

[0088] A carga acima é preferivelmente composta na composição de borracha em uma quantidade de a partir de 0,1 a 120 partes em massa, mais preferivelmente de a partir de 5 a 90 partes em massa e ainda mais preferivelmente de a partir de 10 a 80 partes em massa com base em 100 partes em massa do componente de borracha (A). Quando a quantidade da carga composta se encaixa na faixa especificada acima, a composição de borracha resultante pode ser aperfeiçoada adicionalmente em resistência mecânica.

[0089] A composição de borracha da presente invenção pode também conter, se necessário, um agente de amaciamento para o propósito de aperfeiçoamento de processabilidade, fluidez ou similar da composição de borracha resultante a menos que os efeitos da presente invenção sejam adversamente influenciados. Exemplos do agente de amaciamento incluem um óleo de processo tal como um óleo de silicone, TDAE (extratos aromáticos destilados tratados), MES (extratos aromáticos residuais), um óleo de parafina, um óleo de naftaleno e um óleo de aroma; e um polímero líquido tal como um polibutadieno de peso molecular baixo, um poli-isopreno de peso molecular baixo, um copolimero de estireno-butadieno de peso molecular baixo e um copolimero de estireno-isopreno de peso molecular baixo. Entretanto, os copolímeros acima podem estar na forma ou de um copolimero em bloco ou um copolimero aleatório. O polímero líquido tem preferivelmente um peso molecular ponderai médio de a partir de 2.000 a 80.000 do ponto de vista de uma boa processabilidade da composição de borracha resultante.

[0090] O agente de amaciamento é preferivelmente composto na composição de borracha em uma quantidade de menos do que 50 partes em massa com base em 100 partes em massa do componente de borracha (A).

[0091] A composição de borracha da presente invenção pode também conter, se necessário, um ou mais aditivos selecionados do grupo consistindo em um antioxidante, um inibidor de oxidação, um lubrificante, um estabilizador de luz, um retardante de amarelecimento, um auxiliar de processamento, um corante tais como pigmentos e ma-térias de coloração, um retardante de chama, um agente antiestético, um agente opacificante, um agente antibloqueio, um absorvedor de ultravioleta, um agente de liberação, um agente espumante, um agente antimicrobiano, um agente à prova de mofo, um perfume e um a-gente de acoplamento, para os propósitos de aperfeiçoamento adicional de resistência ao clima, resistência ao calor, resistência à oxidação ou similar da composição de borracha resultante, a menos que os efeitos da presente invenção sejam adversamente influenciados.

[0092] Exemplos do inibidor de oxidação incluem compostos à base de fenol impedido, compostos à base de fósforo, compostos à base de lactona e compostos à base de hidroxila.

[0093] Exemplos do antioxidante incluem compostos baseados em amina-cetona, compostos à base de imidazol, compostos à base de amina, compostos à base de fenol, compostos à base de enxofre e compostos à base de fósforo. Quando compondo sílica como a carga, é preferido que a sílica seja adicionada junto com um agente de acoplamento silano.

[0094] Exemplos do agente de acoplamento silano incluem tetras-sulfureto de bis(3-trietoxisililpropila), tetrassulfureto de bis(3-trietoxisilil-etila), tetrassulfureto de bis(3-trimetoxisililpropila), trissulfureto de bis(3-trietoxisililpropila) e dissulfureto de bis(3-trietoxisililpropila). Dentre esses agentes de acoplamento silano, tetrassulfureto de bis(3-trietoxisililpropila) é preferido devido a uma excelente processabilidade da composição de borracha resultante. Esses aditivos podem ser usados sozinhos ou em combinação de quaisquer dois ou mais dos mesmos. O aditivo acima é preferivelmente composto na composição de borracha em uma quantidade de a partir de 0,1 a 15 partes em massa com base em 100 partes em massa do componente de borracha (A).

[0095] A composição de borracha da presente invenção é preferivelmente usada na forma de um produto reticulado produzido através da reação usando um agente de reticulação. Exemplos do agente de reticulação incluem enxofre e compostos de enxofre, oxigênio, peroxides orgânicos, resinas fenol e resinas amino, quinona e derivados qui-nona dioxina, compostos de halogênio, compostos de aldeído, com-postos de álcool, compostos epóxi, haletos de metal e haletos de metal orgânicos e compostos silano. Dentre esses agentes de reticulação, preferidos são enxofre e compostos de enxofre. Esses agentes de reticulação podem ser usados sozinhos ou em combinação de quaisquer dois ou mais dos mesmos. O agente de reticulação é preferivelmente composto na composição de borracha em uma quantidade de a partir de 0,1 a 10 partes em massa com base em 100 partes em massa do componente de borracha (A).

