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用于車輪的輪胎的制作方法

文檔序號:11445229閱讀:273來源:國知局
本發(fā)明涉及用于車輪的輪胎。用于車輪的輪胎通常包括胎體結(jié)構(gòu)、帶束層結(jié)構(gòu)和胎面帶,所述帶束層結(jié)構(gòu)布置在相對于胎體結(jié)構(gòu)的徑向外部位置,所述胎面帶布置在相對于帶束層結(jié)構(gòu)的徑向外部位置,輪胎經(jīng)由胎面帶與路基接觸。胎體結(jié)構(gòu)和帶束層結(jié)構(gòu)通常包括多個增強簾線,所述增強簾線由紡織或金屬材料制成、結(jié)合在彈性體材料的基質(zhì)中。生胎(greentyre)是通過組裝彈性體混合物的相應(yīng)半成品材料制成的。在生胎產(chǎn)生之后,出于使輪胎結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的目的,通常通過交聯(lián)彈性體混合物以及在胎面帶上壓印所需胎面圖案來進行模制和硫化的處理。半成品材料可以以細長元件的形式作為彈性體材料的連續(xù)條帶產(chǎn)生,任選地用具有細長形狀的金屬和/或紡織元件增強。通常,在將它們用于輪胎制造之前,一些半成品材料可通過例如在卷軸上進行的以疊加同心匝的形式纏繞來存儲?,F(xiàn)有技術(shù)與由未硫化(生坯(green))彈性體聚合物制成的條帶形式的纏繞在卷軸上的半成品材料的存儲相關(guān)的問題與生坯彈性體聚合物的典型粘性有關(guān),所述粘性導致接觸的半成品材料匝的粘附,使從存儲卷軸上解開全部半成品材料變得困難(如果并非在工業(yè)上完全不切實際的話)。申請人已觀察到為了避免上述缺陷,在解開存儲于卷軸上的半成品材料期間,可取的是在匝之間提供熱塑性分離材料的插入或在彈性體混合物中結(jié)合抗粘附成分。例如在wo99/62695、us5,004,635中和最近以申請人名義的wo2002102566中,已經(jīng)面臨了減少纏繞在卷軸上的半成品材料匝之間粘附的問題。wo2002102566描述了通過交聯(lián)包含開環(huán)聚環(huán)烯烴的可交聯(lián)彈性體組合物獲得的半成品材料,當以連續(xù)條帶形式存儲于卷軸上時所述材料展示很低的粘附性。此外,用于輪胎的彈性體組合物描述于例如us20140088240、us20130133803、us5284195、gb1151679、gb1199825、us3484405和us3639525中。技術(shù)實現(xiàn)要素:雖然根據(jù)以申請人名義的wo2002102566的教導獲得的輪胎給出令人滿意的結(jié)果,但從用于生坯產(chǎn)品制造中的半成品材料的低粘附性的角度來看以及從輪胎性能的角度來看,為了生產(chǎn)和輪胎性能的繼續(xù)改進,申請人面臨以下問題:改進用于輪胎制造中的半成品材料(特別是以連續(xù)條帶的形式存儲于卷軸上的半成品材料)的生坯強度,同時維持或可能地改進在輪胎性能方面的良好結(jié)果但不引起與存儲期間的半成品材料相關(guān)聯(lián)的缺陷。申請人發(fā)現(xiàn)使用包含反式-1,4-聚異戊二烯的可交聯(lián)彈性體組合物使得可解決上述問題?,F(xiàn)有技術(shù)的文獻表明在具有低粘附性的組合物中使用反式-1,4-聚異戊二烯提高該組合物的粘附性并同時提高生坯強度。申請人反而意外地觀察到,通過用包含天然橡膠、丁二烯共聚物和反式-1,4-聚異戊二烯的可交聯(lián)組合物涂布增強簾線獲得的彈性體材料的條帶顯示出降低的相互粘附性,甚至低于wo2002102566中描述的組合物所展現(xiàn)的粘附性。此特征使這種組合物特別適合于制備待存儲于卷軸上、用于輪胎構(gòu)造過程中的半成品材料。此外,出乎意料地,鑒于在未硫化時獲得的結(jié)果,在硫化之后,本發(fā)明的包含反式-1,4-聚異戊二烯的可交聯(lián)組合物展示出就增強簾線而言改進的粘附性。此特征使這種組合物特別適合于制備包含增強簾線的半成品材料(例如條帶)。申請人最終觀察到包括用本發(fā)明的可交聯(lián)組合物制成的元件的輪胎顯示出在高速下強度和疲勞強度方面極佳的性能。申請人注意到,類似反式-1,4-聚異戊二烯,反式-1,4-聚丁二烯的熔點也遠低于在彈性體聚合物混合期間正常達到的溫度(通常為至少110℃-120℃)。