技术摘要：
本发明的主题为双层多线股帘线(60)，其包括由J＞1根内部线股(TI)构成的帘线内层(CI)和由L＞1根外部线股(TE)构成的帘线外层(CE)。帘线满足关系式95≤MC≤175，其中‑MC＝(J x MI L x ME)/(J L)；‑MI＝200x cos4(α)x[Q x(D1/2)2x cos4(3) P x(D2/2)2x cos4(5) N x(D3/2 全部
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。
技术实现要素：
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 4 CN 111601924 A 说 明 书 2/30 页 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， -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， ·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， 所述帘线满足以下关系式： 95≤MC≤175 其中 MC＝(J x MI L x ME)/(J L)其中 MI＝200 x 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， -δ为每根内部线股内的中间层中每根中间丝线的螺旋角度，以及 -γ为每根内部线股内的外层中每根外部丝线的螺旋角度，并且 ME＝200 x cos4(α’)x[Q’x(D1’/2)2x cos4(β’) N’x(D2’/2)2x cos4(γ’)]/[Q’x (D1’/2)2 N’x(D2’/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，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： 5 CN 111601924 A 说 明 书 3/30 页 其中RI为内部线股的缠绕半径，PI为每根内部线股进行缠绕的 捻距。 其中R1为每根内部线股的Q根内部丝线的缠绕半径，p1为Q根内 部丝线在每根内部线股内进行组装的捻距。当Q＝1时，R1＝0，因此β＝0。 其中R2为每根内部线股的P根中间丝线的缠绕半径，p2为P根中 间丝线在每根内部线股内进行组装的捻距。 其中R3为每根内部线股的N根外部丝线的缠绕半径，p3为N根外 部丝线在每根内部线股内进行组装的捻距。 其中RE为外部线股的缠绕半径，PE为每根外部线股进行缠绕 的捻距。 其中R1’为每根外部线股的Q’根内部丝线的缠绕半径，p1’ 为Q’根内部丝线在每根外部线股内进行组装的捻距。当Q’＝1时，R1’＝0，因此β’＝0。 其中R2’为每根外部线股的N’根外部丝线的缠绕半径，p2’ 为N’根外部丝线在每根外部线股内进行组装的捻距。 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、R2和R3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、每根中间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'和R2'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。 每根外部线股具有两个层，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 6 CN 111601924 A 说 明 书 4/30 页 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，特别是帘线不具有任何覆盖内部线股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 7 CN 111601924 A 说 明 书 5/30 页 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，140≤MC≤170，优选150≤MC≤160。 在优选的实施方案中，77≤MI≤196。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28GPa≤EI≤180GPa的模量EI。在该特定的变体形式中，153≤MI≤193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，77≤MI≤135。在该第 一变体形式中，帘线内层的模量EI有利地满足28GPa≤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。 8 CN 111601924 A 说 明 书 6/30 页 在第二变体形式中，帘线内层具有较高的模量，136≤MI≤196。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，81≤ME≤182。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，81≤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≤182。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0.59≤EC/EI ≤1.59。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0.45≤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≤0.84，优选0.50≤EC/EI≤0.84。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≤1.90。在该另一个变体形式中，相对于帘线的模量 而言帘线内层具有相对较低的模量，即有利地满足1.04≤EC/EI，优选1.04≤EC/EI≤1.96。 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、D3、D1’和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。 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每个内层(当 Q＞1时)、中间层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每个内层(当 Q’＞1时)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。 9 CN 111601924 A 说 明 书 7/30 页 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4°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、δ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 32°。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’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，26°≤3α β δ γ≤162°。在Q＝1的实施方案中，有利地26°≤3α β δ γ≤ 140°。在Q＞1的实施方案中，有利地36°≤3α β δ γ≤162°。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 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，50°≤3α β δ γ≤80°。 有利地，28°≤2α’ β’ γ’≤96°。