專利名稱：用于車輛車輪的設(shè)置有防止花紋溝異常的胎面帶的輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛車輪的設(shè)置有防止花紋溝異常的胎面帶的輪胎。特別地，本發(fā)明涉及一種用于重載或商用車輛車輪的輪胎。
背景技術(shù)：
意在用于重載車輛(比如，卡車、客車、掛車和類似的車輛)上的車輛車輪的輪胎通常包括胎體結(jié)構(gòu)，所述胎體結(jié)構(gòu)具有與各自的右手和左手胎圈結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的相對側(cè)向邊緣；束帶層結(jié)構(gòu)，所述束帶層結(jié)構(gòu)應(yīng)用在相對于所述胎體結(jié)構(gòu)的徑向外部位置上；胎面帶， 所述胎面帶徑向地疊加在所述束帶層結(jié)構(gòu)上；一對胎側(cè)，所述胎側(cè)側(cè)向地應(yīng)用在相對于所述胎體結(jié)構(gòu)的相對側(cè)部上。設(shè)計在重載車輛上使用、也在易滑道路表面上使用的輪胎特別需要在牽引能力、 加速能力(Pickup ability)、轉(zhuǎn)向特性和操作能力上的最佳特征。眾所周知，束帶層結(jié)構(gòu)對輪胎的性能(例如，在轉(zhuǎn)向的快速響應(yīng)上和在方向的穩(wěn)定性上)和其使用壽命，特別是對胎面帶的磨損速度和均一性均可產(chǎn)生重要的影響。事實(shí)上，不均一的磨損會不利地影響輪胎的驅(qū)動性能，導(dǎo)致車輛從其軌跡(trajectory)上的震動和持續(xù)偏差。而且，在輪胎中通常追求的特征是減小的和/或盡可能均一的磨損，從而提高輪胎在可運(yùn)轉(zhuǎn)的公里數(shù)(長的使用壽命)和運(yùn)轉(zhuǎn)時噪音和震動的降低上的性能。通常，輪胎的胎面帶包括環(huán)形中心部分，所述環(huán)形中心部分跨坐輪胎的赤道平面；和兩個環(huán)形胎肩部分，所述環(huán)形胎肩部分被布置在相對于所述環(huán)形中心部分的軸向相對側(cè)部上并且通過各自的圓周花紋溝從所述環(huán)形中心部分分開。胎面帶還包括呈凹槽和溝槽形式的多個切口，所述切口被周向地和橫向地布置， 從而限定由胎面花紋元件形成的胎面花紋，所述胎面花紋元件通過切口彼此分開。本文使用的術(shù)語“凹槽”和“溝槽”是指在輪胎的胎面帶中形成的凹處和裂口，溝槽具有比凹槽更小的寬度。由此被切口分開的胎面花紋元件，包括意在在行駛期間與道路相接觸的接觸面和也限定切口的側(cè)向面；每個側(cè)向面和接觸面的相交形成便于輪胎和道路接觸(特別當(dāng)?shù)缆烦睗竦臅r候)的隆起物。在胎面花紋元件中，圓周花紋溝限定被稱作肋的多個圓周元件，所述肋可由橫向凹槽或溝槽分成塊。在胎面帶中，橫向凹槽和溝槽依靠完全由這些溝槽限定在胎面帶上的抓地前端， 在牽引和加速能力上提供協(xié)助。這些溝槽此外在潮濕道路表面的情況下幫助排除水。相反，通常為較大尺寸的圓周花紋溝改進(jìn)輪胎在轉(zhuǎn)向特性和抗側(cè)向推力上的性能。圓周和橫向花紋溝此外在潮濕道路表面運(yùn)轉(zhuǎn)期間對輪胎的印跡區(qū)域中的排水產(chǎn)生影響，因此減小滑水現(xiàn)象。輪胎(特別是商用車輛輪胎)由于胎面區(qū)域上的異?？杀恍断隆．惓？捎捎趥?cè)向橫跨肋或塊的不均一應(yīng)變分布而產(chǎn)生。胎面肋或塊的中心部分承受比胎面肋或塊的邊緣更小的應(yīng)力，事實(shí)上邊緣處的應(yīng)力可以大約是中心部分處的應(yīng)力的兩倍。應(yīng)力集中通常導(dǎo)致胎面肋或塊的邊緣處的異常。由于胎面進(jìn)出印跡區(qū)域而產(chǎn)生周期性重復(fù)的應(yīng)變和應(yīng)力，可導(dǎo)致在花紋溝底部上出現(xiàn)裂縫和撕裂部分，以及局部溫度的升高和彈性體材料的疲勞現(xiàn)象。而且，亟待考慮的是，直接接觸道路的胎面帶由于摩擦?xí)掷m(xù)地磨損，而花紋溝底部的材料在輪胎的整個壽命期間保持就位，這使裂縫和撕裂更易擴(kuò)散?；y溝底部上的這些撕裂部分可傳播并抵達(dá)下部的束帶層結(jié)構(gòu)，所述束帶層結(jié)構(gòu)會露出，增加了氧化和/或腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，氧化和/或腐蝕現(xiàn)象因為會導(dǎo)致組成束帶層結(jié)構(gòu)的鋼簾線斷裂，所以是非常危險的。此外，要避免局部溫度的升高，原因在于其涉及花紋溝底部處存在的彈性體材料的特征的衰減，因此增加了在這些區(qū)域中開始出現(xiàn)裂縫或撕裂的可能性。軸向最外部的圓周花紋溝沿軸向方向承受進(jìn)一步的應(yīng)力，導(dǎo)致花紋溝彎曲，使其壁部朝向彼此或遠(yuǎn)離彼此移動，特別是當(dāng)車輛上下用于特定演習(xí)的路面時。一旦異常在肋或塊的邊緣處出現(xiàn)，其將擴(kuò)散到整個肋或塊；并且經(jīng)常擴(kuò)散到相鄰的肋或塊。由于圓周花紋溝的底部承受的強(qiáng)烈疲勞應(yīng)力，在輪胎滾動期間異常擴(kuò)散很快。一般來說，呈乘坐舒適性喪失和車輛操作性降低形式的異常很容易被司機(jī)感覺到，特別當(dāng)異常位于轉(zhuǎn)向輪胎的時候。