CN112118969B - 具有改进的磨损性质和滚动阻力性质的轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包括胎冠增强件(4)的轮胎，所述胎冠增强件(4)由至少一个周向增强元件层(32)形成。根据本发明，胎面(4)由至少一个聚合物混合物层形成，所述聚合物混合物层的热导率严格小于0.25W/(m.K)，一个胎肩端部(6)处的胎冠块状部(3)的厚度与胎面的宽度(L)的比值严格小于0.15，并且一个胎肩端部(6)处的胎冠块状部的厚度(7)大于35mm。

Description

具有改进的磨损性质和滚动阻力性质的轮胎
技术领域
本发明涉及具有径向胎体增强件的轮胎，更具体地涉及旨在装配承载重型负载并且以持续速度行驶的车辆(如例如，卡车、拖拉机、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的两侧，并在径向上由胎冠增强件覆盖，所述胎冠增强件由至少两个重叠并且由丝线或帘线形成的层组成，所述丝线或帘线在每个层中平行并从一个层至另一个层交叉，且与周向方向形成在10°至45°之间的角度。形成工作增强件的所述工作层还可以覆盖有至少一个被称为保护层的层，所述保护层由增强元件形成，所述增强元件有利地为金属的且可延伸的，并且被称为弹性增强元件。所述工作层还可以包括金属丝线或金属帘线的层，所述金属丝线或金属帘线具有较低的延伸性，并与周向方向形成在45°至90°之间的角度，该帘布层(称为三角帘布层)沿径向位于胎体增强件和第一胎冠帘布层(称为工作帘布层)之间，所述工作帘布层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。三角帘布层至少与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几乎没有形变，三角帘布层本质上用于吸收轮胎的胎冠区域中的所有增强元件所经受的横向压缩力。
沿径向位于胎冠增强件外部的为胎面，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斑块中与地面接触。
当帘线在等于断裂力的10％的拉力下的相对伸长至多等于0.2％时，所述帘线被称为是不可延伸的。
当帘线在等于断裂荷载的拉力下的相对伸长至少等于3％且最大切线模量小于150GPa时，所述帘线被称为是弹性的。
周向增强元件是与周向方向形成约0°(+2.5°至－2.5°范围内)角度的增强元件。
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方向限定的方向。
轮胎的横向方向或轴向方向平行于轮胎的旋转轴线。
径向方向为与轮胎的旋转轴线相交并与其垂直的方向。
轮胎的旋转轴线为轮胎正常使用时绕其旋转的轴线。
径向平面或子午平面为包含轮胎的旋转轴线的平面。
周向正中平面或赤道平面为垂直于轮胎的旋转轴线并将轮胎分为两半的平面。
由于全世界公路网络的改善和高速公路网络的增长，被称为“公路”轮胎的某些现有轮胎旨在以高速在越来越长的旅途中行驶。由于轮胎的磨损减少，因此这种轮胎要求行驶的组合条件确实能够增加行驶的公里数，但是，另一方面，这种轮胎(特别是胎冠增强件)的耐久性会受到不利影响。
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，连同轴向最短胎冠层的端部处的不可忽略的操作温度的升高，这会导致橡胶中的裂纹在所述端部处出现并扩展。
为了改善所考虑的类型的轮胎的胎冠增强件的耐久性，已经提出与在帘布层的端部(更特别是轴向最短帘布层的端部)之间和/或周围设置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。
为了改善位于胎冠增强件边缘附近的橡胶配混物的抗劣化性，专利FR 1389428建议结合低滞后性胎面使用至少覆盖胎冠增强件的侧面和边缘并且由低滞后性橡胶配混物制成的橡胶成型元件。
