BRPI1102947A2 - processo para fabricação de pneu pneumático com abafador de ruìdo de espuma - Google Patents

Abstract

PROCESSO PARA FABRICAçãO DE PNEU PNEUMáTICO COM ABAFADOR DE RUìDO DE ESPUMA. A presente invenção é direcionada a um processo para fabricação de um pneu tendo um abafador de ruído de espuma, compreendendo as etapas de: prensagem de uma camada barreira sobre uma superfície virgem exposta de um forro interno de pneu verde para aderir a camada barreira à superfície virgem e pelo que formar um forro interno verde protegido; cura de forro interno verde protegido; remoção de camada barreira para revelar a superfície virgem; e fixação de um abafador de ruído de espuma à superfície virgem.

Description

"PROCESSO PARA FABRICAÇÃO DE PNEU PNEUMÁTICO COM ABAFADOR DE RUÍDO DE ESPUMA"

Campo da Invenção

Esta invenção refere-se a um processo de proteção de forro interno de um pneu de contaminação durante fabricação para permitir subseqüente adesão de um abafador de ruí- do à superfície de forro interno

Definições

"Carcaça" significa a estrutura de pneu à parte de estrutura de correia, banda de rodagem, sub-banda de rodagem, e borracha de costado sobre as lonas, mas incluindo os talões.

"Forro interno" significa a camada ou camadas de elastômero ou outro material que forma a superfície interior de um pneu e que contem o fluido de enchimento dentro do pneu. O "forro interno" de um pneu tipo câmara é freqüentemente chamado um "alisador" para distingui-lo do forro interno de um pneu sem câmara.

"Pneu pneumático" significa um dispositivo mecânico laminado de forma generica- mente toroidal (usualmente um toro aberto) tendo talões e uma banda de rodagem e fabri- cado de borracha, compostos químicos, tecido e aço ou outros materiais. Quando montado sobre uma roda de um veículo motor, o pneu através de sua banda de rodagem proporciona tração e contem o fluido que sustenta a carga de veículo.

"Banda de rodagem" significa um componente de borracha moldado que, quando li- gado a um invólucro de pneu, inclui aquela porção do pneu que entra em contato com a es- trada quando o pneu está cheio de modo normal e sob carga normal, isto é, a pegada.

Os termos "curar" e "vulcanizar" são pretendidos serem termos intercambiáveis a menos que de outro modo notado.

Os termos "verde" e "não-curado" são pretendidos serem intercambiáveis a menos que de outro modo notado.

"Superfície virgem" significa uma superfície, se curada ou não, que não foi submeti- da a processo de limpeza e que não entrou em contato com um agente de liberação.

Antecedentes da Invenção

Regulamentações governamentais e preferências de consumidores continuam a compelir uma redução nos níveis aceitáveis de ruído produzido por pneus de veículos de passageiros. Uma fonte de ruído de estrada é ressonância dentro de câmara de ar encerra- da pela superfície mais interna do pneu e o aro. Um tipo de esforço para reduzir ruído de pneu é abafar o som da vibração de ar na câmara de ar, cujos esforços focaram principal- mente na alteração de superfície mais interna do pneu adjacente à carcaça de pneu. Em uma abordagem, material espuma é disposto como um abafador de ruído na cavidade inter- na através de ligação de espuma ao forro interno do pneu, o que é efetivo na redução de ruído devido à ressonância de cavidade de pneu em 200 a 300 Hz. Entretanto, a ligação de uma tal espuma abafadora de ruído a um forro interno de pneu é problemática.

Carcaças de pneus verdes pneumáticos são construídas como uma série de cama- das de cordões de alto módulo flexível, encerrados em uma borracha de baixo módulo. Um forro interno é posicionado para formar a superfície mais interna do pneu. O pneu verde é curado em uma prensa de cura usando uma bexiga de cura, que força expansão do pneu. Durante cura, o forro interno expande com a carcaça, que é forçada contra as indentações no molde cura para formar a banda de rodagem do pneu, e todos os componentes são co- curados de modo a prover uma ligação substancialmente coesiva entre uns e outros.

O forro interno para um pneu sem câmara pneumático é tipicamente formado a par- tir de um composto contendo uma alta proporção em peso de uma borracha halo butila de- vido suas boas propriedades de barreira. Antes do pneu ser curado, a inteira superfície inte- rior do forro interior e/ou a superfície exterior da bexiga de cura são revestidas com um a - gente de liberação. O agente de liberação é comumente referido como um "cimento de forro" quando usado sobre a superfície do forro interior, e como um "lubrificante de bexiga" ou "es- pargimento de bexiga" quando usado sobre a bexiga de cura. O agente de liberação facilita remoção da bexiga de cura do forro interior após cura de modo que o forro interior não é danificado. O forro interior (ou alisador) para um pneu tipo câmara pneumático é tipicamente uma camada fina de estoque de revestimento de lona para proteger a câmara de contato direto com náilon. Estes forros interiores normalmente não contêm borracha halo butila uma vez que propriedades barreiras não são requeridas.

