BRPI1011967B1 - pneumático - Google Patents

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BRPI1011967B1
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Yamaguchi Masashi
Matsuo Shigeaki
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Bridgestone Corp
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Abstract

pneumático pneumático, no qual reentrâncias geradoras de fluxo turbulento se estendendo do lado da circunferência interna até o lado da circunferência externa são formadas em intervalos na direção da circunferência do pneumático na superfície do pneumático de uma parte lateral do pneumático, em que: as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento têm partes de borda, visualizadas na forma seccional cortada na direção radial; o ângulo da parede frontal, feito entre as faces da parede frontal das reentrâncias a serem atingidas por um fluxo de ar e a superfície do pneumático, varia de 70° a 110°; e, como uma borracha de reforço lateral constituindo a parte lateral do pneumático, uma composição de borracha preparada pela mistura de 100 partes em massa de um componente de borracha contendo 10% em massa ou mais de um polímero de dieno conjugado modificado obtido pela realização de uma reação de modificação entre um terminal de um polímero de dieno conjugado e um composto de alcóxi-silano tendo um grupo amina primária ou um precursor capaz de formar um grupo amina primária através de hidrólise para introduzir o grupo amina primária ou o precursor capaz de formar um grupo amina primária através de hidrólise até o terminal.

Description

PNEUMÁTICO
Campo Técnico [001] A presente invenção se refere a um pneumático, em particular, um pneumático que é capaz de reduzir a temperatura de uma parte lateral do pneumático tendo uma camada de reforço lateral que é apta a deteriorar e que é excelente em propriedades de esvaziamento limitado.
Descrição do Estado da Técnica [002] Um aumento na temperatura de um pneumático não é preferido de um ponto de vista de durabilidade, porque o aumento da temperatura acelera uma mudança ao longo do tempo, tal como uma mudança nas propriedades físicas de um material, ou é responsável, por exemplo, pela ruptura de um fio no momento de corrida em alta velocidade. Em particular, uma redução na temperatura do pneumático para o aperfeiçoamento da durabilidade foi um grande problema em um pneumático radial fora de estrada (ORR) a ser utilizado sob uma carga pesada, um pneumático radial de caminhão/ônibus (TBR), ou um pneumático de esvaziamento limitado no momento de corrida de perfuração (no momento de correr em uma pressão interna de 0 kPa). Por exemplo, em um pneumático de esvaziamento limitado tendo uma borracha de reforço em forma de acordo, deformação na sua direção radial converge na borracha de reforço no momento de corrida de perfuração, e a temperatura da parte na qual a deformação converge alcança um valor extremamente alto, que afeta significativamente a sua durabilidade.
[003] É revelada como meio para
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2/72 reduzir a temperatura do pneumático de um pneumático uma tecnologia envolvendo prover um componente de reforço para reduzir e suprimir a distorção de cada componente constituinte (especialmente, por exemplo, uma camada de carcaça posicionada em uma parte de parede lateral ou uma parte do talão) do pneumático para prevenir o aumento de temperatura devido à distorção do pneumático ao limite possível (vide, por exemplo, Literatura da Patente 1).
[004] No entanto, no pneumático convencional mencionado acima, prover o componente de reforço pode envolver a emergência de uma nova falha não intencional, tal como um aumento no peso do pneumático ou separação no componente de reforço. Consequentemente, surge o seguinte problema. O desempenho de corrida normal, tal como estabilidade de manobra ou conforto ao guiar, é deteriorado. Em particular, em um pneumático de esvaziamento limitado, a seguinte preocupação foi levantada. Uma mola vertical (elasticidade na direção vertical do pneumático) no momento de corrida em uma pressão interna normal aumenta para deteriorar o desempenho de corrida normal. Consequentemente, uma abordagem que não prejudica o desempenho de corrida normal foi solicitada.
[005] A colocação de um número grande de reentrâncias no protetor do aro de um pneumático liso provido com um protetor de aro tem sido conhecida como outro meio para reduzir a temperatura do pneumático de um pneumático.
[006] Uma tecnologia para acelerar a radiação do calor do pneumático acima mencionado
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3/72 envolve aumentar a área de superfície do pneumático para acelerar a radiação de calor. No entanto, meramente aumentar a área de superfície do pneumático não resulta na radiação de calor eficiente, porque um material de borracha tendo baixa condutividade térmica é colocado no lado da circunferência externa do pneumático.
[007] Em contraste, em termos de uma composição de borracha, a utilização de diversas composições de borracha cada uma contendo um copolímero de vinila dieno-aromático conjugado modificado, um aperfeiçoador de resistência ao calor, e similares em uma camada de reforço lateral e um enchimento de talão foi proposta (vide Literatura da Patente 2).
[008] Ademais, a utilização de uma composição de borracha contendo um polímero específico à base de dieno conjugado e uma resina à base de fenol em cada uma das camadas de reforço laterais e um enchimento de talão foi proposta (vide Literatura da Patente 3).
[009] Cada uma dessas literaturas pretende aumentar o módulo elástico da composição de borracha utilizada em cada uma das camadas de reforço laterais e no enchimento de talão, e para suprimir uma redução no módulo elástico em temperaturas altas. Apesar de um aperfeiçoamento significativo na durabilidade de esvaziamento limitado ser alcançado por quaisquer ditas literaturas, a resistência ao rolamento no momento da corrida normal deteriora enormemente.
[010] Incidentalmente, um grande número de tecnologias referentes a uma borracha
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4/72 modificada para uma composição de borracha utilizando sílica ou negro de fumo como um enchimento foi desenvolvido até agora, a fim de que uma composição de borracha tendo a propriedade de gerar pouco calor possa ser obtida. Destas, em particular, um método envolvendo modificar um terminal ativo de polimerização de um polímero à base de dieno conjugado, que é obtido por polimerização aniônica com um composto de lítio, com um derivado de alcóxi-silano contendo um grupo funcional que interage com o enchimento foi proposto como um enchimento efetivo (vide, por exemplo, Literatura 4 ou 5).
[011]
Além disso, o seguinte método para produzir um polímero modificado foi revelado (vide Literatura da Patente 6). Tal reação de modificação em que um composto de hidro-carbilóxisilano é levado a reagir com um sítio ativo organometálico de um polímero tendo o sítio ativo em uma molécula do mesmo é desenvolvida, e um agente de aceleração de condensação é adicionado em um sistema de reação durante e/ou após a conclusão da reação. Uma composição de borracha utilizando o polímero modificado obtido pelo método de produção acima mencionado mostra um aperfeiçoamento significativo no seu efeito de baixa perda em um enchimento à base de sílica. No entanto, não pode ser dito que a composição exerce um efeito de baixa perda suficiente em um enchimento de negro de fumo.
[012]
Assim sendo, uma composição de borracha capaz de aperfeiçoar simultaneamente a durabilidade no momento da corrida em esvaziamento limitado e a resistência de rolamento no momento da
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5/72 corrida normal, adequada para uma camada de reforço lateral ou um enchimento de talão, e excelente na propriedade de gerar pouco calor foi solicitada.
Lista de Citações
Documento 1: JP 2006-76431 A
Documento 2: WO 02/02356
Documento 3: JP 2004-74960 A
Documento 4: JP 06-53763 B
Documento 5: JP 06-57767 B
Documento 6: WO 03/087171
Sumário da Invenção
Problema Técnico
[013] Em vista do acima mencionado, a
presente invenção foi feita para solucionar os
problemas acima mencionados, e um objeto da presente invenção é prover um dito pneumático cuja durabilidade pode ser aperfeiçoada e que uma redução na temperatura dentro de uma parte lateral do pneumático pode ser alcançada por radiação de calor eficiente, e a durabilidade no momento da corrida em esvaziamento limitado e resistência ao rolamento no momento da corrida normal podem ser aperfeiçoada simultaneamente com a sua composição de borracha.
Solução para o Problema [014] Os inventores da presente invenção fizeram estudos extensos para alcançar o objeto, e consequentemente, encontraram que o objeto da presente invenção é alcançado por: prover a superfície do pneumático de uma parte lateral do pneumático com reentrâncias específicas geradas de fluxo turbulento, que se estendem de um lado da circunferência interna até um lado da
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6/72 circunferência externa, em intervalos na direção da circunferência de um pneumático; e utilizando, no pneumático, uma composição de borracha contendo um polímero à base de dieno conjugado modificado que interage de forma excelente com o negro de fumo, tendo uma área de superfície específica de adsorção de nitrogênio específica, a composição sendo obtida pela modificação de um terminal de um polímero à base de dieno conjugado obtido por polimerização em um solvente orgânico com um agente de modificação específico. A presente invenção foi concluída com base em tal descoberta.
[015] Isto é, a presente invenção provê um pneumático incluindo reentrâncias geradoras de fluxo turbulento se estendendo de um lado da circunferência interna até um lado da circunferência externa, as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento sendo providas a uma superfície de pneumático de uma parte lateral do pneumático em intervalos em uma direção circunferencial do pneumático, na qual: as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento têm, cada uma, porção de borda quando visualizadas em uma seção em uma direção radial, e superfícies da parede frontal destas, nas quais colide o fluxo de ar, cada formam um ângulo da parede frontal em uma faixa de 70° a 110°, com relação à superfície do pneumático; e uma composição de borracha obtida por compor 100 partes em massa de componentes de borracha contendo 10% em massa ou mais de um polímero à base de dieno conjugado modificado, que é obtido introduzindo um grupo amino primário ou um precursor capaz de produzir um grupo amino primário através de
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7/72 hidrólise a um terminal de um polímero à base de dieno conjugado, através de uma reação de modificação entre o terminal e um composto de alcóxi-silano tendo o grupo amino primário ou o precursor capaz de produzir um grupo amino primário através de hidrólise, e adicionando um agente de aceleração de condensação ao sistema de reação de modificação durante e/ou após a conclusão da reação de modificação, com 10 a 100 partes em massa de negro de fumo tendo uma área de superfície específica de adsorção de nitrogênio de 20 a 90 m2/g sendo utilizado em uma borracha de reforço lateral para constituir a parte lateral do pneumático.
Efeitos Vantajosos da Invenção [016] De acordo com a presente invenção, os seguintes efeitos podem ser exercidos:
- radiação de calor eficiente é realizada, provendo a superfície lateral com as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento, e consequentemente, uma redução na temperatura dentro da parte lateral do pneumático é alcançada com confiabilidade e a durabilidade é aperfeiçoada; e
- pode ser provido um dito pneumático em que a geração de calor da borracha de reforço lateral é suprimida, utilizando uma composição de borracha tendo baixa resistência ao rolamento na borracha de reforço lateral, a temperatura do pneumático pode ser reduzida adicionalmente por uma combinação da utilização com as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento acima mencionadas, e a durabilidade no momento do deslocamento em esvaziamento limitado e baixa resistência ao
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8/72 rolamento no momento da corrida normal podem ser aperfeiçoadas simultaneamente.
Breve Descrição dos Desenhos [017] A Figura 1 é uma vista parcialmente cortada em perspectiva de um pneumático de esvaziamento limitado, de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[018] A Figura 2 é uma vista seccional da parte principal do pneumático de esvaziamento limitado, de acordo com a modalidade da presente invenção.
[019] A Figura 3 é uma vista lateral parcial do pneumático de esvaziamento limitado, de acordo com a modalidade da presente invenção.
[020] A Figura 4 é uma vista em perspectiva ilustrando um estado no qual um fluxo turbulento é gerado por uma reentrância geradora de fluxo turbulento.
[021] A Figura 5 é uma vista lateral ilustrando o estado no qual o fluxo turbulento é gerado pela reentrância geradora de fluxo turbulento.
[022] A Figura 6 é uma vista lateral ilustrando o fluxo de um fluxo turbulento em detalhes.
[023] A Figura 7 é uma vista seccional de uma reentrância geradora de fluxo turbulento, de acordo com um primeiro exemplo modificado.
[024] A Figura 8 é uma vista seccional de uma reentrância geradora de fluxo turbulento, de acordo com um segundo exemplo modificado.
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9/72 [025] A Figura 9 é uma vista seccional de uma reentrância geradora de fluxo turbulento, de acordo com um terceiro exemplo modificado.
[026] A Figura 10 é uma vista seccional de uma reentrância geradora de fluxo turbulento, de acordo com um quarto exemplo modificado.
[027] A Figura 11 é uma vista mostrando um índice de aperfeiçoamento de coeficiente de transferência de calor com relação a h/R1/2 quando p/h é igual a 12.
Descrição das Modalidades [028] Doravante, uma modalidade da presente invenção está descrita com referência aos desenhos. As Figuras 1 até 6 cada ilustram uma modalidade da presente invenção. A Figura 1 é uma vista em perspectiva parcialmente cortada de um pneumático de esvaziamento limitado, a Figura 2 é uma vista seccional da parte principal do pneumático de esvaziamento limitado, a Figura 3 é uma vista lateral parcial do pneumático de esvaziamento limitado, a Figura 4 é uma vista perspectiva ilustrando um estado no qual um fluxo turbulento é criado por uma reentrância geradora de fluxo turbulento, a Figura 5 é uma vista lateral
ilustrando o estado no qual o fluxo turbulento é
gerado pela reentrância geradora de fluxo
turbulento, e a Figura 6 é uma vista lateral
ilustrando o fluxo de um fluxo turbulento em
detalhes.
(Esquema de constituição de pneumático de
esvaziamento limitado)
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10/72 [029]
Conforme ilustrado nas Figuras e 2, um pneumático de esvaziamento limitado 1 como um pneumático inclui uma parte da faixa de rolamento 2 que contata uma superfície de rodovia, uma parte lateral do pneumático 3 em cada um dos lados do pneumático, e uma parte de talão 4 provida ao longo da borda de abertura de cada uma das partes do lado do pneumático 3.
