專利名稱：包含混合胎體增強件纜線的輪胎的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有徑向胎體增強件的輪胎，更特別地涉及將要裝備以持續(xù)速度行駛的重型載貨車輛(例如卡車、拖車、牽引車或公共汽車)的輪胎。
背景技術：
在重型載貨車輛輪胎中，通常胎體增強件在每一 側上錨固在胎圈區(qū)域中，并且被胎冠增強件徑向覆蓋，該胎冠增強件由絲線或簾線形成的至少兩個疊置層構成，這些絲線或簾線在每個層中平行，并且在層與層之間交叉而與周向方向形成介于10°和45°之間的角度。形成工作增強件的所述工作層還可以覆蓋有至少一個保護層，該保護層有利地由被稱為彈性元件的可延展金屬增強元件形成。其還可以包括一層與周向方向形成介于45°和90°之間的角度的低延展性金屬絲線或簾線，該簾布層被稱為三角簾布層，其在徑向上位于胎體增強件和被稱為工作簾布層的第一胎冠簾布層之間，其由絕對值至多等于45°的角度的平行絲線或簾線形成。該三角簾布層與至少所述工作簾布層形成三角增強件，該三角增強件在承受不同應力時產(chǎn)生較小變形，三角簾布層的關鍵作用是吸收輪胎的胎冠區(qū)域中所有增強元件都要承受的橫向壓縮力。在重型車輛輪胎的情況下，通常存在單一保護層，并且在多數(shù)情況下，其保護元件以與工作層的增強元件相同的方向和絕對值相同的角度取向，所述工作層位于徑向最外側并因此是徑向鄰近的。在將要行駛在相對崎嶇路面上的土木工程車輛的輪胎的情況下，存在兩個保護層是有利的，增強元件在層與層之間交叉，并且位于徑向內側的保護層的增強元件與鄰近所述徑向內側的保護層的徑向外側的工作層的不可延展的增強元件交叉。輪胎的周向方向，或者縱向方向，是對應于輪胎的周邊并由輪胎的運行方向所限定的方向。輪胎的橫向或軸向方向平行于輪胎的旋轉軸線。徑向方向是與輪胎的旋轉軸線相交并垂直的方向。輪胎的旋轉軸線是輪胎在正常使用時繞其旋轉的軸線。徑向平面或子午平面是包含輪胎的旋轉軸線的平面。周向中平面或赤道平面是垂直于輪胎旋轉軸線并且將輪胎分為兩半的平面。某些目前的“公路”輪胎用于在不斷加長的距離下高速行駛，這是因為整個世界的公路網(wǎng)得到了提升，高速公路網(wǎng)得到了擴張。這樣的輪胎要行使的所有條件毫無疑問地能使輪胎行駛更長的里程，這是因為輪胎的磨損降低了。然而，該輪胎的耐久性不足。為了容許在這樣的輪胎上進行一次甚至兩次胎面翻新操作從而延長其壽命，必須保持足以承受所述胎面翻新操作的耐久屬性的結構特別是胎體增強件。由此構建的輪胎在特別嚴酷條件下延長的行駛在這些輪胎耐久性方面有效地引入限制。胎體增強件的元件在行駛過程中特別承受彎曲應力和壓縮應力，這對其耐久性具有消極影響。構成胎體層的增強元件的簾線在輪胎行駛時事實上承受大的應力，特別是承受反復的彎曲應力或曲率變化，從而在簾線之間產(chǎn)生摩擦，并由此產(chǎn)生磨損和疲勞該現(xiàn)象被稱為“疲勞磨蝕”。為了起到其增強輪胎胎體增強件的作用，所述簾線必須首先具有良好的撓性并且在撓性上具有高耐久性，這特別意指其絲線必須具有相對小的直徑，優(yōu)選為在O. 28毫米以下，更優(yōu)選為在O. 25毫米以下，通常小于在用于輪胎胎冠增強件的常規(guī)簾線中所用的絲線的直徑。由于簾線的特有性質(其促進如氧氣和濕氣的腐蝕劑通過，或者甚至排出所述腐蝕劑)，胎體增強件的簾線還承受“疲勞-腐蝕”現(xiàn)象。特別地，滲透輪胎的空氣或水可通過在簾線內形成的溝槽(由于其特有結構)而被傳送，所述滲透輪胎的空氣或水例如源自切割后的降解或者更簡單地由于輪胎內表面的滲透性(盡管較低)。所有這些疲勞現(xiàn)象(其通常歸于上位概念“疲勞-磨蝕-腐蝕”之下)是簾線的機械性質在最嚴苛的行駛條件下逐漸降解的原因，影響所述簾線的壽命。為了改進胎體增強件中的這些簾線的耐久性，特別地公知的是，增加形成輪胎胎腔內壁的橡膠層的厚度，從而使所述層的滲透性降到最低。該層通常部分地由丁基橡膠構成，從而更好地對輪胎進行密封。該簾線的材料的缺點是提高了輪胎的成本。同樣公知的是，改變所述簾線的結構以便特別地增大其橡膠的滲透性，并由此限制甚至消除氧化劑經(jīng)由簾線之內形成溝槽而通過。以該方法制得的輪胎已顯露出在輪胎制造過程中出現(xiàn)氣穴的問題。這是因為各個制造步驟導致形成封留的氣穴。在輪胎包括由簾線(其結構形成能傳導空氣的溝槽)形成的胎體增強件的情況下，這些氣穴由于空氣擴散至材料中(尤其是通過存在于簾線內的所述溝槽)而消失。