具有不同捻度的混合增强元件的制作方法

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。

技术实现要素：

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。

根据本发明的增强元件具有等同于已得到平衡的增强元件的断裂强度，并具有相对于捻度平衡的增强元件的改进的耐久性。

如上所述，在现有技术的增强元件中，增加捻度r3可以增加耐久性，但损失断裂强度。相反地，在根据本发明的增强元件中，与捻度r3的增加相关的断裂强度的损失被剩余捻度r1补偿，剩余捻度r1严格高于剩余捻度r2，正如下文描述的比较测试的结果所示。

基本上为零的剩余捻度意指剩余捻度严格低于捻度r3的2.5％。基本上不为零的剩余捻度意指剩余捻度大于或等于捻度r3的2.5％。

高模量织物单丝束意指具有严格高于25cn/tex的所谓的最终模量的束。相反地，低模量织物单丝束意指具有小于或等于25cn/tex的所谓的最终模量的束。此定义等同地适用于坯布束和涂布粘合剂的束，坯布束亦即没有粘合剂的束，涂布粘合剂的束亦即涂布有一层粘合剂的束。在涂布粘合剂的束的情况中，此定义无差别地适用于直接由制造得到的束和来自增强元件的束两者，而不管这些束是否直接由制造得到或从半成品或轮胎抽出。

用装配有“4d”型夹具(用于小于100dan的破裂强度)或“4e”型夹具(用于至少等于100dan的破裂强度)的“instron”拉伸测试机以已知的方式得到的力-伸长曲线测得最终模量。测量的束以200mm/min的额定速率经受在4d夹具的情况下的初始长度为400mm以及在4e夹具的情况下的初始长度为800mm的拉伸测试。所有给出的结果都是在超过10次以上的测量后得出的平均值。

在对测试的束进行拉伸测试前，除了由芳纶制得且具有大于或等于330tex的束以外，应用被称为“保护性捻转”的预捻转，该预捻转等于100捻度/米，而对于由芳纶制得且具有大于或等于330tex的束的预捻转等于80捻度/米。

在力-伸长曲线在整体上呈基本上线性的情况下，最终模量定义为在对应于力-伸长曲线的断裂强度的80％的点处的斜率除以束的丝线支数。在力-伸长曲线在整体上呈基本上非线性的情况下，例如具有一个或多个拐点的曲线，最终模量定义为在力-伸长曲线上的两个点a和b之间的斜率除以束的丝线支数，点a对应于束的断裂强度的40％，点b对应于束的断裂强度的60％。

束的支数(或线密度)根据标准astmd1423确定。支数以tex(1000m的产品的重量，单位为克，注意：0.111tex等于1旦尼尔)给出。

每个织物单丝束包括可以潜在地相互交织的多个基本织物单丝。每个束包括在50至2000之间的单丝。

在增强元件直接来自制造或取自半成品或轮胎的情况中，每个剩余捻度r1、r2通过反捻增强元件(可以获得r3)然后反捻每个束(可以获得r1和r2)而确定。每个捻度r1、r2、r3根据2010年1月的标准astmd885/d885ma(第30段)例如使用扭力计来确定。

在本发明的r2基本为零的实施方案中，本发明使得断裂强度得到显著改进，而同时维持等同于具有等于本发明的捻度r3的捻度平衡的增强元件的耐久性。

在本发明的r2基本不为零的实施方案中，本发明使得耐久性得到显著改进，而同时维持等同于具有低于本发明的捻度r3的捻度平衡增强元件的断裂强度。

有利地，高模量织物单丝束的最终模量大于或等于30cn/tex，优选地大于或等于35cn/tex，更优选地大于或等于40cn/tex。

有利地，低模量织物单丝束的最终模量小于或等于20cn/tex，优选地小于或等于15cn/tex，更优选地小于或等于10cn/tex。

有利地，高模量织物单丝束的最终模量与低模量织物单丝束的最终模量的比值大于或等于2，优选地大于或等于5，更优选地大于或等于7。在本发明有利的实施方案中，此比值小于或等于15，优选地小于或等于10。

在本申请中，术语“织物”或“织物材料”是非常概括的术语，其意指由除了金属物质之外的物质制得的任何材料，不论其是天然的还是合成的，其能够通过任何适合的变形工艺变形成丝线、纤维或薄膜。例如且不限于如下示例，可以提及聚合物纺丝工艺，例如熔体纺丝、溶液纺丝或凝胶纺丝。

尽管由非聚合物物质制得的材料(例如由无机物质如玻璃制得，或由非聚合物有机物质如碳制得)包含在织物材料的定义中，但本发明优选地通过由聚合物物质制得的材料进行，聚合物物质是热塑性类型和非热塑性类型两者。

举例而言，热塑性类型或非热塑性类型的聚合物材料可以例如提及为纤维素，特别是人造丝，聚乙烯醇(缩写为“pva”)，聚酮，芳纶(芳族聚酰胺)，芳族聚酯，聚苯并二噁唑(polybenzazoles，缩写为“pbo”)，聚酰亚胺，聚酯，特别是选自pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、pen(聚萘二甲酸乙二醇酯)、pbt(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、pbn(聚萘二甲酸丁二醇酯)、ppt(聚对苯二甲酸丙二醇酯)、ppn(聚萘二甲酸丙二醇酯)的那些。

在一个实施方案中，当r2基本上不为零时，方向d1和方向d2相同。

有利地，当r2基本上不为零时方向d1、方向d2和方向d3相同，当r2基本上为零时，方向d1和方向d3相同。因此，此制造方法更加快捷且更为便宜。这是因为需要被应用至每个束的捻度r1'和r2’减小至严格最小值。特别地，在此实施方案中，由于捻度r1’和r2’在最终捻度r3中完全用完而得到剩余捻度r1和r2，这与捻度r1’和r2’大于(或等于)r3并且剩余捻度r1和r2来自于过剩的捻度r1’和r2’的方法不同。

在优选的实施方案中，高模量织物单丝由芳族聚酰胺制得，优选地由芳纶制得。

关于芳纶单丝，应注意，公知的是其是由芳纶键结合在一起的芳族基团形成的线性大分子的单丝，其中芳纶键的至少85％直接连接至两个芳族核，更特别地，其是由聚(对-苯二甲酰对苯二胺)(或ppta)制得的纤维，其由视觉各向异性纺丝组合物长时间制造。

在优选的实施方案中，低模量单丝由选自纤维素、聚乙烯醇、聚酮、脂族聚酰胺、聚酯、聚苯并而噁唑、聚酰亚胺的材料制得，以及由这些材料的单丝的混合物制得，优选地选自脂族聚酰胺、聚酯和这些材料的单丝的混合物。

关于聚酯单丝，应注意，公知的是其是通过酯键结合在一起的基团形成的线性大分子的单丝。聚酯通过羧基二酸或其衍生物中的一种和二醇之间的酯化而缩聚来生产。例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯可以通过对苯二甲酸和乙二醇的缩聚来制造。

对于尼龙单丝，应注意，已知的是，其为得自合成聚酰胺链的大分子的单丝，其中酰胺键直接键合一个或多个脂族或环脂族基团。尼龙的一个示例是聚-(己二酰己二胺)。

本领域技术人员公知的是捻度可以通过两种不同的方式测量和表示，亦即或者简单地以每米的捻转数(t/m)的方式，或者在希望比较不同类型(密度)和/或不同支数的材料时，更严格地以单丝的螺旋角的方式，或者等同地以捻度系数k的方式。

有利地，r3为200至450捻/米，优选地为250至400捻/米。捻度r3决定增强元件的耐久性。因此，可以根据所需的耐久性来选择适当的捻度r3。捻度r3越高，耐久性越好。因此，更优选地选择捻度r3为280至400捻/米。

有利地，增强元件具有130至200，优选地140至190的捻度系数。这样的捻度系数可以获得耐久且具有高断裂强度的增强元件，其中束的捻度和支数与高生产率相容。

根据已知的关系式，增强元件的捻度系数k与增强元件的捻度r3相关，所述关系式如下：

k＝(捻度r3)x[(支数t3/(1000.ρ3)]^1/2

其中捻度r3以捻/米(t/m)表示，支数t3＝t1+t2以tex(1000m的重量，单位为克)表示，最后ρ3是制造增强元件的材料的密度或质量/单位体积(单位为g/cm³)(例如，纤维素约为1.50g/cm³，芳纶约为1.44g/cm³，聚酯如pet约为1.38g/cm³，尼龙约为1.14g/cm³)。在本发明的混合增强元件的情况中，ρ3当然是高模量单丝束和低模量单丝束的密度ρ1和ρ2除以这些束的各自的支数t1和t2的加权平均：ρ3＝(ρ1.t1+ρ2.t2)/(t1+t2)。