Assim, antes de ligação de um abafador de ruído de espuma ao forro interior cura- do, em processos da técnica anterior o forro interior tem de ser limpo para remoção de con- taminantes presentes sobre a superfície de forro interior a partir da operação de moldagem. Em particular, o agente de liberação tem de ser removido da superfície de forro interno. Sol- ventes tipicamente têm sido usados para esta operação de limpeza. Solventes efetivos para remoção dos agentes de liberação contêm perigosos poluentes de ar. Estes solventes são assim objetos de regulamentações ambientais, que se tornaram mais rigorosas no passado recente. Assim pode ser desejável eliminar a necessidade de limpeza com solvente da su- perfície de forno interno de modo a aquiescer com estritas regulamentações ambientais. Em adição, limpeza com solvente é de intenso trabalho e cara devido a sua natureza perigosa, de modo que significantes economias de custos podem ser realizadas através de eliminação do processo de limpeza com solvente. Alternativamente, preparação do forro interno para aplicação de um abafador de ruído de espuma pode envolver raspagem de forro interno pa- ra prover uma superfície apropriada para adesão, ver, por exemplo, patente U.S. 7 669 628.

Resumo da Invenção

A presente invenção é direcionada a um processo para fabricação de um pneu ten- do um abafador de ruído de espuma, compreendendo as etapas de: disposição de um aba- fador de ruído de espuma sobre uma superfície virgem de um forno interno de pneu verde; disposição de uma camada barreira sobre o abafador de ruído de espuma, o abafador de ruído de espuma estando localizado entre a superfície virgem do forro interno de pneu verde e a camada barreira; incorporação de forro interno de pneu verde em um pneu verde; cura de pneu verde; e remoção de camada barreira para revelar o abafador de ruído de espuma.

Breve Descrição dos Desenhos

Os desenhos acompanhantes, que são incorporados e constituem uma parte deste relatório descritivo, ilustram realizações da invenção e, juntos com uma descrição genérica da invenção dada acima, e a descrição detalhada dada abaixo, servem para explicar a in- venção.

A Fig. 1 é uma vista em seção mostrando uma realização da presente invenção.

A Fig. 2 é uma vista plana, fora de escala, de uma montagem de uma tira de uma camada barreira longa o suficiente para sobrepor a inteira superfície circunferencial de uma folha laminada de forro interno e a inteira superfície circunferencial de um abafador de ruído de espuma, e para prover uma aba de puxar.

A Fig. 3 é uma vista em perspectiva ilustrando esquematicamente posicionamento de um forro interno preparado, camada barreira e abafador de ruído de espuma (como mos- trado na Fig. 2) sobre um tambor de montagem de pneu.

A Fig. 4 é uma vista plana, sem escala, de uma montagem de uma tira de uma ca- mada barreira descascada do forro interno para revelar o abafador de ruído de espuma de um pneu curado.

A Fig. 5 é uma seção transversa parcial de um pneu curado após remoção de uma camada barreira (como mostrado na Fig. 4) tendo um abafador de ruído de espuma aderido à superfície de forro interno.

Descrição Detalhada

De acordo com a presente invenção, um abafador de ruído de espuma aderido ao forro interno de um pneu verde é protegido de contaminação de agente de liberação de mol- de e de pressão e temperatura severas do processo de cura, através de revestimento de uma camada barreira protetora sobre o abafador de ruído de espuma e aderindo a camada protetora à superfície de forro interno virgem. Em uma realização, a camada barreira prote- tora é um filme termoformável adaptado para estirar com os materiais de pneu durante o processo de conformação e cura. Em uma realização, a camada barreira protetora é uma folha de borracha fina. Em uma realização, a camada barreira é revestida com um adesivo sensível a pressão (PSA) que é prensado à superfície de forro interno virgem verde para confiável e Iiberavelmente aderir o filme termoformável. O PSA opcional é particularmente efetivo em prevenir movimento da camada barreira durante espargimento de alta pressão de cimento de forro para o forro interno. A invenção ainda pode ser entendida através de refe- rência às Figuras.

Numerais de referência semelhantes são usados por todas as várias figuras para referirem-se a componentes semelhantes, e numerais de referência semelhantes são usa- dos para referirem-se a componentes em ambos os estados, curado e não-curado (verde).

A Fig. 1 mostra uma seção transversa uma montagem de pneu não-curado, ou "verde" 10 após construção de pneu de acordo com a presente invenção. Montagem de pneu verde 10 inclui uma carcaça 12 tendo uma banda de rodagem 13 disposta sobre a su- perfície mais exterior, onde banda de rodagem 13 é a porção da montagem de pneu 10 que contata o solo durante operação do pneu. Como é conhecido na técnica, a carcaça 12 pode incluir uma ou mais lonas de cordões e a carcaça envolve as porções de talão 14 do pneu 10. Um forro interno 16 é disposto dentro da carcaça 12 de modo a fazer face à câmara de ar 24. Um abafador de ruído de espuma comprimida 22 está disposto sobre a superfície vir- gem verde radialmente para dentro 28 do forro interno 16. De acordo com a presente inven- ção, o abafador de ruído de espuma22 é comprimido e protegido com camada barreira re- movível 20 aderida à superfície virgem verde 28 de forro interno 16 Como ainda aqui descri- to, após cura do pneu verde 10, camada barreira 20 é removida do abafador de ruído de espuma 22 e forro interno 16 para permitir relaxamento abafador de ruído de espuma 22 e pelo que expandir para seu total volume. Formação da montagem de pneu 10, envolve montagem de forro interno 16 em um

