BRPI0722124A2

BRPI0722124A2 - Pneu, fio híbrido, artigo emborrachado manufaturado, e, processo para manufaturar um fio híbrido

Info

Publication number: BRPI0722124A2
Application number: BRPI0722124-0A
Authority: BR
Inventors: Barbara Rampana; Diego Tirelli; Chokri Cherif; Christian Paul; Regah Ahmet Torun; Olaf Diestel; Udo Kuhlmann
Original assignee: Pirelli
Priority date: 2007-10-24
Filing date: 2007-10-24
Publication date: 2014-04-08
Also published as: US8640753B2; JP5174916B2; US8813467B2; CN101835632A; JP2011500427A; US20130042593A1; EP2222480B1; EP2222480A1; WO2009052844A1; BRPI0722124B1; CN101835632B; ATE517766T1; US20100224298A1

Description

“PNEU, FIO HÍBRIDO, ARTIGO EMBORRACHADO MANUFATURADO, E, PROCESSO PARA MANUFATURAR UM FIO HÍBRIDO”

CAMPO DA INVENÇÃO

Esta invenção refere-se a um pneu tendo um elemento estrutural reforçado com um fio híbrido.

Mais em particular, a presente invenção refere-se a um pneu de elevado desempenho, tal como, por exemplo, um pneu projetado para carros de alta potência ou, mais genericamente, um pneu destinado para aplicações envolvendo elevadas velocidades operacionais e/ou extremas condições de direção.

Mais detalhadamente, a presente invenção refere-se a pneu de elevado desempenho (HP) ou desempenho ultra elevado (UHP), bem como a um pneu adequado para ser empregado em disputas esportivas, tais como corridas motorizadas em circuito.

Além disso, a presente invenção refere-se a um pneu adequado para Veículos de Utilidade Esportiva (SUV), que combina as características de conforto e espaço de uma camionete com elevados desempenhos (especialmente em termos de altas velocidades), típicos de carros de elevada potência.

Em ainda mais detalhes, a presente invenção refere-se a um pneu compreendendo pelo menos um elemento estrutural incluindo pelo menos um elemento de reforço compreendendo pelo menos um fio híbrido, dita pelo menos um fio híbrido compreendendo pelo menos um primeiro fio multifilamentar, tendo um primeiro módulo tangencial inicial e pelo menos um segundo fio multifilamentar tendo um segundo módulo tangencial inicial, dito primeiro e dito segundo módulos tangenciais iniciais sendo diferentes entre si.

Além disso, a presente invenção também refere-se a um fio híbrido compreendendo pelo menos um primeiro fio multifilamentar, tendo um primeiro módulo tangencial inicial e pelo menos um segundo fio multifilamentar tendo um segundo módulo tangencial inicial, dito primeiro e dito segundo módulos tangenciais iniciais sendo diferentes entre si, bem como a um processo para obter um fio híbrido.

Além disso, a presente invenção também refere-se a um artigo emborrachado manufaturado, incluindo pelo menos um elemento de reforço compreendendo pelo menos um fio híbrido, dita pelo menos um fio híbrido compreendendo pelo menos um primeiro fio multifilamentar, tendo um 10 primeiro módulo tangencial inicial e pelo menos um segundo fio multifilamentar, tendo um segundo módulo tangencial inicial, ditos primeiro e dito segundo módulos tangenciais iniciais sendo diferentes entre si. Ditos artigos emborrachados manufaturados podem ser, por exemplo, pneus, elementos estruturais de pneus, tubos para fluidos de alta pressão, 15 mangueiras, esteiras transportadoras e similares.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

O funcionamento de pneus em alta velocidade, p. ex., superiores a 200 km/h, gera notáveis forças centrífugas na banda de rodagem dos pneus, devido a sua rotação.

Ditas forças centrífugas fazem com que a banda de rodagem

do pneu dilate-se para fora, resultando no levantamento da banda de rodagem dos pneus na direção radial.

Este fenômeno deve ser adequadamente controlado e limitado tanto quanto possível, uma vez que afeta negativamente o comportamento dos pneus.

Por exemplo, uma vez que os sistemas eletrônicos dos (p. ex., Sistema de Frenagem Anti-travamento (ABS), Programa de Estabilidade Eletrônica (ESP), distribuição de tração nas quatro rodas motrizes) são tradicionalmente correlacionados com a variação da altura de rolamento da roda e são ajustados para uma sua predeterminada faixa, no caso do fenômeno de levantamento dar origem a uma importante dilatação do pneu - de modo que a altura de rolamento da roda caia fora de dita faixa - um correto funcionamento dos sistemas eletrônicos do veículo acima mencionas não é 5 mais garantido.

Além disso, no caso do fenômeno de levantamento nãos er adequadamente controlado e limitado, uma importante e diferente variação da altura de rolamento da roda pode ocorrer nos pneus do mesmo veículo, de modo que o último pode resultar ter pneus operando diferentemente entre si.

Além disso, no caso da deformação do pneu devido ao

fenômeno de levantamento ser consideravelmente elevada, uma pluralidade de outros inconvenientes pode ocorrer.

Por exemplo, o levantamento na direção radial das camadas de correias cruzadas pode surgir, especialmente em correspondência de suas 15 bordas axiais, desse modo causando a separação das camadas de correia da carcaça; um desgaste irregular da banda de rodagem e,assim, uma diminuição notável da sua durabilidade em altas velocidades pode ocorrer; vibrações indesejadas do pneu resultando afetando negativamente o conforto da viagem e notavelmente aumentando o ruído do pneu em altas velocidades podem ser 20 promovidas.

A fim de pelo menos parcialmente resolver os inconvenientes acima mencionados, causados pelo fenômeno de levantamento, uma camada de correia é geralmente posicionada radialmente externa à camadas de correia cruzadas, para aprisionar as últimas, a fim de limitar seu levantamento. 25 Geralmente, dita camada de correia é provida com cordões de fibra orgânica de baixo módulo elástico, p. ex., cordões de náilon, ou cordões de fibra orgânica de módulo altamente elástico, p. ex., cordões de poliamida aromáticos, que são dispostos em uma direção substancialmente circunferencial com respeito ao plano equatorial do pneu. Entretanto, como sabido na arte (vide, por exemplo, Patente Européia EP 335.588 abaixo descrita), o uso de cordões de fibra orgânica de baixo módulo elástico pode não evitar com sucesso dito fenômeno de levantamento, em particular em velocidade muito elevada.

5 Por outro lado, o uso de cordões de fibra orgânica de elevado

módulo elástico pode causar alguns inconvenientes durante a manufatura do pneu. Na realidade, quando o pneu verde é montado no molde de vulcanização e a pressão interna é aplicada, a dilatação essencial do pneu cru pela pressão interna é reduzida. Isto ocorre porque a resistência ao 10 estiramento de ditos cordões é excessivamente elevada e, portanto, o pneu pode expandir-se não corretamente dentro do molde para fornecer a necessária força para comprimir a banda de rodagem e estrutura do pneu contra a face interna do molde de pneu. Isto com frequência provoca defeitos no pneu acabado após vulcanização e moldagem. Consequentemente, as 15 performances de elevada velocidade do pneu, tais como, por exemplo, a estabilidade de dirigir o pneu e a durabilidade em elevada velocidade pode ser negativamente afetada.

Tentativas foram feitas na arte para superar as desvantagens relatadas acima.

Por exemplo, a Patente Européia EP 335.588 descreve um

pneu particularmente adequado para carros de passageiro de elevada velocidade, compreendendo uma banda de rodagem disposta radialmente fora da correia de pneu, dita banda de rodagem compreendendo uma lona composta de pelo menos um cordão enrolado espiral e continuamente na 25 direção circunferencial do pneu a 0 a 3 graus do equador do pneu. O cordão de dita lona é um cordão híbrido compreendendo um fio de elevado módulo elástico e um fio de baixo módulo elástico torcidos juntos, o cordão híbrido tendo um baixo módulo elástico em uma zona de baixo módulo elástico entre alongamento zero e um predeterminado alongamento específico na faixa de 2 - 7% e um elevado módulo elástico em uma zona de elevado módulo elástico, acima de dito predeterminado alongamento específico do cordão. Os baixo e elevado módulos elásticos mudam em um ponto transicional derivado da curva de alongamento de carga do cordão híbrido, sendo o ponto de 5 interseção de uma linha ortogonal ao eixo geométrico de alongamento passando através da intersecção da tangente à curva de alongamento no alongamento zero e da tangente à curva de alongamento no ponto de ruptura. O pneu supracitado é dito ter melhorada durabilidade em alta velocidade, bem como reduzido ruído.

