BRPI0904434A2 - composição de borracha para camada de reforço de parede lateral ou parede lateral, pneu de rodagem sem pressão e pneumático - Google Patents
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Abstract
COMPOSIçãO DE BORRACHA PARA CAMADA DE REFORçO DE PAREDE LATERAL OU PAREDE LATERAL, PNEU DE RODAGEM SEM PRESSAO E PNEUMáTICO. A presente invenção tem por objetivo proporcionar uma composição de borracha para uma camada de reforço da parede lateral ou uma parede lateral, que tem suficiente condutividade térmica e propriedade de baixo acúmulo de calor, assim como excelente rigidez e durabilidade de rodagem sem pressão. A presente invenção também objetiva proporcionar um pneu pneumático tal como um pneu de rodagem sem pressão, que tem uma camada de reforço da parede lateral ou uma parede lateral que é produzida usando a composição de borracha. A presente invenção diz respeito a uma composição de borracha para uma camada de reforço da parede lateral ou uma parede lateral, que contém uma borracha de dieno e uma fibra de carbono com base em piche de carvão.
Description
COMPOSIÇÃO DE BORRACHA PARA CAMADA DE REFORÇO DE PAREDELATERAL Oü PAREDE LATERAL, PNEU DE RODAGEM SEM PRESSÃO E
PNEÜMÁTICO
CAMPO TÉCNICO
A presente invenção diz respeito a uma composição deborracha para uma camada de reforço de parede lateral ouuma parede lateral, e um pneu pneumático, tal como umpneu de rodagem sem pressão ("run-flat tire"), que éproduzido usando a mesma.
FUNDAMENTOS DA TÉCNICA
Hoje em dia, os pneus de rodagem sem pressão, quetêm uma camada de reforço da parede lateral de altaresistência arranjada na parte interna de uma porção daparede lateral do pneu, têm sido colocados em usoprático. Quando perfurados, tais pneus de rodagem sempressão podem seguramente rodar uma determinadadistância, mantendo a rigidez dos pneus, mesmo no caso emque a pressão do ar é perdida (ou seja, a pressão internaé zero), e adicionalmente reduzir a ruptura da borrachade pneus até mesmo no caso de serem repetidamenteflexionados. Isso elimina a necessidade de ter sempre umpneu de reserva, e deve reduzir o peso total de umveículo. No entanto, existe um limite de velocidade edistância para dirigir com pneus de rodagem sem pressãofurados. Assim, é desejável melhorar ainda mais adurabilidade dos pneus de rodagem sem pressão.
Uma forma de melhorar a durabilidade de um pneu derodagem sem pressão é suprimir a deformação do pneu porespessamento da camada de reforço e, desse modo, evitarque o pneu se rompa devido à deformação. No entanto, issoaumenta o peso do pneu, o que vai contra a redução depeso que é o propósito original de usar pneus de rodagemsem pressão.
Outra maneira é aumentar a dureza da camada dereforço aumentando a quantidade de uma carga de reforçotal como o negro de fumo em uma composição de borrachaque forma a camada e suprimir, desse modo, a deformação.
Entretanto, este modo põe uma carga aumentada sobre umamassador durante processos tais como amasso e extrusão,e também conduz a um alto acúmulo de calor no que dizrespeito às propriedades físicas da composição deborracha após a vulcanização. Desse modo, há poucaesperança para a melhoria da durabilidade de pneus derodagem de baixa pressão desta maneira.
Entretanto, é também desejado que os pneuspneumáticos diferentemente dos pneus de rodagem sempressão demonstrem propriedades melhoradas tal como adurab i1idade.
O Documento de Patente 1 descreve um pneu de rodagemsem pressão que é produzido usando uma composição deborracha, que contém o negro de acetileno, fibra docarbono ou similar, para a camada de borracha de reforçona porção da parede lateral para alcançar a melhoria daprodutividade. Entretanto, a fibra de carbono não éexaminada em detalhe. Além disso, há um potencial paramelhorar a propriedade de baixo acúmulo de calor dacamada de reforço da parede lateral reforçando a camadaou a borracha da parede lateral da porção da paredelateral, e a durabilidade da rodagem sem pressão.
O Documento de Patente 2 descreve um pneu studlessque contém um precursor de fibra curta de uma fibra decarbono na banda de rodagem e demonstra desempenhoexcelente no gelo e na neve. Entretanto, a camada dereforço da parede lateral ou a borracha da parede lateralde um pneu de rodagem sem pressão não é estudada. Háigualmente um potencial para melhorar as propriedadesacima.
Documento de Patente 1: JP 2004-330822 A
Documento de Patente 2: JP 2004-34743 A
RESUMO DA INVENÇÃO
A presente invenção visa solucionar os problemasmencionados anteriormente e proporcionar uma composiçãode borracha para uma camada de reforço da parede lateralou uma parede lateral, que tenha suficiente condutividadetérmica e propriedade de baixo acúmulo de calor, assimcomo rigidez excelente e durabilidade para rodagem sempressão. A presente invenção também visa fornecer um pneupneumático tal como um pneu sem pressão, que tenha umacamada de reforço da parede lateral ou parede lateral queseja produzida usando a composição de borracha.
