C08L 9/06, B29C 35/02 B29D 30/06, B60C 5/14 B60C 9/00

Transcripción

1 k 19 REGISTRO DE LA PROPIEDAD INDUSTRIAL ESPAÑA 11 k N. de publicación: ES k Número de solicitud: k Int. Cl. : BC 1/00, C08J 3/24 C08L 9/06, B29C 3/02 B29D /06, BC /14 BC 9/00 k 12 PATENTEDEINVENCION A6 22 kfecha de presentación: k Titular/es: Uniroyal Englebert Reifen GmbH. Hüttenstrasse 7 D-0 Aachen 1, DE k Prioridad: DE kfecha de anuncio de la concesión: k Inventor/es: Russell, Richard Michael k 4 Fecha de publicación del folleto de patente: k 74 Agente: Roeb Ungeheuer, Carlos k 4 Título: Neumático para vehículos y procedimiento para su fabricación. 7 kresumen: Neumático para vehículos y al procedimiento para su fabricación, cuya capa interior de goma se compone de un caucho adhesivo de confección y de copolímeros de estirol-butadieno, en que el contenido de estirol, enlazado en la molécula, en la mezcla de adición importa por lo menos 1 partes de peso por 0 partes de caucho. Por ello es alcanzable una baja permeabilidad al gas y suficiente resistencia mecánica de la capa interior de goma. La fabricación de los neumáticos para vehículos, que presentan una mezcla de caucho, previamente reticulada, respectivamente parcialmente reticulada, para la capa interior, es posible por vulcanización del neumático sin fuelle. Los costes de las primeras materias y de la producción, pueden reducirse por ello considerablemente. Venta de fascículos: Registro de la Propiedad Industrial. C/Panamá, Madrid

2 DESCRIPCION El invento se refiere a un neumático para vehículos según el concepto principal de la reivindicación de patente 1. En neumáticos para vehículos el espacio interior del neumático está formado por una capa de goma bajamente permeable al gas, que se encuentra radialmente dentro de la carcasa y garantiza que el aire comprimido, con el valor de presión requerido y el volumen de aire necesario, visto durante un plazo de tiempo prolongado, permite un funcionamiento del neumático capaz de funcionar. Como capas interiores de goma, poco permeables al gas, se utilizan mezclas de caucho conten iendo halobuti lo, vulcanizables. Por el lo pueden alcanzarse valores bajos de permeabilidad al gas medido en m2 s.pa 17 que, vistos durante tiempo pro longado, garant izan los requeridos valores de presión de aire y de volumen para el neumático de vehículo. Las mezclas de caucho vulcanizables conteniendo o consistentes en halobut ilo, sin embargo, presentan una resistencia mecánica relativamente baja. El problema del invento consiste en que una capa interior de goma poco permeable al aire del neumático, según el género indicado, se constituye ulteriormente de modo que presente una resistencia mecánica aumentada y, al mismo tiempo, alcance valores de permeabilidad al gas que sean comparables con aquellos de las capas de goma conteniendo halobutilo. Además, la mezcla de caucho para la capa interior del neumático debiera ser previamente o parcialmente reticula ble y, con ayuda de tal capa interior, los neumáticos deberán ser vulcanizables sin fuelle de calefacción. Según el invento este problema se resuelve con las características de la reivindicación 1. La mezcla de adición de caucho contiene además los usuales materiales de carga de refuerzo, así como medios de vulcanización y pequeños agentes químicos. Por un contenido relativamente bajo de estirol enlazado, en el alcance de, por lo menos, 1 partes de peso por 0 partes de caucho en la mezcla de adición de caucho, por una parte, se alcanza una resistencia mecánica de la capa interior de goma, que está situada, por lo menos, en el alcance de M Pa y, por otra parte, puede obtenerse un valor de permeabilidad al gas relativamente bajo en el alcance de 3 m2 spa 17. Por estas dos propiedades se garantiza que los valores de aire comprimido y los volúmenes de aire comprimido, vistos durante tiempo prolongado, permitan un funcionamiento del neumático capaz de funcionar. Por el contenido relativamente bajo, mencionado, de estirol en la mezcla de adición para una capa interior, esta mezcla, según la técnica del procedimiento, ventajosamente sólo debe vulcanizarse parcial o brevemente. Por ello se forma una película a modo de membrana, suficientemente resistente. Por ésta es posible una vulcanización sin fuelle, con ulteriores ventajas. La reticulación previa puede alcanzarse por medios usuales en forma de sistemas de azufre-/ aceleradoroporirradiación con electrones. La mezcla de caucho no se descompone en ello bajo la acción de los rayos de electrones, tal como es el caso en una mezcla de caucho conteniendo butilo. El métododelairradiación con electrones es conocido, véase para ello la revista Elastomeric 117 (11) 34, 198 y la utilización de la irradiación con electrones para mezclas de caucho en su fabricación se conoce según la patente alemana A l. La mezcla de caucho, con un contenido relativamente bajo de esteril enlazado para la capa interior de goma, puede reticularse previamente, bien sea como capa separada de goma o como parte componente del neumático en bruto. La forma sólida de la película a modo de membrada de la capa interior, previamente reticulada, adopta la función del fuelle de calefacción. La vulcanización sin fuelle de calefacción da por resultado en ello considerables ventajas respecto a la energía ahorrada y al ahorro de medios de producción de fuelle con accesorios. Se requiere menores costes de material y de producción. Se abrevia el tiempo de calentamiento y la cantidad de producción de neumáticos se eleva en comparación con la vulcanización normalizada con fuelle de calefacción. 2

3 Las demás ventajas de la mezcla de caucho, con un contenido relativamente bajo de estirol, son su posibilidad de elaboración sin problemas según la técnica de procedimiento y su buena resistencia de adherencia respecto a la capa vecina de carcasa. Preferentemente esta capa interior de goma debe emparejarse con una capa de carcasa, en la que está presente un contenido relativamente bajo de, por lo menos, partes de peso por 0 partes de caucho en estirol enlazado. Semejantes mezclas de caucho, según las patentes alemanas A y , se han propuesto para la carcasa. La mezcla de adición para la capa de carcasa con un contenido de estirol enlazado de, por lo menos, partes de peso por 0 partes de caucho, al igual que la mezcla para la capa interior, es previamente o parcialmente reticulable al utilizar sistemas de azufre acelerador o por irradiación con electrones. Las ulteriores ventajas conseguidas dan por resultado costes de primera materia más bajos, una posibiliidad de elaboración mejorada según la técnica del procedimiento, una alta adherencia de las capas vecinas entre sí y una resistencia mecánica mejorada. Se alcanzan valores favorables de permeabilidad al gas, que son comparables con aquellos del emparejamiento de material de la capa de carcasa y una capa interior de butilo. El invento se explicará mediante ejemplos de ejecución, en que la capa interior según el invento, se compara con una capa interior conocida y además se indican al mismo tiempo valores comparables de capas de carcasa. (Tabla 1 pasa a página siguiente)

4 Tabla 1 Composición de la mezcla de caucho 0 partes de peso por cien partes de peso de caucho A B C D 1 Capa Carcasa Capa Carcasa interior interior 2 3 Mezcla de caucho Copolímero de estirol-butadieno 0 Copolímero 2 de estirol-butadieno 13 Estirol enlazado Caucho natural 4 0 Polibutadieno Clorobutilo Hollin GPF N Aceite aromático Permeabilidad de gas m 2 s.pa. 17 C 3, 3,6 17 8,6 0 C 8,3 8,9 4,7 21,0 70 C 17,3 18,1,0 37,0 4 Resistencia mecánica MPa, 14,3 6,1 12,6 0 (Tabla 2 pasa a página siguiente) 4

5 Tabla 2 Neumático de Neumático de Neumático de vehículo 1 vehículo 2 vehículo 3 Tamaño de neumático /6 VR 1 /6 VR 1 /6 VR 1 Ejecución sin cámara sin cámara sin cámara 1 Mezcla de caucho de la carcasa Mezcla de caucho de la capa interior D B B C B A 2 Pérdida de aire comprimido por día 0,1 bar a 3 C Observación: la mezcla de caucho B corresponde a la mezcla de caucho B para una mezcla de carcasa, que aquí se utiliza como mezcla para la capa interior. En la comparación de la mezcla de caucho A, según el invento, con una mezcla de caucho conocida C puede observarse que la capa interior, preparada de la mezcla de caucho A de copolimeros de estirol - butadieno y caucho natural con un contenido de estirol enlazado de 18 según la tabla 1, véase la columna permeabilidad al gas, alcanza los valores de 3,- 8,3-17,3 y, véase la columna resistencia mecánica, presenta el valor, MPa. Por el contrario, la capa interior conocida, según la mezcla de caucho C de clorobutilo y caucho natural, presenta los valores de permeabilidad al gas de 1,7-4,7-,0 y un valor de resistencia de 6,1 MP a. La permeabilidad al gas de la capa interior del neumático es suficientemente buena y la resistencia se mejora considerablemente. De la tabla 2 puede observarse que, por la combinación de una capa de carcasa con una capa interior de una mezcla de caucho, según el invento, los valores para la perdida de aire del neumático son comparables con los valores de la ejecución conocida. La capa de carcasa y la capa interior, sin embargo, disponen de ulteriores ventajas decisivas de que se producen menores, considerablemente, costes de primera materia y de fabricación y que está dada una posibilidad de elaboración más favorable según la técnica del procedimiento de las primeras materias. En conjunto, los costes son más bajos respecto a ello en comparación con la capa de goma conteniendo clorobutilo. Las ulteriores ventajas de la capa interior de una mezcla de caucho, según el invento, son su resistencia mecánica mejorada y su alta resistencia de adherencia respecto a la capa de carcasa vecina. La mezcla de caucho, según el invento, es reticula -ble previa y parcialmente, de modo que por ello se crea una películaamodo de membrana suficientemente resistente, que permite que el neumático en bruto se emplee con tal capa interior, previamente reticulada, para la vulcanización sin fuelle de neumáticos para vehículos. La mezcla de caucho, conteniendo la componente de copolimero de estirol-butadieno, se calienta previamente, por ejemplo, a una temperatura de grados C aproximadamente durante minutos. La misma forma entonces una película a modo de membrana,tal como se ha mencionado anteriormente. Esta es suficientemente resistente e impermeable para que, durante la vulcanización del neumático sin fuelle, pueda alojar el medio de calentamiento de agua/vapor. En este caso, la capa interior, previamente tratada del neumático en bruto, adopta la función del fuelle de calefacción. La mezcla de adición de caucho, conteniendo la componente de copolimero de estirol-butadieno, con pequeño contenido de estirol, además es adecuada para que la misma pueda ser previamente reticulada por irradiación con electrones. En Ello son adecuadas concentraciones de energía desde alrededor de 2

