BR112019022754B1 - Pneu para rodas de bicicleta - Google Patents

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Abstract

A presente invenção se refere a um pneu para rodas de bicicleta que compreende uma banda de rodagem que contém um sistema antiperfuração capaz de ter alta resistência à penetração de corpos estranhos, assegurando simultaneamente desempenhos ideais de manuseio. Em particular, a presente invenção considera um pneu para rodas de bicicleta que compreende: uma estrutura de carcaça; e - uma banda de rodagem arranjada em posição radialmente externa em relação à estrutura de carcaça; em que a dita banda de rodagem é feita por meio da vulcanização de uma composição elastomérica reticulável que compreende um sistema de reforço constituído por fibras de silicato modificadas de tamanho nanométrico e fibras de polímero fibriladas do tamanho micrométrico.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção se refere a um pneu para rodas de bicicleta com desempenhos antiperfuração e de resistência de rolamento melhorados.
[002] Em particular, a presente invenção se refere a um pneu para rodas de bicicleta que compreende uma banda de rodagem que contém um sistema antiperfuração capaz de ter alta resistência à penetração de corpos estranhos, assegurando simultaneamente desempenhos de manuseio ideais.
[003] O pneu da presente invenção pode ser usado em rodas de bicicleta de corrida, rodas de bicicleta para fora da estrada (MTB), e em rodas de bicicleta para a cidade.
ESTADO DA TÉCNICA
[004] Um pneu para rodas de bicicleta normalmente compreende uma estrutura de carcaça dobrada para trás em torno de um par de núcleos de talão e uma banda de rodagem arranjados em posição radialmente externa em relação à estrutura de carcaça.
[005] A estrutura de carcaça se destina a resistir à pressão de inflação e a suportar o peso da bicicleta e do ciclista. Essa compreende uma ou mais lonas de carcaça, cada uma compreendendo uma pluralidade de cordonéis de reforço adequadamente orientados. No caso de múltiplas lonas de carcaça, essas são inclinadas em relação umas às outras para formar uma estrutura cruzada.
[006] Os núcleos de talão têm a tarefa de assegurar a ancoragem do pneu ao aro da roda.
[007] Na posição radialmente interna em relação à estrutura de carcaça, uma câmara de ar pode ser provida em que o ar pressurizado é introduzido. No campo de corridas, mas ultimamente também para MTB, os tipos de pneus denominados “sem tubo” são cada vez mais difundidos, ou seja, os que não têm câmara de ar. Em tais pneus, o ar pressurizado atua diretamente sobre a estrutura de carcaça. O último e o aro da roda são moldados em uma maneira tal que sua ancoragem mútua assegura o selo de ar.
[008] A banda de rodagem destina-se a garantir a aderência do pneu no asfalto.
[009] Os materiais elastoméricos utilizados para a composição dos compostos destinados à banda de rodagem são geralmente distinguidos pela presença de uma mistura de enchimentos de reforço com base em negro de fumo e/ou sílica útil para melhorar as características mecânicas dos mesmos, em particular a rigidez. Os ditos materiais elastoméricos podem compreender outros aditivos comumente utilizados, selecionados com base na aplicação específica para a qual o material é destinado. Por exemplo, podem ser adicionados os ditos materiais: antioxidantes, agentes antienvelhecimento, agentes plastificantes, adesivos, agentes antiozônio, resinas modificadoras, fibras (por exemplo, polpa de Kevlar®) ou misturas dos mesmos.
[0010] O documento n° EP0329589 descreve pneus para rodas de veículos em que pelo menos um dos componentes é feito de um composto elastomérico que compreende enchimentos de reforço, incluindo polpa de fibra de aramida de Kevlar®.
[0011] Dentre as características que são desejáveis para um pneu para rodas de bicicleta, a resistência à perfuração é cada vez mais demandada pelos usuários.
[0012] A fim de garantir altos desempenhos em termos de gasto de energia (considere, por exemplo, corridas de estrada), é adequado procurar uma baixa resistência de rolamento. A dita baixa resistência de rolamento pode, por exemplo, ser obtida através da redução das espessuras dos pneus, limitando o uso de camadas de reforço e materiais, e usando compostos contendo materiais capazes de garantir baixos valores de histerese, ou seja, diminuir o calor dissipado em condições dinâmicas.
[0013] As duas propriedades - alta resistência à perfuração e baixa resistência de rolamento - demandam soluções opostas que não parecem combináveis entre si.
[0014] O problema da resistência à perfuração, em particular nos pneus para rodas de bicicleta, tem sido confrontado na técnica e foram propostas diferentes soluções para tal.
[0015] No documento n° US8474499, por exemplo, é proposta uma laminação metálica que é resistente à perfuração, para ser interposta entre a banda de rodagem e as lonas de carcaça.
[0016] No documento n° US9016341, uma “tela revestidora” é usada, ou seja, um reforço têxtil que é resistente à perfuração, também neste caso interposto entre a banda de rodagem e as lonas de carcaça. Tal solução é proposta em outros documentos diferentes conhecidos na técnica e é mais comumente usada por fabricantes de pneus.
[0017] O documento n° US8833416 descreve o uso de um tubo interno modificado, capaz de ser resistente à perda de ar após a perfuração.
[0018] O documento n° EP1384601 descreve o inserto, entre a banda de rodagem e as lonas de carcaça, de uma camada protetora adicional composta por um composto muito elástico capaz de melhorar a resistência à perfuração, melhorando simultaneamente a resistência do rolamento devido à alta elasticidade do componente introduzido.
[0019] Em todos os casos, é necessário introduzir, entre os componentes do pneu, um produto semiacabado expressamente dedicado à tarefa de proteger o pneu da perfuração. Contudo, tal inserto implica o aumento do peso global do pneu e, consequentemente, do esforço demandado pelo ciclista durante a pedalagem. O aumento de peso também pode envolver uma piora do manuseio e diminuição da precisão de pilotagem em decidas de forma rápida, devido aos maiores efeitos giroscópicos e inerciais aos quais a roda está submetida.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0020] O requerente definiu o problema da obtenção de pneus para rodas de bicicleta distinguidos por uma resistência à perfuração melhorada e por uma baixa resistência de rolamento.
[0021] A fim de superar as desvantagens da técnica anterior, o requerente definiu o objetivo de fazer uma banda de rodagem com um composto elastomérico que compreende materiais que são capazes de conferir simultaneamente alta proteção antiperfuração e baixa resistência de rolamento, manutenção, ou mesmo melhoria das características de manuseio.
[0022] O requerente constatou que a utilização de fibras de polímero fibriladas, em compostos destinados à produção da banda de rodagem, conferiu aos ditos compostos um aumento da resistência à perfuração em relação aos materiais utilizados para a banda de rodagem de produção normal.
[0023] No entanto, o requerente constatou também que os ditos compostos constituídos por fibras de polímero fibriladas apresentaram que as propriedades mecânicas dinâmicas pioraram globalmente em relação às dos compostos de produção normal, sobretudo devido aos altos valores de histerese a 23°C, preditivo de uma alta resistência de rolamento e diminuição dos valores de histerese a 0°C, preditivo de piora da aderência em superfície úmida.
[0024] O requerente constatou também que a utilização de fibras de silicato modificadas em compostos destinados à produção da banda de rodagem, em substituição parcial da sílica, conferiu valores de histerese aos ditos compostos a 0°C, 23°C e 40°C que eram muito inferiores aos dos materiais utilizados para a banda de rodagem de produção normal, indicativo de uma resistência de rolamento melhorada, mas simultaneamente de um manuseio piorado, em particular em superfície úmida.
[0025] No entanto, o requerente também encontrou que os ditos compostos que compreendem as fibras de silicato modificadas apresentaram baixa resistência à perfuração, decididamente inferior ao observado em compostos que compreendem fibras de polímero fibriladas e comparáveis, se não inferiores, aos dos compostos de produção normal.
[0026] Mesmo que os resultados acima mencionados não incentivem uma experimentação adicional, o requerente constatou, surpreendentemente, que a utilização de um sistema de reforço constituído por fibras de silicato modificadas e fibras de polímero fibriladas, em compostos destinados à produção da banda de rodagem, conferiu aos ditos compostos valores de resistência à perfuração que eram muito semelhantes aos obtidos por meio da utilização de apenas fibras de polímero fibriladas, e valores de histerese muito semelhantes àqueles obtidos usando apenas fibras de silicato modificadas, preditivos de baixa resistência de rolamento.
[0027] No entanto, o requerente constatou também que a utilização do sistema de reforço acima mencionado envolvia uma diminuição clara dos valores da histerese a 0°C dos ditos compostos em relação àqueles dos compostos de produção normal e dos compostos que contêm apenas fibras de silicato modificadas, sugerindo desempenhos piorados em superfície úmida.
[0028] Mesmo que esses dados indiquem uma piora global do manuseio, sobretudo em superfície úmida, o requerente concluiu surpreendentemente que os pneus para rodas de bicicleta que compreendem uma banda de rodagem feita com um composto que compreende um sistema de reforço constituído por fibras de silicato modificadas e fibras de polímero fibriladas apresentou desempenhos de manuseio melhorados nos testes em superfície de estrada seca, e desempenhos comparáveis ou ainda melhores naqueles em superfície úmida, em relação aos pneus de produção normal.
[0029] Portanto, em um primeiro aspecto da mesma, a presente invenção se refere a um pneu para rodas de bicicleta que compreende: - uma estrutura de carcaça; e - uma banda de rodagem arranjada em posição radialmente externa em relação à estrutura de carcaça; em que a dita banda de rodagem é feita por meio de vulcanização de uma composição elastomérica reticulável que compreende um sistema de reforço que compreende fibras de silicato modificadas de tamanho nanométrico e fibras de polímero fibriladas de tamanho micrométrico.
[0030] Opcionalmente, o dito pneu dito para rodas de bicicleta também pode conter uma camada de reforço associada à estrutura de carcaça.
[0031] A composição elastomérica reticulável útil na presente invenção compreende fibras de silicato modificadas de tamanho nanométrico.
[0032] A expressão “fibras de silicato modificadas de tamanho nanométrico” se refere a fibras de silicato de tamanho nanométrico que foram submetidas à modificação da sua porção de superfície nos componentes inorgânicos dos mesmos. Exemplos de tais modificações são obtidos através de processos de remoção parcial do magnésio, como descrito, por exemplo, no documento n° WO2016174629 ou no pedido de patente italiana n° 102016000108318 depositado em 26 de outubro de 2016 ou por meio de processos de deposição de sílica amorfa na superfície das fibras, como descrito, por exemplo, no documento n° WO2016174628.
[0033] Vantajosamente, as fibras de silicato utilizadas na presente invenção são fibras selecionadas do grupo que consiste em fibras de silicato de magnésio e/ou alumínio e/ou cálcio e misturas dos mesmos. Exemplos de fibras de silicato adequadas são fibras de sepiolita, fibras de paligorsquita (também conhecidas como atapulgita), fibras de haloisita, fibras de wollastonita, possivelmente modificadas organicamente, e misturas das mesmas. As fibras de haloisita e sepiolita, possivelmente modificadas organicamente, e as misturas das mesmas são particularmente preferidas.
[0034] Com a expressão “tamanho nanométrico” referida às fibras, pretende-se que as fibras tenham um diâmetro ou tamanho máximo de corte transversal inferior a 500 nm.
[0035] Preferivelmente, as ditas fibras têm um diâmetro ou um tamanho máximo de corte transversal compreendido entre 1 e 100 nm (nanômetros), mais preferivelmente entre 5 e 50 nm, ainda mais preferivelmente entre 15 e 20 nm.
[0036] Preferivelmente, as ditas fibras têm um comprimento inferior a 10 μm (micrômetros), mais preferivelmente compreendido entre 0,1 e 10 μm, ainda mais preferivelmente entre 0,1 e 5 μm.
[0037] Preferivelmente, as ditas fibras de silicato modificadas de tamanho nanométrico preservam substancialmente a morfologia original semelhante à agulha.
[0038] Na presente descrição, o termo “morfologia semelhante à agulha” se destina a um elemento alongado tendo um tamanho (comprimento) muito superior a o diâmetro ou o tamanho máximo do corte transversal.
[0039] Em particular, pretende-se que as ditas fibras tenham uma razão entre o tamanho maior (comprimento) e o diâmetro ou o tamanho máximo de corte transversal (razão de aspecto) de pelo menos 2:1, preferivelmente, de pelo menos 3:1, mais preferivelmente de pelo menos 5:1.
