ES2269072T3 - Pegamento de caucho para marcar caucho no vulcanizado y articulo de caucho marcado por el mismo. - Google Patents
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Abstract
Artículo de caucho que tiene un elemento interior de caucho marcado con un pegamento de caucho que tiene un color vivo y comprende, como caucho seminal, una mezcla no vulcanizada de caucho y otros varios ingredientes que comprende un componente de caucho que comprende al menos un caucho seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de caucho natural y cauchos diénicos, sílice y dióxido de titanio y un disolvente que puede disolver al caucho seminal.
Description
Pegamento de caucho para marcar caucho no
vulcanizado y artículo de caucho marcado con el mismo.
La presente invención se refiere a un pegamento
de caucho para marcar que mejora la precisión de la posición de
colocación de elementos de caucho en un proceso de fabricación de un
artículo de caucho tal como una cubierta y una correa y proporciona
un mejorado control de la calidad de los artículos de caucho, y más
en particular, a un artículo de caucho marcado con el pegamento de
caucho.
Usando una cubierta como ejemplo de un artículo
de caucho, se describirá la marcación de un elemento de caucho en un
proceso de fabricación de una cubierta. En un proceso de fabricación
de una cubierta, es práctica general la de poner líneas y/o
caracteres de marcación en un caucho de banda de rodadura
extrusionado aplicando un pegamento de caucho coloreado
inmediatamente después de la extrusión del caucho de la banda de
rodadura a fin de identificar al elemento de caucho. Sin embargo,
aún no ha sido puesta en práctica la operación de poner líneas,
caracteres y/o códigos de barras de marcación directamente en la
superficie de un elemento interior de caucho no vulcanizado de una
cubierta.
Si pueden ponerse líneas o cosas similares en la
superficie de un elemento interior que forma un laminado de caucho
(un elemento de interior de caucho) en una cubierta, puede
especificarse fácilmente la posición correcta del elemento interior
de caucho, y el elemento interior de caucho puede ser colocado con
mayor precisión a lo largo de la línea central del laminado. Esto
puede mejorar la precisión en la formación de la cubierta. Además,
los elementos de caucho podrían ser identificados fácilmente para
así distinguirlos unos de otros, y así puede acrecentarse el
aseguramiento de la calidad en la fabricación de una cubierta. Por
consiguiente, ha venido registrándose una fuerte demanda de un
material que pueda ser usado para hacer una marcación que se ponga
en la superficie de un elemento interior de caucho que forme el
laminado (pudiendo aludirse al mismo como a un material usado para
hacer una marcación interior). Sin embargo, un material de este tipo
es un material foráneo que se dispone entre los elementos interiores
de caucho que forman el laminado, y es difícil obtener con
fiabilidad una suficiente resistencia a la despegadura entre los
elementos interiores de caucho que forman el laminado. Por
consiguiente, la susodicha marcación prácticamente no ha sido
aplicada.
Los presentes inventores han llevado a cabo
varios experimentos para satisfacer la demanda a la que se ha
aludido anteriormente. Como material para una marcación interior
fueron seleccionados (1) marcadores y pinturas de color, (2) barras
de ácido esteárico y (3) pegamentos de caucho de color, y se llevó a
cabo una serie de experimentos y se descubrió lo siguiente: En el
caso de (1), tuvo lugar una desunión en la zona interfacial entre
los elementos de caucho y disminuyó marcadamente la resistencia a la
desunión. En el caso de (2), las líneas y los caracteres de
marcación presentaban una mala adherencia al elemento de caucho y se
desprendían con facilidad. Además, los caracteres y las líneas de
marcación no eran suficientemente llamativos. En el caso de (3), se
fracturaba el interior de la capa del pegamento de caucho puesto en
la zona interfacial de los elementos de caucho, lo cual ocasionaba
un deterioro de la resistencia a la desunión. Ninguno de los
experimentos dio resultados satisfactorios.
Se llama asimismo la atención acerca de la
descripción del documento
US-A-3101110.
La presente invención persigue la finalidad de
aportar un pegamento de caucho para marcar que mejore la precisión
de la posición de colocación de los elementos de caucho en un
proceso de fabricación de un artículo de caucho tal como una
cubierta y una correa, y de aportar un mejoramiento del control de
calidad del artículo de caucho y un artículo de caucho marcado con
el pegamento de caucho.
De entre los tres métodos a los que se ha
aludido anteriormente, el más prometedor parecía ser el método (3),
en el que se hace uso de un pegamento de caucho de color. Se
descubrió inesperadamente que a base de mejorar la resistencia a la
tracción (Tb) y el módulo de elasticidad (Mod) del caucho seminal
del pegamento de caucho para que dichos valores sean en la medida de
lo posible más próximos a los de los elementos de caucho que quedan
en contacto con el pegamento de caucho, puede impedirse la fractura
en el interior de la capa del pegamento de caucho. La presente
invención ha sido llevada a cabo sobre la base de esta inesperada
información.
