BRPI1101428A2

BRPI1101428A2 - pneumatico com componente de borracha contendo alquilalcoxisilano e resina de silicone

Info

Publication number: BRPI1101428A2
Application number: BRPI1101428-8A
Authority: BR
Inventors: Claude Shweitzer; Sabelle Lea Louise Marie Lambert; Uwe Ernest Frank; Claude Charles Jacoby
Original assignee: Goodyear Tire & Rubber
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2012-10-02
Also published as: CN102206369A; US20110245371A1; EP2371895A1

Abstract

PNEUMáTICO COM COMPONENTE DE BORRACHA CONTENDO ALQUILALCOXISILANO E RESINA DE SILICONE. A presente invenção direciona-se a um pneumático compreendendo ao meios um componente, o pelo menos um componente compreendendo uma composição de borracha, a composição de borracha compreendendo: pelo menos um elastómero à base de dieno; um alquilalcoxisilano da fórmula I, em que R^ 1^ é exclusivo do enxofre e e um grupo alquila dei a 18 átomos de carbono ou um grupo arila de 6 a 18 átomos de carbono, e R^ 2^, R^ 3^ e R^ 4^ são, independentemente, alquila de 1 a 8 átomos de carbono; e uma resina de silicone T.

Description

"PNEUMÁTICO COM COMPONENTE DE BORRACHA CONTENDO ALQUILALCOXISlLANO E RESINA DE SILICONE" Referência Cruzada a Outros Pedidos

O presente pedido reivindica o benefício do, e incorpora por referência o Pedido U.S. Provisório N2 61/319,320 depositado em 31 de março de 2010. Antecedentes da Invenção

É extremamente desejável que os pneus possuam boa adesão ao piso úmido, baixa resistência ao rolamento e características satisfatórias de desgaste. Tradicionalmente, é muito difícil melhorar as características de desgaste do pneu sem detrimento de sua adesão ao piso úmido e de suas características de tração. Essas propriedades dependem, em maior grau, das propriedades viscoelásticas dinâmicas das borrachas utilizadas na fabricação do pneu.

A fim de reduzir a resistência ao rolamento e melhorar as características de desgaste da banda de rodagem dos pneus, tradicionalmente se utilizam borrachas com alta recuperação elástica na produção de compostos de borracha de banda de rodagem de pneumáticos. Por outro lado, de modo a aumentar a adesão à pista úmida de um pneu, geralmente se utilizam borrachas que passam por uma grande perda de energia na banda de rodagem do pneumático. De modo a equilibrar essas duas propriedades viscoelasticamente inconsistentes, normalmente se utilizam misturas de diversos tipos de borracha natural e sintética nas bandas de rodagens de pneus.

Pode-se ainda incorporar vários aditivos à composição de borracha a fim de reduzir a resistência ao rolamento. No entanto, existe uma necessidade contínua de reduzir a resistência ao rolamento numa tentativa de reduzir o consumo de combustível. Sumário

A presente invenção direciona-se a um pneumático compreendendo ao menos um componente, o pelo menos um componente compreendendo uma composição de borracha, a composição de borracha compreendendo:

pelo menos um elastômero à base de dieno; um alquilalcoxisilano da fórmula I

<formula>formula see original document page 2</formula>

em que R1 é exclusivo do enxoTre e e um grupo alquila dei a 18 átomos de carbono ou um grupo arila de 6 a 18 átomos de carbono, e R2, R3 e R4 são, independentemente, alquila de 1 a 8 átomos de carbono; e uma resina de silicone T. A presente invenção também está voltada para uma composição de borracha, a composição de borracha compreendendo:

pelo menos um elastômero à base de dieno; um alquilalcoxisilano da fórmula I

<formula>formula see original document page 3</formula>

em que R1 é exclusivo do enxorre e e um grupo alquila dei a 18 átomos de carbono ou um grupo arila de 6 a 18 átomos de carbono, e R2, R3 e R4 são, independentemente, alquila de 1 a 8 átomos de carbono; e uma resina de silicone T. Descrição

Revela-se um pneumático compreendendo ao menos um componente, o pelo menos um componente compreendendo uma composição de borracha, a composição de borracha compreendendo:

pelo menos um elastômero à base de dieno; um alquilalcoxisilano da fórmula I

<formula>formula see original document page 3</formula>

em que R1 é exclusivo do enxoíre e e um grupo alquila dei a 18 átomos de carbono ou um grupo arila de 6 a 18 átomos de carbono, e R2, R3 e R4 são, independentemente, alquila de 1 a 8 átomos de carbono; e uma resina de silicone T.