兩種二烯聚合物具有相對相似的熔點(分別為67℃和44℃)。因此,由于混合的高溫,這些二烯聚合物可在與混合物中的其他聚合物密切混合時熔化,并且然后在室溫下至少部分再結(jié)晶。申請人提出理論:由于這種機制,連同二烯聚合物典型的交聯(lián)的可能性,可在具有反式-1,4-聚異戊二烯和/或具有反式-1,4-聚丁二烯的混合物中獲得極低粘附性和高生坯強度。在第一個方面中,本發(fā)明涉及用于車輪的輪胎,所述輪胎包括由條帶形式的半成品材料制得的至少一種元件,所述半成品材料包括通過交聯(lián)可交聯(lián)彈性體組合物獲得的交聯(lián)彈性體材料,所述可交聯(lián)彈性體組合物包含由以下組成的聚合物基料:(a)順式-1,4-聚異戊二烯天然橡膠;(b)丁二烯(共)聚合物;(c)至少一種二烯聚合物,其選自由反式-1,4-聚異戊二烯和反式-1,4-聚丁二烯組成的組。優(yōu)選地,所述元件以所述彈性體組合物的連續(xù)條帶的形式制成。優(yōu)選地,所述元件結(jié)合增強簾線。根據(jù)一個實施方案,用于車輪的輪胎包括至少:-胎體結(jié)構(gòu),其具有與對應(yīng)胎圈結(jié)構(gòu)相結(jié)合的相對側(cè)邊緣;-帶束層結(jié)構(gòu),其應(yīng)用于相對于所述胎體結(jié)構(gòu)的徑向外部位置;以及-胎面帶,其應(yīng)用于相對于所述帶束層結(jié)構(gòu)的徑向外部位置。優(yōu)選地,所述元件是帶束層結(jié)構(gòu)的增強層,所述增強層布置于所述帶束層結(jié)構(gòu)的徑向外部位置。有利地,所述增強層包括多個所述增強簾線。優(yōu)選地,所述增強層包括增強簾線,所述增強簾線相對于與輪胎赤道面平行的方向以大致上零角、優(yōu)選以0°與6°之間的角布置。優(yōu)選地,增強簾線大致上平行且并排布置以形成多個匝。這些匝大致定向在圓周方向上(通常具有0°與6°之間的角),此方向根據(jù)其相對于輪胎赤道面的設(shè)置通常規(guī)定為“零度”。優(yōu)選地,包括上述彈性體材料的所述元件是帶束層結(jié)構(gòu)的零度增強層。優(yōu)選地,所述增強簾線是紡織簾線。更優(yōu)選地,所述簾線屬于人造絲、尼龍、聚酯如聚對苯二甲酸乙二酯(pet)或聚萘二甲酸乙二酯(pen)、芳族聚酰胺(芳綸)的纖維,和/或包括所述纖維的組合的混合簾線。替代地,所述簾線是金屬的。通常,在帶束層結(jié)構(gòu)的零度增強層中,使用尼龍和/或混合簾線(例如尼龍-芳綸或尼龍-人造絲或芳綸-人造絲)。優(yōu)選地,用于本發(fā)明中的反式-1,4-聚異戊二烯和反式-1,4-聚丁二烯是高級反式的二烯聚合物,其中高度的單體單元分別由以下式表示。措辭“高度反式”意指至少80%的單體單元設(shè)置于如上式中例示的反式位置。優(yōu)選地,所述天然橡膠(a)以20phr至80phr、優(yōu)選30phr至60phr的量存在。優(yōu)選地,所述丁二烯(共)聚合物(b)以10phr至60phr、優(yōu)選30phr至50phr的量存在。優(yōu)選地,所述至少一種二烯聚合物(c)以5phr至30phr、更優(yōu)選5phr至25phr的量存在。優(yōu)選地,可用于本發(fā)明中的丁二烯(共)聚合物(b)可例如選自:聚丁二烯(特別是具有高含量1,4-順式的聚丁二烯),1,3-丁二烯/丙烯腈共聚物,苯乙烯/1,3-丁二烯共聚物,苯乙烯/異戊二烯/1,3-丁二烯共聚物,苯乙烯/1,3-丁二烯/丙烯腈共聚物,或它們的混合物。有利地,可用于本發(fā)明中的丁二烯(共)聚合物(b)可例如選自苯乙烯/1,3-丁二烯共聚物和苯乙烯/異戊二烯/1,3-丁二烯共聚物。有利地,可用于本發(fā)明中的二烯聚合物(c)是反式-1,4-聚異戊二烯,優(yōu)選由exsinochemical有限公司(中國上海)生產(chǎn)的tp-mv60或tp-mv40或者由kurakai株式會社(日本東京)生產(chǎn)的tp-301的反式-1,4-聚異戊二烯。在第二個方面中,本發(fā)明涉及適合于生產(chǎn)用于車輪的輪胎的條帶形式的半成品材料,所述半成品材料包括可交聯(lián)彈性體組合物,所述可交聯(lián)彈性體組合物包含由以下組成的聚合物基料:(a)順式-1,4-聚異戊二烯天然橡膠;(b)丁二烯(共)聚合物;(c)至少一種二烯聚合物,其選自由反式-1,4-聚異戊二烯和反式-1,4-聚丁二烯組成的組。