具有輕型帶束層結(jié)構(gòu)的輪胎的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種子午線輪胎,尤其是用于客車(chē)或貨車(chē)的子午線輪胎,其具有輕型帶束層結(jié)構(gòu)(10),該結(jié)構(gòu)包括特定構(gòu)造的多層復(fù)合層合物(10a、10b、10c),其中第一層(10a)橡膠(C1)包括例如由尼龍或聚酯制成的較弱的可熱收縮的紡織品圓周增強(qiáng)件(110),該第一層沿徑向(沿著方向Z)位于通過(guò)高抗張鋼的單絲(120、130)增強(qiáng)的其它兩層(10b、10c)橡膠(C2、C3)上;該多層復(fù)合層合物允許輪胎的重量和滾動(dòng)阻力下降,而不損壞側(cè)偏剛度,因此,不損壞抓地性和操控性,同時(shí)提供不更好但也至少相當(dāng)?shù)男旭偰陀眯浴?br>
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及輪胎以及涉及其胎冠增強(qiáng)層或帶束層。更具體地說(shuō),本發(fā)明涉及尤其 用于客車(chē)或貨車(chē)的輪胎的帶束層中使用的多層復(fù)合層合物。 具有輕型帶束層結(jié)構(gòu)的輪胎
【背景技術(shù)】
[0002] 已知用于客車(chē)或貨車(chē)的具有子午線胎體增強(qiáng)層的輪胎包括胎面、兩個(gè)不可伸展的 胎圈、兩個(gè)將胎圈連接至胎面的柔性的側(cè)壁和沿周向布置在胎體增強(qiáng)層與胎面之間的剛性 的胎冠增強(qiáng)層或"帶束層"。
[0003] 輪胎帶束層通常由重疊和交叉的至少兩個(gè)橡膠簾布層(被稱(chēng)作"工作簾布層"、"三 角簾布層"或甚至"工作增強(qiáng)層")構(gòu)成,通常通過(guò)基本彼此平行地布置并相對(duì)于中間圓周 平面傾斜的金屬簾線增強(qiáng),這些工作簾布層可與橡膠中的其它簾布層和/或織物關(guān)聯(lián)或不 關(guān)聯(lián)。這些工作簾布層的主要功能是賦予輪胎高滑移推力(drift thrust)或側(cè)偏剛度,這 些在已知的方式中對(duì)于在機(jī)動(dòng)車(chē)上實(shí)現(xiàn)良好的抓地性("操控性")是必要的。
[0004] 特別對(duì)于往往持續(xù)高速行駛的輪胎來(lái)說(shuō),以上帶束層還可包括被稱(chēng)作"箍捆簾布 層"或"箍捆增強(qiáng)層"的橡膠簾布層,其通常通過(guò)被稱(chēng)作"圓周增強(qiáng)線"的增強(qiáng)線增強(qiáng),這意 味著這些增強(qiáng)線實(shí)際上彼此平行地布置并且在輪胎外胎周?chē)狙貓A周方向延伸,以與中 間圓周平面形成優(yōu)選包括在0至5°范圍內(nèi)的角度。應(yīng)該提醒,這些圓周增強(qiáng)線的主要功能 是在高速下抵抗胎冠的離心作用。
[0005] 最終由包括通常為紡織品的至少一個(gè)箍捆簾布層和通常為金屬的兩個(gè)工作簾布 層的多層復(fù)合層合物構(gòu)成的這些帶束層結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的,并且這里不需要更 加詳細(xì)地描述。
[0006] 描述這種帶束層結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)尤其通過(guò)專(zhuān)利文獻(xiàn)US 4 371 025、FR 2 504 067 或 US 4 819 705、EP 738 615、EP 795 426 或 US 5 858 137、EP 1 162 086 或 US 2002/0011296、EP 1 184 203 或 US 2002/0055583 示出。
[0007] 越來(lái)越強(qiáng)和耐久的鋼的可用性意味著輪胎制造商現(xiàn)在盡可能地趨于將其使用在 非常簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)的簾線(尤其具有僅兩條線,或甚至單獨(dú)的絲)的輪胎帶束層中,從而一方 面簡(jiǎn)化制造和降低成本,另一方面減小增強(qiáng)簾布層的厚度,因此降低輪胎的拖滯,并且最終 降低安裝有這種輪胎的車(chē)輛的能耗。
[0008] 集中努力以減小輪胎的質(zhì)量,尤其是通過(guò)減小它們的帶束層和橡膠制成的層的厚 度減小輪胎的質(zhì)量,然而,非常自然地遇到可引發(fā)數(shù)個(gè)困難的物理限制。尤其是,通過(guò)箍捆 增強(qiáng)層提供的箍捆功能和通過(guò)工作增強(qiáng)層提供的硬化功能可變得不再明顯地彼此區(qū)分,并 且可彼此妨礙,更不用說(shuō)導(dǎo)致紡織品圓周線與工作簾布層的金屬簾線之間直接接觸的風(fēng) 險(xiǎn)。當(dāng)然,所有這些均不利于輪胎胎冠的正確操作,并且不利于輪胎的性能和整體耐用性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 現(xiàn)在,在他們的研究過(guò)程中, 申請(qǐng)人:公司發(fā)現(xiàn)一種特定結(jié)構(gòu)的多層復(fù)合層合物,其 允許輪胎的帶束層略微輕型,因此降低它們的滾動(dòng)阻力,同時(shí)減輕上述缺點(diǎn)。
[0010] 因此,本發(fā)明的第一主題涉及(根據(jù)附圖1和2中的標(biāo)號(hào))一種子午線輪胎(1), 其限定了三個(gè)主要方向,周向(X)、軸向⑴和徑向(Z),包括:胎冠(2),其上設(shè)有胎面(3); 兩個(gè)側(cè)壁(4);兩個(gè)胎圈(5),各個(gè)側(cè)壁(4)將各個(gè)胎圈(5)連接至胎冠(2);胎體增強(qiáng)層 (7),錨固在胎圈(5)的每一個(gè)中,并沿著側(cè)壁(4)和胎冠(2)延伸;胎冠增強(qiáng)層或帶束層
[10] ,在周向(X)上沿著胎冠(2)延伸,并沿徑向位于胎體增強(qiáng)層(7)與胎面(3)之間,所 述帶束層(10)包括多層復(fù)合層合物(l〇a、10b、10c),其包括增強(qiáng)件(110、120、130)的至少 三個(gè)重疊的層,所述增強(qiáng)件在各個(gè)層中為單向的,并分別嵌入橡膠(C1、C2、C3)的一定厚度 中,所述輪胎具有以下特征:
[0011] 〇在胎面?zhèn)壬希谝粚樱╨〇a)橡膠(C1)包括第一行增強(qiáng)件(110)它們相對(duì)于周向 (X)以-5度至+5度的角度α取向,這些增強(qiáng)件(110)被稱(chēng)作第一增強(qiáng)件,其由可熱收縮的 紡織材料制成;
[0012] 0與第一層(10a)接觸并位于第一層(10a)下方的第二層(10b)橡膠(C2)包括第 二行增強(qiáng)件(120),它們相對(duì)于周向(X)以正或負(fù)的給定的角度β (包括在10度與30度之 間)取向,這些增強(qiáng)件(120)被稱(chēng)作輔助增強(qiáng)件,其為金屬增強(qiáng)件;
