BRPI0804093A2 - pneu com componente contendo celulose - Google Patents

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BRPI0804093A2
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Maurice Peter Catharina Jozef Klinkenberg
Georges Marcel Victor Thielen
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Goodyear Tire & Rubber
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Abstract

A presente invenção é direcionada a um pneu pneumático compreendendo pelo menos um componente, o pelo menos um componente compreendendo uma composição de borracha compreendendo um elastómero à base de dieno, de 1 a 30 partes por peso por 100 partes por peso de elastómero á base de dieno (phr) de fibra celulósica, e de 1 a 20 phr de um poliisopreno substituído compreendendo unidades de fórmula 1, onde -R compreende hidrogênio e um grupo substituinte de estrutura II: onde o número de grupos substituintes de estrutura II ocorrendo por molécula de poijisopreno substituído varia de 8 a 12 e o peso molecular médio do poljisopreno substituído varia de 20000 a 30000.

Description

"PNEU COM COMPONENTE CONTENDO CELULOSE"
Histórico da Invenção
Em um esforço para incluir recursos renováveis como componentes em pneus,materiais orgânicos de ocorrência na natureza foram anteriormente usados comopreenchedores em composições de borracha de pneus. Entretanto, a compatibilidade entreos preenchedores orgânicos e borracha é geralmente fraca, levando a baixa carga depreenchedor devido à fraca dispersão do preenchedor e fraca adesão entre a borracha e opreenchedor. Há, portanto, uma necessidade de melhores composições de borrachacontendo preenchedores orgânicos de ocorrência na natureza.
Sumário da Invenção
A presente invenção é direcionada a um pneu pneumático compreendendo pelomenos um componente, o pelo menos um componente compreendendo uma composição deborracha, a composição de borracha compreendendo um elastômero baseado em dieno, de1 a 30 phr de celulose, e de 1 a 20 phr de um poliisopreno substituído tendo um pesomolecular variando de 20000 a 30000.
Descrição Detalhada da Invenção
Há divulgado um pneu pneumático compreendendo pelo menos um componente, opelo menos um componente compreendendo uma composição de borracha, a composiçãode borracha compreendendo um elastômero baseado em dieno, de 1 a 30 phr de celulose, ede 1 a 20 phr de um poliisopreno substituído tendo um peso molecular variando de 20000 a30000.
Em uma modalidade, o pneu pneumático da presente invenção contém umacomposição de borracha compreendendo um poliisopreno substituído compreendendounidades de fórmula I, onde -R compreende hidrogênio e um grupo substituinte da estruturaII, onde o número de grupos substituintes de estruturas II ocorrendo por molécula depoliisopreno substituído varia de 8 a 12, e o peso molecular médio do poliisoprenosubstituído varia de 20000 a 30000.
<formula>formula see original document page 2</formula>
Em uma modalidade, -R compreende hidrogênio e um grupo substituinte de fórmulaII, onde o número de grupos substituintes de estruturas II ocorrendo por molécula depoliisopreno substituído varia de 9 a 11, e o peso molecular médio do poliisoprenosubstituído varia de 23000 a 27000.
Poliisopreno substituído adequado está comercialmente disponível de Kuraraycomo LIR-410, sabidamente tendo uma média de 10 grupos substituintes da estrutura IIocorrendo por molécula de poliisopreno substituído e um peso molecular médio deaproximadamente 25.000.
Em uma modalidade, o poliisopreno substituído está presente na composição deborracha em uma concentração variando de 1 a 20 partes por peso por 100 partes por pesode elastomero baseado em dieno (phr). Em uma outra modalidade, o poliisoprenocarboxilado está presente na composição de borracha em uma concentração variando de 5a 15 partes por peso por 100 partes por peso de elastomero baseado em dieno (phr).
