BRPI1105286A2 - Pneumático com camada de pneu e camada de barreira de dva aderida à mesma e método de fabricação do mesmo. - Google Patents

Abstract

Pneumático com camada de pneu e camada de barreira de dva aderida à mesma e metodo de fabricação do mesmo.um pneumático e método de fabricação são revelados, que incluem, em uma modalidade, uma banda de rodagem externa e uma camada de barreira disposta para dentro e da banda de rodagem externa. A camada de barreira inclui uma liga dinamicamente vuícanizada, que tem uma resina de engenharia como uma fase contínua e pelo menos uma borracha parcialmente vulcanizada como uma fase dispersa, e uma superfície interna e uma superfície externa. Uma camada de pneu, por exemplo, uma camada de longa, está situada adjacente a pelo menos uma das superfícies interna ou externa da camada de barreira. A camada de pneu inclui uma formulação de borracha tendo 100 partes de borracha natural, uma borracha sintética, ou misturas ou combinações das mesmas, 1-10 ppc de um derivado de melamina, por exemplo, hexametoxi-metil melamina, e pelo menos uma carga de reforço. O pneu é isento de uma camada adesiva entre a camada de barreira e a camada de pneu, e a camada de pneu adere diretamente à camada de barreira após cura do pneu.

Description

“PNEUMÁTICO COM CAMADA DE PNEU E CAMADA DE BARREIRA DE DVA ADERIDA A MESMA E MÉTODO DE FABRICAÇÃO DO MESMO” Campo técnico A presente invenção é dirigida a um pneumático, que inclui uma camada de pneu, por exemplo, uma camada de lona, e uma camada de barreira de DVA aderida à mesma, e um método de fabricação do mesmo.

Antecedentes Filme de liga dinamicamente vulcanizada (“DVA”) foi observado como uma substitu- ição aperfeiçoada para camadas de barreira de halobutila, por exemplo, revestimentos inter- nos de halobutila, em pneus pelo menos em parte porque os filmes são mais finos e mais leves do que revestimentos internos de halobutila convencionais. Ainda assim, para constru- ir e curar um pneu utilizando uma camada de barreira de DVA, fixação na carcaça, por e- xemplo, uma camada de lona necessita ser tratada porque, ao contrário de camadas de bar- reira de halobutila convencionais, DVA é um material não aderente sem pega inerente. Para superar essas desvantagens, uma opção tem sido a de aplicar uma camada adesiva, tam- bém mencionada como uma gama de borracha de ligação, que é uma camada fina de uma formulação de borracha especificada, sobre o filme de DVA para melhorar sua adesão cura- da. Entretanto, isso aumenta o custo e complexidade de fabricação.

Outras várias desvantagens existem com formulações de camada de ligação atuais.

Por exemplo, tal problema com formulações de camada de ligação convencionais pode ser um nível elevado indesejável de pega, que interfere no processamento da própria camada de ligação. Outro problema é o uso de borracha natural epoxidada em camadas de ligação, que é uma borracha especial escassa e cara.

Por conseguinte, permanece necessidade de um pneumático tendo uma camada de pneu que adira a um filme de DVA, que seja utilizada como uma camada de barreira, e um método de fazer a mesma, que supere as desvantagens acima mencionadas.

SUMÁRIO A presente invenção é dirigida a um pneumático tendo uma camada de pneu que adira a um filme de DVA, que é utilizado como uma camada de barreira, por exemplo, um revestimento interno, e um método de fabricar a mesma. O pneumático pode ser útil em automóveis, aviões (por exemplo, aeroplanos) e maquinaria industrial, por exemplo.

Em uma modalidade, um pneumático é fornecido que inclui uma banda de rodagem externa e uma camada de barreira disposta para dentro da banda de rodagem externa. A camada de barreira inclui uma liga dinamicamente vulcanizada, que inclui uma resina de engenharia como uma fase contínua e pelo menos uma borracha parcialmente vulcanizada como uma fase dispersa. A camada de barreira inclui ainda uma superfície interna e uma superfície externa. Uma camada de pneu, por exemplo, uma camada de lona de uma carca- ça de pneu, é situada adjacente a pelo menos uma das superfícies interna ou externa da camada de barreira e inclui uma formulação de borracha tendo 100 partes de borracha natu- ral, uma borracha sintética, ou misturas ou combinações das mesmas, aproximadamente 1- 10 ppc de um derivado de melamina, por exemplo, hexametoxi metil melamina, e pelo me- nos uma camada de reforço. O pneu é isento de uma camada adesiva entre a camada de barreira e a camada de pneu. E a camada de pneu adere diretamente à camada de barreira após cura do pneu. Em um exemplo, a camada de barreira é a camada mais interna do pneu.

