包括具有低透過性的胎體增強件簾線的充氣輪胎的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有徑向胎體增強件的輪胎，更具體地涉及旨在安裝至承載重負(fù)載的車輛(例如貨車、拖拉機、拖車或大客車)的輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002]在重型貨物車輛的輪胎中，胎體增強件通常錨固在胎圈區(qū)域中的任一側(cè)，并且在徑向上被由至少兩個層構(gòu)成的胎冠增強件覆蓋，所述至少兩個層重疊并由絲線或簾線形成，所述絲線或簾線在每個層中平行并且從一個層至下一個層交叉，所述絲線或簾線與周向方向形成在10°與45°之間的角度。形成工作增強件的所述工作層可以進(jìn)一步由至少一個被稱為保護(hù)層的層覆蓋，所述層由增強元件形成，所述增強元件有利地為金屬和可伸展的并被稱為彈性的增強元件。其還可以包括具有低伸展性的金屬絲線或簾線的層，所述金屬絲線或簾線與周向方向形成在45°與90°之間的角度，被稱為三角層的該層在徑向上位于胎體增強件和第一胎冠層之間，所述第一胎冠層被稱為工作層并且由平行的絲線或簾線形成，所述絲線或簾線以絕對值不超過45°的角度鋪設(shè)。三角層與至少所述工作層形成三角增強件，該增強件在其所經(jīng)受的各種應(yīng)力下具有低變形，三角層基本上用于吸收施加在輪胎胎冠區(qū)域中的所有增強元件上的橫向壓縮力。
[0003]當(dāng)簾線在等于斷裂力的10%的拉伸力下顯示出至多等于0.2%的相對伸長率時，所述簾線被稱為是不可伸展的。
[0004]當(dāng)簾線在等于斷裂荷載的拉伸力下顯示出至少等于3%的相對伸長率和小于150GPa的最大切線模量時，所述簾線被稱為是彈性的。
[0005]周向增強元件是與周向方向形成在+2.5°至-2.5° (在0°附近)范圍內(nèi)的角度的增強元件。
[0006]輪胎的周向方向或縱向方向是對應(yīng)于輪胎的外周并由輪胎行駛方向限定的方向。
[0007]輪胎的橫向方向或軸向方向平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線。
[0008]徑向方向是與輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線相交并與其垂直的方向。
[0009]輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線是輪胎在正常使用時繞其旋轉(zhuǎn)的軸線。
[0010]徑向平面或子午平面是包含輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的平面。
[0011]周向正中平面或赤道平面是垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線并且將輪胎分為兩半的平面。
[0012]對于金屬絲線或簾線，根據(jù)1984年的標(biāo)準(zhǔn)ISO 6892在張力下測量斷裂力(以N計的最大荷載)，斷裂強度(以MPa計)和斷裂伸長率(以％計的總伸長)。
[0013]由于全世界公路網(wǎng)絡(luò)的改善和高速公路網(wǎng)絡(luò)的增長，目前被稱為“公路輪胎”的某些輪胎旨在以高的平均速度行駛越來越長的距離。所述輪胎行駛的組合條件無疑使得有可能增加行駛的里程數(shù)，輪胎上的磨損減少。里程數(shù)方面的壽命增加結(jié)合所述使用條件在重負(fù)荷下有可能造成相對高的胎冠溫度的事實，表明輪胎的胎冠增強件的耐久性需要至少成比例的增加。
[0014]這是因為在胎冠增強件中存在應(yīng)力；更具體地，在胎冠層之間存在剪切應(yīng)力，在軸向最短的胎冠層的端部處的工作溫度過度升高的情況下，這造成所述端部處的橡膠中裂縫的出現(xiàn)和蔓延。同樣的問題存在于增強元件的兩個層的邊緣的情況下，所述另一層不必在徑向上與第一層鄰近。
[0015]為了改進(jìn)輪胎的胎冠增強件的耐久性，法國申請F(tuán)R 2728510提出，一方面，在胎體增強件與徑向最接近旋轉(zhuǎn)軸線的胎冠增強件工作簾布層之間設(shè)置軸向連續(xù)簾布層，所述軸向連續(xù)簾布層由與周向方向形成至少等于60°的角度的不可伸展的金屬簾線形成，并且所述軸向連續(xù)簾布層的軸向?qū)挾戎辽俚扔谧疃坦ぷ魈ス诤煵紝拥妮S向?qū)挾龋硪环矫?，在兩個工作胎冠簾布層之間設(shè)置附加的簾布層，所述附加的簾布層由基本上平行于周向方向定向的金屬元件形成。
