专利名称：含粘着材料的带图案涂层的制作方法
技术领域：
本公开内容大体上涉及充气轮胎，特别是涉及带有纤维增强的胎体的帘布轮胎(ply tire)的结构。所述纤维增强的胎体可包含带图案的具涂层织物。
背景技术：
通常，轮胎由基本U型横截面的、在壁内周带有金属珠子的单层或多层胎体制成。在胎体外周周围并横跨胎面宽度延伸的钢丝绳带束层可为轮胎胎体提供支撑。通常，胎体由具有从珠子到珠子横向(即，径向)延伸的相对不能伸缩的增强绳的橡胶化机织织物的片段形成。在典型的现有技术结构中，在轮胎膨胀时用于保持充气压力的轮胎胎体由一层或多层织物稳定材料形成，所述织物稳定材料用RFL(间苯二酚甲醛胶乳)粘合剂或类似物质 处理并压延到橡胶层上。稳定织物提供了尺寸稳定性，而橡胶提供了气体容纳性能。在这样的现有技术结构中，橡胶用作可被粘结到橡胶的内部衬里或类似物上的载体。压延层中的载体橡胶可具有数倍于形成织物增强物的纤维的质量。轮胎胎体在使用中需要在横向于旋转方向的从珠子到珠子延伸的径向中具有相当大的强度。为提供这种强度，织物稳定材料(也称为轮胎帘布)通常为含有在经向(也称为“纵向”)延伸的、基本不能伸缩的预应力高韧性纱线的机织织物，所述预应力高韧性纱线在织物形成和/或整理过程中被牵拉和张紧。这种织物随后在横向(即，横向于经纱)切割。然后将各片织物旋转90度并在胎体中彼此组装就位，使得高强度经纱在珠子之间以所需的径向定向。因此，在最终的结构中，纬纱基本上为环形定向(即，在轮胎旋转方向)。现有的带有以径向延伸的高强度经纱的胎体稳定材料被认为提供了足够的性能。然而，需要横向切割该织物，随后将那些织物旋转到所需方向，并将其装配在一起，这使得在效率方面受到很大限制。特别是，在目前的实践中，要求使用带子或其它粘接技术产生足以提供至压延的织物强度，由此通过带子或其它粘接技术的应用而得到一系列接头。因此，取决于接头之间的距离和所制造的特定轮胎的直径，除了在轮胎本身的制造过程中形成的任何接头(即，通常为单个接头)之外在轮胎上可以存在其它接头(splices)。此外，将这种织物压延到橡胶载体材料上的实践往往会增加不期望的巨大重量，并且可能在使用中导致热累积。在将织物加入到需要增强的橡胶物品中已经遇到了技术困难。困难之一在于确保天然或合成纱线与橡胶之间的良好粘合。在轮胎中，钢带的离心力能在轮胎中带的粘合方面导致困难。一种解决方案是将稳定织物用粘着材料涂布。尽管粘着化学品降低了织物与橡胶之间的分层并且在制造过程中有助于粘着，过多的粘着化学品有可能会对最终的产品产生有害影响。因此，需要降低诸如轮胎和软管的橡胶增强物品中粘着剂的量同时保持足以进行生产的粘着
发明内容
根据一个示例性实施方式，本发明通过提供包含具有至少一层稳定织物(在本文中被称为“胎体稳定织物”或“体布”)的充气轮胎胎体的轮胎而提供了相对于现有技术的优点和替代方案。所述胎体稳定织物具有纵向和横向。多个高韧性增强纱线元件被设置在横向中。根据一种示例性实践，横向中的增强纱线元件可被预拉伸以便赋予所需的定向和强度特性。胎体稳定织物还可在形成后进行横向拉伸以便赋予所需的强度特性。当然，如果需要，也可使用这种拉伸处理的组合。如果需要，横向中的增强纱线元件可在织物形成前通过浸涂或类似方法用粘合层(诸如RFL或其它化学处理剂)进行预处理。随后可任选地将带图案的粘着材料涂层施加到织物的粘合层上面。在纵向中设置了韧性和分特克斯量级相对低于增强纱线元件的多个纵向纱线元件。将胎体稳定织物的片段设置在胎体中，使得纵向纱线元件沿胎体连续，并且使稳定织物的纵向与轮胎旋转方向对齐，且其横向相对于轮胎旋转方向径向定向。
现在将通过举例方式参考附图描述示例性实施方式，其中图I是说明一个示例性实施方式的充气轮胎的部分断面图，其带有引纬体布以便在胎体中提供稳定性；图2是在轮胎胎体中用作稳定织物的第一示例性经编引纬织物结构(warp-knitweft inserted fabric construction)的片段的正视图。