在輪胎包括由簾線(其結構被橡膠高度滲透)形成的胎體增強件的情況下，這些氣穴在制造步驟后仍然存在。所發(fā)生的僅僅是這些氣穴在輪胎固化步驟的過程中發(fā)生位移，所述氣穴朝施加較低壓力的區(qū)域位移?？諝獾奈灰蒲刂鰪娫g存在的通道而沿著胎體增強件進行，在固化輪胎的步驟之前，覆蓋增強元件的混煉膠層形成平行于增強元件的凹進區(qū)域。這些凹進區(qū)域由此容許空氣根據(jù)施加在氣穴所在區(qū)域上的壓力而輕微移動。壓力或壓力變化特別發(fā)生在輪胎固化步驟的過程中，或者發(fā)生在構象步驟(如果存在的話)的過程中。根據(jù)其位置，這些氣穴的出現(xiàn)通常是不可接受的，并且可能需要將輪胎廢棄掉，因為這些氣穴會變成輪胎的脆弱區(qū)域。因此，只是因為生產(chǎn)率低下，制造成本就會變得不可接受。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明人的任務是為重型載貨車輛提供如下的輪胎無論行駛條件，所述輪胎的磨損性能得以維持以用于道路使用，并且特別地所述輪胎的耐久性能得以改進，尤其是針對“疲勞-腐蝕”或“疲勞-磨蝕-腐蝕”現(xiàn)象，特別是在充氣方面更是如此，所述輪胎的制造成本仍是可接受的。根據(jù)本發(fā)明，該目的已經(jīng)通過具有 徑向胎體增強件的輪胎而實現(xiàn)，所述徑向胎體增強件由至少一層增強元件構成，所述輪胎包含胎冠增強件，所述胎冠增強件本身被胎面徑向覆蓋，所述胎面經(jīng)兩個胎側而連接至兩個胎圈，所述胎體增強件的至少一層的增強元件為具有至少兩層的混合簾線，每根所述混合簾線的芯部的至少一根股線由織物復絲紗線構成，中間層和/或外部層的股線為金屬，并且至少一個內部層包覆有由聚合物組合物構成的層，所述聚合物組合物如可交聯(lián)的或已交聯(lián)的橡膠組合物，優(yōu)選為基于至少一種二烯彈性體的橡膠組合物。分層簾線或多層簾線為由中央芯部以及一個或多個圍繞該中央芯部設置的實際上同心的股線層或絲線層構成的簾線。大多一般用于重型載貨車輛輪胎的胎體中的分層簾線為[L + M]或[L + M + N]結構的簾線，后者通常旨在用于最大型的輪胎。以公知方式，這些簾線由M根絲線的層環(huán)繞L根絲線的芯部而形成，L + M的組合形成簾線的芯部，該芯部本身被N根絲線的外部層環(huán)繞，其中通常L從I至4變化，M從3至12變化，而N從8至20變化。如果合適，該組合件 可以包裹有圍繞最終層螺旋纏繞的外部包裹絲線。所述簾線獲自股線或絲線，所述股線或絲線由復絲紗線構成，所述股線或紗線可捻合在一起或者可不捻合在一起，或者所述簾線獲自整體絲線，如圓柱形或橢圓形單絲，所述單絲可捻合在一起或者可不捻合在一起。當簾線包含不同屬性的元件時，所述簾線被稱作混合簾線，亦即復合簾線。在本發(fā)明的上下文中，混合簾線組合了金屬和織物材料。有利地，根據(jù)本發(fā)明，每根所述混合纜線的芯部的所有的股線均由織物復絲紗線制成。本發(fā)明人已經(jīng)證明，根據(jù)本發(fā)明以該方法制得的輪胎在耐久性和制造成本之間的折中方面帶來非常有利的改進。確實，該輪胎的耐久性質與上文提及的解決方案的耐久性質相等。用由聚合物組合物構成的層圍繞至少一個混合簾線內部層而形成的包覆物的存在使得有可能限制由于腐蝕造成的風險，混合簾線的金屬股線或絲線之間的聚合物共混物的存在最優(yōu)地為至少局部性的。另外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，至少一個由織物復絲紗線構成的股線的存在(其構成每根混合簾線的芯部)使得有可能在輪胎的制造過程中排出封留的空氣，并因此帶來比上文提及的生產(chǎn)率更高的生產(chǎn)率，并因此降低成本。本發(fā)明人確實已經(jīng)證明，由至少一個由織物復絲紗線構成的股線形成的芯部在胎體增強件的每根簾線中的存在使得有可能使封留的空氣遇到“排出口”，如前文所提及的，所述排出口要么正是來自氣穴的形成，要么緊接著所述氣穴在輪胎制造步驟的過程中沿著平行于胎體增強件層的增強元件的方向發(fā)生位移之后。所進行的試驗已經(jīng)確認，用包含芯部(其中至少一根股線由織物復絲紗線構成)的分層簾線所獲得的結果與用包含分層金屬簾線的胎體增強件層所獲得的結果無關，所述分層金屬簾線的至少一個內部層包覆有由聚合物組合物構成的層。