BRPI0602163B1 - "método para tratar um tecido para uso em artigo elastomérico reforçado e correia de transmissão de energia". - Google Patents

Abstract

"tratamento de tecido para artigos elastoméricos reforçados". um tecido ou fio é tratado com um composto elastomérico compreendendo 20-80 partes por centena de materiais reticulável (phcm) de elastômero líquido. o elastômero líquido possui uma viscosidade dinâmica complexa inferior a 5 mcp (5.000 n*s/m^ 2^) a uma temperatura entre 20<198>c e a temperatura de fluxo máxima t~ f~, e o composto elastomérico, o material elastomérico, possui antes da cura, uma viscosidade dinâmica complexa inferior a 5 mcp (5.000 n*s/m^ 2^) por pelo menos 2 minutos a uma temperatura de fluxo máxima t~ f~. o tecido revestido e os materiais de fio são úteis como tecidos de reforço para produtos de transmissão de energia.

Description

“MÉTODO PARA TRATAR UM TECIDO PARA USO EM UM ARTIGO ELASTOMÉRICO REFORÇADO E CORREIA DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA" Campo da Invenção [001] A presente invenção se refere a um método para tratamento de tecido. Especificamente, a presente invenção se refere a um método para tratar um fio ou tecido que será embutido ou anexado à superfície de um produto elastomérico, onde o encapsulamento do tecido ou fio dentro do produto é aperfeiçoado.

Antecedentes da Invenção [002] Na fabricação de produtos elastoméricos reforçados, é essencial que os dispositivos de reforço sejam aderidos ao elastômero. Isso é obtido convencionalmente, por tratamento do fio ou tecido primeiro com um adesivo, tal como RFL. O material pode então ser submetido a um revestimento superior e eventualmente o fio ou tecido é embutido em elastômero .

[003] US 6764422 (Hasaka e outros) revela vários métodos para tratar um tecido. Os métodos revelados incluem várias combinações de pré—tratamento com um composto epóxi, tratamento de adesão com RFL consistindo em um látex elastomérico e tratamento de sobre-revestimento com um adesivo de borracha preparado por dissolução da borracha em um solvente. Embora isso produza um fio que se ligue bem, o tratamento de adesão e o tratamento de sobre-revestimento utilizam tanto o látex quanto um solvente. Quando se empregam tais tratamentos, o líquido na solução de látex ou o solvente devem ser evaporados ou de outra forma removidos, criando uma etapa adicional no processamento de tecido e requerendo máquinas adicionais para remover e manusear o liquido ou solvente removido.

[004] A viscoelasticidade dos elastômeros úteis é um pouco reduzida em razão do aquecimento e cisalhamento gerados pela calandragem, porém não ao grau obtido pela solvata-ção. A calandra pode aplicar o elastômero a pressão mais alta e o elastômero amolecido pode penetrar nos interstícios maiores próximo à superfície do tecido ou fio, porém não nos interstícios menores do tecido ou fio. Mesmo quando amolecido, o elastômero não vulcanizado possui componente elástico significativo de viscoelasticidade que reduz a penetração em cavidades pequenas.

[005] O material de encapsulamento na superfície externa do tecido sobre a superfície do produto elastomérico pode também precisar ter propriedades de resistência a óleo, resistência a desgaste, resistência a ozônio e aquecimento, coeficiente de fricção, dependendo da função do artigo reforçado .

Sumário da Invenção [006] A presente invenção se dirige a um composto elastomérico compreendendo um elastômero líquido. O elastômero líquido fornece uma propriedade de viscosidade dinâmica complexa desejada ao composto elastomérico, que torna o composto elastomérico especificamente apropriado para tratamento de tecidos e fios, de modo a assegurar encapsulamento completo dos tecidos ou fios.

[007] É revelado aqui um composto elastomérico, o com- posto elastomérico compreendendo um elastômero liquido. O material elastomérico, antes da cura, possui uma viscosidade dinâmica complexa inferior a 5 McP (5.000 N*s/m2) por pelo menos 2 minutos a uma temperatura de fluxo máxima Tf. O elastômero liquido possui uma viscosidade dinâmica complexa inferior a 5 McP (5.000 N*s/m2) a uma temperatura entre 20°C e a temperatura de fluxo máximo Tf e está presente no composto elastomérico em quantidades de 20 a 80 partes por cento de material reticulável (phcm), preferivelmente 25 a 60 phcm. Adicionalmente, o composto elastomérico pode ter de 2 a 15 partes por cento de material reticulável de peróxido.

