CN107108965B - 用于车轮的轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于车轮的轮胎，所述轮胎包括至少一种元件，所述元件包括通过交联可交联弹性体组合物获得的交联弹性体材料，所述可交联弹性体组合物包含由以下组成的聚合物基料：(a)顺式‑1,4‑聚异戊二烯天然橡胶；(b)丁二烯(共)聚合物；(c)至少一种二烯聚合物，其选自由反式‑1,4‑聚异戊二烯和反式‑1,4‑聚丁二烯组成的组。

Description

用于车轮的轮胎
本发明涉及用于车轮的轮胎。
用于车轮的轮胎通常包括胎体结构、带束层结构和胎面带，所述带束层结构布置在相对于胎体结构的径向外部位置，所述胎面带布置在相对于带束层结构的径向外部位置，轮胎经由胎面带与路基接触。
胎体结构和带束层结构通常包括多个增强帘线，所述增强帘线由纺织或金属材料制成、结合在弹性体材料的基质中。
生胎(green tyre)是通过组装弹性体混合物的相应半成品材料制成的。在生胎产生之后，出于使轮胎结构稳定的目的，通常通过交联弹性体混合物以及在胎面带上压印所需胎面图案来进行模制和硫化的处理。
半成品材料可以以细长元件的形式作为弹性体材料的连续条带产生，任选地用具有细长形状的金属和/或纺织元件增强。通常，在将它们用于轮胎制造之前，一些半成品材料可通过例如在卷轴上进行的以叠加同心匝的形式缠绕来存储。
现有技术
与由未硫化(生坯(green))弹性体聚合物制成的条带形式的缠绕在卷轴上的半成品材料的存储相关的问题与生坯弹性体聚合物的典型粘性有关，所述粘性导致接触的半成品材料匝的粘附，使从存储卷轴上解开全部半成品材料变得困难(如果并非在工业上完全不切实际的话)。
申请人已观察到为了避免上述缺陷，在解开存储于卷轴上的半成品材料期间，可取的是在匝之间提供热塑性分离材料的插入或在弹性体混合物中结合抗粘附成分。
例如在WO 99/62695、US 5,004,635中和最近以申请人名义的WO 2002102566中，已经面临了减少缠绕在卷轴上的半成品材料匝之间粘附的问题。
WO 2002102566描述了通过交联包含开环聚环烯烃的可交联弹性体组合物获得的半成品材料，当以连续条带形式存储于卷轴上时所述材料展示很低的粘附性。
此外，用于轮胎的弹性体组合物描述于例如US20140088240、US20130133803、US5284195、GB1151679、GB1199825、US3484405和US3639525中。
发明内容
虽然根据以申请人名义的WO 2002102566的教导获得的轮胎给出令人满意的结果，但从用于生坯产品制造中的半成品材料的低粘附性的角度来看以及从轮胎性能的角度来看，为了生产和轮胎性能的继续改进，申请人面临以下问题：改进用于轮胎制造中的半成品材料(特别是以连续条带的形式存储于卷轴上的半成品材料)的生坯强度，同时维持或可能地改进在轮胎性能方面的良好结果但不引起与存储期间的半成品材料相关联的缺陷。
申请人发现使用包含反式-1,4-聚异戊二烯的可交联弹性体组合物使得可解决上述问题。
现有技术的文献表明在具有低粘附性的组合物中使用反式-1,4-聚异戊二烯提高该组合物的粘附性并同时提高生坯强度。
申请人反而意外地观察到，通过用包含天然橡胶、丁二烯共聚物和反式-1,4-聚异戊二烯的可交联组合物涂布增强帘线获得的弹性体材料的条带显示出降低的相互粘附性，甚至低于WO 2002102566中描述的组合物所展现的粘附性。此特征使这种组合物特别适合于制备待存储于卷轴上、用于轮胎构造过程中的半成品材料。
此外，出乎意料地，鉴于在未硫化时获得的结果，在硫化之后，本发明的包含反式-1,4-聚异戊二烯的可交联组合物展示出就增强帘线而言改进的粘附性。此特征使这种组合物特别适合于制备包含增强帘线的半成品材料(例如条带)。
申请人最终观察到包括用本发明的可交联组合物制成的元件的轮胎显示出在高速下强度和疲劳强度方面极佳的性能。
申请人注意到，类似反式-1,4-聚异戊二烯，反式-1,4-聚丁二烯的熔点也远低于在弹性体聚合物混合期间正常达到的温度(通常为至少110℃-120℃)。两种二烯聚合物具有相对相似的熔点(分别为67℃和44℃)。因此，由于混合的高温，这些二烯聚合物可在与混合物中的其他聚合物密切混合时熔化，并且然后在室温下至少部分再结晶。申请人提出理论：由于这种机制，连同二烯聚合物典型的交联的可能性，可在具有反式-1,4-聚异戊二烯和/或具有反式-1,4-聚丁二烯的混合物中获得极低粘附性和高生坯强度。
在第一个方面中，本发明涉及用于车轮的轮胎，所述轮胎包括由条带形式的半成品材料制得的至少一种元件，所述半成品材料包括通过交联可交联弹性体组合物获得的交联弹性体材料，所述可交联弹性体组合物包含由以下组成的聚合物基料：
(a)顺式-1,4-聚异戊二烯天然橡胶；
(b)丁二烯(共)聚合物；
(c)至少一种二烯聚合物，其选自由反式-1,4-聚异戊二烯和反式-1,4-聚丁二烯组成的组。
优选地，所述元件以所述弹性体组合物的连续条带的形式制成。
优选地，所述元件结合增强帘线。
根据一个实施方案，用于车轮的轮胎包括至少：
-胎体结构，其具有与对应胎圈结构相结合的相对侧边缘；
-带束层结构，其应用于相对于所述胎体结构的径向外部位置；以及
-胎面带，其应用于相对于所述带束层结构的径向外部位置。
优选地，所述元件是带束层结构的增强层，所述增强层布置于所述带束层结构的径向外部位置。
有利地，所述增强层包括多个所述增强帘线。
优选地，所述增强层包括增强帘线，所述增强帘线相对于与轮胎赤道面平行的方向以大致上零角、优选以0°与6°之间的角布置。
优选地，增强帘线大致上平行且并排布置以形成多个匝。这些匝大致定向在圆周方向上(通常具有0°与6°之间的角)，此方向根据其相对于轮胎赤道面的设置通常规定为“零度”。
优选地，包括上述弹性体材料的所述元件是带束层结构的零度增强层。
优选地，所述增强帘线是纺织帘线。更优选地，所述帘线属于人造丝、尼龙、聚酯如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、芳族聚酰胺(芳纶)的纤维，和/或包括所述纤维的组合的混合帘线。替代地，所述帘线是金属的。
通常，在带束层结构的零度增强层中，使用尼龙和/或混合帘线(例如尼龙-芳纶或尼龙-人造丝或芳纶-人造丝)。
优选地，用于本发明中的反式-1,4-聚异戊二烯和反式-1,4-聚丁二烯是高级反式的二烯聚合物，其中高度的单体单元分别由以下式表示。
措辞“高度反式”意指至少80％的单体单元设置于如上式中例示的反式位置。
优选地，所述天然橡胶(a)以20phr至80phr、优选30phr至60phr的量存在。
优选地，所述丁二烯(共)聚合物(b)以10phr至60phr、优选30phr至50phr的量存在。
优选地，所述至少一种二烯聚合物(c)以5phr至30phr、更优选5phr至25phr的量存在。
优选地，可用于本发明中的丁二烯(共)聚合物(b)可例如选自：聚丁二烯(特别是具有高含量1,4-顺式的聚丁二烯)，1,3-丁二烯/丙烯腈共聚物，苯乙烯/1,3-丁二烯共聚物，苯乙烯/异戊二烯/1,3-丁二烯共聚物，苯乙烯/1,3-丁二烯/丙烯腈共聚物，或它们的混合物。
有利地，可用于本发明中的丁二烯(共)聚合物(b)可例如选自苯乙烯/1,3-丁二烯共聚物和苯乙烯/异戊二烯/1,3-丁二烯共聚物。
有利地，可用于本发明中的二烯聚合物(c)是反式-1,4-聚异戊二烯，优选由Exsino Chemical有限公司(中国上海)生产的TP-MV60或TP-MV40或者由Kurakai株式会社(日本东京)生产的TP-301的反式-1,4-聚异戊二烯。
在第二个方面中，本发明涉及适合于生产用于车轮的轮胎的条带形式的半成品材料，所述半成品材料包括可交联弹性体组合物，所述可交联弹性体组合物包含由以下组成的聚合物基料：
(a)顺式-1,4-聚异戊二烯天然橡胶；
(b)丁二烯(共)聚合物；
(c)至少一种二烯聚合物，其选自由反式-1,4-聚异戊二烯和反式-1,4-聚丁二烯组成的组。
优选地，本发明的半成品材料包括至少一个增强帘线，所述增强帘线涂布有所述可交联弹性体组合物或结合在所述组合物中。
根据第三个方面，本发明还涉及用于生产和存储由可交联弹性体材料制成的条带形式的半成品材料的方法，所述方法包括：
-制备弹性体组合物；
-使所述弹性体组合物成形以获得条带形式的半成品材料；
-将条带形式的所述半成品材料缠绕在存储卷轴上；
其特征在于所述弹性体组合物包含由以下组成的聚合物基料：
(a)顺式-1,4-聚异戊二烯天然橡胶；
(b)丁二烯(共)聚合物；以及
(c)至少一种二烯聚合物，其选自由反式-1,4-聚异戊二烯和反式-1,4-聚丁二烯组成的组。
根据另一个方面，本发明涉及用于生产用于车轮的轮胎的方法，所述方法包括以下阶段：
