CN103209839B - 侧壁用多轴向拉伸的热塑性聚合物的膜增强的轮胎 - Google Patents

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Abstract

轮胎，其包括顶部覆盖有胎面的胎冠、两个侧壁、两个胎圈、每个侧壁将每个胎圈与胎冠连接、固定在每个胎圈中并且延伸入侧壁和延伸入胎冠的胎体增强层、周向地延伸入胎冠并且径向地位于胎体增强层和胎面之间的带束层，该轮胎的特征在于至少一个其侧壁由多轴向拉伸的热塑性聚合物膜(100)(例如双轴向拉伸PET膜)增强，所述膜位于两个橡胶组合物的层(101)之间，并与两个橡胶组合物的层接触，并且位于相对于胎体增强层的外侧上。

Description

侧壁用多轴向拉伸的热塑性聚合物的膜增强的轮胎
技术领域
本发明涉及车辆轮胎，并涉及车辆轮胎的增强。本发明更具体地涉及将聚合物膜和多层层合物用于该轮胎的侧壁中，特别作为用于防护各种冲击或穿孔的层。
背景技术
众所周知，车辆轮胎包括在外侧径向地顶部覆盖有胎面(tread)的胎冠(crown)、用于与安装的轮辋(rim)配合的两个胎圈(bead)、两个挠性侧壁，每个侧壁将胎圈与胎冠连接、固定在每个胎圈中并且延伸入侧壁和延伸入胎冠的胎体增强层(carcassreinforcement)、周向地延伸入胎冠并且径向地位于胎体增强层和胎面之间的刚性胎冠增强层或“带束层(belt)”，该轮胎由安装的轮辋限定空腔，其中通常施用充气压力。
位于胎冠和胎圈之间的轮胎的每个侧部的壁通常被成为侧壁。每个侧壁基本上由至少以上的胎体增强层构成，胎体增强层由织物或金属增强丝线(在子午线胎体的情况中径向取向)增强，该增强层亦称为侧壁外部(一旦将轮胎安装在它的轮辋上，从外侧可见的侧壁部分)的外(相对于胎体增强层)侧壁层和被亦称为侧壁内部(空腔侧的侧壁部分，即一旦将轮胎安装在它的轮辋上，从外侧不可见的侧壁部分)的内(相对于胎体增强层)侧壁层围绕，对于该侧壁内部，可简单地通过通常限定轮胎的径向内表面的内衬形成。
可被增强丝线增强或未增强的几个其他的橡胶层可按需地加入该基础结构中以增强这些挠性侧壁。特别地，根据需要，这些侧壁可包括一个或多个保护帘布层，其位于相对于胎体增强层的外侧，保护帘布层的作用是保护侧壁结构的其余部分避免外部冲击、撞击、撕裂或其他穿孔。这例如是在用于在相对粗燥的地面上滚动的某些轮胎的侧壁中的情况，这些轮胎例如是在拉力型客车或建筑工地型工业重型车辆上的轮胎。
这些保护帘布层必须足够柔韧且可变形，以便一方面，在滚动期间尽可能紧密地顺应侧壁易于支撑的障碍物的形状，并且另一方面，防止外来物体可能穿过所述侧壁的内部。为了满足所述标准，通常需要在这些保护层中使用具有结合高弹性和高断裂能的弹性金属-线束帘线形式的增强丝线。
用于轮胎侧壁的该金属保护帘布层是熟知的，它们已被描述于例如专利或专利申请FR1502689(或US3464477)、EP1270273(或US2003/0005993)中。
但是，它们存在一些缺陷。除了它们由此使轮胎侧壁更重的事实之外，它们由相对昂贵的线束帘线制成，这可以从两方面考虑：第一，按两个步骤制备它们，即先制造线束，接着通过扭绞这些线束进行组合，并且第二，通常要求其金属丝具有高捻度(即非常短的螺距)，该扭绞是必要的，以便给予其期望的弹性，但却导致降低的生产率。当然，该缺陷对轮胎自身的成本具有影响。
这些金属帘线的其他已知缺陷在于其对腐蚀的敏感性、其重量和其比较大的尺寸(外径)。
发明内容
通过继续其研究，申请人已经发现了特别是能够替代由弹性钢丝帘线增强的这些常规帘布层，并且从而克服上述缺陷的轻质且高性能的材料。
