CN107743447A - 包括由单独丝线形成的工作层的轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轮胎，所述轮胎包括胎冠帘布层，所述胎冠帘布层由至少三个工作胎冠层形成，在所述层的端部之间设置至少两个橡胶共混物层Ci。根据本发明，在子午平面中，工作胎冠层在赤道平面中测得的厚度小于5mm；这些层的增强元件是直径小于0.50mm的单独金属丝线；增强元件之间的距离严格小于1mm；工作胎冠层的每一者的轴向宽度大于胎面的轴向宽度的60％；被橡胶共混物层Ci分离的两个工作层之间的在与其接触的轴向最窄工作层的端部测得的至少一个距离di满足0.5<di<2.5mm；并且在橡胶共混物层Ci的轴向内端和与其接触的轴向最窄工作层的端部之间的轴向宽度上，至少一个橡胶共混物层Ci的厚度基本上恒定。

Description

包括由单独丝线形成的工作层的轮胎
技术领域
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型载荷的车辆(例如货车、拖拉机、拖车或大客车)的轮胎。
背景技术
通常，在重型货物车辆的轮胎中，胎体增强件在每一侧锚固在胎圈区域中并且沿径向被由至少两个叠加层构成的胎冠增强件覆盖，所述至少两个叠加层由在每层中平行的丝线或帘线形成，所述丝线或帘线从一层至另一层交叉并且与周向方向形成10°和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且被称为弹性增强元件。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45°和90°之间的角度，被称为三角帘布层的该帘布层在径向上位于胎体增强件和第一胎冠帘布层之间，所述第一胎冠帘布层被称为工作帘布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。三角帘布层与至少所述工作帘布层形成三角增强件，该增强件在其所经受的各种应力下具有低的变形，三角帘布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。
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％的相对伸长时，所述帘线被称为是不可伸展的。
当帘线在等于断裂负荷的拉伸负荷下显示出至少等于3％的相对伸长和小于150GPa的最大切线模量时，所述帘线被称为是弹性的。
周向增强元件是与周向方向形成+2.5°至-2.5°(相对于0°)范围内的角度的增强元件。
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。
轮胎的横向方向或轴向方向平行于轮胎的旋转轴线。
径向方向是与轮胎的旋转轴线相交并与其垂直的方向。
轮胎的旋转轴线是轮胎在正常使用时绕其旋转的轴线。
径向平面或子午平面是包含轮胎的旋转轴线的平面。
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。
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计的最大负荷)，断裂强度(以MPa计)和断裂伸长(以％计的总伸长)。
至于橡胶组合物，模量的测量根据1988年9月的标准AFNOR-NFT-46002在张力下进行：在10％伸长下的公称割线模量(或表观应力，以MPa表示)在第二次伸长中(即在一个适应循环之后)测量(根据1979年12月的标准AFNOR-NFT-40101的标准温度和湿度条件)。
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。覆盖距离方面的寿命增加结合所述使用条件在重型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。
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操作温度显著升高的情况下，这造成所述端部处的橡胶中裂缝的出现和蔓延。在两个增强元件层的边缘的情况下存在同样的问题，所述另一层不必与第一层径向邻近。
为了改进轮胎的胎冠增强件的耐久性，法国申请FR 2 728 510提出，一方面，在胎体增强件和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，并且另一方面，在两个工作胎冠帘布层之间设置额外的帘布层，所述额外的帘布层由基本上平行于周向方向定向的金属元件形成。
此外，法国申请WO 99/24269特别提出，在赤道平面的每一侧并且在额外的增强元件帘布层的基本上平行于周向方向的直接轴向连续部分中，由从一个帘布层至另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，然后至少在所述两个工作帘布层公共宽度的剩余部分上使用橡胶配混物的轮廓元件脱离联接。
周向增强元件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°的角度铺设的螺线(turn)。最初制造的帘线在铺设之前用橡胶配混物包覆。随后，在轮胎硫化过程中的压力和温度的作用下，该橡胶配混物将渗透帘线。
因此在高速长期公路行驶的情况下，就耐久性和磨损而言所得到的结果通常是令人满意的。然而发现在某些行驶条件下，某些轮胎有时在胎面的一部分上显示出更明显的磨损。当胎面宽度增加时，该现象加重。
此外，无论设想的方案(例如上文列举的那些)如何，附加的增强元件层的存在造成更大的轮胎质量和更高的轮胎制造成本。
文献WO 10/069676提出以可变间距分布的周向增强元件层。根据选择的间距，在周向增强元件层的中心和中间部分处间距更远，有可能制造具有令人满意的耐久性能和改进的磨损性能的轮胎。此外，相比于包括以恒定间距分布的周向增强元件层的轮胎，尽管需要通过使用聚合物料弥补增强元件的缺乏，但是有可能降低所述轮胎的质量和成本。
发明内容
本发明的目的是提供用于“重型货物”车辆的轮胎，其中对于道路使用保持或改进耐久性和磨损方面的性能而无论使用条件如何，并且相比于上述轮胎，质量和制造成本降低。
根据本发明通过一种轮胎实现该目的，所述轮胎具有径向胎体增强件并且用于重型负荷类型的车辆，所述轮胎包括胎冠增强件，所述胎冠增强件包括增强元件的至少三个工作胎冠层，所述增强元件从一层至另一层交叉并且与周向方向形成10°和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连接至两个胎圈，在所述至少三个工作胎冠层的端部之间设置至少两个橡胶配混物层Ci，在子午平面中，所述至少三个工作胎冠层在赤道平面中测得的厚度小于5mm，所述至少三个工作胎冠层的增强元件是直径小于0.50mm的单独金属丝线，增强元件之间的沿着丝线等分线的方向的法线测得的距离严格小于1mm，所述至少三个工作胎冠层的每一者的轴向宽度大于胎面的轴向宽度的60％，被橡胶配混物层Ci分离的两个工作层之间的在与其接触的轴向最窄工作层的端部侧得的至少一个距离di满足0.5<di<2.5mm，并且在子午平面中，在至少一个橡胶配混物层Ci的轴向内端和与其接触的轴向最窄工作层的端部之间的轴向宽度上，所述至少一个橡胶配混物层Ci的厚度基本上恒定。
根据本发明优选地，在子午平面中，所述至少三个工作胎冠层在赤道平面中测得的厚度小于3.5mm。
根据本发明还优选地，增强元件之间的沿着丝线等分线的方向的法线测得的距离小于0.5mm。
根据本发明还优选地，所述至少三个工作胎冠层的每一者的轴向宽度大于胎面的轴向宽度的80％并且优选小于95％。
增强元件层的轴向宽度在轮胎的横截面上测量，轮胎因此处于未充气状态。
当轮胎安装在其实用轮辋上并且充气至其标称压力时，在两个胎肩端部之间测量胎面的轴向宽度。
在轮胎胎肩的区域中，胎肩端部由在一侧上的胎面的轴向外端(胎面花纹的顶部)表面的切线与另一侧上的胎侧的径向外端的相交部分在轮胎外表面上的正交投影限定。
在本发明的含义内，在子午平面中从丝线至丝线(亦即在第一工作层的丝线和第二工作层的丝线之间)在基本上垂直于橡胶配混物层Ci的表面的方向上测量距离di。换言之，该距离di包括橡胶配混物层Ci的厚度和橡胶覆盖配混物各自的厚度，所述橡胶覆盖配混物沿径向位于径向内部工作层的丝线的外部而且与层Ci接触，并且沿径向位于径向外部工作层的丝线的内部而且与层Ci接触。
在本发明的含义内，橡胶配混物层Ci的厚度在所述层Ci的两个表面之间沿着一个表面的点在另一个表面上的正交投影测得。
在本发明的含义内，橡胶配混物层Ci的厚度基本上恒定表示所述厚度的变化不大于0.3mm。这些厚度变化仅由于在轮胎的成型和固化过程中的蠕变现象。层Ci为半成品形式，亦即通过即用型元件形成轮胎，因此有利地呈现恒定厚度。
各种厚度的测量在轮胎的横截面上进行，轮胎因此处于未充气状态。
所述至少两个橡胶配混物层Ci可以使分别与其接触的两个工作胎冠层脱离联接，从而在更大的厚度上分布剪切应力。这些剪切应力特别由于接触斑块经过过程中的周向张力而出现。
在本发明的含义内，联接的层是指各自的增强元件仅由于覆盖所述层的覆盖层的存在而沿径向彼此分离的层。换言之，联接的层是彼此接触的层。
更常规的轮胎设计提供设置在两个工作胎冠层的端部之间的橡胶配混物层，所述橡胶配混物层特别在最窄工作层的端部处具有更大的厚度，而当沿着轮胎的子午截面观察时则具有不均匀的厚度轮廓，从而允许该厚度并且避免过度干扰最窄工作层的端部的环境。该橡胶配混物层的存在使得有可能特别限制在工作胎冠层的端部之间的剪切应力，所述工作胎冠层在其端部处不具有周向刚度。根据上述d的定义测量的在轴向最窄工作层的端部和通过橡胶配混物层与轴向最窄工作层分离的工作层之间的距离通常大于3.3mm。这对应于橡胶配混物层的至少2.5mm的厚度，然而通常地，其厚度倾向于在其每个端部处趋近小于0.5mm的值。
根据本发明优选地，胎冠增强件包括增强元件的四个工作胎冠层，并且三个橡胶配混物层C1、C2、C3分别设置在所述四个工作胎冠层的端部之间，所述四个工作胎冠层的在赤道平面中测得的厚度小于5mm。
根据本发明还优选地，被三个橡胶配混物层C1、C2、C3之一分离的两个工作层之间的在与其接触的轴向最窄工作层的端部测得的距离di满足0.5<di<2.5mm，并且在子午平面中，在三个橡胶配混物层C1、C2、C3之一的轴向内端和与其接触的轴向最窄工作层的端部之间的轴向宽度上，所述三个橡胶配混物层C1、C2、C3的每一者的厚度基本上恒定。
通过根据本发明的轮胎获得的结果有效证实，对于耐久性和磨损方面的至少等同的性能，根据本发明的轮胎具有更轻的质量和更低的制造成本。
本发明人已经能够证实，由于工作层的增强元件的直径减小，轮胎变轻与胎冠增强件的厚度减小有关。增强元件的直径的减小伴随着相对于常规轮胎减小的聚合物配混物厚度，因此尽管存在四个工作胎冠层，胎冠增强件的总厚度仍然小于常规轮胎。
本发明人已经特别能够证实，相比于更常规的设计，能够减小同一个工作胎冠层内的增强元件之间的距离，而不会不利地影响轮胎的耐久性性质。特别地，通常维持同一个工作层的增强元件之间的最小距离从而限制裂缝从一个元件蔓延至另一个元件的现象。
本发明人相信，由于应力分布在经受***效果的各对工作层之间，至少三个工作层的存在减少了工作层端部出现裂缝的风险。裂缝出现的减少因此使得能够减小增强元件之间的距离。
同一个工作层的增强元件之间的距离的减小有助于减小聚合物配混物的体积，因此有利于减小轮胎的质量。
此外，根据本发明所定义的，增强元件之间的距离结合工作胎冠层的数目使得能够维持与更常规设计的轮胎相似的周向刚度性质。
在轮胎的胎肩处，由胎冠增强件赋予的周向刚度甚至大于常规轮胎获得的周向刚度。本发明人还相信，至少三个工作胎冠层的存在造成应力分布在经受***效果的各对工作层之间，因此造成每对工作层之间的应力减小，能够限制形成相邻对的两个工作层的相对移动，因此提供与所述工作层的端部尽可能紧密的有效联接。
本发明人已经能够证实，包括至少三个工作胎冠层的胎冠增强件使得能够维持特别是耐久性和磨损方面的性能，当在所述至少一个橡胶配混物层Ci的轴向内端和与其接触的轴向最窄工作层的端部之间的轴向宽度上所述至少一个橡胶配混物层Ci的厚度基本上恒定并且距离di在0.5和2.5mm之间时，耐久性和磨损方面的性能是令人满意的。事实上发现，特别是在接触斑块经过过程中，包括至少三个工作胎冠层的胎冠增强件足以帮助抵抗胎肩处的至少一些周向张力，使得不同工作胎冠层的端部之间的剪切应力减小。本发明人还证实，在四个工作层的情况下，当三个层C1、C2、C3具有基本上恒定的厚度并且距离d1、d2、d3在0.5和2.5mm之间时，特别是耐久性和磨损方面的性能令人满意。
此外，橡胶配混物层C1、C2、C3有利地以半成品状态以易于制造并且可以简单储存的均匀厚度的层的形式提供。这是因为如上所述的通常使用的在横截面中具有变化厚度形式的层首先更难以制造，其次更难以储存。这是因为厚度变化产生储存问题，这些半成品通常以缠绕在卷轴上的形式储存。
由于根据本发明的以半成品形式制造和储存的橡胶配混物层C1、C2、C3简化至一定程度，造成更低的轮胎制造成本。
本发明人还证实，胎肩处更大的周向刚度能够改进轮胎磨损方面的性质。特别地，相比于在更常规的设计上所观察到的，在某些行驶条件下在胎面的中部和边缘之间产生的不均匀磨损减少。由于根据本发明的胎冠设计在整体上比更常规的轮胎更具柔性，减小工作层的增强元件的直径也使得能够降低轮胎对胎面撞击的敏感性。
