[发明专利]车辆充气轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆充气轮胎，具有一个径向胎壳、一个帘线带及一个胎面，该胎面在径向方向上由两个由不同橡胶混合物构成的层、一个胎面冠部及一个胎面基部组成，其中，该胎面冠部形成该胎面的与车道进行接触的部分，并且该胎面基部安排在该胎面冠部与帘线带之间。

背景技术

无论客车还是商用车辆的车辆充气轮胎通常均设有由两部分组成的胎面，该胎面由一个胎面冠部和一个胎面基部构成，该胎面冠部在轮胎滚动时与地面发生接触，该胎面基部安排在胎面冠部与帘线带之间。虽然胎面冠部由一种尤其在摩擦方面优化的橡胶混合物组成，但对胎面基部的塑胶混合物和作为该塑胶混合物基础的橡胶混合物还提出了其他要求。

通过采用胎面基部，应当减小轮胎的滚动阻力，使得所采用的混合物应具有很小的滞后。同时，该轮胎基部的橡胶混合物在很多情况下在轮胎制造过程中必须具有足够高的粘合性，由此使得轮胎保持粘附在轮胎底架上。除了这些要求之外，在该胎面基部处还必须保证足够的结构耐用性。此外，该胎面基部由于其刚性而对轮胎的操控行为(在街道上的行驶行为)具有影响。

已知的是，上述要求，如很小的滞后、足够的粘合性、刚性和结构耐用性是彼此冲突的并且大多只能找到并不令人满意的折中，也就是说改善了一个特性就削弱了至少一个其他特性。于是例如一种具有很小的填充度和高交联度的橡胶混合物满足了“很小的滞后”的要求，然而这导致了很小的开裂耐受性。也就是，在结构耐用性(开裂耐受性)与滚动阻力(滞后)之间存在目标冲突。

用于车辆充气轮胎的胎面基部的橡胶混合物例如在WO2012/004140 A1、WO 2012/004038 A1和EP 2 257 423 B1中描述，该橡胶混合物含有天然和/或合成的聚异戊二烯、硅酸和炭黑。

发明内容

本发明的基本目的在于，在开篇所述类型的轮胎的情况下降低滚动阻力并且同时并不负面地影响其他的轮胎特性和轮胎构造过程。

所提出的目的根据本发明是如下实现的，即该轮胎基部基于一种橡胶混合物，该橡胶混合物含有

-大于70phr的天然和/或合成的聚异戊二烯和

-21到42phr的硅酸和炭黑总量，其中硅酸相对于炭黑的比率大于1:1，

-并且具有至少一种偶联剂用于将硅酸连接到该橡胶。

在本文中使用的数值phr(每百份橡胶的质量份数)在此是橡胶工业中常用的用于混合物配方的量值。各个物质的重量份数的计量在此总是相对于100重量份的在混合物中存在的所有橡胶的总量。

已经出人意料地发现，通过使用此类的用于胎面基部的橡胶混合物，能够获得一种轮胎，该轮胎的突出之处在于减小的滚动阻力。同时该混合物的突出之处在于高粘合性，这对于轮胎构造过程而言是重要的。另外，该用于胎面基部的橡胶混合物在硫化之后具有高的开裂耐受性和断裂强度，这为该轮胎赋予了良好的结构耐用性。

该用于胎面基部的橡胶混合物含有多于70phr的天然和/或合成的聚异戊二烯(NR或IR)。为了进一步提高轮胎的耐用性，已经证明有利的是，该轮胎基部基于一种橡胶混合物，该橡胶混合物含有多于85phr、优选多于95phr的天然和/或合成的聚异戊二烯。此类的橡胶混合物展示出改进的开裂耐受性和断裂强度。

该用于胎面基部的橡胶混合物除了天然和/或合成的聚异戊二烯之外还可以最高30phr的量含有其他橡胶。在此，它可以为选自由以下各项组成的组的橡胶：聚丁二烯，苯乙烯-丁二烯共聚物，苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三聚物，丁基橡胶，卤丁基橡胶和乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)，其中所使用的橡胶也可以是官能化的。优选地，该用于胎面基部的橡胶混合物含有聚丁二烯作为其他的橡胶。

根据本发明，该用于胎面基部的橡胶混合物含有21到42phr的硅酸和炭黑总量。在少于21或多于42phr的硅酸和炭黑总量的情况下，已经确定，作为滚动阻力的度量的在70℃下的回弹弹性变差，从而产生了对于车辆充气轮胎的尽可能低的滚动阻力而言最优的硅酸和炭黑量的范围。优选该用于胎面基部的混合物含有26到39phr、特别优选28到36phr的硅酸和炭黑总量以获得轮胎的特别低的滚动阻力。

根据本发明，硅酸相对于炭黑的比率是大于1:1。这对于高的开裂耐受性是重要的，并且实现了减小开裂起始以及开裂扩展两者。为了进一步改进开裂耐受性，已经证明有利的是，硅酸相对于炭黑的比率是大于3:2，优选大于4:1。据此，炭黑可以被包含在这些混合物中，但并非必须。