BR112018012094B1 - Pneu, e, processos para preparar uma predispersão de borracha natural e lignina e para fabricar uma composição elastomérica reticulável - Google Patents
Pneu, e, processos para preparar uma predispersão de borracha natural e lignina e para fabricar uma composição elastomérica reticulável Download PDFInfo
- Publication number
- BR112018012094B1 BR112018012094B1 BR112018012094-4A BR112018012094A BR112018012094B1 BR 112018012094 B1 BR112018012094 B1 BR 112018012094B1 BR 112018012094 A BR112018012094 A BR 112018012094A BR 112018012094 B1 BR112018012094 B1 BR 112018012094B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- lignin
- tire
- natural rubber
- predispersion
- elastomeric composition
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 88
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 title claims abstract description 50
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 50
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims abstract description 127
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 claims abstract description 16
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 16
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 13
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 claims description 13
- 229920006173 natural rubber latex Polymers 0.000 claims description 11
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 10
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims description 10
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 6
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 45
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 16
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 15
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229920005611 kraft lignin Polymers 0.000 description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 12
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 10
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 10
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 10
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 10
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 10
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 10
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 10
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 10
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 10
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 9
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 8
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 241000218631 Coniferophyta Species 0.000 description 7
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 7
- -1 phenylpropanoid compounds Chemical class 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 5
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 5
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 4
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 4
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- ZNRLMGFXSPUZNR-UHFFFAOYSA-N 2,2,4-trimethyl-1h-quinoline Chemical compound C1=CC=C2C(C)=CC(C)(C)NC2=C1 ZNRLMGFXSPUZNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 3
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 229940126214 compound 3 Drugs 0.000 description 3
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 3
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N iso-butene Natural products CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 3
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N protoneodioscin Natural products O(C[C@@H](CC[C@]1(O)[C@H](C)[C@@H]2[C@]3(C)[C@H]([C@H]4[C@@H]([C@]5(C)C(=CC4)C[C@@H](O[C@@H]4[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@H](CO)O4)CC5)CC3)C[C@@H]2O1)C)[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N 0.000 description 3
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SDJHPPZKZZWAKF-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethylbuta-1,3-diene Chemical compound CC(=C)C(C)=C SDJHPPZKZZWAKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZZMVLMVFYMGSMY-UHFFFAOYSA-N 4-n-(4-methylpentan-2-yl)-1-n-phenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC(NC(C)CC(C)C)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 ZZMVLMVFYMGSMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001120493 Arene Species 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N Guanidine Chemical compound NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OUBMGJOQLXMSNT-UHFFFAOYSA-N N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine Chemical compound C1=CC(NC(C)C)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 OUBMGJOQLXMSNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical group [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000005673 monoalkenes Chemical class 0.000 description 2
- IUJLOAKJZQBENM-UHFFFAOYSA-N n-(1,3-benzothiazol-2-ylsulfanyl)-2-methylpropan-2-amine Chemical compound C1=CC=C2SC(SNC(C)(C)C)=NC2=C1 IUJLOAKJZQBENM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N n-(1,3-benzothiazol-2-ylsulfanyl)cyclohexanamine Chemical compound C1CCCCC1NSC1=NC2=CC=CC=C2S1 DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- 238000003878 thermal aging Methods 0.000 description 2
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 2
- OJOWICOBYCXEKR-APPZFPTMSA-N (1S,4R)-5-ethylidenebicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound CC=C1C[C@@H]2C[C@@H]1C=C2 OJOWICOBYCXEKR-APPZFPTMSA-N 0.000 description 1
- AHAREKHAZNPPMI-AATRIKPKSA-N (3e)-hexa-1,3-diene Chemical compound CC\C=C\C=C AHAREKHAZNPPMI-AATRIKPKSA-N 0.000 description 1
- PRBHEGAFLDMLAL-GQCTYLIASA-N (4e)-hexa-1,4-diene Chemical compound C\C=C\CC=C PRBHEGAFLDMLAL-GQCTYLIASA-N 0.000 description 1
- PMJHHCWVYXUKFD-SNAWJCMRSA-N (E)-1,3-pentadiene Chemical compound C\C=C\C=C PMJHHCWVYXUKFD-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 1
- GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 1,2-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC=C1N GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VDNSZPNSUQRUMS-UHFFFAOYSA-N 1-cyclohexyl-4-ethenylbenzene Chemical compound C1=CC(C=C)=CC=C1C1CCCCC1 VDNSZPNSUQRUMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WJNKJKGZKFOLOJ-UHFFFAOYSA-N 1-dodecyl-4-ethenylbenzene Chemical compound CCCCCCCCCCCCC1=CC=C(C=C)C=C1 WJNKJKGZKFOLOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JZHGRUMIRATHIU-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-3-methylbenzene Chemical compound CC1=CC=CC(C=C)=C1 JZHGRUMIRATHIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RRRXUCMQOPNVAT-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-4-(4-methylphenyl)benzene Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1C1=CC=C(C=C)C=C1 RRRXUCMQOPNVAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JHTICDZLXFNVKL-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-4-(4-phenylbutyl)benzene Chemical compound C1=CC(C=C)=CC=C1CCCCC1=CC=CC=C1 JHTICDZLXFNVKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVTGQMLRTKFKAM-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-4-propylbenzene Chemical compound CCCC1=CC=C(C=C)C=C1 VVTGQMLRTKFKAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IGGDKDTUCAWDAN-UHFFFAOYSA-N 1-vinylnaphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(C=C)=CC=CC2=C1 IGGDKDTUCAWDAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGPCXYWWBFBNSS-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaphospholane Chemical compound CC1(C)OP(Cl)OC1(C)C WGPCXYWWBFBNSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUGNJOCQALIQFG-UHFFFAOYSA-N 2-ethenylquinoline Chemical compound C1=CC=CC2=NC(C=C)=CC=C21 XUGNJOCQALIQFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QYMKLPYJMOMVNV-UHFFFAOYSA-N 2-n-(4-methylpentan-2-yl)-1-n-phenylbenzene-1,2-diamine Chemical compound CC(C)CC(C)NC1=CC=CC=C1NC1=CC=CC=C1 QYMKLPYJMOMVNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXYAVSFOJVUIHT-UHFFFAOYSA-N 2-vinylnaphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC(C=C)=CC=C21 KXYAVSFOJVUIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 2-vinylpyridine Chemical compound C=CC1=CC=CC=N1 KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DXFURPHVJQITAC-UHFFFAOYSA-N 4-benzyl-1-ethenyl-2-ethylbenzene Chemical compound C1=C(C=C)C(CC)=CC(CC=2C=CC=CC=2)=C1 DXFURPHVJQITAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- INYHZQLKOKTDAI-UHFFFAOYSA-N 5-ethenylbicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1C2C(C=C)CC1C=C2 INYHZQLKOKTDAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGWOAPBVIGCNOV-UHFFFAOYSA-N 5-ethenyldec-5-ene Chemical compound CCCCC=C(C=C)CCCC UGWOAPBVIGCNOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WTQBISBWKRKLIJ-UHFFFAOYSA-N 5-methylidenebicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1C2C(=C)CC1C=C2 WTQBISBWKRKLIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 229920002955 Art silk Polymers 0.000 description 1
- 241001494508 Arundo donax Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100028944 Dual specificity protein phosphatase 13 isoform B Human genes 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 1
- 101000838551 Homo sapiens Dual specificity protein phosphatase 13 isoform A Proteins 0.000 description 1
- 101000838549 Homo sapiens Dual specificity protein phosphatase 13 isoform B Proteins 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N N-methyl-guanidine Natural products CNC(N)=N CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000021736 acetylation Effects 0.000 description 1
- 238000006640 acetylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000010539 anionic addition polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000010692 aromatic oil Substances 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 description 1
- 150000008366 benzophenones Chemical class 0.000 description 1
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- QOTYLQBPNZRMNL-UHFFFAOYSA-N bis(2-methylpropyl)carbamothioylsulfanyl n,n-bis(2-methylpropyl)carbamodithioate Chemical compound CC(C)CN(CC(C)C)C(=S)SSC(=S)N(CC(C)C)CC(C)C QOTYLQBPNZRMNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005557 bromobutyl Polymers 0.000 description 1
- IMJGQTCMUZMLRZ-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-dien-2-ylbenzene Chemical compound C=CC(=C)C1=CC=CC=C1 IMJGQTCMUZMLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001718 carbodiimides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- ONIOAEVPMYCHKX-UHFFFAOYSA-N carbonic acid;zinc Chemical compound [Zn].OC(O)=O ONIOAEVPMYCHKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005556 chlorobutyl Polymers 0.000 description 1
- 229920003211 cis-1,4-polyisoprene Polymers 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229940125898 compound 5 Drugs 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011243 crosslinked material Substances 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- UVJHQYIOXKWHFD-UHFFFAOYSA-N cyclohexa-1,4-diene Chemical compound C1C=CCC=C1 UVJHQYIOXKWHFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000005595 deprotonation Effects 0.000 description 1
- 238000010537 deprotonation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 229920003244 diene elastomer Polymers 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N dimethylaminoamidine Natural products CN(C)C(N)=N SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000012990 dithiocarbamate Substances 0.000 description 1
- 150000004659 dithiocarbamates Chemical class 0.000 description 1
- 229920001198 elastomeric copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)=C SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000012685 gas phase polymerization Methods 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 229920005555 halobutyl Polymers 0.000 description 1
- 125000004968 halobutyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002466 imines Chemical class 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000001979 organolithium group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 229930015704 phenylpropanoid Natural products 0.000 description 1
- 125000005498 phthalate group Chemical class 0.000 description 1
- PMJHHCWVYXUKFD-UHFFFAOYSA-N piperylene Natural products CC=CC=C PMJHHCWVYXUKFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- ODLMAHJVESYWTB-UHFFFAOYSA-N propylbenzene Chemical group CCCC1=CC=CC=C1 ODLMAHJVESYWTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000010057 rubber processing Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 235000003441 saturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 150000003557 thiazoles Chemical class 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- FBBATURSCRIBHN-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(3-triethoxysilylpropyldisulfanyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCSSCCC[Si](OCC)(OCC)OCC FBBATURSCRIBHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTHOKNTVYKTUPI-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(3-triethoxysilylpropyltetrasulfanyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCSSSSCCC[Si](OCC)(OCC)OCC VTHOKNTVYKTUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012991 xanthate Substances 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 239000011667 zinc carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000010 zinc carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000004416 zinc carbonate Nutrition 0.000 description 1
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- CHJMFFKHPHCQIJ-UHFFFAOYSA-L zinc;octanoate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCC([O-])=O CHJMFFKHPHCQIJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
- B60C1/0041—Compositions of the carcass layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
- B60C1/0016—Compositions of the tread
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
- B60C1/0025—Compositions of the sidewalls
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L7/00—Compositions of natural rubber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L7/00—Compositions of natural rubber
- C08L7/02—Latex
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
- C08L97/005—Lignin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
- B60C2001/0033—Compositions of the sidewall inserts, e.g. for runflat
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
- B60C2001/005—Compositions of the bead portions, e.g. clinch or chafer rubber or cushion rubber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
- B60C2001/0066—Compositions of the belt layers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2312/00—Crosslinking
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
PNEU, E, PROCESSOS PARA PREPARAR UMA PREDISPERSÃO DE BORRACHA NATURAL E LIGNINA E PARA FABRICAR UMA COMPOSIÇÃO ELASTOMÉRICA RETICULÁVEL A presente invenção se refere a um pneu para rodas de veículo compreendendo pelo menos um elemento estrutural compreendendo um material elastomérico reticulado obtido reticulando uma composição elastomérica reticulável compreendendo uma predispersão de borracha natural e lignina obtida por coprecipitação a partir de látex, onde a dita lignina tem uma concentração de grupos fenólicos maior que 2 mmol por grama de lignina, e onde a dita predispersão compreende uma quantidade da dita lignina de maneira tal a prover, na dita composição elastomérica reticulável, uma concentração de lignina igual ou menor que cerca de 25 phr.