[0013] 0與第二層(10b)接觸并位于第二層(10b)下方的第三層(10c)橡膠(C3)包括第 三行增強(qiáng)件(130),它們相對(duì)于周向(X)以與角度β相反的角度Y (包括在10度與30度 之間)取向,這些增強(qiáng)件(130)被稱(chēng)作第三增強(qiáng)件,其為金屬增強(qiáng)件;
[0014] 一方面,該輪胎的特征在于:
[0015] 0第二增強(qiáng)件(120)和第三增強(qiáng)件(130)由鋼單絲構(gòu)成,它們的分別由D2和03表 示的直徑被包括在〇. 20mm與0. 50mm之間;
[0016] 在中間面(M)的每一側(cè),在4cm的總軸向?qū)挾壬?,在硫化狀態(tài)的輪胎的帶束層的中 心部分中測(cè)量,該輪胎還滿(mǎn)足以下特征:
[0017] 0第一增強(qiáng)件(110)的平均外接圓直徑D1被包括在0· 40mm與0· 70mm之間;
[0018] 〇沿著軸向(Y)測(cè)量的第一層橡膠(C1)中的第一增強(qiáng)件(110)的密度屯被包括 在70線/分米與130線/分米之間;
[0019] 0分別沿著軸向(Y)測(cè)量的第二層橡膠(C2)中的第二增強(qiáng)件(120)的密度d2和 第三層橡膠(C3)中的第三增強(qiáng)件(130)的密度d 3被包括在120線/分米與180線/分米 之間;
[0020] 0沿著徑向⑵測(cè)量的將第一增強(qiáng)件(110)與最靠近其的第二增強(qiáng)件(120)分離 的橡膠的平均厚度E zl被包括在0. 25mm與0. 40mm之間;
[0021] 0沿著徑向(Z)測(cè)量的將第二增強(qiáng)件(120)與最靠近其的第三增強(qiáng)件(130)分離 的橡膠的平均厚度E z2被包括在0· 35mm與0· 60mm之間;
[0022] 以及,另一方面,滿(mǎn)足以下不等式:
[0023] (1)CT<7. 5%
[0024] (2) 0. 20<Ezl/ (Ezl+Dl+D2) <0. 30
[0025] (3) 0. 30<Ez2/ (Ez2+D2+D3) <0. 50
[0026] CT為在185°C下在2分鐘之后由可熱收縮的紡織材料制成的第一增強(qiáng)件(110)的 熱收縮。
[0027] 通過(guò)其特定構(gòu)造和以上特征的組合,經(jīng)證明,該多層復(fù)合層合物通過(guò)使用不需要 任何預(yù)先組裝操作的鋼單絲能夠以較低成本減輕輪胎的重量和它們的滾動(dòng)阻力,在尤其嚴(yán) 酷的行駛條件下,所有這些在不損壞側(cè)偏剛度或耐用性的情況下實(shí)現(xiàn)。
[0028] 與常規(guī)在客車(chē)或貨車(chē)類(lèi)型的輪胎的帶束層中使用的層合物相比,還提供了具有非 常低的拖滯的優(yōu)點(diǎn)。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的多層復(fù)合層合物可用作用于任何類(lèi)型的輪胎的帶束層增強(qiáng)元件,尤 其是用于尤其包括4x4的客車(chē)和SUV(運(yùn)動(dòng)型多功能車(chē))或用于貨車(chē)。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0030] 從隨后的【具體實(shí)施方式】和示例性實(shí)施例中,以及從關(guān)于這些實(shí)施例的圖1和圖2 中,將容易理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn),圖1和圖2(除非另外說(shuō)明,否則不按照任何具體的比例繪 制)示意性地描繪了:
[0031] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的輪胎⑴的徑向截面(其意指含輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的平面中的 截面)示例,在其帶束層(10)中含有根據(jù)本發(fā)明的多層復(fù)合層合物;
[0032] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的輪胎(1)中使用的多層復(fù)合層合物(10a、10b、10c)的截面。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 定義
[0034] 本申請(qǐng)中的術(shù)語(yǔ)應(yīng)該如下理解:
[0035] --"橡膠"或"彈性體"(這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)被認(rèn)為是同義的):任何類(lèi)型的彈性體,無(wú) 論是二烯類(lèi)還是非二烯類(lèi),例如熱塑性類(lèi)型;
[0036] --"橡膠復(fù)合物"或"橡膠狀復(fù)合物":含有至少一種橡膠和一種填料的復(fù)合物;
[0037] --"層":片材、帶材或任何其它元件,其厚度相對(duì)于其的其它尺寸來(lái)說(shuō)相對(duì)較 小,優(yōu)選地其中厚度與其它尺寸中的最大的一個(gè)的比率小于〇. 5,更優(yōu)選地小于0. 1 ;
[0038] --"軸向":基本平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的方向;
[0039] --"周向":基本垂直于輪胎的軸向和半徑二者的方向(換句話說(shuō),與其中心位 于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線上的圓相切);
[0040] - "徑向":沿著輪胎的半徑的方向,即穿過(guò)輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線并基本垂直于該方 向的任何方向,即與垂直于該方向的方向成不超過(guò)5度的角的方向;
[0041] - "沿著一軸線或沿著一定方向取向",當(dāng)說(shuō)到諸如增強(qiáng)件的任何元件時(shí),意指 基本平行于該軸線或該方向取向的元件,所述平行即與該軸線或該方向成不超過(guò)5度(因 此,為零或至多等于5度)的角;
[0042] --"垂直于一軸線或一定方向取向":當(dāng)說(shuō)到諸如增強(qiáng)件的任何元件時(shí),意指基 本垂直于該軸線或該方向取向的元件,所述垂直即與垂直于該軸線或該方向的方向成不超 過(guò)5度的角;
[0043] --"中間圓周平面"(指M):垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線Y的平面,其在兩個(gè)胎圈之 間位于中間并穿過(guò)胎冠增強(qiáng)層或帶束層的中間;
