專利名稱：用于輪胎帶束層的層狀線纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及呈1+N結(jié)構(gòu)的雙層金屬線纜，其尤其可用于增強(qiáng)橡膠制品。本發(fā)明還涉及輪胎和這些輪胎的胎冠的增強(qiáng)骨架，也稱作“帶束層”，尤其涉及重型工業(yè)車輛的輪胎的帶束層的增強(qiáng)件。
背景技術(shù)：
具有徑向胎體增強(qiáng)層的輪胎以已知方式包括胎面、兩個(gè)不可伸展的胎圈、將胎圈連接至胎面的兩個(gè)側(cè)壁以及沿周向布置在胎體增強(qiáng)層和胎面之間的帶束層(belt)，該帶束層由多種橡膠簾布層(或“層”)制成，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(qiáng)元件(“增強(qiáng)絲線”)增強(qiáng)。輪胎帶束層通常由至少兩個(gè)疊置的帶束簾布層構(gòu)成，所述帶束簾布層有時(shí)也稱作 “工作”簾布層或“交叉”簾布層，在實(shí)踐中，該簾布層的通常由金屬制成的增強(qiáng)線纜在簾布層內(nèi)彼此平行布置，但是從一個(gè)簾布層到另一個(gè)簾布層交叉，即不論對(duì)稱與否，相對(duì)于中間周向平面以一定角度傾斜，所述角度根據(jù)所述輪胎的類型通常在10°和45°之間。該交叉簾布層可以終結(jié)于多種其它簾布層或橡膠輔助層，其寬度可根據(jù)情況改變，并且可以包括或不包括增強(qiáng)絲線；通過(guò)簡(jiǎn)單橡膠襯墊的實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明，所述襯墊稱作“保護(hù)性”簾布層，其作用在于保護(hù)簾布層的其余部分免受外部沖擊或刺穿，或可選地，所述襯墊稱作“環(huán)箍”簾布層，其包括大致沿周向定向的增強(qiáng)絲線(稱作“0度”簾布層)，它們位于交叉簾布層的徑向外部或內(nèi)部。輪胎帶束層必須以已知方式滿足不同要求，所述要求經(jīng)常是相互矛盾的，特別是-在小變形的情況下盡可能剛硬，因?yàn)槠渲饕糜谠鰪?qiáng)胎冠的剛性；-具有盡可能小的遲滯性，一方面為了使胎冠內(nèi)部區(qū)域行駛期間的生熱最小化，另一方面為了減小輪胎的滾動(dòng)阻力，其與節(jié)省燃料具有相同含義；-最后具有高耐久性，尤其針對(duì)稱作“劈裂”的輪胎的胎肩區(qū)域內(nèi)的交叉簾布層的端部分離、破裂現(xiàn)象，其尤其要求用于增強(qiáng)帶束簾布層的金屬線纜在或強(qiáng)或若弱的腐蝕性環(huán)境中具有高的壓縮疲勞強(qiáng)度。第三個(gè)要求對(duì)于重型車輛輪胎而言尤為重要，其被設(shè)計(jì)成當(dāng)所包括的胎面在長(zhǎng)時(shí)間行駛之后達(dá)到臨界磨損度時(shí)可以翻新或修補(bǔ)胎面一次或多次。為了增強(qiáng)上述帶束層，通常使用稱作“層狀”(“層狀簾線”)的鋼制線纜(“鋼制簾線”)，其由中央芯子和一個(gè)或多個(gè)圍繞該芯子布置的同心線材(金屬絲)層構(gòu)成。最常用的層狀線纜基本上為呈M+N或M+N+P結(jié)構(gòu)的線纜，該線纜以已知方式形成，其中由M根線材構(gòu)成的芯子由至少一個(gè)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(qiáng)度更高和更耐久的碳鋼的有效利用使現(xiàn)今的輪胎廠商傾向于盡可能使用只具有兩層的線纜，以尤其是簡(jiǎn)化這些線纜的制造，減小復(fù)合增強(qiáng)簾布層的厚度，并最終降低輪胎自身的成本。迄今為止，主要用于輪胎帶束層中的雙層線纜基本上為呈2+7、3+8和3+9結(jié)構(gòu)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，由于通過(guò)兩根或三根芯線構(gòu)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(jié)構(gòu)提高了線纜在輪胎或橡膠制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，并因此可以提高層狀線纜對(duì)于疲勞和疲勞腐蝕、尤其是針對(duì)先前提到的劈裂問(wèn)題的耐久性。但是，這些2+7、3+8和3+9線纜并不是沒(méi)有缺陷。由于在三個(gè)芯線的中心處存在通道或毛細(xì)管，使得呈3+8和3+9結(jié)構(gòu)的線纜不能被滲入到遠(yuǎn)達(dá)芯子，所述通道或毛細(xì)管在橡膠注入之后保持為空的，因此方便了諸如水的腐蝕性介質(zhì)的傳送。對(duì)于2+7線纜而言，除了存在上述問(wèn)題外，它們?nèi)匀惑w積相對(duì)較大，并且由于它們的不飽和外層而具有低的單位截面強(qiáng)度。此外，就目前而言，特別是由于高度緊湊(或密實(shí))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(gè)主要目的在于減小在這些帶束層中使用的復(fù)合增強(qiáng)織物的厚度。