Description
[001] A presente invenção se refere a um pneu para rodas de veículo. Mais particularmente, a presente invenção se refere a um pneu compreendendo pelo menos um elemento estrutural obtido reticulando uma composição elastomérica reticulável compreendendo uma predispersão de borracha natural e lignina obtida por coprecipitação a partir de látex.
[002] Pneus para rodas de veículo compreendendo lignina são descritos nos pedidos de patente US2010/0204368, WO2009/145784, JP2008/308615, JP2010/242023, JP2010/248282, JP2014/129509, CN102718995, CN103756060 e nas patentes GB723751, GB836393, US2610954, US2802815, US2906718, US3079360, US3163614, US3282871, US3296158, US3312643, US3364158, US3817974, US3984362 e US3991022.
[003] Na indústria de borracha, em particular na fabricação de pneu, é típico usar composições elastoméricas nas quais cargas de reforço foram incorporadas na base de polímero elastomérico, para melhorar as características dos produtos reticulados obtidos, em particular as propriedades mecânicas.
[004] Por causa da sua alta eficiência em reforço, negro-de-fumo é uma carga de reforço que é amplamente usada. Entretanto, negro-de-fumo é uma matéria prima não renovável, derivado principalmente de processos de combustão parcial de combustíveis fósseis, principalmente nafta, gás metano, e outros hidrocarbonetos. Além disso, negro-de-fumo pode ser uma causa para preocupação do ponto de vista ambiental, uma vez que ele constitui um poluente potencial se não disposto corretamente. Substituição ou redução do uso de negro-de-fumo, portanto, representa um objetivo que não é apenas de interesse para fabricantes de pneu, mas é de interesse comum para o público geral.
[005] Além do negro-de-fumo, outras matérias primas derivadas de fontes não renováveis, incluindo antioxidantes em particular, são usadas em compostos de borracha para pneus.
[006] O requerente notou que existe uma necessidade de suprir pneus e componentes de pneu que são substancialmente ambientalmente sustentáveis e ambientalmente compatíveis, por exemplo, reduzindo ou substituindo matérias primas derivadas de petróleo com matérias primas feitas a partir de fontes renováveis, com o objetivo de manter e possivelmente melhorar o desempenho do pneu.
[007] Entre os biopolímeros mais abundantes de fontes renováveis para aplicação em pneus, podemos mencionar, por exemplo, alcatrão, celulose, lignina e hemicelulose. No passado, houve várias tentativas de usar alguns desses materiais como agentes de reforço, que também têm uma gravidade específica mais baixa do que as cargas de reforço tradicionais. Lignina, por exemplo, foi usada, como ela é, ou modificada de várias maneiras, como carga de reforço em compostos de borracha para pneus, com resultados medíocres.
[008] Lignina é um complexo de polímero orgânico tendo uma estrutura polimérica tridimensional consistindo de unidades de fenilpropano, e pertencendo à classe dos assim chamados compostos de fenilpropanóide.
[009] Ligninas têm composições e pesos moleculares muito variados, dependendo tanto da biomassa selecionada quanto do processo pelo qual elas são obtidas. A composição varia tanto em termos de grupos funcionais, principalmente do tipo fenólico, bem como dos grupos hidroxila e carboxila, quanto em termos de peso molecular. Nenhuma declaração precisa acerca da composição das ligninas testadas é dada na técnica anterior supracitada.
[0010] O requerente também tentou resolver o problema de envelhecimento de composições elastoméricas vulcanizadas com base em elastômeros diênicos. Este envelhecimento é associado com o fenômeno de oxidação térmica que ocorre enquanto os pneus estão em uso, pela combinação de calor, oxigênio e tensões mecânicas, e pode envolver um aumento na rigidez das composições elastoméricas, com uma diminuição consequente na resistência mecânica e maior probabilidade de formação e propagação de trinca.
[0011] O requerente observou que a ação oxidante é mais intensa com um aumento na temperatura, e que composições elastoméricas vulcanizadas feitas a partir de compostos com propriedades de histerese particularmente alta (compostos que têm dissipação notável de energia na forma de calor), quando submetidos a tensões dinâmicas prolongadas, passam por processos mais rápidos de degradação.
[0012] Portanto, quando um produto feito a partir dessas composições elastoméricas vulcanizadas é submetido a ação de tensões estáticas e dinâmicas prolongadas e é exposto às condições ambientais, trincas mais ou menos pronunciadas podem ser observadas em sua superfície.
[0013] Para minimizar esses efeitos, antioxidantes são normalmente incorporados em composições elastoméricas. Antioxidantes em uso comum são, por exemplo, 1,2-di-hidro-2,2,4-trimetilquinolina (TMQ), N-(1,3- dimetilbutil)-N'-fenil-p-fenilenodiamina (DMBPPD), N-fenil-N'-isopropil-p- fenilenodiamina (IPPD) e N-(1,3-dimetilbutil)-N'-fenil-fenilenodiamina (6PPD), todos os quais são matérias primas sintéticas derivadas de fontes não renováveis.
[0014] Os antioxidantes supramencionados com base em fenilenodiamina tendem a migrar para exercer seu efeito superficial antiozonante, mas também tendem a ser voláteis nas temperaturas de processamento típico dos compostos e temperaturas de vulcanização e, portanto, é necessário adicioná-los aos compostos em excesso, para garantir um resíduo final suficiente para dar proteção.
[0015] Uma deficiência adicional, geralmente inaceitável para o usuário final de pneu, é conectada com a migração superficial dos antioxidantes supramencionados, que pode causar a formação de pontos amarelados ou marrons na superfície de um componente, causando uma deterioração da aparência do pneu.
[0016] Finalmente, o requerente também levou em conta a necessidade de ter compostos de borracha com alta resistência a rasgamento, que é particularmente importante para garantir durabilidade do pneu, particularmente da banda de rodagem e costado, e observou que essa propriedade está diretamente relacionada a valores maiores das propriedades mecânicas na ruptura e da energia na ruptura.
[0017] O requerente observou recentemente que é possível obter composições elastoméricas reticuláveis carregadas com menores quantidades de negro-de-fumo, bem como com menores quantidades de antioxidantes, melhorando simultaneamente as características mecânicas e resistência nos processos de degradação por oxidação térmica, adicionando uma predispersão de borracha natural e lignina adequada obtida por coprecipitação do látex nas ditas composições.
[0018] O requerente observou que a melhoria nas características mecânicas das composições elastoméricas supramencionadas as tornou particularmente adequadas para fabricar composições elastoméricas para insertos do costado (usados para fabricar pneus autossustentados, capazes de suportar o peso do veículo em condições de perda parcial ou total de pressão) e todos esses elementos pneus nos quais, por um lado, desejamos reduzir o aumento em rigidez devido ao envelhecimento da composição elastomérica da qual eles são fabricados, que leva a uma redução na resistência a trinca por dobramento, e, por outro lado, desejamos maior resistência a ruptura inicial, sem afetar adversamente o reforço significativamente, e ao mesmo tempo menos perdas dissipativas de energia que contribuem com consumo de combustível aumentado e aceleração dos processos de degradação por oxidação térmica. Exemplos desses elementos pneus são estruturas de correia, costado, banda de rodagem, e/ou em camadas gerais de material elastomérico em uma posição radialmente interna com respeito à dita banda de rodagem, estruturas de talão, em particular a carga do talão, que constitui um elemento de transição entre os elementos de ancoragem e o costado do pneu.
[0019] Em particular, o requerente observou que inúmeras vantagens são obtidas usando predispersões tal como suprir a composição elastomérica com uma quantidade controlada de lignina tendo uma concentração substancial de grupos fenólicos.
[0020] Portanto, em um primeiro aspecto, a presente invenção se refere a um pneu para rodas de veículo compreendendo pelo menos um elemento estrutural compreendendo um material elastomérico reticulado obtido reticulando uma composição elastomérica reticulável compreendendo uma predispersão de borracha natural e lignina obtida por coprecipitação a partir de látex, em que a dita lignina tem uma concentração de grupos fenólicos maior que 2 mmol por grama de lignina, e em que a dita predispersão compreende uma quantidade da dita lignina tal como para prover, na dita composição elastomérica reticulável, uma concentração de lignina igual ou menor que cerca de 25 phr.
[0021] Preferivelmente, a dita predispersão compreende uma quantidade da dita lignina de maneira tal a prover, na dita composição elastomérica reticulável, uma concentração de lignina igual ou maior que cerca de 2,5 phr.
[0022] Em particular, o dito pneu compreende pelo menos uma estrutura de carcaça tendo bordas laterais opostas associadas com respectivas estruturas de reforço anulares, uma estrutura de correia aplicada em uma posição radialmente externa com respeito à dita estrutura de carcaça, uma banda de rodagem aplicada em uma posição radialmente externa com respeito à dita estrutura de carcaça, e um par de costados aplicado lateralmente nos lados opostos com respeito à dita estrutura de carcaça.