estado verde, isto é, um estado não-curado adjacente à carcaça de pneu verde 12, posicio- namento de abafador de ruído de espuma 22 sobre a superfície virgem verde 28 de forro interno verde 16, e revestimento de camada barreira 20 sobre e pelo que comprimindo o abafador de ruído de espuma comprimido 22 e aderindo bordas 27 da camada barreira 20 para a superfície virgem verde 28 de um forro interno verde 16. Uma tira de banda de roda- gem verde 13 é montada adjacente à superfície exterior da carcaça de pneu 12. Esta mon- tagem de pneu verde 10 é então colocada em um molde de cura (não mostrado) de modo que a tira de banda de rodagem 13 é posicionada contra a superfície de molde (não mostra- do), e a camada barreira 20 é mais distante da superfície de molde de modo a formar a ca- mada mais interna, com o abafador de ruído de espuma posicionado entre o forro interno 16 e a camada de barreira 20.

Tipicamente, antes de todos os componentes estarem no lugar dentro do molde, um agente de liberação (não mostrado) é aplicado ao forro interno verde 16 e sobre a ca- mada barreira 20. O agente de liberação, que é também referido como cimento de forro, é genericamente aplicado através de um espargimento de alta pressão. Exemplos de agente de liberação tipo cimento de forro incluem materiais baseados em organo poli siloxano ou silicone, como poli dimetil siloxano com mica pulverizada ou sílica cristalina. Em uma reali- zação, um adesivo sensível a pressão (não mostrado) é aplicado entre a camada barreira 20 e a superfície virgem verde 28 de forro interno 16 de modo o espargimento de cimento de forro de alta pressão não desloca a camada barreira 20 e o abafador de ruído de espuma 22.

Após a montagem verde 10 com forro interno protegido 16 ser colocada no molde, uma bexiga de cura expansível (não mostrada) é então expandida contra o forro interno 16 e a camada barreira 20 para prensar a montagem de pneu verde 10 na superfície de molde para prensar a tira de banda de rodagem verde 13 em um padrão de banda de rodagem formado na superfície de molde. Uma temperatura de vulcanização é aplicada no molde enquanto a montagem de pneu 10 é submetida à pressão a partir da bexiga de cura expan- dida por um tempo suficiente para curar a montagem de pneu 10. A camada barreira 20 pro- tege o abafador de ruído de espuma 22 de contaminação pelo agente de liberação de molde e do severo ambiente de temperatura e pressão do molde de pneu durante cura do pneu verde 10. Após cura ser completada, a bexiga de cura é esvaziada e separada do forro in- terno 16 e a camada barreira 20.

Uma realização de um processo da presente invenção pode ser descrita ainda com referência às Figs. 2-3. Como ilustrado na Fig. 2, antes do forro interno 16 ser posicionado sobre um tambor de construção 32, um abafador de ruído de espuma 22 é posicionado si- metricamente ao redor de eixo central longitudinal do forro interno verde 16. Uma camada barreira 20, tendo uma largura de menos que a largura do abafador de ruído de espuma 22 mas menor que aquela de forro interno verde 16, é posicionada simetricamente ao redor de eixo central longitudinal do forro interno verde 16 de modo que o abafador de ruído de es- puma 22 está entre o forro interno verde 16 e a camada barreira 20. As bordas 27 de cama- da barreira 20 são prensadas à superfície virgem verde 28 do forro interno verde 16 fazendo com que a camada barreira 20 seja confiável e removivelmente aderida ao forro interno ver- de 16. Ao mesmo tempo, o abafador de ruído de espuma 22 é comprimido de seu estado totalmente expandido para um estado comprimido através de camada barreira 20. Em uma realização, há uma meia volta ou "sobreposição" 30, suficiente para render uma aba de pu- xar, para facilitar fácil remoção da camada barreira 20 após cura. Alternativamente, nenhu- ma sobreposição é incluída.

Como mostrado na Fig. 3, a partir de cerca de 2 cm a 20 cm de uma extremidade da camada barreira 20 estende-se além de uma extremidade do forro interno verde 16 quando ele é posicionado sobre o tambor 32 para formar a sobreposição 30. Para facilitar a detecção visual após cura, a superposição 30 pode ser colorida de modo a contrastar com o negro do forro interno 16.

