包括由多种弹性体共混物形成的胎面的轮胎制造技术

本发明专利技术涉及一种包括径向胎体帘布层的轮胎。所述轮胎包括胎冠帘布层，所述胎冠帘布层在径向上由胎面覆盖，所述胎面通过两个胎侧连接至两个胎圈，所述胎面包括弹性体共混物的至少两个径向堆叠的层，并在中心处具有比在其轴向外部部分更低的沟槽率。所述胎面的第一弹性体共混物层由形成至少延伸至中平面的区域中的部分的第一弹性体共混物和由第二弹性体共混物形成的至少两个轴向外部部分形成，其中所述第一弹性体共混物具有65以上的宏观分散评级Z和0.120以下的表示为tan(δ)max的最大tan(δ)值，且所述第二弹性体共混物的在100℃下的复数动态剪切模量G*1％具有比所述第一弹性体共混物的在100℃下的复数动态剪切模量G*1％的值大至少10％的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括由多种弹性体共混物形成的胎面的轮胎
本专利技术涉及一种旨在装配至重型车辆的具有径向胎体增强件的轮胎，所述重型车辆例如运输车辆或“工业”车辆。所述轮胎特别地为轴向宽度大于37英寸的轮胎。尽管不限于此类应用，但本专利技术更特别地参照重量超过300吨，装配有直径大于3米50且轴向宽度大于37英寸的轮胎的“倾卸车”型车辆而进行描述。
技术介绍
通常旨在承载重载荷的这种轮胎包括径向胎体增强件和胎冠增强件，所述胎冠增强件由至少两个工作胎冠帘布层组成，所述至少两个工作胎冠帘布层由不可伸展的增强元件形成，所述不可伸展的增强元件从一个帘布层交叉至下一帘布层，并与周向方向形成在10和45°之间的相等或不相等的角度。就用于工业车辆的轮胎的惯常设计而言，锚固在每个胎圈中的径向胎体增强件由至少一层金属增强元件组成，所述元件在层内基本彼此平行。胎体增强件通常由胎冠增强件覆盖，所述胎冠增强件由金属增强元件的至少两个工作胎冠层组成，然而，这些金属增强元件从一层交叉至下一层，并与周向方向形成在10和65°之间的角度。在胎体增强件和工作胎冠层之间通常存在增强元件的两个层，所述增强元件以小于12°的角度从一个帘布层交叉至下一帘布层；增强元件的这些层的宽度通常小于工作层的宽度。在径向上在工作层的外部还存在保护层，所述保护层的增强元件处于在10和65°之间的角度。胎面在径向上在胎冠增强件的外部，所述胎面通常由旨在以接触斑块与地面接触的聚合物材料组成，轮胎在所述接触斑块中与地面接触。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。当帘线在等于断裂载荷的拉伸力下显示出至少等于3％的相对伸长，且最大正切模量小于150GPa时，所述帘线被称为是弹性的。轮胎的周向方向或纵向方向为对应于轮胎的周边并由轮胎的行驶方向所限定的方向。轮胎的旋转轴线为轮胎在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。周向中平面或赤道平面为垂直于轮胎的旋转轴线并且将轮胎分为两半的平面。轮胎的横向或轴向方向平行于轮胎的旋转轴线。轴向距离在轴向方向上进行测量。表述“在轴向上在……内部或分别地在轴向上在……外部”意指“从赤道平面测得的轴向距离分别小于或大于”。径向方向为与轮胎的旋转轴线相交并与其垂直的方向。径向距离在径向方向上进行测量。表述“在径向上在……内部或分别地在径向上在……外部”意指“从轮胎的旋转轴线测得的径向距离分别小于或大于”。在车辆的情况中，特别是旨在在矿山或采石场中用于运输负载的那些车辆的情况中，有关进场路线和盈利率要求的难度引导这些车辆的制造者增加它们的承载能力。因此车辆日益变大，因此日益变重，使得它们可运输日益变重的载荷。在目前，这些车辆可达到数百吨的重量，可运输的载荷重量也如此；因此总重量可高达600吨。因此对轮胎有增加的要求。轮胎同时必须显示出就磨损而言的良好性能，能够传输必要的转矩以及能够承受特别地来自在轨道上遇到的岩石的攻击。因此，文献FR1445678提出在轴向方向上选择不同的材料用于形成胎面。中心部分可由比侧面部分更耐磨的材料组成。耐磨材料通常具有就滞后性质而言的劣化。因此，已知的实践是，轮胎胎面由两种不同的材料的径向叠置制得，以达到对于预期应用令人满意的磨损性质与滞后性质之间的折中。这种轮胎例如描述于文献US6,247,512中。该文献描述了叠置材料的两个层以形成胎面，外部材料与地面接触，且特别地具有就磨损而言更好的性能，而内部材料具有可能限制胎冠区域中的轮胎温度增加的滞后性质。在此类轮胎的情况下，存在于胎面上的花纹也可在轴向方向上变化，因此已知的实践是在中心部分具有更低的空穴比以传输扭矩，而且在岩石更难以去除的中心部分中避免攻击。胎面的空穴比根据本专利技术定义为刀槽花纹或沟槽的表面积与胎面的总面积的比例。因此胎面的一部分的空穴比根据本专利技术定义为存在于胎面的所述部分中的刀槽花纹或沟槽的表面积与胎面的所述部分的总表面积的比例。
技术实现思路
本专利技术人设定如下任务：提供具有磨损、耐攻击性和耐久性的各个性能方面之间的甚至更好的折中的轮胎。根据本专利技术，该目的已使用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在径向上由胎面覆盖，所述胎面通过两个胎侧连接至两个胎圈，所述胎面包括共混弹性体配混物的至少两个层，所述至少两个层径向重叠，且所述至少两个层在中心部分中的空穴比低于在轴向外部部分的空穴比，所述胎面的共混弹性体配混物的第一层由形成至少延伸至赤道平面的区域中的部分的第一填充共混弹性体配混物和由第二共混弹性体配混物形成的至少两个轴向外部部分组成，所述第一填充共混弹性体配混物具有高于55的宏观分散Z值和低于0.120的表示为tan(δ)max的最大tan(δ)值，且所述第二共混弹性体配混物的在100℃下的复数动态剪切模量G*1％具有比所述第一共混弹性体配混物在100℃下的复数动态剪切模量G*1％的值高至少10％的值。填充共混弹性体配混物的高于55的宏观分散Z值意指填料以55或更高的分散Z值分散于组合物的弹性体基体中。