É também revelada uma composição de borracha, a composição de borracha

compreendendo:

pelo menos um elastômero à base de dieno; um alquilalcoxisilano da fórmula I

<formula>formula see original document page 3</formula>

em que R1 é exclusivo do enxofre e é um grupo alquila dei a 18 átomos de carbono ou um grupo arila de 6 a 18 átomos de carbono, e R2, R3 e R4 são, independentemente, alquila de 1 a 8 átomos de carbono; e uma resina de silicone T.

A composição de borracha inclui um alquilalcoxisilano da fórmula I. Em uma concretização, R1 é hexadecil, e R21 R3 e R4 são metila.

Em uma concretização, a composição de borracha inclui de 1 a 20 phr do alquilalcoxisilano da fórmula I. Em uma concretização, a composição de borracha inclui de 2 a 10 phr do alquilalcoxisilano da fórmula I.

A composição de borracha também inclui uma resina de silicone T. Entende-se, por "resina T", que a resina de silicone tem uma estrutura baseada na unidade (RSiO)3Z2, em que R é selecionado dentre os grupos alquila, alquenila e arila. Pode-se tomar como referência adicional o documento "Silicone Resins in Rubber Compounding: Characterisation, Processing, and Performance in Tire Tread Formulations", de Thomas Chaussee e Manfred Gloeggler, apresentado na Tire Technology Expo 2009, Hamburg, Alemanha, em 17 de maio de 2009.

Em uma concretização, a composição de borracha inclui de 1 a 20 phr da resina de silicone T. Em uma concretização, a composição de borracha inclui de 2 a 10 phr da resina de silicone T. Em uma concretização, a resina T é a Resina 960 disponibilizada pela Dow Corning.

A composição de borracha inclui pelo menos uma borracha à base de dieno adicional. Polímeros sintéticos representativos incluem os produtos de homopolimerização do butadieno e seus homólogos e derivados, por exemplo, metilbutadieno, dimetilbutadieno e pentadieno, assim como copolímeros, tais como os formados a partir de butadieno ou seus homólogos ou derivados com outros monômeros insaturados. Dentre estes estão os acetilenos, por exemplo, acetileno vinílico; olefinas, por exemplo, isobutileno, que se copolimeriza com o isopreno para formar borracha butílica; compostos vinílicos, por exemplo, ácido acrílico, acrilonitrilo (que se polimeriza com butadieno para formar NBR), ácido metacrílico e estireno, o último composto polimerizando-se com butadieno para formar SBR, bem como ésteres vinílicos, e vários aldeídos insaturados, cetonas e éteres, por exemplo, acroleína, metil isopropenil cetona e éter viniletílico. Exemplos específicos de borrachas sintéticas incluem neopreno (policloropreno), polibutadieno (incluindo cis-1,4- polibutadieno), poliisopreno (incluindo cis-1,4-poliisopreno), borracha butílica, borracha halobutílica, tal como borracha clorobutílica ou borracha bromobutílica, borracha de estireno/isopreno/butadieno, copolímeros de 1,3-butadieno ou isopreno com monômeros, tal como estireno, acrilonitrilo e metacrilato metílico, bem como terpolímeros de etileno/propileno, também conhecidos como monômero de etileno/propileno/dieno (EPDM), e em particular, terpolímeros de etileno/propileno/diciclopentadieno. Exemplos adicionais de borrachas que podem ser usados incluem polímeros polimerizados de solução funcionalizada de terminal alcóxi-silila (SBR, PBR1 IBR and SIBR), polímeros com ramificação em estrela acoplados a estanho e acoplados a silício. A borracha preferida ou os elastômeros são borracha natural, poliisopreno sintético, polibutadieno e SBR.

Em um aspecto, a borracha é preferencialmente formada a partir de pelo menos duas borrachas baseadas em dieno. Por exemplo, uma combinação de duas ou mais borrachas é preferida, tal como borracha de eis 1,4-poliisopreno (natural ou sintética, embora a natural seja preferida), borracha de 3,4-poliisopreno, borracha de estireno/isopreno/butadieno, borrachas de estireno/butadieno derivadas por polimerização de emulsão e solução, borrachas de eis 1,4-polibutadieno e copolímeros de butadieno/acrilonitrilo preparados por polimerização de emulsão.

