BRPI0919206B1 - Mistura de borracha e pneus para veiculos com estanqueidade ao ar melhorada e com resisitencia a fadiga melhorada - Google Patents

Mistura de borracha e pneus para veiculos com estanqueidade ao ar melhorada e com resisitencia a fadiga melhorada Download PDF

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Continental Reifen Deutschland Gmbh
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Abstract

mistura de borracha e pneus para veículos com estanqueidade ao ar melhorada e com resistência à fadiga melhorada a invenção refere-se a uma mistura de borracha, em especial para pneus de veículos, cintas, correias e tubos, e a um pneu para veículos, em que pelo menos dois dos componentes internos do pneu para veículos consistem numa mistura de borracha deste tipo, qualitativa e quantitativamente iguais. a mistura de borracha tem a seguinte composição: - 1 o a 60 phr de pelo menos um poli-isopreno natural ou sintético, e - 20 a 60 phr de pelo menos uma borracha de polibutadieno, e - o a 60 phr de pelo menos uma borracha de estireno-butadieno, e - o a 30 phr de pelo menos uma borracha de halogenobutila, e - 40 a 100 phr de pelo menos um negro de fumo com uma superfície stsa, de acordo com a norma astm d 6556, de 1 o a 100 m2/g e um índice de dbp de acordo com a norma astm d 2414, de 50 a 160 mu100 g, e- 5 a 80 phr de pelo menos um talco deslaminado e/ou de uma caulita, e - outros aditivos.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MISTURA DE BORRACHA E PNEUS PARA VEÍCULOS COM ESTANQUEIDADE AO AR MELHORADA E COM RESISTÊNCIA À FADIGA MELHORADA.
A invenção refere-se a uma mistura de borracha, em especial para pneus de veículos, cintas, correias e tubos, e a um pneu para veículos, em que pelo menos dois dos componentes internos do pneu para veículos consistem numa mistura de borracha deste tipo, qualitativa e quantitativamente igual.
Como as qualidades de rolamento de um pneu, em especial de um pneu para veículos, não dependem unicamente da composição da borracha do crescente do pneu, mas as composições de borracha dos componentes internos individuais também influenciam o comportamento em rolamento dos pneus, são também colocadas aos mesmos altas exigências sobre a composição da mistura de borracha.
Assim, por exemplo, nos pneus sem câmara de ar para veículos, uma camada interna, disposta radialmente no interior, o mais impermeável possível ao ar, também denominada revestimento interno ou placa interna, assegura que o ar introduzido no pneu não se escape, o que levaria a um comportamento nitidamente prejudicial do veículo. Para que, no entanto, a camada interna permaneça estanque ao ar, deve possuir também uma boa resistência à ruptura e resistência à fadiga, para que não surjam quaisquer fissuras em serviço, que prejudiquem a estanqueidade ao ar. São também exigidos resistência à ruptura e um bom comportamento ao atrito, por exemplo, à mistura de borracha das paredes laterais.
Por conseguinte, foram já realizadas inúmeras investigações no sentido de se influenciarem positivamente as propriedades de cada uma das misturas de borracha através da variação dos componentes poliméricos, das cargas e dos restantes aditivos. Neste caso, tem que se ter em consideração que uma melhoria numa das propriedades frequentemente acarreta uma degradação de outras propriedades. Deste modo, uma melhoria da resistência à ruptura está associada, regra geral, a uma elevada liberação de calor, com um pior comportamento ao atrito e também, frequentemente, a uma degra2/15 dação da estanqueidade ao ar.
Habitualmente, são utilizadas como borrachas para a camada interna a borracha de clorobutila ou a borracha de bromobutila, eventualmente em mistura com borracha natural. Estes tipos de borracha possuem uma baixa permeabilidade aos gases. Através da adição de cargas volumosas pouco ativas ou mesmo não ativas e/ou de cargas com uma estrutura lamelar ou de lâminas ainda pode ser aumentada mais a impermeabilidade ao ar, no entanto, simultaneamente, as propriedades de ruptura e fadiga são agravadas desta forma.
São consideradas como o estado da técnica as seguintes publicações:
(D1) DE 100 58 297 A1 (D2) DE 100 59 287 B4 (D3) DE 10 2005 044 999 A1 (D4) EP0 178 079 A1 (D5) DE 10 2005 004 031 A1.
É conhecida de qualquer um dos Documentos D1 e D2 a utilização de silicatos lamelares que são modificados com íons de alquilamônio. As respectivas misturas de borrachas contêm pelo menos um correticulador e distinguem-se por um elevado alongamento à ruptura, a par de bons valores de tensão e de uma boa resistência ao rasgamento.
