CN104853934A - 包括由多种弹性体配混物制成的胎面的轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及子午线轮胎，所述子午线轮胎包括胎冠增强件和胎面，所述胎面通过两个胎侧连接至两个胎圈，所述胎面包括至少两个径向重叠的弹性体配混物层。形成胎面的径向外部的第一层由第一弹性体配混物组成，所述第一弹性体配混物具有＞1.8MPa的模量G*；在径向上位于所述第一层的内部并且与所述第一层接触的第二层由至少三个部分组成，轴向外部由第二弹性体配混物组成，所述第二弹性体配混物具有用tan(δ)max表示的严格低于0.060的最大tan(δ)值，并且在轴向上与轴向外部接触的至少一部分由第三配混物组成，所述第三配混物具有大于1.2MPa并且至少比第一弹性体配混物低5％的G模量和用tan(δ)max表示的在0.060和0.120之间的最大tan(δ)值。

Description

包括由多种弹性体配混物制成的胎面的轮胎
技术领域
本发明涉及具有径向胎体增强件的轮胎，更具体地涉及旨在安装至承载重型载荷并以持久速度行驶的车辆(例如货车、拖拉机、拖车或大客车)的轮胎。
背景技术
在重型货物车辆的轮胎中，胎体增强件通常固定在胎圈区域中的任一侧，并且在径向上被由至少两个层构成的胎冠增强件覆盖，所述至少两个层重叠并且由丝线或帘线形成，所述丝线或帘线在每个层中平行并且从一层至下一层交叉，与周向方向形成在10°和45°之间范围内的角度。形成工作增强件的所述工作层可以进一步由至少一个被称为保护层的层覆盖，所述层由增强元件形成，所述增强元件有利地为金属的和可伸展的并且被称为弹性的。其还可以包括具有低伸展性的金属丝线或帘线的层，所述金属丝线或帘线与周向方向形成在45°至90°范围内的角度，被称为三角帘布层的该帘布层在径向上位于胎体增强件和第一胎冠帘布层之间，所述第一胎冠帘布层被称为工作帘布层并且由平行的丝线或帘线形成，所述丝线或帘线以绝对值不超过45°的角度铺设。三角帘布层与至少所述工作帘布层形成三角增强件，该增强件在其所经受的各种应力下具有低的变形，三角帘布层基本上用于吸收施加在轮胎胎冠区域中的所有增强元件上的横向压缩力。
在“重型负荷”车辆的轮胎的情况下，通常仅存在一个保护层，并且其保护元件在大多数情况下以与位于径向最外部并且因此是径向邻近的工作层的增强元件相同的方向和绝对值相同的角度定向。在旨在行驶在或多或少崎岖路面上的施工场地轮胎的情况下，存在两个保护层是有利的，增强元件从一层至下一层交叉，并且径向内部保护层的增强元件与邻近所述径向内部保护层的径向外部工作层的不可伸展的增强元件交叉。
在胎冠增强件的径向外部为胎面，所述胎面通常由聚合物材料制成并且旨在在轮胎与地面接触的接触区域中与地面接触。
当帘线在等于断裂力的10％的拉伸力的作用下显示出至多0.2％的相对伸长时，所述帘线被称为是不可伸展的。
当帘线在等于断裂负荷的拉伸力的作用下显示出至少等于3％的相对伸长和小于150GPa的最大切线模量时，所述帘线被称为是弹性的。
轮胎的周向方向或纵向方向是对应于轮胎的外周并由轮胎行驶方向所限定的方向。
轮胎的旋转轴线是轮胎在正常使用时绕其旋转的轴线。
径向平面或子午平面是包含轮胎的旋转轴线的平面。
周向正中平面或赤道平面是垂直于轮胎的旋转轴线并且将轮胎分为两半的平面。
轮胎的横向方向或轴向方向平行于轮胎的旋转轴线。轴向距离在轴向方向上测量。表述“分别在轴向上位于内部或在轴向上位于外部”意指“从赤道平面测量的轴向距离分别小于或大于”。
径向方向是与轮胎的旋转轴线相交并与其垂直的方向。径向距离在径向方向上测量。表述“分别在径向上位于内部或在径向上位于外部”意指“从轮胎的旋转轴线测量的径向距离分别小于或大于”。
由于全世界公路网络的改善和高速公路网络的扩张，目前被称为“公路轮胎”的某些轮胎旨在以高速行驶越来越长的距离。无可非议地，这种类型的轮胎运行所需的一组条件使得所覆盖的距离增加，因为存在更少的轮胎磨损；然而，轮胎的耐久性，特别是胎冠增强件的耐久性受到不利影响。
这是因为在胎冠增强件中存在应力；更具体地，在胎冠层之间存在剪切应力，连同轴向最短的胎冠层的端部处的操作温度的显著升高，造成所述端部处的橡胶中裂缝的出现和蔓延。该问题存在于两个增强元件层的边缘的情况下，所述层不一定径向邻近。
为了限制轮胎胎冠中的温度过度增加，有利地选择制成胎面的材料从而具有适合于轮胎的操作条件的滞后性损失。
此外，为了改进所研究类型的轮胎的胎冠增强件的耐久性，已经提供了与设置在帘布层端部(更特别是轴向最短帘布层的端部)之间和/或围绕帘布层端部(更特别是轴向最短帘布层的端部)的橡胶配混物的层和/或轮廓元件的结构和品质相关的解决方案。
为了改进位于胎冠增强件边缘附近的橡胶配混物的抗劣化能力，专利FR 1 389 428建议结合低滞后性胎面使用橡胶轮廓元件，所述橡胶轮廓元件覆盖至少胎冠增强件的侧面和边缘并且由具有低滞后性的橡胶配混物组成。
为了避免胎冠增强件帘布层之间的分离，专利FR 2 222 232教导用橡胶垫覆盖增强件的端部，所述橡胶垫的肖氏A硬度不同于覆盖所述增强件的胎面的肖氏A硬度，并且大于设置在胎冠增强件帘布层的边缘和胎体增强件之间的橡胶配混物的轮廓元件的肖氏A硬度。
法国申请FR 2 728 510提出，一方面，在胎体增强件和径向最接近旋转轴线的胎冠增强件工作帘布层之间设置轴向连续的帘布层，所述轴向连续的帘布层由与周向方向形成至少等于60°的角度的不可延伸的金属帘线形成并且其轴向宽度至少等于最短工作胎冠帘布层的轴向宽度，另一方面，在两个工作胎冠帘布层之间设置额外帘布层，所述额外帘布层由基本上平行于周向方向定向的金属元件形成。
法国申请WO 99/24269进一步提出，在赤道平面的每个侧面上和在基本上平行于周向方向的增强元件的直接轴向连续的附加帘布层中，由从一个帘布层至下一个帘布层交叉的增强元件形成的两个工作胎冠帘布层在一定的轴向距离上联接，然后使用橡胶配混物的轮廓元件至少在所述两个胎冠帘布层公共的剩余宽度上脱离联接。
轮胎耐久性的这种改进意味着当胎面被磨掉时至少可以预期翻新的可能性。特别地，当胎面被磨掉之后需要翻新轮胎时，为了优化新胎面的使用，待翻新的轮胎必须不能是晚期老化状态。
为了更进一步增加轮胎的寿命，通常的实践是选择具有改进的耐磨损性质的聚合物材料来制成胎面。由于这种材料通常对滞后性性质产生不利影响，还已知的实践是使用两种不同材料的径向重叠制成轮胎的胎面，从而获得针对应用所设想的令人满意的耐磨损性和滞后性的折中。
这种轮胎例如描述于文献US 6,247,512。所述文献描述了两个材料层的重叠从而形成胎面，与地面接触的外部材料特别显示出磨损方面的更好性能，而内部材料具有的滞后性性质允许限制胎冠区域中的轮胎温度的增加。
还已知的实践是改变所述胎面的内层从而抵抗所述胎面的不规则磨损，所述不规则磨损特别是在形成新轮胎的胎面的外表面的第一层被磨掉之后出现。胎面的这种内层因此可以包括由更为刚性的材料制成的轴向外部。这种轮胎例如描述于专利申请JP2007/196864和JP2009/286317。
然而，发现这种胎面在轮胎的滞后性性质方面是不利的，因此在耐久性和滚动阻力性质方面是不利的。
发明内容
本发明人因此为其自身设定的目的是提供在需要翻新之前可以行驶甚至更长距离的轮胎，所述轮胎具有维持或甚至是改进的耐久性和滚动阻力性质。
