包括具有低透过性的胎体增强件帘线的充气轮胎的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有径向胎体增强件的轮胎，更具体地涉及旨在安装至承载重负载的车辆(例如货车、拖拉机、拖车或大客车)的轮胎。
【背景技术】
[0002]在重型货物车辆的轮胎中，胎体增强件通常锚固在胎圈区域中的任一侧，并且在径向上被由至少两个层构成的胎冠增强件覆盖，所述至少两个层重叠并由丝线或帘线形成，所述丝线或帘线在每个层中平行并且从一个层至下一个层交叉，所述丝线或帘线与周向方向形成在10°与45°之间的角度。形成工作增强件的所述工作层可以进一步由至少一个被称为保护层的层覆盖，所述层由增强元件形成，所述增强元件有利地为金属和可伸展的并被称为弹性的增强元件。其还可以包括具有低伸展性的金属丝线或帘线的层，所述金属丝线或帘线与周向方向形成在45°与90°之间的角度，被称为三角层的该层在径向上位于胎体增强件和第一胎冠层之间，所述第一胎冠层被称为工作层并且由平行的丝线或帘线形成，所述丝线或帘线以绝对值不超过45°的角度铺设。三角层与至少所述工作层形成三角增强件，该增强件在其所经受的各种应力下具有低变形，三角层基本上用于吸收施加在轮胎胎冠区域中的所有增强元件上的横向压缩力。
[0003]当帘线在等于断裂力的10%的拉伸力下显示出至多等于0.2%的相对伸长率时，所述帘线被称为是不可伸展的。
[0004]当帘线在等于断裂荷载的拉伸力下显示出至少等于3%的相对伸长率和小于150GPa的最大切线模量时，所述帘线被称为是弹性的。
[0005]周向增强元件是与周向方向形成在+2.5°至-2.5° (在0°附近)范围内的角度的增强元件。
[0006]轮胎的周向方向或纵向方向是对应于轮胎的外周并由轮胎行驶方向限定的方向。
[0007]轮胎的横向方向或轴向方向平行于轮胎的旋转轴线。
[0008]径向方向是与轮胎的旋转轴线相交并与其垂直的方向。
[0009]轮胎的旋转轴线是轮胎在正常使用时绕其旋转的轴线。
[0010]径向平面或子午平面是包含轮胎的旋转轴线的平面。
[0011]周向正中平面或赤道平面是垂直于轮胎的旋转轴线并且将轮胎分为两半的平面。
[0012]对于金属丝线或帘线，根据1984年的标准ISO 6892在张力下测量断裂力(以N计的最大荷载)，断裂强度(以MPa计)和断裂伸长率(以％计的总伸长)。
[0013]由于全世界公路网络的改善和高速公路网络的增长，目前被称为“公路轮胎”的某些轮胎旨在以高的平均速度行驶越来越长的距离。所述轮胎行驶的组合条件无疑使得有可能增加行驶的里程数，轮胎上的磨损减少。里程数方面的寿命增加结合所述使用条件在重负荷下有可能造成相对高的胎冠温度的事实，表明轮胎的胎冠增强件的耐久性需要至少成比例的增加。
[0014]这是因为在胎冠增强件中存在应力；更具体地，在胎冠层之间存在剪切应力，在轴向最短的胎冠层的端部处的工作温度过度升高的情况下，这造成所述端部处的橡胶中裂缝的出现和蔓延。同样的问题存在于增强元件的两个层的边缘的情况下，所述另一层不必在径向上与第一层邻近。
[0015]为了改进轮胎的胎冠增强件的耐久性，法国申请FR 2728510提出，一方面，在胎体增强件与径向最接近旋转轴线的胎冠增强件工作帘布层之间设置轴向连续帘布层，所述轴向连续帘布层由与周向方向形成至少等于60°的角度的不可伸展的金属帘线形成，并且所述轴向连续帘布层的轴向宽度至少等于最短工作胎冠帘布层的轴向宽度，另一方面，在两个工作胎冠帘布层之间设置附加的帘布层，所述附加的帘布层由基本上平行于周向方向定向的金属元件形成。