[0023] Vantajosamente, o dito elemento estrutural é selecionado do grupo consistindo de inserto do costado, estruturas de correia, costado, banda de rodagem, camadas de material elastomérico em uma posição radialmente interna com respeito à dita banda de rodagem, por exemplo, subcamada e minicostado, e estruturas de talão.
[0024] Em um segundo aspecto, a presente invenção se refere a um processo para preparar uma predispersão de borracha natural e lignina, o dito processo compreendendo: (a) adicionar a dita lignina a um látex de borracha natural, (b) causar coprecipitação (coagulação) da predispersão de borracha natural e lignina da mistura resultante da etapa (a), e (c) separar a predispersão de borracha natural e lignina obtida na etapa (b) de um sobrenadante residual.
[0025] Vantajosamente, a predispersão de borracha natural e lignina é obtida adicionando uma quantidade adequada de lignina ao látex de borracha natural antes de coagulação, por meio disso causando coprecipitação (coagulação) da mistura resultante, e então separando a predispersão de borracha natural e lignina do sobrenadante aquoso.
[0026] Preferivelmente, a lignina é dissolvida em uma solução alcalina antes de ela ser adicionada ao látex de borracha natural.
[0027] Em particular, a solução alcalina compreende uma solução aquosa de uma base, preferivelmente selecionada do grupo compreendendo hidróxidos de metais alcalinos, por exemplo, hidróxido de sódio (NaOH) ou hidróxido de potássio (KOH), e amônia (NH3), a uma concentração variando de 0,01M a 1M, preferivelmente de 0,1M a 0,5M. As condições básicas da solução asseguram desprotonação dos grupos ácidos da lignina (fenóis e ácidos carboxílicos), e as cargas negativas tornam as macromoléculas de a lignina solúveis e estáveis em solução aquosa. A adição da lignina à solução básica é preferivelmente realizada com agitação e à temperatura ambiente até que haja dissolução completa.
[0028] Vantajosamente, o látex de borracha natural pode ter um resíduo sólido variando de 20% a 70% em peso, preferivelmente de 30% a 60% em peso, com respeito ao peso total de látex.
[0029] Adição da lignina ao látex é preferivelmente realizada lentamente, com agitação, e à temperatura ambiente, por um tempo variável, preferivelmente variando de 5 a 15 minutos, e a mistura resultante é agitada à temperatura ambiente por um tempo variável, preferivelmente variando de 1 a 2 horas.
[0030] Coprecipitação (coagulação) da mistura resultante ocorre mediante adição de uma solução ácida.
[0031] Em particular, a solução ácida compreende uma solução aquosa de um ácido, preferivelmente selecionada do grupo compreendendo ácidos inorgânicos, por exemplo, ácido clorídrico ou sulfúrico, e ácidos orgânicos, por exemplo, ácido acético, a uma concentração variando de 0,1M a 2M, preferivelmente variando de 0,5M a 1,5M.
[0032] Vantajosamente, a lignina usada com os propósitos da presente invenção tem uma concentração de grupos fenólicos maior que 2,5 mmol por grama de lignina, e mais preferivelmente maior que 3 mmol por grama de lignina.
[0033] Preferivelmente, a lignina usada com os propósitos da presente invenção tem uma concentração de grupos fenólicos menor que 6 mmol por grama de lignina, e mais preferivelmente menor que 5 mmol por grama de lignina.
[0034] Vantajosamente, a lignina usada com os propósitos da presente invenção tem um peso molecular numérico médio (Mn) igual ou maior que 1.000 g/mol, mais preferivelmente igual ou maior que 2.000 g/mol, e ainda mais preferivelmente igual ou maior que 3.000 g/mol.
[0035] Preferivelmente, a lignina usada com os propósitos da presente invenção tem um peso molecular numérico médio (Mn) igual ou menor que 10.000 g/mol, mais preferivelmente igual ou menor que 8.000 g/mol, e ainda mais preferivelmente igual ou menor que 5.000 g/mol.
[0036] A lignina usada com os propósitos da presente invenção pode ser uma lignina comercialmente disponível, por exemplo, lignina Soda Grass (Protobind® 1000 comercializada por Green Value SA, Suíça), lignina Kraft de conífera (Oxifenol® comercializada por i-Green srl, Itália), e lignina Hardwood Kraft.
[0037] Vantajosamente, a predispersão de borracha natural e lignina compreende uma quantidade de lignina de maneira tal a suprir, na composição elastomérica reticulável na qual sua predispersão é usada, uma concentração de lignina variando de 5 a 20 phr, e mais preferivelmente variando de 6 a 15 phr.
[0038] De acordo com uma modalidade preferida, a dita composição elastomérica compreende pelo menos 10 phr, preferivelmente pelo menos 30 phr, e mais preferivelmente pelo menos 40 phr, da dita predispersão de borracha natural e lignina obtida por coprecipitação a partir de látex.
[0039] Além disso, um terceiro aspecto da presente invenção se refere a um processo para fabricar uma composição elastomérica reticulável compreendendo: • alimentar pelo menos um aparelho de mistura com pelo menos os seguintes componentes de uma composição elastomérica reticulável: pelo menos um polímero elastomérico diênico, pelo menos uma predispersão de borracha natural e lignina obtida como descrito anteriormente, pelo menos uma carga de reforço, e pelo menos um agente de vulcanização, • misturar e dispersar os ditos componentes de maneira a obter a dita composição elastomérica reticulável, e • descarregar a dita composição elastomérica reticulável do dito aparelho de mistura.
[0040] Preferivelmente, a composição elastomérica reticulável usada com os propósitos da presente invenção compreende a predispersão de borracha natural e lignina obtida por coprecipitação a partir de látex, e pelo menos um polímero diênico elastomérico.
[0041] De acordo com uma modalidade preferida, o polímero diênico elastomérico que pode ser usado na presente invenção pode ser selecionado daqueles comumente usados em materiais elastoméricos que são reticuláveis com enxofre, que são particularmente adequados para fabricar pneus, isto é, de polímeros ou copolímeros elastoméricos com uma cadeia não saturada tendo uma temperatura de transição vítrea (Tg) geralmente abaixo de 20°C, preferivelmente na faixa de 0°C a -110°C. Esses polímeros ou copolímeros podem ser de origem natural ou podem ser obtidos por polimerização em solução, polimerização em emulsão ou polimerização de em fase gasosa de uma ou mais diolefinas conjugadas, opcionalmente misturadas com pelo menos um comonômero selecionado de arenos de monovinila e/ou comonômeros polares.
[0042] As diolefinas conjugadas geralmente contêm de 4 a 12, preferivelmente de 4 a 8 átomos de carbono e podem ser selecionadas, por exemplo, do grupo compreendendo: 1,3-butadieno, isopreno, 2,3-dimetil-1,3- butadieno, 1,3-pentadieno, 1,3-hexadieno, 3-butil-1,3-octadieno, 2-fenil-1,3- butadieno ou misturas dos mesmos. 1,3-Butadieno e isopreno são particularmente preferidos.
[0043] Arenos de monovinila que podem opcionalmente ser usados como comonômeros geralmente contêm de 8 a 20, preferivelmente de 8 a 12 átomos de carbono e podem ser selecionados, por exemplo, de: estrireno; 1- vinilnaftaleno; 2-vinilnaftaleno; várias alquila, cicloalquila, arila, alcarila ou aralquila derivadas de estireno, por exemplo, α-metilestireno, 3-metilestireno, 4-propilestireno, 4-ciclo-hexilestireno, 4-dodecilestireno, 2-etil-4- benzilestireno, 4-p-tolilestireno, 4-(4-fenilbutil)estireno, ou misturas dos mesmos. Estireno é particularmente preferido.
[0044] Comonômeros polares que podem opcionalmente ser usados podem ser selecionados, por exemplo, de: vinilpiridina, vinilquinolina, ésteres de ácido acrílico e ácido alquilacrílico, nitrilas, ou misturas dos mesmos, por exemplo, acrilato de metila, acrilato de etila, metacrilato de metila, metacrilato de etila, acrilonitrila ou misturas dos mesmos.
[0045] Preferivelmente, o polímero diênico elastomérico que pode ser usado na presente invenção pode ser selecionado, por exemplo, de: cis-1,4- poli-isopreno (borracha natural ou sintética, preferivelmente natural), 3,4- poli-isopreno, polibutadieno (em particular polibutadieno copolímeros com um alto teor de 1,4-cis), copolímeros isopreno/isobuteno, opcionalmente halogenado; copolímeros de 1,3-butadieno/acrilonitrila, copolímeros de estrireno/1,3-butadieno, copolímeros de estrireno/isopreno/1,3-butadieno, copolímeros de estrireno/1,3-butadieno/acrilonitrila, ou misturas dos mesmos.
[0046] A composição elastomérica supramencionada pode opcionalmente compreender pelo menos um polímero elastomérico de uma ou mais mono-olefinas com um comonômero olefínico ou derivados do mesmo. As mono-olefinas podem ser selecionadas de: etileno e α-olefinas geralmente contendo de 3 a 12 átomos de carbono, por exemplo, propileno, 1-buteno, 1- penteno, 1-hexeno, 1-octeno ou misturas dos mesmos. Os seguintes são preferidos: copolímeros entre etileno e uma α-olefina, opcionalmente com um dieno; homopolímeros de isobuteno ou copolímeros do mesmo com pequenas quantidades de um dieno, que são opcionalmente pelo menos parcialmente halogenados. O dieno opcionalmente presente geralmente contém de 4 a 20 átomos de carbono e é preferivelmente selecionado de: 1,3-butadieno, isopreno, 1,4-hexadieno, 1,4-ciclo-hexadieno, 5-etilideno-2-norborneno, 5- metileno-2-norborneno, vinilnorborneno ou misturas dos mesmos. Entre esses, os seguintes são particularmente preferidos: copolímeros de etileno/propileno (EPR) ou copolímeros de etileno/propileno/dieno (EPDM); poli-isobuteno; borrachas de butila; borrachas de halobutila, em particular borrachas de clorobutila ou bromobutila; ou misturas dos mesmos.
