CN104203600B - 具有子午线或斜交帘布层胎体的轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轮胎，所述轮胎包括至少一个胎体增强件；带束层增强件，所述带束层增强件包括第一和第二端部；胎面，所述带束层增强件包括如下不同元件：‑增强帘布层，所述增强帘布层具有横向半宽度L2，包括增强聚合物层，所述增强聚合物层设置在两个橡胶覆盖层之间，‑至少一个环箍帘布层，所述环箍帘布层安装在增强帘布层上，并且具有横向半宽度L1，并且包括两两平行的丝状增强元件，所述丝状增强元件相对于轮胎的周向方向至多形成至多等于7°的角度，所述轮胎包括至少一个边缘脱离联接橡胶层(7)，所述边缘脱离联接橡胶层(7)至少在径向上设置在环箍帘布层(5)和增强帘布层(6)之间并且设置在带束层增强件的至少一个横向端部处，所述边缘脱离联接橡胶层(7)具有在10至40mm之间的总长度和在0.2至1.2mm之间的厚度，其特征在于所述轮胎包括至少一个增强帘布层，并且在带束层增强件(3)的至少一个端部处，半宽度L1和L2不同，并且具有在5至10mm之间的差异(L1‑L2)。

Description

具有子午线或斜交帘布层胎体的轮胎
技术领域
本发明涉及子午线或斜交帘布层轮胎。
背景技术
子午线轮胎逐渐在各个市场(特别是客运车辆轮胎市场)中发挥应用。该成功特别是因为子午线轮胎技术在耐久性、舒适度和低滚动阻力方面所展现的品质。
轮胎的主要部分为胎面、胎侧和胎圈。胎圈旨在与轮辋接触。在子午线轮胎中，构成轮胎的每个主要部分(即胎面、胎侧和胎圈)具有彼此明显不同的功能，因此具有公知的特定组成。
子午线轮胎基本上通过胎体增强件增强，所述胎体增强件包括至少一个胎体帘布层，所述胎体帘布层在胎面下方相对于轮胎的周向方向形成基本上等于90°的角度。该胎体增强件在径向上在外部和在胎面下方被增强帘布层覆盖，所述增强帘布层形成带束层。
斜交帘布层轮胎与子午线轮胎的不同之处在于存在至少两个斜交的胎体帘布层，所述胎体帘布层相对于轮胎的周向方向形成不等于90°的角度。帘布层被称为“斜交的”，因为角度从一个帘布层到另一个帘布层具有相反符号。
应回想到轮胎的周向方向为包括在垂直于轮胎的旋转轴线并且与轮胎的带束层加强件正切的平面中的方向。
在子午线轮胎出现之后，一些斜交帘布层轮胎也已经设置有在胎面下方的带束层加强件。
在这两种类型的轮胎中，与地面直接接触的胎面具有的显著功能在于提供与道路的接触并且适合于适应地面的形状。就其本身而言，胎侧吸收地面的不均匀性同时传递承受车辆负载所需的机械力并且允许车辆向前移动。
带束层加强件为增强件，所述增强件一方面需要相对于边缘上的变形的足够刚性使得轮胎可以出现转向所需的侧偏力，并且传递驱动扭矩和制动扭矩，另一方面需要在弯曲方面极为柔性，即允许其平面的曲率变化从而保证轮胎和地面之间的足够的接触表面积。
因此，带束层加强件通常具有复合结构，所述复合结构允许对于相对低的重量提供所需的刚度。带束层加强件通常由至少两个不同角度的帘布层组成，所述帘布层包括缆线形式的覆盖有橡胶的加强件。增强元件相对于周向方向从一个帘布层到另一个帘布层斜交并且可以围绕该方向为对称或不对称的。
如下术语的定义：
-“纵向方向”：轮胎行驶的方向，
-“在径向上位于内部”：意指在垂直于轮胎旋转轴线的直线上，更靠近旋转轴线，
-“在径向上位于外部”：意指在垂直于轮胎旋转轴线的直线上，更远离旋转轴线，
-“赤道平面或正中平面”：垂直于轮胎的旋转轴线并且将轮胎分为基本上相等的两半的平面，
-“轮胎的横向方向”：平行于旋转轴线的方向，
-“径向平面”：包括轮胎的旋转轴线的平面，
-“子午截面”：包括旋转轴线的横截面。
申请WO 2010/115860A1已经公开了用于客运车辆的轮胎，所述轮胎包括如下三个不同元件：
-径向胎体增强件，所述径向胎体增强件由从轮胎的一个胎圈延伸至另一个胎圈的加强件形成，
-胎冠带束层，所述胎冠带束层基本上由如下组成：
·平行于轮胎的周向方向的旨在提供环箍的加强件，和
·加硬层，所述加硬层基本上由热塑性聚合物类型的加强件组成，所述加强件为覆盖有橡胶的条带的形式，条带与轮胎的周向方向形成在10°和80°之间的角度。
当在横截面中观察时，条带被限定为具有的宽度至少等于其最大厚度的5倍。
该轮胎具有的显著益处在于比现有技术的轮胎更为轻质，同时维持极好的侧偏刚度。