A composição de borracha também inclui uma fibra celulósica. Por fibra celulósica,significa que a celulose na mesma é substancialmente livre de lignina. Como descrito aqui, otermo "fibra celulósica" é pretendido excluir aqueles materiais celulósicos contendoquantidades substanciais de lignina, tal como fibra de madeira. Em uma modalidade, a fibracelulósica é de 95 a 99,5 por cento de celulose. Em uma modalidade, a fibra celulósica temum comprimento médio de 15 a 25 mícrons. Em uma modalidade, a fibra celulósica tem umcomprimento médio de 15 a 20 mícrons. Em uma modalidade, a fibra celulósica tem umaespessura média de 10 a 20 mícrons. Em uma modalidade, a fibra celulósica tem umaespessura média de 12 a 18 mícrons. Fibra celulósica adequada está comercialmentedisponível de J. Rettenmaier & Sohne GmbH como Arbocel® SER 600-10 A.
Em uma modalidade, a fibra de celulose está presente na composição de borrachaem uma concentração variando de 1 a 30 partes por peso por 100 partes por peso deelastomero baseado em dieno (phr). Em uma outra modalidade, a fibra celulósica estápresente na composição de borracha em uma concentração variando de 5 a 25 partes porpeso por 100 partes por peso de elastomero baseado em dieno (phr). Em uma outramodalidade, a fibra celulósica está presente na composição de borracha em umaconcentração variando de 10 a 20 partes por peso por 100 partes por peso de elastomerobaseado em dieno (phr).
A composição de borracha pode ser usada com borrachas ou elastômeroscontendo insaturação olefínica. As expressões "borracha ou elastomero contendoinsaturação olefínica" ou "elastomero baseado em dieno" devem incluir tanto a borrachanatural e suas diversas formas cruas e recuperadas assim como diversas borrachassintéticas. Na descrição dessa invenção, os termos "borracha" e "elastomero" podem serusados intercambiavelmente, a menos que prescrito de forma diferente. Os termos"composição de borracha," "borracha composta" e "composto de borracha" são usadosintercambiavelmente para se referir a borracha que foi combinada ou misturada comdiversos ingredientes e materiais e tais termos são bem conhecidos por aqueles versadosna técnica de mistura de borracha ou composição de borracha. Polímeros sintéticosrepresentativos são os produtos da homopolimerização de butadieno e seus homólogos ederivados, por exemplo, metilbutadieno, dimetilbutadieno e pentadieno assim comocopolímeros tais como aqueles formados de butadieno ou seus homólogos ou derivadoscom outros monômeros insaturados. Dentre os últimos estão acetilenos, por exemplo, vinilacetileno; olefinas, por exemplo, isobutileno, que copolimeriza com isopreno para formarborracha de butila; compostos de vinila, por exemplo, ácido acrílico, acrilonitrila (quepolimeriza com butadieno para formar NBR), ácido metacrílico e estireno, o último compostopolimerizando com butadieno para formar SBR, assim como vinil ésteres e diversosaldeídos, cetonas e éteres insaturados, por exemplo, acroleína, metil isopropenil cetona eviniletil éter. Exemplos específicos de borrachas sintéticas incluem neopreno(policloropreno), polibutadieno (incluindo cis-1,4-polibutadieno), poliisopreno (incluindo cis-1,4-poliisopreno), borracha de butila, borracha de halobutila tal como borracha de clorobutilaou borracha de bromobutila, borracha de estireno/isopreno/butadieno, copolímeros de 1,3-butadieno ou isopreno com monômeros tais como estireno, acrilonitrila e metacrilato demetila, assim como terpolímeros de etileno/propileno, também conhecidos como monômerode etileno/propileno/dieno (EPDM), e em particular, terpolímeros deetileno/propileno/diciclopentadieno. Exemplos adicionais de borrachas que podem serusadas incluem polímeros polimerizados de solução funcionalizada no terminal alcóxi-silila(SBR, PBR, IBR 4 e SIBR), polímeros ramificados em estrela acoplados a silicone eacoplados a estanho. A borracha ou os elastômeros preferidos são poliisopreno (natural ousintéticos), polibutadieno e SBR.
Em um aspecto a borracha é preferivelmente de pelo menos duas das borrachasbaseadas em dieno. Por exemplo, uma combinação de duas ou mais borrachas é preferidatal como borracha de eis 1,4-poliisopreno (natural ou sintética, embora a natural sejapreferida), borracha de 3,4-poliisopreno, borracha de estireno/isopreno/butadieno, borrachasde estireno/butadieno derivadas de polimerização em emulsão e solução, borrachas de eis1,4-polibutadieno e copolímeros de butadieno/acrilonitrila preparados por polimerização ememulsão.
