專利名稱：提高用于車輛車輪的輪胎的性能和舒適性的方法和用于車輛車輪的輪胎的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種提高用于車輛車輪的輪胎的性能和舒適性的方法以及一種用于車輛車輪的輪胎。
背景技術(shù)：
用于車輛車輪的輪胎通常包括與帶束結(jié)構(gòu)相聯(lián)的胎體結(jié)構(gòu)。胎面帶施加在帶束結(jié)構(gòu)的徑向外部位置。特別地，本發(fā)明涉及一種HP (高性能)輪胎或UHP (超高性能)輪胎。這些類型輪胎裝備能夠提供高駕駛性能的汽車。用于上述指定用途的已知輪胎裝配有這樣的帶束結(jié)構(gòu)，所述帶束結(jié)構(gòu)設置有徑向外部增強層，所述徑向外部增強層包括織物尼龍簾線，所述織物尼龍簾線布置成相對于論輪胎的圓周方向成大體零度并且覆蓋有彈性體材料。文獻EP319588和US4483381中討論了這些輪胎類型的示例。然而，使用傳統(tǒng)材料的上述帶束結(jié)構(gòu)具有若干缺陷。從結(jié)構(gòu)的觀點來看，例如，當輪胎承受高速(高于200km/h)時，在胎面處產(chǎn)生特別大的離心力。這些離心力致使胎面徑向膨脹并伴隨著胎面提升(提升現(xiàn)象)，如果不方便地加以控制和限制，這種徑向膨脹能夠損壞輪胎，從而極大地降低輪胎的性能并且縮短輪胎的耐久性(例如，通過帶束的不規(guī)則提升，直到導致它們分離為止)并且對車輛控制裝置(例如，防抱死致動系統(tǒng)ABS，和電子穩(wěn)定程序ESP)造成不利影響。從結(jié)構(gòu)的觀點來看，當速度增加時通過產(chǎn)生振動和更大的噪音顯現(xiàn)出這些缺陷。另外，具有上述織物類型的0°層的輪胎能夠承受所謂的“接地點扁平化(flatspotting)”現(xiàn)象，其存在于在車輛已經(jīng)行駛了足以導致輪胎溫度升高的一段路程之后，由于車輛長時間停止而產(chǎn)生的胎印區(qū)域的輪胎結(jié)構(gòu)的幾何結(jié)構(gòu)的變化。在車輛停止并且輪胎在載荷作用下變冷直到達到室溫時，輪胎的胎印區(qū)域的增強元件在比其它部分的應力小的應力條件下冷卻，這將導致這些元件發(fā)生不同程度的變形并且產(chǎn)生輪胎的滾動表面的局部扁平化。當車輛再次運動時，這些局部扁平導致在每次車輪旋轉(zhuǎn)時駕駛員可察覺到的車輛顛簸，這種情況在輪胎變熱并且所有體積元再次呈現(xiàn)出相同程度的變形時逐漸消失。由于通常應用在汽車輪胎的所述0°層中的合成纖維的粘彈性性能和幾何結(jié)構(gòu)皆發(fā)生改變，所述0°層也導致上述輪胎幾何結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。為了避免出現(xiàn)上述現(xiàn)象，已經(jīng)提出了不同的輪胎構(gòu)造。文獻EP0571204描述了一種帶束結(jié)構(gòu)，所述帶束結(jié)構(gòu)包括傳統(tǒng)的聚酰胺增強的胎冠層，所述胎冠層具有周向布置在輪胎胎肩附近的疊置層，所述輪胎胎肩設置有由混合聚芳酰胺/聚酰胺材料制成的增強簾線。在本申請人名下的文獻W003008207中公開了一種位于帶束層徑向外部的增強層，所述帶束層具有增強元件，所述增強元件相對于彼此和赤道面基本平行。0°層的增強元件包括根據(jù)給定預成形率預成形的各個金屬絲，這些金屬絲具有針對低負荷的高彈性模量和重要伸長率。文獻US2009/0139626公開了一種子午線輪胎，所述子午線輪胎設置有由混合簾線構(gòu)成的胎體層，所述混合簾線通過以下方式獲得:通過對單股尼龍46紗以及兩條芳族聚酰胺紗線施加第一加捻并且隨后將三條紗線捻在一起，與此同時相對于施加到這些三條紗線的第一加捻操作的方向以相反的方向?qū)θ龡l紗線實施第二加捻。文獻EP412928、EP2065223描述了一種混合結(jié)構(gòu)，所述混合結(jié)構(gòu)包括芳族聚酰胺纖維(芳香族酰胺)。文獻EP335588公開了一種徑向外部帶束層，所述帶束層通過相對于赤道面以O至3度的角度沿著圓周方向螺旋卷繞簾布層獲得，所述徑向外部帶束層設置有混合簾線，所述混合簾線通過將高彈性模量的長絲與低彈性模量的長絲捻在一起獲得。

發(fā)明內(nèi)容
在近幾年，汽車制造商已經(jīng)將遵循新概念制造的汽車投放市場。特別地，就SUV細分市場而言，已經(jīng)從典型地用于越野車輛且噪音較大而且相對剛硬的四輪驅(qū)動汽車轉(zhuǎn)變成制造日常使用的汽車，用戶對這些日常使用的汽車不僅在舒適性方面有要求，而言在安全和性能方面也有要求。這些汽車具有更大的尺寸，更強勁的動力和更高的重量，并且要求更大尺寸的輪胎。對于這些汽車，消費者的期望是如轎車一樣安靜和舒適，在任何條件下均可以安全駕駛，并且使得能夠具有與那些運動型汽車相當?shù)母咝阅堋＿m于所述汽車類別的HP (高性能)或者UHP (超高性能)型輪胎應當能夠承受至少190km/h且優(yōu)選地達至少270km/h的最大速度。這些輪胎的示例是那些屬于速度等級“T”、“ U ”、“ H”、“ V ”、“ Z ”、“W” 的那些輪胎。