图3是在轮胎胎体中用作稳定织物的第二示例性经编引纬织物结构的片段的正视图；图4是图3的经编弓丨纬织物结构的后视图；图5是说明经编引纬织物结构中纵向纱线的布置图案的示意图，所述结构中加入了布置在轮胎胎体的珠子区域中的稳定纱线；图6是在稳定织物表面上的粘合层上面具有粘着材料的不连续点式图案的稳定织物的顶部示意图；图7是在稳定织物表面上的粘合层上面具有粘着材料的不规则区域的不连续图案的稳定织物的顶部示意图；图8是在稳定织物表面上的粘合层上面具有粘着材料的格子图案的稳定织物的顶部示意图；图9是在稳定织物表面上的粘合层上面具有粘着材料的一系列平行线图案的稳定织物的顶部示意图；图IOA是显示在稳定织物表面上的粘合层上面粘着材料的不连续图案的稳定织物的侧视不意图；图IOB是显示在稳定织物表面上的粘合层上面粘着材料的不连续图案的稳定织物的侧视示意图；且图11是显示在稳定织物表面上的粘合层上面粘着材料的不连续图案的带图案具涂层稳定织物的侧视示意图，其中所述带图案的具涂层稳定织物被嵌入到橡胶中；且图12是在稳定织物表面上的粘合层上面具有横跨该稳定织物的不同密度的粘着材料点式图案的稳定织物的顶部示意图。在详细解释实施方式之前，应理解本发明在其应用中决不局限于后面的说明书中阐述或在附图中图解的组件结构和/或设置的细节。而是，本发明能够具有其它实施方式并且能够以多种方式实践或实施。同时，应理解本文所用短语和术语仅用于说明的目的，并且不应被视为限制。本文所用的“包括”、“包含”及其变体意图涵盖后文所列项目及其等效形式以及其它项目及其等效形式。
具体实施例方式现在参考附图，其中在尽可能的程度上，类似元件在不同视图中标以类似的附图标记。在图I中，显示了轮胎100，其包括通过胎肩108接合到胎面104的胎侧102。轮胎100包括被胎面104覆盖的胎体110。在图I中，轮胎100是子午线轮胎。然而，本公开内容不限于子午线轮胎，并且也与其它轮胎结构一起使用。在示例性结构中，胎体110由在沿轮胎100的内周布置的金属珠120之间延伸的一层或多层胎体稳定织物112形成。胎体稳 定织物112布置为与橡胶或类似材料的内部衬里呈覆盖关系，所述橡胶或类似材料带有或不带有与该内部衬里相容的橡胶或其它材料的中间层。当胎体用于形成无内胎轮胎时，内部衬里可理想地由不透气材料形成。在其中胎体用于形成有内胎轮胎的本发明的另一个方面，内部衬里可有不透气或透气材料形成。一个或多个带束层(belt ply) 122可设置为在胎体稳定织物112和胎面之间呈夹心关系环形地围绕该胎体稳定织物112。根据一个示例性实施方式，胎体稳定织物112是具有由相对不能伸缩的增强绳124形成的引纬纱线的粘着的经编引纬织物。或者，胎体稳定织物112可以是具有由相对不能伸缩的增强绳形成的纬纱的机织织物或者衬纬稀松布(laid scrim)。胎体稳定织物112被嵌入或以其它方式接合到带有或不带有中间层的橡胶或其它材料的内部衬里中。如果需要,所述内部衬里可以是不透气的基质材料。仅通过举例的方式,形成内部衬里的示例性材料可包括卤丁橡胶(氯丁橡胶或溴丁橡胶)、NBR、SBR、EPDM、聚丁基橡胶、天然橡胶、聚氨酯等。在图I所示的轮胎100中，胎体110被构造为引纬增强绳124基本沿轮胎100的预期旋转方向“R”径向延伸。带束层122用相对不能伸缩的经纱材料128形成，诸如钢丝增强的经纱，其沿轮胎的预期旋转方向延伸，或者更常见地，与其成一个小角度。不能伸缩的经纱材料128的角度可以随应用的构造方法而变。在所图解的结构中，冠带层130位于带束层122和胎面104之间，根据一个示例性结构，冠带层130由在轮胎滚动方向缠绕在胎体稳定织物112周围的引纬经编织物带132形成。在所图解的实施方式中，织物带132在带束层132的边缘134上方延伸。另外，图I中的织物带132可在胎体稳定织物112周围缠绕许多次以减少因重叠接头导致的轮胎100的不平衡效果。如果需要，织物带也可以平螺旋图案环形缠绕在轮胎100的胎体周围。例如但不限于，用于形成冠带层130的示例性材料以及轮胎结构的其它细节在美国专利7，614，436中阐述，该专利的内容通过引用以其整体加入本文中。同时参考图1、2和5，示例性的经编引纬结构的胎体稳定织物112通常包括一组引纬增强绳124和一组形成重复的纵行线圈图案的高拉伸纵向纱线元件142。在这点上，术语“高拉伸纱线元件”意指特征在于断裂伸长率大于约30%的纱线元件。高拉伸纵向纱线元件限定了从珠子120向内横跨胎体的中央部分布置的可拉伸织物区144。在所图解的结构中，相对于第一纵向纱线元件142具有较低拉伸特征的一组任选的低拉伸纵向纱线元件150形成重复的纵向线圈图案，限定了低拉伸增强区156，从而在珠子120附近的位置提供了额外的支撑。在这点上，术语“低拉伸纱线元件”意指特征在于断裂伸长率不大于约30%的纱线元件。如所示，在所图解的示例性结构中，高拉伸纱线元件142和低拉伸纱线元件150均以所谓的“编链组织”形成，尽管如果需要也可使用其它缝编设置，包括链式线圈、钩编组织沙罗织造(tricot stitches lenoweaves)等。