ITUB20154204A1

ITUB20154204A1 - Pneumatico con migliorata resistenza alla degradazione termica

Info

Publication number: ITUB20154204A1
Application number: ITUB2015A004204A
Authority: IT
Inventors: Valeria Riccio; Francesco Madau
Original assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2015-10-07
Filing date: 2015-10-07
Publication date: 2017-04-07
Also published as: WO2017060206A1; US20180244946A1; CN108350301B; CN108350301A; EP3359613A1; EP3359613B1; JP2018537330A

Description

DESCRIZIONE

"PNEUMATICO CON MIGLIORATA RESISTENZA ALLA DEGRADAZIONE TERMICA"

La presente invenzione è relativa a un pneumatico con una migliorata resistenza alla degradazione termica.

Come è noto ad un tecnico del ramo, i pneumatici in esercizio sono necessariamente sottoposti ad elevate temperature, in particolare per quel che riguarda la porzione di battistrada e i fianchi.

È altresì noto che la gomma quando è sottoposta ad elevate temperature, subisce dei fenomeni degradativi che si ripercuotono di conseguenza sulla vita del pneumatico stesso.

Inoltre, quando una porzione di pneumatico è sottoposta ad elevata temperatura presenta una minore rigidezza e, quindi, una minore resistenza alla propagazione delle cricche.

Possibili soluzioni per ovviare a questo problema hanno riguardato l'utilizzo di mescole aventi una elevata conduttività termica e in grado, quindi, di evitare la formazione di incrementi locali di temperatura. L'elevata conduttività termica delle mescole è stata ottenuta o intervenendo sulla natura della base polimerica e/o utilizzando particolari tipologie di riempitivi. Come può risultare immediato ad un tecnico del ramo, tali soluzioni, oltre a risultare particolarmente complicate e costose, potrebbero anche interferire con altre caratteristiche della mescola.

Era, quindi, sentita l'esigenza di disporre di una soluzione che non comportasse una modifica delle mescole e che, al tempo stesso, garantisse una elevata conducibilità superficiale del pneumatico e la conseguente assenza di incrementi locali di temperatura.

Oggetto della presente invenzione è una vernice ad elevata conducibilità termica da applicare sulla superficie esterna di un pneumatico; detta vernice essendo caratterizzata dal fatto di consistere in una mescola in gomma avente una conducibilità termica maggiore o uguale a 0,2 Wm<_1>K<_1>, una viscosità compresa tra 0,5 e 10000 cp e un modulo di elasticità minore o uguale a 8 MPa.

Preferibilmente, detta mescola in gomma comprende un polimero a catena insatura reticolabile.

Preferibilmente, detta mescola in gomma è a base acquosa.

Preferibilmente, detta mescola a base acquosa comprende un riempitivo e una resina adesiva.

Preferibilmente, detto riempitivo è nero di carbonio. Preferibilmente, la mescola a base acquosa comprende da 5 a 80 phr di nero di carbonio.

Un altro oggetto della presente invenzione è uno pneumatico comprendente uno strato ad elevata conducibilità termica; detto pneumatico essendo caratterizzato dal fatto che detto strato ad elevata conducibilità termica è realizzato con la vernice oggetto della presente invenzione applicata su almeno parte della superficie esterna del pneumatico stesso.

Preferibilmente, detta vernice è applicata sulle scanalature della porzione di battistrada e sui fianchi del pneumatico ,

Preferibilmente, lo strato ad elevata conducibilità termica ha uno spessore compreso tra 10 e 100 μπι.

Di seguito sono riportati degli esempi realizzativi a puro titolo illustrativo e non limitativo.

È stata preparata una mescola a base acquosa la cui composizione è riportata in phr in Tabella I unitamente alle sue proprietà in termini di conducibilità termica, viscosità, e modulo elastico.

TABELLA I

Gomma naturale 100

Nero di carbonio 50

Resina adesiva 20

Oleato di sodio 6, 5

% di solido totale 35

Viscosità (cp) 1000

Conducibilità termica (W/mK) 1,4

Modulo elastico (Mpa) 5

Il nero di carbonio è del tipo N330.

La resina adesiva consiste in una miscela delle resine Icatack 650® e Icatack 1050® commercializzate dalla società ICAP-SIRA.

La viscosità è stata misurata secondo la norma DIN EN ISG3219.

La conducibilità termica è stata misurata secondo la norma ASTM C177.

Il modulo elastico è stato misurato secondo la norma ASTM D882.

Mentre i valori di conducibilità termica riportati come caratteristica essenziale della presente invenzione sono necessari per realizzare un abbassamento della temperatura rispetto all'arte nota, le caratteristiche relative alla viscosità e all'elasticità sono necessarie per garantire, rispettivamente, una corretta ed efficace applicazione della mescola e una sua costante adesione alla superficie del pneumatico che necessariamente si deforma durante 1'esercizio.

