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包括周向增強元件層的輪胎的制作方法

文檔序號:12164643閱讀:242來源:國知局
包括周向增強元件層的輪胎的制作方法與工藝
本發明涉及具有徑向胎體增強件的輪胎,更具體地涉及旨在裝配在承載重型負載并以持續速度行駛的車輛(例如貨車、拖拉機、拖車、或大客車)上的輪胎。
背景技術
:在重型負載類型的輪胎中,胎體增強件通常錨固在胎圈區域中的任一側,并且在徑向上被由至少兩個層構成的胎冠增強件覆蓋,所述至少兩個層重疊并且由絲線或簾線形成,所述絲線或簾線在每個層中平行并且從一個層至下一個層形成交叉,形成與周向方向形成在10°至45°之間的角度。形成工作增強件的所述工作層可以進一步由至少一個被稱為保護層的層覆蓋,所述層由增強元件形成,所述增強元件有利地為金屬并可伸展,且被稱為彈性增強元件。所述輪胎還可以包括具有低伸展性的金屬絲線或簾線的層,所述金屬絲線或簾線與周向方向形成在45°至90°之間的角度,被稱為三角簾布層的該簾布層在徑向上位于胎體增強件與第一胎冠簾布層之間,所述第一胎冠簾布層被稱為工作簾布層并且由平行的絲線或簾線形成,所述絲線或簾線以絕對值不超過45°的角度鋪裝。三角簾布層與至少所述工作簾布層形成三角增強件,該增強件在其所經受的各種應力下具有低的變形,三角簾布層基本上用于吸收施加在輪胎胎冠區域中的所有增強元件上的橫向壓縮力。當簾線在等于斷裂強力10%的拉伸力下顯示出至多等于0.2%時的相對伸長時,所述簾線被稱為是不可延伸的。當簾線在等于斷裂負荷的拉伸力下顯示出至少等于3%的相對伸長并具有小于150GPa的最大切線模量時,所述簾線被稱為是彈性的。周向增強元件是與周向方向形成在+2.5°至-2.5°(相對于0°)范圍內的角度的增強元件。輪胎的周向方向或縱向方向是對應于輪胎的外周并由輪胎行駛方向限定的方向。輪胎的橫向方向或軸向方向平行于輪胎的旋轉軸線。徑向方向是與輪胎的旋轉軸線相交并與其垂直的方向。輪胎的旋轉軸線是輪胎在正常使用時繞其旋轉的軸線。徑向平面或子午平面是包含輪胎的旋轉軸線的平面。周向正中平面或赤道平面是垂直于輪胎的旋轉軸線并且將輪胎分為兩半的平面。橡膠配混物的“彈性模量”被理解為意指在10%變形和環境溫度下的割線伸長模量。至于橡膠組合物,模量的測量根據1988年9月的標準AFNOR-NFT-46002在張力下進行:在第二次伸長中(即在一個適應循環之后)測量(根據1979年12月的標準AFNOR-NFT-40101的正常溫度和相對濕度條件)在10%伸長下的公稱割線模量(或表觀應力,以MPa表示)。由于全世界公路網絡的改善和高速公路網絡的增長,被稱為公路輪胎的某些現有輪胎旨在以高速行駛在越來越長的旅途中。這種輪胎行駛的組合條件毫無疑問地使得行駛的距離增加,輪胎上的磨損減少;但另一方面,輪胎和特別是胎冠增強件的耐久性受到不利影響。這是因為在胎冠增強件中存在應力,特別是胎冠層之間的剪切應力,加上軸向最短胎冠層的端部處的操作溫度的不可忽略的升高,其效果是導致裂縫在橡膠中出現并且在所述端部處擴散。為了改進所研究類型的輪胎的胎冠增強件的耐久性,已經提出與設置在簾布層端部(更特別是軸向最短簾布層的端部)之間和/或周圍的橡膠配混物的層和/或成形元件的結構和質量相關的解決方案。特別已知的實踐是在工作層的端部之間引入橡膠配混物的層從而在所述端部之間產生脫離聯接,從而限制剪切應力。然而這種脫離聯接的層必須具有極好的內聚力。這種橡膠配混物的層例如描述于專利申請WO2004/076204。為了改進位于胎冠增強件邊緣附近的橡膠配混物的抗劣化能力,專利FR1389428建議與低滯后性胎面結合使用覆蓋至少胎冠增強件的側面和邊緣并且由低滯后性橡膠配混物形成的橡膠成形元件。為了避免胎冠增強件簾布層之間的分離,專利FR2222232教導了將增強件的端部包覆在橡膠墊中,所述橡膠墊的肖氏A硬度與包圍所述增強件的胎面的肖氏A硬度不同,并且高于位于胎冠增強件與胎體增強件簾布層的邊緣之間的橡膠配混物的成形元件的肖氏A硬度。通過這種方式制備的輪胎的確有效地允許特別是耐久性方面的性能的改進。此外,為了制備具有極寬胎面的輪胎或者在具有一定尺寸的輪胎上賦予更大的負載承受能力,已知的實踐是引入周向增強元件的層。例如專利申請WO99/24269描述了存在這種周向增強元件的層。周向增強元件的層通常由至少一根金屬簾線形成,所述金屬簾線纏繞從而形成相對于周向方向的鋪裝角度小于2.5°的線圈。技術實現要素:本發明的目的是提供一種輪胎,所述輪胎的特別是耐久性和磨損方面的性質以及動態性質(特別是側偏剛度)得以維持而無論磨損程度如何,并且所述輪胎的滾動阻力方面的性能得以改進從而有助于裝配所述輪胎的車輛的更低的燃料消耗。根據本發明使用具有徑向胎體增強件的輪胎實現該目的,其包括胎冠增強件,所述胎冠增強件由至少兩個工作胎冠層形成,每個工作胎冠層由插在橡膠配混物的兩個表層之間的增強元件形成,所述橡膠配混物的兩個表層相互交叉并與周向方向形成包括在10°至45°之間的角度,聚合物配混物的第一層S與至少一個工作胎冠層接觸,并與胎體增強件接觸,所述聚合物配混物的第一層S軸向延伸至少至胎面的軸向端部,所述胎面徑向地覆蓋胎冠增強件并通過兩個胎側而連接至兩個胎圈,胎冠增強件包括至少一層周向增強元件,至少一個工作胎冠層的至少一個表層在10%伸長的拉伸彈性模量小于8.5MPa,所述表層的用tan(δ)max表示的最大tan(δ)值小于0.100,所述聚合物配混物的第一層S在10%和60℃下在返回循環中測得的復合動態剪切模量G*大于1.35MPa。損耗因數tan(δ)為橡膠配混物的層的動態性質。其在粘度分析儀(MetravibVA4000)上根據標準ASTMD5992-96進行測量。記錄硫化組合物的樣品(厚度為4mm,橫截面為400mm2的圓柱狀試樣)在10Hz的頻率和60℃的溫度下經受簡單交替剪切應力的正弦負載的響應。從0.1%至50%(向外循環),接著從50%至1%(返回循環)進行應變振幅掃描。開發的結果為在返回循環中測得的復合動態剪切模量(G*)和損耗因數tan(δ)。對于返回循環,標明觀察到的最大tan(δ)值,用tan(δ)max表示。滾動阻力為當輪胎滾動時出現的阻力。滾動阻力通過與輪胎在旋轉過程中的變形相關的滯后性損失表示。與輪胎旋轉相關的頻率值對應于在30至100℃之間測得的tan(δ)值。因此在100℃下的tan(δ)值對應于輪胎在運行時的滾動阻力的指標。還有可能通過使用在60℃的溫度下施加的能量測量試樣的用百分比表示的回彈能量損失從而確定滾動阻力。根據本發明有利地,所述至少一個工作胎冠層的至少一個表層在60℃下的損失(用P60表示)小于20%。根據本發明一個優選的實施方案,所述至少兩個工作胎冠層的表層在10%伸長的拉伸彈性模量小于8.5MPa,所述至少兩個工作胎冠層的表層的tan(δ)max值小于0.100。使用具有彈性模量小于8.5MPa且tan(δ)max小于0.100的這種配混物可以改進滾動阻力方面的性質,同時維持令人滿意的耐久性。根據本發明優選的實施方案,所述至少一個工作胎冠層的所述至少一個表層為彈性體配混物,所述彈性體配混物基于天然橡膠或主要具有順式-1,4鏈的合成聚異戊二烯和可能的至少一種其它二烯彈性體,在共混物的情況下,天然橡膠或合成聚異戊二烯相對于所使用的一種或多種其它二烯彈性體和增強填料的比例以主要比例存在,所述增強填料由如下組成:a)BET比表面積大于60m2/g的炭黑,i.當炭黑的吸油值(COAN)大于85時,以在20至40phr之間的含量使用,ii.當炭黑的吸油值(COAN)小于85時,以在20至60phr之間的含量使用,b)或BET比表面積小于60m2/g的炭黑,無論其吸油值如何,以在20至80phr之間,優選在30至50phr之間的含量使用,c)或BET比表面積在30至260m2/g之間的包含SiOH和/或AlOH表面官能團的二氧化硅和/或氧化鋁類型的白填料,所述白填料選自沉淀或熱解二氧化硅、氧化鋁、鋁硅酸鹽,或在合成過程中或合成之后改性的炭黑,以在20至80phr之間,優選在30至50phr之間的含量使用,d)或(a)中描述的炭黑和/或(b)中描述的炭黑和/或(c)中描述的白填料的共混物,其中總填料含量在20至80phr之間,優選在40至60phr之間。BET比表面積的測量根據“TheJournaloftheAmericanChemicalSociety”(第60卷,第309頁,1938年2月)中描述的BRUNAUER、EMMET和TELLER方法(對應于1987年11月的標準NFT45007)進行。壓縮吸油值(COAN)根據標準ASTMD3493測量。如果使用透明填料或白填料,需要使用偶聯劑和/或覆蓋劑,所述偶聯劑和/或覆蓋劑選自本領域技術人員已知的試劑。作為優選的偶聯劑的示例,可以提及雙(3-三烷氧基甲硅烷基丙基)多硫化物類型的烷氧基硅烷硫化物,其中特別是由Degussa以名稱Si69(純液體產品)和名稱X50S(固體產品(以50重量/50重量與N330炭黑共混))銷售的雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物。