具有低滚动阻力的轮胎及其制造方法技术

一种轮胎包括胎冠增强件，所述胎冠增强件具有：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有低滚动阻力的轮胎及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种轮胎和用于制造这种轮胎的方法。

技术介绍

[0002]现有技术(特别是WO2019/122621和WO2019/180367)公开了轮胎包括胎冠、两个胎侧和两个胎圈，每个胎侧将每个胎圈连接至胎冠。每个胎圈包括至少一个通常为胎圈线形式的周向增强元件。
[0003]轮胎还包括胎体增强件，该胎体增强件锚固在每个胎圈中并且在每个胎侧和胎冠中延伸。胎体增强件包括单个胎体层，该胎体层包括围绕每个周向增强元件缠绕的部分。
[0004]胎冠包括旨在在轮胎滚动时与地面接触的胎面以及沿径向布置在胎面和胎体增强件之间的胎冠增强件。胎冠增强件包括工作增强件，该工作增强件包括单个工作层。
[0005]胎冠增强件还包括沿径向布置在工作增强件外侧的环箍增强件，该环箍增强件沿轴向由两个轴向边缘界定并且包括至少一个环箍丝状增强元件，所述环箍丝状增强元件沿周向螺旋缠绕，从而在环箍丝状增强元件或每个环箍丝状增强元件的主方向上从环箍增强件的一个轴向边缘沿轴向延伸至另一个轴向边缘。
[0006]如上所述，WO2019/122621和WO2019/180367中描述的轮胎的特定特征是相对于其中工作增强件包括两个工作层的常规轮胎而言消除了一个工作层。在这种常规轮胎中，每个工作层沿轴向由所述工作层的两个轴向边缘界定并且包括从所述工作层的一个轴向边缘沿轴向延伸至另一个轴向边缘的工作丝状增强元件，这些工作丝状增强元件在工作丝状增强元件的主方向上基本上彼此平行，工作丝状增强元件的主方向与轮胎的周向方向形成绝对值严格大于10
°
(例如等于26
°
)的角度。在轮胎的沿轴向由工作增强件的轴向边缘界定的部分中，一个工作层的每个工作丝状增强元件的主方向和另一个工作层的每个工作丝状增强元件的主方向与轮胎的周向方向形成取向相反的角度，即在此为+26
°
和
‑
26
°
。
[0007]然而，WO2019/122621和WO2019/180367中描述的轮胎具有可完善的滚动阻力。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是改善这种轮胎的滚动阻力。
[0009]根据本专利技术的轮胎
[0010]为此，本专利技术涉及一种轮胎，其包括胎冠、两个胎侧和两个胎圈，每个胎侧将每个胎圈连接至胎冠，所述轮胎包括胎体增强件，所述胎体增强件锚固在每个胎圈中并且在每个胎侧中以及在胎冠的径向内侧延伸，所述胎体增强件包括胎体层，所述胎冠包括：
[0011]‑
胎面，其旨在在轮胎滚动时与地面接触，
[0012]‑
胎冠增强件，其沿径向布置在胎面和胎体增强件之间，所述胎冠增强件包括：
[0013]‑
工作增强件，其包括单个工作层，
[0014]‑
环箍增强件，其沿径向布置在工作增强件的外侧，所述环箍增强件沿轴向由环箍增强件的两个轴向边缘界定并且包括至少一个环箍丝状增强元件，所述环箍丝状增强元件
沿周向螺旋缠绕，从而从环箍增强件的一个轴向边缘沿轴向延伸至另一个轴向边缘。
[0015]根据本专利技术，环箍丝状增强元件或每个环箍丝状增强元件由以下组成：
[0016]‑
两根芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺的多丝线股和一根脂族聚酰胺或聚酯的多丝线股，或
[0017]‑
三根聚酯多丝线股，
[0018]每根多丝线股围绕三根多丝线股共同的主轴线螺旋缠绕。
[0019]仍然根据本专利技术，环箍增强件在1.3％伸长下的切线模量的范围为200daN/mm至650daN/mm。
[0020]根据本专利技术的轮胎具有改善的滚动阻力，即小于现有技术的轮胎的滚动阻力。出于他们研究的目的，本专利技术的专利技术人确定在1.3％伸长下的切线模量代表了包括单个工作帘布层的轮胎在滚动阻力方面的轮胎功能。所述在1.3％伸长下的切线模量的相关性在与对比测试相关的部分中得到证明。
