BR112017024059B1

BR112017024059B1 - Composição de borracha

Info

Publication number: BR112017024059B1
Application number: BR112017024059-9A
Authority: BR
Inventors: Cecile Belin; Olivier Goncalves
Original assignee: Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Priority date: 2015-05-11
Filing date: 2016-05-04
Publication date: 2021-09-28
Also published as: BR112017024059A2; EP3294573A1; US20180282531A1; EP3294573B1; WO2016180693A1; FR3036115B1; FR3036115A1

Abstract

composição de borracha. composição de borracha à base pelo menos de uma matriz elastomérica que compreende borracha natural e um elastômero diênico funcional, o elastômero diênico funcional portando uma função sior, r sendo o hidrogênio ou um grupo carbonado, o negro de fumo tendo uma superfície específica bet superior a 130 m2/g, a dispersão do negro de fumo na matriz elastomérica tendo uma nota z superior a 80. a composição apresenta um compromisso melhorado entre as propriedades de histerese e as propriedades em ruptura.

Description

[001] A invenção se refere a uma composição de borracha à base de borracha natural e de uma carga reforçadora que compreende uma mistura de negro de fumo muito fino e de sílica, notadamente para banda de rodagem para pneumático, e mais especialmente para pneumático destinado a equipar veículos que carregam cargas pesadas e que rodam sobre solos fora da estrada.

[002] Os pneumáticos destinados a equipar veículos que carregam cargas pesadas e que rodam sobre solos fora da estrada são aqueles por exemplo que equipam os equipamentos que evoluem nas minas, nos canteiros de obras. As bandas de rodagem de tais pneumáticos são especialmente sensíveis às agressões em razão da natureza não betuminosa do solo de rodagem. As composições de borracha que apresentam boas propriedades de ruptura são absolutamente adaptadas para constituir as bandas de rodagem de tais pneumáticos. As composições de borracha apropriadas para o uso mencionado são por exemplo aquelas à base de borracha natural e de uma carga reforçadora que compreende uma mistura de negro de fumo muito fino e de sílica.

[003] Por outro lado, é preferível que as composições de borracha reforçadas por uma mistura de negro de fumo muito fino e de sílica sejam as menos histeréticas possíveis tendo em vista minimizar o aquecimento do pneumático, o que é especialmente verdadeiro para os pneumáticos que carregam cargas pesadas e que rodam sobre solos fora da estrada. De fato, o peso levado pelo pneumático e a natureza agressiva do solo de rodagem tornam o pneumático sensível às elevações de temperatura. A propriedade conhecida de um elastômero funcional silanol ou organooxissilano, notadamente alcoxissilano, para reduzir a histerese de uma composição de borracha reforçada por uma sílica leva a considerar a utilização de elastômeros funcionais silanol ou organooxissilano em composições de borracha à base de borracha natural e de uma carga reforçadora que compreende uma mistura de negro de fumo muito fino e de sílica.

[004] Ora foi constatado que a utilização desses elastômeros funcionais em composições de borracha à base de borracha natural e de uma carga reforçadora que compreende um negro de fumo muito fino e uma sílica, era acompanhada por uma diminuição de suas propriedades de ruptura.

[005] As Requerentes prosseguindo seus esforços de melhorar o compromisso entre as propriedades de ruptura e de histerese das composições de borracha à base de borracha natural e de uma carga reforçadora que compreende negro de fumo muito fino e sílica descobriram que a adjunção de um elastômero funcional silanol ou organooxissilano a uma composição de borracha na qual o negro de fumo apresenta um nível de dispersão elevado, permite alcançar um compromisso melhorado entre as propriedades de ruptura e de histerese da composição de borracha.

[006] Assim um primeiro objeto da invenção se refere a uma composição de borracha à base pelo menos de uma matriz elastomérica que compreende borracha natural e um elastômero diênico funcional, de uma carga reforçadora que compreende um negro de fumo e uma sílica, de um agente de acoplamento para ligar a sílica à matriz elastomérica e de um sistema de reticulação, - o elastômero diênico funcional sendo um elastômero diênico que porta uma função SiOR, R sendo o hidrogênio ou um grupo carbonado, - o negro de fumo tendo uma superfície específica BET superior a 130 m2/g, - a dispersão do negro de fumo na matriz elastomérica tendo uma nota Z superior a 80.

[007] Um outro objeto da invenção se refere a um processo para preparar a composição de borracha de acordo com a invenção, processo esse que compreende as etapas seguintes: a. É preparada uma primeira mistura padrão que compreende a borracha natural e o negro de fumo dispersado com uma nota Z superior ou igual a 90, b. É acrescentada a sílica e o elastômero diênico funcional, eventualmente sob a forma de uma segunda mistura padrão, à primeira mistura padrão, c. Tudo é misturado por uma mistura termomecânica.

[008] A invenção também se refere a uma banda de rodagem para pneumático que compreende uma composição de borracha de acordo com a invenção, assim como a um pneumático que compreende uma composição de borracha de acordo com a invenção, preferencialmente em sua banda de rodagem.

1. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[009] Na presente descrição, exceto indicação expressa diferente, todas as porcentagens (%) indicadas são % em massa. A abreviação “pce” significa partes em peso para cem partes de elastômero (do total dos elastômeros se vários elastômeros estão presentes).

[010] Por outro lado, qualquer intervalo de valores designado pela expressão “entre a e b” representa o domínio de valores superior a “a” e inferior a “b” (quer dizer limites a e b excluídos) enquanto que qualquer intervalo de valores designado pela expressão “de a a b” significa o domínio de valores que vai de “a” até “b” (quer dizer que inclui os limites estritos a e b).

[011] Pela expressão composição “à base de”, é preciso entender na presente descrição uma composição que compreende a mistura e/ou o produto de reação in situ dos diferentes constituintes utilizados, alguns desses constituintes de base (por exemplo o elastômero, a carga ou outro aditivo classicamente utilizado em uma composição de borracha destinada à fabricação de pneumático) sendo suscetíveis de, ou destinados a reagir entre si, pelo menos em parte, por ocasião das diferentes fases de fabricação da composição destinada à fabricação de pneumático.

[012] É entendida por matriz elastomérica o conjunto dos elastômeros da composição de borracha.

[013] É entendido por grupo carbonado um radical que contém carbono, tal como um grupo hidrocarbonado ou um grupo que contém carbono, hidrogênio e pelo menos um heteroátomo.

[014] É entendido no que se segue por “mistura padrão” (correntemente designada por seu nome inglês “masterbatch”): um compósito à base de elastômero no qual foi introduzida uma carga e eventualmente outros aditivos.

[015] Uma característica essencial da composição de borracha de acordo com a invenção é a de compreender um elastômero diênico funcional além da borracha natural.

