CN107848337A - 包含具有低水平硫的弹性体混合物的轮胎 - Google Patents
包含具有低水平硫的弹性体混合物的轮胎 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及具有径向胎体增强件(2)的轮胎,其包括胎冠增强件(3),所述胎冠增强件(3)包含至少两个工作胎冠层的增强元件,所述胎冠增强件(3)本身由胎面层(4)径向环箍,所述胎面层通过两个胎侧连接到两个胎圈。根据本发明,在子午平面的至少一个区域S的表面中存在的至少30%的弹性体混合物中,根据平衡溶胀法测得的硫桥的相对密度小于5%,所述弹性体混合物为由至少一种二烯弹性体制得的组合物,所述二烯弹性体选自由除了带有羧基官能团的二烯弹性体以外的聚丁二烯(缩写为“BR”)、合成聚异戊二烯(IR)、天然橡胶(NR),异戊二烯共聚物、除丁二烯腈共聚物(NBR)以外的丁二烯共聚物、以及所述二烯弹性体的混合物组成的二烯弹性体组。
Description
技术领域
本发明涉及具有径向胎体增强件的轮胎,并且更具体地涉及旨在装备运载重负荷并以持久速度行驶的车辆例如卡车、牵引车、拖车或大客车的轮胎。
背景技术
在重型负荷类型的轮胎中,胎体增强件通常锚固在胎圈区域中的任一侧上,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个层到下一个层交叉,与周向方向形成在10°和45°之间的角度。形成工作增强件的所述工作层可以进一步覆盖有至少一个被称为保护层并由增强元件形成的层,所述增强元件有利地为金属并可伸展的而且被称为弹性增强元件。其还可以包括具有低伸展性的金属丝线或帘线层,所述金属丝线或帘线与周向方向形成在45°和90°之间的角度,该帘布层被称为三角帘布层并在径向上位于胎体增强件与第一胎冠帘布层(被称为工作帘布层)之间,它们由以绝对值而言不超过45°的角度铺设的平行丝线或帘线形成。三角帘布层与至少所述工作帘布层形成三角形的增强件,该增强件在其所经受的各种应力下具有很小的变形,该三角帘布层基本上用于吸收横向压缩力,这是在轮胎胎冠区域中的所有增强元件的作用。
在“重型负荷”车辆的轮胎的情况中,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并且因此是径向邻近的工作层的增强元件相同的方向和相同的角度绝对值定向。在旨在行驶在或多或少崎岖的路面上的施工场地轮胎的情况中,存在两个保护层是有利的,增强元件从一层到下一层交叉,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。
当帘线在等于断裂力的10%的拉伸力下显示出至多等于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下显示出至少等于3%的相对伸长以及小于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为对应于轮胎的外周并由轮胎行驶的方向限定的方向。
轮胎的旋转轴线为轮胎在正常使用中围绕其转动的轴线。
径向平面或子午平面为包含轮胎的旋转轴线的平面。
周向中平面或赤道平面为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得。表述“在轴向内侧,独自地在轴向外侧”意指“从赤道平面测得的轴向距离小于,独自地大于”。
径向方向为与轮胎的旋转轴线相交并与其垂直的方向。径向距离沿径向方向测得。表述“在径向内侧,独自地在径向外侧”意指“从轮胎的旋转轴线测得的径向距离小于,独自地大于”。
由于公路网络的改进和全球高速公路网络的增长,一些当今被称为“公路”轮胎的轮胎旨在以高的速度和越来越长的路程行驶。要求这样的轮胎行驶的组合条件无疑能够增加所行驶的千米数,轮胎上的磨损减少,但是另一方面,轮胎和特别是弹性体配混物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,并且更具体地,在胎冠层之间存在剪切应力,连同在工作胎冠层的端部处的工作温度显著升高,这导致了在所述端部处的橡胶中的裂纹的出现和扩展。
为了改进所考虑的该类轮胎的胎冠增强件的耐久性,已经应用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/或周围的橡胶配混物的层和/或成型元件的结构和质量相关的解决方案。
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 389428建议结合低滞后性胎面使用覆盖胎冠增强件的至少侧面和边缘并且由低滞后性橡胶配混物形成的橡胶成型元件。
