BR112014012661B1 - pneumático compreendendo uma banda de rodagem constituída por várias misturas elastoméricas - Google Patents

Abstract

RESUMO PNEUMÁTICO COMPORTANDO UMA BANDA DE RODAGEM CONSTITUÍDA POR VÁRIAS MISTURAS ELASTOMÉRICAS A invenção refere-se a um pneumático, com armadura de carcaça radial, compreendendo uma armadura de vértice, ela mesma coberta radialmente com uma banda de rodagem reunida a dois talões por intermédio de dois flancos, a referida banda de rodagem compreendendo pelo menos duas camadas de mistura polimérica radialmente sobrepostas. De acordo com a invenção, uma primeira camada de mistura elastomérica carregada constituindo a parte radialmente exterior da banda de rodagem apresenta uma pontuação Z de macro dispersão superior a 80 e um valor máximo de tan(d), notado tan(d) max, inferior a 0,130 e uma segunda camada de mistura elastomérica radialmente interior à referida primeira camada de mistura polimérico apresenta um alongamento na ruptura a 60°C superior a 600%.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um pneumático, com armadura de carcaça radial e mais particularmente um pneumático destinado a equipar veículos transportando cargas pesadas e rodando em velocidade sustentada, como, por exemplo, os caminhões, tratores, reboques ou ônibus rodoviários.

[0002] De modo geral nos pneumáticos de tipo carga-pesada, a armadura de carcaça é ancorada de um lado ao outro na zona do talão e é encimada radialmente por uma armadura de coroa constituída de pelo menos duas camadas, sobrepostas e formadas de fios ou cabos paralelos em cada camada e cruzados de uma camada à seguinte fazendo com a direção circunferencial ângulos compreendidos entre 10° e 45°. As referidas camadas de trabalho, formando a armadura de trabalho, podem ainda ser recobertas com, pelo menos, uma camada dita de proteção e formada de elementos de reforço com vantagem metálicos e extensíveis, ditos elásticos. Ela pode igualmente compreender uma camada de fios ou de cabos metálicos de baixa extensibilidade fazendo, com a direção circunferencial, um ângulo compreendido entre 45° e 90°, esta lona, dita de triangulação, situada radialmente entre a armadura de carcaça e a primeira lona de coroa dita de trabalho, formadas de fios ou cabos paralelos que apresentam ângulos no máximo iguais a 45° em valor absoluto. A lona de triangulação forma com pelo menos a referida lona de trabalho uma armadura triangulada, que apresenta, sob os diferentes tensões que sofre com pequenas deformações a lona de triangulação tendo por papel essencial retomar os esforços de compressão transversal dos quais é objeto o conjunto dos elementos de reforço na zona de coroa do pneumático.

[0003] No caso dos pneumáticos para veículos “carga-pesada”, uma única camada de proteção está comumente presente e os seus elementos de proteção, na maioria dos casos, são orientados na mesma direção e com o mesmo ângulo em valor absoluto que os dos elementos de reforço da camada de trabalho radialmente a mais exterior e, portanto, radialmente adjacente. No caso de pneumáticos para uso em engenheiro civil destinados às rodagens sobre solos mais ou menos acidentados, a presença de duas camadas de proteção é vantajosa, os elementos de reforço sendo cruzados de uma camada à seguinte e os elementos de reforço da camada de proteção radialmente interior sendo cruzados com os elementos de reforço inextensíveis da camada de trabalho radialmente exterior e adjacente à referida camada de proteção radialmente interior.

[0004] Radialmente no exterior da armadura de coroa, encontra-se a banda de rodagem comumente constituída de materiais poliméricos destinados a entrar em contato com o solo na área de contato entre o solo e o pneumático.

[0005] Os cabos são ditos inextensíveis quando os referidos cabos apresentam sob uma força de tração igual a 10% da força de ruptura, um alongamento relativo no máximo igual a 0,2%.

[0006] Os cabos são ditos elásticos quando os referidos cabos apresentam sob uma força de tração igual à carga de ruptura um alongamento relativo pelo menos igual a 3% com um módulo tangente máximo inferior a 150 GPa.

[0007] A direção circunferencial do pneumático, ou direção longitudinal, é a direção correspondendo à periferia do pneumático e definida pela direção de rodagem do pneumático.

[0008] O eixo de rotação do pneumático é o eixo ao torno do qual gira em utilização normal.

[0009] Um plano radial ou meridiano é um plano que contem o eixo de rotação do pneumático.

[0010] O plano mediano circunferencial, ou plano equatorial, é um plano perpendicular ao eixo de rotação do pneu e que divide o pneumático em duas metades.

[0011] A direção transversal ou axial do pneumático é paralela ao eixo de rotação do pneumático. Uma distância axial é medida ao longo da direção axial. A expressão “axialmente interior a, respectivamente axialmente exterior a” significa “cuja distância axial medida desde o plano equatorial é inferior a, respectivamente, superior a”.

[0012] A direção radial é uma direção que corta o eixo de rotação do pneumático e perpendicular ao mesmo. Uma distância radial é medida ao longo da direção radial. A expressão “radialmente interior a, respectivamente radialmente exterior a” significa “cuja distância radial medida desde o eixo de rotação do pneumático é inferior a, respectivamente superior a”.

