分段的经橡胶涂布的织物的制作方法
【专利摘要】在经橡胶涂布的织物中，包括多个经向帘线，使得相邻经向帘线的侧面之间具有间隔d，且所述经向帘线中的每一个涂布有橡胶混合物层。还可包括分隔经向帘线的组的切割线，每一组具有预定数量的经向帘线。所述切割线可由2至6个之间的相邻切割线经向帘线形成，其中相邻切割线经向帘线的任意两个侧面之间的距离dc可不超过d的50％。涂布所述经橡胶涂布的织物的橡胶混合物层足够薄，以在所述经橡胶涂布的织造织物的表面上显示出切割线。
【专利说明】分段的经橡胶涂布的织物
【技术领域】
[0001]本发明通常涉及适用于增强橡胶制品的经橡胶涂布的织物，且更特别地涉及经橡胶涂布的轮胎帘线织物。
【背景技术】
[0002]轮胎工业多年来已提供由用于增强的带束层构造的轮胎。带束层由已涂布有橡胶组合物的纺织线或钢线的层制得，且带束层设置于胎面之下以加强外胎，由此改进磨损性能、处理响应、耐损坏性并防止帘布层帘线的道路损坏。
[0003]除了带束层构造之外，轮胎可包括设置于胎面与带束层之间的冠带层。冠带层在周向方向上设置以将带束层保持在适当位置，并在轮胎以高速行驶且产生热量时防止带束层生长或扩展。冠带层可由已涂布有橡胶组合物的织造织物构造。
[0004]由于用于形成冠带层的材料通常以大的片材制得，因此必须将这些片材切削成具有适当宽度的片段以在构建轮胎的过程中设置于轮胎上。工业寻求改进这种材料的制造过程以使浪费达到最小的解决方法。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例包括经橡胶涂布的织造织物以及制备这种织物的方法。经橡胶涂布的织造织物包括用于对准切割刀片的切割线，所述切割刀片可将经橡胶涂布的织物切削成条，且在每个条中具有预定数量的经向帘线。
[0006]在经橡胶涂布的织物的特定实施例中，包括多个经向帘线，使得相邻经向帘线的侧面之间具有间隔d，且所述经向帘线中的每一个涂布有橡胶混合物层。还可包括分隔组的切割线，每一组具有预定数量的经向帘线。所述切割线可由2至6个之间的相邻切割线经向帘线形成，其中相邻切割线经向帘线的任意两个侧面之间的距离d。可不超过d的50%。涂布所述经橡胶涂布的织物的橡胶混合物层足够薄，以在经橡胶涂布的织造织物的顶面上显示出切割线。
[0007]在用于制备用于充气轮胎的冠带层材料的方法的特定实施例中，在纺织织机筘上设定经向帘线的组，每一组以相邻经向帘线的侧面之间的间隔d以选定的经向密度具有预定数量的经向帘线，所述选定的经向密度例如为每分米60至160个之间的经向帘线。这种方法还包括如下步骤:通过以选定的经向密度消除经向帘线而在筘装置中在经向帘线的组之间形成间隙。
[0008]其他步骤可包括在纺织织机筘上将相邻切割线经向帘线分组，所述割线经向帘线限定间隙的侧面。任意两个相邻切割线经向帘线之间的距离d。小于d的50%。所述方法可继续以例如每分米3至10个之间的纬向帘线的纬向密度编织织物，并在设定温度和张力下用化学浴处理织造织物，其中在设定温度下设定张力的施加使组之间的间隙闭合。
[0009]特定实施例还可包括用橡胶混合物层涂布所述织造织物的步骤，其中所述橡胶混合物层足够薄，以通过切割线帘线定位在经橡胶涂布的织造织物的表面上限定的切割线。[0010]通过如所附附图所示的本发明的特定实施例的如下更详细的描述，本发明的前述和其他目的、特征和优点将显而易见，在所述附图中，相同的附图标记表示本发明的相同的部件。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为一个示例性充气轮胎的剖视透视图，其显示了许多不同的材料层。
[0012]图2为由间隙分隔的预定数量的经向帘线的示例性的组的示意图。