本申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通常在制造帶束結(jié)構(gòu)的徑向最外層時以簾線形式用作增強元件的尼龍在溫度升高時彈性模量降低(即，其具有熱塑特性)。這種變形也在一段或長或短的時間內(nèi)存在于輪胎中，即使當再次使用汽車時也是如此，駕駛員和乘客將察覺到振動，這種振動通過每個車輪的變平區(qū)域(稱作“平點”)與道路表面循環(huán)接觸產(chǎn)生。另一方面，盡管已經(jīng)確定使用例如由金屬制成或者僅包括芳香族纖維或者包括與其它低模量纖維組合的芳香族纖維的高模量長絲，以改進帶束結(jié)構(gòu)的增強材料的拉伸特性是有利于實現(xiàn)高性能的，但是本申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這樣制成的結(jié)構(gòu)使駕駛員和乘客感覺到的舒適性變差，這使得這些材料不適于應用在這樣的汽車輪胎中，所述汽車主要必須滿足舒適性，并且同時必須能夠允許具有與運動型汽車相同的性能，并且在需要付出較大努力并且全神貫注的路面上安全地面對惡劣操控條件下的駕駛。本申請人已經(jīng)察覺到，就汽車而言，高性能和舒適度是對立的要求，這些要求典型地通過具有不同結(jié)構(gòu)的輪胎來滿足。本申請人已經(jīng)面對改進輪胎的問題，尤其是用于相對龐大和重型汽車的大尺寸輪胎，其例如能夠確保速度、車輛行駛安定性能和轉(zhuǎn)向特性方面的高性能，同時提供噪音和震動方面的較高程度的乘駛舒適性。根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)，通過制造具有0°增強層的帶束結(jié)構(gòu)，所述0°增強層設置有包括纖維素纖維(例如人造纖維)和脂肪族聚酰胺纖維(例如，尼龍纖維)的簾線，能夠提高輪胎的性能并且獲得較高的舒適性。
如果參照這樣的事實，S卩，發(fā)現(xiàn)典型地具有低彈性模量的兩種纖維(例如人造纖維和尼龍)在簾線中相互組合并被包含在0°增強層中時在運動性能和感受到的舒適性方面優(yōu)于高模量的增強材料(例如鋼絲、芳綸纖維(芬芳聚酰胺)或碳纖維和玻璃纖維)，這個結(jié)果是出人意料的。根據(jù)本申請人的經(jīng)驗，徑向外部帶束層必須能夠確保在中高速時輪胎徑向變形顯著減小并且確保尤其彎道上的行駛安定性能，但同時所述帶束層必須能夠變形到足以吸收不均勻性并且確保高乘駛舒適性在第一方面，本發(fā)明涉及一種提高用于車輛車輪的輪胎的性能和舒適性的方法，所述方法包括:組裝帶束結(jié)構(gòu)，所述帶束結(jié)構(gòu)包括至少一個徑向外部增強層，所述徑向外部增強層包括多根簾線，所述簾線布置成相對于輪胎的圓周延伸方向成大致0° ;其中，每條所述簾線均包括纖維素纖維(例如人造纖維)和脂肪族聚酰胺纖維(例如尼龍)。在浸膠層中使用人造纖維通常被認為是危險的(critical)，原因在于這種材料往往將濕氣捕獲在其自身纖維中，這導致其彈性模量降低。實際上，通常，僅僅在這種材料在被浸膠以制造胎體簾布層之前事先由適當?shù)母稍镌O備處理之后，才會在胎體構(gòu)造過程中使用這種人造纖維。相反，本申請人已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)，在0°增強層中，能夠以與尼龍組合的方式在簾線中使用人造纖維，而無需在使增強簾線浸膠之前實施干燥處理，同時不會發(fā)生就輪胎制造處理而言的任何衰退并且主要就輪胎自身達到的性能和舒適性而言不會發(fā)生任何退化。所述事實尤為有利，原因在于用于處理待引入作為增強元件的人造纖維的設備涉及龐大的投資。根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及一種用于車輛車輪的輪胎，所述輪胎包括:胎體結(jié)構(gòu)；帶束結(jié)構(gòu)，所述帶束結(jié)構(gòu)施加在胎體結(jié)構(gòu)的徑向外部位置處；胎面帶，所述胎面帶施加在所述帶束結(jié)構(gòu)的徑向外部位置處；其中，所述帶束結(jié)構(gòu)包括至少一個徑向外部增強層，所述徑向外部增強層包括多根簾線，所述簾線布置成相對于輪胎的圓周延伸方向成大體零度；其中，每條所述簾線均包括纖維素纖維(優(yōu)選地，人造纖維)和脂肪族聚酰胺纖維(優(yōu)選地尼龍)。本發(fā)明在上述方面中的至少一個中還能夠具有以下描述的優(yōu)選特征中的一個或多個。在優(yōu)選的實施例中，每條所述簾線均僅由纖維素纖維和脂肪族聚酰胺纖維構(gòu)成。優(yōu)選地，包括在0°增強層中的至少一根簾線包括捻在一起的至少一根脂肪族聚酰胺纖維紗線和至少一根纖維素纖維紗線。優(yōu)選地，通過將包括至少一根連續(xù)混合簾線的連續(xù)細長元件卷成多匝來組裝徑向外部增強層。根據(jù)一個實施例，所述匝軸向相互毗鄰。結(jié)果，增強層的厚度基本等于連續(xù)細長元件的厚度。在替代性實施例中，匝沿著軸向方向部分重疊。優(yōu)選地，匝重疊連續(xù)細長元件的一半寬度。因此，增強層的厚度大于連續(xù)細長元件的厚度。優(yōu)選地，所述連續(xù)細長元件包括多個連續(xù)的平行混合簾線，所述混合簾線以并排關系布置。