ITRM20130176A1 - Porzioni di carcassa di pneumatico con elevata resistenza alla degradazione ossidativa - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“PORZIONI DI CARCASSA DI PNEUMATICO CON ELEVATA RESISTENZA ALLA DEGRADAZIONE OSSIDATIVA”
La presente invenzione è relativa a porzioni di carcassa di pneumatico con elevata resistenza alla degradazione ossidativa.
In particolare, la presente invenzione si riferisce ad una mescola per una porzione di carcassa di un pneumatico quale BELT SKIM, CAP PLY SKIM, BODY PLY SKIM, CHAFER SKIM, UNDER TREAD, TIE GUM, SQUEEGEE, FOLDED EDGE GUM STRIP, BELT EDGE GUM STRIP, TREAD PLY INSERT, BEAD INSULATION.
Come è noto ad un tecnico del ramo le porzioni in gomma sono soggette a degradazione ossidativa a causa della reazione tra la base polimerica e l’ossigeno atmosferico che penetra all’interno della porzione in gomma stessa.
Alcune porzioni della carcassa del pneumatico (BELT SKIM, CAP PLY SKIM, BODY PLY SKIM, CHAFER SKIM ) inglobano delle corde di rinforzo realizzate in materiale metallico o termoplastico. Una corretta adesione tra la base polimerica di queste porzioni e le corde che loro stesse inglobano è di fondamentale importanza per assicurare la funzionalità del pneumatico. Infatti, la vita di un pneumatico può essere compromessa dalla diminuzione di adesione tra la base polimerica e le corde.
È stato riscontrato che la degradazione ossidativa di queste porzioni influenza negativamente proprio l’adesione della base polimerica con le corde provocandone un progressivo distacco.
Una possibile soluzione a questa problematica è relativa all’aumento dello spessore dell’innerliner in modo da realizzare una barriera maggiore al passaggio dell’ossigeno. Tale soluzione, tuttavia, comporta lo svantaggio di aumentare necessariamente sia la resistenza al rotolamento sia i costi di produzione.
Un'ulteriore possibile soluzione a questa problematica è relativa all'uso di materiali che migliorano l'adesione della mescola verso le corde, riducendo l'impatto legato alla degradazione ossidativa. Ad esempio, per quanto riguarda le corde realizzate in materiale metallico, la presenza dell’ossigeno oltre a causare la degradazione ossidativa della gomma, provoca anche l’ossidazione del metallo favorendo ulteriormente il distacco tra la corda stessa e la base polimerica. A tale riguardo è noto in questi casi utilizzare nelle mescole dei sali di cobalto come promotori di adesione, i quali però hanno lo svantaggio di aumentare i costi di produzione del pneumatico.
La Richiedente ha trovato che l’utilizzo di particolari classi di composti in porzioni di pneumatico che inglobano le corde e in porzioni di pneumatico ad esse adiacenti possa arginare il fenomeno della degradazione ossidativa e, di conseguenza, il fenomeno del distacco della base polimerica dalle corde stesse.
Oggetto della presente invenzione è una mescola di una porzione di carcassa di pneumatico comprendente almeno una base polimerica e degli agenti di vulcanizzazione; detta mescola essendo caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un composto compreso nel gruppo composto da glucidi da 1 a 30 unità ripetitive e loro derivati, lattati, ammine aromatiche, ammidi aromatiche, derivati purinici, derivati dell’isotiazolo, derivati idrossilici del furano.
Preferibilmente, i glucidi sono costituiti da unità monomeriche di 5 o 6 atomi di carbonio.
Preferibilmente, le unità monomeriche del glucide sono comprese nel gruppo composto da Ribosio, Deossiribosio, Arabinosio, Xilosio, Glucosio, Galattosio, Mannosio, Mannitolo, Allosio, Fruttosio, Sorbitolo e Saccarosio.
Preferibilmente, le unità monomeriche sono mono o polisostituite.
Preferibilmente, le unità monomeriche sono sostituite con gruppi carbossilati e loro derivati, fenilici e loro derivati, benzoici e loro derivati.
