充氣輪胎胎面的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種充氣輪胎胎面，其能夠減少空氣柱共振并保持排水性能，同時保證柔性柵欄與胎面部分以相似程度磨損。本發(fā)明的充氣輪胎胎面(1)由橡膠組合物形成，并且具有胎面部分2，其中形成至少一個深度為D和寬度為W、具有底面33和兩個相對的壁31和32的主溝3、以及多個厚度為E的柔性柵欄4，其在主溝內(nèi)側(cè)延伸，使得主溝橫截面的至少70％被阻擋，并且柔性柵欄被間隔設(shè)置，使得多個柔性柵欄的至少一個在輪胎滾動時位于胎面接地面的主溝中，其中多個柔性柵欄由不同于用于胎面部分的橡膠組合物的至少一種用于柵欄的橡膠組合物形成；并且用于柔性柵欄的橡膠組合物的磨損指數(shù)大于或等于胎面部分的橡膠組合物的磨損指數(shù)的2倍。
【專利說明】充氣輪胎胎面
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種充氣輪胎胎面，并且更具體地涉及一種充氣輪胎胎面，其具有在胎面的主溝中形成的柔性柵欄,并因此可以降低空氣柱共振并保持排水性能，同時保證柔性柵欄和胎面部分以相似程度磨損。
【背景技術(shù)】
[0002]在輪胎的胎面中形成的主溝的空氣柱共振是通過在主溝和路面之間形成的管道(空氣柱)內(nèi)的共振產(chǎn)生的，并且該共振的頻率取決于主溝與路面一起形成的空氣柱的長度。
[0003]該空氣柱共振以車輛內(nèi)側(cè)和外側(cè)噪音的形式表現(xiàn)，并且其峰值常在人類耳朵能夠聽到的約1kHz。減少主溝的空氣柱共振的技術(shù)包括設(shè)置所謂的柔性柵欄(fence)，也就是說，從主溝的溝壁或溝底部延伸，并阻擋主溝的全部或者大部分的突出物，使得通過阻擋形成主溝的方向上的空氣流動而減少空氣柱的共振。然而，當輪胎行駛在濕路面上時，進入主溝的水被阻止流過主溝，這是因為空氣被阻止在形成主溝的方向上流動。因此，降低了充氣輪胎和路面之間的排水性，并因此降低了在濕路面上的行駛安全性。
[0004]專利文件I的圖4公開了用于減少空氣柱共振并賦予排水性的技術(shù)，其中設(shè)置三組柵欄3 (柔性柵欄)，其分別從溝內(nèi)側(cè)的相對的壁和溝底部延伸，使得它們各被空間分開。
[0005]另外，專利文件2的圖3公開了通過設(shè)置隔膜30 (柔性柵欄)用于減少空氣柱共振,并改善排水性的技術(shù),隔膜30從主溝內(nèi)側(cè)的溝底部延伸，使得來自主溝中的開口的大部分區(qū)域不與溝壁接觸。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)
[0007][專利文件I] JP-AHI1-1O55Ii
[0008][專利文件2] JP-A2006-341655

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明解決的問題
[0010]然而，根據(jù)專利文件I和2公開的技術(shù)，為了起到柔性柵欄的作用，柔性柵欄在輪胎周向方向上較薄，并因此很容易變形。因此，取決于使用的材料，容易變形的柔性柵欄的磨損小于反復行駛的胎面部分，并因此在柔性柵欄和胎面部分之間的磨損量存在差異。該磨損量差異的問題在于柔性柵欄從胎面部分的表面(形成胎面接地面(tread contactpatch)的胎面表面)突出，并且從胎面表面突出的柔性柵欄在行駛時撞擊路面，并產(chǎn)生噪聲。該噪聲的產(chǎn)生與柵欄的減少空氣柱共振和緩解噪聲的初始作用是相悖的。另外，存在的問題在于從胎面部分突出的柔性柵欄引起無意的與路面接地，并且導致柔性柵欄的早期磨損和損耗。
