ES2379115T3 - Neumático - Google Patents

Abstract

Un neumático que comprende una parte de rodadura (1), un par de partes de pared lateral (2) que se extienden desde ambos extremos de la parte de rodadura (1) en la dirección radial del neumático, un par de partes de talón (3) ubicadas en los extremos interiores de las partes de pared lateral (2), una capa de carcasa (5) que incluye al menos un pliegue de carcasa y que se extiende de forma toroidal entre un par de núcleos de talón (4) intercalados en las partes de talón (3), cargas de talón (8) dispuestas por fuera de los núcleos de talón (4) en la dirección radial del neumático y capas de cinta (6) que se encuentran dispuestas por fuera de una parte de corona de la capa de carcasa (5) en su dirección radial y que incluye cada una al menos un pliegue de cinta, que se caracteriza porque se usa un cordón que presenta una diferencia de tensión de contracción térmica entre 30 oC y 80 oC no menor que 3,0 x 10-2 cN/dtex como cordón en el al menos un pliegue de carcasa de la capa de carcasa (5), y la tasa de reducción de el módulo E' elástico de almacenamiento dinámico 30-80 oC del caucho usado para formar las cargas de talón (8) es de 5 % o más.

Description

Neumatico

Campo técnico

La presente invencion se refiere a un neumatico (en la sucesivo denominado simplemente como "neumatico" en 5 algunos casos) y en particular se refiere a un neumatico en el que se evita de forma segura la variacion de estabilidad de la direccion debida a cambios en la velocidad, temperatura ambiente o similar durante la conduccion.

Técnica anterior

En general, se usan fibras organicas fabricadas de rayon, nailon, poliester o similares como cordones de refuerzo para las carcasas de los neumaticos convencionales. Debido a que los cordones de fibras organicas presentan una

10 resistencia inicial a la traccion reducida, no obstante, los neumaticos que incluyen carcasas que contienen los cordones se pueden ver alterados debido a que los cordones se estiran durante el uso de los mismos. Por tanto, se puede producir el desgaste del neumatico durante el funcionamiento; ademas, existe el problema de que resulta dificil usar los neumaticos en condiciones adversas tales como condiciones de velocidad ultra-elevada.

Se sabe que los cordones que incluyen fibras de policetona presentan una resistencia inicial a la traccion elevada.

15 Los neumaticos que incluyen estos cordones presentan un buen equilibrio entre durabilidad con carga pesada y estabilidad de la direccion (vease los Documentos de Patente 1 y 2). En los ultimos aros, las fibras de policetona con elevada tension de contraccion termica se encuentran en desarrollo (vease Documento de Patente 3).

Documento de Patente 1: Solicitud de Patente Japonesa No Examinada N°. 2000-90705. Documento de Patente 2: Solicitud de Patente Japonesa No Examinada N°. 2002-307908.

20 Documento de Patente 3: Solicitud de Patente Japonesa No Examinada N°. 2004-218189.

Divulgación de la invención

Problemas a Resolver por la Invencion

Resulta inevitable que se produzcan variaciones de la propiedad de comportamiento durante la marcha y/o estabilidad de la direccion debido a que el neumatico pierde tenacidad debido a la reduccion de tenacidad del

25 caucho en condiciones en las que el neumatico se calienta durante la marcha a velocidad elevada o la marcha en condiciones de baja presion.

Es un objetivo de la presente invencion proporcionar un neumatico en el que se eviten, de forma segura, cambios en la estabilidad de la direccion debido a cambios en la velocidad, temperatura ambiente o similares durante la marcha.

Medios para Resolver los Problemas

30 Con el fin de resolver los problemas anteriores, el neumatico de acuerdo con la presente invencion incluye una parte de rodadura, un par de partes de pared lateral que se extienden desde ambos extremos de la parte de rodadura en la direccion radial del neumatico, un par de partes de talon localizadas en los extremos interiores de las partes de pared lateral, una capa de carcasa que incluye al menos un pliegue de carcasa que se extiende de forma toroidal entre un par de nucleos de talon intercalados en las partes de talon, cargas de talon dispuestas por fuera de los

35 nucleos de talon en la direccion radial del neumatico y capas de cinta que se encuentran dispuestas por fuera de una parte de corona de la capa de carcasa y en su direccion radial y que incluye cada una al menos un pliegue de cinta. Se usa un cordon que presenta una diferencia de tension por contraccion termica entre 30 oC y 80 oC no menor que 3,0 x 10-2 cN/dtex como cordon en el al menos un pliegue de carcasa de la capa de carcasa.

