[发明专利]片材以及制备用于支撑结构和轮胎的片材的方法

说明书

发明背景

发明领域

本发明涉及用于加固轮胎和支撑结构的平面片材。

相关领域说明

芳族聚酰胺纤维和金属股线的组合在美国专利申请公布2004/0123930中有所公开。

发明概述

本发明涉及平面片材，所述片材包括

(a)多根聚酰胺纱线，所述聚酰胺纱线具有3.7-6.8N/分特的纱线模量，2.9-4.7％的断裂伸长率以及130-15,000旦尼尔的纤度，

(b)多根钢丝，所述钢丝具有0.041.10mm的主要横截面尺寸，其中(1)钢丝具有第一卷曲和第二卷曲，第一卷曲处于与第二卷曲的平面相差至少20°的平面中，

(2)钢丝的第一卷曲和第二卷曲的螺距和幅度使得钢丝的断裂伸长率与聚酰胺纱线的断裂伸长率相差不大于20％，

(3)钢丝具有包含0.60-1.10％的最低碳含量、0.20％-0.90％范围内的锰含量和0.10％-0.90％范围内的硅含量的组成，并且

(4)钢丝和聚酰胺

本发明还涉及形成平面片材的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)提供多根聚酰胺纱线，所述聚酰胺纱线具有3.7-6.8N/分特的纱线模量、2.9-4.7％的断裂伸长率以及130-15,000旦尼尔的纤度，

(b)任选地将多根聚酰胺纱线加捻成缆线，

(c)提供多根钢丝，所述钢丝具有0.04-1.10mm的主要横截面尺寸以及包含0.60-1.10％的最低碳含量、0.20％-0.90％范围内的锰含量和0.10％-0.90％范围内的硅含量组成，

(d)确定应用于钢丝的卷曲的期望的螺距、幅度和平面布置，使得卷曲处于彼此相差至少20°的两个平面中，并且钢丝的断裂伸长率与聚酰胺纱线的断裂伸长率相差不大于20％，

(e)根据步骤(d)中确定的卷曲参数来卷曲钢丝，

(f)任选地将多根钢丝加捻成钢丝绳，以及

(g)将期望数目的钢丝和/或钢帘线与期望数目的聚酰胺纱线和/或聚酰胺帘线以平面布置方式组合，使得所有纱线、钢丝和帘线被取向成彼此平行。

附图简述

图1示出了本发明平面片材的全视图。

图2示出了布置成片材结构的纱线和钢丝的一种组合的横截面视图。

图3示出了布置成片材结构的纱线和钢丝的另一种组合的横截面视图。

图4示出了布置成片材结构的纱线和钢丝的又一种组合的横截面视图。

发明详述

本发明涉及平面片材，并且所谓“平面”是指长度和宽度尺寸显著大于厚度尺寸的结构。在本发明的上下文中，平面片材的表面可并不是完全平坦的，而是可呈肋形。所谓“帘线”是指包括已加捻在一起以形成混合帘线的至少一根聚酰胺纱线和至少一根钢丝的股线。所谓“混合”是指帘线包含至少两种不同的材料，帘线也可指已加捻在一起以形成聚酰胺帘线的多根聚酰胺纱线，或已加捻在一起以形成钢帘线的多根钢丝。

本发明的一个特征是，在组合时，聚酰胺纱线和钢丝的断裂伸长率相似。钢丝的断裂伸长率与聚酰胺纱线的断裂伸长率相差应不超过+/-20％。更优选地，伸长率差值应不超过+/-10％，并且最优选地不超过+/-5％。由于组合时断裂伸长率匹配或近似匹配，当帘线受到拉伸载荷时，帘线中的聚酰胺纱线和钢丝会基本上同时断裂。通过如下所述的双重卷曲工艺将钢丝特制成与聚酰胺纱线的断裂伸长率匹配。在与类似的非卷曲钢丝进行比较时，卷曲钢丝提供具有更高断裂伸长率的钢丝。

本发明的另一方面是，可使用模量远低于美国专利申请公布2009/015917中指定的6.5N/分特的聚酰胺纱线。

如本文所用的“长丝”是指相对柔韧、宏观上均匀的主体，所述主体在与其长度垂直的横截面上具有高的长宽比。在本文中，术语“纤维”与术语“长丝”可互换使用。

“纱线”是形成连续股线的纤维或长丝的集合体。在本发明上下文中，术语“纱线”也包括“缆线”。缆线是通过将两根或更多根纱线加捻在一起形成的纱线。在本发明中，形成作为长丝纺丝工艺的一部分的聚酰胺纱线。

聚酰胺纤维和纱线