[030]
A parte de talão 4 inclui um núcleo de talão 6A e um enchimento de talão 6B, provido a fim de circular ao longo da parte da borda da parte de abertura da parte lateral do pneumático 3. Um cabo de talão ou similar é especificamente utilizado como o núcleo do talão 6A.
[031]
É provida dentro da parte da faixa de rolagem 2, o par de partes laterais do pneumático 3, e o par de partes do talão 4, uma camada de carcaça 7 servindo como o esqueleto do pneumático. Uma camada de reforço lateral 8 para reforçar a parte lateral do pneumático 3 é provida dentro (dentro da direção da largura do pneumático) da camada de carcaça 7, posicionada na parte lateral do pneumático 3. A camada de reforço lateral 8 é formada por uma composição de borracha com formato de arco em uma seção na direção da largura do pneumático. Um pneumático da presente invenção pode exercer qualquer dita ação ou efeito conforme descrito acima, utilizando, na camada de reforço lateral 8, uma composição de borracha da presente invenção contendo um polímero à base de dieno conjugado modificado que interage excelentemente com negro de fumo e tem baixa
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11/72 propriedade de rolamento.
[032] Provida dentro da parte da faixa de rolagem 2 e fora da camada de carcaça 7, na direção radial do pneumático, estão uma variedade de camadas de cintos (camadas de reforço de cintos de aço 9A e 9B, e uma camada de reforço na direção circunferencial 9C).
[033] Uma superfície externa 3A como a superfície do pneumático de cada parte lateral do pneumático 3 é provida com reentrâncias geradoras de fluxo turbulento 10, que se estendem a partir de um lado da circunferência interna até um lado da circunferência externa, em um intervalo igual na direção circunferencial do pneumático.
[034] Provido dentro da parte da faixa de rolagem 2 e fora da camada de carcaça 7, na direção radial do pneumático, está uma variedade de camadas de cintos (as camadas de reforço de cinto de aço 9A e 9B, e a camada de reforço na direção circunferencial 9C). A superfície externa 3A como a superfície do pneumático de cada parte lateral do pneumático 3 é provida com as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento 10, que se estendem a partir do lado da circunferência interna até o lado da circunferência externa, em um intervalo igual na direção circunferencial do pneumático.
[035] Deve ser observado que a constituição de cada reentrância geradora de fluxo turbulento e similares está descrita em detalhes após a descrição do polímero à base de dieno conjugado modificado seguinte.
(Polímero à base de dieno conjugado modificado)
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12/72 [036] O polímero à base de dieno conjugado modificado a ser combinado na composição de borracha a ser utilizada na camada de reforço lateral 8 do pneumático da presente invenção tem o seguinte aspecto. O polímero é obtido pela: introdução de um grupo amino primário ou um precursor capaz de produzir um grupo amino primário através de hidrólise a um terminal de um polímero à base de dieno conjugado, através de uma reação de modificação entre o terminal e um composto de alcóxi-silano tendo o grupo amino primário ou o precursor capaz de produzir um grupo amino primário através de hidrólise; e adição de um agente de aceleração de condensação ao sistema de reação de modificação durante e/ou após a conclusão da reação da modificação. O grupo amino primário é produzido conforme descrito abaixo. O precursor capaz de produzir um grupo amino primário através de hidrólise é introduzido em um estado antes da hidrólise (ou seja, um estado protegido) ao terminal através da reação de modificação, e é submetido a, por exemplo, um tratamento de dessolvatação ou tratamento de água envolvendo utilizar vapor, tal como vapor de desmontagem, após a conclusão da reação da modificação ou ser intencionalmente hidrolisado para produzir o grupo amino primário. Deve ser observado que mesmo quando o precursor capaz de produzir um grupo amino primário através de hidrólise existe no polímero à base de dieno conjugado modificado sem ser hidrolisado, o precursor capaz de produzir um grupo amino primário pode não ser hidrolisado em um estágio antes do amassamento do polímero à base de
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13/72 dieno conjugado modificado por causa da seguinte razão. O grupo de proteção com o qual o grupo amino primário é protegido no momento do amassamento é desconectado de modo que o grupo amino primário possa ser produzido.
[037] Apesar de um polímero à base de dieno conjugado modificado, modificado com um composto de alcóxi-silano livre de qualquer grupo amino primário, interage com sílica em um grau alto, o polímero tem baixa propriedade de reforço no negro de fumo, porque o polímero interage com o negro de fumo em um grau baixo. Por outro lado, o polímero à base de dieno conjugado modificado, modificado com o composto de alcóxi-silano tendo um grupo amino primário, tem alta propriedade de reforço no negro de fumo, porque o grupo amino primário e o negro de fumo interagem um com o outro em um nível alto.
[038] Além disso, as moléculas de um polímero à base de dieno conjugado modificado, modificado com um composto alcóxi-silano, geralmente interagem uma com a outra para ter um peso molecular aumentado, que aumenta a viscosidade de uma composição de borracha não vulcanizada para deteriorar a sua processabilidade. Em contraste, tais polímeros à base de dieno conjugados modificados, modificados com o composto alcóxisilano tendo um grupo amino primário, de acordo com a presente invenção que o agente de aceleração de condensação é adicionado ao sistema de reação durante e/ou após a conclusão da reação de modificação e uma reação de condensação é avançada na presença de vapor ou de água não aumenta a
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14/72 viscosidade da composição de borracha não vulcanizada para deteriorar a sua processabilidade por causa de um aumento excessivo no peso molecular do polímero à base de dieno conjugado modificado é prevenido.
[039] A composição de borracha de acordo com a presente invenção deve conter 10% em massa ou mais do polímero de dieno conjugado modificado em 100 partes em massa dos componentes de borracha. Enquanto o conteúdo do polímero à base de dieno conjugado modificado em 100 partes em massa dos componentes de borracha é 10% em massa ou mais, a propriedade de gerar pouco calor da composição de borracha é exercida, e então a durabilidade no momento da corrida em esvaziamento limitado e a resistência ao rolamento no momento da corrida normal são aperfeiçoados. A fim de que a propriedade de gerar pouco calor da composição de borracha possa ser aperfeiçoada adicionalmente, o conteúdo do polímero à base de dieno conjugado modificado é mais preferivelmente de 52% em massa ou superior, particularmente preferivelmente de 55% em massa ou superior em 100 partes em massa dos componentes de borracha.
[040] O polímero à base de dieno conjugado de acordo com a presente invenção é obtido pela polimerização de um composto de dieno conjugado por si, ou por copolimerização do composto de dieno conjugado e um composto de vinila aromático. Um método de produção para o polímero não está particularmente limitado, e qualquer um de um método de polimerização de solução, um método de polimerização de fase de vapor, e um método de
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15/72 polimerização de volume podem ser empregados. Destes, o método de polimerização de solução é particularmente preferido. Além disso, um tipo de polimerização pode ser qualquer um de um tipo de batelada e um tipo contínuo. Destes, o tipo de batelada é desejável, a fim de que uma distribuição de peso molecular possa ser estreitada.
[041] Além disso, o polímero à base de dieno conjugado tem preferivelmente uma temperatura de transição vítrea de -30° ou inferior.
[042] O composto de dieno conjugado inclui, por exemplo, 1,3-butadieno, isopreno, 1,3pentadieno, 2-3-di-metil-1, 3-butadieno, 2-fenil1,3-butadieno, 1,3-hexadieno e similares. Eles podem ser utilizados por si ou combinados com dois ou mais tipos destes. Destes, 1,3-butadieno é particularmente preferido.
[043] Ademais, o composto de vinila aromático utilizado em copolimerização com o copolímero de dieno conjugado inclui, por exemplo, estireno, α-metil-estireno, 1-vinil-naftaleno, 3vinil-tolueno, etil-vinil-benzeno, di-vinilbenzeno, 4-ciclo-hexil-estireno, e 2-4-6-tri-metil-
estireno. Eles podem ser utilizados por si ou
combinados de dois ou mais tipos destes. Destes, o
estireno é particularmente preferido.
[044] A seguir, está descrito um
sistema de reação de polimerização. A fim de que o grupo amino primário ou o precursor capaz de produzir um grupo amino primário através de hidrólise possa ser introduzido através de uma reação entre um terminal de um polímero à base de
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16/72 dieno conjugado vivo, em tal estado que uma reação de polimerização não seja terminada (que pode doravante ser referida como “terminal ativo”) e um agente modificante, o polímero a ser usado é preferivelmente de modo que pelo menos 10% da sua cadeia de polímero tenha propriedade viva ou propriedade pseudo-viva. Uma reação de polimerização tendo a dita propriedade viva é, por exemplo, uma reação na qual o composto dieno conjugado sozinho é, ou o composto dieno conjugado e o composto de vinila aromático são, submetidos à polimerização aniônica em um solvente orgânico com um composto de metal alcalino como um iniciador, ou uma reação na qual o composto de dieno conjugado sozinho é, ou o composto de dieno conjugado e o composto de vinila aromático são, submetidos à polimerização aniônica de coordenação com um catalisador contendo um composto de elemento terroso raro da série lantânio.
[045] Um composto de lítio é preferivelmente utilizado como o composto de metal alcalino a ser utilizado como o iniciador para a polimerização aniônica descrita acima. Nenhuma limitação particular é imposta sobre o composto de lítio, e um hidro-carbil-lítio e um composto de amido de lítio são preferivelmente utilizados. Quando o hidro-carbil-lítio é utilizado, um polímero à base de dieno conjugado tendo um grupo hidro-carbila em um terminal de iniciação de polimerização e o sitio ativo de polimerização no outro terminal é obtido. Ademais, quando o composto de amida de lítio é utilizado, um polímero à base de dieno conjugado tendo um grupo contendo
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17/72 nitrogênio em um terminal de iniciação de polimerização e um sítio ativo de polimerização no outro terminal é obtido.
[046] O hidro-carbil-lítio é preferivelmente um composto tendo um grupo de hidro-carbila tendo de 2 a 20 átomos de carbono. Os exemplos destes incluem etil-lítio, n-propil-lítio, isopropil-lítio, n-butil-lítio, s-butil-lítio, toctil-lítio, n-decil-lítio, fenil-lítio, 2-naftillítio, 2-butil-fenil-lítio, 4-fenil-butil-lítio, ciclo-hexil-lítio, ciclo-pentil-lítio, e um produto de reação de di-isopropenil-benzeno com butillítio. Destes compostos, o n-butil-lítio é particularmente adequado.
[047] Por outro lado, o composto de amido de lítio inclui, por exemplo, hexa-metilenoimida de lítio, pirrolidida de lítio, piperidida de lítio, hepta-metileno-imida de lítio, dodecametileno-imida de lítio, di-metil-amida de lítio, di-propil-amida de lítio, di-butil-amida de lítio, di-hexil-amida de lítio, di-heptil-amida de lítio, di-octil-amida de lítio, di-2-etil-hexil-amida de lítio, di-decil-amida de lítio, N-metil-piperazida de lítio, etil-propil-amida de lítio, etil-butilamida de lítio, metil-butil-amida de lítio, etilbenzil-amida de lítio, metil-fenetil-amida de lítio, N-morfolina de lítio, N-metil-N'-homopiperazina de lítio, N-etil-N'-lítio-homopiperazina, e N-butil-N'-lítio-homo-piperazina. Destes, amidas de lítio cíclicas tais como hexametileno-imida de lítio, pirrolidida de lítio, piperidida de lítio, hepta-metileno-imida de lítio e dodeca-metileno-imida de lítio são preferidos, e
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18/72 o hexa-metileno-imida de lítio e a pirrolidida de lítio são particularmente preferidos.
[048] Em uma modalidade preferida, o composto de amida de lítio é produzido antecipadamente na presença de um dito componente de solubilização (SOL) conforme revelado na JP06206920, ou na ausência de qualquer composto de solubilização, conforme revelado na JP 06-199922 A, e então o composto pode ser utilizado como um iniciador de polimerização. Alternativamente, conforme revelado na JP 06-199921 A, o composto de amida de lítio é produzido em um sistema de
polimerização (in situ) sem qualquer ajuste
preliminar, e o composto pode ser utilizado como um
iniciador de polimerização.
[049] Ademais, a quantidade de
utilização do iniciador de polimerização é
selecionada preferivelmente na faixa de 0,2 a 20
mmol por 100 gr do monômero.
[050] Nenhuma limitação particular é
imposta ao método de produzir um polímero à base de dieno conjugado através de polimerização aniônica empregando o composto de lítio servindo como um iniciador de polimerização, e quaisquer métodos conhecidos convencionalmente podem ser empregados.
[051] Especificamente, um solvente inorgânico que está inerte na reação, tais como um solvente baseado em hidrocarboneto incluindo compostos de hidrocarboneto alifático, alicíclico, e aromático, um composto de dieno conjugado ou uma mistura de um composto de dieno conjugado e um composto de vinila aromático é polimerizado anionicamente na presença do composto de lítio
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19/72 servindo como um iniciador de polimerização e um randomizador utilizado de acordo com as necessidades, produzindo, desta maneira, um polímero à base de dieno conjugado de interesse tendo um terminal ativo.
[052] Além disso, no caso em que o composto de lítio é utilizado como o iniciador de polimerização, não somente o polímero à base de dieno conjugado tendo um terminal ativo, como também o copolímero do composto de dieno conjugado tendo um terminal ativo e o composto de vinila aromático podem ser obtidos com a eficiência superior do que aquela no caso em que o catalisador contendo um composto de elemento terroso raro da serie lantânio descrito acima é utilizado.