然而，如果有異常的輪胎是驅(qū)動輪胎或位于掛車上，則司機(jī)可能察覺不到任何不舒適，但是，他可能聽到輪胎噪音的增大。在任何情況下，司機(jī)在隨后目測車輛后將卸下輪胎。當(dāng)考慮到輪胎未出現(xiàn)異常的部分時，這可以在過早階段發(fā)生。在胎面帶基于增強(qiáng)的耐磨性的彈性體材料時，問題會尤其惡化，原因在于這樣的彈性體材料非常堅硬，具有較低的抗周期性應(yīng)變的能力或較低的抗路上障礙物(花紋溝底部將經(jīng)受該障礙物)的能力。已使用若干種技術(shù)去克服輪胎的上述過早衰減。美國專利US6，213，181B1公開了一種輪胎，包括一對胎圈；具有端部的胎體簾布層，所述端部中的每一個固定到所述胎圈中的各自一個上；至少一個帶束簾布層(belt Ply)，所述帶束簾布層圓周地圍繞所述輪胎延伸并且徑向地放置在胎體簾布層外部；以及胎面帶，所述胎面帶徑向地放置在所述至少一個帶束簾布層的外側(cè)并且由第一胎面化合物形成。所述胎面帶具有多個胎面肋；放置在相鄰胎面肋之間的至少一個花紋溝；以及覆蓋所述至少一個花紋溝的花紋溝壁部襯里。所述花紋溝壁部襯里由不同于第一胎面化合物的第二胎面化合物制成。根據(jù)說明書，形成花紋溝襯里的胎面化合物具有以百分之十(10%) 單位延伸測量的彈性模量，所述彈性模量為形成胎面部分的胎面化合物的彈性模量的40% 到 80%。美國專利申請US2006157177公開了一種裂縫抑制橡膠，所述裂縫抑制橡膠具有優(yōu)于橡膠帽(cap rubber)的斷裂伸長，被布置成加固設(shè)置在輪胎胎面的肩部附近區(qū)域中的圓周方向狹窄花紋溝的花紋溝底部附近區(qū)域。輪胎的裂縫抑制橡膠的斷裂伸長是大體上形成胎面的胎面表面的橡膠的斷裂伸長的130%或更多。

發(fā)明內(nèi)容
申請人:注意到，使用疊加在胎面帶上、尤其是疊加在花紋溝上的襯里層在促進(jìn)所期望的突出的抗異常形成的能力上是有利的。然而，申請人還注意到，在已知的解決方案中，襯里層應(yīng)承擔(dān)輪胎、特別是花紋溝底部所受的變形，所述襯里層由于其低模量(或高斷裂伸長)被選擇疊加在高模量(或低斷裂伸長)的且組成胎面帶的彈性體材料上。兩種材料的模量(或斷裂伸長)彼此相差越多，襯里層材料所經(jīng)受的應(yīng)變周期尤其越嚴(yán)重。結(jié)果，襯里層可顯示出在材料本身的剛度和脆度上的過早老化。襯里層也可使彈性松弛，并且在輪胎的短暫工作時間后開始出現(xiàn)缺陷，即裂縫和撕裂，這抹除了襯里層本身的正面影響。申請人:現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，為了增強(qiáng)花紋溝的抵抗能力，特別是為了避免位于花紋溝底部處的缺陷和異常的過早產(chǎn)生，具有比胎面帶更高的撕裂強(qiáng)度的防護(hù)層可至少疊加在胎面帶中的一個圓周花紋溝的花紋溝底部上。為了解決上述問題，申請人已構(gòu)想出一種用于車輛車輪的輪胎，所述輪胎包括胎面帶并且包括在所述胎面中形成的多個圓周花紋溝，所述胎面帶包括具有第一撕裂強(qiáng)度的第一彈性體材料，所述花紋溝中的至少一個包括具有第二撕裂強(qiáng)度的第二彈性體材料的防護(hù)層，所述防護(hù)層疊加在至少花紋溝底部上，其中，所述第二撕裂強(qiáng)度大于所述第一彈性體材料的撕裂強(qiáng)度。照此，兩種材料協(xié)同作用以避免在花紋溝底部上形成撕裂，輪胎的使用壽命可延長。因此，第一方面，本發(fā)明涉及一種用于車輛車輪的輪胎，所述輪胎包括胎面帶并且包括在所述胎面帶中形成的多個圓周花紋溝，所述胎面帶包括具有第一撕裂強(qiáng)度的第一彈性體材料，所述圓周花紋溝中的每一個由被底部分開的一對側(cè)向壁部限定，所述花紋溝中的至少一個包括具有第二撕裂強(qiáng)度的第二彈性體材料的防護(hù)層，所述防護(hù)層疊加在至少所述花紋溝底部上，其中，所述第二撕裂強(qiáng)度的值和所述第一撕裂強(qiáng)度的值之間的比率為至少 1. 5。在一個優(yōu)選實(shí)施方案中，所述第二撕裂強(qiáng)度的值和所述第一撕裂強(qiáng)度的值之間的比率為至少1.6。本發(fā)明的輪胎特別適用于重載車輛(比如卡車、客車)的轉(zhuǎn)向車輪，但是也可方便地用在這些車輛的驅(qū)動車輪上和掛車上。通常，輪胎還包括胎體結(jié)構(gòu)，所述胎體結(jié)構(gòu)具有與各自的右手和左手胎圈結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的相對側(cè)向邊緣；一對胎側(cè)，所述胎側(cè)側(cè)向地應(yīng)用到相對于所述胎體結(jié)構(gòu)的相對側(cè)部上。所述胎面帶可包括通過交聯(lián)第一可交聯(lián)的彈性體組合物而獲得的第一交聯(lián)的彈性體材料，所述第一交聯(lián)的彈性體材料包括(a)至少一種二烯彈性體聚合物；(b)至少一種第一增強(qiáng)填料。所述防護(hù)層可包括通過交聯(lián)第二可交聯(lián)的彈性體組合物而獲得的第二交聯(lián)的彈