[0013]图3为在织造织物中形成的切割线的示意图，所述切割线用以分隔图2的示例性的组。
[0014]图4为示例性的具有切割线的经橡胶涂布的织造织物的透视图。
【具体实施方式】
[0015]本发明的实施例包括经橡胶涂布的织物以及它们的制备方法。经橡胶涂布的织物可用于增强橡胶制品(包括充气轮胎)。所述织物包括在织物的长度上延伸的平行经向帘线和在织物的宽度上延伸的平行纬向帘线，所述经向帘线和纬向帘线编织在一起，如纺织工业中已知的那样。所述织物在织机上在经处理的材料的宽幅上编织，以制备用于橡胶混合物涂布的织物。经处理的织物用橡胶混合物的薄表层涂布，然后切削成所需宽度以用作橡胶制品中的增强件。
[0016]将经橡胶涂布的织物切削成所需宽度，以用作具有高精确度的增强材料。在切削增强材料的每个条中的经向帘线数量具有极低的变化公差，通常要求每个条中的设定帘线数量加减一个经向帘线。将经橡胶涂布的织物切削成具有这种严格公差的适当宽度是困难的，因为经向帘线具有这样小的直径。通常在过去，通过计数单独的帘线(其通过薄的橡胶涂层而可见)而确定切削位置，以确保切削增强材料的每个条具有适当数量的增强帘线。如果数错帘线，且在错误的位置切削材料，使得条含有比所需数量更多或更少的帘线，则所得的增强材料的条报废。
[0017]本文公开的经橡胶涂布的织物的一个特性在于，所述经橡胶涂布的织物包括切割线，所述切割线将经向帘线分隔成具有所需预定数量的帘线的组。所述切割线则可用于定位切条机上的切削刀片，所述切条机将宽的织物切削成具有恰当预定数量的经向帘线的宽度。所述切割线的一个益处在于，切条机操作者不再需要计数单独的帘线以适当定位切条机刀片。
[0018]如所述，经橡胶涂布的织造织物可用作轮胎的冠带层。用于车辆的充气轮胎由不同材料的许多不同的层组成。图1为一个示例性充气轮胎的剖视透视图，其显示了许多不同的材料层，包括冠带层。轮胎10包括胎面12，所述胎面12接触道路，并提供牵引力和良好的转弯特性。胎圈14通常为将轮胎10锚固至车轮的不可延伸的钢丝圈，经橡胶敷涂的帘线组件16在两个胎圈14之间延伸。经橡胶敷涂的帘线组件16可由纺织线或钢线制得，所述纺织线或钢线嵌入压延橡胶组合物层中(即嵌入橡胶表层中)，并作为轮胎10的主要增强材料而在胎圈14之间延伸。侧壁18在胎面12与胎圈14之间延伸，从而覆盖轮胎的帘线组件16，并用于防止帘线免于由于侧面变形而导致的损坏，以及协助胎面12支撑。带束层22为设置于胎面12与经橡胶敷涂的帘线组件16之间的钢线或织物的层，并用于加强壳体，提供更好的磨损和处理响应，所述钢线或织物的层也覆盖有橡胶组合物的表层。内衬24通常由丁基橡胶基材料制得，所述丁基橡胶基材料协助保持轮胎10内的充气气体。
[0019]冠带层26显示为设置于胎面12与带束层包(belt package) 22之间。在冠带层26的该例子中，冠带层围绕轮胎10周向缠绕，从轮胎的一侧延伸至另一侧，并覆盖带束层包。冠带层26将带束层保持在适当位置，并在轮胎以高速行驶并产生热量时防止带束层生长或扩展。冠带层26包括已涂布有橡胶组合物32的织造织物28。
[0020]如轮胎构建领域中所公知，冠带层可采用不同的形式，本发明不限于冠带层的任何特定的定位或宽度。例如，在一些实施例中，当冠带层在周向方向上围绕轮胎缠绕一次时，其可具有覆盖带束层包的宽度，而在其他实施例中，仅在冠带层在周向方向上围绕轮胎螺旋缠绕数次之后，其可具有覆盖带束层包的宽度。在其他实施例中，冠带层可仅围绕轮胎的肩部区域缠绕，和/或其可以以不同于O度的取向缠绕。
[0021]本发明的特定实施例包括一种经橡胶涂布的织造织物，其具有将经向帘线分隔成含有预定数量的经向帘线的组的切割线。所述切割线由两个或更多个经向帘线形成，所述两个或更多个经向帘线沿着它们的长度基本上彼此邻接。由于经橡胶涂布的织物仅用橡胶混合物的极薄表层涂布，因此经向帘线的轮廓在经橡胶涂布的织物表面上仍然可见，使得切割线可容易地辨别为应该切削宽的织物之处的点。
