CN102203341A - 用于轮胎胎体增强件的原地橡胶处理的三层帘线 - Google Patents

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Abstract

一种具有三层(C1、C2、C3)的金属帘线(C-1)，其进行原地橡胶处理并且包括直径为d1的芯部或第一层(10、C1)，直径为d2的N根线(11)围绕所述芯部或第一层以捻距p2以螺旋形式缠绕在一起成为第二层(C2)，N从5到7变化，直径为d3的P根线(12)围绕所述第二层以捻距p3以螺旋形式缠绕在一起成为第三层(C3)，所述帘线的特征在于，其具有如下特征(d1、d2、d3、p2和p3用mm表达)：-0.08＜d1＜0.40；-0.08＜d2＜0.35；-0.08＜d3＜0.35；-5π(d1+d2)＜p2＜p3＜10π(d1+2d2+d3)；在任意2cm长度的帘线上，称为“填充橡胶”的橡胶配合物(13)存在于每个毛细管(14)中，所述毛细管一方面存在于所述芯部(C1)和所述第二层(C2)的N根线之间，另一方面存在于所述第二层(C2)的N根线和所述第三层(C3)的P根线之间；所述帘线中填充橡胶的水平在5mg和30mg每克帘线之间的范围内。

Description

用于轮胎胎体增强件的原地橡胶处理的三层帘线
技术领域
本发明涉及能够特别地用于由橡胶制成的增强制品的三层金属帘线，更特别地涉及“原地橡胶处理”类型的三层金属帘线，即在其实际制造过程中从内部进行橡胶处理的帘线，其中橡胶处于未交联状态。
本发明还涉及这样的帘线在轮胎中特别是在其胎体增强件(也称为“胎体”)中的使用，更特别地涉及用于工业车辆的轮胎的胎体的增强件。
背景技术
公知的是，子午线轮胎包括胎面、两个不可延伸的胎圈、将胎圈连接至胎面的两个侧壁以及在圆周方向上位于胎体增强件和胎面之间的带束层。这种胎体增强件通过已知的方式由橡胶的至少一个帘布层(或“层”)制成，其通过诸如帘线或单丝的增强元件(“增强件”)得以增强，在用于工业车辆的情况下，所述增强元件通常为金属类型。
为了对上述胎体增强件进行增强，一般使用称为“分层”钢帘线，其由中心层以及围绕该中心层布置的线的一个或更多同心层制成。最常用的三层帘线本质上是M+N+P构造的帘线，其由以下结构形成：M根线的中心层(M从1到4变化)，其被N根线的中间层包围(N典型地从3到12变化)，其本身被P根线的外层包围(P典型地从8到20变化)，对于整体组件而言可以由围绕外层以螺旋形式缠绕的外缠丝进行缠裹。
众所周知的是，当轮胎滚动的时候这些分层帘线承受较大的应力，特别是承受重复的弯曲或者曲率的变化，这在线上产生摩擦，特别是由于邻近的层之间的接触，因此也承受磨损以及疲劳；因此这些分层帘线必须对于所谓“磨蚀疲劳”具有较高的抵抗性。
对于这些帘线而言同样特别重要的是，尽可能地与橡胶进行浸渍，使得这种材料穿透进入构成帘线的线之间的所有空间。事实上，如果这种穿透不够充分，那么就会沿着帘线在帘线之内形成空的通道或毛细管，易于穿透轮胎的腐蚀剂(例如水或者甚至空气中的氧)例如由于在其胎面中产生切口而沿着这些空的通道进入轮胎的胎体。与在干燥大气中使用相比，这种水分的存在在引起腐蚀和加速上述降解的过程中(所谓的“腐蚀疲劳”现象)起到重要的作用。
一般而言归到上位术语“磨蚀腐蚀疲劳”的所有这些疲劳现象会引起帘线机械性质逐渐变差，并且在严酷运行条件下可能会影响这些帘线的寿命。
为了克服上述缺点，申请WO 2005/071157已经提出了1+M+N构造的三层帘线，特别是1+6+12构造的三层帘线，其中一个本质特征是，由二烯橡胶配合物构成的护套至少覆盖由M根线制成的中间层，帘线的芯部本身可以覆盖橡胶或者不覆盖橡胶。通过这种特殊设计，不但获得了极好的橡胶渗透性，限制了腐蚀的问题，而且针对现有技术的帘线而言还显著改进了磨蚀疲劳耐久性质。从而非常明显地改进了重型货物运输车辆轮胎的寿命以及其胎体增强件的寿命。
然而，用于制造这些帘线的上述方法以及产生的帘线本身也不是没有缺点的。
首先，这些三层帘线是通过若干步骤获得的，这些步骤具有的缺点在于不连续，首先涉及制造中间的1+M(特别是1+6)帘线，然后使用挤出头对这种中间帘线或芯部加上护套，最后的最终操作是将剩余的N(特别是12)根线围绕这样加上护套的芯部形成缆线，从而形成外层。为了在外层围绕芯部形成缆线之前避免橡胶护套的未固化橡胶的非常高的粘性的问题，在中间卷绕和解绕操作的过程中，还必须使用塑料夹层薄膜。所有这些连续处理操作从工业观点来说都是惩罚性的，并且与实现高制造速率背道而驰。
此外，如果希望保证橡胶以较高程度渗透进入帘线从而使得空气最不可能沿着帘线的轴线透过帘线，已经发现，必须使用现有技术的这些方法在加上护套的操作过程中使用相对大量的橡胶。这样大量的橡胶或多或少导致了在这样制造的成品帘线的边界处出现未固化橡胶的显著的不需要的溢出。
现在，如同上文已经提及的那样，因为在未固化(未交联)状态中的橡胶具有非常高的粘性，这样的不需要的溢出反过来在帘线的随后处理过程中引起明显的缺点，特别是在压延操作过程中(其随后进行，用于在制造轮胎和最终固化的最终操作之前将帘线合并进入同样处于未固化状态的橡胶条)。
所有上述缺点当然会减慢工业生产速率，并且对于帘线的最终成本及其所增强的轮胎产生不利影响。
发明内容
在从事研究的时候，申请人已经发现了一种通过使用特殊制造方法而获得的改进的三层帘线，其能够克服上述缺点。
因此，本发明的第一主题是一种具有三层(C1、C2、C3)的金属帘线，其进行原地橡胶处理，并且包括直径为d1的芯部或第一层(C1)，直径为d2的N根线围绕所述芯部或第一层以捻距p2以螺旋形式缠绕在一起成为第二层(C2)，N从5到7变化，直径为d3的P根线围绕所述第二层以捻距p3以螺旋形式缠绕在一起成为第三层(C3)，所述帘线的特征在于，其具有如下特征(d1、d2、d3、p2和p3用mm表达)：
-0.08≤d1≤0.40；
-0.08≤d2≤0.35；
-0.08≤d3≤0.35；
-5π(d1+d2)＜p2≤p3＜10π(d1+2d2+d3)；
-在任意2cm长度的帘线上，称为“填充橡胶1”的橡胶配合物存在于每个毛细管中，所述毛细管一方面存在于所述芯部(C1)和所述第二层(C2)的N根线之间，另一方面存在于所述第二层(C2)的N根线和所述第三层(C3)的P根线之间；
-所述帘线中填充橡胶的含量包括在5mg和30mg每克帘线之间。
