CN113015632A - 包括混合环箍增强件的两轮车辆的轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及两轮车辆的轮胎(10)，所述轮胎(10)包括胎冠(12)，所述胎冠(12)包括：胎面(20)和环箍增强件(17)，所述环箍增强件(17)包括至少一个环箍帘布层(19)，所述环箍帘布层(19)包括一个或多个环箍增强元件(44)，所述环箍增强元件(44)包括由以下物质构成的组件：芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺的复丝线股(47)和脂族聚酰胺的复丝线股(48)，所述环箍增强元件(44)的捻系数K的范围为5.5至6.5。轮胎(10)通过包括制造环箍帘布层(19)的步骤的方法获得，其包括将经粘合的增强元件(44)嵌入到聚合物组合物中，从而形成未固化的环箍帘布层，所述未固化的环箍帘布层的等效初始弹性模量的范围为330cN/tex/dm至620cN/tex/dm。

Description

包括混合环箍增强件的两轮车辆的轮胎
技术领域
本发明涉及两轮车辆的轮胎。
背景技术
将更具体地参考摩托车类型的车辆的轮胎描述本发明。
从现有技术已知由米其林品牌出售且属于Pilot Road 4系列的摩托车类型的车辆的轮胎，所述轮胎具有以下尺寸特征：120/70ZR 17。该轮胎包括胎面和环箍增强件，所述环箍增强件在胎冠中在轮胎的周向方向上延伸。环箍增强件包括环箍帘布层，所述环箍帘布层包括环箍增强元件，所述环箍增强元件与轮胎的周向方向形成小于或等于10°的角度。轮胎的每个环箍增强元件包括捻合平衡的组件，所述捻合平衡的组件由组装在一起并以440匝/米的捻度彼此螺旋缠绕的两个芳纶复丝线股构成。每个复丝线股的支数均等于167tex。环箍增强元件的捻系数为8.4。
轮胎通过包括制造环箍帘布层的步骤的方法获得，其中经粘合的环箍增强元件嵌入到聚合物组合物中，从而形成未固化的环箍帘布层。未固化的环箍帘布层的等效初始拉伸模量为1705cN/tex/dm。由于使用了芳纶，这种现有技术轮胎具有相对较高的成本。
一方面，环箍增强件必须能够借助于固化状态下合适的机械强度性质在轮胎的胎冠处施加足够的环箍力(特别当在高速下行驶时)，从而确保轮胎保持其轮廓并使轮胎保持最大体积。如ETRTO(欧洲轮胎轮辋技术组织)文件“Standards Manual”(2017年，GeneralInformation，第M.29页)所定义的，该最大体积在轮胎制造商指定的使用条件下确定。
另一方面，环箍增强件必须借助于未固化状态下合适的拉伸模量性质来使轮胎的胎冠能够发生径向膨胀和周向伸长，以便在制造轮胎时不妨碍施加在轮胎上的径向形变和周向形变。特别是在轮胎固化的过程中施加径向形变和周向形变，在此过程中，例如通过对充气膜加压来使轮胎发生径向膨胀和周向膨胀，从而将轮胎按压在固化模具的表面上。
此外，由于现有技术的未固化的环箍帘布层的等效初始拉伸模量相对较高，由固化步骤中的变化引起的伸长的微小变化都会造成轮胎内未固化的环箍帘布层的等效初始拉伸模量的显著变化，从而导致其性能发生不可预期的改变。
最后，环箍增强件涉及实现相对较高的爆破压力，在这种情况下至少等于15巴。
发明内容
本发明的目的为轮胎，其用于：
-改善耐久性，
-使得易于发生径向膨胀且对固化步骤中的变化不太敏感，以及
-降低成本；
同时确保与现有技术轮胎相同的性能，即保持轮胎的轮廓和爆破压力。
为此，本发明的主题为两轮车辆的轮胎，所述轮胎包括胎冠，所述胎冠包括：
-胎面，和
-环箍增强件，所述环箍增强件在胎冠中在轮胎的周向方向上延伸，所述环箍增强件包括至少一个环箍帘布层，所述环箍帘布层包括一个或多个环箍增强元件，所述或每个环箍增强元件与轮胎的周向方向形成严格小于10°的角度，每个环箍增强元件包括由以下物质构成的组件：
·芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺的复丝线股，和
·脂族聚酰胺的复丝线股，
两个线股彼此螺旋缠绕，并且环箍增强元件是捻合平衡的，所述环箍增强元件的捻系数K的范围为5.5至6.5，其中K由下式定义：
K＝(RxTi1/2)/957，其中R为环箍增强元件的捻度(以匝/米表示)，Ti为环箍增强元件的复丝线股的支数总和(以tex表示)，
并且轮胎通过包括制造环箍帘布层的步骤的方法获得，其中经粘合的环箍增强元件嵌入到聚合物组合物中，从而形成未固化的环箍帘布层，所述未固化的环箍帘布层的等效初始拉伸模量的范围为330cN/tex/dm至620cN/tex/dm。
由于环箍增强元件的结构，其为丝状元件。
因此，由于使用脂族聚酰胺的复丝线股(其成本低于芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺的线股的成本)，在环箍帘布层中使用包括芳族聚酰胺或芳族共聚物酰胺单丝和脂族聚酰胺单丝的组件的混合环箍增强元件能够获得具有降低成本的轮胎。此外，在所选择的捻系数的区间内，与现有技术轮胎相比，环箍增强元件改善了耐久性，同时具有相等的断裂力，并保持了轮胎轮廓及其爆破压力。
图1显示了现有技术轮胎和根据本发明的轮胎的环箍增强元件的力-伸长曲线。使用包括芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺单丝和脂族聚酰胺单丝的组件的混合增强元件的一个效果为获得了双模量曲线，亦即在较小形变下具有相对较低的模量并在较大形变下具有相对较高的模量的曲线。具体地，环箍增强元件在较小形变下具有相对较低的模量(在这种情况下为脂族聚酰胺线股的模量)，从而使轮胎能够良好地成型。此外，增强元件在较大形变下表现出相对较高的模量(在这种情况下为芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺线股的模量)，其能够保持轮胎的轮廓。
不同于现有技术的增强元件，根据本发明的增强元件表现出未固化的环箍帘布层的相对较低的等效初始拉伸模量。因此，即使在固化步骤的过程中增强元件的伸长发生变化的情况下，轮胎内增强元件的未固化的环箍帘布层的等效初始拉伸模量的变化保持较小且不会改变(或仅轻微改变)轮胎的性能。
应回想的是，如所公知的，由芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺制成的长丝为由通过酰胺键(至少85％的酰胺键直接连接至两个芳核)结合在一起的芳族基团形成的线性大分子的长丝，更特别地为长期以来由光学各向异性的纺丝组合物制得的聚(对苯二甲酰对苯二胺)(或PPTA)纤维。在芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺中，可提及聚芳基酰胺(或PAA，特别已知的是Solvay公司的商品名Ixef)、聚(间二甲苯己二酰胺)、聚邻苯二甲酰胺(或PPA，特别已知的是Solvay公司的商品名Amodel)、无定形半芳族聚酰胺(或PA 6-3T，特别已知的是Evonik公司的商品名Trogamid)、间位芳纶(或聚(间苯二甲酰间苯二胺)或PA MPD-I，特别已知的是Du Pont de Nemours公司的商品名Nomex)或对位芳纶(或聚(对苯二甲酰对苯二胺)或PA PPD-T，特别已知的是Du Pont de Nemours公司的商品名Kevlar或Teijin公司的商品名Twaron)。
由脂族聚酰胺制成的长丝理解为包含酰胺官能团的聚合物或共聚物的线性大分子的长丝，所述聚合物或共聚物不含芳族环并可以通过羧酸和胺之间的缩聚合成。在脂族聚酰胺中，可提及尼龙PA4.6、PA6、PA6.6或PA6.10，特别是来自DuPont公司的Zytel，来自Solvay公司的Technyl或来自Arkema公司的Rilsamid。
捻合平衡理解为意指两个复丝线股以基本上相同的捻度缠绕，且每个复丝线股的单丝的捻度(即芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺的复丝线股的单丝的捻度和聚酯的线股的单丝的捻度)基本上为零。具体地，制造这些环箍增强元件的方法是现有技术公知的，并且包括第一步骤，在此期间，单丝的每根纺制纱线(英文为“yarn”)首先以给定方向D’＝D1’＝D2’(分别为S或Z方向，根据公认的术语表示线圈相对于横杆为S向或Z向)单独地自身捻合(初始捻度为R1’和R2’，其中R1’＝R2’)，从而形成线股或过度捻合(英文为“strand”)，其中单丝围绕线股的轴线变形为螺旋状。然后，在第二步骤中，以与方向D’＝D1’＝D2’相反的方向D3(分别为Z或S方向)以最终捻度R3(使得R3＝R1’＝R2’)将两个线股捻合在一起，以获得增强元件(英文为“cord”)。由于R1’＝R2’且在最终增强元件中两个线股的单丝具有相同的剩余捻度，因此该增强元件被称为是捻合平衡的。由于R3＝R1’＝R2’且方向D’＝D1’＝D2’与方向D3相反，因此该剩余捻度为零或基本上为零。表述“基本上为零的剩余捻度”意指剩余捻度严格小于捻度R3的2.5％。
表述“由…制成的组件”理解为意指组件不包括除了芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺和脂族聚酰胺的两个复丝线股之外的复丝线股。
芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺的复丝线股和脂族聚酰胺的复丝线股组装在一起，并彼此螺旋缠绕。
捻系数(下文以字母K表示，英文为twist multiplier)由下式定义：
K＝(RxTi1/2)/957
其中R为增强元件的捻度(以匝/米表示)(上述捻度R3)，Ti为增强元件的复丝线股的支数总和(以tex表示)。
可以使用本领域技术人员已知的任何方法测量增强元件的捻度R，例如根据2014年的标准ASTM D 885/D 885M-10a。
根据标准ASTM D1423测定每个线股的支数(或线性密度)。支数以tex(1000m产品的克重-作为提醒：0.111tex等于1旦尼尔)表示。