因此，根据第一主题，本发明涉及一种轮胎，其包括顶部覆盖有胎面的胎冠、两个侧壁，两个胎圈、每个侧壁将每个胎圈与胎冠连接、固定在每个胎圈中并且延伸入侧壁和延伸入胎冠的胎体增强层、周向地延伸入胎冠，并且径向地位于胎体增强层和胎面之间的带束层，该轮胎的特征在于至少一个其侧壁由多轴向拉伸的热塑性聚合物膜增强，所述热塑性聚合物膜位于两个橡胶组合物的层之间，并与两个橡胶组合物的层接触，并且位于相对于胎体增强层的外侧上。
由此位于两个橡胶组合物的层之间，并与两个橡胶组合物的层接触，以上的热塑性聚合物膜与这两个相邻层形成具有柔韧且可变形的结构的多层层合物，其结构出人意料地证实显示出高耐受贯穿力的性质，其与例如由金属帘线增强的常规织物的性质等同，尽管厚度显著更小。
特别是由于其减小的厚度，与所述常规织物或帘布层相比，该层合物还具有迟滞性更低的优点。轮胎制造商的主要目的是确切地降低轮胎组成部分的迟滞性，以便减小这些轮胎的滚动阻力。
本发明的轮胎可以用于客车、4x4和SUV(运动型多用途车辆)型机动车辆，还可用于例如摩托车或自行车的两轮车、或者用于选自于货车、“重型”车辆的工业车辆—即地铁、公共汽车、重型公路运输车辆(卡车、牵引车、拖车)、越野车辆、农业或土木工程机械、飞行器以及其他运输或装卸车辆。
根据随后的详细说明和示例性实施方案以及涉及所述实施方案的图1-图3将很容易理解本发明及其优点，图1-图3示意性地示出了(除非另外指出，否则不按特定比例显示)：
-应力-伸长率曲线，其在三个拉伸方向上记录了可用于本发明的轮胎的多轴向取向的热塑性聚合物(PET)膜(图1)；
-以横截面示出了可用于本发明的热塑性聚合物膜和多层层合物(图2)；
-以横截面示出了包括高伸长率金属帘线的常规保护性帘布层(图3)。
定义
在本申请中，采用下列定义：
-“轴向”：平行于轮胎转轴的方向；当方向朝轮胎内侧时，该方向可以是“轴向向内的”，并且当方向朝轮胎外侧时，该方向是“轴向向外的”；
-“胎圈”：轮胎的相对不可延伸的部分，其与侧壁内部径向相邻，并且其基部用于安装在车轮的轮辋座上；
-“橡胶”或“弹性体”(两个术语被认为同义)：任何种类的二烯或非二烯、例如热塑性的弹性体；
-“二烯基橡胶”：至少部分地(即均聚物或者共聚物)由二烯单体得到的任何弹性体(单一弹性体或者弹性体的混合物)，二烯单体带有两个碳-碳双键，不论碳-碳双键共轭或非共轭；
-“层”：相对于其他尺寸具有相对小的厚度的条带或者任何其他三维组件，其厚度与其他尺寸中的最大尺寸的比值小于0.5，优选小于0.1；
-“侧壁”：通常具有低挠曲刚度的、位于胎冠和胎圈之间的轮胎部分；
-“片材”或者“膜”：其厚度与其他尺寸中的最小尺寸的比值小于0.1的任何薄层；
-“增强丝线”：能够强化橡胶基体的拉伸性能且相对于其横截面具有长的长度的任何细长线束、任何单体长丝、任何复丝纤维或者所述长丝或纤维的任何组合，例如股线或帘线，该丝线可以是笔直的或者是非笔直的，例如加捻或卷曲的；
-“phr”：每百份弹性体或橡胶的重量份；
-“径向的”：穿过轮胎转轴，并且与其垂直的方向；该方向可以是“径向向内的(内的)”或“径向向外的(外的)”，这取决于它朝向轮胎的转轴或面朝轮胎外侧取向；
-“层合物”或“多层层合物”：在国际专利分类的含义内，其是包括呈平坦或非平坦形式的至少两个相互接触的层的任何产品，所述层可彼此联接或连接在一起或者可不联接或连接在一起；表述“联接”或“连接”应当被广泛地解释，以包括联接或组装的任何方式，特别是经由粘结剂结合。
此外，除非明确地指出，否则，示出的所有百分比(%)为重量百分比。
由表述“在a和b之间”表示的任何数值范围表示从大于a到小于b的数值范围(即除了限值a和b之外)，因此由表述“从a到b”表示的任何数值范围是指从a直到b的数值范围(即包括精确的限值a和b)。