[0096] Quando usando enxofre como o agente de reticulação, a reação de reticulação pode ser acelerada usando o enxofre em combinação com um auxiliar de vulcanização ou acelerador de vulcanização.

[0097] Exemplos do auxiliar de vulcanização incluem ácidos graxos tais como ácido esteárico e óxidos de metal tal como óxido de zinco.

[0098] Exemplos do acelerador de vulcanização incluem compostos à base de guanidina, compostos à base de sulfeno amida, compostos à base de tiazol, compostos à base de tiuram, compostos à base de tioureia, compostos à base de ácido ditiocarbâmico, compostos à base de aldeído-amina, compostos à base de aldeído-amónia, compostos à base de imidazolina e compostos à base de xantato. Esses auxiliares de vulcanização ou aceleradores de vulcanização podem ser usados sozinhos ou em combinação de quaisquer dois ou mais dos mesmos. O auxiliar de vulcanização ou acelerador de vulcanização é preferivelmente composto na composição de borracha da presente invenção em uma quantidade de a partir de 0,1 a 15 partes em massa com base em 100 partes em massa do componente de borracha (A).

[0099] O método para produção da composição de borracha da presente invenção não é particularmente limitado, e qualquer método adequado pode ser usado na presente invenção contanto que os respectivos componentes sejam uniformemente misturados uns com os outros. O método de mistura uniforme dos respectivos componentes pode ser realizado usando um amassador tipo fechado de um tipo tangencial ou um tipo malha {meshing)tal como um kneader rudder,um Brabender, um misturador Banbury e um misturador interno; um extru-sor de parafuso único, um extrusor de parafuso duplo, um rolo de mistura, um rolete ou similar em uma faixa de temperatura de geralmente 70 a 270‘C.

[Pneu]

[00100] O pneu da presente invenção é produzido usando a composição de borracha da presente invenção e então excelente em todos de processabilidade quando da produção, desempenho de adesão a gelo e desempenho de adesão em piso seco.

EXEMPLOS

[00101] A presente invenção será descrita em mais detalhes abaixo com referência aos exemplos que seguem. Deve ser notado, no entanto, que os exemplos que seguem são apenas ilustrativos e não pretendem limitar a invenção aos mesmos.

[00102] O peso molecular ponderai médio e a viscosidade de fusão do polímero (B) bem como a viscosidade Mooney, desempenho de adesão a piso seco e desempenho de adesão a gelo da composição de borracha foram avaliados através dos métodos que seguem.

(1) Peso Molecular Ponderai Médio

[00103] O Peso molecular ponderai médio (Mw) e a distribuição de peso molecular (Mw/Mn) de cada um da borracha sintética, do polímero (B) e do poli-isopreno foram medidos através de GPC (cromatogra-fia de permeação em gel) em termos de um peso molecular de poliestireno como uma substância padrão de referência. Os aparelhos e condições de medição são como segue. • Aparelho: Dispositivo GPC "GPC8020" disponível da Tosoh Corp. • Coluna de separação: "TSKgelG4000HXL" disponível da Tosoh Corp. • Detetor: "RI-8020" disponível da Tosoh Corp. • Eluente: Tetraidrofurano • Taxa de fluxo de eluente: 1,0 mL/min • Concentração da amostra: 5 mg/10 ml_ • Temperatura da coluna: 40cC

(2) Viscosidade de Fusão

[00104] A viscosidade de fusão do polímero (B) foi medida a SSX) usando um viscômetro Brookfield disponível da Brookfield Engineering Labs. Inc.