優(yōu)選地，所述連續(xù)細長元件包括至少一根混合簾線和其它織物簾線，所述混合簾線由纖維素纖維(優(yōu)選地人造纖維)紗線/脂肪族聚酰胺纖維(優(yōu)選地尼龍)紗線構(gòu)成。連續(xù)細長元件是帶或者條狀元件的形式。優(yōu)選地，所述連續(xù)細長元件包括數(shù)量介于5和15之間的連續(xù)平行混合簾線，所述連續(xù)平行混合簾線布置成與其它織物簾線成并排關系或者布置成毗鄰所述其它織物簾線。優(yōu)選地，用于制造簾線的纖維素纖維和脂肪族聚酰胺纖維的起始模量低于20 [cN/tex]，更加優(yōu)選地低于或者等于15[cN/tex]，該起始模量遵循BISFA (國際人造纖維標準化局)的規(guī)則通過在特定1%伸長率的條件下的負荷(LASE1%-在特定伸長率1%的條件下的負荷)估算得出。優(yōu)選地，用于制造簾線的纖維素纖維和脂肪族聚酰胺纖維的支(韌性)的標準化極限抗拉應力低于100[cN/tex],更加優(yōu)選地等于或者小于90[cN/tex]。 條狀元件中的簾線數(shù)量產(chǎn)生增強層中的所述簾線的密度。能夠用dtex (即，10000米長的線或線狀增強元件的用克表示的質(zhì)量)或者用丹尼爾(den)(即，9000米長的線用克表示的質(zhì)量)表示紗線支數(shù)或者線密度。優(yōu)選地，每條纖維素纖維紗線均具有介于約IOOOdtex和約2800dtex之間的支數(shù)。優(yōu)選地，每條脂肪聚酰胺紗線均具有介于約600dtex和約2400dtex之間的支數(shù)?；旌虾熅€支數(shù)是形成所述混合簾線的紗線的支數(shù)總和。優(yōu)選地，每條所述混合簾線均具有介于約1200dtex和約7000dtex之間的支數(shù)。更為優(yōu)選地，簾線的支數(shù)介于約2160dtex和3840dtex之間。通過施加到每根紗線(用每米捻數(shù)表示)的捻和施加到由所述紗線形成的簾線的搶進一步確定混合織物簾線。優(yōu)選地，施加到每條纖維素纖維紗線的捻介于約150捻/米和約600捻/米之間。優(yōu)選地，施加到每條脂肪族聚酰胺纖維紗線的捻介于約50捻/米和約300捻/米之間。優(yōu)選地，施加到每條混合簾線的捻介于約100捻/米和約500捻/米之間。根據(jù)一個實施例，每條所述混合簾線均包括兩根尼龍紗線和一根人造纖維紗線。根據(jù)替代性實施例，每條所述混合簾線均包括一根尼龍紗線和兩根人造纖維紗線。優(yōu)選地，復合材料的織物簾線的密度介于50簾線/分米和130簾線/分米，更加優(yōu)選地介于70簾線/分米和110簾線/分米之間，并且所述密度通常在每厘米的簾線數(shù)后使用識別字母F表示。脂肪族聚酰胺優(yōu)選地是尼龍6、尼龍66、尼龍46，并且更加優(yōu)選地是尼龍66。優(yōu)選地，混合簾線中的人造纖維含量低于80%。更加優(yōu)選地，混合簾線中的人造纖維含量介于約25%和約75%之間。優(yōu)選地，胎體結(jié)構(gòu)包括具有織物簾線的至少一個胎體簾布層。優(yōu)選地，帶束結(jié)構(gòu)包括至少一個徑向內(nèi)部層，所述徑向內(nèi)部層包括相對于輪胎的圓周延伸方向沿著交叉定向布置的多根增強簾線。優(yōu)選地，所述輪胎是用于SUV (運動型車輛)或者CUV (混合型多用途車)的HP (高性能)輪胎或者UHP (超高性能)輪胎。這些汽車通常具有排量從1800cc起并且更加優(yōu)選地介于2000cc和6200cc之間的發(fā)動機。這些汽車的質(zhì)量超過1400kg，并且優(yōu)選地介于1500kg和3000kg之間。這些汽車的前身的寬度至少為170cmm，并且高度至少為160cm，優(yōu)選地它們的寬度介于約180cm和約210cm之間，并且它們的高度介于約160cm和約200cm之間。優(yōu)選地，所述輪胎屬于速度等級“ T ”、“ U ”、“ H ”、“ V ”、“ Z ”、“ W ”。通常，這些輪胎安裝在輪輞上，所述輪輞的裝配或者座部尺寸至少為15英寸且優(yōu)選地不超過24英寸。優(yōu)選地，這些輪胎安裝在裝配尺寸介于16和22英寸之間的輪輞上。通常，這些輪胎的截面寬度至少為185mm,并且優(yōu)選地介于195mm和325mm之間。通過對根據(jù)本發(fā)明的提高用于車輛車輪的輪胎的性能和舒適性的方法和用于車輛車輪的輪胎的優(yōu)選但不排外的優(yōu)選實施例的詳細描述，其它特征和優(yōu)勢將變得更加顯而易見。


下面將參照以非限制性示例給出的附圖進行描述，在所述附圖中:圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的用于汽車車輪的輪胎的半個徑向截面；圖2a示出了圖1的輪胎的放大的部分；圖2b示出了根據(jù)圖1的輪胎的變型的圖2a的放大部分；圖3是設計成形成圖1中可見的輪胎的帶束的徑向外部增強層的細長元件的透視圖；圖4示出了用于制造圖3的細長元件的混合紗線；圖5a、5b和6示出了多張簾線和浸膠的條狀元件之間的比較性拉伸測試的載荷/伸長率曲線圖；圖7是示出了在根據(jù)本發(fā)明的輪胎和參照輪胎之間實施的比較性“接地扁平化”測試的結(jié)果的曲線圖。