为了避免胎冠增强件帘布层之间的分离,专利FR 2 222 232教导了将增强件端部包覆在橡胶垫中,所述橡胶垫的肖氏A硬度与包围所述增强件的胎面的肖氏A硬度不同,并且高于位于胎冠增强件和胎体增强件帘布层的边缘之间的橡胶配混物的成型元件的肖氏A硬度。
法国申请FR 2 728 510提出,一方面,在胎体增强件和在径向上最靠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°的角度的不可伸展的金属帘线形成,并且所述轴向连续的帘布层的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附加帘布层,所述附加帘布层由基本与周向方向平行地定向的金属元件形成。
法国申请WO 99/24269还提出,在赤道平面的每一侧上以及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,两个工作胎冠帘布层(由从一个帘布层到下一帘布层交叉的增强元件形成)在一定轴向距离上联接,然后通过橡胶配混物的成型元件至少在所述两个工作帘布层公共的剩余宽度上脱离联接。
发明内容
尽管如此,本发明人还是致力于进一步改进轮胎的耐久性能的工作,特别是当轮胎的使用尤其导致对轮胎的构成弹性体配混物不利的温度升高,特别是在工作层的端部区域的温度升高时。
根据本发明,通过具有径向胎体增强件的轮胎实现了该目的,所述径向胎体增强件由至少一个增强元件层组成,所述轮胎包括胎冠增强件,所述胎冠增强件包含至少两个工作胎冠层的增强元件,所述胎冠增强件本身由胎面径向覆盖,所述胎面通过两个胎侧连接到两个胎圈,在子午平面的至少一个区域S的表面中存在的至少30%的弹性体配混物中,根据平衡溶胀法测得的硫桥的相对密度小于5%,所述至少一个区域S在子午平面中由具有曲率的连续的三次样条曲线(spline cubique)限定,所述连续的三次样条曲线经过如下四个点:
-第一点B,由点A在胎体增强件的增强元件上的正交投影限定,所述点A形成轴向最宽工作胎冠层的增强元件的端部,
-第二点D,使得节段AD等于节段AC的1/3,点C为胎面的外表面与经过点A和B的直线的交点,D在经过点A、B和C的直线上,
-第三点E,限定在轴向最宽工作胎冠层的增强元件上,使得节段AE的长度等于轮胎的最大轴向宽度的10%,以及
-第四点F,在点A的轴向外侧,使得节段AF垂直于经过点A、B、C和D的直线并且其长度等于节段AE的一半,以及
在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的所述弹性体配混物为基于至少一种二烯弹性体的组合物,所述二烯弹性体选自由除了带有羧基官能团的二烯弹性体以外的聚丁二烯(缩写为“BR”)、合成聚异戊二烯(IR)、天然橡胶(NR),异戊二烯共聚物、除丁二烯-腈共聚物(NBR)以外的丁二烯共聚物、以及这些二烯弹性体的混合物组成的二烯弹性体组。
在本发明的含义内,根据本发明的组合物的二烯弹性体选自由聚丁二烯(缩写为“BR”)、合成聚异戊二烯(IR)、天然橡胶(NR)、异戊二烯共聚物、除丁二烯-腈共聚物(NBR)以外的丁二烯共聚物、以及这些弹性体的混合物组成的二烯弹性体组。这样的共聚物优选地选自丁二烯-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)以及异戊二烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBIR)。二烯弹性体理解为意指改性或未改性的二烯弹性体。如果它们是改性的,则除了带有羧基官能团的弹性体以外,它们可以在链端或沿着链被偶联和/或星形支化或官能化。
在本发明的含义内,硫桥的相对密度为相对于根据平衡溶胀法测得的交联桥的总密度而言根据平衡溶胀法测得的硫桥密度。
在轮胎安装在其使用轮辋上并且被充气到其标称压力时,在所述轮胎上测得轮胎的最大轴向宽度。
根据本发明的一个优选实施方案,在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的至少50%的弹性体配混物中根据平衡溶胀方法测得的硫桥的相对密度小于5%。
有利地,根据本发明,形成子午平面中轴向最宽工作胎冠层的增强元件的端部的点A与在所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物接触,或者包含在在所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物中。
