BRPI0405101B1 - PNEUMATIC WITH COLORED SEALANT SEALED AND THE PREPARATION PROCESS - Google Patents
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Description
"PNEUMÁTICO DE BORRACHA COM CAMADA SELANTE COLORIDA EMBUTIDA E SEU PROCESSO DE PREPARAÇÃO" CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF THE INVENTION FIELD OF THE INVENTION FIELD OF RUBBER WITH COLORED SEALANT LAYER LAYER AND ITS PREPARATION PROCESS
[001] A presente invenção refere-se a um pneumático com uma camada selante embutida tendo uma cor diferente de preta. A camada selante é derivada de uma camada precursora selante compreendida de uma borracha butilica, organoperóxido e silica, juntamente com um colorante. A camada selante precursora à base de borracha butilica é embutida no pneu, para formar um conjunto de pneu, e o seu componente de borracha butilica é despolimerizado durante vulcanização subsequente do pneu a uma temperatura elevada em um molde adequado, para formar o pneu tendo a camada selante colorida embutida resultante. A composição precursora selante pode conter, adicionalmente, argila e/ou carbonato de cálcio.[001] The present invention relates to a tire with a built-in sealant layer having a color other than black. The sealing layer is derived from a sealing precursor layer comprised of a butyl rubber, organoperoxide and silica together with a colorant. The butyl rubber precursor sealing layer is embedded in the tire to form a tire assembly, and its butyl rubber component is depolymerized during subsequent vulcanization of the tire at an elevated temperature into a suitable mold to form the tire having resulting inlaid colored sealant layer. The sealant precursor composition may additionally contain clay and / or calcium carbonate.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION
[002] Vários pneumáticos foram propostos, que contêm uma camada selante embutida, com base em uma camada de borracha butilica despolimerizada.Several tires have been proposed, which contain an embedded sealant layer, based on a depolymerized butyl rubber layer.
[003] Por exemplo, na patente U.S. 4.895.610, propõe-se construir uma camada de composição à base de borracha butilica em um pneu, que contém um polímero de poliisobutileno e um organoperóxido, após o que, sob uma condição de temperatura elevada usada para vulcanizar o pneu, uma grande porção da borracha butilica é apresentada como sendo despolimerizada, para formar um material pegajoso, que tem propriedades selantes para perfuração.For example, in US Patent 4,895,610, it is proposed to construct a butyl rubber-based composition layer on a tire that contains a polyisobutylene polymer and an organoperoxide, after which, under a high temperature condition Used to vulcanize the tire, a large portion of the butyl rubber is shown to be depolymerized to form a sticky material which has sealing properties for perforation.
[004] As patentes U.S. 4.228.839, 4.171.237 e 4.140.167 também se referem a uma camada selante em um pneu, formada por despolimerização e reticulação de uma composição de borracha à base de borracha butílica, particularmente, por tratamento por irradiação.US Patents 4,228,839, 4,171,237 and 4,140,167 also refer to a tire sealant layer formed by depolymerization and crosslinking of a butyl rubber based rubber composition, particularly by irradiation treatment. .
[005] 0 pedido de patente U.S. de N° de Série 10/171.077, depositado em 13 de junho de 2002, refere-se a um pneu com selante embutido compreendido de uma borracha butílica parcialmente despolimerizada, por meio de um orga-noperóxido, que contém uma dispersão de partículas de borracha pré-vulcanizadas particuladas.US Patent Application Serial No. 10 / 171,077, filed June 13, 2002, relates to a built-in sealant tire comprised of a partially depolymerized butyl rubber by means of an organoperoxide, containing a dispersion of particulate pre-vulcanized rubber particles.
[006] O pedido de patente U.S. de N° de Série 10/368.259, depositado em 17 de fevereiro de 2003, refere-se a um pneu com selante embutido compreendido de uma borracha butílica parcialmente despolimerizada, por meio de um orga-noperóxido, que contém um enchimento particulado compreendido de negro de fumo e/ou pó de carvão e, opcionalmente, fibras curtas, microesferas de vidro ocas e óleo de processamento de borracha, em que o selante pode também conter um pre-polímero à base de dieno líquido.US Patent Application Serial No. 10 / 368,259, filed February 17, 2003, relates to a built-in sealant tire comprised of a partially depolymerized butyl rubber by means of an organoperoxide, which contains a particulate filler comprised of carbon black and / or carbon dust and optionally short fibers, hollow glass microspheres and rubber processing oil, wherein the sealant may also contain a liquid diene-based prepolymer. .
[007] Outras publicações de patentes, que se referem a várias construções de pneu, que podem envolver selantes embutidos ou revestidos para pneu, tais como, por exemplo, as patentes U.S. 1.239.291, 2.877.819, 3.048.509, 3.563.294, 4.206.769, 4.286.643, 4.359.078, 4.444.294, 4.895.610, 4.919.183 e 4.966.213.Other patent publications, which relate to various tire constructions, which may involve embedded or coated tire sealants, such as, for example, US Patents 1,239,291, 2,877,819, 3,048,509, 3,563. 294, 4,206,769, 4,286,643, 4,359,078, 4,444,294, 4,895,610, 4,919,183 and 4,966,213.
[008] Em um aspecto, as várias camadas selantes embutidas para os pneumáticos, que são derivadas de uma despolime- rização de uma composição precursora selante à base de borracha butílica, contêm, tipicamente, um enchimento de negro de fumo de reforço de borracha e são, portanto, de cor preta.In one aspect, the various built-in sealing layers for tires, which are derived from a depolymerization of a butyl rubber-based sealing precursor composition, typically contain a rubber reinforcing carbon black filler and they are therefore black in color.
[009] Para esta invenção, deseja-se proporcionar uma camada selante embutida para um pneumático, que seja derivada de uma composição precursora selante à base de borracha butilica, que é de uma cor diferente de preta, como um auxiliar para identificar um ferimento de furo em um pano-forro interno, banda de rodagem e/ou costado reforçado com negro de fumo do dito pneu, dependendo um pouco da posição da camada selante embutida, por causa da sua cor contrastante. Portanto, considera-se que essa camada selante não contém (é exclusive de) negro de fumo e, particularmente, de um negro de fumo de reforço de borracha.For this invention, it is desired to provide a built-in sealing layer for a tire, which is derived from a butyl rubber-based sealing precursor composition, which is a color other than black, as an aid to identify a wound. puncture a carbon black reinforced inner lining, tread and / or side of said tire, depending somewhat on the position of the embedded sealant layer because of its contrasting color. It is therefore considered that such sealant layer does not contain (is exclusive of) carbon black and, in particular, rubber reinforcing carbon black.
[0010] A presença do negro de fumo de reforço de borracha é aqui considerada como sendo normalmente um componente significativo em ambas uma composição precursora selante à base de borracha butilica e também na composição selante à base de borracha butilica despolimerizada resultante.The presence of rubber reinforcing carbon black is considered herein to be normally a significant component in both a butyl rubber based sealing precursor composition and also in the resulting depolymerized butyl rubber sealing composition.
[0011] Em particular, a presença de uma proporção relativamente pequena do negro de fumo de reforço de borracha na composição precursora selante à base de borracha butilica é com o intuito de proporcionar um grau de reforço e, desse modo, uma viscosidade da borracha adequada, para permitir que a composição precursora selante seja processável convenientemente, tanto por formação em uma folha de borracha adequada, se por extrusão ou calandragem, e também por tratamento para construir uma folha, ou uma camada, da composi- ção precursora selante em um conjunto de pneu. Além disso, o negro de fumo de reforço de borracha tem o intuito de proporcionar uma viscosidade adequada do selante embutido, para promover a estabilidade da composição selante.In particular, the presence of a relatively small proportion of the rubber-reinforcing carbon black in the butyl rubber-based sealing precursor composition is intended to provide a suitable degree of reinforcement and thus a rubber viscosity. , to enable the sealing precursor composition to be suitably processable, either by forming into a suitable rubber sheet, by extrusion or calendering, or by treatment to construct a sheet or layer of the sealing precursor composition as a set. Tire In addition, rubber reinforcing carbon black is intended to provide adequate viscosity of the embedded sealant to promote stability of the sealant composition.
[0012] No entanto, para esta invenção, silica amorfa sintética (agregados de partículas de silica primárias), de preferência, na forma de uma silica precipitada, é usada como um enchimento de reforço primário para a composição precursora selante à base de borracha butílica em vez do negro de fumo de reforço de borracha.However, for this invention, synthetic amorphous silica (primary silica particle aggregates), preferably in the form of a precipitated silica, is used as a primary reinforcing filler for the butyl rubber-based sealing precursor composition. instead of rubber reinforcing carbon black.
[0013] Em outro aspecto da invenção, uma porção da sí-lica pode ser substituída por argila, por exemplo, argila de caulim e/ou carbonato de cálcio. Na prática, portanto, o precursor selante à base de borracha butílica pode conter argila e/ou carbonato de cálcio além da silica amorfa.In another aspect of the invention, a portion of the silica may be replaced by clay, for example kaolin clay and / or calcium carbonate. In practice, therefore, the butyl rubber-based sealant precursor may contain clay and / or calcium carbonate in addition to amorphous silica.
[0014] No entanto, a argila e o carbonato de cálcio não são aqui considerados como sendo ingredientes de reforço efetivos para a composição de borracha à base de borracha butílica, como a silica mencionada acima. Consequentemente, apenas uma substituição parcial da silica com a argila e/ou carbonato de cálcio é considerada.However, clay and calcium carbonate are not considered herein to be effective reinforcing ingredients for the butyl rubber based rubber composition such as the silica mentioned above. Accordingly, only a partial replacement of silica with calcium clay and / or carbonate is considered.
[0015] Desafios significativos são apresentados na substituição de negro de fumo com silica amorfa sintética, particularmente, silica precipitada, bem como argila e carbonato de cálcio.Significant challenges are presented in replacing carbon black with synthetic amorphous silica, particularly precipitated silica, as well as clay and calcium carbonate.
[0016] Por exemplo, contrário ao negro de fumo de reforço de borracha, a dita silica, particularmente, silica precipitada (agregados de silica precipitada de partículas de sílica primárias), contém normalmente uma presença significativa de água de hidratação e/ou água de associação na sua superfície, bem como uma presença significativa de grupos hidroxila (por exemplo, grupos silanol). A argila e o carbonato de cálcio podem conter também uma parte de água associada.For example, contrary to rubber reinforcing carbon black, said silica, particularly precipitated silica (precipitated silica aggregates of primary silica particles), usually contains a significant presence of hydration water and / or association on its surface as well as a significant presence of hydroxyl groups (eg silanol groups). Clay and calcium carbonate may also contain an associated water moiety.
[0017] Ainda que o mecanismo possa não ser entendido inteiramente, considera-se que pelo menos uma porção dessa água e, possivelmente, uma porção desses grupos hidroxila, fica disponível para decompor, prematuramente, o organoperó-xido intencionado para ser usado para despolimerizar a borracha butílica na composição precursora selante.Although the mechanism may not be fully understood, it is considered that at least a portion of that water and possibly a portion of these hydroxyl groups is available to prematurely decompose the organoperoxide intended to be used to depolymerize. butyl rubber in the sealant precursor composition.