6性體材料，所述第二交聯(lián)的彈性體組合物包括(a)至少一種二烯彈性體聚合物；(b)至少一種第二增強(qiáng)填料。為了本說明書的目的和接下來的權(quán)利要求書的目的，撕裂強(qiáng)度已根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn) 34-1 2004方法C進(jìn)行測量。為了本說明書的目的和接下來的權(quán)利要求書的目的，術(shù)語“phr” ( “每百數(shù)量橡膠的份數(shù)”(parts per hundred of rubber)的首字母縮略詞)是指每100份(以重量計) 的彈性體聚合物中可交聯(lián)的彈性體組合物的給定組分的份數(shù)(以重量計)。為了本說明書的目的和接下來的權(quán)利要求書的目的，術(shù)語“軸向，，和“軸向地”用于指示基本上平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的方向。術(shù)語“徑向”和“徑向地”用于指示基本上正交于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線并且屬于穿過這個旋轉(zhuǎn)軸線的平面的方向。而且，術(shù)語“圓周”和“圓周地”用于指示沿著輪胎的環(huán)形延伸基本上平行于輪胎的赤道平面的方向。此外，詞語輪胎的“印跡區(qū)域”是指胎面帶的外圍表面與道路表面相接觸的部分。本發(fā)明還可包括至少一個以下優(yōu)選的特征。有利地，在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，第二彈性體材料的防護(hù)層在輪胎的軸向最外部圓周花紋溝(其將定位在安裝在重載車輛上的車輪的外側(cè))中疊加到胎面帶的第一交聯(lián)的彈性體材料上，從而防止所述圓周花紋溝發(fā)生邊緣效應(yīng)，特別是在鄰近帶束層結(jié)構(gòu)的軸向外邊緣的地方，其通常遭受特別嚴(yán)重的應(yīng)力。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，第二彈性體材料的防護(hù)層在輪胎的圓周花紋溝的每一個中疊加到胎面帶的第一交聯(lián)的彈性體材料上。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，第二彈性體材料的防護(hù)層為胎面帶的整個表面疊加到胎面帶的第一交聯(lián)的彈性體材料上，從而提供完整的防護(hù)。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，第二彈性體材料的防護(hù)層在花紋溝的底部上和至少部分地在花紋溝的側(cè)向壁部上疊加到胎面帶的第一交聯(lián)的彈性體材料上。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，第二彈性體材料的防護(hù)層在整個花紋溝上疊加到胎面帶的第一交聯(lián)的彈性體材料上，在花紋溝的底部和其側(cè)向壁部做襯里直到花紋溝的邊緣。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，防護(hù)層可具有大于0. 5mm、優(yōu)選大于Imm的厚度。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，防護(hù)層的厚度可小于5mm、優(yōu)選小于3mm。通常，胎面帶包括至少兩個圓周花紋溝，所述圓周花紋溝對稱地布置在赤道平面的相對側(cè)部上。圓周花紋溝的數(shù)量可以大于2，優(yōu)選從3到6。大體上，當(dāng)圓周花紋溝的數(shù)量為奇數(shù)時，它們中的一個位于輪胎的赤道平面上，其它布置在軸向相對側(cè)部上；當(dāng)花紋溝的數(shù)量為偶數(shù)時，它們對稱地布置在赤道平面的相對側(cè)部上。本發(fā)明可應(yīng)用到所謂的“高速公路”輪胎或長途輪胎上或者應(yīng)用到所謂的“區(qū)域” 輪胎上。根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方案，二烯彈性體聚合物(a)可選自通常在硫可交聯(lián)的彈性體組合物中使用、特別適合生產(chǎn)輪胎的材料，也就是說，來自帶有不飽和鏈、具有大體上低于 20°C、優(yōu)選在從0°C到-110°C范圍的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的彈性體聚合物或共聚物。這些聚合物或共聚物可以是天然來源，或者可以通過一種或多種共軛二烯烴的溶液聚合、乳液聚合或氣相聚合而獲得，可選地混合選自單乙烯基芳烴和/或極性共聚單體、重量不超過 60%的至少一種共聚單體。共軛二烯烴大體上包括4個到12個、優(yōu)選地4個到8個的碳原子，可選自例如包括 1，3-丁二烯，異戊二烯，2，3-二甲基-1，3-丁二烯，1，3-戊二烯，1，3-己二烯，3-丁基-1，