[0047] É também possível usar um polímero diênico elastomérico ou um polímero elastomérico funcionalizado por reação com agentes finalizadores ou agentes de acoplamento adequados. Em particular, os polímeros diênicos elastoméricos obtidos por polimerização aniônica na presença de um iniciador organometálico (em particular um iniciador de organolítio) podem ser funcionalizados reagindo os grupos organometálicos residuais derivados do iniciador com agentes finalizadores ou agentes de acoplamento adequados, por exemplo, iminas, carbodi-imidas, haletos de alquiltina, benzofenonas substituídas, alcoxissilanos ou ariloxissilanos.
[0048] De acordo com uma modalidade preferida, a dita composição elastomérica compreende adicionalmente uma carga de reforço de negro-de- fumo.
[0049] De acordo com uma modalidade preferida, a carga de reforço de negro-de-fumo que pode ser usada na presente invenção pode ser selecionada daquelas tendo uma área superficial de não menos que 20 m2/g (determinado pela STSA - área superficial de espessura estatística de acordo com ISO 18852:2005).
[0050] De acordo com uma modalidade preferida, a carga de reforço de negro-de-fumo está presente na composição elastomérica em uma quantidade maior que cerca de 15 phr, preferivelmente maior que cerca de 20 phr. Preferivelmente, a carga de reforço de negro-de-fumo está presente na composição elastomérica em uma quantidade menor que cerca de 60 phr, preferivelmente menor que cerca de 50 phr.
[0051] Pelo menos uma carga de reforço adicional pode vantajosamente ser adicionada à composição elastomérica dada anteriormente, em uma quantidade geralmente variando de 1 phr a 70 phr, preferivelmente de cerca de 10 phr a cerca de 60 phr. A carga de reforço pode ser selecionada daquelas comumente usada para produtos reticulados, em particular para pneus, por exemplo, sílica, alumina, aluminossilicatos, carbonato de cálcio, caulim ou misturas dos mesmos.
[0052] A sílica que pode ser usada na presente invenção pode geralmente ser uma sílica pirogênica, ou preferivelmente uma sílica precipitada, com uma área superficial BET (medida de acordo com padrão ISO 5794/1) variando de cerca de 50 m2/g a cerca de 500 m2/g, preferivelmente variando de cerca de 70 m2/g a cerca de 200 m2/g.
[0053] Vantajosamente, a dita composição elastomérica reticulável compreende um agente de vulcanização.
[0054] A composição elastomérica reticulável pode ser vulcanizada por técnicas conhecidas, em particular com sistemas de vulcanização a base de enxofre comumente usados para polímeros diênicos elastoméricos. Com esse propósito, após uma ou mais etapas de processamento termomecânico, um agente de vulcanização a base de enxofre é incorporado nos materiais, junto com aceleradores de vulcanização. Na etapa de tratamento final, a temperatura é geralmente mantida abaixo de 120°C e preferivelmente abaixo de 100°C, a fim de evitar qualquer fenômeno indesejável de pré-reticulação.
[0055] Preferivelmente, o dito agente de vulcanização compreende sistemas de vulcanização a base de enxofre compreendendo enxofre ou moléculas contendo enxofre (doadores de enxofre) junto com aceleradores e/ou ativadores de vulcanização conhecidos na técnica anterior.
[0056] Os ativadores que são particularmente efetivos são compostos de zinco e em particular ZnO, ZnCO3, sais de zinco de ácidos graxos saturados ou insaturados contendo de 8 a 18 átomos de carbono, por exemplo, estearato de zinco, que são preferivelmente formados in situ na composição elastomérica a partir de ZnO e ácido graxo, ou misturas dos mesmos.
[0057] Os aceleradores que são comumente usados podem ser selecionados de; ditiocarbamatos, guanidina, tioureia, tiazóis, sulfenamidas, tiuranos, aminas, xantatos ou misturas dos mesmos.
[0058] De acordo com uma modalidade preferida, a dita composição elastomérica reticulável compreende uma quantidade de agente de vulcanização igual ou maior que cerca de 1 phr, preferivelmente igual ou maior que cerca de 2 phr.
[0059] Preferivelmente, a quantidade de agente de vulcanização é igual ou menor que cerca de 7,5 phr, preferivelmente igual ou menor que cerca de 7.
[0060] Vantajosamente, a quantidade de enxofre é variando de cerca de 2 phr a cerca de 6,5 phr.
[0061] De acordo com uma modalidade preferida, a dita composição elastomérica compreende um agente de acoplamento de silano capaz de interagir com a sílica opcionalmente presente como carga de reforço e/ou os silicatos e ligá-lo ao polímero diênico elastomérico durante vulcanização.
[0062] De acordo com uma modalidade preferida, o agente de acoplamento de silano que pode ser usado na presente invenção pode ser selecionado daquele tendo pelo menos um grupo silano hidrolisável, que pode ser identificado, por exemplo, pela seguinte fórmula geral (II):
onde os grupos R, que podem ser idênticos ou diferentes, são selecionados de; grupos alquila, alcóxi ou arilóxi, ou de átomos de halogênio, desde que pelo menos um dos grupos R seja um grupo alcóxi ou arilóxi; n é um número inteiro entre 1 e 6 inclusive; X é um grupo selecionado de; nitroso, mercapto, amino, epóxido, vinila, imida, cloro, -(S)mCnH2n-Si-(R)3 ou -S-COR, onde m e n são números inteiros entre 1 e 6 inclusive e os grupos R são definidos como anteriormente.
[0063] Entre os agentes de acoplamento de silano, aqueles particularmente preferidos são tetrassulfeto de bis(3-trietoxissililpropila) e dissulfeto de bis(3- trietoxissililpropila). Os ditos agentes de acoplamento podem ser usados como eles são ou como uma mistura adequada com uma carga inerte (por exemplo, negro-de-fumo) a fim de facilitar sua incorporação na composição elastomérica.
[0064] De acordo com uma modalidade preferida, o dito agente de acoplamento de silano está presente na composição elastomérica em uma quantidade variando de 0,01 phr a cerca de 10 phr, preferivelmente de cerca de 0,5 phr a cerca de 5 phr.
[0065] A dita composição elastomérica pode compreender outros aditivos comumente usados, selecionados com base na aplicação específica para a qual a composição é destinada. Por exemplo, os seguintes podem ser adicionados aos ditos materiais: antioxidantes, agentes antienvelhecimento, plastificantes, adesivos, agentes antiozônio, resinas de modificação, ou misturas dos mesmos.
[0066] Em particular, com o propósito de melhorar a processabilidade, um plastificante pode ser adicionado à dita composição elastomérica, geralmente selecionada de óleos minerais, óleos vegetais, óleos sintéticos ou misturas dos mesmos, por exemplo, óleo aromático, óleo naftênico, ftalatos, óleo de soja ou misturas dos mesmos. A quantidade de plastificante é geralmente variando de 0 phr a cerca de 70 phr, preferivelmente de cerca de 5 phr a cerca de 30 phr.
[0067] A composição elastomérica pode ser preparada misturando os componentes poliméricos com a carga de reforço e com os outros aditivos opcionalmente presentes por técnicas que são conhecidas neste campo. Mistura pode ser realizada, por exemplo, usando um misturador aberto do tipo “moinho aberto” ou um misturador interno do tipo com rotores tangenciais (Banbury®) ou com rotores engrenados (Intermix™), ou em misturadores contínuos do tipo Ko-Kneader™ ou do tipo parafuso duplo ou multiparafusos. DESENHOS
[0068] A descrição será apresentada a seguir, se referindo aos desenhos anexos supridos puramente como um guia e, portanto, não limitantes, em que: - Fig. 1 ilustra, em meia seção transversal, um pneu para rodas de veículo a motor de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção, e - Fig. 2 ilustra, em seção meio transversal, um pneu para rodas de veículo a motor de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.
[0069] Nas Figs. 1 e 2, “a” indica uma direção axial e “r” indica uma direção radial. Para simplicidade,
[0070] Figs. 1 e 2 mostram apenas uma porção do pneu, a porção remanescente que não é mostrada sendo idêntica e arranjada simetricamente com respeito à direção radial “r”.
[0071] Com referência à Fig. 1, o pneu 100 para rodas de veículo a motor compreende pelo menos uma estrutura de carcaça, compreendendo pelo menos uma camada da carcaça 101 tendo respectivamente bordas terminais opostas engatadas nas respectivas estruturas de ancoragem anulares 102, chamados arames do talão, opcionalmente associados com uma carga do talão 104. A região do pneu compreendendo o arame do talão 102 e a carga 104 forma uma estrutura de reforço anular 103, o assim chamado talão, destinado a ancorar o pneu em um aro de montagem correspondente (não mostrado).
[0072] A estrutura de reforço anular 103, e em particular a carga do talão 104, são vantajosamente feitas da composição elastomérica compreendendo a predispersão de borracha natural e lignina descrita anteriormente, em virtude de esses elementos serem particularmente sujeitos a tensões mecânicas em condições de uso durante rolamento do pneu, já que eles estão diretamente em contato com o aro da roda, e é necessário limitar os fenômenos de envelhecimento que levam a endurecimento da composição elastomérica.
[0073] A estrutura de carcaça é normalmente do tipo radial, isto é, os elementos de reforço de pelo menos uma camada da carcaça 101 são localizados nos planos compreendendo o eixo geométrico de rotação do pneu e são substancialmente perpendiculares ao plano equatorial do pneu. Os ditos elementos de reforço no geral consistem de cordões têxteis, por exemplo, seda artificial, náilon, poliéster (por exemplo, poli(naftalato de etileno) (PEN)). Cada estrutura de reforço anular é associada com a estrutura de carcaça por uma redobra das bordas laterais opostas de pelo menos uma camada da carcaça 101 em torno da estrutura de ancoragem anular 102 a fim de formar as assim chamadas redobras de carcaça 101a como ilustrado na Fig. 1.
[0074] Em uma modalidade, o acoplamento entre a estrutura de carcaça e a estrutura de reforço anular pode ser fornecido por uma segunda camada da carcaça (não mostrada na Fig. 1) aplicada em uma posição axialmente externa com respeito à primeira camada da carcaça.
[0075] Uma tira antiabrasiva 105 é arranjada em uma posição externa de cada estrutura de reforço anular 103. Preferivelmente, cada tira antiabrasiva 105 é arranjada pelo menos em uma posição axialmente externa com respeito à estrutura de reforço anular 103 que se estende pelo menos entre o costado 108 e a porção radialmente abaixo da estrutura de reforço anular 103.
