CN1863684A - 充气子午线轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有低路面噪音和平点以及高的高速耐用性的充气子午线轮胎。该充气子午线轮胎包括子午线轮胎胎体(5)、设置在轮胎胎体(5)胎冠部外侧径向且由至少两层带束层组成的带束层(6)、设置在带束层(6)外侧径向的带束层增强层(7A,7B)。其中,所述带束层增强层7A、7B是通过在轮胎的周缘方向连续螺旋地卷绕聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线而形成的。该帘线于160℃测量的在29.4N负荷下的弹性模量不低于2.5mN/dtex%。
Description
技术领域
本发明涉及充气子午线轮胎,尤其涉及一种具有低路面噪音和平点以及高的高速耐用性的充气子午线轮胎。
背景技术
目前在客车子午线轮胎的带束层中主要使用的是含钢帘线的至少两层带束层,钢帘线相对轮胎的赤道面以一定的帘线角度倾斜设置,使得这些层的帘线相互交叉。而且,包含尼龙帘线的带束层增强层被设置在带束层外侧径向,以确保轮胎行驶过程中的稳定性,特别防止高速行驶中带束层发生剥离(尤其是在带束层端部显著产生了剥离)从而提高耐用性。
如今,采用带束层增强层来提高高速耐用性非常普遍。作为带束层增强层中的帘线材料,主要使用的是低生热性和低成本的尼龙。但是,近来要求在具有这种带束层增强层的子午线轮胎中,进一步降低路面噪音和平点并改善高速行驶中带束层端部的凸出(pushing-out)性。
作为对策,将弹性高于尼龙和具有高玻璃化转变点(Tg)并可以有效地降低路面噪音和平点的芳族聚酰胺(聚芳酰胺)等组成的高弹性帘线应用在带束层增强层中。但是考虑到成本,高弹性帘线的问题是较昂贵。
而且,作为弹性比尼龙高但成本低的材料,已知的有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。但是,聚对苯二甲酸乙二醇酯在高温时弹性模量大大降低了,存在的问题是,在高速行驶过程中当轮胎温度升高时,不能获得充分的抑制凸出的效果。因为聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的丝在其表面处没有官能团,因此用通常RFL粘合剂液进行粘合剂处理时,与尼龙相比,它与橡胶的粘着性较差。因此在带束层增强层中使用聚对苯二甲酸乙二醇酯可以降低路面噪音和平点,但是,存在的问题是高速耐用性显著变差。
相反,为了提高在带束层增强层使用了聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的帘线的轮胎的高速耐用性,已经提出了许多用于增强帘线与橡胶之间的粘着性的方法(JP-A-2001-9927,JP-A-2001-63312,JP-A-2001-98245和JP-A-2000-248254)。
发明简述
但是,即使通过上述专利文献中描述的方法提高了聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线的粘着性,其粘着性仍然比尼龙帘线的粘着性差,因此在带束层增强层使用聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线的轮胎,在高速耐用性方面,仍然比在带束层增强层使用尼龙帘线的轮胎差。
因此,本发明的目的之一是解决常规技术中的上述问题,并提供了一种充气子午线轮胎,其中将聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线应用于带束层增强层并且高速耐用性提高了。
为了实现上述目标,发明人已经进行了多方面的研究,并发现,在带束层增强层使用聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线的轮胎中,通过将聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线的弹性模量限定在某一确定值或更高,可以抑制高速行驶中带束层的凸出程度,并且可以降低轮胎在蹬地-驶出(leading-trailing)时的应力从而提高轮胎的高速耐用性,从而完成了本发明。