Em um aspecto dessa invenção, um estireno/butadieno derivado de polimerizaçãoem emulsão (E-SBR) deve ser usado tendo um conteúdo de estireno relativamenteconvencional de aproximadamente 20 a aproximadamente 28 por cento de estireno ligadoou, para algumas aplicações, um E-SBR tendo um conteúdo de estireno ligado de médio arelativamente elevado, ou seja, um conteúdo de estireno ligado de aproximadamente 30 aaproximadamente 45 por cento.E-SBR preparado por polimerização em emulsão significa que estireno e 1,3-butadieno são copolimerizados como uma emulsão aquosa. O mesmo é bem conhecido poraqueles versados em tal técnica. O conteúdo de estireno ligado pode variar, por exemplo, deaproximadamente 5 a aproximadamente 50 por cento. Em um aspecto, a E-SBR podetambém conter acrilonitrila para formar uma borracha de terpolímero, como E-SBAR, emquantidades, por exemplo, de aproximadamente 2 a aproximadamente 30 por cento empeso de acrilonitrila ligada no terpolímero.
As borrachas de copolímeros de estireno/butadieno/acrilonitrila preparados depolimerização em emulsão contendo aproximadamente 2 a aproximadamente 40 por centoem peso de acrilonitrila ligada no copolímero são também contempladas como borrachasbaseadas em dieno para uso nessa invenção.
O SBR preparado de polimerização em solução (S-SBR) tipicamente tem umconteúdo de estireno ligado em uma faixa de aproximadamente 5 a aproximadamente 50,preferivelmente aproximadamente 9 a aproximadamente 36, por cento.
O S-SBR pode ser convenientemente preparado, por exemplo, por organo lítiocatalisação na presença de um solvente hidrocarboneto orgânico.
Em uma modalidade, a borracha de eis 1,4-polibutadieno (BR) pode ser usada. TalBR pode ser preparada, por exemplo, por polimerização em solução orgânica de 1,3-butadieno. A BR pode ser convenientemente caracterizada, por exemplo, por ter pelo menosum conteúdo de 90 por cento de eis 1,4.
As borrachas naturais eis 1,4-poliisopreno e eis 1,4-poliisopreno são bemconhecidos por aqueles versados na técnica da borracha.
O termo "phr", como usado aqui, e de acordo com a prática convencional, refere-sea "partes por peso de um respectivo material por 100 partes por peso de borracha, ouelastômero".
A composição de borracha pode também incluir até 70 phr de óleo deprocessamento. O óleo de processamento pode ser incluído na composição de borrachacomo o óleo extensor tipicamente usado para estender os elastômeros. O óleo deprocessamento pode também ser incluído na composição de borracha por adição do óleodiretamente durante a composição de borracha. O óleo de processamento usado podeincluir tanto o óleo extensor presente nos elastômeros, e óleo de processamento adicionadodurante a composição. Os óleos de processamentos adequados incluem diversos óleoscomo são conhecidos na técnica, incluindo aromáticos, parafínicos, naftênicos, óleosvegetais, e óleos de baixo PCA, tal como MES, TDAE, SRAE e óleos naftênicos pesados.
Os óleos de baixo PCA adequados incluem aqueles tendo um conteúdo aromático policíclicode menos do que 3 por cento em peso como determinado pela método IP346. Osprocedimentos para o método IP346 podem ser encontrados em Standard Métodos forAnalvsis & Testinq of Petroleum and Related Products e British Standard 2000 Parts, 2003,62a edição, publicados pelo Institute of Petroleum, Reino Unido.
A composição de borracha pode incluir de aproximadamente 10 aaproximadamente 150 phr de sílica. Em uma outra modalidade, de 20 a 80 phr de sílicapodem ser usados.