[0044] --"增強(qiáng)件"或"增強(qiáng)線":任何長(zhǎng)和細(xì)的繩,即任何細(xì)長(zhǎng)、絲狀的繩,其長(zhǎng)度相對(duì) 于其橫截面來(lái)說(shuō)很長(zhǎng),尤其任何單獨(dú)的絲、任何多絲纖維或任何這種絲或纖維的組件,諸如 股線或簾線,該繩或線可為直線或例如絞線或卷曲線的非直線,這種繩或線能夠增強(qiáng)橡膠 基質(zhì)(即提商基質(zhì)的抗拉特性);
[0045] --"單向增強(qiáng)件":本質(zhì)上互相平行的增強(qiáng)件,即沿著一根軸線或相同軸線取向 的增強(qiáng)件;
[0046] --"層合物"或"多層層合物":在國(guó)際專(zhuān)利分類(lèi)提供的含義中,意指包括彼此接 觸的平面或非平面形狀的至少兩個(gè)層的任何產(chǎn)品,這些層可以或可以不彼此粘合或連接; 表述"粘合"或"連接"被廣泛地解釋為包括粘合或組裝的所有裝置,尤其是通過(guò)粘合劑粘 合。
[0047] 此外,除非明確指示不是這樣,否則指示的所有百分比(%)是重量%。
[0048] 通過(guò)表述"a與b之間"指示的任何值的范圍表示大于a且小于b (即排除端點(diǎn)a 和b)的值的范圍,表述"a至b"指示的任何值的范圍意指從a至b的值的范圍(即包括明 確的端點(diǎn)a和b)。
[0049] 以舉例的方式,圖1非常示例性地(即不按照任何具體的比例繪制)描繪了穿過(guò) 例如用于客車(chē)或貨車(chē)類(lèi)型的車(chē)輛的根據(jù)本發(fā)明的輪胎的徑向截面,根據(jù)本發(fā)明,其帶束層 包括多層復(fù)合層合物。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明的該輪胎(1),限定了三個(gè)垂直方向:周向(X)、軸向(Y)和徑向(Z), 該輪胎(1)包括:胎冠(2),其頂上覆蓋著胎面(3);兩個(gè)側(cè)壁(4);兩個(gè)胎圈(5),各個(gè)側(cè)壁 ⑷將各個(gè)胎圈(5)連接至胎冠⑵;胎體增強(qiáng)層(7),其錨固在胎圈(5)的每一個(gè)中,并沿 著側(cè)壁(4)和胎冠(2)延伸;胎冠增強(qiáng)層或帶束層(10),沿著胎冠(2)在周向(X)上延伸, 并在徑向上位于胎體增強(qiáng)層(7)與胎面(3)之間。按照已知的方式,胎體增強(qiáng)層(7)由通 過(guò)紡織品簾線增強(qiáng)的至少一個(gè)橡膠簾布層構(gòu)成,所述簾線被稱(chēng)作"子午線",其幾乎彼此平 行地排列并從一個(gè)胎圈延伸至另一個(gè),以與中間圓周平面Μ形成大致被包括在80°與90° 之間的角;在這種情況下,以舉例的方式,其包裹在各個(gè)胎圈(5)中的兩個(gè)胎圈線(6)周?chē)?該增強(qiáng)層(7)的反包部分(8)例如朝著輪胎(1)的外側(cè)布置,在這種情況下,輪胎(1)示為 安裝在其邊緣(9)上。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明,并且根據(jù)稍后將詳細(xì)描述的圖2的圖示,輪胎(1)的帶束層(10)包 括多層復(fù)合層合物,所述多層復(fù)合層合物包括增強(qiáng)件的三個(gè)重疊的層(l〇a、10b、10c),所述 增強(qiáng)件在各層中為單向,并且對(duì)應(yīng)地嵌入在橡膠(Cl、C2、C3)的一定厚度中,具有以下特 征:
[0052] 〇在胎面?zhèn)壬?,第一層橡膠(C1)包括第一行增強(qiáng)件(110)它們相對(duì)于周向(X) 以-5度到+5度的角度α取向,這些增強(qiáng)件(110)被稱(chēng)作第一增強(qiáng)件,其由可熱收縮的紡 織材料制成;
[0053] 〇與第一層(C1)接觸并位于第一層(C1)下方的第二層橡膠(C2)包括第二行增強(qiáng) 件(120),它們相對(duì)于周向(X)以正或負(fù)的給定的角度β (包括在10度與30度之間)取 向,這些增強(qiáng)件(120)被稱(chēng)作第二增強(qiáng)件,其為金屬增強(qiáng)件;
[0054] 〇與第二層(C2)接觸并位于第二層(C2)下方的第三層橡膠(C3)包括第三行增強(qiáng) 件(130),它們相對(duì)于周向⑴以與角度β相反的角度Υ (包括在10度與30度之間)取 向,這些增強(qiáng)件(130)被稱(chēng)作第三增強(qiáng)件,其為金屬增強(qiáng)件。
[0055] 根據(jù)本發(fā)明,二者均被包括在10°與30°之間的方向相反的角度β和γ可相等 或不等,即第二增強(qiáng)件(120)和第三增強(qiáng)件(130)可在先前限定的中間圓周平面(Μ)的每 側(cè)對(duì)稱(chēng)地布置或以其它方式布置。
[0056] 在圖1中示意性地指示的該輪胎中,當(dāng)然應(yīng)該理解,胎面3、多層層合物10和胎體 增強(qiáng)層7可以或可以不彼此接觸,但是為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)和為了使附圖更清楚,這些部件有意 地在圖1中示意性地分離。它們可在物理上分離,至少它們中的一些例如通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù) 人員熟知的粘合橡膠在物理上分離,旨在固化或交聯(lián)之后優(yōu)化整體的內(nèi)聚性。
[0057] 在本發(fā)明的輪胎中,第二增強(qiáng)件(120)和第三增強(qiáng)件(130)在定義上由鋼單絲構(gòu) 成,其直徑(分別由D2和D3指示)被包括在0· 20mm與0· 50mm之間,優(yōu)選地大于0· 25mm 并小于0. 40mm。更優(yōu)選地,尤其在嚴(yán)酷的行駛條件下,為了本發(fā)明的輪胎的最佳耐用性,優(yōu) 選地D2和D3被包括在0· 28mm至0· 35mm的范圍內(nèi)。
[0058] 鋼"單絲"或"單線"在這里意指任何單獨(dú)的鋼絲,無(wú)論其截面形狀如何,其直徑或 厚度D大于100 μ m,當(dāng)后者非圓形時(shí),D表示其截面的最短尺寸。因此,該定義覆蓋主要圓 柱形(具有圓形截面)的單絲和不同形狀的單絲,例如長(zhǎng)方形單絲(具有扁平的形狀);在 后一種情況(非圓形截面)下,截面的最長(zhǎng)尺寸與最短尺寸的比率優(yōu)選地小于50,更優(yōu)選地 小于30,并且具體地說(shuō)小于20。
[0059] 在中間面(M)的每一側(cè),在4cm的總軸向?qū)挾龋聪鄬?duì)于中間面Μ的-2cm與+2cm 之間)上,在硫化狀態(tài)的輪胎的帶束層的中心部分中測(cè)量,本發(fā)明的該輪胎具有以下特征 (以其它基本特征的形式):