[053] O solvente baseado em hidrocarboneto é preferivelmente um hidrocarboneto tendo de 3 a 8 átomos de carbono. Os exemplos destes incluem propano, n-butano, isobutano, npentano, isopentano, n-hexano, ciclo-hexano, propeno, 1-buteno, isobuteno, trans-2-buteno, cis2-buteno, 1-penteno, 2-penteno, 1-hexeno, 2-hexeno, benzeno, tolueno, xileno, etil-benzeno, metilciclo-pentano, e metil-ciclo-hexano. Eles podem ser utilizados por si ou combinados com dois ou mais tipos destes.
[054] Além disso, uma concentração de monômero no solvente é preferivelmente de 5 a 50% da massa, mais preferivelmente de 10 a 30% da massa. Deve ser observado que, quando a copolimerização é executada com o composto de dieno conjugado e com o composto de vinila aromático, o conteúdo do composto de vinila aromático em uma
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20/72
mistura dos monômeros carregados está
preferivelmente na faixa de 55% da mass a ou
inferior.
[055] Ademais, o randomizador, que
pode ser utilizado de acordo com as necessidades, é
um composto que é capaz de controlar uma
microestrutura de um polímero à base de dieno
conjugado, tais como aumentando 1,2-ligações das metades de butadieno em um copolímero de butadienoestireno ou 3,4-ligações em um polímero de isopreno, ou controlar a distribuição da composição da unidade do monômero em um copolímero composto de vinila aromático-composto de dieno conjugado, tais como unidades de butadieno randomizante e unidades de estireno em um copolímero de estireno de butadieno. Nenhuma limitação particular é imposta no tipo de randomizador, e qualquer um dos compostos conhecidos convencionalmente utilizados como um randomizador pode ser adequadamente empregado. Exemplos específicos do randomizador incluem éteres e aminas terciárias, tais como dimetóxi-benzeno, tetra-hidro-furano, di-metóxietano, di-etileno glicol di-butil éter, di-etileno glicol di-metil éter, oligômeros oxolanil-propano (em particular, aqueles incluindo 2,2-bis(2-tetrahidro-furil)-propano), tri-etil-amina, piridina, Nmetil-morfolina, N,N,N', N'-tetra-metil- etilenediamina, e 1,2-piperidino-etano. Ademais, os sais de potássio, tal como t-amilato de potássio e t-butóxido de potássio e sais de sódio, tais como t-amilato de sódio podem ser também empregados.
[056] Estes randomizadores podem ser utilizados por si ou combinados com dois ou mais
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21/72 tipos destes. A quantidade de utilização do randomizador é selecionada preferivelmente na faixa de 0,01 a 1000 moles equivalentes por mol do composto de lítio.
[057] A temperatura da reação de polimerização é selecionada preferivelmente na faixa de 0 a 150°C, mais preferivelmente 20 a 130°C. a reação da polimerização pode ser executada sob pressão gerada, mas geralmente desempenhada desejavelmente sob tal pressão em que o monômero é mantido virtualmente como uma fase líquida. Isto é, uma pressão superior pode ser empregada de acordo com as necessidades, no entanto, dependendo das substâncias individuais a serem polimerizadas, e o solvente de polimerização e a temperatura de polimerização a serem utilizados. Tal pressão pode ser obtida através de um método adequado, tal como empregando uma pressão sobre um reator pelo uso de gás inerte à reação de polimerização.
[058] Na presente invenção, um agente de modificação a ser descrito mais tarde é adicionado preferivelmente ao polímero tendo um terminal ativo então obtido em uma quantidade estequiométrica ou uma quantidade excedendo a quantidade com relação ao terminal ativo do polímero, de modo que o agente de modificação possa ser levado a reagir com o terminal ativo ligado ao polímero.
[059] Um composto de alcóxi-silano tendo um precursor capaz de produzir um grupo amino primário através de hidrólise é utilizado como um agente de modificação para introduzir eficientemente um grupo amino primário no terminal
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22/72 ativo.
[060] Exemplos do composto podem incluir N,N-bis(tri-metil-silil)amino-propil-metildi-metóxi-silano,1-tri-metil-silil-2,2-di-metóxi-1aza-2-sila-ciclo-pentano, N,N-bis(tri-metilsilil)amino-propil-tri-metóxi-silano, N,N-bis(trimetil-silil)amino-propil-tri-etóxi-silano, N,Nbis(tri-metil-silil)amino-propil-metil-di-etóxisilano, N,N-bis(tri-metil-silil)amino-etil-trimetóxi-silano, N,N-bis(tri-metil-silil)amino-etiltri-etóxi-silano, N,N-bis(tri-metil-silil)aminoetil-metil-di-metóxi-silano, e N,N-bis(tri-metilsilil)amino-etil-metil-di-etóxi-silano. Destes, N,N-bis(tri-metil-silil)amino-propil-metil-dimetóxi-silano, N,N-bis(tri-metil-silil)aminopropil-metil-di-etóxi-silano, ou 1-tri-metil-silil2,2-di-metóxi-1-aza-2-sila-ciclo-pentano são preferidos.
[061] Um tipo destes agentes de modificação pode ser utilizado por si, ou dois ou mais tipos destes podem ser utilizados combinados. Além disso, o agente de modificação pode ser um produto de condensação parcial.
[062] No caso acima, o produto de condensação parcial é um composto preparado para converter uma parte (não o todo) de SiOR no agente de modificação para uma ligação de SiOSi por condensação.
[063] Na reação de modificação com o agente de modificação, a quantidade de uso do agente de modificação é preferivelmente de 0,5 a 200 mmol/kg (polímero à base de dieno conjugado). A quantidade de uso é mais preferivelmente de 1 a 100
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23/72 mmol/kg (polímero à base de dieno conjugado), particularmente preferivelmente de 2 a 50 mmol/kg (polímero à base de dieno conjugado). Na unidade da quantidade, o “polímero à base de dieno conjugado” significa a massa de polímero não contendo aditivos tais como um resistor de idade adicionado durante ou após a produção. Através do controle da quantidade de utilização do agente de modificação a fim de cair dentro da faixa, excelente dispersabilidade dos enchimentos pode ser obtida, e uma característica de resistência à fratura e propriedade de geração de pouco calor após a vulcanização pode ser aperfeiçoada.
[064] Deve ser observado que nenhuma limitação particular é imposta ao método de adicionar o agente de modificação, e uma adição em batelada, adição dividida, adição contínua ou similares podem ser empregadas. Destas, uma adição em batelada é preferida.
[065] Ademais, o agente de modificação pode ser ligado a qualquer um dos terminais de iniciação de polimerização, um terminal de encerramento de polimerização, ou além destas, uma cadeia principal de polímero, e uma cadeia lateral de polímero. Do ponto de vista do aperfeiçoamento da propriedade de geração de pouco calor pela prevenção de perda de calor de um terminal de polímero, o agente de modificação é
introduzido no terminal de iniciação de
polimerização ou no terminal de encerramento de
polimerização.
[066] Na presente invenção, um agente
de aceleração de condensação específico é
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24/72 preferivelmente utilizado para acelerar a reação de condensação, na qual o composto de alcóxi-silano tendo um precursor capaz de produzir um grupo amina primária através de hidrólise a ser utilizado como o agente de modificação é envolvido.
[067] Um composto contendo um grupo amina terciária ou um composto orgânico contendo um ou mais tipos de elementos pertencendo cada um a qualquer um dos Grupos 3, 4, 5, 12, 13, 14, e 15 da tabela periódica (tipo de período longo) pode ser utilizado como tal agente de aceleração de condensação. Além disso, o agente de aceleração de condensação é preferivelmente um alcóxido, carboxilato, tri-alquil-siloxano, ou sal complexo acetil-acetonato contendo pelo menos um tipo de
metal selecionado dentre o grupo consistindo de
titânio (Ti), zircônio (Zr), bismuto (Bi), alumínio
(Al), e estanho (Sn).
[068] O agente de aceleração de
condensação empregado no caso acima pode ser
adicionado ao sistema de reação antes da reação de modificação. No entanto, preferivelmente, o agente é adicionado ao sistema de reação de modificação durante e/ou após a conclusão da reação de modificação. Quando o agente é adicionado antes da reação de modificação, em alguns casos, o agente reage diretamente com o terminal ativo, desta forma deixando de introduzir um grupo de hidro-carbilóxi tendo um precursor capaz de produzir um grupo amina primária através de hidrólise para o terminal ativo.
[069] O tempo no qual o agente de aceleração de condensação é adicionado é geralmente
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25/72 de 5 minutos a 5 horas após a iniciação da reação de modificação, preferivelmente de 15 minutos a 1 hora após a iniciação da reação da modificação.
[070] Os exemplos específicos do agente de aceleração da condensação a serem utilizados preferivelmente incluem um alcóxido, carboxilato e sal complexo de acetil-acetonato de titânio (Ti).
[071] Os exemplos específicos do agente de aceleração de condensação incluem tetrakis- (2-etil-1,3-hexano-di-olato)titânio, tetrakis(2-metil-1,3-hexano-di-olato)titânio, tetrakis(2-propil-1,3-hexano-di-olato)titânio, tetrakis(2-butil-1,3-hexano-di-olato)titânio, tetrakis(1,3-hexano-di-olato)titânio, tetra-kis(1,3pentano-di-olato)titânio, pentano-di-olato)titânio, pentano-di-olato)titânio, pentano-di-olato)titânio, pentano-di-olato)titânio, tetra-kis(2-metil-1,3 tetra-kis(2-etil-1,3 tetra-kis(2-propil-1,3 tetra-kis(2-butil-1,3 tetra-kis(1,3-heptano-di olato)titânio, olato)titânio, olato)titânio, olato)titânio, tetra-kis(2-metil-1,3-heptano-ditetra-kis(2-etil-1,3-heptano-ditetra-kis(2-propil-1,3-heptano-ditetra-kis(2-butil-1,3-heptano-diolato)titânio, tetra-kis(2-etil-hexóxi)titânio, tetra-metóxi-titânio, tetra-etóxi-titânio, tetra-npropóxi-titânio, tetra-isopropóxi-titânio, tetra-nbutóxi-titânio, um oligômero tetra-n-butóxititânio, tetra-isobutóxi-titânio, tetra-sec-butóxititânio, tetra-t-butóxi-titânio, bis(oleato)bis(2etil-hexanoato)titânio, laminato) de titânio, laminato) de titânio, di-propóxi-bis(tri-etanodi-butóxi-bis(tri-etanotri-butóxi-estearato de
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26/72 titânio, tri-propóxi-estereato de titânio, tripropóxi-acetil-acetonato de titânio, di-propóxibis(acetil-acetonato) de titânio, tri-propóxi(etilaceto-acetato) de titânio, propóxi-acetilacetonato-bis(etil-aceto-acetato) de titânio, tributóxi-acetil-acetonato de titânio, di-butóxibis(acetil-acetonato) de titânio, tri-butóxi-etilaceto-acetato de titânio, butóxi-acetil-acetonatobis(etil-aceto-acetato) de titânio, tetrakis(acetil-acetonato) de titânio, di-acetilacetonato-bis(etil-aceto-acetato) de titânio, óxido de bis(2-etil-hexanoato)titânio, óxido de bis(laurato)titânio, óxido de bis(naftenato)titânio, óxido de bis(estearato)titânio, óxido de bis(oleato)titânio, óxido de bis(linolato)titânio, tetra-kis(2-etilhexanoato)titânio, tetra-kis(laurato)titânio, tetra-kis(naftenato)titânio, tetrakis(estereato)titânio, tetra-kis(oleato)titânio, tetra-kis(linolato)titânio, di-n-butóxido(bis-2,4pentano-dionato) de titânio, bis(estereato) óxido de titânio, bis(tetra-metil-heptano-dionato) óxido de titânio, bis(pentano-dionato) óxido de titânio, e tetra(lactato) de titânio. Destes, tetra-kis(2etil-1,3-hexano-di-olato)titânio, tetra-kis(2-etilhexóxi)titânio, e di-n-butóxido(bis-2,4-pentanodionato) de titânio são preferidos.
[072] Ademais, exemplos de agentes de aceleração de condensação incluem tris(2-etilhexanoato)bismuto, tris(laurato)bismuto, tris(naftenato)bismuto, tris(estearato)bismuto, tris(oleato)bismuto, tris(linolato)bismuto, tetraetóxi-zircônio, tetra-n-propóxi-zircônio, tetra
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27/72 isopropóxi-zircônio, tetra-n-butóxi-zircônio, tetra-s-butóxi-zircônio, tetra-t-butóxi-zircônio, tetra(2-etil-hexil)-zircônio, tri-butóxi-estereato de zircônio, tri-butóxi-acetil-acetonato de zircônio, di-butóxi-bis(acetil-acetonato) de zircônio, tri-butóxi-etilaceto-acetato de zircônio, butóxi-acetil-acetonato-bis(etilaceto-acetato) de zircônio, tetra-kis(acetil-acetonato) de zircônio, di-acetil-acetonato-bis(etilaceto-acetato) de zircônio, óxido de bis(2-etil-hexanoato)zircônio, óxido de bis(laurato)zircônio, óxido de bis(naftenato)zircônio, óxido de bis(estearato)zircônio, óxido de bis(oleato)zircônio, óxido de bis(linolato)zircônio, tetra-kis(2-etilhexanoato)zircônio, tetra-kis(laurato)zircônio, tetra-kis(naftenato)zircônio, tetrakis(estearato)zircônio, tetra-kis(oleato)zircônio, e tetra-kis(linolato)zircônio.
[073] Exemplos adicionais incluem tri-etóxi-alumínio, tri-n-propóxi-alumínio, triisopropóxi-alumínio, tri-n-butóxi-alumínio, trisec-butóxi-alumínio, tri-t-butóxi-alumínio, alumínio de tri(2-etil-hexil), di-butóxi-estereato de alumínio, di-butóxi-acetil-acetonato de alumínio, butóxi-bis(acetil-acetonato) de alumínio, di-butóxi-etil-aceto-acetato de alumínio, alumíniotris(acetil-acetonato), alumínio-tris(etil-acetoacetato), tris(2-etil-hexanoato)alumínio, tris(laurato)alumínio, tris(naftenato)alumínio, tris(estearato)alumínio, tris(oleato)alumínio e tris(linolato)alumínio.
[074] Ademais, os exemplos do
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28/72 acelerador de condensação à base de estanho adequadamente incluem sais ácidos di-carboxílicos (em particular, um sal bis(hidro-carbilcarboxílico) de estanho divalente, sais ácidos dicarboxílicos (incluindo um sal (bis(hidro-carbilácido carboxílico)) de di-hidro-carbil-estanho de estanho tetravalente, bis(β-di-cetonato), haletos alcóxi, e hidróxidos de sal de ácido monocarboxílico. Especificamente, bis(2-etilhexanoato)estanho e similares são dados.
[075] Destes agentes de aceleração de condensação, um composto de titânio é preferido, e um alcóxido de metal titânio, um carboxilato de metal titânio, ou um sal complexo de acetilacetonato de metal titânio é particularmente preferido.
[07 6] A quantidade de uso do agente de aceleração de condensação é preferivelmente de modo que a proporção molar dos compostos descritos acima à quantidade total de grupos de hidrocarbilóxi presentes no sistema de reação é 0,1 a 10, particularmente preferivelmente 0,5 a 5. Através do controle da quantidade de uso do agente de aceleração de condensação a fim de cair dentro da faixa, a reação de condensação continua eficientemente.
[077] A reação de condensação na presente invenção progride na presença do agente de aceleração de condensação acima mencionado e de vapor ou de água. Quando o vapor está presente, por exemplo, um tratamento de dessolvatação baseado no vapor de desmontagem é desempenhado, e a reação de condensação progride durante a desmontagem de
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29/72 vapor.
[078] Ademais, a reação de condensação pode ser executada em um sistema no qual a água é dispersa na medida em que um solvente orgânico, ou em uma solução aquosa em uma temperatura de reação de condensação de preferivelmente 20 a 180°C, mais preferivelmente 30 a 170°C, ainda mais preferivelmente 50 a 170°C, particularmente preferivelmente 80 a 150°C.
[079] Através do controle da temperatura durante a reação de condensação para cair dentro da faixa, a reação de condensação pode ser completada eficientemente, em que a deterioração na qualidade e similares do polímero à base de dieno conjugado modificado por causa da reação de envelhecimentto dependente de tempo dos polímeros e similares pode ser prevenida.
[080] Deve ser observado que o tempo de reação de condensação é geralmente cerca de 5 minutos a 10 horas, preferivelmente cerca de 15 minutos a 5 horas. Através do controle do tempo de reação de condensação para cair dentro da faixa, a reação de condensação pode ser completada sem percalços.
[081] Deve ser observado que a pressão do sistema de reação durante a reação de condensação é geralmente 0,01 a 20MPa, preferivelmente 0,05 a 10 MPa.
[082] Nenhuma limitação particular é imposta no modo com o qual a reação de condensação é desempenhada em uma solução aquosa, e um reator do tipo batelada pode ser empregado. Alternativamente, a reação pode ser executada de
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30/72 uma maneira contínua por meio de um sistema, tal como um reator contínuo multi-etapas. No curso da reação de condensação, a dessolvatação pode ser desempenhada simultaneamente.
[083] O grupo amina primária derivada do agente de modificação para cada polímero à base de dieno conjugado modificado da presente invenção é produzido desempenhando um tratamento de hidrólise conforme descrito acima. Isto é, o grupo de proteção no grupo amina primária é transformado em um grupo amina primária livre pela hidrólise do precursor capaz de produzir um grupo amina primária através de hidrólise. Além do tratamento de dessolvatação acima mencionado envolvendo utilizar o vapor tal como desmontagem de vapor, o tratamento de hidrólise do precursor capaz de produzir um grupo amina primária através da hidrólise é derivado do agente de modificação (isto é, o tratamento de desproteção do grupo amina primária protegido) pode ser desempenhado em qualquer um dos estágios começando em um estágio envolvendo o tratamento de condensação e terminando em um estágio envolvendo desempenhar a dessolvatação para prover um polímero seco conforme necessário, desde que o precursor capaz de produzir um grupo amina primária do polímero à base de dieno conjugado modificado pode não estar submetido a um tratamento de hidrólise pela razão acima mencionada.
[084] Um polímero à base de butadieno alcóxi-silano modificado não submetido à reação de condensação acima mencionada produz uma quantidade relativamente grande de um VOC. Por outro lado, o polímero à base de butadieno alcóxi-silano
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31/72 modificado obtido pela reação de condensação de acordo com a invenção do pedido tem tal capacidade de viabilidade conforme descrito abaixo, por que a produção do composto orgânico volátil (VOC) pode ser reduzida: poros são dificilmente produzidos em uma etapa de extrusão. Ao mesmo tempo, o polímero impõe uma carga pequena sobre um ambiente.
[085] Deve ser observado que um resistor de idade geral (por exemplo, um resistor de idade baseado em fenol, tal como N-(1,3-dimetil-butil)-N'-fenil-p-fenileno-di-amina) pode ser carregado em qualquer estágio após a modificação.
[086] O polímero à base de dieno conjugado modificado obtido conforme descrito acima tem uma viscosidade Mooney (ML1+^100°C) preferivelmente de 10 a 150, mais preferivelmente 15 a 100. Desde que a viscosidade Mooney seja 10 ou mais, as propriedades físicas da borracha tipificadas por uma característica de resistência à fratura são suficientemente obtidas. Desde que a viscosidade Mooney seja 150 ou inferior, a viabilidade se torna adicionalmente boa, o que torna adicionalmente fácil misturar o polímero com um agente de composição.
[087] Além disso, a composição de borracha não vulcanizada de acordo com a presente invenção misturada com o polímero à base de dieno conjugado modificado tem uma viscosidade Mooney (ML1+4 130°C) preferivelmente de 10 a 150, mais preferivelmente, de 15 a 100.
[088] O polímero à base de dieno conjugado modificado a ser utilizado na composição de borracha de acordo com a presente invenção tem
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32/72 uma proporção (Mw) / (Mn) de um peso molecular de média de peso (Mw) em termos de poliestireno para um peso molecular de média de número (Mn) antes da modificação medida pela cromatografia de permeação em gel de preferivelmente 1,02 a 2,0, mais preferivelmente de 1,02 a 1,5.
[089] Desde que a distribuição de peso molecular (Mw/Mn) do polímero à base de dieno conjugado modificado antes da modificação seja definida para cair dentro da faixa, mesmo quando a borracha de poli-butadieno modificado é combinada dentro da composição de borracha, a viabilidade da composição de borracha não se reduz, a sua mistura é facilmente desempenhada, e as propriedades físicas da composição de borracha podem ser suficientemente aperfeiçoadas. Aqui, o termo “antes da modificação” refere-se ao caso em que o isolamento é desempenhado de acordo com um método comum antes de um terminal ativo de um polímero à base de dieno conjugado não modificado e um terminador de polimerização ou o agente de modificação serem levados a reagir um com o outro. Além disso, o método comum é, por exemplo, conforme descrito acima. O polímero à base de dieno conjugado não modificado precisa somente ser trazido em uma quantidade necessária para a medição a partir de um líquido de reação de polimerização.
[090] Além disso, o polímero à base de dieno conjugado modificado utilizado na composição de borracha de acordo com a presente invenção tem um peso molecular de média de numero (Mn) antes da modificação preferivelmente de 100.000 a 500.000, mais preferivelmente de 120.000
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33/72 a 300.000. Definir o peso molecular de média de número do polímero à base de dieno conjugado modificado antes da modificação dentro da faixa suprime uma redução em módulo elástico de um produto vulcanizado e um aumento na perda de histerese. Consequentemente, uma característica excelente de resistência à ruptura é obtida. Além disso, a excelente viabilidade da mistura da composição de borracha contendo o polímero à base de dieno conjugado modificado é obtida.
[091] Um tipo de polímero à base de dieno conjugado modificado pode ser utilizado na composição de borracha de acordo com a presente invenção, ou dois ou mais tipos dos ditos polímeros podem ser utilizados combinados. Além disso, um componente de borracha a ser utilizado combinado com o polímero à base de dieno conjugado modificado é, por exemplo, uma borracha natural ou qualquer outra borracha sintética à base de dieno. Os exemplos de outras borrachas sintéticas à base de dieno incluem um copolímero de butadieno-estireno (SBR), um poli-butadieno (BR), um poli-isopreno (IR), um copolímero de isopreno-estireno (SIR), uma borracha de isopreno-isobutileno (IIR), uma borracha de butila halogenada, um terpolímero de etileno-propileno-dieno (EPDM), e uma mistura destes.
[092] O negro de fumo tendo uma área de superfície especifica de adsorção de nitrogênio (N2SA) de 20 a 90 m2/g é utilizado como um enchimento de reforço na composição de borracha de acordo com a presente invenção. Exemplos do negro de fumo incluem GPF, FEF, SRF e HAF. A área de
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34/72 superfície especifica de adsorção de nitrogênio do negro de fumo é preferivelmente de 25 a 90 m2/g, particularmente preferivelmente de 35 a 90 m2/g. O dito negro de fumo é misturado em uma quantidade de 10 a 100 partes em massa, preferivelmente 30 a 90 partes em massa com relação a 100 partes em massa dos componentes de borracha. A utilização do negro de fumo na dita quantidade exerce grandes efeitos de aperfeiçoamento em diversas propriedades físicas. Destes, o HAF e o FEF são particularmente preferidos, por causa das suas excelentes características de resistência à fratura e excelentes propriedades de gerar pouco calor (propriedades de baixo consumo de combustível).
[093] Em casos comuns, a propriedade de gerar pouco calor (propriedade de baixo consumo de combustível) de uma composição contendo o negro de fumo é aperfeiçoada na medida em que a área de superfície específica de adsorção de nitrogênio do negro de fumo se reduz. No entanto, no caso em que o negro de fumo é utilizado combinado com o polímero à base de dieno conjugado modificado de acordo com a presente invenção obtida pela introdução do grupo amina primária no terminal ativo e adicionando o agente de aceleração de condensação no sistema de reação de modificação durante e/ou após a conclusão da reação de modificação, o seguinte aspecto é obtido. Quando comparado com o caso em que o polímero à base de dieno conjugado não modificado é utilizado, a composição de borracha de acordo com a presente invenção se torna excelente na propriedade de gerar pouco calor (propriedade de baixo consumo de
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35/72 combustível) e na característica de resistência à fratura na medida em que a área de superfície especifica de adsorção de nitrogênio é reduzida mesmo quando o efeito do negro de fumo não é levado em consideração.
[094] A composição de borracha de acordo com a presente invenção é capaz de ser ligada com enxofre, e então, o enxofre é utilizado como um agente de vulcanização. Com relação a sua utilização, o enxofre é misturado preferivelmente em uma quantidade de 1 a 10 partes em massa com relação a 100 partes em massa dos componentes de borracha. Isso é por causa das seguintes razões. Quando a quantidade é menor do que 1 parte em massa, o número de ligações cruzadas é insuficiente, e então, a característica de resistência à fratura deteriora em alguns casos. Quando a quantidade exceder 10 partes em massa, a resistência ao calor da composição pode deteriorar. A partir do ponto de vista anterior, o enxofre é particularmente preferível misturado em uma quantidade de 2 a 8 partes em massa.
[095] Desde que o objeto da presente invenção não seja prejudicado, a composição de borracha de acordo com a presente invenção pode ainda conter, de acordo com a necessidade, uma variedade de químicos utilizados geralmente na indústria de borracha. Os exemplos dos químicos incluem um agente de vulcanização além de enxofre, um agente de aceleração de vulcanização, um óleo de processo, um resistor de idade, um preventivo contra queimadura, branco de zinco, ácido esteárico, uma resina de termoajuste, e uma resina
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36/72 termoplástica.
[096] O agente de aceleração de vulcanização que pode ser utilizado na presente invenção não está especificamente restrito, e pode incluir, por exemplo, agentes de aceleração de vulcanização com base em tiazol, tais como M (2mercapto-benzo-tiazol) , DM (di-benzo-tiazil-disulfeto), e CZ (N-ciclo-hexil-2-benzo-tiazilsulfenamida), e agentes de aceleração de vulcanização baseados em guanidina, tais como DPG (di-fenil-guanidina). A quantidade de uso destes é preferivelmente de 0,1 a 6,0 partes em massa, mais preferivelmente 0,2 a 4,0 partes em massa, com relação a 100 partes em massa do componente de borracha.
[097] Ademais, o óleo de processo que pode ser utilizado como um agente de amolecimento na composição de borracha de acordo com a presente invenção inclui, por exemplo, um óleo à base de parafina, um óleo à base de nafteno, e um óleo à base de aromático. O óleo à base de aromático é utilizado para utilizações nas quais a resistência à tensão e a resistência à abrasão são consideradas importantes, e o óleo à base de nafteno ou o óleo à base de parafina são utilizados para uso na qual a perda de histerese e a característica de baixa temperatura são consideradas importantes. A quantidade de uso destes é preferivelmente de 0 a 50 partes em massa com relação a 100 em massa do componente de borracha, e quando a quantidade de 50 partes em massa ou inferior, a deterioração na resistência à tensão e a propriedade de gerar pouco calor (propriedade de baixo consumo de combustível)
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37/72 da borracha vulcanizada é suprimida.
