BR112014007431B1 - composição e pneu de borracha - Google Patents

Abstract

COMPOSIÇÃO E PNEU DE BORRACHA. A presente invenção refere-se a uma composição de borracha, incluindo (A) pelo menos um componente de borracha selecionado a partir do grupo consistindo em uma borracha sintética e uma borracha natural; (B) um polímero de farnesene; e (C) negro de fumo tendo um tamanho de partícula médio de a partir de 5 a 100 nm, um teor de negro de fumo (C) na composição de borracha sendo de a partir de 20 a 100 partes em massa com base em 100 partes em massa do componente de borracha (A).

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a uma composição de borracha contendo um componente de borracha, um polímero de farneseno e um negro de fumo, e um pneu utilizando a composição de borracha.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Até agora, no campo de aplicação de pneus para os quais resistência a desgaste e resistência mecânica são requeridas, têm sido extensivamente utilizadas composições de borracha que têm resistência mecânica aperfeiçoada através da incorporação de um agente de reforço tal como negro de fumo em um componente borracha tal como uma borracha natural e uma borracha de estireno-butadieno.

[003] É conhecido que o negro de fumo exibe seu efeito de reforço adsorvendo fisicamente ou quimicamente o componente borracha mencionada acima sobre uma superfície de respectivas partículas do negro de fumo.

[004] No entanto, quando o tamanho de partícula do negro de fumo utilizado na composição de borracha é tão grande quanto de a partir de cerca de 100 a cerca de 200 nm, é geralmente difícil obter uma interação suficiente entre o negro de fumo e o componente borracha, de maneira que a composição de borracha resultante tende a ser dificilmente melhorada em resistência mecânica para um grau suficiente.

[005] Ainda, pneus produzidos a partir de tal composição de borracha tendem a exibir uma dureza baixa e então tendem a ser insuficientes em estabilidade de direção.

[006] Por outro lado, quando o negro de fumo utilizado na composição de borracha tem um tamanho de partícula médio tão pequeno quanto de a partir de cerca 5 a cerca de 100 nm e então uma área de superfície específica grande, a composição de borracha resultante pode ser aperfeiçoada em propriedades tais como resistência mecânica e resistência a desgaste devido a uma grande interação entre o negro de fumo e o componente borracha.

[007] Ainda, pneus produzidos a partir de tal composição de borracha podem ser aperfeiçoados em estabilidade de direção devido a uma dureza aumentada dos mesmos.

[008] No entanto, no caso onde o negro de fumo tendo tal tamanho de partícula médio pequeno é utilizado na composição de borracha, é conhecido que a composição de borracha resultante tende a ser deteriorada em dispersibilidade do negro de fumo nela devido a uma força de coesão alta entre as partículas de negro de fumo.

[009] A dispersibilidade deteriorada do negro de fumo na composição de borracha tende a induzir uma etapa de amassamento prolongada e então tende a produzir uma influência adversa sobre produtividade da composição de borracha.

[0010] Também, a dispersibilidade deteriorada do negro de fumo tende a causar geração de calor na composição de borracha, de maneira que pneus produzidos a partir dela tendem a ser deteriorados em desempenho de resistência a rolamento e podem frequentemente falhar em satisfazer as necessidade de pneus de resistência a rolamento baixa (os chamados pneus de baixo consumo de combustível).

[0011] Ainda, no caso onde o negro de fumo utilizado na composição de borracha tem um tamanho de partícula médio pequeno, tende a ocorrer tal problema que a composição de borracha resultante exibe uma alta viscosidade e então é deteriorada em processabilidade.

[0012] Desta maneira, resistência e dureza mecânica da composição de borracha para pneus são propriedades tendo uma relação contraditória com o desempenho de resistência a rolamento e sua processabilidade, e é então considerado que a composição de borracha é dificilmente aperfeiçoada em ambas as propriedades de uma maneira bem equilibrada.

[0013] No Documento de Patente 1, como uma composição de borracha que pode ser aperfeiçoa nas propriedades acima mencionadas de uma maneira bem equilibrada, é descrita a composição de borracha para pneus que inclui um componente borracha contendo uma borracha baseada em isopreno e uma borracha de estireno-butadieno, negro de fumo e uma resina líquida tendo um ponto de amolecimento de a partir de -20 a 20° C em uma razão de composição específica.

[0014] Também, o Documento de Patente 2 descreve o pneu incluindo um componente borracha contendo uma borracha baseada em dieno constituída de um copolímero de estireno-butadieno modificado e um polímero à base de dieno conjugado modificado e uma carga tal como negro-de-fumo em uma razão de composição específica.

[0015] No entanto, qualquer um dos pneus descritos nesses Documentos de Patente falha em satisfazer resistência e dureza mecânicas bem como o desempenho de resistência a rolamento e processa- bilidade com um nível suficientemente alto, e então há ainda uma forte demanda quanto a pneus que são ainda mais aperfeiçoados nessas propriedades.

[0016] Entretanto, os Documento de Patente 3 e 4 descrevem um polímero de β-farneseno, mas falham em ter um estudo suficiente sobre suas aplicações práticas.

LISTA DE CITAÇÃO LITERATURA DE PATENTE

[0017] Documento de Patente 1: Jp 2011 -195804A

[0018] Documento de Patente 2: Jp 2010-209256A

[0019] Documento de Patente 3: VVO 2010/027463A

[0020] Documento de Patente 4: VVO 2010/027464A

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO

[0021] A presente invenção foi feita em vista dos problemas convencionais acima. A presente invenção provê uma composição de borracha que exibe não apenas uma boa processabilidade quando da composição, moldagem ou cura, mas também um excelente desempenho de resistência a rolamento devido a uma dispersibilidade aperfeiçoada de negro de fumo na mesma, e ainda dificilmente sofre de deterioração em resistência e dureza mecânicas, e um pneu obtido utilizando a composição de borracha.

SOLUCÀO PARA O PROBLEMA

[0022] Como um resultado de pesquisas extensivas e intensivas, os presentes inventores verificaram que quando utilizando um polímero baseado em dieno conjugado tendo uma estrutura específica, a composição de borracha resultante pode ser aperfeiçoada em processabilidade, pode exibir resistência a rolamento baixa devido a uma dispersibilidade aperfeiçoada de negro-de-fumo na mesma e ainda dificilmente sofre de deterioração em resistência e dureza mecânicas. A presente invenção foi realizada com base na constatação acima.

[0023] Isto é, a presente invenção refere-se aos aspectos que seguem:

[0024] [1] Uma composição de borracha incluindo (A) pelo menos um componente borracha selecionado do grupo consistindo em uma borracha sintética e uma borracha natural; (B) um polímero de farne- seno; e (C) negro de fumo tendo um tamanho de partícula médio de a partir de 5 a 100 nm, um teor do negro de fumo (C) na composição de borracha sendo de a partir de 20 a 100 partes em massa com base nas 100 partes em massa do componente borracha (A), e

[0025] [2] Um pneu incluindo pelo menos parcialmente a composi ção de borracha acima.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[0026] De acordo com a presente invenção, é provida uma composição de borracha que tem não apenas uma boa processabilidade quando da composição, moldagem ou cura, mas também um desempenho de resistência a rolamento excelente devido a uma dispersibili- dade aperfeiçoada de negro de fumo na mesma e ainda dificilmente sofre de deterioração em resistência e dureza mecânicas e um pneu obtido utilizando a composição de borracha.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[Composição de Borracha]

[0027] A composição de borracha da presente invenção inclui (A) pelo menos um componente borracha selecionado do grupo consistindo em uma borracha sintética e uma borracha natural; (B) um polímero de farneseno; e (C) negro de fumo tendo um tamanho de partícula médio de a partir de 5 a 100 nm, onde o teor do negro de fumo (C) na composição de borracha é de a partir de 20 a 100 partes em massa com base em 100 partes em massa do componente borracha (A). <Componente borracha (A)> Borracha Sintética

[0028] Exemplos da borracha sintética utilizada aqui incluem uma borracha de estireno-butadieno (daqui em diante ocasionalmente referida apenas como "SBR"), uma borracha de isopreno, uma borracha de butadiene, uma borracha de butila, uma borracha de butila haloge- nada, uma borracha de etileno propileno dieno, uma borracha de copo- límero de butadiene acrilonitrila e uma borracha de cloropreno. Dentre essas borrachas sintéticas, preferidas são SBR, uma borracha de isopreno e uma borracha de butadiene. Essas borrachas sintéticas podem ser utilizadas sozinhas ou em combinação de quaisquer duas ou mais das mesmas. (SBR (A-D)

[0029] Como SBR (A-1) podem ser utilizadas aquelas geralmente utilizadas 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. 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.

[0030] 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 processa- bilidade e resistência mecânica. Entretanto, no presente pedido, o peso molecular ponderai médio é o valor medido através do método descrito abaixo nos Exemplos.

[0031] A temperatura de transição vítrea (Tg) da SBR utilizada na presente invenção conforme medido através de análise térmica diferencial é preferivelmente de a partir de -95° C a 0o C e mais preferivelmente de a partir de -95° C a -5o C. Quando ajustando a Tg da SBR para a faixa especificada acima, é possível suprimir aumento em viscosidade da SBR e aprimorar a propriedade de manuseamento da mesma. «Método para Produção de SBR (A-1)»

[0032] A SBR (A-1) útil na presente invenção pode ser produzida através de copolimerização de estireno e butadieno. O método de produção da SBR não é particularmente limitado, e a SBR pode ser produzida 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 polime- rização em solução. Borracha de Estireno-Butadieno Polimerizada em Emulsão (E-SBR) [0033] 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 butadiene são emulsificadas e dispersas na presença de um agente de emulsificação e então submetidas à polimerização em emulsão utilizando um iniciador de polimerização radical.

[0034] Como o agente emulsificante, pode ser utilizado 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.

[0035] Como um dispersante para a polimerização em emulsão acima, água pode ser geralmente utilizada. 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 cause qualquer influência adversa sobre a estabilidade da polimerização.

[0036] Exemplos do iniciador de polimerização radical incluem persulfatos tais como persulfato de amónio e persulfato de potássio, peróxidos orgânicos e peróxido de hidrogênio.

[0037] A fim de ajustar adequadamente o peso molecular da E- SBR obtida, pode ser utilizado 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.

[0038] A temperatura utilizada quando da polimerização em emulsão pode ser apropriadamente determinada de acordo com o tipo de iniciador de polimerização radical utilizado nela é geralmente preferivelmente de a partir de 0 a 100° C e mais preferivelmente de a partir de 0 a 60° C. 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.

[0039] 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.

[0040] Após término da reação de polimerização, um antioxidante pode ser adicionado, se necessário. Ainda, após 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 utilizando um secador de banda ou similar para obter E-SBR.

[0041] Entretanto, quando da coagulação do polímero, o látex pode ser previamente misturado com um óleo extensor na forma de uma dispersão emulsificada para recuperar o polímero na forma de uma borracha estendida com óleo. (ii) Borracha de Estireno-Butadieno Polimerizada em Solução (S-SBR)

[0042] 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 utilizando um metal ativo polimerizável com ânion, se necessário, na presença de um composto polar.

[0043] 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 utilizados em uma tal faixa de modo que um monômero é dissolvido neles em uma concentração de a partir de 1 a 50% em massa.

[0044] 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 utilizados na forma de um composto de metal alcalino orgânico.

[0045] 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 utilizado pode ser apropriadamente determinada de acordo com um peso molecular de S-SBR conforme requerido.

[0046] O composto de metal alcalino orgânico pode ser utilizado 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.

[0047] O composto polar utilizado na polimerização em solução não é particularmente limitado contanto que o composto não cause desativação da reação e possa ser geralmente utilizado para controle de uma microestrutura das porções butadiene e distribuição de estireno em uma cadeia de copolímero 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 etileno- diamina e trimetilamina; e alcóxidos de metal alcalino e compostos fos- fina.

[0048] A temperatura utilizada na reação de polimerização acima é geralmente de a partir de -80 a 150° C, preferivelmente de a partir de 0 a 100° C e mais preferivelmente de a partir de 30 a 90° C. 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 butadiene, 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.

[0049] 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, te- traglicidil-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 tais 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)

[0050] Na presente invenção, pode ser também utilizada 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.

[0051] 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))

[0052] A borracha de isopreno pode ser uma borracha de isopreno comercialmente disponível que pode ser obtida através de polimerização utilizando 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 utilizado similarmente para produção da S-SBR. Dentre essas borrachas de isopreno, preferidas são borra- chas de isoprene obtidas através de polimerização utilizando o catalisador baseado em Ziegler por causa de um teor de isômero c/s alto do mesmo. Ainda, podem ser também utilizadas aquelas borrachas de isopreno tendo um teor de isômero c/s ultra-alto que são produzidas utilizando o catalisador de metal terroso-raro baseado em lantanoide.

[0053] 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 -20° C ou menor e mais preferivelmente -30° C ou menor.

[0054] 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 pro- cessabilidade e boa resistência mecânica.

[0055] A borracha de isopreno pode ter parcialmente uma estrutura ramificada ou pode conter parcialmente um grupo funcional polar utilizando 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. (Borracha de Butadieno (A-3))

[0056] A borracha de butadieno pode ser uma borracha de butadieno comercialmente disponível que pode ser obtida através de polime- rização utilizando 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 utilizado similarmente para produção da S-SBR. Dentre essas borrachas de butadiene, preferidas são borrachas de butadiene obtidas através de po-limerização utilizando o catalisador baseado em Ziegler devido a um teor de isômero cisalto do mesmo. Ainda, podem ser também utilizadas aquelas borrachas de butadiene tendo um teor de isômero cis ul- tra-alto que são produzidas utilizando o catalisador de metal terroso- raro baseado em lantanoide.

[0057] 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° C ou menos e mais preferivelmente -50° C ou menos.

[0058] O peso molecular ponderai médio da borracha de butadieno 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 butadieno se encaixa na faixa especificada acima, a composição de borracha resultante pode exibir boa pro- cessabilidade e boa resistência mecânica.

[0059] A borracha de butadieno pode ter parcialmente uma estrutura ramificada ou pode conter parcialmente um grupo funcional polar utilizando 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.

[0060] Como o componente de borracha outro que não SBR, a borracha de isopreno e a borracha de butadieno, podem ser utilizadas 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 copolímero 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 utilizadas na presente invenção.

[0061] Na presente invenção, quando utilizando a SBR, a borracha de isopreno, a borracha de butadieno e a outra borracha sintética em combinação com o polímero (B) de farneseno mencionado abaixo, é possível melhorar a processabilidade da composição de borracha resultante, a dispersibilidade do negro de fumo nela e desempenho de resistência a rolamento da mesma.

[0062] Quando utilizando 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. Borracha Natural

[0063] Exemplos da borracha natural incluem TSR tais como SMR, SIR e STR; borrachas naturais geralmente utilizadas 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 utilizadas sozinhas ou em combinação de quais-quer duas ou mais das mesmas.

[0064] O componente de borracha (A) inclui pelo menos uma borracha selecionada do grupo consistindo em uma borracha sintética e uma borracha natural. Quando utilizando 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>

[0065] A composição de borracha da presente invenção contém um polímero (B) de farneseno (daqui em diante referido apenas como o "polímero (B)"). O polímero (B) pode ser produzido, por exemplo, a- través da polimerização de β-farneseno representado pela fórmula (I) que segue através do método mencionado abaixo.

[0066] O polímero de farneseno utilizado na presente invenção pode ser ou um polímero de a-farneseno ou um polímero de β- farneseno representado pela fórmula (I) que segue. A partir do ponto de vista de facilidade de produção do polímero, preferido é o polímero de β-farneseno.