A Patente dos Estados Unidos 5.558.144 refere-se a um pneu

radial pneumático contendo uma correia amortecedora de cordão não- metálico, disposta radialmente fora de uma carcaça, e uma correia de banda sem junta disposta radialmente fora da correia amortecedora, dita correia de banda sendo feita de pelo menos um cordão híbrido enrolado espiral e 15 continuamente na direção circunferencial do pneu, em um ângulo de 0 a 3 graus com respeito ao equador do pneu. O cordão híbrido inclui um filete de baixo módulo elástico e um filete de elevado módulo elástico, que são finalmente torcidos entre si, dito filete de baixo módulo tendo pelo menos uma fibra de baixo módulo, primeiro torcida e tendo um módulo elástico de 20 não mais do que 2000 kgf/mm2 e dito filete de elevado módulo tendo pelo menos uma fibra de elevado módulo primeiro torcida e tendo um módulo elástico de não menos do que 3000 kgf/mm2. Na lona de correia de banda de rodagem, a contagem (E) do cordão híbrido por 5 cm de largura, a tensão (Fl) em kgf do cordão híbrido a 2% de alongamento e a tensão (F2) em kgf do 25 cordão híbrido a 6% de alongamento satisfazem as seguintes relações: FlxE<60; e F2xE>150. O pneu acima mencionado é dito apresentar as seguintes características: mudança decrescente do diâmetro do pneu, melhorada durabilidade, melhoria do desempenho total do pneu.

O Pedido de Patente dos Estados Unidos US 20040265581 refere-se a um cabo híbrido tendo uma relação de módulo tangencial final vs módulo tangencial inicial maior do que 10. Preferivelmente, dito cabo híbrido compreende um núcleo têxtil de um módulo inicial menor do que 900 cN/tex e um envoltório têxtil de um módulo inicial maior do que 1300 cN/tex que é 5 enrolado em dito núcleo. Um processo para obter dito cabo híbrido, bem como um tecido compósito utilizável em um pneu incorporando dito cabo, é também descrito. Além disso, um pneu e uma unidade montada que incorpora tal tecido compósito são também descritos. O acima mencionado cabo híbrido é dito ser vantajosamente usado tanto em pneus de veículo de passageiro 10 como pneus de veículo para serviços pesados. E também dito que dito cabo híbrido permite melhorar a resistência em alta velocidade (tipicamente maior do que 120 km/h) do reforço de corda do pneu, cuja lona de coroa em arco é reforçada por estes cabos.

O Pedido de Patente dos Estados Unidos US 2004/0221937 15 refere-se a uma bandagem de correia para um pneumático de veículo que inclui um fio tendo distribuidores de resistência embutidos em uma mistura de borracha não vulcanizada. Os distribuidores de resistência correm essencialmente paralelos entre si. Cada distribuidor de resistência inclui um cordão híbrido que tem um primeiro fio torcido, tendo um elevado módulo de

# Λ

elasticidade de pelo menos aproximadamente 25000 N/mm e um segundo fio torcido tendo um baixo módulo de elasticidade, que não é maior do que aproximadamente 15000 N/mm . Os primeiro e segundo fios torcidos são torcida no final entre si. Uma contagem de cordão E em cordas por larguras de fio de 5 cm, uma força Fla 2% de alongamento de cada cordão híbrido e 25 uma força F2 a 6% de alongamento de cada cordão híbrido satisfazem as seguintes relações:

FlxE > aproximadamente 600 N,

F2xE > aproximadamente 1500 N.

Um pneumático de veículo contendo dita bandagem de correia é também descrito. A acima mencionada bandagem de correia é dita assegurar uma muito boa durabilidade em alta velocidade do pneu e, além disso, um aperfeiçoado comportamento na abrasão do pneu, isto é, uma reduzida abrasão, em particular na faixa de velocidade de aproximadamente 200 km/h 5 e uma durabilidade de longo termo aumentada.

A Patente dos Estados Unidos US 5.688.594 refere-se a um fio híbrido consistindo de pelo menos duas variedades de filamentos, pelo menos uma variedade (A) tendo uma mais baixa contração no calor e pelo menos uma variedade (B) tendo uma mais elevada contração no calor do que o resto dos filamentos do fio híbrido, em que: a primeira variedade (A) de filamentos tem uma contração no calor seca máxima abaixo de 7,5%; a segunda variedade (B) de filamentos tem uma contração no calor seca máxima acima de 10% e sua máxima tensão na contração no calor seca é tão grande que a força total da contração da proporção da segunda variedade de filamentos é suficiente para forçar os filamentos de mais baixa contração presentes a sofrer pregueamento; as opcionalmente presentes mais variedades de filamento (C) têm máximas de contração no calor seca dentro da faixa de 2% a 200%; e pelo menos uma das variedades de filamento (B) e/ou (C) é um filamento termoplástico cujo ponto de fusão é de pelo menos 10 0C, preferivelmente 20 0C a 100 0C, em particular 30 0C a 70 0C, abaixo do ponto de fusão do componente de mais baixa contração do fio híbrido. É também descrito um processo para produzir o fio híbrido e o uso do fio híbrido para produzir materiais laminares têxteis capazes de deformação permanente e artigos conformados reforçado. Não é feita menção acerca do uso do fio híbrido acima mencionado nos pneus.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

O Requerente encarou o problema de prover um pneu, em particular um pneu de elevado desempenho, tanto bons desempenhos totais de pneu, tais como, por exemplo, estabilidade de direção, manuseio, conforto de rolamento, resistência de rolamento, em particular durante corrida de alta velocidade, e um bom tempo de vida de pneu.

O Requerente observou que os fios híbridos, similares àqueles descritos na Patente dos Estados Unidos US 5.688.594 acima mencionada, podem vantajosamente ser usados em pneus, em particular no caso de pneus de elevado desempenho.

Mais em particular, o Requerente observou que o uso de ditos fios híbridos podem permitir a obtenção de pneus, em particular pneus de elevado desempenho, mostrando bons desempenhos totais.

Mesmo mais em particular, o Requerente observou que o uso

de ditos fios híbridos pode permitir evitar o fenômeno de levantamento acima mencionado, que pode provocar uma variação significativa das dimensões dos pneus (p. ex., largura, diâmetro), bem como uma significativa variação da área de cobertura dos pneus, com uma conseqüente piora de tanto os 15 desempenhos dos pneus, tais como, por exemplo, estabilidade de direção, manuseio, conforto de rolamento, resistência ao rolamento, em particular durante rodagem em alta velocidade e tempo de vida dos pneus.

O Requerente constatou que as propriedades acima mencionadas podem ser conseguidas provendo-se um pneu com pelo menos 20 um elemento estrutural incluindo pelo menos um elemento de reforço, compreendendo pelo menos um fio híbrido, dito pelo menos um fio híbrido compreendendo pelo menos um primeiro fio multifilamentar, tendo um primeiro módulo tangencial inicial e pelo menos um segundo fio multifilamentar, tendo um segundo módulo tangencial inicial, dito primeiro e 25 dito segundo módulos tangenciais iniciais sendo diferentes entre si.

Além disso, o Requerente constatou que o uso de ditos fios híbridos permite obter-se uma expansão correta do pneu cru durante o processo de manufatura de pneu com um efeito positivo sobre os desempenhos globais do pneu acabado (isto é, pneu moldado e vulcanizado). Além disso, o Requerente descobriu que é possível obterem-se fios híbridos dotados de diferentes propriedades, tais como, por exemplo, diferentes pontos de transição, ditas diferentes propriedades assim permitindo seu uso em diferentes espécies de pneus, ou em diferentes elementos 5 estruturais de ditos pneus.

De acordo com um primeiro aspecto, a presente invenção refere-se a um pneu compreendendo pelo menos um elemento estrutural, incluindo pelo menos um elemento de reforço compreendendo pelo menos um fio híbrido, dito pelo menos um fio híbrido compreendendo uma pluralidade 10 de filamentos obtidos de pelo menos um primeiro fio multifilamentar, tendo um primeiro módulo tangencial inicial e pelo menos um segundo fio multifilamentar tendo um segundo módulo tangencial inicial, ditos primeiro e segundo módulos tangenciais iniciais sendo diferentes entre si, cada um de ditos primeiro e segundo fios multifilamentares compreendendo uma 15 pluralidade de filamentos individuais, os filamentos individuais de cada um de ditos primeiro e segundo fios multifilamentares sendo pelo menos parcialmente intermisturados entre si.

O fato de os filamentos individuais de cada um de ditos primeiro e segundo fios multifilamentares estarem pelo menos parcialmente 20 intermisturados entre si pode permitir obter-se um fio híbrido capaz de manter sua integridade tanto durante outros tratamentos a que pode ser opcionalmente submetida como durante o processo para manufaturar os artigos emborrachados incluindo a mesma (em particular durante o processo de manufatura).