[008] Em outro aspecto do composto elastomérico revelado, o elastômero liquido é selecionado a partir do qrupo consistindo em borracha de butadieno, borracha NBR, HNBR, borracha SBR, borracha de neoprene, borracha de butila, borracha de poliisopreno, borracha de propileno, borracha de XNBR ou EP(D)M.

[009] É revelado aqui um método de formação do composto elastomérico, onde o elastômero sólido do composto é flu-xado no elastômero liquido. Isso é realizado por mistura de pelo menos um elastômero sólido ao elastômero liquido a uma temperatura na faixa de 5,5°C, acima ou abaixo do ponto de fusão do elastômero sólido. Os elastômeros são misturados para formar um não produtivo que é então extrudado. O extru-dado é misturado com os agentes de cura e outros aditivos elastoméricos conforme necessário, para formar um elastômero vulcanizável.

[0010] É revelado aqui um método para tratar tecido ou fios para uso em um artigo elastomérico reforçado utilizando o composto elastomérico. O artigo reforçado pode ser uma mangueira, correia, pneu, luva de mola pneumática ou outro artigo. Após a mistura de elastômeros sólido e liquido ser combinada para formar um elastômero vulcanizável, o material é aplicado a um tecido ou fios. O tecido ou fios revestidos são aquecidos a uma temperatura de 93°C-154°C por pelo menos dois minutos, quando o elastômero penetra completamente no tecido ou encapsula completamente os fios. Esse aquecimento pode ocorrer antes da formação do artigo reforçado não curado ou pode ocorrer em um molde ou autoclave antes da cura do artigo.

[0011] Adicionalmente, o tecido ou os fios podem ser tratados previamente com um adesivo. Quando os tecidos são revestidos, o tecido tratado pode compreender mais de uma camada de tecido. O tecido pode ser tramado, tricotado, costurado com agulha, entrançado ou compreender vários fios individuais e fios de trama nominal mantendo um espaçamento dos fios individuais.

[0012] É revelado aqui um produto de transmissão de energia empregando pelo menos uma camada de tecido ou fio, a camada de tecido ou fio sendo impregnada com o composto elastomérico compreendendo de 20 a 80 phcm de um elastômero liquido. A camada de tecido ou fio pode formar pelo menos uma camada de superfície da correia de transmissão de energia. A correia pode ser uma correia V, uma correia poli-V, uma correia de acionamento sincrono ou qualquer outro tipo de correia convencional.

Breve Descrição dos Desenhos [0013] A invenção será descrita por meio de exemplo e com referência aos desenhos anexos, onde: A Figura 1 é uma correia V; A Figura 2 é uma correia de transmissão dentada; A Figura 3 é um método exemplar para aplicar o elastô-mero liquido a um tecido; e As Figuras 4-6 mostram propriedades de viscosidade dinâmica de diferentes compostos.

Descrição Detalhada da Invenção [0014] A linguagem que se segue é a do melhor modo presentemente contemplado ou modos de realizar a invenção. Essa descrição é feita com a finalidade de ilustrar os princípios gerais da invenção e não deve ser tida como limitando o sentido. O escopo da invenção é melhor determinado com referência às reivindicações apensas. Os números de referência conforme ilustrados nos desenhos são os mesmos que os referidos no relatório descritivo. Para fins de aplicação, as várias modalidades ilustradas nas figuras utilizam, cada uma, o mesmo número de referência para componentes semelhantes . As estruturas empregaram basicamente os mesmos componentes com variações de local ou quantidade, pelo que, fornecendo as construções alternativas nas quais o conceito da invenção pode ser praticado.

[0015] Uma correia V tipica 10 é ilustrada na figura 1. A correia 10 é especificamente adaptada para ser usada em roldanas associadas de acordo com as técnicas conhecidas na técnica. A correia é adaptada para ser usada nos assim deno- minados acionamentos sensores de torque, aplicações onde cargas de choque de tensão variada são impostas à correia, aplicações onde a correia é operada em velocidades variáveis, aplicações onde a correia é carregada por mola para controlar sua tensão e semelhantes.

[0016] A correia 10 possui pelo menos uma superfície de acionamento. Na correia ilustrada, existem três superfícies de acionamento 12, 14, 16. A correia 10 compreende uma seção de tensão 18, uma seção de almofada 20 e uma seção de transporte de carga 22, disposta entre a seção de tensão 18 e a seção de almofada 20.