[098]
Ademais, um resistor de idade que pode ser utilizado na composição de borracha de acordo com a presente invenção é, por exemplo, 3C(N-isopropil-N'-fenil-p-fenileno-di-amina, 6C[N(1,3-di-metil-butil)-N'-fenil-p-fenileno-di-amina], AW(6-etóxi-2,2,4-tri-metil-1,2-di-hidro-quinolina), ou um produto de condensação em alta temperatura de di-fenil-amina e acetona. A quantidade de uso do resistor de idade é preferivelmente de 0,1 a 5,0 partes em massa, mais preferivelmente 0,3 a 4,0 partes em massa com relação a 100 partes em massa do componente de borracha.
(Constituição da reentrância geradora de fluxo turbulento) [099]
A seguir, a constituição de uma reentrância geradora de fluxo turbulento está descrita com referência aos desenhos descritos acima.
[100]
Conforme descrito nas Figuras 3 a 6, as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento 10 são cada uma de modo que um corte de formato seccional em uma direção A, perpendicular à direção na qual a reentrância se estende, é uma forma simétrica esquerda-direita. As reentrâncias geradoras de fluxo turbulento 10 cada uma têm uma parte de borda 10E quando visualizada em uma secção na direção radial. Além disso, as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento cada uma têm uma parte da borda 10F quando visualizadas em uma secção na direção circunferencial. É importante que um ângulo da parede frontal Θ1 de cada uma das superfícies da parede frontal 10a das bordas
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38/72 geradoras de fluxo turbulento 10 nas quais um fluxo de ar colide com relação à superfície exterior 3a na medida em que a superfície do pneumático é definida para cair dentro da faixa de 70° a 110°. Deve ser observado que as figuras ilustram as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento tendo cada uma forma seccional quadrangular e um ângulo da parede frontal de 90°.
[101] Um ângulo da parede traseira Θ2 de cada uma das superfícies de parede traseira 10b das reentrâncias geradoras de fluxo turbulento 10 com relação à superfície exterior 3a é definido preferivelmente para ser igual ao ângulo da parede frontal Θ1, porque a forma seccional de cada uma das reentrâncias cortadas na direção A perpendicular a sua direção de extensão tem simetria esquerda-direita.
[102] É preferido que uma largura lateral inferior w de cada uma das reentrâncias geradoras de fluxo turbulento 10 na direção A perpendicular para a direção de extensão a ser definida para cair dentro da faixa de 0,5 mm a 5 mm. Quando a altura de cada uma das reentrâncias geradoras de fluxo turbulento 10 (o termo altura
significa a maior altura, e a mesmo é valida para o
seguinte) é representada por h e o raio do
pneumático é representado por R, a relação de
0,001<h/R1/2<0,02 é satisfeita preferivelmente, e a
relação de 0,0016<h/R1/2<0,006 é mais
preferivelmente satisfeita.
[103] Além disso, as reentrâncias
geradoras de fluxo turbulento 10 são
preferivelmente definidas como sítios para fazer
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39/72 com que um fluxo turbulento escoe através de sítios falhos, as reentrâncias tendo tais dimensões que quando a altura, ângulo, e largura do lado inferior de cada uma das reentrâncias são representadas por h, p e w, respectivamente, as relações de 1,0<p/h<50.0 e 1.0<(p-w)/w<100.0 são satisfeitas. Um valor para o p/h cai preferivelmente dentro da faixa de 2,0<p/h<24,0, mais preferivelmente cai dentro da faixa de 10,0<p/h20,0. Um valor para o (p-w)/w mais preferivelmente cai dentro da faixa de 4,0<(p-w)/w<39,0. Além disso, a altura da reentrância h preferivelmente cai dentro da faixa de 0,5 mm<h<7 mm, e a largura do lado inferior w preferivelmente cai dentro da faixa de 0,3 mm<w<4 mm.
[104] Definindo as faixas daqueles parâmetros para as faixas acima mencionadas exerce um efeito de aperfeiçoamento alto na eficiência de transferência de calor.
[105] Isto é por causa da seguinte razão. Quando a faixa do p/h é especificada conforme descrito acima, o estado de fluxo turbulento vertical do fluxo de ar pode ser coordenado aproximadamente com o p/h. No caso em que o ângulo p é excessivamente estreito, o fluxo de ar não colide como um fluxo para baixo na superfície do pneumático entre as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento. Além disso, o caso em que o ângulo p é excessivamente amplo é idêntico ao caso em que não existe nenhuma reentrância geradora de fluxo turbulento.
[106] Além disso, o (p-w)/w representa uma proporção da largura w de cada uma
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40/72 das reentrâncias geradoras de fluxo turbulento para o ângulo p. O caso em que a proporção é excessivamente pequena é idêntica ao caso em que uma proporção das áreas de superfície das reentrâncias geradoras de fluxo turbulento para a área de uma superfície em que se deseja aperfeiçoar a radiação de calor é uma. O valor mínimo para o (p-w)/w é especificado como 1,0, porque as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento são cada uma formados de borracha e então, um efeito de aperfeiçoamento de radiação de calor não pode ser esperado de um aumento nas áreas das suas superfícies.
[107]
Ademais, um ângulo inclinado θ de cada reentrância geradora de fluxo turbulento com relação à direção radial do pneumático preferivelmente cai dentro da faixa de -70°<θ<70° (vide Figura 3). Quando a faixa do θ é especificada conforme descrito acima, um fluxo de ar relativamente gerado pelo pneumático de rotação colide sobre a superfície de cada reentrância geradora de fluxo turbulento na direção circunferencial com confiabilidade, e então, o efeito de radiação de calor acima mencionado por um fluxo turbulento pode ser esperado. O ângulo inclinado θ mais preferivelmente cai dentro da faixa de -30°<θ<30°.
(Ação da reentrância de geração de fluxo turbulento) [108]
Quando pneumático de esvaziamento limitado 1 gira na constituição acima mencionada, conforme ilustrado nas Figuras 4 e 5, um fluxo de ar a que escoa substancialmente ao
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41/72 longo da direção circunferencial do pneumático é gerado através da superfície externa 3a da parte lateral do pneumático 3, e o fluxo de ar a é transformado em um fluxo turbulento por reentrâncias geradoras de fluxo turbulento 10 para escoar através da superfície exterior 3a, de modo que a troca de calor ativa com a superfície exterior 3a possa ser desempenhada.
[109] O fluxo do fluxo turbulento escoando através da superfície periférica externa 3a está descrita em detalhes. O fluxo de ar a se transforma em um fluxo turbulento vertical a1 que ascende na posição de cada reentrância geradora de fluxo turbulento 10 e descende em uma posição em que a reentrância geradora de fluxo turbulento 10 está ausente. Aqui, conforme ilustrado na Figura 6, quando o ângulo da parede frontal Θ1 de cada reentrância geradora de fluxo turbulento 10 é menor do que 70°, o fluxo turbulento vertical a1 é aprisionado em uma parte de baixo relevo e a quantidade de um fluxo a ser elevado para cima é pequena. Consequentemente, um ângulo de separação β do fluxo com relação à reentrância geradora de fluxo turbulento 10 se torna pequeno, e então, somente um fluxo para baixo moderado é criado no lado à jusante da reentrância geradora de fluxo turbulento 10. Além disso, quando o ângulo da parede frontal Θ1 de cada reentrância geradora de fluxo turbulento 10 exceder 110°, o ângulo de separação β do fluxo turbulento vertical a1 com relação à reentrância geradora de fluxo turbulento 10 e sua velocidade de fluxo se tornam pequenos. Além disso, a velocidade de fluxo do fluxo a ser
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42/72 elevado para cima se torna lenta, e então, uma troca de calor vertical não pode ser promovida. Assim sendo, a troca de calor efetiva com a superfície externa 3a não pode ser promovida.
[110] Por outro lado, quando o ângulo da parede frontal Θ1 de cada reentrância geradora de fluxo turbulento 10 cai dentro da faixa de 70° a 110°, o ângulo de separação β do fluxo turbulento vertical a1 com relação à reentrância geradora de fluxo turbulento 10 é de alguma maneira grande, e então, o fluxo retorna como um fluxo para baixo vigoroso no lado à jusante da reentrância de criação do fluxo turbulento 10 para colidir na superfície exterior 3a. Consequentemente, a troca de calor ativa com a superfície exterior 3a é desempenhada. Conforme pode ser visto a partir do acima mencionado, uma redução na temperatura do pneumático pode ser alcançada com as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento 10 providas para a superfície exterior 3a com confiabilidade, e a durabilidade do pneumático pode ser aperfeiçoada.
[111] Nesta modalidade, a largura lateral inferior w de cada reentrância geradora de fluxo turbulento 10 na direção A perpendicular a sua direção de extensão é definida para cair dentro da faixa de 0,5 mm a 5 mm. Quando a largura lateral inferior w da reentrância geradora de fluxo turbulento 10 é menor do que 0,5 mm, a reentrância de criação do fluxo turbulento 10 tem uma potência tão fraca de modo a vibrar devido ao fluxo de ar. Além disso, quando a largura lateral inferior w da reentrância geradora de fluxo turbulento 10 excede 5 mm, a quantidade de calor acumulado na
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43/72 reentrância geradora de fluxo turbulento 10 se torna excessivamente grande. Em vista do acima mencionado, definir a largura lateral inferior w da
reentrância geradora de fluxo turbulento 10 dentro
da faixa de 0,5 mm a 5 mm pode aperfeiçoar uma
característi ca de radiação de calor enquanto
previne um demérito causado por prover a parte
lateral do pneumático 3 com as reentrâncias
geradora de fluxo turbulento 10 para o máximo
possível.
[112] Nesta modalidade, quando a altura de cada reentrância geradora de fluxo turbulento 10 é representada por h e o raio do pneumático é representado por R, o h/R1/2 é definido para cair dentro da faixa de 0,001<h/R1/2<0,02. Quando a altura h da reentrância geradora de fluxo turbulento 10 é mudada de acordo com o tamanho do pneumático, a reentrância geradora de fluxo turbulento 10 pode ser levada a exercer uma característica de radiação de calor pré-determinada no pneumático de esvaziamento limitado 1 de qualquer tamanho de pneumático.
[113] A fim de que cada reentrância geradora de fluxo turbulento 10 possa ser causada a exercer um efeito de radiação de calor suficiente, é importante que a reentrância geradora de fluxo turbulento 10 tenha uma altura de reentrância comparável com a espessura de uma camada de limite de velocidade (camada tendo uma velocidade lenta em uma superfície da parede) no lugar em que a reentrância é colocada. Neste caso, uma ação de mistura de fluido suficiente é exercida. Quando uma velocidade determinada é suposta, a espessura da
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44/72 camada de limite de velocidade é especificada pela raiz quadrada do raio do pneumático. Consequentemente, uma proporção entre a raiz quadrada e a altura da reentrância pode ser um indicador do efeito de radiação de calor. Isto é, quando a h/R1/2 é menor do que o valor limite inferior, ou seja, 0,001, a reentrância geradora de fluxo turbulento 10 é enterrada na camada tendo uma velocidade baixa, e então, uma velocidade de fluxo principal rápida acima da camada não pode ser envolvida suficientemente. Consequentemente, a troca de calor ativo não pode ser esperada. Por outro lado, quando o h/R1/2 exceder o valor de limite superior, ou seja, 0,02, uma altura redundante aumenta, e então, o acúmulo de calor na parte da raiz da reentrância da reentrância geradora de fluxo turbulento 10 é afetado.
[114] A Figura 11 mostra um índice de aperfeiçoamento de coeficiente de transferência de calor com relação ao h/R1/2 quando o p/h for igual a 12.
[115] Nesta modalidade, a forma seccional de cada reentrância geradora de fluxo turbulento 10 cortada na direção A perpendicular à sua direção de extensão tem uma forma simétrica esquerda-direita. Assim sendo, a reentrância geradora de fluxo turbulento 10 é de modo que a distância esquerda e direita a partir da posição central na forma seccional cortada na direção A perpendicular à direção de extensão da superfície da reentrância geradora de fluxo turbulento 10 se torna uniforme. Consequentemente, o acúmulo de calor na reentrância geradora de fluxo turbulento
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45/72 pode ser reduzido no máximo possível.
[116] Nesta modalidade, quando a altura, ângulo e largura lateral inferior de cada reentrância geradora de fluxo turbulento 10 estão representados por h, p e w, respectivamente, o h, o p e o w são definidos para satisfazer as relações de 1,0<p/h<50,0 e 1,0<(p-w)/w<100,0. Isso é por causa da seguinte razão. Quando a faixa do p/h está especificada conforme descrito acima, o estado de fluxo turbulento do fluxo de ar pode ser coordenado grosseiramente com o p/h. No caso em que o ângulo p é excessivamente estreito, o fluxo de ar não colide como um fluxo para baixo na superfície exterior 3a entre as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento 10. Além disso, o caso em que o ângulo p é excessivamente largo é idêntico ao caso em que as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento 10 estão ausentes.
[117] Além disso, o (p-w)/w representa uma proporção da largura lateral inferior w de cada reentrância geradora de fluxo turbulento 10 para o ângulo p. O caso em que a proporção é excessivamente pequena é idêntica ao caso em que uma proporção das áreas de superfície das reentrâncias geradora de fluxo turbulento 10 para a área de uma superfície em que se deseja aperfeiçoar a radiação de calor seja um. O valor mínimo para o (p-w)/w é especificado como 1,0 porque as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento 10 são cada formadas de borracha e então, um efeito de aperfeiçoamento de radiação de calor não pode ser esperado a partir de um aumento nas suas áreas de superfície.
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46/72 [118] Nesta modalidade, o ângulo inclinado θ de cada reentrância geradora de fluxo turbulento 10 com relação à direção radial r do
pneumático cai dentro da faixa de - 70°<θ<70°.
Quando a faixa do θ é especificada conforme
descrito acima, o fluxo de ar a gerado
relativamente pelo pneumático em rotação colide sobre a superfície de cada reentrância geradora de fluxo turbulento 10 na direção circunferencial do pneumático com confiabilidade, e, então, o efeito de radiação de calor acima mencionado por um fluxo turbulento pode ser esperado.
