CAPA DE SOPORTES DE RESISTENCIA DE CORDONES HIBRIDOS PARA PRODUCTOS ELASTOMEROS, ESPECIALMENTE PARA EL BANDAJE DEL CINTURON DE NEUMATICOS DE VEHICULOS.

Capa de soportes de resistencia para productos elastómeros, especialmente para el bandaje del cinturón de neumáticos de vehículos,

en donde los soportes de resistencia son cordones híbridos que están dispuestos sustancialmente paralelos uno a otro dentro de la capa y que están constituidos por un primer hilo textil retorcido a base de un primer material y por un segundo hilo textil retorcido a base de un segundo material, los cuales se han retorcido finalmente uno con otro, siendo el primer hilo textil retorcido un hilo de policetona, caracterizada porque el segundo hilo textil retorcido es un hilo de aramida

Capa de soportes de resistencia de cordones híbridos para productos elastómeros, especialmente para el bandaje del cinturón de neumáticos de vehículos.

La invención concierne a una capa de soportes de resistencia para productos elastómeros, especialmente para el bandaje del cinturón de neumáticos de vehículos, en donde los soportes de resistencia son cordones híbridos que están dispuestos sustancialmente paralelos uno a otro dentro de la capa y que están constituidos por un primer hilo textil retorcido a base de un primer material y por un segundo hilo textil retorcido a base de un segundo material, que se han retorcido finalmente uno con otro, siendo el primer hilo textil retorcido un hilo de policetona. Asimismo, la invención concierne a un neumático de vehículo que contiene un bandaje de cinturón y/o un reforzador de talón hechos de una capa de soportes de resistencia de esta clase.

Para impedir en neumáticos de vehículos, especialmente durante su utilización para altas velocidades, una elevación del neumático por efecto de las fuerzas centrífugas que se presentan durante la marcha, es conocido el recurso de prever un bandaje de cinturón en un neumático de vehículo que presenta en general una capa interior impermeable al aire, una carcasa radial que contiene soportes de resistencia y que se extiende desde la zona cenital del neumático, a través de las paredes laterales, hasta la zona del talón y está anclada allí la mayoría de las veces por abrazamiento de núcleos de talón resistentes a la tracción, una banda de rodadura de goma situada radialmente por fuera y dotada de estrías perfiladas, y un cinturón entre la banda de rodadura de goma y la carcasa. El bandaje del cinturón puede estar constituido por una o varias capas, cubre al menos los bordes del cinturón y contiene soportes de resistencia en forma de cordones que discurren sustancialmente en dirección periférica y que están incrustados en la goma.

El bandaje se aplica durante la fabricación del neumático en forma de capas con soportes de resistencia que están incrustados en una mezcla de caucho no vulcanizada y que se enrollan o bobinan sobre el cinturón. Los soportes de resistencia se incrustan en caucho para tales capas haciendo que un grupo de soportes de resistencia filiformes sustancialmente paralelos, que en general se han tratado previamente por vía térmica y/o con una impregnación para lograr una mejor adherencia a la goma de incrustación de la manera conocida para el experto, recorran en dirección longitudinal una calandria o un extrusor para encamisarlos con la mezcla de caucho. Bajo el abombamiento con dispositivos que se encuentran en uso hasta ahora y bajo la vulcanización del neumático, este neumático se dilata en general en la zona del hombro debido a la elevación en hasta un 2% y en la zona central en hasta un 4% en comparación con la pieza bruta no vulcanizada cuando esta pieza bruta se enrolla sobre un tambor plano. En tambores de construcción más recientes se requiere solamente todavía una dilatación más pequeña, durante la fabricación del neumático, de aproximadamente un 2% como máximo. En dispositivos más recientes la elevación es más pequeña.

Los cordones del bandaje deberán admitir durante la fabricación del neumático una elevación suficiente bajo el abombamiento y en el molde de vulcanización para que el neumático pueda ser conformado con precisión, y, después de la terminación del neumático, deberán garantizar en marcha una buena aptitud para altas velocidades. Para satisfacer estos requisitos, los cordones deberán poder expandirse hasta una dilatación de aproximadamente un 4% con un consumo de fuerza moderado y a partir de una dilatación mayor solamente con un consumo de fuerza muy alto.