[0017] A correia 10 pode também ser envolvida ou provida com uma camada de tecido 24 em todos os lados. A camada de tecido 24 pode ser feita com um tecido bidirecional, não tramado, tramado ou tecido tricotado. Cada camada de tecido 24 é revestida com um material elastomérico selecionado para assegurar que a camada 24 seja ligada à sua seção de correia associada 18, 20, 22. Os tecidos para uso na correia 10 são fabricados de materiais convencionais incluindo náilon (tal como náilon 4,6, náilon 6,6 e náilon 6), algodão, poliéster, algodão/poliéster, náilon/poliéster, algodão/náilon, Lycra™ (poliuretano segmentado), aramida, raiom e semelhantes. Preferivelmente, o tecido é fabricado de algodão/poliéster.

[0018] A seção de transporte de carga 22 possui dispositivos de transporte de carga 26 na forma de fios ou filamentos de transporte de carga, que são apropriadamente embutidos na almofada elastomérica ou matriz 28 de acordo com as técnicas que são bem conhecidas na arte. Os fios ou filamen- tos podem ser fabricados de qualquer material apropriado conhecido e usado na arte. Exemplos representativos de tais materiais incluem aramidas, fibras de vidro, náilon, poliés— ter, algodão, aço, fibra de carbono e polibenzoxazol.

[0019] As composições de borracha para uso na seção de tensão 18 e na seção de almofada 20 podem ser as mesmas ou diferentes. Elastômeros convencionais que podem ser usados em uma ou ambas seções incluem borracha natural, policloro-preno, copolimeros de acrilonitrila-butadieno (NBR), po-liisopreno, sais de zinco de éster de ácido carboxilico in— saturado enxertados com elastômeros de nitrila-butadieno hi-drogenado, borrachas de estireno-butadieno, polibutadieno, EPM, EPDM, copolimeros de acrilonitrila-butadieno hidrogena-do (HNBR), poliuretano, CPE, elastômeros comercializados sob a marca Viton™ e elastômeros de etileno-acrilico, vendidos sob a marca VAMAC e combinações dos mesmos. A matriz 28 pode também ser a mesma composição usada para as seções de tensão ou almofada 18, 20.

[0020] As superfícies de acionamento 12, 14, 16 da correia 10 da figura 1 são lisas. De acordo com outras modalidades e conforme discutido mais adiante, é contemplado aqui que as correias da presente invenção também incluem aquelas correias onde a superfície de acionamento da correia pode ser em V ranhurada simples, ranhurada em múltiplo V e sincrona, onde uma superfície dentada interna se engaja com os espaços de dente na periferia de uma roda dentada de esteira. Exemplos representativos das correias sincronas incluem correias possuindo dentes em trapézio ou curvilíneos.

Os dentes podem ter um desenho perpendicular à correia ou um desenho de desvio helicoidal, tal como mostrado nas Patentes US números 5.209.705 e 5.421.789. Uma correia dentada 30 é ilustrada na figura 2.

[0021] A correia 30 possui um corpo de correia com uma superfície externa 32 e uma superfície dentada voltada para dentro 34. A superfície interna voltada para dentro 34 possui pelo menos uma dentre as fileiras adjacentes de dentes 36. O corpo de correia 38 é fabricado de um elastômero resi-liente e preferivelmente reforçado com elementos de tensão longitudinais 40, que repousam ao longo da direção longitudinal L da correia. A superfície externa 32 da correia pode também ser formada com dentes, formando uma correia dupla face. A superfície dentada interna é reforçada com um tecido resistente a abrasão 42. O tecido ilustrado 42 é definido por filamentos de urdidura e de trama. Os filamentos de urdidura 44 se estendem na direção transversal em T, embora os filamentos de trama 46 se estendam na direção longitudinal L. Alternativamente, o tecido pode ter filamentos de urdidura e de trama inclinados em outros ângulos, isto é, um tecido cortado inclinado ou o tecido pode ser uma malha.

[0022] Conforme observado acima, para aderir eficazmente a camada de tecido 24, 42 ao corpo da correia, a camada de tecido é revestida com uma composição elastomérica. A superfície externa do tecido pode também ser revestida para obter resistência ao óleo, ozônio e desgaste abrasivo e para controlar o coeficiente de fricção. Um elastômero pode também ser forçado nos espaços vazios do tecido para encapsular as fibras individuais ou feixes de fibras de modo a reduzir o desgaste interno que ocorre quando as fibras se movem ou flexionam enquanto em contato com as fibras adjacentes.

