包括减噪纤维层的轮胎的制作方法
【专利说明】包括减噪纤维层的轮胎
【背景技术】
[0001 ] 1.技术领域 本发明涉及适用于车辆轮胎的承重性或非承重性的减噪纤维叠层。该轮胎可用于例如 汽车。
【发明内容】
[0002] 本发明涉及包括叠层的气动式轮胎，其中， (i)所述叠层被定位在带束帘布层上方但位于胎面下方，并且 (i i)至少一个叠层端部折叠并朝所述轮胎的中心线向内延伸。
[0003] 本发明还涉及形成折叠叠层的方法。
【附图说明】
[0004] 图1示出了本领域中已知的车辆轮胎的横截面。
[0005] 图2示出了显示折叠叠层的车辆轮胎的横截面。
[0006] 图3A至图3C示出了折叠帘布叠层的替代构造。
[0007] 图4A示出了硫化之前弹性体片之间嵌入的折叠叠层的剖面视图。
[0008] 图4B和图4C示出了图4A的折叠叠层中的帘线取向方向。
[0009] 图4D示出了硫化后的折叠叠层和弹性体的剖面视图。
【具体实施方式】
[0010] 轮胎部件 图1中在10处大体显示的是包括两个主要部分即胎侧部11和胎冠部12的轮胎的横截 面。轮胎胎侧是轮胎胎圈和胎面之间的区域。"胎冠"是指轮胎胎面的宽度范围内的轮胎部 分。气密层20是轮胎内侧的橡胶薄层，当轮胎充气时以容纳压缩空气。胎圈13位于轮胎处于 轮辋上的位置处。胎圈是指这样的轮胎部分，其包括由帘布层包裹的环形拉伸构件，并使用 或不使用其它补强元件来成型，诸如钢丝圈包布、加强层、三角胶条、胎趾防护件和胎圈包 布以贴合轮辋。一些轮胎包括多个胎圈。胎体帘线14向轮胎提供承重能力。胎体是指添加有 带束结构、胎面、胎面基部和胎侧橡胶的整个轮胎结构。胎体有时被称为壳体(casing)。胎 体补强件有时被称为帘布层，并且一些轮胎包括多个胎体帘布层。所述胎体帘线通过绕胎 圈钢丝13包裹它们而锚固。气密层20附着到胎体内侧。带束层18是胎冠中胎体上方的轮胎 帘线材料的窄层。大多数轮胎包括至少两个带束层。在卡车轮胎中，带束层有时被称为缓冲 层。叠层21是定位于带束层18上方但定位于胎面19下方的一个或多个层。图1中还示出了轮 毂15。轮毂具有凸缘16。"胎面"是指当轮胎正常充气且在正常负载下与路面接触的轮胎的 部分。胎侧橡胶层在17处示出。
[0011] 折叠叠层 图2示出了定位于多个带束帘布层18上方但位于胎面19下方的本发明的叠层21。叠层 的一端，并且优选两端经折叠以朝轮胎22的中心线反向向内延伸。图3A至图3C示出了相对 于折叠叠层的端部的折叠的一些替代布置。在图3A中，两端都在叠层的主体长度上方反向 折叠。在图3B中，一端在叠层的主体长度下方反向折叠，并且另一端在叠层的主体长度上方 反向折叠。在图3C中，两端都在叠层的主体长度下方折叠。图3A和图3C示出了分体式帘布 层，而图3B示出了连续式帘布层。在具有多个折叠叠层帘布的实施方案中，还可使用除了本 文所述的那些之外的折叠的组合。
[0012] 部件帘布层的纱 在一些实施方案中，胎体帘布层、带束帘布层、浮层、钢丝圈包布、加强层和叠层包括聚 合物纱。所述纱包含多根连续长丝。在一些其它实施方案中，钢可用于胎体中或作为带束帘 布层。出于本文的目的，术语"长丝"被定义为相对柔韧、宏观上均匀并且在沿垂直于其长度 方向的横截面上具有高的长宽比的主体。长丝横截面可以是任何形状，但是通常是圆形、椭 圆形或豆形的。长丝可成型为包含多根长丝的纱。在卷装中旋绕于线轴的复丝包含多根连 续长丝。承重层包含连续长丝。但是对于非承重层，诸如浮层，短纤维可用作连续长丝的替 代物。复合纤维，诸如皮-芯纤维也可用于浮层部件中。复合纱也呈合股纱或合并纱的形式， 其中不同聚合物或不同旦尼尔的长丝加捻在一起。芯插入复合纱线是一类由不同类型的纱 所围绕的纱。复丝可切成短纤维。短纤维可具有约0.4英寸至约5英寸(约1.0cm至约12.7cm) 或甚至约1.5英寸(3.8cm)至2.5英寸(6.3cm)的长度。短纤维可以是直的（即不卷曲）或者卷 曲以沿其长度具有锯齿形褶皱，具有约3.5至约18个褶皱/英寸（约1.4至约7.1个褶皱/厘 米)的褶皱(或重复弯曲）频率。
