CN105283325B - 包括经改进胎面的轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在车辆上具有预定安装方向的轮胎,其包括胎面(40),所述胎面(40)包括至少一个中心肋部(411‑413)和两个侧肋部(421、422),其通过周向沟槽(141‑144)分开,其中所述侧肋部由填充有至少50%炭黑的第一橡胶组合物制得,两个中心肋部的至少一个包括由填充有大于50%炭黑的第二橡胶组合物制得的部分(4111、4121),所述部分的轴向宽度(LP)大于或等于所涉及的中心肋部的轴向宽度(LC)的20%;其中所述第一橡胶组合物的tan delta值(tan delta在0℃和0.7MPa下测量)低于所述至少一种第二橡胶组合物的tan delta值。
Description
技术领域
本发明涉及用于客运车辆的轮胎。更具体地,本发明涉及适用于运动型道路行驶的轮胎。
背景技术
从安装有轮胎的车辆的司机的安全性角度来说,轮胎在其行驶的地面上具有的抓地力是最重要的特征之一。其在确定运动型道路行驶中的车辆的性能方面也十分重要:如果轮胎由于缺少抓地力而失去其操控能力,那么将不再能操控车辆。
当然,即使是旨在用于运动型用途的车辆也必须在可变化的天气条件下行驶。因此,已知的认识是,对轮胎设置在干地面和湿地面上提供良好抓地力的构件。具体地,可以例如通过提供能够排去和/或存留水的凹口,或通过增加能够刺穿形成在胎面和地面之间的水膜的胎面花纹边缘特征,来裁制至少部分的胎面花纹以使用于湿地面上。还可以改变制造胎面的材料,使用尤其适合用于湿地面和/或干地面的橡胶组合物。包括两种类型的橡胶组合物的胎面能够实现在所有情况下的良好的抓地力。这种轮胎的示例在文献EP 1 308319中给出。
在运动型道路行驶的条件下,在安装有轮胎的车辆转弯时,该车辆的轮胎经历大致是横向的负载。在转弯过程中,每个轮胎与所行驶地面接触处的接触块上,这些横向负载引起变形从而产生些许呈梯形的形状:接触块的离弯曲中心最远的一侧变长,同时接触块的最接近弯曲中心的一侧缩短。
“接触块的离弯曲中心最远的一侧”是这样的一侧,通过该侧使胎面的元件在安装有该轮胎的车轮的中心的偏移率方向上与地面接触。由于这个原因,其有时被称为(横向)前缘。相反的一侧,亦即“接触块的最接近弯曲中心的一侧”有时被称为(横向)后缘。
这种“梯形”的变形既改变了由胎面的各个肋部所承担的负载,又改变了助于形成由轮胎产生的横向力的每一部分。对于在给定的转弯速度下车辆的一个轮胎必须承担的给定负载,已经变长的肋部承担更大份的轮胎承担的总负载。已经缩短的肋部承担相对较低比例的轮胎的承担的总负载。对于在给定转弯速度时由轮胎之一传送的给定横向力,这意味着最重负载肋部(通常意指离弯曲中心最远的那些)也是对总横向力做出最大贡献的那些。
适用于在湿地面上使用的橡胶组合物在干道路表面上在急转弯速度下,通常就在轮胎的接触块中产生的极高的热应力和极高的机械应力来说更易碎。如果轮胎的胎面设置有由具有更好干地面抓地力的橡胶组合物制得的部分和由具有更好的湿地面抓地力的橡胶组合物制得的部分,则优选确保将具有更好的干地面抓地力的橡胶组合物设置在离弯曲中心最远的接触块的一侧。因此,即使接触块变成梯形,轮胎仍将维持良好的干地面抓地力,亦即,产生高横向力的良好能力。此外,因为在接触块的相同侧(即离弯曲中心最远)上的地面接触压力更高,所以在这部分的接触块中排出弄湿道路表面的水通常更为令人满意。因此,胎面此区域特别地适于使用具有更好的干地面抓地力的橡胶组合物。换言之,在此区域,轮胎犹如行驶在干地面上。因此,不需要由具有更好的湿地面抓地力,且干地面性能比具有更好的干地面抓地力的橡胶组合物差的橡胶组合物制成胎面的该部分。由Michelin销售的“Pilot Sport 2”轮胎为以此方式在胎面中设置橡胶组合物的轮胎的示例。