[0040] Preferivelmente, as fibras têm uma razão de aspecto não superior a 1000:1, mais preferivelmente não superior a 100:1.
[0041] Preferivelmente, a dita razão é avaliada através de observação microscópica, preferivelmente, realizada em pelo menos uma centena de fibras.
[0042] Preferivelmente, pelo menos, 70%, 80%, 90% das fibras têm a razão de aspecto acima mencionada.
[0043] Com a expressão “preservar substancialmente a sua morfologia semelhante à agulha”, pretende-se indicar que no final do processo de modificação acima mencionado, pelo menos 50%, 60%, 70% 80%, ou 90% das fibras modificadas mantêm a sua razão de aspecto como previamente definido.
[0044] Em uma primeira modalidade do processo, as fibras de silicato com morfologia semelhante à agulha são, preferivelmente, fibras de silicato que compreende magnésio, como fibras de sepiolita, fibras de paligorsquita (também conhecida como atapulgita), possivelmente modificadas organicamente, ou misturas das mesmas.
[0045] Geralmente, as fibras de silicato, em particular as fibras naturais de sepiolita, originalmente compreendem de 12,5% a 15,5% de magnésio em relação ao peso das próprias fibras. As fibras de sepiolita compreendendo originalmente 15% de magnésio são particularmente preferidas.
[0046] Exemplos de fibras de silicato com morfologia semelhante à agulha, que podem ser usadas de acordo com a presente invenção, são as sepiolitas Pangel S9 ou Pansil 100 ou sepiolitas modificadas organicamente, Pangel B5, Pangel B20, Pangel B40, comercializado por Tolsa Group (http://www.tolsa.com/).
[0047] Vantajosamente, as fibras modificadas úteis para a presente invenção são obtidas com o processo que compreende uma ou mais das seguintes características, tomadas separadamente ou em combinação.
[0048] O processo de preparação das fibras modificadas, em primeiro lugar, provê a suspensão das fibras de silicato com morfologia semelhante à agulha de tamanho nanométrico em um meio líquido adequado.
[0049] Preferivelmente, o meio líquido adequado é selecionado dentre água, álcoois, éteres, cetonas e misturas dos mesmos, mais preferivelmente é selecionado dentre água, mono- ou poliálcoois C1-C6 e misturas dos mesmos, e ainda mais preferivelmente é a água.
[0050] Alternativamente, o meio líquido pode ser um álcool C1-C6, mais preferivelmente isopropanol, ou uma mistura de água e pelo menos um álcool C1-C6, mais preferivelmente água e isopropanol.
[0051] Preferivelmente, o dito meio líquido é utilizado em razão de volume/peso em relação às fibras compreendidas entre 2 e 100 ml/g, preferivelmente, entre 2 e 50 ml/g, mais preferivelmente entre 4 e 15 ml/g.
[0052] Preferivelmente, a suspensão de fibras no meio líquido é realizada sob agitação.
[0053] A dita suspensão pode ser realizada com vários meios, por exemplo, por meio do uso de um agitador de lâminas mecânicas, um misturador mecânico, por exemplo, do tipo usado para misturar tintas ou argamassa, um agitador magnético ou através de sonificação.
[0054] O processo provê então para adicionar à suspensão, preferivelmente gradualmente, pelo menos um composto ácido, como descrito, por exemplo, no documento n° WO2016174629 ou no pedido italiano da patente n° 102016000108318 depositado em 26 outubro 2016, ou, alternativamente, para colocar a suspensão em contato com um composto precursor de sílica amorfa, possivelmente dissolvido ou suspenso em um segundo meio líquido, como descrito, por exemplo, no documento n° WO2016174628.
[0055] Na primeira modalidade do processo, com o termo “adicionando gradualmente” pretende-se a indicar que se procede com uma adição do ácido em alíquotas sucessivas, de modo a trazer e, em seguida, manter o pH do meio entre 2 e 4. Com este modo de adição gradual, a qualquer momento o teor de ácido livre no meio de reação é sempre muito menor do que o nível estequiométrico.
[0056] Preferivelmente, a adição gradual do composto ácido é realizada sob agitação.
[0057] Preferivelmente, o ácido é gradualmente adicionado por meio de um alimentador automático controlado por um medidor de pH.
[0058] Preferivelmente, a quantidade de ácido adicionado em geral é inferior a 1,4, preferivelmente inferior a 1,0, 0,8 ou 0,6 mols/mol de magnésio inicialmente presente no silicato.
[0059] Preferivelmente, a quantidade global de ácido adicionado é compreendida entre 0,75 e 0,4 mols/mol de magnésio inicialmente presente no silicato.
[0060] Preferivelmente, o composto ácido é gradualmente adicionado em uma quantidade tal como no meio de reação em uma concentração não superior a 0,01N, mais preferivelmente não superior a 0,005N.
[0061] Preferivelmente, o pelo menos um composto ácido é gradualmente adicionado de maneira que a concentração de íons de hidrogênio no meio de reação é compreendida entre 0,1 e 0,0005N, mais preferivelmente entre 0,002N e 0,0008N.
[0062] No presente processo, a adição gradual do composto ácido é realizada de forma a manter o pH do meio entre 2 e 4, preferivelmente, entre 2,5 e 3,5, mais preferivelmente entre 2,8 e 3,2, ainda mais preferivelmente em um pH em torno de cerca de 3.
[0063] Preferivelmente, como compostos ácidos, um ou mais ácidos inorgânicos fortes são empregados, preferivelmente, selecionados dentre ácido clorídrico, ácido nítrico, ácido fosfórico, ácido sulfúrico ou ácidos orgânicos selecionados dentre ácido acético, ácido fórmico, ácido propiônico, cítrico ácido tartárico e ácido benzoico e misturas dos mesmos. Preferivelmente, o ácido clorídrico é utilizado.
[0064] Possivelmente pelo menos um agente de silanização pode ser adicionado à suspensão das fibras. Nesse caso, o meio é, preferivelmente, um mono- ou poliálcool C1-C6, mais preferivelmente isopropanol, ou misturas dos mesmos com água, mais preferivelmente uma mistura de água - isopropanol.
[0065] Preferivelmente, o agente de silanização é selecionado dentre silanos monofuncionais ou bifuncionais com um ou dois ou três grupos hidrolisáveis tal como o bis-(trietoxisililpropil) dissulfeto (TESPD), bis[3- (trietoxisilil)propil] tetrasulfeto (TESPT), 3-tio-octanoil-1-propiltrietoxisilano (NXT), Me2Si (OEt)2, Me2PhSiCl, Ph2SiCl2, mais preferivelmente é selecionado dentre TESPD e TESPT.
[0066] Preferivelmente, o agente de silanização é adicionado em uma quantidade compreendida entre 3% e 100% em peso em relação ao peso das fibras.
[0067] Preferivelmente, a suspensão acidificada das fibras, possivelmente compreendendo o agente de silanização, pode reagir sob agitação.
[0068] Preferivelmente, a suspensão das fibras que compreendem pelo menos um composto ácido e possivelmente pelo menos um agente de silanização, pode reagir a uma temperatura de, pelo menos, 20°C, mais preferivelmente de, pelo menos, 40°C, 50°C, 60°C.
[0069] Preferivelmente, a suspensão das fibras que compreendem pelo menos um composto ácido e possivelmente pelo menos um agente de silanização pode reagir a uma temperatura não superior a 100°C, 90°C, 80°C.
[0070] Preferivelmente, a suspensão das fibras que compreendem pelo menos um composto ácido e possivelmente pelo menos um agente de silanização que pode reagir a uma temperatura compreendida entre -10°C e a temperatura de ebulição do meio, mais preferivelmente entre 20 e 100°C, mais preferivelmente entre 20°C e 70°C.
[0071] Preferivelmente, a suspensão acidificada das fibras, que compreende possivelmente o agente de silanização, pode reagir a uma pressão inferior a 10 mPa (100 bar), mais preferivelmente à pressão ambiente.
[0072] Preferivelmente, a suspensão acidificada das fibras, que compreende possivelmente o agente de silanização, pode reagir durante um período de, pelo menos, 5 minutos, preferivelmente, de, pelo menos, 10 ou 20 minutos, o tempo de reação dependendo de diferentes variáveis, como a quantidade desejada de extração do magnésio, a temperatura, a diluição, a agitação, etc.
[0073] Preferivelmente, a reação não é prolongada além de 50 horas, preferivelmente, não além de 20 horas, mais preferivelmente não além de 10 horas.
[0074] Preferivelmente, as ditas fibras de silicato modificadas de tamanho nanométrico preservam substancialmente a estrutura cristalina original.
[0075] Com a expressão “preservar substancialmente a estrutura cristalina” e semelhante, pretende-se indicar que no final do processo de modificação acima mencionado, as fibras modificadas preservam a maior parte da estrutura cristalina, de acordo com o apresentado pelas bandas dos sinais mais intensos do espectro de IV na faixa de 850-1.040 cm-1 (silicato cristalino) em relação aos da faixa de 1.040-1.300 cm-1 (sílica amorfa) do espectro de IV.
[0076] Em particular, no presente contexto, a estrutura cristalina das fibras é considerada substancialmente preservada se, após o tratamento, a razão entre a área sob a curva do espectro de IV na faixa de 850-1.040 cm-1 e a área sob a curva na faixa de 1.040-1.300 cm-1 for superior a 0,8, preferivelmente, superior a 1, mais preferivelmente superior a 1,25.
[0077] Preferivelmente, as fibras de silicato com morfologia semelhante à agulha de tamanho nanométrico modificado de acordo com o processo descrito acima compreendem de 3,8% a 12%, preferivelmente de 9,5% a 12% de magnésio em relação ao peso das próprias fibras.
[0078] A determinação do teor absoluto de magnésio nas fibras de silicato modificadas pode ser realizada de acordo com métodos analíticos conhecidos (verificar como referência geral o texto “TREATISE ON SOLID STATE CHEMISTRY”; Ed. Norman Bruce Hannay; 1a Ed. (1921), Vol. 1: “The Chemical Structure of Solids”, capítulo 2.3), tais como espectroscopia de emissão atômica (AES) ou espectroscopia de absorção atômica, espectroscopia de massa plasmática (espectroscopia de massa plasmática acoplada indutivamente ou ICP-MS), diluição isotópica ou análises convencionais do tipo gravimétricas.
[0079] Em uma segunda modalidade do processo, as fibras de silicato utilizadas são, preferivelmente, fibras selecionadas do grupo que consiste em fibras de silicato de magnésio e/ou alumínio e/ou de cálcio e misturas das mesmas. Exemplos de fibras de silicato adequadas são fibras de sepiolita, fibras de paligorsquita (também conhecidas como atapulgita), fibras de haloisita, fibras de wollastonita, possivelmente modificadas organicamente, e misturas das mesmas. As fibras haloisita e sepiolita, possivelmente modificadas organicamente, e as misturas das mesmas são particularmente preferidas.
[0080] Em uma segunda modalidade do processo, pretende-se por “composto precursor de sílica amorfa” um composto ou uma mistura de compostos capazes de gerar sílica amorfa através de hidrólise IN SITU, por meio de aquecimento e/ou na presença de ácidos ou bases.
[0081] Preferivelmente, o dito composto precursor de sílica amorfa é selecionado dentre: I. os sais alcalinos do ácido silícico, com a fórmula M2O. n SiO2 (I) em que M = Na, K, Li e em que n é compreendido entre 0,5 e 4, preferivelmente, n = 0,5 ou 1 ou 3 e M = Na ou K, que geram sílica amorfa na presença de ácidos, II. as tetra-alquilas derivadas de ácido silícico (ou tetra-alcóxi- silanos) com fórmula (RO)4Si (II) em que os grupos R, iguais ou diferentes uns dos outros, representam alquilas C1-C6, que geram sílica amorfa na presença de água e, preferivelmente, ácidos ou bases, III. os halosilanos com fórmula SiX4 ou (RO)3SiX ou (RO)2SiX2 ou (RO)SiX3 (III) em que os grupos R, equivalentes ou diferentes uns dos outros, representam alquilas C1-C6, e X, equivalentes ou diferentes umas das outras, são selecionados dentre cloro, bromo e iodo, preferivelmente, cloro, que gera sílica amorfa na presença de água e, possivelmente, bases.
[0082] Mais preferivelmente, o composto precursor de sílica amorfa é selecionado dentre os sais alcalinos do ácido silícico (I) e os derivados de alquila do ácido silícico (II).
[0083] O composto precursor de sílica amorfa é, preferivelmente, utilizado em uma quantidade tal como para gerar sílica amorfa em razão do peso compreendido entre 1:1 e 1:20, mais preferivelmente entre 1:2 e 1:10, em relação ao peso das fibras.
[0084] Geralmente, a hidrólise do composto precursor de sílica amorfa requer a presença de água.
[0085] Preferivelmente, o primeiro e/ou o segundo meio líquido e/ou o possível ácido ou base compreendem água.
[0086] Preferivelmente, o segundo meio líquido compreende água.
[0087] Geralmente, a quantidade de água em equivalentes é pelo menos igual a equivalentes de grupos hidrolisáveis presentes no composto precursor de sílica amorfa.
[0088] Preferivelmente, o meio de reação - resultante da mistura do primeiro meio líquido e possivelmente, se presente, do segundo meio líquido, da água, do ácido ou da base - antes da hidrólise, compreende a razão de água em peso compreendida entre 1:10 e 5:1 em relação ao peso do composto precursor de sílica amorfa.
[0089] Preferivelmente, em uma primeira variante do processo, o composto precursor de sílica amorfa é um derivado de tetra-alquila de ácido silícico (II), preferivelmente, selecionado entre o ortossilicato de tetra-metila, o ortossilicato de tetra-etila, silicato de tetra-n-propila, silicato de tetra-n- butila.
[0090] Nesse caso, o precursor é feito vantajosamente para reagir na presença de ácidos ou bases, preferivelmente, bases.
[0091] Preferivelmente, o composto básico é selecionado entre amônia, hidróxido de amônio, hidroxilamina, alquila, arila ou arilalquila primária, aminas secundárias ou terciárias, hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, mais preferivelmente é amônia ou hidróxido de amônio.
[0092] O composto básico é, preferivelmente, utilizado em uma quantidade compreendida entre 1 e 40% em peso, mais preferivelmente entre 3 e 20% em peso, em relação ao peso do composto precursor de sílica amorfa.
[0093] O primeiro meio líquido é, preferivelmente, selecionado dentre água, álcoois, éteres e cetonas e misturas das mesmas, preferivelmente, é selecionado dentre água, álcoois C1-C6 e misturas dos mesmos, mais preferivelmente é o etanol ou a água ou misturas dos mesmos.
[0094] Preferivelmente, em uma segunda variante do processo, o composto precursor de sílica amorfa é um sal alcalino de ácido silícico (I), preferivelmente, selecionado entre ortossilicato de sódio, metassilicato de sódio e ortossilicato de potássio, capaz de liberar sílica amorfa através de hidrólise na presença de ácidos.
[0095] Preferivelmente, um silicato de sódio é usado tendo uma razão de peso SiO2/Na2O entre 2 e 4, mais preferivelmente entre 3 e 3,7.
[0096] Os ácidos preferidos são, por exemplo, ácidos minerais fortes, como ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico e ácido nítrico. A quantidade de ácido composto utilizado é, pelo menos, tal para neutralizar todas as funções básicas dos agentes iniciantes de silicatos.
[0097] Preferivelmente, o ácido é usado em uma razão de peso compreendida entre 1:1 e 1:20 em relação ao peso do composto precursor de sílica amorfa.
[0098] O composto precursor de sílica amorfa pode eventualmente ser dissolvido ou suspenso em um segundo meio líquido, de modo a, em seguida, entrar em contato com a suspensão de fibras. Preferivelmente, o composto precursor de sílica amorfa é dissolvido no segundo meio líquido.
[0099] O segundo meio líquido pode ser igual ou diferente do primeiro meio líquido.
[00100] Um segundo meio líquido, para a suspensão ou preferivelmente para a dissolução do composto precursor de sílica amorfa, é selecionado dentre água, álcoois, éteres, cetonas e misturas dos mesmos, preferivelmente, é água ou álcool C1-C6 ou misturas dos mesmos, mais preferivelmente é etanol ou isopropanol ou água ou misturas do mesmo.
[00101] Preferivelmente, o segundo meio líquido compreende água.
[00102] Preferivelmente, a água no segundo meio líquido está presente em uma quantidade compreendida entre 1:1 e 30:1 em peso em relação à quantidade em peso de precursor de sílica amorfa.
[00103] Possivelmente, se ainda não estiver presente no primeiro e/ou segundo meio líquido, a água pode ser adequadamente adicionada ao meio de reação onde a suspensão das fibras foi colocada em contato com o composto precursor de sílica amorfa.
[00104] Preferivelmente, a reação de hidrólise do composto precursor e a subsequente modificação das fibras são conduzidas a uma temperatura de, pelo menos, 20°C, mais preferivelmente a uma temperatura compreendida entre 40°C e 80°C.
[00105] Preferivelmente, a reação de hidrólise do composto precursor e a subsequente modificação das fibras são conduzidas por um tempo de pelo menos 10 minutos, preferivelmente, por um tempo compreendido entre 10 minutos e 10 horas.
[00106] Preferivelmente, a reação de hidrólise do composto precursor e a subsequente modificação das fibras são conduzidas sob agitação, preferivelmente, por meio de agitação mecânica.
[00107] O processo provê finalmente a separação através da filtração das fibras modificadas como descrito acima, seguido, preferivelmente, por lavagens com um meio líquido apropriado, preferivelmente, igual ao utilizado na reação, preferivelmente, água, seguido de secagem por ar ou de secagem à vácuo, possivelmente aquecendo até que o solvente seja removido.
[00108] Preferivelmente, as lavagens aquosas são conduzidas até a obtenção de um sólido substancialmente neutro, ou seja, um sólido que, quando suspenso em água que é de 1% em peso, não causa uma variação do pH de mais de duas unidades em relação à neutralidade, ou seja, isso leva a uma suspensão com pH compreendido entre 5 e 9.
[00109] A composição elastomérica reticulável útil na presente invenção compreende fibras de polímero fibriladas de tamanho micrométrico.
[00110] Preferivelmente, as fibras de polímero fibriladas de tamanho micrométrico são fibras de polímeros com temperatura de fusão de pelo menos 170°C, preferivelmente, de pelo menos 190°C.
[00111] As fibras de polímero fibriladas úteis na presente invenção são representadas, por exemplo, por fibras de aramida (por exemplo, polpa de Kevlar® de DuPont® ou polpa de Twaron® de Teijin Aramid), fibras de poliéster (por exemplo, polpa de Vectran® de Engineered Fibers Technology), fibras acrílicas (por exemplo, fibra fibrilada de CFF® de Engineered Fibers Technology e polpa de CFF® de Sterling Fibers), fibras de celulose microfibriladas (por exemplo, WMFC Q_ECO, de WEIDMANN FIBER TECHNOLOGY) e fibras vegetais (por exemplo, Setralit® de ECCO Gleittechnik).
[00112] Com a expressão “fibras de polímero fibriladas” pretende-se que as próprias fibras tenham uma forma irregular e ramificada, com um tronco principal a partir do qual os filamentos mais finos de fibras desgastadas partem, o que confere uma maior área de superfície à fibra, bem como características de ancoragem e de aglutinação melhoradas em relação à fibra não fibrilada. As “fibras de polímero fibriladas” são obtidas a partir de fibras não fibriladas através de processos mecânicos, térmicos e químicos.
[00113] Com a expressão “tamanho micrométrico” referido às fibras, pretende-se que as fibras tenham um diâmetro ou um tamanho máximo de corte transversal inferior a 100 μm (micrômetros).
[00114] As fibras de aramida são fibras sintéticas obtidas de poliamidas aromáticas, ou seja, uma classe particular de náilon obtida através de condensação em solução de diaminas aromáticas e ácidos bicarboxílicos aromáticos. As fibras de aramida e seu processo de preparação são amplamente conhecidos na literatura e, por exemplo, descritos nos documentos de patentes US3006899, US3063966, US3094511, US3287323, US3322728, US3349062, US3354127, US3380969, US3671542 e US3951914.
[00115] A Kevlar® é uma fibra de aramida particular obtida através da condensação em agentes iniciantes da solução a partir dos monômeros 1,4- fenilenediamina (para- fenilenediamina) e cloreto de tereftaloíla.
[00116] A polpa de Kevlar® é um material obtido através da fibrilação das fibras de Kevlar® de acordo com uma tecnologia patenteada de DuPont®. A polpa de Kevlar® tem tipicamente fibras com comprimento total de 0,5 a 1 milímetro, área de superfície de 7 a 11 m2/g e diâmetro das fibras principais entre 10 e 18 micrômetros (μm).
[00117] As fibras de poliéster são fibras sintéticas obtidas a partir de poliésteres, ou seja, polímeros obtidos através da condensação de monômeros, que compreende pelo menos um grupo carboxila (-COOH) e pelo menos um grupo hidroxila (-OH).
[00118] O Vectran® é um poliéster com base completamente aromática com características de líquido cristalino no estado fundido, obtido através da condensação do ácido 4-hidroxibenzoico com o ácido 6-hidroxi-2- carboxi naftalênico, produzido por Kuraray e Celanese.
[00119] A “Polpa de Vectran®” é um material obtido através de fibrilação de fibras de Vectran®, por exemplo, pela Engineered Fibers Technology. A polpa de Vectran® tem tipicamente fibras por todo o comprimento de 1 a 6 milímetros e diâmetro das fibrilas de alguns micrômetros.
[00120] As fibras acrílicas são fibras sintéticas obtidas a partir de poliacrilatos, ou seja, polímeros obtidos através de polimerização, polimerização tipicamente radical, de monômeros de acrílico e, em particular, de acrilonitrila.
[00121] “A polpa de CFF®” é obtida através da fibrilação das fibras de graus específicos de poliacrilato pela Engineered Fibers Technology, com as fibras principais com diâmetro de cerca de 20 μm e comprimento até 7 mm, fibrilas do diâmetro em torno de 1 μm, e área de superfície até 50 m2/g.
[00122] As fibras de celulose microfibriladas são fibras naturais obtidas através de fibrilação de celulose, por exemplo, pela WEIDMANN FIBER TECHNOLOGY, geralmente têm comprimento de 0,05 a 1 mm, e o diâmetro de fibrilas tipicamente inferior a 1 μm.
[00123] As fibras naturais fibriladas Setralit® pela ECCO Gleittechnik são obtidas através do tratamento mecânico de fibras vegetais e têm um comprimento máximo de 7 a 8 mm e área de superfície em torno de 1 m2/g.
[00124] As fibras de polímero fibriladas, utilizadas na presente invenção são, preferivelmente, constituídas por um tronco principal com um comprimento compreendido entre cerca de 0,05 e cerca de 8 mm, preferivelmente, por cerca de 0,1 a cerca de 2 mm, um diâmetro compreendido entre 5 e 30 μm, e uma razão de aspecto superior a 30, a partir do qual uma pluralidade de fibrilas partem com um diâmetro inferior ao diâmetro do tronco principal. As fibras de polímero fibriladas têm uma área de superfície compreendida entre cerca de 0,5 e cerca de 60 m2/g, de cerca de 10 a cerca de 200 vezes maior do que a área de superfície de um fibra de polímero equivalente, mas não fibrilada.
[00125] A composição elastomérica reticulável útil na presente invenção compreende 100 phr de pelo menos um polímero elastomérico de dieno.
[00126] Preferivelmente, o polímero elastomérico de dieno, que pode ser utilizado na presente invenção, pode ser selecionado dentre os comumente utilizados em materiais elastoméricos reticuláveis com enxofre, que são especialmente adaptados para a produção de pneus, ou seja, de polímeros ou copolímeros elastoméricos com uma cadeia insaturada com uma temperatura de transição de vidro (Tg) geralmente inferior a 20°C, preferivelmente, compreendida no intervalo de 0°C a -110°C. Esses polímeros ou copolímeros podem ser de origem natural ou podem ser obtidos por meio de polimerização em solução, polimerização em emulsão ou polimerização em fase gasosa de uma ou mais diolefinas conjugadas, possivelmente misturadas com pelo menos um comonômero selecionados entre monovinilarenos e/ou comonômeros polares em uma quantidade não superior a 60% em peso.