[016] Por elastômero (ou indistintamente “borracha”, os dois termos sendo considerados como sinônimos) diênico, deve ser compreendido de maneira conhecida um (é entendido um ou vários) elastômero proveniente pelo menos em parte (i.e., um homopolímero ou um copolímero) de monômeros dienos (monômeros portadores de duas ligações duplas carbono-carbono, conjugadas ou não).

[017] Esses elastômeros diênicos podem ser classificados em duas categorias: “essencialmente insaturados” ou “essencialmente saturados”. É entendido em geral por “essencialmente insaturado”, um elastômero diênico proveniente pelo menos em parte de monômeros dienos conjugados, que têm uma taxa de motivos ou unidades de origem diênica (dienos conjugados) que é superior a 15 % (% em mols); é assim que elastômeros diênicos tais como as borrachas butílicas ou os copolímeros de dienos e de alfa-olefinas tipo EPDM não entram na definição precedente e podem ser notadamente qualificados de elastômeros diênicos “essencialmente saturados” (taxa de motivos de origem diênica baixa ou muito baixa, sempre inferior a 15 %). Na categoria dos elastômeros diênicos “essencialmente insaturados”, é entendido em especial por elastômero diênico “fortemente insaturado” um elastômero diênico que tem uma taxa de motivos de origem diênica (dienos conjugados) que é superior a 50 %.

[018] Ainda que ela se aplique a qualquer tipo de elastômero diênico, o profissional do pneumático compreenderá que a invenção é de preferência executada com elastômeros diênicos essencialmente insaturados.

[019] Essas definições estando dadas, é entendido notadamente por elastômero diênico suscetível de ser utilizado nas composições de acordo com a invenção: (a) - qualquer homopolímero obtido por polimerização de um monômero dieno conjugado, que tem de preferência de 4 a 12 átomos de carbono; (b) - qualquer copolímero obtido por copolimerização de um ou vários dienos conjugados entre si ou com um ou vários compostos vinila aromático que tem de preferência de 8 a 20 átomos de carbono.

[020] A título de dienos conjugados convêm notadamente o butadieno-1,3, o 2- metil-1,3-butadieno, os 2,3-di(alquila com C1-C5)-1,3-butadienos tais como por exemplo o 2,3-dimetil-1,3-butadieno, o 2,3-dietil-1,3-butadieno, o 2-metil-3-etil-1,3- butadieno, o 2-metil-3-isopropil-1,3-butadieno, um aril-1,3-butadieno, o 1,3- pentadieno, o 2,4-hexadieno. A título de compostos vinilaromáticos convêm por exemplo o estireno, o orto-, meta-, para-metilestireno, a mistura comercial “vinila- tolueno”, o para-terciobutilestireno, os metoxiestirenos, os cloroestirenos, o vinilmesitileno, o divinilbenzeno, o vinilnaftaleno.

[021] Os copolímeros podem conter entre 99 % e 20 % em peso de unidades diênicas e entre 1 % e 80 % em peso de unidades vinilaromáticas.

[022] Mais preferencialmente o elastômero diênico é escolhido no grupo constituído pelos polibutadienos (BR) (notadamente aqueles que têm uma taxa de ligações cis-1,4 superior a 90 %), os poliisoprenos de síntese (IR), os copolímeros de butadieno, em especial os copolímeros de butadieno-estireno (SBR), e as misturas desses elastômeros.

[023] Convêm os polibutadienos e em especial aqueles que têm um teor (% molar) em unidades -1,2 compreendido entre 4 % e 80 % ou aqueles que têm um teor (% molar) em cis-1,4 superior a 80 %, os poliisoprenos, os copolímeros de butadieno-estireno e em especial aqueles que têm uma Tg (temperatura de transição vítrea Tg, medida de acordo com ASTM D3418) compreendida entre 0°C e -70°C e mais especialmente entre -10°C e -60°C, um teor em estireno compreendido entre 5 % e 60 % em peso e mais especialmente entre 20 % e 50 5, um teor (% molar) em ligações -1,2 da parte butadiênica compreendido entre 4 % e 75 %, um teor (% molar) em ligações trans-1,4 compreendido entre 10 % e 80 %.

[024] Vantajosamente, o elastômero diênico é um copolímero de butadieno e de estireno que apresenta de preferência uma temperatura de transição vítrea que vai de -65°C a -20°C.

[025] O elastômero diênico útil às necessidades da invenção, dito elastômero diênico funcional, é um elastômero diênico que porta uma (quer dizer uma ou várias) funções SiOR, R sendo o hidrogênio ou um grupo carbonado.

[026] De modo geral, uma função portada por um elastômero pode estar situada na cadeia elastomérica de acordo com uma das três configurações possíveis: ao longo da cadeia elastomérica como grupo pendente fora das extremidades da cadeia elastomérica, a uma extremidade da cadeia elastomérica ou então no próprio interior (quer dizer fora das extremidades) da cadeia elastomérica, quer dizer ela é o ponto de junção de pelo menos dois ramos do elastômero. Esse último caso se apresenta notadamente no caso em que o elastômero é funcionalizado pela utilização de um agente de acoplamento ou de polimerização em estrela que traz a função em questão.

[027] Em especial, a função SiOR pode se situar ao longo da cadeia elastomérica como grupo pendente, a uma extremidade da cadeia elastomérica ou então no próprio interior da cadeia elastomérica. No caso em que há várias funções SiOR portadas pelo elastômero, elas podem ocupar uma ou outra das configurações acima.

[028] O elastômero diênico funcional pode ser um polímero linear ou em estrela, e mesmo ramificado. Se for um polímero linear, ele pode ser acoplado ou não. Esse elastômero pode ter uma distribuição molecular monomodal, bimodal ou polimodal.

[029] De acordo com um outro modo de realização preferencial da invenção, o elastômero diênico funcional é está majoritariamente sob uma forma linear, quer dizer que se ele compreende cadeias em estrela ou ramificadas, essas últimas representam uma fração ponderal minoritária nesse elastômero.

[030] De acordo com um modo de realização especialmente preferencial da invenção, o elastômero diênico é portador de uma (quer dizer uma ou várias) função dita “silanol” de fórmula SiOH (R é o hidrogênio), de preferência uma só função silanol.

[031] Elastômeros diênicos que correspondem a uma tal definição são bem conhecidos, eles foram por exemplo descritos nos documentos EP 0 778 311 B1, WO 2008/141702, WO 2006/050486. EP 0877 047 B1, ou EP 1 400 559 B1. A função silanol SiOH é preferencialmente situada na extremidade da cadeia elastomérica, em especial sob a forma de um grupamento dimetilsilanol -SiMe2SiOH.

[032] De acordo com um outro modo de realização da invenção, o elastômero diênico funcional é portador de pelo menos uma (quer dizer uma ou várias) função de fórmula SiOR na qual R é um radical hidrocarbonado com C1 ou C6 (quer dizer que contém e 1 a 6 átomos de carbono), de preferência metila ou etila.