虽然此轮胎在抓地力方面提供了良好的性能,仍然存在改进轮胎(特别是设计用于运动型道路行驶的轮胎)的干地面抓地力和湿地面抓地力之间的折中的日益增长的需要。这是申请人在专利申请WO 2011/076680 A1和WO 2012/175444 A1中提出将胎面划分为多个轴向区域并将具有更好的湿地面抓地力的橡胶组合物和具有更好的干地面抓地力的橡胶组合物巧妙地分布在这些区域中的原因。尽管这些解决方案可以获得更好的干地面抓地力和湿地面抓地力的折衷,但是它们在湿地面抓地力方面并非最优。
发明内容
因此,本发明的目的之一在于提供一种用于运动型道路行驶的轮胎,其具有更好的湿地面抓地力,同时维持良好的干地面抓地力。
此目的通过使用旨在安装在车辆车轮的安装轮辋上并在车辆上具有预定的安装方向的轮胎实现,所述轮胎包括延伸在外轴向边缘和内轴向边缘之间的胎面,所述内轴向边缘为当轮胎以所述预定的安装方向安装在车辆上时旨在安装在车辆的车身侧面的边缘。胎面包括至少一个中心肋部和两个侧肋部,所述侧肋部位于所述至少一个中心肋部的任一侧,肋部被周向凹槽分开,所述周向凹槽各自包括两个侧壁。每个中心肋部由外边界和内边界轴向地界定,每个边界由周向凹槽的侧壁形成,内边界比外边界离胎面的内轴向边缘轴向更近,在全新(即,未磨损)状态下在胎面表面上,在外边界和内边界之间的轴向距离限定中心肋部的轴向宽度LC。侧肋部由至少一种第一橡胶组合物制得,此至少一种第一橡胶组合物包含至少一种弹性体和至少一种增强填料,任选地包含炭黑,所述炭黑具有大于或等于全部增强填料重量的0%且小于或等于全部增强填料重量的50%的百分比;此橡胶组合物可以获得良好的湿地面上的制动性能。中心肋部的至少一个包括由至少一种第二橡胶组合物制得的部分,此至少一种第二橡胶组合物包含至少一种弹性体和包含炭黑的至少一种增强填料,所述炭黑具有大于或等于全部增强填料重量的50%且小于或等于全部增强填料重量的100%的百分比,所述部分从中心肋部的外边界轴向地朝胎面的内轴向边缘的方向延伸(即,如果在轴向上中心肋部的外边界与胎面的外轴向边缘相对于轮胎的中央面在同一侧则为轴向向内,如果在轴向上中心肋部的外边界与胎面的内轴向边缘相对于轮胎的中央面在同一侧则为轴向向外),在中心肋部的整个径向深度上,所述部分的轴向宽度大于或等于中心肋部的轴向宽度LC的20%。所述至少一种第一橡胶组合物具有小于所述至少一种第二橡胶组合物的tanδ0值的tanδ0值,其中tanδ0表示在0℃的温度下并在0.7mPa的应力下测量的tanδ值。
优选地,对于所述第一橡胶组合物和所述第二橡胶组合来说,所述炭黑占全部增强填料重量的百分比不同;所述第一橡胶组合物的炭黑百分比和所述第二橡胶组合物的炭黑百分比之间的差优选地大于5个百分点,更优选地还大于10个百分点。
此轮胎大体能够实现湿地面抓地力的改进,同时保持其干地面抓地力。
根据第一有利的实施方案,轮胎包括多个中心肋部,且至少两个所述中心肋部包括由所述至少一种第二橡胶组合物制得的部分,所述部分从所述中心肋部的外边界轴向地朝胎面内轴向边缘的方向上延伸,在所述中心肋部的整个径向深度上,所述部分的轴向宽度大于或等于所述中心肋部的轴向宽度LC的20%。因为增加凹槽的数量使得更好地排出道路上的水,因而设置多个中心肋部的行为可以尤其改进轮胎在湿地面上的性能。
根据第二有利的实施方案,轮胎包括多个中心肋部,且全部所述中心肋部包括由所述至少一种第二橡胶组合物制得的部分,所述部分从所述中心肋部的外边界轴向地朝胎面内轴向边缘的方向上延伸,在所述中心肋部的整个径向深度上,所述部分的轴向宽度大于或等于所述中心肋部的轴向宽度LC的20%。
