BRPI0716232B1

BRPI0716232B1 - compósito de borracha e pneus produzidos pelo uso do mesmo

Info

Publication number: BRPI0716232B1
Application number: BRPI0716232A
Authority: BR
Inventors: Misumi Kazuhiko; Shimada Takashi; Mukai Uchu
Original assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-09-08
Filing date: 2007-08-02
Publication date: 2018-05-08
Also published as: ES2437078T3; JP2008062579A; CN101511584B; WO2008029577A1; EP2060390B1; EP2060390A4; EP2060390A1; JP4909688B2; CN101511584A; US20090266461A1; BRPI0716232A2

Description

(54) Título: COMPÓSITO DE BORRACHA E PNEUS PRODUZIDOS PELO USO DO MESMO (51) Int.CI.: B32B 25/16; B60C 1/00 (52) CPC: B32B 25/042,B32B 25/12,B32B 25/14,B32B 25/16,B60C 1/00,C08K 3/06,C08K 3/22,C08K 5/25,C08L 21/00,B32B 2250/248,B32B 2307/306,B32B 2307/50,B32B 2605/00,B60C 2009/0021 (30) Prioridade Unionista: 08/09/2006 JP 2006-244806 (73) Titular(es): BRIDGESTONE CORPORATION (72) Inventor(es): UCHU MUKAI; KAZUHIKO MISUMI; TAKASHI SHIMADA

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COMPÓSITO DE BORRACHA E PNEUS PRODUZIDOS PELO USO DO MESMO

Antecedentes da invenção

A presente invenção refere-se a um compósito de uma composição de borracha que compreende uma borracha à base de dieno reticulada por enxofre, mais especificamente, a um compósito de borracha aperfeiçoado em um problema que se origina em uma diferença em concentrações de agentes de mistura em composições de borracha adjacentes que constituem o compósito e um pneu preparado utilizando o mesmo.

Técnica relacionada

Em um compósito constituído por composições de borracha que são utilizadas para pneus e têm teores de mistura diferentes, normalmente quando uma diferença em concentrações de materiais, tais como produtos químicos e similares, é ocasionada, a difusão e a transferência dos mesmos ocorrem de modo que uma diferença nas concentrações seja diminuída. Como resultado disso, uma composição de borracha nas proximidades de uma interface entre elementos se desvia de uma composição de mistura que é inicialmente estabelecida e as características esperadas não podem ser exibidas em um certo caso. Em particular, o potencial de crescimento de fenda e a propriedade adesiva são reduzidos para resultar em problemas na durabilidade de um pneu.

Por exemplo, quando uma diferença em uma concentração de enxofre é causada entre elementos adjacentes, enxofre é transferido de uma borracha misturada com teor elevado de enxofre para uma borracha misturada com teor baixo de enxofre e uma quantidade maior de mistura de enxofre do que uma quantidade de mistura definida do mesmo está presente na borracha misturada com baixo teor de enxofre nas proximidades de uma interface. Como resultado

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2/23 disso, um equilíbrio de um agente de reticulação é rompido nas proximidades de uma interface e características esperadas que são inicialmente definidas não podem ser exibidas.

Um problema específico causado pela diferença na concentração descrita acima é ocasionado entre uma borracha de revestimento para cobrir um cabo de aço e uma borracha adjacente ao mesmo e muitas pesquisas são feitas como um método de aperfeiçoamento para o mesmo (consulte, por exemplo, os documentos de patente 1 e 2).

Uma deterioração na adesão de uma borracha de revestimento de aço com um cabo de aço, a qual é causada por calor, é considerada como sendo atribuível ao fato de que uma camada de adesão compreendendo sulfeto de cobre que é aquecido é reagida com zinco que elui a partir de um revestimento para formar uma camada de sulfeto de zinco na camada de adesão e ao fato de que a força adesiva é reduzida. Considera-se que, para aumentar o tempo de resistência ao calor na adesão, o sulfeto de cobre é inibido de ser rompido para evitar eluição de zinco. Para obter a matéria acima, é considerado como sendo eficaz misturar enxofre em uma grande quantidade.

Quando enxofre é misturado em uma grande quantidade para aumentar o tempo de resistência ao calor na adesão de um cabo de aço com uma borracha de revestimento para o mesmo, uma propriedade de fratura, particularmente uma propriedade de deterioração de resistência ao calor, piora.