3-辛二烯，2-苯基-1，3-丁二烯，或其混合物的組。1，3- 丁二烯或異戊二烯是特別優(yōu)選的?？蛇x地用作共聚單體的單乙烯基芳烴大體上包括8個到20個、優(yōu)選地8個到12 個的碳原子，可選自例如苯乙烯；1-乙烯基萘；2-乙烯基萘；苯乙烯的各種烷基、環(huán)烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基衍生物，比如α -甲基苯乙烯，3-甲基苯乙烯，4-丙基苯乙烯，4-環(huán)己基苯乙烯，4-十二烷基苯乙烯，2-乙基-4-芐基苯乙烯，4-對甲苯基苯乙烯，4- (4-苯基丁基)苯乙烯，或其混合物。苯乙烯是特別優(yōu)選的。可選地使用的極性共聚單體可選自例如乙烯基吡唆，乙烯基喹啉，丙烯酸和烷基丙烯酸酯，腈，或其混合物，比如丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，丙烯腈，或其混合物。優(yōu)選地，二烯彈性體聚合物(a)可選自例如順-1，4-聚異戊二烯(天然的或合成的，優(yōu)選為天然橡膠)，3，4-聚異戊二烯，聚丁二烯(特別是具有高1，4-順含量的聚丁二烯)，任選地鹵代的異戊二烯/異丁烯共聚物，1,3- 丁二烯/丙烯腈共聚物，苯乙烯 (stirene)/l，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，或其混合物。根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方案，所述第一和/或第二可交聯(lián)的彈性體組合物包括重量占至少一種二烯彈性體聚合物的總重量的至少10%、優(yōu)選地為20%到100%的天然橡膠。根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方案，胎面帶的所述第一可交聯(lián)的彈性體組合物包括順-1，
4-聚異戊二烯(NR)和聚丁二烯(BR)的混合物。根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方案，用在防護(hù)層的第二可交聯(lián)的彈性體組合物中的所述至少一種二烯彈性體聚合物(a)為順-1，4_聚異戊二烯(Ni )。上述的可交聯(lián)的彈性體組合物可選地包括一種或多種單烯烴與烯屬共聚單體或其衍生物的至少一種彈性體聚合物(a’)。單烯烴可選自乙烯和大體上包含3個到12個的碳原子的α-烯烴，比如丙烯，1-丁烯，1-戊烯，1-己烯，1-辛烯，或其混合物。以下是優(yōu)選的乙烯和α-烯烴的共聚物，可選地帶有二烯；異丁烯均聚物或其與少量二烯的共聚物， 其可選地至少部分地鹵化。可選地存在的二烯大體上包括4個至20個的碳原子，并且優(yōu)選地選自1，3- 丁二烯，異戊二烯，1,4-己二烯，1，4-環(huán)己二烯，5-乙叉-2-降冰片烯，5-亞甲基-2-降冰片烯，乙烯基降冰片烯，或其混合物。在這些中，以下是特別優(yōu)選的乙烯/丙烯共聚物(EPR)或乙烯/丙烯/ 二烯共聚物(EPDM)；聚異丁烯；丁基橡膠；鹵化丁基橡膠， 特別是氯化或溴化丁基橡膠；或其混合物。也可使用通過與合適的終止劑或偶聯(lián)劑反應(yīng)而官能化的二烯彈性體聚合物(a) 或(a’)。特別的，通過存在有機(jī)金屬引發(fā)劑(特別是有機(jī)鋰引發(fā)劑)的陰離子聚合作用而獲得的二烯彈性體聚合物可通過來自引發(fā)劑的殘余有機(jī)金屬基團(tuán)和合適的終止劑或偶聯(lián)劑(比如亞胺、碳二亞胺、烷基錫鹵化物、取代的二苯甲酮、烷氧基硅烷或芳氧基硅烷)的反應(yīng)而官能化(參見例如歐洲專利EP451, 604或美國專利US4, 742，124和US4, 550，142)。根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方案，硫或其衍生物可例如選自可溶性硫(硫磺結(jié)晶)；不溶性硫(聚合硫)；分散在油中的硫(例如已知來自Flexsys、商標(biāo)為Crystex 0T33的33%硫)；硫給體，比如二硫化四甲基秋蘭姆(TMTD)、二硫化四芐基秋蘭姆(TBzTD)、二硫化四乙基秋蘭姆(TETD)、二硫化四丁基秋蘭姆(TBTD)、二甲基二苯基二硫化秋蘭姆(MPTD)、 五亞甲基四硫化秋蘭姆或五亞甲基六硫化秋蘭姆(DPTT)、二硫化嗎啉并苯并噻唑(MBSS)、 N-氧二亞乙基二硫代氨基甲酰-N’ -氧二亞乙基-次磺酰胺(0T0Q、二硫代二嗎啉(DTM或 DTDM)、己內(nèi)酰胺二硫化物(CLD)；或其混合物。至少一種第一增強(qiáng)填料(b)可有利地以大體上少于約120phr的數(shù)量、優(yōu)選地從約 20phr到約90phr的數(shù)量添加到用于實(shí)現(xiàn)胎面帶的可交聯(lián)的彈性體組合物中。至少一種第二增強(qiáng)填料(c)可有利地以從0到約90phr、優(yōu)選地從約IOphr到約 60phr的數(shù)量添加到用于實(shí)現(xiàn)防護(hù)層的可交聯(lián)的彈性體組合物中。第一和第二增強(qiáng)填料可選自通常用于所生產(chǎn)的交聯(lián)的產(chǎn)品、特別是用于輪胎的那些材料，例如碳黑，二氧化硅，氧化鋁，鋁硅酸鹽，碳酸鈣，高嶺土，或者其混合物。對于第一和第二增強(qiáng)填料均特別優(yōu)選地是碳黑和二氧化硅的混合物。根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方案，防護(hù)層的彈性體組合物包括二氧化硅和碳黑的數(shù)量的比率至少為1 1.5的二氧化硅和碳黑的混合物。根據(jù)本發(fā)明可有利地使用的碳黑的種類可選自常規(guī)用于輪胎生產(chǎn)中的材料，所述輪胎大體上具有不小于20m2/g的表面積(通過根據(jù)IS018852 :2005的STSA-統(tǒng)計厚度表面積來確定)。