ES2228581T3 - Neumatico de alto rendimiento con banda de rodadura que tiene un substrato anisotropico estable a las variaciones de temperatura. - Google Patents

Neumatico de alto rendimiento con banda de rodadura que tiene un substrato anisotropico estable a las variaciones de temperatura.

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ES2228581T3
ES2228581T3 ES00947937T ES00947937T ES2228581T3 ES 2228581 T3 ES2228581 T3 ES 2228581T3 ES 00947937 T ES00947937 T ES 00947937T ES 00947937 T ES00947937 T ES 00947937T ES 2228581 T3 ES2228581 T3 ES 2228581T3
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Antonio Serra
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Abstract

Neumático de alto rendimiento, que comprende una carcasa provista de por lo menos una tela de carcasa (3), una cintura aplicada circunferencialmente sobre la carcasa en la que hay dos o más capas (7) de cuerdas de refuerzo que son paralelas entre s en una capa y atravesadas respecto a las de la capa adyacente, una capa radialmente externa (8) de cuerdas de refuerzo orientadas circunferencialmente sobre la cintura, una banda de rodadura (10) que comprende una capa inferior (11) y una capa externa (12), caracterizado por el hecho de que la capa inferior (11) está hecha a partir de un compuesto elastómero que comprende fibras de refuerzo y resinas de endurecimiento, en el que la capa inferior (11) tiene una dureza que no varía más de 5 IRHD en un rango de temperatura entre 23ºC y 100ºC.

Description

Neumático de alto rendimiento con banda de rodadura que tiene un substrato anisotrópico estable a las variaciones de temperatura.
La presente invención se refiere a neumáticos de alto rendimiento tales como, por ejemplo, neumáticos diseñados para automóviles de gran potencia o, más generalmente, neumáticos diseñados para aplicaciones que implican un funcionamiento a altas velocidades.
Estos neumáticos, que se indican comúnmente como neumáticos "HP" y "UHP" (Alto Rendimiento y Ultra Alto Rendimiento), son en particular los que pertenecen a las clases "V" y "Z" que proporcionan respectivamente velocidades máximas por encima de 210 Km/h y 240 Km/h, para los que el rendimiento operativo es indudablemente una de las características más importantes.
Este rendimiento depende del coeficiente de fricción (o agarre) y de la respuesta a las tensiones laterales del neumático durante la rodadura sobre la superficie de la carretera.
Usualmente el coeficiente de fricción depende de las propiedades del compuesto usado para la banda de rodadura, mientras que la respuesta a las tensiones laterales y a las fuerzas centrífugas depende de la estructura del neumático; por estas razones existen estructuras diseñadas para compensar los sistemas de fuerza a los que están sometidos los neumáticos HP y UHP.
Una de estas estructuras prevé la presencia de una llamada capa a "0º", principalmente una capa de caucho reforzada con una cuerda que usualmente se contrae con el calor, por ejemplo hecha de nylon, enrollada en espiral en la dirección circunferencial alrededor de la cintura del neumático.
El ángulo de enrollado de la cuerda respecto a un plano medio (o ecuatorial) del neumático es bastante pequeño y es por esta razón que la capa en la que está situada, se llama como capa a "0º"; la banda de rodadura se monta a continuación sobre la parte superior de esta capa.
A partir de la patente canadiense CA 1228282 a nombre de Bridgestone y la Patente Europea EP 592218 a nombre de Sumitomo también se conoce formar la banda de rodadura con la que se conoce comúnmente como estructura de "tapa y base", que consiste principalmente en dos capas colocadas circunferencialmente una sobre la otra, en la que la capa radialmente más interna forma la "base" o capa inferior, mientras que la otra más externa forma la "tapa" y es la capa que está diseñada para rodar sobre la carretera.
En particular, el primero de estos documentos sugiere combinar una capa inferior con una tapa externa que tiene un alto agarre y una relación predefinida entre su módulo de elasticidad y el de la capa inferior, para mejorar el rendimiento de dirección del neumático a altas velocidades.
La Patente Europea EP 592218 describe, por otro lado, añadir fibras de refuerzo al compuesto de la capa inferior y orientarlas de una manera particular para obtener un comportamiento anisotrópico de la misma con un módulo de elasticidad diferente, respectivamente, en una dirección circunferencial y transversal respecto al neumático.
De esta manera, es posible obtener un neumático con una excelente estabilidad durante las curvas, un alto nivel de confort durante el viaje, así como una baja resistencia a la rodadura.