特別地，由至少一個以織物復絲紗線構成的股線而形成的芯部在每根胎體增強件簾線中的存在使得有可能在實際上維持所有由此制造的輪胎，并因此使制造單元的成本降回到可接受的值。在胎體增強件包含數(shù)層增強元件的情況下，每個所述層均可與本發(fā)明一致。有利地，至少在徑向外側的胎體增強件層包含具有至少兩層的混合簾線，所述混合簾線包含芯部，所述芯部的至少一根股線由織物復絲紗線構成，中間層和/或外部層的股線為金屬，并且至少一個內部層包覆有由聚合物組合物構成的層，所述聚合物組合物如可交聯(lián)的或已交聯(lián)的橡膠組合物，優(yōu)選為基于至少一種二烯彈性體的橡膠組合物。對于確保完全排出輪胎制造過程中形成的氣穴而言，該選擇是特別有利的，在制造過程中，這些氣穴基本上出現(xiàn)在胎體增強件的軸向和/或徑向外表面上。如公知的，表述“基于至少一種二烯彈性體的組合物”理解為意指主要(B卩，其中質量分數(shù)為50%以上)包含這種或這些二烯彈性體的組合物。應注意的是，根據(jù)本發(fā)明的包覆物在其覆蓋的層周圍連續(xù)延伸(換言之，該包覆物在簾線的“正交”方向上是連續(xù)的，所述方向垂直于其半徑)，從而形成連續(xù)的套筒，所述套筒有利地具有幾乎為圓形的橫截面。還應注意的是，該包覆物的橡膠組合物為可交聯(lián)的或已交聯(lián)的，換言之，根據(jù)定義，該橡膠組合物包含合適的交聯(lián)體系，從而允許該組合物在其發(fā)生固化時交聯(lián)(即，其固化而不熔融)。因此，該橡膠組合物可被稱作“非熔融的”，因為該橡膠組合物無法通過將其加熱至任何溫度而熔融。
如公知的，術語“二烯”彈性體或橡膠理解為意指至少部分地(即均聚物或共聚物)源自二烯單體(帶有兩個碳-碳雙鍵的單體，無論是否共軛)的彈性體。以公知方式，二烯彈性體可分成兩類那些被稱作“基本不飽和”的二烯彈性體和那些被稱作“基本飽和”的二烯彈性體。通常，“基本不飽和”的二烯彈性體在本文中理解為意指至少部分地源自共軛二烯單體的二烯彈性體，所述共軛二烯單體的二烯單元(共軛二烯)初始含量為15% (摩爾％)以上。因此，例如，如丁基橡膠或EPDM類型的二烯與α -烯烴的共聚物的二烯彈性體并不屬于上述限定，而是可特別地被稱作“基本飽和”的二烯彈性體(具有低或極低的二烯單元初始含量，并且總是在15%以下)。在“基本不飽和”的二烯彈性體類別中，術語“高度不飽和”的二烯彈性體理解為特別地意指具有50%以上的二烯單元(共軛二烯)初始含量的二烯彈性體。給出這些定義后，可用于根據(jù)本發(fā)明的簾線中的二烯彈性體理解為更具體地意指Ca)通過具有4至12個碳原子的共軛二烯單體聚合而獲得的任何均聚物；(b)通過一種或多種共軛二烯相互共聚、或者通過一種或多種共軛二烯與一種或多種具有8至20個碳原子的芳族乙烯基化合物共聚而獲得的任何共聚物；(c)通過乙烯、具有3至6個碳原子的α -烯烴與具有6至12個碳原子的非共軛二烯單體共聚而獲得的三元聚合物，例如由乙烯、丙烯與上述類型的非共軛二烯單體(例如1，4-己二烯、亞乙基降冰片烯或二環(huán)戊二烯)獲得的彈性體；(d)異丁烯/異戊二烯共聚物(丁基橡膠)以及該類型的共聚物經(jīng)鹵化的變體，特別是經(jīng)氯化或經(jīng)溴化的變體。雖然適用任何類型的二烯彈性體，本發(fā)明主要用基本不飽和的二烯彈性體來實施，特別是以上(a)或(b)類型。因此，二烯彈性體優(yōu)選地選自聚丁二烯(BR)、天然橡膠(NR)、合成聚異戊二烯(IR)、各種丁二烯共聚物、各種異戊二烯共聚物和這些彈性體的共混物。更優(yōu)選地,這些共聚物選自苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)、丁二烯-異戊二烯共聚物(BIR)、苯乙烯-異戊二烯共聚物(SIR)和苯乙烯-丁二烯-異戊二烯共聚物(SBIR)。更優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，所選擇的二烯彈性體主要(B卩，就50phr以上而言)由異戊二烯彈性體構成。如公知的，術語“異戊二烯”彈性體理解為意指異戊二烯的均聚物或共聚物，換言之，選自天然橡膠(NR)、合成聚異戊二烯(IR)、各種異戊二烯共聚物和這些彈性體的共混物的二烯彈性體。根據(jù)本發(fā)明的一個有利實施方案，所選擇的二烯彈性體排他地(S卩，IOOphr)由天然橡膠、合成聚異戊二烯或這些彈性體的共混物構成，所述合成聚異戊二烯具有優(yōu)選90%以上、甚至更優(yōu)選98%以上的1，4-順式鍵含量(以摩爾％計)。
