具有气阻稳定织物系统的充气轮胎胎体的制作方法_4

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要的话,同样可以使用其他材料。
[0073]纱线元件中的任一种也可以为混合纱线。这些混合纱线由至少2种纤维构成,所述至少2种纤维是不同的纤维材料(例如,棉花和尼龙)。这些不同的纤维材料可以生产具有不同化学和物理性能的混合纱线。混合纱线能够改变它们用于其中的最终产品的物理性能。一些优选的混合纱线包括芳族聚酰胺纤维和尼龙纤维,芳族聚酰胺纤维和人造纤维,以及芳族聚酰胺纤维和聚酯纤维。
[0074]根据一个例示性形成实践,补强纱线311可以由一股或多股合适的聚合纤维形成,将聚合纤维例如HMLS聚酯捻转为约100至约800圈/米,更优选约200至约600圈/米,最优选约250至约500圈/米,以形成内聚纱线结构。补强纱线311的线密度为约230分特至约5000分特,更优选约1500分特至约4000分特,最优选约2000至约3500分特。在形成织物之前,可以通过拉伸来预处理用于形成补强纱线311的纱线,以基本上消除最终纱线中的拉伸,并且用粘合促进剂(例如VP胶乳基RFL或类似物)处理所述纱线。补强纱线311作为玮向部件插入经向编织、玮向插入织物中。补强纱线311的包装密度为约80至约140个端头/分米,更优选约95至约120个端头/分米,最优选约105至约115个端头/分米。补强纱线311延伸穿过通过经向-编织形成的线圈,高拉伸纱线元件142的线密度为122分特至约470分特,捻转水平为约150至约1200圈/米,并且断裂伸长率为至少30%。得到的织物的特征在于玮向方向的制动强度(braking strength)为至少170牛顿(例如,大于173牛顿、大于181牛顿、大于186牛顿)。在45牛顿,得到的织物的特征在于玮向方向的伸长小于5% (例如,小于4%、小于3.5%)。在53牛顿,得到的织物的特征在于玮向方向的伸长小于7% (例如,小于6.5%、小于5% )。在67牛顿,得到的织物的特征在于玮向方向的伸长小于7% (例如,小于6.5%、小于5% )。相对于下面的橡胶,得到的织物表现出的粘结剥离强度大于100牛顿/25_(例如,大于120牛顿/25_)。得到的织物的特征在于热空气收缩小于3% (例如,不大于2.8%、不大于2.5%、不大于1.8% )。
[0075]可以理解,如果需要的话,稳定织物312可以是纺织织物。这类织物可以通过本领域技术人员已知的技术形成,例如喷气编织、喷水编织或剑杆编织(rapier weaving)。在这一点上,对于采用高分特补强帘线来说,剑杆编织可以是优选的。仅作为示例,但不限于,例示性纺织织物可以是所谓的“平纹编织”或“斜纹编织”织物,其中沿玮向方向设置前面所述的补强纱线311。在这类结构中,可以经向编织玮向插入结构由与缝纫纱线(stitchingyarn) 142类似的材料形成经向纱线。也可以理解,如果需要的话,稳定织物312可以为无玮稀松布或类似的形式。
[0076]如前面所提到的,在形成织物之前,可以用粘合促进剂浸涂或以其他方式处理补强纱线311,以改善与任何待补强的其他材料(例如,但不限于:橡胶材料、PVC涂布材料等)的粘合。粘合促进剂的典型例子包括间苯二酚甲醛胶乳(RFL)以及不含甲醛的材料例如异氰酸酯基材料,环氧基材料,和基于蜜胺甲醛树脂的材料。或者,可以在形成织物之后施加粘合促进剂,例如通过浸涂或其他施加方法。
[0077]在绿色轮胎的制备过程中,稳定织物312也可以施加有粘化整理,以便于粘合或绿色连接。在构建轮胎的过程,这可以消除向橡胶载体压延稳定织物的需要。但是,如果需要的话,可能需要对橡胶载体或其他材料的压延。用于粘化整理的材料的选择取决于为用于轮胎所选择的材料,并且本领域技术人员根据予其公知常识能容易并合适地确定。可以通过各种方法实现粘化整理,例如在松香、粗油残留物和橡胶晶格的含水混合物中涂布织物,或者采用未硫化的橡胶化合物的溶剂混合物。
