增强的子午线飞行器轮胎的制作方法

专利名称：增强的子午线飞行器轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有子午线胎体加强件的轮胎，这种轮胎用于支撑重荷载并且可以充气至高速使用的较高压力，特别涉及飞行器轮胎。
背景技术：
这种轮胎的子午线胎体加强件通常包括几个织物帘布层，其在每个胎圈中固定到通常具有单个胎圈钢丝的至少一个胎圈芯上。这些加强件的加强元件从内向外缠绕在所述胎圈钢丝上形成反卷部分，其各自的端部与轮胎旋转轴线径向分开。飞行器轮胎使用所处的恶劣条件使胎圈寿命，尤其是胎体加强件的反卷部分区域中的胎圈寿命很短。
通过将胎体加强件的帘布层分成两组而使性能获得极大改进。所述第一组包括轴向朝向胎圈区域内的胎体加强件帘布层，这些帘布层随后从胎圈的内部向外部缠绕每个胎圈中的胎圈钢丝。所述第二组由胎圈区域中的至少一个轴向外部帘布层形成，该帘布层通常从轮胎的外部向内部缠绕胎圈钢丝。这种配置是已知的；例如，在美国专利No.4,244,414中。
由此构成的胎圈耐久性可以通过在每个胎圈中存在附加的加强帘布层而得以提高，所述附加的加强帘布层缠绕胎圈钢丝并因此形成轴向外部的绞线和轴向内部的绞线，所述加强帘布层是接近填充或填实橡胶成形元件的帘布层，所述成形元件通常为三角形并径向位于固定胎圈钢丝的上面。这种类型的结构公开于美国专利No.5,285,835中。
同样，人们提出一解决方案，包括将所述轴向外部帘布层的边缘布置在轴向内部帘布层的反卷部分之间。
但是，尤其是当所述胎圈承受施加到其上的极大过载，该荷载导致该胎圈高度50％左右或以上的变形时，所述飞行器轮胎胎圈的耐久性需要改进。对胎圈结构研究所期待的进展至少在目前看来是相当有限的，这是因为需要必要数目的胎体帘布层以便抵抗由于所谓试验压力产生的张力，所述胎体帘布层通常由脂肪族聚酰胺制成的加强元件形成，所述试验压力如已知那样必须等于工作压力的四倍。大量所述胎体帘布层明显涉及加强元件自由端倍增，帘布层之间的接触面倍增，更大的滞后损耗以及由此产生的更高的工作温度，所有这些都是促使胎圈疲劳且限制其寿命的因素。
提高飞行器轮胎胎圈耐久性的建议解决方案是用由合成加强元件(即，利用美国专利申请US2004/0206439中公开的不同模量的纱线制成的材料)制成的胎体帘布层替换脂肪族聚酰胺制成的胎体帘布层。
根据US2004/0206439的飞行器轮胎，将其充气至高压，并且该轮胎具有胎面，胎冠加强件和子午线胎体加强件，所述子午线胎体加强件包括多个大体上径向(即，与周向方向形成80-100°的角度)定位的织物加强元件，该轮胎的特征在于，所述胎体加强件的径向加强元件是由至少一根抗拉弹性模数至少等于2000 cN/tex的纱线和至少一根弹性模量在牵引时至多等于1500 cN/tex的纱线绞合而成的合成缆线，所述纱线的所述弹性模量是在张力等于所讨论的每根纱线的百分之十(10％)的断裂载荷的情况下测得。类似地，胎冠加强件可以使用这些缆线。
充气飞行器轮胎是至少弹性体和纤维这两种原材料的合成物。合成所述材料以制造用作轮胎中加强件的涂胶纤维。在轮胎中最常见的纤维是聚酯、人造纤维和尼龙，并且飞行器轮胎还使用芳族聚酰胺或芳族聚酰胺，所有这些在结合到弹性体中之前制成帘线。所述纤维帘线使轮胎具有形状、尺寸、稳定性、承载能力、抗疲劳及机械损伤性能以指定几个特征。
