CN104349916A - 用于轮胎的更轻质混合胎圈线 - Google Patents

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Abstract

一种用于轮胎(10)的胎圈线(20)，其包括：芯部(30)、至少一个外层(C4；C2)和至少一个中间层(C1、C2、C3；C1)，所述芯部(30)包括嵌入有机基质中的复丝纺织纤维的至少一个股线；所述至少一个外层(C4；C2)包括围绕所述芯部(30)缠绕的外层的金属丝；所述至少一个中间层(C1、C2、C3；C1)包括围绕所述芯部(30)缠绕的中间层的金属丝，并设置于芯部(30)与外层(C4；C2)之间。

Description

用于轮胎的更轻质混合胎圈线
技术领域
本发明涉及用于轮胎的胎圈线，更特别地涉及混合胎圈线，即包括至少两种具有不同性质的材料的那些混合胎圈线。其适用于任意类型的车辆的任意类型的轮胎。
背景技术
通常，轮胎包括旨在允许轮胎装配于轮辋上的两个周向胎圈。每个胎圈包括环状增强胎圈线。
现有技术公开了一种用于航空器的轮胎，其包括胎圈线，所述胎圈线包括芯部和围绕所述芯部缠绕的钢丝的六个层。所述芯部由钢单丝组成。所述单丝在其本身上弯曲，其两端焊接，以形成大致圆形的环。
这种胎圈线具有显著的机械性质，特别是断裂力，但代价是相对较高的质量。
发明内容
本发明的目的在于具有高断裂力的轻的胎圈线。
为此目的，本发明的一个主题是一种用于轮胎的胎圈线，其包括：
-芯部，所述芯部包括嵌入有机基质中的复丝纺织纤维的至少一个纱，
-至少一个外层，所述至少一个外层包括围绕所述芯部缠绕的外层金属丝，
-至少一个中间层，所述至少一个中间层包括围绕所述芯部缠绕的中间层金属丝，所述中间层设置于所述芯部与所述外层之间。
根据本发明的胎圈线相对较轻。具体地，由于一个或多个纤维的存在，相比于具有金属芯部的胎圈线的质量，制备所述芯部的材料的性质有可能将根据本发明的胎圈线的质量降低10至40％，并同时保持胎圈线的机械性质，特别是断裂力。
根据定义，纺织纤维为非金属的。复丝纺织纤维包括并排排列，并以基本上单向的方式取向的基本纺织长丝。因此，除了偶尔重叠之外，基本长丝或多或少地彼此平行。
纺织纤维增强所述有机基质。这种纤维选自例如聚乙烯醇纤维、芳族聚酰胺(或“芳纶”)纤维、聚酰胺酰亚胺纤维、聚酰亚胺纤维、聚酯纤维、芳族聚酯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、纤维素纤维、人造丝纤维、粘胶纤维、聚亚苯基苯并二恶唑(或“PBO”)纤维、聚环烷酸亚乙酯(“PEN”)纤维、玻璃纤维、碳纤维、二氧化硅纤维、陶瓷纤维，和这种纤维的混合物。优选使用选自玻璃纤维、碳纤维和这种纤维的混合物的纤维。优选地，所述纤维为玻璃纤维。
有机基质应理解为包含超过50重量％，优选超过75重量％，更优选超过90重量％的有机材料的任何基质。所述有机基质可含有来自其制造过程的矿物质和/或金属，以及故意添加的矿物质和/或金属添加剂。因此，有机基质可为例如热固性聚合物基质(例如基于不饱和聚酯、聚环氧化物、酚衍生物或氨基塑料)，或者热稳定的聚合物基质(例如基于氰酸盐、聚(双马来酰亚胺)、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺)，或者热塑性聚合物基质(例如基于聚丙烯、聚酰胺、饱和聚酯、聚氧甲烯、聚砜和聚醚砜、聚醚酮和聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺)，或者热塑性或交联弹性体(例如基于聚氨酯、有机硅或橡胶)，或甚至得自这些基质的混合物的有机基质。
