BRPI0823164B1 - Pneu, e, conjunto - Google Patents

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BRPI0823164B1
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BR
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rubber
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phr
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BRPI0823164-8A
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Marco Nahmias Nanni
Luisa Montinaro
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Pirelli Tyre S.P.A.
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Abstract

pneu, e, conjunto um pneu (1) apresentando uma superfície interna (2), compreendendo um dispositivo eletrônico (10) e um corpo de ancoragem (40) montados sobre referida superfície interna (2) para engate entre referido dispositivo eletrônico (10) e referida superfície interna (2) de referido pneu (1), sendo que referido corpo de ancoragem (40) compreende um material elastomérico reticulado obtido por meio de reticulação de uma composição elastomérica reticulável compreendendo uma borracha de dieno sintética, de preferência, em uma quantidade de 20 a 80 phr, e uma borracha de butila halogenada, de preferência, em uma quantidade de 80 a 20 phr.

Description

“PNEU, E, CONJUNTO”
Campo da invenção [0001] A presente invenção refere-se a um pneu compreendendo um dispositivo eletrônico.
[0002] Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um pneu compreendendo um dispositivo eletrônico e um corpo de ancoragem fabricado com uma composição elastomérica reticulável compreendendo borracha de dieno sintética e borracha de butila halogenada.
Fundamentos da invenção [0003] Em alguns tipos de veículos sente-se a necessidade de monitorar as condições de operação dos pneus e de, possivelmente, manter registros da evolução no tempo de alguns parâmetros operacionais característicos.
[0004] Parâmetros característicos que são geralmente considerados podem ser o código de identificação, temperatura, pressão, distância percorrida pelo pneu, e também parâmetros que se originam de cálculos matemáticos ou processamento de sinal que pode ser realizado sem o pneu ou a bordo do veículo.
[0005] Para tal fim, é possível montar no interior do pneu um dispositivo eletrônico, sendo que referido dispositivo eletrônico é vantajoso para obter pelo menos um dos parâmetros característicos acima. de preferência, o dispositivo eletrônico pode compreender uma unidade eletrônica e uma antena. A unidade eletrônica pode compreender pelo menos um sensor, possivelmente associado com uma unidade de controle (como um microprocessador) e/ou uma unidade de armazenamento de dados. A unidade eletrônica é associada, de preferência, com uma antena, de preferência, referida antena tem a tarefa de permitir troca de sinal de radiofrequência com os dispositivos montados a bordo do veículo.
[0006] Adicionalmente, a antena pode permitir que o sistema presente
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 12/45 / 30 no interior do pneu seja energizado vantajosamente sem o uso de unidades energizadoras independentes (p. ex., baterias no interior do pneu). Assim, os dispositivos montados a bordo do veículo são proporcionados de forma a gerar um campo eletromagnético com o qual a antena colocada no pneu pode ser acoplada por meio de indução, e em virtude do qual a energia necessária para operação do sensor e da possível unidade de controle é fornecida pela própria antena.
[0007] A EP 906.839 descreve um método e dispositivo para ligar um dispositivo eletrônico de monitoramento, apresentando componentes eletrônicos e mecânicos para monitorar pelo menos uma condição de engenharia no interior de um pneu, a um pedaço de borracha vulcanizada que é fixado na cavidade interior de um pneu usando-se uma camada de borracha adesiva de cura dupla. O pedaço pode consistir de borracha selecionada do grupo que consiste de borracha de monômero de etileno propileno dieno (EPDM, Ethylene Propylene Diene Monomer), borracha butílica, borracha natural, neoprene e misturas dos mesmos. Uma modalidade preferida é uma mistura de borracha clorobutílica e borracha natural. Outra modalidade preferida é uma mistura de borracha de estireno-butadieno (SBR, StyreneButadiene Rubber) e borracha natural.
[0008] O WO 2007/121.768 descreve um dispositivo eletrônico (10), como ilustrado nas Figuras, que compreende uma unidade eletrônica (20), uma antena (30) conectada com a unidade eletrônica (20), e um corpo de ancoragem (40) compreendendo pelo menos duas porções (41). O corpo de ancoragem (40) é realizado de um material elastomérico selecionado dentre borrachas de dieno sintéticas, borracha natural, borracha de etileno-propileno, borracha de etileno-propileno-dieno e análogos.
Sumário da invenção [0009] Quando um dispositivo eletrônico é aplicado na porção interior do pneu por meio do uso de um corpo de ancoragem para ancorar o
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 13/45 / 30 dispositivo eletrônico ao pneu e o pneu é montado em um veículo para uso normal, o conjunto formado pelo dispositivo eletrônico e o corpo de ancoragem é submetido a várias fontes de esforços mecânicos durante a rotação do pneu.
[00010] Uma fonte de esforço mecânico é a tremenda força centrífuga que atua sobre o sensor durante a rotação do pneu, particularmente a alta velocidade. A força centrífuga varia dependendo da velocidade de rotação do pneu e causa compressão do corpo de ancoragem, que deveria absorver uma deformação do tipo referido sem rupturas e/ou rachaduras.
[00011] Além disso, durante a aceleração, frenagem e/ou curvas o conjunto é submetido a forças axiais e/ou longitudinais adicionais.
[00012] Adicionalmente, durante o uso normal, a porção do pneu que contata a pista do percurso é achatada de forma a causar uma redução a substancialmente zero da força centrífuga na porção do pneu que está em contato com a pista. A redução da força centrífuga causa um relaxamento instantâneo do corpo de ancoragem que não é mais comprimido pela ação da força centrífuga.
[00013] Assim, o conjunto é submetida a um ciclo de compressão e relaxamento para cada rotação do pneu. O conjunto deveria resistir a uma tal sucessão de forças de compressão e relaxamento sem rupturas e/ou rachaduras.
[00014] Finalmente, o conjunto deveria ser capaz de durar por toda a vida do pneu, p. ex., aproximadamente 50.000 quilômetros, para evitar que o consumidor tenha a necessidade de operações de manutenção para substituição do mesmo antes da troca dos pneus.
[00015] O requerente verificou que a composição elastomérica do corpo de ancoragem associado com o dispositivo eletrônico desempenha um papel importante na resistência do conjunto aos esforços mecânicos mencionados acima.
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 14/45 / 30 [00016] Mais particularmente, o Requerente verificou que composições elastoméricas reticuladas compreendendo borracha natural, como descrito, por exemplo, na EP 906.839, para realizar o corpo de ancoragem, não é capaz[são capazes] de proporcionar a resistência necessária aos esforços mecânicos mencionados acima.
[00017] Após um longo conjunto de experimentações e testes, o Requerente verificou que um conjunto compreendendo um dispositivo eletrônico e um corpo de ancoragem (por exemplo, como aquele descrito no WO 2007/121.768), em que o corpo de ancoragem é fabricado com uma composição elastomérica reticulável compreendendo borracha de dieno sintética (de preferência, borracha de butadieno) e borracha de butila halogenada, é capaz de resistir de uma maneira efetiva e durável aos estresses mecânicos mencionados acima.
[00018] O Requerente acredita que a borracha de dieno sintética misturada com uma borracha de butila halogenada proporciona ao corpo de ancoragem resultante uma resistência significativa à abrasão, para neutralizar eficientemente o esfregamento entre o corpo de ancoragem e o dispositivo eletrônico e/ou a superfície interior do pneu, o que poderia causar rachaduras e/ou rupturas no corpo de ancoragem, ou mal funcionamento no dispositivo eletrônico.
[00019] Além disso, o Requerente verificou que o conjunto da presente invenção é capaz de durar por toda a vida média do pneu sem rupturas ou rachaduras do corpo de ancoragem, que requeiram sua substituição.