[0067] Entretanto, no presente pedido, o polímero de farneseno 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 monómeros tais como butadieno e isopreno.

[0068] O peso molecular ponderai médio do polímero (B) é preferivelmente 25.000 ou mais, mais preferivelmente 30.000 ou mais, ainda mais preferivelmente 35.000 ou mais e ainda mais preferivelmente 40.000 ou mais e também é preferivelmente 500.000 ou menos, mais preferivelmente 450.000 ou menos, ainda mais preferivelmente 400.000 ou menos e ainda mais preferivelmente 300.000 ou menos. Mais especificamente, o peso molecular ponderai médio do polímero (B) é preferivelmente de a partir de 25.000 a 500.000, mais preferivelmente de a partir de 30.000 a 450.000, ainda mais preferivelmente de a partir de 35.000 a 400.000 e ainda mais preferivelmente de a partir de 40.000 a 300.000.

[0069] Quando o peso molecular ponderai médio do polímero (B) se encaixa na faixa especificada acima, a composição de borracha resultante de acordo com a presente invenção tem uma boa processabi- lidade e pode ser aperfeiçoada em dispersibilidade do negro de fumo (C) nela e então pode exibir um bom desempenho de resistência a rolamento. Entretanto, o peso molecular ponderai médio do polímero (B) utilizado no presente pedido é o valor medido através do método mencionado abaixo. Na presente invenção, dois ou mais tipos de polímeros (B) que são diferentes em peso molecular ponderai médio um do outro podem ser utilizados na forma de uma mistura dos mesmos.

[0070] A viscosidade de fusão (conforme medido a 38° C) do polímero B é preferivelmente de a partir de 0,1 a 3.000 Pa’s, mais preferivelmente de a partir de 0,6 a 2.800 Pa’s, ainda mais preferivelmente de a partir de 1,5 a 2.600 Pa’s e sobretudo preferivelmente de a partir de 1,5 a 800 Pa’s. Quando a viscosidade de fusão do polímero (B) se encaixa na faixa especificada acima, a composição de borracha resultante pode ser facilmente amassada e pode ser aperfeiçoada em pro- cessabilidade. Entretanto, no presente pedido, a viscosidade de fusão do polímero (B) é o valor medido através do método descrito abaixo nos Exemplos.

[0071] A distribuição de peso molecular (Mw/Mn) do polímero (B) é preferivelmente de a partir de 1,0 a 8,0, mais preferivelmente de a partir de 1,0 a 5,0 e ainda mais preferivelmente de a partir de 1,0 a 3,0. Quando a distribuição de peso molecular (Mw/Mn) do polímero se encaixa na faixa especificada acima, o polímero (B) resultante pode exibir adequadamente uma variação menor na sua viscosidade.

[0072] A temperatura de transição vítrea do polímero (B) pode variar dependendo do teor de vinila ou do teor do outro monômero do mesmo, e é preferivelmente de a partir de -90° C a 0o C e mais preferivelmente de a partir de -90° C a -10° C. Quanto a temperatura de transição vítrea do polímero (B) se encaixa na faixa especificada acima, a composição de borracha resultante pode exibir um bom desempenho de resistência a rolamento. O teor de vinila do polímero (B) é preferivelmente 99% em massa ou menos e mais preferivelmente 90% em massa ou menos.

[0073] 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 50 partes em massa e ainda mais preferivelmente de a partir de 1 a 30 partes em massa com base em 100 partes em massa do componente borracha (A). Quando a quantidade do polímero (B) composto se encaixa na faixa especificada acima, a composição de borracha resultante pode exibir proces- sabilidade, resistência mecânica e desempenho de resistência a rola-mento bons.

[0074] Entretanto, no caso onde o negro de fumo (C) tem um tamanho de partícula médio de 60 nm ou menos, 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 50 partes em massa e ainda mais preferivelmente de a partir de 1 a 30 partes em massa com base em 100 partes em massa do componente borracha (A). Quando a quantidade do polímero (B) composto se encaixa na faixa especificada acima, a composição de borracha resultante pode exibir processabilidade, resistência mecânica e desempenho de resistência a rolamento mais excelentes.

[0075] O polímero (B) pode ser produzido através de um método de polimerização em emulsão, os métodos descritos no WO 2010/027463A e W02010/027464A 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)

[0076] 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 utilizando um iniciador de polimerização radical.

[0077] Como o agente emulsificante pode ser utilizado, 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 a- gente 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.

[0078] Como o dispersante para a polimerização em emulsão á- gua pode ser geralmente utilizada 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.

[0079] Exemplos do iniciador de polimerização radical incluem persulfatos tais como persulfato de amónio e persulfato de potássio; e peróxidos orgânicos e peróxido de hidrogênio.

[0080] A fim de ajustar o peso molecular do polímero resultante (B), pode ser utilizado 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.

[0081] A temperatura utilizada quando da polimerização em emulsão pode ser apropriadamente determinada de acordo com o tipo de iniciador de polimerização radical utilizado nela e é geralmente preferivelmente de a partir de 0 a 100° C e mais preferivelmente de a partir de 0 a 60° 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.

[0082] 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.

[0083] Depois de parar a reação de polimerização, um antioxidan- te pode ser adicionado, se requerido. Ainda, depois de parar a 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 tal 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)

[0084] O método de polimerização em solução para produção do polímero (B) pode ser qualquer método convencionalmente conhecido adequado. Por exemplo, um monômero de farneseno pode ser polime- rizado em um solvente utilizando um catalisador baseado em Ziegler, um catalisador baseado em metaloceno ou um metal ativo polimerizá- vel com ãnion, se necessário, na presença de um composto polar.

[0085] Exemplos do solvente utilizado na polimerização em solução incluem hidrocarbonetos alifáticos tais como n-butano, n-pentano, isopentano, n-hexano, n-heptano e isocianato; hidrocarbonetos alicícli- cos tais como ciclopentano, cicloexano e metil ciclopentano; e hidrocarbonetos aromáticos tais como benzeno, tolueno e xileno.

[0086] Exemplos do metal ativo polimerizável com ãnion 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 utilizados na forma de um composto de metal alcalino orgânico.

[0087] 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 utilizado pode ser apropriadamente determinada de acordo com um peso molecular do polímero de farneseno conforme necessário e é preferi-velmente de a partir de 0,01 a 3 partes em massa com base em 100 partes em massa de farneseno.

[0088] O composto de metal alcalino orgânico pode ser utilizado 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.

[0089] O composto polar pode ser utilizado na polimerização com ânion para controle de uma microestrutura de porções farneseno sem causar desativação da reação. Exemplos do composto polar incluem compostos 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. O composto polar é preferivelmente utilizado em uma quantidade de a partir de 0,01 a 1.000 mol equivalente com base no composto de metal alcalino orgânico.

[0090] A temperatura utilizada na reação de polimerização acima é geralmente de a partir de -80 a 150° C, preferivelmente de a partir de 0 a 100° C e mais preferivelmente de a partir de 10 a 90° C. O método de polimerização pode ser ou um método em batelada ou um método contínuo.

[0091] A reação de polimerização pode ser parada através da adição 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.

{Polímero Modificado}

[0092] O polímero (B) então obtido pode ser submetido a tratamento de modificação. Exemplos de um grupo funcional utilizado no tratamento de modificação incluem um grupo amino, um grupo amida, um grupo imino, um grupo imidazol, um grupo ureia, um grupo alcoxisi- lila, um grupo hidroxila, um grupo epóxi, um grupo éter, um grupo car- boxila, um grupo carboxila, um grupo mercapto, um grupo isocianato, um grupo nitrila e um grupo anidrido ácido.