纤维帘线在需要加强装置的轮胎的所有不同区域中使用在胎体中如用于整个胎体或侧壁区域中的加强层；在带或缓冲结构中如主要的加强帘布层或如冠带层或垫底层；在胎圈区域中如外护圈包布(flipper)或胎跟加强(chipper)帘布层。在轮胎的不同区域中，依赖纤维帘线给轮胎的这些区域提供特定性能。因此，对于轮胎的每个区域来说，可以利用多种方法对单个类型的纤维进行处理或绞合以提供不同的优点。
在结合到弹性体中之前，对纤维帘线进行粘性处理以确保纤维粘接到弹性体上。所选粘结剂如此确定使得其与所用纤维相适合并且使纤维在硫化及轮胎使用期间保持粘接到弹性体上。由于粘结剂和纤维的不同化学结构，供尼龙纤维使用而选定的粘合剂不适合于聚酯纤维。
在处理纤维时，需要考虑三个主要的变量时间，温度和张力。这些变量中的每一个根据被处理纤维帘线的类型(即，尼龙、人造纤维及芳族聚酰胺)，以及用于在弹性体和纤维之间产生结合的粘结剂而进行优化。时间必须足够允许粘结剂与纤维粘合并凝固；温度必须足够使粘结剂活化；张力必须足够确保粘结剂的渗透，允许纤维移动通过加工单元，并且提高必需的物理性能，例如模量、收缩率和延伸率。
在选择用于加强轮胎的纤维帘线时，选择帘线特性以实现需要的目标。当需要不同的特性，并且单个纤维类型不能给轮胎提供需要的特性时，可以结合不同的材料。加强帘布层可以使用交替类型的平行帘线。
核心/护套型的纤丝也是已知的。在传统的核心/护套型纤丝中，例如美国专利No.5,221,384(Takahashi)所公开的，护套是聚酰胺护套和聚酯核心，并且护套/核心横截面比从90∶10到10∶90一直到70∶30到30∶70。在这种帘线中，本领域的普通技术人员认识到，由于纤丝的合成特性而存在确定的核心/护套纤丝。例如，如果Takahashi纤丝为10％的聚酰胺护套和90％的聚酯核心，合成特性典型地遵循混合物的规律，因此，聚酰胺一个特性的10％增加给聚酯特性的90％。核心/护套纤丝通过高速纺丝形成，其中两种不同材料通过喷丝头中的巢状开口抽成细丝并且利用用于所述两种不同材料的挤出物胀大(die swell)而在纤丝定向期间接触并结合。
US2005/10133137中的发明涉及用于加强轮胎的共混纤维帘线以及包括这种帘线的充气轮胎。与优选粘结剂相结合的帘线实现了高度热稳定性，其允许将这种帘线用于充气轮胎的各个加强帘布层中，并且优选地，将这种帘布层用于在硫化或行驶过程中承受高温的轮胎区域中。
本发明的目的是对于子午线飞行器轮胎设计的过度载荷和变形要求来说，实现出色的帘线延伸率，同时满足必需的强度性能。
与US2005/0133137中使用混合的芳族聚酰胺帘线和聚酯帘线(该帘线主要在客用泄气保用轮胎或农用轮胎中使用)的轮胎不同，本发明在如下所述的飞行器轮胎中使用了独特的组合帘线，其使用了芳族聚酰胺或芳族聚酰胺纤维和尼龙或脂肪族酰胺纤维。

发明内容
本发明公开了一种在飞行器上使用的充气轮胎，其具有胎面、胎冠加强件和子午线胎体加强件。所述子午线胎体加强件具有由缠绕一对胎圈芯的织物帘线形成的至少一个轴向内侧帘布层，从内向外缠绕每个胎圈中的胎圈芯形成外部反卷部分的至少一个轴向内侧帘布层，以及由沿所述至少一个轴向内侧帘布层从胎圈向胎圈延伸的织物帘线形成的至少一个轴向外侧帘布层。每个胎圈具有弹性的顶端填充物。至少一个轴向内侧帘布层或至少一个轴向外侧帘布层具有组合浸渍帘线，所述组合浸渍帘线具有在断裂情况下为12％至小于20％的延伸率，并且线密度大于9,000 dtex，断裂强度大于1050N。优选地，延伸率在断裂情况下为14％-16％，并且线密度在断裂强度大于1050N的情况下大于9,500 dtex。优选的帘线具有芳族聚酰胺纤维和尼龙纤维。芳族聚酰胺的帘线纤维是两股3300 dtex结构的芳族聚酰胺线与一股1880 dtex的脂族聚酰胺或尼龙线相结合形成的。优选的帘线绞合结构为6.7Z(A)+4.5Z(N)/6.7S TPI。帘线加强层优选地用在胎冠加强件的帘布层和带中，也可以用在侧加固带，胎跟加强帘布层和轮胎的任何其它加强元件中。
一种制造本发明的组合帘线的方法，包括步骤构造一由两股芳族聚酰胺线和一股脂肪族聚酰胺线制成的组合帘线，所述脂肪族聚酰胺帘布层具有6-15％的纱坯(greige)低延伸率以及比纱坯组合帘线高至少20％的浸渍高延伸率，其中所述纱坯组合帘线具有10-15％的延伸率。
定义 下列定义参照本发明给出。
“三角胶”是指一弹性填充物，其定位在胎圈芯的径向上方且位于帘布层和反卷部分帘布层之间。
“环状”是指成形为类似环形物。
轮胎“扁平比”是指其截面高度(SH)与截面宽度(SW)的比乘以100％，以便以百分比表示。
“轴向的”和“轴向地”在此处是指与轮胎旋转轴线平行的直线或方向。
“胎圈”是指包括环状承拉构件的轮胎部分，所述环状承拉构件由帘布层帘线缠绕并且成形为带有或不带有其它增强元件如外护圈包布、胎跟加强层、三角胶、护趾胶、和胎圈包布以便适配于轮胎轮辋的设计。
“带结构”是指位于胎面以下且不固定到胎圈上的至少两个由平行的织物或非织物帘线制成的环形层或帘布层，并且使帘线相对于轮胎赤道面倾斜。所述带结构还可以包括以相对小角度倾斜的平行帘线制成的帘布层，起到限制层的作用。
“斜交轮胎”(斜交帘布层)是指一轮胎，其中，胎体帘布层中的加强帘线相对于轮胎赤道面以大约25-65°角从胎圈向胎圈对角地延伸穿过轮胎。如果存在多个帘布层，帘布层帘线在交替层中以相反的角度延伸。
“缓冲层”是指至少两个由平行加强帘线制成的环形层或帘布层，所述加强帘线相对于轮胎赤道面具有与胎体帘布层中的平行加强帘线相同的角度。缓冲层通常与斜交轮胎相关。
“缆线”是指通过将两根或以上的合股线绞在一起形成的帘线。
“胎体”是指除了带结构、胎面、底胎面和帘布层上的胎侧胶之外的轮胎结构，包括胎圈。
“胎圈包布”是指围绕胎圈外部放置的窄带材，用于防止轮辋损坏帘布层，将挠曲分布在轮辋上并且密封轮胎。
“外护圈包布”是指位于轮胎胎圈部分中的加强结构。
“周向的”是指沿环形轮胎表面的周边平行于赤道面(EP)且垂直于轴向方向延伸的直线或方向。
“帘线”是指构成轮胎帘布层的加强绞线之一。
“帘线角”是指由帘线与赤道面形成的锐角，位于轮胎平面图中的左或右侧。该“帘线角”在硫化但未充气的轮胎中测得。
“Denier”是指每9000米以克计的重量(用于表示线密度的单位)。Dtex是指每10,000米以克计的重量。
“弹性体”是指在变形后能够恢复大小和形状的弹性材料。
“赤道面(EP)”是指垂直于轮胎旋转轴线且穿过其胎面中心的平面。
“织物”是指基本单向延伸的帘线网，所述帘线可以绞合并继而由多个高模量材料的纤丝集群(其也可以绞合)组成。
“纤维”是形成纤丝基本元素的天然或人造材料的单元。特征在于具有至少等于其直径或宽度的100倍的长度。
“纤丝数”是指构成纱线的纤丝数目。实例1000 denier的聚酯具有大约190根纤丝。
“侧加固带”是指围绕胎圈芯缠绕的增强织物。
“纱坯”是指未完工的帘线或织物。