De acordo com uma forma de realização preferida, dito pelo

menos um primeiro fio multifilamentar e dito pelo menos um segundo fio multifilamentar têm uma contração térmica seca, medida a 177 0C de acordo com a Norma ASTM D2259-02(2004), não superior a ou igual a cerca de 10%, preferivelmente não mais elevada do que ou igual a cerca de 5%. O uso de fios multifilamentares tendo dita contração térmica seca pode permitir obter-se uma estrutura de pneu mais estável, tanto durante o processo de manufatura como durante o uso da mesma, em particular durante o pneu rolando em alta velocidade.

De acordo com uma outra forma de realização,dito pelo menos

um elemento estrutural inclui pelo menos um elemento de reforço compreendendo pelo menos um fio híbrido torcido.

De acordo com uma outra forma de realização, dito pelo menos um elemento estrutural inclui pelo menos um elemento de reforço 10 compreendendo pelo menos um cordão híbrido, dito pelo menos um cordão híbrido incluindo pelo menos um fio híbrido e pelo menos um elemento de reforço adicional, feito de têxtil, tal como, por exemplo, náilon, raiom, tereftalato de polietileno, preferivelmente náilon ou de metal, preferivelmente aço, dito pelo menos um fio híbrido e dito pelo menos um elemento de 15 reforço adicional sendo torcidos juntos.

De acordo com mais uma forma de realização, dito pelo menos um elemento estrutural inclui pelo menos um elemento de reforço compreendendo pelo menos dois fios híbridos torcidos juntos.

De acordo com uma outra forma de realização, dito pelo menos um elemento estrutural compreende pelo menos um elemento de reforço compreendendo pelo menos um fio híbrido e pelo menos um elemento de reforço adicional feito de têxtil, tal como, por exemplo, náilon, raiom, tereftalato de polietileno, preferivelmente náilon.

De acordo com uma outra forma de realização, dito pelo menos um elemento estrutural compreende pelo menos um elemento de reforço compreendendo pelo menos um fio híbrido e pelo menos um elemento de reforço adicional produzido de metal, preferivelmente aço, mais preferivelmente pelo menos um cordão de aço.

Ditos elementos de reforço podem ser dispostos ao longo da direção transversal do elemento estrutural de acordo com diferente arranjo. Por exemplo, ditos elementos de reforço podem ser dispostos em uma seqüência alternada, tal como: um elemento de reforço de acordo com a presente invenção (isto é, um fio híbrido), um elemento de reforço adicional feito de metal ou de têxtil, isto é, seqüência 1:1. Alternativamente, dita seqüência alternada pode ser a seguinte: dois elementos de reforço de acordo com a presente invenção (isto é, dois fios híbridos), um elemento de reforço adicional feito de metal ou de têxtil, isto é, seqüência 2:1.

De acordo com uma forma de realização, o pneu compreende: -uma estrutura de carcaça de um formato substancialmente toroidal, tendo bordas laterais opostas terminando em respectivas estruturas de conta;

-uma estrutura de correia aplicada em uma posição radialmente externa com respeito a dita estrutura de carcaça , dita estrutura de carcaça compreendendo:

-pelo menos duas camadas de correia incluindo uma pluralidade de elementos de reforço, que são paralelos entre si em cada camada e intersectando-se com respeito à camada adjacente, ditos elementos de reforço sendo orientados a fim de formar um ângulo predeterminado com respeito a uma direção circunferencial;

-pelo menos uma camada de correia adicional, aplicada em uma posição radialmente externa com respeito a ditas pelo menos duas camadas de correia, incluindo uma pluralidade de elementos de reforço, ditos elementos de reforço sendo helicoidalmente enrolados para formar espiras orientadas em uma direção substancialmente circunferencial do pneu;

-uma banda de rodagem aplicada em uma posição radialmente externa com respeito a dita estrutura de correia;

-um par de paredes laterais aplicadas lateralmente em lados opostos com respeito a dita estrutura de carcaça. De acordo com uma forma de realização preferida, dito pelo menos um elemento estrutural é dito pelo menos uma camada de correia adicional. Dito pelo menos uma camada de correia adicional é comumente

o

conhecida como uma “correia 0 ”.

De acordo com mais um aspecto, a presente invenção também

refere-se a um fio híbrido compreendendo uma pluralidade de filamentos obtidos de pelo menos um primeiro fio multifilamentar, tendo um primeiro módulo tangencial inicial e pelo menos um segundo fio multifilamentar tendo um segundo módulo tangencial inicial, ditos primeiro e dito segundo módulos 10 tangenciais iniciais sendo diferentes entre si, cada um de dito primeiro e dito segundo fios multifilamentares compreendendo uma pluralidade de filamentos individuais, os filamentos individuais de cada uma de dito primeiro e dito segundo fio multifilamentar sendo pelo menos parcialmente intermisturada entre si, dito primeiro e dito segundo fios multifilamentares 15 tendo uma contração térmica seca, medida a 177 0C de acordo com a Norma ASTM D2259-02(2004), não superior a ou igual a cerca de 10%, preferivelmente não superior a ou igual a cerca de 5%.

De acordo com mais um aspecto, a presente invenção também refere-se a um artigo emborrachado manufaturado, incluindo pelo menos um elemento de reforço compreendendo pelo menos um fio híbrido.

De acordo com uma forma de realização preferida dito artigo emborrachado manufaturado é uma camada de reforço emborrachada. Dita camada de reforço emborrachada pode ser particularmente útil no processo de manufatura.

A presente invenção, em pelo menos um dos aspectos acima

mencionados, pode apresentar uma ou mais das características preferidas a seguir descritas.

De acordo com uma forma de realização preferida, dito pelo menos um primeiro fio multifilamentar e dito pelo meno sum segundo fio multifilamentar compreendem um número de filamentos individuais de cerca de 50 a cerca de 2000, preferivelmente de cerca de 100 a cerca de 1000.

De acordo com uma forma de realização preferida, os filamentos individuais de dito pelo menos um primeiro fio multifilamentar e dito pelo menos um segundo fio multifilamentar têm um diâmetro de cerca de μηι a cerca de 100 μηι, preferivelmente de cerca de 10 μιη a cerca de 50 μηι.

De acordo com uma forma de realização preferisa, dito fio híbrido tem um diâmetro de cerca de 0,2mm a cerca de l,5mm, preferencialmente de cerca de 0,3mm a cerca de 1 ,Omm.

De acordo com uma forma de realização preferida, dito pelo menos um primeiro fio multifilamentar e dito pelo menos um segundo fio multifilamentar têm uma densidade linear de cerca de 200dtex a cerca de 400dtex, preferencialmente de cerca de 400dtex a cerca de 2500dtex.

Dita densidade linear expressa em dtex é referida ao peso em gramas de 10000 m de fio.

De acordo com uma forma de realização preferida, dito pelo menos um primeiro fio multifilamentar tem um módulo tangencial inicial mais baixo e dito pelo menos um segundo fio multifilamentar tem um módulo tangencial inicial mais elevado.

De acordo com mais uma forma de realização preferida, dito pelo menos um primeiro fio multifilamentar tem um módulo tangencial inicial de cerca de 200 cN/tex a cerca de 1500 cN/tex, preferivelmente de cerca de 300 cN/tex a cerca de 1200 cN/tex.

De acordo com mais uma forma de realização preferida, dito pelo menos um segundo fio multifilamentar tem um módulo tangencial inicial de cerca de 500 cN/tex a cerca de 8000 cN/tex, preferivelmente de cerca de 800 cN/tex a cerca de 5000 cN/tex.

De acordo com uma forma de realização preferida, dito fio híbrido tem um ponto de transação de cerca de 0,5% a cerca de 7%, preferivelmente de cerca de 1,0% a cerca de 5%.

Dito ponto de transição pode permitir obter-se uma expansão desejada do elemento estrutural de pneu, em particular da estrutura de correia de pneu, durante o processo de manufatura de pneu, bem como para evitar os “fenômenos de levantamento” acima relatados, em particular quando o pneu está rodando em elevadas velocidades.

Para o objetivo da presente descrição e das reivindicações que seguem, a expressão “módulo tangencial inicial” significa a inclinação da tangente para o diagrama de tensão/alongamento de dito fio híbrido correspondendo a um alongamento zero.

Para o objetivo da presente descrição e das reivindicações que seguem, o termo “tensão” é expresso como força por alongamento linear por unidade (cN/tex).

Para o objetivo da presente descrição e das reivindicações que

seguem, a expressão “ponto de transição” significa o ponto de interseção entre a tangente para o diagrama de carga/alongamento de dito fio híbrido, correspondendo a um alongamento zero e a tangente para o diagrama de carga/alongamento de dito fio híbrido para um alongamento correspondendo a seu rompimento.

De acordo com uma forma de realização preferida, dito pelo menos um primeiro fio multifilamentar e dito pelo menos um segundo fio multifilamentar fundem-se em temperaturas não menores do que cerca de 200 0C.