自然状态的增强元件是指在制造增强元件的组成材料时，没有任何具有粘合功能的涂层覆盖这种或这些材料的增强元件。因此，自然状态的增强元件可以是裸露的，这意味着增强元件的组成材料未涂覆有任何涂层或进行可能的上胶(即涂覆上胶组合物，所述上胶组合物的功能特别是促进增强元件的组成材料在制造时的滑动并且避免静电荷的积累)。
经粘合的环箍增强元件理解为意指在制造环箍增强元件时，由环箍增强元件的两个组成复丝线股构成的组件涂覆有具有粘合功能的涂层。
因此，在第一实施方案中，进行组装从而形成自然状态的环箍增强元件，用热交联粘合剂组合物的外层涂覆自然状态的环箍增强丝状元件，并热处理涂覆有外层的自然状态的环箍增强元件，以交联粘合剂组合物，从而获得经粘合的环箍增强元件。
在第二实施方案中，用第一热交联粘合剂组合物的中间层涂覆自然状态的环箍增强元件，热处理涂覆有中间层的自然状态的环箍增强元件，以交联第一粘合剂组合物，从而获得预粘合的环箍增强元件，用第二热交联粘合剂组合物的外层涂覆预粘合的环箍增强元件，并热处理涂覆有外层的预粘合的环箍增强元件，以交联第二粘合剂组合物，从而获得经粘合的环箍增强元件。
在有利的实施方案中，该涂层为粘合剂组合物。这种粘合剂组合物例如为RFL(间苯二酚-甲醛-胶乳)类型的粘合剂组合物。
未固化的环箍帘布层的等效初始拉伸模量理解为意指通过使经粘合的环箍增强元件的初始拉伸模量(以cN/tex表示)乘以环箍帘布层的密度(每分米环箍增强元件的丝线的数量)而计算的模量。
环箍帘布层中经粘合的环箍增强元件的密度为在垂直于经粘合的环箍增强元件延伸方向的方向中一分米环箍帘布层中包括的经粘合的环箍增强元件的数量。
经粘合的环箍增强元件的初始拉伸模量理解为意指在2014年的标准ASTM D 885/D 885M-10a的条件下获得的力-伸长曲线的线性部分的初始斜率，其仅发生在环箍增强元件上0.5cN/tex的标准预负载之后(即交联之前)。
在有利的实施方案中，经粘合的环箍增强元件彼此平行延伸。
在说明书和权利要求书中，由表述“在a和b之间”表示的任何数值范围表示从大于a延伸至小于b的数值范围(即不包括端点a和b)，而由表述“从a至b”表示的任何数值范围意指从端点“a”延伸直至端点“b”的数值范围(即包括严格端点“a”和“b”)。
表述轴向方向意指基本平行于轮胎的旋转轴线的方向。
表述周向方向意指基本垂直于轴向方向和轮胎半径(换言之，与以轮胎的旋转轴线为圆心的圆相切)的方向。
表述径向方向意指沿着轮胎半径的方向，即与轮胎的旋转轴线相交并基本垂直于该轴线的任何方向。
表述正中平面(表示为M)意指垂直于轮胎的旋转轴线且位于两个胎圈之间的中间并穿过胎冠增强件中央的平面。
轮胎的赤道周向平面(表示为E)为穿过轮胎的赤道并且垂直于正中平面和径向方向的理论平面。轮胎的赤道为在周向截面平面(垂直于周向方向并平行于径向方向和轴向方向的平面)中平行于轮胎的旋转轴线并位于穿过胎面的径向内端部的平面上的轴线。
有利地，环箍增强元件嵌入到聚合物组合物中。
聚合物组合物或聚合组合物理解为意指组合物包含至少一种聚合物。优选地，这种聚合物可以为热塑性聚合物(例如聚酯或聚酰胺)、热固性聚合物、弹性体(例如天然橡胶)、热塑性弹性体或这些聚合物的组合。
有利地，环箍增强元件的捻系数K的范围为5.7至6.4，优选为5.9至6.3，更优选为6.0至6.2。
因此，在该捻系数范围中，环箍增强元件使得轮胎具有改进的耐久性，同时确保保持轮胎的轮廓和爆破压力。
有利地，未固化的环箍帘布层的等效初始拉伸模量的范围为380cN/tex/dm至600cN/tex/dm，优选为400cN/tex/dm至550cN/tex/dm，更优选为420cN/tex/dm至520cN/tex/dm。
因此，在未固化的环箍帘布层的该等效初始拉伸模量区间内，与包括两个芳纶线股的现有技术的环箍增强元件相比，由于存在脂族聚酰胺线股(其使得环箍帘布层发生良好的径向膨胀，因此使得轮胎的胎冠易于发生周向伸长)，因此在较小形变下的模量较低。因此，该初始模量区间使得轮胎能够良好地成型。
有利地，环箍增强元件的捻度的范围为240匝/米至350匝/米，优选为240匝/米至300匝/米。
对于给定的支数，在该捻度区间内，与捻度相对较高的现有技术轮胎相比，环箍增强元件具有足够的耐久性以用于两轮车辆的轮胎，并具有较低的断裂力扩散的风险。
有利地，芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺的复丝线股的支数大于或等于180tex，优选大于或等于200tex，更优选大于或等于220tex，甚至更优选大于或等于240tex。
有利地，芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺的复丝线股的支数小于或等于350tex，优选小于或等于330tex，更优选小于或等于300tex，甚至更优选小于或等于260tex。
在根据本发明的捻系数区间内，当使用小于上述区间的支数时，增强元件将具有相对较高的捻度，其将导致断裂力扩散的风险。相反地，当使用大于上述区间的支数时，增强元件将具有相对较低的捻度，其将产生耐久性降低的风险。因此，芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺的复丝线股的上述支数区间能够优选地获得断裂力和耐久性之间的良好折中。
