ES2305585T3

ES2305585T3 - Neumatico para vehiculos.

Info

Publication number: ES2305585T3
Application number: ES03819231T
Authority: ES
Inventors: Maurizio Pirelli Pneumatici S.p.A. BOIOCCHI; Giuseppe Pirelli Pneumatici S.p.A. MATRASCIA
Original assignee: Pirelli SpA; Pirelli Tyre SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA; Pirelli Tyre SpA
Priority date: 2003-12-30
Filing date: 2003-12-30
Publication date: 2008-11-01
Anticipated expiration: 2023-12-30
Also published as: KR101064611B1; EP1701854B1; US8028731B2; BR0318701A; WO2005063508A1; DE60320324T2; DE60320324D1; BR0318701B1; KR20060121250A; JP2007528311A; CA2552149A1; ATE391610T1; AU2003300754A1; CN100589998C; JP4512556B2; CN1886273A; US20070221304A1; EP1701854A1

Abstract

Neumático (1) que comprende: - una estructura de carcasa (2) que tiene por lo menos una tela de carcasa (2a), y por lo menos una estructura de refuerzo anular (3) asociada con dicha tela de carcasa (2a) , - un par de flancos (7, 8) axialmente opuestos en dicha estructura de carcasa (2), - una estructura de cintura (5) dispuesta en una posición radialmente externa respecto a dicha estructura de cintura (2), y - una banda de rodadura (6), dispuesta en una posición radialmente externa respecto a dicha estructura de cintura (5), y que consiste generalmente en un primer material elastomérico que incorpora por lo menos una porción (9) que consiste substancialmente en un segundo material elastomérico; en el que la banda de rodadura (6) comprende por lo menos una ranura (11) definida en dicha por lo menos una porción (9) que consiste substancialmente en el segundo material elastomérico; caracterizada por el hecho de que la relación entre el módulo de elasticidad (E'') bajo compresión a 100ºC del segundo material elastomérico y el módulo de elasticidad (E'') bajo compresión a 100ºC del primer material elastomérico no es menor de aproximadamente 1,30; y por el hecho de que la relación entre la dureza IRHD a 100ºC del segundo material elastomérico, medida según el estándar ISO 48, y la dureza IRHD a 100ºC del primer material elastomérico, medida según el estándar ISO 48, es menor de aproximadamente 1,10.

Description

Neumático para vehículos.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a un neumático para vehículos de dos ruedas o de cuatro ruedas y en particular, pero no exclusivamente, a un neumático para vehículos a motor del llamado tipo UHP (Rendimiento Ultra Alto).

Específicamente, la presente invención se refiere a un neumático que comprende una estructura de carcasa que tiene por lo menos una tela de carcasa, y por lo menos una estructura de refuerzo anular asociada con la tela de carcasa, una banda de rodadura hecha de un material elastomérico en una posición radialmente externa respecto a la estructura de carcasa, una estructura de cintura interpuesta entre la estructura de carcasa y la banda de rodadura y un par de flancos axialmente opuestos sobre la estructura de carcasa, en el que la banda de rodadura está provista de un diseño que comprende una o más ranuras longitudinales y/o transversales.

Dentro del marco de la presente invención, este tipo de neumático se indicará con el término: neumático ranurado.

Técnica anterior

En el campo de los neumáticos ranurados para vehículos y, en particular, en el campo de los neumáticos ranurados para los llamados vehículos UHP, uno de los requerimientos que es más difícil de satisfacer es el de limitar la degradación de las características de agarre a la carretera y de las características de manejo del neumático, en particular las relacionadas con el comportamiento de deriva, que se produce de manera inevitable con el uso del propio neumático.

En los neumáticos ranurados, este problema se activa substancialmente por el hecho de que un diseño de la banda de rodadura provisto de ranuras hacia el neumático más flexible bajo el área de contacto con suelo si el neumático se somete a tensiones de cizalladura, tales como por ejemplo las tensiones de cizalladura transversales que se generan sobre un neumático cuando se toman curvas, se frena o se acelera.

Las consiguientes deformaciones locales, de hecho, producen como consecuencia de la histéresis del material elastomérico que constituye la banda de rodadura, un aumento local de la temperatura del material que altera sus características fisicoquímicas con una degradación irreversible de sus características mecánicas. Esta degradación, a su vez, penaliza en un grado incluso mayor el rendimiento del neumático, sobre todo su comportamiento de deriva, en particular cuando se somete a altas tensiones térmicas-mecánicas, tales como por ejemplo en case de la llamada conducción "límite", no infrecuente en el caso de los neumáticos UPH.

Se ha intentado en la técnica satisfacer el requerimiento citado anteriormente probando reforzar las porciones de la banda de rodadura definidas entre las ranuras (nervios o bloques) o actuando sobre la geometría de las ranuras, por ejemplo inclinando sus paredes (operación conocida como "vigorizante (bracing)"), o también adaptando bandas de rodadura que comprenden capas solapadas, conocidas como "tapa y base", en las que la capa interna consiste en un material elastomérico más rígido. Ver, por ejemplo, el documento WO 01/03954 en nombre del solicitante.

Alternativamente, también se ha propuesto - en el campo de los neumáticos para motocicletas mejorar la toma de curvas y así las características de deriva del neumático proporcionar una banda de rodadura que consiste substancialmente en una pluralidad de sectores axialmente adyacentes y que tienen una porción ecuatorial que tiene una dureza menor y un mayor tan\delta respecto a las porciones laterales opuestas de la propia banda de rodadura. Una solución de este tipo fue sugerida, por ejemplo, mediante la solicitud de patente japonesa publicada con el número JP07-108805.

Estas construcciones de neumático conocidas, sin embargo, no permiten solucionar completamente el problema de la degradación del rendimiento de los neumáticos ranurados relacionado con la movilidad del diseño de la banda de rodadura bajo el área de contacto con el suelo, en particular de los neumáticos del tipo llamado UHP.

El documento US-A-6.247.512 describe un neumático que corresponde con el preámbulo de la reivindicación 1.

Problema subyacente de la invención

La presente invención tiene el objetivo de proporcionar un neumático ranurado para vehículos de dos ruedas o de cuatro ruedas que sea capaz de conseguir rendimientos mejorados en términos de agarre a la carretera y manejo, en particular de los rendimientos relacionados con el comportamiento del neumático cuando se toman curvas, se frena o se acelera.

Descripción de la invención

Según un primer aspecto de la invención, este objetivo se consigue mediante un neumático tal como se define en la reivindicación 1 adjunta.

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En particular, el solicitante ha encontrado que para conseguir las características mejoradas deseadas del agarre a la carretera y manejo y, más particularmente, de comportamiento de deriva del neumático, es necesario reforzar adecuadamente el material elastomérico que rodea las paredes laterales de las ranuras para hacer las porciones de la banda de rodadura definidas mediante ranuras consecutivas menos propensas a las deformaciones, después de las tensiones a las que se somete el neumático durante el desplazamiento, por ejemplo las tensiones transversales cuando se toman curvas o las tensiones longitudinales cuando se acelera o se frena.

Más específicamente, el solicitante ha encontrado que el objetivo citado anteriormente se puede conseguir mediante un neumático provisto de una banda de rodadura que consiste generalmente en un primer material elastomérico que incorpora por lo menos una porción que consiste substancialmente en un segundo material elastomérico,
en el que:

i) la banda de rodadura comprende por lo menos una ranura definida en dicha por lo menos una porción que consiste substancialmente en el segundo material elastomérico;

ii) la relación entre el módulo de elasticidad E' bajo compresión a 100ºC del segundo material elastomérico y el módulo de elasticidad E' bajo comprensión a 100ºC del primer material elastomérico no es menor de aproximadamente 1,30; y

iii) la relación entre la dureza IRHD a 100ºC del segundo material elastomérico, medida según el estándar ISO 48, y la dureza IRHD a 100ºC del primer material elastomérico, medida según el estándar ISO 48, es menor de 1,10 aproximadamente.