Os pigmentos de silício comumente empregados que podem ser usados nocomposto de borracha incluem pigmentos de silício convencionais pirogênicos eprecipitados (sílica). Em uma modalidade, sílica precipitada é usada. Os pigmentos de silícioconvencionais empregados nessa invenção são sílicas precipitadas tal como, por exemplo,aquelas obtidas pela acidificação de um silicato solúvel, por exemplo, silicato de sódio.
Tais sílicas convencionais devem ser caracterizadas, por exemplo, por ter uma áreade superfície BET, como medida usando gás nitrogênio. Em uma modalidade, a área desuperfície BET pode estar na faixa de aproximadamente 40 a aproximadamente 600 metrosquadrados por grama. Em uma outra modalidade, a área de superfície BET pode estar emuma faixa de aproximadamente 80 a aproximadamente 300 metros quadrados por grama. Ométodo de medição da área de superfície BET é descrito em Journal of American ChemicalSocietv. Volume 60, Página 304 (1930).
A sílica convencional pode também ser caracterizada por ter um valor de absorçãode dibutilftalato (DBP) em uma faixa de aproximadamente 100 a aproximadamente 400,alternativamente aproximadamente 150 a aproximadamente 300.
Espera-se que a sílica convencional tenha um tamanho de partícula final médio, porexemplo, na faixa de 0,01 a 0,05 mícron como determinado pela microscópio eletrônico,embora as partículas de sílica possam ser ainda menores, ou possivelmente maiores, emtamanho.
Diversas sílicas comercialmente disponíveis podem ser usadas, tal como, apenaspara exemplo aqui, e sem limitação, as sílicas comercialmente disponíveis de PPGIndustries sob o nome comercial de Hi-Sil com as designações 210, 243, etc; sílicasdisponíveis de Rhodia, com, por exemplo, as designações de Z1165MP e Z165GR e sílicasdisponíveis de Degussa AG com, por exemplo, as designações VN2 e VN3, etc.
Os negros de fumo comumente empregados podem ser usados como umpreenchedor convencional em uma quantidade variando de 10 a 150 phr. Em uma outramodalidade, de 20 a 80 phr de negro de fumo podem ser usados. Exemplos representativosde 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. Essesnegros de fumo têm absorções de iodo variando de 9 a 145 g/kg e número de DBP variandode 34 a 150 cm3/100g.Outros preenchedores podem ser usados na composição de borrachas incluindo,mas não limitado a, preenchedores particulados incluindo polietileno de peso molecular ultraelevado (UHMWPE), géis de polímeros particulados reticulados incluindo, mas não limitadoa, aqueles divulgado nas Patentes US n° 6.242.534; 6.207.757; 6.133.364; 6.372.857;5.395.891; ou 6.127.488, e preenchedor composto de amido plastificado incluindo, mas nãolimitado a, aquele divulgado na Patente US n° 5.672.639. Tais outros preenchedores podemser usados em uma quantidade variando de 1 a 30 phr.
Em uma modalidade a composição de borracha pode conter um composto deorganosilicone convencional contendo enxofre. Exemplos de compostos adequados deorganosilicone contendo enxofre são os de fórmula:
Z-Alk-Sn-Alk-Z III
em que Z é selecionado a partir de um grupo consistindo em
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onde R1 é um grupo alquila de 1 a 4 átomos de carbono, cicloexila ou fenila; R2 éalcóxi de 1 a 8 átomos de carbono, ou cicloalcóxi de 5 a 8 átomos de carbono; Alk é umhidrocarboneto divalente de 1 a 18 átomos de carbono e n é um número inteiro de 2 a 8.
Em uma modalidade, os compostos de organosilicone contendo enxofre são ospolisulfetos de 3,3'-bis(trimetóxi ou trietóxi sililpropila). Em uma modalidade, os compostosde organosilicone contendo enxofre são disulfeto de 3,3'-bis(trietoxisililpropila) e/outetrasulfeto de 3,3'-bis(trietoxisililpropil). Portanto, como para a fórmula III, Z pode ser
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onde R2 é um alcóxi de 2 a 4 átomos de carbono, alternativamente 2 átomos decarbono; alk é um hidrocarboneto divalente de 2 a 4 átomos de carbono, alternativamentecom 3 átomos de carbono; e n é 15 um número inteiro de 2 a 5, alternativamente 2 ou 4.