作為覆蓋劑的示例,可以提及脂肪醇,烷基烷氧基硅烷,例如分別由Degussa以名稱Si116和Si216銷售的六癸基三甲氧基硅烷或六癸基三乙氧基硅烷,二苯胍,聚乙二醇或任選通過OH或烷氧基官能團改性的硅油。以填料的重量計,涂布劑和/或偶聯劑以≥1/100和≤20/100的比例使用,如果透明填料形成所有增強填料則優選以在2/100至15/100范圍內的比例使用,如果增強填料通過炭黑和透明填料的共混物形成則以在1/100至20/100范圍內的比例使用。具有上述二氧化硅和/或氧化鋁類型的材料的形態和SiOH和/或AlOH表面官能并且可以根據本發明用作這些材料的部分或全部替代品的增強填料的其它示例包括炭黑,所述炭黑在合成過程中通過在供應至爐的油中加入硅和/或鋁的化合物或者在合成之后通過將酸加入炭黑在硅酸鈉和/或鋁酸鈉溶液中的水懸浮液而改性,從而用SiOH和/或AlOH官能至少部分地覆蓋炭黑的表面。作為這種類型的在表面上具有SiOH和/或AlOH官能團的炭基填料的非限制性示例,可以提及ACS橡膠專題會議(阿納海姆,加利福尼亞,1997年5月6-9日)第24號文件中描述的CSDP型填料,以及專利申請EP-A-0799854中的填料。當使用透明填料作為唯一的增強填料時,通過使用BET比表面積在30至260m2/g之間的沉淀或熱解二氧化硅或沉淀氧化鋁或硅酸鋁獲得滯后性質和內聚力性質。作為這種類型的填料的非限制性示例,可以提及來自Akzo的二氧化硅KS404,來自Degussa的UltrasilVN2或VN3和BV3370GR,來自Huber的Zeopol8745,來自Rhodia的Zeosil175MP或Zeosil1165MP,來自PPG的HI-SIL2000等。在可以與天然橡膠或主要具有順式-1,4鏈的合成聚異戊二烯共混使用的二烯彈性體中,可以提及優選主要具有順式-1,4鏈的聚丁二烯(BR),苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)溶液或乳液,丁二烯-異戊二烯共聚物(BIR)或苯乙烯-丁二烯-異戊二烯三元聚合物(SBIR)。這些彈性體可以是在聚合過程中或在聚合之后通過支化劑(例如二乙烯基苯)或星形支化劑(例如碳酸酯、鹵化錫或鹵化硅)或通過官能化劑改性的彈性體,所述官能化劑例如通過二甲基氨基苯甲酮或二乙基氨基苯甲酮的作用造成含氧羰基或羧基官能團或胺官能團接枝至鏈或鏈端部。在天然橡膠或主要包含順式-1,4鏈的合成聚異戊二烯與一種或多種上述二烯彈性體的共混物的情況下,天然橡膠或合成聚異戊二烯優選以主要含量,更優選以大于70phr的含量使用。根據本發明的這一優選的實施方案,更低的彈性模量通常伴隨著更低的粘性模量G”,這一改變被證明有利于減小輪胎的滾動阻力。通常地,工作胎冠層的表層在10%伸長下的拉伸彈性模量大于8.5MPa,并更通常地大于10MPa。特別是當車輛沿行蜿蜒路徑時、當在停車場移動時或甚至當越過環形路線時,需要所述彈性模量能夠限制工作胎冠層的增強元件處于壓縮的程度。特別地,施加至輪胎接觸膠塊的區域中的胎面的軸向方向上的剪切造成工作胎冠層的增強元件處于壓縮。本發明人已經能夠證明周向增強元件的層允許工作胎冠層的表層選擇較低的彈性模量值而不會由于如上所述的工作胎冠層的增強元件經受的壓縮而造成輪胎的耐久性受損。發明人還能夠證明當工作胎冠層的表層具有在10%伸長的拉伸彈性模量小于8.5MPa時工作胎冠層的表層的內聚力仍令人滿意。在本發明的含義內,內聚性橡膠配混物為特別耐裂的橡膠配混物。因此通過在“PS”(純剪切)試樣上進行的疲勞開裂試驗評估配混物的內聚力。所述試驗包括在對試樣進行刻痕之后確定裂縫蔓延速度“Vp”(nm/周期)隨能量釋放速度“E”(J/m2)的變化。測量覆蓋的實驗范圍為-20℃至+150℃范圍內的溫度以及空氣或氮氣的氣氛中。試樣的應力為以脈沖應力負載(“半正矢”切線信號)的形式施加的振幅在0.1mm至10mm之間的動態位移,剩余時間等于脈沖持續時間;信號的頻率平均為約10Hz。測量包括3個部分:·“PS”試樣在27%變形下進行的1000個周期的適應。·能量表征從而確定“E”=f(變形)定律。能量釋放速度“E”等于W0*h0,其中W0=每個周期和每單位體積供應至材料的能量,h0=試樣的初始高度。利用“力/位移”采集數據因此給出“E”和應力負載的振幅之間的關系。·在對“PS”試樣進行刻痕之后測量裂縫。收集的數據用以確定裂縫蔓延速度“Vp”隨施加的應力水平“E”的變化。