由不饱和热塑性弹性体原位橡胶处理的多层金属帘线制造技术

本发明专利技术涉及包括多个同心层的金属帘线，所述金属帘线为原位橡胶处理类型的金属帘线，即在实际制备过程中利用所谓的填充橡胶从内部进行橡胶处理的金属帘线，其中帘线的丝线之间的全部或部分间隙包括不饱和类型的热塑性弹性体，特别是苯乙烯热塑性弹性体（TPS），如嵌段共聚物SBS、SBBS、SIS或SBIS。这样的热塑性弹性体，在处于其熔融状态时，在制备后填充橡胶超出帘线外部的情况下也不会引起任何不希望的粘连问题；其不饱和以及因而（共）硫化的特性使其能够与二烯橡胶基体（例如在用于增强轮胎的金属织物中常用作压延橡胶的那些橡胶，特别是天然橡胶）极好地相容。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能够特别地用于由橡胶制成的增强制品的具有多个同心层丝线的多层金属帘线，更特别地涉及“原位橡胶处理”类型的多层金属帘线，即在其实际制造过程中利用橡胶或橡胶组合物从内部进行橡胶处理的帘线。本专利技术还涉及这样的帘线在轮胎中特别是在其胎体增强件(也称为“胎体”)中的用途，更特别地涉及用于工业车辆的轮胎的胎体的增强件。
技术介绍
已知子午线轮胎包括胎面、两个不可伸展的胎圈、两个将胎圈连接至胎面的侧壁和周向定位于胎体增强件和胎面之间的带束层。这种胎体增强件通过已知的方式由橡胶的至少一个帘布层(或“层”)制成，其通过诸如帘线或单丝的增强元件(“增强件”)得以增强， 在用于工业车辆的轮胎的情况下，所述增强元件通常为金属类型。为了对上述胎体增强件进行增强，一般使用称为“分层”钢帘线，其由中心层以及围绕该中心层布置的线的一个或更多同心层制成。例如，最常用的三层帘线本质上是M +N + P构造的帘线，其由以下结构形成M根线的中心层(M从I到4变化)，其被N根线的中间层包围(N典型地从5到15变化)，其本身被P根线的外层包围(P典型地从10到22变化)，对于整体组件而言可以任选地由围绕外层以螺旋形式缠绕的外缠丝进行缠裹。众所周知的是，当轮胎滚动的时候这些分层的帘线承受较大的应力，特别是承受重复的弯曲或者曲率的变化，这在丝线上产生摩擦，特别是由于邻近的层之间的接触，因此也承受磨损以及疲劳；因此这些分层的帘线必须对于称作“疲劳-磨蚀”的现象具有高的抵抗性。对于这些帘线而言同样特别重要的是，尽可能地与橡胶进行浸溃，使得这种材料尽可能最佳地穿透进入构成帘线的丝线之间的空间。事实上，如果这种渗透不够充分，那么就会沿着帘线在帘线之内形成空的通道或毛细管，易于穿透轮胎的腐蚀剂(例如水或者甚至空气中的氧)例如由于在其胎面中产生切口而沿着这些空的通道进入轮胎的胎体。相比于在干燥大气中使用，这些湿气的存在在导致腐蚀和加速上述的劣化过程(所谓的“疲劳-腐蚀”现象)中起到重要作用。一般而言归到上位术语“疲劳-磨蚀-腐蚀”的所有这些疲劳现象会引起帘线机械性质逐渐变差，并且在严酷运行条件下可能会影响这些帘线的寿命。为了克服上述缺点，申请W02005/071157已经提出了例如I + N + P构造的三层帘线，特别是1 + 6+12构造的三层帘线，其中一个必要特征是，由二烯橡胶组合物构成的护套至少覆盖由M根丝线制成的中间层，帘线的芯本身可以覆盖有橡胶或者不覆盖有橡胶。由于这种特殊设计以及用橡胶至少部分填充随后的毛细管或间隙，不但获得了极好的橡胶渗透性，限制了腐蚀的问题，而且针对现有技术的帘线而言还显著改进了疲劳-磨蚀耐久性质。因此非常明显地提高了重型货物车辆轮胎的寿命以及其胎体增强件的寿命。然而，用于制造这些帘线的上述方法以及产生的帘线本身也不是没有缺点的。首先，这些三层帘线是通过若干步骤获得的，这些步骤具有的缺点在于不连续，首先涉及制造中间的I + N (特别是I + 6)帘线，然后使用挤出头对这种中间帘线或芯股加上护套，最后的最终操作是将剩余的P根丝线围绕如此加上护套的芯股形成缆线，从而形成外层。为了在外层于芯股周围卷缆之前避免处于未固化状态的二烯橡胶护套固有的“生胶粘性”或寄生粘性的问题，在中间缠绕和解绕操作的过程中，还必须使用塑料夹层膜。所有这些连续处理操作从工业观点来说都是惩罚性的，并且与实现高制造速率背道而驰。