“内部的”是指朝向轮胎内部，″外部的″是指朝向其外部。
“内衬”是指由弹性体或其他材料制成的层，其构成无内胎轮胎的内表面并且容纳位于轮胎内的膨胀流体。
“LASE”是特定伸长率处的载荷。
“横向”是指轴向方向。
“捻距”是指绞合的纤丝或绞线围绕另一根纤丝或绞线旋转360°时移动的距离。
“帘布”在轮胎的情况下是指涂覆橡胶的平行帘线连续层，在纱线或帘线的情况下是指绞丝，当在此使用时，含义应根据上下文确定。
“聚酯”是指任何通过二醇和二羧酸缩聚合成的聚合物。
“径向的”和“径向地”是指径向朝向或远离轮胎旋转轴线的方向。
“子午线帘布层轮胎”是指带束的或周向限制的充气轮胎，其中从胎圈向胎圈延伸的帘布层帘线相对于轮胎赤道面以65-90°角铺设。
“截面高度(SH)”是指在其赤道面上与轮胎的轮辋名义直径的径向距离。
“侧壁”是指位于胎面和胎圈之间的轮胎的那部分。
“抗断强度”是以非拉紧样本的单位线密度的作用力(gm/tex或gm/denier)表示的应力。在织物中使用。
“张力”是以力/横截面积表示的应力。强度(psi)＝12,800×比重×韧性(g/denier)。
“胎面”是指模制橡胶部件，其在结合到轮胎外壳上时包括当轮胎正常充气且处于正常负载下时与路面接触的轮胎的那部分。
“绞合”是指纱线每单位长度围绕其轴线的圈数，每英寸圈数是TPI。
“纱线”以下列形式存在1)绞合在一起的多个纤维；2)铺设在一起不发生绞合的多个纤丝；3)铺设在一起并以某角度绞合的多个纤丝；4)有或没有绞合的单个纤丝(单丝)；5)有或没有绞合的窄带材。


本发明将通过实例并参照附图进行描述，其中 图1是充气轮胎的剖视图。
图2是图1所示轮胎胎圈的剖视图。
图3是图2所示胎圈的辅助视图。
图4是本发明的组合帘线的剖视图。
图5A、5B、5C是图4所示帘线的平面图。
图6为与其它帘线结构相比的本发明的浸胶帘线的应力/应变曲线图。
图7为与其他生帘线结构相比的本发明的生帘线的应力/应变曲线图。
具体实施例方式下文记载了目前为止实现本发明的最佳方式。该说明出于显示本发明的一般原理的目的而做出，并且不应该具有限制含义。本发明的范围通过参考所附权利要求而最佳确定。
图1显示了根据本发明的示例性飞行器轮胎100。轮胎轮胎100具有带侧壁部分9的胎面12，所述侧壁部分连接至胎面12的侧部边缘并从该处延伸。胎圈部分30位于每个侧壁9的径向内端处。每个胎圈部分30具有位于其中的胎圈芯33、从胎圈芯33径向向外延伸的顶端40，并且可以具有利用帘线61加固的至少一层加强胎圈包布层60以减少轮胎的轮辋磨伤。胎体加强帘布层结构20从一个胎圈部分延伸至相对的胎圈部分，并具有所示反卷部分。
具体而言，横截面视图2和3显示了本发明的示例性轮胎100。
参考图2和3，胎体加强件20由六层帘布层2A-2F构成，所述帘布层由径向织物帘线21形成。在这六个帘布层中，四个轴向内帘布层2A、2B、2C和2D围绕具有圆形截面的附图所示胎圈芯33缠绕在每个胎圈中。这四个帘布层从轮胎的内部向外部延伸以便形成反卷部分20A、20B、20C和20D。胎体加强件位于轮胎100的内衬22的径向外侧。
胎圈芯33的外侧具有由弹性材料制成的带材或填充物40，其具有大体上三角形的形状并且延伸至顶端A，该顶端与轴线的径向距离最远且与参考线XX′距离为D。如图1所示，所述参考线还平行于旋转轴线且穿过界定在胎圈芯33横截面上的圆圈的几何中心O。