A presente invenção diz respeito a uma composição deborracha para uma camada de reforço da parede lateral ouuma parede lateral que contém uma borracha de dieno e umafibra de carbono com base piche de carvão.Na composição de borracha, uma quantidade de fibrade carbono com base em piche de carvão épreferencialmente de 1 a 50 partes em massa por 100partes em massa de borracha de dieno.
A fibra de carbono com base em piche de carvão tempreferencialmente um diâmetro médio de fibra de 1 a 8Opme um comprimento médio de fibra de 0.1 a 30 mm.
A composição da borracha tem preferencialmente ummódulo complexo E* de 5 MPa ou maior, e uma energia deruptura (TB χ EB/2) de 500 ou mais , a TB referente àforça de tensão na ruptura, e o EB que se refere aoalongamento na ruptura. Além disso, a composição deborracha tem preferencialmente uma condutividade térmicade 0.3 a 5 W/m.K.
A presente invenção também diz respeito a um pneu derodagem sem pressão que tem uma camada de reforço daparede lateral que é produzida usando a composição deborracha.
A presente invenção diz respeito adicionalmente a umpneu pneumático que tem uma parede lateral que éproduzida usando uma composição de borracha.
Uma vez que a presente invenção proporciona umacomposição de borracha para uma camada de reforço daparede lateral que contém uma borracha de dieno e umafibra de carbono com base em piche de carvão, é possívelproporcionar um pneu de rodagem sem pressão que tenhacondutividade térmica excelente e propriedade de baixoacúmulo de calor, assim como excelente rigidez edurabilidade para rodagem sem pressão. Além disso, o usoda composição de borracha como uma composição de borrachapara uma parede lateral pode alcançar uma excelentecondutividade térmica, propriedade de baixo acúmulo decalor, rigidez e durabilidade.
O MELHOR MODO PARA REALIZAR A INVENÇÃO
A composição de borracha na presente invenção contémuma borracha de dieno e uma de fibra de carbono com baseem piche de carvão. 0 uso de fibra de carbono com base empiche de carvão para uma camada de borracha de reforço(camada de reforço da parede lateral) em uma porção daparede lateral de um pneu de rodagem sem pressão tornapossível proporcionar uma condutividade térmica elevada epropriedade de baixo acúmulo calor do pneu, e melhorar arigidez e a resistência térmica da composição de borrachavulcanizada do pneu de modo a produzir um pneu rodagemsem pressão que tenha rigidez excelente e a durabilidadede rodagem sem pressão. Além disso, o uso da composiçãode borracha da presente invenção com os mesmosingredientes contidos aqui para uma borracha de paredelateral de uma porção da parede lateral, também tornapossível alcançar excelente condutividade térmica,propriedade de acúmulo de baixo calor, rigidez edurabilidade.
Os exemplos de borracha de dieno incluem a borrachanatural (NR), borracha natural epoxidada (ENR), borrachade butadieno (BR), borracha de estireno-butadieno (SBR),borracha de isopreno (IR), borracha butílica (IIR),borracha de acrilonitrilo-butadieno (NBR), borracha decloropreno (CR), borracha de estireno-isoprene-butadieno(SIBR), borracha de estireno-isopreno, e borracha deisopreno-butadieno. Cada uma destas pode ser usadaindividualmente ou dois ou mais tipos destas podem serusadas em combinação. Entre estas, a NR, IR, BR e SBRsão preferencialmente usadas, e a SBR ou a BR é maispreferencialmente usada por causa da excelentepropriedade de baixo acúmulo de calor e durabilidade derodagem sem pressão que podem alcançar. Além disso, umacombinação de BR, SBR e NR e/ou IR é ainda maispreferível. Particularmente, a SBR modificada e BRmodificada são desejáveis.
<formula>formula see original document page 7</formula>
Na fórmula R1' R2 e R3, são os mesmos ou diferentes,e cada um destes representa um grupo de alquila, um grupoalcõxi, um grupo sililóxi, um grupo de acetal, um grupocarboxila, um grupo mercapto, ou um derivado do mesmo. R4e R5 são os mesmos ou diferentes, e cada um destesrepresenta um átomo de hidrogênio ou um grupo de alquila."n" representa um inteiro.
Exemplos de um produto disponível no comércio de SBRmodificada com um composto representado pela Fórmula (1)incluem E 15 produzido pela Asahi Kasei ChemicalsCorporation.Os exemplos da BR modificada também incluem a BRmodificada com um composto representado pela Fórmula 1..Como um produto disponível comercialmente do mesmo, háuma borracha de butadieno modificada (teor de vinil: 15%em massa; R1, R2 e R3 = - OCH3, R4 e R5 = -CH2CH3; n=3 )que é produzida pela Sumitomo Chemical Co. , Ltd.