也就是说,根据本发明的充气子午线轮胎是这样一种充气子午线轮胎,其包括子午线轮胎胎体、设置在轮胎胎体胎冠部外侧径向且由至少两层带束层组成的带束层、设置在带束层外侧径向的带束层增强层,其特征在于,所述带束层增强层是通过在轮胎的周缘方向连续螺旋地卷绕聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线而形成的,并且于160℃测量的在29.4N负荷下该帘线的弹性模量不低于2.5mN/dtex%。
在本发明中,于160℃测量的在29.4N负荷下的弹性模量是这样算出的:将帘线负荷-伸长率曲线中对应于29.4N负荷点处的切线斜率(N/%)换算为每1dtex的值。此时,在负荷-伸长率曲线中对应于29.4N负荷点处的切线斜率指帘线负荷-伸长率曲线C中对应于29.4N负荷点处的切线S的斜率,如图1所示。
在根据本发明的充气子午线轮胎的一个优选实施方案中,将帘线用粘合剂组合物处理,粘合剂组合物包含热塑性聚合物(A)、热反应性水性聚氨酯树脂(B)和环氧化合物(C),其中热塑性聚合物(A)的主链基本不含有加成反应性的碳-碳双键,但是具有至少一个可交联官能团作为侧基。
在根据本发明的充气子午线轮胎的另一个优选实施方案中,将帘线用粘合剂组合物处理,粘合剂组合物包含热塑性聚合物(A)、热反应性水性聚氨酯树脂(B)、环氧化合物(C)和橡胶胶乳(D),其中热塑性聚合物(A)的主链基本不含有加成反应性的碳-碳双键,但是具有至少一个可交联官能团作为侧基。
此时,更优选热塑性聚合物(A)的主链由主要具有直链结构的烯键式加成聚合物和/或聚氨酯类聚合物组成,并且作为侧基的可交联官能团是选自噁唑啉基团、双马来酰亚胺基团、(嵌段)异氰酸酯基团、氮丙啶基团、碳二亚胺基团、肼基团、环氧基团以及环硫基团中的至少一种。
在根据本发明的充气子午线轮胎的又一个优选实施方案中,将帘线在不低于6.9×10-2N/dtex的张力下进行粘合剂处理(浸渍处理)。
在根据本发明的充气子午线轮胎的又一个优选实施方案中,由以下等式(I)定义的帘线的捻度系数α为500-2500:
α=T×D1/2……(I)其中α是捻度系数,T是捻度,D是帘线的总细度(dtex)。
在根据本发明的充气子午线轮胎的又一个优选实施方案中,轮胎中的帘线经硫化后的伸长率百分比不高于硫化前原长度的2%。
在根据本发明的充气子午线轮胎的又一个优选实施方案中,帘线的总细度为1000-3500dtex。
根据本发明,通过将轮胎带束层增强层中使用的聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线的弹性模量限定在一确定值或更高,可以提供一种高速耐用性增强的充气子午线轮胎。在轮胎中,高速行驶中的凸出程度被抑制,轮胎在蹬地-驶出时的应力降低,因此与尼龙帘线相比,充分弥补了因帘线与橡胶之间缺乏粘着性导致的高速耐用性变差。而且,通过将帘线用包含特定化合物的粘合剂组合物处理,可以增强高温下帘线与橡胶之间的粘着性,从而进一步提高高速耐用性。
附图简述
图1显示帘线的负荷-伸长率曲线。
图2是根据本发明的充气子午线轮胎实施方案的横断面视图。
本发明的最佳实施方式
以下将详细描述本发明。本发明的充气子午线轮胎,其包括子午线轮胎胎体、设置在轮胎胎体胎冠部外侧径向且由至少两层带束层组成的带束层、设置在带束层外侧径向的带束层增强层,其特征在于,所述带束层增强层是通过在轮胎的周缘方向连续螺旋地卷绕聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线而形成的,并且于160℃测量的在29.4N负荷下该帘线的弹性模量不低于2.5mN/dtex%。此时,于160℃测量弹性模量的原因归于以下事实:在高速行驶试验中,当轮胎内的温度随着高速行驶而升高时,在导致轮胎故障的时刻,带束层增强层的温度达到160℃。尤其是,聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线在更高温度下的弹性模量具有重要的意义,因为该帘线在比室温高的温度下对弹性模量的降低较大,因此不能获得充分抑制凸出的效果,除非在室温下具有高弹性的帘线温度升高时高弹性模量可以保持。