[033] Elastômeros diênicos que correspondem a uma tal definição também são bem conhecidos, eles foram por exemplo descritos nos documentos JP 63-215701, JP 62-227908, US 5 409 969 ou WO 2006/050486.

[034] O elastômero diênico funcional pode portar uma outra (quer dizer uma ou várias) função que é diferente da função SiOR. Essa outra função pode ser escolhida no grupo constituído pelas funções epóxi e amina, a amina podendo ser uma amina primária, secundária ou terciária.

[035] A função amina pode se situar na mesma extremidade (ou nas mesmas extremidades) da cadeia elastomérica que a função SiOR. Os elastômeros que têm uma função SiOR e uma função amina na mesma extremidade de cadeia elastomérica foram descritos por exemplo nas patentes ou pedidos de patentes EP 1 457 501 B1, WO 2006/076629, EP 0 341 496 B1 ou WO 2009/133068 ou ainda em WO 2004/111094.

[036] A função amina pode estar presente em uma extremidade da cadeia elastomérica que não porta a função SiOR. Uma tal configuração pode ser realizada por exemplo pelo emprego de um iniciador que porta uma função amina, em especial pela utilização de um iniciador que é um amideto de lítio, tal como o amideto de lítio da pirrolidina ou da hexametilenoimina, ou um organolítio que porta uma função amina tal como o dimetilaminopropilítio e o 3-pirrolidinopropilítio. Tais iniciadores foram descritos por exemplo nas patentes EP 0 590 490 B1 e EP 0 626 278 B1. Tais elastômeros que portam uma função SiOR e uma função amina em suas extremidades de cadeia diferentes foram por exemplo descritos nas patentes EP 0 778 311 B1 e US 5 508 333.

[037] Elastômeros que portam ao mesmo tempo uma função SiOR e uma função epóxi foram por exemplo descritos nas patentes EP 0 890 607 B1 e EP 0 692 492 B1. Elastômeros que portam ao mesmo tempo uma função SiOR e uma função estanho foram por exemplo descritos na patente EP 1 000 970 B1.

[038] Fica entendido que o elastômero diênico funcional pode ser constituído por uma mistura de elastômeros que se diferenciam uns dos outros pela natureza química da função SiOR, por sua posição na cadeia elastomérica, pela presença de uma função suplementar diferente de SiOR, por sua microestrutura ou ainda por sua macroestrutura.

[039] De acordo com um outro modo de realização preferencial da invenção, a taxa de elastômero diênico funcional na composição de borracha é compreendida dentro de um domínio que vai de 15 a 45 pce, aquela de borracha natural de 55 a 85 pce.

[040] A composição de borracha pode compreender um elastômero diênico suplementar. Esse elastômero diênico suplementar, opcional, é diferente do elastômero diênico funcional na medida em que ele não porta uma função SiOR. No entanto esse elastômero diênico suplementar pode ter uma microestrutura ou uma macroestrutura que podem ser idênticas a ou diferentes daquelas do elastômero diênico funcional. Ele é nesse caso utilizado em uma proporção que vai de 0 a 25 pce.

[041] Quando o elastômero diênico funcional porta uma função silanol na extremidade de cadeia, notadamente uma só função silanol, a composição de borracha pode compreender um elastômero suplementar que é acoplado ou em estrela com estanho. Por definição, esse elastômero suplementar é diferente do elastômero diênico funcional na medida em que ele não porta uma função SiOR. No entanto ele pode ter uma microestrutura que pode ser idêntica a ou diferentes daquelas do elastômero diênico funcional. Ele é utilizado em uma proporção que vai de 0 a 25 pce.

[042] É entendido por carga reforçadora partículas das quais o tamanho médio (em massa) é inferior ao micrômetro, geralmente inferior a 500 nm, na maior parte das vezes compreendido entre 20 e 200 nm, em especial e mais preferencialmente compreendido entre 20 e 150 nm.

[043] A carga reforçadora útil às necessidades da invenção compreende um negro de fumo de superfície específica BET superior a 130 m2/g. A superfície específica BET dos negros de fumo é medida de acordo com a norma D6556-10 [método multipontos (no mínimo 5 pontos) - gás: nitrogênio - domínio de pressão relativa P/PO: 0.01 a 0.5].

[044] Podem ser citados como negro de fumo os negros reforçadores da série 100 grau ASTM em especial os negros N115, N134, negros mais finos tais como o CRX1507.

[045] O negro de fumo pode ser utilizado no estado isolado, tal como disponível comercialmente ou sob qualquer outra forma, por exemplo como suporte de alguns dos aditivos de fabricação de borracha utilizados.

[046] A sílica utilizada pode ser qualquer sílica conhecida pelo profissional, capaz de reforçar por si só, sem outro meio que não seja um agente de acoplamento intermediário, uma composição de borracha destinada à fabricação de cintas pneumáticas, em outros termos própria para substituir, em sua função de reforço, um negro de fumo convencional de grau pneumático.

[047] A sílica utilizada pode ser uma sílica precipitada ou pirogenada que apresenta uma superfície BET assim como uma superfície específica CTAB ambas inferiores a 450 m2/g, de preferência de 30 a 400 m2/g, notadamente entre 60 e 300 m2/g. Pode ser citada como exemplo de sílica útil para as necessidades da invenção a sílica “Ultrasil VN3” comercializada pela empresa Evonik. A título de sílicas precipitadas altamente dispersíveis (ditas “HDS”), serão citadas por exemplo as sílicas “Ultrasil” 7000 e “Ultrasil” 7005 da empresa Degussa, as sílicas “Zeosil” 1165MP, 1135MP e 1115MP da empresa Rhodia, a sílica “Hi-Sil” EZ150G da empresa PPG, as sílicas Zeopol 8715, 8745 e 8755 da Empresa Huber, as sílicas de alta superfície específica tais como descritas no pedido WO 03/016387.

[048] Para otimizar ainda mais as propriedades de histerese ao mesmo tempo em que se mantém um compromisso melhorado entre as propriedades de ruptura e a histerese, a sílica apresenta uma superfície BET que vai de preferência de 80 a 200 m2/g, de maneira preferencial de 100 a 180 m2/g. Essas faixas preferenciais de superfície BET se aplicam a qualquer um dos modos de realização da invenção.

[049] No presente relatório, no que diz respeito à sílica, a superfície específica BET é determinada de maneira conhecida por adsorção de gás com o auxílio do método de Brunauer-Emmett-Teller descrito em “The Journal of the American Chemical Society” Vol. 60, página 309, fevereiro de 1938, mais precisamente de acordo com a norma francesa NF ISO 9277 de dezembro de 1996 (método volumétrico multipontos (5 pontos) - gás: nitrogênio - desgaseificação: 1 hora a 160°C - domínio de pressão relativa p/po: 0.05 a 0.17). A superfície específica CTAB é a superfície externa determinada de acordo com a norma francesa NF T 45-007 de novembro de 1987 (método B).