应回想到轮胎的侧偏刚度对车辆的横向稳定性具有决定性影响。侧偏刚度越高，给定侧偏角度下的侧偏力越大。应记住侧偏角度被定义为车轮平面相对于轮胎沿行路径的角度。
因此，带束层增强元件的特性和位置是侧偏刚度的决定性参数，因此对轮胎的侧偏力具有决定性影响。目前，早期专利申请WO2010/115860 A1提出与带束层增强元件的特性和布局相关的新型设计，所述新型设计允许轮胎变轻同时维持良好的侧偏力结果。
发明内容
本发明的一个目的是能够保证与例如申请WO 2010/115860 A1中公开的带束层加强件设计所获得的结果相似的侧偏刚度结果，同时进一步改进所述轮胎的整体性能折中。
具体地，根据所述现有技术文献，这种类型的设计的发展必然获得对多个彼此影响的物理化学参数的控制。目前，考虑到加硬层的特性和不同的径向布局，本领域技术人员不能将设计规则转用于使用增强缆线的更通常的设计。
此外，考虑到加硬层的不同径向特性和整体几何形状，胎冠增强件的所有元件的所有相对定位需要重新定义。
本发明人注意到，特别是由于在与仅一个加硬层合作的边缘中使用周向加强件，因而非常不同的剪切负载主要出现在帘布层的边缘处。
这是因为橡胶和缆线必须能够局部承受可观的力。
文献EP 0 756 948 A2公开了包括胎冠区域的轮胎；所述胎冠区域包括环箍帘布层和增强帘布层，所述环箍帘布层和增强帘布层通过至少一个粘合橡胶层分离，所述粘合橡胶层设置在至少两个在径向上连续的帘布层之间和胎冠区域的每个轴向端部处。然而，该文献没有提供关于每个帘布层的宽度的明确说明。
文献DE 2005 049184 A1也描述了包括胎冠区域的轮胎，所述胎冠区域特别包括增强帘布层和环箍帘布层，所述增强帘布层和环箍帘布层通过至少一种缓冲橡胶分离，所述缓冲橡胶插在胎冠区域的每个轴向端部处并在至少两个在径向上连续的帘布层之间。环箍帘布层可以相对于径向轴线可变地设置。该文献没有提供关于帘布层的宽度的明确说明。
本发明的主题因此是一种轮胎，所述轮胎包括至少一个胎体增强件，所述胎体增强件在径向上位于带束层加强件的内部，所述带束层加强件包括第一和第二端部，所述带束层加强件在径向上位于胎面的内部，所述带束层加强件包括如下不同元件：
-增强帘布层，所述增强帘布层具有轴向半宽度L2，包括聚合物增强层，所述聚合物增强层设置在两个涂布橡胶层之间，所述聚合物层为条带形式，
-至少一个环箍帘布层，所述环箍帘布层具有轴向半宽度L1，并且包括丝状增强元件，所述丝状增强元件两两平行，相对于轮胎的周向方向至多形成等于7°的角度，所述至少一个环箍帘布层覆盖增强帘布层。
所述轮胎包括至少一个边缘脱离联接橡胶层，所述边缘脱离联接橡胶层至少在径向上设置在环箍帘布层和增强帘布层之间并且设置在带束层加强件的至少一个横向端部处，所述边缘脱离联接橡胶层具有在10至40mm之间的总长度和在0.2至1.2mm之间的厚度。该轮胎的特征在于所述轮胎包括至少一个增强帘布层，并且在带束层加强件的至少一个端部处，半宽度L1和L2不同，并且具有在5至10mm之间的差异(L1-L2)。
增强帘布层相对于轮胎的周向方向形成在+/-20°至+/-50°之间的角度。当轮胎包括至少两个增强帘布层时，这两个增强帘布层可以各自相对于周向方向以在+/-20°至+/-50°之间的角度(除了0°之外)设置，并且相对于彼此以所有可能的角度组合设置。
该边缘脱离联接橡胶的厚度横穿其整个宽度可以一致或不一致。
根据本发明的轮胎具有的优点在于：通过控制或甚至是减少剪切移动从而维持组成带束层加强件的每个元件相对于彼此，特别是在帘布层的边缘处的均匀局部操作。
优选地，边缘脱离联接橡胶具有在3至70MPa之间的10％伸长下的割线模量，所述橡胶层优选设置在带束层加强件的每个横向端部处。
边缘脱离联接橡胶层优选设置在带束层加强件的每个横向端部处，在增强帘布层和环箍帘布层之间，或替代性地，在增强帘布层的下方和上方从而围绕增强帘布层形成卷边，或替代性地，在增强帘布层和环箍帘布层之间，在带束层加强件的至少一个横向端部处，并且在带束层加强件的另一个端部处在增强帘布层的下方和上方。
在一个优选的实施方案中，增强层的每个涂布橡胶层可以包括二烯橡胶。增强层的每个涂布橡胶层优选由聚合物制成，更优选由热塑性聚合物制成。增强层的每个涂布橡胶层可以包括至少一种液体增塑剂，所述液体增塑剂可能与至少一种增粘树脂组合。
在实施方案的一个有利的替代形式中，聚合物增强层的每个涂布橡胶层可以具有大于或等于30MPa，优选在40至120MPa之间的10％伸长下的割线模量，所述割线模量被表示为Ms。
