[發明專利]非承重性耐切割輪胎胎側組件、包含所述組件的輪胎以及所述組件的制備方法

無效

• 申請號: 200980143535.1
• 申請日: 2009-10-28
• 公開（公告）號: CN102202914A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: M·A·拉蒙蒂亞;L·J·普里克特;D·G·安比爾格;J·A·特維迪;W·K·維斯特加特
• 申請（專利權）人: 納幕爾杜邦公司;固特異輪胎和橡膠公司
• 主分類號: B60C9/00
• 分類號: B60C9/00;B60C13/00;D02G3/04;D02G3/44
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孟慧嵐;李炳愛

發明背景

1.發明領域。

本發明涉及用于輪胎胎側的非承重性耐切割組件。該組件由紗線制成，所述紗線具有短纖維外皮和用于改善耐切割性的連續無機長絲的芯。

2.背景技術。

輪胎耐切割性是一種重要的屬性，尤其是當輪胎設計用于越野用途，例如用作子午線輕卡輪胎和用于SUV的輪胎(稱為RLT輪胎)時。具體地講，輪胎胎側可能因種種危險原因被切割或割開。

線繩形式的高韌度芳族聚酰胺長絲已被作為機械增強材料復合到輪胎胎側內，以通過附接到輪胎胎圈而充當輪胎胎側內的承載結構。一般來講，這些芳族聚酰胺長絲以連續長絲形式存在，以提供強機械特性。許多參考文獻公開了多種連續長絲(包括芳族聚酰胺連續長絲)與金屬線材或其它無機連續長絲的組合在輪胎內的承重性應用中的用途。

美國專利6,691,757公開了一種子午線輪胎，該輪胎具有分別設置在輪胎每個胎側內的兩個側部防切割件，該側部防切割件包含至少兩層平行長絲陣列，每個平行陣列被設置成與相鄰陣列成一角度。長絲陣列中的長絲可以是有機或無機材料，例如鋼、聚酰胺、芳族聚酰胺、或人造絲。這類增強需要輪胎胎側內有大量材料，因為單簾布層材料不能提供多軸向切割保護。

國際專利申請公布WO?2007/048683公開了可以是針織織物的雙彈性輪胎增強材料。該織物可由合成纖維、天然纖維或這些纖維的混合物構成。該彈性針織織物具有至少40％的空隙率，以便能夠充分壓縮針織織物。空隙率通過比較用任何典型方法測量的針織織物的體積質量與壓縮材料的體積質量進行計算。使用雙彈性增強材料改善了對裂縫蔓延的抑制作用。

這些參考文獻均沒有涉及這樣的輪胎：該輪胎的胎側內使用了含有耐切割聚合物纖維和無機纖維的組合物，并且改善的耐切割性是輪胎的主要屬性，而承重性則不是主要的考慮對象。

用于輪胎內的織物通常是由粗線繩制成；公開了織物的參考文獻依靠將織物設置在輪胎胎面內的某些層中，或使用非常“緊”的織物或具有非常高的表面覆蓋率的織物來提供耐刺穿性。

例如，授予Kazusa等人的美國專利4,649,979公開了一種自行車輪胎，該自行車輪胎具有多個胎體簾布層和介于胎面下面的那些簾布層之間的緩沖層。緩沖層可由多種高強度的材料構成，并且改善了輪胎的耐切割和耐刺穿性。緩沖層通常由以下材料制成的織物形成：芳族聚酰胺、高強度尼龍、聚酯、維尼綸、人造絲或玻璃纖維、或金屬絲網或多種鋼絲之類的金屬材料。

Research?Disclosure?42159(1999年5月)公開了防刺穿織造材料，特別是緊密織造的對位芳族聚酰胺織物，來用于減少或防止穿刺的輪胎護套。

授予Zhu和Prickett的美國專利6,534,175和授予Prickett的美國專利6,952,915中公開了用于防護服的舒適耐切割織物。此類織物設計用于為人體皮膚提供基本保護并由至少一種耐切割紗制成，該耐切割紗包含具有耐切割短纖維外皮的股線和與具有不含金屬纖維的耐切割纖維的股線層合在一起的金屬纖維芯。然而，由于短纖維脆弱的性質，其已經不被視為輪胎組件中可接受的組件。當用短纖紗代替連續長絲紗線時，紗線韌度降低，因此在一個典型應用中，不得不將短纖紗質量和由此類短纖紗制成的任何織物的基重增加到使得此類大紗線、線繩或織物的應用不切實際的程度。此外，還不清楚設計用于保護人體皮膚的此類織物是否有足夠的開口面積，以允許橡膠化合物在輪胎制造過程中的充分滲透。

因此，需要一種為輪胎尤其是輪胎側區提供改善的切割防護作用的方法，該方法用一層材料在胎側提供多方向切割保護，并且不要求該材料為承載結構。

發明概述

本發明涉及耐切割輪胎胎側組件和含有該組件的輪胎，所述胎側組件包含紡織織物，其中所述紡織織物的單層在織物平面內提供多向耐切割性，該織物包含具有皮/芯構造的至少一種單紗，所述皮包含耐切割聚合物短纖維，并且芯包含無機纖維，該織物還具有涂層，用于改善織物與橡膠的粘附性，使得耐切割輪胎胎側組件具有18％至65％的自由區。

本發明還涉及一種用于制備耐切割輪胎胎側組件的方法，該方法包括：

a)提供具有皮/芯構造的至少一種單紗，所述皮包含耐切割聚合物短纖維，并且芯包含無機纖維；

b)將所述紗針織或機織成具有18％至65％自由區的織物；以及

c)在織物上施加涂層以改善織物與橡膠的粘附性，同時將輪胎胎側組件的自由區保持在18％至65％。

附圖簡述