[119] Nesta modalidade, a presente invenção é empregada ao pneumático de esvaziamento limitado 1 no qual a parte lateral do pneumático 3 é provida com a camada de reforço lateral 8 utilizando a composição de borracha contendo o polímero à base de dieno conjugado modificado descrito acima e nas reentrâncias de criação de fluxo turbulento, e o pneumático de esvaziamento limitado para o qual as duas camadas e as reentrâncias são empregadas podem reduzir um aumento na temperatura de um núcleo de falha no momento da corrida ao máximo possível.
[120] Em particular, nesta modalidade, as reentrâncias geradora de fluxo turbulento 10 têm cada uma a parte de borda 10E quando visualizada na secção na direção radial. Consequentemente, uma ação de separação é exercida em um fluxo de ar que escoa em associação com a rotação do pneumático de esvaziamento limitado 1 a partir de um lado de diâmetro interno até um lado de diâmetro externo com o auxílio de uma força
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47/72 centrífuga. Então, o fluxo de ar separado se torna um fluxo para baixo para colidor sobre a parte lateral do pneumático 3, desta forma promovendo a troca de calor. Além disso, as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento 10 têm cada uma a parte de borda 10F quando visualizada em uma secção na direção circunferencial. Consequentemente, quando o fluxo de ar supera cada reentrância geradora de fluxo turbulento 10 em associação com a rotação do pneumático de esvaziamento limitado 1, o fluxo de ar é facilmente separado da parte lateral do pneumático 3. Consequentemente, o fluxo de ar que já foi separado da parte lateral do pneumático 3 se torna um fluxo turbulento que descende abruptamente devido a uma pressão negativa gerada no lado traseiro (lado à jusante) da reentrância geradora de fluxo turbulento 10 na direção de rotação do pneumático para colidir sobre a parte lateral do pneumático 3, o fluxo turbulento tendo uma ação de promoção sobre a troca de calor com a parte lateral do pneumático 3.
(Exemplos modificados das reentrâncias geradoras de fluxo turbulento) [121] A seguir, diversos exemplos modificados das reentrâncias geradoras de fluxo turbulento são descritos com referência às Figuras 7 a 10. A Figura 7 ilustra uma reentrância geradora de fluxo turbulento 10A como um primeiro exemplo modificado. A forma seccional da reentrância geradora de fluxo turbulento 10A cortada na direção A perpendicular à sua direção de extensão tem uma forma trapezoidal reversa, e os dois ângulos da parede frontal Θ1 e o ângulo da parede traseira Θ2
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48/72 são ângulos com menos de 90°.
[122] Por outro lado, quando a reentrância geradora de fluxo turbulento 10A é formada em uma forma trapezoidal tornando o ângulo da parede frontal Θ1 e o ângulo da parede traseira Θ2 em excesso de 90°, a ocorrência de uma fratura devido à deterioração de uma parte do canto da reentrância geradora de fluxo turbulento 10A pode ser prevenida ao máximo possível.
[123] A Figura 8 ilustra uma reentrância geradora de fluxo turbulento 10B como um segundo exemplo modificado. A forma seccional da reentrância geradora de fluxo turbulento 10B cortada na direção A perpendicular à sua direção da extensão é uma forma triangular. Quando a reentrância geradora de fluxo turbulento 10B é formada em uma forma triangular, quando comparado com o caso em que a reentrância é formada em uma forma quadrangular, uma utilização de borracha pode ser reduzido enquanto a rigidez da reentrância geradora de fluxo turbulento 10B é mantida obtendo a dimensão da largura lateral inferior w.
[124] A Figura 9 ilustra uma reentrância geradora de fluxo turbulento 10C como um terceiro exemplo modificado. A forma seccional da reentrância geradora de fluxo turbulento 10C cortada na direção A perpendicular à sua direção de extensão tem uma forma escalonada. Quando a reentrância geradora de fluxo turbulento 10C é provida com degraus, quando comparado com o caso em que a reentrância é formada em uma forma quadrangular, uma utilização de borracha pode ser reduzida enquanto a rigidez da reentrância geradora
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49/72 de fluxo turbulento 10C é mantida obtendo a dimensão da largura lateral inferior w.
[125] A Figura 10 ilustra uma reentrância geradora de fluxo turbulento 10D como um quarto exemplo modificado. A forma seccional da reentrância geradora de fluxo turbulento 10D cortada na direção A perpendicular à sua direção de extensão tem uma forma retangular, e a reentrância tem um orifício 20 na direção A perpendicular à direção de extensão. Quando a reentrância geradora de fluxo turbulento 10D é provida com o orifício 20, um fluxo de ar escoa no orifício 20, e então, o calor na reentrância geradora de fluxo turbulento 10D pode ser radiado. Assim sendo, o acúmulo de calor na reentrância geradora de fluxo turbulento 10D pode ser reduzido ao máximo possível.
(Outras modalidades) [126] Apesar das reentrâncias geradoras de fluxo turbulento 10 serem providas através da circunferência inteira da parte lateral do pneumático 3 na modalidade, as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento 10 podem ser providas somente para uma região parcial da parte lateral do pneumático 3.
[127] Apesar das reentrâncias geradoras de fluxo turbulento serem providas em um intervalo igual na direção circunferencial da parte lateral do pneumático 3 na modalidade, as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento 10 podem ser providas em intervalos não uniformes da direção circunferencial do pneumático.
[128] Além disso, os ângulos das direções das reentrâncias geradoras de fluxo
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50/72 turbulento 10 formados com relação à direção radial podem ser constantes, mas a velocidade de fluxo de um fluxo de ar varia dependendo da posição de uma reentrância na direção radial em um pneumático de rotação. Consequentemente, os ângulos das direções das reentrâncias geradoras de fluxo turbulento 10 formados com relação à direção radial podem variar com o propósito de aperfeiçoar a radiação de calor.
[129] Além disso, a direção na qual as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento 10 cada uma se estendem não está limitada a uma contínua com relação à direção radial, e pode ser descontínua. Quando a direção é feita descontínua, uma parte da parte lateral do pneumático em que a radiação de calor deteriora é reduzida, e então, um coeficiente de transferência de calor médio pode ser aperfeiçoado.
[130] Além disso, as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento 10 têm cada preferivelmente um ápice, pelo menos dentro da direção radial. Isso é por causa da seguinte razão. O ápice formado separa um fluxo de ar para gerar um fluxo turbulento que escoa para fora na direção radial do pneumático de uma maneira giratória, enquanto recebe uma ação de uma força centrífuga, e, então, um efeito de aperfeiçoamento adicional na radiação de calor da parte lateral do pneumático é exercido.
[131] Apesar das reentrâncias geradora de fluxo turbulento 10 serem providas para a superfície externa 3a da parte lateral do pneumático 3 na modalidade, as reentrâncias podem ser providas para a superfície interna como a
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51/72 superfície da parte lateral do pneumático 3.
[132] Apesar de um exemplo no qual a presente invenção é empregada ao pneumático de esvaziamento limitado 1 ser descrito na modalidade, a presente invenção pode ser empregada em um pneumático exceto o pneumático de esvaziamento limitado 1, especificamente, um pneumático radial fora-da-estrada (ORR), um pneumático radial de caminhão/ônibus (TBR), ou similares, como uma questão de curso. Quando a presente invenção é empregada em um pneumático para uma carga pesada, uma redução na temperatura de uma extremidade de lona ou similar como um núcleo de falha pode ser alcançado, e então, um aperfeiçoamento na durabilidade do pneumático para uma carga pesada pode ser alcançado.
(Pneumático de esvaziamento limitado) [133] A composição da borracha de acordo com a presente invenção é obtida por mistura de acordo com a formulação combinada com uma máquina amassadeira, tal como u misturador Bandury, um rolo, ou um misturador interno. A composição é submetida à modelagem, e é então vulcanizada. O resultante é utilizado como uma camada de reforço lateral 8 para um pneumático na Figura 1.
[134] O pneumático da presente invenção tem reentrâncias geradoras de fluxo turbulento, e é produzido de acordo com um método comum de produção de um pneumático de esvaziamento limitado utilizando a composição de borracha de acordo com a presente invenção na camada de reforço lateral 8. Isto é, a composição de borracha de acordo com a presente invenção na qual os diversos
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52/72 químicos são incorporados conforme descrito acima é processada em cada membro no seu estágio não vulcanizado, e é então empregado e modelado em uma máquina de modelagem de pneumático por um método comum. Consequentemente, um pneumático verde é formado. O pneumático verde é aquecido e pressurizado em um vulcanizador. Então, o pneumático é obtido.
[135] O pneumático da presente invenção então obtido é excelente tanto em durabilidade no momento da corrida em esvaziamento limitado quanto na resistência ao rolamento no momento da corrida normal.
Exemplos [136] A seguir, a presente invenção é descrita em mais detalhes com referência aos exemplos. No entanto, a presente invenção não está de forma alguma limitada por estes exemplos.
[137] Deve ser observado que as propriedades físicas de um polímero à base de dieno conjugado modificado ou não modificado, negro de fumo e uma composição de borracha não vulcanizada, e a durabilidade de esvaziamento limitado e resistência ao rolamento de um pneumático foram medidas de acordo com os métodos seguintes.
<<Propriedades físicas de polímero à base de dieno conjugado modificado ou não modificado>>
<Medição de peso molecular de número médio (Mn), peso molecular médio em peso (Mw), e distribuição de peso molecular (Mw/Mn)>
[138] A medição foi desempenhada por GPC (fabricado por TOSOH CORPORATION, HLC-8220) com um refratômetro como um detector, e os resultados
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53/72 foram representados em termos de poliestireno, com poliestireno mono-disperso como um padrão. Deve ser observado que uma coluna foi um GMHXL (fabricado por TOSOH CORPORATION) e um eluente foi tetrahidro-furano.
<Volume de volatilização de composto orgânico volátil (VOC)>
[139] Uma amostra foi tratada com um reagente de hidrólise de siloxano formada de um ácido tolueno-sulfônico 0,2N e água 0,24N em um solvente formado de 15% de n-butanol e 85% de tolueno, e então a quantidade estequiométrica de etanol a partir de [EtOSi] remanescente em um (co)polímero de dieno conjugado modificado sob teste foi medido por cromatografia de gás de espaço de topo (head-space).
<Medição do teor de grupo amina primária (mmol/kg)>
[140] Primeiramente, um polímero foi dissolvido em tolueno, e foi então precipitado em uma grande quantidade de metanol a fim de que um composto contendo o grupo amina não ligado ao polímero fosse isolado da borracha. Após isso, o remanescente foi seco. O conteúdo total do grupo amina do polímero submetido a esse tratamento como um exemplo foi determinado por um método de teste de valor de amina total descrito no JIS K 7237. Subsequentemente, os conteúdos do grupo amina secundária e do grupo amina terciária do polímero submetido ao tratamento como um exemplo foram determinados por um método bloqueado de acetilacetona. O o-nitro-tolueno foi utilizado como um solvente para dissolver a amostra. A acetil-acetona foi adicionada à solução resultante, e então a
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54/72 mistura foi submetida à titulação potenciométrica com uma solução de ácido perclórico em ácido acético. Um conteúdo do grupo amina primária (mmol) foi determinado pela subtração dos conteúdos do grupo amina secundária e do grupo amina terciária a partir do conteúdo do grupo amina total, e foi então dividido pela massa do polímero utilizado na análise. Então, o conteúdo (mmol/kg) de um grupo amina primária ligado ao polímero foi determinado. <<Propriedade física do negro de fumo>>
<Área superficial específica de adsorção de nitrogênio>
[141] A medição foi feita em conformidade com o JIS K 6217-2:2001.
<Propriedade física da composição de borracha não vulcanizada>
<Viscosidade de Mooney>
[142] A viscosidade de Mooney foi medida em conformidade com o JIS K 6300-1:2001 sob a condição MLi+4 a 130°C.
<<Avaliações do pneumático>>
<Durabilidade de esvaziamento limitado>
[143] Cada pneumático sob teste: um tamanho de pneumático de 285/50R20
Aro utilizado: 6JJx20
Pressão interna: 0 kPa
Carga: 9,8 kN
Velocidade: 90 km/h.
[144] Uma distância de resistência pelo tempo de uma falha em um teste de tambor de resistência foi representada como um índice. A durabilidade de esvaziamento limitado é melhor na medida em que o índice aumenta.
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55/72 [145] A durabilidade de esvaziamento limitado (índice)=(distância de deslocamento do pneumático sob teste/distância de deslocamento do pneumático do Exemplo Comparativo 1)x100. <Resistência ao rolamento>
[146] A resistência ao rolamento de um pneumático radial foi medida em conformidade com SAE J2452, e foi então representada como um índice de acordo com a seguinte equação definindo a resistência ao rolamento do pneumático do Exemplo Comparativo 1 ou 7 em 100. Um índice menor significa que a resistência ao rolamento é menor e o pneumático é melhor. A resistência ao rolamento (índice)=(resistência ao rolamento do pneumático sob teste/resistência ao rolamento do pneumático do Exemplo Comparativo 1)x100
Exemplo de Produção 1: produção de polímero A [147] Sob nitrogênio, 1,4 kg de ciclo-hexano, 250 g de 1,3-butadieno, e uma solução de 2,2-di-tetra-hidro-furil-propano (0,0285 mmol) em ciclo-hexano foram despejados em uma autoclave 5-L substituída por nitrogênio, e então 2,85 mmol de n-butil-lítio (BuLi) foi adicionado à mistura. Após isso, a polimerização foi realizada em um banho de água quente a 50°C equipado com um aparelho de agitação por 4,5 horas. O grau de conversão da reação de 1,3-butadieno foi quase de 100%. Uma solução de metanol contendo 1,3 g de 2,6di-t-butil-p-cresol foi adicionada à solução do polímero para terminar a polimerização. Após isso, a dessolvatação foi realizada pela desmontagem por vapor, e então, o remanescente foi secado com um rolo a 110°C. Então, um polímero A (polímero à base
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56/72 de dieno conjugado) foi obtido. O peso molecular (Mw) e a distribuição de peso molecular (Mw/Mn) do polímero tirados antes do término da polimerização do polímero resultante A foram medidos [148] Tabelas 1 e 2 mostram os resultados.