O uso de fios multifilamentares que fundem-se em

temperaturas não menores do que cerca de 200 0C pode permitir evitar-se a possível fusão do fio híbrido, em particular quando dito fio híbrido é usada em processo de manufatura de pneu.

De acordo com uma forma de realização preferida, dito pelo menos um primeiro fio multifilamentar pode ser selecionada, por exemplo, de: fibras de poliamida alifática (isto é, fibras de náilon), fibras de poliéster de baixo módulo tangencial inicial [p. ex., fibras de tereftalato de polietileno (PET), fibras de naftalato de polietileno (PEN)], fibras celulósicas de baixo 5 módulo tangencial inicial (p. ex., fibras de raiom) ou suas misturas. As fibras de poliamida alifática (isto é, fibras de náilon) são particularmente preferidas.

De acordo com uma forma de realização preferida, ditas pelo menos um segundo fio multifilamentar pode ser selecionada, por exemplo, de: fibras de poliamida aromática (isto é, fibras de aramida), fibras de poliéster de 10 elevado módulo tangencial inicial [p. ex., fibras de naftalato de polietileno (PEN)], fibras de policetona, fibras de polivinilálcool, fibras celulósicas de elevado módulo tangencial inicial (p. ex., fibras de raiom), fibras de vidro, fibras de carbono ou misturas delas. As fibras de poliamida aromática (isto é, fibras de aramida) são particularmente preferidas.

De acordo com uma forma de realização preferida, dito fio

híbrido é destorcida ou torcida, preferivelmente torcida. Preferivelmente, o torcimento do fio híbrido é de cerca de 50 tpm (volta por metro) a cerca de 600 tpm, mais preferivelmente de cerca de 100 tpm a cerca de 300 tpm.

O torcimento do fio híbrido pode permitir evitarem-se problemas possíveis, que podem surgir durante tratamentos adicionais da mesma (p. ex., tratamentos para melhorar a adesão da borracha, processos de revestimento de borracha etc.), bem como ajustar seu ponto de transição de acordo com sua aplicação final.

De acordo com uma forma de realização preferida, dito fio híbrido compreende:

- uma quantidade de cerca de 10 % em peso a cerca de 90 % em peso, preferivelmente de cerca de 30 % em peso a cerca de 70 % em peso do primeiro fio multifilamentar;

- uma quantidade de cerca de 10 % em peso a cerca de 90 % em peso, preferivelmente de cerca de 30 % em peso a cerca de 70 % em peso do segundo fio multifilamentar;

dita quantidade sendo calculada com respeito ao peso total do fio híbrido.

Ditos fios híbridos podem ser embutidos em uma composição elastomérica reticulável, de acordo com técnicas bem conhecidas. Usualmente, dita composição elastomérica compreende polímeros elastoméricos, bem como outros aditivos tais como, por exemplo, cargas (p. ex., negro de fumo, sílica), agentes vulcanizantes (p. ex., enxofre), ativadores, aceleradores, plastificante, usados na indústria de pneus. Exemplos de polímeros elastoméricos que podem ser vantajosamente usados são: borracha natural (NR), borracha natural epoxidada (ENR); homopolímeros e copolímeros de butadieno, de isopreno ou de 2-clorobutadieno, tais como, por exemplo, polibutadieno (BR), poliisopreno (IR), estireno-butadieno (SBR), nitrila-butadieno (NBR), policloropreno (CR); borrachas butílicas (IIR), borrachas butílicas halogenadas (XIIR); copolímeros de etileno/propileno (EPM); terpolímeros de dieno de etileno/propileno/não-conjugado (tal como, por exemplo, norbomeno, ciclooctadieno ou diciclopentadieno) (EPDM); ou suas misturas. Uma pessoa hábil na arte será capaz de determinar que polímeros elastoméricos, bem como que aditivos utilizar, dependendo das características do produto final manufaturado, que é desejado obter-se.

Opcionalmente, a fim de melhorar a adesão de dito fio híbrido à composição elastomérica, dito fio híbrido pode ser tratada na superfície por sua imersão dentro de uma solução contendo uma mistura de resina de resorcinol-formaldeído e um látex de borracha (esta mistura sendo 25 comumente indicada pela expressão “látex de resorcinol-formaldeído RFL”) e subsequentemente secando-a. O látex usado pode ser selecionado, por exemplo, de:vinilpiridina/estireno-butadieno (VP/SBR), estireno-butadieno (SBR), látex de borracha lateral (NR), acrilonitrila-butadieno carboxilado e hidrogenado (X-HNBR), acrilonitrila hidrogenada (HNBR), acrilonitrila (NBR), monômero de etileno-propileno-dieno (EPDM), polietileno clorossulfonado (CSM) ou uma sua mistura.

Preferivelmente, o pneu de acordo com a presente invenção é adequado para pneus “HP” (elevado desempenho) ou “UHP” (desempenho ultra-elevado), isto é, pneus capazes de sustentar uma velocidade máxima de pelo menos 210 km/h, preferivelmente acima de 240 km/h, mesmo mais preferivelmente acima de 270 km/h. Exemplos de ditos pneus são aqueles pertencentes às Classes Ή”, “V”, “W”, “Y”, “Z” ou “ZR”.

Além disso, o pneu de acordo com a presente invenção é adequado para Veículos de Utilidade Esportiva (SUV), que combinam as características de conforto e espaço de uma camioneta com elevados desempenhos (especialmente em termos de elevadas velocidades), típicos de carros de alta potência.

De acordo com um outro aspecto, a presente invenção também refere-se a um processo para manufaturar um fio híbrido compreendendo:

-alimentar pelo menos um primeiro fio multifilamentar tendo um primeiro módulo tangencial inicial em uma dispositivo de jato de ar em uma velocidade de transporte mais elevada do que 1,0% a cerca de 15%, preferivelmente mais elevada do que cerca de 1,5% a cerca de 7,00 %, com respeito a velocidade de enrolamento do fio híbrido obtido;

-alimentar pelo menos um segundo fio multifilamentar tendo um segundo módulo tangencial inicial a um dispositivo de jato de ar em uma velocidade de transporte superior a cerca de 1,0% a cerca de 20%, preferivelmente mais elevada do que cerca de 5,0% a cerca de 10%, com respeito à velocidade de enrolamento do fio híbrido obtido;

-aplicar uma pressão de ar de cerca de 3,0 bar a cerca de 10 bar, preferivelmente de cerca de 3,5 bar a cerca de 8,0 bar, sobre dito dispositivo de jato de ar;

-recuperar o fio híbrido assim obtida em uma velocidade de enrolamento de cerca de 20 m/min a cerca de 250 m/min, preferivelmente de cerca de 50 m/min a cerca de 120 m/min.

De acordo com uma forma de realização preferida, a velocidade de transporte de dito pelo menos um primeiro fio multifilamentar é mais baixa do que a velocidade de transporte de dito pelo menos um segundo fio multifilamentar.

De acordo com uma outra forma de realização preferida, o suprimento em excesso (OD%) de dito pelo menos um primeiro fio multifilamentar é menor do que o suprimento em excesso (OD%) de dito pelo menos um segundo fio multifilamentar.

Para o objetivo da presente descrição e das reivindicações que seguem, o suprimento em excesso (OD%) é representado pela seguinte fórmula:

(OD%) = [(CS - TS)/TS] x 100

em que:

- CS é a velocidade de transporte de dito pelo menos um primeiro fio multifilamentar ou de dito pelo menos um segundo fio multifilamentar para o dispositivo de jato de ar;

- TS é a velocidade de enrolamento de dito fio híbrido do dispositivo de jato de ar.

Dito dispositivo de jato de ar pode ser selecionado de dispositivos conhecidos na arte, tais como, por exemplo, dispositivo de texturização de jato de ar, dispositivo de jato emaranhamento de ar, dispositivo de jato de ar de entrelaçamento.

As diferenças entre a velocidade de transporte de ditos

primeiro e segundo fios multifilamentares e/ou entre o suprimento excessivo de ditos primeiro e segundo fios multifilamentares e/ou as diferentes pressões de ar aplicadas em dito dispositivo de jato de ar podem permitir obterem-se fios híbridos dotados com diferentes propriedades, tais como, por exemplo, diferentes pontos de transição, ditas propriedades dependendo de sua aplicação final.

Este fato é particularmente útil, por exemplo, para o projetista de pneu, que é assim capaz de satisfazer suas diferentes necessidades, isto é, ele é capaz de obter fios híbridos com um desejado alongamento em uma carga específica, de acordo com a aplicação final específica deles (por exemplo, diferentes elementos estruturais do pneu).

