專利名稱：包括保護(hù)增強(qiáng)件的輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有徑向胎體增強(qiáng)件的輪胎，更特別地涉及旨在裝配在承載重型載荷并以持久的速度行駛的車輛(例如，諸如貨車、拖拉機(jī)、拖車或公路巴士)上的輪胎。
背景技術(shù)：
通常，在重型車輛的輪胎類型中，胎體增強(qiáng)件錨固在胎圈區(qū)域中的任一側(cè)，并且被由至少兩個(gè)層構(gòu)成的胎冠增強(qiáng)件徑向覆蓋，所述至少兩個(gè)層相互重疊，并由簾線或纜線形成，所述簾線或纜線在每一層內(nèi)平行，并從一層交叉至下一層，從而與圓周方向形成10°至45°之間的角度。形成工作增強(qiáng)件的所述工作層還可以被至少一個(gè)稱為保護(hù)層的層覆蓋，并由稱為彈性元件的有利地為金屬且可延伸的增強(qiáng)元件形成。其也可以包括一個(gè)金屬簾線或纜線層，所述金屬簾線或纜線具有低延展性，并與圓周方向形成45°至90°之間的角度,該簾布層(稱為三角法簾布層(nappe de triangulation))徑向位于胎體增強(qiáng)件與第一所謂工作胎冠簾布層之間，并由平行的且就絕對(duì)值而言至多45°角度的簾線或纜線形成。所述三角法簾布層與至少所述工作簾布層構(gòu)成三角增強(qiáng)件，所述三角增強(qiáng)件在其可能經(jīng)受的各種應(yīng)力下發(fā)生極小的變形，所述三角法簾布層的主要作用是抵抗所有增強(qiáng)元件在輪胎的胎冠區(qū)域中都要承受的橫向壓縮載荷。在“重型”車輛的輪胎的情況中，通常僅存在一個(gè)保護(hù)層，并且在多數(shù)情況中，其保護(hù)元件在與工作層的增強(qiáng)元件相同的方向上，并以與工作層的增強(qiáng)元件絕對(duì)值相同的角度進(jìn)行定向，所述工作層在徑向最外側(cè)并因而徑向相鄰。就旨在行駛于略微不平坦的路面上的施工機(jī)械的輪胎而言，存在兩個(gè)保護(hù)層是有利的，增強(qiáng)元件從一層交叉至下一層，并且徑向向內(nèi)部的保護(hù)層的增強(qiáng)元件與工作層的不可延展的增強(qiáng)元件交叉，所述工作層在所述徑向內(nèi)保護(hù)層的徑向外側(cè)，并與所述徑向內(nèi)保護(hù)層相鄰。當(dāng)簾線在等于斷裂強(qiáng)度的10%的拉伸力下具有至多0.2%的相對(duì)伸長率時(shí)，所述纜線被稱為是不可延展的。當(dāng)簾線在等于斷裂強(qiáng)度的拉伸力下具有至少3%的相對(duì)伸長率，且具有小于150GPa的最大正切模量時(shí)，所述纜線被稱為是彈性的。圓周增強(qiáng)元件為與圓周方向形成的角度包括在關(guān)于0°的+8°到-8°的范圍內(nèi)的增強(qiáng)元件。輪胎的圓周方向或者縱向方向?yàn)閷?duì)應(yīng)于輪胎的周邊，并由輪胎行駛方向限定的方向。輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線為輪胎正常使用時(shí)繞其旋轉(zhuǎn)的軸線。徑向平面或子午平面為包含輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的平面。圓周正中面或赤道平面為垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線并且將輪胎分為兩半的平面。輪胎的橫向或軸向方向平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線。軸向距離在軸向方向上進(jìn)行測(cè)量。徑向方向?yàn)榕c輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線相交并與其垂直的方向。徑向距離在徑向方向上進(jìn)行測(cè)量。表述“在徑向內(nèi)部或在徑向外部”分別指“從輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線測(cè)得的徑向距離分別小于或大于”。由于全世界公路網(wǎng)絡(luò)的改善和高速公路網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)張，稱為“公路”輪胎的一些現(xiàn)有輪胎旨在沿不斷增長的距離高速行使。盡管號(hào)召這種輪胎行駛的所有條件確實(shí)使得覆蓋的公里數(shù)增加，但由于輪胎耐磨性下降，因此這是以輪胎耐用性為代價(jià)，特別是以胎冠增強(qiáng)件耐用性為代價(jià)。為了改進(jìn)正在研究的輪胎類型的胎冠增強(qiáng)件的耐久性，已經(jīng)應(yīng)用了涉及層和/或橡膠混合物的成型元件的結(jié)構(gòu)和品質(zhì)的解決措施，所述橡膠混合物的成型元件設(shè)置于簾布層端部(更特別地，軸向最短的簾布層的端部)之間和/或簾布層端部(更特別地，軸向最短的簾布層的端部)周圍。為了提高位于胎冠增強(qiáng)件邊緣附近的橡膠混合物的抗損壞性，專利FR I 389 428推薦與低滯后胎面結(jié)合使用橡膠成型元件，所述橡膠成型元件覆蓋至少胎冠增強(qiáng)件的側(cè)面和邊緣,并由低滯后橡膠混合物組成。