Exemplo de Produção 2: produção do polímero modificado B [149] A produção de um polímero antes da modificação foi realizada da mesma maneira como no polímero A. Subsequentemente, a temperatura da solução do polímero foi mantida em 50°C enquanto o catalisador de polimerização foi impedido de desativar, e então, 1,129 mg de N,N-bis(tri-metilsilil)amino-propil-metil-di-etóxi-silano tendo um precursor capaz de produzir um grupo amina primária através de hidrólise foram adicionados à solução de modo que uma reação de modificação foi realizada por 15 minutos. Nenhum agente de aceleração de condensação foi adicionado. Finalmente, 2,6-di-tbutil-p-cresol foi adicionado à solução de polímero após a reação. A seguir, a dessolvatação por desmontagem por vapor e a hidrólise do precursor capaz de produzir um grupo amina primária foi realizado, e então, a borracha foi secada com um rolo aquecido com a sua temperatura ajustada a 110°C. Então, um polímero B (polímero à base de dieno conjugado) foi obtido. O peso molecular (Mw) e a distribuição de peso molecular (Mw/Mn) do polímero modificado resultante B antes da modificação, e o conteúdo de grupo amina primária do polímero modificado B foi medido. As Tabelas 1 e 2 mostram os resultados.
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57/72
Exemplo de Produção 3: a produção do polímero modificado C [150] A produção de um polímero antes da modificação foi realizada da mesma maneira como no polímero A. Subsequentemente, a temperatura da solução do polímero foi mantida a 50°C enquanto o catalisador de polimerização foi impedido de desativar, e então, 1,129 mg de N,N-bis(tri-metilsilil)amino-propil-metil-di-etóxi-silano tendo um precursor capaz de produzir um grupo amina primária através de hidrólise foram adicionados à solução a fim de que uma reação de modificação fosse realizada por 15 minutos. Após isso, 8,11 g tetrakis(2-etil-1,3-hexano-di-olato)titânio como um agente de aceleração de condensação foram adicionados ao resultante, e então, a mistura foi agitada por quinze minutos adicionais. Finalmente, 2,6-di-t-butil-p-cresol foi adicionado à solução do polímero após a reação. A seguir, a dessolvatação por desmontagem de vapor e a hidrólise do precursor capaz de produzir um grupo amina primária foi realizada, e então foi secada com um rolo aquecido com a sua temperatura ajustada a 110°C. Então, um polímero C (polímero à base de dieno conjugado) foi obtido. O peso molecular (Mw) e a distribuição de peso molecular (Mw/Mn) do polímero modificado resultante C antes da modificação, e o conteúdo do grupo amina primária do polímero modificado C foi medido. As Tabelas 1 e 2 mostram os resultados.
Exemplo de Produção 4: produção do polímero modificado D [151] 3 quilogramas de ciclo-hexano, 500 g de um monômero butadieno, e 0,2 mmol de di
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58/72 tetra-hidro-furil-propano (DTHFP) foram despejados em um reator resistente a pressão 8-L com uma jaqueta de temperatura ajustável seca e substituída com nitrogênio, e então, 4 mmol de n-butil-lítio (BuLi) foram adicionados à mistura. Após isso, a polimerização foi realizada em uma temperatura inicial de 40°C por 1 hora. A polimerização foi realizada sob uma condição de aumento de temperatura e a temperatura da jaqueta foi ajustada antes que a temperatura final excedesse 75°C. Durante um período de tempo começando na iniciação da polimerização e terminando com a sua conclusão, o sistema de polimerização não mostrou nenhuma precipitação e foi uniformemente transparente. Um grau de conversão de polimerização foi próximo de 100%. Após 0,8 mL de tetra-clorato de estanho (solução de ciclo-hexano 1-mol/L) foi adicionado como um agente de modificação terminal ao sistema de polimerização, uma reação de modificação foi realizada por 30 minutos. Após isso, 0,5 mL de uma solução de 5% massa de 2,6-di-t-butil-p-cresol em isopropanol foi adicionada ao sistema de polimerização para terminar a polimerização, e então o polímero foi secado de acordo de acordo com um método comum. Então, um polímero modificado D foi obtido. O peso molecular (Mw) e a distribuição de peso molecular (Mw/Mn) do polímero modificado resultante D antes da modificação foram medidos. As Tabelas 1 e 2 mostram os resultados.
Exemplo da Produção 5: produção de polímero modificado E [152] Um polímero modificado E foi produzido pela dita mistura de soluções em que uma
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59/72 proporção de massa (polímero modificado C/polímero modificado D) do polímero modificado C obtida no Exemplo 3 de Produção em relação ao polímero modificado D obtido no Exemplo 4 de Produção foi de 7/3. O conteúdo do grupo amina primária do polímero modificado resultante E foi medido. A Tabela 1 mostra o resultado.
Exemplo de Produção 6: síntese do N,N-bis(trimetil-silil)amino-propil-metil-di-etóxi-silano [153] Sob uma atmosfera de nitrogênio, 36 g de 3-amino-propil-metil-di-etóxisilano (fabricado por Gelest,Inc.) servindo como um meio de amino-silano foram adicionados a 400 ml de um solvente de di-cloro-metano em um frasco de vidro equipado com um agitador. Após isso, 48 ml de cloro tri-metil-silano (fabricado por SigmaAldrich, Inc) e 53 ml de tri-etil-amina, cada um servindo como um meio de proteção, foram ainda adicionados à solução, e então, a mistura foi agitada em temperatura ambiente por 17 horas. Após isso, a solução de reação foi evaporada com um evaporador a fim de que o solvente fosse removido. Então, uma mistura da reação foi obtida. Ademais, a mistura da reação resultante foi destilada sob pressão reduzida sob a condição de 5 mm/Hg. Então, 40 g de N,N-bis(tri-metil-silil)amino-propil-metildi-etóxi-silano foram obtidos como uma fração de 130 a 135°C. N-N-bis(tri-metil-silil)amino-propilmetil-di-etóxi-silano então obtido foi utilizado em cada um dos Exemplos de Produção 2 e 3 (produção dos polímeros modificados B e C).
Exemplos 1 e 2, e Exemplos Comparativos 1 a 3 [154] Cinco tipos de composições de
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60/72 borracha foram preparados com a borracha de polibutadieno não modificado A obtida no Exemplo de Produção 1 e as borrachas de poli-butadieno modificado B a E obtidas nos Exemplos de Produção 2 a 5, de acordo com as formulações de combinações mostradas na Tabela 1. As viscosidades Mooney daqueles cinco tipos de composições de borracha não vulcanizada foram medidas. A Tabela 1 mostra os resultados.
[155] A seguir, os pneumáticos de esvaziamento limitado tendo cada um tamanho de pneumático de 285/50R20 foram produzidos cada de acordo com um método comum combinando qualquer um destes cinco tipos de composições de borracha na camada de reforço lateral 8 ilustrado na Figura 1. Então, estes cinco tipos de pneumáticos foram avaliados cada um quanto a sua durabilidade em esvaziamento limitado e resistência ao rolamento. A Tabela 1 mostra os resultados.
[156] Deve ser observado que os seguintes valores foram utilizados para os parâmetros acima mencionados: 2 mm para o w, 90° para o Θ1, 12 para o (p/h), 5 para o [(p-w)/w], e 0,0033 para o (h/r1/2)
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Tabela 1
Exemplo Comparativo 1 Exemplo Comparativo 2 Exemplo 1 Exemplo 2 Exemplo Comparativo 3
Tipos A a E de polímeros (poli-butadienos) de Exemplos de Produção A B C E D
Área de superfície específica de adsorção de nitrogênio de negro de fumo (N2SA)(m2/g) 77 77 77 77 77
Composição de combinação Parte(s) em massa Polímero (poli-butadieno)*1 60 60 60 60 60
Borracha natural 40 40 40 40 40
Negro de fumo*2 55 55 55 55 55
Agente de amolecimento*3 5 5 5 5 5
Branco de zinco 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5
Ácido esteárico 1 1 1 1 1
Resistor de idade 6C*4 2 2 2 2 2
Agente de aceleração de vulcanização- CZ*5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
Enxofre 3 3 3 3 3
Conteúdo de grupo amina primária (mmol/kg) - 4.0 4,0 2,8 -
Distribuição de peso molecular de poli-butadieno (Mw/Mn) 1,1 1,2 2,0 - 1,8
Peso molecular de número médio de poli-butadieno (Mn*10-3) 150 150 150 - 361
61/72
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Volume de volatilização de composto orgânico volátil (VOC) (mmol/kg)
7,9
4,3
1,3
Figure BRPI1011967B1_D0001
Viscosidade Mooney da composição de borracha não vulcanizada (ML1+4, 130°C)
Resultados Durabilidade de esvaziamento limitado 100
das (índice)
avaliações
do Resistência ao rolamento (índice) 100
pneumático
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103
120
117
102
99,5
62/72
63/72
Notas
1. Polímero (poli-butadieno): a borracha de poli-butadieno A obtida no Exemplo de Produção 1 e as borrachas de poli-butadieno modificado B a E obtidas nos Exemplos de Produção 2 a 5 foram utilizadas.
2. Negro de fumo: HAF{N2SA (m2/g)}, marca “Asahi N° 70”, fabricada por Asahi Carbon Co., Ltd.
3. Agente de amolecimento: óleo aromático, marca “Aromax N°3”, fabricado por Fuji Kosan Company, Ltd.
4. Resistor de Idade 6C: N-(1,3-di-metilbutil)-N'-fenil-p-fenileno-di-amina, marca “OZONONE 6C”, fabricada por Seiko Chemical Co., Ltd.
5. Agente de aceleração de vulcanização CZ: N-ciclo-hexil-2-benzo-tiazil-sulfenamida, marca “Nocceler CZ”, fabricado por OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.
Exemplos 3 a 6 e Exemplos Comparativos 4 a 14 [157] Quinze tipos de composições de borracha foram preparados com a borracha de polibutadieno não modificado A obtido no Exemplo de Produção 1 e as borrachas de poli-butadieno modificado B a E obtida nos Exemplos de Produção 2 a 5 de acordo com as formulações de combinação mostradas na Tabela 2. As viscosidades Mooney destes quinze tipos de composições de borracha não vulcanizada foram medidas. A Tabela 2 mostra os resultados.
[158] A seguir, os pneumáticos de
esvaziamento limitado tendo cada um tamanho de
pneumático de 285/50R20 foram fabricados cada um de
acordo com um método comum pela combinação de
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64/72 qualquer um borracha na na Figura pneumáticos durabilidade resistência resultados.
dos quinze tipos de composições de
camada de reforço lateral 8 ilustrada
1. Então, aqueles quinze tipos de
foram avaliados cada um por sua
de esvaziamento limitado e sua
ao rolamento. A Tabela 2 mostra os
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Tabela 2
Exemplo Comparativo 4 Exemplo Compara -tivo 5 Exemplo 3 Exemplo 4 Exemplo Comparativo 6 Exemplo Comparativo 7 Exemplo Comparativo 8 Exemplo 5 Exemplo 6 Exemplo Comparativo 9 Exemplo Compara -tivo 10 Exemplo Comparativo 11 Exemplo Comparativo 12 Exemplo Comparativo 13 Exemplo Comparativo 14
Tipos A a E de polímeros (polibutadienos) de Exemplos de Produção A B C E D A B C E D A B C E D
Área de superfície de adsorção de nitrogênio de negro de fumo (N2SA)(m2/g) 40 40 40 40 40 77 77 77 77 77 115 115 115 115 115
Composição de combinação Parte(s) em massa Polímero (poli- butadieno) '1 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75
Borracha natural 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25
Negro de fumo’2t°4 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65
Agente de amolecimento' 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Branco de zinco 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5
Ácido esteárico 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Resistor de idade 6C'6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
Agente de aceleração de vulcanização CZ'7 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
Enxofre 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Conteúdo de grupo amina primária (mmol/kg) - 4,0 4,0 1,1 - - 4,0 4,0 1,1 - - 4,0 4,0 1,1 -
Distribuição de peso molecular de poli-butadieno (Mw/Mn) 1,1 1,2 2,0 - 1,8 1,1 1,2 2,0 - 1,8 1,1 1,2 2,0 - 1,8
65/72
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Peso molecular de número médio
150 de poli-butadieno (Mn*10 3)
150 150 - 361
150
150 150 - 361 150 150 150
361
Viscosidade Mooney da composição de borracha não vulcaniza- 55
71 68 62
83 79 69 76 77 90 da (ML1+4, 130°C)
Durabilidade
Resultados das de esvaziamenavaliações do pneumático to limitado (índice)
Resistência ao rolamento (índice)
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120
137 152 145 128
68 75 88
100
100
111 123 115 106
92 93 97
84
135
130
128 133 132
66/72
67/72
Notas
1. Polímero (poli-butadieno): a borracha de poli-butadieno A obtido no Exemplo de Produção 1 e as borrachas de poli-butadieno modificadas B a E obtidas nos Exemplos de Produção 2 a 5 foram utilizadas.
2. Negro de fumo: FEF {N2SA (m2/g)=40 (m2/g) }, marca “Asahi N° 60”, fabricado por Asahi Carbon Co., Ltd.
3. Negro de fumo: HAF {N2SA (m2/g)},
marca “Asahi N° 70”, fabricado por Asahi Carbon
Co., Ltd.