Una capa de soportes de resistencia del tipo genérico expuesto ha sido dada a conocer por el documento JP-A-2005-205933, especialmente como capa de refuerzo para neumáticos de vehículos en la clase de construcción radial a modo de bandaje de cinturón. Sin embargo, el segundo hilo textil retorcido es un hilo de nylon. La capa de refuerzo con los soportes de resistencia antes citados deberá servir especialmente para reducir la resistencia a la rodadura y la producción de ruidos de marcha, pero también para asegurar la estabilidad del neumático.

La presente invención se basa en el problema de proporcionar una capa de soportes de resistencia a base de cordones híbridos para productos elastómeros, especialmente para el bandaje del cinturón de neumáticos de vehículos, que se caracterice por un comportamiento de fuerza-dilatación que, en caso de que se emplee la capa de soportes de resistencia especialmente como bandaje de cinturón en neumáticos de vehículos, haga posible una construcción sin problema del neumático junto con su vulcanización y confiera al neumático una gran aptitud para altas velocidades.

El problema se resuelve debido a que el segundo hilo textil retorcido es un hilo de aramida. Por tanto, se crea una capa alternativa de soportes de resistencia cuyos soportes de resistencia son cordones híbridos que consisten en dos hilos textiles retorcidos uno con otro, siendo un hilo textil un hilo de policetona, mientras que el otro hilo textil es un hilo de aramida.

Es esencial para la invención el hecho de que se puede obtener de manera sorprendente, a pesar del empleo de aramida como uno de los dos materiales de hilo del cordón híbrido, una dilatación suficiente durante el paso de abombamiento para la fabricación del neumático, de modo que la pieza bruta del neumático se puede conformar con precisión. Además, el neumático es perfectamente apto para altas velocidades. Es sabido que los hilos y cordones de aramida presentan un módulo de elasticidad especialmente alto y muestran las propiedades - ventajosas como capa de soportes de resistencia en el neumático terminado de fabricar - de ausencia de encogimiento y pequeña deformación plástica. Por el contrario, durante la construcción del neumático se manifiestan como desventajosas las capas puras de soportes de resistencia de aramida, ya que éstas tienen una dilatación demasiado pequeña, de modo que la pieza bruta del neumático solo puede ser conformada en grado insuficiente y solo se puede obtener así una deficiente uniformidad del neumático. Además, el material de aramida es caro. Por tanto, los cordones de aramida como soportes de resistencia, especialmente en aplicaciones como bandaje de cinturón de neumáticos, no se pueden utilizar hasta ahora ventajosamente como soportes de resistencia que estén sometidos a dilatación durante la fabricación del neumático. Por el contrario, el cordón híbrido según la invención presenta una dilatación mejor que la de un cordón de aramida pura. Frente a aramida/PA6.6, este cordón híbrido tiene una menor contracción. El cordón híbrido es relativamente barato en su adquisición, ya que la policetona puede obtenerse en mejores condiciones de adquisición. Ambos hilos del cordón híbrido tienen propiedades portantes, de modo que el neumático presenta una rigidez periférica mejorada que origina las buenas propiedades de alta velocidad. Además, se hace posible una conformación precisa durante la fabricación del neumático, con lo que el neumático presenta una buena uniformidad.

Por otra parte, la dilatación del cordón puede controlarse mediante procedimientos de inmersión adecuados conocidos para el experto.

Según perfeccionamientos ventajosos, el hilo de aramida y/o el hilo de policetona presentan una finura =q 1680 dtex. Por tanto, se crea un cordón híbrido relativamente fino que, debido a su pequeño peso, pero también debido a sus ventajosas propiedades anteriormente descritas, tales como la capacidad portante de ambos hilos del cordón híbrido, propiedades de encogimiento pequeño a nulo del cordón y la buena capacidad de amarre del cordón a la goma, incrementa las prestaciones del neumático, especialmente de un neumático UHP (Ultra-High-Performance-prestaciones ultraaltas). La diferencia en las finuras entre ambos hilos deberá elegirse lo más pequeña posible para obtener un cordón lo más uniforme posible que se pueda elaborar bien y que presente una buena resistencia residual después de experimentar fatiga. Es ventajoso que ambos hilos formadores del cordón presenten la misma finura.

Es ventajoso que los dos hilos formadores del cordón híbrido se hayan sometido a un retorcimiento final con un número de vueltas de 380-480 1/m.

Con "policetona" se quiere dar a entender una poliolefincetona que sea un producto de condensación de eteno y monóxido de carbono.