[0093] Como o método de produção do polímero modificado, pode ser utilizado, por exemplo, o método onde antes da adição do agente de terminação um agente de acoplamento tais como tetracloreto de estanho, cloreto de dibutil estanho, tetraclorossilano, dimetil diclorossi- lano, dimetil dietoxissilano, tetrametoxissilano, tetraetoxissilano, 3- aminoprpil trietoxissilano, tetraglicidil-3-bisaminocicloexano e 2,4- tolileno diisocianado que são capazes de reagir com uma extremidade ativa da cadeia de polímero, um agente de modificação de extremidade de cadeia tais como 4,4'-bis(dimetilamino)benzofenona, N-vinil pir- rolidona, N-metil pirrolidona, 4-dimetilaminobenzilideno anilina e dimetil imidazolidinona ou outro agente de modificação conforme descrito na JP 2011-132298A é adicionado ao sistema de reação de polimerização. Ainda, o polímero isolado pode ser enxertado com anidrido malei- co ou similar.

[0094] No polímero modificado, o sítio do polímero no qual o grupo funcional é introduzido pode ser ou uma extremidade de cadeia ou uma cadeia lateral do polímero. Ainda, esses grupos funcionais podem ser utilizados em combinação de quaisquer dois ou mais dos mesmos. O agente de modificação pode ser utilizado em uma quantidade de a partir de 0,1 a 10 equivalentes em mol com base no composto de metal alcalino orgânico. <Neqro de fumo (C)>

[0095] O negro de fumo (C) utilizado na composição de borracha da presente invenção tem um tamanho de partícula médio de a partir de 5 a 100 nm. Quanto o tamanho de partícula médio do negro de fumo (C) é menos do que 5 nm, o negro de fumo tende a exibir uma dis- persibilidade deteriorada na composição de borracha. Quando o tamanho de partícula médio do negro de fumo (C) é maior do que 100 nm, a composição de borracha resultante pode falhar em exibir resistência e dureza mecânicas suficientes.

[0096] 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.

[0097] 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 disponíveis 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 disponíveis como 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.

[0098] 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 dispersibilidade do negro de fumo (C) no componente 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 utilizados boro, óxidos de boro (tais como, por exemplo, B2O2, B2O3, B4O3 e B4O5), oxo ácidos de boro (tais como, por e- xemplo, 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.

[0099] 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 utilizado 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.

[00100] 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 utilizando um microscópio eletrônico de transmissão.

[00101] Na composição de borracha da presente invenção, o negro de fumo (C) é composto em uma quantidade de a partir de 20 a 100 partes em massa com base em 100 partes em massa do componente borracha (A). Quando a quantidade do negro de fumo (C) composto é mais do que 100 partes em massa, a composição de borracha resultante tende a ser deteriorada em processabilidade, dispersibilidade do negro de fumo (C) nela e desempenho de resistência a rolamento. Por outro lado, quando a quantidade de negro de fumo (C) composto é menos do que 20 partes em massa, a composição de borracha resultante tende a ser deteriorada em resistência e dureza mecânicas. A quantidade do negro de fumo (C) composto na composição de borracha com base em 100 partes em massa do componente borracha (A) é preferivelmente 30 partes em massa ou mais, mais preferivelmente 40 partes em massa ou mais, ainda mais preferivelmente 43 partes em massa ou mais e ainda mais preferivelmente 45 partes em massa ou mais, e também é preferivelmente 95 partes em massa ou menos, mais preferivelmente 90 partes em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 85 partes em massa ou menos e ainda mais preferivelmente 80 partes em massa ou menos.

[00102] Mais especificamente, a quantidade do negro de fumo (C) composto na composição de borracha com base em 100 partes em massa do componente borracha (A) é preferivelmente de a partir de 3 a 100 partes em massa, mais preferivelmente de a partir de 40 a 90 partes em massa e ainda mais preferivelmente de a partir de 45 a 80 partes em massa.

«Domponentes Opcionais>

[00103] Na presente invenção, para os propósitos de aumento da resistência mecânica da composição de borracha, aperfeiçoamento de várias propriedades tais como sua resistência ao calor e resistência ao clima, controle de sua dureza e ainda aperfeiçoamento de economia através da adição de um extensor a ela, a composição de borracha pode também conter uma carga outra que não o negro de fumo (C), se necessário.

[00104] A carga outra que não negro de fumo (C) pode ser apropriadamente selecionada de acordo com as aplicações da composição de borracha obtida. Por exemplo, como a carga, podem ser utilizadas uma ou mais cargas selecionadas do grupo consistindo em cargas orgânicas e cargas inorgânicas tais como 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, preferida é a sílica. 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 da resistência mecânica da composição de borracha resultante, preferida é sílica úmida. A carga acima é preferivelmente composta na composição de borracha da presente invenção 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 borracha (A). Quando a quantidade da carga composta se encaixa na faixa especificada acima, a composição de borracha resultante pode ser aperfeiçoada ainda mais em resistência mecânica.

[00105] Entretanto, quando compondo sílica como um componente opcional, é preferido que a sílica seja adicionada junto com um agente de acoplamento silano. Exemplos do agente de acoplamento silano incluem tetrassuIfureto de bis(3-trietoxisililpropila), tetrassulfureto de bis(3-trietoxisililetila), tetrassulfureto de bis(3-trietoxisililpropila), trissul- feto de bis(3-trietoxisililpropila) e dissulfureto de bis(3- trietoxisililpropila). Dentre esses agentes de acoplamento silano, tetrassulfureto de bis(3-trietoxissililpropila) é preferido devido à excelente processabilidade da composição de borracha resultante. Esses agentes de acoplamento silano podem ser utilizados sozinhos ou em com-binação de quaisquer dois ou mais dos mesmos. O agente de acoplamento silano 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 borracha (A).

[00106] 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, um óleo de aroma, TDAE (extratos aromáticos destilados tra-tados) (Treated Distilled Aromatic Extracts), MES (solvatos extraídos suaves) (Mild Extracted Solvates), RAE (extratos aromáticos residuais) (Residual Aromatic Extracts), um óleo de parafina e um óleo de nafte- no; e um polímero líquido tal como um polibutadieno de peso molecular baixo, um poli-isopreno de peso molecular baixo, um copolímero de estireno-butadieno de peso molecular baixo e um copolímero de esti- reno-isopreno de peso molecular baixo. Entretanto, os copolímeros acima podem estar na forma ou de um copolímero em bloco ou um copolímero 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. O óleo de processo ou polímero líquido acima como um agente de amaciamento é preferivelmente composto na composição de borracha da presente invenção em uma quantidade de menos do que 50 partes em massa com base em 100 partes em massa do componente borracha (A).

[00107] 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 amarelamento, um auxiliar de processamento, um corante tais como pigmentos e matérias de coloração, um retardante de chama, um agente antiestático, 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 bolor e um perfume, para os propósitos de aperfeiçoamento da 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.

[00108] Exemplos do inibidor de oxidação incluem compostos baseados em fenol impedido, compostos à base de fósforo, compostos à base de lactona e compostos à base de hidroxila.

[00109] Exemplos do antioxidante incluem compostos baseados em amina-cetona, compostos baseados em imidazol, compostos baseados em amina, compostos baseados em fenol, compostos baseados em enxofre e compostos baseados em fósforo.

[00110] A composição de borracha da presente invenção é preferivelmente utilizada na forma de um produto reticulado produzido através da adição de um agente de reticulação à mesma.

[00111] Exemplos do agente de reticulação incluem enxofre e compostos de enxofre, oxigênio, peróxidos orgânicos, resinas fenol e resinas amino, derivados de quinona e quinona dioxima, compostos de halogênio, compostos de aldeído, compostos de álcool, compostos de epóxi, haletos de metal e haletos de metal orgânicos e compostos de silano. Dentre esses agentes de reticulação, preferidos são enxofre e compostos enxofre. Esses agentes de reticulação podem ser utilizados 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 borracha (A).

[00112] Quando utilizando enxofre como o agente de reticulação, um auxiliar de vulcanização ou um acelerador de vulcanização é preferivelmente utilizado em combinação com o agente de reticulação.