[0023] A ciclagem de alta tensão dos elastômeros EP ou EPDM em contato com uma superfície de metal pode resultar no amolecimento e transferência do material amolecido a partir do corpo do elastômero para a superfície de metal. No contexto dos produtos de transmissão de energia, tais como, as correias discutidas acima, esse processo indesejável é denominado empilhamento. Uma vez que a composição elastomérica para revestimento de tecido, após vulcanização da correia, forma toda ou parte da superfície de acionamento da correia, a redução do empilhamento da superfície da correia é desejada. Um modo de obter empilhamento reduzido da superfície da correia para as correias fabricadas de elastômeros EP ou EPDM é ter um alto teor de etileno da composição elastomérica, preferivelmente superior a 65%. Para obter esse alto teor de etileno, um material de base reticulável é o EPDM. Contudo, os compostos EP(D)M com teor de etileno relativamente alto podem ser difíceis de serem processados.

[0024] O aumento no teor de etileno pode também ser obtido por uso do polietileno funcionalizado. Polietileno funcionalizado, não vulcanizado é um termoplástico quebradiço a temperatura ambiente, porém exibe um ponto de fusão abaixo da Tf máxima. Dois exemplos de misturas de materiais de base reticuláveis para uma composição elastomérica que resultam em um teor de etileno alto desejado são estabelecidos na Tabela 1 a seguir. ___________________________Tabela 1____________________________ # Todas as quantidades são fornecidas em partes por cento de material reticulável (phcm) Trileno CP80, EPM liquido que possui uma. razão de Etileno/Propileno de 43/57 e possui uma viscosidade Brookfi-eld de 500.000 cps a 60°C da Crompton Corp. ‘ Trileno 77, é um EPDM sólido a temperatura ambiente que possui uma razão de Et ileno/Propi leno de 75/Ξ5 com um teor de ENB de 10,5% da Crompton Cop. ;A C 307A, um homopolímero de polietileno oxidado, da Honeywell Speciality Chemicals, possui uma viscosidade Bro-okfield de 85.000 cps a 150°C.

[0025] Ambos Exemplos A e B acima utilizam elastômeros líquidos como constituintes ret1culáve i s primários no composto. Os elastômeros líquidos são conhecidos; contudo, tais compostos são convencionalmente usados não como um constituinte primário em um composto, porém como um auxiliar de processamento nas quantidades convencionais geralmente inferiores a 10 partes por cento de borracha <phr) para ajudar na incorporação de aditivos em um composto elastoméríco sólido .

[0026] De acordo com a presente invenção, a camada de tecido é tratada com uma composição elastomérica onde o material reticulável compreendendo a composição elastomérica inclui um elastômero liquido. O elastômero liquido está presente em quantidades de 20 a 80 phcm. Preferivelmente, o elastômero liquido está presente em quantidades de 25 a 60 phcm. Mais preferivelmente, o teor do elastômero liquido é de 30 a 55 phcm.

[0027] O material reticulável é definido aqui como um material em uma composição que se liga quimicamente a outro material dentro da composição. Para fins dessa definição, co-agentes e co-curas, tais como, peróxido, metacrilato de zinco, diacrilato de zinco, bis—maleimida não são considerados como materiais reticuláveis. Os materiais reticuláveis incluem elastômeros sólidos convencionais, elastômeros líquidos e resinas ou ceras termoplásticas reticuláveis.

[0028] O elastômero líquido é definido aqui como um elastômero que possui viscosidade dinâmica complexa inferior a 5.000.000 cP (5.000 N x s/m2) em alguma temperatura entre 20°C e a temperatura de fluxo máximo Tf para o material. Tf max é definida aqui como a temperatura máxima na qual a viscosidade dinâmica complexa do elastômero, quando composta para qualquer finalidade útil com materiais de vulcanização e antes da vulcanização, permanece inferior a 5.000.000 cP (5.000 N x s/m2) por pelo menos 2 minutos. A viscosidade é medida por um Analisador de Processo de Borracha, modelo número 2000 da Monsanto Corporation de St. Louis, MO. , aplicando 0,5 grau de tensão a 60 cP, o que resulta em 14% de tensão senoidal P-P e razão de cisalhamento de 0,438 segundos inversos. A viscosidade complexa inclui os componentes viscosos e elásticos de tensão surgindo a partir da tensão imposta senoidalmente, e inclui a tensão de rendimento para elas-tômeros exibindo propriedades de fluxo de Bíngham ou plástica . Elastômeros que satisfazem essa definição podem parecer serem líquidos ou sólidos a temperatura ambiente, porém possuem uma viscosidade muito baixa em comparação aos elastômeros que são definidos por uma viscosidade Mooney em uraa temperatura de fluxo Tf na faixa de 93°C a 154°C. O início da vulcanização pode ser realizado em Tf max, porém a vulcani-zação prática preferivelmente começa, em temperaturas Ty superiores a 149°C.