Por outro lado, enxofre é transferido para um elemento adjacente durante a vulcanização devido a uma diferença em uma quantidade de mistura de enxofre daquela do elemento adjacente e não faz sentido aumentar uma quantidade de enxofre de uma borracha de revestimento para

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3/23 aumentar o tempo de resistência ao calor na adesão com um cabo de aço. Ao contrário, uma resistência ao calor do elemento adjacente também é reduzida. Entretanto, para aumentar o tempo de resistência ao calor na adesão de um cabo de aço com uma borracha de revestimento, é uma condição essencial misturar enxofre em uma grande quantidade e enxofre é normalmente misturado em uma quantidade de 5 a 10 partes em massa em termos de um teor de enxofre baseado em 100 partes em massa de um componente de borracha.

São revelados no documento de patente 1 pneus de tamanho grande para pneus de carga pesada e pneus “offroad”, nos quais uma borracha de amortecedor adjacente a uma camada de carcaça e uma camada de correia é misturado com polissulfeto prescrito para inibir a transferência de enxofre a partir de uma borracha de revestimento para, desse modo, resolver a adesão inferior de um cabo de aço

	com a	borracha	de revestimento na camada	de carcaça	e na
	camada	de correia do pneu e aumentar a	durabilidade	e o
20	tempo	de falha	do pneu.
		Além	disso, no documento de	patente 2	são

revelados pneus e uma composição de borracha, na qual estão contidos 40 a 70 partes em peso de negro de fumo, 0,1 a 3,0 partes em peso de um sal de cobalto de ácido orgânico e 5 a

10 partes em peso do componente de enxofre total incluindo enxofre e um agente de acoplamento de silano contendo enxofre específico com base em 100 partes em peso de um componente de borracha em uma composição de borracha para, desse modo, permitir que uma resistência ao calor a uma propriedade de fratura de borracha seja compatível com uma resistência ao calor à adesão.

Nas técnicas reveladas nos documentos de patente acima, as finalidades descritas acima podem ser obtidas

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4/23 através da inibição de enxofre de ser transferido para elementos adjacentes, porém elementos e matérias primas específicos têm que ser utilizados e problemas em termos de custos e administração são deixados.

Por conseguinte, uma diferença ocasionada entre características em uma parte central de um elemento em um compósito de borracha e características nas proximidades de uma interface com outros elementos adjacentes tem que ser controlada tanto quanto possível sem utilizar novos elementos e matérias primas específicos.

Documento de patente 1: pedido de patente japonês aberto à inspeção pública n° 67358/2005

Documento de patente 2: pedido de patente japonês aberto à inspeção pública n° 75888/2005 15 REVELAÇÃO DA INVENÇÃO

Um objetivo da presente invenção é fornecer um compósito de borracha aperfeiçoado em um problema que se origina em uma diferença em uma concentração de um agente de mistura, particularmente enxofre, em composições de borracha adjacentes compreendendo uma composição de borracha que contém uma borracha à base de dieno reticulada por enxofre sem utilizar novas matérias primas e elementos e um pneu preparado pelo uso do mesmo.

Pesquisas intensas repetidas pelos presentes inventores para obter o objetivo descrito acima resultaram na descoberta de que o objetivo acima pode ser alcançado pela mistura de óxido de zinco e um antioxidante e/ou um composto de hidrazida naftóico em quantidades obtidas por equações relacionais específicas em uma composição de borracha de baixa concentração de enxofre de um compósito no qual uma diferença em uma concentração de enxofre entre elementos adjacentes é uma quantidade específica ou mais, isto é, misturando óxido de zinco e o antioxidante e/ou o

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5/23 composto de hidrazida naftóico antecipadamente na composição de borracha com baixa concentração de enxofre através da estimativa de uma quantidade de enxofre após ser transferido para um lado de composição com baixa concentração de enxofre. A presente invenção foi concluída com base no conhecimento acima.