4. Negro de fumo: ISAF {N2SA
(m2/g)=115(m2/g) }, marca “Asahi N° 80”, fabricado por Asahi Carbon Co., Ltd.
5. Agente de amolecimento: óleo aromático, marca “Aromax N° 3”, fabricado por Fuji Kosan Company, Ltd.
6. Resistor de idade 6C: N-(1,3-di-metilbutil)-N'-fenil-p-fenileno-di-amina, marca “OZONONE 6C”, fabricado por Seiko Chemical Co., Ltd.
7. Agente de aceleração de vulcanização CZ: N-ciclo-hexil-2-benzo-tiazil-sulfenamida, marca “Nocceler CZ”, fabricado por AOUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.
[159] Como fica aparente a partir das Tabelas 1 e 2, os pneumáticos dos Exemplos 1 a 6, cada um servindo como a presente invenção, cada um teve durabilidade de esvaziamento limitado e resistência ao rolamento dramaticamente aperfeiçoados quando comparado com aqueles de cada um dos pneumáticos dos Exemplos Comparativos 1 a 14, como um resultado de: introdução de um grupo
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68/72 amina primária em um terminal ativo de um polímero à base de dieno conjugado a ser utilizado e a adição de um agente de aceleração de condensação para um sistema de reação de modificação durante e/ou após a conclusão de uma reação de modificação; e uma combinação com negro de fumo tendo uma área de superfície específica de adsorção de nitrogênio pequena.
[160] Ademais, é aparente que o polímero modificado C obtido no Exemplo de Produção 3 da Tabela 1 (vide Exemplo 1) não somente tem boa viabilidade de etapa, como também impõe uma pequena carga em um ambiente porque o polímero tem um volume de volatilização menor do VOC do que aquele do polímero modificado B obtido no Exemplo de Produção 2 (vide Exemplo Comparativo 2).
Exemplos 7 a 9 e Exemplo Comparativo 15 a Exemplo Comparativo 17 [161] Em cada um dos exemplos e dos exemplos comparativos, um teste de tambor de resistência foi realizado sob as condições acima mencionadas. Conforme mostrado na Tabela 3, o Exemplo Comparativo 15 é um pneumático provido com nenhuma reentrância de geração de fluxo turbulento, e os Exemplos Comparativos 16 e 17, e os Exemplos 7 a 9 são de modo que as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento, tendo cada uma a mesma constituição como a da modalidade acima mencionada, são providas, e os seus ângulos da parede frontal são mudados. Deve ser observado que a Tabela 3 mostra o resultado do teste de tambor de resistência (avaliação de durabilidade) obtida pela representação de uma distancia de resistência pelo
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69/72 tempo da ocorrência de uma falha como um índice.
[162] Deve ser observado que um pneumático de esvaziamento limitado tendo um tamanho de pneumático de 285/50R20 foi utilizado, um produto da formulação de composição descrita no Exemplo 1 como uma composição de borracha tendo a propriedade baixa de rolamento, que foi obtido pela introdução de um grupo amina primária em um terminal ativo de um polímero à base de dieno conjugado e adicionando um agente de aceleração de condensação a um sistema de reação de modificação durante e/ou após a conclusão de uma reação de modificação, foi utilizado como uma borracha a ser combinado em uma camada de reforço lateral 8 em cada um dos exemplos, e um produto da formulação de composição descrita no Exemplo 1 Comparativo foi utilizado como a borracha em cada um dos exemplos comparativos.
[Tabela 3]
Parâmetro Exemplo Comparativo 15 Exemplo Comparativo 16 Exemplo Comparativo 17 Exemplo 7 Exemplo 8 Exemplo 9
w (mm) - 2 2 2 2 2
θ 1 (°) - 60 120 70 90 110
p/h - 12 12 12 12 12
(p-w)/w - 5 5 5 5 5
h/r1/2 - 0,0033 0,0033 0,0033 0,0033 0,0033
Durabilidade de esvaziamento limitado 100 105 103 138 150 140
Exemplos 10 a 12, e Exempl .os Comparativos 15, 18 e
[163] Conforme mostrado na Tabela 4,
Petição 870190091996, de 16/09/2019, pág. 73/86
70/72 o Exemplo Comparativo 15 é um pneumático provido com nenhuma reentrância geradora de fluxo turbulento e Exemplos Comparativos 19 a 21 e Exemplos 10 a 12 são de modo que as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento, tendo cada uma a mesma constituição como a da modalidade acima mencionada, são providos, e seus valores para o (pw)/w e o h/R1/2 são trocados. Deve ser observado que a Tabela 4 mostra o resultado do teste de tambor de resistência (avaliação de durabilidade) obtida pela representação de uma distância de resistência pelo tempo da ocorrência de uma falha como um índice.
[164] Deve ser observado que um pneumático de esvaziamento limitado tendo um tamanho de pneumático de 285/50R20 foi utilizado, um produto da formulação de composição descrita no Exemplo 1 como uma composição de borracha tendo a propriedade baixa de rolamento, que foi obtida pela introdução de um grupo amina primária em um terminal ativo de um polímero à base de dieno conjugado e adicionando um agente de aceleração de condensação em um sistema de reação de modificação durante e/ou após a conclusão de uma reação de modificação, foi utilizada como uma borracha a ser combinada na camada de reforço lateral 8 em cada um dos exemplos, e um produto da formulação de composição descrita no Exemplo Comparativo 1 foi utilizado como a borracha em cada um dos exemplos comparativos.
[Tabela 4]
Parâmetro Exemplo Comparativo 15 Exemplo Comparativo 18 Exemplo Comparativo 19 Exemplo 10 Exemplo 11 Exemplo 12
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71/72
w (mm) - 2 2 2 2 2
θ 1 (°) - 90 90 90 90 90
p/h - 12 12 12 12 12
(p-w)/w - 1,2 89 3,6 5 71
h/r1/2 - 0,0006 0,0025 0,001 0,0033 0,02
Durabilidade de esvaziamento limitado 100 100 101 125 150 130
Aplicação Industrial [165] De acordo com a presente invenção, a radiação de calor eficiente é realizada provendo uma superfície lateral com reentrâncias de geração de fluxo turbulento, e consequentemente, uma redução na temperatura dentro de uma parte lateral do pneumático é alcançada com confiabilidade, e a durabilidade é aperfeiçoada. Ademais, desta forma pode ser provido tal pneumático em que a geração de calor de uma borracha de reforço lateral é suprimida, utilizando uma composição de borracha tendo baixa resistência ao rolamento na borracha de reforço lateral, uma temperatura de pneumático pode ser reduzida significativamente por uma combinação da utilização das reentrâncias geradoras de fluxo turbulento acima mencionadas, e a durabilidade do tempo de corrida em esvaziamento limitado e baixa resistência ao rolamento no momento de corrida normal podem ser simultaneamente aperfeiçoados.
Relação de referências numéricas pneumático de esvaziamento limitado (pneumático);
parte lateral do pneumático;
3a superfície externa (superfície do pneumático);
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72/72 camada de reforço lateral;
10, 10a a 10D reentrância de geração de fluxo turbulento;
10a superfície de parede frontal.

Claims (20)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Pneumático, caracterizado pelo fato de compreender reentrâncias geradoras de fluxo turbulento se estendendo a partir de um lado da circunferência interna até um lado da circunferência externa, as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento sendo providas para uma superfície do pneumático de uma parte lateral do pneumático em intervalos em uma direção circunferencial do pneumático, em que:
    as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento têm, cada uma, uma parte de borda quando
    visualizadas em uma seção em uma direção radial , e com superfícies de parede frontal nas quais um fluxo de ar colide, cada uma formando um ângulo de parede frontal em uma faixa de 70° a 110° com
    relação à superfície do pneumático; e uma composição de borracha obtida pela combinação de 100 partes em massa de componentes de borracha contendo 10% em massa ou mais de polímero à base de dieno conjugado modificado, que é obtido pela introdução de um grupo amina primária ou um precursor capaz de produzir um grupo amina primária
    através de hidrólise para um terminal de um polímero à base de dieno conjugado , através de uma reação de modificação entre o terminal e um composto de alcóxi-silano tendo o grupo amina
    primária ou o precursor capaz de produzir um grupo amina primária através de hidrólise, e adicionando um agente de aceleração de condensação ao sistema de reação de modificação durante e/ou após a conclusão da reação de modificação, e 10 a 100 partes em massa de negro de fumo tendo uma área de
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  2. 2/6 superfície especifica de adsorção de nitrogênio de 20 a 90 m2/g são utilizados em uma borracha de reforço lateral para constituição da parte lateral do pneumático.
    2. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero à base de dieno conjugado é obtido por polimerização aniônica de um composto de dieno conjugado por si, ou o composto de dieno conjugado e um composto de vinila aromático em um solvente orgânico com um composto de metal alcalino como um iniciador.
  3. 3. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o composto de alcóxi-silano tendo um precursor capaz de produzir um grupo amina primária através de hidrólise compreende:
    N,N-bis(tri-metil-silil)amino-propilmetil-di-metóxi-silano,
    1-tri-metil-silil-2,2-di-metóxi-1-aza-2sila-ciclo-pentano,
    N,N-bis(tri-metil-silil)amino-propil-trimetóxi-silano,
    N,N-bis(tri-metil-silil)amino-propil-trietóxi-silano,
    N,N-bis(tri-metil-silil)amino-propilmetil-di-etóxi-silano,
    N,N-bis(tri-metil-silil)amino-etil-trimetóxi-silano,
    N,N-bis(tri-metil-silil)amino-etil-trietóxi-silano,
    N,N-bis(tri-metil-silil)amino-etil-metildi-metóxi-silano, ou
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    3/6
    N,N-bis(tri-metil-silil)amino-etil-metildi-etóxi-silano.
  4. 4. Pneumático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o agente de aceleração de condensação compreende um alcóxido, carboxilato, tri-alquilsiloxano, ou sal complexo de acetil-acetonato contendo pelo menos um tipo de metal selecionado dentre o grupo consistindo em titânio, zircônio, bismuto, alumínio e estanho.
  5. 5. Pneumático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o polímero à base de dieno conjugado modificado tem uma proporção (Mw)/(Mn) de um peso molecular de peso médio (Mw) em termos de poliestireno para um peso molecular de número médio (Mn) antes da modificação medida pela cromatografia de permeação em gel de 1,02 a 2,0.
  6. 6. Pneumático, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o polímero à base de dieno conjugado modificado tem uma proporção (Mw)/(Mn) de um peso molecular médio em peso (Mw) em termos de poliestireno por um peso molecular médio em número (Mn) antes da modificação medida pela cromatografia de permeação em gel de 1,02 a 1,5.
  7. 7. Pneumático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o polímero à base de dieno conjugado modificado tem um peso molecular de número médio (Mn) antes da modificação de 100.000 a 500.000.
  8. 8. Pneumático, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o
    Petição 870190091996, de 16/09/2019, pág. 79/86
    4/6 polímero à base de dieno conjugado modificado tem um peso molecular médio em número (Mn) antes da modificação de 120.000 a 300.000.
  9. 9. Pneumático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a composição de borracha contém 52% em massa ou mais do polímero à base de dieno conjugado modificado nos componentes de borracha.
  10. 10. Pneumático, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a composição de borracha contém 55% em massa ou mais do polímero à base de dieno conjugado modificado nos componentes de borracha.
  11. 11. Pneumático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a composição de borracha é obtida pela combinação de 100 partes em massa dos componentes de borracha com 1 a 10 partes em massa de enxofre.
  12. 12. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que quando uma altura, um ângulo, e uma largura lateral inferior de cada uma das reentrâncias geradoras de fluxo turbulento são representadas por h, p e w, respectivamente, as relações 1,0 < p/h < 50,0 e 1,0 < (p-w)/w <100,00 são satisfeitas.
    13. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1 ou 12, caracterizado pelo fato de que quando um ângulo ou uma altura de cada uma das reentrâncias geradoras de fluxo turbulento estão representadas por p e h, respectivamente, uma proporção p/h do ângulo para a altura satisfaz uma relação 2,0<p/h<24,0. 14. Pneumático, de acordo com a
    Petição 870190091996, de 16/09/2019, pág. 80/86
    5/6 reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o p/h satisfaz uma relação 10,0 d p/h d 20,0.
  13. 15. Pneumático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado pelo fato de que o (p-w)/w satisfaz uma relação 4,0 d (p-w)/w d 39,0.
  14. 16. Pneumático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, caracterizado pelo fato de que a altura da reentrância h de cada uma das reentrâncias geradoras de fluxo turbulento está dentro de uma faixa de 0,5 mm d h d 7 mm, e a largura lateral inferior w desta está dentro de uma faixa de 0,3 mm d h d 4 mm.
  15. 17. Pneumático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 16, caracterizado pelo fato de que os ângulos de direções das reentrâncias geradoras de fluxo turbulento formados com relação à direção radial são constantes ou variam.
  16. 18. Pneumático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 17, caracterizado pelo fato de que as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento têm, cada uma, um ápice pelo menos dentro da direção radial.
  17. 19. Pneumático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 18, caracterizado pelo fato de que uma direção na qual as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento, cada uma, se estendem é contínua ou descontínua em relação à direção radial.
  18. 20. Pneumático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 19, caracterizado pelo fato de que as reentrâncias geradoras de fluxo turbulento são colocadas em intervalos não
    Petição 870190091996, de 16/09/2019, pág. 81/86
    6/6 uniformes em relação à direção circunferencial do pneumático.
  19. 21. Pneumático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado pelo fato de que a borracha de reforço para constituir a parte lateral tem uma forma de arco.
  20. 22. Pneumático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizado pelo fato de que o pneumático compreende um pneumático para uma carga pesada.
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