根据本发明使用具有径向胎体增强件的轮胎实现了该目的，所述轮胎包括胎冠增强件，所述胎冠增强件本身在径向上被胎面覆盖，所述胎面通过两个胎侧连接至两个胎圈，所述胎面由至少两个径向重叠的弹性体配混物层制成，形成胎面的径向外部的第一层由第一弹性体配混物组成，所述第一弹性体配混物具有大于1.8MPa的模量G*，在径向上位于所述第一弹性体配混物层的内部并且与所述第一弹性体配混物层接触的第二弹性体混配物层由至少三个部分组成，所述第二层的轴向外部由第二弹性体配混物组成，所述第二弹性体配混物具有用tan(δ)max表示的严格小于0.060的最大tan(δ)值，所述第二层的在轴向上至少与轴向外部接触的至少一部分由第三弹性体配混物组成，所述第三弹性体配混物具有大于1.2MPa并且至少比第一弹性体配混物小5％的模量G*的值和用tan(δ)max表示的在0.060和0.120之间的最大tan(δ)值。
根据本发明的一个优选的实施方案，第三配混物的用tan(δ)max表示的最大tan(δ)值小于0.100。
损耗因数tan(δ)为橡胶配混物层的动态性质。其在粘度分析仪(Metravib VA4000)上根据标准ASTM D 5992-96进行测量。记录测试试样的响应，所述测试试样由两个厚度为2mm且直径为一厘米的圆柱形丸粒组成(测试试样由从轮胎中尽可能接近赤道平面的区域在厚度足以形成测试试样的区域中在相关层的高度的中间取得的样本制得)，试样以10Hz的频率在60℃的温度下经受简单交变正切剪切负荷。扫描覆盖从0.1至50％峰至峰(在向外周期上)的变形幅度，然后覆盖从50％至1％峰至峰(在返回周期上)的变形幅度。使用的结果为复数动力学剪切模量(G*)和损耗因子tan(δ)。对于向外周期，标明观察到的tan(δ)的最大值，用tan(δ)max表示。
滚动阻力为当轮胎滚动时出现的阻力，并且透露所述轮胎的温度增加。滚动阻力因此通过与轮胎在旋转一圈的过程中的变形相关的滞后性损失来表示。所使用的材料的tan(δ)值在10Hz下在30和100℃之间测得从而并入由于轮胎旋转造成的各种变形频率的效果。在60℃下的tan(δ)值因此对应于轮胎在运行时的滚动阻力的指标。
在尚未进行任何运行的新轮胎上进行各种测量。
本发明人首次能够证明具有大于1.8MPa的模量G*的作为与地面接触的胎面的材料的第一弹性体配混物和由如上所述的两种弹性体配混物组成的径向内部第二层的组合造成轮胎的耐磨损性质和耐久性和滚动阻力性质之间的令人满意的折中。
情况是制成胎面的第一层的第一弹性体配混物具有赋予其令人满意的磨损性能的刚度。
所述第二层的在轴向上至少与轴向外部接触的所述至少一部分结合了第三弹性体配混物的刚度和滞后性性质，所述第三弹性体配混物一方面能够有助于滚动阻力方面的性能，另一方面在第一层被磨掉之后为轮胎的增强件提供令人满意的保护，因此允许翻新轮胎。
对应于第三弹性体配混物的这种弹性体配混物为基于天然橡胶或主要具有顺式-1,4链的合成聚异戊二烯和可能基于至少另一种二烯弹性体和增强填料的弹性体配混物，所述增强填料包括：
(i)二氧化硅和/或氧化铝类型的具有SiOH和/或AlOH表面官能的白填料，所述白填料选自沉淀或热解的二氧化硅、氧化铝或铝硅酸盐并且具有在120和180m2/g之间范围内的比表面积，以大于或等于40phr并且小于或等于70phr的比例使用，或
(ii)CTAB比表面积在65和105m2/g之间的炭黑以大于或等于15phr并且小于或等于28phr的比例与(i)中所述的白填料的共混物，其中填料的总含量大于或等于40phr并且小于或等于70phr，并且白填料以phr表示的含量大于或等于炭黑以phr表示的含量减去5。
CTAB比表面积根据标准NFT 45-007(1987年11月，方法B)确定。