增强聚合物层的每个涂布橡胶层优选基于二烯橡胶，所述二烯橡胶选自聚丁二烯、天然橡胶、合成聚异戊二烯、丁二烯的各种共聚物、异戊二烯的各种共聚物和这些弹性体的混合物。
所述增强聚合物层的聚合物有利地为多轴伸展的。
热塑性聚合物层的条带可以具有矩形横截面并且基本上两两平行地设置，所述条带优选设置在两个涂布橡胶层之间。条带可以使用柔性固定装置彼此组装，所述柔性固定装置允许条带相对于彼此枢转。
增强条带优选具有的宽度至少等于其最大厚度的5倍，更优选至少等于其最大厚度的20倍。增强条带可以具有大于或等于500MPa的拉伸模量。
热塑性聚合物层可以形成膜，无论考虑膜平面中的哪个拉伸方向，所述薄膜具有大于1000MPa，优选大于2000MPa的杨氏模量E。
取决于选择，周向丝状增强元件可以包括钢、织物、碳纤维、玻璃纤维、热塑性聚合物及其组合。
热塑性聚合物优选为热塑性聚合物PET。
织物优选选自聚酯、芳纶、尼龙、人造丝或其组合。
轮胎可以包括至少一种导电橡胶，所述导电橡胶设置在带束层加强件和胎面之间。该层还可以起到避免刺穿的额外作用。
附图说明
将借助于如下实施例和附图描述本发明，在附图中：
·图1为显示根据现有技术的轮胎的设计的示意图，
·图2为显示轮胎在径向平面上的截面中的示意图，
·图3为位于轴线AA’左侧的横向端部的放大示意图并且显示了根据第一个实施方案的轮胎的带束层加强件，和
·图4为位于轴线AA’右侧的横向端部的示意图并且显示了根据第二个实施方案的轮胎的带束层加强件。
在各个附图中，相同或相似的技术元件带有相同的附图标记。为了使正文不过于繁冗，不必重复其描述。
具体实施方式
如图1(现有技术)所示，根据现有技术的用于客运车辆的子午线轮胎(带有附图标记1)包括胎体增强件2，所述胎体增强件2在径向上位于附图标记为3的带束层加强件的内部，所述带束层加强件3在径向上位于胎面4的内部。在图1中，带束层加强件3包括环箍帘布层5和增强帘布层6。在图1中，环箍帘布层5在径向上位于增强帘布层6的外部。
环箍帘布层5通常由两两平行的丝状增强元件制成。这些加强件通常为织物缆线(例如由尼龙、人造丝、聚酯、芳纶制成)或混合缆线(例如由芳纶-尼龙制成)。在实践中，由于它们螺旋缠绕，环箍帘布层5的加强件不严格地平行于周向方向，而是与该周向方向形成至多等于7度的角度。
增强帘布层6由聚合物层制成，优选热塑性聚合物，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，其本身设置在两个涂布橡胶层之间。
如图2所示，本发明的轮胎描绘了根据本发明的带束层加强件的两个实施方案，所述两个实施方案分别在轴线AA’的每一侧。根据这两个实施方案，带束层加强件包括增强帘布层6，所述增强帘布层6在径向上朝向胎体增强件2的外部并且在径向上朝向环箍帘布层5的内部设置。
在这两个实施方案中，边缘脱离联接橡胶层7在轴向上设置在增强帘布层6和环箍帘布层5之间。该边缘脱离联接橡胶层7具有16MPa的10％伸长下的割线模量。
环箍帘布层5具有半宽度L1，并且增强帘布层6具有半宽度L2。半宽度L1大于半宽度L2。差异(L1-L2)为约6mm。
如图3更详细所示，增强帘布层6在径向上设置在胎体增强件2的外部。边缘脱离联接橡胶层7在轴向上设置在增强帘布层6和环箍帘布层5之间。该边缘脱离联接橡胶层7具有16MPa的10％伸长下的割线模量。该橡胶7在横向方向上的总长度(lb+lc)为约15mm，并且其厚度(即其在基本上径向方向上的尺寸)为约0.4mm，所述厚度沿着其长度基本上一致。
长度lx包括边缘脱离联接橡胶7和环箍帘布层5的一部分。其被细分成三个子长度la、lb和lc。子长度la位于环箍帘布层5的横向外端部8和边缘脱离联接橡胶7的横向外端部9之间。子长度lb位于边缘脱离联接橡胶7的外端部9和增强帘布层6的外端部10之间。最后，子长度lc位于增强帘布层6的外端部10和边缘脱离联接橡胶7的内端部11之间。
子长度la在约2和5mm之间，子长度lb在5和10mm之间，子长度lc在5和15mm之间，并且为10mm。
子长度la、lb和lc可以相同或不同。
根据该第一个实施方案的不同替代形式，带束层加强件3包括至少一个增强帘布层6和单个环箍帘布层5。这些帘布层的每一者可以在径向上交替设置，并且以任何可能的组合或布置设置，条件是环箍帘布层5在径向上始终位于增强帘布层6的外部。