根据第三有利的实施方案,所有的中心肋部全部由所述至少一种第二橡胶组合物构成。此实施方案的特别不同之处在于其利于工业可加工性。
根据本发明的第四有利实施方案,在所述中心肋部的整个径向深度上,所述部分的轴向宽度小于或等于所述中心肋部的轴向宽度LC的60%,所述至少一个中心肋部的剩余部分由至少一种第三橡胶组合物组成,此至少一种第三橡胶组合物包含至少一种弹性体和至少一种增强填料,任选地包含炭黑,所述炭黑具有大于或等于全部增强填料重量的0%且小于或等于全部增强填料重量的50%的百分比;所述至少一种第三橡胶组合物具有小于所述第二橡胶组合物的tanδ0值的tanδ0值,tanδ0值在0℃下在0.7mPa的应力下测量。
根据第五有利的实施方案,所述至少一种第一橡胶组合物的tanδ0值和所述至少一种第二橡胶组合物的tanδ0值间的差大于或等于0.05。
根据第六有利的实施方案,所述至少一种第一橡胶组合物也具有小于所述至少一种第二橡胶组合物的tanδ10值的tanδ10值,其中tanδ10表示在10℃的温度下并在0.7mPa的应力下测量的tanδ值。
优选地,所述至少一种第一橡胶组合物的tanδ10值和所述至少一种第二橡胶组合物的tanδ10中间的差大于或等于0.05。
当然,两个或更多个所述的实施方案能够(甚至是令人满意地)进行组合。
附图说明
图1显示根据现有技术的轮胎。
图2显示根据现有技术的轮胎的局部立体图。
图3显示根据现有技术的轮胎的四分之一的径向横截面。
图4和图5说明如何确定胎面的轴向边缘。
图6说明术语胎面的“内边缘”和“外边缘”。
图7示意地显示根据现有技术的轮胎的胎冠的径向横截面。
图8说明表征中心肋部的各个量。
图9至14示意地显示根据本发明的轮胎的胎冠的径向横截面。
具体实施方式
当使用术语“径向”时,可以理解,在本领域技术人员使用该词的各种不同用法之间进行区别。首先,该表述是指轮胎的半径。意思是,如果点P1比点P2更靠近轮胎的旋转轴线,则点P1被称为在点P2的“径向内侧”(或在点P2的“内侧的径向上”)。相反地,如果点P3比点P4离轮胎的旋转轴线更远,则点P3被称为在点P4的“径向外侧”(或在点P4的“外侧的径向上”)。过程“径向向内(或向外)”将指向着更小(或更大)半径的过程。在径向距离方面,该词语的这种意思也适用。
相反地,当丝线或增强件的增强元件与周向方向成大于或等于80°且小于或等于90°的角度时,丝线或增强件被称为“径向的”。具体来说,在本发明文件中,术语“丝线”理解为该词的一般含义,其包括以单丝、复丝、帘线、合股纱线形式的丝线,或等效组成,无论制成丝线的材料如何,或者无论为了促使其与橡胶粘结而所经受的表面处理如何。
最后,“径向横截面”或“径向截面”在本文中指在包含轮胎的旋转轴线的平面中的截面或横截面。
“轴向”方向为平行于轮胎的旋转轴线的方向。如果点P5比点P6更靠近于轮胎的中央面,则点P5被称为在点P6的“轴向内侧”(或在点P6的“内侧的轴向上”)。相反地,如果点P7比点P8离轮胎的中央面更远,则点P7被称为在点P8的“轴向外侧”(或在点P8的“外侧的轴向上”)。轮胎的“中央面”是垂直于轮胎的旋转轴线的平面,且位于与每个胎圈的环形增强结构的距离相等的位置。
“周向”方向是垂直于轮胎的半径并垂直于轴向方向两者的方向。“周向截面”是垂直于轮胎旋转轴线的平面中的截面。
此处“胎面表面”意指在轮胎滚动时轮胎胎面上可能与地面接触的全部的点。
表述“橡胶组合物”表示包含至少一种弹性体和一种填料的橡胶组合物。
图1示意地显示根据现有技术的轮胎10。轮胎10包括胎冠、径向向内延伸胎冠的两个侧壁30和侧壁30的径向内侧的两个胎圈20,所述胎冠包括由胎面40覆盖的胎冠增强件(在图1中未示出)。