[0016]此外，法國申請W0 99/24269特別提出，在赤道平面的每個側(cè)面上和在基本上平行于周向方向的增強元件的直接軸向連續(xù)的附加簾布層中，由從一個簾布層至下一個簾布層交叉的增強元件形成的兩個工作胎冠簾布層在一定的軸向距離上聯(lián)接，然后使用橡膠配混物的輪廓元件至少在所述兩個工作簾布層共同的剩余寬度上脫離聯(lián)接。
[0017]周向增強元件的層通常由至少一根金屬簾線形成，所述至少一根金屬簾線纏繞從而形成以相對于周向方向小于8°的角度鋪設(shè)的一圈。最初制造的簾線在鋪設(shè)之前用橡膠配混物包覆。隨后，在輪胎固化過程中的壓力和溫度的作用下，該橡膠配混物將滲入簾線。
[0018]文獻(xiàn)W0 07/003548進(jìn)一步提出胎冠增強件，所述胎冠增強件在每個胎肩中包括增強元件的至少一個層，所述增強元件在層中相互平行并沿周向定向。
[0019]在以高速行駛的延長的道路的情況下，通過這種實施方案獲得的結(jié)果在耐久性和磨損方面通常是令人滿意的。然而，在某些行駛條件下，特別是在超負(fù)荷的情況下，某些輪胎有時似乎在胎冠增強件的耐久性方面表現(xiàn)較為薄弱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]本發(fā)明的目的是提供用于“重型貨物”車輛的輪胎，其中無論使用條件如何，對于道路使用而保持或改進(jìn)耐久性和磨損方面的性能。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，通過這樣的輪胎實現(xiàn)該目的，所述輪胎具有徑向胎體增強件，所述徑向胎體增強件包括由增強元件的至少兩個工作胎冠層形成的胎冠增強件，所述增強元件從一個層至另一個層交叉并與周向方向形成在10°與45°之間的角度，所述胎冠增強件本身在徑向上被胎面覆蓋，所述胎面通過兩個胎側(cè)結(jié)合至兩個胎圈，所述輪胎在每個胎肩中還包括在層中相互平行并沿周向定向的增強元件的層的至少一個端部，在層中相互平行并沿周向定向的增強元件的所述附加層的所述端部在軸向上位于所述至少兩個工作胎冠層的外部，胎體增強件的增強元件具有小于1mm的直徑并由直徑嚴(yán)格大于0.16mm的絲線制成，且胎體增強件的所述增強元件有利地為非包覆金屬簾線，所述非包覆金屬簾線在所謂的透過性測試中顯示出小于20cm3/min的流速。
[0022]有利地，根據(jù)本發(fā)明，胎體增強件的增強元件由直徑小于0.20mm的絲線制成。
[0023]在本發(fā)明的含義內(nèi)，在層中相互平行并沿周向定向的增強元件的所述附加層的端部在軸向上位于所述至少兩個工作胎冠層的外部的事實意指:所述端部在軸向上位于所述至少兩個工作胎冠層的端部的外部和/或在軸向上位于所述至少兩個工作胎冠層的所有點的外部。
[0024]在本發(fā)明的含義內(nèi)，在層中相互平行并沿周向定向的元件可以為線性增強元件或主要在周向方向上定向并圍繞該主要方向波動的增強元件。
[0025]此外優(yōu)選地，在層中相互平行并沿周向定向的增強元件的附加層的增強元件為金屬簾線。
[0026]此外在本發(fā)明的含義內(nèi)，附加層可以是橫穿整個寬度連續(xù)的層或中斷的層，例如設(shè)置在胎肩上的狹窄簾布層。
[0027]在本發(fā)明的含義內(nèi)，所述附加層還可以在徑向上設(shè)置在所述至少兩個工作胎冠層的內(nèi)部、在徑向上設(shè)置在所述至少兩個工作胎冠層的外部或者設(shè)置在所述至少兩個工作胎冠層的中間。
[0028]有利地，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)附加層不連續(xù)時，所述附加層中的每一個的軸向內(nèi)端在徑向上鄰近工作胎冠層的邊緣。
[0029]被稱為透過性測試的測試使得可以通過在恒定壓力下在一段給定的時間內(nèi)測量穿透測試樣本的空氣的體積而確定測試簾線對空氣的縱向透過性。如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，所述測試的原理是證實對簾線進(jìn)行的處理使得簾線不透氣的有效性；其例如描述于標(biāo)準(zhǔn) ASTM D2692-98。
[0030]在通過剝離而直接地從經(jīng)硫化橡膠簾布層中抽出的簾線上進(jìn)行測試，所述簾線增強所述經(jīng)硫化橡膠簾布層，因此被經(jīng)固化橡膠滲透。
[0031]測試在2cm長的周圍覆蓋有固化狀態(tài)