如果使用透明填料或白填料，必须使用选自本领域技术人员已知的试剂的偶联剂和/或涂布剂。可以提及的优选的偶联剂的实例为双(3-三烷氧基甲硅烷基丙基)多硫化物类型的硫化的烷氧基硅烷，其中特别是由Degussa以商标名Si69(纯液体产品)和商标名X50S(固体产品(以50重量/50重量与N330炭黑共混))销售的双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物。可以提及的涂布剂的实例为脂肪醇，烷基烷氧基硅烷例如由Degussa分别以商标名Si116和Si216销售的十六烷基三甲氧基硅烷或十六烷基三乙氧基硅烷，二苯胍，聚乙二醇，和硅油，如果需要的话所述硅油通过OH或烷氧基官能团改性。以填料的重量计，涂布剂和/或偶联剂以≥1/100和≤20/100的比例使用，如果透明填料形成所有增强填料则优选以在2/100至15/100范围内的比例使用，如果增强填料通过炭黑和透明填料的共混物形成则以在1/100至20/100范围内的比例使用。
可以提及的具有上述二氧化硅和/或氧化铝类型的材料的形态和SiOH和/或AlOH表面官能并且根据本发明适合用作这些材料的全部或部分替代品的增强填料的其它实例，包括炭黑，所述炭黑或者在合成过程中通过在供应至炉的油中加入硅和/或铝的化合物或者在合成之后通过将酸加入炭黑在硅酸钠和/或铝酸钠溶液中的水悬浮液而改性，从而用SiOH和/或AlOH官能覆盖炭黑的至少部分表面。可以提及的这种类型的具有SiOH和/或AlOH表面官能的碳质填料的一些非限制性实例为在ACS橡胶专题会议(阿纳海姆，加利福尼亚，1997年5月6-9日)第24号文件中描述的CSDP填料和专利申请EP-A-0 799 854中描述的那些。
如果使用透明填料作为唯一的增强填料，通过使用沉淀或热解二氧化硅或沉淀氧化铝或CTAB比表面积在120至180m2/g范围内的铝硅酸盐获得滞后性和内聚力性质。可以提及的这种类型的填料的一些非限制性实例为如下二氧化硅：由Akzo销售的KS404，由Degussa销售的Ultrasil VN2或VN3和BV3370GR，由Huber销售的Zeopol 8745，由Rhodia销售的Zeosil 175MP或Zeosil 1165MP，由PPG销售的HI-SIL2000等。
在可以与天然橡胶或主要具有顺式-1,4链的合成聚异戊二烯共混使用的二烯弹性体中，可以提及优选主要具有顺式-1,4链的聚丁二烯(BR)，苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)溶液或乳液，丁二烯-异戊二烯共聚物(BIR)，或甚至是苯乙烯-丁二烯-异戊二烯三元聚合物(SBIR)。这些弹性体可以为这样的弹性体，所述弹性体在聚合过程中或在聚合之后通过支化剂(例如二乙烯基苯)或星形支化剂(例如碳酸酯、卤代锡和卤代硅)或通过造成氧化羰基、羧基官能或胺官能接支在链上或链端部的官能化剂例如通过二甲基-苯甲酮或二乙基氨基-苯甲酮的作用进行改性。在天然橡胶或主要包含顺式-1,4链的合成聚异戊二烯与一种或多种上述二烯弹性体的共混物的情况下，天然橡胶或合成聚异戊二烯优选以主要比例，更优选以大于70phr的比例使用。
构成胎面的第二径向内层的轴向外部的第二弹性体配混物的选择允许显著改进滚动阻力方面的性能。选择有可能获得希望的滞后性性质的该第二弹性体配混物通常造成内聚力方面的不太有利于轮胎磨损性能的性质。胎面的第二层的轴向外部因此被有利地限定成在轮胎的整个寿命中不与地面接触。
在本发明的含义内，根据应力测量通过确定断裂曲线处的力/伸长评估橡胶配混物的内聚力。
还测量断裂应力(以MPa计)和断裂伸长(以％计)。在60℃±2℃的温度下和标准吸湿条件(50±5％相对湿度)下根据法国标准NF T40-101(1979年12月)进行用于确定断裂性质的拉伸测量。
此外，发现对应于上述第三弹性体配混物的弹性体配混物具有相对较差的固化性质，因此其不太适应于轮胎的迅速固化。由于第二层的轴向外部存在于轮胎的在固化过程中最冷(并且因此在固化温度方面或在固化时间方面是决定性的)的区域中，因此可以缓和第三弹性体配混物的该弱点。更为迅速的固化时间特别有利于轮胎的在滚动阻力方面得以改进的整体滞后性性质；实际上已知配混物的滞后性性质由于更久的固化而受损。
固化时间和/或固化温度的减小在轮胎的工业制造成本方面甚至更有利。
通常通过配混物的流变性质确定弹性体配混物的固化方面的性质。
该测量根据标准DIN 53529-第3部分(1983年6月)使用振荡盘流变仪在150℃下进行。流变转矩随时间的变化描绘了组合物的硬化随硫化反应的变化。根据标准DIN 53529第2部分(1983年3月)进行测量：ti为诱导期，即开始硫化反应所需的时间；tα(例如t95)为达到α％的转化率所需的时间，亦即最小转矩和最大转矩之间的差值的α％(例如95％)。还测量标记为K(用min-1表示)的转化率常数，其为一阶的，在30％和80％转化率之间计算得到，有可能用以评价硫化动力学。
与上述通过选择制成胎面的材料的组件从而旨在抵抗不规则胎面磨损的已知解决方案之一相反，本发明人寻求性能折中而忽视胎面磨损的不规则性，因为可以通过本领域技术人员已知的胎面花纹选择显著缓和不规则性的效果。
根据本发明的一个优选的实施方案，第一和第三弹性体配混物具有比第二配混物更好的内聚力。该内聚力优点本身表明在60℃下的比第二配混物高至少15％的断裂伸长值。
根据本发明的该优选的实施方案，本发明人已经能够证实第一和第三配混物使得有可能限制可能在胎面中开始并且特别是在胎面花纹的底部(例如石头可能嵌入胎面花纹的底部)中开始的裂纹的蔓延。
还有可能设想以第一配混物的体积为代价通过增加第三配混物的体积从而改进轮胎的滞后性性能。
本发明的一个有利的替代形式还预期所述第二弹性体配混物层由至少五个部分组成，中心部分由第四弹性体配混物组成，所述第四弹性体配混物具有每单位体积的电阻率ρ使得log(ρ)小于6，所述第二层的轴向外部由所述第二弹性体配混物组成，并且所述第二层的在轴向上与中心部分和轴向外部接触的至少中间部分由所述第三配混物组成。
根据标准ASTM D 257静态测量每单位体积的电阻率。
针对电阻率性质选择制成胎面的第二层的中心部分的第四弹性体配混物使得有可能保证排出可能在车辆上建立的任何静电电荷。本发明人还能够特别证实，选择形成第二层的轴向外部和中间部分的第二和第三弹性体配混物对于期望的性质造成不利于导电率的配方。
根据本发明的一个更特别有利的实施方案，制成第二层的中心部分的第四配混物可以与径向最外第一层的第一配混物相同。
根据本发明的一个优选的实施方案，第二层的中心部分的轴向宽度小于所述第二层的轴向宽度的10％。
还优选地，中间部分的轴向宽度在所述第二层的轴向宽度的65％和95％之间。
最后，第二层的轴向外部的轴向宽度大于所述第二层的轴向宽度的5％。
还有利的，对于包括至少两个纵向沟槽的轮胎，制成第二层的轴向外部的第二弹性体配混物仅存在于凹槽的轴向外部。
根据本发明的一个有利的替代形式，第一弹性体配混物的第一层的体积与第一和第二弹性体配混物层的体积之和的比例在20和85％之间，有利地在50和85％之间。
本发明的一个有利的替代形式甚至提供存在第三层，所述第三层由至少第五弹性体配混物组成并且在径向上位于所述第二层的内部并且与所述第二层接触，所述第五弹性体配混物具有用tan(δ)max表示的严格小于0.060的最大tan(δ)值。
在轮胎的预期使用的过程中，该第三层的存在使得有可能更进一步减少胎面的温度升高并且因此有利于轮胎耐久性方面的性能。
该第三层的存在甚至使得有可能降低轮胎胎冠区域中的操作温度从而允许降低轮胎的滚动阻力。
根据本发明的一个更特别有利的实施方案，制成第三层的第五配混物可以与第二层的第二配混物相同。
更特别地，在胎面花纹由被凹槽分离的平行肋部组成的轮胎的情况下，第三弹性体配混物层有利地为不连续的。所述第三弹性体配混物层优选至少在凹槽下方中断。
根据该最后的实施方案，有利的是有可能在设想翻新之前对胎面花纹进行再开槽而没有在胎面的表面处明显的看到所述第三弹性体配混物层的风险。
当第二层包括由第四弹性体配混物组成的中心部分并且所述第四弹性体配混物具有每单位体积的电阻率ρ使得log(ρ)小于6时，第三层还有利地在径向上在第二层的中心部分的下方被所述第四配混物中断。根据本发明的这种实施方案，胎面因此在赤道平面周围包括从胎冠增强件直至胎面表面的导电率区域。
有利地，根据该最后的实施方案，第五弹性体配混物的体积与三个弹性体配混物层的体积之和的比例在5和15％之间。
根据本发明，在崭新条件下的尚未运行并且因此不具有任何胎面磨损的轮胎上进行上述体积测量。
根据本发明的一个实施方案，轮胎的胎冠增强件由不可伸展的增强元件的至少两个工作胎冠层形成，所述增强元件从一层至另一层交叉并且与周向方向形成在10°和45°之间的角度。
根据本发明的其它实施方案，胎冠增强件还包括至少一个周向增强元件的层。
本发明的一个实施方案还提供使胎冠增强件通过所谓弹性的增强元件的至少一个附加层(所述附加层被称为保护层)在径向上在外侧得到补充，所述增强元件相对于周向方向以在10°和45°之间的角度定向，且方向与由与其径向邻近的工作层的不可伸展的元件形成的角度相同。
根据本发明的上述实施方案的任一个，胎冠增强件可以进一步通过由钢制成的不可伸展的金属增强元件的三角层在胎体增强件和最接近所述胎体增强件的径向内部工作层之间在径向上在内侧得到补充，所述不可伸展的金属增强元件与周向方向形成大于60°的角度，且方向与由径向最接近胎体增强件的层的增强元件形成的角度相同。
附图说明
本发明的其它细节和有利特征将会从以下参考图1和2的本发明的一些示例性实施方案的描述中变得显而易见，其中：
-图1中显示了根据本发明的第一个实施方案的轮胎布局的子午视图，
-图2中显示了根据本发明的第二个实施方案的轮胎布局的子午视图。
具体实施方式
附图未按比例绘制使其易于理解。附图仅仅表示了轮胎的半视图，轮胎相对于轴线XX’对称地延伸，所述轴线XX’表示轮胎的周向正中平面或赤道平面。
在图1中，尺寸为315/70 R 22.5的轮胎1包括径向胎体增强件2，所述径向胎体增强件2锚固在围绕胎圈线(图中未示出)的两个胎圈中。胎体增强件2由金属帘线的单层形成。胎体增强件2被胎冠增强件5环箍，所述胎冠增强件5本身被胎面6覆盖。胎面包括形成肋部4的凹槽3。
在附图中轮胎1的下方区域和胎圈未特别示出。
在图1中，胎冠增强件5在径向上从内至外由如下形成：
-由未包封的不可延伸的9.35金属帘线形成的三角层51，所述金属帘线在帘布层的整个宽度上连续并以65°的角度定向，
-由未包封的不可延伸的11.35金属帘线形成的第一工作层52，所述金属帘线在帘布层的整个宽度上连续并以18°的角度定向，
-由未包封的不可延伸的11.35金属帘线形成的第二工作层53，所述金属帘线在帘布层的整个宽度上连续并以18°的角度定向并且与第一工作层的金属帘线交叉，
-由未包封的弹性6.35金属帘线形成的保护层54，所述金属帘线在帘布层的整个宽度上连续并以18°的角度定向且与工作层53的金属帘线方向相同。
根据本发明，胎面6由径向外部第一层61和径向内层62制成，所述径向外部第一层61与地面接触。
层61由第一弹性体配混物制成，所述第一弹性体配混物具有等于2MPa的模量G*。
在径向上位于层61内部的层62由三种弹性体配混物制成。
形成轴向外部621的第二弹性体配混物具有用tan(δ)max表示的等于0.045的最大tan(δ)值。
形成轴向中间部分622的第三弹性体配混物具有等于1.65MPa的模量G*和用tan(δ)max表示的等于0.080的最大tan(δ)值。
层62的中心部分623由第一弹性体配混物制成并且具有电阻率ρ使得log(ρ)等于3。
第一弹性体配混物的层61的体积与层61和62的体积之和的比例等于70％。
第二层62的中心部分623的轴向宽度L623等于所述第二层的轴向宽度L62的5％。
中间部分622的轴向宽度L622等于所述第二层62的轴向宽度L62的75％。
第二层62的轴向外部621的轴向宽度L621等于所述第二层62的轴向宽度L62的20％。
根据本发明的实施方案的替代形式，图2显示了轮胎1，所述轮胎1与图1的轮胎相似但是不同之处在于存在第三层63。该层63被设置成与胎冠增强件接触并且在径向上位于层62的内部。在径向上特别设置在凹槽下方的该63层的厚度足够小从而允许在必须设想翻新步骤之前进行开槽步骤，从而再次形成胎面花纹而没有在胎面的表面处暴露层63的风险。层63在赤道平面处由于第一配混物的存在而被中断，从而在径向方向上从胎冠增强件直至胎面表面与层62的中心部分623形成连续性。
层63由第二弹性体配混物制成并且因此具有用tan(δ)max表示的等于0.045的最大tan(δ)值。
层63的体积与三个层61、62和63的体积之和的比例等于10％。
基于下文描述的三种弹性体配混物而制备的三种轮胎及其一些性质。
配混物A 配混物B 配混物C
NR 60 100 100
BR 40
N234 54
N683 35
二氧化硅(165)m2/G 50 10
N330/偶联剂 5/5 1/1
树脂/硬化剂 0.25/0.3
抗氧化剂 2 2.5 1
加工助剂 3
石蜡 1 1
硬脂酸 1.5 2.5 1.5
ZnO 3 3 4.5
硫 1.1 1.5 1.5
促进剂(CBS) 1.1 1.8 1.4
G*50％cc/60℃/10Hz(MPa) 2 1.65 1.4
tan(δ)max 0.180 0.080 0.045
电阻率-log(ρ) 3 10.4 10
150℃下的T95 11 19.7 9
第一轮胎为参考轮胎R，所述参考轮胎R被制造成接近图1所示的构造但是对应于如上所述的常规产品，径向内层由单种弹性体配混物形成。其组合了在径向上位于胎面外部的配混物A和径向内部的配混物C。配混物C的体积以常规方式由本领域技术人员限定使得轮胎的操作温度对应于所述轮胎设想的行驶。在该特别情况下，配混物C的体积占配混物A和C的体积之和的15％。
根据本发明和更具体地在图1的情况下的第一轮胎T1为了形成胎面而组合配混物A、配混物B和配混物C，所述配混物A形成径向外部并且因此形成层61和径向内层62的中心部分623，所述配混物B形成径向内层62的轴向中间部分622，所述配混物C形成径向内层62的轴向外部621。
配混物B的体积与配混物A、B和C的体积之和的比例等于17％。
配混物C的体积与三种配混物A、B和C的体积之和的比例等于13％。
根据本发明制造的第二轮胎T2可以与图2的轮胎相似。轮胎T2的胎面与轮胎T1的胎面相似并且围绕周向平面进一步包括层63，所述层63由配混物C和配混物A组成。
配混物B的体积与配混物A、B和C的体积之和的比例等于12％。
配混物C的体积与三种配混物A、B和C的体积之和的比例等于18％。
为了进行对比，使用所有三个轮胎进行相似的测试。
第一测试涉及评价轮胎在需要翻新之前所覆盖的距离。
在造成参考轮胎R1的胎面磨损和胎面撞击所限定的负荷和速度条件下进行测试，所述胎面磨损和胎面撞击允许在该测试的所述条件下覆盖的指定100的值的一定距离之后对轮胎进行翻新。在开放路面上在重型车辆通常行驶的代表性使用路径上在重型车辆上评价磨损性能。低于100的值表示较差的磨损性能。
获得的结果示于下表中：
轮胎R1 轮胎T1 轮胎T2
磨损 100 99 98
这些结果表明根据本发明的轮胎在需要翻新之前允许行驶的距离基本上等同于参考轮胎。
还在相同的行驶条件下在每个轮胎上进行滚动阻力测量。测量结果列于下表；其用kg/t表示，为轮胎R指定100的值。低于100的值表示滚动阻力方面的优异性能。
轮胎R 轮胎T1 轮胎T2
100 92 89
这些值证明了使用配混物B限制轮胎的滚动阻力的益处。
对比轮胎T1和T2显示了层63的存在可以具有滚动阻力方面的显著益处，同时维持磨损和撞击方面的令人满意的性质。
此外，由于层63至少在凹槽下方具有较小厚度，在必须设想翻新步骤之前有可能进行再开槽步骤从而再次形成凹槽。从该角度而言，相比于轮胎T1，配混物层63的存在因此不会不利于轮胎T2。

Claims (9)

1.具有径向胎体增强件(2)的轮胎(1)，所述轮胎(1)包括胎冠增强件(5)，所述胎冠增强件(5)本身在径向上被胎面(6)覆盖，所述胎面(6)通过两个胎侧连接至两个胎圈，所述胎面(6)由至少两个径向重叠的弹性体配混物层(61、62)制成，其特征在于，形成胎面的径向外部的第一层(61)由第一弹性体配混物组成，所述第一弹性体配混物具有大于1.8MPa的模量G*，在径向上位于所述第一弹性体配混物层(61)的内部并且与所述第一弹性体配混物层(61)接触的第二弹性体配混物层(62)由至少三个部分(621、622)组成，所述第二层(62)的轴向外部(621)由第二弹性体配混物组成，所述第二弹性体配混物具有用tan(δ)max表示的严格小于0.060的最大tan(δ)值，并且所述第二层(62)的在轴向上至少与轴向外部(621)接触的至少一部分(622)由第三弹性体配混物组成，所述第三弹性体配混物具有大于1.2MPa并且至少比第一弹性体配混物小5％的模量G*的值和用tan(δ)max表示的在0.060和0.120之间的最大tan(δ)值。
2.根据权利要求1所述的轮胎(1)，其特征在于，所述第二弹性体配混物层(62)由至少五个部分(621、622、623)组成，中心部分(623)由第四弹性体配混物组成，所述第四弹性体配混物具有每单位体积的电阻率ρ使得log(ρ)小于6，所述第二层(62)的轴向外部(621)由所述第二弹性体配混物组成，并且所述第二层(62)的在轴向上与中心部分(623)和轴向外部(621)接触的至少中间部分(622)由所述第三配混物组成。
3.根据权利要求2所述的轮胎(1)，其特征在于，第一弹性体配混物和第四弹性体配混物相同。
4.根据权利要求1至3任一项所述的轮胎(1)，其特征在于，第一弹性体配混物层(61)的体积与构成胎面(6)的第一和第二层(61、62)的体积之和的比例在50和85％之间。
5.根据权利要求1至4任一项所述的轮胎(1)，其特征在于，第二层(62)的中心部分(623)的轴向宽度小于所述第二层(62)的轴向宽度的10％。
6.根据权利要求1至5任一项所述的轮胎(1)，其特征在于，中间部分(622)的轴向宽度在所述第二层(62)的轴向宽度的65％和95％之间。
7.根据权利要求1至6任一项所述的轮胎(1)，其特征在于，第二层(62)的轴向外部(621)的轴向宽度大于所述第二层(62)的轴向宽度的5％。
8.根据前述权利要求任一项所述的轮胎(1)，其特征在于，所述轮胎包括第三层(63)，所述第三层(63)由至少第五弹性体配混物组成并且在径向上位于所述第二层(62)的内部并且与所述第二层(62)接触，并且第五弹性体配混物具有用tan(δ)max表示的严格小于0.060的最大tan(δ)值。
9.根据权利要求8所述的轮胎(1)，其特征在于，第五弹性体配混物的体积与三个弹性体配混物层(61、62、63)的体积之和的比例在5和15％之间。
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