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低运行温度轮胎

阅读:945发布:2020-05-13

专利汇可以提供低运行温度轮胎专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且在用于车辆 车轮 的轮胎(1)中,其含有带轴向相对 侧壁 的环形 胎体 (2)和用于嵌入所说轮胎的相应安装 轮辋 的 胎圈 ,将胎冠状配置到胎体的 胎面 胶(10),和置于所说的胎体和胎面胶之间的带束层结构体(6),该的胎面胶由两个周环的和轴向地邻近的部分形成,其第一部分A为黑色,含有至少40% 炭黑 的增强填料,而第二部分B为白色,含有至少20% 白色填料 的增强填料,分别在两部分中存在的白色填料的差至少等于白色部分中所存在的较高含量的20%。,下面是低运行温度轮胎专利的具体信息内容。

1.一种用于车辆车轮的轮胎(1),其含有带轴向地相对侧壁的环形 胎体(2)和用于嵌入所说轮胎到相应安装轮辋胎圈,将胎冠状配置到 所说胎体的胎面胶(10),其包括许多对应于中纬线平面不同地配置的空 心和槽,它们适于确定与地面滚动接触的凸出图案,和置于所说的胎体和 胎面胶之间的带束层结构体(6),其以连续的方式在所说的侧壁之间轴 向延伸,所说的胎面胶由至少两个周环的和轴向地邻近的部分形成,即不 同组合物的第一部分和第二部分,其特征在于,所说的第一部分含有炭黑 增强填料,其包括至少40%所说的炭黑,而所说的第二部分含有作为增强 填料的白色填料,其量相当于增强填料总量的至少20%,在所说两部分的 组成差能够使轮胎达到这样的工作温度,其整体上比用显示较少量白色填 料的组合物制造的胎面胶的轮胎所具有的温度要低。
2.如权利要求1所要求的轮胎,其特征在于,所说第二部分含有较大 量的白色填料,分别在两种组合物内存在的所说填料量的差至少等于较高 量的20%。
3.如权利要求2所要求的轮胎,其特征在于,所说第二部分的体积至 少为所说胎面胶整个体积的30%。
4.如权利要求2所要求的轮胎,其特征在于,所说第二部分的体积不 超过所说胎面胶整个体积的80%。
5.如权利要求2所要求的轮胎,其特征在于,所说第二部分的宽度至 少为胎面胶整个宽度的25%。
6.如权利要求2所要求的轮胎,其特征在于,所说第二部分的宽度不 超过胎面胶整个宽度的80%。
7.如权利要求2所要求的轮胎,其特征在于,所说第二部分的宽度至 少为胎面胶整个宽度的50%。
8.如权利要求2所要求的轮胎,其特征在于,所说的白色填料是二基增强填料。
9.如权利要求2所要求的轮胎,其特征在于,所说的增强填料进一步 用着色颜料填充。
10.如权利要求2所要求的轮胎,其特征在于,所说的第二部分设置在 所说胎面胶的中心区域。
11.如权利要求10所要求的轮胎,其特征在于,所说的胎面胶带有对 称型图案。
12.如权利要求10所要求的轮胎,其特征在于,所说的胎面胶带有定 向型图案。
13.如权利要求10所要求的轮胎,其特征在于,所说的胎面胶具有至 少0.15的曲率比率。
14.如权利要求2所要求的轮胎,其特征在于,所说的第二部分设置在 胎面胶的边缘区域。
15.如权利要求14所要求的轮胎,其特征在于,所说的胎面胶带有不 对称型图案,其具有两个轴向性质不同的周环区域,分别相对于安装至车 辆轮胎的内部区域和外部区域。
16.如权利要求15所要求的轮胎,其特征在于,所说的第二部分设置 在所说图案的内部区域。
17.一种用于包覆或“翻新”花纹磨平的轮胎的胎面胶,其特征在于, 它含有至少两个轴向上邻近的周环部分,即不同组成的第一部分和第二部 分,其分别如前述任一项权利要求所述。
18.一种控制轮胎工作温度的方法,所说的轮胎包括带轴向地相对侧 壁的环形胎体(2)和用于嵌入所说轮胎的相应安装轮辋的胎圈,冠状配 置到所说胎体位置的胎面胶,和置于所说的胎体和胎面胶之间的带束层结 构体(6),其特征在于,该方法包括制造有至少两个周环的和轴向地邻 近的部分的胎面胶,即不同组成的第一部分和第二部分,所说不同组成的 组合物具有不同的滞后值,在所说的两个值之间的差能够使轮胎达到这样 的工作温度,其比用显示较高滞后值的组合物制造的胎面胶的轮胎所具有 的温度要低。
19.如权利要求18所要求的方法,其特征在于,得到具有较高量白色 填料的所说的第二部分,在这两部分内所存在的所说填料量的差至少等于 较高含量的20%。

