包括周向增强元件的层的轮胎制造技术

本发明专利技术涉及一种轮胎，所述轮胎包括胎冠增强件，所述胎冠增强件由至少两个工作胎冠层形成，所述至少两个工作胎冠层的每一者由增强元件形成，所述增强元件插入两个橡胶组合物的压延层之间，从一层到另一层交叉并与周向方向形成在10°和45°之间的角度，所述胎冠增强件包括至少一个周向增强元件的层。根据本发明专利技术，至少一个工作胎冠层的至少一个压延层在10%拉伸应变下的弹性模量小于8.5MPa，并且至少一个工作胎冠层的所述至少一个压延层的用tan(δ)max表示的最大tan(δ)值小于0.100。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括周向增强元件的层的轮胎
本专利技术涉及具有径向胎体增强件的轮胎，特别涉及旨在装备以持久速度行驶的携带重型负荷的车辆（例如货车、拖拉机、拖车、或公共汽车）的轮胎。
技术介绍
通常，在重型负荷类型的轮胎中，胎体增强件锚固在胎圈区域中的任一侧，并且在径向上被由至少两个叠加层构成的胎冠增强件覆盖，所述至少两个叠加层由丝线或帘线形成，所述丝线或帘线在每个层中平行并且从一层到下一层交叉从而与周向方向形成在10°和45°之间的角度。形成工作增强件的所述工作层还可以被至少一个“保护”层覆盖，所述“保护”层有利地由金属的和可伸展的（称作弹性的）增强元件形成。其也可以包括具有低伸展性的金属丝线或帘线的层，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“三角”帘布层在径向上位于胎体增强件和第一“工作”胎冠帘布层之间，所述第一“工作”胎冠帘布层由角度绝对值至多等于45°的平行的丝线或帘线形成。三角帘布层与至少所述工作帘布层形成三角增强件，所述三角增强件在其所经受的不同应力下显示出少量变形，三角帘布层的主要作用在于吸收轮胎的胎冠区域中所有增强元件所经受的横向压缩负荷。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的作用下显示出至少等于3％的相对伸长和小于150GPa的最大切线模量时，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接近0°的+2.5°至-2.5°的范围内的角度的增强元件。轮胎的周向方向或纵向方向是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。径向方向是与轮胎的旋转轴线相交并与其垂直的方向。轮胎的旋转轴线是轮胎在正常使用时绕其旋转的轴线。径向平面或子午平面是包含轮胎的旋转轴线的平面。周向正中平面或赤道平面是垂直于轮胎的旋转轴线并且将轮胎分为两半的平面。橡胶混合物的术语“弹性模量”被理解为意指在10%变形和环境温度下的伸展割线模量。至于橡胶组合物，模量的测量根据1988年9月的标准AFNOR-NFT-46002在张力下进行：在10%伸长下的公称割线模量（或表观应力，以MPa表示）在第二次伸长中（即在一个适应循环之后）测量（根据1979年12月的标准AFNOR-NFT-40101的标准温度和湿度条件）。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行驶在越来越长的旅途中。这种轮胎行驶的组合条件毫无疑问地使得行驶的英里数增加，轮胎上的磨损减少；另一方面，轮胎和特别是胎冠增强件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，更具体地讲，在胎冠层之间存在剪切应力，加上轴向最短的胎冠层的端部处的操作温度有不可忽略的升高，从而导致所述端部处的橡胶中出现裂缝的外观和蔓延。为了改进所研究类型的轮胎的胎冠增强件的耐久性，已经提出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/或周围的橡胶混合物的层和/或轮廓元件的结构和质量相关的解决方案。特别已知在工作层的端部之间引入橡胶混合物的层从而在所述端部之间脱离联接，从而限制剪切应力。然而这种脱离联接层必须具有极好的内聚力。这种橡胶混合物的层例如描述在专利申请WO2004/076204中。为了改进位于胎冠增强件边缘附近的橡胶混合物的抗破坏能力，专利FR1389428建议结合低滞后性胎面，使用覆盖至少胎冠增强件的侧面和边缘的并且由低滞后性橡胶混合物形成的橡胶轮廓元件。为了避免胎冠增强件帘布层之间的分离，专利FR2222232教导用橡胶垫覆盖增强件的端部，所述橡胶垫的肖氏A硬度不同于覆盖所述增强件的胎面的肖氏A硬度，并且大于设置在胎冠增强件帘布层的边缘和胎体增强件之间的橡胶混合物的轮廓元件的肖氏A硬度。由此制得的轮胎能够有效地改进特别是耐久性方面的性能。此外，为了制备具有极宽的胎面的轮胎或者为了赋予轮胎一定的尺寸和更高的负荷能力，已知引入周向增强元件的层。专利申请WO99/24269例如描述了这种周向增强元件的层的存在。周向增强元件的层通常由至少一个缠绕成圈的金属帘线组成，所述金属帘线相对于周向方向铺设的角度小于2.5°。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供轮胎，无论使用如何，所述轮胎的性质（特别是耐久性和磨损）得以保持，并且所述轮胎在滚动阻力方面的性能得以改进，从而有助于装配这种轮胎的车辆降低燃料消耗。根据本专利技术通过一种具有径向胎体增强件的轮胎实现所述目的，所述轮胎包括胎冠增强件，所述胎冠增强件由至少两个工作胎冠层形成，所述至少两个工作胎冠层的每一者由增强元件形成，所述增强元件插入两个橡胶混合物的压延层之间，从一层到另一层交叉并与周向方向形成在10°和45°之间的角度，所述胎冠增强件在径向上被胎面覆盖，所述胎面通过两个胎侧结合至两个胎圈，所述胎冠增强件包括至少一个周向增强元件的层，至少一个工作胎冠层的至少一个压延层在10%伸长下的弹性拉伸模量小于8.5MPa，所述压延层的用tan(δ)max表示的最大tan(δ)值小于0.100，并且至少一个工作胎冠层的所述至少一个压延层为弹性体混合物，所述弹性体混合物基于天然橡胶或基于主要包含顺式-1,4键的合成聚异戊二烯和任选基于至少一种其他二烯弹性体和基于增强填料，在共混物的情况下，所述天然橡胶或所述合成聚异戊二烯相对于所使用的其他二烯弹性体的含量以主要含量存在，所述增强填料由如下组成：a）BET比表面积大于60m2/g的炭黑，i.当炭黑的结构指数（COAN）大于85时，以在20和40phr之间的含量使用，ii.当炭黑的结构指数（COAN）小于85时，以在20和50phr之间的含量使用，b）BET比表面积小于60m2/g的炭黑，无论其结构指数如何，以在20和80phr之间，优选在30和50phr之间的含量使用，c）或包含SiOH和/或AlOH表面官能团的二氧化硅和/或氧化铝类型的白填料，所述白填料选自沉淀或热解二氧化硅、氧化铝和铝硅酸盐，或可替代性地在合成过程中或合成之后改性的BET比表面积在130和260m2/g之间并且优选大于150m2/g的炭黑，以在20和80phr之间，优选在30和50phr之间的含量使用，d）或（a）中描述的炭黑和/或（b）中描述的炭黑和/或（c）中描述的白填料的共混物，其中填料的总含量在20和80phr之间，优选在40和60phr之间。BET比表面积的测量根据TheJournaloftheAmericanChemicalSociety（第60卷，第309页，1938年2月，对应于1987年11月的标准NFT45007）中描述的Brunauer、Emmett和Teller方法进行。炭黑的结构指数，COAN（压缩吸油数），根据标准ASTMD3493进行测量。损耗因数tan(δ)为橡胶混合物的层的动态性质。其在粘度分析仪（MetravibVA4000）上根据标准ASTMD5992-96进行测量。记录硫化组合物的样品（厚度为4mm，截面为400mm2的圆柱状测试试样）在10Hz的频率和100℃的温度下经受简单交替正弦剪切应力的响应。从0.1%至50%（向外循环），接着从50%至1%（返回循环）进行应变振幅扫描。对于返回循环，标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有径向胎体增强件的轮胎，包括胎冠增强件，所述胎冠增强件由至少两个工作胎冠层形成，所述至少两个工作胎冠层的每一者由增强元件形成，所述增强元件插入两个橡胶混合物的压延层之间，从一层到另一层交叉并与周向方向形成在10°和45°之间的角度，所述胎冠增强件在径向上被胎面覆盖，所述胎面通过两个胎侧结合至两个胎圈，所述胎冠增强件包括至少一个周向增强元件的层，其特征在于，至少一个工作胎冠层的至少一个压延层根据1988年9月的标准AFNOR‑NFT‑46002在10％伸长下的弹性拉伸模量小于8.5MPa，并且至少一个工作胎冠层的所述至少一个压延层的根据标准ASTM D 5992‑96在10Hz的频率和100℃的温度下用tan(δ)max表示的最大tan(δ)值小于0.100，并且至少一个工作胎冠层的所述至少一个压延层为弹性体混合物，所述弹性体混合物包含促进剂DCBS并且基于天然橡胶或基于主要包含顺式‑1,4键的合成聚异戊二烯和任选基于至少一种其他二烯弹性体和基于增强填料，在共混物的情况下，所述天然橡胶或所述合成聚异戊二烯相对于所使用的一种或多种所述其他二烯弹性体的含量以主要含量存在，所述增强填料由如下组成：a)BET比表面积大于60m...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.13 FR 11592441.一种具有径向胎体增强件的轮胎，包括胎冠增强件，所述胎冠增强件由至少两个工作胎冠层形成，所述至少两个工作胎冠层的每一者由增强元件形成，所述增强元件插入两个橡胶混合物的压延层之间，从一层到另一层交叉并与周向方向形成在10°和45°之间的角度，所述胎冠增强件在径向上被胎面覆盖，所述胎面通过两个胎侧结合至两个胎圈，所述胎冠增强件包括至少一个周向增强元件的层，其特征在于，至少一个工作胎冠层的至少一个压延层根据1988年9月的标准AFNOR-NFT-46002在10％伸长下的弹性拉伸模量小于8.5MPa，并且至少一个工作胎冠层的所述至少一个压延层的根据标准ASTMD5992-96在10Hz的频率和100℃的温度下用tan(δ)max表示的最大tan(δ)值小于0.100，并且至少一个工作胎冠层的所述至少一个压延层为弹性体混合物，所述弹性体混合物包含促进剂DCBS并且基于天然橡胶或基于主要包含顺式-1,4键的合成聚异戊二烯和任选基于至少一种其他二烯弹性体和基于增强填料，在共混物的情况下，所述天然橡胶或所述合成聚异戊二烯相对于所使用的一种或多种所述其他二烯弹性体的含量以主要含量存在，所述增强填料由如下组成：a)BET比表面积大于60m2/g的炭黑，i.当炭黑的结构指数(COAN)大于85时，以在20和40phr(法文缩写为pce)之间的含量使用，ii.当炭黑的结构指数(COAN)小于85时，以在20和50phr之间的含量使用，b)或BET比表面积小于60m2/g的炭黑，无论其结构指数如何，以在20和80phr之间的含量使用，c)或(a)中描述的炭黑和/或(b)中描述的炭黑的共混物，其中填料的总含量在20和80phr之间。2.根据权利要求1所述的具有径向胎体增强件的轮胎，其特征在于，至少一个工作胎冠层的所述增强元件为饱和的分层帘线，至少一个内衬用由聚合物组合物组成的层加上护套。3.根据权利要求1和2任一项所述的具有径向胎体增...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·多明戈，J·贝松，F·巴尔巴林，G·萨利兹，R·C·勒杜列斯库，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR