專(zhuān)利名稱：輪胎胎側(cè)耐切割針織織物、含有所述織物的輪胎及其制造方法
輪胎胎側(cè)耐切割針織織物、含有所述織物的輪胎及其制造
方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及用于輪胎胎側(cè)的非承重耐切割組件以及含有此類(lèi)組件的輪胎。該組件由針織織物制成，該針織織物包含至少一種具有耐切割聚合物纖維的紗線和至少一種具有無(wú)機(jī)纖維的第二紗線；該針織織物進(jìn)一步具有涂層，用于織物與橡膠的良好粘附，使得耐切割輪胎胎側(cè)組件具有18%至65%的自由區(qū)。
2.
背景技術(shù)：
輪胎耐切割性是一種重要的屬性，尤其是當(dāng)輪胎設(shè)計(jì)用于越野用途，例如用作子午線輕卡輪胎和用于SUV的輪胎(稱為RLT輪胎)時(shí)。具體地講，輪胎胎側(cè)可能因種種危險(xiǎn)原因被切割或割開(kāi)。線繩形式的高韌度芳族聚酰胺長(zhǎng)絲已被作為機(jī)械增強(qiáng)材料復(fù)合到輪胎胎側(cè)內(nèi)，以通過(guò)附接到輪胎胎圈而充當(dāng)輪胎胎側(cè)內(nèi)的承載結(jié)構(gòu)。一般來(lái)講，這些芳族聚酰胺長(zhǎng)絲以連續(xù)長(zhǎng)絲形式存在，以提供強(qiáng)機(jī)械特性。許多參考文獻(xiàn)公開(kāi)了多種連續(xù)長(zhǎng)絲(包括芳族聚酰胺連續(xù)長(zhǎng)絲)與金屬線材或其他無(wú)機(jī)連續(xù)長(zhǎng)絲的組合在輪胎內(nèi)的承重性應(yīng)用中的用途。美國(guó)專(zhuān)利6，691，757公開(kāi)了一種子午線輪胎，該輪胎具有分別設(shè)置在輪胎每個(gè)胎側(cè)內(nèi)的兩個(gè)側(cè)部防切割件，該側(cè)部防切割件包含至少兩層平行長(zhǎng)絲陣列，每個(gè)平行陣列被設(shè)置成與相鄰陣列成一角度。長(zhǎng)絲陣列中的長(zhǎng)絲可以是有機(jī)或無(wú)機(jī)材料，例如鋼、聚酰胺、 芳族聚酰胺、或人造絲。這類(lèi)增強(qiáng)需要輪胎胎側(cè)內(nèi)有大量材料，因?yàn)閱魏煵紝硬牧喜荒芴峁┒噍S向切割保護(hù)。國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)公布WO 2007/048683公開(kāi)了可以是針織織物的雙彈性輪胎增強(qiáng)材料。該織物可由合成纖維、天然纖維或這些纖維的混合物構(gòu)成。該彈性針織織物具有至少 40%的空隙率，以便能夠充分壓縮針織織物。空隙率通過(guò)比較用任何典型方法測(cè)量的針織織物的體積質(zhì)量與壓縮材料的體積質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。使用雙彈性增強(qiáng)材料改善了對(duì)裂縫蔓延的抑制作用。這些參考文獻(xiàn)均沒(méi)有涉及這樣的輪胎該輪胎的胎側(cè)內(nèi)使用了含有耐切割聚合物纖維和無(wú)機(jī)纖維的組合物，并且改善的耐切割性是輪胎的主要屬性，而承重性則不是主要的考慮對(duì)象。用于輪胎內(nèi)的織物通常是由粗線繩制成；公開(kāi)了織物的參考文獻(xiàn)依靠將織物設(shè)置在輪胎胎面內(nèi)的某些層中，或使用非?！熬o”的織物或具有非常高的表面覆蓋率的織物來(lái)提供耐刺穿性。例如，授予Kazusa等人的美國(guó)專(zhuān)利4，649，979公開(kāi)了一種自行車(chē)輪胎，該自行車(chē)輪胎具有多個(gè)胎體簾布層和介于胎面下面的那些簾布層之間的緩沖層。緩沖層可由多種高強(qiáng)度的材料構(gòu)成，并且改善了輪胎的耐切割和耐刺穿性。緩沖層通常由以下材料制成的織
3物形成芳族聚酰胺、高強(qiáng)度尼龍、聚酯、維尼綸、人造絲或玻璃纖維、或金屬絲網(wǎng)或多種鋼絲之類(lèi)的金屬材料。"Research Disclosure 42159”(1999年5月)公開(kāi)了防刺穿織造材料，特別是緊密織造的對(duì)位芳族聚酰胺織物，來(lái)用于減少或防止穿刺的輪胎護(hù)套。授予Zhu和Prickett的美國(guó)專(zhuān)利6，534，175以及授予Prickett的6，952915公開(kāi)了用于防護(hù)服的舒適耐切割織物。此類(lèi)織物設(shè)計(jì)用于為人體皮膚提供基本保護(hù)并由至少一種耐切割紗制成，該耐切割紗包含具有耐切割短纖維外皮的股線和與具有不含金屬纖維的耐切割纖維的股線層合在一起的金屬纖維芯。然而，由于短纖維脆弱的性質(zhì)，其已經(jīng)不被視為輪胎組件中可接受的組件。當(dāng)用短纖紗代替連續(xù)長(zhǎng)絲紗線時(shí)，紗線韌度降低，因此在一個(gè)典型應(yīng)用中，不得不將短纖紗質(zhì)量和由此類(lèi)短纖紗制成的任何織物的基重增加到使得此類(lèi)大紗線、線繩或織物的應(yīng)用不切實(shí)際的程度。此外，還不清楚設(shè)計(jì)用于保護(hù)人體皮膚的此類(lèi)織物是否有足夠的開(kāi)口面積，以允許橡膠化合物在輪胎制造過(guò)程中的充分滲透。因此，需要一種為輪胎尤其是輪胎側(cè)區(qū)提供改善的切割防護(hù)作用的方法，該方法用一層材料在胎側(cè)提供多方向切割保護(hù)，并且不要求該材料為承載結(jié)構(gòu)。發(fā)明概述本發(fā)明涉及耐切割輪胎胎側(cè)組件和含有該組件的輪胎，所述胎側(cè)組件包含紡織織物，其中織物的單層在織物平面內(nèi)提供多向耐切割性。該織物包含至少一種具有耐切割聚合物纖維的紗線和至少一種具有無(wú)機(jī)纖維的紗線，該織物還具有涂層，該涂層用于改善織物與橡膠的粘附性，使得耐切割輪胎胎側(cè)組件具有18%至65%的自由區(qū)。本發(fā)明還涉及用于制備耐切割輪胎胎側(cè)組件的方法，該方法包括a)提供具有耐切割聚合物纖維的第一紗線和包含無(wú)機(jī)纖維的第二紗線；b)將第一紗線和第二紗線針織成具有18%至65%的自由區(qū)的織物；以及c)在織物上施加涂層，以改善織物與橡膠的粘附性，同時(shí)將輪胎胎側(cè)組件的自由區(qū)保持在18%至65%。附圖簡(jiǎn)述