-制造包括由可交联弹性体材料制成的至少一种元件的生胎，所述元件通过从存储卷轴上解开条带形式的半成品材料并且然后将所述材料卷绕至成型鼓上来获得；
-在界定于硫化模具的模制腔中模制生胎；
-通过将轮胎加热至给定温度达给定时间来交联弹性体材料；
其中由可交联弹性体材料制成的所述元件包括由以下组成的聚合物基料：
(a)顺式-1,4-聚异戊二烯天然橡胶；
(b)丁二烯(共)聚合物；以及
(c)至少一种二烯聚合物，其选自由反式-1,4-聚异戊二烯和反式-1,4-聚丁二烯组成的组。
轮胎的“赤道面”意指垂直于轮胎旋转轴并且将轮胎分成两个对称相等部分的平面。
术语“径向”和“轴向”以及措辞“径向内部/外部”和“轴向内部/外部”分别关于垂直和平行于轮胎旋转轴的方向来使用。相反地，术语“圆周的”和“圆周地”关于轮胎的环形发展方向、即轮胎的滚动方向来使用，其对应于位于与轮胎赤道面一致或平行的平面上的方向。
术语“弹性体材料”意指包含至少一种弹性体聚合物和至少一种增强填料的组合物。优选地，这种组合物进一步包含诸如交联剂和/或塑化剂的添加剂。由于交联剂的存在，这种材料可通过加热来交联。
术语“帘线”或措辞“增强帘线”意指由一个或多个线状元件(下文中也称为“线材”)组成的元件。取决于环境和特定应用，上述线状元件可由纺织和/或金属材料制成。
在优选实施方案中，所述可交联弹性体组合物可进一步包含至少一种增强填料。
增强填料可选自在此行业中通常使用的填料，例如炭黑、铝土、硅石、铝硅酸盐、碳酸钙、高岭土以及类似物或它们的混合物。
根据优选实施方案，增强填料是炭黑，选自具有大于40m2/g、优选大于50m2/g、更优选大于60m2/g的表面积(根据标准ISO 18852:2005，由STSA(统计厚度表面积)测定)的炭黑。优选地，所述表面积小于150m2/g，更优选小于120m2/g。申请人发现通过在本文可硫化弹性体组合物中使用具有上文给出范围内表面积的炭黑，获得了由填料赋予的增强效应的提高。
炭黑的适合实例是ASTM级的炭黑，诸如N220、N234、N326、N375，由诸如Columbian、Cabot或Evonik的众多制造商销售。
根据优选实施方案，所述炭黑增强填料以0.1phr与120phr之间、优选20phr与90phr之间、更优选40phr与80phr之间的量存在于弹性体组合物中。
根据一个实施方案，可使用的硅石可为热解硅石或优选沉淀硅石，具有通常在50m2/g与300m2/g之间的BET表面积(根据标准ISO 5794/1测量)。
根据另一个优选实施方案，所述可交联弹性体组合物可进一步包含硅烷偶联剂。所述硅烷偶联剂能够与硅石相互作用并且在硫化期间使硅石结合至弹性体聚合物。
优选地，所述硅烷偶联剂以0phr至约10phr、优选约0.5phr至约5phr的量存在于可交联弹性体组合物中。
优选使用的偶联剂是基于硅烷的偶联剂，其可例如由以下结构式(I)来识别：
(R)3Si-CtH2tX (I)
其中基团R可为相同或不同的，选自：烷基、烷氧基或芳氧基、或卤素原子，前提是基团R中至少一者为烷氧基或芳氧基；t为1与6之间(包括1和6)的整数；X为选自以下的基团：亚硝基，巯基，氨基，环氧，乙烯基，酰亚胺，氯，-(S)uCtH2t-Si-(R)3或-S-COR，其中u和t为1至6(包括1和6)的整数并且基团R如上文定义。
特别优选的偶联剂包括双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物和双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物。所述偶联剂可原样使用或作为与惰性填料(例如炭黑)的适合混合物使用，从而促进它们在可交联弹性体组合物中的结合。
可交联弹性体组合物可通过已知技术，特别是利用通常用于弹性体聚合物的硫基硫化体系来硫化。出于此目的，在弹性体组合物中，在热机处理的一个或多个步骤之后，结合硫基硫化剂连同硫化加速剂和活化剂。在最终处理步骤中，温度通常保持低于120℃并且优选低于100℃，以便避免任何不需要的预交联现象。
所使用的硫化剂最有利地为硫、或含有硫的分子(硫供体)，并且具有本领域技术人员已知的活化剂和加速剂。
有利地，所述可交联弹性体组合物包含以硫的phr表示的大于0.5phr、优选大于或等于1.5phr的量的硫化剂。优选地，以硫的phr表示的硫化剂的量小于或等于8phr，更优选小于或等于5phr。