También la solicitud de Patente Europea EP 904 958 describe un neumático con banda de rodadura que tiene una estructura de tapa y base; la composición de caucho está reforzada en este caso con fibras cortas que tienen una sección transversal de isletas compuestas por al menos dos polímeros.
Finalmente, a partir de la solicitud de Patente Europea EP 691 218, publicada en 1996, se conoce fabricar neumáticos con propiedades que son substancialmente equivalentes a las de los neumáticos con una capa de refuerzo que consiste en cuerdas de nylon dispuestas a 0º, proporcionando, en lugar de estas últimas, una capa inferior de la banda de rodadura reforzada con fibras de un tamaño y resistencia particulares.
Estas fibras consisten en materiales tales como poliamidas (en particular poliamidas aromáticas indicadas abreviadamente como "aramidas"), poliésteres o poliolefinas, que ya son conocidas en la técnica por su uso en la fabricación de neumáticos.
Por ejemplo, respecto a las fibras de aramida, una descripción detallada de su uso en el sector de los neumáticos se da en la patente americana US 4871004.
Una de las razones que justifican el uso de las fibras citadas anteriormente reside en el hecho de que generalmente permiten conseguir una buena resistencia estructural con un peso reducido.
Sin embargo, hay ciertos aspectos técnicos que se han de tener en cuenta cuando se usan las fibras en cuestión.
En concreto, su uso en lugar de, o en combinación con, materiales del tipo tradicional usados en la fabricación de neumáticos es un área que todavía no se conoce completamente: por lo tanto, es importante poder optimizar el uso de las fibras para obtener las características requeridas de los neumáticos.
Los neumáticos HP y UHP actualmente conocidos no son totalmente satisfactorios desde el punto de vista de su rendimiento a alta velocidad y durante largos periodos operativos: la presente invención propone solucionar este problema proporcionando un neumático de alto rendimiento que tenga unas características estructurales y operativas que permanezcan substancialmente invariables durante las diferentes condiciones de uso.
La invención surge a partir de la comprensión del solicitante de que las características de un alto módulo y/o dureza del compuesto de la capa inferior, como alternativa o en combinación entre sí, también se ha de garantizar a las altas velocidades citadas anteriormente y, en particular, no se han de deteriorar con un aumento en la temperatura debido a un uso prolongado a alta velocidad, y que este objetivo se puede conseguir usando las fibras citadas anteriormente.
En particular, el solicitante ha descubierto que el problema se puede solucionar usando un neumático en el que sobre la capa de refuerzo con cuerdas a 0º se aplica una banda de rodadura con una estructura de "tapa y base", cuya capa inferior tiene valores de dureza y/o elasticidad que son substancialmente estables entre 23ºC y 100ºC.
Respecto a estas características, de hecho, el neumático asegura un rendimiento uniforme también a las altas velocidades operativas que puede provocar un aumento substancial en la temperatura de la banda de rodadura.
Según uno de sus aspectos más específicos, la invención se refiere a un neumático en el que la dureza de la capa inferior de la banda de rodadura entre 23ºC y 100ºC no varía más de cinco unidades en la escala IRHD (Grados de Dureza de Caucho Internacional); preferiblemente, esta variación no ha de superar tres unidades, incluso mejor, una unidad IRHD.
Según otro aspecto más específico de la invención, la banda de rodadura del neumático tiene una capa inferior con un módulo dinámico (E') que entre 70ºC y 100ºC no varía más del 10%, y, preferiblemente, varía menos del 5%.
Según una realización preferida de la invención, la capa inferior de la banda de rodadura también tiene altos índices (mayores de 4) entre la rigidez en la dirección de desplazamiento (es decir, la dirección circunferencial) y en la dirección perpendicular a la misma; esto significa que tiene un comportamiento anisotrópico.
Las propiedades de la capa inferior de la banda de rodadura indicadas anteriormente se pueden obtener usando un compuesto reforzado con una cantidad de fibras que varía preferiblemente entre 3 y 10 phr (partes por cien de caucho), e incluso más preferiblemente entre 6 y 9 phr, en combinación con resinas de endurecimiento; estas últimas están preferiblemente basadas en donadores de resorcinol y metileno.
Estas resinas pueden ser en forma de dos componentes o en forma precondensada, aunque se prefieren donadores de metileno que incluyan hexamtoximetilenemelamina (HMMM) o hexametilenetetramina (HMT); sin embargo, el solicitante ha encontrado que se pueden usar otros donadores de metileno y otros tipos de resinas de endurecimiento.
