具有低环境足迹的施工场地车辆轮胎制造技术

本发明专利技术旨在改善施工场地车辆轮胎的环境足迹。为此，源自非化石资源的弹性体配混物所占的重量含量大于或等于轮胎的配混物的总重量的65％，轮胎的配混物的总重量的至少75％由弹性体配混物组成，每种弹性体配混物具有小于或等于0.065的由tan(δ)测得的粘弹性损耗；以及大于或等于1E+10Ω.cm的电阻率。及大于或等于1E+10Ω.cm的电阻率。及大于或等于1E+10Ω.cm的电阻率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有低环境足迹的施工场地车辆轮胎


[0001]本专利技术涉及旨在装配至施工场地类型的重型车辆的子午线轮胎，更具体地涉及在制造这种轮胎的过程中使用的弹性体配混物。

技术介绍

[0002]根据欧洲轮胎轮辋技术组织或ETRTO标准，用于施工场地类型的重型车辆的子午线轮胎旨在安装至底座直径为25英寸或更大的轮辋上。
[0003]例如，装配有这些轮胎的车辆用于在露天矿场中以65km/h的最大速度运输从采石场开采的材料，这些材料的有效载荷可能超过350吨。需要相应地调节轮胎的尺寸，其测量的总直径可超过4米，每个轮胎可以为5吨重。
[0004]作为说明，这种轮胎具有符合ETRTO(欧洲轮胎轮辋技术组织)的类型为50/80R 57的标准化名称，其充气压力为650kPa，这意味着胎面的标称宽度为50英寸，轮胎的胎侧高度为标称轮胎宽度的80％，并且该轮胎旨在安装至直径为57英寸的车轮上。
[0005]通常，由于轮胎的几何形状表现出围绕旋转轴线的旋转对称性，因此在包含轮胎旋转轴线的子午平面中描述其几何形状。对于给定的子午平面，径向方向、轴向方向和周向方向分别表示垂直于旋转轴线的方向、平行于旋转轴线的方向和垂直于子午平面的方向。
[0006]在下文中，表述“径向内部/沿径向位于内侧”和“径向外部/沿径向位于外侧”分别意指“更靠近轮胎的旋转轴线”和“更远离轮胎的旋转轴线”。“轴向内部/沿轴向位于内侧”和“轴向外部/沿轴向位于外侧”分别意指“更靠近轮胎的赤道平面”和“更远离轮胎的赤道平面”，其中轮胎的赤道平面为穿过胎面表面的中间并且垂直于旋转轴线的平面。
[0007]轮胎包括旨在通过胎面与地面接触的胎冠，所述胎面的两个轴向端部通过两个胎侧连接至两个胎圈，所述胎圈提供轮胎和旨在安装轮胎的轮辋之间的机械连接。
[0008]子午线轮胎进一步包括由沿径向位于胎面内侧的胎冠增强件和沿径向位于胎冠增强件内侧的胎体增强件构成的增强件。
[0009]子午线轮胎的胎冠增强件包括沿周向延伸的胎冠层的叠置，所述胎冠层沿径向位于胎体增强件的外侧。每个胎冠层通常由金属增强体构成，所述金属增强体互相平行，并涂覆有弹性体或弹性体配混物类型的聚合物材料。由胎冠增强件和胎面构成的组件被称为胎冠。
[0010]用于施工场地类型的重型车辆的子午线轮胎的胎体增强件通常包括至少一个胎体层，所述胎体层由涂覆有弹性体涂覆混合物的金属增强元件构成。金属增强元件基本上彼此平行，并与周向方向形成在85
°
至95
°
之间的角度。胎体层包括主要部分，所述主要部分使两个胎圈彼此连接，并在每个胎圈中围绕胎圈线缠绕。胎圈线包括周向增强元件，所述周向增强元件通常由金属制成，所述金属非完全地被至少一种弹性体或织物材料包围。胎体层从轮胎的内侧朝向外侧围绕胎圈线缠绕，从而形成包括端部的卷边。每个胎圈中的卷边使得胎体增强件层能够锚固至胎圈的胎圈线。