Em uma outra modalidade, os compostos adequados de organosilicone contendoenxofre incluem compostos divulgados na Patente US n° 6.608.125. Em uma modalidade,os compostos de organosilicone contendo enxofre incluem 3-(octanoilitio)-1-propiltrietoxisilano, CH3(CH2)6C(=0)-S-CH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3, que é comercialmentedisponível como NXTTM de Momentive Performance Materials.
Em uma outra modalidade, os compostos adequados de organosilicone contendoenxofre incluem aqueles divulgado na Publicação de Patente US n° 2003/0130535. Em umamodalidade, o composto de organosilicone contendo enxofre é Si-363 de Degussa.
A quantidade do composto de organosilicone contendo enxofre em umacomposição de borracha irá variar dependendo do nível de outros aditivos que são usados.Em termos gerais, a quantidade do composto irá variar de 0,5 a 20 phr. Em umamodalidade, a quantidade irá variar de 1 a 10 phr.
É prontamente entendido por aqueles versados na técnica que a composição deborracha seria composta por métodos geralmente conhecidos na composição de borrachatécnica, tal como misturar as diversas borrachas de constituintes vulcanizáveis com enxofrecom diversos materiais aditivos comumente usados tal como, por exemplo, doadores deenxofre, adjuvantes de cura, tal como ativadores e retardantes e aditivos de processamento,tal como óleos, resinas incluindo plastificantes e resinas adesivas, preenchedores,pigmentos, ácidos graxos, oxido de zinco, ceras, antioxidantes e antiozonantes e agentespeptizantes. Como sabido por aqueles versados na técnica, dependendo da uso pretendidoda material de vulcanizável com enxofre e vulcanizado com enxofre (borrachas), os aditivosmencionados acima são selecionados e comumente usados em quantidades convencionais.Exemplos representativos de doadores de enxofre incluem os transportadores enxofreelemental (enxofre livre), um disulfeto de amina, polisulfeto polimérico e olefina de enxofre.Em uma modalidade, a enxofre-agente vulcanizador é elemental enxofre. O agentevulcanizador com enxofre pode ser usado em uma quantidade variando de 0,5 a 8 phr,alternativamente com uma faixa de 1,5 a 6 phr. Quantidades típicas de resinas adesivas, seusadas, compreendem aproximadamente 0,5 a aproximadamente 10 phr, geralmenteaproximadamente 1 a aproximadamente 5 phr. Quantidades típicas de adjuvantes deprocessamento compreendem aproximadamente 1 a aproximadamente 50 phr. Quantidadestípicas de antioxidantes compreendem aproximadamente 1 a aproximadamente 5 phr. Osantioxidantes representativos podem ser, por exemplo, difenil-p fenilenediamina e outros, talcomo, por exemplo, aqueles divulgados em Vanderbilt Rubber Handbook (1978), Páginas344 a 346. Quantidades típicas de antiozonantes compreendem aproximadamente 1 a 5 phr.Quantidades típicas de ácidos graxos, se usados, que podem incluir ácido esteárico,compreendem aproximadamente 0,5 a aproximadamente 3 phr. Quantidades típicas deoxido de zinco compreendem aproximadamente 2 a aproximadamente 5 phr. Quantidadestípicas de ceras compreendem aproximadamente 1 a aproximadamente 5 phr.Freqüentemente ceras microcristalina são usadas. Quantidades típicas de peptizadorescompreendem aproximadamente 0,1 a aproximadamente 1 phr. Os peptizadores típicospodem ser, por exemplo, pentaclorotiofenol e disulfeto de dibenzamidodifenila.