本發明人特別證實,至少一個周向增強元件的層的存在有助于減少工作胎冠層的表層的內聚力的變化。特別地,由于更常規的輪胎設計特別包括在10%伸長下的拉伸彈性模量大于8.5MPa的工作胎冠層的表層,這造成設置在工作胎冠層的所述表層的內聚力變化,該變化具有更差的傾向。本發明人發現,有助于特別是當車輛沿行蜿蜒路徑時對工作胎冠層的增強元件處于壓縮的狀態進行限制,并且還限制溫度增加的至少一個周向增強元件的層的存在造成表層的內聚力的變化較小。。本發明人因此認為在根據本發明的輪胎設計中的工作胎冠層的表層的內聚力(所述內聚力低于更常規的輪胎設計中存在的內聚力)是令人滿意的。本發明人還能夠證實選擇具有在10%和60℃下在返回循環中測得的大于1.35MPa的復合剪切模量G*的第一層S賦予輪胎至少與常規輪胎同樣好的動態性質和特別是側偏剛度性質,所述常規輪胎包括工作胎冠層,所述工作胎冠層的表層具有大于10MPa的剛度模量。實際上本發明人能夠證實,賦予輪胎額外剛度的周向增強元件的層的存在部分減小了由于選擇工作胎冠層而造成的側偏剛度的損失,工作胎冠層的表層具有小于8.5MPa的剛度模量值,并且第一層S的上述特征特別有助于該側偏剛度性質。特別地,并且本領域技術人員完全意料之外地,聚合物配混物的第一層S(所述層S被設置成與胎體增強件和至少一個胎冠增強件的層接觸)的性質顯著影響側偏剛度性質。由于賦予輪胎剛度,周向增強元件的層的存在能夠充分地并且理論上最佳地影響側偏剛度性質。進行的試驗證實第一層S的性質顯著影響輪胎的側偏剛度性質并且即使當存在周向增強元件的層時也允許改進側偏剛度性質。本發明人進一步證實選擇該聚合物配混物的第一層S不損害輪胎在直線行駛時經受的應力方面的性能。有利地,根據本發明,第一層S的在10%和60℃下在返回循環中測得的復合剪切模量G*小于2MPa,因此假設損害輪胎的耐久性性質及其滾動阻力性質,輪胎的熱性質也不會過多改變。還有利地,第一層S的表示為tan(δ)max的tan(δ)的最大值小于0.100。根據本發明的一個優選的實施方案,聚合物配混物的第一層S包含由如下組成的增強填料:a)BET比表面積在30至160m2/g之間的炭黑,以大于或等于15phr并且小于或等于28phr的含量使用,b)或比表面積在30至260m2/g之間的包含SiOH和/或AlOH表面官能團的二氧化硅和/或氧化鋁類型的白填料,所述白填料選自沉淀或熱解二氧化硅、氧化鋁、鋁硅酸鹽,或在合成過程中或合成之后改性的炭黑,以大于或等于15phr并且小于或等于55phr的含量使用,c)或(a)中描述的炭黑和(b)中描述的白填料的共混物,其中總填料含量大于或等于15phr并且小于或等于50phr,并且白填料的phr含量比炭黑的phr含量低5或5以上。本發明人進一步證實第一層S具有足夠的內聚力從而限制當物體刺穿輪胎胎面時出現的裂縫的蔓延。本發明人還證實即使在物體刺穿輪胎胎面的上述情況下,也能實現組合動態性質(特別是側偏剛度、滾動阻力和耐久性性質)的輪胎性能的折中。根據本發明的一個有利的替代形式,輪胎包括聚合物配混物的第二層G,所述第二層G沿徑向位于胎體增強件與胎冠增強件的增強元件的徑向最內層之間并且軸向寬度至少等于胎冠增強件的增強元件的徑向最內層的寬度的70%,并且在10%和60℃下在返回循環中測得的復合剪切模量G*大于1.35MPa。根據本發明的該替代形式的優選實施方案,所述第二層G的軸向寬度至多等于胎冠增強件的增強元件的徑向最內層的寬度并且優選至少等于胎冠增強件的增強元件的徑向最內層的寬度的90%。根據本發明的該替代形式還優選地,所述第二層G的在徑向方向上測得的厚度大于φ并且優選小于3φ,φ為胎冠增強件的徑向最內層的增強元件的直徑。本發明人還能夠證實,由此限定的聚合物配混物的第二層G通過補充周向增強元件的層和聚合物配混物的第一層S從而進一步有助于改進輪胎的側偏剛度性質。根據本發明有利地,第二層G的在10%和60℃下在返回循環中測得的復合剪切模量G*小于2MPa,因此假設損害輪胎的耐久性性質及其滾動阻力性質,輪胎的熱性質也不會過多改變。還有利地,第二層G的用tan(δ)max表示的最大tan(δ)值小于0.100。根據本發明的替代形式的一個優選的實施方案,聚合物配混物的第二層G包括增強填料,所述增強填料由如下形成:a)BET比表面積在30至160m2/g之間的炭黑,以大于或等于15phr并且小于或等于28phr的含量使用,b)或比表面積在30至260m2/g之間的包含SiOH和/或AlOH表面官能團的二氧化硅和/或氧化鋁類型的白填料,所述白填料選自沉淀或熱解二氧化硅、氧化鋁、鋁硅酸鹽,或在合成過程中或合成之后改性的炭黑,以大于或等于15phr并且小于或等于55phr的含量使用,c)或a)中描述的炭黑和b)中描述的白填料的共混物,其中總填料含量大于或等于15phr并且小于或等于50phr,并且白填料的phr含量比炭黑的phr含量低5或5以上。