有利地，脂族聚酰胺的复丝线股的支数大于或等于150tex，优选大于或等于160tex，更优选大于或等于170tex，甚至更优选大于或等于180tex。
有利地，脂族聚酰胺的复丝线股的支数小于或等于300tex，优选小于或等于280tex，更优选小于或等于250tex，甚至更优选小于或等于220tex。
以与芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺的复丝线股的支数相同的方式，在上述支数区间中，对于脂族聚酰胺的复丝线股，环箍增强元件优选表现出断裂力和耐久性之间的良好折中。
有利地，经粘合的环箍增强元件的初始拉伸模量的范围为4.5cN/tex至6.2cN/tex，优选为4.6cN/tex至6.0cN/tex。
因此，如上所述，在经粘合的增强元件的该初始拉伸模量区间内，由于存在脂族聚酰胺的线股，因此在较小形变下的模量较低，这使得环箍帘布层能够发生良好的径向膨胀。
优选地，环箍帘布层中环箍增强元件的密度的范围为60至110个环箍增强元件每分米环箍帘布层，优选为75至105个环箍增强元件每分米环箍帘布层，更优选为85至95个环箍增强元件每分米环箍帘布层。
在这些环箍增强元件密度区间内，一方面由于相对于具有基本相同的环箍帘布层断裂力的现有技术环箍帘布层存在更少的增强元件，另一方面由于存在脂族聚酰胺的线股，因此环箍帘布层表现出相对较高的断裂力，使其能够用于两轮车辆的轮胎中，并具有相对较低的成本。
有利地，环箍增强元件的断裂力的范围为40daN至70daN，优选为45daN至65daN。
有利地，环箍帘布层的断裂力的范围为360daN/cm至630daN/cm，优选为405daN/cm至585daN/cm。
从通过对环箍增强元件应用2014年的标准ASTM D 885/D885M-10a获得的力-伸长曲线计算帘布层的断裂力。通过使环箍增强元件的断裂力乘以每厘米环箍帘布层的环箍增强元件的数量来确定环箍帘布层的断裂力，该数量在垂直于环箍增强元件在环箍帘布层中延伸的方向的方向中确定。
有利地，根据本发明的轮胎包括两个胎侧、两个胎圈、胎体增强件，每个胎侧将每个胎圈连接至胎冠，所述胎体增强件沿径向设置在胎冠的内侧，所述胎体增强件包括至少一个胎体帘布层，所述胎体帘布层锚固在每个胎圈中并在胎侧中延伸，其中环箍增强件沿径向插入在胎体增强件和胎面之间。
有利地，环箍增强件与胎面和胎体增强件直接接触。
表述直接接触理解为意指沿径向在胎面和环箍增强件之间或者在环箍增强件和胎体增强件之间不设置其它由金属增强元件或织物增强元件增强的帘布层。在一个实施方案中，组合物设置在帘布层之间，以增强环箍增强件和胎体增强件之间的初步粘合，以相同的方式，组合物设置在帘布层之间，以增强胎面和环箍增强件之间的初步粘合。
有利地，轮胎的曲率程度的范围为0.15至0.40，优选为0.20至0.30。
从图2所示的两轮车辆的轮胎可知，两轮车辆的轮胎具有高度弯曲的胎面，其具有较大的曲率。
特别地，该曲率以曲率程度H/2S的值表示，其中H表示胎面相对于穿过所述胎面的径向内端部的赤道周向平面E的径向高度，2S表示所述胎面的最大轴向宽度，如图2所示。
由于较大的曲率程度且环箍增强件几乎对齐于整个胎面延伸，因此环箍帘布层的径向高度相对较高。
有利地，环箍帘布层在轮胎中沿径向延伸的径向高度d与轮胎沿径向延伸的径向高度D的比值大于或等于10％，优选大于或等于20％。
有利地，环箍增强件由单个环箍帘布层制成。
有利地，所述或每个环箍增强元件与轮胎的周向方向形成小于或等于7°，优选小于或等于5°的角度。
在一个实施方案中，胎体增强件由两个胎体帘布层制成。
因此，由于存在这两个胎体帘布层，横向刚度将增加，轮胎与地面接触的接触斑块将减小，因此，由于轮胎施加在车把上的负载较小，能够更好地响应两轮车辆的行驶。
在另一个实施方案中，胎体增强件由单个胎体帘布层制成。
因此，存在单个胎体帘布层使得能够获得这样的轮胎，所述轮胎的胎体增强件比胎体增强件包括多个胎体帘布层的轮胎更具柔性。因此，轮胎的垂直刚度受限，因此安装有所述轮胎的车辆的舒适性增加。
每个胎体帘布层均包括多个胎体增强丝状元件。
在有利的实施方案中，每个胎体增强丝状元件均为织物丝状元件。
根据定义，织物意指由一个或多个基本织物单丝制成的非金属丝状元件，所述基本织物单丝任选地涂覆有一个或多个基于粘合剂组合物的涂层。每种基本织物单丝例如通过熔融纺丝、溶液纺丝或凝胶纺丝获得。每种基本织物单丝均由有机材料(特别是聚合材料)或无机材料(例如玻璃或碳)制成。聚合材料可以为热塑性类型的聚合材料，例如，脂族聚酰胺(特别是聚酰胺6,6)和聚酯(特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯)。聚合材料可以为非热塑性类型的聚合材料，例如，芳族聚酰胺(特别是芳纶)和纤维素(天然或人造的，特别是人造丝)。
优选地，每个胎体增强丝状元件从轮胎的一个胎圈沿轴向延伸至轮胎的另一个胎圈。
有利地，胎体帘布层包括至少一个胎体增强元件，每个胎体增强元件与轮胎的周向方向的角度的范围为65°至90°。