在Q’＝1的实施方案中，有利地28°≤2α’ β’ γ’ ≤86°。在Q’＞1的实施方案中，有利地34°≤2α’ β’ γ’≤96°。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，43°≤2α’ β’ γ’≤63°。 有利地，64°≤3α β δ γ 2α’ β’ γ’≤224°。在Q＝1并且Q’＝1的实施方案中，有 利地64°≤3α β δ γ 2α’ β’ γ’≤200°。在Q>1并且Q’＝1的实施方案中，有利地73°≤3α β δ γ 2α’ β’ γ’≤212°。在Q＝1并且Q’>1的实施方案中，有利地68°≤3α β δ γ 2α’ β’ γ’≤220°。在Q>1并且Q’>1的实施方案中，有利地80°≤3α β δ γ 2α’ β’ γ’≤224°。 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°≤3α β δ γ 2α’ β’ 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15mm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1至10mm。 在Q＝1的实施方案中，在每根内部线股内的中间层中每根中间丝线的螺旋角度δ 为6°至30°。有利地，每根内部线股的P根中间丝线以5至20mm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，每根内部线股的P根中间丝线以10至20mm的捻距p2组装在每根内部线股 内。 在该特定的变体形式中，δ为7°至17°，并且p2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 10 CN 111601924 A 说 明 书 8/30 页 7°至30°。有利地，每根内部线股的N根外部丝线以10至40mm的捻距p3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 9°至25°。有利地，每根内部线股的N根外部丝线以10至40mm的捻距p3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p3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17°。有利地，每根外部线股的Q’根内部丝线以5至20mm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7°至17°，并且p1’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20°。有利地，每根外部线股的N’根外部丝线以5至40mm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外层中每根外部丝线的螺旋角度γ’ 为5°至26°。有利地，每根外部线股的N’根外部丝线以5至30mm的捻距p2’组装在每根外部线 股内。 在该特定的变体形式中，γ’为7°至17°，并且p2’为4至40mm。 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90≤MC≤161。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，77≤MI≤193。在这些优选的变体形 式中，有利地28GPa≤EI≤176GPa。 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，77≤MI≤ 135。在该第一变体形式中，有利地28GPa≤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≤193。 在该第二变体形式中，有利地95GPa≤EI≤176GPa。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，81≤ME≤174。 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，81≤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≤174。 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 11 CN 111601924 A 说 明 书 9/30 页 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0.59 ≤EC/EI≤1.46。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0.59≤ME/MI≤0.69。在该变体形式 中，则有利地EC/EI≤0.79，优选0.50≤EC/EI≤0.79。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≤1.90。在该变体 形式中，则有利地1.04≤EC/EI，优选1.04≤EC/EI≤1.96。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4°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13°至32°。 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，35°≤3α β δ γ≤162°。在Q＝1的实施方案中，有利地35°≤3α β δ γ≤ 140°。在Q＞1的实施方案中，有利地36°≤3α β δ γ≤162°。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 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，34°≤2α’ β’ γ’≤96°。在Q’＝1的实施方案中，有利地34°≤2α’ β’ γ’ ≤86°。在Q’＞1的实施方案中，有利地42°≤2α’ β’ γ’≤96°。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，100°≤3α β δ γ 2α’ β’ γ’≤224°。在Q＝1并且Q’＝1的实施方案中， 有利地100°≤3α β δ γ 2α’ β’ γ’≤200°。在Q>1并且Q’＝1的实施方案中，有利地104° ≤3α β δ γ 2α’ β’ γ’≤212°。在Q＝1并且Q’>1的实施方案中，有利地117°≤3α β δ γ 2α’ β’ γ’≤220°。在Q>1并且Q’>1的实施方案中，有利地121°≤3α β δ γ 2α’ β’ γ’ ≤224°。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、δ、β’、γ’的值以 及捻距p1、p2、p3、p1’、p2’的值与上文已经描述的值相同。 12 CN 111601924 A 说 明 书 10/30 页 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113≤MC≤174，优选 113≤MC≤170。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，118≤MI≤196。则有利地64GPa≤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，118≤MI≤ 135。在该第一变体形式中，则有利地64GPa≤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≤196。 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，82≤ME≤182。 