[00020] Adicionalmente, o Requerente também verificou que o conjunto de acordo com modalidades da presente invenção é capaz de resistir a altas velocidades de até 270 km/h sem rupturas do corpo de ancoragem.
[00021] Além disso, o Requerente também verificou que o conjunto de acordo com modalidades da presente invenção é capaz de resistir a rápidas acelerações e desacelerações até alta velocidade, e da mesma, p. ex., tão alta
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 15/45 / 30 quanto de 300 km/h, sem rupturas do corpo de ancoragem.
[00022] Em um primeiro aspecto, a invenção refere-se a um pneu para rodas de veículo, apresentando uma superfície interna, compreendendo um dispositivo eletrônico e um corpo de ancoragem montados sobre referida superfície interna para acoplamento entre referido dispositivo eletrônico e referida superfície interna de referido pneu. Referido corpo de ancoragem compreende um material elastomérico reticulado obtido por meio de reticulação de uma composição elastomérica reticulável. A composição elastomérica reticulável compreende uma borracha de dieno sintética, de preferência, em uma quantidade de 20 a 80 phr, e uma borracha de butila halogenada, de preferência, em uma quantidade de 80 a 20 phr.
[00023] A composição elastomérica reticulável compreende, de preferência, de 30 a 70 phr de borracha de dieno sintética, e de 70 a 30 phr de borracha de butila halogenada. De forma ainda mais preferível, a composição elastomérica reticulável compreende de 40 a 60 phr de borracha de dieno sintética, e de 60 a 40 phr de borracha de butila halogenada.
[00024] De preferência, o dispositivo eletrônico compreende uma unidade eletrônica e uma antena. Referida antena é conectada com referida unidade eletrônica.
[00025] De preferência, o corpo de ancoragem compreende uma porção, apresentando substancialmente uma forma cilíndrica, com uma ranhura em que a borda perimetral interna da antena é encaixada.
[00026] De acordo com uma modalidade, o corpo de ancoragem compreende pelo menos duas porções. Referida unidade eletrônica de referido dispositivo eletrônico é disposta, de preferência, entre referidas duas porções.
[00027] Para os fins da presente descrição e das reivindicações a seguir, o termo phr significa as partes em peso de um dado componente da composição elastomérica por 100 partes em peso de borracha.
[00028] Vantajosamente, o corpo de ancoragem é fixado à porção
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 16/45 / 30 interna da coroa do pneu; neste caso, de preferência, a extensão longitudinal principal da unidade eletrônica é transversa, e, em particular, substancialmente perpendicular, ao plano equatorial do pneu.
[00029] O Requerente observou que a resistência a esforços mecânicos é aperfeiçoada quando o conjunto é fixado à porção interna da coroa do pneu de tal forma que a unidade eletrônica se apresenta transversal, e em particular perpendicular, ao plano equatorial do pneu.
[00030] Em um segundo aspecto, a invenção refere-se a um conjunto compreendendo um dispositivo eletrônico e um corpo de ancoragem. Referido corpo de ancoragem compreende um material elastomérico reticulado. Referido material elastomérico reticulado é obtido por meio de reticulação de uma composição elastomérica reticulável compreendendo uma borracha de dieno sintética e uma borracha de butila halogenada.
[00031] A presente invenção, em pelo menos um dos aspectos indicados acima, pode apresentar uma ou mais das características preferidas descritas a seguir.
[00032] Borrachas de dieno sintéticas preferidas podem ser obtidas por meio de polimerização em solução, polimerização em emulsão ou polimerização em fase gasosa de uma ou mais diolefinas conjugadas. Opcionalmente, as borrachas de dieno sintéticas úteis na presente invenção também podem compreender pequena quantidade de um ou mais comonômeros adicionais. Referida pequena quantidade de um ou mais comonômero adicional pode ser de até 20 ou 30 % em peso. Referido um ou mais comonômero(s) adicional/adicionais pode(m) consistir, por exemplo, de monoalquenos, como estireno, etileno, propileno, isobutileno, acetato de vinila, e acrilonitrilo.
[00033] As diolefinas conjugadas contêm geralmente de 4 a 12 átomos de carbono. De preferência, diolefinas conjugadas contendo de 4 a 8 átomos de carbono são usadas na presente invenção. Diolefinas conjugadas preferidas
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 17/45 / 30 podem ser selecionadas, por exemplo, dentre: 1,3-butadieno, isopreno, 2,3dimetil-1,3-butadieno, 1,3-pentadieno, 1,3-hexadieno, 3-butil-1,3-octadieno, 2-fenil-1,3-butadieno, ou misturas dos mesmos.
[00034] Borrachas com alto teor de cis-1,4-polibutadieno apresentando um teor de 1,4-cis maior do que 70 % em peso, de preferência, maior do que 90 %, mais preferivelmente na faixa de 90 % a 98 % em peso também são diolefinas conjugadas particularmente preferidas.
[00035] Por exemplo, uma borracha com alto teor de cis-1,4polibutadieno utilizável na presente invenção é a Synthetic Rubber Buna cis 132 apresentando um teor de 1,4-cis de cerca de 95 % em peso fabricado pela Dow Chemical Company.
[00036] Borrachas de butila halogenadas preferidas úteis na presente invenção podem ser derivadas de borrachas butílicas por meio de reação com cloro ou bromo de acordo com métodos conhecidos na arte. Por exemplo, a borracha butílica pode ser halogenada em diluente hexano, operando a uma temperatura de 40°C a 60°C, usando bromo ou cloro como o agente de halogenação. De preferência, o teor de halogênio é de 0,1 % em peso a 10 % em peso, com base no peso da borracha de butila halogenada. De preferência o teor de halogênio é de 0,5 % em peso a 5 % em peso, com base no peso da borracha de butila halogenada.
[00037] De acordo com uma modalidade preferida, referida borracha butílica pode ser selecionado dentre borrachas isobutílicas. De preferência, referidas borrachas isobutílicas podem ser selecionadas dentre homopolímeros de monômero de isoolefina contendo de 4 a 12 átomos de carbono ou copolímeros obtidos por meio de polimerização de uma mistura compreendendo pelo menos um monômero de isoolefina contendo de 4 a 12 átomos de carbono e pelo menos um monômero de diolefina conjugado contendo de 4 a 12 átomos de carbono. De preferência, referidos copolímeros contêm de 70 % em peso a 99,5 % em peso, com base no teor de
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 18/45 / 30 hidrocarboneto do copolímero, de pelo menos um monômero de isoolefina. Mais preferivelmente, referidos copolímeros contêm de 85 % em peso a 95,5 % em peso, com base no teor de hidrocarboneto do copolímero, de pelo menos um monômero de isoolefina. De preferência, referidos copolímeros contêm de 0,5 % em peso a 30 % em peso, com base no teor de hidrocarboneto do copolímero, de pelo menos um monômero de diolefina conjugado. Mais preferivelmente, referidos copolímeros contêm de 4,5 % em peso a 15 % em peso, com base no teor de hidrocarboneto do copolímero, de pelo menos um monômero de diolefina conjugado.
[00038] De preferência, o monômero de isoolefina pode ser selecionado dentre compostos com C4-C12, como, por exemplo, isobutileno, isobuteno, 2-metil-1-buteno, 3-metil-1-buteno, 2-metil-2-buteno, metil vinil éter, indeno, viniltrimetilsilano, hexeno, 4-metil-1-penteno, ou misturas dos mesmos. Isobutileno é preferido.
[00039] De preferência, o monômero de diolefina conjugado pode ser selecionado dentre compostos com C4-C14, como, por exemplo, isopreno, 1,3-butadieno, 2,3-dimetil-1,3-butadieno, mirceno, 6,6-dimetil-fulveno, hexadieno, ciclopentadieno, piperileno, ou misturas dos mesmos. Isopreno é preferido.