当与现有技术的原地橡胶处理的三层帘线进行比较的时候，本发明的这种三层帘线所具有的显著优点是包含较小量的填充橡胶，从而使其更加紧凑，这种橡胶还均匀地分布于帘线之内，分布于其每根毛细管之内，从而沿着其轴线赋予其最优的不可透过性。
本发明还涉及用于增强由橡胶制成的半成品或制品的这样的帘线的用途，这些半成品或制品例如为帘布层、软管、带束层、传送带以及轮胎。
本发明的帘线最特别地旨在用作用于工业车辆(其承载重负载)的轮胎的胎体增强件的增强元件，例如作为重型货运车辆的货车和车辆，也就是说，地铁车辆、公共汽车、重型道路运输车辆(例如卡车、拖拉机、拖车或者甚至越野车辆)、农用或土木工程机械以及任何其它类型的运输或搬运车辆。
本发明还涉及由橡胶制成的这些半成品或制品本身(当其通过根据本发明的帘线进行增强时)，特别是涉及用于工业车辆(例如货车或重型货运车辆)的轮胎。
附图说明
根据以下描述和实施方案以及参考图1至图4，将会容易理解本发明及其优点，其中图1至图4涉及这些实施方案并且分别图示性地描述了：
-图1是紧凑型的原地橡胶处理的根据本发明的1+6+12构造的帘线的横截面；
-图2是并未原地橡胶处理但还是类似的紧凑型的1+6+12构造的常规帘线的横截面；
-图3是能够用于制造根据本发明的紧凑型帘线的原地橡胶处理和捻合设施的例子；
-图4是封装有径向胎体增强件的重型货运车辆轮胎的径向截面，在这种概括性的描述中，该轮胎可以是根据本发明的轮胎，或者可以不是根据本发明的轮胎。
具体实施方式
I.测量和测试
I-1.动力测量
对于金属线和帘线，根据1984年的标准ISO 6892对于张力进行了测量，断裂强度用Fm表示(最大负载单位为N)，抗张强度用Rm表示(单位为MPa)，断裂伸长率用At表示(总的伸长的单位为％)。
对于橡胶配合物，除非另外指明，根据1998年的标准ASTM D 412(样本“C”)在张力条件下进行了模量测量：10％伸长率下的“真实”正割模量(即关于样本的实际横截面的模量)用E10表示并且用Mpa来表达，其是在第二伸长率下测量的(也就是说，在一次适应循环之后)(根据1999年的标准ASTM D 1349的通常温度和湿度条件)。
I-2.透气性测试
这种测试能够通过测量在恒定压力条件下在给定时间内穿过样本的空气体积而确定测试帘线的纵向透气性。本领域技术人员众所周知的是，这种测试的原理是展现为了使其不透气而进行的帘线处理的有效性。例如，测试是按照标准ASTM D2692-98进行描述的。
在这里，测试或者是在从轮胎抽取或从其增强的橡胶帘布层抽取的帘线上进行的(因此其已经从外侧覆盖有固化橡胶)，或者是在这样制造的帘线上进行的。
在后一种情况下，这样制造的帘线不得不首先通过称为覆盖橡胶的橡胶从外侧进行覆盖。为了实现这一点，在未固化橡胶配合物的两个薄层(80×200mm的两个矩形)之间放置彼此平行布置的一系列十根帘线(帘线之间的距离为20mm)，每个薄层具有3.5mm的厚度；然后通过使用夹持模块，整个组件被夹持在模具中，每根帘线保持处于足够的张力条件(例如2daN)以确保其在放置于模具中时保持平直；然后在140℃的温度下在15巴的压力(由80×200mm的矩形活塞施加)下进行超过40分钟的硫化(固化)过程。然后，组件脱模并且切割成为这样覆盖的帘线的10个样本，其形式为7×7×20mm的平行六面体，从而表现其特征。
常规轮胎橡胶配合物用作覆盖橡胶，所述配合物基于天然(增塑)橡胶以及N330碳黑(60phr)，还包含如下常用添加剂：硫磺(7phr)，次磺酰胺加速剂(1phr)，ZnO(8phr)，硬脂酸(0.7phr)，抗氧化剂(1.5phr)以及环烷酸钴(1.5phr)(phr代表每一百份橡胶的重量份数)；覆盖橡胶的模量E10为大约10MPa。
测试是在2cm长度的帘线上进行的，因此其周围覆盖有固化状态的橡胶配合物(或覆盖橡胶)，如下：在1巴压力下的空气喷射进入帘线的入口，并且使用流量计对从其离开的空气体积进行测量(例如，从0至500cm3/min进行校准)。在测量过程中，帘线样本在压缩的气密密封(例如，致密泡沫或橡胶密封)中固定不动，从而仅对沿着其纵向轴线从一个端部到另一个端部穿过帘线的空气的量进行测量；气密密封的气密性通过使用固体橡胶样本(也就是说不包含帘线)提前进行检查。
帘线的纵向不透气性越好，测量得到的平均空气流动速率就越低(10个样本的平均值)。由于测量的精确度达±0.2cm3/min，等于或小于0.2cm3/min的测量值都认为等于零；它们对应于沿着其轴线(即在其纵向方向上)称为气密(完全气密)的帘线。
I-3.填充橡胶含量
填充橡胶的量是通过测量初始帘线(因此，原地橡胶处理的帘线)的重量和使用合适的点解处理从中去除了填充橡胶的帘线的重量(以及其线的重量)之间的差别而进行测量的。
帘线样本(长度为1m)本身盘绕以减小其尺寸，该帘线样本构成电解槽的阴极(连接至发生器的负极端子)而阳极(连接至正极端子)由铂丝构成。
电解液由水(去除矿物质的水)溶液构成，其包含1摩尔每升的碳酸钠。
样本完全浸入电解液中，通过使用300mA的电流而在其上施加电压持续15分钟。然后，帘线从这种浴从取出，用水进行充分的冲洗。这种处理使得橡胶能够容易地从帘线去除(不然，电解会持续几分钟)。橡胶被小心地去除，例如通过使用吸水布简单地进行擦拭，同时从帘线将线一根一根解开。再次用水对线进行冲洗，然后将其浸入包含去除矿物质的水(50％)和乙醇(50％)的混合物的烧杯中；该烧杯浸入超声波浴10分钟。这样去掉了所有橡胶痕迹的线从烧杯移出，在氮气或空气气流中进行干燥，最后称重。
从此通过计算得出帘线的填充橡胶含量，用平均超过10次测量(即总共超过10米帘线)的每g(克)初始帘线的mg(毫克)填充橡胶来表示。
II.本发明的具体描述
在本说明书中，除非另外指明，示出的所有百分比(％)都是重量百分比。
此外，通过表达“a和b之间”表示的值的任何范围代表从大于a到小于b的值的范围(即不包括端点a和b)，然而通过表达“从a至b”表示的值的任何范围意味着从a延伸至b的值的范围(即包括绝对端点a和b)。
II-1.本发明的帘线
因此，本发明的金属帘线包括三个同心层：
-直径为d1的第一层(C1)；
-包括直径为d2的N根线的第二层(C2)，围绕第一层以捻距p2通过螺旋形式缠绕在一起，N从5至7变化；
-包括直径为d3的P根线的第三层(C3)，围绕第二层以捻距p3通过螺旋形式缠绕在一起。