可以由类似于帘布层20中帘线的径向织物帘线51制成的侧加固带50利用内端LI和外端LE定位，当从直线YY’测量时，所述内端LI略高于胎圈芯33的高度Bh，所述外端也略高于胎圈芯33。当从标称胎圈直径NBD测量时，端部LI，LE满足关系Bh＜LI，且LE＜0.7D。为了使侧加固带50所占空间达到最小，帘线51的直径小于帘布层帘线21。
所述胎体还具有两个帘布层2E和2F，其在此称作外帘布层。这些外帘布层覆盖内帘布层2A-2D的反卷部分20A-20D。帘布层2E和2F围绕胎圈芯33缠绕至少超过径向内部上的胎圈芯33的中心的一段圆弧。帘布层端部20E和20F因此位于胎圈芯33的最低部分的轴向内侧。端部20E和20F因此有效地夹紧在胎圈芯33和轮辋座之间以有助于牢固地固定这些外帘布层2E和2F。
胎圈可以具有如图所示缠绕在端部20E和20F上的织物帘线61制成的外护圈包布60，从而防止胎体帘布层在安装期间受损。优选地，厚度约为0.04英寸(1.0mm)-0.16英寸(4.1mm)的胎圈包布11位于外护圈包布60的径向下方。
弹性材料制成的细长带材8位于胎圈包布和帘布层20E和20F的径向外侧，所述带材从邻近于胎圈包布的径向内侧向位于或略高于反卷部分20B但低于反卷部分20D的径向位置延伸。如图所示，该带材8插入到胎侧胶9和外帘布层20F之间。在几乎等于径向高度D的顶端A的位置处，带材8具有最大厚度t。在所述轮胎尺寸中，最大厚度t为0.3英寸(7.6毫米)。
返回图1，带结构10位于胎体外侧。带结构10具有至少两层由帘线1制成的帘布层，帘线1以5-35°角倾斜。每个帘布层中的帘线1彼此平行并且与相邻层中的帘线1交叉。子午线胎体加强件的径向顶部上装有由多层织物加强元件或帘线1制成的胎冠加强件或带结构10，所述加强元件或帘线相对于周向方向以特定角α倾斜。因此为了消除胎冠帘布层的自由端，所述帘布层通过围绕圆柱形或圆形的结构或胎体加强件胚件从该层的一个边缘向另一个边缘且与赤道面形成希望角度缠绕由至少一个织物加强元件或帘线1制成的带材而形成。
通常使用的已知织物元件或帘线为脂肪族聚酰胺，并且具有较差的抗拉强度特性，这就是为什么使用多个帘布层。对于许多轮胎来说，使用芳族聚酰胺或其它类似材料作为加强胎冠加强件或带结构的材料由于所述材料的特性而证明在飞行器轮胎中是有利的。但是，这种材料并不易于使用，其使用存在许多问题。例如，实际上不可能将该材料用于如上所述通过以锯齿形卷绕带材而获得的胎冠加强件中所述带材、以及因此帘布层边缘处的加强元件所采用的曲率使所述元件具有非常大的张力和压缩，该性能与芳族聚酰胺具有抵抗所述应力的性能相结合。
由于曲率和对橡胶的粘附力，使具有芳族聚酰胺帘布层的胎冠加强件也是几乎不可能的，所述粘附力小于脂族聚酰胺的粘附力，所述帘布层的边缘折叠覆盖在其自身上面。
本发明的帘线1如此构造，从而通过利用如下所述的独特的帘线材料的组合调整所述加强件的结构，而允许使用芳族聚酰胺作为用于胎冠加强件或带结构10的主加强元件的适当材料。
如图1所示，带结构10还包括冠带层70。冠带层70图示为定位于带帘布层10的径向外侧，但是这种帘布层可以位于带帘布层10的径向内侧或帘布层10之间。冠带层70由帘线71构成，所述帘线相对于轮胎赤道面倾斜大约5-10°。所述帘线的倾角部分地取决于所述冠带层的构造和施加方法。冠带层70可以螺旋缠绕在轮胎装配床上--其中单个弹性封装帘线和多股帘线弹性带的螺旋式卷绕具有5-30毫米的宽度，并且帘线密度约为10-50经密(25.4-30经/厘米)。冠带层70还可以是由平行帘线71制成的切割帘布层(cut ply)。螺旋缠绕层相对于赤道面比平行帘线构成的切割帘布层具有更大的倾角。