[0076] Preferivelmente, a tira antiabrasiva 105 é arranjada de maneira a envolver a estrutura de reforço anular 103 ao longo das regiões axialmente internas e externas e regiões radialmente abaixo da estrutura de reforço anular 103 de maneira a ficar disposta entre estas e o aro da roda quando o pneu 100 é montado no aro.
[0077] Associada com a estrutura de carcaça, existe uma estrutura de correia 106 compreendendo uma ou mais camadas de correia 106a, 106b arranjadas em superposição radial uma em relação à outra e em relação à camada da carcaça, tendo cordões de reforço, tipicamente metálicos. Esses cordões de reforço podem ter uma orientação cruzada em relação a uma direção circunferencial de desenvolvimento do pneu 100. Direção “circunferencial” significa uma direção no geral orientada na direção de rotação do pneu.
[0078] Em uma posição radialmente mais externa com respeito às camadas de correia 106a, 106b, pelo menos uma camada de reforço zero grau 106c pode ser aplicada, comumente conhecida como “correia 0°”, que geralmente incorpora uma pluralidade de cordões de reforço, tipicamente cordões têxteis, orientada em uma direção substancialmente circunferencial, assim formando um ângulo de poucos graus (por exemplo, um ângulo entre cerca de 0° e 6°) em relação a o plano equatorial do pneu, e revestida com um material elastomérico.
[0079] Os elementos da estrutura de correia são vantajosamente fabricados da composição elastomérica compreendendo a predispersão de borracha natural e lignina descrita anteriormente.
[0080] Uma banda de rodagem 109 fabricada de um composto elastomérico é aplicada em uma posição radialmente externa com respeito à estrutura de correia 106.
[0081] Além do mais, respectivos costados 108 fabricados de um composto elastomérico produzidos de acordo com a presente invenção são aplicados em uma posição axialmente externa nas superfícies laterais da estrutura de carcaça, cada qual se estendendo de uma das bordas laterais da banda de rodagem 109 até nivelar com a respectiva estrutura de reforço anular 103.
[0082] Em uma posição radialmente externa, a banda de rodagem 109 tem uma superfície de rolamento 109a destinada a ficar em contato com o solo. Ranhuras circunferenciais, que são conectadas por recessos transversais (não mostrados na Fig. 1) para definir uma pluralidade de blocos de vários formatos e dimensões distribuídos sobre a superfície de rolamento 109a, são geralmente fornecidas nesta superfície 109a, que é mostrada lisa na Fig. 1 para simplicidade.
[0083] Uma subcamada 111 é arranjada entre a estrutura de correia 106 e a banda de rodagem 109.
[0084] Uma tira consistindo de material elastomérico 110, comumente conhecida como um “minicostado”, pode opcionalmente estar presente na região de conexão entre os costados 108 e a banda de rodagem 109, este minicostado geralmente sendo obtido por coextrusão com a banda de rodagem 109 e dando uma melhoria da interação mecânica entre a banda de rodagem 109 e os costados 108. Preferivelmente, a porção da extremidade do costado 108 diretamente cobre a borda lateral da banda de rodagem 109.
[0085] A banda de rodagem, e/ou a subcamada, e/ou o minicostado e/ou o costado podem vantajosamente ser fabricados a partir da composição elastomérica compreendendo a predispersão de borracha natural e lignina descrita anteriormente, em virtude de menor histerese significar menor dissipação de energia na forma de calor durante a operação e, consequentemente, menor consumo de combustível e, além disso, em virtude de maior energia na ruptura conferir maior resistência ao rasgamento e, consequentemente, maior resistência e durabilidade da superfície do costado e da banda de rodagem, que são particularmente expostos a tensões mecânicas agressivas durante uso (devido, por exemplo, a aspereza da superfície da estrada, colisão em meios-fios durante manobra para estacionar, e assim por diante).
[0086] No caso de pneus sem câmara, uma camada de borracha 112, geralmente conhecida como um “revestimento interno”, que fornece a impermeabilidade necessária ao ar para inflar o pneu, pode também ser fornecido em uma posição radialmente interna com respeito à camada da carcaça 101.
[0087] Pneus autossustentáveis (100), ilustrados na Fig. 2, incluem uma estrutura de suporte que é capaz de suportar a carga do veículo quando existe perda de pressão considerável ou total. Em particular, um inserto do costado (113), fabricado de acordo com a presente invenção, pode ser associado com cada costado. Em cada lado do pneu autossustentável (100), o inserto do costado (113) se estende radialmente entre a estrutura de talão relevante (103) e a borda lateral correspondente da banda de rodagem (109). Cada inserto do costado (113) pode ser fabricado de uma ou mais porções e é arranjado em uma posição axialmente interna ou externa com respeito à lona de carcaça. Por exemplo, como mostrado na Fig. 2, o inserto do costado (113) é arranjado entre a lona de carcaça (101) e o revestimento interno (112).
[0088] Como uma alternativa, no caso quando existe mais que uma lona de carcaça, um inserto do costado (113) pode ser arranjado entre duas das ditas lonas de carcaça (não mostradas na Fig. 2).
[0089] Como uma alternativa, um inserto do costado (113) pode ser arranjado entre a lona de carcaça e o costado (não mostrado na Fig. 2).
[0090] O inserto do costado é vantajosamente fabricado da composição elastomérica compreendendo a predispersão de borracha natural e lignina descrita anteriormente, em virtude de, nas condições de trabalho com o pneu esvaziado, ele pode ter boa resistência a propagação de rasgamento (obtenível quando existem maiores propriedades de ruptura, e especialmente alongamento na ruptura), e dissipação de calor reduzida (obtenível quando existe menor histerese).
[0091] De acordo com uma modalidade que não é mostrada, o pneu pode ser um pneu para rodas para veículos pesados, tais como vagonetes, ônibus, caminhões, furgões e, em geral, para veículos nos quais o pneu é submetido a uma carga alta.
[0092] Fabricação dos pneus 100 como descrito anteriormente pode ser realizada montando os respectivos produtos semiacabados em um tambor de construção (não mostrado), por meio de pelo menos um dispositivo de montagem.
[0093] Pelo menos uma parte dos componentes destinada a formar a estrutura de carcaça do pneu pode ser construída e/ou montada no tambor de construção. Mais particularmente, o tambor de construção é destinado a receber primeiramente o revestimento interno opcional, em seguida, a estrutura de carcaça e a tira antiabrasiva. Em seguida, dispositivos que não são mostrados engatam coaxialmente em torno de cada qual das bordas terminais, uma das estruturas de ancoragem anulares, posicionam uma luva externa compreendendo a estrutura de correia e a banda de rodagem em uma posição coaxialmente centralizada em torno da luva da carcaça cilíndrica e formam a luva da carcaça em uma configuração toroidal esticando a estrutura de carcaça radialmente, a fim de garantir que ela seja aplicada contra uma superfície radialmente interna da luva externa.
[0094] Após a construção do pneu bruto, um tratamento de moldagem e vulcanização é realizado a fim de prover estabilização estrutural do pneu reticulando o composto elastomérico, bem como imprimir um padrão de banda de rodagem desejado na banda de rodagem e opcionalmente imprimir símbolos gráficos distintivos nos costados.
[0095] A presente invenção será ilustrada adicionalmente a seguir com inúmeros exemplos de preparação, que são supridos puramente como um guia e sem nenhuma limitação desta invenção.
[0096] Cinco diferentes ligninas (Soda Grass, Kraft de conífera, Hardwood Kraft, Casca de trigo e Casca de arroz) foram testadas para realizar a presente invenção.
[0097] Lignina Soda Grass é uma lignina extraída de plantas anuais, por exemplo, resíduo agrícola, por um processo que usa hidróxido de sódio. A lignina usada é comercializada por Green Value e é designada Protobind 1000®.
[0098] Lignina Kraft de conífera é uma lignina obtida como um subproduto do processo Kraft usado para produzir celulose começando de plantas coníferas; em particular, uma lignina designada Oxifenol® comercializada por i-Green srl foi usada.
[0099] Lignina Hardwood Krafté também produzida pelo processo Kraft mas usando material lignocelulósico obtido de plantas de folhas largas.
[00100] Lignina Casca de trigoé obtida pela purificação de um subproduto do processo para produzir bioetanol começando das plantas anuais do tipo Arundo donax ou palha de trigo, como descrito na patente WO 2011/007369 com o nome de Chemtex.
[00101] Entretanto, lignina Casca de arroz foi extraída no laboratório de cascas de arroz, um subproduto da indústria alimentícia e agrícola.
[00102] Tabela 1 a seguir sumariza as principais características da lignina usada. TABELA 1
[00103] Os pesos moleculares foram caracterizados por GPC (cromatografia de permeação em gel). As ligninas foram funcionalizadas quimicamente (acetilação) para torná-las solúveis no solvente usado no instrumento (THF), então as várias frações foram separadas por uma coluna com porosidade variável, e o peso molecular das várias frações foi quantificado comparando com um padrão de peso molecular conhecido. O parâmetro mais usado para descrever a distribuição dos pesos moleculares de um polímero é o peso molecular numérico médio Mn, que é a média dos pesos moleculares das cadeias de polímero calculada como a seguir:
onde Mi representa o peso molecular e Ni o número de cadeias.
[00104] Os grupos funcionais foram caracterizados por NMR31P. As várias hidroxilas da lignina são funcionalizadas por reação com TMDP (2- cloro-4,4,5,5-tetrametil-1,3,2-dioxafosfolano) e quantificadas por análise NMR.
[00105] Várias predispersões de borracha natural foram preparadas contendo 15 phr de vários tipos de lignina (Soda Grass, Kraft de conífera, Kraft de folhosa, Casca de trigo e Casca de arroz) e diferentes quantidades (7, 15 e 45 phr) de lignina Kraft de conífera.
[00106] O procedimento compreende uma primeira etapa de dissolução da lignina à temperatura ambiente em solução alcalina, seguida pela etapa de adição de solução de lignina assim obtida ao látex de borracha natural, e finalmente a etapa de coagulação adicionando ácidos orgânicos ou inorgânicos.
[00107] Dissolução da lignina foi realizada com uma solução 0,1M de hidróxido de sódio (NaOH), em uma quantidade de cerca de 10 mL por grama de lignina. A dissolução foi realizada à temperatura ambiente (cerca de 20°C), adicionando a lignina na solução alcalina, com agitação. Quando toda a lignina foi adicionada, a mistura foi agitada até a lignina ser completamente dissolvida.