Em outra modalidade, um método de preparar um pneumático é fornecido que inclui posicionar uma camada de pneu e uma camada de barreira em um aparelho de construção de pneu. A liga dinamicamente vulcanizada inclui uma resina de engenharia como uma fase contínua e pelo menos uma borracha parcialmente vulcanizada como uma fase dispersa. A camada de barreira inclui ainda uma superfície interna e uma superfície externa. A camada de pneu, por exemplo, uma camada de lona de uma carcaça de pneu, está situada adjacen- te a pelo menos uma das superfícies interna ou externa da camada de barreira. A camada de pneu inclui uma formulação de borracha tendo 100 partes de borracha natural, uma bor- racha sintética, ou misturas ou combinações das mesmas, aproximadamente 1-10 ppc de um derivado de melamina, por exemplo, hexametoxi metil melamina, e pelo menos uma carga de reforço. A seguir, uma banda de rodagem externa é disposta para fora da camada de pneu e a camada de barreira para definir um conjunto de pneu não curado. O conjunto de pneu é isento de uma camada adesiva entre a camada de barreira e a camada de pneu. E a camada de pneu adere diretamente à camada de barreira após cura do pneu.

Breve descrição dos desenhos O desenho em anexo, que é incorporado e constitui parte do presente relatório des- critivo, ilustra modalidades da invenção e juntamente com a descrição geral da invenção dada acima, e descrição detalhada dada abaixo, serve para explicar a invenção. A figura 1 é uma vista em seção transversal de um pneumático com camada de pneu e camada de barreira de DVA de acordo com uma modalidade da presente invenção.

Descrição detalhada A figura 1 mostra um pneumático 10 que inclui costados 12, uma banda de roda- gem de borracha circunferencial externa 14, uma carcaça de sustentação 16, que inclui uma camada de pneu, por exemplo, camada de lona 18, talões inextensíveis 20, e uma camada de barreira mais interna 24, que inclui uma superfície interna 26 e uma superfície externa 28. Os costados individuais 12 estendem radialmente para dentro a partir das bordas exter- nas axiais da banda de rodagem 14 para unir os respectivos talões inextensíveis 20. A car- caça de sustentação 16, que inclui a camada de lona 18, atua como uma estrutura de sus- tentação para a porção de banda de rodagem 14 e costados 12. A camada de lona 18 está situada diretamente adjacente à camada de barreira 24 de modo a aderir desejavelmente a camada de barreira à mesma, sem a necessidade de uma camada adesiva entre as mes- mas. A banda de rodagem circunferencial externa 14 é adaptada para estar em contato com o solo quando o pneu 10 está em uso. E a camada de barreira 24 é projetada para inibir a passagem de ar ou oxigênio através da mesma de modo a manter a pressão de pneu duran- te períodos prolongados de tempo. A camada de barreira 24 do pneu 10 inclui uma liga dinamicamente vulcanizada (“DVA”) que inclui pelo menos uma resina de engenharia como uma fase contínua e pelo menos uma borracha parcialmente vulcanizada como uma fase dispersa. A DVA pode ser preparada por misturar genericamente juntas a resina de engenharia e borracha, com cura- tivos e cargas, utilizando tecnologia conhecida como vulcanização dinâmica. O termo “vul- canização dinâmica” indica um processo de vulcanização no qual a resina de engenharia e a borracha são misturadas sob condições de elevado cisalhamento e temperatura elevada na presença de um agente de cura. A vulcanização dinâmica é afetada por misturar os ingredi- entes em uma temperatura que está em ou acima da temperatura de cura da borracha utili- zando equipamento como moinhos de esfera, misturadores Banbury, misturadores contí- nuos, amassadores, extrusores de mistura (como extrusores de parafuso duplo), ou simila- res. Como resultado, a borracha é simultaneamente reticulada e dispersa como partículas finas, por exemplo, na forma de um microgel, na resina de engenharia que forma uma matriz contínua. Uma característica da composição dinamicamente curada é que, não obstante o fato de que a borracha é curada (ou pelo menos parcialmente curada), a composição pode ser processada e processada novamente por técnicas de processamento termoplástico con- vencionais como extrusão, moldagem por injeção, moldagem por compressão, etc. A resina de engenharia (também chamada “resina termoplástica de engenharia”, “resina termoplástica” ou "resina de engenharia termoplástica”) pode incluir qualquer políme- ro termoplástico, copolímero ou mistura do mesmo incluindo, porém não limitado a, um ou mais do seguinte: a) resinas de poliamida, como náilon 6 (N6), náilon 66 (N66), náilon 46 (N46), náilon 11 (N11), náilon 12 (N12), náilon 610 (N610), náilon 612 (N612), copolímero de náilon 6/66 (N6/66), náilon MXD6 (MXD6), náilon 6T (N6T), copolímero de náilon 6/6T, copo- límero de náilon 66/PP, ou copolímero de náilon 66/PPS; b) resinas de poliéster, como teref- talato de polibutileno (PBT), tereftalato de polietileno (PET), isoftatlato de polietileno (PEI), copolímero de PET/PEI, poliacrilato (PAR), naftalato de polibutileno (PBN), poliéster cristal líquido, copolímero de tereftalato de polibutirato/diácido de diimida polioxalquileno e outros poliésteres aromáticos; c) resinas de polinitrila, como poliacrilonitrila (PAN), polimetacriloni- trila, copolímeros de acrilonitrila-estireno (AS), copolímeros de metacrilonitrila-estireno, ou copolímeros de metacrilonitrila-estireno-butadieno; d) resina de polimetacrilato, como meta- crilato de polimetila, ou polietil acrilato; e) resinas de polivinil, como acetato de vinil (EVA), álcool de polivinil (PVA), copolímero de etileno/álcool de vinil (EVOA), cloreto de polivinilide- no (PVDC), cloreto de polivinil (PVC), copolímero de polivinil/polivinilideno, ou copolímero de metacrilato/cloreto de polivinilideno; f) resinas de celulose, como acetato de celulose, ou butirato de acetato de celulose; g) resina contendo flúor, como fluoreto de polivinilideno (PVDF), fluoreto de polivinil (PVF), policlorofluor-etileno (PCTFE) ou copolímero de tetrafluo- roetileno/etileno (ETFE); h) resinas de poliimida, como poliimidas aromáticas; i) polisuslfo- nas; j) poliacetais; k) poliactonas; I) óxido de polifenileno e sulfeto de polifenileno; m) anidri- do maléico-estireno; n) policetonas aromáticas; e o) misturas de todos ou quaisquer de a) até n) inclusive bem como misturas de quaisquer das resinas de engenharia exemplificadas ou ilustrativas em cada de a) até n) inclusive.