有利地，r1为10至150捻/米，优选地为20至120捻/米，更优选地为50至110捻/米。对于过高的剩余捻度r1，将从增强元件中获得过高的模量，特别是在低伸长的情况，这将导致轮胎的制造方法方面出现问题。相反地，过低的剩余捻度r1不能补偿提供耐久性的r3造成的断裂强度的损失。

在r2基本上不为零的实施方案中，r2为10至100捻/米，优选地为15至75捻/米，更优选地为20至60捻/米。

有利地，r1/r3的比值为0.05至0.45，优选地为0.10至0.40，优选地为0.13至0.40，更优选地为0.13至0.36，还更优选地为0.20至0.35。这样的r1/r3比值对于给定的捻度r3可以获得增强元件良好的耐久性和令人满意的断裂强度，同时保持断裂伸长足够好使其不造成轮胎的制造方法方面的问题，特别是当轮胎成型时的轮胎的制造方法方面的问题。

有利地，r1与r3的乘积大于或等于3000，优选地大于或等于15000，优选地大于或等于30000，还更优选地大于或等于44000。特别地，r3越高，增强元件的耐久性越好。因此，r1’越低且r1越高，断裂强度则越好。因此，r1与r3的乘积的值越高，增强元件的耐久性和断裂强度两者越好。然而，r3越高，增强元件的断裂强度的值分散的风险越大。因此，有利地，r1与r3的乘积小于或等于48000。通过将r1与r3的乘积限制至48000，断裂强度的工业变异性的风险减小。

有利地，比值r3/r2和r3满足r3/r2为0.10至10.50，且r3为200至450捻/米，优选地r3/r2为2.00至8.25，且r3为250至400捻/米，优选地r3/r2为2.00至7.10，且r3为280至400捻/米。更优选地，r3/r2和r3满足r3/r2为3.20至8.75，且r3为235至375捻/米。在r3/r2的区间中，对于上述r3的数值，断裂强度和耐久性之间的折中得以改进。

有利地，比值r1/r2为1.90至10.00，优选地为1.90至5.00，更优选地为1.90至2.50。

在一实施方案中，高模量织物单丝束的支数t1为90至400tex，优选地为100至350tex，更优选地为140至210tex。

在另一实施方案中，低模量织物单丝束的支数t2为80至350tex，优选地为90至290tex，更优选地为120至190tex，包括端值。

这样的支数t1和t2与轮胎中的用途相容。更低的支数不能具有足够高的断裂强度，而更高的支数会导致增强元件太厚而难以用于轮胎中。

增强元件的断裂力大于或等于30dan，优选地大于或等于35dan。断裂强度越高，其对攻击，特别是对包括例如路面凹坑和路肩的“道路事故”型攻击的抵抗越好。根据2010年1月的标准astmd885/d885ma测量的断裂强度还可由坯布增强元件(亦即没有粘合剂的元件)测定，正如同可以从涂布粘合剂的增强元件(亦即涂布有粘合剂层的元件)测定。在涂布粘合剂的增强元件的情况中，测定可以使用从制造直接获得的增强元件或者使用从半成品或轮胎中获得的增强元件来无差别地进行。

本发明的另一主题是包括嵌在弹性体基体中的如上所述的增强元件的半成品。根据本发明的半成品的一个示例是包括通过在两个弹性体条带之间压延增强元件形成的嵌在弹性体基体中的增强元件的增强元件帘布层。

本发明的另一主题是包括至少一个如上限定的增强元件的轮胎。

本发明的轮胎可以旨在用于乘用机动车辆、4x4类型和suv(运动型多用途车)类型，但还用于两轮车辆，例如摩托车，或用于选自厢式货车、“重型”车辆(即地铁、大型客车、重型道路运输车辆(卡车、牵引车、拖车))、越野车辆(农用或民用工程机械)和其他运输或搬运车辆的工业车辆。