發(fā)明內(nèi)容
繼續(xù)他們的研究，本申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種就地涂膠(rubberised in situ)的呈 1+N結(jié)構(gòu)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(duì)先前解釋的劈裂現(xiàn)象而言，輪胎及其胎冠增強(qiáng)層的壽命因此顯著提高。因此，本發(fā)明的第一主題為一種具有呈1+N結(jié)構(gòu)的兩層(C1，C2)的緊湊(或密實(shí)) 金屬線纜，其尤其可用作重型工業(yè)車輛的輪胎帶束層的增強(qiáng)元件，并包括芯子或內(nèi)層(Cl) 和飽和外層(C2)，所述芯子或內(nèi)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(jié)距(或螺距)p2螺旋纏繞在一起的N根直徑為d2的線材構(gòu)成，所述層狀線纜的特征在于-其具有以下特征(屯，d2，p2以毫米計(jì))-0. 15 < Cl1 < 0. 50 ；-0. 15 < d2 < 0. 50 ；-8 < p2 < 25 ；-并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(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的線纜的用途，其用于增強(qiáng)由橡膠制成的制品或半成品，例如簾布層、管子、帶束層、傳送帶和輪胎。本發(fā)明的線纜極為特別地用于作為輪胎的帶束層的增強(qiáng)元件，所述輪胎用于選自廂式貨車、“重型車輛”-即地鐵列車、公共汽車、公路運(yùn)輸機(jī)械(卡車、拖拉機(jī)掛車)、越野車輛-農(nóng)業(yè)機(jī)械或施工機(jī)械、飛機(jī)以及其它運(yùn)輸或搬運(yùn)車輛的重型工業(yè)車輛。但是，根據(jù)本發(fā)明的其它可行實(shí)施例，本發(fā)明的線纜也可以用于增強(qiáng)輪胎的其它部分，特別是工業(yè)車輛、例如重型車輛的輪胎的胎體增強(qiáng)層。當(dāng)這些制品或半成品通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的線纜增強(qiáng)時(shí)，本發(fā)明還涉及由橡膠制成的這些制品或半成品本身，尤其是用于工業(yè)車輛、例如重型車輛的輪胎。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出一種多股繩，作為基本股束至少包括就地涂膠的具有呈1+N結(jié)構(gòu)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(nèi)層(Cl)和飽和外層(C2)，所述芯子或內(nèi)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(jié)距P2螺旋纏繞在一起的N根直徑為d2的線材構(gòu)成，所述層狀線纜的特征在于-其具有以下特征(屯，d2，p2以毫米計(jì))-0. 15 < Cl1 < 0. 50 ；-0. 15 < d2 < 0. 50 ；-8 < p2 < 25 ；-并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(lián)或交聯(lián)二烯橡膠覆套包圍。本發(fā)明還提出一種利用上述多股繩增強(qiáng)的輪胎。


本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)將在隨后的描述以及具體實(shí)例的基礎(chǔ)上變得易于理解，并且圖 1-3與這些實(shí)例相關(guān)，其分別示出了 -可用在根據(jù)本發(fā)明的重型車輛輪胎的胎冠增強(qiáng)層中的根據(jù)本發(fā)明呈1+6結(jié)構(gòu)的線纜的橫截面視圖(圖1)；-可用在重型車輛輪胎的傳統(tǒng)胎冠增強(qiáng)層中的呈2+7結(jié)構(gòu)的線纜的橫截面視圖 (圖 2)；-無(wú)論是否根據(jù)本發(fā)明均呈該大體表現(xiàn)形式的具有徑向胎體增強(qiáng)層的重型車輛輪胎的徑向截面視圖(圖3)。
具體實(shí)施例方式I.測(cè)量和測(cè)試1-1.力測(cè)量對(duì)于金屬線材(金屬絲)和線纜而言，斷裂負(fù)載Fm(以N計(jì)的最大負(fù)載)、抗拉強(qiáng)度Rm(以MI^a計(jì))和斷裂延伸率At (以％計(jì)的總延伸率)的測(cè)量根據(jù)1984年的標(biāo)準(zhǔn)ISO 6892在拉力下進(jìn)行。對(duì)于橡膠混合物(或組合物)而言，除非另外指出，模量測(cè)量根據(jù)1998年的標(biāo)準(zhǔn) ASTM D 412(試件“C”)在拉力下進(jìn)行稱作ElO并以MPa表示的在10%的延伸率時(shí)的“實(shí)際”正割模量(即簡(jiǎn)化為試件的實(shí)際截面)在二次延伸中測(cè)得(即，在一適應(yīng)周期之后) (根據(jù)1999年的標(biāo)準(zhǔn)ASTM D 1349的溫度和相對(duì)濕度的正常條件)。1-2.透氣性測(cè)試
透氣性測(cè)試是間接測(cè)量橡膠混合物滲入電纜中的量的簡(jiǎn)單方法。該測(cè)試在通過(guò)剝外皮法直接從由線纜增強(qiáng)的硫化橡膠簾布層中抽出的線纜上進(jìn)行，并且所述線纜因此已經(jīng)被固化橡膠滲入。該測(cè)試在電纜的給定長(zhǎng)度(例如2厘米)上以如下方式進(jìn)行空氣以給定壓力(例如1巴)被送至線纜入口，并且使用流量計(jì)測(cè)量出口處的空氣量；在測(cè)量期間，線纜樣品被鎖定于密封件中，從而只對(duì)沿著其縱向軸線從線纜的一端流到另一端的空氣量進(jìn)行測(cè)量。 所測(cè)得的流量越低，橡膠滲入線纜的量越高。II.本發(fā)明的詳細(xì)描述在本說(shuō)明書中，除非明確地另外指出，所有給出的百分比(％ )為質(zhì)量百分比。II-1.本發(fā)明的線纜根據(jù)本發(fā)明具有呈1+N結(jié)構(gòu)的兩層(Cl，C2)的緊湊金屬線纜包括芯子或內(nèi)層Cl 和飽和外層C2，所述芯子或內(nèi)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(jié)距P2螺旋纏繞在一起的N根直徑為d2的線材構(gòu)成，所述層狀線纜的特征在于-其具有以下特征(屯，屯，巧以毫米計(jì))-0. 15 < Cl1 < 0. 50 ；-0. 15 < d2 < 0. 50 ；-8 < p2 < 25 ；-并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(shuō)，本發(fā)明的線纜內(nèi)部被涂膠處理(即，至少部分地填充有橡膠或“就地涂膠”)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，除非隨后可能與橡膠或其它聚合物一起涂覆，否則本發(fā)明的線纜在其外周上(即，圍繞構(gòu)成其外層C2的N根線材)沒(méi)有橡膠或任何其它聚合物覆套。此外，以本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的方式，“緊湊”線纜在這里應(yīng)當(dāng)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(tài)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(yōu)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(yōu)選地由鋼、更優(yōu)選地由碳鋼制成。獨(dú)立地，層C2的線材本身由鋼、優(yōu)選地由碳鋼制成。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，層C2包括5-10根線材，換句話說(shuō)，本發(fā)明的線纜選自呈1+5、 1+6、1+7、1+8、1+9和1+10結(jié)構(gòu)的線纜；特別是選自于由從一層到另一層具有大致相同直徑 (艮P，Cl1 = (I2)的線材構(gòu)成的線纜。根據(jù)本發(fā)明的更優(yōu)選實(shí)施例，所選線纜具有1+6或1+7結(jié)構(gòu)，更特別地為1+6結(jié)構(gòu)。圖1以垂直于線纜(假定為線性且靜止的)的軸線的截面的方式顯示了優(yōu)選的 1+6線纜的實(shí)例(該線纜在下面的實(shí)例中以C-I表示)，而圖2則顯示了傳統(tǒng)2+7線纜的截面(該線纜在下面的實(shí)例中以C-II表示)。根據(jù)本發(fā)明的線纜首先包括由芯線10形成的內(nèi)層(或芯子)Cl，所述芯線10優(yōu)選地在其整個(gè)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(yōu)選為在0.01毫米和0. 10毫米之間，更優(yōu)選地在0. 02-0. 06毫米的范圍內(nèi)，其因此小于、通常遠(yuǎn)小于所述芯
