[發明專利]外胎圈具有一個在溫度變化下穩定的各向異性底層的高性能輪胎

有效

• 申請號: 00810145.0
• 申請日: 2000-07-04
• 公開（公告）號: CN1367742A
• 公開（公告）日: 2002-09-04
• 發明（設計）人: 馬爾科·納米爾斯納尼;安東尼奧·塞拉;安東尼奧·布魯納希
• 申請（專利權）人: 倍耐力輪胎公司
• 主分類號: B60C11/00
• 分類號: B60C11/00;B60C9/18;B60C9/22;B60C1/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 張金熹

本發明涉及了高性能輪胎，例如打算用于高動力車輛的輪胎，或者更一般地，打算用于高工作速度的輪胎。

這些輪胎，通常稱為“HP”或“UHP”(高性能和極高性能)輪胎，特別是屬于“V“和“Z”級的輪胎，它們分別提供了超過210Km/h和240Km/h的最大速度，對此工作性能無疑是最重要特性之一。

這個性能同時取決于在路面滾動時的摩擦系數(或粘著力)和對橫向應力的響應。

通常摩擦系數取決于外胎所用復合物的性質，而對橫向應力和離心力的響應取決于輪胎的結構；為此已有打算補償HP和UHP輪胎所受力系統的結構。

這些結構之一設想存在一個所謂的“0°”層，即一個由線增強的橡膠層，線通常是可熱收縮的，例如尼龍繩，沿周向螺旋纏繞在輪胎的帶上。

線繩相對于輪胎的中面(或等分面)的纏繞角是很小的，因此其所在的層稱為“0°”層；然后把外胎圈裝在這個層的頂部。

從Bridgestone的加拿大專利CA?1228282和Sumitomo的歐洲專利EP?592218也已經知道形成通常稱為“帽和底”結構的外胎圈，即由沿周向一個設置在另一個上面的兩個層組成，其中沿徑向的最內層形成“底”或底層，而最外層形成“帽”并且是用于在路面滾動的層。

特別是，以上第一個文件建議把底層與具有高粘著力及其彈性模量和底層彈性模量之間具有預定比值的外帽組合，以改進高速時輪胎的轉向性能。

另一方面，歐洲專利EP?592218說明了，對底層復合物添加增強纖維并按特定方式定向，從而分別沿輪胎的周向和橫向得到不同彈性模量的各向異性性質。

這樣，可能得到具有轉彎時優異穩定性、行駛時高度舒適性和低滾動阻力的輪胎。

最后，從1996年公開的歐洲專利申請號EP?691218已知，替代具有0°尼龍繩線增強層的輪胎，提供了由特定尺寸和強度的纖維增強的外胎底層來制造一種輪胎，其性質基本上相當于上述輪胎的性質。

纖維由諸如聚酰胺(特別是芳香族的聚酰胺，簡稱“芳香聚酰胺”)、聚酯或聚烯烴的材料組成，它們已經在現有技術中用于輪胎的制造。

例如，對于芳香聚酰胺纖維，在美國專利US?4871004中給出了在輪胎區中應用的詳細描述，這里引入作為參考。

認為以上纖維使用合理的原因之一是在于它們一般可以用減少的重量來達到良好的結構抗力。

但是，在采用上述纖維時存在某些必須考慮的技術問題。

實際上，它們替代或組合制造輪胎傳統材料的應用是一個今天還未充分了解的領域：所以重要的是能夠優化纖維的應用來得到所需的輪胎特性。

從高速和長期工作下的性能觀點看，目前已知的HP和UHP輪胎沒有充分滿足：本發明建議提供一種高性能輪胎來解決這個問題，它具有在不同使用條件下基本保持不變的結構和工作特性。

從申請人的理解，本發明提出：作為替代物或相互組合，必須在上述高速下也保證底層復合物的高模量和/或硬度特征，特別是必須在高速長期使用引起溫度增加時不會退化，采用上述纖維可以達到這個目的。

特別是，申請者已經發現，采用一種輪胎可以解決問題，其中在0°線增強層上，鋪設具有“帽和底”結構的外胎圈，其底層具有在23℃和100℃之間基本穩定的硬度和/或彈性值。

事實上，由于這些特性，輪胎也在會引起外胎溫度顯著增加的高工作速度下保證均勻的性能。

按照更具體特征之一，本發明涉及了一種輪胎，其中外胎底層的硬度在23℃和100℃之間變化不大于5個IRHD(國際橡膠硬度)單位；最好這個變化不超過3個單位，甚至1個單位。

按照本發明另一個更具體特性，輪胎的外胎圈具有一個底層，其動態模量(E’)在70℃和100℃之間變化不大于10％，最好變化小于5％。

按照本發明的一個優選實施例，外胎底層還在沿行駛方向(即沿周向)和沿其垂直方向的剛度之間具有高的比值(大于4)；這意味著外胎具有各向異性現象。

采用了一個最好在3和10phr之間范圍，甚至更好在6和9phr之間范圍的纖維量來增強并與硬化樹脂組合的復合物，可以得到上述外胎底層的性質；樹脂最好基于間苯二酚和亞甲基的供體。

這些樹脂可以采取按照兩種成分形式或預冷凝形式，而優選的亞甲基供體包括了六甲氧基亞甲基密胺(HMMM)或六亞甲基四胺(HMT)；但是，申請者已經發現可以采用其他的亞甲基供體和其他類型的硬化樹脂。

從本發明優選的但不是唯一的實施例的詳細描述，本發明的這些和其他特性將會更加清楚，以下參照附圖來提供實施例，其中：

圖1表示了本發明輪胎的剖視圖；