La presente invención usa un pegamento de caucho
que es para marcar caucho no vulcanizado y comprende un caucho
seminal y un disolvente. Como caucho seminal se usa una mezcla no
vulcanizada de caucho y otros varios ingredientes que comprende un
componente de caucho que comprende al menos un caucho seleccionado
de entre los miembros del grupo que consta de caucho natural y
cauchos sintéticos diénicos, sílice y dióxido de titanio. La
cantidad preferible de sílice es de 10 a 60 partes en partes por
cada 100 partes en peso del componente de caucho, y la cantidad
preferible de dióxido de titanio es de 5 a 30 partes en peso por
cada 100 partes en peso del componente de
caucho.
caucho.
Más en particular, la presente invención aporta
un artículo de caucho que tiene un elemento interior de caucho
marcado con el pegamento de caucho que tiene un color vivo para
marcar caucho no vulcanizado como se ha descrito anteriormente. Los
ejemplos del artículo de caucho incluyen cubiertas, correas de
transmisión y artículos similares que tienen un laminado de caucho.
Las cubiertas neumáticas pueden hacerse según las formas
constructivas que se describen en las Patentes U.S. Núms. 5.866.171,
5.876.527, 5.931.211 y 5.971.046.
En particular, el pegamento de caucho es
aplicado a la laminación de los materiales de la banda de rodadura,
teniendo la cubierta un elemento interior de caucho marcado con el
pegamento de caucho preferiblemente en una zona que tiene una
anchura de aproximadamente un 20% o menos de la anchura de la parte
que constituye la banda de rodadura a lo largo de una línea central
de una circunferencia de la cubierta. El pegamento puede ser también
usado para formar otros componentes elastoméricos de la cubierta
tales como bandas de rodadura internas, flancos negros, capas de
acabado de las telas del cuerpo de la cubierta y componentes
similares.
La presente invención también aporta un proceso
de fabricación de un artículo de caucho que como tal proceso
comprende los pasos de recubrir a modo de marca una superficie de al
menos un elemento intermedio de caucho con un pegamento de caucho
que comprende un disolvente y una mezcla no vulcanizada de caucho y
otros varios ingredientes que comprende un componente de caucho que
comprende al menos un caucho seleccionado de entre los miembros del
grupo que consta de caucho natural y cauchos diénicos, sílice y
dióxido de titanio; laminar el elemento intermedio de caucho con
otros elementos de caucho de forma tal que la superficie recubierta
del elemento intermedio de caucho quede en contacto con los otros
elementos de caucho; y formar y vulcanizar un laminado
obtenido.
obtenido.
Se hace asimismo referencia al dibujo
acompañante, en el que la Figura 1 muestra un esquema que ilustra un
ejemplo de una parte S preferible para la aplicación del pegamento
de caucho cuando se selecciona como artículo de caucho una cubierta.
En la Figura 1, las referencias 1B a 4B denotan cinturones, la
referencia P denota una tela, la referencia S denota el área
superficial a la cual puede aplicarse el pegamento de caucho para
marcar, y la referencia T denota la parte que constituye la banda de
rodadura.
El pegamento de caucho que es usado en la
presente invención comprende una mezcla seminal no vulcanizada de
caucho y otros varios ingredientes que comprende un componente de
caucho y una carga y un disolvente.
En la mezcla seminal no vulcanizada de caucho y
otros varios ingredientes, el componente de caucho comprende un
caucho diénico que es similar al de los elementos interiores de
caucho, de tal manera que las propiedades (y en particular la Tb y
el Mod) del caucho seminal del pegamento de caucho se ven mejoradas
para aproximarse a las de los elementos interiores de caucho, y las
marcas aplicadas son claramente observables. En calidad de la carga
se selecciona sílice, con lo cual se ven mejorados la Tb y el Mod, y
se selecciona dióxido de titanio, con lo cual se ve acrecentada la
blancura del pegamento de caucho aplicado y la marca es observable
con mayor claridad. Como es natural, pueden ser convenientemente
seleccionados y usados otros ingredientes de los que se usan en
general en las formulaciones de las mezclas no vulcanizadas de
caucho y otros varios ingredientes, tales como cargas blancas,
aceleradores de la vulcanización, activadores de la aceleración de
la vulcanización, agentes vulcanizantes, antioxidantes, agentes de
acoplamiento de silano y agentes colorantes.
El pegamento de caucho puede ser preparado
disolviendo los componentes del pegamento de caucho en un disolvente
según un método convencional. La concentración del pegamento de
caucho no está particularmente limitada y se selecciona de acuerdo
con el artículo de caucho al cual se aplica el pegamento de caucho.