線的直徑。本發(fā)明的線纜的橡膠覆套11圍繞其所覆蓋的所述芯線10連續(xù)延伸，S卩，該覆套沿著線纜的“直輻射”方向(垂直于其半徑)是連續(xù)的。換句話說(shuō)，考慮到直徑Cl1的變化范圍，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(yōu)選地在0. 16毫米和 0. 60毫米之間，更優(yōu)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包圍并與之接觸，所述六根線材12圍繞所述層Cl以節(jié)距P2螺旋纏繞在一起，所述外層因此具有基本上等于所述線材12的直徑d2的厚度。可以看出，線材10和12因此布置在兩個(gè)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(jù)現(xiàn)有技術(shù)的線纜C-II中，內(nèi)層Cl由以節(jié)距P1螺旋纏繞在一起的兩根線材20形成，該內(nèi)層本身由具有七根線材21的外層C2包圍并與之接觸，所述七根線材21圍繞層Cl以節(jié)距P2螺旋纏繞在一起，因此所述外層具有基本上等于所述線材直徑屯的厚度。線材20和21因此也布置在兩個(gè)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(fā)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(jù)一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)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(shí)際上覆蓋層C2的線材12的徑向內(nèi)周的至少一半。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，滿足以下特征(d” d2以毫米計(jì))-0. 15 < Cl1 < 0. 50 ；-0. 25 < d2 < 0. 40 ；-0. 6 < ((I1Zd2) < 1. 25 ο根據(jù)更優(yōu)選的實(shí)施例，滿足以下特征(d” d2以毫米計(jì))-0. 20 < Cl1 < 0. 48 ；-0. 25 < d2 < 0. 40 ；-0. 8 < (Cl1Zd2) < 1. 2o因此，在后一種情況下，層Cl的直徑優(yōu)選地在0. 21毫米和58毫米之間(更優(yōu)選地在0. 22-0. 54毫米的范圍內(nèi))。為了實(shí)現(xiàn)線纜在受壓條件下強(qiáng)度、可行性、剛度和耐久性之間的最佳平衡，優(yōu)選的是，層Cl和C2的所有線材的直徑在約0. 26-0. 36毫米的范圍內(nèi)，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(yōu)選地在0.27-0. 46毫米的范圍內(nèi)(更優(yōu)選地為0. 28-0. 42毫米)。節(jié)距P2更優(yōu)選地在10毫米和20毫米之間選擇，特別是當(dāng)Cl1 = d2時(shí)，尤其優(yōu)選地在14-18毫米的范圍內(nèi)。在這里需要注意的是，按照已知方式，節(jié)距“P”表示平行于線纜的軸線測(cè)量的長(zhǎng)度，在所述長(zhǎng)度的端部，具有該節(jié)距的線材圍繞所述線纜的軸線旋轉(zhuǎn)一整圈?！敖饘倬€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(shuō)，超過(guò)50%的線材)或完全(100%的線材)由金屬材料制成。本發(fā)明優(yōu)選地使用鋼制線纜(鋼絲)，更優(yōu)選地使用由珠光體(或鐵素體-珠光體)碳鋼、以下簡(jiǎn)稱“碳鋼”制成的線纜，或可選地使用由不銹鋼(根據(jù)定義，包括至少11%的鉻和至少50%的鐵的鋼)制成的線纜。 但是，當(dāng)然也可使用其它鋼或其它合金。當(dāng)使用碳鋼時(shí)，其碳含量?jī)?yōu)選地在0.4%和1.2%之間，尤其在0.5%和1. 