CN118176119A

CN118176119A - 用于摩托车的轮胎

Info

Publication number: CN118176119A
Application number: CN202280073067.0A
Authority: CN
Inventors: F·梅尼; R·帕伦特; E·雷斯米尼; T·托蒂
Original assignee: Pirelli Tyre SpA
Current assignee: Pirelli Tyre SpA
Priority date: 2021-11-08
Filing date: 2022-11-07
Publication date: 2024-06-11
Also published as: EP4429900A1; IT202100028292A1; WO2023079518A1; US20250296386A1

Abstract

描述了一种用于摩托车车轮的轮胎(1)，其包括胎体结构(2)、施加在相对于胎体结构(2)的径向外侧位置处的带束结构(6)以及施加在相对于带束结构(6)的径向外侧位置处的胎面带(8)，其中胎体结构(2)包括胎体层(2a)，胎体层包括：多个增强帘线，增强帘线包括一个或多个织物纱线，织物纱线包括由选自人造丝、PET、PEN和PEEK的材料制成的多个织物细丝；和/或多个混合增强帘线，混合增强帘线包括由人造丝、PET、PEN和PEEK中的两种或更多种的组合制成的多个织物细丝；多个增强帘线和/或多个混合增强帘线嵌入已硫化弹性体材料中，已硫化弹性体材料具有在70℃和100Hz下测量的介于5.0MPa和9.0MPa之间的动态弹性模量E’以及在70℃和100Hz下测量的介于0.130和0.170之间的tandelta。已硫化弹性体材料还包括基于二氧化硅的白色增强填料和基于二氧化硅的白色增强填料的硅烷偶联剂的残余未反应量，所述残余未反应量被表示为通过ICP‑OES测量的硅量并且大于或等于70ppm。

Description

用于摩托车的轮胎

技术领域

本发明涉及一种摩托车轮胎。

特别地，本发明涉及一种用于摩托车的轮胎，所述摩托车属于通常标识为具有大排量(例如，600cm³或更大)和/或高功率(例如，100马力或更大)的也在赛道上使用的超运动、超级运动和/或“运动旅行”的类别，以及本发明也涉及一种用于竞速摩托车的轮胎。

背景技术

本申请人名下的WO 2011/012944公开了一种摩托车轮胎，所述摩托车轮胎包括子午线胎体，所述子午线胎体包括由莱赛尔纤维制成的织物帘线。根据该文献，在介于正常行驶中低负载参考值的60％和90％之间的充气压力条件下，可以使用织物帘线在操纵期间控制轮胎以改变方向和/或速度，所述织物帘线能够提供受控的弹性响应，对于大约3％的伸长率而言所述弹性响应基本介于约140N和约200N之间，并且对于大约4％的伸长率而言所述弹性响应基本介于约170N和约240N之间。

本申请人名下的WO 2020/128934公开了一种摩托车轮胎，所述摩托车轮胎包括子午线胎体，所述子午线胎体包括多个增强帘线，所述多个增强帘线包括加捻在一起的第一端头和第二端头，其中第一端头是混合纱线，所述混合纱线包括与多个第二细丝相混合的多个第一细丝，所述多个第一细丝与所述多个第二细丝具有相互不同的相应模量，并且第二端头是包括由具有第三模量的至少一种材料制成的多个第三细丝的织物纱线。

在实施例中，第一细丝由芳族聚酰胺材料制成，第二细丝由选自包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、尼龙、人造丝的组的材料制造而成，而第三细丝由芳族聚酰胺材料制成。

发明内容

对摩托车轮胎的要求之一是能够附着到地面，以便将轮胎所承受的驱动扭矩有效地排放到地面，并且因此实现推力和有效的制动力。这种轮胎还必须重量轻并且对轮胎在沿弯道行驶时所受到的应力提供足够的响应。

用于摩托车的轮胎通常包括：在相对的胎圈结构之间延伸的子午线胎体结构；布置在相对于胎体结构的径向外侧位置处的带束结构，所述带束结构可能地由布置在相对于胎体结构的径向外侧位置处的零度增强层组成或包括该零度增强层；和胎面带，所述胎面带布置在相对于带束结构的径向外侧位置处。

胎体结构旨在为轮胎赋予所需的结构完整性和强度的特征，而带束结构除了有助于授予上述结构完整性和强度的特征之外，还旨在将轮胎在行驶期间因与路面接触所承受的侧向应力和纵向应力传递给胎体结构，以便为轮胎授予所需的性能(即，抓地力、驾驶稳定性、可控性、方向性、路面抓地性)和舒适性的特征。另一方面，当存在零度增强层时，其旨在限制带束结构的径向变形。

用于摩托车车轮的轮胎通常以高横向曲率为特征，以便在摩托车倾斜以沿弯道行驶时提供与路面足够的接触表面。

此类轮胎除了在所有行驶条件下支撑摩托车的重量(从而包括骑手的重量和任何负载)之外，还必须确保在所有条件下(换句话说在直线行驶、沿着弯道行驶、进入弯道、驶出弯道以及制动期间)的驾驶稳定性、可控性、方向性和行驶稳定性。

由骑手感知到的摩托车可控性以及因此骑手能够实现的性能取决于摩托车在所有行驶条件下的抓地力并且因此与胎印面积有关。由轮胎的刚度决定胎印面积的稳定性，即，其尽可能保持恒定的能力。轮胎的刚性越高，轮胎变形越小，轮胎在应力期间恢复变形的速度就越快，并且因此胎印面积越稳定，轮胎的行为就越可预测。

由于上述原因，因此在用于摩托车车轮的轮胎中，胎体结构的构造非常重要。事实上，是胎体结构必须在结构上承受从路面传递到车轮的大部分应力并且反之亦然。因此，胎体结构对此类应力的响应会影响轮胎的整体行为。

为了实现这些效果，通常在胎体结构中设置多个增强帘线，以为了赋予所述胎体结构所需的结构强度和刚度的特性。

通常，由低模量织物纱线制成的增强帘线用于增强驾驶舒适性，但可能以牺牲绝对性能(在方向性和可控性方面)为代价，以及用于增强轮胎的耐久性(在抗疲劳性方面)。

另一方面，由高模量织物纱线制成的增强帘线用于增强在方向和/或速度突然变化时的驾驶稳定性、可控性、方向性和路面抓地性方面的绝对性能，但可能以牺牲驾驶舒适性以及轮胎抗疲劳性方面的耐久性为代价。

为了尝试在由低模量织物纱线制成的增强帘线和由高模量织物纱线制成的增强帘线可以获得的效果之间获得折衷，也使用混合增强帘线。这种混合增强帘线由加捻在一起的第一织物纱线和第二织物纱线制成，其中第一织物纱线具有低模量而第二织物纱线具有高模量。

作为上述示例，本申请人所使用的一种解决方案涉及在高性能摩托车轮胎(即，旨在在能够达到大于270km/h的速度或具有等于或大于600cm³的排量和等于或大于80kW的功率的摩托车上使用)中使用由高模量织物纱线制成的增强帘线(具体是芳族聚酰胺)或者由芳族聚酰胺和PET制成的混合增强帘线。例如，这样的摩托车是属于通常被识别为超运动、超级运动和竞速的类别的摩托车。

芳族聚酰胺纤维具有高模量并且因此具有高刚度，使得允许在轮胎使用过程中保持设计轮廓并且从而保持轮胎的最佳胎印面积。

事实上，芳族聚酰胺纤维的高刚度允许抵消胎体结构在经受因轮胎与地面接触所产生的推力时的变形趋势。

胎体结构包括由芳族聚酰胺制成的增强帘线或由芳族聚酰胺/PET制成的混合增强帘线的轮胎为骑手提供了线性且可预测的响应，从而使摩托车非常可控，以便允许在运动用途特有的短距离内保持高性能。

然而，本申请人发现，当达到特别高的温度时，具有以这种方式制造而成的胎体结构的轮胎在抗疲劳性方面会受到一些限制。

另一方面，同样的轮胎显现出优异的抗疲劳性，如果所述轮胎的胎体结构具有由低模量织物纱线(例如，像PET、尼龙或人造丝)制成的增强帘线。然而，这种轮胎无法抵消在经受因轮胎与沥青接触所产生的推力时，尤其是在竞速或其他高强度使用期间胎体的变形趋势。

因此，本申请人的经验表明，一方面，用包括低模量织物纱线的胎体结构制成的轮胎虽然适合旅行使用，但没有达到运动性能所需的刚度值。另一方面，用包括由高模量织物纱线制成的增强帘线的胎体结构制成的竞速轮胎虽然拥有卓越的拉伸特征，但其抗疲劳性可能有限。

本申请人的经验还表明，在具有包括由高模量织物纱线制成的增强帘线(例如，芳族聚酰胺帘线或混合增强帘线)的胎体结构的轮胎中，在某些条件下可能会发生快速性能下降，其中，轮胎的抓地力特征和驾驶性能特征显著下降。

最后，本申请人发现在寻求轮胎对所有驾驶条件下给予的应力的响应(尽可能线性和可预测)、抗疲劳性和性能随时间的一致性之间的最佳折衷方案时，期望的是不有损于其他要求，例如，轮胎的总重量和成本。

本申请人惊奇地发现，通过适当配制其中嵌入一个或多个胎体层的增强帘线的已硫化弹性体材料，在胎体结构中使用低模量增强帘线的同时能够在摩托车轮胎中实现足够的刚度特征，并且因此能够提供高胎印面积并且同时具有性能随时间的一致性。

特别地，本申请人惊奇地发现，通过提供具有合适的刚度特征(与动态弹性模量E’相关)和滞后特征(与tandelta(tanδ)相关)的一个或多个胎体层的已硫化弹性体材料，能够有利地实现足够的轮胎刚度特征，与此同时在胎体结构中仍然使用低模量增强帘线。

除此之外，本申请人还惊奇地发现，通过提供这样的已硫化弹性体材料作为一个或多个胎体层的已硫化弹性体材料，即使是在高强度使用轮胎的情况下(例如，在竞速中)也能够尽可能限制轮胎性能衰减现象，所述已硫化弹性体材料掺入有基于二氧化硅的白色增强填料和基于二氧化硅的白色增强填料的硅烷偶联剂的足够残余未反应量。

更具体地，本发明涉及一种摩托车轮胎，所述摩托车轮胎包括：

胎体结构；

可选地，带束结构，所述带束结构施加在相对于胎体结构的径向外侧位置处；

胎面带，所述胎面带施加在相对于胎体结构以及如果存在的话相对于带束结构的径向外侧位置处；

其中，胎体结构包括至少一个胎体层；

其中，所述至少一个胎体层包括：多个增强帘线，所述增强帘线包括一个或多个织物纱线，所述织物纱线包括由选自人造丝、PET、PEN和PEEK的材料制成的多个织物细丝；和/或多个混合增强帘线，所述混合增强帘线包括多个织物细丝，所述织物细丝由人造丝、PET、PEN和PEEK中的两种或更多种的组合制成；所述多个增强帘线和/或所述多个混合增强帘线结合在已硫化弹性体材料中，所述已硫化弹性体材料具有在70℃和100Hz下测量的介于5.0MPa和9.0MPa之间、优选地介于5.5MPa和7.5MPa之间的动态弹性模量E’，并且所述已硫化弹性体材料具有在70℃和100Hz下测量的介于0.130和0.170之间的tandelta；

并且其中已硫化弹性体材料包括基于二氧化硅的白色增强填料和所述基于二氧化硅的白色增强填料的硅烷偶联剂的残余未反应量，所述残余未反应量被表示为通过ICP-OES测量的硅量并且大于或等于70ppm。

有利地，本申请人通过实验观察到，前述非芳族聚酰胺织物增强帘线的至少一个胎体层与具有前述刚度、滞后和配制特征的聚合物基体的组合能够实现轮胎一定程度的侧偏刚度，这使得提高了胎印面积的稳定性，并且同时提高了轮胎的驾驶性能和响应性。所有这一切，同时实现了因使用由芳族聚酰胺制成的织物增强帘线而导致的抗疲劳性问题的明显消除。

本申请人还通过实验观察到，前述非芳族聚酰胺织物增强帘线的至少一个胎体层与具有前述刚度、滞后和配制特征的聚合物基体的组合能够实现性能随着时间的一致性的显著改进。

不希望受任何解释性理论的束缚，本申请人认为，轮胎性能随时间的一致性的改进可以归因于存在于其中嵌入上述非芳族聚酰胺增强帘线的已硫化弹性体材料中的基于二氧化硅的白色增强填料的未反应的硅烷偶联剂的作用。

特别地，本申请人认为硅烷偶联剂能够恢复在硫化过程中产生的聚合链之间的二硫桥，并且所述二硫桥可能因轮胎在高强度使用过程(例如，像在竞速期间)中发展的高热-机械应力而部分降解。

事实上，本申请人已经通过实验观察到，在存在大于或等于70ppm的硅烷偶联剂的残余未反应量的情况下，相对于设置有用芳族聚酰胺增强帘线或混合芳族聚酰胺/PET增强帘线增强的胎体结构的已知轮胎，随着时间的推移轮胎的性能水平(特别是其侧偏刚度)得到有效且有利地保持。

本申请人还通过实验观察到，上文讨论的技术效果能够通过在轮胎中使用包括单层(所谓的“单帘布层胎体”)的胎体结构来实现，同时有利地将轮胎本身的重量最小化。

最后，有利的是，使用上述非芳族聚酰胺增强帘线(其比芳族聚酰胺增强帘线或混合芳族聚酰胺/PET增强帘线便宜得多)允许降低轮胎的生产成本，这也是市场一直追求的特征。

定义

为了本发明的目的，根据以下方法在牵引-压缩模式下使用Instron型号1341动态装置测量动态机械性能E’和tandelta。

使用具有圆柱形状(长度＝25mm；直径＝18mm)的交联材料(170℃持续15分钟)的试件，所述试件被压缩预加载至相对于初始长度的25％的纵向变形并且在测试期间保持在预定温度(例如，23℃、70℃和100℃)下。

经过2分钟的等待时间，随后在100Hz下以相对于预加载下长度的7.5％变形幅度进行125个循环的机械预调理，此后，试件经受在100Hz的频率下具有相对于预加载下长度的±3.5％的幅度的动态正弦应力。

动态机械性能以动态弹性模量(E’)和tandelta(损耗因子)的值来表示。tandelta值计算为粘性动态模量(E”)和弹性动态模量(E’)之间的比率。

为了本发明的目的，基于二氧化硅的白色增强填料的硅烷偶联剂的量的值意在参考未被支撑的硅烷偶联剂，即，它们不包括任何支撑填料(例如，炭黑)。

为了本发明的目的，基于二氧化硅的白色增强填料的硅烷偶联剂的残余未反应量的值旨在表示为通过ICP-OES测量的硅量，其中测量公差为±15％。

为了本发明的目的，术语“侧偏刚度”用于表示由轮胎表现的侧向力相对于滑移角的导数。

更具体地，对于施加到轮胎的给定负载，轮胎在侧偏时发展的用于抵消侧向加速度的侧向力F_y随着滑移角α而增大。在滑移角α的值较低(低于8°)的条件下，所发展的力与滑移角之间的关系呈线性关系并且可定义为：

F_y＝C_α·α

比例常数C_α已知为“侧偏刚度”(以下也称为Ky)并且定义为在α＝0时F_y曲线相对于α的斜率。

侧偏刚度Ky是通常测量以评估轮胎在可驾驶性和稳定性方面的性能的参数之一，并且因此定义了轮胎所表现的侧向力随着滑移角α改变而产生的变化。因此，设置有高侧偏刚度Ky的轮胎甚至在低滑移角α值时也能够发展高侧向力F_y。

侧偏刚度Ky的值受到轮胎结构刚度的影响，并且如上所述在这方面非常重要的轮胎部件是胎体结构。

为了本发明的目的，术语“滑移角”用于指示在平行于车轮方向的纵向轴线与摩托车行驶的实际路径之间形成的角度。决定和表征滑移角的因素是侧偏时的离心力、侧风和路面坡度，并且它们共同在轮胎上产生横向力，所述轮胎因此在与地面接触的区域中变形。随着轮胎上的负载减小以及轮胎充气压力值减小，滑移角的值增大。

术语“摩托车轮胎”用于表示具有高曲率比(通常大于0.2)并且能够在摩托车的侧偏期间实现高外倾角(例如，50°-60°)的轮胎。

术语“曲率比”用于表示在轮胎的截面中胎面带的径向最高点距轮胎的最大径向截面宽度(也称为“最大弦”)的距离与轮胎的同一最大宽度之间的比率。用于高性能摩托车的后轮的轮胎具有基本等于或大于约0.32的曲率比。

术语轮胎的“赤道面”用于表示垂直于轮胎的旋转轴线并且将轮胎分成两个对称相等部分的平面。

术语“外倾角”用于表示安装在摩托车车轮上的轮胎的赤道面和与路面正交的平面之间的角度。

术语“径向”和“轴向”以及表述“径向内/外”和“轴向内/外”分别参考基本平行于轮胎赤道面的方向和基本垂直于轮胎赤道面的方向，即，参考基本垂直于轮胎的旋转轴线的方向和基本平行于轮胎的旋转轴线的方向来使用。