Debe especificarse aquí que en la presente descripción y en las reivindicaciones posteriores, el término "material elastomérico" es usa para indicar una composición que comprende por lo menos un polímero elastomérico de dieno y por lo menos un relleno de refuerzo, tal como negro de carbón y/o sílice. Preferiblemente, esta composición también comprende aditivos tales como, por ejemplo, un agente de reticulación y/o un plastificante. Gracias a la presencia del agente de reticulación, este material se puede reticular mediante calor, para formar el producto final.

En la presente descripción y en las reivindicaciones posteriores, además, los valores del módulo de elasticidad E' bajo compresión, así como los del módulo de pérdida E'' están pensados para medirse mediante aparatos convencionales conocidos por sí mismos, sometiendo una pieza de prueba cilíndrica de material elastomérico vulcanizado que tiene una longitud de 25 mm y un diámetro de 14 mm, sometida a compresión cargándola previamente hasta una deformación longitudinal del 25% de su altura original y mantenida a una temperatura de 100ºC, a una deformación sinusoidal de una anchura máxima del \pm 3,50% de la altura bajo una carga previa, con una frecuencia de 100 ciclos por segundo (100 Hz).

El solicitante, aunque no desea estar limitado mediante cualquier teoría interpretativa, observa que formando la ranura o ranuras del diseño de la banda de rodadura en una porción de la banda de rodadura que consiste substancialmente en un material elastomérico que tiene una rigidez bajo calor (relacionada con los valores del módulo de elasticidad E' bajo compresión a 100ºC) que es por lo menos un 30% mayor que la rigidez bajo calor del material elastomérico que constituye el resto de la banda de rodadura y que tiene, al mismo tiempo, una dureza bajo calor (relacionada con los valores de dureza IRHD a 100ºC) que no supera en más del 10% la dureza bajo calor del material elastomérico que constituye el resto de la banda de rodadura, es posible conseguir una estructura de neumático provista de un grado adecuado de resistencia a las deformaciones de cizalladura en las ranuras, y características de desgaste adecuadas.

La(s) porción(es) del segundo material elastomérico que rodea(n) las paredes laterales de las ranuras, mecánicamente más rígidas, de hecho puede(n) oponerse de una manera efectiva a la acción de deformación de las tensiones a las cuales se someten las porciones de material elastomérico definido entre ranuras sucesivas (a lo largo de las direcciones axiales y a lo largo de las direcciones longitudinales) cuando se toma una curva, cuando se acelera o cuando se frena.

De esta manera, es ventajosamente posible reducir de una manera significativa la entidad de la deformación a la que se someten las paredes laterales de las ranuras formadas en la banda de rodadura y las porciones de material elastomérico definidas entre ranuras consecutivas (a lo largo de las direcciones axial y/o circunferencial) cuando el vehículo sigue una trayectoria curvilínea, frena o acelera.

Este efecto técnico ventajoso también se consigue sin penalizar significativamente los rendimientos del neumático en términos de desgaste, que es totalmente comparable con los neumáticos conocidos con el mismo diseño de la banda de rodadura, gracias a la diferencia reducida entre la dureza bajo calor del primer y segundo materiales elastoméricos citados anteriormente.

Preferiblemente, la relación entre el módulo de elasticidad E' bajo compresión a 100ºC del segundo material elastomérico y el módulo de elasticidad E' bajo compresión a 100ºC del primer material elastomérico está comprendido entre 1,30 aproximadamente y 1,50 aproximadamente.

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De esta manera, ha sido ventajosamente posible conseguir una acción de refuerzo mecánico óptima de las paredes laterales de las ranuras a lo largo de una mejora adicional de la resistencia a las tensiones de cizalladura a las que se someten las porciones de material elastomérico de la banda de rodadura durante el movimiento del neumático a lo largo de una curva o en una trayectoria mixta, o también cuando se acelera o se frena.

Preferiblemente, y para conseguir las relaciones citadas anteriormente, el módulo de elasticidad E' bajo compresión a 100ºC del primer material elastomérico está comprendido entre aproximadamente 4 y aproximadamente 8 MPa, mientras que el módulo de elasticidad E' bajo compresión a 100ºC de dicho segundo material elastomérico está comprendido entre aproximadamente 6 y aproximadamente 12 MPa.

Observando los valores citados anteriormente del módulo de elasticidad bajo compresión E' a 100ºC del segundo material elastomérico, se ha encontrado que es ventajosamente posible conseguir una rigidez óptima de las paredes laterales de la(s) ranura(s) formada(s) en la banda de rodadura, para reducir substancialmente las deformaciones del material elastomérico cuando se toma una curva, cuando se frena o cuando se acelera.

En una realización preferida de la invención, la relación entre la dureza IRHD a 100ºC del segundo material elastomérico, medida según el estándar ISO 48, y la dureza IRHD a 100ºC del primer material elastomérico, medida según el estándar ISO 48, está comprendida entre aproximadamente 1 y aproximadamente 1,05.

De esta manera, es ventajosamente posible conseguir un compromiso óptimo entre los rendimientos en términos de agarre a la carretera y manejo del neumático relacionados con una rigidez adecuada de las paredes laterales de la(s)
ranura(s) formada(s) en la banda de rodadura, y el rendimiento del neumático en términos de desgaste.

Manteniendo la diferencia entre la dureza bajo calor de los dos materiales elastoméricos dentro de límites adecuadamente estrechos, de hecho, es ventajosamente posible reducir al mínimo la presencia de fenómenos de desgaste irregular de la banda de rodadura, en particular en la interfaz entre el segundo material elastomérico en el cual están formadas las ranuras y el primer material elastomérico que, por otro lado, constituye las partes restantes de la banda de rodadura.

Preferiblemente, y para conseguir las relaciones citadas anteriormente, la dureza IRHD a 100ºC del primer y del segundo materiales elastoméricos, medidas según el estándar ISO 48, están comprendidas entre aproximadamente 50 y aproximadamente 70.

Ventajosamente, esta característica preferida permite conseguir características óptimas de resistencia al desgaste de la banda de rodadura, evitando fenómenos de desgaste irregular.

En una realización preferida de la invención, la relación entre la viscosidad Mooney ML (1+4) a 100ºC del segundo material elastomérico no vulcanizado, medida según el estándar ASTM D5289, y la viscosidad Mooney ML (1+4) medida a 100ºC del primer material elastomérico no vulcanizado, medida según el estándar ASTM D5289, está comprendida entre aproximadamente 1 y aproximadamente 1,10.

De esta manera, los materiales elastoméricos no vulcanizados son reológicamente compatibles entre sí, por cuya razón es ventajosamente posible obtener mediante extrusión la banda de rodadura con una ausencia substancial de fenómenos de separación no deseados entre las porciones de la banda de rodadura hechas del primer y segundo materiales elastoméricos.

Todavía más preferiblemente, la relación entre la viscosidad Mooney ML (1+4) a 100ºC del segundo material elastomérico no vulcanizado, medida según el estándar ASTM D5289, y la viscosidad Mooney ML (1+4) a 100ºC del primer material elastomérico no vulcanizado, medida según el estándar ASTM D5289, está comprendida entre aproximadamente 1 y aproximadamente 1,02.