[0060] 〇第一增強(qiáng)件(110)的平均外接圓直徑D1被包括在0· 40mm與0· 70mm之間; [0061] 〇沿著軸向(Y)測(cè)量的第一層橡膠(C1)中的第一增強(qiáng)件(110)的密度dl被包括 在70線/分米(分米,即橡膠層的每100mm)與130線/分米之間;
[0062] 〇分別沿著軸向(Y)測(cè)量的第二層橡膠(C2)中的第二增強(qiáng)件(120)的密度d2和 第三層橡膠(C3)中的第三增強(qiáng)件(130)的密度d3被包括在120線/分米與180線/分米 之間;
[0063] 〇沿著徑向(Z)測(cè)量的將(第一層C1的)第一增強(qiáng)件110與最靠近其的(第二層 C2的)第二增強(qiáng)件120分離的橡膠的平均厚度E zl被包括在0. 25mm與0. 40mm之間;
[0064] 〇沿著徑向(Z)測(cè)量的將(第二層C2的)第二增強(qiáng)件120與最靠近其的(第三層 C3的)第三增強(qiáng)件130分離的橡膠的平均厚度E z2被包括在0. 35mm與0. 60mm之間。
[0065] 圖2示意性地(并且不按照任何具體的比例繪制)在截面中描繪了用作圖1的根 據(jù)本發(fā)明的輪胎(1)中的帶束層(10)的多層復(fù)合層合物(10a、10b、10c)。
[0066] 如圖2所示,Ezl是將第一增強(qiáng)件(110)與最靠近其的第二增強(qiáng)件(120)分離的橡 膠的厚度(E zl(1)、Ez1(2)、Ez1(3)、…、EZl⑴)的平均值,這些厚度各自沿著徑向Z測(cè)量,并且在 相對(duì)于帶束層的中心被包括在-2. 0cm與+2. 0cm之間的總的軸向距離上被平均(即,例 如,如果在層C1中每厘米存在十個(gè)增強(qiáng)件(110),則進(jìn)行總的40輪測(cè)量)。
[0067] 換種方式說(shuō),Ezl是將各個(gè)第一增強(qiáng)件(110) "背對(duì)背"地與最靠近其的第二增強(qiáng) 件(120)沿著徑向Z分離的最小距離Ezl(i)的平均值,在相對(duì)于中間面Μ在-2cm與+2cm 之間延伸的軸向間隔中,在帶束層的中心部分中存在的所有第一增強(qiáng)件(110)上計(jì)算該平 均值。
[0068] 類(lèi)似地,Ez2是將第二增強(qiáng)件(120)與最靠近其的第三增強(qiáng)件(130)分離的橡膠 ^22(1)^ Εζ2(2)λ Εζ2(3)λ …、Ez2(i) )的沿徑向ζ測(cè)量的厚度的平均值,在相對(duì)于帶束層的中心被 包括在-2. Ocm與+2. Ocm之間的總的軸向距離上計(jì)算該平均值。換種方式說(shuō),這些厚度代 表將第二增強(qiáng)件(120) "背對(duì)背"地與最靠近其的第三增強(qiáng)件(130)沿著徑向Z分離的最 小距離。
[0069] 換種方式說(shuō),Ez2是將第二增強(qiáng)件(120) "背對(duì)背"地與最靠近其的第三增強(qiáng)件 (130)沿著徑向Z分離的最小距離Ez2(i)的平均值,在相對(duì)于中間面Μ在-2cm與+2cm之 間延伸的軸向間隔中,在帶束層的中心部分中存在的所有第二增強(qiáng)件(120)上計(jì)算該平均 值。
[0070] 本發(fā)明的輪胎還滿(mǎn)足以下不等式:
[0071] (1)CT<7. 5% ;
[0072] (2)0. 20<Ezl/(Ezl+Dl+D2)<0. 30 ;
[0073] (3)0. 30<Ez2/(Ez2+D2+D3)<0. 50,
[0074] CT為由在185°C下在2分鐘以后可熱收縮的紡織材料制成的第一增強(qiáng)件(110)的 熱收縮。
[0075] 換句話說(shuō),通過(guò)定義,這些第一增強(qiáng)件(110)的相對(duì)收縮在下文中列出的測(cè)試條 件下小于7. 5%。CT優(yōu)選地小于3. 5%,更優(yōu)選地小于3%,這些值經(jīng)證明是對(duì)于制造輪胎 外胎和輪胎外胎的尺寸穩(wěn)定性最佳的,尤其是在固化及其冷卻階段中。
[0076] 除非另外指明,否則根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D1204-08測(cè)量參數(shù)CT,例如在"TESTRITE"型 設(shè)備上,已知標(biāo)準(zhǔn)預(yù)緊力為〇. 5cN/tex(因此相對(duì)于正被測(cè)試的測(cè)試樣本的滴定率或線密 度進(jìn)行表達(dá))。在恒定的長(zhǎng)度上,這次在180°C的溫度和3%的伸長(zhǎng)率下,也利用以上測(cè)試測(cè) 量最大收縮力(由F c表示)。收縮力Fc優(yōu)選地高于20N(牛頓)。經(jīng)證明,當(dāng)輪胎在高行駛 速度下升溫時(shí),高收縮力尤其有利于由可熱收縮的紡織材料制成的第一增強(qiáng)件(110)相對(duì) 于輪胎的胎冠增強(qiáng)層的箍捆能力。
[0077] 可在涂有粘合劑的初始紡織品增強(qiáng)件(并入層合物和輪胎中之前)上模糊地測(cè)量 以上參數(shù)CT和FC,或者一旦將它們從硫化的輪胎的中心區(qū)中提取出來(lái)并且優(yōu)選地"去橡膠 化"(即除去在層C1中覆蓋它們的橡膠)就可在這些增強(qiáng)件上測(cè)量。
[0078] 任何滿(mǎn)足上文所述的收縮特征CT的可熱收縮的紡織材料都是合適的。優(yōu)選參考, 該可熱收縮的紡織材料選自:聚酰胺、聚酯和聚酮。在聚酰胺中,尤其是指可由聚酰胺4-6、 6、6-6、11或12制成。在聚酯中,意指可例如由PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚對(duì)奈 二甲酸乙二醇酯)、PBT (聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)、PBN(聚對(duì)奈二甲酸丁二醇酯)、PPT (聚 對(duì)苯二甲酸丙二醇酯)、PPN(聚對(duì)奈二甲酸丙二醇酯)制成。例如,也可使用由諸如芳族聚 酰胺/尼龍、芳族聚酰胺/聚酯、芳族聚酰胺/聚酮復(fù)合簾子線簾線的兩種(至少兩種)不 同材料構(gòu)成的復(fù)合增強(qiáng)件,只要它們滿(mǎn)足所述推薦的CT特征即可。
[0079] 根據(jù)一個(gè)尤其優(yōu)選的實(shí)施例,可熱收縮的紡織材料是一種聚酯,尤其是PET或 PEN,更具體地說(shuō),是PET。更優(yōu)選地,使用的聚酯是HMLS (高模低縮)PET。
[0080] 由可熱收縮的材料制成的第一增強(qiáng)件可具有任何已知的形式,誠(chéng)然它們可為單 絲,但是它們可更通常由以紡織品簾線的形式扭絞在一起的多絲纖維構(gòu)成。按照一般的方 式,通常在這些增強(qiáng)件沒(méi)有圓形截面(與單獨(dú)絲的簡(jiǎn)單情況相對(duì)比)的情況下,外接圓直徑 意指包圍這種第一增強(qiáng)件的虛擬旋轉(zhuǎn)圓柱的直徑。