在根据本发明的充气子午线轮胎中,带束层增强层中使用的聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线于160℃测量的在29.4N负荷下的弹性模量不低于2.5mN/dtex%。通过使帘线于160℃测量的在29.4N负荷下的弹性模量不低于2.5mN/dtex%,可以抑制高速行驶中带束层的凸出程度,因此可以降低轮胎在蹬地-驶出时的应力,从而提高了高速耐用性。因此与尼龙帘线相比,充分弥补了因帘线与橡胶之间缺乏粘着性导致的高速耐用性变差,从而获得充分的高速耐用性。
在本发明的充气子午线轮胎中,带束层增强层中使用的聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线优选在高张力下进行浸渍处理以增强160℃时的弹性模量。发明人已经检验了以下情形时的高速耐用性:调节浸渍处理中施加到的帘线上的张力,制备具有各种弹性模量的聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线,得到的经浸渍过的帘线被橡胶化并应用于带束层增强层。结果发现,当于160℃测量的在29.4N负荷下的弹性模量不低于2.5mN/dtex%时,通过提高弹性模量,增强了抑制凸出的效果,从而可以弥补因缺乏粘着性导致的高速耐用性变差,由此可以达到与在带束层增强层中使用尼龙帘线的轮胎相同的高速耐用性。
为了使帘线的弹性模量足够高,粘合剂处理中的张力优选不低于6.9×10-2N/dtex。当粘合剂处理中的张力低于6.9×10-2N/dtex时,难以充分增强高温时帘线的弹性模量。对于提高帘线弹性的方法没有限制,可以使用其它方法如低加捻帘线。上述粘合剂处理包括干燥工艺、热工艺、标准化工艺等,通过适当调节温度、时间以及张力而实施。尽管在本发明中可以通过单浴处理或两浴处理进行粘合剂处理,但是优选两浴处理。在后一种情形,优选在热工艺过程中向第二浴中的帘线施加不低于6.9×10-2N/dtex的张力。
聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线的捻度系数α优选500-2500,捻度系数由以下等式(I)定义:
α=T×D1/2………(I)其中α是捻度系数,T是捻度,D是帘线的总细度(dtex)。当帘线的捻度系数低于500时,丝的束缚力较弱,且粘着性不足,而当其超过2500时,不能得到足以实现抑制凸出效果的弹性模量。
而且,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线的总细度为1000-3500dtex。如果帘线的总细度低于1000dtex,不能得到足以实现抑制凸出效果的弹性模量,而当其超过3500dtex时,经线密度不能变高,且不能充分保证每单位宽度的刚度。
顺便指出,因为硫化过程中生胎会沿轮胎的径向扩伸百分之几,如果带束层增强层中使用的帘线的弹性模量较高,硫化过程中帘线不能跟随轮胎的扩伸,可能发生带束层增强层中的帘线未通过橡胶而与带束层中的钢帘线直接接触。因此,必须通过预先设计生胎的直径使其具有一定的尺寸,并且通过螺旋地卷绕橡胶化帘线适当调节带束层增强层形成时的张力,充分确保带束层与帘线之间的尺度(gauge)。因此优选聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线经硫化后在轮胎中的伸长率百分比不高于硫化前原长度的2%。当在帘线的伸长率百分比高于2%下形成轮胎时,聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线与带束层直接接触,因此容易在行驶过程中引起带束层端部的分离故障。
在本发明的充气子午线轮胎中,优选将聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线用粘合剂组合物处理,粘合剂组合物包含热塑性聚合物(A)、热反应性水性聚氨酯树脂(B)和环氧化合物(C),或者粘合剂组合物除了上述组分(A)-(C)外还包含橡胶胶乳(D),其中热塑性聚合物(A)的主链基本不含有加成反应性的碳-碳双键,但是具有至少一个可交联官能团作为侧基。通过用上述粘合剂组合物处理,可以提高高温时帘线与橡胶的粘着性。