例如但不限于，图5示意性地图解了限定可拉伸织物区144的高拉伸纱线元件142和限定增强区156的低拉伸纱线元件150的一种布置图案。应理解，尽管仅显示了单个增强区156，但所图示的图案可在整个织物上重复许多次，使得每个可拉伸织物区144在其任一侧上与低拉伸增强区156接壤。因此，通过在增强区156内部纵向切割织物，可制得多片，每片包括在任一横向边缘上带有增强区的内部可拉伸织物区144。增强区156之间的间隔可设为适合给定的轮胎尺寸，由此使得增强区156处于邻近珠子120的所需区域或者根据需要在这样的其它区域中。如所示，在所图解的设置中，增强区156由在核心增强片段166的任一侧上的一对边缘增强片段164制成。仅通过举例的 方式，每个边缘增强片段164可具有约Icm的宽度，且核心增强片段166可具有约I厘米的宽度。然而，这些宽度可根据需要进行调整。如所图解的，纵向纱线元件的充填密度(根经纱/厘米)可进行调整以在整个织物上提供所需特性。仅通过举例的方式，根据一个实施方式，低拉伸纱线元件150为235分特克斯标准尼龙6，6纱线，其以约4. 3根经纱/厘米的充填密度存在于核心增强片段166中并以约2. 16根经纱/厘米的充填密度存在于边缘增强片段164中。高拉伸纱线元件142是78分特克斯/3 (总共234分特克斯)的部分定向的尼龙6，6，其以约O. 86根经纱/厘米的充填密度存在于可拉伸织物区144中。因此，当织物被分割时，纵向纱线的量沿边缘大于内部。此外，边缘处的纵向纱线元件是低拉伸纱线，从而在边缘处提供了额外的稳定性。在一个示例性实施方式中，高拉伸纵向纱线元件142的特征在于断裂伸长率为约30% 约200%，更优选约60% 150%，最优选约60% 100%，因此它们可在轮胎形成过程中以受控量拉伸。优选地，任选的低拉伸纵向纱线元件150的特征在于断裂伸长率为约5% 25%，更优选约10% 约22%，最优选约15% 20%，因此增强区156在轮胎形成和使用过程中显示非常有限的拉伸。高拉伸纵向纱线元件142的断裂伸长率百分比优选比低拉伸纱线元件150的断裂伸长率百分比高约I. 5 6倍，更优选比低拉伸纱线元件150的断裂伸长率百分比高约2 5倍，最优选比低拉伸纱线元件150的断裂伸长率百分比高约3 5倍。由高拉伸纱线元件142和低拉伸纱线元件150形成的纵行(wale)沿胎体稳定织物112的所谓的经向或“纵向”延伸。引纬增强绳124在胎体稳定织物112的所谓的纬向或“横向”延伸。如所应理解的，织物的纵向是基本与用于生产该织物的生产机器的输出成直线的方向。相反，横向是横跨该生产机器的宽度延伸的方向。仅通过举例的方式，胎体稳定织物112可在比传统编织机更宽和更快速的引纬经编针织机中生产。引纬经编针织机还用插入到纵向纱线元件142，150的选定线圈中的增强绳124来稳定织物。纵向中纵行之间的切割可用受限解编(de-knitting)或磨损(fraying)来实现。如应理解的，通过在纵向切割胎体稳定织物，可得到实际上任何长度的织物片段。与轮胎制造工艺自身中使用的那些不同，胎体稳定织物112可作为单一结构环形地绕胎体延伸，而没有因稳定织物的接头而导致的沿长度的中间断裂，并且该织物的纵向通常与旋转方向对齐。在这种设置中，横向增强绳124在横向于旋转方向的径向定向。增强绳124和纵向纱线元件142，150的构成材料、尺寸和间隔选择为使其为胎体110提供所需的强度。胎体稳定织物212的另一个实施方式在图3和4中显示。在这些图中，对应于先前所述的那些的元件在200系列内以类似附图标记命名。具体而言，图3显示了胎体稳定织物212的正面(在针织机上)，且图4显示了同一胎体稳定织物212的背面(在针织机上)。如所示，这种示例性实施方式包括在整个织物上以钩编组织图案或其它合适的线圈花样布置的高拉伸纵向纱线元件242，其中多根稳定衬纬经纱254在整个织物的局部增强区256纵向延伸。如所示，衬纬经纱254被设置在增强区256内，在这里可能需要增加的强度和抗拉伸性。例如但不限于这样的衬纬经纱254可被设置在增强区256中，后者在最终的轮胎结构中邻近于珠子120。示例性的衬纟韦经纱包括短纤纱(spun stapleyarn)、长丝纱和/或单丝纱，并且由在经向约束胎体的材料形成。