说明书全文

发明涉及车辆轮胎,更准确地说是涉及摩托车和小汽车的轮胎, 但是它也可应用于所有类型的轮胎,更具体地说本发明涉及这些轮胎 的胎面胶,其中也包括生的或预成型的胎面用于覆盖或“翻新”花纹 磨平的轮胎,以及涉及与实现使用中最优热状态有关的方法。

已知目前不仅就在任何种类的路面,即,在干燥的湿的或覆的路 面上运行的良好特性而论需要现代轮胎,而且就所有其它操作性能来 说例如舒适、平滑滚动和每公里的效率也需要良好的性能等级,甚至 当轮胎在临界的或极端的条件运行时,由于例如高速地与路径接触, 特别是再加上高的环境温度时,必须维持这些特性。

所述的特性和操作性能通过在胎面胶中形成槽和适当尺寸的环形 和/或横向空心和取向而确定,由此出现各种配置在带束层中的条形花 纹和/或花纹的形成,以便根据轮胎的使用类型形成有代表性的胎面 花纹;特别是此处所说的花纹,当它不管轮胎的滚动方向而总是相同 的时候,被定义为对称的,当其一面不同于轴线的相对面时是不对称 的,当其确定轮胎特别优选的滚动方向时,即当相当于轮胎本身的中 纬线平面成镜面图象关系时是最终的方向。

优选地,特别是为了实现在湿的和覆雪路面的良好粘附性能的目 的,当轮胎在弯道运行时提供带有适宜的薄片形图案的花纹块和花纹 条,即在基本上垂直于运动方向的方向一系列较大或较小密度或厚度 取向的窄切口,沿着该方向切口必须执行其功能。

从所有上述内容可知,特性轮胎的性能在很大程度受到轮胎工作温 度的不利影响,需要解决的最困难的问题之一一直是并仍然是,在轮 胎正常的使用温度(30°-50°)下和当轮胎克服由于强热的和机械的 应力,例如所谓的“在极限条件下”使用轮胎造成所说的温度升高时, 仍保持轮胎良好耐磨损性和适宜的粘着力。

在任何运行条件下,保持这些所希望的特性的困难实质上起源于耐 磨性和粘着力它们是两个基本相互不相容的因数:实际上,为了实现 轮胎良好的耐磨性和低的滚动阻力,需要使用具有低滞后值的掺混 物,该掺混物例如在滚压过程中经受有限量的热量散失。

另一方面,为了达到所希望的轮胎粘着力,需要高热量散失值的掺 混物,该掺混物例如经受散失一定量适应的能量以确保在胎面胶和接 地之间的高粘合力。

应记住,通过使用混合胶所达到的温度与分散的能量的数量成比 例,并因此与其滞后值成比例。

因此,如果人们希望同时优选所有的轮胎性能特性,则形成胎面胶 的最佳混合胶应具有完全相反的滞后特性,相互不兼容。

实际上,在先有技术中已进行了所有的努力,以便在不同于正常使 用温度的温度范围内改进轮胎性能,这些努力已导致严重的和不希望 的粘着力损失,或在胎面胶的抗磨耗方面严重恶化,有时甚至存在这 两种缺点。

申请人过去也曾试图解决此问题,特别是以申请人名义申请的以 轮胎作为其主题的意大利专利No.1087461。

此轮胎装有包含两层不同组合物的轴向邻接的周边部分的胎面 胶,其由混合胶制成的第一部分具有低玻璃化转变温度(以下为: Tg),它在-55℃和-30℃之间,而第二部分的掺混物具有高的在-25 ℃和-10℃之间的Tg。与在正常的或高的工作温度条件下所达到的 某些优点相比,在冬季条件下当轮胎在低环境温度(接近最高Tg的温 度(-10℃))工作时,在其特性性能方面显示严重的下降。