[0011]因此，本發(fā)明意圖解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，并且其目的是提供一種充氣輪胎胎面，其能夠在保持排水性能的同時防止柔性柵欄從胎面部分突出，并防止減少空氣柱共振效果的降低，其引起柔性柵欄的早期磨損。
[0012]解決問題的方法
[0013]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及一種充氣輪胎胎面，其由橡膠組合物形成，并且在輪胎滾動時接觸路面，所述充氣輪胎胎面的特征在于具有胎面部分，其中形成至少一個深度為D和寬度為W、具有底面和兩個相對的壁的主溝、以及多個具有厚度E的柔性柵欄，柔性柵欄延伸入主溝內(nèi)側(cè)，使得主溝橫截面的至少70%被阻擋，并且柔性柵欄被間隔設(shè)置，使得所述多個柔性柵欄的至少一個在輪胎滾動時位于胎面接地面的主溝中，其中多個柔性柵欄由至少一種用于柵欄的橡膠組合物形成，所述用于柵欄的橡膠組合物不同于用于胎面部分的橡膠組合物；并且柔性柵欄的用于柵欄的橡膠組合物的磨損指數(shù)大于或等于胎面部分的橡膠組合物的磨損指數(shù)的2倍。
[0014]根據(jù)以此方式構(gòu)成的本發(fā)明，柔性柵欄形成于主溝的內(nèi)側(cè)，使得柔性柵欄阻擋主溝橫截面面積的至少70%，并且柔性柵欄被間隔設(shè)置，使得當輪胎滾動時，至少一個柔性柵欄存在于胎面接地面中的主溝的內(nèi)側(cè)。因此，主溝與路面一起形成的空氣柱長度不同于沒有柔性溝時的長度，并且峰值空氣柱共振易于在人耳能聽到的頻段之外。因此緩解由于空氣柱共振產(chǎn)生的噪聲。
[0015]另外，根據(jù)本發(fā)明，用于柵欄的橡膠組合物使用摩擦指數(shù)大于或等于形成胎面部分的橡膠組合物的磨損指數(shù)2倍的橡膠組合物，并因此本發(fā)明保證柔性柵欄將與胎面部分以相似程度磨損。在閱讀本說明書之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠得到用于柵欄的橡膠組合物的配方，通過合理調(diào)節(jié)橡膠組合物的配方將能夠使柵欄與胎面部分以相似程度磨損，其通過以下方法調(diào)節(jié)，其中在構(gòu)成用于柵欄的橡膠組合物的組分中，例如以比常規(guī)的用于胎面的橡膠組合物更大的量(典型地大于或等于50phr)將具有大于I μ m的中位粒徑(重均)的(非補強性)微粒的填料用作填料，以得到磨損指數(shù)大于或等于胎面部分的橡膠組合物的磨損指數(shù)2倍的用于柵欄的橡膠組合物。
[0016]如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，中位粒徑(重均)大于I μ m的微粒也被稱為非補強性填料。這些微粒完全或?qū)嵸|(zhì)上是非補強性填料，并因此其磨損指數(shù)較高。由此，當添加這樣的微粒時，橡膠組合物的磨損速率增大。該微粒的實例是無機填料，例如白堊、天然硅酸鹽、沉淀二氧化硅、氧化鋁、化學合成填料、硫酸鋇、金屬氧化物(Mg、Zn、Al等)及它們的混合物、以及有機填料，例如短纖維、熱塑性纖維、可生物降解化合物、纖維素衍生物及它們的混合物。本文中，這些微粒優(yōu)選地在胎面部分中不存在或幾乎不用于胎面部分，例如，優(yōu)選含量是小于40phr,更優(yōu)選小于30phr。
