ITMI20091967A1

ITMI20091967A1 - Metodo per controllare la formazione di difettosità in uno strato sigillante di un pneumatico durante un processo di produzione di pneumatici auto-sigillanti per ruote di veicoli e processo per produrre pneumatici auto-sigillanti per ruote di veicoli

Info

Publication number: ITMI20091967A1
Application number: IT001967A
Authority: IT
Inventors: Maurizio Boiocchi; Gianni Mancini; Cristiano Puppi
Original assignee: Pirelli
Priority date: 2009-11-11
Filing date: 2009-11-11
Publication date: 2011-05-12
Also published as: RU2535851C2; BR112012011094A2; EP2498966A1; CN102666056B; WO2011058480A1; RU2012118382A; IT1396605B1; CN102666056A; EP2498966B1; BR112012011094B1

Description

DESCRIZIONE

"Metodo per controllare la formazione di difettositÃ in uno strato sigillante di un pneumatico durante un processo di produzione di pneumatici auto-sigillanti per ruote di veicoli e processo per produrre pneumatici auto-sigillanti per ruote di veicoli"

La presente invenzione riguarda un metodo per controllare la formazione di difettositÃ in uno strato sigillante di un pneumatico durante un processo di produzione di pneumatici auto-sigillanti per ruote di veicoli ed un processo per produrre pneumatici autosigillanti per ruote di veicoli.

Un pneumatico per ruote di veicoli comprende generalmente una struttura di carcassa associata ad una struttura di cintura. In posizione radialmente esterna alla struttura di cintura Ã ̈ applicata una fascia battistrada. Il pneumatico crudo viene confezionato tramite assemblaggio di rispettivi semilavorati in mescola elastomerica. Successivamente al confezionamento del pneumatico crudo, viene generalmente eseguito un trattamento di stampaggio e vulcanizzazione finalizzato a determinare la stabilizzazione strutturale del pneumatico tramite reticolazione delle mescole elastomeriche nonchÃ© ad imprimere sulla fascia battistrada un desiderato disegno battistrada.

Sono noti pneumatici auto-sigillanti in grado di ritardare o prevenire la perdita di aria ed il conseguente sgonfiamento dovuto ad una foratura causata da un oggetto appuntito (ad esempio un chiodo). Al fine di ottenere tale risultato, un pneumatico autosigillante comprende almeno uno strato di materiale polimerico sigillante che puÃ² aderire all'oggetto in esso inserito e puÃ² inoltre fluire all'interno del foro quando tale oggetto viene rimosso, sigillando in tal modo il foro stesso e prevenendo la fuoriuscita dell'aria dal pneumatico. Tale materiale all'interno del pneumatico finito (stampato e vulcanizzato) deve essere deformabile e appiccicoso.

Il documento US 4,664,168 descrive un pneumatico autosigillante che possiede una superficie interna provvista di uno strato di sigillante ed una pluralitÃ di strisce di estremitÃ che sono parzialmente sovrapposte allo strato sigillante per tenere in posizione lo strato stesso durante la costruzione e l'uso del pneumatico. Lo strato di materiale sigillante viene integrato nella struttura del pneumatico prima delle fasi di stampaggio e vulcanizzazione di detto pneumatico. Lo strato sigillante viene ricoperto con un sottile strato permeabile o rimane almeno parzialmente esposto, in modo da permettere all'aria residua o al vapore contenuti nel sigillante di fuoriuscire. Se ciÃ² non accade, durante le procedure di stampaggio e vulcanizzazione si formano bolle che causano delaminazioni tali da influenzare negativamente la costruzione e le caratteristiche operative del pneumatico.

Il documento WO 2009/006915, a nome della stessa Richiedente, descrive un pneumatico auto-sigillante comprendente uno strato di materiale sigillante applicato in posizione radialmente interna rispetto alle tele di carcassa, in cui il materiale sigillante comprende almeno un elastomero butÃ¬lico, almeno un copolimero elastomerico ed almeno un agente adesivante. Il documento 08WO-EP056671, a nome della stessa Richiedente, descrive un pneumatico auto-sigillante comprendente uno strato di una composizione sigillante applicato in posizione radialmente interna rispetto a detta almeno una tela di carcassa, in cui il materiale sigillante comprende: da 55 phr a 95 phr di almeno un elastomero naturale o sintetico; da 5 phr al 45 phr di un elastomero pre-reticolato; da 5 phr a 50 phr di almeno un agente adesivante; e da 1 phr a 40 phr di un additivo di rinforzo. Il documento WO 03/028986, a nome della stessa Richiedente, descrive un pneumatico autosigillante comprendente uno strato di materiale sigillante che presenta particolari valori del modulo elastico dinamico.

Come Ã ̈ noto dal documento EP 1 769 941, i pneumatici devono essere vulcanizzati sotto pressione oltre il "Blow Point", o limite di spugnositÃ , che Ã ̈ il livello di vulcanizzazione delle mescole elastomeriche oltre il quale non si formano piÃ¹ bolle. Le bolle si formano nella mescola elastomerica come risultato della formazione e dell'espansione di gas intrappolati all'interno della mescola stessa durante la vulcanizzazione. In un tipico processo di vulcanizzazione e stampaggio sotto pressione, la pressione esterna al pneumatico generata nello stampo impedisce ai gas di espandersi. Ad un certo punto durante la vulcanizzazione, raggiunto il "Blow Point", il modulo della mescola elastomerica, determinato dalla densitÃ del reticolo di legami tra le macromolecole, impedisce l'espansione dei gas anche senza la pressione generata nello stampo. A tale punto il pneumatico puÃ² essere rimosso dallo stampo e la vulcanizzazione puÃ² essere completata per la sola azione della temperatura. In un pneumatico, il tempo di vulcanizzazione viene impostato in modo che la vulcanizzazione minima ecceda il "Blow Point".