为了避免胎冠增强件帘布层之间的分离，专利FR 2222232教导用橡胶垫覆盖增强件端部，所述橡胶垫的肖氏A硬度与覆盖所述增强件的胎面的肖氏A硬度不同，并且大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 2728510提出，一方面，在胎体增强件和沿径向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，所述帘布层由不可延伸的金属帘线形成，所述金属帘线与周向方向形成至少等于60°的角度，并且所述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，所述附加帘布层由金属元件形成，所述金属元件基本上平行于周向方向定向。
法国申请WO 99/24269也提出，在赤道平面的每侧上和在基本上平行于周向方向的增强元件的附加帘布层的直接轴向延续中，两个工作胎冠帘布层在一定的轴向距离上联接，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宽度的其余部分上脱离联接，所述工作帘布层由增强元件形成，所述增强元件从一个帘布层到下一个帘布层交叉。
周向增强元件层通常由至少一根金属帘线组成，所述金属帘线缠绕从而形成相对于周向方向的铺设角度小于2.5°的线圈。
这种轮胎耐久性的改进使得可以至少考虑当胎面磨损时的翻新的可能性。特别地，当胎面磨损之后需要翻新轮胎时，为了优化新胎面的使用，待翻新的轮胎不得处于过度老化状态。
还期望生产具有降低的滚动阻力的轮胎。为此，已知使用有利地具有降低的滞后性损失的制成胎面的材料，例如，包括二氧化硅类型的填料的聚合物配混物。
然而，本发明人已经证明，形成轮胎胎面的这种材料具有降低的热导率性质，导致为了实现优化的轮胎硫化，需要更长的固化时间。这导致生产力下降，因此导致更高的制造成本。
因此，本发明人为其自身设定的目标为能够提供一种轮胎，所述轮胎在需要翻新之前可以行驶更长的距离，并且，无论如何使用，所述轮胎均可以保持或者改善磨损性质(特别是规则磨损性质)，并改善滚动阻力性质，同时保持合理的生产成本。
发明内容
根据本发明，该目的通过一种具有径向胎体增强件的轮胎实现，所述轮胎包括胎冠增强件，所述胎冠增强件本身沿径向被胎面覆盖，所述胎面通过两个胎侧连接至两个胎圈，所述胎冠增强件包括至少一个周向增强元件层，所述胎面包括至少一个形成胎面表面的聚合物配混物层，所述胎面表面旨在与道路表面接触并形成接触表面，形成胎面表面的所述聚合物配混物层的热导率严格小于0.25W/(m.K)，一个胎肩端部处的胎冠块状部的厚度与胎面的宽度的比值严格小于0.15，并且一个胎肩端部处的胎冠块状部的厚度大于35mm。
一个胎肩端部处的胎冠块状部的厚度由胎肩端部在轮胎的径向最内橡胶配混物层上的正交投影的长度限定。
在轮胎的截面上进行厚度测量，因此轮胎处于未充气状态。
当轮胎安装至其使用轮辋并且充气至其标称压力时，在两个胎肩端部之间测量胎面的轴向宽度。
当边缘拐角限定明确时，胎肩端部由胎面表面和轮胎的胎侧之间形成的边缘拐角限定。当该边缘拐角在轮胎上不明显时，在轮胎的胎肩区域中，胎肩端部由与轴向方向形成30°的角度的直线和轮胎的外表面之间的接触点限定。
进行的测试表明，无论轮胎的使用条件如何，根据本发明的轮胎均具有令人满意的规则磨损性和耐久性性能性质，并具有改进的滚动阻力方面的性能，这些轮胎的制造成本仍然是可以接受的。
本发明人实际上能够证明，形成胎面表面的聚合物配混物层(热导率严格小于0.25W/(m.K))、和一个胎肩端部处的胎冠块状部的厚度与胎面的宽度的比值严格小于0.15、一个胎肩端部处的胎冠块状部的厚度大于35mm的组合能够协调滚动阻力方面的性能和合理的生产成本。
实际上，与更常规的轮胎相比，由此限定的根据本发明的轮胎在胎肩处具有降低的厚度，这能够减少硫化所需要的时间。本领域技术人员确实知晓，轮胎的胎肩区域对于硫化所需要的时间是至关重要的。