[0017]對于粒徑和中位粒徑(或者假設(shè)是基本為球形時估算的微粒的表觀中位直徑)的測定，可以使用各種常規(guī)方法，例如激光衍射(參照IS0-8130-13或JIS K5600-9-3)。優(yōu)選地使用通過機械過篩的簡單的粒徑分析。其過程由以下構(gòu)成:放置特定數(shù)量的樣品(例如200g)，并在振動臺上使用各種篩徑(通過以1.26的累進比例在1000、800、630、500、400...100、80、63μπι下改變目數(shù))過篩30分鐘。使用精密天平稱重各篩網(wǎng)上粒徑的顆粒，并將該粒徑的百分數(shù)推定為各網(wǎng)眼直徑相對于物質(zhì)的總質(zhì)量。最終，以質(zhì)量計的中位粒徑(或者表觀中位直徑)或者平均粒徑(或者表觀平均直徑)通過常規(guī)方法從粒徑分布的柱狀圖進行計算。
[0018]另外，根據(jù)使得用于柵欄的橡膠組合物的磨損指數(shù)是形成胎面部分的橡膠組合物的磨損指數(shù)2倍的另一示例方法，可減少在構(gòu)成用于柵欄的橡膠組合物的組分中的補強性填料的量，典型地，在添加或不添加上述非補強性填料的情況下，可降低至小于50phr的量，同時可增大構(gòu)成形成胎面部分的橡膠組合物的組分中的補強性填料的量，典型地，增大至高于70phr的量。
[0019]本文中，當柔性柵欄經(jīng)過胎面接地面，同時輪胎滾動，而柔性柵欄直接接觸路面時，在路面和柔性柵欄之間產(chǎn)生接地壓力和滑移，這是由于當柔性柵欄的尖端接觸路面時受到的反作用力。根據(jù)本發(fā)明，用于柵欄的橡膠組合物的磨損指數(shù)大于胎面部分的橡膠組合物的磨損指數(shù)，因此即使由于柔性柵欄的變形而有很小的接地壓力和滑移，也會發(fā)生磨損，并由此柔性柵欄與胎面部分以相似程度磨損。也就是說，當用于柵欄的橡膠組合物的磨損指數(shù)小于胎面部分的橡膠組合物的磨損指數(shù)的2倍時，不可能保證柔性柵欄將與胎面部分以相似程度磨損，因為柔性柵欄在當柔性柵欄接觸道路時產(chǎn)生的較低的接地壓力和滑移下不會磨損。根據(jù)本發(fā)明人的估計，充氣輪胎胎面的磨損指數(shù)大于或等于2倍是合適的(特別是就排水性和柔性柵欄的磨損性能而言)，由此減少空氣柱共振并保持排水性，同時保證柔性柵欄將與胎面部分以相似程度磨損。本發(fā)明人分析確定和試驗確定了當此指數(shù)在上述范圍(大于或等于2倍)中時，可以有效地實現(xiàn)上述的排水性和磨損性能。
[0020]在本發(fā)明人于2009年提交的專利申請中(W02010 / 146180，公開于2010年10月23日)描述了具有柔性柵欄的輪胎胎面的生產(chǎn)方法的一個實例。
[0021]本文中的術(shù)語“溝”是指具有寬度和深度的空間，其通過使用另一表面(底面)來連接兩個通常相互不連接的相對的表面(壁)而形成。
[0022]另外，術(shù)語“主溝”是指主要用于排出流體，并且在胎面中形成的各種溝中相對較寬的溝。主溝通常是在輪胎周向方向上直線延伸、之字形延伸或以波浪形式延伸，但是也可以是相對較寬的溝，其在與輪胎滾動方向成一定角度延伸，并主要用于排出流體。
[0023]另外，“胎面接地面”是當通過以下的工業(yè)標準的指定將輪胎安裝在可施用的輪轂上，用空氣充入輪胎至額定內(nèi)壓，并且輪胎承受額定負載時接觸路面的胎面的表面區(qū)域。
[0024]本文中的術(shù)語“標準”是指在輪胎的生產(chǎn)或使用之處生效工業(yè)標準。例如，在歐洲的工業(yè)標準是 ETRTO(The European Tyre and Rim Technical Organization)的“Standards Manual ”;在美國是TRA (The Tire and Rim Association, Inc.)的“Yearbook，，；以及在日本是 JATMA(the Japan Automobile Tyre Manufacturers Association)的"JATMA Yearbook”。另外，“可施用的輪轂”是在這些標準中根據(jù)輪胎尺寸指定的輪轂；“額定內(nèi)壓”是在這些標準中根據(jù)負載能力指定的空氣壓力；以及“額定負載”是輪胎可以承受的最大允許重量。