优选地，轮胎可能旨在用于乘用机动车辆，4x4或“suv”(运动型多用途车)型乘用机动车辆。

在一个实施方案中，轮胎包括两个胎圈和胎体增强件，每个胎圈包括至少一个环形增强结构，胎体增强件通过围绕环形增强结构的反包而被锚固在胎圈的每一个中，胎体增强件包括至少一个如上限定的增强元件。

在另一实施方案中，轮胎包括两个胎圈和胎体增强件，每个胎圈包括至少一个环形增强结构，胎体增强件通过围绕环形增强结构的反包而被锚固在胎圈的每一个中，所述轮胎包括胎冠增强件，所述胎冠增强件设置在胎体增强件的径向外侧上，所述胎冠增强件包括工作增强件和环箍增强件，所述环箍增强件设置在所述工作增强件的径向外侧上，所述环箍增强件包括至少一个如上限定的增强元件。

优选地，环箍帘布层包括如上限定且基本上相互平行的环箍织物增强元件。这样的环箍增强元件与轮胎的周向方向形成至多等于10°，优选地在5°至10°的角度。

在另一个实施方案中，轮胎包括两个胎圈和胎体增强件，每个胎圈包括至少一个环形增强结构，胎体增强件通过围绕环形增强结构的反包而被锚固在胎圈的每一个中，轮胎包括胎侧增强件，胎侧增强件包括至少一个如上限定的增强元件。

在一个特别有利的实施方案中，轮胎设计为失压续跑型轮胎。

特别地，数年来，轮胎制造商尝试消除车辆上的备胎的需求并同时确保车辆在一个或多个轮胎明显失压或完全失压的情况下能够继续行驶。例如在通常危险的情况下提供无需停靠即可到达的服务中心从而安装备胎。

一个设想的解决方案是使用设置有自支撑胎侧的失压续跑型轮胎(有时通过其商标因“零压力”被称为“zp”或因“自支撑轮胎”被称为“sst”)。

当充气压力接近于工作压力(此时则称为“正常运行”模式)时，期望轮胎显示出尽可能好的性能，此性能被称为“rmg”(充气模式)行驶性能。此rmg行驶性能特别地包括质量、滚动阻力或甚至是舒适度。

当充气压力与工作压力相比显著减少或甚至为零(则此时被称为“失压续跑”模式)时，轮胎必须可以以给定速度行驶给定距离。这种性能被称为“rme”(扩展移动性)行驶性能，这种性能为法规所必需，或者机动车辆制造商需要这种性能从而允许生产商将此轮胎宣传为失压续跑型轮胎。此性能很大程度上取决于胎体增强件的增强元件的耐久性，而由于根据本发明的增强元件，此耐久性有利地较高。

本发明在高模量束由芳纶单丝组成而低模量束由聚酯单丝组成的增强元件的情况下是特别有利的。特别地，增强元件在低形变(在正常运行模式中)时具有相对较低的模量，在此情况下增强元件为聚酯增强元件，聚酯被证明足以提供rmg行驶性能。增强元件在高形变(在失压续跑模式中)时具有相对较高的模量，在此情况下增强元件为芳纶增强元件，芳纶被证明其本身足以提供rme行驶性能

这种设计成用于失压续跑的轮胎优选地包括胎侧插入物，所述胎侧插入物设置在胎体增强件的轴向内侧上。

有利地，胎体增强件包括单一的胎体帘布层。

单一胎体帘布层的存在可以获得比具有包括两个胎体帘布层的胎体增强件的轮胎更具柔性的具有胎体增强件的轮胎。因此，轮胎的竖向刚性减少，其舒适度得以改善，因此在设计成失压续跑的轮胎的情况下，使其更接近于不具有自支撑胎侧的标准轮胎的舒适度水平。

本发明的另一主题是制造如上限定的增强元件的方法，在所述方法中：

-获得在方向d1’上具有初始捻度r1’的高模量织物单丝束；

-获得在方向d2’上具有初始捻度r2’的低模量织物单丝束；

-将高模量织物单丝束和低模量织物单丝束在方向d3上以捻度r3围绕彼此缠绕，使得：

-高模量织物单丝束具有在方向d1上的剩余捻度r1；以及

-低模量织物单丝束具有在方向d2上的剩余捻度r2；

-剩余捻度r1和r2使得：

-当r2基本不为零时，r1>r2

-当r2基本为零时，r1基本不为零。

在一个优选的实施方案中，r1'<r2'。

在一个优选的实施方案中，r1'<r3。

优选地，d1’和d2’相同。

有利地，d3与d1’和d2’相反。

优选地，r1'<r3且r2'<r3。

附图说明

通过阅读仅以非限定性示例的方式给出的说明书并通过参考附图将更好地理解本发明，其中：

-图1为根据本发明的第一实施方案的设计成失压续跑类型的轮胎的径向截面图；

-图2显示图1的轮胎的增强元件的详细视图；

-图3和图4为分别根据本发明第二和第三实施方案的轮胎的类似于图1的视图；以及

-图5显示为各个增强元件的力—伸长曲线。

具体实施方式

当使用术语“径向”时，必须在本领域技术人员就该词语的若干不同用途之间进行区别。首先，该表述指的是轮胎的半径。其意指，如果点a比点b更靠近轮胎的旋转轴线，则点a被称为在点b的“径向内侧”(或在点b的“内侧的径向上”)。相反地，如果点c比点d离轮胎的旋转轴线更远，则点c被称为在点d的“径向外侧”(或在点d的“外侧的径向上”)。“径向向内(或向外)”行进将意指向着更小(或更大)半径行进。该表述的这一含义也适用于讨论径向距离时。

另一方面，当增强件的一个或多个增强元件形成与周向方向呈大于或等于65°且小于或等于90°的角度时，增强元件或增强件被称为“径向的”。

最后，“径向横截面”或“径向截面”在本文中意指在包含轮胎的旋转轴线的平面中的横截面或截面。

“轴向”方向为平行于轮胎的旋转轴线的方向。如果点e比点f更靠近于轮胎的中平面，则点e被称为在点f的“轴向内侧”(或在点f的“内侧的轴向上”)。相反地，如果点g比点h离轮胎的中平面更远，则点g被称为在点h的“轴向外侧”(或在点h的“外侧的轴向上”)。

轮胎的“中平面”是垂直于轮胎的旋转轴线的平面，且位于与每个胎圈的环形增强结构的距离相等的位置处。

“周向”方向是垂直于轮胎的半径和轴向方向两者的方向。

根据本发明的轮胎的示例

图1为示意地显示从径向截面观察的根据本发明的第一实施方案的轮胎的图，所述轮胎以附图标记10表示。轮胎10为失压续跑类型的轮胎。轮胎10旨在用于乘用车辆。

轮胎10包括胎冠12，胎冠12包括胎冠增强件14，胎冠增强件14包括工作增强件15和环箍增强件19，工作增强件15包括两个工作帘布层16、18，环箍增强件17包括环箍帘布层19。胎冠增强件14被胎面20覆盖。此处，环箍增强件17设置在工作增强件15的径向外侧上。胎冠增强件17径向地插置在工作增强件15与胎面20之间。两个自支撑的胎侧22从胎冠12径向向内延伸。

轮胎10进一步包括在胎侧22的径向内侧上的两个胎圈24，每个胎圈24包括环形增强结构26，在此示例中为胎圈线28，环形增强结构26覆盖有大量的胎圈尖填料橡胶30以及径向胎体增强件32。

胎体增强件32优选地包括具有增强元件36的单一胎体帘布层34，胎体增强件32通过围绕环形增强结构26的反包而锚固至胎圈24的每一个中，从而在每个胎圈24内形成主束38和反包40，主束38从胎圈通过胎侧向着胎冠延伸，反包40的径向外端部42基本达到轮胎高度的中间位置。胎体增强件32从胎圈24通过胎侧22向着胎冠12延伸。胎冠增强件14设置在胎体增强件32的径向外侧上。因此，胎冠增强件14径向地插置在胎体增强件32和胎面20之间。