优选地，所述有机基质为热固性的，优选为经交联的。其例如为可通过电离辐射(例如紫外-可见辐射、加速电子束或X射线)而交联的树脂。也可选择包含可由过氧化物交联的树脂的组合物，随后的交联有可能在适当的时候通过施加的热量(例如通过微波的作用)而接着进行。优选地，使用可通过电离辐射而固化的类型的组合物，最终聚合有可能通过例如UV或UV-可见类型的电离处理而引发并容易地控制。更优选使用聚酯树脂(即基于不饱和聚酯)或乙烯基酯树脂作为可交联树脂。甚至更优选地使用乙烯基酯树脂。
在一个实施方案中，所述芯部包括单个纱，并优选由单个纱组成。
在一个变体中，所述芯部形成单块环。术语“单块”应理解为意指所述环在宏观尺度上不具有材料的间断或接合。由于环为单块的，因此所述芯部相比于现有技术胎圈线的芯部(其在其端部焊接的点处具有弱点)不易碎。优选地，基本长丝在环的整个体积中均匀分布。
在另一变体中，所述芯部形成多个线圈的纱的绕组。
在另一实施方案中，所述芯部包括多个分开的纱。由于有机基质的存在，芯部材料具有由多个纱所提高的更大的弹性变形能力。具体地，通过增加纱的数量，对于预定尺寸的胎圈线，每个纱的横截面降低，因此每个纱的横截面的硬度降低，芯部的临界弯曲曲率半径减小。
首先芯部材料和其次多个纱的组合有可能获得具有优良弹性变形能力的胎圈线。避免了胎圈线塑化的任何风险，因此免于与所述塑化相关的任何报废。
在一个变体中，纱通过成缆而组装。在该变体中，纱以螺旋缠绕在一起，且不围绕其自身的轴线发生扭曲。
在另一变体中，纱通过捻合而组装。在该变体中，纱以螺旋缠绕在一起，并围绕其自身的轴线发生集体扭曲和单独扭曲，由此在纱中的每一个上产生退捻转矩。
在另一变体中，所述芯部包括并列平行于彼此的多个单块环。有利地，芯部对胎圈线的质量的贡献与芯部对胎圈线的断裂力的贡献的比例严格小于1，优选小于或等于0.8，更优选小于或等于0.7。对于相对较低的芯部质量，芯部的断裂力相对较高。因此，芯部质量的相对较小的增加以及因此胎圈线质量的相对较小的增加引起断裂力的相对较高的增加。
芯部对断裂力的贡献定义为单独的芯部的断裂力与胎圈线的断裂力的比例。芯部对胎圈线的质量的贡献定义为单独的芯部的质量与胎圈线的质量的比例。为了确定对断裂力的贡献的比例，胎圈线或芯部的断裂力(以N计的最大载荷)可通过通常使用的任何类型的方法测得。可使用例如在胎圈线的直线试样上的根据标准ISO 6892,1984的方法，或者甚至如下描述的根据胎圈线拉伸测试的方法。
有利地，芯部对胎圈线的质量的贡献与芯部对胎圈线的断裂力的贡献的比例大于或等于0.25，优选大于或等于0.4，更优选大于或等于0.5。因此，胎圈线在芯部与层之间具有对质量的贡献和对断裂力的贡献的优良分布。
优选地，芯部对胎圈线的质量的贡献与芯部对胎圈线的断裂力的贡献的比例在如下范围中的至少一个范围内：[0.25；1]、[0.4；1]、[0.5；1]、[0.25；0.8]、[0.4；0.8]、[0.5；0.8]、[0.25；0.7]、[0.4；0.7]和[0.5；0.7]。
更优选地，芯部对胎圈线的质量的贡献与芯部对胎圈线的断裂力的贡献的比例在[0.5；0.7]范围内。
有利地，制备每个纱的材料具有大于或等于800MPa，优选大于或等于1000MPa，更优选大于或等于1200MPa的根据标准ISO 14125在23℃下测得的屈服强度。通过芯部材料的高屈服强度，降低了运输、储存、装配和去除步骤过程中胎圈线的塑化风险。
有利地，制备每个纱的材料具有小于或等于100GPa，优选小于或等于75GPa，更优选小于或等于50GPa的根据标准ISO 14125在23℃下测得的杨氏模量。低的杨氏模量有可能获得就变形而言强劲的芯部。
优选地，高的屈服强度和低的杨氏模量的组合为胎圈线的芯部提供在弹性域中的优良变形能力。
优选地，芯部对胎圈线的断裂力的贡献大于或等于5％，优选大于或等于15％，更优选大于或等于40％。因此，胎圈线的芯部对胎圈线的断裂力的贡献大于现有技术胎圈线的芯部对现有技术胎圈线的断裂力的贡献。
任选地，芯部对胎圈线的断裂力的贡献小于或等于75％。因此，芯部与层之间对断裂力的贡献保持相对良好的分布。