还有利地,根据本发明,子午平面中的每个工作胎冠层的端部与在所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物接触,或者包含在在所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物中。
根据本发明的一个有利的变体,在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物中,优选在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少50%的弹性体配混物中根据平衡溶胀方法测得的离子桥的相对密度大于50%。
在本发明的含义内,离子桥的相对密度为相对于根据平衡溶胀法测得的交联桥的总密度而言根据平衡溶胀法测得的离子桥密度。
还优选地,在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物中,优选在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少50%的弹性体配混物中根据平衡溶胀方法测得的离子桥的相对密度大于60%。
还更优选地,在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物中,优选在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少50%的弹性体配混物中根据平衡溶胀方法测得的离子桥的相对密度大于70%。
还有利地,根据本发明,在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物中,优选在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少50%的弹性体配混物中根据平衡溶胀方法测得的碳-碳桥的相对密度小于45%。
在本发明的含义内,碳-碳桥的相对密度为相对于根据平衡溶胀法测得的交联桥的总密度而言根据平衡溶胀法测得的碳-碳桥密度。
还优选地,在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物中,优选在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少50%的弹性体配混物中根据平衡溶胀方法测得的碳-碳桥的相对密度小于35%。
还更优选地,在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物中,优选在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少50%的弹性体配混物中根据平衡溶胀方法测得的碳-碳桥的相对密度小于25%。
根据本发明,使用平衡溶胀法进行交联密度的测量。为了测量交联密度,将以样品形式制得的配混物在甲苯中溶胀72小时。使用吸墨纸将多余的溶剂排出后立即测量样品的重量。样品的溶胀和溶剂的吸收与交联桥的存在成反比,并因此与其密度成反比。
然后将样品真空干燥直至达到恒重。从测得的两个重量值之间的差异推出交联桥的总密度。
使用异丙硫醇来选择性地攻击多硫化物桥,并使用己硫醇来不加区分地破坏多硫化物桥和二硫化物桥。将样品用异丙硫醇处理2小时,并在25℃用己硫醇处理48小时。
在这些处理的每一处理之后,如上所述,通过在溶胀之后对样品的重量测量来计算出交联桥密度的测量值。
因此可以确定样品的硫桥就交联桥的总密度而言的百分比。硫桥的这种测量特别地描述于出版物“RUBBER CHEMISTRY AND TECHNOLOGY,Vol.87,No.1,pp.21-30(2014)”中。
为了确定离子桥的百分比,通过在氯乙酸的存在下在甲苯中处理120小时,使相同的样品经受化学攻击。这样的处理描述于出版物“POLYMER COMPOSITES-2011,1513”中。
一旦样品如此处理,通过将配混物在甲苯中溶胀72小时而再次进行交联桥密度的测量。使用吸墨纸将多余的溶剂排出后,然后在干燥至恒重之后立即如上测量样品的重量。碳-碳桥构成未受攻击的剩余网络。
而且,通过之前获得的值之间的差异而由此推出离子桥的百分比。
利用根据本发明由此制得的轮胎进行的试验已经表明,尤其是在导致存在于工作层的端部区域中的弹性体配混物的温度上升高的行驶过程中,轮胎在耐久性方面具有改进的性能。
本发明人认为他们已经能够证明根据本发明如上所限定,在区域S的至少一部分中硫桥的相对密度小于5%使得能够降低轮胎对特别是由于温度升高而导致的老化影响的敏感性。具体而言,本发明人倾向于通过在精确限定的区域中选择弹性体配混物来说明这些结果,所述精确限定的区域赋予对特别是由于温度升高而导致的老化的更好抗性。