以上实践的结果是,所说的问题看来基本上未被先有技术解决。

特别是,当轮胎在极端的使用条件下克服在上述标准温度下使用 (30℃-50℃)时的问题时,已知类型的胎面胶没能成功地保持相 同的粘合力而又不同时损害耐磨性。

根据本发明,已令人惊奇地发现,在正常条件下使用时有可能保持 特性轮胎性能,同时在极端条件下使用时可将它们改进至较高的 平。

最初本申请人着手解决生产轮胎的问题,该轮胎含有着色的隔离胶 例如有白色的胎侧胶,特别是带有两种不同颜色胎面胶的轮胎,其中 包括至少一层所说的隔离胶。双色轮胎除了具有适宜的和独特的美学 外观-这可通过车主用其更喜欢的颜色而使汽车个性化-以外,还有 更实用的功能,例如在胎面胶图案不能具有任何帮助时而需要正确安 装轮胎的情况下,可使该轮胎正确地安装到车辆上,或当在很弱的光 线下从大量其它类型的存储的轮胎中立即找到该轮胎。

本申请人注意到,制备着色的混合胶时不能使用即使是极小比率的 炭黑作为增强填料,因为炭黑具有如此的着色能力,以致使任何其它 着色颜料的效果变得无意义。

仅仅所谓的“白色”填料可被适宜的颜料染色,在它们之中,优选 用于轮胎、特别是用于胎面胶的填料被确定为质的填料,特别是二 化硅。

然而,已知二氧化硅用于对轮胎提供低的滚动阻力(由于如此填充 的混合胶的低滞后值)和在覆雪或湿的地面上的良好粘附力,但二氧 化硅在干燥地面上的粘附力方面以及耐磨损方面提供较低的性能,因 此其在轮胎胎面胶中作为增强填料的应用必须仔细控制。

通过研究一系列样品的道路测试的结果,该样品所具有的胎面胶包 括在轴向以并列关系配置的两种不同的环形部分,一种包括主要以炭 黑填充的混合胶(黑混合胶),另一种包括仅仅用白色填充剂填充的 混合胶(白色混合胶),本申请人已确认所说样品在干燥道路的性能 结果总是比对比轮胎(其所具有的胎面胶是分别用炭黑和很高比率的 二氧化硅填充的混合胶制成的)的那些性能整体上要好。

在力图弄清这些未曾料到和费解的结果的原因的研究过程中,申请 人也进行了某些被测轮胎胎面胶的温度记录,因此发现,本发明的双 色轮胎总是比黑色轮胎在较低的温度运行,特别是所说样品的黑色部 分往往也保持比黑色轮胎中的相同胎面部分更凉的温度。

尽管不希望以任何方式受限于此理论,然而根据本发明,双色轮胎 与黑色轮胎相比在道路性能中所达到的改进被认为依赖于所说的轮胎 的较低工作温度;反之,与白色轮胎相比所达到的改进将依赖于上述 的和已知的二氧化硅的缺陷,特别是与在道路上轮胎性能的重要方面 有关的那些缺陷。

特别是,在提供给两种混合胶的轮胎中的白色混合胶部分、或在任 何情况下低滞后混合胶部分(其是“冷”混合胶),被认为在使用中 产生了与较低工作温度相关联的协同作用,除了保持作为整体的所有 的轮胎较冷以外,其倾向于保持黑色混合胶的相邻部分比通常的这种 黑色混合胶胎更冷。

当在两种相联接的混合胶内的滞后值之间的和/或白色填料量之间 的差值被优选地处在给定的范围内时,如以下所更准确叙述的,本发 明被认为能以可操作的方式实现其效果。

根据本发明的第一方面,已发现一种控制轮胎工作温度的方法,该 轮胎包括带轴向地相对侧壁的环形胎体和用于嵌入所说轮胎的相应安 装轮辋胎圈,所安装的用于与地面滚动接触的带有凸出图案的胎面 胶,它冠状地配置到所说胎体上,和置于所说的胎体和胎面胶之间的 带束层结构,其以连续的方式在所说的侧壁之间轴向延伸,该方法包 括,制造有至少两个周环的和轴向地邻近的部分的胎面胶,即不同组 合物的第一部分和第二部分,这些不同组成的组合物具有不同的滞后 值,在所说的两个值之间的差能够使轮胎达到这样的工作温度,其总 体上而言比用显示较高滞后值的组合物制造的胎面胶的轮胎所具有的 温度要低。

已经发现,在所说的滞后值之间的差必须至少等于较高值的10 %,并优选大于所说值的20%。

根据本发明的一个不同方面,已经发现另一种替代方案,它通过由 不同组合物制造两个分别是白色的和黑色的、并以并列关系轴向配置 的周环部分的轮胎胎面胶而实现,其中至少一种组合物含有白色填料 作为增强填料,调节分别存在于两种组合物的每种组合物之中的白色 填料量之间的差,使之适于得到轮胎的这样一种工作温度,其整体上 比由具有较少量白色填料的组合物制造的胎面胶的轮胎的温度要低。