Em um aspecto da presente invenção, um estireno/butadieno derivado por polimerização de emulsão (E-SBR) poderia ser usado com um teor de estireno relativamente convencional de cerca de 20 a cerca de 20 por centro de estireno ligado ou, para algumas aplicações, um E-SBR com um teor de estireno ligado médio a relativamente alto, a saber, um teor de estireno ligado de cerca de 30 a cerca de 45 por cento.

Por E-SBR preparado por polimerização de emulsão, entende-se que o estireno e .1,3-butadieno são copolimerizados como uma emulsão aquosa. Tal processo é familiar aos versados na técnica. O teor de estireno ligado pode variar, por exemplo, de cerca de 5 a cerca de 50 por cento. Em um aspecto, o E-SBR também pode conter acrilonitrilo para formar uma borracha de terpolímero, como E-SBAR, em concentrações, por exemplo, de cerca de 2 a 30 por cento em peso de acrilonitrilo ligado no terpolímero.

Borrachas de copolímero de estireno/butadieno/acrilonitrilo preparado por polimerização contendo cerca de 2 a cerca de 40 por cento, em peso, de acrilonitrilo no copolímero também são contempladas como borrachas baseadas em dieno para uso na presente invenção.

O SBR (S-SBR) preparado por polimerização de solução geralmente possui um teor de estireno ligado em uma faixa de cerca de 5 a cerca de 50 por cento, de preferência, de cerca de 9 a cerca de 36 por cento. O S-SBR pode ser preparado da maneira adequada, por exemplo, por catalização de organo-lítio na presença de um solvente à base de hidrocarboneto orgânico.

Em uma concretização, pode-se usar a borracha de eis 1,4-polibutadieno (BR). Tal BR pode ser preparada, por exemplo, pela polimerização em solução orgânica de 1,3- butadieno. O BR pode ser caracterizado da maneira adequada, por exemplo, com um teor de eis 1,4 de 90 por cento. A borracha natural de eis 1,4-poliisopreno e o eis 1,4-poliisopreno são bem

conhecidos pelos versados na área de borrachas.

Em uma concretização, usa-se a borracha de eis 1,4-polibutadieno (BR). É possível preparar borrachas adequadas de polibutadieno, por exemplo, pela polimerização em solução orgânica de 1,3-butadieno. A BR pode ser caracterizada de forma adequada, por exemplo, por um teor de eis 1,4 de 90 por cento e uma temperatura de transição vítrea Tg em uma faixa de -95 a -105°C. Borrachas de polibutadieno adequadas encontram-se disponíveis no mercado, tal como o Budene® 1207 da Goodyear, entre outras.

Em uma concretização, pode-se usar uma borracha sintética ou natural de poliisopreno.

Uma referência à temperatura de transição vítrea, ou Tg, de um elastômero ou composição elastomérica, quando for citada no presente relatório, representa a(s) temperatura(s) de transição vítrea do respectivo elastômero ou composição elastomérica em seu estado não-curado ou possivelmente no estado curado, no caso de uma composição elastomérica. Uma Tg pode ser determinada de maneira adequada como um ponto central de pico por um calorímetro de varredura diferencial (DSC) a uma taxa de temperatura de aumento de 10°C por minuto. O termo "phr", como utilizado no presente relatório e segundo a prática

convencional, refere-se às "partes em peso de um respectivo material por 100 partes em peso de borracha ou elastômero".

Em uma concretização, a carboximetilcelulose sódica é combinada com o pelo menos um elastômero à base de dieno em um procedimento de mistura, como se segue. Pode-se adicionar carboximetilcelulose sódica à água a uma concentração que varia de 1 g de hidroximetilcelulose sódica por 10 g de água a 1 g de hidroximetilcelulose sódica por .1000 g de água. A solução aquosa resultante de hidroximetilcelulose sódica é então misturada com um látex do pelo menos um elastômero à base de dieno. Em seguida, seca- se a mistura resultante na composição de borracha de carboximetilcelulose sódica e elastômero. Como alternativa, a mistura de carboximetilcelulose sódica aquosa e látex pode ser coagulada usando uma solução de um por cento de cloreto de cálcio, seguido da lavagem dos sólidos coagulados com água e secagem para obter a composição de borracha de carboximetilcelulose sódica e elastômero.