Estas y otras características de la invención se harán más evidentes a partir de la descripción detallada de una realización preferida pero no exclusiva de la misma, que se proporciona a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- La figura 1 muestra una vista en sección transversal de un neumático según la invención;
- La figura 2 muestra en detalle una vista en sección transversal de la banda de rodadura del neumático de la figura anterior.
En los dibujos, la referencia numérica 1 indica un neumático según la invención.
Este neumático comprende una carcasa provista de por lo menos una tela 3, cuyos extremos 3a están asociados con respectivos núcleos 4 (comúnmente conocidos como alambres de talón), cada uno de los cuales está incorporado en un talón 5 definido a lo largo del borde circunferencial interno del neumático; el núcleo o alambre de talón 4 de los talones se puede construir de cualquier manera conocida en la técnica, por ejemplo usando alambres o cuerdas de metal.
Los talones 5 están diseñados para apoyarse contra el borde de la llanta, no representada en los dibujos, sobre la que se monta el neumático 1.
Alrededor de la carcasa están aplicadas circunferencialmente una o más capas de cintura 7, hechas de manera convencional con una malla de hilos o cuerdas de metal incrustadas en una lámina de caucho, y dispuestas paralelas entre sí en una capa y atravesadas respecto a las de la capa adyacente.
Sobre la cintura 7 hay una capa a 0º en la que una cuerda 8, por ejemplo hecha de nylon, está enrollado en espiral coaxialmente con el neumático; el ángulo de enrollado de la cuerda 8 es, como es usual, pequeño respecto a un plano medio m-m del neumático y dicha cuerda está también incorporada en una capa de caucho, tal como se realiza comúnmente en la técnica (usando las llamadas "bandas" u otras soluciones).
El neumático 1 también tiene una banda de rodadura 10 que está montada de manera periférica alrededor de la capa a 0º; más específicamente, esta banda de rodadura es del tipo "tapa y base" formada por una capa inferior 11 y una capa externa 12 sobre la que está formado un diseño de banda de rodadura, que comprende cavidades y ranuras 13 que definen una pluralidad de grietas y bloques, de una manera convencional.
Tal como puede apreciarse en las figuras, la capa inferior 11 de la banda de rodadura 10 en este caso tiene un espesor uniforme; preferiblemente, este espesor es mayor de 1 mm e, incluso, más preferiblemente, está comprendido entre 1,5 y 2 mm.
Debe indicarse, sin embargo, que el espesor de la capa inferior 11 puede, en cualquier caso, no ser uniforme sino, por ejemplo, mayor en la proximidad de sus bordes externos (con referencia a las secciones transversales mostradas en las figuras 1 y 2) y/o en la zona central.
La capa externa 12 de la banda de rodadura ha de tener un espesor por lo menos igual, y preferiblemente mayor, que el de las ranuras 13 (usualmente 7-8 mm en neumáticos de automóvil), para no permitir que la capa inferior entre en contacto con la carretera cuando la capa externa está desgastada.
El compuesto a partir del cual se forma la capa inferior 11, preferiblemente basada en caucho natural, está preferiblemente reforzada con fibras de aramida, en este caso hechas de Kevlar® producido por la compañía Du Pont de Nemour; en el presente ejemplo, estas fibras tienen una configuración con un tronco principal que tiene un diámetro D igual a unas 10 \mum y una longitud L de unas 200 \mum, desde el que se extienden pequeñas ramas o fibrillas.
De esta manera, las fibras tienen una relación de aspecto L/D del orden de 20 unidades.
En particular, un material que se ha usado en el que las fibras citadas anteriormente (comúnmente conocidas como "pulpa de Kevlar®") están dispersas en caucho natural, provocando de esta manera una "mezcla maestra" distribuido por la compañía Du Pont bajo el nombre comercial Kevlartex®, que tiene una composición de un 23% de Kevlar® y un 77% de caucho natural.
El uso de la mezcla maestra en lugar de las fibras solas se prefiere, porque permite mezclarlas y aportarlas de una manera más efectiva con el compuesto elastómero que se usa para producir la capa inferior 11.
La composición del compuesto de la capa inferior se muestra en detalle en la Tabla 1, donde se indica para los diferentes elementos el nombre comercial común y una breve definición química.
De esta manera, por ejemplo la abreviación E-SBR seguida por un número se usa de manera convencional para indicar un tipo de caucho polimerizado por emulsión sintético ("Caucho Estireno Butadieno"), según los estándares internacionales convencionales (normalmente ASTM o ISO), o la abreviación que consiste en la letra N seguida por un número indica el tipo de negro de carbón en la nomenclatura ASTM.
