具有极低、低和中等的模量的双层多线股帘线
技术领域
本发明涉及多线股帘线以及使用这样的帘线的轮胎，所述多线股帘线可以特别用于增强轮胎，尤其是增强重型工业车辆的轮胎。
背景技术
具有径向胎体增强件的轮胎包括胎面、两个不可伸展的胎圈、将胎圈连接至胎面的两个胎侧、以及沿周向设置在胎体增强件与胎面之间的带束层或胎冠增强件。该胎冠增强件包括具有不同功能的数个增强件。
胎冠增强件通常包括含有两个工作帘布层或交叉帘布层的工作增强件，所述工作帘布层或交叉帘布层包括丝状金属工作增强元件，所述丝状金属工作增强元件基本上相互平行地设置在各个工作帘布层内，但是从一个帘布层至另一个帘布层交叉，亦即它们(对称或不对称地)相对于周向中平面以通常在15°和40°之间的角度倾斜。除其它功能以外，在轮胎行驶时，该工作增强件使得由地面所施加的横向负荷能够至少部分地传递至轮胎，从而为轮胎提供转向能力，即赋予轮胎允许其所装配的车辆转弯的能力。
在WO2008026271中特别描述了这样的丝状金属工作元件。WO2008026271所描述的双层多线股帘线包括：由以螺旋形式进行缠绕的J>1根内部线股构成的帘线内层；以及由围绕所述帘线内层进行缠绕的L>1根外部线股构成的帘线外层。每根内部线股和每根外部线股均具有多个层，并且至少包括：由Q>1根内部丝线构成的内层；可能的由围绕所述内层进行缠绕的P>1根中间丝线构成的中间层；以及由围绕所述内层或中间层进行缠绕的N>1根外部丝线构成的外层。
在WO2008026271中，目的是提供这样的丝状工作增强元件，即其具有尽可能高的刚度和断裂强度，以避免由轮胎在行驶时所遇到的障碍物对胎冠增强件尤其是对工作增强件造成损伤。
在WO2008026271中，该目的是通过相对于其中断裂强度较低并且J＝1和L＝6的常规多线股帘线(如尤其在WO2015090920中所描述)而言尽可能地增加内部线股和外部线股的数量来实现的。因此，在WO2008026271中，目的是通过用刚度和机械强度尽可能大的帘线对抗所遇到的障碍物来防止由所述障碍物引起的变形。
然而，尽管该解决方案可有效对抗相对较小或中等尺寸的障碍物，但是经证明对于较大尺寸的障碍物却是无效的。具体而言，在这样的情况中，施加在帘线上的负荷高于钢的硬度，因此障碍物剪切帘线，而这些帘线越硬，对障碍物所施加的变形的抵抗越好，就越容易被剪切。
发明内容
本发明的一个目的是这样的帘线，即所述帘线能够避免由障碍物引起的损伤，其中所述障碍物对轮胎的胎冠增强件尤其是工作增强件施加高应力。
根据本发明的帘线
为此目的，本发明的一个主题为双层多线股帘线，其包括：
-由以螺旋形式进行缠绕的J>1根内部线股构成的帘线内层，每根内部线股具有两个层并且包括：
·由Q≥1根具有直径D1的内部丝线构成的内层，以及
·由围绕所述内层进行缠绕的N>1根具有直径D2的外部丝线构成的外层，
-围绕所述帘线内层进行缠绕的由L>1根外部线股构成的帘线外层，每根外部线股具有三个层并且包括：
·由Q’≥1根具有直径D1’的内部丝线构成的内层，
·由围绕所述内层进行缠绕的P’>1根具有直径D2’的中间丝线构成的中间层，以及
·由围绕所述中间层进行缠绕的N’>1根具有直径D3’的外部丝线构成的外层，
所述帘线满足以下关系式：
95≤MC≤175
其中
MC＝(JxMI+LxME)/(J+L)其中
MI＝200x cos4(α)x[Qx(D1/2)2x cos4(β)+Nx(D2/2)2x cos4(γ)]/[Qx(D1/2)2+Nx(D2/2)2]其中：
-D1和D2以mm表示，
-α为所述帘线内层中每根内部线股的螺旋角度，
-β为每根内部线股内的内层中每根内部丝线的螺旋角度，以及
-γ为每根内部线股内的外层中每根外部丝线的螺旋角度，以及
ME＝200x cos4(α’)x[Q’x(D1’/2)2x cos4(β’)+P’x(D2’/2)2x cos4(δ’)+N’x(D3’/2)2x cos4(γ’)]/[Q’x(D1’/2)2+P’x(D2/2)2+N’x(D3’/2)2]其中：
-D1’、D2’和D3’以mm表示，
-α’为所述帘线外层中每根外部线股的螺旋角度，
-β’为每根外部线股内的内层中每根内部丝线的螺旋角度，
-δ’为每根外部线股内的中间层中每根中间丝线的螺旋角度，以及
-γ’为每根外部线股内的外层中每根外部丝线的螺旋角度。
与其中帘线具有远高于160GPa的模量值并因此相对较硬的现有技术不同，本发明人发现了具有较低模量值的根据本发明的帘线可更好地对抗向轮胎的胎冠增强件施加高应力的障碍物。
具体地，本发明人已经发现通过使用具有较低模量的帘线来贴合障碍物比尝试尽可能地硬化和增强帘线来抵抗障碍物所施加的变形(如在现有技术中所教导)更有效。通过贴合障碍物，减小了施加在帘线上的剪切，因此减小了这些帘线断裂的风险。
根据本发明的帘线的指标MC的值确保帘线具有与50GPa至160GPa的相对较低的模量值相对应的结构，因此使得能够贴合所遇到的障碍物，这与现有技术中极其硬的帘线不同。
此外，根据本发明的帘线的指标MC的值确保帘线具有足够高的模量，以便在用于工作增强件时为轮胎提供足够的转向能力。
螺旋角度定义为以下公式：
缠绕半径RI和RE在与帘线的主轴线垂直的横截面上测得，并且对应于分别由每根内部线股和每根外部线股描述的螺旋中心与帘线的中心之间的距离。
类似地，缠绕半径R1和R2在与单独考虑的每根内部线股的主轴线垂直的横截面上测得，并且对应于分别由每根内部丝线和每根外部丝线描述的螺旋中心与内部线股的中心之间的距离。
类似地，缠绕半径R1’、R2’和R3’在与单独考虑的每根外部线股的主轴线垂直的横截面上测得，并且对应于分别由每根内部丝线、每根中间丝线和每根外部丝线描述的螺旋中心与外部线股的中心之间的距离。
在本发明中，帘线有两个具有线股的层，这意味着它包括这样的组件，即所述组件既不多也不少地由两个具有线股的层构成，这意味着所述组件有两个具有线股的层，不是一个层，也不是三个层，而是仅两个层。帘线的外层以与帘线的内层接触的方式围绕帘线的内层以螺旋形式进行缠绕。
每根内部线股具有两个层，这意味着它包括这样的组件，即所述组件既不多也不少地由两个具有丝线的层构成，这意味着所述组件有两个具有丝线的层，不是一个层，也不是三个层，而是仅两个层。每根线股的外层以与该线股的内层接触的方式围绕该线股的内层进行缠绕。
每根外部线股具有三个层，这意味着它包括这样的组件，即所述组件既不多也不少地由三个具有丝线的层构成，这意味着所述组件有三个具有丝线的层，不是两个层，也不是四个层，而是仅三个层。每根线股的外层以与该线股的中间层接触的方式围绕该线股的中间层以螺旋形式进行缠绕。每根线股的中间层以与该线股的内层接触的方式围绕该线股的内层以螺旋形式进行缠绕。
此外，与其中J＝1且在施加到帘线上的反复压缩负荷的作用下存在可看到内部线股沿径向离开帘线的风险的情况不同，在帘线的内层中存在以螺旋形式进行缠绕的数根线股(J>1)使得能够降低这种风险，压缩负荷则在帘线内层的多根线股上分散开，而螺旋将内部线股保持在一起。
作为选择和优选，在一个实施方案中，帘线不具有任何聚合物配混物，尤其是帘线不具有任何覆盖内部线股的任何聚合物配混物的护层。在另一个实施方案中，帘线不具有任何弹性体配混物，尤其是帘线不具有任何覆盖帘线内层的任何弹性体配混物的护层。
聚合物配混物或聚合物的配混物意指配混物含有至少一种聚合物。优选地，这样的聚合物可以为热塑性塑料例如聚酯或聚酰胺，热固性聚合物，弹性体例如天然橡胶，热塑性弹性体，或这些聚合物的组合。
弹性体配混物或弹性体的配混物意指配混物含有至少一种弹性体或一种橡胶(这两个术语是同义的)、以及至少一种其它组分。优选地，弹性体配混物还含有硫化体系和填料。更优选地，弹性体为二烯弹性体。
在说明书和权利要求中，通过表述“在a和b之间”表示的任何数值范围代表从大于a延伸至小于b的数值范围(即不包括端点a和b)，而通过表述“a至b”表示的任何数值范围意指从端点“a”延伸直至端点“b”的数值范围，即包括严格端点“a”和“b”。
应回顾的是，如已知的那样，线股的捻距表示平行于帘线的轴线测量的该线股的长度，具有该捻距的线股在所述长度之后围绕帘线的所述轴线完成一整圈。类似地，丝线的捻距表示平行于该丝线所处的线股的轴线测量的该丝线的长度，具有该捻距的丝线在所述长度之后围绕线股的所述轴线完成一整圈。
具有线股或具有丝线的层的缠绕方向意指线股或丝线相对于帘线或线股的轴线形成的方向。缠绕方向通常用字母Z或S表示。
根据2014年的标准ASTM D2969-04确定丝线以及线股的捻距、缠绕方向和直径。缠绕半径通过使用显微镜观察在与帘线的轴线垂直的轴线上取得的帘线的横截面来进行测量。
类似的丝线直径意指成对考虑的丝线的直径比值为0.75至1.25。相同的丝线直径意指成对考虑的丝线的直径比值等于1。
有利地，帘线由金属制得。根据定义，金属帘线意指完全(100％的丝线)由金属材料制成的丝线所形成的帘线。这种金属帘线优选地用这样的丝线实施，即所述丝线由钢制成，更优选由珠光体(或铁素体-珠光体)碳钢(下文称为“碳钢”)制成，或由不锈钢(根据定义为包含至少11％的铬和至少50％的铁的钢)制成。然而，当然有可能使用其它钢或其它合金。
当有利地使用碳钢时，其碳含量(钢的重量％)优选介于0.2％和1.2％之间，特别是0.5％和1.1％之间；这些含量代表轮胎所需的机械性能与丝线的加工性之间的良好折衷。
所使用的金属或钢，无论其具体是碳钢还是不锈钢，其本身可以涂覆有金属层，所述金属层例如改进了金属帘线和/或其组成元件的加工性能，或者改进了帘线和/或轮胎本身的使用性能，例如粘附、抗腐蚀或抗老化的性能。根据一个优选的实施方案，所使用的钢覆盖有黄铜(Zn-Cu合金)层或锌层。
优选地，预定(内部或外部)线股的同一层的丝线全部具有基本上相同的直径。有利地，内部线股全部具有基本上相同的直径。有利地，外部线股全部具有基本上相同的直径。“基本上相同的直径”意指丝线或线股具有在工业公差内的相同直径。
在本申请中，帘线的模量EC通过以下方式进行计算：测量力伸长曲线的弹性部分的梯度，然后该梯度分配给帘线的金属横截面，即构成帘线的丝线的横截面之和，其中所述力伸长曲线是通过将2014年的标准ASTM D2969-04应用于所测试的帘线而获得的。供替代地，金属横截面可以通过以下方式加以确定：根据2014年的标准ASTM D2969-04测量帘线的线质量，而后将该线质量除以所使用的钢的密度。
曲线的弹性部分对应于力伸长曲线的基本上呈线性的部分，该部分补充力伸长曲线的结构性部分和塑性部分。弹性部分对应于弹性伸长率Ae，其是帘线的构造的结果，尤其是各个层的角度和丝线的直径的结果。力伸长曲线的弹性部分和相应的伸长率Ae在文献US5843583、WO 2005/014925和WO2007/090603中有特别描述，并且对应于力伸长曲线的介于以下部分之间的部分和伸长：
-由帘线的通气产生的与结构性伸长率As相对应的结构性部分，即构成帘线的各个丝线或线股之间的空间，以及
-由帘线的一根或多根丝线的塑性(超出弹性极限的不可逆变形)产生的与塑性伸长率Ap相对应的塑性部分。
对于某些帘线，帘线中没有通气，这意味着结构性伸长率As为零。在所有情况(As为零和As非零)中，弹性部分均对应于力伸长曲线中具有最陡梯度的基本上呈线性的部分。