Em uma modalidade, a resina de engenharia inclui resinas de poliamida e misturas das mesmas, como Náilon 6, Náilon 66, copolímero de Náilon 6 66, náilon 11 e Náilon 12 e suas misturas. Em outra modalidade, a resina de engenharia exclui polímeros de olefinas, como polietileno e polipropileno. Em outra modalidade, a resina de engenharia tem um mó- dulo de Young maior do que 500 MPa e/ou um coeficiente de permeação de ar menor do que 60 x 10'12 cc.cm/cm2 s cm Hg (a 30°C). em um exemplo, o coeficiente de permeação de ar é menor do que 25 x 1012 cc.cm/cm2 s cm Hg (a 30°C). O componente de borracha da DVA pode incluir borrachas de dieno e hidrogenados das mesmas, borrachas contendo halogênio, como copolímeros contendo isobutileno halo- genado (por exemplo, copolímero de p-metil estireno isobutileno bromado), borrachas de silicone, borrachas contendo enxofre, flúor borrachas, borrachas de hidrina, borrachas de acrila, ionômeros, elastômeros termoplásticos ou combinações e misturas dos mesmos.

Em uma modalidade, o componente de borracha é uma borracha contendo halogê- nio. A borracha contendo halogênio, ou borracha halogenada, pode incluir uma borracha tendo pelo menos aproximadamente 0,1% mol de halogênio (por exemplo, bromo, cloro ou iodo). Borrachas halogenadas apropriadas incluem borrachas contendo isobutileno haloge- nado (também mencionadas como homopolímeros ou copolímeros baseados em isobutileno halogenado). Essas borrachas podem ser descritas como copolímeros aleatórios de uma unidade derivada de isomonoolefina C4 a C7, como unidade derivada de isobutileno, e pelo menos outra unidade polimerizável. Em um exemplo, a borracha contendo isobutileno halo- genado é uma borracha do tipo butila ou borracha do tipo butila ramificada, como versões bromadas. Borrachas de butila insaturada úteis como homopolímeros e copolímeros de ole- finas ou isoolefinas e outros tipos de borrachas apropriadas para a revelação são bem co- nhecidas e são descritas em RUBBER TECHNOLOGY 209-581 (Maurice Morton Ed., Xhapman & Hall 1995), THE BANDERBILT RUBBER HANDBOOK 105-122 (Robert F. Ohm Ed., R.T. Vanderbilt Co., Inc. 1990) e Edwad Kresge e H.C. Wang em KIRK-OTHMER ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL TECHNOLOGY 934-955 (John Wiley & Sons, Inc., 4a Ed. 1993). Em um exemplo, a borracha contendo halogênio é um copolímero de isopreno-p- metil estireno-isobutileno halogenado ou um polímero poli(isobutileno-co-p-metil estireno) halogenado, que é um polímero bromado que contém genericamente de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 5% em peso de grupos bromometila.