特别有效的活化剂为锌化合物，并且特别是ZnO、ZnCO3、含有8至18个碳原子的饱和或不饱和脂肪酸的锌盐如硬脂酸锌，所述锌盐优选在弹性体组合物中由ZnO和脂肪酸以及BiO、PbO、Pb3O4、PbO2或它们的混合物原位形成。
通常使用的加速剂可选自：二硫代氨基甲酸盐，胍，硫脲，噻唑，次磺酰胺，秋兰姆(thiuram)，胺，黄原酸盐或它们的混合物。
硫化体系和组成它的试剂的总量可如本领域已知的作为所需最终交联密度的函数来修改。
所述弹性体组合物可包含通常使用的其他添加剂，其在组合物意图用于的特定应用基础上选定。例如，可将以下者添加至所述材料：抗氧化剂，抗老化剂，塑化剂，粘附剂，抗臭氧剂，改性树脂，或它们的混合物。
特别地，出于进一步改进可加工性的目的，可将塑化剂添加至所述弹性体组合物，所述塑化剂通常选自矿物油、植物油、合成油或它们的混合物，诸如芳香油、环烷油、邻苯二甲酸酯、豆油或它们的混合物。塑化剂的量通常在0phr与70phr之间，优选3phr与20phr之间。
在本发明中，所述可交联弹性体材料优选包括至少一种亚甲基供体化合物。
根据优选实施方案，所述至少一种亚甲基供体化合物可为在硫化期间加热时能够与弹性体组合物中使用的亚甲基接受体反应的任何化合物。
适合的亚甲基供体的实例包括但不限于：六亚甲基四胺(HEXA或HMT)，六甲氧基亚甲基三聚氰胺(HMMM)，六羟甲基三聚氰胺，N,N'-二羟甲基脲，N-羟甲基二氰胺，N-烯丙基二嗪，N-苯基二嗪，N-羟甲基乙酰胺，N-羟甲基丁酰胺，N-羟甲基丙烯酰胺，N-羟甲基琥珀酰亚胺，月桂基氧甲基吡啶氯化物，乙氧基甲基吡啶氯化物，三烷六甲氧基甲基三聚氰胺，如例如在US3751331中描述的，优选HMMM。
亚甲基供体通常以约0.5phr至15phr，优选0.5phr至10phr的浓度存在。
在本发明中，所述可交联弹性体材料优选包括至少一种亚甲基接受体化合物。
根据优选实施方案，所述至少一种亚甲基接受体化合物可为在硫化期间能够与弹性体组合物中使用的亚甲基供体反应的任何化合物。
适合的亚甲基接受体的实例包括但不限于酚醛树脂，其来源于苯酚和/或取代酚与甲醛的反应。
术语“酚醛树脂”意指通过苯酚与甲醛之间的反应获得的一类聚合物。
上述弹性体组合物可根据本领域中已知的技术，通过将聚合物组分和增强填料和任选存在的其他添加剂混合到一起来制备。可例如使用“开炼机”型的敞口混合器或者具有切向转子(BanburyTM)或具有啮合式转子类型的密炼机，或者在Ko-KneaderTM型或者双螺杆或多螺杆型的连续混合器中来进行混合。
一旦已制备了可交联弹性体组合物，使所述组合物成形从而获得条带形式、例如带子或带条形式的半成品材料。弹性体材料的成形可通过应变、压型、轧光或挤出来进行。进行所述方法的操作条件取决于所需获得的具体半成品材料并且是本领域技术人员已知的。在形成带条的情况下，必需在弹性体材料与增强元件(线材、帘线或纤维)之间引起偶联：在这种情况下，同样地，使用的技术和进行所述方法的操作条件取决于所需获得的具体半成品材料并且是本领域技术人员已知的。
因此获得的由可交联弹性体材料制成的条带形式的半成品材料随后经受冷却阶段，冷却阶段可以诸如以下的各种方式来进行：将所述半成品材料在室温下浸泡在冷却液体、例如水中；或将所述半成品材料经过一系列其中循环冷水的盘管。
一旦冷却，由弹性体材料制成的条带形式的半成品材料被缠绕在存储卷轴上。
在使用时，缠绕在存储卷轴上的上述半成品材料可解开并使用而不发生任何问题，以及，当用于制造轮胎时，所述半成品材料可在制造期间和成品轮胎中粘附至下面的元件。
另外的特征和优点将从根据本发明用于车轮的轮胎的优选而非排他实施方案的详述中变得明显。
将在下文参考附图来提供描述，描述仅出于说明性目的供应，并且因此为非限制性的，其中：
-图1以径向半截面例示出用于车轮的轮胎。
在图1中，“at”指示轴向方向并且“r”指示径向方向。出于简单性，图1仅显示出轮胎的一部分，未示出的其他部分是相同的并且相对于界定轮胎赤道面轨迹的径向方向“r”对称布置。
轮胎100包括至少一个胎体结构101，其又包括至少一个胎体层101a。
在下文中，出于陈述的简单性，提及包括仅一个胎体层101a的轮胎100的实施方案，然而，要理解所描述的内容在包括多于一个胎体层的轮胎中有类似应用。