[00127] As diolefinas conjugadas geralmente contêm de 4 a 12, preferivelmente, de 4 a 8 átomos de carbono e podem ser selecionados, por exemplo, do grupo que compreende: 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 e misturas dos mesmos. 1, 3-butadieno e isopreno são particularmente preferidos.
[00128] Os monovinilarenos, que podem possivelmente ser usados como comonômeros, contêm geralmente de 8 a 20, preferivelmente, de 8 a 12 átomos de carbono e podem ser selecionados por exemplo dentre: estireno; 1- vinilnaftaleno; 2-vinilnaftaleno; vários alquil-estirenos, cicloalquila, derivados de arila, alquilarila ou arilalquila tais como, por exemplo, α- metilestireno, 3-metilestireno, 4-propilestireno, 4-ciclohexilestireno, 4- dodecilestireno, 2-etil-4-benzilestireno, 4-p-tolilestireno, 4-(4- fenilbutil)estireno e misturas dos mesmos. O estireno é particularmente preferido.
[00129] Os comonômeros polares, que podem possivelmente ser usados, podem por exemplo ser selecionados dentre: vinilpiridina, vinilquinolina, ácido acrílico e ésteres de ácido alquilacrílico, nitrilas, ou misturas das mesmas, como, por exemplo, acrilato de metila, acrilato de etila, metacrilato de metila, metacrilato de etila, acrilonitrila e misturas dos mesmos.
[00130] Preferivelmente, o polímero elastomérico de dieno que pode ser utilizado na presente invenção pode, por exemplo, ser selecionado dentre: cis-1,4-poli-isopreno (natural ou sintético, preferivelmente, borracha natural), 3,4-poli-isopreno, polibutadieno (em particular polibutadieno com um alto teor de 1, 4-cis), copolímeros de isopreno/isobuteno, possivelmente halogenados, copolímeros de 1,3-butadieno/acrilonitrila, copolímeros de estireno/1,3-butadieno, copolímeros de estireno/isopreno/1,3-butadieno, copolímeros de estireno/1,3-butadieno/acrilonitrila e misturas dos mesmos.
[00131] De acordo com uma modalidade preferida, a dita composição elastomérica reticulável compreende pelo menos 10% em peso de borracha natural, preferivelmente, entre 20% em peso e 100% em peso, no que diz respeito ao peso total do dito pelo menos um polímero elastomérico de dieno.
[00132] A composição elastomérica reticulável acima mencionada pode possivelmente compreender pelo menos um polímero elastomérico de uma ou mais mono-olefinas com um comonômero de olefina ou derivados do mesmo (a’). As mono-olefinas podem ser selecionadas dentre: etileno e α- olefinas, geralmente contendo de 3 a 12 átomos de carbono, como, por exemplo, propileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno e misturas dos mesmos. Os seguintes são preferidos: copolímeros dentre o etileno e um α- olefina, possivelmente com um dieno; homopolímeros isobutenos ou copolímeros do mesmo com pequenas quantidades de um dieno, que são possivelmente, pelo menos parcialmente halogenados. O dieno possivelmente presente contém geralmente de 4 a 20 átomos de carbono e é selecionado, preferivelmente, dentre: 1, 3-butadieno, isopreno, 1,4-hexadieno, 1,4- ciclohexadieno, 5-etilideno-2-norborneno, 5-metileno-2-norborneno, vinilnorborneno e misturas dos mesmos. Entre estes, são particularmente preferidos: copolímeros de etileno/propileno (EPR) ou copolímeros de etileno/propileno/dieno (EPDM); poliisobuteno; borrachas de butila; borrachas de halobutila, em particular clorobutila ou borrachas de bromobutila; ou misturas dos mesmos.
[00133] Um polímero elastomérico de dieno pode ser usado, ou um polímero elastomérico funcionalizado por meio de reação com agentes de terminação ou agentes de acoplamento adequados. Em particular, os polímeros elastoméricos de dieno obtidos por meio de polimerização aniônica na presença de um iniciador organometálico (em particular um iniciador de organolítio) podem ser funcionalizados fazendo com que os grupos organometálicos residuais derivados do iniciador reajam com agentes de terminação ou agentes de acoplamento apropriados tais como, por exemplo, iminas, carbodiimidas, haleto de alquila de estanho, benzofenonas substituídas, alcoxisilanos ou ariloxisilanos.
[00134] De acordo com a presente invenção, as fibras de silicato modificadas com morfologia semelhante à agulha de tamanho nanométrico e fibras de polímero fibriladas (por exemplo, polpa de Kevlar®) de tamanho micrométrico são incorporadas no polímero elastomérico de dieno juntamente com os outros componentes, a fim de fornecer a composição elastomérica reticulável com a qual a banda de rodagem de pneu para rodas de bicicleta é atingida.
[00135] Preferivelmente, as fibras modificadas estão presentes na composição elastomérica em uma quantidade de 1 phr a 60 phr, preferivelmente, de 3 phr a 40 phr, mais preferivelmente de 5 phr a 30 phr.
[00136] Preferivelmente, as fibras de polímero estão presentes na composição elastomérica em uma quantidade de 0,1 phr a 20 phr, preferivelmente, de 0,5 phr a 10 phr, mais preferivelmente de 1 phr a 5 phr.
[00137] Preferivelmente, a composição elastomérica reticulável de acordo com a presente invenção compreende um enchimento de reforço padrão.
[00138] Preferivelmente, o enchimento de reforço padrão é selecionado entre o negro de fumo, a sílica amorfa precipitada, a sílica amorfa de origem natural, as fibras de silicato não modificadas e misturas das mesmas.
[00139] Preferivelmente, o enchimento de reforço padrão está presente na composição elastomérica reticulável em uma quantidade geralmente compreendida entre 1 phr e 120 phr, preferivelmente, entre 20 phr e 90 phr.
[00140] Preferivelmente, a quantidade total de fibras de silicato modificadas e de enchimento padrão presentes na composição elastomérica reticulável de acordo com a invenção é de pelo menos 20 phr, mais preferivelmente pelo menos 30 phr.
[00141] Preferivelmente, a quantidade total de fibras de silicato modificadas e de enchimento padrão presentes na composição elastomérica reticulável de acordo com a invenção é compreendida entre 20 phr e 120 phr, mais preferivelmente entre 30 phr e 90 phr.
[00142] Preferivelmente, o enchimento de reforço padrão é de negro de fumo que tem uma área de superfície não inferior a 20 m2/g (determinada pela STSA - área de superfície de espessura estatística de acordo com ISO 18852:2005).
[00143] Preferivelmente, o dito enchimento de reforço padrão de negro de fumo está presente na composição elastomérica reticulável em uma quantidade compreendida entre 1 phr e 120 phr, preferivelmente, entre 20 phr e 90 phr.
[00144] Vantajosamente, o enchimento de reforço padrão é a sílica, selecionada a partir de uma sílica pirogênica ou, preferivelmente, de uma sílica precipitada, com uma área de superfície BET (medida de acordo com o padrão ISO 5794/1) compreendida entre 50 m2/g e 500 m2/g, preferivelmente, entre 70 m2/g e 200 m2/g.
[00145] A composição elastomérica reticulável de acordo com a presente invenção compreende pelo menos um agente de vulcanização.
[00146] O agente de vulcanização mais vantajosamente utilizado é o enxofre, ou alternativamente moléculas contendo enxofre (doadores de enxofre), com aceleradores, ativadores e/ou retardadores conhecidos para aqueles versados na técnica.
[00147] O enxofre ou os seus derivados podem ser vantajosamente selecionados, por exemplo, entre: (i) enxofre solúvel (enxofre cristalino); (II) enxofre insolúvel (enxofre polimérico); (III) enxofre disperso em óleo (por exemplo, 33% de enxofre conhecido com o nome comercial de Crystex OT33 da Eastman); (IV) doadores de enxofre como, por exemplo, dissulfeto de caprolactama (CLD), polissulfetos de bis[(trialcoxisilil)propil], ditiofosfatos; e misturas dos mesmos.
[00148] O agente de vulcanização está presente na composição elastomérica reticulável da invenção em uma quantidade de 0,1 a 15 phr, preferivelmente, de 0,5 a 10 phr, ainda mais preferivelmente de 1 a 7 phr.
[00149] A composição elastomérica reticulável de acordo com a presente invenção pode possivelmente também incluir pelo menos um agente de acoplamento de silano capaz de interagir com a sílica possivelmente presente como enchimento de reforço e/ou silicatos e ligando-os ao polímero elastomérico de dieno durante a vulcanização.
[00150] Preferivelmente, a composição elastomérica reticulável compreende pelo menos um agente de acoplamento.
[00151] Preferivelmente, o agente de acoplamento de silano que pode ser utilizado na presente invenção é selecionado dentre aqueles que têm pelo menos um grupo de silano hidrolisável, que pode, por exemplo, ser identificado pela seguinte fórmula geral (I): (R)3Si-CnH2n-X (I) em que os grupos R, que podem ser idênticos ou diferentes, são selecionados dentre: grupos alquila, alcóxi ou arilóxi ou dos átomos do halogênio, na circunstância que pelo menos um dos grupos R é um grupo de alcóxi ou de arilóxi ou um halogênio; n é um número inteiro entre 1 e 6 (6 incluído); X é um grupo selecionado dentre: nitroso, mercapto, amina, epóxido, vinila, imida, cloro, -(S)mCnH2n-Si-(R)3 e -S-COR, onde m e n são inteiros entre 1 e 6 (6 incluídos) e os grupos R são definidos como indicado acima.
[00152] Entre os agentes de acoplamento de silano, aqueles particularmente preferidos são tetrassulfeto de bis(3-trietoxisililpropil) e dissulfeto bis(3-trietoxisililpropil). Os ditos agentes de acoplamento podem ser usados como são ou como uma mistura adequada com um enchimento de inserto (por exemplo, negro de fumo) em uma maneira para facilitar sua modalidade na composição elastomérica reticulável.
[00153] Preferivelmente, o dito agente de acoplamento de silano está presente na composição elastomérica reticulável em uma quantidade compreendida entre 0,1 phr e 20 phr, preferivelmente, entre 0,5 phr e 10 phr.
[00154] Preferivelmente, o agente de vulcanização é usado em combinação com acelerantes e ativadores conhecidos por aqueles versados na técnica.
[00155] Os acelerantes que são comumente usados podem ser selecionados dentre: ditiocarbamatos, guanidina, tioureia, tiazóis, sulfenamidas, tiurans, aminas, xantatos e misturas dos mesmos.
[00156] Preferivelmente, os acelerantes da vulcanização estão presentes na composição elastomérica reticulável da invenção em uma quantidade de 0,1 a 8 phr, preferivelmente, de 0,3 a 6 phr.
[00157] Os ativadores que são particularmente eficazes são compostos de zinco e, em particular, ZnO, ZnCO3, sais de zinco de ácidos graxos saturados ou insaturados contendo 8 a 18 átomos de carbono, como o estearato de zinco, que são, preferivelmente, formados IN SITU na composição elastomérica reticulável por ZnO e ácidos graxos, bem como Bi2O3, PbO, Pb3O4, PbO2, ou misturas dos mesmos.
[00158] Preferivelmente, os ativadores da vulcanização estão presentes na composição elastomérica reticulável da invenção em uma quantidade de 0,2 a 15 phr, preferivelmente, de 0,5 a 10 phr.
[00159] Finalmente, os materiais elastoméricos reticuláveis acima descritos podem incluir outros aditivos comumente usados, selecionados com base no pedido específico para o qual a composição se destina. Por exemplo, podem ser adicionados os seguintes materiais: antioxidantes, agentes antienvelhecimento, agentes plastificantes, adesivos, agentes antiozônio, resinas modificadoras ou misturas dos mesmos.
[00160] Em particular, a fim de melhorar ainda mais a capacidade de trabalho, pelo menos um agente plastificante pode ser adicionado a dita composição elastomérica reticulável, geralmente selecionados entre os óleos minerais, óleos vegetais, óleos sintéticos, polímeros de baixo peso molecular e misturas das mesmas, tais como, por exemplo, óleo aromático, óleo naftênico, ftalatos, óleo de soja e misturas dos mesmos. A quantidade de agente plastificante é geralmente compreendida entre 0 phr e 70 phr, preferivelmente, entre 5 phr e 30 phr.