一些适合用于衬纬经纱的材料包括聚酰胺、芳族聚酰胺(包括间位和对位形式)、粘胶、PVA(聚乙烯醇)、聚酯、聚烯烃、聚乙烯、尼龙(包括尼龙6、尼龙6，6和尼龙4，6)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、·棉、聚丙烯酸或其它已知的人造或天然纤维。用于这种衬纬经纱的一种示例性材料是235detx的部分定向的尼龙6，6，尽管也可以使用其它材料。根据一种示例性实践，增强绳124,224可被插入到每个线圈(stitch)中。仅通过举例的方式，图2和3显示了在每个线圈处插入了增强绳124，224的胎体稳定引纬织物112，212的正面(在针织机上)。然而，增强绳124，224也可以重复结构插入，例如每2个线圈I根纬线，每3个线圈I根纬线，每4个线圈I根纬线等。增强绳124，224还可以图案形式插入，例如每2、3、4、5个线圈等I根纬线，然后是1、2、3、4、5个线圈等没有引纬增强绳。增强绳124，224可以是短纤纱、长丝纱和/或单丝纱，并且可由在径向约束胎体的材料形成。一些适用于增强绳的材料包括聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN))、聚烯烃(例如，聚乙烯和聚丙烯)、聚酰胺(例如，尼龙6、尼龙6，6、尼龙4，6和尼龙12)、芳族聚酰胺(包括间位和对位形式)、粘胶、PVA(聚乙烯醇)、棉、碳、玻璃纤维、聚丙烯酸或其它已知的人造或天然纤维。在一个实施方式中，增强绳124，224可以是用前面列出的材料或其组合中的任何制备的两股或三股捻合和/或绞合的绳。在一个实施方式中，增强绳124，224可介于100分特克斯(90旦尼尔)到23，500分特克斯(21，000旦尼尔)之间，更优选约230到5000分特克斯，用单丝纱或复丝纱制成。增强绳124，224的特征优选在于不大于30%断裂伸长率的低拉伸，更优选约O 20%的断裂伸长率。通过举例的方式，增强绳124，224可以是标准的HMLS聚酯，带有结构为1670/2(3340分特克斯)、1440/2 (2880分特克斯)或1100/2(2200分特克斯)两个绞合的股。形成增强绳124，224的纤维可通过牵拉进行预处理以基本消除最终纱线中的拉伸，并且可在织物形成前用诸如RFL或类似物的粘合促进剂来处理。增强绳124，224还可在织物形成后经受拉伸以赋予增加的强度。这种形成后的拉伸处理可单独进行或与织物形成前的拉伸接合进行。高拉伸纱线元件142，242可由天然和人造纤维制成，包括聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚乳酸)、聚烯烃(例如，聚乙烯和聚丙烯)、聚酰胺(例如，尼龙6、尼龙6，6、尼龙4，6和尼龙12)及其任何组合，或者任何其它已知的合成技术原料或者人造或天然纤维。通过举例的方式，高拉伸纱线元件142，242可用任何单丝纱或复丝纱以及用前面所列材料中的任何制成的多股捻合纱线制成。根据一个实施方式，高拉伸纱线元件142的线性密度可介于22分特克斯(20旦尼尔)到470分特克斯(420旦尼尔)之间，单纱或者多股纱线中都是如此。这样的纱线可具有约150到约1200转/米(优选400-800转/米)的扭转水平。一种可能理想的这种纱线是78分特克斯/3 (总共234分特克斯)的部分定向的尼龙6，6，具有约600转/米的扭转和约78%的断裂伸长率。然而，如果需要也可使用其它材料。形成增强区156的任选的低拉伸纵向纱线元件150可以是短纤纱、长丝纱和/或单丝纱，并且由在圆周方向限制胎体的材料形成。一些适用于低拉伸纵向纱线元件150的材料包括聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚乳酸)、聚烯烃(例如，聚乙烯和聚丙烯)、聚酰胺(例如，尼龙6、尼龙6，6、尼龙 4，6和尼龙12)、芳族聚酰胺(包括间位和对位形式)、粘胶、PVA(聚乙烯醇)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、棉、碳、玻璃纤维、聚丙烯酸或其它已知的人造或天然纤维。在一个实施方式中，低拉伸纵向纱线元件150可以是用任何前面所列材料或其组合制成的两股或多股的复丝捻合和/或绞合的绳。根据一个实施方式，低拉伸纵向纱线元件150可介于111分特克斯(100旦尼尔)到700分特克斯(630旦尼尔)，单纱或多股纱线都是如此。这样的纱线可具有约150到约1200转/米(优选400-800转/米)的扭转水平。