优选地，芯部对胎圈线的质量的贡献大于或等于7％，优选大于或等于15％，更优选大于或等于25％。因此，胎圈线的芯部对胎圈线的质量的贡献大于或等于现有技术胎圈线的芯部对现有技术胎圈线的质量的贡献。
任选地，芯部对胎圈线的质量的贡献小于或等于75％。因此，芯部与层之间对质量的贡献保持相对良好的分布。
任选地，中间层和外层的所有丝线具有基本上相同的直径。因此，相对易于制造胎圈线。
有利地，由芯部限定的环的直径与由胎圈线限定的环的直径的比例大于或等于0.25，优选大于或等于0.4，更优选大于或等于0.6。因此，有可能获得包括数层，并具有优良的机械性质(特别是断裂力)的胎圈线。
优选地，胎圈线的断裂力大于或等于200kN，优选大于或等于260kN，更优选大于或等于320kN。在包括12个径向移动的扇区的拉伸测试机上，优选使用周向拉伸测试(称为胎圈线拉伸测试)在23℃下测量胎圈线或芯部的断裂力(以N计的最大载荷)。在该测试(所述测试在准静态条件下进行)过程中，围绕扇区设置待测试的胎圈线或芯部。扇区的同时的渐进的移动具有在胎圈线或芯部上施加增加强度的径向力的作用。扇区的移动之后为测量在胎圈线或芯部上施加的力的三个力传感器。当胎圈线的元件断裂(在胎圈线上测试的情况)或者当芯部断裂(在芯部上测试的情况)时，测定断裂力。采集频率等于100Hz。记住的断裂力值为由三个传感器测得的三个值的平均。
根据胎圈线的优选特征：
-每个纱的直径为6至20mm之间。
-每个复丝纺织纤维的每个基本长丝的直径为2至30μm之间。
-每个复丝纺织纤维为连续的。与不连续相反，术语“连续”应理解为意指对于预定长度的纤维(例如5cm)，纤维的基本长丝的至少80％，优选至少90％为单独连续的。
-每个复丝纺织纤维包括超过10个基本长丝，优选超过100个基本长丝，更优选超过1000个基本长丝。
有利地，在23℃下分别根据标准ASTM D 638和ASTM D 790测得的胎圈线的芯部材料的伸长模量和弯曲模量优选大于15GPa，更优选大于30GPa，特别地为30至50GPa之间(包括端值)。
优选地，在23℃下根据标准ASTM D 638测得的有机芯部基质的伸长模量大于或等于2.3GPa，优选大于或等于2.5GPa，更优选大于或等于3GPa。
任选地，芯部材料具有至少等于2％，优选至少等于3％的压缩弹性变形。优选地，芯部材料在屈曲下具有大于其伸长断裂应力的压缩断裂应力。
借助来自Instron公司的4466型拉伸测试机测量芯部材料的机械弯曲性质。
通过称为环测试的方法在芯部材料上测量压缩性质(D.Sinclair，J.App.Phys.21，380(1950))。在该测试的本发明的使用中，制备环，并使其逐渐达到其断裂点。由于大尺寸的横截面而可易于观察的断裂性质使得可立即确定芯部材料在伸长下或压缩下的断裂。
优选地，应注意到，在弯曲下负载直至断裂的芯部材料在材料伸长的侧面断裂，这通过简单的视觉观察确定。
考虑到在所述情况中，环的尺寸大，有可能在任何时间读取在环中内切的圆的半径。就在断裂点之前内切的圆的半径对应于临界曲率半径。其表示Rac。那么下式有可能通过计算而确定临界弹性变形：ecr＝r/(Rac+r)，其中r对应于材料的半径。
使用下式通过计算获得在压缩下的断裂应力：σc＝ecr.Me，其中Me为伸长模量。
由于在芯部材料的情况中环在伸长的部分断裂，因此表明在屈曲下，压缩下的断裂应力大于伸长下的断裂应力。
也进行通过称为三破坏(trois pannes)法的方法使矩形棒在屈曲下断裂。该方法对应于标准ASTM D 790。该方法也有可能视觉上证实断裂的性质实际上是在伸长下。
有机芯部基质的玻璃化转变温度Tg优选大于130℃，更优选大于140℃。玻璃化转变温度根据标准ASTM D 3418测得。