[00108] O látex de borracha natural foi preparado separadamente. O látex usado, de procedência tailandesa, consistiu de um látex concentrado por centrifugação a 60% de resíduo de borracha sólida e estabilizado com amônia, produzido e comercializado pela companhia Von Bundit Co., Ltd.
[00109] O látex foi agitado à temperatura ambiente por diversos minutos em um vaso adequado, e então, ainda com agitação, a solução de lignina previamente obtida foi vertida lentamente.
[00110] A mistura assim obtida foi agitada vigorosamente à temperatura ambiente por um período de tempo variando de 1 a 2 horas.
[00111] No final deste período, a etapa de coagulação foi iniciada acidificando a solução adicionando uma solução 10% de sulfúrico ácido (H2SO4). Acidificação causa coprecipitação da borracha natural e lignina, deixando um sobrenadante relativamente claro e transparente.
[00112] O precipitado de borracha natural e lignina foi filtrado e lavado para remover os sais residuais e o excesso de ácido, então reduzida a uma película fina, cerca de 1 cm de espessura. A película foi então seca por exposição ao ar à temperatura ambiente longe da luz por 24 horas, e então seca no forno a 35°C sob vácuo por 12 horas.
[00113] Seguindo o procedimento descrito anteriormente, as predispersões foram preparadas com as quantidades de borracha natural e as quantidades e tipos de lignina mostradas na Tabela 2 a seguir. TABELA 2
[00114] As predispersões descritas anteriormente foram usadas, as pastas brutas, para preparar os compostos na Tabela 3, que também descrevem um composto de referência (R) compreendendo apenas borracha natural, e um composto comparativo (C) com borracha natural pura adicionada, após coagulação do látex, com 15 phr de lignina Kraft de conífera diretamente, ambos na etapa de mistura.
[00115] Os compostos foram preparados em um misturador interno Brabender com uma capacidade cúbica de 50 cm3 e um fator de enchimento de 0,9. A câmara e os rotores do misturador foram ajustados a uma temperatura inicial de 60°C, e a velocidade rotacional dos rotores foi ajustada a 70 rpm.
[00116] No minuto zero (0'), carregamento da predispersão apropriada ou borracha natural, dependendo do composto, começou. No caso de composto (C), no terceiro minuto (3') a lignina foi adicionada à forma de pó. No quarto minuto (4'), os agentes de vulcanização foram adicionados, consistindo de enxofre solúvel, ácido esteárico, óxido de zinco e CBS (N- ciclo-hexil-2-benzotiazol sulfenamida), de acordo com as formulações dadas na Tabela 3 a seguir. No oitavo minuto (8') o composto foi descarregado e deixado resfriar. TABELA 3
[00117] Medições por MDR (Moving Die Rheometer) foram realizadas nos compostos brutos para verificar sua cinética de reticulação. Análise de reometria de MDR foi realizada usando um reômetro Monsanto MDR. O teste foi realizado a 170°C por 20 minutos com uma frequência de oscilação de 1,66 Hz (100 oscilações por minuto) e uma amplitude de oscilação de ± 0,5°. Os valores de torque mínimo (ML) e torque máximo (MH) foram medidos. Os resultados obtidos são dados na Tabela 4.
[00118] Os compostos brutos foram então vulcanizados a 151°C por 30 minutos e então corpos de prova Dumbbell foram puncionados.
[00119] As propriedades mecânicas estáticas de acordo com padrão UNI 6065:2001 foram medidas em diferentes alongamentos (10%, 50%, 100% e 300%) nos corpos de prova Dumbbell supramencionados. Os resultados obtidos são dados na Tabela 4. TABELA 4
[00120] Pode-se ver pelos resultados dos testes de tração apresentados na Tabela 4 que os melhores resultados foram obtidos com predispersões 3, 4 e 5 compreendendo respectivamente 15 phr de lignina Kraft de folhosa, Soda Grass e Kraft de conífera, e que bons resultados são também obtidos com predispersão 6 compreendendo 7 phr de lignina Kraft de conífera. Essas ligninas dotam os compostos com excelentes propriedades de ruptura e resiliência e reforço superiores.
[00121] As melhores propriedades são obtidas com lignina Kraft de conífera, contida nos compostos 5 e 6. Lignina Kraft de folhosa, contida no composto 3, deu a ele características similar mas ligeiramente mais fracas, enquanto Soda Grass, contida no composto 4, manteve um bom resultado em alongamento, mas deu a ele uma menor carga de ruptura.
[00122] Ao contrário, observou-se pelos resultados dos testes de tração nas predispersões 1 e 2, compreendendo 15 phr de lignina Casca de arroz e casca de trigo respectivamente, que tais ligninas tiveram um efeito adverso nas propriedades de ruptura do composto.
[00123] Comparando os resultados para composto 5, compreendendo a predispersão com lignina Kraft de conífera coprecipitada, com os resultados para o composto comparativo C, compreendendo uma quantidade igual de lignina Kraft de conífera que não foi coprecipitada, mas adicionada à borracha coagulada na etapa de mistura, observou-se que o método de coprecipitação deu compostos com propriedades definitivamente superiores.
[00124] Comparando os resultados para compostos 5, 6 e 7, compreendendo as predispersões com quantidades variáveis de lignina Kraft de conífera, observou-se que aumentando o carregamento de 7 a 15 phr existe uma melhoria das cargas nas várias deformações e uma diminuição de pouca significância no alongamento na ruptura. Se, entretanto, o carregamento for excessivamente aumentado, a 45 phr, deterioração das propriedades mecânicas é observada em vez disso, que pode ser ligada a vulcanização não ideal, evidenciado pelos baixos valores de torque (MH) obtidos durante a etapa de vulcanização.
[00125] Uma predispersão de borracha natural contendo 15 phr de lignina Kraft de conífera preparada como predispersão 5 no exemplo 2 foi usada para preparar compostos 1 e 2 na Tabela 5.
[00126] O composto de referência R compreendeu apenas borracha natural coagulada de látex, 17 phr de negro-de-fumo e um sistema antioxidante completo compreendendo 1 phr de TMQ e 1,5 phr de 6PPD.
[00127] O composto comparativo C compreendeu apenas borracha natural, 11 phr de negro-de-fumo (6 phr menos que referência R) e um sistema antioxidante completo compreendendo 1 phr de TMQ e 1,5 phr de 6PPD.
[00128] O composto usado com os propósitos da invenção 1 compreendeu 60 phr de borracha natural, 46 phr de predispersão 5 (40 phr de borracha natural e 6 phr de lignina Kraft de conífera), 11 phr de negro-de- fumo (6 phr menos que referência R), e um sistema antioxidante completo compreendendo 1 phr de TMQ e 1,5 phr de 6PPD.
[00129] O composto usado com os propósitos da invenção 2 compreendeu 60 phr de borracha natural, 46 phr de predispersão 5 (40 phr de borracha natural e 6 phr de lignina Kraft de conífera), 11 phr de negro-de- fumo (6 phr menos que referência R), e um sistema antioxidante compreendendo apenas 0,5 phr de TMQ e 0,5 phr de 6PPD.
[00130] A composição completa dos quatro compostos está apresentada na Tabela 5 a seguir.
[00131] Os quatro compostos ilustrados na Tabela 5 foram preparados como a seguir (as quantidades dos vários componentes são dadas em phr), operando em um misturador Banbury de 1,6 litro.
[00132] Todos os componentes da primeira fase foram misturados no misturador Banbury. Tão logo que a temperatura atingiu 140°±5°C, a composição elastomérica foi descarregada. Após ela ter sido deixada descansar por um dia, o composto foi colocado novamente no Banbury, adicionando os componentes da segunda fase, e descarregando quando a temperatura atingiu 120°±5°C. Finalmente, os ingredientes da terceira fase foram adicionados, descarregando a uma temperatura não acima de 120°C. TABELA 5
BR é uma borracha de polibutadieno SKD com catalisador neodímio tendo mais que 97% de cis butadieno TESPT(50%) é um tetrassulfeto de silano do tipo Si69 suportado de negro-de-fumo SiO2 é sílica Zeosil 1115 MP precipitada com área superficial de 101 m2/g da Solvay NR é borracha natural coagulada de látex concentrado a 60% de borracha sólida PREDISPERSÃO 5 é a predispersão de borracha natural coprecipitada com 15 phr de lignina Kraft de conífera como descrito no exemplo 2 CERA BIMODAL é a cera antiozonante N550 é negro-de-fumo (Cabot Corporation) OCTOATO DE ZINCO é um agente de vulcanização ÓXIDO DE ZINCO 80 é uma dispersão de borracha natural com 80% de óxido de zinco TMQ é o antioxidante 2,2,4-trimetil-1,2-di-idroquinolina (Nord Chemie) 6PPD é o antioxidante de amina aromática N-(1,3-dimetilbutil)-N'-fenil-p-fenilenodiamina (Lanxess Deutschland GmbH, Alemanha) TiBTD é o acelerante dissulfeto de tetraisobutiltiuram TBBS 80% é uma dispersão de N-terc-butil-2-benzotiazol sulfenamida (Vulkacit® NZ/EGC, Lanxess Deutschland GmbH, Alemanha) RHENOCURE IS90G é enxofre insolúvel (Lanxess Deutschland GmbH, Alemanha)
[00133] Medições reométricas foram realizadas nos compostos brutos a 170°C por 10 minutos com o instrumento RPA 2000 da ALPHA TECHNOLOGIES (Rubber Processing Analyzer). Os resultados obtidos são dados na Tabela 6.
[00134] Os compostos brutos foram então vulcanizados a 170°C por 10 min, então corpos de prova Dumbbell foram puncionados de acordo com UNI 6065:2001.
[00135] As propriedades mecânicas estáticas foram medidas em diferentes alongamentos (10%, 50% e 100%), como descrito pelo exemplo 3, nas amostras dos compostos imediatamente após reticulação a 170°C por 10 minutos, e após o envelhecimento térmico a 70°C por 7 dias (168 horas) em um forno a ar. Os resultados obtidos são dados na Tabela 6.