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，82≤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≤182。 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0.50≤EC/EI≤1.59。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0.45≤ME/MI≤0.69。在该变体形式 中，则有利地EC/EI≤0.80，优选0.50≤EC/EI≤0.80。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≤1.42。在该变体 形式中，则有利地1.14≤EC/EI，优选1.14≤EC/EI≤1.54。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4°至27°。 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11°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。 13 CN 111601924 A 说 明 书 11/30 页 有利地，26°≤3α β δ γ≤128°。在Q＝1的实施方案中，有利地26°≤3α β δ γ≤ 113°。在Q＞1的实施方案中，有利地36°≤3α β δ γ≤128°。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 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，28°≤2α’ β’ γ’≤89°。在Q’＝1的实施方案中，有利地28°≤2α’ β’ γ’ ≤85°。在Q’＞1的实施方案中，有利地36°≤2α’ β’ γ’≤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’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，74°≤3α β δ γ 2α’ β’ γ’≤183°。在Q＝1并且Q’＝1的实施方案中，有 利地74°≤3α β δ γ 2α’ β’ γ’≤158°。在Q>1并且Q’＝1的实施方案中，有利地86°≤3α β δ γ 2α’ β’ γ’≤168°。在Q＝1并且Q’>1的实施方案中，有利地84°≤3α β δ γ 2α’ β’ γ’≤168°。在Q>1并且Q’>1的实施方案中，有利地94°≤3α β δ γ 2α’ β’ γ’≤183°。 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、δ、β’、γ’的值以及捻 距p1、p2、p3、p1’、p2’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142≤MC≤175，优选 142≤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，143≤MI≤196。则有利地100GPa≤EI ≤180GPa。 在根据实施方案C的帘线的优选变体形式中，125≤ME≤182。 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0.71≤ME/MI≤1.21。在该变体形式中，则有利地0.74≤EC/EI≤ 1.44。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。 在根据实施方案C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。 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C 的帘线内层具有相对较高的模量，亦即ME/MI≤0.69，优选0.66≤ME/MI≤0.69。在该变体形 式中，则有利地EC/EI≤0.84，优选0.74≤EC/EI≤0.84。在该变体形式中，相对于帘线的断 裂强度，更有利于帘线的抗切割性。 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 14 CN 111601924 A 说 明 书 12/30 页 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4°至23°。 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27°。 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，从而使得能够获得根据实施方案C的帘线。 有利地，26°≤3α β γ δ≤97°。在Q＝1的实施方案中，有利地26°≤3α β γ δ≤ 86°。在Q＞1的实施方案中，有利地36°≤3α β γ δ≤97°。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，30°≤2α’ β’ γ’≤64°。在Q’＝1的实施方案中，有利地30°≤2α’ β’ γ’ ≤62°。在Q’＞1的实施方案中，有利地37°≤2α’ β’ γ’≤64°。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，64°≤3α β γ δ 2α’ β’ γ’≤135°。在Q＝1并且Q’＝1的实施方案中，有 利地64°≤3α β γ δ 2α’ β’ γ’≤117°。在Q>1并且Q’＝1的实施方案中，有利地73°≤3α β γ δ 2α’ β’ γ’≤131°。在Q＝1并且Q’>1的实施方案中，有利地68°≤3α β γ δ 2α’ β’ γ’≤127°。在Q>1并且Q’>1的实施方案中，有利地80°≤3α β γ δ 2α’ β’ γ’≤135°。 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、δ、β’、γ’的值以及 捻距p1、p2、p3、p1’、p2’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。 15 CN 111601924 A 说 明 书 13/30 页 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，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 16 CN 111601924 A 说 明 书 14/30 页 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，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，每根内部线股的中间层为未饱和的。 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，每根内部线股的中间层的丝线间距大于或等于5μm。优选地，每根内部线 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50μ m，高度优选大于或等于60μm。 内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 根内部线股的中心，因此使得每根内部线股对腐蚀不那么敏感。 在促进每根内部线股的渗透性与断裂强度之间的折衷的实施方案中，每根内部线 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。 内部线股的中间层不完全为不饱和的事实使得能够确保中间层的构造稳定性。此 外，内部线股的中间层不完全为不饱和的事实使得能够确保内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