[0025]另外，“橡膠組合物的磨損”由JIS K6264-1和JIS K6264-2定義。其表示通過Acron磨損試驗得到的橡膠組合物的磨損體積。橡膠組合物的磨損體積通過基于上述規(guī)定使用Acron磨損測試儀測試經(jīng)硫化的橡膠試驗件的之前和之后的質(zhì)量差而確定。砂輪的轉(zhuǎn)動數(shù)在運行前設(shè)為500轉(zhuǎn)，對于試驗本身為3，000轉(zhuǎn)，并且在試驗件和砂輪之間具有15度的傾斜角。試驗件在附加27.0N的力下被壓向砂輪，并且試驗件的轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分。另外，“磨損指數(shù)”是上述的“橡膠組合物的磨損”的指數(shù)，并且較大的指數(shù)表明磨損體積較高，也就是說，磨損速度(磨損趨勢)較快。使用該“磨損指數(shù)”是為了比較多個橡膠組合物的磨損，并根據(jù)上述磨損指數(shù)的結(jié)果，例如將特定的橡膠組合物的數(shù)值磨損換算成1.00作為參照點，并且通過使用同樣的換算率計算得到比較對象的橡膠組合物的數(shù)值磨損。2倍數(shù)值磨損指數(shù)表明比較對象的橡膠組合物將以作為參考點的橡膠組合物的2倍速度磨損。
[0026]包含在橡膠組合物中的各結(jié)構(gòu)組分的數(shù)量由phr表示(相對于每100質(zhì)量份的彈性體或橡膠的質(zhì)量份)。此外，除非另有說明，百分比(％)是重量％，“在a-b之間”表示的范圍表示大于a且小于b (不包括上限和下限的數(shù)值)，并且“a-b”表示的范圍表示大于或等于a且小于或等于b (包括上限和下限的數(shù)值)。
[0027]此外，熟知地是，“ ‘二烯’彈性體或者橡膠”是一種彈性體(或幾種彈性體)，其是至少部分從二烯單體(共軛單體或者非共軛但具有兩個碳-碳雙鍵的單體)衍生的均聚物或者共聚物。
[0028]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，形成柔性柵欄的用于柵欄的橡膠組合物的磨損指數(shù)大于或等于胎面部分的橡膠組合物的磨損指數(shù)的4倍且小于或等于其20倍。在以該方式構(gòu)成的本發(fā)明中，柔性柵欄的磨損可以更可靠地達到胎面部分相似的程度，同時保持排水性能和減少空氣柱共振。也就是說，當用于柵欄的橡膠組合物的磨損指數(shù)大于形成胎面的橡膠組合物的磨損指數(shù)20倍時，在主溝中的柔性柵欄由于柔性柵欄過高的磨損速率而在初期會被磨損，并因此存在降低由柔性柵欄產(chǎn)生的減少空氣柱共振的效果的危險。
[0029]根據(jù)本發(fā)明，柔性柵欄的厚度E優(yōu)選大于或等于0.3mm且小于或等于1.0mm。
[0030]根據(jù)如此構(gòu)成的本發(fā)明，可以保證排水性能，并保證在減少空氣柱共振噪音的同時使柔性柵欄與胎面部分以相似程度磨損。也就是說，當柔性柵欄比0.3mm更薄時，存在柔性柵欄將被空氣壓力推倒的可能性，并且可能降低空氣柱共振噪音減少的效果。另外，當柵欄被推倒時，在胎面接地面處與路面的接觸將變得困難，并因此，相比于胎面部分的磨損速率，存在柔性柵欄的磨損速率顯著降低的可能性，并且柔性柵欄會從胎面部分突出。另一方面，當柔性柵欄比1.0mm更厚時，敞開的主溝橫截面的百分比將更小，當柔性柵欄落入主溝時，將降低排水性能。
[0031]發(fā)明效果