[0021]WO2019/122621中描述的轮胎包括在1.3％伸长下的切线模量相对较低且在任何情况下均小于200daN/mm的环箍增强件。专利技术人已经确定，在具有单个工作层的轮胎中，在1.3％伸长下的切线模量过低使得不能确保足够的环箍功能，这尤其是因为与包括两个工作层的常规轮胎相比，单个工作层的存在进一步降低了胎冠增强件的环箍能力。在1.3％伸长下的切线模量相对较低会使得轮胎的胎冠增强件过度耗散，从而增加轮胎的滚动阻力。相反，尽管存在单个工作层，但根据本专利技术的轮胎具有的在1.3％伸长下的切线模量足够高从而允许轮胎的充分环箍。
[0022]WO2019/180367中描述的轮胎包括在1.3％伸长下的切线模量相对较高且在任何情况下均大于650daN/mm的环箍增强件。专利技术人已经确定，在具有单个工作层的轮胎中，在1.3％伸长下的切线模量过高会妨碍轮胎的良好扁平化。实际上，在1.3％伸长下的切线模量相对较高会使得轮胎的胎冠增强件非常坚硬，以至于则需要向该胎冠增强件施加相对较高的力以确保轮胎的良好扁平化。这种力在存在于环箍增强件的轴向边缘附近的材料(例如弹性体基质)中产生剪切力，以使轮胎变平。这些剪切力会导致额外的耗散，从而增加轮胎的滚动阻力。相反，尽管存在单个工作层，但根据本专利技术的轮胎具有的在1.3％伸长下的切线模量足够高且是适中的从而允许轮胎的良好扁平化。
[0023]本专利技术的基本特征是使用由围绕共同的轴线螺旋缠绕在一起的三根多丝线股构成的环箍丝状增强元件。实际上，这种丝状增强元件至多只需要两个捻合步骤，这样允许生产方法是快速且廉价的。相反，WO2019/122621中描述的环箍丝状增强元件需要将芯线股和层线股各自捻合的步骤以及将芯线股和层线股捻合在一起的步骤，这要么使得方法花相对较长的时间，要么需要大量的捻合装置。至于WO2019/180367中描述的环箍丝状增强元件，需要实施三个连续的捻合步骤并且在大量的捻合装置上进行，这使得方法既时间长又需要大量的捻合装置。
[0024]此外，本专利技术的专利技术人已经确定，与包括两个工作层的轮胎(其中环箍增强件专门执行环箍轮胎的胎冠增强件的功能)不同，根据本专利技术的轮胎的环箍增强件除了环箍功能外还必须执行其他功能，例如确保在充气、滚动和离心过程中承受更大比例的轮胎周向张力，以及确保通过其侧偏刚度对轮胎的引导功能做出更大贡献。为了执行这些其他功能，需要具有可用的环箍丝状增强元件，该环箍丝状增强元件具有可以根据轮胎所需的性能折衷
进行调节的力
‑
伸长曲线。由三根线股组成的每个环箍丝状增强元件具有以下的力
‑
伸长曲线：所述力
‑
伸长曲线可以通过改变从至少四个参数(即每根多丝线股的支数和这些多丝线股的用以形成环箍丝状增强元件的捻度)中选择的一个或多个参数来进行调节。相反，由两根多丝线股组成的环箍丝状增强元件的力
‑
伸长曲线不能很好地进行调节，因为只能改变较少数量的参数。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.轮胎(10)，其包括胎冠(12)、两个胎侧(22)和两个胎圈(24)，每个胎侧(22)将每个胎圈(24)连接至胎冠(12)，所述轮胎(10)包括胎体增强件(32)，所述胎体增强件(32)锚固在每个胎圈(24)中并且在每个胎侧(22)中以及在胎冠(12)的径向内侧延伸，所述胎体增强件(32)包括胎体层(34)，所述胎冠(12)包括：
‑
胎面(20)，其旨在在轮胎(10)滚动时与地面接触，
‑
胎冠增强件(14)，其沿径向布置在胎面(20)和胎体增强件(32)之间，所述胎冠增强件(14)包括：
‑
工作增强件(16)，其包括单个工作层(18)，
‑