然而，对于本领域技术人员而言，冒险减小轮胎胎肩处的胎面的该厚度是极其不寻常的，因为他们知道这会在轮胎使用的过程中导致轮胎磨损(特别是规则磨损)方面的性能变差。实际上，这些厚度的减小必然导致轮胎在其使用过程中的压痕发生改变，从而导致磨损状况发生改变。这通常会导致轮胎中心和边缘之间的不规则磨损。
本发明人考虑通过周向增强元件层的存在来解释根据本发明的轮胎获得的结果，所述周向增强元件层似乎能够降低或甚至防止这些特别在胎面的中心和轮胎的边缘之间出现的不规则磨损。
非常令人惊讶地，通常用于限制工作胎冠层之间的剪切效应的周向增强元件层似乎能够补偿构成胎面的配混物在胎肩处的厚度减小对所述胎面在行驶过程中的不规则磨损的影响。
根据本发明有利地，一个胎肩端部处的胎冠块状部的厚度与胎面的宽度的比值小于或等于0.14。
根据本发明还有利地，形成胎面表面的所述聚合物配混物层的热导率严格小于0.24W/(m.K)，优选小于或等于0.23W/(m.K)。
根据本发明的优选实施方案，形成胎面表面的所述层为弹性体配混物，所述弹性体配混物包括增强填料，所述增强填料由至少30％的二氧化硅组成，其中以phr(重量份/百份弹性体)表示的二氧化硅含量严格大于15。
根据本发明还优选地，以phr表示的二氧化硅含量大于或等于25。
根据本发明的优选实施方案，形成胎面表面的所述层为弹性体配混物，所述弹性体配混物基于天然橡胶或主要具有顺式-1,4-键的合成聚异戊二烯、任选的至少一种其它二烯弹性体和增强填料，在共混物的情况下，相对于所使用的其它二烯弹性体的量，所述天然橡胶或合成聚异戊二烯以主要的量存在，所述增强填料主要由二氧化硅组成，其中以phr(重量份/百份弹性体)表示的二氧化硅含量大于40，并且优选地，以phr表示的总填料含量大于50。
根据本发明的该优选实施方案还有利地，硫含量和促进剂含量的总和大于或等于2.5重量份/100重量份的弹性体(phr)。
根据本发明还有利地，以phr表示的总硫含量大于1.9。
使用Thermo Scientific Flash 2000微量分析仪通过元素分析测量组合物中的总硫含量。分析包括样品燃烧阶段，然后是形成的化合物的分离阶段。
将约1mg的样品引入微量分析仪中，在氧气下进行1000℃的闪速燃烧。然后通过过量的氧气和钨酸酐催化剂来氧化形成的气体。随后流经铜的还原阶段能够捕获多余的氧气，并能够还原氮氧化物以生成N2，还能够还原亚硫酸盐以生成二氧化硫SO2。捕获水，随后在色谱柱上分离形成的化合物N2、CO2和SO2，然后通过导热析气计检测。在用标样校准之后，通过测量SO2峰的面积来量化总硫。
根据本发明的另一个实施方案，形成胎面表面的所述层为弹性体配混物，所述弹性体配混物基于天然橡胶或主要具有顺式-1,4-键的合成聚异戊二烯、任选的至少一种其它二烯弹性体和增强填料，在共混物的情况下，相对于所使用的其它二烯弹性体的量，所述天然橡胶或合成聚异戊二烯以主要的量存在，所述增强填料主要由特定二氧化硅组成，其中以phr(重量份/百份弹性体)表示的特定二氧化硅含量大于40，并且以phr表示的总填料含量大于50，所述特定二氧化硅具有以下特征：
(a)在200m2/g至240m2/g之间，优选在210m2/g至230m2/g之间的BET比表面积，
(b)在180m2/g至220m2/g之间，优选在190m2/g至210m2/g之间的CTAB比表面积，
(c)45nm至75nm的以dw表示的平均粒径(以质量计)。
使用“The Journal of the American Chemical Society”(第60卷，第309页，1938年2月)中描述的Brunauer-Emmett-Teller法通过气体吸附测定BET比表面积(“每单位质量的表面积”)，更具体地根据1996年12月的法国标准NF ISO 9277[多点(5个点)体积法-气体：氮气-脱气：160℃下1小时-相对压力p/po范围：0.05至0.17]测定。
CTAB比表面积为根据1987年11月的法国标准NF T 45-007(方法B)测定的外表面积。