Nella presente descrizione e nelle annesse rivendicazioni, la densitÃ di reticolazione a partire dalla quale la consistenza della mescola Ã ̈ tale per cui gas presenti all'interno della mescola stessa non possono espandersi anche in assenza della pressione generata entro lo stampo di vulcanizzazione viene definita come "Blow Point" o limite di spugnositÃ .

La Richiedente ha osservato che nei pneumatici autosigillanti come quelli sopra descritti, nei quali lo strato sigillante Ã ̈ integrato nella struttura del pneumatico e assemblato nel crudo prima della vulcanizzazione e, pertanto, viene inserito nello stampo per la vulcanizzazione, il materiale sigillante potrebbe non raggiungere il "Blow Point" poichÃ© Ã ̈ necessario che mantenga le caratteristiche che lo rendono tale (deformabile e appiccicoso e pertanto sigillante).

La Richiedente ha inoltre osservato che nel momento in cui si estrae il pneumatico dallo stampo, i gas prodotti all'interno del pneumatico, che si trovano ad una pressione maggiore di quella atmosferica, tendono a raggiungere l'equilibrio con la pressione esterna. Pertanto, i gas diffondono nel pneumatico, senza espandersi, fintanto che si trovano nella mescola vulcanizzata con densitÃ di reticolo superiore al limite di spugnositÃ o "Blow Point". La densitÃ di reticolo Ã ̈ tale per cui la mescola, anche se sottoposta a pressione interna superiore a quella esterna, non si deforma e non permette la formazione di bolle.

I gas invece si espandono quando raggiungono lo strato di materiale sigillante poichÃ© questo ha una densitÃ di reticolo inferiore al "Blow Point". All'interno dello strato di materiale sigillante tali gas deformano lo strato stesso dando origine a bolle evidenti in particolare sulla superficie radialmente interna del pneumatico, in corrispondenza del liner.

La Richiedente ha inoltre verificato che ricoprire lo strato sigillante con un sottile strato permeabile o lasciarlo almeno parzialmente esposto, come descritto nel documento US 4,664,168 sopra citato, non permette ai gas contenuti nel sigillante di fuoriuscire, poichÃ© tali gas raggiungono l'equilibrio con la pressione atmosferica espandendosi in loco.

La Richiedente ha trovato che esercitando una pressione di lavoro sulla superficie radialmente interna di un pneumatico vulcanizzato comprendente uno strato sigillante e mettendo in comunicazione con l'ambiente esterno una superficie radialmente esterna dello stesso pneumatico, al termine della fase di stampaggio e vulcanizzazione, per un tempo sufficiente a consentire la parziale condensazione e/o la parziale fuoriuscita di detti gas dallo strato sigillante, Ã ̈ possibile evitare la formazione di bolle in tale strato sigillante.

La pressione di lavoro viene applicata gonfiando il pneumatico ed obbligando i gas interni a fuoriuscire attraverso la superficie radialmente esterna dello stesso. Tale pressione di lavoro viene mantenuta per un tempo sufficiente a consentire ai citati gas di condensare e/o diffondere all'interno dello strato sigillante e attraverso porzioni permeabili del materiale elastomerico reticolato degli altri componenti del pneumatico, fino a raggiungere l'ambiente esterno.

PiÃ¹ specificatamente, secondo un primo aspetto, la presente invenzione riguarda un metodo per controllare la formazione di difettositÃ in uno strato sigillante di un pneumatico durante un processo di produzione di pneumatici auto-sigillanti per ruote di veicoli comprendente :

i) sottoporre un pneumatico crudo comprendente almeno una tela di carcassa, una struttura di cintura applicata in posizione radialmente esterna a detta tela di carcassa, una fascia battistrada applicata in posizione radialmente esterna a detta struttura di cintura ed almeno uno strato di materiale sigillante applicato in posizione radialmente interna a detta almeno una tela di carcassa a stampaggio e vulcanizzazione, riscaldandolo per un tempo predeterminato, in una cavitÃ di stampaggio di uno stampo di vulcanizzazione ai fini di vulcanizzare sostanzialmente almeno detta fascia battistrada, detta struttura di cintura e detta tela di carcassa;

ii) estrarre il pneumatico sostanzialmente vulcanizzato da detto stampo di vulcanizzazione;

iii) disporre detto pneumatico con una superficie radialmente esterna, corrispondente almeno alla fascia battistrada, in connessione di fluido con l'ambiente esterno;

iv) applicare su una superficie radialmente interna del pneumatico una pressione di lavoro maggiore della pressione dell'ambiente esterno e tale da contrastare la diffusione di gas, sviluppati durante la vulcanizzazione, internamente allo strato sigillante fino ad ottenere una evacuazione sostanzialmente completa di detti gas attraverso almeno detta superficie radialmente esterna del pneumatico.