Preferiblemente, y para conseguir las relaciones citadas anteriormente, la viscosidad Mooney ML (1+4) a 100ºC del primer y segundo materiales elastoméricos no vulcanizados, medida según el estándar ASTM D5289, está comprendida entre aproximadamente 50 y aproximadamente 60.

Dentro del marco de la invención, las características mecánicas deseadas y la dureza bajo calor del primer y, en particular, del segundo materiales elastoméricos, se pueden conseguir formulando de una manera adecuada los ingredientes de estos materiales, con procedimientos conocidos por sí mismos por los expertos en la materia.

En una realización preferida de la invención, las características mecánicas deseadas y las características de dureza bajo calor del segundo material elastomérico se pueden conseguir reforzando este material con un material de refuerzo específico que tiene preferiblemente características capaces de aumentar el módulo de elasticidad E' bajo compresión sin aumentar también la dureza de manera significativa.

Dentro del marco de esta realización preferida, el segundo material elastomérico comprende así por lo menos un polímero elastomérico de dieno reforzado con por lo menos un material de refuerzo disperso en el mismo y seleccionado entre materiales inorgánicos estratificados, cortas fibras desfibradas de materiales de poliamida y mezclas de los mismos.

El solicitante, de hecho, ha encontrado que utilizando estos materiales de refuerzo es ventajosamente posible aumentar las características de rigidez del segundo material elastomérico que rodea las ranuras formadas en la banda de rodadura sin alterar de manera significativa las otras características mecánicas del material elastomérico, en particular la dureza.

En una realización particularmente preferida, el primer y segundo materiales elastoméricos comprenden respectivos polímeros elastoméricos que tienen substancialmente las mismas características mecánicas y, todavía más preferiblemente, substancialmente la misma composición, y posee las diferentes características de rigidez y dureza citadas anteriormente bajo calor debido al refuerzo del segundo material elastomérico llevado conseguido mediante los materiales de refuerzo citados anteriormente.

Según una primera realización preferida, los materiales inorgánicos estratificados consisten en materiales inorgánicos estratificados capaces de formar in situ nanopartículas de refuerzo en el material elastomérico, conocidas mediante el término de: nanocompuestos. Más información sobre la morfología y las características de estos materiales inorgánicos se puede encontrar, por ejemplo, en: "Polymer-Silicate Nanocomposites: Model Systems for Confined Polymers and Polymer Brushese", E.P. Giannelis, R. Krishnamoorti, E. Manias, Advances in Polymer Science (1999), Vol. 138, Springer-Verlag, Berlín, Heidelberg, pg. 107-147.

Preferiblemente, dicho por lo menos un material inorgánico estratificado tiene un espesor de capa individual comprendido entre 0,1 nm y 30 nm.

La estructura del material inorgánico estratificado se puede determinar utilizando difracción de rayos X (XRD) o microscopía de transmisión de electrones (TEM).

En una realización preferida, dicho material inorgánico estratificado muestra, en el segundo material elastomérico, una valor de separación d en un análisis de difracción de rayos X de por lo menos un 10% mayor, preferiblemente de por lo menos un 20% mayor, respecto al valor de separación d del material inorgánico estratificado antes de dispersar el mismo en el polímero elastomérico de dieno.

Para los propósitos de la invención, la variación (%) de los valores de separación d en el análisis de difracción de rayos X se calcularon como sigue. El análisis se realizó insertando la muestra de prueba en un difractómetro Philips Xpert, utilizando radiación de análisis del tipo CuK\alpha. Los datos se obtuvieron con una etapa de 0,04º2\theta y una cuenta de 6 segundos por etapa en el intervalo 1,4º2\theta-32,0º2\theta. El valor de la separación d se calculó utilizando la siguiente fórmula:

separación d = \lambda/2sen\theta

en donde \lambda es la longitud de onda de la radiación k\alpha de Cu (promedio de k\alpha1 y k\alpha2) igual a 1,54178 \ring{A}.

El valor de la separación d corresponde al valor de la distancia entre los planos de cristal del material inorgánico estratificado en el segundo material elastomérico; en particular, dicho valor es la distancia promedio entre las superficies correspondientes de capas contiguas del material inorgánico estratificado. La distancia efectiva entre las capas continuas se obtiene restando el espesor de la capa individual del valor de la separación d.

En una realización preferida, el segundo material elastomérico comprende entre 1 y 80 partes en peso, todavía más preferiblemente entre 5 y 40 partes en peso, de dicho por lo menos un material inorgánico estratificado por 100 partes en peso de polímero elastomérico de dieno.

Dentro del marco de la presente descripción y en las reivindicaciones posteriores, las partes en peso de un componente dado de un cierto material elastomérico por 100 partes en peso del polímero elastomérico de dieno de este material también se indicarán con el término: phr.

Dentro del marco de esta realización preferida, el material inorgánico estratificado se puede seleccionar, por ejemplo, entre filosilicatos tales como: esmectitas, por ejemplo, montmorilonita, nontronita, beidelita, volkonskoita, hectorita, saponita, sauconita; vermiculita; sericita; o mezclas de los mismos. La montmorilonita se prefiere particularmente.

Para hacer el material inorgánico estratificado más compatible con el polímero elastomérico de dieno, este material inorgánico estratificado se puede tratar en superficie con un compatibilizador.

Preferiblemente, este compatibilizador se puede seleccionar, por ejemplo, a partir de las sales de amonio o fosfonio cuaternarias que tienen las fórmula general (I):

1

en donde:

- Y representa N o P;

- R_{1}, R_{2}, R_{3} y R_{4}, que pueden ser idénticos o diferentes, representan un grupo alquil o hidroxialquil lineal o ramificado que tiene entre 1 y 20 átomos de carbono; un grupo alquenil o hidroxialquenil lineal o ramificado que tiene entre 1 y 20 átomos de carbono; un grupo R5-SH o R5-NH, en el que R5 representa un grupo alquileno lineal o ramificado que tiene entre 1 y 20 átomos de carbono; un grupo aril que tiene entre 6 y 18 átomos de carbono; un grupo arilalquil o alquilaril que tiene entre 7 y 20 átomos de carbono; un grupo cicloalquil que tiene entre 5 y 18 átomos de carbono, conteniendo dicho grupo cicloalquil heteroátomos tales como oxígeno, nitrógeno o azufre;

- X^{n-} es un anión tal como el ión de cloro, el ión de sulfato, o el ión de fosfato;

- n es 1, 2 ó 3.

Un ejemplo del material inorgánico estratificado que se puede usar según la presente invención es el producto disponible en el mercado con el nombre Dellite® 67G de Laviosa Chimica Mineraria S.p.A.

Según una segunda realización preferida, los materiales de refuerzo citados anteriormente consisten en cortas fibras desfibradas de materiales de poliamida se representan, por ejemplo, mediante la llamada pasta de aramida (cortas fibras desfibradas de poli-parafenileno-tereftalamida), del tipo comercialmente conocido como "Kevlar®-pulp" o "Twaron®-pulp" (Kevlar y Twaron son marcas registradas de DuPont y Azko, respectivamente).

Preferiblemente, estas cortas fibras desfibradas están incorporadas en el material elastomérico de dieno en una cantidad comprendida entre aproximadamente 1 y aproximadamente 80 phr, y todavía más preferiblemente entre aproximadamente 5 y aproximadamente 40 phr, teniendo preferiblemente una longitud comprendida entre 0,1 mm y 2,5 mm.