在本说明书中，填料在弹性体基体中的分散通过Z值表征，所述Z值使用由S.Otto等人在“KautschukGummiKunststoffe,58Jahrgang,NR7-8/2005”中描述的方法(其符合ISO标准11345)在交联之后测得。使用如下等式，Z值计算基于如通过包括由Dynisco公司提供的操作指示和“disperDATA”开发软件的“disperGRADER+”装置所测得的其中填料未分散的表面积的百分比(“未分散％面积”)：Z＝100-(未分散％面积)/0.35未分散百分比面积本身使用照相机测得，所述照相机在以30°角度入射的光下看向试样的表面。浅色的点与填料和附聚物相关，而暗点与橡胶基体相关；数字处理操作将图像转化为黑白图像，并允许以S.Otto在上述文献中描述的方式确定未分散面积的百分比。Z值越高，则填料越好地分散于橡胶基体中(100的Z值对应于完美分散，0的Z值对应于普通分散)。55或更高的Z值被认为是对应于填料在弹性体基体中的令人满意的分散。特别地，在由炭黑和白填料的混合物组成的增强填料的情况中，55或更高的Z值对应于填料在弹性体基体中的良好分散。使用已知方法制备组成胎面的共混弹性体配混物。为了获得高于55的宏观分散Z值，组成径向外部部分的共混弹性体配混物可有利地通过形成二烯弹性体和增强填料的母料而制得。在本专利技术的含义内，“母料”(该英文术语常常使用)意指其中已引入填料的弹性体基复合材料。存在获得二烯弹性体和增强填料的母料的各种方式。特别地，一类解决方法为在“液”相中混合弹性体和填料，以改进填料在弹性体基体中的分散。为此，利用胶乳形式的弹性体(其采用分散于水中的弹性体粒子的形式)和填料的水分散体(即分散于水中的填料，通常称为“浆料”)。因此，根据本专利技术的可选择的形式中的一个，通过液相混合含有天然橡胶的二烯弹性体胶乳和含有炭黑的填料的水分散体而获得母料。还更优选地，根据本专利技术的母料使用如下过程步骤获得，所述过程步骤有可能获得填料在弹性体基体中的极好分散：-将二烯弹性体胶乳的连续第一流供应至混凝反应器的混合区，所述混凝反应器限定本文档来自技高网...

【技术保护点】
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在径向上由胎面覆盖，所述胎面通过两个胎侧连接至两个胎圈，所述胎面包括共混弹性体配混物的至少两个层，所述至少两个层径向重叠，且所述至少两个层在中心部分中的空穴比低于在轴向外部部分的空穴比，其特征在于，所述胎面的共混弹性体配混物的第一层由形成至少延伸至赤道平面的区域中的部分的第一共混弹性体配混物和由第二共混弹性体配混物形成的至少两个轴向外部部分组成，所述第一共混弹性体配混物具有高于55的宏观分散Z值和低于0.120的表示为tan(δ)max的最大tan(δ)值，所述第二共混弹性体配混物的在100℃下的复数动态剪切模量G*1％具有比所述第一共混弹性体配混物在100℃下的复数动态剪切模量G*1％的值高至少10％的值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.05 FR 12564841.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在径向上由胎面覆盖，所述胎面通过两个胎侧连接至两个胎圈，所述胎面包括共混弹性体配混物的至少两个层，所述至少两个层径向重叠，且所述至少两个层在中心部分中的空穴比低于在轴向外部部分的空穴比，其特征在于，所述胎面的共混弹性体配混物的第一层由形成至少延伸至赤道平面的区域中的部分的第一共混弹性体配混物和由第二共混弹性体配混物形成的至少两个轴向外部部分组成，所述第一共混弹性体配混物具有高于55的宏观分散Z值和低于0.120的表示为tan(δ)max的最大tan(δ)值，所述第二共混弹性体配混物的在100℃下的复数动态剪切模量G*1％具有比所述第一共混弹性体配混物在100℃下的复数动态剪切模量G*1％的值高至少10％的值。2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述第一共混弹性体配混物的比例MSA300/MSA100具有比所述第二共混弹性体配混物的比例MSA300/MSA100的值高至少5％的值。3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，所述第一共混弹性体配混物至少含有以在10和70phr之间的含量使用的炭黑作为增强填料，所述炭黑具有高于100m2/g的BET比表面积。4.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，所述第一共混弹性体配混物含有BET比表面积高于100m2/g的炭黑和白填料的混合物，所述增强填料以在10和90phr之间的含量使用，炭黑与白填料的比例高于2.7。5.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，所述第二共混配混物的在100℃下的复数动态剪切模量G*1％高于1.6。6.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，所述第一共混配混物的在100℃下的复数动态剪切模量G*1％高于1.4。7.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，所述共混弹性体配混物的第一层形成所述胎面的径向外层，所述共混弹性体配混物的第一层由形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·邦迪，F·阿尔莱，O·贡萨尔维斯，C·别林，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，米其林研究和技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR