BRPI1000080A2 - pneumático com banda de rodagem de composição elastomérica espacialmente definida - Google Patents

Abstract

PNEUMáTICO COM BANDA DE RODAGEM DE COMPOSIçáO ELASTOMéRICA ESPACIALMENTE DEFINIDA Câmara pneumática de borracha com uma banda de rodagem circunferencial externa, composta de uma composição de borracha rica em cis 1 ,4-polibutadieno e rica em sílica, a qual contém elastómeros especificados com temperaturas de transição vitrea espacialmente definidas, em conjunto com sílica e reforço de negro de fumo especificado.

Description

"PNEUMÁTICO COM BANDA DE RODAGEM DE COMPOSIÇÃOELASTOMÉRICA ESPACIALMENTE DEFINIDA"

Campo da Invenção

Câmara pneumática de borracha com uma banda de rodagem circunferencialexterna, composta de uma composição de borracha rica em eis 1,4-polibutadieno quecontém pelo menos um elastômero de estireno / butadieno funcionalizado no sentido deconter pelo menos um grupo funcional que seja reativo com grupos hidroxila (por exemplo,grupos silanol) contidos em uma sílica precipitada, em que os referidos eis 1,4-polibutadienoe elastômero funcionalizado possuem temperaturas de transição vítrea (Tg) espaçadas e emque a referida composição de borracha contém uma-combinação de sílica precipitada ereforço de negro de fumo.

Fundamento da Invenção

Câmaras pneumáticas de borracha, pneus de alta performance em particular,tipicamente devem ter bandas de rodagem de uma composição de borracha queproporcionará boa tração na estrada e boa resistência ao desgaste.

A fim de proporcionar boa tração à superfície de rolamento da banda de rodagem, aresistência ao desgaste de tais bandas de rodagem do pneu pode ser um pouco sacrificada.

Composições de borracha destinadas a proporcionar boa tração a uma superfíciede rolamento da banda de rodagem do pneu, geralmente sacrificam um pouco a resistênciaà abrasão, com sacrifício concomitante à resistência ao desgaste da banda de rodagem. Taltração provida pela borracha da banda de rodagem normalmente apresenta umatemperatura de transição vítrea (Tg) relativamente alta, única, de acima (superior a) -50 0Ce, geralmente, dentro de um intervalo de cerca de zero a cerca de -50 °C.

Em contraste, composições de borracha destinadas a acentuar boa resistência àabrasão, com uma resistência concomitante ao desgaste da banda de rodagem para asuperfície de rolamento, normalmente sacrifica um pouco a tração da superfície derolamento da banda de rodagem e, normalmente, apresentam uma temperatura de transiçãovítrea (Tg) relativamente baixa, única, abaixo -(-inferior a) -50 ° C.

Portanto, uma composição de borracha de banda de rodagem que exibe umequilíbrio entre tração e resistência ao desgaste da superfície de rolamento da banda derodagem é difícil de ser alcançada quando a composição de borracha apresenta apenasuma Tg única.

Uma solução proposta é fornecer à composição de borracha elastômerosrelativamente incompatíveis no sentido de que contenha elastômeros com Tg's espaçadas,de modo que a composição de borracha resultante exiba duas Tg separadas, em que acontribuição de cada elastômero pode ser experimentada em separado no sentido de queum elastômero pode promover tração e outro elastômero pode promover resistência aodesgaste à superfície de rolamento de borracha da banda de rodagem.

Historicamente, na Patente U.S. N0 6.465.560, um pneu é proposto com umabanda de rodagem composta de uma composição de borracha rica em eis 1,4-polibutadienoe rica em sílica que contém elastômeros especificados com temperaturas de transição vítreaespacialmente definidas (espaçadas) em conjunto com reforço de sílica e reforço de negrode fumo especificado.

Historicamente, na Patente U.S. N0 5.723.530, um pneu é fornecido com umabanda de rodagem que é composta de quatro elastômeros, dos quais dois dos elastômerostêm Tg's espaçadas (por exemplo, espacialmente definidas), ou seja,

(A) borracha de estireno / butadieno cem uma Tg na faixa de -15 °C a -45 °C;

(B) borracha de vinil políbutadierTõ médio com teor de vinila de 40 a 65 e uma Tgem uma faixa de cerca de -45 °C a -65 °C;

(C) borracha de eis 1,4-polibutadieno com uma Tg em uma faixa de cerca de -95 °Ca-105 °C; e

(D) borracha de eis 1,4-poliisopreno com uma Tg em uma faixa de cerca de -65 °Ca -70 °C;

em que a Tg da borracha de eis 1,4-polibutadieno é de pelo menos 50 °C inferioresà Tg da borracha de estireno / butadieno.

Por esta invenção, uma composição de borracha de banda de rodagem de pneu éfornecida, a qual contém reforço rico em negro de fumo rico e uma combinação de borrachade eis 1 ,4-polibutadieno e elastômero funcionalizado com temperaturas de transição vítrea(Tg's) espaçadas.

Na descrição desta invenção, termos como "borracha composta", "composto deborracha" e "composto", se utilizados, refere.m-se a composições de borracha compostas deum ou mais elastômeros misturados com vários ingredientes, incluindo curativos, tais comoenxofre e aceleradores de cura. Os termos "elastômero" e "borracha" podem ser usadosaqui indistintamente. Acredita-se que todos estes termos são bem conhecidos por aquelesversados em tal técnica.

Uma referência à temperatura de transição vítrea, ou Tg, de um elastômero oucomposição elastomérica, onde aqui referidos, representa um ponto de inflexão da(s)temperatura(s) de transição vítrea do respectivo elastômero ou da composição elastoméricaem seu estado não curado ou, eventualmente, um estado curado no caso de umacomposição elastomérica. Uma Tg pode ser adequadamente determinada através de umcalorímetro de varredura diferencial (DSC) a uma taxa de aumento de temperatura de 10°Cpor minuto.

A existência de mais de uma temperatura de transição vítrea de uma composiçãode borracha curada pode ser determinada por ensaios mecânicos dinâmicos e demonstrada,por exemplo, como uma representação gráfica, ou parcela, de tangente delta, ou módulo deperda (isto é, E") como um função de temperatura. A existência de mais de uma temperaturade transição de vidro para a composição de borracha é evidente quando, pelo menos, duasdepressões, ou picos, estão presentes na parcela entre as temperaturas de -90 °C e 10 °C.

Para esta invenção, o termo "funcionalizado" refere-se a elastômeros que contêmpelo menos um grupo funcional que seja reativo com grupos hidroxila (por exemplo, grupossilanol) contidos no reforço de sílica precipitada para a composição da borracha.

Descrição e Prática da Invenção

De acordo com esta invenção, uma câmara pneumática de borracha é fornecidacom uma banda de rodagem de borracha circunferencial, em que a referida banda derodagem é υma composiçao de borracha cornposta de, com base em 100 partes em pesode borracha da banda de rodagem,

(A) elastômeros com base em dieno conjugado compostos de

(1) pelo menos 45 a cerca de 85, alternativamente, pelo menos 50 a cerca de 85, eainda alternadamente de 55 a cerca de 85, phr de borracha de eis 1,4-polibutadieno tendouma Tg dentro de um intervalo de cerca de -95 °C a cerca de -105 °C;

(2) cerca de 15 a cerca de 55, alternativamente, cerca de 15 a cerca de 50, e aindaalternadamente de 45 a cerca de 15, phr de pelo menos uma borracha de copolímero deestireno / butadieno elastomérica funcionalizada (S BR), com uma Tg em uma faixa de cercade -20 °C a -40 °C;

em que as Tg's da referida borracha de eis 1,4-polibutadieno e da referida SBRfuncionalizada são espaçadas em pelo menos 50 °C, e

em que a referida SBR funcionalizada possui:

(a) um teor de estireno combinado em um intervalo de cerca de 10 a cerca de 30por cento, ou