[0029] As Figuras 4 a 6 mostram as propriedades de viscosidade dinâmica complexas, especificamente, as η', η", η*, de compostos diferentes, incluindo vários que compreendem elastômero líquido pela presente invenção. Nesses gráficos, os compostos testados são como se seguem: Tabela 2 [0030] Todos os compostos possuem carga de negro de fumo semelhante e sistemas de cura de peróxido. Para realização dos testes, as amostras foram colocadas no RPA-2000 em uma cavidade bicônica que havia sido pré-aquecida a 104,4°C e uma tensão senoidal de amplitude e freqüência constantes foi aplicada conforme a temperatura foi alterada. 0 perfil da temperatura versus tempo foi: 1. elevação de 104,4°C para 176,6°C em 6,5 minutos; 2. cura a 176,6°C por 15 minutos; e 3. resfriamento lento a 176,6°C para 48,8°C.

[0031] Cada teste foi repetido 3 vezes e os resultados ponderados para determinar as propriedades do composto. Para ler os gráficos das figuras 4 a 6 como uma base de tempo, inicie em no final de 104, 4°C de cada linha, siga o aumento da temperatura para 176,6°C e subseqüente diminuição para 48,8°C. A viscosidade máxima para a Tf max é indicada pela linha MAX.

[0032] Os compostos 1 e 2 mostram polímeros de Mooney altos e baixos típicos com carga de negro de fumo moderada. Para o componente viscoso da viscosidade dinâmica complexa, η' é relativamente constante antes da cura e começa a diminuir com o aumento da temperatura até a vulcanização começar. Após a cura, o material amolece ligeiramente com a diminuição da temperatura. O componente elástico da viscosidade dinâmica complexa, η", mostra os compostos 1 e 2 diminuindo lentamente em elasticidade com o aumento da temperatura, e então aumento significativo conforme a vulcanização começa. Após a cura, ο η" permanece alto e apenas diminui ligeiramente, porém é maior que antes da cura.

[0033] Para o composto A, as curvas mostram a rigidez não curada muito inferior do polímero líquido. O composto amolece rapidamente conforme se aproxima do ponto de fusão no qual possui uma rigidez não curada muito inferior a dos compostos 1 ou 2. O ponto de fusão do composto A está abaixo da temperatura de vulcanização do composto. Após a cura, o composto possui propriedades de viscosidade dinâmica semelhantes as dos elastômeros convencionais. O composto C também possui uma viscosidade relativamente baixa antes da cura, com uma viscosidade dinâmica semelhante a dos elastômeros convencionais após a cura.

[0034] Embora os exemplos acima sejam específicos para EPDM de modo a obter um teor de etileno alto para uso com os produtos de transmissão de energia, outros elastômeros líquidos podem ser empregados com a presente invenção. Elastômeros líquidos apropriados incluem, porém não estão limitados aos produtos de homopolimerização de butadieno e seus homólogos e derivados, por exemplo, metilbutadieno, dimetil-butadieno e pentadieno, bem como copolímeros, tais como aqueles formados a partir de butadieno ou seus homólogos ou derivados com outros monômeros insaturados. Entre os últimos estão os acetilenos, por exemplo, acetileno de vinila; ole-finas, por exemplo, isobutileno, que copolimerizam com iso-preno para formar borracha de butila; compostos vinila, por exemplo, ácido acrílico, acrilonitrila (que polimeriza com butadieno para formar NBR), ácido metacrílico e estireno, o último composto polimerizando com butadieno para formar SBR, bem como ésteres vinílicos e vários aldeídos insaturados, cetonas e éteres, por exemplo, acroleina, metil isopropenil cetona e éter viniletilico. Outros exemplos de borrachas sintéticas incluem neoprene (policloropreno), polibutadieno (incluindo cis 1,4-polibutadieno), poliisopreno (incluindo cis 1,4-poliisopreno), borracha de butila, incluindo borracha de halobutila, tal como, borracha de clorobutila ou bor- racha de bromobutila, borracha de estire-no/isopreno/butadieno, copolímeros de 1,3-butadieno ou iso-preno com monômeros tais como estireno, acrilonitrila e me-tacrilato de metila, bem como terpolimeros de etile-no/propileno, também conhecidos como monômero de etile-no/propileno/dieno (EPDM) e especificamente, terpolimeros de etileno/propileno/etilideno norborneno (ENB). Exemplos adicionais de borrachas que podem ser usadas incluem uma borracha carboxilada, tal como, NBR carboxilado, polímeros acoplados ao silício e acoplados ao estanho ramificados em estrela. A borracha preferida ou elastômeros são EP(D)M, NBR, HNBR, SBR, XNBR e CR.