通过已知的方式，第一层也被称为帘线的芯部，而第一和第二层一起形成通常所知的帘线的中心。
本发明的这种帘线还具有如下基本特征(d1、d2、d3、p2和p3用mm表达)：
-0.08≤d1≤0.40；
-0.08≤d2≤0.35；
-0.08≤d3≤0.35；
-5π(d1+d2)＜p2≤p3＜10π(d1+2d2+d3)；
-在任意2cm长度的帘线上，称为“填充橡胶”的橡胶配合物存在于每个毛细管中，所述毛细管一方面存在于所述芯部(C1)和所述第二层(C2)的N根线之间，另一方面存在于所述第二层(C2)的N根线和所述第三层(C3)的P根线之间；
-所述帘线中填充橡胶的含量包括在5mg和30mg每克帘线之间。
本发明的这种帘线能够称为原地橡胶处理帘线：一方面，每个毛细管或间隙(由邻近的线形成的空间，其在没有填充橡胶的情况下是空的)都位于芯部(C1)和第二层(C2)的N根线之间，另一方面，在第二层(C2)的N根线和第三层(C3)的P根线之间至少部分地(连续或者沿着帘线的轴线)填充有填充橡胶，从而对于任意2cm长度的帘线，所述毛细管的每一个都包括橡胶的至少一个塞子。
根据一个具体优选实施方案，在任意2cm长度的帘线上，上文描述的每个毛细管或间隙都包括橡胶的至少一个塞子，其阻塞该毛细管或间隙的方式使得在根据第I-2段的透气性测试中，本发明的这种帘线所具有的平均空气流动速率小于2cm3/min，更加优选地小于0.2cm3/min或者至多等于0.2cm3/min。
本发明的帘线的其它基本特征在于，其填充橡胶含量包括在5和30mg橡胶每g帘线之间。低于给出的最小值，就不可能保证对于任意至少2cm长度的帘线，填充橡胶将会正确地(至少部分地)存在于帘线的每个间隙或毛细管中，而高于给出的最大值，帘线就会产生上文描述的各种问题，这是由于填充橡胶在帘线的边界处的溢出造成的。出于所有这些原因，填充橡胶含量优选地包括在5和25mg之间，更加优选地在5和20mg之间，特别是在从10至20mg每g帘线的范围之内。
这样的填充橡胶含量以及将其保持在上文限定的极限之内是仅仅通过使用特殊的捻合橡胶处理工艺而成为可能的，该捻合橡胶处理工艺适合于帘线的几何形状，这将在下文中具体解释。
使用这种特殊工艺，同时可以获得填充橡胶的量受到控制的帘线，该工艺保证了橡胶的内部隔离物(其沿着帘线的轴线是连续或者不连续的)或塞子将会出现在本发明的帘线的毛细管中，并且其数量充足；从而本发明的帘线对于任意腐蚀性流体(例如水或空气中的氧气)沿着帘线的传播变得不可渗透，从而消除了本文的介绍部分描述的毛细效应。
从而，优选地满足如下特征：在任意2cm长度的帘线上，帘线在纵向方向上是气密的或者是实际气密的。换言之，在该2cm长度上每个毛细管包括填充橡胶的至少一个塞子(或内部隔离物)，从而所述帘线(一旦从外侧覆盖诸如橡胶的聚合物)在其纵向方向上是气密的或者是实际气密的。
在第I-2段中描述的透气性测试中，称为在纵向方向上“气密”的帘线的特征在于，平均空气流动速率小于或者至多等于0.2cm3/min，而称为在纵向方向上“实际气密”的帘线的特征在于，平均空气流动速率小于2cm3/min，优选地小于1cm3/min。
本发明的帘线的芯部(C1)优选地由单根单独的线构成，或者由至多两根线构成，对于后一种情况，例如线可以是平行的或者捻合在一起。然而，更加优选地，本发明的帘线的芯部(C1)由单根单独的线构成。
对于帘线的强度、可行性、刚性以及挠曲耐用性之间的优化妥协，在层C1、C2和C3中的线的直径(无论从一层到下一层这些线是否具有相同的直径)优选地满足如下关系(d1、d2、d3以mm表示)：
-0.10≤d1≤0.35；
-0.10≤d2≤0.30；
-0.10≤d3≤0.30。
更加优选地，还满足如下关系：
-0.10≤d1≤0.28；
-0.10≤d2≤0.25；
-0.10≤d3≤0.25。
根据另一个特别实施方案，满足如下特征：
-对于N＝5：0.6＜(d1/d2)＜0.9；
-对于N＝6：0.9＜(d1/d2)＜1.3；
-对于N＝7：1.3＜(d1/d2)＜1.6。
从一层到下一层，层C2和C3中的线可以具有相同的直径或者不同的直径；优选地从一层到下一层使用相同直径的线(即d2＝d3)，因为这会显著简化制造并且降低帘线的成本。
优选地，满足如下关系：
5π(d1+d2)＜p2≤p3＜5π(d1+2d2+d3)。
这里将再次说明，作为已知的方式，捻距“p”代表平行于帘线的轴线测量的长度，在该长度之后具有该捻距的线围绕帘线的所述轴线转了完整的一圈。
更加优选地，捻距p2和p3是在从5至30mm的范围中选择的，更加优选地在从5至20mm的范围中，特别是在d2＝d3的时候。
根据另一个优选实施方案，p2和p3是相等的。对于紧凑型的分层帘线尤其是这种情况，就像例如在图1中示意性描述的那样，其中两层C2和C3具有在相同的捻合方向(S/S或Z/Z)上缠绕的附加特征。在这样的紧凑分层帘线中，紧凑性表现为实际上看不见线的明显的层；这意味着这样的帘线的横截面具有多边形而不是圆柱形的轮廓，如在图1中(根据本发明的紧凑1+6+12帘线)或在图2中(控制紧凑1+6+12帘线，即还未进行原地橡胶处理)示例性示出的那样。
第三层或外层C3具有作为饱和层的优选特征，即作为限定，在该层中不具有添加直径为d3的至少一根第(Pmax+1)根线的足够空间，Pmax代表能够缠绕在围绕第二层C2的层中的线的最大数量。这种构造具有的显著优点在于，进一步限制了填充橡胶在其边界处溢出的风险，并且对于给定的帘线直径提供了更大的强度。
从而，根据本发明的具体实施方案，线的数量P能够在非常大的程度上进行变化，应该理解，如果与第二层的线的直径d2比较其直径d3减小，则线的最大数量P将会增大，从而优选地保持外层为饱和状态。
根据更加优选的实施方案，层C3包含从10至14根线；对于上述帘线，更特别选择的是包含从层C2至层C3直径基本上相等的线(即，d2＝d3)。
根据具体优选的实施方案，第一层包括单根线，第二层(C2)包括6根线(N等于6)，第三层(C3)包括11或12根线(P等于11或12)。换言之，本发明的帘线具有优选构造1+6+11或1+6+12。
本发明的帘线，如同任意分层帘线，可以是两种类型，即紧凑层类型或圆柱层类型。