一种可能理想的这种纱线是78分特克斯/3 (总共234分特克斯)的部分定向的尼龙6，6，具有约600转/米的扭转和约78%的断裂伸长率。然而，如果需要也可使用其它材料。纱线元件中的任一种也可以是混纺纱线。这些混纺纱线可由至少两种不同纤维材料(例如，棉和尼龙)的纤维制成。这些不同纤维材料可制成具有不同化学和物理性质的混纺纱线。混纺纱线能改变其所用于的最终产品的物理性质。一些优选的混纺纱线包括含有尼龙纤维的芳族聚酰胺纤维、含有粘胶纤维的芳族聚酰胺纤维和含有聚酯纤维的芳族聚酰胺纤维。根据一种示例性的形成实践，增强绳124，224由一股或多股合适的聚合物纤维形成，诸如扭转到约100到约800转/米的HMLS聚酯，更优选约200 约600转/米，最优选约250 约500转/米以形成聚结纱线结构。增强绳124，224的线性密度在约230分特克斯到约5000分特克斯的范围内，更优选约1500分特克斯到约4000分特克斯，最优选约2000 约3500分特克斯。形成增强绳124，224的纤维可通过牵拉预处理以基本消除最终纱线中的拉伸，并且在织物形成前用诸如VP胶乳基RFL或类似物的粘合促进剂处理。增强绳124，224作为纬纱组件插入到经编引纬织物中。增强绳124，224的充填密度在约80 约140根纬纱/分米的范围内，更优选约95 约120根纬纱/分米，最优选约105 约115根纬纱/分米。增强绳124，224穿过由经编高拉伸纱线元件142形成的线圈延伸，所述经编高拉伸纱线元件142的线性密度介于122分特克斯到约470分特克斯之间，捻合水平为约150 约1200转/米，断裂伸长率为至少30%。所得织物的特征在于纬向的断裂强度为170牛顿(例如，大于173牛顿，大于181牛顿，大于186牛顿)。在45牛顿时，所得织物的特征在于纬向伸长率小于5%(例如小于4%，小于3. 5%)。在53牛顿时，所得织物的特征在于纬向伸长率小于7%(例如小于6. 5%，小于5%)。在67牛顿时，所得织物的特征在于纬向伸长率小于7%(例如小于6. 5%，小于5%)。所得织物相对于下层橡胶显示的粘合剥离强度大于100牛顿/25mm(例如大于120牛顿/25mm)。所得织物的特征在于热空气收缩率小于3%(例如不大于2. 8%，不大于2. 5%，不大于I. 8%)。尽管胎体稳定织物112被描述为经编引纬织物，也应考虑到如果需要胎体稳定织物112可以是机织织物。这种织物可通过诸如喷气织造、喷水织造或剑杆式织造等技术形成，如同本领域技术人员已知的那样。在这点上，剑杆式制造可能理想地用于高分特克斯增强绳。例如但不限于，示例性机织织物可以是所谓的“平纹组织”或“斜纹组织”织物，其中如前所述的增强绳124沿纬向布置。在这样的结构中，经纱可由类似于经编引纬结构中的缝编纱线142的材料形成。还可预计如果需要胎体稳定织物112可具有衬纬稀松布或类似的形式。在制造橡胶复合材料中一个常见的问题是在橡胶与稳定织物之间保持良好的粘合。促进橡胶与增强材料之间的粘合的一个常规方法是用橡胶胶乳与苯酚甲醛缩合产物(其中苯酚几乎都是间苯二酚)的混合物的粘合层对增强纱线进行预处理。这就是所谓的 “RFL” (间苯二酚-甲醛-胶乳)法。增强绳124，224或稳定织物112，212可用粘合促进剂浸涂或用其它方法处理以在织物形成前形成粘合层，从而改善与要被增强的任何其它材料(例如但不限于橡胶材料、PVC涂层材料等)的粘合。粘合促进剂的典型例子包括间苯二酚甲醛胶乳(RFL)以及无甲醛材料(诸如异氰酸酯基材料、环氧基材料以及基于三聚氰胺甲醛树脂的材料)。在一个实施方式中，粘合促进剂是无甲醛的。可在织物形成之前或之后施加粘合促进剂(以形成粘合层)，诸如通过浸涂或其它施加方法。通常，粘合层通过将织物或纱线浸泡在RFL溶液中来施加。然后将经涂布的织物或纱线通过挤干辊和干燥器以去除过量液体。粘合层通常在150°C 200°C范围内的温度干燥。间苯二酚-甲醛胶乳(RFL)可包含乙烯基吡啶胶乳、苯乙烯丁二烯胶乳、蜡、填料和其它添加剂。粘合层通常位于稳定织物112的两侧并且可部分或全部渗透该织物及其空隙。胎体稳定织物112，212还可具有施加在粘合层顶上的粘着材料以便在生胎的制造过程中促进粘合或初步粘合。这可消除在轮胎制造过程中将稳定织物压延到橡胶载体上的需要。然而，如果需要也可使用到橡胶或其它材料的载体的压延。用于粘着材料的材料选择将取决于被选择用于轮胎的材料，且本领域技术人员根据其常识能容易恰当地对其做出判断。