In accordo con un secondo aspetto, la presente invenzione riguarda un processo per produrre pneumatici auto-sigillanti per ruote di veicoli comprendente:

a) confezionare un pneumatico crudo comprendente almeno una tela di carcassa, una struttura di cintura applicata in posizione radialmente esterna a detta tela di carcassa, almeno una fascia battistrada applicata in posizione radialmente esterna a detta struttura di cintura, almeno uno strato di materiale sigillante applicato in posizione radialmente interna a detta almeno una tela di carcassa;

b) sottoporre il pneumatico crudo ad una fase di stampaggio e vulcanizzazione, riscaldandolo per un tempo predeterminato, in una cavitÃ di stampaggio di uno stampo di vulcanizzazione ai fini di vulcanizzare sostanzialmente almeno detta fascia battistrada, detta struttura di cintura e detta tela di carcassa;

c) estrarre il pneumatico sostanzialmente vulcanizzato da detto stampo di vulcanizzazione;

d) disporre detto pneumatico con una superficie radialmente esterna, corrispondente almeno alla fascia battistrada, in connessione di fluido con l'ambiente esterno;

e) applicare su una superficie radialmente interna del pneumatico una pressione di lavoro maggiore della pressione dell'ambiente esterno e tale da contrastare la diffusione di gas, sviluppati durante la vulcanizzazione, internamente allo strato sigillante fino ad ottenere una evacuazione sostanzialmente completa di detti gas attraverso almeno detta superficie radialmente esterna del pneumatico.

Ai fini della presente invenzione, per sostanziale vulcanizzazione di un pneumatico o di componenti di pneumatico (fascia battistrada e/o carcassa) si intende il raggiungimento del cosiddetto "blow point".

La presente invenzione, in almeno uno dei suddetti aspetti, puÃ² presentare una o piÃ¹ delle caratteristiche preferite che qui di seguito sono descritte.

Preferibilmente, il pneumatico comprende uno strato impermeabile ai gas applicato in posizione radialmente interna a detto almeno uno strato di materiale sigillante .

Preferibilmente, la differenza tra la pressione di lavoro e la pressione dell'ambiente esterno Ã ̈ compresa tra circa 0.3bar e circa 4bar, piÃ¹ preferibilmente, tra circa lbar e circa 3bar.

Preferibilmente, l'applicazione della suddetta pressione di lavoro viene attuata per un tempo di lavoro compreso tra circa 5min e circa 60min, piÃ¹ preferibilmente tra circa 10min e circa 40min.

Gli esatti valori di pressione e tempo possono essere calcolati in base alle specifiche situazioni.

In una variante di attuazione del processo preferita, durante l'applicazione della suddetta pressione di lavoro il pneumatico viene riscaldato.

Preferibilmente, durante l'applicazione della suddetta pressione di lavoro il pneumatico viene mantenuto ad una temperatura di lavoro compresa tra circa 70°C e circa 120°C, piÃ¹ preferibilmente compresa tra circa 80°C e circa 100°C.

Il processo cinetico di diffusione dei gas all'interno del materiale del pneumatico ha una velocitÃ proporzionale alla temperatura. L'aumento della temperatura permette quindi di ridurre la durata del periodo durante il quale avviene l'applicazione della suddetta pressione di lavoro, ovvero il tempo necessario perchÃ© i fluidi abbandonino sostanzialmente lo strato di materiale sigillante.

Preferibilmente, l'applicazione della suddetta pressione di lavoro viene attuata in un dispositivo ausiliario di gonfiaggio.

L'adozione del dispositivo ausiliario di gonfiaggio permette di liberare lo stampo di vulcanizzazione e renderlo disponibile per eseguire la vulcanizzazione di un altro pneumatico crudo mentre i pneumatici giÃ vulcanizzati sono sottoposti all'applicazione della suddetta pressione di lavoro nei rispettivi dispositivi ausiliari di gonfiaggio. Come dispositivi ausiliari di gonfiaggio possono essere usati i "Post Cure Inflator" (PCI) giÃ di per sÃ© noti per altre funzioni (ad esempio come descritto nel documento anteriore US 6,322,342). I "PCI" sono di per sÃ© noti per mantenere la stabilitÃ dimensionale delle coperture realizzate con carcasse comprendenti cordicelle, ad esempio in nylon (come nel documento US 3,002,228), che, durante il raffreddamento, subiscono un certo ritiro con la temperatura e possono modificare la propria disposizione nella struttura o far collassare la stessa.

Preferibilmente, il pneumatico viene trasferito dallo stampo di vulcanizzazione al dispositivo ausiliario di gonfiaggio in un tempo di trasferimento inferiore a 3 min.

PiÃ¹ preferibilmente, il pneumatico viene trasferito dallo stampo di vulcanizzazione al dispositivo ausiliario di gonfiaggio in un tempo di trasferimento di circa 1 min.

Preferibilmente, durante l'applicazione della suddetta pressione di lavoro il dispositivo ausiliario di gonfiaggio viene posto in un forno.

II tempo di trasferimento dallo stampo di vulcanizzazione al dispositivo ausiliario di gonfiaggio deve essere inferiore al tempo di diffusione dei gas all'interno dello strato sigillante per evitare la conseguente diffusione degli stessi durante il trasferimento.

Secondo una forma realizzativa, il confezionamento comprende: applicare in posizione radialmente interna allo strato di materiale sigillante almeno uno strato impermeabile all'aria.

La struttura di un pneumatico cosÃ¬ realizzato Ã ̈ la piÃ¹ critica poichÃ©, se non si applica la pressione di lavoro in accordo con il processo secondo l'invenzione, lo strato impermeabile (liner) impedisce ai gas, diffusi nello strato sigillante adiacente, di fuoriuscire dalla superficie radialmente interna del pneumatico e porta alla formazione di bolle visibili come protuberanze sul liner .

Secondo una forma realizzativa alternativa lo strato di materiale sigillante Ã ̈ lo strato radialmente piÃ¹ interno del pneumatico.

Tale configurazione puÃ² essere ad esempio ottenuta mediante rimozione di uno strato antiadesivo interno preventivamente utilizzato per evitare adesioni al tamburo di formatura e/o alla camera di vulcanizzazione. Anche in questa situazione, se non si applica la pressione di lavoro in accordo con il processo secondo l'invenzione, i gas potrebbero non riuscire a fuoriuscire totalmente dalla superficie radialmente interna del pneumatico senza generare bolle, poichÃ©, come sopra giÃ sopra descritto tali gas raggiungono l'equilibrio con la pressione atmosferica espandendosi in loco.

Preferibilmente, la suddetta temperatura predeterminata Ã ̈ compresa tra circa 120°C e circa 200°C.

Preferibilmente, il tempo predeterminato Ã ̈ compreso tra circa 15min e circa 30min.

Preferibilmente, durante lo stampaggio la superficie radialmente interna del pneumatico viene sottoposta ad una pressione predeterminata compresa tra circa 10bar e circa 30bar.

Preferibilmente, detta almeno una tela di carcassa comprende una pluralitÃ di cordicelle di rinforzo tessili disposte parallele una all'altra ed almeno parzialmente ricoperte di uno strato di materiale elastomerico; in cui dette cordicelle di rinforzo tessili presentano un ritiro libero termico percentuale, misurato in aria calda a 177°C, non superiore al 4%, preferibilmente non superiore al 3%, ancor piÃ¹ preferibilmente non superiore al 2,5%.

Secondo una forma realizzativa alternativa, detta almeno una tela di carcassa comprende una pluralitÃ di cordicelle di rinforzo metalliche disposte parallele una all'altra ed almeno parzialmente ricoperte di uno strato di materiale elastomerico.

Entrambe le forme realizzative sopra citate della tela di carcassa subiscono ritiri minimi e non richiederebbero pertanto l'utilizzo del "Post Cure Inflator" (PCI) al fine di assicurare la stabilitÃ dimensionale del pneumatico.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di una forma d'esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un processo per realizzare pneumatici auto-sigillanti per ruote di veicoli in accordo con la presente invenzione.

Tale descrizione verrÃ esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e, pertanto, non limitativo, nei quali:

- la figura 1 mostra schematicamente in semisezione radiale un pneumatico auto-sigillante per ruote di veicoli;

- la figura 2 mostra in sezione radiale una porzione di uno stampo di vulcanizzazione contenente il pneumatico di figura 1 durante una fase di stampaggio e vulcanizzazione;

- la figura 3 mostra in sezione radiale il pneumatico di figura 1 installato su un dispositivo ausiliario durante una fase del processo secondo l'invenzione. Con il numero di riferimento 1 Ã ̈ indicato in figura 1 un pneumatico auto-sigillante per ruote di veicoli, il quale comprende generalmente una struttura di carcassa 2 comprendente almeno una tela di carcassa 3 presentante lembi terminali rispettivamente opposti impegnati a rispettive strutture anulari di ancoraggio 4, eventualmente associate a riempitivi elastomerici 4a, integrate nelle zone 5 usualmente identificate con il nome di "talloni". La tela di carcassa 3 comprende una pluralitÃ di cordicelle di rinforzo tessili, realizzate in fibra sostanzialmente non termorestringente (come, ad esempio, fibre derivate dalla cellulosa come lyocell o rayon o fibre in poliestere high modulus low shrinkage (HMLS) a elevato modulo e basso ritiro) o metalliche disposte parallele una all'altra ed almeno parzialmente ricoperte di uno strato di materiale elastomerico.

Ai fini della presente invenzione, con fibra sostanzialmente non termorestrigente si intende una fibra che presenta un ritiro libero termico percentuale (a secco - a 177°C) secondo la norma ASTM D2259

02 (2006)el, non superiore al 4%, preferibilmente non superiore al 3%, ancor piÃ¹ preferibilmente non superiore al 2,5%.

Alla struttura di carcassa 2 Ã ̈ associata una struttura di cintura 6 comprendente uno o piÃ¹ strati di cintura, collocati in sovrapposizione radiale l'uno rispetto l'altro e rispetto alla tela di carcassa 3, aventi cordicelle di rinforzo tipicamente metalliche.

Tali cordicelle di rinforzo possono avere orientamento incrociato rispetto alla direzione di sviluppo circonferenziale del pneumatico 1.

In posizione radialmente esterna alla struttura di cintura 6 Ã ̈ applicata una fascia battistrada 7 in mescola elastomerica, come altri semilavorati costitutivi del pneumatico 1.

Sulle superfici laterali della struttura di carcassa 2, estendentisi ciascuna da uno dei bordi laterali della fascia battistrada 7 fino in corrispondenza della rispettiva struttura anulare di ancoraggio ai talloni 5, sono inoltre applicati in posizione assialmente esterna rispettivi fianchi 8 in mescola elastomerica.

Una superficie radialmente interna del pneumatico 1 Ã ̈ inoltre preferibilmente internamente rivestita da uno strato di materiale elastomerico impermeabile o cosiddetto liner 9.

Nella forma realizzativa illustrata nella figura 1 il pneumatico 1 Ã ̈ del tipo per autoveicoli.

Tipicamente in questo caso la struttura di cintura 6 comprende ulteriormente almeno uno strato radialmente esterno comprendente cordicelle tessili disposte secondo un angolo sostanzialmente nullo rispetto alla direzione di sviluppo circonferenziale del pneumatico.