A montagem de pneu verde 10 é removida do tambor 32 e pode ser estocada com a camada barreira 20 protegendo o abafador de ruído de espuma 22. A superfície mais in- terna 26 é então espargida com cimento de forro, que cobre completamente ou parcialmente a camada barreira 20, e a montagem verde 10 é colocada em uma prensa de cura para ser convencionalmente curada. A Fig. 4 mostra uma montagem de pneu curado 110 após remo- ção de uma prensa de cura. Após a montagem de pneu curada 110 ser removida da prensa, o interior do pneu pode ser submetido a vácuo para remoção de cimento de forro, que é ge- nericamente fracamente ligado à camada barreira 20. Como visto na Fig. 4, a camada bar- reira 120 é ,então manualmente removida em uma peça através de puxão, por exemplo, sobre a extremidade em protrusão 130 de camada barreira 120. O abafador de ruído de es- puma 122 é exposto, e livre de cimento de forro. Após remoção da camada barreira 120, o abafador de ruído de espuma 122 relaxa e expande para seu total volume.

Aplicação do abafador de ruído de espuma 22 ao tambor 32 pode causar excessiva tensão sobre a espuma conduzindo a cisalhamentos indesejáveis na espuma. Para evitar cisalhamento da epuma sobre o tamabor 32, pelo menos uma fenda ou dente pode ser feita na seção transversa do abafador de ruído de espuma perpendicular à direção circunferenci- al do tambor. A uma ou mais fendas ou dentes podem ser feitas para uma profundidade na espuma suficiente para prevenir cisalhamentocom aplicação do abafador de ruído de espu- ma 22 ao tambor 32.

Aplicação da camada barreira 20 como ilustrado em Figs. 2 ,e 3 é utilizável no caso de uma camada barreira fabricada de um material que estirará e sobreviverá à tensão apli- cada durante o processo de construção de pneu. No caso de uma camada barreira fabrica- da de um material que não tem suficiente estiramento para sobreviver ao processo de cons- trução de pneu, antes que aplicação da camada barreira durante o processo de construção de pneu, a camada barreira 20 pode ao invés ser aplicada sobre abafador de ruído de es- puma 22 e à superfície verde virgem do forro interno de um pneu verde não curado mas completado após o processo de construção de pneu. O abafador de ruído de espuma 22da mesma maneira pode ser aplicado durante o processo de construção de pneu, ou a seguir para o pneu verde como desejado e dependendo da habilidade da espuma para estirar e resistir a tensão do processo de construção de pneu. Um tal pneu verde tendo a camada de barreira aplicada após o processo de construção de pneu então pode ser curado em um molde de pneu, com a superfície de forro interno protegida como aqui descrito anteriormente.

Em uma realização, a camada barreira é um filme termoformável. De modo a ex- pandir com o forrro interno durante construção e cura de pneu verde, o filme termoformável deve exibir a propriedade de degola, que se refere à habilidade de um material estirar sem retornar à sua forma original. O filme exibe vantajosamente degolação em pelo menos uma direção, e preferivelmente em ambas direções, usualmente referidas como a direção da má- quina (MD) e direção cruzada (CD). A força de degola, de acordo com testes em temperatu- ra ambiente em uma velocidade de cruzeta de 50,8 cm / minuto, está vantajosamente abai- xo de cerca de 25 lbf, e mais vantajosamente abaixo de cerca de 20 Ibf1 em pelo menos uma direção, e preferivelmente em ambas direções, para uma tira de 2,54 centímetros de largura. Filmes não-orientados são desejáveis, embora filmes parcialmente orientados tam- bém possam ser usados. Filmes não-orientados podem ser caracterizados por forças de degola essencialmente iguais em ambas direções, da máquina e cruzada.

Ainda, o filme termoformável deve exibir um ponto de fusão maior que a temperatu-

ra de cura da montagem de pneu, que está genericamente na faixa de cerca de 1210C (250°F) a cerca de 200°C (392°F). O filme termoformável ainda deve ter resistência suficien- te para ser removido do forro interno em uma peça simples para facilidade de fabricação. Em uma realização exemplar, o filme termoformável pode ser sobreposto para formar uma aba de puxar para facilitar remoção do filme, e a porção sobreposta do filme não deve fundir junto. Em uma realização, o filme termoformável tem uma espessura de menos que cerca de 5 miles (127 micrometros), por exemplo, menos que cerca de 3 mils (76,2 micrometros). Em uma outra realização, o filme termoformável tem uma espessura maior que cerca de 0,6 mil (15 micrometros), por exemplo, maior que 0,75 mil (19 micrometros). Filmes de náilon 6 e náilon 6,6 da ordem de 0,75 mil a 2 mils19 de espessura podem servir como filmes termo- formáveis exemplares na presente invenção. Filmes exemplares incluem: náilon CAPRAN, que é um filme de náilon 6 multipropósito comercialmente disponível de Honeywell, Interna- tional, Pottsville, Pennsylvania; filmes de etileno propileno fluorados (FEP), como filme de flúor carboneto FEP TEFLON de DuPont Films ou A4000 de Airtech International, Inc.; fil- mes de 1-fenil-3-metil-5-pirazolona (PMP), tais como PMP Release Film de Honeywell; e C917 DARTEK, que é um filme de náilon 6,6 disponível de DuPont, Canadá. Força de dego- lação, resistência à tração máxima, % de elongação e espessura para estes filmes exempla- res (2,54 centímetros de largura) são providas abaixo na Tabela 1. Filmes termoformáveis exemplares são aqueles que são não-orientados ou somente parcialmente orientados e exi- bem uma força de degola em ambas direções de máquina e transversa de menos que 20 Ibf.