[00113] Exemplos do auxiliar de vulcanização incluem ácidos graxos tais como ácido esteárico e óxidos de metal tal como óxido de zinco.

[00114] 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 ditiocarbãmico, 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 utilizados 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 borracha (A).

[00115] O método para produção da composição de borracha da presente invenção não é particularmente limitado, e qualquer método adequado pode ser utilizado na presente invenção contanto que os respectivos componentes sejam uniformemente misturados uns com os outros.

[00116] O método de mistura uniforme dos respectivos componentes pode ser realizado utilizando um amassador do 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 extrusor 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

[00117] O pneu da presente invenção é produzido utilizando a composição de borracha da presente invenção pelo menos em uma parte do mesmo, e então pode exibir boa resistência mecânica e excelente desempenho de resistência a rolamento.

EXEMPLOS

[00118] 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. <Exemplos 1 a 23 e Exemplos Comparativos 1 a 15>

[00119] O peso molecular ponderai médio, viscosidade de fusão, teor de vinila e temperatura de transição vítrea do polímero (B), a viscosidade Mooney da composição de borracha, a dispersibilidade do negro de fumo (C) na composição de borracha e o desempenho de resistência a rolamento, dureza e resistência à tensão na ruptura da composição de borracha foram medidos através dos métodos que seguem. (1) Peso Molecular Ponderai Médio

[00120] O peso molecular ponderai médio (Mw) e a distribuição de peso molecular (Mw/Mn) do polímero (B) foram medidos através de GPC (cromatografia de permeação em gel) em termos do peso molecular de poliestireno como uma substância padrão de referência. Os aparelhos e as condições de medição são como segue: • Aparelho: Dispositivo GPC "GPC8020" disponível da Tosoh Corp. • Coluna de separação: "TSKgelG4000HXL" disponível da Tosoh Corp. • Detector: "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: 40° C (2) Viscosidade de Fusão

[00121] A viscosidade de fusão do polímero (B) foi medida a 38° C utilizando um viscômetro Brookfield disponível da Brookfield Engineering Labs. Inc. (3) Teor de Vinila

[00122] Uma solução preparada dissolvendo 50 mg do polímero (B) em 1 mL de CDCI3 foi submetida à medição de 1H-NMR a 400 MHz em uma frequência cumulativa de 512 vezes. A partir do gráfico obtido a- través da medição acima, uma porção de espectro na faixa de a partir de 4,94 a 5,22 ppm foi considerada ser um espectro derivado de uma estrutura vinila, enquanto uma porção de espectro na faixa de a partir de 4,45 a 4,85 ppm foi considerada ser um espectro combinado derivado de ambas a estrutura vinila e a ligação 1,4, e o teor de vinila do polímero (B) foi calculado de acordo com a fórmula que segue: {Teor de Vinila} = (valor integrado de 4,94 a 5,22 ppm)/2/{(valor integrado de 4,94 a 5,22 ppm)/2 + [(valor integrado de 4,45 a 4,85 ppm) - (valor integrado de 4,94 a 5,22 ppm)]/3} (4) Temperatura de Transição Vítrea

[00123] Dez miligramas do polímero (B) foram amostrados em uma panela de alumínio e um termograma da amostra foi medido em taxa de aumento de temperatura de 10° C/min através de calorimetria de varredura diferencial (DSC) (Differential Scanning Calorimetry)e o valor no topo de um pico observado na curva de DDSC foi determinado como uma temperatura de transição vítrea do polímero (B). (5) Viscosidade Mooney

[00124] 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 100° C de acordo com JIS K6300. Os valores dos respectivos Exemplos e Exemplos Comparativos aparecendo na Tabela 2 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 3. Também, os valores dos respectivos Exemplos e Exemplos Comparativos que aparecem nas Tabelas 3 e 4 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 8; e os valores dos respectivos Exemplos e Exemplos Comparativos aparecendo no Grupo 1, Grupo 2, Grupo 3, Grupo 4 e Grupo 5 na Tabela 5 são valores relativos com base em 100 como cada um dos valores do Exemplo Comparativo 11, Exemplo Comparativo 12, Exemplo Comparativo 13, Exemplo Comparativo 14 e Exemplo Comparativo 15, respectivamente. Entretanto, o valor de viscosidade Mooney menor indica uma processabilidade mais excelente. (6) Dispersibilidade do Negro do Fumo

[00125] 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 uma seção de 2 mm x 6 mm e a seção foi observada utilizando um microscópio óptico e visualmente avaliada através da contagem do número de massas de negro de fumo agregadas tendo um tamanho de 20 pm ou mais na seção. As classificações de avaliação são como segue: [1]: Estavam presentes 1 a 7 massas de negro de fumo coaguladas. [2]: Estavam presentes 8 a 14 massas de negro de fumo coaguladas. [3]: Estavam presentes 15 a 21 massas de negro de fumo coaguladas. [4]: Estavam presentes 22 ou mais massas de negro de fumo coaguladas.

[00126] Entretanto, o valor menor indica uma dispersibilidade mais excelente do negro de fumo na composição de borracha. (7) Desempenho de Resistência a Rolamento

[00127] 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. A peça de teste então obtida foi submetida a uma medição de tanδ como um índice de um desempenho de resistência de rolamento da composição de borracha utilizando um aparelho de medição de viscoelasticidade dinâmica disponível da GABO GmbH sob as condições incluindo uma temperatura de medição de 60° C, uma frequência de 10 Hz, uma distorção estática de 10% e uma distorção dinâmica de 2%. Os valores dos respectivos Exemplos e E- xemplos Comparativos aparecendo na Tabela 2 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 3. Também, os valores dos respectivos Exemplos e Exemplos Comparativos aparecendo nas Tabelas 3 e 4 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 8; e os valores dos respectivos Exemplos e Exemplos Comparativos aparecendo no Grupo 1, Grupo 2, Grupo 3, Grupo 4 e Grupo 5 na Tabela 5 são valores relativos com base em 100 como cada um dos valores do Exemplo Comparativo 11, Exemplo Comparativo 12, Exemplo Comparativo 13, Exemplo Compa- rativo 14 e Exemplo Comparativo 15, respectivamente. Entretanto, o volume menor indica um excelente desempenho de resistência a rolamento da composição de borracha. (8) Dureza

[00128] De acordo com JIS K6253, a composição de borracha foi moldada em prensa para preparar uma folha curada (espessura: 2 mm). A dureza da folha então preparada foi medida utilizando um aparelho de teste de dureza tipo A; e a dureza então medida foi utilizada como um índice de flexibilidade da composição de borracha. Entretanto, quando o valor de dureza é menos do que 50, um pneu produzido a partir da composição de borracha sofre de uma deformação grande e então é deteriorado em estabilidade de direção. (9) Resistência à Tensão na Ruptura

[00129] A composição de borracha foi moldada em prensa para preparar uma folha curada (espessura: 2 mm). A folha então preparada foi puncionada em uma peça de teste de formato em haltere de a- cordo com JIS 3 e a peça de teste foi submetida à medição de resistência à tensão na ruptura da mesma utilizando um aparelho de teste de tensão da Instron Corp. Os valores dos respectivos Exemplos e Exemplos Comparativos aparecendo na Tabela 2 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 3. Também, os valores dos respectivos Exemplos e Exemplos Comparativos aparecendo nas Tabelas 3 e 4 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 8; e os valores dos respectivos Exemplos e Exemplos Comparativos aparecendo no Grupo 1, Grupo 2, Grupo 3, Grupo 4 e Grupo 5 na Tabela 5 são valores relativos com base em 100 como cada um dos valores do Exemplo Comparativo 11, Exemplo Comparativo 12, Exemplo Comparativo 13, Exemplo Comparativo 14 e Exemplo Comparativo 15, respectivamente. Entretanto, o valor maior indica uma resistência à tensão maior na ruptura da com- posição de borracha. Exemplo de Produção 1: Produção de poliferneseno (B-1)