[0035] Outras composições exemplares que podem ser usadas no método revelado são apresentadas em maiores detalhes no Pedido US copendente, certificado de procurador N° DN2004-134-USA, depositado em 31 de dezembro de 2004, apresentando inventor comum com o presente pedido, e completamente incorporado aqui como referência.

[0036] Para obter a mistura completa dos compostos, onde uma porção substancial do material reticulável é um elastômero liquido e um material sólido é misturado ao mesmo, o material sólido é fluxado na mistura. Isto é, a temperatura da mistura estaria em uma faixa de 5,5°C acima ou abaixo do ponto de fusão do sólido termoplástico, a temperatura selecionada da mistura provavelmente dependendo do equipamento de processo. Após o material sólido ser fluxado nos elastômeros líquidos, o material é submetido a uma operação de mistura de cisalhamento baixo abaixo do ponto de fusão do sólido termoplástico. Para materiais sólidos não possuindo um ponto de fusão definido, isto é, o material apenas amolece conforme aquecido, os métodos de mistura convencionais usando banburys, amassadores e moinhos abertos podem prover mistura suficiente do composto.

[0037] Em uma mistura de amostra, o material sólido, na forma de um pó, é adicionado a um extrusor de compostagem de fuso duplo. O pó funde conforme percorre o extrusor, e os componentes líquidos são adicionados ao extrusor para serem misturados aos componentes termoplásticos fundidos. Calor é aplicado ao extrusor e a mistura dentro do extrusor de fuso também gera calor para obter mistura completa dos componentes e fluxo do material sólido. A mistura não produtiva é extrudada e o extrudado pode estar na forma de barbantes ou microesferas, a configuração específica dependendo da maquinaria .

[0038] Para transformar o material extrudado não produtivo no composto vulcanizável, o material é colocado em um extrusor, um moinho ou outro misturador e agentes de cura e quaisquer outros constituintes adicionais, tais como, negro de fumo e/ou sílica são adicionados. O produto vulcanizável é então preparado para revestir quaisquer dispositivos de reforço.

[0039] Peróxido é tipicamente utilizado no sistema de cura para obter um composto elastomérico com alto teor de etileno, conforme desejado para reduzir o empilhamento dos produtos de transmissão de energia para compostos compreendendo uma quantidade relativamente alta de polietileno, e de modo a obter a reticulação necessária do material. Para tal sistema de cura, a quantidade de peróxido que é adicionada é a quantidade de 2 a 15 phcm, preferivelmente 5 a 15, mais preferivelmente 5 a 10 phcm. Se a quantidade de peróxido for muito grande, a reticulação será muito maior e o material será ebanizado, e o alongamento reduzido do material será prejudicial para as características de produto desejadas. A quantidade de peróxido empregado aqui é relativamente maior que a convencional, chegando a ebanização do material; contudo, a leve perda de alongamento do material resulta em um produto de uso melhor. Os versados na técnica reconhecerão e apreciarão que os sistemas de cura, incluindo aqueles usando enxofre e óxido de metal, usados dependem dos componentes de reticulação do composto sendo preparado.

[0040] O revestimento com um elastômero compreendendo um elastômero líquido é aplicável a qualquer dispositivo de reforço para produtos elastoméricos. O dispositivo de reforço pode ser constituído de fios individuais, tais como fios 26, 40 das cintas 10, 30 ou camadas de tecido tais como o tecido 42 da cinta 30. Assim, a menos que mencionado especificamente de outra forma, todas as futuras referências ao tecido incluem fios individuais, se providos com um filamento de urdidura nominal para manter o espaçamento dos fios em um modo semelhante ao do tecido ou um fio simples.