有利地，轮胎包括环箍增强元件，所述环箍增强元件包括由以下物质构成的组件：
·支数的范围为230tex至270tex的芳纶的复丝线股，和
·支数的范围为168tex至215tex的聚酰胺6,6的复丝线股，
两个线股彼此螺旋缠绕，并且增强元件是捻合平衡的，所述增强元件的捻度的范围为260匝/米至300匝/米。
更有利地，轮胎包括环箍增强元件，所述环箍增强元件包括由以下物质构成的组件：
·支数的范围为240tex至260tex的芳纶的复丝线股，和
·支数的范围为178tex至198tex的聚酰胺6,6的复丝线股，
两个线股彼此螺旋缠绕，并且增强元件是捻合平衡的，所述增强元件的捻度的范围为270匝/米至290匝/米。
附图说明
根据仅以非限制性实施例的方式给出并且参考附图的如下说明，将更好地理解本发明，在附图中：
-图1为现有技术的环箍增强元件和根据本发明的轮胎的环箍增强元件的力-伸长曲线；
-图2示出了根据本发明的两轮车辆的轮胎；
-图3为图2中的轮胎的环箍帘布层的环箍增强元件的示意图。
具体实施方式
图2显示了参考系X，Y，Z，其分别对应于轮胎通常的轴向(X)方向、径向(Y)方向和周向(Z)方向。
图2显示了以附图标记10表示的根据本发明的轮胎。轮胎10基本上围绕基本平行于轴向方向X的轴线旋转。在这种情况下，轮胎10旨在用于两轮车辆。
轮胎10具有胎冠12，所述胎冠12包括胎面20和胎冠增强件14，所述胎冠增强件14在胎冠12中在周向方向Z上延伸。
胎冠增强件14包括环箍增强件17，所述环箍增强件17包括单个环箍帘布层19。在这种情况下，环箍增强件17由环箍帘布层19制成。
胎冠增强件14被胎面20覆盖。轮胎10包括两个胎侧22，所述胎侧22使胎冠12沿径向向内延伸。轮胎10还具有两个胎圈24和径向胎体增强件32，所述胎圈24沿径向位于胎侧22的内侧，并且各自具有环状增强结构26(在这种情况下为胎圈线28)，所述环状增强结构26被大量填充橡胶30覆盖。胎冠增强件14沿径向介于胎体增强件32和胎面20之间。每个胎侧22将每个胎圈24连接至胎冠12。
轮胎的曲率程度的范围为0.15至0.40，优选为0.20至0.30。在这种情况下，曲率程度为0.25。
环箍帘布层19在轮胎10中沿径向延伸的高度d与轮胎10沿径向延伸的高度D的比值大于或等于10％，优选大于或等于20％。在这种情况下，比值d/D为53％。
在本文未示出的实施方案中，胎体增强件包括单个胎体帘布层。在本文未示出的该实施方案中，胎体增强件优选由胎体帘布层制成。
在这种情况下，胎体增强件32具有两个胎体帘布层34，35。胎体帘布层34通过围绕胎圈线28卷起(被称为卷边)而锚固在每个胎圈24中，从而在每个胎圈24内形成主线股38和卷边线股40，所述主线股38在胎侧22中从胎圈24延伸直至胎冠12，所述卷边线股40的径向外端部42沿径向位于环状增强结构26的外侧。
胎体帘布层35锚固在每个胎圈24中而不围绕胎圈线28卷起。胎体帘布层35被称作是环绕的。
胎体帘布层35的径向内端部37沿径向位于胎体帘布层34的卷边线股40的端部42的内侧。此外，胎体帘布层35的径向内端部37沿轴向介于胎体帘布层34的主线股38和卷边线股40之间。
因此，胎体增强件32从胎圈24延伸通过胎侧22并直至胎冠12。在该实施方案中，胎体增强件32还沿轴向延伸通过胎冠12。
环箍增强件17沿径向介于胎体增强件32和胎面20之间。在这种情况下，环箍增强件17与胎面20和胎体增强件32直接接触。
有利地，每个胎体帘布层34、35均包括胎体增强丝状元件。
优选地，每个胎体增强丝状元件均为织物丝状元件。优选地，每个胎体增强丝状元件从轮胎10的一个胎圈24沿轴向延伸至轮胎10的另一个胎圈24。
胎体增强件32在每个胎侧22和胎冠12中是径向的。因此，每个胎体增强元件与轮胎10的周向方向Z形成范围为65°至90°的角度，在这种情况下在轮胎的胎冠中为72°。
在这种情况下，胎体增强丝状元件包括两个线股，所述两个线股包括至少一个单丝，在这种情况下为包括多个单丝的第一复丝线股和包括多个单丝的第二复丝线股。
在这种情况下，第一线股和第二线股的单丝由选自芳族聚酰胺、芳族共聚酰胺、聚酮、聚酯、脂族聚酰胺、纤维素以及这些材料的单丝的混合物的材料制成，在这种情况下为由聚酯制成。
轮胎10还包括气密性内层46(优选由丁基橡胶制成)，所述气密性内层46沿轴向位于胎侧22的内侧，沿径向位于胎冠增强件14的内侧，并在两个胎圈24之间延伸。
每个环箍帘布层19和胎体帘布层34、35包括弹性体基质，所述弹性体基质中嵌入有对应帘布层的一个或多个环箍增强元件。
单个环箍帘布层19包括至少一个环箍增强织物丝状元件44。在这种情况下，环箍帘布层19包括单个环箍增强元件44，所述单个环箍增强元件44在轮胎10的胎冠12的轴向宽度LF上连续地缠绕。
环箍增强元件44与轮胎10的周向方向Z形成严格小于10°，优选小于或等于7°，更优选小于或等于5°的角度，在这种情况下小于1°。
如图3所示，环箍增强元件44包括至少一个第一线股47，所述第一线股47包括至少一个单丝，在这种情况下为包括多个单丝的第一复丝线股。