A composição de borracha também pode incluir um phr de óleo de processamento de até 70. O óleo de processamento pode ser incluído na composição de borracha como óleo extensor tipicamente usado para estender elastômeros. O óleo de processamento também pode ser incluído na composição de borracha mediante a adição direta do óleo durante a composição da borracha. O óleo de processamento usado pode incluir tanto o óleo extensor presente nos elastômeros como o óleo de processamento adicionado durante a composição. Dentre os óleos de processamento adequados estão diversos óleos conhecidos na técnica, inclusive óleos aromáticos, parafínicos, naftênicos, vegetais e óleos de baixo PCA1 tal como MÊS, TDAE, SRAE e óleos naftênicos pesados. Óleos de baixo PCA adequados incluem óleos com um teor aromático policíclico menor do que 3 por cento em peso, conforme determinado pelo método IP346. Procedimentos para o método IP346 podem ser encontrados em Standard Methods for Analvsis & Testing of Petroleum and Related Products e British Standard 2000 Parts. 2003, 62a edição, publicado pelo Institute of Petroleum, Reino Unido.

A composição de borracha pode incluir de cerca de 10 a cerca de 150 phr de sílica.

Os pigmentos siliciosos normalmente empregados que poderiam ser usados no composto de borracha incluem pigmentos siliciosos precipitados e pirogênicos convencionais (sílica). Em uma concretização, utiliza-se sílica precipitada. Os pigmentos siliciosos convencionais empregados na presente invenção são sílicas precipitadas, tal como, por exemplo, as que são obtidas pela acidificação de um silicato solúvel, por exemplo, silicato de sódio.

Tais sílicas convencionais podem ser caracterizadas, por exemplo, por terem uma área de superfície BET, conforme medida o usando gás nitrogênio. Em uma concretização, a área de superfície BET pode estar na faixa de cerca de 40 a 600 metros quadrados por grama. Em outra concretização, a área de superfície BET pode estar em uma faixa de cerca de 80 a 300 metros quadrados por grama. O método BET de medição da área de superfície é descrito no Journal of the American Chemical Societv. Volume 60, Página 304 (1930).

A sílica convencional também pode ser caracterizada por ter um valor de absorção de dibutilftalato (DBP) em uma faixa de cerca de 100 a cerca de 400, ou como alternativa, de cerca de 150 a cerca de 300.

Espera-se que a sílica convencional tenha um tamanho de partícula final médio, por exemplo, na faixa de 0,01 a 0,05 mícron, conforme determinado pelo microscópio eletrônico, ainda que as partículas de sílica possam ter uma dimensão ainda menor, ou possivelmente menor.

Várias sílicas comercialmente disponíveis podem ser usadas, tal como somente para fins de exemplo e sem limitação, as sílicas comercializadas pela PPG Industries sob a marca registrada Hi-Sil com as designações 210, 243, etc; as sílicas disponibilizadas pela Rhodia, com, por exemplo, designações de Z1165MP e Z165GR e as sílicas disponibilizadas pela Degussa AG com, por exemplo, as designações VN2 e VN3, etc.

É possível usar negros-de-fumos normalmente empregados como uma carga convencional em uma concentração que varia de 10 a 150 phr. Exemplos representativos de tais negros-de-fumo incluem N110, N121, N134, N220, N231, N234, N242, N293, N299, N315, N326, N330, N332, N339, N343, N347, N351, N358, N375, N539, N550, N582, N630, N642, N650, N683, N754, N762, N765, N774, N787, N907, N908, N990 e N991. Esses negros-de-fumo possuem absorções de iodo que variam de 9 a 145 g/kg e um número DBP que varia de 34 a 150 cm3/100 g. Outras cargas podem ser usadas na composição de borracha, incluindo, sem a isto se restringir, cargas particuladas incluindo polietileno de altíssimo peso molecular (UHMWPE), géis poliméricos particulados reticulados incluindo, mas sem se limitar aos revelados nas Patentes U.S. Na 6,242,534; 6,207,757; 6,133,364; 6,372,857; 5,395,891; ou . 6,127,488, e carga compósita de amido plasticizado incluindo, mas sem se restringir à revelada na Patente U.S. N2 5,672,639. Tais outras cargas podem ser usadas em uma concentração que varia de 1 a 30 phr.