具體實施例方式圖1中的附圖標記I表示用于車輛車輪的輪胎，所述輪胎通常包括胎體結(jié)構(gòu)2，所述胎體結(jié)構(gòu)2包括至少一個胎體簾布層3a，所述胎體簾布層3a具有分別與相應的環(huán)形錨固結(jié)構(gòu)4相結(jié)合的相對的端部翼片，所述環(huán)形錨固結(jié)構(gòu)4可能與彈性體填充件4a相聯(lián)，并且與通常稱為“胎圈”的區(qū)域5成一體。帶束結(jié)構(gòu)6與胎體結(jié)構(gòu)2相聯(lián)，所述帶束結(jié)構(gòu)6包括一個或多個帶束層6a、6b，所述一個或多個帶束層6a、6b相互之間呈徑向疊置關系，并且和與胎體簾布層3a呈徑向疊置關系，并且所述帶束層6a、6b具有通常金屬制成的增強簾線。這些增強簾線可以相對于輪胎I的周向延伸方向成交叉定向。“周向”方向指的是大體沿著輪胎的滾動方向的方向，或者在任何情況下相對于輪胎滾動方向略有傾斜的方向。與輪胎I的其它半成品部件一樣，彈性體化合物制成的胎面帶7在徑向外部位置處施加到帶束結(jié)構(gòu)6。
另外，彈性體化合物制成的相應側(cè)壁8在軸向外部位置處施加到胎體結(jié)構(gòu)2的側(cè)表面，每個所述側(cè)壁8均從胎面帶7的其中一個側(cè)邊緣延伸到胎圈5的相應的環(huán)形錨固結(jié)構(gòu)附近。輪胎I的徑向內(nèi)部表面還優(yōu)選地由基本氣密的彈性體材料層或者所謂的襯里9完
全覆蓋。帶束結(jié)構(gòu)6還包括位于帶束層6a、6b徑向外部的至少一個增強層10。所述徑向外部增強層10包括混合織物簾線11，所述混合織物簾線11布置成相對于輪胎的圓周延伸方向基本成零度，并且被埋在彈性體材料中。優(yōu)選地，混合織物簾線11布置成基本平行并且成并排關系，以便形成多匝。這些匝大體沿著圓周方向(通常以介于0°和5°之間的角度)定向，該方向參照其相對于輪胎的赤道面X-X的位置(lying)通常被稱作“零度”。輪胎的“赤道面”指的是垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線并將輪胎分成兩個對稱的相同半體的平面。優(yōu)選地，用于汽車的輪胎I是HP (高性能)或UHP (超高性能)的類型，即，它是能夠承受至少190km/h且最高達270km/h的最大速度的輪胎。這些輪胎的示例是那些屬于“T”、“U”、“H”、“V”、“Z”、“W”級別的輪胎。優(yōu)選地，用于汽車的輪胎I是用于豪華或者高級別汽車類型的，或者是專門用于SUV (運動功能性車輛)和跨界(Crossover)SUV或者CUV (跨界功能性車輛)類型的，這些跨界(Crossover)SUV或者CUV (跨界功能性車輛)組合了旅行車通常具有的重量和體積以及跑車的性能。上述輪胎I通過至少一個組裝裝置在成形鼓(未示出)上組裝各個半成品來構(gòu)造。在成形鼓上構(gòu)造和/或組裝設計成形成輪胎I的胎體結(jié)構(gòu)2的至少一部分部件。更具體地，成形鼓適于首先接納襯里9 (如果有的話)，隨后接納胎體簾布層3a。此后，未示出的裝置圍繞每個端部翼片同軸地接合環(huán)形錨固結(jié)構(gòu)4中的一個，將包括帶束結(jié)構(gòu)6和胎面帶7的外部套圍繞圓筒形胎體套定位在同軸居中位置，并且通過胎體簾布層3a的徑向擴展將胎體套成形為環(huán)面構(gòu)造，以將所述胎體套施加在外部套的徑向內(nèi)表面上。在構(gòu)造完生輪胎I之后，實施固化和模制處理，所述固化和模制處理的目的在于通過彈性體化合物的交聯(lián)確定輪胎I的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并且所述固化和模制處理的目的還在于在胎面帶7上壓印期望的胎面圖案以及在側(cè)壁8上印制可能的區(qū)別性圖形標記。包括混合織物簾線11的徑向外部增強層10優(yōu)選地通過圍繞事先鋪設在未示出的支撐件上的帶束層6a、6b將連續(xù)的細長元件12卷成多匝制成。連續(xù)的細長元件12是單股浸膠混合簾線，或者是條狀元件，所述條狀元件包括沿著軸向方向以相互并排關系布置的簾線11。優(yōu)選地，條狀元件中的混合簾線11的數(shù)量介于5和15之間。在圖2a、2b和3示出的示例中，連續(xù)的細長元件12包括埋在彈性體材料13中的六根連續(xù)的混合織物簾線11。根據(jù)圖2a中的實施例，條狀元件12的匝在它們的縱向邊緣處相互毗鄰。根據(jù)圖2b中示出的實施例，條狀元件12的匝沿著輪胎I的軸向方向部分重疊。通常，彈性體材料13包括彈性體聚合物或者添加劑，添加劑例如是填料(碳黑、硅石)、固化劑(例如，硫磺)、活化劑、加速劑、塑化劑，這些材料尤其適于制造輪胎。通常，彈性體材料包括能夠交聯(lián)的彈性體合成物，所述彈性體合成物包括具有不飽和鏈的彈性體聚合物或共聚物，所述彈性體聚合物或共聚物的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度(Tg)通常在20°C以下，優(yōu)選地在0°C至110°C的范圍內(nèi)。這些聚合物或共聚物能夠是天然的，或者通過一種或多種共扼二烯(任選地與選自單芳乙烯(monovinylaren)和/或極性單體中的至少一種共聚單體以不超過60%重量的數(shù)量混合)的溶液聚合、乳液聚合或氣相聚合獲得。