O teor de vinil da borracha de butadieno modificadaé preferencialmente 35% em massa ou menos, maispreferencialmente 25% em massa ou menos, e ainda maispreferencialmente 20% em massa ou menos. Um teor de vinilde mais de 3 5% em massa tende a danificar a propriedadede baixo acúmulo de calor. O limite mais baixo do teor devinil não é particularmente limitado.
O teor de vinil (teor da unidade de butadieno 1,2-ligado) pode ser determinado pela análise de espectro deabsorção no infravermelho.
A NR não é particularmente limitada e, por exemplo,a NR usada geralmente nas indústrias de pneus, tais comoa SIR20, RSS#3, e TSR20, pode ser usada. Como a IR, a IRgeralmente usada pode ser utilizada. A BR não éparticularmente limitada e, por exemplo, a BR com um teoreis elevado, ou BR que contém um cristal de polibutadienosindiotático podem ser usadas. Os exemplos de SBRincluem, mas não são limitados particularmente à, SBRproduzida pela polimerização da solução, e a SBRproduzida pela polimerização da emulsão.
Se a borracha de dieno contém NR e/ou IR, aquantidade de NR e/ou IR em 100% em massa da borracha dedieno é preferencialmentelO% em massa ou mais, maispreferencialmente 2 0% em massa ou mais, e aindapreferencialmente 30% em massa ou mais. Uma quantidade demenos de 10% em massa tende a diminuir a força daborracha. A quantidade de NR e/ou IR em 100% em massa deborracha de dieno é preferencialmente 80% em massa oumenos, mais preferencialmente 70% em massa ou por menos,e ainda mais preferencialmente 60% em massa ou menos. Umaquantidade de mais de 80% em massa tende a não alcançar asuficiente resistência térmica e dureza, tendo porresultado a durabilidade diminuída.
Como usado aqui, a quantidade de NR e/ou IRsignifica a quantidade total dos dois ingredientes.
Se a borracha de dieno contém a BR, a quantidade deBR em 100% em massa de borracha de dieno épreferencialmente 10% em massa ou mais, maispreferencialmente 20% em massa ou mais, e ainda maispreferencialmente 30% em massa ou mais. Uma quantidade demenos de 10% em massa tende a não alcançar a suficientepropriedade de baixo açulo de calor. A quantidade de BRem 100% em massa de borracha de dieno é preferencialmente80% em massa ou menos, mais preferencialmente 60% emmassa ou menos, e ainda mais preferencialmente 50% emmassa ou menos. Uma quantidade de mais de 80% em massatende a diminuir a força de borracha.
Se a borracha de dieno contém SBR, a quantidade deSBR em 100% em massa de borracha de dieno épreferencialmente 10% em massa ou mais, maispreferencialmente 20% em massa ou mais, e ainda maispreferencialmente 30% em massa ou mais. Uma quantidade demenos de menos de 10% em massa pode resultar em umainsuficiente propriedade de acúmulo de baixo calor dacomposição de borracha vulcanizada e em insuficientealongamento (EB) da composição de borracha vulcanizada,que pode igualmente deteriorar a resistência térmica.
Além disso, embora a quantidade de SBR possa ser 100% emmassa, a composição de borracha, neste caso, podedescascar durante os processos devido à insuficienteadesão e pode exibir um alongamento significativamentediminuído (EB) após a vulcanização. Conseqüentemente, aquantidade de SBR em 100% em massa da borracha de dieno épreferencialmente 80% em massa ou menos, maispreferencialmente 70% em massa ou menos, e ainda maispreferencialmente 60% em massa ou menos.
Na presente invenção, uma fibra de carbono com baseem piche de carvão é usada. A mistura de uma fibra decarbono com base em piche de carvão na camada de borrachade reforço na porção da parede lateral pode levar àprodução de um pneu de rodagem sem pressão que éexcelente na condutividade térmica, na propriedade deacúmulo de baixo calor, na rigidez, e durabilidade. Alémdisso, misturar a fibra de carbono com base em piche decarvão na parede lateral de uma porção de parede lateralpode também conduzir a melhora destas propriedades.
Geralmente, na camada de borracha de reforço e naborracha da parede lateral, os aumentos de temperaturasão concentrados em determinados pontos limitados. Istofaz com que a composição de borracha vulcanizada serompa. Na presente invenção, supõe-se a excelentepropriedade de baixo acúmulo de calor e a durabilidade darodagem são obtidas como se segue. A fibra de carbono combase em piche de carvão contribui para um aumento nacondutividade térmica, que permite que o calor se espalhesobre toda a composição da borracha vulcanizada. Apropagação de calor torna possível suprimir o aumento datemperatura e impedir, assim, que a composição deborracha vulcanizada se rompa.
A fibra de carbono com base em piche de carvão tempreferencialmente um diâmetro médio de fibra de 1 a 80 μπιno termos de dispersão na composição da borracha, emelhoramento de condutividade térmica. 0 limite maisbaixo do diâmetro médio de fibra é mais preferencialmente3 μπι ou maior, e ainda mais preferencialmente de 5 μπι oumaior. Além disso, o limite superior do diâmetro médio dafibra é mais preferencialmente 3 0 μπι ou menor, e aindamais preferencialmente 20 μπι ou menor.