[0022]当可适于满足作为用于给定橡胶制品的增强件的设计需要时，组成织造织物的帘线可由任何材料制得，如合成材料、天然材料或它们的组合。织物可由合成帘线、天然帘线或它们的组合编织。合成帘线可形成为例如聚酯帘线、尼龙帘线、芳纶帘线、聚萘二甲酸乙二醇酯帘线、聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线或它们的组合。天然帘线可例如由棉帘线、人造丝帘线或它们的组合形成。
[0023]同样地，当可适于满足作为用于给定橡胶制品的增强件的设计需要时，组成织造织物的帘线可制备为任何构造和任何厚度。通常，对于轮胎应用，帘线可例如由扁平纱线形成，并可具有加捻构造。帘线通常可具有例如小于I毫米的直径。在特定实施例中，合适的帘线的例子包括直径为0.4mm至Imm之间，或者0.5mm至0.9mm之间的那些。在特定实施例中，帘线可由重量为例如75tex至400tex之间，或者IOOtex至200tex之间的材料形成。Tex为纤维的线质量密度的测量单位，并定义为每1000米纤维的克数。
[0024]可通过设定织机而以不同的密度编织织物，以使得经向帘线彼此更接近和/或纬向帘线彼此更接近。帘线彼此越接近，则织物的密度越高。当在相邻的帘线侧面之间测量时，帘线彼此分隔距离d。经向密度和纬向密度可为适于满足作为用于给定橡胶制品的增强件的设计需要的任何密度。在特定实施例中，织造织物的经向密度可为每分米60个经向帘线至每分米160个经向帘线之间，或者每分米75个经向帘线至每分米120个经向帘线之间。同样地，纬向密度可为每分米3个纬向帘线至每分米10个纬向帘线之间，或者每分米4个纬向帘线至每分米8个纬向帘线之间。
[0025]因此，例如，如果经向帘线直径为0.5mm，且经向密度为每分米100个帘线，则分隔相邻的帘线侧面的距离d为约0.5mm。
[0026]本发明的特定实施例还包括用于制备经橡胶涂布的织造织物的方法以及用于制备用于充气轮胎的冠带层材料的方法。在特定实施例中，消除组之间的若干经向帘线，并进一步将接近间隙的两个或更多个相邻切割线经向帘线分组，从而形成切割线。出乎意料地，作为所述消除的结果，当处理织物以使其准备用于橡胶混合物的涂布时，间隙闭合，且相邻的切割线经向帘线形成切割线。
[0027]当设立用于编织纺织品的织机时，从线轴拉动纱线并将其系在织机筘处，以建立经向帘线排列。编织筘保持经向帘线适当间隔，并设立为提供所需的织物经向密度。在设立过程中，经向帘线以所需经向密度设置于织机筘处。
[0028]切割线在经橡胶涂布的织造织物中的位置在筘设立的过程中确定，并设置于纺织织机筘上的经向帘线的组之间，每一组以选定经向密度具有预定数量的帘线。通过在筘装置中在这些组之间形成间隙，使得这些组中的每一个彼此分隔。在特定实施例中，通过例如以选定的经向密度消除I至6个之间的经向帘线，或者至少两个经向帘线，2至6个之间的经向帘线，2至5个之间的经向帘线，2至4个之间的经向帘线或3至4个之间的经向帘线，从而在所需切割线位置处形成这些间隙。
[0029]除了形成间隙之外，将纺织织机筘上的至少两个相邻的经向帘线分组在一起，从而沿着它们的相邻长度彼此邻接，这些相邻的切割线经向帘线位于间隙的边界，由此限定间隙的侧面。在特定实施例中，相邻的切割线经向帘线可在间隙的任一侧或在间隙的两侧分组。在特定实施例中，相邻的切割线经向帘线的数量可例如为至少2个帘线，或者2至6个之间的帘线,2至3个之间的帘线或3至5个之间的帘线。