在包括一个环箍帘布层5和多个增强帘布层6的实施方案中，边缘脱离联接橡胶层7可以设置在每个帘布层5、6之间或者仅设置在一些增强帘布层6之间。根据该边缘脱离联接橡胶7在增强帘布层6和环箍帘布层5之间的位置，该边缘脱离联接橡胶7也可以具有不同的总长度。
图4与图3的不同之处在于边缘脱离联接橡胶7设置在增强帘布层6的下方和上方从而包围增强帘布层6，因此围绕该帘布层6形成卷边。
当卷边仅存在于带束层加强件3的一个轴向端部处时，卷边优选存在于一旦轮胎安装在轮辋上则面朝车辆外部的端部上。
该卷边可以仅存在于带束层加强件3的一个横向端部处或存在于带束层加强件3的两个横向端部处。
优选地，边缘脱离联接橡胶覆盖增强帘布层6。
根据图4的实施方案，边缘脱离联接橡胶7具有总长度lx。该总长度被分成三个子长度ld、le和lf。
子长度ld位于环箍帘布层5的横向外端部8和增强帘布层6的外端部10之间。
子长度le位于增强帘布层6的外端部10和边缘脱离联接橡胶7的径向内部的端部12之间。
子长度lf位于增强帘布层6的外端部10和边缘脱离联接橡胶7的径向外部的端部13之间。子长度le和lf可以相同或不同。
子长度ld在约4和12mm之间，子长度le在约5和20mm之间，子长度lf在约5和20mm之间。
图4所示的围绕增强帘布层6的边缘脱离联接橡胶7的卷边以这样的方式设置，使得其包围增强帘布层6的端部10。
1–增强帘布层的聚合物
聚合物优选为热塑性聚合物并且构成增强帘布层6，为多轴伸展的。其采取矩形横截面的条带的形式。多轴伸展的膜目前公知用于包装和食品工业、电场或甚至是作为磁涂层的支撑件。
根据本发明所使用的聚合物为申请WO2010/115860A1中描述的聚合物，特别参见第8页第39段至第12页第62段(包括这两段)。
2–涂布有增强帘布层的聚合物层的涂布橡胶
涂布有增强帘布层6的每个聚合物层的涂布橡胶也可以涂布环箍帘布层5的丝状增强元件。
优选地，该涂布橡胶为二烯橡胶。如已知的，二烯弹性体可以分为两类：“基本上不饱和的”那些和“基本上饱和的”那些。“基本上不饱和的”意指至少部分源自二烯源(共轭二烯)嵌段或单元比例大于15％(摩尔％)的共轭二烯单体的二烯弹性体；因此二烯弹性体例如丁基橡胶或二烯与EPDM型α-烯烃的共聚物不落入上述定义中，并且可以被特别限定为“基本上饱和的”二烯弹性体(其中二烯源嵌段比例较低或极低，始终低于15％)。在“基本上不饱和的”二烯弹性体的类别中，“高度不饱和的”二烯弹性体特别意指二烯源(共轭二烯)嵌段比例高于50％的二烯弹性体。
尽管本发明适用于任何类型的二烯弹性体，本发明优选使用高度不饱和类型的二烯弹性体实施。
该二烯弹性体更优选地选自聚丁二烯(BR)、天然橡胶(NR)、合成聚异戊二烯(IR)、各种丁二烯共聚物、各种异戊二烯共聚物和这些弹性体的混合物，所述共聚物特别地选自丁二烯-苯乙烯共聚物(SBR)、异戊二烯-丁二烯共聚物(BIR)、异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIR)和异戊二烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBIR)。
一个特别优选的实施方案是使用“异戊二烯”弹性体，即异戊二烯的均聚物或共聚物，或换言之选自如下的二烯弹性体：天然橡胶(NR)、合成聚异戊二烯(IR)、各种异戊二烯共聚物和这些弹性体的混合物。异戊二烯弹性体优选为天然橡胶或顺式-1,4类型的合成聚异戊二烯。在这些合成聚异戊二烯中，优选使用顺式-1,4键比例(摩尔％)大于90％，还更优选大于98％的聚异戊二烯。根据一个优选的实施方案，每个橡胶组合物层包含50至100phr的天然橡胶。根据其它优选的实施方案，二烯弹性体可以全部或部分地由另一种二烯弹性体组成，例如，任选与另一种弹性体(例如BR类型)混合使用的SBR弹性体。
橡胶组合物可以包含仅一种或数种二烯弹性体，所述弹性体有可能与非二烯弹性体的任何类型的合成弹性体组合使用，或甚至与非弹性体的聚合物组合使用。橡胶组合物还可以包含常规用在旨在制造轮胎的橡胶基质中的全部或一些添加剂，例如增强填料如炭黑或二氧化硅，偶联剂，抗老化剂，抗氧化剂，增塑剂或增量油，具有大于30℃的高Tg的增塑树脂，加工助剂(使其易于加工)，未处理状态下的组合物，增粘树脂，抗硫化返原剂，亚甲基受体和给体例如HMT(六亚甲基四胺)或H3M(六甲氧基甲基三聚氰胺)，增强树脂(例如间苯二酚或双马来酰亚胺)，已知的金属盐(例如特别是钴、镍、或镧系金属的盐)类型的粘合促进体系，交联或硫化体系。
优选地，用于使橡胶组合物交联的体系是被称为硫化体系的体系，即基于硫(或硫供体)和主硫化促进剂的体系。可以将各种已知的次促进剂或硫化活化剂例如硬脂酸、氧化锌、胍衍生物，阻滞剂或抗硫化返原剂加入该基础硫化体系。
任何能够在硫的存在下充当二烯弹性体的硫化促进剂的化合物可以用作(主或次)促进剂，特别是噻唑类型的促进剂及其衍生物，磺酰胺、秋兰姆、二硫代氨基甲酸盐、二硫代磷酸盐、硫脲和黄酸盐类型的促进剂。可以特别提及如下化合物作为所述促进剂的实例：2-巯基苯并噻唑基二硫化物(缩写为MBTS)、N-环己基-2-苯并噻唑基磺酰胺(CBS)、N,N-二环己基-2-苯并噻唑基磺酰胺(DCBS)、N-叔丁基-2-苯并噻唑基磺酰胺(TBBS)、N-叔丁基-2-苯并噻唑基磺酰亚胺(TBSI)、四苄基秋兰姆二硫化物(TBZTD)、二苄基二硫代氨基甲酸锌(ZBEC)、1-苯基-2,4-二硫代缩二脲(DTB)、二丁基二硫代磷酸锌(ZBPD)、2-乙基己基二硫代磷酸锌(ZDT/S)、双[O,O-二(2-乙基己基)硫代磷酰基]二硫化物(DAPD)、二丁基硫脲(DBTU)、异丙基黄原酸锌(ZIX)和这些化合物的混合物。
硫化阻滞剂的实例包括例如由Lanxess公司以商标名“Vulkalent G”销售的N-环己基硫代苯邻二甲酰亚胺(缩写为CTP)、由Lanxess以商标名“Vulkalent E/C”销售的N-(三氯甲基硫代)苯磺酰胺，或替代性地由Lanxess以商标名“Vulkalent B/C”销售的邻苯二甲酸酐。
所有炭黑，特别是常规用在轮胎中的HAF、ISAF、SAF类型的炭黑(被称为轮胎级炭黑)，适合作为炭黑。在这些炭黑中，将更特别地提及300、600或700级(ASTM)炭黑(例如N326、N330、N347、N375、N683、N772)。BET表面积小于450m2/g，优选30至400m2/g的沉淀二氧化硅或热解二氧化硅是特别合适的二氧化硅。
根据本说明书，本领域技术人员将会了解如何调节橡胶组合物的配方以实现所需的性质(特别是模量Ms水平)，以及如何使配方适合预期的特定应用。
公知的是通过增加例如橡胶组合物的增强填料含量、硫含量和其它硫化剂的含量，或替代性地通过引入增强树脂从而增加橡胶组合物的刚度，所有这些解决方案有可能组合从而获得更高的刚性。
可以用在本发明的环境中并且迄今为止通常用于比带束层更为刚性的轮胎区域(特别是用于这些轮胎的胎圈)的极高模量的橡胶组合物连同其详细配方已经例如描述于专利文献WO 2005/113259(或US 8033311)和WO 2005/113887(或US 2008/0318077)。
硫以在2至15phr(重量份/百份橡胶)之间，更优选在3至12phr之间的优选含量使用。主硫化促进剂(例如磺酰胺)以在0.5至10phr之间的优选含量使用。硫化阻滞剂(如果存在的话)以在0.1至2phr之间的优选含量使用。
增强填料(例如炭黑和/或无机填料如二氧化硅)的含量优选高于50phr，例如在60至140phr之间，还更优选高于70phr，特别是在70至120phr之间。
在最高刚性的情况下，橡胶组合物还可以有利地包含额外的例如由亚甲基受体(例如酚醛树脂)和亚甲基给体(例如HMT或H3M)组成的增强树脂，所述亚甲基受体的优选含量在5至30phr之间，更优选在10至25phr之间，所述亚甲基给体的优选含量在2至20phr之间，更优选在5至15phr之间。
根据另一个优选的实施方案，每个橡胶组合物层包含大于5phr，优选在5和30phr之间的增塑剂，所述增塑剂优选在环境温度(20℃)下为液体形式，旨在改进橡胶组合物在未处理状态下的可加工性(加工性)。
举例而言，可以使用任何增量油(无论芳族或非芳族特性)，已知对二烯弹性体具有增塑性质的任何增塑剂。
选自环烷油(低粘度或高粘度，特别是氢化的或非氢化的)、石蜡油、MES(介质提取溶剂化物)油、DAE(蒸馏芳族提取物)油、TDAE(经处理的蒸馏芳族提取物)油、RAE(残余芳族提取物)油、TRAE(经处理的残余芳族提取物)油、SRAE(安全残余芳族提取物)油、矿物油、植物油、醚增塑剂、酯增塑剂、磷酸酯增塑剂、磺酸酯增塑剂和这些化合物的混合物的液体增塑剂特别合适。
根据另一个优选的实施方案，每个橡胶组合物层包含大于3phr，优选在3至15phr之间的增粘树脂(记住，增粘树脂是能够提供一定程度的“粘性”的树脂，即当对着支撑件轻轻按压时立即粘住)，所述增粘树脂旨在改进橡胶组合物在未处理状态下的粘性和本发明的多层层压件的制造过程中的压延方法。
如本领域技术人员所公知，术语“树脂”被保留定义为一方面在环境温度(23℃)下为固体(不同于液体增塑化合物，例如油)的化合物，另一方面与其意图所用的弹性体组合物相容的化合物(即，在所使用的内容中为可混溶的)。
这些增粘树脂为本领域技术人员公知的聚合物；它们可以为脂族、芳族、氢化芳族、脂族/芳族类型，即基于脂族和/或芳族单体。它们可为天然的或合成的，并且可以基于或不基于石油(在基于石油的情况下，它们也被称为石油树脂)。
所述增粘树脂的实例特别包括选自如下的那些：松香及其衍生物，香豆酮树脂，酚醛树脂，萜烯树脂(α-蒎烯、β-蒎烯或苧烯)，萜烯-酚醛树脂、C5馏分和/或C9馏分树脂，环戊二烯和/或二环戊二烯树脂，α-甲基-苯乙烯树脂和这些树脂的混合物。
根据本发明的一个优选的实施方案，所使用的增粘树脂具有如下特征中的至少任何一个特征，但更优选为所有特征：
-高于25℃，特别是在30℃至100℃之间的Tg(根据标准ASTMD3418通过DSC测得)；
-高于50℃，优选在50℃至150℃之间的软化温度(例如根据标准ISO 4625测得–“环和球”法)；
-在400至2000g/mol之间，特别是在500和1500g/mol之间的数均分子量(Mn)(例如通过SEC(尺寸排阻色谱法)使用聚苯乙烯标样测得)。
优选地，每种橡胶组合物的模量Ms高于40MPa，特别是在40和120MPa之间；还更优选地，大于50MPa，特别是在50和100MPa之间。
除非另有声明，模量MS的测量在张力下根据1998年的标准ASTMD 412(测试试样“C”)进行(当然，当涉及可交联类型的优选组合物时使用交联、即固化、硫化状态下的橡胶组合物的测试试样)：在本文中被称为Ms并且用MPa表示的10％伸长下的“真实”割线模量(即相对于测试试样的实际横截面的模量)在第二次伸长下(亦即在一次适应循环之后)测量(在根据1999年的标准ASTM D 1349的标准温度和相对湿度条件下)。
在本发明的多层层压件中，每个橡胶层的厚度e2优选在0.05至2mm之间，更优选在0.1至1mm之间。例如，0.2至0.8mm的厚度被证明完全适合增强外胎。
优选地，特别是当使用多层层压件作为轮胎带束层的保护结构或增强结构时，本发明的多层层压件具有的宽度和长度分别大于2.5mm和10cm，更优选分别大于5mm和20cm。
聚合物膜可以按原样(即如市售可得的那样)使用，或者可以切成窄条或窄带，所述窄条或窄带的宽度可以取决于目标应用而大程度变化。
根据一个优选的实施方案，在本发明的多层层压件中，聚合物膜设置有粘合剂层，所述粘合剂层面对与其接触的每个橡胶组合物层。当然，本发明还应用于不使用粘合剂层的情况，聚合物膜本身和/或每个橡胶组合物层可能具有源自它们的配制方式的自粘合性质。
为了使橡胶粘附至聚合物膜，可以使用任何适合的粘合剂体系，例如“RFL”(间苯二酚-甲醛-乳胶)类型的简单的织物粘合剂(其包含至少一种二烯弹性体，例如天然橡胶)，或者已知的在橡胶和常规热塑性纤维(例如聚酯、聚酰胺或芳纶纤维)之间提供令人满意的粘合的任何等效粘合剂。
举例而言，粘合剂涂敷方法可以主要包括如下连续步骤：穿过粘合剂浴，然后进行排水(例如通过吹风、校正)从而除去过多的粘合剂；然后进行干燥，例如通过穿过烘炉(例如在180℃下30秒)，最终进行热处理(例如在220℃下30秒)。
在上述粘合剂涂布之前，可以有利地例如机械地和/或物理地和/或化学地对膜的表面进行活化，从而改进其粘合剂结合和/或其与橡胶的最终粘合。机械处理可以例如包括锤击或刮擦表面的在先堆叠；物理处理可以例如包括使用放射物(例如电子束)进行处理；化学处理可以例如包括预先穿过环氧树脂和/或异氰酸酯化合物的浴。
由于一般来说热塑性聚合物膜的表面特别光滑，同样有利的是在所使用的粘合剂中加入增稠剂，从而当膜涂布有粘合剂时改进粘合剂与膜的整体结合。
本领域技术人员将容易理解，在本发明的多层层压件中，在橡胶成品(特别是轮胎)的最终固化(交联)过程中可确定地提供聚合物膜和与其接触的每个橡胶层之间的连接。
3–边缘脱离联接橡胶
根据本发明的边缘脱离联接橡胶为典型组合物，所述组合物包含天然橡胶、炭黑(55phr)、抗氧化剂、基于氧化锌和硬脂酸的硫化体系、基于硫的硫化体系(5phr)，和常见的硫化添加剂(Ms模量等于16MPa)。
根据本发明的边缘脱离联接橡胶也可以对应于涂布橡胶的组合物。
耐久性结果