共軛二烯通常包含4至12、優(yōu)選地4至8個碳原子，并且能夠例如從以下組中選擇: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- 丁二烯或者它們的混合物。1，3- 丁二烯和異戊二烯尤為優(yōu)選?？梢允褂玫臉O性單體可以例如從以下組中選擇:乙烯基吡啶、乙烯基奎啉(vinylquinoline)、丙烯酸和燒基丙烯酸酯(alkylacrylie acid esters)、腈或它們的混合物，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、間丙烯酸甲酯(methyl metacrylate)、甲基丙烯酸乙酯(ethyl metacrylate)、丙烯腈或者它們的混合物。優(yōu)選地，彈性體材料中所包括的合成或天然彈性體例如可以從以下組中選擇:順(式)-1, 4-聚異戊二烯(天然或合成橡膠，優(yōu)選為天然橡膠)、3，4-聚異戊二烯、聚丁二烯(特別是具有較高順式1，4結(jié)構(gòu)含量的聚丁二烯)、任選地鹵代異戊二烯/異丁烯共聚物(halogenated isoprene/isobutene)、I, 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/丙烯腈共聚物或者它們的混合物。有利地，為了改進所述混合纖維粘附到可交聯(lián)的彈性體材料的粘合力，混合長絲可以通過將所述混合長絲浸入到包含間苯二酚/甲醛的粘性的乳膠樹脂(通常稱作“間苯二酚-甲醛乳膠” RFL)的混合物的溶液的浴中進行表面處理。所使用的乳膠可以例如從以下組中選擇:乙烯基吡碇/苯乙烯-丁二烯(VP/SBR)、苯乙烯-丁二烯(SBR)、異戊二烯橡膠(NR)的乳膠、羧基氫化丁二烯-丙烯腈(X-HNBR)、氫化丙烯腈丁二烯(HNBR)、腈基丁二烯(NBR)、三元乙丙橡膠(EPDM)、氯磺化聚乙烯(CSM)、單獨或者它們的混合物。每個混合織物簾線11均包括至少一根脂肪族聚酰胺纖維紗線14和至少一根纖維素纖維紗線15。脂肪族聚酰胺優(yōu)選地是尼龍6、尼龍66、尼龍46，并且最優(yōu)選的是尼龍66。纖維素纖維是人造纖維或者萊賽爾纖維(Iyocell )，優(yōu)選地是人造纖維。每個混合織物簾線11均包括捻在一起的至少一根尼龍紗線14和至少一根人造纖維紗線15，其中，每根所述紗線均由捻在一起的一束長絲形成。在圖4中示出的簾線包括單根尼龍紗線14和單根人造絲紗線15。人造纖維或尼龍構(gòu)成的混合織物簾線用由dtex表示的每根纖維的紗線支數(shù)、施加在每根紗線上的捻數(shù)本身和在組裝紗線之后施加在簾線上的捻數(shù)(表示為每米捻數(shù)(tpm))來識別。例如:Ry/Nyl840/1400 (280/70)X280表示由人造纖維紗線和尼龍紗線形成的簾線，所述人造纖維紗線的支數(shù)為1840dtex,自身加搶280tpm,所述尼龍紗線的支數(shù)為1400dtex,自身加搶70tpm,所述人造纖維紗線和尼龍紗線以280tpm搶在一起，以形成簾線。Ry/Ry/Nyl220/1220/940 (320/320/150) X320 表示由兩根人造纖維紗線和一條尼龍紗線形成的簾線，所述兩根人造纖維紗線的支數(shù)為1220dteX，自身加捻320tpm，所述尼龍紗線的支數(shù)為940dtex,自身加搶150tpm,這三根尼龍紗線以320tpm搶在一起，以形成簾線。優(yōu)選地，用于制造本發(fā)明的簾線的支數(shù)可以是:- Ry/Nyl220/940dtex 形式的 2160dtex;— Ry/Ny 1220/ 1400dtex 形式的 2620dtex;— Ry/Ny 1840/940dtex 形式的 2780dtex;— Ry/Ny 1840/ 1400dtex 形式的 3240dtex;— Ry/Ny2440/ 1400dtex 形式的 3840dtex;— Ry/Ny2440/ 1880dtex 形式的 4320dtex;- Ry/Ry/Ny/1220/1220/940dtex 形式的 3380dtex;- Ry/Ry/Ny/1220/1220/1400dtex 形式的 3840dtex;— Ry/Ry/Ny/1840/1840/ 1400dtex 形式的 5080dtex;- Ry/Ry/Ny/1840/1840/1880dtex 形式的 5560dtex;— Ry/Ry/Ny/2440/2440/ 1400dtex 形式的 6280dtex;— Ry/Ry/Ny/2440/2440/ 1880dtex 形式的 6760dtex;- Ry/Ny/Ny/1220/1880/1880dtex 形式的 4980dtex;— Ry/Ny/Ny/1840/1400/ 1400dtex 形式的 4640dtex;— Ry/Ny/Ny/1840/940/940dtex 形式的 3720dtex。優(yōu)選地，通過組合具有不同支數(shù)的紗線形成隨后被獨自加捻或者與其它紗線一起加捻的紗線，能夠選擇用于制造簾線的線狀人造纖維和尼龍元件。