優(yōu)選地,本發(fā)明的半成品材料包括至少一個增強簾線,所述增強簾線涂布有所述可交聯(lián)彈性體組合物或結(jié)合在所述組合物中。根據(jù)第三個方面,本發(fā)明還涉及用于生產(chǎn)和存儲由可交聯(lián)彈性體材料制成的條帶形式的半成品材料的方法,所述方法包括:-制備彈性體組合物;-使所述彈性體組合物成形以獲得條帶形式的半成品材料;-將條帶形式的所述半成品材料纏繞在存儲卷軸上;其特征在于所述彈性體組合物包含由以下組成的聚合物基料:(a)順式-1,4-聚異戊二烯天然橡膠;(b)丁二烯(共)聚合物;以及(c)至少一種二烯聚合物,其選自由反式-1,4-聚異戊二烯和反式-1,4-聚丁二烯組成的組。根據(jù)另一個方面,本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)用于車輪的輪胎的方法,所述方法包括以下階段:-制造包括由可交聯(lián)彈性體材料制成的至少一種元件的生胎,所述元件通過從存儲卷軸上解開條帶形式的半成品材料并且然后將所述材料卷繞至成型鼓上來獲得;-在界定于硫化模具的模制腔中模制生胎;-通過將輪胎加熱至給定溫度達給定時間來交聯(lián)彈性體材料;其中由可交聯(lián)彈性體材料制成的所述元件包括由以下組成的聚合物基料:(a)順式-1,4-聚異戊二烯天然橡膠;(b)丁二烯(共)聚合物;以及(c)至少一種二烯聚合物,其選自由反式-1,4-聚異戊二烯和反式-1,4-聚丁二烯組成的組。輪胎的“赤道面”意指垂直于輪胎旋轉(zhuǎn)軸并且將輪胎分成兩個對稱相等部分的平面。術(shù)語“徑向”和“軸向”以及措辭“徑向內(nèi)部/外部”和“軸向內(nèi)部/外部”分別關(guān)于垂直和平行于輪胎旋轉(zhuǎn)軸的方向來使用。相反地,術(shù)語“圓周的”和“圓周地”關(guān)于輪胎的環(huán)形發(fā)展方向、即輪胎的滾動方向來使用,其對應(yīng)于位于與輪胎赤道面一致或平行的平面上的方向。術(shù)語“彈性體材料”意指包含至少一種彈性體聚合物和至少一種增強填料的組合物。優(yōu)選地,這種組合物進一步包含諸如交聯(lián)劑和/或塑化劑的添加劑。由于交聯(lián)劑的存在,這種材料可通過加熱來交聯(lián)。術(shù)語“簾線”或措辭“增強簾線”意指由一個或多個線狀元件(下文中也稱為“線材”)組成的元件。取決于環(huán)境和特定應(yīng)用,上述線狀元件可由紡織和/或金屬材料制成。在優(yōu)選實施方案中,所述可交聯(lián)彈性體組合物可進一步包含至少一種增強填料。增強填料可選自在此行業(yè)中通常使用的填料,例如炭黑、鋁土、硅石、鋁硅酸鹽、碳酸鈣、高嶺土以及類似物或它們的混合物。根據(jù)優(yōu)選實施方案,增強填料是炭黑,選自具有大于40m2/g、優(yōu)選大于50m2/g、更優(yōu)選大于60m2/g的表面積(根據(jù)標準iso18852:2005,由stsa(統(tǒng)計厚度表面積)測定)的炭黑。優(yōu)選地,所述表面積小于150m2/g,更優(yōu)選小于120m2/g。申請人發(fā)現(xiàn)通過在本文可硫化彈性體組合物中使用具有上文給出范圍內(nèi)表面積的炭黑,獲得了由填料賦予的增強效應(yīng)的提高。炭黑的適合實例是astm級的炭黑,諸如n220、n234、n326、n375,由諸如columbian、cabot或evonik的眾多制造商銷售。根據(jù)優(yōu)選實施方案,所述炭黑增強填料以0.1phr與120phr之間、優(yōu)選20phr與90phr之間、更優(yōu)選40phr與80phr之間的量存在于彈性體組合物中。根據(jù)一個實施方案,可使用的硅石可為熱解硅石或優(yōu)選沉淀硅石,具有通常在50m2/g與300m2/g之間的bet表面積(根據(jù)標準iso5794/1測量)。根據(jù)另一個優(yōu)選實施方案,所述可交聯(lián)彈性體組合物可進一步包含硅烷偶聯(lián)劑。所述硅烷偶聯(lián)劑能夠與硅石相互作用并且在硫化期間使硅石結(jié)合至彈性體聚合物。優(yōu)選地,所述硅烷偶聯(lián)劑以0phr至約10phr、優(yōu)選約0.5phr至約5phr的量存在于可交聯(lián)彈性體組合物中。