(b) um teor de estireno combinado em um intervalo de cerca de 30 a cerca de 50por cento (SBR contendo estireno elevado); e

em que a referida- SBR funcionalizada contém grupo(s) funcional(is) composto(s)de:

(c) grupo funcional de amina que reage com grupos hidroxila contidos em umreforço de borracha excipiente de sílica precipitada (aqui referido como uma SBRfuncionalizada de amina), ou

(d) grupo funcional de silóxi que reage com grupos hidroxila contidos em reforço deborracha excipiente de sílica precipitada (por exemplo, grupo de alcóxi silano como -Si(OR)3), (referido aqui como SBR funcionalizada de silóxi);

(e) combinação de grupos funcionais de amina e silóxi com o grupo de silóxi sendoreativo com grupos hidroxila contidos em um reforço de borracha excipiente de sílicaprecipitada;

(f) grupos funcionais de silano / tiol (SBR funcionalizada de silano / tiol);

(g) grupos funcionais hidroxila reativos com grupos hidroxila contidos em um reforçode borracha excipiente de sílica precipitada (aqui referido como SBR funcionalizada dehidroxila); e

(h) grupos de epóxi reativos com grupos hidroxila contidos em um reforço deborracha excipiente de sílica precipitada (aqui referido como SBR funcionalizada de epóxi).

(B) cerca de 40 a cerca de 110, alternativamente cerca de 50 a cerca de 80, phr deexcipiente de reforço composto de:

(1) sílica de reforço de borracha amorfa, preferivelmente sílica precipitada, a qualcontém grupos hidroxila (por exemplo, grupos sílanol) em sua superfície ou

(2) combinação da referida sílica precipitada e negro de fumo de reforço deborracha, e

(C) um agente de acoplamento com uma porção (por exemplo, porção silóxi) quereage com grupos hidroxila (por exemplo, grupos silanol) contidos na superfície da referidasílica precipitada e outra porção interativa com pelo menos um dos referidos elastômeroscom base em dieno conjugado.

Preferencialmente, a referida composição de borracha é exclusiva de elastômerostendo uma Tg em uma faixa de cerca de -40 cC a cerca de 95 °C.

Em um aspecto da invenção, o referido negro de fumo de reforço de borracha podeser formado por um negro de fumo de estrutura elevada com um valor de absorção de iodo(ASTM D1510) em um intervalo de cerca de 116 a cerca de 135 g / kg, juntamente com umvalor de dibutilftalato (DBP) (ASTM D2414) em um intervalo de cerca de 125 a cerca de 140,cc/100g.

Em outro aspecto da invenção, o referido excipiente de reforço pode ser compostopor uma combinação de sílica precipitada e negro de fumo de reforço de borracha, em que arazão em peso da referida sílica precipitada para o referido negro de fumo de reforço deborracha é de, pelo menos, 1/1, alternadamente, pelo menos 5/1 e ainda alternadamente emum intervalo de cerca de 0,1/1 a 20/1 ou em uma faixa de cerca de 1,5/1 a cerca de 5/1.

Na prática, o referido agente de acoplamento pode ser composto de um polissulfetode bis (3-trialcoxissililalquil) tendo uma média de 2 a 4 átomos de enxofre conectados à suaponte polissulfídica ou um alcoxiorganomercaptossilano.

Por exemplo, a referida composição de borracha pode conter SBR funcionalizadauma quantidade de cerca de 15 a cerca de 70 phr composta de pelo menos um de:

(A) SBR contendo estireno elevado (aqui referido como HS-SBR) com um teor deestireno combinado em um intervalo de cerca de 30 a cerca de 50 por cento e um teor de1,2-vinila com base em borracha de copolímero em um intervalo de cerca de 10 a cerca de50 por cento, e um valor de transição vítrea (Tg) em uma faixa de cerca de -20 °C a -40 °C;

(B) borracha de copolimero de estireno / butadieno contendo vinila elevada (aquireferida como HV-S-SBR), com um teor de 1,2-vinila com base em sua porção depolibutadieno em uma faixa de cerca de 30 a cerca de 40 por cento, um teor de estirenocombinado em um intervalo de cerca de 5 a cerca de 45 por cento e um alto valor detransição vítrea (Tg) em uma faixa de cerca de -20 °C a -40 °C;

Na prática, a referida composição de borracha pode conter até cerca de 20 phr,alternativamente, de cerca de 5 a cerca de 20 phr de borracha de eis 1 ,4-poliisopreno tendouma Tg em uma faixa de cerca de -65 °C a cerca de -70 °C.

É um aspecto importante dessa invenção que a composição de borracha da bandade rodagem é tanto rica em borracha de eis 1 ,4-polibutadíeno como também rica em sílica.

Outro aspecto importante da invenção é uma exigência de que pelo menos duasfases de elastômero estejam presentes com Tg's espaçadas e que a combinação deborracha de eis 1,4-polibutadieno e elastômero de SBR funcionalizada esteja em claramaioria, na medida em que elastômeros na borracha da banda de rodagem sejam deinteresse, além disso, que a Tg da borracha de eis 1,4-polibutadieno seja de pelo menos 50°C inferior à Tg do copolimero de borracha de estireno / butadieno funcionalizado.

Na prática, é desejado que pelo menos 45, preferivelmente, pelo menos 50, e atémesmo um limiar de pelo menos 55, por cento em peso dos elastômeros tenham uma Tginferior a -95 °C, isto é, eis 1,4-polibutadieno, e pelo menos 15 por cento em peso doselastômeros tenham uma Tg superior a -55 °C, isto é, SBR funcionalizada.

Desta forma, considera-se aqui que o elastômero de eis 1,4-polibutadieno de Tgrelativamente baixa seja relativamente incompatível com os referidos elastômeros decopolimero de estireno / butadieno de Tg elevada como evidenciado pelos seus picos de tandelta individuais em uma apresentação gráfica, ou parcela, de tan delta versus temperaturada composição de borracha curada dentro de uma faixa de temperatura de cerca de -90 °Ca cerca de 10 °C.

-Assim, os elastômeros da referida borracha da banda de rodagem estão presentesem pelo menos duas fases, compostas de uma fase de eis 1,4-polibutadieno e uma faseadicional composta dos referidos elastômeros de estireno / butadieno funcionalizados.

Na prática, a referida SBR funcionalizada com um valor de uma transição vítrea(Tg) relativamente se destina a promover a tração molhada da banda de rodagem do pneu etambém promover uma resistência relativamente baixa de material (por exemplo, promoveruma propriedade física de recuperação relativamente elevada) para a composição deborracha da banda de rodagem prevista para uso direito pesado.

Representantes de elastômeros de SBR funcionalizada de amina são elastômerosde SBR que contêm grupos amina, que estão disponíveis para reagir com grupos hidroxilacontidos na sílica precipitada. Podem ser, por exemplo, BR1250H ~ da Nippon Zeon e T5580 ~ da JSR.

Representante de uma combinação de elastômeros de amina e SBR funcionalizadacom terminação silóxi (elastômero de SBR que contém um grupo silóxi, com um grupoamina intermediário entre aquele grupo silóxi e elastômero, com o grupo silóxi disponívelpara reagir com grupos hidroxila contidos na sílica precipitada) podem ser, por exemplo,HPR350 ~ do JSR e N205/Y03 0 ~ de Asahi.

Representante de uma combinação de elastômeros de SBR funcionalizada de silóxi(elastômeros de SBR que contenham uma combinação de grupos funcionais de silóxi eporção de enxofre, os grupos silóxi disponíveis para reagir com os grupos de hidrogêniocontidos na sílica precipitada e a porção de" enxofre disponível para interagir comelastômeros baseados em dieno na composição de borracha) é, por exemplo, P6204M ~ daDow Chemical.

Representante de elastômeros de SBR funcionalizada de hidróxi (hidroxila)(elastômeros de SBR que contêm grupos funcionais hidroxila disponíveis para reagir comgrupos hidroxila contidos na sílica precipitada) é, por exemplo, Tufdene 3330 ~ de Asahi.

Representante de elastômeros de SBR funcionalizada de epóxi (elastômeros deSBR epóxi que contêm grupos funcionais) é, por exemplo, Tufdene E50 ~ de Asahi.

Na prática, HS-S BR contendo estireno relativamente elevado, se utilizada, éconsiderada aqui como sendo importante para promover tração, histerese, ou coeficiente deatrito, da banda de rodagem do pneu, para a composição da borracha. É desejável que oteor de estireno combinado seja de, pelo menos, 30 por cento, com base na SBR, para omelhoramento da tração da banda de rodagem do pneu.

Na prática da presente invenção, a utilização de um quantitativo de no mínimo 45 e,de preferência, pelo menos 55, phr do elastômero de eis 1 ,4-polibutadieno elevado nacomposição de borracha desta invenção é considerada aqui como sendo importante parapromover resistência à abrasão (por exemplo, promover resistência ao desgaste) à banda- de rodagem do pneu.

O eis 1,4-poliisopreno, preferivelmente borracha natural, se utilizado, é consideradoaqui como sendo importante para promover a processabilidade da composição de borrachada banda de rodagem do pneu com o uso de apenas uma quantidade relativamente mínimade processamento de óleo, se houver, e de aditivos de processamento, que são aquiconsiderados adversos à resistência à abrasão.

A presença da borracha natural de 1,4 cis-poliisopreno, se utilizada, também éconsiderada aqui como sendo importante para promover uma propriedade de resistência àruptura para a composição de borracha da banda de rodagem.

A utilização do negro de fumo de reforço de borracha de estrutura elevada paraessa invenção, com o intervalo de valores de absorção de iodo e intervalo de números DBPcaracterizados, é considerada como sendo importante para promover boa resistência àabrasão, ou coeficiente de atrito, e maior rigidez para o pneu nas curvas e manipulação, etambém histerese melhorada ou relativamente alta para a tração relativamente boa dabanda de rodagem de um pneu.

Representantes de negros de fumo de reforço de borracha de estrutura elevadasão, por exemplo, N121 e N205. Como acima ressaltado, tais negros de carbonorepresentativos possuem um valor de absorção de iodo dentro de um intervalo de cerca de110 a cerca de 145 g / kg e um valor DBP em um intervalo de cerca de 110 a cerca de 140ec / g. Exemplos de negros de carbono de reforço para elastômeros, em geral, junto comseus valores de número de iodo e valores de absorção de DBP (dibutilftaiato), podem serencontrados em The Vanderbilt Rubber Handbook, (1990), 13 a edição, páginas 416 a 419.

Na prática da presente invenção, a utilização de combinações específicas dareferida mistura de elastômero multifásico rica em sílica e agente de acoplamento é aquiconsiderada importante para otimizar a resistência à abrasão (resistência ao desgaste) epromover histerese adequada (por exemplo, resistência ao rolamento).

Na prática, é preferível que os elastômeros utilizados na composição da banda derodagem sejam exclusivos de polímeros e copolímeros de isobutileno, incluindomodificações de halogênio dos mesmos.

Como salientado acima, a invenção é baseada na utilização de elastômeros, sílicae agente de acoplamento, que geralmente são conhecidos, no que é considerado aqui comouma nova combinação para

(A) seleção de determinados materiais individuais, ou seja, elastômeros eexcipientes de reforço, e

(B) combinação dos materiais selecionados específicos em novas combinações emtermos de quantidades individuais de uma maneira que não acreditava-se ser serespecificamente até então utilizados para uma banda de rodagem de pneu.

Este aspecto da invenção é considerado particularmente importante para a criaçãode uma composição de borracha de banda de rodagem de pneu com uma combinação deboas propriedades de abrasão, juntamente com propriedades de boa tração, ou coeficientede atrito e, histerese.

As sílicas precipitadas, como, por exemplo, aquelas obtidas pela acidificação de umsilicato solúvel (por exemplo, silicato de sódio ou uma co-precipitação de um silicato ealuminato).

A área de superfície BET da sílica, como medida utilizando gás nitrogênio, pode,por exemplo, estar em um intervalo de cerca de 50 a cerca de 300, alternativamente, cercade 120 a cerca de 200 metros quadrados por grama.A sílica pode também ter um valor de absorção de dibutilftalato (DBP) em umintervalo de, por exemplo, cerca de 100 a cerca de 400 e, normalmente, cerca de 150 acerca de 300 cc / g.

Várias sílicas comercialmente disponíveis podem ser consideradas para o uso napresente invenção, como, por exemplo, só e sem limitação, sílicas comercialmentedisponíveis a partir de PPG Industries sob a marca Hi-Sil com denominações 210, 243 etc;sílicas disponíveis de Rhodia, com denominações de Zeosil 1 165MP e Zeosil 165GR esílicas disponíveis a partir de Degussa AG, com denominações VN2 e VN3, 3770GR, e deHuber, tal como Zeopol 8745.

Quando reforço de sílica é utilizado para uma banda de rodagem de pneu deborracha, a sílica é convencionalmente utilizada com um agente de acoplamento, ou o que émuitas vezes referido como um agente de reforço.

Compostos capazes de reagir tanto com a superfície da sílica e a molécula deelastômero de borracha de modo a fazer com que a sílica tenha um efeito de reforço sobreaa borracha, muitos dos quais são do conhecimento geral àqueles versados na técnica comoagentes de acoplamento, ou acopladores, são freqüentemente utilizados. Tais agentes deacoplamento, por exemplo, podem ser pré-misturados, ou pré-reagidos, com as partículasde sílica ou adicionados à mistura de borracha durante a fase processamento ou mistura daborracha / sílica. Se o agente de acoplamento e sílica forem adicionados separadamente àmistura de borracha durante a fase processamento ou mistura da borracha / sílica,considera-se que o agente de acoplamento, então, é combinado "in situ" com a sílica.

Em particular, tais agentes de acoplamento podem, por exemplo, ser compostospor um silano o qual tem um componente constitutivo, ou porção (a porção de silano) capazde reagir com a superfície de sílica e, também, um elemento constituinte, ou porção, capazde reagir com a borracha, particularmente uma borracha de enxofre vulcanizável quecontém ligações duplas de carbono-carbono, ou insaturação. Desta forma, o acopladorfunciona como uma ponte de ligação entre a sílica e borracha e assim melhora o aspecto dereforço da sílica.

Em um aspecto, o silano do agente de acoplamento aparentemente forma umaligação à superfície de sílica, possivelmente através de hidrólise, e o componente reativo deborracha do agente de acoplamento combina com a borracha propriamente dita.

Vários agentes de ligação são conhecidos para uso em combinação de sílica eborracha, como, por exemplo, agentes de acoplamento de silano contendo um componentede polissulfeto, ou estrutura, como polissulfeto de bís-(3-alcoxissílilalquil) que contém umamédia de 2 a cerca de 4 (tal como, por exemplo, um intervalo de 2 a cerca de 2,4 ou umintervalo de 3 a cerca de 4) de átomos de enxofre conectados à sua ponte polissulfídicacomo, por exemplo, um polissulfeto de bis-(3- trietoxissililpropil).Um agente de acoplamento preferencial é composto de um material de dissulfetode bis-(3-etoxissililpropil) tendo de 2 a 4, com uma média de 2 a 2,4, átomos de enxofreconectados à ponte de polissulfeto. Esse agente de acoplamento tipo dissulfeto éparticularmente preferido, a fim de proporcionar maior facilidade de processamento,especialmente mistura, da composição de borracha vulcanizada.

É facilmente compreensível por aqueles versados na técnica que as composiçõesde borracha da banda de rodagem seriam compostas com ingredientes de composiçãoconvencionais, incluindo os excipientes de reforço acima citados, tais como negro de fumo esílica precipitada, como anteriormente definido, em combinação com um agente deacoplamento de sílica, bem como antidegradante(s), óleo de processamento, comoanteriormente definido, ácido esteârico ou estearato de zinco, oxido de zinco, material(is)que contribuem zinco e um acelerador(es) de vulcanização, como anteriormente definido.