环箍增强件(17)，其沿径向布置在工作增强件(16)的外侧，所述环箍增强件(17)沿轴向由环箍增强件(17)的两个轴向边缘(17A、17B)界定并且包括至少一个环箍丝状增强元件(170)，所述环箍丝状增强元件(170)沿周向螺旋缠绕，从而从环箍增强件(17)的一个轴向边缘(17A、17B)沿轴向延伸至另一个轴向边缘(17A、17B)，其特征在于，环箍丝状增强元件(170)或每个环箍丝状增强元件(170)由以下组成：
‑
两根芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺的多丝线股(1701、1702)和一根脂族聚酰胺或聚酯的多丝线股(1703)，或
‑
三根聚酯多丝线股，每根多丝线股(1701、1702、1703)围绕三根多丝线股(1701、1702、1703)共同的主轴线(W)螺旋缠绕，所述环箍增强件(17)在1.3％伸长下的切线模量(M13％)的范围为200daN/mm至650daN/mm。2.根据前一权利要求所述的轮胎(10)，其中，环箍丝状增强元件(170)或每个环箍丝状增强元件(170)由两根芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺的多丝线股(1701、1702)和一根脂族聚酰胺或聚酯的多丝线股(1703)组成，每根多丝线股(1701、1702、1703)围绕三根多丝线股(1701、1702、1703)共同的主轴线(W)螺旋缠绕。3.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10)，其中，以tex表示的芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺的总支数与以tex表示的环箍丝状增强元件(170)或每个环箍丝状增强元件(170)的总支数的比值的范围为0.60至0.90，优选为0.65至0.80。4.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10)，其中，所述环箍增强件(17)在1.3％伸长下的切线模量(M13％)大于或等于220daN/mm。5.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10)，其中，所述环箍增强件(17)在1.3％伸长下的切线模量(M13％)小于或等于600daN/mm，优选小于或等于500daN/mm。6.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10)，其中，在等于2daN/mm的力下，所述环箍增强件(17)具有范围为150daN/mm至400daN/mm的切线模量(M2D)。7.根据前一权利要求所述的轮胎(10)，其中，在等于2daN/mm的力下，所述环箍增强件(17)具有大于或等于200daN/mm的切线模量(M2D)。8.根据权利要求6或7所述的轮胎(10)，其中，在等于2daN/mm的力下，所述环箍增强件(17)具有小于或等于350daN/mm的切线模量(M2D)。9.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10)，其中，由关系式K＝R x[(T/(1000.ρ)]1/2限定的环箍丝状增强元件(170)或每个环箍丝状增强元件(170)的捻合系数K的范围为
140至260，优选为180至220，甚至更优选为205至220，其中R为以圈/米表示的三根多丝线股(1701、1702、1703)围绕共同主轴线(W)的组装捻度，T为以tex表示的环箍丝状增强元件(170)或每个环箍丝状增强元件(170)的总支数，ρ为构成环箍丝状增强元件(170)或每个环箍丝状增强元件(170)的材料的平均密度。10.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10)，其中，环箍丝状增强元件(170)或每个环箍丝状增强元件(170)在环箍丝状增强元件(170)或每个环箍丝状增强元件(170)的主方向(D...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：