Los valores numéricos mostrados en la Tabla 1 se refieren a los porcentajes respecto al caucho (phr) y el compuesto total; en el caso en cuestión, solamente se ha de mencionar que el compuesto usado contiene 39 phr de Kevlartex® y, por lo tanto, en vista de la composición de esta mezcla maestra, significa que básicamente el 39 phr presente está divido en 30 phr de caucho natural (NR) y 9 phr de fibras de aramida.
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(Tabla pasa a página siguiente)
TABLA 1
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1
Se especifica aquí que Crystex® OT 33 se distribuye por la compañía FLEXIS, Cyrez® 963 por la compañía CYTEC y Rhenogran Resorcinol® 80 por RHEIN-CHEMIE.
Como puede apreciarse a partir de la tabla, en este ejemplo de la invención se han usado resinas endurecedores basadas en resorcinol y donadores de metileno (en particular HMMM) en forma de dos componentes.
Los donadores de metileno preferidos incluyen, además de HMMM, hexametilnetetramina (HMT); sin embargo, también se podría usar otros donadores y las resinas endurecedores también pueden ser en forma precondensada.
Como alternativa a las resinas citadas anteriormente, se pueden usar otras resinas endurecedores, tales como, por ejemplo, las basadas en ácidos epóxidos-polioles, epóxidos-diaminas, epóxidos-dicarboxílicos o resinas obtenidas mediante la reacción de alcohol con un diácido (resinas alcídicas).
Estas resinas se pueden usar en forma precondensada y en forma de dos componentes.
Desde un punto de vista general, puede afirmarse que la cantidad de resinas endurecedores utilizadas en el compuesto de la capa inferior se puede optimizar dependiendo de las propiedades mecánicas (módulo, dureza, etc.) que se han de obtener.
En consecuencia, en la presente invención, si se usan las resinas basadas en resorcinol y donadores de metileno, es preferible usar una cantidad de resina precondensada mayor de 0,5 phr. En el caso de sistemas de dos componentes, sin embargo, es preferible tener una cantidad de resorcinol mayor de 0,5 phr y una cantidad de donador de metileno (tipo HMMM) que está en una relación de entre 0,5 y 3 con el mismo.
La capa inferior 11 obtenida con el compuesto según la invención se puede coextrusionar junto con la capa externa 12, o se puede formar de manera separada y montarse juntas con esta última posteriormente; la coextrusión es, sin embargo, preferible para obtener capas inferiores de espesor limitado y si es necesario para conformar su perfil.
El compuesto de las tablas anteriores se sometió a una serie de pruebas mecánicas para determinar los valores de algunas de sus propiedades, incluyendo la dureza y la elasticidad; los resultados de estas pruebas se muestran en la Tabla 2 adjunta.
Respecto a la dureza, se realizaron pruebas según el estándar ASTM 1415 y respecto a la elasticidad, los experimentos consistieron en medir el módulo dinámico E' sobre piezas de prueba cilíndricas con un diámetro de 12 mm y una altura de 25 mm.
En particular, estas piezas de prueba se formaron mediante el enrollado de unas bandas ligeramente más anchas de 25 mm (es decir, la altura de las propias piezas de prueba), que se obtuvieron mediante calandrado de un corte de la banda de 1 mm de grosor en la dirección de orientación de las fibras en su interior; siguiendo el enrollado de las bandas, las fibras se colocaron a continuación en la dirección circunferencial respecto al cilindro que forma la pieza de prueba.
Se recuerda aquí que las operaciones de calandrado y extrusión del compuesto producen el efecto de orientación de las fibras incorporadas en el compuesto, a lo largo de respectivas direcciones con las que se produce.
Las piezas de prueba se vulcanizaron a continuación durante 30 minutos a 151ºC y se sometieron a pruebas dinámicas realizadas con una frecuencia (sinusoidal) de 100 Hz, aplicando una tensión previa inicial del 10% y una tensión dinámica verdadera igual a 0,033; esta última variable representa la deformación en relación a la longitud de la pieza de prueba predeformada.
Otras variables tenidas en consideración durante las pruebas, cuyos resultados se muestran en la Tabla 2, incluyen la carga al 10% de la tensión de elongación en la dirección de calandrado (M1) y en la dirección transversal a la misma (M2).