根据本发明有利地，为了获得令人满意的周向刚度，无论行驶条件如何，四个工作胎冠层的单独金属丝线的直径大于或等于0.25mm。
根据本发明有利地，每个工作胎冠层的每单位宽度的刚度在35和70daN/mm之间。
通过在增强元件上测量，通过层中增强元件的密度确定增强元件层的每单位宽度的刚度，所述密度本身的定义是每单位宽度的增强元件的数目。
通过视觉计算10cm宽的未变形织物样本上存在的丝线的数目进行密度测量。计算的丝线数目直接获得单位为“根丝线/dm”的织物密度值。
根据本发明的一个优选的实施方案，特别是鉴于优化轮胎的重量节约，使增强元件的工作胎冠层包括两个覆盖层，增强元件设置在所述两个覆盖层之间，在增强元件的每一侧在径向方向上测得的覆盖厚度小于0.30mm。在轮胎中，通过使彼此接触的两个增强元件层的增强元件之间的距离减半测得覆盖厚度。
根据本发明还优选地，通过所述至少两个工作层的增强元件与周向方向形成的平均角度小于30°。由于更大的周向刚度，所述角度值使得能够进一步限制两个工作层的相对移动。
根据本发明的实施方案的第一个替代形式，在四个工作胎冠层的情况下，沿径向位于径向最内工作胎冠层和径向最外工作胎冠层之间的两个工作胎冠层在轴向上比这两个径向最内和径向最外工作胎冠层更窄。径向最内工作胎冠层因此有利地是轴向最宽的层。该实施方案的第一替代形式鼓励轮胎胎肩区域中更少的散热。
根据本发明的实施方案的第二个替代形式，在四个工作胎冠层的情况下，相比于沿径向位于径向最内工作胎冠层和径向最外工作胎冠层之间的两个工作胎冠层，这两个径向最内和径向最外工作胎冠层在轴向上更窄。该实施方案的第二替代形式特别限制由街边石造成的损坏。其一：邻近径向最内层的工作胎冠层是轴向最宽层，所述构造使得能够保持工作层的端部远离冲击区域。其二：邻近径向最外层的工作胎冠层是轴向最宽层，所述构造则使得能够保持经受冲击的端部远离可能被冲击的胎体增强件。
根据本发明的实施方案的其它替代形式，在四个工作胎冠层的情况下，沿径向位于其它工作胎冠层的内部或外部的工作胎冠层和沿径向位于径向内部和外部工作胎冠层之间的工作胎冠层在轴向上比另外两个工作胎冠层更宽。
根据本发明的实施方案的一个有利的替代形式，至少一个橡胶配混物层Ci在10％伸长下的弹性拉伸模量小于8MPa并且所述至少一个层Ci的用tan(δ)max表示的最大tan(δ)值小于0.100。
损耗因数tan(δ)为橡胶配混物层的动态性质。其使用以商标名Metravib VA4000已知的粘度分析仪根据标准ASTM D5992-96进行测量。记录硫化组合物的样品(厚度为2mm，截面为78mm2的圆柱状测试试样)在10Hz的频率和100℃的温度下经受简单交替正弦剪切应力的响应。从0.1％至50％(向外循环)，接着从50％至1％(返回循环)进行应变振幅扫描。对于返回循环，标明观察到的最大tan(δ)值，用tan(δ)max表示。
滚动阻力为当轮胎滚动时出现的阻力。滚动阻力通过与轮胎在旋转过程中的变形相关的滞后性损失表示。与轮胎旋转相关的频率值对应于在30和100℃之间测得的tan(δ)值。在100℃下的tan(δ)值因此对应于轮胎在运行时的滚动阻力的指标。
还有可能通过试样在设定的能量水平下在60℃的温度下的回弹通过测量能量损失确定滚动阻力(以百分比表示)。
有利地，根据本发明，所述至少一个橡胶配混物层Ci在60℃下的损失(用P60表示)小于20％。
根据本发明的该替代形式，在滚动阻力方面的性能得以改进并且使得有可能有助于装配有所述轮胎的车辆的降低的燃料消耗。
通过使用这些弹性模量小于或等于8MPa并且tan(δ)max值小于0.100的配混物，有可能改进轮胎在滚动阻力方面的性质，同时保持满意的耐久性性质。
根据一个优选的实施方案，根据本发明的实施方案的该替代形式，所述至少一个橡胶配混物层Ci是弹性体配混物，所述弹性体配混物基于天然橡胶或主要包含顺式-1,4链的合成聚异戊二烯和任选至少一种其它二烯弹性体和增强填料，在共混物的情况下，天然橡胶或合成聚异戊二烯相对于所使用的一种或多种其它二烯弹性体的含量以主要含量存在，所述增强填料由如下组成：
a)BET比表面积大于60m2/g的炭黑，
i.当炭黑的吸油值(COAN)大于85时，以在20和40phr之间的含量使用，
ii.当炭黑的吸油值(COAN)小于85时，以在20和60phr之间的含量使用，
b)或者BET比表面积小于60m2/g的炭黑，无论其吸油值如何，以在20和80phr之间，优选在30和50phr之间的含量使用，
c)或者选自沉淀或热解二氧化硅、氧化铝和铝硅酸盐的包含SiOH和/或AlOH表面官能团的二氧化硅和/或氧化铝类型的白填料，或在合成过程中或合成之后改性的炭黑，其BET比表面积在30和260m2/g之间，以在20和80phr之间，优选在30和50phr之间的含量使用，
d)或者(a)中描述的炭黑和/或(b)中描述的炭黑和/或(c)中描述的白填料的共混物，其中填料的总含量在20和80phr之间，优选在40和60phr之间。
BET比表面积的测量根据“The Journal of the American Chemical Society”(第60卷，第309页，1938年2月)中描述的BRUNAUER、EMMET和TELLER方法(对应于1987年11月的标准NFT 45007)进行。
炭黑的吸油值，COAN(压缩吸油值)，根据标准ASTM D3493进行测量。
如果使用透明填料或白填料，必须使用选自本领域技术人员已知的试剂的偶联剂和/或涂布剂。作为优选的偶联剂的示例，可以提及双(3-三烷氧基甲硅烷基丙基)多硫化物类型的烷氧基硅烷硫化物，其中特别是由Degussa以名称Si69(纯液体产品)和名称X50S(固体产品(以50重量/50重量与N330炭黑共混))销售的双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物。作为涂布剂的示例，可以提及脂肪醇，烷基烷氧基硅烷，例如分别由Degussa以名称Si116和Si216销售的六癸基三甲氧基硅烷或六癸基三乙氧基硅烷，二苯胍，聚乙二醇或任选通过OH或烷氧基官能团改性的硅油。以填料的重量计，涂布剂和/或偶联剂以≥1/100和≤20/100的比例使用，如果透明填料形成所有增强填料则优选以在2/100至15/100范围内的比例使用，如果增强填料通过炭黑和透明填料的共混物形成则以在1/100至20/100范围内的比例使用。
作为具有上述形态和二氧化硅和/或氧化铝类型的材料的SiOH和/或AlOH表面官能团并且可以根据本发明用作这些材料的部分或全部替代品的增强填料的其它示例，可以提及这样的炭黑，所述炭黑在合成过程中通过在炉原料油中加入硅和/或铝的化合物或者在合成之后通过将酸加入炭黑在硅酸钠和/或铝酸钠溶液中的水悬浮液而改性，从而用SiOH和/或AlOH官能团至少部分覆盖炭黑的表面。作为这种类型的在表面上具有SiOH和/或AlOH官能团的炭基填料的非限制性示例，可以提及ACS橡胶专题会议(阿纳海姆，加利福尼亚，1997年5月6-9日)第24号文件中描述的CSDP型填料，以及专利申请EP-A-0 799854中的填料。