[00040] De acordo com uma modalidade preferida, as borrachas isobutílicas podem ser selecionadas dentre copolímeros contendo de 95 % em peso a 99,5 % em peso com base no teor de hidrocarboneto do copolímero de isobutileno e de 0,5 % em peso a 5 % em peso com base no teor de hidrocarboneto do copolímero de isopreno.
[00041] Detalhes adicionais relativos a borrachas isobutílicas e aos métodos para sua preparação podem ser encontrados, por exemplo, nas Patentes dos Estados Unidos US 2.356.128, US 3.968.076, US 4.474.924, US 4.068.051, ou US 5.532.312.
[00042] Borrachas butílicas halogenadas que são particularmente
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 19/45 / 30 preferidas de acordo com a presente invenção são borrachas clorobutílicas, borrachas bromobutílicas, ou misturas das mesmas.
[00043] Detalhes adicionais relativos a borrachas de butila halogenadas e aos métodos para sua preparação podem ser encontrados, por exemplo, nas Patentes dos Estados Unidos US 2.631.984, US 3.099.644, US 4.554.326, US 4681.921, ou US 5.681.901.
[00044] Exemplos de borrachas de clorobutila e bromobutila comercialmente obteníveis que podem ser usados na presente invenção são os produtos Chlorobutila 1240, ou Bromobutila 2030, da Lanxess, e os produtos Chlorobutila 1066, ou 1068, ou Bromobutila 2222, 2244, ou 2255, da Exxon.
[00045] De preferência, a composição elastomérica reticulável compreende pelo menos uma carga de reforço. Referida pelo menos uma carga de reforço pode ser selecionada daquelas comumente usadas para produtos reticulados fabricados. Por exemplo, seleciona-se entre negro de fumo, sílica, alumina, aluminossilicatos, carbonato de cálcio, caulim, ou misturas dos mesmos. Prefere-se particularmente negro de fumo, sílica e mistura dos mesmos.
[00046] A adição de pelo menos uma carga de reforço, e em particular de negro de fumo, sílica ou uma mistura dos mesmos, aumenta vantajosamente o esforço à ruptura e a resistência à fadiga do corpo de ancoragem. Para obter tais resultados, adiciona-se, de preferência, uma quantidade mínima de cerca de 10 phr de referida pelo menos uma carga de reforço à composição elastomérica reticulável. Mais preferivelmente, referido quantidade mínima pode ser de cerca de 20 phr, ainda mais preferivelmente de cerca de 30 phr. De preferência, referida pelo menos uma carga de reforço é adicionada à composição elastomérica reticulável em uma quantidade não maior que cerca de 70 phr, mais preferivelmente de cerca de 60 phr, ainda mais preferivelmente cerca de 50 phr.
[00047] De acordo com uma modalidade preferida, referida carga de
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 20/45 / 30 reforço de negro de fumo pode ser selecionada daquelas apresentando uma área superficial não menor que 20 m2/g (determinada de acordo com o método ASTM D6556-07 Standard Test Method for Carbon Black-Total and External Surface Area by Nitrogen Adsorption [Método de teste padrão para área total do negro de fumo e área de superfície externa pela adsorção de nitrogênio]). Mais preferivelmente, referida carga de reforço de negro de fumo pode ser selecionada daquelas apresentando uma área superficial não menor que 30 m2/g. Da forma mais preferível, referida carga de reforço de negro de fumo pode ser selecionada daquelas apresentando uma área superficial não menor que 50 m2/g.
[00048] De acordo com uma modalidade preferida, referida carga de reforço de sílica pode ser selecionada, por exemplo, de: sílica pirogênica, sílica amorfa precipitada, sílica úmida, (ácido silícico hidratado), sílica seca (ácido silícico anidro), sílica fumegante, sílica vegetal (i.e., sílica obtida de resíduos agrícolas, como cascas de arroz e palha de arroz), silicato de cálcio, ou misturas dos mesmos. Outras cargas vantajosas incluem silicato de alumínio, silicato de magnésio, ou misturas dos mesmos. Entre estes preferese sílicas hidratadas, processadas a úmido amorfas precipitadas. Estas sílicas são denominadas desta maneira porque são produzidas por uma reação química em água, de que elas são precipitadas como partículas esféricas ultrafinas. Estas partículas primárias associam-se fortemente a agregados, que, por sua vez, combinam-se menos intensamente a aglomerados. A área superficial BET, conforme medida de acordo com o método ASTM D1993-03 'Standard Test Method for Precipitated Silica-Surface Area by Multipoint BET Nitrogen Adsorption' [Método de teste padrão para área superficial de sílica precipitada por adsorção de nitrogênio BET multiponto], dá uma medida do caráter reforçador de diferentes sílicas.
[00049] Cargas reforçadoras de sílica que podem ser usadas vantajosamente apresentam, de preferência, uma área superficial BET de cerca
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 21/45 / 30 de 30 m2/g a cerca de 400 m2/g, mais preferivelmente de cerca de 100 m2/g a cerca de 250 m2/g, ainda mais preferivelmente de cerca de 150 m2/g a cerca de 220 m2/g.
[00050] Exemplos de cargas reforçadoras de sílica que podem ser usadas e que são comercialmente obteníveis são os produtos conhecidos pelo nome Hi-Sil® 190, Hi-Sil® 210, Hi-Sil® 215, Hi-Sil® 233, Hi-Sil® 243, da PPG Industries (Pittsburgh, Pa.); ou os produtos conhecidos pelo nome de Ultrasil® VN2 e VN2GR, Ultrasil® VN3 e VN3GR, Ultrasil® 7000 GR da Evonik; ou os produtos conhecidos sob o nome de Zeosil® 165GR, 195MP, 1115MP, e 1165MP da Rhodia.
[00051] A composição elastomérica reticulável indicada acima pode ser vulcanizada de acordo com técnicas conhecidas, em particular com sistemas de vulcanização com bases em enxofre. Para tal fim, na composição, após uma ou mais etapas de processamento termomecânico, incorpora-se um agente de vulcanização com base em enxofre, de preferência, em conjunto com ativadores e aceleradores de vulcanização. Na etapa de processamento final, a temperatura é geralmente mantida abaixo de 120°C e, de preferência, abaixo de 100°C, de forma a evitar quaisquer fenômenos indesejados de préreticulação.
[00052] O agente de vulcanização usado da forma mais vantajosa é o enxofre, ou moléculas contendo enxofre (sendo doadores de enxofre), com aceleradores, ativadores e/ou retardadores conhecidos por aqueles com prática na arte.
[00053] Referido enxofre ou derivados do mesmo podem ser selecionados, por exemplo, de (i) enxofre solúvel (enxofre cristalino); (ii) enxofre insolúvel (enxofre polimérico); (iii) enxofre disperso em óleo (por exemplo, 33 % de enxofre conhecido pelo nome comercial Crystex® OT33 da Flexsys); (iv) doadores de enxofre, como, por exemplo, dissulfeto de tetrabenziltiuram (TBzTD), dissulfeto de tetraetiltiuram (TETD), dissulfeto de
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 22/45 / 30 tetrabutiltiuram (TBTD), dissulfeto de dimetildifeniltiuram (MPTD), tetrassulfeto ou hexassulfeto de pentametilenotiuram (DPTT), dissulfeto de morfolinobenzotiazol (MBSS), ditiodimorfolina (DTM ou DTDM), dissulfeto de caprolactama (CLD); ou misturas dos mesmos.
[00054] Referido enxofre ou derivados do mesmo são usados, de preferência, na composição elastomérica reticulável em uma quantidade de cerca de 0,05 phr a cerca de 10 phr. Mais preferivelmente, referido enxofre ou derivados do mesmo sal usados na composição elastomérica reticulável em uma quantidade de cerca de 0,1 phr a cerca de 5 phr. Ainda mais preferivelmente, referido enxofre ou derivados do mesmo são usados na composição elastomérica reticulável em uma quantidade de cerca de 0,2 phr a cerca de 2 phr.