芯部材料的纤维含量有利地为材料总质量的30％至80％之间(包括端值)。优选地，纤维含量为芯部材料质量的50％至80％之间(包括端值)。通过将获自标题(titre)的1m纤维的质量除以芯部材料的线密度而计算纤维的质量含量(表示为百分比)。
有利地，芯部材料的密度小于或等于2.2，优选小于或等于2.05，更优选小于或等于1.6。优选地，芯部材料的密度为1.4至2.05之间(包括端值)，在所述范围内，材料具有质量和机械性质(特别是断裂力)之间的最佳折中。芯部材料的密度通过来自Mettler Toledo公司的PG503DeltaRange型专用天平进行测量。数厘米的试样相继在空气中称重并浸入甲醇中，装置的软件随后确定密度，密度为三次测量的平均。
优选地，所有金属丝均由相同的金属制得。作为一个变体，至少两个金属丝由两种不同的金属制得。
优选地，一层的至少一个丝线由钢制得。有利地，所有层的丝线由钢制得。
有利地，钢的碳含量大于或等于0.7重量％，优选大于或等于0.8重量％，更优选大于或等于0.9重量％。
这种碳含量表示所需的机械性质与丝线的可行性之间的良好折中。特别地，在碳含量大于或等于0.9％的情况中，有可能获得优良的机械性质，特别是断裂力。
所使用的金属或钢(无论其特别地为碳钢或不锈钢)本身可由金属层涂布，所述金属层改进了例如金属帘线和/或其组成元件的可加工性，或者帘线和/或轮胎本身的使用性质，如粘附、抗腐蚀性或抗老化性的性质。
根据一个优选实施方案，所用的钢由黄铜(Zn-Cu合金)层或锌层覆盖。需要回顾的是，在制造丝线的过程中，黄铜或锌涂层使得丝线更易于拉制，使丝线更好地粘附至橡胶。然而，丝线可由除了黄铜或锌之外的金属的薄层覆盖，所述薄层具有例如改进这些丝线的抗腐蚀性和/或这些丝线对橡胶的粘附性的功能，例如Co、Ni、Al，以及化合物Cu、Zn、Al、Ni、Co、Sn中的两种或更多种的合金的薄层。
本领域技术人员将知晓如何通过使用例如含有特定添加元素(如Cr、Ni、Co、V或各种其他已知的元素)的微合金化的碳钢，取决于特定的具体要求，通过特别的调节钢的组成和这些丝线的加工硬化的最终程度而制造钢丝(参见例如Research Disclosure 34984–"Micro-alloyed steel cord constructions for tyres"-1993年5月；ResearchDisclosure 34054–"High tensile strength steel cord constructions fortyres"–1992年8月)。
本发明的另一主题为一种包括如上所述的至少一个胎圈线的轮胎。
优选地，所述轮胎用于航空器。考虑到航空器上更高数量(可达到超过20个单元)的轮胎，每个轮胎的质量的降低允许相对显著地降低航空器的总体质量。
作为一个变体，轮胎用于陆上车辆。陆上车辆应理解为除了航空器之外的任意车辆。
附图说明
参照附图，通过阅读如下说明书可更好地理解本发明，所述说明书仅以非限制性的实施例给出，在附图中：
-图1为根据本发明的轮胎的立体图；
-图2至3分别为根据本发明的第一和第二实施方案的胎圈线的垂直于胎圈线的轴线(假设其为直线且静止的)的截面的视图；
-图4为现有技术胎圈线的垂直于胎圈线的轴线(假设其为直线且静止的)的截面的视图。
具体实施方式
图1显示了由一般附图标记10表示的根据本发明的轮胎。在此情况中，轮胎10旨在装配至航空器，并具有46x17R20的尺寸。作为一个变体，轮胎10旨在装配至陆地车辆，例如重型车辆型的车辆。
轮胎10具有由胎冠增强件14增强的胎冠12、两个胎侧16和两个胎圈18，这些胎圈18中的每一个由环状胎圈线20增强。胎冠14由胎面覆盖(在该示意图中未显示)。胎体增强件22在每个胎圈18中围绕两个胎圈线20缠绕，并包括朝向轮胎20的外部设置的卷边24，所述卷边24在此处显示为装配于车轮轮辋26上。胎体增强件22由至少一个帘布层组成，所述至少一个帘布层由帘线增强。增强件22为子午线类型。作为一个变体，增强件22由用帘线增强的至少两个帘布层组成，并为带束斜交型。
