具有改善的胎面的轮胎制造技术

技术编号:33803588 阅读:14 留言:0更新日期:2022-06-16 10:09
本发明专利技术涉及旨在用于在积雪覆盖的道路上使用的乘用车辆轮胎,所述乘用车辆轮胎包括含有胎面(21)的外条带(2)。外条带(2)具有中央部分和两个轴向外部部分。外条带包含至少两种橡胶配混物(M1、M2),这两种橡胶配混物构成外条带(2)的体积的至少90%。第一配混物(M1)沿径向位于第二配混物(M2)的外侧,配混物M2构成外条带(2)的轴向外部部分的至少60%,并且以从一个轴向外部部分至另一个轴向外部部分基本连续的层布置,所述层的最小厚度至少等于0.3mm。配混物M1的模量G*大于配混物M2的模量G*的1.35倍并小于配混物M2的模量G*的3倍。配混物M1在0℃下的动力学损耗大于0.5,配混物M2在23℃下的动力学损耗小于0.3。在23℃下的动力学损耗小于0.3。在23℃下的动力学损耗小于0.3。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改善的胎面的轮胎


[0001]本专利技术涉及旨在安装至乘用车辆的轮胎,更具体地涉及此类轮胎的胎冠。

技术介绍

[0002]由于轮胎的几何形状呈现出围绕旋转轴线的旋转对称性,因此通常在包含轮胎的旋转轴线的子午平面中描述轮胎的几何形状。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与轮胎的旋转轴线垂直的方向、与轮胎的旋转轴线平行的方向和垂直于子午平面的方向。被称为赤道平面的周向正中平面将轮胎分为两个基本对称的半环面形状,轮胎可能表现出与制造精度或者尺寸有关的胎面不对称性或结构不对称性。
[0003]在下文中,表述“沿径向位于
……
内侧”和“沿径向位于
……
外侧”分别意指“在径向方向上比
……
更靠近轮胎的旋转轴线”和“在径向方向上比
……
更远离轮胎的旋转轴线”。表述“沿轴向位于
……
内侧”和“沿轴向位于
……
外侧”分别意指“在轴向方向上比
……
更靠近赤道平面”和“在轴向方向上比
……
更远离赤道平面”。“径向距离”为相对于轮胎的旋转轴线而言的距离,“轴向距离”为相对于轮胎的赤道平面而言的距离。“径向厚度”在径向方向上测得,“轴向宽度”在轴向方向上测得。
[0004]轮胎包括胎冠,所述胎冠包括胎冠增强件和沿径向位于该胎冠增强件外侧的被称为外条带的橡胶配混物。
[0005]轮胎还包括两个胎圈和两个胎侧,所述胎圈旨在与轮辋接触,所述胎侧将胎冠连接至胎圈。此外,轮胎包括胎体增强件,所述胎体增强件包括至少一个胎体层,所述胎体层沿径向位于胎冠的内侧并连接两个胎圈。
[0006]外条带包括胎面以及在胎面和胎冠增强件之间的橡胶配混物(称为保护条带),所述胎面旨在通过胎面表面与地面接触。胎面的橡胶配混物具有滞后性和刚度特性,这些特性赋予轮胎在干抓地性和湿抓地性、行驶稳定性和磨损方面的可接受的性能。这些特性在旨在用于温带国家的道路的轮胎与旨在能够在积雪覆盖的道路上使用的轮胎之间有所不同。为了清楚地标记这些差异,立法者要求轮胎制造商使用特定的标记,例如M+S、MS、M&S、MS或M

S(泥地和雪地)标记,或者表示3个积雪覆盖的山峰和雪花的象形图(本领域技术人员称之为3PMSF)。这些各种标记对应于适于在积雪覆盖的道路上进行抓地性测试的轮胎。
[0007]外条带不包括布置在轮胎胎侧上的橡胶配混物,其一部分可以沿径向位于胎冠增强件的外侧并沿轴向位于胎冠增强件的外侧。具有非常特定的组成(特别是用于抗紫外线)的胎侧配混物不包括在外条带的表面和体积中。轮胎的其中在子午截面上大于30%的表面沿径向位于径向最内胎冠层内侧的橡胶配混物不是外条带的配混物,而是胎侧配混物。
[0008]轮胎的胎面在径向方向上由两个周向表面界定,其中径向最外的周向表面为胎面表面,径向最内的周向表面被称为胎面花纹底表面。
[0009]轮胎的在胎面花纹底表面和胎冠增强件之间的部分被称为保护条带。保护条带的径向厚度至少等于1.5mm,通常在2mm和3mm之间,并且保护条带的益处之一在于保护胎冠增强件免受道路上存在的各种障碍物造成的攻击。
[0010]外条带包括一种或多种橡胶配混物。表述“橡胶配混物”表示至少包含弹性体和填料的橡胶组合物。
[0011]胎冠包括至少一个胎冠增强件,所述胎冠增强件沿径向位于外条带的内侧。胎冠增强件包括至少一个工作增强件,所述工作增强件包括至少一个工作层,所述工作层由相互平行的增强元件构成,所述增强元件与周向方向形成在15
°
和50
°
之间的角度。胎冠增强件还可以包括环箍增强件,所述环箍增强件包括至少一个环箍层,所述环箍层由与周向方向形成在0
°
和10
°
之间的角度的增强元件构成,所述环箍增强件通常(但不是必须)沿径向位于工作层的外侧。
[0012]为了获得湿地面上的良好抓地性,在胎面中形成切口。切口表示缺口、沟槽、刀槽或周向凹槽,并且形成通向胎面表面的空间。
[0013]胎面表面上的刀槽或沟槽具有两个主要特征尺寸:宽度W和长度Lo,满足长度Lo至少等于宽度W的两倍。因此刀槽或沟槽由至少两个主侧面界定,所述至少两个主侧面决定刀槽或沟槽的长度Lo并且通过底面连接,两个主侧面彼此间隔开非零距离,所述非零距离被称为刀槽或沟槽的宽度W。
[0014]切口的深度为胎面表面与切口底部之间的最大径向距离。切口深度的最大值被称为胎面花纹高度D。胎面花纹的深度通常在胎面的轴向最外周向部分(其被称为胎肩)上递减。胎面花纹底表面(或底表面)是穿过切口的径向最内点的环曲面。
[0015]轮胎需要满足与如磨损的现象、在各种类型的地面上的抓地性、滚动阻力、动力学行为和质量相关的许多性能标准。这些性能标准有时会产生危害其它标准的解决方案。因此,为了良好的抓地性,胎面的橡胶材料需要具有耗散性和柔软性。相反地,为了获得在行为方面(特别是在对车辆横向荷载并因此对主要沿着轮胎旋转轴线的荷载的动力学响应方面)表现良好的轮胎,轮胎需要具有足够高的刚度水平,特别是在横向荷载下。对于给定的尺寸,轮胎的刚度取决于轮胎各种元件(胎面、胎冠增强件、胎侧和胎圈)的刚度。传统上通过使橡胶材料变硬、通过减小胎面花纹的深度或者通过使胎面花纹的沟槽与橡胶之比或保护层的厚度减小来加强胎面。长久以来,保护条带由与胎面相同的橡胶配混物制成,但是为了提高性能(特别是滚动阻力方面),需要使用专用于每种功能的两种材料。因此,由于保护层并非旨在与地面接触,因此保护层由这样的配混物构成,其不是很具耗散性,因此其具有极低的抓地性和非常差的磨损性能。
[0016]由于需要不断的改进,制造商一直在根据各种操作要点增加胎面中橡胶配混物的数量。为了提高性能,EP 3007911描述了一种设置有两种橡胶配混物的轮胎,一种橡胶配混物在干抓地性方面更好,另一种橡胶配混物在湿抓地性方面更好,这两种橡胶配混物布置在胎面肋部的不同轴向边缘上。
[0017]这些解决方案并不总是令人满意的。增加胎面中橡胶配混物的数量会产生回收利用的问题。由于橡胶配混物是在工业混合器中以极少的量在老化期限内制得,因此橡胶配混物的数量越多,材料不适合其用途的风险越大,从而废物或废料块的数量越多。减少这些损失的一种可能性是将废料重新引入制造过程。此外,包含多种橡胶配混物的胎面通过共挤出制得,使得只有在构成胎面的配混物在性能方面彼此相容的情况下,才能重新引入挤出之后的废料。在保护条带与适用于引入胎面组成中的材料之间不一定是这种情况;因此,这种解决方案增加了废物。制造商非常关注自然资源的保护,因此寻求减少这些损失的解
决方案。同时,不能降低轮胎的滚动阻力,因为该特性与轮胎的能量消耗直接相关,从而是轮胎对环境的影响的一个重要因素。此外,该解决方案在寿命尽头的抓地性方面并不是完全令人满意的,保护条带对该性能方面具有不利影响。所有这些点对于旨本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于乘用车辆的轮胎,所述轮胎在胎侧上带有表明其旨在在积雪覆盖的道路上使用的标记,所述轮胎包括胎冠(1)、两个胎圈和两个胎侧(4),所述胎冠(1)包括外条带(2),所述外条带(2)具有胎面(21),所述胎面(21)旨在通过胎面表面(SR)与地面接触,所述胎圈旨在与轮辋接触,所述胎侧(4)将胎冠连接至胎圈,
·
外条带(2)沿径向位于胎冠增强件(3)的外侧,所述胎冠增强件(3)包括胎冠层(31、32、33),所述胎冠层(31、32、33)包括增强元件,并且胎面沿轴向位于胎侧(4)的沿径向位于胎冠增强件(3)外侧的部分的内侧,
·
外条带(2)由中央部分和两个轴向外部部分构成,
·
外条带的中央部分的轴向宽度等于胎面表面(SR)的轴向宽度(LA)的80%,
·
外条带包含至少两种橡胶配混物,这两种橡胶配混物(M1、M2)构成外条带体积的至少90%,
·
第一橡胶配混物(M1)沿径向位于第二橡胶配混物(M2)的外侧;所述第二橡胶配混物(M2)构成外条带(2)的轴向外部部分的体积的至少60%,并且以从外条带(2)的一个轴向外部部分至另一个轴向外部部分基本连续的层布置,所述层的最小径向厚度至少等于0.3mm,其特征在于,第一橡胶配混物(M1)的根据标准ASTM D 5992

