BR102013005906A2 - Pneu com cordão fundido - Google Patents

Abstract

Pneu com cordão fundido. A presente invenç5o é dírecionada a um pneu compreendendo pelo menos um par de contas anulares paralelas, pelo menos uma lona da carcaça envolvida em torno das referidas contas, pelo menos, duas correlas ou disjuntores dispostos sobre a referida lona da carcaça em uma área da coroa do referido pneu, banda de rodagem disposta sobre as referidas correias ou disjuntores, e as paredes laterais dispostas entre a dita banda de rodagem e as referidas contas, e em que a correia ou disjuntor radialmente superior é reforçado com um cordão de polimero orgânico, em que o cordão de polirnero orgânico é quimicamente fundido.

Description

“PNEU COM CORDÃO FUNDIDO” Fundamento As bandas de rodagem de pneus de caminhão médio radial (RMT) estão sujeitos à punção de pedras e outros objetos cortantes em uma superfície de estrada. Em muitos casos, embora a punção não seja suficientemente profunda para penetrar no conjunto de correia e destruir o pneu, ela é suficientemente profunda para expor os cordões de reforço de aço do conjunto de correia para água e ar, e tal exposição pode fazer com que o conjunto de correia corroa. Este problema é agravado quando os pneus são usados no serviço misto, ou seja, parcialmente em superfícies pavimentadas e parcialmente sobre as superfícies não pavimentadas. Embora a oxidação não afete significativamente a resistência da lona de reforço, muitos pneus são desmantelados se uma corrosão excessiva for observada na correia superior quando a banda de rodagem é dividida do pneu na preparação para recauchuta-gem. Além disso, furos na correia de aço superior podem complicar o processo de recauchu-tagem, devido à dificuldade em remover o cordão de aço desgastado da área de punção.

Sumário A invenção é direcionada a um pneu compreendendo pelo menos um par de contas anulares paralelas, pelo menos uma lona da carcaça envolvida em torno das referidas contas, pelo menos duas correias ou disjuntores dispostos sobre a referida lona da carcaça em uma área da coroa do referido pneu, a banda de rodagem disposta sobre as referidas correias ou disjuntores, e as paredes laterais dispostas entre a dita banda de rodagem e as referidas contas, e em que a correia ou disjuntor radialmente superior é reforçado com um cordão de polímero orgânico, em que o cordão de polímero orgânico é quimicamente fundido.

Breve descrição dos desenhos A figura 1 é uma vista em corte transversal de uma modalidade de um pneu feito de acordo com a presente invenção; A figura 2 é uma representação de um disjuntor superior usado em um pneu. A figura 3 mostra fotografias de disjuntores superiores danificados. A figura 4 mostra fotografias de disjuntores superiores danificados.

Definições Tal como aqui utilizado aqui e nas reivindicações, o "plano equatorial" do pneu é um plano que é perpendicular ao eixo de rotação do pneu, e passa através do centro da banda de rodagem do pneu, os termos "axial" e "axialmente" se referem às instruções, que são paralelas ao eixo de rotação do pneu, e os termos "radial" e "radialmente" se referem às direções que são radialmente na direção de ou para longe do eixo de rotação do pneu. "De-nier”, entende-se pelo peso em gramas de 9.000 metros de fio antes de o fio ter tido uma torção comunicada aos mesmos. "Decitex" ou "Dtex" entende-se pelo peso em gramas de 10.000 metros de um fio antes que o fio ter tido uma torção comunicada aos mesmos.

Descrição É descrito um pneu compreendendo pelo menos um par de contas anulares paralelas, pelo menos uma lona da carcaça envolvida em torno das referidas contas, pelo menos duas correias ou disjuntores dispostos sobre a referida lona da carcaça em uma área da coroa do referido pneu, a banda de rodagem disposta sobre as referidas correias ou disjuntores, e as paredes laterais dispostas entre a dita banda de rodagem e as referidas contas, e em que a correia ou disjuntor radialmente superior é reforçado com um cordão de polímero orgânico, em que o cordão de polímero orgânico é quimicamente fundido.

Com referência à figura 1, está representada uma porção de um pneu RMT 10 que possui um par de núcleos de contas substancialmente inextensíveis 11 que são axialmente espaçadas entre si, com pelo menos uma lona da carcaça radial 12 que se estende entre os núcleos das contas 11. As lonas de carcaça são dobradas axialmente e radialmente para fora, sobre cada um dos núcleos das contas e são reforçadas por cordões que são substancialmente paralelos um ao outro e formam um ângulo compreendido entre 70° e 90° em relação ao plano equatorial (PE) do pneu. A área da coroa 14 do pneu 10 é reforçada por um conjunto de correia 15 localizado radialmente para o interior da banda de rodagem do pneu 13. O conjunto de correia 15a é essencialmente rígido e compreende normalmente quatro camadas concêntricas da correia 16a, 16b, 16c, 16d. As lonas da correia como também conhecidas como disjuntores para os versados na técnica. Os elementos de reforço do cordão nas lonas da correia possuem, geralmente, um ângulo compreendido entre 5o e 35° em relação ao plano equatorial do pneu. Os elementos de reforço da segunda e terceira correias, 16b e 16c são cruzados, ao passo que os elementos de reforço da correia superior 16d podem ter o mesmo sentido que os da terceira correia, com relação ao plano equatorial.

Os cordões das lonas da correia que reforçam o pneu podem ser feitos de qualquer material adequado, por exemplo, aço, rayon, poliéster, poliamida ou poliamida aromática.

Encontra-se dentro do âmbito da presente invenção, substituir os cordões utilizados para reforçar a lona da correia superior, também conhecido como o disjuntor superior, com o cordão quimicamente fundido aqui descrito. O cordão quimicamente fundido inclui cordões de fibras orgânicas que tenham sido expostos a um produto químico, de maneira a fundir as fibras individuais do cordão, para torná-lo relativamente rígido e resistente à fricção.

Em uma modalidade, o cordão de fibra orgânica é um poliéster, aramida, poliamida (nylon), ou cordão de policetona. Em uma modalidade, o cordão de fibra orgânica é um cordão de fibra de tereftalato de polietileno (PET) ou de naftalato de polietileno (PEN). Em uma modalidade, o cordão de fibra orgânica é PET. O cordão de fibra orgânica tem um peso de um cordão apropriado para uso em um pneu. O cordão pode incluir um ou mais cordões de fibras, apropriadamente torcidos para formar o cordão. O peso do cordão pode variar de 6.000 a 12.000 decitex.

Em uma modalidade, o cordão de fibra orgânica é exposto a um isocianato sob a forma de uma solução líquida ou de dispersão. Em uma modalidade, o isocianato é dissolvido em um solvente orgânico, tal como tolueno, hexano, ciclohexano, ou semelhantes. Em uma modalidade, o isocianato é disperso em uma dispersão aquosa. O isocianato é exposto ao cordão de fibra orgânica em uma concentração suficiente para efetuar uma fusão química em conjunto das fibras de cordão individuais. Em uma modalidade, o isocianato é usado em uma solução de solvente orgânico em uma concentração variando entre 15 e 25 por cento em peso, com base no peso total da solução. Em uma modalidade, o isocianato é utilizado em uma dispersão aquosa em uma concentração variando entre 15 e 25 por cento em peso, com base no peso total da dispersão.

Em uma modalidade, o isocianato é um isocianato bloqueado. O isocianato bloqueado pode ser qualquer isocianato adequado bloqueado conhecido por ser usado em imersão adesiva de RFL, incluindo, mas não limitado a, metileno- bis-(4- fenilisocianato) de caprolac-tam bloqueado, tal como Grilbond-IL6 disponível a partir de SEM americana Grilon, Inc., e isocianatos de formaldeído fenol bloqueado tal como descrito nas Patentes US 3,226,276; 3,266,467 e 3,298,964, a três das quais são integralmente incorporadas neste documento por referência. Como um isocianato bloqueado, pode ser feito uso de produtos de reação entre um ou mais isocianatos e um ou mais tipos de agentes de bloqueio de isocianato. Os isocianatos incluem monoisocianatos tal como isocianato de fenila, isocianato de diclorofeni-la e monoisocianato de naftaleno, diisocianato tais como diisocianato de tolueno, diisociana-to de dianisidina, diisocianato de hexametíleno, diisocianato de m-fenileno, diisocianato de tetrametileno, diisocianato de alquilbenzeno, diisocianato de m-xileno, diisocianato de ciclo-hexilmetano, 3,3 - dimetoxifenilmetano-4, ^-diisocianato, 1-alcoxibenzeno-2,4-diisocianato, diisocianato de etileno, diisocianato de propileno, ciclo-hexileno-1,2-diisocianato, diisocianato de difenileno, butileno-1,2-diisocianato, difenilmetano-4, 4diisocianato, diisocianato de difeniletano, diisocianato de 1,5-naftaleno, etc., e triisocianatos tais como triisocianato de trifeniimetano, triisocianato de difenilmetano, etc. Os agentes bloqueadores de isocianato incluem fenóis, tais como fenol, cresol, e resorcinol, alcoóis terciários tais como t-butanol e t -pentanol, aminas aromáticas tais como difenilamina, difenilnaftilamina e xilidina, etilenoimi-nas tais como etileno-imina e propilenoimina, imidas, tais como imida do ácido succínico, e ftalimida, lactamas tais como caprolactama ε., δ-valero-lactama, e butirolactama, ureias, tais como a ureia e dietilenoglicol ureia, oximas tais como acetoxima, ciclohexanoxima, benzofe-nona oxima, e a-pirolidona.