Entretanto, a fibra de carbono com base em piche decarvão tem preferencialmente um comprimento médio defibra de 0.1 a 30 mm nos termos da dispersão nacomposição de borracha, e melhoramento da condutividadetérmica. O limite mais baixo do comprimento médio dafibra é mais preferencialmente 1 mm ou mais longo, eainda mais preferencialmente 4 mm ou mais longo. 0 limitesuperior do comprimento médio da fibra é maispreferencialmente 15 mm ou mais curto, e ainda maispreferencialmente 10 mm ou mais curto.
0 diâmetro médio da fibra e o comprimento médio dafibra podem ser medidos, por exemplo, observando a fibracom um microscópio eletrônico.
A fibra de carbono com base em piche de carvão napresente invenção não é particularmente limitada. Porexemplo, uma fibra de carbono com base em piche de carvãopode apropriadamente ser usada e pode ser produzida pelométodo de produção descrito em JP H07-331536 A. Maisespecificamente, a fibra de carbono com base em piche decarvão pode ser produzida fazendo uma fibra de picheinfusível de acordo com um método usual; carbonizandoe/ou grafitizando a fibra de piche em uma temperaturadesejada para produzir "uma fibra carbono como umamatéria-prima"; e colocando a "fibra carbono como umamatéria-prima" junto com coques de embalagem previamentegrafitizadas em um grafite crucial para realizar agrafitização.
Os exemplos da fibra de piche (piche para fiação-extrusão) a ser usada no método acima incluem as fibrasde piche que podem ser produzidas por fiação-extrusão como uso de materiais carbonáceos (os materiais apropriadostêm um teor anisotrõpico ótico de 40% ou mais,preferencialmente de 70% ou mais, e ainda maispreferencialmente de 90% ou mais.), tal como um alcatrãode carvão, um piche de alcatrão de carvão, e um liquidode carvão que são derivados do carvão. Também, a "fibrade carbono como uma matéria-prima" pode ser impregnadacom um agente de dimensionamento (tal como um composto deepõxi ou um composto de poliamida solúvel em água).
Pelo método acima, é possível produzir uma fibra combase em piche de carvão que tenha uma condutividadetérmica de 130 a 1500 W/m. K ao longo do eixo da fibra;um módulo elástico em uma tensão de 85 ton/mm2 ou maiselevada; uma força compressiva de 35 kg/mm2 ou maior; umaespessura de cristais de grafite laminados (Lc) de 30 a50 nm; uma relação de La/Lc de 1,5 ou mais, que seja umarelação de um comprimento de espalhamento (La) decristais de grafite na direção da camada do plano ao Lc;e um tamanho de domínio de seção cruzada de 500 nm oumenor na direção do eixo da fibra. Tal fibra de carbonocom base em piche de carvão pode, apropriadamente, serusada na presente invenção. Aqui, a condutividadetérmica, o módulo elástico na tensão, a forçacompressiva, a Lc, a La, o tamanho do domínio, e o teoranisotrópico ótico podem ser determinados pelos métodosdescritos na publicação acima.
Uma vez que as matérias primas de fibra de carbonocom base em piche de carvão produzidas pelo método acimaincluem os cristais líquidos (mesofases) em que aorientação molecular é controlada para uma direção, emateriais similares, o grau de cristalinidade é muitoelevado e o módulo elástico e a condutividade térmicatambém são elevados. A fibra de carbono baseada em pichede carvão, na presente invenção, tem preferencialmenteuma estrutura em que as estruturas moleculares aromáticaspolicíclicas são acumuladas em camadas. Os exemplos de umproduto disponível comercialmente de fibra de carvão combase em piche de carvão incluem "K6371T" produzido porMitsubishi Plastics, Inc.
A quantidade de fibra de carbono com base em pichede carvão por 100 partes em massa da borracha de dieno épreferencialmente 1 parte em massa ou mais, maispreferencialmente 5 partes em massa ou mais, e ainda maispreferencialmente 10 partes em massa ou mais. Umaquantidade de menos que 1 parte em massa não pode levar ârealização dos efeitos atribuídos à adição. A quantidadeda mesma por 100 partes em massa de borracha de dieno épreferencialmente 50 partes em massa ou menos, maispreferencialmente 40 partes em massa ou menos, e aindamais preferencialmente 3 0 partes em massa ou menos. Umaquantidade de mais de 50 partes em massa tende adeteriorar a tan δ.
A composição de borracha da presente invenção podeopcionalmente conter ingredientes de composiçãoconvencionalmente usados nas indústrias de borracha, alémdos ingredientes descritos acima. Os exemplos deingredientes da composição incluem cargas, tais como, onegro de fumo e sílica; ácido esteárico; óxido de zinco;vários resistores antigos ("age resistors"); ceras;agentes de vulcanização, tais como, enxofre e compostosde enxofre; aceleradores de vulcanização; e aceleradoresauxiliares de vulcanização.O negro de fumo não é particularmente limitado e osexemplos incluem em si mesmos: FEF, GPF, HAF, ISAF, eSAF. 0 negro de fumo contribui para um aumento na forçada borracha.