[0078]如前面提到的,向橡胶载体压延稳定织物以便随后与下面的内层连接的实践可以倾向于向最终结构中添加非常显著的额外量的橡胶。具体地,向橡胶载体压延稳定织物典型地得到补强层,补强层的质量为补强层中纤维质量的至少300%。本发明的稳定织物可以可操作地连接至内衬,具有或具有向载体压延的预备步骤。在不采用对载体压延的情况下,粘合促进剂、粘合整理和施加至稳定织物的其他材料可以以相对低的额外水平存在。在这一点上,根据一个例示性实施方式,包含任意施加的材料的稳定织物层的质量可以小于稳定织物层中纤维组分的质量的约170%。因此,减少了轮胎中橡胶的总质量。在一些情况下可以期望这样的减少。
[0079]消除对载体层的压延也可以提供允许稳定织物独立于任何限制材料拉伸的额外的优点,例如采用经压延的橡胶层。因此,可以通过选择材料和结构技术以更大的精度控制稳定织物的拉伸特性,而不受施加的载体层的影响。
[0080]在实践中,形成稳定织物312从选择期望的纱线特性开始。作为预备步骤,将用于形成纱线的纤维进行拉伸,以赋予期望的强度和伸长水平。然后将纤维形成纱线,并且可以捻转纤维以提供额外的机械回弹力。然后在形成织物之前采用粘合促进剂来处理纱线,例如RFL处理。形成具有大的宽度(例如61.4英寸)的稳定织物312,并且如果需要可以采用额外的粘合促进剂处理稳定织物312。如果需要粘化整理(tackified finish),在形成织物之后提供该步骤。沿加工方向将最终织物切割成具体的宽度以便置于绕线轴上。然后可以直接使用织物或用橡胶涂层压延织物以用于位于内衬上方的轮胎胎体中。
[0081]在形成轮胎的过程中,形成具有稳定织物312、金属胎圈120和带束层122的轮胎胎体110。在这一点上,在轮胎胎体110中,可以将稳定织物312设置成直接接触卤化橡胶或可以使用的其他内衬材料。或者,如果需要的话,可以在稳定织物312与内衬材料之间设置一个或多个中间层。当即将采用多于一层稳定织物时,优选贴胶(skim coat)或压延橡胶薄层以稳定织物从而当构建轮胎时便于层间粘结。在形成轮胎胎体(以及轮胎成形)之后,围绕带束层122缠绕冠带层130。将胎面104模压至组件上,完成轮胎100。
[0082]因此,根据本发明的方法涉及例如通过编织、经向-编织、玮向插入或无玮稀疏布的制备方法,形成具有加工(例如经向)方向和垂直于加工(例如玮向)方向的织物,其中经向方向是生产织物并且从生产织物的方法取下织物的方向。在第一例示性实施方式中,在加工方向的至少第一种多根(first plurality of)纱线(经向纱线)的断裂伸长率为30%至200%。在其他例示性实施方式中,玮向纱线(与加工方向垂直的方向)的断裂伸长率不大于30%。然后优选将织物切割成待生产的具体轮胎的期望宽度,并且任选地,采用粘化整理或其他处理方式进行处理。然后,可以将织物的长度切割成覆盖轮胎鼓的整个直径需要的长度,其中在轮胎鼓上制备轮胎,或者可以连续的卷形物提供织物,当制备胎体时切割其长度。在轮胎成型鼓上提供内衬,并且在鼓上提供稳定织物,其中来自形成织物的方法的加工方向纱线围绕鼓延伸,其中将它们在轮胎中与轮胎旋转方向基本上对齐进行取向,与加工方向垂直的方向纱线沿相对于轮胎旋转方向的径向取向。无论如何,由于以材料的连续卷状物的形式提供稳定织物,可以制造一连串在轮胎中没有接合的轮胎,不同于在制造轮胎的期间本身形成的那些。而且,由于织物不需要其他传统方法中需要的压延橡胶层,可以减少或消除生产变化的来源。
[0083]再回到2A和2B,气阻稳定织物系统390包括膜或成膜涂层形式的气阻层391。气阻层的目的是阻挡空气从补强橡胶制品泄漏并提供替代轮胎的典型的丁基橡胶内衬的可能性。
[0084]气阻层可以包含任何适合最终产品的材料。优选地,根据标准ASTM D-3985和DIN 53380,Teil3,气阻层的透气率为100至200cm3/m2/天。更优选地,气阻层的透气率为50_100cm3/m2/ 天.