Em uma modalidade, a borracha tem um módulo de Young maior do que 500 MPa e/ou um coeficiente de permeação de ar menor do que 60x 10'12 cc.cm/cm2 s cm Hg (a 30°C). Em um exemplo, o coeficiente de permeação de ar é menor do que 25 x 10'12 cc.cm/cm2 s cm Hg (a 30°C).

Em uma modalidade, tanto o componente de borracha como a resina de engenha- ria estão presentes em uma quantidade de pelo menos 10% em peso, com base no peso total da formulação de borracha; e a quantidade total do componente de borracha e resina de engenharia não é menor do que 30% em peso, com base no peso total da formulação de borracha.

Como indicado anteriormente, a DVA pode incluir também um ou mais componen- tes de carga, que pode incluir carbonato de cálcio, argila, mica, sílica e silicatos, talco, dióxi- do de titânio, amido e outras cargas orgânicas como farinha de madeira, e negro de fumo.

Em um exemplo, a carga está presente de aproximadamente 20% a aproximadamente 50% em peso da composição total de DVA.

Aditivos adicionais conhecidos na técnica também podem ser fornecidos na DVA para fornecer um composto desejado tendo propriedades físicas desejadas. Tais materiais de aditivo conhecidos e comumente utilizados são ativadores, retardadores e aceleradores, óleos de processamento de borracha, resinas incluindo resinas taquificantes, plastificantes, ácidos graxos, óxido de zinco, ceras, antidegradante, anti-ozonantes e agentes de peptiza- ção. Como sabido por aqueles com conhecimentos comuns na técnica, dependendo do uso pretendido da DVA, os aditivos são selecionados e utilizados em quantidades convencio- nais. DVAs apropriadas bem como métodos para fabricar DVAs de acordo com modali- dades da presente invenção são reveladas na publicação do pedido de patente US nos. 2008/0314491; 2008/0314492; e 2009/015184, cujos teores são expressamente incorpora- dos a título de referência na íntegra.

Curativos apropriados para o processo de vulcanização dinâmica incluem, por e- xemplo, ZnO, CaO, MgO, Al203, Cr03, FeO, Fe203 e NiO, que podem ser utilizados em combinação com um complexo de estearato de metal correspondente (por exemplo, os sais de estearato de Zn, Ca, Mg e Al), ou com ácido esteárico, e um composto de enxofre ou um composto alquil peróxido. Aceleradores podem ser adicionados opcionalmente. Curativos de peróxido devem ser evitados quando a(s) resina(s) de engenharia escolhida(s) são tais que peróxido faria com que essas próprias resinas reticulassem, desse modo resultando em uma composição não termoplástica excessivamente curada. O processo de vulcanização dinâmica é conduzido em condições para pelo menos parcialmente vulcanizar o componente de borracha. Para realizar isso, a resina de engenha- ria, o componente de borracha e outros polímeros opcionais, bem como o sistema de cura, podem ser misturados juntos em uma temperatura suficiente para amolecer a resina. O pro- cesso de mistura pode ser continuado até que o nível desejado de vulcanização ou reticula- ção seja concluído. Em uma modalidade, o componente de borracha pode ser dinamica- mente vulcanizado na presença de uma porção ou toda a resina de engenharia. Similarmen- te, não é necessário adicionar todas as cargas e óleo, quando utilizados, antes do estágio de vulcanização dinâmica. Certos ingredientes, como estabilizadores e meios auxiliares de processo podem funcionar mais eficazmente se forem adicionados após cura. O aquecimen- to e masticação em temperaturas de vulcanização são genericamente adequados para con- cluir vulcanização em aproximadamente 0,5 a aproximadamente 10 minutos. O tempo de vulcanização pode ser reduzido por elevar a temperatura de vulcanização. Uma faixa apro- priada de temperaturas de vulcanização é tipicamente aproximadamente do ponto de fusão da resina termoplástica até aproximadamente 300°C, por exemplo. A DVA resultante está pronta para ser utilizada como a camada de barreira 24. Pa- ra essa finalidade, a camada de barreira 24 ou “material” pode ser preparada por calandra- gem do material de DVA em uma folha ou material de filme tendo uma espessura de apro- ximadamente 0,1 mm a aproximadamente 1 mm e cortar o material de folha em tiras de lar- gura e comprimento apropriado para aplicação de barreira de barreira em um pneu de tipo ou tamanho específico. A camada de barreira 24 pode ser também fornecida como uma camada tubular. Um tipo apropriado de filme de DVA para uso como a camada de barreira 24 é filme de DVA Exxcore™, que é disponível da ExxonMobil de Houston, Texas. A carcaça de pneu 16 pode ser qualquer carcaça de pneu do tipo convencional 16 para uso em pneumáticos 10. A carcaça de pneu 16 inclui genericamente uma ou mais ca- madas de lonas 18 e/ou cordões para atuar como uma estrutura de sustentação para a por- ção de banda de rodagem 14 e costados 12. Na figura 1, a carcaça 16 inclui pelo menos uma camada de lona 18 situada adjacente à camada de barreira 24. A camada de lona 18, que adere a camada de barreira 24 à carcaça de pneu 16, inclui uma formulação de borra- cha que tem 100 partes de borracha natural, uma borracha sintética ou misturas ou combi- nações das mesmas. Tal formulação de borracha inclui ainda 1-10ppc de uma melamina e pelo menos carga de reforço, bem como outros componentes opcionais discutidos abaixo.