優(yōu)選使用的偶聯(lián)劑是基于硅烷的偶聯(lián)劑,其可例如由以下結(jié)構(gòu)式(i)來識別:(r)3si-cth2tx(i)其中基團r可為相同或不同的,選自:烷基、烷氧基或芳氧基、或鹵素原子,前提是基團r中至少一者為烷氧基或芳氧基;t為1與6之間(包括1和6)的整數(shù);x為選自以下的基團:亞硝基,巰基,氨基,環(huán)氧,乙烯基,酰亞胺,氯,-(s)ucth2t-si-(r)3或-s-cor,其中u和t為1至6(包括1和6)的整數(shù)并且基團r如上文定義。特別優(yōu)選的偶聯(lián)劑包括雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物和雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物。所述偶聯(lián)劑可原樣使用或作為與惰性填料(例如炭黑)的適合混合物使用,從而促進它們在可交聯(lián)彈性體組合物中的結(jié)合??山宦?lián)彈性體組合物可通過已知技術(shù),特別是利用通常用于彈性體聚合物的硫基硫化體系來硫化。出于此目的,在彈性體組合物中,在熱機處理的一個或多個步驟之后,結(jié)合硫基硫化劑連同硫化加速劑和活化劑。在最終處理步驟中,溫度通常保持低于120℃并且優(yōu)選低于100℃,以便避免任何不需要的預(yù)交聯(lián)現(xiàn)象。所使用的硫化劑最有利地為硫、或含有硫的分子(硫供體),并且具有本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的活化劑和加速劑。有利地,所述可交聯(lián)彈性體組合物包含以硫的phr表示的大于0.5phr、優(yōu)選大于或等于1.5phr的量的硫化劑。優(yōu)選地,以硫的phr表示的硫化劑的量小于或等于8phr,更優(yōu)選小于或等于5phr。特別有效的活化劑為鋅化合物,并且特別是zno、znco3、含有8至18個碳原子的飽和或不飽和脂肪酸的鋅鹽如硬脂酸鋅,所述鋅鹽優(yōu)選在彈性體組合物中由zno和脂肪酸以及bio、pbo、pb3o4、pbo2或它們的混合物原位形成。通常使用的加速劑可選自:二硫代氨基甲酸鹽,胍,硫脲,噻唑,次磺酰胺,秋蘭姆(thiuram),胺,黃原酸鹽或它們的混合物。硫化體系和組成它的試劑的總量可如本領(lǐng)域已知的作為所需最終交聯(lián)密度的函數(shù)來修改。所述彈性體組合物可包含通常使用的其他添加劑,其在組合物意圖用于的特定應(yīng)用基礎(chǔ)上選定。例如,可將以下者添加至所述材料:抗氧化劑,抗老化劑,塑化劑,粘附劑,抗臭氧劑,改性樹脂,或它們的混合物。特別地,出于進一步改進可加工性的目的,可將塑化劑添加至所述彈性體組合物,所述塑化劑通常選自礦物油、植物油、合成油或它們的混合物,諸如芳香油、環(huán)烷油、鄰苯二甲酸酯、豆油或它們的混合物。塑化劑的量通常在0phr與70phr之間,優(yōu)選3phr與20phr之間。在本發(fā)明中,所述可交聯(lián)彈性體材料優(yōu)選包括至少一種亞甲基供體化合物。根據(jù)優(yōu)選實施方案,所述至少一種亞甲基供體化合物可為在硫化期間加熱時能夠與彈性體組合物中使用的亞甲基接受體反應(yīng)的任何化合物。適合的亞甲基供體的實例包括但不限于:六亞甲基四胺(hexa或hmt),六甲氧基亞甲基三聚氰胺(hmmm),六羥甲基三聚氰胺,n,n'-二羥甲基脲,n-羥甲基二氰胺,n-烯丙基二嗪,n-苯基二嗪,n-羥甲基乙酰胺,n-羥甲基丁酰胺,n-羥甲基丙烯酰胺,n-羥甲基琥珀酰亞胺,月桂基氧甲基吡啶氯化物,乙氧基甲基吡啶氯化物,三烷六甲氧基甲基三聚氰胺,如例如在us3751331中描述的,優(yōu)選hmmm。亞甲基供體通常以約0.5phr至15phr,優(yōu)選0.5phr至10phr的濃度存在。在本發(fā)明中,所述可交聯(lián)彈性體材料優(yōu)選包括至少一種亞甲基接受體化合物。根據(jù)優(yōu)選實施方案,所述至少一種亞甲基接受體化合物可為在硫化期間能夠與彈性體組合物中使用的亞甲基供體反應(yīng)的任何化合物。適合的亞甲基接受體的實例包括但不限于酚醛樹脂,其來源于苯酚和/或取代酚與甲醛的反應(yīng)。術(shù)語“酚醛樹脂”意指通過苯酚與甲醛之間的反應(yīng)獲得的一類聚合物。