已经发现,优选地是所谓的黑色组合物必须含有至少40%炭黑, 而所谓的白色组合物必须含有相对于增强填料总量计至少20%的白色 填料;更具体地说,白色混合胶必须含有这样一种白色填料的量,以 填料重量计,它要大于黑色混合胶中所含有的量,且这两种混合胶之 间的填料之差必须对应于在两种混合胶的每一种中白色填料占增强填 料总量的重量百分比的一个差值,该差值优选至少为20%。

本发明的一个不同方面涉及车辆轮子的轮胎,其包括带轴向地相对 侧壁的环形胎体和用于嵌入所说轮胎相应的安装轮辋的胎圈,将胎冠 状放置到所说胎体的胎面胶上,其包括许多对应于中纬线平面不同配 置的空心和槽,适于确定与地面滚动接触的凸出图案,和置于所说的 胎体和胎面胶之间的带束层结构,其以连续的方式在所说的侧壁之间 轴向延伸,所说的胎面胶由至少两个周环的和轴向地邻近的部分形 成,即不同组成的第一部分和第二部分,其特征在于,所说不同组成 的组合物具有不同的滞后值,在所说的两个值之间的差能够使轮胎达 到这样的工作温度,其总体上而言比用显示较高滞后值的组合物制造 的胎面胶的轮胎所具有的温度要低。

在另一方面,本发明涉及一种用于车辆车轮的轮胎,其含有带轴向 地相对侧壁的环形胎体和用于嵌入所说轮胎相应的安装轮辋的胎圈, 将胎冠状配置到所说胎体的胎面胶上,其包括许多对应于中纬线平面 不同配置的空心和槽,适于确定与地面滚动接触的凸出图案,和置于 所说的胎体和胎面胶之间的带束层结构,其以连续的方式在所说的侧 壁之间轴向延伸,所说的胎面胶由至少两个周环的和轴向地邻近的部 分形成,即不同组合物的第一部分和第二部分,其特征在于,所说的 第一部分含有炭黑的增强填料,其包括至少40%所说的炭黑,而所说 的第二部分含有作为增强填料的白色填料,其占相对于增强填料总量 的至少20%,在这两部分之间的组成之差能够使轮胎达到这样的工作 温度,其整体上而言比用具有较少量白色填料的组合物制造的胎面胶 的轮胎所具有的温度要低。

已经发现,第二部分优选含有较大量的白色填料,使得分别在两种 组合物内存在的所说填料量的差至少等于20%重量,对较多填充白色 填料的组合物有利,但以所说的第二部分的量造成所说的温度降低为 先决条件。

根据上述,已经发现,所说第二部分的量优选至少为胎面胶整个量 的30%且不高于80%。

在另一不同方面,已经发现,所说第二部分的宽度优选至少为胎面 胶整个宽度的25%且不高于80%,并优选大于50%。

在新的和不同的方面,本发明涉及根据上述任一不同的替代的解决 方案制造的胎面胶的原料混合胶和已经预成型的混合胶,以用于对花 纹磨平的轮胎包覆或“重新包胶”。

在另一个且仍不同的方面,本发明还涉及生产用于车辆的轮胎的方 法,特别是用于所说具有着色的、不同于黑色的彩色隔离胶轮胎的胎 面胶。

如以上在很多方面所限定的本发明通过以下的说明和目的在于说 明和图解其某些优选的实施例附图将会被更好地理解,但并不意味 着对本发明进行限定。

-图1是根据本发明,用于四轮车辆型轮胎的轴向横截面;

-图2是根据本发明,用于两轮车辆型轮胎的轴向横截面;

图3是根据本发明胎面胶有限部分的平面图,其压制有对称型胎 面图案;

-图4是根据本发明带有胎面胶的轮胎的正面图,其压制有不对称 型胎面图案;

-图5是根据本发明胎面胶有限部分的平面图,其压制有定向型胎 面图案;

-图6显示根据本发明轮胎胎面与已知类型轮胎相比较的热温度 记录,是在相同工作条件下,轮胎具有非对称型的相同的胎面图案。

图1显示用于四轮车辆类型的发明轮胎的结构。此结构基本上与传 统轮胎的一般结构没有区别,另一方面该结构对于本领域熟练技术人 员是熟知的:与后者相比的差别在以下的说明中就会清楚的。