[0018] Considera-se aqui que essa decomposição prematura do organoperóxido, se por presença da água de hidratação e/ou associação ou pela presença dos grupos hidroxila, pode afetar adversamente a atividade geradora de radical livre do organoperóxido por uma despolimerização oportuna da borracha butílica, após a camada precursora selante ser embutida no conjunto de pneu e o pneu ser vulcanizado a uma temperatura elevada. Esses radicais livres formados prematuramente podem ficar associados com a sílica e, possivelmente, a argila e o carbonato de cálcio, em vez de serem envolvidos com a despolimerização desejada da borracha butílica. Considera-se ainda que se houver excesso de adição de organoperóxido, para propiciar essa decomposição prematura, uma porção desse excesso de organoperóxido pode ficar depois ou, de outro modo, ficar gradualmente disponível para interagir com as camadas de borracha associadas do conjunto, ou construção, de pneu, adjacente ao selante embutido.It is considered here that such premature decomposition of organoperoxide, whether by the presence of hydration and / or association water or by the presence of hydroxyl groups, may adversely affect the organoperoxide free radical generating activity by timely depolymerization of butyl rubber. after the sealing precursor layer is embedded in the tire assembly and the tire is vulcanized at a high temperature. Such prematurely formed free radicals may be associated with silica and possibly clay and calcium carbonate rather than being involved in the desired depolymerization of butyl rubber. It is further considered that if there is excess addition of organoperoxide to provide for this premature decomposition, a portion of this excess organoperoxide may be afterwards or otherwise gradually available to interact with the associated rubber layers of the assembly, or construction. , of tire, adjacent to the embedded sealant.
[0019] Para inibir, retardar e/ou, particularmente, impedir o contato significativo dessas partes de água e grupos hidroxila dos agregados de silica amorfa com o organoperóxi-do, a silica amorfa sintética pode ser tratada, in situ, dentro da composição de borracha, antes da adição do organo-peróxido, ou pode ser tratada antes da sua adição à composição de borracha, com um polímero de poli (óxido de alguile-no) de baixo peso molecular, gue pode ser algumas vezes referido como um poli (glicol etilênico), com um alguilsilano, um agente de acoplamento tendo uma parte reativa com os grupos hidroxila na silica e outra parte gue é normalmente interativa com as duplas ligações carbono - carbono de um elastômero, ou por uma combinação de alguilsilano e agente de acoplamento.To inhibit, retard and / or particularly prevent significant contact of these water parts and hydroxyl groups of amorphous silica aggregates with organoperoxide, synthetic amorphous silica may be treated in situ within the composition of rubber, prior to the addition of the organo-peroxide, or may be treated prior to its addition to the rubber composition with a low molecular weight polyvinyl oxide polymer, which may sometimes be referred to as a poly ( ethylene glycol), with a alkylsilane, a coupling agent having a reactive part with silica hydroxyl groups and another which is normally interactive with the carbon-carbon double bonds of an elastomer, or by a combination of alkylsilane and coupling agent .
[0020] Em outro aspecto da prática da invenção, ainda gue a borracha butílica, como um copolimero de isobutileno e isopreno, possa ser composto de mais de uma unidade percentual em peso derivada de isopreno, prefere-se gue seja composto de apenas cerca de 0,5 a 1,0 por cento em peso de unidades derivadas de isopreno. O uso de uma borracha butílica com essa baixa insaturação é para promover uma despolimeri-zação mais eficiente, por tratamento com o organoperóxido, guando se considera gue a presença das duplas ligações dentro da borracha butílica termina a sua despolimerização, guando o processo de despolimerização atinge a insaturação da dupla ligação na borracha butílica.In yet another aspect of the practice of the invention, although the butyl rubber, as an isobutylene and isoprene copolymer, may be composed of more than one percent by weight isoprene derivative, it is preferred that it is composed of only about 0.5 to 1.0 weight percent of isoprene derived units. The use of a butyl rubber with this low unsaturation is to promote a more efficient depolymerization by treatment with organoperoxide, when the presence of double bonds within the butyl rubber is considered to end its depolymerization, when the depolymerization process is achieved. unsaturation of the double bond in butyl rubber.
[0021] Em um outro aspecto da invenção, para promover melhor processamento da composição precursora selante à base de borracha butilica, deseja-se usar uma borracha butilica que tenha um valor de viscosidade Mooney relativamente alta (ML+8) a 125°C, em uma faixa de cerca de 25 a cerca de 60, alternativamente de cerca de 40 a cerca de 60.In another aspect of the invention, in order to promote better processing of the butyl rubber-based sealing precursor composition, it is desired to use a butyl rubber having a relatively high Mooney viscosity value (ML + 8) at 125 ° C, in a range from about 25 to about 60, alternatively from about 40 to about 60.
[0022] Desse modo, uma borracha butilica de insaturação à base de isopreno baixa (para despolimerização mais efetiva da borracha butilica) e viscosidade Mooney relativamente alta (para promover melhor manuseio físico da composição precursora selante) é desejada.Thus, a low isoprene-based unsaturation butyl rubber (for more effective depolymerization of butyl rubber) and relatively high Mooney viscosity (to promote better physical handling of the sealant precursor composition) is desired.
[0023] Na prática, deseja-se aqui que a composição precursora selante à base de borracha butilica tenha uma propriedade física de módulo de armazenamento (G')z a uma deformação dinâmica de 5 por cento a 100°C e 1 hertz em uma faixa de cerca de 170 a cerca de 350 kPa, alternativamente em uma faixa de cerca de 225 a cerca de 300 kPa.In practice, it is desired here that the butyl rubber-based sealing precursor composition has a physical storage modulus (G ') property with a dynamic deformation of 5 percent at 100 ° C and 1 hertz in a range. from about 170 to about 350 kPa, alternatively in a range of from about 225 to about 300 kPa.
[0024] Para essa finalidade, deseja-se aqui que a composição selante de borracha butilica tenha uma propriedade física de módulo de armazenamento (G') significativamente mais baixa, a uma deformação dinâmica de 5 por cento a 100°C e 1 hertz em uma faixa de cerca de 10 a cerca de 100 kPa, alternativamente em uma faixa de cerca de 10 a cerca de 65 kPa.For this purpose, it is desired here that the butyl rubber sealant composition has a significantly lower storage modulus (G ') physical property at a dynamic deformation of 5 percent at 100 ° C and 1 hertz in a range of about 10 to about 100 kPa, alternatively in a range of about 10 to about 65 kPa.
[0025] Na prática, esse módulo de armazenamento (G' ) pode ser determinado, por exemplo, por um instrumento RPA (Analisador de Processo de Borracha), que mede a varredura de deformação a 100°C a 1 hertz, por uma faixa de, por exem- pio, 1 a 50 por cento de deformação. Essa medida de módulo de armazenamento (G') para amostras de borracha é bem conhecida daqueles versados nessa técnica. Esse Analisador de Processo de Borracha é o instrumento RPA 2000® da Alpha Technologies, antes a Flexsys Company e antes a Monsanto Company. Referências ao instrumento RPA-2000 podem ser encontradas nas seguintes publicações: Η. A. Palowski et al., Rubber World, junho de 1992 e janeiro de 1997, bem como Rubber & Plastics News, 26 de abril e 10 de maio de 1993.In practice, this storage module (G ') can be determined, for example, by an RPA (Rubber Process Analyzer) instrument, which measures the strain sweep at 100 ° C to 1 hertz over a range. of, for example, 1 to 50 percent deformation. This storage modulus (G ') measurement for rubber samples is well known to those skilled in this art. This Rubber Process Analyzer is Alpha Technologies' RPA 2000® instrument, formerly Flexsys Company and formerly Monsanto Company. References to the RPA-2000 instrument can be found in the following publications: Η. A. Palowski et al., Rubber World, June 1992 and January 1997, as well as Rubber & Plastics News, April 26 and May 10, 1993.
[0026] Na descrição desta invenção, o termo "ppc" é usado para designar partes em peso de um ingrediente por 100 partes de elastômero, a menos que indicado de outro modo. Os termos "elastômero" e "borracha" são usados intercambiavel-mente, a menos que indicado de outro modo. Os termos "curar" e "vulcanizar" são usados intercambiavelmente, a menos que indicado de outro modo.In the description of this invention, the term "ppc" is used to denote parts by weight of an ingredient per 100 parts of elastomer unless otherwise indicated. The terms "elastomer" and "rubber" are used interchangeably unless otherwise indicated. The terms "cure" and "vulcanize" are used interchangeably unless otherwise indicated.
SUMÁRIO E PRÁTICA DA INVENÇÃOSUMMARY AND PRACTICE OF THE INVENTION
[0027] De acordo com esta invenção, um pneumático de borracha (reforçado com negro de fumo), tendo uma camada selante contra furo de cor diferente de preta embutida, é proporcionado, em que a dita camada selante contra furo contém uma camada selante à base de borracha butilica, pelo menos parcialmente, despolimerizada por organoperóxido, (posicionada normalmente entre uma camada de pano-forro interno à base de borracha halobutilica e uma carcaça de pneu reforçadas com negro de fumo, ou entre duas camadas de borracha de pano-forro interno e, portanto, coberta por pelo menos uma camada de borracha de pano-forro interno), em que a dita ca- mada selante contra furo é compreendida de, com base em partes em peso por 100 partes em peso da dita borracha butílica parcialmente despolimerizada exclusive de negro de fumo: (A) uma borracha butílica parcialmente despolimerizada com organoperóxido, como um copolímero de isobutileno e iso-preno, em gue a dita borracha butílica, antes de tal despoli-merização, é compreendida de cerca de 0,5 a cerca de 5, de preferência, dentro de uma faixa de 0,5 a uma, unidades percentuais derivadas de isopreno e, correspondentemente, de cerca de 95 a cerca de 99,5, de preferência, dentro de uma faixa de 99 a 99,5, em peso de unidades percentuais derivadas de isobutileno; (B) um enchimento de reforço particulado compreendido de: (1) cerca de 20 a cerca de 50 ppc de sílica amorfa sintética, de preferência sílica precipitada; ou (2) cerca de 15 a cerca de 30 ppc de sílica amorfa sintética, de preferência sílica precipitada, e cerca de 5 a cerca de 20 ppc de argila, de preferência argila de caulim; ou (3) cerca de 15 a cerca de 30 ppc de sílica amorfa sintética, de preferência sílica precipitada, e cerca de 5 a cerca de 20 ppc de carbonato de cálcio; ou (4) cerca de 15 a cerca de 30 ppc de sílica amorfa sintética, de preferência sílica precipitada, cerca de 5 a cerca de 15 ppc de argila, de preferência argila de caulim, e cerca de 5 a cerca de 15 ppc de carbonato de cálcio; (B) de zero a 6, alternativamente cerca de 0,5 a cerca de 5 ppc de fibras orgânicas curtas; (C) um colorante de cor diferente de preta, em que o dito colorante é selecionado de pelo menos um de pigmentos orgânicos, pigmentos inorgânicos e corantes, de preferência de pigmentos orgânicos e pigmentos inorgânicos; e (D) de zero a cerca de 20, alternativamente cerca de 2 a cerca de 15 ppc de óleo de processamento de borracha, de preferência, um óleo de processamento de borracha tendo um teor de aromático máximo de cerca de 15 por cento em peso e, de preferência, um teor naftênico em uma faixa de cerca de 35 a cerca de 45 por cento em peso e, de preferência, um teor parafinico em uma faixa de cerca de 45 a cerca de 55 por cento em peso.According to this invention, a rubber tire (reinforced with carbon black) having a non-puncturing sealing layer of a built-in black color is provided, wherein said puncture sealing layer contains a sealing layer at the same time. at least partially depot-polymerized butyl rubber base (normally positioned between a layer of halobutyl rubber-based inner lining and a carbon black reinforced tire casing, or between two layers of lining rubber) and therefore covered by at least one layer of inner lining rubber), wherein said puncture seal layer is comprised of, based on parts by weight per 100 parts by weight of said partially butyl rubber (A) a partially depolymerized organoperoxide butyl rubber such as an isobutylene and iso-prene copolymer, in which said butyl rubber, before such depolymerization is comprised of from about 0.5 to about 5, preferably within a range of 0.5 to one, isoprene-derived percentage units and correspondingly from about 95 to about 99 Preferably within a range of 99 to 99.5 by weight of isobutylene-derived percentage units; (B) a particulate reinforcing filler comprised of: (1) about 20 to about 50 ppc of synthetic amorphous silica, preferably precipitated silica; or (2) about 15 to about 30 ppc of synthetic amorphous silica, preferably precipitated silica, and about 5 to about 20 ppc of clay, preferably kaolin clay; or (3) about 15 to about 30 ppc of synthetic amorphous silica, preferably precipitated silica, and about 5 to about 20 ppc of calcium carbonate; or (4) about 15 to about 30 ppc of synthetic amorphous silica, preferably precipitated silica, about 5 to about 15 ppc of clay, preferably kaolin clay, and about 5 to about 15 ppc of carbonate calcium; (B) from zero to 6, alternatively about 0.5 to about 5 ppc of short organic fibers; (C) a colorant other than black, wherein said colorant is selected from at least one of organic pigments, inorganic pigments and dyes, preferably organic pigments and inorganic pigments; and (D) from zero to about 20, alternatively about 2 to about 15 ppc of rubber processing oil, preferably a rubber processing oil having a maximum aromatic content of about 15 weight percent. and preferably a naphthenic content in a range of about 35 to about 45 weight percent and preferably a paraffinic content in a range of about 45 to about 55 weight percent.
Alternativamente, o dito enchimento de reforço parti-culado pode ser compreendido de: (E) cerca de 20 a cerca de 50 ppc de sílica amorfa sintética tendo uma área superficial BET em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 70 m2/g; ou (F) cerca de 12 a cerca de 30 ppc de sílica amorfa sintética tendo uma área superficial BET em uma faixa de cerca de 110 a cerca de 200 m2/g; ou (G) cerca de 15 a cerca de 30 ppc de sílica amorfa sintética tendo uma área superficial BET em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 70 m2/g e cerca de 5 a cerca de 20 ppc de argila; ou (H) cerca de 5 a cerca de 25 ppc de sílica amorfa sintética tendo uma área superficial BET em uma faixa de cerca de 110 a cerca de 200 m2/g e cerca de 5 a cerca de 20 ppc de argila; ou (I) cerca de 15 a cerca de 30 ppc de sílica amorfa sintética tendo uma área superficial BET em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 70 m2/g e cerca de 5 a cerca de 20 ppc de carbonato de cálcio; ou (J) cerca de 5 a cerca de 25 ppc de silica amorfa sintética tendo uma área superficial BET em uma faixa de cerca de 110 a cerca de 200 m2/g e cerca de 5 a cerca de 20 ppc de carbonato de cálcio; ou (K) cerca de 15 a cerca de 30 ppc de silica amorfa sintética tendo uma área superficial BET em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 70 m2/g, cerca de 5 a cerca de 20 ppc de argila e cerca de 5 a cerca de 15 ppc de carbonato de cálcio; ou (L) cerca de 5 a cerca de 25 ppc de silica amorfa sintética tendo uma área superficial BET em uma faixa de cerca de 110 a cerca de 200 m2/g, cerca de 5 a cerca de 20 ppc de argila e cerca de 5 a cerca de 15 ppc de carbonato de cálcio .Alternatively, said particulate reinforcing filler may be comprised of: (E) about 20 to about 50 ppc of synthetic amorphous silica having a BET surface area in a range of about 50 to about 70 m2 / g; or (F) about 12 to about 30 ppc of synthetic amorphous silica having a BET surface area in a range of about 110 to about 200 m2 / g; or (G) about 15 to about 30 ppc of synthetic amorphous silica having a BET surface area in a range of about 50 to about 70 m2 / g and about 5 to about 20 ppc of clay; or (H) about 5 to about 25 ppc of synthetic amorphous silica having a BET surface area in a range of about 110 to about 200 m2 / g and about 5 to about 20 ppc of clay; or (I) about 15 to about 30 ppc of synthetic amorphous silica having a BET surface area in a range of about 50 to about 70 m2 / g and about 5 to about 20 ppc of calcium carbonate; or (J) about 5 to about 25 ppc of synthetic amorphous silica having a BET surface area in a range of about 110 to about 200 m2 / g and about 5 to about 20 ppc of calcium carbonate; or (K) about 15 to about 30 ppc of synthetic amorphous silica having a BET surface area in a range of about 50 to about 70 m2 / g, about 5 to about 20 ppc of clay and about 5 about 15 ppc of calcium carbonate; or (L) about 5 to about 25 ppc of synthetic amorphous silica having a BET surface area in a range of about 110 to about 200 m2 / g, about 5 to about 20 ppc of clay and about 5 to about 15 ppc of calcium carbonate.
[0028]Portanto, na prática, a dita camada selante de cor não preta é posicionada entre um pano-forro interno e uma carcaça de pneu reforçados com negro de fumo, ou entre dois panos-forros internos reforçados com negro de fumo, e em gue o dito pneu tem uma banda de rodagem e um costado reforçados com negro de fumo.Thus, in practice, said non-black colored sealant layer is positioned between an inner cloth and carbon black-reinforced tire casing, or between two carbon-black inner cloths and in said tire has a carbon black reinforced tread and side.
[0029] Um aspecto significativo da invenção é, por exemplo, o uso de um selante embutido de cor não preta, como um auxiliar para: (A) identificar um ferimento de furo em um pano-forro interno, região de corda, banda de rodagem e/ou costado reforçado com negro de fumo do dito pneu; e/ou (B) identificar a presença de um selante de cor não preta no pneu, tal como, por exemplo, em uma operação de re-cauchutagem de pneu, para detectar, fisicamente, a presença do selante embutido por sua aparência de cor não preta visualmente contrastante, no caso de um ferimento aberto em um pano-forro interno reforçado com negro de fumo, ou por uma maciez relativa da própria camada do pano-forro interno de borracha, em conseguência da camada selante embutida subjacente associada.A significant aspect of the invention is, for example, the use of a non-black inlaid sealant as an aid to: (A) identifying a puncture wound in an inner lining, rope region, band of tread and / or carbon black reinforced side of said tire; and / or (B) identifying the presence of a non-black sealant in the tire, such as, for example, in a tire re-caulking operation, to physically detect the presence of the embedded sealant by its colored appearance. visually contrasting non-black, in the case of an open wound on a carbon black reinforced inner lining, or a relative softness of the inner layer of the rubber inner lining itself as a result of the associated underlying embedded sealant layer.
[0030] Conseguentemente, ainda de acordo com esta invenção, o pneu é caracterizado pela dita camada selante embutida de cor não preta, tendo a capacidade de identificar visualmente um ferimento de furo, gue se estende por uma camada de pano-forro interno reforçado com negro de fumo de cor preta, banda de rodagem reforçada com negro de fumo de cor preta e/ou camada de costado de borracha de pneu reforçada com negro de fumo de cor preta para a dita camada selante embutida por um fluxo fisico de uma porção da dita camada selante embutida de cor não preta, pelo dito ferimento de furo, para formar um selante ou uma superfície visível de cor não preta contrastante do dito pano-forro interno, de preferência ou costado reforçado com negro de fumo de cor preta.Accordingly, still according to this invention, the tire is characterized by said non-black inlaid sealing layer, having the ability to visually identify a puncture wound, which extends through a layer of inner lining reinforced with black carbon black, black carbon reinforced tread and / or black carbon black reinforced tire rubber backing layer for said seal layer embedded by a physical flow of a portion of the said non-black inlaid sealant layer by said bore wound to form a contrasting non-black visible sealant or surface of said inner lining, preferably or black carbon-reinforced side.
[0031] Na prática, como já discutido acima, a dita silica amorfa sintética pode ser tratada por tratamento, antes da adição do dito organoperóxido, in situ, dentro da composição de borracha, ou por pré-tratamento da silica antes da sua adição à composição de borracha com: (A) um poli (glicol etilênico) tendo um peso molecular ponderai médio em uma faixa de cerca de 2.000 a cerca de 15.000, alternativamente, de cerca de 2.000 a cerca de 10.000; ou (B) um alcoxissilano; ou (C) um agente de acoplamento selecionado de um poli [sulfeto de bis (3-trialcoxissililalguila)] ou organomercap-toalcoxissilano; ou (D) uma combinação de alguilsilano, particularmente, um alcoxissilano e poli [sulfeto de bis (3- trialcoxissililalquila)] ou organomercaptoalcoxissilano.In practice, as discussed above, said synthetic amorphous silica may be treated by treatment, prior to the addition of said organoperoxide, in situ within the rubber composition, or by pretreatment of the silica prior to its addition to the rubber. rubber composition having: (A) a poly (ethylene glycol) having an average weight molecular weight in the range of from about 2,000 to about 15,000, alternatively from about 2,000 to about 10,000; or (B) an alkoxysilane; or (C) a coupling agent selected from a bis (3-trialkoxysilylalkyl) poly [sulfide] or organomercaptoalcoxysilane; or (D) a combination of alkylsilane, particularly an alkoxysilane and bis (3-trialkoxysilylalkyl) poly [sulfide] or organomercaptoalcoxysilane.
[0032] Consequentemente, em um aspecto da invenção, a dita silica amorfa sintética pode ser um compósito de silica precipitada e: (A) o dito poli (glicol etilênico); ou (B) alcoxissilano; ou (C) um agente de acoplamento selecionado de um poli [sulfeto de bis (3-trialcoxissililalquila)] ou organomercaptoalcoxissilano; ou (D)uma combinação de alquilsilano, particularmente, um alcoxissilano e poli [sulfeto de bis (3- trialcoxissililalquila)] ou orqanomercaptoalcoxissilano.Accordingly, in one aspect of the invention, said synthetic amorphous silica may be a precipitated silica composite and: (A) said poly (ethylene glycol); or (B) alkoxysilane; or (C) a coupling agent selected from a bis (3-trialkoxysilylalkyl) poly [sulfide] or organomercaptoalkoxysilane; or (D) a combination of alkylsilane, particularly an alkoxysilane and bis (3-trialkoxysilylalkyl) poly [sulfide] ororganomercaptoalkoxysilane.
[0033] Os exemplos representativos de poli (qlicóis etilênicos) são poli (qlicóis etilênicos) tendo um peso molecular médio (ponderai médio) em uma faixa de cerca de 2.000 a cerca de 15.000, alternativamente, de cerca de 2.000 a cerca de 10.000, são os preferidos.Representative examples of poly (ethylenic glycols) are poly (ethylenic glycols) having an average molecular weight (weight average) in the range of from about 2,000 to about 15,000, alternatively from about 2,000 to about 10,000, are preferred.