此外，如果希望保证橡胶以较高程度渗透进入帘线从而使得空气最不可能沿着帘线的轴线透过帘线，已经发现，必须使用现有技术的这些方法在加上护套的操作过程中使用相对大量的橡胶。这样大量的橡胶或多或少导致了在这样制造的成品帘线的边界处出现未固化橡胶的显著的不需要的溢出。现在，如同上文已经提及的那样，由于在未固化状态中的二烯橡胶具有非常高的粘性，这样的不希望的溢出进而在帘线的随后处理过程中引起明显的缺点，特别是在压延操作过程中(其随后进行，用于在制造轮胎胎面和最终固化的最终操作之前将帘线引入同样处于未固化状态的二烯橡胶带束中)。 所有上述缺点当然会减慢工业生产率，并且对于帘线的最终成本及其所增强的轮胎产生不利影响。在申请人的研究过程中，申请人已经发现使用特定类型的橡胶原位橡胶处理的新型多层帘线，其能够克服上述缺点。
技术实现思路
因此，本专利技术的第一目的是提供一种具有多个同心层丝线的多层金属帘线，其包括一个或多个内层和外层，其中位于帘线中不同层丝线之间的全部或部分间隙包括不饱和热塑性弹性体。本专利技术的该多层丝线，与现有技术中原位橡胶处理的多层帘线相比，具有如下的显著优点用作填充橡胶的橡胶为热塑性类型而不是二烯类型的弹性体，热塑性类型弹性体根据定义为热熔融弹性体，因而易于使用，其量可以容易地控制；因而可以通过改变使用热塑性弹性体的温度来使热塑性弹性体均匀地分布在帘线的每个间隙内，使得热塑性弹性体沿其纵向轴线具有最佳的不渗透性。此外，上述热塑性弹性体在略微溢出帘线的情况下在其制备后未表现出不希望的粘性的问题。最后，该不饱和热塑性弹性体的不饱和以及因而(共)硫化性质为由此制得的帘线提供了与不饱和二烯橡胶基体(例如在旨在增强轮胎的金属织物中常用作压延橡胶的天然橡胶基体)极好的相容性。本专利技术还涉及根据本专利技术的帘线用于增强由橡胶制得的成品或半成品(例如帘布层、软管、带束层、传送带、轮胎)的用途。本专利技术的帘线最特别地旨在用作用于工业车辆(其承载重负载)的轮胎的胎体增强件的增强元件，所述工业车辆选自称作重型货运车辆的货车和车辆，亦即，地铁车辆、公共汽车、重型道路运输车辆(例如卡车、拖拉机、拖车或者甚至越野车辆)、农用或土木工程机械以及任何其它类型的运输或搬运车辆。本专利技术还涉及由橡胶制成的这些成品或半成品本身(当其用根据本专利技术的帘线进行增强时)，特别地涉及旨在用于工业车辆(例如货车或重型货运车辆)的轮胎。附图说明根据以下描述和实施方案以及参考图I至图4，将易于理解本专利技术及其优点，其中图I至图4涉及这些实施方案并且分别图示性地描述了 -图I是原位橡胶处理的紧凑型的根据本专利技术的1+ 6 + 12构造的帘线的横截面；-图2是并未原位橡胶处理但还是类似的紧凑型的1+ 6 + 12构造的常规帘线的横截面；-图3是能够用于制造根据本专利技术的紧凑型帘线的原位橡胶处理和捻合装置的实 例；-图4是装有径向胎体增强件的重型货运车辆轮胎的径向截面图，在该概括性的描述中，所述轮胎可以是或者可以不是根据本专利技术的轮胎。具体实施例方式I.测量和测试1-1.动力测量对于金属丝线和帘线，根据1984年的标准ISO 6892对于张力进行测量，断裂强度用Fm表示(最大负载以N计)，抗张强度用Rm表示(以Mpa计)，断裂伸长率用At表示(总的伸长以％计)。对于二烯橡胶组合物，除非另外指明，根据1998年的标准ASTMD412 (试样“C”)在张力下进行模量测量表示为ElO并以MPa计的10%伸长下的“真实”正割模量(即关于试样的实际横截面的模量)在第二伸长下测量(也就是说，在一次适应循环之后)(根据1999年的标准ASTM D 1349的通常温度和湿度条件)。1-2.诱气件测试这种测试能够通过测量在恒定压力条件下在给定时间内穿过试样的空气体积来确定测试帘线的纵向透气性。本领域技术人员众所周知的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·鲍狄埃，S·里戈，J·图桑，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，米其林研究和技术股份有限公司，
类型：
国别省市：