Em um exemplo, o componente de borracha natural ou sintética da formulação de borracha da camada de lona 18 pode ser uma borracha de dieno convencional ou dieno elevado, que pode incluir pelo menos 50% mol de um monômero de dieno C4 a C12 e, em outro exemplo, pelo menos aproximadamente 60% mol a aproximadamente 100% mol. Bor- rachas de dieno úteis incluem homopolímeros e copolímeros de olefinas ou isoolefinas e multiolefinas, ou homopolímeros de multiolefinas, que são bem conhecidos e descritos em RUBBER TECHNOLOGY, 179-374 (Maurice Morton Ed., Chapman & Hall 1995) e THE BANDERBILT RUBBER HANDBOOK 22-80 (Robert F. Ohm Ed., R.T. Vanderbilt Co., Inc. 1990). Exemplos apropriados de borrachas de dieno incluem poliisopreno, borracha de poli- butadieno, borracha de butadieno-estireno, borracha natural, borracha de cloropreno, borra- cha de butadieno-acrilonitrila, e similares, que pode ser utilizada individualmente ou em combinação e misturas. Em outro exemplo, a borracha de dieno pode incluir copolímeros de bloco estirênico, como aqueles tendo teores de estireno de 5% em peso a 95% em peso.

Copolímeros de bloco estirênico apropriados (SBC’as) incluem aqueles que compreendem genericamente uma porção de bloco termoplástico A e uma porção de bloco elastomérico B. O derivado de melamina na formulação de borracha pode incluir, por exemplo, he- xametoxi metil melamina (HMMM), tetrametoxi metil melamina, pentametoxi metil melamina, hexaetoxi metil melamina e dímeros dos mesmos, derivados de melamina N-(-(oximetil substituído) como hexaquis (metoxi metil) melamina, N,N’,N”-trimetil-N,N’,N”-trimetilol me- lamina, hexametiol melamina, Ν,Ν’,Ν’’-trimetilol melamina, N-metilol melamina, N,N’-dimetilol melamina, N,N’,N”-trietil-N,N’,N”-tris(metoxi metil melamina, e N,N’,N”-tributil-N,N’,N”- trimetilol melamina; ou misturas dos mesmos. Em um exemplo, o derivado de melamina é hexametoxi-metil melamina. O derivado de melamina pode estar presente na formulação de borracha em uma quantidade de aproximadamente 1 ppc a aproximadamente 10 ppc. Em outro exemplo, o derivado de melamina está presente em uma quantidade de aproximadamente 1 ppc a a- proximadamente 5 ppc. A carga de reforço pode incluir carbonato de cálcio, argila, mica, sílica e silicatos, talco, dióxido de titânio, amido e outras cargas orgânicas como farinha de madeira, negro de fumo, e combinações dos mesmos. Em um exemplo, a carga de reforço é negro de fumo ou negro de fumo modificado. Tipos adequados de negro de fumo incluem N110 a N990, como descrito em RUBBER TECHNOLOGY 59-85 (1995). A carga de reforço pode estar presente na formulação de borracha em uma quanti- dade de aproximadamente 10 ppc a aproximadamente 150 ppc. Em outro exemplo, a carga está presente em uma quantidade de aproximadamente 30 ppc a aproximadamente 100 ppc. Ainda em outro exemplo, a carga está presente em uma quantidade de aproximada- mente 40 ppc a aproximadamente 70 ppc. A formulação de borracha para a camada de lona 18 também pode incluir um fenol, como resorcinol, uma resina de fenol-formaldeído, como resina de resorcinol-formaldeído, ou misturas das mesmas. Em um exemplo, o fenol pode estar presente na formulação de borracha em uma quantidade de aproximadamente 0,1 ppc a aproximadamente 3 ppc e, em outro exemplo, de aproximadamente 0,4 ppc a aproximadamente 1 ppc. Em outro exemplo, a resina de fenol-formaldeído pode estar presente na formulação de borracha em uma quan- tidade de aproximadamente 1 ppc a aproximadamente 5 ppc e em outro exemplo, de apro- ximadamente 2 ppc a aproximadamente 4 ppc.