上述彈性體組合物可根據(jù)本領(lǐng)域中已知的技術(shù),通過將聚合物組分和增強填料和任選存在的其他添加劑混合到一起來制備。可例如使用“開煉機”型的敞口混合器或者具有切向轉(zhuǎn)子(banburytm)或具有嚙合式轉(zhuǎn)子類型的密煉機,或者在ko-kneadertm型或者雙螺桿或多螺桿型的連續(xù)混合器中來進行混合。一旦已制備了可交聯(lián)彈性體組合物,使所述組合物成形從而獲得條帶形式、例如帶子或帶條形式的半成品材料。彈性體材料的成形可通過應(yīng)變、壓型、軋光或擠出來進行。進行所述方法的操作條件取決于所需獲得的具體半成品材料并且是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。在形成帶條的情況下,必需在彈性體材料與增強元件(線材、簾線或纖維)之間引起偶聯(lián):在這種情況下,同樣地,使用的技術(shù)和進行所述方法的操作條件取決于所需獲得的具體半成品材料并且是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。因此獲得的由可交聯(lián)彈性體材料制成的條帶形式的半成品材料隨后經(jīng)受冷卻階段,冷卻階段可以諸如以下的各種方式來進行:將所述半成品材料在室溫下浸泡在冷卻液體、例如水中;或?qū)⑺霭氤善凡牧辖?jīng)過一系列其中循環(huán)冷水的盤管。一旦冷卻,由彈性體材料制成的條帶形式的半成品材料被纏繞在存儲卷軸上。在使用時,纏繞在存儲卷軸上的上述半成品材料可解開并使用而不發(fā)生任何問題,以及,當用于制造輪胎時,所述半成品材料可在制造期間和成品輪胎中粘附至下面的元件。另外的特征和優(yōu)點將從根據(jù)本發(fā)明用于車輪的輪胎的優(yōu)選而非排他實施方案的詳述中變得明顯。將在下文參考附圖來提供描述,描述僅出于說明性目的供應(yīng),并且因此為非限制性的,其中:-圖1以徑向半截面例示出用于車輪的輪胎。在圖1中,“at”指示軸向方向并且“r”指示徑向方向。出于簡單性,圖1僅顯示出輪胎的一部分,未示出的其他部分是相同的并且相對于界定輪胎赤道面軌跡的徑向方向“r”對稱布置。輪胎100包括至少一個胎體結(jié)構(gòu)101,其又包括至少一個胎體層101a。在下文中,出于陳述的簡單性,提及包括僅一個胎體層101a的輪胎100的實施方案,然而,要理解所描述的內(nèi)容在包括多于一個胎體層的輪胎中有類似應(yīng)用。胎體層101a具有與稱為胎圈鋼絲的環(huán)形錨定結(jié)構(gòu)102配合的軸向相對端邊緣,任選地與彈性體填料104相結(jié)合。包括胎圈鋼絲102和彈性體填料104的輪胎區(qū)域形成稱為“胎圈”的環(huán)形增強結(jié)構(gòu)103,其意圖使輪胎100錨定在未示出的對應(yīng)組裝輪輞上。胎體層101a包括多個增強元件(未示出),所述增強元件涂布有彈性體材料或結(jié)合在交聯(lián)彈性體材料的基質(zhì)中。胎體結(jié)構(gòu)101屬于徑向型,即胎體層101a的增強元件位于包括輪胎100旋轉(zhuǎn)軸的平面上并且大致上垂直于輪胎100的赤道面。所述增強元件大體上由例如人造絲、尼龍、聚酯、聚萘二甲酸乙二酯(pen)的紡織簾線組成,但不排除它們可由金屬簾線組成。每個環(huán)形增強結(jié)構(gòu)103通過胎圈鋼絲102周圍的至少一個胎體層101a的相對側(cè)邊緣向后折疊(或包裹)來接合至胎體結(jié)構(gòu)101,以便形成胎體結(jié)構(gòu)101的所謂向后折疊(backfold)。在一個實施方案中,胎體結(jié)構(gòu)101與環(huán)形增強結(jié)構(gòu)103之間的耦接可利用在相對于胎體層101a的軸向外部位置中應(yīng)用的第二胎體層(圖1中未示出)來實現(xiàn)。抗磨損條帶105經(jīng)布置以便沿環(huán)形增強結(jié)構(gòu)103的軸向內(nèi)部和外部以及徑向內(nèi)部區(qū)域包裹環(huán)形增強結(jié)構(gòu)103,因此當輪胎100安裝于車輪輞上時抗磨損條帶105插入環(huán)形增強結(jié)構(gòu)103與輪輞之間。然而,可不提供這種抗磨損條帶105。