圖1至4為輪胎內(nèi)的耐切割輪胎胎側(cè)組件的不同實(shí)施方案的圖示。圖5為用于耐切割輪胎胎側(cè)組件的織物的數(shù)字圖像。圖6示出了用于耐切割輪胎胎側(cè)組件的織物的一些優(yōu)選實(shí)施方案。圖7為包含耐切割聚合物短纖維的皮和無(wú)機(jī)長(zhǎng)絲芯的一種單紗的示圖。圖8為包含兩種單紗的合股加捻紗的示圖。發(fā)明詳述輪胎胎側(cè)組件本發(fā)明涉及一種耐切割輪胎胎側(cè)組件，其包含紡織織物，該紡織物包含至少一種具有耐切割聚合物纖維的紗線和一種具有無(wú)機(jī)纖維的紗線。所謂“輪胎胎側(cè)組件”是指可用于輪胎胎側(cè)內(nèi)即介于輪胎胎圈和胎面之間的區(qū)域的材料。一般來(lái)講，組件為用橡膠材料浸漬的紡織織物條，該織物條插入輪胎胎側(cè)內(nèi)但不連接到胎圈；或者為橡膠浸漬的紡織織物的保護(hù)性包層，該包層從輪胎一側(cè)的一個(gè)胎圈橫跨輪胎胎冠設(shè)置到輪胎另一側(cè)的胎圈， 但不連接到任一個(gè)胎圈?！疤トΑ笔侵赴h(huán)形抗拉構(gòu)件的輪胎部分，該部分由簾布層簾線包裹并成型為貼合輪輞，其帶有或不帶有其他加強(qiáng)元件，例如鋼圈包布、切片包布、三角膠、護(hù)趾圈和胎圈包布?！疤ッ妗笔侵冈谡３錃夂驼Ｘ?fù)載情況下輪胎接觸路面的部分。“胎冠”是指在輪胎胎面的寬度極限范圍內(nèi)的輪胎部分?！疤ンw”是指除了帶束結(jié)構(gòu)、胎面、底胎面和簾布層以上的胎側(cè)橡膠之外但包括胎圈的輪胎部分。如圖1所示，輪胎1通常具有兩個(gè)胎圈2、兩個(gè)胎側(cè)3、一個(gè)胎冠區(qū)4和形成胎冠區(qū)外表面的胎面區(qū)5。耐切割輪胎胎側(cè)組件6的一個(gè)實(shí)施方案顯示其對(duì)接至胎圈2，但不包裹胎圈。圖2示出具有耐切割輪胎胎側(cè)組件7的輪胎的另一個(gè)實(shí)施方案，該胎側(cè)組件在從任一側(cè)的胎圈大致到輪胎任一側(cè)的胎冠邊緣的范圍內(nèi)包圍整個(gè)輪胎胎側(cè)。圖3示出多個(gè)耐切割輪胎胎側(cè)組件8的又一個(gè)實(shí)施方案；圖中所示胎側(cè)組件重疊，但可以看出其在胎側(cè)內(nèi)彼此鄰接。圖4示出具有保護(hù)性包層9形式的耐切割輪胎胎側(cè)組件的又一個(gè)實(shí)施方案，該包層從輪胎一側(cè)的一個(gè)胎圈(但不包裹在該胎圈周?chē)?橫跨輪胎的胎冠區(qū)延伸到輪胎另一側(cè)的胎圈。圖中示出的輪胎簾布層、胎面、胎圈等的具體形狀僅用作示例，并非旨在進(jìn)行限制； 例如，輪胎可具有更大或更小的高寬比。本發(fā)明涉及非承重性耐切割輪胎胎側(cè)組件。充氣的輪胎胎體必須支撐汽車(chē)施加到路面上的重量。承重性組件以力學(xué)上有效的方式將輪胎胎圈上的載荷傳遞到胎面上，同時(shí)將橫向載荷保持在充氣輪胎內(nèi)。這種承重性組件通過(guò)連接到輪胎胎圈(即通過(guò)在輪胎制造過(guò)程中包裹和穩(wěn)定到胎圈)而提供這種有效的載荷力學(xué)傳遞。例如，在圖4中，承重性胎體簾布層12的每個(gè)末端在胎側(cè)內(nèi)輪胎的任一側(cè)包裹相應(yīng)的輪胎胎圈2，以形成承載結(jié)構(gòu)。所謂“非承重性”是指輪胎胎側(cè)組件不連接到胎圈，即在制造過(guò)程中不像常規(guī)的子午線簾布層或其他胎體組件那樣包裹住胎圈，因此耐切割輪胎胎側(cè)組件不能將胎圈上的載荷有效地傳遞到胎面或?qū)M向載荷保持在充氣的輪胎內(nèi)。由于該耐切割輪胎組件不是承重性的，因此其可以有效設(shè)計(jì)為利用單織物層或簾布層提供更先進(jìn)的切割防護(hù)作用。輪胎胎側(cè)內(nèi)被耐切割胎側(cè)組件覆蓋的面積值可根據(jù)需要變化，胎側(cè)組件可以覆蓋胎側(cè)的整個(gè)面積或一部分面積。雖然可以在輪胎胎側(cè)內(nèi)使用多個(gè)胎側(cè)組件，并且可以根據(jù)需要重疊或不重疊，但在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，耐切割輪胎胎側(cè)組件僅使用單層織物或單個(gè)簾布層。實(shí)際上，輪胎胎側(cè)組件在織物平面內(nèi)或具有單層織物或單個(gè)簾布層的輪胎胎側(cè)內(nèi)具有多向耐切割性，從而減少輪胎內(nèi)所需的耐切割胎側(cè)組件的數(shù)量。 在輪胎制造過(guò)程中，胎側(cè)組件嵌入到輪胎胎側(cè)內(nèi)并用輪胎橡膠浸漬。通常，兩個(gè)輪胎胎側(cè)均將包含耐切割胎側(cè)組件。如果需要，可以用一個(gè)胎側(cè)組件覆蓋兩個(gè)胎側(cè)。例如，可以將一個(gè)胎側(cè)組件安裝到從第一胎圈區(qū)延伸到胎面區(qū)第一邊緣的第一胎側(cè)區(qū)內(nèi)，該胎側(cè)組件的形狀使其橫跨整個(gè)胎面區(qū)延伸到胎面區(qū)的第二邊緣，并進(jìn)一步橫跨相對(duì)的第二胎側(cè)區(qū)延伸到第二胎圈區(qū)。這樣，胎側(cè)組件有點(diǎn)類(lèi)似在輪胎內(nèi)從一個(gè)胎圈安裝到相對(duì)的另一胎圈的胎體簾布層；然而，胎側(cè)組件并不包裹和穩(wěn)定在胎圈上，因此不能通過(guò)此類(lèi)簾布層有效實(shí)現(xiàn)承重。耐切割織物用于輪胎胎側(cè)組件的紡織物為針織織物?！搬樋棥敝荚诎赏ㄟ^(guò)使用針或線將一種或多種紗線的一系列環(huán)互鎖而形成的結(jié)構(gòu)，例如經(jīng)編針織物(如特里科、米蘭尼斯或拉歇爾)和緯編針織物(如圓型或平型)。據(jù)信，針織結(jié)構(gòu)在輪胎制造過(guò)程中為織物內(nèi)的紗線提供更大的機(jī)動(dòng)性，以允許改善織物的柔韌性和膨脹性。耐切割性和柔韌性受針織的緊密度影響，可對(duì)緊密度進(jìn)行調(diào)整以滿足任何具體需求。耐切割性和柔韌性的一種非常有效的