在本申请中，通过定义，如果相对于胎体增强层，组件A位于轮胎的充气空腔的一侧上，则组件A被称为相对于胎体增强层的“内部”或“位于内侧上”。相反地，如果相对于胎体增强层，组件B位于另一侧上，则组件B被称为相对于胎体增强层的“外部”或“位于外侧上”。
具体实施方式
因此，本发明的轮胎具有以下必要特征：至少一个它的侧壁(即一个侧壁或两个侧壁)由多轴向拉伸的热塑性聚合物膜增强，该膜位于两个橡胶组合物的层之间，并与两个橡胶组合物的层接触，由此形成本申请中描述为“多层层合物”的组装件；所述膜、层和层合物将在下面详细描述。
可以使用在它的平面多轴向拉伸，即在所述膜平面中的多于一个方向上拉伸或取向的任何热塑性聚合物膜。主要用于包装工业、食品工业、电气领域或者作为磁性涂层的支承件的所述多轴向拉伸膜是众所周知的。
多轴向拉伸膜根据各种众所周知的拉伸技术制备，所有的技术用来在几个主要方向上、而不是如标准热塑性聚合物膜或纤维(例如PET或者尼龙膜或纤维)的情况那样在单一方向上赋予膜良好的机械性能，其中标准热塑性聚合物膜或在其熔融纺丝期间按已知方式被单轴向拉伸(以单一方向拉伸)。单周向拉伸，并因此无论所考虑的拉伸方向而不具有良好的机械性质，并且特别地将它们用作轮胎中的内衬或硬化层的该常规膜已例如描述于专利申请JP6-211008、JP10-035231、EP2123480(或US2009/283194)中。
该技术需要在几个方向上进行多个拉伸操作、纵向拉伸、横向拉伸和在膜平面上的平面拉伸操作。举例来说，尤其可以提到由双轴拉伸吹塑技术。可以按一个或多个阶段执行拉伸操作；当存在几个拉伸操作时，可以同时或者相继地执行所述操作。适用的拉伸比是目标最终机械性能的函数，通常大于2。
已经在许多专利文件中描述了多轴向拉伸热塑性聚合物膜以及用于获得它们的方法，例如在文献FR2539349(或GB2134442)、DE3621205、EP229346(或US4876137)、EP279611(或US4867937)、EP539302(或US5409657)和WO2005/011978(或US2007/0031691)中进行了描述。
优选地，无论所考虑的拉伸方向(在膜的平面上)，所使用的热塑性聚合物膜具有由E表示的拉伸模量(或弹性模量)，其大于500MPa(尤其在500和4000MPa之间)，更优选大于1000MPa(尤其在1000和4000MPa之间)，更优选大于2000MPa。模量E的值在2000和4000MPa之间，特别是在3000和4000MPa之间是特别理想的。
根据另一优选实施方案，无论所考虑的拉伸方向(在膜的平面上)，由σmax表示的热塑性聚合物膜的最大拉伸应力优选大于80MPa(尤其在800和200MPa之间)，更优选大于100MPa(尤其在100和200MPa之间)。应力σmax的值大于150MPa，特别是在150和200MPa之间是特别理想的。
根据另一优选实施方案，无论所考虑的拉伸方向(在膜的平面上)，由Yp表示的热塑性聚合物膜的屈服点位于3%伸长率以上，尤其在3%和15%之间。Yp的值在4%以上，特别是在4%和12%之间是特别理想的。
根据另一优选实施方案，无论所涉及的拉伸方向，所述热塑性聚合物膜具有由Ar表示的断裂伸长率，其大于40%(尤其在40%和200%之间)，更优选大于50%。Ar的值在50%和200%之间是特别理想的。
上述机械性能对本领域技术人员而言是众所周知的，它们从例如根据对于具有大于1mm的厚度的条带的标准ASTMD638-02或根据对于厚度最多等于1mm的薄片材或膜的标准ASTMD882-09测得的力-伸长率曲线推导出；针对经受拉伸测试的测试样品的初始横截面计算出由MPa表示的上述模量E和应力σmax的值。
所使用的热塑性聚合物膜优选为热稳定化型热塑性聚合物膜，即它在拉伸之后已经按已知方式进行了一个或多个用于限制其在高温下的热收缩(或皱缩)的热处理；该热处理可尤其由后硫化或硬化处理、或者所述后硫化或硬化处理的组合所组成。