Estos valores de carga se obtuvieron según el estándar ASTM 412, sometiendo a tracción tradicional las piezas de prueba del tipo Dunbbell; proporcionan una evaluación de la resistencia de la capa inferior en direcciones perpendiculares entre sí. La relación M1/M2 mostrada en la tabla constituye un índice de la anisotropía de la capa inferior debido a la presencia de las fibras orientadas.
Finalmente, para apreciar más completamente las características de este ejemplo de la invención, la Tabla 2 también muestra los resultados de los experimentos comparativos realizados sobre muestras de compuestos correspondientes a la ya mencionada Patente Europea EP 592 218 (Sumitomo Rubber Industries) y la patente CA 1228282 (Bridgestone), respectivamente.
TABLA 2
3
A partir de la Tabla 2 puede apreciarse cómo el compuesto según la invención es mucho más estable respecto a la temperatura (termoestable), que los de los ejemplos 2 y 3.
En particular, la dureza es muy estable entre 23ºC y 100ºC (variando entre 90 IRHD y 89 IRHD dentro de los límites del rango de medición); más generalmente, la variación de la dureza ha de ser, en cualquier caso, no mayor de 5 IRHD en el rango de temperatura citado anteriormente.
Según la invención, la dureza de la capa inferior, en términos de valor absoluto, es preferiblemente mayor que la de la capa externa de la banda de rodadura; más específicamente, ha de ser preferiblemente mayor de 80 IRHD a 100ºC e, incluso más preferiblemente, mayor de 85 IRHD a 100ºC.
De una manera similar a la dureza, también el módulo de elasticidad E' en el caso de la invención no está sometido a variaciones mayores entre 70ºC y 100ºC, mientras que no puede decirse lo mismo para los compuestos de los Ejemplos 2 y 3.
Preferiblemente, la variación del módulo elástico E' no es mayor del 10% e, incluso más preferiblemente, del 5% en el rango de temperatura citado anteriormente.
Según la invención, el valor absoluto del módulo de elasticidad E' de la capa inferior es preferiblemente mayor que el de la capa externa de la banda de rodadura; más específicamente, este módulo ha de ser preferiblemente mayor de 15 MPa a 100ºC e, incluso más preferiblemente, mayor de 20 MPa a esta temperatura.
El solicitante se ha dado cuenta que, con los valores para la dureza y/o el módulo de elasticidad E' mencionados anteriormente, se obtiene un aumento cualitativo substancial en todos los neumáticos conocidos, independientemente de las características de la capa externa de la banda de rodadura.
Finalmente, a partir de la Tabla 2 se puede indicar cómo la relación M1/M2 para el ejemplo de la invención es mayor de 9; más generalmente, esta relación ha de ser mayor de 3.
Para el propósito de completar más la descripción, se indican ahora las composiciones de los compuestos de la capa inferior respecto a los Ejemplos 2 y 3, obtenidos sobre la base de las descripciones de las patentes mencionadas anteriormente.
TABLA 3
4
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Desde el punto de vista del rendimiento, los neumáticos según la invención han conseguido de manera sorprendente resultados superiores comparados con otros neumáticos del tipo HP y UHP; estos resultados se resumen en la siguiente Tabla 4 que muestra las puntuaciones en una escala de valores que varía entre -2 y +2, respecto a parámetros de comportamiento particulares de los neumáticos.
Estos parámetros se refieren al comportamiento en las curvas (sobreconducción y bajoconducción), agarre, estabilidad lateral, respuesta a cambio de carril y rendimiento constante; este último índice se refiere a la capacidad del neumático a mantener sin cambios el nivel de rendimiento a altas velocidades y, en consecuencia, con un aumento de la temperatura.
Las pruebas se realizaron usando neumáticos del tamaño 255/40 R 17, montados en el eje trasero de un Porsche Carrera 996.
TABLA 4
5
Tal como puede apreciarse, la Tabla 4 confirma lo que se ha indicado anteriormente respecto a los resultados conseguidos por la invención; el neumático, incluso, consigue unos excelentes resultados para todos los parámetros considerados, obteniendo la máxima puntuación en todas las categorías y siendo remarcablemente superior al neumático del Ejemplo 3, con la única excepción del agarre.
Incluso, se debe enfatizar que esta excepción también confirma los resultados obtenidos.
De hecho, como es conocido, el agarre de un neumático depende en particular del compuesto de la "tapa" de la banda de rodadura y no de la capa inferior; en este caso, como se ha usado el mismo compuesto para la capa externa del neumático según la invención que el del neumático según el Ejemplo 3, los datos relacionados con el agarre son consistentes por sí mismos con los que se podrían esperar.
