[發明專利]用于加強物體如輪胎或束帶的復合層

在審

• 申請號: 201380055732.4
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN104755663A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: A.倫肯;S.雷博伊拉特;N.W.洛維;B.斯特菲尼諾
• 申請（專利權）人: 納幕爾杜邦公司
• 主分類號: D02G3/48
• 分類號: D02G3/48
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄒雪梅;李炳愛

背景技術

1.技術領域

本發明涉及復合層，所述復合層適合作為針對熱和疲勞的加強裝置，其用于產品諸如輪胎和束帶。

2.相關領域的描述

在超高性能(UHP)和漏氣保用(RoF)輪胎中，胎體加強常常基于具有良好溫度穩定性的聚合物復絲紗，這是指在高速或缺氣運行條件下在輪胎的高運行溫度下，紗的模量不劣化(或示出劣化的趨勢)。最常用的材料是人造絲。由于人造絲的相對低強度，所以許多輪胎由雙胎體層，即兩個胎體加強層構建，以實現所需要的機械強度。

當將加強材料用于輪胎的彈性體部件時，出現以下優點和缺點：

人造絲需要兩層胎體構造，由此增加輪胎重量和橡膠消耗。另外，摻入人造絲的彈性體部件具有疲勞后的低保持強度，以及高溫暴露之后的低強度保持。

由于在高溫暴露之后不足夠的強度保持，所以聚酯僅可用于低性能輪胎。然而，聚酯紗確實提供具有疲勞后的高保持強度的部件。

對位芳族聚酰胺是強且熱非常穩定的，從而允許單層構造。然而，有時認為壓縮疲勞和乘座舒適度不夠。

因此仍然需要提供彈性體簾線部件，其既可提供良好的疲勞后保持強度又可提供良好的高溫暴露后強度保持。

還已知制備用于加強輪胎的混合簾線，其包括用對位芳族聚酰胺股線卷繞的鋼股線，兩者具有鋼芯和對位芳族聚酰胺芯。

美國專利5,551,498描述了混合簾線，其具有兩個加捻在一起的對位芳族聚酰胺股線的芯，和圍繞所述芯的六個鋼股線或鋼絲的外層或皮。還描述了混合簾線，其由三個鋼股線組成的芯和圍繞所述芯的由四個對位芳族聚酰胺股線組成的層所組成。

美國專利4,176,705描述了用于輪胎的鋼絲加強簾線。所述簾線由對位芳族聚酰胺芯和鋼股線組成，所述鋼股線由加捻在一起的鋼長絲構成，并圍繞所述芯設置。

已知鋼絲具有比芳族聚聚酰胺(芳族聚酰胺)長絲更低的斷裂伸長率。因此，現有技術的復合加強簾線可僅暴露于以下負載，在所述負載下簾線的延伸不超過鋼絲股線的斷裂伸長。如果超過該極限負載，則鋼絲破裂并且整個負載由芳族聚酰胺芯承受，其繼而立即超過其自身的斷裂伸率長并同樣破裂。換句話講，當所述延伸對應于其鋼絲部件的斷裂伸長時，已知的復合材料芯斷裂，盡管具有該斷裂伸長明顯低于聚酰胺芯的斷裂伸長率的事實。

鋼絲的過早斷裂描述于美國專利4,807,680中，其公開了包括混合簾線的輪胎，所述混合簾線由被鋼長絲圍繞的多根對位芳族聚酰胺長絲的芯組成，所述鋼長絲纏繞所述芯。使用矩形橫截面鋼絲的混合簾線也描述于美國專利4,878,343中。

美國專利申請公布2009/0159171公開了用于輪胎加強的混合簾線，其充分利用了現有技術中提及的對位芳族聚酰胺部件的特性。

美國專利申請公布2011/0086224描述了一種片材，以及制備用于支撐結構和輪胎的片材的方法。

美國專利申請公布2005/0017399公開了具有高抗疲勞性的復絲芳族聚酰胺紗。

發明內容

本發明涉及纖維簾線，所述纖維簾線包含加捻在一起的紗的共混物，其中所述簾線

(i)具有5.0至12.0的捻系數，并且

(ii)包含聚酯紗與芳族聚酰胺紗或芳族共聚酰胺紗的共混物，并且，

本發明還涉及復合層，所述復合層包含彈性體和織物，其中所述織物：

(i)占彈性體加上織物的重量的約25至60重量百分比，等同于5至40體積百分比，并且

(ii)包含多根簾線，其中簾線具有5.0至12.0的捻系數，并包含芳族聚酰胺紗或芳族共聚酰胺紗與聚酯紗的共混物。

附圖說明

圖1示出試驗樣品的橫截面。

圖2描繪了實例4-6和G-J的力-伸長率關系。

定義

如果并且當用于本說明書中時，以下詞語具有下文所指示的含義。

如本文所用，“股線”是指連續帶材，所述帶材可包含單根長絲或加捻在一起以形成紗的多根長絲。

如本文所用的“長絲”是指相對柔韌、宏觀上均勻的主體，所述主體在與其長度垂直的橫截面上具有高的長寬比。長絲橫截面可以為任何形狀，但通常為圓形。本文中，相對于芳族聚酰胺，術語“纖維”可與術語“長絲”互換使用。如本文所用，“紗”是指包含加捻在一起的多根長絲的股線。

“旦尼爾”是指每9,000m長度的長絲、股線、紗或纜線的重量(以克為單位)。