如果使用透明填料作为唯一的增强填料，通过使用沉淀或热解二氧化硅或沉淀氧化铝或BET比表面积在30和260m2/g范围内的硅酸铝获得滞后性质和内聚力性质。作为这种类型的填料的非限制性示例，可以提及来自Akzo的二氧化硅KS404，来自Degussa的Ultrasil VN2或VN3和BV3370GR，来自Huber的Zeopol 8745，来自Rhodia的Zeosil 175MP或Zeosil 1165MP，来自PPG的HI-SIL 2000等。
在可以与天然橡胶或主要具有顺式-1,4链的合成聚异戊二烯共混使用的二烯弹性体中，可以提及优选主要具有顺式-1,4链的聚丁二烯(BR)，苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)溶液或乳液，丁二烯-异戊二烯共聚物(BIR)，和苯乙烯-丁二烯-异戊二烯三元聚合物(SBIR))。这些弹性体可以是在聚合过程中或在聚合之后通过支化剂(例如二乙烯基苯)或星形支化剂(例如碳酸酯、卤化锡或卤化硅)或通过官能化剂改性的弹性体，所述官能化剂例如通过二甲基氨基苯甲酮或二乙基氨基苯甲酮的作用造成含氧羰基或羧基官能团或胺官能团接枝至链或链端部。在天然橡胶或主要包含顺式-1,4链的合成聚异戊二烯与一种或多种上述二烯弹性体的共混物的情况下，天然橡胶或合成聚异戊二烯优选以主要含量，更优选以大于70phr的含量使用。
根据本发明的该优选的实施方案，更低的弹性模量通常伴随着更低的粘性模量G”，该变化被证明对于轮胎滚动阻力的降低是有利的。
更常规的轮胎设计提供橡胶配混物层，所述橡胶配混物层设置在工作胎冠层的端部之间，所述工作胎冠层在10％伸长下具有大于8.5MPa的弹性拉伸模量，特别是从而能够限制在工作胎冠层的端部之间的剪切应力，所述工作胎冠层在其端部处不具有周向刚度。通常甚至大于9MPa的这种模量使得有可能避免在所述工作胎冠层的端部处(更特别是最窄工作层的端部处)的橡胶配混物中的裂缝的产生和蔓延。
本发明人能够证实，通过至少一个层Ci在10％伸长下的小于8MPa的弹性拉伸膜量，至少三个工作层的存在使得有可能保持特别是耐久性和磨损方面的满意的性能。
本发明人还能够证实，当至少一个层Ci在10％伸长下具有小于8MPa的弹性拉伸模量时，所述层Ci的内聚力保持满意。
在本发明的含义内，内聚性橡胶配混物为特别耐裂的橡胶配混物。因此通过在“PS”(纯剪切)试样上进行的疲劳开裂试验评估配混物的内聚力。所述试验包括在对试样进行刻痕之后确定裂缝蔓延速度“Vp”(nm/周期)随能量释放速度“E”(J/m2)的变化。测试覆盖的实验范围在-20℃和+150℃的温度范围内，使用空气或氮气气氛。试样的应力为以脉冲应力负载(“半正矢”切线信号)的形式施加的振幅在0.1mm和10mm之间的动态移动，剩余时间等于脉冲持续时间；信号的频率平均为约10Hz。
测量包括3个部分：
·“PS”试样在27％变形下的1000个周期的适应。
·能量表征从而确定“E”＝f(变形)定律。能量释放速度“E”等于W0*h0，其中W0＝每个周期和每单位体积供应至材料的能量，h0＝试样的初始高度。利用“力/位移”采集数据因此给出“E”和应力负载的振幅之间的关系。
·在对试样“PS”进行刻痕之后测量开裂。收集的数据用以确定裂缝蔓延速度“Vp”随施加的应力负载水平“E”的变化。
本发明人特别证实至少三个工作层的存在帮助减少所述至少一个层Ci的内聚力的变化。特别地，更常规的轮胎设计特别包括设置在工作胎冠层的端部之间并且在10％伸长下的弹性拉伸模量大于8.5MPa的橡胶配混物层，这造成设置在工作胎冠层的端部之间的所述橡胶配混物层的内聚力变化，该变化具有更差的倾向。本发明人发现，至少三个工作层的存在限制了工作胎冠层的端部之间的移动，结合至少一个层Ci的小于0.100的最大tan(δ)值，由于限制了温度增加而造成所述至少一个层Ci的内聚力的较小变化。本发明人因此认为在根据本发明的轮胎设计中，至少一个层Ci的内聚力(所述内聚力低于更常规的轮胎设计中存在的内聚力)是令人满意的。
本发明人还发现三个橡胶配混物层C1、C2、C3连同四个工作层(所述工作层在10％伸长下具有小于8MPa的弹性拉伸模量和小于0.100的用tan(δ)max表示的最大tan(δ)值)提供滚动阻力方面的改进性能同时维持满意的耐久性和磨损性质。
根据本发明的实施方案的一个替代形式，至少一个工作胎冠层的至少一个覆盖层在10％伸长下的弹性拉伸模量小于8.5MPa，并且至少一个工作胎冠层的所述至少一个覆盖层的用tan(δ)max表示的最大tan(δ)值小于0.100。
通常地，工作胎冠层的覆盖层在10％伸长下的弹性拉伸模量大于10MPa。特别是当车辆沿行弯曲路径时、在停车场回旋的过程中或经过迂回路线时，需要这种弹性模量从而能够限制工作胎冠层的增强元件的压缩。这是因为在与地面接触的斑块区域中，作用于胎面的沿着轴向方向的剪切作用造成工作胎冠层的增强元件的压缩。
本发明人还能够证实，根据本发明的至少三个工作层的存在允许更低的弹性模量而不会由于如上所述的工作胎冠层的增强元件的压缩而危害轮胎的耐久性性质。
正如在橡胶配混物层Ci的情况下，使用弹性模量小于或等于8.5MPa且tan(δ)max值小于0.100的至少一个工作胎冠层的至少一个覆盖层，使得有可能改进轮胎在滚动阻力方面的性质同时保持满意的耐久性性质。
在本发明的一个优选的实施方案中，至少一个工作胎冠层的所述至少一个覆盖层为弹性体配混物，所述弹性体配混物基于天然橡胶或主要包含顺式-1,4链的合成聚异戊二烯和可能的至少一种其它二烯弹性体和增强填料，在共混物的情况下，天然橡胶或合成聚异戊二烯相对于所使用的一种或多种其它二烯弹性体的含量以主要含量存在，所述增强填料由如下组成：
a)BET比表面积大于60m2/g的炭黑，
i.当炭黑的吸油值(COAN)大于85时，以在20和40phr之间的含量使用，
ii.当炭黑的吸油值(COAN)小于85时，以在20和60phr之间的含量使用，
b)或者BET比表面积小于60m2/g的炭黑，无论其吸油值如何，以在20和80phr之间，优选在30和50phr之间的含量使用，
c)或者选自沉淀或热解二氧化硅、氧化铝和铝硅酸盐的包含SiOH和/或AlOH表面官能团的二氧化硅和/或氧化铝类型的白填料，或在合成过程中或合成之后改性的炭黑，其BET比表面积在30和260m2/g之间，以在20和80phr之间，优选在30和50phr之间的含量使用，
d)或者(a)中描述的炭黑和/或(b)中描述的炭黑和/或(c)中描述的白填料的共混物，其中填料的总含量在20和80phr之间，优选在40和60phr之间。
如果使用透明填料或白填料，必须使用选自本领域技术人员已知的试剂的偶联剂和/或涂布剂。作为优选的偶联剂的示例，可以提及双(3-三烷氧基甲硅烷基丙基)多硫化物类型的烷氧基硅烷硫化物，其中特别是由Degussa以名称Si69(纯液体产品)和名称X50S(固体产品(以50重量/50重量与N330炭黑共混))销售的双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物。作为涂布剂的示例，可以提及脂肪醇，烷基烷氧基硅烷，例如分别由Degussa以名称Si116和Si216销售的六癸基三甲氧基硅烷或六癸基三乙氧基硅烷，二苯胍，聚乙二醇或任选通过OH或烷氧基官能团改性的硅油。以填料的重量计，涂布剂和/或偶联剂以≥1/100和≤20/100的比例使用，如果透明填料形成所有增强填料则优选以在2/100至15/100范围内的比例使用，如果增强填料通过炭黑和透明填料的共混物形成则以在1/100至20/100范围内的比例使用。
作为具有上述形态和二氧化硅和/或氧化铝类型的材料的SiOH和/或AlOH表面官能团并且可以根据本发明用作这些材料的部分或全部替代品的增强填料的其它示例，可以提及这样的炭黑，所述炭黑在合成过程中通过在炉原料油中加入硅和/或铝的化合物或者在合成之后通过将酸加入炭黑在硅酸钠和/或铝酸钠溶液中的水悬浮液而改性，从而用SiOH和/或AlOH官能团至少部分覆盖炭黑的表面。作为这种类型的在表面上具有SiOH和/或AlOH官能团的炭基填料的非限制性示例，可以提及ACS橡胶专题会议(阿纳海姆，加利福尼亚，1997年5月6-9日)第24号文件中描述的CSDP型填料，以及专利申请EP-A-0 799854中的填料。
如果使用透明填料作为唯一的增强填料，通过使用沉淀或热解二氧化硅或沉淀氧化铝或BET比表面积在30和260m2/g范围内的硅酸铝获得滞后性质和内聚力性质。作为这种类型的填料的非限制性示例，可以提及来自Akzo的二氧化硅KS404，来自Degussa的Ultrasil VN2或VN3和BV3370GR，来自Huber的Zeopol 8745，来自Rhodia的Zeosil175MP或Zeosil 1165MP，来自PPG的HI-SIL 2000等。
在可以与天然橡胶或主要具有顺式-1,4链的合成聚异戊二烯共混使用的二烯弹性体中，可以提及优选主要具有顺式-1,4链的聚丁二烯(BR)，苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)溶液或乳液，丁二烯-异戊二烯共聚物(BIR)，和苯乙烯-丁二烯-异戊二烯三元聚合物(SBIR))。这些弹性体可以是在聚合过程中或在聚合之后通过支化剂(例如二乙烯基苯)或星形支化剂(例如碳酸酯、卤化锡或卤化硅)或通过官能化剂改性的弹性体，所述官能化剂例如通过二甲基氨基苯甲酮或二乙基氨基苯甲酮的作用造成含氧羰基或羧基官能团或胺官能团接枝至链或链端部。在天然橡胶或主要包含顺式-1,4链的合成聚异戊二烯与一种或多种上述二烯弹性体的共混物的情况下，天然橡胶或合成聚异戊二烯优选以主要含量，更优选以大于70phr的含量使用。
根据本发明还有利地，层Ci在10％伸长下的弹性拉伸模量和与所述至少一个层Ci接触的至少一个工作胎冠层的所述至少一个覆盖层在10％伸长下的弹性拉伸模量之间的差别小于2MPa。
根据第一个实施方案，端部与橡胶配混物层Ci接触的工作胎冠层的覆盖层的弹性模量大于所述橡胶配混物层Ci的弹性模量，使得所述层的堆叠具有有利于抵抗最窄工作胎冠层的端部处的裂缝出现的弹性模量梯度。
根据第二个实施方案，工作胎冠层的覆盖层的弹性模量和所述橡胶配混物层Ci的弹性模量相同，并且再次有利地，橡胶配混物相同从而简化用于制造轮胎的工业条件。
正如在实施方案的替代形式中所述的根据本发明的轮胎因此相比于常规轮胎具有改进的滚动阻力同时保持耐久性和磨损方面的相当性能。
此外，各种橡胶配混物的较低的弹性模量有可能使得轮胎的胎冠具有柔性，并且因此当例如石头保持在胎面花纹的底部时，限制胎冠毁坏的风险和胎冠增强件层的增强元件腐蚀的风险。
根据本发明的一个实施方案，胎冠增强件由周向增强元件层补充。
周向增强元件层的存在违背使轮胎变轻的理念，因此偏离了轮胎变形和耐久性性质之间的性能折中；周向增强元件层使得能够改进轮胎的耐久性，特别是在严苛条件下使用时。
优选地，至少一个周向增强元件层沿径向设置在两个工作胎冠层之间。
根据本发明的一个有利的实施方案，至少一个周向增强元件层的增强元件为金属增强元件，所述金属增强元件在0.7％伸长下具有在10至120GPa范围内的割线模量和小于150GPa的最大切线模量。
根据一个优选的实施方案，增强元件在0.7％伸长下的割线模量小于100GPa且大于20GPa，优选在30和90GPa之间，更优选小于80GPa。
还优选地，增强元件的最大切线模量小于130GPa，更优选小于120GPa。
上文描述的模量在作为伸长的函数的拉伸应力的曲线上进行测量，拉伸应力对应于通过5N预负荷相对于增强元件的金属的横截面积测得的张力。
根据一个优选的实施方案，至少一个周向增强元件层的增强元件为金属增强元件，所述金属增强元件具有作为相对伸长的函数的拉伸应力曲线，其对于低伸长显示出平缓梯度，而对于高伸长显示出基本恒定的陡峭梯度。附加帘布层的这种增强元件通常被称为“双模量”元件。
在本发明的一个优选的实施方案中，从0.4％至0.7％范围内的相对伸长的点出现基本恒定的陡峭梯度。
上述增强元件的各个特征在取自轮胎的增强元件上测得。
更特别适合产生根据本发明的至少一个周向增强元件层的增强元件为例如3x(0.26+6x0.23)5.0/7.5SS构造的组件。所述帘线在0.7％下具有等于45GPa的割线模量和等于100GPa的最大切线模量，所述模量在作为伸长的函数的拉伸应力曲线上测得，拉伸应力对应于通过5N预负荷相对于增强元件的金属的横截面积(在所讨论的示例的情况下为0.98mm2)测得的张力。
根据本发明的第二个实施方案，周向增强元件可以由金属元件段形成从而形成长度远小于最短层的周长、但是优选大于所述周长的0.1倍的部分，所述部分之间的段在轴向上相对于彼此偏移。还优选地，附加层的每单位宽度的弹性拉伸模量小于最具伸展性的工作胎冠层在相同条件下测得的弹性拉伸模量。所述实施方案使得有可能以简单的方式赋予周向增强元件层这样的模量，所述模量可以简单调节(通过选择同一行的部段之间的间距)，但是在所有情况下，所述模量都低于由相同但连续的金属元件组成的层的模量，附加层的模量在取自轮胎的切割元件的硫化层上测量。
根据本发明的第三个实施方案，周向增强元件是波状金属元件，波幅与波长的比例a至多等于0.09。优选地，附加层的每单位宽度的弹性拉伸模量小于最具伸展性的工作胎冠层在相同条件下测得的弹性拉伸模量。
本发明的一个优选的实施方案还提出，胎冠增强件的径向外部由增强元件的至少一个额外层(被称为保护层)补充，所述增强元件相对于周向方向以10°和45°之间的角度定向且方向与由与其径向邻近的工作层的元件形成的角度相同。
根据本发明的对应于常规轮胎设计的第一个实施方案，保护层的增强元件为弹性帘线。
根据本发明的第二个实施方案，保护层的增强元件为直径小于0.50mm的单独金属丝线，增强元件之间的沿着丝线等分线的方向的法线测得的距离严格小于1.5mm。
附图说明
参考图1和2，根据下文对本发明的示例性实施方案的描述，本发明的其它有利的细节和特征将变得显而易见，其中：
-图1：根据本发明的第一个实施方案的轮胎的子午线示意图，
-图2：根据本发明的第二个实施方案的轮胎的子午线示意图，
-图3：根据本发明的第三个实施方案的轮胎的子午线示意图，
-图4：根据现有技术的轮胎的子午线示意图。
具体实施方式
为了简化理解，附图没有按比例绘制。附图仅仅表示了轮胎的半视图，轮胎相对于轴线XX’对称地延伸，所述轴线XX’表示轮胎的周向正中平面或赤道平面。
在图中，尺寸为385/55R 22.5的轮胎1-41具有等于0.55的纵横比H/S，H是轮胎1-41在其安装轮辋上的高度，S是最大轴向宽度。所述轮胎1-41包括锚固在两个胎圈(在图中未显示)中的径向胎体增强件2-42。胎体增强件2-42由金属帘线的单层形成。它们进一步包括胎面5–45。
在图1中，根据本发明，胎体增强件2被胎冠增强件4环箍，所述胎冠增强件4在径向上从内向外由以下形成：
–第一工作层41，所述第一工作层41由以等于-18°的角度定向的金属丝线形成，
–第二工作层42，所述第二工作层42由以等于18°的角度定向的金属丝线形成，
–第三工作层43，所述第三工作层43由以等于-18°的角度定向的金属丝线形成，
–保护层45，所述保护层45由6.35弹性金属帘线形成，所述弹性金属帘线平行于工作层43的金属丝线。
构成三个工作层的增强元件的金属丝线是直径为0.35mm的UHT类型的丝线。还可以使用SHT类型或更高级别的丝线。所述丝线以等于0.35mm的距离分布在每个工作层内，所述距离在增强元件之间沿着丝线等分线的方向的法线测得。
第一工作层41的轴向宽度L41等于300mm。
第二工作层42的轴向宽度L42等于320mm。
第三工作层43的轴向宽度L43等于300mm。
保护层45的轴向宽度L45等于220mm。
胎面的轴向宽度L5等于312mm。
三个工作胎冠层的在赤道平面中测得的厚度等于2.5mm，因此小于5mm。
根据本发明，两个橡胶配混物层C1、C2分别使工作胎冠层41、42和43的端部脱离联接。
两个工作胎冠层41和42之间的层C1的接合区域由其厚度限定，更具体地由层42的端部和层41之间的径向距离d1限定。径向距离d1等于2mm，这对应于层C1的等于1.5mm的厚度。根据本发明，在子午视图中在层C1的轴向内端和轴向最窄工作层42的端部之间的轴向宽度上，层C1的厚度基本上相同。
关于两个工作胎冠层42和43之间的层C2，其一方面由其厚度限定，更具体地由层42的端部和层43之间的径向距离d2限定，另一方面由其在子午视图中的不规则形状限定，该形状在层42的端部处最厚，其厚度在其端部处降低至约0.5mm的值。径向距离d2等于3.5mm，这对应于层C2的等于2.7mm的厚度。
在图2中，根据本发明，胎体增强件22被胎冠增强件24环箍，所述胎冠增强件4在径向上从内向外由以下形成：
–第一工作层241，所述第一工作层241由以等于18°的角度定向的金属丝线形成，
–第二工作层242，所述第二工作层242由以等于-18°的角度定向的金属丝线形成，
–第三工作层243，所述第三工作层243由以等于18°的角度定向的金属丝线形成，
–第四工作层244，所述第四工作层244由以等于-18°的角度定向的金属丝线形成，
–保护层245，所述保护层245由6.35弹性金属帘线形成，所述弹性金属帘线平行于工作层244的金属丝线。
构成四个工作层的增强元件的金属丝线是直径为0.35mm的UHT类型的丝线。还可以使用SHT类型或更高级别的丝线。所述丝线以等于0.35mm的距离分布在每个工作层内，所述距离在增强元件之间沿着丝线等分线的方向的法线测得。
第一工作层241的轴向宽度L241等于300mm。
第二工作层242的轴向宽度L242等于320mm。
第三工作层243的轴向宽度L243等于300mm。
第四工作层244的轴向宽度L244等于280mm。
保护层245的轴向宽度L245等于220mm。
胎面的轴向宽度L25等于312mm。
四个工作胎冠层的在赤道平面中测得的厚度等于3.3mm，因此小于5mm。
根据本发明，三个橡胶配混物层C1、C2、C3分别使工作胎冠层241、242、243和244的端部脱离联接。
两个工作胎冠层241、242和243、244之间的层C1和C3的接合区域分别由其厚度限定，更具体地分别由层242的端部和层241之间的径向距离d1，以及层243的端部和层244之间的径向距离d3限定。径向距离d1和d3等于2mm，这对应于层C1和C3的等于1.5mm的厚度。根据本发明，在子午视图中在层C1的轴向内端和与其接触的轴向最窄工作层42的端部之间的轴向宽度上，层C1的厚度基本上相同。同样地，在子午视图中在层C3的轴向内端和与其接触的轴向最窄工作层43的端部之间的轴向宽度上，层C3的厚度基本上相同。
关于两个工作胎冠层242和243之间的层C2，其一方面由其厚度限定，更具体地由层242的端部和层243之间的径向距离d2限定，另一方面由其在子午视图中的不规则形状限定，该形状在层42的端部处最厚，其厚度在其端部处降低至约0.5mm的值。径向距离d2等于3.5mm，这对应于层C2的等于2.7mm的厚度。
在图3中，根据本发明，胎体增强件32被胎冠增强件34环箍，所述胎冠增强件4在径向上从内向外由以下形成：
–第一工作层341，所述第一工作层341由以等于18°的角度定向的金属丝线形成，
–第二工作层342，所述第二工作层342由以等于-18°的角度定向的金属丝线形成，
–第三工作层343，所述第三工作层343由以等于18°的角度定向的金属丝线形成，
–第四工作层344，所述第四工作层344由以等于-18°的角度定向的金属丝线形成，
–保护层345，所述保护层345由6.35弹性金属帘线形成，所述弹性金属帘线平行于工作层344的金属丝线。
构成四个工作层的增强元件的金属丝线是直径为0.35mm的UHT类型的丝线。还可以使用SHT类型或更高级别的丝线。所述丝线以等于0.35mm的距离分布在每个工作层内，所述距离在增强元件之间沿着丝线等分线的方向的法线测得。