通过在具有不同的模量值的边缘脱离联接橡胶上使用有限元计算方法的数值模拟获得这些结果。
使用该方法从而模拟根据本发明和对应的图3的205/55R 16尺寸的轮胎。边缘脱离联接橡胶的厚度等于0.6mm，宽度lb为5mm并且宽度lc为15.2mm。
也模拟根据现有技术的相同尺寸的轮胎，所述轮胎包括两个工作胎冠帘布层和尼龙环箍，所述工作胎冠帘布层相对于彼此交叉并且形成等于25°的角度。
第一径向外部工作胎冠帘布层的宽度对应于根据本发明的增强帘布层6。第二径向内部工作胎冠帘布层的宽度具有横向宽度，所述横向宽度在每一侧上比第一工作胎冠帘布层大7mm。该根据现有技术的轮胎还包括边缘脱离联接橡胶，所述边缘脱离联接橡胶设置在第二工作胎冠帘布层的端部和环箍之间。
在根据本发明的轮胎和根据现有技术的轮胎中，使用Mooney-Rivlin模型模拟边缘脱离联接橡胶。
根据该模型，对着打滑表面挤压充气至2.5bar并且经受4000牛顿负载的轮胎。
为此，创建每个轮胎的子午线横截面的二维网格结构，然后该网格结构围绕轮胎的旋转轴线突出从而获得环形复曲形状。边缘脱离联接橡胶以0.4mm的厚度和约2mm的长度横穿宽度lx与两个元件啮合。在周向方向上，在与地面接触的区域中使用0.5度的角度步进，在对立区域中使用1.25度的角度步进。
通过这种方式，获得283584个节点用于模拟根据本发明的轮胎，获得304128个节点用于模拟对比轮胎。差异通过在对比轮胎的胎冠中存在两个工作帘布层的事实得以解释。
对于边缘脱离联接橡胶的每个网格，使用10％单轴延伸测量最大剪切水平。记住最大剪切定义为张量(Green-Lagrange应变)的最大特征值与最小特征值之间的差值的一半。
为了获得剪切水平值，第一步骤是在每个环上确定哪个网格具有最大剪切。然后评价关联平面，然后在车轮转弯时评价该关联平面中的剪切。通过从二维网格中取出一个元件和由其突出的所有元件形成环。
10％伸长下的割线模量的各个值的计算结果列于下表I中。
表I
结果有可能推断使用具有在10％伸长下的低割线模量的边缘脱离联接橡胶，根据本发明的轮胎具有2.6的剪切水平(4的割线模量)和2.9的剪切水平(8的割线模量)，所述水平高于对比轮胎。
此外，使用具有在伸长下的四倍割线模量的边缘脱离联接橡胶，根据本发明的轮胎具有与对比轮胎相同的剪切水平。
因此，根据本发明使用具有在伸长下的高割线模量的边缘脱离联接橡胶有可能维持与根据现有技术所获得的相当的耐久性性质。这是因为根据本发明的脱离联接橡胶的存在有可能减少增强帘布层的端部处的机械功因此减少界面的局部减聚力。
滚动阻力(RRt)结果
通过将轮胎安装在5J14轮辋上并且充气至2.4bar，然后以90km/h行驶从而获得列于表II中的这些结果。
轮胎1为根据本发明的包括单个增强帘布层的轮胎。
轮胎2至4为根据本发明的包括两个增强帘布层的轮胎。
表II
对照 轮胎1 轮胎2 轮胎3 轮胎4
用kg/t表示的RRt 8.95 8.62 8.93 8.95 8.88
如表II所示，根据本发明的轮胎具有比对照轮胎更好的结果(更低的RRt)或同样良好的结果(相同的RRt)。
侧偏刚度
通过测量经受1°横滑的轮胎获得的侧偏力获得列于表III中的这些结果。轮胎安装在5J14轮辋上并且充气至2.4bar，然后以80km/h行驶并且经受4950N的负载。
轮胎1至5为根据本发明的包括两个增强帘布层的轮胎。
表III
对照 轮胎1 轮胎2 轮胎3 轮胎4 轮胎5
用N/°表示的D(z) 1128 1126 1166 1215 1180 1230
用％表示的差异 0 0 3 8 5 9
如表III所示，使用约3％的测量幅宽，根据本发明的轮胎具有与对照轮胎同样良好(轮胎1)或甚至是更好(轮胎2至5)的结果。

Claims (19)

1.一种轮胎，所述轮胎包括至少一个胎体增强件(2)，所述胎体增强件(2)在径向上位于带束层加强件(3)的内部，所述带束层加强件(3)包括第一和第二横向端部，所述带束层加强件(3)在径向上位于胎面(4)的内部，所述带束层加强件(3)包括如下不同元件：
-增强帘布层(6)，所述增强帘布层(6)具有横向半宽度L2，包括聚合物增强层，所述聚合物增强层设置在两个涂布橡胶层之间，所述聚合物增强层为条带形式，
-至少一个环箍帘布层(5)，所述环箍帘布层(5)具有横向半宽度L1，并且包括丝状增强元件，所述丝状增强元件两两平行，相对于轮胎的周向方向形成至多等于7°的角度，所述至少一个环箍帘布层覆盖增强帘布层，