[00161] As composições elastoméricas reticuláveis acima mencionadas podem ser preparadas por meio da mistura dos componentes do polímero com o enchimento de reforço e com os outros aditivos possivelmente presentes de acordo com as técnicas conhecidas na técnica. Por exemplo, a mistura pode ser executada por meio do uso de um misturador aberto do tipo “moinho aberto” ou um misturador interno do tipo com rotores tangenciais (Banbury®) ou com rotores penetrantes (intermix), ou do tipo misturadores contínuos de Ko-Kneader™ (Buss®) ou do tipo com parafuso duplo ou multi-parafuso.
[00162] Preferivelmente, a estrutura de carcaça do pneu da presente invenção compreende pelo menos uma lona de carcaça acoplada, em suas abas da extremidade axialmente opostas, com um par de estruturas anulares de ancoragem e incluindo uma pluralidade de cordonéis de reforço inclinados, com relação a um plano equatorial do pneu, por um primeiro ângulo compreendido entre cerca de 30° e cerca de 60°, incluindo as extremidades.
[00163] Preferivelmente, os cordonéis de reforço da dita pelo menos uma lona de carcaça são feitos de um material têxtil, de modo a limitar o peso do pneu, tanto quanto possível.
[00164] Em uma primeira modalidade do pneu, a estrutura de carcaça compreende uma única lona de carcaça. Abaixo, tal pneu também é indicado como “pneu de lona única”.
[00165] Em uma segunda modalidade do pneu, a estrutura de carcaça compreende uma primeira lona de carcaça que inclui uma primeira pluralidade de cordonéis de reforço inclinados em relação ao dito plano equatorial, pelo dito primeiro ângulo e por uma segunda lona de carcaça arranjada na posição radialmente externa em relação à primeira lona de carcaça, e que inclui uma segunda pluralidade de cordonéis de reforço inclinados em relação ao dito plano equatorial, pelo dito primeiro ângulo no lado oposto a dita primeira pluralidade de cordonéis, de modo a definir uma estrutura de carcaça cruzada, preferivelmente de lona dupla. Abaixo, tal pneu também é indicado como “pneu de lona dupla”.
[00166] Em modalidades alternativas, a estrutura de carcaça pode compreender mais de duas lonas de carcaça, cada lona de carcaça sendo arranjada para definir uma estrutura cruzada com a lona de carcaça radialmente interna adjacente, em uma maneira inteiramente idêntica àquela descrita acima com referência à primeira e segunda lonas de carcaça.
[00167] Em outras modalidades (não ilustradas), por exemplo, destinadas a pneus para corridas particularmente longas ou corridas em superfícies parcialmente irregulares (pavimento de paralelepípedo, estradas de cascalho), também podem ser providas outras lonas de reforço, organizadas axialmente entre os talões, preferivelmente, radialmente entre as lonas de carcaça.
[00168] Preferivelmente, no caso de pneu de lona única, o dito primeiro ângulo é, preferivelmente, superior a cerca de 30°, mais preferivelmente superior a cerca de 40°, ainda mais preferivelmente igual a cerca de 45°.
[00169] Preferivelmente, no caso de pneu de “lona dupla”, o primeiro ângulo é compreendido entre cerca de 30° e cerca de 60°, incluindo as extremidades.
[00170] No caso de pneus para rodas de bicicleta de corrida ou para a cidade, preferivelmente, a lona de carcaça única (no caso de pneu de lona única), ou cada uma das lonas de carcaça (no caso de pneu com duas ou mais lonas de carcaça), tem uma densidade superior a, ou igual a, cerca de 15 TPI, mais preferivelmente, superior, ou igual a, cerca de 30 TPI, ainda mais preferivelmente superior a, ou igual a, cerca de 60 TPI, ainda mais preferivelmente, superior a, ou igual a, cerca de 120 TPI.
[00171] No caso de pneus para as rodas de bicicleta de corrida ou para cidade, preferivelmente, a lona de carcaça única (no caso de um pneu de lona única), ou cada uma das lonas de carcaça (no caso de pneus com duas ou mais lonas de carcaça), tem uma densidade inferior ou igual a, cerca de 360 TPI, mais preferivelmente inferior que, ou igual a, cerca de 300 TPI, ainda mais preferivelmente inferior que, ou igual a, cerca de 240 TPI, ainda mais preferivelmente inferior ou igual a, cerca de 200 TPI.
[00172] No caso de pneus para rodas de bicicleta para fora da estrada, preferivelmente, a lona de carcaça única (no caso de um pneu de lona única), ou cada uma das lonas de carcaça (no caso de pneu com duas ou mais lonas de carcaça), tem uma densidade superior a, ou igual a, cerca de 15 TPI, mais preferivelmente superior a, ou equivalente a cerca de 30 TPI.
[00173] No caso de pneus para as rodas de bicicleta para fora da estrada, preferivelmente, a lona de carcaça única (no caso de pneus de lona única), ou cada uma das lonas de carcaça (no caso de pneus com duas ou mais lonas de carcaça), tem uma densidade inferior ou igual a cerca de 120 TPI, mais preferivelmente inferior ou igual a cerca de 90 TPI.
[00174] É preferível que, no caso de pneus de lona dupla (ou com mais de duas lonas de carcaça), a segunda lona de carcaça (ou pelo menos uma outra lona de carcaça) tenha uma densidade substancialmente idêntica à da primeira lona de carcaça.
[00175] Preferivelmente, os cordonéis de reforço da lona de carcaça única (no caso de um pneu de lona única) ou de cada lona de carcaça (no caso de pneus de lona dupla ou de pneus com mais de duas lonas de carcaça) tem um diâmetro menor do que, ou igual a, cerca de 0,55 mm, mais preferivelmente inferior ou igual a cerca de 0,35 mm.
[00176] Preferivelmente, os cordonéis de reforço da lona de carcaça única (no caso de um pneu de lona única) ou de cada lona de carcaça (no caso de pneu de lona dupla ou com mais de duas lonas de carcaça) tem um diâmetro maior que, ou igual a, cerca de 0,10 mm, mais preferivelmente maior que, ou igual a cerca de 0,12 mm.
[00177] Preferivelmente, os cordonéis de reforço da lona de carcaça única (no caso de um pneu de lona única) ou de cada lona de carcaça (no caso de pneu de lona dupla ou com mais de duas lonas de carcaça) tem uma densidade linear superior a, ou igual a, cerca de 110 dtex, mais preferivelmente superior a, ou igual a, cerca de 230 dtex.
[00178] Preferivelmente, os cordonéis de reforço da lona de carcaça única (no caso de um pneu de lona única) ou de cada lona de carcaça (no caso de pneu de lona dupla ou com mais de duas lonas de carcaça) tem uma densidade linear inferior ou igual a, cerca de 1.300 dtex, mais preferivelmente inferior que, ou igual a cerca de 940 dtex.
[00179] Preferivelmente, no caso de pneus para rodas de bicicleta de corrida, o pneu tem um peso inferior a cerca de 350 g, preferivelmente inferior ou igual a cerca de 250 gr.
[00180] Preferivelmente, no caso de pneus para rodas de bicicleta para fora da estrada, o pneu tem um peso superior ou igual a, cerca de 300 g, mais preferivelmente superior, ou igual a, cerca de 350 g.
[00181] Preferivelmente, no caso de pneus para as rodas de bicicleta para a cidade, o pneu tem um peso superior a cerca de 250 g, preferivelmente, superior ou igual a, cerca de 350 g.
[00182] Preferivelmente, no caso de pneus para rodas de bicicleta para fora de estrada ou para a cidade, o pneu tem um peso inferior ou igual a, cerca de 2 kg, mais preferivelmente inferior ou igual a, cerca de 1,5 kg, ainda mais preferivelmente inferior ou igual a cerca de 750 g, ainda mais preferivelmente inferior do que, ou igual a, cerca de 650 g.
[00183] Em modalidades preferidas, no caso de pneu para rodas de bicicleta para fora da estrada, o pneu tem um peso compreendido entre cerca de 300 g e cerca de 2 kg, mais preferivelmente entre cerca de 350 g e cerca de 1,5 kg, mais preferivelmente entre cerca de 350 g e cerca de 750 g, mais preferivelmente entre cerca de 350 g e cerca de 650 g, incluindo as extremidades.
[00184] O pneu para rodas de bicicleta da presente invenção pode opcionalmente também conter uma camada de cinta associada à estrutura de carcaça.
[00185] Preferivelmente, a camada de cinta compreende pelo menos um cordonel de reforço enrolado na estrutura de carcaça de acordo com uma direção de enrolamento orientada, no que diz respeito ao dito plano equatorial, em um segundo ângulo compreendido entre cerca de 0° e cerca de 30°, incluindo as extremidades.
[00186] Em uma primeira modalidade, o dito pelo menos um cordonel de reforço da dita pelo menos uma camada de cinta é helicoidalmente enrolada sobre a estrutura de carcaça de acordo com a dita direção de enrolamento.
[00187] Em uma modalidade alternativa, a dita pelo menos uma camada de cinta compreende uma pluralidade de cordonéis de reforço paralelos, cada um dos quais enrolados sobre a estrutura de carcaça de acordo com a dita direção de enrolamento.
[00188] Preferivelmente, o dito segundo ângulo é compreendido entre cerca de 0° e cerca de 5°, incluindo as extremidades.
[00189] Mais preferivelmente, a dita direção de enrolamento é substancialmente circunferencial, isto é, o dito segundo ângulo é substancialmente igual a cerca de 0°.
[00190] Preferivelmente, a dita pelo menos uma camada de cinta tem uma largura inferior à largura do pneu.
[00191] Mais preferivelmente, a largura da dita pelo menos uma camada da cinta é superior a 20% da largura do pneu, mais preferivelmente superior a 30% da largura do pneu, ainda mais preferivelmente superior a 40% da largura do pneu.
[00192] Mais preferivelmente, a largura da dita pelo menos uma camada da cinta é inferior a 80% da largura do pneu, mais preferivelmente inferior a 70% da largura do pneu, ainda mais preferivelmente inferior a 65% da largura do pneu.
[00193] Preferivelmente, o(s) cordonel/cordonéis de reforço da dita pelo menos uma camada de cinta é/são feitos de um material têxtil. Ainda mais preferivelmente, os cordonéis de reforço da estrutura de carcaça e da dita pelo menos uma camada da cinta são feitos do mesmo material de matéria têxtil.
[00194] Preferivelmente, a dita pelo menos uma camada de cinta tem uma densidade superior a, ou igual a, cerca de 15 TPI, mais preferivelmente superior a, ou igual a, cerca de 30 TPI.
[00195] Preferivelmente, a dita pelo menos uma camada de cinta tem uma densidade inferior a, ou igual a, cerca de 360 TPI, mais preferivelmente inferior, ou igual a, cerca de 300 TPI.
[00196] Preferivelmente, o(s) cordonel/cordonéis de reforço da dita pelo menos uma camada de cinta tem/têm um diâmetro inferior ou igual a, cerca de 0,55 mm, mais preferivelmente inferior, ou igual a, cerca de 0,35 mm.
[00197] Preferivelmente, o(s) cordonel/cordonéis de reforço da dita pelo menos uma camada de cinta tem/têm um diâmetro superior, ou igual a, cerca de 0,10 mm, mais preferivelmente superior, ou igual a, cerca de 0,12 mm.
[00198] É preferível que o(s) cordonel/cordonéis de reforço da dita pelo menos uma camada de cinta tenha/tenham um diâmetro substancialmente idêntico ao dos cordonéis de reforço utilizados na estrutura de carcaça.
[00199] Preferivelmente, o(s) cordonel/cordonéis de reforço da dita pelo menos uma camada de cinta tem/têm uma densidade linear superior a, ou igual a, cerca de 110 dtex, mais preferivelmente superior a, ou igual a, cerca de 230 dtex.
[00200] Preferivelmente, o(s) cordonel/cordonéis de reforço da dita pelo menos uma camada de cinta tem/têm uma densidade linear inferior a, ou igual a, cerca de 1300 dtex, mais preferivelmente inferior a, ou igual a, cerca de 940 dtex.
[00201] Preferivelmente, o(s) cordonel/cordonéis de reforço da dita pelo menos uma camada de cinta é/são feitos de um material têxtil.
[00202] Em modalidades particularmente preferidas de pneu, o mesmo tipo de cordonel de reforço é usado tanto na estrutura de carcaça quanto na dita pelo menos uma camada de cinta.
[00203] Ainda mais preferivelmente, os cordonéis de reforço da estrutura de carcaça e da dita pelo menos uma camada da cinta são feitos do mesmo material têxtil.
[00204] A dita pelo menos uma lona de carcaça pode compreender abas da extremidade opostas unidas por contato na dita pelo menos uma camada de reforço (ou seja, abaixo da camada de reforço), ou pelo menos parcialmente sobrepostas umas sobre as outras na camada de reforço, ou axialmente espaçadas umas das outras. Neste último caso, as abas da extremidade podem ser posicionadas abaixo da camada de reforço ou estar em posições axialmente diferentes daquela da camada de reforço. No caso de pneu de lona dupla, ambas as lonas de carcaça podem ter as respectivas abas da extremidade opostas com arranjo mútuo idêntico, ou uma das lonas de carcaça pode ter um arranjo mútuo de suas abas da extremidade diferentes daquela da outra lona de carcaça. Nesse último caso, uma configuração preferida é aquela em que as abas da extremidade da lona de carcaça radialmente mais interna estão espaçadas axialmente umas das outras e em posições axiais diferentes daquela da camada de reforço, enquanto as abas da extremidade da lona de carcaça radialmente mais externa são unidas por contato na dita pelo menos uma camada de reforço (ou seja, abaixo da camada de reforço).
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES DA INVENÇÃO
[00205] Características e vantagens adicionais do pneu da presente invenção ficarão mais claras a partir da seguinte descrição detalhada de várias modalidades preferenciais da mesma, feita com referência aos desenhos fechados. Em tais desenhos: - a figura 1 é uma vista esquemática na seção radial de um pneu para roda de bicicleta de corrida de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção; - as figuras 2-7 apresentam possíveis esquemas estruturais esquemáticos representativos de modalidades de pneus de acordo com a invenção; - a figura 8 ilustra o gráfico obtido como descrito no exemplo 2, que reporta a progressão da força de perfuração com o aumento da deformação do material para os espécimes do exemplo 1.
[00206] Na figura 1, o número de referência 100 geral indica um pneu para rodas de bicicleta de acordo com a presente invenção. O pneu pode ser destinado a ser montado sobre as rodas de uma bicicleta de corrida, ou bicicleta para fora da estrada (Bicicleta de Montanha ou MTB) ou bicicleta para a cidade (bicicleta urbana ou bicicleta para a cidade).
[00207] O pneu 100 da Figura 1 compreende uma estrutura de carcaça 2 que compreende uma porção de coroa 2a, preferivelmente, simetricamente arranjada em relação ao plano equatorial X-X e porções laterais opostas 2b arranjadas em lado axialmente oposto da porção da coroa 2a.
[00208] Na modalidade ilustrada nos desenhos anexos, a estrutura de carcaça 2 compreende apenas uma lona de carcaça 3 (pneu de lona única), mas são providas outras modalidades (como aquelas esquematizadas nas Figuras 6 e 7) em que a estrutura de carcaça 2 compreende múltiplas lonas de carcaça, preferivelmente, duas (pneu de lona dupla).
[00209] O que se descreve abaixo, com referência à lona de carcaça ilustrada nos desenhos é aplicado tanto à lona de carcaça única do pneu de lona única quanto à cada lona de carcaça do pneu de lona dupla, exceto quando expressamente declarado de outra forma.
[00210] A lona de carcaça 3 é estendida axialmente de uma porção lateral 2b da estrutura de carcaça 2 para a porção lateral oposta 2b.
[00211] A lona de carcaça 3 é engatada, em suas abas da extremidade respectivas axialmente opostas 3a, em relação a estruturas anulares de ancoragem 4, denominadas tipicamente “núcleos de talão”.
[00212] Cada aba da extremidade 3a da lona de carcaça 3 é dobrada para trás em torno de um núcleo de talão 4 respectivo.
[00213] Em uma modalidade alternativa, não ilustrada, a lona de carcaça tem suas abas da extremidade axialmente opostas associadas sem dobrar para trás com as estruturas anulares de ancoragem, providas com as duas inserções anulares. Um enchimento feito do material elastoméricos pode ser arranjado na posição axialmente externa em relação ao primeiro inserto anular. O segundo inserto anular é, em vez disso, arranjada em uma posição axialmente externa em relação à extremidade da camada de carcaça. Finalmente, na posição axialmente externa no que diz respeito ao segundo inserto anular, e não necessariamente em contato com o mesmo, um enchimento adicional pode ser provido que encerra a produção da estrutura anelar de ancoragem.
[00214] Os núcleos de talão 4 são feitos, preferivelmente, de fibras têxteis com o alto módulo de elasticidade, tal como fibras de aramida (nome comum para fibras de poliamida aromáticas) ou são feitos de fios do metal, tais como fios de aço.
[00215] Na borda do perímetro externo dos núcleos de talão 4, um enchimento elastoméricos afilado pode ser aplicado para ocupar o espaço definido entre a lona de carcaça 3 e a aba da extremidade dobrada para trás 3a respectiva.
[00216] A zona do pneu que compreende o núcleo de talão 4 e o possível enchimento elastomérico formam o então denominado “talão”, indicado de modo geral na Figura 1 com 5, destinado à ancoragem, por meio de encaixe forçado elasticamente, o pneu em um aro de montagem correspondente, não Ilustrado.
[00217] Na aba da extremidade dobrada para trás 3a da lona de carcaça 3, em cada talão 5, um elemento semelhante à cinta 10 reforçado pode ser aplicado. Tal elemento semelhante à cinta 10 reforçado é situado interposto entre a lona de carcaça 3 e o aro da roda quando o pneu é montado em tal aro.
[00218] No lugar do elemento semelhante à cinta 10 reforçado, um único cordonel de reforço pode ser usado, depositado possivelmente em cima do tratamento por pegajosidade.
[00219] Com referência ao pneu da Figura 1, as duas abas voltadas para cima da carcaça 3a são estendidas para cobrir a porção da coroa 2a, sendo sobrepostas para formar, com uma primeira camada de carcaça radialmente interna, três camadas de carcaça na porção da coroa 2a.
[00220] Com referência às Figuras 2-7, uma camada de reforço 6 é ilustrada associada com a estrutura de carcaça 2 na porção da coroa 2a, que pode possivelmente estar presente no pneu como uma proteção antiperfuração adicional da mesma.
[00221] Em posição radialmente externa em relação à estrutura de carcaça 2 e, se presente, em relação à camada de reforço 6, é provida uma banda de rodagem 7 por meio da qual ocorre o contato do pneu 100 com a superfície de estrada.
[00222] O pneu 100 - quando se destina à rodas de bicicleta de corrida - tipicamente tem um tamanho axial (também indicado aqui como “extensão axial” ou “largura”), preferivelmente, compreendido entre cerca de 19 mm e cerca de 38 mm, mais preferivelmente entre cerca de 19 mm e cerca de 32 mm, ainda mais preferivelmente entre cerca de 23 mm e cerca de 28 mm, incluindo as extremidades. O pneu 100 se destina a vários tipos de bicicletas tendo um diâmetro externo (que de acordo com o nome inglês é expresso em polegadas) compreendido, preferivelmente, entre cerca de 60,96 cm e cerca de 73,66 cm (cerca de 24 polegadas e cerca de 29 polegadas), compreendido mais preferivelmente entre cerca de 66,04 cm e cerca de 73,66 cm (cerca de 26 polegadas e cerca de 29 polegadas), incluindo as extremidades. Correspondentemente, o diâmetro de encolhimento de acordo com a convenção E.T.R.T.O. ou ISO é, preferivelmente, igual a cerca de 559 mm (que corresponde a um diâmetro externo de 66,04 cm (26 polegadas) para bicicletas para fora da estrada (MTB), ou igual a cerca de 571 mm (que corresponde a um diâmetro externo de 66,04 cm (26 polegadas) para bicicletas para corrida de estrada), ou igual a cerca de 584 mm (que corresponde a um diâmetro externo de 69,85 cm (27,5 polegadas) para bicicletas para fora da estrada), ou igual a cerca de 622 mm (que corresponde a um diâmetro externo de 71,12 cm (28 polegadas) para bicicletas para corrida de estrada ou para um diâmetro externo de 73,66 cm (29 polegadas) para bicicletas para fora da estrada) ou igual a cerca de 630 mm (que corresponde a um diâmetro externo particular de 68,58 cm (27 polegadas) para bicicletas para corrida de estrada).
[00223] Por exemplo, uma primeira modalidade do pneu 100 da Figura 1 tem um diâmetro externo igual a 66,04 cm (26 polegadas), uma segunda modalidade tem um diâmetro externo igual a 71,12 cm (28 polegadas), e uma terceira modalidade tem um diâmetro externo igual a 73,66 cm (29 polegadas).
[00224] Em caso de pneu destinado a rodas de bicicletas para fora da estrada (MTB), o pneu 100 tem um tamanho axial preferivelmente compreendido entre cerca de 37 mm e cerca de 120 mm, incluindo as extremidades.
[00225] O pneu 100 destinado para as rodas de bicicleta para a cidade tem tipicamente um tamanho axial compreendido, preferivelmente, entre cerca de 32 mm e de 62 mm, incluindo as extremidades.
[00226] O pneu 100 para bicicletas para fora da estrada ou para cidade tem um diâmetro externo compreendido, preferivelmente, entre cerca de 66,04 cm e cerca de 73,66 cm (cerca de 26 polegadas e cerca de 29 polegadas), incluindo as extremidades. Correspondentemente, o diâmetro de encolhimento de acordo com a convenção E.T.R.T.O. ou ISO é compreendido, preferivelmente, entre cerca de 559 milímetros e cerca de 622 milímetros.
[00227] Por exemplo, uma primeira modalidade do pneu 100 da Figura 1 tem um diâmetro externo igual a 66,04 cm (26 polegadas), (diâmetro de encolhimento igual a 559 mm), uma segunda modalidade tem um diâmetro externo igual a 69,85 cm (27,5 polegadas), (diâmetro de encolhimento igual a 584 mm) e uma terceira modalidade tem um diâmetro externo igual a 73,66 cm (29 polegadas), (diâmetro de encolhimento igual a 622 mm).
[00228] A lona de carcaça 3 do pneu 100 é, preferivelmente, feita de material elastomérico e compreende uma pluralidade de cordonéis de reforço 30 arranjados substancialmente paralelos uns aos outros. Nas Figuras 2-7, o número de referência 30 está associado ao conjunto de cordonéis de reforço.
[00229] Os cordonéis de reforço 30 são, preferivelmente, feitos de um material têxtil selecionado entre náilon, raiom, PET, PEN, Lyocell, aramida, ou combinações dos mesmos, em uma ou mais lonas, preferivelmente, 1 ou 2 lonas.
[00230] Os cordonéis de reforço 30 têm um diâmetro preferivelmente compreendido entre cerca de 0,10 mm e cerca de 0,55 mm, mais preferivelmente entre cerca de 0,12 mm e cerca de 0,35 mm, incluindo as extremidades, por exemplo, igual a cerca de 0,13 mm.
[00231] Os cordonéis de reforço 30 têm uma densidade linear compreendida entre cerca de 110 dtex e cerca de 1.300 dtex, mais preferivelmente entre cerca de 230 dtex e cerca de 940 dtex, incluindo as extremidades, por exemplo, igual a cerca de 470 dtex.
[00232] Exemplos específicos de materiais têxteis utilizáveis para os acima mencionados cordonéis de reforço 30 são os seguintes: Náilon 930 dtex/1 Náilon 470 dtex/1 Náilon 230 dtex/1 Aramida 470/1 onde o número 1 após dtex indica o número de lonas.
[00233] Os cordonéis de reforço 30 podem, no entanto, ser feitos de aço, e nesse caso eles têm um diâmetro, preferivelmente, compreendido entre 0,10 mm e 0,175 mm, incluindo as extremidades.
[00234] Os cordonéis de reforço 30 são inclinados, em relação ao plano equatorial do pneu 100, por um ângulo compreendido entre cerca de 30° e cerca de 60°, incluindo as extremidades.