Em uma modalidade, o cordão de fibra orgânica é exposto ao isocianato, por imer- são do cordão para dentro da solução ou dispersão de isocianato. Em qualquer dos casos, o cordão de fibra orgânica seca é extraído por meio de um banho de imersão líquido isocianato a uma taxa suficiente para permitir a penetração essencialmente completa do líquido contendo isocianato para os espaços vazios entre as fibras individuais do cordão. Deste modo, pretende-se que o isocianato é exposto a toda a área de superfície da fibra e, essencialmente, o umedecimento completo das superfícies da fibra é alcançado. A taxa de movimento do fio adequado embora o líquido de imersão isocianato para atingir a penetração tal e o umedecimento pode ser determinado por um versado na técnica sem experimentação indevida.

Após a imersão no banho de isocianato, o cordão de fibra é exposto ao calor e / ou ao ar para permitir a remoção do solvente (ou água, no caso de uma dispersão aquosa de isocianato). Calor e tempo suficientes são usados para permitir que as fibras individuais do cordão para fundir sob o efeito do isocianato. O cordão fundido é quimicamente envolvido em uma bobina para armazenamento.

Como tratado com o isocianato, pretende-se que as fibras individuais do cordão serão totalmente fundidas, de modo a evitar desgaste quando usado como um disjuntor superior do pneu. Em particular, o cordão quimicamente fundido é suficientemente fundido, de modo a ser resistente ao desgaste após o dano sobre o disjuntor superior durante o uso, e resistente ao desgaste durante a reparação de áreas de punção na correia superior antes de recauchutagem do pneu. Em uma modalidade, o cordão quimicamente fundido é fundido por 75 por cento da sua espessura. Em uma modalidade, o cordão quimicamente fundido é fundido em 90 por cento da sua espessura. Em uma modalidade, o cordão quimicamente fundido é fundido em 95 por cento da sua espessura. O cordão quimicamente fundido como tratado com o isocianato inclui as fibras orgânicas do cordão e o isocianato. Outros materiais residuais podem também ser incluídos a partir do líquido de imersão, tais como dispersantes, no caso de dispersões aquosas. Como tal, estes outros materiais não são contemplados para participar na fusão química em conjunto das fibras de cordão individuais. O cordão pode então ser dito que consistem essencialmente em fibras de cordão e o isocianato, com o pressuposto de que os outros materiais presentes não participam substancialmente na fusão química das fibras.

Para o uso no pneu, o cordão quimicamente fundido é calandrado com um composto de borracha para formar a parte superior do disjuntor. Antes da calandragem, o cordão quimicamente fundido pode ser tratado com um adesivo do tipo RFL (látex formaldeído re-sorcinol) para atingir uma boa adesão entre o cordão quimicamente fundido e o composto de borracha como é conhecido na técnica. O adesivo de RFL é aplicado através de um processo de imersão, deixando o adesivo RFL disposto sobre pelo menos uma parte da superfície externa do cordão quimicamente fundido. A calandragem de um composto de borracha adequado para o cordão quimicamente fundido é feita tal como é conhecido na técnica. A figura 2 mostra um corte transversal de um disjuntor superior 16d. Os cordões quimicamente fundidos 18 são substancialmente paralelos e embebidos no composto de borracha 20 seguindo o processo de calandragem. O disjuntor superior é utilizado em um processo típico de construção de pneu como é conhecido na técnica, para produzir o pneu 10 mostrado na figura 1. A invenção é ainda ilustrada pelo exemplo não limitativo a seguir.