El segundo material elastomérico también puede comprender por lo menos un relleno de refuerzo adicional comúnmente utilizado en mezclas de caucho para neumáticos, tales como negro de carbón y/o sílice, en cantidades generalmente entre 5 y 80 phr, preferiblemente entre 10 y 50 phr.

En una realización preferida de la invención, la banda de rodadura está provista de una pluralidad de ranuras transversales y/o longitudinales definidas en respectivas porciones de la banda de rodadura que consisten substancialmente en el segundo material elastomérico.

La disposición y el número de ranuras transversales y/o longitudinales y de las porciones que consisten substancialmente en el segundo material elastomérico en las que están formadas se pueden determinar fácilmente por parte del experto en la materia según los requerimientos de aplicación específicos. Así, por ejemplo, las ranuras transversales y/o longitudinales puede o no estar circunferencialmente o axialmente separadas entre sí con un paso constante entre las mismas según las características que uno desea proporcionar al diseño de la banda de rodadura.

En una realización preferida de la invención, dicha por lo menos una porción de la banda de rodadura que consiste substancialmente en el segundo material elastomérico está conformada de esta manera para formar un revestimiento que rodea dicha por lo menos una ranura.

De esta manera, es ventajosamente posible obtener el efecto técnico deseado de aumentar las características de rigidez de las paredes laterales de las ranuras usando una cantidad reducida del segundo material elastomérico, que se puede extrudir en forma de una capa relativamente fina simultáneamente con el primer material elastomérico que constituye el resto de la banda de rodadura durante la preparación de la banda de rodadura y antes de la formación de las ranuras en la etapa de moldeado y vulcanización del neumático.

Preferiblemente, este revestimiento tiene un espesor comprendido entre 1 y 10 mm.

En una realización preferida de la invención, la banda de rodadura es del tipo provisto de sectores axialmente adyacentes y comprende:

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i) por lo menos un primer sector, que se extiende radialmente, y que consiste substancialmente en el segundo material elastomérico;

ii) una pluralidad de segundos sectores, que se extienden radialmente, y colocados en lados axialmente opuestos de dicho por lo menos un primer sector, consistiendo dichos segundos sectores substancialmente en el primer material elastomérico; y

en la que dicha por lo menos una ranura está formada en dicho por lo menos un primer sector.

De esta manera, es ventajosamente posible obtener el efecto técnico deseado de aumentar las características de rigidez de las paredes laterales de las ranuras usando sectores axialmente adyacentes que se pueden obtener mediante la extrusión simultánea del primer y del segundo materiales elastoméricos y que tiene características diferentes de rigidez y dureza bajo el calor.

En esta realización, dicha por lo menos una ranura es preferiblemente una ranura longitudinal que se extiende substancialmente en todo el desarrollo circunferencial de la banda de rodadura.

En la realización de la banda de rodadura con sectores axialmente adyacentes, dicha por lo menos una ranura longitudinal se forma, por lo tanto, en dicho por lo menos un primer sector que consiste en el segundo material elastomérico.

Todavía más preferiblemente, la banda de rodadura está provista de una pluralidad de ranuras longitudinales formadas en respectivos primeros sectores de la banda de rodadura que consisten en el segundo material elastomérico, que se extiende radialmente y axialmente separados entre sí.

De esta manera, es posible proporcionar una banda de rodadura capaz de mostrar las características de drenaje del agua deseadas desde el área de contacto con el suelo del neumático colocando un número adecuado de ranuras longitudinales axialmente separadas entre sí.

En una realización preferida de la invención, dicho por lo menos un primer sector se extiende radialmente substancialmente en todo el espesor de la banda de rodadura, para conseguir el deseado efecto técnico de mantener las características de rigidez transversal de las ranuras substancialmente durante toda la vida útil del neumático.

En una realización preferida alternativa de la invención, el neumático puede estar además provisto de una capa de un material elastomérico adecuado interpuesto entre la banda de rodadura y la estructura de cintura.

De esta manera, es ventajosamente posible - si se desea - optimizar las características específicas del neumático, tal como la rigidez transversal o la resistencia a la rodadura.

Dentro del marco de esta realización de la invención, esta capa preferiblemente consiste substancialmente del segundo material elastomérico.

De esta manera, es ventajosamente posible aumentar más las características de rigidez y las características de resistencia a la deformación de las porciones de la banda de rodadura definidas entre ranuras consecutivas gracias a la acción de soporte realizada mediante esta capa adicional.

Preferiblemente, la capa interpuesta entre la banda de rodadura y la estructura de cintura tiene un espesor comprendido entre 1 y 5 mm para conseguir completamente los efectos técnicos citados anteriormente.

En una realización preferida, la anchura de dicho por lo menos un primer sector que se extiende radialmente es por lo menos igual a la anchura de la ranura longitudinal formada en el mismo. De esta manera, es ventajosamente posible conseguir el efecto técnico deseado de limitar lo máximo posible la deformación de las porciones de la banda de rodadura (nervios o bloques) definidas entre ranuras axialmente consecutivas.

Preferiblemente, la diferencia entre la anchura de dicho por lo menos un primer sector radial y la anchura de dicha por lo menos una ranura longitudinal está comprendida entre 4 y 10 mm. De esta manera, es ventajosamente posible tener, a los dos lados de la ranura, una cantidad del segundo material elastomérico más adecuado para evitar deformaciones no deseadas de las paredes laterales de las ranuras cuando el neumático se somete a tensiones de deriva.

En una realización preferida, las paredes laterales axialmente opuestas de la(s) ranura(s) longitudinal(es) formadas en los primeros sectores de la banda de rodadura se estrechan a lo largo de una dirección radialmente interna y son substancialmente rectilíneas.

Preferiblemente, además, dicha por lo menos una ranura longitudinal está colocada a cada lado del plano medio del respectivo primer sector que se extiende radialmente por razones de simetría y para conseguir substancialmente las mismas características de rigidez de las paredes laterales axialmente opuestas de la propia ranura.

Breve descripción de los dibujos

Características y ventajas adicionales de la invención se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción de algunas realizaciones preferidas de neumáticos según la invención, hecha a modo de indicación no limitativa, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- la figura 1 muestra una vista en sección transversal de una primera realización de un neumático según la presente invención;

- la figura 2 muestra una vista en sección transversal en una escala ampliada de algunos detalles del neumático de la figura 1;

- la figura 3 muestra una vista en sección transversal de una segunda realización de un neumático según un neumático según la presente invención provisto de una pluralidad de sectores axialmente adyacentes;

- la figura 4 muestra una vista en sección transversal en una escala ampliada de algunos detalles del neumático de la figura 3;

- la figura 5 muestra una vista en sección transversal de una tercera realización de un neumático según la presente invención provisto de una pluralidad de sectores axialmente adyacentes;

- la figura 6 muestra una vista en sección transversal en una escala ampliada de algunos detalles del neumático de la figura 5;

- la figura 6A muestra otra vista en sección transversal en una escala ampliada de un sector que se extiende radialmente y de una ranura longitudinal formada en el mismo de la banda de rodadura del neumático de la figura 5.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Con referencia a las figuras 1 y 2, un neumático hecho según una primera realización preferida de la invención que en el ejemplo específico es un neumático del tipo llamado UHP diseñado para equipar un vehículo a motor, se indica en general mediante la referencia numérica 1.

El neumático 1 comprende una estructura de carcasa 2 provista de por lo menos una tela de carcasa 2a cuyos bordes laterales opuestos están externamente doblados alrededor de respectivas estructuras de refuerzo anulares 3, usualmente conocidas como "núcleos de talón", cada uno encerrado en un talón 4 definido a lo largo de un borde circunferencial interno del neumático 1 y en el que el propio neumático se acopla sobre una llanta (no representada) que forma parte de la rueda de un vehículo.