胎体层101a具有与称为胎圈钢丝的环形锚定结构102配合的轴向相对端边缘，任选地与弹性体填料104相结合。包括胎圈钢丝102和弹性体填料104的轮胎区域形成称为“胎圈”的环形增强结构103，其意图使轮胎100锚定在未示出的对应组装轮辋上。
胎体层101a包括多个增强元件(未示出)，所述增强元件涂布有弹性体材料或结合在交联弹性体材料的基质中。
胎体结构101属于径向型，即胎体层101a的增强元件位于包括轮胎100旋转轴的平面上并且大致上垂直于轮胎100的赤道面。所述增强元件大体上由例如人造丝、尼龙、聚酯、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)的纺织帘线组成，但不排除它们可由金属帘线组成。
每个环形增强结构103通过胎圈钢丝102周围的至少一个胎体层101a的相对侧边缘向后折叠(或包裹)来接合至胎体结构101，以便形成胎体结构101的所谓向后折叠(backfold)。
在一个实施方案中，胎体结构101与环形增强结构103之间的耦接可利用在相对于胎体层101a的轴向外部位置中应用的第二胎体层(图1中未示出)来实现。
抗磨损条带105经布置以便沿环形增强结构103的轴向内部和外部以及径向内部区域包裹环形增强结构103，因此当轮胎100安装于车轮辋上时抗磨损条带105插入环形增强结构103与轮辋之间。然而，可不提供这种抗磨损条带105。
包括以相对于彼此径向叠加布置的一个或多个带束层106a、106b的带束层结构106提供在相对于胎体结构101的径向外部位置。
所述层106a、106b包括多个增强帘线。这些增强帘线优选具有相对于轮胎100圆周方向的横向定向。
在相对于带束层106a、106b的径向更外部位置，提供通常称为“零度带束”的至少一个增强层106c。
此层结合了在大致圆周方向上定向的多个增强帘线。这些帘线因此形成相对于与轮胎100赤道面平行方向的几度的角(通常小于约10°，例如约0°与约6°之间)。优选通过将半成品材料缠绕在预先置于未示出支撑物上的带束层106a、106b周围来产生增强层106c。半成品材料可为单个橡胶处理帘线或包括多个轴向并排的帘线的弹性体材料条带。优选地，条带形式的帘线数在5与15之间。
匝可对应于纵向边缘适当紧靠在一起或可沿轮胎的轴向部分叠加。
最常用作用于轮胎带束层结构的帘线的组分的纺织材料可为具有天然来源的聚合物纤维，诸如人造丝和莱赛尔；或合成纤维，诸如脂族聚酰胺(尼龙)、聚酯和芳族聚酰胺(一般称为芳纶)，单独或组合到一起以形成混合纱。通常，尼龙和/或混合帘线(例如尼龙-芳纶或尼龙-人造丝或芳纶-人造丝)在带束层结构的零度增强层106c中使用。
这些材料可关于其中结合它们的元件和轮胎类型(用于具有两车轮或四车轮的车辆；用于重型车辆)并且取决于所需性能如HP(高性能)、UHP(超高性能)、竞赛、道路或越野行驶来选定，。
零度增强层106c中使用的帘线嵌入弹性体基质中，所述弹性体基质通过交联包含由以下组成的聚合物基料的可交联弹性体组合物来获得：(a)顺式-1,4-聚异戊二烯天然橡胶；(b)丁二烯(共)聚合物；(c)选自由反式-1,4-聚异戊二烯和反式-1,4-聚丁二烯组成的组的二烯聚合物。
弹性体材料的胎面带109应用于相对于带束层结构106的径向外部位置。
弹性体材料的对应侧壁108另外在相对于胎体结构101自身的轴向外部位置应用于胎体结构101的侧表面上。每个侧壁108从胎面带109的侧边缘中的一者延伸直至它与相应环形增强结构103对准。
胎面带109在径向外部位置具有意图与地面接触的滚动面109a。周向槽形成于滚动面109a上，并且由横向切口(图1中未示出)连接以在滚动面109a上界定具有各种形状和维度的多个块体。出于简单性，滚动面109a在图1中显示为平滑的。
下层111布置在带束层结构106与胎面带109之间。
在诸如此处例示和描述的一些特定实施方案中，通常称为“迷你侧壁”的由弹性体材料组成的条带110可任选地存在于侧壁108与胎面带109之间的连接区域中。迷你侧壁通常通过与胎面带109共挤出来获得，并且给出在胎面带109与侧壁108之间机械相互作用上的改进。
优选地，侧壁108的端部分直接覆盖胎面带109的侧边缘。
在无内胎轮胎的情况下，还可在相对于胎体结构101的径向内部位置提供通常称为“衬里”的橡胶层112以提供对充入轮胎100的空气所必需的不透性。还可在相对于所述衬里112的径向外部位置提供弹性体材料层下衬里112a。