In accordo con forme realizzative alternative della presente invenzione, il pneumatico 1 Ã ̈ del tipo destinato ad un uso per veicoli pesanti. Con l'espressione "veicolo pesante" si intende generalmente indicare un veicolo appartenente alle categorie M2-M3, N1-N3 e 02-04 definite in "Consolidated Resolution of thÃ ̈ Costruction of Vehicles (R.E.3) (1997)", Annex 7, pagine 52-59, "Classification and definition of powerdriven vehicles and trailers", come per esempio camion, autocarri, trattori, autobus, furgoni e altri veicoli di questo tipo. La struttura di cintura di un pneumatico per veicoli pesanti (non illustrato) comprende tipicamente uno strato di cintura usualmente noto con il nome di "cintura parasassi", il quale Ã ̈ lo strato radialmente piÃ¹ esterno della struttura di cintura e agisce come strato di protezione contro la penetrazione di sassi e/o brecciolino verso gli strati piÃ¹ interni della struttura dello pneumatico. Preferibilmente, la struttura di cintura di un pneumatico per veicoli pesanti comprende inoltre una striscia di rinforzo laterale che puÃ² essere radialmente sovrapposta al secondo strato di cintura, in corrispondenza di una sua estremitÃ assiale. La striscia laterale incorpora una pluralitÃ di elementi di rinforzo, preferibilmente cordicelle metalliche ad alto allungamento. Preferibilmente inoltre, un inserto Ã ̈ disposto sostanzialmente in corrispondenza della porzione di spalla, ovvero la porzione dove l'estremitÃ laterale della fascia battistrada si connette al fianco. In particolare, l'inserto ha una porzione che si interpone sostanzialmente in senso radiale tra la struttura di cintura e la fascia battistrada e una porzione che si interpone sostanzialmente in senso assiale tra la carcassa ed il fianco.

In accordo con ulteriori forme realizzative della presente invenzione, il pneumatico 1 Ã ̈ per motoveicoli. Il profilo della sezione retta del pneumatico per motoveicoli (non illustrato) presenta un'elevata curvatura trasversale in quanto deve garantire una sufficiente area d'impronta in tutte le condizioni di inclinazione del motoveicolo. La curvatura trasversale Ã ̈ definita dal valore del rapporto fra la distanza f del colmo del battistrada dalla linea passante per le estremitÃ lateralmente opposte E del battistrada stesso, misurata sul piano equatoriale del pneumatico, e la larghezza C definita dalla distanza fra le estremitÃ lateralmente opposte E del battistrada stesso. Con pneumatico ad elevata curvatura trasversale si indica uno pneumatico il cui rapporto di curvatura trasversale (f/C) Ã ̈ di almeno 0.20. Preferibilmente (f/C) Ã ̈ compreso rispettivamente tra 0.20 e 0.5 per uno pneumatico posteriore e tra 0.35 e 0.6 per uno pneumatico anteriore.

Il pneumatico auto-sigillante 1 secondo l'invenzione comprende inoltre almeno uno strato di materiale polimerico sigillante 10 disposto in corrispondenza di una zona di corona del pneumatico 1 ed in posizione radialmente interna rispetto alle tele di carcassa 3. Nella forma realizzativa illustrata, lo strato di materiale polimerico sigillante 10 Ã ̈ interposto tra la tela di carcassa 3 radialmente piÃ¹ interna ed il liner 9. In una forma realizzativa alternativa e non illustrata, lo strato di materiale sigillante 10 Ã ̈ lo strato radialmente piÃ¹ interno del pneumatico 1.

II materiale polimerico sigillante comprende, ad esempio, almeno un elastomero butilico, almeno un copolimero elastomerico ed almeno un agente adesivante, come descritto nel documento WO 2009/006915 sopra citato, oppure almeno un elastomero naturale o sintetico, almeno un elastomero pre-reticolato, almeno un agente adesivante ed almeno un additivo di rinforzo, come descritto nel documento 08WO-EP056671 sopra citato. Tale materiale, quando un oggetto penetra nel pneumatico ed attraverso lo strato di materiale polimerico sigillante 10 Ã ̈ in grado di aderire all'oggetto in esso inserito e puÃ² inoltre fluire all'interno del foro quando tale oggetto viene rimosso, sigillando in tal modo il foro stesso e prevenendo la fuoriuscita dell'aria dal pneumatico.

II confezionamento del pneumatico crudo 1 come sopra descritto, compreso lo strato di materiale polimerico sigillante 10, viene attuato tramite assemblaggio di rispettivi semilavorati su un supporto di formatura, non illustrato .

Successivamente al confezionamento del pneumatico crudo 1, viene eseguito un trattamento di stampaggio e vulcanizzazione finalizzato a determinare la stabilizzazione strutturale del pneumatico 1 tramite reticolazione delle mescole elastomeriche nonchÃ© ad imprimere sulla fascia battistrada 7 un desiderato disegno battistrada e ad imprimere in corrispondenza dei fianchi 8 eventuali segni grafici distintivi. Durante la vulcanizzazione si sviluppa, tra le macromolecole di elastomero, un reticolo di legami covalenti che, a seconda della sua densitÃ , ne impedisce lo scorrimento, rendendo il materiale via via piÃ¹ insolubile, infusibile ed elastico.

A tale scopo, il pneumatico crudo 1 viene inserito in una cavitÃ di stampaggio 11 di uno stampo di vulcanizzazione 12. Come visibile nella figura 2, lo stampo di vulcanizzazione 12 comprende una coppia di gusci 13 assialmente contrapposti e reciprocamente accoppiabili in corrispondenza di un piano equatoriale "P". Ciascuno dei gusci 13 presenta una superficie di lavoro 14 predisposta ad operare su talloni 5 e su fianchi 8 del pneumatico crudo 1 da vulcanizzare. I gusci 13 reciprocamente accostati sul citato piano equatoriale "P" definiscono inoltre una superficie circonferenziale 15 predisposta ad operare contro una fascia battistrada 7 del pneumatico 1 da vulcanizzare. I gusci 13 delimitano una superficie interna della cavitÃ di stampaggio 11 controsagomata alla conformazione finale da conferirsi al pneumatico 1.