Tais compostos de borracha são bem conhecidos daqueles versados na técnica.Antidegradantes são normalmente do tipo amina ou fenólicos. Uma vez que o ácidoesteârico é normalmente referido como um ingrediente de composição de borracha, pode-seobservar que o ingrediente em si geralmente é obtido e utilizado como uma mistura deácidos orgânicos primariamente compostos de ácido esteârico com pelo menos um de ácidooléico, ácido linoléico e / ou ácido palmítico normalmente contidos no ácido esteârico comonormalmente utilizado. A mistura pode conter quantidades menores (menos de cerca de seispor cento em peso) de ácido mirístico, ácido araquídico e / ou ácido araquidônico. Talmaterial ou mistura é convencionalmente referido na técnica de compostos de borrachacomo ácido esteârico.

Onde as quantidades de composições de borracha normais ou típicas ou intervalosde valores desses aditivos são usados, eles não podem ser considerados como parte dainvenção. Por exemplo, alguns dos ingredientes podem ser classificados, em um aspecto,como auxiliares de processamento. Tais auxiliares podem ser, por exemplo, ceras, taiscomo ceras microcristalina e parafínicas geralmente usadas em uma escala de 1 a 5 phr e,muitas vezes, em um intervalo de cerca de 1 a cerca de 3 phr; e resinas, geralmente comomelhoradores, tais como, por exemplo, hidrocarbonetos sintéticos e resinas naturaisnormalmente utilizados em uma faixa de 1 a 5 phr e, muitas vezes, em um intervalo de cercade 1 a cerca de 3 phr. Um curativo pode ser classificado como uma combinação de enxofree acelerador(es) de cura de enxofre para o composto de borracha (geralmente referidosimplesmente como acelerador) ou de um doador / acelerador de enxofre. Em um curativo eacelerador de enxofre, a quantidade de enxofre usada é na faixa de cerca de 0,5 a cerca de5 phr e, geralmente, em um intervalo de cerca de 0,5 a cerca de 3 phr; e o(s) acelerador(es),muitas vezes do tipo sulfenamida, é (são) usado(s) em um intervalo de cerca de 0,5 a cercade 5 phr e, muitas vezes, em um intervalo de cerca de 1 a cerca de 2 phr. Os ingredientes,incluindo os elastômeros, mas exclusivos de enxofre e curativos de acelerador,normalmente são misturados primeiro e uma série de pelo menos dois estágios seqüenciaisde mistura, embora às vezes um estágio de mistura possa ser usado, a uma temperaturaem um intervalo de cerca de 145 °C a cerca de 185 °C, e esses estágios de mistura sãogeralmente referidos como estágios de mistura não-produtivos. Posteriormente, o enxofre eaceleradores, e, eventualmente, um ou mais retardadores e um ou mais antidegradantes,são misturados à composição a uma temperatura de cerca de 90 °C a cerca de 120 °C e énormalmente referida como um estágio de mistura produtivo. Tal procedimento de mistura ébem conhecido daqueles versados na técnica.

Após a mistura, a composição de borracha pode ser fabricada, como, por exemplo,por extrusão através de uma matriz adequada para formar uma banda de rodagem. A bandade rodagem do pneu é, então, normalmente construída em uma carcaça de pneu de enxofrecurável e o conjunto assim curado em um molde adequado sob condições de temperatura epressão elevadas por métodos bem conhecidos para daqueles versados na técnica. Nocaso da recauchutagem de um pneu, a banda de rodagem deve ser primeiramente pré-curada e então ser aplicada à carcaça de^pneu já curada com uma tira de goma curávelentre a banda de rodagem e o conjunto, em seguida, submetidos a condições de cura paracurar a tira de goma acima citada.

A invenção pode ser melhor compreendida por referência ao exemplo a seguir emque as partes e as percentagens são em peso, salvo indicação em contrário.

EXEMPLO I

Composições de borracha comparativas foram preparadas as quais são compostasde borracha de eis 1,4-polibutadieno e elastômero(s) SBR diversos(s).

Composições de borracha experimentais foram preparadas as quais são compostasde borracha de eis 1,4-polibutadieno e S BR(s) funcionalizada(s) para avaliar misturas depolímero imiscíveis (incompatíveis) e miscíveis (compatíveis) para a promoção dedesempenho molhado da banda de rodagem (como, por exemplo, para a promoção depropriedades físicas de valor de recuperação inferior a 0 °C e valor de tan delta superior a 0°C para a composição de borracha), sem sacrificar as propriedades físicas, como resistênciaà abrasão e propriedade física de recuperação.

A Amostra A de borracha comparativa era uma composição de borracha rica emnegro de fumo.

A Amostra A de borracha comparativa foi composta por uma mistura de borrachareforçada com negro de fumo parcialmente compatível, ou parcialmente miscível, ou seja,uma mistura de borracha de eis 1,4- poliisopreno natural, borracha de eis 1,4-polibutadieno epolimerização em emulsão preparada SBR (E-SBR ). Os elastômeros para a Amostra A deborracha são aqui considerados como sendo parcialmente miscíveis no sentido de umaparcela de tan delta versus temperatura (°C) para a composição de borracha ilustrar umgrande pico que se sobrepõe um a pico substancialmente menor com o maior picoresultante da presença de a borracha natural tendo uma Tg de cerca de -65 °C e menor picoresultante da presença de E-SBR (tendo uma Tg de cerca de -15 °C) e borracha natural desobreposição (com sua Tg de cerca de -65 °C ).

Considera-se aqui que a borracha de eis 1,4-polibutadieno e E-SBR na composiçãode borracha de borracha da Amostra A de borracha Comparativa são miscíveis uns com osoutros, mas não completamente miscíveis com a borracha natural.

A borracha de estireno / butadieno preparada por polimerização em emulsão (E-SBR) tinha um teor de estireno combinado de cerca de 23,5 por cento e uma temperatura detransição vítrea (Tg) de cerca de -52 °C.

A Amostra B de borracha Comparativa era composta de uma mistura de borrachareforçada de negro de fumo e sílica compatível, ou miscível, de borracha de eis 1,4-polibutadieno e uma borracha de estireno / butadieno preparada por polimerização ememulsão (S-SBR-A) com um teor de estireno de cerca de 33 por cento e um teor de 1,2-vinila de cerca de 23 por cento com base no total de elastômero. Os elastômeros sãoconsiderados aqui como sendo compatíveis, ou miscíveis, no sentido da composição deborracha exibir um pico único de tan delta para uma varredura de tan delta versustemperatura em um intervalo de temperatura de cerca de -110 °C a 20 °C.

A Amostra C de borracha Experimental foi composta por uma mistura de borrachareforçada de sílica - negro de fumo incompatível, ou imiscível, de borracha de eis 1,4-polibutadieno e uma borracha de estireno / butadieno preparada por polimerização ememulsão de estireno elevado (HS-E-SBR) com um alto teor de estireno de cerca de 40 porcento. Os elastômeros são aqui considerados incompatíveis, ou imiscíveis, no sentido dacomposição de borracha exibir picos de tan delta duplos para uma varredura de tan deltaversus varredura entre -110 °C e 20 °C.

A Amostra D de borracha Experimental foi composta por uma mistura de borrachareforçada de sílica - negro de fumo incompatível, ou imiscível, de borracha de eis 1,4-polibutadieno e uma borracha de estireno / butadieno preparada por polimerização emsolução de metoxissilano funcionalizado (F-HS-S - SBR), tendo uma Tg de cerca de -34 °C,com um teor de estireno de cerca de 40 por cento e um teor de 1,2-vinila de cerca de 14 porcento com base no total de elastômero. Os elastômeros são aqui consideradosincompatíveis, ou imiscíveis, no sentido da composição de borracha exibir dois picos de umdelta para uma varredura de temperatura de tan delta versus temperatura entre -110 °C e 20 °C.