為了避免胎冠增強(qiáng)件簾布層之間的分離，專利FR 2 222 232教導(dǎo)了用橡膠墊包覆增強(qiáng)件的端部，所述橡膠墊的Shore A硬度與覆蓋所述增強(qiáng)件的胎面的Shore A硬度不同，并且大于設(shè)置于胎冠增強(qiáng)簾布層邊緣與胎體增強(qiáng)件之間的橡膠混合物的成型元件的Shore A 硬度。法國申請(qǐng)F(tuán)R 2 728 510提出，一方面，在胎體增強(qiáng)件與徑向最靠近旋轉(zhuǎn)軸線的工作胎冠增強(qiáng)件簾布層之間設(shè)置軸向連續(xù)簾布層，所述軸向連續(xù)簾布層由與圓周方向形成至少60°的角度的不可延展的金屬簾線形成，且其軸向?qū)挾戎辽俚扔谧疃坦ぷ魈ス诤煵紝拥妮S向?qū)挾?，另一方面，在兩個(gè)工作胎冠簾布層之間放置附加簾布層，所述附加簾布層由基本上與圓周方向平行取向的金屬元件形成。為了改善這些輪胎的胎冠增強(qiáng)件的耐久性，還已提出將基本與圓周方向平行的增強(qiáng)元件的至少一個(gè)附加層與有角度的工作胎冠層結(jié)合。法國申請(qǐng)WO 99/24269尤其提出，在赤道平面的每一側(cè)上以及在基本上與圓周方向平行的增強(qiáng)元件的附加簾布層的直接軸向延長中，由從一個(gè)簾布層交叉至下一簾布層的增強(qiáng)元件形成的兩個(gè)工作胎冠簾布層在一定的軸向距離上聯(lián)接，然后至少在所述兩個(gè)工作簾布層的共同寬度的剩余部分上由橡膠混合物的成型元件分離。圓周增強(qiáng)元件層通常由至少一根金屬簾線構(gòu)成，所述至少一根金屬簾線纏繞以形成圈，所述圈以相對(duì)于圓周方向小于8°的角度鋪設(shè)。以此方式制得的輪胎具有改善的耐久特性，尤其能夠?qū)υ谳喬プ兊媚p時(shí)設(shè)想對(duì)輪胎進(jìn)行翻新。在各種翻新步驟期間，有時(shí)會(huì)發(fā)生輪胎無法翻新，這是因?yàn)檩喬ヒ呀?jīng)受到穿過胎面的機(jī)械或化學(xué)攻擊，其已經(jīng)損害胎冠增強(qiáng)件。如上所述，為了對(duì)抗這些潛在的攻擊形式，這種輪胎包括至少一個(gè)保護(hù)層，所述至少一個(gè)保護(hù)層的主要功能是保護(hù)胎冠增強(qiáng)件和胎體增強(qiáng)件的剩余部分。這些保護(hù)層的特性，更特別是組成這些保護(hù)層的增強(qiáng)元件的性質(zhì)導(dǎo)致輪胎成本和重量的不可忽略的增加。因此，本發(fā)明人設(shè)定了提供用于“重型貨物”類型的重型車輛的輪胎的任務(wù)，所述輪胎的耐久性和磨損性能得以保持，但其制造成本更低，且有利地具有降低的重量。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，該目的通過一種具有徑向胎體增強(qiáng)件的輪胎實(shí)現(xiàn)，所述徑向胎體增強(qiáng)件由至少一個(gè)金屬增強(qiáng)元件層構(gòu)成，所述輪胎包括胎冠增強(qiáng)件，所述胎冠增強(qiáng)件本身由包括至少兩個(gè)圓周連續(xù)的切口(d6coupes)的胎面覆蓋,所述胎面經(jīng)由兩個(gè)胎壁連接至兩個(gè)胎圈，所述胎冠增強(qiáng)件包括至少一個(gè)由至少兩個(gè)條帶組成的軸向不連續(xù)層，所述至少兩個(gè)條帶各自由至少一個(gè)多層層合物形成，所述層合物包括放置在兩個(gè)橡膠組合物層之間并與所述兩個(gè)橡膠組合物層接觸的至少一個(gè)多軸拉伸的熱塑性聚合物膜，并且在子午平面中，每一個(gè)所述條帶的軸向端部分別在同一圓周連續(xù)的切口的每一個(gè)軸向最外點(diǎn)的軸向外部。在本發(fā)明的含義中，軸向不連續(xù)層為由彼此軸向遠(yuǎn)離的至少兩個(gè)條帶構(gòu)成的層。在本發(fā)明的含義中，“在軸向內(nèi)部或在軸向外部”的表述分別意指“從圓周連續(xù)的切口的正中面測(cè)得的軸向距離分別小于或大于”。在本發(fā)明的含義中，“層合物”或“多層層合物”對(duì)應(yīng)于包括至少兩個(gè)彼此接觸的平面或非平面形狀的層的任何產(chǎn)品，這些層可以被連結(jié)或連接在一起或者不被連結(jié)或連接在一起；“連結(jié)”或“連接”的表述應(yīng)廣義地解釋為包括連結(jié)或組裝的所有方式，特別地通過粘
口 o胎面的圓周連續(xù)的切口為例如出現(xiàn)在重型貨物車輛輪胎上的圓周凹槽。這些凹槽具有去除水的顯著功能，并且還使得輪胎在接地胎面中更平坦?！皥A周連續(xù)”的表述意指切口遍布整個(gè)輪胎而無中斷。這些凹槽的寬度和深度使其執(zhí)行它們的如下功能:為可能損傷胎面的成分提供了通道，特別是在這些凹槽所形成的空隙中。由于胎面的厚度在這些凹槽區(qū)域中更小，特別是由于它們的深度，因此在這些區(qū)域中胎冠增強(qiáng)件和胎體增強(qiáng)件增強(qiáng)元件變得被損壞的風(fēng)險(xiǎn)特別高。有利地，所述一個(gè)軸向不連續(xù)層構(gòu)成胎冠增強(qiáng)件的徑向最外層。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，軸向不連續(xù)層的每個(gè)軸向端部在與輪胎胎肩最靠近的軸向最外的圓周切口的軸向最外點(diǎn)的軸向外部。特別就旨在裝配至車輛的從動(dòng)軸的輪胎而言，該優(yōu)選實(shí)施方案可以將由至少一個(gè)多層層合物形成的條帶安裝至輪胎的每一個(gè)凹槽之下。