根据本发明的一个有利的实施方案,根据平衡溶胀法测得的硫桥的相对密度小于5%的弹性体配混物为基于至少一种二烯弹性体、以锌盐形式的具有式(I)的的二丙烯酸锌衍生物的组合物:
其中R1、R2和R3独立地表示氢原子或C1-C7烃基基团,所述C1-C7烃基基团选自线型、支化或环状的烷基、芳烷基、烷基芳基和芳基并且其任选地被一个或多个杂原子中断,R2和R3能够一起形成非芳族环,所述组合物还包含过氧化物,二丙烯酸锌衍生物含量和过氧化物含量使得过氧化物含量/二丙烯酸锌衍生物含量的比值小于或等于0.09。
还有利地,所述组合物不含增强填料或者包含小于65phr的增强填料,填料含量/二丙烯酸锌衍生物含量的比值小于或等于4。
本发明人还已经证明,根据本发明的这些有利的实施方案(对于所讨论的弹性体配混物,与更常规的实施方案相比,根据本发明的这些有利的实施方案,增强填料的含量降低)制得的轮胎在滚动阻力方面具有改进的性能水平。具体而言,与更常规的配混物相比,包含低填料含量的弹性体配混物的存在引起滞后值的降低。
优选地,本发明涉及如上限定的组合物,其中R1、R2和R3独立地表示氢原子或甲基。更优选地,R2和R3各自表示氢原子。还更优选地,R1表示甲基。
优选地,本发明涉及如上限定的组合物,其中二丙烯酸锌衍生物在组合物中的量在5至40phr(重量份/100重量份弹性体),优选7至35phr的范围内。
优选地,本发明涉及如上限定的组合物,其中过氧化物为有机过氧化物,优选地以小于或等于3phr的量存在。更优选地,过氧化物在组合物中的量在0.1至3phr,更优选0.2至2.5phr,还更优选0.25至1.8phr的范围内。
优选地,本发明涉及如上限定的组合物,其中过氧化物含量/二丙烯酸锌衍生物含量的比值在0.01和0.09之间,优选在0.03和0.09之间,更优选在0.05和0.08之间。
这里再次说明,“二烯”型弹性体(或“橡胶”,两个术语被认为是同义的)应以已知的方式理解为意指至少部分(即均聚物或共聚物)得自二烯单体(带有两个共轭或非共轭的碳-碳双键的单体)的一种(理解为一种或多种)弹性体。
优选地,本发明涉及如上限定的组合物,其中增强填料的含量在5至60phr的范围内,更优选地为10至50phr,还更好地为20至40phr。
优选地,本发明涉及如上限定的组合物,其中增强填料为炭黑、二氧化硅或其混合物。优选地,增强填料主要由炭黑组成。
优选地,本发明涉及如上限定的组合物,其中填料含量/二丙烯酸锌衍生物含量的比值在0.15至3,优选1.5至3的范围内,供选择地且还优选地为0.7至1.3。
优选地,本发明涉及如上限定的组合物,所述组合物不含用作硫化剂的分子硫或硫供体,或者包含小于0.5phr的分子硫或硫供体。优选地,组合物不含用作硫化剂的分子硫或硫供体,或者包含小于0.3phr,优选小于0.1phr的分子硫或硫供体。优选地,组合物不含硫化促进剂。
优选地,本发明涉及如上限定的组合物,所述组合物不含抗氧化剂。
还优选地,本发明涉及如上限定的组合物,所述组合物还包含增塑剂,所述增塑剂优选地选自增塑树脂、增量油以及它们的混合物。
在本申请中,表述“phr”以已知的方式意指重量份/100重量份弹性体。因此,组合物的组分按重量计的量以相对于弹性体的总重量来表示,所述弹性体的总重量按惯例被认为是100的值。
表述“组合物基于”应被理解为意指组合物包含所用的各种基本组分的混合物和/或原位反应产物,这些组分中的一些能够和/或旨在在制造组合物的各个阶段过程中,或是在随后对起始时制备的组合物固化、改性的过程中至少部分地彼此进行反应。因此,如用于本发明的组合物在非交联状态下和在交联状态下能够是不同的。
在本说明书中,除非另外明确指明,示出的所有百分比(%)均为重量百分比。此外,由表述“在a和b之间”表示的任何数值范围代表从大于a延伸至小于b的数值范围(即不包括端值a和b),而由表述“a至b”表示的任何数值范围意指从a延伸直至b的数值范围(即包括严格端值a和b)。
根据本发明的一个优选实施方案,所述至少两个工作胎冠层的端部被弹性体配混物层Q分开,弹性体配混物层Q的至少一部分形成为在所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物的至少一部分,在所述至少30%的弹性体配混物中根据平衡溶胀法测得的硫桥的相对密度小于5%。