优选地，两层C2和C3在相同的捻合方向上缠绕，即或者在S方向上(“S/S”布置)，或者在Z方向上(“Z/Z”布置)。在相同的方向上缠绕这些层有利地使得这两层之间的摩擦最小化，因此它们构成的线上的磨损也最小化。更加优选地，它们在相同的方向上以相同的捻距(即p2＝p3)进行缠绕，以获得紧凑类型的帘线，如同在图1中示例性描述的那样。
本发明的帘线的构造有利地能够省略缠丝，因为橡胶更好地渗透其结构并且产生一种自缠丝效果。
术语“金属帘线”在本申请中作为定义应理解为表示主要由金属材料构成(即，从数量上看超过这些线的50％)或完全由金属材料构成(线的100％)的线所形成的帘线。
彼此独立并且从一层到另一层，芯部(C1)的线或多根线、第二层(C2)的多根线以及第三层(C3)的多根线优选地由钢制成，更加优选地由碳素钢制成。然而，当然也可以使用其它钢，例如不锈钢，或者其它合金。
在使用碳素钢的时候，其碳含量(钢的重量％)优选地包括在0.4％和1.2％之间，特别是在0.5％和1.1％之间；这些含量代表轮胎所需的机械性质和线的可行性之间的良好妥协。应该注意到，包括在0.5％和0.6％之间的碳含量最终使得这样的钢成本较低，因为其更加容易拉伸。取决于需要的应用，本发明的另一个有利实施方案可以是使用具有较低碳含量的钢，例如包括在0.2％和0.5％之间，这特别是因为其较低的成本和更好的可拉性。
所使用的金属或钢，无论其特别地是碳素钢还是不锈钢，其本身可以覆盖有金属层，该金属层例如改进了金属帘线和/或其组成元件的可加工性，或者改进了帘线和/或轮胎本身的使用形状，例如粘附、抗腐蚀或抗老化的性质。根据一个优选实施方案，所使用的钢覆盖有一层黄铜(Zn-Cu合金)或一层锌；再次说明，在线制造工艺过程中，黄铜或锌覆盖使得线更容易拉伸，并且使得线更好地粘附至橡胶。然而，线也可以覆盖除了黄铜或锌之外的金属的薄层，例如具有改进这些线的抗腐蚀性和/或其对于橡胶的粘附性的功能，例如Co、Ni、Al的薄层以及Cu、Zn、Al、Ni、Co、Sn混合物的两种或更多种的合金的薄层。
本发明的帘线优选地由碳素钢制成，并且具有的抗张强度(Rm)优选地大于2500MPa，更优选地大于3000MPa。帘线的总的断裂伸长率(At)(其是帘线的结构、弹性和塑性伸长率的总和)优选地大于2.0％，更优选地还至少等于2.5％。
填充橡胶的弹性体(或者不加区别地称为“橡胶”，这两者视为同义词)优选地为二烯弹性体，即定义为至少部分地(即均聚物或共聚物)源自二烯单体(即，具有两个共轭或者碳-碳双键的单体)的弹性体。更加优选地，二烯弹性体选自：聚丁二烯(BR)、天然橡胶(NR)、合成聚异戊二烯(IR)、丁二烯的各种共聚物、异戊二烯的各种共聚物，或这些弹性体的混合物。更加优选地，这样的共聚物选自：丁二烯-苯乙烯共聚物(SBR)(无论其是通过乳液聚合(ESBR)还是通过溶液聚合(SSBR)制备的)、丁二烯-异戊二烯共聚物(BIR)、苯乙烯-异戊二烯共聚物(SIR)和苯乙烯-丁二烯-异戊二烯共聚物(SBIR)。
一个优选的实施方案是使用“异戊二烯”弹性体，即异戊二烯的均聚物或共聚物，换言之选自如下材料的二烯弹性体：天然橡胶(NR)、合成聚异戊二烯(IR)、各种异戊二烯共聚物或这些弹性体的混合物。优选地，异戊二烯弹性体是天然橡胶或顺-1，4类型的合成聚异戊二烯。对于这些合成聚异戊二烯，优选地使用具有顺-1，4键含量(摩尔％)大于90％的聚异戊二烯，更优选地还大于98％。根据其它优选实施方案，异戊二烯弹性体还可以结合另一种二烯弹性体，例如，比方说SBR和/或BR类型的其中之一。
填充橡胶可以只包含一种弹性体或几种弹性体，特别地为二烯类型，对于这种弹性体或这几种弹性体也可以结合除了弹性体之外的任意类型的聚合物一起使用。
填充橡胶是可交联类型，即其定义为包含交联系统，该交联系统适合于使得配合物在其固化工艺过程中能够进行交联(即，从而在其被加热的时候，其变硬而不是熔化)；从而，在这样的情形下，这种橡胶配合物可以具备不可熔化的性质，因为其在任意温度下都不会由于加热而熔化。优选地，对于二烯橡胶配合物的情况，用于橡胶护套的交联系统是称为硫化系统的系统，即基于硫(或基于给硫剂)和至少一种硫化加速剂的系统。可以将各种已知的硫化活性剂添加至这种硫化系统。硫使用的优选含量是在0.5和10phr之间，更加优选地在1和8phr之间。硫化加速剂(例如亚磺酰胺)使用的优选含量是在0.5和10phr之间，更加优选地在0.5和5.0phr之间。
除了所述交联系统之外，填充橡胶还可以包含用于轮胎制造的通常在橡胶基质中使用的所有或一些添加剂，例如增强填料(例如碳黑或诸如二氧化硅的无机填料)、偶联剂、抗老化剂、抗氧化剂、增塑剂或油填充剂(无论其为芳香型或非芳香型，特别是非常弱或非芳香油，例如为环烷或链烷类型，具有较高或优选较低的粘度)、MES或TDAE油、具有30℃以上的高Tg的增塑树脂、用于使得处理未固化状态中的配合物变得更容易的加工助剂、增粘树脂、抗硫化返原剂、亚甲基受体和供体(例如比方说HMT(六次甲基四胺)或H3M(六甲氧甲基三聚氰胺))、增强树脂(例如间苯二酚或双马来亚酰胺)、金属盐类型(例如特别是钴或镍盐)的已知助粘剂系统。
增强填料(例如碳黑或无机增强填料，比如二氧化硅)的含量优选地大于50phr，例如包括在50和120phr之间。对于碳黑而言，例如，所有的碳黑，特别是通常在轮胎中使用的HAF、ISAF、SAF类型(称为轮胎级碳黑)，都是合适的。当然，可以更加特别地提及(ASTM)300，600或700级的碳黑(例如，N326、N330、N347、N375、N683、N772)。合适的无机增强填料特别地包括二氧化硅(SiO2)类型的无机填料，特别是所具有的BET表面面积小于450m2/g，优选地从30至400m2/g的沉淀或焦化二氧化硅。
根据本说明书，本领域技术人员将会明白，如何调节填充橡胶的配方以实现所需的性质水平(特别是弹性模量)，以及如何使得这种配方适合预期的特定应用。
在本发明的第一实施方案中，填充橡胶的配方能够选择为与本发明的帘线意图增强的橡胶基质的配方相同；因此在填充橡胶和所述橡胶基质的各自的材料之间不会存在兼容性的问题。
根据本发明的第二实施方案，填充橡胶的配方可以选择为与本发明的帘线意图增强的橡胶基质的配方不同。特别地，填充橡胶的配方能够通过以下方法进行调节：使用相对大量的助粘剂(典型地例如从5至15phr的金属盐，例如钴或镍盐)，并且有利地在周围的橡胶基质中减少所述助粘剂的量(或者甚至将其完全省略)。当然，也可以调节填充橡胶的配方以对其粘度以及在制造帘线时渗透帘线的能力进行优化。
