Neumático de vehículo.

Neumático de vehículo que comprende una carcasa radial, un cinturón y una banda de rodadura que se compone

, en dirección radial, de dos capas consistentes en mezclas de goma diferentes, una cabeza de banda de rodadura y una base de banda de rodadura, representando la cabeza de la banda de rodadura la parte de dicha banda de rodadura que entra en contacto con la calzada y estado dispuesta la base de la banda de rodadura entre la cabeza de la banda de rodadura y el cinturón, caracterizado por que la base de la banda de rodadura se basa en una mezcla de caucho que presenta

- más de 70 phr de poliisopreno natural y/o sintético y

- un total de 21 a 42 phr de ácido silícico y negro de carbono, siendo superior a 1:1 la relación de ácido silícico a negro de carbono,

- y al menos un agente de acoplamiento para fijar el ácido silícico al caucho y

- 0,5 a 10 phr de al menos una resina adhesiva.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12159426.

Solicitante: CONTINENTAL REIFEN DEUTSCHLAND GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: VAHRENWALDER STRASSE 9 30165 HANNOVER ALEMANIA.

Inventor/es: WEBER, CHRISTIAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes orgánicos > C08K5/548 (conteniendo azufre)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes inorgánicos > C08K3/36 (Sílice)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > VEHICULOS EN GENERAL > NEUMATICOS PARA VEHICULOS (fabricación, reparación... > B60C11/00 (Bandas de rodamiento de neumáticos; Dibujos de bandas; Piezas insertadas antiderrapantes)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes inorgánicos > C08K3/04 (Carbono)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > VEHICULOS EN GENERAL > NEUMATICOS PARA VEHICULOS (fabricación, reparación... > B60C1/00 (Neumáticos caracterizados por la composición química, la disposición o mezcla física de la composición)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > C08L7/00 (Composiciones de caucho natural)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > VEHICULOS EN GENERAL > NEUMATICOS PARA VEHICULOS (fabricación, reparación... > Neumáticos o cámaras interiores inflables (B60C... > B60C5/14 (con revestimientos impermeables sobre el lado interno del neumático)

PDF original: ES-2528343_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Neumático de vehículo.

La invención concierne a un neumático de vehículo que comprende una carcasa radial, un cinturón y una banda de rodadura que se compone, en dirección radial, de dos capas consistentes en mezclas de goma diferentes, una cabeza de banda de rodadura y una base de banda de rodadura, representando la cabeza de la banda de rodadura la parte de dicha banda de rodadura que entra en contacto con la calzada y estando dispuesta la base de la banda de rodadura entre la cabeza de dicha banda de rodadura y el cinturón.

Es usual que los neumáticos de vehículo, concretamente tanto los neumáticos para automóviles de turismo como para vehículos industriales, sean provistos de una banda de rodadura de dos partes que consta de una cabeza de banda de rodadura, que entra en contacto con el suelo al rodar el neumático, y una base de banda de rodadura dispuesta debajo de dicha cabeza de banda de rodadura entre ella y el cinturón. Mientras que la cabeza de la banda de rodadura consiste en una mezcla de goma que está optimizada especialmente respecto de la abrasión, se imponen otros requisitos a la mezcla de goma de la base de la banda de rodadura y a la mezcla de goma en que se basa la mezcla de goma.

Mediante la utilización de una base de banda de rodadura se deberá reducir la resistencia a la rodadura del neumático, de modo que la mezcla utilizada deberá presentar una histéresis pequeña. Al mismo tiempo, la mezcla de caucho de la base de la banda de rodadura tiene que presentar en muchos casos una pegajosidad suficientemente alta durante el proceso de fabricación del neumático para que la banda de rodadura permanezca adherida a la infraestructura del neumático. Aparte de estos requisitos, en la base de la banda de rodadura tiene que estar garantizada también una consistencia estructural suficiente. Asimismo, la base de la banda de rodadura tiene influencia, debido a su rigidez, sobre el comportamiento de manipulación (comportamiento de marcha sobre la carretera) del neumático.