迄今为止,曾经通过所谓的两浴处理来进行对聚对苯二甲酸乙二醇酯的粘合剂处理,其中将环氧或异氰酸酯涂覆在帘线表面上,并且再在其上涂覆通过混合间苯二酚、甲醛和胶乳制成的树脂(下文中称为RFL树脂)。在这样的处理中,第一浴中使用的树脂变得很硬而向帘线增加应变输入,因此帘线的疲劳特性变差。而且,该树脂在室温下表现出帘线与橡胶之间的充分粘着性,但是存在的问题是,在高于130℃的高温下,粘着力大大降低了。相反,通过使用包含热塑性聚合物(A)、聚氨酯树脂(B)和环氧化合物(C)的第一浴混合物,即使在180℃以上的高温也能确保与橡胶的充分粘着,而不会使帘线变硬,其中热塑性聚合物(A)的主链结构具有至少一个可交联官能团作为侧基但基本不含有加成反应性的碳-碳双键。
热塑性聚合物(A)的主链由主要具有直链结构。作为主链,优选烯键式加成聚合物,例如丙烯酸类聚合物、乙酸乙烯酯类聚合物、乙酸乙烯酯-乙烯类聚合物等,或者聚氨酯类聚合物。但是,热塑性聚合物(A)并不仅限于烯键式加成聚合物和聚氨酯类聚合物,只要它具有这样的功能,作为侧基的官能团可以交联以控制树脂在高温时的流动性并确保树脂的断裂强度即可。
作为侧基中的官能团,优选噁唑啉基团、双马来酰亚胺基团、(嵌段)异氰酸酯基团、氮丙啶基团、碳二亚胺基团、肼基团、环氧基团以及环硫基团等。
作为构成烯键式加成聚合物的单体,有具有一个碳-碳双键的烯键式不饱和单体和具有两个或多个碳-碳双键的单体。具有一个碳-碳双键的烯键式不饱和单体包括,α-烯烃,例如乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯等;α,β-不饱和芳族单体,例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、单氯代苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基萘、苯乙烯磺酸钠等;烯键式羧酸,例如衣康酸、富马酸、马来酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯三羧酸等及其盐;酸酐,例如马来酸酐、衣康酸酐等;不饱和碳酸酯,例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己基酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-氨基乙基酯;烯键式二羧酸的单酯,例如衣康酸单乙酯、富马酸单丁酯、马来酸单丁酯等;烯键式二羧酸的二酯,衣康酸二乙酯、富马酸二丁酯等;α,β-烯键式不饱和酸的酰胺,例如丙烯酰胺、马来酸酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-(2-羟乙基)丙烯酰胺,N-羟甲基甲基丙烯酰胺,N-(2-羟乙基)甲基丙烯酰胺、马来酸酰胺等;含羟基的单体,例如2-羟乙基甲基丙烯酸酯,聚乙二醇单甲基丙烯酸酯等;不饱和腈,例如丙烯腈、甲基丙烯腈、富马腈(fumaronitrile)、α-氯丙烯腈等;乙烯基醚,例如甲基乙烯基醚,乙基乙烯基醚等;乙烯基酮;乙烯基酰胺;含卤素的α,β-不饱和单体,例如氯乙烯、偏二氯乙烯、氟乙烯、偏二氟乙烯等;乙烯基化合物,例如乙酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、辛酸乙烯酯、乙烯基吡啶等;可加成聚合的噁唑啉,例如2-异丙烯基-2-噁唑啉等;杂环乙烯基化合物,例如乙烯基吡咯烷酮等;含不饱和键的硅烷化合物,例如乙烯基乙氧基硅烷、α-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等。它们可以单独使用或者两种、多种组合使用。在本发明中,热塑性聚合物(A)优选通过这些单体的自由基加成聚合得到。构成主链结构的具有两个或多个碳-碳双键的单体,包括共轭二烯类单体,例如,1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、卤素取代的二烯如氯丁二烯等;非共轭二烯类单体,例如,乙烯基降冰片烯、二环戊二烯、1,4-己二烯等。它们可以单独使用或者两种、多种组合使用。
烯键式加成聚合物由具有一个碳-碳双键的烯键不饱和单体和具有至少两个碳-碳双键的单体衍生得到的单元组成。基于投料单体总量,在单体组成比例中,与硫黄反应性的碳-碳双键优选不高于10mol%,更优选0mol%。