[0011]每个胎圈包括填充元件，所述填充元件沿径向向外延伸胎圈线。填充元件由至少
一种弹性体填充物配混物制成。填充元件沿轴向分离主要部分与卷边。
[0012]每个胎圈还包括保护元件，所述保护元件沿径向向内延伸胎侧，并沿轴向位于卷边的外侧。保护元件还通过其轴向外表面至少部分地与轮辋凸缘接触。保护元件由至少一种弹性体保护配混物制成。
[0013]最后，每个胎圈包括填充物元件，所述填充物元件沿轴向位于胎侧和保护元件的内侧，并沿轴向位于卷边的外侧。填充物元件由至少一种弹性体填充物配混物制成。
[0014]每个轮胎胎侧包括至少一个胎侧层，所述胎侧层由弹性体配混物制成，并从轮胎的外表面(与环境空气相接触)沿轴向朝向轮胎的内侧延伸。至少在轮胎的最大轴向宽度的区域中，胎侧沿轴向向内延伸至胎体增强件的轴向最外胎体层。
[0015]胎肩区域是将胎侧连接至胎面的轮胎部分。更具体地，其介于一方面垂直于胎体层并穿过胎侧中间的直线和另一方面垂直于胎体层并穿过轴向距离等于胎面相对于赤道平面的标称宽度4/5处的胎面上的点的直线D2之间的部分。
[0016]用于施工场地车辆的子午线轮胎具有胎体增强件，所述胎体增强件通过缓冲弹性体配混物层连接至胎冠增强件，所述缓冲弹性体配混物层在胎肩区域中沿着胎体层沿轴向朝向外侧定位。该缓冲配混物(后文称为胎体
‑
胎冠联接配混物)将胎体增强件联接至胎冠增强件。安装在轮辋上的轮胎的加压会在胎体层增强体中产生张力，其反过来又在胎体
‑
胎冠联接配混物中产生剪切力，然后使胎体增强件增强体拉紧。对于轮胎令人满意的运行，该联接配混物的作用至关重要。
[0017]弹性体配混物理解为通过共混其各种组分获得的弹性体材料。弹性体配混物通常包含弹性体基质、至少一种炭黑型和/或二氧化硅型的增强填料、交联体系和保护剂，所述弹性体基质包含至少一种天然橡胶类型或合成橡胶类型的二烯弹性体，所述交联体系通常为硫基交联体系。
[0018]表述“组合物基于/基于...的组合物”应理解为意指组合物包含所使用的各种组分的混合物和/或反应产物，这些基本组分中的一些能够或旨在在组合物的各个制造阶段的过程中(特别是在其交联或硫化的过程中)至少部分地彼此反应。
[0019]在本专利技术的含义内，表述“重量份/百重量份弹性体”(或phr)应理解为意指每百份所考虑的橡胶组合物中存在的弹性体中的重量比例。
[0020]可以通过动态性质(例如动态剪切模量G*＝(G
’
2+G”2)1/2和动态损耗tgδ＝G”/G
’
，其中G
’
为弹性剪切模量，G”为粘性剪切模量)对弹性体配混物进行机械表征(特别是在固化之后)。根据标准ASTM D 5992
‑
96，在Metravib VA4000型粘度分析仪上测量动态剪切模量G*和动态损耗tgδ。记录弹性体配混物的样品(在120℃至130℃之间硫化并且以厚度为4mm，横截面为400mm2圆柱状试样的形式)在给定温度(例如等于60℃)下以从0.1％至50％(向外循环)然后从50％至0.1％(返回循环)的变形振幅扫描经受10Hz频率下的简单交变正弦剪切应力的响应。因此，在等于10Hz的频率下、等于峰至峰变形振幅的50％的变形下和可以等于60℃或100℃的温度下测量这些动态性质。
[0021]还可以通过静态机械性质来表征弹性体配混物。拉伸测试能够确定弹性应力和断裂性质。除非另有声明，否则根据1988年9月的法国标准NF T 46
‑