粘着整理可通过多种方法实现，诸如将织物在松香或原油渣和橡胶晶格(rubberlattices)的含水掺合物中涂布，或者用未硫化橡胶化合物的溶剂溶液涂布。粘着材料的典型例子包括含有间苯二酚甲醛胶乳(RFL)、异氰酸酯基材料、环氧基材料、橡胶、PVC以及基于三聚氰胺甲醛树脂的材料的混合物。如前所述，将稳定织物压延到橡胶载体上以便随后连接到下面的内层的实践可能倾向于为最终的结构增加相当显著额外的橡胶质量。具体而言，将稳定织物压延到橡胶载体上通常会得到质量至少为增强层内纤维质量的300%的增强层。稳定织物被可操作地连接到内部衬里，其中进行或不进行压延到载体上的预备步骤。在不利用压延到载体的情况中，施加到稳定织物上的粘着材料和其它材料可以相对低的加载水平存在。在这点上，根据一个示例性实施方式，包括任何施加材料的稳定织物层的质量可以小于稳定织物层中纤维成分的质量的约170%。因此，降低了轮胎中橡胶的总质量。这种降低在一些情况中可能是理想的。消除了到载体层的压延也可以提供其它优点允许稳定织物不用任何约束材料(诸如用压延橡胶层)而独立进行拉伸。因此，稳定织物的拉伸特性可通过对材料和制造技术的选择而更精确地控制，同时不受施加的载体层的影响。在一个实施方式中，胎体稳定织物112，212包含在粘合层上面的带图案的粘着材料涂层。现在参考图6，显示了经涂布的稳定织物112的一个实施方式，其中粘合层325位于织物112的第一和第二侧，且粘着材料的带图案涂层327在织物112的至少一侧上，覆盖了粘合层325的至少一部分。带图案涂层327可以在织物112的一侧或两侧(第一和/或第二侧)上位于粘合层325的上面。两侧可具有相同图案或不同图案，且图案可以彼此对齐或不对齐。在一个实施方式中，粘着材料以带图案涂层位于织物一侧的粘合层上面，并且在另一侧，粘着材料可设为连续的无图案涂层。带图案涂层327提供了最佳的初步粘合，同时将被覆盖的粘合 层的量减到最小并将轮胎中橡胶或其它粘合促进剂的量减到最少。尽管带图案涂层327显示为施加到织物上，也可在织物形成前将粘着材料的带图案涂层施加到纱线上。带图案涂层327可以是连续或不连续、规则和重复或者随机的。在本申请中，“连续”表示从织物的一边到另一边，有包含带图案涂层的连续路径，且至少一些带图案涂层区域是相连的。连续涂层的例子包括图8和9。在本申请中，“不连续”表示图案涂布区域是不连续的，并且彼此不相接触。在一个不连续的带图案涂层中，没有包含带图案涂层的从织物一边到另一边的路径。不连续涂层的例子包括图6、7和12。规则或重复图案表示图案具有与其重复的结构。图6、8、9和12图解了重复或规则的图案。图7图解了随机图案，其中没有对带图案涂层的重复。在一个随机图案中，优选随机图案也是不连续的，而非连续的。图6图解了其中带图案涂层327为点式图案的实施方式。该图案是不连续和重复的。点在织物上可以是等间隔的，或者在整个织物表面上可以具有不同的点密度或者点尺寸。图7图解了其中带图案涂层327为随机不连续斑块式图案的实施方式。图8图解了其中带图案涂层327为格子的实施方式。该图案是规则和连续的。图9图解了其中带图案涂层327为一系列平行线的实施方式。该图案也是规则和连续的。带图案涂层327可采取任何其它的图案形式，包括但不限于标记、几何形状或图案以及文字。图IOA和IOB说明了经涂布的稳定织物的侧视图，其图解了带图案涂层327在织物112 —侧上的粘合层325上面(7A)以及带图案涂层327在织物112两侧上的粘合层325上面(7B)。带图案涂层可以在冠带层的两侧上具有相同或不同图案和覆盖率。例如，织物一侧上的带图案涂层327可具有覆盖了 10%表面积的规则的重复格子图案，而织物112相反侧上的带图案涂层327可具有覆盖了 25%表面的不连续的重复点式图案。每个表面图案可选择为使轮胎生产工艺和制品以及稳定织物与轮胎中邻近稳定织物的层之间的所需粘合性能最优化。图11说明了嵌入到橡胶329中的图案涂布的稳定织物112。优选地，橡胶329部分或完全迁入或不浸溃稳定织物112。在一个实施方式中，粘着材料的带图案涂层327在织物的交叉点上，例如机织织物的经纱和纬纱的交叉点。在另一个实施方式中，粘着材料的带图案涂层327基本上仅在织物的交叉点上而不在织物112的其余位置上。带图案涂层327可通过任何形成带图案涂层的已知方法来形成，包括但不限于喷墨印刷、凹版印刷、图案印刷、热转印、喷涂和丝印。带图案涂层327的厚度和/或物理组成可随冠带层带310的长度和/或宽度而变。