[0016]此外，法国申请W0 99/24269特别提出，在赤道平面的每个侧面上和在基本上平行于周向方向的增强元件的直接轴向连续的附加帘布层中，由从一个帘布层至下一个帘布层交叉的增强元件形成的两个工作胎冠帘布层在一定的轴向距离上联接，然后使用橡胶配混物的轮廓元件至少在所述两个工作帘布层共同的剩余宽度上脱离联接。
[0017]周向增强元件的层通常由至少一根金属帘线形成，所述至少一根金属帘线缠绕从而形成以相对于周向方向小于8°的角度铺设的一圈。最初制造的帘线在铺设之前用橡胶配混物包覆。随后，在轮胎固化过程中的压力和温度的作用下，该橡胶配混物将渗入帘线。
[0018]文献W0 07/003548进一步提出胎冠增强件，所述胎冠增强件在每个胎肩中包括增强元件的至少一个层，所述增强元件在层中相互平行并沿周向定向。
[0019]在以高速行驶的延长的道路的情况下，通过这种实施方案获得的结果在耐久性和磨损方面通常是令人满意的。然而，在某些行驶条件下，特别是在超负荷的情况下，某些轮胎有时似乎在胎冠增强件的耐久性方面表现较为薄弱。
【发明内容】
[0020]本发明的目的是提供用于“重型货物”车辆的轮胎，其中无论使用条件如何，对于道路使用而保持或改进耐久性和磨损方面的性能。
[0021]根据本发明，通过这样的轮胎实现该目的，所述轮胎具有径向胎体增强件，所述径向胎体增强件包括由增强元件的至少两个工作胎冠层形成的胎冠增强件，所述增强元件从一个层至另一个层交叉并与周向方向形成在10°与45°之间的角度，所述胎冠增强件本身在径向上被胎面覆盖，所述胎面通过两个胎侧结合至两个胎圈，所述轮胎在每个胎肩中还包括在层中相互平行并沿周向定向的增强元件的层的至少一个端部，在层中相互平行并沿周向定向的增强元件的所述附加层的所述端部在轴向上位于所述至少两个工作胎冠层的外部，胎体增强件的增强元件具有小于1mm的直径并由直径严格大于0.16mm的丝线制成，且胎体增强件的所述增强元件有利地为非包覆金属帘线，所述非包覆金属帘线在所谓的透过性测试中显示出小于20cm3/min的流速。
[0022]有利地，根据本发明，胎体增强件的增强元件由直径小于0.20mm的丝线制成。
[0023]在本发明的含义内，在层中相互平行并沿周向定向的增强元件的所述附加层的端部在轴向上位于所述至少两个工作胎冠层的外部的事实意指:所述端部在轴向上位于所述至少两个工作胎冠层的端部的外部和/或在轴向上位于所述至少两个工作胎冠层的所有点的外部。
[0024]在本发明的含义内，在层中相互平行并沿周向定向的元件可以为线性增强元件或主要在周向方向上定向并围绕该主要方向波动的增强元件。
[0025]此外优选地，在层中相互平行并沿周向定向的增强元件的附加层的增强元件为金属帘线。
[0026]此外在本发明的含义内，附加层可以是横穿整个宽度连续的层或中断的层，例如设置在胎肩上的狭窄帘布层。
[0027]在本发明的含义内，所述附加层还可以在径向上设置在所述至少两个工作胎冠层的内部、在径向上设置在所述至少两个工作胎冠层的外部或者设置在所述至少两个工作胎冠层的中间。
[0028]有利地，根据本发明，当附加层不连续时，所述附加层中的每一个的轴向内端在径向上邻近工作胎冠层的边缘。
[0029]被称为透过性测试的测试使得可以通过在恒定压力下在一段给定的时间内测量穿透测试样本的空气的体积而确定测试帘线对空气的纵向透过性。如本领域技术人员公知的，所述测试的原理是证实对帘线进行的处理使得帘线不透气的有效性；其例如描述于标准 ASTM D2692-98。
[0030]在通过剥离而直接地从经硫化橡胶帘布层中抽出的帘线上进行测试，所述帘线增强所述经硫化橡胶帘布层，因此被经固化橡胶渗透。
[0031]测试在2cm长的周围覆盖有固化状态