[0032]通過本發(fā)明的充氣輪胎胎面，可以減少空氣柱共振并保持排水性能，同時保證柔性柵欄與胎面部分以相似程度磨損。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033][圖1]是本發(fā)明的一個實施方案的充氣輪胎胎面的示意圖。
[0034][圖2]是圖1中的沿著I1-1I的充氣輪胎胎面的放大截面圖。
[0035][圖3]是圖1中的沿著II1-1II的充氣輪胎胎面的放大截面圖。
[0036][圖4]是在圖2中也示出的沿著圖1中I1-1I的充氣輪胎胎面的放大截面圖，并顯示出輪胎行駛在濕路面時的狀態(tài)。
[0037][圖5]是在圖3中也示出的沿著圖1中II1-1II的充氣輪胎胎面的放大截面圖，并顯示出輪胎行駛在濕路面時的狀態(tài)。
[0038][圖6]是在圖3中也示出的沿著圖1中II1-1II的充氣輪胎胎面的放大截面圖，并且是胎面部分的溝深度已磨損了約30%的狀態(tài)的示意圖。
【具體實施方式】[0039]現(xiàn)將在參照附圖的同時描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。
[0040]首先，使用圖1-圖3描述本發(fā)明的一個實施方案的充氣輪胎。
[0041]圖1是本發(fā)明的一個實施方案的充氣輪胎胎面部分的示意圖；圖2是圖1中的沿著I1-1I的充氣輪胎胎面部分的放大截面圖；以及圖3是圖1中的沿著II1-1II的充氣輪胎胎面部分的放大截面圖。
[0042]首先，如圖1所示，I是本發(fā)明的充氣輪胎胎面1，并且充氣輪胎胎面I具有將在隨后描述的胎面部分2和柔性柵欄4。由XX’示出的在輪胎周向方向延伸的具有寬度W的兩個主溝3形成于胎面部分2中。主溝3具有3個表面，即相對的壁31和32以及底面(底部)33。應注意的是，在此實例中的輪胎尺寸是225 / 55R16，并且胎面部分2的輪胎滾動方向未指定。根據(jù)該實施方案，相對的壁31和32各自垂直于輪胎半徑延伸，溝寬度W是
14.5mm,并且溝寬度D是8.0mm。
[0043]該附圖示出了胎面接地面5，其是當輪胎充入額定氣壓，并且加載額定負載時的情況，并且此時胎面接地面的長度是L。應注意的是，根據(jù)“ETRTO Standard Manual2011”，對于此尺寸的合適輪轂是7J，額定內(nèi)壓是250kPa，并且額定負載是690kg。根據(jù)該實施方案，胎面接地面的長度L是143mm。
[0044]當輪胎滾動時，經(jīng)過胎面接地面5的各主溝3與路面一起形成空氣柱，并且主空氣柱3的共振頻率取決于以這種方式形成的空氣柱的長度。根據(jù)該實施方案，如圖1-3所示，柔性柵欄4設(shè)置在主溝3中使得可以改變空氣柱的長度，并因此改變空氣柱的共振頻率。如圖1所示，形成于繞輪胎一周的主溝3中的各柔性柵欄以小于胎面接地面長度L的間隔P設(shè)置，使得至少一個柔性柵欄始終處于各主溝3的胎面接地面5中。
[0045]接著，如圖2和3所示，這些柔性柵欄4的底部41如示出地連接至主溝3的溝底部33，并且如圖3所示，柔性柵欄4在輪胎半徑方向上延伸(垂直于輪胎滾動軸)。另外，如圖2所示，在柵欄4的兩個側(cè)面上設(shè)置側(cè)部42，使得除了上述的連接部分(33)，主溝3的相對的壁31和32形成特定的空間。
[0046]如圖1所示，在垂直于主溝3延伸的方向上形成柔性柵欄4。柔性柵欄4具有矩形橫截面，并且此矩形橫截面具有寬度I (參照圖2)和厚度E (參照圖3)。
[0047]另外，如圖2所示，從主溝3的長度方向(從前方)觀察，柔性柵欄4形成矩形，并且如圖2和3所示，柔性柵欄具有高度h，其稍微低于主溝的深度D。
[0048]如此形成柔性柵欄4以阻擋主溝3橫截面的至少70%，并且如此形成柔性柵欄4以在從流過主溝3的液體，例如水的氣壓下倒塌。根據(jù)該實施方案，柔性柵欄4的厚度E是