[0034] Os exemplos de poli (qlicóis etilênicos) dispo- níveis comercialmente podem ser, por exemplo, aqueles, tais como Carbowax® PEG 3350, bem como Carbowax® PEG 8000 da Dow Chemical Company, com o dito Carbowax® PEG 8000 tendo, como indicado, um peso molecular ponderai médio em uma faixa de cerca de 7.000 a cerca de 9.000, determinado pelo seu método NIR (próximo de infravermelho) 1B-ZMETH1.3. Uma outra dis- cussão relativa a vários polímeros de poli (óxidos de alqui-leno) e, particularmente, poli (qlicóis etilênicos), incluindo o dito Carbowax PEG 8000, pode ser encontrada, por exemplo, embora não intencionada para ser limitante, nas patentes U.S. 6.322.811 e 4.082.703.Examples of commercially available poly (ethylene glycols) may be, for example, those such as Carbowax® PEG 3350 as well as Carbowax® PEG 8000 from Dow Chemical Company, with said Carbowax® PEG 8000 having, as indicated, an average weight molecular weight in the range from about 7,000 to about 9,000, determined by its NB (near infrared) method 1B-ZMETH1.3. Another discussion regarding various polymers of poly (alkylene oxides) and particularly polyethylene glycols, including said Carbowax PEG 8000, can be found, for example, but not intended to be limiting, in US patents 6,322,811 and 4,082,703.
[0035] 0 dito poli [sulfeto de bis (3- trialcoxissililalquila)], de preferência, um poli [sulfeto de bis (3-trietoxissililpropila)], contém uma média de 2 a cerca de 4, de preferência, uma média de cerca de 2 a cerca de 2,6, ou uma média de cerca de 3,5 a cerca de 4, átomos de enxofre de conexão na sua ponte polissulfidrica.Said bis (3-trialkoxysilylpropyl) poly [sulfide], preferably a bis (3-triethoxysilylpropyl) poly [sulfide], contains an average of 2 to about 4, preferably an average of about from 2 to about 2.6, or an average of about 3.5 to about 4, connecting sulfur atoms at their polysulfhydric bridge.
[0036] O dito alcoxissilano pode ser de fórmula qeral (I) : (I) (RO) 3 — Si — R1 na qual R é selecionado de radicais metila e etila, de preferência, radicais etila, e R1 é radical alquila saturado tendo de 2 a cerca de 6 átomos de carbono.Said alkoxysilane may be of formula (I): wherein R is selected from methyl and ethyl radicals, preferably ethyl radicals, and R1 is saturated alkyl radical having from 2 to about 6 carbon atoms.
[0037] São representativos dos ditos alcoxissilanos, por exemplo, trimetoximetilsilano, dimetoxidimetilsilano, metoximetilsilano, trimetoxipropilsilano, trimetoxioctilsi-lano, trimetoxiexadecilsilano, dimetoxidipropilsilano, trie-toximetilsilano, trietoxipropilsilano, trietoxioctilsilano e dietoxidimetilsilano.Representative of said alkoxysilanes are, for example, trimethoxymethylsilane, dimethoxydimethylsilane, methoxymethylsilane, trimethoxypropylsilane, trimethoxyethylsilane, trimethoxyadipropylsilane, triethoxymethylsilane, triethoxyethylethoxyethylethoxyethylethane,
[0038] O dito orqanomercaptoalcoxissilano pode ser de fórmula qeral (II): (II) (X)n(R20)3-n-Si-R3 — SH na qual X é um radical selecionado de cloro, bromo e radicais alquila tendo de um a 16 átomos de carbono, em que R2 é um radical alquila selecionado de radicais metileno e etileno, R3 é um radical alquileno tendo de um a 16 átomos de carbono e n é um valor de zero a 3.Said orquanomercaptoalkoxysilane may be of formula (II): (II) (X) n (R20) 3-n-Si-R3 - SH wherein X is a radical selected from chlorine, bromine and alkyl radicals having one to 16 carbon atoms, wherein R2 is an alkyl radical selected from methylene and ethylene radicals, R3 is an alkylene radical having from one to 16 carbon atoms and n is a value from zero to 3.
[0039] São representativos de alcoxiorqanomercaptossi-lanos, particularmente para o pré-tratamento de silica, antes da sua adição à composição de borracha são, por exemplo, trietoximercaptopropilsilano, trimetoximercaptopropilsilano, metildimetoximercaptopropilsilano, metildietoximercaptopro-pilsilano, dimetilmetoximercaptopropilsilano, trietoximer-captoetilsilano e tripropoximercaptopropilsilano.[0039] Representative of alcoxiorqanomercaptossi-lanos, particularly for the pretreatment of silica, prior to its addition to the rubber composition are, for example, trietoximercaptopropilsilano, trimetoximercaptopropilsilano, metildimetoximercaptopropilsilano, metildietoximercaptopro-pilsilano, dimetilmetoximercaptopropilsilano, trietoximer-captoetilsilano and tripropoximercaptopropilsilano.
[0040] Na prática, podem ser usadas várias arqilas. São representativas dessas arqilas, por exemplo, arqilas de caulim. Considera-se aqui que um beneficio da utilização de tal argila é proporcionar um grau de reforço modificado, ou temperado, comparado com a silica, para a composição precursora selante, para auxiliar no seu processamento mencionado acima e também auxiliar, em combinação com a silica, em proporcionar o módulo de armazenamento (G') resultante mencionado acima da composição selante à base de borracha butilica des-polimerizada resultante.In practice, various archives may be used. They are representative of such arkyls, for example kaolin arkyls. It is contemplated herein that a benefit of the use of such clay is to provide a modified, or tempered, degree of reinforcement compared to silica for the sealing precursor composition to aid in its processing mentioned above and also to assist in combination with silica. in providing the resulting storage module (G ') mentioned above of the resulting de-polymerized butyl rubber-based sealant composition.
[0041] Na prática, carbonato de cálcio também pode ser usado. Da mesma forma gue com a argila mencionada acima, considera-se gue um beneficio de utilização desse carbonato de cálcio é proporcionar um grau de reforço modificado, ou temperado, comparado com a silica, para a composição precursora selante, para auxiliar no seu processamento mencionado acima e também auxiliar, em combinação com a silica, em proporcionar o módulo de armazenamento (G') resultante mencionado acima da composição selante à base de borracha butilica despolimerizada resultante.In practice, calcium carbonate may also be used. Similarly with the aforementioned clay, it is considered that a benefit of using such calcium carbonate is to provide a modified, or tempered, degree of reinforcement compared with silica to the sealant precursor composition to aid in its processing mentioned above. above and also assist, in combination with silica, in providing the above-mentioned storage modulus (G ') of the resulting depolymerized butyl rubber based sealant composition.
[0042] Para esta invenção, várias silicas amorfas sintéticas podem ser usadas, tais como e preferivelmente, silica precipitada. São representativos dessas silicas precipitadas, por exemplo, e não intencionados para serem agui li-mitantes, HÍSÍ1532® da PPG Industries, Hubersil 4155® da J. M. Huber Company e Ultrasil® VN2 e VN3 da Degussa Company.For this invention, various synthetic amorphous silicas may be used, such as and preferably precipitated silica. Representative of such precipitated silicas are, for example, and not intended to be wetting agents, HISIS 1532® from PPG Industries, Hubersil 4155® from J. M. Huber Company and Ultrasil® VN2 and VN3 from Degussa Company.
[0043] Essas silicas precipitadas são agregados de silica, que são aqui considerados como estando em uma forma aglomerada (compactada), com áreas superficiais BET (nitrogênio) relativamente muito baixas (por exemplo, como indica- do de cerca de 60 m2/g para agregados de sílica HiSil® e Hu-bersil®, proporcionados em uma forma aglomerada).These precipitated silicas are aggregates of silica, which are considered herein to be in an agglomerated (compacted) form, with relatively very low BET (nitrogen) surface areas (for example, as indicated at about 60 m2 / g HiSil® and Hu-bersil® silica aggregates, provided in a agglomerated form).
[0044] Um método de medida de área superficial BET (nitrogênio) de silicas precipitadas é ASTM D 1993-91, Standard Test Method for Precipitated Silica-Surface Area by Multipoint BET Nitrogen Adsorption, gue se refere à teoria convencional descrita por Brunauer, Emmett e Teller em Journal of the American Chemical Society, volume 60, (1938), página 309.A method of measuring BET (nitrogen) surface area of precipitated silicas is ASTM D 1993-91, Standard Test Method for Precipitated Silica-Surface Area by Multipoint BET Nitrogen Adsorption, which refers to the conventional theory described by Brunauer, Emmett. and Teller in Journal of the American Chemical Society, volume 60, (1938), page 309.
[0045] Conseguentemente, em um aspecto da invenção, considera-se agui gue uma área superficial BET ótima da sílica precipitada pode ser, por exemplo, em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 70 m2/g, indicando, desse modo, uma sílica precipitada de um tamanho de partícula relativamente grande.Accordingly, in one aspect of the invention, it is envisaged that an optimal BET surface area of the precipitated silica may be, for example, in a range of from about 50 to about 70 m2 / g, thereby indicating a precipitated silica of a relatively large particle size.
[0046] No entanto, em um outro aspecto da invenção, uma silica precipitada tendo uma área superficial BET consideravelmente maior (indicativa de um tamanho de partícula significativamente menor) pode ser usada, se desejado, tal como, por exemplo, uma área superficial BET em uma faixa de cerca de 110 a cerca de 200 m2/g a cerca de 200 m2/g, embora acredite-se gue a resistência em cru do precursor selante vá ser reduzida significativamente, com um aumento associado nas dificuldades de processamento e manuseio. São representativas dessas silicas precipitadas, por exemplo, HiSil 210® e HiSil 315® da PPG Industries, com valores BET mencionados de cerca de 135 e 125 m2/g, respectivamente. Embora essas silicas precipitadas não sejam as silicas preferidas para uso nesta invenção, se menos dessas sílicas é usado, então o limite de silica no precursor selante e na composição selante é aqui considerado como sendo capaz de ser reduzido a um valor mais baixo, para resultar em uma faixa da silica precipitada sendo de cerca de 12 a cerca de 30 ppc, ou de cerca de 5 a cerca de 25 ppc, quando usada em combinação com a argila e/ou o carbonato de cálcio.However, in another aspect of the invention, a precipitated silica having a considerably larger BET surface area (indicative of a significantly smaller particle size) may be used, if desired, such as, for example, a BET surface area. in a range of about 110 to about 200 m2 / g and about 200 m2 / g, although it is believed that the raw strength of the sealant precursor will be significantly reduced, with an associated increase in processing and handling difficulties. Representative of such precipitated silicas are, for example, HiSil 210® and HiSil 315® from PPG Industries, with reported BET values of about 135 and 125 m2 / g, respectively. Although such precipitated silicas are not the preferred silicas for use in this invention, if less of these silicas are used, then the limit of silica in the sealant precursor and sealant composition is considered herein to be capable of being reduced to a lower value to result. in a range of precipitated silica being from about 12 to about 30 ppc, or from about 5 to about 25 ppc, when used in combination with clay and / or calcium carbonate.