每个胎圈线20具有环形总体性状，并具有大致圆形的横截面。作为一个变体，胎圈线20具有多边形(例如方形、矩形或六边形)横截面或甚至椭圆或长椭圆形横截面。
图2显示了根据本发明的第一实施方案的胎圈线20。
胎圈线20包括芯部30和四个层C1、C2、C3、C4。由胎圈线20限定的环的直径Dt等于21.3mm。胎圈线20为多层型。
芯部30包括单个纱，在此情况中，芯部30由单个纱B组成。纱B的直径为6至20mm之间，优选6至10mm之间。
纱B形成单块环。芯部30具有大致圆形的横截面，由芯部30限定的环的直径Da等于8.90mm。芯部30由芯部材料Ma制得，并包括嵌入有机基质中的复丝纺织纤维。复丝纺织纤维为玻璃纤维，有机芯部基质为热固性树脂。复丝纺织纤维为连续的。作为一个变体，纺织纤维为不连续的。
玻璃纤维包括超过10个基本玻璃长丝，优选超过100个，更优选超过1000个基本玻璃长丝，所述基本玻璃长丝并排排列，因此除了偶尔重叠之外而或多或少地彼此平行。纺织纤维的每个基本长丝的直径为2至30μm之间。所用的玻璃纤维可具有“E”型或“R”型。
热固性树脂为乙烯基酯型。在不限制该定义的情况下，乙烯基酯树脂优选为环氧乙烯基酯型。更优选使用特别是环氧型的乙烯基酯树脂(其至少部分基于线型酚醛清漆(也称为酚醛塑料)和/或双酚(即接枝至此类结构上))，或优选基于线型酚醛清漆、双酚，或线型酚醛清漆和双酚的乙烯基酯树脂，如例如申请EP 1074369和EP 1174250中所述。线型酚醛清漆和双酚型的环氧乙烯基酯树脂已显示优良的结果，举例而言，可特别地提及来自DSM公司的乙烯基酯树脂“ATLAC590”或“ATLAC E-Nova FW 2045(两者均用苯乙烯稀释)。”这种环氧乙烯基酯树脂可得自其他制造商，如Reichhold、Cray Valley、UCB。
例如通过如文献US 3,730,678中所述浸渍纤维，或者通过将有机基质注入其中已预先放置纤维的模具中，或者如文献EP1167080所述而制造芯部30。
每个层C1至C4包括围绕芯部30以螺旋缠绕的金属丝。中间层C1的丝线与芯部30接触而缠绕。每个中间层C2、C3的每个丝线分别与层C1、C2接触而缠绕。外层C4的丝线与层C3接触而缠绕。每个层C1至C4的每个丝线的两端通过套筒连接。
所有丝线具有或多或少相同的等于1.55mm的直径Df。每个丝线由钢制得，所述钢的碳含量大于或等于钢的0.7重量％，优选大于或等于钢的0.8％，更优选大于或等于钢的0.9％，在此情况中等于钢的0.9％。每个层C1至C4的每个丝线分别缠绕多匝(例如超过19、25、31和37匝)，使得每个层为饱和的，即在相邻绕组之间不存在能够插入另外的绕组的足够空间。
图3显示了根据本发明的第二实施方案的胎圈线20’。与参照之前的实施方案显示的那些类似的元件由相同的附图标记表示。
相比于根据第一实施方案的胎圈线，根据第二实施方案的胎圈线20’包括中间层C1和外层C2。每个层C1、C2的丝线以多匝(分别为38匝和44匝)缠绕。因此，由胎圈线20’限定的环的直径Dt等于21.3mm。由芯部30限定的环的直径Da等于16mm。每个丝线具有等于1.3mm的直径Df。
在第三实施方案(未显示)中，芯部30形成具有多个线圈的绕组。在此情况中，芯部30包括单个纱B的多个线圈。这些线圈具有与胎圈线20的轴线共同的轴线。因此，每个线圈在垂直于胎圈线的轴线的平面中的投影中具有圆形总体形状。
进行以多匝横向卷绕纱B，使得芯部30具有基本上多边形(在此情况中为三角形)横截面。纱B由之前实施方案中描述的芯部材料Ma制得。每个线圈B的直径为2.5至10mm之间，优选2.5至4mm之间。