包括以相對于彼此徑向疊加布置的一個或多個帶束層106a、106b的帶束層結(jié)構(gòu)106提供在相對于胎體結(jié)構(gòu)101的徑向外部位置。所述層106a、106b包括多個增強簾線。這些增強簾線優(yōu)選具有相對于輪胎100圓周方向的橫向定向。在相對于帶束層106a、106b的徑向更外部位置,提供通常稱為“零度帶束”的至少一個增強層106c。此層結(jié)合了在大致圓周方向上定向的多個增強簾線。這些簾線因此形成相對于與輪胎100赤道面平行方向的幾度的角(通常小于約10°,例如約0°與約6°之間)。優(yōu)選通過將半成品材料纏繞在預(yù)先置于未示出支撐物上的帶束層106a、106b周圍來產(chǎn)生增強層106c。半成品材料可為單個橡膠處理簾線或包括多個軸向并排的簾線的彈性體材料條帶。優(yōu)選地,條帶形式的簾線數(shù)在5與15之間。匝可對應(yīng)于縱向邊緣適當緊靠在一起或可沿輪胎的軸向部分疊加。最常用作用于輪胎帶束層結(jié)構(gòu)的簾線的組分的紡織材料可為具有天然來源的聚合物纖維,諸如人造絲和萊賽爾;或合成纖維,諸如脂族聚酰胺(尼龍)、聚酯和芳族聚酰胺(一般稱為芳綸),單獨或組合到一起以形成混合紗。通常,尼龍和/或混合簾線(例如尼龍-芳綸或尼龍-人造絲或芳綸-人造絲)在帶束層結(jié)構(gòu)的零度增強層106c中使用。這些材料可關(guān)于其中結(jié)合它們的元件和輪胎類型(用于具有兩車輪或四車輪的車輛;用于重型車輛)并且取決于所需性能如hp(高性能)、uhp(超高性能)、競賽、道路或越野行駛來選定,。零度增強層106c中使用的簾線嵌入彈性體基質(zhì)中,所述彈性體基質(zhì)通過交聯(lián)包含由以下組成的聚合物基料的可交聯(lián)彈性體組合物來獲得:(a)順式-1,4-聚異戊二烯天然橡膠;(b)丁二烯(共)聚合物;(c)選自由反式-1,4-聚異戊二烯和反式-1,4-聚丁二烯組成的組的二烯聚合物。彈性體材料的胎面帶109應(yīng)用于相對于帶束層結(jié)構(gòu)106的徑向外部位置。彈性體材料的對應(yīng)側(cè)壁108另外在相對于胎體結(jié)構(gòu)101自身的軸向外部位置應(yīng)用于胎體結(jié)構(gòu)101的側(cè)表面上。每個側(cè)壁108從胎面帶109的側(cè)邊緣中的一者延伸直至它與相應(yīng)環(huán)形增強結(jié)構(gòu)103對準。胎面帶109在徑向外部位置具有意圖與地面接觸的滾動面109a。周向槽形成于滾動面109a上,并且由橫向切口(圖1中未示出)連接以在滾動面109a上界定具有各種形狀和維度的多個塊體。出于簡單性,滾動面109a在圖1中顯示為平滑的。下層111布置在帶束層結(jié)構(gòu)106與胎面帶109之間。在諸如此處例示和描述的一些特定實施方案中,通常稱為“迷你側(cè)壁”的由彈性體材料組成的條帶110可任選地存在于側(cè)壁108與胎面帶109之間的連接區(qū)域中。迷你側(cè)壁通常通過與胎面帶109共擠出來獲得,并且給出在胎面帶109與側(cè)壁108之間機械相互作用上的改進。優(yōu)選地,側(cè)壁108的端部分直接覆蓋胎面帶109的側(cè)邊緣。在無內(nèi)胎輪胎的情況下,還可在相對于胎體結(jié)構(gòu)101的徑向內(nèi)部位置提供通常稱為“襯里”的橡膠層112以提供對充入輪胎100的空氣所必需的不透性。還可在相對于所述襯里112的徑向外部位置提供彈性體材料層下襯里112a。通過在至少一個成型鼓(未示出)上用至少一個組裝裝置組裝相應(yīng)半成品材料來進行如上述輪胎100的制造。例如,用于制作輪胎100的設(shè)備包括胎體制造線,與制造線對應(yīng),成型鼓在用于供應(yīng)預(yù)布置以在每個成型鼓上使胎體套筒成形的半成品材料的各個站之中移動,所述胎體套筒包括:襯里112,胎體結(jié)構(gòu)101,環(huán)形錨定結(jié)構(gòu)102和任選的側(cè)壁108的至少一部分。同時,在制造外部套筒的線中,一個或多個輔助鼓在設(shè)置用于在每個輔助鼓上使外部套筒成形的各個工作站之中順序移動,所述外部套筒包括至少帶束層結(jié)構(gòu)106、胎面帶109和任選的側(cè)壁108的至少一部分。所述設(shè)備進一步包括組裝站,用于將外部套筒接合至胎體套筒。