通过在至少一个成型鼓(未示出)上用至少一个组装装置组装相应半成品材料来进行如上述轮胎100的制造。
例如，用于制作轮胎100的设备包括胎体制造线，与制造线对应，成型鼓在用于供应预布置以在每个成型鼓上使胎体套筒成形的半成品材料的各个站之中移动，所述胎体套筒包括：衬里112，胎体结构101，环形锚定结构102和任选的侧壁108的至少一部分。
同时，在制造外部套筒的线中，一个或多个辅助鼓在设置用于在每个辅助鼓上使外部套筒成形的各个工作站之中顺序移动，所述外部套筒包括至少带束层结构106、胎面带109和任选的侧壁108的至少一部分。
所述设备进一步包括组装站，用于将外部套筒接合至胎体套筒。
一些上述半成品材料以连续条带的形式产生，并且在用于轮胎的工业生产中之前，它们可以以围绕圆柱面如存储卷轴芯叠加的同心匝形式缠绕。
缠绕于存储卷轴上可使用防止缠绕匝彼此粘附的不粘材料的分离构件(例如，聚乙烯或聚酯的片材)来进行，使得尤其在长时间存储之后缠绕匝极难彼此脱离(如果并非不可能的话)。此外，在其之间已发展出相当大粘附力的叠加匝的脱离将使得有必要施加高拉力，这可改变半成品材料自身的几何维度，或甚至使材料断裂。
在其他情况下，例如在零度增强层106c的生产中，可使用缠绕在卷轴上、而不插入分离构件的条带形式的半成品材料。
在此类情况下，弹性体材料必须具有降低的粘附性。此问题由包括反式-1,4-聚异戊二烯和/或反式-1,4-聚丁二烯的上述弹性体材料解决。
在轮胎构建步骤中，结合增强帘线的条带从存储卷轴上解开并且以相邻或至少部分叠加匝的形式在相对于带束层106a、106b的径向外部位置放置，以便大致上平行和圆周地布置增强帘线，带束层106a、106b预先定位于适合构建支撑物诸如预先定位鼓或套筒上。
在生胎100的制造之后，出于提供轮胎100的结构稳定性的目的，通过交联弹性体化合物、以及在胎面带109上压印所需胎面图案并且在侧壁108上压印任何区别性图形符号来进行模制和硫化的处理。
本发明将在下文借助若干制备实施例来进一步说明，所述实施例仅出于说明性目的提供并且不以任何方式限制本发明。
实施例1-制备混合物
按下文制备具有表1中所示组成的混合物A-E。
除硫和加速剂以外的所有组分在密炼机(型号Pomini PL 1.6)中混合约5分钟(第一步骤)，使温度维持在145±5℃范围内直至排出为止。然后，添加硫和加速剂，并且在敞口辊混合器中进行混合(第二步骤)。
表1中所示的量以phr表示。
表1
(*)对比
100℃下的门尼(Mooney)粘度ML(1+4)根据标准ISO 289-1:2005来测量。
静态机械性质(50％伸长模量[E50％]，100％伸长模量[E100％]，拉伸强度[TS]，断裂伸长[EB])根据标准UNI 6065:2001对170℃下硫化10分钟的上述弹性体材料的样品进行测量。
生坯强度根据标准ISO 9026:2007来测量，评估50％伸长模量[E50％]、100％伸长模量[E100％]、正割模量[E(1-10％)]、拉伸强度[TS]、断裂伸长[EB]。
最终，评估生坯粘附性。试验由手动测量相同混合物的两个生坯表面之间的分离力组成，所述表面具有200×100×1mm的尺寸、手动保持在一起接触10秒。受测试样本被归于指示积极粘附的低趋势的定性值(“＝”用于粘附等于参照，以及从+至+++与粘附性降低成比例，从等同于所鉴别粘附稍低于参照的结果的值+直至鉴别粘附大大低于参照的+++)。
结果在以下表2中给出。
表2
(*)对比
试验结果显示出混合物B、C、D和E一方面在生坯状态中展示出比参照(A)更好的性质，例如，在50％和100％伸长模量(E50％，E100％)和拉伸强度(TS)的生坯强度值上以及在生坯粘附性值(TPI的量越大则值越好)上，并且另一方面显示出在硫化材料的静态性质上与参照(A)一致的行为。
具体参考混合物C，注意到在生坯状态中它显示出相对于参照混合物A而言不过度的生坯强度(E100％)提高与粘附性之间的最佳平衡，并且证实具有良好的可加工性。在硫化之后，混合物C显示出与参照一致的机械性质。
实施例2-评估存储期间的粘附缺陷
用于增强层、包括如上述的包含二烯聚合物TP-MV60的弹性体组合物(混合物C)的样本条带形元件以及用于轮胎正常生产中的增强层、包括聚环辛烯(混合物A)的对比条带形元件分别通过挤出围绕由尼龙制成的纺织帘线的弹性体材料以2条带的形式获得，各自具有1440米的长度和0.9±0.05mm的厚度和12.7±0.5mm的宽度，每个帘线为具有1400dtex(140g/km)线密度的单丝。然后，在用于轮胎构建之前，将缠绕在卷轴上的条带存储3天。