Il pneumatico crudo 1, una volta chiuso nello stampo 12, viene pressato contro le superfici di lavoro 14 e la superficie circonferenziale 15, sottoponendo una superficie radialmente interna 16 del pneumatico 1 ad una pressione predeterminata "Pi", preferibilmente compresa tra circa lObar e circa 30bar. Per effetto della pressatura, opportuni rilievi, non illustrati, predisposti sui gusci 13 determinano la formazione di un desiderato disegno battistrada sulla fascia battistrada 7 del pneumatico 1, nonchÃ© eventualmente di una pluralitÃ di segni grafici sui fianchi 8 del pneumatico stesso 1.

Successivamente o contemporaneamente alla fase di pressatura, viene somministrato calore al pneumatico 2 in modo da sottoporre il pneumatico crudo stesso 1 a reticolazione. La somministrazione di calore riscalda il pneumatico 1 ad una temperatura predeterminata "Ti", preferibilmente compresa tra circa 120°C e circa 200°C, e per un tempo predeterminato "ti", preferibilmente compreso tra circa 15min e circa 30min.

Durante la vulcanizzazione, si formano all'interno delle mescole dei componenti elastomerici gas che rimangono parzialmente intrappolati.

La temperatura predeterminata "Ti" ed il tempo predeterminato "ti" sono tali da provocare il raggiungimento del limite di spugnositÃ "BP" in tutti i componenti elastomerici del pneumatico 1 (tele di carcassa 3, struttura di cintura 6, fascia battistrada 7, fianchi 8, liner 9, ecc.) tranne che nello strato di materiale polimerico sigillante 10.

Il tempo di vulcanizzazione "ti" raggiunto il quale viene aperto lo stampo di vulcanizzazione ed estratto il pneumatico, Ã ̈ definito, caso per caso, in funzione del tipo di mescole utilizzate e delle dimensioni del pneumatico. Tale tempo di vulcanizzazione corrisponde al raggiungimento del blow-point "BP" e/o delle caratteristiche chimico fisiche (in particolare di rigidezza, modulo) atte a garantire le desiderate performance del prodotto.

Una volta raggiunto il limite di spugnositÃ "BP" nei componenti elastomerici del pneumatico 1 e la stabilitÃ strutturale degli stessi, tranne che nello strato di materiale polimerico sigillante 10, lo stampo 12 viene aperto ed il pneumatico 1 estratto. Una pressione di lavoro "P2" viene applicata sulla superficie radialmente interna 16 del pneumatico 1 mentre una superficie radialmente esterna 17 del pneumatico stesso 1 Ã ̈ in comunicazione di fluido con l'ambiente esterno e si trova pertanto alla pressione dell'ambiente esterno "Pe". La pressione di lavoro "P2" viene applicata fino ad ottenere la sostanziale evacuazione dei gas attraverso detta superficie radialmente esterna 17 del pneumatico 1.

La pressione di lavoro "P2" Ã ̈ maggiore della pressione "Pe" dell'ambiente esterno e preferibilmente, la differenza tra la pressione di lavoro "P2" e la pressione dell'ambiente esterno "Pe" Ã ̈ compresa tra circa 0.3bar e circa 4bar, piÃ¹ preferibilmente compresa tra circa lbar e circa 3bar. Inoltre, preferibilmente, tale differenza di pressione viene mantenuta per un tempo di lavoro "t2" compreso tra circa 5min e circa 60min, piÃ¹ preferibilmente compreso tra circa lOmin e circa 40min. In accordo con una forma di attuazione del processo, una volta ultimata la vulcanizzazione, il pneumatico 1 estratto dallo stampo di vulcanizzazione 12, viene trasferito e montato in un dispositivo ausiliario di gonfiaggio 19 (schematicamente illustrato in figura 4), il quale puÃ² essere un "Post Cure Inflator" (PCI).

Il dispositivo ausiliario di gonfiaggio 19 comprende un supporto 20 provvisto di un albero 21 che porta due flange 22, ciascuna atta ad impegnarsi a tenuta contro ad un bordo assialmente esterno di un rispettivo tallone 5 del pneumatico 1. La superficie radialmente interna 16 del pneumatico delimita insieme al supporto 20 un volume in comunicazione di fluido con una sorgente di aria compressa, non illustrata, atta ad applicare alla superficie radialmente interna 16 la pressione di lavoro "P2". Il dispositivo ausiliario di gonfiaggio 19 comprende preferibilmente inoltre un coperchio 23 montabile sul supporto 20 e atto a racchiudere il pneumatico 1 in una camera mantenuta alla pressione dell'ambiente esterno "Pe", poichÃ© comunicante con l'ambiente esterno attraverso ad esempio un'apertura 24. Il pneumatico 1 viene trasferito dallo stampo di vulcanizzazione 12 al dispositivo ausiliario di gonfiaggio 19 in un lasso di tempo "tt" inferiore al tempo di diffusione dei gas all'interno dello strato sigillante. Preferibilmente, il tempo di trasferimento "tt" Ã ̈ inferiore a 3min, piÃ¹ preferibilmente tale tempo "tt" Ã ̈ di circa lmin.

Inoltre, preferibilmente, il pneumatico 1 viene riscaldato e mantenuto ad una temperatura di lavoro "T2" inferiore alla temperatura predeterminata di vulcanizzazione "Î¤Ï‡" e preferibilmente compresa tra circa 70°C e circa 120°C, piÃ¹ preferibilmente compresa tra circa 80°C e circa 100°C.