根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案，還有可能使用該天然橡膠和/或這些合成聚異戊二烯與其他高度不飽和二烯彈性體(尤其是如上文提及的SBR或BR彈性體)的餾分(共混物)。本發(fā)明的簾線的橡膠包覆物可包含一種或多種二烯彈性體，這些二烯彈性體有可能與除了二烯類型的彈性體以外的任何類型的合成彈性體組合使用，或者甚至與除了彈性體以外的聚合物(例如熱塑性聚合物)組合使用，這些除了彈性體以外的聚合物此時作為少量聚合物而存在。雖然所述包覆物的橡膠組合物優(yōu)選不含任何塑性體，并且僅含二烯彈性體(或二烯彈性體的共混物)作為聚合基，但是所述組合物也可包含至少一種塑性體，所述塑性體的質量分數(shù)Xp比彈性體的質量分數(shù)Xe少。在該情況下，優(yōu)選適用以下關系0 < Xp < O. 5xe,且更優(yōu)選適用以下關系0 < Xp < O. lxeo優(yōu)選地，橡膠包覆物的交聯(lián)體系為被稱作硫化體系的體系，換言之，基于硫(或基于硫給體)和主硫化促進劑的一種體系。可向該基礎硫化體系加入各種公知的次硫化促進劑或硫化活化劑。以介于O. 5和IOphr之間的優(yōu)選量使用硫,更優(yōu)選介于I和8phr之間，而以介于O. 5和IOphr之間的優(yōu)選量使用主硫化促進劑(例如次磺酰胺)，更優(yōu)選介于O. 5和5. Ophr之間。除了所述交聯(lián)體系以外，根據(jù)本發(fā)明的包覆物的橡膠組合物還包含可用于輪胎橡膠組合物中的所有常用成分，如基于炭黑和/或無機增強填料(如二氧化硅)的增強填料、抗老化劑(例如抗氧化劑)、增量油、增塑劑或加工助劑(其使得未固化狀態(tài)下的組合物更容易加工)、亞甲基給體和受體、樹脂、雙馬來酰亞胺、公知的RFS (間苯二酚-甲醛-二氧化硅)類型的粘合促進體系或金屬鹽(尤其是鈷鹽)。優(yōu)選地，在已交聯(lián)狀態(tài)下，橡膠包覆物的組合物在10%伸長率(記作M10)下的正割伸長模量(根據(jù)ASTM D 412 (1998)標準測得)為20MPa以下，且更優(yōu)選為12MPa以下，特別地介于4和IlMPa之間。優(yōu)選地，該包覆物的組合物被選擇成與根據(jù)本發(fā)明的簾線所旨在增強的橡膠基質所用的組合物相同。因此，不存在包覆物的相關材料與橡膠基質之間的任何相容性問題。優(yōu)選地，所述組合物基于天然橡膠并包含炭黑作為增強填料，例如ASTM 300,600或 700 等級的炭黑(例如 N326、N330、N347、N375、N683 或 N772)。根據(jù)本發(fā)明的變型，胎體增強件的所述混合簾線為[L + M]或[L + M + N]結構的分層簾線，包含具有L根直徑為Cl1的絲線的第一層Cl，其中L的范圍為從I至4，所述第一層Cl被至少一個具有M根直徑為d2的絲線的中間層C2環(huán)繞，所述直徑為d2的絲線以捻距P2螺旋纏繞在一起，其中M的范圍為從3至12，所述層C2任選地被外部層C3環(huán)繞，所述外部層C3為以捻距p3螺旋纏繞在一起的N根直徑為d3的絲線，其中N的范圍為從8至20，包覆物由可交聯(lián)的或已交聯(lián)的橡膠組合物構成，所述橡膠組合物基于至少一種二烯彈性體，所述包覆物在[L + M]結構中覆蓋所述第一層Cl，而在[L + M + N]結構中至少覆蓋所述層C2。優(yōu)選地，內部層(Cl)的第一層的絲線的直徑介于O. 10和O. 5毫米之間，而外部層(C2、C3)的絲線的直徑介于O. 10和O. 5毫米之間。更優(yōu)選地，纏繞所述外部層(C3)的絲線的螺旋捻距介于8和25毫米之間。在本發(fā)明的含義之內，捻距表示平行于簾線軸線測得的長度，在其端部處，具有該捻距的絲線圍繞簾線軸線經(jīng)過一整圈；因此，如果該軸線被沿著兩個平面切開，所述兩個平面垂直于所述軸線并且相隔長度等于簾線構成層的絲線捻距的長度，則在這兩個平面中的該絲線的軸線在對應于所述絲線層的兩個圓上的位置相同。