Tabela 1

Amostra Mil pm Tração Degola- Elonga- Max(MPa) ção (Ibf) ção (%) TEFLON® FEP (MD) 1 25.4 22 2.25 393 TEFLON® FEP (CD) 1 25.4 23.5 2.6 272 PMP (MD) 1 25.4 28 3.5 107 PMP (CD) 1 25.4 28 2.5 90 C917 DARTEK®, (MD) 2.0 50.8 173 11.5 202 C917 DARTEK®, (CD) 2.0 50.8 118 11.25 128 C917 DARTEK®, (MD) 0.75 19 48.9 4.5 90 C917 DARTEK®, (CD) 0.75 19 47.7 4.25 59 CAPRAN® Nylon (MD) 1 25.4 61 7 118

CAPRAN® Nylon (CD) 1 25.4 63 6 60

A título de exemplo, filmes de nylon são particularmente úteis no processo da pre- sente invenção. Exemplos de nylons que podem ser formados em filme são policondensa- dos lineares de Iactams de 6 a 12 átomos de carbono e policondensados convencionais de diaminas e ácidos dicarboxílicos, por exemplo, nylon 6,6; nylon 6,8; nylon 6,9; nylon 6,10;

nylon 6,12; nylon 8,8; e nylon 12,12. Ainda exemplos a serem mencionados são nylon 6, nylon 11, e nylon 12, que são fabricados a partir dos correspondentes lactams, Em adição, é possível usar policondensados de ácidos dicarboxílicos aromáticos, por exemplo, ácido isof- tálico ou ácido tereftálico, com diaminas, por exemplo, hexametileno diamina, ou octa meti- Ieno diamina, policarbonatos de materiais de partida alifáticos, por exemplo, m- e p-xilileno diaminas, com ácido adípico, ácido subérico, e ácido sebácico, e policondensados baseados em materiais de partida alicíclicos, por exemplo, ácido ciclo hexano dicarboxílico, ácido ciclo hexano diacético, 4,4'-diamino diciclo hexil metano e 4,4'-diamino diciclo hexil propano.

Em uma realização, a camada barreira é uma tira de borracha interna, removível, aderente, aderida ao forro interno do pneu. Nesta realização, a camada barreira como uma tira de borracha, removível, é com-

preendida por uma mistura de borracha de (A) cerca de 50 a cerca de 100, preferivelmente cerca de 60 a cerca de 90, partes em peso de borracha butila e, correspondentemente, (B) cerca de 50 a cerca de 0, preferivelmente cerca de 40 a cerca de 10, partes em peso de uma borracha terpolímero de etileno / propileno / dieno não-conjugado. É entendido que a tira de borracha também pode conter convencionais ingredientes

de composição de borracha incluindo óleo de processamento, aceleradores, agentes de cura de enxofre convencionais, pigmentos, negro de fumo, óxido de zinco, ácido esteárico, resina de pegajosice, e plastificante.

Na prática desta invenção, é requerido que a dita tira de borracha seja co- vulcanizada com o pneu no sentido de que a tira de borracha não-curada é construída sobre o forro interno como uma parte da construção de pneu verde, ou não-curado. Assim, na ope- ração de moldagem e cura para produção de pneu, a tira e pneu verde curam substancial- mente simultaneamente.

Em uma realização, a camada barreira de tira de borracha co-curada tem uma ade- são relativamente baixa à superfície interna do pneu de menos que cerca de 1,8 kg / cm linear, de modo que ela pode ser convenientemente puxada foram manualmente ou com máquina, e um valor de pegajosice na faixa de cerca de 10 a cerca de 30 Newtons de modo que ela aderirá adequadamente, ou grudará, na superfície interna do pneu verde.

A tira de borracha, removível, aderente, tipicamente tem uma espessura na faixa de cerca de 0,025 a cerca de 0,25, preferivelmente cerca de 0,05 a cerca de 0,2 centímetros. Após o pneu contendo a tira de borracha sobre seu forro interno ter sido conformado e cura- do, a tira de borracha co-curada como a camada de barreira pode ser simplesmente removi- da manualmente ou através de dispositivo manual ou automático. A folha de borracha pode ser codificada com cor com um pigmento para contrastar com a cor do próprio pneu de mo- do que ela possa ser facilmente visível se ela foi realmente removida antes de ainda proces- samento do pneu.

A borracha butila para a tira de borracha é genericamente do tipo preparado através de polimerização de uma mistura de isobutileno e isopreno, com a maior porção sendo iso- butileno. A borracha butila tipicamente tem um peso molecular médio em excesso de 200 000, preferivelmente na faixa de cerca de 200 000 a cerca de 600 000 e mesmo mais prefe- rivelmente na faixa de cerca de 200 000 a cerca de 400 000.

