CN115066340A - 包括混合胎体增强元件的农用车辆轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种农用车辆轮胎(10),其包括至少一个胎体帘布层(28),所述胎体帘布层(28)包括一个或多个混合胎体增强元件(36)。使用包括制造每个胎体帘布层(28)的步骤的方法来生产轮胎(10),在所述步骤中将一个或多个经粘附的胎体增强元件(36)浸入聚合物组合物中以形成每个生胎胎体帘布层(27),由生胎帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与由生胎帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量之比大于或等于2.00。生胎胎体帘布层(27)中胎体增强元件(36)的密度的范围为50至150个胎体增强元件(36)/分米生胎胎体帘布层(27),以及每个胎体增强元件(36)与轮胎(10)的周向方向Z形成大于或等于85°的角度。
Description
技术领域
本发明涉及一种农用车辆轮胎。
背景技术
从现有技术已知一种以米其林品牌销售并属于AxioBib系列的农用车辆轮胎,所述轮胎具有以下尺寸特征:710/70R42。这种轮胎包括两个胎圈和胎体增强件,每个胎圈包括至少一个环状增强结构,所述胎体增强件通过围绕环状增强结构的卷边而锚固在每个胎圈中。胎体增强件包括三个胎体帘布层,每个胎体帘布层包括多个胎体增强元件。每个胎体增强元件包括由两根聚酯复丝股线围绕彼此以螺旋形式缠绕在一起组成的组件。
农用车辆轮胎通过包括制造每个胎体帘布层的步骤的方法获得,其中经粘合的胎体增强元件嵌入聚合物组合物中以形成每个未固化胎体帘布层。
由于PET的使用和胎体帘布层的数量,这种现有技术的轮胎由于在未固化状态具有可改进的成形性和三个胎体帘布层而难以制造。具体地,胎体增强件必须凭借在未固化状态下的特性允许轮胎的径向膨胀和由此的周向伸长,从而在轮胎制造时不阻碍施加在轮胎上的径向形变和周向形变。径向形变和周向形变在轮胎固化期间例如通过充气膜的加压而施加,在此期间轮胎沿径向和周向膨胀,从而被压靠在固化模具的表面上。由于需要模制的轮胎胎面花纹的高度很大,因此这些形变在农业中特别显著。
此外,由于使用PET,现有技术的该相同轮胎具有可极大改进的侧偏刚度。具体地,在农用车辆轮胎的情况下,该问题特别显著,该轮胎在运行中轻微充气以减少田间松散地面的压实。
发明内容
本发明的目的是一种农用车辆轮胎,其通过以下方式实现显著的牵引力:
-改进未固化状态下的成形能力,以及
-改进侧偏刚度,
同时确保与现有技术轮胎相比具有相同的性能,即轮胎的爆裂强度。
为此,本发明的主题是一种农用车辆轮胎,其包括两个胎圈和胎体增强件,每个胎圈具有至少一个环形增强结构,所述胎体增强件通过围绕环形增强结构的卷边而锚固在每个胎圈中,所述胎体增强件包括至少一个胎体帘布层,所述胎体帘布层包括一个或多个胎体增强元件,每个胎体增强元件包括:
-由两根芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线和单根脂族聚酰胺复丝股线组成的组件,这些股线以螺旋形式缠绕在一起以形成层;或者
-由单根芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线和单根脂族聚酰胺复丝股线组成的组件,
这些股线围绕彼此以螺旋形式缠绕在一起;或者
-芯部和层,所述芯部由第一脂族聚酰胺复丝股线形成,所述层包括至少两根第二芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线,所述层的第二股线围绕芯部以螺旋形式缠绕在一起;
其中,轮胎通过包括制造每个胎体帘布层的步骤的方法获得,在所述步骤中将经粘合的胎体增强元件嵌入聚合物组合物中以形成每个未固化胎体帘布层,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量之比大于或等于2.00。
因此,与现有技术的轮胎相比,使用包括一根或两根由芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺制成的复丝股线和由脂族聚酰胺制成的复丝股线的组件的混合胎体增强元件,使得可以降低与胎体帘布层的断裂力相关的由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量,并因此使得轮胎在未固化状态下能够更好的成形。
此外,与现有技术的轮胎相比,使用这种混合胎体增强元件使得与胎体帘布层的断裂力相关的由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量相对较高,从而显著改进侧偏刚度。
因此,高于由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量之比的选定值,与现有技术的轮胎相比,根据本发明的轮胎的混合胎体帘布层将改进轮胎在未固化状态下的成形和轮胎的侧偏刚度,同时确保与现有技术的轮胎具有相同的性能,即轮胎的爆裂强度。
图1显示了包括现有技术轮胎的胎体增强元件的未固化胎体帘布层的力-伸长曲线和根据本发明轮胎的增强元件的未固化胎体帘布层的力-伸长曲线。该曲线代表了农用轮胎在其成形期间当胎体帘布层处于低载荷(即经受较小的形变)时所发生的情况,以及当轮胎运行时处于胎体帘布层的最大拉伸载荷(即具有显著的伸长)时所发生的情况。使用包括由芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺制成的单丝和由脂族聚酰胺制成的单丝的组件的混合增强元件的一个效果是获得了双模量曲线,即在较小形变时具有相对较低的模量,而在较大形变时具有相对较高的模量。具体地,未固化胎体帘布层在较小形变时具有相对较低的模量,在此情况下由脂族聚酰胺股线的模量控制,从而允许轮胎的良好成形。此外,未固化胎体帘布层在较大形变时表现出相对较高的模量,在此情况下由芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺股线的模量控制,这使得可以改进轮胎在较高载荷下的侧偏刚度。
回想一下,众所周知,由芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺制成的长丝是由通过酰胺键结合在一起的芳族基团形成的线型大分子的长丝,其中至少85%的酰胺键直接连接到两个芳核,更特别地为聚(对苯二甲酰对苯二胺)(或PPTA)纤维,所述纤维长久以来已经通过光学各向异性纺丝组合物制得。在芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺中,可以提及聚芳基酰胺(或PAA,特别地以Solvay公司的商标名Ixef已知)、聚(己二酰间苯撑二甲胺)、聚邻苯二甲酰胺(或PPA,特别地以Solvay公司的商标名Amodel已知)、无定形半芳族聚酰胺(或PA 6-3T,特别地以Evonik公司的商标名Trogamid已知)、间芳族聚酰胺(或聚(间苯二甲酰间苯二胺)或PA MPD-I,尤其是以Du Pont de Nemours公司的商标名Nomex已知)或对芳族聚酰胺(或聚(对苯二甲酰对苯二胺)或PA PPD-T,特别地以Du Pont de Nemours公司的商标名Kevlar或Teijin公司的商标名Twaron已知)。