[0047] Os vários óleos de processamento de borracha opcionais são bem conhecidos daqueles versados nessa técnica. Para esta invenção, um óleo de processamento de borracha tendo um baixo teor de aromaticidade é preferido, isto é, um óleo de processamento de borracha tendo um teor de aromaticidade inferior a cerca de 15 por cento em peso. Esse óleo de processamento de borracha preferido pode ser composto de, por exemplo, cerca de 35 a cerca de 45 por cento em peso de teor naftênico, cerca de 45 a cerca de 55 por cento em peso de teor parafinico e um teor aromático inferior a cerca de 15 por cento em peso (por exemplo, de cerca de 10 a cerca de 14 por cento em peso). Considera-se aqui que um representativo desse óleo de processamento de borracha é Tufflo 100® da Barton Solvent Company. O óleo de processamento de borracha, em concentrações relativamente baixas, é visto aqui para auxiliar na mistura dos inqredientes para a composição precursora selante e para auxiliar na promoção do processamento mencionado acima da composição precursora selante.The various optional rubber processing oils are well known to those skilled in the art. For this invention, a rubber processing oil having a low aromaticity is preferred, i.e. a rubber processing oil having an aromaticity content of less than about 15 weight percent. Such a preferred rubber processing oil may be composed of, for example, from about 35 to about 45 weight percent naphthenic content, about 45 to about 55 weight percent paraffin content and an aromatic content of less than about 15 weight percent (for example, from about 10 to about 14 weight percent). A representative of such rubber processing oil is considered herein to be Tufflo 100® from Barton Solvent Company. Rubber processing oil, at relatively low concentrations, is seen herein to assist in mixing the ingredients for the sealant precursor composition and to aid in promoting the aforementioned processing of the sealant precursor composition.
[0048] As fibras curtas opcionais podem ser selecionadas de, por exemplo, fibras de alqodão e de fibras sintéticas selecionadas de fibras de raiom, aramida, náilon e poli- éster e das suas misturas. Na prática, essas fibras curtas de algodão podem ter um comprimento médio, por exemplo, em uma faixa de até cerca de 200 microns (por exemplo, um comprimento médio de cerca de 150 microns) e a sintética (por exemplo, as fibras de poliéster e náilon) pode ter um comprimento médio, por exemplo, de até um máximo de cerca de 2.500 microns. As fibras curtas são consideradas aqui como auxiliando na promoção da eficiência da capacidade de sela-gem da composição selante resultante. Em concentrações relativamente baixas, essas fibras sintéticas não são aqui consideradas como interferindo significativamente com o processamento da composição precursora selante ainda como promovendo a eficiência da camada selante embutida resultante para sua capacidade de selagem de furo.Optional short fibers may be selected from, for example, cotton fibers and synthetic fibers selected from rayon, aramid, nylon and polyester fibers and mixtures thereof. In practice, such short cotton fibers may have an average length, for example, in a range of up to about 200 microns (for example, an average length of about 150 microns) and synthetic (for example, polyester fibers). and nylon) may have an average length, for example up to a maximum of about 2,500 microns. Short fibers are considered herein to assist in promoting the sealing efficiency of the resulting sealant composition. At relatively low concentrations, these synthetic fibers are not considered herein to significantly interfere with the processing of the sealant precursor composition but further to promote the efficiency of the resulting embedded sealant layer for its hole sealing capability.
[0049] Na prática, o colorante pode ser compreendido de dióxido de titânio. Por exemplo, o colorante dessa composição selante pode ser composto, de preferência, de dióxido de titânio, quando se deseja uma camada selante de cor branca. Também, esse colorante pode conter, ou ser compreendido de, dióxido de titânio, juntamente com pelo menos um pigmento orgânico não preto e/ou um pigmento ou corante inorgânico não preto.In practice, the colorant may be comprised of titanium dioxide. For example, the colorant of such sealant composition may preferably be composed of titanium dioxide when a white sealant layer is desired. Also, such dye may contain, or be comprised of, titanium dioxide, together with at least one non-black organic pigment and / or one non-black inorganic pigment or dye.
[0050] Vários colorantes podem ser usados para proporcionar uma cor não preta à composição selante e à composição precursora selante. São representativos desses colorantes, por exemplo, os colorantes de cor amarela como o pigmento Diarylide Yellow® da PolyOne Corporation e a mistura-padrão de pigmento EPMB amarelo Akrosperse E-6837® com um EPR (bor- racha de etileno / propileno) da Akrochem Company. Como discutido acima, esse pigmento de cor amarela pode ser usado em combinação e, portanto, juntamente com dióxido de titânio.Various colorants may be used to provide a non-black color to the sealant composition and the sealant precursor composition. Representative of such dyes are, for example, yellow dyes such as PolyOne Corporation Diarylide Yellow® pigment and Akrosperse E-6837® standard EPMB yellow pigment mixture with an Akrochem EPR (ethylene / propylene rubber) Company. As discussed above, this yellow colored pigment can be used in combination and therefore together with titanium dioxide.
[0051]Vários organoperóxidos podem ser usados para a composição precursora selante à base de borracha butilica. De preferência, os organoperóxidos usados são os gue ficam ativos (por exemplo, geram radicais livres de peróxido) em altas temperaturas, isto é, por exemplo, acima de cerca de 100°C. Esses organoperóxidos são referidos nela como peróxi-dos ativos. Os exemplos desses organoperóxidos, que são aqui considerados como sendo organoperóxidos ativos são, por exemplo, perbenzoato de terc-butila e peróxidos de dialquila com os mesmos ou radicais diferentes, tais como peróxidos de dialquilbenzeno e pré-ésteres de alquila. De preferência, o organoperóxido ativo vai conter dois grupos peróxido. Frequentemente, os grupos peróxido são presos em um grupo terc-butila. A parte básica na qual os dois grupos peróxido são suspensos pode ser radicais alifáticos, cicloalifáticos ou aromáticos. Alguns exemplos representativos desses organoperóxidos ativos são, por exemplo, valerato de 4,4-di-(terc-butilperóxi) de n-butila, hexano de 2,5-bis (terc-butilperóxi)-2,5-dimetil, cicloexano de 1,1-di-terc-butilperóxi-3,3,5-trimetilcicloexano, 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperóxi) hexina-3, peróxido de p-clorobenzila, peróxido de 2,4-diclorobenzila, 2,2-bis-(t-butilperóxi)-butano, peróxido de di-terc-butila, peróxido de benzila, hexano de 2,5-bis (terc-butilperóxi)-2,5-dimetil, peróxido de dicumila e hexano de 2,5-dimetil-2,5-di(terc-butilperóxi). O valerato de 4,4-di-(terc-butilperóxi) de n-butila pode ser um organo-peróxido preferido para uso na despolimerização da borracha butílica da composição precursora selante à base de borracha butilica.Various organoperoxides may be used for the butyl rubber-based sealing precursor composition. Preferably, the organoperoxides used are those which are active (e.g., generate peroxide free radicals) at high temperatures, ie, above about 100 ° C. These organoperoxides are referred to therein as the active peroxy. Examples of such organoperoxides, which are considered to be active organoperoxides herein are, for example, tert-butyl perbenzoate and dialkyl peroxides with the same or different radicals, such as dialkylbenzene peroxides and alkyl preesters. Preferably, the active organoperoxide will contain two peroxide groups. Frequently, peroxide groups are trapped in a tert-butyl group. The basic part in which the two peroxide groups are suspended may be aliphatic, cycloaliphatic or aromatic radicals. Some representative examples of such active organoperoxides are, for example, n-butyl 4,4-di- (tert-butylperoxy) valerate, 2,5-bis (tert-butylperoxy) -2,5-dimethyl cyclohexane 1,1-di-tert-butylperoxy-3,3,5-trimethylcycloexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexine-3, p-chlorobenzyl peroxide, 2,4-peroxide dichlorobenzyl, 2,2-bis- (t-butylperoxy) butane, di-tert-butyl peroxide, benzyl peroxide, 2,5-bis (tert-butylperoxy) -2,5-dimethyl hexane, dicumyl peroxide and 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane. N-Butyl 4,4-di- (tert-butylperoxy) valerate may be a preferred organo-peroxide for use in the butyl rubber depolymerization of the butyl rubber-based sealing precursor composition.
[0052] Esse organoperóxido pode ser proporcionado em um veiculo mineral, tal como, por exemplo, carbonato de cálcio ou uma combinação de carbonato de cálcio e silicato de cálcio. Por exemplo, o valerato de 4,4-di-(terc-butilperóxi) de n-butila pode ser proporcionado como um compósito com um veiculo mineral. Esse veiculo mineral pode ser, por exemplo, uma combinação de carbonato de cálcio e silicato de cálcio, tal como, por exemplo, Trigonox 17-40B-pd® da Akzo Nobel Polymer Chemicals LLC Company.Such organoperoxide may be provided in a mineral vehicle, such as, for example, calcium carbonate or a combination of calcium carbonate and calcium silicate. For example, n-butyl 4,4-di- (tert-butylperoxy) valerate may be provided as a composite with a mineral carrier. Such a mineral carrier may be, for example, a combination of calcium carbonate and calcium silicate, such as, for example, Trigonox 17-40B-pd® from Akzo Nobel Polymer Chemicals LLC Company.
[0053] Desse modo, os organoperóxidos ativos podem ser adicionados à composição precursora selante à base de borracha butilica usualmente como um compósito com um veiculo mineral de escoamento livre, inerte, tal como, por exemplo, carbonato de cálcio. O organoperóxido, como um compósito dele com um veiculo mineral, tal como, por exemplo, carbonato de cálcio, é preferido para armazenar o peróxido e para manuseio e processamento. Esse compósito pode ser composto de, por exemplo, de cerca de 35 a 60 por cento em peso do organoperóxido ativo.Thus, the active organoperoxides may be added to the butyl rubber-based sealant precursor composition usually as a composite with an inert, free-flowing mineral carrier such as, for example, calcium carbonate. Organoperoxide, as a composite thereof with a mineral carrier such as, for example, calcium carbonate, is preferred for storing peroxide and for handling and processing. Such a composite may be composed of, for example, from about 35 to 60 weight percent of the active organoperoxide.