En el neumatico de acuerdo con la presente invencion, preferentemente el cordon de al menos una carcasa contiene

40 50 % en masa o mas de fibras de policetona. Preferentemente, las fibras de policetona presentan una resistencia a la traccion de 10 cN/dtex o mas y un modulo elastico de 200 cN /dtex o mas y tambien presentan un contraccion termica tras el tratamiento por secado termico a 150 oC x 30 minutos dentro del intervalo de 1% a 5 %, respectivamente. Preferentemente, la capa de proteccion de la cinta incluye al menos un cordon. Preferentemente, la diferencia entre la tension de contraccion termica del cordon a 30 oC y el del cordon a 80 oC es de 7,0 x 10-2

45 cN/dtex o mas. Preferentemente, la tasa de reduccion del modulo E" elastico de almacenamiento dinamico 30-80 oC del caucho usado para formar las cargas de talon es de 15 % o mas.

Ventajas

De acuerdo con la presente invencion, se puede evitar, de forma segura, la variacion de la estabilidad de la direccion debida a cambios en la velocidad, temperatura ambiente y similares durante la marcha.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un vista en corte a lo ancho de un neumatico de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.

Numeros de referencia

1 Parte de rodadura 2 Parte de pared lateral 3 Parte de talon 4 Nucleo de talon 5 Capa de carcasa 6 Capa de cinta 7 Capa de proteccion de cinta 8 Carga de talon 10 Neumatico

Mejores modos de llevar a cabo la invencion

A continuacion se describen realizaciones preferidas de la presente invencion con detalle haciendo referencia al dibujo adjunto.

La Figura 1 es una vista esquematica en corte de un ejemplo de un neumatico de acuerdo con una primera realizacion de la presente invencion. El neumatico 10 incluye una parte de rodadura 1, un par de partes 2 de pared lateral que se extienden desde ambos extremos de la parte de rodadura 1 en la direccion radial del neumatico, un par de partes de talon 3 ubicadas en los extremos interiores de las partes 2 de pared lateral y una capa de carcasa 5 que incluye al menos un pliegue de carcasa (un pliegue como el que se muestra en la figura) y que se extiende de forma toroidal entre un par de nucleos de talon 4 intercalados en las partes de talon 3. Las cargas de talon 8 se encuentran dispuestas en el exterior de los nucleos de talon 4 en la direccion radial del neumatico. El neumatico 10 ademas incluye capas de cinta 6 que se encuentran dispuestas por fuera de una parte de corona de la capa de carcasa 5 y su direccion radial y que incluye cada una al menos un pliegue de cinta (dos capas de cinta inclinadas como se muestra en la figura) y tambien incluye al menos una capa 7 de proteccion de cinta (una capa como la que se muestra en la figura) ubicada por fuera de las capas de cinta 6 en la direccion radial del neumatico. La capa 7 de proteccion de cinta que se muestra en la figura incluye cordones dispuestos sustancialmente en paralelo al plano ecuatorial E del neumatico y sustancialmente cubre por completo la anchura de las capas de cinta 6. En caso de ser necesario, se usa la capa 7 de proteccion de cinta para evitar el fallo del neumatico debido a la separacion de los extremos de cinta y se puede extender, al menos, sobre ambas partes terminales de las capas de cinta 6.

La parte de rodadura 1, asi como tambien la del neumatico ordinario, puede presentar una pluralidad de hendiduras de rodadura tal como hendiduras con forma de circunferencia que se extienden en la direccion de circunferencia del neumatico y/o hendiduras laterales que intersectan con las hendiduras con forma de circunferencia, una pluralidad de entalladuras de agarre y/o similares dependiendo de las aplicaciones, no mostrandose las hendiduras con forma de circunferencia, laterales ni las entalladuras de agarre.

En la presente invencion, la tasa de reduccion del modulo E" elastico de almacenamiento dinamico 30-80 oC del caucho usado para formar las cargas de talon 8 es preferentemente de 5 % o mas, y mas preferentemente de 15 %

o mas. El compuesto de la composicion de caucho para dicho caucho de revestimiento no se encuentra particularmente limitado y se puede escoger de forma apropiada de acuerdo con la practica habitual.

En la presente invencion, preferentemente el al menos un pliegue de la capa de carcasa 5 incluye un cordon que presenta una diferencia en cuanto a tension de contraccion termica entre 30 oC y 80 oC de 3,0 x 10-2 cN/dtex o mas, mas preferentemente de 7,0 x 10-2 cN/dtex o mas.

El cordon del pliegue de carcasa contiene fibras de policetona. El contenido de fibras de policetona de cada cordon es de 50 % en masa o mas, preferentemente de 70 % en masa o mas, y mas preferentemente de 100 % en masa. Cuando el contenido de fibras de policetona es de 50 % en masa o mas, el neumatico presenta una elevada resistencia, elevada resistencia termica y elevada adhesion al caucho.

En la presente invencion, el caucho de las cargas de talon 8 y el cordon del pliegue de carcasa se definen cada uno como se ha descrito anteriormente. Por tanto, el caucho de las cargas de talon 8 presenta tenacidad reducida y aumenta la tension de los cordones del pliegue de carcasa debido al contraccion termica de los mismos cuando aumenta la temperatura del neumatico durante la marcha a elevada velocidad o durante la marcha en condiciones de baja presion. Esto puede mantener el muelle de alambre del neumatico relativamente constante y puede evitar que se produzcan variaciones en cuanto a aptitud de comportamiento en marcha y/o aptitud de direccion del neumatico.

En particular, tiene lugar la accion anterior.

(1)

Un aumento de la fuerza centrifuga debido a un aumento de la velocidad de la marcha aumenta la protrusion del neumatico o una disminucion de la presion del neumatico aumenta la distorsion del neumatico; ademas, aumenta la temperatura del neumatico.

(2)

Un aumento de la temperatura del neumatico reduce la tenacidad del caucho de la carga del talon, es decir, un aumento de la temperatura del neumatico reduce la tenacidad de la cubierta del neumatico.

(3)

Un aumento de la temperatura del neumatico genera tensiones de contraccion termica en los cordones del pliegue de la carcasa para aumentar la tension del pliegue de la carcasa, es decir, un aumento de la temperatura del neumatico aumenta la tension y la tenacidad.

(4)

Las acciones (2) y (3) evitan la variacion de la tenacidad del neumatico, evitando de este modo la aptitud de comportamiento durante la marcha y la estabilidad de la direccion del neumatico objeto de variacion.

Las fibras de policetona, que se encuentran presentes en los cordones del pliegue de la carcasa, preferentemente presentan una resistencia a la traccion de 10 cN/dtex o mas y mas preferentemente de 15 cN/dtex o mas. Cuando su resistencia a la traccion es menor que 10 cN/dtex, el neumatico presenta una resistencia insuficiente.

Preferentemente, las fibras de policetona, que se encuentran presentes en los cordones del pliegue de la carcasa, presentan un modulo elastico de 200 cN/dtex o mas, y mas preferentemente de 250 cN/dtex o mas. Cuando su modulo elastico es menor que 200 cN/dtex, el neumatico presentan una retenibilidad de forma insuficiente.

Preferentemente, las fibras de policetona, que se encuentran presentes en los cordones del pliegue de la carcasa, presentan una contraccion termica de 1 % a 5 %, y mas preferentemente de 2 a 4 %, tras el -calentamiento en seco a 150 oC durante 30 minutos. Cuando las fibras de policetona sometidas a calentamiento en seco a 150 oC durante 30 minutos presentan una contraccion termica menor que 1 %, la eficacia de puesta en paralelo de las fibras de policetona por medio de calentamiento durante la produccion del neumatico es notablemente baja y por tanto la resistencia del neumatico y la tenacidad de la cubierta no son uniformes. Por otra parte, cuando se someten las fibras de policetona a calentamiento en seco a 150 oC durante 30 minutos, presentan una contraccion termica mayor que 5 %, los cordones se contraen considerablemente por medio de calor durante la produccion del neumatico y por tanto el producto acabado puede presentar forma incorrecta y baja uniformidad.

Los cordones, que se usan en el presente documento y que contienen al menos 50 % en masa o mas de fibras de policetona (en lo sucesivo denominados simplemente "fibras de PK") se describen con detalle a continuacion.

Ejemplos de fibras diferentes de las fibras de PK incluyen, pero no se encuentran limitadas a, fibras de nailon, fibras de ester, fibras de rayon, fibras polinosicas, fibras de liocel y fibras de vinailon.

La contraccion termica en seco de cada fibra PK se determina en el presente documento a partir de la siguiente ecuacion.

Contracción térmica en seco (%) = (Lb - La) / Lb x 100

en la que Lb es la longitud de la fibra de PK no calentada y La es la longitud de la fibra PK caliente. En particular, se determina su contraccion termica en seco de tal forma que se mide la longitud de la fibra de PK con una carga de 1/30 (cN/dtex) aplicada sobre la fibra de PK no calentada, se calienta en seco la fibra de PK a 150 oC durante 30 minutos en un horno, y se mide la longitud de fibra de PK caliente con una carga de 1/30 cN/dtex aplicada sobre la fibra de PK caliente. Se determinan la resistencia a la traccion y el modulo elastico de traccion de la fibra de PK de acuerdo con JIS-L-1013. Su modulo elastico de traccion es igual a un modulo elastico inicial calculado a partir de la carga que corresponde a un estiramiento de 0,1 % y la carga que corresponde a un estiramiento de 0,2 %.