Em uma concretização, a composição de borracha pode conter um composto orgânico de silício contendo enxofre convencional. Exemplos de compostos orgânicos de silício contendo enxofre adequados são da fórmula:

Z —Alk-Sn-Alk-Z Il

em que Z é selecionado dentre o grupo consistindo de <formula>formula see original document page 8</formula> em que R5 é um grupo alquila de 1 a 4 átomos de carbono, ciclohexila ou fenila; R6 é alcóxi de 1 a 8 átomos de carbono, ou cicloalcóxi de 5 a 8 átomos de carbono; Alk é um hidrocarbonato bivalente de 1 a 18 átomos de carbono e η é um número inteiro de 2 a 8.

Em uma concretização, os compostos orgânicos de silício contendo enxofre são os

polisulfetos de 3,3'-bis(trimetóxi ou trietóxi sililpropil) Em uma concretização, os compostos orgânicos de silício contendo enxofre são dissulfeto de 3,3'-bis(trietoxisililpropil) e/ou tetrasulfeto de 3,3'-bis(trietoxisililpropil). Portanto, quanto à fórmula II, Z pode ser <formula>formula see original document page 8</formula> em que R6 é um alcóxi de 2 a 4 átomos de carbono, ou alternativamente 2 átomos de carbono; alk é um hidrocarboneto bivalente de 2 a 4 átomos de carbono, alternativa com .3 átomos de carbono; e η é um número inteiro de 2 a 5, alternativamente 2 ou 4.

Em outra concretização, compostos orgânicos de silício contendo enxofre adequados incluem compostos revelados na Patente U.S. Ns 6.608.125. Em uma concretização, os compostos orgânicos de silício contendo enxofre incluem 3-(octanoiltio)-1- propiltrietoxisilano, CH3(CH2)6C(=0) -S-CH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3, que se encontra comercialmente disponível como NXT® da Momentive Performance Materials.

Em outra concretização, compostos orgânicos de silício contendo enxofre

adequados incluem os revelados na Publicação de Patente U.S. N2 2003/0130535. Em uma concretização, o composto orgânico de silício contendo enxofre é o Si-363 da Degussa.

A concentração do composto orgânico de silício contendo enxofre em uma composição de borracha irá variar, dependendo do nível dos outros aditivos que são utilizados. Geralmente falando, a concentração do composto irá variar de 0,5 a 20 phr. Em uma concretização, a concentração irá variar de 1 a 10 phr.

Será prontamente compreendido pelos versados na técnica que a composição de borracha seria composta por métodos geralmente conhecidos na área de composição de borracha, tal como a mistura das várias borrachas constituintes vulcanizáveis por enxofre com vários materiais aditivos comumente empregados, tal como, por exemplo, doadores de enxofre, auxiliares de cura, tais como ativadores e retardadores, e aditivos de processamento, tais como óleos, resinas incluindo resinas promotoras de pegajosidade e plastificantes, cargas, pigmentos, ácidos graxos, óxido de zinco, ceras, antioxidantes e agentes antiozonantes e agentes peptizantes. Como conhecido pelos versados na técnica, dependendo do uso pretendido para o material vulcanizado por enxofre e vulcanizável por enxofre (borrachas), os aditivos mencionados acima são selecionados e normalmente utilizados em concentrações convencionais. Exemplos representativos de doadores de enxofre incluem enxofre elementar (enxofre livre), um dissulfeto de amina, polisulfeto polimérico e adutos de olefina e enxofre. Em uma concretização, o agente vulcanizante enxofre é enxofre elementar. O agente vulcanizante enxofre pode ser usado em uma concentração que varia de 0,5 a 8 phr, como alternativa, de 1,5 a 6 phr. Quantidades típicas de resinas promotoras de pegajosidade, se utilizadas, compreendem cerca de 0,5 a cerca de 10 phr, geralmente cerca de 1 a cerca de 5 phr. Quantidades típicas de auxiliares de processamento compreendem cerca de 1 a cerca de 50 phr. Quantidades típicas de antioxidantes compreendem cerca de 1 a cerca de 5 phr. Antioxidantes representativos podem ser, por exemplo, difenil-p-fenilenodiamina e outros, tal como, por exemplo, os revelados em The Vanderbilt Rubber Handbook (1978), Páginas 344 a 346. Quantidades típicas de antiozonantes compreendem cerca de 1 a cerca de 5 phr. Concentrações típicas de ácidos graxos, se utilizados, que podem incluir ácido esteárico, compreendem aproximadamente 0,5 a aproximadamente 3 phr. Quantidades típicas de ceras compreendem cerca de 1 a cerca de 5 phr. Normalmente, utilizam-se ceras microcristalinas. Quantidades típicas de peptizantes compreendem cerca de 1 a cerca de 1 phr. Agentes peptizantes típicos podem ser, por exemplo, pentaclorotiofenol e dissulfeto de dibenzamidodifenila.

