具有扁平的横截面的增强元件制造技术

本发明专利技术涉及增强元件(34)，所述增强元件(34)具有大致扁平的横截面和大于或等于5的纵横比并且在主方向(Z1)上延伸。所述元件包括由包含热塑性聚合物的聚合物组合物制成的侧边缘(46)，侧边缘(46)在基本上平行于主方向的大致方向上延伸。所述增强元件(34)的R＝(Uc‑U1)/Uc满足R>11％，其中：Uc为增强元件(34)的在其中心部分中测得的微硬度的平均值；并且U1为增强元件(34)的在其侧边缘(36)上测得的微硬度的平均值。侧边缘(46)不具有脊部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及增强元件，包括这样的增强元件的复合元件和包括这样的元件的轮胎。
技术介绍
本专利技术适用于客运车辆，两轮车辆，选自货车、重型车辆例如“重负载车辆”(即地铁、公共汽车、重型道路运输车辆(卡车、拖拉机、拖车)和越野车辆)的工业车辆，农业或土木工程机械，航空器和其它运输或搬运车辆。通过文献WO2010/115860和WO2010/115861已知用于客运车辆的轮胎，所述轮胎包括胎体增强件，所述胎体增强件锚固在两个胎圈中并且在径向上被胎冠增强件覆盖，所述胎冠增强件本身被胎面覆盖，所述胎面通过两个胎侧结合至胎圈。在这样的轮胎中，胎冠增强件包括工作增强件，所述工作增强件包括嵌入弹性体基质的增强元件。每个增强元件具有扁平的整体形状的横截面并且在主方向上延伸。增强元件在基本上平行于主方向的方向上基本上彼此平行。每个增强元件由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成。在转弯过程中轮胎上的较低应力(1°的横滑)的情况下，发现相比于包括金属或织物帘线的常规增强元件，漂移推力或侧偏刚度不受损害。然而，在较高应力(大于5°的横滑)的情况下，发现现有技术轮胎的漂移推力或侧偏刚度公认地以最小程度受到损害，但是该损害仍然明显并且有可能使轮胎的操纵效率更低。
技术实现思路
本专利技术的目的是使用具有扁平的整体形状的横截面的增强元件改进轮胎的漂移推力或侧偏刚度。为此目的，本专利技术的主题是增强元件，所述增强元件具有大于或等于5的纵横比的扁平的整体形状的横截面并且在主方向上延伸，所述增强元件包括至少一个由包含热塑性聚合物的聚合物组合物制成的侧边缘，侧边缘在基本上平行于主方向的大致方向上延伸。在基本上垂直于主方向的截面中，增强元件具有中心点，所述中心点被定义为增强元件的宽度的第一正中面和增强元件的厚度的第二正中面之间的交叉点，第一和第二正中面基本上彼此垂直并且第一和第二正中面各自基本上平行于主方向延伸。在基本上垂直于主方向的截面中，R＝(Uc-U1)/Uc满足R>11％，其中：-Uc为增强元件的在如下位置处测得的微硬度的平均值：-当中心点由聚合物组合物制成时，在中心点处；-当中心点不由聚合物组合物制成时，在沿径向最接近中心点的聚合物组合物的点处，并且-U1为增强元件的在属于第二正中面的被称为测量点的聚合物组合物的点处测得的微硬度的平均值，测量点离属于第二正中面的被称为端点的点以及离限定侧边缘的外表面的距离在[0μm；50μm]的范围内，侧边缘不具有任何脊部。正如如下对比测试所示，相比于现有技术的轮胎，根据本专利技术的增强元件允许轮胎具有改进的侧偏刚度或漂移推力。特别地，本专利技术的专利技术人通过每个增强元件和增强元件所嵌入的弹性体基质之间的局部刚度的梯度的降低推溯解释了侧偏刚度的改进。因此，特别是在轮胎上的高侧偏应力的情况下，增强元件和弹性体基质之间的剪切力减小。在本专利技术中，局部刚度为通过纳米压痕测得的微硬度。通过纳米压痕测得的微硬度为材料对于相对该材料不可变形的硬度计压头侵入该材料的抵抗力。此外，增强元件的主要特征之一是其侧边缘不具有任何脊部。特别地，所述脊部构成相邻配混物中的破裂起点，这些起点特别在高侧偏应力的情况下出现。具有扁平的整体形状的横截面的增强元件的侧边缘是增强元件的
轮廓遍及增强元件的整个厚度的部分。不具有任何脊部被理解为意指限定侧边缘的外侧表面为连续表面。换言之，外侧表面不具有任何形成外侧表面的不连续性的凹部或突出部。本专利技术因此能够以物理化学的方式改进配混物和增强元件之间的界面并且避免由于破裂起点造成的该界面的劣化。增强元件具有扁平的整体形状的横截面，亦即横截面具有在基本上彼此垂直的方向上延伸的两个尺寸并且一个尺寸大于另一个尺寸。换言之，增强元件的宽度大于厚度。增强元件的横截面为基本上垂直于增强元件的主方向的截面中的横截面。具有扁平的整体形状的横截面的示例为具有长方形、椭圆形、卵形、矩形、平行四边形或甚至菱形形状的横截面。优选地，横截面具有矩形整体形状。聚合物组合物可以包含特别是在形成热塑性聚合物之时加入热塑性聚合物中的添加剂，这些添加剂有可能是例如保护免于老化的试剂，增塑剂，填料例如二氧化硅、粘土、滑石、高岭土或甚至短纤维；填料可以例如用于使增强元件的表面更粗糙并且因此有助于改进其对胶料的锁结和/或其对弹性体基质的粘着。聚合物组合物可以包含除了热塑性聚合物之外的聚合物，例如其它热塑性聚合物或弹性体，以及其它非聚合物组分。中心点和测量点处的微硬度测量全部在相同的材料(在该情况下为聚合物组合物)中进行。特别地，当中心点由聚合物组合物实现时，中心点处的微硬度的测量在中心点处进行。当中心点由不同于聚合物组合物的材料制成时，Uc值为最接近的点的值。最接近的点被理解为在离中心点的距离方面最接近的点。因此，微硬度的变化与材料的变化无关，例如包含两种不同性质的材料的复合材料(例如金属/热塑性复合物)正是这种情况，但是与同一个材料内的性质变化有关，所述材料由于其可变微结构而赋予其不同的局部机械性质。增强元件为具有长度G、宽度L和厚度E的三维元件，每个尺寸延伸的大致方向基本上垂直于另两个尺寸延伸的大致方向并且其中G>L>E。根据定义，增强元件的厚度为松散尺寸，即增强元件在基本上平行于增强元件的厚度的大致方向的方向上的最大尺寸。根据定义，增强元件的宽度为松散尺寸，即增强元件在基本上平行于增强元件的宽度的大致方向的方向上的最大尺寸。通过增强元件的宽度与增强元件的厚度的比例定义纵横比。优选地，纵横比大于或等于10，更优选大于或等于20，甚至更优选大于或等于30。每个平均值U、U1为在沿着增强元件的10cm的长度的十个基本上垂直于主方向的分离切口上(分别在每个切口的中心点和测量点处)进行的十次测量的算术平均。优选地，测量点离端点的距离在[15μm，50μm]的范围内。甚至更优选地，测量点离端点的距离等于15μm。有利地，R≥15％，优选R≥20％，更优选R≥25％。R的值越高，靠近弹性体基质和增强元件之间的界面的微硬度的变化越不突然。在一些实施方案中，R≤40％。任选地，增强元件包括至少部分地被侧边缘限定的中心部分，中心部分至少部分地由聚合物组合物制成。当中心点由聚合物组合物制成时，中心部分包括中心点，并且当中心点不由聚合物组合物制成时，中心部分包括最接近中心点的聚合物组合物的点。优选地，热塑性聚合物为半结晶的。半结晶聚合物包括结晶区域和无定形区域。有利地，热塑性聚合物选自聚酯、聚酰胺、聚酮或这些材料的混合物，并且优选聚酯。聚酯的示例为对苯二甲酸酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PPT)或聚萘二甲酸丙二醇酯(PPN)。聚酰胺的示例为例如脂族聚酰胺，例如尼龙。优选地，增强元件具有0.05至1mm，更优选0.10至0.70mm的厚度。例如，发现0.20至0.60mm的厚度非常适用于大多应用。有利地，增强元件的宽度大于或等于2.5mm，优选大于或等于5mm，更优选大于或等于10mm。在一个优选的实施方案中，增强元件由聚合物组合物的膜制成。优选地，膜为多轴拉制的。可以使用任何多轴拉制(即在多于一个方向上拉制或取向)的聚合物组合物的膜。本文档来自技高网...

【技术保护点】
增强元件(34、34’)，所述增强元件(34、34’)具有大于或等于5的纵横比的扁平的整体形状的横截面并且在主方向(Z1)上延伸，所述增强元件(34、34’)包括由包含热塑性聚合物的聚合物组合物制成的至少一个侧边缘(44、46)，所述侧边缘(44、46)在基本上平行于主方向(Z1)的大致方向(Z1)上延伸，其特征在于，在基本上垂直于主方向(Z1)的截面中，增强元件(34、34’)具有中心点(C)，所述中心点(C)被定义为增强元件(34、34’)的宽度(L)的第一正中面(M1)和增强元件(34、34’)的厚度(E)的第二正中面(M2)之间的交叉点，第一和第二正中面(M1、M2)基本上彼此垂直并且第一和第二正中面(M1、M2)各自基本上平行于主方向(Z1)延伸，并且，在基本上垂直于主方向(Z1)的截面中，R＝(Uc‑U1)/Uc满足R>11％，其中：‑Uc为增强元件(34、34’)的在如下位置处测得的微硬度的平均值：‑当中心点由聚合物组合物制成时，在中心点(C)处；‑当中心点不由聚合物组合物制成时，在沿径向最接近中心点(C)的聚合物组合物的点处，并且‑U1为增强元件(34、34’)的在属于第二正中面(M2)的被称为测量点的聚合物组合物的点(P1)处测得的微硬度的平均值，测量点(P1)离属于第二正中面(M2)的被称为端点的点(P2)以及离限定侧边缘(44、46)的外侧表面(48、50)的距离(d)在[0μm；50μm]的范围内，并且，侧边缘(44、46)不具有任何脊部。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.28 FR 13617291.增强元件(34、34’)，所述增强元件(34、34’)具有大于或等于5的纵横比的扁平的整体形状的横截面并且在主方向(Z1)上延伸，所述增强元件(34、34’)包括由包含热塑性聚合物的聚合物组合物制成的至少一个侧边缘(44、46)，所述侧边缘(44、46)在基本上平行于主方向(Z1)的大致方向(Z1)上延伸，其特征在于，在基本上垂直于主方向(Z1)的截面中，增强元件(34、34’)具有中心点(C)，所述中心点(C)被定义为增强元件(34、34’)的宽度(L)的第一正中面(M1)和增强元件(34、34’)的厚度(E)的第二正中面(M2)之间的交叉点，第一和第二正中面(M1、M2)基本上彼此垂直并且第一和第二正中面(M1、M2)各自基本上平行于主方向(Z1)延伸，并且，在基本上垂直于主方向(Z1)的截面中，R＝(Uc-U1)/Uc满足R>11％，其中：-Uc为增强元件(34、34’)的在如下位置处测得的微硬度的平均值：-当中心点由聚合物组合物制成时，在中心点(C)处；-当中心点不由聚合物组合物制成时，在沿径向最接近中心点(C)的聚合物组合物的点处，并且-U1为增强元件(34、34’)的在属于第二正中面(M2)的被称为测量点的聚合物组合物的点(P1)处测得的微硬度的平均值，测量点(P1)离属于第二正中面(M2)的被称为端点的点(P2)以及离限定侧边缘(44、46)的外侧表面(48、50)的距离(d)在[0μm；50μm]的范围内，并且，侧边缘(44、46)不具有任何脊部。2.根据前一权利要求所述的增强元件(34、34’)，其中测量点(P1)离端点(P2)的距离(d)在[15μm，50μm]的范围内。3.根据前述权利要求任一项所述的增强元件(34、34’)，其中R≥15％，优选R≥20％，更优选R≥25％。4.根据前述权利要求任一项所述的增强元件(34、34’)，其中热塑性聚合物为半结晶的。5.根据前述权利要求任一项所述的增强元件(34、34’)，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·杜瓦诺，N·达茹，C·利克拉克，T·居伊，
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