Aditivos adicionais conhecidos na técnica também podem ser fornecidos na formu- lação de borracha da camada de lona 18 para fornecer um composto desejado tendo propri- edades físicas desejadas. Tais materiais de aditivo conhecidos e comumente utilizados são ativadores, retardadores e aceleradores, óleos de processamento de borracha, plastifican- tes, ácidos graxos, óxido de zinco, ceras, antidegradante, anti-ozonantes, e agentes de pep- tização. A formulação de borracha para a camada de lona 18 também inclui curativos ou um sistema de cura de modo que a composição seja vulcanizável e possa ser preparada por métodos de composição de borracha padrão. Como sabido por aqueles com conhecimentos comuns na técnica, dependendo do uso pretendido da camada de lona, os aditivos e curati- vos são selecionados e utilizados em quantidades convencionais. A mistura de todos os componentes das formulações de borracha para a camada de barreira 24 e camada de lona 18 pode ser realizada por métodos conhecidos por aqueles com conhecimentos comuns na arte. Por exemplo, os ingredientes podem ser misturados pelo menos em dois estágios seguido por um estágio de mistura produtiva. Os curativos finais são tipicamente misturados no estágio final, que é convencionalmente chamado o es- tágio de mistura “produtiva” no qual a mistura ocorre tipicamente em uma temperatura, ou temperatura final, mais baixa do que a temperatura de vulcanízação do elastômero. Os ter- mos estágio de mistura “não produtiva” e “produtiva” são bem conhecidos por aqueles com conhecimentos na arte de mistura de borracha. A camada de barreira 24 e camada de lona 18 podem ser fornecidas como uma folha ou filme que é formado, por exemplo, por técnicas de sopro de filme ou fusão por extrusão. O restante dos componentes de pneu, por exemplo, a banda de rodagem do pneu 14, costados 12, e talões de reforço 20, também podem ser genericamente selecionados daqueles convencionalmente conhecidos na arte. Como a camada de barrira 24 e camada de lona 18, a banda de rodagem do pneu 14, costados 12, e talões 20 e seus métodos de preparação são bem conhecidos por aqueles com conhecimentos em tal técnica.

Utilizando as camadas descritas acima, o pneumático 10 pode ser construído em um tambor de formação de pneu (não mostrado) utilizando técnicas de construção de pneu padrão e sem o uso de equipamento de construção de pneu complicado e caro. Em particu- lar, o pneumático 10, como mostrado na figura 1, pode ser preparado por primeiramente situar ou posicionar a camada de barreira mais interna 24 no tambor de pneu, com o restan- te do pneu não curado sendo subseqüentemente construído no mesmo. A seguir, a camada de lona 18 é posicionada diretamente na camada de barreira 24, que é seguida pelo resto da carcaça de pneu 16. A camada de lona 18 inclui pega não curada desejável, ou aderên- cia, para aderir inicialmente a camada de barreira 24 à mesma, sem a necessidade, por e- xemplo, de uma camada adesiva na superfície confrontante da camada de barreira 24. Fi- nalmente, a banda de rodagem de pneu de borracha 14 é posicionada na carcaça de pneu 16 desse modo definindo um conjunto de pneu não vulcanizado.

Após o conjunto de pneu não curado ter sido construído no tambor, pode ser remo- vido e colocado em um molde aquecido. O molde contém uma câmara de moldagem de pneu inflável que está situada na circunferência interna do pneu não curado. Após o molde ser fechado a câmara é cheia e molda o pneu 10 por forçar o mesmo contra as superfícies internas do molde fechado durante os estágios iniciais do processo de cura. O calor na câ- mara e molde eleva a temperatura do pneu 10 até as temperaturas de vulcanização.

Genericamente, o pneu 10 pode ser curado em uma faixa de temperatura ampla - temperaturas de vulcanização podem ser de aproximadamente 100°C a aproximadamente 250°C. por exemplo, pneus de carros de passageiros poderíam ser curados em uma tempe- ratura que varia de aproximadamente 130°C a aproximadamente 170°C e pneus de cami- nhões poderiam se curados em uma temperatura que varia de aproximadamente 150°C a aproximadamente 180°C. o tempo de cura pode variar de aproximadamente cinco minutos a várias horas. O tempo de cura e temperatura depende de muitas variáveis bem conhecidas na arte, incluindo a composição dos componentes do pneu, incluindo os sistemas de cura em cada das camadas, o tamanho e espessura gerais do pneu, etc. vulcanização do pneu montado resulta em vulcanização completa ou substancialmente completa ou reticulação de todos os elementos ou camadas do conjunto de pneu, isto é, a camada de barreira 24, ar carcaça 16 incluindo a camada de lona 18, e a banda de rodagem externa 14 e camadas de costado 12. Além de desenvolver as características de resistência desejadas de cada ca- mada e a estrutura geral, a vulcanização aumenta a adesão entre esses elementos, resul- tando em um pneu unitário curado 10 do qual foram separadas múltiplas camadas.

Como discutido acima, a camada de barreira leve, fina 24 que inclui uma liga dina- micamente vulcanizada tendo pelo menos uma resina de engenharia e pelo menos uma borracha parcialmente vulcanizada, apresenta propriedades de permeabilidade desejavel- mente baixas. E a camada de lona 18 pode gerar adesão vulcanizada desejavelmente ele- vada para a superfície da camada de barreira 24 na qual está em contato. A estrutura geral resultante permite uma construção de pneu tendo peso reduzido.

Embora mostrado como a camada mais interna na figura 1, deve ser entendido que uma ou mais camadas de barreira 24, alternativamente ou adicionalmente, pode ser situada em posições intermediárias em todo o pneu 10. Em um exemplo, cada superfície 26, 28 da camada de barreira 24 pode ser situada adjacente a uma camada de pneu, como camada de lona 18, que pode incluir uma formulação de borracha do tipo igual ou similar utilizado na camada de lona 18. Em outro exemplo, múltiplas camadas de barreira 24 podem ser situa- das em posições intermediárias e em orientações separadas em todo o pneu de modo a encaixar uma ou mais camadas de pneu, como a camada de lona 18, entre as mesmas.

Ainda em outro exemplo, a camada de barreira 24 pode definir a camada mais interna e ou- tra camada de barreira (não mostrada) pode ser situada em uma posição intermediária de modo a encaixar a camada de lona 18.

Um exemplo não limitador de uma formulação de borracha para uso na camada de pneu, por exemplo, camada de lona 18, do pneu 10 de acordo com a descrição detalhada é revelado abaixo. O exemplo é meramente para fins de ilustração e não deve ser considera- do como limitando o escopo da invenção ou o modo no qual pode ser posto em prática. Ou- tros exemplos serão reconhecidos por uma pessoa com conhecimentos comuns na técnica 1 hexametoxi metil melamina, em um veículo de sílica de fluxo livre a 72% de ativi- dade A formulação de borracha de camada de lona da tabela 1 foi comparada com um Controle e um Exemplo comparativo, os quais são discutidos a seguir. A formulação de controle Essa formulação de borracha de camada de lona era idêntica à formulação de bor- racha da Tabela 1, exceto que HMMM foi excluído da formulação para fornecer um ppc total de 168,03.

Exemplo comparativo Essa formulação de borracha de camada de lona era idêntica à formulação de bor- racha da Tabela 1, exceto que o HMMM foi substituído com 3,0 ppc de diidrato de sal dissó- dico de bis-tiossulfato de hexametileno para fornecer um ppc total de 171,03.

As formulações de borracha identificadas acima foram preparadas por métodos de composição de borracha padrão conhecidos por aqueles com conhecimentos comuns, e como anteriormente discutido acima. Cada formulação preparada foi adicionalmente proces- sada através de métodos padrão para fornecer uma camada de lona apropriada para uso em uma construção de pneu. Várias características e propriedades de cada camada de lona, incluindo adesão curada da camada de lona em uma camada de barreira de DVA de 0,2 mm, foram avalia- das. O filme de DVA para uso como a camada de barreira era filme DVA Exxcore™, que foi obtido da ExxonMobil de Houston, Texas. Essa camada de barreira de DVA incluiu náilon como a fase contínua e pelo menos um copolímero de p-metil estireno de isobutileno bro- mado parcialmente vulcanizado como uma fase dispersa.