由脂族聚酰胺制成的长丝理解为含有酰胺官能团的聚合物或共聚物的线型大分子的长丝,所述酰胺官能团不具有芳环并且可以通过羧酸和胺之间的缩聚反应来合成。在脂族聚酰胺中,可以提及尼龙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。
天然状态下的增强元件是这样一种增强元件,其中增强元件的一种或多种构成材料在制造时没有任何具有覆盖这种材料或这些材料的粘合功能的涂层。因此,天然状态下的增强元件可以是裸露的,这意味着增强元件的一种或多种构成材料没有涂有任何涂层或可能被施胶,即涂有施胶组合物,该施胶组合物特别地具有在制造增强元件时促进增强元件的一种或多种构成材料的滑动和避免静电荷积聚的功能。
经粘合的胎体增强元件理解为意指,在制造胎体增强元件时,由胎体增强元件的构成复丝股线组成的组件覆盖有具有粘合功能的涂层。
因此,在第一个实施方案中,将复丝股线组装以形成天然状态下的胎体增强元件,将天然状态下的胎体增强丝状元件涂覆可热交联粘合剂组合物的外层,然后对涂有外层的天然状态下的胎体增强元件进行热处理以使粘合剂组合物交联从而获得经粘合的胎体增强元件。
在第二个实施方案中,将天然状态下的胎体增强元件涂覆第一可热交联粘合剂组合物的中间层,对涂有中间层的天然状态下的胎体增强元件进行热处理以使第一粘合剂组合物交联从而获得预粘合的胎体增强元件,将预粘合的胎体增强元件涂覆第二可热交联粘合剂组合物的外层,然后对涂有外层的预粘合的胎体增强元件进行热处理以使第二粘合剂组合物交联从而获得经粘合的胎体增强元件。
在有利的实施方案中,该涂层为粘合剂组合物。这样的粘合剂组合物为例如RFL(间苯二酚-甲醛-胶乳)类型。
未固化胎体帘布层理解为当经粘合的胎体增强元件嵌入聚合物组合物中时形成的复合材料。换言之,它是在轮胎成形之前形成胎体帘布层并且其中聚合物组合物尚未交联的复合材料。
聚合物组合物理解为包含至少一种弹性体(优选二烯弹性体,例如天然橡胶)、增强填料(例如炭黑和/或二氧化硅)和交联体系(例如硫化体系,优选含硫的硫化体系)的组合物。
由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量理解为连接在2014年的标准ASTM D 885/D 885M-10a条件下获得的力-伸长曲线的原点和该相同曲线的横坐标为1%的点的直线的斜率,这发生在增强元件上的标准拉伸预载荷为0.5cN/特克斯之后。在经粘合的增强织物丝状元件的情况下,在将胎体增强织物丝状元件嵌入胎体帘布层的步骤之前直接测量割线模量,即在其最终热处理步骤和嵌入步骤之间没有发生任何改变割线模量性质的其他步骤。因此,在制造胎体帘布层的步骤之前测得的割线模量是在用一层或多层的一种或多种可交联粘合剂组合物涂覆天然状态下的增强织物丝状元件的一个或多个步骤之后以及在对涂有一层或多层的天然状态下的增强织物丝状元件进行热处理以使一种或多种粘合剂组合物交联从而获得经粘合的增强织物丝状元件的一个或多个步骤之后测量的。
由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量理解为通过计算由应用2014年的标准ASTM D 885/D 885M-10a获得的力-伸长曲线在7%伸长处的力-伸长曲线导数而得到的切线模量。在经粘合的增强织物丝状元件的情况下,在将胎体增强织物丝状元件嵌入胎体帘布层的步骤之前直接测量切线模量,即在其最终热处理步骤和嵌入步骤之间没有发生任何改变切线模量性质的其他步骤。因此,在制造胎体帘布层的步骤之前测得的切线模量是在用一层或多层的一种或多种可交联粘合剂组合物涂覆天然状态下的增强织物丝状元件的一个或多个步骤之后以及在对涂有一层或多层的天然状态下的增强织物丝状元件进行热处理以使一种或多种粘合剂组合物交联从而获得经粘合的增强织物丝状元件的一个或多个步骤之后测量的。
有利地,在嵌入步骤之后,该方法包括铺设胎体帘布层以形成大致呈围绕轴线旋转的圆柱体形式的表面的步骤,然后包括使胎体帘布层成形的步骤,在该步骤期间至少一部分的胎体帘布层沿径向远离胎体帘布层的轴线移动并沿周向伸长。
在一个有利的实施方案中,未固化胎体帘布层的粘合胎体增强元件在铺设和成形步骤之前彼此平行延伸。
有利地,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量之比小于或等于30.00,优选小于或等于27.00,更优选小于或等于24.00。
因此,在范围为2.00至30.00的模量比的该范围内,轮胎具有良好的可成形性和改进的侧偏刚度。
有利地,由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量与未固化胎体帘布层的断裂力之比严格小于7.00,优选小于或等于5.00,更优选小于或等于4.00。
有利地,由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量与未固化胎体帘布层的断裂力之比大于或等于0.50。
因此,在由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量与胎体帘布层的断裂力之比的这个范围内,与包括两根聚酯股线的现有技术的胎体增强元件相比,较小形变时的模量降低,这是因为存在脂族聚酰胺的混合股线,与现有技术的未固化胎体帘布层相比,使得可以反转未固化胎体帘布层的力-伸长曲线的曲率方向,由此降低模量,从而允许轮胎的良好成形。本领域技术人员了解如何选择足够高的由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量与未固化胎体帘布层的断裂力之比,以使未固化帘布层更易于铺设在轮胎中。
有利地,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与未固化胎体帘布层的断裂力之比严格大于6.00,优选大于或等于7.00。
有利地,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与未固化胎体帘布层的断裂力之比小于或等于30.00,优选小于或等于25.00,更优选小于或等于22.00。
因此,在由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与胎体帘布层的断裂力之比的该范围内,与包括两根聚酯股线的现有技术的未固化胎体帘布层相比,由于存在混合股线使得较大形变时的模量相对较高,这使得可以显著改进侧偏刚度。在较大形变时,根据本发明的轮胎侧偏。由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与未固化胎体帘布层的断裂力之比应足够高,以使轮胎不会过度变形,而是使车辆在载荷下转动。