就旨在安裝至車輛的轉(zhuǎn)向軸的輪胎而言，測(cè)試已顯示，由至少一個(gè)多層層合物形成的條帶與僅僅一些凹槽徑向重疊；更具體地，其中至少兩個(gè)凹槽軸向最靠近輪胎胎肩的實(shí)施方案足以保護(hù)胎冠和胎體增強(qiáng)件增強(qiáng)元件，所述輪胎胎肩不與由至少一個(gè)多層層合物形成的條帶徑向重疊。本發(fā)明人已能夠證實(shí)，根據(jù)本發(fā)明的以此方式制得的輪胎的確有效地導(dǎo)致了就胎冠和胎體增強(qiáng)件保護(hù)而言完全令人滿意的結(jié)果。多層層合物具有柔性且可高度變形的結(jié)構(gòu)，已出乎意料地證明提供了對(duì)穿刺力的高抗性。已發(fā)現(xiàn)所提供的保護(hù)等同于之前提及的用金屬纜線增強(qiáng)的保護(hù)層的保護(hù)。測(cè)試也已證實(shí)多層層合物也具有形成對(duì)水和氧氣的阻擋功能，水和氧氣這兩種成分對(duì)存在于構(gòu)成胎冠增強(qiáng)件和胎體增強(qiáng)件的層中的金屬簾線具有腐蝕性。本發(fā)明人也已能夠證實(shí)由至少兩個(gè)條帶(其各自由至少一個(gè)多層層合物形成)構(gòu)成的軸向不連續(xù)層的存在可以免除對(duì)保護(hù)層的需要，并同時(shí)在同一時(shí)間保持對(duì)胎冠增強(qiáng)件和胎體增強(qiáng)件的充分保護(hù)，以防止通過胎體的攻擊。此外，所述層合物的厚度及其重量顯著低于保護(hù)層的厚度和重量。根據(jù)本發(fā)明的層合物的最后一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于其成本，其成本顯著低于旨在用作保護(hù)層的增強(qiáng)元件層的成本。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，條帶的軸向端部與軸向最靠近所述條帶的端部的圓周連續(xù)的切口的軸向最外點(diǎn)之間的軸向距離小于12毫米。根據(jù)本發(fā)明的該優(yōu)選實(shí)施方案，可以限制所述條帶的寬度，并因此限制其成本和重量。此外，這樣放置條帶的端部從而使所述條帶的端部與最接近輪胎胎肩的凹槽徑向重疊，可以進(jìn)一步改進(jìn)輪胎的耐久性特性，所述條帶的端部位于加熱最少的輪胎胎面的區(qū)域中。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，條帶的軸向端部與軸向最靠近所述條帶的端部的圓周連續(xù)的切口的軸向最外點(diǎn)之間的軸向距離大于4毫米。這樣的值確保免于可能來自圓周連續(xù)的切口內(nèi)的任何攻擊。當(dāng)軸向不連續(xù)層的每個(gè)軸向端部在軸向最靠近輪胎胎肩的圓周切口的軸向最外點(diǎn)的軸向外部時(shí)，軸向不連續(xù)層的軸向端部與軸向最靠近輪胎胎肩的圓周連續(xù)的切口的軸向最外點(diǎn)之間的軸向距離因此優(yōu)選大于4毫米，并且有利地小于12毫米。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，形成軸向不連續(xù)層的條帶的寬度介于20至40毫米之間。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施方案，輪胎的胎冠增強(qiáng)件包括彼此接觸圓周設(shè)置的至少兩個(gè)層合物以形成圓周連續(xù)的條帶。這種布置使得層合物經(jīng)受輪胎成形操作，特別是在輪胎固化階段過程中，而不改變層合物的特性。還有利地，所述至少兩個(gè)層合物的端部在圓周方向上徑向重疊，以便確保在整個(gè)周邊上有效的保護(hù)。在輪胎已經(jīng)固化之后，端部的所述重疊更有利地仍然為至少4毫米。根據(jù)本發(fā)明的這些有利的實(shí)施方案的一些優(yōu)選模式，所述至少兩個(gè)層合物在圓周方向上具有基本上相等的長度。還有利地，在圓周方向上所述至少兩個(gè)層合物的端部具有切口，所述切口與圓周方向形成基本上與徑向最靠近所述至少兩個(gè)層合物的胎冠增強(qiáng)層的增強(qiáng)元件的角度相等的角度。根據(jù)本發(fā)明，可使用任何多軸拉伸的熱塑性聚合物膜，其意味著所述多軸拉伸的熱塑性聚合物膜在多于一個(gè)方向上被定向拉伸。這種多軸拉伸膜是公知的，并且目前基本上用于包裝工業(yè)、農(nóng)業(yè)食品工業(yè)、電氣領(lǐng)域中，或者用作磁性涂層的背襯。所述多軸拉伸膜根據(jù)各種公知的拉伸技術(shù)制備，所有拉伸技術(shù)旨在在多個(gè)主要方向上賦予膜優(yōu)良的機(jī)械特性而非如常規(guī)熱塑性聚合物(例如，PET或“尼龍”)纖維的情況那樣僅在一個(gè)方向上賦予膜優(yōu)良的機(jī)械特性，所述公知的常規(guī)熱塑性聚合物纖維在熔融狀態(tài)下拉引時(shí)被單軸拉伸。這種技術(shù)需要在數(shù)個(gè)方向上多次拉伸、縱向、橫向拉伸、平面拉伸。舉例而言，可特別提及雙軸吹塑拉伸技術(shù)。拉伸操作可在單次操作或多次操作中進(jìn)行，且多次拉伸操作可為同時(shí)的或依次的。所應(yīng)用的一個(gè)或多個(gè)拉伸程度取決于最終目標(biāo)機(jī)械特性，且通常高于2。