En particular, preferentemente los cordones del pliegue de la carcasa, que se usan en el presente documento, son cordones de fibra de PK descritos con detalle a continuacion. Cada cordon presenta un decitex de 1000 a 20000 y las fibras de PK son de tipo multifilamento retorcido. Debido a que el cordon presenta un decitex de 1000 a 20000, el cordon presenta una tenacidad elevada y es mas ligero que los cordones de acero, lo que supone una ventaja de la fibra organica. Cuando el cordon presenta un decitex de menos que 1000, el pliegue de la carcasa no presenta suficiente resistencia o tenacidad. Cuando el cordon presenta un decitex mayor que 20000, el pliegue de la carcasa presenta un calibre extremadamente grande, dando lugar a un aumento de la masa del neumatico y/o al deterioro de la calidad del neumatico.

La tension maxima de contraccion termica del cordon se define como la tension maxima (en cN/dtex) que se genera en el cordon cuando se trata una muestra fija de 25 cm de longitud de un cordon de fibra de PK por medio de un procedimiento ordinario de union y que se vulcaniza y se calienta a 177 oC con una tasa de 5 oC/min.

Preferentemente, el cordon presenta un coeficiente de retorcimiento de 0,25 a 1,25. Se define el coeficiente de retorcimiento α del cordon por medio de la siguiente ecuacion:

en la que α es el coeficiente de retorcimiento del cordon, T es el numero de retorcimiento (vueltas por cada 100 mm), D es la finura (dtex) del cordon y ρ es la densidad (g/cm3) de un material de fibra usado en el cordon. Cuando el coeficiente de retorcimiento α del cordon de fibra de PK es menor que 0,25, el cordon no puede presentar la tension suficiente por tension de contraccion termica. Por otra parte, cuando su coeficiente de retorcimiento es mayor que 1,25, el cordon no puede presentar el modulo elastico suficiente y por tanto presenta una baja capacidad de refuerzo.

Preferentemente, la policetona usada para producir las fibras de PK consiste sustancialmente en unidades repetidas representadas por medio de la formula siguiente:

en la que A representa cada resto procedente de un compuesto insaturado polimerizado que presenta un enlace insaturado y puede ser identico o diferente de los restos de unidades de repeticion. En la policetona, preferentemente 97 % en moles o mas de las unidades de repeticion son 1-oxotrimetileno (-CH2-CH2-CO-), 99 % en moles o mas de las unidades de repeticion son mas preferentemente 1-oxometileno y 100 % en moles de las unidades de repeticion son del modo mas preferido 1-oxometileno.

La policetona puede contener partes en las que los grupos cetona se unen unos a otros o los restos procedentes del compuesto insaturado se unen unos a otros. Preferentemente, la policetona contiene 90 % en moles o mas de partes en las que los grupos cetona y los restos procedentes de compuestos insaturados se disponen de forma alternativa, mas preferentemente 97 % en moles o mas, y del modo mas preferido 100 % en moles.

El compuesto insaturado, que produce A en la formula (II) es, del modo mas preferido, etileno y puede ser un hidrocarburo insaturado, tal como propileno, buteno, penteno, ciclopenteno, hexeno, ciclohexeno, hepteno, octeno, noneno, deceno, dodeceno, estileno, acetileno, o aleno, diferentes de etileno; un compuesto, tal como acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acetato de vinilo, amida acrilica, metacrilato de hidroxietilo, acido undecenico, undecenol, 6-clorohexeno, N-vinilpirrolidona, sulfonilsulfonato de dietilo, estirensulfonato de sodio, alilsulfonato de sodio, vinilpirrolidona o cloruro de vinilo, que presentan un enlace insaturado; o similares.

El grado de polimerizacion de la policetona se determina a partir de su viscosidad limitante. Su viscosidad limitante se define a partir de la siguiente ecuacion:

en la que η representa la viscosidad limitante, t representa el tiempo consumido para que hexafluoroisopropanol con una pureza de 98 % o mas pase a traves de un tubo de viscosidad a 25 oC, T representa el tiempo necesario para que una solucion diluida de policetona en hexafluoroisopropanol con una pureza de 98 % o mas pase a traves de una tubo de viscosidad de 25 oC, y c representa la masa (g) del soluto en 100 ml de la solucion diluida. Preferentemente, la policetona presenta una viscosidad limitante de 1 a 20 dL/g y mas preferentemente de 3 a 8 dL/g. Cuando la viscosidad limitante de la policetona es menor que 1 dL/g, el peso molecular de la policetona es excelente y pequero; ademas, es dificil obtener un cordon de fibra de policetona de elevada resistencia y tienen lugar problemas de procedimiento tales como despeluzado y ruptura del filamento durante la formacion del filamento, secado o trefilado. Por otra parte, cuando su viscosidad limitante es mayor que 20 dL/g, la sintesis del polimero tarda mucho y resulta costosa, es dificil disolver el polimero en un disolvente y la aptitud de formacion del filamento y las propiedades del polimero pueden resultar pobres.