O Documento D3 descreve uma mistura de borracha, de preferência para a camada interna de pneus de veículos, que se caracteriza por uma elevada proporção de 50 a 100 phr de borracha de halogenobutila. O objetivo da D3 é uma difusão reduzida de plastificante e boas propriedades de compressão e tração dos vulcanizados.
É conhecida do Documento D4 a publicação de invenção de uma mistura de borracha e de um processo para a fabricação de uma mistura de borracha que contém borracha natural como componente de borracha, como carga caulim e metacaulim, e negro de fumo e um sal de amônio quaternário como reagente de acoplamento.
O Documento D5 descreve uma mistura de borracha, em espe
3/15 ciai para o revestimento interno de um pneu de veículo, que contém 40 a 100 phr de borracha de halogenobutila, no máximo 60 phr de uma outra borracha e talco. O objetivo da D5 é uma elevada impermeabilidade ao ar e uma resistência à fadiga melhorada.
A indicação phr (parts per hundred parts of rubber by weight [partes por 100 partes de borracha, em peso]) usada nestas publicações é, neste caso, a indicação de quantidade, corrente na indústria da borracha, para as formulações de misturas. A indicação das partes em peso das substâncias individuais é sempre referida, nestes casos, a 100 partes em peso da massa total de todas as borrachas existentes na mistura.
Um dos problemas da invenção é então revelar uma mistura de borracha, em especial para pneus de veículos, cintas e correias, que é caracterizada por uma estanqueidade ao ar melhorada e por uma resistência à fadiga melhorada.
Este primeiro problema é solucionado por uma mistura de borracha com a seguinte composição:
-10 a 60 phr de pelo menos um poliisopreno natural ou sintético, e
- 20 a 60 phr de pelo menos uma borracha de polibutadieno, e
- 0 a 60 phr de pelo menos uma borracha de estireno-butadieno, e
- 0 a 30 phr de pelo menos uma borracha de halogenobutila, e
-40 a 100 phr de pelo menos um negro de fumo com uma superfície STSA, de acordo com a Norma ASTM D 6556, de 10 a 100 m2/g e um índice de DBP de acordo com a Norma ASTM D 2414, de 50 a 160 mL/100 g, e
- 5 a 80 phr de pelo menos um talco deslaminado e/ou de uma caulita, e
- outros aditivos.
Surpreendentemente, descobriu-se agora que, por meio de uma mistura de borrachas com a composição acima descrita, se conseguem melhorar a impermeabilidade ao ar e a resistência à fadiga. Deste modo é pos
4/15 sível desfazer este conflito de objetivos. Como foi já referido, isto é, válido em especial para os componentes internos dos pneus. Como é comum na tecnologia dos pneus, as misturas de borrachas para os outros componentes internos do pneu são designadas também por body compounds ou misturas de corpo. Na globalidade, a expressão mistura de corpo abrange paredes laterais, a camada interna, perfis de camadas, cintas, rebordos, perfis de cintas, rolos, carcaças, reforços de talões, perfis de talões, perfis de trompas e aros. O efeito acima não era de esperar, visto que a incorporação de cargas lamelares, como o talco e/ou o caulim, regra geral está associada a uma nítida degradação da resistência à ruptura dos vulcanizados e, por conseguinte, habitualmente têm que ser utilizadas quantidades ainda mais elevadas de borracha de halogenobutila para se garantir uma boa impermeabilidade aos gases.
A mistura de borracha de acordo com a invenção tem ainda outra aplicação no desenvolvimento de misturas para cintas e correias, em especial para bandas transportadoras. Na utilização diária, em especial o lado de rolamento das bandas transportadoras está sujeito a solicitações mecânicas fortes, por exemplo, na mudança de direção nos rolos de acionamento, de desvio e/ou de viragem, e ao suportar as respectivas forças de tração. Por consequência, também neste caso tem grande importância para assegurar uma vida útil longa, sobretudo, a resistência à fadiga, a par da manutenção de outras propriedades viscoelásticas, como por exemplo, a elasticidade de ressalto.
Um outro problema da invenção é revelar um pneu para veículos que se caracterize por uma impermeabilidade ao ar melhorada e uma resistência à fadiga melhorada.