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os aspectos e vantagens da presente invenção serão tomados evidentes pela seguinte descrição detalhada de algumas de suas formas de realização exemplares, providas meramente por meio de exemplos não- limitativos, descrição que se referirá aos desenhos anexos, em que:

-A Fig. 1 mostra uma vista em seção transversal de um pneu de acordo com uma forma de realização da presente invenção;

-A Fig. 2 mostra o diagrama de carga/alongamento de dois elementos de reforço: um fio híbrido de acordo com uma forma de realização da presente invenção; um fio não-híbrido (comparativo);

-A Fig. 3 mostra uma vista esquemática do aparelho do processo de manufatura de acordo com a presente invenção;

-A Fig. 4 mostra uma vista esquemática ampliada do dispositivo de jato de ar da Fig. 3;

-A Fig. 5 mostra uma seção transversal de dois elementos de reforço: um fio híbrido de acordo com a presente invenção; um cordão híbrido de acordo com a arte anterior (comparativo);

-A Fig. 6 mostra áreas de pegadas de três diferentes pneus: Pneu 1 (comparativa); Pneu de acordo com uma forma de realização da presente invenção; Pneu 3 de acordo com mais uma forma de realização da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS

Com respeito à Fig. 1, as seguintes definições são dadas: -“plano equatorial” (EP) é o plano perpendicular ao eixo geométrico rotacional do pneu e contendo a linha central axial do pneu;

-“alongamento” é a relação da altura da seção transversal (H),

isto é, a distância radial do diâmetro nominal (RW) até o diâmetro externo do pneu em seu plano equatorial, dividido pela largura da seção transversal (C), isto é, a distância linear máxima paralela ao eixo geométrico de rotação do pneu entre as superfícies externas das paredes laterais (as dimensões acima são determinadas de acordo com a Norma ETRTO (2006), pág. 4 - 5).

O pneu (100) compreende pelo menos uma lona de carcaça

(101), cujas bordas laterais opostas são associadas com as respectivas estruturas de conta (103) compreendendo pelo menos um núcleo de conta

(102) e pelo menos uma carga de conta (104). A associação entre a lona de carcaça (101) e o núcleo de conta (102) é conseguida aqui virando-se para trás

as bordas laterais opostas da lona de carcaça (101) em tomo do núcleo de conta (102), a fim de formar a chamada volta para cima da carcaça (101a), como mostrado na Fig. 1.

Alternativamente, o núcleo de conta convencional (102) pode 20 ser substituído por pelo menos uma inserção anular formada de arames emborrachados em bobinas espirais concêntricas (não representadas na Fig. 1) (vide, por exemplo, Pedido de Patente Europeu EP 928.680 ou EP 928.702). Neste caso, a lona de carcaça (101) não é virada para cima em tomo de ditas inserções anulares, o acoplamento sendo provido por um segundo fio de 25 carcaça (não representada na Fig. 1) aplicada externamente sobre a primeira.

A lona de carcaça (101) geralmente compreende uma pluralidade de elementos de reforço (a seguir referidos também como “cordões de reforço” dispostos paralelos entre si e pelo menos parcialmente revestidos por meio de uma composição elastomérica reticulada. Estes cordões de reforço são usualmente feitos de fibras têxteis, por exemplo, raiom, náilon ou tereftalato de polietileno; ou arames de aço torcidos entre si, sitos arames de aço sendo revestidos com uma liga metálica (por exemplo, ligas de cobre/zinco, zinco/manganês, zinco/molibdênio/cobalto e similares).

A lona de carcaça (101) é usualmente do tipo radial, isto é, incorpora cordões de reforço dispostos em uma direção substancialmente perpendicular em relação a uma direção circunferencial.

O núcleo de conta (102) é incluído em uma estrutura de conta

(103), definida ao longo de uma borda circunferencial interna do pneu (100), com que o pneu encaixa em um aro fazendo parte de uma roda de veículo. O espaço definido por cada volta para cima da carcaça (101a) contém uma carga de contas (104) e o núcleo de contas (102).

Uma estrutura de correia (106) é aplicada em uma posição radialmente externa com respeito à lona de carcaça (101). Na forma de realização particular da Fig. 1, a estrutura em correia (106) compreende:

-duas camadas de correia (106a, 106b) incluindo uma pluralidade de cordões de reforço que são paralelos entre si em cada camada e intersectando-se com respeito à camada adjacente, ditos cordões de reforço sendo orientados a fim de formar um ângulo predeterminado com respeito a uma direção circunferencial;

-uma camada de correia adicional (106c) aplicada em uma posição radialmente externa com respeito a ditas duas camadas de correia (106a, 106b), incluindo uma pluralidade de cordões de reforço, ditos cordões de reforço sendo helicoidalmente enrolados para formar espiras orientadas em uma direção substancialmente circunferencial do pneu.

Usualmente, os cordões de reforço de ditas duas camadas de correia (106a, 106b) são feitos de metal (isto é, cordões metálicos). Como informado acima, ditos cordões de reforço são paralelos entre si em cada camada de correia (106a, 106b) e intersectando-se com respeito à camada de correia adjacente, inclinados em uma maneira simétrica com respeito ao plano equatorial (EP) do pneu (100) em um ângulo de cerca de IO0 a cerca de 45°, preferivelmente de cerca de 12° a cerca de 40° e revestidos por meio de uma composição elastomérica reticulada.

Preferivelmente, as contagens finais de ditos cordões de reforço em cada camada de correia (106a, 106b) é de cerca de 30 cordões/dm a cerca de 160 cordões/dm, preferivelmente de cerca de 50 cordões/dm a cerca de 100 cordões/dm.

Preferivelmente, dito cordão de reforço pode ter as mesmas contagens finais ao longo da direção transversal de cada camada de correia (106a, 106b). Alternativamente, os cordões de reforço podem ter contagens finais variáveis ao longo da direção transversal de cada camada de correia (106a, 106b). Por exemplo, as contagens finais podem ser maiores próximo das bordas externas de cada camada de correia (106a, 106b) do que em uma zona central de cada camada de correia (106a, 106b).

Como já informado acima, a camada de correia adicional (106c) é comumente conhecida como a “correia 0”. Preferivelmente, os cordões de reforço de dita “correia 0o” são dispostos em um ângulo de O0 a cerca de 5o com respeito ao plano equatorial (EP) de dito pneu (100).

Preferivelmente, os cordões de reforço de dita “correia 0o” (106c) são feitos de fios híbridos de acordo com a presente invenção.

Preferivelmente, as contagens de extremidade de ditos fios híbridos em uma seção transversal de dita “correia 0o” (106c) é de cerca de 50 fios híbridos/dm a cerca de 150 fios híbridos/dm, preferivelmente de cerca de 70 fios híbridos/dm a cerca de 120 fios híbridos / dm.

Preferivelmente, ditos fios híbridos podem ter as mesmas contagens extremas ao longo da direção transversal da “correia 0o” (106c). Alternativamente, os fios híbridos podem ter contagens extremas variáveis ao longo da direção transversal da “correia 0o” (106c). Por exemplo, as contagens finais podem ser maiores próximo das bordas externas da “correia 0o” (106c) do que em uma zona central de dita “correia 0o” (106c).

Mais do que uma “correia 0o” pode estar presente no pneu (100) (não representado na Fig. 1).

Em uma forma de realização preferida, os cordões de reforço de dita “correia 0o” (106c) são feitos de fios híbridos torcidos.

Alternativamente, os cordões de reforço de dita “correia 0o” (106c) são cordões híbridos, ditos cordões híbridos sendo feitos de pelo menos um fio híbrido e pelo menos um elemento de reforço feito de têxtil, tal como, por exemplo, náilon, raiom, tereftalato de polietileno, preferivelmente náilon, ou de metal, mais preferivelmente aço, dito pelo menos um fio híbrido e dito pelo menos um elemento de reforço adicional sendo torcidos entre si.

Alternativamente, os cordões de reforço de dita “correia 0o” (106c) são feitos de dois fios híbridos torcidos entre si.

Alternativamente, os cordões de reforço de dita “correia 0o” (106c) incluem: pelo menos um cordão de reforço feito de um fio híbrido e pelo menos um cordão de reforço feito de têxtil, tal como, por exemplo, náilon, raiom tereftalato de polietileno, preferivelmente náilon.

Alternativamente, os cordões de reforço de dita “correia 0o” (106c) incluem: pelo menos um cordão de reforço feito de um fio híbrido e pelo menos um cordão de reforço feito de metal, preferivelmente aço, mais preferivelmente pelo menos um cordão de aço.

Quando o cordão de aço está presente, preferivelmente, dito cordão de aço é feito de arames de aço revestidos com uma liga metálica (por exemplo, ligas de cobre/zinco, zinco/manganês, zinco/molibdênio/cobalto e similares).