之間。更優(yōu)選地在0.6%和1.0% (按鋼的重量％)之間，這一含量表現(xiàn)出合成物所需的良好機(jī)械性能和線材的可行性之間的良好平衡。所用金屬或鋼、特別是碳鋼或不銹鋼本身涂覆有金屬層，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(jù)優(yōu)選實(shí)施例，所用鋼覆蓋有黃銅(鋅-銅合金)層或鋅層；需要指出的是，在線材的制造過(guò)程中，黃銅或鋅涂層便于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(yōu)質(zhì)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(yōu)質(zhì)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(fā)明的線纜優(yōu)選地由碳鋼制成，并且抗拉強(qiáng)度(Rm)優(yōu)選地大于2500MPa，更優(yōu)選地大于3000MPa。線纜斷裂(At)時(shí)的總延伸率，其結(jié)構(gòu)、彈性和塑性延伸率的總和(At = As+Ae+Ap) 優(yōu)選地大于2.5%，更優(yōu)選地大于3.0%。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道如何制造產(chǎn)生這種特征的鋼絲，特別是通過(guò)調(diào)節(jié)鋼的成分和這些線材的最終加工硬化率，并根據(jù)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(jiàn)Research Disclosure 34984- “用于輪胎的微合金鋼簾線結(jié)構(gòu)”-1993年5月；Research Disclosure 34054- “用于輪胎的高抗拉強(qiáng)度鋼絲簾線結(jié)構(gòu)”-1992年8月)。因此，本發(fā)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(yōu)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(yōu)選地選自丁二烯/苯乙烯共聚物(SBR)，不論后者是否通過(guò)乳液聚合(ESBR)或溶液聚合(SSBR)制備，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(yōu)選實(shí)施例包括使用“異戊二烯”彈性體，也就是說(shuō)，異戊二烯均聚物或共聚物，換句話說(shuō)，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(yōu)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(yōu)選使用順式-1，4鍵含量(摩爾％ )大于90 %、更優(yōu)選地大于98 %的聚異戊二烯。根據(jù)其它優(yōu)選實(shí)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(gòu)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，后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(jié)合使用，甚至可與除了彈性體之外的聚合體結(jié)合使用。
該包覆橡膠為可交聯(lián)或交聯(lián)型橡膠，S卩，按照定義其包括適于允許成分在固化 (即，其硬化)時(shí)交聯(lián)的交聯(lián)體系。優(yōu)選地，用于橡膠覆套的交聯(lián)體系為所謂的硫化體系， 即，基于硫磺(或硫磺供體)和主要硫化促進(jìn)劑的體系。各種已知的輔助促進(jìn)劑或硫化活性劑可以被添加到該基本硫化體系中。硫磺優(yōu)選的使用量在0. 5phr和IOphr之間，更優(yōu)選地在Iphr和8phr之間；主要硫化促進(jìn)劑、例如次磺酰胺的優(yōu)選使用量在0. 5phr和IOphr 之間，更優(yōu)選地在0. 5phr和5. Ophr之間。