一些上述半成品材料以連續(xù)條帶的形式產(chǎn)生,并且在用于輪胎的工業(yè)生產(chǎn)中之前,它們可以以圍繞圓柱面如存儲卷軸芯疊加的同心匝形式纏繞。纏繞于存儲卷軸上可使用防止纏繞匝彼此粘附的不粘材料的分離構(gòu)件(例如,聚乙烯或聚酯的片材)來進行,使得尤其在長時間存儲之后纏繞匝極難彼此脫離(如果并非不可能的話)。此外,在其之間已發(fā)展出相當大粘附力的疊加匝的脫離將使得有必要施加高拉力,這可改變半成品材料自身的幾何維度,或甚至使材料斷裂。在其他情況下,例如在零度增強層106c的生產(chǎn)中,可使用纏繞在卷軸上、而不插入分離構(gòu)件的條帶形式的半成品材料。在此類情況下,彈性體材料必須具有降低的粘附性。此問題由包括反式-1,4-聚異戊二烯和/或反式-1,4-聚丁二烯的上述彈性體材料解決。在輪胎構(gòu)建步驟中,結(jié)合增強簾線的條帶從存儲卷軸上解開并且以相鄰或至少部分疊加匝的形式在相對于帶束層106a、106b的徑向外部位置放置,以便大致上平行和圓周地布置增強簾線,帶束層106a、106b預(yù)先定位于適合構(gòu)建支撐物諸如預(yù)先定位鼓或套筒上。在生胎100的制造之后,出于提供輪胎100的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的目的,通過交聯(lián)彈性體化合物、以及在胎面帶109上壓印所需胎面圖案并且在側(cè)壁108上壓印任何區(qū)別性圖形符號來進行模制和硫化的處理。本發(fā)明將在下文借助若干制備實施例來進一步說明,所述實施例僅出于說明性目的提供并且不以任何方式限制本發(fā)明。實施例1-制備混合物按下文制備具有表1中所示組成的混合物a-e。除硫和加速劑以外的所有組分在密煉機(型號pominipl1.6)中混合約5分鐘(第一步驟),使溫度維持在145±5℃范圍內(nèi)直至排出為止。然后,添加硫和加速劑,并且在敞口輥混合器中進行混合(第二步驟)。表1中所示的量以phr表示。表1(*)對比100℃下的門尼(mooney)粘度ml(1+4)根據(jù)標準iso289-1:2005來測量。靜態(tài)機械性質(zhì)(50%伸長模量[e50%],100%伸長模量[e100%],拉伸強度[ts],斷裂伸長[eb])根據(jù)標準uni6065:2001對170℃下硫化10分鐘的上述彈性體材料的樣品進行測量。生坯強度根據(jù)標準iso9026:2007來測量,評估50%伸長模量[e50%]、100%伸長模量[e100%]、正割模量[e(1-10%)]、拉伸強度[ts]、斷裂伸長[eb]。最終,評估生坯粘附性。試驗由手動測量相同混合物的兩個生坯表面之間的分離力組成,所述表面具有200×100×1mm的尺寸、手動保持在一起接觸10秒。受測試樣本被歸于指示積極粘附的低趨勢的定性值(“=”用于粘附等于參照,以及從+至+++與粘附性降低成比例,從等同于所鑒別粘附稍低于參照的結(jié)果的值+直至鑒別粘附大大低于參照的+++)。結(jié)果在以下表2中給出。表2(*)對比試驗結(jié)果顯示出混合物b、c、d和e一方面在生坯狀態(tài)中展示出比參照(a)更好的性質(zhì),例如,在50%和100%伸長模量(e50%,e100%)和拉伸強度(ts)的生坯強度值上以及在生坯粘附性值(tpi的量越大則值越好)上,并且另一方面顯示出在硫化材料的靜態(tài)性質(zhì)上與參照(a)一致的行為。具體參考混合物c,注意到在生坯狀態(tài)中它顯示出相對于參照混合物a而言不過度的生坯強度(e100%)提高與粘附性之間的最佳平衡,并且證實具有良好的可加工性。在硫化之后,混合物c顯示出與參照一致的機械性質(zhì)。實施例2-評估存儲期間的粘附缺陷用于增強層、包括如上述的包含二烯聚合物tp-mv60的彈性體組合物(混合物c)的樣本條帶形元件以及用于輪胎正常生產(chǎn)中的增強層、包括聚環(huán)辛烯(混合物a)的對比條帶形元件分別通過擠出圍繞由尼龍制成的紡織簾線的彈性體材料以2條帶的形式獲得,各自具有1440米的長度和0.9±0.05mm的厚度和12.7±0.5mm的寬度,每個簾線為具有1400dtex(140g/km)線密度的單絲。然后,在用于輪胎構(gòu)建之前,將纏繞在卷軸上的條帶存儲3天。在從卷軸上解開期間,粘性過度或簾線脫橡膠處理的段部被切去、測量長度并且丟棄。結(jié)果概述于以下表3中。