因此，并且优选地，所使用的热塑性聚合物膜在150°C下经过30分钟后相对于其长度具有小于5%的相对收缩性，优选小于3%的收缩性(除非另外指出，否则根据ASTMD1204-08测量)。
所使用的热塑性聚合物的熔点优选为在100°C之上，更优选在150°C之上，特别在200°C之上。
所述热塑性聚合物优选选自聚酰胺、聚酯和聚酰亚胺，更特别地选自聚酰胺和聚酯。在聚酰胺中，可特别提及由聚酰胺PA-4,6、PA-6、PA-6,6、PA-11或PA-12制成。在聚酯中，例如可特别提及由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PBN(聚萘二甲酸丁二醇酯)、PPT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)和PPN(聚萘二甲酸丙二醇酯)制成。
所述热塑性聚合物优选为聚酯，更优选为PET或PEN。
适用于本发明的多轴向拉伸PET热塑性聚合物膜的实例例如为以“Mylar”和“Melinex”(DuPontTeijinFilms)或“Hostaphan”(MitsubishiPolyesterFilm)名称销售的双轴向拉伸PET膜。
在本发明轮胎的多层层合物中，热塑性聚合物膜的厚度e1优选在0.05和1mm之间，更优选在0.1和0.7mm之间。例如，已经证明0.20-0.60mm的膜厚度非常合适。
所述热塑性聚合物膜可包含尤其是在形成聚合物时添加到聚合物中的添加剂，所述添加剂例如可以是用于防止老化的试剂、增塑剂、例如二氧化硅、粘土、滑石、高岭土或短纤维的填料；填料例如可被用来使膜的表面粗糙，并从而有助于改善其粘合剂吸收量和/或其对所述膜用于接触的橡胶层的粘合性。
作为多层层合物的组成部分的两个橡胶组合物的层(下文中的“橡胶层”)的每个基于至少一种弹性体或橡胶。
优选地，该橡胶是二烯橡胶，更优选地选自聚丁二烯(BRs)、天然橡胶(NR)、合成聚异戊二烯(IRs)、丁二烯共聚物或异戊二烯共聚物，例如苯乙烯/丁二烯共聚物(SBRs)、异戊二烯/丁二烯共聚物(BIRs)、异戊二烯/苯乙烯共聚物(SIRs)、异戊二烯/丁二烯/苯乙烯共聚物(SBIRs)和异戊二烯/异丁烯共聚物(IIRs或丁基橡胶)、二烯和α-烯烃的共聚物，例如EPDM橡胶、以及这些弹性体的混合物。
根据一个特定且优选的实施方案，每个橡胶层包含50至100phr的二烯弹性体，该二烯弹性体选自天然橡胶(NR)、聚丁二烯(BRs)、丁基橡胶(IIRs)、EPDM橡胶及这些弹性体的混合物。
上述橡胶组合物可包含单一的二烯弹性体或几种二烯弹性体，二烯弹性体可与除了二烯弹性体以外的任何种类的合成弹性体结合使用，或者甚至与除了弹性体以外的聚合物结合使用。所述橡胶组合物还可包含所有或者一些常规用于制造轮胎的橡胶基体中使用的添加剂，例如炭黑或二氧化硅的增强填料、偶联剂、抗老化剂、抗氧化剂、增塑剂或增量油，不管后者为芳族或非芳族性质，(特别是非常弱芳香族或非芳香族的油剂，例如具有高粘度或优选低粘度的环烷或链烷类、MES或TDAE油剂)，具有超过30°C的高Tg的增塑树脂、使组合物在未固化状态下更易于加工的加工助剂、增粘树脂、抗返原剂(anti-reversionagent)、亚甲基受体和例如HMT(环六亚甲基四胺)或H3M(六甲氧甲基三聚氰胺树脂)的供体、增强树脂(例如，间苯二酚或双马来酰亚胺)、已知的金属盐类粘附促进体系，例如特别是钴、镍或镧盐和交联或硫化体系。