96在23℃、10Hz和10%变形下测得的动力学剪切模量G*至少等于第二橡胶配混物(M2)的根据标准ASTM D 5992

96在23℃、10Hz和10%变形下测得的动力学剪切模量G*的1.35倍,并至多等于第二橡胶配混物(M2)的根据标准ASTM D 5992

96在23℃、10Hz和10%变形下测得的动力学剪切模量G*的3倍,第一橡胶配混物(M1)的根据标准ASTM D 5992

96在

10℃的温度、10Hz和0.7MPa的应力下测得的动力学损耗tanD

10_1至少等于0.5,第二橡胶配混物(M2)的根据同一标准ASTM D 5992

96在23℃的温度、10Hz和10%变形下测得的动力学损耗tanD23_2至多等于0.3。2.根据前一权利要求所述的轮胎,其中,第二橡胶配混物(M2)的根据标准ASTM D 5992

96在23℃、10Hz和10%变形下测得的动力学剪切模量G*至少等于0.8MPa且至多等于4MPa,优选至少等于1MPa且至多等于2.5MPa。3.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎,其中,第一橡胶配混物(M1)的根据标准ASTM D 5992

96在0℃的温度、10Hz和0.7MPa的应力下测得的动力学损耗tanD

10_1至少等于0.7。4.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎,其中,第二橡胶配混物(M2)的根据标准ASTM D 412

16在23℃下测得的300%变...

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

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