[0054] Na prática, um pneumático tendo uma capacidade de selagem de furo, compreendido de um conjunto de componentes compreendido de uma banda de rodagem de borracha (vulca-nizável por enxofre) circunferencial externa, uma carcaça de borracha (vulcanizável por enxofre) suportando a dita banda de rodagem e uma camada de pano-forro interno à base de borracha halobutílica (vulcanizável por enxofre) interna, pode ser preparado por, por exemplo: (A)posicionar uma camada de uma composição de borracha à base de borracha butilica não vulcanizada, excluindo de agente de vulcanização de enxofre, como um precursor de camada selante entre o dito pano-forro interno e a camada barreira de carcaça de borracha, em gue a dita composição precursora selante à base de borracha butilica é preparada por mistura, com base em partes em peso por 100 partes de borracha butilica (ppc), de: (1) 100 ppc de borracha butilica como um copolimero de isobutileno e isopreno, gue contém cerca de 0,05 a cerca de 5, de preferência, de cerca de 0,05 a uma, unidades percentuais derivadas de isopreno e, correspondentemente, cerca de 95 a cerca de 99,95, de preferência, de 99 a 99,95, de unidades percentuais derivadas de isobutileno; e (2) um enchimento particulado compreendido de: (a) cerca de 20 a cerca de 50 ppc de silica amorfa sintética, de preferência silica precipitada; ou (b) cerca de 15 a cerca de 30 ppc de silica amorfa sintética, de preferência silica precipitada, e cerca de 5 a cerca de 20 ppc de argila, de preferência argila de caulim; ou (c) cerca de 15 a cerca de 30 ppc de silica amorfa sintética, de preferência silica precipitada, e cerca de 5 a cerca de 20 ppc de carbonato de cálcio; ou (d) cerca de 15 a cerca de 30 ppc de silica amorfa sintética, de preferência silica precipitada, cerca de 5 a cer- ca de 15 ppc de argila, de preferência argila de caulim, e cerca de 5 a cerca de 15 ppc de carbonato de cálcio; e (3) opcionalmente de zero a 6, alternativamente cerca de 0,5 a cerca de 5 ppc de fibras orgânicas curtas; (4) um colorante de cor diferente de preta, em gue o dito colorante é selecionado de pelo menos um de pigmentos orgânicos, pigmentos inorgânicos e corantes, de preferência de pigmentos orgânicos e pigmentos inorgânicos; e (5) opcionalmente um poli (glicol etilênico) tendo um peso molecular numérico médio em uma faixa de cerca de 2.000 a cerca de 15.000, alternativamente de cerca de 2.000 a cerca de 10.000; e (6) de zero a cerca de 20, alternativamente cerca de 4 a cerca de 15 ppc de óleo de processamento de borracha, de preferência, um óleo de processamento de borracha tendo um teor de aromático máximo de cerca de 15 por cento em peso e, de preferência, um teor naftênico em uma faixa de cerca de 35 a cerca de 45 por cento em peso e, de preferência, um teor parafinico em uma faixa de cerca de 45 a cerca de 55 por cento em peso; e (7) um organoperóxido gerador de radical livre; em gue o dito organoperóxido é misturado com a dita composição à base de borracha butilica subseguente à adição das ditas silica amorfa sintética, argila e carbonato de cálcio e do dito poli (glicol etilênico) opcional; (B) vulcanização do dito conjunto de pneu em um molde adeguado, a uma temperatura em uma faixa de cerca de 130°C a cerca de 175°C, por um período de tempo suficiente para des- polimerizar parcialmente a dita borracha butílica e, desse modo, formar uma camada selante embutida.In practice, a tire having a puncture sealing capability comprised of an assembly of components comprised of an outer circumferential rubber (sulfur vulcanizable) tread, a rubber (sulfur vulcanizable) housing supporting said tread and an inner halobutyl (sulfur vulcanizable) rubber-based inner lining layer may be prepared by, for example: (A) positioning a layer of a non-butyl rubber-based rubber composition sulfur vulcanizing agent, as a sealing layer precursor between said inner liner and the rubber carcass barrier layer, wherein said butyl rubber-based sealing precursor composition is prepared by mixing with based on parts by weight per 100 parts butyl rubber (ppc) of: (1) 100 ppc butyl rubber as an isobutylene and isoprene copolymer, which contains about 0.05 to about 5, preferably from about 0.05 to one, isoprene-derived percentage units and correspondingly from about 95 to about 99.95, preferably from 99 to 99.95, derived percentage units isobutylene; and (2) a particulate filler comprised of: (a) about 20 to about 50 ppc of synthetic amorphous silica, preferably precipitated silica; or (b) about 15 to about 30 ppc of synthetic amorphous silica, preferably precipitated silica, and about 5 to about 20 ppc of clay, preferably kaolin clay; or (c) about 15 to about 30 ppc of synthetic amorphous silica, preferably precipitated silica, and about 5 to about 20 ppc of calcium carbonate; or (d) about 15 to about 30 ppc of synthetic amorphous silica, preferably precipitated silica, about 5 to about 15 ppc of clay, preferably kaolin clay, and about 5 to about 15 ppc calcium carbonate; and (3) optionally from zero to 6, alternatively about 0.5 to about 5 ppc of short organic fibers; (4) a colorant other than black, wherein said colorant is selected from at least one of organic pigments, inorganic pigments and dyes, preferably organic pigments and inorganic pigments; and (5) optionally a poly (ethylene glycol) having an average numerical molecular weight in the range of from about 2,000 to about 15,000, alternatively from about 2,000 to about 10,000; and (6) from zero to about 20, alternatively about 4 to about 15 ppc of rubber processing oil, preferably a rubber processing oil having a maximum aromatic content of about 15 weight percent. and preferably a naphthenic content in a range of about 35 to about 45 weight percent and preferably a paraffinic content in a range of about 45 to about 55 weight percent; and (7) a free radical generating organoperoxide; wherein said organoperoxide is mixed with said butyl rubber-based composition subsequent to the addition of said synthetic amorphous silica, clay and calcium carbonate and said optional poly (ethylene glycol); (B) vulcanizing said tire assembly in a suitable mold at a temperature in the range of about 130 ° C to about 175 ° C for a period of time sufficient to partially de-polymerize said butyl rubber and, thereby forming an embedded sealant layer.
[0055]Alternativamente, nesse processo, o dito enchimento de reforço particulado pode ser compreendido de: (A) cerca de 20 a cerca de 50 ppc de silica amorfa sintética tendo uma área superficial BET em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 70 m2/g; ou (B) cerca de 12 a cerca de 30 ppc de silica amorfa sintética tendo uma área superficial BET em uma faixa de cerca de 110 a cerca de 200 m2/g; ou (C) cerca de 15 a cerca de 30 ppc de silica amorfa sintética tendo uma área superficial BET em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 70 m2/g e cerca de 5 a cerca de 20 ppc de argila; ou (D) cerca de 5 a cerca de 25 ppc de silica amorfa sintética tendo uma área superficial BET em uma faixa de cerca de 110 a cerca de 200 m2/g e cerca de 5 a cerca de 20 ppc de argila; ou (E) cerca de 15 a cerca de 30 ppc de silica amorfa sintética tendo uma área superficial BET em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 70 m2/g e cerca de 5 a cerca de 20 ppc de carbonato de cálcio; ou (F) cerca de 5 a cerca de 25 ppc de silica amorfa sintética tendo uma área superficial BET em uma faixa de cerca de 110 a cerca de 200 m2/g e cerca de 5 a cerca de 20 ppc de carbonato de cálcio; ou (G) cerca de 15 a cerca de 30 ppc de silica amorfa sintética tendo uma área superficial BET em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 70 m2/g, cerca de 5 a cerca de 15 ppc de argila e cerca de 5 a cerca de 15 ppc de carbonato de cálcio; ou (H) cerca de 5 a cerca de 25 ppc de silica amorfa sintética tendo uma área superficial BET em uma faixa de cerca de 110 a cerca de 200 m2/g, cerca de 5 a cerca de 15 ppc de argila e cerca de 5 a cerca de 15 ppc de carbonato de cálcio .Alternatively, in that process, said particulate reinforcement filler may be comprised of: (A) about 20 to about 50 ppc of synthetic amorphous silica having a BET surface area in a range of about 50 to about 70 m2 / g; or (B) about 12 to about 30 ppc of synthetic amorphous silica having a BET surface area in a range of about 110 to about 200 m2 / g; or (C) about 15 to about 30 ppc of synthetic amorphous silica having a BET surface area in a range of about 50 to about 70 m2 / g and about 5 to about 20 ppc of clay; or (D) about 5 to about 25 ppc of synthetic amorphous silica having a BET surface area in a range of about 110 to about 200 m2 / g and about 5 to about 20 ppc of clay; or (E) about 15 to about 30 ppc of synthetic amorphous silica having a BET surface area in a range of about 50 to about 70 m2 / g and about 5 to about 20 ppc of calcium carbonate; or (F) about 5 to about 25 ppc of synthetic amorphous silica having a BET surface area in a range of about 110 to about 200 m2 / g and about 5 to about 20 ppc of calcium carbonate; or (G) about 15 to about 30 ppc of synthetic amorphous silica having a BET surface area in a range of about 50 to about 70 m2 / g, about 5 to about 15 ppc of clay and about 5 about 15 ppc of calcium carbonate; or (H) about 5 to about 25 ppc of synthetic amorphous silica having a BET surface area in a range of about 110 to about 200 m2 / g, about 5 to about 15 ppc of clay and about 5 to about 15 ppc of calcium carbonate.
[0056] Na prática, prefere-se convencionalmente gue a borracha butilica e a silica sejam misturadas em pelo menos um estágio de mistura preparatório, ou não produtivo, se-qüencial, na ausência do organoperóxido (juntamente com pelo menos um dos ingredientes adicionais), seguido por um estágio de mistura final, ou produtivo, no qual o organoperóxido (e, possivelmente, um ou mais dos ingredientes adicionais) é adicionado.In practice, it is conventionally preferred that butyl rubber and silica be mixed in at least one preparative, or non-productive, sequential mixing stage in the absence of organoperoxide (together with at least one of the additional ingredients). , followed by a final, or productive, mixing stage in which organoperoxide (and possibly one or more of the additional ingredients) is added.
[0057] Convencionalmente, o(s) estágio(s) de mistura não produtivo(s) pode(m) ser conduzido(s), por exemplo, por mistura dos ingredientes a uma temperatura em uma faixa de cerca de 110 a cerca de 150°C, e o estágio de mistura produtivo subsequente pode ser conduzido, por exemplo, por mistura dos ingredientes, a uma temperatura em uma faixa de cerca de 85 a cerca de 100°C.Conventionally, the non-productive mixing stage (s) may be conducted, for example, by mixing the ingredients at a temperature in a range of from about 110 to about 100 ° C. 150 ° C, and the subsequent productive mixing stage may be conducted, for example, by mixing the ingredients at a temperature in the range of about 85 to about 100 ° C.
[0058] Um aspecto significativo desta invenção é a des-polimerização pelo menos parcial da camada de borracha butilica no pneu (entre o pano-forro interno do pneu e a carcaça do pneu), durante a vulcanização do próprio pneu em um molde adequado a uma temperatura elevada, por meio de um organope- róxido, na presença de sílica amorfa (sintética), que pode incluir, opcionalmente, argila e/ou carbonato de cálcio para criar a camada selante contra furo colorida embutida.A significant aspect of this invention is the at least partial de-polymerization of the butyl rubber layer on the tire (between the inner tire lining and the tire carcass) during vulcanization of the tire itself into a suitable mold. an elevated temperature by means of an organopoxide in the presence of amorphous (synthetic) silica, which may optionally include clay and / or calcium carbonate to create the embedded colored hole sealant layer.
[0059] Isso é aqui considerado como sendo significativo, porque a dita composição precursora selante à base de borracha butilica é convenientemente processável como uma composição de borracha, que pode ser embutida, adequadamente, como uma camada de borracha em um pneu.This is considered to be significant here, because said butyl rubber-based sealing precursor composition is conveniently processable as a rubber composition, which can be suitably embedded as a rubber layer in a tire.
[0060] Na prática, por vulcanização do conjunto de pneu, sob condições de temperatura elevada, uma grande porção da composição de borracha não vulcanizada é considerada aqui como sendo despolimerizada, na presença do composto de organoperóxido, para formar um material pegajoso.In practice, by vulcanization of the tire assembly under elevated temperature conditions, a large portion of the non-vulcanized rubber composition is considered herein to be depolymerized in the presence of the organoperoxide compound to form a sticky material.
[0061] Na prática, a dita camada à base de borracha ha-lobutílica de pano-forro interno de pneu é, tipicamente, uma composição de borracha halobutilica contendo agente de vulcanização de enxofre de uma borracha halobutilica, tal como, por exemplo, borracha clorobutilica ou borracha bromobutíli-ca.In practice, said halobutyl rubber-based layer of inner tire lining is typically a halobutyl rubber composition containing sulfur vulcanizing agent of a halobutyl rubber, such as, for example, rubber. chlorobutyl or bromobutyl rubber.
[0062] Essa camada de pano-forro interno à base de borracha halobutilica pode conter também um ou mais elastômeros à base de dieno vulcanizáveis por enxofre, tais como, por exemplo, borracha natural de cis 1,4-poliisopreno, borracha de cis 1,4-polibutadieno e borracha de estireno / butadieno e as suas misturas, ou, particularmente, uma combinação de um ou mais das ditas borrachas halobutilicas e os ditos elastômeros à base de dieno.Such a layer of halobutyl rubber-based inner lining may also contain one or more sulfur vulcanizable diene-based elastomers, such as, for example, cis 1,4-polyisoprene natural rubber, cis 1 rubber 4-polybutadiene and styrene / butadiene rubber and mixtures thereof, or particularly a combination of one or more of said halobutyl rubbers and said diene-based elastomers.
[0063] Na medida em que o pneu é vulcanizado juntamente com a camada de composição de borracha à base de borracha butilica (o precursor da camada selante), ensanduichado entre a carcaça do pneu e o pano-forro interno de borracha do pneu, a borracha butilica da composição à base de borracha butilica, que vai se tornar a camada selante, fica parcialmente despolimerizada, de preferência, a um grau no qual a sua propriedade fisica do módulo de armazenamento (G' ) resultante mencionado acima, a uma deformação dinâmica de 5 por cento a 100°C e 1 hertz, fica em uma faixa de cerca de 10 a cerca de 100 kPa, alternativamente em uma faixa de cerca de 10 a cerca de 40 kPa.To the extent that the tire is vulcanized together with the butyl rubber-based composition layer (the precursor of the sealing layer) sandwiched between the tire casing and the tire's inner rubber lining, butyl rubber of the butyl rubber-based composition, which will become the sealant layer, is partially depolymerized, preferably to a degree that its physical property of the resulting storage module (G ') mentioned above, to a dynamic deformation from 5 percent at 100 ° C and 1 hertz, it is in a range of about 10 to about 100 kPa, alternatively in a range of about 10 to about 40 kPa.
[0064] Na verdade, a borracha butilica na camada selante de composição à base de borracha butilica é despolimerizada a uma baixa viscosidade, para formar um material pegajoso que tem propriedades de selagem de furo. Desse modo, a camada precursora selante de composição de borracha butilica é transformada em uma camada selante contra furo, durante a vulcanização do pneu. Essa despolimerização pelo menos parcial da camada da composição de borracha butilica é feita pela presença de um ou mais organoperóxidos geradores de radicais livres contidos na composição precursora selante de borracha butilica.In fact, butyl rubber in the sealing layer of butyl rubber-based composition is depolymerized at a low viscosity to form a sticky material that has hole sealing properties. In this way, the sealing precursor layer of butyl rubber composition is transformed into a puncture sealing layer during vulcanization of the tire. Such at least partial depolymerization of the butyl rubber composition layer is accomplished by the presence of one or more free radical generating organoperoxides contained in the butyl rubber sealing precursor composition.
[0065] Na prática, a composição de borracha butilica, como o precursor selante, contém uma proporção suficiente do organoperóxido gerador de radical livre, para provocar despolimerização parcial da borracha butilica, que pode ser, por exemplo, em uma faixa de cerca de 0,5 a cerca de 15 ppc do organoperóxido ativo, dependendo do tempo e da temperatura da operação de vulcanização do pneu e do grau de despoli-merização desejado.In practice, the butyl rubber composition, as the sealant precursor, contains a sufficient proportion of the free radical generating organoperoxide to cause partial depolymerization of the butyl rubber, which may be, for example, in the range of about 0 ° C. 1.5 to about 15 ppc of the active organoperoxide, depending on the time and temperature of the tire vulcanization operation and the degree of depolymerization desired.
[0066] Os vários componentes da camada selante podem ser misturados usando eguipamento de mistura de borracha conveniente, particularmente, um misturador de borracha interno. A composição de borracha usada na camada precursora selante tem, tipicamente, uma viscosidade e uma pegajosidade no estado não vulcanizado suficientes para permitir a incorporação dela em um pneu não vulcanizado, sem que se afaste significativamente das técnicas de construção de pneu convencionais .The various components of the sealant layer may be mixed using convenient rubber mixing equipment, particularly an internal rubber mixer. The rubber composition used in the sealing precursor layer typically has sufficient non-vulcanized viscosity and stickiness to permit incorporation into a non-vulcanized tire without significantly departing from conventional tire construction techniques.
[0067] Em um processo exemplificativo desta invenção, a composição precursora selante à base de borracha butilica pode ser formada em um suporte de borracha, por uso de equipamento convencional, tal como uma calandra, ou qualquer combinação dela, e o suporte de borracha montado no pneu. Na construção dos pneus desta invenção, um pano-forro interno de borracha de uma composição de borracha à base de borracha butilica (por exemplo, borracha bromobutilica) é primeiro aplicada a um tambor de construção e depois o suporte composição precursora selante à base de borracha butilica é aplicado à camada de pano-forro interno e, então, o restante das várias lonas e camadas de carcaça do conjunto de pneu. A composição precursora selante à base de borracha butilica é, desse modo, montada no conjunto de pneu não vulcanizado, entre uma camada de pano-forro interno e a carcaça do pneu.In an exemplary process of this invention, the butyl rubber-based sealing precursor composition may be formed into a rubber support by use of conventional equipment such as a calender or any combination thereof and the rubber support mounted. in the tire. In the tire construction of this invention, a rubber inner lining of a butyl rubber-based rubber composition (e.g. bromobutyl rubber) is first applied to a construction drum and then the rubber-based sealing precursor composition support butyl is applied to the inner lining layer and then the remainder of the various tarpaulins and carcass layers of the tire assembly. The butyl rubber-based sealing precursor composition is thus mounted on the non-vulcanized tire assembly between an inner lining layer and the tire casing.
[0068] A camada selante embutida pode ser, por exemplo, posicionada entre uma camada de borracha de pano-forro interno de pneu e a carcaça de pneu, ou entre duas camadas de borracha de pano-forro interno de pneu, em que a dita camada selante pode: (A) estender-se de um ombro do pneu para o outro pela região de corda do pneu; (B) ser posicionada em pelo menos uma região de área de ombro de pneu e estender-se para pelo menos uma porção da porção costado de pneu adjacente do pneu; ou (C) estender-se de costado para costado pela região de corda do pneu.The inlaid sealing layer may for example be positioned between a layer of inner tire lining rubber and the tire casing, or between two layers of inner tire lining rubber, wherein said The sealant layer may: (A) extend from one tire shoulder to the other across the tire chord region; (B) being positioned in at least one tire shoulder area region and extending to at least a portion of the adjacent tire side portion of the tire; or (C) extending from side to side over the tire chord region.
[0069] A espessura da camada de composição selante pode variar bastante em um pneu contendo selante contra furo não vulcanizado. Geralmente, a espessura da camada de composição selante pode variar de cerca de 0,13 cm (0,05 pol) a cerca de 1,9 cm (0,75 pol). Em pneus para carros de passeio, deseja-se normalmente que a camada de composição selante tenha uma espessura de cerca de 0,32 cm (0,125 pol), enquanto que para pneus para caminhões, uma espessura de cerca de 0,76 cm (0,3 pol) ou mais pode ser desejado.The thickness of the sealant composition layer may vary widely in a tire containing non-vulcanized puncture sealant. Generally, the thickness of the sealant composition layer may range from about 0.13 cm (0.05 in) to about 1.9 cm (0.75 in). For passenger car tires, it is normally desired that the sealing layer should be about 0.32 cm (0.125 in) thick, while for truck tires, it is about 0.76 cm (0 in) thick. , 3 in.) Or more may be desired.
[0070] Após os pneumáticos de borracha não vulcanizados desta invenção serem montados, são vulcanizados usando um ciclo de vulcanização de pneu normal. Os pneus desta invenção podem ser vulcanizados por uma ampla faixa de temperaturas. Por exemplo, os pneus para carros de passeio podem ser vulcanizados a uma temperatura variando de cerca de 130°C a cerca de 170°C, e os pneus para caminhões podem ser vulcani- zados a uma temperatura variando de cerca de 130°C a cerca de 170°C. Desse modo, uma temperatura de vulcanização pode variar, por exemplo, de cerca de 130°C a cerca de 170°C e por um período de tempo (por exemplo, de cerca de 10 a cerca de 45 minutos ou mais, dependendo um pouco do tamanho do pneu e do grau de despolimerização desejado da borracha bu-tílica, bem como da espessura da própria camada selante) e suficiente para despolimerizar, pelo menos parcialmente, a dita camada precursora selante para a propriedade física de módulo de armazenamento (G') mencionada acima. Na prática, um período de tempo usado para vulcanizar os pneus, em um molde adequado, pode ter, portanto, por exemplo, uma duração de cerca de 10 a 14 minutos para um pneu para carros de passeio e por cerca de 25 a cerca de 55 minutos para um pneu para caminhões.After the non-vulcanized rubber tires of this invention are assembled, they are vulcanized using a normal tire vulcanization cycle. The tires of this invention may be vulcanized over a wide temperature range. For example, passenger car tires can be vulcanized at a temperature ranging from about 130 ° C to about 170 ° C, and truck tires can be vulcanized at a temperature ranging from about 130 ° C to about 170 ° C. Thus, a vulcanization temperature may range, for example, from about 130 ° C to about 170 ° C and over a period of time (for example, from about 10 to about 45 minutes or more, depending somewhat the size of the tire and the desired degree of depolymerization of the buoyl rubber as well as the thickness of the sealant itself) and sufficient to depolymerize at least partially said sealer precursor layer for the physical property of the storage module (G ' ) mentioned above. In practice, a period of time used to vulcanize the tires in a suitable mold may therefore for example last about 10 to 14 minutes for a passenger car tire and for about 25 to about 25 minutes. 55 minutes for a truck tire.
[0071]Consequentemente, em um aspecto da invenção, um pneumático de borracha auto-selante desta invenção é aqui considerado, em que o pneu tem costados, uma carcaça de suporte, talões inextensíveis, um pano-forro interno (camada barreira de ar), uma camada selante e uma banda de rodagem circunferencial externa (porção banda de rodagem). Os costados individuais se estendem radialmente para dentro, a partir das bordas externas axiais da porção banda de rodagem, para unir os respectivos talões inextensíveis. A carcaça de suporte age como uma estrutura de suporte para a porção banda de rodagem e os costados. A camada selante é disposta entre a dita carcaça de suporte e o dito pano-forro interno. A banda de rodagem circunferencial externa é adaptada para ficar em contato com o solo, quando o pneu está em uso.Accordingly, in one aspect of the invention, a self-sealing rubber tire of this invention is considered herein, wherein the tire has seams, a support housing, inextensible lugs, an inner lining (air barrier layer). a sealing layer and an outer circumferential tread (tread portion). The individual sides extend radially inwardly from the axial outer edges of the tread portion to join the respective inextensible beads. The support housing acts as a support structure for the tread portion and the sides. The sealing layer is disposed between said support housing and said inner lining. The outer circumferential tread is adapted to stay in contact with the ground when the tire is in use.
[0072jOs exemplos apresentados a seguir são incluídos para ilustrar mais ainda o processo de fabricação de pneumáticos de borracha auto-selantes desta invenção. Estes exemplos são intencionados para serem representativos da presente invenção e não devem ser considerados como limitantes do âmbito da invenção ou da maneira na qual pode ser praticada. A menos que indicado especificamente de outro modo, as partes e porcentagens são dadas em peso.The following examples are included to further illustrate the process of manufacturing self-sealing rubber tires of this invention. These examples are intended to be representative of the present invention and should not be construed as limiting the scope of the invention or the manner in which it may be practiced. Unless specifically stated otherwise, parts and percentages are by weight.