[0030]图2为由间隙分隔的预定数量的经向帘线的示例性的组的示意图。经向帘线的组42各自以选定经向密度含有预定数量的经向帘线44，其中所述经向密度为每分米的经向帘线数量的量度。经向帘线44的组42中的每一个由间隙46分隔。间隙46通过消除经向帘线而形成，如果未产生所述间隙，则所述经向帘线将是筘装置的一部分。被消除的经向帘线48可例如通过从筘中将其去除或通过在筘设立过程中不将其拉入筘中而消除。被消除的经向帘线48通常以与组42中的经向帘线44相同的经向密度消除。例如，如果通过消除三个经向帘线而产生间隙46，则如果不消除三个被消除的经向帘线48，那么它们将通常例如具有与剩余的经向帘线42相同的经向密度。尽管在一些实施例中优选的是组中的每一个在每一组中具有相同预定数量的帘线，但本发明包括其中组中的一个或多个具有不同预定数量的帘线的实施例。
[0031]除了形成间隙46之外，将接近间隙46的经向帘线44分组在一起，以形成相邻的切割线经向帘线52，所述相邻的切割线经向帘线52沿着它们的相邻长度基本上彼此邻接。在特定实施例中，相邻的切割线经向帘线52可设置于间隙46的任一侧或间隙的两侧。在编织过程中，切割线经向帘线52沿着它们的相邻长度基本上彼此邻接，但在压延过程中，一些量的橡胶被挤压至它们之间，如以下进一步描述。
[0032]在经向帘线以适当经向密度设置于织机筘上之后，间隙在经向帘线的组之间形成，且接近的相邻的切割线经向帘线已如所需分组，如本领域已知的那样开始编织过程。这种编织过程包括以每分米3至10个之间的纬向帘线的密度，在经向帘线上用纬向帘线编织织物。该纬向密度较低，但足以在制造经橡胶涂布的织造织物的过程中将经向帘线保持在适当位置。
[0033]在编织织物之后，处理织物以获得所需的织物物理性质，所述物理性质包括其对橡胶混合物的粘附性。处理步骤是工业中公知的，并包括使织物与合适的化学浴(如间苯二酚甲醛胶乳)接触，然后在预定温度和预定张力下使材料热定型。[0034]例如，未经处理的织物可从线轴取出并进料至初始张力和加热区，在所述初始张力和加热区，织物在受控的温度和张力下浸入化学浴中。然后，织物可在第二区进行进一步处理，在第二区，织物在受控的温度和张力下浸入另一化学浴中。处理温度可控制为37°C至290°C之间，或者125°C至300°C之间。在处理过程中织物所处的张力可为220daN至6700daN之间，或者445daN至3000daN之间。
[0035]出乎意料地，当织造织物在施加至织物的张力下进行处理过程时，用以分隔具有预定数量的经向帘线的组而形成的间隙闭合，使得接近间隙的相邻的切割线经向帘线的组与其他帘线之间的间隔大约相同。
[0036]图3为分隔成图2所示的示例性的组的在化学处理之后的织造织物的示意图。相邻的切割线经向帘线52分隔具有所需预定数量的经向帘线的经向帘线的组42。在处理过程中，图2所示的间隙46被消除或几乎消除，因为相邻的切割线经向帘线52移动而闭合间隙46 ο
[0037]在织物经历其处理过程，且预定数量的经向帘线的组之间的间隙闭合之后，用橡胶混合物层涂布织造织物。如本领域公知的那样在压延过程中应用这种涂布。压延过程包括使织造材料经过转辊，所述转辊将橡胶混合物挤压至织造织物中，挤压于织造织物的顶部和底部。将橡胶混合物添加至辊之间的开放区域，使得过程为连续的，并产生具有涂布织造织物的橡胶混合物薄层的织物。 [0038]橡胶混合物涂层的厚度足够薄，以在经橡胶涂布的织造织物的表面上提供帘线的轮廓。在特定实施例中，在织造织物顶部和织造织物底部上的橡胶混合物涂层的厚度为例如0.2mm至0.7mm之间厚，或者0.2mm至0.5mm之间厚。