第一工作层341的轴向宽度L341等于300mm。
第二工作层342的轴向宽度L342等于320mm。
第三工作层343的轴向宽度L343等于300mm。
第四工作层344的轴向宽度L344等于280mm。
保护层245的轴向宽度L245等于220mm。
胎面的轴向宽度L25等于312mm。
四个工作胎冠层的在赤道平面中测得的厚度等于3.3mm，因此小于5mm。
根据本发明，如同图2的情况，三个橡胶配混物层C1、C2、C3分别使工作胎冠层341、342、343和344的端部脱离联接。
在图3的情况下，三个层C1、C2、C3基本上相同。
分别在两个工作胎冠层341和342、342和343、343和344之间的层C1、C2和C3的接合区域由其厚度限定，更具体地由分别在层342的端部和层341之间、层342的端部和层343之间以及层343的端部和层344之间的径向距离d1、d2和d3限定。径向距离d1、d2和d3等于2mm，这对应于层C1、C2和C3的等于1.5mm的厚度。根据本发明，在子午视图中在层C1的轴向内端和与其接触的轴向最窄工作层342的端部之间的轴向宽度上，层C1的厚度基本上相同。同样地，在子午视图中在层C3的轴向内端和与其接触的轴向最窄工作层342的端部之间的轴向宽度上，层C2的厚度基本上相同。再次同样地，在子午视图中在层C3的轴向内端和与其接触的轴向最窄工作层343的端部之间的轴向宽度上，层C3的厚度基本上相同。
在图4中，胎体增强件42被胎冠增强件44环箍，所述胎冠增强件44在径向上从内向外由以下形成：
-第一三角层440，所述第一三角层440由以等于50°的角度定向的非缠绕9.35金属帘线形成，
-第一工作层441，所述第一工作层441由非缠绕9.35金属帘线形成，所述非缠绕9.35金属帘线在帘布层的整个宽度上连续并且以等于18°的角度定向，
-第二工作层442，所述第二工作层442由非缠绕9.35金属帘线形成，所述非缠绕9.35金属帘线在帘布层的整个宽度上连续并且以等于18°的角度定向并且与层441的金属帘线交叉，
-保护层443，所述保护层443由弹性6.35金属帘线形成。
工作层441和442的不可伸展的9.35金属帘线以等于1mm的距离分布在每个工作层内，所述距离在增强元件之间沿着丝线等分线的方向的法线测得。
三角层440的轴向宽度L440等于302mm。
第一工作层441的轴向宽度L441等于318mm。
第二工作层442的轴向宽度L442等于296mm。
保护层443的轴向宽度L443等于220mm。
胎面的轴向宽度L45等于312mm。
三个胎冠层440、441、442的在赤道平面中测得的厚度等于6.5mm。
在两个工作层共同的剩余宽度上，两个工作层441、442被橡胶配混物层C分离。层C一方面由其厚度限定，更具体地由层442的端部和层441之间的径向距离d限定，另一方面由其在子午视图中的不规则形状限定，该形状在层442的端部处最厚，其厚度在其端部处降低至约0.5mm的值。径向距离d等于3.5mm，这对应于层C的等于2.7mm的厚度。
根据本发明的轮胎的制备被证实为简化了在制备轮胎之前作为半成品的橡胶混合物层Ci的制造、修整和储存。轮胎本身的制备也得以简化，由于其横截面的均匀形状，所述层Ci的设置和设置精确性更为简单。
如图3所示制备的根据本发明的轮胎的四个工作层341、342、343和344的组合质量包括金属丝线和覆盖配混物的质量，因此等于6.3kg。如图2所示制备的根据本发明的轮胎的质量等于61kg。
如图3所示制备的轮胎的胎冠层440、441、442的组合质量包括金属帘线和覆盖配混物的质量，等于12.6kg。如图3所示制备的轮胎的质量等于67kg。
在根据图3制备的轮胎上进行试验，根据图4制备的轮胎为参照轮胎。
在试验机上进行第一耐久性试验，使每个轮胎在4000kg的初始负荷下以等于所述轮胎指定的最大速度评级(或速度指数)的速度直线滚动，所述初始负荷逐渐增加从而缩短试验的持续时间。
在试验机上进行其它耐久性试验，以循环形式向轮胎施加横向力和动态超载。在与施加至参照轮胎的条件相同的条件下在根据本发明的轮胎上进行试验。
因此进行的试验表明，在这些试验的每一者的过程中，根据本发明的轮胎和参照轮胎行驶的距离基本上相同。因此显而易见的是，根据本发明的轮胎在耐久性方面的性能和参照轮胎基本上相同。
进行其它实验从而评价轮胎在车辆上的实际条件下的磨损性能。确定行驶条件(特别是沿行的回路)从而代表特定的使用类型，在该情况下使用在不均匀磨损方面更不利的高速公路类型。在行驶结束时，发现根据本发明的轮胎上的磨损更均匀，表明寿命增加的潜力。
也进行滚动阻力的测量。
根据本发明，使用根据本发明的轮胎进行试验，同时改变层C1、C2、C3的配混物的特性，特别是其在10％伸长下的弹性拉伸模量和tan(δ)max值。
根据本发明，也使用根据本发明的轮胎进行其他试验，同时也改变工作层的覆盖层配混物的特性，特别是其在10％伸长下的弹性拉伸模量和tan(δ)max值。
所使用的各种配混物如下所示，显示了每一者在10％伸长下的弹性拉伸模量和tan(δ)max和P60值。
组分的值用phr(重量份/百份弹性体)表示。
关于用T1表示的参照轮胎，层C由配混物R2制成并且工作层441、443的覆盖层由配混物R1制成。
对根据本发明的不同轮胎进行试验。
制备根据本发明的第一系列的轮胎S1(图3)，其中层C1、C2、C3由配混物R2制成，工作层的覆盖层由配混物R1制成。
制备根据本发明的第二系列的轮胎S2(图3)，其中层C1、C2、C3由配混物1至5制成，工作层的覆盖层由配混物R1制成。
制备根据本发明的第三系列的轮胎S3(图3)，其中层C1、C2、C3由配混物R2制成，工作层的覆盖层由配混物1至5制成。
制备根据本发明的第四系列的轮胎S4(图3)，其中层C1、C2、C3由配混物1至5制成，工作层的覆盖层由配混物1至5制成。该系列S2的一些轮胎使用用于层C1、C2、C3和工作层的覆盖层的相同配混物制得，其它轮胎使用不同配混物制得。
测量结果列于下表；其用kg/t表示，为轮胎T1指定100的值。
轮胎T1 轮胎S1 轮胎S2 轮胎S3 轮胎S4
100 100 99 97 96

Claims (14)