El neumático 1 también comprende una banda de rodadura 6 hecha de un material elastomérico en una posición radialmente externa respecto a la estructura de carcasa 2, una estructura de cintura 5 interpuesta entre la estructura de carcasa 2 y la banda de rodadura 6 y un par de flancos 7, 8 en posiciones axialmente opuestas sobre la estructura de carcasa 2.

Preferiblemente, la estructura de cintura 5 incluye una o más capas de cintura hechas por ejemplo de un tejido de cuerdas de metal o alambres incrustados en una lámina de caucho, dispuestos paralelos entre sí en cada capa y atravesados respecto a los de la capa adyacente y con una o más de las llamadas cuerdas a 0º enrolladas en espiral y coaxialmente sobre el neumático 1 en una posición radialmente externa respecto a las telas de tejido atravesadas.

La banda de rodadura 6 circunferencialmente aplicada alrededor de la estructura de cintura 5 generalmente consiste en un primer material elastomérico que incorpora por lo menos una porción 9, preferiblemente una pluralidad de porciones 9, que consisten substancialmente en un segundo material elastomérico.

Según la realización representada en la figura 1, la banda de rodadura 6 hecha de esta manera está provista de una superficie 6a radialmente externa adaptada para el contacto de rodadura con el suelo y está también provista de un diseño de banda de rodadura que comprende una pluralidad de ranuras longitudinales 11 para drenar agua o barro del área de contacto con el suelo del neumático 1.

Las ranuras longitudinales 11 definen una pluralidad de porciones de la banda de rodadura 6 en forma de nervios y/o bloques indicados esquemáticamente mediante la referencia numérica 15 en la figura 1.

Cada ranura longitudinal 11 está, a su vez, provista de un par de paredes laterales 11a, 11b axialmente opuestas que se estrechan preferiblemente a lo largo de la dirección radialmente interna.

Preferiblemente, las paredes laterales 11a, 11b de las ranuras longitudinales 11 son también substancialmente rectilíneas.

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Según la realización representada en la figura 1, las ranuras longitudinales 11 están definidas en la porción 9 de la banda de rodadura 6 que consiste substancialmente en el segundo material elastomérico.

Según muchas características de la invención, la relación entre el módulo de elasticidad E' bajo compresión a 100ºC del segundo material elastomérico y el módulo de elasticidad E' bajo compresión a 100ºC del primer material elastomérico no es menor a aproximadamente 1,30; mientras que la relación entre la dureza IRHD a 100ºC del segundo material elastomérico, medida según el estándar ISO 48, y la dureza IRHD a 100ºC del primer material elastomérico, medida según el estándar ISO 48, es menor a aproximadamente 1,10.

De esta manera, es ventajosamente posible reforzar las paredes laterales 11a, 11b de las ranuras 11 de una manera específica y localizada permitiendo que, y las porciones 15 de la banda de rodadura 6 definidas entre ranuras consecutivas, se deformen de una manera substancialmente reducida como consecuencia de las tensiones transversales a las que están sometidas las porciones 15 cuando el neumático 1 toma una curva, tensiones que se indican esquemáticamente mediante la flecha f en las figuras 1 y 2.

Las porciones 9 que consisten en el segundo material elastomérico que rodean las paredes laterales 11a, 11b de las ranuras 11, mecánicamente más rígidas, de hecho son capaces de oponerse de una manera efectiva a la acción de deformación de las tensiones de cizalladura a las que las porciones 15 de material elastomérico definidas entre ranuras sucesivas (en forma de nervios y/o bloques) están sometidas a lo largo de la dirección axial cuando se toma una curva. Asegura un aumento ventajoso del agarre a la carretera y las características de manejo del neumático 1.

Según la realización representada en la figura 1, las porciones 9 citadas anteriormente que consisten en el segundo material elastomérico están conformadas de esta manera para formar un revestimiento 13 que rodea las ranuras longitudinales 11.

Preferiblemente, el revestimiento 13 tiene un espesor comprendido entre 1 y 10 mm.

Debe indicarse que en esta realización preferida del neumático 1, las porciones 15 de la banda de rodadura 6 definidas entre las ranuras longitudinales 11 son del tipo compuesto, es decir, comprenden dos materiales elastoméricos diferentes que juntos definen la superficie radialmente externa 6a de la banda de rodadura 6 adaptada para entrar en contacto con el suelo.

Preferiblemente, la relación entre el módulo de elasticidad E' bajo compresión a 100ºC del segundo material elastomérico y el módulo de elasticidad E' bajo compresión a 100ºC del primer material elastomérico está comprendida entre aproximadamente 1,30 y aproximadamente 1,50.

Para conseguir las relaciones citadas anteriormente de los módulos de elasticidad bajo calor, el módulo de elasticidad E' bajo compresión a 100ºC de dicho primer material elastomérico está preferiblemente comprendido entre aproximadamente 4 y aproximadamente 8 MPa, mientras que el módulo de elasticidad E' bajo compresión a 100ºC de dicho segundo material elastomérico está preferiblemente comprendido entre aproximadamente 6 y aproximadamente 12 MPa.

Preferiblemente, la relación entre la dureza IRHD a 100ºC del segundo material elastomérico, medida según el estándar ISO 48, y la dureza IRHD a 100ºC del primer material elastomérico, medida según el estándar ISO 48, está comprendida entre aproximadamente 1 y aproximadamente 1,05.

De esta manera, es ventajosamente posible conseguir las características mejoradas citadas anteriormente de agarre a la carretera del neumático 1 sin penalizar substancialmente las características de desgaste de la banda de roda-
dura 6.

Para conseguir las relaciones de dureza bajo calor citadas anteriormente, la dureza IRHD a 100ºC del primer y segundo materiales elastoméricos, medida según el estándar ISO 48, está preferiblemente comprendida entre aproximadamente 50 y aproximadamente 70.

Preferiblemente, la relación entre la viscosidad Mooney ML (1+4) a 100ºC del segundo material elastomérico no vulcanizado, medida según el estándar ASTM D5289, y la viscosidad Mooney ML (1+4) a 100ºC del primer material elastomérico no vulcanizado, medida según el estándar ASTM D5289, está comprendida entre aproximadamente 1 y aproximadamente 1,10.

De esta manera, es ventajosamente posible coextrudir los dos materiales elastoméricos que constituyen la banda de rodadura 6 sin tener problemas reológicos.

Para conseguir las relaciones citadas anteriormente de viscosidad bajo calor, la viscosidad Mooney ML (1+4) a 100ºC del primer y segundo materiales elastoméricos no vulcanizados, medida según el estándar ASTM D5289, está comprendida entre aproximadamente 50 y aproximadamente 60.

Preferiblemente, el segundo material elastomérico que constituye el revestimiento 13 de las ranuras 11 comprende por lo menos un polímero elastomérico de dieno reforzado con por lo menos un material de refuerzo seleccionado a partir de materiales inorgánicos estratificado, cortas fibras desfibradas de materiales de poliamida y mezclas de los mismos, dispersos en el polímero elastomérico de dieno.

En una realización particularmente preferida, el primer y segundo materiales elastoméricos comprenden polímeros elastoméricos de dieno que tienen substancialmente las mismas características mecánicas y, más preferiblemente, los mismos polímeros elastoméricos de dieno.