[00136] As propriedades mecânicas dinâmicas E' e Tan delta foram medidas usando uma máquina de teste dinâmico Instron modelo 1341 em condições de compressão por tensão de acordo com os métodos seguintes. Um corpo de prova de material reticulado (170°C por 10 minutos) tendo um formato cilíndrico (comprimento = 25 mm; diâmetro = 14 mm), pré-carregado em compressão em uma deformação longitudinal de 25% em relação ao comprimento inicial e manteve na temperatura ajustada (23°C ou 70°C) por todo o teste foi submetido a uma tensão sinusoidal dinâmica tendo uma amplitude de ± 3,5% com respeito ao comprimento sob pré-carga, com uma frequência de 100Hz. As propriedades mecânicas dinâmicas são expressas em termos de valores de módulo elástico dinâmico (E') e Tan delta (fator de perda). O valor Tan delta foi calculado como a razão do módulo dinâmico viscoso (E”) para o módulo dinâmico elástico (E'). Os resultados obtidos são dados na Tabela 6. TABELA 6
[00137] Os resultados obtidos nos testes estáticos na Tabela 6 demonstraram que compostos 1 e 2, preparados usando a predispersão de lignina onde parte do preto é substituída com quantidades iguais de lignina, deram valores de alongamento e especialmente cargas a ruptura maiores que a referência R, preditivo de resistência ao rasgamento melhorada.
[00138] Ao mesmo tempo, os resultados obtidos nos testes de envelhecimento na Tabela 6 demonstraram que a presença de lignina, introduzida por meio da predispersão, torna possível garantir um bom nível de resistência a envelhecimento oxidante térmico, evidência de variação similar ou menor das propriedades mecânicas estáticas após o envelhecimento.
[00139] Além disso, os compostos 1 e 2 mostram valores dos módulos estáticos substancialmente em linha com a referência, e propriedades dinâmicas ainda melhores que a referência. Em particular, os compostos 1 e 2 mostram histerese quente inferior, que indica uma vida do pneu maior rodando vazio (roda vazio) com o pneu esvaziado, permitindo processamento mais frio do material do inserto do costado.
[00140] O procedimento no exemplo 4 foi repetido com um segundo composto com a referência R', um segundo composto comparativo C', e um composto 3 preparados usando a predispersão de lignina e compreendendo um sistema antioxidante compreendendo apenas 0,5 phr de 6PPD e livre de TMQ.
[00141] A composição completa dos três compostos é descrita na Tabela 7 a seguir.
[00142] Os três compostos ilustrados na Tabela 7 foram preparados como a seguir (as quantidades dos vários componentes são dadas em phr), funcionando em um misturador Banbury de 1,6 litro.
[00143] Todos os componentes da primeira fase foram misturados no misturador Banbury. Tão logo que a temperatura atingiu 140°±5°C, a composição elastomérica foi descarregada. Após ela ter sido deixada descansar para um dia, o composto foi colocado de volta no Banbury, adicionando os componentes da segunda fase, e descarregando quando a temperatura atingiu 120°±5°C. Finalmente, os ingredientes da terceira fase foram adicionados, descarregando a uma temperatura não acima de 120°C. TABELA 7
[00144] Os compostos brutos foram submetidos a medições reométricas MDR (Moving Die Rheometer) usando um instrumento Monsanto a 170°C por 20 minutos como descrito no exemplo 3. A viscosidade Mooney ML (1+4) a 100°C foi medida de acordo com padrão ISO 289-1:2005. Os resultados obtidos são dados na Tabela 8.
[00145] Os compostos brutos foram então vulcanizados a 170°C por 10 min, e então corpos de prova de anel de acordo com UNI 6065:2001 foram puncionados.
[00146] As propriedades mecânicas estáticas foram medidas em diferentes alongamentos (50% e 100%) como descrito pelo exemplo 3. Os resultados obtidos são dados na Tabela 8.
[00147] As propriedades mecânicas dinâmicas E' e Tan delta foram medidas usando uma máquina de teste dinâmico Instron modelo 1341 em condições de compressão-tração como descrito no exemplo 4. Os resultados obtidos são dados na Tabela 8.
[00148] A rigidez em graus IRHD (a 23°C) foi medida de acordo com padrão ISO 48:2007, nas amostras dos compostos imediatamente após a reticulação a 170°C por 10 minutos, e após térmico de envelhecimento no forno a ar a 70°C por 168 e 336 horas. Os resultados obtidos são dados na Tabela 8. TABELA 8
[00149] Os resultados obtidos nos testes estáticos na Tabela 8 demonstraram que o composto 3, preparado usando a predispersão de lignina onde parte do preto é substituída com quantidades iguais de lignina, dá valores de alongamento e especialmente cargas a ruptura maiores que a referência R', preditivo de resistência ao rasgamento melhorada.
[00150] Ao mesmo tempo, os resultados obtidos nos testes de envelhecimento na Tabela 8 demonstraram que a presença de lignina, introduzida por meio da predispersão de acordo com a invenção torna possível garantir um bom nível de resistência a envelhecimento oxidante térmico, com evidência de menor variação de rigidez após o envelhecimento, ainda com quantidades bastante reduzidas de antioxidantes (TMQ e 6PPD).
Claims (18)
1. Pneu (100) para rodas de veículo compreendendo pelo menos um elemento estrutural compreendendo um material elastomérico reticulado obtido reticulando uma composição elastomérica reticulável compreendendo uma predispersão de borracha natural e lignina obtida por coprecipitação a partir de látex, caracterizadopelo fato de que a dita lignina tem uma concentração de grupos fenólicos maior que 2 mmols por grama de lignina, e em que a dita predispersão compreende uma quantidade da dita lignina de maneira tal a prover, na dita composição elastomérica reticulável, uma concentração de lignina igual ou menor que 25 phr.
2. Pneu (100) para rodas de veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a dita predispersão compreende uma quantidade da dita lignina de maneira tal a prover, na dita composição elastomérica reticulável, uma concentração de lignina igual ou maior que 2,5 phr.
3. Pneu (100) para rodas de veículo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato de que o dito pneu compreende pelo menos uma estrutura de carcaça (101), e uma banda de rodagem (109) aplicada em posição radialmente externa com respeito à dita estrutura de carcaça (101).
4. Pneu (100) para rodas de veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o dito elemento estrutural é selecionado do grupo consistindo de insertos do costado (113), estruturas de correia (106), costado (108), banda de rodagem (109), estruturas de talão (103), e camada de material elastomérico em posição radialmente interna com respeito à dita banda de rodagem (109).
5. Pneu (100) para rodas de veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a dita lignina tem uma concentração de grupos fenólicos maior que 2,5 mmols por grama de lignina.
6. Pneu (100) para rodas de veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a dita lignina tem uma concentração de grupos fenólicos menor que 6 mmols por grama de lignina.
7. Pneu (100) para rodas de veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a dita lignina tem um peso molecular numérico médio (Mn) igual ou maior que 1.000 g/mol.
8. Pneu (100) para rodas de veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a dita lignina tem um peso molecular numérico médio (Mn) igual ou menor que 10.000 g/mol.
9. Pneu (100) para rodas de veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a dita composição elastomérica compreende pelo menos 10 phr da dita predispersão de borracha natural e lignina obtida por coprecipitação a partir de látex.
10. Pneu (100) para rodas de veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a dita predispersão de borracha natural e lignina compreende uma quantidade da dita lignina de maneira tal a prover na dita composição elastomérica reticulável uma concentração de lignina variando de 5 a 20 phr.
11. Pneu (100) para rodas de veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a dita predispersão de borracha natural e lignina é obtida com um processo compreendendo: (a) adicionar a dita lignina a um látex de borracha natural, (b) causar a coprecipitação (coagulação) da predispersão de borracha natural e lignina da mistura resultante da etapa (a), e (c) separar a predispersão de borracha natural e lignina obtida na etapa (b) de um resíduo de sobrenadante.
12. Pneu (100) para rodas de veículo de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que a dita lignina, antes da adição ao látex de borracha natural, é solubilizada em uma solução alcalina.
13. Pneu (100) para rodas de veículo de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que o dito látex de borracha natural tem um resíduo sólido variando de 20% a 70% em peso, com respeito ao peso total de látex.
14. Pneu (100) para rodas de veículo de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que a dita lignina é adicionada em uma quantidade de maneira tal a prover na dita composição elastomérica reticulável uma concentração de lignina variando de 2,5 a 25 phr.
15. Processo para preparar uma predispersão de borracha natural e lignina, caracterizadopelo fato de que o dito processo compreende: (a) adicionar a dita lignina a um látex de borracha natural, (b) causar coprecipitação (coagulação) da predispersão de borracha natural e lignina da mistura resultante da etapa (a), e (c) separar a predispersão de borracha natural e lignina obtida na etapa (b) de um sobrenadante residual.
16. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a dita lignina, antes da adição ao látex de borracha natural, é solubilizada em uma solução alcalina.
17. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a dita coprecipitação (coagulação) ocorre por adição de uma solução ácida.