有利地，簾線滿足以下特征中的一個，并且還更優(yōu)選滿足全部以下特征，所述特征為 -層C3為飽和層，換言之，在該層中不存在向其加入至少第(N+ I)根直徑為d3的絲線的足夠空間，此時N代表可纏繞成圍繞層C2的層的絲線的最大數(shù)量；-另外，橡膠包覆物覆蓋內部層Cl和/或使中間層C2的兩兩相鄰的絲線分離；-橡膠包覆物實際上覆蓋層C3的每根絲線的徑向內側的半圓周，從而使該層C3的兩兩相鄰的絲線分離。在根據(jù)本發(fā)明的L + M + N結構中，中間層C2優(yōu)選包含6根或7根絲線，而根據(jù)本發(fā)明的簾線此時具有以下優(yōu)選特征(屯、d2、d3、p2和p3以毫米計)(i) O. 10 < Cl1 < O. 28 ；(ii) O. 10 < d2 < O. 25 ；(iii) O. 10 < d3 < O. 25 ；(iv)M = 6 或 M = 7 ；(v) 5 π Cd1 + d2) < p2 ^ P3 < 5 π Cd1 + 2d2 + d3)；(vi)所述層C2、C3的絲線以相同的捻合方向纏繞(S/S或Z/Z)。優(yōu)選地,特征(V)使得p2 = p3,在該方式下,再考慮到特征(vi)(層C2和C3的絲線以相同方向纏繞)，該簾線被稱為是“緊湊的”。根據(jù)特征(vi)，層C2和C3的所有的絲線均以相同的捻合方向纏繞，換言之，以S方向(“S/S”布置)或者以Z方向(“Z/Z”布置)。通過以相同方向纏繞C2和C3層，有利地有可能在根據(jù)本發(fā)明的簾線中使C2和C3這兩層之間的摩擦降到最低，并由此使構成它們的絲線的磨損降到最低(因為不在存在絲線之間的交叉接觸)。優(yōu)選地，所述胎體增強件的混合簾線為I +M + N結構的分層簾線，換言之，內部層Cl由單一的織物紗線構成。仍然有利地，根據(jù)層C2中的絲線的數(shù)量M (6或7)，Cd1Zd2)比值優(yōu)選地設為如下給定的限制之內對于M = 6 :0· 9 <(^/4) < I. 3 ;對于M = 7 :1· 3 <(4/4) < I. 6。比值Cl1M2的值過低可能不利于內部層和層C2的絲線之間的磨損。對于過高的值，這可能損害簾線的緊湊性，對于幾乎不會改變的最終強度水平，這也可能損害其柔韌性。另夕卜，內部層Cl的剛度越大，則由于直徑Cl1過高，還可能不利于簾線在絞合成纜操作過程中的特有可行性。
層C2和C3的絲線可具有相同的直徑，或者一層的直徑可與另一層不同。優(yōu)選地，使用相同直徑(d2 = d3)的絲線，尤其是為了簡化絞合成纜過程并減低成本。當然，可作為單一的飽和層C3而纏繞層C2的絲線的最大數(shù)量Nmax取決于許多因素(內部層的直徑Cl1、層C2的絲線的數(shù)量M和直徑d2以及層C3的絲線的直徑d3)。所述胎體增強件的混合簾線優(yōu)選地選自I + 6 + 10、I + 6 + 11、I + 6 + 12、I +7 + IlU + 7 + 12或1 + 7 + 13結構的簾線。為了一方面的簾線強度、柔韌性和撓曲耐久性和另一方面的對橡膠的滲透性之間更好折中，層C2和C3的絲線的直徑優(yōu)選為介于O. 12毫米和O. 22毫米之間(無論相等與否)。在該情況下，優(yōu)選滿足以下關系O. 14 < Cl1 < O. 22 ；O. 12 < d2 ≤ d3 < O. 20 ；5 < p2≤p3 < 12 (以毫米計的小捻距)或者20 < p2彡p3 < 30 (以毫米計的大
捻距)。O. 19毫米以下的直徑有助于降低絲線在簾線曲率大幅變化的過程中所受的應力水平，同時，特別地為了絲線強度和工業(yè)成本的原因，優(yōu)選選擇O. 16毫米以上的直徑。例如，一個有利實施方案在于，介于8和12毫米之間來選擇P2和P3，有利地使用1 + 6+12結構的簾線。優(yōu)選地，橡膠包覆物具有范圍從O. 010毫米至O. 040毫米的平均厚度。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選具體實施方案，織物復絲紗線為聚酰胺類型，并且更優(yōu)選芳族聚酰胺類型，從而使所提供的機械性質盡可能地接近金屬絲線的機械性質。雖然并未排除脂族聚酰胺，但它們在某些情況下具有缺陷，尤其是由于可能的收縮現(xiàn)象。通常，根據(jù)本發(fā)明的胎體增強件的所述混合簾線的中間層和外部層可用任何類型的金屬絲線來實施，尤其是鋼絲線，例如碳鋼絲線和/或不銹鋼絲線。優(yōu)選使用碳鋼，但當然有可能使用其他的鋼或其他合金。