除了所述的交聯(lián)體系之外，包覆橡膠還可包括所有或一些在用于輪胎制造的橡膠基體中經(jīng)常使用的添加劑，例如增強(qiáng)填料，諸如炭黑或無(wú)機(jī)填料，如硅石、偶聯(lián)劑、防老劑、 抗氧化劑、增塑劑或增量油，而不論后者是否具有芳香族或非芳香族性質(zhì)(特別是，只是極輕微的芳香或非芳香油)，例如環(huán)烷或鏈烷型油，具有高粘度或優(yōu)選為低粘度的油，MES或 TDAE油，具有大于30°C的高Tg的增塑樹脂，有利于在未固化狀態(tài)下進(jìn)行組合物加工(可加工性)的助劑，增粘樹脂，抗逆轉(zhuǎn)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(qiáng)樹脂(例如間苯二酚或雙馬來(lái)酰亞胺)，金屬鹽型的已知粘合促進(jìn)體系，例如特別是鈷鹽或鎳鹽。增強(qiáng)填料、例如炭黑或增強(qiáng)無(wú)機(jī)填料(諸如硅石)的量?jī)?yōu)選地大于50phr，例如在 60phr和140phr之間。其更優(yōu)選地大于70phr，例如在70phr和120phr之間。適宜的炭黑為通常用于輪胎中的所有炭黑(所謂的輪胎級(jí)炭黑)，尤其是HAF、 ISAF和SAF型炭黑。有關(guān)后者，尤其提及等級(jí)(ASTM) 300、600或700的炭黑(例如， N330, N347, N375, N683, N772)。特別地，適宜的增強(qiáng)無(wú)機(jī)填料為硅石型的礦物填料(二氧化硅)，尤其是BET表面積小于450m2/g、優(yōu)選地為30-400m2/g的沉淀或煅制硅石。根據(jù)本說(shuō)明書，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將可以調(diào)節(jié)包覆橡膠的配方，以便實(shí)現(xiàn)期望的性能水平(尤其是彈性模量)，并且使所述配方適應(yīng)特定的應(yīng)用。優(yōu)選地，包覆橡膠的配方被選擇為與將利用本發(fā)明的線纜增強(qiáng)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(fā)明的線纜增強(qiáng)的橡膠基體的各自材料之間的相容性問(wèn)題。優(yōu)選地，處于交聯(lián)狀態(tài)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(yōu)選地在5MPa和20MPa之間，尤其在7_15MPa的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的線纜可以按照本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的各種技術(shù)制造，例如-⑴首先，通過(guò)擠出頭為芯線(10)包覆處于未固化狀態(tài)的包覆橡膠(11)，隨后-(ii)優(yōu)選地與前一操作相一致地對(duì)圍繞由此被涂膠的層Cl周圍的層C2的N根線材(12)進(jìn)行最后的制纜操作，在該操作期間，N根線材將抵靠在未固化的包覆橡膠上并變?yōu)榍度肫渲校笳唠S后在由所述線材(12)施加于包覆橡膠上的壓力的作用下放置層C2 期間自然地趨向于至少部分地、優(yōu)選全部地填充芯線(10)和線材(12)之間所留出的間隙。本發(fā)明當(dāng)然涉及處于未固化狀態(tài)(其包覆橡膠隨后不進(jìn)行硫化)和固化狀態(tài)(其包覆橡膠隨后被硫化)下的前述線纜。II-2.本發(fā)明的輪胎本發(fā)明的線纜可有利地用于各種類型的輪胎、尤其是例如重型車輛的工業(yè)車輛的輪胎的胎冠增強(qiáng)層(或胎冠增強(qiáng)件)中。
作為實(shí)例，圖3示意性地示出了具有金屬胎冠增強(qiáng)層的輪胎的徑向截面，在該一般圖示中，所述胎冠增強(qiáng)層可以根據(jù)或不根據(jù)本發(fā)明設(shè)置。該輪胎1包括由胎冠增強(qiáng)層或帶束層6增強(qiáng)的胎冠2、兩個(gè)側(cè)壁3和兩個(gè)胎圈4，每個(gè)胎圈4由胎圈鋼絲5增強(qiáng)。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(qiáng)層7圍繞每個(gè)胎圈4內(nèi)的兩個(gè)胎圈鋼絲5纏繞，該增強(qiáng)層7的翻起部分8例如朝向輪胎1的外側(cè)布置，所述輪胎在這里被顯示為安裝在其輪輞9上。胎體增強(qiáng)層7以本身已知的方式由至少一個(gè)簾布層形成，所述簾布層由所謂的“徑向”線纜增強(qiáng)，即，這些線纜實(shí)際上布置為彼此平行并且從一個(gè)胎圈向另一個(gè)胎圈延伸，從而與中間周向平面(垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的平面，其位于兩個(gè)胎圈4的中途位置處并穿過(guò)胎冠增強(qiáng)層6的中心)形成在80°和90°之間的角度。