在本发明的第一和第二实施方案中,表述“捻度平衡”理解为意指复丝股线以基本相同的捻度缠绕并且在最终的组件中每根复丝股线的单丝的捻度基本上为零。具体地,现有技术中众所周知的制造这些胎体增强元件的方法包括第一步骤,在该第一步骤的过程中每根具有单丝的纺纱(更恰当地被称为“纱线”)首先本身在给定方向D’=D1’=D2’=D3’(S或Z方向,根据公认的术语,它们分别表示圈相对于横向杆的取向为S或Z)上独立捻合(初始捻度为R1’、R2’、R3’,其中R1’=R2’=R3’)以形成股线或过捻体(更恰当地被称为“股线”),在所述股线或过捻体中单丝变形为围绕股线轴线的螺旋体。然后,在第二步骤的过程中,股线则以最终捻度R4(满足R4=R1’=R2’=R3’)在与方向D’=D1’=D2’=D3’相反的方向D4(分别为Z或S方向)上捻合在一起,从而获得增强元件(更恰当地被称为“帘线”)。则该增强元件被称为是捻度平衡的,因为股线的单丝在最终增强元件中表现出相同的残余捻度(因为R1’=R2’=R3’),并且因为R4=R1’=R2’=R3’以及方向D’=D1’=D2’=D3’与方向D4相反,因此该残余捻度为零或基本上为零。表述“基本上为零的残余捻度”意指残余捻度严格小于捻度R4的2.5%。
本发明的第一实施方案
有利地,根据第一实施方案的轮胎包括至少一个胎体帘布层,所述胎体帘布层包括一个或多个胎体增强元件,所述胎体增强元件或每个胎体增强元件包括由以下组成的组件:
-两根芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线,以及
-脂族聚酰胺复丝股线;
这些股线以螺旋形式缠绕在一起从而形成层。
表述“由......组成的组件”理解为意指组件不包括除了两根芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺股线和脂族聚酰胺复丝股线以外的复丝股线。
有利地,胎体增强元件是捻度平衡的。
有利地,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量之比大于或等于4.00。
有利地,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量之比小于或等于10.00,优选小于或等于7.00,更优选小于或等于5.00。
有利地,由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量/未固化胎体帘布层的断裂力小于或等于5.00,优选小于或等于4.00。
有利地,由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量/未固化胎体帘布层的断裂力大于或等于1.00,优选大于或等于2.00,更优选大于或等于3.00。
有利地,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量/未固化胎体帘布层的断裂力大于或等于8.00,优选大于或等于10.00,优选大于或等于13.00。
有利地,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量/未固化胎体帘布层的断裂力小于或等于18.00,优选小于或等于17.00。
本发明的第二实施方案
有利地,根据第二实施方案的轮胎包括至少一个胎体帘布层,所述胎体帘布层包括一个或多个胎体增强元件,所述胎体增强元件或每个胎体增强元件包括由以下组成的组件:
-芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线;以及
-脂族聚酰胺复丝股线;
这些股线围绕彼此以螺旋形式缠绕在一起。
有利地,胎体增强元件是捻度平衡的。
将芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线和脂族聚酰胺复丝股线组装在一起并且彼此以螺旋形式缠绕。
有利地,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量之比大于或等于2.20。
有利地,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量之比小于或等于4.00,优选小于或等于3.50。
有利地,由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量/未固化胎体帘布层的断裂力小于或等于4.00。
有利地,由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量/未固化胎体帘布层的断裂力大于或等于1.00,优选大于或等于2.00。
有利地,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量/未固化胎体帘布层的断裂力大于或等于6.00,优选大于或等于7.00。
有利地,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量/未固化胎体帘布层的断裂力小于或等于12.00,优选小于或等于10.00。
本发明的第三实施方案
有利地,根据第三实施方案的轮胎包括至少一个胎体帘布层,所述胎体帘布层包括一个或多个胎体增强元件,所述胎体增强元件或每个胎体增强元件包括:
-由第一脂族聚酰胺复丝股线形成的芯部,和
-包括至少两根第二芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线的层,所述层的第二股线围绕芯部以螺旋形式缠绕。
优选地,所述层由三根第二芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线形成。
这种胎体增强织物丝状元件通常被称为“芯部插入体”。在WO2019122698中特别地描述了一种制造方法。因此,将中央芯部插入层的第二股线的中间,由此第二股线处于外围并且与芯部相邻。层的每根第二股线围绕该层的其他第二股线缠绕,而芯部不围绕该层的股线缠绕。
有利地,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量之比大于或等于5.00,优选大于或等于6.00。
有利地,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量之比小于或等于24.00。
有利地,由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量/未固化胎体帘布层的断裂力小于或等于4.00,优选小于或等于3.00。
有利地,由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量/未固化胎体帘布层的断裂力大于或等于0.60。
有利地,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量/未固化胎体帘布层的断裂力大于或等于8.00。
有利地,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量/未固化胎体帘布层的断裂力小于或等于22.00,优选小于或等于20.00。
下面描述的有利特征同样适用于以上描述的所有三个实施方案。
有利地,胎体增强元件的扭转因子K严格大于150,优选大于或等于180。
根据以下已知的关系式,扭转因子K与捻度T相关:
K=T x[(支数/(1000.ρ)]1/2
其中基本长丝的捻度T以圈/米表示,支数以特克斯(1000米增强元件的重量,以克计)表示,最后ρ是材料的密度或每单位体积的质量(以g/cm3计)(例如,纤维素约为1.50g/cm3,芳族聚酰胺为1.44g/cm3,聚酯(例如PET)为1.38g/cm3,尼龙为1.14g/cm3);在混合帘线的情况下,ρ当然是由增强元件的材料的相应支数加权的密度的平均值。例如,对于第一实施方案,对于包括由两根由芳族聚酰胺制成的复丝股线(每根的支数为330特克斯)和由脂族聚酰胺制成的股线(支数为188特克斯)组成的组件的增强元件,并且其中增强元件的捻度为270圈/米,K如下计算:
K=270x[(330+330+188)/(1000x(330x1.44+330x1.44+188x1.14)/(330+330+188))]1/2
K=212
可以使用本领域技术人员已知的任何方法(例如,根据2014年的标准ASTM D 885/D 885M-10a)测量增强元件的捻度T。
每根股线的支数(或线密度)根据标准ASTM D1423确定。支数以特克斯计(1000m产品的重量,以克计-作为提醒:0.111特克斯等于1旦尼尔)。
有利地,增强元件具有扭转因子K,使得它需要具有足够的值,从而在一方面的拉伸模量和断裂力之间以及另一方面的耐久性和压缩疲劳强度之间存在良好的折衷。由此,轮胎在侧偏刚度和耐久性之间表现出良好的折衷。
有利地,芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线的支数大于或等于55特克斯,优选大于或等于70特克斯,更优选大于或等于90特克斯,甚至更优选大于或等于110特克斯。
有利地,芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线的支数小于或等于500特克斯,优选小于或等于400特克斯,更优选小于或等于340特克斯。
有利地,脂族聚酰胺复丝股线的支数大于或等于20特克斯,优选大于或等于30特克斯,更优选大于或等于40特克斯。
有利地,脂族聚酰胺复丝股线的支数小于或等于300特克斯,优选小于或等于250特克斯,更优选小于或等于220特克斯,甚至更优选小于或等于210特克斯。
有利地,胎体增强元件(36)的捻度的范围为240至500圈/米,优选为260至480圈/米。
对于给定的支数,在该捻度范围内,根据本发明的轮胎具有足够的侧偏刚度以用于农用车辆轮胎。
在上述扭转因子范围内,通过使用低于上述范围的支数,胎体帘布层的增强元件表现出相对较高的捻度,这将导致断裂力过低,因此存在爆裂压力的风险。因此,模量会太低,导致侧偏刚度下降。相反,通过使用高于上述范围的支数,胎体帘布层的增强元件将表现出相对较低的捻度,这将导致在压缩下的耐久性存在风险。因此,芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线和脂族聚酰胺复丝股线的上述支数范围使得可以在断裂力和侧偏刚度之间获得良好的折衷。
根据本发明,未固化胎体帘布层中胎体增强元件的密度的范围为50至150个胎体增强元件/分米未固化胎体帘布层。
有利地,未固化胎体帘布层中胎体增强元件的密度的范围为60至140个胎体增强元件/分米未固化胎体帘布层。
未固化胎体帘布层中经粘合的胎体增强元件的密度为在垂直于经粘合的胎体增强元件彼此平行延伸的方向的方向上一分米未固化胎体帘布层中所包括的经粘合的胎体增强元件的数量。
在这些胎体增强元件密度范围内,胎体帘布层表现出相对较高的断裂力,使其可用于农用车辆轮胎。
有利地,胎体增强元件的直径d小于或等于2.0mm,优选小于或等于1.8mm,更优选小于或等于1.5mm,甚至更优选小于或等于1.2mm。增强元件在大方向G上延伸,并且该增强元件的直径为该增强元件内接在垂直于方向G的截面中的直径。
有利地,未固化帘布层的厚度E小于或等于3.00mm,优选小于或等于2.50mm,更优选小于或等于2.00mm。未固化胎体帘布层的厚度为未固化胎体帘布层的两个外表面之间的最短距离,即在与未固化胎体帘布层的两个外表面垂直的方向上测得的距离。
有利地,比值d/E严格小于0.65,优选小于或等于0.62。因此,减小未固化胎体帘布层的厚度并因此降低轮胎的滞后性从而降低装备有这种轮胎的车辆的能量消耗。
有利地,胎体增强元件的断裂力大于或等于70daN,优选大于或等于110daN。
有利地,胎体帘布层的断裂力大于或等于500daN/cm。
帘布层的断裂力由通过将2014年的标准ASTM D 885/D 885M-10a应用于胎体增强元件获得的力-伸长曲线计算得出。胎体帘布层的断裂力通过将胎体增强元件的断裂力乘以每厘米胎体帘布层的胎体增强元件的数量(该数量在与胎体增强元件在胎体帘布层中延伸的方向垂直的方向上确定)来确定。
根据本发明,胎体增强件由一个或两个胎体帘布层构成。
本领域技术人员了解如何根据他们所希望的取决于农用车辆轮胎的尺寸的胎体增强件的断裂力来选择胎体帘布层的数量。
有利地,胎体增强件由胎体帘布层构成。
根据本发明,每个胎体增强元件与轮胎的周向方向Z形成大于或等于85°的角度。
有利地,每个胎体增强元件与轮胎的周向方向Z形成范围为85°至95°的角度。
在说明书和权利要求书中,由表述“在a至b之间”表示的任何数值范围表示从大于a延伸到小于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”延伸直到端点“b”的数值范围,即包括严格端点“a”和“b”。
表述“轴向方向”意指平行于轮胎的旋转轴线的方向,
表述“周向方向”意指基本上同时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中心的圆相切)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且基本上垂直于该轴线的任何方向。
表述“正中平面”(用M表示)意指与轮胎的旋转轴线垂直的平面,其位于两个胎圈之间的中间并穿过胎冠增强件的中部。
附图说明
通过以下仅以非限制性实施例的方式并参考附图给出的描述将更好地理解本发明,在附图中:
-图1示出了现有技术的胎体增强元件的力-伸长曲线和根据本发明的轮胎的胎体增强元件的力-伸长曲线;
-图2为根据本发明的农用车辆轮胎的径向截面图;