Esto confirma, por lo tanto, cómo el mejor rendimiento conseguido por los neumáticos según la invención para los otros parámetros considerados se han de atribuir a la capa inferior 11 y al compuesto a partir del cual está hecha.
Finalmente, es importante indicar también otro aspecto ventajoso que distingue el compuesto a partir del cual está hecha la capa inferior según la invención: su buena capacidad de procesamiento.
Durante los experimentos se encontró que una cantidad excesiva de fibras respecto al caucho del compuesto (es decir, que supera los rangos sugeridos por la invención) puede influenciar negativamente en la capacidad de procesamiento de dicho compuesto y provocar problemas para la producción posterior de la banda de rodadura con la capa inferior.
Las cantidades de las fibras de refuerzo usadas para la invención se han dirigido, por otro lado, a eliminar estas consecuencias negativas, haciendo así la invención muy ventajosa desde el punto de vista de producción industrial.
Obviamente, se pueden prever variaciones de la invención respecto a la realización preferida y no exclusiva de la misma que se ha descrito anteriormente.
En primer lugar, debe indicarse que las fibras de refuerzo usadas pueden ser diferentes del Kevlar® citado anteriormente; incluso se pueden usar otras fibras de aramida, tales como por ejemplo las conocidas con el nombre Twaron® y distribuidas por la compañía Akzo Nobel; además, en general el solicitante ha encontrado que es posible usar fibras basadas en otras poliamidas o en poliésteres, poliolefinas, alcohol de polivinilo, nylon, vidrio o similar.
En lo que respecta a la estructura del neumático, la fina lámina de unión usual se puede insertar entre la capa de refuerzo a 0º y la capa inferior de la banda de rodadura, como ya se produce en la técnica anterior.
Estos cambios, junto con otros, sin embargo, están incluidos en el ámbito de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (22)

1. Neumático de alto rendimiento, que comprende una carcasa provista de por lo menos una tela de carcasa (3), una cintura aplicada circunferencialmente sobre la carcasa en la que hay dos o más capas (7) de cuerdas de refuerzo que son paralelas entre s en una capa y atravesadas respecto a las de la capa adyacente, una capa radialmente externa (8) de cuerdas de refuerzo orientadas circunferencialmente sobre la cintura, una banda de rodadura (10) que comprende una capa inferior (11) y una capa externa (12), caracterizado por el hecho de que la capa inferior (11) está hecha a partir de un compuesto elastómero que comprende fibras de refuerzo y resinas de endurecimiento, en el que la capa inferior (11) tiene una dureza que no varía más de 5 IRHD en un rango de temperatura entre 23ºC y 100ºC.
2. Neumático según la reivindicación 1, en el que las resinas de endurecimiento se basan en componentes elegidos entre uno o más de los siguientes grupos: donadores Resorcinol®-metileno, ácidos epóxidos-dicarboxílicos, epóxidos-diaminas, epóxidos-polioles, alcohol-diácidos.
3. Neumático según la reivindicación 2, en el que los donadores de metileno son hexametoxi-metileno-melamina (HMMM) o hexametoxi-metileno-tetramina (HMT).
4. Neumático según la reivindicación 3, en el que la capa inferior (11) comprende una resina de endurecimiento basada en Resorcinol® y donadores de metileno en forma precondensada, en una cantidad mayor de 0,5 phr.
5. Neumático según la reivindicación 3, en el que el compuesto de la capa inferior comprende unas resinas de endurecimiento basadas en Resorcinol® y donadores de metileno en forma de dos componentes, con una cantidad de Resorcinol® mayor de 0,5 phr y una cantidad de donadores de metileno correspondiente a una relación con un Resorcinol® entre 0,5 y 3.
6. Neumático según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que las fibras de refuerzo se eligen entre; poliamidas, poliésteres, poliolefinas, fibras de carbono, fibras de vidrio, y alcohol de polivinilo.
7. Neumático según la reivindicación 6, en el que las fibras de refuerzo son fibras de aramida.
8. Neumático según la reivindicación 7, en el que el compuesto de la capa inferior (11) contiene una cantidad de fibras de aramida que varía entre 3 y 10 phr.
9. Neumático según la reivindicación 8, en el que el compuesto de la capa inferior (11) contiene una cantidad de fibras de aramida que varía entre 6 y 9 phr.
10. Neumático según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la dureza de la capa inferior no varía más de 1 IRHD en un rango de temperatura entre 23ºC y 100ºC.
11. Neumático según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la dureza de la capa inferior (11) es mayor de 80 IRHD a 100ºC.
12. Neumático según la reivindicación 11, en el que la dureza de la capa inferior (11) es mayor de 85 IRHD a 100ºC.
13. Neumático según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa inferior (11) tiene un módulo de elasticidad (E') que no varía más del 10% en un rango de temperatura entre 70ºC y 100ºC.
14. Neumático según la reivindicación 13, en el que el módulo de elasticidad (E') de la capa inferior (11) no varía más del 5% en un rango de temperatura entre 70ºC y 100ºC.
15. Neumático según la reivindicación 14, en el que el módulo de elasticidad (E') de la capa inferior (11) es mayor de 15 MPa a 100ºC.
16. Neumático según la reivindicación 15, en el que el módulo de elasticidad (E') es mayor de 20 MPa a 100ºC.
17. Neumático según la reivindicación 1, en el que la capa inferior (11) tiene una relación entre el 10% de la carga de elongación en la dirección circunferencial y el 10% de la carga de elongación en la dirección transversal, que es mayor de 3.
18. Neumático según la reivindicación 17, en el que la capa inferior (11) tiene un espero que varía entre 1,5 y 2 mm.
19. Procedimiento para la fabricación de un neumático de alto rendimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende las etapas de:
- proporcionar una carcasa con una tela de carcasa (3),
- aplicar una cintura circunferencialmente sobre dicha carcasa, que incluye dos o más capas (7) de cuerdas de refuerzo paralelas entre sí en una capa y atravesadas respecto a las de la capa adyacente,
- aplicar sobre la cintura una capa externa de cuerda de refuerzo (8) orientada circunferencialmente,
- aplicar sobre la cuerda (8) orientada circunferencialmente una banda de rodadura (10) provista de una capa externa (12) y una capa inferior (11),
caracterizado por el hecho de que
dicha capa inferior (11) está hecha a partir de un compuesto termoestable obtenido usando fibras de refuerzo y resinas de endurecimiento.
20. Procedimiento según la reivindicación 19, en el que dichas resinas de endurecimiento están basadas en componentes elegidos entre uno o más de los siguientes grupos: donadores de Resorcinol®-metileno, ácidos epóxidos-dicarboxílicos, epóxidos-diaminas, epóxidos-polioles, alcohol-diácidos, y en el que dichas fibras de refuerzo se eligen entre: poliamidas, poliésteres, poliolefinas, fibras de carbono, fibras de vidrio, y alcohol de polivinilo.
21. Procedimiento según la reivindicación 20, en el que la banda de rodadura (10) se obtiene mediante coextrusión de la capa externa (12) y de la capa inferior (11).
22. Procedimiento según la reivindicación 20, en el que dicha capa inferior (11) se obtiene mediante calandrado.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100717292B1 (ko) 1998-10-28 2007-05-15 피렐리 타이어 소시에떼 퍼 아찌오니 타이어 및 타이어 제조 방법
AU2003282064A1 (en) * 2003-10-31 2005-06-08 Pirelli Pneumatici S.P.A. High-performance tyre for vehicle wheels
KR101064612B1 (ko) 2003-12-30 2011-09-15 피렐리 타이어 소시에떼 퍼 아찌오니 공기 타이어와 그 제조 방법
US8028731B2 (en) 2003-12-30 2011-10-04 Pirelli Pneumatici S.P.A. Tire for vehicles
KR100582003B1 (ko) * 2005-06-03 2006-05-22 한국타이어 주식회사 스터드리스 타이어의 트레드용 고무 조성물
EP1736507B1 (en) * 2005-06-03 2007-09-19 Hankook Tire Co., Ltd. Rubber composition for studless tire tread
JP5208361B2 (ja) 2005-10-28 2013-06-12 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
US20090266462A1 (en) * 2005-11-29 2009-10-29 Bridgestone Corporation Pneumatic tire for motorcycle
JP4263232B2 (ja) 2006-11-01 2009-05-13 横浜ゴム株式会社 高速耐久性能に優れる空気入りタイヤ