Preferentemente, las fibras de PK presentan un grado de cristalinidad de 50 % a 90 % y tambien presentan una estructura cristalina con un grado de orientacion cristalina de 95 % o mas. Cuando las fibras de PK presentan un grado de cristalinidad menor que 50 %, las fibras tienen una estructura insuficiente y por tanto presentan resistencia insuficiente, propiedades pobres de contraccion termica y baja estabilidad dimensional. Ademas, preferentemente las fibras de PK presentan un grado de cristalinidad de 50 % a 90 % y mas preferentemente de 60 % a 85 %.

Preferentemente, la policetona se procesa para dar lugar a una fibra por medio del siguiente procedimiento: (1) se somete la policetona a formacion de filamento para dar lugar a un filamento sin trefilar y se trata el filamento sin

trefilar por medio de un procedimiento de trefilado en caliente de multi-etapa de tal forma que el filamento sin trefilar es sometido a trefilado a una temperatura especifica y a una ampliacion especifica en la etapa final de trefilado del procedimiento de trefilado en caliente de multi-etapa o (2) se somete a formacion de filamento la policetona para dar lugar a un filamento no trefilado, se somete el filamento a trefilado en caliente, y se apaga el filamento trefilado en caliente con elevada tension aplicada sobre el filamento trefilado en caliente. Se pueden obtener los filamentos deseados apropiados para producir el cordon de fibra de policetona de tal forma que la policetona se somete a formacion de filamento por medio del procedimiento (1) o (2).

El procedimiento de formacion de filamento de la policetona para dar lugar a un filamento no trefilado no se encuentra particularmente limitado y puede ser cualquier procedimiento convencional conocido. Ejemplos de procedimientos de formacion de filamento incluyen procedimientos de formacion de filamento en humedo, que emplean cada uno un disolvente organico tal como hexafluoroisopropanol o m-cresol y que se divulgan cada uno en la Solicitud de Patente Japonesa no Examinada N°. de Publicacion 2-112413, Solicitud de Patente Japonesa no Examinada N°. de Publicacion 4-228613 o en la Patente Japonesa de Traslacion PCT N° de Publicacion 4-505344 y los procedimientos de formacion de filamentos en humedo que usan cada uno una solucion acuosa de una sal de cinc, un sal de calcio, un tiocianato o una sal de hierro y que se divulgan cada uno en la Publicacion Internacional N°. �O 99/18143, Publicacion Internacional N°. �O 00/09611, Solicitud de Patente Japonesa No Examinada N°. de Publicacion 2001-164422, Solicitud de Patente Japonesa No Examinada N°. de Publicacion 2004-218189 o Solicitud de Patente Japonesa No Examinada N°. de Publicacion 2004-285221. En particular, se prefieren los procedimientos de formacion de filamento en humedo que usan la solucion acuosa.

Para los procedimientos de formacion de filamento en humedo que usan el disolvente organico, se disuelve el polimero de policetona en hexafluoroisopropanol o m-cresol de manera que se obtenga una solucion con un contenido de policetona de 0,25 % a 20 % en masa; se somete a extrusion la solucion para dar lugar a fibras a traves de boquillas de formacion de filamento; y se enjuagan las fibras en un baro sin disolvente tal como un baro de tolueno, un baro de etanol, un baro de isopropanol, un baro de n-hexano, isooctano, acetona, o un baro de etil metil cetona, de manera que el disolvente organico sea retirado de las fibras, pudiendose obtener de este modo filamentos no trefilados de policetona.

Para los procedimientos de formacion de filamento en humedo que usan la solucion acuosa, se disuelve el polimero de policetona en la solucion acuosa que contiene la sal de cinc, la sal de calcio, el tiocianato o la sal de hierro de manera que se obtenga una solucion con un contenido de policetona de 2 % a 30 % en masa; se somete a extrusion esta solucion a traves de boquillas de formacion de filamentos en el interior de un baro de coagulacion a una temperatura de 50 oC a 130 oC de manera que se obtengan filamentos de gel; y los filamentos de gel se someten a eliminacion de sal y posteriormente se secan, pudiendose obtener de este modo filamentos de la policetona. La solucion acuosa, que se usa para disolver el polimero de policetona, preferentemente contiene una haluro de cinc y un haluro de metal alcalino o un haluro de metal alcalino-terreo. El baro de coagulacion puede contener agua, una solucion acuosa o de una sal de metal, un disolvente organico tal como acetona o metanol.