优选地，用于交联橡胶组合物的体系是硫化体系，即基于硫(或基于硫供体)和基于初级硫化促进剂的体系。各种已知的二次硫化促进剂或硫化活化剂可被添加到该基本硫化体系中。硫可以按0.5和10phr之间的优选含量使用，例如次磺酰胺的初级硫化促进剂可以按0.5和10phr之间的优选含量使用。例如炭黑或二氧化硅的增强填料的含量优选大于50phr，特别是在50和150phr之间。
常规用于轮胎中的所有炭黑(“轮胎级”炭黑)，特别是HAF、ISAF或SAF类炭黑适合作为炭黑。在这些炭黑中，将更特别地提及由300、600或700(ASTM)级(例如，N326、N330、N347、N375、N683或N772)炭黑制成。BET表面积小于450m2/g，优选为30和400m2/g的沉淀法或气相法(热解)二氧化硅是特别合适的二氧化硅。
本领域技术人员根据本说明书将了解如何调整各橡胶层的成分以便获得所期望的性能水平(尤其是弹性模量)，并且将所述成分调节适用于设想的特定应用。
优选地，在交联状态中，各橡胶层在10%伸长率时具有在4和25MPa之间、更优选在4和20MPa之间的正割拉伸模量。除非另外指出，否则在拉伸测试中根据1998年的ASTMD412标准(试样“C”)进行模量测量：此处由Ms代表并且由MPa表示的在10%伸长率时的“真实”正割模量”(即，相对于试样的实际横截面)在正常温度和水分条件下根据ASTMD1349(1999)标准按第二伸长率(即，在适应周期之后)测得。
在本发明的轮胎的多层层合物中，每个橡胶层的厚度e2优选在0.05和2mm之间，更优选在0.1和1mm之间。
所述热塑性聚合物膜可如其本身地使用，即如商购的，或再切成窄条或带的形式，取决于目的应用，其宽度和长度可在非常大的程度变化。优选地，在本发明的轮胎中，所述热塑性聚合物膜的宽度和长度分别为大于2mm和2cm，优选地分别为大于4mm和4cm。
根据一个优选实施方案，所述热塑性聚合物膜设有面向与其接触的每个橡胶层的粘合层。
为了将橡胶附着至热塑性聚合物膜上，可以使用任何合适的粘合体系，例如“RFL”(间苯二酚-甲醛-胶乳)型的简单织物粘合剂，其包括至少一个例如天然橡胶的二烯弹性体或赋予橡胶和例如聚酯或聚酰胺纤维的常规热塑性纤维之间的满意粘合性的已知的任何等同的粘合剂。
例如，粘合剂涂布过程基本上可包括以下连续步骤：通入粘合剂浴，然后排出(例如通过吹出、分级)以移除过量的粘合剂；然后干燥，如通入烘箱中(例如，在180°C下经过30秒)，并且最后进行热处理(例如，在230°C下经过30秒)。
在上述粘合剂涂布过程之前，可有利地是活化膜表面，例如机械地和/或物理地和/或化学地活化，以改进其粘合剂的吸收量和/或其对橡胶的最终粘合。机械处理例如可以由消光或刮擦表面的预先步骤组成；物理处理可以例如由经由诸如电子束的辐射处理组成；化学处理可以例如由预先通入环氧树脂和/或异氰酸酯化合物的浴中组成。
因为热塑性聚合物膜的表面通常特别是光滑的，所以向所使用的粘结剂中添加增稠剂以便提高在其粘结剂涂敷期间膜的总粘结剂吸收量也可能是有利的。
本领域技术人员容易理解在上述多层层合物中，在本发明轮胎的最终固化(交联)期间确定地提供热塑性聚合物膜和与其接触的每个橡胶层之间的连接。
图1再现了在双轴向拉伸的PET膜(DuPontTeijinFilms的"MylarA"，其厚度为0.35mm)上记录的应力-伸长率曲线，该PET膜可用于本发明轮胎的侧壁中。
由C1、C2和C3表示的曲线分别对应沿着与挤出方向对应的膜的主方向(也已知为以用于“加工方向”的“MD”方向命名)、沿垂直于MD方向的取向方向(已知为以用于“横向方向”的“TD”方向命名)、以及最后沿相对于两个先前方向(MD和TD)的倾斜方向(45°的角度)进行的拉伸测试。可以按本领域技术人员已知的方式从这些拉伸测试曲线推导出如图1中所示出的诸如拉伸模量(E)、最大拉伸应力(σmax)、屈服点Yp和断裂伸长率(Ar)的机械性质。
除非另外指出，根据ASTMD882-09标准在宽4mm且长30mm并且厚度e1等于所测试的热塑性聚合物膜的哑铃形式的膜测试样品(经受拉伸测试的工作部分)上按200mm/min的速度拉伸而记录所述拉伸测试曲线和并测量机械性能。
在读取图1时，观察到特别是与所涉及的拉伸方向无关，对应于本发明的另一个优选实施例的多轴向拉伸热塑性聚合物膜具有以下机械性质(从图1的应力-伸长率曲线推导)：
-拉伸模量E大于500MPa；
-最大拉伸应力σmax大于100MPa；
-屈服点Yp在5%和10%之间；
-由Ar表示的断裂伸长率大于50%。
对于一个特定的实施例，如图2所示的多层层合物10由双轴向拉伸的PET膜100组成，PET膜100具有例如等于约0.35mm的厚度e1，夹层在两个橡胶组合物层101之间，橡胶组合物层101具有例如等于约0.4mm的厚度e2，层合物因此具有例如约1.15mm的总厚度(e1+2e2)。在此使用的橡胶组合物是常规的轮胎组合物，通常基于天然橡胶、炭黑、硫化体系和常规的添加剂。PET膜和各橡胶层之间的粘合性由RFL粘合剂提供，RFL粘合剂如前所述的以已知方式沉积。
如已说明的，本发明轮胎的关键特征在于至少一个其侧壁的内部结构(即内侧)由在其平面上多轴向拉伸的热塑性聚合物膜增强，热塑性聚合物膜位于相对于胎体增强层的外侧和轮胎的充气空腔。
但本发明还应用于两个多轴向拉伸的热塑性聚合物膜用于至少一个其侧壁，一个膜位于外侧，并且另一个膜位于相对于胎体增强层的内侧和空腔的情况。
所述热塑性聚合物膜和与其两个相邻的橡胶层一起形成的多层层合物可基本上延伸经过位于胎面和胎圈之间的整个侧壁长度，或经过侧壁的仅一部分，例如经过轮胎横截面高度的约一半，并且其中点基本上是侧壁中间。
在侧壁中位于热塑性聚合物膜各侧的两个橡胶层可以例如在一侧上(外侧上)由标准的侧壁外部简单地构成，并且在另一侧上(在内侧上)由如本文的引文中描述的常规涂布胎体增强层的增强丝线的橡胶层(或压延层)构成。但这两个橡胶层中的至少一个(或甚至两个)还可通过不同配方的额外的橡胶层构成。
通过穿孔测试可评估上述热塑性聚合物膜和多层层合物向轮胎的侧壁提供的增强质量，所述穿孔测试包括测量对于给定压头的穿孔的阻力。该测试的原理是公知的，例如在ASTMF1306-90标准中进行了描述。
在对比性穿孔测试期间，进行以下测试：
-一方面，多层层合物(10)包括具有厚度e1的如上所述的双轴向拉伸膜(100)，其简单地位于在具有厚度e2的两个橡胶层(101)之间，如图2中所示；
-另一方面，作为对比，常规的金属织物包括在一个平面内按照层距为大约2.5mm地相互平行定位的一系列多股钢丝帘线(200)，该系列帘线包覆在橡胶(201)中，如图3中所示；在此，帘线后面的橡胶的厚度等于e2，即大约0.4mm。
“6×0.35”或“3×2×0.35”结构的这些多股钢丝帘线(200)是各自由通过捻拧将3股束的0.35mm直径的2条丝线组合到一起(为简化起见，图3中未示出股束)组成的帘线，以便形成已知用于增强轮胎的弹性(即高伸长率或HE)金属帘线。这些帘线的总直径(或包络直径)为大约1.4mm，因此最终的金属织物具有大约2.2mm的总厚度。
按基本上相同的比例(比例1)描绘图2和3，以便说明在本发明使用的多层层合物(10)和常规金属织物(20)之间在厚度方面的显著差异。
在本发明轮胎的多层层合物中，膜(100)的宽度“L”优选地与两个橡胶层(101)的宽度相同，其中膜(100)位于所述两个橡胶层(101)之间，如图2中示意性地示出。但是，本发明还适用于该宽度L不同、更小或者更大的情况；例如，在该多层层合物中，热塑性聚合物膜可以由例如沿与两个橡胶层的方向相同或不同的主方向并列或部分重叠的多个更窄的条带组成。
所使用的金属压头(在图3中以附图标记30示出)具有圆柱形的形状(直径为4.5mm±0.05mm)，在其末端为圆锥形(30°±2°的角度)并且被截短至1mm的直径。测试的复合物的样品(根据本发明的多层层合物或者对照的金属织物)被附接到被刺穿的18mm厚的金属支承件上，通过使12.7mm直径的孔与压头成一直线，以允许压头自由地穿过穿孔样品及其支承板。
然后，为了表征穿孔阻力，记录上述压头(设有与拉伸测试机相连的传感器)以10cm/min的速度穿过样品时的力-位移曲线。
下表给出了所记录的测量值的详细内容，基数100用于对照复合物：弯曲模量表示力-位移曲线的初始梯度；穿孔时的力是压头的尖端样品穿孔之前记录的最大力；穿孔时的伸长率是在穿孔时记录的相对伸长率。
表
所测试的复合物： 厚度(mm) 弯曲模量 穿孔时的力 穿孔时的伸长率
对照物 2.20 100 100 100
本发明 1.15 93 92 103
通过读取上表，可以看出，用于本发明轮胎的侧壁的多层层合物出人意料地具有几乎相当于标准金属织物的穿孔阻力，尽管一方面厚度相对于对照方案实际上减半，并且另一方面没有增强丝线。
总之，上述的热塑性聚合物和多层层合物能够赋予轮胎侧壁高的耐穿孔性，同时结合了许多益处，特别是小厚度、低密度、低成本和耐腐蚀性，特别是相对于常规的金属织物，例如用作这些轮胎侧壁中的保护层的那些。

Claims (15)

1.轮胎，其包括顶部覆盖有胎面的胎冠、两个侧壁、两个胎圈、每个侧壁将每个胎圈与胎冠连接、固定在每个胎圈中并且延伸入侧壁和延伸入胎冠的胎体增强层、周向地延伸入胎冠并且径向地位于胎体增强层和胎面之间的带束层，该轮胎的特征在于至少一个其侧壁由多轴向拉伸的热塑性聚合物膜增强，所述热塑性聚合物膜位于两个橡胶组合物的层之间，并与两个橡胶组合物的层接触，并且位于相对于胎体增强层的外侧上，其中与所涉及的拉伸方向无关，所述热塑性聚合物膜由E表示的拉伸模量大于1000MPa。
2.权利要求1的轮胎，其中两个组合物的层中每一个层的橡胶是二烯橡胶。
3.权利要求2的轮胎，其中所述二烯橡胶选自天然橡胶、合成聚异戊二烯、异戊二烯共聚物、聚丁二烯、丁二烯共聚物、二烯和α-烯烃的共聚物及这些弹性体的混合物。
4.权利要求3的轮胎，其中每个橡胶组合物的层包含50phr至100phr的二烯弹性体，该二烯弹性体选自天然橡胶、聚丁二烯、丁基橡胶、EPDM橡胶及这些弹性体的混合物。
5.权利要求1-4中任一项的轮胎，其中与所涉及的拉伸方向无关，所述热塑性聚合物膜由σmax表示的最大拉伸应力大于80MPa。
6.权利要求5的轮胎，其中所述应力σmax大于100MPa。
7.权利要求1-4中任一项的轮胎，其中与所涉及的拉伸方向无关，所述热塑性聚合物膜由Ar表示的断裂伸长率大于40％。
8.权利要求1-4中任一项的轮胎，其中所述热塑性聚合物膜被热稳定。
9.权利要求1-4中任一项的轮胎，其中所述热塑性聚合物膜在150℃下经过30分钟后具有小于5％的相对长度收缩。
10.权利要求1-4中任一项的轮胎，其中所述热塑性聚合物是聚酯。
11.权利要求10的轮胎，其中所述聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯。
12.权利要求1-4中任一项的轮胎，其中所述热塑性聚合物膜的厚度在0.05和1mm之间。
13.权利要求1-4中任一项的轮胎，其中每个橡胶组合物的层的厚度在0.05-2mm之间。
14.权利要求1-4中任一项的轮胎，其中所述热塑性聚合物膜的宽度和长度分别大于2mm和2cm。
15.权利要求1-4中任一项的轮胎，其中所述热塑性聚合物膜设有面向每个橡胶组合物的层的粘合层。
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