[发明专利]用于子午胎的钢-织物混合增强层

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于轮胎的钢-织物混合增强的层及其生产方法。

尤其但不限于一种用于乘用车或商用/重型载重车辆(卡车，公共汽车，越野车)的子午胎的增强层，以及一种生产该增强层的方法。

发明背景

目前，子午胎是包括胎体帘线(carcass)、带束层(belt)、嵌入橡胶中的冠带层(cap ply)和橡胶胎面的一系列部件的集合。胎体帘线通常支撑着外周的橡胶胎面，在胎体帘线和胎面之间存在圆周的带束层(belt ply)，它包括例如增强线，如细钢丝。

卡车轮胎胎体帘线通常由钢索构成，而乘用车中由聚合物纤维构成。带束层是由一层或多层的轮胎线构成，轮胎线包括钢索、玻璃纤维、聚酯、尼龙、芳香族聚酰胺或者人造纤维。带束层位于胎体帘线的冠状区域，安装在胎体帘线与冠带层之间。冠带层通常是由织物纱线构成，虽然钢索增强的冠带层正在开发当中(见，例如EP1332894，WO2003/008207)。

在最终轮胎产品的工作和性能中，轮胎结构中的每一部件都有特定的作用。例如，带束层限制胎面的移动，使轮胎有更好的抓地力和操控性能。这种类型的支撑力对于子午胎是尤其重要，在子午胎中胎体帘线由贴胶的织造织物形成，其中含有相对不可延长的增强线，该增强线横向排列，即放射状存在于胶圈和胶圈(bead)之间。冠带层的功能是保护钢带束层避免在离心力作用下的移动脱离，尤其避免高速运转时在轮胎内产生过高温度的条件下带束层钢索的移动。

现行的带束层结构存在的问题在工业界是众所周知的。目前生产带束层的方法是切割包裹了以一个角度排列的钢索的橡胶以及把这些切片接合起来使连续排列的钢索的角度指向轮胎的赤道(equator)。现有的带束层的设计存在的一个缺陷是在轮胎动态工作时钢索末端会切割和破坏邻近的橡胶组分。进一步地，切割端的钢索露出，与橡胶粘合不良，可能导致磨损。这些消极的影响出现在胎体层的边缘，可能产生一种通常称为“带束层边缘分离”(belt edge separation)的故障，从而影响到轮胎的寿命。

US 5,695,578公开了带束层的一种结构。其中描述了分别由不同材料的第一和第二一连串纱线制造的两种带束层。所述纱线按照既定的次序相互交替地轴向穿过轮胎的横面。不同的材料相互配合来支撑纵向的拉伸应力。但是这个例子中的带束层仍然是切割得到的，仍存在由此导致的前述问题。

另一方面，JP10258609描述了一种由连续的钢索组成的带束层，钢索盘绕成圈，钢索圈有序地部分重叠。这样形成的钢索圈带放置在上下橡胶片之间。这样就避免了切割端，但是JP10258609A的钢索圈带束层结构有种种其他的缺陷，尤其是在生产中，钢索的盘绕导致相互之间的纠缠，而且在橡胶片之间接合的过程中很容易发生异位。此外，由于大量重叠可能导致的局部聚集，钢索圈交叠部分的磨损可能也会引发问题。

发明内容

本发明旨在提供一种用于轮胎的可选择的混合增强层及其生产方法。

本发明实施方式提供了一种用于有轮车辆如乘用车或商用/重型载重车辆如卡车，公共汽车或越野车的子午胎的增强层及其生产方法。

本发明的目标通过本发明钢-织物混合增强层而实现。

本发明提供了一种用于轮胎的沿经向具有边缘的钢-织物混合增强纺织或编织层，包括：

-至少一个连续的金属增强体，优选钢索，和

-至少一条织物纱线，

其中，所述连续的钢索纬向插入织物纱线中，所述钢索在增强层的边缘处是连续的。

本发明设计了一种新的增强体来替代带束层和/或胎体帘线，它是基于连续的钢索和织物纱线组成的钢-织物混合物。钢索优选包含一条或多条细钢丝的钢索。例如，钢索可以是单一的细钢丝，也可以是细钢丝包覆的纺织纤维，见于专利WO2009073761。织物纱线优选是聚合物纤维或者绳索，如聚酰胺或聚酯纤维。

本发明消除了层边缘的钢索切割端，降低了分离和磨损的风险。新提出的钢-织物混合增强层中必然会有少量的例如至少两个钢索切割端存在，这与本发明的实施方式相一致。事实上，用来制造层的一根钢索至少会有两个切割端，如果断裂或者长度不足(run-out)的话，可能导致更多的切割端，但是总数仍然较少，例如总数小于10个。切割或者断裂端可以被安置在使磨损风险最低的地方。此外，在沿层边缘的经向上，切割端可以完全被消除。减少在层边缘尖锐的切割端也可以限制任何其他相邻部分，如邻近的橡胶部分的机械损伤。