Il riscaldamento del pneumatico 1 collocato all'interno del dispositivo ausiliario di gonfiaggio 19 viene effettuato mediante opportuni elementi riscaldanti installati a bordo del dispositivo aus iliario di gonfiaggio 19 stesso oppure disponendo il dispositivo ausiliario di gonfiaggio 19 in un forno.

ESEMPIO

Sono stati preparati quattro pneumatici Pirelli P7 235/45R17 con lo strato sigillante (sealing layer), disposto tra uno strato impermeabile (liner) e la struttura di carcassa, avente la seguente formulazione:

TABELLA 1

IR 80

SBR 1009 20

Peptizer 0.5

Novares<®>C30 20

Durez<®>29095 18

Struktol<®>40MS 7

N326 12

Nella tabella 1:

IR Ã ̈ un elastomero cis-1 ,4-poliisoprene prodotto da Nizhnekamskneftechim Export, Russia;

SBR 1009 Ã ̈ un copolimero elastomerico stirene-butadiene reticolato con divinil-benzene prodotto da International Specialty Products (ISP) ;

Peptizer Ã ̈ PEPTON 66 prodotto da Anchor Chemical Ltd, UK;

Novares<®>C30 Ã ̈ una resina cumarone indene, prodotta da Rutgers Chemical GmbH;

Durez<®>29095 Ã ̈ un alchil-fenoloformaldeide, prodotto da Sumitomo Bakelite Europe, Durez Division;

Struktol<®>40MS Ã ̈ una miscela di resine idrocarburiche alif atiche-nafteniche aromatiche (Struktol Corporation) ; N326 Ã ̈ nero di carbonio.

I pneumatici comprendevano inoltre tra lo strato sigillante (sealing layer) e lo strato impermeabile (liner) uno strato intermedio denominato sottostrato. I tre strati presentano le seguenti caratteristiche dimensionali :

TABELLA 2

Pneumatico 1 2 3 4 Strato sigillante 4.3 4.3 4.3 4.3 spessore (mm)

sottostrato spessore 0.6 0.6 0.6 0.6 (mm)

Liner spessore (mm) 0.6 0.6 0.8 0.8 I pneumatici 1 e 2 sono stati sottoposti ad un ciclo di vulcanizzazione con i seguenti parametri di temperatura dello stampo:

TABELLA 3

Temperatura guance: 174 °C

Temperatura settori: 178 °C

La seguente tabella illustra la pressione dei fluidi presenti nella camera di vulcanizzazione e le fasi di vulcanizzazione :

TABELLA 4

Tempo (min) Fluido Pressione

0 (chiusura pressa) vapore 6,5bar (168 °C)

4 azoto 25 bar

19 scarico

fluidi

apertura stampo e scarico

pneumatico

Dopo l'apertura dello stampo gli pneumatici 1 e 2 sono stati prelevati da nastri trasportatori ed inviati direttamente alla finitura. Il raffreddamento Ã ̈ avvenuto nell'ambiente del reparto.

I pneumatici 3 e 4 sono stati sottoposti ad un ciclo di vulcanizzazione con le medesime condizioni adottate per i pneumatici 1 e 2. Il ciclo di vulcanizzazione Ã ̈ stato fatto seguire da un trattamento in accordo con il metodo per controllare la formazione di difettositÃ in uno strato sigillante secondo la presente invenzione. Il trattamento Ã ̈ stato effettuato mediante inserimento dei pneumatici 3 e 4 in un Post Cure Inflator (PCI) entro un tempo di 60 secondi dall'estrazione dallo stampo. I pneumatici montati sul "PCI" si sono raffreddati nell'ambiente del reparto.

II trattamento nel "PCI" Ã ̈ stato eseguito:

==> sul pneumatico 3 per 18 minuti alla pressione di gonfiamento di 3 bar;

==> sul pneumatico 4 per 27 minuti alla pressione di gonfiamento di 3 bar.