用于胎冠帘布层16、18和胎体帘布层34的橡胶组合物为用于增强元件的压延的常规组合物，其通常基于天然橡胶、炭黑、硫化体系和常用添加剂。织物增强元件和涂布该织物增强元件的橡胶组合物例如使用rfl类型的标准粘合剂结合在一起。

轮胎10还包括两个胎侧插入物44，其设置在胎体增强件32的轴向内侧上。这些具有特征性的新月形径向横截面的插入物44旨在增强胎侧。插入物44包括至少一个聚合物组合物，优选地为橡胶共混物。文献wo02/096677提供可以用于形成这样的插入物的橡胶共混物。每个胎侧插入物44能够帮助支撑对应于失压续跑状态下的车辆重量的一部分的负载。

轮胎还包括气密内层46，其优选地由丁基橡胶制得，其位于胎侧22的轴向内侧和胎冠增强件14的径向内侧，并在两个胎圈24之间延伸。胎侧插入物44位于内层46的轴向外侧。因此，胎侧插入物44轴向地设置在胎体增强件32与内层46之间。

环箍帘布层19包括根据本发明的环箍织物增强元件36，所述环箍织物增强元件36与轮胎10的周向方向z形成至多等于10°，优选在5°至10°的范围内的角度。作为替代形式，可以使用不根据本发明的增强元件。这样的增强元件包括例如由热缩材料制得的两束织物单丝，所述热缩材料例如在此示例中为聚酰胺-6,6，每束由两个140-tex的短纤纱构成，所述短纤纱已经以250捻/米(在直接并捻机上)捻合在一起。

胎体帘布层34包括根据本发明的织物增强元件36，织物增强元件36中的一个显示于图2中。增强元件36相互平行。每个增强元件36为径向的。换言之，每个增强元件36在基本上平行于轮胎10的轴向和径向方向的平面上延伸。

每个增强元件36包括单一的高模量织物单丝束54和单一的低模量织物单丝束56，高模量织物单丝束54在此处由芳族聚酰胺制得，例如由芳纶制得，低模量织物单丝束56在此处由聚酯或脂族聚酰胺制得，例如由聚酯制得，单一的高模量织物单丝束54与单一的低模量织物单丝束56以捻度r3在方向d3上以螺旋形围绕彼此缠绕。每个增强元件36由束54和束56组成。

此处，方向d3是s方向。增强元件56的捻度r3为200至450捻/米，优选地为250至400捻/米，更优选地为280至400捻/米，此处r3＝340捻/米。

聚酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚萘二甲酸丙二醇酯。在此示例中，聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)。

高模量单丝束54的支数t1为90至400tex，优选地为100至350tex，更优选地为140至210tex。此处，t1＝167tex。低模量单丝束56的支数t2为80至350tex，优选地为90至290tex，更优选地为120至190tex。此处，t2＝144tex。

高模量单丝束54具有在方向d1上的基本不为零的剩余捻度r1。低模量单丝束56具有在方向d2上的剩余捻度r2。根据本发明，当r2基本不为零时r1>r2，当r2基本为零时r1基本不为零。

高模量单丝束54的捻度r1为10至150捻/米，优选地为20至120捻/米，更优选地为50至110捻/米。此处，r1＝100捻/米。

低模量单丝束56的剩余捻度r2为10至100捻/米，优选地为15至75捻/米，更优选地为20至60捻/米，从而取决于r2基本不为零或者基本为零而符合条件r1>r2或r1>0。此处，r2＝50捻/米。

此处，因为r2基本不为零，d1和d2相同。优选地，d1、d2和d3相同，在此示例中为s方向。

当r2基本为零时，d1和d3相同。

r1/r3的比为0.05至0.45，优选地为0.10至0.40，优选地为0.13至0.40，更优选地为0.13至0.36，还更优选地为0.20至0.35。此处，r1/r3＝0.29。

r1与r3的乘积大于或等于3000，优选地大于或等于15000，优选地大于或等于30000。此处r1*r3＝34000。在其他实施方案中，r1与r3的乘积大于或等于44000。r1与r3的乘积小于或等于48000。