Ditos cordões de reforço podem ser dispostos ao longo da direção transversal da “correia 0o” (106c) de acordo com diferente arranjo. Por exemplo, ditos cordões de reforço podem ser dispostos em uma seqüência alternativa, tal como: um cordão de reforço de acordo com a presente invenção (isto é, fio híbrido), um cordão de reforço feito de metal ou de têxtil, isto é, seqüência 1:1. Alternativamente, dita seqüência alternada pode ser a seguinte: dois cordões de reforço de acordo com a presente invenção (isto é, dois fios híbridos), um cordão de reforço feito de metal ou de têxtil, isto é, seqüência 2:1.

Dita “correia 0o” (106c) pode ser obtida enrolando-se helicoidalmente pelo menos um fio híbrido em tomo de ditas duas camadas de correia (106, 106b).

Alternativamente, dita “correia 0o” (106c) pode ser obtida enrolando-se helicoidalmente uma cordão de reforço emborrachada, compreendendo pelo menos um fio híbrido em tomo de ditas duas camadas de correia (106a, 106b).

Uma banda de rodagem (109) é aplicada em uma posição radialmente externa com respeito a dita estrutura de correia (106). Uma parede lateral (108) é também aplicada externamente sobre dita lona de carcaça (101), esta parede lateral estendendo-se, em uma posição axialmente extema, da respectiva estrutura de contas (103) para a borda da banda de rodagem (109).

Uma subcamada de banda de rodagem (113) pode ser colocada entre dita estrutura de correia (106) e dita banda de rodagem (109). Na forma de realização particular da Fig. 1, dita subcamada de banda de rodagem (113) tem espessura uniforme. Alternativamente, dita subcamada de banda de rodagem (113) pode ter uma espessura variável na direção transversal. Por exemplo, a espessura pode ser maior próximo de suas bordas externas do que em uma zona central.

Dita subcamada de banda de rodagem usualmente estende-se sobre uma superfície substancialmente correspondendo à superfície de desenvolvimento de dita estrutura de correia (106). Alternativamente, dita subcamada de banda de rodagem estende-se somente ao longo de pelo menos uma parte do desenvolvimento de dita estrutura de correia (106), por exemplo, em partes laterais opostas de dita estrutura de correia (106).

Uma tira feita de composição elastomérica, comumente 5 conhecida como uma “mini-parede lateral”, pode opcionalmente estar presente na zona conectando entre a parede lateral (108) e a banda de rodagem (109) (não representada na Fig. 1), esta mini-parede lateral genericamente sendo obtida por coextrusão com a banda de rodagem e permitindo um aperfeiçoamento na interação mecânica entre a banda de 10 rodagem (109) e as paredes laterais (108). Alternativamente, a parte extrema da parede lateral (108) diretamente cobre a borda lateral da banda de rodagem (109).

Uma rigidez da parede lateral do pneu (108) pode ser melhorada provendo-se a estrutura de conta de pneu (103) com uma camada de reforço genericamente conhecida como “flipper” (não representado na Fig. 1).

O flipper é uma camada de reforço que é enrolada em tomo do respectivo núcleo de conta (102) e carga de conta (103), a fim de pelo menos parcialmente envolvê-los, dita camada de reforço sendo disposta entre a lona de carcaça (101) e a estrutura de conta (103). Usualmente, o flipper fica em contato com dita lona de carcaça e dita estrutura de conta (103).

O flipper usualmente compreende uma pluralidade de cordões de reforço que são embutidos em uma composição elastomérica reticulada, ditos cordões de reforço sendo usualmente feitos de têxtil (p. ex., aramida ou raiom) ou de metal (por exemplo, cordão de aço).

A estrutura de conta (103) pode compreender uma outra camada de reforço que é geralmente conhecida com o termo de “chafer” (não representado na Fig. 1) e que tem a função de aumentar a rigidez da estrutura de conta (103). O chafer usualmente compreende uma pluralidade de cordões de reforço, que são embutidos em uma composição elastomérica reticulada e que são usualmente feitos de têxtil (p. ex., aramida ou raiom) ou de metal (p. ex., cordão de aço).

Usualmente, o chafer pode ser colocado em uma pluralidade de posições dentro da estrutura de conta de pneu (103) e/ou parede lateral (108). Preferivelmente, o chafer pode ser colocado entre o flipper e a lona de carcaça (101). Alternativamente, o chafer pode ser colocado em correspondência com a parte de perna externa do flipper. Alternativamente, o chafer pode ser colocado em uma posição axialmente externa com respeito à lona de carcaça (101), assim estendendo-se em proximidade da parte de perna externa do flipper. Alternativamente, o chafer pode ser colocado em uma posição axialmente interna com respeito à lona de carcaça (101), assim estendendo-se em proximidade da parte de perna interna de flipper.

No caso de o pneu ser provido com duas lonas de carcaça, o chafer pode ser colocado entre ditas lonas de carcaça. Preferivelmente, o chaffer pode ser colocado entre as lonas de carcaça em proximidade da parte de perna interna de flipper. Alternativamente, o chafer pode ser colocado entre as lonas de carcaça em proximidade da parte de perna externa de flipper.

Alternativamente, o chafer pode ser colocado em uma posição axialmente externa com respeito às lonas de carcaça, assim estendendo-se em proximidade da parte de perna externa de flipper. Alternativamente, o chafer pode ser colocado em uma posição axialmente interna com respeito às lonas de carcaça, assim estendendo-se da parte de perna interna do flipper.

Usualmente, o chafer começa em correspondência com a parte radialmente externa do núcleo de contas (102), ele segue o perfil perimetral da carga de conta (104) e termina em correspondência com a parede lateral de pneu (108). Alternativamente, o chafer pode estender-se ao longo da parede lateral de pneu (108), até as extremidades da estrutura de correia de pneu (106).

No caso de pneus sem câmera, uma camada de borracha (112) geralmente conhecida como um revestimento, que provê a necessária impermeabilidade ao ar de inflação do pneu, pode também ser provido em uma posição interna relativa à lona de carcaça (101).

Preferivelmente, o pneu (100) de acordo com a presente invenção tem uma relação de alongamento (H/C) menor do que ou igual a

0,65, preferivelmente menor do que ou igual a 0,45, mesmo mais preferivelmente menor do que ou igual a 0,35. Baixos valores de relação de alongamento são vantajosamente usados em pneus “HP” e “UHP”.

O processo para produzir o pneu de acordo com a presente invenção pode ser realizado de acordo com técnicas e uso de aparelhos que são conhecidos na arte, dito processo incluindo a manufatura de pneu cru e subsequentemente moldagem e vulcanização do pneu cru.

A presente descrição foi feita com uma referência particular ao

uso dos fios híbridos de acordo com a presente invenção como cordões de reforço em um pneu “correia 0o”. Entretanto, pode ser projetado que o uso de ditos fios híbridos, como elementos de reforço (possivelmente em combinação com outros fios ou cordões) em diferentes elementos estruturais de pneu, pode ser feito.

A Fig. 3 mostra uma vista esquemática do processo de manufatura de acordo com a presente invenção.

O aparelho (200) compreende um dispositivo de jato de ar (203) e rolos de alimentação (204).

Um primeiro fio multifilamentar (201), incluindo uma

pluralidade de filamentos contínuos individuais e um segundo fio multifilamentar (202) incluindo uma pluralidade de filamentos contínuos individuais, são desenrolados de um carretei (201a) e (202a), respectivamente, e são alimentados a um dispositivo de jato de ar (203) através dos rolos de alimentação (204). Dito dispositivo de jato de ar (203) permitem que os filamentos contínuos individuais de dito primeiro fio multifilamentar (201) intermisturem-se pelo menos parcialmente com os filamentos contínuos individuais de dito segundo fio multifilamentar (202), para fornecer um fio híbrido (206). Na saída do dispositivo de jato de ar (203), o fio híbrido obtido (206) é feito passar através de um rolo de alimentação (204) e é subsequentemente enrolado em um carretei (206a).

Preferivelmente, a velocidade de transporte de dito primeiro fio multifilamentar (201) é mais elevada do que cerca de 1,0% a cerca de 15%, mais preferivelmente mais elevada do que cerca de 1,5% a cerca de 7,0%, com respeito a velocidade de enrolamento do fio híbrido (206).

Preferivelmente, a velocidade de transporte de dito segundo fio multifilamentar (202) é mais elevada do que cerca de 1,0% a cerca de 20%, mais preferivelmente mais elevada do que cerca de 5,0% a cerca de 10%, com respeito à velocidade de enrolar do fio híbrido (206).

Preferivelmente, a velocidade de transporte de dito primeiro fio multifilamentar (201) é menor do que a velocidade de transporte de dito segundo fio multifilamentar (202).

Preferivelmente, o suprimento em excesso (OD%) de dito primeiro fio multifilamentar (201) é menor do que o suprimento em excesso (OD%) de dito segundo fio multifilamentar (202).

