ITUA20164464A1 - Metodo di trattamento di corde di tele rinforzanti di pneumatici - Google Patents

Description

“METODO DI TRATTAMENTO DI CORDE DI TELE RINFORZANTI DI PNEUMATICI”

La presente invenzione è relativa a un metodo di trattamento di corde di tele rinforzanti per pneumatici.

Nella produzione dei pneumatici, al fine di garantire gli standard di resistenza richiesti, si utilizzano delle tele rinforzanti realizzate in materiale tessile (nylon, rayon, poliestere, aramide) e/o in materiale metallico, quale ad esempio acciaio. Le tele rinforzanti sono comunemente utilizzate come materiale di rinforzo nella carcassa e nelle cinture.

La carcassa ha la funzione di definire la geometria dello pneumatico, supportare il carico e trasmettere al suolo le sollecitazioni del veicolo e garantire la resistenza alla fatica delle zone sollecitate. Le cinture sono disposte tra la carcassa e il battistrada e hanno la funzione di aumentare ulteriormente la resistenza dello pneumatico, stabilizzando il battistrada e garantendo protezione contro urti e forature degli strati più interni.

Le tele rinforzanti sono inglobate in uno strato di gomma di spessore di circa 1 mm. Questo strato di gomma è comunemente indicato con il termine inglese “skim” e tale dicitura verrà utilizzata nel resto di questo documento.

Come è noto, le corde in metallo che costituiscono le tele rinforzanti sono costituite da fili intrecciati tra loro. Spesso accade che negli interstizi tra un filo e l’altro la gomma dello skim non riesce a penetrare. In questo modo tra la gomma dello skim e la corda si creano, necessariamente, dei punti di discontinuità che possono compromettere l’adesione e la corda stessa.

Inoltre, nel punto della corda in cui la gomma non è riuscita a penetrare si possono verificare dei fenomeni di corrosione che compromettono la corretta funzionalità delle corda stesse e, quindi, la vita dello pneumatico.

Per una corretta valutazione della problematica sopra esposta, va considerato che sebbene esistano corde in metallo che grazie alla loro particolare conformazione possono garantire prestazioni migliori, tuttavia il loro utilizzo è particolarmente limitato in quanto, proprio a causa della loro particolare conformazione, soffrono in misura ancora maggiore degli svantaggi sopra descritti.

Era, quindi, sentita l’esigenza di disporre di una soluzione in grado di garantire l’assenza nelle corde metalliche di interstizi privi di gomma e, quindi, di evitare gli svantaggi sopra riportati.

Gli inventori della presente invenzione hanno realizzato un metodo di trattamento delle corde in grado di risolvere la problematica legata alla assenza di gomma negli interstizi della corda.

Oggetto della presente invenzione è un metodo per la realizzazione di porzioni in gomma comprendenti tele di rinforzo metalliche per pneumatici; il detto metodo comprendendo una fase di inglobamento in cui le corde metalliche costituenti le tele sono disposte tra due strati di skim; detto metodo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di trattamento delle corde metalliche, precedente a detta fase di inglobamento e in cui le corde metalliche vengono bagnate con un polimero elastomerico dienico con viscosità compresa tra 3 e 10 Pa s a temperatura ambiente.

Preferibilmente, detto polimero elastomerico dienico comprende gruppi funzionali comprendenti gruppi –OH.

Preferibilmente, detto polimero elastomerico dienico ha un peso molecolare compreso tra 1000 e 7000.

Preferibilmente, detto polimero elastomerico dienico è polibutadiene.

Preferibilmente, detto polimero elastomerico dienico è miscelato con Sali di cobalto.

In questo modo sarà possibile eliminare i sali di cobalto dalla mescola dello skim riducendone notevolmente la quantità utilizzata con gli ovvi vantaggi in termini di sicurezza che questo comporta.

Preferibilmente, detta fase di inglobamento prevede una operazione di calandratura.

Un ulteriore oggetto della presente invenzione è una porzione di pneumatico realizzata secondo la presente invenzione.

Ancora un ulteriore oggetto della presente invenzione è uno pneumatico comprendente una porzione realizzata secondo la presente invenzione.

Gli esempi che seguono servono a scopo illustrativo e non limitativo, per una migliore comprensione dell'invenzione.

Sono stati preparati quattro compositi ognuno dei quali è costituito da corde metalliche e da due strati di skim disposti a inglobare le corde metalliche mediante una operazione di calandratura.

La tipologia di corde metalliche e di skim sono le stesse per tutti i quattro compositi.