[00130] Um recipiente de reação por pressão 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 50° C e 210 g de β-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. Depois de separar água da solução de reação de polimerização então lavada, a solução resultante foi seca a 70° C por 12 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)

[00131] Um recipiente de reação por pressão previamente purgado com nitrogênio e então seco foi carregado com 203 g de hexano como um solvente e 7,7 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 50° C e 342 g de β-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. Depois de separar água da solução de reação de polimerização então lavada, a solução resultante foi seca a 70° C por 12 h, desta maneira obtendo um polifarneseno (B-1). Várias propriedades do polifarneseno (B-1) então obtido são mostradas na Tabela 1. Exemplo de Produção 3: Produção de polifarneseno (B-3)

[00132] Um recipiente de reação por pressão previamente purgado com nitrogênio e então seco foi carregado com 274 g de hexano como um solvente e 1,2 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 50° C e 272 g de β-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. Depois de separar água da solução de reação de polimerização então lavada, a solução resultante foi seca a 70° C por 12 h, desta maneira obtendo um polifarneseno (B-3). Várias propriedades do polifarneseno (B-3) então obtido são mostradas na Tabela 1. Exemplo de Produção 4: Produção de polifarneseno (B-4)

[00133] Um recipiente de reação por pressão previamente purgado com nitrogênio e então seco foi carregado com 313 g de hexano como um solvente e 0,7 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 50° C e 226 g de β-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. Depois de separar água da solução de reação em polimerização então lavada, a solução resultante foi seca a 70° C por 12 h, desta maneira obtendo um polifarneseno (B-4). Várias propriedades do polifarneseno (B-4) então obtido são mostradas na Tabela 1. Exemplo de Produção 5: Produção de Poli-isopropeno

[00134] O mesmo procedimento que no Exemplo de Produção 1 foi repetido, exceto pelo uso de isopreno no lugar de β-farneseno, desta maneira obtendo um Poli-isopropeno. Várias propriedades do Poli- isopropeno então obtido são mostradas na Tabela 1. Exemplo de Produção 6: Produção de polifarneseno (B-6)

[00135] Um recipiente de reação por pressão previamente purgado com nitrogênio e então seco foi carregado com 240 g de cicloexano como um solvente e 1,7 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 50° C e 0,5 g de N,N,N',N'-tetrametil eti- lenodiamina e mais 340 g de β-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. Depois de separar água da solução de reação de polimerização então lavada, a solução resultante foi seca a 70° C por 12 h, desta maneira obtendo-se um polifarneseno (B-6). Várias propriedades do polifarneseno então obtido (B-6) são mostradas na Tabela 1. Exemplo de Produção 7: Produção de polifarneseno (B-7)

[00136] Um recipiente de reação por pressão foi carregado com 500 g de polifarneseno produzido através do mesmo método que aquele descrito no Exemplo de Produção 3, 0,5 g de "NOCRAC 6C" como um antioxidante e 2,5 g de anidrido maleico. Depois de purga do recipiente de reação com nitrogênio, os teores do recipiente de reação foram a- quecidos para 170° C e reagidos nesta temperatura por 10 h, desta maneira obtendo-se um polifarneseno (B-7). Várias propriedades do polifarneseno (B-7) então obtido são mostradas n a Tabela 1. Exemplo de Produção 8: Produção de polifarneseno (B-8)

[00137] Um recipiente de reação por pressão 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 10,5% em massa) como um iniciador. Os teores do recipiente de reação foram aquecidos para 50° C e então 342 g de β- 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 70° C por 12 h, desta maneira obtendo-se um polifarneseno (B-8). Várias propriedades do então polifarneseno (B-8) obtido são mostradas na Tabela 1. TABELA 1

38/65

[00138] Os respectivos componentes incluindo a borracha natural (A), o polímero (B), o negro de fumo (C) ou similar utilizado nos Exemplos e Exemplos Comparativos que seguem são como segue: Borracha Natural:

[00139] SMR20 (borracha natural da Malásia)

[00140] STR20 (borracha natural da Tailândia) Borracha de Estireno-Butadieno:

[00141] "JSR1500" disponível da JSR Corp.; peso molecular ponde rai médio: 450.000; teor de estireno: 23,5% em peso (produzido através do método de polimerização em emulsão) Borracha de Butadieno:

[00142] "BR-01" disponível da JSR Corp. Polímero (B):

[00143] Polifarnesenos (B-1) a (B-4) e (B-6) a (B-8) produzidos acima nos Exemplos de Produção 1 a 4 e 6 a 8. Negro de fumo (C):

[00144] C-1: "DIABLACK H" disponível da Mitsubishi Chemical Corp.; tamanho de partícula médio: 30 nm

[00145] C-2: "DIABLACK E" disponível da Mitsubishi Chemical Corp.; tamanho de partícula médio: 50 nm

[00146] C-3: "SEAST TA" disponível da Tokai Carbon Co., Ltd.; ta manho de partícula médio: 120 nm

[00147] C-4: "DIABLACK I" disponível da Mitsubishi Chemical Corp.; tamanho de partícula médio: 20 nm

[00148] C-5: "SEAST V" disponível da Tokai Carbon Co., Ltd.; ta manho de partícula médio: 60 nm Componentes Opcionais

[00149] Poli-isopropeno: Poli-isopropeno produzido no Exemplo de Produção 5

[00150] TDAE: "VivaTecõOO" disponível da H & R Corp.

[00151] Resina: "ESCOREZ 1102" disponível da Exxon Mobil Corp.

[00152] Ácido Esteárico: "LUNAC S-20" disponível da Kao Corp.

[00153] Óxido de Zinco: Óxido de zinco disponível da Sakai Chemi cal Industry Co., Ltd.

[00154] Antioxidante (1): "NOCRAC 6C" disponível da Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.

[00155] Antioxidante (2): "ANTAGE Rd" disponível da Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd.

[00156] Cera: "SUNTIGHT S" disponível da Seiko Chemical Co., Ltd.

[00157] Enxofre: Pó de enxofre fino 200 mesh disponível da Tsuru- mi Chemical Industry Co., Ltd.

[00158] Acelerador de vulcanização: "NOCCELER NS" disponível da Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.

[00159] O componente de borracha (A), polímero (B), negro de fumo (C), 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 5 em um misturador Banbury tipo fechado e amassados juntos por 6 minutos de maneira que a temperatura de início era 75° Cea temperatura da resina atingiu 160° C. A mistura resultante foi retirada do misturador de uma só vez e esfriada para a temperatura ambiente. Em seguida, a mistura foi posta em um rolo de mistura e após adicionar enxofre e o acelerador de vulcanização a ele, os teores do rolo de mistura foram amassados a 60° C por 6 minutos, desta maneira obtendo uma composição de borracha. A viscosidade Mooney da composição de borracha então obtida foi medida através do método acima.

[00160] Ainda, a composição de borracha resultante foi moldada por prensa (a 145° C por 20 minutos) enquanto sendo curada para preparar uma folha (espessura: 2 mm). A folha então preparada foi a- valiada quanto à dispersibilidade de negro de fumo na mesma, desempenho de resistência a rolamento, resistência à dureza e tensão na ruptura através dos métodos acima. Os resultados são mostrado nas Tabelas 2 a 5. 5 TABELA 2

Exemplos Exemplos Com-parativos 1 2 3 4 5 1 2 3 Propriedades Viscosidade Mooney (valor relativo) 76 75 76 84 63 56 80 100 Dispersibilidade do negro de fumo 1 1 2 2 1 1 3 3 Desempenho da resistência a rolamento (a 6CTC; tan δ) (valor relativo) 69 82 69 81 60 55 95 100 Dureza (tipo A) 58 56 59 61 56 48 60 64 Resistência à tensão na ruptura (valor relativo) 92 95 92 94 82 79 100 100

[00161] As composições de borracha obtidas nos Exemplos 1 a 5 foram prevenidas de ser deterioradas em resistência e dureza mecânicas e aumentadas em dispersibilidade de negro de fumo. Ainda, as composições de borracha obtidas nos Exemplos 1 a 3 exibiram uma 5 viscosidade Mooney baixa e uma boa processabilidade. Ainda, as composições de borracha obtidas nos Exemplos 1 e 3 exibiram resistência a rolamento especialmente baixa e então poderiam ser adequadamente utilizadas como uma composição de borracha para pneus. TABELA 3

44/65

45/65 46/65 TABELA 4

TABELA 5 49/65

50/65 51/65 52/65

[00162] Conforme mostrado na Tabela 3, as composições de borracha obtidas nos Exemplos 6 a 14 exibiram uma boa processabilidade devido à sua viscosidade Mooney baixa, foram aprimoradas em dispersibilidade de negro de fumo nas mesmas e foram prevenidas de ser deterioradas em dureza. Ainda, essas composições de borracha tinham uma resistência a rolamento baixa e então poderiam ser adequadamente utilizadas como uma composição de borracha para pneus.