在这种情况下，第一线股47的单丝由选自芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺的材料制成，在这种情况下更优选由对位芳纶制成。
环箍增强织物丝状元件44同样包括至少一个第二线股48，所述第二线股48包括至少一个单丝，在这种情况下为包括多个单丝的第二复丝线股。
在这种情况下，第二线股48的单丝由选自脂族聚酰胺的材料制成，在这种情况下更优选由尼龙6.6制成。
两个线股彼此螺旋缠绕，并且环箍增强元件44是捻合平衡的，所述环箍增强元件44的捻系数K的范围为5.5至6.5，优选为5.7至6.4，更优选为5.9至6.3，甚至更优选为6.0至6.2。在这种情况下，其为6.1。
轮胎10通过包括制造环箍帘布层19的步骤的方法获得，其中经粘合的环箍增强元件44嵌入到聚合物组合物中，从而形成未固化的环箍帘布层，所述未固化的环箍帘布层的等效初始拉伸模量的范围为330cN/tex/dm至620cN/tex/dm，优选为380cN/tex/dm至600cN/tex/dm，更优选为400cN/tex/dm至550cN/tex/dm，甚至更优选为420cN/tex/dm至520cN/tex/dm。在这种情况下，其为486cN/tex/dm。
环箍增强元件44的捻度的范围为240匝/米至350匝/米，优选为240匝/米至300匝/米。在这种情况下，其为280匝/米。
芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺的复丝线股47的支数大于或等于180tex，优选大于或等于200tex，更优选大于或等于220tex，甚至更优选大于或等于240tex，芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺的复丝线股47的支数小于或等于350tex，优选小于或等于330tex，更优选小于或等于300tex，甚至更优选小于或等于260tex。在这种情况下，其为250tex。
脂族聚酰胺的复丝线股的支数大于或等于150tex，优选大于或等于160tex，更优选大于或等于170tex，甚至更优选大于或等于180tex，脂族聚酰胺的复丝线股的支数小于或等于300tex，优选小于或等于280tex，更优选小于或等于250tex，甚至更优选小于或等于220tex。在这种情况下，其为188tex。
经粘合的环箍增强元件44的初始拉伸模量的范围为4.5cN/tex至6.2cN/tex，优选为4.6cN/tex至6.0cN/tex。在这种情况下，其为5.0cN/tex。
环箍帘布层19中环箍增强元件44的密度的范围为60至110个环箍增强元件44每分米环箍帘布层19，优选为75至105个环箍增强元件44每分米环箍帘布层19，更优选为85至95个环箍增强元件44每分米环箍帘布层19。在这种情况下，其为90根丝线每分米环箍帘布层19。
环箍增强元件44的断裂力的范围为40daN至70daN，优选为45daN至65daN。在这种情况下，其为54daN。
环箍帘布层19的断裂力的范围为360daN/cm至630daN/cm，优选为405daN/cm至585daN/cm。在这种情况下，其为486daN/cm。
制造轮胎的方法
使用下文描述的方法制造轮胎10。
首先，通过设置每个帘布层的彼此平行的增强元件，并例如通过压延涂覆将其嵌入至少包括弹性体的未交联的组合物中来制造胎体帘布层34，所述组合物旨在在交联之后形成弹性体基质。获得称为直线帘布层的帘布层，其中，帘布层的增强织物丝状元件彼此平行，并平行于帘布层的主方向。然后，如果需要，以切削角度切割每个直线帘布层的部分，然后将这些部分对接在一起以获得称为斜交帘布层的帘布层，其中帘布层的增强织物丝状元件彼此平行，并且与帘布层的主方向形成等于切削角度的角度。
然后，实施如EP1623819或FR1413102中描述的组装方法。
在该组装方法中，环箍增强件17(在这种情况下为环箍帘布层19)沿径向设置在胎体增强件32的外侧。在这种情况下，在第一变体中，制造宽度B显著小于LF的条带，其中经粘合的环箍增强元件44嵌入未交联的组合物中，并将所述条带螺旋缠绕数圈以获得轴向宽度LF。在第二变体中，以与胎体帘布层相同的方式制造宽度为LF的环箍帘布层19，所述环箍帘布层19围绕胎体增强件32缠绕一圈。在第三变体中，沿径向在胎体帘布层32的外侧缠绕经粘合的环箍增强元件44，然后在其顶部沉积组合物的层，其中环箍增强元件44在轮胎固化的过程中嵌入所述组合物的层。在这三个变体中，将经粘合的环箍增强元件44嵌入组合物中，从而在制造轮胎的方法结束时形成包括环箍增强元件44的环箍帘布层19。
在铺设胎面20的步骤之后，获得了轮胎，其中弹性体基质的组合物仍未交联并处在未固化状态。其被称作轮胎生胎。
最后，例如通过固化或硫化使组合物交联，从而获得组合物处于交联状态的轮胎。在该固化步骤中，例如通过加压充气膜使弹性体基质处于未固化状态的轮胎沿径向、周向和轴向膨胀，从而将轮胎按压在固化模具的表面上。在本文中有利地通过经粘合的环箍增强丝状元件实施这种径向膨胀和周向膨胀。
测量和对比测试
环箍增强元件之间的比较