在从卷轴上解开期间，粘性过度或帘线脱橡胶处理的段部被切去、测量长度并且丢弃。结果概述于以下表3中。
表3
(*)对比
所得结果展现出，通过减少缺陷的出现，在缠绕于卷轴上存储一定时段之后的解开期间，相对于用包含聚环辛烯的组合物(混合物A)获得的增强层，包括如上述混合物C的样本条带形元件表现出降低的粘附性，由于废料的出现减少而在对装置进料以在鼓上放置半成品材料方面给出更好的可加工性。
实施例3-剥离试验
橡胶与纺织帘线之间的粘附力通过用测力计测量使以已知条件硫化的橡胶处理织物的两层分离所需的力来测定。
这种橡胶处理织物的两层沿帘线的主方向叠加，并且在横向于帘线的方向上约第一个3cm引入一张惰性膜(例如MylarTM)之后，在143℃下共硫化40分钟，所述惰性膜用来在硫化结束时构成引入区域(lead-in zone)以借助测力计打开两层橡胶处理织物。
利用自动切割机将因此获得的硫化复合物在帘线的主方向上分成20×210mm的三个条带。
在实验室温度(20℃，65％RH)下调节的这些条带从引入区域开始，通过用ZwickRoell Z020测力计以50mm/min的速度拉动来分开。
在拉动的整个过程中记录载荷的图表。
对每一条带测定平均脱离载荷。以牛顿(N)表示的三个试验样品的平均值代表剥离造成的静态损坏的值。
结果在以下表4中给出。
表4
混合物 剥离(N)
A(*) 187
C 222
(*)对比
所得结果展现出，鉴于上述生坯粘附性的结果，出乎意料地，相对于用包含具有聚环辛烯的混合物A的组合物获得的增强层，包括混合物C的增强层显示出橡胶与纺织帘线之间更好的粘附。
实施例4-高速下完整性试验
使用两种不同类型的轮胎来进行高速下完整性的试验，所述轮胎包括用包含如上述混合物C的弹性体材料制成的零度带束。
对充气至3.2巴压力的245/45 R18 100Y轮胎进行第一试验，在662kg的载荷下、具有2米直径的鼓上旋转轮胎。以等于2°的外倾角进行试验。
使轮胎速度增加至240km/h并维持60分钟；然后每10分钟速度增加10km/h，直至轮胎破裂为止。
对充气至2.7巴压力的205/65 R15 94H轮胎进行第二试验，在543kg的载荷下、具有2米直径的鼓上旋转轮胎。以等于2°的外倾角进行试验。
使轮胎速度增加至210km/h并维持60分钟；然后每10分钟速度增加10km/h，直至轮胎破裂为止。
当轮胎显示出损坏或显示出诸如撕裂或断裂的缺陷时试验结束。
结果在以下表5中给出。
表5
轮胎 高速下完整性
245/45 R18 100Y 310km/h持续127min
205/65 R15 94H 230km/h持续80min
实施例5-耐疲劳性试验
对包括用包含如上述混合物C的弹性体材料制成的零度带束的245/45 R18 100Y和205/65 R15 94H轮胎进行耐疲劳性试验。
将轮胎充气至3.2巴的压力，并且通过以120km/h的固定速度在具有2米直径的鼓上旋转每个轮胎来进行试验。施加于轮胎上的载荷分别为1215kg和1018kg。
通过启动测试装置并且每12小时停止装置以检查轮胎是否有任何损坏来进行试验。结果表示为耐疲劳性的总小时数。在严重损坏或轮胎破裂的情况下试验被认为终止。
结果在以下表6中给出。
表6
轮胎 耐疲劳性
245/45 R18 100Y 120h
205/65 R15 94H 132h
所得结果提供了包括用包含如上述混合物C的弹性体材料制成的零度带束的本发明轮胎在高速下高完整性和耐疲劳性的证据。
试验中达到的值远远超过正常生产所规定的高速下完整性和耐疲劳性的确立限值。
已在上文参考一些实施方案实例描述了本发明，但当保持在由权利要求定义的保护范围内时可作出各种变化。例如，申请人认为在被包括于轮胎元件中的弹性体组合物中，除反式-1,4-聚异戊二烯以外或作为反式-1,4-聚异戊二烯的替代，还可使用反式-1,4-聚丁二烯，因为反式-1,4-聚丁二烯具有与反式-1,4-聚异戊二烯相似并且远远低于在弹性体聚合物混合期间正常达到的温度(通常为至少110℃-120℃)的熔点，从而提供大致上相同的效应。此外，不排除具有或不具有增强帘线的其他轮胎元件可用包含反式-1,4-聚异戊二烯和/或反式-1,4-聚丁二烯的上述弹性体材料制成。