[00163] Dentre eles, a partir da comparação entre os Exemplos 6 e 7, e Exemplo Comparativo 7, foi confirmado que os efeitos da presente invenção poderiam ser exibidos sem importar o teor de vinila e modificação ou não modificação das composições de borracha.

[00164] A partir da comparação entre o Exemplo 8 e o Exemplo Comparativo 5, entre o Exemplo 10 e o Exemplo Comparativo 6 e entre o Exemplo 12 e Exemplo Comparativo 7, foi confirmado que quando utilizando o polímero (B), as composições de borracha resultantes foram excelentes em todos de processabilidade, dispersibilidade de negro de fumo e desempenho de resistência a rolamento.

[00165] Ainda, a partir da comparação entre o Exemplo 14 e o E- xemplo Comparativo 4, foi confirmado que quando ajustando o teor do negro de fumo (C) para 20 partes em massa ou mais com base em 100 partes em massa do componente borracha (A), a composição de borracha resultante foi prevenida de ser deteriorada em dureza e poderia ser adequadamente utilizada como uma composição para pneus.

[00166] Conforme mostrado na Tabela 4, a partir da comparação entre o Exemplo 15 e o Exemplo Comparativo 9 e entre o Exemplo 16 e o Exemplo Comparativo 10, foi confirmado que quando ajustando o teor do negro de fumo (C) para 100 partes em massa ou menos com base em 100 partes em massa do componente borracha (A), as composições de borracha resultantes foram excelentes em todos de pro- cessabilidade, dispersibilidade de negro de fumo e desempenho de resistência a rolamento.

[00167] Conforme mostrado na Tabela 5, a partir da comparação entre o Exemplo 17 e o Exemplo Comparativo 11 e entre o Exemplo 18 e o Exemplo Comparativo 12, foi confirmado que quando utilizando o negro de fumo (C) tendo um tamanho de partícula médio de a partir de 5 a 100 nm, a composições de borracha resultantes exibiram uma boa processabilidade e foram prevenidas de ser deterioradas em dureza e então poderiam prover uma composição de borracha para pneus tendo um excelente desempenho de resistência a rolamento.

[00168] Ainda, a partir da comparação entre o Exemplo 19 e o E- xemplo Comparativo 13 e entre o Exemplo 20 e o Exemplo Comparativo 14, foi confirmado que mesmo quando utilizando uma mistura contendo dois ou mais tipos de borrachas naturais e sintéticas como o componente borracha (A), foi possível obter os efeitos da presente invenção.

[00169] Ainda, a partir da comparação entre os Exemplos 21 a 23 e Exemplo Comparativo 15, foi confirmado que mesmo quando utilizando dois ou mais tipos de polímeros (B) ou utilizando o polímero (B) em combinação com os outros componentes opcionais, foi também possível obter os efeitos da presente invenção. <Exemplos 24 a 28 e Exemplos Comparativos 16 a 19>

[00170] Os respectivos componentes incluindo a borracha natural (A), o polímero (B), o negro de fumo (C) ou similar utilizados nos E- xemplos 24 a 28 e Exemplos Comparativos 16 a 19 são como segue. Componente borracha (A):

[00171] 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). Polímero (B):

[00172] Polifarnesenos (B-9) a (B-12) produzidos nos Exemplos de Produção 9 a 12. Negro de Fumo (C):

[00173] C-1: "DIALBLACK H" disponível da Mitsubishi Chemical Corp.; tamanho de partícula médio: 30 nm

[00174] C-2: "DIALBLACK E" disponível da Mitsubishi Chemical Corp.; tamanho de partícula médio: 50 nm

[00175] C-3: "SEAST TA" disponível da Tokai Carbon Co., Ltd;, ta manho de partícula médio: 120 nm Componentes Opcionais

[00176] Poli-isopropeno: Poli-isopropeno produzido no Exemplo de Produção 13

[00177] TDAE: "VivaTec500" disponível da H & R Corp.

[00178] Ácido Esteárico: "LUNAC S-20" disponível da Kao Corp.

[00179] Óxido de Zinco: Óxido de zinco disponível da Sakai Chemi cal Industry Co., Ltd.

[00180] Antioxidante (1): "NOCRAC 6C"disponível da Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.

[00181] Antioxidante (2): "ANTAGE RD"disponível da Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd.

[00182] Enxofre: Pó de enxofre fino 200 mesh disponível da Tsuru- mi Chemical Industry Co., Ltd.

[00183] Acelerador de vulcanização: "NOCCELER CZ-G"disponível da Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.

[00184] Acelerador de vulcanização (2): "NOCCELER D" disponível da Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd. Exemplo de Produção 9: Produção de polifarneseno (B-9)

[00185] Um recipiente de reação por pressão previamente purgado com nitrogênio e então seco foi carregado com 120 g de hexano e 1,1 g de n-butil lítio (na forma de uma solução de hexano de 17% em massa). Os teores do recipiente de reação foi aquecidos para 50° C e 210 g de β-farneseno foram adicionados a eles e polimerizados por 1 h. A solução de reação de polimerização resultante foi misturada 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 70° C por 12 h, desta maneira obtendo um polifarneseno (B-9) tendo propriedades mostradas na Tabela 6. Exemplo de Produção 10: Produção de polifarneseno (B-10)

[00186] Um recipiente de reação por pressão previamente purgado com nitrogênio e então seco foi carregado com 241 g de cicloexano e 28,3 g de sec-butil lítio (na forma de uma solução de cicloexano 10,5% em massa). Os teores do recipiente de reação foi aquecidos para 50° C e 342 g de β-farneseno foram adicionados a eles e polimerizados por 1 h. A solução de reação de polimerização resultante foi misturada 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 70° C por 12 h, desta maneira obtendo um polifarneseno (B- 9) tendo propriedades mostradas na Tabela 6. Exemplo de Produção 11: Produção de polifarneseno (B-11)

[00187] Um recipiente de reação por pressão previamente purgado com nitrogênio e então seco foi carregado com 274 g de hexano e 1,2 g de n-butil lítio (na forma de uma solução de hexano 17% em massa). Os teores do recipiente de reação foram aquecidos para 50° C e 272 g de β-farneseno foram adicionados a eles e polimerizados por 1 h. A solução de reação de polimerização resultante foi misturada 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 70° C por 12 h, desta maneira obtendo um polifarneseno (B-11) tendo propriedades mostradas na Tabela 6. Exemplo de Produção 12: Produção de polifarneseno (B-12)

[00188] Um recipiente de reação por pressão previamente purgado com nitrogênio e então seco foi carregado com 313 g de hexano e 0,7 g de n-butil lítio (na forma de uma solução de hexano 17% em massa). Os teores do recipiente de reação foram aquecidos para 50° C e 226 g de β-farneseno foram adicionados a eles e polimerizados por 1 h. A solução de reação de polimerização resultante foi misturada 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 70° C por 12 h, desta maneira obtendo-se um polifarneseno (B-12) tendo propriedades mostradas na Tabela 6. Exemplo de Produção 13: Produção de Poli-isopropeno

[00189] Um recipiente de reação por pressão previamente purgado com nitrogênio e então seco foi carregado com 600 g de hexano e 44,9 g de n-butil lítio (na forma de uma solução de hexano 17% em massa). Os teores do recipiente de reação foram aquecidos para 70° C e 2050 g de isopreno foram adicionados a eles e polimerizados por 1 h. A solução de reação de polimerização resultante foi misturada 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 70° C por 12 h, desta maneira obtendo-se Poli-isopropeno tendo propriedades mostradas na Tabela 6.