还优选地,根据本发明,所述至少两个工作胎冠层各自由插入在两个弹性体配混物压延层之间的增强元件形成,所述至少两个工作胎冠层中的压延层的至少一部分形成为在所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物的至少一部分,在所述至少30%的弹性体配混物中根据平衡溶胀法测得的硫桥的相对密度小于5%。
还有利地,至少一个聚合物配混物层P与至少一个工作胎冠层接触并与胎体增强件接触,所述至少一个聚合物配混物层P轴向延伸直至胎面的至少轴向端部,所述至少一个弹性体配混物层P的至少一部分形成为在所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物的至少一部分,在所述至少30%的弹性体配混物中根据平衡溶胀法测得的硫桥的相对密度小于5%。
根据本发明,轮胎有利地包括相对于赤道平面被彼此对称地设置的两个层P,并且更确切地在每个胎肩中一个。根据某些实施方案变体,层P扩展直至赤道平面,然后两个层P形成从轮胎的一个胎肩到另一个胎肩的仅单个连续层。
根据本发明的一个实施方案,轮胎的胎冠增强件由至少两个工作胎冠层的不可伸展的增强元件形成,所述增强元件从一个层到另一个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层。
本发明的一个实施方案还提供了胎冠增强件,所述胎冠增强件在外侧通过至少一个附加层而被径向增补;所述附加层被称为保护层,其增强元件被称为弹性增强元件,所述增强元件相对于周向方向以在10°和45°之间的角度并且在与以下角度相同的方向上定向,所述角度由与保护层径向相邻的工作层的不可伸展元件形成。
根据上述本发明的任何一个实施方案,胎冠增强件还可以通过不可伸展金属增强元件的三角层在胎体增强件与最接近所述胎体增强件的径向内部工作层之间在径向内侧上得到增补,所述不可伸展金属增强元件由钢制得并且与周向方向形成大于60°的角度,而且在与以下角度相同的方向上形成,所述角度由径向最接近胎体增强件的层的增强元件形成。
附图说明
本发明的其它细节和有利特征将在下文中参考附图通过对本发明的示例性实施方案的描述而变得明显,所述附图描绘出根据本发明的轮胎局部图的子午视图。
为了使其易于理解,附图没有按比例显示。附图仅描绘出轮胎的一半视图,轮胎相对于轴线XX’对称地延伸,所述轴线XX’表示轮胎的周向中平面或赤道平面。
具体实施方式
在附图中,尺寸为295/80R 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锚固在围绕胎圈线的两个胎圈中。胎体增强件2由单个金属帘线层形成。胎体增强件2被胎冠增强件3环箍,所述胎冠增强件3本身被胎面4覆盖。
在附图中轮胎1的下方区域和胎圈未特别示出。
在附图中,胎冠增强件3在径向上从内到外由以下形成:
-由非包封的9.28不可伸展金属帘线形成的三角层31,所述金属帘线以等于65°的角度定向,
-由非包封的11.35不可伸展金属帘线形成的第一工作层32,所述金属帘线在帘布层的整个宽度上连续并且以等于26°的角度定向,
-由非包封的11.35不可伸展金属帘线形成的第二工作层33,所述金属帘线在帘布层的整个宽度上连续并且以等于18°的角度定向,而且与第一工作层的金属帘线交叉,
-由非包封的6.35弹性金属帘线形成的保护层34,所述金属帘线在帘布层的整个宽度上连续并且在与工作层33的金属帘线相同的方向上以等于18°的角度定向。
根据本发明,区域S在附图的子午平面中由经过点B、D、E和F的的具有曲率的连续三次样条曲线限定。
点B由点A的胎体增强件的增强元件上的正交投影限定,所述点A形成轴向最宽工作胎冠层32的增强元件的端部。
点D使得节段AD等于节段AC的1/3;点C为胎面4的外表面与经过点A和B的直线L的交点,D在经过点A、B和C的直线上。
点E限定在轴向最宽工作胎冠层的增强元件上,使得节段AE的长度等于轮胎的最大轴向宽度的10%,该轮胎安装在其使用轮辋上并且被充气至其标称压力。
在点A轴向外侧的点F使得节段AF垂直于经过点A、B、C和D的直线并且使得其长度等于节段AE的一半。
橡胶配混物的层Q使工作胎冠层32和33的端部脱离联接。
根据本发明,橡胶配混物层P设置在胎体增强件2与第一工作层32之间。
根据本发明制得各种轮胎,其中包含根据平衡溶胀法测得的相对密度小于5%的硫桥的区域S的百分比在30%和60%之间。
用于能够获得根据平衡溶胀法测得的相对密度小于5%的硫桥的组合物如下:
NR(1) | 100 |
ZDA衍生物(2) | 20 |
过氧化物(3) | 1.5 |
过氧化物/ZDA衍生物 | 0.075 |
填料(4) | 40 |
填料/ZDA衍生物 | 2 |
ZnO(5) | 6 |
(1)天然橡胶