[0039]由于在压延过程中通过辊将橡胶混合物推入织物中，橡胶被推入经向帘线之间，因此每个经向帘线被橡胶混合物涂布。尽管在该过程中橡胶混合物中的一些被推入相邻的切割线经向帘线之间，但由于相邻的切割线经向帘线的邻接排列，并无同样多的橡胶混合物沉积于相邻的切割线经向帘线之间。在经向帘线之间填充橡胶混合物的距离d通常比在相邻的切割线经向帘线之间填充橡胶混合物的距离d。大得多。在特定实施例中，距离d。可例如大于O,或不超过d的50%,或不超过d的25%。或者,距离d。可例如为大于O至不超过d的70%，不超过d的50%，不超过d的30%，不超过d的25%或不超过d的15%之间。
[0040]橡胶混合物可具有适用于增强橡胶制品的任何组成。在特定实施例中，橡胶组合物可包含天然橡胶、合成橡胶或它们的组合。合适的合成橡胶的例子包括例如苯乙烯丁二烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶等。除了橡胶组分之外，橡胶混合物还可包含填料，如炭黑、二氧化硅或它们的组合。硫化体系也可包含于橡胶混合物中，这种体系包含硫化齐?，如硫或过氧化物硫化剂，且任选包含促进剂和/或硬脂酸。其他组分可包括本领域普通技术人员已知的那些，如抗降解剂、增塑剂、树脂和油中的一种或多种。
[0041]图4为示例性的具有切割线的经橡胶涂布的织造织物的透视图。经橡胶涂布的织造织物50涂布有橡胶混合物56，所述橡胶混合物56涂布织造织物的顶表面、织造织物的底表面和织造织物的帘线44之间。橡胶混合物56的厚度在织物顶部为约0.4_，在橡胶织物底部为约0.4mm。由于橡胶涂层如此薄，因此可透过橡胶混合物56看见帘线44的轮廓54。由于推入相邻的切割线经向帘线52之间的橡胶混合物的量比推入其他帘线44之间的橡胶混合物的量少得多，因此界限清楚的切割线在经橡胶涂布的织造织物的表面上可见。相邻的切割线经向帘线52之间的间隔d。比经向帘线44之间的间隔d小得多。在特定实施例中，切割线58显示为表面的更平滑的部分，并提供在何处将经橡胶涂布的织造织物切削成具有预定数量的经向帘线的适当尺寸的片的指示。
[0042]提供使用切割线作为切削经橡胶涂布的织物的宽的片段的适当位置的指示，刀片或其他切削工具可与切割线对齐，并用于沿着切割线切割织物。可如所需在切割线的任一侧进行切削，以在所得的经橡胶涂布的织物的条中提供恰当数量的帘线。由于切割线分隔在组中具有预定数量的帘线的经向帘线的组，所得切割片已知在每个片中具有适当数量的帘线，而无需计数包含于其中的数量。
[0043]在本文的权利要求书和说明书中所用的术语“包含”、“包括”和“具有”应该被认为表示开放的组，所述开放的组可包括未指出的其他要素。在本文的权利要求书和说明书中所用的术语“基本由……组成”应该被认为表示部分开放的组，所述部分开放的组可包括其他未指出的要素，只要那些其他要素不实质性地改变所要求保护的发明的基本特性和新颖特性。术语“一个”及词语的单数形式应该被认为是包括该词语的复数形式，使得所述术语意指提供某物的一个或多个。术语“至少一个”和“一个或多个”可互换使用。术语“一个”或“单个”应该用于表示旨在某物的一个且仅一个。类似地，当意指事物的特定数目时，使用其他特定整数值，例如“二个”。术语“优选地”、“优选的”、“优选”、“任选地”、“可以”和类似的术语用于表示提到的项、条件或步骤是本发明的任选(非必须)特征。描述为“a至b之间”的范围包括“a”和“b”的值。
[0044]由前述描述应了解在不背离本发明的实质下可对本发明的实施例进行各种修改和改变。提供前述描述仅为了说明的目的，而不应解释为限定的方式。仅如下权利要求书的语言应限定本发明的 范围。
【权利要求】
1.一种经橡胶涂布的织造织物，其包括: 多个经向帘线，相邻经向帘线的侧面之间具有间隔d，所述经向帘线中的每一个涂布有橡胶混合物层； 切割线，所述切割线分隔预定数量的经向帘线的组，并由2至6个之间的相邻切割线经向帘线形成，其中相邻切割线经向帘线的任意两个侧面之间的距离d。不超过d的50%，且其中所述橡胶混合物层足够薄以在所述经橡胶涂布的织造织物的表面上显示出所述切割线。