[050] O estado físico sob o qual se apresenta a sílica é indiferente, seja sob a forma de pó, de micropérolas, de granulados, ou ainda de esferas. Evidentemente são entendidas também como sílica as misturas de diferentes sílicas.

[051] Para tornar a sílica reforçadora em uma composição de borracha diênica, é conhecido utilizar um agente de acoplamento para acoplar a sílica ao elastômero diênico. O agente de acoplamento, na maior parte das vezes um silano, (ou agente de ligação) pelo menos bifuncional permite assegurar uma conexão suficiente, de natureza química e/ou física, entre a carga inorgânica (superfície de suas partículas) e o elastômero diênico. São utilizados em especial organossilanos ou poliorganossilanos pelo menos bifuncionais.

[052] Como agente de acoplamento são utilizados notadamente silanos polissulfurados ditos “simétricos” ou “assimétricos”, de acordo com a estrutura especial dos mesmos, tais como descritos por exemplo nos pedidos WO03/002648 (ou US 2005/016651) e WO03/002649 (ou US 2005/016650).

[053] Convêm em especial, sem que a definição abaixo seja limitativa, silanos polissulfurados que respondem à fórmula geral (V)

na qual: - x é um inteiro de 2 a 8 (de preferência de 2 a 5); - os símbolos A, idênticos ou diferentes, representam um radial hidrocarbonado divalente (de preferência um grupamento alquileno com C1-C18 ou um grupamento arileno com C6-C12, mais especialmente um alquileno com C1-C10, notadamente com C1-C4, em especial o propileno); - os símbolos Z, idênticos ou diferentes, respondem a uma das três fórmulas abaixo:

nas quais: - os radicais R1, substituídos ou não substituídos, idênticos ou diferentes entre si, representam um grupo alquila com C1-C18, cicloalquila com C5-C18 ou arila com C6C18 (de preferência grupos alquila com C1-C6, cicloexila ou fenila, notadamente grupos alquila com C1-C4, mais especialmente a metila e/ou a etila), - os radicais R2, substituídos ou não substituídos, idênticos ou diferentes entre si, representam um grupo alcoxila com C1-C18 ou cicloalcoxila com C5-C18 (de preferência um grupo escolhido entre as alcoxilas com C1-C8 e cicloalcoxilas com C5C8, mais preferencialmente ainda um grupo escolhido entre alcoxilas com C1-C4, em especial metoxila e/ou etoxila).

[054] No caso de uma mistura de alcoxissilanos polissulfurados que respondem à fórmula (I) acima, notadamente misturas usuais disponíveis comercialmente, o valor médio dos “x” é um número fracionário de preferência compreendido entre 2 e 5, mais preferencialmente próximo de 4. Mas a invenção pode ser também vantajosamente executada por exemplo com alcoxissilanos dissulfurados (x = 2).

[055] A título de exemplos de silanos polissulfurados, serão citados mais especialmente os polissulfetos (notadamente dissulfetos, trissulfetos ou tetrassulfetos) de bis-(alcoxil(C1-C4)-alquil(C1-C4)silil-alquil(C1-C4)), como por exemplo os polissulfetos de bis (3-trimetoxissililpropil) ou de bis(3-trietoxissililpropil). Entre esses compostos, são utilizados em especial o tetrassulfeto de bis(3- trietoxissililpropil), em abreviado TESPT, de fórmula [(C2H5O)3Si(CH2)3S2]2 ou o dissulfeto de bis-(trietoxissililpropila), em abreviado TESPD, de fórmula [(C2H5O)3Si(CH2)3S]2.

[056] A título de agente de acoplamento diferente do alcoxissilano polissulfurado, serão citados notadamente POSS (poliorganossiloxanos) bifuncionais ou ainda polissulfetos de hidroxissilano tais como descritos nos pedidos de patentes WO 02/30939 (ou US 6,774,255), WO 02/31041 (ou US 2004/051210) ou ainda silanos ou POSS portadores de grupamentos funcionais azo-dicarbonila, tais como descritos por exemplo nos pedidos de patentes WO 2006/125532, WO 2006/125533, WO 2006/125534.

[057] De acordo com um qualquer dos modos de realização da invenção, o agente de acoplamento é de preferência um silano polissulfurado.

[058] A taxa de negro de fumo é de preferência de 5 a 25 pce, de maneira mais preferencial de 15 a 25 pce. A taxa de sílica utilizada é de preferência de 10 a 30 pce, de maneira mais preferencial de 15 a 25 pce. A taxa de carga reforçadora é de preferência de 30 a 55 pce, de maneira mais preferencial de 35 a 55 pce. Essas faixas preferenciais de negro de fumo, de sílica e de carga reforçadora podem se aplicar a qualquer um dos modos de realização da invenção. Elas são especialmente adaptadas quando a composição de borracha é destinada a ser utilizada em uma banda de rodagem para um pneumático destinado a equipar veículos que carregam cargas pesadas e que rodam sobre solos fora da estrada.

[059] Tipicamente a taxa de agente de acoplamento representa de 0,5 % a 15 % em peso em relação à quantidade de carga inorgânica. Sua taxa é preferencialmente compreendida entre 5 e 15 % em massa, mais preferencialmente compreendida em um domínio que vai de 5 a 10 % em massa. Essa taxa é facilmente ajustada pelo profissional de acordo com a taxa de sílica utilizada na composição.

[060] O sistema de reticulação pode ser à base de enxofre, de doadores de enxofre, de peróxido, de bismaleimidas ou das misturas dos mesmos.

[061] De acordo com um qualquer dos modos de realização da invenção, o sistema de reticulação é preferencialmente um sistema de vulcanização, quer dizer um sistema à base de enxofre (ou de um agente doador de enxofre) e de um acelerador primário de vulcanização. A esse sistema de vulcanização de base podem se adicionar, incorporados no decorrer da primeira fase não produtiva e/ou no decorrer da fase produtiva tais como descritas ulteriormente, diversos aceleradores secundários ou ativadores de vulcanização conhecidos tais como óxido de zinco, ácido esteárico ou compostos equivalentes, derivados guanídicos tais como uma guanidina N,N’-dissubstituída (em especial difenilguanidina), ou ainda retardadores de vulcanização conhecidos.

[062] Quando o enxofre é utilizado, ele é utilizado a uma taxa preferencial compreendida entre 0,5 e 12 pce, em especial entre 1 e 10 pce. O acelerador primário de vulcanização é utilizado a uma taxa preferencial compreendida entre 0,5 e 10 pce, mais preferencialmente compreendida entre 0,5 e 5 pce.