表1汇总了根据本发明的轮胎10和10’的环箍增强元件44和45、对照环箍增强元件E1至E5以及现有技术的环箍增强元件EdTA和EdTB的特性。
表1
Figure BDA0003060091820000151
注意到，环箍增强元件44和45的初始模量值显著低于现有技术的环箍增强元件EdTA和EdTB的初始模量值。具体地，根据本发明的轮胎的环箍增强元件44，45在较小形变下具有相对较低的模量，从而使得帘布层能够发生良好的径向膨胀。
环箍增强元件44和45的断裂力足够高以使轮胎保持在最大体积，并且涉及实现相对较高的爆破压力。此外，环箍增强元件的该断裂力在抵抗路缘石或坑洼冲击等类型的道路危险方面是令人满意的。
以同样的方式，环箍帘布层的断裂力足够高以维持轮胎的轮廓、实现相对较高的爆破压力并抵抗道路危险。
轮胎的比较
比较根据本发明的轮胎10和各自分别包括环箍帘布层NdTA和NdTB的现有技术的轮胎PEdTA和PEdTB，所述环箍帘布层NdTA和NdTB分别通过现有技术的经粘合的环箍增强元件EdTA和EdTB获得。
比较包括环箍帘布层19的根据本发明的轮胎10和各自分别包括环箍帘布层N1至N3的对照轮胎P1至P3，所述环箍帘布层19通过经粘合的环箍增强元件44获得，所述环箍帘布层N1至N3分别通过对照经粘合的环箍增强元件E1至E3获得。
首先，通过在ETRTO(欧洲轮胎轮辋技术组织)文件“Standards Manual”(2017年，General Notes，第M.6页)中定义的离心半径评估轮胎的尺寸完整性来一方面比较轮胎PEdTA、PEdTB和10的几何完整性，另一方面比较轮胎P1至P3以及10的几何完整性。
然后，通过对每个测试轮胎充气并测量达到爆破压力时的压力来一方面比较轮胎PEdTA、PEdTB和10的爆破压力强度，另一方面比较轮胎P1至P3和10的爆破压力强度。
然后，测试轮胎10以及轮胎PEdTA、PEdTB、P1至P3的压缩疲劳强度(换言之，压缩下的耐久性)并比较。轮胎PEdTA、PEdTB、P1至P3非根据本发明。为了评估耐久性，使每个测试轮胎以确定的速度(在这种情况下为70km/h)在高制动扭矩和高负载(在这种情况下为280daN，压力2.3巴)下行驶一定的距离(在这种情况下为150km)。然后比较各个轮胎的环箍增强体的剩余断裂力。
最后，通过使芳纶线股和尼龙线股的成本乘以其在环箍帘布层中的密度而获得每平方米面积环箍帘布层的成本进行比较，从而评估材料成本。
结果汇总在下表2中。
表述NT表示轮胎未经测试。
表2示出了测试轮胎的轮廓保持。非常差的轮廓保持用符号“--”表示，较差的轮廓保持用符号“-”表示。较好的轮廓保持用符号“+”表示。非常好的轮廓保持用符号“++”表示。
以相同的方式表示测试轮胎的爆破压力强度、耐久性和材料成本节约：非常差用符号“--”表示，较差用符号“-”表示，较好用符号“+”表示，非常好用符号“++”表示。
表2
Figure BDA0003060091820000171
这些结果表明，根据本发明的轮胎10表现出与现有技术的轮胎PEdTA和PEdTB相同的非常好的轮廓保持和非常好的爆破压力强度，此外，与现有技术的轮胎PEdTA和PEdTB相比，根据本发明的轮胎10表现出显著改善的耐久性和显著的材料成本节约。
此外，与对照轮胎P1和P2相比，特别观察到轮胎10在压缩下的耐久性得到显著改善。该优异的耐久性是由于范围为5.5至6.5的捻系数K和使用脂族聚酰胺的复丝线股的组合而带来的。在相同的耐久性下，观察到轮胎P3未表现出较好的轮廓保持或较好爆破压力强度，而轮胎10满足所有这些标准。
最后，与对照轮胎P1和P2以及E1至E3相比，特别观察到轮胎10更容易发生径向膨胀，从而对固化步骤的变化不太敏感。
由于具有非常好的轮廓保持和非常好的爆破压力强度，因此根据本发明的轮胎10表现出改进的耐久性，同时具有显著改进的材料成本节约，并使得易于实现对固化步骤中的变化不太敏感的径向膨胀。
因此，如上述比较测试所示，本发明显然包括轮胎，所述轮胎包括环箍增强元件，所述环箍增强元件由芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺的复丝线股和脂族聚酰胺的复丝线股制成，两个线股彼此螺旋缠绕，并且环箍增强元件是捻合平衡的，所述环箍增强元件的捻系数K的范围为5.5至6.5，并且轮胎通过包括制造环箍帘布层的步骤的方法获得，其中经粘合的环箍增强元件嵌入到聚合物组合物中，从而形成未固化的环箍帘布层，所述未固化的环箍帘布层的等效初始拉伸模量的范围为330cN/tex/dm至620cN/tex/dm。
本发明并不限于上述实施方案。
其还可以结合上文描述或设想的不同实施方案或和变体的特征，只要这些特征彼此相容并根据本发明。

Claims (15)

1.两轮车辆的轮胎(10)，所述轮胎(10)包括胎冠(12)，所述胎冠(12)包括：
-胎面(20)，和
-环箍增强件(17)，所述环箍增强件(17)在胎冠(12)中在轮胎(10)的周向方向(Z)上延伸，所述环箍增强件(17)包括至少一个环箍帘布层(19)，所述环箍帘布层(19)包括一个或多个环箍增强元件(44)，所述或每个环箍增强元件(44)与轮胎的周向方向(Z)形成严格小于10°的角度，其特征在于，每个环箍增强元件(44)包括由以下物质构成的组件：
·芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺的复丝线股(47)，和
·脂族聚酰胺的复丝线股(48)，
两个线股彼此螺旋缠绕，并且环箍增强元件(44)是捻合平衡的，所述环箍增强元件(44)的捻系数K的范围为5.5至6.5，其中K由下式定义：
K＝(RxTi1/2)/957，其中R为环箍增强元件(44)的以匝/米表示的捻度，Ti为环箍增强元件的复丝线股的以tex表示的支数总和，
并且轮胎(10)通过包括制造环箍帘布层(19)的步骤的方法获得，其中经粘合的环箍增强元件(44)嵌入到聚合物组合物中，从而形成未固化的环箍帘布层，所述未固化的环箍帘布层的等效初始拉伸模量的范围为330cN/tex/dm至620cN/tex/dm。
2.根据前一权利要求所述的轮胎(10)，其中，所述环箍增强元件(44)的捻系数K的范围为5.7至6.4，优选为5.9至6.3，更优选为6.0至6.2。
3.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10)，其中，所述未固化的环箍帘布层的等效初始拉伸模量的范围为380cN/tex/dm至600cN/tex/dm，优选为400cN/tex/dm至550cN/tex/dm，更优选为420cN/tex/dm至520cN/tex/dm。
4.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10)，其中，所述环箍增强元件(44)的捻度的范围为240匝/米至350匝/米，优选为240匝/米至300匝/米。
5.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10)，其中，所述经粘合的环箍增强元件(44)的初始拉伸模量的范围为4.5cN/tex至6.2cN/tex，优选为4.6cN/tex至6.0cN/tex。
6.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10)，其中，所述环箍帘布层(19)中环箍增强元件(44)的密度的范围为60至110个环箍增强元件(44)每分米环箍帘布层(19)，优选为75至105个环箍增强元件(44)每分米环箍帘布层(19)，更优选为85至95个环箍增强元件(44)每分米环箍帘布层(19)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10)，所述轮胎(10)包括两个胎侧(22)、两个胎圈(24)、胎体增强件(32)，每个胎侧(22)将每个胎圈(24)连接至胎冠(12)，所述胎体增强件(32)沿径向设置在胎冠(12)的内侧，所述胎体增强件(32)包括至少一个胎体帘布层(34)，所述胎体帘布层(34)锚固在每个胎圈(24)中并在胎侧(22)中延伸，其中，所述环箍增强件(17)沿径向插入在胎体增强件(32)和胎面(20)之间。
8.根据前一权利要求所述的轮胎(10)，其中，所述环箍增强件(17)与胎面(20)和胎体增强件(17)直接接触。
9.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10)，其中，曲率程度的范围为0.15至0.40，优选为0.20至0.30。
10.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10)，其中，环箍帘布层(19)在轮胎(10)中沿径向延伸的高度d与轮胎(10)沿径向延伸的高度D的比值大于或等于10％，优选大于或等于20％。
11.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10)，其中，所述环箍增强件(17)由单个环箍帘布层(19)制成。
12.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10)，其中，所述或每个环箍增强元件(44)与轮胎的周向方向形成小于或等于7°，优选小于或等于5°的角度。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的轮胎(10)，其中，所述胎体增强件(32)由两个胎体帘布层(34，35)制成。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的轮胎(10)，其中，所述胎体增强件(32)由单个胎体帘布层(34)制成。
15.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10)，其中，所述胎体帘布层(34)包括至少一个胎体增强元件，每个胎体增强元件与轮胎的周向方向的角度的范围为65°至90°。
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