[00235] Preferivelmente, no caso de um pneu de lona única, o ângulo acima mencionado é de cerca de 45°, e, nesse caso, as abas de dobra para trás podem ter inclinações na porção da coroa que são paralelas entre si e contra- inclinadas na proximidade ao plano equatorial em relação à inclinação dos elementos de reforço da primeira camada de carcaça (radialmente mais interna). No caso em que em vez de pneu de lona dupla, uma primeira lona de carcaça inclui uma pluralidade de cordonéis de reforço inclinados, no que diz respeito ao plano equatorial do pneu, por um ângulo preferivelmente compreendido entre cerca de 30° e cerca de 60°, incluindo as extremidades, e uma segunda lona de carcaça, arranjada em posição radialmente externa em relação à primeira lona de carcaça, inclui uma segunda pluralidade de cordonéis de reforço inclinados pelo mesmo ângulo, no que diz respeito ao dito plano equatorial, em lados opostos em relação aos cordonéis de reforço da primeira lona de carcaça. Neste último caso, os cordonéis de reforço encontram-se em planos respectivos inclinados em relação ao eixo geométrico de rotação Z, assim definindo uma estrutura de carcaça cruzada.
[00236] A lona de carcaça 3 do pneu 100 para rodas de bicicleta de corridas ou para cidade tem uma densidade preferivelmente compreendida entre cerca de 15 TPI e cerca de 360 TPI, mais preferivelmente entre cerca de 30 TPI, e cerca de 300 TPI, incluindo as extremidades, por exemplo, igual a cerca de 240 TPI.
[00237] Preferivelmente, no caso do pneu de lona dupla, cada lona de carcaça tem uma densidade compreendida entre cerca de 15 TPI e cerca de 200 TPI, mais preferivelmente entre cerca de 30 TPI e cerca de 180 TPI, incluindo as extremidades, por exemplo, igual a cerca de 120 TPI.
[00238] A lona de carcaça 3 do pneu 100 para rodas de bicicleta para fora da estrada (MTB) tem uma densidade preferivelmente compreendida entre cerca de 15 TPI e cerca de 120 TPI, mais preferivelmente entre cerca de 30 TPI e cerca de 90 TPI.
[00239] Preferivelmente, no caso de pneu de lona dupla ou com mais de duas lonas de carcaça, cada lona de carcaça tem uma densidade compreendida entre cerca de 15 TPI e cerca de 120 TPI, mais preferivelmente entre cerca de 30 TPI e cerca de 90 TPI.
[00240] O pneu 100 ilustrado na Figura 1 não compreende camadas de reforço, mas diferentes modalidades podem ser providas compreendendo uma camada de reforço como nas estruturas ilustradas nas Figuras 2-7 ou que compreende mais de uma camada de reforço.
[00241] A camada de reforço 6 é estendida axialmente na porção da coroa 2a da estrutura de carcaça 2 para uma seção de largura predeterminada.
[00242] Preferivelmente, essa largura é inferior à largura do pneu 100. Mais, preferivelmente, no pneu 100 da Figura 1, tal largura é compreendida entre 20% e 80% da largura do pneu 100, ainda mais preferivelmente entre 30% e 70% da largura do pneu 100, ainda mais preferivelmente entre 40% e 65% da largura do pneu 100, incluindo as extremidades, enquanto no pneu para bicicletas para fora da estrada (MTB) tal largura é compreendida entre 30% e 90% da largura do pneu 100, ainda mais preferivelmente entre 40% e 80% da largura do pneu 100, ainda mais preferivelmente entre 60% e 70% da largura do pneu e 100, incluindo as extremidades.
[00243] Por exemplo, em um pneu 100 para rodas de bicicleta de corrida com tamanho axial compreendido entre 19 e 38 mm, a largura da camada de reforço 6 é igual a pelo menos 8 mm. Preferivelmente, essa largura é inferior a 24 mm.
[00244] Por exemplo, em um pneu 100 para rodas de bicicleta para fora da estrada (MTB) com tamanho axial compreendido entre 50 mm e 70 mm, a largura da camada de reforço 6 é igual a pelo menos 20 mm., preferivelmente, essa largura é menor de 60 mm.
[00245] A banda de rodagem 7 é feita com uma composição elastomérica reticulável que compreende um sistema de reforço constituído por fibras de silicato modificadas de tamanho nanométrico e das fibras de polímero fibriladas de tamanho micrométrico como descrito anteriormente.
[00246] A banda de rodagem 7 é estendida axialmente e em posição radialmente externa em relação à estrutura da coroa 2a e, se presente, em relação à camada de reforço 6 para uma seção de largura que pode ser inferior ou igual à da estrutura da coroa 2a ou da camada de reforço 6.
[00247] O peso do pneu 100 para rodas de bicicleta de corrida é menor do que cerca de 350 g, preferivelmente menor do que, ou igual a, cerca de 250 g.
[00248] O peso do pneu 100 para as rodas da bicicleta para a cidade é superior a cerca de 250 g, preferivelmente superior a, ou igual a, cerca de 350 g.
[00249] O peso do pneu 100 para rodas de bicicleta para fora da estrada é maior do que, ou igual a, cerca de 300 g, mais preferivelmente superior a, ou igual a, cerca de 350 g.
[00250] Em um pneu destinado a uma roda para bicicleta para fora da estrada, a banda de rodagem 7 compreende uma pluralidade de blocos.
[00251] A camada de reforço 6 é feita do composto elastoméricos que pode ser reforçado com o sistema de reforço como descrito para a banda de rodagem ou enchimentos de reforço típicos como o negro de fumo e/ou silicatos, conhecidos por aqueles versados na técnica.
[00252] Preferivelmente, a construção do pneu 100 ocorre de acordo com processos conhecidos por aqueles versados na técnica.
[00253] As Figuras 2-7 ilustram esquemas de estrutura de pneu diferentes.
[00254] No esquema estrutural da Figura 2, as abas da extremidade 3a da lona de carcaça 3 são espaçadas axialmente umas das outras e estão situadas em posições axiais diferentes daquelas da camada de reforço 6. No exemplo específico da Figura 2, na aba da extremidade dobrada para trás 3a da lona de carcaça 3, o elemento semelhante à cinta 10 reforçado é aplicado - que, no entanto, não tem que estar presente.
[00255] As Figuras 3-5 apresentam esquematicamente possíveis modalidades de um pneu de lona única de acordo com a presente invenção.
[00256] Tais modalidades diferem daquele da Figura 2 devido ao fato de que as abas da extremidade 3a são sobrepostas parcialmente entre si na rodagem 7, e devido a se compreendem ou não a camada de reforço 6.
[00257] Nas modalidades das Figuras 2-5, em proximidade aos talões 5 e na aba da extremidade 3a dobrada pra trás da lona de carcaça 3, o elemento semelhante à cinta 10 reforçado é aplicado - que, no entanto, não tem que estar presente.
[00258] As Figuras 6 e 7 apresentam esquematicamente possíveis modalidades de um pneu de lona dupla de acordo com a presente invenção.
[00259] Na modalidade das Figuras 6 e 7, tanto as lonas de carcaça 300, 301 têm as abas da extremidade 300A, 301A respectivamente opostas, dobradas para trás em torno dos núcleos de talão 4, espaçados axialmente entre si e em posições axiais diferentes daquelas da rodagem 7.
[00260] As modalidades das Figuras 6 e 7 diferem umas das outras, devido a compreenderem ou não a camada de reforço 6.
[00261] A presente invenção tem sido descrita com referência a várias modalidades preferidas. As várias modificações podem ser feitas às modalidades acima descritas, permanecendo, entretanto, dentro do escopo protetor da invenção como definido pelas reivindicações a seguir.
[00262] Em uma modalidade alternativa (não ilustrada), o pneu para rodas de bicicleta pode compreender uma estrutura de carcaça 2 de tipo radial com elementos de reforço arranjados inclinados em relação ao plano equatorial em proximidade ao mesmo plano equatorial, através de um ângulo superior a 65°, preferivelmente compreendido entre 70° e 90°, o dito pneu está sendo provido com uma estrutura ou camada de cinta radialmente externa em relação à chamada estrutura de carcaça de grau zero que compreende elementos de reforço com orientação substancialmente circunferencial, ou seja, arranjado com inclinação inferior a 30°, preferivelmente, inferior a 20° em relação à direção circunferencial perpendicular ao eixo geométrico rolante do pneu.
[00263] Em tal estrutura, a camada de cinta é formada por enrolamento helicoidalmente, em direção axial e com passo de enrolamento preferivelmente constante, um único cordonel de reforço na porção da coroa 2a da estrutura de carcaça 2 de acordo com uma direção de enrolamento orientada, em relação ao plano equatorial X-X, em um ângulo compreendido entre cerca de 0° e cerca de 30°, incluindo as extremidades.
[00264] A presente invenção será ilustrada adicionalmente por meio de uma série de exemplos, que são meramente providos para fins exemplificativos e sem qualquer limitação desta invenção.
EXEMPLO 1 - Teste de preparação
[00265] As composições elastoméricas para a banda de rodagem de NP (produção normal), 1 (c) e 2 (c) (comparação) e 3 (i) (invenção), que compreendem os diferentes enchimentos de reforço nas quantidades indicadas na tabela 1, foram preparadas da seguinte forma (as quantidades do vários componentes são providas em phr).
[00266] Todos os componentes, com exceção de enxofre, retardante e acelerante (CBS), foram misturados entre si em um misturador interno (modelo Pomini PL 1.6) por cerca de 5 minutos (primeira etapa). Assim que a temperatura atingiu 145 + 5°C, a composição elastomérica foi descarregada. O enxofre, o retardante e o acelerante (CBS) foram então adicionados e a mistura foi executada em um misturador de rolos abertos (segunda etapa). TABELA 1
Figure img0001
Borracha natural: STR 20 P 93, SRI Trang Agroindustry; Borracha sintética: S-SBR - SLR 4630 Styron Sprintan®polymer polímero estendido com 37,5 phr de óleo para cada 100 phr de polímero elastomérico seco (68,75 phr de S-SBR de óleo estendido é igual a 50 phr de elastômero de estireno butadieno) Fibras de polímero fibriladas: polpa de Kevlar®, DuPont® Fibras de silicato modificadas: Pangel S9 modificado como descrito no exemplo 9 do pedido de patente italiano n° 102016000108318 depositado em 26 de outubro de 2016; Sílica: sílica amorfa sintética precipitada Zeosil® 1165 MP; Resina de hidrocarboneto: Novares® TT30; Ácido esteárico: Sogis; TESPT: bis [3-(trietoxisilil)propil] tetrasulfeto; Óxido de zinco: Zincol Ossidi; Cera: cera microcristalina Antilux® 654; 6PPD: N-(1,3-dimetilbutil)-N’-fenil-fenileno-diamina; TBBS: N-tercibutil-2-benzotiazil sulfenamida (Vulkacit® NZ); Enxofre: Redball Superfine, International Sulphur Inc.
EXEMPLO 2 - Teste antiperfuração
[00267] Utilizando os compostos da tabela 1, foram obtidos espécimes de borracha com dimensões de 200 x 200 x 2 mm de espessura; tais espécimes foram vulcanizados a 170°C por 10 minutos, e submetidos a um teste de perfuração de acordo com o padrão DIN EN 14477, adaptado nas condições de teste, conforme expresso abaixo.
[00268] Tal teste permite avaliar a resistência à perfuração de um material submetendo-o à ação de um penetrador (uma agulha com diâmetro de 0,8 milímetros), que penetra o espécime a uma velocidade constante. O teste é realizado com auxílio de um dinamômetro capaz de ajustar a força aplicada (medida em N em diferentes profundidades de penetração) e a deformação elástica do material (medida em mm).
[00269] A dita força aplicada é, portanto, indicativa da resistência do material à penetração de um corpo estranho (o material é mais resistente quanto maior o valor da força); e a dita deformação elástica é uma expressão da capacidade do material para absorver a penetração de um corpo estranho (o material é mais elástico quanto maior o valor da dita deformação fornecida a mesma força).
[00270] Os testes foram executados em ambiente com clima controlado a uma temperatura controlada de 23°C ± 2°C. Os espécimes ficaram em clima controlado por 48 horas antes do teste.
[00271] Foram utilizadas as seguintes condições de teste: velocidade de teste = 50 mm/minuto; distância inicial entre a ponta do penetrador e o apoio/portador da amostra = 10 mm; pré-carga aplicada = 0,5 N.
[00272] Os testes foram realizados em 5 espécimes e os valores médios obtidos são portados na Tabela 2 a seguir. TABELA 2
Figure img0002
[00273] Os dados reportados na Tabela 2 apresentam para o espécime 2 (c) um comportamento que não se difere- se não para agravar - daquele do espécime de referência de NP. Os valores de força de perfuração para o espécime 2 (c), ambos a 2 e 3 mm, são de fato inferiores aos do espécime de referência de NP. Pelo contrário, o espécime 1 (c) apresentou valores de força de perfuração muito superiores, indicativos de alta resistência do material à perfuração.
