[发明专利]多复合平面增强件

说明书

本发明涉及多复合条带(R1、R2、R3)形式的平面增强件，其限定三个主垂直方向，即轴向(X)，横向(Y)和径向(Z)，沿方向Y测量的宽度W_R在2和100mm之间，并且沿方向Z测量的厚度T_R在0.1和5mm之间，纵横比W_R/T_R大于3。多复合条带至少包括：多根由复合材料制成并沿方向X取向的单丝(10、20)，其包括嵌入于热固性树脂(102)中的矿物材料的长丝(101)，所述热固性树脂(102)具有大于70℃的表示为Tg₁的玻璃化转变温度。多根单丝(10、20)包覆有热塑性材料(12)层，并且这些单丝(10、20)中的全部或一些是平面单丝，其具有沿方向Y测量的宽度W_M和沿方向Z测量的厚度T_M的横截面，纵横比W_M/T_M大于1.5。本发明还涉及包含上述多复合增强件的多层层压件。本发明进一步涉及由所述多层层压件或多复合增强件增强的充气轮胎或非充气轮胎。

技术领域

本发明的领域是复合增强件和多层层压件，其可以特别地用于增强橡胶或塑料制品或半成品，例如充气或非充气类型的车辆轮胎。

本发明更特别地涉及基于复合单丝的条带形式的复合增强件，所述复合单丝由嵌入于热固性树脂中的矿物材料的长丝制成，具有高机械性能和热性能，本发明还涉及这种单丝作为这些半成品、制品特别是轮胎的增强元件的用途。

背景技术

轮胎设计者长久以来一直寻求低密度织物或复合型“增强件”(细长增强元件)，其可以有利地且有效地取代常规的金属丝线或帘线，以特别地减少这些轮胎的重量，并且还弥补腐蚀的任何问题。

因此，专利申请EP 1 167 080(或US 7 032 637)已经描述了具有高机械性能的GRC(法文缩写“CVR”，玻璃树脂复合材料的缩写)单丝，其包含浸渍在乙烯基酯类型交联树脂中的连续的单向玻璃纤维。除了高压缩断裂应力大于其拉伸断裂应力之外，这种单丝的断裂伸长率大约为3.0至3.5％，初始拉伸模量至少为30GPa；其热固性树脂具有大于130℃的Tg(玻璃化转变温度)和至少3GPa的初始拉伸模量。

由于上述性能，该申请EP 1 167 080显示了能够有利地用复合单丝取代钢丝帘线(特别是位于胎面下在平行截面中的钢丝帘线)作为用于充气轮胎带束的新型增强元件，由此可以显著减轻这些轮胎的结构。

然而，出乎意料地注意到，现有技术的这些复合单丝在用作某些充气轮胎的带束增强件时，在这些轮胎的制造过程中可能由于其结构的坍塌或屈曲而经受一定数量的压缩破坏，更具体地，在成形步骤和/或如已知的在高压和非常高的温度(通常高于160℃)下进行的在模具中固化这些轮胎的最后步骤中。

以这种方式，申请人公司在最近公布的专利申请WO 2015/014578中已经提出了具有改进的Tg，断裂伸长率和模量性质的新型GRC单丝，使得新型GRC单丝具有相对于上述申请EP 1 167 080中描述的现有技术的GRC单丝显著地改善的压缩特性(特别是在高温下)，并且能够克服上述问题。

然而，经验表明，可以进一步改进上述专利文献中描述的复合单丝，特别是其在充气或非充气车辆轮胎中的用途。

发明内容

继续他们的研究，申请人公司发现了一种基于复合单丝的新型增强件，其相对于现有技术复合单丝的性质在压缩、弯曲或横向剪切方面具有显著地改善。

因此，根据第一主题，本发明(特别是参考附图1至6)涉及具有限定三个主垂直方向的多复合条带(R1、R2、R3)形状的扁平增强件，所述三个主垂直方向为轴向(X)、横向(Y)和径向(Z)，沿Y方向测量的表示为W_R的宽度在2和100mm之间，沿Z方向测量的表示为T_R的厚度在0.1和5mm之间，比值W_R/T_R大于3，该多复合条带包括至少：