术语“周向”和“周向地”参考轮胎的环形延伸方向，即，轮胎的滚动方向使用，其对应于位于与轮胎的赤道面重合或基本平行的平面中的方向。

术语“基本轴向方向”用于表示相对于轮胎的赤道面倾斜介于70°和90°之间的角度的方向。

术语“基本周向方向”用于表示相对于轮胎的赤道面以介于0°和30°之间的角度定向的方向。

在本说明书和所附权利要求的框架内，除非另有说明，否则表示量、参数、百分比等的所有数值实体在每种情况下都应被认为均以术语“约”开头。此外，除了下文具体指出的那些之外，数值实体的所有范围还包括最大数值和最小数值以及所有可能的中间范围的所有可能组合。

除非另有说明，否则数值实体的所有范围还包括最大数值和最小数值。

在本说明书和所附权利要求的框架内，术语“phr”(每百份橡胶中的份数的缩写)表示扣除了可能的增量增塑剂油的每100重量份弹性体聚合物中给定的弹性体材料成分的重量份数。

术语“弹性体材料”、“橡胶”、“弹性体聚合物”或“弹性体”用于表示包括可硫化的天然或合成聚合物和增强填料的材料，其中这种材料在室温下并且在已经经受硫化后能够承受由力引起的变形，并且在已经去除变形力后能够快速且积极地恢复到基本原始形状和尺寸(根据标准ASTM D1566-11与橡胶相关的标准术语(Standard Terminology RelatingTo Rubber)的定义)。

术语“增强帘线”，或更简单地“帘线”用于表示由一个或多个“织物纱线”组成的元件。

术语“织物纱线”用于表示多个织物细丝的聚集体。每个细丝也可以称为“纤维”。

织物纱线可以具有一个或多个“端头”，其中术语“端头”在提及织物纱线时用于表示由相同材料制成并且以加捻在一起(即，纱线自身加捻)的方式聚集的细丝束。优选地，织物纱线包含单个端头或至少两个加捻在一起的端头。

纱线可以通过代表织物材料的缩写、所用纤维的支数以及组合形成纱线的端头数量来识别。例如，具有标识为PET 2442的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成的端头的纱线表示包括支数为2440dtex的PET纤维的纱线，所述纱线由加捻在一起的两个端头组成。

表述“混合增强帘线”用于表示由至少两种彼此不同的材料制成的增强帘线。因此，在本发明的上下文中，混合增强帘线包括由人造丝、PET、PEN和PEEK中的两种或更多种的组合制成的多个织物细丝。

在第一实施例中，混合增强帘线可以通过聚集由不同材料形成的纱线(例如，通过加捻)制成。

在替代实施例中，混合增强帘线可以通过聚集“混合纱线”或通过聚集由相同材料形成的纱线与混合纱线制成。

表述“混合纱线”用于表示由第一纱线和至少一个第二纱线获得的复丝纱线，所述第一纱线和所述第二纱线均包括多个细丝，其中第一纱线的细丝与至少一个第二纱线的细丝“混杂”，其中第一纱线的细丝由单一材料制成，其中至少一个第二纱线的细丝由单一材料制成，并且其中第一纱线的细丝的材料与至少一个第二纱线的细丝的材料不同。

术语“混杂”用于表示第一纱线的各个细丝和至少一个第二纱线的各个细丝随机并排布置和/或彼此交替布置或在任何情况下相对于彼此以基本随机的方案布置。术语帘线或纱线或多个细丝的“线密度”或“支数”用于表示由针对特定材料开发的BISFA方法(国际人造纤维标准化局，1995年版)评估的每单位长度的帘线或纱线或多个细丝的质量。

线密度可以以dtex(每10公里长度的克数)为单位表示。

术语帘线或线的“直径”或“厚度”用于表示按照方法BISFA E10所规定那样测量的这些元件的厚度。

帘线的截面面积的几何计算方法是：将构成帘线的织物纱线的数量乘以每个织物纱线的几何截面面积，例如在相等线股的情况下A＝n_纱线*d²*π/4，其中A是帘线的截面面积，n_纱线是构成帘线的织物纱线的数量，d是织物纱线的直径，并且π是希腊常数P。

表述增强帘线或织物纱线的“断裂伸长率”用于表示使用针对特定材料开发的BISFA E6方法评估的发生断裂时的百分比伸长率。

表述增强帘线的“拉伸强度”用于表示通过上述方法BISFA E6评估的发生断裂时的负载。表述“切线模量”用于表示根据标准BISFA E6在负载-伸长率曲线上的任意点处测得的负载与伸长率之间的比率。这样的曲线是通过计算定义上述曲线的负载-伸长率函数的一阶导数绘制而成并且将其归一化为以Tex为单位表示的线密度。因此，模量以cN/Tex表示。

因此，在负载-伸长率曲线图中，模量由上述曲线相对于x轴的斜率来确定。

表述“初始切线模量”用于表示在负载-伸长率曲线的原点处，即，伸长率等于0时计算的切线模量。

术语“高模量”用于表示等于或大于3000cN/Tex的初始切线模量。术语“低模量”用于表示低于3000cN/Tex的初始切线模量。

术语增强帘线或纱线的“韧度”用于表示模量和线密度之间的计算比率。根据与按照下文给出的定义接受测试的材料相关的标准BISFA来测量该韧度。

为了本发明的目的，为了测量线密度、初始切线模量，并且通常为了确定拉伸性能，特别是韧度，按照BISFA标准化测试，参照在测试中没有施加加捻的扁平织物纱线。

特别地：

-对于由芳族聚酰胺(Ar)材料制成的增强帘线或织物纱线：BISFA-对位芳族聚酰胺纤维纱线的测试方法2002年版

线密度的确定：第6章

拉伸性能的确定：第7章-测试程序：第7.5段，具有初始预拉伸程序

使用Zwick-Roell Z010测力计执行牵引

-对于由聚酯(PET，PEN)和聚醚醚酮(PEEK)制成的增强帘线或织物纱线：BISFA-聚酯纱线的测试方法-2004年版

拉伸性能的测定：第7章-程序A

-制备实验室样品：制备松弛样品-第7.4.1.1段＝>在可收缩卷轴上制备样品

制备实验室样品和测试性能：手动测试-第7.5.2.1段＝>c)

开始程序＝>e)程序开始时预拉伸

使用Zwick-Roell Z010测力计执行牵引

-对于由纤维素材料、例如人造丝(Ry)制成的增强帘线或织物纱线：BISFA-粘胶纤维、铜氨纤维、醋酸纤维、三醋酸纤维和莱赛尔纤维纱线的测试方法-2007年版

拉伸性能的确定：第7章-拉伸下的测试条件：烘箱测试-表7.1-测试程序-第7.5段-在烘箱中对松弛样本进行测试-第7.5.2.4子段。

术语轮胎的“胎印面积”用于表示当轮胎安装在轮辋上并且预定的竖直负载施加在轮胎上时该轮胎与路面相接触的部分。

术语“子午线胎体结构”用于表示包括多条增强帘线的胎体结构，每条所述增强帘线在轮胎的胎冠部分中均沿着基本轴向方向定向。这种增强帘线可以嵌入单个胎体层或帘布层中，也可以嵌入彼此径向重叠的多个胎体层或帘布层(优选两个)中。

术语“交叉带束结构”用于表示包括第一带束层和至少第二带束层的带束结构，所述第一带束层包括彼此基本平行并且相对于轮胎的赤道面以预定角度倾斜的增强帘线，所述第二带束层相对于第一带束层布置在径向外侧位置处并且包括这样的增强帘线，所述增强帘线基本彼此平行但是相对于轮胎的赤道面以与第一层的增强帘线倾斜相反的倾斜定向。

术语“零度增强层”用于表示这样的增强层，所述增强层包括根据基本周向缠绕方向缠绕的至少一个增强帘线的增强层。

术语轮胎的“结构元件”用于表示轮胎的包含增强帘线的任何帘布层或层，例如像胎体帘布层。

术语轮胎的结构元件的“线数”用于指示这种部件中所存在的每单位长度的增强帘线的数量。线数可以用帘线/dm(每分米的帘线数量)为单位进行测量。

在下文中，当讨论织物增强帘线，并且更一般地当讨论细长元件对弹性体材料的粘附能力时，旨在表示仅由其形状或结构赋予织物增强帘线的粘附能力，因此不考虑粘合剂组合物的表面涂覆处理。

在轮胎制造工业中，已知使用粘合剂组合物，例如间苯二酚-甲醛-乳胶(RFL)组合物，以为了促进细长元件和弹性体材料之间的粘合并且因此确保轮胎在其使用过程中的性能特性。

基于RFL的粘合剂组合物通常通过浸入基于RFL的水溶液(即，橡胶胶乳在间苯二酚和甲醛(或间苯二酚和甲醛之间的反应获得的预缩合树脂)的水溶液中的乳液)施加到聚合物细长元件。

有些材料(例如，人造丝)通过单次浸入基于RFL的浴(一步法)就已经获得了与弹性体组合物的最佳粘合性能，而其他材料(例如，聚酯或芳香族聚酰胺)与弹性体组合物粘合的难度则更大并且因此利用物理性质或化学性质的特殊活化预处理。例如，由聚酯或芳香族聚酰胺制成的细长元件通过使用第一活化浴的预处理(预浸，两步法)或通过用电离射线、等离子体或溶剂预处理来经受表面预活化。

本发明在前述方面中的一个或多个方面中可以具有下文给出的优选特征中的一个或多个优选特征，所述优选特征可以根据应用要求按需进行组合。

优选地，织物增强帘线由人造丝(RY)制成。更优选地，织物增强帘线由具有两个端头的RY 2442 25×25单个纱线制成，其中25×25表示形成纱线的两个端头中的每一个端头的捻数以及由两个端头形成的纱线的捻数。

替代地，织物增强帘线可以优选地由PET制成。更优选地，织物增强帘线可以由PET1102制成。

优选地，织物增强帘线的线密度大于或等于300dtex，更优选地大于或等于400dtex，甚至更优选地大于或等于500dtex。

优选地，织物增强帘线的线密度低于或等于3500dtex，更优选地低于或等于2500dtex，甚至更优选地低于或等于2300dtex。

在优选实施例中，织物增强帘线的线密度介于300dtex和3500dtex之间，更优选地介于400dtex和2500dtex之间，甚至更优选地介于500dtex和2300dtex之间。例如，这样的线密度等于1100dtex或1670dtex或2200dtex。

在优选实施例中，胎体层中的织物增强帘线的线数大于或等于97帘线/dm并且低于或等于110帘线/dm。

根据实施例，已硫化弹性体材料(其中结合有前述至少一个胎体层的织物增强帘线)通过硫化包括至少一种弹性体二烯聚合物的可硫化弹性体组合物获得，所述弹性体二烯聚合物例如选自：通常在硫可交联弹性体组合物(硫化)中使用并且特别适合于轮胎生产的弹性体二烯聚合物；或者具有不饱和链的弹性体聚合物或共聚物，其玻璃化转变温度(Tg)通常低于20℃，优选地在0℃至-110℃的范围内。

这些聚合物或共聚物可以是天然来源，也可以通过一种或多种共轭二烯的溶液聚合、乳液聚合或气相聚合获得，所述共轭二烯可选地与至少一种选自单乙烯基芳烃和/或极性共聚单体的共聚单体混合。

在优选实施例中，其中结合有前述至少一个胎体层的织物增强帘线的已硫化弹性体材料在70℃和100Hz下测量的动态弹性模量E’介于5.5MPa和7.5MPa之间。

以这种方式，能够有利地实现最佳的轮胎刚度特征。

在优选实施例中，其中结合有前述至少一个胎体层的织物增强帘线的已硫化弹性体材料在70℃和100Hz下测量的tandelta介于0.140和0.165之间。

以这种方式，能够有利地实现最佳的滞后并且因此实现轮胎的路面抓地特征。

在优选实施例中，其中嵌入前述至少一个胎体层的织物增强帘线的已硫化弹性体材料包括基于二氧化硅的白色增强填料的所述硅烷偶联剂的残余未反应量，所述残余未反应量被表示为通过ICP-OES测量的硅量并且低于或等于200ppm，更优选地介于80ppm和200ppm之间。

优选地，其中嵌入前述至少一个胎体层的织物增强帘线的已硫化弹性体材料包括基于二氧化硅的白色增强填料的所述硅烷偶联剂的残余未反应量，所述残余未反应量被表示为通过ICP-OES测量的硅量并且介于90ppm和190ppm之间。

以这种方式，能够有利地优化已硫化弹性体材料的抗热降解特征，从而尽可能地限制轮胎性能的劣化。

根据优选实施例，本申请人通过实验观察到，在前述至少一个胎体层中使用的弹性体材料中苯乙烯-丁二烯弹性体聚合物的存在允许赋予轮胎足够的刚度特征，尽管所存在的织物增强帘线的刚度远低于芳族聚酰胺或混合芳族聚酰胺/PET增强帘线。

考虑到非芳族聚酰胺织物增强帘线，尤其是人造丝帘线在本领域中通常不被认为能够为运动用途的轮胎赋予足够的刚度特征，这种有利的技术效果看起来也令人惊讶。

在优选实施例中，其中嵌入前述至少一个胎体层的织物增强帘线的已硫化弹性体材料通过硫化可硫化弹性体组合物获得，所述可硫化弹性体组合物包括：

-100phr的至少一种二烯弹性体聚合物，所述二烯弹性体聚合物包括量介于15phr和40phr之间的至少一种苯乙烯-丁二烯橡胶，所述苯乙烯-丁二烯橡胶选自：溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶(S-SBR)、乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶(E-SBR)、羧化苯乙烯-丁二烯橡胶(X-SBR)或其混合物；

-量介于2phr和20phr之间的所述基于二氧化硅的白色增强填料；

-量介于1phr和4phr之间的所述基于二氧化硅的白色增强填料的所述硅烷偶联剂。

优选地，所述至少一种二烯弹性体聚合物包括量介于20phr和35phr之间的所述至少一种苯乙烯-丁二烯橡胶。

在这种情况下，能够有利地实现已硫化弹性体材料的动态弹性模量E’和tandelta的前述期望值。

优选地，所述苯乙烯-丁二烯橡胶是乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶(E-SBR)。

优选地，所述至少一种二烯弹性体聚合物包括量介于10phr和85phr之间、更优选地介于40phr和75phr之间的天然橡胶(NR)。

在这种情况下，能够有利地调制弹性体材料的硫化并且一般地其稳定性。

在优选实施例中，可硫化弹性体组合物包括量介于5phr和15phr之间的所述基于二氧化硅的白色增强填料。

优选地，基于二氧化硅的白色增强填料选自二氧化硅、硅酸盐及其混合物。

优选地，可以在本发明中使用的二氧化硅通常可以是热解二氧化硅，或优选地沉淀二氧化硅，其BET表面积(根据ISO标准5794/1测量)介于50m²/g和500m²/g之间，优选地介于70m²/g和200m²/g之间。

根据本发明的可硫化弹性体组合物还包括适当量的至少一种硅烷偶联剂，所述适当量使得所述硅烷偶联剂能够以前述量存留在已硫化聚合物材料中，所述前述量被表示为通过ICP-OES测量的硅量并且大于或等于70ppm。

更具体地，根据本发明的可硫化弹性体组合物包括适当量的至少一种硅烷偶联剂，其能够：

-在硫化过程中与存在的基于二氧化硅的白色增强填料相互作用并且使其与二烯弹性体聚合物结合，以及

-恢复已硫化弹性体材料中聚合物链之间的键，所述键可能由于轮胎所承受的热-机械应力而断裂。

优选地，本发明中所使用的硅烷偶联剂选自具有至少一个可水解硅烷取代基团的硅烷偶联剂，可以例如通过以下通式(I)识别硅烷：

(R)₃Si-C_nH_2n-X (I)

其中，R基团可以彼此相同或不同并且选自：烷基、烷氧基或芳氧基或卤素原子，条件是R基团中的至少一个是烷氧基或芳氧基或卤素；n是介于1和6之间的整数(包括端点)；X是选自以下的基团：硝基、巯基、氨基、环氧基、乙烯基、酰亚胺、氯、-(S)_mC_nH_2n-Si-(R)₃和-S-COR，其中m和n是1和6之间的整数(包括端点)并且基团R如上所定义。

在硅烷偶联剂中，特别优选的硅烷偶联剂是双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物(TESPT-例如可以商品名Si69从Evonik商购获得)和双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物。所述偶联剂可以原样使用或与惰性填料(例如，炭黑)混合作为混合物使用，以便有助于将它们掺入可硫化弹性体组合物中。

优选地，可硫化弹性体组合物包括量介于2phr和3phr之间的基于二氧化硅的白色增强填料的所述硅烷偶联剂。

在本发明的优选实施例中，基于二氧化硅的白色增强填料的硅烷偶联剂的上述残余未反应量可以通过以下用于生产旨在形成胎体层的已硫化弹性体材料的可硫化弹性体组合物的处理在已硫化弹性体材料中获得。

在第一步骤中，这样的处理包括将可硫化弹性体组合物的至少以下组分：二烯弹性体聚合物和基于二氧化硅的白色增强填料进给到至少第一混合设备，例如包括至少一个分批式混合器和/或至少一个连续式混合器。

在第二步骤中，该处理包括混合和分散所述组分，以便获得中间弹性体材料。

在第三步骤中，该处理包括从所述混合设备中排出中间弹性体材料。

在第四步骤中，该处理包括将中间弹性体材料和硅烷偶联剂进给到至少第二混合设备，例如包括至少一个分批式混合器和/或至少一个连续式混合器。

在第五步骤中，该处理包括通过第二混合设备将硅烷偶联剂混合并且分散在中间弹性体材料中，以便获得旨在形成胎体层的已硫化弹性体材料的可硫化弹性体组合物。

以这种方式，能够有利地在可硫化弹性体组合物的制备步骤中限制硅烷化反应，即，硅烷偶联剂与基于二氧化硅的白色增强填料之间的相互作用，以便随后在已硫化弹性体材料中获得硅烷偶联剂的前述残余未反应量，所述前述残余未反应量被表示为通过ICP-OES测量的硅量并且大于或等于70ppm。

在本说明书和所附权利要求的框架内，根据以下程序通过与待分析的样品接触预定小时数的溶剂(例如，通过无水乙醇)从弹性体材料的样品中提取未反应的硅烷偶联剂确定在已硫化弹性体材料的样品上硅烷偶联剂的残余未反应量，所述已硫化弹性体材料的样品取自轮胎的胎体结构的层。

·使用分析天平称量2.0g±0.5g的已硫化弹性体材料的样品

·将样品与滤纸折叠得足够紧，以防止样品掉出。

·将样品放入索氏提取器(或快速提取器)中。

·用无水乙醇提取

·实施提取16小时(快速提取器的提取时间可以缩短至约1小时)

·让溶液冷却并且通过旋转蒸发器蒸发乙醇，直至获得约80ml的体积

·通过在100mL容量瓶中用乙醇洗涤圆底烧瓶定量转移溶液并且用乙醇注满体积

·通过PTFE过滤器将溶液过滤到塑料容器中。

对获得的样品进行ICP分析(使用Agilent型号720设备与甲基三乙氧基硅烷在无水乙醇中的ICP标准溶液进行ICP-OES分析)以检测分子硅的量，从而能够排除以某种方式结合到已硫化弹性体材料的聚合物链的硅的任何部分。

优选地，可硫化弹性体组合物包括量介于40phr和80phr之间、更优选地介于50phr和70phr之间的炭黑增强填料。

以这种方式，能够有利地调节其中嵌入前述至少一个胎体层的织物增强帘线的已硫化弹性体材料的刚度特征，从而实现轮胎的最佳侧偏刚度特征。

优选地，炭黑增强填料是表面积不低于20m²/g的炭黑(根据ISO 18852:2005通过STSA-统计厚度表面积确定)。

上述弹性体组合物和其他轮胎部件的弹性体组合物可以根据已知技术进行硫化，特别是使用通常用于弹性体聚合物的基于硫的硫化体系。

为此，在弹性体组合物中，在热-机械处理的一个或多个步骤之后，一起进给基于硫的硫化剂与可能的硫化促进剂，例如在将中间弹性体材料和硅烷偶联剂进给到至少第二混合设备的上述第四步骤中。

在用于生产可硫化弹性体组合物的处理的最后步骤中，例如将硅烷偶联剂混合并且分散到中间体弹性体材料中的上述第五步骤中，将基于硫的硫化剂和可能的硫化促进剂掺入中间弹性体材料中，温度一般保持低于140℃，以便避免出现任何不希望的预交联现象。

最有利使用的硫化剂是硫或含硫分子(硫供体)，以及本领域技术人员已知的促进剂和活化剂。

特别有效的活化剂是：基于锌的化合物，特别是ZnO、ZnCO₃、含有8至18个碳原子的饱和或不饱和脂肪酸的锌盐，例如，像硬脂酸锌，其优选地在弹性体组合物中由ZnO和脂肪酸原位形成；以及BiO、PbO、Pb₃O₄、PbO₂；或其混合物。

常用的促进剂可选自：二硫代氨基甲酸类、胍、硫脲、噻唑、磺酰胺、秋兰姆、胺、黄原酸类或其混合物。

根据每种组合物预期的具体应用，所使用的弹性体组合物还可以包括其他常用选择的添加剂。

例如，可以将以下添加剂添加到所述弹性体组合物中：抗氧化剂、抗老化剂、增塑剂、粘合剂、抗臭氧剂、一种或多种改性树脂、纤维(芳族聚酰胺纤维或天然来源的纤维)或其混合物。

优选地，改性树脂是非反应性树脂，即，不可交联的聚合物，所述非反应性树脂优选地选自烃树脂、酚树脂、天然树脂或其混合物构成的组。

烃树脂可以是脂族、芳族或其组合，这意味着树脂的基础聚合物可以由脂族和/或芳族单体构成。

烃树脂可以是天然的(例如，植物的)或合成的或衍生自石油。

优选地，烃树脂选自丁二烯的均聚物和共聚物、环戊二烯(CPD)、二环戊二烯(DCPD)的均聚物或共聚物、萜烯的均聚物或共聚物、碳五馏分的均聚物或共聚物以及其混合物，优选地DCPD/乙烯基芳族、DCPD/萜烯、DCPD/碳五馏分、萜烯/乙烯基芳族、碳五馏分/乙烯基芳族的共聚物及其组合。

乙烯基芳族单体的示例包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻-甲基苯乙烯、间-甲基苯乙烯、对-甲基苯乙烯、乙烯基-甲苯、对-叔丁基苯乙烯、甲氧基-苯乙烯、氯-苯乙烯、三甲基苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基萘、衍生自碳八-碳十馏分，特别是自碳九馏分的乙烯基芳族单体。

优选地，烃树脂选自衍生自古马隆-茚、苯乙烯-茚、苯乙烯-烷基苯乙烯的树脂和脂族树脂。

市售烃树脂的具体示例包括由RUTGERS CHEMICAL GmbH生产的树脂(例如，像TL90和TT30树脂)、由Braskem生产的A100树脂、由Arizona Chemical生产的SA85树脂、由Eastman生产的F85和1100树脂，由ExxonMobil生产的1102树脂，以及由Zeon Chemicals生产的A100树脂)。

酚醛树脂选自烷基酚-甲醛基树脂、松香改性烷基酚树脂、烷基酚-乙炔基树脂、改性烷基酚树脂和萜烯-酚基树脂。

本发明中可以使用的市售酚醛树脂的具体示例有：OFF APM(由Sinolegend生产)；SP-1068(由SI集团公司生产)(辛基苯酚甲醛树脂)；32333(由SumitomoBakelite生产)(叔丁基苯酚甲醛树脂)；(由BASF公司生产)(对叔丁基苯酚乙炔树脂)；TP 115(由Arizona Chemicals生产)(萜烯酚醛树脂)。

天然树脂可以是萜烯基或松香基。

萜烯基树脂优选为α-蒎烯、β-蒎烯、柠檬烯、乙烯基芳族单体(苯乙烯)和/或芳族单体(苯酚)的均聚物或共聚物。

市售萜烯基天然树脂的示例有：由PINOVA生产的F90和F105；由DRT生产的A115、TS105和M115。

术语松香通常指异构有机酸(松香酸)的混合物，其特征在于具有共同的结构，包括三个稠合的碳六环、不同数量和位置的双键以及单个羧基，其中主要组分是枞酸(C₂₀H₃₀O₂)及其二氢枞酸(C₂₀H₃₂O₂)和脱氢枞酸(C₂₀H₂₈O₂)衍生物。

松香基树脂的商业化示例是DRT的商品名G和P105，以及Eastman的商品名特别是Ester 3-E。

在可能的优选实施例中，根据本发明的摩托车轮胎还可以包括选自钢丝圈外包布和胎圈包布中的至少一种结构元件。

在这种情况下，这样的结构元件可以包括至少一个层，该层包括：多个增强帘线，所述增强帘线包括一个或多个织物纱线，所述织物纱线包括由选自人造丝、PET、PEN和PEEK的材料制成的多个织物细丝；和/或多个混合增强帘线，所述混合增强帘线包括多个织物细丝，所述织物细丝由人造丝、PET、PEN和PEEK中的两种或更多种的组合制成；该层的所述多个增强帘线和/或所述多个混合增强帘线结合在上述已硫化弹性体材料中。

优选地，轮胎的胎体结构是子午线胎体结构。

优选地，轮胎是用于摩托车后轮的轮胎并且具有至少约0.30并且优选地介于0.30和0.35之间的横向曲率比。

附图说明

参考附图通过非限制性示例在下文给出的本发明的一些优选实施例的描述，本发明的其他特征和优势将变得更加显而易见。

这些附图是示意性的并且不按比例绘制。

在附图中：

图1示出了根据本发明的优选实施例的旨在安装在摩托车后轮上的轮胎的截面的放大图；

图2示出了根据本发明的优选实施例的轮胎和对比轮胎在不同竖直负载F_z下测量的侧偏刚度Ky的一些曲线图。

具体实施方式

在附图中，根据本发明的优选实施例的用于摩托车车轮的轮胎总体上用1表示。轮胎1是优选地旨在在用于大排量超级运动摩托车(例如，600cc)的摩托车后轮上使用的轮胎。

在轮胎1中限定了赤道面X-X和旋转轴线(未示出)。还限定了周向方向和在图1中用垂直于赤道面X-X的轴线r指示的轴向方向。

轮胎1包括胎体结构2，所述胎体结构包括由弹性体材料制成的至少一个胎体层或帘布层2a，优选地单个胎体层或帘布层2a，多个织物增强帘线嵌入在所述弹性体材料中。

优选地，织物增强帘线布置成基本彼此平行并且沿着基本轴向方向定向。更优选地，每个增强帘线均属于轮胎1的相应径向平面。因此，胎体结构2是子午线胎体结构。

胎体层2a通过其相对的周向边缘与至少一个环形增强结构4相接合。

特别地，胎体层2a的相对侧向边缘围绕称为胎圈芯的相应环形增强结构4翻起。

锥形弹性体填料5施加到胎圈芯4的轴向外周边缘，占据胎体层2a和胎体层2a的对应的翻起侧边缘2b之间所限定的空间。

如已知，轮胎1的包括胎圈芯4和填料5的区域形成所谓的胎圈结构14，所述胎圈结构旨在用于将轮胎1锚固在对应的安装轮辋(未示出)上。

再次参考图1中所示的优选实施例，包括在胎体层2a中的增强元件优选地包括选自例如上述的并且优选地由人造丝制成的织物增强帘线。

优选地，人造丝织物帘线具有介于2000dtex和2500dtex之间的线密度。

优选地，织物增强帘线具有介于97帘线/dm和110帘线/dm之间的线数。

优选地，织物增强帘线嵌入由如上所述的可硫化弹性体组合物获得的已硫化弹性体材料中。

在下表1中，仅出于示例性和非限制性的目的，给出了优选的可硫化弹性体组合物的示例，所述可硫化弹性体组合物一旦被硫化，就形成结合有上述织物增强帘线的已硫化弹性体材料。

弹性体组合物的各种组分的量以如上所定义的phr给出。

表1

成分	量(phr)
		ESBR	15-35
NR	65-85
		CB	50-65
二氧化硅	5-20
		硅烷偶联剂	2-4
酚醛树脂	0.5-2
		亚甲基供体	2-4
硬脂酸	1-2
		氧化锌	5-8
抗臭氧剂	3-5
		间苯二酚	1-3
抑焦剂	0.2-0.5
		促进剂	0.5-1.5
不溶性硫	3-5

ESBR：苯乙烯-丁二烯乳液聚合的共聚物SBR 1500 A级(Sibur International)(以干聚合物形式给出phr)

NR：天然橡胶SIR 20P 91(Standard Indonesian Rubber SIR 20)

CB：炭黑N326(Birla Carbon)

二氧化硅：408(Grace)

硅烷偶联剂：TESPT-Si 69(Evonik)

亚甲基供体：HMM 65％(Lanxess)

硬脂酸：Stearin N(Sogis)

氧化锌：按重量计80％的氧化锌(ZnO-80RheinChemie)

抗臭氧剂：6PPD(N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基-对苯二胺)(Eastman)

酚醛树脂：辛基酚树脂(Sumitomo Bakelite)

间苯二酚：Resorcin 80(RheinChemie)

抑焦剂：Vulkalent G(RheinChemie)

促进剂：N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺TBBS 80(Lanxess))

不溶性硫：IS 90P(RheinChemie)

在未示出的实施例中，胎体结构2可以使其相对的侧边缘在不翻起的情况下联接到设置有两个环形插入件的特殊环形增强结构。弹性体材料填料可以布置在相对于第一环形插入件的轴向外侧位置处。另一方面，第二环形插入件布置在相对于胎体层的端部的轴向外侧位置处。

最后，在相对于所述第二环形插入件的轴向外侧位置处并且不一定与所述第二环形插入件接触，可以设置额外的填料来完成环形增强结构的构造。

轮胎1包括侧向地施加在胎体结构2的相对侧上的一对侧壁3。

在可能的优选实施例中，可以通过为胎圈结构14配备增强层12(通常称为“钢丝圈外包布”)或附加的带状插入件来提高轮胎1的侧壁3的刚度。

钢丝圈外包布12是围绕相应的胎圈芯4和胎圈填料5缠绕以便至少部分地包围所述胎圈芯和所述胎圈填料的增强层，所述增强层布置在至少一个胎体层2a和胎圈结构14之间。

优选地，钢丝圈外包布12与前述的至少一个胎体层2a和胎圈结构14相接触。

在该优选实施例中，钢丝圈外包布12包括嵌入在如本文件所述的已硫化弹性体材料层内的多个织物增强帘线。

在可能的优选实施例中，轮胎的胎圈结构14可以包括另外的保护层13，其通常称为术语“胎圈包布”或保护条并且其具有增加胎圈结构14的刚度和完整性的功能。

优选地，保护层13或“胎圈包布”包括嵌入在如本文件所述的已硫化弹性体材料层内的多个织物增强帘线。

带束结构6在径向外侧位置处周向地施加在胎体结构2上。

优选地，轮胎1的带束结构6是零度型。

优选地通过将包括单个增强帘线10或者橡胶化织物的带状增强元件的一层或多层缠绕在胎体结构2的胎冠部分上形成带束结构6，所述橡胶化织物的带状增强元件包括多个增强帘线10，所述增强帘线沿着轴向方向并排布置，以便形成基本按照轮胎1的周向方向定向(优选地以相对于赤道面X-X介于0°和5°之间的角度)的多个线圈。

当使用增强带状元件时，该元件可以包括多达七个增强帘线10，更优选地两个或三个或四个增强帘线10。

优选地，由线圈限定的绕组以可以沿轴向方向恒定或可变的绕组节距在胎体结构2的整个胎冠部分上轴向延伸。

在未示出的其他优选实施例中，带束结构6可以由至少两个径向重叠的层形成，每个所述层均由用彼此平行布置的帘线增强的弹性体材料构成。这些层的布置方式使得第一带束层6的帘线相对于轮胎1的赤道面X-X倾斜地定向，而第二层的帘线也具有倾斜定向，但相对于第一层的帘线对称地交叉(所谓的“交叉带束”)。

通常，在两种情况下，带束结构6的增强帘线可以是织物帘线或金属帘线。

胎面带8设置在相对于带束结构6的径向外侧位置处，轮胎1通过所述胎面带与地面相接触。

布置成限定期望的胎面花纹的纵向和/或横向凹槽(以7表示并且未更详细地描述)通常由于与轮胎1的硫化同时执行的模制操作而形成在胎面带8上。

轮胎1具有在赤道面X-X处在胎面带8的顶部和配合直径之间测量的截面高度H，所述配合直径由穿过轮胎1的胎圈的参考线r标识。

轮胎1还具有：截面最大宽度C或“弦”，其由胎面带8的轮廓的轴向相对端部E之间的距离限定；以及曲率比，其限定为胎面带8的顶部距穿过胎面带8自身的端部E的线的在轮胎1的赤道面处测量的距离f与上述最大宽度C之间的比率。胎面带8的轴向相对端部E可以由拐角部形成。

在优选实施例中，本发明的摩托车轮胎1旨在安装后轮上，所述摩托车轮胎的弦尺寸基本介于160mm和210mm之间。

优选地，胎面带8的径向外点与穿过轮胎1的胎面带8自身的轴向相对端部E的线之间的距离f基本介于50mm与70mm之间。

优选地，对于旨在安装在摩托车后轮上的轮胎1，横向曲率比f/C基本等于或大于0.30，甚至更优选地介于0.30和0.35之间。

优选地，总高度/弦H/C比率基本介于0.5和0.65之间。

在优选实施例中，当轮胎1具有适当高度的侧壁3时，所述轮胎允许更好的性能，例如，其中，当轮胎1旨在安装到摩托车的后轮上时，侧壁高度(H-f)/H比率的值等于或大于0.35，更优选地等于或大于0.4。

优选地，轮胎1的胎肩半径与最大截面宽度之间的比率等于或大于0.60。

胎体结构2通常在其内壁上涂覆有密封层或所谓的“衬里”，所述密封层或“衬里”未在图中更好地示出并且基本由不透气的弹性体材料层组成并且适于在充气时确保轮胎1气密。

优选地，轮胎1可以包括布置在胎体结构2和带束结构6之间的弹性体材料层11，所述层11优选地在基本对应于带束结构6的发展表面的区域上延伸。

根据本发明的优选实施例，胎面带8可以是所谓的“帽部和基部”类型，即，由至少两种不同的弹性体材料制成。

用于胎面带8的可能的不同部分以及用于形成轮胎1的其他半成品的复合物包括至少一种二烯弹性体聚合物。

有利地，此类复合物包括至少一种α-烯烃。

根据实施例，所述至少一种弹性体二烯聚合物可以例如选自：通常在特别适用于轮胎生产的硫可交联(可硫化)弹性体组合物中使用的弹性体二烯聚合物；或选自拥有不饱和链的弹性体聚合物或共聚物，所述弹性体聚合物或共聚物的玻璃化转变温度(Tg)通常低于20℃，优选地在0℃至-110℃的范围内。这些聚合物或共聚物可以是天然来源的或者可以通过对可选地与选自单乙烯基芳烃和/或极性共聚单体中的至少一种共聚单体混合的一种或多种共轭二烯进行溶液聚合、乳液聚合或气相聚合而获得。

聚丁二烯(BR)和/或苯乙烯-丁二烯(SBR)聚合物，例如单独或混合物形式的SSBR(溶液聚合的苯乙烯丁二烯弹性体)可以优选地用于胎面弹性体材料。

替代地，可以使用包括聚异戊二烯(天然的或合成的)和苯乙烯-丁二烯聚合物(SBR)的混合物。

优选地，本发明的胎面的弹性体材料中的苯乙烯-丁二烯聚合物(SBR)存在量可以介于约1phr至100phr，更优选地介于5phr至95phr之间。

有利地，聚丁二烯(BR)可以不存在本发明的胎面复合物中，或包含在本发明的胎面复合物中并且特别地包含在胎面的弹性体材料中，其存在量介于约1phr至100phr之间，优选地介于约1phr至80phr之间，更优选地介于约5phr至50phr之间。

优选地，苯乙烯-丁二烯聚合物可以以溶液或乳液形式获得，并且通常包括量介于约10％至40％，优选地介于约15％至30％的苯乙烯。

优选地，苯乙烯-丁二烯聚合物可以具有低分子量，平均分子量Mn低于50000g/mol，优选地在1000g/mol和50000g/mol之间。

胎面带8或其不同部分的弹性体材料包括至少一种增强填料，其存在量通常介于1phr和130phr之间。

这种增强填料可以选自炭黑和所谓的白色填料：二氧化硅、氧化铝、硅酸盐、水滑石、碳酸钙、高岭土、二氧化钛及其混合物。

优选地，上述白色填料为二氧化硅。

优选地，可以用于本发明的二氧化硅通常可以是热解二氧化硅，或优选地沉淀二氧化硅，其BET表面积(根据ISO标准5794/1测量)介于50m²/g和500m²/g之间，优选地介于70m²/g和200m²/g之间。

上述弹性体组合物和轮胎1的其他部件的弹性体组合物可以根据已知技术进行硫化，特别是使用通常用于弹性体聚合物的基于硫的硫化体系。为此，在弹性体组合物中，在热-机械处理的一个或多个步骤之后，基于硫的硫化剂与硫化促进剂一起掺入。在处理的最后一个步骤中，温度通常保持低于140℃，以便避免任何不需要的预交联现象。

最有利使用的硫化剂是硫或含硫的分子(硫供体)，以及本领域技术人员已知的促进剂和活化剂，例如上述的促进剂和活化剂。

根据每种组合物预期的具体应用，所使用的弹性体组合物可以包括其他常用选择的添加剂，例如上述添加剂。

现在通过示例来描述本发明，该示例被认为是出于其非限制性和说明性的目的。

示例1

本申请人为了通过实验验证轮胎对地面的抓地力要求、胎体结构的增强帘线的抗疲劳性以及轮胎性能随时间的一致性，在根据本发明的后轮胎和对比后轮胎之间进行了一系列对比测试：

(i)根据本发明的后轮胎设置有所谓的单帘布层子午线胎体结构，所述单帘布层子午线胎体结构制成具有如上定义的人造丝(Rayon)2442织物增强帘线(具有两个端头的单个纱线帘线)，所述织物增强帘线嵌入通过硫化如下所述的可硫化弹性体组合物获得的已硫化弹性体材料中，以及

(ii)对比后轮胎设置有正常生产的单帘布层子午线胎体结构，所述单帘布层子午线胎体结构制成具有混合芳族聚酰胺/PET织物增强帘线，所述织物增强帘线嵌入不是根据本发明而是通过硫化如下所述的可硫化弹性体组合物获得的已硫化弹性体材料中。

上述测试轮胎具有以下尺寸：200/65R17。

除了没有钢丝圈外包布12和胎圈包布13之外，这两个轮胎的结构与上面参考图1所示的轮胎1描述的结构类似，并且除了前面描述的两种情况中制造的胎体结构2之外，其他结构部件的结构和成分也相同。

更具体地，在下表2和表3中示出了增强帘线和用于制造结合有前述轮胎的胎体帘布层的帘线的已硫化弹性体材料的可硫化弹性体组合物的特征。

表2

如从上表2可以看出，相对于对比增强帘线的刚度和拉伸强度，根据本发明的轮胎的胎体帘布层中所使用的增强帘线具有较低的刚度和较低的拉伸强度的机械特征。

表3

ESBR：乳液聚合的苯乙烯-丁二烯共聚物SBR 1500A级(Sibur International)(以干聚合物形式给出phr)

NR：天然橡胶SIR 20P 91(Standard Indonesian Rubber SIR 20)

IR：合成聚异戊二烯橡胶SKI 3GRUPPE 2ROT(SKI-3Nizhnekamskneftekhim)

CB¹：炭黑N326(Birla Carbon)

CB²：炭黑N330(Cabot)

二氧化硅：408(Grace)

硅烷偶联剂：TESPT-Si 69(Evonik)

亚甲基供体：HMM 65％(Lanxess)

硬脂酸：Stearin N(Sogis)

氧化锌：按重量计80％的氧化锌(ZnO-80RheinChemie)

抗臭氧剂：6PPD(N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基-对苯二胺)(Eastman)

酚醛树脂：辛基酚醛树脂(Sumitomo Bakelite)

间苯二酚Resorcin 80(RheinChemie)

抑焦剂：Vulkalent G(RheinChemie)

促进剂¹：N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺TBBS 80(Lanxess)

促进剂²：N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺CZ/C(Lanxess)

不溶性硫：IS 90P(RheinChemie)

已硫化弹性体组合物的性能

下表4示出了对已硫化的弹性体材料的样品实施的静态和动态机械分析的结果，该已硫化弹性体材料通过硫化前表3中所示的可硫化弹性体组合物而获得并且在根据本发明的轮胎的胎体帘布层2中和对比轮胎的胎体帘布层中使用。

已硫化弹性体材料通过将前表3中所示的可硫化弹性体组合物在170℃下硫化15分钟而获得。

静态机械性能根据标准UNI 6065:2001中描述的分析方法进行评估。

使用上述方法测量动态机械性能(E’和tandelta)。

表4

CA0.5：50％伸长率时的负载

CA1：100％伸长率时的负载

CR：拉伸强度

AR：断裂伸长率

如从上表4可以看出，根据本发明的轮胎的胎体帘布层中所使用的已硫化弹性体材料比对比已硫化弹性体材料具有更好的静态机械性能和动态机械性能。

室内轮胎测试

侧偏刚度评估

根据本发明或对比例的两种类型的测试轮胎接受第一室内测试，其目的是通过下文所示的测试来测量它们的侧偏刚度。

如上所述，侧偏刚度的值受轮胎结构刚度的影响，并且在此被考虑用于评估轮胎在敏捷度、驾驶性能和稳定性方面的性能，这可以用于建立抓地力和敏捷度的上述要求，以及用于评估敏捷度、驾驶性能和稳定性随时间的衰减。

特别地，如下测量侧偏刚度。

每个轮胎均使用Flat轮胎力和力矩测量系统(Tire Force&MomentMeasurement Systems)模型测试机(MTS Systems公司，伊登普雷利，明尼苏达州，美国)进行测试，该测试机能够测量由滑移角和外倾角产生的力和力矩。

在本例中，将每个待测试的轮胎安装在上述机器的转台上，并设置成在布置在移动带上并且处于纵向滑动的粗糙表面上滚动，能够通过相对于安装有轮胎的转台的相对运动再现类似于或大于沥青摩擦系数的摩擦系数。

在测试过程中，每个轮胎均倾斜，使滑移角从等于0°的初始滑移角向增大滑移角逐渐增大(这一操纵在行话中也称为“扫掠”)，从而确定侧偏刚度Ky(牛顿/倾角度数)。如上所述，该参数与随着轮胎滑移角的增大而发展的侧向力相关。