有利地,制得第二層G的聚合物配混物與制成第一層S的聚合物配混物相同。根據本發明的一個有利的實施方案,至少一個工作胎冠層的所述增強元件為具有飽和層的簾線,至少一個內層用由聚合物組合物制成的層加上護套,所述聚合物組合物例如為優選基于至少一種二烯彈性體的不可交聯、可交聯或經交聯的橡膠組合物。被稱為“層狀”簾線或“多層”簾線的簾線為由中心芯部和圍繞該中心芯部排列的線股或絲線的一個或多個幾乎同軸的層制成的簾線。在本發明的含義內,層狀簾線的飽和層為由絲線制成的簾線,其中不存在加入至少一根額外絲線的足夠空間。本發明人能夠證實,存在如上所述的簾線作為工作胎冠層的增強元件能夠有助于耐久性方面的更好性能。特別地,如上文所解釋的,工作層的表層的橡膠配混物能夠降低輪胎的滾動阻力。這造成當輪胎使用時這些橡膠配混物的溫度降低,這可能造成在一定的輪胎使用條件下針對氧化現象對增強元件更弱的保護。特別地,橡膠配混物的能夠阻隔氧氣的性質隨著溫度而降低,并且對于大多惡劣行駛條件,氧氣的存在可能造成簾線的機械性質逐步變差,并且可能不利地影響這些簾線的壽命。上述簾線內橡膠護套的存在彌補了增強元件的這種潛在的氧化風險,因為護套有助于阻隔氧氣。表述“基于至少一種二烯彈性體的組合物”以已知的方式意指組合物包含主要量(即超過50%的質量份數)的這種或這些二烯彈性體。應當注意到,根據本發明的護套在其覆蓋的層周圍連續延伸(即,該護套在簾線的垂直于其半徑的“徑向正交”方向上是連續),從而形成橫截面有利地幾乎為圓形的連續套筒。還應當注意到,該護套的橡膠組合物可以為可交聯或經交聯的,即其根據定義包含交聯體系,當組合物固化(即固化而非熔融)時所述交聯體系適合允許組合物交聯;因此,該橡膠組合物可以被稱為不可熔融的,因為無論加熱至多高的溫度,其都不能熔融。術語“二烯”彈性體或橡膠以已知的方式被理解為意指至少部分(即均聚物或共聚物)基于二烯單體(具有兩個共軛或非共軛碳-碳雙鍵的單體)的彈性體。優選地,用于橡膠護套的交聯體系是被稱為硫化體系的體系,即基于硫(或硫給體試劑)和主硫化促進劑的體系。可以將各種已知的次促進劑或硫化活性劑加入這種基礎硫化體系。除了所述交聯體系之外,根據本發明的護套的橡膠組合物可以包括可以用在輪胎的橡膠組合物中的所有常規成分,例如基于炭黑和/或無機增強填料如二氧化硅的增強填料,抗老化劑例如抗氧化劑,增量油,增塑劑或改進組合物在未加工狀態下的可加工性的試劑,亞甲基受體和給體,樹脂,雙馬來酰亞胺,已知的“RFS”(間苯二酚-甲醛-二氧化硅)類型的粘合促進劑,或金屬鹽,特別是鈷鹽。優選地,選擇該護套的組合物使其與簾線旨在增強的工作胎冠層的表層所使用的組合物相同。因此,在護套與橡膠基質的各個材料之間不存在潛在不相容性的問題。根據本發明的替代形式,至少一個工作胎冠層的所述簾線為[L+M]層構造的簾線,所述[L+M]層構造包括具有L根直徑為d1并且以捻距p1螺旋纏繞在一起的絲線的第一層C1,L為1至4,所述第一層C1被具有M根直徑為d2并且以捻距p2螺旋纏繞在一起的絲線的至少一個中間層C2包圍,M為3至12,由基于至少一種二烯彈性體的不可交聯、可交聯或經交聯的橡膠組合物制成的護套在所述構造中覆蓋所述第一層C1。優選地,內層(C1)的第一層的絲線的直徑包含在0.10至0.5mm之間,外層(C2)的絲線的直徑包含在0.10至0.5mm之間。還優選地,外層(C)的所述絲線所纏繞的螺旋捻距在8至25mm之間。在本發明的含義內,螺旋捻距表示平行于簾線軸線測得的長度,在所述長度之后具有該捻距的絲線圍繞簾線軸線完成一整圈;因此,如果軸線由垂直于所述軸線的兩個平面截開并且由等于構成簾線的層的絲線的捻距的長度分離,則在這兩個平面中的該絲線的軸線在對應于所討論的絲線層的兩個圓上占據相同的位置。有利地,確定簾線具有如下一個特征,甚至更優選地具有如下所有特征:-層C2為飽和層,意指在該層中不存在加入至少一根直徑d2的第(N+1)根絲線的足夠空間,N表示可以圍繞層C1以單層纏繞的絲線的最大數量;-橡膠護套還覆蓋內層C1,和/或分離外層C2的相鄰的成對絲線;-橡膠護套幾乎覆蓋層C2的每根絲線的徑向內周的一半,從而分離該層C2的相鄰的成對絲線。優選地,橡膠護套具有0.010mm至0.040mm的平均厚度。通常地,根據本發明的所述簾線可以使用任何類型的金屬絲線制得,所述金屬絲線特別由鋼制成,例如碳鋼絲線和/或不銹鋼絲線。優選使用碳鋼,但是當然可以使用其它鋼或其它合金。當使用碳鋼時,其碳含量(鋼的重量%)優選在0.1%至1.2%之間,更優選為0.4%至1.0%;這些含量代表輪胎所需的機械性質和絲線的可加工性之間的良好折中。應注意在0.5%至0.6%之間的碳含量最終使得這種鋼更便宜,這是因為它們更容易拉制。取決于目標應用,本發明的另一個有利的實施方案還可以包括使用具有低碳含量(例如在0.2%至0.5%之間)的鋼,這特別是因為較低的成本和更大的易拉制性。根據本發明的所述簾線可以使用本領域技術人員已知的各種技術例如在兩個步驟中獲得,首先使用擠出頭給芯部或層C1加上護套,該步驟之后是通過圍繞加上護套的層C1絞合或纏繞剩余的M根絲線(層C2)的最終操作的第二階段。在任選的中間纏繞和解繞操作的過程中,由橡膠護套造成的未處理狀態下的粘合問題可以以本領域技術人員已知的方式來解決,例如通過使用插入的塑料膜來解決。至少一個工作胎冠層的所述簾線例如選自專利申請WO2006/013077和WO2009/083212中描述的簾線。根據本發明的一個有利的實施方案,軸向最寬的工作胎冠層在其他工作胎冠層的徑向內側。根據本發明的有利的替代形式,周向增強元件的層的軸向寬度大于0.5xW。W為當輪胎安裝在其使用輪輞上并且被充氣到其建議壓力時該輪胎的最大軸向寬度。增強元件的層的軸向寬度在輪胎的橫截面上測量,從而輪胎處于放氣狀態。根據本發明的優選實施方案,至少兩個工作胎冠層具有不同的軸向寬度,軸向最寬的工作胎冠層的軸向寬度與軸向最窄的工作胎冠層的軸向寬度之間的差在10至30mm之間。根據本發明的一個優選的實施方案,周向增強元件的層在徑向上設置在兩個工作胎冠層之間。根據本發明的該實施方案,相比于在徑向上位于工作層的外部的相似的層所能實現的效果,周向增強元件的層能夠更顯著地限制胎體增強件的增強元件處于壓縮的程度。其優選在徑向上通過至少一個工作層而與胎體增強件分離,從而限制所述增強元件上的應力負載并且避免增強元件過度疲勞。根據本發明還有利地,在徑向上與周向增強元件的層鄰近的工作胎冠層的軸向寬度大于所述周向增強元件的層的軸向寬度,并且優選地,在赤道平面的任一側和周向增強元件的層的直接軸向延伸部分中,與周向增強元件的層鄰近的所述工作胎冠層在軸向寬度上聯接,之后通過所述橡膠配混物的層C至少在所述兩個工作層公共的剩余寬度上脫離聯接。在鄰近周向增強元件的層的工作胎冠層之間存在這樣的聯接允許降低作用于最接近該聯接的軸向最外周向元件的拉伸應力。根據本發明一個有利的實施方案,至少一個周向增強元件的層的增強元件為金屬增強元件,其具有包含在10至120GPa之間的在0.7%伸長下的割線模量,并具有小于150GPa的最大切線模量。根據一個優選的實施方案,增強元件在0.7%伸長下的割線模量小于100GPa并且大于20GPa,優選在30至90GPa之間,還更優選小于80GPa。還優選地,增強元件的最大切線模量小于130GPa,更優選地小于120GPa。上述的模量值在拉伸應力隨著伸長而變化的曲線上測量的,所述伸長是通過在增強元件的金屬的橫截面上分布的20MPa的預負荷來確定的,拉伸應力對應于測得的張力除以增強元件的金屬的橫截面積。相同的增強元件的模量值可以在拉伸應力隨著伸長而變化的曲線上測量,所述伸長是通過分布在增強元件的總的橫截面上的10MPa的預負荷來確定的,拉伸應力對應于測得的張力除以增強元件的總橫截面積。增強元件的總橫截面積是由金屬和橡膠構成的復合元件的橫截面積,橡膠特別在輪胎固化階段的過程中滲入增強元件。根據與增強元件的總橫截面相關的該構想,至少一個周向增強元件的層的軸向外部和中部的增強元件是金屬增強元件,所述金屬增強元件在0.7%伸長下具有在5至60GPa之間的割線模量和小于75GPa的最大切線模量。根據一個優選的實施方案,增強元件在0.7%伸長下的割線模量小于50GPa并且大于10GPa,優選在15至45GPa之間,還更優選小于40GPa。同樣優選地,增強元件的最大切線模量小于65GPa,更優選地小于60GPa。根據一個優選的實施方案,至少一個周向增強元件的層的增強元件是金屬增強元件,所述金屬增強元件具有作為相對伸長的函數的拉伸應力曲線,所述拉伸應力曲線對于較小的伸長具有較緩的斜率,而對于較大的伸長具有基本上恒定并且較陡的斜率。附加簾布層的這種增強元件通常被稱為“雙模量”元件。根據本發明的一個優選的實施方案,基本上恒定并且較陡的斜率從0.1%至0.5%之間的相對伸長開始出現。在取自輪胎的增強元件上測量增強元件的上述各種特性。