Estes problemas são solucionados de forma que pelo menos dois dos componentes internos, de preferência pelo menos três componentes internos do pneu de veículos sejam constituídos por uma mistura de borracha de composição qualitativa e quantitativa igual, em que a mistura de borracha tem a seguinte composição:
-10 a 60 phr de pelo menos um poliisopreno natural ou sintético,
5/15 e
- 20 a 60 phr de pelo menos uma borracha de polibutadieno, e
- 0 a 60 phr de pelo menos uma borracha de estireno-butadieno, e
- 0 a 30 phr de pelo menos uma borracha de halogenobutila, e
-40 a 100 phr de pelo menos um negro de fumo com uma superfície STSA, de acordo com a Norma ASTM D 6556, de 10 a 100 m2/g e um índice de DBP de acordo com a Norma ASTM D 2414, de 50 a 160 mL/100 g, e
- 5 a 80 phr de pelo menos um talco deslaminado e/ou de uma caulita, e
- outros aditivos.
Quanto aos componentes, trata-se da parede lateral e/ou da camada interna e/ou do perfil da camada e/ou da cinta e/ou de rebordo e/ou de perfil de cinta e/ou de rolos e/ou da carcaça e/ou do reforço do talão e/ou do perfil do talão e/ou do perfil de trompa e/ou do aro do pneu.
É preferível, no entanto, que, no que se refere aos componentes, se trate da parede lateral e/ou da camada interna e/ou do perfil do talão e/ou do perfil de trompa.
A mistura de borracha descrita torna possível, por consequência, a fabricação de pneus de veículos a partir de um componente que, de preferência, substitui os componentes tradicionais, parede lateral, perfil do talão e camada interna. Este componente de substituição começa por baixo do crescente do pneu e estende-se em lugar da parede lateral tradicional e do perfil de trompa, prolonga-se no interior do pneu em torno do núcleo em substituição da camada interna e prossegue de novo para o lado oposto do pneu, sobre o perfil de trompa e o lado do pneu e por baixo do crescente do pneu. Deste medo, a forma de trabalho empregue até ao presente, onerosa e envolvendo um trabalho intensivo, é simplificada e torna possível a fabricação de um pneu mais leve.
A mistura de borracha contém 10 a 60 phr, de preferência 20 a 40 phr de pelo menos um poliisopreno natural ou sintético.
6/15
Além disso, a mistura de borracha contém 20 a 60 phr, de preferência 40 a 60 phr de pelo menos uma borracha de polibutadieno. Numa forma de realização especialmente preferida, trata-se neste caso de uma borracha de polibutadieno com uma proporção do isômero cis de mais de 90% em peso.
Na mistura de borracha estão presentes igualmente 0 a 60 phr, de preferência 0 a 40 phr, pelo menos 0,1 phr, em especial pelo menos 0,5 phr de pelo menos uma borracha de estireno-butadieno. Esta pode ser uma borracha de estireno-butadieno polimerizada em solução ou polimerizada em emulsão.
É essencial, de acordo com a invenção, que na mistura de borracha seja utilizada apenas uma reduzida proporção de pelo menos uma borracha de halogenobutila. A proporção total da borracha de halogenobutila neste caso está situada, por conseguinte, entre 0 e 30 phr, mas é pelo menos de 0,1 phr e em especial pelo menos de 0,5 phr.
Com efeito, como já foi referido, é conhecido dos especialistas na técnica, até ao presente, que para a obtenção de uma alta estanqueidade aos gases é basicamente necessária uma elevada proporção de uma borracha de halogenobutila. No entanto, uma proporção elevada de uma borracha de halogenobutila iria prejudicar bastante a aderência da mistura de borracha de acordo com a invenção, em especial se pelo menos dois dos componentes internos do pneu para veículos forem constituídos por esta mistura.
A borracha utilizada pode ser funcionalizada. Trata-se de uma funcionalização com grupos hidroxilo e/ou grupos epóxi e/ou grupos siloxano e/ou grupos amino e/ou grupos ftalocianina e/ou grupos aminossiloxano e/ou grupos carboxila e/ou de outras funcionalizações que podem contrair uma ligação química com as cargas claras utilizadas. Estas funcionalizações são conhecidas dos especialistas na técnica como modificações.
A borracha também pode estar não funcionalizada, de modo que na mistura de borracha esteja funcionalizada toda a borracha, uma parte da borracha ou nenhuma borracha.
No entanto, também é possível que sejam incorporadas na mis7/15 tura de borracha outras borrachas, ainda não mencionadas até agora.
Na fabricação de artigos técnicos de borracha, como cintas, correias e tubos, interessa em especial a utilização de terpolímeros de estirenoisopreno-butadieno ou borracha de etileno-propileno-dieno.