0.6mm。另外，根據(jù)該實施方案，如圖2所示，柔性柵欄的高度h和寬度I是7.0mm的高度h和13.5mm的寬度I,相對于8.0mm的深度D和14.5mm的溝寬W的主溝3,使得可以阻擋約87%的主溝3橫截面。
[0049]應注意的是，例如，根據(jù)該實施方案中的輪胎，柔性柵欄4還可以是具有大致大于或等于5.6mm的高度h的矩形，使得可以阻擋主溝橫截面的至少70%。應注意的是，輪胎并不限于實施方案中的該實例。輪胎主溝3的溝寬度W和溝深度D可以變化，并且柔性柵欄4的寬度I和高度h也可以隨之變化，只要可以阻擋至少70%的主溝3的橫截面。
[0050]根據(jù)該實施方案，柔性柵欄4由不同于用于胎面2的橡膠組合物的用于柵欄的橡膠組合物形成。用于柵欄的橡膠組合物包含非補強性填料，其是至少50phr的微粒(在該實施方案中是200phr)，該微粒具有大于或等于Ιμπι的中值粒度(重均)。該非補強性填料并不包含在形成胎面2的橡膠組合物中。使用該非補強性填料是為了在柔性柵欄上產(chǎn)生比在胎面2上更快的損耗速率。這樣的非補強性填料可以是無機填料，其選自白塵、天然硅酸鹽、沉淀二氧化硅、氧化鋁、通過化學合成得到的填料、硫酸鋇、金屬氧化物(例如Mg、Zn或Al的氧化物)及它們的混合物，或是有機填料，其選自短纖維、熱塑性纖維、可生物降解化合物、纖維素衍生物及它們的混合物。當形成胎面2的橡膠組合物包含這樣的(非補強性)微粒時，(非補強性)微粒以非常小的量添加。優(yōu)選地，其與用于柵欄的橡膠組合物中的含量之差大于或等于20phr，更優(yōu)選大于或等于30phr。也就是說，當用于柵欄的橡膠組合物包含大于或等于50phr的該(非補強性)微粒時，形成胎面的橡膠組合物應包含優(yōu)選地小于30phr、更優(yōu)選地小于20phr的該(非補強性)微粒。
[0051]以下將使用圖4和圖5描述當本發(fā)明的一個實施方案的充氣輪胎胎面行駛在濕路面上的狀態(tài)。
[0052]圖4是當輪胎行駛在濕路面時，沿著附圖1中I1-1I的充氣輪胎胎面的放大截面圖，并且圖5是當輪胎行駛在濕路面時，沿著附圖1中II1-1II的充氣輪胎胎面的放大截面圖。
[0053]如附圖4和5所示，由不同于胎面2的用于柵欄的橡膠組合物形成的柔性柵欄4在當輪胎行駛在濕路面上時經(jīng)過主溝2內(nèi)側(cè)的液體，例如水產(chǎn)生的水壓下倒塌或彎曲。因此，高度降低至h%并且該高度下降開放了主溝3的必要部分以保證排水性。
[0054]以下在圖6中示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的充氣輪胎胎面的胎面在磨損之后的狀態(tài)。
[0055]圖6示出了沿著圖1中II1-1II的充氣輪胎胎面的放大截面圖，其已磨損至溝深度的約30%。
[0056]圖6示出了在行駛特定距離后的狀態(tài)，主溝3的溝深度D已經(jīng)降低至D’，其因磨損而比柔性柵欄4的初始高度h更淺。一旦輪胎已經(jīng)行駛了特定的距離，通過不同于胎面2的用于柵欄的橡膠組合物形成的柔性柵欄4在接觸路面的尖端傾斜地磨損，使得柵欄的高度在高側(cè)從初始高度h降低至h’，并在低側(cè)降低至h”，并且在低側(cè)的高度h”與主溝深度D’相同。
[0057]應注意的是，只要用于柵欄的橡膠組合物的改進形式具有上述作用，其可以用作主溝3的底部33的部分(例如連接部分(33))(參照圖2和圖3)或者全部(未示出)，其中連接柔性柵欄4。在該情況下，可簡化制造工藝，這是因為柔性柵欄和主溝底部33均可以由用于柵欄的橡膠組合物形成。