[0041] Um esquema exemplar do método de revestimento é ilustrado na figura 3. Após a camada de tecido 50 ser preparada por qualquer método convencional, tal como, porém não limitado à tecedura, tricotagem, costura ou preparação de esteira, a camada de tecido 50 é alimentada ao aplicador. O elastômero liquido 52, que é sólido ou possui uma viscosidade muito alta a temperatura ambiente e foi aquecido a temperatura abaixo de TF o que reduz a viscosidade, tendo sido aplicado ao tecido 50. O elastômero 52 é ilustrado como sendo aplicado por passagem do tecido 50 sob uma poça de elastômero 52 e uma lâmina 55 que remove o excesso do elastômero e controla a espessura da camada de revestimento inicial 54. Alguns elastômeros de acordo com a invenção possuem propriedades de fluxo plástica ou de Bingham, ou viscosidades complexas, que impedem o fluxo da camada de revestimento nos interstícios do tecido sob a influência da gravidade ou ação capilar. Pressão suficiente deve ser aplicada ao elastômero para criar tensão em excesso da tensão de rendimento de fluxo plástica ou de Bingham. A grandeza e duração da pressão devem também criar uma tensão de cisalhamento suficiente para causar fluxo viscoso na geometria específica das cavidades no tecido. A duração da pressão aplicada pela lâmina 55 pode não causar o nível desejado de penetração para alguns elastômeros. Para tais elastômeros, o tecido pode então passar entre um par de rolos de calandragem 55 que aplicam pressão de grandeza maior ou duração mais longa. A duração da pressão aplicada pela lâmina ou rolo pode ser apenas de alguns milésimos de segundo em velocidades de processamento econômicas, assim a pressão aplicada pode ser alta. Alternativamente, uma pressão menor de duração maior pode causar fluxo suficiente para encher os interstícios de muitos tecidos úteis. Como um exemplo, uma pressão de 1,72 MPa aplicada por 2 minutos à camada de revestimento 54 possuindo uma viscosidade complexa inferior a 1,3 x 10E6 cP provê a penetração desejada de um tecido de invólucro tipico 24 ou tecido voltado para os dentes 42.

[0042] Outros métodos de aplicação de pressão para penetração incluem ensacamento e autoclavagem do tecido 50 já tratado com uma camada de revestimento 54. A pressão pode também ser aplicada quando o produto elastomérico compreendendo o tecido tratado é vulcanizado por manutenção da temperatura de vulcanização abaixo de Tf max por 2 a 5 minutos, enquanto a pressão é aplicada. Deve ser observado que se o material sendo revestido com o elastômero for um fio, oposto a um tecido, a pressão necessária para encapsular completamente o fio pode ser diferente daquela necessária para tratar o tecido.

[0043] Alternativamente, como o elastômero está mais próximo do estado sólido a temperatura ambiente, o elastômero pode ser calandrado em uma camada fina, que é então prensada sobre o tecido. Isso pode ser feito em um processo de batelada para peças de tecido de comprimento finito ou em um processo continuo para rolos de tecido, onde o laminado é aquecido e pressão é aplicada ao mesmo conforme o tecido percorre uma passaqem predeterminada. Outro método de aplicação do elastômero é o uso de um extrusor de película ou folha que coloca o elastômero diretamente sobre o tecido. A camada de revestimento 54 aplicada por calandraqem ou extru-são pode também ser ensacada e autoclavada ou ser prensada durante vulcanização abaixo da Tf max para obter penetração dos interstícios do tecido. A camada de revestimento 54 pode também ser aplicada por métodos de dispersão convencionais.

[0044] A viscosidade do elastômero líquido permite que múltiplas camadas de tecido sejam impregnadas ao mesmo tempo. Múltiplas camadas de tecido idêntico ou camadas de tecido diferentes podem se empilhadas antes da impregnação.

[0045] Após o revestimento do tecido 50, o tecido pode ser usado imediatamente em um processo de fabricação ou resfriado e armazenado. À temperatura ambiente, o elastômero líquido pode apresentar um estado sólido, que permite que o tecido seja enrolado em rolos de armazenamento.

[0046] O método revelado provê excelente penetração da borracha em um tecido ou nos filamentos de um fio. Para melhorar a ligação da borracha ao tecido ou fio, o material pode ser tratado previamente com um adesivo, tal como RFL (látex de resorcinol-formaldeido), epóxi, isocianato ou adesivos de náilon para denominar alguns. Tais adesivos são bem conhecidos na arte e podem ser aplicados por métodos convencionais .