5組合可見(jiàn)于例如單面針織物中，但也可以使用其他針織物，包括毛圈織物、針織羅紋或其他針織物。耐切割織物可由一種或多種單紗、一種或多種合股加捻紗、和/或它們的組合制成。單紗優(yōu)選用于降低制造成本，前提條件是其特征性的合股不會(huì)導(dǎo)致針織織物內(nèi)的織物變形。合股加捻紗被合股平衡化以消除紗線的捻性，用于單紗不起作用的應(yīng)用中。在一個(gè)實(shí)施方案中，紡織織物和胎側(cè)組件具有18%至65%的自由區(qū)。“自由區(qū)”是織物開(kāi)放程度的量度，它是指織物平面內(nèi)未被紗線覆蓋的面積值。其為織物緊密度的直觀測(cè)量值，并且可通過(guò)對(duì)從透光臺(tái)發(fā)出并穿過(guò)6英寸X6英寸的方形織物樣品的光拍攝電子圖像，然后比較被測(cè)光的強(qiáng)度和白色像素的強(qiáng)度加以確定。在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，織物和胎側(cè)組件的自由區(qū)為25%至65%，在一些實(shí)施方案中為30%至65%，而在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，織物和輪胎胎側(cè)組件的自由區(qū)為40%至65%?？椢锏倪@種開(kāi)放度為輪胎橡膠充分浸漬到胎側(cè)組件內(nèi)提供了充足的空間。圖5是一種具有55%自由區(qū)的可用針織織物10的數(shù)字圖像。在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，針織織物的經(jīng)圈數(shù)不等于緯圈數(shù)。在一些尤其優(yōu)選的實(shí)施方案中，經(jīng)圈數(shù)小于緯圈數(shù)，從而形成非常開(kāi)放的針織結(jié)構(gòu)。在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，針織織物具有4至7個(gè)縱向線圈/英寸(16至觀個(gè)縱向線圈/分米)和7至17個(gè)橫向線圈 /英寸( 至67個(gè)橫向線圈/分米)的線密度。在其他實(shí)施方案中，針織織物具有4至12 個(gè)縱向線圈/英寸(16至63個(gè)縱向線圈/分米)和7至17個(gè)橫向線圈/英寸( 至67 個(gè)橫向線圈/分米)的線密度。圖6示出了耐切割輪胎胎側(cè)組件的一些實(shí)施方案的特性。在三角形圖表中，第一軸線上紡織織物的基重為0至18盎司/平方碼(610克/平方米)，第二軸線上紗線的線密度為0至5000旦尼爾(0至5600分特)，并且第三軸線上自由區(qū)為0至100%。在一些實(shí)施方案中，紡織織物具有1.9 M 14oz/yd2(64至475g/m2)的基重，優(yōu)選為1. 9至lloz/yd2(64 至373g/m2)，并且最優(yōu)選為3. 5至lloz/yd2 (119至373g/m2)，織物的基重越高，可提供的切割防護(hù)作用越大。在一些實(shí)施方案中，織物中的紗線具有400至4000旦尼爾040至4400 分特)的線密度，優(yōu)選為1200至3400旦尼爾(1300至3800分特)，并且最優(yōu)選為1200至 3000旦尼爾(1300至3300分特)。如本文所用，這些紗線線密度范圍是指將經(jīng)線或線用作織物中的單位時(shí)的總線密度，經(jīng)線或線可以是一種或多種單紗、同時(shí)喂入針織機(jī)的一種或多種單紗或合股的紗、一種或多種合股的紗、和/或這些紗線的組合。圖6示出一些優(yōu)選的織物結(jié)構(gòu)，其中區(qū)域A-D-G-E為優(yōu)選織物特性的實(shí)施方案。示出優(yōu)選自由區(qū)操作范圍的可選實(shí)施方案由以下表示A-D線表示25%的自由區(qū)，A’-D’線表示30%的自由區(qū)，并且A”-D”線表示40%的自由區(qū)。一個(gè)優(yōu)選的特性組合為字母B-F-G-D 標(biāo)出的區(qū)域，其描述的紡織織物具有25至65%的自由區(qū)，由1200至3400旦尼爾(1300至 3800分特)紗線制成，并且具有1.9至11盎司/平方碼(64至373g/m2)的基重。另一個(gè)優(yōu)選的特性組合為字母B-C-H標(biāo)出的區(qū)域，表示1200至3000旦尼爾(1300至3300分特) 的紗線、25至60%的自由空間，以及3. 5至11盎司/平方碼(119至373g/m2)的基重?？赏ㄟ^(guò)將A-D、B-D或B-C邊界線替換成表示不同自由區(qū)邊界線的合適的A’ -D'或A”_D”線 (或類(lèi)似地B’ -D”或B” -D”或B’ -C’或B” -C”)來(lái)生成其他優(yōu)選組合。如果紡織織物內(nèi)存在65%以上的自由區(qū)，則認(rèn)為材料的耐切割性不足，只因沒(méi)有足夠的織物用來(lái)阻止切割。如果存在18%以下的自由區(qū)，則認(rèn)為無(wú)法實(shí)現(xiàn)橡膠充分滲透織物，從而引起輪胎制造和操作問(wèn)題。如果使用具有大于3400旦尼爾(3800分特)的線密度或大于14盎司/平方碼G75g/m2)的基重的紗線，則織物體積會(huì)變得過(guò)大，以至于用作輪胎胎側(cè)組件不現(xiàn)實(shí)；而如果使用具有小于400旦尼爾G40分特)的線密度的紗線或具有小于1. 9盎司/平方碼(64g/m2)的基重的織物，則認(rèn)為耐切割性將顯著降低。觀具有18%至65%的自由區(qū)的織物還具有用于增強(qiáng)織物與橡膠的粘附性的涂層。 在將該涂層施加到紡織織物上之后，所得帶涂層的織物保持18%至65%的自由區(qū)，并且形成耐切割胎側(cè)組件。在織物內(nèi)沒(méi)有涂層的一些優(yōu)選實(shí)施方案中，織物在涂覆涂層之后具有 25 %至65 %的自由區(qū)，在一些實(shí)施方案中為30 %至65 %，而在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，織物在涂覆涂層之后具有40 %至65 %的自由區(qū)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，涂層包括環(huán)氧樹(shù)脂底涂層和間苯二酚-甲醛面涂層。涂層為設(shè)計(jì)用于增加織物與橡膠基質(zhì)粘附性的聚合材料。一般來(lái)講，涂層與可用于浸漬輪胎簾線的涂層相同。涂層可選自環(huán)氧化物、異氰酸酯和多種間苯二酚-甲醛膠乳混合物。耐切割聚合物纖維紗線針織織物包含至少一種具有有機(jī)耐切割纖維的單紗。所謂“紗線”是指紡織或加捻在一起而形成連續(xù)股線的短纖維的集合、形成連續(xù)股線的一種或多種連續(xù)長(zhǎng)絲的集合，或短纖維和一種或多種連續(xù)長(zhǎng)絲的一些混合物。由多種連續(xù)長(zhǎng)絲制成的紗線稱為連續(xù)復(fù)絲。 在很多實(shí)施方案中，“紗線”是指本領(lǐng)域已知的單紗，這是適用于針織的紡織材料中最簡(jiǎn)單的股線。短纖紗可由具有或多或少合股的人造短纖維形成。連續(xù)的復(fù)絲可通過(guò)合股或不合股形成。當(dāng)合股存在于單紗內(nèi)時(shí)，全部在同一方向。如果需要，單紗可僅具有短纖維或者可僅具有連續(xù)長(zhǎng)絲，或者可具有短纖維和連續(xù)長(zhǎng)絲的混合物。連續(xù)長(zhǎng)絲和短纖維可存在于紗線中，例如圖7中皮/芯型紗線形式的紗線20。有機(jī)耐切割短纖維外皮21可以包裹、紡織或包纏在無(wú)機(jī)長(zhǎng)絲芯22周?chē)?。這可以通過(guò)諸如包芯紗紡紗法之類(lèi)的方法實(shí)現(xiàn)，例如，德雷夫紡紗法或使用環(huán)錠紡紗將無(wú)機(jī)材料插芯的任何方法；使用標(biāo)準(zhǔn)村田或村田渦流噴氣紡紗進(jìn)行的噴氣紡紗；自由端紡紗等。如果需要，將短纖維以足以覆蓋芯的密度壓實(shí)在無(wú)機(jī)長(zhǎng)絲芯周?chē)?。覆蓋程度取決于所用紡紗方法；例如，諸如德雷夫紡紗法(在例如美國(guó)專(zhuān)利4，107，909,4, 249，368和4，327，545中有所公開(kāi))之類(lèi)的包芯紡紗提供了優(yōu)于其他紡紗方法的覆蓋百分比。其他紡紗方法通常僅可提供對(duì)芯的部分覆蓋，但即使是部分覆蓋也被看作可用于本發(fā)明目的的皮/芯結(jié)構(gòu)。外皮也可包含一些其他材料的纖維，前提是由該其他材料導(dǎo)致的耐切割性的降低是可以接受的。作為另外一種選擇，可使用環(huán)錠紡紗將連續(xù)長(zhǎng)絲和短纖維結(jié)合于紗線中，形成圖9 所示的紗線。示出的環(huán)錠紡單紗26具有至少一種連續(xù)長(zhǎng)絲27和部分覆蓋的環(huán)錠紡短纖維外皮觀。環(huán)錠紡紗可部分覆蓋中芯，但即使是部分覆蓋也被看作可用于本發(fā)明目的的皮/ 芯結(jié)構(gòu)。紗線也可一定程度地包括一些其他材料的纖維，由于所述其他材料，使得耐切割性的降低變得可以接受。作為另外一種選擇，單紗可以是包纏紗，其具有被至少一種其他紗線螺旋纏繞的一種或多種芯紗。這些紗線可用于完全或部分地用另一種紗線包裹芯紗。密集螺旋纏繞或多重纏繞實(shí)際上可以覆蓋整個(gè)芯紗。如果含有有機(jī)耐切割纖維的紗線是皮/芯纖維，則所述皮或芯或兩者可含有有機(jī)耐切割纖維。具有無(wú)機(jī)長(zhǎng)絲芯和有機(jī)耐切割短纖維外皮的單紗的無(wú)機(jī)長(zhǎng)絲通常為20至70 重量％，并且具有400至觀00分特的總線密度。在一些實(shí)施方案中，外皮與芯的材料重量比優(yōu)選為75/25至40/60。在一些實(shí)施方案中，優(yōu)選用于本發(fā)明的有機(jī)耐切割短纖維優(yōu)選具有2至20厘米、 優(yōu)選3. 5至6厘米的長(zhǎng)度。在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，該短纖維具有10至35微米的直徑和
0.5至7分特的線密度。在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，有機(jī)耐切割短纖維的切割指數(shù)為至少0.8，并且優(yōu)選為
1.2或更大。最優(yōu)選的短纖維具有1. 5或更大的切割指數(shù)。切割指數(shù)為由100%的待測(cè)纖維機(jī)織或編織而成475克/平方米(14盎司/平方碼)的織物的切割性能，其隨后按照ASTM F1790-97(以克為單位，也稱為切割防護(hù)性能(CPP))進(jìn)行測(cè)量，所得值除以被切割的織物的面密度(以克/平方米為單位)。例如，聚(對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺)纖維可具有1050g的 CPP和2. 2g/g/m2的切割指數(shù)；超高分子量聚乙烯纖維可具有900g的CPP和1. 9g/g/m2的切割指數(shù)；尼龍和聚酯纖維可具有650g的CPP和1. 4g/g/m2的切割指數(shù)。無(wú)機(jī)纖維紗線針織織物包含至少一種具有無(wú)機(jī)纖維的單紗。無(wú)機(jī)纖維可為單股連續(xù)長(zhǎng)絲，或者在一些實(shí)施方案中無(wú)機(jī)長(zhǎng)絲芯可為復(fù)絲。在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，根據(jù)特定情況的需要或要求，優(yōu)選地為單股金屬長(zhǎng)絲或若干股金屬或玻璃長(zhǎng)絲。所謂“金屬長(zhǎng)絲”是指由韌性金屬如不銹鋼、銅、鋁、青銅等制成的長(zhǎng)絲或線材。如果需要，這些金屬長(zhǎng)絲可被涂覆以增強(qiáng)在橡膠中的粘附性。一個(gè)實(shí)例為涂覆有黃銅的鋼長(zhǎng)絲。金屬長(zhǎng)絲通常為連續(xù)線材。在一些實(shí)施方案中，可用的金屬長(zhǎng)絲的直徑為50至200微米，并且直徑優(yōu)選為75至150微米。為方便起見(jiàn)，芯尺寸換算表列出了鋼直徑與等同線密度之間的關(guān)系。鋼芯尺寸換算表
密耳微米旦尼爾分特特25013014414375293325334100520578584.5113658731735125813903905.51389831092109615011701300130717515931769177820020802304230 所謂“玻璃長(zhǎng)絲”是指由二氧化硅基配方形成的連續(xù)復(fù)絲紗線。這些配方包括 E-玻璃、S-玻璃、C-玻璃、D-玻璃、A-玻璃等等。在一些實(shí)施方案中，可用的玻璃長(zhǎng)絲具有1至25微米、優(yōu)選3至15微米的直徑。在一些實(shí)施方案中，可用的復(fù)絲紗線具有110至觀00分特的線密度。