(3) Viscosidade Mooney

[00105] Como um índice de processabilidade da composição de borracha, a viscosidade Mooney (ML1+4) da composição de borracha antes de ser curada foi medida a WO'C de acordo co m JIS K6300. Os valores dos respectivos Exemplos e Exemplos Comparativo aparecendo na Tabela 2 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 2. Também, os valores dos respectivos E-xemplos e Exemplo Comparativo aparecendo na Tabela 3 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 3; os valores do Exemplo e Exemplo Comparativo aparecendo na Tabela 4 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 4; os valores do Exemplo e Exemplo Comparativo aparecendo na Tabela 5 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 5; os valores do Exemplo e Exemplo Comparativo aparecendo na Tabela 6 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 6; e os valores do E-xemplo e Exemplo Comparativo aparecendo na Tabela 7 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 7. Entretanto, o valor de viscosidade Mooney menor indica uma processabilidade mais excelente.

(4) Desempenho de aderência a piso seco

[00106] A composição de borracha foi moldada em prensa para preparar uma folha curada (espessura: 2 mm). A folha então preparada foi cortada em uma peça de teste tendo um tamanho de 40 mm de comprimento x 7 mm de largura x 2 mm de espessura. A peça de teste então obtida foi submetida à medição de tanõ como um índice de um desempenho de aderência a piso seco da mesma usando um aparelho de medição de viscoelasticidade dinâmica disponível da GABO GmbH sob as condições incluindo uma temperatura de medição de 25^, uma frequência de 10 Hz, uma distorção estática de 0,5% e uma distorção dinâmica de 0,1%. Os valores dos respectivos Exemplos e E-xemplos Comparativo aparecendo na Tabela 2 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 2. Também, os valores dos respectivos Exemplos e Exemplos Comparativos apa-recendo na Tabela 3 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 3; os valores do Exemplo e Exemplo Comparativo aparecendo na Tabela 4 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 4; os valores do Exemplo e Exemplo Comparativo aparecendo na Tabela 5 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 5; os valores do Exemplo e Exemplo Comparativo aparecendo na Tabela 6 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 6; e os valores do Exemplo e Exemplo Comparativo apa-recendo na Tabela 7 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 7. Entretanto, o valor maior indica um desempenho de aderência a piso seco maior da composição de borracha.

(5) Desempenho de Aderência a gelo

[00107] A peça de teste obtida através do mesmo método que no item (4) acima foi submetida à medição de E' usando um aparelho de medição de viscoelasticidade dinâmica disponível da GABO GmbH sob as condições incluindo uma temperatura de medição de -GO'C e 250, uma frequência de 10 Hz, uma distorção elásti ca de 0,5% e uma distorção dinâmica de 0,1% para determinar uma razão de E'(-60<C)/E'(25'C) como um índice de um desempenho de a derência a gelo da composição de borracha. Os valores dos respectivos Exemplos e Exemplos Comparativos que aparecem na Tabela 2 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 2. Também, os valores dos respectivos Exemplos e Exemplo Comparativos que aparecem na Tabela 3 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 3; os valores do Exemplo e E-xemplo Comparativo que aparecem na Tabela 4 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 4; os valores do Exemplo e Exemplo Comparativo que aparecem na Tabela 5 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 5; os valores do Exemplo e Exemplo Comparativo que aparecem na Tabela 6 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 6; e os valores do Exemplo e Exemplo Comparativo que aparecem na Tabela 7 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 7. Entretanto, o valor me-nor indica um desempenho de aderência ao gelo maior da composição de borracha.

Exemplo de Produção 1: Produção de polifarneseno (B-1)

[00108] Um recipiente de reação pressurizado previamente purgado com nitrogênio e então seco foi carregado com 241 g de cicloexano como um solvente e 28,3 g de sec-butil lítio (na forma de uma solução de cicloexano a 10,5% em massa) como um iniciador. Os teores do recipiente de reação foram aquecidos para 500 e então 342 g de p-farneseno foram adicionados a eles e polimerizados por 1 h. A solução de reação de polimerização resultante foi tratada com metanol e então lavada com água. Após separação de água da solução de reação de polimerização então lavada, a solução resultante foi seca a 700 por 2 h, desta maneira obtendo um polifarneseno (B-1). Várias propriedades do polifarneseno (B-1) então obtido são mostradas na Tabela 1.