Isto é, a presente invenção fornece um compósito de borracha constituído de pelo menos duas camadas de elementos compreendendo uma composição de borracha contendo uma borracha à base de dieno reticulada por enxofre, em que uma diferença em uma concentração de enxofre entre elementos adjacentes no compósito de borracha descrito acima é 1,5 parte em massa ou mais com base em 100 partes em massa de um componente de borracha na composição de borracha; óxido de zinco é misturado em uma quantidade que satisfaz uma condição mostrada na seguinte equação (I) com base em 100 partes em massa de um componente de borracha em uma composição de borracha com baixa concentração de enxofre entre os elementos adjacentes, e um antioxidante e/ou composto de hidrazida naftóico são misturados em uma quantidade que satisfaz uma condição mostrada na seguinte equação (II) com base em 100 partes em massa do componente de borracha na composição de borracha com baixa concentração de enxofre:

quantidade de mistura (partes em massa) de óxido de zinco na composição de borracha com baixa concentração de enxofre > Sb 1,3 + (Sa - Sb) x 0,3 (I) em que Sa representa uma quantidade de mistura (partes em massa) de enxofre na composição de borracha com elevada concentração de enxofre e Sb representa uma quantidade de mistura (partes em massa) de enxofre na composição de borracha com baixa concentração de enxofre; e quantidade de mistura (mol) do antioxidante e/ou do

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6/23 composto de hidrazida naftóico na composição de borracha com baixa concentração de enxofre > 0,005 + (Sa - Sb)/2000 (II) em que Sa e Sb representam os mesmos teores como descrito 5 na equação (I); e um pneu preparado utilizando o compósito de borracha acima como um elemento que não é colocado em contato direto com o ar ambiente.

MELHOR MODO PARA REALIZAR A INVENÇÃO

Primeiramente, o compósito da presente invenção é um compósito de borracha constituído de pelo menos duas camadas de elementos compreendendo uma composição de borracha que contém uma borracha à base de dieno reticulada por enxofre, uma diferença em uma concentração de enxofre entre elementos adjacentes no compósito de borracha descrito acima é de 1,5 parte em massa ou mais com base em 100 partes em massa de um componente de borracha na composição de borracha; óxido de zinco é misturado em uma quantidade que satisfaz uma condição mostrada na seguinte equação (I) com base em 100 partes em massa de um componente de borracha em uma composição de borracha com baixa concentração de enxofre entre os elementos adjacentes e um antioxidante e/ou composto de hidrazida naftóico são misturados em uma quantidade que satisfaz uma condição mostrada na seguinte equação (II) com base em 100 partes em massa do componente de borracha na composição de borracha com baixa concentração de enxofre:

quantidade de mistura (partes em massa) de óxido de zinco na composição de borracha com baixa concentração de enxofre > Sb 1,3 + (Sa - Sb) x 0,3 (I) em que Sa representa uma quantidade de mistura (partes em massa) de enxofre em uma composição de borracha com elevada concentração de enxofre e Sb representa uma quantidade de

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7/23 mistura (partes em massa) de enxofre na composição de borracha com baixa concentração de enxofre; e quantidade de mistura (mol) do antioxidante e/ou do composto de hidrazida naftóico na composição de borracha com baixa concentração de enxofre > 0,005 + (Sa - Sb)/2000 (II) em que Sa e Sb representam os mesmos teores como descrito na equação (I).

Nesse sentido, “uma quantidade de mistura (mol) do antioxidante e/ou do composto de hidrazida naftóico na composição de borracha com baixa concentração de enxofre” significa uma quantidade de mistura total quando tanto o antioxidante como o composto de hidrazida naftóico são misturados, uma quantidade de mistura quando somente o antioxidante é misturado e uma quantidade de mistura quando somente o composto de hidrazida naftóico é misturado.

Na presente invenção, uma diferença em uma concentração de enxofre entre os elementos adjacentes no compósito de borracha tem que ser de 1,5 parte em massa ou mais com base em 100 partes em massa do componente de borracha na composição de borracha descrita acima. Se uma diferença em uma concentração de enxofre entre os elementos adjacentes no compósito de borracha for de 1,5 parte em massa ou mais, o enxofre é transferido da borracha misturada com elevado teor de enxofre para a borracha misturada com baixo teor de enxofre, particularmente na vulcanização, e uma quantidade de mistura maior de enxofre do que uma quantidade de mistura definida do mesmo está presente na borracha misturada com baixo teor de enxofre nas proximidades de uma interface da mesma. Como resultado, um equilíbrio de um agente de reticulação é rompido nas proximidades da interface e características que são inicialmente esperadas não podem ser exibidas. Por

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8/23 conseguinte, uma quantidade de enxofre após ser transferido para o lado da composição de borracha com baixa concentração de enxofre é estimada para misturar óxido de zinco, o qual é um agente de aceleração de vulcanização que satisfaz a condição mostrada na equação (I) descrita acima, e o antioxidante e/ou o composto de hidrazida naftóico, que satisfaz a condição mostrada na equação (II) descrita, acima, antecipadamente na composição de borracha com baixa concentração de enxofre, por meio do que o equilíbrio descrito acima é obtido; uma diferença produzida entre características em uma parte central dos elementos no compósito e características nas proximidades de uma interface com outros elementos adjacentes é controlada; e uma redução na capacidade de cura, particularmente crescimento de fendas, pode ser inibida.