多軸拉伸熱塑性聚合物膜及其獲得方法已在許多專利文獻(xiàn)中描述，例如在文獻(xiàn)FR2539349 (或 GB 2134442)、DE 3621205、EP 229346 (或 US 4876137)、EP 279611 (或 US4867937), EP 539302 (或 US 5409657)和 WO 2005/011978 (或 US 2007/0031691)中。優(yōu)選地，無論考慮何種張力方向，所用的熱塑性聚合物膜的伸長模量(其由E表示)大于500MPa (尤其是500至4000MPa之間)，更優(yōu)選地大于IOOOMPa (尤其是1000至4000MPa之間)，還更優(yōu)選地大于2000Mpa。模量E的值在2000至4000MPa之間，特別是3000至4000MPa之間是特別期望的。根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，無論考慮何種張力方向，熱塑性聚合物膜的最大拉伸應(yīng)力(其由O max表示)優(yōu)選大于80MPa (尤其是80至200MPa之間)，更優(yōu)選大于IOOMPa (尤其是100至200MPa之間)。應(yīng)力O max值高于150MPa，尤其是在150至200MPa之間是特別期望的。根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施方案，無論考慮何種張力方向，熱塑性聚合物膜的由Yp表示的塑性變形閾值(也稱為“屈服點(diǎn)”)大約超過3%伸長率，尤其是3%至15%伸長率之間。Yp值超過4%，特別是包括在4%至12%之間是特別期望的。根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施方案，無論考慮何種張力方向，熱塑性聚合物膜在斷裂處的伸長率(由Ar表示)大于40% (尤其在40%至200%之間)，更優(yōu)選大于50%。Ar值在50%至200%之間是特別期望的。上述機(jī)械特性對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是公知的，并且由力-伸長率曲線而推導(dǎo)出，所述力-伸長率曲線例如對(duì)于厚度大于I毫米的條帶根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D638-02測(cè)得，或者可替代地對(duì)于厚度至多為I毫米的薄板或薄膜根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D882-09測(cè)得；上文給出并以MPa計(jì)的模量E和應(yīng)力O _的值是相對(duì)于拉伸測(cè)試試樣的初始橫截面而進(jìn)行計(jì)算。所用的熱塑性聚合物膜優(yōu)選為熱穩(wěn)定類型，這意味著在拉伸之后，其已經(jīng)經(jīng)受一種或多種熱處理，所述熱處理旨在以已知的方式限制所述熱塑性聚合物膜的高溫?zé)崾湛s(或皺縮)；這樣的熱處理可以尤其地涉及退火、回火，或這樣的退火或回火的組合。因此，優(yōu)選地，所用的熱塑性聚合物膜在150°C下30分鐘之后其長度的相對(duì)收縮表現(xiàn)為小于5%，優(yōu)選小于3% (除非另外指出，根據(jù)ASTM D1204-08測(cè)得)。所用的熱塑性聚合物的熔點(diǎn)優(yōu)選選擇為100°C以上，更優(yōu)選150°C以上，特別是200°C以上。熱塑性聚合物優(yōu)選選自聚酰胺、聚酯和聚酰亞胺，更特別地選自聚酰胺和聚酯。在聚酰胺中，可特別提及聚酰胺_4，6、6、6，6、11或12。在聚酯中，可例如提及PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、PEN (聚萘二甲酸乙二醇酯)、PBT (聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)、PBN (聚萘二甲酸丁二醇酯)、PPT (聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯)、PPN (聚萘二甲酸丙二醇酯)。熱塑性聚合物優(yōu)選為聚酯，更優(yōu)選為PET或PEN。多軸拉伸的PET熱塑性聚合物膜的例子為，例如，以商品名“Mylar”和“Melinex”(DuPont Teijin Films),或者“Hostaphan” (Mitsubishi Polyester Film)市售的雙軸拉伸的PET膜。在本發(fā)明的多層層合物中，熱塑性聚合物膜的厚度優(yōu)選為0.05至I毫米之間，更優(yōu)選為0.1至0.7毫米之間，還更優(yōu)選為0.20至0.60毫米之間。熱塑性聚合物膜可以含有添加劑，將所述添加劑特別是在形成聚合物之時(shí)添加至聚合物，這些添加劑可以例如為抗老化劑、增塑劑、填料(如二氧化硅、粘土、云母、高嶺土或甚至短纖維)；填料可以例如用于使膜的表面粗糙，并因此有助于改進(jìn)其膠粘劑吸納(prisede colle)和/或其粘附橡膠層，所述膜旨在與所述橡膠層接觸。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的多層層合物的每個(gè)橡膠組合物層(或下文的“橡膠層”)基于至少一種彈性體。優(yōu)選地，彈性體為二烯彈性體。在已知方式中，二烯彈性體可以分為兩類:“基本上不飽和的”的二烯彈性體和“基本上飽和的”的二烯彈性體?！盎旧喜伙柡偷摹币庵钢辽俨糠盅苌远┰?