优选地，在交联状态下，填充橡胶在E10伸长率(10％伸长率)下具有的正割模量包括在2和25MPa之间，更优选地在3和20MPa之间，特别地包括在从3至15MPa的范围中。
本发明当然涉及未固化状态(其填充橡胶当时未交联)和固化状态(其填充橡胶当时交联或硫化)中的上述帘线。然而，对于本发明的帘线而言优选的是，与未交联状态中的填充橡胶一起使用，直到其随后合并进入半成品或成品，例如其预期的轮胎，从而在最终交联或硫化过程中促进填充橡胶和周围橡胶基质(例如压延橡胶)之间的结合。
图1通过垂直于帘线的轴线(其假定是直的并且是静止的)的横截面示意性的描述了根据本发明的优选1+6+12帘线的一个例子。
该帘线(用C-1表示)是紧凑类型，也就是说其第二和第三层(分别为C2和C3)以相同的方向缠绕(使用公认的术语为S/S或Z/Z)，并且另外地具有相等的捻距(p2＝p3)。这种类型的构造的效果是，这些第二层和第三层(C2、C3)的线(11、12)围绕芯部(10)或第一层(C1)形成两个基本上同心的层，每层具有轮廓(E)(以虚线表示)，该轮廓基本上是多边形(更特殊地是六边形)而不是如同所谓的圆柱层类型的帘线那样的圆柱形。
填充橡胶(13)填充由帘线的各层(C1、C2、C3)的邻近的线(这里考虑三根线)形成的每个毛细管(14)(用三角形来表现)，从而非常轻微地将这些元件移开。可以看出，这些毛细管或间隙是通过如下方式自然形成的：或者通过芯部线(10)和其周围的第二层(C2)的线(11)形成，或者通过第二层(C2)的两根线(11)以及与其紧密邻近的第三层(C3)的一根线(13)形成，或者可选择地还通过第二层(C2)的每根线(11)以及与其紧密邻近的第三层(C3)的两根线(12)形成；从而在这种1+6+12帘线中总共存在24个毛细管或间隙(14)。
根据优选实施方案，在根据本发明的帘线中，填充橡胶围绕其覆盖的第二层(C2)连续延伸。
作为比较，图2以横截面的方式提供了常规1+6+12帘线(用C-2表示)的其余部分，也就是还没有进行原地橡胶处理的帘线，其同样为紧凑类型。没有填充橡胶意味着实际上所有的线(20、21、22)彼此紧凑，导致了一种特别紧凑的结构，但是另一方面，对于橡胶而言非常难以(如果不采用不可能这种表述的话)从外部渗透。这种类型的帘线的特征在于，三个一组的各种线形成通道或毛细管(24)，在通道或毛细管数量很大的情况下它们保持封闭并且还是空的，从而凭借“毛细”效应适合于腐蚀介质(例如水)的传播。
本发明的帘线可以具有外缠丝，其例如由围绕帘线以螺旋方式缠绕的单根金属或非金属丝构成，其捻距短于外层(C3)的捻距，其缠绕方向与该外层的缠绕方向相反或相同。然而，由于其特殊结构，已经自缠丝的本发明的帘线通常并不需要使用外缠丝，而且这样就有利地解决了缠丝和帘线的最外层的线之间的磨损的问题。
然而，如果使用缠丝，通常情况下外层的线由碳素钢制成，然后就会有利地选择由不锈钢制成的缠丝，从而减小与不锈钢缠丝接触的这些碳素钢线的磨蚀磨损，例如如同在申请WO-A-98/41682中教导的那样，不锈钢线也可以类似地由复合丝代替，该复合丝仅仅只有外皮是由不锈钢制成的，其芯部由碳素钢制成，例如在文件EP-A-976 541中描述的那样。还可以使用由聚酯或热致芳香聚酯-酰胺制成的缠丝，如同在申请WO-A-03/048447中所描述的那样。
本领域技术人员将会理解，上文描述的本发明的帘线可以使用基于除了二烯弹性体之外的弹性体的填充橡胶进行原地橡胶处理，特别地使用诸如聚氨酯弹性体(TPU)的热塑性弹性体(TPE)，已知的是其不需要交联或硫化，但其在工作温度展现出类似于硫化二烯弹性体的性质。
然而，作为特别的优选情况，本发明通过使用基于二烯弹性体的填充橡胶而实现，如上文所述，特别地使用了特别适合于这样的弹性体的特殊制造工艺。以下具体描述这种制造工艺。
II-2.本发明的帘线的制造
本发明的上述帘线，优选地通过使用二烯弹性体进行原地橡胶处理，其能够通过使用包括依次连续执行的以下四个步骤的工艺而进行制造：
-首先，进行组装步骤，通过将N根线围绕芯部(C1)进行捻合，从而在称为“组装点”的点形成中间帘线(C1+C2)，称为芯部股(当芯部由单根线构成的时候特别地成为1+N构造)；
-然后，在组装点的下游进行加上护套的步骤，其中M+N芯部股通过使用未固化状态中(即未交联状态中)的填充橡胶加上护套；
-随后进行组装步骤，其中P根线围绕芯部股捻合从而加上护套；
-然后进行最终的捻合平衡步骤。
再次说明，对于组装金属线有两种可能的技术：
-或者通过形成缆线：在这种情况下，线不承受围绕其自身轴线的捻合，因为组装点之前和之后存在同步旋转；
-或者通过捻合：在这种情况下，线承受围绕其自身轴线的集体捻合和单独捻合，从而在每根线上产生解捻扭矩。
上述方法的一个基本特征是，对于围绕芯部(C1)组装第二层(C2)以及对于围绕第二层(C2)组装第三层或外层(C3)都使用捻合步骤。
在第一步骤中，第二层(C2)的N根线围绕芯部(C1)捻合在一起(S或Z方向)，从而通过本身已知的方式形成芯部股(C1+C2)；线通过诸如线轴的供应装置进行输送，分离网格(其可以联接至组装引导件或可以不联接至组装引导件)用于使得N根线围绕芯部会聚在公共捻合点(或者组装点)上。
然后，这样形成的芯部股(C1+C2)通过使用未固化填充橡胶加上护套，未固化填充橡胶是通过挤出螺栓在合适的温度下供给的。从而，填充橡胶能够借助于单个挤出头在单个小体积固定点处进行输送。
这种工艺的优点在于，可以在单个步骤中一致地执行初始捻合、橡胶处理和最终捻合的完整操作，而不论所制造的帘线的类型(紧凑帘线或具有圆柱层的帘线)，并且这些都是高速执行的。上述工艺能够以超过50m/min的速度(帘线沿着捻合-橡胶处理线行进的速度)实现，优选地超过70m/min，特别地超过100m/min。
在组装点的下游(因此，特别地在挤出头的上游)，施加至芯部股的拉伸应力优选地包括在其断裂强度的10％和25％之间。
挤出头可以包括一个或更多模具，例如上游引导模具和下游整形模具。可以添加用于连续测量和控制帘线的直径的装置，这些可以连接至挤出机。优选地，挤出填充橡胶的温度包括在50℃和120℃之间，更加优选地包括在50℃和100℃之间。
从而，挤出头限定了具有回转圆柱形状的加护套区域，其直径优选地包括在0.15mm和1.2mm之间，更加优选地在0.2mm和1.0mm之前，其长度优选地包括在4和10mm之间。