例如，在某些实施方式中可能优选具有较厚的涂层或者在冠带层的某些区域可能优选具有更稠密的充填图案。这可见，例如，图12，其中带图案涂层的点式图案随织物的宽度变化，以便朝向边缘处具有覆盖织物表面的较大量带图案涂层。在一个实施方式中，带图案涂层327覆盖了织物112的表面积的约5 95%(在粘合层325上)。在其它实施方式中，带图案涂层可覆盖织物112的表面积的约5 70%、10 60%,45 75%、大于15%、20%和大于30%。在另一个实施方式中，带图案涂层327的重量为 织物112重量的约5 60wt%。在其它实施方式中，带图案涂层的重量为织物112重量的约5 50%、10 50%、10 45%、15 35%、大于 15%、大于 20% 和大于 30%。在实践中，胎体稳定织物112，212的形成始于对所需纱线特性的选择。作为预备步骤，用于形成纱线的纤维经历牵拉以赋予所需水平的强度和伸长。随后将纤维形成为纱线，并扭转以提供额外的机械弹力。随后将纱线用粘合促进剂处理，诸如RFL处理以便在织物形成前形成粘合层(也可将粘合层施加到完全形成的织物上)。胎体稳定织物112以大宽度形成，诸如61. 4英寸，随后将其用粘着材料的带图案涂层处理。最终的织物沿纵向劈裂为特定宽度以置于在卷轴上。随后将该织物直接使用或与橡胶涂层压延在一起以便在轮胎胎体中与内部衬里呈覆盖关系使用。在轮胎形成过程中，轮胎胎体110用胎体稳定织物112，212、金属珠子120和带束层122形成。在这点上，在轮胎胎体110中，稳定织物112，212可设置为与可以使用的卤-橡胶或其它衬里材料直接接触。或者，如果需要可在胎体稳定织物112，212和内部衬里材料之间设置一个或多个中间层。当使用了多于一层稳定织物时，可能理想的是向稳定织物上贴涂(skim coat)或压延一薄层橡胶以便在制造轮胎时促进层间的粘合。在轮胎胎体形成后(并且为轮胎形状)，将冠带层130缠绕在带束层122周围。将胎面104浇铸到组件上，轮胎100完成。因此，根据本发明的方法将涉及诸如通过编织、经编、引纬或衬纬稀松布制造方法形成具有纵向(例如经向)和横向(例如纬向)的织物，其中经向为织物制造和从织物制造工艺上取下时的方向。在第一个示例性实施方式中，至少第一组纵向纱线(经纱)的断裂伸长率为30% 200%。在另一个示例性实施方式中，纬纱(横向)的断裂伸长率不大于30%。随后将该织物理想地切割为要制造的特定轮胎所需的宽度，并任选地用粘着整理或其它处理进行处理。然后将织物切割为所需长度以覆盖轮胎在其上制造的轮毂的整个直径，或者可将其作为连续的卷材提供，后者在制造胎体时被切割到一定长度。在轮胎制造鼓上提供内部衬里，并且在鼓上提供稳定织物，这样来自织物形成过程中的纵向纱线在鼓周围延伸，由此使得其在轮胎中基本与轮胎旋转方向对齐，且横向纱线相对于轮胎旋转方向径向定向。在任何情况中，由于稳定织物作为连续的材料卷提供，与轮胎生产过程自身中形成的那些不同，可连续生产一系列轮胎而不会在该轮胎中产生接头。同样，由于织物不需要在其它常规工艺中所需的压延橡胶层，可减少或消除生产变动的源头。本文引用的所有参考文件，包括公开出版物、专利申请和专利在词通过引用并入，其程度如同每篇参考文件被独立和具体地指明通过引用并入并一起整体在本文中阐述一样。除非在本文中另外表面或者在上下文中明确矛盾，在描述本发明的上下文中(尤其是在后面的权利要求的上下文中)，术语“一 / 一个/ 一种”和“该/所述”以及类似指示词应被理解为涵盖单数和复数。除非另外标明，术语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”应被理解为开放式术语(即，意指“包括但不限于”)。除非另外表明，本文中对数值范围的阐述仅意图用作独立地涉及落入该范围内的每个独立值的简写方法，并且每个独立值均被加入到说明书中，如同其在本文中被独立述及一样。除非在本文中另外表明或者在上下文中明确矛盾，本文所述所有方法均可以任何合适的顺序实施。除非另外要求，本文所提供的任何和所有例子或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅意图更好地解释本发明，并非形成对本发明范围的限制。在说明书中没有任何语言应被解释为表明任何未被要求的要素对本发明的实施很重要。