Além disso, uma quantidade de mistura de óxido de zinco com base em 100 partes em massa do componente de borracha na composição de borracha com baixa concentração de enxofre descrita acima é definida preferivelmente como uma quantidade que satisfaz uma condição mostrada na seguinte equação (III) e uma quantidade de mistura do antioxidante e/ou do composto de hidrazida naftóico é definida preferivelmente como uma quantidade que satisfaz uma condição mostrada na seguinte equação (IV):

quantidade de mistura (partes em massa) de óxido de zinco na composição de borracha com baixa concentração de enxofre > Sb x 1,5 + (Sa - Sb) x 0,5 (III), em que Sa e Sb representam os mesmos teores como descrito na equação (I); e quantidade de mistura (mol) do antioxidante e/ou do composto de hidrazida naftóico na composição de borracha com baixa concentração de enxofre > 0,005 + (Sa - Sb)/1000 (IV),

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9/23 em que Sa e Sb representam os mesmos teores como descrito na equação (I).

Um limite superior da diferença de concentração de enxofre descrita acima não deve ser especificamente limitado e é normalmente de cerca de 10 partes em massa.

Além disso, um limite superior de uma quantidade de mistura de óxido de zinco que é obtido de acordo com as equações (I) e (III) não deve ser especificamente limitado e é normalmente de cerca de 10 partes em massa com base em

100 partes em massa do componente de borracha.

Além disso, um limite superior de uma quantidade de mistura do antioxidante e/ou do composto de hidrazida naftóico que é obtido de acordo com as equações (II) e (IV) não deve ser especificamente limitado e é normalmente de cerca de 2 x 10 mol com base em 100 partes em massa do componente de borracha.

A borracha à base de dieno que constitui a composição de borracha de acordo com a presente invenção inclui borrachas de poli-isopreno, tais como borrachas naturais, borrachas de poliisopreno sintético e similares, borrachas de polibutadieno, borrachas de copolímero de estireno-butadieno e similares. As borrachas de poliisopreno são preferidas e as borrachas naturais são particularmente preferidas. Além disso, o componente de borracha que constitui a composição de borracha com baixa concentração de enxofre descrita acima compreende preferivelmente borracha de poliisopreno em uma proporção de 50% em massa ou mais. A proporção é mais preferivelmente 80% em massa ou mais, particularmente preferivelmente 100% em massa. O controle de uma quantidade de uso de poliisopreno na faixa descrita acima torna possível obter suficientemente os efeitos almejados sem permitir que os efeitos dos mesmos para os produtos químicos de borracha,

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10/23 tais como óxido de zinco e o antioxidante e/ou composto de hidrazida naftóico, sejam limitados.

O antioxidante e/ou o composto de hidrazida naftóico misturado na composição de borracha com baixa concentração de enxofre descrita acima não deve ser especificamente limitado e antioxidantes à base de amina, antioxidantes à base de fenol, derivados de hidrazida de 3hidróxi-2-naftóico (HNH) e derivados de hidrazida de 1hidróxi-2-naftóico podem ser utilizados. Pelo menos 50% em massa do antioxidante e/ou do composto de hidrazida naftóico é preferivelmente o antioxidante à base de amina e/ou o derivado de hidrazida de 3-hidróxi-2-naftóico (HNH). Uma quantidade de mistura do antioxidante e/ou do composto de hidrazida naftóico descrita acima com base em 100 partes em massa do componente de borracha na composição de borracha com baixa concentração de enxofre é limitada pela equação (II) ou pela equação (IV) descritas acima e é _-3 _-2 normalmente de 1,0 x 10 mol a 2,0 x 10 mol.