Os aceleradores são usados para controlar o tempo e/ou temperatura necessáriapara vulcanização e para melhorar as propriedades do vulcanizado. Em uma modalidade,um sistema acelerador único pode ser usado, ou seja, acelerador primário. O(s)acelerador(es) primário(s) pode ser usado em quantidades totais variando deaproximadamente 0,5 a aproximadamente 4, alternativamente aproximadamente 0,8 aaproximadamente 1,5, phr. Em uma outra modalidade, as combinações de um aceleradorprimário e um secundário devem ser usadas com o acelerador secundário sendo usado emmenor quantidade, tal como de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 3 phr, paraativar e para melhorar as propriedades da vulcanizado. Deve-se esperar que ascombinações desses aceleradores produzam um sinérgico efeito sobre as propriedadesfinais e sejam de algum modo melhores do que aquelas produzidas pelo uso de ambosaceleradores as sozinhos. Além disso, aceleradores de ação retardada podem ser usadosque não sejam afetados por temperaturas de processamento normais, mas produzam umasatisfatória cura a temperaturas comuns de vulcanização. Os retardantes de vulcanizaçãotambém devem ser usados. Os tipos de aceleradores adequados que podem ser usados napresente invenção são aminas, disulfetos, guanidinas, tiouréias, tiazóis, tiuramas,sulfenamidas, ditiocarbamatos e xantatos. Em uma modalidade, o acelerador primário é umasulfenamida. Se um segundo acelerador é usado, o acelerador secundário pode ser umcomposto de guanidina, ditiocarbamato ou tiurama.
A mistura da composição de borracha pode ser conseguida por métodosconhecidos por aqueles versados na técnica da mistura de borracha. Por exemplo, osingredientes são tipicamente misturados em pelo menos dois estágios, ou seja, pelo menosum estágio não-produtivo seguido por um estágio produtivo de mistura. Os curativos finaisincluindo agente vulcanizadores com enxofre são tipicamente misturados no estágio finalque é convencionalmente chamado de estágio "produtivo" de mistura em que a misturaocorre tipicamente a uma temperatura, ou temperatura final, mais baixa do que a(s)temperatura(s) de mistura do que o estágio(s) não-produtivo de mistura anterior. Os termosestágios "não-produtivo" e "produtivo" de mistura são bem conhecidos por aqueles versadosna técnica da mistura de borracha. A composição de borracha pode ser submetida a umaetapa de mistura termoquímica. A etapa de mistura termoquímica geralmente compreendeuma operação mecânica em um misturador ou extrusor por um período de tempo adequadopara produzir uma temperatura de borracha entre 140°C e 190°C. A duração da operaçãotermoquímica adequada varia como uma função das condições de operação, e o volume e anatureza dos componentes. Por exemplo, a operação termoquímica pode ser de 1 a 20minutos.
A composição de borracha pode ser incorporada em uma variedade decomponentes de borracha do pneu. Por exemplo, o componente de borracha pode ser umabanda de rodagem (incluindo cobertura de banda de rodagem e base de banda derodagem), costado, ápice, lona de reforço, inserção do costado, revestimento do feixe decabos do talão ou forro interior. Em uma modalidade, o componente é uma banda derodagem.
O pneu pneumático da presente invenção pode ser um pneu de corrida, pneu depassageiro, pneu de aeronave, pneu de caminhão agrícola, de trator, de off-road, esimilares. Em uma modalidade, o pneu é um pneu de passageiro ou de caminhão. O pneupode também ser um pneu radial ou diagonal.
A vulcanização do pneu pneumático da presente invenção é geralmente realizada atemperaturas convencionais variando de aproximadamente 100°C a 200°C. Em umamodalidade, a vulcanização é conduzida a temperaturas variando de aproximadamente110°C a 180°C. Quaisquer dos processos de vulcanização usuais podem ser usados talcomo aquecimento em um prensa ou molde, aquecimento com vapor superaquecido ou arquente. Tais pneus podem ser feitos, conformados, moldados e curados por diversosmétodos que são conhecidos e serão prontamente aparentes para aqueles versados em taltécnica.
A invenção é ainda ilustrada pelo seguinte exemplo não limitante.
Exemplo 1
Nesse exemplo, o efeito de adição de um poliisopreno substituído a umacomposição de borracha contendo celulose de acordo com a presente invenção é ilustrado.As composições de borracha contendo elastômero baseado em dieno, preenchedores,processo adjuvantes, antidegradantes, e curativos foram preparadas seguindo receitascomo mostrado na Tabela 1, com todas as quantidades dadas em partes por peso por 100partes por peso de elastômero base (phr). As amostras de 1 a 4 continham negro de fumomas não continham celulose e serviram como controles. As amostras de 5 a 7 incluíramnegro de fumo e celulose e são representativas da presente invenção. A quantidade depoliisopreno substituído foi variada de 0 a 15 phr; um homopolímero de poliisopreno de umpeso molecular similar ao do poliisopreno substituído foi usado para manter a concentraçãototal de (poliisopreno substituído + homopolímero de poliisopreno) constante a 15 phr.