[0013] Certos pneumáticos atuais, ditos “rodoviários”, são destinados a roda em alta velocidade e sobre trajetos cada vez mais longos, devido à melhora da rede rodoviária e o crescimento da rede de auto-estradas no mundo. O conjunto das condições, sob as quais tal pneumático é levado a rodar, permite, sem dúvida alguma, um crescimento do número de quilômetros percorridos, o desgaste do pneumático sendo menor; em contrapartida a durabilidade deste último e em particular da armadura de coroa é prejudicada.

[0014] Notam-se, com efeito, tensões a nível da armadura de coroa e mais particularmente tensões de cisalhamento entre as camadas de coroa, combinadas a uma elevação não negligenciável da temperatura de funcionamento a nível das extremidades da camada da coroa axialmente a mais curta, que têm por consequência o aparecimento e a propagação de fissuras da goma a nível das referidas extremidades. Este problema existe no caso de bordas de duas camadas de elementos de reforço, as referidas camadas não sendo obrigatoriamente radialmente adjacentes.

[0015] Para limitar elevações de temperatura consideráveis a nível da coroa do pneumático, os materiais constitutivos da banda de rodagem são escolhidos com vantagem com perdas histeréticas adaptadas às condições de funcionamento do pneumático.

[0016] Além disso, a fim de melhorar a durabilidade da armadura da coroa do tipo de pneumático estudado, soluções relativas a estrutura e qualidade das camadas e/ou perfis de misturas de borracha que são dispostas entre e/ou em tomo das extremidades das lonas e mais particularmente das extremidades da lona axialmente a mais curta já foram apresentadas.

[0017] A patente FR 1.389.428, para melhorar a resistência à degradação das misturas de borracha situadas na proximidade das bordas de armadura da coroa, preconiza a utilização, em combinação com uma banda de rodagem de baixa histerese, de um perfil de borracha cobrindo pelo menos os lados e as bordas marginais da armadura da coroa e constituída de uma mistura de borracha de baixa histerese.

[0018] A patente FR 2.222.232, para evitar as separações entre lonas de armadura da coroa, ensina revestir as extremidades da armadura em um colchão de borracha, dos quais a dureza Shore A é diferente da banda de rodagem que encima a referida armadura, e maior que a dureza Shore A do perfil de mistura de borracha disposta entre as bordas de lonas de armadura da coroa e armadura de carcaça.

[0019] O pedido francês FR 2.728.510 propõe dispor, por um lado entre a armadura de carcaça e a lona de trabalho da armadura da coroa, radialmente o mais próximo possível do eixo de rotação, uma lona axialmente contínua, formada de cabos metálicos inextensíveis que fazem com a direção circunferencial um ângulo pelo menos igual a 60°, e cuja largura axial é pelo menos igual à largura axial da lona da coroa de trabalho mais curta, e por outro lado entre as duas lonas da coroa de trabalho uma lona adicional formada de elementos metálicos, orientados sensivelmente paralelamente à direção circunferencial.

[0020] O pedido francês WO 99/24269 propõe ainda, de um lado e outro do plano equatorial e no prolongamento axial imediato da lona adicional de elementos de reforço sensivelmente paralelos à direção circunferencial, acoplar, sobre certa distância axial, as duas lonas da coroa de trabalho formadas de elementos de reforço cruzados de uma lona à seguinte para depois desacoplá-los por perfis de mistura de borracha pelo menos sobre o restante da largura comum às ditas duas lonas de trabalho.

[0021] Esta melhoria da durabilidade dos pneumáticos permite visar pelo menos a possibilidade de uma recapagem quando a banda de rodagem está desgastada. Com efeito, quando é desejado fazer uma recapagem do pneumático após desgaste da banda de rodagem, é necessário estar em condições de recauchutar um pneumático cujo envelhecimento não é muito avançado a fim de otimizar a utilização da nova banda de rodagem.

[0022] A fim de aumentar ainda a duração de vida dos pneumáticos, é usual escolher materiais poliméricos constitutivos da banda de rodagem apresentando propriedades de resistência em desgaste melhoradas. Tais materiais que prejudicam geralmente as propriedades histeréticas, ainda é conhecido de realizar a banda de rodagem de um pneumático por uma sobreposição radial de dois materiais diferentes para obter um benefício das propriedades de desgaste e de histerese satisfazendo as aplicações visadas.

[0023] Tais pneumáticos, por exemplo, são descritos no documento US 6.247.512. Este documento descreve sobreposição de duas camadas de materiais para formar a banda de rodagem, o material externo entrando em contato com o solo sendo notadamente mais eficiente em termos de desgaste enquanto o material interno apresenta propriedades histeréticas que permitem limitar as elevações em temperatura do pneumático na zona da coroa.

[0024] Os pneumáticos assim realizados são completamente satisfatórios para as aplicações rodoviárias acima citadas. Para assegurar a possibilidade de efetuar uma recapagem, contudo é recomendado evitar uma degradação considerável do material interno, este apresentando um desgaste relativamente rápido comparado ao do material externo, para não arriscar danificar a armadura do pneumático.

[0025] Consequentemente, a utilização da banda de rodagem de tais pneumáticos não pode ser otimizada totalmente com o risco de comprometer as possibilidades recapagem do pneumático.

[0026] Os inventores assim se obrigaram a ter condições de fornecer pneumáticos que possibilitam uma distância de rodagem sempre maior antes de requerer uma recapagem.