Preferentemente, el filamento no trefilado obtenido es procesado por medio de un procedimiento de trefilado en caliente de tal forma que se calienta el filamento no trefilado hasta una temperatura mayor que el punto de transicion vitrea del filamento no trefilado y posteriormente se somete a trefilado. Si el filamento trefilado se obtiene por medio del procedimiento (2), se puede trefilar el filamento no trefilado en una etapa. No obstante, preferentemente, el filamento no trefilado se somete a trefilado a traves de varias etapas. Ejemplos del procedimiento de trefilado en calienta incluyen, pero no se encuentran limitados a, procedimientos en los que los filamentos son transferidos a rodillos de calentamiento o placas de calentamiento. Preferentemente, la temperatura de trefilado en calienta del filamento no trefilado varia de 110 oC hasta el punto de fusion de la policetona. La proporcion de trefilado total del filamento no trefilado es preferentemente de diez o mas.

En el caso de que la policetona se someta a formacion de filamentos por medio del procedimiento (1), preferentemente la temperatura de la etapa de final trefilado del procedimiento de trefilado en caliente varia de 110oC hasta una temperatura que es 3 oC mas baja que la temperatura de trefilado inmediatamente antes de la etapa final. Preferentemente, la proporcion de trefilado del filamento en la etapa final de trefilado varia de 1,01 a 1,5. En el caso en el que la policetona se someta a formacion de filamento por medio del procedimiento (2), preferentemente la tension aplicada al filamento trefilado en caliente varia de 0,5 a 4 cN/dtex, siendo preferentemente la tasa de enfriamiento del filamento, que se somete a apagado, de 30 oC/s o mas, y el filamento se enfria preferentemente hasta 50 oC o menos. El procedimiento para someter a apagado el filamento de policetona trefilado en caliente no se encuentra particularmente limitado y puede ser cualquier procedimiento conocido convencional. En particular, preferentemente se usa un procedimiento de enfriamiento que emplea un rodillo. Debido a que el filamento de policetona obtenido como se ha comentado anteriormente presenta una tension elastica residual grande, preferentemente se lleva a cabo el tratamiento termico de relajacion del filamento de policetona de forma tal que se reduzca la longitud del filamento de policetona trefilado en caliente. Preferentemente, la temperatura de relajacion termica del filamento de policetona varia de 50 oC a 100 oC. Preferentemente, la proporcion de relajacion del filamento de policetona varia de 0,980 a 0,999.

Con el fin de hacer uso completo de la elevada capacidad de contraccion termica del cordon de fibra de PK, preferentemente la temperatura de procesado del cordon de fibra de PK o la temperatura de uso del producto

moldeado se encuentran cerca de una temperatura (temperatura maxima de contraccion termica) a la cual el cordon de fibra de PK presenta una tension maxima de contraccion termica. En particular, preferentemente la temperatura maxima de contraccion termica varia de 100 oC a 250 oC y mas preferentemente de 150 oC a 240 oC, porque la temperatura de procesado tal como la temperatura de vulcanizado o la temperatura de tratamiento RFL durante el tratamiento de union llevado a cabo segun se requiere varian de 100 oC a 250 oC y la temperatura del material de neumatico calentado por el uso repetido o por la rotacion a elevada velocidad alcanza 100-250 oC.

Se puede usar un caucho de revestimiento para cubrir los cordones de pliegue de cualquier forma y se usa de forma particular en forma de revestimiento o de lamina. El caucho de revestimiento no se encuentra particularmente limitado y puede estar fabricado a partir de cualquier composicion conocida de caucho.

Ejemplos

Se describe con detalle la presente invencion haciendo referencia a los ejemplos.

(Preparacion de fibra de PK)

Se produjo una fibra de policetona por medio de una copolimerizacion alternante perfecta de etileno y monoxido de carbono preparados por medio de un procedimiento ordinario de manera que la viscosidad fuera de 5,3. Se aradio polimero de policetona a una solucion acuosa que contenia 65 % en peso de cloruro de cinc y 10 % en peso de cloruro de sodio. Se agito la solucion acuosa a 80 oC durante dos horas de forma que se disolvio el polimero de policetona en la solucion acuosa, de manera que se obtuvo un aditivo con un contenido de polimero de 8 % en peso.