[063] É possível utilizar como acelerador (primário ou secundário) qualquer composto suscetível de agir como acelerador de vulcanização dos elastômeros diênicos em presença de enxofre, notadamente aceleradores do tipo tiazóis assim como seus derivados, aceleradores de tipo sulfenamidas, tiuramos, ditiocarbamatos, ditiofosfatos, tiouréias e xantatos. A título de exemplos de tais aceleradores, podem ser citados notadamente os compostos seguintes: dissulfeto de 2- mercaptobenzotiazila (em abreviado “MBTS”), N-cicloexil-2-benzotiazila sulfenamida (“CBS”), N,N-dicicloexil-2-benzotiazila sulfenamida (“DCBS”), N-ter-butil-2- benzotiazila sulfenamida (“TBBS”), N-ter-butil-2-benzotiazila sulfenimida (“TBSI”), dissulfeto de tetrabenziltiuramo (“TBZTD”), dibenzilditiocarbamato de zinco (“ZBEC”) e as misturas desses compostos.

[064] A composição de borracha de acordo com a invenção pode compreender também a totalidade ou parte dos aditivos usuais habitualmente utilizados nas composições de elastômeros destinadas a constituir misturas de artigos acabados feitos de borracha tais como pneumáticos, como por exemplo pigmentos, agentes de proteção tais como ceras antiozônio, antiozonizadores químicos, antioxidantes, agentes antifadiga.

[065] Podem ser utilizados na composição de borracha definida de acordo com um qualquer dos modos de realização da invenção, agentes de auxílio para a utilização suscetíveis de maneira conhecida, graças a uma melhoria da dispersão da sílica na matriz elastomérica e a um abaixamento da viscosidade das composições, de melhorar sua faculdade de utilização no estado cru. Esses agentes, também conhecidos sob o nome de agentes de recobrimento da sílica, são por exemplo silanos hidrolisáveis tais como alquilalcoxissilanos (notadamente alquiltrietoxissilanos), polióis, poliéteres (por exemplo polietileno glicóis), aminas primárias, secundárias ou terciárias (por exemplo trialcanol-aminas), POS hidroxilados ou hidrolisáveis, por exemplo a,o-diidróxi-poliorganossiloxanos (notadamente a,o-diidróxi-polidimetilsiloxanos), ácidos graxos como por exemplo o ácido esteárico, derivados da guanidina, em especial uma guanidina N,N’- dissubstituída, como a N,N’-difenilguanidina (DPG), também conhecida como acelerador secundário de vulcanização. Um qualquer dos agentes de recobrimento da sílica mencionados acima pode ser utilizado, preferencialmente a uma taxa que vai de compreendida entre 0 a 5 pce, mais preferencialmente entre 0 e 5 pce.

[066] Uma característica essencial da composição de borracha de acordo com a invenção é o nível de dispersão do negro de fumo. A dispersão do negro de fumo na matriz elastomérica apresenta uma nota Z superior a 80. A nota Z que caracteriza a dispersão do negro de fumo na matriz elastomérica é medida, depois de reticulação da matriz elastomérica, de acordo com o método descrito por S. Otto e al. em Kautschuk Gummi Kunststoffe, 58 Jahrgang, NR 7-8/2005, em acordo com a norma ISO 11345.

[067] De uma maneira conhecida a dispersão de carga em uma matriz elastomérica pode ser representada pela nota Z, que é medida, depois de reticulação, de acordo com o método descrito por S. Otto e al. em Kautschuk Gummi Kunststoffe, 58 Jahrgang, NR 7-8/2005, em acordo com a norma ISO 11345.

[068] O cálculo da nota Z é baseado na porcentagem de superfície na qual a carga não é dispersada (“% superfície não dispersada”), tal como medida pelo aparelho “disperGRADER+” fornecido com seu modo de operação e seu software de exploração “disperDATA” pela empresa Dynisco de acordo com a equação:

[069] A porcentagem de superfície não dispersada é, no que lhe diz respeito, medida graças a uma câmera que observa a superfície da amostra sob uma luz incidente a 30°. Os pontos claros são associados à carga e a aglomerados, enquanto que os pontos escuros são associados à matriz elastomérica; um tratamento digital transforma a imagem em uma imagem em preto e branco, e permite a determinação da porcentagem de superfície não dispersada, tal como descrita por S. Otto no documento precitado.

[070] Quanto mais alta for a nota Z, melhor é a dispersão da carga na matriz elastomérica (uma nota Z de 100 correspondendo a uma dispersão perfeita e uma nota Z de 0 a uma dispersão medíocre). Será considerado que uma nota Z superior a 80 corresponde a uma dispersão muito boa da carga na matriz elastomérica.

[071] A composição de borracha de acordo com a invenção pode ser preparada de acordo como processo descrito abaixo, outro objeto da invenção.

[072] O processo tem como característica essencial a de compreender as etapas seguintes:

[073] É preparada uma primeira mistura padrão que compreende a borracha natural e o negro de fumo dispersado com uma nota Z superior ou igual a 90,

[074] É acrescentada a sílica e o elastômero diênico funcional à primeira mistura padrão,

[075] Tudo é misturado por uma mistura termomecânica.

[076] A primeira mistura padrão é de preferência preparada por misturação em fase líquida a partir de um látex de borracha natural e de uma dispersão aquosa de negro de fumo, correntemente chamada de slurry. De maneira mais preferencial, para preparar a primeira mistura padrão, serão seguidas as etapas de processo descritas no documento US 6,048,923, que consiste notadamente em alimentar com um primeiro fluxo contínuo de um látex de borracha natural uma zona de mistura de um reator de coagulação que define uma zona alongada de coagulação que se estende entre a zona de mistura e uma saída, em alimentar a zona de mistura do reator de coagulação com um segundo fluxo contínuo de um fluido que compreende o negro de fumo sob pressão para formar uma mistura com o látex de borracha natural misturando para isso o primeiro fluxo e o segundo fluxo na zona de mistura de maneira suficientemente enérgica para coagular o látex de borracha natural com o negro defumo antes da saída, a dita mistura escoando como um fluxo contínuo na direção da zona de saída e a dita carga sendo suscetível de coagular o látex de elastômero, em recuperar na saída do reator o coagulo obtido precedentemente sob a forma de um fluxo contínuo e secar o mesmo a fim de recuperar a mistura padrão.