I quattro compositi si differenziano tra loro solamente per il trattamento a cui sono state sottoposte le corde prima di essere inglobate. In particolare, il composito A è stato preparato senza che le corde siano state sottoposte a alcun trattamento,; il composito B è stato preparato trattando le corde metalliche con polibutadiene con peso molecolare medio pari a 8000 Da e una viscosità pari a 15 Pa s a temperatura ambiente; il composito C è stato preparato trattando le corde metalliche con polibutadiene funzionalizzato con gruppi idrossilici, con peso molecolare medio pari a 2500 Da e una viscosità pari a 8 Pa s a temperatura ambiente; il composito D è stato preparato trattando le corde metalliche con polibutadiene con peso molecolare medio pari a 2500 Da e una viscosità pari a 0,75 Pa s a temperatura ambiente.

Il peso molecolare dei polimeri è stato misurato con il metodo secondo la norma ISO-11344.

Le corde utilizzate negli esempi sono in acciaio e identificate con la dicitura 3+9+15x0,23

In particolare le corde sono state immerse nel polibutadiene per un tempo pari a ad un massimo di 20 secondi.

In Tabella I è riportata la composizione in phr della mescola utilizzata come skim negli esempi.

TABELLA II

Gomma naturale 100

Nero di carbonio 40

Zolfo 7 accelerante 1,5

Sale di cobalto 0,88

La gomma naturale consiste in una base polimerica costituita da 1,4-cis poliisoprene di origine naturale.

L’accelerante utilizzato è N-terz-butil-2-benzotiazilsulfenammide (TBBS).

Il sale di cobalto utilizzato è Co-Boro neodecanoato. Di seguito è riportata una procedura per la preparazione delle mescole di skim.

(1<a>fase di impasto)

In un miscelatore con rotori tangenziali (denominato comunemente Banbury) e di volume interno compreso tra 230 e 270 litri sono stati caricati prima dell'inizio della miscelazione, la base polimerica, la carica rinforzante e, quando previsto, i Sali di cobalto raggiungendo un fattore di riempimento compreso tra 66-72%.

Il miscelatore è stato azionato ad una velocità compresa tra 40-60 giri/minuto, e la miscela formatasi è stata scaricata una volta raggiunta una temperatura compresa tra 140-160°C.

(2<a>fase di impasto)

Alla miscela ottenuta dalla precedente fase è stato aggiunto il sistema di vulcanizzazione raggiungendo un fattore di riempimento compreso tra 63-67%.

Il miscelatore è stato azionato ad una velocità compresa tra 20-40 giri/minuto, e la miscela formatasi è stata scaricata una volta raggiunta una temperatura compresa tra 100-110°C.

I compositi A-D sono stati realizzati mediante una operazione di calandratura in cui le corde sono state disposte tra due strati di skim.

I compositi così realizzati, una volta vulcanizzati, sono stati sottoposti a dei test di adesione e di corrosione.

I test di adesione sono stati realizzati separando le due parti del composito corde-gomma mediante applicazione di un carico per poi stimare la percentuale di ricopertura della tela da parte della gomma.

I test di corrosione sono stati realizzati secondo Il metodo CEC (Cut and corrosion test) - US 5598693 A.

In Tabella II sono riportati i valori rilevati per i test di adesione e di corrosione. I valori dei test di corrosione sono riportati in forma indicizzata rispetto ai valori rilevati per il composito A.

Per una corretta valutazione dei valori indicizzati riportati in Tabella II, va specificato che relativamente all’adesione sono considerati migliori i valori più alti, mentre relativamente alla corrosione sono considerati migliori i valori più bassi.

TABELLA II

A B C D

Adesione 100 103 111 108 Corrosione 100 53 32 42

Come si evince dai valori di Tabella II il trattamento delle corde secondo l’invenzione è in grado di garantire un netto miglioramento in termini di adesione e di corrosione. In particolare, dai valori di Tabella II risulta chiaro come sia solo il trattamento con un polimero di viscosità compresa tra 3 e 10 Pa s a garantire i suddetti miglioramenti. Gli inventori della presente invenzione hanno, infatti, riscontrato che un polimero con viscosità inferiore a 3 Pa s non è in grado di permanere negli interstizi della corda, e che un polimero con viscosità maggiore di 10 Pa s non è, invece, in grado di raggiungere gli interstizi della corda. In entrambi i casi sopra esposti, nonostante le corde siano state trattate, tuttavia i vuoti negli interstizi della corda resteranno presenti con la conseguenza che si riproporranno i relativi svantaggi.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la realizzazione di porzioni in gomma comprendenti tele di rinforzo metalliche per pneumatici; il detto metodo comprendendo una fase di inglobamento in cui prevede una operazione di clandratura. 7. Porzione di pneumatico realizzata secondo una delle