當使用碳鋼時，其碳含量(鋼的重量％)優(yōu)選介于O. 1%和I. 2%之間，更優(yōu)選介于O. 4%和I. 0%。這些含量代表所需要的輪胎機械性質和絲線的可行性之間的良好折中。應注意的是，介于O. 5%和O. 6%之間的碳含量使得這些鋼終究較便宜，因為這些鋼較容易扎制。根據(jù)預期應用，本發(fā)明的另一個有利實施方案還可在于使用低碳鋼(例如碳含量介于O. 2%和O. 5%之間)，這特別是因為其成本更低且更易于拉制。根據(jù)本發(fā)明的胎體增強件的所述混合簾線可以通過本領域技術人員公知的各種技術來獲得，例如以兩個步驟獲得首先是經(jīng)由擠出頭對L十M中間結構或芯部(層Cl +C2)進行包覆的步驟，然后在該步驟之后，進行圍繞由此包覆的層C2使剩余的N根絲線絞合成纜或進行捻合(層C3)的最終操作。在可能的中間纏繞和解繞操作的過程中，由橡膠包覆物造成的非固化狀態(tài)的粘合的問題可以按照本領域技術人員公知的方式來解決，例如通過利用中間塑料膜來解決。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案，輪胎的胎冠增強件由不可延展增強元件的至少兩個工作胎冠層形成，這些增強元件在層與層之間交叉并與周向方向形成介于10°和45°之間的角度。根據(jù)本發(fā)明的其它具體實施方案，胎冠增強件還包括至少一層周向增強元件。本發(fā)明的優(yōu)選具體實施方案還提出由至少一個補充保護層在徑向外側對胎冠增強件進行補充，所述補充保護層由彈性增強元件構成，這些彈性增強元件取向為與周向方向形成介于10°和45°之間的角度，并且該角度與由與其徑向相鄰的工作層的不可延展元件形成的角度方向相同(mgme sens)。保護層的軸向寬度可以小于最窄工作層的軸向寬度。所述保護層的軸向寬度還可以大于最窄工作層的軸向寬度，從而使其覆蓋最窄工作層的邊緣，并且在徑向上層作為最窄工作層的情況下，使其在附加增強件的軸向延伸部分中在軸向寬度上接合到最寬工作胎 冠層，之后在軸向外側通過厚度至少為2毫米的輪廓元件而與所述最寬工作層脫離接合。在上述情況下，由彈性增強元件形成的保護層一方面可通過輪廓元件而與所述最窄的工作層的邊緣脫離，所述輪廓元件的厚度基本小于分離所述兩個工作層的邊緣的輪廓元件的厚度，并且在另一方面，所述保護層的軸向寬度小于或大于最寬胎冠層的軸向寬度。根據(jù)本發(fā)明的前述任意具體實施方案，利用由鋼制成的不可延展金屬增強元件的三角層，胎冠增強件還可以在胎體增強件和最接近所述胎體增強件的徑向內側工作層之間的徑向內側得到補充，所述不可延展金屬增強元件與周向方向形成60°以上的角度，并且與胎體增強件的徑向最近層的增強元件形成的角度方向相同。


本發(fā)明的其他細節(jié)和有利特征將會從以下具體參考圖I至圖4的本發(fā)明的一些示例性具體實施方案的描述中變得顯而易見，這些附圖顯示了 -圖I為顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的輪胎的圖的子午線視圖；-圖2為圖I中所示輪胎的胎體增強件層的示意性橫截面圖，和-圖3為圖I中所示的輪胎胎體增強件的混合簾線的第一實施例的示意性橫截面視圖，和-圖4為圖I中所示的輪胎胎體增強件的混合簾線的第二實施例的示意性橫截面視圖。這些附圖并未按比例繪制，從而使得更便于對其進行理解。
具體實施例方式在圖I中，315/70R 22. 5類型的輪胎I包括圍繞胎圈鋼絲4錨固在兩個胎圈3中的徑向胎體增強件2。胎體增強件2由單層金屬簾線構成。胎體增強件2包裹有本身覆蓋有胎面6的胎冠增強件5。胎冠增強件5在徑向上從內側到外側由如下部件形成-第一工作層，其在簾布層的整個寬度上由連續(xù)、未包裹、不可延展的金屬簾線11. 35形成，所述簾線以18°的角度取向；-第二工作層，其在簾布層的整個寬度上由連續(xù)、未包裹、不可延展的金屬簾線11. 35形成，所述簾線以18°的角度取向并且與第一工作層的金屬簾線交叉；以及-保護層，其由彈性金屬簾線6X 35形成。構成胎冠增強件5的所有層在附圖中均未具體顯示。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的胎體增強件層2的橫截面示意圖，該橫截面處于垂直于增強元件取向方向的平面中。該層由一組混合簾線7制成，這些混合簾線取向為彼此平行，并且被保持在被稱為壓延層的兩個橡膠混配物層8、9之間。圖3顯示了通過圖I中所示輪胎I的胎體增強混合簾線7的橫截面的示意圖。該混合簾線7為I + 6 + 12結構的未包裹分層混合簾線，其通過由一根絲線31 (由復絲芳族聚酰胺紗線構成)形成的中央芯部、由六根金屬絲線33形成的中間層以及由十二根金屬絲線35形成的外部層構成。