Preferivelmente, uma pressão de ar de cerca de 3,0 bar a cerca de 10 bar, mais preferivelmente de cerca de 3,5 bar a cerca de 8 bar, é aplicada sobre dito dispositivo de jato de ar (203), através de uma abertura de ar (não representada na Fig. 3).

Preferivelmente, a velocidade de enrolamento do fio híbrido obtido (206) de dito dispositivo de jato de ar (203) é de cerca de 20 m/min a cerca de 250 m/min, mais preferivelmente de cerca de 50 m/min a cerca de 120 m/min. A Fig. 4 mostra uma vista ampliada esquemática do dispositivo de jato de ar (203) da Fig. 3, tendo uma abertura de ar (209) (os mesmos números de referência têm os mesmos significados como acima descritos na Fig. 3).

Em particular, a Fig. 4 mostra os laços (206b) e as partes substancialmente retas (206c) do fio híbrido obtido (206).

O Requerente observou que o primeiro fio multifilamentar (201), tendo uma menor velocidade de transporte, bem como um menor suprimento em excesso (OD%), forma predominantemente as partes substancialmente retas (206c), enquanto o segundo fio multifilamentar (202), tendo uma mais elevada velocidade de transporte, bem como um mais elevado suprimento em excesso (OD%), predominantemente forma os laços (206b).

Além disso, o Requerente também observou que as diferentes quantidades e formatos dos laços (206b) que, como informado acima, podem ser obtidas variando-se a velocidade de transporte e/ou o suprimento em excesso (OD%) e/ou a pressão de ar em sito dispositivo de jato de ar (203), correspondem a diferentes pontos de transição do fio híbrido obtido (206).

A Fig. 5 mostra uma seção transversal de dois elementos de reforço: um fio híbrido (206) de acordo com a presente invenção; um cordão híbrido (306) de acordo com a arte anterior.

Em particular, o fio híbrido (206) de acordo com a presente invenção inclui filamentos contínuos individuais (201a) de um primeiro fio multifilamentar (201) parcialmente intermisturado com os filamentos contínuos individuais (202a) de um segundo fio multifilamentar (202).

O cordão híbrido (306a) de acordo com arte anterior, inclui um primeiro fio multifilamentar (201) torcido com um segundo fio multifilamentar (202).

A presente invenção será ainda ilustrada abaixo por meio de numerosas formas de realização ilustrativas, que são dadas para fins puramente indicativos e sem qualquer limitação desta invenção.

EXEMPLO 1

Os seguintes dois elementos de reforço foram manufaturados:

-elemento de reforço A (fio híbrido): AR/NY 1670/1400 (130

tpm);

-elemento de reforço B (fio não-híbrido): NY 1400/1 (150

tpm)

em que:

-o elemento de reforço A - que representa uma forma de

realização de acordo com a presente invenção - é um fio híbrido feito de um fio multifilamentar de aramida (AR) e um fio multifilamentar de náilon (NY); 1670 é a contagem (em dTex) do fio multifilamentar de aramida e 1400 é a contagem (em dTex) do fio multifilamentar de náilon; 130 tpm (torção por metro) indica a torção do fio híbrido;

-elemento de reforço B — que é um elemento de reforço comparativo - é feito de um fio multifilamentar de náilon (NY); 1400 é a contagem (em dTex) do fio multifilamentar de náilon; 150 tpm (torção por metro) indica a torção do fio multifilamentar de náilon.

O elemento de reforço A foi obtido alimentando-se um fio

multifilamentar de náilon e um fio multifilamentar de aramida em um dispositivo de texturização de jato de ar, operando nas seguintes condições: -velocidade de transporte de NY: 102 m/min -velocidade de transporte de AR: 106 m/min -pressão do ar: 4 bar;

-velocidade de enrolamento: 100 m/min -suprimento em excesso (OD%) de NY: 2%;

-suprimento em excesso (OD%) de AR: 6%.

A Fig. 2 mostra o diagrama de carga/alongamento - em que a abscissa indica o alongamento (em percentagem) que é dado ao elemento de reforço A (de acordo com a presente invenção) e ao elemento de reforço B (comparativo) e a ordenada indica a carga (em N) que é obtida de dito alongamento.

A Fig. 2 mostra que:

-O elemento de reforço A tem um ponto de transição de 1,4%, um módulo tangencial inicial de 280 cN/tex, um módulo tangencial final de 2250 cN/tex;

-o elemento de reforço B tem um módulo tangencial inicial de 380 cN/tex e não apresenta qualquer ponto de transição.

EXEMPLO 2

Análise elementar finita (FEA) foi usada para simular pneus tendo tamanho 225/50 Rl7.

A FEA foi realizada comparando-se pneus 1-3 tendo elementos estruturais idênticos (p. ex., carcaça, camadas de correia cruzadas, núcleos de conta, banda de rodagem idênticos), porém diferente “correia 0o”. Em particular:

Pneu 1 :“correia 0o” feita de duas camadas superpostas em que 100% dos elementos de reforço embutidos na composição elastomérica foram elementos de reforço B; as contagens de extremidade dos elementos de reforço foi de 110 cordões/dm; a espessura de cada camada foi de 0,75 mm; os elementos de reforço de cada camada sendo paralelos entre si e na direção circunferencial do pneu;

Pneu 2:“correia 0o” feita de uma camada, em que 100% dos elementos de reforço embutidos na composição elastomérica foram elementos de reforço A; as contagens de extremidade dos elemento de reforço foi de 79 cordões/dm; a espessura da camada foi de 0,90 mm; os elementos de reforço da camada sendo paralelos entre si e na direção circunferencial do pneu;

Pneu 3:“correia 0o” feita de uma camada em que 50% dos elementos de reforço embutidos na composição elastomérica foram elementos de reforço A e 50% foram elementos de reforço B; a seqüência alternada 1:1, as contagens de extremidade dos elementos de reforço foi de 79 cordões/dm; a espessura da camada foi de 0,90 mm; os elementos de reforço da camada sendo paralelos entre si e à direção circunferencial do pneu.

A FEA foi realizada impondo-se as seguintes condições: -pressão de inflação: 2,2 bar de pressão;

-“correia 0o”: 3% pré-carregada;

-carga vertical: 530 kg.

Os resultados obtidos foram dados nas seguintes Tabelas 1-3. TABELA I

Perfil inflado (1) Pneu 1* Pneu 2 Pneu 3 Largura 240,9 241,9 (+0,4%) 240,6 (-0,1%) (mm) R 329,0 328,2 (-0,28%) 328,4 (-0,2%) (mm) (1): carga vertical não aplicada;

*: comparativo.

Pelos resultados resumidos na Tabela 1 pode ser salientado que os pneus de acordo com a presente invenção (Pneu 2 e Pneu 3) exibem um limitado crescimento de pneu com respeito ao pneu comparativo (Pneu 1). Além disso, pode ser salientado que os pneus 1—3 têm similares perfis

inflados. TABELA 2

Subpegada(2) Pneu 1* Pneu 2 Pneu 3 Largura 252,1 252,6 (+0,4%) 252,4 (+0,3%) (mm) Deflexão vertical 22,9 22,4 (-6,4%) 22,0 (-3,8%) (mm) (2): carga vertical aplicada;

*: comparativo.

Pelos resultados resumidos na Tabela 2 pode ser salientado que os pneus de acordo com a presente invenção (Pneu 2 e Pneu 3) exibem uma mais baixa deflexão vertical com respeito ao pneu comparativo (Pneu 1). Além disso, pode ser salientado que os pneus 1-3 têm largura similar.

TABELA 3

Dimensões da Pneu 1* Pneu 2 Pneu 3 pegada (2) Comprimento 137 145 (+5,8%) 145 (+5,8%) (mm) Largura 178 175 (-1,7%) 178 (mm) Area 15937 15446 (-3,1%) 15703 (-1,5%) (mm2) (2): carga vertical aplicada;

*: comparativo.

Pelos resultados resumidos na Tabela 3 e descrito na Fig. 6, pode ser salientado que os pneus de acordo com a presente invenção (Pneu 2 e Pneu 3) exibem uma pegada mais arredondada com respeito ao pneu comparativo (Pneu 1).

Além disso, foi constatado que os pneus de acordo com a presente invenção (Pneu 2 e Pneu 3) exibem uma distribuição de pressão mais uniforme com respeito ao pneu comparativo (Pneu 1).

EXEMPLO 3

Análise elementar finita (FEA) foi usada para simular pneus tendo tamanho 285/30 Rl8, tanto em condições estáticas como dinâmicas.