O próprio pneu de borracha vulcanizado pode ser de várias borrachas curáveis com enxofre tais como borracha natural e borracha sintética e suas misturas ou combinações. Por exemplo, ela pode ser pelo menos um de copolímero de butadieno / estireno semelhan- te a borracha, copolímero de butadieno / acrilonitrila, cis-1,4-poliisopreno (natural ou sintéti- co), polibutadieno, copolímero de isopreno / butadieno, borracha butila, borracha butila halo- genada, tal como borracha cloro ou bromo butila, copolímero de etileno / propileno ou terpo- límero de etileno / propileno (EPDM). Tipicamente os vários polímeros são curados ou vul- canizados através de processos e receitas normais de cura com enxofre.

Em particular, embora outras porções do pneu possam ser de tais borrachas, a su- perfície virgem de forro interno do pneu à qual a tira de borracha é co-vulcanizada é tipica- mente e preferivelmente compreendida por uma borracha tipo butila, borracha natural, ou sua mistura. Tal borracha tipo butila pode ser convenientemente selecionada de pelo menos uma borracha butila ou uma borracha halo butila tal como borracha cloro butila ou bromo butila.

O próprio pneu de borracha vulcanizada pode ser de várias borrachas curáveis com enxofre tal como borracha natural e borracha sintética e suas misturas ou combinações. Por exemplo, ela pode ser pelo menos uma de copolímero de butadieno / estireno semelhante a borracha, copolímero de butadieno / acrilonitrila, cis-1,4 poliisopreno (natural ou sintético), polibutadieno, copolímero de isopreno / butadieno, borracha butila, borracha butila haloge- nada, tal como borracha cloro ou bromo butila, copolímero de etileno / propileno ou terpolí- mero de etileno / propileno (EPDM). Tipicamente os vários polímeros são curados ou vulca- nizados através de processos e receitas normais de cura com enxofre.

Uma receita exemplar para a tira de borracha usada como uma camada barreira é mostrada na Tabela 2. A tira de borracha, para este exemplo, pode ser preparada de acordo com a seguinte receita na qual os ingredientes de Tabela 2a são misturados em um mistu- rador Banbury e a resultante mistura misturada em um moinho com os ingredientes de Ta- bela 2b.

Tabela 2a

Composto Partes Borracha butílica 70,0 EPDM1 30 Negro de fumo (FEF) 50 Acido Esteárico 1,5 Oxido de Zinco 2,0 Resina de aglutinação2 8,0

marca registrada da DuPont de Nemours, E.l. Co.

2 resina de pegajosice derivada de hidrocarboneto do tipo copolímero de diolefina / olefina tendo um ponto de amolecimento na faixa de cerca de 94°C a cerca de 98°C.

Tabela 2b

Composto Partes Mercaptobenzotiazol 1,0 Dissulfeto de tetrametiltiurama 1,25 Enxofre 2,0

Em uma realização, pode ser desejável incluir um formador de pegajosice na recei- ta para a tira compósito de borracha como um auxiliar de construção durante a construção do próprio pneu verde. Neste sentido, genericamente cerca de 2 a cerca de 10 partes em peso de resina formadora de pegajosice párea as ditas borrachas butila e EPDM são usadas. Apropriados formadores de pegajosice incluem resinas terpeno e resinas derivadas de hi- drocarboneto sintético tendo um ponto de amolecimento na faixa de cerca de 50° a cerca de 110°C.

Por exemplo, tais resinas podem ser preparadas através de polimerização de mo- nômeros hidrocarbonetos na presença do catalisador tal como cloreto de alumínio ou trifluo- reto de boro ou trifluoreto de eterato de boro. Tais monômeros, por exemplo, podem ser uma mistura de hidrocarbonetos diolefina e mono olefina contendo de 4 -6 átomos de car- bono. Por exemplo, piperileno pode ser copolimerizado com alfaolefina ramificada com meti- la contendo 5-6 átomos de carbono.

O PSA (adesivo sensível a pressão) opcional é um adesivo baseado em borracha que é compatível com a borracha do forro interno. Como é conhecido na técnica, PSAs tipi- camente compreendem principalmente um sistema polímero, um ou mais formadores de pegajosice, e um ou mais plastificantes. Na presente invenção, o sistema de polímeros para o PSA é baseado em borracha de modo a ser compatível com a borracha do forro interno. Sem ser preso por teoria, durante cura da montagem de pneu, o PSA é acreditado perder seu status como um PSA, devido a migração do formador de pegajosice e/ou outros materi- ais e/ou degradação do PSA em alta temperatura. Quando o filme termoformável é removido, todo ou algum do PSA, ou PSA anterior, pode ser removido com o filme e/ou algum ou todo pode permanecer sobre ou como parte do forro interno. Novamente, sem estar preso por teoria, se a composição de PSA é baseada em uma borracha que é compatível com a bor- racha do forro interno, então durante cura, o PSA degradando pode, no todo ou parte, mi- grar na superfície de forro interno, pelo que tornando-se parte da superfície de forro interno virgem curada. Alternativamente, ele pode deixar um revestimento de superfície ligado coe- sivamente, mas este revestimento é ele próprio uma borracha tipo forro interno e é isento de agente de liberação, assim sendo essencialmente o mesmo como a superfície de forro in- terno virgem curada. Assim, em uma realização exemplar, o PSA é curável durante vulcani- zação de pneu para ligar coesivamente com ou tornar-se uma parte do forro interno de pneu.