La mescola a base acquosa di cui sopra è stata testata sulla superficie esterna di un pneumatico per verificarne gli effetti sul riscaldamento del pneumatico in esercizio. In particolare, la mescola a base acquosa è stata applicata su alcune porzioni del battistrada di un pneumatico e, dopo che lo stesso è stato sottoposto nelle condizioni di esercizio, ne sono state misurate le temperature. Per confronto, sono state misurate anche le temperature di altre porzioni del medesimo pneumatico, disposte in posizione simmetrica alle porzioni su cui è stata applicata la mescola a base acquosa.

La scelta di due porzioni simmetriche del medesimo pneumatico in esercizio garantisce che le stesse siano soggette alle medesime condizioni, con la conseguenza che il confronto delle loro temperature risulta essere estremamente significativo.

Nello specifico, la mescola a base acquosa è stata applicata (mediante un pennello o mediante la tecnica spray) su una scanalatura interna e su una scanalatura esterna del battistrada per poter verificare l'efficacia della mescola a base acquosa anche su differenti parti del battistrada. Successivamente, lo pneumatico è stato sottoposto alle condizioni di esercizio previste dalla norma 13028580-2009 e la temperatura è stata misurata con una termocamera a infrarossi della tipologia a sensore raffreddato (FLIR; Modello SC3000).

In questo modo, sono state misurate e poi confrontate le temperature rilevate sulle scanalature su cui è stata applicata la mescola a base acquosa dell'invenzione e sulle rispettive scanalature simmetriche. Durante il test le misure di temperatura sono state registrate ad intervalli di tempo di 10 minuti, 20 minuti, 40 minuti e 60 minuti.

In Tabella II sono riportati i valori relativi alle differenze di temperatura misurate rispettivamente per la scanalatura interna e per la scanalatura esterna. Le differenze di temperatura di Tabella II sono state calcolate sottraendo i valori di temperatura rilevati sulle porzioni presentanti la vernice oggetto della presente invenzione ai valori di temperatura rilevati sulle rispettive porzioni simmetriche.

TABELLA II

10 min. 20 min. 40 min. 60 min. àt (°C) scanalatura 2,7 4,2 4, 1 4,0 esterna

àt (°C) scanalatura 3,5 3,6 3,2 3,5 interna

Dai valori della Tabella II si evince chiaramente come la mescola a base acquosa oggetto della presente invenzione, quando applicata sulla superficie esterna di un pneumatico, riesca a garantire, nella zona dove è stata applicata, temperature più basse rispetto alla condizione in cui è assente.

Va, inoltre, evidenziato come la mescola a base acquosa oggetto della presente invenzione abbia il grande vantaggio di poter essere applicata durante qualsiasi momento della vita del pneumatico stesso.

Inoltre, un altro vantaggio della presente invenzione è relativo alla semplicità di applicazione della vernice (mediante pennello o mediante la tecnica spray).

Infine, è stato constatato che qualora il pneumatico si trovi in un ambiente ad elevata umidità (ad esempio in presenza di acqua o neve) gli effetti dovuti alla presenza della vernice oggetto della presente invenzione sono ancora superiori.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Vernice ad elevata conducibilità termica da applicare sulla superficie esterna di un pneumatico; detta vernice essendo caratterizzata dal fatto di consistere in una mescola in gomma avente una conducibilità termica maggiore o uguale a 0,2 Wm<_1>K<_1>, una viscosità compresa tra 0,5 e 10000 cp e un modulo di elasticità minore o uguale a BMPa.
2. Vernice secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta mescola in gomma comprende un polimero a catena insatura reticolabile.
3. Vernice secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detta mescola in gomma è a base acquosa.
4. Vernice secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detta mescola a base acquosa comprende un riempitivo e una resina adesiva.
5. Vernice secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detto riempitivo è nero di carbonio.
6. Vernice secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che il nero di carbonio è presente in una quantità compresa tra 5 e 80 phr.
7. Pneumatico comprendente uno strato ad elevata conducibilità termica; detto pneumatico essendo caratterizzato dal fatto che detto strato ad elevata conducibilità termica è realizzato con la vernice secondo una delle rivendicazioni precedenti applicata su almeno parte della superficie esterna del pneumatico stesso.
8. Pneumatico secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detta vernice è applicata sulle scanalature della porzione di battistrada e sui fianchi del pneumatico.
9. Pneumatico secondo la rivendicazione 7 o 8, caratterizzato dal fatto che lo strato ad elevata conducibilità termica ha uno spessore compreso tra 10 e 100 pm.