中央芯部為22/2/1S200的芳族聚酰胺簾線。該簾線7具有如下特征(d和P以毫米計)-1 + 6+12 結構；-Cl1 = O. 22 ；-d2 = O. 18 ；-p2 = 10 ；-d3 = O. 18 ；-p3 = 10 ；- (d2/d3) = I ；其中d2和p2分別是中間層的直徑和螺旋捻距，并且d3和p3分別是外部層的絲線的直徑和螺旋捻距。通過由芳族聚酰胺絲線32形成的中央芯部和由六根絲線33形成的中間層構成的簾線的芯部由基于未硫化二烯彈性體(處于未固化狀態(tài))的橡膠組合物34包覆。通過由六根絲線33環(huán)繞的絲線32構成的芯部的包覆利用擠出頭來執(zhí)行，并且隨后進行圍繞由此包覆的芯部使十二根絲線35進行捻合或絞合成纜的最終操作。構成橡膠包覆物34的彈性體組合物由上述組合物制成，并且在此情況下與簾線旨在增強的胎體增強件的壓延層8、9的配方具有基于天然橡膠和炭黑的相同的配方。在圖3中，包覆物被顯示成到達簾線7的芯部。因此，可以避免中間層的絲線33之間發(fā)生任何摩擦，但是該層并未滲透絲線32的復絲紗線，從而保持了其排出功能。絲線32利用粘合劑以公知方式被事先涂覆，從而促進了其與橡膠復合物64的粘合，當輪胎固化時，其滲透直到芯部，所述粘合劑還形成屏障，并防止在絲線32的紗線之間發(fā)生橡膠組合物滲透。圖4顯示了穿過另一個胎體增強簾線41的橫截面的示意圖，所述胎體增強簾線41可作為圖3的簾線的替代品(換言之，作為混合簾線)而用于根據(jù)本發(fā)明的輪胎。該簾線41為由中央芯部和外部層構成的I + 6結構的未包裹分層簾線，中央芯部通過由芳族聚酰胺復絲紗線構成的絲線42形成，外部層由六根金屬絲線43形成。該簾線具有如下特征(d和P以mm計)-I + 6 結構;-Cl1 = O. 220 ；- Cd1Zd2) = I. 26 ；-d2 = O. 175 ；-p2 = 10，
其中Cl1是芯部的直徑，并且d2和p2分別是外部層絲線的直徑和螺旋捻距。由絲線42構成的中央芯部包覆有基于未硫化二烯彈性體(處于未固化狀態(tài))的橡膠組合物44。在通過擠出頭執(zhí)行對絲線42的包覆之后，圍繞由此包覆的芯部執(zhí)行將六根絲線43絞合成纜的最終操作。包覆物44在具有兩層的該混合簾線41中的存在使得有可能防止空氣和/或濕氣在該兩層之間流動，并由此防 止這種空氣流動可能造成的金屬絲線氧化。在輪胎制造過程中形成的空氣和/或濕氣的氣穴經(jīng)過由胎體增強件層的每根混合簾線的織物復絲紗線構成的芯部而排出。在如圖1、2和3所示的根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的輪胎上進行試驗，而在所謂的對照輪胎上進行其他試驗。對照輪胎與根據(jù)本發(fā)明的輪胎的不同之處在于，其胎體增強件的增強元件是例如圖3所示簾線的金屬簾線，但其不包括包覆層。因此，參考輪胎的所述胎體增強簾線并不包括由織物復絲紗線構成的芯部。由此生產(chǎn)的輪胎均未顯示歸因于空氣或濕氣存在的任何可見缺陷，無論其是根據(jù)本發(fā)明的輪胎還是對照輪胎。在測試機上進行滾筒耐久性試驗，該測試機將4415daN的載荷施加在輪胎上，輪胎以40千米/小時的速度行駛，并且摻雜氧氣對輪胎進行充氣。在與施加于對照輪胎的條件等同的條件下在根據(jù)本發(fā)明的輪胎上進行試驗。在輪胎的胎體增強件一旦顯示降解即停止行駛測試。由此執(zhí)行的試驗顯示了在這些測試的每一個的過程中行駛的距離對于根據(jù)本發(fā)明的輪胎是有利的，其行駛超過300000千米，而對照輪胎僅行駛250000千米。通過在輪胎上施加3680daN的負載來在車輛驅動軸上進行其它滾動耐久性試驗，輪胎以40千米/小時的速度行駛，其中輪胎壓力為0.2巴。在與施加于對照輪胎的條件等同的條件下在根據(jù)本發(fā)明的輪胎上進行試驗。行駛測試在12000千米的距離上進行，或者在輪胎的胎體增強件一旦顯示降解即停止。由此執(zhí)行的試驗顯示，在這些測試的每一個的過程中根據(jù)本發(fā)明的輪胎行駛的距離總是達到大約12000千米的距離，而對照輪胎至多僅行駛10000千米。還制造了其他類型的輪胎。這些輪胎與根據(jù)本發(fā)明的輪胎的不同之處在于，胎體增強件僅包含與如圖3所示的簾線7相似的金屬簾線。這些簾線并不是混合簾線，并且因此并不包含由織物復絲紗線構成的芯部。這些輪胎大多都顯示了由于氣穴的存在而在胎側上形成的可見缺陷，其使得輪胎無法售賣。與胎體增強件僅包含如圖3所示簾線的輪胎相比，通過生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的輪胎，可以極大地降低輪胎由于該類缺陷而無法售賣的數(shù)量。
權利要求
1.一種輪胎，具有徑向胎體增強件，所述徑向胎體增強件由至少一層增強元件構成，所述輪胎包含胎冠增強件，所述胎冠增強件本身被胎面徑向覆蓋，所述胎面經(jīng)兩個胎側而連接至兩個胎圈，其特征在于，所述胎體增強件的至少一層的增強元件為具有至少兩層的混合簾線，每根所述混合簾線的芯部的至少一根股線由織物復絲紗線構成，中間層和/或外部層的股線為金屬，并且至少一個內部層包覆有由聚合物組合物構成的層，所述聚合物組合物如可交聯(lián)的或已交聯(lián)的橡膠組合物，優(yōu)選為基于至少一種二烯彈性體的橡膠組合物。
2.根據(jù)權利要求I所述的輪胎，其特征在于，每根所述混合簾線的芯部的全部股線均由織物復絲紗線構成。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的輪胎，其特征在于，所述混合簾線為未包裹簾線。
4.根據(jù)權利要求I至3任一項所述的輪胎，其特征在于，所述混合簾線為[L+ M]或[L + M + N]結構的分層金屬簾線，包含具有L根直徑為Cl1的絲線的第一層Cl，其中L的范圍為從I至4，所述第一層Cl被至少一個具有M根直徑為d2的絲線的中間層C2環(huán)繞，所述直徑為d2的絲線以捻距p2螺旋纏繞在一起，其中M的范圍為從3至12，所述層C2任選地被外部層C3環(huán)繞，所述外部層C3為以捻距p3螺旋纏繞在一起的N根直徑為d3的絲線，其中N的范圍為從8至20，包覆物由可交聯(lián)的或已交聯(lián)的橡膠組合物構成，所述橡膠組合物基于至少一種二烯彈性體，所述包覆物在[L + M]結構中覆蓋所述第一層Cl，而在[L + M + N]結構中至少覆蓋所述層C2。
5.根據(jù)權利要求4所述的輪胎，其特征在于，所述第一層Cl的絲線的直徑介于0.10和0.5毫米之間，并且層C2、C3的絲線的直徑介于0. 10和0. 5毫米之間。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的輪胎，其特征在于，所述外部層C3的所述絲線以介于8和25毫米之間的螺旋捻距而螺旋纏繞。
7.根據(jù)前述權利要求中的一項所述的輪胎，其特征在于，所述二烯彈性體選自聚丁二烯、天然橡膠、合成聚異戊二烯、丁二烯共聚物、異戊二烯共聚物和這些彈性體的共混物。
8.根據(jù)前述權利要求中的一項所述的輪胎，其特征在于，在已交聯(lián)狀態(tài)下，所述基于至少一種二烯彈性體的可交聯(lián)的或已交聯(lián)的橡膠組合物的正割伸長模量在20MPa以下，并且優(yōu)選在12MPa以下。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有徑向胎體增強件的輪胎，所述徑向胎體增強件由至少一層金屬增強元件構成，所述輪胎包含頂部增強件，所述頂部增強件被胎面徑向覆蓋，所述胎面經(jīng)兩個胎側而連接至兩個胎圈。根據(jù)本發(fā)明，所述胎體增強件的至少一層的增強元件為具有至少兩層的混合纜線，所述混合纜線包含芯部，所述芯部的至少一根股線由復絲織物纖維構成，中間層和/或外部層的股線為金屬，并且至少一個內部層包覆有由聚合物組合物構成的層，所述聚合物組合物如可交聯(lián)的或已交聯(lián)的橡膠組合物，優(yōu)選包含至少一種二烯彈性體。
文檔編號B60C9/08GK102639336SQ201080054371
公開日2012年8月15日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權日2009年12月4日
發(fā)明者A·多明戈 申請人:米其林研究和技術股份有限公司, 米其林集團總公司