[0027] Este objetivo foi atingido de acordo com a invenção por um pneumático, com armadura de carcaça radial, compreendendo uma armadura da coroa, ela mesma coberta radialmente com uma banda de rodagem reunida a dois talões por intermédio de dois flancos, a referida banda de rodagem compreendendo pelo menos duas camadas de mistura polimérica radialmente sobrepostas, uma primeira camada de mistura elastomérica carregada constituindo a parte radialmente exterior da banda de rodagem que apresenta uma pontuação Z de macro dispersão superior a 80 e um valor máximo de tan(õ), denotado tan(õ)max, inferior a 0,130 e uma segunda camada de mistura elastomérica, radialmente interior à referida primeira camada de mistura elastomérica, apresentando um alongamento na ruptura a 60°C superior a 600%.

[0028] Preferivelmente de acordo com a invenção, a razão do valor máximo de tan(õ), denotado tan(õ)max, da mistura elastomérica constituindo a primeira camada sobre o valor máximo de tan(õ), denotado tan(õ)max, da mistura elastomérica constituindo a segunda camada é estritamente inferior a 1.

[0029] Uma pontuação Z de macrodispersão superior a 80 de uma mistura elastomérica carregada significa que a carga é dispersada na matriz elastomérica da composição com uma pontuação de dispersão Z superior ou igual a 80.

[0030] Na presente descrição, a dispersão de carga em uma matriz elastomérica é caracterizada pela pontuação Z, que é medida, após reticulação, de acordo com o processo descrito por S. Otto et al em Kautschuk Gummi Kunststoffe, 58 Jahrgang, NR. 7-8/2005, de acordo com a norma ISO 11345.

[0031] O cálculo da pontuação Z é baseado na percentagem de superfície na qual a carga não é dispersada (“% superfície não dispersada”), como medido pelo aparelho “disperGRADER+” fornecido com o seu modo operacional e o seu "software" de exploração “disperDATA” pela empresa Dynisco de acordo com a equação: Z= 100 - (% superfície não dispersada) /0,35

[0032] A percentagem de superfície não dispersada é, ela mesma, medida graças a uma câmara que observa a superfície da amostra sob uma luz incidente a 30°. Os pontos claros são associados a carga e aglomerados, enquanto os pontos escuros são associados a matriz de borracha; um tratamento numérico transforma a imagem em uma imagem negro e branco, e permite a determinação da percentagem de superfície não dispersada, como descrito por S. Otto no documento acima citado.

[0033] Mais a pontuação Z é elevada, melhor é a dispersão da carga na matriz de borracha (uma pontuação Z de 100 correspondendo a uma dispersão perfeita e uma pontuação Z de 0 a uma dispersão medíocre). Considera-se que uma pontuação Z superior ou igual a 80 corresponde a uma superfície apresentando uma dispersão muito boa da carga na matriz elastomérica.

[0034] As misturas elastoméricas que constituem a banda de rodagem são preparadas de acordo com processos conhecidos.

[0035] A fim de atingir uma pontuação Z de macrodispersão superior a 80, a mistura elastomérica constituindo a parte radialmente exterior pode com vantagem ser preparada por formação de uma mistura padrão de elastômero diênico e carga reforçante.

[0036] No sentido da invenção, entende-se por “mistura padrão” (correntemente designado pelo seu nome inglês “masterbatch”), um compósito à base de elastômero no qual foi introduzida uma carga.

[0037] Existem diferentes processos para obter uma mistura padrão de elastômero diênico e carga reforçante. Em particular um tipo de solução consiste, para melhorar a dispersão da carga na matriz elastomérica, proceder à mistura do elastômero e da carga em fase “líquida”. Para isto, recorreu-se a um elastômero sob a forma de látex que se apresenta sob a forma de partículas de elastômero dispersadas na água, e uma dispersão aquosa da carga, ou seja uma carga dispersada na água, correntemente chamada “slurry”.

[0038] Assim, de acordo com uma das variantes da invenção, a mistura padrão é obtida por mistura em fase líquida a partir de um látex de elastômero diênico compreendendo borracha natural e uma dispersão aquosa de uma carga compreendendo o negro de fumo.

[0039] Mais preferivelmente ainda a mistura padrão de acordo com a invenção é obtida de acordo com as etapas de processo seguintes, permitindo a obtenção de uma dispersão muito boa da carga na matriz elastomérica: alimentar com um primeiro fluxo contínuo de um látex de elastômero diênico uma zona de mistura de um reator de coagulação que define uma zona alongada de coagulação estendendo-se entre a zona de mistura e uma saída, alimentar a referida zona de mistura do reator de coagulação com um segundo fluxo contínuo de um líquido compreendendo uma carga sob pressão para formar uma mistura com o látex de elastômero misturando o primeiro líquido e o segundo líquido na zona de mistura de modo suficientemente enérgico para coagular o látex de elastômero com a carga antes da saída, da referida mistura escoando como um fluxo contínuo para a zona de saída e a referida carga sendo susceptível de coagular o látex de elastômero, recuperar na saída do reator o coágulo obtido previamente sob a forma de um fluxo contínuo e secar o mesmo a fim de recuperar a mistura padrão.

[0040] Tal processo de preparação de uma mistura padrão em fase líquida por exemplo é descrito no documento WO 97/36724.

[0041] O fator de perda tan(õ) é uma propriedade dinâmica da camada de mistura de borracha. É medido sobre um viscoanalisador (Metravib VA4000), de acordo com a norma ASTM D 5992-96. Registra-se a resposta de uma amostra de composição o vulcanizada (corpo de prova cilíndrico de 4 mm de espessura e 400 m de seção), submetido uma solicitação sinusoidal em cisalhamento simples alternado, na frequência de 10Hz, a uma temperatura de 60°C. Efetua-se uma varredura em amplitude de deformação de 0,1 a 50% (ciclo ida), depois de 50% a 1% (ciclo volta). Para o ciclo volta, indica-se o valor máximo de tan(õ) observado, denotado tan(õ)max.