Em uma realização, o PSA pode ser um adesivo baseado em borracha natural, ba- seado em borracha butila, baseado em borracha halo butila ou baseado em borracha polibu- tadieno, ou suas combinações, uma vez que estas borrachas são materiais de pneu comu- mente usados. Por "baseado em borracha" é pretendido que a borracha é o principal com- ponente do PSA, isto é, o componente presente na maior quantidade. Ainda em uma reali- zação exemplar, o PSA é um PSA de fusão quente grau permanente. Um PSA exemplar é comercialmente disponível de H.B. Fuller Company, Vadnais Heights, MN, como um PSA de fusão quente, grau permanente, sob número de produto HL2201X. Um outro PSA é número de produto G1110 de 3M (anteriormente Emtech). O PSA adere o filme termoformável confi- avelmente à superfície de forro interno, e ainda permite que o filme termoformável seja re- movido do mesmo após cura de montagem de pneu.

O PSA pode ser revestido sobre o filme termoformável através de qualquer proces- so desejável, tal como revestimento de solvente ou revestimento de extrusão de fusão quen- te. Um filme também pode ser adquirido pré-revestido. O filme revestido com PSA pode ser aderido através de qualquer pressão apropriada para o particular tipo de adesivo. Por e- xemplo, pressão manual pode ser usada para aderir o PSA ao forno interno, ou um rolo, tal como um rolo de 2,54 centímetros, pode ser rolado ao longo da superfície do filme revestido com PSA para aderir o PSA. O abafador de ruído de espuma 122 é fixado ao interior do forro interno 116 radial-

mente para dentro da banda de rodagem 113, como mostrado na Fig. 5.. Da mesma manei- ra, para deformar facilmente durante corrida e não afetar a performance de corrida tal como estabilidade de esterçamento, o material do abafador é preferivelmente um material flexível de baixa densidade, peso leve, por exemplo, borracha espumada, resinas sintéticas espu- madas, plásticos celulares e semelhantes. No caso de materiais espumados (ou materiais esponjas), um tipo célula aberta e um tipo célula fechada pode ser usado, mas um tipo célu- Ia aberta é preferido. Por exemplo, espumas de resina sintética tais como espuma de poliu- retano baseada em éter, espuma de poliuretano baseada em éster, espuma de polietileno e semelhantes; espumas de borracha como espuma de borracha cloropreno, espuma de bor- racha etileno - propileno, espuma de borracha nitrila, espuma de borracha silicone e seme- lhantes podem ser usadas. Em particular, espumas apropriadas têm de ser capazes de re- sistir a ambiente de alta temperatura e pressão presente durante o processo de moldagem de pneu.

Em uma realização, um material de espuma do tipo célula aberta, mais especifica- mente, espuma de poliuretano é usada. Em uma realização, uma espuma de borracha de silicone de usada.

Dependendo do ambiente onde o pneu é usado, existe a possibilidade de que o ar

que enche a cavidade de pneu para inflar o pneu esteja úmido e a água proporciona con- densação na cavidade fechada. Da mesma maneira, materiais de espuma que são difíceis de serem hidrolisados tal como poliuretano baseado em éter são apropriadamente usados.

Ainda, de modo a prevenir penetração de água no abafador de ruído, um tratamen- to repelente a água pode ser preferivelmente feito sobre o material de espuma. Também, um tratamento à prova de míldio pode ser preferivelmente feito.

Além disso, de modo a evitar veneno no gás de emissão gerado quando queimando rejeitos de pneus, é preferido que materiais brutos não incluindo halogênio sejam usados para fabricar o material espuma. Através de disposição de um certo volume do material espuma na cavidade de

pneu, ressonâncias doar na cavidade podem ser controladas e vibrações da porção de ban- da de rodagem são reduzidas. Por isso, ruído gerado a partir do pneu durante corrida pode ser reduzido. Em particular, redução de ruído devido a ressonância de cavidade de pneu medida em uma freqüência de 200 a 300 Hz é desejável. O abafador de ruído de espuma tem um peso específico e dimensões apropriados

para redução de nível de ruído devido a ressonância em cavidade de pneu em 200 a 300 Hz. Em uma realização, a espuma tem um peso específico maior em uma faixa de 5 a 60 kg/m3. Em uma realização, o abafador de ruído de espuma tem uma espessura na direção radial de pneu variando de 10 a 50 mm. Em uma realização, o abafador de ruído de espuma tem uma largura na direção axial de pneu variando de 30 a 150 mm. Em uma realização o abafador de ruído de espuma está disposto circunferencialmente ao redor do pneu.