Os antioxidantes à base de amina não devem ser especificamente limitados e incluem antioxidantes à base de amina-cetona, tais como polímeros de 2,2,4-trimetil-1,2diidroquinolina, 6-etóxi-1,2-diidro-2,2,4-trimetil quinolina e produtos de reação de difenil amina com acetona; antioxidantes à base de amina secundária aromática, tais como fenil-1-naftil amina, difenil amina alquilada, difenil amina octilada, 4,4'-bis(a,a-dimetil benzil) difenil amina, p-(p-tolueno sulfonil amida) difenil amina, N,N'-di-2-naftil-p-fenileno diamina, N,N'-difenil-pfenileno diamina, N-fenil-N'-isopropil-p-fenileno diamina,

N-(1,3-dimetil butil)-N'-fenil-p-fenileno diamina, N-fenilN'-(3-metacriloilóxi-2-hidróxi propil)-p-fenileno diamina e similares; e antioxidantes à base de monofenol, tais como 2,6-di-terc-butil-4-metil fenol, 2,6-di-terc-butil-4-etil

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11/23 fenol, mono(ou di ou tri) (α-metil benzil) fenol e similares. Entre eles, o antioxidante à base de amina secundária aromática que é excelente em resistência potencial ao crescimento de fenda, por exemplo, N-(1,35 dimetil butil)-N'-fenil-p-fenilenodiamina, é preferido. Os antioxidantes à base de amina acima podem ser utilizados individualmente ou em combinação de dois ou mais tipos dos mesmos.

Além disso, o composto de hidrazida naftóico tem 10 um efeito de reduzir o retorno de vulcanização e um efeito de reduzir a propriedade de geração de calor.

O composto de hidrazida naftóico inclui, por exemplo, os derivados de hidrazida de 3-hidróxi-2-naftóico (HNH) e os derivados de hidrazida de 1-hidróxi-2-naftóico.

Os derivados de hidrazida de 3-hidróxi-2-naftóico (HNH) incluem, por exemplo, hidrazidas de 3-hidróxi-2-naftóico tais como hidrazida de (1-metiletilideno) 3-hidróxi-2naftóico, hidrazida de (1-metilpropilideno) 3-hidróxi-2naftóico, hidrazida de (1,3-dimetil propilideno) 3-hidróxi20 2-naftóico, hidrazida de (1-feniletilideno) 3-hidróxi-2naftóico e similares. Entre eles, hidrazida de 3-hidroxiN'-(1,3-dimetiletilideno)-2-naftóico (BMH), que é o derivado de hidrazida de 3-hidróxi-2-naftóico (HNH), é particularmente preferida, uma vez que é acentuadamente eficaz.

Os compostos de hidrazida naftóico acima podem ser utilizados individualmente ou em combinação de dois ou mais tipos dos mesmos e podem ser utilizados em combinação com os antioxidantes descritos acima.

Na presente invenção, uma quantidade de mistura de negro de fumo, que é uma carga de reforço que constitui a composição de borracha com baixa concentração de enxofre descrita acima, é preferivelmente de 50 partes em massa ou

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12/23 menos com base em 100 partes em massa do componente de borracha. É, mais preferivelmente, de 30 a 45 partes em massa.

O controle de uma quantidade de uso de negro de 5 fumo na faixa descrita acima diminui a restrição do mesmo a produtos químicos de borracha, tais como os efeitos do óxido de zinco e do antioxidante e/ou composto de hidrazida naftóico, e torna possível exibir suficientemente os efeitos almejados.

O tipo de negro de fumo não deve ser especificamente limitado e inclui, por exemplo, FEF, HAF, ISAF, SAF e similares.

Quando o compósito da presente invenção é utilizado como um elemento para um pneu, é particularmente preferivelmente utilizado como um elemento que não é colocado em contato direto com o ar ambiente, uma vez que os efeitos do compósito acima podem ser eficazmente colocados em uso prático.

Quando o compósito descrito acima, particularmente a composição de borracha com baixa concentração de enxofre, é utilizado como um elemento que é colocado em contato direto com o ar ambiente, um efeito de redução nas propriedades físicas ocasionado por degradação oxidativa é exercido em grande medida e os efeitos da presente invenção são relativamente reduzidos.

Além dos vários componentes descritos acima, componentes tais como ácido esteárico, um agente de amolecimento, um auxiliar de aceleração de vulcanização, uma cera e similares, os quais são normalmente utilizados na indústria de borracha, desde que os efeitos da presente invenção não sejam prejudicados, podem ser adequadamente misturados na composição de borracha com baixa concentração de enxofre e na composição de borracha com elevada

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13/23 concentração de enxofre, as quais são utilizadas para o compósito de borracha da presente invenção.