Para fins de teste, cada camada de lona estava situada diretamente adjacente a uma superfície do filme de DVA, que não incluiu uma camada adesiva, e curada a 150°C por 23 minutos a 6,894 bar. A seguir, uma tira de 2,54 cm foi cortada na direção de grão e a carga média de estado constante em uma velocidade de cruzada de 50,8 cm/min. foi deter- minada utilizando um Instron. Três amostras foram testadas para cada formulação de borra- cha. Os resultados/dados são expostos na tabela II abaixo.

Com base nos resultados de teste, a formulação de borracha de camada de lona para o Exemplo comparativo, que inclui o desidratado de sal dissódico de bis-tiossulfato he- xametileno, não melhorou a adesão curada à camada de barreira de DVA. Entretanto, a formulação de borracha de camada de lona da Tabela 1, que incluiu o HMMM, aumentou inesperadamente significativamente adesão curada entre a camada de lona e a camada de barreira de DVA.

Embora a presente invenção tenha sido ilustrada pela descrição de uma ou mais modalidades da mesma, e embora as modalidades tenham sido descritas em detalhe consi- derável, não pretendem restringir ou de modo algum limitar o escopo das reivindicações apensas a tal detalhe. Vantagens e modificações adicionais aparecerão prontamente para aqueles versados na técnica. A invenção em seus aspectos mais amplos não é portanto limitada aos detalhes específicos, produtos representativos e método e exemplos ilustrativos mostrados e descritos. Por conseguinte, afastamentos podem ser feitas de tais detalhes sem se afastar do escopo do conceito inventivo geral.

Claims (10)

1. Pneumático CARACTERIZADO por: uma banda de rodagem externa: uma camada de barreira disposta para dentro da banda de rodagem externa e in- cluindo uma liga dinamicamente vulcanizada, que compreende uma resina de engenharia como uma fase contínua e pelo menos uma borracha parcialmente vulcanizada como uma fase dispersa, a camada de barreira incluindo uma superfície interna e uma superfície exter- na; e uma camada de pneu situada adjacente a pelo menos uma das superfícies interna ou externa da camada de barreira, a camada de pneu incluindo uma formulação de borracha compreendendo: 100 partes de borracha natural, uma borracha sintética, ou misturas ou combina- ções das mesmas: aproximadamente 1-10 ppc de um derivado de melamina; e pelo menos uma carga de reforço; em que o pneu é isento de uma camada adesiva entre a camada de barreira e a camada de pneu, e em que a camada de pneu adere diretamente à camada de barreira a- pós cura do pneu.

2. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a camada de pneu é uma camada de lona.

3. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a camada de pneu está situada diretamente adjacente à superfície externa da camada de bar- reira e entre a camada de barreira e a banda de rodagem externa.

4. Pneu, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a camada de barreira é a camada mais interna do pneu.

5. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o derivado de melamina é hexametoxi metil melamina.

6. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o derivado de melamina está presente em uma quantidade de aproximadamente 1-5 ppc de um derivado de melamina.

7. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a formulação de borracha compreende 100 partes de borracha natural e poliisopreno sintético.

8. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a formulação de borracha inclui ainda um fenol, uma resina de femol-formaldeído ou misturas dos mesmos.

9. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a resina de engenharia é uma poliamida e a borracha pelo menos parcialmente vulcanizada é uma borracha halogenada.

10. Método de fabricar um pneu, CARACTERIZADO pelo fato de que: posicionar uma camada de pneu e uma camada de barreira incluindo uma liga di- namicamente vulcanizada em um aparelho de construção de pneu, a liga dinamicamente vulcanizada incluindo uma resina de engenharia como uma fase contínua e pelo menos uma borracha parcialmente vocalizada como uma fase dispersa, a camada de barreira incluindo uma superfície interna e uma superfície externa, a camada de pneu situada adjacente a pelo menos uma das superfícies interna ou externa da camada de barreira, a camada de pneu incluindo uma formulação de borracha compreendendo: 100 partes de borracha natural, uma borracha sintética, ou misturas ou combina- ções das mesmas; 1-10 ppc de um derivado de melamina; e pelo menos uma carga de reforço; e dispor para fora da camada de pneu e camada de barreira uma banda de rodagem externa para definir um conjunto de pneu não curado, em que o conjunto de pneu é isento de uma camada adesiva entre a camada de barreira e a camada de pneu e em que a camada de pneu adere diretamente à camada de barreira após cura do pneu.