[0058]只要作用與上述相同，在該實施方案的其它改進中，用于柵欄的橡膠組合物形成的柔性柵欄4可以多次分段，柔性柵欄可如此形成:它們可以連接至主溝3的一個或兩個相對的壁31和32，并且可以在溝的寬度方向延伸，或以這種方式連接至壁31和32的柔性柵欄可以與連接至主溝3的底部33(未示出)的柔性柵欄4組合使用。
[0059]以上描述了本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施方案，但是本發(fā)明并不限于所說明的實施方案，并且各種改變也是可能的。
[0060]實施例
[0061]為了使本發(fā)明的效果清楚，通過以下步驟制造3個橡膠組合物以形成本發(fā)明胎面的柔性柵欄。
[0062]用于柵欄的橡膠組合物和形成胎面部分的橡膠組合物使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的兩個關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)步驟優(yōu)選在合適的混合器中生產(chǎn)，即第一生產(chǎn)步驟(稱為“非生產(chǎn)步驟”)，其用于在高溫下進行熱機械工作或混合，其中最大溫度在110-190°C之間，優(yōu)選在130-180°C之間、以及第二機械工作步驟(“生產(chǎn)步驟”)，其中溫度較低，典型地低于110°C，例如在40-100°C之間。在最終步驟(生產(chǎn)步驟)中加入交聯(lián)體系。
[0063]生產(chǎn)用于柵欄的橡膠組合物的方法至少包括以下過程:
[0064]根據(jù)第一(“非生產(chǎn)”)步驟將大于50phr的填料A (其中顆粒是具有平均中位粒徑小于500nm(重均)的微粒)和大于50phr的填料B (其中顆粒是具有平均中位粒徑大于I ii m (重均)的微粒)在二烯彈性體中混合，并且在得到混合物之后或在得到混合物的同時對產(chǎn)品進行一次或者多次熱機械混合至達到在110-190°C之間的最大溫度的過程；將混合物冷卻至低于100°C的溫度的過程；
[0065]根據(jù)第二( “生產(chǎn)”)步驟，加入交聯(lián)體系的過程；和
[0066]將混合物混合至低于110°C的最大溫度的過程。
[0067]在一個實施例中，非生產(chǎn)過程在一個熱機械過程中實施。在此過程期間，將所有的必要基本組分(二烯彈性體、補強性填料和按需的偶聯(lián)劑、非補強性填料和增塑體系)首先加入合適的混合器中，例如標準的密封混合器，然后第二，在混合例如1-2分鐘之后，將除了交聯(lián)體系之外的其他添加劑和涂布劑或輔助完成劑(auxiliary finishing agent)加入作為可選的組分。該非生產(chǎn)步驟的總混合時間優(yōu)選在1-15分鐘之間。
[0068]冷卻以該方式得到的混合物，然后將交聯(lián)體系加入敞開的混合器中，，例如保持在低溫(例如在40-100°C之間)下的敞開磨機中。然后，攪拌混合物幾分鐘，例如2-15分鐘(生產(chǎn)過程)。
[0069]交聯(lián)體系優(yōu)選地是基于硫和促進劑的硫化體系。可加入在硫存在下作為二烯彈性體的硫化促進劑反應的任意化合物。該化合物選自二硫化2-巰基苯并噻唑(縮寫為“MBTS”)、N，N- 二環(huán)己基-2-苯并噻唑基磺酰胺(縮寫為“DCBS” )、N-叔丁基-2-苯并噻唑基磺酰胺(縮寫為“TBSS”)、N-叔丁基-2-苯并噻唑基磺酰亞胺(N-tert-butyl-2-benzothiazylsulphenimide)(縮寫為“TBSI”)和這些組合物的混合物。優(yōu)選使用磺酰胺主促進劑。
[0070]各種已知的第二硫化劑或硫化活化劑，例如氧化鋅、硬脂酸和胍基衍生物(特別是二苯基胍)可加入第一非生產(chǎn)步驟和/或生產(chǎn)步驟。硫含量在例如0.5-3.0phr之間，并且主促進劑含量在例如0.5-5.0phr之間。