-图3为图2中轮胎区域II的详细截面图;
-图4示出了可以获得图2中轮胎的胎体帘布层的未固化胎体帘布层;
-图5为图4中未固化胎体帘布层的V-V’平面的截面图;
-图6为根据本发明第一实施方案的增强元件的放大截面图;
-图7为根据本发明第二实施方案的增强元件的放大截面图;以及
-图8为根据本发明第三实施方案的增强元件的放大横截面图。
具体实施方式
根据本发明第一实施方案的轮胎的示例
图2和图3显示了方向X、Y、Z,其对应于轮胎的轴向取向(X)、径向取向(Y)和周向取向(Z)。
图2和图3显示了用整体附图标记10表示的根据本发明的轮胎的示例。轮胎10旨在用于农用车辆。在该特别的情况中,轮胎10旨在用于拖拉机。
轮胎10具有由ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织)定义的在24英寸至54英寸之间(包括端点(在60.96cm至137.16cm之间))的标称轮辋直径。轮胎10具有由ETRTO定义的在0.7至0.9之间(包括端点)的标称纵横比。
轮胎10具有包括胎冠增强件14的胎冠12,所述胎冠增强件14包括一个或多个增强元件的胎冠帘布层16。胎冠增强件14由胎面18覆盖。胎冠增强件14沿径向布置在胎面18的内侧。两个胎侧20沿径向向内延伸胎冠12。轮胎10具有两个胎圈22,所述胎圈22沿径向位于胎侧20的内侧并且每个胎圈具有环形增强结构24。
轮胎10还具有径向胎体增强件26。胎体增强件26从胎圈22延伸通过胎侧20朝向胎冠12。胎体增强件26具有一个或多个胎体帘布层28,该胎体帘布层28包括多个胎体增强元件36,这些胎体帘布层28中的至少一个通过围绕环形增强结构24的卷边30而锚固在每个胎圈22中,从而在每个胎圈22中形成在每个胎圈22之间沿径向延伸穿过胎侧20和胎冠12的主股线32以及从每个胎圈22沿径向延伸穿过每个胎侧20的卷边股线34,卷边股线34的径向外端36沿径向位于环形增强结构24的外侧并且沿轴向位于主股线32的外侧。在此情况下,胎体增强件26包括单个胎体帘布层28,这意味着胎体增强件26由胎体帘布层28构成。
每个胎体增强元件36与轮胎10的周向方向Z形成大于或等于85°的角度,优选范围为85°至95°的角度。
轮胎10还包括沿径向和沿轴向布置在胎体增强件26内侧的内密封帘布层38。内帘布层38在每个胎圈22之间延伸,穿过胎侧20和胎冠12。
除了环形增强结构24之外,每个胎圈22还包括填充橡胶物质40,该填充橡胶物质40布置在由主股线32和卷边股线34界定的空间中。每个胎圈22还包括用于胎圈22的第一保护橡胶物质42,在胎体增强件26的的卷边30之后。
每个环形增强结构24包括涂有例如包含橡胶的涂覆物质54的环形胎圈线52。胎圈线52沿径向布置在填充橡胶物质40的内侧。
胎体帘布层的示例
现在将参照图4和图5描述根据本发明第一实施方案的未固化胎体帘布层27,胎体帘布层28由其获得。
胎体帘布层27通过将经粘合的胎体增强元件36嵌入聚合物组合物中的方法获得。胎体增强元件覆盖有粘合剂组合物RFL。
未固化胎体帘布层27包括多个胎体增强元件36。增强元件沿主方向D并排布置并且彼此平行,该主方向D基本上垂直于未固化胎体帘布层27的增强元件延伸的总方向G,一旦形成胎体帘布层28的未固化胎体帘布层27在轮胎10内,则该总方向G与轮胎10的周向方向Z形成大于或等于85°的角度,优选范围为85°至95°的角度。在该特定情况下,一旦形成胎体帘布层28的未固化胎体帘布层在轮胎10内,则总方向G与轮胎10的周向方向Z形成基本上等于90°的角度。
由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量之比大于或等于2.00;小于或等于30.00,优选小于或等于27.00,更优选小于或等于24.00。更有利地,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量之比大于或等于4.00;小于或等于10.00,优选小于或等于7.00,更优选小于或等于5.00。在此情况下,其等于4.76。
由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量与未固化胎体帘布层的断裂力之比严格小于7.00,优选小于或等于5.00,更优选小于或等于4.00;并且大于或等于0.50。更有利地,由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量/未固化胎体帘布层的断裂力小于或等于5.00,优选小于或等于4.00,并且大于或等于1.00,优选大于或等于2.00,更优选大于或等于3.00。在此情况下,其等于3.53。
由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与未固化胎体帘布层的断裂力之比严格大于6.00,优选大于或等于7.00;并且小于或等于30.00,优选小于或等于25.00,更优选小于或等于22.00。更有利地,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量/未固化胎体帘布层的断裂力大于或等于8.00,优选大于或等于10.00,优选大于或等于13.00,并且小于或等于18.00,优选小于或等于17.00。在此情况下,其等于16.78。
下面将描述胎体增强元件36和相应的组件37。
胎体增强元件的股线的性质
如图5中示意性所示,胎体增强元件36包括由两根由芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺制成的复丝股线46、47和由一根脂族聚酰胺制成的复丝股线48组成的组件37,三根股线46、47和48以螺旋形式缠绕在一起以形成层。胎体增强元件36是捻度平衡的。为了描述的准确性,图6为根据本发明第一实施方案的增强元件36的截面图,其中可以看到每根股线的单丝。
在此情况下,所选择的芳族聚酰胺优选为以Maydown公司的商标名Kevlar 1K1380类型956已知的对芳族聚酰胺。
脂族聚酰胺为以Kordsa公司的商标名Nylon T728已知的尼龙。
在未示出的某些实施方案中,除了组件37之外,胎体增强元件36还包括涂覆组件37的粘合剂组合物的层。
胎体增强元件36的支数
在胎体增强元件36中,股线46或47的支数大于或等于55特克斯,优选大于或等于70特克斯,更优选大于或等于90特克斯,甚至更优选大于或等于110特克斯。
在胎体增强元件36中,股线46或47的支数小于或等于360特克斯,优选小于或等于340特克斯。
在此情况下,股线46的支数等于股线47的支数,即330特克斯。
在胎体增强元件36中,由脂族聚酰胺制成的复丝股线48的支数大于或等于20特克斯,优选大于或等于30特克斯,更优选大于或等于40特克斯。
在胎体增强元件36中,脂族聚酰胺复丝股线的支数小于或等于300特克斯,优选小于或等于250特克斯,更优选小于或等于220特克斯,甚至更优选小于或等于210特克斯。