As amostras foram testadas para propriedades viscoelásticas usando RPA. "RPA"refere-se a um Analisador de Processamento de Borracha como Instrumento RPA 2000THde Alpha Technologies, outrora a Flexsys Company e outrora a Monsanto Company. Asreferências a um instrumento RPA 2000 podem ser encontradas nas seguintes publicações:H. UM. Palowski, et al, Rubber World, junho de 1992 e janeiro de 1997, assim como Rubber& Plastics News. Abril de 26 e 10 de maio de 1993.
Os resultados do teste "RPA" na Tabela 2 são relatados como sendo de dadosobtidos a 100°C em um modo de cisalhamento dinâmico a um freqüência de 1 hertz e avalores de força dinâmica relatados. As propriedades tênsil e de dureza foram tambémmedidas e relatadas na Tabela 2.Tabela 1
<table>table see original document page 11</column></row><table>
1Arbocel SER 600-10 TG, de J. Rettenmaier & Sohne GmbH + Co.2LIR-30, homopolímero de poliisopreno com um peso molecular de 29.000.3LIR-410, poliisopreno substituído como por fórmula I com 10 unidades de estruturade fórmula II por molécula e um peso molecular de 25.000.
Tabela 2
<table>table see original document page 11</column></row><table>
1LIR-30, LIR-30, homopolímero de poliisopreno com um peso molecular de 29.000.2LIR-410, poliisopreno substituído como por fórmula I com 10 unidades de fórmula IIestrutura por molécula e um peso molecular de 25.000.
Tabela 3
<table>table see original document page 11</column></row><table><table>table see original document page 12</column></row><table>
Exemplo 2
Nesse exemplo, o efeito da adição de um polibutadieno substituído tendo um pesomolecular de 5600 e 11 grupos substituintes por molécula a um composição de borrachacontendo celulose em comparação à presente invenção é ilustrado. As composições deborracha contendo elastômero baseado em dieno, preenchedores, processo adjuvantes,antidegradantes, e curativos foram preparadas seguindo as receitas como mostrado naTabela 4, com todas as quantidades dadas em partes por peso por 100 partes por peso deelastômero base (phr). As amostras 8 até 15 serviram como amostras comparativas; asamostras de 8 a 11 continham negro de fumo mas não continham celulose, e as amostrasde 12 a 15 incluído negro de fumo e celulose. A quantidade de polibutadieno substituído foivariada de 0 a 15 phr; um homopolímero de polibutadieno de um peso molecular similar aodo poliisopreno substituído foi usado para manter a concentração total de (polibutadienosubstituído + homopolímero de polibutadieno) constante a 15 phr. As amostras foramtestadas para propriedades viscoelásticas e físicas como descrito no Exemplo 1, com osresultados dados nas Tabelas 5 e 6.
Tabela 4
<table>table see original document page 12</column></row><table><table>table see original document page 13</column></row><table>
1Arbocel SER 600-10 TG, de J. Rettenmaier & Sohne GmbH + Co.2R131, homopolímero de polibutadieno com peso molecular de 4500, de Sartomer.3R131MA20, polibutadieno substituído com peso molecular de 5600 e 11 grupossubstituintes de acordo com a estrutura II por molécula, de Sartomer.
Tabela 5
<table>table see original document page 13</column></row><table><table>table see original document page 14</column></row><table>
Com referência agora às Figuras 1 e 2, a alongamento à quebra é traçado versus omódulo a 300 por cento de alongamento para cada uma das amostras de 1 a 7 (Figura 1) eamostras de 8 a 15 (Figura 2).