Utilizam-se aceleradores para controlar o tempo e/ou temperatura necessária para a vulcanização e para aprimorar as propriedades do produto vulcanizado. Em uma concretização, pode-se usar um único sistema acelerador, isto é, acelerador primário. O(s) acelerador(es) primário(s) podem ser usados em concentrações totais que variam de 0,5 a cerca de 4 phr, ou alternativamente de cerca de 0,8 a cerca de 1,5 phr. Em outra concretização, combinações de um acelerador primário e um acelerador secundário poderiam ser usadas, com o acelerador secundário sendo usado em quantidades menores, tal como de cerca de 0,05 a cerca de 3 phr, de modo a ativar e melhorar as propriedades do produto vulcanizado. Espera-se que as combinações desses aceleradores produzam um efeito sinérgico sobre as propriedades finais e que sejam bem melhores do que as produzidas pelo uso de apenas um acelerador. Além disso, pode-se usar aceleradores de ação retardada que não são afetados pelas temperaturas normais de processamento, mas que produzem uma cura satisfatória a temperaturas de vulcanização típicas. Também poderiam ser usados retardadores de vulcanização. Tipos de aceleradores adequados que podem ser usados na presente invenção são aminas, dissulfetos, guanidinas, tioureias, tiazóis, tiurans, sulfenamidas, ditiocarbamatos e xantatos. Em uma concretização, o acelerador primário é uma sulfenamida. Caso seja usado um segundo acelerador, o acelerador secundário pode ser um composto de guanidina, ditiocarbamato ou tiuram. Guanidinas adequadas incluem difeinilguanidina, entre outros. Tiurans adequados incluem dissulfeto de tetrametiltiuram, dissulfeto de tetraetiItiuram e dissulfeto de tetrabenziltiuram.

A mistura da composição de borracha pode ser realizada por métodos conhecidos pelos versados na técnica de mistura de borracha. Por exemplo, os ingredientes geralmente são misturados em pelo menos dois estágios, a saber, pelo menos um estágio não-produtivo seguido de um estágio de mistura produtivo. Os curativos finais incluindo agentes vulcanizantes de enxofre geralmente são misturados no estágio final, que é convencionalmente chamado d estágio de mistura "produtiva", em que a mistura normalmente ocorre a uma temperatura, ou temperatura final, menor do que a(s) temperatura(s) de mistura comparado ao(s) estágio(s) de mistura não-produtiva. Os termos estágios de mistura "não-produtiva" e "produtiva" são bem conhecidos pelos versados na técnica de mistura de borracha. A composição de borracha pode ser sujeita a uma etapa de mistura termomecânica. A etapa de mistura termomecânica geralmente compreende uma operação mecânica em uma misturadora ou extrusora por um período de tempo adequado de modo a produzir uma temperatura de borracha entre 140° e 190°C. A duração apropriada da operação termomecânica varia em função das condições de operação e do volume e natureza dos componentes. Por exemplo, a operação termomecânica pode ser de 1 a 20 minutos.

A composição de borracha pode ser incorporada em uma variedade de outros componentes de borracha do pneu. Por exemplo, o composição de borracha pode ser uma banda de rodagem (incluindo a cabeça da banda de rodagem e a base da banda de rodagem), costado, enchimento, tecido de náilon de monofilamento, inserção de costado ou o revestimento interno. Em uma concretização, o componente é uma banda de rodagem.

O pneumático da presente invenção pode ser um pneu de corrida, pneu de passageiros, pneu de avião, agrícola, de escavadeira, off-road, de caminhão, entre outros. Em uma concretização, o pneumático é um pneu de veículo de passeio ou caminhão. O pneumático também pode ser de lonas radiais ou cruzadas.