(2)来自CRAY VALLEY的“DIMALINK 634”二甲基丙烯酸锌(ZDMA)
(3)来自Hercules的“Dicup”过氧化二异丙苯
(4)N326ASTM级炭黑(Cabot)
(5)氧化锌(工业级-Umicore)
上述组合物引起80%数量级的离子桥的相对密度以及20%数量级的碳/碳桥的相对密度。
结果表明,使根据平衡溶胀法测得的硫桥相对密度小于5%的橡胶配混物固化的动力学不同于轮胎制造中更常规的配混物。为了促进各种配混物的固化,本发明人使用类似于轮胎翻新操作的方法,以使得胎面的固化独立于其它配混物的固化。由此可以控制轮胎的各个区域的固化。
根据本发明的第一轮胎P1包括层Q,在区域S的表面中存在的工作层的压延件的至少一部分,以及在区域S的表面中存在的层P的一部分,它们的橡胶配混物是用上述组合物制得的。由这些配混物占据的表面占区域S的表面的35%。
根据本发明的第二轮胎P2包括层Q,在区域S的表面中存在的工作层的压延件的至少一部分,以及在区域S的表面中存在的层P的整个部分,它们的橡胶配混物是用上述组合物制得的。由这些配混物占据的表面占区域S的表面的55%。
未根据本发明的轮胎P3仅包括层Q,其橡胶配混物是用上述组合物制得的。由层Q占据的表面占区域S的表面的20%。
制备参比轮胎,其在区域S中不含根据平衡溶胀法测得的硫桥相对密度小于5%的橡胶配混物。
用这四种轮胎进行行驶试验以评价它们在耐久性方面的性能。
这些耐久性试验在开发的40米内部滚动道路试验机上进行,迫使每个轮胎在初始负荷下以等于对所述轮胎指定的最大速度指数的速度沿着直线行驶,所述初始负荷对应于由ETRTO指定的负荷并且逐渐增加,轮胎维持在以超过ETRTO推荐的压力的20%所设定的压力。
直到轮胎显示出其胎冠变差,测量行进的距离。以下所示的测量值参考参比轮胎的基数100。
R | P1 | P2 | P3 | |
km | 100 | 125 | 140 | 100 |
这些结果证实了通过根据本发明在轮胎胎肩的区域中限定和设置的弹性体配混物获得耐久性的增加。
Claims (16)
1.具有径向胎体增强件的轮胎,所述径向胎体增强件由至少一个增强元件层组成,所述轮胎包括胎冠增强件,所述胎冠增强件包含至少两个工作胎冠层的增强元件,所述胎冠增强件本身由胎面径向覆盖,所述胎面通过两个胎侧连接到两个胎圈,其特征在于,在子午平面的至少一个区域S的表面中存在的至少30%的弹性体配混物中,根据平衡溶胀法测得的硫桥的相对密度小于5%,所述至少一个区域S在子午平面中由具有曲率的连续的三次样条曲线限定,所述连续的三次样条曲线经过如下四个点:
-第一点B,其由点A在胎体增强件的增强元件上的正交投影限定,所述点A形成轴向最宽工作胎冠层的增强元件的端部,
-第二点D,其使得节段AD等于节段AC的1/3,点C为胎面的外表面与经过点A和B的直线的交点,D在经过点A、B和C的直线上,
-第三点E,其限定在轴向最宽工作胎冠层的增强元件上,使得节段AE的长度等于轮胎的最大轴向宽度的10%,以及
-第四点F,其在点A的轴向外侧,使得节段AF垂直于经过点A、B、C和D的直线并且其长度等于节段AE的一半,以及
在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的所述弹性体配混物为基于至少一种二烯弹性体的组合物,所述二烯弹性体选自由除了带有羧基官能团的二烯弹性体以外的聚丁二烯(缩写为“BR”)、合成聚异戊二烯(IR)、天然橡胶(NR),异戊二烯共聚物、除丁二烯-腈共聚物(NBR)以外的丁二烯共聚物、以及这些二烯弹性体的混合物组成的二烯弹性体组。
2.根据权利要求1所述的轮胎,其特征在于,在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的至少50%的弹性体配混物中,根据平衡溶胀方法测得的硫桥的相对密度小于5%。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎,其特征在于,在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的所述弹性体配混物为基于至少一种二烯弹性体、以锌盐形式的具有式(I)的二丙烯酸锌衍生物的组合物:
其中R1、R2和R3独立地表示氢原子或C1-C7烃基基团,所述C1-C7烃基基团选自线型、支化或环状的烷基、芳烷基、烷基芳基和芳基并且其任选地被一个或多个杂原子中断,R2和R3能够一起形成非芳族环,所述组合物还包含过氧化物,二丙烯酸锌衍生物含量和过氧化物含量使得过氧化物含量/二丙烯酸锌衍生物含量的比值小于或等于0.09。