共軛二烯)嵌段或單元含量大于15% (mol%)的共軛二烯單體的二烯彈性體；因此，諸如丁基橡膠或EPDM型的二烯與a -烯烴的共聚物的二烯彈性體不落入如上定義中，并可特別地適于作為“基本上飽和的”二烯彈性體(其中二烯源嵌段含量低或極低，總是在15%以下)。在“基本不飽和的” 二烯彈性體的類別中，“高度不飽和的” 二烯彈性體特別地意指二烯源(共軛二烯)嵌段含量大于50%的二烯彈性體。盡管本發(fā)明適用于任何類型的二烯彈性體，但本發(fā)明優(yōu)選使用高度不飽和型的二烯彈性體實(shí)施。該二烯彈性體更優(yōu)選選自聚丁二烯(BR)、天然橡膠(NR)、合成聚異戊二烯(IR)、各種丁二烯的共聚物、各種異戊二烯的共聚物和這些彈性體的混合物，這種共聚物特別地選自丁二烯-苯乙烯共聚物(SBR)、異戊二烯-丁二烯共聚物(BIR)、異戊二烯-苯乙烯共聚物(SIR)和異戊二烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBIR)。一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案是使用“異戊二烯”彈性體，即異戊二烯的均聚物或共聚物，換言之，選自如下材料的二烯彈性體:天然橡膠(NR)、合成聚異戊二烯(IR)、各種異戊二烯的共聚物和這些彈性體的混合物。異戊二烯彈性體優(yōu)選為天然橡膠或順式-1，4型合成聚異戊二烯。在這些合成聚異戊二烯中，優(yōu)選使用順式-1，4鍵含量(mol%)高于90%，還更優(yōu)選高于98%的聚異戊二烯。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，每個(gè)橡膠組合物層含有50至IOOphr的天然橡膠。根據(jù)其他優(yōu)選實(shí)施方案，二烯彈性體可以全部或部分地由另一二烯彈性體組成，例如，與另一彈性體(例如BR型彈性體)混合的SBR彈性體。橡膠組合物可含有僅一種二烯彈性體或數(shù)種二烯彈性體，該(這些)二烯彈性體有可能與不同于二烯彈性體的任何類型的合成彈性體，或甚至與不同于彈性體的聚合物結(jié)合使用。橡膠組合物也可含有全部或一些常用于旨在用于構(gòu)造輪胎的橡膠基質(zhì)中的添加劑，例如增強(qiáng)填料(如炭黑或二氧化硅)、偶聯(lián)齊U、抗老化齊U、抗氧化劑、增塑劑或增量油(無論增量油是否為芳族特性或非芳族特性(特別地，極弱芳族或完全非芳族的油，例如環(huán)烷油或鏈烷油型、具有高粘度或優(yōu)選為低粘度，MES或TDAE油))、具有30°C以上的高Tg的增塑樹脂、有助于未加工態(tài)的組合物的加工的加工試劑、增粘樹脂、抗硫化返原劑、亞甲基受體和給體(例如HMT (六次甲基四胺)或H3M (六(甲氧基甲基)三聚氰胺))、增強(qiáng)樹脂(如間苯二酚或雙馬來亞酰胺)、金屬鹽類型(例如特別是鈷、鎳或鑭系元素的鹽)的已知助粘體系、交聯(lián)或硫化體系。優(yōu)選地，用于橡膠組合物的交聯(lián)體系為稱為硫化體系的體系，即基于硫(或硫給體)和主硫化促進(jìn)劑的體系。各種已知的第二促進(jìn)劑或硫化活化劑可加入所述基本的硫化體系。硫以0.5至IOphr之間的優(yōu)選比率使用，主硫化促進(jìn)劑(例如次磺酰胺)以0.5至IOphr之間的優(yōu)選比率使用。增強(qiáng)填料(例如炭黑或二氧化娃)的水平優(yōu)選高于50phr,特別是在50至150phr之間。所有類別的炭黑，特別是常用于輪胎中(所謂的輪胎級(jí)炭黑)的HAF、ISAF, SAF型炭黑適合作為炭黑。在這些炭黑中，可以更特別地提及(ASTM)300、600或700級(jí)的炭黑(例如 N326、N330、N347、N375、N683、N772)。BET 表面積小于 450m2/g，優(yōu)選為 30 至 400m2/g 之間的沉淀二氧化硅或熱解二氧化硅特別適合作為二氧化硅。根據(jù)本說明書，本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解如何調(diào)節(jié)橡膠組合物的配方以獲得期望的特性水平(尤其是彈性模量)，以及如何使配方適于與增強(qiáng)層和/或周圍聚合物混合物(例如特別是在胎冠增強(qiáng)件和胎面中的增強(qiáng)元件的層)的性質(zhì)相配。優(yōu)選地，交聯(lián)態(tài)的橡膠組合物的割線伸長模量在10%伸長率下，為4至25MPa之間，更優(yōu)選4至20MPa之間；已證實(shí)尤其是5至15MPa之間的值特別適用于增強(qiáng)輪胎外胎的帶束。除非另外指出，模量測(cè)量根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D 412，1998 (測(cè)試試樣“C”)在張力下進(jìn)行:“真”割線模量(即相對(duì)于測(cè)試試樣的實(shí)際橫截面積)在10%伸長率下在第二次伸長(SP在一個(gè)調(diào)試周期之后)中進(jìn)行測(cè)量，并在本文表示為Ms且以MPa計(jì)(根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D 1349，1999，正常溫度和濕度條件)。在根據(jù)本發(fā)明的多層層合物中，每個(gè)橡膠層的厚度優(yōu)選為0.05至2毫米之間，更優(yōu)選為0.1至I毫米之間，還更優(yōu)選為0.2至0.8毫米之間。