在此情况下,股线48的支数等于188特克斯。
胎体增强元件36的扭转因子K严格大于150,优选大于或等于180。在此情况下,扭转因子K等于212。
胎体增强元件的捻度
在胎体增强元件36中,增强元件的捻度的范围为240圈/米至500圈/米,优选为260圈/米至480圈/米。在该特定情况中,增强元件36的捻度等于270圈/米。
未固化胎体帘布层27的几何特征
参照图5,未固化胎体帘布层27具有厚度E,胎体增强元件36具有直径d。在该图5中,为了简化描述,故意对每根股线进行了示意性描述。图6示出了如实际上看起来那样的胎体增强元件36。
胎体增强元件36的直径小于或等于2.0mm,优选小于或等于1.8mm,更优选小于或等于1.5mm,甚至更优选小于或等于1.2mm。在此情况下,胎体增强元件36具有直径d=1.11mm。
未固化胎体帘布层27的厚度E小于或等于3.00mm,优选小于或等于2.50mm,更优选小于或等于2.00mm。胎体增强元件36具有厚度E=1.90mm。
因此,比值d/E严格小于0.65,优选小于或等于0.62。胎体增强元件36具有比值d/E=0.58。
未固化胎体帘布层27中胎体增强元件36的密度的范围为50至150个胎体增强元件36/分米胎体帘布层28,优选为60至140个胎体增强元件36/分米胎体帘布层28。在此情况下,胎体增强元件36的密度等于67个胎体增强元件36/分米未固化胎体帘布层27。
图5显示了间距P,其是以毫米表示的两个相邻增强元件36的两个类似点之间的距离。间距P通常被称为增强元件铺设在未固化胎体帘布层中的铺设间距。间距P和每分米未固化胎体帘布层的增强元件密度使得每分米未固化胎体帘布层的增强元件密度等于100/P。
如上所说明的,上述增强元件的密度和厚度是胎体增强元件36的密度和未固化胎体帘布层27的厚度E。在轮胎10中,由于胎体帘布层28通过使生胎成形从而由未固化胎体帘布层27获得,因此增强元件的密度和胎体帘布层28的厚度与未固化胎体帘布层的不同,并且根据它们距轮胎旋转轴线的距离而变化。这些变化主要取决于生胎的成形程度,还取决于其几何形状。本领域技术人员将能够,特别是基于生胎的成形程度及其几何形状,确定相应的未固化胎体帘布层的特性。
用于制造增强元件的方法
如上所述,胎体增强元件36是捻度平衡的,这意味着两根复丝股线以基本上相同的捻度缠绕并且每根复丝股线中单丝的捻度基本上为零。在第一步骤中,每根具有单丝的纺纱(更恰当地被称为“纱线”)首先本身在给定的方向(在此情况下为方向Z)上以等于270圈/米的初始捻度独立捻合以形成股线或过捻体(更恰当地被称为“股线”)。然后,在第二步骤的过程中,则将三根股线在S方向上以等于270圈/米的最终捻度捻合在一起,从而获得增强元件的组件(更恰当地被称为“帘线”)。
在随后的步骤中,将每个组件用粘合剂组合物(例如RFL(间苯二酚-甲醛-胶乳)类型的粘合剂组合物)进行涂覆,而后进行热处理步骤以使粘合剂组合物至少部分交联。
用于制造未固化胎体帘布层的方法
通过例如压延将多个增强元件45嵌入弹性体组合物中来制造未固化胎体帘布层27。在本领域技术人员公知的这种压延步骤的过程中,增强元件向前移动并且将两个由弹性体组合物制成的条带(被称为表层)分别引至增强元件的两侧,从而将增强元件夹在两个表层之间。由此,将增强元件嵌入弹性体组合物中。
用于制造根据本发明的轮胎的方法
用于制造轮胎的方法是本领域技术人员通常使用的方法。在该方法的过程中,如上文已经描述的,在第一系列轮胎制造步骤期间,连续铺设各种帘布层,包括旨在形成轮胎10的胎体帘布层28的未固化胎体帘布层27。然后将由此获得的生胎成形。接下来,铺设旨在形成轮胎10的胎冠12的其它帘布层。最后,将由此获得的生胎硫化从而获得轮胎10。
根据本发明第二实施方案的轮胎
与根据第一实施方案的轮胎10相比,根据第二实施方案的轮胎10-2包括胎体增强元件,该胎体增强元件包括由单根芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线和单根脂族聚酰胺复丝股线组成的组件,这些股线围绕彼此以螺旋形式缠绕在一起。为了描述的准确性,图7为根据本发明第二实施方案的未固化胎体帘布层27-2的增强元件36-2的截面图,其中可以看到每根股线的单丝。
由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量之比大于或等于2.20,小于或等于4.00,优选小于或等于3.50。
由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量/未固化胎体帘布层的断裂力小于或等于4.00,并且大于或等于1.00,优选大于或等于2.00。
由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量/未固化胎体帘布层的断裂力大于或等于6.00,优选大于或等于7.00,并且小于或等于12.00,优选小于或等于10.00。
轮胎10-2和胎体帘布层27-2的特性列于下表2、表3和表4中。
根据本发明第三实施方案的轮胎
与根据第一实施方案的轮胎10相比,根据第三实施方案的轮胎10-4包括胎体增强元件,该胎体增强元件包括芯部和层,所述芯部由第一脂族聚酰胺复丝股线形成,所述层包括三根第二芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线,所述层的每根第二股线围绕该层的其他第二股线缠绕,而芯部不围绕该层的股线缠绕。为了描述的准确性,图8为根据本发明第三实施方案的未固化胎体帘布层27-4的增强元件36-4的截面图,其中可以看到每根股线的单丝。
由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量之比大于或等于5.00,优选大于或等于6.00,并且小于或等于24.00。
由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量/未固化胎体帘布层的断裂力小于或等于4.00,优选小于或等于3.00,并且由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量/未固化胎体帘布层的断裂力大于或等于0.60。
由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量/未固化胎体帘布层的断裂力大于或等于8.00,并且小于或等于22.00,优选小于或等于20.00。
轮胎10-4和胎体帘布层27-4的特性列于下表2、表3和表4中。
测量和对比测试
作为对比实施例,采用了现有技术轮胎的两个现有技术胎体帘布层,分别由总附图标记NEDT1和NEDT2表示。胎体帘布层NEDT1和NEDT2分别包括胎体增强元件,每个胎体增强元件包括由两根由聚酯制成的复丝股线组成的组件,所述两根复丝股线彼此组装在一起,并分别以420圈/米和335圈/米的捻度围绕彼此以螺旋形式缠绕。每个胎体增强元件都是捻度平衡的,每个胎体增强元件的每根股线的支数分别等于144特克斯和220特克斯。