A formulação de composição de borracha básica é ilustrada na Tabela 1 e osingredientes são expressos em partes em peso por 100 partes de borracha (phr), salvoindicação em contrário.

As composições de borracha podem ser preparadas pela mistura de elastômeros(s)sem enxofre e aceleradores de cura de enxofre em um primeiro de mistura estágio nã-produtivo (NP-1) em um misturador de borracha interno por cerca de 4 minutos a umatemperatura de cerca de 160 °C. A mistura de borracha pode então ser misturada em umsegundo estágio de mistura produtivo (NP-2) em um misturador de borracha interno porcerca de 4 minutos a uma temperatura de cerca de 160 °C sem adição de ingredientesadicionais. A mistura de borracha resultante pode, então, ser misturada em um estágio demistura produtivo (PR) em um misturador interno de borracha com enxofre e acelerador(es)de cura de enxofre por cerca de 2 minutos a uma temperatura de aproximadamente 110 °C.A composição de borracha pode, então, ser retirada e resfriada para abaixo de 50 °C entrecada uma dos estágios de mistura não-produtivos e antes do estágio de mistura produtivo.

Tabela 1

<table>table see original document page 13</column></row><table><table>table see original document page 14</column></row><table>

1Borracha Natural SMR-20

2 Elastômero de eis 1,4-polibutadieno, reportado acima em uma base em peso seco,tendo um alto teor de eis 1,4 - de pelo menos 95 por cento e tendo uma Tg de cerca de -1000C1 tal como Budene ® 1254 de The Goodyear Tire & Rubber Company (óleo estendido com25 phr de óleo de processamento de borracha aromátíco por 100 partes em peso deborracha).

3EIastomero de copolímero de estireno / butadieno preparado por polimerização ememulsão de óleo estendido (E-SBR) como PLF1712C ~ da empresa The Goodyear Tire &Rubber Company1 reportado acima em uma base de peso seco, com um teor de estireno decerca de 23,5 por cento e uma Tg de cerca de -52 0C (óleo estendido com 37,5 partes deóleo aromático de processamento de borracha por 100 partes em peso de borracha).

4 Elastômero de copolímero de estireno / butadieno preparado por polimerizaçãoem solução de óleo estendido (S-SBR-A) como SLF33H23 ~ de The Goodyear Tire &Rubber Co., reportado acima em uma base de peso seco, com um teor de estireno de cercade 30 por cento, um teor de 1,2-vinila de cerca de 23 por cento com base no total deelastômero e uma Tg de cerca de -36 0C (óleo estendido com 37,5 partes de óleo naftênicode processamento de borracha por 100 partes em peso de borracha).

5EIastomero de copolímero de estireno / butadieno preparado por polimerização ememulsão de estireno elevado de óleo estendido (HS-E-SBR-B), como borracha sintéticaBUNA ™ SB 1739 da Dow Olefinverbund GmbH; reportada acima em uma base de pesoseco, com um teor de estireno de cerca de 40 por cento e uma Tg de cerca de -35 0C (óleoestendida com 37,5 partes de óleo de processamento de TDAE por 100 partes em peso deborracha).

6 Elastômero de copolímero de estireno / butadieno preparado por polimerizaçãoem solução de estireno elevado de óleo estendido funcionalizado por metoxissilano (F-HS-S-SBR-C), um elastômero de SBR com grupos funcionais baseados em metóxi silano, comoborracha sintética SE LR6430 da Dow Olefinverbund GmbH, reporada acima em uma-basede peso seco, com um teor de estireno de cerca de 40 por cento e uma Tg de cerca de -350C (óleo estendido com 37,5 partes de óleo de processamento de borracha TDAE por 100partes em peso de borracha).

7 Negro de fumo N205 (designação ASTM) tendo um número de iodo de cerca de122 m2 / g, com um valor de DBP de cerca de 115 cc / g.

8Obtido como ZS 11 ~ 65P da Rhodia.

9 Um compos to de negro de fumo 50/50 (em peso) e polissulfeto de bis-(3-trietoxissililpropil) tendo uma média de cerca de 2,2 a cerca de 2,6 átomos de enxofreconectados à sua ponte de polissulfídica de Evonic Degussa1 identificado como SÍ266S ~ ereportado na tabela como o composto.

10^Óleo de processamento de borracha, além de óleo contido na borracha de óleoestendido.

11^Uma mistura de parafina microcristalina e ceras.

12^Uma combinação de ácidos graxos, incluindo ácido esteárico e ácido palmítico

13^AceIeradores como sulfenamida e difenilguanidina

14^Uma Tg calculada no sentido de uma "relação Fox" de Tg's, que pode serexpressa como 1 / Tg = w1/Tg1 + w2/Tg2, onde W1 e W2 representam as frações de massados compostos, respectivamente. O significado da Tg calculada inferior se reflete em melhorresistência ao desgaste da banda de rodagem e da alta Tg em melhor tração molhada.

As composições de borracha preparadas foram curadas a uma temperatura decerca de 160 °C por aproximadamente 14 minutos e as amostras resultantes de borrachacurada avaliadas por suas propriedades físicas (números arredondados são reportadosaqui), conforme mostrado na Tabela 2.

Tabela 2

<table>table see original document page 15</column></row><table><formula>formula see original document page 16</formula>

1^Dados obtidos de acordo com um teste de resistência à ruptura (adesão repique)para determinar a adesão interfacial entre duas amostras de uma composição de borracha.Em particular, tal adesão interfacial é determinada puxando uma composição de borrachapara longe uma da outra em um ângulo direito ao modelo de teste com as duasextremidades das composições de borracha sendo separadas em um ângulo de 180 ° paraos outros usando um instrumento Instron a 95 °C e reportado como força de Newtons.

2^A taxa de abrasão Grosch é executada em um LAT-100 Abrader e é medida emtermos de ofmg/km de borracha esfolada. A amostra de teste de borracha é colocada emum ângulo de deslizamento sob carga constante (Newtons), uma vez que atravessa umadeterminada distância em um disco abrasivo rotativo (disco de HB Schleifmittel GmbH).Forças de atrito, tanto laterais como circunferenciais, geradas pela amostra abrasiva podemser medidas juntamente com a carga (Newtons),usando uma célula de carga tri-axialpersonalizada. A temperatura da superfície da roda abrasiva é monitorada durante o teste ereportada como uma temperatura média.

Na prática, um teste severo de baixa abrasão pode ser executado, por exemplo, auma carga de 20 newtons em um ângulo de deslizamento de 2 graus e uma velocidade dedisco de 20 ou 40 km / h (quilômetro por hora) em uma viagem amostra de 7.500 m. Umteste severo de abrasão média pode ser executado, por exemplo, para uma carga de 40newtons em um ângulo de deslizamento de 6 graus e com uma velocidade de disco de 20km / h e uma viagem de amostra de 1,000m. Um teste severo de alta abrasão pode serexecutado, por exemplo, para uma carga de 70 newtons em um ângulo de deslizamento de12 graus e uma velocidade de disco de 20 km / h e uma viagem amostra de 250m.

Pode ser visto na Tabela 2 que os valores de recuperaçaõ a 0 °C da Amostra C deborracha Experimental e Amostra D de borracha Experimental contendo os elastômerosincompatíveis, ou imiscíveis, são inferiores aos valores da Amostra A de borrachaComparativa e Amostra B de borracha Comparativa contendo os elastômeros compatíveisou miscíveis, que aqui são considerados como sendo preditivos de tração molhada parauma banda de rodagem de pneu (superfície de rolamento da banda de rodagem de pneu)de tal composição de borracha.