Exemplo Neste exemplo, o efeito da utilização de um cordão quimicamente fundido em um pneu de caminhão reformável é ilustrado. O cordão de tereftalato de poiietileno foi tratado em uma solução de 20 por cento em peso de isocianato no solvente orgânico para formar o cordão fundido. O cordão foi então calandrado em um composto de borracha e fabricado como o disjuntor superior de um pneu radial médio do caminhão. O pneu foi tensionado para formar furos na correia superior. A banda de rodagem do pneu foi então dividida para recau-chutagem, deixando as punções do disjuntor expostos. As punções foram facilmente reparadas usando uma roda de moagem, sem qualquer desgaste das fibras fundidas.

As figuras 3 e 4 mostram fotografias das áreas de punção de disjuntores danificados após a moagem. Na figura 3, as áreas reparadas de disjuntores feitas com o cordão fundido (1,2) não mostram desgaste, enquanto que a do disjuntor feita com cordão de aço (3) mostra apreciável desgaste. A figura 4 mostra as áreas dos disjuntores de cordão fundido da figura 3 com maior amplificação. As fotos 1 e 2 da figura 4 correspondem a uma fotografia da figura 3, e as fotografias 3 e 4 da figura 4 correspondem à foto 2 da figura 3. As fotografias revelam que os cordões fundidos retêm a sua integridade, mesmo depois da moagem, o que indica um elevado grau de fusão, devido à penetração substancialmente completa pelo isocianato.

Embora a invenção tenha sido especificamente ilustrada e descrita, os versados na técnica reconhecerão que a invenção pode ser modificada de várias maneiras e praticada sem se afastar do espírito da invenção. O escopo da invenção é limitado apenas pelas reivindicações que se seguem.

Claims (10)

1. Pneu, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende pelo menos um par de contas anulares paralelas, pelo menos uma lona da carcaça envolvida em torno das referidas contas, pelo menos duas correias ou disjuntores dispostos sobre a referida lona da carcaça em uma área da coroa do referido pneu, a banda de rodagem disposta sobre as referidas correias ou disjuntores, e as paredes laterais dispostas entre a dita banda de rodagem e as referidas contas, e em que a correia ou disjuntor radialmente superior é reforçado com um cordão de polímero orgânico, CARACTERIZADO pelo fato de que o cordão de polímero orgânico consiste em fibras de poliéster e de um isocianato, e a fibra é fundida pelo isocia-nato através de pelo menos 75 por cento da espessura do cordão.

2. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a fibra é fundida pelo isocianato ao longo de pelo menos 90 por cento da espessura do cordão.

3. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o cordão de polímero orgânico tem um adesivo RFL disposto sobre pelo menos uma parte de uma superfície externa do mesmo.

4. Pneu, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende pelo menos um par de contas anulares paralelas, pelo menos uma lona da carcaça envolvida em torno das referidas contas, pelo menos, duas correias ou disjuntores dispostos sobre a referida lona da carcaça em uma área da coroa do referido pneu, a banda de rodagem disposta sobre as referidas correias ou disjuntores, e as paredes laterais dispostas entre a dita banda de rodagem e as referidas contas, e em que a correia ou disjuntor radialmente superior é reforçado com um cordão de polímero orgânico, CARACTERIZADO pelo fato de que o cordão de polímero orgânico é quimicamente fundido.

5. Pneu, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o cordão de polímero orgânico é selecionado a partir do grupo que consiste em cordão de poliéster, cordão de aramida, cordão de poliamida, e cordão de policetona.

6. Pneu, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o cordão de polímero orgânico é um cordão de poliéster selecionado a partir do grupo que consiste em cordão de tereftalato de polietiieno e de cordão de naftalato de polietileno.

7. Pneu, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o cordão de polímero orgânico é quimicamente fundido com um isocianato.

8. Pneu, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o cordão de polímero orgânico compreende fibra de tereftalato de polietileno e um isocianato.

9. Pneu, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO peio fato de que o cordão de polímero orgânico possui um adesivo RFL disposto sobre pelo menos uma parte da superfície exterior do mesmo.

10. Pneu, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o cordão de polímero orgânico é quimicamente fundido através de, pelo menos, 75 por cento da sua espessura.