[0042] A resistência à rodagem é a resistência que aparece quando o pneumático roda e revela a subida em temperatura do pneumático. Assim é representada pelas perdas histeréticas ligadas à deformação do pneumático durante uma revolução. Os valores de tan(õ) dos materiais utilizados são medidos a 10Hz entre 30 e 100°C para integrar o efeito das diferentes frequências de deformação induzidas pela revolução do pneumático. O valor de tan(õ) a 60°C corresponde assim a um indicador da resistência à rodagem do pneumático rodando.

[0043] É ainda possível considerar a resistência à rodagem pela medida das perdas de energia por ricochete das amostras à energia imposta em temperaturas de 60 °C e expressas em percentagem.

[0044] Com vantagem de acordo com a invenção, a perda a 60°C, notada P60, da primeira camada de mistura elastomérica carregada constituindo a parte radialmente exterior da banda de rodagem é inferior a 22%.

[0045] Testes de tração permitem determinar as tensões de elasticidade e as propriedades à ruptura. Eles são efetuados de acordo com a norma AFNOR NF-T- 46-002 de setembro de 1988. Mede-se em segunda elongação (isto é, após um ciclo de acomodação à taxa de extensão prevista para a própria medida) o módulo secante nominal (ou tensão aparente, em MPa) a 100% de alongamento (notados o MA100) ou a 10% de alongamento (notados MA10). As medições de tração para determinar os módulos acomodados secantes são efetuadas a temperatura de 23°C +/- 2°C, e nas condições normais de higrometria (50 +/- 5% de umidade relativa), de acordo com a norma francesa NF T 40-101 (Dezembro de 1979).

[0046] As tensões à ruptura (em MPa) e os alongamentos à ruptura (%) são medidos igualmente. As medições de tração para determinar as propriedades de ruptura são efetuadas a temperatura de 60°C ± 2°C, e nas condições normais de higrometria (50 ± 5% de umidade relativa), de acordo com a norma francesa NF T 40-101 (Dezembro de 1979).

[0047] Com vantagem de acordo com a invenção, a energia à ruptura da segunda camada de mistura elastomérica radialmente interior à referida primeira camada de mistura polimérica é superior a 165 MJ.

[0048] Os inventores em primeiro lugar souberam destacar que a combinação de uma primeira mistura elastomérica carregada apresentando uma pontuação Z de macro dispersão superior a 80 e um valor tan(õ)max inferior a 0,130, como material da banda de rodagem entrando em contato com o solo e uma segunda mistura elastomérica apresentando um alongamento na ruptura superior a 600% como material da banda de rodagem radialmente mais interior, conduz a um compromisso entre as propriedades de resistência ao desgaste e as elevações em temperatura a nível da coroa do pneumático satisfatório para os usos rodoviários tais como foram descritos previamente. Com efeito, ainda que o segundo material radialmente mais interior da banda de rodagem pode apresentar propriedades histeréticas pouco interessantes com relação às elevações em temperatura da coroa do pneumático, a escolha da primeira mistura elastomérica carregada apresentando uma pontuação Z de macro dispersão superior a 80 permite compensar as perdas histeréticas mais elevadas do material radialmente mais interior da banda de rodagem preservando ao mesmo tempo um bom desempenho em desgaste.

[0049] Revela-se, portanto, que a banda de rodagem assim é constituída de, pelo menos, dois materiais diferentes de acordo com uma disposição contrária aos pneumáticos geralmente realizados como foram apresentados previamente. Com efeito, contrariamente aos pneumáticos mais comuns, o primeiro material radialmente o mais exterior da banda de rodagem pode permitir satisfazer às propriedades histeréticas procuradas para o pneumático se as perdas histeréticas do segundo material radialmente mais interior forem muito elevadas. O pneumático de acordo com a invenção apresenta assim um empilhamento radial de materiais elastoméricos em oposição aos pneumáticos comuns no que se refere às propriedades histeréticas dos referidos materiais. Como explicado previamente, nos pneumáticos mais comuns, a camada de mistura elastomérica radialmente interior é efetivamente introduzida devido às suas propriedades histeréticas que favorecem um menor aquecimento da banda de rodagem.

[0050] Os inventores ainda souberam destacar que a segunda mistura elastomérica radialmente mais interior da banda de rodagem apresentando um alongamento na ruptura superior, autoriza distâncias percorridas antes de recapagem maiores que a realizada com pneumáticos mais comuns.

[0051] Os inventores pensam ter destacado que quando a primeira camada da banda de rodagem está desgastada e, portanto, que a banda de rodagem fica menos espessa, os pneumáticos ficam mais sensíveis a certos tipos de agressões que são notadamente derrapagem, os cortes, a penetração de pequenos pedras ou outros objetos. A derrapagem é um desgaste do pneumático que intervém notadamente quando da rodagem sobre rotatórias ou quando de manobras para estacionar. A utilização da segunda mistura elastomérica radialmente mais interior da banda de rodagem apresentando um alongamento na ruptura superior a 600% conduz a uma melhor resistência a este tipo de agressão.