Preferibilmente, il glucide è il saccarosio benzoato. Preferibilmente, il composto isotiazolo è compreso nella classe dei benzoisotiazoli e dei benzoisotiazoloni e loro derivati.
Preferibilmente, il composto isotiazolo è la saccarina.
Preferibilmente, la ammina o ammide aromatica è compreso nel gruppo composto da idrossifenilammina e N-(4-idrosifenil)acetammide.
Preferibilmente, il derivato purinico è caffeina.
Preferibilmente, il composto atto a reagire con l’ossigeno molecolare è presente in mescola in un intervallo compreso tra 0,05 e 10 phr, più preferibilmente tra 0,5 e 5 phr.
Un ulteriore oggetto della presente invenzione è una porzione di carcassa scelta nel gruppo composto da BELT SKIM, CAP PLY SKIM, BODY PLY SKIM, CHAFER SKIM, UNDER TREAD, TIE GUM, SQUEEGEE, FOLDED EDGE GUM STRIP, BELT EDGE GUM STRIP, TREAD PLY INSERT, BEAD INSULATION e realizzata con una mescola oggetto della presente invenzione come sopra definita.
Un ulteriore oggetto della presente invenzione è un pneumatico comprendente una delle suddette porzioni di carcassa.
Ancora un ulteriore oggetto della presente invenzione è l’uso di un composto atto a reagire con ossigeno molecolare in mescole di porzioni di pneumatico. Detto uso è definito dalle caratteristiche essenziali riportate nella rivendicazione 15.
ESEMPI
Sono state realizzate due mescole di BELT SKIM, di cui una costituisce una mescola di confronto (mescola A) essendo priva di uno dei composti atti a reagire con l’ossigeno, e una costituisce una mescola dell’invenzione (mescola B) comprendendo il benzoato di saccarosio come composto atto a reagire con l’ossigeno.
In Tabella I sono riportate in phr le composizioni delle mescole A e B realizzate con il medesimo procedimento che non risulta rilevante ai fini della presente invenzione.
TABELLA I
Di seguito sono riportate le specifiche degli ingredienti non identificati in tabella.
Nero di carbonio: N330
Antiossidante: N-1,3-Dimetilbutil-N'-fenil-parafenilen diammina (6PPD)
Sale di cobalto: cobalto neodecanoato
Accelerante: benzotiazil-2dicicloesil sulfenammide (DCBS)
Dalle mescole A e B riportate in Tabella I sono stati realizzati dei rispettivi compositi di gomma vulcanizzata con inglobate corde metalliche.
I compositi corde-gomma così realizzati sono stati sottoposti ad un processo di invecchiamento che prevede la loro presenza in stufa a 60°C in presenza di una umidità relativa pari a 85% e di una pressione parziale di ossigeno pari a 0,2 bar. Tale processo di invecchiamento ha lo scopo di simulare condizioni critiche dal punto di vista ambientale per l’adesione corda-mescola.
L’adesione delle mescole alle corde è stata valutata quantificando la percentuale di corda ricoperta ancora da gomma a seguito della separazione delle due parti del composito corde-gomma mediante applicazione di un carico. Le misure sono state realizzate alla temperatura di 25°C.
A tale riguardo, è stata calcolata l’adesione cordegomma in funzione dei giorni in cui lo specifico composito corde-gomma è stato sottoposto al processo di invecchiamento. In particolare, è stato calcolato il numero di giorni di processo di invecchiamento che sono stati necessari per ridurre del 50% l’adesione corde-gomma.
Il risultato emerso è che per ridurre del 50% l’adesione corde-gomma del composito derivante dalla mescola A sono stati necessari 4,2 giorni, mentre per ridurre del 50% l’adesione corde-gomma del composito derivante dalla mescola B sono stati necessari 5,0 giorni.
Il risultato ottenuto dimostra che la presenza del benzoato di saccarosio ha aumentato del 20% l’adesione tra le corde e la gomma.