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，在根據(jù)本發(fā)明的多層層合物中，熱塑性聚合物膜具有粘合劑層，該粘合劑層面向與其接觸的每個(gè)橡膠組合物層。為了使橡膠結(jié)合至熱塑性聚合物膜，可以使用任何適合的粘合劑體系，例如簡單的“RFL”(間苯二酚-甲醛-乳膠)型的織物膠粘劑(其含有至少一種二烯彈性體，如天然橡膠)，或者已知在橡膠與常規(guī)熱塑性纖維(如聚酯或聚酰胺纖維)之間提供令人滿意的粘附的任何等同的膠粘劑。舉例而言，施用膠粘劑的工藝可以基本上包括如下連續(xù)步驟:經(jīng)過膠粘劑浴，之后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)(essorage)(例如通過吹送、校準(zhǔn)(calibrage))以去除過多的膠粘劑；然后例如通過經(jīng)過烘箱(例如在180°C下30s)進(jìn)行干燥，之后最終進(jìn)行熱處理(例如在230°C下30s)。在如上膠粘劑涂布步驟之前，可有利的是例如通過機(jī)械和/或物理和/或化學(xué)途徑來活化膜表面，以便改進(jìn)膠粘劑的吸納和/或膜與橡膠的最終粘附。機(jī)械處理可以例如包括錘擊或刮擦表面的在前步驟；物理處理可以例如包括利用輻射(如電子束)進(jìn)行處理；化學(xué)處理可以例如包括預(yù)先經(jīng)過環(huán)氧樹脂和/或異氰酸酯化合物的浴。由于熱塑性聚合物膜的表面通常特別光滑，因此可以也是有利的將增稠劑添加至所用的膠粘劑，從而在所述膜涂布膠粘劑的同時(shí)提高所述膜的總體膠粘劑吸納。本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于理解，在多層層合物中，在輪胎的最終固化(交聯(lián))之時(shí)，明確提供熱塑性聚合物膜和與其接觸的每個(gè)橡膠層之間的連接。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的可替代的形式中，輪胎的胎冠增強(qiáng)件由至少兩個(gè)不可延展的增強(qiáng)元件的工作胎冠層形成，所述不可延展的增強(qiáng)元件從一層交叉至另一層，從而與圓周方向形成10°至45°之間的角度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的其他可替代的形式中，胎冠增強(qiáng)件還包括至少一個(gè)圓周增強(qiáng)元件層。根據(jù)本發(fā)明的前述實(shí)施方案的任意一種，胎冠增強(qiáng)件可進(jìn)一步由不可延展鋼金屬增強(qiáng)元件的三角法層，在胎體增強(qiáng)件與最靠近所述胎體增強(qiáng)件的徑向內(nèi)部工作層之間的徑向內(nèi)部進(jìn)行補(bǔ)充，所述不可延展鋼金屬增強(qiáng)元件與圓周方向形成大于60°的角度，并在與由胎體增強(qiáng)件的徑向最靠近的層的增強(qiáng)元件所形成的角度的方向相同的方向上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施方案，軸向不連續(xù)層的軸向?qū)挾刃∮谧钫ぷ鲗拥妮S向?qū)挾?。根?jù)該實(shí)施方案，在最窄工作層的端部與軸向不連續(xù)層的端部之間在軸向方向上測(cè)得的距離大于或等于10毫米。這樣的實(shí)施方案具有經(jīng)濟(jì)益處，因?yàn)槠湎拗屏溯S向不連續(xù)層的寬度，并且其具有與輪胎重量相關(guān)的益處。此外，本發(fā)明人已能夠證實(shí)，輪胎遭受的攻擊在胎面中心部分更頻繁。因此，具有比胎冠增強(qiáng)件的其他層的寬度更窄的寬度的軸向不連續(xù)層足以保護(hù)所述其他層。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案，軸向不連續(xù)層的軸向?qū)挾缺茸钫ぷ鲗拥妮S向?qū)挾却?，從而使得所述軸向不連續(xù)層與最窄工作層的邊緣重疊。在由至少兩個(gè)條帶(每個(gè)條帶由至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的多層層合物形成)組成的軸向不連續(xù)層上進(jìn)行的測(cè)試也已顯示，尤其地由于所述多層層合物的厚度小于含有增強(qiáng)元件的保護(hù)層的厚度，所述層合物也具有顯示出極低滯后的優(yōu)點(diǎn)。制造輪胎的該元件的滯后特性的所述降低可以降低所述輪胎的滾動(dòng)阻力。


根據(jù)以下參照?qǐng)D1至4提供的本發(fā)明的一些示例性實(shí)施方案的描述，本發(fā)明的其他有利細(xì)節(jié)和特征將變得顯而易見，圖1至4描述了:-圖1根據(jù)本發(fā)明的輪胎的視圖的子午線視圖，-圖2圖1的輪胎的半視圖的示意性描述，其關(guān)于表示圓周正中面或赤道平面的軸線XX’而對(duì)稱延伸，-圖3根據(jù)本發(fā)明的層合物的橫截面圖的示意性描述，-圖4在兩個(gè)層合物之間的接合的示意性描述。為了易于理解，附圖未按比例描繪。