4.根据权利要求3所述的轮胎,其特征在于,过氧化物为有机过氧化物,优选地以小于或等于3phr的量存在。
5.根据权利要求3和4中任一项所述的轮胎,其特征在于,过氧化物含量/二丙烯酸锌衍生物含量的比值在0.01和0.09之间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎,其特征在于,形成子午平面中轴向最宽工作胎冠层的增强元件的端部的点A与在所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物接触,或者包含在在所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎,其特征在于,子午平面中的每个工作胎冠层的端部与在所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物接触,或者包含在在所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎,其特征在于,在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物中,优选在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少50%的弹性体配混物中,根据平衡溶胀方法测得的离子桥的相对密度大于50%。
9.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎,其特征在于,在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物中,优选在子午平面的所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少50%的弹性体配混物中,根据平衡溶胀方法测得的碳-碳桥的相对密度小于45%。
10.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎,所述至少两个工作胎冠层的端部被弹性体配混物层Q分开,其特征在于,弹性体配混物层Q的至少一部分形成为在所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物的至少一部分。
11.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎,所述至少两个工作胎冠层各自由插入在两个弹性体配混物压延层之间的增强元件形成,其特征在于,所述至少两个工作胎冠层中的压延层的至少一部分形成为在所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物的至少一部分。
12.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎,至少一个聚合物配混物层P与至少一个工作胎冠层接触,并与胎体增强件接触,所述至少一个聚合物配混物层P轴向延伸直至胎面的至少轴向端部,其特征在于,所述至少一个弹性体配混物层P的至少一部分形成为在所述至少一个区域S的表面中存在的所述至少30%的弹性体配混物的至少一部分。
13.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎,其特征在于,轮胎的胎冠增强件由至少两个工作胎冠层的不可伸展的增强元件形成,所述增强元件从一个层到另一个层交叉并且与周向方向形成在10°和45°之间的角度。
14.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎,其特征在于,胎冠增强件还包括至少一个周向增强元件层。
15.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎,其特征在于,胎冠增强件在外侧通过至少一个附加帘布层的增强元件而被径向增补;所述附加帘布层被称为保护帘布层,所述附加帘布层的增强元件被称为弹性增强元件,所述增强元件相对于周向方向以在10°和45°之间的角度并且在与以下角度相同的方向上定向,所述角度由与附加帘布层的增强元件径向相邻的工作帘布层的不可伸展的元件形成。
16.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎,其特征在于,胎冠增强件还包括由金属增强元件形成的三角层,所述金属增强元件与周向方向形成大于60°的角度。
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