[0081] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,就滾動(dòng)阻力、滑移推力和行駛耐用性而言,對(duì)于本 發(fā)明的輪胎的優(yōu)化的性能,滿(mǎn)足以下特征中的至少一個(gè)以及更優(yōu)選地全部:
[0082] 〇直徑D1被包括在0· 45謹(jǐn)與0· 65謹(jǐn)之間;
[0083] 〇密度dl被包括在80線/分米與120線/分米之間,更優(yōu)選地在90線/分米與 110線/分米之間;
[0084] 〇密度d2和d3各自被包括在130線/分米與170線/分米之間;
[0085] 〇厚度Ezl被包括在0· 25mm與0· 35mm之間,更優(yōu)選地在0· 275mm與0· 325mm之間;
[0086] 〇厚度Ez2被包括在0· 35mm與0· 55mm之間,更優(yōu)選地在0· 375mm與0· 525mm之間;
[0087] 〇沿著徑向Z測(cè)量的多層復(fù)合層合物的總厚度,即其三個(gè)重疊的層(C1、C2、C3)的 總厚度被包括在1. 8mm與2. 7mm之間,更優(yōu)選地在2. 0mm與2. 5mm之間。
[0088] 根據(jù)本發(fā)明的可以或可以不與上述優(yōu)選特征中的任一個(gè)或全部組合的另一優(yōu)選 實(shí)施例,下面示出的不等式中的至少一個(gè)被滿(mǎn)足,并且更優(yōu)選地下面示出的不等式的全部 均被滿(mǎn)足:
[0089] 0. 225<Ezl/(Ezl+Dl+D2)<0. 275
[0090] 0. 325<Ez2/(Ez2+D2+D3)<0. 475
[0091] 0· 325〈(Ez1+Ez2V(Ez1+Ez2+D1+D2+D3)〈0. 425。
[0092] 由可熱收縮的紡織材料制成的第一增強(qiáng)件(110)可采用任何已知的形狀,例如, 它們可為大直徑(例如等于或大于50 μ m)的單體單絲、多絲纖維(由通常小于30 μ m的小 直徑的多個(gè)單體絲構(gòu)成)、由多條纖維扭絞在一起形成的紡織品股線、由多條纖維或單絲絞 合或扭絞在一起形成的紡織品簾線。
[0093] 通過(guò)定義,第二增強(qiáng)件(120)和第三增強(qiáng)件(130)是鋼單絲。優(yōu)選參考,鋼是碳鋼, 諸如用于輪胎的"鋼簾線"式的簾線中使用的鋼;然而當(dāng)然可使用其它鋼,例如不銹鋼,或其 它合金。
[0094] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,當(dāng)使用碳鋼時(shí),其碳含量(鋼的重量% )被包括在0. 8%至 1. 2%的范圍內(nèi);根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例,鋼的碳含量被包括在0. 6%至0. 8%的范圍內(nèi)。本發(fā) 明特別應(yīng)用于正??箯垼∟T)或高抗張(HT)的鋼簾線類(lèi)型的鋼,因此由碳鋼制成的(第二 和第三)增強(qiáng)件的抗張強(qiáng)度(Rm)優(yōu)選地高于2000MPa,更優(yōu)選地高于2500MPa。本發(fā)明還應(yīng) 用于鋼簾線類(lèi)型的超高抗張(SHT)鋼、特高抗張(UHT)鋼或巨抗張(MT)鋼,因此由碳鋼制 成的(第二和第三)增強(qiáng)件的抗張強(qiáng)度(Rm)優(yōu)選地高于3000MPa,更優(yōu)選地高于3500MPa。 作為彈性伸長(zhǎng)率和塑性伸長(zhǎng)率之和的這些增強(qiáng)件的總斷裂伸長(zhǎng)率(At)優(yōu)選地大于2.0%。 [0095] 只要考慮由鋼制成的(第二和第三)增強(qiáng)件,就根據(jù)1984年的ISO標(biāo)準(zhǔn)6892在 張力下獲得斷裂時(shí)的力、Rm表示的斷裂時(shí)的強(qiáng)度(MPa)和At (總伸長(zhǎng)率% )表示的斷裂伸 長(zhǎng)率的測(cè)量。
[0096] 使用的鋼(無(wú)論具體是碳鋼還是不銹鋼)可本身涂有金屬層,其用于例如提高鋼 單絲的工作能力或增強(qiáng)件和/或輪胎本身的耐磨性,諸如附著性、耐腐蝕性或甚至抗老化 性。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,使用的鋼覆蓋有一層黃銅(Zn-Cu合金)或鋅;應(yīng)該提醒,在線制 造工藝中,用黃銅或鋅涂布線使得線更容易被拉出,并促進(jìn)線粘合至橡膠。然而,增強(qiáng)件可 覆蓋有除黃銅或鋅以外的一金屬薄層,其具有例如提高這些線的耐腐蝕性和/或它們對(duì)橡 膠的附著力的功能,例如一薄層的Co、Ni、Al以及一薄層的Cu、Zn、Al、Ni、Co、Sn化合物中 的兩種或更多種的合金。
[0097] 制成多層復(fù)合層合物的橡膠復(fù)合物(或下文中"橡膠層")的每一層(Cl、C2、C3) 基于至少一種彈性體和一種填料。
[0098] 優(yōu)選參考,所述橡膠是二烯類(lèi)橡膠,應(yīng)該提醒,其意指至少部分地(即均聚物或共 聚物)由二烯類(lèi)單體(即具有兩個(gè)碳-碳雙鍵,無(wú)論它們是否共軛的單體)衍生的任何彈 性體(單一彈性體或彈性體的共混物)。
[0099] 這種二烯類(lèi)彈性體更優(yōu)選地選自:聚丁二烯(BR)、天然橡膠(NR)、合成聚異戊二 烯(IR)、丁二烯共聚物、異戊二烯共聚物和這些彈性體的共混物,這些共聚物尤其選自:丁 二烯-苯乙烯共聚物(SBR)、異戊二烯-丁二烯共聚物(BIR)、異戊二烯-苯乙烯共聚物 (SIR)和異戊二烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBIR)。
[0100] 一個(gè)尤其優(yōu)選的實(shí)施例是使用"異戊二烯"彈性體,即異戊二烯的均聚物或共聚物 或者換句話說(shuō)選自天然橡膠(NR)、合成聚異戊二烯(IR)、異戊二烯的各種共聚物和這些彈 性體的共混物的二烯類(lèi)彈性體。
[0101] 異戊二烯彈性體優(yōu)選地為天然橡膠或順-1,4型合成聚異戊二烯。在這些合成聚 異戊二烯中,優(yōu)選地使用順-1,4鍵的含量(摩爾% )高于90% (更優(yōu)選地仍高于98%)的 聚異戊二烯。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,橡膠復(fù)合物的各層含有50至lOOphr的天然橡膠。根 據(jù)其它優(yōu)選實(shí)施例,二烯類(lèi)彈性體可全部或部分由另一二烯類(lèi)彈性體構(gòu)成,例如通過(guò)例如 BR型另一彈性體切割(cut)或不切割的SBR彈性體。