[0071]將以該方式得到的最終產(chǎn)品例如壓延成片或成板(plaque)或擠出成可用作例如橡膠胎面的橡膠部件。
[0072]表I示出了當二氧化硅用作補強性填料時，各結(jié)構(gòu)組分以phr計的含量。制備出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一個用做胎面(胎面部分)和柔性柵欄的橡膠組合物(常規(guī)實施例1-1)和根據(jù)本發(fā)明的3個用于胎面的柔性柵欄的橡膠組合物(實施例1-1、1-2和1-3)。這4個橡膠組合物各包含IOOphr 二氧化硅形式的的補強性填料，并且3個實施例的橡膠組合物還包含至少50phr白堊微粒作為非補強性填料。常規(guī)實施例1-1的橡膠組合物以常規(guī)生產(chǎn)方式制成，并用于本發(fā)明胎面的胎面部分2。也就是說，可以比較本發(fā)明中的胎面的胎面部分2的橡膠組合物和本發(fā)明中胎面的柔性柵欄4的橡膠組合物的性質(zhì)等(例如“磨損指數(shù)”)。該比較基于下表1和下表2中的常規(guī)實施例1-1中的橡膠組合物和實施例1-1、1-2和1-3中的橡膠組合物的各值。
[0073]另外，下圖2示出了如從測定結(jié)果計算出的，將對比實施例1-1作為標準(1.00)時所制得的各橡膠組合物所確定的磨損。橡膠組合物的磨損速率隨著磨損指數(shù)的增大而變快。
[0074][表 I]
【權(quán)利要求】
1.充氣輪胎胎面，其由橡膠組合物形成，并且當輪胎滾動時接觸路面，所述充氣輪胎胎面的特征在于: 具有胎面部分，其中形成至少一個深度為D和寬度為W的主溝，該主溝具有底面和兩個相對的壁， 以及多個厚度為E的柔性柵欄，其在主溝內(nèi)側(cè)延伸，使得主溝橫截面的至少70%被阻擋，并且柔性柵欄被間隔設(shè)置，使得多個柔性柵欄的至少一個在輪胎滾動時位于胎面接地面的主溝中， 其中多個柔性柵欄由至少一種用于柵欄的橡膠組合物形成，該用于柵欄的橡膠組合物不同于用于胎面部分的橡膠組合物；并且柔性柵欄的用于柵欄的橡膠組合物的磨損指數(shù)大于或等于胎面部分的橡膠組合物的磨損指數(shù)的2倍。
2.權(quán)利要求1的充氣輪胎胎面，其中柔性柵欄的厚度E大于或等于0.3mm且小于或等于 1.0mnin
3.權(quán)利要求1或2的充氣輪胎胎面，其中用于柵欄的橡膠組合物包含微粒填料。
4.權(quán)利要求3的充氣輪胎胎面，其中用于柵欄的橡膠組合物中的微粒填料選自白堊、天然硅酸鹽、沉淀二氧化硅、氧化鋁、化學合成的填料、硫酸鋇、金屬氧化物、有機填料，例如短纖維、熱塑性纖維、可生物降解化合物和纖維素衍生物，及它們的混合物。
5.權(quán)利要求3或4的充氣輪胎胎面，其中用于柵欄的橡膠組合物中的微粒填料的微粒含量大于或等于50phr。
6.權(quán)利要求3-5中任一項的充氣輪胎胎面，其中形成胎面部分的橡膠組合物包括微粒填料，并且所述微粒填料的微粒含量小于30phr,更優(yōu)選小于20phr。
7.權(quán)利要求1-6中任一項的充氣輪胎胎面，其中用于柵欄的橡膠組合物的磨損指數(shù)大于或等于胎面部分的橡膠組合物的磨損指數(shù)的4倍且小于或等于其20倍。
8.充氣輪胎，其特征在于具有權(quán)利要求1-7中任一項的胎面。
【文檔編號】B60C1/00GK103747967SQ201180072032
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月30日
【發(fā)明者】島中七重, S·帕加諾, N·多特雷 申請人:米其林企業(yè)總公司, 米其林研究和技術(shù)股份公司