[077] O látex de borracha natural (NR) existe sob diferentes formas como o detalha o capítulo 3 “Latex concentrates: properties and composition”, de K. F. Gaseley, A. D. T Gordon e T. D. Pendle em “Natural Rubber Science and Technology”, A. D. Roberts, Oxford University Press - 1998. Em especial várias formas de látex de borracha natural são comercializadas: os látex de borracha natural ditos “de campo” (“field latex”), os látex de borracha natural ditos “concentrados” (“concentrated natural rubber latex”), os látex epoxidados (“ENR”), os látex desproteinizados ou ainda os látex pré-vulcanizados. O látex de borracha natural de campo é um látex no qual amoníaco foi adicionado para evitar uma coagulação precoce e o látex de borracha natural concentrado corresponde a um látex de campo que foi submetido a um tratamento que corresponde a uma lavagem seguida por uma nova concentração. As diferentes categorias de látex de borracha natural concentrados são repertoriadas notadamente de acordo com a norma ASTM D 1076-06. Entre esses látex de borracha natural concentrados, são distinguidos notadamente látex de borracha natural concentrados de qualidade dite “HA” (high ammonia) e de qualidade dita “LA” (low ammonia); serão utilizados vantajosamente para a invenção látex de borracha natural concentrados de qualidade HA.

[078] De acordo com um modo de realização especial da invenção, a sílica e o elastômero diênico funcional são acrescentados à primeira mistura padrão se apresentando para isso também sob a forma de uma segunda mistura padrão que terá sido previamente preparada. Essa segunda mistura padrão pode ser preparada sob a forma sólida, em especial por mistura termomecânica do elastômero diênico funcional e da sílica, notadamente até atingir uma temperatura máxima compreendida entre 140°C e 180°C. A segunda mistura padrão é misturada com a primeira mistura padrão por uma mistura termomecânica.

[079] De acordo com esse modo de realização especial, a segunda mistura padrão que contém o elastômero diênico funcional e a sílica compreende de preferência por outro lado o agente de acoplamento, tal como um silano polissulfurado, e eventualmente um agente de recobrimento da sílica.

[080] Será notado em especial que a incorporação do elastômero diênico funcional sozinho e da sílica sozinha ou sob a forma de uma segunda mistura padrão pode ser realizada simultaneamente à introdução no misturador dos outros constituintes (notadamente a primeira mistura padrão) mas também vantajosamente que essa ou essas incorporações podem ser decaladas no tempo de algumas dezenas de segundos a alguns minutos. No caso da introdução do elastômero diênico funcional sozinho e da sílica sozinha, decalada no tempo de algumas dezenas de segundos a alguns minutos, a sílica pode ser introduzida antes, depois ou simultaneamente ao elastômero diênico funcional.

[081] A composição de borracha pode ser fabricada em misturadores apropriados, utilizando para isso duas fases de preparação sucessivas de acordo com um procedimento geral bem conhecido pelo profissional: uma primeira fase de trabalho ou mistura termomecânica (às vezes qualificada de “não produtiva”) em alta temperatura, até uma temperatura máxima compreendida entre 130°C e 200°C, de preferência entre 145°C e 185°C, seguida por uma segunda fase de trabalho mecânico (às vezes qualificada de “produtiva”) em uma temperatura mais baixa, tipicamente inferior a 120°C, por exemplo entre 60°C e 100°C, fase de acabamento no decorrer da qual é incorporado o sistema de reticulação. No decorrer da primeira fase “não produtiva” são adicionados à primeira mistura padrão o elastômero diênico funcional e a sílica misturando-se termomecanicamente até atingir uma temperatura máxima compreendida entre 130 e 200°C. A fase “não produtiva” é seguida na maior parte das vezes por um resfriamento a uma temperatura inferior a 100°C, antes de começar a segunda fase na qual o sistema de reticulação é incorporado e o conjunto é misturado até uma temperatura máxima inferior a 120°C.

[082] De acordo com um modo de realização da invenção, a primeira mistura padrão, o elastômero funcional e a sílica, se for o caso sob a forma de uma segunda mistura padrão, assim como os outros ingredientes da composição de borracha com exceção do sistema de reticulação, são incorporados de maneira íntima, por mistura, no decorrer da primeira fase dita não produtiva, quer dizer que são introduzidos no misturador e que mistura-se termomecanicamente, em uma ou várias etapas, pelo menos esses diferentes constituintes de base até atingir a temperatura máxima compreendida entre 130°C e 200°C, de preferência compreendida entre 145°C e 185°C.

[083] A título de exemplo, a primeira fase (não produtiva) é conduzida em uma só etapa termomecânica no decorrer da qual são introduzidos, em um misturador apropriado tal como um misturador interno usual, todos os constituintes necessários (sob a forma se for o caso de misturas padrão como foi precisado precedentemente), os eventuais agentes de recobrimento ou de utilização complementares e outros aditivos diversos, com exceção do sistema de reticulação. O tempo total da mistura, nessa fase não produtiva, é de preferência compreendido entre 1 e 15 min. Depois de resfriamento da mistura assim obtida no decorrer da primeira fase não produtiva, incorpora-se então o sistema de reticulação em baixa temperatura, geralmente dentro de um misturador externo tal como um misturador de cilindros; tudo é então misturado (fase produtiva) durante alguns minutos, por exemplo entre 2 e 15 min.

[084] A composição final assim obtida é em seguida calandrada por exemplo sob a forma de uma folha ou de uma placa, notadamente para uma caracterização no laboratório, ou ainda extrudada sob a forma de um perfilado de borracha utilizável por exemplo como uma banda de rodagem de pneumático.

[085] Assim de acordo com um modo de realização especial da invenção, a composição de borracha de acordo com a invenção, que pode estar ou no estado cru (antes de vulcanização), ou no estado cozido (depois de vulcanização), está em um pneumático, notadamente em uma banda de rodagem de pneumático.

[086] As características precitadas da presente invenção, assim como outras, serão melhor compreendidas com a leitura da descrição seguinte de vários exemplos de realização da invenção, dados a título ilustrativo e não limitativo.

11. EXEMPLOS DE REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO 11.1 - Medições e testes utilizados: 11.1.1 - Propriedades de ruptura

[087] Os ensaios permitem determinar as tensões de elasticidade e as propriedades na ruptura; aqueles efetuados nas misturas cozidas são realizados de acordo com a norma FNOR-NF-T46-002 de setembro de 1988.

[088] São medidas na temperatura de 60°C ± 2°C, e nas condições normais de higrometria (50 ± 5 % de umidade relativa), de acordo com a norma francesa NF T 40-101 (dezembro de 1979), as tensões na ruptura (em MPa), os alongamentos na ruptura (em %), a energia na ruptura (Energia ruptura) sendo o produto da tensão na ruptura e do alongamento na ruptura.

11.1.2 - Propriedades dinâmicas:

[089] A propriedade dinâmica tan(δ)max é medida em um analisador de viscosidade (Metravib VA400), de acordo com a norma ASTM D 5992-96. É registrada a resposta de uma amostra de composição vulcanizada (corpo de prova cilíndrico de 4 mm de espessura e de 400 mm2de seção), submetido a uma solicitação sinusoidal em cisalhamento simples alternado, na frequência de 10 Hz e na temperatura de 100°C, de acordo com a norma ASTM D 1349-99 É efetuada uma varredura em amplitude de deformação de 0,1 % a 50 % (ciclo de ida), e depois de 50 % a 0,1 % (ciclo de volta). O resultado explorado é o fator de perda (tan δ). Para o ciclo de volta, é indicado o valor máximo de tan δ observado (tan(δ)max), entre os valores a 0.1 % e a 50 % de deformação (efeito Payne).