A vulcanização do pneumático da presente invenção geralmente é realizada a temperaturas convencionais que variam de cerca de IOO0C a 200°C. Em uma concretização, a vulcanização é realizada a temperaturas que variam de cerca de 1100C a .180°C. Qualquer um dos processos de vulcanização usuais pode ser usado, tal como aquecimento em uma prensa ou molde, aquecimento com vapor superaquecido ou ar quente. Tais pneumáticos podem ser construídos, formados, moldados e curados por vários métodos que são conhecidos e que serão facilmente identificáveis pelos versados na técnica.

A invenção é ilustrada em detalhes pelo seguinte exemplo não restritivo. Exemplo 1

Neste exemplo, ilustra-se a preparação e o teste das composições de borracha contendo alquilalcoxisilano da fórmula I e uma resina de silicone T é ilustrada.

Prepararam-se quatro amostras de composto de borracha usando um procedimento de mistura de três etapas seguindo as fórmulas apresentadas na Tabela 1, sendo todas as quantidades apresentadas em phr.

As amostras (para medições viscoelásticas e de tensão-deformação) foram curadas por dez minutos a 170°C e testadas quanto às propriedades físicas, como mostra a Tabela

1. Mediram-se as propriedades viscoelásticas usando um analisador mecânico dinâmico Eplexor® a 10 Hz e 2% DSA. As propriedades de tensão-deformação foram medidas usando um Sistema de Teste Universal (UTS) Zwick 1445. As propriedades de cura foram medidas usando um Analisador de Processamento de Borracha (RPA) 2000 da Alpha Technologies. Referências a um instrumento RPA 2000 podem ser encontradas nas seguintes publicações: H. A. Palowski, e col, Rubber World, junho de 1992 e janeiro de .1997, e também em Rubber & Plastics News, 26 de abril e 10 de maio de 1993. Tabela 1 N0 da Amostra. 1 2 3 4 Primeira Etapa de Mistura Não Produtiva Polibutadieno1 45 45 45 45 Estireno-Butadieno2 75,62 75,62 75,62 75,6Í Negro-de-fumo 5 5 5 5 Antidegradante3 0,8 0,8 0,8 0,8 Óleo de processamento4 12 9 9 9 Ácido Esteárico 3 3 3 3 Sílica 60 60 60 60 Alquilalcoxisilano5 O 2 1 2 Seaunda Etapa de Mistura Não Produtiva Ceras6 1,5 1,5 1,5 1,5 Antidegradante3 1,7 1,7 1,7 1,7 Óleo de processamento4 7,38 4,38 4,38 4,38 Sílica 45 45 45 45 Resuina de Silicone7 O O 1 2 Organosilano8 6,56 6,56 6,56 6,56 Etapa de Mistura Produtiva Antidegradante9 0,5 0,5 0,5 0,5 Óxido de Zinco 2,5 2,5 2,5 2,5 Enxofre 1,4 1,4 1,4 1,4 Aceleradores10 3,9 3,9 3,9 3,9

.1 Polibutadieno de alto teor de eis, obtido como o Budene 1207 da The Goodyear Tire & Rubber Company

.2 Borracha de estireno-butadieno em solução polimerizada contendo 25 por cento, em

peso, de estireno, 50 por cento em peso de vinila, estendido com 27 phr de óleo .3 tipo p-fenileno diamina

.4 tipo PCA baixo

.5 Alquilalcoxisilano como Dynasylan 9116, da Evonik

.6 tipos parafínicos e microcristalinos

.7 Resina de silicone T, como a Resina 690 da Dow Corning

.8 bissulfeto de 3,3'-bis(trietoxisililpropil), SÍ266

.9 tipo p-fenileno diamina misturada

.10 tipos sulfenamida e guanidina Tabela 2 <table>table see original document page 13</column></row><table> Metravib SMD2000

Varredura de temperatura obtida em um modo de cisalhamento dinâmico a uma freqüência de 1 Hertz e a um ângulo de 0,00583 rad.