根據(jù)本發(fā)明可有利地使用的二氧化硅大體上可以是熱解二氧化硅，或者優(yōu)選地為沉淀二氧化硅，具有從50m2/g到500m2/g、優(yōu)選從70m2/g到200m2/g的BET表面積(根據(jù)ISO 標(biāo)準(zhǔn)5794/1進(jìn)行測量)。當(dāng)存在包括二氧化硅的增強(qiáng)填料時，可交聯(lián)的彈性體組合物可有利地包含偶聯(lián)劑，所述偶聯(lián)劑在硫化期間能夠和二氧化硅相互作用并且能夠?qū)⑵溥B接到二烯彈性體聚合物。優(yōu)選地使用的偶聯(lián)劑是基于硅烷的那些材料，所述材料例如可根據(jù)以下的結(jié)構(gòu)式 (I)來確定(R)3Si-CnH2n-X(I)其中，基團(tuán)R可以相同或不同，選自烷基、烷氧基或芳氧基，條件是基團(tuán)R的至少一個為烷氧基或芳氧基組，或者鹵素原子；η是1到6(包括在內(nèi))之間的整數(shù)；X是選自亞硝基、巰基、氨基、環(huán)氧化物、乙烯基、酰亞胺、氯、-(S)mCnH2n-Si-(R)3(其中m和η是1到6 (包括在內(nèi))之間的整數(shù)，基團(tuán)R如上定義)的基團(tuán)。在偶聯(lián)劑中特別優(yōu)選的是二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物和二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物。所述偶聯(lián)劑可以其本身使用，或者作為和惰性填充劑(比如碳黑)的合適混合物，從而便于它們包含進(jìn)可交聯(lián)的彈性體組合物。
如上所述的可交聯(lián)的彈性體組合物可根據(jù)已知技術(shù)進(jìn)行硫化。為此，在可交聯(lián)的彈性體組合物中，在熱機(jī)械工序的一個或多個步驟之后，硫或其衍生物與硫化活化劑和加速劑合并在一起。在最后的工序步驟中，溫度大體上保持在120°C以下、優(yōu)選在100°C以下， 從而避免任何不希望的預(yù)交聯(lián)現(xiàn)象。特別有效的活化劑是鋅的化合物，特別是ai0、aiC03、包含8個到18個的碳原子的飽和或不飽和脂肪酸的鋅鹽(例如硬脂酸鋅)，所述鋅鹽優(yōu)選地由ZnO和脂肪酸在彈性體組合物中就地形成，活化劑也可以是BiO，PbO, Pb3O4，PbO2,或其混合物。通常使用的加速劑可選自二硫代氨基甲酸酯，胍，硫脲，噻唑，苯并噻唑次磺酰胺，秋蘭姆，胺，黃原酸鹽，或其混合物。所述可交聯(lián)的彈性體組合物可包括基于組合物的特定應(yīng)用場合而選擇的其他通常使用的添加劑。例如，以下可被添加到所述可交聯(lián)的彈性體組合物中抗氧化劑，防老劑， 塑化劑，粘合劑，抗臭氧劑，改性樹脂，纖維(例如Kevlar⑧漿)，或其混合物。特別的，為了進(jìn)一步改進(jìn)加工性能的目的，大體上選自礦物油、植物油、合成油、或其混合物(例如芳香油、環(huán)烷油、鄰苯二甲酸鹽、大豆油、或其混合物)的塑化劑可添加到所述可交聯(lián)的彈性體組合物。塑化劑的數(shù)量大體上在從Ophr到70phr的范圍中，優(yōu)選在從 5phr到30phr的范圍中。上述的可交聯(lián)的彈性體組合物可根據(jù)業(yè)內(nèi)已知的技術(shù)，通過將二烯彈性體聚合物、粘合促進(jìn)劑、硫或其衍生物和增強(qiáng)填料和可選存在的其他添加劑一起混合來制備?？衫缡褂瞄_放式碾磨類型的敞口混合器、或帶有切向轉(zhuǎn)子(Banbury)或帶有聯(lián)鎖轉(zhuǎn)子 (Intermix)類型的內(nèi)部混合器進(jìn)行混合、或者在Ko-Kneader類型(Buss)、或共旋或反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿類型的連續(xù)混合器中進(jìn)行混合。


參考所附附圖，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)從根據(jù)本發(fā)明的輪胎的若干優(yōu)選實(shí)施方案的以下詳細(xì)描述中將變得更為明顯。在這些附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的輪胎的橫截面視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的輪胎的一個實(shí)施方案的胎面的細(xì)節(jié)的橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式在本說明書的敘述中和在以下的權(quán)利要求中，詞語“重載車輛”應(yīng)被理解成是指屬于在 “Consolidate Resolution of the Construction of Vehicles (R. E. 3) (1997) ”(車輛構(gòu)造的綜合決議，第三次修訂版，1997年)附錄7第52-59頁“Classification and Definition of Power-Driven Vehicles and Trailers”(機(jī)動車輛和掛車的分類和定義) 中定義的類別M2-M3、N2-N3和02-04的車輛，比如貨車、卡車、牽引車、客車、廂式貨車、掛車和這種類型的其他車輛。