对于向烯键式加成聚合物中引入可交联官能团以制备热塑性聚合物(A)的方法没有特别限制。例如,可以采用在烯键式加成聚合物聚合过程中共聚以下单体的方法:具有噁唑啉基团的可加成聚合单体、具有环氧基团的可加成聚合单体、具有马来酰亚胺基团的可加成聚合单体、具有嵌段异氰酸酯基团的可加成聚合单体以及具有环硫基团的可加成聚合单体。
聚氨酯类聚合物是一种高分子量聚合物,其在分子中具有异氰酸酯基与活性氢反应得到的多个键,例如主要通过多异氰酸酯与具有两个或更多活性氢原子的化合物进行加聚反应得到的氨酯键、脲键等。而且,聚合物可以不仅包含异氰酸酯基与活性氢反应得到的键,还包含含活性氢的化合物分子中含有的酯键、醚键、酰胺键,以及异氰酸酯基之间反应产生的脲二酮(uretodione)键、碳二亚胺基。
热反应性水性聚氨酯树脂(B)优选是在分子中具有至少两个热离解性嵌段异氰酸酯基的树脂。例如,尤其优选以下通式(II)表示的热反应性水性聚氨酯化合物等:
(其中A是具有3-5个官能团的有机多异氰酸酯化合物的异氰酸酯残余,Y是通过热处理游离异氰酸酯基团的嵌段剂化合物的活性氢残余,Z是分子中具有至少一个活性氢原子和至少一个阴离子产生基团的化合物的活性氢原子残余,X是平均分子量不高于5000、具有2-4个羟基的多元醇化合物的活性氢残余,n是2-4的整数,p+m是2-4的整数,其中m≥0.25)。
环氧化合物(C)可以是分子中含至少两个环氧基团的化合物,优选至少四个环氧基团。优选包含多元醇与表氯醇的反应产物以及环氧基团的化合物。环氧化合物的具体例子包括,多价醇与表氯醇的反应产物,例如二甘醇二缩水甘油醚,聚乙烯二缩水甘油醚,聚丙二醇二缩水甘油醚,新戊二醇二缩水甘油醚,1,6-己二醇二缩水甘油醚,甘油聚缩水甘油醚,三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚、聚甘油聚缩水甘油醚,季戊四醇聚缩水甘油醚,双甘油聚缩水甘油醚,山梨醇聚缩水甘油醚等;酚醛清漆型环氧树脂,例如苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂等;双酚A型环氧树脂等。
对于橡胶胶乳(D)没有特别限制,但是优选乙烯基吡啶-苯乙烯-丁二烯共聚物胶乳、苯乙烯-丁二烯共聚物胶乳等。
在处理聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线时,优选使用含组分(A)、(B)和(C)的处理溶液作为第一浴,通常的RFL溶液作为第二浴。而且,可以仅在单浴中用包含组分(A)、(B)、(C)和(D)的混合溶液进行处理。而且,优选这些组分基于粘合剂组合物干重的干重比,(A)为2-75%、(B)为15-87%、(C)为11-70%且(D)不高于20%。
根据本发明的子午线轮胎中的带束层增强层是这样形成的:用粘合剂组合物处理聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线,使其橡胶化形成窄宽度的条并将条螺旋地卷绕在轮胎的周缘方向。除了带束层增强层中使用的帘线外,对于本发明中的轮胎没有特别限制,它可以根据常规制备方法利用常规元件制造。
以下将参考附图详细描述本发明的充气子午线轮胎。
图2是根据本发明的充气子午线轮胎的一个实施方案的横断面图。图2中的轮胎包含一对胎圈部1、一对胎侧部2、胎面部3、在嵌入各胎圈部1中的胎圈帘线4之间环形延伸的轮胎胎体5、设置在轮胎胎体胎冠部外侧径向且由至少两层带束层组成的带束层6、设置在带束层外侧径向用于覆盖带束层6的带束层增强层7A,设置用于覆盖带束层增强层7A仅两端部的一对束层增强层7B。在该情形下,带束层增强层7A、7B各自由含帘线的橡胶化层组成,设置的帘线基本与轮胎的周缘方向平行。尽管图示的轮胎包含带束层增强层7A、7B,但是其中带束层增强层7A和7B之一被省略的轮胎也是根据本发明的轮胎的实施方案。在图示的轮胎中,带束层增强层7A、7B各由一层组成,但是,它可以由两层和多层组成。
以下的实施例用于解释本发明,而并不限制本发明。
实施例
表1中所示的帘线在两浴体系中进行浸渍处理。浸渍处理中的第一浴包括16.5质量%(固含量)的EPOCROS K1010E(NipponShokubai Co.,Ltd.制,固含量:40%,具有2-噁唑啉基团的丙烯酰基-苯乙烯共聚物乳液,聚合物的Tg:-50℃,,噁唑啉基团的量:0.9mmol/g·固体),6质量%(固含量)的ELASTRON BN27(DAIICHIKOGYO SEIYAKU Co.,Ltd.制,固含量:30%,具有亚甲基二苯基分子结构的热反应性水性聚氨酯树脂),7.5质量%的DENACOL EX614B(NAGASE Chemicals Ltd.制,山梨醇聚缩水甘油醚)和70质量%的水。
浸渍处理中的第二浴是通过如下方法制备的:向556.85质量份间苯二酚-甲醛老化溶液中加入233.15质量份的乙烯基吡啶-苯乙烯-丁二烯共聚物胶乳(JSR Corporation制的JSR0655,固含量:41%)和207.00质量份的苯乙烯-丁二烯共聚物胶乳(JSR Corporation制的JSR2108,固含量:40%),其中间苯二酚-甲醛老化溶液包含524.01质量份水、15.12质量份间苯二酚、16.72质量份的37%甲醛和4.00质量份的10%氢氧化钠,将混合物在室温下老化16小时。
当使用上述第一浴和第二浴时,在以下条件下进行干燥处理后:第一浴的干燥温度为205℃,第一浴的干燥时间为60秒,第一浴中干燥处理时的张力为1.2kg/帘线,第二浴的干燥温度为150℃,第二浴的干燥时间为160秒,第二浴中干燥处理时的张力为1.2kg/帘线,之后在表1所示的张力、温度和处理时间下在第二浴中进行热处理。
然后,通过在带束层增强层中使用上述经粘合剂处理的帘线从而制备轮胎尺寸为205/65R15的充气子午线轮胎。此时,通过如下方法形成带束层增强层:通过用橡胶组合物使经粘合剂处理的帘线橡胶化,橡胶组合物包含60.0质量份天然橡胶、40.0质量份SBR、45.0质量份HAF级碳黑、2.0质量份锭子油、3.0质量份氧化锌、1.0质量份抗氧化剂(OUCHISHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL Co.,Ltd.制的NOCRAC 6C)、0.8质量份硫化促进剂(OUCHISHINKOCHEMICAL INDUSTRIAL Co.,Ltd.制的NOCCELER NZ)、1.0质量份硬脂酸和3.0质量份硫黄,形成经线密度为50帘线/5cm、宽度为5-20mm的条带,并且将条带连续螺旋地卷绕在轮胎的周缘方向。除了具有表1所示结构的帘线在表1所示条件下进行浸渍处理用于带束层增强层中之外,这些轮胎具有相同的结构,。而且这些轮胎的带束层增强层具有图2所示的结构,其中带束层增强层7A在轮胎的宽度方向比带束层宽5mm,而且带束层增强层7B的宽度为30mm。对于这些轮胎,通过以下方法评价高速耐用性、路面噪音和平点,得到的结果列于表1中。
(1)高速耐用性
将轮胎装配在6J-15的轮圈上,并在200kPa的空气压下充气,然后以150km/h的速度行驶30分钟,之后如果没有引发故障就以每6km/h提高速度,测量引发故障的速度。结果用基于比较实施例1引发故障的速度为100的指数来表示。指数值越大,耐用限速越高,高速耐用性越好。
(2)路面噪音
在无回声室中,在200kPa的空气压下充气的轮胎,在4.7kN负荷下以60km/h的速度行驶在具有粗糙表面且直径为3m的转鼓上,在该过程中用设置在转鼓表面附件的麦克风测量声压水平。结果用基于比较实施例1的声压水平为100的指数来表示。指数值越大,路面噪音越低,路面噪音性能越好。
(3)平点
在被施加负荷下,轮胎在转鼓上行驶预定时间以充分升高轮胎温度后,静置直至轮胎完全冷却,测量轮胎的变形并用圆度的变化评价。也就是说,在施加负荷前后分别测量圆度,确定测量值之间的差值作为平点量。结果用基于比较实施例1的平点量为100的指数来表示。指数值越大,平点量越低,平点性能越好。
表1
比较实施例1 | 比较实施例2 | 比较实施例3 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | ||
带束层增强层中使用的帘线材料 | - | 尼龙 | 尼龙 | PET | PET | PET | PET |
帘线结构 | dtex | 1400/2 | 1100/2 | 1100/2 | 1100/2 | 1100/2 | 1670/2 |
捻度(复合捻×合股捻) | 捻回/100mm | 13×13 | 47×47 | 47×47 | 47×47 | 26×26 | 39×39 |
捻度系数 | - | 688 | 2204 | 2204 | 2204 | 1219 | 2254 |
在第二浴热处理中的张力 | x10-2N/dtex | 5.20 | 2.67 | 3.57 | 8.92 | 8.92 | 8.92 |
在第二浴热处理中的温度 | ℃ | 230 | 240 | 240 | 240 | 240 | 240 |
在第二浴热处理中的处理时间 | 秒 | 180 | 280 | 280 | 280 | 280 | 280 |
在室温44N负荷下的中间伸长率 | % | 4.84 | 4.40 | 3.33 | 2.68 | 2.26 | 1.84 |
160℃29.4N负荷下的弹性模量 | mN/dtex% | 1.34 | 2.10 | 2.41 | 2.63 | 3.87 | 4.52 |
硫化后帘线的伸长率百分比 | % | 2.5 | 2.2 | 2.0 | 1.9 | 1.7 | 1.5 |
高速耐用性 | 指数 | 100 | 85 | 97 | 110 | 117 | 112 |
路面噪音 | 指数 | 100 | 102 | 105 | 107 | 113 | 110 |
平点 | 指数 | 100 | 104 | 107 | 123 | 134 | 142 |
由表1中的实施例1可见,通过使用PET代替尼龙作为帘线材料,并使在第二浴中热处理时的张力不低于6.9×10-2N/dtex,于160℃测量的该帘线在29.4N负荷下的弹性模量可以达到不低于2.5mN/(dtex%),并且,与在带束层增强层使用尼龙帘线的轮胎(比较实施例1)相比,轮胎的高速耐用性提高了。而且,由于使用PET代替尼龙作为帘线材料,改善了实施例1的轮胎的路面噪音和平点。
相反,尽管在第二浴热处理中张力较低的比较实施例2和3的轮胎改善了路面噪音和平点,因为弹性模量不足,且不能弥补粘着性变差导致的高速耐用性变差,其高速耐用性比比较实施例1的差。
Claims (8)
1.一种充气子午线轮胎,其包括子午线轮胎胎体、设置在轮胎胎体胎冠部外侧径向且由至少两层带束层组成的带束层、设置在带束层外侧径向的带束层增强层,其特征在于,所述带束层增强层是通过在轮胎的周缘方向连续螺旋地卷绕聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线而形成的,并且于160℃测量的所述帘线在29.4N负荷下的弹性模量不低于2.5mN/dtex%。
2.根据权利要求1的充气子午线轮胎,其中帘线用粘合剂组合物处理,粘合剂组合物包含热塑性聚合物(A)、热反应性水性聚氨酯树脂(B)和环氧化合物(C),其中热塑性聚合物(A)的主链基本不含有加成反应性的碳-碳双键,但是具有至少一个可交联官能团作为侧基。
3.根据权利要求1的充气子午线轮胎,其中帘线用粘合剂组合物处理,粘合剂组合物包含热塑性聚合物(A)、热反应性水性聚氨酯树脂(B)、环氧化合物(C)和橡胶胶乳(D),其中热塑性聚合物(A)的主链基本不含有加成反应性的碳-碳双键,但是具有至少一个可交联官能团作为侧基。
4.根据权利要求2或3的充气子午线轮胎,其中热塑性聚合物(A)的主链由主要具有直链结构的烯键式加成聚合物和/或聚氨酯类聚合物组成,并且作为侧基的可交联官能团是选自噁唑啉基团、双马来酰亚胺基团、(嵌段)异氰酸酯基团、氮丙啶基团、碳二亚胺基团、肼基团、环氧基团以及环硫基团中的至少一种。
5.根据权利要求1的充气子午线轮胎,其中将帘线在不低于6.9×10-2N/dtex的张力下进行粘合剂处理(浸渍处理)。
6.根据权利要求1的充气子午线轮胎,其中由以下等式(I)定义的帘线的捻度系数α为500-2500:
α=T×D1/2......... (I)
其中α是捻度系数,T是捻度,D是帘线的总细度(dtex)。
7.根据权利要求1的充气子午线轮胎,其中帘线经硫化后在轮胎中的伸长率百分比不高于帘线硫化前原长度的2%。
8.根据权利要求1的充气子午线轮胎,其中帘线的总细度为1000-3500dtex。
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