如上所述的每个元件可以使用本发明的织物帘线1、21、51、61和71，其包括胎体帘布层20，带帘布层10或带材，胎圈包布60，侧加固带50或冠带层70。
参见图4、5A、5B和5C，其显示了根据本发明的组合帘线。
参考图5A，显示了捻度约为7Z圈/英寸的由螺旋成缆的不同纱线制成的所有帘线1、21、51、61或71(以下简称为帘线51)中的未伸长的帘线，该帘线由两根芳族聚酰胺纱线52和一根尼龙纱线53组成，所述芳族聚酰胺纱线不具有残留捻度且具有约为5Z圈/英寸的捻度，所述芳族聚酰胺纱线52具有基于连线中捻度约为7S圈/英寸的约为2.0圈/英寸的残留捻度。在图5B中，当帘线51最初伸展时，负载主要由芳族聚酰胺绞丝52和尼龙绞丝53随着它们沿图5C中的轴向方式伸展拉长而共同承受，当帘线51进一步沿纵向方向伸展时，尼龙绞丝53通过伸展连续拉长，直到芳族聚酰胺绞丝52基本上达到其延伸极限值并随后成为帘线51的主要的受力构件。
飞行器轮胎结构仅是在过度变形情况下适于极重负载的胎体结构的一个实例。帘布层数以及侧加固带、胎圈包布和帘布层末端的最佳位置的应用可以根据具体应用而改变。本发明涉及根据本发明制造并且设计成能用于这种飞行器轮胎的专用织物帘线21。
当在此使用时，“芳族聚酰胺”和“芳族聚酰胺”都应理解为人造纤维，其中，成纤物质通常看作长链合成芳族聚酰胺，其中至少85％的酰胺键直接连接到两个芳环上。芳族聚酰胺或芳族聚酰胺表示为聚(对-亚苯基对苯二甲酰胺)[poly(p-phenyleneterephtalamide)]。尼龙应理解为脂族聚酰胺6.6、6或4.6。
在帘线中，每根纱线使其组成纤丝在单位长度的纱线上以给定圈数(通常以TPI表示)绞合在一起，另外，所述纱线在单位长度的帘线上以给定圈数绞合在一起。一旦绞合以后，该纱线通常称作帘布层。绞合方向是指纱线和帘线在其沿垂直方向固定时螺旋倾斜的方向。如果螺旋倾斜与字母“S”的倾斜方向一致，则该绞合称作“S”或“左手”。如果螺旋倾斜与字母“Z”的倾斜方向一致，则该绞合称作“Z”或“右手”。“S”或“左手”绞合方向应理解为与“Z”或“右手”绞合相反的方向。“绞丝绞合”应理解为纱线在其并入帘线之前的绞合，“帘线绞合”应理解为两或更多根纱线在其彼此绞在一起以形成帘线时的绞合。“dtex”应理解为10,000米的纱线在其绞合之前以克计的重量。
优选实施例中由芳族聚酰胺和尼龙制成的组合帘线1、21、51或61具有3300/2+1880/1(N)dter，以6.7Z/4.5Z/6.7S绞合(意思是两根3300 dtex芳族聚酰胺纱线53中的每一根沿Z方向绞合6.7 TPI，一根尼龙纱线52沿Z方向绞合4.5 TPI，所述三根纱线沿S方向进行6.7 TPI的帘线绞合)。
利用具有3300/3Z/940/1 dtex的芳族聚酰胺K29/尼龙66，以7Z/0/7.0S结构绞合的混合芯和具有3300/2Z/1880/N dtex的芳族聚酰胺K29/尼龙66、以5.8Z/5.8Z/5.8S结构绞合的对比帘线72对比较帘线73进行评价。