在通过超声波解团聚将待分析的填料分散在水中之后，以常规的方式测量以dw表示的平均粒径(以质量计)。
根据以下步骤使用Brookhaven Instruments出售的XDC(X射线圆盘式离心机)型X射线检测离心沉淀计进行测量。
用1500W的超声波探头(Bioblock出售的3/4英寸Vibracell超声发生器)在60％的功率(“输出控制”的最大位置的60％)下经8分钟的作用生产在40mL水中的3.2g待分析二氧化硅样品的悬浮液；超声处理之后，将15mL悬浮液加入转盘中；在沉降120分钟之后，通过XDC沉降计软件计算粒径的质量分布。通过软件按以下等式计算以dw表示的粒径的质量几何平均值(根据软件名称的“几何平均值(Xg)”)：
Figure GDA0002755832380000071
其中，mi为直径di等级中所有物体的质量。
根据本发明的该替选实施方案的优选实施方案，特定二氧化硅还具有以下特征中的至少一个，优选两个，更优选三个：
(d)使得dw≥(16500/CTAB)-30的粒径分布，
(e)满足标准L/IF>-0.0025CTAB+0.85的孔隙率，
(f)使得NSiOH/nm2<-0.027CTAB+10.5的每单位面积的硅醇含量(表示为NSiOH/nm2)。
这种特定二氧化硅例如描述于专利EP 1423459B1中。
通过汞孔隙度计测定表征孔径分布宽度的L/IF参数。使用ThermoFinnigan出售的PASCAL 140和PASCAL 440孔隙度计进行测量，操作如下：将在50mg至500mg之间(在当前情况下为140mg)的样品量加入到测量单元中。该测量单元安装在PASCAL 140设备的测量站中。然后在真空下对样品脱气达到0.01kPa的压力所需要的时间(通常约10分钟)。然后在测量单元中填充汞。在PASCAL 140孔隙度计上测定汞注入曲线Vp＝f(P)的第一部分(压力小于400kPa)，其中Vp为汞注入体积，P为施加的压力。然后将测量单元安装在PASCAL 440孔隙度计的测量站上，并在PASCAL 440孔隙度计上测定汞注入曲线Vp＝f(P)的第二部分(压力在100kPa至400MPa之间)。以“PASCAL”模式使用孔隙度计，以便根据注入体积的变化连续地调整汞的注入速度。将“PASCAL”模式下的速度参数设定为5。使用下文所述的Washbum方程通过压力值P计算孔隙半径Rp，假定孔隙为圆柱形，选择等于140°的接触角θ和等于480达因/厘米的表面张力γ。
Figure GDA0002755832380000072
孔隙体积Vp与所引入的二氧化硅的质量有关，并以cm3/g表示。通过结合对数滤波器(“平滑衰减因数”滤波器参数F＝0.96)和移动平均滤波器(“平均点数”滤波器参数f＝20)来平滑信号Vp＝f(Rp)。通过计算经平滑的注入曲线的导数dVp/dRp来获得孔径分布。
根据定义，细度指数IF为对应于孔径分布dVp/dRp的最大值的孔隙半径值(以埃表示)。孔径分布dVp/dRp的半峰全宽用L表示。然后使用L/IF参数表征样品的孔径分布宽度。
通过在二氧化硅的表面接枝甲醇来测定每nm2的硅醇数。首先，在110mL的高压釜(Top Industrie，参考号：09990009)中，将约1g的量的粗二氧化硅悬浮在10mL甲醇中。
加入磁棒，将密封且隔热的反应器在磁力热板搅拌器上加热至200℃(40巴)，持续4小时。然后在冷水浴中冷却高压釜。通过倾析回收经接枝的二氧化硅，然后在氮气流下蒸发残余的甲醇。最后，在130℃在真空下干燥经接枝的二氧化硅12小时。通过元素分析(来自CE Instruments的NCS 2500分析仪)测定粗二氧化硅和经接枝的二氧化硅中的碳含量。必须在干燥结束后的3天内对经接枝的二氧化硅进行该碳分析。这是因为，大气中的水分或热量可导致甲醇接枝的分解。使用下式计算每nm2的硅醇数：
Figure GDA0002755832380000081
NSiOH/nm2：每nm2的硅醇数(SiOH/nm2)