Um constituinte importante da mistura de borracha de acordo com a invenção é a presença de negro de fumo e nomeadamente em quantidades de 40 a 100 phr, de preferência em quantidades de 50 a 100 phr.
Através da utilização de um negro de fumo com uma superfície STSA, de acordo com a Norma ASTM D 6556, de 10 a 100 m2/g e com um índice de DBP de acordo com a Norma ASTM D 2414, de 50 a 160 ml_/100 g, a resistência à ruptura e à fadiga podem ser melhoradas de forma extraordinariamente acentuada. O valor da STSA (statistical thickness surface area), baseado na medição da adsorção de azoto, fornece o valor da superfície sem porosidades, enquanto o índice de DBP, de acordo com a Norma ASTM D 2414, determina o volume de absorção específico de um negro de fumo ou de uma carga clara por meio do ftalato de dibutila.
No entanto, é absolutamente possível que possa ser utilizada adicionalmente pelo menos uma silica na mistura de borracha.
Se for utilizada uma silica na mistura de borracha de acordo com a invenção, está então totalmente ligada à matriz do polímero por meio de um agente de acoplamento apropriado, e encontra-se presente em quantidades de 0 a 100 phr, de preferência de 0 a 50 phr.
As sílicas utilizadas na indústria dos pneus são, regra geral, sílicas precipitadas, que são caracterizadas, em especial, pela sua superfície. Para a caracterização são indicadas neste caso a superfície ao azoto (BET) de acordo com a Norma DIN 66131 e DIN 66132 como medida das superfícies interna e externa de uma carga em m2/g e a superfície CTAB de acordo com a Norma ASTM D 3765 como medida para a superfície exterior, que é considerada frequentemente como a superfície ativa da borracha, dada em m2/g.
São utilizadas de preferência sílicas com uma superfície ao azoto maiores ou iguais a 110 m2/g, de preferência entre 115 e 300 m2/g, espe
8/15 cialmente de preferência entre 150 e 280 m2/g, e uma superfície CTAB entre 100 e 260 m2/g, de preferência entre 140 e 200 m2/g.
No caso de ser utilizado um agente de acoplamento na forma de um silano, organossilano ou de um composto organossilício, a quantidade do agente de acoplamento ascende então a 0 até 10 phr, de preferência a 0 até 5 phr, especialmente de preferência a 0 até 3 phr, em especial pelo menos 0,1 phr. Como agentes de acoplamento podem ser utilizados, neste caso, todos os agentes de acoplamento conhecidos dos especialistas na técnica para a utilização em misturas de borracha. São de referir neste caso, em especial, mercaptossilanos e entre estes, em especial, os que são caracterizados por uma redução dos constituintes orgânicos facilmente voláteis, como são utilizados, a título de exemplo para outras publicações, nos Documentos DE 10 2005 057 801 A1, W099/09036 A1, W02002/048256 A2 e W02006/015010 A2.
A mistura de borracha de acordo com a invenção contém 5 a 80 phr, de preferência 10 a 80 phr, especialmente de preferência 20 a 80 phr, muito especialmente de preferência 20 a 70 phr e ainda com muito especial preferência 25 a 60 phr de pelo menos um talco deslaminado e/ou uma caulita deslaminada.
O talco deslaminado é caracterizado, numa forma de realização especial, pelo fato de possuir uma superfície CTAB de acordo com a Norma ASTM D 2765 de 20 a 26 m2/g e um tamanho de partículas médio (D50) de 6 a 14 pm, medidos por meio de difração de laser de luz coerente. Além disso, a relação de aspectos ascende a valores entre 2,3 e 3,3 e o índice de lamelaridade do talco deslaminado ascende a 3 até 7. O índice de lamelaridade é uma medida para a morfologia do talco, isto é, para o grau de deslaminação (desfolhação das camadas); para a mesma finura do talco (determinada por difração de laser), um índice de lamelaridade mais elevado indica uma estrutura de talco superior. O índice de lamelaridade é determinado por meio da seguinte fórmula:
|L JT.P.D.L)-(T.P.S.) (T. P. S.) em que:
9/15
I. L = índice de lamelaridade
T. P. D. L = tamanho de partículas por difração de laser
T. P. S. = tamanho de partículas por sedimentação.
Para a determinação do tamanho de partículas por sedimentação foi utilizado um aparelho de medição do tamanho de partículas SediGraph 5100, da Firma Micromeritics Instruments Deutschland. Um talco com as propriedades mencionadas acima pode ser produzido, por exemplo, no processo por via úmida de acordo com a patente US 6,348,536 B1.