[00190] O peso molecular ponderai médio e a viscosidade de fusão de cada um do polímero (B) e Poli-isopropeno foram medidas através dos métodos que seguem. (Método de medição do Peso Molecular Ponderai Médio)

[00191] O peso molecular ponderai médio (Mw) e a distribuição de peso molecular (Mw/Mn) de cada um do polímero (B) e Poli- isopropeno foram medidos através de GPC (cromatografia de permea- ção 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. 5 • Coluna de separação: "TSKgel4000HXL" disponível da Tosoh Corp. • Detector: "RI-8020" disponível da Tosoh Corp. • Eluente: Tetraidrofurano • Taxa de fluxo do eluente: 1,0 mL/min 10 • Concentração da amostra: 5 mg/10 ml_ • Temperatura da coluna: 40° C (Método de Medição da Viscosidade de Fusão)

[00192] A viscosidade de fusão do polímero (B) foi medida a 38° C utilizando um viscômetro Brookfield disponível da Brookfield Enginee- 15 ring Labs. Inc TABELA 6

[00193] O componente de borracha (A), polímero (B), Poli- isopropeno, negro de fumo (C), TDAE, ácido esteárico, óxido de zinco e antioxidantes foram carregados em uma razão de composição (par- te(s) em massa) conforme mostrado na Tabela 7 em um misturador tipo fechado Banbury e amassados juntos por 6 minutos de maneira que a temperatura de início foi 75° Cea temperatura da resina atingiu 160° C. A mistura resultante foi retirada de uma só 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 dos aceleradores de vulcanização a ele, os teores do rolo de mistura foram amassados a 60° C por 6 minutos, desta maneira obtendo uma composição de borracha. A viscosidade Mooney da composição de borracha então obtida foi medida através do método mencionado abaixo.

[00194] Ainda, a composição de borracha resultante foi moldada em prensa (a 145° C por 20 minutos) para preparar uma folha (espessura: 2 mm). A folha então preparada foi avaliada quanto à dispersibilidade de negro de fumo na mesma, desempenho de resistência a rolamento, dureza, alongamento em tensão na ruptura e resistência à tensão na ruptura através dos métodos mencionados abaixo. Os resultados são mostrados na Tabela 7.

[00195] Entretanto, os métodos de avaliação da viscosidade Mooney da composição de borracha e da dispersibilidade do negro de fumo na composição de borracha e os métodos de medição do desempenho de resistência a rolamento, dureza, alongamento em tensão na ruptura e resistência à tensão na ruptura da composição de borracha são como segue. Viscosidade Mooney

[00196] 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 100° C de acordo com Jis K6300. Os valores dos respectivos Exemplos e Exemplos Comparativos apare- cendo na Tabela 7 são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 19. Entretanto, o valor de viscosidade Mooney menor indica uma processabilidade mais excelente. Dispersibilidade do Negro de Fumo

[00197] A folha obtida a partir da composição de borracha produzida nos respectivos Exemplos e Exemplos Comparativos foi cortada em uma peça de teste tendo uma seção de 2 mm x 6 mm e a seção foi observada utilizando um microscópio óptico e visualmente avaliada através da contagem do número de massas de negro de fumo coaguladas tendo um tamanho de 20 pm ou mais na seção. As classificações de avaliação são como segue: [1]: Estavam presentes 1 a 3 massas de negro de fumo co-aguladas. [2]: Estavam presentes 4 a 6 massas de negro de fumo co-aguladas. [3]: Estavam presentes 7 a 9 massas de negro de fumo co-aguladas. [4]: Estavam presentes 10 ou mais massas de negro de fumo coaguladas.

[00198] O valor menor indica uma dispersibilidade de negro de fumo mais excelente na composição de borracha.

Desempenho de Resistência a rolamento

[00199] A folha obtida a partir da composição de borracha produzida nos respectivos Exemplos e Exemplos Comparativos foi cortada em uma peça de teste tendo um tamanho de 40 mm de comprimento x 7 mm de largura. A peça de teste então obtida foi submetida à medição de tanδ como um índice de desempenho de resistência a rolamento da composição de borracha utilizando um aparelho de medição de viscoe- lasticidade dinâmica disponível da GABO GmbH sob as condições incluindo uma temperatura de medição de 60° C, uma frequência de 10 Hz, uma distorção estática de 10% e uma distorção dinâmica de 2%. Os valores dos respectivos Exemplos e Exemplos Comparativos são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 19. Entretanto, o valor menor indica um desempenho de resistência a rolamento maior da composição de borracha. Dureza

[00200] De acordo com JIS K6253, a dureza da folha obtida a partir da composição de borracha produzida nos respectivos Exemplos e Exemplos Comparativos foi medida utilizando um aparelho de teste de dureza tipo A e a dureza então medida foi utilizada como um índice de flexibilidade da composição de borracha. Entretanto, quando o valor de dureza é menos do que 50, um pneu produzido a partir da composição de borracha sofre da deformação grande e então é deteriorado em estabilidade de direção. Alongamento sob Tensão na Ruptura

[00201] A folha obtida da composição de borracha produzida nos Respectivos Exemplos e Exemplos Comparativos foi puncionada em uma peça de teste em formato de haltere de acordo com JIS 3, e a peça de teste obtida foi submetida à medição de um alongamento em tensão na ruptura da mesma utilizando um aparelho de teste de tensão disponível da Instron Corp. Os valores dos respectivos Exemplos e Exemplos Comparativos são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 19. Entretanto, o valor maior indica um alongamento em tensão maior na ruptura da composição de borracha. Resistência à Tensão na Ruptura

[00202] A folha obtida a partir da composição de borracha produzida nos respectivos Exemplos e Exemplos Comparativos foi puncionada em uma peça de teste em formato de haltere de acordo com JIS 3 e a peça de teste obtida foi submetida à medição de resistência à ten- são na sua ruptura utilizando um aparelho de teste de tensão da Ins- tron Corp. Os valores dos respectivos Exemplos e Exemplos Comparativos são valores relativos com base em 100 como o valor do Exemplo Comparativo 19. Entretanto, o valor maior indica uma resistência à 5 tensão maior na ruptura da composição de borracha. TABELA 7

[00203] As composições de borracha obtidas nos Exemplos 24 a 28 exibiram viscosidade Mooney baixa e boa processabilidade. Ainda, as composições de borracha obtidas nos Exemplos 24, 26 e 28 tinham dispersibilidade aprimorada de negro de fumo nas mesmas e exibiam uma resistência a rolamento baixa. Em particular as composições de borracha obtidas nos Exemplos 24 e 26 foram prevenidas de ser dete- 5 rioradas em resistência e dureza mecânicas e então poderiam ser a- dequadamente utilizadas como uma composição de borracha para pneus.

Claims (10)

1. Composição de borracha, caracterizada pelo fato de que compreende (A) pelo menos um componente de borracha selecionado a partir do grupo consistindo em uma borracha sintética e uma borracha natural; (B) um polímero de farnesene tendo um peso molecular ponderai médio de a partir de 25.000 a 500.000; e (C) negro de fumo tendo um tamanho de partícula médio de a partir 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 de negro de fumo (C) na composição de borracha sendo de a partir de 20 a 100 partes em massa com base em 100 partes 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 homopolímero de β-farnesene.

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 3.000 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 a partir 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 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 8,0.

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