[0102] 各種橡膠復(fù)合物可含有單個(gè)或多個(gè)二烯類(lèi)彈性體以及通常在旨在用于制造輪胎 的橡膠基質(zhì)中采用的所有或一些添加劑,諸如(例如)增強(qiáng)填料(諸如炭黑或二氧化硅)、 偶聯(lián)劑、抗老化劑、抗氧化劑、增塑劑或延展油(extension oil)-無(wú)論后者實(shí)質(zhì)上是芳 族還是非芳族(尤其是非芳族或非常弱的芳族,例如具有高粘度或優(yōu)選地低粘度的例如環(huán) 烷或石蠟類(lèi)型的油、MES或TDAE油)、具有高玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度(高于30°C )的增塑樹(shù)脂、提 高原料狀態(tài)的復(fù)合物的可加工性的試劑、增粘樹(shù)脂、抗硫化返原劑、諸如(例如)HMT(六亞 甲基四胺)或H3M(六甲氧基甲基三聚氰胺)的亞甲基受體和供體、增強(qiáng)樹(shù)脂(諸如間苯二 酚或雙馬來(lái)酰亞胺)、金屬鹽(例如尤其鈷、鎳或鑭系元素的鹽)類(lèi)型的已知粘合促進(jìn)劑體 系、受聯(lián)或硫化體系。
[0103] 優(yōu)選參考,用于橡膠復(fù)合物的交聯(lián)體系是一種被稱(chēng)作硫化體系的體系,即一種基 于硫磺(或給硫劑)和主要硫化促進(jìn)劑的體系。可向該基本硫化體系添加各種已知的硫化 觸媒劑或輔助促進(jìn)劑。以0. 5與lOphr之間的優(yōu)選比率使用硫磺,以包括在0. 5與lOphr 之間的優(yōu)選比率使用例如亞磺酰胺的主要硫化促進(jìn)劑。例如炭黑和/或二氧化硅的增強(qiáng)填 料的水平優(yōu)選地高于30phr,尤其包括在30與100phr之間。
[0104] 常規(guī)用于輪胎中的所有炭黑(尤其HAF、ISAF、SAF類(lèi)型的炭黑)(被稱(chēng)作輪胎等級(jí) 炭黑的炭黑)適于被當(dāng)作炭黑。按照這種類(lèi)別,更具體地說(shuō),將由(ASTM)等級(jí)300、600或 700(例如 N326、N330、N347、N375、N683、N772)的炭黑制成。BET 表面積小于 450m2/g(優(yōu) 選地30至400m2/g)的沉淀或熱解二氧化硅尤其適于被當(dāng)作二氧化硅。
[0105] 鑒于當(dāng)前描述,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知道如何調(diào)整橡膠復(fù)合物的制劑以達(dá)到期望 水平的屬性(尤其彈性模量)以及修改制劑以適于預(yù)期特定應(yīng)用。
[0106] 優(yōu)選參考,交聯(lián)狀態(tài)的各種橡膠復(fù)合物在10%伸長(zhǎng)率的延伸割線模量包括在4與 25MPa之間,更優(yōu)選地在4與20MPa之間;已證明尤其包括在5與15MPa之間的值尤其適 合。在張力下進(jìn)行模量測(cè)量,除非另外指明,否則根據(jù)1998年的標(biāo)準(zhǔn)ASTM D412(測(cè)試樣本 "C"):在10%伸長(zhǎng)率時(shí)以第二伸長(zhǎng)率(即在調(diào)節(jié)循環(huán)之后)測(cè)量"真"割線模量(意指相 對(duì)于測(cè)試樣本的實(shí)際截面的模量),這里將其表示為Ms并且以MPa表達(dá)(在根據(jù)1999年的 標(biāo)準(zhǔn)ASTM D1349的標(biāo)準(zhǔn)溫度和相對(duì)濕度條件下)。
[0107] 為了使得第一增強(qiáng)件、第二增強(qiáng)件和第三增強(qiáng)件粘附于它們的上面描述的橡膠 (Cl、C2、C3)的三個(gè)對(duì)應(yīng)層,可通過(guò)任何合適的粘合劑體系使用它們,考慮到第一紡織品增 強(qiáng)件,使用例如"RFL"(間苯二酚甲醛乳膠)或等同類(lèi)型的紡織品膠,或者考慮到由鋼制成 的第二增強(qiáng)件和第三增強(qiáng)件,使用例如含有諸如黃銅或鋅的粘合劑;然而,還可使用簡(jiǎn)單的 (即非涂布的)鋼。
[0108] 6、本發(fā)明的示例性實(shí)施例
[0109] 隨后的測(cè)試通過(guò)其特定構(gòu)造論證了,根據(jù)本發(fā)明的多層復(fù)合層合物可通過(guò)使用非 線纜狀鋼單絲以較低成本減小輪胎的重量以及因此減小輪胎的滾動(dòng)阻力,首先和首要地實(shí) 現(xiàn)了這些,而不用削弱這些輪胎的側(cè)偏剛度或整體耐用性。
[0110] 在尺寸為205/55R16的客車(chē)輪胎上執(zhí)行這些比較測(cè)試,所述客車(chē)輪胎按照常規(guī)方 式制造并且在除了它們的多層復(fù)合層合物的構(gòu)造之外的所有方面都是相同的。
[0111] A)測(cè)試的輪胎
[0112] 在這些示例的根據(jù)本發(fā)明的輪胎中,根據(jù)圖2的示意性描繪,增強(qiáng)件(110)是由聚 酰胺66制成的股線,各股線由以250轉(zhuǎn)/米扭絞在一起(在直接并捻機(jī)上)的140tex的 2根短纖紗構(gòu)成,直徑D1等于大約0. 66mm ;它們的CT等于大約7%,并且它們的收縮力Fc 等于大約28N。
[0113] 覆蓋紡織品增強(qiáng)件(110)的第一橡膠層(C1)是一種基于天然橡膠、炭黑、硫化體 系和通用添加劑的常規(guī)用于紡織品增強(qiáng)件的研光的橡膠復(fù)合物;例如利用"RFL"(間苯二 酚甲醛乳膠)型簡(jiǎn)單紡織品膠按照已知的方式確保聚酰胺股線與橡膠層之間的附著力。
[0114] 為了制造該第一層(C1),按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方式將紡織品股線(110)在 原料(未硫化的)狀態(tài)的兩層橡膠復(fù)合物之間研光,所述橡膠復(fù)合物的每層的厚度為大約 0. 25mm〇
[0115] 金屬增強(qiáng)件(120)和(130)是強(qiáng)度Rm大約為3650MPa (斷裂力為258N)、總伸長(zhǎng) 率At為2. 3 %并且直徑(D2、D3)為0. 30mm的UHT型的微合金化碳鋼單絲(0. 9 %的碳和 0· 2%的 Cr)。
[0116] 覆蓋這些鋼單絲(120,130)的第二橡膠層(C2)和第三橡膠層(C3)通過(guò)附著力促 進(jìn)劑由通?;谔烊幌鹉z、炭黑、硫化體系和諸如鈷鹽的通用添加劑的常規(guī)用于金屬輪胎 帶束層簾布層的研光的復(fù)合物構(gòu)成。
[0117] 為了制造這兩層(C2、C3),按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方式將單絲(130)在兩 層原料(未硫化的)狀態(tài)的橡膠復(fù)合物之間研光,所述橡膠復(fù)合物的每層的厚度為大約 0. 32mm。
[0118] 沿著軸向(Y)測(cè)量的第一層(Cl)中的紡織品股線(110)的密度di等于大約100 線/分米,第二鋼單絲(120)和第三鋼單絲(130)的d 2和d3分別等于大約160線/分米。