Se calento el aditivo hasta 80 oC, se filtro con un filtro sinterizado de 20 μm y se sometio a extrusion a traves de una hilera de 50 orificios con un diametro de orificio de 0,10 mm en el interior de agua que contenia 5 % en peso de cloruro de cinc, a una temperatura de 18 oC, a una tasa de extrusion de 2,5 cc/minuto tras pasar a traves de un hueco de aire de 10 mm para formar filamentos coagulados al tiempo que se producia el trefilado a una tasa de 3,2 m/minuto.

Se enjuago la hebra coagulada con una solucion acuosa de a 25 oC de acido sulfurico que presentaba una concentracion de 2 % en peso, posteriormente se enjuago con agua a 30 oC y a continuacion se enrollo a una tasa de 3,2 m/minuto.

Se impregno la hebra coagulada con (con respecto a polimero de policetona) de IRGANOX 1098 0,05 % en peso (disponible en Ciba Specialty Chemicals K.K.) e IRGANOX 1076 0,05 en peso (disponible en Ciba Specialty Chemicals K.K.), se seco a 240 oC y a continuacion se aplico un agente de acabado, obteniendose de este modo el filamento no trefilado.

El agente de acabado usado presento los siguientes componentes: 30 % de oleato de laurilo, 30 % de bisoxietil bisfenol A, 10 % de un polimero (proporcion de oxido de propileno-oxido de etileno de 35 a 65 y un peso molecular de 20000), 5 % de eter oleilico al que se aradieron 10 moles de oxido de polietileno, 23 5 de eter de aceite de ricino al que se aradieron 10 moles de oxido de polietileno, 1 % de estearil sulfonato de sodio y 1 % de dioctil fosfato de sodio (proporcion en terminos de % en peso).

Se sometio a trefilado el filamento no trefilado resultante a 240 oC en una primera etapa, se trefilo a 258 oC en una segunda etapa, se trefilo a 286 oC en una tercera etapa, se trefilo a 272 oC en una cuarta etapa, se trefilo a 200 oC y a una proporcion de trefilado de 1,08 (un tension de trefilado de 1,8 cN/dtex) en una quinta etapa y posteriormente se enrollo sobre un carrete. La proporcion total de trefilado de la hebra trefilada a traves de las cinco etapas fue de 17,1. La hebra original presento propiedades elevadas, es decir, una resistencia de 15,6 cN/dtex, un estiramiento de 4,2, % y un modulo elastico de 347 cN/dtex. La hebra presento una contraccion termica de 4,3 % tras ser sometida a calentamiento seco a 150 oC durante 30 minutos. Se retorcieron las fibras de PK a partir de la hebra para dar lugar a cordones en las condiciones que se muestra a continuacion.

Ejemplos 1 a 5 y Ejemplos Comparativos 1 a 4

Los neumaticos de ensayo presentaron un tamaro 225/245R17 e incluyeron cargas de talon 8 preparadas a partir de caucho. El caucho usado para formar las cargas de talon 8 estaba fabricado a partir de un Compuesto A o B especificado en la Tabla 1. Se uso el caucho fabricado a partir del Compuesto A o B para producir neumaticos de ensayo como se muestra en la Tabla 2. Se prepararon cordones con pliegue para carcasa presentes en cada capa de carcasa 5, a partir de fibras PK en las condiciones que se especifican en la Tabla 2. Se usaron fibras de rayon en los ejemplos comparativos para preparar cordones en las condiciones que se especifican en la Tabla 2. Se sometio a evaluacion el modulo E" elastico de almacenamiento dinamico de los neumaticos de ensayo asi como la estabilidad de la direccion a velocidad elevada como se describe a continuacion.

(Modulo E" elastico de almacenamiento dinamico)

Se midio cada una de las muestras vulcanizadas (espesor de 2 mm) preparada a partir de las composiciones de caucho de la Tabla 1, con un dispositivo de ensayo tal como un espectrometro (disponible en Toyo Seiki Seisaku

sho, Ltd.) en las siguientes condiciones: una temperatura de 25 oC, un frecuencia de 52 Hz, una carga inicial de 160 g y una tension dinamica de 2,0 %.