In questo modo si è dimostrato come la presenza di un composto appartenente alle classi indicate nelle rivendicazioni possa essere in grado di ostacolare la diffusione dell’ossigeno e, quindi, la degradazione della gomma con il conseguente distacco della stessa dalle corde.
Vantaggi in termini di adesione corde-gomma si hanno qualora sia la gomma stessa che ingloba le corde sia porzioni ad essa adiacenti sono in grado di limitare la diffusione dell’ossigeno.
L’ottenimento di una porzione in gomma, in cui è garantita una limitata diffusione dell’ossigeno permette di ridurre lo spessore della porzione stessa e di limitare la presenza di composti quali i promotori di adesione, con gli ovvi vantaggi in termini di resistenza al rotolamento, di costi e di produttività.
Claims (15)
- RIVENDICAZIONI 1. Mescola di una porzione di carcassa di pneumatico comprendente almeno una base polimerica e degli agenti di vulcanizzazione; detta mescola essendo caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un composto compreso nel gruppo composto da glucidi da 1 a 30 unità ripetitive e loro derivati, lattati, ammine aromatiche, ammidi aromatiche, derivati purinici, derivati dell’isotiazolo, derivati idrossilici del furano.
- 2. Mescola di una porzione di carcassa secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti glucidi sono costituiti da unità monomeriche di 5 o 6 atomi di carbonio.
- 3. Mescola di una porzione di carcassa secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che dette unità monomeriche del glucide sono comprese nel gruppo composto da Ribosio, Deossiribosio, Arabinosio, Xilosio, Glucosio, Galattosio, Mannosio, Mannitolo, Allosio, Fruttosio, Sorbitolo e Saccarosio.
- 4. Mescola di una porzione di carcassa secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che dette unità monomeriche sono mono o polisostituite.
- 5. Mescola di una porzione di carcassa secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che le suddette unità monomeriche sono sostituite con gruppi carbossilati e loro derivati, fenilici e loro derivati, benzoici e loro derivati.
- 6. Mescola di una porzione di carcassa secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detto glucide è il saccarosio benzoato.
- 7. Mescola di una porzione di carcassa secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto composto isotiazolo è compreso nella classe dei benzoisotiazoli e dei benzoisotiazoloni e loro derivati.
- 8. Mescola di una porzione di carcassa secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detto composto isotiazolo è la saccarina.
- 9. Mescola di una porzione di carcassa secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta ammina o ammide aromatica è compreso nel gruppo composto da idrossifenilammina e N-(4-idrosifenil)acetammide.
- 10. Mescola di una porzione di carcassa secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto composto derivato purinico è caffeina.
- 11. Mescola di una porzione di carcassa secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere detto composto atto a reagire con l’ossigeno molecolare in un intervallo compreso tra 0,05 e 10 phr.
- 12. Mescola di una porzione di carcassa secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto di comprendere detto composto atto a reagire con l’ossigeno molecolare in un intervallo compreso tra 0,5 e 5 phr.
- 13. Porzione di carcassa scelta nel gruppo composto da BELT SKIM, CAP PLY SKIM, BODY PLY SKIM, CHAFER SKIM, UNDER TREAD, TIE GUM, SQUEEGEE, FOLDED EDGE GUM STRIP, BELT EDGE GUM STRIP, TREAD PLY INSERT, BEAD INSULATION; detta porzione di carcassa essendo caratterizzata dal fatto di essere realizzata con una mescola secondo una delle rivendicazioni precedenti.
- 14. Pneumatico caratterizzato dal fatto di comprendere una porzione di carcassa secondo la rivendicazione 13.
- 15. Uso di un composto atto a reagire con ossigeno molecolare in mescole di una porzione di un pneumatico; detto composto atto a reagire con ossigeno molecolare essendo compreso nel gruppo composto da acidi carbossilici e relativi sali, glucidi da 1 a 30 unità ripetitive e loro derivati, lattati, ammine aromatiche, ammidi aromatiche, derivati purinici e isotiazoli e loro derivati.
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