ITTO20100700A1 - Mescola in gomma per pneumatici - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
"MESCOLA IN GOMMA PER PNEUMATICI"
La presente invenzione è relativa ad una mescola in gomma per pneumatici.
Nella fase di realizzazione dei pneumatici vengono solitamente utilizzate delle mescole adesive allo scopo di garantire una efficace adesione tra differenti porzioni dei pneumatici e, quindi, tra differenti mescole.
Le mescole adesive sopra menzionate sono realizzate a base di solventi organici, il cui potere solubilizzante nei confronti della gomma assicura il verificarsi di una corretta adesione tra due mescole adiacenti.
Per motivazioni ambientali e di sicurezza sul lavoro, recenti decisioni in ambito europeo hanno limitato drasticamente l'uso di solventi organici nell'industria dei pneumatici, costringendo, così, i produttori di pneumatici a trovare soluzioni alternative per garantire in fase di costruzione dei pneumatici una corretta adesione tra le differenti mescole.
Era, quindi, particolarmente sentita l'esigenza di trovare una soluzione che garantisse l'adesione tra mescole di differenti porzioni del pneumatico senza per questo utilizzare le mescole adesive a base di solventi organici.
Una soluzione attualmente adottata riguarda l'aggiunta di resine nelle composizioni standard delle mescole già utilizzate per la produzione delle parti del pneumatico. Le resine sono risultate essere in grado di garantire alla mescola stessa una adesività superficiale tale da evitare l'uso delle mescole adesive a base di solventi organici.
L'utilizzo delle resine, nonostante garantisca la ricercata adesività superficiale, tuttavia può comportare un aumento della resistenza al rotolamento del pneumatico finito .
Scopo della presente invenzione è quello di poter realizzare mescole per pneumatici riducendone il contenuto delle resine, senza per questo compromettere le caratteristiche di adesività necessarie e migliorando, al contempo, le proprietà isteretiche.
Oggetto della presente invenzione è una mescola per pneumatici comprendente una base polimerica a catena insatura reticolabile, e degli agenti vulcanizzanti comprendenti almeno un ossido metallico e un attivatore di vulcanizzazione costituito da uno o più acidi grassi; detta mescola essendo caratterizzata dal fatto che detto attivatore di vulcanizzazione è composto in maggioranza da un acido grasso avente una catena con un numero di atomi di carbonio maggiore di 18.
Secondo una preferita forma di realizzazione della presente invenzione detto acido grasso ha una catena con un numero di atomi di carbonio da 20 a 36.
Secondo una preferita forma di realizzazione la mescola della presente invenzione comprende detto acido grasso in una quantità compresa tra 0,05 e 20 phr; preferibilmente in una quantità compresa tra 0,5 e 10 phr.
Secondo una preferita forma di realizzazione della presente invenzione l'ossido metallico è compreso nel gruppo composto da ZnO, CaO, MgO, A1203, FeO, Fe203, NiO, MnO, Ti02, CuO e Cu20; preferibilmente ZnO.
Secondo una preferita forma di realizzazione la mescola della presente invenzione comprende l'ossido metallico in una quantità compresa tra 0,05 e 20 phr; preferibilmente in una quantità compresa tra 0,5 e 14 phr.
Un ulteriore oggetto della presente invenzione è un componente di un pneumatico realizzato con una mescola come rivendicata in una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9.
Gli esempi che seguono servono a scopo illustrativo e non limitativo, per una migliore comprensione dell 'invenzione .
ESEMPI
Sono stati realizzati tre set di prove ognuno dei quali comprende tre esempi di mescole dell'invenzione. Ognuno dei set di prove si differenzia dagli altri due per l'utilizzo di una differente base polimerica. Mentre, in ogni set di prove i differenti esempi di mescole utilizzando la medesima base polimerica, si differenziano tra loro esclusivamente per le quantità di ZnO, di acido grasso e di resina.
Ogni set di prove presenta una mescola di confronto, la quale rappresenta una tipica composizione in cui la presenza delle resine permette di evitare l'utilizzo di mescole adesive a base di solvente organico. In particolare, in ogni set di prove le mescole di confronto si differenziano sostanzialmente da quelle dell'invenzione per la presenza di acido ottadecanoico in qualità di acido grasso, per una maggiore quantità di ZnO e per una maggiore quantità di resina. L'acido ottadecanoico è l'acido comunemente utilizzato nelle mescole per pneumatici.