A área de superfície específica de absorção denitrogênio (N2SA) do negro de fumo é preferencialmente 30m2/g ou maior, e mais preferencialmente 35 m2/g ou maior,na qual o reforço suficiente e a durabilidade suficientepodem ser alcançados. O N2SA do negro de fumo épreferivelmente 100 m2/g ou menor, mais preferencialmente80 m2/g ou menor, e ainda mais preferencialmente 60 m2/gou menor, em termos de excelente propriedade de baixoacúmulo de calor.
0 N2SA do negro de fumo é determinado de acordo como método A em JIS K6217.
A absorção do óleo de dibutilftalato (DBP) do negrode fumo é preferencialmente 50 ml / IOOg ou mais, e maispreferencialmente 80 ml / IOOg ou mais, neste o reforçosuficiente pode ser conseguido. A absorção de óleo de DBPdo negro de fumo é preferencialmente 300 ml / IOOg oumenos, e mais preferencialmente 200 ml / IOOg ou menos,em termos de excelentes propriedades de resistência àfadiga tal como o alongamento na ruptura.
A absorção de óleo do DBP do negro de fumo édeterminada de acordo com o método de medição descrito emJIS K6217-4.
A quantidade do negro de fumo por 100 partes emmassa de borracha de dieno é preferencialmente 5 partesem massa ou mais, e mais preferencialmente 15 partes emmassa ou mais porque a força suficiente da borracha podeser alcançada. A quantidade do negro de fumo por 100partes em massa de borracha de dieno é preferencialmente50 partes em massa ou menos, e mais preferencialmente 40partes em massa ou menos porque a viscosidade apropriadapode ser mantida no processo de amassar e excelenteprocessabilidade pode ser alcançada.
Os exemplos de silica incluem, mas não são limitadosparticularmente a, sílica seca (silícica anidrida) e asílica úmida (ácido silícico hidratado). Entretanto, asílica úmida é preferível porque contém um número maiorde grupos de silanol. Misturar a sílica torna possívelmelhorar a força de tensão na ruptura e diminuir a tan δ.
A área de superfície especifica de absorção donitrogênio (N2SA) de sílica é preferencialmente 50 m2/gou maior, e mais preferencialmente 80 m2/g ou maior. UmaN2SA de sílica menor que 50m2/g tende a diminuir a forçade tensão na ruptura. A N2SA de sílica épreferencialmente 220 m2/g ou menor. Uma sílica maior que220 m2/g tende a danificar a propriedade de baixo acúmulode calor.
Aqui, a área de superfície especifica de absorção donitrogênio da sílica é um valor determinado pelo métodoBET de acordo com a ASTM D3037-81.
A quantidade de sílica por 100 partes em massa daborracha de dieno é preferencialmente 3 partes em massaou mais, mais preferencialmente 5 partes em massa oumais, e ainda mais preferencialmente 10 partes em massaou mais. Uma quantidade de menos de 3 partes em massapode não levar à realização dos efeitos suficientesatribuídos á mistura de sílica e, desse modo, podediminuir a força de tensão na ruptura e a durabilidade darodagem sem pressão. A quantidade de sílica por 100partes em massa de borracha de dieno é preferivelmente 50partes em massa ou menos, e mais preferencialmente 3 0partes em massa ou menos, e ainda mais preferencialmente25 partes em massa ou menos. Uma quantidade de mais de 50partes em massa tende a se deteriorar a propriedade debaixo acúmulo de calor.
Os exemplos de aceleradores de vulcanização incluema sulfamida N-terc-butil-2-benzotiazolila (TBBS), asulfenamida N-ciclohexilo-2-benzotiazolila (CBS), asulfamida N,N'-diciclohexilo-2-benzotiazolila (DZ), omercaptobenzotiazol (MBT), o dissulfeto dedibenzotiazolila ( MBTS) e a guanidina difenila (DPG).
Preferível entre estes estão os aceleradores devulcanização tipo sulfenamida, tais como, a TBBS, CBS eDZ, e, particularmente preferível é a TBBS, em termos deexcelentes características de vulcanização, suficientepropriedade de baixo acúmulo de calor após avulcanização, e suficiente durabilidade de rodagem sempressão.
Como o acelerador auxiliar de vulcanização, umcondensado de cloreto de alquilfenol-enxofre podeapropriadamente ser usado. A adição de condensado torna<formula>formula see original document page 18</formula>
Era que "n" representa 0 ou um inteiro de 1 a 10; Xrepresenta um inteiro de 2 a 4; e R representa o grupo dealquila C5-Ci2.
Nos termos da boa dispersibilidade do condensado decloreto de alquifenol-enxofre na composição da borracha,"n" representa preferencialmente um inteiro de 1 a 9.