6 a 16 M rad, que solidifican la mezcla de caucho para formar una película a modo de membrana, de tal modo que también en ello la capa interior, previamente tratada, del neumático en bruto pueda adoptar la función del fuelle de calefacción. El tratamíento de irradiación puede efectuarse de tal modo, que o bien la capa de película interior en el alcance del proceso de fabricación en la calandra se exponga a un campo de radiación o porque la capa interior del neumático en bruto, ya constituido, se irradia con electrones localmente. Por una vulcanización sin fuelle puede efectuarse la totalidad del procedimiento de vulcanización para neumáticos de vehículos, con las ventajas anteriormente mencionadas

7 REIVINDICACIONES Neumático para vehículos con una carcasa, especialmente carcasa radial, que presenta soportes de resistencia textiles y con una capa interior de una baja permeabilidad al gas, presente radialmente respecto a la carcasa, consistente en una mezcla de caucho vulcanizable, caracterizado porque la capa interior consiste en una mezcla de adición, por lo menos, de un copolimero conteniendo estirol, polimerizado por emulsión o solución de estirolbutadieno y, por lo menos, de un caucho adhesivo de confección, en que el contenido de estirol, enlazado en la molécula, importa, por lo menos, 1 partes de peso por 0 partes de caucho. 2. Neumático para vehículos, según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa interior está presente en combinación con una capa de carcasa, que consiste, por lo menos, en un copolimero de estirolbutadieno y, por lo menos, un caucho adhesivo de confección, en que el contenido de estirol, enlazado en la molécula, importa, por lo menos partes de peso por 0 partes de caucho. 3. Neumático para vehículos, según la reivindicación1 ó 2,caracterizado porque la mezcla de caucho de la capa interior está presente como una mezcla de caucho parcialmente vulcanizable o previamente vulcanizable, con ayuda de un sistema de azufre-acelerador, bajo presión y calor. 4. Neumático para vehículos según las reivindicaciones 1 ó 2,caracterizado porque la mezcla de caucho de la capa interior está presente como una mezcla de caucho parcialmente vulcanizable o previamente vulcanizable por una irradiación con electrones.. Neumático para vehículos, según las reivindicaciones 3 ó 4,caracterizado porque la capa interior es parcialmente o previamente vulcanizable como parte de construcción del neumático. 6. Neumático para vehículos según las reivindicaciones 3 ó 4,caracterizado porque la capa interior del neumático en bruto es parcialmente o previamente vulcanizable Neumático para vehículos, según la reivindicación 2, caracterizado porque la mezcla de adición para la capa de carcasa es parcial o previamente vulcanizable, con un contenido de estirol enlazado de, por lo menos, partes de peso por 0 partes de caucho. 8. Procedimiento para la vulcanización de un neumático para vehículos según las reivindicaciones 1 hasta 7, caracterizado porque el neumático en bruto, presentando una capa interior constituida como película interior sólida por reticulación previa o reticulación parcial, se introduce en la prensa de vulcanización y, estando cerrada la prensa de vulcanización, sin fuelle de calefacción, aloja el medio de vulcanización en forma de agua caliente y/o vapor y porque este neumático en bruto se vulcaniza bajo presión y calor