Exemplo de Produção 2: Produção de polifarneseno (B-2)

[00109] Um recipiente de reação pressurizado previamente purgado com nitrogênio e então seco foi carregado com 120 g de hexano como um solvente e 1,1 g de n-butil lítio (na forma de uma solução de hexano 17% em massa) como um iniciador. Os teores do recipiente de reação foram aquecidos para SO'C e então 210 g de p-farneseno foram adicionados a eles e polimerizados por 1 h. A solução de reação de polimerização resultante foi tratada com metanol e então lavada com água. Após separação de água da solução de reação de polimerização então lavada, a solução resultante foi seca a 70cC por 12 h, desta maneira obtendo um polifarneseno (B-2). Várias propriedades do polifarneseno (B-2) então obtido são mostradas na Tabela 1.

Exemplo de Produção 3: Produção de poli-isopreno

[00110] Um recipiente de reação pressurizado previamente purgado com nitrogênio e então seco foi carregado com 206 g de hexano como um solvente e 14,2 g de sec-butil lítio (na forma de uma solução de hexano 10,5% em massa) como um iniciador. Os teores do recipiente de reação foram aquecidos para TO'C e então 250 g d e isopreno foram adicionados a eles e polimerizados por 1 h. A solução de reação de polimerização resultante foi tratada com metanol e então lavada com água. Após separação de água da solução de reação de polimerização então lavada, a solução resultante foi seca a TO'C por 12 h, desta maneira obtendo um poli-isopreno. Várias propriedades poli-isopreno então obtido são mostradas na Tabela 1

[00111] O componente de borracha (A), o polímero (B) e o negro de fumo (C) usados nos Exemplos e Exemplos Comparativos que seguem são os seguintes: Borracha Natural (I): SMR20 (borracha natural da Malásia) Borracha Natural (II): STR20 (borracha natural da Tailândia) Borracha de Estireno-Butadieno: "JSR1500" disponível da JSR Corp.: peso molecular ponderai médio: 450.000; teor de estireno: 23,5% em peso (produzido através do método de polimerização em emulsão). Borracha de Butadieno: "BR-01" disponível da JSR Corp. Polímero (B): Polifarnesenos (B-1) e (B-2) produzidos acima nos Exemplos de Produção 1 e 2. Negro de Fumo (C): C-1: "DIABLACK H" disponível da Mitsubishi Chemical Corp.; tamanho de partícula médio: 30 nm C-2: "DIABLACK E" disponível da Mitsubishi Chemical Corp.; tamanho de partícula médio: 50 nm C-3: "DIABLACK I" disponível da Mitsubishi Chemical Corp.; tamanho de partícula médio: 20 nm C-4: "SEAST V" disponível da Tokai Carbon Co., Ltd.; tamanho de partícula médio: 60 nm. Componentes Opcionais Poli-isopreno: Poli-isopreno produzido no Exemplo de Produção 3 Ácido Esteárico: "LUNAC S-20" disponível da Kao Corp. Óxido de Zinco: Óxido de zinco disponível da Sakai Chemical Industry Co., Ltd. Antioxidante (1): "NOCRAC 6C"disponível da Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd. Antioxidante (2): "ANTAGE RD"disponível da Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd. Enxofre: Pó fino de enxofre 200 mesh disponível da Tsuru-mi Chemical Industry Co., Ltd. Acelerador de vulcanização (1): "NOCCELER NS"disponível da Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd. Acelerador de vulcanização (2): "NOCCELER CZ-G"disponível da Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd. Acelerador de vulcanização (3): "NOCCELER D" disponível da Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.

Exemplos 1 a 13 e Exemplos Comparativos 1 a 7

[00112] O componente de borracha (A), polímero (B), negro de fumo (C), poli-isopreno, ácido esteárico, óxido de zinco e antioxidante(s) foram carregados em uma razão de composição (parte(s) em massa) conforme mostrado nas Tabelas 2 a 7 em um misturador Banbury tipo fechado e amassados juntos por 6 minutos de maneira que a temperatura de início era 75^ e a temperatura da resina atingiu 160°. A mistura resultante foi retirada de uma vez do misturador e esfriada para a temperatura ambiente. Em seguida, a mistura foi posta em um rolo de mistura, e após adição de enxofre e do acelerador(es) de vulcanização a ela, os teores do rolo de mistura foram amassados a BO'C por 6 minutos, desta maneira obtendo-se uma composição de borracha. A viscosidade Mooney da composição de borracha então obtida foi medida 5 através do método acima.