(Estabilidad de la direccion a baja y alta velocidad)

Se unio cada uno de los neumaticos de ensayo a una llanta 71/2J, se inflaron hasta una presion de 220 kPa, se

5 montaron en el vehiculo y posteriormente se evaluo la estabilidad de la direccion en linea recta, la capacidad de cambio de linea y la capacidad de viraje sobre la base de la apreciacion por parte del conductor en la siguiente condicion: velocidad media de 60 km/h (velocidad baja) o 100 km/h (velocidad elevada). Se indexaron los resultados de la evaluacion sobre la estabilidad de la direccion a baja velocidad con una puntuacion de 100 asignada al resultado obtenido a partir del Ejemplo Comparativo 3 y se indexaron los resultados de la evaluacion sobre la

10 estabilidad de la direccion a velocidad elevada con una puntuacion de 100 asignada al resultado obtenido a partir del Ejemplo Comparativo 1. Los resultados de evaluacion representados por las puntuaciones mas elevadas son mejores. La Tabla 2 muestra los resultados de la evaluacion.

�Tabla 1�

Compuesto A

Compuesto B

Formulacion (partes en peso)

Caucho natural 100 100

Negro de carbono

75 80

Aceite

10 5

Resina termoendurecible

25 8

Azufre

5 5

Tabla 2

Ejemplo 1 Ejemplo 2 Ejemplo Comparativo 1 Ejemplo 3 Ejemplo 4 Ejemplo 5 Ejemplo Comparativo 2 Ejemplo Comparativo 3 Ejemplo Comparativo 4

Caucho de la carga de talon

Tipo de caucho A A B B B B B B B

Tasa de reduccion de E" desde 30 o C a 80 o C (%)

16 16 24 24 24 24 24 24 24

Cordones depliegue de lacarcasa

Materiales fibra PK fibra PK fibra PK fibra PK fibra PK fibra PK rayon rayon rayon

Estructuras decordon

1100dtex/2 1100dtex/2 1670dtex/2 1670dtex/2 1670dtex/2 1670dtex/2 1840dtex/2 1840dtex/2 1840dtex/2

Decitex total

2200 2200 3340 3340 3340 3340 3680 3680 5520

Coeficiente deretorcimiento

0,62 0,79 0,24 0,44 0,62 0,79 0,54 0,75 0,75

Diferencia de tension de contracciontermica entre 30 o C a 80 o C(cN/dtex)

7,3x10-2 10,7x10-2 2,5x10-2 3,6x10-2 7,3x10-2 10,7x10-2 0,3x10-2 0,4x10-2 0,4x10-2

Comportamiento del neumatico

Comportamiento de la direccion a baja velocidad(puntuacion) 106 108 106 109 113 110 102 100 103

Comportamiento de la direccion a alta velocidad (puntuacion)

110 113 100 115 118 118 71 70 72

Claims (6)

1. REIVINDICACIONES

   1. Un neumatico que comprende una parte de rodadura (1), un par de partes de pared lateral (2) que se extienden desde ambos extremos de la parte de rodadura (1) en la direccion radial del neumatico, un par de partes de talon (3) ubicadas en los extremos interiores de las partes de pared lateral (2), una capa de carcasa (5) que incluye al menos

   5 un pliegue de carcasa y que se extiende de forma toroidal entre un par de nucleos de talon (4) intercalados en las partes de talon (3), cargas de talon (8) dispuestas por fuera de los nucleos de talon (4) en la direccion radial del neumatico y capas de cinta (6) que se encuentran dispuestas por fuera de una parte de corona de la capa de carcasa (5) en su direccion radial y que incluye cada una al menos un pliegue de cinta, que se caracteriza porque se usa un cordon que presenta una diferencia de tension de contraccion termica entre 30 oC y 80 oC no menor que

   10 3,0 x 10-2 cN/dtex como cordon en el al menos un pliegue de carcasa de la capa de carcasa (5), y la tasa de reduccion de el modulo E" elastico de almacenamiento dinamico 30-80 oC del caucho usado para formar las cargas de talon (8) es de 5 % o mas.
2. 2. El neumatico de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que al menos un cordon de pliegue de carcasa contiene 50 % en masa o mas de fibras de policetona.

   15 3. El neumatico de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que las fibras de policetona presentan una resistencia a la traccion de 10 cN/dtex o mas.
3. 4. El neumatico de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que las fibras de policetona presentan un modulo elastico de 200 cN/dtex o mas.

4. 5.

   El neumatico de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que las fibras de policetona presentan una contraccion 20 termica tras el tratamiento de calentamiento en seco a 150 oC x 30 minutos dentro del intervalo de 1 % a 5 %.

5. 6. El neumatico de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que se proporciona la capa (7) de proteccion de la cinta que incluye al menos un cordon y la diferencia entre la tension de contraccion termica del cordon a 30 oC y la del cordon a 80 oC es de 7,0 x 10-2 cN/dtex o mas.

6. 7.

   El neumatico de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la tasa de reduccion del modulo E" elastico de 25 almacenamiento dinamico 30-80 oC del caucho usado para formar las cargas de talon (8) es de 15 % o mas.