Cuando la concentración es excesivamente baja, las marcas que se
hacen con el pegamento de caucho son observables con menor claridad.
Cuando la concentración es excesivamente alta, la operación de
aplicación deviene difícil. Por consiguiente, deberá seleccionarse
una concentración adecuada.
Preferiblemente, la mezcla no vulcanizada de
caucho y otros varios ingredientes comprende de aproximadamente 10 a
aproximadamente 60 partes en peso de sílice por cada 100 partes en
peso del componente de caucho. Cuando la cantidad de sílice es de
menos de aproximadamente 10 partes en peso, puede ser insuficiente
el efecto de refuerzo de la sílice. Cuando la cantidad de sílice es
de más de 60 partes en peso, puede empeorar la trabajabilidad al
realizar la mezcla. Preferiblemente, la mezcla no vulcanizada de
caucho y otros varios ingredientes comprende de aproximadamente 5 a
aproximadamente 30 partes en peso de dióxido de titanio por cada 100
partes en peso del componente de caucho. Cuando la cantidad de
dióxido de titanio es de menos de aproximadamente 5 partes en peso,
puede ser insuficiente la blancura. Cuando la cantidad de dióxido de
titanio es de más de 30 partes en peso, puede empeorar la
resistencia a la despegadura.
El pegamento de caucho puede ser aplicado a
varios tipos de artículos de caucho. En calidad de la parte a la
cual se aplica el pegamento de caucho, es preferible que sea
seleccionada una parte que se vea sometida a menores esfuerzos de
deformación internos. En la siguiente exposición se toma una
cubierta como ejemplo del artículo de caucho y se describe la
marcación durante la laminación de los materiales de la banda de
rodadura. Se producen esfuerzos de deformación por cizallamiento y
esfuerzos de deformación por compresión entre los componentes
interiores de la cubierta cuando la misma está sometida a carga o
durante la rotación de la cubierta. En general, los esfuerzos de
deformación que se producen en la parte central de un cinturón son
menores que los que se producen en la parte extrema del cinturón.
Por consiguiente, la parte central es más adecuada para aplicar el
pegamento de caucho. Puesto que el esfuerzo de deformación por
cizallamiento va en aumento a medida que aumenta la distancia a la
línea central en la dirección axial de la cubierta, es preferible
que el pegamento de caucho sea aplicado en una zona que tenga una
anchura de aproximadamente un 20% o menos de la anchura de la parte
que constituye la banda de rodadura a lo largo de la línea central
de la circunferencia de la cubierta (el área superficial S a la cual
puede aplicarse el pegamento de caucho para marcar como se muestra
en la Figura 1).
\newpage
Para resumir las ventajas de la presente
invención, mediante el uso del susodicho pegamento de caucho puede
lograrse una suficiente resistencia a la despegadura entre los
elementos interiores de caucho que forman un laminado puesto que
aumentan la resistencia a la tracción (Tb) y el módulo de
elasticidad (Mod) de la mezcla seminal no vulcanizada de caucho y
otros varios ingredientes del pegamento de caucho, con lo cual puede
hacerse que las propiedades de la capa de pegamento de caucho se
aproximen todo lo posible a las propiedades de los elementos de
caucho que quedan en contacto con la capa de pegamento de caucho.
Mediante el uso del susodicho pegamento de caucho se logra asimismo
un color vivo para la marcación. Mediante el uso del susodicho
pegamento de caucho destinado a la marcación pueden establecerse más
fácil y específicamente las posiciones correctas de los elementos
interiores de caucho y pueden obtenerse artículos de caucho que
tienen estructuras más precisas.
Se describe a continuación más específicamente
la presente invención haciendo referencia a los ejemplos
siguientes.
Están indicadas en la Tabla 1 las formulaciones
que se usan en los Ejemplos de la presente invención y en los
Ejemplos Comparativos. Se selecciona una cubierta como artículo de
caucho de la presente invención. Fue llevado a cabo el ensayo de
despegadura entre una tela P de la carcasa y un cinturón B en la
parte que constituye la corona de la carcasa donde está situada la
parte T que constituye la banda de rodadura, y fue observada la
superficie formada por la despegadura. Se puso con un pegamento de
caucho un carácter de marcación en una parte de 1 cm x 1 cm a lo
largo de la línea central de la superficie de una tira de hilos
cauchutados de la tela, y se formó y se vulcanizó una cubierta que
tenía unas dimensiones de 11R22,5 y un dibujo en forma de
nervaduras. La cubierta preparada fue entonces diseccionada. Fue
llevado a cabo el ensayo de despegadura entre la tela B de la
carcasa y el primer cinturón 1B, y se observó la superficie formada
por la despegadura. Están indicados en la Tabla 1 los resultados del
ensayo de despegadura y de la observación.