轮胎1包括坚固结构的胎体2,其由至少一层浸胶帘布的帘布层3 形成,浸胶帘布含有增强的织物帘线或埋在帘布的弹性体材料中的金 属材料,所说的帘布层具有其末端3a,每一末端围绕紧固环或带芯4 向上翘,后者与橡胶纬线5在其径向外表面构成。优选的是胎体帘布 层向上翘垫带3a沿着所说纬线侧面的至少一部分侧面径向向上朝外延 伸。

如所知道的,包括带芯4和纬线5的轮胎面积,即轮胎侧壁的径向 内部,形成紧固轮胎至相应的安装轮辋的轮胎胎圈。

在胎体上以已知方式配置的、优选径向型配置的是胎面胶10,该 胎体具有平放在含有轮胎转动轴线的平面内的增强帘线,胎面带有凸 起的图案,用作轮胎在地面上滚动接触。此胎面胶的宽度L由胎面交 叉点和侧壁曲率之间的相互距离确定。

此胎面图案可包括许多对应于指向周环并横切的中空和槽13,14 的,相互分离的条形花纹和/或花纹块11,12,所说的条形花纹和/ 或花纹块可带有各种切口和窄切口或“薄片”15,该具有构形的整体 对本领域的那些熟练人员都是熟知的。

轮胎1还可以包括冠状配置到胎体2的带结构体6,其被置于胎体 和胎面胶之间,从轮胎的一面延伸至另一面,即,基本上象胎面胶那 样宽,其包括两个径向重叠的增强帘线层7,8,优选是金属材料的 帘线,它们在每一层中相互平行并且与相对于轮胎中纬线平面相邻层 的那些帘线以交叉关系配置,并且优选进一步包括径向最外面的增强 帘线层9,优选是织物材料,更优选是在0°、即在周环方向取向的可 热收缩材料(尼龙)。

根据本发明,胎面胶由两个周环部分制成,分别是第一(热)部分 A和第二(冷)部分B,它们是径向邻接的并且具有不同的组成,更 具体地说,所说的两种组合物具有不同的滞后值,且两值之间的差即 造成轮胎运行过程中每一部分以不同的温度运行。

优选的是,该滞后值的差必须至少等于较高值的10%,并优选高 于所说值的20%。

提到的滞后值是在14mm直径、25mm长度的圆柱体测试件上在 以下条件下测量的损耗系数(tanδ):70℃的温度,在正弦条件下 变形频率等于100Hz,在25%预压测试件上经受相对于未测试件尺寸 3.5%宽度的进一步变形。

以已知的方式,优选在测试之前,依照时间和频率周期,使测试件 经受一个调节周期,以便使随后的测量数据稳定化。

所说的测试件也可以从几个减小厚度的适于叠加的薄片获得,例如 方便地取自轮胎胎面的制备部件。

在另一实施例中,两个周环部分包括第一(黑色)部分A和第二 (白色)部分B;更具体地说,所说的两种组合物具有不同的、包括 白色填料的增强填料,在两种组合物的每一种中分别存在的白色填料 量之间的差至少等于较高含量的20%,适宜地存在于白色部分中。

已经发现,优选的是,黑色组合物必须含有至少40%炭黑,而白 色组合物必须含有相当于增强填料总量至少20%的白色填料,两种组 合物之间白色填料的差至少等于20%重量,填充较多白色填料的组合 物中多含。

已经发现,当第二部分B,即冷的或白色组合物的量使得轮胎的 整个运行温度相对于等价轮胎经受相同的运行条件的温度被降低,所 说等价轮胎备有由更高滞后值的冷组合物制成的胎面或由具有较少量 的白色填料的黑色组合物制成的胎面,本发明以特别明显的方式达到 了效果。

更具体地说,已经发现,当所说的第二部分B的量构成了整个胎 面胶数量的重要部分时,整个胎面胶和每一混合胶部分以及所有轮胎 的整体运行温度都比具有完全由对应的黑色或热混合胶制造的胎面胶 的等价轮胎保持在一个较低温度数值。

此处“等价轮胎”是指与本发明很类同的轮胎,只是胎面胶的组成 不同。

已经发现,在本发明的轮胎中,整个温度、即轮胎的内部温度按照 次序降低至少5℃或更多。

根据本发明,占胎面胶整个体积的重要部分现已确信为应占所说胎 面胶整个体积至少30%的量,优选高于50%的量。

另一方面,在提高此量数值的同时,胎面对磨耗和粘附力损失的响 应也提高,因此,为了能够维持由本发明轮胎的良好动态性能,已确 信此第二部分B的体积应不超过所说胎面胶整个体积的80%。