為簡單起見，圖1只示出輪胎的一部分，未顯示的其余部分完全相同并且相對于輪胎的赤道平面(X-X)對稱地布置。輪胎(100)至少包括至少包括胎體簾布層(101)的胎體結(jié)構(gòu)，所述胎體結(jié)構(gòu)具有與各自的右手和左手胎圈結(jié)構(gòu)(116)相關(guān)聯(lián)的相對側(cè)向邊緣；胎面帶(111)，所述胎面帶應(yīng)用在相對于所述胎體簾布層(101)的徑向外部位置并且包括形成在所述胎面中的多個圓周花紋溝(107)，所述圓周花紋溝中的每一個由被底部(107b)分開的一對側(cè)向壁部(107a) 限定，一對胎側(cè)(103)，所述胎側(cè)側(cè)向地應(yīng)用在相對于所述胎體簾布層(101)的相對側(cè)部上。胎面帶(111)還可包括呈凹槽或溝槽形式的多個切口，所述切口被周向地和/或橫向地布置，從而限定由胎面花紋元件形成的胎面花紋，所述胎面花紋元件通過切口彼此分開。每個胎圈結(jié)構(gòu)(116)包括至少一個胎圈芯(113)和至少一個胎邊芯(112)。本文通過圍繞胎圈芯(11 向后折疊胎體簾布層(101)的相對側(cè)向邊緣來實(shí)現(xiàn)胎體簾布層(101) 和胎圈芯(113)之間的關(guān)聯(lián)，從而形成所謂的胎體卷邊(117)，如圖1所示。胎體簾布層(101)大體上包括多個加固元件，所述加固元件彼此平行地布置并且至少部分地涂覆一層交聯(lián)的彈性體材料。這些加固元件通常由絞合在一起并涂覆有金屬合金(例如銅/鋅、鋅/鎂、鋅/鉬/鈷合金和類似物)的鋼絲制成。胎體簾布層(101)通常是徑向類型的，即其包含基本上依據(jù)徑向平面的加固元件。胎圈芯(113)封閉在胎圈結(jié)構(gòu)(116)中，所述胎圈結(jié)構(gòu)沿輪胎(100)的內(nèi)圓周邊緣限定，輪胎和所述胎圈結(jié)構(gòu)在輪輞(118)上接合，形成車輪的一部分。由每個胎體卷邊(117) 限定的空間包含胎邊芯(112)，所述胎邊芯通常由交聯(lián)的彈性體材料制成，徑向地疊加到胎圈芯(113)上。在無內(nèi)胎輪胎的情況下，普遍已知為襯套的橡膠層(102)也可設(shè)置在相對于胎體簾布層(101)的內(nèi)部位置中，所述橡膠層為輪胎的充氣提供必需的不滲透性。耐磨損帶(114)通常放置在相對于胎體卷邊(117)的軸向外部位置中。已知為“擋泥板”或胎圈包布的加固層(115)通常與胎圈芯(113)和胎邊芯(112) 相關(guān)聯(lián)，從而至少部分地接觸它們。帶束層結(jié)構(gòu)(105)沿胎體簾布層(101)的圓周進(jìn)行應(yīng)用。帶束層結(jié)構(gòu)(10 大體上包括多個帶束層，所述帶束層在徑向上疊加并且包含多個加固元件(通常為金屬簾線)，所述加固元件在每層中彼此平行并且相對于相鄰層相交， 所述帶束層相對于輪胎的赤道平面(X-X)傾斜并且通過交聯(lián)的彈性體材料(在圖1中未顯示)涂覆和焊接在一起。帶束層結(jié)構(gòu)(105)還可包括具有簾線的至少一個層，所述簾線基本上依據(jù)圓周方向進(jìn)行布置。在優(yōu)選實(shí)施方案中，帶束層結(jié)構(gòu)(105)包括具有依據(jù)圓周方向布置的簾線的兩條膠條，所述膠條位于帶束層結(jié)構(gòu)(105)的軸向外部部分。嵌入物(104)還位于支撐區(qū)域，即胎面帶(111)的側(cè)向邊緣和胎側(cè)(103)連接的區(qū)域。通常，嵌入物(104)插在胎體簾布層(101)、帶束層結(jié)構(gòu)(105)、胎面帶(111)和胎側(cè) (103)之間。在圖1的實(shí)施方案中，防護(hù)層(108)在每個圓周花紋溝(107)中疊加到胎面帶上， 所述防護(hù)層從花紋溝的底部直到末端在花紋溝(107)的底部(107b)和側(cè)向壁部(107a)上做襯里。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，防護(hù)層(108)在花紋溝的底部上以及部分地在側(cè)向壁部上疊加到胎面帶。
在一些優(yōu)選實(shí)施方案(未顯示)中，所述防護(hù)層(108)僅在花紋溝底部(107b)中疊加到輪胎的胎面帶上，并且至少設(shè)置在相對于安裝在重載車輛上的車輪來說為外部的輪胎的軸向最外部圓周花紋溝中，以防止所述花紋溝發(fā)生邊緣效應(yīng)，特別是在鄰近帶束層結(jié)構(gòu)的軸向外邊緣的地方，其通常遭受特別嚴(yán)重的應(yīng)力。根據(jù)圖2，防護(hù)層(108)疊加在胎面帶(111)的整個滾動表面(106)上，而不只是花紋溝的表面上，從而提供完整的防護(hù)。呈突起形式、用于增強(qiáng)石頭鉆孔(stone-drilling)的石頭彈射器(109)可基本上設(shè)置在至少中心花紋溝底部(107b)的中部，并且優(yōu)選地可用防護(hù)層(108)獲得。防護(hù)層(108)可具有基本上恒定的厚度或者可變的厚度。在可變厚度的情況下，優(yōu)選地，防護(hù)層或者其層中的每一個在花紋溝底部較厚，并且朝向花紋溝的邊緣變薄。