Essas composições de borracha são obtidas por amassamento por intermédio de uma amassadeira mecânica, tal como um rolo, um misturador interno, um misturador Banbury e similares, e transformadas em compósitos por um método convencional e são vulcanizadas após serem submetidas à construção e operação e são utilizadas na forma de um compósito de um elemento de borracha de revestimento de cabo de aço, que é a composição de borracha com elevada concentração de enxofre no pneu da presente invenção para uma carga pesada, com um elemento de borracha, que é a composição de borracha com baixa concentração de enxofre adjacente à mesma.

De acordo com a presente invenção, um compósito de borracha aperfeiçoado em um problema que se origina em uma diferença em uma concentração de um agente de mistura, particularmente enxofre, entre composições de borracha adjacentes compreendendo uma composição de borracha reticulada por enxofre sem utilizar novas matérias primas e elementos e um pneu preparado utilizando a mesma são capazes de serem fornecidos.

EXEMPLOS

A seguir, a presente invenção será explicada em detalhes adicionais com referência a exemplos, porém a presente invenção não deve ser de modo algum limitada por esses exemplos.

Várias medições nos respectivos exemplos e exemplos comparativos foram realizadas pelos seguintes métodos.

Exemplos 1 a 5, Exemplos Comparativos 1 a 5 e Exemplo de Referência 1

Preparação de compósitos

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Composições de borracha misturada com baixa concentração de enxofre e com elevada concentração de enxofre foram preparadas com base em composições de mistura mostradas na Tabela 1 de acordo com um método comum e as respectivas folhas de borracha (espessura: 20 mm) foram preparadas de acordo com combinações das composições de borracha misturada com baixa concentração de enxofre e com elevada concentração de enxofre mostradas na Tabela 2. Então, elas foram aderidas juntas e vulcanizadas a 130°C por 240 minutos para obter os respectivos compósitos de borracha.

Avaliação dos compósitos

Os compósitos de borracha assim preparados foram submetidos a um teste de envelhecimento nas condições de

80°C e 20 dias em uma atmosfera de nitrogênio.

A amostra após o teste de envelhecimento foi fatiada paralela a uma superfície aderida e as amostras foram perfuradas a partir da borracha fatiada (espessura: 1,5 mm) em porções separadas por 1 mm e 15 mm a partir de uma interface na composição de borracha misturada com baixa concentração de enxofre para determinar uma resistência à tração de corte (doravante referido como TSb), com base em JIS K 6521:2004. A amostra obtida na porção separada por 1 mm a partir da interface foi referida como “proximidade de interface” e a amostra obtida na porção separada por 15 mm a partir da interface foi referida como “dentro”.

As resistências à tração de corte antes do envelhecimento e após o envelhecimento são mostradas por um índice, em que a TSb de “dentro” nas respectivas amostras é definida como 100 e uma razão de TSb de “proximidade de interface” para a mesma é determinada. Uma maior diferença entre os respectivos valores numéricos mostra que uma diferença entre a TSb em uma parte central do elemento no

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15/23 compósito de borracha e a TSb nas proximidade de interface com outros elementos adjacentes é maior. resultados de avaliação são mostrados na Tabela 2.

uma

Os

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Tabela 1

Composição de	Mistura	Mistura	Mistura	Mistura	Mistura	Mistura	Mistura	Mistura	Mistura	Mistura	Mistura
borracha n°	com	com	com	com	com	com	com	com	com	com	com
	elevada	elevada	baixa	baixa	baixa	baixa	baixa	baixa	baixa	baixa	baixa
	concen-	concen-	concen-	concen-	concen-	concen-	concen-	concen-	concen-	concen-	concen-
	tração	tração	tração	tração	tração	tração	tração	tração	tração	tração	tração
	de	de	de	de	de	de	de	de	de	de	de
	enxofre	enxofre	enxofre	enxofre	enxofre	enxofre	enxofre	enxofre	enxofre	enxofre	enxofre
	1	2	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Borracha natural*¹ (parte em massa)	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
Negro de fumo*² (parte em massa)	50	50	40	40	40	40	40	40	40	55	55
Antioxidante 6PPD*³ (parte em massa)	1	1	1	1	1	1	2	1,5	3	2	1
Antioxidante	-	-	0,0037	0,0037	0,0037	0,0037	0,0075	0,0056	0,0111	0,0075	0,0037

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6PPD (mol)
Hidrazida naftóico*⁴ (parte em massa)								1
Hidrazida naftóico (mol)								0,0035
Ácido esteárico (parte em massa)	1	1	2	2	2	2	2	2	2	2	2
Óxido de zinco (parte em massa)	5	5	3	3	5	7	5	5	5	5	5
Agente de aceleração de vulcanização*⁵ (parte em massa)	0,6	0,6	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8
Enxofre (parte em	6	4	2	3	2	2	2	2	2	2	2