[00274] Surpreendentemente, o espécime 3 (i) da presente invenção mostrou um comportamento muito semelhante ao do espécime 1 (c), mesmo que a presença de fibras de silicato modificadas fizesse supor que um comportamento agravado seria encontrado. Portanto, pode-se supor que pequenas quantidades de fibras poliméricas micrométricas fibriladas são suficientes para assegurar alto desempenho antiperfuração.
[00275] O gráfico mostrado na Figura 8 reporta a progressão da força de perfuração com o aumento da deformação do material. O gráfico, de acordo com os dados relatados na Tabela 2, apresenta curvas muito próximas para os espécimes de NP (curva A) e 2 (c) (curva C) e para os espécimes 1 (c) (curva B) e 3 (i) (curva D).
[00276] Os resultados obtidos demonstram maior resistência à perfuração encontrada nos espécimes contendo polpa de Kevlar®, 1 (c) e 3 (i), que passam por deformações decididamente inferiores às do espécimes de NP e 2 (c), demandando simultaneamente uma maior força de perfuração, a fim de causar a mesma deformação.
EXEMPLO 3 - Propriedades Mecânicas Estáticas e Dinâmicas
[00277] As propriedades mecânicas estáticas (carga de ruptura de CR, alongamento de AR na frenagem) de acordo com o padrão UNI 6065 foram medidas nos espécimes dos materiais elastoméricos descritos no exemplo 2.
[00278] As propriedades mecânicas dinâmicas E’ e Tan delta foram medidos, nos mesmos espécimes, por meio do uso um dispositivo dinâmico de Instron, modelo 1341, no modo da tração-compressão de acordo com os seguintes métodos. Uma peça de teste de material reticulado (170°C por 10 minutos) - tendo formato cilíndrico (comprimento = 25 mm; diâmetro = 14 mm), pré-carregada para compressão até uma deformação longitudinal de 25% em relação ao comprimento inicial e mantida em temperatura predeterminada (0°C, 23°C ou 40°C) durante toda a duração do teste - foi submetida a uma tensão sinusoidal dinâmica com uma amplitude de ± 3,5% em relação ao comprimento da pré-carga, com uma frequência de 100 Hz.
[00279] As propriedades mecânicas dinâmicas são expressas em termos de valores de módulo elástico dinâmico (E’) e Tan delta (fator de perda). O valor de Tan Delta foi calculado como razão entre o módulo dinâmico viscoso (E”) e o módulo dinâmico elástico (E’).
[00280] Os valores de Tan delta a 0°C são preditivos do comportamento do pneu em condições de superfície de estrada úmida, aqueles a 23°C do comportamento em condições normais na superfície de estrada seca, e aqueles a 40°C do comportamento em condições extremas de manuseio (por exemplo, descidas rápidas). O valor de Tan delta à temperatura ambiente também é capaz de prover indicações em relação à resistência de rolamento do pneu.
[00281] Os resultados obtidos a partir das determinações acima mencionadas são relatados na Tabela 3 a seguir, com valores referidos àqueles obtidos no espécime de referência NP, normalizados para 100. TABELA 3
Figure img0003
[00282] Os resultados relativos às propriedades mecânicas estáticas demonstraram uma resistência claramente maior do composto contendo fibras de polímero fibriladas (espécime 1 (c)), em relação àquele de produção normal NP. O espécime 2 (c), contendo fibras de silicato modificadas, apresentou, em vez disso, fragilidade aumentada, mesmo em relação ao espécime de NP. Finalmente, o composto que contém o sistema de reforço da presente invenção mostrou resistência intermediária, melhorada em relação ao composto de produção normal.
[00283] Os testes laboratoriais nas propriedades dinâmicas apresentaram valores de histerese desencorajantes para o espécime 1 (c) contendo polpa de Kevlar®. Na verdade, no que diz respeito à amostra de NP, o espécime 1 (c) mostrou um aumento dos valores de Tan delta em altas temperaturas e, simultaneamente, uma diminuição dos valores a 0°C. Isso sugere alta resistência de rolamento e uma piora geral do manuseio de pneus que compreende uma banda de rodagem contendo compostos do tipo 1 (c), que também apresentaram o maior desempenho antiperfuração entre os espécimes testados.
[00284] Os valores de histerese obtidos para o espécime 2 (c), contendo sepiolita modificada, foram claramente inferiores aos do espécime de NP, em todas as temperaturas testadas. Surpreendentemente, os valores de histerese obtidos para o espécime 3 (i), contendo o sistema de reforço da presente invenção, tiveram resultados muito semelhantes aos do espécime 2 (c), não obstante a presença de fibras de polímero fibriladas (polpa de Kevlar®) no composto.
[00285] Embora os valores a 23°C sugeridos para ambos os espécimes 2 (C) e 3 (i) uma resistência de rolamento melhorada em relação ao espécime de NP, os valores de Tan delta a 0°C para tais espécimes, e, em particular, para o espécime 3 (i), foram preditivos de um manuseio piorado global para pneus que incluam uma banda de rodagem que contenha esses compostos em relação aos de produção normal, sobretudo em superfície úmida.
EXEMPLO 4 - Teste de manuseio
[00286] Mesmo com os resultados dos ensaios sobre as propriedades mecânicas dinâmicas prevendo uma piora do manuseio de todos os compostos testados em relação aos de produção normal, o requerente decidiu, em qualquer caso, realizar testes de manuseio nos pneus que compreendem uma banda de rodagem contendo compostos do tipo 3 (i). O material que contém o sistema de reforço da presente invenção, constituído por fibras de silicato modificadas e fibras de polímero fibriladas, apresentou, de fato, propriedades antiperfuração e de resistência de rolamento melhoradas, no que diz respeito a produção normal.
[00287] Os pneus de corrida para bicicletas foram, portanto, preparados, com dimensões de 622 mm x 25c, de acordo com a estrutura ilustrada na Figura 4 que compreende uma banda de rodagem de material elastomérico de acordo com os compostos de NP (referência) e 3 (i) (invenção) descritos no exemplo 1.
[00288] A estrutura de carcaça provida para uma lona de carcaça coberta de borracha de 0,3 mm de espessura total feita de náilon 125 TPI - 235 Dtex, equipado com uma camada de cinta feita de um tecido antiperfuração quadrado (trama de náilon 20 TPI/urdidura de aramida 40 TPI 470), núcleos de talão de aramida e dois antiabrasivos de tecido coberto de borracha quadrados nas bordas. Os pneus providos com banda de rodagem contendo NP de composto e 3 (i) apresentaram peso médio de 223 g.
[00289] Os pneus de corrida assim formados foram montados em uma bicicleta de corrida Cannondale Caad12 Disk e os testes de condução foram realizados em condições de superfície de estrada seca a uma temperatura média de 31°C, e condições de superfície de estrada úmida a uma temperatura média de 14°C. Os resultados obtidos são relatados nas Tabelas 4 e 5, respectivamente.
[00290] Para efeitos de avaliação do comportamento do pneu, o testador simulou várias manobras características e, em seguida, avaliou o comportamento do pneu e atribuiu uma pontuação em função do desempenho do pneu durante a dita manobra.
[00291] As tabelas 4 e 5 resumem a folha de pontuação do testador para a controlabilidade dos pneus. Os resultados desses testes são expressos por meio de uma escala de avaliação que representa a opinião subjetiva expressa pelo testador, por meio de um sistema de pontuação. Os valores reproduzidos na tabela a seguir representam um valor médio entre os obtidos em várias sessões de teste (5-6 testes, por exemplo). Os resultados são relatados para comparação com os registrados para os pneus providos com banda de rodagem contendo NP do composto. -- = piorou definitivamente; - = piorado; 0 = igual; + = melhorado; + + = definitivamente melhorado. TABELA 4
Figure img0004
TABELA 5
Figure img0005
[00292] Surpreendentemente, os pneus que compreendem uma banda de rodagem contendo o composto 3 (i) da presente invenção apresentaram manuseio melhorado nos testes em superfície de estrada seca, e comparável, se não manuseio melhorado, na superfície de estrada úmida em relação aos pneus de produção normal.

Claims (21)

1. Pneu (100) para rodas de bicicleta, caracterizado pelo fato de que compreende: - uma estrutura de carcaça (2); e - uma banda de rodagem (7) arranjada em posição radialmente externa em relação à dita estrutura de carcaça (2); em que a dita banda de rodagem (7) é feita por meio da vulcanização de uma composição elastomérica reticulável que compreende um sistema de reforço que compreende fibras de silicato modificadas de tamanho nanométrico e fibras de polímero fibriladas de tamanho micrométrico.
2. Pneu (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as fibras de silicato modificadas terem um diâmetro inferior a 500 nm e um comprimento inferior de 10 μm.
3. Pneu (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as fibras de silicato modificadas apresentam uma razão de aspecto entre o comprimento e o diâmetro de pelo menos 2:1.
4. Pneu (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as ditas fibras de silicato modificadas derivam de fibras de silicato selecionadas do grupo que consiste em fibras de sepiolita, fibras de paligorsquita ou atapulgita, fibras de haloisita, fibras de wollastonita, possivelmente modificadas organicamente, e misturas das mesmas.
5. Pneu (100) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as ditas fibras de silicato modificadas derivam de fibras de silicato selecionadas do grupo que consiste em fibras de sepiolita, fibras de paligorsquita ou atapulgita, possivelmente modificadas organicamente, e misturas das mesmas.
6. Pneu (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as ditas fibras de silicato modificadas compreendem de 3,8% a 12%, em peso de magnésio, em relação ao peso das próprias fibras.
7. Pneu (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as ditas fibras de silicato modificadas compreendem a sílica amorfa depositada sobre a superfície das próprias fibras.
8. Pneu (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as ditas fibras de polímero fibriladas são feitas de material polimérico tendo uma temperatura de fusão de pelo menos 170°C.
9. Pneu (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as ditas fibras de polímero fibriladas são selecionadas do grupo que consiste em fibras de aramida, fibras de poliéster, fibras de acrílico, fibras de celulose microfibriladas e fibras vegetais.
10. Pneu (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as ditas fibras de polímero fibriladas têm um diâmetro inferior a 100 μm e um comprimento compreendido entre 0,5 e 8 mm.
11. Pneu (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as ditas fibras de polímero fibriladas apresentam uma razão de aspecto entre o comprimento e o diâmetro superior 30:1.
12. Pneu (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as ditas fibras de polímero fibriladas apresentam uma área de superfície compreendida entre 0,5 e 60 m2/g.
13. Pneu (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na dita composição elastomérica reticulável compreende: (a) 100 phr de dito pelo menos um polímero elastomérico de dieno; (b) de 1 a 60 phr das ditas fibras de silicato modificadas, (c) de 0,1 phr a 20 phr das ditas fibras de polímero fibriladas, e (d) de 1 a 120 phr de um enchimento de reforço padrão.
14. Pneu (100) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que as ditas fibras de silicato modificadas estão presentes na dita composição elastomérica em uma quantidade de 3 phr a 40 phr.
15. Pneu (100) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que as ditas fibras de polímero estão presentes na dita composição elastomérica em uma quantidade de 0,5 phr a 10 phr.
16. Pneu (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na dita estrutura de carcaça (2) compreende uma lona de carcaça (3) ou múltiplas lonas de carcaça (300, 301).
17. Pneu (100) de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a dita lona de carcaça (3, 300, 301) compreende uma pluralidade de cordonéis de reforço (30) que estão inclinados, em relação a um plano equatorial do pneu, por um primeiro ângulo compreendido entre 30° e 60°, incluindo as extremidades.
18. Pneu (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma ou mais camadas de reforço (6) arranjadas em uma posição radialmente interna em relação à dita banda de rodagem (7).
19. Pneu (100) de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a dita uma ou mais camadas de reforço (6) são axialmente estendidas para uma seção de largura compreendida entre 10% e 90% da largura do dito pneu (100).
20. Pneu (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende, na estrutura da coroa (2a), uma camada da cinta associada com e na posição radialmente externa em relação à dita estrutura de carcaça (2).
21. Pneu (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende, em cada talão (5), um elemento reforçado, semelhante a uma cinta (10), associado com e na posição radialmente externa em relação à dita estrutura de carcaça (2).
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