2.根据权利要求1所述的经橡胶涂布的织造织物，其中所述织造织物的经向密度为每分米60至160个之间的经向帘线。
3.根据权利要求2所述的经橡胶涂布的织造织物，其中所述织造织物的经向密度为每分米75至120个之间的经向帘线。
4.根据权利要求1所述的经橡胶涂布的织造织物，其中所述织造织物的纬向密度为每分米3个纬向帘线至每分米10个纬向帘线之间。
5.根据权利要求4所述的经橡胶涂布的织造织物，其中所述纬向密度为每分米4至8个之间的纬向帘线。
6.根据权利要求1所述的经橡胶涂布的织造织物，其中dc不超过d的25%。
7.根据权利要求1所述的经橡胶涂布的织造织物，其中所述切割线由2至4个之间的切割线经向帘线形成。
8.根据权利要求1所述的经橡胶涂布的织造织物，其中所述织造织物由合成帘线、天然帘线或它们的组合编织。
9.根据权利要求8所述的经橡胶涂布的织造织物，其中所述合成帘线为聚酯帘线、尼龙帘线、芳纶帘线、聚萘二甲酸乙二醇酯帘线、聚对苯二甲酸乙二醇酯帘线或它们的组合。
10.根据权利要求8所述的经橡胶涂布的织造织物，其中所述天然帘线为棉帘线、人造丝帘线或它们的组合。
11.一种用于制备用于充气轮胎的冠带层材料的方法，其包括: 在纺织织机筘上设定经向帘线的组，每一组以相邻经向帘线的侧面之间的间隔d以选定的经向密度具有预定数量的经向帘线，所述选定的经向密度为每分米60至160个之间的经向帘线； 通过以选定的经向密度消除经向帘线而在筘装置中在经向帘线的组之间形成间隙； 在纺织织机筘上将相邻切割线经向帘线分组，所述切割线经向帘线限定所述间隙的侧面，其中相邻切割线经向帘线的任意两个侧面之间的距离d。不超过d的50% ； 以每分米3至10个之间的纬向帘线的纬向密度编织所述织物； 在设定温度和张力下用化学浴处理所述织造织物； 使所述组之间的间隙闭合，其中在所述处理步骤过程中在设定温度下设定张力的施加使所述组之间的间隙闭合， 用橡胶混合物层涂布所述织造织物，其中所述橡胶混合物层足够薄，以通过所述切割线帘线限定在所述经橡胶涂布的织造织物的表面上形成的切割线。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述化学浴为间苯二酚甲醛胶乳。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述预定张力为445daN至3000daN之间。
14.根据权利要求1110所述的方法，其中所述预定温度为125°C至300°C之间。
15.根据权利要求11所述的方法，其中在所述织造织物顶部的橡胶混合物的厚度为0.2mm 至 0.5mm 之间。
16.根据权利要求11所述的方法，其还包括: 使刀片与所述切割线对齐； 沿着所述切割线切割所述冠带层织物；以及 形成冠带层织物的片段，在每个所形成的片段中具有预定数量的经向帘线。
17.根据权利要求11所述的方法，其中在纺织织机筘上将2至3个之间的相邻切割线经向帘线分组。
18.根据权利要求11所述的方法，其中通过消除2至4个之间的经向帘线而形成间隙。
19.根据权利要求11 所述的方法，其中d。不超过d的25%。
【文档编号】B29D30/38GK104023964SQ201180074474
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2011年9月28日 优先权日:2011年9月28日
【发明者】R·E·史密斯, C·R·格雷 申请人:米其林集团总公司, 米其林研究和技术股份有限公司