下文將通過適合用于重載輪胎的防護(hù)層的可交聯(lián)的彈性體組合物的制備實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明，該實(shí)例僅用于說明目的，不用于限制本發(fā)明。以下實(shí)例的樣本依據(jù)以下的測試和測量來評價。動態(tài)機(jī)械特性使用根據(jù)以下方法的處于牽引-壓縮模式的英斯特朗動態(tài)裝置 (Instron dynamic device)進(jìn)行測量。上述交聯(lián)的彈性體組合物的試樣(在151°C硫化30分鐘)具有圓柱形狀(長度= 25mm ；直徑=12mm)，相對于初始長度預(yù)加載壓縮高達(dá)20%的縱向變形，并且在整個測試期間保持在預(yù)定溫度(70°C )，該試樣承受具有相對于在預(yù)加負(fù)載下的長度士7. 5%的幅度、 頻率為IOOHz的動態(tài)正弦應(yīng)變。動態(tài)機(jī)械特性用動態(tài)彈性模量(E’ )的值和動態(tài)復(fù)數(shù)模量 (Tan delta)(損耗因子)的值來表示。動態(tài)復(fù)數(shù)模量的值用粘性模量(E”)和彈性模量 (E’ )的比值來計算。所獲得的結(jié)果在表1中給出。表1也包括延伸值本文中，斷裂伸長(AR)是指在JIS標(biāo)準(zhǔn)硫化橡膠拉伸試驗方法(K6251)中頒布的斷裂伸長(％ )。表1示出根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)34-1 :2004方法C的在23°C的撕裂強(qiáng)度，所述撕裂強(qiáng)度用在151°C下硫化30分鐘的上述彈性體組合物的樣品進(jìn)行測量。最后，在表1中示出用于比較的襯里層和胎面帶的撕裂強(qiáng)度的值的比率和本發(fā)明的防護(hù)層和胎面帶的撕裂強(qiáng)度的值的比率。力胎面帶禾πι寸単Jiα禾π 2) m^m.im^按下文制備表1中給出的用于胎面帶的彈性體組合物和用于襯里層1和2的彈性體組合物(各種組分的數(shù)量以Phr表示)。除了硫、CTP、加速劑(CBS)外，所有組分在內(nèi)部混合器(Pomini PLl. 6模型)中一起混合約5分鐘(第一步)。只要溫度達(dá)到140士5°C，釋放彈性體組合物。硫、CTP、加速劑(CBQ隨后在帶有切向轉(zhuǎn)子(Banbury)類型的內(nèi)部混合器(Pomini PLl. 6模型)中和第一步的組合物在最高達(dá)120士5°C的溫度下混合約3分鐘，并且隨后釋放彈性體組合物(第二步)。胎面帶和襯里層的兩個樣品如上進(jìn)行評價，結(jié)果匯總在下面的表1中。實(shí)例魁
權(quán)利要求
1.用于車輛車輪的輪胎，所述輪胎包括胎面帶并且包括在所述胎面帶中形成的多個圓周花紋溝，所述胎面帶包括具有第一撕裂強(qiáng)度的第一彈性體材料，所述圓周花紋溝中的每一個由被花紋溝底部分開的一對側(cè)向壁部限定，所述圓周花紋溝中的至少一個包括具有第二撕裂強(qiáng)度的第二彈性體材料的防護(hù)層，所述防護(hù)層疊加在至少所述花紋溝底部上，其中， 所述第二撕裂強(qiáng)度的值和所述第一撕裂強(qiáng)度的值之間的比率為至少1. 5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎，其中所述輪胎包括胎體結(jié)構(gòu)，所述胎體結(jié)構(gòu)具有與各自的右手和左手胎圈結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的相對側(cè)向邊緣；一對胎側(cè)，所述胎側(cè)側(cè)向地應(yīng)用到相對于所述胎體結(jié)構(gòu)的相對側(cè)部上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪胎，其中所述第一彈性體材料包括(a)至少一種二烯彈性體聚合物；(b)至少一種第一增強(qiáng)填料。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的輪胎，其中所述第二彈性體材料包括(a)至少一種二烯彈性體聚合物；(c)至少一種第二增強(qiáng)填料。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4中任一權(quán)利要求所述的輪胎，其中第一彈性體材料或第二彈性體材料的所述至少一種二烯彈性體聚合物(a)選自帶有不飽和鏈、具有大體上低于20°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的二烯彈性體聚合物或共聚物，或者一種或多種共軛二烯烴的彈性體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輪胎，其中，胎面帶的所述至少一種二烯彈性體聚合物(a)包括順-1，4-聚異戊二烯(NR)和聚丁二烯(BR)的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輪胎，其中，防護(hù)層的所述至少一種二烯彈性體聚合物(a)為順-1，4-聚異戊二烯NR。