图2示意地显示根据现有技术的轮胎10的局部立体图,并说明轮胎的各个部件。轮胎10包括胎体增强件60和两个胎圈20,胎体增强件60由涂布有橡胶组合物的丝线61制成,两个胎圈20各自包括将轮胎10保持在轮辋(未示出)上的环形增强结构70。胎体增强件60锚固在胎圈20的每一个中。轮胎10进一步包括胎冠增强件,所述胎冠增强件包括两个帘布层80和90。每一个帘布层80和90由在每层内平行而从一层至另一层交叉的类似丝线的增强元件81和91(与圆周方向形成范围在10°和70°之间的角度)增强。所述轮胎进一步包括设置在胎冠增强件的径向外侧的环箍增强件100,此环箍增强件由周向定向的螺旋缠绕增强元件101形成。胎面40铺设在环箍增强件上;就是该胎面40提供了轮胎10和道路之间的接触。轮胎10显示为“无内胎”轮胎:其包括“内衬”50,内衬50由充气气体不可渗透的橡胶组合物制成,并覆盖轮胎的内部表面。
图3示意地显示由Michelin销售的“Pilot Sport 2”型的参考轮胎10的四分之一的径向横截面。轮胎10包括旨在与安装轮辋(未示出)接触的两个胎圈20,每个胎圈20包括多个环形增强结构70。两个侧壁30径向向外延伸胎圈20并在胎冠25中会合,胎冠25包括胎冠增强件,该胎冠增强件由增强元件的第一层80和增强元件的第二层90形成,且由环箍增强件100在径向覆盖,环箍增强件100本身由胎面在径向覆盖。轮胎的中央面由附图标记130表示。
在图4和图5中说明确定胎面的轴向边缘的方式,图4和图5的每一个显示半胎面41的轮廓和与其相邻的侧壁部分的轮廓。在某些轮胎设计中,从胎面至侧壁的过渡非常突然,如图4中所示的情况,直观确定半胎面41的轴向边缘45。然而,存在这样的轮胎涉及,其中在胎面和侧壁之间的过渡是连续的。其示例在图5中给出。则如下确定胎面的边缘。在轮胎的径向横截面中,绘出在胎面和侧壁之间的过渡区域内的胎面表面任一点处轮胎的胎面表面的切线。轴向边缘是所述切线和轴向方向之间的角度α(alpha)等于30℃的点。当存在多个所述切线和轴向方向的角度α(alpha)等于30℃的点时,采用径向最外点。在图3中所示的轮胎的情况下,以此方式确定轴向边缘45。
增强元件的每一层80和90包括类似丝线的增强元件,涂布在由橡胶组合物形成的基体中。每一层的增强元件基本上相互平行;两层的增强元件以约20°的角度从一层到下一层交叉,如为轮胎领域技术人员公知的子午线轮胎。
轮胎10进一步包括胎体增强件60,胎体增强件60从胎圈20延伸通过侧壁30直至胎冠25。此处此胎体增强件60包括基本上径向定向(即与圆周方向形成大于或等于80°且小于或等于90°的角度)的类似丝线的增强元件。
胎体增强件60包括多个胎体增强元件;其在两个胎圈20中在环形增强结构70之间锚固。
图7示意地显示根据文献WO 2011/076680 A1轮胎的胎冠,该轮胎旨在安装在车辆车轮的安装轮辋上,并在车辆上具有预定的安装方向。该胎冠包括胎面,所述胎面在外轴向边缘45和内轴向边缘46之间延伸,内轴向边缘为当轮胎以所述预定的安装方向(如示意地显示车辆200的图6中所建议的那样)安装在车辆上时旨在安装在车辆的车身侧的边缘。胎面表面以附图标记47表示。
胎面包括三个中心肋部411至413和设置在中心肋部任一侧上的两个侧肋部421和422。肋部通过周向凹槽分开,每个周向凹槽包括两个侧壁。
图8显示表征中心肋部412的各个量。该肋部在轴向通过外边界和外边界界定。外边界由周向凹槽141的侧壁1411形成;其比内边界离胎面的外轴向边缘45(未示出)更近。内边界由周向凹槽142的侧壁1420形成;其比外边界离胎面的内轴向边缘46(未示出)更近。在全新状态下在胎面表面47上,在外边界和内边界之间的轴向距离限定中心肋部的轴向宽度LC。
在图7中所示的胎冠中,中心肋部412和侧肋部422由第一橡胶组合物制得,所述第一橡胶组合物包含弹性体和至少一种增强填料,增强填料可选地包含炭黑,所述炭黑具有大于或等于全部增强填料重量的0%且小于或等于全部增强填料重量的50%的百分比。
另一方面,侧肋部421和中心肋部411、413由第二橡胶组合物制得,所述第二橡胶组合物包含弹性体和至少一种增强填料,增强填料包含炭黑,所述炭黑具有大于或等于全部增强填料重量的50%且小于或等于全部增强填料重量的100%的百分比。
第一橡胶组合物的tanδ0值小于第二橡胶组合物的tanδ0值。
中心肋部411和413全部由此第二橡胶组合物制得;换言之,对于这些肋部的每一个,由第二橡胶组合物制得的部分在轴向上从每个中心肋部的外边界朝胎面的内轴向边缘的方向延伸,在中心肋部的整个径向深度上,所述部分的轴向宽度等于中心肋部的轴向宽度LC的100%。
尽管此解决方案可以获得优良的干地面抓地力和湿地面抓地力的折衷,但是其在湿地面抓地力方面仍可以进一步优化。借助根据本发明的轮胎获得这种改进。图9至14显示此轮胎的实施方案。
轮胎(在图9中显示此轮胎的胎冠)旨在安装在车辆车轮的安装轮辋(未示出)上;其具有在车辆上的预定的安装方向,所述轮胎包括延伸在外轴向边缘45和内轴向边缘46之间的胎面,内轴向边缘46为当轮胎以所述预定的安装方向安装在车辆上时旨在安装在车辆的车身侧的边缘(参见图6)。
胎面包括三个中心肋部411至413和两个侧肋部421和422,所述侧肋部设置在中心肋部任一侧上。肋部通过周向凹槽141至144分开,每个周向凹槽包括两个侧壁。
如用图8所阐释的,每个中心肋部由外边界和内边界轴向地界定,每个边界由周向凹槽的侧壁形成,内边界在轴向上比外边界离胎面的内轴向边缘更近,在全新状态下在胎面表面上,在外边界和内边界之间的轴向距离限定中心肋部的轴向宽度LC。
显示在图9中的轮胎的侧肋部421、422和中心肋部412、413全部由第一橡胶组合物制得,所述第一橡胶组合物包含至少一种弹性体和至少一种增强填料,增强填料可选地包含炭黑,所述炭黑具有大于或等于全部增强填料重量的0%且小于或等于全部增强填料重量的50%的百分比。
另一方面,中心肋部411包括由第二橡胶组合物制得的部分4111,此至少一种第二橡胶组合物包含至少一种弹性体和至少一种包含炭黑的增强填料,所述炭黑具有大于或等于全部增强填料重量的50%且小于或等于全部增强填料重量的100%的百分比。此部分从中心肋部的外边界轴向向内延伸,在中心肋部的整个径向深度上,所述部分的轴向宽度LP(参见图8)占中心肋部411的轴向宽度LC的40%至50%。
再次,第一橡胶组合物的tanδ0值小于所述至少一种第二橡胶组合物的tanδ0值。
这种根据本发明的轮胎可以改进参考轮胎在湿地面上的抓地力,同时保持其可能在干地面上的抓地力。申请人采用如下方式阐释这出人意料的发现:在根据本发明的轮胎中,不同于参考轮胎,外侧肋部由提供良好的湿地面抓地力的橡胶组合物制得。这与文件WO2011/076680的教导相反,WO 2011/076680教导了由提供良好的干地面抓地力的橡胶组合物制造外肋部,从而得益于接触块的梯形形状。然而,在剧烈漂移驾驶(即,在围绕环形跑道驾驶时遇到的条件下)的过程中,在外侧肋部的明显部分上发现起泡现象,这意味着提供良好干地面抓地力的橡胶组合物在此区域处不能够提供预期的全部益处。通过将此橡胶组合物设置在一个或多个中心肋部的外边缘上,既获得了良好的干地面抓地力又实现保护中心肋部免受早期磨损。由于极其显著地改进了在湿地面上的直线制动,从而证实了将提供良好湿地面抓地力的橡胶组合物设置在外侧肋部这一行为是有利的。
图10示意地显示根据本发明的另一轮胎的胎冠。与图9所示的轮胎不同,此轮胎包括两个中心肋部411和412,每个都包括由第二橡胶组合物制得的部分(分别为部分4111和4121)。
当然,还可以设置全部中心肋部411至413以包括这种部分,如图11中所示的根据本发明的轮胎的情况。
在图9至11中,由于在离外轴向边缘45最近的中心肋部更暴露以至于磨损,因而在这些中心肋部上形成由第二橡胶组合物制得的部分,且在这些中心肋部上设置第二橡胶组合物的行为具有保护它们免于磨损的效果。
然而,此部分完全可以只设置在中心肋部413或设置在中心肋部412和413上等。为了简明起见,没有显示现有在磨损方面不利的这些实施方案。
图12至14示意地显示根据本发明的轮胎的三个其他的实施方案。此处,由第二橡胶组合物制得一个中心肋部(图12)、两个中心肋部(图13)或甚至是全部中心肋部(图14)。此处,不必须是影响离外轴向边界最近的肋部,但出于简明起见,申请人限制了所示实施方案的数量。类似地,本领域技术人员将理解,可以设置胎面的部分中心肋部使其完全由第二橡胶组合物制得,而其他中心肋部仅部分地由第二橡胶组合物制得。
本领域技术人员也将理解,本发明决没有限制为包括三个中心肋部的轮胎;完全可以设想包括一个、两个或多于三个中心肋部的实施方案。
表I以举例的方式给出了可以使用的橡胶组合物的组成。该组成以phr(“每一百份弹性体的份数”)给出,亦即,以重量份/100重量份弹性体给出。
表I
表I注解:
[1]具有40%的苯乙烯、48%的1,4-反式聚丁二烯单元的SSBR
[2]炭黑系列230(ASTM)
[3]TDAE(“经加工的蒸馏芳族提取物”)油
[4]N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-对-苯二胺
橡胶组合物优选基于至少一种二烯弹性体、增强填料和交联体系。
以已知的方式,“二烯”弹性体(或可替换为橡胶)通常意指至少部分(即均聚物或共聚物)衍生自二烯单体(亦即带有两个共轭或非共轭碳-碳双键的单体)的弹性体。所用二烯弹性体优选地选自:聚丁二烯(BR)、天然橡胶(NR)、合成聚异戊二烯(IR)、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)、丁二烯-苯乙烯-异戊二烯共聚物(SBIR)和这些弹性体的共混物。
一个优选的实施方案在于使用“异戊二烯”弹性体,亦即,异戊二烯的均聚物或共聚物,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)、异戊二烯的各种共聚物和这些弹性体的共混物。
异戊二烯弹性体优选地为天然橡胶或顺式-1,4型的合成聚异戊二烯。这些合成聚异戊二烯中,优选地使用顺式-1,4含量(摩尔%)超过90%,或者更优选地超过98%的聚异戊二烯。根据其他优选的实施方案,二烯弹性体可以部分地或全部地由另一种二烯弹性体构成,例如与另一弹性体(例如BR型)组合使用或者不组合使用的SBR(E-SBR或S-SBR)弹性体。
橡胶组合物还可以包含在用于制造轮胎的橡胶基体中常规使用的全部或部分添加剂,例如诸如炭黑的增强填料或者诸如二氧化硅的无机填料,用于无机填料的偶联剂,抗老化剂、抗氧化剂、增塑剂或增量油,无论后者为芳族性质或非芳族性质,(特别是仅为极弱芳族或非芳族的油,例如具有高粘度,或优选地具有低粘度的环烷型或石蜡型的油,MES或TDAE油,具有超过30℃的高Tg的增塑树脂),改进未固化态下的组分的可加工性的试剂、增粘树脂、基于硫或硫给体和/或过氧化物的交联体系,促进剂,硫化活化剂或缓凝剂,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(六甲氧甲基三聚氰胺),增强树脂(诸如间苯二酚或双马来酰亚胺),金属盐类型(例如特别是钴盐或镍盐)的已知粘附促进体系。
第一和第三橡胶组合物含有至少一种弹性体和包含炭黑的至少一种增强填料,该炭黑具有大于或等于全部增强填料重量的50%且小于或等于全部增强填料的100%的百分比PN1,而第二橡胶组合物含有至少一种弹性体和至少一种增强填料,可选地包含炭黑,该炭黑具有大于或等于全部增强填料重量的0%且小于或等于全部增强填料重量的50%的百分比PN2。
使用本领域技术人员公知的两个连续的制备阶段在适当的混合器中制备组合物:在高温(高达110℃和190℃之间,优选为130℃和180℃之间的最大温度)下进行热力操作或捏合的第一阶段(所谓的“非生产性”阶段),接着在下降至较低温度(典型地低于110℃)下进行的机械操作第二阶段(所谓的“生产性”阶段),在此完工阶段过程中掺入交联体系。
举例而言,非生产性阶段在持续数分钟(例如2和10分钟之间)的单个热力步骤中进行,在非生产性阶段过程中,将除了交联体系或硫化体系之外的全部必要的基本组分和其它添加剂引入适当的混合器(如常规密闭式混合器)中。由此获得的混合物一旦冷却,则在保持在低温(例如30℃和100℃之间)中的开放式混合器(例如开炼机)中掺入硫化体系。然后将所有物质混合(生产性阶段)数分钟(例如在5和15分钟之间)。
硫化(或固化)以已知的方式在通常介于130℃和200℃之间的温度下优选在压力下进行足够长的时间,特别取决于固化温度、采用的硫化体系和所考虑的组合物的硫化动力学,所述时间可以例如在5和90分钟之间变化。
表II给出了橡胶组合物的性质,所述橡胶组合物的组成在表I中给出。
表II
第一橡胶组合物 | 第二橡胶组合物 | |
在0.7mPa下的tanδ0 | 0.88 | 0.76 |
在0.7mPa下的tanδ10 | 0.58 | 0.69 |
这些性质根据标准ASTM D 5992-96通过粘度分析仪(Metravib VA4000)测量。记录经硫化的组合物的试样(厚度为4mm,横截面面积为400mm2的圆柱体试样)在0.7mPa的固定应力下,在温度在0°和100℃之间上升过程中经受以10Hz的频率简单交替的正弦剪切应力的响应,特别是在0°下观察到的tanδ的值和10°下观察到的tanδ的值。
提醒,如本领域技术人员所公知,在0℃下的tanδ的值(“tanδ0”)表示湿地面上的潜在抓地力:在0℃下tanδ越高,抓地力越好。在高于10℃的温度下的tanδ值表示材料的滞后性和在干地面上的潜在抓地力。
回到表I中给出的组成的混合物,可以看到第二组合物在0℃下tanδ的值与第一组合物相比更高(施加应力0.7mPa),表示湿地面抓地力将更好;且第二组合物在10℃下tanδ的值(“tanδ10”)与第一组合物相比较低,表示干地面抓地力将较差。
使用安装有尺寸为235/35 R19的Pilot Super Sport轮胎的BMW 330i车辆进行测试。将装配有图9中所示的胎面的轮胎与装配有如图7中所示胎面的参考轮胎进行比较。使用表1的橡胶组合物。根据本发明的轮胎可以在干地面条件下维持一圈(在Charade赛道(法国)上;赛道长度:4km)。另一方面,在湿地面上的制动显著改善(改善了3%),同时维持了干地面上的制动。
Claims (8)
1.一种轮胎,其旨在安装在车辆车轮的安装轮辋上并在车辆上具有预定的安装方向,所述轮胎包括延伸在外轴向边缘(45)和内轴向边缘(46)之间的胎面,所述内轴向边缘为当轮胎以所述预定的安装方向安装在车辆上时旨在安装在车辆的车身侧面的边缘;
其中胎面(40)包括至少一个中心肋部(411-413)和两个侧肋部(421、422),所述侧肋部位于所述至少一个中心肋部的任一侧,肋部被周向凹槽(141-144)分开,每个所述周向凹槽包括两个侧壁(1411、1420);
其中每个中心肋部在轴向上由外边界和内边界界定,每个边界由周向凹槽的侧壁形成,内边界在轴向上比外边界离胎面的内轴向边缘更近,在全新状态下越过胎面表面,外边界和内边界之间的轴向距离限定中心肋部的轴向宽度(LC);
其中侧肋部由至少一种第一橡胶组合物制得,此至少一种第一橡胶组合物包含至少一种弹性体和至少一种增强填料,增强填料包含炭黑,所述炭黑具有大于或等于全部增强填料重量的0%且小于或等于全部增强填料重量的50%的百分比;
其中至少一个所述中心肋部包括由至少一种第二橡胶组合物制得的部分(4111、4121),此至少一种第二橡胶组合物包含至少一种弹性体和包含炭黑的至少一种增强填料,所述炭黑具有大于或等于全部增强填料重量的50%且小于或等于全部增强填料重量的100%的百分比,所述部分在轴向上从中心肋部的外边界朝胎面的内轴向边缘的方向延伸,在中心肋部的整个径向深度上,所述部分的轴向宽度(LP)大于或等于中心肋部的轴向宽度(LC)的20%;
其中所述至少一种的第一橡胶组合物的tanδ0值小于所述至少一种的第二橡胶组合物的tanδ0值,其中tanδ0表示在0℃的温度下并在0.7mPa的应力下测量的tanδ值。
2.根据权利要求1所述的轮胎,其中所述轮胎包括多个中心肋部(411-413),且至少两个所述中心肋部包括由所述至少一种第二橡胶组合物制得的部分,所述部分在轴向上从所述中心肋部的外边界朝胎面内轴向边缘的方向延伸,在所述中心肋部的整个径向深度上,所述部分的轴向宽度大于或等于所述中心肋部的轴向宽度(LC)的20%。
3.根据权利要求1所述的轮胎,其中所述轮胎包括多个中心肋部(411-413),且全部所述中心肋部包括由所述至少一种第二橡胶组合物制得的部分,所述部分在轴向上从所述中心肋部的外边界朝胎面内轴向边缘的方向延伸,在所述中心肋部的整个径向深度上,所述部分的轴向宽度大于或等于所述中心肋部的轴向宽度(LC)的20%。
4.根据权利要求3所述的轮胎,其中全部中心肋部(411-413)完全由所述至少一种第二橡胶组合物组成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎,其中在所述中心肋部的整个径向深度上,所述部分的轴向宽度(LP)小于或等于所述中心肋部的轴向宽度(LC)的60%,所述至少一个中心肋部的剩余部分由至少一种第三橡胶组合物组成,此至少一种第三橡胶组合物包含至少一种弹性体和至少一种增强填料,包含炭黑,所述炭黑具有大于或等于全部增强填料重量的0%且小于或等于全部增强填料重量的50%的百分比;所述至少一种第三橡胶组合物的tanδ0值小于所述至少一种第二橡胶组合物的tanδ0值。
6.根据权利要求1所述的轮胎,其中所述至少一种第一橡胶组合物的tanδ0值和所述至少一种第二橡胶组合物的tanδ0值之间的差大于或等于0.05。
7.根据权利要求1所述的轮胎,其中所述至少一种第一橡胶组合物的tanδ10值也小于所述至少一种第二橡胶组合物的tanδ10值,其中tanδ10表示在10℃的温度下并在0.7mPa的应力下测量的tanδ值。
8.根据权利要求7所述的轮胎,其中所述至少一种第一橡胶组合物的tanδ10值和所述至少一种第二橡胶组合物的tanδ10值之间的差大于或等于0.05。
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