图6显示了不同帘线在RFL容器中浸渍之后(并随后变干)的应力-应变曲线。这种浸渍为本领域技术人员所公知并且主要目的是改善帘线对橡胶基材料的粘附力。横坐标显示了X轴上帘线长度的百分比延伸率，负载施加在纵坐标上，更具体地在Y轴上以牛顿表示。其中显示了对比帘线72、混合帘线74、芳族聚酰胺帘线73以及本发明优选实施例的组合帘线1、21、51、61或71的特性。可以看出，对比帘线72和混合帘线74在400N或以下的低应力处几乎对齐并产生大约8％的延伸率。在低应力下产生大约4％延伸率的芳族聚酰胺帘线由于延伸率不足而在使用芳族聚酰胺帘线成形生胎的情况下使问题扩大。更为关注的是，优选实施例的帘线1、21、51或61可以在400N应力下获得几乎12％的极高延伸率。换句话说，在小作用力下，组合高能帘线的延伸潜力是相当大的。该特征允许位于轮胎成型鼓及随后位于模具中的生胎成形。应当注意，芳族聚酰胺帘线在低延伸情况下(还)具有极大的抗延伸性；这在轮胎制造过程中是成问题的。帘线的制造及浸渍步骤以及随后的轮胎成形必须严格控制以免丧失芳族聚酰胺帘线过多的延伸潜力。在图表中使用且在下面实例中用于对比的芳族聚酰胺帘线73在欧洲专利申请412,928中进行了描述。
图7显示了不同生纱线在绞合之后和浸渍之前的应力-应变曲线。与图6相同，横坐标显示了帘线的百分比延伸率，施加于其上的负载在纵坐标上以牛顿表示。与图6相同，图7显示了芳族聚酰胺帘线73、对比帘线72、混合帘线74以及组合帘线1、21、51、61或71的特性。用于要求保护的组合帘线的帘线应力-应变曲线在浸渍之后具有最大的延伸能力，但在浸渍之前，生组合帘线1、21、51、61或71具有较低的延伸能力。出人意料的是，与该组合帘线结构相结合的低张力处理将产生该高延伸率特性。本发明的组合帘线在其生帘线的结果上提高了大约30％，无论如何，20％或以上是显著的。
在实验中，相对于混合帘线74及组合帘线1、21、51、61或71而言，以5.8/5.8/5.8绞合的3300/2/1880/1的对比帘线72显示了中等LASE，最小的延伸率和等强度；帘线72优于芳族聚酰胺帘线73。混合帘线74具有最大的LASE，中等延伸率及等强度，但是硫化后仅保持抗拉强度的75％。本发明的组合帘线1、21、51、61或71具有最低的LASE，最大的延伸率和等强度，而且与对比值83％相比，在硫化后保持抗拉强度的93％。
所测帘线的物理性能在如下所示的表格1、2和3中进行了概括。应当理解，粘性的底层(subcoat)3100C或3110C和顶层2550C是Goodyear轮胎及橡胶公司的专有粘合剂，每个轮胎厂商都拥有他们自己的适于这种应用的粘性底层、帘布层涂层(plycoat)和调配化合物，相对于其它的更好一些。对于本发明来说，重要因素在于所有的对比实验使用了相同的粘合剂。
表1-生帘线物理性质

表格2-浸渍帘线物理特性

表格3-浸渍帘线复合实验结果
动态弯曲疲劳实验涉及两层浸渍在橡胶基质中的帘线。帘线平行并放置在14EPI轴向加载和循环张力下以在两个半小时的周期内压缩37,500次。所述合成物发隆隆声以得到动态弯曲粘附并随后延伸以得到残留张力，这通常称作“Shoe Shine实验”。
一种制造组合帘线1、21、51、61或71的方法，包括步骤构造一组合帘线，其由两股芳族聚酰胺线和一股脂肪族聚酰胺线制成，所述脂肪族聚酰胺线具有6-15％的纱坯低延伸率以及比纱坯组合帘线高至少20％的浸渍高延伸率，其中所述纱坯组合帘线具有10-15％的伸长率。
