用於輪胎帶束層的層狀線纜的製作方法

2023-05-08 11:02:06

專利名稱：用於輪胎帶束層的層狀線纜的製作方法
技術領域：
本發明涉及呈1+N結構的雙層金屬線纜，其尤其可用於增強橡膠製品。本發明還涉及輪胎和這些輪胎的胎冠的增強骨架，也稱作「帶束層」，尤其涉及重型工業車輛的輪胎的帶束層的增強件。
背景技術：
具有徑向胎體增強層的輪胎以已知方式包括胎面、兩個不可伸展的胎圈、將胎圈連接至胎面的兩個側壁以及沿周向布置在胎體增強層和胎面之間的帶束層(belt)，該帶束層由多種橡膠帘布層(或「層」)製成，其可以由或不由諸如金屬或織物類型的線纜或單絲的增強元件(「增強絲線」)增強。輪胎帶束層通常由至少兩個疊置的帶束帘布層構成，所述帶束帘布層有時也稱作 「工作」帘布層或「交叉」帘布層，在實踐中，該帘布層的通常由金屬製成的增強線纜在帘布層內彼此平行布置，但是從一個帘布層到另一個帘布層交叉，即不論對稱與否，相對於中間周向平面以一定角度傾斜，所述角度根據所述輪胎的類型通常在10°和45°之間。該交叉帘布層可以終結於多種其它帘布層或橡膠輔助層，其寬度可根據情況改變，並且可以包括或不包括增強絲線；通過簡單橡膠襯墊的實例進行說明，所述襯墊稱作「保護性」帘布層，其作用在於保護帘布層的其餘部分免受外部衝擊或刺穿，或可選地，所述襯墊稱作「環箍」帘布層，其包括大致沿周向定向的增強絲線(稱作「0度」帘布層)，它們位於交叉帘布層的徑向外部或內部。輪胎帶束層必須以已知方式滿足不同要求，所述要求經常是相互矛盾的，特別是-在小變形的情況下儘可能剛硬，因為其主要用於增強胎冠的剛性；-具有儘可能小的遲滯性，一方面為了使胎冠內部區域行駛期間的生熱最小化，另一方面為了減小輪胎的滾動阻力，其與節省燃料具有相同含義；-最後具有高耐久性，尤其針對稱作「劈裂」的輪胎的胎肩區域內的交叉帘布層的端部分離、破裂現象，其尤其要求用於增強帶束帘布層的金屬線纜在或強或若弱的腐蝕性環境中具有高的壓縮疲勞強度。第三個要求對於重型車輛輪胎而言尤為重要，其被設計成當所包括的胎面在長時間行駛之後達到臨界磨損度時可以翻新或修補胎面一次或多次。為了增強上述帶束層，通常使用稱作「層狀」(「層狀簾線」)的鋼製線纜(「鋼製簾線」)，其由中央芯子和一個或多個圍繞該芯子布置的同心線材(金屬絲)層構成。最常用的層狀線纜基本上為呈M+N或M+N+P結構的線纜，該線纜以已知方式形成，其中由M根線材構成的芯子由至少一個具有N根線材的層包圍，所述層自身可由具有P根線材的外層包圍。特別是，變得強度更高和更耐久的碳鋼的有效利用使現今的輪胎廠商傾向於儘可能使用只具有兩層的線纜，以尤其是簡化這些線纜的製造，減小複合增強帘布層的厚度，並最終降低輪胎自身的成本。迄今為止，主要用於輪胎帶束層中的雙層線纜基本上為呈2+7、3+8和3+9結構的線纜，其由具有2根或3根線材的芯子或中心部與具有N根線材(分別為7、8或9根線材) 的外層形成，由於通過兩根或三根芯線構成的芯子的大直徑的原因，其多少有些不飽和。眾所周知，這種類型的結構提高了線纜在輪胎或橡膠製品的混練橡膠固化期間被所述混練橡膠從外面滲入的性能，並因此可以提高層狀線纜對於疲勞和疲勞腐蝕、尤其是針對先前提到的劈裂問題的耐久性。但是，這些2+7、3+8和3+9線纜並不是沒有缺陷。由於在三個芯線的中心處存在通道或毛細管，使得呈3+8和3+9結構的線纜不能被滲入到遠達芯子，所述通道或毛細管在橡膠注入之後保持為空的，因此方便了諸如水的腐蝕性介質的傳送。對於2+7線纜而言，除了存在上述問題外，它們仍然體積相對較大，並且由於它們的不飽和外層而具有低的單位截面強度。此外，就目前而言，特別是由於高度緊湊(或密實)型線纜的使用，使得希望減小輪胎帶束層的遲滯性的輪胎廠商的一個主要目的在於減小在這些帶束層中使用的複合增強織物的厚度。

發明內容
繼續他們的研究，本申請人已經發現了一種就地塗膠(rubberised in situ)的呈 1+N結構的新型層狀線纜，其不但提高了耐腐蝕性，而且最重要的是使輪胎帶束層在受壓情況下具有提高的耐久性。特別是針對先前解釋的劈裂現象而言，輪胎及其胎冠增強層的壽命因此顯著提高。因此，本發明的第一主題為一種具有呈1+N結構的兩層(C1，C2)的緊湊(或密實) 金屬線纜，其尤其可用作重型工業車輛的輪胎帶束層的增強元件，並包括芯子或內層(Cl) 和飽和外層(C2)，所述芯子或內層(Cl)包括直徑為Cl1的單根芯線，所述飽和外層(C2)由圍繞該層Cl以節距(或螺距)p2螺旋纏繞在一起的N根直徑為d2的線材構成，所述層狀線纜的特徵在於-其具有以下特徵(屯，d2，p2以毫米計)-0. 15 < Cl1 < 0. 50 ；-0. 15 < d2 < 0. 50 ；-8 < p2 < 25 ；-並且所述芯線被至少部分地填充所述芯線和所述層C2的線材之間的間隙的二燥(基)檢膠覆套(sheath of diene rubber)包圍。本發明還涉及根據本發明的線纜的用途，其用於增強由橡膠製成的製品或半成品，例如帘布層、管子、帶束層、傳送帶和輪胎。本發明的線纜極為特別地用於作為輪胎的帶束層的增強元件，所述輪胎用於選自廂式貨車、「重型車輛」-即地鐵列車、公共汽車、公路運輸機械(卡車、拖拉機掛車)、越野車輛-農業機械或施工機械、飛機以及其它運輸或搬運車輛的重型工業車輛。但是，根據本發明的其它可行實施例，本發明的線纜也可以用於增強輪胎的其它部分，特別是工業車輛、例如重型車輛的輪胎的胎體增強層。當這些製品或半成品通過根據本發明的線纜增強時，本發明還涉及由橡膠製成的這些製品或半成品本身，尤其是用於工業車輛、例如重型車輛的輪胎。根據本發明的一個方面，提出一種多股繩，作為基本股束至少包括就地塗膠的具有呈1+N結構的兩層(C1，C2)的緊湊金屬線纜，所述緊湊金屬線纜包括芯子或內層(Cl)和飽和外層(C2)，所述芯子或內層(Cl)包括直徑為Cl1的單根芯線，所述飽和外層(C2)由圍繞該層Cl以節距P2螺旋纏繞在一起的N根直徑為d2的線材構成，所述層狀線纜的特徵在於-其具有以下特徵(屯，d2，p2以毫米計)-0. 15 < Cl1 < 0. 50 ；-0. 15 < d2 < 0. 50 ；-8 < p2 < 25 ；-並且所述芯線被至少部分地填充所述芯線和所述層C2的線材之間的間隙的可交聯或交聯二烯橡膠覆套包圍。本發明還提出一種利用上述多股繩增強的輪胎。


本發明及其優點將在隨後的描述以及具體實例的基礎上變得易於理解，並且圖 1-3與這些實例相關，其分別示出了 -可用在根據本發明的重型車輛輪胎的胎冠增強層中的根據本發明呈1+6結構的線纜的橫截面視圖(圖1)；-可用在重型車輛輪胎的傳統胎冠增強層中的呈2+7結構的線纜的橫截面視圖 (圖 2)；-無論是否根據本發明均呈該大體表現形式的具有徑向胎體增強層的重型車輛輪胎的徑向截面視圖(圖3)。
具體實施例方式I.測量和測試1-1.力測量對於金屬線材(金屬絲)和線纜而言，斷裂負載Fm(以N計的最大負載)、抗拉強度Rm(以MI^a計)和斷裂延伸率At (以％計的總延伸率)的測量根據1984年的標準ISO 6892在拉力下進行。對於橡膠混合物(或組合物)而言，除非另外指出，模量測量根據1998年的標準 ASTM D 412(試件「C」)在拉力下進行稱作ElO並以MPa表示的在10%的延伸率時的「實際」正割模量(即簡化為試件的實際截面)在二次延伸中測得(即，在一適應周期之後) (根據1999年的標準ASTM D 1349的溫度和相對溼度的正常條件)。1-2.透氣性測試
透氣性測試是間接測量橡膠混合物滲入電纜中的量的簡單方法。該測試在通過剝外皮法直接從由線纜增強的硫化橡膠帘布層中抽出的線纜上進行，並且所述線纜因此已經被固化橡膠滲入。該測試在電纜的給定長度(例如2釐米)上以如下方式進行空氣以給定壓力(例如1巴)被送至線纜入口，並且使用流量計測量出口處的空氣量；在測量期間，線纜樣品被鎖定於密封件中，從而只對沿著其縱向軸線從線纜的一端流到另一端的空氣量進行測量。 所測得的流量越低，橡膠滲入線纜的量越高。II.本發明的詳細描述在本說明書中，除非明確地另外指出，所有給出的百分比(％ )為質量百分比。II-1.本發明的線纜根據本發明具有呈1+N結構的兩層(Cl，C2)的緊湊金屬線纜包括芯子或內層Cl 和飽和外層C2，所述芯子或內層包括直徑為Cl1的單根芯線，所述飽和外層由圍繞所述層Cl 以節距P2螺旋纏繞在一起的N根直徑為d2的線材構成，所述層狀線纜的特徵在於-其具有以下特徵(屯，屯，巧以毫米計)-0. 15 < Cl1 < 0. 50 ；-0. 15 < d2 < 0. 50 ；-8 < p2 < 25 ；-並且所述芯線被至少部分地填充所述芯線和所述層C2的線材之間的間隙的二
烯橡膠覆套包圍。換句話說，本發明的線纜內部被塗膠處理(即，至少部分地填充有橡膠或「就地塗膠」)其芯線和層C2由橡膠(二烯彈性體混合物)的最小厚度(或覆套)徑向隔開，所述包覆橡膠還完全或部分地填充所述芯線和所述層C2的線材之間的間隙。例如，如圖1中所示，除非隨後可能與橡膠或其它聚合物一起塗覆，否則本發明的線纜在其外周上(即，圍繞構成其外層C2的N根線材)沒有橡膠或任何其它聚合物覆套。此外，以本領域的技術人員已知的方式，「緊湊」線纜在這裡應當被理解為這樣一種線纜，其緊密度使得該線纜不能被聚合物材料、尤其是即使處未固化狀態的橡膠滲入。層Cl和C2的線材可以具有相同或彼此不同的直徑。優選地，使用從一層到另一層具有相同直徑(即，Cl1 = d2)的線材，例如，如圖1所示。層Cl的線材優選地由鋼、更優選地由碳鋼製成。獨立地，層C2的線材本身由鋼、優選地由碳鋼製成。根據優選實施例，層C2包括5-10根線材，換句話說，本發明的線纜選自呈1+5、 1+6、1+7、1+8、1+9和1+10結構的線纜；特別是選自於由從一層到另一層具有大致相同直徑 (艮P，Cl1 = (I2)的線材構成的線纜。根據本發明的更優選實施例，所選線纜具有1+6或1+7結構，更特別地為1+6結構。圖1以垂直於線纜(假定為線性且靜止的)的軸線的截面的方式顯示了優選的 1+6線纜的實例(該線纜在下面的實例中以C-I表示)，而圖2則顯示了傳統2+7線纜的截面(該線纜在下面的實例中以C-II表示)。根據本發明的線纜首先包括由芯線10形成的內層(或芯子)Cl，所述芯線10優選地在其整個外周上覆蓋有最小厚度的包覆橡膠(或包套橡膠)11，該厚度優選為在0.01毫米和0. 10毫米之間，更優選地在0. 02-0. 06毫米的範圍內，其因此小於、通常遠小於所述芯
線的直徑。本發明的線纜的橡膠覆套11圍繞其所覆蓋的所述芯線10連續延伸，S卩，該覆套沿著線纜的「直輻射」方向(垂直於其半徑)是連續的。換句話說，考慮到直徑Cl1的變化範圍，由芯線以及圍繞它的最小厚度的包覆橡膠形成的層Cl的直徑優選地在0. 16毫米和 0. 60毫米之間，更優選地為0. 17-0. 56毫米。層Cl本身被具有六根線材12(具有與芯線10相同的直徑)的外層C2包圍並與之接觸，所述六根線材12圍繞所述層Cl以節距P2螺旋纏繞在一起，所述外層因此具有基本上等於所述線材12的直徑d2的厚度。可以看出，線材10和12因此布置在兩個相鄰、同心的管狀層(層Cl和C2)中，從而使線纜具有圓柱形輪廓E。相比而言，在根據現有技術的線纜C-II中，內層Cl由以節距P1螺旋纏繞在一起的兩根線材20形成，該內層本身由具有七根線材21的外層C2包圍並與之接觸，所述七根線材21圍繞層Cl以節距P2螺旋纏繞在一起，因此所述外層具有基本上等於所述線材直徑屯的厚度。線材20和21因此也布置在兩個相鄰、同心的管狀層(層Cl和C2)中，從而使線纜具有圓柱形輪廓E。橡膠覆套11覆蓋本發明的線纜的芯線10，而且至少部分地填充芯線10和層C2的線材12之間的間隙。根據一個特別優選的實施例，這些間隙由包覆橡膠11完全填充，如圖1所示，因此，所述包覆橡膠11實際上覆蓋層C2的線材12的徑向內周的至少一半。根據本發明的優選實施例，滿足以下特徵(d」 d2以毫米計)-0. 15 < Cl1 < 0. 50 ；-0. 25 < d2 < 0. 40 ；-0. 6 < ((I1Zd2) < 1. 25 ο根據更優選的實施例，滿足以下特徵(d」 d2以毫米計)-0. 20 < Cl1 < 0. 48 ；-0. 25 < d2 < 0. 40 ；-0. 8 < (Cl1Zd2) < 1. 2o因此，在後一種情況下，層Cl的直徑優選地在0. 21毫米和58毫米之間(更優選地在0. 22-0. 54毫米的範圍內)。為了實現線纜在受壓條件下強度、可行性、剛度和耐久性之間的最佳平衡，優選的是，層Cl和C2的所有線材的直徑在約0. 26-0. 36毫米的範圍內，而不論這些線材是否具有相同的直徑，因此，在這種情況下，層Cl的直徑優選地在0.27-0. 46毫米的範圍內(更優選地為0. 28-0. 42毫米)。節距P2更優選地在10毫米和20毫米之間選擇，特別是當Cl1 = d2時，尤其優選地在14-18毫米的範圍內。在這裡需要注意的是，按照已知方式，節距「P」表示平行於線纜的軸線測量的長度，在所述長度的端部，具有該節距的線材圍繞所述線纜的軸線旋轉一整圈。「金屬線纜」按定義被理解為指由線材形成的線纜，這些線材大部分(也就是說，超過50%的線材)或完全(100%的線材)由金屬材料製成。本發明優選地使用鋼製線纜(鋼絲)，更優選地使用由珠光體(或鐵素體-珠光體)碳鋼、以下簡稱「碳鋼」製成的線纜，或可選地使用由不鏽鋼(根據定義，包括至少11%的鉻和至少50%的鐵的鋼)製成的線纜。 但是，當然也可使用其它鋼或其它合金。當使用碳鋼時，其碳含量優選地在0.4%和1.2%之間，尤其在0.5%和1. 之間。更優選地在0.6%和1.0% (按鋼的重量％)之間，這一含量表現出合成物所需的良好機械性能和線材的可行性之間的良好平衡。所用金屬或鋼、特別是碳鋼或不鏽鋼本身塗覆有金屬層，其提高了例如金屬線纜和/或其組成元件的加工性能或者線纜和/或輪胎本身的使用性能，例如粘附性能、耐腐蝕性或抗老化性。根據優選實施例，所用鋼覆蓋有黃銅(鋅-銅合金)層或鋅層；需要指出的是，在線材的製造過程中，黃銅或鋅塗層便於線材的拉拔以及將該線材粘附到橡膠上。但是，線材可以覆蓋有除了黃銅或鋅之外的精煉優質金屬層，其具有例如提高這些線材的耐腐蝕性和 /或粘附到橡膠上的粘合性的作用，所述層例如為優質鈷、鎳、鋁層或組分銅、鋅、鋁、鎳、鈷、 錫中的兩種或更多種的合金。本發明的線纜優選地由碳鋼製成，並且抗拉強度(Rm)優選地大於2500MPa，更優選地大於3000MPa。線纜斷裂(At)時的總延伸率，其結構、彈性和塑性延伸率的總和(At = As+Ae+Ap) 優選地大於2.5%，更優選地大於3.0%。本領域的技術人員應當知道如何製造產生這種特徵的鋼絲，特別是通過調節鋼的成分和這些線材的最終加工硬化率，並根據自身的特定需要使用例如微合金碳鋼，其包含例如鉻、鎳、鈷、釩的特定合金元素或各種其它已知元素(例如參見Research Disclosure 34984- 「用於輪胎的微合金鋼簾線結構」-1993年5月；Research Disclosure 34054- 「用於輪胎的高抗拉強度鋼絲簾線結構」-1992年8月)。因此，本發明的線纜包括圍繞其芯線的橡膠基體或成分(稱作「包覆橡膠」)，其包括至少一種二烯(基)彈性體(diene elastomer)。該二烯彈性體優選地選自包括聚丁二烯(BR)、天然橡膠(NR)、合成聚異戊二烯 (IR)、各種丁二烯共聚物、各種異戊二烯共聚物以及這些彈性體的混合物的組。這種共聚物更優選地選自丁二烯/苯乙烯共聚物(SBR)，不論後者是否通過乳液聚合(ESBR)或溶液聚合(SSBR)製備，異戊二烯/ 丁二烯共聚物(BIR)，異戊二烯/苯乙烯共聚物(SIR)和異戊二烯/ 丁二烯/苯乙烯共聚物(SBIR)。優選實施例包括使用「異戊二烯」彈性體，也就是說，異戊二烯均聚物或共聚物，換句話說，為選自包括天然橡膠(NR)、合成聚異戊二烯(IR)、各種異戊二烯共聚物和這些彈性體混合物的組的二烯彈性體。異戊二烯彈性體優選地為天然橡膠或順式-1，4型合成聚異戊二烯。在這些合成聚異戊二烯中，優選使用順式-1，4鍵含量(摩爾％ )大於90 %、更優選地大於98 %的聚異戊二烯。根據其它優選實施例，二烯彈性體可以完全或部分地由另一種二烯彈性體構成，所述另一種二烯彈性體例如為與另一種諸如BR型的彈性體混合或不混合使用的SBR彈性體。所述包覆橡膠可以包括單一或若干種二烯彈性體，後者可以與除了二烯彈性體之外的任何類型的合成彈性體結合使用，甚至可與除了彈性體之外的聚合體結合使用。
該包覆橡膠為可交聯或交聯型橡膠，S卩，按照定義其包括適於允許成分在固化 (即，其硬化)時交聯的交聯體系。優選地，用於橡膠覆套的交聯體系為所謂的硫化體系， 即，基於硫磺(或硫磺供體)和主要硫化促進劑的體系。各種已知的輔助促進劑或硫化活性劑可以被添加到該基本硫化體系中。硫磺優選的使用量在0. 5phr和IOphr之間，更優選地在Iphr和8phr之間；主要硫化促進劑、例如次磺醯胺的優選使用量在0. 5phr和IOphr 之間，更優選地在0. 5phr和5. Ophr之間。除了所述的交聯體系之外，包覆橡膠還可包括所有或一些在用於輪胎製造的橡膠基體中經常使用的添加劑，例如增強填料，諸如炭黑或無機填料，如矽石、偶聯劑、防老劑、 抗氧化劑、增塑劑或增量油，而不論後者是否具有芳香族或非芳香族性質(特別是，只是極輕微的芳香或非芳香油)，例如環烷或鏈烷型油，具有高粘度或優選為低粘度的油，MES或 TDAE油，具有大於30°C的高Tg的增塑樹脂，有利於在未固化狀態下進行組合物加工(可加工性)的助劑，增粘樹脂，抗逆轉劑，亞甲基受體和供體、例如HMT(六亞甲基四胺)或 H3M(六甲氧基甲基三聚氰胺)，增強樹脂(例如間苯二酚或雙馬來醯亞胺)，金屬鹽型的已知粘合促進體系，例如特別是鈷鹽或鎳鹽。增強填料、例如炭黑或增強無機填料(諸如矽石)的量優選地大於50phr，例如在 60phr和140phr之間。其更優選地大於70phr，例如在70phr和120phr之間。適宜的炭黑為通常用於輪胎中的所有炭黑(所謂的輪胎級炭黑)，尤其是HAF、 ISAF和SAF型炭黑。有關後者，尤其提及等級(ASTM) 300、600或700的炭黑(例如， N330, N347, N375, N683, N772)。特別地，適宜的增強無機填料為矽石型的礦物填料(二氧化矽)，尤其是BET表面積小於450m2/g、優選地為30-400m2/g的沉澱或煅制矽石。根據本說明書，本領域的技術人員將可以調節包覆橡膠的配方，以便實現期望的性能水平(尤其是彈性模量)，並且使所述配方適應特定的應用。優選地，包覆橡膠的配方被選擇為與將利用本發明的線纜增強的橡膠基體的配方相同。因此，不存在包覆橡膠和將利用本發明的線纜增強的橡膠基體的各自材料之間的相容性問題。優選地，處於交聯狀態的包覆橡膠的正割拉伸模量ElO (在10%的延伸率的情況下)在5MPa和25MPa之間，更優選地在5MPa和20MPa之間，尤其在7_15MPa的範圍內。根據本發明的線纜可以按照本領域的技術人員已知的各種技術製造，例如-⑴首先，通過擠出頭為芯線(10)包覆處於未固化狀態的包覆橡膠(11)，隨後-(ii)優選地與前一操作相一致地對圍繞由此被塗膠的層Cl周圍的層C2的N根線材(12)進行最後的制纜操作，在該操作期間，N根線材將抵靠在未固化的包覆橡膠上並變為嵌入其中，後者隨後在由所述線材(12)施加於包覆橡膠上的壓力的作用下放置層C2 期間自然地趨向於至少部分地、優選全部地填充芯線(10)和線材(12)之間所留出的間隙。本發明當然涉及處於未固化狀態(其包覆橡膠隨後不進行硫化)和固化狀態(其包覆橡膠隨後被硫化)下的前述線纜。II-2.本發明的輪胎本發明的線纜可有利地用於各種類型的輪胎、尤其是例如重型車輛的工業車輛的輪胎的胎冠增強層(或胎冠增強件)中。
作為實例，圖3示意性地示出了具有金屬胎冠增強層的輪胎的徑向截面，在該一般圖示中，所述胎冠增強層可以根據或不根據本發明設置。該輪胎1包括由胎冠增強層或帶束層6增強的胎冠2、兩個側壁3和兩個胎圈4，每個胎圈4由胎圈鋼絲5增強。胎冠2 的頂部安裝有在該示意圖中未示出的胎面。胎體增強層7圍繞每個胎圈4內的兩個胎圈鋼絲5纏繞，該增強層7的翻起部分8例如朝向輪胎1的外側布置，所述輪胎在這裡被顯示為安裝在其輪輞9上。胎體增強層7以本身已知的方式由至少一個帘布層形成，所述帘布層由所謂的「徑向」線纜增強，即，這些線纜實際上布置為彼此平行並且從一個胎圈向另一個胎圈延伸，從而與中間周向平面(垂直於輪胎的旋轉軸線的平面，其位於兩個胎圈4的中途位置處並穿過胎冠增強層6的中心)形成在80°和90°之間的角度。根據本發明的輪胎的特徵在於，其帶束層6至少包括根據本發明的雙層金屬線纜，其作為至少一個帶束帘布層的增強件。在非常簡單地示出於圖3中的帶束層6中，應當理解，本發明的線纜例如可以增強所謂的工作帶束帘布層的全部或一部分，當三角帘布層 (或半帘布層)或保護帘布層用在帶束層6中時，還可以增強所謂的三角帘布層和/或所謂的保護帘布層的全部或一部分。除了工作帘布層、三角帘布層和/或保護帘布層外，本發明的輪胎的帶束層6當然可以包括其它帘布層，例如一個或多個所謂的環箍帘布層。當然，以已知方式，該輪胎1還包括內部橡膠或彈性體層(通常稱作「內部橡膠」)， 其限定出輪胎的徑向內表面並用於防止胎體帘布層使來自輪胎內部的空氣擴散。有利地， 特別是在重型車輛輪胎的情況下，該輪胎還可以包括中間彈性體增強層，其位於胎體帘布層和內層之間，以用於增強該內層，並因此增強胎體帘布層，並且還用於部分地抵消胎體增強層所承受的作用力。在該帶束帘布層中，根據本發明的線纜的密度優選地為每分米(dm)帶束帘布層具有15-80根線纜，更優選地為每分米帘布層具有35-65根線纜，兩個相鄰線纜之間從軸線到軸線的距離優選地在大約1. 2毫米和6. 5毫米之間，更優選地在大約1. 5毫米和3. 0毫米之間。根據本發明的線纜優選地布置成使得兩個相鄰線纜之間的橡膠橋接部的寬度(L) 在0.5毫米和2.0毫米之間。按照已知方式，該寬度L表示混練節距(橡膠織物/塗膠布中的線纜的絞合節距)與線纜的直徑之間的差值。低於所指出的最小值，過窄的橡膠橋接部在帘布層工作期間、尤其是在帘布層在其自身平面內承受拉伸或剪切變形期間存在著機械性能下降的風險。超過所指出的最大值，則存在著通過穿孔而在線纜之間發生對象穿透的風險。更優選地，出於前述原因，寬度L被選擇為在0. 8毫米和1. 6毫米之間。優選地，在硫化時(即，固化之後)，用於帶束帘布層的織物/帘布的橡膠混合物的正割拉伸模量ElO在5MPa和25MPa之間，更優選地在5MPa和20MPa之間，尤其是當該織物用於形成帶束層的工作帘布層時在7-15MPa的範圍內。在該模量範圍內，可獲得本發明的線纜與利用該線纜增強的織物之間的最佳耐久性平衡。III.本發明的實施例的實例III-1.所用線材的性質和特性在以下測試中，使用了由塗覆有黃銅的優質碳素鋼線材(鋼絲)形成並具有例如圖1和2中所示的1+6和2+7結構的層狀線纜。碳素鋼線材按已知方式進行製備，例如從首先經加工硬化的機用線材(直徑5-6毫米)開始，通過軋制和/或拉拔達到接近1毫米的中間直徑。用於根據本發明的線纜C-I (以「F-I」表示的線材)的鋼為極高強度類型(稱作 SHT,表示具有「超高抗拉強度，，)的碳鋼，其碳含量為大約0.92%，包括大約0. 2 %的鉻，其餘物質由鐵和與鋼製造工藝相關的通常不可避免的雜質構成。用於對比線纜C-II (以「F-II」表示的線材)的鋼為高強度型(稱作HT，表示具有 「高抗拉強度」)碳鋼，其碳含量為大約0. 82%，包括大約0.5%的錳(其餘物質由鐵和雜質構成)。具有中間直徑的線材在隨後的變形之前進行除油和/或酸洗處理。在將黃銅塗層沉積在這些中間線材上之後，通過使用拔絲潤滑劑在溼介質中進行冷拔對每根線材進行所謂的「最終」加工硬化(即，在最終鉛淬火/退火熱處理之後)，所述拔絲潤滑劑例如呈水乳液或懸浮液的形式。由此拉拔而成的鋼製線材(鋼絲)具有以下直徑和機械性能表權利要求
1.一種多股繩，作為基本股束至少包括就地塗膠的具有呈1+N結構的兩層(C1，C2)的緊湊金屬線纜，所述緊湊金屬線纜包括芯子或內層(Cl)和飽和外層(C2)，所述芯子或內層 (Cl)包括直徑為Cl1的單根芯線，所述飽和外層(C2)由圍繞該層Cl以節距P2螺旋纏繞在一起的N根直徑為d2的線材構成，所述層狀線纜的特徵在於-其具有以下特徵(屯，d2，p2以毫米計) -0. 15 < Cl1 < 0. 50 ； -0. 15 < d2 < 0. 50 ； -8 < p2 < 25 ；-並且所述芯線被至少部分地填充所述芯線和所述層C2的線材之間的間隙的可交聯或交聯二烯橡膠覆套包圍。
2.根據權利要求1所述的多股繩，其特徵在於，所述橡膠覆套的二烯彈性體選自包括聚丁二烯、天然橡膠、合成聚異戊二烯、丁二烯共聚物、異戊二烯共聚物以及這些彈性體的混合物的組。
3.根據權利要求2所述的多股繩，其特徵在於，所述二烯彈性體為天然橡膠。
4.根據權利要求1所述的多股繩，其特徵在於，所述橡膠覆套包括作為增強填料的炭黑 O
5.根據權利要求1所述的多股繩，其特徵在於，在交聯狀態下，所述橡膠覆套的10%延伸率時的正割拉伸模量ElO在5MPa和25MPa之間。
6.根據權利要求1所述的多股繩，其特徵在於，所述緊湊金屬線纜具有以下特徵(屯，屯以毫米計)-0. 15 < Cl1 < 0. 50 ； -0. 25 < d2 < 0. 40 ； -0. 6 < (Cl1Zd2) < 1. 25。
7.根據權利要求6所述的多股繩，其特徵在於，所述緊湊金屬線纜具有以下特徵(屯，屯以毫米計)-0. 20 < Cl1 < 0. 48 ； -0. 25 < d2 < 0. 40 ； -0. 8 < (Vd2) < 1. 2。
8.根據權利要求1所述的多股繩，其特徵在於，P2在10毫米和20毫米之間。
9.根據權利要求8所述的多股繩，其特徵在於，P2在14-18毫米的範圍內。
10.根據權利要求1所述的多股繩，其特徵在於，所述層C2包括6或7根線材。
11.根據權利要求1所述的多股繩，其特徵在於，包圍所述芯線的所述橡膠覆套具有在 0. 01毫米和0. 10毫米之間的最小厚度。
12.一種利用根據權利要求1所述的多股繩增強的輪胎。
全文摘要
一種就地塗膠的具有呈1+N結構的兩層(C1，C2)的緊湊金屬線纜，其尤其可用作重型工業車輛的輪胎帶束層的增強元件，該金屬線纜包括芯子或內層(C1)和飽和外層(C2)，所述芯子或內層(C1)包括直徑為d1的單根芯線，所述飽和外層(C2)由圍繞該層C1以節距p2螺旋纏繞在一起的N根直徑為d2的線材構成。所述層狀線纜的特徵在於，其具有以下特徵(d1，d2，p2以毫米計)0.15＜d1＜0.50；0.15＜d2＜0.50；8＜p2＜25；並且所述芯線被至少部分地填充所述芯線和所述層C2的線材之間的間隙的二烯橡膠覆套包圍。本發明還涉及包括上述緊湊金屬線纜的多股繩以及利用根據上述多股繩增強的輪胎。
文檔編號D07B1/06GK102535212SQ20121000835
公開日2012年7月4日 申請日期2005年8月1日 優先權日2004年8月2日
發明者亨利·巴爾蓋, 布裡吉特·肖萬, 阿蘭·多明戈, 黎·思·阿恩·伍 申請人:米其林技術公司, 米其林研究和技術股份公司