A caulita deslaminada, numa forma de realização especial, é caracterizada pelo fato de ter uma superfície CTAB de acordo com a Norma ASTM D 2765 de 10 a 40 m2/g e um tamanho de partículas médio (D50) de 5 a 15 pm. Além disso, o índice de lamelaridade da caulita deslaminada ascende a 3 -15.
Além destes, a mistura de borracha contém ainda outros aditivos.
Outros aditivos incluem, essencialmente, o sistema de reticulação (reticulador, acelerador e retardador), o sistema de plastificante, agentes de reforço, como por exemplo, cré, resina de reforço, agente de proteção contra o ozônio, agente contra o envelhecimento, agente auxiliar de mastigação, e outros ativadores. A proporção ponderai da quantidade total dos outros aditivos ascende a 3 até 150 phr, de preferência a 3 até 100 phr e especialmente de preferência a 5 até 80 phr.
Outros aditivos incluem também um composto que contém íons de zinco. Neste caso trata-se de preferência de óxido de zinco em quantidades de 0,1 a 10 phr, de preferência de 0,2 a 8 phr, especialmente de 0,2 a 4 phr.
É habitual adicionar-se a uma mistura de borracha óxido de zinco como ativador, para a reticulação com enxofre com aceleradores de vulcanização, geralmente em combinação com ácidos gordos (por exemplo, ácido esteárico). O enxofre é então ativado para a vulcanização por formação de complexos. O óxido de zinco utilizado tradicionalmente possui neste caso, regra geral, uma superfície BET de menos do que 10 m2/g. No entanto,
10/15 também pode ser utilizado o chamado nanoóxido de zinco, com uma superfície BET de 10 a 60 m2/g.
O ou os aceleradores de vulcanização é ou são escolhidos do grupo dos aceleradores de sulfenamida e/ou aceleradores de tiazol e/ou aceleradores de guanidina e/ou aceleradores de tiurame e/ou aceleradores de mercapto e/ou aceleradores de ditiocarbamato e/ou aceleradores de amina e/ou tioureia e/ou ditiofosfatos.
O sistema plastificante é escolhido do grupo que consiste em óleos minerais e/ou óleos naftênicos e/ou plastificantes sintéticos e/ou ácidos gordos e/ou derivados de ácidos gordos e/ou resinas e/ou borracha artificial e/ou polímeros de baixo peso molecular e/ou dímeros de dióis e/ou dímeros de ácidos graxos e/ou óleos vegetais.
Se, no que se refere ao sistema plastificante, se tratar de um sistema que contém óleo mineral, então o óleo mineral é escolhido do grupo que consiste em DAE (destillated aromatic extracts - [extractos aromáticos destilados]) e/ou de RAE (residual aromatic extract - [extracto aromático residual) e/ou de TDAE (treated destillated aromatic extracts - [extractos aromáticos destilados tratados]) e/ou de MES (mild extracted solvents - [solventes extraídos suaves]) e/ou de óleos naftênicos. O óleo mineral é utilizado de preferência em quantidades de 1 a 50 phr.
O sistema plastificante contém, por conseguinte, pelo menos um dos plastificantes mencionados, interessando também como sistema plastificante uma combinação de dois ou mais dos referidos plastificantes.
A vulcanização da mistura de borracha é realizada de preferência na presença de enxofre ou de fornecedores de enxofre, podendo neste caso alguns fornecedores de enxofre atuar igualmente como aceleradores da vulcanização. O enxofre ou os fornecedores de enxofre são adicionados à mistura de borracha no último passo da mistura, nas quantidades que são do conhecimento dos especialistas na técnica (0,4 a 4 phr, o enxofre de preferência em quantidades de 1,5 a 2,5 phr).
A preparação da mistura de borracha de acordo com a invenção é realizada de harmonia com o processo corrente na indústria da borracha,
11/15 em que é preparada primeiro, num ou em vários passos de mistura, uma mistura base com todos os constituintes exceto o sistema de vulcanização (o enxofre e as substâncias que influenciam a vulcanização). Por adição do sistema de vulcanização no último passo da mistura produz-se a mistura acabada. A mistura acabada é ainda trabalhada, por exemplo, por um processo de extrusão, e é levada à forma correspondente.
A mistura de borracha de acordo com a invenção oferece adicionalmente a vantagem de poder ser aumentado o grau de carga no misturador interno, através da utilização de talco deslaminado e/ou de caulita deslaminada. Isto conduz a um aumento de capacidade e, por conseguinte, a uma redução dos custos de fabricação.