18. Processo para fabricar uma composição elastomérica reticulável, caracterizadopelo fato de que compreende: • alimentar pelo menos um aparelho de mistura com pelo menos os seguintes componentes de uma composição elastomérica reticulável: pelo menos um polímero elastomérico diênico, pelo menos uma predispersão de borracha natural e lignina obtida como definido em qualquer uma das reivindicações 15 a 17, pelo menos uma carga de reforço, e pelo menos um agente de vulcanização, • misturar e dispersar os ditos componentes de maneira a obter a dita composição elastomérica reticulável, e • descarregar a dita composição elastomérica reticulável do dito aparelho de mistura.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITUB2015A009589A ITUB20159589A1 (it) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | Pneumatico per ruote di veicoli |
| IT102015000087513 | 2015-12-23 | ||
| PCT/IB2016/057777 WO2017109672A1 (en) | 2015-12-23 | 2016-12-19 | Tyre for vehicle wheels |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112018012094A2 BR112018012094A2 (pt) | 2018-11-27 |
| BR112018012094B1 true BR112018012094B1 (pt) | 2021-09-28 |
Family
ID=55642749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR112018012094-4A BR112018012094B1 (pt) | 2015-12-23 | 2016-12-19 | Pneu, e, processos para preparar uma predispersão de borracha natural e lignina e para fabricar uma composição elastomérica reticulável |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11390119B2 (pt) |
| EP (1) | EP3393824B1 (pt) |
| CN (1) | CN108430797B (pt) |
| BR (1) | BR112018012094B1 (pt) |
| IT (1) | ITUB20159589A1 (pt) |
| MX (1) | MX2018006595A (pt) |
| WO (1) | WO2017109672A1 (pt) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016201801A1 (de) | 2015-11-21 | 2017-05-24 | Suncoal Industries Gmbh | Partikelförmiges Kohlenstoffmaterial herstellbar aus nachwachsenden Rohstoffen und Verfahren zu dessen Herstellung |
| EP3243877B1 (en) | 2016-05-09 | 2018-03-14 | Nokian Renkaat Oyj | A tyre comprising hydrothermally carbonized lignin |
| JP6956945B2 (ja) * | 2017-08-09 | 2021-11-02 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
| CA3121381A1 (en) | 2019-01-04 | 2020-07-09 | Suzano Canada Inc. | Lignin-enhanced butyl rubbers |
| IT202000008497A1 (it) * | 2020-04-21 | 2021-10-21 | Bridgestone Europe Nv Sa | Mescola ad elevata impermeabilita' per innerliner e metodo per la sua realizzazione |
| KR102362621B1 (ko) * | 2020-06-17 | 2022-02-14 | 한국타이어앤테크놀로지 주식회사 | 리그닌 화합물을 포함하는 친환경 타이어용 고무 조성물 |
| IT202000016285A1 (it) * | 2020-07-06 | 2022-01-06 | Bridgestone Europe Nv Sa | Mescola in gomma ad elevata rigidezza per porzioni di pneumatico |
| IT202000032627A1 (it) | 2020-12-29 | 2022-06-29 | Pirelli | Pneumatico per ruote di veicoli |
| WO2023013779A1 (ja) * | 2021-08-06 | 2023-02-09 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ |
| JPWO2023013781A1 (pt) * | 2021-08-06 | 2023-02-09 | ||
| WO2023013780A1 (ja) * | 2021-08-06 | 2023-02-09 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ |
| WO2023089508A1 (en) * | 2021-11-18 | 2023-05-25 | Pirelli Tyre S.P.A. | Tires for vehicle wheels |
| WO2023095054A1 (en) * | 2021-11-25 | 2023-06-01 | Pirelli Tyre S.P.A. | Tires for vehicle wheels |
| WO2024127246A1 (en) * | 2022-12-13 | 2024-06-20 | Pirelli Tyre S.P.A. | Tyres for vehicle wheels |
Family Cites Families (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2610954A (en) | 1948-02-27 | 1952-09-16 | Smith Paper Mills Ltd Howard | Oxidized alkali lignin as a rubber reinforcing agent |
| US2669592A (en) * | 1951-08-24 | 1954-02-16 | Smith Paper Mills Ltd Howard | Lignin-reinforced rubber |
| NL171921B (nl) | 1951-08-24 | Folke Skoeld Mats | Gereedschap voor het aan elkaar koppelen van kruislings ten opzichte van elkaar verlopende wapeningsstaven. | |
| US2802815A (en) | 1953-02-02 | 1957-08-13 | West Virginia Pulp & Paper Co | Alkali treated lignin and method of making same |
| GB836393A (en) | 1955-04-14 | 1960-06-01 | British Rubber Prod Res | Improvements in the preparation of compositions of natural rubber |
| US2845397A (en) * | 1956-04-17 | 1958-07-29 | Us Rubber Co | Method of co-coagulating resin treated lignin and a rubber latex and product obtained thereby |
| US2906718A (en) | 1956-04-17 | 1959-09-29 | Us Rubber Co | Composition comprising a rubber, lignin and polyisocyanate and method of preparing same |
| US3079360A (en) | 1958-12-30 | 1963-02-26 | Copolymer Rubber & Chem Corp | Process for multi-step coagulation of rubber latices |
| US3163614A (en) | 1960-11-14 | 1964-12-29 | West Virginia Pulp & Paper Co | Method of preparing lignin-rubber coprecipitate and product |
| US3296158A (en) * | 1961-03-23 | 1967-01-03 | West Virginia Pulp & Paper Co | Method of preparing lignin reinforced rubber and product thereof |
| US3282871A (en) | 1963-07-19 | 1966-11-01 | West Virginia Pulp & Paper Co | Lignin reinforced rubber using combination of high and low melting lignins |
| US3364158A (en) | 1964-03-19 | 1968-01-16 | Domtar Ltd | Method of producing lignin-reinforced rubber, using alkylene diamines |
| US3345643A (en) | 1965-03-29 | 1967-10-10 | Mary A L Bradley | Disposable dress shield |
| US3984362A (en) | 1972-04-19 | 1976-10-05 | Canadian Patents And Development Limited | Reinforcing polymers with laundered amorphous lignin |
| US3817974A (en) | 1972-04-19 | 1974-06-18 | Canadian Patents Dev | Laundered amorphous reinforcing lignin |
| US3991022A (en) | 1974-07-15 | 1976-11-09 | Westvaco Corporation | Process for making lignin reinforced polymers |
| EP1065075B1 (fr) * | 1999-06-28 | 2003-01-22 | Société de Technologie Michelin | Sculpture réduisant le bruit de roulage d'un pneumatique |
| US6462131B1 (en) * | 2000-10-16 | 2002-10-08 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Polymer blend compatibilization using isobutylene-based block copolymers |
| JP2005047993A (ja) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤトレッド用ゴム組成物および当該ゴム組成物を用いた空気入りタイヤ |
| JP5277570B2 (ja) | 2007-06-15 | 2013-08-28 | 宇部興産株式会社 | スラグ系注入材及びその注入工法 |
| CN101481473A (zh) * | 2008-01-07 | 2009-07-15 | 严晓敏 | 一种橡胶组合物及其制品 |
| US20110073229A1 (en) | 2008-05-30 | 2011-03-31 | Claudina Veas | Lignin in tire components |
| US8664305B2 (en) | 2009-02-10 | 2014-03-04 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Functionalized lignin, rubber containing functionalized lignin and products containing such rubber composition |
| JP5301338B2 (ja) | 2009-04-09 | 2013-09-25 | 東洋ゴム工業株式会社 | 重荷重用タイヤトレッドゴム組成物及び重荷重用空気入りタイヤ |
| JP2010248282A (ja) | 2009-04-10 | 2010-11-04 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
| JP5740207B2 (ja) * | 2011-05-23 | 2015-06-24 | 東洋ゴム工業株式会社 | タイヤトレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
| CN102718995B (zh) | 2012-07-05 | 2013-12-18 | 张仲伦 | 一种工业木质素补强橡胶及其制备方法 |
| JP6425260B2 (ja) | 2012-11-29 | 2018-11-21 | 西川ゴム工業株式会社 | エラストマー組成物の製造方法 |
| EP2935447B1 (en) * | 2012-12-18 | 2017-02-22 | Pirelli Tyre S.p.A. | Tyre for vehicle wheels |
| WO2015056757A1 (ja) * | 2013-10-16 | 2015-04-23 | 住友ベークライト株式会社 | 樹脂組成物、ゴム組成物、および硬化物 |
| CN103756060A (zh) | 2013-12-16 | 2014-04-30 | 华南理工大学 | 一种腰果酚改性木质素填充的橡胶复合材料及其制备方法 |
| KR101635382B1 (ko) * | 2014-04-22 | 2016-07-04 | 한국타이어 주식회사 | 런플랫 타이어용 사이드월 인서트 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어 |
-
2015
- 2015-12-23 IT ITUB2015A009589A patent/ITUB20159589A1/it unknown
-
2016
- 2016-12-19 US US16/062,041 patent/US11390119B2/en active Active
- 2016-12-19 MX MX2018006595A patent/MX2018006595A/es unknown
- 2016-12-19 CN CN201680073697.2A patent/CN108430797B/zh active Active
- 2016-12-19 WO PCT/IB2016/057777 patent/WO2017109672A1/en active Application Filing
- 2016-12-19 EP EP16831744.4A patent/EP3393824B1/en active Active
- 2016-12-19 BR BR112018012094-4A patent/BR112018012094B1/pt active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3393824B1 (en) | 2019-11-13 |
| CN108430797A (zh) | 2018-08-21 |
| ITUB20159589A1 (it) | 2017-06-23 |
| US11390119B2 (en) | 2022-07-19 |
| WO2017109672A1 (en) | 2017-06-29 |
| CN108430797B (zh) | 2020-05-05 |
| BR112018012094A2 (pt) | 2018-11-27 |
| EP3393824A1 (en) | 2018-10-31 |
| US20200269634A1 (en) | 2020-08-27 |
| MX2018006595A (es) | 2018-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BR112018012094B1 (pt) | Pneu, e, processos para preparar uma predispersão de borracha natural e lignina e para fabricar uma composição elastomérica reticulável | |
| US7897665B2 (en) | Tire rubber composition | |
| CN101643004B (zh) | 轮胎 | |
| CN102112327B (zh) | 轮胎与包含氧杂环丁烷衍生物和羧酸的可交联弹性体组合物 | |
| KR101012032B1 (ko) | 고무 조성물 및 이를 이용한 런플랫 타이어 | |
| JP2020045408A (ja) | タイヤ内層用ゴム組成物およびその製造方法 | |
| CN102574420B (zh) | 具有可控的抗表面缺陷形成的轮胎 | |
| JP7031599B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
| BR102013028763A2 (pt) | Composição de borracha e pneumático | |
| JP6362546B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物の製造方法およびタイヤ | |
| JP2007106799A (ja) | タイヤ用ゴム組成物 | |
| WO2018190427A1 (ja) | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
| BRPI0722336A2 (pt) | Pneu | |
| JP2013060184A (ja) | 空気入りタイヤ | |
| WO2015008565A1 (ja) | タイヤ | |
| BRPI1106272A2 (pt) | Pneu pneumatico com banda rodagem | |
| JP2014139282A (ja) | 繊維コード被覆用ゴム組成物、及び空気入りタイヤ | |
| CN102795056A (zh) | 充气轮胎 | |
| JP7392356B2 (ja) | タイヤ | |
| JP7215304B2 (ja) | タイヤトレッド用ゴム組成物及びタイヤ | |
| EP3342604B1 (en) | Pneumatic tire | |
| JP2004091716A (ja) | タイヤ | |
| EP3825356A1 (en) | Tire rubber composition and tire | |
| US11807042B2 (en) | Pneumatic tire for heavy load | |
| JP2023168930A (ja) | タイヤ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B06U | Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 19/12/2016, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |