CN103501991A

CN103501991A - 制造包括具有发泡材料的改进胎面的轮胎的方法

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Publication number: CN103501991A
Application number: CN201280020799.XA
Authority: CN
Inventors: J·梅里诺洛佩斯; D·瓦瑟尔; O·库希托; S·珀蒂让
Original assignee: Conception et Developpement Michelin SA; Societe de Technologie Michelin SAS
Current assignee: Conception et Developpement Michelin SA; Societe de Technologie Michelin SAS
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2032-04-27
Also published as: FR2974534A1; CN103501991B; WO2012146878A1; JP2014516826A; FR2974534B1; US20140150943A1; US9604422B2; EP2701896A1; EP2701896B1; JP5875674B2

Abstract

本发明涉及一种制造包括胎面的轮胎的方法。发泡材料层形成胎面（14）的行驶层（14A），在所述行驶层中结合有胎面花纹元件（20、22、26）。为了形成发泡材料，坯料设有包括形成成孔剂的对,对'-氧代双（苯磺酰肼）的材料块。将坯料放置于包括模制元件（30、32、34）的硫化模具（28）中。至少95%的模制元件（30、32、34）各自满足以下两个条件：a）所述模制元件（30、32、34）与至少另一个模制元件（30、32、34）通过以毫米表示的距离分隔，所述距离小于或等于DM=6.85+0.0065T³,其中大于或等于3phr的T为用于形成发泡材料的材料块中的对,对'-氧代双（苯磺酰肼）的含量，以及b）所述模制元件（30、32、34））用于形成深度至少等于所述行驶层（14A）的厚度的80%的胎面花纹元件（20、22、26）。

Description

制造包括具有发泡材料的改进胎面的轮胎的方法

技术领域

本发明涉及包括多孔（蜂窝）材料的轮胎领域。

背景技术

为了改善轮胎的抓地力，文件WO2009/003576或WO2009/003577提供了一种轮胎，其包括胎面，该胎面具有：

-由多孔材料制成的随后称为行驶层的外部橡胶层，中空胎面花纹元件形成于该外部橡胶层中，以及

-内部橡胶层，其具有大于外层硬度的硬度。

为了制造所述轮胎，生产未硫化坯料，其包括结合有成孔剂的预定用于形成行驶层的橡胶（质量）块。然后，将坯料放置于硫化模具中并且在该模具中在压力下加热坯料。

在加热和压力的作用下，涉及成孔剂的化学反应产生气泡，气泡在材料中形成空穴，其因而变为多孔状或蜂窝状。通过模具设定行驶层的外部轮廓。一旦完成硫化，将轮胎从模具中取出。

为了使抓地性能优越，多孔材料的膨胀度大于或等于50%是所期望的，其要求在预定用于形成成行驶层的橡胶块中的最小含量的成孔剂。

通过所述膨胀度，在将轮胎从模具中取出之后，观察到行驶层的形状继续变化，因此该层超出期望的外部轮廓径向扩展。该膨胀是以下两种作用的结果。

一方面，在离开模具时，包含气体的空穴的体积继续增大，使得行驶层胀大而超出由模具设定的轮廓。

另一方面，由于轮胎位于模具中时与轮胎从模具中取出时之间的压力差，在离开模具时观察到行驶层的膨胀。

所述两种作用不能在离开模具时获得行驶层的精确几何形状，并且因此不能获得期望的轮胎性能。

此外，溶解于多孔材料中的气体倾向于聚集在相对大尺寸的气泡内。这些聚集的气泡形成大尺寸空穴，其削弱行驶层并且降低轮胎的性能。

发明内容

本发明的目的特别在于优化轮胎的多孔材料行驶层的几何形状和强度。

为达到上述目的，本发明的一个主题为一种制造轮胎的方法，其中在模具中硫化轮胎的未硫化坯料，

该轮胎包括形成轮胎的胎面的行驶层的多孔材料层，在该行驶层中形成中空胎面花纹元件，

该行驶层具有：

-厚度E，以及

-大于或等于50%的膨胀度，

所述方法的特征在于：

-所述未硫化坯料设有包括形成成孔剂的对,对'-氧代双（苯磺酰肼）的材料块，包括成孔剂的该材料预定用于形成多孔材料，

-将未硫化坯料放置于包括用于模制中空胎面花纹元件的元件的硫化模具中，

所述模具使得至少95%的模制元件各自满足以下两个条件a）和b）：

a）模制元件与至少另一个模制元件通过以毫米表示的距离分隔，所述距离小于或等于

DM=6.85+0.0065T³，

T为预定用于形成多孔材料的材料块中的对,对'-氧代双（苯磺酰肼）的含量，并且T大于或等于3phr，

两个模制元件之间的分隔距离为在所述模制元件之间延伸（行进）的所述两个模制元件之间的最短距离，

b）模制元件预定用于形成深度至少等于行驶层的厚度E的80%的中空胎面花纹元件。

大于或等于3phr的对,对'-氧代双（苯磺酰肼）的含量T允许多孔材料的相对快速膨胀和加速的硫化。

条件a）和b）要求通过根据本发明的方法获得的轮胎的行驶层中的相对高密度的深胎面花纹元件。

因此，通过本发明，虽然多孔材料的膨胀度大于或等于50%，但是行驶层中的中空胎面花纹元件的密度使得行驶层可以限制或者甚至消除当轮胎从硫化模具中取出时行驶层的几何形状的变化。具体地说，在离开模具时，多孔材料基本上在相对大量的中空胎面花纹元件中扩展（然而没有填满这些胎面花纹元件），而不是超出期望的外部轮廓扩展。最后，充足的大量深的胎面花纹元件使得其可以在硫化期间排放任何多余的气体并且从而避免形成过大的空腔。

因此，由根据本发明的方法获得的轮胎具有坚固的行驶层，其几何形状被控制。

此外，已经观察到，令人惊讶地，对,对'-氧代双（苯磺酰肼）的含量越大，当离开模具时行驶层的膨胀越小，当该成孔剂的含量增大时，可以降低所要求的中空胎面花纹元件的密度范围。随着对,对'-氧代双（苯磺酰肼）的含量增加，条件a）的限制性作用越来越小。

根据本发明的方法的其他可选特征：

-DM=5.9+0.005T³；

-满足条件a）和b）的模制元件还满足以下条件：模制元件预定用于形成选自于以下构件的中空胎面花纹元件：

-在行驶层中限定多孔材料块体的排水通道，以及

-在所述块体中形成以径向敞开的盲孔。

本发明的另一主题为通过实施上述方法制造的轮胎。

附图说明

在阅读以下仅以举例方式并参考附图给出的说明后将可以更好地理解本发明，其中：

-图1是带有沿根据本发明的第一实施例的方法制造的轮胎的一部分的轴向和径向平面的横截面的透视图；

-图2是沿图1的平面II-II的剖视图；

-图3是能够制造图1和2所描绘的轮胎的硫化模具的一部分的透视图；

-图4是在已经从模具中移除之后并且在多孔材料的任何膨胀之后图1和2所描绘的轮胎的轴向剖视图；

-图5是类似于图1的根据本发明的第二实施例的方法制造的轮胎的一部分的视图；

-图6是能够制造图5所描绘的轮胎的硫化模具的一部分的透视图。

具体实施方式

在描绘轮胎的某些附图中，已经标出包括对应于轮胎的径向X、轴向Y和周向Z方向的相互垂直的轴线X、Y、Z的标记。

图1和2中描绘了通过根据本发明的第一实施例的方法制造的轮胎10的一部分。在这些附图中，轮胎10在从硫化模具中移除后具有期望的外部轮廓。

轮胎10包括被胎面14覆盖的增强层12。

如本身已知的那样，增强层12包括嵌入于传统橡胶中的金属或织物增强件16。

胎面14包括由多孔材料制成的、被称为行驶层14A的外部橡胶层和硬度大于外层的硬度的内部橡胶层14B，中空胎面花纹元件18形成于外部橡胶层中。因此，内层14B径向地插入于行驶层14A和增强层12之间。

行驶层14A具有厚度E。行驶层14A的材料具有大于或等于50%的膨胀度。可以利用本身已知的方法和器件测量该膨胀度。

中空胎面花纹元件18形成选自于排水通道20、22和盲孔26的元件，所述排水通道20、22在行驶层14a中限定多孔材料块体24，所述盲孔26在这些块体24中形成以径向敞开。

排水通道20、22例如形成周向凹槽（花纹沟）或基本上横向的通道。

在根据本发明的第一实施例的方法制造的轮胎10中，盲孔26具有大致圆柱形形状。

至少95%的胎面花纹元件20、22、26各自满足以下条件：胎面花纹元件具有至少等于行驶层14A的厚度E的80%的深度P。

盲孔26可以均匀分布在材料块体24中，例如以交错行的方式分布。

以下将描述能够制造图1、2中所示的轮胎10的根据本发明的第一实施例的方法的主要步骤。

根据该方法，在硫化模具28中硫化轮胎的未硫化坯料，图3中已经描绘了硫化模具的一部分。

在该图3中，已经描绘的模具28的部分预定用于模制块体24。为此，其特别是包括呈圆柱形指状物形式的模制元件30，预定用于模制由盲孔26形成的中空胎面花纹元件。模具28的该部分还包括预定用于参与模制由排水通道20形成的中空胎面花纹元件的模制元件32、34。

所述模具28使得至少95%的模制元件各自满足以下两个条件a）和b）：

a）模制元件与至少另一个模制元件通过以毫米表示的距离D分隔，所述距离D小于或等于

DM=6.85+0.0065T³,

两个模制元件之间的分隔距离D为在所述模制元件之间延伸的所述两个模制元件之间的最短距离。

优选地，DM=5.9+0.005T³。

值得注意的是，满足条件a）和b）的模制元件30、32、34预定用于形成选自于以下构件的中空胎面花纹元件

-排水通道20、22，以及

-在块体24中形成的盲孔26。

根据本发明的第一实施例的方法，首先，未硫化坯料设有（或具有）包括成孔剂的材料块。该材料块预定用于形成由多孔材料制成的行驶层14A。成孔剂包括对,对'-氧代双（苯磺酰肼）。

然后，将未硫化坯料放置于包括用于模制中空胎面花纹元件的元件的硫化模具28中。

在硫化之后，从模具28中移除轮胎。

如图4中所描绘，当离开模具时，行驶带14A的多孔材料基本上在中空胎面花纹元件中、特别是在相对大量的元件20、26中扩展（然而，没有填满这些胎面花纹元件），而不是超出如图1和2所示的期望外部轮廓扩展。

然而，已经观察到，令人惊讶地，对,对'-氧代双（苯磺酰肼）的含量T越大，当离开模具时行驶层14A的膨胀越小。

在图5中，已经描绘了根据本发明的第二实施例的方法制造的轮胎10的一部分。在图5中，通过相同的附图标记表示类似于先前附图的元件。

在该情况中，不同于本发明的第一实施例，块体24可包括呈径向敞开的平行六面体狭槽的大体形状的至少一个盲孔26。

根据本发明的第二实施例制造图5和6中描绘的的轮胎10的方法基本上类似于根据本发明的第一实施例的方法。

然而，在根据本发明的第二实施例的方法的情况中，硫化模具28的一部分包括具有与盲孔26互补的大体平行六面体形状的模制元件30。

本发明不限于以上描述的实施例。

特别是，值得注意的是，形成于行驶带中的胎面花纹元件可以具有各种形状。

Claims

1.制造轮胎（10）的方法，其中在模具（28）中硫化所述轮胎的未硫化坯料，

该轮胎（10）包括多孔材料层，所述多孔材料层形成所述轮胎的胎面（14）的行驶层（14A），中空胎面花纹元件（20、22、26）形成于该行驶层中，

所述行驶层（14A）具有

-厚度E，以及

-大于或等于50%的膨胀度，

所述方法的特征在于：

-将所述未硫化坯料放置于包括用于模制所述中空胎面花纹元件（20、22、26）的模制元件（30、32、34）的硫化模具（28）中，

所述模具（28）使得至少95%的模制元件（30、32、34）各自满足以下两个条件a）和b）：

a）所述模制元件（30、32、34）与至少另一个模制元件（30、32、34）通过以毫米表示的距离分隔，所述距离小于或等于

DM=6.85+0.0065T³，

两个模制元件（30、32、34）之间的分隔距离为在所述模制元件（30、32、34）之间延伸的所述两个模制元件（30、32、34）之间的最短距离，

b）所述模制元件（30、32、34））预定用于形成深度至少等于所述行驶层（14A）的厚度E的80%的中空胎面花纹元件（20、22、26）。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，DM=5.9+0.005T³。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，满足条件a）和b）的所述模制元件（30、32、34）还满足以下条件：所述模制元件预定用于形成选自于以下构件的中空胎面花纹元件

-排水通道（20、22），其在所述行驶层（14A）中限定多孔材料块体（24），以及

-形成于所述块体中以径向敞开的盲孔（30）。

4.通过实施根据前述权利要求中任一项所述的方法制造的轮胎。