Inoltre, per una migliore valutazione dei vantaggi dell'invenzione, ogni set di prove presenta una mescola di riferimento che si differenzia da quella di confronto esclusivamente per le quantità di ZnO e di resina.
In tabella I sono riportate le composizioni in phr delle mescole dell'invenzione Al -A3, della mescola di confronto Aconf. e della mescola di riferimento Aref.
Da quanto è evidenziato dalle composizioni di Tabella I, le mescole della presente invenzione rispetto alla mescola di confronto comprendono un acido grasso con un numero di atomi di carbonio maggiore di 18 (l'acido docosanoico è un C22), una minore quantità di ZnO ed una minore quantità di resina fenolica e possono, inoltre, comprendere anche una minore quantità dello stesso acido grasso, mentre la mescola di riferimento (Aref.) si differenzia dalla mescola di confronto per una minore quantità di ZnO e resina.
Per verificare l'efficacia in termini di adesività superficiale ed in termini di applicabilità nell'industria dei pneumatici, le mescole A1-A3, la mescola di confronto Aconf. e la mescola di riferimento Aref. sono state sottoposte a prove reometriche secondo la norma ASTM D5289, a prove fisiche secondo la norma ASTM D412C, a prove di proprietà dinamiche secondo la norma ASTM D5992 e a prove di adesività secondo il test TACK TO STEEL utilizzando la macchina PICMA-TACK.
In Tabella II sono riportati i valori ottenuti dalle rispettive prove.
TABELLA II
Dai valori riportati in Tabella II si evince come le mescole della presente invenzione mostrino una adesività superficiale comparabile o addirittura migliore di quella della mescola di confronto e, al tempo stesso, presentino un ridotto livello di isteresi rispetto alla mescola di confronto. Inoltre, i valori relativi alle altre caratteristiche utili per giudicare l'efficacia di una mescola non si discostano significativamente da quelli della mescola di confronto, dimostrando, così, la effettiva utilità delle mescole oggetto della presente invenzione.
I valori relativi alla mescola di riferimento, evidenziano come l'utilizzo dell'acido ottadecanoico non consenta una riduzione del quantitativo di ZnO e/o di resina fenolica senza incorrere in una drastica diminuzione del potere adesivo della mescola.
In tabella III sono riportate le composizioni in phr delle mescole dell'invenzione B1-B3, della mescola di confronto Bconf. e della mescola di riferimento Bref..
TABELLA III
Come precedentemente descritto per le mescole Al-A3, anche le mescole B1-B3 riportate in Tabella III si differenziano dalla relativa mescola di confronto (Bconf.) per il fatto di comprendere un acido grasso con un numero di atomi di carbonio maggiore di 18, una minore quantità di ZnO e una minore quantità di resina fenolica e possono, inoltre, comprendere anche una minore quantità dello stesso acido grasso, mentre la mescola di riferimento (Bref.) si differenzia dalla mescola di confronto per una minore quantità di ZnO e resina.
Per le stesse motivazioni riportate in merito alle mescole Al-A3, in Tabella IV sono riportati relativamente alle mescole B1-B3, alla mescola di confronto Bconf. e alla mescola di riferimento Bref. i valori ottenuti dalle prove già menzionate e descritte.
TABELLA IV
I valori riportati in Tabella IV confermano quanto già è stato commentato per i valori riportati in Tabella II, da cui risulta che, rispetto alle mescole di confronto, le mescole oggetto della presente invenzione riescano a garantire uguali o migliori livelli di adesività superficiale e più bassi livelli di isteresi senza per questo compromettere altre caratteristiche importanti della mescola. Allo stesso modo, i valori relativi alla mescola di riferimento dimostrano che utilizzando l'acido ottadecanoico non è possibile ridurre il quantitativo di ZnO e/o di resina fenolica senza incorrere in una drastica diminuzione del potere adesivo della mescola.
In tabella V sono riportate le composizioni in phr delle mescole dell'invenzione C1-C3, della mescola di confronto CCOnf..e della mescola di riferimento Cref.
TABELLA V
Come precedentemente descritto per le mescole Al-A3, e per le mescole B1-B3, anche le mescole C1-C3 riportate in Tabella V si differenziano dalla relativa mescola di confronto (CCOnf.) per il fatto di comprendere un acido grasso con un numero di atomi di carbonio maggiore di 18 (l'acido docosanoico è un C22), una minore quantità di ZnO e una minore quantità di resina fenolica e possono, inoltre, comprendere anche una minore quantità dello stesso acido grasso, mentre la mescola di riferimento (Cref.) si differenzia dalla mescola di confronto per una minore quantità di ZnO e resina.