从而，由挤出头输送的填充橡胶的量能够容易地进行调节，从而在最终帘线中，这个量包括在5和30mg之间，优选地在5和25mg之间，更加优选地在5和20mg之间，特别地在从10至20mg每g帘线的范围内。
典型地，在离开挤出头时，帘线(或M+N芯部股)的芯部(C1+C2)在其边界的所有点处都覆盖有填充橡胶的最小厚度，该厚度优选地超过5μm，更加优选地还超过10μm，特别地包括在10和80μm之间。
在前述加上护套的步骤的末尾，该工艺在第三步骤的过程中包括围绕这样加上护套的芯部股(C1+C2)的第三层或外层(C3)的P根线的最终组装，这种最终组装是再次通过捻合(S或Z方向)进行的。在捻合操作的过程中，P根线与填充橡胶倚靠，变为包在其中。由于外部的这些P根线所施加的压力而使得填充橡胶产生位移，然后填充橡胶自然地具有了一种趋势，即至少部分地填充在芯部股(C1+C2)和外层(C3)之间由线留空的每个间隙或腔体。
在这个阶段，本发明的帘线还未完成：存在于中心之内并且由芯部(C1)和第二层(C2)的N根线限定的毛细管还没有充满填充橡胶，或者无论如何都没有充满到足以产生具有最优不透气性的帘线。
接下来的基本步骤包括使得帘线穿过捻合平衡装置。在这里，“捻合平衡”的意思是，作为已知的方式，在第二层(内层)(C2)中同样在第三层(外层)(C3)中，施加在帘线的每根线上的残留捻合扭矩的消除。
对于捻合领域的技术人员而言捻合平衡工具是已知的，其例如可以由矫直器构成，和/或由绞扭器构成，和/或由绞扭器-矫直器(其或者在绞扭器的情况下由滑轮构成，或者在矫直器的情况下由小直径辊子构成)构成，帘线通过滑轮和/或辊子行进。
提出一种在后假设，在穿过这些平衡工具的过程中，施加至第二层(C2)的N根线的捻合足以迫使或驱动处于未加工(即未交联、未固化)状态中的仍然很热并且具有相对流动性的填充橡胶从外部朝向帘线的芯部，直接进入由芯部(C1)和第二层(C2)的N根线形成的毛细管，最终给予本发明的帘线极好的不透气性质作为其特征。通过使用矫直工具而给予的矫直功能还会具有如下优点：矫直器的辊子和第三层(C3)的线之间的接触将会施加额外的压力至填充橡胶，进一步促进其渗透存在与本发明的帘线的第二层(C2)和第三层(C3)之间的毛细管。
换言之，上文描述的工艺在帘线制造的最终阶段使用了线的捻合，从而在帘线之内自然地均匀地对填充橡胶进行了分配，同时完美地控制了所供给的填充橡胶的量。
从而，意想不到的是，其已经证明了通过将N根线的组装点下游的橡胶沉积在芯部(C1)周围，可以使得填充橡胶渗透进入本发明的帘线的正中心，进入其所有毛细管，同时由于使用了单个挤出头，还对输送的填充橡胶的量进行了控制和优化。
在此最终捻合平衡步骤之后，本发明的帘线的制造完成。优选地，在这种完成的帘线中，帘线的两根邻近线之间的填充橡胶的厚度在从1至10μm变化，无论这些线可能是哪种线。例如在通过压延装置进行处理之前，这种帘线能够缠绕在接收线轴上用于存储，从而制备能够例如用作轮胎胎体增强件的金属/橡胶复合织物。
上面描述的方法可以制造在其边界不具有(或者实质上不具有)填充橡胶的帘线。这个意思是在帘线的边界上用肉眼看不见填充橡胶的颗粒，也就是说，在制造之后，本领域技术人员从三米或更长的距离用肉眼看不出根据本发明的帘线的线轴和未进行原地橡胶处理的常规帘线的线轴之间有任何区别。
这种方法当然应用于紧凑类型的帘线的制造(作为提醒和定义，即是其中层C2和C3以相同的捻距和相同的方向进行缠绕的那些帘线)，并且应用于圆柱层类型的帘线的制造(作为提醒和定义，即是其中层C2和C3或者以不同捻距(无论它们的捻合方向相同或相反)或者以相反方向(无论它们的捻距相同或不同)进行缠绕的那些帘线)。
能够优选地用于实现这种方法的橡胶处理和组装设备是这样一种设备，其在帘线形成时在帘线行进的方向上从上游至下游包括：
-供应装置，用于一方面供应芯部(C1)，另一方面供应第二层(C2)的N根线；
-第一组装装置，通过对N根线进行捻合而在称为组装点的点处围绕第一层(C1)应用第二层(C2)，以形成称为“芯部股”的中间帘线；
-在所述组装点的下游，对所述芯部股加上护套的装置；
-在从加上护套的装置离开的出口处，第二组装装置，通过围绕这样加上护套的芯部股捻合P根线，从而应用第三层(C3)；
-在离开第二组装装置的出口处，捻合平衡装置。
图3显示了具有固定供应和旋转接收器的类型的捻合组装设备(30)的例子，其能够用于制造紧凑类型的帘线(p2＝p3，并且层C2和C3的捻合方向相同)。在该设备(30)中，供应装置(310)围绕单根芯部线(C1)输送N根线(31)穿过分配网格(32)(轴对称分配器)，其可以联接至组装引导件(33)或者可以不联接至组装引导件(33)，超过该网格第二层的N根(例如六根)线会聚在组装点(34)上，从而形成1+N(例如1+6)构造的芯部股(C1+C2)。
一旦形成以后，芯部股(C1+C2)穿过加护套区域，其例如由单个挤出头(35)构成。会聚点(34)和加护套点(35)之间的距离例如包括在50cm和1m之间。由供应装置(370)输送的外层(C3)的P根线(37)(例如十二根线)然后通过围绕这样进行橡胶处理的芯部股(36)捻合而进行组装，从而在箭头的方向上前进。这样形成的最终帘线(C1+C2+C3)在已经穿过捻合平衡装置(38)之后，最后收集在旋转接收器(19)上，该捻合平衡装置(38)例如由矫直器构成或者由绞扭器-矫直器构成。
这里再次说明，如同本领域技术人员众所周知的那样，为了制造圆柱层类型的帘线(对于层C2和C3而言，捻距p2和p3不同并且/或者捻合方向不同)，使用了包括两个旋转(供应或接收器)构件的设备而不是只有示例性给出的如上文所述的一个构件(图3)。
II-3.帘线在轮胎胎体增强件中的使用
如同在本文的介绍部分中解释的那样，本发明的帘线特别地意图用于工业车辆的轮胎的胎体增强件。
例如，图4高度示意性地描述了穿过具有金属胎体增强件的轮胎的径向截面，在这种概括性的描述中，该金属胎体增强件可以是根据本发明的增强件，或者可以不是。该轮胎1包括由胎冠增强件或带束层6增强的胎冠2、两个侧壁3和两个胎圈4，这些胎圈4的每一个都通过胎圈线5进行增强。胎冠2上覆盖胎面，在这个示意性的图中并未描述胎面。胎体增强件7围绕每个胎圈4中的两个胎圈线5进行缠绕，该增强件7的折回部分8例如位于朝向轮胎1的外侧，其在这里描述为安装在其轮辋9上。通过本身已知的方式，胎体增强件7由通过金属帘线(称为“径向”帘线)增强的至少一个帘布层构成，这意味着这些帘线实际上彼此平行地行进并且从一个胎圈延伸至另一个胎圈，从而与圆周中间平面(垂直于轮胎的旋转轴线的平面，其位于两个胎圈4中间，并且穿过胎冠增强件6中央)形成包括在80°和90°之间的角度。