[0052] De acordo com um modo de realização preferido da invenção, o alongamento na ruptura da segunda camada de mistura elastomérica radialmente interior é superior ao da primeira camada de mistura elastomérica carregada constituindo a parte radialmente exterior da banda de rodagem.

[0053] Preferivelmente ainda, a energia à ruptura da segunda camada de mistura elastomérica é superior à da primeira camada de mistura elastomérica carregada constituindo a parte radialmente exterior da banda de rodagem.

[0054] De acordo com uma variante vantajosa da invenção, a relação de volume da camada da segunda mistura elastomérica sobre a soma dos volumes das primeira e segunda misturas elastoméricas está compreendida entre 25 e 70%.

[0055] O perfil da segunda mistura elastomérica vista de acordo com um corte meridiano do pneumático é tal que este apareça sensivelmente simultaneamente sobre toda a largura da banda de rodagem quando do desgaste da referida banda de rodagem. O projetista do pneumático saberá definir tal perfil em função da dimensão e do uso do pneumático.

[0056] Com vantagem ainda, a relação da espessura, medida ao longo da direção radial na extremidade da camada de trabalho radialmente a mais exterior em uma fração meridiana do pneumático, da camada da segunda mistura elastomérica sobre a soma das espessuras, medidas ao longo da direção radial na extremidade da camada de trabalho radialmente a mais exterior em uma fração meridiana do pneumático, das primeira e segunda misturas elastoméricas está compreendida entre 15 e 50%.

[0057] Uma variante vantajosa da invenção prevê ainda a presença de uma camada de uma terceira mistura elastomérica radialmente interior à segunda mistura elastomérica e em contato com a mesma, e apresentando um valor máximo de tan(õ), denotado tan(õ)max, inferior a 0,100.

[0058] Com vantagem ainda, a camada de uma terceira mistura elastomérica radialmente interior à segunda mistura elastomérica e em contato com a mesma, apresenta uma perda a 60 °C, notada P60, inferior a 20%.

[0059] A presença desta terceira camada pode permitir diminuir ainda as subidas em temperatura da banda de rodagem quando do uso desejado do pneumático notadamente quando a segunda mistura elastomérica apresenta propriedades histeréticas que tendem a aumentar a referida temperatura.

[0060] A presença desta terceira camada pode ainda permitir diminuir a temperatura de funcionamento do pneumático na zona da coroa para permitir reduzir a resistência à rodagem do pneumático.

[0061] Mais particularmente no caso de pneumático cuja escultura é constituída de nervuras tipo ribs paralelas, a terceira camada de mistura elastomérica é com vantagem descontínua. Ela é, então, preferivelmente interrompida sob as ranhuras.

[0062] De acordo com este último modo de realização, é com vantagem possível efetuar uma nova escavação da escultura antes de visar uma recapagem sem risco ver aparecer em superfície da banda de rodagem a referida terceira camada de mistura elastomérica.

[0063] Com vantagem, de acordo com este último modo de realização, a relação de volume da camada da segunda mistura elastomérica sobre a soma dos volumes das três misturas elastoméricas está compreendida entre 20 e 40%.

[0064] Com vantagem ainda de acordo com este último modo de realização, a relação de volume da camada da terceira mistura elastomérica sobre a soma dos volumes das três misturas elastoméricas está compreendida entre 10 e 30%.

[0065] De acordo com este último modo de realização, a relação da espessura, medida ao longo da direção radial na extremidade da camada de trabalho radialmente a mais exterior em uma fração meridiana do pneumático, da camada da segunda mistura elastomérica sobre a soma das espessuras, medidas ao longo da direção radial na extremidade da camada de trabalho radialmente a mais exterior em uma fração meridiana do pneumático, das três misturas elastoméricas, está compreendida com vantagem entre 10 e 30%.

[0066] Com vantagem ainda de acordo com este último modo de realização, a relação da espessura, medida ao longo da direção radial na extremidade da camada de trabalho radialmente a mais exterior em uma fração meridiana do pneumático, da camada da terceira mistura elastomérica sobre a soma das espessuras, medidas ao longo da direção radial na extremidade da camada de trabalho radialmente a mais exterior em uma fração meridiana do pneumático, das três misturas elastoméricas, está compreendida entre 10 e 30%.

[0067] De acordo com a invenção, as medições de volume e de espessuras acima citadas são realizadas sobre pneumáticos ao estado novo, antes de terem roda e, portanto, que não apresentam nenhum desgaste da banda de rodagem.

[0068] De acordo com um modo de realização da invenção, a armadura da coroa do pneumático é formada de, pelo menos, duas camadas da coroa de trabalho de elementos de reforço inextensíveis, cruzados de uma camada à outra fazendo, com a direção circunferencial, ângulos compreendidos entre 10° e 45°.

[0069] De acordo com outros modos de realização da invenção, a armadura da coroa comporta pelo menos ainda uma camada de elementos de reforço circunferenciais.

[0070] Uma realização da invenção prevê ainda que a armadura da coroa é completada radialmente no exterior por pelo menos uma camada suplementar, dita de proteção, de elementos de reforço ditos elásticos, orientados em relação à direção circunferencial com um ângulo compreendido entre 10° e 45° e de mesmo sentido que o ângulo formado pelos elementos inextensíveis da camada de trabalho que é radialmente adjacente ao mesmo.