[00055] De acordo com uma modalidade preferida adicional, a composição elastomérica reticulável pode compreendem adicionalmente pelo menos um ativador de vulcanização.
[00056] Ativadores de vulcanização que são particularmente efetivos são compostos de zinco. Em particular, usa-se ZnO, ZnCO3, sais de zinco de ácidos graxos saturados ou insaturados contendo de 8 a 18 átomos de carbono. Por exemplo, usa-se estearato de zinco, que é formado, de preferência, in situ na composição elastomérica de ZnO e ácido graxo, e também MgO, BiO, PbO, Pb3O4, PbO2, ou misturas dos mesmos.
[00057] Referidos ativadores de vulcanização são usados, de preferência, na composição elastomérica reticulável em uma quantidade de cerca de 0,5 phr a cerca de 10 phr.
[00058] Mais preferivelmente, referidos ativadores de vulcanização são usados na composição elastomérica reticulável em uma quantidade de 1 phr a 5 phr. Ainda mais preferivelmente, referidos ativadores de vulcanização são usados na composição elastomérica reticulável em uma quantidade de 1,5 phr a 3,5 phr.
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 23/45 / 30 [00059] De acordo com uma modalidade preferida adicional, a composição elastomérica reticulável pode compreendem adicionalmente pelo menos um acelerador de vulcanização.
[00060] Aceleradores de vulcanização que são usados comumente podem ser selecionados, por exemplo, dentre: ditiocarbamatos, guanidina, tiouréia, tiazóis, sulfenamidas, tiuramas, aminas, xantatos, ou misturas dos mesmos.
[00061] Referidos aceleradores de vulcanização são usados, de preferência, na composição elastomérica reticulável em uma quantidade de cerca de 0,05 phr a cerca de 10 phr. Mais preferivelmente, referidos aceleradores de vulcanização são usados, de preferência, na composição elastomérica reticulável em uma quantidade de cerca de 0,1 phr a cerca de 5 phr. Ainda mais preferivelmente, referidos aceleradores de vulcanização são usados na composição elastomérica reticulável em uma quantidade de cerca de 0,5 phr a cerca de 3 phr.
[00062] De acordo com uma modalidade preferida adicional, a composição elastomérica reticulável pode compreender adicionalmente pelo menos um agente anti-reversão.
[00063] Agentes anti-reversão que são comumente usados podem ser selecionados, por exemplo, dentre: hexametileno-1,6-bis(tiossulfato) sal de dissódio (Duralink HTS, Flexsys), 1,3-bis(citraconimidometil)benzeno (Perkalink 900, Flexsys), 1,6-bis(N,N'-dibenziltiocarbamoilditio)-hexano (Vulcuren KA 9188, Lanxess), ou misturas dos mesmos.
[00064] Referidos agentes anti-reversão são usados, de preferência, na composição elastomérica reticulável em uma quantidade de cerca de 0,1 phr a cerca de 10 phr. Mais preferivelmente, referidos agentes anti-reversão são usados na composição elastomérica reticulável em uma quantidade de cerca de 0,5 phr a cerca de 5 phr. De forma ainda mais preferível, referidos agentes anti-reversão são usados na composição elastomérica reticulável em uma
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 24/45 / 30 quantidade de cerca de 1 phr a cerca de 3 phr.
[00065] Em particular, os agentes anti-reversão proporcionam uma composição elastomérica reticulada mais estável que é capaz de resistir melhor às temperaturas elevadas atingidas pelo corpo de ancoragem quando instalado em um pneu operando a altas velocidades.
[00066] De acordo com uma modalidade preferida adicional, a composição elastomérica reticulável pode compreendem adicionalmente pelo menos um antioxidante.
[00067] Antioxidantes que são comumente usados podem ser selecionados, por exemplo, dentre: fenil-p-fenilenodiamina (6-PPD, da Akzo Nobel), penta-eritritil-tetraquis-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil) propionato (Irganox 1010, da Ciba), 2,2,4-trimetil-1,2-diidroquinolina polimerizada (TMQ, da Chemos), ou misturas dos mesmos.
[00068] Referidos antioxidantes são usados, de preferência, na composição elastomérica reticulável em uma quantidade de cerca de 0,5 phr a cerca de 10 phr. Mais preferivelmente, referidos antioxidantes são usados na composição elastomérica reticulável em uma quantidade de cerca de 1,0 phr a cerca de 5 phr.
[00069] A composição elastomérica pode compreender outros aditivos comumente usados selecionados com base na aplicação específica para a qual a composição se destina. Por exemplo, é possível adicionar os seguintes a referida composição elastomérica reticulável: agentes anti-envelhecimento, plastificantes, adesivos, antiozonantes (em particular do tipo pfenilenodiamina), ceras, resinas modificadoras, fibras (por exemplo, polpa de Kevlar®), ou misturas dos mesmos.
[00070] A composição elastomérica reticulável indicada acima pode ser preparada misturando-se entre si a borracha de dieno sintética, a borracha de butila halogenada, e a carga de reforço, em conjunto com os outros aditivos opcionalmente presentes, de acordo com técnicas conhecidas na arte.
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 25/45 / 30 [00071] As etapas de mistura podem ser realizadas, por exemplo, usando um misturador aberto do tipo moinho aberto, ou um misturador interno do tipo com rotores tangenciais (Banbury) ou com rotores intertravantes (Intermix), ou em misturadores contínuos do tipo Ko-Kneader (Buss), ou do tipo rosca dupla co-rotativa ou contra-rotativa.
[00072] De preferência, a dureza IRHD mínima à temperatura de 23°C de referido material elastomérico é cerca de 30. Mais preferivelmente, referida dureza IRHD mínima pode ser de 45, ainda mais preferivelmente de cerca de 55. De preferência, a dureza IRHD à temperatura de 23°C de referido material elastomérico não é maior do que cerca de 80, mais preferivelmente de cerca de 70, ainda mais preferivelmente cerca de 65.
Breve descrição dos desenhos [00073] Características e vantagens adicionais tornar-se-ão mais aparentes a partir da descrição detalhada de uma modalidade preferida, mas não exclusiva, de um pneu compreendendo um conjunto de acordo com a presente invenção. Esta descrição será apresentada a seguir com referência aos desenhos anexos, fornecidos como exemplo não-limitante, em que:
-Fig. 1 é uma vista diagramática em perspectiva de uma porção da superfície interna de uma primeira modalidade de um pneu de acordo com a invenção, em que um conjunto é montado;
-Fig. 2a é uma vista diagramática em perspectiva de uma modalidade do conjunto da Fig. 1, compreendendo um dispositivo eletrônico e um corpo de ancoragem;
-Fig. 2b é uma vista diagramática em perspectiva de outra modalidade do conjunto da Fig. 1, compreendendo um dispositivo eletrônico e um corpo de ancoragem;
-Fig. 3a é uma vista diagramática do dispositivo eletrônico mostrado na Fig. 2a;
-Fig. 3b e 3c são vistas laterais diagramáticas do dispositivo
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 26/45 / 30 eletrônico mostrado na Fig. 2a;
-Fig. 4a é uma vista diagramática do corpo de ancoragem mostrado na Fig. 2a;
-Fig. 4b e 4c são vistas laterais diagramáticas do corpo de ancoragem mostrado na Fig. 2a.
Descrição detalhada das modalidades preferidas [00074] Com referência aos desenhos, um pneu para rodas de veículos de acordo com uma modalidade preferida da presente invenção foi indicado geralmente com 1.
[00075] O pneu 1 pode ser montado em qualquer tipo de veículo, como veículos automotores ou motocicletas; mais particularmente, o pneu 1 é configurado, de preferência, para ser usado em veículos que são dotados, a bordo, com a eletrônica necessária para co-operar e interagir com os dispositivos alojados no pneu propriamente dito e descrito a seguir.
[00076] O pneu 1 (figura 1) tem uma superfície interna 2 com uma conformação substancialmente toroidal; esta superfície interna 2 pode compreender uma camada de material elastomérico que é substancialmente hermética e é referida usualmente como forro.
[00077] Um dispositivo eletrônico 10 é associado com a superfície interna 2 por meio de um corpo de ancoragem 40.
[00078] O dispositivo eletrônico 10 compreende, de preferência, uma unidade eletrônica 20 e uma antena 30 (figs. 2a-2b).
[00079] O dispositivo eletrônico 10 apresenta, de preferência, um peso que não excede 10 g, e, de preferência, na faixa de 2 g a 8 g.
[00080] De preferência, a unidade eletrônica 20 é adaptada para detectar parâmetros operacionais relativos ao pneu 1 e/ou as condições de operação do próprio pneu.
[00081] Em particular a unidade eletrônica 20 pode compreender um ou mais sensores para detectar referidos parâmetros de operação que, por
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 27/45 / 30 exemplo, podem ser a temperatura do pneu, pressão interna e/ou distância coberta, possivelmente calculado em cooperação com os dispositivos localizados a bordo.
[00082] A unidade eletrônica 20 pode compreender um microprocessador conectado a referidos sensores para controlar sua operação. Uma unidade de armazenamento pode conter os dados detectados pelos sensores, e/ou o firmware [n.t.: programa permanentemente armazenado na memória de leitura] operacional da unidade eletrônica.
[00083] De preferência, encontram-se armazenados na unidade eletrônica 20 (na unidade de armazenamento, se presente) dados de identificação do pneu, que proporcionam a possibilidade de identificar inequivocamente o pneu durante o processamento e a avaliação dos parâmetros de operação mencionados acima.
[00084] De preferência, a unidade eletrônica 20 é disposta de forma a comunicar com um dispositivo eletrônico de recepção posicionado a bordo do veículo. Para permitir comunicação entre a unidade eletrônica 4 e o dispositivo eletrônico de recepção a bordo, proporciona-se uma antena 30 associada operacionalmente com a unidade eletrônica 20.
[00085] Adicionalmente ao exposto acima, a antena 30 também pode ser usada para energizar a unidade eletrônica 20 e os dispositivos associados com a mesma, por meio de acoplamento eletromagnético, de modo a evitar o uso de unidades energizadoras independentes no interior do pneu 1.
[00086] Alternativamente é possível incluir uma fonte de energia na unidade eletrônica. A fonte de energia pode ser uma bateria, ou um dispositivo adaptado para transformar energia mecânica em energia elétrica, como, por exemplo, um elemento piezoelétrico.
[00087] A troca de dados entre a unidade eletrônica 20 e referido dispositivo eletrônico de recepção ocorre por meio da transmissão e recepção de sinais de radiofrequência (sinais de RF) cuja frequência pode ser incluída
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 28/45 / 30 entre cerca de 100 kHz e cerca de 50 MHz, e, de preferência, pode corresponder a cerca de 125 kHz. Em particular, é possível usar esta faixa de frequência caso se deseje que a alimentação da unidade eletrônica 20 venha a ocorrer por meio da própria antena 30 que, neste caso, poderia apresentar uma configuração do tipo fechado. Ao contrário, desejando-se usar a antena para transmissão/recepção de dados, também é possível usar frequências incluídas entre cerca de 300 MHz e cerca de 2,5 GHz (p. ex., 433 MHz), sendo que neste caso usa-se antenas com uma configuração de tipo aberto.
[00088] No presente contexto, uma antena com uma configuração do tipo aberto significa uma antena cuja configuração define um circuito eletricamente aberto. Por exemplo, o corpo da antena pode possuir uma ou mais pontas conectadas eletricamente à unidade de detecção e uma ou mais pontas livres.
[00089] Pela expressão 'uma antena com uma configuração do tipo fechado' compreende-se uma antena cuja conformação define um circuito eletricamente fechado, sendo que neste caso o corpo da antena possui duas pontas que são, ambas, eletricamente conectadas a referida unidade de detecção.
[00090] A antena 30 apresenta uma borda perimetral interna 31 que é adaptada, de preferência, para acoplar-se com o corpo de ancoragem 40 que será revelado a seguir.
[00091] De preferência, a antena 30 apresenta uma forma substancialmente anular.
[00092] De preferência, a antena 30 apresenta duas áreas de contato separadas para conexão com a unidade eletrônica 20, i.e. uma primeira área de contato 31a e uma segunda área de contato 31b.
[00093] Em particular, a unidade eletrônica 20 tem uma forma alongada que se estende ao longo da direção longitudinal principal D da primeira para a segunda área de contato 31a, 31b de referida antena 30 (figs.
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3a-3c, 4a-4c).
[00094] Na modalidade preferida, a unidade eletrônica 20 é embutida em um compartimento apresentando uma forma substancialmente prismática, e tem, de preferência, a forma de um paralelepípedo.
[00095] Caso a antena 30 possua uma forma anular, e, em particular, uma forma substancialmente circular, a primeira e segunda áreas de contato 31a, 31b podem ser diametralmente opostas, de modo que a unidade eletrônica 20 seja disposta ao longo do diâmetro de referida forma anular.
[00096] Em uma modalidade, a antena 30 compreende uma primeira antena auxiliar do tipo aberto, e uma segunda antena auxiliar do tipo fechado.
[00097] Para instalação do dispositivo eletrônico 10 no interior do pneu 1, o corpo de ancoragem 40 é montado sobre a superfície interna 2 de referido pneu 1.
[00098] O corpo de ancoragem 40 é preparado de um material elastomérico reticulado obtido por meio de reticulação de uma composição elastomérica reticulável compreendendo a borracha de dieno sintética descrita acima, de preferência, em uma quantidade de 20 a 80 phr, e a borracha de butila halogenada descrita acima, de preferência, em uma quantidade de 80 a 20 phr.
[00099] A composição elastomérica reticulável compreende, de preferência, de 30 a 70 phr de borracha de dieno sintética, e de 70 a 30 phr de borracha de butila halogenada. Ainda mais preferivelmente, a composição elastomérica reticulável compreende de 40 a 60 phr de borracha de dieno sintética, e de 60 a 40 phr de borracha de butila halogenada.
[000100] De preferência, o corpo de ancoragem 40 apresenta uma porção, apresentando uma forma substancialmente cilíndrica. É possível proporcionar uma ranhura 43, na face externa do corpo de ancoragem 40, em que a borda perimetral interna 31 da antena 30 é encaixada.
[000101] Mais preferivelmente, o corpo de ancoragem 40 compreende
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 30/45 / 30 pelo menos duas porções 41. Referidas duas porções 41 podem ser obtidas por meio de uma seção de referido corpo de ancoragem 40. Referida seção é criada com um plano perpendicular à base de referido corpo de ancoragem 40. Cada porção 41 apresenta uma superfície de fixação 42, afixada à superfície interna 2 do pneu 1.
[000102] De preferência, cada porção 41 apresenta uma porção apresentando um forma substancialmente semi-cilíndrica. Em um caso destes, as superfícies de fixação 42 das porções 41 definem uma base de referida porção apresentando uma forma cilíndrica.
[000103] Cada porção 41 do corpo de ancoragem 40 pode apresentar uma extremidade que se afina 48 em contato com a superfície interna 2 do pneu 1 e divergindo no sentido de referida superfície interna 2; em particular, o ângulo α definido entre a superfície de fixação 42 da porção 41 e uma parede lateral inclinada externa 49 da extremidade que se afina 48 é compreendida, de preferência, entre 25° e 60°, e mais preferivelmente entre cerca de 40° e cerca de 50°.