在一些實(shí)施方案中，無(wú)機(jī)纖維可被摻入具有連續(xù)長(zhǎng)絲和短纖維的紗線中，例如以前述的以及圖7和9中所示的皮/芯型紗線形式。在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，無(wú)機(jī)纖維被摻入此類(lèi)紗芯中。在一些其他實(shí)施方案中，無(wú)機(jī)纖維可被摻入外皮中。合股加捻紗如果需要，針織織物中具有耐切割聚合物纖維的紗線和具有無(wú)機(jī)纖維的紗線可能以合股加捻紗的形式存在。如本文所用，短語(yǔ)“合股加捻紗”和“合股紗”可互換使用，是指加捻或合股在一起的兩種或更多種紗，即單紗。將單紗(當(dāng)用于短纖紗時(shí)，通常也稱為“單” 紗線)加捻在一起制備合股加捻紗是本領(lǐng)域熟知的。所謂短語(yǔ)“將至少兩種單獨(dú)的單紗加捻在一起”是指在不使一種紗線完全覆蓋另一種的情況下將兩種單紗加捻在一起。該概念將合股加捻紗與包覆紗或包纏紗區(qū)別開(kāi)來(lái)，其中在包覆紗或包纏紗中，第一單紗完全纏繞在第二單紗周?chē)沟盟眉喚€的表面僅僅露出第一單紗。圖8示出了合股加捻紗M，其由含有耐切割有機(jī)聚合物纖維的單紗30和含有無(wú)機(jī)纖維的單紗33制成。該圖并非旨在限定長(zhǎng)絲尤其是無(wú)機(jī)纖維紗線的尺寸，其在許多情況下顯著小于整個(gè)單紗。單紗可具有額外的合股，為清晰起見(jiàn)，圖中并未示出。在一些實(shí)施方案中，合股加捻紗包括至少兩種不同的單紗。合股加捻紗可包括其他材料，前提是不會(huì)犧牲由該紗制成的紗或織物的期望用途的功能和性能。合股加捻紗可由單紗通過(guò)兩步法或組合法制成。在兩步法的第一步中，將兩種或更多種單紗彼此平行地?zé)o合股組合在一起并纏繞在卷裝上。在第二步中，接著將兩種或更多種組合的紗與單紗的反向捻線環(huán)錠加捻在彼此周?chē)?或一起)，形成合股加捻紗。合股加捻紗通常具有“Z”合股(單紗通常具有“S”合股)。作為另外一種選擇，可以采用組合法將單紗合股加捻，該方法將上述步驟組合到一次操作中。合股加捻通過(guò)將單紗加捻成具有14. 4至33. 6、優(yōu)選19. 2至31. 2的特制捻系數(shù) (等價(jià)于1. 5至3. 5、優(yōu)選2. 0至3. 25的棉紗支數(shù)捻系數(shù))的合股加捻紗來(lái)實(shí)現(xiàn)。捻系數(shù)是本領(lǐng)域熟知的每英寸捻數(shù)與紗線支數(shù)平方根的比率。然后，可以將合股加捻紗與其他相同或不同的合股加捻紗或其他長(zhǎng)絲或紗線組合形成線繩或形成紗束，以形成織物；或者可以用單獨(dú)的合股加捻紗形成織物，具體取決于所需織物的要求。在一些實(shí)施方案中，將一種或多種合股加捻紗組合成一束紗，以用于制備線繩或編織或針織成耐切割織物。通過(guò)將由不含無(wú)機(jī)長(zhǎng)絲的短纖維制成的其他單紗加入到合股加捻紗或紗束中，可以改變織物的特性。優(yōu)選地，這些單紗包含有機(jī)耐切割纖維。此類(lèi)單紗一般具有400至觀00分特的線密度。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，將兩種相同的短纖維外皮/無(wú)機(jī)芯單紗合股加捻在一起，以形成合股加捻紗。根據(jù)單紗的尺寸和應(yīng)用，可以將合股加捻紗按原樣使用或與其他合股加捻紗組合使用。例如，可以在不進(jìn)一步組合其他紗線的情況下使用單根加重合股加捻紗，該合股加捻紗使用兩根6密耳鋼絲作為單紗的芯。作為另外一種選擇，可以將兩種輕型合股加捻紗組合在一起形成紗束(共具有四種單紗)，可以將該紗束喂入針織機(jī)，然后將合股加捻紗進(jìn)一步加捻在一起，或者不加捻。作為另外一種選擇，可以將紗束制成包含由兩種短纖維外皮/無(wú)機(jī)芯單紗制成的合股加捻紗和與之組合的由兩種纖維(優(yōu)選不含任何無(wú)機(jī)長(zhǎng)絲的耐切割短纖維)單紗制成的合股加捻紗。這些替代形式并不旨在進(jìn)行限制，可以在紗束內(nèi)使用兩種以上的合股加捻紗。根據(jù)紗束內(nèi)所需合股加捻紗的數(shù)量和所期望的切割防
9護(hù)量，可能有多種組合。單紗可具有一些合股，而不論是否包含無(wú)機(jī)長(zhǎng)絲。合股加捻紗也可以具有一些合股，并且合股加捻紗內(nèi)的合股通常與單紗內(nèi)的合股相反。在任何單紗中，合股一般在19. 1 至38. 2特制捻系數(shù)O至4棉紗支數(shù)捻系數(shù))的范圍內(nèi)。針織織物可通過(guò)喂入一種或多種單紗或合股加捻紗制成，并且喂入機(jī)器內(nèi)的紗束不需要具有合股，但也可以根據(jù)需要在紗束中加入合股。據(jù)信，優(yōu)選的耐切割含鋼單紗在許多實(shí)施方案中為具有3至6密耳(0. 076至 0. 152mm)鋼芯和約50/50的皮/芯重量比的單紗。例如，具有約850旦尼爾(935分特)的 5密耳(0. 125mm)鋼芯和50/50的重量比意味著最終單紗將具有約1700旦尼爾(1900分特)的纖度。將兩根該實(shí)例的單紗合股將得到約3.1/ cc (3800分特)的最終合股加捻紗。據(jù)信，很多實(shí)施方案中含有玻璃纖維的優(yōu)選耐切割單紗為具有400至800旦尼爾 G40至890分特)玻璃纖維芯并且皮/芯重量比為約50/50的單紗。例如，50/50比率的 600旦尼爾(680分特)玻璃纖維意味著最終單紗將為約1200旦尼爾(1300分特)。將此示例單紗的兩端合股會(huì)使最終合股加捻紗為約4. 3/2s cc (2700分特)。耐切割纖維優(yōu)選的耐切割短纖維為對(duì)位芳族聚酰胺纖維。對(duì)位芳族聚酰胺纖維是指由對(duì)位芳族聚酰胺聚合物制成的纖維；聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺(PPD-T)為優(yōu)選的對(duì)位芳族聚酰胺聚合物。所謂PPD-T是指由對(duì)苯二胺和對(duì)苯二甲酰氯的等摩爾比聚合反應(yīng)所得的均聚物，以及少量其他二胺與對(duì)苯二胺和少量其他二甲酰氯與對(duì)苯二甲酰氯的結(jié)合所得的共聚物。作為一般原則，其他二胺和其他二甲酰氯的使用量至多可為對(duì)苯二胺或?qū)Ρ蕉柞Ｂ鹊募s10 摩爾％，或者可能略高，前提條件僅為其他二胺和二甲酰氯不含干擾聚合反應(yīng)的反應(yīng)性基團(tuán)。PPD-T也指其他芳族二胺和其他芳族二甲酰氯結(jié)合所得的共聚物，例如，2，6-萘亞甲基酰氯或者氯對(duì)苯二甲酰氯或二氯對(duì)苯二甲酰氯；前提條件是，其他芳族二胺和芳族二甲酰氯存在的量不會(huì)對(duì)對(duì)位芳族聚酰胺的特性造成不利影響?？