更特別適于制備根據本發明的至少一個周向增強元件的層的增強元件是例如公式21.23的組件,所述公式21.23的結構為3x(0.26+6x0.23)4.4/6.6SS;這種成股簾線由21根公式為3x(1+6)的基本絲線組成,其中3個股纏繞在一起,每一股由7根絲線組成,形成中央芯部的一根絲線的直徑等于26/100mm,6根纏繞絲線的直徑等于23/100mm。所述簾線具有等于45GPa的0.7%割線模量和等于98GPa的最大切線模量,這兩個模量在拉伸應力隨著伸長而變化的曲線上測得,所述伸長是通過分布在增強元件的金屬的橫截面上的20MPa的預負荷來確定的,拉伸應力對應于測得的張力除以增強元件的金屬的橫截面。在拉伸應力隨著伸長而變化的曲線上(所述伸長是通過在增強元件的總的橫截面上分布的10MPa的預負荷來確定的),拉伸應力對應于測得的張力除以增強元件的總橫截面積,公式為21.23的該簾線具有等于23GPa的0.7%割線模量和等于49GPa的最大切線模量。同樣地,增強元件的另一個示例是公式21.28的組件,所述公式的構造為3x(0.32+6x0.28)6.2/9.3SS。該簾線具有等于56GPa的0.7%割線模量和等于102GPa的最大切線模量,這兩個模量在拉伸應力隨著伸長而變化的曲線上測得(所述伸長是通過在增強元件的金屬的橫截面上分布的20MPa的預負來確定的),拉伸應力對應于測得的張力除以增強元件的金屬的橫截面積。在拉伸應力隨著伸長而變化的曲線上(所述伸長是通過在增強元件的總橫截面上分布的10MPa的預負荷來確定的),拉伸應力對應于測得的張力除以增強元件的總橫截面積,公式為21.28的該簾線具有等于27GPa的0.7%割線模量和等于49GPa的最大切線模量。在至少一個周向增強元件的層中使用這種增強元件特別能夠維持層的令人滿意的剛度,即使在常規制造方法中的成型和固化階段之后。根據本發明的第二個實施方案,周向增強元件可以由不可伸展的金屬元件形成,所述金屬元件以一定方式切割從而形成長度遠小于最短層的周長但是優選大于所述周長的0.1倍的部分,所述部分之間的切口沿軸向彼此偏離。再次優選地,附加層的每單位寬度的彈性拉伸模量小于最具伸展性的工作胎冠層在相同條件下測得的彈性拉伸模量。所述實施方案能夠以簡單的方式賦予周向增強元件的層一定的模量,所述模量可以簡單調節(通過選擇同一行的部分之間的間隔)但是在所有情況下都低于由相同但連續的金屬元件構成的層的模量,附加層的模量在取自輪胎的切割元件的硫化層上測得。根據本發明的第三個實施方案,周向增強元件是波狀金屬元件,波幅與波長的比例a/λ至多等于0.09。優選地,附加層的每單位寬度的彈性拉伸模量小于最具伸展性的工作胎冠層在相同條件下測得的彈性拉伸模量。金屬元件優選是鋼簾線。根據本發明的優選的實施方案,工作胎冠層的增強元件為不可延伸的金屬簾線。還有利地,為了降低作用在軸向最外側的周向元件上的拉伸應力,本發明設計圓周方向與工作胎冠層的增強元件形成的角度小于30°,優選地小于25°。根據本發明的實施方案的另一有利替代形式,工作胎冠層包括簾布層彼此交叉并與圓周方向形成角度的增強元件,所述角度可以在軸向方向中而變化,相比于在圓周中平面處所測量的所述元件的角度,所述角度在增強元件的層的軸向外側邊緣上更大。本發明的這種實施方案可以提高某些區域中的周向剛度,而另一方面降低其它區域中的周向剛度,從而顯著降低胎體增強件出現的壓縮程度。本發明的一個優選的實施方案還使胎冠增強件通過被稱為彈性增強元件的增強元件的被稱為保護層的至少一個附加層在徑向上在外側得到補充,所述彈性增強元件以相對于周向方向在10°和45°之間的角度定向,且方向與通過與其徑向鄰近的工作層的不可伸展的元件形成的角度相同。保護層可以具有比最窄工作層的軸向寬度更小的軸向寬度。所述保護層還可以具有比最窄工作層的軸向寬度更大的軸向寬度,使得所述保護層覆蓋最窄工作層的邊緣,并且當保護層位于最窄層的徑向上方時,其在附加增強件的軸向延伸部分中在軸向寬度上與最寬工作胎冠層聯接,從而之后在軸向外側通過厚度至少等于2mm的成形元件與所述最寬工作層脫離聯接。在上述情況下,由彈性增強元件形成的保護層一方面任選地通過成形元件與所述最窄工作層的邊緣脫離聯接,所述成形元件的厚度基本上小于分離兩個工作層的邊緣的成形元件的厚度,另一方面所述保護層的軸向寬度小于或大于最寬胎冠層的軸向寬度。根據本發明的上述任一個實施方案,胎冠增強件可以進一步通過由鋼制不可伸展金屬增強元件制成的三角層在胎體增強件和最接近所述胎體增強件的徑向內部工作層之間在徑向內側得到補充,所述不可伸展金屬增強元件與周向方向形成大于60°的角度,且方向與通過徑向最接近胎體增強件的層的增強元件形成的角度相同。