1.一种用于重型负荷类型车辆的具有径向胎体增强件(2)的轮胎(1)，所述轮胎(1)包括胎冠增强件(4)，所述胎冠增强件(4)包括增强元件的至少三个工作胎冠层(41、42、43)，所述增强元件从一层至另一层交叉并且与周向方向形成10°和45°之间的角度，所述胎冠增强件(4)本身在径向上被胎面(5)覆盖，所述胎面通过两个胎侧连接至两个胎圈，在所述至少三个工作胎冠层(41、42、43)的端部之间设置至少两个橡胶配混物层(Ci)，其特征在于，在子午平面中，所述至少三个工作胎冠层(41、42、43)在赤道平面中测得的厚度小于5mm，所述至少三个工作胎冠层(41、42、43)的增强元件是直径小于0.50mm的单独金属丝线，增强元件之间的沿着丝线等分线的方向的法线测得的距离严格小于1mm，所述至少三个工作胎冠层(41、42、43)的每一者的轴向宽度(L41、L42、L43)大于胎面的轴向宽度(L5)的60％，被橡胶配混物层(Ci)分离的两个工作层之间的在与其接触的轴向最窄工作层的端部侧得的至少一个距离di满足0.5<di<2.5mm，并且在子午平面中，在一个橡胶配混物层(Ci)的轴向内端和与其接触的轴向最窄工作层的端部之间的轴向宽度上，至少一个橡胶配混物层(Ci)的厚度基本上恒定。
2.根据权利要求1所述的轮胎(1)，其特征在于，所述至少三个工作胎冠层(41、42、43)的单独金属丝线的直径大于或等于0.25mm。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎(1)，增强元件的工作胎冠层(41、42、43)包括两个覆盖层，增强元件设置在所述两个覆盖层之间，其特征在于，在增强元件的每一侧在径向方向上测得的覆盖厚度小于0.30mm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎(1)，其特征在于，每个工作胎冠层(41、42、43)的每单位宽度的刚度在35和70daN/mm之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(21)，其特征在于，胎冠增强件(24)包括增强元件的四个工作胎冠层(241、242、243、244)，并且在所述四个工作胎冠层的端部之间分别设置三个橡胶配混物层(C1、C2、C3)。
6.根据权利要求5所述的轮胎(31)，其特征在于，被三个橡胶配混物层(C1、C2、C3)之一分离的两个工作层(341、342、343、344)之间的在与其接触的轴向最窄工作层的端部测得的距离di满足0.5<di<2mm，并且在子午平面中，在三个橡胶配混物层(C1、C2、C3)之一的轴向内端和与其接触的轴向最窄工作层的端部之间的轴向宽度上，所述三个橡胶配混物层(C1、C2、C3)的每一者的厚度基本上恒定。
7.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(1)，其特征在于，至少一个层(Ci)在10％伸长下的弹性拉伸模量小于8MPa并且层(Ci)的用tan(δ)max表示的最大tan(δ)值小于0.100。
8.根据权利要求7所述的轮胎(1)，其特征在于，所述至少一个橡胶配混物层(Ci)是弹性体配混物，所述弹性体配混物基于天然橡胶或主要包含顺式-1,4链的合成聚异戊二烯和可能的至少一种其它二烯弹性体和增强填料，在共混物的情况下，天然橡胶或合成聚异戊二烯相对于所使用的一种或多种其它二烯弹性体的含量以主要含量存在，所述增强填料由如下组成：
a)BET比表面积大于60m2/g的炭黑，
i.当炭黑的吸油值(COAN)大于85时，以在20和40phr之间的含量使用，
ii.当炭黑的吸油值(COAN)小于85时，以在20和60phr之间的含量使用，
b)或者BET比表面积小于60m2/g的炭黑，无论其吸油值如何，以在20和80phr之间，优选在30和50phr之间的含量使用，
c)或者选自沉淀或热解二氧化硅、氧化铝和铝硅酸盐的包含SiOH和/或AlOH表面官能团的二氧化硅和/或氧化铝类型的白填料，或在合成过程中或合成之后改性的炭黑，其BET比表面积在30和260m2/g之间，以在20和80phr之间，优选在30和50phr之间的含量使用，
d)或者(a)中描述的炭黑和/或(b)中描述的炭黑和/或(c)中描述的白填料的共混物，其中填料的总含量在20和80phr之间，优选在40和60phr之间。
9.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(1)，所述至少三个工作胎冠层(41、42、43)各自由***两个橡胶配混物覆盖层之间的增强元件形成，其特征在于，至少一个工作胎冠层的至少一个覆盖层在10％伸长下的弹性拉伸模量小于8.5MPa，并且至少一个工作胎冠层的所述至少一个覆盖层的用tan(δ)max表示的最大tan(δ)值小于0.100。
10.根据权利要求9所述的轮胎(1)，其特征在于，至少一个工作胎冠层(41、42、43)的所述至少一个覆盖层为弹性体配混物，所述弹性体配混物基于天然橡胶或主要包含顺式-1,4链的合成聚异戊二烯和可能的至少一种其它二烯弹性体和增强填料，在共混物的情况下，天然橡胶或合成聚异戊二烯相对于所使用的一种或多种其它二烯弹性体的含量以主要含量存在，所述增强填料由如下组成：
a)BET比表面积大于60m2/g的炭黑，
i.当炭黑的吸油值(COAN)大于85时，以在20和40phr之间的含量使用，
ii.当炭黑的吸油值(COAN)小于85时，以在20和60phr之间的含量使用，
b)或者BET比表面积小于60m2/g的炭黑，无论其吸油值如何，以在20和80phr之间，优选在30和50phr之间的含量使用，
c)或者选自沉淀或热解二氧化硅、氧化铝和铝硅酸盐的包含SiOH和/或AlOH表面官能团的二氧化硅和/或氧化铝类型的白填料，或在合成过程中或合成之后改性的炭黑，其BET比表面积在30和260m2/g之间，以在20和80phr之间，优选在30和50phr之间的含量使用，
d)或者(a)中描述的炭黑和/或(b)中描述的炭黑和/或(c)中描述的白填料的共混物，其中填料的总含量在20和80phr之间，优选在40和60phr之间。
11.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(1)，其特征在于，胎冠增强件由周向增强元件层补充。
12.根据权利要求11所述的轮胎(1)，其特征在于，周向增强元件层在径向上设置在两个工作胎冠层之间。
13.根据权利要求11和12中任一项所述的轮胎(1)，其特征在于，至少一个周向增强元件层的增强元件为金属增强元件，所述金属增强元件在0.7％伸长下具有10至120GPa范围内的割线模量和小于150GPa的最大切线模量。
14.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(1)，其特征在于，胎冠增强件的径向外部由增强元件的至少一个额外帘布层(45)补充，所述额外帘布层(45)被称为保护帘布层，所述增强元件相对于周向方向以10°和45°之间的角度定向且方向与由与其径向邻近的工作胎冠层的增强元件形成的角度相同。
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