蓪⑻砑觿┡c對(duì)位芳族聚酰胺一起用于纖維中，并且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，至多10重量％的其他聚合材料可與芳族聚酰胺共混，或者可使用含有10%的其他二胺(取代了芳族聚酰胺的二胺)或10%的其他二甲酰氯(取代了芳族聚酰胺的二甲酰氯)的共聚物。對(duì)位芳族聚酰胺通常通過(guò)將對(duì)位芳族聚酰胺溶液從毛細(xì)管擠出到凝固浴中進(jìn)行紡絲。就聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺而言，該溶液的溶劑通常為濃硫酸，擠出通常是通過(guò)氣隙進(jìn)入冷的含水凝固浴中。此類(lèi)方法一般公開(kāi)于美國(guó)專(zhuān)利3，063，966,3, 767，756,3, 869，429和 3，869，430中。對(duì)位芳族聚酰胺纖維可以Kevlar纖維得自Ε. I. du Pont de Nemours and Company，也可以 Twaron 纖維得自 Tei jin，Ltd。可用于本發(fā)明的其他優(yōu)選耐切割纖維為超高分子量或伸展鏈聚乙烯纖維，一般按美國(guó)專(zhuān)利4，457，985所述制備。此類(lèi)纖維可以商品名Dyneema 從Toyobo商購(gòu)獲得，并且可以Spectra 得自Honeywell。其他優(yōu)選耐切割纖維為基于共聚(對(duì)亞苯基/3，4: 二苯基醚對(duì)苯二甲酰)的芳族聚酰胺纖維，例如以Technora 得自Teijin，Ltd.的那些。次優(yōu)選但在較高重量下仍可用的是由聚苯并噁唑制成的纖維，例如得自Toyobo的Zylon ;各向異性熔融聚酯，例如得自Celanese的Vectran；聚酰胺；聚酯；以及優(yōu)選耐切割纖維與次優(yōu)選耐切割纖維的共混物。其他耐切割纖維包括脂族聚酰胺纖維，例如含有尼龍聚合物或共聚物的纖維。尼龍為長(zhǎng)鏈合成聚酰胺，其具有重復(fù)的酰胺基(-NH-C0-)作為聚合物鏈的整體部分，并且包括尼龍66，其為聚己二酰己二胺；和尼龍6，其為聚己內(nèi)酰胺。其他尼龍可包括由11-氨基十一烷酸制成的尼龍11 ；和由六亞甲基二胺和癸二酸的縮合產(chǎn)物制成的尼龍610。其他耐切割纖維包括聚酯纖維，例如，包含由至少85重量％的二羥醇和對(duì)苯二甲酸的酯構(gòu)成的聚合物或共聚物的纖維。該聚合物可通過(guò)乙二醇和對(duì)苯二甲酸或其衍生物反應(yīng)來(lái)制備。在一些實(shí)施方案中，優(yōu)選的聚酯為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。PET可包括多種共聚單體，包括二甘醇、環(huán)己二甲醇、聚(乙二醇)、戊二酸、壬二酸、癸二酸、間苯二甲酸等。除了這些共聚單體外，也可以使用支化劑，如均苯三甲酸、均苯四甲酸、三羥甲基丙烷和三羥甲基乙烷、以及季戊四醇。PET可通過(guò)已知聚合技術(shù)從對(duì)苯二甲酸或其低級(jí)烷基酯(例如對(duì)苯二甲酸二甲酯)和乙二醇或它們的共混物或混合物獲得。另一種可能可用的聚酯為聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)?？刹捎靡阎木酆霞夹g(shù)由2，6_萘二羧酸和乙二醇來(lái)獲得PEN。■本發(fā)明還涉及包含非承重性耐切割輪胎胎側(cè)組件的輪胎；具體地講，是指具有胎面區(qū)、從胎面區(qū)的第一邊緣延伸至第一胎圈區(qū)的第一胎側(cè)區(qū)、以及從胎面區(qū)的第二邊緣延伸至第二胎圈區(qū)的第二胎側(cè)區(qū)的輪胎，該輪胎包括如本文所述的具有單層紡織織物形式的耐切割輪胎胎側(cè)組件，該織物在位于第一胎側(cè)的織物平面內(nèi)提供多向耐切割性，該織物不被包裹在任一胎圈周?chē)Ｔ谝恍?shí)施方案中，該織物為輪胎形成保護(hù)性包層，位于第一胎側(cè)區(qū)內(nèi)的織物從第一胎圈區(qū)延伸至胎面區(qū)第一邊緣，橫跨胎面區(qū)延伸至胎面區(qū)第二邊緣，并且橫跨第二胎側(cè)區(qū)延伸至第二胎圈區(qū)，但不被包裹在任一胎圈周?chē)?。?yīng)當(dāng)理解，如果需要，在制造輪胎過(guò)程中有多個(gè)點(diǎn)可以將耐切割輪胎胎側(cè)組件安裝到輪胎內(nèi)。例如，可以通過(guò)以下方式制造具有耐切割輪胎胎側(cè)組件的子午線輪胎。輪胎組裝在至少兩個(gè)階段內(nèi)進(jìn)行。第一階段的成型是在平坦的可收縮鋼成型鼓上進(jìn)行。貼合無(wú)內(nèi)胎內(nèi)襯層，然后貼合胎體簾布層，該層在成型鼓邊緣處向下翻轉(zhuǎn)。貼合鋼胎圈并上翻內(nèi)襯層/簾布層。如果需要耐切割輪胎胎側(cè)組件的保護(hù)性包層即包括一層未硫化的涂覆織造或針織織物，則將該包層在此時(shí)以基本上連續(xù)的表面形式從一胎圈到另一胎圈復(fù)合到輪胎內(nèi)，但不被包裹在任一胎圈周?chē)?。另一方面，如果期望將耐切割輪胎胎?cè)組件僅作為僅從胎圈延伸至胎冠或從胎圈延伸至胎側(cè)的一些部分的胎圈包布添加，則此時(shí)應(yīng)將一層未硫化的涂覆織造或針織織物切割成適當(dāng)?shù)某叽绮⑦M(jìn)行添加。在擠出機(jī)上將胎圈包布和胎側(cè)組合在一起；將二者作為組合件一起貼合。成型鼓收縮，輪胎可以進(jìn)行第二階段的組裝。第二階段的成型是在安裝于鋼圈上的可充氣膽上進(jìn)行。將第一階段的外胎坯裝配到鋼圈上，并用可充氣膽對(duì)外胎進(jìn)行充氣，直到帶束層導(dǎo)向組件為止。貼合鋼帶束層，使其簾線以低角度交叉。然后貼合胎面橡膠。輥壓胎面組件，將其壓實(shí)在帶束層上，然后將外胎坯從成型機(jī)上分離。如果需要，可以將輪胎成型工藝自動(dòng)化，使得沿多個(gè)組裝點(diǎn)單獨(dú)貼合每個(gè)組件。制備組件的方法本發(fā)明還涉及用于制備耐切割輪胎胎側(cè)組件的方法，該方法包括a)提供至少一種具有耐切割聚合物纖維的第一紗線和至少一種包含無(wú)機(jī)纖維的