具體實(shí)施例方式在圖1中，尺寸為315/70R 22.5的輪胎I包括錨固在圍繞胎圈金屬絲4的兩個(gè)胎圈3中的徑向胎體增強(qiáng)件2。胎體增強(qiáng)件2由單個(gè)金屬纜線層形成。胎體增強(qiáng)件2被胎冠增強(qiáng)件5環(huán)箍，胎冠增強(qiáng)件5本身被胎面6覆蓋。如圖2所示，胎冠增強(qiáng)件5從內(nèi)向外徑向由如下形成:-第一工作層51，其由未包封的不可延展的金屬簾線11.35形成，所述未包封的不可延展的金屬簾線在簾布層的整個(gè)寬度上連續(xù)，并以18°的角度定向，-圓周增強(qiáng)元件的層52，其由“雙模(b1-module)”型的由鋼21x23構(gòu)成的金屬簾線形成，-第二工作層53，其由未包封的不可延展的金屬簾線11.35形成，所述未包封的不可延展的金屬簾線在簾布層的整個(gè)寬度上連續(xù)，以18°的角度定向，并與所述第一工作層的金屬簾線交叉，-軸向不連續(xù)層，其由六個(gè)條帶7構(gòu)成，所述六個(gè)條帶7各自由至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的多層層合物形成。圖2中僅示出了三個(gè)條帶，圖2對(duì)應(yīng)為圖1的輪胎I的半視圖。構(gòu)成六個(gè)條帶7的多層層合物本身由多軸拉伸熱塑性聚合物膜構(gòu)成，所述多軸拉伸熱塑性聚合物膜位于與其接觸的兩個(gè)橡膠層之間。根據(jù)本發(fā)明，胎面包括六個(gè)圓周連續(xù)并與六個(gè)條帶7徑向重疊的凹槽8或切口。每個(gè)條帶7具有30毫米的寬度。根據(jù)本發(fā)明，條帶8的寬度為20至40毫米之間。根據(jù)本發(fā)明，條帶7的軸向外端9和10軸向遠(yuǎn)離凹槽8的軸向最外點(diǎn)11和12的距離d等于10毫米，因此所述距離d為4至12毫米之間。在圖3中更詳細(xì)示出的構(gòu)成六個(gè)條帶7的多層層合物由“夾在”兩個(gè)橡膠組合物層72、73之間的雙軸拉伸PET膜71組成，所述雙軸拉伸PET膜71的厚度％大約等于0.35毫米，所述橡膠組合物層的厚度e2大約等于0.4毫米，因此層合物9的總厚度(ei+2e2)大約為1.15毫米。所用的橡膠組合物為在用于充氣輪胎外胎的金屬帶束簾布層的壓延中常用的組合物，其基于天然橡膠、炭黑、硫化體系和常見添加劑。PET膜與每個(gè)橡膠層之間的粘附由RFL型膠粘劑確保，所述RFL型膠粘劑如之前所述以已知的方式施用。圖4非常示意地示出了在輪胎的一個(gè)回轉(zhuǎn)中構(gòu)成條帶7的兩個(gè)部分7a和7b之間的接合，在此特定情況中，每個(gè)部分覆蓋大約180°的扇區(qū)。為了使附圖更易于理解，所述兩個(gè)部分的邊緣略微偏移。在固化之后，所述部分7a和7b的端部保持徑向長度I為5毫米的重疊，所述長度I在圓周方向CC’上測(cè)得。根據(jù)本發(fā)明，所述部分7a和7b的端部以相對(duì)于圓周方向CC’等于18°的角度a定向，所述角度與工作層53的增強(qiáng)元件相對(duì)于圓周方向所形成的角度相同。無論考慮何種張力方向，多軸拉伸熱塑性聚合物膜機(jī)械特性如下:-高于500MPa的拉伸模量E；-高于IOOMPa的最大拉伸應(yīng)力O_ ；-5%至10%之間的塑性變形閾值Yp ；-在表示為Ar的斷裂處大于50%的伸長率?？稍诒环Q為貫入度測(cè)試中評(píng)估由多層層合物賦予的保護(hù)品質(zhì)，所述貫入度測(cè)試涉及通過貫穿探針測(cè)量耐貫穿性。該測(cè)試的原理是公知的，并例如標(biāo)準(zhǔn)ASTM F1306-90中描述。在對(duì)比貫穿度測(cè)試過程中，測(cè)量如下:-在一方面，如上所述的多層層合物；-在另一方面，為了對(duì)比，通常用作重型載貨車輛輪胎中的保護(hù)層的增強(qiáng)元件層。所述增強(qiáng)元件層由層間距為大約2.5毫米的在平面中彼此平行設(shè)置的金屬增強(qiáng)元件構(gòu)成。所述增強(qiáng)元件在兩個(gè)壓延橡膠層中涂布，以在簾線背部上形成等于e2 (即大約0.4毫米)的厚度。通常用作保護(hù)層的所述層的增強(qiáng)元件為具有所謂的“6x0.35”或“3x2x0.35”構(gòu)造的多股繩，這意味著所述繩各自由直徑為0.35毫米的兩個(gè)線的三個(gè)股構(gòu)成，所述三個(gè)股通過成纜而彼此組裝，從而形成彈性金屬簾線。這些簾線的總直徑(或包絡(luò)直徑)為大約1.4毫米，這意味著最終金屬織物具有大約2.2毫米的總厚度。
所用的金屬貫穿探針具有圓柱形形狀(直徑4.5 ±0.05毫米)，在其端部為錐形(錐角30° ±2)，并被截?cái)嘀林睆綖镮毫米。將所測(cè)試的復(fù)合材料測(cè)試試樣(根據(jù)本發(fā)明的多層層合物或?qū)φ战饘倏椢?固定至18毫米厚的金屬支座，所述金屬支座與貫穿探針成直線被刺穿而具有直徑12.7毫米的孔，以使得貫穿探針自由通過經(jīng)穿孔的測(cè)試試樣及其背板。為了表征耐刺穿性，記錄以10厘米/分鐘的速度通過測(cè)試試樣的如上貫穿探針(配備連接至拉伸測(cè)試機(jī)的傳感器)的力-位移曲線。下表提供了所記錄的測(cè)量細(xì)節(jié)，基數(shù)100用于所述對(duì)照復(fù)合材料:彎曲模量表示力-位移曲線的初始梯度；貫穿力為在貫穿探針的尖端貫穿測(cè)試試樣之前所記錄的最大力；貫穿伸長為在貫穿之時(shí)記錄的相對(duì)伸長。
權(quán)利要求