En este caso, se puede usar ventajosamente un único polímero elastomérico de dieno para hacer los dos materiales elastoméricos que constituyen la banda de rodadura 6, diferenciando de la manera deseada sus características mecánicas gracias a la incorporación en el segundo material elastomérico del material de refuerzo citado anteriormente seleccionado a partir de materiales inorgánicos estratificados, cortas fibras desfibradas de materiales de poliamida y mezclas de los mismos.

Siempre que se use por lo menos un material inorgánico estratificado como material de refuerzo, es preferible y ventajoso que este material tenga un espesor de capa individual comprendido entre 0,01 nm y 30 nm y que este material esté incorporado en el segundo material elastomérico en una cantidad comprendida entre aproximadamente 1 y aproximadamente 80 partes en peso, preferiblemente entre aproximadamente 5 y aproximadamente 40 partes en peso, por 100 partes en peso de polímero elastomérico de dieno.

Siempre que se usen cortas fibras desfibradas de materiales de poliamida como material de refuerzo, es preferible y ventajoso que este material esté incorporado en el segundo material elastomérico en una cantidad entre aproximadamente 1 y aproximadamente 80 partes en peso por 100 partes en peso de polímero elastomérico de dieno, preferiblemente entre aproximadamente 5 y aproximadamente 40 partes en peso, por 100 partes en peso de polímero elastomérico de dieno.

El segundo material elastomérico también puede comprender por lo menos un relleno de refuerzo adicional comúnmente usado en mezclas de caucho para neumáticos, tal como negro de carbón y/o sílice, en cantidades generalmente entre 5 y 80 phr, preferiblemente entre 10 y 50 phr.

En las figuras 3 a 6A se muestran dos realizaciones preferidas adicionales del neumático 1 de la invención.

En la siguiente descripción y en estas figuras, los elementos del neumático 1 que son estructural o funcionalmente equivalentes con los previamente representados con referencia a las figuras 1 y 2 se indicarán con las mismas referencias numéricas y no se describirán más.

En la realización representada en las figuras 3 a 6A, las porciones 9 de la banda de rodadura 6 que consiste substancialmente en el segundo material elastomérico descrita anteriormente forma una pluralidad de primeros sectores axialmente separados entre sí y que se extienden radialmente en la banda de rodadura.

En esta realización, la banda de rodadura 6 también comprende una pluralidad de segundos sectores 10 axialmente separados entre sí y que también se extienden radialmente desde lados axialmente opuestos de los primeros sectores 9. Los segundos sectores 10 consisten substancialmente en el primer material elastomérico descrito anteriormente.

En esta realización preferida, las ranuras 11 son ranuras longitudinales y están formadas en los primeros sectores 9 substancialmente en todo el desarrollo circunferencial de la banda de rodadura 6.

Preferiblemente, los primeros y segundos sectores 9, 10 de la banda de rodadura 6 se extienden radialmente substancialmente en todo el espesor de la propia banda de rodadura, consiguiendo también en este caso substancialmente los mismos efectos técnicos en conjunto del neumático 1 representado en las figuras 1 y 2.

Preferiblemente, las ranuras longitudinales 11 están colocadas a ambos lados del plano medio m de los primeros sectores 9.

Preferiblemente, la diferencia entre la anchura de los primeros sectores radiales 9 y la anchura de las ranuras longitudinales 11 está comprendida entre 4 y 10 mm, para tener, a los dos lados de la ranura 11, una cantidad del segundo material elastomérico mayor que la adecuada para evitar deformaciones no deseadas de las paredes laterales 11a, 11b de las ranuras longitudinales 11 bajo el área de contacto con el suelo del neumático 1 cuando la banda de rodadura 6 está sometida a tensiones de cizalladura.

De esta manera, los primeros y segundos sectores axialmente adyacentes 9, 10 de la banda de rodadura 6 permiten ventajosamente, gracias a sus diferentes características mecánicas, reducir a un mínimo las deformaciones a lo largo de una dirección transversal de las porciones 15 de la banda de rodadura 6 (en forma de nervios y/o bloques) definidas entre las ranuras longitudinales 11 cuando la banda de rodadura 6 se tensa a lo largo de la dirección transversal según la flecha f a lo largo de una curva o en trayectorias mixtas.

Ventajosamente, esta característica permite así unas características mejoradas de agarre a la carretera y manejo del neumático 1 cuando se toma una curva respecto a las que son posible conseguir con neumáticos provistos de una banda de rodadura del tipo conocido.

Para los propósitos de la invención, la forma de los primeros y segundos sectores 9, 10 de la banda de rodadura 6 no es crítica y se puede seleccionar ventajosamente por parte del experto en la materia según los requerimientos de aplicación específicos. Así, por ejemplo, estos sectores pueden tener una sección transversal substancialmente rectangular o, alternativamente, substancialmente trapezoidal.

Tampoco es crítico para los propósitos de la invención la forma de las paredes laterales axialmente opuestas 9a, 9b y 10a, 10b de los primeros y segundos sectores 9, 10 de la banda de rodadura 6. Estas paredes, por ejemplo, puede ser substancialmente rectilíneas o, alternativamente, pueden estar provistas de por lo menos una porción substancialmente curvilínea.

También entre estas posibles configuraciones diferentes, el experto en la materia puede seleccionar fácilmente la más apropiada o la más ventajosa según los procedimientos de producción adoptados para la fabricación de la banda de rodadura 6.

Los primeros y segundos sectores 9, 10 también están axialmente distribuidos de manera alterna según los requerimientos de posicionamiento de las ranuras longitudinales 11 con un paso p que puede ser variable o constante a lo largo del desarrollo transversal de la banda de rodadura 6.

Aunque el neumático 1 de esta realización preferida se ha representado con solamente una capa que incluye los primeros y segundos sectores axialmente adyacentes 9, 10, esto no excluye que la banda de rodadura 6 pueda comprender dos o más capas que se solapan radialmente para satisfacer requerimientos de aplicación específicos y contingentes.

Además, el número y el tamaño del desarrollo transversal de los primeros y segundos sectores 9, 10 de la banda de rodadura 6 pueden ser diferentes de los de ejemplo por motivos ilustrativos y no limitativos en las figuras 3 y 4, y se pueden determinar fácilmente por parte de los expertos en la materia según los requerimientos de aplicación específicos del neumático 1.

En la realización preferida representada en las figuras 5, 6 y 6A, los primeros sectores 9 de la banda de rodadura 6 se extienden radialmente a lo largo de una dirección externa empezando desde una capa 12 interpuesta entre la banda de rodadura 6 y la estructura de cintura 5.

Preferiblemente, la capa 12 tiene un espesor comprendido entre 1 y 5 mm.

Más preferiblemente, la capa 12 consiste substancialmente en el segundo material elastomérico y los primeros sectores 9 se extienden de manera solidaria a partir de esta capa a lo largo de una dirección radialmente externa. De esta manera, la capa 12 realiza una ventajosa acción de soporte de los primeros sectores 9 que aumenta más las características de rigidez y resistencia a la deformación.

También en este caso, se consiguen substancialmente los mismos efectos técnicos en conjunto del neumático 1 representado en las figuras 1 a 4.

Aunque las ranuras 11 representadas en las realizaciones preferidas representadas en las figuras 1 a 6 son ranuras longitudinales, el neumático 1 de la invención puede estar igualmente provisto de una o más ranuras transversales formadas en respectivas porciones de la banda de rodadura 6 que consisten esencialmente en el segundo material elastomérico.

En este caso, el neumático 1 también consigue unas características mejoradas de agarre a la carretera y una degradación reducida de los materiales elastoméricos que constituyen la banda de rodadura 6, incluso durante la aceleración y la frenada, es decir, cuando las tensiones impartidas a la banda de rodadura se dirigen substancialmente a lo largo de la dirección circunferencial.