11第二紗線；b)將第一紗線和第二紗線針織成具有18%至65%的自由區(qū)的織物；以及c)在織物上施加涂層，以改善織物與橡膠的粘附性，同時(shí)將輪胎胎側(cè)組件的自由區(qū)保持在18%至65%。針織織物可以在一系列不同針數(shù)的針織機(jī)上制造。可以采用多種平板和圓型針織機(jī)。例如，可使用Sieima Seiki針織機(jī)制造針織織物。如果需要，可將多頭或復(fù)合紗喂入針織機(jī)；也就是說(shuō)，可將多種不同類(lèi)型的單紗束(例如一種或多種短紗、連續(xù)紗、共紡絲或包裹單紗，或任何此類(lèi)單紗的混合物)或合股紗束一起喂入針織機(jī)并針織成織物。在一些實(shí)施方案中，期望通過(guò)將具有纖維緊密共混物的一種或多種短纖紗與一種或多種其他短紗或連續(xù)長(zhǎng)絲紗線同時(shí)喂入，從而將功能性添加到織物中?？烧{(diào)節(jié)針織緊密度以滿足任何具體的需要。在例如單面針織物、交錯(cuò)編織針織物、網(wǎng)眼針織物和毛圈針織物圖案中已發(fā)現(xiàn)存在非常有效的耐切割性。一般來(lái)講，在織物處于一定程度的張力的情況下將涂層施加到織物上，然后再干燥以進(jìn)一步加工。在許多情況下，需要涂覆一層以上的涂層。將涂層涂覆到與具有高含量芳族聚酰胺纖維的織物一起使用的織物上的一種優(yōu)選方法是兩步涂覆法。在第一步中，將環(huán)氧化物或環(huán)氧化物與封端異氰酸酯的混合物的底漆或底涂料涂覆到織物上，然后進(jìn)行干燥；接著在第二步中，將間苯二酚-甲醛膠乳(RFL)涂覆到織物上，然后進(jìn)行另外的干燥。 如果需要，RFL涂料還可含有炭黑。涂料一般通過(guò)浸涂施加到織物上。優(yōu)選地，涂層基本上或完全地覆蓋織物內(nèi)的紗線，而不明顯封閉織物內(nèi)紗線之間的開(kāi)放區(qū)域。換句話講，涂覆到織物上的涂層基本上足以在織物和輪胎橡膠之間提供足夠的粘附性，同時(shí)又不會(huì)封閉織物，使其在輪胎制造過(guò)程中無(wú)法被所述輪胎橡膠滲透。通過(guò)調(diào)節(jié)涂層粘度和在織物上的填充量，可以保持織物的自由區(qū)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，該目的的實(shí)現(xiàn)使得在涂層干燥時(shí)自由區(qū)基本上不變或無(wú)顯著變化。也就是說(shuō)，未涂布織物的自由區(qū)與具有干燥或固化涂層的織物的自由區(qū)的差值小于25%，最優(yōu)選小于15%。涂層在干燥后基本上固化，此時(shí)可以用帶涂層的織物制造輪胎。測(cè)試方法耐切割性。測(cè)量輪胎應(yīng)用所用材料的耐切割性沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)方法。最接近的標(biāo)準(zhǔn)方法 ^ASTM 1790-04,"Standard Test Method for Measuring Cut Resistance of Materials Used in Protective Clothing”。該方法的局限性是不能模擬與因內(nèi)胎壓力產(chǎn)生的胎側(cè)張力相關(guān)的邊界條件。為了開(kāi)發(fā)一種測(cè)試輪胎層壓體的新方法，使用ASTM1790-04作為開(kāi)發(fā)測(cè)試和分析方案的基礎(chǔ)。在該測(cè)試中，將樣品拉伸到規(guī)定載荷，然后將樣品壓貼到具有塑性芯軸的切刃上，最后將加載到預(yù)定力的切刃從整個(gè)樣品兩端一次拉過(guò)，直到樣品被切穿或刀片移動(dòng)3. 50英寸(88. 9mm)。切刃為具有3. 75英寸(95. 25mm)長(zhǎng)的鋒利邊緣的不銹鋼刀片。每次測(cè)試均使用新切刃。樣品為橡膠和簾線復(fù)合物的0.25英寸X5. 00英寸 (6. 35mmX 127mm)矩形段。芯軸由硬塑料制成，并具有兩個(gè)切入表面的凹槽。水平凹槽防止樣品隨切刃一起移動(dòng)，而豎直凹槽則允許切刃穿透樣品。通過(guò)監(jiān)視樣品張力記錄切穿。當(dāng)張力降至零時(shí)，樣品被切穿。樣品所承受的張力程度隨樣品構(gòu)造而變化。為了確定正確的載荷，拉伸5個(gè)0.25英寸X5.00英寸(6. 35mmX 127mm)樣品并記錄載荷-應(yīng)變曲線。記錄將樣品拉伸2. 5%的平均載荷，并在切割測(cè)試中使用該載荷張緊樣品。據(jù)認(rèn)為，對(duì)于輪胎
1的非承重性構(gòu)件來(lái)說(shuō)，恒應(yīng)變邊界條件比恒載荷條件更適合。在5種不同的芯軸載荷下，至少重復(fù)5次測(cè)試。利用這些數(shù)據(jù)繪制橫坐標(biāo)為芯軸載荷、縱坐標(biāo)為刀片切穿樣品所移動(dòng)的距離的坐標(biāo)圖。這樣得到切割距離與芯軸載荷的函數(shù)關(guān)系圖。為了比較不同復(fù)合材料構(gòu)造的相對(duì)防切割性能，將給定芯軸載荷下的切割距離取平均值。然后，對(duì)平均值數(shù)據(jù)進(jìn)行冪函數(shù)擬合?？砂刺娲鷺?gòu)造的類(lèi)似曲線繪制曲線。需要更大芯軸載荷以產(chǎn)生類(lèi)似切割距離的材料被認(rèn)為具有更好的耐切割性能。對(duì)材料在切割距離1英寸(2. 54cm)時(shí)的值進(jìn)行比較。測(cè)定自由區(qū)。將6英寸X6英寸(15.2X15.2cm)正方形待測(cè)材料樣品平放在光強(qiáng) 330英尺-坎德拉(3550勒克斯)的透光臺(tái)上。如果需要，可以使用若干個(gè)12英寸(30. 5cm) 長(zhǎng)的1/4英寸(6. 35mm)鋼棒料按下樣品邊緣，以防止彎曲和褶皺。使用懸掛在透光臺(tái)上方突出的鋁框架上的帶有24mm鏡頭的650萬(wàn)像素單反數(shù)碼相機(jī)，對(duì)由透光臺(tái)提供背光源的樣品采集圖像。為完成對(duì)自由區(qū)的測(cè)量，將采集的圖像載入ADOBE Photoalop 進(jìn)行處理和分析。載入WiotoShop. 之后，使用Image > ode-Grayscale功能將彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像。然后，使用Image > Adjustments > Threshold功能將圖像轉(zhuǎn)換成高對(duì)比度黑白圖像。選擇閾值設(shè)定為1觀(0=黑，255 =白)。比閾值亮的所有像素都被轉(zhuǎn)換為白色；比閾值暗的所有像素都被轉(zhuǎn)換為黑色。為了進(jìn)一步分析高對(duì)比度圖像，需要選擇樣品的典型區(qū)域。為此，使用矩形選取框工具高亮樣品的典型部分。