％cg：经接枝的二氧化硅中存在的碳的重量百分数
％cb：粗二氧化硅3中存在的碳的重量百分数
Sspé.：二氧化硅的BET比表面积(m2/g)。
这种特定二氧化硅例如为由Solvay以商品名Zeosil Premium 200出售的二氧化硅。
根据本发明的有利的替选实施方案，周向增强元件层的轴向宽度大于0.5xW。
W为当轮胎安装至其使用轮辋并且充气至其推荐压力时的轮胎的最大轴向宽度。
在轮胎的截面上测量增强元件层的轴向宽度，因此轮胎处于未充气状态。
根据本发明的一个优选的实施方案，由于胎冠增强件由至少两个增强元件层组成，因此一个周向增强元件层沿径向设置在两个工作胎冠层之间。
根据本发明的该实施方案，与沿径向位于工作层外部的相似的层相比，周向增强元件层能够更大程度地限制胎体增强件的增强元件的压缩。其优选沿径向通过至少一个工作层与胎体增强件分离，从而限制所述增强元件上的应力负荷并避免增强元件过度疲劳。
根据本发明的优选实施方案，至少两个工作胎冠层具有不同的轴向宽度，轴向最宽的工作胎冠层的轴向宽度和轴向最窄的工作胎冠层的轴向宽度之间的差异在10mm至30mm之间。
根据本发明的优选实施方案，轴向最宽的工作胎冠层沿径向位于其它工作胎冠层的内部。
根据本发明还有利地，沿径向与周向增强元件层相邻的工作胎冠层的轴向宽度大于所述周向增强元件层的轴向宽度，并且优选地，在赤道平面的两侧和在周向增强元件层的直接轴向连续部分中，邻近周向增强元件层的所述工作胎冠层在轴向宽度上联接，然后通过橡胶配混物的层至少在所述两个工作层公共宽度的剩余部分上脱离联接。
在与周向增强元件层相邻的工作胎冠层之间存在的这种联接能够降低作用在最靠近所述联接的轴向最外周向元件上的拉伸应力。
根据本发明的一个有利的实施方案，至少一个周向增强元件层的增强元件为金属增强元件，所述金属增强元件在0.7％伸长下的割线模量在10Gpa至120Gpa之间，最大切线模量小于150GPa。
根据优选的实施方案，增强元件在0.7％伸长下的割线模量小于100GPa且大于20GPa，优选在30GPa至90GPa之间，更优选小于80GPa。
还优选地，增强元件的最大切线模量小于130GPa，更优选小于120GPa。
在拉伸应力随伸长变化的曲线上测量上述模量，所述曲线通过在增强元件的金属的截面上施加20MPa的预负荷而确定，拉伸应力对应于所测得的施加至增强元件的金属的截面的拉力。
可以在拉伸应力随伸长变化的曲线上测量相同增强元件的模量，所述曲线通过在增强元件的整体截面上施加10MPa的预荷载而确定，拉伸应力对应于所测得的施加至增强元件的整体截面的拉力。增强元件的整体截面为由金属和橡胶组成的复合元件的截面，在轮胎固化阶段中，橡胶特别地渗透至增强元件中。
根据与增强元件的整体截面相关的该实施方案，至少一个周向增强元件层的轴向外部部分和中间部分的增强元件为金属增强元件，所述金属增强元件在0.7％伸长下的割线模量在5GPa至60GPa之间，最大切线模量小于75GPa。
根据一个优选的实施方案，增强元件在0.7％伸长下的割线模量小于50GPa且大于10GPa，优选在15GPa至45GPa之间，更优选小于40GPa。
还优选地，增强元件的最大切线模量小于65GPa，更优选小于60GPa。
根据一个优选的实施方案，至少一个周向增强元件层的增强元件为金属增强元件，所述金属增强元件的拉伸应力随相对伸长变化的曲线在较小伸长下显示出平缓的斜率，而在较大伸长下显示出基本恒定且较陡的斜率。附加帘布层的这种增强元件通常被称为“双模量”元件。
根据本发明的优选实施方案，基本恒定且较陡的斜率从0.1％至0.5％之间的相对伸长处开始出现。
在取自轮胎的增强元件上测量上述增强元件的各个特征。