US7605202B2 (en) * 2007-11-27 2009-10-20 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire with silica tread having self condensing resin
ITMI20110974A1 (it) 2011-05-30 2012-12-01 Pirelli Pneumatico ad alte prestazioni per ruote di veicoli
JP5282807B2 (ja) * 2011-08-10 2013-09-04 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
US9720231B2 (en) 2012-09-26 2017-08-01 Dolby Laboratories Licensing Corporation Display, imaging system and controller for eyewear display device
FR2999473B1 (fr) * 2012-12-14 2015-03-20 Michelin & Cie Pneumatique ayant une basse resistance au roulement
US20180272803A1 (en) * 2015-10-07 2018-09-27 Bridgestone Corporation Tire
US10836884B2 (en) 2015-10-22 2020-11-17 Bridgestone Corporation Rubber composition and tire obtained therefrom
EP3577143A1 (en) 2017-01-31 2019-12-11 Compagnie Générale des Etablissements Michelin A tire comprising a rubber composition
US11241912B2 (en) * 2017-03-21 2022-02-08 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Tire comprising a tread
JP7526141B2 (ja) * 2021-06-30 2024-07-31 株式会社ブリヂストン タイヤ

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2110703A5 (es) * 1970-10-27 1972-06-02 Kleber Colombes
US3772130A (en) * 1971-11-15 1973-11-13 Owens Corning Fiberglass Corp Tire construction and assembly technique
FR2215331B1 (es) 1973-01-29 1976-05-14 Kleber Colombes
JPS583842B2 (ja) * 1979-05-15 1983-01-24 株式会社ブリヂストン 高耐久性高速用大型空気入りタイヤ
DE3211917A1 (de) * 1982-03-31 1983-10-13 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Kautschukvulkanisate mit relativ niedriger haerte und verfahren zur verminderung des bei dynamischer verformung in waerme umgewandelten energieanteils der vulkanisate
DE3223959A1 (de) * 1982-06-26 1983-12-29 Continental Gummi-Werke Ag, 3000 Hannover Fahrzeugluftreifen fuer die winterverwendung
JPH0684121B2 (ja) 1983-11-29 1994-10-26 株式会社ブリヂストン 高速操縦安定性に優れる乗用車用ラジアルタイヤ
JP2668358B2 (ja) 1987-04-22 1997-10-27 横浜ゴム株式会社 ラジアルタイヤ
US4871004A (en) * 1988-02-17 1989-10-03 The Goodyear Tire & Rubber Company Rubber containing aramid pulp reinforcement
US5226987A (en) * 1988-07-27 1993-07-13 Toyo Tire & Rubber Company Limited Radial tire for heavy load vehicles including a rubber reinforcing layer between belt and tread
GB8827338D0 (en) * 1988-11-23 1988-12-29 Sumitomo Rubber Ind Aircraft tyres
CA2107752C (en) * 1992-10-08 2001-06-05 Yuichi Saito Tires
US5526859A (en) 1992-12-14 1996-06-18 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Radial tires including short fibers
JPH06191208A (ja) 1992-12-25 1994-07-12 Bridgestone Corp 空気入りラジアルタイヤ
JPH06297911A (ja) * 1993-04-14 1994-10-25 Toyo Tire & Rubber Co Ltd タイヤ
AT401639B (de) 1993-11-08 1996-10-25 Semperit Ag Fahrzeugreifen
US5576104A (en) 1994-07-01 1996-11-19 The Goodyear Tire & Rubber Company Elastomers containing partially oriented reinforcing fibers, tires made using said elastomers, and a method therefor
US5513683A (en) * 1994-07-01 1996-05-07 The Goodyear Tire & Rubber Company Tires made using elastomers containing springy fibers
EP0698510B1 (en) * 1994-08-23 1999-04-28 Dunlop GmbH Pneumatic vehicle tyre
JP3672373B2 (ja) * 1996-04-15 2005-07-20 横浜ゴム株式会社 ゴム組成物
JP3782875B2 (ja) * 1997-09-30 2006-06-07 横浜ゴム株式会社 空気入りラジアルタイヤ
US6214919B1 (en) * 1998-08-07 2001-04-10 The Goodyear Tire & Rubber Company Pneumatic tire having a tread containing resin
KR100717292B1 (ko) * 1998-10-28 2007-05-15 피렐리 타이어 소시에떼 퍼 아찌오니 타이어 및 타이어 제조 방법
TR200101151T2 (tr) 1998-10-28 2001-09-21 Pirelli Pneumatici S.P.A. Lastik ve lastiğin yapımı için yöntem

Also Published As

Publication number Publication date
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EP1226042B1 (en) 2004-09-29
JP4649083B2 (ja) 2011-03-09
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EP1226042A1 (en) 2002-07-31

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