Pode ainda ser visto na Tabela 2 que os valores de tan delta a 0 °C valores daAmostra C de borracha Experimental e Amostra D de borracha Experimental são superioresaos valores de tan delta a 0 °C para Amostra A de borracha Comparativa e Amostra B deborracha Comparativa, que é considerado aqui como sendo preditivo de tração molhada poruma banda rodagem de pneu (superfície de rolamento da banda de rodagem de pneu) de talcomposição.

Isto é considerado aqui como significativo no sentido de promover o desempenhomolhado, ou seja, promover a tração molhada e distância associada mais curta frenagem deveículos de um pneu com uma banda de rodagem de Amostra D de borracha Experimentalporque a combinação de menor valor da recuperação a 0 °C e maior valor de tan delta a 0°C é considerado aqui como sendo preditivo de tração molhada (desempenho molhado dopneu) para uma banda de rodagem de pneu de tal composição de borracha.

Também pode ser visto na Tabela 2 que a taxa de abrasão Grosch da Amostra Cde borracha Experimental e Amostra D de borracha Experimental, que continhamelastômeros incompatíveis, ou imiscíveis, foi menor do que a Amostra A de borrachaComparativa e Amostra B de borracha Comparativa, que continham elastômeroscompatíveis, ou miscíveis, que são aqui considerados como sendo preditivos de uma melhorresistência ao desgaste da banda de rodagem de um pneu (superfície de rolamento dabanda de rodagem) para uma banda de rodagem de pneu de tal composição de borracha.

Isto é considerado aqui como sendo significativo no sentido de promoverpreditivamente resistência ao desgaste do pneu tendo uma banda de rodagem dacomposição de borracha da Amostra D de borracha Experimental devido à sua taxa deabrasão de Grosch de menor valor indicado.EXEMPLO II

Composições de borracha ricas em negro de fumo foram preparadas as quais eramcompostas de borracha de eis 1 ,4-polibutadieno e elastômero(s) SBR diversos(s), incluindoS BR(s) funcionalizada(s) para avaliarmisturas de polímeros imiscíveis e miscíveis para apromoção de desempenho molhado da banda de rodagem do pneu (como, por exemplo,para as propriedades físicas de promoção de valor de recuperação inferior a 0 0C e valor detan delta superior a 0 0C para a composição de borracha), sem sacrificar significativamenteas propriedades físicas, como resistência à abrasão de uma superfície de rolamento debanda de rodagem do pneu e recuperação (por exemplo, resistência ao rolamento de umbanda de rodagem de pneu).

As composições de borracha são aqui identificadas como Amostras AeE deborracha Comparativa, e Amostras F e G de borracha Experimental.

A Amostra A de borracha Comparativa foi a Amostra A de borracha Comparativa doExemplo I, e, portanto, composta de uma mistura de borracha reforçada de negro de fumoparcialmente compatível ou parcialmente miscível de borracha eis 1,4-poliisopreno natural,borracha de eis 1,4-polibutadieno e uma borracha de estireno / butadieno preparada porpolimerização em emulsão (E-SBR) com teor de estireno de 23,5 por cento e umatemperatura de transição vítrea (Tg) de cerca de -52 ° C.

Como no exemplo I, a Amostra A de borracha Comparativa, três elastômeros paraAmostra de A de borracha Comparativa são aqui considerados como sendo parcialmentemiscíveis no sentido de uma parcela de tan delta versus temperatura (0C) ilustrar um grandepico que se sobrepõe a um pico substancialmente menor com o maior pico resultante dapresença de borracha natural com uma Tg de cerca de -65 0C e menor pico resultante dapresença de E-SBR (tendo uma Tg de cerca de -12 0C) e borracha natural de sobreposição(com sua Tg de aproximadamente -65 °C).

A Amostra E de borracha Comparativa foi composta de uma mistura de borrachareforçada de sílica - negro de fumo compatível, ou miscível, de borracha de eis 1,4-polibutadieno e uma borracha de estireno / butadieno preparada por polimerização emsolução (BR SS-A) com um teor de estireno de cerca de 33 por cento e um teor de 1,2-vinilade cerca de 23 por cento com base no total de elastômero. Os elastômeros sãoconsiderados aqui como sendo compatíveis, ou miscíveis, no sentido de exibir um pico únicode tan para uma varredura de tan delta versus temperatura entre -110 0C e 20 °C.

A Amostra F de borracha Experimental foi composta uma mistura de borrachareforçada de sílica - negro de fumo compatível, ou miscível, de borracha de eis 1,4-polibutadieno e uma borracha de estireno / butadieno preparada por polimerização poremulsão de estireno elevado (HS-E-SBR-B) com um teor de estireno de cerca de 40 porcento Os elastômeros são aqui considerados incompatíveis, ou imiscíveis, no sentido deexibir picos de tan delta duplo para uma varredura de tan delta versus temperatura entre -110 °C e 20 °C.

A Amostra G de borracha Experimental foi composta uma mistura de borrachareforçada de sílica - negro de fumo incompatível, ou imiscível, de borracha de eis 1,4-polibutadieno e uma borracha de estireno / butadieno preparada por polimerização ememulsão de metoxissilano funcionalizado, estireno elevado (F-HS-E - SBR) com um teor deestireno de cerca de 40 por cento e um teor de 1,2-vinila de cerca de 14 por cento com baseno total de elastômero. Os elastômeros são aqui considerados incompatíveis, ou imiscíveis,no sentido de exibir picos de tan delta duplo para uma varredura de tan delta versustemperatura entre -110 ° C e 20 °C.

As amostras de borracha forram prèparadas na forma do Exemplo I, com asformulações mostradas na Tabela 3 a seguir.

Tabela 3

<table>table see original document page 19</column></row><table><table>table see original document page 20</column></row><table>

As composições de borracha preparadas foram curadas a uma temperatura decerca de 160 0C por aproximadamente 14 minutos e as amostras resultantes de borrachacuradas foram avaliadas por suas propriedades físicas (números arredondados sãoreportados aqui), conforme mostrado na Tabela 4 a seguir.

Tabela 4

<table>table see original document page 20</column></row><table><table>table see original document page 21</column></row><table>

Pode ser visto da Tabela 4 que os valores de recuperação a 0 °C da Amostra F deborracha Comparativa e Amostra G de borracha Experimental contendo elastômerosincompatíveis, ou imiscíveis, são inferiores aos valores da Amostra A de borrachaComparativa e Amostra E de borracha Comparativa contendo elastômeros compatíveis, oumiscíveis, considerado aqui como sendo preditivo de uma melhor tração molhada para umabanda de rodagem de pneus (superfície de rolamento da banda de rodagem do pneu) de talcomposição de borracha.

Pode ainda ser visto na Tabela 4 que a valores de tan delta a 0 °C da Amostra F deborracha Experimental e Amostra G de borracha Experimental são superiores aos valoresde tan delta a 0 °C para Amostra A de borracha Comparativa e Amostra E de borrachaComparativa, aqui considerado como sendo preditivo de uma melhor tração molhada (edistância mais curta defrenagem) para uma banda de rodagem de pneus (superfície derolamento da banda de rodagem do pneu) de tal composição de borracha.

Para a Amostra G de borracha Experimental, a combinação de menor valor derecuperação a 0 °C e maior valor de tan delta a 0 °C é considerado aqui como sendopreditivo de melhor tração molhada (e distância mais curta frenagem) para uma banda derodagem de pneus (superfície de rolamento da banda de rodagem do pneu) de talcomposição de borracha.

Também pode ser visto na Tabela 4 que a taxa de abrasão de Grosch da AmostraF de borracha Comparativa e Amostra G de borracha Experimental, que continhamelastômeros incompatíveis, ou miscível, foi inferior ao da Amostra A de borrachaComparativa e Amostra E de borracha Comparativa, que continham elastômeroscompatíveis, miscíveis, o que é considerado aqui como sendo preditivo de promover umamelhor resistência ao desgaste de uma banda de rodagem de pneu (superfície de rolamentoda banda de rodagem do pneu) da composição de borracha das Amostras F e G deborracha Experimental.