还使用了包括对照增强元件的两个对照胎体帘布层C1和C2,每个对照增强元件包括由芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线和聚酯复丝股线组成的组件,这些复丝股线彼此组装在一起,并分别以380圈/米和270圈/米的捻度围绕彼此以螺旋形式缠绕。每个胎体增强元件都是捻度平衡的,并且芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线(在此情况下为对芳族聚酰胺)具有的支数对于C1等于167特克斯,对于C2等于330特克斯。聚酯复丝股线(在此情况下为PET)具有的支数对于C1等于144特克斯,对于C2等于334特克斯。
胎体帘布层的比较
对照胎体帘布层C1和C2、现有技术胎体帘布层(NEDT1和NEDT2)以及根据本发明第一实施方案的胎体帘布层(27和27-1),根据本发明第二实施方案的胎体帘布层(27-2和27-3)和根据本发明第三实施方案的胎体帘布层(27-4至27-6)的几何特征列于下表1和表2中。
[表1]
[表2]
与根据本发明的胎体帘布层、对照胎体帘布层和现有技术胎体帘布层的伸长和断裂力有关的数据现在列于下表3中。
[表3]
轮胎的比较
然后将根据本发明的轮胎与对照轮胎PC1和PC2以及包括上面在表1至表3中描述的一个或多个胎体帘布层的现有技术轮胎PEDT1和PEDT2在爆裂强度、未固化状态下的成形、侧偏刚度以及成形和侧偏刚度之间折衷的方面进行比较。
通过设计胎体帘布层数,将轮胎PEdT1、PEdT2、PC1、PC2和10至10-6的爆裂压力强度相互比较,以达到适合农用轮胎的断裂力;然后,轮胎PEdT1、PEdT2、PC1、PC2和10至10-6在未固化状态下的成形通过与胎体帘布层NdT1、NdT2、C1、C2和27至27-6在1%处的割线模量的描述形成关联而进行比较;然后,轮胎PEdT1、PEdT2、PC1、PC2和10至10-6的侧偏刚度通过与胎体帘布层NdT1、NdT2、C1、C2和27至27-6在7%处的切线模量的描述形成关联而进行比较;最后从中得出轮胎PEdT1、PEdT2、PC1、PC2和10至10-6在未固化状态下的成形和侧偏刚度之间的最佳折衷。
结果汇总在下表4中。
测试轮胎的爆裂强度见表4。良好的爆裂强度由符号“+”表示。非常好的爆裂强度由符号“++”表示。
同理,对未固化状态下的成形、侧偏刚度以及成形与侧偏刚度的折衷进行了表示,较差用符号“-”表示,良好用符号“+”表示,非常好用符号“++”表示。
[表4]
这些结果表明,根据本发明的轮胎10至10-6既表现出与现有技术轮胎PEdT1和PEdT2等同或更大的爆裂压力强度,并且更重要的是,在未固化状态下的成形明显好于现有技术轮胎PEdT1和PEdT2,并且侧偏刚度明显高于现有技术轮胎PEdT1和PEdT2。
此外,与对照轮胎PC1和PC2相比,观察到轮胎10至10-6在未固化状态下具有明显更好的成形。这种在未固化状态下非常好的成形是特别地使用脂族聚酰胺复丝股线的结果。在等同的侧偏刚度下,观察到轮胎PC1在未固化状态下没有良好的成形,而轮胎10-1满足所有标准,特别是成形和侧偏刚度之间的折衷。
因此,根据本发明的轮胎在未固化状态下表现出非常好的成形和更好的侧偏刚度,同时保持非常好的爆裂压力强度。
因此,如上述结果所示,本发明显然由包括一个或多个胎体增强元件的轮胎组成,每个胎体增强元件包括:
-由两根芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线和单根脂族聚酰胺复丝股线组成的组件,这些股线以螺旋形式缠绕在一起以形成层;或者
-由单根芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线和单根脂族聚酰胺复丝股线组成的组件,
这些股线围绕彼此以螺旋形式缠绕在一起;或者
-芯部和层,所述芯部由第一脂族聚酰胺复丝股线形成,所述层包括至少两根第二芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线,所述层的第二股线围绕芯部以螺旋形式缠绕在一起;
其特征在于,轮胎通过包括制造每个胎体帘布层的步骤的方法获得,在所述步骤中将经粘合的胎体增强元件嵌入聚合物组合物中以形成每个未固化胎体帘布层,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量之比大于或等于2.00。
本发明并不限制于以上描述的实施方案。
也可以组合上面描述或设想的不同实施方案和变体的特征,只要它们彼此兼容并且根据本发明。
也可以独立地设想一种农用车辆轮胎,其包括两个胎圈和胎体增强件,每个胎圈具有至少一个环形增强结构,所述胎体增强件通过围绕环形增强结构的卷边而锚固在每个胎圈中,所述胎体增强件包括至少一个胎体帘布层,所述胎体帘布层包括一个或多个胎体增强元件,每个胎体增强元件包括:
-由两根芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线和单根脂族聚酰胺复丝股线组成的组件,这些股线以螺旋形式缠绕在一起以形成层;或者
-由单根芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线和单根脂族聚酰胺复丝股线组成的组件,
这些股线围绕彼此以螺旋形式缠绕在一起;或者
-芯部和层,所述芯部由第一脂族聚酰胺复丝股线形成,所述层包括至少两根第二芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线,所述层的第二股线围绕芯部以螺旋形式缠绕在一起;
其中,轮胎通过包括制造每个胎体帘布层的步骤的方法获得,在所述步骤中将经粘合的胎体增强元件嵌入聚合物组合物中以形成每个未固化胎体帘布层,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量之比大于或等于2.00;
一种农用车辆轮胎,其包括两个胎圈和胎体增强件,每个胎圈具有至少一个环形增强结构,所述胎体增强件通过围绕环形增强结构的卷边而锚固在每个胎圈中,所述胎体增强件包括至少一个胎体帘布层,所述胎体帘布层包括一个或多个胎体增强元件,每个胎体增强元件包括:
-由两根芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线和单根脂族聚酰胺复丝股线组成的组件,这些股线以螺旋形式缠绕在一起以形成层;或者
-由单根芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线和单根脂族聚酰胺复丝股线组成的组件,
这些股线围绕彼此以螺旋形式缠绕在一起;或者
-芯部和层,所述芯部由第一脂族聚酰胺复丝股线形成,所述层包括至少两根第二芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线,所述层的第二股线围绕芯部以螺旋形式缠绕在一起;