[000104] A unidade eletrônica 20 é disposta, de preferência, entre as duas porções 41. O acoplamento entre a borda perimetral interna 31 da antena 30 e a ranhura 43 de cada porção 41 pode manter uma restrição entre a unidade eletrônica 20 e o corpo de ancoragem 40.
[000105] Cada porção 41 apresenta, de preferência, uma porção de retenção 44 apresentando uma superfície de topo 45 voltada para longe da superfície de fixação 42; em uma modalidade preferida, a ranhura 43 é formada entre a superfície de fixação 42 e a porção de retenção 44.
[000106] De preferência, a porção de retenção 44 de cada porção 41 têm uma concavidade 44a, para permitir uma deformação elástica da mesma porção de retenção 44, de forma a facilitar o acoplamento entre a antena 30 e a ranhura 43.
[000107] Em outras palavras, a porção de retenção 44 pode ser
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 31/45 / 30 deformada elasticamente de forma que a mesma porção de retenção 44 possa ser inserida entre a unidade eletrônica 20 e a borda perimetral interna 31 da antena 30, obtendo-se com isso a restrição entre a unidade eletrônica 20 e o corpo de ancoragem 40.
[000108] De preferência, cada concavidade 44a confronta uma parede lateral respectiva da unidade eletrônica 20.
[000109] De maneira vantajosa, cada porção 41 apresenta uma primeira superfície lateral 46, sobre a qual a ranhura 43 é formada, e uma segunda superfície lateral 47, sendo que pelo menos uma porção disso encontra-se em contato com unidade eletrônica 20.
[000110] De maneira mais detalhada, a porção das segundas superfícies laterais 47 confrontam-se mutamente para acoplar com a unidade eletrônica 20.
[000111] De preferência, as porções 41 são substancialmente idênticas entre si.
[000112] De preferência, a unidade eletrônica 20 apresenta um par de paredes laterais 21 substancialmente paralelas com a direção longitudinal principal D; cada parede lateral 21 encontra-se pelo menos parcialmente em contato com uma respectiva segunda superfície lateral 47 de referidas porções 41.
[000113] Deve-se observar que as porções 41 do corpo de ancoragem 40 não se encontram em contato uma com a outra, de forma que se obtém um desacoplamento mecânico significativo da unidade eletrônica 20 de esforços gerados na mesma unidade eletrônica 20 pelo pneu 1 durante a operação.
[000114] Adicionalmente, mantendo-se uma distância predeterminada entre as duas porções 41, permite-se uma operação apropriada da unidade eletrônica 20, porque sensores e/ou dispositivos transmissores-receptores ali proporcionados não são blindados pelo material elastomérico de que as porções 41 são confeccionadas.
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 32/45 / 30 [000115] Deve-se observar que, na descrição e nas reivindicações a seguir, diâmetro quando não referido a uma circunferência, deve ser considerado como a dimensão global máxima medida em um plano substancialmente paralelo com a superfície de contato entre a superfície interna 2 do pneu 1 e o corpo de ancoragem 40.
[000116] De preferência, o diâmetro da superfície superior do corpo de ancoragem 40, i.e. a porção definida pelas porções de retenção 44, é compreendida entre 26 mm e 40 mm, e em particular é compreendida entre 32 mm e 36 mm.
[000117] De preferência, o diâmetro da ranhura 43 é compreendido entre 20 mm e 35 mm, e em particular é compreendido entre 23 mm e 30 mm. [000118] De preferência, o diâmetro do corpo de ancoragem 40 na região de contato com a superfície interna 2 do pneu 1 é compreendido entre 31 mm e 45 mm, e, em particular, é compreendido entre 36 e 40 mm.
[000119] De preferência, a relação entre a altura do corpo de ancoragem 40 e a altura da unidade eletrônica 20, ambas medidas numa direção perpendicular com a superfície de fixação 42 e/ou a superfície de topo 45, é maior do que um.
[000120] Em uma modalidade preferida, mostrada diagramaticamente na fig. 1, a unidade eletrônica 20 é montada na superfície interna 2 (p. ex., sobre o forro 2a) do pneu 1, e, de preferência, posicionada no plano equatorial E do mesmo pneu 1; o direção longitudinal principal D da unidade eletrônica 20 é transversal e, em particular, perpendicular ao plano equatorial E.
[000121] Em uma modalidade preferida (fig. 2a), as porções 41 são separadas uma da outra.
[000122] Em um caso destes, a superfície de fixação 42 das porções 41 pode encontrar-se diretamente em contato com a superfície interna 2 do pneu 1.
[000123] Em outra modalidade preferida (fig. 2b), o corpo de
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 33/45 / 30 ancoragem 40 compreende adicionalmente uma camada de conexão 40a, com a qual as superfícies de fixação 42 das porções 41 são conectadas.
[000124] As porções 41 podem ser montadas sobre referida camada de conexão 40a; alternativamente, as porções 41 podem ser preparadas integralmente com referida camada de conexão 40a.
[000125] De preferência, a camada de conexão 40a é preparada do mesmo material que as porções 41.
[000126] No caso de se proporcionar a camada de conexão 40a, as porções 41 do corpo de ancoragem 40 não estão diretamente em contato com a superfície interna 2 do pneu 1, sendo que a mesma camada de conexão 40a é interposta entre as porções 41 e a superfície interna 2.
[000127] Deve-se observar que em ambas as modalidades (porções separadas e porções conectadas pela camada de conexão 40a) obtém-se um desacoplamento mecânico satisfatório entre as porções 41, e em nenhum caso as deformações sofridas pelo pneu 1 durante a operação são transmitidas de maneira significativa à unidade eletrônica 20.
[000128] Quando a unidade eletrônica 20 for instalada no interior do pneu 1, as porções 41 são dispostas de forma que as segundas superfícies laterais 47 confrontem uma à outra.
[000129] As porções 41 não estão em contato entre si; em particular, as porções 41 são dispostas de tal forma que a distância X entre as segundas superfícies laterais 47 seja substancialmente igual à dimensão da unidade eletrônica 20 medida em uma direção transversal, e, de preferência, perpendicular, à direção longitudinal principal D.
[000130] Em particular, as superfícies de fixação 42 das porções 41 são fixadas à superfície interna 2 do pneu, por exemplo por meio de um material adesivo apropriado. Em outros termos, o corpo de ancoragem 40 é preparado separadamente do pneu 1 e é então fixado à superfície interna 2 do mesmo pneu 1.
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 34/45 / 30 [000131] No caso de as porções 41 serem porções separadas, o material adesivo é aplicado diretamente entre as porções 41 e a superfície interna 2 do pneu 1, enquanto que se a camada de conexão 40a for proporcionada, referido material adesivo é aplicado, de preferência, entre a camada de conexão 40a e a superfície interna 2.
[000132] A presente invenção será ilustrada abaixo adicionalmente por meio de uma quantidade de exemplos de preparação dos corpos de ancoragem, que são dados para fins puramente indicativos e sem qualquer limitação à esta invenção.
[000133] As amostras de corpos de ancoragem foram avaliadas de acordo com os testes e medições a seguir.
[000134] A módulo de tração (módulo de 50 %, módulo de 100 % e módulo de 300 %), a resistência à tração, e também o esforço à ruptura, o alongamento à ruptura e a energia à ruptura, foram medidos de acordo com o padrão ISO 37:2005, em amostras das composições elastoméricas descritas abaixo, reticuladas a 170°C, durante 10 min.
[000135] A dureza em graus IRHD (a 23°C) de acordo com o padrão ISO 48:2007 e a dureza Shore de acordo com ISO 7619-1:2004 foram medidas em amostras das composições elastoméricas vulcanizadas a 170°C, durante 15 min.