[00113] Ainda, a composição de borracha resultante foi moldada em prensa (a 145^ por 20 minutos) enquanto sendo curada para preparar uma folha (espessura: 2 mm). A folha então preparada foi avaliada quanto ao desempenho de aderência a piso seco e desempenho de 10 aderência a gelo através dos métodos acima. Os resultados são mostrados nas Tabelas 2 a 7. TABELA 1

TABELA 2

[00114] Conforme mostrado na Tabela 2, as composições de borracha obtidas nos Exemplos 1 e 2 exibiram viscosidade Mooney baixa e boa processabilidade, bem como um bom desempenho de aderência a gelo. Em particular, a composição de borracha obtida no Exemplo 1 também exibiu um bom desempenho de aderência a piso seco e então poderia ser adequadamente usada como uma composição de borracha para pneus. TABELA 3

TABELA 4

TABELA 5

TABELA 6

TABELA 7

[00115] Conforme mostrado na Tabela 3, as composições de borracha obtidas nos Exemplos 3 a 9 exibiram uma boa processabilidade devido a uma viscosidade Mooney baixa da mesma e foram capazes de satisfazer ambos um bom desempenho de aderência a piso seco e um bom desempenho de aderência a gelo, e então poderiam ser adequadamente usadas como uma composição de borracha para pneus.

[00116] Conforme mostrado na Tabela 4, as composições de borracha obtidas no Exemplo 10 eram excelentes especialmente em de-sempenho de aderência a piso seco e desempenho de aderência a gelo e então poderiam ser adequadamente usadas como uma composição de borracha para pneus.

[00117] Conforme mostrado na Tabela 5, as composições de borracha obtidas no Exemplo 11 eram excelentes especialmente em de-5 sempenho de aderência a piso seco e desempenho de aderência a gelo e então poderiam ser adequadamente usadas como uma composição de borracha para pneus.

[00118] Conforme mostrado na Tabela 6, as composições de borracha obtidas no Exemplo 12 eram excelentes especialmente em pro-10 cessabilidade e desempenho de aderência a piso seco e então poderiam ser adequadamente usadas como uma composição de borracha para pneus.

[00119] Conforme mostrado na Tabela 7, as composições de borracha obtidas no Exemplo 13 eram excelentes especialmente em de-15 sempenho em aderência a piso seco e desempenho de aderência a gelo e então poderiam ser adequadamente usadas como uma composição de borracha para pneus.

Claims

1. Composição de borracha, caracterizada pelo fato de que compreende (A) pelo menos um componente de borracha selecionado do grupo consistindo em uma borracha sintética e uma borracha natural; (B) um polímero de farneseno tendo um peso molecular ponderai médio de não menos do que 2.000 e menos do que 25.000; e (C) negro de fumo com um tamanho de partícula médio de 5 a 100 nm, um teor do polímero (B) na composição de borracha é de a partir de 0,1 a 100 partes em massa com base em 100 partes em massa do componente de borracha (A) e um teor do negro de fumo (C) na composição de borracha é de a partir de 0,1 a 100 partes em massa com base em 100 parte em massa do componente de borracha (A).

2. Composição de borracha de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero (B) é um homopolimero de p-farneseno.

3. Composição de borracha de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o polímero (B) tem uma viscosidade de fusão de a partir de 0,1 a 3,5 Pa’s conforme medido a 38°C.

4. Composição de borracha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a borracha sintética é pelo menos uma borracha selecionada do grupo consistindo em uma borracha de estireno-butadieno, uma borracha de butadieno e uma borracha de isopreno.

5. Composição de borracha de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a borracha de estireno-butadieno tem um peso molecular ponderai médio de a partir de 100.000 a 2.500.000.

6. Composição de borracha de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizada pelo fato de que a borracha de estireno-butadieno tem um teor de estireno de a partir de 0,1 a 70% em massa.

7. Composição de borracha de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizada pelo fato de que a borracha de butadieno tem um peso molecular ponderai médio de a partir de 90.000 a 2.000.000.

8. Composição de borracha de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 7, caracterizada pelo fato de que a borracha de 5 butadieno tem um teor de vinila de 50% em massa ou menos.

9. Composição de borracha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o polímero (B) tem uma distribuição de peso molecular (Mw/Mn) de a partir de 1,0 a 2,0.

10. Pneu, caracterizado pelo fato de que compreende pelo 10 menos parcialmente a composição de borracha, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.