Como visto na Figura 1, as amostras de 5 a 7 contendo celulose mostraram umaumento significativo em módulo com concentração crescente de poliisopreno substituído,como comparado com as amostras de 1 a 4 contendo nenhuma celulose. Enquanto nãodesejando ser limitado por qualquer teoria, acredita-se que o aumento em módulo indicauma interação significativa entre a celulose, poliisopreno substituído, e elastômero base. Asamostras de 1 a 4 mostraram algum aumento em módulo, indicando alguma interação entreo negro de fumo e o poliisopreno substituído, mas consideravelmente menos do que para asamostras contendo celulose de 5 a 7. Surpreendentemente e inesperadamente, o móduloaumenta por mais do que 83 por cento com poliisopreno substituído crescente paraamostras com celulose (Amostra 7 vs Amostra 5), comparado a um aumento de apenas 42por cento para amostras com negro de fumo (Amostra 4 vs Amostra 1).
Por contraste e como visto na Figura 2, as amostras comparativas de 8 a 11contendo negro de fumo, e amostras comparativas de 12 a 15 contendo negro de fumo ecelulose surpreendentemente e inesperadamente mostrou uma diminuição real no módulocom polibutadieno substituído crescente. Enquanto não desejando ser limitado por qualquerteoria, acredita-se que o maior número de grupos substituídos por molécula no aditivopolibutadieno substituído interferiu com a interação do aditivo com o remanescente dacomposição de borracha como mostrado na Figura 2, em contraste ao comportamentomostrado na Figura 1.
Enquanto certas modalidades representativas e detalhes foram mostrados para finsde ilustração da invenção, será aparente àqueles versados nessa técnica que diversasmudanças e modificações podem ser feitas nas mesmas sem se afastar do espírito ouescopo da invenção.

Claims (10)

1. Pneu pneumático, CARACTERIZADO pelo fato de que tem pelo menos umcomponente, o pelo menos um componente compreendendo uma composição deborracha compreendendo um elastômero baseado em dieno, de 1 a 30 partes por pesopor 100 partes por peso de elastômero baseado em dieno (phr) de fibra celulosica, e de 1 a 20 phr de um poliisopreno substituído compreendendo unidades de fórmula I, onde -R compreende hidrogênio e um grupo substituinte da estrutura II<formula>formula see original document page 15</formula>onde o número de grupos substituintes de estruturas II ocorrendo por moléculade poliisopreno substituído varia de 8 a 12, e o peso molecular médio do poliisoprenosubstituído varia de 20000 a 30000.
2. Pneu pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelofato de que o número de grupos substituintes da estrutura II ocorrendo por molécula depoliisopreno substituído varia de 9 a 11, e o peso molecular médio do poliisoprenosubstituído varia de 23000 a 27000.
3. Pneu pneumático, de acordo com as reivindicações 1 ou 2,CARACTERIZADO pelo fato de que o poliisopreno substituído está presente nacomposição dè borracha em uma concentração variando de 5 a 15 phr.
4. Pneu pneumático, de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores,CARACTERIZADO pelo fato de que a fibra celulosica está presente na composição deborracha em uma concentração variando de 5 a 25 partes por peso por 100 partes porpeso de elastômero baseado em dieno (phr).
5. Pneu pneumático, de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores,CARACTERIZADO pelo fato de que a fibra celulosica tem um comprimento médio de 15a 25 mícrons.
6. Pneu pneumático, de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores,CARACTERIZADO pelo fato de que a fibra celulosica é celulose de 95 a 99,5 por centoem peso.
7. Pneu pneumático, de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores,CARACTERIZADO pelo fato de que a fibra celulósica tem um comprimento médio de 15a 20 mícrons.
8. Pneu pneumático, de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores,CARACTERIZADO pelo fato de que o elastômero baseado em dieno é selecionado apartir de um grupo consistindo em borracha natural, borracha sintética de poliisopreno,borracha de polibutadieno, e borracha de estireno-butadieno.
9. Pneu pneumático, de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores,CARACTERIZADO pelo fato de que a composição de borracha ainda compreende de-20 a 80 phr de negro de fumo.
10. Pneu pneumático, de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores,CARACTERIZADO pelo fato de que a composição de borracha ainda compreende de-20 a 80 phr de sílica.
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