在第四实施方案(未显示)中，芯部30包括多个分开的纱B1、B2、B3。每个纱B1、B2、B3形成单块环，所述单块环的轴线与胎圈线20的轴线相同。因此，芯部30包括并列平行于彼此的多个单块环。环为并排的，使得芯部30具有基本上多边形(在此情况中为三角形)横截面。
纱B1、B2、B3全部由相同的芯部材料制得。例如，纱B1、B2、B3由纱B的材料Ma制得。作为一个变体，纱B1、B2、B3由至少两种不同的芯部材料制得，材料中的每一种包括嵌入有机基质中的至少一个复丝纺织纤维。每个纱B1、B2、B3的直径为2.5至10mm之间，优选2.5至4mm之间。
图1中示出的轮胎10包括两个根据第一实施方案的胎圈线20。根据第二实施方案的类似的轮胎10’(未显示)包括根据第二实施方案的两个胎圈线20’。
图4显示了由一般附图标记100表示的现有技术胎圈线。
相比于根据本发明的胎圈线，胎圈线100包括由碳含量等于0.1％的钢制得的金属芯部102。由芯部102限定的环的直径Da等于5mm。
胎圈线100包括六个层C1至C6，即五个中间层C1至C5和外层C6。中间层C1的丝线具有等于1.55mm的直径，每个中间层C2至C5和外层C6的每个丝线具有等于1.3mm的直径。每个层C1至C6的每个丝线由碳含量等于0.7％的钢制得。由胎圈线100限定的环的直径Dt等于21.3mm。
比较测量
比较根据第一和第二实施方案的胎圈线20、20’和现有技术胎圈线100。也比较根据第一和第二实施方案的轮胎10、10’和包括两个现有技术胎圈线100的现有技术轮胎。
残余断裂力测量在低速运行之后进行。将包括胎圈线的轮胎安装于预定飞机的起落架上，所述飞机“滑行”，从而模拟起飞之前和飞机着陆之后的阶段。“滑行”在预定高载荷下进行预定时间。接着，从轮胎上取出胎圈线，根据上述胎圈线拉伸测试而测量在拉力下的断裂力。由此测得的断裂力为表示为Fmr的残余断裂力。当相对单位大于1时，相比于胎圈线100，测试的胎圈线与其初始断裂力成比例地损失更少的断裂力。相反，当相对单位小于1时，相比于胎圈线100，测试的胎圈线与其初始断裂力成比例地损失更多的断裂力。
得自所进行的测量的特性总结于如下表1中。
表1
胎圈线20、20’在恒定直径下有可能保持优良的机械特性(特别是断裂力)，并同时将现有技术胎圈线的质量降低17％(第一实施方案)和39％(第二实施方案)。
此外，每个轮胎10、10’具有等于现有技术轮胎的爆裂强度。每个胎圈线20、20’的残余断裂力Fmr等于胎圈线100的残余断裂力，即测试的胎圈线与其初始断裂力成比例地损失与胎圈线100一样多的断裂力。
每个胎圈线20、20’的断裂力Fm大于或等于200kN，对于第二实施方案优选大于或等于260kN，对于第一实施方案更优选大于或等于320kN。因此，在具有比胎圈线100小得多的质量的情况下，每个胎圈线20、20’具有或多或少相等(第二实施方案)或甚至更大(第一实施方案)的断裂力。
每个胎圈线20、20’的芯部材料具有大于或等于800MPa，优选大于或等于1000MPa，更优选大于或等于1200MPa的根据标准ISO14125在23℃下测得的屈服强度Re。
每个胎圈线20、20’的芯部材料Ma具有小于或等于100GPa，优选小于或等于75GPa，更优选小于或等于50GPa的根据标准ISO 14125在23℃下测得的杨氏模量。
由芯部30限定的环的直径Da与由每个胎圈线20、20’限定的环的直径Dt的比例Rd大于或等于0.25，对于第一实施方案优选大于或等于0.4，对于第二实施方案更优选大于或等于0.6。
芯部30对胎圈线20的断裂力Fm的贡献Rf对于第一实施方案大于或等于5％，对于第二实施方案优选大于或等于15％，更优选大于或等于40％。对于每个胎圈线20、20’，所述贡献Rf小于或等于75％。
在相同的芯部对胎圈线的质量的贡献下，每个胎圈线20、20’的芯部具有大得多的对胎圈线的断裂力的贡献，即为胎圈线100的芯部对胎圈线的断裂力的贡献的大约7倍。