A invenção resulta ainda do problema de se utilizar a mistura de borracha acima descrita para a fabricação de pneus de veículos, em especial para a fabricação do crescente de um pneu e/ou, sobretudo, para a fabricação de uma mistura de corpo de um pneu e para a fabricação de correias e cintas.
Para a utilização em pneus de veículos a mistura é de preferência levada à forma de um crescente de pneu e aplicada na fabricação da forma primitiva do pneu, como é conhecido. No entanto, o crescente de pneu também pode ser enrolado sobre uma forma primitiva de um pneu, na forma de uma estreita tira de borracha. A preparação da mistura de borracha para utilização como mistura de corpo em pneus de veículos é realizada como já foi descrito para o crescente de pneu. A diferença reside na moldagem depois da fase de extrusão. As formas assim obtidas da mistura de borracha de acordo com a invenção para uma ou várias misturas de corpo diferentes servem então para a construção de uma forma primitiva do pneu. Para a utilização da mistura de borracha de acordo com a invenção em cintas e correias, em especial em bandas transportadoras, a mistura extrudada é levada à forma correspondente e, neste caso, ou posteriormente, é dotada frequentemente de suportes de resistência, por exemplo, fibras sintéticas ou cordas de aço. Geralmente produzem-se deste modo estruturas de várias camadas, constituídas por uma e/ou várias camadas de mistura de borracha, uma e/ou
12/15 várias camadas de suportes de resistência iguais e/ou diferentes, e uma e/ou várias outras camadas semelhantes e/ou uma outra mistura de borracha.
A invenção será agora elucidada mais pormenorizadamente, com base em exemplos de comparação e exemplos de realização, que são apresentados nos Quadros 1 e 2. As misturas designadas por Έ são, neste caso, misturas de acordo com a invenção, ao passo que no caso das misturas designadas por V se trata de misturas de comparação. As abreviaturas entre parêntesis retos significam, em particular:
[IS] = camada interna, isto é, trata-se de uma composição de mistura corrente para uma camada interna de um pneu de veículo;
[SW] = parede lateral, isto é, trata-se de uma composição de mistura corrente para uma parede lateral de um pneu de veículo;
[WP] = perfil de talão, isto é, trata-se de uma composição de mistura corrente para um perfil de talão de um pneu de veículo.
Em todos os exemplos de misturas contidos nos quadros os valores de quantidades indicados são partes em peso, que são referidas a 100 partes em peso da borracha total (phr).
A preparação da mistura é realizada em condições habituais, em dois passos, num misturador tangencial de laboratório. Foram produzidas provetas de ensaio a partir de todas as misturas, por vulcanização, e com estes provetas de ensaio foram determinadas as propriedades do material típicas para a indústria da borracha. Para os testes em provetas de ensaio descritos acima foram empregues os seguintes processos de ensaio:
•dureza Shore-A à temperatura ambiente, de acordo com a Norma DIN 53505 •elasticidade de ricochete à temperatura ambiente, de acordo com a Norma DIN 53512 •valor da tensão para 100% de alongamento, à temperatura ambiente, de acordo com a Norma DIN 53504 •resistência à tração à temperatura ambiente, de acordo com a Norma DIN 53504
13/15 •energia de ruptura à temperatura ambiente, de acordo com a Norma DIN 53448 •permeabilidade ao ar de acordo com a Norma DIN 53536, a
70°C de temperatura do ar *ensaio à fadiga Monsanto (fatigue to failure tester) a 136% de alongamento e à temperatura ambiente.
TABELA 1
Componentes unidade V1 [IS] V2 [SW] V3 [WP] E1 E2 E3
borracha de halobutila9 phr 55
Poli-isoprenoa phr 30 50 40 40 30 20
BRb phr 20 60 60 50 40
SBRC phr 15 30 20 40
regenerado do pneu totalf phr - 15 30
negro de fumo, N339 phr 30 74 55 55 55
negro de fumo, N660 phr 58 20 20 20
plastificanted phr 16 16 9 3 8 8
talco deslaminado® phr 30 30 30
carbonato de cálcio phr 50
resina phr 1 2 4 3 3 3
ZnO phr 3 2,5 3 3 3 3
ácido esteárico phr 2 2 1,5 2 2 2
agente contra envelhecimento, agente contra o ozônio e cera de reforço phr 2 8 6 7 9 9
DPG, CBS, enxofre phr 2,2 3,3 4,7 2,5 2,7 2,7
aTSR bcopolibutadieno com alto teor de isômero cis, fração de cis >95% em peso, Ubepol BR 150, Thai Synthetic Rubber c borracha de estireno-butadieno, KER1500, Synthos Dwory d RAE e talco, Mistron HAR, Rio Tinto Minerais
14/15 f regenerado do pneu total: borracha vulcanizada moída e/ou granulada do pneu velho 9 borracha de clorobutila.