[0047] O método de tratamento revelado possui a capacidade de render excelente penetração e/ou encapsulamento dos filamentos, fios e/ou tecidos e de fornecer alto nivel de aglutinante bruto de filamento, fio, e/ou tecido. O nivel de pegajosidade maior facilitará a construção do produto bruto. Na construção de correias em um molde ranhurado, o tecido tratado pode ser pré-formado para se conformar as ranhuras no molde, e terá um nivel minimo de aderência no molde. Na construção em um tambor de construção circular, a ca— mada de tecido será aderida às camadas adjacentes. Devido à melhor aderência das camadas durante a construção e cura, a uniformidade do produto aumentará.

[0048] Para correias do tipo ilustrado na figura 2, convencionalmente, em algumas correias, uma camada de plástico é aplicada à superfície externa da camada de tecido, como uma camada mais externa, para reduzir o coeficiente de fricção e prover resistência a abrasão. Tal camada plástica também impede o material dentado, tipicamente um coeficiente alto de material de fricção, de escoar para a superfície externa da correia. Quando se trata o tecido no método revelado agui, o tecido já é revestido e o golpeamento do elastô-mero dentado sofre preempção. Assim, a camada de barreira adicional não é necessária, reduzindo a complexidade e custos de fabricação.

[0049] Embora o método de tratamento de tecido e fabricação de um produto seja descrito no contexto de fabricação dos produtos de transmissão de energia, o método pode ser aplicado na fabricação de outros produtos, tais como, mangueiras, luva de mola pneumática, pneus, correias transportadoras ou outros artigos elastoméricos reforçados.

REIVINDICAÇÕES

Claims (10)

1. Método para tratar um tecido para uso em um artigo elastomérico reforçado CARACTERIZADO por compreender as etapas de: preparar um material elastomérico por mistura em conjunto de pelo menos um material reliculável sólido, pelo menos um elastômero reticulável liquido, e um polietileno não vulcanizado funcionalizado para formar um extrudado não produtivo, e misturar o extrudado com agentes de cura para formar o material elastomérico, o qual é vulcanizável; aplicar o material elastomérico a um tecido, em que o material elastomérico compreende de 20 a 80 partes por cento de material reticulável (phcm) do elastômero liquido e, antes da cura, o material elastomérico possui uma viscosidade dinâmica complexa inferior a 5 McP (5.000 N x s/m2) por pelo menos 2 minutos a uma temperatura de fluxo máxima (Tf max) do material elastomérico, aquecer o tecido revestido com elastômero a uma temperatura de 93 a 154°C por pelo menos dois minutos, em que o elastômero penetra o tecido.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que o tecido compreende mais de uma camada de tecido.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que o tecido é incorporado ao artigo elastomérico reforçado, o artigo sendo selecionado a partir do grupo consistindo em uma correia, uma mangueira, uma mola pneumática e um pneu.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que o elastômero liquido possui uma viscosidade dinâmica complexa inferior a 5 McP (5.000 N x s/m2) a uma temperatura entre 20°C e a temperatura de fluxo máximo (Tf max) .

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que o material elastomérico compreende de 25 a 60 phcm de elastômero liquido .

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que o elastômero liquido é borracha de butadieno, NBR, HNBR, SBR, borracha de neoprene, borracha de butila, borracha de poliisopreno, borracha de propileno, XNBR, CR ou borracha de EP(D)M.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato da mistura em conjunto ocorrer a uma temperatura na faixa de 5,5°C acima ou abaixo do ponto de fusão do material reticulável sólido.

8. Correia de transmissão de energia, a correia compreendendo um corpo elastomérico e pelo menos um fio ou camada de tecido, em que o fio ou camada de tecido é compreendido de fibras que se estendem em pelo menos uma direção da correia, a correia sendo CARACTERIZADA pelo fio ou camada de tecido ser impregnada com um material elastomérico compreendendo de 20 a 80 phcm de um elastômero liquido, o material elastomérico, antes da cura, possui uma viscosidade dinâmica complexa inferior a 5 McP (5.000 N x s/m2) por pelo menos 2 minutos a uma temperatura de fluxo máxima (Tf max) .

9. Correia, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADA pelo fato de que a camada de tecido forma pelo menos uma superfície externa da correia.

10. Correia, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADA pelo fato de que o composto elastomérico possui um teor de etileno superior a 65%.