当从胎圈线100至根据第二实施方案的胎圈线20时，芯部对断裂力的贡献增加至22倍，而芯部对胎圈线的质量的贡献仅增加至4倍。
芯部30对胎圈线20的质量的贡献Rm对于第一实施方案大于或等于7％，对于第二实施方案优选大于或等于15％，更优选大于或等于25％。对于胎圈线20、20’，所述贡献Rm小于或等于75％。
对于胎圈线20、20’，贡献Rm与贡献Rf的比例R严格小于1，优选小于或等于0.8，更优选小于或等于0.7。所述比例R大于或等于0.25，优选大于或等于0.4，更优选大于或等于0.5。因此，对于胎圈线20、20’，R在[0.5；0.7]范围内。
本发明不限于上述实施方案。
具体地，根据本发明的胎圈线可装配至除了用于航空器的轮胎之外的轮胎。例如，胎圈线可旨在用于选自厢式货车的工业车辆、重型车辆(即地铁车辆、公共汽车、道路运输车辆(卡车、牵引车、拖车)、越野车辆)、农业或工地机械，以及其他运输或搬运车辆的轮胎。
在一个实施方案中，芯部包括通过成缆或捻合而组装的多个分开的纱。
此外，不同实施方案的特性可以以任何方式彼此组合，只要它们可彼此兼容。
应注意，有可能使用一种用于轮胎的胎圈线，其包括：
-芯部，
-至少一个外层，所述至少一个外层包括围绕所述芯部缠绕的外层丝线，
-至少一个中间层，所述至少一个中间层包括围绕所述芯部缠绕的中间层丝线，所述中间层设置于所述芯部与所述外层之间，
其中所述芯部对胎圈线的质量的贡献与所述芯部对胎圈线的断裂力的贡献的比例严格小于1，优选小于或等于0.8，更优选小于或等于0.7，不论所述胎圈线是否包括：
-芯部，所述芯部包括嵌入有机基质中的复丝纺织纤维的至少一个纱，
-至少一个外层，所述至少一个外层包括围绕所述芯部缠绕的外层金属丝，
-至少一个中间层，所述至少一个中间层包括围绕所述芯部缠绕的中间层金属丝，所述中间层设置于所述芯部与所述外层之间。

Claims (21)

1.用于轮胎(10)的胎圈线(20、20’)，其特征在于，其包括：
-芯部(30)，所述芯部(30)包括嵌入有机基质中的复丝纺织纤维的至少一个纱，
-至少一个外层(C4；C2)，所述至少一个外层(C4；C2)包括围绕所述芯部(30)缠绕的外层金属丝，
-至少一个中间层(C1、C2、C3；C1)，所述至少一个中间层(C1、C2、C3；C1)包括围绕所述芯部(30)缠绕的中间层金属丝，所述中间层(C1、C2、C3；C1)设置于所述芯部(30)与外层(C4；C2)之间。
2.根据权利要求1所述的胎圈线(20、20’)，其中所述芯部(30)包括单个纱(B)。
3.根据权利要求1所述的胎圈线(20、20’)，其中所述芯部(30)包括多个分开的纱(B1、B2、B3)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(20、20’)，其中芯部(30)对胎圈线(20、20’)的质量的贡献(Rm)与芯部(30)对胎圈线(20、20’)的断裂力(Fm)的贡献(Rf)的比例(R)严格小于1，优选小于或等于0.8，更优选小于或等于0.7。
5.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(20、20’)，其中芯部(30)对胎圈线(20、20’)的质量的贡献(Rm)与芯部(30)对胎圈线(20)的断裂力(Fm)的贡献(Rf)的比例(R)大于或等于0.25，优选大于或等于0.4，更优选大于或等于0.5。