根据此处提供的说明书可以对本发明进行改变。尽管出于显示本发明的目的已经对特定的典型实施例和细节进行了描述，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明范围的情况下可以进行各种改变和变形。因此，应该理解，可以对所述特定实施例进行改变，并且落入下文所附权利要求限定的本发明的全部范围之内。
权利要求
1.一种用在飞行器上的充气轮胎，具有胎面、胎冠加强件和子午线胎体加强件，所述子午线胎体加强件具有由缠绕一对胎圈芯的织物帘线形成的至少一个轴向内侧帘布层，从内向外缠绕每个胎圈中的胎圈芯形成外部反卷部分的至少一个轴向内侧帘布层，以及由沿所述至少一个轴向内侧帘布层的反卷部分从胎圈向胎圈延伸的织物帘线形成的至少一个轴向外侧帘布层，每个胎圈具有弹性的顶端填充物；并且所述充气轮胎的特征在于至少一个轴向内侧帘布层或至少一个轴向外侧帘布层具有组合帘线，所述组合帘线在断裂情况下具有12％至小于20％的延伸率，并且在线密度大于9,000dtex时具有大于1050N的断裂强度。
2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于所述帘线具有聚酰胺纤维和尼龙纤维。
3.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于所述帘线聚酰胺纤维是芳族聚酰胺3300/2结构。
4.如权利要求3所述的充气轮胎，其特征在于所述帘线尼龙纤维是1880/1尼龙结构。
5.如权利要求4所述的充气轮胎，其特征在于所述帘线结构为6.7(A)+4.5(N)/6.7TPI。
6.如权利要求1所述的充气轮胎，其中所述胎冠加强件具有一个或多个通过帘线强化的帘布层或带，所述帘线以与轮胎赤道面成0-35度的角度相对于周向方向定位，其特征在于至少一个帘布层或带具有组合帘线，组合帘线具有在断裂情况下为14％至小于16％的延伸率，并且在线密度大于9,500dtex时具有大于1050N的断裂强度。
7.如权利要求6所述的充气轮胎，其特征在于所述帘线具有聚酰胺纤维和尼龙纤维。
8.如权利要求6所述的充气轮胎，其特征在于所述帘线聚酰胺纤维是芳族聚酰胺3300/2结构。
9.如权利要求8所述的充气轮胎，其特征在于所述帘线尼龙纤维是1880/1尼龙结构。
10.如权利要求9所述的充气轮胎，其特征在于所述帘线结构为6.7(A)+4.5(N)/6.7TPI。
全文摘要
飞行器上使用的充气轮胎，有胎面、胎冠加强件和子午线胎体加强件。加强件具有由缠绕一对胎圈芯的织物帘线形成的轴向内侧帘布层，从内向外缠绕每个胎圈的胎圈芯形成外部反卷部分的轴向内侧帘布层，由沿轴向内侧帘布层从胎圈向胎圈延伸的织物帘线形成的轴向外侧帘布层。每个胎圈具有弹性的顶端填充物。轴向内侧帘布层或轴向外侧帘布层具有组合帘线，组合帘线具有在断裂情况下为12％至小于20％的延伸率，并且在线密度大于9,000dtex时具有大于1050N的断裂强度。优选的帘线具有聚酰胺纤维和尼龙纤维。帘线聚酰胺纤维是芳族聚酰胺3300/2结构。帘线尼龙纤维是1880/1尼龙结构。优选的帘线结构为6.7(A)+4.5(N)/6.7 TPI。优选地，帘布加强层还用于胎冠加强件的帘布层或带中。
文档编号B29D30/50GK1986260SQ20061016909
公开日2007年6月27日 申请日期2006年12月20日 优先权日2005年12月20日
发明者W·K·韦斯特加特, Y·S·阿鲁穆加姆, R·J·加特兰德 申请人:固特异轮胎和橡胶公司