其中,轮胎通过包括制造每个胎体帘布层的步骤的方法获得,在所述步骤中将经粘合的胎体增强元件嵌入聚合物组合物中以形成每个未固化胎体帘布层,由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量与未固化帘布层的断裂力之比严格小于7.00,优选小于或等于5.00,更优选小于或等于4.00。
本申请中描述的所有有利和优选的特征都可以用这种轮胎来设想。
Claims (14)
1.农用车辆轮胎(10),其包括两个胎圈(22)和胎体增强件(26),每个胎圈(22)具有至少一个环形增强结构(24),所述胎体增强件(26)通过围绕环形增强结构(26)的卷边而锚固在每个胎圈(22)中,所述胎体增强件(26)由一个或两个胎体帘布层(28)构成,所述胎体帘布层(28)包括一个或多个增强元件(36),每个胎体增强元件(36)包括:
-由两根芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线和单根脂族聚酰胺复丝股线组成的组件(37),这些股线以螺旋形式缠绕在一起以形成层;或者
-由单根芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线和单根脂族聚酰胺复丝股线形成的组件(37),
这些股线围绕彼此以螺旋形式缠绕在一起;或者
-芯部和层,所述芯部由第一脂族聚酰胺复丝股线形成,所述层包括至少两根第二芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线,所述层的第二股线围绕芯部以螺旋形式缠绕在一起;
其特征在于,所述轮胎(10)通过包括制造每个胎体帘布层(28)的步骤的方法获得,在所述步骤中将覆盖有具有粘合功能的涂层的胎体增强元件(36)嵌入聚合物组合物中以形成每个未固化胎体帘布层(27),由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量之比大于或等于2.00,切线模量和割线模量由通过应用2014年的标准ASTM D 885/D885M-10a获得的力-伸长曲线获得;
其中,未固化胎体帘布层(27)中胎体增强元件(36)的密度的范围为50至150个胎体增强元件(36)/分米未固化胎体帘布层(27);以及
其中,每个胎体增强元件(36)与轮胎(10)的周向方向Z形成大于或等于85°的角度。
2.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10),其中,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量之比小于或等于30.00,优选小于或等于27.00,更优选小于或等于24.00。
3.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10),其中,由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量与未固化胎体帘布层的断裂力之比严格小于7.00,优选小于或等于5.00,更优选小于或等于4.00。
4.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10),其中,由未固化帘布层在1%伸长下产生的等效力下的割线模量与未固化胎体帘布层的断裂力之比大于或等于0.50。
5.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10),其中,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与未固化胎体帘布层的断裂力之比严格大于6.00,优选大于或等于7.00。
6.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10),其中,由未固化帘布层在7%伸长下产生的等效力下的切线模量与未固化胎体帘布层的断裂力之比小于或等于30.00,优选小于或等于25.00,更优选小于或等于22.00。
7.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10),其中,胎体增强元件(36)的扭转因子K严格大于150,优选大于或等于180,其中K由下式限定:
K=T x[(支数/(1000.ρ)]1/2
其中T是以圈/米表示的胎体增强元件(36)的捻度,支数是以特克斯计的胎体增强元件的复丝股线的支数的总和,ρ是由复丝股线的构成材料的相应支数加权的以g/cm3计的复丝股线的每单位体积的平均质量。
8.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10),其中,芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线的支数大于或等于55特克斯,优选大于或等于70特克斯,更优选大于或等于90特克斯,甚至更优选大于或等于110特克斯。
9.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10),其中,芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺复丝股线的支数小于或等于500特克斯,优选小于或等于400特克斯,更优选小于或等于340特克斯。
10.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10),其中,脂族聚酰胺复丝股线的支数大于或等于20特克斯,优选大于或等于30特克斯,更优选大于或等于40特克斯。
11.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10),其中,脂族聚酰胺复丝股线的支数小于或等于300特克斯,优选小于或等于250特克斯,更优选小于或等于220特克斯,甚至更优选小于或等于210特克斯。
12.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10),其中,胎体增强元件(36)的捻度的范围为240至500圈/米,优选为260至480圈/米。
13.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10),其中,未固化胎体帘布层(27)中胎体增强元件(36)的密度的范围为60至140个胎体增强元件(36)/分米未固化胎体帘布层(27)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10),其中,每个胎体增强元件(36)与轮胎(10)的周向方向Z形成范围为85°至95°的角度。
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