更特别适于生产根据本发明的至少一个周向增强元件层的增强元件例如为式21.23的组件，其结构为3x(0.26+6x0.23)4.4/6.6SS；这种成股帘线由21根式3x(1+6)的基本丝线组成，所述基本丝线由三根线股捻合在一起，每根线股由7根丝线组成，形成中间芯部的一根丝线的直径等于26/100mm，六根缠绕丝线的直径等于23/100mm。这种帘线在0.7％下的割线模量等于45GPa，最大切线模量等于98GPa，这些模量在拉伸应力随伸长变化的曲线上测得，所述曲线通过在增强元件的金属的截面上施加20MPa的预负荷而确定，拉伸应力对应于所测得的施加至增强元件的金属的截面的拉力。在拉伸应力随伸长变化的曲线上，所述曲线通过在增强元件的整体截面上施加10MPa的预负荷而确定，拉伸应力对应于所测得的施加至增强元件的整体截面的拉力，该式21.23的帘线在0.7％下的割线模量等于23GPa，最大切线模量等于49GPa。
以同样的方式，增强元件的另一个示例为式21.28的组件，其结构为3x(0.32+6x0.28)6.2/9.3SS。该帘线在0.7％下的割线模量等于56GPa，最大切线模量等于102GPa，这些模量在拉伸应力随伸长变化的曲线上测得，所述曲线通过在增强元件的金属的截面上施加20MPa的预负荷而确定，拉伸应力对应于所测得的施加至增强元件的金属的截面的拉力。在拉伸应力随伸长变化的曲线上，所述曲线通过在增强元件的整体截面上施加10MPa的预负荷而确定，拉伸应力对应于所测得的施加至增强元件的整体截面的拉力，该式21.28的帘线在0.7％下的割线模量等于27GPa，最大切线模量等于49GPa。
在至少一个周向增强元件层中使用这种增强元件特别能够维持令人满意的层的刚度(即使在常规制造方法的成型和固化阶段之后)。
根据本发明的第二实施方案，周向增强元件可以由不可延伸的金属元件形成，所述金属元件以一定方式切割从而形成长度远小于最短层的周长但是优选大于所述周长的0.1倍的部分，部分之间的切口沿轴向彼此偏移。还优选地，附加层每单位宽度的拉伸弹性模量小于在相同条件下测得的最具延伸性的工作胎冠层的拉伸弹性模量。该实施方案能够以简单的方式赋予周向增强元件层这样的模量，所述模量易于调节(通过选择同一行的部分之间的间距)，但是在所有情况下，所述模量均小于由相同且连续的金属元件组成的层的模量，附加层的模量在取自轮胎的切割元件的硫化层上测得。
根据本发明的第三实施方案，周向增强元件为波状金属元件，波幅与波长的比值a/λ至多等于0.09。优选地，附加层的每单位宽度的拉伸弹性模量小于在相同条件下测得的最具延伸性的工作胎冠层的拉伸弹性模量。
金属元件优选为钢帘线。
根据本发明的优选实施方案，工作胎冠层的增强元件为不可延伸的金属帘线。
根据本发明有利地，胎冠增强件由至少两个具有增强元件的工作胎冠层形成，所述增强元件从一个层至另一个层交叉，并与周向方向形成在10°至45°之间的角度。
为了降低作用在轴向最外周向元件上的拉伸应力，本发明还有利地使工作胎冠层的增强元件与周向方向形成的角度小于30°，优选小于25°。
本发明的一个优选的实施方案还使胎冠增强件的径向外侧通过增强元件的至少一个附加层得到补充，所述增强元件被称为弹性增强元件，所述附加层被称为保护层，所述弹性增强元件相对于周向方向以在10°至45°之间的角度定向，延伸并且所述角度的方向和由与其径向相邻的工作层的不可延伸的元件所形成的角度相同。
根据上述的本发明的任何一个实施方案，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，胎冠增强件的径向内侧可以进一步通过由不可延伸的金属增强元件制成的三角层得到补充，所述不可延伸的金属增强元件由钢制成并且与周向方向形成大于45°的角度，而且所述角度的方向和由径向最接近胎体增强件的层的增强元件所形成的角度的方向相同。
附图说明
通过以下参考图1的本发明的示例性实施方案的描述，本发明的其它细节和有利特征将变得显而易见，所述图1绘示了根据本发明的轮胎设计的子午视图。
为了便于理解，图1未按比例描绘。图1仅显示了轮胎的半视图，所述轮胎围绕轴线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。
具体实施方式