表3(*)對比所得結(jié)果展現(xiàn)出,通過減少缺陷的出現(xiàn),在纏繞于卷軸上存儲一定時段之后的解開期間,相對于用包含聚環(huán)辛烯的組合物(混合物a)獲得的增強層,包括如上述混合物c的樣本條帶形元件表現(xiàn)出降低的粘附性,由于廢料的出現(xiàn)減少而在對裝置進料以在鼓上放置半成品材料方面給出更好的可加工性。實施例3-剝離試驗橡膠與紡織簾線之間的粘附力通過用測力計測量使以已知條件硫化的橡膠處理織物的兩層分離所需的力來測定。這種橡膠處理織物的兩層沿簾線的主方向疊加,并且在橫向于簾線的方向上約第一個3cm引入一張惰性膜(例如mylartm)之后,在143℃下共硫化40分鐘,所述惰性膜用來在硫化結(jié)束時構(gòu)成引入?yún)^(qū)域(lead-inzone)以借助測力計打開兩層橡膠處理織物。利用自動切割機將因此獲得的硫化復(fù)合物在簾線的主方向上分成20×210mm的三個條帶。在實驗室溫度(20℃,65%rh)下調(diào)節(jié)的這些條帶從引入?yún)^(qū)域開始,通過用zwickroellz020測力計以50mm/min的速度拉動來分開。在拉動的整個過程中記錄載荷的圖表。對每一條帶測定平均脫離載荷。以牛頓(n)表示的三個試驗樣品的平均值代表剝離造成的靜態(tài)損壞的值。結(jié)果在以下表4中給出。表4混合物剝離(n)a(*)187c222(*)對比所得結(jié)果展現(xiàn)出,鑒于上述生坯粘附性的結(jié)果,出乎意料地,相對于用包含具有聚環(huán)辛烯的混合物a的組合物獲得的增強層,包括混合物c的增強層顯示出橡膠與紡織簾線之間更好的粘附。實施例4-高速下完整性試驗使用兩種不同類型的輪胎來進行高速下完整性的試驗,所述輪胎包括用包含如上述混合物c的彈性體材料制成的零度帶束。對充氣至3.2巴壓力的245/45r18100y輪胎進行第一試驗,在662kg的載荷下、具有2米直徑的鼓上旋轉(zhuǎn)輪胎。以等于2°的外傾角進行試驗。使輪胎速度增加至240km/h并維持60分鐘;然后每10分鐘速度增加10km/h,直至輪胎破裂為止。對充氣至2.7巴壓力的205/65r1594h輪胎進行第二試驗,在543kg的載荷下、具有2米直徑的鼓上旋轉(zhuǎn)輪胎。以等于2°的外傾角進行試驗。使輪胎速度增加至210km/h并維持60分鐘;然后每10分鐘速度增加10km/h,直至輪胎破裂為止。當輪胎顯示出損壞或顯示出諸如撕裂或斷裂的缺陷時試驗結(jié)束。結(jié)果在以下表5中給出。表5輪胎高速下完整性245/45r18100y310km/h持續(xù)127min205/65r1594h230km/h持續(xù)80min實施例5-耐疲勞性試驗對包括用包含如上述混合物c的彈性體材料制成的零度帶束的245/45r18100y和205/65r1594h輪胎進行耐疲勞性試驗。將輪胎充氣至3.2巴的壓力,并且通過以120km/h的固定速度在具有2米直徑的鼓上旋轉(zhuǎn)每個輪胎來進行試驗。施加于輪胎上的載荷分別為1215kg和1018kg。通過啟動測試裝置并且每12小時停止裝置以檢查輪胎是否有任何損壞來進行試驗。結(jié)果表示為耐疲勞性的總小時數(shù)。在嚴重損壞或輪胎破裂的情況下試驗被認為終止。結(jié)果在以下表6中給出。表6輪胎耐疲勞性245/45r18100y120h205/65r1594h132h所得結(jié)果提供了包括用包含如上述混合物c的彈性體材料制成的零度帶束的本發(fā)明輪胎在高速下高完整性和耐疲勞性的證據(jù)。試驗中達到的值遠遠超過正常生產(chǎn)所規(guī)定的高速下完整性和耐疲勞性的確立限值。已在上文參考一些實施方案實例描述了本發(fā)明,但當保持在由權(quán)利要求定義的保護范圍內(nèi)時可作出各種變化。例如,申請人認為在被包括于輪胎元件中的彈性體組合物中,除反式-1,4-聚異戊二烯以外或作為反式-1,4-聚異戊二烯的替代,還可使用反式-1,4-聚丁二烯,因為反式-1,4-聚丁二烯具有與反式-1,4-聚異戊二烯相似并且遠遠低于在彈性體聚合物混合期間正常達到的溫度(通常為至少110℃-120℃)的熔點,從而提供大致上相同的效應(yīng)。此外,不排除具有或不具有增強簾線的其他輪胎元件可用包含反式-1,4-聚異戊二烯和/或反式-1,4-聚丁二烯的上述彈性體材料制成。當前第1頁12
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