根据本发明的轮胎的特征在于，其胎体增强件7至少包括根据本发明的金属帘线，其用作用于增强至少一个胎体帘布层的元件。当然，通过已知的方式，该轮胎1进一步包括橡胶或弹性体的内层(通常称为“内衬”)，其限定了轮胎的径向内面并且意图在于保护胎体帘布层免受空气从轮胎内部的空间扩散的影响。
在这种胎体增强帘布层中，根据本发明的帘线的密度优选地包括在30和160根帘线每dm(分米)胎体帘布层之间，更加优选地在50和100根帘线每分米帘布层之间，两个邻近帘线之间的距离(从轴线到轴线)优选地包括在0.6和3.5mm之间，更加优选地包括在1.25和2.2mm之间。
根据本发明的帘线优选地步骤为使得两根邻近帘线之间的橡胶的桥的宽度(用Lc表示)包括在0.25和1.5mm之间。在已知的方式中，这种宽度Lc代表压延捻距(帘线铺设在橡胶织物中的捻距)和帘线直径之间的区别。低于给出的最小值，橡胶的桥太窄了，当帘布层工作时就会承担遭受机械退化的风险，特别是在延伸或剪切的情况下在其自身平面中经受变形的过程中。高于给出的最大值，轮胎就会暴露于在轮胎侧壁上出现的外观缺陷的风险，或者暴露于由于刺穿而导致物体穿透帘线之间的风险。更加优选地，出于这些相同的原因，宽度Lc选择为包括在0.35和1.25mm之间。
优选地，在硫化状态下(即在固化之后)，用于胎体增强帘布层的织物的橡胶配合物具有的正割伸长模量E10包括在2和25MPa之间，更优选地在3和20MPa之间，特别地包括在从3至15MPa的范围中。
III.本发明的实施方案
以下测试表面了本发明提供三层帘线的能力，与现有技术的原地橡胶处理的三层帘线比较，其具有的显著优点是，包含较小量的填充橡胶，保证了其更好的紧凑性，这种橡胶还在帘线之内在其每个毛细管之内均匀地分布，从而给予其最优的纵向不透气性。
III-1.帘线的制造
在以下测试中，制造了由精细黄铜覆盖的碳素钢线构成的1+6+12构造的分层帘线。
碳素钢线是通过已知的方式制备的，例如来自机器线(直径为5至6mm)，其首先进行硬化加工，通过轧制和/或拉制，降低到大约1mm的中间直径。所使用的钢为已知的碳素钢(US标准AISI 1069)，其具有的碳含量为0.70％。中间直径的线在其随后的转换之前经受脱脂和/或酸浸处理。在黄铜涂层已经应用于这些中间线之后，通过使用拉制润滑剂在潮湿介质中冷拉而在每根线上进行称为“最终”硬化加工的操作(即在最终铅淬火热处理之后)，所述拉制润滑剂例如为水乳液或水分散体的形式。围绕线的黄铜涂层具有非常小的厚度，显著地小于1微米，例如为0.15至0.30μm的级别，其与钢线的直径比较是可忽略的。
这样拉制的钢线具有如下直径和机械性质：
表1
  钢   φ(mm)   Fm(N)   Rm(MPa)
  NT   0.18   68   2820
  NT   0.20   82   2620
然后，这些线以1+6+12分层帘线的形式进行组装，其构造如图1中所示，其机械性质在表2中给出。
表2
  帘线   p2(mm)   p3(mm)  Fm(daN)   Rm(MPa)   At(％)
  C-1   10   10  125   2650   2.4
因此，如图1中示意性描述的本发明的1+6+12帘线(C-1)由总共19根线构成，直径0.20mm的芯部线以及围绕它的直径都为0.18mm的18根线，它们已经以相同的捻距(p2＝p3＝10.0mm)并且以相同的捻合方向(S)缠绕为两个同心层，以获得紧凑类型的帘线。使用上述第I-3段给出的方法进行测量，填充橡胶含量为大约17mg每g帘线。这种填充橡胶存在于由三个一组的各种线形成的24个毛细管的每一个中，即其完全或至少部分地填充这些毛细管的每一个，从而在任意2cm长度的帘线上，在每个毛细管中存在橡胶的至少一个塞子。
为了制造这种帘线，使用了如上文所述并且在图3中示意性描述的设备。填充橡胶是用于工业车辆的轮胎的胎体增强件的常规橡胶配合物，具有与帘线C-1意图增强的橡胶胎体帘布层相同的配方；这种配合物基于天然(增塑)橡胶并且基于N330碳黑(55phr)；其还包含如下常用添加剂：硫磺(6phr)，次磺酰胺加速剂(1phr)，ZnO(9phr)，硬脂酸(0.7phr)，抗氧化剂(1.5phr)以及环烷酸钴(1phr)；配合物的E10模量为大约6MPa。该配合物是通过尺寸为0.580mm的整形模具在大约65℃的温度下挤出的。
III-2.透气性测试
本发明的帘线C-1经受在第I-2段描述的透气性测试，测量1分钟穿过帘线的空气体积(单位为cm3)(对于每根测试的帘线平均进行超过10次测量)。
对于每根测试的帘线C-1并且对于100％的测量(即对于十次测量中的十个样本)，测量出零或小于0.2cm3/min的流动速率；换言之，本发明的帘线沿着其纵向轴线能够称为是气密的；因此它们具有最优橡胶渗透水平。
此外，根据上述申请WO 2005/071557中描述的方法制备了原地橡胶处理的并且具有与本发明的紧凑帘线C-1相同构造的控制帘线，在若干不连续步骤中，使用挤出头对中间1+6芯部股加上护套，然后在第二阶段将剩余的12根线围绕这样加上护套的芯部形成缆线，以形成外层。这些控制帘线然后承受第I-2段的透气性测试。
首先注意到这些控制帘线100％没有一根(即对于十次测量中的十个样本)给出零或小于0.2cm3/min的测量流动速率，或者换言之这些控制帘线没有一根能够称为是沿着其轴线气密的(完全气密)。
还发现，对于这些控制帘线，展现出最好不透气性结果(即大约2cm3/min的平均流动速率)的那些帘线都具有相对较大的不需要的填充橡胶的量从其边界溢出，使其不适合工业条件下的令人满意的压延操作。
当然，本发明不限于上面描述的实施方案。
从而，例如，本发明的帘线的芯部(C1)能够由非圆形截面的线构成，例如已经塑形变形的线，特别是横截面基本上为椭圆或多边形(例如，三角形、正方形或者甚至长方形)的线；芯部还能够由具有圆形横截面或者不具有圆形横截面的预成型的线制成，例如波浪形、捻合、或者扭曲成为螺旋形状或Z字形状的线。在这种情况下，当然必须认识到芯部(C1)的直径d1代表围绕中心线回转的虚拟圆柱的直径(包络直径)，而不是中心线本身的直径(或任何其它横向尺寸，如果横截面不是圆形的话)。