在图1中，尺寸为315/70R 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锚固在两个胎圈(图1中未示出)中。胎体增强件被胎冠增强件3覆盖，所述胎冠增强件3在径向上从内向外由以下形成：
-第一工作层31，所述第一工作层31由未包裹的不可延伸的9.28金属帘线形成，所述金属帘线在帘布层的整个宽度上连续，并且以等于24°的角度定向，
-周向增强元件层32，所述周向增强元件层32由“双模量”类型的21x23钢金属帘线形成，
-第二工作层33，所述第二工作层33由未包裹的不可延伸的9.28金属帘线形成，所述金属帘线在帘布层的整个宽度上连续，并以等于24°的角度定向，且与层31的金属帘线交叉，
-保护层34，所述保护层34由弹性6.35金属帘线形成。
胎冠增强件本身被胎面4覆盖，所述胎面4具有旨在与地面接触的表面5。
第一工作层31的轴向宽度L31等于252mm。
第二工作层33的轴向宽度L33等于232mm。
周向增强元件层32的轴向宽度L32等于194mm。
被称为保护帘布层的最终胎冠帘布层34的宽度L34等于124mm。
胎面的宽度L等于282mm。当轮胎安装至其使用轮辋并且充气至其标称压力时测量该宽度L。
一个胎肩端部6处的胎冠块状部的厚度7等于39.3mm。该厚度7对应于胎肩端部6在轮胎的径向最内橡胶配混物层上的正交投影的长度。
胎冠块状部的厚度7与胎面的宽度L的比值等于0.139，因此严格小于0.15。
以根据本发明的轮胎进行测试。
以参比轮胎进行相同的测试。
下表列出了用于胎面的各种配混物：
Figure GDA0002755832380000131
Figure GDA0002755832380000141
组分成分的值以phr(重量份/百份弹性体)表示。
下表显示了所测得的每种配混物的性质：
配混物R1 配混物1 配混物2
总量S 1.9 2 2.5
热导率W/(m.K) 0.26 0.224 0.224
根据图1生产根据本发明的轮胎。其胎面由根据本发明的配混物1或2中的一种形成。
第一参比轮胎T1与根据本发明的轮胎的不同之处在于，一个胎肩端部处的胎冠块状部的厚度等于43.6mm，胎面宽度等于281mm。一个胎肩端部处的胎冠块状部的厚度与胎面的宽度的比值等于0.155。此外，使用由配混物R1组成的胎面生产第一参比轮胎T1。
参比轮胎T2与根据本发明的轮胎的不同之处在于，一个胎肩端部处的胎冠块状部的厚度等于43.6mm，胎面宽度等于281mm。一个胎肩端部处的胎冠块状部的厚度与胎面的宽度的比值等于0.155。使用由配混物1组成的胎面生产参比轮胎T2。
生产了另一种参比轮胎T3。其类似于本发明的轮胎，但是其胎冠结构的不同之处在于胎冠增强件不包括任何周向增强元件层。使用由配混物1组成的胎面生产参比轮胎T3。
下表示出了为了获得令人满意的硫化的各种轮胎的固化时间(以分钟计)。
轮胎T1 轮胎T2 轮胎T3 发明轮胎1 发明轮胎2
42min 50min 46min 46min 46min
这些结果表明，通过比较T1和T2，使用热导率较差的制成胎面的配混物导致轮胎固化所需要的时间显著增加。根据本发明的轮胎能够减少这些固化时间，并使其更接近于参比轮胎T1的固化时间。
在测试机上进行第一耐久性测试，所述测试机使得每个轮胎在等于所述轮胎指定的最大速度等级(速度指数)的速度下在4000kg的初始负荷下以直线行驶，为了减少测试的持续时间，逐渐增加所述初始负荷。
在向轮胎周期性地施加横向荷载和动态超荷载的测试机上进行其它耐久性测试。在与应用于参比轮胎的条件相同的条件下，对根据本发明的轮胎进行测试。
以这种方式进行的测试证明，在每个测试中，根据本发明的轮胎所行驶的距离至少等于或甚至大于参比轮胎T1所行驶的距离。因此，显而易见的是，根据本发明的轮胎在耐久性方面的性能至少与参比轮胎T1一样好。
以根据本发明的轮胎以及参比轮胎T1和T3进行的其它测试包括当轮胎安装在重型类型的车辆上时模拟轮胎的平均使用的行驶。这些测试的目的为监测轮胎行驶时的状态，并发现不规则磨损方面的任何问题。