帘线的模量EC在原始制得的帘线上进行测量，即在没有任何弹性体配混物(帘线将被嵌入其中以形成帘布层)的帘线上进行测量。类似地，帘线内层的模量EI通过采用原始制得的帘线内层或通过从成品帘线中拆下具有外部线股的外层以获得单独的帘线内层来进行测量。供替代地，模量值EC和EI可以通过从轮胎中抽出帘线并从帘线周围和内部(例如通过本领域技术人员众所周知的化学脱橡胶化)除去所有弹性体配混物来进行测量。
优选地，95≤MC≤170，更优选地，110≤MC≤170。在此区间内，帘线的模量甚至更加远离现有技术的帘线的模量，并且使得能够减少由对轮胎的胎冠增强件施加高应力的障碍物引起的损伤。在特定的变体形式中，130≤MC≤170，优选140≤MC≤160。
在优选的实施方案中，71≤MI≤192。在这些优选的实施方案中，帘线内层的模量具有有利地满足36GPa≤EI≤180GPa的模量EI。在该特定的变体形式中，145≤MI≤185并且120GPa≤EI≤170GPa。
由于根据本发明的帘线具有J＞1的构造，因此当使帘线张紧时施加到帘线上的最强烈的横向负荷为施加在内部线股之间的横向负荷(尤其是在其中帘线外层为未饱和的情况下)，这与其中J＝1并且最强烈的横向负荷为由外部线股施加到内部线股的横向负荷(尤其是在其中帘线外层为未饱和的情况下)的帘线不同。
因此，在帘线内层具有相对较低的模量的第一变体形式中，71≤MI≤135。在该第一变体形式中，帘线内层的模量EI有利地满足36GPa≤EI≤94GPa。因此，内层的模量越低，将越好地回应主要负荷，并且帘线的断裂强度将越好。在此通过利用内层的相对较低的模量来使帘线的断裂强度最大化。
在第二变体形式中，帘线内层具有较高的模量，136≤MI≤192。在该第二变体形式中，帘线内层的模量EI有利地满足95GPa≤EI≤180GPa。
在优选的实施方案中，71≤ME≤181。在该特定的变体形式中，120≤ME≤160。
在第一变体形式中，帘线外层具有相对较低的模量，71≤ME≤120。在该第一变体形式中，因为外层的模量相对较低，所以外层能够抵抗随着具有压入特征的应力负荷进行的切割。这样则使得帘线的抗切割性最大化。
在第二变体形式中，帘线外层具有较高的模量，121≤ME≤181。由于帘线的相对较低的模量，所以外层模量的相对较高的值使得内层模量的值相对较低，因此使得帘线具有优良的断裂力。
在帘线的内层和外层具有相对类似的模量值的实施方案中，0.70≤ME/MI≤1.30。在该实施方案中，本发明人提出如下假设：当帘线受到应力时，特别是在张力下，芯和层或多或少地协同工作。以这种方式，使帘线的断裂强度与其抗切割性之间的折衷最大化。在该实施方案中，帘线内层和帘线具有相对类似的EC和EI模量值，它们有利地满足0.49≤EC/EI≤1.49。在该特定的变体形式中，0.60≤EC/EI≤1.20。
在帘线的内层和外层具有相对不同的模量值的另一个实施方案中，ME/MI≤0.69或1.31≤ME/MI。
在一个变体形式中，相对于帘线外层的模量而言帘线内层具有相对较高的模量，即ME/MI≤0.69，优选0.40≤ME/MI≤0.69。在该变体形式中，相对于帘线的模量而言帘线内层具有相对较高的模量，即有利地满足EC/EI≤0.72，优选0.36≤EC/EI≤0.72。相对于帘线的断裂强度，该变体形式更有利于帘线的抗切割性。
在另一个变体形式中，相对于帘线外层的模量而言帘线内层具有相对较低的模量，即1.31≤ME/MI，优选1.31≤ME/MI≤2.03。在该另一个变体形式中，有利地满足1.02≤EC/EI，优选1.02≤EC/EI≤1.90。相对于帘线的抗切割性，该变体形式更有利于帘线的断裂强度。
在本发明的优选实施方案中，帘线具有以下有利的结构特征。
在一个实施方案中，D1、D2、D1’、D2’和D3’各自为0.15mm至0.60mm，优选0.20mm至0.50mm，更优选0.23mm至0.45mm，还更优选0.25mm至0.40mm。
有利地，帘线内层在帘线内层方向上进行缠绕，并且每根内部线股的内层(当Q＞1时)和外层各自在与帘线内层的方向相同的缠绕方向上进行缠绕。
有利地，帘线外层在帘线外层方向上进行缠绕，并且每根外部线股的内层(当Q’＞1时)、中间层和外层各自在与帘线外层的方向相同的缠绕方向上进行缠绕。
在一个实施方案中，帘线内层的方向和帘线外层的方向是相反的方向。在该实施方案中，由于内部线股和外部线股之间的交叉，降低了外部线股在形成于内部线股之间的沟槽中可能进行不希望的滑动的风险。
在另一个实施方案中，帘线内层的方向和帘线外层的方向相同。在该实施方案中，因为与前面的实施方案不同，不需要在帘线的内层和外层的缠绕方向之间进行区分，所以制造是相对容易的。然而，在内部线股和外部线股的外层的外部丝线之间的接触是相对较长的，这在帘线的捻距、直径和构造的某些组合的情况下可能产生如下组装缺陷：例如因外部线股在形成于内部线股之间的沟槽中进行不希望的滑动而引起的组装缺陷。
在一个优选的实施方案中，帘线内层中的每根内部线股的螺旋角度α为3°至36°。通过主要控制螺旋角度α的值，可以很大程度地控制与帘线内层相关的模量的值。这是因为螺旋角度α与对模量的贡献较小的角度β和γ相比起主要作用。因此，每根内部线股的螺旋角度α越高，与内层相关的模量越低。因此有利地，内部线股以螺旋形式并以10mm至65mm，优选10mm至45mm的捻距PI进行缠绕。在该特定的变体形式中，螺旋角度α为8°至18°。
在一个优选的实施方案中，帘线外层中的每根外部线股的螺旋角度α’为10°至34°。以与螺旋角度α类似的方式，通过主要控制螺旋角度α’的值，可以很大程度地控制与帘线外层相关的模量的值。这是因为螺旋角度α’与对模量的贡献较小的角度β’、δ’和γ’相比起主要作用。因此，每根外部线股的螺旋角度α’越高，与外层相关的模量越低。有利地，L根外部线股以螺旋形式并以30mm至65mm，优选30mm至60mm的捻距PE进行缠绕。在该特定的变体形式中，螺旋角度α’为15°至25°。
有利地，16°≤2α+β+γ≤105°。在Q＝1的实施方案中，有利地16°≤2α+β+γ≤86°。在Q＞1的实施方案中，有利地20°≤2α+β+γ≤105°。对于所使用的丝线的相同或类似直径，由此限定的角度使得能够通过仅改变螺旋角度α、β和γ来在结构上限定帘线的内层和该层的内部线股，从而获得易于以工业规模制造的根据本发明的帘线。在该特定的变体形式中，30°≤2α+β+γ≤60°。
有利地，47°≤3α’+β’+δ’+γ’≤147°。在Q’＝1的实施方案中，有利地47°≤3α’+β’+δ’+γ’≤147°。在Q’＞1的实施方案中，有利地62°≤3α’+β’+δ’+γ’≤140°。对于所使用的丝线的相同或类似直径，由此限定的角度使得能够通过仅改变螺旋角度α’、β’、δ’和γ’来在结构上限定帘线的外层和该层的外部线股，从而获得易于以工业规模制造的根据本发明的帘线。在该特定的变体形式中，65°≤3α’+β’+δ’+γ’≤95°。
有利地，84°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤226°。在Q＝1并且Q’＝1的实施方案中，有利地84°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤199°。在Q>1并且Q’＝1的实施方案中，有利地88°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤206°。在Q＝1并且Q’>1的实施方案中，有利地96°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤214°。在Q>1并且Q’>1的实施方案中，有利地99°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤226°。对于所使用的丝线的相同或类似直径，由此限定的角度使得能够通过仅改变螺旋角度α、α’、β、β’、δ’、γ和γ’来在结构上限定根据本发明的帘线，所述帘线易于以工业规模制造。在该特定的变体形式中，110°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤150°。
在Q>1的实施方案中，在每根内部线股内的内层中每根内部丝线的螺旋角度β为4°至17°。有利地，当Q>1时，每根内部线股的Q根内部丝线以5至20mm的捻距p1组装在每根内部线股内。
在该特定的变体形式中，β为7°至17°，并且p1为2至20mm。
在Q>1的实施方案中，在每根内部线股内的外层中每根外部丝线的螺旋角度γ为7°至20°。有利地，每根内部线股的N根外部丝线以5至40mm的捻距p2组装在每根内部线股内。
在Q＝1的实施方案中，在每根内部线股内的外层中每根外部丝线的螺旋角度γ为5°至26°。有利地，每根内部线股的N根外部丝线以5至30mm的捻距p2组装在每根内部线股内。
在该特定的变体形式中，γ为7°至17°，并且p2为4至40mm。
在Q’>1的实施方案中，在每根外部线股内的内层中每根内部丝线的螺旋角度β’为4°至20°。有利地，每根外部线股的Q’根内部丝线以5至15mm的捻距p1’组装在每根外部线股内。
在该特定的变体形式中，β’为10°至20°，并且p1’为1至10mm。
在Q’＝1的实施方案中，在每根外部线股内的中间层中每根中间丝线的螺旋角度δ’为6°至22°。有利地，每根外部线股的P’根中间丝线以5至20mm的捻距p2’组装在每根外部线股内。
在Q’>1的实施方案中，在每根外部线股内的中间层中每根中间丝线的螺旋角度δ’为8°至22°。有利地，每根外部线股的P’根中间丝线以10至20mm的捻距p2’组装在每根外部线股内。
在该特定的变体形式中，δ’为10°至20°，并且p2’为2至20mm。
在Q’＝1的实施方案中，在每根外部线股内的外层中每根外部丝线的螺旋角度γ’为7°至22°。有利地，每根外部线股的N’根外部丝线以10至40mm的捻距p3’组装在每根外部线股内。
在Q’>1的实施方案中，在每根外部线股内的外层中每根外部丝线的螺旋角度γ’为9°至25°。有利地，每根外部线股的N’根外部丝线以10至40mm的捻距p3’组装在每根外部线股内。
在该特定的变体形式中，γ’为10°至20°，并且p3’为4至40mm。
上述螺旋角度和捻距的组合产生具有本发明的有利模量值的帘线。此外，在这些优选范围内的捻距p1、p1’、p2、p2’和p3’使得能够获得这样的帘线，即所述帘线表现出与轮胎用途相匹配的机械性能、相对较低的成本以及相对较低的帘线的线重量。
本发明的根据实施方案A的帘线
在一个实施方案中，帘线具有相对非常低的模量，并且满足95≤MC≤140。在该实施方案中，帘线贴合所遇到的障碍物的能力优于帘线为轮胎提供高转向能力的能力。根据实施方案A的这种帘线有利地具有50GPa至89GPa的模量值，因此被称为极低模量帘线。
在根据实施方案A的帘线的优选变体形式中，71≤MI≤191。在这些优选的变体形式中，有利地36GPa≤EI≤174GPa。
