薄的增強(qiáng)產(chǎn)品和包括所述產(chǎn)品的輪胎的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的主題是增強(qiáng)產(chǎn)品和包括所述產(chǎn)品的輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002] 本發(fā)明適用于客運(yùn)車輛、兩輪車輛、工業(yè)車輛，所述工業(yè)車輛選自貨車、重型車輛 例如重型運(yùn)輸車輛-即地鐵列車、大型客車、道路運(yùn)輸車輛（卡車、拖拉機(jī)、拖車）、越野車 輛-農(nóng)業(yè)或建筑工地車輛、航空器、其它運(yùn)輸或搬運(yùn)車輛。
[0003] 通過現(xiàn)有技術(shù)已知客運(yùn)車輛輪胎包括胎體增強(qiáng)件，所述胎體增強(qiáng)件錨固在兩個(gè)胎 圈中并且沿徑向被胎冠增強(qiáng)件覆蓋，所述胎冠增強(qiáng)件本身被胎面覆蓋，所述胎面通過兩個(gè) 胎側(cè)連接至胎圈。在胎面中形成周向凹槽。
[0004] 在所述輪胎中，胎冠增強(qiáng)件包括環(huán)箍增強(qiáng)件和工作增強(qiáng)件。環(huán)箍增強(qiáng)件沿徑向介 于胎面和工作增強(qiáng)件之間。
[0005] 工作增強(qiáng)件包括兩個(gè)工作簾布層，每個(gè)工作簾布層形成增強(qiáng)產(chǎn)品，所述增強(qiáng)產(chǎn)品 包括彈性體基質(zhì)（例如天然橡膠）和多個(gè)嵌入彈性體基質(zhì)的增強(qiáng)元件。增強(qiáng)元件在主方向 上并排設(shè)置，所述主方向與輪胎的周向方向形成在15°至40°范圍內(nèi)，優(yōu)選在20°至30° 范圍內(nèi)的角度。增強(qiáng)元件從一個(gè)工作簾布層相對于另一個(gè)工作簾布層交叉。
[0006] 這些工作簾布層尤其是具有賦予輪胎高"漂移推力"或"側(cè)偏"剛度的主要功能， 以已知的方式需要高"漂移推力"或"側(cè)偏"剛度從而實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車輛的良好的抓地性（"操 縱")。其它性能方面也與工作簾布層的正確操作相關(guān)，例如增強(qiáng)產(chǎn)品的斷裂強(qiáng)度，高速耐久 性或"斷裂能"。
[0007] 每個(gè)增強(qiáng)元件包括絲狀元件，例如金屬單絲的單個(gè)復(fù)絲線股。例如，復(fù)絲線股為包 括兩根直徑為0. 30mm并且纜合或捻合在一起的單絲的2. 30線股。
[0008] 為了保證胎冠增強(qiáng)件的耐久性，特別是其耐腐蝕性，優(yōu)選在徑向方向上具有覆蓋 每個(gè)增強(qiáng)元件的彈性體橡膠的最小厚度。該厚度通常被稱為背部厚度，因?yàn)槠湮挥谠鰪?qiáng)元 件的背部。
[0009] 再次，為了保證胎冠增強(qiáng)件的耐久性，胎面在周向凹槽的下方包括平均厚度基本 上等于2. 4mm的橡膠塊體，所述橡膠塊體分離周向凹槽的徑向內(nèi)底部和胎冠增強(qiáng)件的徑向 外邊緣。
[0010] 胎冠增強(qiáng)件和胎面的這些最小厚度的橡膠使得輪胎更重。
[0011] 增強(qiáng)產(chǎn)品還包括彈性體橋。每個(gè)彈性體橋由平均厚度的彈性體形成，所述彈性體 分離兩個(gè)在主方向上鄰近的增強(qiáng)元件，增強(qiáng)元件在所述主方向上并排設(shè)置。
[0012] 在增強(qiáng)產(chǎn)品的制造過程中，使增強(qiáng)元件前進(jìn)并且將兩個(gè)彈性體條（被稱為表層） 分別設(shè)置在增強(qiáng)元件的每一側(cè)上從而將增強(qiáng)元件夾在兩個(gè)表層之間。
[0013] 為了保證彈性體滲透到增強(qiáng)元件之間并且正確地形成彈性體橋，優(yōu)選使用相對厚 的表層使得足夠量的彈性體填充兩個(gè)鄰近的增強(qiáng)元件之間的空間。表層的較大厚度也保證 了保護(hù)增強(qiáng)元件所需的背部彈性體的平均厚度。