两种胎面部分的混合胶体积显然也取决于在其中所形成的图案的 特性,而且特别是取决于实体和空心之间的比率,在非对称图案的情 况下其一般在两部分之间是不同的,因此第二部分、即所谓的冷的或 白色部分的宽度被认为优选包含胎面胶整个宽度的25%至80%,更 优选大于所说宽度的50%。

在本发明的优选实施例中,特别是如果希望得到着色的组合物,第 二部分B优选唯一地含有作为增强填料的所谓白色填料。换句话说, 优选的是第二部分B基本上没有炭黑。

仍然根据本发明,此着色优选通过将白色填料与选自各种各样可能 的颜色的着色颜料混合而进行。

在每一个国家都有许多这些着色剂和含有已经着色的白色填料的 组合物的供应商;为了完成设计原型,本申请人选取了可从Italian associated firm CLARIANT买到的材料。

关于本发明的胎面胶,应注意用作增强填料的炭黑选自先有技术公 知的那些材料:本申请人优选使用其吸收值DBP(根据ISO 4656-1 标准测量)至少为100ml/100g、优选在130至160ml/100g之间,其 表面积(根据ISO 6810标准〔CTAB〕基于十六烷基三甲铵吸收法而 测定)不超过130m2/g,并优选在70至115m2/g之间的炭黑。

关于所谓的“白色”填料,仅作为例子可指出的是无机型增强填料, 例如石膏、滑石粉、高岭土膨润土、二氧化、各种硅酸盐和二氧 化硅。

优选本发明的白色混合胶含有二氧化硅基白色填料,它是基于二氧 化硅、硅酸盐和其混合物的增强剂、其具有在70至300m2/g之间的表 面积(根据BET方法,按照ISO 5794-1标准测量),且能够与二氧化 硅化学反应并在其硫化过程中将二氧化硅与聚合基料粘合的合适的粘 合剂。

在大量的粘合剂之中,本申请人已经发现使用已知的、可从 DEGUSSA买到的Si69的硅烷粘合剂是合宜的。

关于本发明混合胶的聚合物基料,其可以选自天然橡胶、1,4-顺式 聚丁二烯、氯丁橡胶、1,4-双聚异戊二烯,任选卤化的异丁烯-异戊二 烯共聚物,丁二烯-丙烯腈、苯乙烯-丁二烯共聚物和苯乙烯-丁二烯-异 戊烯三元共聚物,所述的这类基料可以溶液或乳液的形式得到,以及 乙烯-丙烯-二烯三元共聚物。

根据本发明,这些聚合物基料可以根据希望给与最终产品的特性单 独使用或以其混合物使用。

通过仅作为例子而无限制意义的方式,以下给出两个分别用于黑色 混合胶和白色混合胶的组合物的例子,这些组合物可以用于本发明的 轮胎。

仅有炭黑增强填料的部分A的混合胶,可以具有如下的组成,以 下设定为重量份:

-聚合物基料              100.0

-炭黑                    68.0

-ZnO                     2.0

-硬脂酸                  1.0

-抗氧化剂                2.5

-抗疲劳剂                1.0

-增塑剂                  15

-硫                      1.2

-促进剂                  1.8

仅含有所说的二氧化硅白色填料作为增强填料的部分B的混合 胶,可以具有如下的组成,以下设定为重量份:

-聚合物基料             100.0

二氧化硅                70

粘合剂                   8%的二氧化硅

-ZnO                     2

-硬脂酸                  1

-抗氧化剂                2.5

-抗疲劳剂                1

-增塑剂                  15

-硫                      1.2

-促进剂                  2.5

为了达到本发明的结果,所说的第二部分B可被设置在胎面胶的 中间或其侧面位置:然而由于第二部分B比第一部分更易磨耗和引起 粘附力损失,因此其在轮胎中最合宜的位置,对于不是特别苛刻的使 用,是当轮胎被安装时将其设置在车辆侧面,因为在胎圈的运行过程 中其内部的应力较低。反之,在高性能轮胎或在极端使用的轮胎中, 若考虑用对称和定向的图案,则中间位置是优选的一个位置,对不对 称图案而言,侧面位置是优选的一个位置:实际上,相对于轮胎在车 辆上的安装,这些图案具有两个轴向性质不同的周环区域,分别是内 部区域和外部区域,在此情况下,所说的第二部分B优选设置在图案 的内部区域,即设置在车辆侧面的部位。