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massa)

Comentários:

*1: borracha natural RSS #3 *2: negro de fumo N330 *3: antioxidante à base de amina “SANTOFLEX 6PPD”, fabricado por FLEXSIS Inc.; um valor em mol foi calculado a partir de um valor em gramas de partes misturadas em massa com base em 100 partes em massa do componente de borracha, assumindo que o peso molecular era de 268,4 *4: hidrazida naftóico: hidrazida de 3-hidróxi-N'-(1,3-dimetil butilideno)-210 naftóico; um valor em mol foi calculado a partir de um valor em gramas de partes misturadas em massa com base em 100 partes em massa do componente de borracha, assumindo que o peso molecular era de 284,4 *5: agente de aceleração de vulcanização: N,N-dicicloexil-2-benzotiazil sulfenoamida, nome comercial “Nocceler DZ-G”, fabricado por Ouchi Shinko Chemical Industrial

Co., Ltd.

Tabela 2

	Exemplo comparativo	Exemplo	Exemplo de referência	Exemplo	Exemplo comparativo
		1	2	3	4	1	2	3	4	1	5	5

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Compósito de borracha (combinação)	Composição de mistura com concentração elevada de enxofre n°	1	1	1	1	1	1	1	1	2	2	1
Composição de mistura com concentração baixa de enxofre n°	1	2	3	4	5	6	7	8	2	7	9
Diferença em concentração de enxofre entre mistura com concentração elevada de enxofre e mistura com concentração baixa de enxofre (parte em massa)	4	3	4	4	4	4	4	4	1	2	4
Parte em massa de óxido de zinco: equação (I)	>Sb x 1,3 + (Sa - Sb) x 0,3	3,8	4,8	3,8	3,8	3,8	3,8	3,8	3,8	4,2	3,2	3,8

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Quantidade de mistura (parte em massa) de óxido de zinco		3	3	5	7	5	5	5	5	3	5	5
Antioxidante e/ou hidrazida naftóico (mol): equação (II)	>0,005 + (Sa - Sb)/2000	0,0070	0,0065	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0055	0,0060	0,0070
Quantidade de mistura de antioxidante e/ou hidrazida naftóico (mol)		0,0037	0,0037	0,0037	0,0037	0,0075	0,0091	0,0112	0,0075	0,0037	0,0112	0,0037
Parte em massa de óxido de zinco: equação (III)	>Sb x 1,5 + (Sa - Sb) x 0,5	5	6	5	5	5	5	5	5	5	4	5
Quantidade de mistura (parte em massa) de óxido de zinco		3	3	5	7	5	5	5	5	3	5	5

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Antioxidante e/ou hidrazida naftóico (mol): equação (IV)	>0,005 + (Sa - Sb)/1000	0,0090	0,0080	0,0090	0,0090	0,0090	0,0090	0,0090	0,0090	0,0060	0,0070	0,0090
Quantidade de mistura de antioxidante e/ou hidrazida naftóico (mol)		0,0037	0,0037	0,0037	0,0037	0,0075	0,0091	0,0112	0,0075	0,0037	0,0112	0,0037
Resistência à	Dentro	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
tração de corte (TSb) antes do teste de envelhecimento	Proximidade de interface (ÍNDICE)	96	96	96	97	97	97	97	96	98	98	95
Resistência à	Dentro	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
tração de corte (TSb) após teste de envelhecimento	Proximidade de interface (ÍNDICE)	83	84	85	86	88	92	91	89	99	93	87

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O que se segue pode ser encontrado a partir da

Tabela 2.

Pode ser verificado que nos Exemplos 1 a 5 da presente invenção, os índices das resistências à tração de corte (TSb) após o teste de envelhecimento são aperfeiçoados em comparação com aqueles nos Exemplos Comparativos 1 a 5 e que são aperfeiçoados em uma ordem dos compósitos que atendem os requisitos (I) e (II) descritos acima ao mesmo tempo e os compósitos que atendem os requisitos (III) e (IV) descritos acima ao mesmo tempo.