[0014] 因此，增強(qiáng)產(chǎn)品在某種程度上由于彈性體的較大質(zhì)量以及增強(qiáng)元件的金屬的質(zhì)量 而具有很大的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明的目的是減小增強(qiáng)產(chǎn)品的質(zhì)量同時(shí)保證增強(qiáng)產(chǎn)品在輪胎中的令人滿意的 性能。
[0016] 為此目的，本發(fā)明的一個(gè)主題為增強(qiáng)產(chǎn)品，所述增強(qiáng)產(chǎn)品包括：
[0017]-彈性體基質(zhì)，
[0018] -多個(gè)增強(qiáng)元件，所述增強(qiáng)元件嵌入彈性體基質(zhì)，增強(qiáng)元件在主方向上并排設(shè)置， 每個(gè)增強(qiáng)元件包括：
[0019] -多個(gè)絲狀元件，和
[0020]-至少一個(gè)共用的護(hù)套，所述護(hù)套共同覆蓋絲狀元件并且包括至少一個(gè)熱塑性聚 合物組合物層，
[0021] 存在于護(hù)套背部的彈性體的平均最小厚度0D0與增強(qiáng)產(chǎn)品的平均厚度E的比例R1 =0D0/E小于或等于0. 17,彈性體的平均最小厚度0D0和增強(qiáng)產(chǎn)品的平均厚度E在基本上 垂直于主方向的方向上測得。
[0022] 相比于現(xiàn)有技術(shù)的增強(qiáng)產(chǎn)品，根據(jù)本發(fā)明的增強(qiáng)產(chǎn)品具有相對減小的質(zhì)量。由于 護(hù)套，保護(hù)每個(gè)絲狀元件所需的彈性體的量減小，因?yàn)橛勺o(hù)套提供部分保護(hù)。特別地，在增 強(qiáng)產(chǎn)品受到攻擊的情況下，護(hù)套有助于針對可能滲透進(jìn)入增強(qiáng)產(chǎn)品的腐蝕劑提供有效的屏 障作用。此外，由于通過護(hù)套保護(hù)每個(gè)絲狀元件，因而旨在保護(hù)胎冠增強(qiáng)件的胎面的厚度可 以減小，從而同樣有助于減小輪胎的質(zhì)量。最后，護(hù)套共同覆蓋多個(gè)絲狀元件的事實(shí)意味著 增強(qiáng)產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)相對高的斷裂強(qiáng)度而不增加質(zhì)量，因?yàn)楣灿玫淖o(hù)套使得有可能減少橡膠 橋的數(shù)目同時(shí)保持或甚至是增加增強(qiáng)產(chǎn)品內(nèi)的絲狀元件的密度。
[0023] 正如如下對比測試所證實(shí)的，增強(qiáng)產(chǎn)品允許輪胎具有與現(xiàn)有技術(shù)的輪胎等同或甚 至更好的性能。在增強(qiáng)產(chǎn)品的所有優(yōu)點(diǎn)之中，可以提到的事實(shí)是護(hù)套的剛性介于絲狀元件 的剛性和彈性體基質(zhì)的剛性之間。因此相比于不存在護(hù)套的情況，絲狀元件和彈性體基質(zhì) 之間的剛性的不連續(xù)性降低，因此減少了施加在界面處的應(yīng)力并且改進(jìn)了增強(qiáng)產(chǎn)品的整體 耐久性。
[0024] 增強(qiáng)產(chǎn)品具有在垂直于主方向的方向上延伸的條的整體形狀。增強(qiáng)產(chǎn)品的寬度L 和厚度E使得L>E，優(yōu)選L>10.E。因此，基本上垂直于主方向的方向（彈性體的平均最小厚 度0D0和增強(qiáng)產(chǎn)品的平均厚度E在所述方向上測得）基本上平行于形成增強(qiáng)產(chǎn)品的條的厚 度E。
[0025] 在經(jīng)分離的增強(qiáng)產(chǎn)品的情況下，在沿著主方向?qū)⒃鰪?qiáng)產(chǎn)品分成兩個(gè)相等寬度的 部分的正中平面的每一側(cè)上在總共l〇cm的軸向?qū)挾壬希聪鄬τ谠鰪?qiáng)產(chǎn)品的正中平面 在-5cm和+5cm之間）測量平均最小厚度0D0,并且在增強(qiáng)元件的背部進(jìn)行多次測量之后 取平均值（即，例如，如果每cm存在10個(gè)增強(qiáng)元件，那么總共進(jìn)行100次測量）。通過對在 存在增強(qiáng)元件的位置處進(jìn)行的增強(qiáng)產(chǎn)品的厚度測量取平均值從而以相似的方式測量平均 厚度E。