所述轮胎包括至少一个边缘脱离联接橡胶层(7)，所述边缘脱离联接橡胶层(7)至少在径向上设置在环箍帘布层(5)和增强帘布层(6)之间并且设置在带束层加强件的至少一个横向端部处，所述边缘脱离联接橡胶层(7)具有在10至40mm之间的总长度和在0.2至1.2mm之间的厚度，其特征在于所述轮胎包括至少一个增强帘布层，并且在带束层加强件(3)的至少一个端部处，半宽度L1和L2不同，并且具有在5至10mm之间的差异(L1-L2)。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，边缘脱离联接橡胶层(7)具有在3至70MPa之间的10％伸长下的割线模量。
3.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，边缘脱离联接橡胶层(7)设置在带束层加强件(3)的每个横向端部处。
4.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，边缘脱离联接橡胶层(7)在径向上设置在带束层加强件(3)的至少第一横向端部处，在增强帘布层的下方和上方从而围绕增强帘布层(6)形成卷边。
5.根据权利要求4所述的轮胎，其特征在于，边缘脱离联接橡胶层(7)设置在增强帘布层的下方和上方从而在带束层加强件(3)的第二横向端部处形成增强帘布层(6)的卷边。
6.根据前述权利要求任一项所述的轮胎，其特征在于，增强层的每个涂布橡胶层为二烯橡胶。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其特征在于，聚合物增强层的每个涂布橡胶层由热塑性聚合物制成。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其特征在于，聚合物增强层的每个涂布橡胶层包括至少一种液体增塑剂。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其特征在于，聚合物增强层的每个涂布橡胶层包括至少一种增粘树脂。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其特征在于，聚合物增强层的每个涂布橡胶层具有大于或等于30MPa的10％伸长下的割线模量，所述割线模量被表示为Ms。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其特征在于，聚合物增强层的每个涂布橡胶层基于二烯橡胶，所述二烯橡胶选自聚丁二烯、天然橡胶、合成聚异戊二烯、丁二烯的各种共聚物、异戊二烯的各种共聚物和这些弹性体的混合物。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其特征在于，所述聚合物增强层的聚合物为多轴伸展的。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其特征在于，为条带形式的所述聚合物增强层具有的宽度至少等于其最大厚度的5倍。
14.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其特征在于，为条带形式的所述聚合物增强层具有大于或等于500MPa的拉伸模量。
15.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其特征在于，所述聚合物增强层形成膜，无论考虑膜平面中的哪个拉伸方向，所述膜具有大于1000MPa的杨氏模量E。
16.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其特征在于，聚合物为热塑性聚合物PET。
17.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其特征在于，丝状增强元件基于选自如下至少一种的材料：钢、织物、碳纤维、玻璃纤维、热塑性聚合物。
18.根据权利要求17所述的轮胎，其特征在于，织物选自聚酯、芳纶、尼龙、人造丝的至少一种。
19.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其特征在于，所述轮胎包括至少一种导电橡胶，所述导电橡胶设置在带束层加强件和胎面之间。
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