【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种增强产品并涉及一种包括这种产品的轮胎。尽管本专利技术并不限于此类应用，但将更特别地参照旨在装配至承载重负载的车辆(例如卡车、牵引车、拖车或路用的大客车)的轮胎来描述本专利技术。
技术介绍
1、轮胎被理解为旨在通过与支撑元件(例如轮辋)配合而形成腔体的外胎，该腔体能够被加压至高于大气压的压力。根据本专利技术的轮胎具有基本上环形的结构。
2、从现有技术中已知一种包括胎冠增强件的轮胎，所述胎冠增强件包括如申请wo2020021006中描述的双模量帘线。然而，为了获得具有足够刚度的增强产品，有必要选择在嵌入聚合物基质后具有预期刚度的帘线。
3、因此，有必要根据帘线在轮胎中(尤其是在胎冠帘布层中)的位置来选择帘线，所述胎冠帘布层需要较高的刚度以确保轮胎的强度，并需要足够的伸长以确保轮胎制造/固化步骤，因此或多或少需要双模量行为。为增强产品选择符合规格的帘线的这一步骤可被证明既耗时又繁琐。
4、通常情况下，要改变增强产品的刚度，本领域技术人员主要会改变帘线的结构，例如改变螺旋角。因此，有必要开发多种帘线几何形状，以改变增强产品的刚度，从而使增强产品适应于预期用途。
5、本专利技术的目的是一种增强产品，所述增强产品的刚度和双模量行为可以通过改变聚合物基质而不改变帘线来更容易地控制。
技术实现思路
1、为此，本专利技术的主题是一种增强产品，所述增强产品包括聚合物基质和至少一根帘线，所述帘线包括由n个螺旋缠绕的金属增强元件构成的单层，
2、-具有直径df的金属丝线，其中金属增强元件具有直径dh和直径d，所述直径dh是在垂直于帘线主轴线的平面中穿过该层丝线中心的理论圆的直径，所述直径d是帘线的外径；
3、-或者，围绕主轴线螺旋缠绕的线股，每根线股包括由m>1根围绕轴线螺旋缠绕并且直径为df的金属丝线构成的单层，其中金属增强元件具有直径dh和直径d，所述直径dh是在垂直于线股主轴线的平面中穿过该层丝线中心的理论圆的直径，所述直径d是线股的外径；
4、其中，d、dh和df以毫米表示：
5、-帘线的相对径向间隙jr满足0.10≤jr≤0.20，
6、jr＝n/(π×(d-df))×(dh×sin(π/n)–(df/cos(α×π/180)))，其中α是每根金属丝线的螺旋角，以度表示；
7、-聚合物基质根据2018年2月的标准nf iso 37确定的在10％变形时的割线弹性模量ma10的范围为2.5mpa至18.0mpa；
8、-增强产品的emax与emin的模量比满足1<emax/emin<4，其中emin是最小割线拉伸弹性模量，即连接应力-伸长曲线(所述应力-伸长曲线在2014年的标准astm d 2969-04的条件下获得)原点(0％；0mpa)的直线的斜率，emax是同一力-伸长曲线的最大切线模量；并且
9、-增强产品通过2014年的标准astm d2969-04确定的结构伸长as满足0<as<1％。
10、本专利技术的专利技术人注意到，通过固定帘线的几何形状，尤其是其相对间隙，既可以通过改变聚合物基质的刚度来控制增强产品的刚度，也可以通过改变聚合物基质的刚度来改变增强产品的双模量行为。因此，通过改变聚合物基质的刚度，可以在轮胎中的不同位置使用同一种帘线。
11、因此，根据本专利技术的增强产品可以在不改变钢材等级或所涉及金属质量的情况下，大大改变增强产品的刚度。
12、弹性体基质被理解为具有由弹性体组合物的交联产生的弹性行为的基质。因此，弹性体基质基于弹性体组合物。与弹性体基质一样，填充材料也基于弹性体组合物，在这种情况下，填充材料的组合物与帘线所嵌入的基质的组合物相同。
13、特征dh、d、df、dv、rf和α以及下文描述的其它特征的值是直接在完成制造后的帘线(亦即在嵌入弹性体基质中的任何步骤之前)上测量或确定的，或者是在从弹性体基质中(例如从轮胎中)取出并因此经受清洗步骤(在该步骤中，从帘线上去除任何弹性体基质，尤其是帘线内部存在的任何材料)的帘线上测量或确定的。为了确保原始状态，必须消除每个金属增强元件和弹性体基质之间的粘合界面，例如通过在碳酸钠浴中进行电化学处理。通过取出帘布层和帘线消除了下文所描述的制造轮胎的方法中成型步骤的相关影响，特别是帘线的伸长，在取出过程中，帘布层和帘线基本上恢复了成型步骤前的特性。
14、根据本专利技术的帘线包括螺旋缠绕的金属增强元件的单层。换言之，根据本专利技术的帘线包括螺旋缠绕的金属增强元件的一个层，而不是两个层或多于两个的层。层由金属增强元件(即多个金属增强元件，而不仅仅是一个金属增强元件)构成。在帘线的一个实施方案中，例如在帘线完成其制造过程时，根据本专利技术的帘线由缠绕的金属增强元件的层构成；换言之，帘线除了该层中的金属增强元件之外，不包括任何其它的金属增强元件。
15、在一个实施方案中，根据本专利技术的帘线具有单螺旋。根据定义，单螺旋帘线是一种层的每个金属增强元件的轴线都形成单螺旋的帘线，与双螺旋帘线不同，在双螺旋帘线中，每个金属增强元件的轴线都形成围绕帘线的轴线的第一螺旋和围绕帘线的轴线所形成的螺旋的第二螺旋。换言之，当帘线沿基本上直线方向延伸时，帘线包括螺旋缠绕在一起的金属丝线元件的单层，该层的每个金属增强元件围绕基本上平行于基本上直线方向的主轴线形成螺旋路径，使得在基本上垂直于主轴线的截面中，该层的每个金属增强元件的中心与主轴线之间的距离基本上恒定并且对于该层的所有金属增强元件而言都相同。相比之下，当双螺旋帘线沿基本上直线方向延伸时，层的每个金属增强元件的中心与基本上直线方向之间的距离对于层的所有金属增强元件而言都不相同。
16、在另一个实施方案中，根据本专利技术的帘线具有双螺旋。
17、根据本专利技术的帘线不具有中心金属芯部。这也被称为1xn结构帘线或开放式帘线。在根据本专利技术的如上限定的帘线中，内部围圈是空的，因此没有任何填充材料，特别是没有任何弹性体组合物。则这被称为无填充材料的帘线。
18、根据本专利技术的帘线的围圈由金属增强元件界定，并且对应于理论圆界定的体积，所述理论圆一方面在每个金属增强元件的径向内侧且另一方面与每个金属增强元件相切。该理论圆的直径等于围圈直径dv。
19、丝状元件被理解为沿主轴线纵向延伸并具有垂直于主轴线的横截面的元件，横截面的最大尺寸g与沿主轴线的尺寸l相比相对较小。表述“相对较小”意指l/g大于或等于100，优选大于或等于1000。该定义既包括横截面为圆形的丝状元件，也包括横截面为非圆形(例如多边形或长圆形横截面)的丝状元件。每个金属增强元件非常优本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.增强产品(R)，其特征在于，所述增强产品(R)包括聚合物基质(Ma)和至少一根帘线(50；50’)，所述帘线(50；50’)包括由N个螺旋缠绕的金属增强元件(54)构成的单层(52)，当帘线(50；50’)沿基本上直线方向延伸时，层(52)的每个金属增强元件(54)围绕基本上平行于基本上直线方向的主轴线(A)形成螺旋路径，使得在基本上垂直于主轴线(A)的截面中，层(52)的每个金属增强元件(54)的中心与主轴线(A)之间的距离基本上恒定并且对于层(52)的所有金属增强元件(54)而言都相同，所述金属增强元件(54)是：
2.根据前一权利要求所述的增强产品(R)，其中，金属增强元件(54)限定了直径为Dv的帘线的内部围圈(58)，每个金属增强元件(54)的直径为Df，螺旋曲率半径Rf由Rf＝P/(π×Sin(2α))限定，其中P是每个金属增强元件的节距，以毫米表示，α是每个金属增强元件(54)的螺旋角，并且Dv＝Dh-Df，其中，Dv、Dh和Df以毫米表示：
3.根据前一权利要求所述的增强产品(R)，其中，9≤Rf/Df≤30。
4.根据前述
5.根据前述权利要求中任一项所述的增强产品(R)，其中，每个金属增强元件(54)的螺旋直径Dh满足0.70mm≤Dh≤1.60mm，优选地0.75mm≤Dh≤1.60mm，更优选地0.80mm≤Dh≤1.60mm。
6.根据前述权利要求中任一项所述的增强产品(R)，其中，Df满足0.10mm≤Df≤0.50mm，优选地0.15mm≤Df≤0.50mm，更优选地0.15mm≤Df≤0.45mm。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的增强产品(R)，其中，Dv满足Dv≥0.40mm，优选地0.50mm≤Dv≤1.20mm。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的增强产品(R)，其中，每个金属增强元件(54)缠绕的节距P满足3mm≤P≤15mm，优选地5mm≤P≤13mm，更优选地7mm≤P≤11mm。
9.根据前述权利要求中任一项所述的增强产品(R)，其中，D≤2.10mm，优选地0.90mm≤D≤2.10mm，更优选地0.95mm≤D≤2.05mm。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的增强产品(R)，其中，帘线(50)的每个金属增强元件(54)都是金属丝线(F)，N的范围为3至18，优选为4至15。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的增强产品(R)，其中，帘线(50’)的每个金属增强元件(54)都是线股(T)，N的范围为3至5，M的范围为3至18并且优选为4至15。
12.根据前一权利要求所述的增强产品(R)，其中，线股(T)限定了直径为Dvc的帘线(50’)的内部围圈(V)，每根线股(T)的直径为D，螺旋曲率半径Rt由Rt＝Pe/(π×Sin(2αe))限定，其中Pe是每根线股的节距，以毫米表示，αe是每根线股(T)的螺旋角，Dvc、D和Rt以毫米表示，帘线(50’)满足以下关系式：5≤Rt/D≤750并且0.10≤Dvc/D≤0.50。
13.根据前一权利要求所述的增强产品(R)，其中，每根线股的节距Pe的范围为20mm至120mm。
14.轮胎(P)，其特征在于，所述轮胎(P)包括至少一个根据权利要求1至13中任一项所述的增强产品(R)。
15.根据前一权利要求所述的轮胎(P)，所述轮胎(P)包括胎冠(12)、两个胎侧(22)和两个胎圈(24)，所述胎冠(12)包括胎面(20)和胎冠增强件(14)，每个胎侧(22)将每个胎圈(24)连接至胎冠(12)，所述胎冠增强件(14)沿轮胎(P)的周向方向(Z)在胎冠(12)内延伸，所述轮胎(P)包括胎体增强件(32)，所述胎体增强件(32)锚固在每个胎圈(24)中并在胎侧(22)和胎冠(12)内延伸，所述胎冠增强件(14)沿径向介于胎体增强件(32)和胎面(20)之间，所述胎冠增强件(14)包括至少一个根据权利要求1至13中任一项所述的增强产品(R)。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.增强产品(r)，其特征在于，所述增强产品(r)包括聚合物基质(ma)和至少一根帘线(50；50’)，所述帘线(50；50’)包括由n个螺旋缠绕的金属增强元件(54)构成的单层(52)，当帘线(50；50’)沿基本上直线方向延伸时，层(52)的每个金属增强元件(54)围绕基本上平行于基本上直线方向的主轴线(a)形成螺旋路径，使得在基本上垂直于主轴线(a)的截面中，层(52)的每个金属增强元件(54)的中心与主轴线(a)之间的距离基本上恒定并且对于层(52)的所有金属增强元件(54)而言都相同，所述金属增强元件(54)是：
2.根据前一权利要求所述的增强产品(r)，其中，金属增强元件(54)限定了直径为dv的帘线的内部围圈(58)，每个金属增强元件(54)的直径为df，螺旋曲率半径rf由rf＝p/(π×sin(2α))限定，其中p是每个金属增强元件的节距，以毫米表示，α是每个金属增强元件(54)的螺旋角，并且dv＝dh-df，其中，dv、dh和df以毫米表示：
3.根据前一权利要求所述的增强产品(r)，其中，9≤rf/df≤30。
4.根据前述权利要求中任一项所述的增强产品(r)，其中，通过2014年的标准astmd2969-04确定的总伸长at>1.5％。
5.根据前述权利要求中任一项所述的增强产品(r)，其中，每个金属增强元件(54)的螺旋直径dh满足0.70mm≤dh≤1.60mm，优选地0.75mm≤dh≤1.60mm，更优选地0.80mm≤dh≤1.60mm。
6.根据前述权利要求中任一项所述的增强产品(r)，其中，df满足0.10mm≤df≤0.50mm，优选地0.15mm≤df≤0.50mm，更优选地0.15mm≤df≤0.45mm。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的增强产品(r)，其中，dv满足dv≥0.40mm，优选地0.50mm≤dv≤1.20mm。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的增强产品(r)，其中，每个金属增强元件(54)缠绕的节距p满足3mm≤...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·巴托，L·罗比，O·雷克斯，S·诺埃尔，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：
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