11.2 - Preparação das composições de borracha:

[090] Esse parágrafo tem como objeto a preparação das composições T1, T2, T3, T1-F, M2 e M3 para ilustrar a invenção, assim como a preparação das misturas padrão utilizadas na preparação dessas mesmas composições de borracha T2, T3, M2 e M3.

[091] Independentemente dão processo de fabricação das mesmas, a formulação de todas as composições de borracha T1, T2, T3, T1-F, M2 e M3 é a seguinte:

11.2.1 - Preparação da mistura padrão de borracha natural e de negro de fumo (MB- NR):

[092] A mistura padrão de borracha natural e de negro de fumo (MB-NR) utilizada nas composições T2, T3, M2 e M3 é realizada em fase líquida de acordo com o processo descrito na patente U.S. Patente No 6.048.923.

[093] Assim é preparada de acordo com o protocolo detalhado na patente precitada, a mistura padrão a partir de negro de fumo N134 comercializado pela empresa Cabot Corporation, e de látex de borracha natural de campo (“Field látex”) em proveniência da Malásia que apresenta um extrato seco de borracha de 28 % e uma taxa de amoníaco de 0,3 %.

[094] É obtida assim a mistura padrão MB-NR de borracha natural e de negro de fumo na qual a taxa de negro de fumo é de 50 pce.

11.2.2 - Preparação das misturas padrão de elastômero diênico e de sílica (MB-SBR1 e MB-SBR2):

[095] As misturas padrão de SBR e de sílica (MB-SBR) contêm não somente o elastômero diênico e a sílica, mas também o silano e a DPG, nas taxas indicadas abaixo em pce. A sílica e o silano são os mesmos que aqueles utilizados nas outras composições de borracha T1, T3, T1-F e M3. A sílica é uma sílica de BET de 120 m2/g, o agente de acoplamento é o silano TESPT “Si69”, o acelerador secundário é a difenilguanidina (DPG).

[096] As taxas de sílica, de silano e de DPG nas misturas padrão MDB-SBR são ajustadas de modo a que a taxa dos mesmos nas composições de borracha T2 e M2 que contêm a borracha natural, o negro de fumo, a mistura padrão MB-SBR sejam idênticas às outras composições de borracha T1, T3, T1-F, e M3.

[097] As misturas padrão MB-SBR diferem entre si pela presença ou não de uma função no elastômero diênico SBR: o elastômero diênico utilizado na mistura padrão MB-SBR1 é um SBR não funcional (SBR1), o elastômero diênico utilizado na mistura padrão MB-SBR2 é um SBR funcional do qual mais de 70 % das cadeias portam uma função silanol na extremidade de cadeia (SBR2). A mistura padrão MB- SBR1 é utilizada na composição T2, a mistura padrão MB-SBR2 na composição M2.

[098] As misturas padrão MB-SBR são preparadas em um misturador cheio a 70 % e do qual a temperatura inicial de cuba é de cerca de 90°C pela incorporação no elastômero diênico da sílica, do silano e da DPG por uma mistura termomecânica até atingir uma temperatura máxima de “queda” compreendida entre 140 e 180°C.

11.2.3 - Preparação das composições de borracha T1, T2, T3, T1-F, M2 e M3:

[099] As composições de borracha diferem pela presença ou não de uma função SiOR no elastômero diênico SBR, por seu processo de preparação que implica ou não a utilização de mistura padrão de borracha natural e de negro de fumo e de mistura padrão de SBR e de sílica.

II.2.3.1 - Preparação das composições de borracha T1 e T1-F:

[0100] As composições de borracha T1 e T1-F são composições de borracha preparadas de modo tradicional, visto que a preparação das mesmas não exige a preparação de mistura padrão de borracha natural e de negro de fumo. A composição T1-F difere DAE T1 pelo fato de que o SBR contido em T1-F é um SBR do qual mais de 70 % das cadeias portam uma função silanol em sua extremidade de cadeia. Os teores em borracha natural e em SBR em T1 e T1-F são indicados em pce abaixo:

[0101] (1) borracha natural; (2) SBR com 26 % de estireno e 24 % de motivo 1,2 da parte butadiênica; (3) SBR com 26 % de motivo estireno e 24 % de motivo 1,2 da parte butadiênica, do qual mais de 70 % das cadeias portam uma função silanol em extremidade da cadeia elastomérica.

[0102] São introduzidos em um misturador interno, cheio a 70 % e do qual a temperatura inicial de cuba é de cerca de 90°C, a borracha natural sob a forma sólida, o negro de fumo, o SBR, a sílica, o silano, a DPG e os diversos outros ingredientes com exceção do sistema de vulcanização. É conduzido então um trabalho termomecânico (fase não produtiva) em uma etapa (tempo total da mistura igual a cerca de 5 min.), até atingir uma temperatura máxima de “queda” de cerca de 165°C.

[0103] A mistura assim obtida é recuperada, La é resfriada e depois é acrescentado o sistema de vulcanização (enxofre e acelerador sulfenamida) em um misturador externo (homofinalizador) a 70°C, misturando-se tudo (fase produtiva) durante cerca de 5 a 6 minutos. As composições assim obtidas são em seguida calandradas ou sob a forma de placas (espessura de 2 a 3 mm) ou de folhas finas de borracha para a medição de suas propriedades físicas ou mecânicas, ou sob a forma de perfilados utilizáveis diretamente, depois de corte e/ou montagem nas dimensões desejadas, por exemplo como produtos semiacabados para pneumáticos, em especial como bandas de rodagem de pneumáticos.

[0104] II.2.3.2 - Preparação das composições de borracha T3 e M3:

[0105] As composições T3 e M3 contêm ambas uma mistura padrão de borracha natural e de negro de fumo; elas diferem pelo fato de que o SBR em M3 porta uma função SiOR (R sendo H), o que não é o caso do SBR em T3. Os teores em borracha natural e em SBR sozinhos (quer dizer não sob a forma de mistura padrão) e em misturas padrão em T3 e M3 são indicados em pce abaixo.

(1) borracha natural; (2) SBR com 26 % de estireno e 24 % de motivo 1,2 da parte butadiênica; (3) SBR com 26 % de motivo estireno e 24 % de motivo 1,2 da parte butadiênica, do qual mais de 70 % das cadeias portam uma função silanol em extremidade da cadeia elastomérica; (4) mistura padrão mencionada no parágrafo II.2.1.