002进行拉伸测试。在第二次伸长(即调节循环之后)中测量10％伸长(表示为“MA10”)和100％伸长(“MA100”)下的割线模量(称为“标称”割线模量(或表观应力，以MPa计))。根据法国标准NF T 40
‑
101(1979年
12月)，在标准温度(23
±
2℃)和湿度(50
±
5％相对湿度)条件下进行所有这些拉伸测量。还在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于施工场地类型的重型车辆的轮胎(1)，所述轮胎(1)包括：
‑
源自非化石和/或化石资源的弹性体配混物，任何弹性体配混物的粘弹性损耗tan(δ)定义为粘性剪切模量G”与弹性剪切模量G
’
的比值，这些模量值在100℃的温度下在10Hz的频率下测得，并且任何导电弹性体配混物定义为根据标准ASTM
‑
D257测得的电阻率小于或等于1E+06欧米
‑
厘米(
′
Ω.cm)；
‑
胎面(20)，所述胎面(20)具有由胎面中央部分(25)沿轴向分隔的两个轴向端部部分或胎面翼部(27、28)；
‑
胎冠增强件(30)，所述胎冠增强件(30)沿径向位于胎面(20)的内侧，并且包括至少一个保护增强件(31)和工作增强件(32)，所述增强件分别由包含涂覆有弹性体配混物的金属增强体的保护层(311、312)和工作层(321、322)形成，这些层在其轴向端部处具有边缘配混物层(35、37)；
‑
胎体增强件(50)，所述胎体增强件(50)沿径向位于胎冠增强件(30)的内侧，并包括至少一个胎体层，所述胎体层由涂覆有导电涂覆弹性体配混物(57)的金属增强体(55)构成，所述金属增强体基本上互相平行，并与周向方向(XX
’
)形成在85
°
至95
°
之间的角度，每个胎体层包括主要部分(58)，所述主要部分(58)使两个胎圈(60)彼此连接，并在每个胎圈(60)内围绕胎圈线(64)缠绕，以形成卷边(62)；
‑
胎体
‑
胎冠联接层(45)，所述胎体
‑
胎冠联接层(45)由导电弹性体配混物构成，并插入在胎体增强件(50)和胎冠增强件(30)之间，并在胎肩区域中沿轴向朝向外侧；
‑
两个胎侧(80)，所述胎侧(80)将胎面翼部(27、28)连接至两个胎圈(60)，所述胎圈(60)包括旨在与轮辋(70)接触的胎圈包布层(65)；其特征在于，源自非化石资源的弹性体配混物的质量大于或等于轮胎中包含的弹性体配混物的总质量的65％，轮胎中包含的弹性体配混物的总质量的至少75％由粘弹性损耗tan(δ)小于或等于0.065且电阻率大于或等于1E+10
′
Ω.cm的弹性体配混物构成，由导电弹性体配混物制成的连接层(40)沿径向插入在胎体
‑
胎冠联接层(45)和胎体增强件(50)之间，并在其轴向外端部处与胎面翼部(27)接触，在其轴向内端部处与胎体层涂覆配混物(57)接触，当轮胎安装至其轮辋(70)上并压缩到地面上时，胎面翼部(27)、连接层(40)、胎体层涂覆配混物(57)和胎圈包布层(65)构成用于在地面和轮辋(70)之间传导电荷的优选的传导路径。2.根据权利要求1所述的轮胎(1)，其中，连接层(40)在其径向外端部处在等于至少10mm的距离LC1上与胎面翼部(27)接触，并在其轴向内端部处在等于至少10mm的距离LC2上与胎体层涂覆配混物(57)接触。3.根据权利要求1和2中...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：