根據(jù)這種設置，例如，能夠通過以下方式制造紗線:組合1220dteX的人造纖維紗線和1840dtex的人造纖維紗線，由此獲得支數(shù)為3060dtex的紗線?；蛘吣軌蛲ㄟ^以下方式制造紗線:組合1200dteX的人造纖維紗線和940dtex的尼龍紗線，由此獲得支數(shù)為2160dtex的混合紗線。通過將不同的紗線組合在一起獲得的這些紗線隨后能夠用于制造作為本發(fā)明的對象的混合簾線。測試為了證實濕度對混合人造纖維/尼龍簾線特性的影響，利用人造纖維簾線并且在包含兩種類型的增強元件的浸膠帶狀元件之間實施比較拉伸測試(負荷/伸長率)。用于測試的用作增強元件的簾線為:人造纖維簾線(1840/2 48X48)和混合人造纖維/尼龍6.6簾線(RyNyl840/1400 320/70X320)。示例 I完全干燥的人造纖維簾線和混合人造纖維/尼龍簾線通過暴露于標準室內(nèi)條件(溫度為20°C，相對濕度為65%，24小時)進行調(diào)節(jié)。測量干燥的和經(jīng)調(diào)節(jié)處理的簾線的拉伸特性(拉力N/伸長率％)，圖5a和圖5b中示出了所獲得的結(jié)果。應當理解的是，在人造纖維含量接近60% (圖5a)的混合簾線中，在拉伸率達到約4%之前，基本不能檢測到濕度對彈性模量的負面影響，而由100%人造纖維制成的簾線在干燥和濕潤條件下之間表現(xiàn)出模量的急劇下降(圖5b)，即使在非常低的變形情況下也是如此。示例2在浸膠且在標準室內(nèi)條件下(溫度為20°C，相對濕度為65%，24小時)經(jīng)調(diào)節(jié)且包含上述簾線的帶狀元件和通過把包含在浸膠的帶狀元件中的同等數(shù)量的干燥和經(jīng)調(diào)節(jié)的簾線(n=10)的效果累加獲得的理想曲線之間實施拉伸性能(負荷/伸長率)的比較評估。在圖6中再現(xiàn)了相應的伸長率/負荷曲線圖；能夠看見的是，由人造纖維含量為57%的混合人造纖維/尼龍增強的帶狀元件不僅僅看起來因彈性體部分和浸膠帶狀元件中的簾線之間的組合所給予的更大的剛度而向左側(cè)平移，而且與經(jīng)調(diào)節(jié)的簾線的進程(course)相比其進程似乎與干燥簾線的進程更為類似，這證實在混合產(chǎn)品中高人造纖維含量的情況下暴露于濕度的弱臨界狀態(tài)。如下文所解釋的那樣實施對接地點扁平化現(xiàn)象(flat spotting phenomenon)的測量。制造兩個輪胎275/55R20，其中一個輪胎設置有具有增強層的帶束，該增強層包含尼龍66簾線(Nyl401S/2) (RIF),而另一個輪胎設置有具有增強層的帶束，該增強層包含Ry/Ny66 簾線(Ryl840/Nyl400 (320/70) X230S/2)。將輪胎安裝在相應的輪輞上并且充氣至220kPa的壓力。對由此制成的車輪進行測量接地點扁平化現(xiàn)象的測試，以便評估停車對車輛輪胎的影響。本測試按照“ETRTO STANDARDS MANUAL” 和 “F360 109Reifen-Flat spotVerhalten”規(guī)則設想用于每次輪胎測量的規(guī)定負荷條件、輪輞尺寸、溫度和壓力。使用直徑為1.7m的鼓或者滾筒測試臺，在所述測試臺上，通過徑向力變化(在下文中為RFV)(即，在負荷條件下在車輪旋轉(zhuǎn)期間檢測到的向上的徑向力的變化)測量汽車外胎(casing)的均勻性。在車輪以20km/h和105km/h轉(zhuǎn)動的條件，在150km/h獲得的輪胎的第一加熱之后在加熱條件和冷卻條件下進行測量，以檢測RFV(N)。在20km/h在加熱的情況下測量的RFV代表第一結(jié)果(A)。在第二次加熱汽車外胎之后，汽車外胎保持靜止，并且在一個小時內(nèi)被在最小徑向力的點中在受控負荷的條件按壓。再次在20km/h的條件下測量RFV (初始峰值M5)，然后將鼓的速度設定為105km/h,使車輪行進26km。然后，每兩千米測量一次RFV，并且在第四和第二十四千米之間計算RFV的積分(B)(NXkm),從其清除105km/h加熱情況下的RFV的偏移值。最后，再次測量20km/h的RFV(N)(C)0在圖7中再現(xiàn)了比較測試的顯著性結(jié)果，該結(jié)果表示成初始峰值M5、B和(C-A)，它們分別表示:初始峰值M5，在負荷條件下停車之后段時間內(nèi)的低速條件下的RFV的值；(B)表示在高速條件下轉(zhuǎn)向、行駛一段距離之后，清除最初的多個千米的偏移的“接地點扁平化缺陷”的總和(積分);(C-A)指的是與(A)相比，在低速條件下不均性的終值(C)，使得能夠評估剩余缺陷(或者復原初始狀態(tài))。如能夠從圖7中的簡圖所觀察到的那樣，在所述圖7中，將檢測到的參照輪胎(REF)的值設定為100，根據(jù)本發(fā)明的輪胎較之參照輪胎表現(xiàn)出了更低的接地點扁平化和更低的剩余缺陷(即，更為明顯的復原)。在賽車場中，在輪胎255/65R16之間對在干燥路面上的特性實施比較測試，并且在用于SUV的輪胎275/55R20之間對在濕路面上的特性實施比較測試，所述輪胎275/55R20主要在道路上使用并且設置有相同的胎體結(jié)構(gòu)。