1.具有徑向胎體增強(qiáng)件的輪胎，所述徑向胎體增強(qiáng)件由至少一個(gè)金屬增強(qiáng)元件的層構(gòu)成，所述輪胎包括胎冠增強(qiáng)件，所述胎冠增強(qiáng)件本身由包括至少兩個(gè)圓周連續(xù)的切口的胎面徑向覆蓋，所述胎面經(jīng)由兩個(gè)胎壁連接至兩個(gè)胎圈，其特征在于所述胎體增強(qiáng)件包括至少一個(gè)由至少兩個(gè)條帶組成的軸向不連續(xù)層，所述至少兩個(gè)條帶各自由至少一個(gè)多層層合物形成，且特征在于所述層合物包括放置在兩個(gè)橡膠組合物層之間并與所述兩個(gè)橡膠組合物層接觸的至少一個(gè)多軸拉伸的熱塑性聚合物膜，且特征在于在子午平面中，每一個(gè)所述條帶的軸向端部分別在同一圓周連續(xù)的切口的每一個(gè)軸向最外點(diǎn)的軸向外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎，其特征在于條帶的軸向端部與軸向最靠近所述條帶的端部的所述圓周連續(xù)的切口的軸向最外點(diǎn)之間的軸向距離為4至12毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于形成所述軸向不連續(xù)層的所述條帶的寬度介于20至40毫米之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于所述輪胎的胎冠增強(qiáng)件包括彼此接觸圓周放置的至少兩個(gè)多層層合物以形成圓周連續(xù)的條帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輪胎，其特征在于在圓周方向上所述至少兩個(gè)多層層合物的端部具有切口，所述切口與圓周方向形成基本上與徑向最靠近所述至少兩個(gè)層合物的胎冠增強(qiáng)層的增強(qiáng)元件的角度相等的角度。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于無論考慮何種張力方向，所述熱塑性聚合物膜具有大于500MPa的由E表不的伸長模量。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于無論考慮何種張力方向，所述熱塑性聚合物膜具有大于80MPa的由σ max表示的最大拉伸應(yīng)力。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于無論考慮何種張力方向，所述熱塑性聚合物膜具有大于40%的由Ar表示的斷裂伸長率。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于所述熱塑性聚合物膜是熱穩(wěn)定的。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于所述熱塑性聚合物為聚酯。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輪胎，其特征在于所述聚酯為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于所述熱塑性聚合物膜的厚度為0.05至I毫米之間。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于每個(gè)橡膠組合物層的厚度為0.05至2毫米之間。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于所述胎冠增強(qiáng)件由至少兩個(gè)不可延展的增強(qiáng)元件的工作胎冠層形成，所述不可延展的增強(qiáng)元件從一層交叉至另一層，并與圓周方向形成10°至45°之間的角度。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于所述胎冠增強(qiáng)件包括至少一個(gè)圓周增強(qiáng)元件的層。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于所述胎冠增強(qiáng)件還包括由金屬增強(qiáng)元件形成的三角法層，所述金屬增強(qiáng)元件與圓周方向形成大于60的角度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括徑向胎體增強(qiáng)件(2)的輪胎(1)，所述徑向胎體增強(qiáng)件(2)包括由胎面(6)徑向覆蓋的胎冠增強(qiáng)件(5)，所述胎面(6)包括至少兩個(gè)圓周連續(xù)的切口(8)，所述胎面通過兩個(gè)胎壁結(jié)合至兩個(gè)胎圈(3)。根據(jù)本發(fā)明，所述胎冠增強(qiáng)件包括至少一個(gè)由至少兩個(gè)條帶(7)形成的軸向不連續(xù)層，所述至少兩個(gè)條帶(7)各自由至少一個(gè)多層層合物形成，所述至少一個(gè)多層層合物包括布置在兩個(gè)橡膠組合物層之間，并與所述兩個(gè)橡膠組合物層接觸的至少一個(gè)多軸拉伸的熱塑性聚合物膜，并且在正中面中，每個(gè)條帶的軸向端部(9、10)位于單個(gè)圓周連續(xù)的切口的每個(gè)軸向最外點(diǎn)(11、12)的軸向外部。
文檔編號(hào)B60C9/18GK103118880SQ201180045160
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
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