[0085]形成气阻层391的材料也优选具有弹性和拉伸性。该弹性允许轮胎在制备轮胎的过程中膨胀。优选地,气阻层391的断裂伸长率为约50至400%,更优选至少100%,更优选约50至200%。
[0086]气阻层391可以包含任何合适的材料,包括但不限于聚烯烃(聚乙烯(PE),聚丙稀(PP),乙稀-乙酸乙稀酯共聚物(ethyl vinyl acetate,EVA),聚异丁稀(polyisobutalyene,PIB)和共聚合物等)或聚氨酯(热塑性氨基甲酸酯(TPU),热塑性氨基甲酸酯/共聚酯(TPU/CoPES)和TPU/TPU等)。在另外的实施方式中,气阻层391可以包含聚酰胺(PA)例如尼龙,聚酯(PES或PET),和PA与PES的共聚物。在一个实施方式中,膜或涂层包括小百分比的丁基橡胶作为组分。
[0087]在一个实施方式中,气阻层包含聚酰胺组合物,所述聚酰胺组合物包含聚酰胺树脂(A)作为基质,以及分散于其中的改性聚合物(C),改性聚合物(C)具有可与聚酰胺树脂(A)反应的官能团(B),其中改性聚合物(C)的拉伸断裂应力为聚酰胺树脂(A)的拉伸断裂应力的30至70%,并且改性聚合物(C)的拉伸断裂伸长率为聚酰胺树脂㈧的拉伸断裂伸长率的100至500%。有关该化学的更多细节可以在美国专利8,021, 728中找到,该专利在2011年9月20日授权,其通过引用的方式将其并入本文。
[0088]在另外的实施方式中,气阻层包含Exxcore?DVA树脂,其是动态硫化合金(DVA)树月旨,特定弹性体和尼龙的混合物。
[0089]如果气阻层391是涂层,优选由成膜聚合物形成涂层是指当涂布时,聚合物形成具有期望特性的连续膜。在另外的实施方式中,气阻层391是在膜上具有气阻涂层的膜。
[0090]优选地,气阻层391具有良好的与补强织物312和橡胶补强制品200中的其他组分(最典型地是橡胶)的粘结性。优选地,气阻层具有良好的热粘结性能,意思是可以将其加热以获得更好的粘结。优选地,气阻层390与粘结促进层(例如RFL)粘结和粘合,RFL也与橡胶粘结,从而获得在气阻层与橡胶之间的良好粘结。
[0091]气阻层391可以具有给予层391可加工性和性能的任何合适的厚度。在一个实施方式中,气阻层是厚度为约35至200微米的膜,更优选约35至100微米。在一个实施方式中,气阻层是厚度为约35至300微米,更优选约35至200微米,更优选约35至100微米的涂层。在稳定织物312是涂布有气阻层391的纺织或编织结构的实施方式中,优选气阻层391的厚度为约600 μ m至1000 μ m。
[0092]可以通过最传统的成膜技术形成膜形式的气阻层391。可以通过任何合适的涂布技术形成涂层形式的气阻层391,包括刮刀涂布,罗拉刮刀涂布(knife over roll),间隙式涂布和幕式涂布。施加气密涂层的典型方法可以是在纺织或编织的结构或膜的表面上knife coat气阻聚合物。
[0093]在一个实施方式中,通过以下方法形成气阻稳定织物系统:首先形成自立的(free-standing)膜,然后以单向方式放置纱线(条带元件或其他纱线),其中纱线在与加工方向垂直的方向。在施加纱线之前,可以将粘结材料施加至膜以用作胶粘剂,还可以额外将涂布到施加的纱线上以获得与橡胶补强制品的其他组分(例如橡胶)的更好的粘结。
[0094]具有气阻稳定织物系统对于轮胎生产商是优选的,其替代在生产轮胎的过程中具有两个需要层合、粘结和结合的单独的材料,织物系统使得轮胎生厂商能够采用一种多功能组分。
[0095]在一个实施方式中,粘合促进剂至少部分地包围气阻稳定织物系统中的纱线。制备橡胶复合物时频繁出现的问题是在橡胶与纤维和纤维层之间保持良好的粘结。促进橡胶与纤维之间的粘结的传统方法是用
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