EXEMPLO IEXAMPLE I
[0073]As composições precursoras selantes à base de borracha butíiica são preparadas por mistura dos ingredientes em um misturador interno. Os ingredientes são misturados em um primeiro estágio de mistura não produtivo, sem o orga-noperóxido, seguido por um segundo estágio de mistura produtivo, no qual o pneumático é adicionado. Os ingredientes são ilustrados na Tabela 1 a seguir. A amostra A representa a composição de borracha preparada e a amostra B representa uma composição de borracha provável. As partes e porcentagens são em peso, a menos que indicado de outro modo. TABELA 1 __________________Material_____________________________Partes _______________________________________________Amostra A____Amostra BButyl rubber-based sealing precursor compositions are prepared by mixing the ingredients in an internal mixer. The ingredients are mixed in a first non-productive mixing stage, without the organoperoxide, followed by a second productive mixing stage, in which the tire is added. The ingredients are illustrated in Table 1 below. Sample A represents the prepared rubber composition and sample B represents a probable rubber composition. Parts and percentages are by weight unless otherwise indicated. TABLE 1 __________________Material_____________________________Parts _______________________________________________Sample A____Sample B
Primeira etapa de mistura (não produt iva) {por cerra de 2 a 3 minutos a cerca de 120°C)__________________________ ______________borracha butíiica1__________________100__________100____ Ό027%Λ. de 27.-04/2017, pãg. J7/53 ________________silica aroorfa2____________________20___________20______ ___________________argila3_________________________10___________7_______ ______________carbonate· de cálcio_________________0____________10______ __________poli {glícoi etilênico)·'________________0,25_______0,05______ ______oleo de processamento de borracha5___________3____________3_______ ________pigmento de dióxido de titânio_____________2____________2_______ colorante como uma mistura-padrão de pigmen- 1 1 ______________to de cor amarela11_______________________________________ Segunda etapa de mistura (produtiva) (por cerca de 1 a 2 minutos a cerca de 93 aC) organoperóxído, 40 por cento ativo' 8 a 12 S a 12 1 Borracha butí1íca como Exxon 06 8® da ExxonMobil Com- pany, tendo uma viscosidade Mooney (1+8) a 125°C de cerca de 51, como um copoiímero de isofoutileno e isopreno tendo menos de um por cento de unidades derivadas de isopreno. 2 Silica precipitada amorfa como Hubersil 4155® da J. M. Huber Company. 3 Argila de caulim como RC-32® da Thiele Kaolin Company . 4 Poli (glicol etilênico) tendo um peso molecular ponderai médio de cerca de 8.000 (entendido· como sendo aproximadamente mais ou menos 1.000), como Carbowax PEG 8000® da Dow Chemical Company, s óleo de processamento de borracha como Tufflo 100® da Barton Solvents Company, como mencionado um óleo de processamento de borracha parafínico, naftêníco tendo um teor de aromático máximo inferior a 15 por cento em peso. 6 Um pigmento orgânico / inorgânico de cor amarela, como mistura-padrão de pigmento EPMB amarelo Akrosperse E-6837® com EPR (borracha de etileno / propileno) , em uma relação ponderai 50/50 de pigmento amarelo para EPR, da Akro-chem Company e indicado na Tabela 1 como o compósito. 7 Compósito de valerato de 4,4-di-(terc-butilperóxi) de n-butila com um veiculo mineral, como uma combinação de carbonato de cálcio e silicato de cálcio, como Trigonox 17-40B pd® da empresa Akzo Nobel Polymer Chemicals LLC em uma relação ponderai 40/60 do organoperóxido para o veiculo e indicado na Tabela 1 como o compósito.First (non-productive) mixing step (for about 2-3 minutes at about 120 ° C) __________________________ ______________butyl rubber1 __________________ 100__________100____ Ό027% Λ. April 27, 2017, p. J7 / 53 ________________silica aroorfa2____________________20___________20______ ___________________argila3_________________________10___________7_______ ______________ carbonate · calcium _________________ 0____________10______ __________poli {glycol ethylene) · '________________ 0.25 _______ 0.05 ______ ______oleo processing borracha5___________3____________3_______ titanium dioxide ________pigmento _____________ 2____________2_______ colorant as a standard mixture pigmented 1 1 Color ______________to amarela11_______________________________________ Second step (productive) mixture (for about 1 to 2 minutes at about 93 BC) organoperoxide, 40 percent active '8 to 12 S to 12 1 Butyl rubber like Exxon 06 8® from ExxonMobil Company having a Mooney viscosity ( 1 + 8) at 125 ° C of about 51 ° C as an isofoutylene and isoprene copolymer having less than one percent isoprene derived units. 2 Amorphous precipitated silica such as Hubersil 4155® from J. M. Huber Company. 3 Kaolin clay as RC-32® from Thiele Kaolin Company. Poly (ethylene glycol) having an average molecular weight of about 8,000 (understood to be about 1,000), such as Carbowax PEG 8000® from Dow Chemical Company, rubber processing oil such as Barton's Tufflo 100® Solvents Company, as mentioned, a naphthenic paraffin rubber processing oil having a maximum aromatic content of less than 15 weight percent. 6 One yellow / organic inorganic pigment as standard Akrosperse E-6837® yellow EPMB pigment mixture with EPR (ethylene / propylene rubber) in a 50/50 weight ratio of yellow pigment to EPR from Akro-chem Company is indicated in Table 1 as the composite. 7 N-Butyl 4,4-di- (tert-butylperoxy) valerate composite with a mineral carrier as a combination of calcium carbonate and calcium silicate such as Trigonox 17-40B pd® from Akzo Nobel Polymer Chemicals LLC in a 40/60 weight ratio of organoperoxide to vehicle is indicated in Table 1 as the composite.
[0074] O módulo de armazenamento (G') da amostra A, representando uma composição precursora selante à base de borracha butilica, foi determinado como sendo de cerca de 260 kPa.The storage modulus (G ') of sample A, representing a butyl rubber-based sealing precursor composition, was determined to be about 260 kPa.
[0075] O módulo de armazenamento (G') da amostra A, após aguecimento dela a uma temperatura de 150°C por 20 minutos, para provocar despolimerização da borracha butilica pelo organoperóxido e, desse modo, representar uma composição selante de borracha butilica despolimerizada, foi determinado como sendo de cerca de 53 kPa.The storage modulus (G ') of sample A, after heating it at a temperature of 150 ° C for 20 minutes, to cause depolymerization of butyl rubber by organoperoxide and thus represent a depolymerized butyl rubber sealant composition , was determined to be about 53 kPa.
[0076] A propriedade física módulo de armazenamento (G') é determinada a uma deformação dinâmica de 5 por cento a 100°C e 1 hertz por um instrumento RPA (Analisador de Processo de Borracha) RPA mencionado acima, gue mede a varredura de deformação a 100°C e 1 hertz por uma faixa de 1 a 50 por cento de deformação. O instrumento Analisador de Processo de Borracha usado foi um instrumento RPA 2000® da Alpha Technologies, antes a Flexsys Company e antes a Monsanto Company.The physical storage modulus property (G ') is determined at a dynamic deformation of 5 percent at 100 ° C and 1 hertz by an RPA (Rubber Process Analyzer) instrument mentioned above, which measures the sweep of strain at 100 ° C and 1 Hz over a range of 1 to 50 percent strain. The Rubber Process Analyzer instrument used was an RPA 2000® instrument from Alpha Technologies, formerly Flexsys Company and formerly Monsanto Company.
EXEMPLO IIEXAMPLE II
[0077] Um pneumático para caminhão radial médio cintado de aço sem câmara do tipo G286 315/80R22.5 é preparado por aplicação primeiro de uma camada de pano-forro interno de borracha butilica padrão (por exemplo, composição de borracha bromobutilica) a um tambor de construção padrão. Depois, uma camada de precursor selante à base de borracha butilica da composição da amostra A do Exemplo I, tendo uma espessura de cerca de 0,76 cm (cerca de 0,3 pol), é aplicada à camada de pano-forro interno no tambor de construção, seguida por aplicação de componentes de carcaça à base de borracha de dieno, incluindo as lonas da carcaça, a banda de rodagem, os costados e os talões, para formar a construção ou conjunto de pneu não vulcanizado, ou cru, gue contém a camada precursora selante à base de borracha butilica embutida.[0077] A G286 315 / 80R22.5 type tubeless steel middle radial belt truck tire is prepared by first applying a layer of standard butyl rubber inner lining (eg bromobutyl rubber composition) to a Standard construction drum. Then, a butyl rubber-based sealant precursor layer of the composition of Example I of Example I having a thickness of about 0.76 cm (about 0.3 in) is applied to the inner lining layer on the construction drum, followed by the application of diene rubber-based carcass components, including carcass linings, tread, side and heels, to form the non-vulcanized or raw tire construction or assembly contains the precursor sealant layer based on butyl rubber.
[0078] O pneu cru é vulcanizado em um molde de vulcani-zação de pneu adeguado, a uma temperatura de até cerca de 150°C, por cerca de 42 minutos, para formar um pneu com uma camada selante embutida, tendo uma espessura de cerca de 0,38 cm (cerca de 0,15 pol), formada por uma despolimeriza-ção parcial (substancial) da camada precursora selante à base de borracha butilica pelo organoperóxido, a uma temperatura de vulcanização de pneu elevada.The raw tire is vulcanized into a flat tire vulcanization mold at a temperature of up to about 150 ° C for about 42 minutes to form a tire with a built-in sealing layer having a thickness of about 0.38 cm (about 0.15 in) formed by a (substantial) partial depolymerization of the butyl rubber-based sealing precursor layer by the organoperoxide at a high tire vulcanization temperature.
[0079] O pneu foi montado em um aro metálico e inflado a uma pressão de inflação adequada.[0079] The tire was mounted on a metal rim and inflated to an appropriate inflation pressure.
[0080] 0 pneu foi furado por forçando-se uma combinação de 24 pregos de vários diâmetros, isto é, uma combinação de oito pregos para caixas N° 8, oito pregos para caixas N° 12 e oito pregos comuns N° 20 na banda de rodagem e estendendo-se pela camada selante embutida na cavidade sob pressão de ar do pneu inflado. Metade, ou 12, dos pregos foi removida. O pneu inflado furado foi depois posto para rodar sob uma carga de 75 por cento da carga nominal do pneu contra um di-namômetro de diâmetro de 170 cm (67 pol), a uma velocidade veicular adeguada de até cerca de 48 guilômetros por hora, para uma distância veicular equivalente de cerca de 16.000 km, ou seja, 10.000 milhas. Observou-se que a camada selante embutida selou satisfatoriamente o pneu furado de qualquer perda significativa de ar.[0080] The tire was punctured by forcing a combination of 24 studs of various diameters, that is, a combination of eight # 8 box studs, eight # 12 box studs and eight # 20 common studs in the band. extending through the sealant layer embedded in the air pressure cavity of the inflated tire. Half or 12 of the nails have been removed. The punctured inflated tire was then rotated under a load of 75 percent of the nominal tire load against a diameter of 170 cm (67 in) at a flat vehicle speed of up to about 48 guillotons per hour, for an equivalent vehicular distance of about 16,000 km, ie 10,000 miles. It was observed that the embedded sealing layer satisfactorily sealed the punctured tire from any significant air loss.
[0081] Ainda que determinadas modalidades e detalhes representativos tenham sido mostrados, com a finalidade de ilustrar a invenção, vai ser evidente para aqueles versados nessa técnica que várias alterações e modificações podem ser feitas nela, sem que se afaste do espirito ou âmbito da invenção .Although certain embodiments and representative details have been shown for the purpose of illustrating the invention, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications may be made thereto without departing from the spirit or scope of the invention. .
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