根據(jù)本發(fā)明的輪胎的特征在于，其帶束層6至少包括根據(jù)本發(fā)明的雙層金屬線纜，其作為至少一個(gè)帶束簾布層的增強(qiáng)件。在非常簡(jiǎn)單地示出于圖3中的帶束層6中，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的線纜例如可以增強(qiáng)所謂的工作帶束簾布層的全部或一部分，當(dāng)三角簾布層 (或半簾布層)或保護(hù)簾布層用在帶束層6中時(shí)，還可以增強(qiáng)所謂的三角簾布層和/或所謂的保護(hù)簾布層的全部或一部分。除了工作簾布層、三角簾布層和/或保護(hù)簾布層外，本發(fā)明的輪胎的帶束層6當(dāng)然可以包括其它簾布層，例如一個(gè)或多個(gè)所謂的環(huán)箍簾布層。當(dāng)然，以已知方式，該輪胎1還包括內(nèi)部橡膠或彈性體層(通常稱作“內(nèi)部橡膠”)， 其限定出輪胎的徑向內(nèi)表面并用于防止胎體簾布層使來(lái)自輪胎內(nèi)部的空氣擴(kuò)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(qiáng)層，其位于胎體簾布層和內(nèi)層之間，以用于增強(qiáng)該內(nèi)層，并因此增強(qiáng)胎體簾布層，并且還用于部分地抵消胎體增強(qiáng)層所承受的作用力。在該帶束簾布層中，根據(jù)本發(fā)明的線纜的密度優(yōu)選地為每分米(dm)帶束簾布層具有15-80根線纜，更優(yōu)選地為每分米簾布層具有35-65根線纜，兩個(gè)相鄰線纜之間從軸線到軸線的距離優(yōu)選地在大約1. 2毫米和6. 5毫米之間，更優(yōu)選地在大約1. 5毫米和3. 0毫米之間。根據(jù)本發(fā)明的線纜優(yōu)選地布置成使得兩個(gè)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(jié)距(橡膠織物/涂膠布中的線纜的絞合節(jié)距)與線纜的直徑之間的差值。低于所指出的最小值，過(guò)窄的橡膠橋接部在簾布層工作期間、尤其是在簾布層在其自身平面內(nèi)承受拉伸或剪切變形期間存在著機(jī)械性能下降的風(fēng)險(xiǎn)。超過(guò)所指出的最大值，則存在著通過(guò)穿孔而在線纜之間發(fā)生對(duì)象穿透的風(fēng)險(xiǎn)。更優(yōu)選地，出于前述原因，寬度L被選擇為在0. 8毫米和1. 6毫米之間。優(yōu)選地，在硫化時(shí)(即，固化之后)，用于帶束簾布層的織物/簾布的橡膠混合物的正割拉伸模量ElO在5MPa和25MPa之間，更優(yōu)選地在5MPa和20MPa之間，尤其是當(dāng)該織物用于形成帶束層的工作簾布層時(shí)在7-15MPa的范圍內(nèi)。在該模量范圍內(nèi)，可獲得本發(fā)明的線纜與利用該線纜增強(qiáng)的織物之間的最佳耐久性平衡。III.本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例III-1.所用線材的性質(zhì)和特性在以下測(cè)試中，使用了由涂覆有黃銅的優(yōu)質(zhì)碳素鋼線材(鋼絲)形成并具有例如圖1和2中所示的1+6和2+7結(jié)構(gòu)的層狀線纜。碳素鋼線材按已知方式進(jìn)行制備，例如從首先經(jīng)加工硬化的機(jī)用線材(直徑5-6毫米)開始，通過(guò)軋制和/或拉拔達(dá)到接近1毫米的中間直徑。用于根據(jù)本發(fā)明的線纜C-I (以“F-I”表示的線材)的鋼為極高強(qiáng)度類型(稱作 SHT,表示具有“超高抗拉強(qiáng)度，，)的碳鋼，其碳含量為大約0.92%，包括大約0. 2 %的鉻，其余物質(zhì)由鐵和與鋼制造工藝相關(guān)的通常不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。用于對(duì)比線纜C-II (以“F-II”表示的線材)的鋼為高強(qiáng)度型(稱作HT，表示具有 “高抗拉強(qiáng)度”)碳鋼，其碳含量為大約0. 82%，包括大約0.5%的錳(其余物質(zhì)由鐵和雜質(zhì)構(gòu)成)。具有中間直徑的線材在隨后的變形之前進(jìn)行除油和/或酸洗處理。在將黃銅涂層沉積在這些中間線材上之后，通過(guò)使用拔絲潤(rùn)滑劑在濕介質(zhì)中進(jìn)行冷拔對(duì)每根線材進(jìn)行所謂的“最終”加工硬化(即，在最終鉛淬火/退火熱處理之后)，所述拔絲潤(rùn)滑劑例如呈水乳液或懸浮液的形式。由此拉拔而成的鋼制線材(鋼絲)具有以下直徑和機(jī)械性能表權(quán)利要求
1.一種多股繩，作為基本股束至少包括就地涂膠的具有呈1+N結(jié)構(gòu)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(nèi)層(Cl)和飽和外層(C2)，所述芯子或內(nèi)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(jié)距P2螺旋纏繞在一起的N根直徑為d2的線材構(gòu)成，所述層狀線纜的特征在于-其具有以下特征(屯，d2，p2以毫米計(jì)) -0. 15 < Cl1 < 0. 50 ； -0. 15 < d2 < 0. 50 ； -8 < p2 < 25 ；-并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(lián)或交聯(lián)二烯橡膠覆套包圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多股繩，其特征在于，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(jù)權(quán)利要求2所述的多股繩，其特征在于，所述二烯彈性體為天然橡膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多股繩，其特征在于，所述橡膠覆套包括作為增強(qiáng)填料的炭黑 O
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多股繩，其特征在于，在交聯(lián)狀態(tài)下，所述橡膠覆套的10%延伸率時(shí)的正割拉伸模量ElO在5MPa和25MPa之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多股繩，其特征在于，所述緊湊金屬線纜具有以下特征(屯，屯以毫米計(jì))-0. 15 < Cl1 < 0. 50 ； -0. 25 < d2 < 0. 40 ； -0. 6 < (Cl1Zd2) < 1. 25。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多股繩，其特征在于，所述緊湊金屬線纜具有以下特征(屯，屯以毫米計(jì))-0. 20 < Cl1 < 0. 48 ； -0. 25 < d2 < 0. 40 ； -0. 8 < (Vd2) < 1. 2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多股繩，其特征在于，P2在10毫米和20毫米之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多股繩，其特征在于，P2在14-18毫米的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多股繩，其特征在于，所述層C2包括6或7根線材。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多股繩，其特征在于，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(jù)權(quán)利要求1所述的多股繩增強(qiáng)的輪胎。
全文摘要
一種就地涂膠的具有呈1+N結(jié)構(gòu)的兩層(C1，C2)的緊湊金屬線纜，其尤其可用作重型工業(yè)車輛的輪胎帶束層的增強(qiáng)元件，該金屬線纜包括芯子或內(nèi)層(C1)和飽和外層(C2)，所述芯子或內(nèi)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(jié)距p2螺旋纏繞在一起的N根直徑為d2的線材構(gòu)成。所述層狀線纜的特征在于，其具有以下特征(d1，d2，p2以毫米計(jì))0.15＜d1＜0.50；0.15＜d2＜0.50；8＜p2＜25；并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(fā)明還涉及包括上述緊湊金屬線纜的多股繩以及利用根據(jù)上述多股繩增強(qiáng)的輪胎。
文檔編號(hào)D07B1/06GK102535212SQ20121000835
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2005年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月2日
發(fā)明者亨利·巴爾蓋, 布里吉特·肖萬(wàn), 阿蘭·多明戈, 黎·思·阿恩·伍 申請(qǐng)人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份公司