[0026] 在包括增強(qiáng)產(chǎn)品的輪胎的情況下，在輪胎的正中平面的每一側(cè)上以相似的方式測 量平均最小厚度0D0和平均厚度E。
[0027] 絲狀元件意指其長度相對于其橫截面較大的任何長直元件，無論該橫截面的形狀 如何，例如圓形、橢圓形、矩形或正方形或甚至扁平，該絲狀元件例如有可能為捻合或波狀 的。當(dāng)橫截面為圓形形狀時(shí)，其直徑優(yōu)選小于5_，更優(yōu)選在200μπι至1mm的范圍內(nèi)。
[0028] 熱塑性聚合物組合物意指包含至少一種具有熱塑性聚合物性質(zhì)的聚合物的組合 物。組合物可以包含其它聚合物，優(yōu)選熱塑性聚合物，和可能的彈性體連同其它非聚合物組 分。
[0029] 無論是否與基質(zhì)或熱塑性聚合物組合物有關(guān)，彈性體（或橡膠，這兩個(gè)術(shù)語被認(rèn) 為是同義的）意指任何類型的彈性體，無論是二烯類型還是非二烯類型，例如熱塑性類型。
[0030] 優(yōu)選地，彈性體為二烯彈性體，更優(yōu)選選自：聚丁二烯（BR)、合成聚異戊二烯 (IR)、天然橡膠（NR)、丁二烯共聚物、異戊二烯共聚物和這些彈性體的混合物。所述共聚物 更優(yōu)選地選自苯乙烯-丁二烯共聚物（SBR)、異戊二烯-丁二烯共聚物（BIR)、異戊二烯-苯 乙烯共聚物（SIR)、異戊二烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBIR)和這些共聚物的混合物。 [0031 ] 根據(jù)增強(qiáng)產(chǎn)品的所述任選和有利的特征：
[0032] -比例R1小于或等于0. 15,優(yōu)選小于或等于0. 14,更優(yōu)選小于或等于0. 13。
[0033] -比例R1小于或等于0. 10,優(yōu)選小于或等于0. 08,更優(yōu)選小于或等于0. 07。
[0034] -平均最小厚度0D0小于或等于0. 17mm，優(yōu)選小于或等于0. 14mm，更優(yōu)選小于或等 于 0·llmm〇
[0035] 在一個(gè)優(yōu)選旨在用于客運(yùn)車輛的輪胎的實(shí)施方案中，平均厚度E小于或等于 0. 95mm，優(yōu)選小于或等于0. 85mm，更優(yōu)選小于或等于0. 75mm。
[0036] 有利地，分離兩個(gè)在主方向上連續(xù)的增強(qiáng)元件的彈性體的平均最小厚度B與增強(qiáng) 產(chǎn)品的平均厚度E的比例R2 =B/E小于或等于1，優(yōu)選小于或等于0. 6,更優(yōu)選小于或等于 0.5,還更優(yōu)選小于或等于0.3。
[0037] 由于借助于護(hù)套減小了彈性體橋的厚度，因而減小了制造中使用的表層的厚度并 因此降低增強(qiáng)產(chǎn)品的彈性體的質(zhì)量，而沒有因此減少覆蓋絲狀元件的材料的量，該材料在 增強(qiáng)產(chǎn)品中由護(hù)套和彈性體基質(zhì)組成。
[0038] 在經(jīng)分離的增強(qiáng)產(chǎn)品的情況下，在沿著主方向?qū)⒃鰪?qiáng)產(chǎn)品分成兩個(gè)相等寬度的 部分的正中平面的每一側(cè)上在總共l〇cm的軸向?qū)挾壬希聪鄬τ谠鰪?qiáng)產(chǎn)品的正中平面 在-5cm和+5cm之間）測量平均最小厚度B，并且在增強(qiáng)元件的背部進(jìn)行多次測量之后取 平均值（即，例如，如果每cm存在10個(gè)增強(qiáng)元件，那么總共進(jìn)行99次測量）。
[0039] 在包括增強(qiáng)產(chǎn)品的輪胎的情況下，在輪胎的正中平面的每一側(cè)上以相同的方式測 量平均最小厚度B。
[0040] 在一個(gè)優(yōu)選旨在用于客運(yùn)車輛輪胎的實(shí)施方案中，分離兩個(gè)在主方向上連續(xù)的增 強(qiáng)元件的彈性體的平均最小厚度B小于或等于0. 5_，優(yōu)選小于或等于0. 35_，還更優(yōu)選小 于或等于〇. 20mm。