<table>table see original document page 13</column></row><table> Propriedades de Esforco-Deformacão (Módulo Elástico ASTM D412} <table>table see original document page 13</column></row><table> 13

Resistência à Tração, MPa 14,8 14,1 15,5 14,7 Energia Espec., MPa 29,5 25,6 25,6 25 Tensão Verdadeira 92,2 78,3 82,7 77,5 Shore A 64,8 68,3 65,3 67,9 Recuperação Elástica, % 34,4 35,9 35,6 34,3

Recuperação Elástica Zwick (ASTM D1054. DIN 53512) Cura: IOmin @ 170°C

Rec. Elástica 0°C, % 17,6 17,7 17,5 17,4 Rec. Elástica IOO0C1 % 54,5 57 58,8 58,5 Rec. Elástica -10°C, % 12,1 12,3 12,1 12,7

Resistência ao Rompimento1

Cura: 10 min @ 170°C; Teste: @ 100°C, Adesão a si Mesmo

Res. ao Rompimento, N/mm 22,9 17,9 17,6 15,3

Abrasão em Tambor Rotativo (ASTM D5963. DIN 53516) Cura: 10 min @ 170°C; Teste: @ 23°C

Perda de Vol. Relativo, mm3 105 102 98 96

1 ASTM D4393, exceto que uma largura de amostra de 2,5 cm é usada e uma janela de filme plástico Mylar claro de 5 cm de largura é inserida entre as duas amostras de teste. Ela é uma medição da adesão interfacial (força de tração expressa em unidades de N/mm) entre duas camadas do mesmo composto testado que foram curadas conjuntamente com a janela de filme Mylar interposta a elas. O objetivo da janela de filme Mylar é delimitar a largura da área afetada.

Como visto pelos dados das Tabelas 1 e 2, a combinação do alquilalcoxisilano e da resina de silano T resulta numa melhora significativa na histerese sob alta temperatura, conforme indicado pela redução na tangente delta sob deformação de 10% medida em 100°C. Uma tangente delta reduzida em alta temperatura indica melhor resistência ao rolamento em um pneumático. Os dados também indicam uma melhora na histerese sob baixa temperatura, como indicado pelo aumento na tangente delta medida numa faixa de - 40 °C a 10 °C. Uma tangente delta maior sob baixa temperatura indica melhor desempenho do pneumático em pista úmida e no inverno. Tal aprimoramento duplo na resistência ao rolamento e no desempenho em pista úmida/inverno é surpreendente e inesperado.

Embora certas concretizações e detalhes representativos tenham sido demonstrados com o fim de ilustrar a presente invenção, transparecerá para os versados na técnica que várias alterações e modificações podem ser realizadas nelas sem divergir do âmbito ou espírito da presente invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Pneumático, CARACTERIZADO por compreender ao menos um componente, o pelo menos um componente compreendendo uma composição de borracha, a composição de borracha compreendendo: 5 pelo menos um elastômero à base de dieno; um alquilalcoxisilano de fórmula I OR2 I Ri -Si -OR3 em que R1 é exclusivo do enxofre e é um grupo alquila de 1 a 18 átomos de carbono ou um grupo arila de 6 a 18 átomos de carbono, e R2, R3 e R4 são, independentemente, alquila de 1 a 8 átomos de carbono; e 10 uma resina de silicone T.

2. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a resina T de silicone tem uma estrutura com base na unidade (RSiO)3/2, em que R é selecionado dentre os grupos alquila, alquenila e arila.

3. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de 15 que o alquilalcoxisilano está presente em uma quantidade que varia de 1 a 20 phr.

4. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o alquilalcoxisilano está presente em uma quantidade que varia de 2 a 10 phr.

5. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a resina T de silicone está presente em uma quantidade que varia de 1 a 20 phr. 20

6. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a resina T de silicone está presente em uma quantidade que varia de 2 a 10 phr.

7. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que R1 é hexadecila, e R2, R3 e R4 são metila.

8. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de 25 que o componente é selecionado dentre o grupo que consiste de banda de rodagem, cabeça da banda de rodagem, base da banda de rodagem, costado, enchimento, tecido de náilon de monofilamento, inserção de costado, revestimento de arame ou revestimento interno

9. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de 30 que o componente é uma banda de rodagem.

10. Composição de borracha, CARACTERIZADA por compreender: pelo menos um elastômero à base de dieno; um alquilalcoxisilano de fórmula I OR2 I R1 -Si -OR3 OR4 em que R1 é exclusivo do enxofre e é um grupo alquila de 1 a 18 átomos de carbono ou um grupo arila de 6 a 18 átomos de carbono, e R21 R3 e R4 são, independentemente, alquila de 1 a 8 átomos de carbono; e uma resina de silicone T.