[0071] De acordo com qualquer um dos modos de realização da invenção lembrado previamente, a armadura da coroa pode ainda ser completada, radialmente no interior entre a armadura de carcaça e a camada de trabalho radialmente interior a mais próxima da armadura de carcaça, por uma camada de triangulação de elementos de reforço inextensíveis metálicos de aço fazendo, com a direção circunferencial, um ângulo superior a 60° e de mesmo sentido que o do ângulo formado pelos elementos de reforço da camada radialmente a mais próxima da armadura de carcaça.

[0072] Outros detalhes e características vantajosos da invenção surgirão a seguir da descrição de exemplos de realização da invenção em referência às figuras 1 e 2 que representam: figura 1, uma vista meridiana de um esquema de um pneumático de acordo com um primeiro modo de realização da invenção, figura 2, uma vista meridiana de um esquema de um pneumático de acordo com um segundo modo de realização da invenção.

[0073] As figuras não são representadas em escala para simplificar a compreensão. As figuras representam apenas uma semi-vista de um pneumático que se prolonga de modo simétrico em relação ao eixo XX' que representa o plano mediano circunferencial, ou plano equatorial, de um pneumático.

[0074] Na figura 1, o pneumático 1, de dimensão 385/65 R 22.5, compreende uma armadura de carcaça radial 2 ancorado em duas talões 3, em torno de cordonéis 4. A armadura de carcaça 2 é formada de uma única camada de cabos metálicos. A armadura de carcaça 2 é cintada por uma armadura da coroa 5, ela mesma coberta com uma banda de rodagem 6. A banda de rodagem comporta ranhuras 7 que formam nervuras tipo ribs 8.

[0075] As zonas baixas e os talões do pneumático 1 não são representados notadamente sobre a figura 1.

[0076] Na figura 1, a armadura da coroa 5 é formado radialmente do interior para o exterior: de uma camada de triangulação 51 formada de cabos metálicos inextensíveis 9.35 não cintados, contínuos sobre toda a largura da lona, orientados de um ângulo igual a 65°, de uma primeira camada de trabalho 52 formada de cabos metálicos inextensíveis 11.35 não cintados, contínuos sobre toda a largura da lona, orientados de um ângulo igual a 18°, de uma segunda camada de trabalho 53 formada de cabos metálicos inextensíveis 11.35 não cintados, contínuos sobre toda a largura da lona, orientados de um ângulo igual a 18° e cruzados aos cabos metálicos da primeira camada de trabalho, uma camada de proteção 54 formada de cabos metálicos elásticos 6.35 não cintados, contínuos sobre toda a largura da lona, orientados de um ângulo igual a 18° no mesmo sentido que os cabos metálicos da camada de trabalho 53.

[0077] De acordo com a invenção, a banda de rodagem 6 é constituída de uma primeira camada 61 radialmente exterior que entra em contato do solo e uma camada 62 radialmente interior.

[0078] A camada 61 é constituída de uma mistura elastomérica carregada que apresenta uma pontuação Z de macrodispersão igual a 90 e um valor tan(õ)max igual a 0,126. O seu valor de perda a 60, denotado P60, é igual a 21%.

[0079] A camada 62 é constituída de uma mistura elastomérica apresentando um alongamento na ruptura a 60°C igual a 650%. O valor da energia à ruptura da camada 62 é igual a 170 MJ. O valor tan(õ)maxs é igual a 0,141.

[0080] A razão do valor tan(õ)maxs, da mistura elastomérica constituindo a camada 61 sobre o valor tan(õ)max da mistura elastomérica constituindo a camada 62 é igual 0,89 e, portanto, estritamente inferior a 1.

[0081] A relação de volume da camada 62 da segunda mistura elastomérica sobre a soma dos volumes das camadas 61 e 62 é igual a 42%.

[0082] A relação da espessura d62, medida ao longo da direção radial na extremidade da camada de trabalho 53 radialmente a mais exterior, da camada 62 sobre a soma das espessuras d61 e d62, medidos ao longo da direção radial na extremidade da camada de trabalho 53, das camadas 61 e 62, é igual a 33%.

[0083] A figura 2, de acordo com uma variante de realização da invenção, representa um pneumático 21 semelhante ao da figura 1 e que difere pela presença de uma terceira camada 263. Esta camada 263 é colocada em contato da armadura da coroa e radialmente no interior da camada 262. Esta camada 263 é além disso interrompida radialmente sob as ranhuras para permitir etapas de nova escavação antes de visar as etapas de recauchutagens a fim de criar novas esculturas sem risco de fazer aparecer a camada 263 em superfície da banda de rodagem.

[0084] A camada 263 é constituída de uma mistura elastomérica apresentando um valor máximo de tan(õ), denotado tan(õ)max, igual a 0,075.

[0085] A camada 263 apresenta uma perda a 60 °C, notada P60, igual a 13%.

[0086] A relação de volume da camada 262 sobre a soma dos volumes das camadas 261,262 e 263 é igual a 26%.

[0087] A relação de volume da camada 263 sobre a soma dos volumes das três camadas 261,262 e 263 é igual a 10%.

[0088] A relação da espessura d262, medida ao longo da direção radial na extremidade da camada de trabalho 253, da camada 262 sobre a soma das espessuras d261, d262 e d263, medidas ao longo da direção radial na extremidade da camada 253, das três camadas 261,262 e 263, é igual a 17%.

[0089] A relação da espessura d263, medida ao longo da direção radial na extremidade da camada de trabalho 253, da camada 263 sobre a soma das espessuras d261, d262 e d263, medidas ao longo da direção radial na extremidade da camada 253, das três camadas 261,262 e 263, é igual a 13%.

