一种增强橡胶制品，其含有橡胶制品和嵌入该橡胶制品中的纤维层。所述纤维层含有具有矩形横截面和至少第一层的单轴拉伸条带元件，所述第一层具有至少约5的拉伸比、至少约2GPa的模量、至少0.85g/cm3的密度。第一层含有选自聚酰胺、聚酯以及它们的共聚物的聚合物。还公开了形成所述增强橡胶制品的方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体涉及纤维增强的橡胶制品。
技术介绍
增强橡胶制品用于很多种消费品与エ业应用中。增强模制橡胶制品的性能取决于增强体与橡胶的粘合。用合成纱线制成的织物往往很难与橡胶结合。在实践中实施了若干措施以改进粘合，其中的大部分涉及用粘合增进剂涂覆纤维和/或织物。例如，随着纤维被拉伸,可施加纺丝整理剂(spin finish),其可含有粘合活化剂，诸如环氧树脂。除粘合增进化学之外，由于纤维的几何形状和其他物理性质，对含有具有增强粘合的纤维层的增强橡胶制品存在需求。
技术实现思路
本专利技术公开了ー种增强橡胶制品，其含有橡胶制品和嵌入该橡胶制品中的纤维层。所述纤维层含有具有矩形横截面和至少第一层的单轴拉伸条带元件(tape element),所述第一层具有至少约5的拉伸比、至少约2GPa的模量、至少O. 85g/cm3的密度。第一层含有选自聚酰胺、聚酯以及它们的共聚物的聚合物。本专利技术还公开了形成所述增强橡胶制品的方法。附图简述图I示意性图解了为嵌入橡胶中的机织织物的纤维层。图2是充气子午线轮胎(pneumatic radial tire)的局部剖视图。图3和4是作为软管的增强橡胶制品的示意图。图5示意性图解了含条带元件的空气弹簧的一个实施方式。图6示意性图解了具有一个层的示例性条带元件的实施方式。图7示意性图解了具有两个层的示例性条带元件的实施方式。图8示意性图解了具有三个层的示例性条带元件的实施方式。图9示意性图解了具有孔隙和表面裂缝的示例性条带元件的实施方式。附图说明图10是在50，000X放大倍数下含有孔隙的纤维的一个实施方式的横截面的显微照片。图Ila是在20，000X放大倍数下含有孔隙和孔隙引发颗粒的纤维的一个实施方式的横截面的显微照片，其显示了孔隙的ー些直径量度。图Ilb是在20，000X放大倍数下含有孔隙和孔隙引发颗粒的纤维的一个实施方式的横截面的显微照片，其显示了孔隙的ー些长度量度。图12是在1，000X放大倍数下具有裂缝的纤维的ー个实施方式的表面的显微照片。图13是在20，000X放大倍数下具有裂缝的纤维的ー个实施方式的表面的显微照图14是在100，000X放大倍数下具有裂缝的纤维的ー个实施方式的表面的显微照片。图15示意性图解了由条带元件制造的机织织物的实施方式。具体实施例方式图I示出了增强橡胶制品200，其包括嵌入在橡胶220中的纤维层100。该纤维层100包括多条纤维10。该增强橡胶制品200可以是用纤维增强的任何橡胶制品，例如轮胎、带、空气弹黃、软管等等。參考图2，其中示出了作为轮胎的增强橡胶制品200的一个实施方式，其包括通过胎肩结合至胎面305的胎壁303。该轮胎200包括由胎面305覆盖的胎体301。在图2中，轮胎100是子午线轮胎。然而本专利技术不限于子午线轮胎，而还可用于其它轮胎结构。胎体301由ー层或多层轮胎帘线312形成，所述轮胎帘线312終止在轮胎的金属胎圈307中的内周围，其中至少ー个带束层334围绕胎面305区域中的轮胎帘线312周围地设置。胎体301被构造成使得增强帘线311基本上沿着轮胎200的所期望的旋转方向R径向地布置。该带束层334由相对不能伸展的经纱材料331形成，例如钢丝帘线增强经纱，其沿着轮胎的期望旋转方向R布置，或更常见的，与其成较小角度。不可伸展经纱材料331的角度可根据构造或应用的方法而改变。缓冲层330横过轮胎的胎面305的宽度上延伸，且终止在轮胎200的区域中胎面305与胎侧303相遇的边缘332处。冠带层343被设置在带束层334和胎面305之间。所示的带束层343由冠带条(cap ply tape)342沿着轮胎的滚动方向围绕轮胎帘线312并延伸超过带束层334的边缘332而形成。此外，图2中的冠带条342可围绕轮胎帘线312多次，以减少由搭接接头在轮胎200中引起的不平衡影响。可选地，冠带层343可由延伸超过带束层334的边缘332的冠带条342形成，或者冠带层343可由以平面螺旋图案周围地围绕轮胎200的胎体301的冠带条342形成。在美国专利7，252，129,7, 614，436和7，931，062中说明了一些适合的冠带织物，在此结合各专利的全部内容作为參考。在胎圈307的顶部是胎圈三角胶310，且至少局部地围绕胎圈307，而且三角胶310的是包布320。包布320是围绕胎圈307和反包端330的部分的内侧而设置的织物层。加强层340被设置成与围绕胎圈307缠绕的层330的部分相邻。更具体地，加强层340被设置在相对于“反包端”330的层的部分与包布320相反的侧。胎侧还可包括其他未示出的织物层，例如胎圈包布织物，胎趾保护织物，或围绕胎圈缠绕的织物，其在胎肩区域从胎圈沿着胎侧的侧向上延伸，从胎面沿着胎侧向下延伸，或完全覆盖胎侧。在胎圈和胎面之间延伸的任何织物在此限定为“胎侧织物”。这包括还围绕胎圈延伸至轮胎内侧的织物，例如包布织物，只要织物的至少一部分位于胎圈和胎面之间。在使用中，要求轮胎胎体在横向于转动方向的在从胎圈至胎圈的径向方向具有相当大的强度。为了提供该强度，织物稳定材料(还称为轮胎帘线)通常是机织织物，其在经向(还称为“机器方向”)具有基本上不可伸展的预加应力高韧性纱，其在织物形成和/或整理过程中被拉伸和张紧。接着在机器横向(cross-machine direction)(即，垂直于经线)将该织物切割。接着将各织物片旋转90度并彼此装配用于设置在胎体中，使得在胎圈之间的CN 102910036 A书明说3/15 页所要求的径向定向所述高强度经纱。因此，在最終结构中，纬纱被基本圆周地定向(即，在轮胎旋转的方向)。在另ー个实施方式中，所形成的胎体稳定织物是经编针织物，引纬织物具有由相对不能伸展的增强帘线形成的引纬纱。可选地，胎体稳定织物可以是具有纬纱的机织织物，所述纬纱由相对不能伸展的增强帘线或无纬稀沙布(laid scrim)形成。关于具有在纺织 物的纬向相对不能伸展的帘线的该稳定处理可在2010年7月14日提交的美国专利申请号第12/836，256号中找到，在此结合其全部内容作为參考。在图2的轮胎(增强橡胶制品200)中的纤维层100可以是冠带层、胎体层、缓冲层、钢丝圈外包布、包布、胎体层、胎肩层、带束层、带束分隔层(belt separator ply)、胎圈包布、带束边缘包布或轮胎中的任何纤维层。现參考图3和4，其中示出了织物增强软管形式的增强橡胶制品200。ー种最广泛和最适合的常规的软管是所谓的“网增强”类型，其中纤维层100由螺旋地绕在柔性软管上形成两组纱的纱而构成，第一组是平行且等距离的行，且叠加在沿着类似的平行且等距离的行的相同数量的横向纱线上，所述行被相对于软管的管状本体的轴线对称地设置，从而形成具有钻石形状単元的织物“网”。任何其他合适的纤维层100也可以用在软管中。所述纤维层100嵌入橡胶220中。除软管之外，所述纤维和纤维层也可以用于增强任何合适的橡胶制品，包括诸如动カ传送带的带、印花用底布和管子。一些其它的增强橡胶制品200包括印花用底布和传送帯。在平板胶印中，印花用底布的常规功能是将印刷油墨从印板转移至待印刷的诸如纸等的物品上，从而印花用底布与相关的印板和待印刷的纸反复接触。印花用底布通本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种增强橡胶制品，其包括橡胶制品和嵌入所述橡胶制品中的纤维层，其中所述纤维层包括具有矩形横截面、上表面和下表面的单轴拉伸条带元件，且其中所述条带元件包括至少第一层，所述第一层具有至少约5的拉伸比、至少约2GPa的模量、至少0.85g/cm3的密度，其中所述第一层包含选自聚酰胺、聚酯及其共聚物的聚合物。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S奈尔，P普希拉思，J佩彻克，CW普雷斯特里奇，
申请(专利权)人：美利肯公司，
类型：发明
国别省市：
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