En el siguiente ejemplo, proporcionado puramente por propósitos indicativos y no limitativos, se indicarán algunas formulaciones de materiales elastoméricos preferidos que se pueden usar para hacer la banda de rodadura 6 para un neumático según la invención.

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Ejemplo 1

Se han preparado materiales elastoméricos, designados con A y B en la Tabla 1 siguiente, que se pueden usar para hacer el primer y el segundo material elastomérico de la banda de rodadura 6, respectivamente. En la Tabla 1, todas las cantidades se expresan en phr.

TABLA 1

2

Los ingredientes usados fueron los siguientes:

- S-SBR = aceite de copolímero butadieno-estireno preparado en solución comercialmente disponible con el nombre comercial de JSR;

- negro de carbón N234 = un producto disponible en el mercado con el nombre comercial de VULCAN®7H (CABOT CORPORATION);

- SiO_{2} = sílice disponible en el mercado con el nombre comercial de ULTRASIL® VN3 (DEGUS SA);

- agente aglomerante SiO_{2} = composición sólida que incluye un 50% de negro de carbón (N330), un 50% de bis(3-tfietoxisilil-propil) tetrasulfuro comercialmente disponible con el nombre comercial de X50S® (DEGUSSA);

- material de refuerzo = montmorilonita modificada con sales de amonio comercialmente disponible con el nombre comercial de Dellite® 67G (Laviosa Chimica Mineraria S.p.A.);

- cera microcristalina;

- aceite aromático = un producto disponible en el mercado con el nombre comercial de MOBILOIL® 90 (MOBIL);

- ácido esteárico = un producto disponible en el mercado con el nombre comercial de STEARINA® TP8 (MERACHEM);

- ZnO = un producto disponible en el mercado con el nombre comercial de ZINKOXYD AKTIV® (BAYER);

- antioxidante = difenilguanidina o DPG, comercialmente disponible con el nombre comercial de VLTLKACIT® D (BAYER);

- TBBS = N-t-butil-2-benzotiazil-sulfenamida, disponible en el mercado con el nombre comercial de VULKACIT® NZ (BAYER);

- azufre soluble = un producto disponible en el mercado con el nombre comercial de RUBERSUL® 400 (REPSOL DERIVADOS).

Según las técnicas convencionales conocidas en la técnica, los materiales elastoméricos citados anteriormente se sometieron a vulcanización y a continuación a una serie de pruebas que tienen en propósito de medir algunos parámetros típicos de los materiales antes y después de la vulcanización. Los parámetros tomados en consideración fueron los siguientes:

E' 100ºC = módulo de elasticidad bajo compresión medido a 100ºC según el procedimiento reportado anteriormente;

Tan\delta 100ºC = relación entre el módulo de pérdida E'' y el módulo de elasticidad E' medida a 100ºC según el procedimiento reportado anteriormente;

Dureza IRHD = medida a 100ºC según el estándar ISO 48;

ML(1+4) = viscosidad Mooney del material elastomérico no vulcanizado medida a 100ºC según el estándar ASTM D5289.

Los resultados de las pruebas realizadas se muestran en la Tabla 2 adjunta.

TABLA 2

4

Ejemplo 2 Comportamiento en carretera

Utilizando los materiales elastoméricos obtenidos según el ejemplo 1 anterior, se produjeron una serie de bandas de rodadura mediante estirado, en aparatos convencionales conocidos por sí mismos, cuyas bandas de rodadura se usaron a continuación para fabricar neumáticos de tamaño 225/40 ZR18 y 265/35 ZR18 conformados según lo representado en las figuras 1 y 2.

Los neumáticos así obtenidos se sometieron a continuación a una serie de pruebas estándar para evaluar el comportamiento en carretera de los mismos en la pista de prueba situada en Imola mediante el montaje de neumáticos en un Porsche modelo 911.

En las pruebas realizadas, los rendimientos de los neumáticos obtenidos a partir de la mezcla del Ejemplo 1 anterior se compararon con los proporcionados mediante neumáticos de comparación convencionales del mismo tamaño y que tienen el mismo diseño de la banda de rodadura.

Los neumáticos se probaron por parte de un par de conductores independientes sobre un número predeterminado de vueltas realizadas lo más rápido posible. Durante la prueba, cada conductor evaluó el número máximo de vueltas completadas sin percibir una degradación del agarre a la carretera y el rendimiento de manejo.

Los resultados obtenidos, expresados con un promedio de los valores obtenidos en cinco pruebas de las evaluaciones expresadas por parte de dos conductores diferentes y normalizando, con un índice de 100, el número de vueltas completadas sin percibir una degradación del rendimiento de agarre a la carretera en el caso de neumáticos convencionales, tal como se muestra en la Tabla 5 adjunta.

TABLA 5

5

A partir de las pruebas realizadas, el neumático de la invención consiguió, gracias a mayor estabilidad térmica-mecánica de su banda de rodadura, un rendimiento el doble del máximo del neumático de comparación (sin revestimiento de las ranuras).

El neumático de la invención permite así conseguir los siguientes efectos técnicos ventajosos:

1. reducción del estado de deformación del diseño de la banda de rodadura;

2. estabilidad térmica y mecánica de los materiales elastoméricos que constituyen la banda de rodadura;

3. mejores rendimientos de manejo del neumático, en particular cuando se toman curvas, se acelera o frena según la disposición de las ranuras (longitudinales más que transversales);

4. estabilidad operativa de los rendimientos citados anteriormente.

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Referencias citadas en la descripción

Esta lista de referencias citadas por el solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto el máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad en este respecto.

Documentos de patente citados en la descripción

\bullet WO0103954A [0007]

\bullet JP7108805A [0008]

\bullet US6247512A [0010]

Literatura que no se de patentes citada en la descripción

\bullet Polymer-Silicate Nanocomposites: Model Systems for Confined Polymers and Polymer Brushese. Advances in Polymer ScienceSpringer - Verlag 19990000 vol. 138, 107-147 [0039]

Claims

1. Neumático (1) que comprende:

- una estructura de carcasa (2) que tiene por lo menos una tela de carcasa (2a), y por lo menos una estructura de refuerzo anular (3) asociada con dicha tela de carcasa (2a),

- un par de flancos (7, 8) axialmente opuestos en dicha estructura de carcasa (2),

- una estructura de cintura (5) dispuesta en una posición radialmente externa respecto a dicha estructura de cintura (2), y

- una banda de rodadura (6), dispuesta en una posición radialmente externa respecto a dicha estructura de cintura (5), y que consiste generalmente en un primer material elastomérico que incorpora por lo menos una porción (9) que consiste substancialmente en un segundo material elastomérico;

en el que la banda de rodadura (6) comprende por lo menos una ranura (11) definida en dicha por lo menos una porción (9) que consiste substancialmente en el segundo material elastomérico;

caracterizada por el hecho de que la relación entre el módulo de elasticidad (E') bajo compresión a 100ºC del segundo material elastomérico y el módulo de elasticidad (E') bajo compresión a 100ºC del primer material elastomérico no es menor de aproximadamente 1,30; y

por el hecho de que la relación entre la dureza IRHD a 100ºC del segundo material elastomérico, medida según el estándar ISO 48, y la dureza IRHD a 100ºC del primer material elastomérico, medida según el estándar ISO 48, es menor de aproximadamente 1,10.