[0119] 因此,在中間面Μ的每一側(cè)上在-2cm與+2cm之間軸向地延伸的范圍內(nèi),存在大 約40(即每一側(cè)上20)的紡織品股線(110)和大約64(即每一側(cè)上32)的第二鋼單絲(120) 和第三鋼單絲(130)。
[0120] 將這些紡織品股線(110)與鋼單絲(120)分離的橡膠的測(cè)量的平均厚度Ezl為 大約0.31mm,而將鋼單絲(120)與其它鋼單絲(130)分離的橡膠的平均厚度E z2為大約 0. 45mm。沿徑向測(cè)量的根據(jù)本發(fā)明的層合物的總平均厚度為大約2. 3mm。
[0121] 因此,在根據(jù)本發(fā)明的該示例中,應(yīng)該注意,實(shí)際上滿(mǎn)足以下三個(gè)尤其優(yōu)選的不等 式:
[0122] 0. 225<Ezl/(E zl+Dl+D2)<0. 275
[0123] 0. 325<Ez2/ (Ez2+D2+D3) <0. 475
[0124] 0· 325〈(Ez1+E z2V(Ez1+Ez2+D1+D2+D3)〈0. 425。
[0125] 上面指示的所有數(shù)據(jù)(Dl、D2、D3、屯、d2、d3、E zl和Ez2)是操作員在通過(guò)帶束層的 中心部分截取的輪胎的徑向截面的照片上實(shí)驗(yàn)性地測(cè)量的平均值,如先前在中間面(Μ)的 每一側(cè)上的2cm上指示的。
[0126] 使用的對(duì)照輪胎與本發(fā)明的輪胎具有相同結(jié)構(gòu),但是以下技術(shù)特征不同:金屬增 強(qiáng)件(120,130),由SHT鋼(Rm等于大約3170MPa ;破壞力為450N)的常規(guī)"2. 30"設(shè)計(jì)簾線 構(gòu)成,包括2根以14mm的間距在一起的直徑0. 30mm的線纜狀線;這些簾線的直徑(外接 圓)因此為0.6mm ;它們以85線/分米左右的密度布置;將尼龍股線(110)與鋼簾線(120) 分離的橡膠的測(cè)量到的平均厚度Ezl為大約0.31_,而將鋼簾線(120)分離的橡膠的測(cè)量 到的平均厚度E z2為大約0. 50_。沿徑向測(cè)量的層合物的總平均厚度為3. 0_左右。
[0127] 為了制造以上兩個(gè)金屬層,按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方式將"2. 30"簾線在兩 層原料(未硫化的)狀態(tài)的橡膠復(fù)合物之間研光,所述橡膠復(fù)合物的每一層的厚度為大約 0. 40mm。
[0128] 在這些對(duì)照輪胎的多層復(fù)合層合物中,尤其注意,與本發(fā)明中的情況不同的是,以 下重要不等式中的任一個(gè)均不滿(mǎn)足:
[0129] 0. 20<Ezl/(Ezl+Dl+D2)<0. 30 ;
[0130] 0. 30<Ez2/(Ez2+D2+D3) <0. 50 〇
[0131] B)比較測(cè)試的結(jié)果
[0132] 在機(jī)器上執(zhí)行的第一系列的測(cè)試中,首先注意,與對(duì)照輪胎相比,本發(fā)明的輪胎具 有:
[0133] -在多層復(fù)合層合物上重量減輕11 %左右,即在輪胎本身上重量減輕2%左右;
[0134] -滾動(dòng)阻力提高大約2% (表示大約0· 150kg/tonne);
[0135] -意料之外的是,盡管這種可預(yù)見(jiàn)的帶束層的減輕,但是滑移推力卻恰好相等。
[0136] 根據(jù)IS087-67 (1992)方法在測(cè)力計(jì)上測(cè)量滾動(dòng)阻力。為了測(cè)量滑移推力,在合適 的自動(dòng)機(jī)器(由MTS市售的"平軌"式機(jī)器)上以80km/h的恒定速度驅(qū)動(dòng)各個(gè)輪胎,針對(duì)1 度的側(cè)偏角改變"Z"表示的負(fù)載,通過(guò)利用傳感器記錄按照已知的方式測(cè)量"D"表示的側(cè) 偏剛度或滑移推力(校正零滑移時(shí)的推力),車(chē)輪的橫向負(fù)載為該負(fù)載Z的函數(shù);滑移推力 是D(Z)曲線在原點(diǎn)的梯度。
[0137] 接著,隨后在機(jī)器或車(chē)輛(大眾高爾夫)上執(zhí)行實(shí)際行駛測(cè)試,以在各種驅(qū)動(dòng)條件 下將對(duì)照輪胎和根據(jù)本發(fā)明的輪胎的耐用性進(jìn)行比較。
[0138] 首先,通過(guò)以下步驟估計(jì)針對(duì)非常高速的驅(qū)動(dòng)的耐用性:使機(jī)器上的各個(gè)輪胎按 照確定的步驟經(jīng)受不斷增加的速度直至預(yù)設(shè)的極限速度(超過(guò)250km/h)或適用的情況,直 至在測(cè)試結(jié)束之前測(cè)試的輪胎變得損壞。
[0139] 接著,通過(guò)以下步驟評(píng)估在非常困難的側(cè)偏的條件下的耐用性:在超載、充氣不足 和根據(jù)預(yù)定速度的各種循環(huán)的情況下在非常多彎道的車(chē)道上驅(qū)動(dòng)車(chē)輛,以導(dǎo)致非常高的橫 向加速度,所有這些超過(guò)l〇〇〇km ;在這種尤其嚴(yán)酷的測(cè)試之后,將測(cè)試的各個(gè)輪胎剝開(kāi)(通 過(guò)破壞性分析),在適用的情況下,將多層復(fù)合層合物的相對(duì)層(C2、C3)中的金屬增強(qiáng)件 (120、130)的破壞數(shù)量計(jì)數(shù)。
[0140] 最后,還在自動(dòng)行駛機(jī)器上測(cè)試在非常嚴(yán)酷的條件下非常長(zhǎng)時(shí)間(40000km)的驅(qū) 動(dòng)的耐用性,根據(jù)各種預(yù)定壓強(qiáng)和超載,以恒定速度循環(huán);然后,將各個(gè)測(cè)試的輪胎剝開(kāi),并 觀察其多層復(fù)合層合物的整體條件,尤其是已知遭受最大發(fā)熱的輪胎的胎肩區(qū)。
[0141] 在這種第二系列的測(cè)試的最后,發(fā)現(xiàn)與對(duì)照輪胎相比,令本領(lǐng)域技術(shù)人員驚訝的 是,根據(jù)本發(fā)明的輪胎表現(xiàn)出:
[0142] -針對(duì)高速行駛的相當(dāng)?shù)哪陀眯裕ㄔ趦煞N情況下測(cè)試的輪胎均無(wú)明顯破壞);
[0143] -在非常困難的側(cè)偏情況下的耐用性同樣相當(dāng)(在兩種情況下均未觀察到金屬增 強(qiáng)件的破壞);
[0144] -最后,提高了在極其嚴(yán)酷的行駛條件下的非常長(zhǎng)時(shí)間的驅(qū)動(dòng)耐用性(根據(jù)本發(fā) 明的多層復(fù)合層合物的外觀更佳)。
[0145] 因此,假設(shè)觀察了上面解釋的所有重要的技術(shù)特征,尤其假設(shè),一方面,使用其熱 收縮能力受控制的紡織品圓周增強(qiáng)件(110),另一方面,在推薦的建造極限下使用小直徑單 絲形式的金屬增強(qiáng)件(120、130),已發(fā)現(xiàn),仍可減小輪胎帶束層的整體厚度,而不妨礙工作 能力,并且功能進(jìn)行了區(qū)分:首先第一層的圓周增強(qiáng)件提供箍捆,以及其次其它兩層的金屬 增強(qiáng)件提供硬化。