然后，制造兩組四個輪胎255/65R16，用于裝配到四輪驅(qū)動的豐田Hi_Lux3.0上，用于在干燥路面上測試，并且制造兩組四個輪胎275/55R20，用于裝配到福特F150上。在兩種情況下；-第一組四個參照輪胎(RIF)，其設置有具有尼龍66(Nyl401S/2)簾線的增強層的帶束；-根據(jù)本發(fā)明的第二組輪胎(INV)，其設置有具有Ry/Ny66簾線(Ryl840/Nyl400(320/70) X230S/2)的增強層的帶束。將輪胎安裝在相應的輪輞上，并且分別充氣至為200kPa (255/65R16)和約240kPa(275/55R20)的壓力。為了評估輪胎特性，測試駕駛員模擬一些特征機動動作(例如:在直道上行駛、改變車道、轉(zhuǎn)彎、駛出彎道)。測試駕駛員評估輪胎特性，并且根據(jù)所述機動動作期間的輪胎性能進行評分。在干燥路面上，根據(jù)測試駕駛員實施的機動動作的類型，按照不同的項目(在直道上行駛、中度使用、在惡劣條件下使用)組織機動動作。中度使用指的是在正常駕駛條件下使用輪胎，即，正常速度和良好的橫向抓地力。相比之下，測試在惡劣條件下使用描述輪胎在抓地力極限條件下的特性，即，在惡劣操控條件下的輪胎特性。在最后提及的情況下，測試駕駛員實施中等能力的駕駛員在無法預料的危險環(huán)境下被迫實施的機動動作:高速突然轉(zhuǎn)向；突然改變車道，以避開障礙物；突然制動等。就在中度條件下使用的測試而論，測試駕駛員評估:中間的空位，即，車輛延遲和在小轉(zhuǎn)向角的條件下的響應程度；通過彎道時對轉(zhuǎn)向的響應速度；在彎道期間響應轉(zhuǎn)向的漸進性；在彎道處的居中性，即，輪胎保持車輛在恒定半徑的彎道上行駛而無需連續(xù)修正轉(zhuǎn)向的能力。就在惡劣條件下使用的測試而論，測試駕駛員評估:通過彎道的速度，即，輪胎以極限速度通過彎道時的特性；平衡性，即，車輛的轉(zhuǎn)向過度程度或轉(zhuǎn)向不足程度；從彎道釋放，即，輪胎在以極限速度轉(zhuǎn)彎期間減輕因突然釋放加速踏板而造成的不穩(wěn)定效應的能力；控制能力，即，輪胎能夠保持軌跡和/或在失去抓地力、車輛在不同道路上行駛的安定性能之后回到軌跡的能力。還通過以下內(nèi)容評估舒適度:柔軟度，S卩，在駕駛期間感覺到的車輛的剛硬程度，單個障礙物的沖擊特性；撞擊單個障礙物的阻尼。對于濕路面上的特性，評估在直道上的加速和制動、彎道響應、平衡性。表格I總結(jié)了由測試駕駛員為輪胎評估的評估分數(shù)表。這些測試結(jié)果通過評估等級表示，該評估等級表示測試駕駛員的由存儲系統(tǒng)表示的主觀意見。下面的表格中再現(xiàn)的數(shù)值表示不同測試階段獲得的數(shù)值的平均值。應當理解的是，數(shù)值標定值從最小值4至最大值9。表格I
權(quán)利要求
1.一種提高用于車輛車輪的輪胎的性能和舒適性的方法，所述方法包括: -組裝帶束結(jié)構(gòu)(6)，所述帶束結(jié)構(gòu)包括至少一個徑向外部增強層(10)，所述徑向外部增強層包括多條簾線(11)，所述簾線布置成相對于所述輪胎(I)的圓周延伸方向成大體零度； 其中每條所述簾線均包括纖維素纖維和脂肪族聚酰胺纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，包括在0°增強層中的至少一條簾線(11)包括捻在一起的至少一根脂肪族聚酰胺纖維紗線(14)和至少一根纖維素纖維紗線(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述徑向外部增強層(10)通過將連續(xù)的細長元件(12)卷起成多個匝組裝而成，所述連續(xù)的細長元件包括至少一條連續(xù)的混合簾線(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述匝以軸向并排的關系布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述匝沿著軸向方向部分相互重疊。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述連續(xù)的細長元件(12)包括多個連續(xù)的平行混合簾線(11)，所述混合簾線(11)以并排關系布置。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述連續(xù)的細長元件(12)包括數(shù)量介于5和15之間的連續(xù)的平行混合簾線(11 )，所述混合簾線布置成與其它織物簾線成并排關系，或者布置成毗鄰所述其它織物簾線。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項所述的方法，其中，通過在所述纖維素纖維和所述脂肪族聚酰胺纖維的具體1 %的伸長率條件下的負荷估算出的起始模量低于20[CN/tex]。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，通過在所述纖維素纖維和所述脂肪族聚酰胺纖維的具體1%的伸長率的條件下的負荷估算出的起始模量低于或等于15[cN/tex]。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項所述的方法，其中，所述纖維素纖維和所述脂肪族聚酰胺纖維的支上的標準化極限抗拉應力小于100[CN/tex]。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述纖維素纖維和所述脂肪族聚酰胺纖維的支上的標準化極限抗拉應力等于或小于90[cN/tex]。