Es sabido que los requisitos anteriormente citados, como histéresis pequeña, pegajosidad suficiente, rigidez y consistencia estructural, están en conflicto uno con otro y la mayoría de las veces sólo puede encontrarse un compromiso insatisfactorio, es decir que si se mejora una propiedad, se empeora entonces al menos otra propiedad. Así, por ejemplo, el requisito de "histéresis pequeña" requiere una mezcla de caucho con pequeño grado de relleno y alto grado de reticulación, lo que, no obstante, conduce a una menor estabilidad frente a la fisuración. Por tanto, existe un conflicto de objetivos entre la consistencia estructural (estabilidad frente a la fisuración) y la resistencia a la rodadura (histéresis) .

Mezclas de caucho para la base de la banda de rodadura de un neumático de vehículo, que contienen poliisopreno natural y/o sintético, ácido silícico y negro de carbono, se describen, por ejemplo, en los documentos WO 2012/004140 A1, WO 2012/004038 A1 y EP 2 257 423 B1.

La invención se basa en el problema de reducir la resistencia a la rodadura en un neumático de la clase citada al principio y al mismo tiempo no influir negativamente sobre otras propiedades del neumático y el proceso de construcción del mismo.

El problema planteado se resuelve según la invención por el hecho de que la base de la banda de rodadura se basa en una mezcla de caucho que presenta -más de 70 phr de poliisopreno natural y/o sintético y -un total de 21 a 42 phr de ácido silícico y negro de carbono, siendo superior a 1:1 la relación de ácido silícico a negro de carbono, y -al menos un agente de acoplamiento para fijar el ácido silícico al caucho y 0, 5 a 10 phr de al menos una resina adhesiva.

El dato phr (partes por cien partes de caucho en peso) empleado en este documento es aquí el dato cuantitativo usual para formulaciones de mezcla en la industria del caucho. La dosificación de las partes en peso de las distintas sustancias se refiere aquí siempre a 100 partes en peso de la masa total de todos los cauchos presentes en la mezcla.

Se ha comprado sorprendentemente que, gracias al empleo de una mezcla de caucho de esta clase para la base de la banda de rodadura, se puede obtener un neumático que se caracteriza por una reducida resistencia a la rodadura. Al mismo tiempo, la mezcla se caracteriza por una alta pegajosidad, lo que es de importancia para el proceso de construcción del neumático. Asimismo, la mezcla de caucho para la base de la banda de rodadura presenta tras la vulcanización una alta estabilidad frente a la fisuración y una alta resistencia a la rotura, lo que confiere al neumático una alta consistencia estructural.

La mezcla de caucho para la base de la banda de rodadura contiene más de 70 phr de poliisopreno natural y/o sintético (NR o IR) . Para aumentar aún más la consistencia del neumático se ha manifestado como ventajoso que la

base de la banda de rodadura se base en una mezcla de caucho que contenga más de 85 phr y preferiblemente más de 95 phr de poliisopreno natural y/o sintético. Tales mezclas de caucho se caracterizan por una estabilidad mejorada frente a la fisuración y una resistencia mejorada a la rotura.

Aparte de poliisopreno natural y/o sintético, la mezcla de caucho para la base de la banda de rodadura puede contener aún otros cauchos en cantidades de hasta 30 phr. En este caso, se puede tratar, por ejemplo, de cauchos seleccionados del grupo consistente en polibutadieno, copolímeros de estireno-butadieno, terpolímeros de estirenoisopreno-butadieno, caucho butílico, caucho halobutílico y caucho de etileno-propileno-dieno (EPDM) , pudiendo estar también funcionalizado los cauchos utilizados. Preferiblemente, la mezcla de caucho para la base de la banda de rodadura contiene polibutadieno en calidad de caucho adicional.