[0146] 意外的是,本發(fā)明允許客車(chē)或貨車(chē)輪胎的重量和滾動(dòng)阻力降低,而不損壞側(cè)偏剛 度,因此,不損壞抓地性和操控性,同時(shí)甚至在特別嚴(yán)酷的行駛條件下,提供不更好但至少 相當(dāng)?shù)男旭偰陀眯浴?br>
【權(quán)利要求】
1. 一種子午線輪胎(1),其限定了三個(gè)主要方向,周向(X)、軸向(Y)和徑向(Z),包括: 胎冠(2),其上覆蓋有胎面(3);兩個(gè)側(cè)壁(4);兩個(gè)胎圈(5),各個(gè)側(cè)壁(4)將各個(gè)胎圈(5) 連接至胎冠(2);胎體增強(qiáng)層(7),錨固在胎圈(5)的每一個(gè)中,并沿著側(cè)壁(4)和胎冠(2) 延伸;胎冠增強(qiáng)層或帶束層(10),在周向(X)上沿著胎冠(2)延伸,并沿徑向位于胎體增強(qiáng) 層(7)與胎面(3)之間,所述帶束層(10)包括多層復(fù)合層合物(10a、10b、10c),其包括增強(qiáng) 件(110、120、130)的至少三個(gè)重疊的層,所述增強(qiáng)件在各個(gè)層中為單向的,并分別嵌入橡 膠(C1、C2、C3)的一定厚度中,所述輪胎具有以下特征: 〇在胎面?zhèn)壬?,第一層(l〇a)橡膠(C1)包括第一行增強(qiáng)件(110),它們相對(duì)于周向(X) 以-5度至+5度的角度α取向,這些增強(qiáng)件(110)被稱(chēng)作第一增強(qiáng)件,其由可熱收縮的紡 織材料制成; 〇與第一層(l〇a)接觸并位于第一層(10a)下方的第二層(10b)橡膠(C2)包括第二行 增強(qiáng)件(120),它們相對(duì)于周向(X)以包括在10度與30度之間的正或負(fù)的給定的角度β 取向,這些增強(qiáng)件(120)被稱(chēng)作輔助增強(qiáng)件,其為金屬增強(qiáng)件; 〇與第二層(l〇b)接觸并位于第二層(10b)下方的第三層(10c)橡膠(C3)包括第三 行增強(qiáng)件(130),它們相對(duì)于周向(X)以包括在10度與30度之間的與角度β相反的角度 Υ取向,這些增強(qiáng)件(130)被稱(chēng)作第三增強(qiáng)件,其為金屬增強(qiáng)件; 其特征在于,一方面: 〇第二增強(qiáng)件(120)和第三增強(qiáng)件(130)由鋼單絲構(gòu)成,它們的分別由D2和D3表示的 直徑被包括在〇. 20mm與0. 50mm之間; 在中間面(M)的每一側(cè),在4cm的總軸向?qū)挾壬?,在硫化狀態(tài)的輪胎的帶束層的中心部 分中測(cè)量,該輪胎還滿(mǎn)足以下特征: 〇第一增強(qiáng)件(110)的平均外接圓直徑D1被包括在0. 40mm與0. 70mm之間; 〇沿著軸向(Y)測(cè)量的第一層橡膠(C1)中的第一增強(qiáng)件(110)的密度屯被包括在70 線/分米與130線/分米之間; 〇分別沿著軸向(Y)測(cè)量的第二層橡膠(C2)中的第二增強(qiáng)件(120)的密度(12和第三層 橡膠(C3)中的第三增強(qiáng)件(130)的密度d3被包括在120線/分米與180線/分米之間; 〇沿著徑向(Z)測(cè)量的將第一增強(qiáng)件(110)與最靠近其的第二增強(qiáng)件(120)分離的橡 膠的平均厚度Ezl被包括在0· 25mm與0· 40mm之間; 〇沿著徑向(Z)測(cè)量的將第二增強(qiáng)件(120)與最靠近其的第三增強(qiáng)件(130)分離的橡 膠的平均厚度Ez2被包括在0· 35mm與0· 60mm之間; 以及,另一方面,滿(mǎn)足以下不等式: (1) CT<7. 5% (2) 0. 20<Ezl/(Ezl+Dl+D2)<0. 30 (3) 0. 30<Ez2/ (Ez2+D2+D3) <0. 50 CT為在185°C下在2分鐘之后由可熱收縮的紡織材料制成的第一增強(qiáng)件(110)的熱收 縮。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎,其特征在于,直徑D2和D3各自大于0. 25mm且小于 0. 40mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪胎,其特征在于,直徑D1被包括在0. 45mm與0. 65mm 之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的輪胎,其特征在于,密度di被包括在80線/ 分米與120線/分米之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的輪胎,其特征在于,密度d2和d3各自被包括 在130線/分米與170線/分米之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的輪胎,其特征在于,厚度Ezl被包括在0. 25mm 與0· 35mm之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的輪胎,其特征在于,厚度Ez2被包括在0. 35mm 與0· 55mm之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的輪胎,其特征在于,熱收縮CT小于3. 5%。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的輪胎,其特征在于: 0· 225〈Ez/(Ezl+Dl+D2)〈0. 275。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的輪胎,其特征在于: 0· 325〈Ez2AEz2+D2+D3)<0. 475。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的輪胎,其特征在于: 0· 325〈(Ezl+Ez2) AEz1+Ez2+D1+D2+D3)〈0· 425。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的輪胎,其特征在于,制成第二增強(qiáng)件(120) 和第三增強(qiáng)件(130)的鋼是碳鋼。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項(xiàng)所述的輪胎,其特征在于,可熱收縮的紡織材料是 聚酯。
【文檔編號(hào)】B60C9/20GK104114377SQ201380008606
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月9日
【發(fā)明者】A·拉德雅內(nèi), C·勒克萊爾, J·莫雷爾-讓, A·維爾萊納 申請(qǐng)人:米其林企業(yè)總公司, 米其林研究和技術(shù)股份公司