12.一種用于車輛車輪的輪胎，所述輪胎包括: -胎體結(jié)構(gòu)(2);帶束結(jié)構(gòu)(6)，所述帶束結(jié)構(gòu)施加在所述胎體結(jié)構(gòu)(2)的徑向外部位置；胎面帶(7)，所述胎面帶施加在所述帶束結(jié)構(gòu)(6)的徑向外部位置處； 其中，所述帶束結(jié)構(gòu)(6)包括至少一個徑向外部增強層(10)，所述徑向外部增強層包括多條簾線(11)，所述簾線布置成相對于所述輪胎(I)的圓周延伸方向基本成零度； 其中，每條所述簾線(11)均包括纖維素纖維和脂肪族聚酰胺纖維。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的輪胎，其中，包括在0°增強層中的至少一條簾線(11)包括捻在一起的至少一根脂肪族聚酰胺纖維紗線(14)和至少一根纖維素纖維紗線(15)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的輪胎，其中，每條所述纖維素纖維紗線(15)均具有包括在約IOOOdtex和約2800dtex之間的支數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的輪胎，其中，每條所述脂肪族纖維紗線(14)均具有介于約600dtex和約2400dtex之間的支數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的輪胎，其中，每條所述混合紗線(11)均具有介于約1200dtex和約7000dtex之間的支數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的輪胎，其中，施加到所述纖維素纖維紗線(15)的捻介于約150捻/米和約600捻/米之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的輪胎，其中，施加到每條所述脂肪族聚酰胺纖維紗線(14)的捻介于約50捻/米和約300捻/米之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的輪胎，其中，施加到每條所述混合簾線(11)的捻介于約100搶/米和約500搶/米之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的輪胎，其中，所述脂肪族聚酰胺纖維紗線(14)是尼龍。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的輪胎，其中，所述纖維素纖維紗線(15)是人造纖維。
22.根據(jù)權(quán)利要求13所述的輪胎，其中，每條所述混合簾線(11)均包括兩根尼龍紗線(14)和一根人造纖維紗線(15)。
23.根據(jù)權(quán)利要求13所述的輪胎，其中，每條所述混合紗線(11)均包括一根尼龍紗線(14)和兩根人造纖維紗線(15)。
24.根據(jù)權(quán)利要求13所述的輪胎，其中，所述徑向外部增強層(10)的所述混合簾線(11)的密度介于約50簾線/分米和約130簾線/分米之間。
25.根據(jù)權(quán)利要求13所述的輪胎，其中，所述脂肪族聚酰胺選自包括尼龍6、尼龍66、尼龍46的組。
26.根據(jù)權(quán)利要求13所述的輪胎，其中，所述混合簾線中的所述人造纖維含量低于80%。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的輪胎，其中，所述混合簾線中的所述人造纖維含量介于約25%和約75%之間。
28.根據(jù)權(quán)利要求12 至27中的任意一項所述的輪胎，其中，所述帶束結(jié)構(gòu)(6)包括至少一個徑向內(nèi)部層(6a, 6b),所述至少一個徑向內(nèi)部層包括相對于所述輪胎(I)的圓周延伸方向沿著交叉定向布置的多條增強簾線。
29.根據(jù)權(quán)利要求12至28中的任意一項所述的輪胎，其中，所述輪胎(I)是用于SUV(運動型多功能車)或者CUV (跨界多功能車)的高性能(HP性能)輪胎或者超高性能(UHP性能)輪胎。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高用于車輛車輪的輪胎的性能和舒適性的方法。組裝輪胎，所述輪胎包括帶束結(jié)構(gòu)(6)，所述帶束結(jié)構(gòu)包括至少一個徑向外部增強層(10)，所述徑向外部增強層包括多條簾線(11)，所述多條簾線相對于輪胎(1)的圓周延伸方向布置成基本零度。每條簾線均包括諸如人造纖維的纖維素纖維和諸如尼龍的脂肪族聚酰胺纖維。
文檔編號B60C9/22GK103209840SQ201180054650
公開日2013年7月17日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者B·拉姆帕納, D·M·蒂雷利, G·卡普喬, S·羅韋 申請人:倍耐力輪胎股份公司