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一權(quán)利要求所述的輪胎，其中，所述至少一種第一增強(qiáng)填料 (b)以少于約120phr的數(shù)量添加到第一可交聯(lián)的彈性體組合物中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的輪胎，其中，所述至少一種第一增強(qiáng)填料(b)以從約20phr到約90phr的數(shù)量添加到可交聯(lián)的第一彈性體組合物中。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至9中任一權(quán)利要求所述的輪胎，其中，所述至少一種第二增強(qiáng)填料(c)以從0到約90phr的數(shù)量添加到可交聯(lián)的第二彈性體組合物中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輪胎，其中，所述至少一種第二增強(qiáng)填料(c)以從約IOphr 到約60phr的數(shù)量添加到可交聯(lián)的第二彈性體組合物中。
12.根據(jù)權(quán)利要求3至11中任一權(quán)利要求所述的輪胎，其中，所述第一增強(qiáng)填料或第二增強(qiáng)填料選自碳黑，二氧化硅，氧化鋁，鋁硅酸鹽，碳酸鈣，高嶺土，或者其混合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的輪胎，其中，所述第一增強(qiáng)填料和第二增強(qiáng)填料包括碳黑和二氧化硅的混合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的輪胎，其中，防護(hù)層的第二彈性體組合物包括二氧化硅和碳黑的數(shù)量的比率至少為1 1.5的二氧化硅和碳黑的混合物。
15.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的輪胎，其中，所述第二撕裂強(qiáng)度的值和所述第一撕裂強(qiáng)度的值之間的比率為至少1. 6。
16.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的輪胎，其中，第二彈性體材料的所述防護(hù)層在輪胎的軸向最外部圓周花紋溝中疊加到胎面帶的交聯(lián)的第一彈性體材料上。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一權(quán)利要求所述的輪胎，其中，第二彈性體材料的所述防護(hù)層在輪胎的圓周花紋溝的每一個中疊加到胎面帶的交聯(lián)的第一彈性體材料上。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一權(quán)利要求所述的輪胎，其中，第二彈性體材料的所述防護(hù)層為胎面帶的整個表面疊加到胎面帶的交聯(lián)的第一彈性體材料上。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一權(quán)利要求所述的輪胎，其中，第二彈性體材料的所述防護(hù)層在花紋溝的底部上和至少部分地在花紋溝的側(cè)向壁部上疊加到胎面帶的交聯(lián)的第一彈性體材料上。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的輪胎，其中，第二彈性體材料的所述防護(hù)層在整個花紋溝上疊加到胎面帶的交聯(lián)的第一彈性體材料上，所述防護(hù)層在花紋溝的底部和其側(cè)向壁部做襯里直到花紋溝的邊緣。
21.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的輪胎，其中，所述防護(hù)層具有大于0.5mm的厚度。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的輪胎，其中，所述防護(hù)層具有大于Imm的厚度。
23.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的輪胎，其中，所述防護(hù)層具有小于5mm的厚度。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的輪胎，其中，所述防護(hù)層具有小于3mm的厚度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于車輛車輪的輪胎，所述輪胎包括胎面帶并且包括在所述胎面帶中形成的多個圓周花紋溝，所述胎面帶包括具有第一撕裂強(qiáng)度的第一彈性體材料，所述圓周花紋溝中的每一個由被底部分開的一對側(cè)向壁部限定，所述花紋溝中的至少一個包括具有第二撕裂強(qiáng)度的第二彈性體材料的防護(hù)層，所述防護(hù)層疊加在至少所述花紋溝底部上，其中，所述第二撕裂強(qiáng)度的值和所述第一撕裂強(qiáng)度的值之間的比率為至少1.5。
文檔編號B60C11/04GK102264558SQ200880132482
公開日2011年11月30日 申請日期2008年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日
發(fā)明者C·米諾利, E·雷斯米尼, F·蒙塔納羅, M·馬丁 申請人:倍耐力輪胎股份公司