[发明专利]具有不同捻度的混合增强元件

说明书

增强元件(36)，其包括单一的高模量织物单丝束(54)的和单一的低模量织物单丝束(56)，所述单一的高模量织物单丝束(54)和所述单一的低模量织物单丝束(56)在方向D3上以捻度R3围绕彼此缠绕，高模量织物单丝束(54)在方向D1上具有剩余捻度R1，低模量织物单丝束(56)在方向D2上具有剩余捻度R2，剩余捻度R1和R2使得:‑当R2基本上不为零时，R1>R2；‑当R2基本为零时，R1基本上不为零。

技术领域

本发明涉及增强元件、轮胎、半成品和制造这种增强元件的方法。

背景技术

由连续织物纤维或单丝(例如由聚酯、尼龙、纤维素或芳族聚酰胺制得的纤维)制得的织物增强元件在包括确认能以非常高速度运行的高性能轮胎在内的轮胎中具有重要作用。为了符合轮胎的要求，增强元件需要显示出高断裂强度、在拉伸方面的高弹性模量、优秀的疲劳耐久性以及最后的由橡胶或其他聚合物制得的基体(其易于对增强元件增强)的良好的粘合。

两个复丝束制成的增强元件是现有技术已知的，每个复丝束由基本织物单丝制成。两束单丝通过捻转围绕彼此缠绕以形成合股纱线。包括织物单丝的每一束取决于制造工艺的阶段而通常被称为短纤纱或强捻纱。

制造这些增强元件的方法也是现有技术中公知的。在第一步骤中，每个织物单丝的短纤纱(更适当地被称为“纱线”)首先在其本身上在给定的方向D’(分别在S方向或Z方向上，S方向或Z方向是根据S或Z的横划来表示匝的定向的公认的术语)单独捻转(其中初始捻度为R1’和R2'，其中R1’＝R2’)以形成束或强捻(更适当地被称为“束”)，其中织物单丝被发现变形为围绕所述束的轴线的螺旋线。然后，在第二步骤中，不论两个束是否包括由相同或不同(被称为混合或复合的增强元件的情况)的材料组成的单丝，两个束随后以最终捻度R3在与方向D’(分别为Z或S方向)相反的方向D3上捻合在一起使得R3＝R1'＝R2'，从而获得绞合的增强元件(更适当地被称为“帘线”)。此增强元件被称为是捻度平衡的，这是因为在最终增强元件中的两个束具有相同的剩余捻度，因为R1'＝R2'。此剩余捻度是零或接近于零，这是因为R3＝R1'＝R2'，且方向D’与方向D3相反。

捻转的目的是适应材料的性质从而产生增强元件的横向内聚力，增加其疲劳性能，还改进与经增强的基体的粘合。

这样的增强元件的构造和制造方法是本领域技术人员公知的。它们已经在大量文献中进行的详细地描述，例如EP021485、EP220642、EP225391、EP335588、EP467585、US3419060、US3977172、US4155394、US5558144、WO97/06294或EP848767，或更近期的WO2012/104279、WO2012/146612、WO2014/057082。

为了能够增强包括这些增强元件的轮胎或半成品，这些增强元件的耐久性或疲劳强度(拉伸疲劳强度、弯曲疲劳强度、压缩疲劳强度)和断裂力是关键的重要条件。已知的是，通常对于给定材料，所用捻度越大，耐久性越大，但在另一方面，随着捻度增加，拉伸断裂强度(当以每单位重量表示时被称为韧度)显著减少，而这在增强方面显然是不利的。

因此，增强元件的设计者，如轮胎制造商，一直在寻找在对于给定材料和给定捻度而能够在耐久性和断裂强度方面的机械性质改进的增强元件。

发明内容

为此，本发明的一个主题是一种增强元件，其包括单一的高模量织物单丝束和单一的低模量织物单丝束，所述单一的高模量织物单丝束和所述单一的低模量织物单丝束在方向D3上以捻度R3围绕彼此缠绕，高模量织物单丝束在方向D1上具有剩余捻度R1，低模量织物单丝束可以在方向D2上具有剩余捻度R2，剩余捻度R1和R2使得：

-当R2基本上不为零时，R1>R2

-当R2基本上为零时，R1基本上不为零。