对于每个要测试的轮胎以及对于上述操纵中的每一个，在每次“扫掠”(sweep)的第一部分中，轮胎都产生侧向力Fy，该侧向力随着滑移角大致线性增加。在此步骤中，测量侧偏刚度或Ky，所述侧偏刚度表示对于已设置的每度滑移会发展多少牛顿(N)的侧向力。以这种方式，针对轮胎所承受的每个负载Fz获得Ky值。

图2示出了所获得的侧偏刚度值(Ky，单位为N/°-在y轴显示)，其作为施加到轮胎的竖直负载(单位为N-在x轴显示)的函数。

如从图2中所示的曲线图可以看出，在不同竖直负载F_z下测量的侧偏刚度Ky在根据本发明的轮胎的情况下其值出人意料地明显高于利用对比轮胎所能够实现的值，所述对比轮胎具有用嵌入在传统已硫化弹性体材料中的混合芳族聚酰胺/PET纤维增强的单帘布层子午线胎体结构。

不同竖直负载下的测试方法由通过增加滑移角获得的一系列“扫描”组成，例如，如上所述的扫掠，针对以下每个竖直负载实施所述扫掠：

-1000N

-1500N

-2000N(参考负载)

-3000N

除参考竖直负载(2000N)外，对于每个竖直负载只实施一次扫掠，对于参考竖直负载，在测试期间的两个不同时间重复两次操纵。

应该考虑的是，在实施每次“扫掠”时，轮胎的温度都会逐渐升高，因此，在参考负载下第二次实施操纵时，唯一的区别将是轮胎及其部件内部的温度更高。

这种差异允许比较随着温度升高侧偏刚度Ky的损失。

这里应该注意的是，在2000N的参考竖直负载的第二遍中，因此当轮胎第二次承受相同的竖直负载条件Fz但在滑移操纵结束时轮胎温度较高时，根据本发明的轮胎的侧偏刚度Ky值不仅在绝对值上显著高于对比轮胎的侧偏刚度值，而且侧偏刚度Ky的降低要小得多，所述侧偏刚度的降低是由于轮胎所经历的不可避免的热-机械退化而导致并且与随着时间推移保持其性能有关。

鉴于根据本发明的轮胎的单帘布层子午线胎体结构使用由低模量织物纱线(人造丝)制成的增强帘线的事实，而所述低模量织物纱线在本领域中被认为无法抵消胎体受到因轮胎与沥青接触而产生的推力时的变形趋势，尤其是在竞速期间或在其他高强度使用期间，因此这些结果是完全令人惊讶。

事实上，相比之下，发现在根据本发明的胎体结构中发生的这些增强帘线与已硫化弹性体材料(所述已硫化弹性体材料具有在70℃和100Hz下测量的介于5MPa和9MPa之间的动态弹性模量E’和在70℃和100Hz下测量的介于0.130和0.170之间的滞后(tandelta)的合适特征)的协同组合允许同时实现：

(i)轮胎的高刚度并且因此高敏捷度，

(ii)大且稳定的胎印面积，从而使骑手感觉到更好的摩托车驾驶性能，

(iii)即使从热-机械角度来看轮胎承受高应力，轮胎性能随时间的一致性也得到改进。

室外轮胎测试

竞速性能评估

下表5总结了测试驾驶员在干燥路面赛车道测试中针对受测轮胎所需的各种性能给出的分数。

测试使用超级摩托车构造型号雅马哈R1 1000cc的超级运动类摩托车进行，其中，沥青温度为28℃。

用于两个后轮胎(对比轮胎和根据本发明的轮胎)的充气压力均为1.6巴。

在本例中，根据1至5的等级对对比轮胎进行评分(其中，在该等级上，1分表示非常不满意的性能，5分表示优异的性能)，而对于根据本发明的轮胎则表明相对于对比轮胎的改进。

表5

可以对详细描述的实施例进行各种修改，但这些修改仍保持在由所附权利要求限定的本发明的保护范围内。

Claims

1.一种摩托车轮胎(1)，所述摩托车轮胎包括：

胎体结构(2)；

可选地，带束结构(6)，所述带束结构施加在相对于所述胎体结构(2)的径向外侧位置处；

胎面带(8)，所述胎面带施加在相对于所述胎体结构(2)以及如果存在的话相对于所述带束结构(6)的径向外侧位置处；

其中，所述胎体结构(2)包括至少一个胎体层(2a)；

其中，所述至少一个胎体层(2a)包括：多个增强帘线，所述增强帘线包括一个或多个织物纱线，所述织物纱线包括由选自人造丝、PET、PEN和PEEK的材料制成的多个织物细丝；和/或多个混合增强帘线，所述混合增强帘线包括多个织物细丝，所述织物细丝由人造丝、PET、PEN和PEEK中的两种或更多种的组合制成；所述多个增强帘线和/或所述多个混合增强帘线结合到已硫化弹性体材料中，所述已硫化弹性体材料具有在70℃和100Hz下测量的介于5.0MPa和9.0MPa之间、优选地介于5.5MPa和7.5MPa之间的动态弹性模量E’，并且所述已硫化弹性体材料具有在70℃和100Hz下测量的介于0.130和0.170之间、优选地介于0.140和0.165之间的tandelta；

并且其中，所述已硫化弹性体材料包括基于二氧化硅的白色增强填料和所述基于二氧化硅的白色增强填料的硅烷偶联剂的残余未反应量，所述残余未反应量被表示为通过ICP-OES测量的硅量并且大于或等于70ppm、优选地介于80ppm和200ppm之间、更优选地介于90ppm和190ppm之间。

2.根据权利要求1所述的摩托车轮胎(1)，其中，织物增强的所述帘线的线密度大于或等于300dtex，更优选地大于或等于400dtex，甚至更优选地大于或等500dtex，并且低于或等于3500dtex，更优选地低于或等于2500dtex，甚至更优选地低于或等于2300dtex。

3.根据前述权利要求中任一项所述的摩托车轮胎(1)，其中，织物增强的所述帘线在所述胎体层(2a)中具有大于或等于97帘线/dm且低于或等于110帘线/dm的线数。

4.根据前述权利要求中任一项所述的摩托车轮胎(1)，其中，所述已硫化弹性体材料通过硫化可硫化弹性体组合物获得，所述可硫化弹性体组合物包括：

-量介于2phr和20phr之间的所述基于二氧化硅的白色增强填料；

5.根据权利要求4所述的摩托车轮胎(1)，其中，所述至少一种二烯弹性体聚合物包括量介于20phr和35phr之间的所述至少一种苯乙烯-丁二烯橡胶。

6.根据权利要求4或5中任一项所述的摩托车轮胎(1)，其中，所述苯乙烯-丁二烯橡胶是乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶(E-SBR)。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的摩托车轮胎(1)，其中，所述可硫化弹性体组合物包括量介于10phr和85phr之间、更优选地介于40phr和75phr之间的天然橡胶(NR)。

8.根据权利要求4-7中任一项所述的摩托车轮胎(1)，其中，所述可硫化弹性体组合物包括量介于5phr和15phr之间的所述基于二氧化硅的白色增强填料。

9.根据前述权利要求中任一项所述的摩托车轮胎(1)，其中，所述基于二氧化硅的白色增强填料选自二氧化硅、硅酸盐及其混合物。

10.根据权利要求4-9中任一项所述的摩托车轮胎(1)，其中，所述可硫化弹性体组合物包括量介于2phr和3phr之间的所述基于二氧化硅的白色增强填料的所述硅烷偶联剂。

11.根据前述权利要求中任一项所述的摩托车轮胎(1)，其中，所述可硫化弹性体组合物包括量介于40phr和80phr之间、更优选地介于50phr和70phr之间的炭黑增强填料。

12.根据权利要求1或2所述的摩托车轮胎(1)，所述摩托车轮胎还包括选自钢丝圈外包布(12)和胎圈包布(13)中的至少一种结构元件，并且其中，所述结构元件包括至少一个层，该层包括：多个增强帘线，所述增强帘线包括一个或多个织物纱线，所述织物纱线包括由选自人造丝、PET、PEN和PEEK的材料制成的多个织物细丝；和/或多个混合增强帘线，所述混合增强帘线包括多个织物细丝，所述织物细丝由人造丝、PET、PEN和PEEK中的两种或更多种的组合制成；该层的所述多个增强帘线和/或所述多个混合增强帘线结合在所述已硫化弹性体材料中。

13.根据前述权利要求中任一项所述的摩托车轮胎(1)，其中，所述轮胎具有至少约0.30并且优选地介于0.30和0.35之间的横向曲率比。