使用Image > Crop剪切高亮區(qū)域。 最后，使用直方圖工具測(cè)量圖像的平均強(qiáng)度。由于圖像被轉(zhuǎn)換為高強(qiáng)度黑白圖像，樣品內(nèi)的開(kāi)口面積具有255的像素強(qiáng)度，被織物覆蓋的區(qū)域則具有0的強(qiáng)度。通過(guò)將平均像素強(qiáng)度除以白像素強(qiáng)度(255)獲得樣品自由區(qū)的測(cè)量值。捻系數(shù)是每英寸捻數(shù)與紗線支數(shù)平方根的比率。如本文所用，棉紗支數(shù)捻系數(shù)是每英寸捻數(shù)除以棉紗支數(shù)平方根的值，特制捻系數(shù)是每英寸捻數(shù)乘以單位為特的線密度的平方根的值。實(shí)施例1制備包含耐切割芳族聚酰胺纖維和一種不銹鋼單絲的皮/芯型單紗。芳族聚酰胺纖維為聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維，是以商品名Kevlar· 纖維購(gòu)自Ε. I. du Pont de Nemours and Company的Merge 1F1208 970型品藍(lán)紡前著色短紗。這些纖維具有約3. 8厘米的切割長(zhǎng)度和1. 6分特/長(zhǎng)絲的線密度。使用直徑在50微米(約2密耳)至150微米 (約6密耳)范圍內(nèi)的4根304L不銹鋼單絲。所有單絲鋼樣品均由Bekaert Corporation 制造。直徑50微米的鋼以商品名Bekin0X VN 50/1出售。直徑75微米的鋼以商品名 Bekinox VN 75/1出售。直徑100微米的鋼以商品名Bekinox VN 100/1出售。直徑150 微米的鋼以商品名Bekinox VN 150/1出售。將芳族聚酰胺纖維喂入加工短纖紗所用的標(biāo)準(zhǔn)梳理機(jī)，以制備生條。使用兩道并條(頭道/末道并條)將生條加工成熟條，并且在粗紗機(jī)上加工成35格令(1553分特)的長(zhǎng)條。利用DREF III摩擦紡紗工藝加工紗線。將芳族聚酰胺長(zhǎng)條和不同直徑的單絲鋼喂入工藝中，以制備具有鋼芯和芳族聚酰胺外皮的紗線。表1描述了所制備的各種紗線。表 1
1權(quán)利要求
1.耐切割輪胎胎側(cè)組件，所述組件包括針織紡織織物，其中單層所述織物在所述織物的平面內(nèi)提供多向耐切割性；所述織物包含具有耐切割聚合物纖維的第一紗線和包含無(wú)機(jī)纖維的第二紗線；并且所述織物還具有涂層以改善所述織物與橡膠的粘附性，使得所述耐切割輪胎胎側(cè)組件具有18%至65%的自由區(qū)。
2.權(quán)利要求1的耐切割輪胎胎側(cè)組件，所述組件具有25%至65%的自由區(qū)。
3.權(quán)利要求1的耐切割輪胎胎側(cè)組件，所述組件具有30%至65%的自由區(qū)。
4.權(quán)利要求1的耐切割輪胎胎側(cè)組件，所述組件具有40%至65%的自由區(qū)。
5.權(quán)利要求1的耐切割輪胎胎側(cè)組件，其中所述涂層包含環(huán)氧樹(shù)脂底涂層和間苯二酚-甲醛面涂層。
6.權(quán)利要求1的耐切割輪胎胎側(cè)組件，其中所述第一紗線或第二紗線的線密度為1200 至；3400旦尼爾(I3OO至38OO分特)。
7.權(quán)利要求1的耐切割輪胎胎側(cè)組件，其中所述織物的基重為1.9至11盎司/平方碼 (64 至 373g/m2)。
8.權(quán)利要求1的耐切割輪胎胎側(cè)組件，所述組件為位于輪胎胎側(cè)內(nèi)的胎圈區(qū)上方的胎圈包布形式。
9.權(quán)利要求1的耐切割輪胎胎側(cè)組件，所述組件為胎圈包布的形式，所述胎圈包布從第一胎側(cè)區(qū)內(nèi)的第一胎圈區(qū)延伸至輪胎胎面區(qū)的第一邊緣，橫跨所述輪胎胎面區(qū)延伸至所述輪胎胎面區(qū)的第二邊緣，并橫跨第二胎側(cè)區(qū)延伸至第二胎圈區(qū)。
10.輪胎，所述輪胎具有胎面區(qū)、從所述胎面區(qū)的第一邊緣延伸至第一胎圈區(qū)的第一胎側(cè)區(qū)、以及從所述胎面區(qū)的第二邊緣延伸至第二胎圈區(qū)的第二胎側(cè)區(qū)，所述輪胎包含權(quán)利要求1的耐切割輪胎胎側(cè)組件，所述組件為位于至少所述第一胎側(cè)內(nèi)的織物胎圈包布的形式。
11.權(quán)利要求10的輪胎，其中位于所述第一胎側(cè)區(qū)內(nèi)的織物胎圈包布從所述第一胎圈區(qū)延伸至所述胎面區(qū)的第一邊緣，橫跨所述胎面區(qū)延伸至所述胎面區(qū)的第二邊緣，并橫跨所述第二胎側(cè)區(qū)延伸至所述第二胎圈區(qū)。
12.用于制備耐切割輪胎胎側(cè)組件的方法，所述方法包括a)提供具有耐切割聚合物纖維的第一紗線和包含無(wú)機(jī)纖維的第二紗線；b)將所述第一紗線和第二紗線針織成具有18%至65%的自由區(qū)的織物；以及c)在所述織物上施加涂層以改善所述織物與橡膠的粘附性，同時(shí)將所述輪胎胎側(cè)組件的自由區(qū)保持在18%至65%。
13.權(quán)利要求12的方法，其中具有耐切割聚合物纖維的所述第一紗線和具有無(wú)機(jī)纖維的所述第二紗線在針織之前首先被合股或加捻在一起。
14.權(quán)利要求12的方法，其中通過(guò)將具有耐切割聚合物纖維的所述第一紗線和具有無(wú)機(jī)纖維的所述第二紗線共喂入到針織機(jī)來(lái)將所述紗線進(jìn)行針織，但在喂入到所述針織機(jī)之前基本上不將所述紗線加捻在一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及耐切割輪胎胎側(cè)組件(6)和具有此類(lèi)組件的輪胎(1)，所述輪胎胎側(cè)組件(6)包含至少一個(gè)提供多向耐切割性的針織織物單層；所述織物包含具有耐切割聚合物纖維的第一紗線和具有無(wú)機(jī)纖維的第二紗線；所述織物還具有涂層，用于將所述織物充分粘附到橡膠上，使得所述耐切割輪胎胎側(cè)組件具有18％至65％的自由區(qū)。
文檔編號(hào)D02G3/04GK102216090SQ200980143841
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月30日
發(fā)明者D·G·安比爾格, J·A·特維迪, L·J·普里克特, M·A·拉蒙蒂亞, W·K·維斯特加特 申請(qǐng)人:固特異輪胎和橡膠公司, 納幕爾杜邦公司