TABELA 2
Propriedades unidade V1 [IS] V2 [SW] V3 [WP] E1 E2 E3
resistência à tração MPa 6 12 14 14 13 12
alongamento à ruptura % 500 520 240 460 460 500
valor de ten- são 100% MPa 1,6 1,0 4,5 3,2 3,1 2,7
dureza ShoreA 52 50 74 69 69 69
elasticidade de ricochete % 15 56 43 34 30 29
coeficiente de permeação m2/(Pa*s) 10*10'17 40*10'17 35*10'17 25*10’17 24*10'17 22*10’17
fadiga Monsanto kci-clos 30 30 <5 400 130 180
A Tabela 2 mostra que uma mistura de borracha, que é utilizada habitualmente para a camada interna de um pneu de veículo (ver V1), com uma proporção elevada de borracha de halogenobutila, possui um coeficiente de permeação comparativamente baixo, no entanto, uma mistura clássica da parede lateral ou do perfil de talão possui um coeficiente de permeação 10 muito alto. Uma proporção elevada de borracha de halogenobutila prejudica gravemente a aderência da mistura de borracha de acordo com a invenção, em especial se pelo menos dois dos componentes internos do pneu de veículo foram constituídos por esta mistura. Com as misturas de acordo com a invenção (ver E1 a E3) é possível combinar as propriedades importantes pa15 ra os pneus de várias misturas sem um alto teor de borracha de halogenobutila, visto que mediante a utilização de cargas apropriadas, podem ser obtidas tanto uma boa impermeabilidade ao ar, como também uma boa resis
15/15 tência à fadiga, em comparação com as misturas convencionais (ver V1 a V3). Os valores de rigidez encontram-se numa faixa que permite um bom ajustamento da jante no caso da utilização na zona do perfil de talão.

Claims (11)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Pneu para veículos, caraterizado pelo fato de pelo menos dois dos componentes internos do pneu para veículos serem constituídos por uma mistura de borracha de composição qualitativa e quantitativa igual, em
    5 que a mistura de borracha tem a seguinte composição:
    -10 a 60 phr de pelo menos um poliisopreno natural ou sintético, e
    - 20 a 60 phr de pelo menos uma borracha de polibutadieno, e
    - 0 a 60 phr de pelo menos uma borracha de estireno-butadieno, 10 e
    - 0 a 30 phr de pelo menos uma borracha de halogeno-butilo, e
    - 40 a 100 phr de pelo menos um negro de fumo com uma superfície STSA, de acordo com a Norma ASTM D 6556, de 10 a 100 m2/g e um índice de DBP de acordo com a Norma ASTM D 2414, de 50 a 160
    15 ml_/100g, e
    - 5 a 80 phr de pelo menos um talco delaminado e/ou de uma caolinite, e
    - outros aditivos.
  2. 2. Pneu para veículos, de acordo com a reivindicação 1, carate20 rizado pelo fato de pelo menos três componentes internos do pneu para veí- culos serem constituídos por uma mistura de borracha com uma composição qualitativa e quantitativa igual.
  3. 3. Pneu para veículos, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caraterizado pelo fato de, no que se refere aos componentes internos, se tratar
    25 da parede lateral e/ou da camada interna e/ou do perfil de camada e/ou da cinta e/ou do rebordo e/ou do perfil da cinta e/ou de rolos e/ou da carcaça e/ou do reforço do talão e/ou do perfil do talão e/ou do perfil de trompa e/ou do aro do pneu.
  4. 4. Pneu para veículos, de acordo com qualquer uma das reivin-
    30 dicações 1 a 3, caraterizado pelo fato de, no que se refere aos componentes, se tratar da parede lateral e/ou da camada interna e/ou do perfil do talão e/ou do perfil de camada.
    2/2
  5. 5. Pneu para veículos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caraterizado pelo fato de o talco delaminado da mistura de borracha ter uma superfície CTAB de acordo com a Norma ASTM D 3765 de 20 a 26 m2/g.
    5
  6. 6. Pneu para veículos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caraterizado pelo fato de o talco delaminado da mistura de borracha ter um tamanho de partículas médio (D50) de 6 a 14 pm, determinado por medição da dispersão de laser.
  7. 7. Pneu para veículos, de acordo com qualquer uma das reivin10 dicações 1 a 6, caraterizado pelo fato de o talco delaminado da mistura de borracha ter um índice de lamelaridade de 3 a 7.