Pode ser verificado que no compósito preparado nos Exemplos de Referência 1, uma diferença em uma concentração de enxofre contida na composição de borracha misturada com elevada concentração de enxofre e na composição de borracha misturada com baixa concentração de enxofre é tão pequena quanto 1 parte em massa e que a resistência à tração de corte (TSb) após o teste de envelhecimento é tão elevada quanto 99, e pode ser verificado que, no Exemplo 7, o índice descrito acima é aperfeiçoado para 93.

APLICAÇÃO INDUSTRIAL

A presente invenção pode fornecer um compósito de borracha aperfeiçoado em um problema que se origina em uma diferença em uma concentração de um agente de mistura, particularmente enxofre, entre composições de borracha adjacentes compreendendo uma composição de borracha reticulada por enxofre sem utilizar novas matérias primas e elementos e um pneu preparado pelo uso do mesmo.

Em particular, a presente invenção pode ser aplicada a pneus para uma carga pesada na forma de um compósito de um elemento de borracha de revestimento de cabo de aço, que é uma composição de borracha com elevada concentração de enxofre, e um elemento de borracha, que é

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23/23 uma composição de borracha com baixa concentração enxofre adjacente à mesma.

de

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Compósito de borracha caracterizado por ser constituído de pelo menos duas camadas de elementos compreendendo uma composição de borracha contendo uma

5 borracha à base de dieno reticulada por enxofre, em que uma diferença em uma concentração de enxofre entre elementos adjacentes no referido compósito de borracha é 1,5 parte em massa ou mais com base em 100 partes em massa de um componente de borracha na referida composição de borracha;

10 óxido de zinco é misturado em uma quantidade que satisfaz uma condição mostrada na seguinte equação (I) com base em 100 partes em massa de um componente de borracha em uma composição de borracha com baixa concentração de enxofre entre os elementos adjacentes e um antioxidante e/ou um

15 composto de hidrazida naftóico são misturados em uma quantidade que satisfaz uma condição mostrada na seguinte equação (II) com base em 100 partes em massa do componente de borracha na composição de borracha com baixa concentração de enxofre:

20 quantidade de mistura (partes em massa) de óxido de zinco na composição de borracha com baixa concentração de enxofre > Sb x 1,3 + (Sa - Sb) x 0,3 (I), em que Sa representa uma quantidade de mistura (partes em massa) de enxofre na composição de borracha com elevada

25 concentração de enxofre e Sb representa uma quantidade de mistura (partes em massa) de enxofre na composição de borracha com baixa concentração de enxofre; e quantidade de mistura (mol) do antioxidante e/ou composto de hidrazida naftóico na composição de borracha

30 com baixa concentração de enxofre > 0,005 + (Sa - Sb) /

2000 (II), em que Sa e Sb representam os mesmos teores como descrito na equação (I).

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2. Compósito de borracha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma quantidade de mistura de óxido de zinco com base em 100 partes em massa do componente de borracha na referida

5 composição de borracha com baixa concentração de enxofre é uma quantidade que satisfaz uma condição mostrada na seguinte equação (III) e uma quantidade de mistura do antioxidante e/ou do composto de hidrazida naftóico é uma quantidade que satisfaz uma condição mostrada na seguinte

10 equação (IV):

quantidade de mistura (partes em massa) de óxido de zinco na composição de borracha com baixa concentração de enxofre > Sb x 1,5 + (Sa - Sb) x 0,5 (III), em que Sa e Sb representam os mesmos teores como descrito 15 na equação (I); e quantidade de mistura (mol) do antioxidante e/ou do composto de hidrazida naftóico na composição de borracha com baixa concentração de enxofre > 0,005 + (Sa - Sb) / 1000 (IV);

20 em que Sa e Sb representam os mesmos teores como descrito na equação (I).
3. Compósito de borracha, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos 50% em massa do antioxidante e/ou do composto de

25 hidrazida naftóico misturado na composição de borracha com baixa concentração de enxofre é um antioxidante à base de amina e/ou um derivado de hidrazida 3-hidróxi-2-naftóico.
4. Compósito de borracha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de

30 que pelo menos 50% em massa do componente de borracha que constitui a composição de borracha com baixa concentração de enxofre é poliisopreno.
5. Compósito de borracha, de acordo com qualquer

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3/3 uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que uma quantidade de mistura de negro de fumo, que é uma carga de reforço que constitui a composição de borracha com baixa concentração de enxofre, é de 50 partes em massa ou

5 menos com base em 100 partes em massa do componente de borracha.
6. Pneu caracterizado por utilizar o compósito de borracha, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, como um elemento que não é colocado
10 em contato direto com o ar ambiente.

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