在本文中描述了本发明的优选实施方式，包括发明人已知的实施本发明的最佳方式。当阅读了前述说明之后，那些优选实施方式的变体可变得显而易见。发明人认为本领域技术人员能恰当地采用这种变体，并且发明人预计本发明可以不同于本文所具体描述的方式实施。因此，本发明包括适用法律所允许的本文所附权利要求中所述主题的所有修改和等效形式。此外，除非在本文中另外表明或者在上下文中明显矛盾，所有可能变体中的上述要素的任何组合均包含在本发明中。
权利要求
1.一种在径向具有强度的充气轮胎胎体(110)，所述轮胎胎体包括 内部衬里；和 至少一层稳定织物(112;212)，其与所述内部衬里(329)呈嵌入或分层关系，所述稳定织物具有纵向和横向，所述稳定织物包括在横向布置的多根纬纱(124; 224)和在纵向布置的韧性相对低于所述纬纱的至少第一组纵向纱线元件(142，242)，其中所述第一组纵向纱线元件(142;242)的断裂伸长率为30% 200%，并且其中所述稳定织物(112;212)布置在所述胎体中，所述稳定织物的纵向与轮胎旋转方向(R)基本对齐，且横向相对于轮胎旋转方向(R)径向定向。
2.如权利要求I所述的充气轮胎胎体，其中所述轮胎胎体包括多层稳定织物。
3.如权利要求I或2所述的充气轮胎胎体，其中所述纬纱的断裂伸长率不大于30%。
4.如权利要求1-3中任一项所述的充气轮胎胎体，其中所述稳定织物选自机织织物、经编弓I纬织物和衬纬稀松布。
5.如权利要求1-3中任一项所述的充气轮胎胎体，其中所述稳定织物是经编引纬织物，且其中所述第一组纵向纱线元件(142)设置为形成在纵向延伸的纵行的编链组织图案，和/或其中所述纬纱(124)在每个线圈处插入或者以预定间隔的距离沿着所述纵行且在每根纬纱之间具有一个或更多个中间线圈的方式插入。
6.如权利要求1-5中任一项所述的充气轮胎胎体，还包括第二组纵向纱线元件(150)，其中所述第二组纵向纱线元件的断裂伸长率低于30%，和/或其中所述第一组纵向纱线元件的断裂伸长率百分数至少比所述第二组纵向纱线元件的断裂伸长率百分数的高I. 5倍。
7.如权利要求1-6中任一项所述的充气轮胎胎体，其中所述稳定织物具有第一侧和第二侧，且所述轮胎胎体还包括 在所述稳定织物的第一侧和第二侧上的粘合层(325);和/或 在所述稳定织物的至少第一侧上并覆盖部分所述粘合层的粘着材料的带图案涂层(327)。
8.如权利要求7所述的充气轮胎胎体，其中所述粘合层包括间苯二酚甲醛胶乳(RFL)。
9.如权利要求7或8所述的充气轮胎胎体，其中所述带图案涂层是连续或不连续的。
10.如权利要求7-9中任一项所述的充气轮胎胎体，其中所述带图案涂层的图案选自下组线条、线条格、标记和不连续点。
11.一种形成充气轮胎的方法，包括 形成具有纵向和横向的稳定织物，其中所述织物选自针织织物、机织织物和稀松布，其中纵向纱线在所述织物的纵向中，且横向纱线在所述织物的横向中，并且其中所述纵向纱线的断裂伸长率为约30到200%之间； 获得轮胎内部衬里； 将所述稳定织物施加到所述内部衬里上，其中所述稳定织物的纵向基本与轮胎旋转方向对齐，且横向相对于轮胎旋转方向径向定向。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述横向纱线和所述纵向纱线在形成织物之前用粘合层处理。
13.如权利要求11或12所述的方法，其中所述稳定织物在该稳定织物的第一和第二侧上用粘合层涂布，和/或在将该稳定织物施加到所述内部衬里上之前，将粘着材料以覆盖部分所述粘合层的图案施加到所述稳定织物的至少第一侧上。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述带图案涂层通过选自下组的涂布方式来施加喷墨印刷、凹版印刷、热转印、喷涂和丝印。
15.如权利要求13或14所述的方法，其中所述带图案涂层是连续或不连续的。
全文摘要
具有至少一层稳定织物的充气轮胎胎体。所述稳定织物具有纵向和横向。多个高韧性增强纱线元件以横向设置。多个韧性相对低于增强纱线元件的纵向纱线元件被设置在纵向。所述稳定织物可在该稳定织物的两侧具有粘合层，并且还可包含覆盖在该稳定织物至少一侧的一部分上的带图案的粘着材料涂层。所述稳定织物的一段被设置在胎体中，且纵向纱线元件基本上与轮胎旋转方向对齐，并且横向相对于轮胎旋转方向径向定向。
文档编号B60C1/00GK102892592SQ201180023634
公开日2013年1月23日 申请日期2011年3月10日 优先权日2010年3月11日
发明者D.F.米歇尔斯, F.卡图, W.德拉诺伊, J.佩施克, P.埃克豪特 申请人:美利肯公司