\vskip1.000000\baselineskip
Se usó un pegamento de caucho que comprende un
componente de caucho, sílice y dióxido de titanio. La parte
recubierta de la tira de hilos cauchutados de la tela era
notablemente blanca, según lo esperado. En el ensayo de despegadura
de la cubierta, el pegamento de caucho no quedaba a la vista en la
superficie y el caucho que rodeaba al pegamento de caucho estaba
roto en forma de una fractura agregada. Los resultados pusieron de
manifiesto que se logró una excelente adherencia. En el ensayo de
despegadura después de un ensayo de larga duración sobre tambor en
el que fueron recorridos 40.000 km, se observó la superficie formada
por la despegadura y quedó de manifiesto que el caucho que rodeaba
al pegamento de caucho estaba roto en forma de una fractura
agregada. Los resultados están indicados en la Tabla 1. El ensayo de
larga duración (LR) sobre tambor es para la medición de la
durabilidad de una cubierta, que se mide haciendo que una cubierta
ruede sobre un tambor a una velocidad de 60 km/hora recorriendo una
distancia de 40.000 km.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos comparativos 1 y
2
Fueron usados como pegamento de caucho para
marcar un pegamento de caucho para marcar líneas en cauchos de la
banda de rodadura y un caucho de flanco blanco usado para cubiertas
de automóviles de turismo (PSR), que estaban disponibles en una
planta de producción de cubiertas. En el ensayo de despegadura se
produjo fractura dentro del pegamento de caucho y la resistencia a
la despegadura disminuyó notablemente hasta aproximadamente 1/4 del
valor ordinario. Era también insuficiente la durabilidad de la
cubierta. Los resultados están indicados en la
Tabla 1.
Tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
3
Fue usado un pegamento de caucho que contenía
sílice pero no dióxido de titanio. La sílice fue usada en una
cantidad de 65 partes en peso por cada 100 partes en peso del
componente de caucho. A pesar de que en el ensayo de despegadura fue
obtenido un resultado excelente, la trabajabilidad en una mezcladora
Banbury era notablemente mala. Además, puesto que no estaba
contenido dióxido de titanio, era insuficiente la blancura de la
marca. Por consiguiente, el pegamento de caucho no era adecuado como
pegamento para marcar. Los resultados están indicados en la
Tabla 1.
Tabla 1.
Solamente el Ejemplo 1, que tiene tanto sílice
como dióxido de titanio en su formulación, proporciona una
combinación de propiedades aceptables para el uso como pegamento de
caucho para marcar un artículo de caucho según la presente
invención.
Claims (6)
1. Artículo de caucho que tiene un elemento
interior de caucho marcado con un pegamento de caucho que tiene un
color vivo y comprende, como caucho seminal, una mezcla no
vulcanizada de caucho y otros varios ingredientes que comprende un
componente de caucho que comprende al menos un caucho seleccionado
de entre los miembros del grupo que consta de caucho natural y
cauchos diénicos, sílice y dióxido de titanio y un disolvente que
puede disolver al caucho seminal.
2. Artículo de caucho como el reivindicado en la
reivindicación 1, en el que la mezcla no vulcanizada de caucho y
otros varios ingredientes comprende de 10 a 60 partes en peso de
sílice por cada 100 partes en peso del componente del caucho.
3. Artículo de caucho como el reivindicado en la
reivindicación 1 o 2, en el que la mezcla no vulcanizada de caucho y
otros varios ingredientes comprende de 5 a 30 partes en peso de
dióxido de titanio por cada 100 partes en peso del componente del
caucho.
4. Artículo de caucho como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que es una cubierta.
5. Artículo de caucho como el reivindicado en la
reivindicación 4, en el que la cubierta tiene un elemento interior
de caucho marcado con el pegamento de caucho en una zona que tiene
una anchura de un 20% o menos de la anchura de la parte que
constituye la banda de rodadura a lo largo de una línea central de
una circunferencia de la cubierta.
6. Proceso de fabricación de un artículo de
caucho que como tal proceso comprende los pasos de recubrir a modo
de marca una superficie de al menos un elemento intermedio de caucho
con un pegamento de caucho que comprende un disolvente y una mezcla
no vulcanizada de caucho y otros varios ingredientes que comprende
un componente de caucho que comprende al menos un caucho
seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de caucho
natural y cauchos diénicos, sílice y dióxido de titanio; laminar el
elemento intermedio de caucho con otros elementos de caucho de forma
tal que la superficie recubierta del elemento intermedio de caucho
quede en contacto con los otros elementos de caucho; y formar y
vulcanizar un laminado obtenido.
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