EXEMPLO Ill

Composições de borracha comparativas foram preparadas para avaliar polímerosfuncionalizados misturados com borracha de eis 1,4-polibutadieno, os quais apresentamdiferentes compatibilidades, ou miscibilidades.

As composições de borracha são identificadas aqui como Amostra H de borrachaComparativa (o mesmo que a Amostra A de borracha Comparativas do exemplo anterior) eAmostras I de borracha Experimental até L.

A Amostra H de borracha Comparativa era uma mistura de borracha reforçada denegro de fumo de borracha natural, borracha de eis 1,4-polibutadieno e borracha de estireno/ butadienFprepafada por polimerização em solução (S-SBR-D) com um teor de estireno decerca de 20 por cento e um teor de 1,2-vinila apenas de cerca de 10 por cento (com base naborracha de copolímero total).

Para a Amostra H de borracha Comparativa, os elastômeros de S-SBR1 deborracha de eis 1,4-polibutadieno e de borracha natural são aqui considerados como sendoparcialmente compatíveis, ou parcialmente miscíveis, no sentido de uma parcela de tandelta versus temperatura (°C) para a composição de borracha ilustrar um grande pico que sesobrepõe a um pico substancialmente menor (cerca de -80 °C) com o maior pico(aproximadamente -50 °C) resultando da presença da borracha natural e o menor picoresultando da presença da borracha de eis 1,4-polibutadieno e SBR, como ilustrado nodesenho anexo.

Considera-se aqui que a borracha de eis 1,4-polibutadieno e S-SBR-D nacomposição de borracha são miscíveis entre si, mas não completamente miscíveis com aborracha natural.

A Amostra I de borracha Experimental continha uma combinação de borracha deeis 1,4-polibutadieno miscível e um elastômero de estireno / butadieno preparado porpolimerização em solução contendo estireno inferior funcionbalizado (F-LS-S-SBR-E), quetinha um teor-de estireno de cerca de 10 por cento e um teor de 1,2-vinila de cerca de 40 porcento com base no total de elastômero. Era funcionalizado no sentido de conter umacombinação de porções silóxi e amina que são reativas com grupos hidroxila em sílicaprecipitada. Os elastômeros são considerados aqui como compatíveis, ou miscíveis, nosentido de exibir um único pico de tan delta (cerca de -65 C) para uma varredura de tandelta versus temperatura entre -110 °C e 20 °C, conforme ilustrado na desenho anexo.

A Amostra J Experimental continha uma combinação de borracha de eis 1,4-polibutadieno imiscíveis e uma SBR preparada por polimerização em solução de estirenoelevado funcionalizado com extremidade silóxi (F-HS-S-SBR-C).

A Amostra K de borracha Experimental continha uma combinação incompatível, ouimiscível, de borracha de eis 1,4-polibutadieno e um estireno elevado bifuncionalizadoscontendo elastômero de estireno / elastômero de butadieno preparado por polimerização emsolução (BIF-HS-S-SBR), que tinha um teor de estireno de cerca de 40 por cento e um teorde 1,2-vinila de cerca de 9 por cento com base no total de elastômero. Era bi-funcionalizadas no sentido de conter tanto funcionalidades amina e silóxi. Os elastômerossão aqui considerados incompatíveis, ou imiscíveis, no sentido da composição de borrachaexibir picos de tan delta dupla (a cerca de -85 0C e cerca de -20 0C1 respectivamente) parauma varredura de tan delta versus temperatura entre -110 0C e 20 °C, como ilustrado nodesenho anexo.

As Amostras de borracha foram preparadas na forma do Exemplo I, com asformulações mostradas na Tabela 5 a seguir.

Tabela 5

<table>table see original document page 23</column></row><table>

1Borracha de estireno / butadieno preparada por polimerização em solução (S-SBR-D) de The Goodyear Tire & Rubber Company, com um teor de estireno de cerca de 20 porcento, um teor de 1,2-vinila de cerca de 10 por cento com base no total de elastômero euma Tg de cerca de -78 °C.

2EIastomero de estireno / butadieno preparada por polimerização em solução deestireno inferior funcionalizado (silóxi terminal funcionalizado) (F-LS-S-SBR-E) comoHPR340 ~ da JSR com um teor de estireno de cerca de 10 por cento, um teor de 1,2-vinilade cerca de 40 por cento com base no total de elastômero e uma Tg de cerca de 61 °C.

3Estireno / butadieno de estireno elevado preparado por polimerização em soluçãofuncionalizado (silóxi terminal funcionalizado) (F-HS-S-SBR-C) referido na nota n° 6 noExemplo I.

4Borracha de estireno / butadieno preparada por polimerização em solução deestireno elevado funcionalizado de silano / tiol bifuncionalizado contendo cerca de 45 porcento de estireno (BIF-HS-S-SBR-F) como uma SBR de desenvolvimento funcionalizadaobtida a da Dow Olefinverbund GmbH, que é do SBR funcionalizada de silano / tiol descritano W02007/047943.

As composições de borracha preparadas foram curadas a uma temperatura decerca de 160 0C por aproximadamente 14 minutos e as amostras resultantes de borrachacuradas foram avaliadas por suas propriedades físicas (números arredondados sãoreportados aqui), conforme mostrado na Tabela 6 a seguir.

Tabela 6

<table>table see original document page 24</column></row><table><table>table see original document page 25</column></row><table>

Pode ser visto na Tabela 6 que os valores de recuperação a 0 °C da Amostra J deborracha Experimental e Amostra K de borracha Experimental contendo elastômerosincompatíveis, ou imiscíveis, são inferiores aos valores da Amostra H de borrachaComparativa e Amostra I de borracha contendo os elastômeros compatíveis, ou miscível,aqui considerado como sendo preditivo de uma melhor tração molhada por uma banda derodagem do pneus (superfície de rolamento da banda de rodagem do pneu) de talcomposição de borracha.

Pode ainda ser visto na Tabela 6 que valores de tan delta a 0 °C de Amostras JeKde borracha Experimental são superiores a valores de tan delta a 0 °C para Amostra H deborracha Comparativa e Amostra I de borracha Experimental, que é considerado aqui comosendo preditivo de melhor tração molhada (e distância mais curta de frenagem) para umabanda de rodagem de pneus (superfície de rolamento do pneu) de tal composição deborracha.

Para a Amostra K de borracha Experimental, a combinação de menor valor derecuperação a 0 ° e maior valor de tan delta a 0 °C é considerado aqui como sendo preditivode melhor tração molhada (e distância mais curta de frenagem) para uma banda derodagem de pneus (superfície de rolamento da banda de rodagem do pneu) de talcomposição de borracha.

Também pode ser visto na Tabela 6 que a taxa de abrasão de Grosch dasAmostras J e K de borracha Experimental, que continham elastômeros incompatíveis, ouimiscíveis, foi menor do que da Amostra H de borracha Comparativa e Amostra I deborracha Experimental (que continham elastômeros compatíveis, ou miscíveis), que éconsiderado aqui como sendo preditivo de promover uma melhor resistência ao desgaste deuma banda de rodagem de pneu (superfície de rolamento da banda de rodagem) dacomposição das Amostras J e K de borracha Experimental.

O Desenho

Uma representação gráfica de tan delta versus temperatura é fornecida paraendentimento adicional desta invenção.

No Desenho

A representação gráfica de tan delta versus temperatura dentro de uma ampla faixade temperatura de -100 °C a 10 °C é apresentada para:

(A) composição de borracha da Amostra I de borracha Experimental de borrachamiscível;

(B) borracha da Amostra K de borracha Experimental K de borracha imiscível; e

(C) borracha da Amostra H de borracha Comparativa H parcialmente miscível.

No desenho, pode ser facilmente visto que a borracha da Amostra I de borrachaExperimental I apresenta um pico de tan delta (cerca de -65 °C) para indicar a miscibilidadeda borracha de eis 1,4-polibutadieno e borracha de SBR funcionalizada contendo estirenoinferior com grupo silóxi.