2. Neumático (1) según la reivindicación 1, en el que la relación entre el módulo de elasticidad (E') bajo compresión a 100ºC del segundo material elastomérico y el módulo de elasticidad (E') bajo compresión a 100ºC del primer material elastomérico está comprendida entre aproximadamente 1,30 y aproximadamente 1,50.

3. Neumático (1) según la reivindicación 1, en el que el módulo de elasticidad (E') bajo compresión a 100ºC de dicho primer material elastomérico está comprendido entre aproximadamente 4 y aproximadamente 8 MPa.

4. Neumático (1) según la reivindicación 1, en el que el módulo de elasticidad (E') bajo compresión a 100ºC de dicho segundo material elastomérico está comprendido entre aproximadamente 6 y aproximadamente 12 MPa.

5. Neumático (1) según la reivindicación 1, en el que la relación entre la dureza IRHD a 100ºC del segundo material elastomérico, medida según el estándar ISO 48, y la dureza IRHD a 100ºC del primer material elastomérico, medida según el estándar ISO 48, está comprendida entre aproximadamente 1 y aproximadamente 1,05.

6. Neumático (1) según la reivindicación 1, en el que la dureza IRHD a 100ºC del primer material elastomérico, medida según el estándar ISO 48, está comprendida entre aproximadamente 50 y aproximadamente 70.

7. Neumático (1) según la reivindicación 1, en el que la dureza IRHD a 100ºC del segundo material elastomérico, medida según el estándar ISO 48, está comprendida entre aproximadamente 50 y aproximadamente 70.

8. Neumático (1) según la reivindicación 1, en el que la relación entre la viscosidad Mooney ML(1+4) a 100ºC del segundo material elastomérico no vulcanizado, medida según el estándar ASTM D5289, y la viscosidad Mooney ML(1+4) a 100ºC del primer material elastomérico no vulcanizado, medida según el estándar ASTM D5289, está comprendida entre aproximadamente 1 y aproximadamente 1,10.

9. Neumático (1) según la reivindicación 1, en el que la viscosidad Mooney ML(1+4) a 100ºC del primer material elastomérico, medida según el estándar ASTM D5289, está comprendida entre aproximadamente 50 y aproximadamente 60.

10. Neumático (1) según la reivindicación 1, en el que la viscosidad Mooney ML(1+4) a 100ºC del segundo material elastomérico, medida según el estándar ASTM D5289, está comprendida entre aproximadamente 50 y aproximadamente 60.

11. Neumático (1) según la reivindicación 1, en el que dicho segundo material elastomérico comprende por lo menos un polímero elastomérico de dieno reforzado con por lo menos un material de refuerzo seleccionado a partir de materiales inorgánicos estratificados, cortas fibras desfibradas de materiales de poliamida y mezclas de los mismos, estando dicho por lo menos un material de refuerzo disperso en dicho polímero elastomérico de dieno.

12. Neumático (1) según la reivindicación 11, en el que dicho primer y segundo material elastomérico comprende respectivos polímeros elastoméricos de dieno que tienen substancialmente las mismas características mecánicas.

13. Neumático (1) según la reivindicación 11 ó 12, en el que por lo menos un material inorgánico estratificado tiene un espesor de capa individual comprendido entre 0,01 nm y 30 nm.

14. Neumático (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el que dicho segundo material elastomérico comprende entre 1 y 80 partes en peso de dicho por lo menos un material inorgánico estratificado por 100 partes en peso de polímero elastomérico de dieno.

15. Neumático (1) según la reivindicación 14, en el que dicho segundo material elastomérico comprende entre 5 y 40 partes en peso de dicho por lo menos un material inorgánico estratificado por 100 partes en peso de polímero elastomérico de dieno.

16. Neumático (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el que dicho segundo material elastomérico comprende entre 1 y 80 partes en peso de dichas cortas fibras desfibradas por 100 partes en peso de polímero elastomérico de dieno.

17. Neumático (1) según la reivindicación 16, en el que dicho segundo material elastomérico comprende entre 5 y 40 partes en peso de dichas cortas fibras desfibradas por 100 partes en peso de polímero elastomérico de dieno.

18. Neumático (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 17, en el que dicho segundo material elastomérico comprende por lo menos un relleno de refuerzo adicional, en cantidades comprendidas entre aproximadamente 5 y aproximadamente 80 phr.

19. Neumático (1) según la reivindicación 18, en el que dicho relleno de refuerzo adicional está en una cantidad comprendida entre aproximadamente 10 y aproximadamente 50 phr.

20. Neumático (1) según la reivindicación 18, en el que dicho relleno de refuerzo adicional es negro de carbón.

21. Neumático (1) según la reivindicación 18, en el que dicho relleno de refuerzo adicional es sílice.

22. Neumático (1) según la reivindicación 1, en el que la banda de rodadura (6) está provista de una pluralidad de ranuras transversales y/o longitudinales (11) definidas en respectivas porciones (9) de la banda de rodadura (6) que consisten substancialmente en el segundo material elastomérico.

23. Neumático (1) según la reivindicación 1, en el que dicha por lo menos una porción (9) de la banda de rodadura (6) que consiste substancialmente en el segundo material elastomérico está conformada de esta manera para formar un revestimiento (13) que rodea dicha por lo menos una ranura (11).

24. Neumático (1) según la reivindicación 23, en el que dicho revestimiento (13) tiene un espesor comprendido entre 1 y 10 mm.

25. Neumático (1) según la reivindicación 1, en el que la banda de rodadura (6) comprende:

i) por lo menos un primer sector (9), que se extiende radialmente, que consiste substancialmente en dicho segundo material elastomérico;

ii) una pluralidad de segundos sectores (10), que se extienden radialmente, colocados en lados axialmente opuestos de dicho por lo menos un sector (9), consistiendo dichos segundos sectores (10) en dicho primer material elastomérico; y

en el que dicha por lo menos una ranura (11) está formada en dicho por lo menos un primer sector (9).

26. Neumático (1) según la reivindicación 1 ó 25, en el que dicha por lo menos una ranura (11) es una ranura longitudinal (11) que se extiende substancialmente en todo el desarrollo circunferencial de la banda de rodadura (6).

27. Neumático (1) según la reivindicación 26, en el que la banda de rodadura (6) está provista de una pluralidad de ranuras longitudinales (11) y en el que dichas ranuras (11) están formadas en respectivos primeros sectores (9) de la banda de rodadura (6), que se extienden radialmente y axialmente separadas entre sí.

28. Neumático (1) según la reivindicación 25, en el que dicho por lo menos un primer sector (9) se extiende radialmente substancialmente en todo el espesor de la banda de rodadura (6).

29. Neumático (1) según la reivindicación 1 ó 25, en el que una capa adicional (12) de material elastomérico está interpuesta entre dicha banda de rodadura (6) y dicha estructura de cintura (5).

30. Neumático (1) según la reivindicación 29, en el que dicha capa (12) consiste substancialmente en dicho segundo material elastomérico.

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31. Neumático (1) según la reivindicación 29, en el que dicha capa (12) tiene un espesor comprendido entre 1 y 5 mm.

32. Neumático (1) según la reivindicación 25 ó 26, en el que la anchura de dicho por lo menos un primer sector (9) es por lo menos igual a la anchura de dicha por lo menos una ranura (11).

33. Neumático (1) según la reivindicación 32, en el que la diferencia entre la anchura de dicho por lo menos un primer sector (9) y la anchura de dicha por lo menos ranura (11) está comprendida entre 4 y 10 mm.

34. Neumático (1) según la reivindicación 25 ó 26, en el que dicha por lo menos una ranura (11) está colocada a ambos lados del plano medio (m) de dicho por lo menos un sector (9).