[发明专利]用于轮胎的弹性混合胎圈线

说明书

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陆上车辆的轮胎，其包括胎圈线，所述胎圈线包括芯部和与所述芯部接触的围绕所述芯部缠绕的钢丝的外层。所述芯部由钢单丝组成。所述钢单丝在其本身上弯曲，其两端焊接，以形成大致圆形的环。

然而，除了相对高的重量之外，胎圈线显示出塑性变形的风险。因此，在运输或储存的步骤(在其过程中非充气的轮胎在自重作用下或者在其他轮胎重量作用下被压扁)之后，存在胎圈线中的至少一个可能显示出不可逆的塑性变形的风险。然而，这种变形有时可损害胎圈线的机械性质，从而导致围绕轮辋的胎圈线的可改进的夹紧，这有可能损害轮胎的气密性和性能。

发明内容

本发明具有可能保持轮胎性能的轻的胎圈线的目的。

为此目的，本发明的一个主题是一种用于轮胎的单层胎圈线，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，

-外层，所述外层包括围绕所述芯部缠绕，并与所述芯部接触的金属丝。

通过所述有机基质所固有的相对高的屈服强度，避免了在运输和储存步骤过程中胎圈线的可能的塑化，并消除了塑性变形的任何风险。

此外，所述胎圈线相对较轻。具体地，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胎圈线的质量降低15至35％，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、聚酯纤维、芳族聚酯纤维、聚乙烯纤维、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。由于芯部材料的高屈服强度，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。胎圈线的任何塑化风险得以避免。

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。