Exemplo 1
Preparação de dispositivos eletrônicos de 1 a 4 [000136] Três conjuntos de testes foram realizados com dispositivos eletrônicos equipados em diferentes amostras de corpo de ancoragem, fabricados por meio de reticulação das composições elastoméricas reticuláveis da Tabela 1 a seguir.
[000137] Para a preparação de composições elastoméricas, todos os componentes, exceto enxofre e aceleradores (TBBS), foram misturados conjuntamente em um misturador interno (modelo Pomini PL 1.6) durante
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 35/45 / 30 cerca de 5 min (1a Etapa). Assim que a temperatura atingiu 145±5°C, a composição elastomérica foi descarregada. O enxofre e o acelerador (TBBS 80) foram então adicionados e realizou-se a mistura em um misturador interno (modelo Thermo Haake Rheomix 3000p) durante cerca de 5 minutos a uma temperatura máxima de 100°C (2a Etapa).
Tabela 1
Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4
SMR20 50,00 - - -
BR - 50,00 50,00 50,00
Cl llR 50,00 50,00 50,00 50,00
CB 660 40,00 40,00 - -
CB 326 - - 40,00 40,00
silica - - 5,00 9,00
ácido esteárico 2,00 2,00 2,00 2,00
Struktol 40 MS 3,00 3,00 3,00 3,00
ZnO 4,38 4,38 4,38 4,38
6PPD 0,50 0,50 0,50 0,50
TBBS 80 1,00 1,00 1,00 1,00
enxofre 1,40 1,40 1,40 1,40
SMR 20: borracha malaia padrão [Standard Malaysian
Rubber] (Lee Rubber Group);
BR: polibutadieno com alto teor de cis preparado em solução (CIS 132 - B. S. L. Dow);
CI IIR: borracha cloro butílica (Chlobutila 1066 - Exxon);
CB 660: negro de fumo N660, área superficial cerca de 33 m2/g (Cabot);
CB 326: negro de fumo N326, área superficial cerca de 78 m2/g (Cabot);
Silica: Ultrasil VN3 (Evonik Degussa);
Struktol 40 MS: Mistura de resinas de hidrocarbonetos aromáticas escuras (Struktol Company);
ZnO: Rhenogran ZnO 80, (Rhein Chemie)
6PPD: Fenil-p-fenilenodiamina (Santoflex 6PPD - Flexsys);
TBBS 80: Rhenogran TBBS 80 (Rhein Chemie);
[000138] Todas as amostras foram avaliadas como descrito acima e os
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 36/45 / 30 resultados foram resumidos na Tabela 2 a seguir.
Tabela 2
Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4
Propriedades mecânicas estáticas
módulo de 50 % (MPa) 0,85 0,88 1,00 1,30
módulo de 100 % (MPa) 1,44 1,47 1,60 2,19
módulo de300 % (MPa) 5,20 5,14 5,23 6,65
resistência à tração (MPa) 10,32 9,89 11,70 9,53
alongamento à ruptura (%) 574,61 603,46 637,25 456,17
dureza IRHD (23°C) 50,8 51,1 55,5 60,6
energia (J/cm3) 26,739 28,83 34,37 21,08
[000139] Um primeiro conjunto de testes foi realizado usando-se dispositivos eletrônicos instalados sobre corpos de ancoragem preparados com as composições elastoméricas de acordo com amostras. Os corpos de ancoragem foram selados sobre a superfície interna da coroa dos respectivos pneus Pirelli P7 205/55 R16.
[000140] A unidade eletrônica apresentou a extensão longitudinal principal da unidade eletrônica perpendicular ao plano equatorial do pneu. Usou-se uma cola comercial 1300L, fabricado pela 3M Company para selar cada corpo de ancoragem à superfície interna do pneu.
[000141] O pneu foi montado sobre um aro apropriado, inflado a uma pressão de 3,0 bar, e submetido a um teste de alta velocidade.
[000142] Outro conjunto de pneus incluindo os conjuntos indicados acima foi submetido a um teste rápido de alta velocidade.
[000143] Um conjunto adicional de pneus incluindo os conjuntos indicados acima foi submetido a um teste de fadiga.
[000144] O teste de alta velocidade consistiu em iniciar a rotação do pneu a 170 km/h durante 10 minutos, e então incrementando a velocidade de 10 km/h para cada período de tempo subsequente de 5' até a velocidade final, de até 300 km/hora. Aplicou-se uma carga de 500 kg no pneu durante a rotação para simular a carga em condições de trabalho.
[000145] O teste rápido de alta velocidade consiste em iniciar a rotação do pneu a 100 km/h dentro de 30 segundos, incrementando adicionalmente a
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 37/45 / 30 rotação do pneu até 300 km/h dentro de 50 segundos, depois reduzindo a velocidade a 0 km/h dentro de 80 segundos, e repetindo um ciclo deste tipo por cinco vezes.
[000146] O teste de fadiga consiste em girar continuamente o pneu a 120 km/h durante 440 horas, simulando uma extensão de pilotagem de cerca de 50.000 quilômetros. Aplicou-se uma carga de 400 kg no pneu durante a rotação para simular a carga em condições de trabalho.
[000147] Uma câmera montada no interior do pneu permitiu verificar a integridade e/ou a ruptura do dispositivo eletrônico durante os testes.
[000148] Durante o teste de alta velocidade realizou-se uma verificação ao término de cada período a velocidade constante. Durante o teste rápido de alta velocidade realizou-se uma verificação ao término de cada ciclo. Durante o teste de fadiga realizou-se uma verificação após 140 horas, após 255 horas e ao término do teste.
[000149] Os resultados dos testes encontram-se resumidos na Tabela 3 a seguir.
Tabela 3
Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4
Teste de alta velocidade
Velocidade máxima sem rupturas (km/h) 200 230 250 270
Teste rápido de alta velocidade
Ruptura sim sim não não
Teste de fadiga
140 horas Ok Ok Ok Ok
255 horas KO Ok Ok Ok
440 horas KO KO Ok Ok
[000150] Os dados da Tabela 3 mostram claramente o aperfeiçoamento da presente invenção. No teste de alta velocidade, as amostras 2, 3 e 4 da presente invenção permitiram atingir 230 km/h, 250 km/h e 270 km/h, respectivamente, sem qualquer ruptura ou rachadura no dispositivo eletrônico. Ao contrário, a amostra de comparação 1, compreendendo borracha natural, resistiu apenas até a velocidade de 200 km/h.
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 38/45 / 30 [000151] Por fim, mas não menos importante, o teste de fadiga demonstrou que as amostras 3 e 4 da presente invenção podem durar durante toda a vida útil de um pneu (OK), enquanto que a amostra de comparação 1 foi danificada (KO) antes de atingir o completamento do teste. Mesmo que a amostra 2 não fosse capaz de atingir o fim do teste de fadiga, ela apresentou um aperfeiçoamento significativo com relação à amostra 1. Os melhores resultados obtidos com as amostras 3 e 4 parecem dever-se ao uso de CB326, um negro de fumo apresentando uma maior área superficial e um tamanho médio dos grãos mais fino do que CB660, proporcionando um melhor aperfeiçoamento da resistência (esforço à ruptura) a rupturas e à fadiga.
Exemplo 2
Preparação de dispositivos eletrônicos de 5 a 9 [000152] Um conjunto adicional de testes de alta velocidade foi realizado como descrito acima para o exemplo 1, exceto que o corpo de ancoragem foi fabricado por meio de reticulação das composições elastoméricas reticuláveis de acordo com as amostras (de 5 a 9) reportadas na Tabela 4 a seguir.