用白色填料增强的混合胶部分的使用,如所说的,也能使这部分的 着色易于进行:相对于刚才所说的,显然在黑色轮胎中的对称和定向 的图案一看就不能让该部分安装在可看到的车辆侧面。因此显然,通 过对应于胎面部分不同地着色也可以解决此问题。

本发明可有利地应用于摩托车等的轮胎。

这些轮胎(图2)的特点是其高横向曲率,它表征为通过在中纬线 平面测量的胎面中心的距离ht(从通过胎面端C-C穿过的线b算起) 与所说的胎面端部之间的距离wt的比值这样的特定值。此值一般大于 0.15,对于前轮的轮胎甚至常常大于0.30,而对于小汽车的轮胎通常 该值是为0.05的水平:在以下的说明中,所说的比值将被称作“曲率 比值”。在这些轮胎中,至本发明的结尾,胎面宽度必须被理解为胎 面沿着其曲率轮廓延伸的测量值。

图2通常显示这种类型的轮胎,它包括能承受非常苛刻的使用条件 的很特殊的几何结构:如所知道的,两轮车辆外胎中根据称作“外倾 ”的角度曲线轨迹偏曲到胎圈内侧,其值可以相对于垂直地面的平 面达到65°。

在此轮胎中,也提供了与前述基本上相同的胎体结构,由于在此也 使用了如图1所示的相同参考号,因此请参见图1。然而应指出,在 此情况下带结构体6包括增强护层作为必需的元件,其至少含有一不 能伸展的芯9,优选是金属材料,它周环地冠状伸展至胎体帘布层3, 形成许多相互平行并以并列关系相邻配置的、基本上在轮胎1滚动方 向取向的圈环(turns)9a,而斜帘线的可能径向地衬底的层7、8 可能较少限制。

根据所希望的横向曲率轮廓分布,在曲线轮廓分布中以并列关系相 邻配置的圈环9a借助于其纵向基本上不伸展性,使轮胎1的结构和尺 寸稳定性提高。

根据本发明,胎面胶10由所说的两种混合胶部分A和B便利地形 成,为了轮胎的结构和运行对称的目的,由于其独特的几何形状和车 辆转弯时的运行条件,冷的或白色的混合胶部分B优选被配置在中纬 线平面的任一边。不管怎样,以上已经叙述的所有设想、限制和临界 值对于此轮胎也有效。

图3显示根据本发明胎面胶的一个有限部分的平面图,其压制有对 称型胎面图案;参考这些图案类型,白色混合胶部分B的配置可以以 很自由的方式进行,可在相对于带束层的侧面位置。也可在中心位置。 特别是在所说的图中以交叉影线显示的部分B被设置在中心位置,偏 离轮胎中纬线平面:对于特殊的技术要求或要满足的其它条件,所说 的部分B可以被设置在带束层边缘的任一边或两边,或中纬线平面的 任一边,或分割为许多与黑色混合胶区域交错的周环区域。

图4是根据本发明带有胎面胶的轮胎的正面图,其压制有不对称型 胎面图案,该轮胎具有与不同周环区域E并列轴向配置的周环区域I。

如已说的,将轮胎安装在车辆上,致使区域I设置在车辆边缘,因 此区域E在外边。关于这些图案的轮胎,白色混合胶部分B(在交错 影线中)优选被设置在图案的边缘区域,并且最优选是在内部边缘区 域I。

图5是根据本发明胎面胶一个有限部分的平面图,其压制有定向型 胎面图案;关于这些图案,白色混合胶部分B(在交错影线中)将优 选被设置在中心位置,并更优选设置在轮胎中纬线平面的任意一边。

本发明的轮胎在运行条件下的效果与作为对比的等价黑色轮胎对 比,也已通过采用特殊的被称作轮胎发热温度记录的技术进行了分 析。特别是,被对比的轮胎对着以预定的速度旋转的转鼓以摩擦转动 的方式被驱动。本申请人使用了1700mm直径的转鼓,造成其速度为 120km/小时。轮胎被安装在所推荐的轮辋上运行,充气至接近运行压 力的压力并用相当于大约额定运行负载的负载压靠在转鼓上,所有的 一切都达到E.T.R.T.O.(欧洲轮胎和轮辋技术组织)的规定。

根据轮胎的尺寸、胎体结构、胎面图案和环境温度,在30和60 分钟之间的时滞变化之后,显现出轮胎的内部(整体)温度达到稳定; 然后用红外光对胎面照相。照相可在轮胎旋转时和静止时进行,模态 由实验者根据其特殊要求选择。在任何情况下,得到的结果都是轮胎 胎面的图象,这些图象可以以彩色或以灰色等级标度便利地显示,其 中不同的颜色或灰色影区逐点地确定在表面上和在空心底部不同的胎 面温度。