In Tabella VI sono riportati relativamente alle mescole C1-C3, alla mescola di confronto CCOnf. e alla mescola di riferimento Crif. i valori ottenuti dalle prove già menzionate e descritte.
TABELLA VI
I valori riportati in Tabella VI confermano quanto già è stato commentato per i valori riportati in Tabella II e IV, da cui risulta che, rispetto alle mescole di confronto, le mescole oggetto della presente invenzione riescano a garantire uguali o migliori livelli di adesività e più bassi livelli di isteresi senza compromettere altre caratteristiche importanti della mescola. Anche in questo caso, i valori relativi alla mescola di riferimento confermano che utilizzando l'acido ottadecanoico non è possibile ridurre il quantitativo di ZnO e/o di resina fenolica senza incorrere in una drastica diminuzione del potere adesivo della mescola.
Gli acidi grassi in grado di poter realizzare le mescole oggetto della presente invenzione sono: acido eicosanoico (C20), acido docosanoico (C22), acido tetracosanoico (C24), acido esacosanoico (C26), acido eptacosanoico (C27), acido ottacosanoico (C28), acido triacontanoico (C30), acido dotriacontanoico (C32), acido tritriacontanoico (C33), acido tetratriacontanoico (C34), acido pentatriacontanoico (C35) .
Dagli esempi sopra riportati risulta evidente come le mescole oggetto della presente invenzione, pur mantenendo un livello di adesività tale da poter escludere l'utilizzo di mescole adesive a base di solvente organico, comprendano un quantitativo di resina notevolmente inferiore a quello presente nelle mescole dell'arte nota.
Come precedentemente affermato l'utilizzo di una minore quantità di resina nelle mescole, si risolve in una minore resistenza al rotolamento della mescola risultante e, quindi, una minore emissione di CO2 nell'ambiente durante l'esercizio del pneumatico.
Inoltre, le mescole oggetto della presente invenzione comprendono anche un minore quantitativo di ossido metallico rispetto alle mescole dell'arte nota con i vantaggi che questo comporta come può risultare immediato ad un tecnico del ramo.
Claims (11)
- RIVENDICAZIONI 1. Mescola per pneumatici comprendente una base polimerica a catena insatura reticolabile, e degli agenti vulcanizzanti comprendenti almeno un ossido metallico ed un attivatore di vulcanizzazione costituito da uno o più acidi grassi; detta mescola essendo caratterizzata dal fatto che detto attivatore di vulcanizzazione è composto in maggioranza da un acido grasso avente una catena con un numero di atomi di carbonio maggiore di 18.
- 2. Mescola per pneumatici secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto acido grasso ha una catena con un numero di atomi di carbonio da 20 a 36.
- 3. Mescola per pneumatici secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto detto acido grasso è compreso nel gruppo composto da acido eicosanoico (C20), acido docosanoico (C22), acido tetracosanoico (C24), acido esacosanoico (C26), acido eptacosanoico (C27), acido ottacosanoico (C28), acido triacontanoico (C30), acido dotriacontanoico (C32), acido tritriacontanoico (C33), acido tetratriacontanoico (C34), acido pentatriacontanoico (C35).
- 4. Mescola per pneumatici secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere detto acido grasso in una quantità compresa tra 0,05 e 20 phr.
- 5. Mescola per pneumatici secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detta quantità di acido grasso è compresa tra 0,5 e 10 phr.
- 6. Mescola per pneumatici secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto ossido metallico è compreso nel gruppo composto da ZnO, CaO, MgO, A1203, FeO, Fe203, NiO, MnO, Ti02, CuO e Cu20.
- 7. Mescola per pneumatici secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto ossido metallico è ZnO.
- 8. Mescola per pneumatici secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere detto ossido metallico in una quantità compresa tra 0,05 e 20 phr.
- 9. Mescola per pneumatici secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detta quantità di ossido metallico è compresa tra 0,5 e 14 phr.
- 10. Componente in gomma di un pneumatico caratterizzato dal fatto di essere realizzato con una mescola come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
- 11. Pneumatico caratterizzato dal fatto di comprendere un componente come rivendicato nella rivendicazione 10.
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