Além disso, em temos de realização eficiente de durezaelevada, X representa preferencialmente um inteiro de 2 a4, e mais preferencialmente representa 2. Um valor de Xde mais que 4 tende a tornar o condensado termicamenteinstável, e um valor de X de 1 reduz a um pequeno teor deenxofre (peso do enxofre) no condensado de cloreto dealquifenol-enxofre. Em termos de boa dispersibilidade docondensado na composição da borracha, R representapreferencialmente o grupo alquil C5-Ci2, e maispreferencialmente representa o grupo alquila C6-C9. Osexemplos específicos de condensado de cloreto dealquifenol-enxofre incluem Tackirol V200 (produzido porTaoka Chemical Co., Ltd.) em que néOalO, X é 2, Réum grupo de alquila C8Hx7, e o teor de enxofre é 24% emmassa.
A composição de borracha da presente invenção podeser produzida por um método usual. Isto é, os respectivosingredientes descritos acima são misturados por ummisturador Banburyf um amassador ou por um laminadoraberto, e são então vulcanizados, de modo que acomposição de borracha possa ser produzida.
A composição de borracha da presente invenção é paraser usada para uma camada de borracha de reforço (paredelateral que reforça a camada) em uma porção da paredelateral de um pneu de rodagem sem pressão. A existênciade uma camada de borracha de reforço torna possível parao pneu suportar o veículo até mesmo quando a pressão dear é perdida; e ter uma excelente durabilidade de rodagemsem pressão. Também, a composição de borracha da presenteinvenção é para ser usada para uma borracha a paredelateral de uma porção da parede lateral. Como usada aqui,a camada de borracha de reforço em uma porção da paredelateral refere-se a uma camada da tira do forro que écolocada no lado interno de uma porção da parede lateralde um pneu de rodagem sem pressão. A borracha da paredelateral refere-se a uma composição de borracha que écolocada no lado exterior da carcaça na direção do eixodo pneu. Os exemplos específicos da camada de borracha dereforço e da borracha da parede lateral incluem,respectivamente, a camada de borracha de reforço (acamada de borracha de reforço é colocada no lado internoda dobra da carcaça entre a porção do grânulo e a porçãodo ombro, e tem uma seção cruzada de formato crescenteque é gradualmente mais fina em direção às suasextremidades do que no meio) e a borracha da paredelateral de cada qual é mostrada nos desenhos do JP 2004-330822 A.
A composição de borracha (após a vulcanização) dapresente invenção tem preferencialmente um módulocomplexo E* de 5 MPa ou mais elevado. Além do mais, acomposição de borracha (após a vulcanização) tempreferencialmente uma energia de ruptura (TB X EB/2) de500 [MPa.%] ou mais (como utilizado aqui, a TB refere-seà força de tensão de ruptura e a EB refere-se aoalongamento na ruptura.). Uma composição de borracha(depois da vulcanização) com tais propriedades podealcançar elevada rigidez e excelente durabilidade derodagem sem pressão. Além disso, a composição de borracha(após a vulcanização) tem preferencialmente umacondutividade térmica de 0.3 a 5 W/m.K. Uma composição deborracha (após a vulcanização) com uma condutividadetérmica tão elevada pode ter propriedade de baixo acúmulode calor.
Os valores de E*, (TB X EB/2) , e a condutividadetérmica podem ser determinados pelos métodos descritosnos exemplos mencionados abaixo.
0 pneu pneumático tal como um pneu de rodagem sempressão da presente invenção pode ser produzido por ummétodo usual com uso da composição de borracha acima.
Mais especificamente, a composição de borracha com osingredientes compostos misturados opcionalmentemisturados aqui é, antes da vulcanização, expulsa eprocessada em uma forma de camada de borracha de reforço(camada de reforço da parede lateral) em uma porção daparede lateral de um pneu ou em forma de uma borracha deparede lateral de uma parede lateral de um pneu, emontada então com outros componentes do pneu e moldada emuma maneira usual em uma máquina de construção de pneuspara obter um pneu não vulcanizado. 0 pneu nãovulcanizado é submetido então ao aquecimento e a pressãode um vulcanizador e, desse modo, um pneu pneumático talcomo um pneu de rodagem sem pressão pode ser produzido.
EXEMPLOS
A presente invenção será descrita maisespecificamente com base, em exemplos. Entretanto, apresente invenção não é limitada a isso.
(Ingredientes)
Borracha natural (NR) RSS#3
Borracha de Estireno-butadieno (SBR) 1502 produzidapor Sumitomo Chemicals Co,. Ltd.
Borracha de Butadieno (BR) BR150B produzido porUbe Industries Ltd.
Carbono preto: DIABLACK E (FEF, N2SA: 41 m2/g,absorção de óleo DBP: 115 ml /lOOg) produzido porMitsubishi Chemical Corporation
Sílica: Ultrasil VN3 (N2SA: 152 m2/g) produzido porDegussa AG
Fibra de carbono com base em piche de carvão: K6371T(fibra de vidro picada, diâmetro médio de fibra: 11μ,comprimento médio de fibra: 6.3 mm, condutividadetérmica: 14 0 W/m.K) produzido por Mitsubishi Plastics,Inc.
PAN com base em fibra de carbono: TORAYCA T300produzida por Toray Industries. Inc.