此外，进行了滚动阻力测量。这些测量涉及参比轮胎T1、T3以及根据本发明的轮胎(胎面由配混物1或2组成)。
下表显示了测试的结果。
滚动阻力测量以kg/t表示，将100的值指定给轮胎T1。大于100的值表示更好的滚动阻力性能。
轮胎T1 轮胎T3 发明轮胎1 发明轮胎2
滚动阻力 100 120 120 120
不规则磨损 良好 不可接受 良好 良好
这些测试表明，根据本发明的轮胎能够通过改善规则磨损来改善磨损方面的性能和滚动阻力方面的性能之间的折中。
在行驶过程中，参比轮胎T3会导致出现不规则磨损。在某些条件下，这种不规则磨损可能会对轮胎的抓地力性质产生负面影响，因为这种不规则磨损可能会改变接触斑块的表面积。这些不规则磨损还可能产生用户可感觉到的振动，从而使用户感到不适。
关于根据本发明的轮胎，测试表明，这种不规则磨损出现较晚，并且以较不明显的方式出现，使得无论在何种行驶条件下，抓地力性能几乎都不受影响。

Claims (8)

1.具有径向胎体增强件的轮胎，所述轮胎包括胎冠增强件，所述胎冠增强件本身沿径向被胎面覆盖，所述胎面通过两个胎侧连接至两个胎圈，所述胎冠增强件包括至少一个周向增强元件层，所述胎面包括至少一个聚合物配混物层，所述聚合物配混物层形成旨在与道路表面接触并形成接触表面的胎面表面，其特征在于，形成胎面表面的所述聚合物配混物层的热导率严格小于0.24 W/(m.K)，一个胎肩端部处的胎冠块状部的厚度与胎面的宽度的比值严格小于0.14，并且一个胎肩端部处的胎冠块状部的厚度大于35 mm；形成胎面表面的所述聚合物配混物层为弹性体配混物，所述弹性体配混物基于天然橡胶或主要具有顺式-1,4-键的合成聚异戊二烯、任选的至少一种其它二烯弹性体和增强填料，在共混物的情况下，相对于所使用的其它二烯弹性体的量，所述天然橡胶或合成聚异戊二烯以主要的量存在，所述增强填料主要由二氧化硅组成，其中以phr表示的二氧化硅含量大于50。
2.根据权利要求1所述的轮胎，胎冠增强件由至少两个增强元件层组成，其特征在于，所述至少一个周向增强元件层沿径向设置在两个工作胎冠层之间。
3.根据权利要求2所述的轮胎，其特征在于，沿径向与周向增强元件层相邻的工作胎冠层的轴向宽度大于所述周向增强元件层的轴向宽度。
4.根据权利要求3所述的轮胎，其特征在于，在赤道平面的两侧和周向增强元件层的直接轴向延伸部分中，邻近周向增强元件层的工作胎冠层在轴向宽度上联接，并且随后通过橡胶配混物的成型元件至少在所述两个工作层公共宽度的剩余部分上脱离联接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎，其特征在于，胎冠增强件由至少两个具有增强元件的工作胎冠层形成，所述增强元件从一个层至另一个层交叉，并与周向方向形成在10°至45°之间的角度。
6. 根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎，其特征在于，至少一个周向增强元件层的增强元件为金属增强元件，所述金属增强元件在0.7%伸长下的割线模量在10 GPa至120GPa之间，最大切线模量小于150 GPa。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎，其特征在于，所述胎冠增强件的径向外侧通过增强元件的至少一个附加帘布层得到补充，所述增强元件被称为弹性增强元件，所述附加帘布层被称为保护帘布层，所述弹性增强元件相对于周向方向以在10°至45°之间的角度定向，并且所述角度的方向和由与其径向邻近的工作帘布层的不可延伸的元件所形成的角度相同。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎，其特征在于，所述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45°的角度。
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