因此,根據已描述的本發明的輪胎相比于常規輪胎具有改進的滾動阻力,同時在耐久性和耐磨性和側偏剛度方面維持了相當的性能。此外,工作胎冠層的橡膠表層配混物的較低的彈性模量值意指輪胎的胎冠可以變軟由此限制在例如石塊保留在胎面花紋的底部中時,胎冠收到攻擊的風險和胎冠增強件的層的增強元件的受到腐蝕的風險。附圖說明下文將通過參考圖1和圖2的本發明的示例性實施方案的描述而使本發明的其它細節和有利特征變得顯而易見,在圖中:-圖1:根據本發明的第一個實施方案的輪胎的子午線示意圖,-圖2:根據本發明的第二個實施方案的輪胎的子午線示意圖。為了簡化理解,附圖沒有按比例顯示。這些圖僅顯示了輪胎的圖的一半,輪胎相對于軸線XX’對稱地延續,所述軸線XX’表示輪胎的周向正中平面或赤道平面。具體實施方式在圖1中,尺寸為315/70R22.5的輪胎1具有等于0.70的縱橫比H/S,H是輪胎1在其安裝輪輞上的高度,S是其最大軸向寬度。所述輪胎1包括固定在兩個胎圈(圖中未示出)中的徑向胎體增強件2。胎體增強件由單層金屬簾線形成。所述胎體增強件2被胎冠增強件4環箍,所述胎冠增強件4在徑向上從內向外由以下形成:-由未包封的不可伸長的9.28金屬簾線形成的第一工作層41,所述金屬簾線在簾布層的整個寬度上連續并且以24°的角度定向,-周向增強元件的層42,所述周向增強元件的層42由“雙模量”類型的21x23鋼金屬簾線形成,-由未包封的不可伸長的9.28金屬簾線形成的第二工作層43,所述金屬簾線在簾布層的整個寬度上連續并且以24°的角度定向并且與層41的金屬簾線交叉,-由彈性6.35金屬簾線形成的保護層44。胎冠增強件本身由胎面6所覆蓋。輪胎的最大軸向寬度等于317mm。第一工作層41的軸向寬度L41等于252mm。第二工作層43的軸向寬度L43等于232mm。寬度L41與L43之間的差值等于15mm。周向增強元件的層42的軸向寬度L42等于194mm。被稱為保護簾布層的最終胎冠簾布層44具有等于124mm的寬度L44。根據本發明,工作層41和43的每個的表層在10%伸長的拉伸彈性模量等于6MPa。根據本發明,橡膠配混物的第一層S設置在胎體增強件2與第一工作層41之間。圖2中,輪胎1與圖1中的輪胎的區別在于,第二層G徑向上在胎體增強件2與第一工作層41之間軸向延伸第一層S。對圖1中所示的根據本發明生產的各種輪胎進行測試,并與參照輪胎進行比較,同樣如圖1所示。特別地,對工作層41和43的表層配混物的各種特性進行測試,特別是它們在10%伸長的拉伸彈性模量和tan(δ)max值以及層S的配混物的性質,特別是在10%和60℃下在返回循環中測得的復合動態剪切模量G*。如下列出所用的各種配混物。組分的值以phr(重量份/百份彈性體)表示。測試各種參照輪胎。第一參照輪胎T1具有工作層和由配混物R2制得的第一層S,所述工作層的表層由配混物R1制得。第二參照輪胎T2具有工作層和由配混物R2制得的第一層S,所述工作層的表層由配混物1至5制得。測試根據本發明的各個輪胎。根據本發明的輪胎S1通過工作層和由配混物6制得的第一層S制得,所述工作層的表層由配混物1至5制得。在試驗機上進行第一耐久性試驗,所述試驗機使得每個輪胎在等于所述輪胎指定的最大速度等級(速度指數)的速度下在4000kg的初始負載下以直線行駛,所述初始負載逐漸增加從而減少試驗的持續時間。發現試驗的所有輪胎顯示出基本上相當的結果。在試驗機上進行其它耐久性試驗,所述試驗機向輪胎周期性施加橫向負載和動態超負載。在與施加至參照輪胎的條件相同的條件下在根據本發明的輪胎上進行試驗。每種類型的輪胎覆蓋的距離彼此不同,由于在工作層的端部處的橡膠配混物的劣化而出現故障。結果列于下表,參考為參照輪胎T1設定的基數100。輪胎T1輪胎T2輪胎S110085105在由特別攻擊輪胎胎面的石塊制成的未鋪裝道路上進行其它行駛試驗。這些最后的測試證明,在行駛相同距離后,根據本發明的輪胎顯示出比參照輪胎損壞情況的數量和程度都更少的情況。這些測試特別地顯示出根據本發明的輪胎的設計可以在存在周向增強元件的層時減少工作胎冠層的表層的彈性模量,而對耐久性性能沒有不利影響。此外,進行滾動阻力測量。這些測量應用于上述所有輪胎。測量結果列于下表;其用kg/t表示,為輪胎T1指定100的值輪胎T1輪胎T2輪胎I11009898當前第1頁1 2 3 
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