增强元件36使得比r3/r2和r3的值满足r3/r2为0.10至10.50，且r3为200至450捻/米，优选地r3/r2为2.00至8.25，且r3为250至400捻/米，优选地r3/r2为2.00至7.10，且r3为280至400捻/米。更优选地，r3/r2和r3满足r3/r2为3.20至8.75，且r3为235至375捻/米。此处，r3/r2＝6.80，r3＝340捻/米。

此外，增强元件36使得比值r1/r2为1.90至10.00，优选地为1.90至5.00，更优选地为1.90至2.50。此处，r1/r2＝2.00。

增强元件36具有130至200，优选地140至190的捻度系数k。此处，k＝160。

高模量织物单丝束54的最终模量mf1大于或等于30cn/tex，优选地大于或等于35cn/tex，更优选地大于或等于40cn/tex。此处，mf1＝64.5cn/tex。

低模量织物单丝束56的最终模量mf2大于或等于20cn/tex，优选地大于或等于15cn/tex，更优选地大于或等于10cn/tex。此处，mf2＝7.1cn/tex。

高模量织物单丝束54的最终模量与低模量织物单丝束56的最终模量的比mf1/mf2大于或等于2，优选地大于或等于5，更优选地大于或等于7。优选地，mf1/mf2小于或等于15，优选地小于或等于10。此处，mf1/mf2＝9.1。

增强元件36的断裂时的力大于或等于30dan，优选地大于或等于35dan。此处，在涂布有粘合剂层(例如一层rfl型的粘合剂)的增强元件36上的fr＝37.5，在不具有粘合剂层的坯布增强元件36上的fr＝38.1dan。

上述数值为在直接来自制造的增强元件上测量所得。作为替代形式，上述数值为在从半成品或轮胎中抽出的增强元件上测量所得。

图3和图4分别显示根据本发明的第二个和第三个实施方案的轮胎。与第一个实施方案类似的元件以相同的附图标记表示。

与第一个实施例的轮胎10不同，图3中根据第二个实施方案的轮胎10不设计成失压续跑轮胎。因此，其不具有胎侧插入物44。

在替代形式中，第二个实施方案的轮胎10包括根据本发明的环箍增强元件。在另一替代形式中，第二个实施方案的轮胎10包括有不是根据本发明的环箍增强元件。

与第二个实施方案的轮胎不同，图4中的根据第三个实施方案的轮胎10包括胎侧增强件48，胎侧增强件48优选地包括单一的胎侧增强帘布层50。

胎侧增强件48设置在主束38的轴向外侧上，并在每个胎圈24内在胎体帘布层34的反包40的轴向外侧上延伸。作为替代形式，胎侧增强件48可以径向地设置在主束38和胎体帘布层34的反包40之间。

胎侧增强件48的径向内端部52在胎体增强件32的反包40的径向外端部53的径向内侧上。胎侧增强件25的径向外端部54在径向靠近胎侧增强件48的胎冠帘布层(在此示例中为径向最内工作帘布层18)的轴向外端部55的轴向内侧上。相对于端部53和端部55，端部52和端部54的其他构造是可能的，其描述于例如wo2014040976中。

在该第三个实施方案中，胎侧增强件包括根据本发明的增强元件。

还可以设想根据第三个实施方案的包括环箍增强元件和胎体增强元件的轮胎，所述环箍增强元件可以根据或可以不根据本发明，所述胎体增强元件可以根据或可以不根据本发明。

制造增强元件的方法

现在将描述制造增强元件36的方法。根据本发明的方法可以使用本领域技术人员公知的环型攻丝机实施，也可以使用直接并捻机实施。

在获得高模量织物单丝束54的步骤中，起点是高模量的织物单丝的短纤纱，此短纤纱在方向d1’上以初始捻度r1’捻转。这样产生束54。

在另一步骤中，这次是获得低模量织物单丝束56的步骤，起点是低模量的织物单丝的短纤纱，此短纤纱在方向d2’上以初始捻度r2’捻转。这样产生束56。

在初始状态(换言之，没有任何捻转)下的每个短纤纱(更适当地被称为“纱线”)以通常小于25μm的非常细的直径的多个(通常为数十或数百)基本织物单丝的公知的方式形成。在每个束54'和56’中，发现织物单丝被变形成围绕纤维束的轴线的螺旋线。

d1’与d2’相同，此处为z方向，此外，r1'<r2'，此处r1'＝240捻/米，r2'＝290捻/米。

然后将高模量织物单丝束54和低模量织物单丝束56在方向d3上以捻度r3围绕彼此缠绕，一方面使得高模量织物单丝束具有在方向d1上的剩余捻度r1，在此示例中基本为非零，另一方面使得低模量织物单丝束具有在方向d2上的剩余捻度r2。剩余捻度r1和r2使得当r2基本不为零时r1>r2，当r2基本为零时r1基本不为零。在此示例中，在增强元件36的实施例中，r1>r2。