出于工业可行性的原因，成本以及整体性能，然而优选的是，本发明通过单根中心线(层C1)来实现，该中心线是常规线性的并且具有圆形横截面。
此外，因为在帘线的制造过程中，由于其位置在帘线中，中心线承受的应力小于其它线承受的应力，所以没有必要使用例如提供高捻合延性的钢组合物来制造该线；有利地可以使用任何类型的钢，例如不锈钢。
此外，另外两层(C2和/或C3)的其中之一的一根(至少一根)线性线能够同样由预成型或变形的线所代替，或者更一般的情况是由横截面与直径为d2和/或d3的其它线不同的线代替，从而例如进一步改进橡胶或任意其它材料对于帘线的渗透性，这种代替性线的包络直径可以小于、等于或者大于构成相关层(C2和/或C3)的其它线的直径(d2和/或d3)。
不改变本发明的精神，构成根据本发明的帘线的线的其中一些能够由处理钢线之外的线所代替，其是金属线或者不是金属线，并且这些线能够特别地是由机械强度高的无机或有机材料制成的线或丝，例如由液晶有机聚合物制成的单丝。
本发明还涉及任意多股钢帘线(“多股绳”)，其结构至少合并了根据本发明的分层帘线作为基本股。
作为根据本发明的多股绳的例子，其能够例如用在土木工程类型的工业车辆的轮胎中，特别地在其胎体或胎冠增强件中，可以涉及多股绳，其本身已知具有如下总体构造：
-由总共六根基本股构成的(1+5)(1+N+P)，一根在中心，其它五根围绕中心形成缆线；
-由总共七根基本股构成的(1+6)(1+N+P)，一根在中心，其它六根围绕中心形成缆线；
-由总共九根基本股构成的(2+7)(1+N+P)，两根在中心，其它七根围绕中心形成缆线；
-由总共十一根基本股构成的(3+8)(1+N+P)，三根在中心，其它八根围绕中心形成缆线；
-由总共十二根基本股构成的(3+9)(1+N+P)，三根在中心，其它九根围绕中心形成缆线；
-由总共十三根基本股构成的(4+9)(1+N+P)，三根在中心，其它九根围绕中心形成缆线；
但是其中每个基本股(或者至少它们的一部分)由紧凑类型或圆柱层类型的1+N+P三层帘线构成，特别是1+6+11或1+6+12，其是根据本发明的帘线。
这样的多股钢绳，特别是如下类型：(1+5)(1+6+11)、(1+6)(1+6+11)、(2+7)(1+6+11)、(3+8)(1+6+11)、(3+9)(1+6+11)、(4+9)(1+6+11)、(1+5)(1+6+11)、(1+6)(1+6+12)、(2+7)(1+6+12)、(3+8)(1+6+12)、(3+9)(1+6+12)或(4+9)(1+6+12)，可以在其制造的时候自身进行原地橡胶处理。

Claims (23)

1.一种具有三层(C1、C2、C3)的金属帘线，所述帘线进行原地橡胶处理并且包括直径为d1的芯部或第一层(C1)，直径为d2的N根线围绕所述芯部或第一层以捻距p2以螺旋形式缠绕在一起成为第二层(C2)，N从5到7变化，直径为d3的P根线围绕所述第二层以捻距p3以螺旋形式缠绕在一起成为第三层(C3)，所述帘线的特征在于，其具有如下特征(d1、d2、d3、p2和p3用mm表达)：
-0.08≤d1≤0.40；
-0.08≤d2≤0.35；
-0.08≤d3≤0.35；
-5π(d1+d2)＜p2≤p3＜10π(d1+2d2+d3)；
-在任意2cm长度的帘线上，称为“填充橡胶”的橡胶配合物存在于每个毛细管中，所述毛细管一方面存在于所述芯部(C1)和所述第二层(C2)的N根线之间，另一方面存在于所述第二层(C2)的N根线和所述第三层(C3)的P根线之间；
-所述帘线中填充橡胶的含量包括在5mg和30mg每克帘线之间。
2.根据权利要求1所述的帘线，其中所述填充橡胶的橡胶是二烯弹性体。
3.根据权利要求2所述的帘线，其中所述二烯弹性体选自：聚丁二烯、天然橡胶、合成聚异戊二烯、丁二烯的共聚物、异戊二烯的共聚物，和这些弹性体的混合物。
4.根据权利要求3所述的帘线，其中所述二烯弹性体是异戊二烯弹性体，优选地是天然橡胶。
5.根据权利要求1至4的任意一项所述的帘线，其中满足如下特征(d1、d2、d3以mm表示)：
-0.10≤d1≤0.35；
-0.10≤d2≤0.30；
-0.10≤d3≤0.30。
6.根据权利要求1至5的任意一项所述的帘线，其中满足如下特征：
-对于N＝5：0.6＜(d1/d2)＜0.9；
-对于N＝6：0.9＜(d1/d2)＜1.3；
-对于N＝7：1.3＜(d1/d2)＜1.6。
7.根据权利要求1至6的任意一项所述的帘线，其中第二层(C2)和第三层(C3)的N根线和P根线以相同的捻合方向进行缠绕。
8.根据权利要求1至7的任意一项所述的帘线，其中p2和p3包括在从5至30mm的范围内，优选地在从5至20mm的范围内。
9.根据权利要求1至8的任意一项所述的帘线，其中d2＝d3。
10.根据权利要求1至9的任意一项所述的帘线，其中p2＝p3。
11.根据权利要求1至10的任意一项所述的帘线，其中所述第三层(C3)包括10至14根线。
12.根据权利要求1至11的任意一项所述的帘线，其中所述第三层(C3)是饱和层。
13.根据权利要求1至12的任意一项所述的帘线，其中所述芯部由单根线构成。
14.根据权利要求13所述的帘线，其具有1+6+11或1+6+12构造。
15.根据权利要求1至14的任意一项所述的帘线，其中填充橡胶的含量包括在5和25mg每g帘线之间，优选地在5和20mg每g帘线之间。
16.根据权利要求1至15的任意一项所述的帘线，其特征在于，在透气性测试中，该帘线具有的平均空气流动速率小于2cm3/min。
17.根据权利要求16所述的帘线，其特征在于，在所述透气性测试中，该帘线具有的空气流动速率小于或至多等于0.2cm3/min。
18.一种多股绳，所述多股绳的至少一股是根据权利要求1至17的任意一项所述的帘线。
19.根据权利要求1至18的任意一项所述的帘线的用途，用于增强由橡胶制成的半成品或制品。
20.根据权利要求19所述的用途，其中由橡胶制成的制品是轮胎。
21.一种轮胎，包括根据权利要求1至18的任意一项所述的帘线。
22.根据权利要求21所述的轮胎，所述轮胎是工业车辆的轮胎。
23.根据权利要求21或22所述的轮胎，所述帘线存在于所述轮胎的胎体增强件中。
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