图6显示原型轮胎胎面与由本申请人自己制造的、和原型轮胎十分 相似的、只是胎面胶由黑色的混合胶制成、普通生产的轮胎相比的热 温度记录。

在由本申请人选择的色彩等级中,当温度从25℃提高到65℃时, 颜色从蓝色、经过天蓝色、绿色和黄色变为红色。图中右边是与左边 正常生产的Pirelli轮胎“P 200 CHRONO ENERGY”相比较的本发 明的照相了的轮胎,其备有右边具有白色部分的黑色/白色两种混合胶 胶带

进行试验的轮胎尺寸为175/70 R 13,安装在J 5.5″型轮辋上,充 气至2.2巴的压力并经受450kg的负荷。

两部分的混合胶具有以下表中所列的组成:

                          表

成分                            黑色混合胶             白色混合胶

SBR 1712                        80

SBR 1500                        20

OE-SSBR                                                80

BR                                                     33

炭黑-N220                       45

可从Degussa买到的二氧化硅-VN3   20                     70

粘合剂                          1.6                    5.6

ZnO                             2.5                    2.5

硬脂酸                          2                      2

抗氧化剂                        1.5                    1.5

抗疲劳剂                        1                      1

增塑剂                          10                     5

硫磺                            1                      1.4

促进剂                          2.3                    3.8

从所说的图6可以容易地看出,在本发明的轮胎中,相应于参考轮 胎的相应部分的、比绿色部分更冷的天蓝部分明显大于参考轮胎的天 蓝部分,其也是朝着左边的轮肩延伸且由黑色混合胶制成。

该轮胎内部(整个)温度的探测已经得出本发明的轮胎的值是53 ℃,而对比轮胎的值是58℃。

以上轮胎从不同的对比道路测试而得到的结果在以下的表中再 现。

更准确地说,参考所说的表,标记为1和2的栏分别表示用“P 200 CHRONO ENERGY”轮胎(第一栏)和用本发明的轮胎(第二栏) 安装在VW POLO1.4轿车上所得到的测试结果。所说的表再现了在混 合道路上(包括一部分正常道路和一部分轿车跑道)、干燥的路面、 14℃的环境温度的性能测试中所得到的结果。

                         表

性能                            轮胎

                              1       2

在直路上的运行

方向稳定性                    6.5     6.5

转弯刚性                      6.5     6.5

快速路

在中心空转                    6.0     6.5

转弯对应的速度                6.5     7.0

转弯对应的渐扩性              5.5     6.0

在弯道的方向稳定性            6.5     6.5

重新对准                      5.5     6.5

极端的条件

凹进                          7.0     7.0

在弯道上的松弛                6.5     7.0

控制能力                      7.0     7.0

该给定点表明,在1-10的标度上,基于测试司机的感觉,并把 测试中的不同性能考虑在内,由对应的轮胎所得到的评价,其中评分 值越大,性能越好。

如从所说的表所看到的,当对混合胶不作特别约定时,在直路上正 常运行条件下本发明轮胎的性能基本上等于已知轮胎的性能,相反, 在提高了使用强度和提高了混合胶所经受的应力条件时,即在提高了 散发热并因此而提高胎面所达到的温度、尤其是当涉及到与粘合力相 关的项目,其性能反而十分好;实际上,从所说的表可以注意到,从 每一方面看,上述的轮胎已经得到比对比轮胎更好的得分。

因此显然的是,本发明已能够达到分别由黑色(热的)混合胶和白 色(冷的)混合胶制造的不同混合胶部分之间的协同组合而实现的所 希望的改进,结果是得到无可质疑的综合的积极结果,从在道路上的 运行情况来看,它等于或更好于已确知的已知轮胎的性能。

还很清楚的是,本发明已经提供了一种方便的方法,以降低轮胎的 运行温度且同时保持所有所需要的性能特性:特别是,相对于翻新轮 胎,本发明能实现极好的结果,其中在已硫化的旧胎体与新的、生的 或预成型的胎面胶之间的粘合,由于其对轮胎运行温度的灵敏度,已 成为一个特别关键的因素,如由可在公路上发现的胎面碎片所证明 的。

最后,显然本发明申请仅有解释的作用而无限制的作用,因此本领 域的熟练技术人员在理解了如上所述的本发明之后能够进行与本发明 相关的所有变量的改性、变化和替代,以根据需要满足特殊的和临时 的应用要求。

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