[0090] Quatro pneumáticos foram realizados com base nas três misturas elastoméricas descritas abaixo com algumas das suas propriedades.

[0091] O primeiro pneumático é um pneumático de referência R1 realizado de acordo com uma configuração próxima da representação da figura 1 mas que corresponde a realizações comuns, como foram descritas previamente. Ele associa uma mistura B presente radialmente no exterior da banda de rodagem e uma mistura C radialmente interior. O volume da mistura C é definido geralmente pelo versado na técnica de modo que a temperatura de funcionamento do pneumático corresponda à rodagem visada com tal pneumático. No caso presente, o volume da mistura C representa 10% da soma dos volumes das misturas B e C.

[0092] Um segundo pneumático de referência R2 foi realizado embora que este pneumático não corresponda a nenhum pneumático comum. A banda de rodagem deste pneumático R2 é constituída unicamente da mistura A.

[0093] Um primeiro pneumático T1 de acordo com a invenção e mais particularmente o caso da figura 1 associada, para formar a banda de rodagem, a mistura A que forma a parte radialmente exterior, e a mistura B, que forma a parte radialmente interior da banda de rodagem.

[0094] A relação de volume da mistura B da segunda mistura elastomérica sobre a soma dos volumes das misturas A e B é igual a 42%.

[0095] O segundo pneumático T2 realizado de acordo com a invenção aparenta- se ao da figura 2. A banda de rodagem do pneumático T2 é constituída radialmente desde o exterior de uma camada da mistura A, por uma camada da mistura B e uma camada interrompida da mistura C.

[0096] A relação de volume da mistura B sobre a soma dos volumes das misturas A, B e C é igual a 26%.

[0097] A relação de volume da mistura C sobre a soma dos volumes das três misturas A, B e C é igual a 10%.

[0098] Para efetuar uma comparação, testes similares são efetuados com os quatro pneumáticos.

[0099] Os primeiros testes consistiram em avaliar a distância percorrida pelos pneumáticos antes de efetuar uma recapagem.

[00100] Testes são realizados em condições de carga e de velocidade definidos para conduzir a um desgaste e a agressões da banda de rodagem do pneumático de referência R1 que autoriza sua recapagem após uma quilometragem, à qual se atribui o valor 100, percorrido nas referidas condições deste teste. O desempenho em desgaste é avaliado sobre um veículo de carga pesada quando de rodagens sobre estrada aberta sobre percursos representativos dos usos classicamente observados sobre veículos de carga pesada. O desempenho em agressão é avaliado sobre um veículo de carga pesada em configuração de manobra sobre um solo que apresenta asperezas.

[00101] Resultados obtidos são apresentados na tabela seguinte:

[00102] Estes resultados mostram que os pneumáticos de acordo com a invenção autorizam uma rodagem maior antes de efetuar a recapagem. Como lembrado previamente, a presença da mistura B radialmente interior à mistura A limita as agressões e permite rodar mais muito tempo e traz uma melhor resistência ao desgaste e às agressões devido notadamente aos fenômenos de derrapagem que ocorrem quando o desgaste banda de rodagem já está muito avançado.

[00103] As medições de resistência à rodagem foram efetuadas igualmente sobre cada um dos quatro pneumáticos em condições de rodagem idênticas e sobre um quinto pneumático denotado RO, que difere de outros pneumáticos por uma banda de rodagem constituída da única mistura B. Os resultados das medições são apresentados na tabela seguinte; eles são expressos em Kg/t, um valor de 100 sendo atribuído ao pneumático R1.

[00104] Estes valores destacam o interesse da utilização da mistura A para limitar a resistência à rodagem do pneumático, notadamente em comparação da mistura B geralmente utilizada em superfície da banda de rodagem.

[00105] Com efeito, se a resistência à rodagem do pneumático T1 for levemente superior à do pneumático R1, o ganho em desgaste conduz a uma concordância entre o desgaste, a resistência às agressões e a resistência à rodagem claramente favorável ao pneumático T1.

[00106] A síntese das duas tabelas mostra que uma banda de rodagem constituída da única mistura A oferece um resultado entre o desgaste, a resistência as agressões e a resistência à rodagem pouco interessante. Além disso, a mistura A apresenta um custo notadamente devido ao seu modo de preparação mais elevado que uma mistura mais comum de tipo B ou C.

[00107] A comparação dos pneumáticos T1 e T2 mostra que a presença de uma camada C interrompida pode apresentar um interesse não negligenciável em termos de resistência à rodagem conservando, ao mesmo tempo, propriedades em desgaste e agressões satisfatórios. Por outro lado, o custo de fabricação do pneumático T2 pode ser inferior ao do pneumático T1, notadamente se a banda de rodagem for realizada da mesma maneira para os dois pneumáticos. Pode por exemplo tratar-se de um método de co-extrusão das misturas que permite realizar a banda de rodagem com diferentes misturas, estas formando camadas contínuas ou descontínuas. No caso do pneumático T1, trata-se de uma bi-extrusão (extrusão simultânea de duas misturas A e B) enquanto no caso do pneumático T2, trata- se de uma tri-extrusão (extrusão simultânea das três misturas A, B e C).

[00108] Por outro lado, a presença da camada de mistura C sendo interrompida sob as ranhuras, é possível efetuar uma etapa de nova escavação para criar novamente ranhuras antes de visar a etapa de recapagem. Deste ponto de vista, a presença da camada de mistura C não prejudica, portanto, o pneumático T2 em comparação do pneumático T1.