Tabela 4
Amostra 5 Amostra 6 Amostra 7 Amostra 8 Amostra 9
SMR20 - - 50,00 - -
BR 70,00 - 50,00 50,00 50,00
Cl llR 30,00 100,00 - 50,00 50,00
CB 326 40,00 40,00 40,00 40,00 40,00
sílica 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00
ácido esteárico 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00
Struktol 40 MS 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00
ZnO 4,38 4,38 4,38 4,38 4,38
6PPD 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50
TMQ - - - - 2,00
HTS - - - 2,00 2,00
BCB - - - 1,00 1,00
TBBS 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
enxofre 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40
SMR 20: borracha malaia padrão [Standard Malaysian
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 39/45 / 30
Rubber] (Lee Rubber Group);
BR: polibutadieno com alto teor de cis preparado em solução (CIS 132 - B. S. L. Dow);
CI IIR: borracha cloro butílica (Chlobutila 1066 - Exxon);
CB 660: negro de fumo N660, área superficial cerca de 33 m2/g (Cabot);
CB 326: negro de fumo N326, área superficial cerca de 78 m2/g (Cabot);
Sílica: Ultrasil VN3 (Evonik Degussa);
Struktol 40 MS: Mistura de resinas de hidrocarbonetos aromáticas escuras (Struktol Company);
ZnO: Rhenogran ZnO 80, (Rhein Chemie)
6PPD: Fenil-p-fenilenodiamina (Santoflex 6PPD - Flexsys);
TMQ: 2,2,4-trimetil-1,2-diidroquinolina polimerizada (TMQ,
Chemos)
HTS: Hexametileno-1,6-bis(tiossulfato) sal de dissódio, (Duralink HTS, Flexsys)
BCB: 1,3-Bis(citraconimidometil)benzeno (Perkalink 900,
Flexsys)
TBBS 80: Rhenogran TBBS 80 (Rhein Chemie);
[000153] Todas as amostras foram avaliadas como descrito acima e os resultados foram resumidos na Tabela 5 a seguir.
Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 40/45 / 30
Tabela 5
Amostra 5 Amostra 6 Amostra 7 Amostra 8 Amostra 9
Propriedades mecânicas estáticas
módulo de 50 % (MPa) 1,17 0,93 1,08 1,13 1,23
módulo de 100 % (MPa) 1,89 1,52 1,76 1,84 2,06
módulo de 300 % (MPa) 6,31 6,01 6,54 7,24 6,78
resistência à tração (MPa) 10,17 12,3 16,3 11,58 9,37
alongamento à ruptura (%) 484,26 567,2 605,09 457,70 426,89
dureza IRHD (23°C) 59,1 54,7 57,6 60,1 62,3
energia (J/cm3) 22,76 30,81 40,86 22,70 18,82
[000154] Os resultados dos testes de alta velocidade encontram-se resumidos na Tabela 6 a seguir.
Tabela 6
Amostra 5 Amostra 6 Amostra 7 Amostra 8 Amostra 9
Velocidade máxima sem rupturas (Km/h) 250 200 200 270 300
[000155] As amostras 8 e 9 foram submetidas adicionalmente ao teste de fadiga como descrito no Exemplo 1. Ambas as amostras 8 e 9 atingiram o término do teste (440 horas) sem qualquer dano ou rachadura.

Claims (18)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Pneu (1) apresentando uma superfície interna (2), o pneu compreende um dispositivo eletrônico (10) e um corpo de ancoragem (40) montados sobre referida superfície interna (2) e adaptado para engatar referido dispositivo eletrônico (10) com referida superfície interna (2) de referido pneu (1), caracterizado pelo fato de que referido corpo de ancoragem (40) compreende um material elastomérico reticulado obtido por meio de reticulação de uma composição elastomérica reticulável compreendendo uma borracha de dieno sintética e uma borracha de butila halogenada.
  2. 2. Pneu de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que referida composição elastomérica reticulável compreende uma quantidade de 20 a 80 phr de referida borracha de dieno sintética, e uma quantidade de 80 a 20 phr de referida borracha de butila halogenada.
  3. 3. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que referidas borrachas de dieno sintéticas são obtidas por meio de polimerização de uma ou mais diolefinas conjugadas.
  4. 4. Pneu de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que referida diolefina conjugada é selecionada do grupo que consiste de 1,3-butadieno, isopreno, 2,3-dimetil-1,3-butadieno, 1,3-pentadieno, 1,3hexadieno, 3-butil-1,3-octadieno, 2-fenil-1,3-butadieno, ou misturas dos mesmos.
  5. 5. Pneu de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que referidas borrachas de dieno sintéticas é uma borracha com elevado teor de cis-1,4-polibutadieno apresentando um teor de 1,4-cis maior do que 70 % em peso.
  6. 6. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que referidas borrachas de butila halogenadas são derivadas de borrachas de butila por meio de reação com
    Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 42/45
    2 / 3 cloro ou bromo.
  7. 7. Pneu de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que referidas borrachas de butila halogenadas compreendem um teor de halogênio de 0,1 % em peso a 10 % em peso, com base no peso da borracha de butila halogenada.
  8. 8. Pneu de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que referidas borrachas de butila são borrachas de isobutila selecionadas de homopolímeros de um monômero de isoolefina contendo de 4 a 12 átomos de carbono e copolímeros de pelo menos um monômero de isoolefina contendo de 4 a 12 átomos de carbono com pelo menos um monômero de diolefina conjugado contendo de 4 a 12 átomos de carbono.
  9. 9. Pneu de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que referido monômero de isoolefina é selecionado do grupo que consiste de isobutileno, isobuteno, 2-metil-1-buteno, 3-metil-1-buteno, 2metil-2-buteno, metil vinil éter, indeno, viniltrimetilsilano, hexeno, 4-metil-1penteno, e misturas dos mesmos.
  10. 10. Pneu de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que referido monômero de diolefina conjugado é selecionado do grupo que consiste de isopreno, 1,3-butadieno, 2,3-dimetil-1,3-butadieno, mirceno, 6,6-dimetil-fulveno, hexadieno, ciclopentadieno, piperileno, e misturas dos mesmos.
  11. 11. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que de referido corpo de ancoragem (40), tem uma porção, tendo forma substancialmente cilíndrica, com uma ranhura (43).
  12. 12. Pneu de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que de que o referido corpo de ancoragem (40) compreende pelo menos duas porções (41).
  13. 13. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações
    Petição 870190128586, de 05/12/2019, pág. 43/45
    3 / 3 precedentes, caracterizado pelo fato de que referido dispositivo eletrônico (10) compreende uma unidade eletrônica (20) conectada com uma antena (30).
  14. 14. Pneu de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que referido unidade eletrônica (20) tem uma forma alongada que se estende ao longo da direção longitudinal principal (D) que é substancialmente perpendicular ao plano equatorial (E) de referido pneu (1).
  15. 15. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o acoplamento de referida antena (30) e referidas pelo menos duas porções (41) mantêm uma restrição entre referida unidade eletrônica (20) e referido corpo de ancoragem (40).
  16. 16. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações de 13 a 15, caracterizado pelo fato de que referida antena (30) apresenta uma forma substancialmente anular.
  17. 17. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações de 13 a 16, caracterizado pelo fato de que referida antena (30) apresenta uma borda perimetral interna (31) que se adapta à ranhura (43) localizada sobre uma superfície externa de referido corpo de ancoragem (40), e referida unidade eletrônica (20) é disposta entre referidas porções (41).
  18. 18. Conjunto compreendendo um dispositivo eletrônico (10) e um corpo de ancoragem (40), caracterizado pelo fato de que referido corpo de ancoragem (40) compreende um material elastomérico reticulado obtido por meio de reticulação de uma composição elastomérica reticulável compreendendo uma borracha de dieno sintética e uma borracha de butila halogenada.
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