A FEA foi realizada comparando-se os pneus 4-5 tendo elementos estruturais idênticos (p. ex., carcaça, camadas de correia cruzadas, núcleos de conta, banda de rodagem idênticos), porém diferente “correia 0o”. Em particular:

Pneu 4:“correia 0o” feita de duas camadas superpostas, em que 100% dos elementos de reforço da composição elastomérica foram elementos de reforço B; as contagens de extremidades dos elementos de reforço foi de 110 cordões/dm; a espessura de cada camada foi de 0,75 mm; os elementos de reforço de cada camada sendo paralelos entre si e á direção circunferencial do pneu;

Pneu 5:“correia 0o” feita de uma camada em que 100% dos elementos de reforço embutidos na composição elastomérica foram elementos de reforço A; as contagens de extremidade dos elementos de reforço foram de 79 cordões/dm; a espessura da camada foi de 0,90 mm; os elementos de reforço da camada sendo paralelos entre si e à direção circunferencial do pneu.

A FEA foi realizada impondo-se as seguintes condições:

-pressão de inflação estática: 3,0 bar de pressão; (CONDIÇÕES ESTÁTICAS)

-pressão de inflação 300 km/h: 3,6 bar; (CONDIÇÕES DINÂMICAS)

-“correia 0o”: 3% pré-carregada.

Os resultados obtidos foram dados na seguinte Tabela 4.

TABELA 4

Perfil inflado (11 Pneu 4* Pneu 5 Condições estáticas Largura 297,8 297,7 (0%) (mm) R 318,3 318,3 (0%) (mm) Condições dinâmicas Largura 285,9 289,5 (+1,3%) (mm) R 325,0 323,5 (-0,50%) (mm) (1): carga vertical não aplicada;

*: comparativo.

Pelos resultados resumidos na Tabela 4, pode ser salientado

que:

-o pneu de acordo com a presente invenção (Pneu 5) exibe o mesmo perfil inflado com respeito ao pneu comparativo (Pneu 4) sob condições estáticas;

-o pneu de acordo com a presente invenção (Pneu 5) exibe um crescimento de pneu limitado com respeito ao pneu comparativo (Pneu 4) sob condições dinâmicas.

Consequentemente, pelos resultados acima relatados, pode ser

salientado que o pneu de acordo com a presente invenção (Pneu 5) exibe um limitado fenômeno de levantamento com respeito ao pneu comparativo (Pneu

4)·

Claims

1. Pneu caracterizado pelo fato de compreender pelo menos um elemento estrutural incluindo pelo menos um elemento de reforço compreendendo pelo menos um fio híbrido, dito pelo menos um fio híbrido compreendendo uma pluralidade de filamentos obtidos de pelo menos um primeiro fio multifilamentar tendo um primeiro módulo tangencial inicial e pelo menos um segundo fio multifilamentar tendo um segundo módulo tangencial inicial, dito primeiro e dito segundo módulos tangenciais iniciais sendo diferentes entre si, cada um de dito primeiro e dito segundo fios multifilamentares compreendendo uma pluralidade de filamentos individuais, os filamentos individuais de cada um de dito primeiro e dito segundo fios multifilamentares sendo pelo menos parcialmente intermisturados entre si.

2. Pneu de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dito pelo menos um primeiro fio multifilamentar e dito pelo menos um segundo fio multifilamentar têm uma contração térmica seca, medida a 177 0C de acordo com a Norma ASTM D2259-02(2004), não mais elevada do que ou igual a cerca de 10%.

3. Pneu de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de dito pelo menos um primeiro fio multifilamentar e dito pelo menos um segundo fio multifilamentar terem uma contração térmica seca, medida a 177 0C de acordo com a Norma ASTM D2259-02(2004), não mais elevada do que ou igual a cerca de 5%.

4. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de dito pelo menos um elemento estrutural incluir pelo menos um elemento de reforço compreendendo pelo menos um fio híbrido torcido.

5. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de dito pelo menos um elemento estrutural incluir pelo menos um elemento de reforço compreendendo pelo menos um cordão híbrido, dito pelo menos um cordão híbrido incluindo pelo menos um fio híbrido e pelo menos um elemento de reforço adicional, feito de têxtil, tal como náilon, raiom, tereftalato de polietileno ou de metal, dito pelo menos um fio híbrido e dito pelo menos um elemento de reforço adicional sendo torcidos juntos.

6. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de dito pelo menos um elemento estrutural incluir pelo menos um elemento de reforço compreendendo pelo menos dois fios híbridos torcidos entre si.

7. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de dito pelo menos um elemento estrutural compreender pelo menos um elemento de reforço compreendendo pelo menos um fio híbrido e pelo menos um elemento de reforço adicional, feito de têxtil, tal como náilon, raiom, tereftalato de polietileno.

8. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de dito pelo menos um elemento estrutural compreender pelo menos um elemento de reforço compreendendo pelo menos um fio híbrido e pelo menos um elemento de reforço adicional feito de metal.

9. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de compreender: - uma estrutura de carcaça de um formato substancialmente toroidal, tendo bordas laterais opostas terminando em respectivas estruturas de conta; - uma estrutura de correia aplicada em uma posição radialmente externa com respeito a dita estrutura de carcaça, dita estrutura de correia compreendendo: - pelo menos duas camadas de correia incluindo uma pluralidade de elementos de reforço, que são paralelos entre si em cada camada e intersectando com respeito à camada adjacente, ditos elementos de reforço sendo orientados a fim de formar um ângulo predeterminado com respeito a uma direção circunferencial; - pelo menos uma camada de correia adicional, aplicada em uma posição radialmente externa com respeito a ditas pelo menos duas camadas de correia incluindo uma pluralidade de elementos de reforço, ditos elementos de reforço sendo helicoidalmente enrolados para formar espiras orientadas em uma direção substancialmente circunferencial do pneu; - uma banda de rodagem aplicada em uma posição radialmente externa com respeito a dita estrutura de correia; -um par de paredes laterais aplicado lateralmente em lados opostos com respeito a dita estrutura de carcaça; em que dito pelo menos um elemento estrutural é dita pelo menos uma camada de correia adicional.

10. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de dito pelo menos um primeiro fio multifilamentar e dito pelo menos um segundo fio multifilamentar compreendem um número de filamentos individuais de cerca de 50 a cerca de 2000.

11. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de os filamentos individuais de dito pelo menos um primeiro fio multifilamentar e dito pelo menos um segundo fio multifilamentar terem um diâmetro de cerca de 5 μηι a cerca de 100 μηι.

12. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de dito fio híbrido ter um diâmetro de cerca de 0,2 mm a cerca de 1,5 mm.

13. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de dito pelo menos um primeiro fio multifilamentar e dito pelo menos um segundo fio multifilamentar terem uma densidade linear de cerca de 200 dtex a cerca de 4000 dtex.

14. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de dito pelo menos um primeiro fio multifilamentar ter um módulo tangencial inicial menor e dito pelo menos um segundo fio multifilamentar ter um módulo tangencial inicial mais elevado.

15. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de dito pelo menos primeiro fio multifilamentar ter um módulo tangencial inicial de cerca de 200 cN/tex a cerca de 1500 cN/tex.

16. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de dito pelo menos um segundo fio multifilamentar ter um módulo tangencial inicial de cerca de 600 cN/tex a cerca de 8000 cN/tex.

17. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de dito fio híbrido ter um ponto de transição de cerca de 0,5% a cerca de 7%.

18. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de dito pelo menos um primeiro fio multifilamentar e dito pelo menos um segundo fio multifilamentar fundirem- se em temperaturas não menores do que cerca de 200 0C.

19. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de dito pelo menos um primeiro fio multifilamentar ser selecionado de: fibras de poliamida alifática (isto é, fibras de náilon), fibras de poliéster de baixo módulo tangencial inicial, fibras celulósicas de baixo módulo tangencial inicial ou suas misturas.

20. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de ditos pelo menos um segundo fio multifilamentar ser selecionado de: fibras de poliamida aromática (isto é, fibras de aramida), fibras de poliéster de elevado módulo tangencial inicial, fibras de policetona, fibras de polivinilálcool, fibras celulósicas de elevado precedentes, caracterizado pelo fato de ditos pelo menos um segundo fio multifilamentar ser selecionado de: fibras de poliamida aromática (isto é, fibras de aramida), fibras de poliéster de elevado módulo tangencial inicial, fibras de policetona, fibras de polivinilálcool, fibras celulósicas de elevado módulo tangencial inicial, fibras de vidro, fibras de carbono ou suas misturas.

21. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de dito fio híbrido é torcido em uma torção de cerca de 5 Otpm a cerca de 600tpm.

22.Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o fio híbrido compreender: - uma quantidade de cerca de 10% em peso a cerca de 90% em peso do fio do primeiro multifilamento; - uma quantidade de cerca de 10% em peso a cerca de 90% em peso do fio do segundo filamento; dita quantidade sendo calculada com relação ao peso total do fio híbrido.