  8. 8. Pneu para veículos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caraterizado pelo fato de o talco delaminado da mistura de borracha ter ter uma relação dos lados de 2,3 a 3,3.
    15
  9. 9. Pneu para veículos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caraterizado pelo fato de a caolonite delaminada da mistura de borracha ter uma superfície CTAB de acordo com a Norma ASTM D 3765 de10a40m2/g.
  10. 10. Pneu para veículos, de acordo com qualquer uma das reivin20 dicações 1 a 9, caraterizado pelo fato de a caolonite delaminada da mistura ___de borracha ter um tamanho departículasmédio (P50) de 5 a 15 pm.
  11. 11. Pneu para veículos, de acordo qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caraterizado pelo fato de a caolonite delaminada da mistura de borracha ter um índice de lamelaridade de 3 a 15.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103435857B (zh) * 2013-08-07 2015-12-09 山东永泰化工有限公司 一种汽车轮胎内胎胶
CN103642076B (zh) * 2013-11-28 2015-08-12 山东永泰集团有限公司 一种压路机用斜交轮胎胎面胶
CN104672533A (zh) * 2013-11-29 2015-06-03 招远市东晟橡胶制品有限公司 一种轮胎内胎橡胶组合物
US20190153193A1 (en) * 2016-04-06 2019-05-23 Imerys Talc Europe Barrier composition comprising a talc particulate
US11492463B2 (en) 2017-07-14 2022-11-08 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Rubber composition for tennis ball and tennis ball

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2531396A (en) * 1947-03-29 1950-11-28 Nat Lead Co Elastomer reinforced with a modified clay
US4598105A (en) * 1983-09-21 1986-07-01 Amoco Corporation Rubber composition and method
EP0178079A1 (en) 1984-09-17 1986-04-16 Amoco Corporation Rubber composition and method
US4754793A (en) * 1987-06-23 1988-07-05 Polysar Limited Butyl elastomeric compositions having reduced permeability to gases
US5187239A (en) * 1988-12-28 1993-02-16 The Goodyear Tire & Rubber Company Sulfur vulcanizable rubber compositions containing a methyl trialkyl ammonium salt
FR2761692B1 (fr) 1997-04-04 2000-08-11 Talc De Luzenac Procede pour obtenir une poudre minerale de lamellarite elevee et applications notamment pour le renforcement de matieres plastiques
ATE239737T1 (de) 1997-08-21 2003-05-15 Crompton Corp Blockierte merkaptosilane als kupplungsmittel für gefüllte kautschukzusammensetzung
US7019063B2 (en) * 2000-02-28 2006-03-28 Bridgestone Corporation Rubber composition for inner liner
DE60127585T2 (de) * 2000-10-18 2007-12-13 Exxonmobil Chemical Patents Inc., Baytown Elastomermischung
DE10059287B4 (de) * 2000-11-29 2005-10-20 Contitech Antriebssysteme Gmbh Antriebsriemen aus Kautschukmischung mit Schichtsilikaten
DE10058297A1 (de) 2000-11-29 2002-07-18 Contitech Holding Gmbh Kautschukmischung mit Schichtsilikaten
US6635700B2 (en) 2000-12-15 2003-10-21 Crompton Corporation Mineral-filled elastomer compositions
DE10107228A1 (de) * 2001-02-16 2002-09-05 Degussa Ruß, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
WO2005017013A1 (en) * 2003-08-01 2005-02-24 Exxonmobil Chemical Patents, Inc. Low-permeability elastomeric composition
US7134468B2 (en) * 2004-06-30 2006-11-14 The Goodyear Tire & Rubber Company Pneumatic tire having an innerliner comprised of butyl rubber and dispersion of corncob granules
US7531588B2 (en) 2004-07-30 2009-05-12 Momentive Performance Materials Inc. Silane compositions, processes for their preparation and rubber compositions containing same
DE102005057801A1 (de) 2005-01-20 2006-08-03 Degussa Ag Mercaptosilane
DE102005004031A1 (de) 2005-01-28 2006-08-03 Continental Aktiengesellschaft Kautschukmischung für Innerliner von Fahrzeugluftreifen
DE102005044999A1 (de) 2005-09-21 2007-03-22 Continental Aktiengesellschaft Kautschukmischung für Innerliner von Fahrzeugluftreifen
DE102008009326A1 (de) * 2008-02-15 2009-08-20 Continental Aktiengesellschaft Kautschukmischung mit verbessertem Steifigkeitsverhalten

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