I quattro pneumatici sono stati ispezionati. Nella zona di corona il liner dei pneumatici 1 e 2 presentava un cospicuo numero di difettositÃ e rigonfiamenti dovuti alla presenza di bolle nello strato sigillante. I pneumatici 3 e 4 non presentavano difettositÃ nello strato sigillante ed il liner si presentava uniforme.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo per controllare la formazione di difettositÃ in uno strato sigillante di un pneumatico durante un processo di produzione di pneumatici auto-sigillanti per ruote di veicoli comprendente: i) sottoporre un pneumatico crudo (1) comprendente almeno una tela di carcassa (3), una struttura di cintura (6) applicata in posizione radialmente esterna a detta tela di carcassa (3), una fascia battistrada (7) applicata in posizione radialmente esterna a detta struttura di cintura (6) ed almeno uno strato di materiale sigillante (10) applicato in posizione radialmente interna a detta almeno una tela di carcassa (3) a stampaggio e vulcanizzazione, riscaldandolo per un tempo predeterminato (ti), in una cavitÃ di stampaggio (11) di uno stampo di vulcanizzazione (12) ai fini di vulcanizzare sostanzialmente almeno detta fascia battistrada (7), detta struttura di cintura (6) e detta tela di carcassa (3); ii) estrarre il pneumatico (1) sostanzialmente vulcanizzato da detto stampo di vulcanizzazione (12); iii) disporre detto pneumatico con una superficie radialmente esterna (17), corrispondente almeno alla fascia battistrada (7), in connessione di fluido con l'ambiente esterno; iv) applicare su una superficie radialmente interna (16) del pneumatico (1) una pressione di lavoro (P2)maggiore della pressione dell'ambiente esterno (Pe)e tale da contrastare la diffusione di gas, sviluppati durante la vulcanizzazione, internamente allo strato sigillante (10) fino ad ottenere una evacuazione di detti gas attraverso almeno detta superficie radialmente esterna (17) del pneumatico (1).
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui il pneumatico (1) comprende uno strato impermeabile ai gas (9) applicato in posizione radialmente interna a detto almeno uno strato di materiale sigillante (10).
3. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui la differenza tra la pressione di lavoro (P2) e la pressione dell'ambiente esterno (Pe) Ã ̈ compresa tra circa 0.3bar e circa 4bar.
4. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui la differenza tra la pressione di lavoro (P2)e la pressione dell'ambiente esterno (Pe)Ã ̈ compresa tra circa lbar e circa 3bar.
5. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui l'applicazione della suddetta pressione di lavoro (P2)viene attuata per un tempo di lavoro (t2)compreso tra circa 5min e circa 60min.
6. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui l'applicazione della suddetta pressione di lavoro (P2) viene attuata per un tempo di lavoro (t2)compreso tra circa lOmin e circa 40min.
7. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui durante l'applicazione della suddetta pressione di lavoro (P2) il pneumatico (1) viene riscaldato.
8. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui durante l'applicazione della suddetta pressione di lavoro (P2) il pneumatico (1) viene mantenuto ad una temperatura di lavoro (T2)compresa tra circa 70°C e circa 120°C.
9. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui durante l'applicazione della suddetta pressione di lavoro (P2) il pneumatico (1) viene mantenuto ad una temperatura di lavoro (T2)compresa tra circa 80°C e circa 100°C.
10. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui l'applicazione della suddetta pressione di lavoro (P2) viene attuata in un dispositivo ausiliario di gonfiaggio (19).
11. Metodo secondo la rivendicazione 10, in cui, il pneumatico (1) viene trasferito dallo stampo di vulcanizzazione (12) al dispositivo ausiliario di gonfiaggio (19) in un tempo di trasferimento (tt)inferiore a 3min.
12. Metodo secondo la rivendicazione 10, in cui, il pneumatico (1) viene trasferito dallo stampo di vulcanizzazione (12) al dispositivo ausiliario di gonfiaggio (19) in un tempo di trasferimento (tt) di circa lmin.
13. Metodo secondo la rivendicazione 10, in cui durante l'applicazione della suddetta pressione di lavoro (P2) il dispositivo ausiliario di gonfiaggio (19) viene posto in un forno.
14. Processo per produrre pneumatici auto-sigillanti per ruote di veicoli comprendente: a) confezionare un pneumatico crudo (1) comprendente almeno una tela di carcassa (3), una struttura di cintura (6) applicata in posizione radialmente esterna a detta tela di carcassa (3)almeno una fascia battistrada (7) applicata in posizione radialmente esterna a detta struttura di cintura (6), almeno uno strato di materiale sigillante (10) applicato in posizione radialmente interna a detta almeno una tela di carcassa (3); b) sottoporre il pneumatico crudo (1) ad una fase di stampaggio e vulcanizzazione, riscaldandolo per un tempo predeterminato (ti), in una cavitÃ di stampaggio (11) di uno stampo di vulcanizzazione (12) ai fini di vulcanizzare sostanzialmente almeno detta fascia battistrada (7), detta struttura di cintura (6) e detta tela di carcassa (3); c) estrarre il pneumatico (1) sostanzialmente vulcanizzato da detto stampo di vulcanizzazione (12); d) disporre detto pneumatico (1) con una superficie radialmente esterna (17), corrispondente almeno alla fascia battistrada (7), in connessione di fluido con l'ambiente esterno; e) applicare su una superficie radialmente interna (16) del pneumatico (1) una pressione di lavoro (P2)maggiore della pressione dell'ambiente esterno (Pe)e tale da contrastare la diffusione di gas, sviluppati durante la vulcanizzazione, internamente allo strato sigillante (10) fino ad ottenere una evacuazione sostanzialmente completa di detti gas attraverso almeno detta superficie radialmente esterna (17) del pneumatico (1).
15. Processo secondo la rivendicazione 14, in cui il confezionamento comprende: applicare in posizione radialmente interna allo strato di materiale sigillante (10) almeno uno strato impermeabile all'aria (9).
16. Processo secondo la rivendicazione 14, in cui lo strato di materiale sigillante (10) Ã ̈ lo strato radialmente piÃ¹ interno del pneumatico (1).
17. Processo secondo la rivendicazione 14, in cui la temperatura predeterminata (Ti) Ã ̈ compresa tra circa 120°C e circa 200°C.
18. Processo secondo la rivendicazione 14, in cui il tempo predeterminato (ti) Ã ̈ compreso tra circa 15min e circa 30min.
19. Processo secondo la rivendicazione 14, in cui durante lo stampaggio la superficie radialmente interna (16) del pneumatico (1) viene sottoposta ad una pressione predeterminata (Pi) compresa tra circa lObar e circa 30bar.
20. Processo secondo la rivendicazione 14, in cui detta almeno una tela di carcassa (3) comprende una pluralitÃ di cordicelle di rinforzo tessili disposte parallele una all'altra ed almeno parzialmente ricoperte di uno strato di materiale elastomerico; in cui dette cordicelle di rinforzo tessili presentano un ritiro libero termico percentuale, misurato in aria calda a 177°C, non superiore al 4%, preferibilmente non superiore al 3%, ancor piÃ¹ preferibilmente non superiore al 2,5%.
21. Processo secondo la rivendicazione 14, in cui detta almeno una tela di carcassa (3) comprende una pluralitÃ di cordicelle di rinforzo metalliche disposte parallele una all'altra ed almeno parzialmente ricoperte di uno strato di materiale elastomerico.