[0106] É procedido de maneira análoga à preparação de T1 e T1-F com a diferença de que são introduzidos a borracha natural e o negro de fumo juntos sob a forma da mistura padrão MB-NR descrita no parágrafo II.2.1.

II.2.3.3 - Preparação das composições de borracha T2 e M2:

[0107] As composições T2 e M2 contêm ambas uma mistura padrão de borracha natural e de negro de fumo (MB-NR) e uma mistura padrão de SBR e de sílica; elas diferem pelo fato de que o SBR em M2 porta uma função SiOR (R sendo H), o que não é o caso do SBR em T2. Os teores em borracha natural sozinha em misturas padrão em T2 e M2 são indicados em pce abaixo.

(1) borracha natural; (4) mistura padrão mencionada no parágrafo II.2.1; (5) e (6) misturas padrão mencionadas no parágrafo II.2.2.

[0108] É procedido de maneira análoga à preparação de T3 e M3 com a diferença de que são introduzidos o SBER, a sílica, o silano e a DPG juntos sob a forma da mistura padrão MB-SBR1 (para T1) ou MB-SBR2 (para M2).

II.3 - Resultados:

[0109] As propriedades das composições de borracha preparadas figuram na tabela 1.

[0110] As composições de borracha T1, T2 e T3 não são de acordo com a invenção por pelo menos a razão seguinte: elas não contêm elastômero diênico funcional que porta uma função SiOR.

[0111] A composição de borracha T1-F que compreende um elastômero diênico funcional que porta uma função silanol não é de acordo com a invenção, visto que a nota Z não é superior a 80.

[0112] As composições M2 e M3 são de acordo com a invenção.: o elastômero diênico porta uma função silanol e a nota Z é superior a 80. Tabela 1

[0113] É observado que as composições de borracha M2 e M3 de acordo com a invenção apresentam o melhor compromisso de propriedades de histerese e de energia de ruptura.

[0114] As composições confeccionadas a partir de uma mistura padrão de borracha natural e de negro de fumo apresentam todas elas uma boa dispersão do negro de fumo, visto que as notas Z correspondentes são superiores a 80.

[0115] Ainda que a composição T1 -F seja a composição menos histerética (tanδ de pelo menos 0.066), ela é também aquela que apresenta as menos boas propriedades de ruptura (energia de ruptura sendo somente de 61 J). As composições T1, T2 e T3 para as quais a energia varia de 85 a 104 J estão entre aquelas que apresentam as melhores propriedades em ruptura, mas elas são também as mais histeréticas (tanδ de pelo menos 0.079).

[0116] A melhoria do compromisso constatada com as composições M2 e M3 é bem devida à coexistência na composição de borracha de um elastômero diênico que porta uma função SiOR e de uma nota Z superior a 80. Efetivamente, não é observada melhoria do compromisso no caso das composições T2 e T3 que têm uma nota Z superior a 80 e que são desprovidas de elastômero diênico que porta uma função SiOR. Bem ao contrário, é observada para essas composições T2 e T3 não somente uma diminuição das propriedades em ruptura, mas também um aumento da histerese. De fato, os valores de energia de ruptura para T2 e T3 são respectivamente de 98 e 85 contra 104 para T1, enquanto que os valores de tanδ são de 0.079 e 0.086 para T3 contra 0.078 para T1. Uma boa dispersão do negro de fumo, na ausência de elastômero diênico que porta uma função SiOR, em uma composição de borracha reforçada por uma sílica e um negro de fumo, é insuficiente para melhorar o compromisso.

[0117] Em resumo, foi descoberto de modo surpreendente que uma composição de borracha reforçada por uma sílica e um negro de fumo com uma nota Z superior a 80 à base de borracha natural e de um elastômero diênico que porta uma função SiOR permitia obter o melhor compromisso entre as propriedades de histerese e as propriedades em ruptura.

Claims

1. Composição de borracha caracterizadapelo fato de ser à base pelo menos de uma matriz elastomérica que compreende borracha natural e um elastômero diênico funcional, de uma carga reforçadora que compreende um negro de fumo e uma sílica, de um agente de acoplamento para ligar a sílica à matriz elastomérica e de um sistema de reticulação, o elastômero diênico funcional sendo um elastômero diênico que porta uma função SiOR, R sendo o hidrogênio ou um grupo carbonado, o negro de fumo tendo uma superfície específica BET superior a 130 m2/g, a dispersão do negro de fumo na matriz elastomérica tendo uma nota Z superior a 80.

2. Composição de acordo com a reivindicação 1 caracterizadapelo fato de que a taxa de negro de fumo e de sílica estão compreendidas respectivamente entre 5 e 25 pce, e entre 10 e 30 pce.

3. Composição de acordo com a reivindicação 1 ou 2 caracterizadapelo fato de que a taxa de carga reforçadora é compreendida entre 30 e 55 pce.

4. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadapelo fato de que o elastômero diênico é um copolímero de estireno e de butadieno.

5. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizadapelo fato de que o elastômero diênico funcional porta uma função silanol, de preferência na ponta de cadeia, ou SiOR com metila ou etila.

6. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizadapelo fato de que a taxa de borracha natural é de 55 a 85 pce e a taxa de elastômero diênico funcional de 15 a 45 pce.

7. Processo de preparação a composição de borracha do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizadopor compreender as etapas seguintes: a. preparar uma primeira mistura padrão que compreende a borracha natural e o negro de fumo dispersado com uma nota Z superior ou igual a 90, b. acrescentar a sílica e o elastômero diênico funcional à primeira mistura padrão, c. misturar tudo por uma mistura termomecânica.

8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a primeira mistura padrão é preparada por mistura em fase líquida a partir de um látex de borracha natural e de uma dispersão aquosa de negro de fumo.

9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a primeira mistura padrão é preparada de acordo com as etapas seguintes: a. alimentar com um primeiro fluxo contínuo de um látex de borracha natural uma zona de mistura de um reator de coagulação que define uma zona alongada de coagulação que se estende entre a zona de mistura e uma saída, b. alimentar a zona de mistura do reator de coagulação com um segundo fluxo contínuo de um fluido que compreende o negro de fumo sob pressão para formar uma mistura com o látex de borracha natural misturando para isso o primeiro fluxo e o segundo fluxo na zona de mistura de maneira suficientemente enérgica para coagular o látex de borracha natural com o negro defumo antes da saída, a dita mistura escoando como um fluxo contínuo na direção da zona de saída e a dita carga sendo suscetível de coagular o látex de elastômero, c. recuperar na saída do reator o coágulo obtido precedentemente sob a forma de um fluxo contínuo e seca-se o mesmo a fim de recuperar a mistura padrão.

10. Banda de rodagem para pneumático caracterizada por compreender uma composição de borracha do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.

11. Pneumático caracterizado por compreender uma composição de borracha do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, composição essa que está preferencialmente em sua banda de rodagem.