Claims (13)

1.用于车轮的轮胎，其包括由条带形式的半成品材料制得的至少一种元件，所述半成品材料包括通过交联可交联弹性体组合物获得的交联弹性体材料，所述可交联弹性体组合物包含由以下组成的聚合物基料：
(a)顺式-1,4-聚异戊二烯天然橡胶；
(b)丁二烯均聚物或共聚物；以及
(c)至少一种二烯聚合物，其选自由反式-1,4-聚异戊二烯和反式-1,4-聚丁二烯组成的组；其中所述元件结合增强帘线。
2.根据权利要求1所述的用于车轮的轮胎，其中用于车轮的所述轮胎包括至少：
-胎体结构，其具有与对应胎圈结构相结合的相对侧边缘；
-带束层结构，其应用于相对于所述胎体结构的径向外部位置；以及
-胎面带，其应用于相对于所述胎体结构的径向外部位置。
3.根据权利要求2所述的用于车轮的轮胎，其中所述元件是所述带束层结构的增强层，所述增强层布置于所述带束层结构的径向外部位置。
4.根据权利要求3所述的用于车轮的轮胎，其中所述元件包括增强帘线，所述增强帘线相对于与所述轮胎的赤道面平行的方向以从0°变化至6°的角布置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于车轮的轮胎，其中所述增强帘线包括以人造丝、尼龙、聚酯、芳族聚酰胺的纤维形式的纺织增强帘线和/或包括所述纤维的组合的混合帘线。
6.根据权利要求5所述的用于车轮的轮胎，其中所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的用于车轮的轮胎，其中所述聚合物基料包括20phr至80phr的量的所述天然橡胶(a)。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的用于车轮的轮胎，其中所述聚合物基料包括10phr至60phr的量的所述丁二烯均聚物或共聚物(b)。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的用于车轮的轮胎，其中所述聚合物基料包括5phr至30phr的量的所述二烯聚合物(c)。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的用于车轮的轮胎，其中所述二烯聚合物(c)为高级反式，其中至少80％的单体单元设置于反式位置。
11.适合于生产用于车轮的轮胎的条带形式的半成品材料，所述半成品材料包括可交联弹性体组合物，所述可交联弹性体组合物包含由以下组成的聚合物基料：
(a)顺式-1,4-聚异戊二烯天然橡胶；
(b)丁二烯均聚物或共聚物；以及
(c)至少一种二烯聚合物，其选自由反式-1,4-聚异戊二烯和反式-1,4-聚丁二烯组成的组；
其中所述半成品材料包括至少增强帘线，所述增强帘线涂布有所述可交联弹性体组合物或结合在所述可交联弹性体组合物中。
12.用于生产和存储由可交联弹性体材料制成的条带形式的半成品材料的方法，所述半成品材料包括至少增强帘线，所述增强帘线涂布有所述可交联弹性体材料或结合在所述可交联弹性体材料中，所述方法包括：
-制备弹性体组合物；
-使所述弹性体组合物成形以获得条带形式的半成品材料；
-将条带形式的所述半成品材料缠绕在存储卷轴上；
其特征在于所述弹性体组合物包含由以下组成的聚合物基料：
(a)顺式-1,4-聚异戊二烯天然橡胶；
(b)丁二烯均聚物或共聚物；以及
(c)至少一种二烯聚合物，其选自由反式-1,4-聚异戊二烯和反式-1,4-聚丁二烯组成的组。
13.用于生产用于车轮的轮胎的方法，所述方法包括以下阶段：
-制造包括由可交联弹性体材料制成的至少一种元件的生胎，所述元件通过从存储卷轴上解开条带形式的半成品材料并且然后将所述材料卷绕至成型鼓上来获得，所述半成品材料包括至少增强帘线，所述增强帘线涂布有所述可交联弹性体材料或结合在所述可交联弹性体材料中；
-在界定于硫化模具的模制腔中模制所述生胎；
-通过将所述轮胎加热至给定温度达给定时间来交联所述弹性体材料；
其中由可交联弹性体材料制成的所述元件包括由以下组成的聚合物基料：
(a)顺式-1,4-聚异戊二烯天然橡胶；
(b)丁二烯均聚物或共聚物；以及
(c)至少一种二烯聚合物，其选自由反式-1,4-聚异戊二烯和反式-1,4-聚丁二烯组成的组。
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