Claims (18)

1. Pneu com armadura de carcaça radial, caracterizado pelo fato de que compreende: uma armadura de coroa incluindo uma camada de trabalho radialmente mais externa que se estende entre um par de extremidades, uma banda de rodagem que cobre radialmente a armadura da coroa, conectada a duas esferas por duas paredes laterais e compreendendo pelo menos duas camadas radiais sobrepostas de composto de polímero, compreendendo uma primeira camada de composto elastomérico preenchido, constituindo a parte radialmente externa da banda de rodagem, tem uma pontuação de macrodispersão Z maior que 80 e um valor máximo de tan (õ), denotado tan (õ) max, menor que 0,130 e uma segunda camada de composto elastomérico radialmente no interior e em relação íntima com a referida primeira camada de composto elastomérico tendo um alongamento à ruptura a 60 ° C que é superior a 600% e em que a segunda camada de composto elastomérico vista em uma seção transversal do meridiano se estende continuamente através do piso.

2. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma razão do valor máximo de tan (õ), denotado tan (õ) max, do composto elastomérico que constitui a primeira camada para o valor máximo de tan (õ), denotado tan (õ) max, do composto elastomérico que constitui a segunda camada é estritamente menor que 1.

3. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma perda a 60°C, denominada P60, da primeira camada de composto elastomérico preenchido que constitui a parte radialmente externa do piso é inferior a 22%.

4. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma energia na ruptura da segunda camada de composto elastomérico radialmente no interior da referida primeira camada de composto polimérico é superior a 165 MJ.

5. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um alongamento na ruptura da segunda camada de composto elastomérico radialmente no interior é superior ao da primeira camada de composto elastomérico preenchido que constitui a parte radialmente externa do piso.

6. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma energia na ruptura da segunda camada de composto elastomérico é maior que a da primeira camada de composto elastomérico preenchido que constitui a parte radialmente externa do piso.

7. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma razão entre o volume da camada do segundo composto elastomérico e a soma dos volumes do primeiro e do segundo compostos elastoméricos é compreendida entre 25 e 45%.

8. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma proporção da espessura, medida na direção radial no final da camada de trabalho radialmente mais externa em uma seção meridiana do pneu, da camada do segundo composto elastomérico pela soma de as espessuras, medidas na direção radial no final da camada de trabalho radialmente externa, em uma seção meridiana do pneu, do primeiro e do segundo compostos elastoméricos estão compreendidas entre 15 e 35%.

9. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido pneu compreende ainda uma camada de um terceiro composto elastomérico radialmente no interior do segundo composto elastomérico e em contato com o mesmo, e em que a referida camada de um terceiro composto elastomérico tem um valor máximo de tan (õ), denotado tan (õ) max, inferior a 0,100.

10. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido pneu compreende ainda uma camada de um terceiro composto elastomérico radialmente no interior do segundo composto elastomérico e em contato com o mesmo, e em que a camada de um terceiro composto elastomérico radialmente no interior do o segundo composto elastomérico tem uma perda a 60 ° C, denominada P60, inferior a 20%.

11. Pneu, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a razão entre o volume da camada do segundo composto elastomérico e a soma dos volumes dos três compostos elastoméricos é compreendida entre 20 e 30%.

12. Pneu, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a razão entre o volume da camada do terceiro composto elastomérico e a soma dos volumes dos três compostos elastoméricos é compreendida entre 10 e 20%.

13. Pneu, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que uma proporção da espessura, medida na direção radial no final da camada de trabalho radialmente mais externa em uma seção meridiana do pneu, da camada do segundo composto elastomérico pela soma de as espessuras, medidas na direção radial no final da camada de trabalho radialmente mais externa, em uma seção meridiana do pneu, dos três compostos elastoméricos estão compreendidas entre 10 e 20%.

14. Pneu, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que uma proporção da espessura, medida na direção radial no final da camada de trabalho radialmente mais externa em uma seção meridiana do pneu, da camada do terceiro composto elastomérico pela soma de as espessuras, medidas na direção radial no final da camada de trabalho radialmente mais externa, em uma seção meridiana do pneu, dos três compostos elastoméricos estão compreendidas entre 10 e 20%.

15. Pneu, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a razão entre o volume da camada do segundo composto elastomérico e a soma dos volumes dos três compostos elastoméricos está entre 20 e 30%.

16. Pneu, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a razão entre o volume da camada do terceiro composto elastomérico e a soma dos volumes dos três compostos elastoméricos é compreendida entre 10 e 20%.

17. Pneu, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que uma proporção da espessura, medida na direção radial no final da camada de trabalho radialmente mais externa em uma seção meridiana do pneu, da camada do segundo composto elastomérico para a soma de as espessuras, medidas na direção radial no final da camada de trabalho radialmente mais externa, em uma seção meridiana do pneu, dos três compostos elastoméricos estão compreendidas entre 10 e 20%.

18. Pneu, de acordo com a reivindicação 10, caracterizadopelo fato de que uma proporção da espessura, medida na direção radial no final da camada de trabalho radialmente mais externa em uma seção meridiana do pneu, da camada do terceiro composto elastomérico pela soma de as espessuras, medidas na direção radial no final da camada de trabalho radialmente mais externa, em uma seção meridiana do pneu, dos três compostos elastoméricos estão compreendidas entre 10 e 20%.

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