[0013] 纱具有至少7.3克/分特的韧度，以及至少100克/分特的模量。优选地，纱具有50分 特至4500分特的线密度、10克/分特至65克/分特的韧度、150克/分特至2700克/分特的模 量、以及1%至8%的断裂伸长率。更优选地，纱线具有100分特至3500分特的线密度、15克/分 特至50克/分特的韧度、200克/分特至2200克/分特的模量、以及1.5%至5%的断裂伸长率。
[0014] 纱可被缠结和/或加捻。纱可成型为帘线或织物。胎帘线是由两个或更多个纱或丝 状股线构成的加捻或成型结构。帘线是轮胎构造工业中熟知的。帘线可包含一根或多根长 丝或纱。当帘线包含多根长丝或纱时，它们可以是相互缠结的（螺旋旋拧的）。在一些实施方 案中，长丝或纱以约四至四十度的螺旋角缠结。承重层内的长丝或纱基本上以同一方向取 向。在一些层中，轻质纱可以诸如与主纱方向正交的方向取向以向纤维层提供一些稳定性。 非承重层还可呈织造织物或针织织物的形式。"针织"织物是通过套结纱的一个或多个端部 制得的织物。术语"织造"在本文中是指任何双轴织物，其可通过编织制得;也就是说通过典 型地以直角交叉或交织至少两根纱制得。
[0015] 纱包括天然阻燃或通过添加阻燃添加剂而使其阻燃的长丝。对于合成纤维，该添 加剂典型地在纺丝之前添加到聚合物中。对于天然纤维，添加剂被涂覆到纤维表面上。纤维 通常被视为天然阻燃的，如果其具有26或更大的极限氧指数(L0I)而不添加任何阻燃化学 物。L0I为仅支持在氧气和氮气的流动混合物中的火焰燃烧并通过诸如在ASTM D2863中规 定的技术所测量的最小氧气浓度。天然阻燃纤维包括各向异性的熔融聚酯、聚对苯二甲酸 丁二酯、聚丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚醚砜、聚芳酯、聚 苯砜、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、芳族聚酰胺、阻燃性尼龙、阻燃性聚酯、阻燃性聚烯烃以 及它们的混合物。在本发明的一些实施方案中，阻燃剂以聚合物的约10重量%至15重量％的 量添加到聚合物中以实现期望的LOI。
[0016] 在一些实施方案中，胎体帘布层包括由芳族聚酰胺、芳族共聚酰胺、脂族聚酰胺、 聚酯、人造丝、尼龙、聚乙烯或它们的混合物制得的纱。在一些实施方案中，带束帘布层包括 由芳族聚酰胺、芳族共聚酰胺、脂族聚酰胺、聚酯、人造丝、尼龙、聚乙烯、玻璃纤维、碳、钢或 它们的混合物制得的纱。在一些实施方案中，叠层包括由尼龙、芳族聚酰胺或它们的组合制 得的纱。在一些实施方案中，浮层包括由芳族聚酰胺、芳族共聚酰胺、脂族聚酰胺、各向异性 的熔融聚酯、超高分子量的聚乙烯或聚苯并噁唑制得的纱。间位芳族聚酰胺或对位芳族聚 酰胺是优选的芳族聚酰胺。阻燃剂可任选地添加到浮层纱的聚合物中以造成进一步地阻燃 性。
[0017] 在一个实施方案中，芳族聚酰胺是优选的纤维聚合物。优选的芳族聚酰胺是间位 芳族聚酰胺(m-aramid)和对位芳族聚酰胺(p-aramid)。
[0018] 术语"芳族聚酰胺"是指其中至少85%的酰胺键(-C0NH-)直接连接到两个芳族环的 聚酰胺。合适的芳族聚酰胺纤维在Man-Made Fibres - Science and Technology第2卷 (Interscience Publishers，1968年）的标题为 "Fibre-Forming Aromatic Polyamides" 的 章节中（第297页，W. Black等人)有所描述。芳族聚酰胺纤维以及它们的生产在美国专利3， 767,756、4，172,938、3,869,429、3,869,430、3,819,587、3,673，