No desenho, pode ser facilmente visto que a Amostra K de borracha ExperimentalK exibe dois picos distintos de tan delta (cerca de -85 °C e cerca de -20 °C) para indicar aimiscibilidade da borracha de eis 1,4-polibutadieno e da borracha de estireno / butadieno(BIF-HS-S-SBR) preparada por polimerização em solução de estireno elevado bi-funcional.

No desenho, pode ser facilmente visto que a Amostra H de borracha Comparativaapresenta um pico de tan delta distinto (cerca de -50 °C) que se sobrepõe e parcialmenteesconde um segundo pequeno pico delta de tan de cerca de -80 °C para indicar amiscibilidade parcial da combinação de borracha de eis 1,4-poliisopreno, borracha de eis1,4-polibutadieno e borracha de estireno / butadieno (BIF-HS-S-SBR) preparada porpolimerização em solução.Os valores de tan delta podem ser determinados por ensaio mecânico dinâmico docomposto curado por processo bem conhecido para aqueles versados na técnica.

A curva de tan delta para borracha da borracha da Amostra Experimental K com umprimeiro pico de tan delta em uma temperatura mais baixa (por exemplo, -85 0C) contribuídapor borracha de eis 1,4-polibutadieno é preditivo de resistência à abrasão (por exemplo,resistência ao desgaste melhorada para um pneu) e do segundo pico de tan delta àtemperatura mais elevada (por exemplo, -20 °C) contribuído pela borracha de SBR funcionalcontendo estireno elevado, que contêm a porção silóxi, é preditivo de histerese maior emtemperaturas em um intervalo de cerca de -30 a cerca de 0 0C (ou seja, preditivo de maiortração da banda de rodagem do pneu), que é indicativo de um melhor equilíbrio entre aspropriedades de resistência â abrasão e tração, especialmente para uma banda de rodagemde pneu, do que uma composição de borracha curada exibindo apenas um pico único de tandelta de cerca de -65 °C, tal como a Amostra de borracha I.

As curvas de tan delta para a Amostra H de borracha Comparativa com umprimeiro, menor, sobreposto pico de delta tan a cerca de -80 0C contribuído pela borracha deeis 1,4-polylbutadiene com borracha H-SBR-D é um indicativo de resistência ao desgaste, eo segundo, maior pico de delta tan a cerca de -20° C contribuído pela borracha de eis 1,4-poliisopreno é indicativo de resistência à ruptura, todos para um melhor equilíbrio entredesgaste e propriedades de resistência à ruptura, particularmente para uma banda derodagem de pneu, do que uma composição de borracha curada que exibe um pico de tandelta único de aproximadamente -65 0C para a Amostra I de borracha Experimental I.

Ao passo que modalidades e detalhes representativos foram mostrados com afinalidade de ilustrar a invenção, será evidente para aqueles versados nesta técnica quediversas alterações e modificações podem ser feitas sem se afastar do espírito ou escopoda invenção.

Claims (10)

1. Pneumático de borracha, CARACTERIZADO pelo fato de possuir uma banda derodagem circunferencial de borracha, onde a referida banda de rodagem é uma composiçãode borracha composta de, com base em 100 partes em peso da borracha da banda derodagem,(A) elastômeros com base em dieno conjugado compreendidos de(1) de 45 a 85 phr de borracha de eis 1,4-polibutadieno com uma Tg dentro de umintervalo de -95 0C a -105 °C;(2) de 15 a cerca de 55 phr de pelo menos uma borracha de copolímero de estireno/ butadieno funcionalizada elastomérica (SBR)1 com uma Tg em um intervalo de cerca de-20 0C a cerca de -40 °C;em que as Tg's da referida borracha de eis 1,4-polibutadieno e da referida SBRfuncionalizada são espaçadas em pelo menos 50 °C, eem que a SBR funcionalizada possui:(a) um teor de estireno determinado em um intervalo de 10 a 30 por cento, ou(b) um teor de estireno determinado em um intervalo de 30 a 50 por cento, eem que a referida SBR funcionalizada contém grupo(s) funcional(is) composto(s) de:(c) grupo funcional de amina que reage com grupos hidroxila contidos em umreforço de borracha de enchimento de sílica precipitada, ou(d) grupo funcional de silóxi que reage com grupos hidroxila ^contidos em reforço deborracha de enchimento de sílica precipitada;(e) combinação de grupos funcionais de amina e silóxi com o grupo de silóxi sendoreativos com grupos hidroxila contidos em um reforço de borracha de enchimento de sílicaprecipitada;(f) grupos funcionais de silano / tiol;(g) grupos funcionais hidroxila reativos com grupos hidroxila contidos em um reforçode borracha de enchimento de sílica precipitada; e(h) grupos de epóxi reativos com grupos hidroxila contidos em um reforço deborracha de enchimento de sílica precipitada;(B) de 40 a 110 phr de enchimento de reforço compreendido de:(1) sílica precipitada a qual contém grupos hidroxila em sua superfície ou(2) combinação da referida sílica precipitada e reforço de borracha negro de fumo, e(C) um agente de acoplamento com uma porção que reage com grupos hidroxilacontidos na superfície da referida sílica precipitada e outra porção interativa com pelo menosum dos referidos elastômeros com base em dieno conjugado.

2. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato deque o referido grupo funcional da referida SBR funcionalizada é um grupo de amina reativacom grupos hidroxila contidos na referida sílica precipitada.

3. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato deque o referido grupo funcional da referida SBR funcionalizada é um grupo de silóxi funcionalreativo com grupos hidroxila contidos na referida sílica precipitada.

4. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato deque é uma combinação de grupos funcionais de amina e silóxi com o grupo de silóxi sendoreativos com grupos hidroxila contidos na referida sílica precipitada.

5. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato deque a referida SBR funcionalizada contém grupos de silano / tiol.

6. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato deque o referido grupo funcional da referida SBR funcionalizada é um grupo epóxi reativo comgrupos hidroxila contidos na referida sílica precipitada.

7. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato deque a referida composição de borracha contém a referida SBR funcionalizada em umaquantidade de 15 a 70 phr compreendida de pelo menos um de:(A) SBR contendo estireno elevado com um teor de estireno determinado em umintervalo de 30 a 50 por cento e um teor de 1,2-vinila com base em borracha de copolímeroem um intervalo de 10 a 50 por cento, e um valor de transição vítrea (Tg) em um intervalo dede-20 °C a-40 °C; e(B) borracha de copolímero de estireno / butadieno contendo vinila elevada com umteor de 1,2-vinila com base em sua porção de polibutadieno em um intervalo de 30 a 40 porcento, um teor de estireno combinado em um intervalo de 5 a 45 por cento e um valor detransição vítrea (Tg) elevado em um intervalo de -20 °C a -40 °C.

8. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato deque a referida composição de borracha contém até 20 phr de borracha de eis 1,4-poliisopreno com uma Tg em um intervalo de -65 °C a -70 °C.

9. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato deque a referida borracha de eis 1,4-polibutadieno e elastômero de SBR funcionalizada estãoem maioria, na medida em que elastômeros na borracha da banda de rodagem sejam deinteresse, e em que a Tg da referida borracha de eis 1,4-polibutadieno é de pelo menos 50°C inferior à Tg da referida borracha de copolímero de estireno / butadieno funcionalizada.

10. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato deque pelo menos 45 por cento em peso dos elastômeros são eis 1,4-polibutadieno com umaTg inferior a -95°C e pelo menos 15 por cento em peso dos elastômeros são a referida SBRfuncionalizada com uma Tg superior a -55°C, eonde o elastômero de eis 1,4-polibutadieno de Tg inferior é relativamenteioncompatível com a referida SBR funcionalizada de Tg superior, eonde os elastômeros da referida composição de borracha estão presentes em pelomenos duas fases, compostas da fase do referido eis 1,4-polibutadieno e da fase da referidaSBR funcionalizada.