Según la invención, la mezcla de caucho para la base de la banda de rodadura contiene un total de 21 a 42 phr de ácido silícico y negro de carbono. Con cantidades de menos de un total de 21 o más de un total de 42 phr de ácido silícico y negro de carbono se ha comprobado que se empeora la capacidad de rebotamiento a 70º C como medida de la resistencia a la rodadura, de modo que resulta un intervalo óptimo de la cantidad de ácido silícico y negro de carbono para una resistencia lo más baja posible a la rodadura del neumático de vehículo. Preferiblemente, la mezcla para la base de la banda de rodadura contiene un total de 26 a 39 phr y en especial preferiblemente de 28 a 36 phr de ácido silícico y negro de carbono para una resistencia especialmente baja a la rodadura del neumático.

Según la invención, la relación de ácido silícico a negro de carbono es superior a 1:1. Esto es importante para una alta estabilidad frente a la fisuración y da lugar a que se reduzcan tanto la iniciación de la fisuración como la propagación de la misma. Para mejorar aún más la estabilidad frente a la fisuración se ha demostrado como ventajoso que la relación de ácido silícico a negro de carbono sea superior a 3:2, preferiblemente superior a 4:1. Por consiguiente, en las mezclas puede estar contenido negro de carbono, pero no tiene que estarlo.

La mezcla de caucho para la base de la banda de rodadura presenta al menos un agente de acoplamiento para fijar el ácido silícico al caucho. Los agentes de acoplamiento sirven para mejorar la procesabilidad y la fijación del material de relleno polar al caucho. Los agentes de acoplamiento, en general los llamados agentes de acoplamiento de silano, reaccionan con los grupos silanol superficiales del ácido silícico u otros grupos polares durante el mezclado del caucho o de la mezcla de caucho (in situ) o ya antes de la adicción del material de relleno al caucho en el sentido de un pretratamiento... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Neumático de vehículo que comprende una carcasa radial, un cinturón y una banda de rodadura que se compone, en dirección radial, de dos capas consistentes en mezclas de goma diferentes, una cabeza de banda de rodadura y una base de banda de rodadura, representando la cabeza de la banda de rodadura la parte de dicha banda de rodadura que entra en contacto con la calzada y estado dispuesta la base de la banda de rodadura entre la cabeza de la banda de rodadura y el cinturón, caracterizado por que la base de la banda de rodadura se basa en una mezcla de caucho que presenta -más de 70 phr de poliisopreno natural y/o sintético y -un total de 21 a 42 phr de ácido silícico y negro de carbono, siendo superior a 1:1 la relación de ácido silícico a negro de carbono, -y al menos un agente de acoplamiento para fijar el ácido silícico al caucho y -0, 5 a 10 phr de al menos una resina adhesiva.

2. Neumático de vehículo según la reivindicación 1, caracterizado por que la base de la banda de rodadura se basa en una mezcla de caucho que contiene más de 85 phr y preferiblemente más de 95 phr de poliisopreno natural y/o 15 sintético.

3. Neumático de vehículo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que la base de la banda de rodadura se basa en una mezcla de caucho que contiene al menos un polibutadieno el calidad de caucho adicional.

4. Neumático de vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la relación de ácido silícico a negro de carbono es superior a 3:2, preferiblemente superior a 4:1.

5. Neumático de vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el negro de carbono presenta un índice DBP según ASTM D 2414 de más de 80 cm3/100 g y un índice de adsorción de yodo según ASTM D 1510 de más de 60 g/kg.

6. Neumático de vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la base de la banda de rodadura se basa en una mezcla de caucho que contiene menos de 10 phr y preferiblemente menos de 5 phr de 25 aceite plastificante y/o adyuvante de procesamiento.

7. Neumático de vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la base de la banda de rodadura se basa en una mezcla de caucho que contiene 1 a 4 phr de al menos una resina adhesiva.

8. Neumático de vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la base de la banda

de rodadura se basa en una mezcla de caucho que contiene más de 2, 4 phr de al menos un acelerador de 30 vulcanización.