Resistor antigo 6C: Antígeno 6C(Dimetilbutil N- (1-3)-N'-fenil-p-fenilenodiamina)produzido por Sumitomo Produtos Químicos Co. Ltd.
Resistor antigo FR: (um produto de reação purificadade amina e cetona que tem nenhum resíduo de amina, umresistor antigo tipo quilona) produzido por SumimotoChemical Co. Ltda.
Oxido de Zinco: Óxido de Zinco #2 produzido porMitsui Mining & Smelting Co. , Ltd.
Ácido esteárico: " Tsubaki" produzido por NOFCorporation
Enxofre: Pó de enxofre produzido por Karuizawai IouK. K.
Acelerador de Vulcanização: NOCCELER NS(Sulfenamida N-terc- butil- benzotiazolila) produzidapor Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd
Acelerador Auxiliar de Vulcanização: TackirolV200 produzido por Taoka Chemical Co., Ltd.
Exemplos de Ia 7 e exemplos comparativos de 1 a 7.
De acordo com cada formulação mostrada na Tabela 1 ena Tabela 2, um misturador Banbury foi carregado com osagentes químicos diferentes do enxofre, do acelerador devulcanização e do acelerador auxiliar de vulcanização. Emseguida, a mistura foi amassada por quatro minutos a150°C para produzir uma mistura amassada. Depois disso,o enxofre, o acelerador de vulcanização e o aceleradorauxiliar de vulcanização foram adicionados à misturaamassada obtida e foram amassados por três minutos a 80°Cusando um laminador aberto de modo que a composição deborracha não vulcanizada fosse produzida. Adicionalmente,a composição de borracha não vulcanizada, foi vulcanizadasob pressão por 20 minutos a 160 °C. Desse modo, acomposição de borracha foi produzida (Exemplos de 1 a 4 eExemplos Comparativos de 1 a 4 : composições de borrachapara uma camada de reforço da parede lateral, Exemplos de5 a 7 e os Exemplos Comparativos de 5 a 7:composições deborracha para uma parede lateral).
As composições de borracha não vulcanizadaproduzidas nos respectivos Exemplos de 1 a 4 e nosExemplos Comparativos de 1 a 4 foram individualmentemoldadas em uma forma de uma camada de borracha dereforço (camada da tira de forro) em uma porção da paredelateral de um pneu. Então, a composição de borracha nãovulcanizada como uma camada de borracha de reforço daparede lateral foi montada junto com outros componentesdo pneu para dar forma a um pneu não vulcanizado. 0 pneunão vulcanizado foi vulcanizado sob pressão por 120minutos a 16 0°C, de modo que cada pneu de teste derodagem sem pressão (tamanho 215/45ZR17) foi produzido.
As composições de borracha não vulcanizadaproduzidas nos respectivos Exemplos de 5 a 7 e nosExemplos Comparativos de 5 a 7 foram cada uma moldada emforma de uma borracha de parede lateral de um pneu.Então, a composição de borracha não vulcanizada como umaborracha da parede lateral de uma porção da paredelateral foi montada junto com os outros componentes dopneu para dar forma a um pneu não vulcanizado. 0 pneu nãovulcanizado foi vulcanizado sob pressão por 120 minutos a160°C, de modo que cada pneu teste de rodagem sem pressão(215/45ZR17) foi produzido.
As composições de borracha vulcanizada produzidas eos pneus de rodagem sem pressão foram cada um avaliadoscomo se segue. As Tabela 1 e 2 mostram os resultados daavaliação.
( Ensaios de Viscoelasticidade)
O módulo complexo (E*) e a tangente de perda (tan δ)foram determinados com um espectrômetro deviscoelasticidade produzido por Iwamoto Seisakusho Co.Ltd. sob as seguintes circunstâncias: uma temperatura demedida de 5 0°C; uma tensão inicial de 10%; uma tensãodinâmica de ±2%; e uma freqüência de 10 hertz. Osvalores medidos de E* e da tan δ foram expressos com osíndices baseados nos respectivos valores nos ExemploComparativo 1 ou 5 cada um sendo considerado como 100(valor de referência). 0 índice maior de E* indica arigidez mais elevada que é preferível. Também, o índicemaior da tan δ indica a tendência mais elevada do acúmulode calor, o que não é preferível.
(Teste de tensão)De acordo com o JIS K6251, "Borracha, vulcanizada outermoplástica -Determinação de propriedades de stress-força de tensão" a amostra em forma de haltere No. 3preparada de cada uma das composições de borrachavulcanizada foi a um ensaio de tensão. A força de traçãona ruptura (TB) e o alongamento na ruptura (EB) foramdeterminados para calcular a energia de ruptura (TB XEB/2). O valor calculado da energia de ruptura de cadaamostra foi expresso como um índice de força com base novalor do Exemplo Comparativo 1 ou 5 que estão sendoconsiderados como um índice de força de 100. 0 índice foicalculado a partir da seguinte fórmula de cálculo. Oíndice de maior força indica a força mecânica maiselevada.
(índice de força) = (Energia de ruptura de cadaamostra / (Energia de ruptura no Exemplo Comparativo 1 ou 5) X 100.