6.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(20、20’)，其中制备每个纱(B；B1、B2、B3)的材料(Ma)具有大于或等于800MPa，优选大于或等于1000MPa，更优选大于或等于1200MPa的根据标准ISO 14125在23℃下测得的屈服强度(Re)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(20、20’)，其中制备每个纱(B；B1、B2、B3)的材料(Ma)具有小于或等于100GPa，优选小于或等于75GPa，更优选小于或等于50GPa的根据标准ISO14125在23℃下测得的杨氏模量(E)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(20、20’)，其中芯部(30)对胎圈线(20、20’)的断裂力(Fm)的贡献(Rf)大于或等于5％，优选15％，更优选大于或等于40％。
9.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(20、20’)，其中芯部(30)对胎圈线(20、20’)的断裂力(Fm)的贡献(Rf)小于或等于75％。
10.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(20、20’)，其中芯部(30)对胎圈线(20、20’)的质量的贡献(Rm)大于或等于7％，优选大于或等于15％，更优选大于或等于25％。
11.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(20、20’)，其中芯部(30)对胎圈线(20、20’)的质量的贡献(Rm)小于或等于75％。
12.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(20、20’)，其中由芯部(30)限定的环的直径(Da)与由胎圈线(20、20’)限定的环的直径(Dt)的比例(Rd)大于或等于0.25，优选大于或等于0.4，更优选大于或等于0.6。
13.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(20、20’)，其中胎圈线(20、20’)的断裂力(Fm)大于或等于200kN，优选大于或等于260kN，更优选大于或等于320kN。
14.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(20、20’)，其中每个纱(B；B1、B2、B3)的直径为6至20mm之间。
15.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(20、20’)，其中每个复丝纺织纤维的每个基本长丝的直径为2至30μm之间。
16.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(20、20’)，其中每个复丝纺织纤维为连续的。
17.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(20、20’)，其中每个复丝纺织纤维包括超过10个基本长丝，优选超过100个基本长丝，更优选超过1000个基本长丝。
18.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(20、20’)，其中每个复丝纺织纤维选自玻璃纤维、碳纤维、二氧化硅纤维、陶瓷纤维以及这种纤维的混合物，优选选自玻璃纤维、碳纤维和这种纤维的混合物，每个复丝纺织纤维更优选为玻璃纤维。
19.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(20、20’)，其中所述有机基质为热固性类型，优选为经交联的，更优选为乙烯基酯型。
20.轮胎(10、10’)，其特征在于，其包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(20)。
21.根据前一权利要求所述的轮胎(10、10’)，其用于航空器。
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