为此，束54、56以捻度r3缠绕使得r1'<r3且r2'<r3，其中在方向d3上r3＝340捻/米，方向d3与方向d1’和d2’相反。

对比测试和测量

在表1中比较根据本发明的增强元件36和根据本发明的另一增强元件37以及作为对比示例的其他增强元件的特征。对于全部这些增强与案件，t1＝167tex且t2＝144tex。pet通过hyosung公司以商标名hsp40naa市售。芳纶通过teijin公司以商标名twaron1000市售。

根据2010年1月的标准astmd885/d885ma测定的断裂强度在20℃下在已经经过在先调节的坯布增强元件(换言之，没有粘合剂的元件)上测量。“在先调节”意指在测量前在根据欧洲标准dinen20139的标准大气(温度为20+/-2℃；相对湿度为65+/-2％)下(在干燥后)存储增强元件至少24小时。

基本束或增强元件的支数(或线密度)根据标准astmd1423确定。支数以tex(1000m产品的重量，以克计，注意：0.111tex等于1旦尼尔)为单位给出。

耐久性通过根据astmd430-06(方法a)进行弯曲耐久性测试，在测试中使得包括嵌入在弹性体基体中的多个增强元件的半成品与滑轮接触前后移动。在600000次循环后，增强元件从弹性体基体中取出，并测量断裂力ft。此断裂力ft与弯曲耐久性测试前的断裂力fr进行比较。dt降低百分比以差别关系式(1-ft/fr).100给出，耐久性以关系式100.ft/fr给出，并记录在表1中。

图5给出各个对比增强元件i至v、和根据本发明的增强元件36、37的力—伸长曲线ci至cv、c36和c37。

表1

标记nm表示数值未测量。

增强元件i与v之间的比较说明了捻度r3对在本发明上文中提及的断裂力和耐久性的已知影响。通过从r3＝290t.m^-1(i)增加至r3＝340t.m^-1(vi)，耐久性得以改进，但增强元件的断裂力减少。

在增强元件i、ii和iii之间的比较显示两个剩余捻度r1、r2使得r1＝r2，不能补偿与增强元件的捻度r3增加相关的断裂力的下降。

增强元件i与iv之间的比较显示两个剩余捻度r1、r2使得r1＝r2，同时保持捻度r3与增强元件i相同，这导致断裂力保持相同，但耐久性仍降低。

增强元件i与36之间的比较显示，根据本发明的两个剩余捻度r1、r2(其中r1使得r1>r2)，可以既获得等同于对照i的断裂力又可以获得相比于对照i非常显著地改进的耐久性，这是因为捻度r3＝340t.m^-1比对照i的(r3＝290t.m^-1)更高。

增强元件i与37之间的比较显示，根据本发明的两个剩余捻度r1、r2(其中r1使得r1>r2)可以获得等同于对照i的耐久性和显著改进的断裂力两者，这是因为捻度等于比对照i的(r3＝290t.m^-1)。

增强元件iv与37之间的比较显示，对于相同的捻度r3＝290t.m^-1，基本不为零的两个剩余捻度r1、r2，使得增强元件iv的r1＝r2，这导致耐久性相比于对照i降低，其与增强元件37不同，在增强元件37中，对于相同的捻度r3＝290t.m^-1，r1>r2使得断裂力得以改进而不减小耐久性。

本发明不限于上述实施方案。

特别地，轮胎的胎体增强件32可以包括两个胎体帘布层34。

还可以设想反包40在胎冠帘布层18和主束38之间向上延伸的实施方案。

还可以组合如上描述或设想的各个实施方案的特征，只要这些特征相互相容。