O abafador de ruído de espuma 22 é fixado ao forro interno radialmente para dentro da banda de rodagem, e é seguro adesivamente à borracha verde de forro interno 16. Com cura do pneu, o abafador de ruído de espuma 122 e borracha curada do forro interno 16 são ligados adesivamente. Alternativamente, o abafador de ruído de espuma 122 pode ser fixa- do usando um adesivo aplicado diretamente à espuma ou como fita adesiva de lado duplo.

Com relação ao adesivo, em uma realização uma fita adesiva tendo uma fita base

com um revestimento ou camada de um material adesivo sobre um lado e um revestimento ou camada de um material adesivo sobre o outro lado pode ser usada. Em uma realização, uma fita adesiva não tendo fita base e constituída de somente camadas duplas de diferentes materiais adesivos pode ser usada. Em uma realização, um adesivo constituído por somente uma camada simples de um material adesivo pode ser usado.

No caso de fita adesiva, a fita base pode ser, por exemplo: filme plástico tal como poliéster; folha de espuma plástica tal como espuma acrílica; material ligado ou tecido não- tecido; um têxtil tecido; e semelhantes.

Com relação ao material adesivo, por exemplo, um adesivo baseado em borracha compreendendo borracha natural e/ou borracha sintética e aditivos, por exemplo, formador de pegajosice, amaciante, resistor de envelhecimento e semelhantes; um adesivo sensível a pressão acrílico compreendendo uma pluralidade de copolímeros de um éster acrílico e um monômero polifuncional tendo diferentes temperaturas de transição vítrea (contendo adesi- vos sensíveis a pressão de tipo de alta resistência a calor, tipo resistente a chama e tipo adesão em baixa temperatura); um adesivo sensível a pressão de silicone compreendendo uma borracha silicone e uma resina; um adesivo poliéter; um adesivo poliuretano e seme- lhantes podem ser apropriadamente usados.

O uso de um adesivo termoendurecível compreendendo uma resina termoendure- cível, por exemplo, resina epóxi ou semelhante não é preferido em vista da eficiência de produção porque o aditivo precisa ser aquecido até cerca de 130°C por cerca de 30 minutos.

Com relação aos materiais adesivos, é possível usar o mesmo material adesivo, mas, é desejável usar diferentes tipos de materiais adesivos. Por exemplo, um adesivo de borracha que adere fortemente à borracha de pneu, e um adesivo sensível a pressão acríli- co que adere fortemente ao abafador de ruído são usados sobre os respectivos lados de uma fita adesiva ou adjacentemente.

Embora a presente invenção tenha sido ilustrada através de descrição de uma ou mais suas realizações, e embora as realizações tenham sido descritas em consideráveis detalhes, elas não são pretendidas restringirem ou de qualquer modo limitarem o escopo das reivindicações apostas a tais detalhes. Adicionais vantagens e modificações facilmente aparecerão para aqueles versados na técnica. A invenção em seus aspectos mais amplos por isso não é limitada aos específicos detalhes, aparelhagens representativas e exemplos de processo e ilustrativos mostrados e descritos. Da mesma maneira, podem ser feitas fu- gas a partir de tais detalhes sem se fugir do escopo do conceito inventivo genérico.

Claims (10)

1. Processo para fabricação de um pneu tendo um abafador de ruído de espuma, CARACTERIZADO pelo fato de compreender as etapas de: disposição de um abafador de ruído de espuma sobre uma superfície virgem expos- ta de um forro interno de pneu verde; disposição de uma camada barreira sobre o abafador de ruído de espuma, o abafa- dor de ruído de espuma estando localizado entre a superfície virgem do forro interno de pneu verde e a camada barreira; incorporação de forro interno de pneu verde em um pneu verde; cura de pneu verde; e remoção de camada barreira para revelar o abafador de ruído de espuma.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, ainda CARACTERIZADO pelo fato de compreender a etapa de ligação de pelo menos uma borda da camada barreira à super- fície virgem do forro interno de pneu verde

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a camada barreira é um filme termoformável.

4. Processo de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a camada barreira é um filme de náilon.

5. Processo de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a camada barreira é uma tira de borracha.

6. Processo de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de a camada barreira é uma tira de borracha compreendendo borracha butila e borracha etileno - propileno - dieno (EPDM)..

7. Processo de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de a camada barreira é uma tira de borracha, e a tira de borracha é co-vulcanizada com o forro interno verde.

8. Processo de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o abafador de ruído de espuma é fabricado de uma espuma selecionada do grupo consistindo em espuma de poliuretano, espuma de poliuretano baseada em éster, espuma de polietileno, espuma de borracha cloropreno, espuma de borracha etileno - propileno, espuma de borra- cha nitrila, e espuma de borracha de silicone.

9. Processo de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o abafador de ruído de espuma é fabricado de espuma de poliuretano.

10. Processo de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o abafador de ruído de espuma é fabricado de uma espuma de borracha silicone.