在根据实施方案A的帘线内层具有相对较低的模量的第一变体形式中，71≤MI≤135。在该第一变体形式中，有利地36GPa≤EI≤94GPa。如上所述，在此通过利用内层的相对较低的模量来使帘线的断裂强度最大化。
在根据实施方案A的帘线内层具有较高的模量的第二变体形式中，136≤MI≤191。在该第二变体形式中，有利地95GPa≤EI≤174GPa。由于帘线的非常低的模量，所以内层模量的相对较高的值使得外层模量的值相对较低，因此使得帘线具有优良的抗切割性。
在根据实施方案A的帘线的优选变体形式中，71≤ME≤163。
在根据实施方案A的帘线外层具有相对较低的模量的第一变体形式中，71≤ME≤120。如上所述，在此通过利用外层的相对较低的模量来使帘线的抗切割性最大化。
在根据实施方案A的帘线外层具有较高的模量的第二变体形式中，121≤ME≤163。由于帘线的非常低的模量，所以外层模量的相对较高的值使得内层模量的值相对较低，因此使得帘线具有优良的断裂强度。
在根据实施方案A的帘线的内层和外层具有相对类似的模量值的实施方案中，0.70≤ME/MI≤1.30。在该变体形式中，本发明人提出如下假设：当根据实施方案A的帘线受到应力时，特别是在张力下，芯和层或多或少地协同工作。在该变体形式中，则有利地0.49≤EC/EI≤1.24。以这种方式，使帘线的断裂强度与其抗切割性之间的折衷最大化。
在根据实施方案A的帘线的内层和外层具有相对不同的模量值的实施方案中，ME/MI≤0.69或1.31≤ME/MI。
在一个变体形式中，相对于根据实施方案A的帘线外层的模量而言根据实施方案A的帘线内层具有相对较高的模量，即ME/MI≤0.69，优选0.40≤ME/MI≤0.69。在该变体形式中，则有利地EC/EI≤0.69，优选0.36≤EC/EI≤0.69。相对于帘线的断裂强度，该变体形式更有利于帘线的抗切割性。
在另一个变体形式中，相对于根据实施方案A的帘线外层的模量而言根据实施方案A的帘线内层具有相对较低的模量，即1.31≤ME/MI，优选1.31≤ME/MI≤2.12。在该变体形式中，则有利地1.02≤EC/EI，优选1.02≤EC/EI≤1.90。相对于帘线的抗切割性，该变体形式更有利于帘线的断裂强度。
在优选的变体形式中，模量非常低的根据实施方案A的帘线具有以下有利的结构特征。
优选地，根据实施方案A的帘线内层中的每根内部线股的螺旋角度α为5°至36°。
在一个优选的实施方案中，根据实施方案A的帘线外层中的每根外部线股的螺旋角度α’为14°至34°。
如上所述，通过主要控制螺旋角度α和α’的值，可以很大程度地控制与帘线的内层和外层相关的模量的值。因此，对于相对较高的螺旋角度α和α’，获得了与这些层相关的相对非常低的模量值，从而使得能够获得模量非常低的根据实施方案A的帘线。
有利地，20°≤2α+β+γ≤105°。在Q＝1的实施方案中，有利地20°≤2α+β+γ≤86°。在Q＞1的实施方案中，有利地27°≤2α+β+γ≤105°。对于所使用的丝线的相同或类似直径，由此限定的角度使得能够通过仅改变螺旋角度α、β和γ来在结构上限定帘线的内层和该层的内部线股，从而获得模量非常低的根据本发明实施方案A的帘线，所述帘线易于以工业规模制造。
有利地，66°≤3α’+β’+δ’+γ’≤147°。在Q’＝1的实施方案中，有利地66°≤3α’+β’+δ’+γ’≤147°。在Q’＞1的实施方案中，有利地75°≤3α’+β’+δ’+γ’≤140°。对于所使用的丝线的相同或类似直径，由此限定的角度使得能够通过仅改变螺旋角度α’、β’、γ’和δ’来在结构上限定帘线的外层和该层的外部线股，从而获得模量非常低的根据本发明实施方案A的帘线，所述帘线易于以工业规模制造。
有利地，146°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤226°。在Q＝1并且Q’＝1的实施方案中，有利地134°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤199°。在Q>1并且Q’＝1的实施方案中，有利地130°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤206°。在Q＝1并且Q’>1的实施方案中，有利地152°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤214°。在Q>1并且Q’>1的实施方案中，有利地146°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤226°。对于所使用的丝线的相同或类似直径，由此限定的角度使得能够通过仅改变螺旋角度α、α’、β、β’、γ、γ’和δ’来在结构上限定模量非常低的根据本发明实施方案A的帘线，所述帘线易于以工业规模制造。
能够获得模量非常低的根据实施方案A的帘线的螺旋角度β、γ、β’、γ’、δ’的值以及捻距p1、p2、p1’、p2’、p3’的值与上文已经描述的值相同。
本发明的根据实施方案B的帘线
在另一个实施方案中，帘线具有相对较低的模量，并且满足145≤MC≤163。在该实施方案中，采取在帘线贴合所遇到的障碍物的能力与帘线为轮胎提供高转向能力的能力之间的平衡折衷。根据实施方案B的这种帘线有利地具有90GPa至130GPa的模量值，因此被称为低模量帘线。
在根据实施方案B的帘线的优选变体形式中，81≤MI≤192。则有利地56GPa≤EI≤180GPa。
在根据实施方案B的帘线内层具有相对较低的模量的第一变体形式中，81≤MI≤135。在该第一变体形式中，则有利地56GPa≤EI≤94GPa。如上所述，在此通过利用内层的相对较低的模量来使帘线的断裂强度最大化。
在根据实施方案B的帘线内层具有较高的模量的第二变体形式中，136≤MI≤192。在该第二变体形式中，则95GPa≤EI≤180GPa。
在根据实施方案B的帘线的优选变体形式中，100≤ME≤174。
在根据实施方案B的帘线外层具有相对较低的模量的第一变体形式中，100≤ME≤120。如上所述，在此通过利用外层的相对较低的模量来使帘线的抗切割性最大化。
在根据实施方案B的帘线外层具有较高的模量的第二变体形式中，121≤ME≤174。由于帘线的低模量，所以外层模量的相对较高的值使得内层模量的值相对较低，因此使得帘线具有优良的断裂强度。
在根据实施方案B的帘线的内层和外层具有相对类似的模量值的实施方案中，0.70≤ME/MI≤1.30。在该变体形式中，则有利地0.55≤EC/EI≤1.44。在该变体形式中，本发明人提出如下假设：当根据实施方案B的帘线受到应力时，特别是在张力下，芯和层或多或少地协同工作。以这种方式，使帘线的断裂强度与其抗切割性之间的折衷最大化。
在根据实施方案B的帘线的内层和外层具有相对不同的模量值的实施方案中，ME/MI≤0.69或1.31≤ME/MI。
在一个变体形式中，相对于根据实施方案B的帘线外层的模量而言根据实施方案B的帘线内层具有相对较高的模量，即ME/MI≤0.69，优选0.55≤ME/MI≤0.69。在该变体形式中，则有利地EC/EI≤0.72，优选0.52≤EC/EI≤0.72。相对于帘线的断裂强度，该变体形式更有利于帘线的抗切割性。
在另一个变体形式中，相对于根据实施方案B的帘线外层的模量而言根据实施方案B的帘线内层具有相对较低的模量，即1.31≤ME/MI，优选1.31≤ME/MI≤1.89。在该变体形式中，则有利地1.15≤EC/EI，优选1.15≤EC/EI≤1.62。相对于帘线的抗切割性，该变体形式更有利于帘线的断裂强度。
在优选的变体形式中，模量低的根据实施方案B的帘线具有以下有利的结构特征。
优选地，根据实施方案B的帘线内层中的每根内部线股的螺旋角度α为3°至31°。
在一个优选的实施方案中，根据实施方案B的帘线外层中的每根外部线股的螺旋角度α’为10°至31°。
如上所述，通过主要控制螺旋角度α和α’的值，可以很大程度地控制与帘线的内层和外层相关的模量的值。因此，对于相对中等的螺旋角度α和α’，获得了与这些层相关的相对较低的模量值，从而使得能够获得模量低的根据实施方案B的帘线。
有利地，16°≤2α+β+γ≤86°。在Q＝1的实施方案中，有利地16°≤2α+β+γ≤86°。在Q＞1的实施方案中，有利地19°≤2α+β+γ≤85°。对于所使用的丝线的相同或类似直径，由此限定的角度使得能够通过仅改变螺旋角度α、β和γ来在结构上限定帘线的内层和该层的内部线股，从而获得模量低的根据本发明实施方案B的帘线，所述帘线易于以工业规模制造。
有利地，54°≤3α’+β’+δ’+γ’≤125°。在Q’＝1的实施方案中，有利地54°≤3α’+β’+δ’+γ’≤120°。在Q’＞1的实施方案中，有利地64°≤3α’+β’+δ’+γ’≤125°。对于所使用的丝线的相同或类似直径，由此限定的角度使得能够通过仅改变螺旋角度α’、β’、γ’和δ’来在结构上限定帘线的外层和该层的外部线股，从而获得模量低的根据本发明实施方案B的帘线，所述帘线易于以工业规模制造。
有利地，87°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤172°。在Q＝1并且Q’＝1的实施方案中，有利地87°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤160°。在Q>1并且Q’＝1的实施方案中，有利地90°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤165°。在Q＝1并且Q’>1的实施方案中，有利地111°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤166°。在Q>1并且Q’>1的实施方案中，有利地111°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤172°。对于所使用的丝线的相同或类似直径，由此限定的角度使得能够通过仅改变螺旋角度α、α’、β、β’、γ、γ’和δ’来在结构上限定模量低的根据本发明实施方案B的帘线，所述帘线易于以工业规模制造。
能够获得模量低的根据实施方案B的帘线的螺旋角度β、γ、β’、γ’、δ’的值以及捻距p1、p2、p1’、p2’、p3’的值与上文已经描述的值相同。
本发明的根据实施方案C的帘线
在又一个实施方案中，帘线具有相对中等的模量，并且满足152≤MC≤170。在该实施方案中，帘线为轮胎提供高转向能力的能力优于帘线贴合所遇到的障碍物的能力。根据实施方案C的这种帘线有利地具有131GPa至160GPa的模量值，因此被称为中等模量帘线。
在根据实施方案C的帘线的优选变体形式中，125≤MI≤192。则有利地86GPa≤EI≤180GPa。
在根据实施方案C的帘线内层具有相对较低的模量的第一变体形式中，125≤MI≤135。在该第一变体形式中，则有利地86GPa≤EI≤94GPa。如上所述，在此通过利用内层的相对较低的模量来使帘线的断裂强度最大化。
在根据实施方案B的帘线内层具有较高的模量的第二变体形式中，136≤MI≤192。在该第二变体形式中，则95GPa≤EI≤180GPa。
在根据实施方案C的帘线的优选变体形式中，142≤ME≤171。
在根据实施方案C的帘线的内层和外层具有相对类似的模量值的实施方案中，0.70≤ME/MI≤1.30，优选0.75≤ME/MI≤1.30。在该变体形式中，则有利地0.76≤EC/EI≤1.49。在该变体实施方案中，本发明人提出如下假设：当根据实施方案C的帘线受到应力时，特别是在张力下，芯和层或多或少地协同工作。以这种方式，使帘线的断裂强度与其抗切割性之间的折衷最大化。
在一个变体形式中，相对于根据实施方案C的帘线外层的模量而言根据实施方案C的帘线内层具有相对较小的模量，亦即1.31≤ME/MI，优选1.31≤ME/MI≤1.43。在该变体形式中，则有利地1.50≤EC/EI，优选1.50≤EC/EI≤1.69。相对于帘线的抗切割性，该变体形式更有利于帘线的断裂强度。
在优选的变体形式中，模量中等的根据实施方案C的帘线具有以下有利的结构特征。
优选地，根据实施方案C的帘线内层中的每根内部线股的螺旋角度α为3°至20°。
在一个优选的实施方案中，根据实施方案C的帘线外层中的每根外部线股的螺旋角度α’为10°至22°。
如上所述，通过主要控制螺旋角度α和α’的值，可以很大程度地控制与帘线的内层和外层相关的模量的值。因此，对于相对较小的螺旋角度α和α’，获得了与这些层相关的相对中等的模量值，从而使得能够获得模量中等的根据实施方案C的帘线。
有利地，16°≤2α+β+γ≤68°。在Q＝1的实施方案中，有利地16°≤2α+β+γ≤56°。在Q＞1的实施方案中，有利地20°≤2α+β+γ≤68°。对于所使用的丝线的相同或类似直径，由此限定的角度使得能够通过仅改变螺旋角度α、β和γ来在结构上限定帘线的内层和该层的内部线股，从而获得模量中等的根据本发明实施方案C的帘线，所述帘线易于以工业规模制造。
有利地，47°≤3α’+β’+γ’+δ’≤89°。在Q’＝1的实施方案中，有利地47°≤3α’+β’+γ’+δ’≤86°。在Q’＞1的实施方案中，有利地62°≤3α’+β’+γ’+δ’≤89°。对于所使用的丝线的相同或类似直径，由此限定的角度使得能够通过仅改变螺旋角度α’、β’、γ’和δ’来在结构上限定帘线的外层和该层的外部线股，从而获得模量中等的根据本发明实施方案C的帘线，所述帘线易于以工业规模制造。
有利地，84°≤2α+β+γ+3α’+β’+γ’+δ’≤136°。在Q＝1并且Q’＝1的实施方案中，有利地84°≤2α+β+γ+3α’+β’+γ’+δ’≤112°。在Q>1并且Q’＝1的实施方案中，有利地88°≤2α+β+γ+3α’+β’+γ’+δ’≤124°。在Q＝1并且Q’>1的实施方案中，有利地96°≤2α+β+γ+3α’+β’+γ’+δ’≤122°。在Q>1并且Q’>1的实施方案中，有利地99°≤2α+β+γ+3α’+β’+γ’+δ’≤136°。对于所使用的丝线的相同或类似直径，由此限定的角度使得能够通过仅改变螺旋角度α、α’、β、β’、γ、γ’和δ’来在结构上限定模量中等的根据本发明实施方案C的帘线，所述帘线易于以工业规模制造。
能够获得模量中等的根据实施方案C的帘线的螺旋角度β、γ、β’、γ’、δ’的值以及捻距p1、p2、p3、p1’、p2’、p3’的值与上文已经描述的值相同。
根据本发明的帘线的构造
有利地，J＝2、3或4，优选J＝3或4。
在一个实施方案中，L等于7、8、9或10，优选L＝8、9或10，更优选L＝8或9。
在第一变体形式中，J＝2并且L＝7或8，优选J＝2，L＝7。
在第二变体形式中，J＝3并且L＝7、8或9，优选J＝3，L＝8或9。L＝8的情况有利于帘线外层的不饱和，因此有利于帘线的在外部线股之间的渗透性。L＝9的情况使外部线股的数量最大化，因此使帘线的断裂强度最大化。
在第三变体形式中，J＝4并且L＝7、8、9或10，优选J＝4，L＝9。
在这些实施方案中，尤其是在J＝3或4的实施方案中，当帘线未被充分渗透时，存在可看到腐蚀剂在J＝3或4根内部线股之间明显扩散的风险，所述J＝3或4根内部线股界定了中央毛细管，这非常促进腐蚀剂沿着帘线扩散。该不利可通过使帘线能够被弹性体配混物渗透来克服，所述弹性体配混物则防止腐蚀剂进入中央毛细管，并且在中央毛细管本身被渗透的最极端情况下防止这些腐蚀剂沿着帘线扩散。
有利地，帘线外层为未饱和的。
根据定义，具有线股的未饱和层使得在线股之间存在足够的空间来允许弹性体配混物通过。具有线股的未饱和外层意指外部线股不接触并且在两根相邻外部线股之间存在足够的空间来允许弹性体配混物通过直至内部线股。相反，具有线股的饱和层使得在层的线股之间没有足够的空间来允许弹性体配混物通过，例如因为层中每对的两根线股彼此接触。
有利地，具有外部线股的外层的线股间距大于或等于30μm，在与帘线的主轴线垂直的帘线横截面上，所述线股间距限定为平均分隔圆形包络线(两根相邻外部线股可内接于所述圆形包络线中)的最短距离。优选地，分隔两根相邻外部线股的平均线股间距E大于或等于70μm，更优选大于或等于100μm，还更优选大于或等于150μm，高度优选大于或等于200μm。
如已经在上文所述，由于根据本发明的帘线具有J＞1的构造，因此当使帘线张紧时施加到帘线上的最强烈的横向负荷为施加在内部线股之间的横向负荷，这与其中J＝1并且最强烈的横向负荷为由外部线股施加到内部线股的横向负荷的帘线不同。从现有技术中已知的是这样的帘线，即所述帘线具有J＞1的构造并且包括多根外部线股，所述多根外部线股使得帘线的外层为饱和的，以便通过添加最大数量的外部线股来使断裂强度最大化。在本文，由于帘线的外层为未饱和的这一事实，所以在一方面，帘线具有在外部线股之间的允许弹性体配混物通过的空间，从而使得帘线对腐蚀不那么敏感。在另一方面，尽管减少了外部线股的数量，但是帘线的外层的不饱和允许弹性体配混物一方面在外部线股之间渗透，另一方面在内部线股之间渗透，从而形成至少部分地吸收施加在内部线股之间的横向负荷的弹性体配混物缓冲体。因此，与具有饱和的帘线外层的类似帘线相比，所获得的断裂强度是等同的，并且大大改进了抗腐蚀性。
在促进帘线的渗透性的实施方案中，帘线的外层为完全不饱和的。
根据定义，与不完全为不饱和的层相反，具有线股的完全不饱和的层使得在该层中存在足够的空间来添加至少一根具有与层的X根线股相同直径的第(X+1)根线股，因此多根线股可以或不可以彼此接触。在该特定情况下，在帘线外层中存在足够的空间来添加至少一根具有与帘线外层的L根外部线股相同直径的第(L+1)根线股。
因此，有利地，帘线外层的线股间距E的总和SIE满足SIE≥DE。总和SIE为分隔层中每对相邻线股的线股间距E的总和。在与帘线的主轴线垂直的帘线截面上，层的线股间距限定为平均分隔该层中两根相邻线股的最短距离。因此，线股间距E通过总和SIE除以分隔层中线股的空间数量来算出。
在促进渗透性与断裂强度之间的折衷的另一实施方案中，帘线外层不完全为不饱和的。
具有线股的不完全为不饱和的层使得在该层中没有足够的空间来添加至少一根具有与层的X根线股相同直径的第(X+1)根线股。在该特定情况下，在外层中没有足够的空间来添加至少一根具有与帘线外层的L根外部线股相同直径的第(L+1)根外部线股。
根据定义，内层的直径DI为可在其内与内部线股外接的最小圆的直径。外部线股的直径DE为可在其内与外部线股外接的最小圆的直径。对于相对较高的DI/DE值，进一步促进了弹性体配混物在外部线股之间的通过，并且对于相对较低的DI/DE值，确保了帘线的构造稳定性，使断裂强度最大化并同时允许弹性体配混物在外部线股之间通过，帘线的外径受到限制，帘布层的厚度减小，因此轮胎的发热、滚动阻力和质量也减小。
根据本发明的帘线的内部线股
在优选的实施方案中，Q＝1、2、3或4。
在一个实施方案中，Q＝1，N＝5或6，优选Q＝1，N＝6。
在相对于Q＝1的实施方案而言能够增加帘线的断裂强度的优选实施方案中，Q＝2、3或4，优选Q＝3或4。
在Q>1的这些优选实施方案中，尤其是在Q＝3或4的实施方案中，当线股未被充分渗透时，存在可看到腐蚀剂在Q＝3或4根内部丝线之间明显扩散的风险，所述Q＝3或4根内部丝线界定了中央毛细管，这非常促进腐蚀剂沿着每根线股扩散。该不利可通过使线股能够被弹性体配混物渗透来克服，所述弹性体配混物则防止腐蚀剂进入中央毛细管，并且在中央毛细管本身被渗透的最极端情况下防止这些腐蚀剂沿着线股扩散。
在Q>1的优选实施方案中，N＝7、8、9或10，优选N＝8、9或10，更优选N＝8或9。
在第一替代形式中，Q＝2并且N＝7或8，优选Q＝2，N＝7。
在第二替代形式中，Q＝3并且N＝7、8或9，优选Q＝3，N＝8。
在第三替代形式中，Q＝4并且N＝7、8、9或10，优选Q＝4，N＝9。
有利地，每根内部线股的外层为未饱和的，优选完全不饱和的。
根据定义，具有丝线的未饱和层使得在丝线之间存在足够的空间来允许弹性体配混物通过。因此，未饱和的层意指该层的丝线不接触并且在该层中两根相邻丝线之间存在足够的空间来允许弹性体配混物穿过该层。相反，具有丝线的饱和层使得在层的丝线之间没有足够的空间来允许弹性体配混物通过，例如因为层中每对的两根丝线彼此接触。
有利地，每根内部线股的外层的丝线间距大于或等于5μm。优选地，每根内部线股的外层的丝线间距大于或等于15μm，更优选大于或等于35μm，还更优选大于或等于50μm，高度优选大于或等于60μm。
内部线股的外层为未饱和的事实有利地使得弹性体配混物更容易通过直至内部线股的中心，因此使得内部线股对腐蚀不那么敏感。
根据定义，具有丝线的完全不饱和的层使得在该层中存在足够的空间来添加至少一根具有与层的X根丝线相同直径的第(X+1)根丝线，因此多根丝线可以与彼此接触或不接触。在该特定情况下，在每根内部线股的外层中存在足够的空间来添加至少一根具有与外层的N根外部丝线相同直径的第(N+1)根外部丝线。
每根内部线股的外层为完全不饱和的事实使得能够使渗入每根内部线股的弹性体配混物最大化，因此使得每根内部线股对腐蚀更加不那么敏感。
因此，有利地，每根内部线股的外层的丝线间距的总和SI2满足SI2≥D2。总和SI2为分隔层中每对相邻丝线的丝线间距的总和。在与帘线的主轴线垂直的帘线截面上，层的丝线间距限定为平均分隔该层中两根相邻丝线的最短距离。因此，丝线间距通过总和SI2除以分隔层中丝线的空间数量来算出。
相反，具有丝线的不完全不饱和的层将使得在该层中没有足够的空间来添加至少一根具有与层的X’根丝线相同直径的第(X+1)根丝线。在该特定情况下，在外层中将没有足够的空间来添加至少一根具有与外层的N根外部丝线相同直径的第(N+1)根外部丝线。
在优选的实施方案中，每根内部线股的每根内部丝线具有的直径D1大于或等于每根内部线股的每根外部丝线的直径D2。使用满足D1>D2的直径使得能够促进弹性体配混物穿过中间层的渗透性。使用满足D1＝D2的直径使得能够限制在制造帘线中要管理的不同丝线的数量。
有利地，每根内部线股为非原位橡胶化的类型。非原位橡胶化意指在组装帘线内层之前以及在组装帘线之前，每根内部线股由各个层的丝线构成而并不具有任何聚合物配混物，尤其是不具有任何弹性体配混物。
根据本发明的帘线的外部线股
在优选的实施方案中，Q’＝1、2、3或4。
在一个实施方案中，Q’＝1，P’＝5或6并且N’＝10、11或12，优选地，Q’＝1，P’＝5或6并且N’＝10或11，更优选地，Q’＝1，P’＝6并且N’＝11。
在相对于Q’＝1的实施方案而言能够增加帘线的断裂强度的优选实施方案中，Q’＝2、3或4，优选Q’＝3或4。
在Q’>1的这些优选实施方案中，尤其是在Q’＝3或4的实施方案中，当线股未被充分渗透时，存在可看到腐蚀剂在Q’＝3或4根内部丝线之间明显扩散的风险，所述Q’＝3或4根内部丝线界定了中央毛细管，这非常促进腐蚀剂沿着每根线股扩散。该不利可通过使线股能够被弹性体配混物渗透来克服，所述弹性体配混物则防止腐蚀剂进入中央毛细管，并且在中央毛细管本身被渗透的最极端情况下防止这些腐蚀剂沿着线股扩散。
在Q’>1的优选实施方案中，Q’＝2、3或4，P’＝7、8、9或10，N’＝13、14或15，优选Q’＝3或4，P’＝8、9或10，N’＝14或15，更优选Q’＝3，P’＝8或9，N’＝14或15，甚至更优选Q’＝3，P’＝9，N’＝15。
有利地，每根外部线股的中间层为未饱和的。
如已经所述，根据定义，具有丝线的未饱和层使得在丝线之间存在足够的空间来允许弹性体配混物通过。因此，未饱和的层意指该层的丝线不接触并且在该层中两根相邻丝线之间存在足够的空间来允许弹性体配混物穿过该层。相反，具有丝线的饱和层使得在层的丝线之间没有足够的空间来允许弹性体配混物通过，例如因为层中每对的两根丝线彼此接触。
有利地，每根外部线股的中间层的丝线间距大于或等于5μm。优选地，每根外部线股的中间层的丝线间距大于或等于15μm，更优选大于或等于35μm，还更优选大于或等于50μm，高度优选大于或等于60μm。
每根外部线股的中间层为未饱和的事实有利地使得弹性体配混物更容易通过直至每根外部线股的中心，因此使得每根外部线股对腐蚀不那么敏感。
在促进每根外部线股的渗透性与断裂强度之间的折衷的实施方案中，每根外部线股的中间层不完全为不饱和的。
根据定义，具有丝线的不完全为不饱和的层使得在该层中没有足够的空间来添加至少一根具有与层的X根丝线相同直径的第(X+1)根丝线。在该特定情况下，在中间层中没有足够的空间来添加至少一根具有与中间层的P’根中间丝线相同直径的第(P’+1)根中间丝线。
每根外部线股的中间层不完全为不饱和的事实使得可以确保中间层的构造稳定性。此外，每根外部线股的中间层不完全为不饱和的事实使得可以确保每根外部线股包括相对较高数量的中间丝线并因此表现出相对较高的断裂强度。
因此有利地，中间层的丝线间距的总和SI2’满足SI2’<D3’，优选SI2’≤0.8x D3’，其中D3’为每根外部线股的每根外部丝线的直径。总和SI2’为分隔中间层中每对相邻丝线的丝线间距的总和。在与帘线的主轴线垂直的帘线截面上，层的丝线间距限定为平均分隔该层中两根相邻丝线的最短距离。因此，丝线间距通过总和SI2’除以分隔中间层中丝线的空间数量来算出。因为每根外部线股的外层中外部丝线的直径D3’优选大于总和SI2’，所以避免了外部丝线进入中间层。这样则确保了良好的构造稳定性，由此又减小了改变用于弹性体配混物的径向通过窗口的风险，因而减小了使每根外部线股的良好渗透性降低的风险。
在促进每根外部线股的渗透性的另一个实施方案中，每根外部线股的中间层为完全不饱和的。
根据定义，具有丝线的完全不饱和的层使得在该层中存在足够的空间来添加至少一根具有与层的X根丝线相同直径的第(X+1)根丝线，因此多根丝线可以与彼此接触或不接触。在该特定情况下，在每根外部线股的中间层中存在足够的空间来添加至少一根具有与中间层的P’根中间丝线相同直径的第(P’+1)根中间丝线。
当Q’＝3和P’＝8或者Q’＝4和P’＝9并且当D1’＝D2’时，这样的实施方案是特别有利的。具体地，如果Q’＝3和P’＝9或者Q’＝4和P’＝10，则中间层尽管是未饱和的，但在某些情况下可能其丝线间距不足以确保线股的令人满意的渗透性。
有利地，每根外部线股的外层为未饱和的，优选完全不饱和的。
如已经所述，根据定义，具有丝线的未饱和层使得在丝线之间存在足够的空间来允许弹性体配混物通过。因此，未饱和的层意指该层的丝线不接触并且在该层中两根相邻丝线之间存在足够的空间来允许弹性体配混物穿过该层。相反，具有丝线的饱和层使得在层的丝线之间没有足够的空间来允许弹性体配混物通过，例如因为层中每对的两根丝线彼此接触。
有利地，每根外部线股的外层的丝线间距大于或等于5μm。优选地，每根外部线股的外层的丝线间距大于或等于15μm，更优选大于或等于35μm，还更优选大于或等于50μm，高度优选大于或等于60μm。
每根外部线股的外层为未饱和的事实有利地使得弹性体配混物更容易通过直至每根外部线股的中心，因此使得每根外部线股对腐蚀不那么敏感。
根据定义，具有丝线的完全不饱和的层使得在该层中存在足够的空间来添加至少一根具有与层的X’根丝线相同直径的第(X’+1)根丝线，因此多根丝线可以与彼此接触或不接触。在该特定情况下，在每根外部线股的外层中存在足够的空间来添加至少一根具有与外层的N’根外部丝线相同直径的第(N’+1)根外部丝线。
每根外部线股的外层为完全不饱和的事实使得能够使渗入每根外部线股的弹性体配混物最大化，因此使得每根外部线股对腐蚀更加不那么敏感。
因此，有利地，每根外部线股的外层的丝线间距的总和SI3’满足SI3’≥D3’。总和SI3’为分隔外层中每对相邻丝线的丝线间距的总和。在与帘线的主轴线垂直的帘线截面上，层的丝线间距限定为平均分隔该层中两根相邻丝线的最短距离。因此，丝线间距通过总和SI3’除以分隔外层中丝线的空间数量来算出。
在优选的实施方案中，每根外部线股的每根内部丝线具有的直径D1’大于或等于每根外部线股的每根中间丝线的直径D2’。使用满足D1’>D2’的直径使得能够促进弹性体配混物穿过中间层的渗透性。使用满足D1’＝D2’的直径使得能够限制在制造帘线中要管理的不同丝线的数量。
在优选的实施方案中，每根外部线股的每根内部丝线具有的直径D1’大于或等于每根外部线股的每根外部丝线的直径D3’。使用满足D1’>D3’的直径使得能够促进弹性体配混物穿过外层的渗透性。使用满足D1’＝D3’的直径使得能够限制在制造帘线中要管理的不同丝线的数量。
在优选的实施方案中，每根外部线股的每根中间丝线具有的直径D2’等于每根外部线股的每根外部丝线的直径D3’。使用满足D2’＝D3’的直径使得能够限制在制造帘线中要管理的不同丝线的数量。
有利地，每根外部线股为非原位橡胶化的类型。非原位橡胶化意指在组装帘线外层之前以及在组装帘线之前，每根外部线股由各个层的丝线构成而并不具有任何聚合物配混物，尤其是不具有任何弹性体配混物。
根据本发明的轮胎
本发明的另一个主题为包括如上所限定的帘线的轮胎。
帘线最特别地旨在用于选自重型车辆例如“重型负载车辆”(即地铁、大客车、道路运输车辆(卡车、牵引车、拖车)、越野车辆)的工业车辆、农用车辆或建筑工地车辆，或者其它运输或搬运车辆。
优选地，所述轮胎用于建筑工地类型的车辆。轮胎的尺寸为W R U型，如本领域技术人员所知的，W表示：
-由ETRTO定义的标称纵横比H/B，在其为H/B形式的情况下，H为轮胎的横截面高度，B为轮胎的横截面宽度，
-H.00或B.00，在其为H.00或B.00形式的情况下，其中H＝B，H和B如上所限定，
U表示旨在将轮胎安装于其上的轮辋座的直径(以英寸计)，R表示轮胎的胎体增强件的类型，在该情况中为径向。
这种尺寸的示例例如为40.00R 57或59/80R 63。
优选U≥35，更优选U≥49，甚至更优选U≥57。
高度优选地，在一个实施方案中，轮胎通过一种方法获得，所述方法包括将如上所述的帘线嵌入聚合物基质中，优选地嵌入弹性体基质中的步骤，在嵌入步骤之前，将帘线除去任何聚合物或弹性体组合物，所述聚合物或弹性体组合物可以单独覆盖帘线内层的一根或多根(即共同覆盖数根)内部线股。
有利地，轮胎包括胎体增强件，所述胎体增强件锚固在两个胎圈中并且在径向上由胎冠增强件覆盖，所述胎冠增强件本身由胎面覆盖，所述胎冠增强件通过两个胎侧结合至所述胎圈并且包括至少一个如上所限定的帘线。
有利地，胎体增强件包括至少一个胎体帘布层，所述胎体帘布层包括丝状金属胎体增强元件，所述丝状金属胎体增强元件基本上相互平行地设置在胎体帘布层中，每个丝状金属胎体增强元件与轮胎的周向方向形成在80°和90°之间的角度。
有利地，胎冠增强件包括工作增强件，所述工作增强件包括至少一个如上所限定的帘线。
有利地，工作增强件包括至少一个工作帘布层，所述工作帘布层包括基本上相互平行设置的丝状金属工作增强元件，每个丝状金属工作增强元件与轮胎的周向方向形成至多等于60°，优选15°至40°的角度，并且由如上所限定的帘线形成。
在一个有利的实施方案中，工作增强件包括至少第一和第二工作帘布层，第一和第二工作帘布层各自分别包括基本上相互平行地设置在各自的第一和第二工作帘布层中的第一和第二丝状金属工作增强元件，第一和第二丝状金属工作增强元件各自与轮胎的周向方向形成至多等于60°，优选15°至40°的角度，并且由如上所限定的帘线形成。
有利地，胎冠增强件包括保护增强件，所述保护增强件包括至少一个保护帘布层，所述保护帘布层包括基本上相互平行设置的丝状金属保护增强元件，每个丝状金属保护增强元件与轮胎的周向方向形成至少等于10°，优选10°至35°，优选15°至30°的角度。
在一个有利的实施方案中，保护增强件包括第一和第二保护帘布层，第一和第二保护帘布层各自分别包括基本上相互平行地设置在各自的第一和第二保护帘布层中的第一和第二丝状金属保护增强元件，第一和第二丝状金属保护增强元件各自与轮胎的周向方向形成至少等于10°，优选10°至35°，优选15°至30°的角度。
在优选的实施方案中，保护增强件沿径向插置在胎面和工作增强件之间。
有利地，胎冠增强件包括附加增强件，所述附加增强件包括至少一个附加帘布层，所述附加帘布层包括基本上相互平行地设置在附加帘布层中的附加丝状金属增强元件，每个附加丝状金属增强元件与轮胎的周向方向形成至多等于10°，优选5°至10°的角度。
在一个有利的实施方案中，附加增强件包括第一和第二附加帘布层，第一和第二附加帘布层各自分别包括基本上相互平行地设置在各自的第一和第二附加帘布层中的第一和第二附加丝状金属增强元件，第一和第二附加丝状金属增强元件各自与轮胎的周向方向形成至多等于10°，优选5°至10°的角度。
附图说明
通过阅读以下参考附图并仅以非限制性示例方式给出的描述将会更好地理解本发明，在这些附图中：
-图1为与根据本发明的轮胎的周向方向垂直的横截面的视图；
-图2为图1的区域II的细节图；以及
-图3为与根据本发明第一实施方案的帘线的帘线轴线(假设所述帘线轴线为直的并且是静息的)垂直的横截面的示意图。
具体实施方式
根据本发明的轮胎的实施例
附图示出了参考系X、Y、Z，其分别对应于轮胎通常的轴向方向(X)、径向方向(Y)和周向方向(Z)。
轮胎的“周向中平面”M为这样的平面，即所述平面垂直于轮胎的旋转轴线，与每个胎圈的环形增强结构等距设置，并且穿过胎冠增强件的中间。
图1和图2示出用整体标记10表示的根据本发明的轮胎。
轮胎10用于建筑工地类型的重型车辆，例如“自卸车”类型的重型车辆。因此，轮胎10具有53/80R63类型的尺寸。
轮胎10具有胎冠12(所述胎冠12由胎冠增强件14增强)、两个胎侧16和两个胎圈18，这些胎圈18的每一者由环形结构增强，在该情况中由胎圈线20增强。胎冠增强件14由胎面22径向覆盖并且通过胎侧16连接到胎圈18。胎体增强件24锚固在两个胎圈18中，在该情况中围绕两个胎圈线20缠绕并且包括朝向轮胎20的外侧设置的卷边26，所述轮胎20在此显示为装配在车轮轮辋28上。胎体增强件层24由胎冠增强件14径向覆盖。
胎体增强件24包括至少一个胎体帘布层30，所述胎体帘布层30包括丝状金属胎体增强元件31，所述丝状金属胎体增强元件31基本上相互平行地设置在胎体帘布层30中，并且从一个胎圈18延伸至另一个胎圈18从而与轮胎10的周向方向Z形成在80°和90°之间的角度。
轮胎10还包括由弹性体构成的密封帘布层32(通常被称为“内衬”)，所述密封帘布层32限定了轮胎10的径向内表面34并且旨在保护胎体帘布层30免受来自轮胎10内部空间的空气扩散的影响。
胎冠增强件14沿径向从轮胎10的外侧朝向内侧包括：保护增强件36，其沿径向设置在胎面22的内侧；工作增强件38，其沿径向设置在保护增强件36的内侧；以及附加增强件50，其沿径向设置在工作增强件38的内侧。保护增强件36因此沿径向插置在胎面22与工作增强件38之间。工作增强件38沿径向插置在保护增强件36与附加增强件50之间。
保护增强件36包括第一和第二保护帘布层42、44，第一帘布层42沿径向设置在第二帘布层44的内侧。第一和第二保护帘布层42、44各自分别包括基本上相互平行地设置在各自的第一和第二保护帘布层42、44中的第一和第二丝状金属保护增强元件43、45。第一和第二丝状金属保护增强元件43、45各自与轮胎的周向方向Z形成至少等于10°，优选为10°至35°，优选15°至30°的角度。
工作增强件38包括第一和第二工作帘布层46、48，第一帘布层46沿径向设置在第二帘布层48的内侧。每个帘布层46、48包括至少一个帘线60。第一和第二工作帘布层46、48各自分别包括基本上相互平行地设置在各自的第一和第二工作帘布层46、48中的第一和第二丝状金属工作增强元件47、49。在此，第一和第二丝状金属工作增强元件47、49各自由下文所述的帘线60形成。第一和第二丝状金属工作增强元件47、49各自与轮胎10的周向方向Z形成至多等于60°，优选15°至40°的角度。任选地，第一和第二丝状金属工作增强元件47、49从一个工作帘布层至另一个工作帘布层交叉。
附加增强件50也被称为限制块，其功能是部分地回应充气的机械应力，其包括第一和第二附加帘布层52、54，第一和第二附加帘布层52、54各自分别包括基本上相互平行地设置在各自的第一和第二附加帘布层52、54中的第一和第二附加丝状金属增强元件53、55。第一和第二附加丝状金属增强元件53、55各自与轮胎10的周向方向Z形成至多等于10°，优选5°至10°的角度。附加丝状金属增强元件例如为如在FR 2 419 181或FR 2 419 182中所述的附加丝状金属增强元件。
根据本发明第一实施方案的帘线
图3示出根据本发明第一实施方案的具有低模量的符合实施方案B的帘线60。
帘线60为金属并且为具有两个圆柱状层的多线股类型。因此，将理解不多不少地存在两个具有制成帘线60的线股的层。具有线股的层相邻并且同中心。当帘线60未被整合到轮胎中时，帘线60不具有聚合物配混物和弹性体配混物。
帘线60包括帘线60的内层CI以及帘线60的外层CE。内层C1由以螺旋形式进行缠绕的J>1根内部线股TI(即数根内部线股TI)构成。外层CE由围绕内层CI以螺旋形式进行缠绕的L>1根外部线股TE(即数根外部线股TE)构成。在该情况中，J＝2、3或4，优选J＝3或4。此外，L＝7、8、9或10，优选L＝8、9或10。在J＝3的情况下，L＝7、8或9，并且在该情况中，在此J＝3，L＝8。
帘线60还包括由单根包覆线构成的包覆物F。
内层CI在帘线内层的缠绕方向(在此为S方向)上以螺旋形式进行缠绕。内部股线TI以螺旋形式并以满足10mm≤PI≤65mm，优选10mm≤PI≤45mm的捻距PI进行缠绕。在此，PI＝20mm。帘线60的内层CI中每根内部线股TI的螺旋角度α为3°至36°，在根据实施方案B的帘线60的情况下为3°至31°，并且在该情况中α＝13.6°。
外层CE围绕内层CI在帘线外层的缠绕方向上以螺旋形式进行缠绕，所述缠绕方向与帘线内层的缠绕方向相反，在此为Z方向。外部线股TE围绕内部线股TI以螺旋形式并以满足30mm≤PE≤65mm，优选30mm≤PE≤60mm的捻距PE进行缠绕。在此，PE＝40mm。帘线60的外层CE中每根外部线股TE的螺旋角度α’为10°至34°，在根据实施方案B的帘线60的情况下为10°至31°，并且在该情况中α’＝19.1°。
包覆物F围绕外层CE在包覆物的缠绕方向上进行缠绕，在此是在与外层CE的缠绕方向相反的缠绕方向(在该情况中为S方向)上进行缠绕。包覆线围绕外部线股TE以螺旋形式并以满足2mm≤PF≤10mm，优选3mm≤PF≤8mm的捻距PF进行缠绕。在此，PF＝5.1mm。
由内层CI和外层CE构成的组件(这意味着除去包覆物F的帘线60)具有大于或等于4mm，优选大于或等于4.5mm并且小于或等于7mm，优选小于或等于6.5mm的直径D。在此，D＝6.03mm。
内部线股TI的内层CI具有直径DI。每根外部线股TE具有直径DE。在该情况中，DI＝2.87mm，DE＝1.58mm。
帘线60的外层CE为未饱和的并且不完全为不饱和的。分隔两根相邻外部线股TE的平均线股间距E大于或等于30μm。在此，分隔两根相邻外部线股TE的平均线股间距E满足E＝43μm。外层CE的丝线间距E的总和SIE小于外层CE的外部线股的直径DE。在此，总和SIE＝8x0.043＝0.34mm，其为严格小于DE＝1.58mm的值。
帘线60的内部线股TI
每根内部线股TI具有两个层。每根内部线股TI不多不少地包括两个层，在此是由两个层构成。
每根内部线股TI包括：由Q≥1根内部丝线F1构成的内层C1；以及由N>1根外部丝线F2构成的外层C2，外部丝线F2以与内层C1接触的方式围绕内层C1以螺旋形式进行缠绕。
Q＝2、3或4，优选Q＝3或4，N＝7、8、9或10，优选N＝8、9或10。在Q＝4的情况下，N＝7、8或9，在该情况中Q＝4，N＝9。
每根内部线股TI的内层C1在内部线股TI的内层C1的缠绕方向上以螺旋形式进行缠绕，所述缠绕方向与帘线的内层CI的缠绕方向相同，在此为S方向。Q根内部丝线F1以满足5mm≤p1≤20mm的捻距p1组装在每根内部线股TI内。在此，p1＝7.7mm。每根内部线股TI内的内层C1中每根内部丝线F1的螺旋角度β为4°至17°，在此β＝9.9°。
每根内部线股TI的外层C2在内部线股TI的外层C2的缠绕方向上以与内层C1接触的方式围绕内层C1进行缠绕，所述缠绕方向与帘线的内层CI的缠绕方向相同，在此为S方向。N根外部丝线F2围绕Q根内部丝线F1以螺旋形式进行缠绕，并且以满足5mm≤p2≤40mm的捻距p2组装在每根内部线股TI内。在此，p2＝15.4mm。每根内部线股TI内的外层C2中每根外部丝线F2的螺旋角度γ为7°至20°，在此γ＝11.8°。
16°≤2α+β+γ≤105°，并且因为Q>1，所以20°≤2α+β+γ≤105°。在该特定情况中，在根据实施方案B的帘线60的情况下，16°≤2α+β+γ≤86°，并且因为Q＞1，所以19°≤2α+β+γ≤85°，在该情况中2α+β+γ＝48.9°。
每根内部线股TI的每根内部丝线F1和每根外部丝线F2分别具有直径D1、D2。每根内部线股TI的内部丝线的直径D1和外部丝线的直径D2各自为0.15mm至0.60mm，优选0.20mm至0.50mm，更优选0.23mm至0.45mm，还更优选0.25mm至0.40mm。每根内部线股TI的每根内部丝线F1具有的直径D1大于或等于(在该情况中为等于)每根内部线股TI的每根外部丝线F2的直径D2。在该特定情况中，D1＝D2＝0.30mm。
由于相对较短的捻距p2，所以每根内部线股TI的外层C2为未饱和的并且为完全不饱和的。外层C2的平均分隔N根外部丝线的丝线间距I2大于或等于5μm。丝线间距I2优选大于或等于15μm，更优选大于或等于35μm，在该情况中等于46μm。外层C2的丝线间距I2的总和SI2大于外层C2的外部丝线F2的直径d2。在该情况中，总和SI2＝9x0.046＝0.41mm，其为严格高于D2＝0.30mm的值。
从上文所述的值可以算出指标MI＝200x cos4(α)x[Qx(D1/2)2x cos4(β)+Nx(D2/2)2x cos4(γ)]/[Qx(D1/2)2+Nx(D2/2)2]，其中D1和D2以mm表示，α、β和γ以度表示，并且如上文所限定。
71≤MI≤192，并且在根据实施方案B的帘线60的情况下，81≤MI≤192。在帘线60的情况下，136≤MI≤192。在该特定情况中，MI＝165。
另外，36GPa≤EI≤180GPa，并且在根据实施方案B的内层具有相对较高的模量的帘线60的情况下，56GPa≤EI≤180GPa。在帘线60的情况下，95GPa≤EI≤180GPa。在该特定情况中，EI＝148GPa。
帘线60的外部线股TE
每根外部线股TE具有三个层。因此，每根外部线股TE不多不少地包括三个层，在此是由三个层构成。
每根外部线股TE包括：由Q’≥1根内部丝线F1’构成的内层C1’；由P’>1根中间丝线F2’构成的中间层C2’，中间丝线F2’以与内层C1’接触的方式围绕内层C1’以螺旋形式进行缠绕；以及由N’>1根外部丝线F3’构成的外层C3’，外部丝线F3’以与中间层C2’接触的方式围绕中间层C2’以螺旋形式进行缠绕。
Q’＝1，P’＝5或6并且N’＝10、11或12，优选Q’＝1，P’＝5或6并且N’＝10或11，在此更优选Q’＝1，P’＝6并且N’＝11。
在Q’>1的情况下，每根外部线股TE的内层C1’在外部线股TE的内层C1’的缠绕方向上以螺旋形式进行缠绕，所述外部线股TE的内层C1’的缠绕方向与帘线的外层CE的缠绕方向相同，在此为Z方向。在此，Q’＝1根内部丝线F1’以满足β’＝0的无穷大捻距p1’组装在每根外部线股TE内。
每根外部线股TE的中间层C2’在外部线股TE的中间层C2’的缠绕方向上以与内层C1’接触的方式围绕内层C1’进行缠绕，所述缠绕方向与帘线的外层CE的缠绕方向相同，在此为Z方向。P’根中间丝线F2’围绕Q’＝1根内部丝线F1’以螺旋形式进行缠绕，并且以满足5mm≤p2’≤20mm的捻距p2’组装在每根外部线股TE内。在此，p2’＝7.7mm。每根外部线股TE内的中间层C2’中每根中间丝线F2’的螺旋角度δ’为6°至22°，在此δ’＝15.5°。
每根外部线股TE的外层C3’在外部线股TE的外层C3’的缠绕方向上以与中间层C2’接触的方式围绕中间层C2’进行缠绕，所述缠绕方向与帘线的外层CE的缠绕方向相同，在此为Z方向。N’根外部丝线F3’围绕P’根中间丝线F2’以螺旋形式进行缠绕，并且以满足10mm≤p3’≤40mm的捻距p3’组装在每根外部线股TE内。在此，p3’＝15.4mm。每根外部线股TE内的外层C3’中每根外部丝线F3’的螺旋角度γ’为7°至22°，在此γ’＝14.6°。
47°≤3α’+β’+δ’+γ’≤147°，在根据实施方案B的帘线60的情况下，54°≤3α’+β’+δ’+γ’≤125°，并且因为Q’＝1，所以54°≤3α’+β’+δ’+γ’≤120°。在该特定情况中，3α’+β’+δ’+γ’＝87.4°。
每根外部线股TE的每根内部丝线F1’、每根中间丝线F2’和每根外部丝线F3’分别具有直径D1’、D2’、D3’。每根外部线股TE的内部丝线的直径D1’、中间丝线的直径D2’和外部丝线的直径D3’各自为0.15mm至0.60mm，优选0.20mm至0.50mm，更优选0.23mm至0.45mm，还更优选0.25mm至0.40mm。每根外部线股TI’的Q’根内部丝线F1’各自具有的直径D1’大于或等于每根外部线股TE的每根中间丝线F2’的直径D2’。每根外部线股TE的Q’根内部丝线F1’各自具有的直径D1’大于或等于每根外部线股TE的每根外部丝线F3’的直径D3’。每根外部线股TE的N’根中间丝线F2’各自具有的直径D2’等于每根外部线股TE的每根外部丝线F3’的直径D3’。在该情况中，D1’＝0.38mm>D2’＝D3’＝0.30mm。
每根外部线股TE的中间层C2’为未饱和的并且不完全为不饱和的。中间层C2’的平均分隔P’根中间丝线的丝线间距I2’大于或等于5μm。丝线间距I2’优选大于或等于15μm，在该情况中等于32μm。中间层C2’的丝线间距I2’的总和SI2’大于中间层C2’的中间丝线F2’的直径D2。在该情况中，总和SI2’＝6x0.032＝0.19mm，其为严格低于D2’＝0.30mm的值。此外，丝线间距I2’的总和SI2’满足SI2’＜D3’，甚至SI2’＜0.8xD3’。
每根外部线股TE的外层C3’为未饱和的并且为完全不饱和的。外层C3’的平均分隔N’根外部丝线的丝线间距I3’大于或等于5μm。丝线间距I3’优选大于或等于15μm，更优选大于或等于35μm，还更优选大于或等于50μm，在该情况中等于52μm。外层C3’的丝线间距I3’的总和SI3’大于外层C3’的外部丝线F3’的直径D3’。在该情况中，总和SI3’＝11x0.052＝0.57mm，其为严格高于D3’＝0.30mm的值。
从上文所述的值可以算出ME＝200x cos4(α’)x[Q’x(D1’/2)2x cos4(β’)+P’x(D2’/2)2x cos4(δ’)+N’x(D3’/2)2x cos4(γ’)]/[Q’x(D1’/2)2+P’x(D2/2)2+N’x(D3’/2)2]，其中D1、D2和D3以mm表示，α’、β’、δ’和γ’以度表示，并且如上文所限定。
71≤ME≤181，并且在该情况中，外层具有相对较高的模量，121≤ME≤181。在根据实施方案B的帘线60的情况下，100≤ME≤174，并且在该情况中，外层具有相对较高的模量，121≤ME≤174。在该特定情况中，ME＝141。
每根丝线F1、F2、F1’、F2’、F3’具有表示为Rm的断裂强度，满足2500≤Rm≤3100MPa。用于这些丝线的钢被称为SHT(“Super High Tensile”)级。可以使用其它丝线，例如次级的丝线，如NT(“Normal Tensile”)或HT(“High Tensile”)级的丝线，也可以使用更高级的丝线，如UT(“Ultra Tensile”)或MT(“Mega Tensile”)级的丝线。
84°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤266°，并且因为Q>1和Q’＝1，所以88°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤206°。在根据实施方案B的帘线60的情况下，87°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤172°，并且因为Q>1和Q’＝1，所以90°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤165°。在该特定情况中，2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’＝136.3°。
0.70≤ME/MI≤1.30，并且在该情况中ME/MI＝0.85。0.49≤EC/EI≤1.49，并且在根据实施方案B的帘线60的情况下，0.55≤EC/EI≤1.44，在该情况中EC/EI＝0.69。
根据本发明，指标MC＝(JxMI+LxME)/(J+L)满足95≤MC≤175，优选95≤MC≤170，更优选110≤MC≤170。在根据实施方案B的帘线60的情况下，145≤MC≤163，并且在该特定情况中，MC＝147。
另外50GPa≤EC≤160GPa，并且在该实施方案中，90GPa≤EC≤130GPa，这使得帘线60成为低模量帘线。在该情况中，EC＝102GPa。
用于制备根据本发明的帘线的方法
根据本发明的帘线通过使用包括本领域技术人员公知的步骤的方法制得。
在使用以下步骤制造内部线股的步骤中，优选依次连续进行：
-首先是组装的第一步骤，通过以捻距p1在S方向上捻合(retordage)内层C1的Q根内部丝线F1从而在第一组装点形成内层C1；
-接着是组装的第二步骤，通过围绕内层C1的N根内部丝线F1以捻距p2在S方向上捻合N根外部丝线F2从而在第二组装点形成外层C2和每根内部线股TI；
-优选进行最终的捻合平衡步骤。
在使用以下步骤制造外部线股的步骤中，优选依次连续进行：
-首先是组装的第一步骤，通过以捻距p1’在Z方向上捻合内层C1’的Q’根内部丝线F1’从而在第一组装点形成内层C1’；在此因为Q’＝1，所以不必进行第一组装步骤；
-接着是组装的第二步骤，通过围绕内层C1’的Q’根内部丝线F1’以捻距p2’在Z方向上捻合P’根中间丝线F2’从而在第二组装点形成中间层C2’；
-接着是组装的第三步骤，通过围绕中间层C2’的P’根中间丝线F2’以捻距p3’在Z方向上捻合N’根外部丝线F3’从而在第三组装点形成外层C3’和每根外部线股TE；
-优选进行最终的捻合平衡步骤。
如本领域技术人员所公知的，在此“捻合平衡”意指对如同在外层中那样施加在中间层中的线股的每根丝线上的剩余捻合扭矩(或者捻合的弹性复位)进行消除。
在该最终的捻合平衡步骤之后，完成每根线股的制造。在随后的组装基本线股以获得多线股帘线的操作之前，每根线股缠绕至一个或多个接收卷筒上用于存储。
为了制造本发明的多线股帘线，将如本领域技术人员公知的方法用于通过使用与组装线股相配的缆合机器来使先前获得的线股缆合
在制造内层CI的步骤中，通过以捻距PI在S方向上进行缆合来组装Q根内部线股TI，从而在第一组装点形成内层CI。在捻距PI相对较短并且因此α相对较高的实施方案中，通过捻合来组装Q根内部线股TI，以便限制线股TI的内层CI不稳定的风险。
然后，在随后的制造步骤中，通过以捻距PE在Z方向上围绕内层CI进行缆合来组装L根外部线股TE，从而形成层CI和CE的组件。在捻距PE相对较短并且因此α’相对较高的实施方案中，通过捻合来组装L根外部线股TE，以便限制线股TE的外层CE不稳定的风险。
在第二制造步骤中，将包覆物F以捻距PF在S方向上围绕先前获得的组件进行缠绕。
轮胎10通过一种方法获得，所述方法包括将帘线60嵌入聚合物组合物的聚合物基质中的步骤，在该情况中所述聚合物组合物为诸如下文所述的弹性体组合物。在嵌入步骤之前，将每个帘线60除去任何聚合物或弹性体组合物，所述聚合物或弹性体组合物可单独覆盖帘线60的内层CI的一根或多根(即共同覆盖数根)内部线股TI。
然后通过压延将帘线并入由基于天然橡胶和炭黑(作为增强填料)的已知组合物形成的复合织物中，所述已知组合物通常用于制造子午线轮胎的胎冠增强件。除了弹性体和增强填料(炭黑)之外，该配混物基本上还含有抗氧化剂、硬脂酸、增量油、作为粘合促进剂的环烷酸钴、以及最后的硫化体系(硫、促进剂和ZnO)。
由这些帘线增强的复合织物具有由两个弹性体配混物薄层形成的弹性体配混物基质，所述两个弹性体配混物薄层分别叠置在帘线的两侧上并且具有在1mm和4mm之间(包括端值)的厚度。压延涂覆捻距(帘线铺设在弹性体配混物织物中的捻距)为4mm至8mm。
这些复合织物然后在制造轮胎的方法的过程中用作胎冠增强件中的工作帘布层，所述方法的步骤在其它方面是本领域技术人员已知的。
根据本发明第二实施方案的帘线
现在将描述根据本发明第二实施方案的符合实施方案B的低模量帘线61。与帘线60类似的元件以相同的标记表示。
在帘线60和帘线61之间的差异中，应注意，Q＝1，N＝5或6，并且在该情况中Q＝1，N＝6。
还应注意，N根外部丝线F2围绕Q＝1根内部丝线F1以螺旋形式进行缠绕，并且以满足5mm≤p2≤30mm的捻距p2组装在每根内部线股TI内。在该情况中，p2＝7.7mm。每根内部线股TI内的外层C2中每根外部丝线F2的螺旋角度γ为5°至26°，在此γ＝12.9°。
还应注意，16°≤2α+β+γ≤105°，并且因为Q＝1，所以16°≤2α+β+γ≤86°，在该情况中2α+β+γ＝26.5°。
应注意，71≤ME≤181，并且在该情况中，外层具有相对较低的模量，71≤ME≤120，在根据实施方案B的帘线61的实施方案中，100≤ME≤120。在该情况中，ME＝110。
应注意，因为Q＝1并且Q’＝1，所以84°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤199°。在其中Q＝1并且Q’＝1的根据实施方案B的帘线61的情况下，87°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤160°。在该情况中，2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’＝136.3°。
还应注意，ME/MI≤0.69，优选0.40≤ME/MI≤0.69。在根据实施方案B的帘线61的情况下，0.55≤ME/MI≤0.69，并且在此ME/MI＝0.61。应注意，EC/EI≤0.72，优选0.36≤EC/EI≤0.72，并且在根据实施方案B的帘线61的情况下，0.52≤EC/EI≤0.72，在此EC/EI＝0.56。
根据本发明第三实施方案的帘线
现在将描述根据本发明第三实施方案的符合实施方案B的低模量帘线62。与已经描述的帘线类似的元件以相同的标记表示。
在帘线60和帘线62之间的差异中，应注意，由于帘线内层具有相对较低的模量，所以71≤MI≤135。在根据实施方案B的帘线62的情况下，81≤MI≤135，并且在该特定情况中，MI＝109。另外，36GPa≤EI≤94GPa，并且在根据实施方案B的帘线62的情况下，56GPa≤EI≤94GPa。在该情况中，EI＝71GPa。
应注意，1.31≤ME/MI，优选1.31≤ME/MI≤2.03。在根据实施方案B的帘线62的情况下，1.31≤ME/MI≤1.89，并且在此ME/MI＝1.49。应注意，1.02≤EC/EI，优选1.02≤EC/EI≤1.90，并且在根据实施方案B的帘线62的情况下，1.15≤EC/EI，优选1.15≤EC/EI≤1.62，在此EC/EI＝1.33。
根据本发明第四实施方案的帘线
现在将描述根据本发明第四实施方案的符合实施方案A的极低模量帘线63。与已经描述的帘线类似的元件以相同的标记表示。
在帘线60和帘线63之间的差异中，应注意，在根据实施方案A的帘线63的情况下，帘线63的内层CI中每根内部线股TI的螺旋角度α为5°至36°，并且在该情况中α＝10°。还应注意，在根据实施方案A的帘线63的情况下，帘线63的外层CE中每根外部线股TE的螺旋角度α’为14°至34°，并且在该情况中α’＝14.5°。
还应注意，在根据实施方案A的帘线63的情况下，20°≤2α+β+γ≤105°，并且因为Q＞1，所以27°≤2α+β+γ≤105°，在该情况中2α+β+γ＝53.6°。
应注意，在根据实施方案A的帘线63的情况下，71≤MI≤191，并且在帘线63的情况下，136≤MI≤191。在该情况中，MI＝154。还应注意，在根据实施方案A的帘线63的情况下，36GPa≤EI≤174GPa。在帘线63的情况下，95GPa≤EI≤174GPa。在该特定情况中，EI＝130GPa。
应注意，在根据实施方案A的帘线63的情况下，由于Q’＝1，所以66°≤3α’+β’+δ’+γ’≤147°。在该情况中，3α’+β’+δ’+γ’＝93.5°。
应注意，在根据实施方案A的帘线63的情况下，71≤ME≤163，并且在此，外层具有相对较高的模量，121≤ME≤163。在该情况中，ME＝123。
还应注意，在根据实施方案A的帘线63的情况下，146°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤226°，并且因为Q>1和Q’＝1，所以130°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤206°。在该情况中，2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’＝147.1°。
在根据实施方案A的帘线63的情况下，0.70≤ME/MI≤1.30，在此ME/MI＝0.80，并且0.49≤EC/EI≤1.24，在此EC/EI＝0.64。
根据本发明，指标MC＝(JxMI+LxME)/(J+L)满足95≤MC≤170，并且在根据实施方案A的帘线63的情况下，95≤MC≤140，在该情况中MC＝131。还应注意，在根据实施方案A的帘线63的该实施方案中，50GPa≤EC≤89GPa，这使得帘线63成为极低模量帘线。在此，EC＝84GPa。
根据本发明第五实施方案的帘线
现在将描述根据本发明第五实施方案的符合实施方案A的极低模量帘线64。与已经描述的帘线类似的元件以相同的标记表示。
在帘线63和帘线64之间的差异中，应注意，在根据实施方案A的帘线64的情况下，71≤MI≤135，并且在该情况中MI＝80。还应注意，在根据实施方案A的帘线64的情况下，36GPa≤EI≤94GPa。在该情况中，EI＝42GPa。
应注意，Q’>1，在此Q’＝2、3或4，P’＝7、8、9或10，N’＝13、14或15，并且在此Q’＝3，P’＝8，N’＝13。
应注意，Q’根内部丝线F1’在每根外部线股TE内以螺旋形式并以满足5mm≤p1’≤15mm的捻距p1’进行缠绕。在此，p1’＝12mm。每根外部线股TE内的内层中每根外部丝线F1’的螺旋角度β’为4°至20°，在此β’＝6°。P’根中间丝线F2’以满足10mm≤p2’≤20mm的捻距p2’组装在每根外部线股TE内。在此，p2’＝18mm。每根外部线股TE内的中间层C2’中每根中间丝线F2’的螺旋角度δ’为8°至22°，在此δ’＝10.9°。N’根外部丝线F3’以满足10mm≤p3’≤40mm的捻距p3’组装在每根外部线股TE内。在此，p3’＝25mm。每根外部线股TE内的外层C3’中每根外部丝线F3’的螺旋角度γ’为9°至25°，在此γ’＝12.8°。
还应注意，在根据实施方案A的帘线64的情况下，由于Q’>1，所以75°≤3α’+β’+δ’+γ’≤140°。在该情况中，3α’+β’+δ’+γ’＝95.7°。
应注意，在根据实施方案A的帘线64的情况下，由于Q>1并且Q’>1，所以146°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤226°。在该情况中，2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’＝188.9°。
应注意，1.31≤ME/MI，并且在根据实施方案A的帘线64的情况下，1.31≤ME/MI≤2.12，在此ME/MI＝1.70。应注意，在根据实施方案A的帘线64的情况下，1.02≤EC/EI，优选1.02≤EC/EI≤1.90，在此EC/EI＝1.72。
根据本发明第六实施方案的帘线
现在将描述根据本发明第六实施方案的符合实施方案C的中等模量帘线65。与已经描述的帘线类似的元件以相同的标记表示。
在帘线60和帘线65之间的差异中，应注意，根据实施方案C的帘线65的内层CI中每根内部线股TI的螺旋角度α为3°至20°，并且在该情况中α＝6.8°。还应注意，根据实施方案C的帘线65的外层CE中每根外部线股TE的螺旋角度α’为10°至22°，并且在该情况中α’＝15.3°。
还应注意，Q＝1，N＝5或6，并且在此Q＝1，N＝6。N根外部丝线F2围绕Q＝1根内部丝线F1以螺旋形式进行缠绕，并且以满足5mm≤p2≤30mm的捻距p2组装在每根内部线股TI内。在此，p2＝5mm。每根内部线股TI内的外层C2中每根外部丝线F2的螺旋角度γ为5°至26°，在此γ＝19.4°。
应注意，在根据实施方案C的帘线65的情况下，16°≤2α+β+γ≤68°，并且因为Q＝1，所以16°≤2α+β+γ≤56°，在此2α+β+γ＝33°。
还应注意，在根据实施方案C的帘线65的情况下，125≤MI≤192，并且在帘线65的情况下，136≤MI≤192。在该情况中，MI＝161。还应注意，在根据实施方案C的帘线65的情况下，86GPa≤EI≤180GPa，并且在帘线65的情况下，95GPa≤EI≤180GPa，在该特定情况中EI＝165GPa。
应注意，在根据实施方案C的帘线65的情况下，47°≤3α’+β’+δ’+γ’≤89°，并且由于Q’＝1，所以47°≤3α’+β’+δ’+γ’≤86°。在该特定情况中，3α’+β’+δ’+γ’＝71.4°。
还应注意，在根据实施方案C的帘线65的情况下，142≤ME≤171，并且在此ME＝158。
还应注意，在根据实施方案C的帘线65的情况下，84°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤136°，并且因为Q＝1和Q’＝1，所以84°≤2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’≤112°。在该情况中，2α+β+γ+3α’+β’+δ’+γ’＝104.2°。
还应注意，在根据实施方案C的帘线65的情况下，0.75≤ME/MI≤1.30，在此ME/MI＝0.98。在根据实施方案C的帘线65的情况下，则0.76≤EC/EI≤1.49，并且在此EC/EI＝0.90。
根据本发明，指标MC＝(JxMI+LxME)/(J+L)满足95≤MC≤170，优选110≤MC≤170。在根据实施方案C的帘线65的情况下，152≤MC≤170，并且在该情况中，MC＝159。另外，50GPa≤EC≤160GPa，并且在根据实施方案C的帘线65的实施方案中，131GPa≤EC≤160GPa，这使得帘线65成为中等模量帘线。在此，EC＝148GPa。
根据本发明第七实施方案的帘线
现在将描述根据本发明第七实施方案的符合实施方案C的中等模量帘线66。与已经描述的帘线类似的元件以相同的标记表示。
在帘线65和帘线66之间的差异中，应注意，Q＝2、3或4，优选Q＝3或4。N＝7、8、9或10，在Q＝3的情况下，N＝7、8或9，在此Q＝3，N＝8。
应注意，Q根内部丝线F1以满足5mm≤p1≤20mm的捻距p1组装在每根内部线股TI内。在此，p1＝12mm。每根内部线股TI内的内层C1中每根内部丝线F1的螺旋角度β为4°至17°，在此β＝6°。N根外部丝线F2围绕Q根内部丝线F1以螺旋形式进行缠绕，并且以满足5mm≤p2≤40mm的捻距p2组装在每根内部线股TI内。在此，p2＝18mm。每根内部线股TI内的外层C2中每根外部丝线F2的螺旋角度γ为7°至20°，在该情况中γ＝10.9°。
应注意，在根据实施方案C的帘线66的情况下，因为Q＞1，所以20°≤2α+β+γ≤68°，并且在该情况中2α+β+γ＝26.9°。
还应注意，Q’>1，在此Q’＝2、3或4，P’＝7、8、9或10，N’＝13、14或15，并且在此Q’＝3，P’＝8，N’＝13。
应注意，Q’根内部丝线F1’在每根外部线股TE内以螺旋形式并以满足5mm≤p1’≤15mm的捻距p1’进行缠绕。在此，p1’＝12mm。每根外部线股TE内的内层中每根内部丝线F1’的螺旋角度β’为4°至20°，在此β’＝4.5°。P’根中间丝线F2’以满足10mm≤p2’≤20mm的捻距p2’组装在每根外部线股TE内。在此，p2’＝18mm。每根外部线股TE内的中间层C2’中每根中间丝线F2’的螺旋角度δ’为8°至22°，在此δ’＝8.1°。N’根外部丝线F3’以满足10mm≤p3’≤40mm的捻距p3’组装在每根外部线股TE内。在此，p3’＝25mm。每根外部线股TE内的外层C3’中每根外部丝线F3’的螺旋角度γ’为9°至25°，在此γ’＝9.6°。
应注意，在根据实施方案C的帘线66的情况下，由于Q’>1，所以62°≤3α’+β’+δ’+γ’≤89°，并且在此3α’+β’+δ’+γ’＝77.1°。
应注意，上述每种帘线为金属并且为具有两个圆柱状层的多线股类型。因此，应理解不多不少地存在两个具有制成帘线的线股的层。具有线股的层相邻并且同中心。还应注意，当帘线未被整合到轮胎中时，帘线不具有聚合物配混物和弹性体配混物。
下表1和表2汇总了上文所述帘线60至66的特征以及WO2008026271的实施例2-4(其在表1中由字母T2-4标识)的特征。
该表1和表2列出了帘线的测得的模量值EC。在根据标准ASTM D2969-04测得的力伸长曲线上，已经确定出结构性伸长率As、弹性伸长率Ae和塑性伸长率Ap。结构性伸长率As是在原点与弹性部分的切线和横坐标轴的交点之间测量的。弹性伸长率Ae是在弹性部分的切线和横坐标轴的交点与弹性部分的切线和对应于断裂伸长的纵坐标值的交点之间测量的。塑性伸长率Ap是在弹性部分的切线和对应于断裂伸长的纵坐标值的交点与断裂伸长之间测量的。
当然，本发明不限于上文描述的示例性实施方案。
出于工业可行性、成本和整体性能的原因，优选使用线型丝线(亦即笔直的丝线)实施本发明。换言之，所使用的丝线在组装之前没有预成型。
还可以组合上文描述或设想的各种实施方案的特征，前提是这些特征彼此相容。
