[发明专利]新型聚酯冠带层

说明书

本发明涉及由不同捻度的交替平行的聚酯(PET)帘线制成的新型轮胎帘布或帘条。这种新型轮胎帘布或帘条在用作充气子午线轮胎中的零度螺旋地缠绕的冠带层时，提高高速耐久性、耐胎面分离性和耐冲击性。

发明领域

本发明涉及新型轮胎帘布或帘条，其包括具有不同捻度的交替平行的聚酯帘线。这种新型轮胎帘布或帘条在用作充气子午线轮胎中的带束层组合件(belt package)上的零度螺旋地缠绕的冠带层时，提高高速耐久性、耐胎面分离性和耐冲击性。

发明背景

在高速条件下，轮胎的外径由于通过钢帘线带束层组合件和胎面产生的离心力而增加。这种直径增加或轮胎扩大增加了带束层边缘帘线的缩放运动，导致裂纹萌生、裂纹扩展和最终的带束层边缘分离。

另一方面，在高速条件下在带束层边缘的温度升高可能导致纺织品型冠带层条的局部粘附性变劣并导致局部冠带层-胎面分离，这可能随后在短时间内由于不均匀应力分布导致带束层边缘分离。

圆周地缠绕在带束层组合件上的冠带层通过对由斜交钢帘线层(cross-plysteel cord layer)制成的重质带束层组合件施加压缩力(约束力)，来防止在高速条件下过度的轮胎扩大。为了增强约束力，通常使用高帘线密度(cord count)(epdm)的冠带层条(例如，PET 1100x2, 110epdm等)。

当前，最广泛使用的冠带层材料是尼龙6,6和芳族聚酰胺/尼龙混合帘线，其与轮胎的赤道面成0至5度螺旋地缠绕在带束层组合件上。

与尼龙6,6帘线相比，PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)帘线作为冠带层增强物具有更高的模量和更高的胎内帘线张力。由于与尼龙6,6相比在纤维表面上较少的活性位点(官能团)，PET在高温下更易受与橡胶的粘附性的热劣化的伤害。这就是为何PET的耐胎面-冠带层分离性小于尼龙6,6的原因。

众所周知，具有双弹性拉伸行为的包括高模量纱线和低模量纱线的混合帘线也用作高速轮胎中的冠带层。混合帘线的低模量组分确保带束层组合件容易提升，由于其高可拉伸性而不形成过紧的帘线，高模量组分在使用条件下变得有效。通过使用混合帘线作为冠带层，可以减小冠带层的总厚度和橡胶含量，且混合帘线的高模量组分增强约束力且改进高速耐久性。

美国专利第7,584,774号描述了作为在圆周方向上螺旋地缠绕在带束层组合件上的带束增强层(冠带层)的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)帘线。所述PET帘线具有在160℃、载荷29.4N下不小于2.5mN/分特％的弹性模量。

高速子午线轮胎中的常规PET冠带层的主要缺点是需要稳健的动态粘附性来延迟帘线之间(由于剪切力)的裂纹形成。在高速条件下，带束层边缘区域的温度变得较高，且PET冠带层帘线的模量降低。这是为何优选高epdm条用作单层冠带层的原因。但是，高epdm冠带层具有更高的形成裂纹的趋势，这可能导致层分离。

发明概述

本发明涉及由不同捻度的交替聚酯帘线制成(织造)的新型轮胎帘布或帘条。这种新型轮胎帘布或帘条在用作充气子午线轮胎中的零度螺旋地缠绕的冠带层时，提高高速耐久性、耐胎面分离性和耐冲击性。

由于聚酯(PET)的动态粘附性较差，其优选在高速子午线轮胎中的带束层组合件上用作单层、高epdm和窄铆接(rivet)的冠带层(图1)。

另一方面，在这种布或条中帘线到帘线的距离(铆接区域)太窄，这使得橡胶难以在无焦烧的情况下在帘线之间渗透。此外，由于高剪切应力，在动态条件下具有窄铆接的帘线之间可能容易地萌生橡胶裂纹。