(Condutividade térmica)
A condutividade térmica (W/m.K) de uma amostra (100mm (comprimento) χ 50 mm (largura) χ 10 mm (espessura ) ,homogênea, com superfície de medida lisa, preparada apartir de cada uma das composições de borrachavulcanizada foi determinada com um medidor decondutividade térmica (produzido por Kyoto ElectronicsManufacturing Co., Ltd.) sob as condições de umatemperatura de medição de 25°C e um tempo de medição de60 segundos. 0 valor determinado da condutividade térmicafoi expresso com um índice com base no valor no ExemploComparativo 1 ou 5 sendo considerados com um índice decondutividade térmica mais elevada.
(Durabilidade de rodagem sem pressão)
O pneu de teste de rodagem sem pressão produzido comuma pressão de ar interna de 0 kPa esteve funcionando emum cilindro a 80 Km/h a fim de determinar a distância dedeslocamento até que o pneu se rompesse. A distância dedeslocamento de um pneu de teste de rodagem sem pressãoproduzido usando cada uma das composições de borracha foiexpressa como um índice de durabilidade com base nadistância de deslocamento no Exemplo Comparativo 1 ou 5sendo considerado como um índice de durabilidade darodagem sem pressão de 100. O índice foi calculado apartir da seguinte fórmula de cálculo. 0 maior índice dedurabilidade de rodagem sem pressão indica a maiordurabilidade da rodagem sem pressão.
(índice de durabilidade de rodagem sem pressão)(Distância de deslocamento de cada pneu de teste derodagem sem pressão)/(Distância de deslocamento no
Exemplo Comparativo 1 ou 5) χ 100
[Tabela 1]
Composições de borracha para camada de reforço daparede lateral
<table>table see original document page 26</column></row><table><table>table see original document page 27</column></row><table>As composições de borracha para uma camada deborracha de reforço da parede produzidas nos Exemplos de1 a 4, que continham a NR, a SBRf e a BR como ocomponente da borracha e adicionalmente continham em umafibra de carbono com base em piche de carvão, exibiamelevada condutividade térmica, suficiente propriedade debaixo acúmulo de calor, excelente rigidez, excelenteforça de ruptura e excelente durabilidade de rodagem sempressão. Por outro lado, as composições de borracha dosExemplos Comparativos de 1 a 4 que não continham umafibra de carbono com base em piche de carvão ou continhamuma fibra de carbono com base em PAN como umasubstituição para uma fibra de carbono com base em pichede carvão, foram geralmente inferiores nestaspropriedades.[Tabela 2]
Composições de borracha para parede lateral
<table>table see original document page 29</column></row><table>As composições de borracha para uma borracha deparede lateral produzida nos Exemplos de 5 a 7, quecontinham a NR e a BR como o componente de borracha eadicionalmente continham uma fibra de carbono com base empiche de carvão, foram também excelentes nas propriedadesacima mencionadas. Por outro lado, as composições deborracha dos Exemplos Comparativos de 5 a 7 que nãocontinham uma fibra de carbono com base em piche decarvão ou continham uma fibra de carbono com base em PANcomo uma substituição para a fibra de carbono com base empiche de carvão, foram inferiores nas propriedades acimamencionadas.
Claims (7)
1. Composição de borracha para uma camada dereforço da parede lateral ou uma parede lateral,caracterizada pelo fato de que compreende:uma borracha de dieno e uma fibra de carbono combase em piche de carvão.
2. Composição da borracha para uma camada dereforço da parede lateral ou uma parede lateral, deacordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato deque uma quantidade de fibra de carbono com base em pichede carvão é de 1 a 50 partes em massa por 100 partes emmassa de borracha de dieno.
3. Composição de borracha para uma camada dereforço da parede lateral ou uma parede lateral, deacordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato deque a fibra de carbono com base em piche de carvão temdiâmetro médio de fibra de 1 a 80μ e um comprimento médiode fibra de 0.1 a 3 0 mm.
4. Composição de borracha para uma camada dereforço da parede lateral ou uma parede lateral, deacordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato deque tem um módulo complexo E* de 5 MPa ou maior euma energia de ruptura (TB X EB/2) de 500 ou mais,a TB se referindo a força de tensão na ruptura e a EB sereferindo ao alongamento na ruptura.
5. Composição de borracha para uma camada dereforço da parede lateral ou uma parede lateral, deacordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato deque tem uma condutibilidade térmica de 0.3 a 5 W/m.K
6. Pneu de rodagem sem pressão, caracterizado pelofato de que compreende uma camada que é produzida usandoa composição de borracha conforme descrito nareivindicação 1.
7. Pneumático, caracterizado pelo fato de quecompreende uma parede lateral que é produzida usando umacomposição de borracha conforme descrito na reivindicação l.
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| B08F | Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette] |
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| B08K | Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette] |
Free format text: EM VIRTUDE DO ARQUIVAMENTO PUBLICADO NA RPI 2343 DE 01-12-2015 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDO O ARQUIVAMENTO DO PEDIDO DE PATENTE, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013. |