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      用于加強(qiáng)物體如輪胎或束帶的復(fù)合層的制作方法_2

      文檔序號(hào):8435421閱讀:來源:國(guó)知局
      (ii)包含多根簾線,所述簾線包含加捻在一起的紗的共混物,其中所述簾線具有 5. 0至12. 0的捻系數(shù),并包含芳族聚酰胺紗或芳族共聚酰胺紗與聚酯紗的共混物。
      [0056] 所述織物可以為織造織物或單向織物。單向織物為其中所有紗均以相同方向取向 的織物。織造織物為可通過編織,即由至少兩個(gè)紗(通常成直角)交織或相互編織制成的 任何織物。一般來講,通過交織一組稱為經(jīng)紗的紗和另一組稱為煒線或煒紗的紗制成此類 織物??椩炜椢锟删哂谢旧先魏尉幙椥问剑缙娇?、四經(jīng)破緞紋織、方平織、緞紋編織、 斜紋編織、非平衡織等。平織是最常用的并且是優(yōu)選的。
      [0057] 在一些實(shí)施例中,織物具有64至740g/m2的基重。在一些優(yōu)選的實(shí)施例中,織物 的基重為70至620g/m 2。在一些最優(yōu)選的實(shí)施例中,織物的基重為140至330g/m2。
      [0058] 在一些實(shí)施例中,織物紗支數(shù)為20至50每英寸經(jīng)密(80至200每分米經(jīng)密),優(yōu) 選地22至45經(jīng)密/英寸(88至180每分米經(jīng)密)。在一些最優(yōu)選的實(shí)施例中,所述紗支數(shù) 為經(jīng)紗中24至40經(jīng)密/英寸(96至160每厘米經(jīng)密)。
      [0059] 優(yōu)選地,用于本發(fā)明組合物的彈性體可以為多種橡膠材料,其包括丁腈烯橡膠 (氫化或未氫化的)(NBR);乙烯-丙烯-二烯單體橡膠(EPDM),包括二烯,諸如5-乙叉 基-2-降冰片烯(5-乙叉基二環(huán)[2. 2. 1]庚-2-烯)、二環(huán)戊二烯(二環(huán)[2. 2. 1]庚-2, 5-二 烯)和1,4-己二烯;乙烯丙烯二胺單體;氯磺?;?聚乙烯(CSM);環(huán)氧乙烷和氯甲基環(huán)氧 乙烷(ECO);六氟丙烯偏二氟乙烯(FPM);天然橡膠(NR);苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)等,以 及它們的混合物。
      [0060] 復(fù)合層具有大于相似構(gòu)造的復(fù)合層的對(duì)應(yīng)值的壓縮疲勞值或熱強(qiáng)度保持值,所述 相似構(gòu)造復(fù)合層包含彈性體和僅具有芳族聚酰胺紗或芳族共聚酰胺紗的織物,或者僅具有 聚酯紗的織物。
      [0061] 如上所述的混合簾線和包含所述簾線的復(fù)合層可用于工業(yè)橡膠制品應(yīng)用,諸如輪 胎、束帶和軟管。
      [0062] 制各復(fù)合層的方法
      [0063] 用于制備復(fù)合層的方法至少包括以下步驟:制備具有多根簾線的織物,所述簾線 具有5. 0至12的捻系數(shù),其中所述簾線通過將芳族聚酰胺紗或芳族共聚酰胺紗與聚酯紗共 混形成,其中在簾線組裝之前,所述聚酰胺紗或共聚酰胺紗被預(yù)加捻為至少3. 5TM的捻系 數(shù),并具有至少444分特的線密度,并且聚酯紗具有至少I. 1的捻系數(shù)以及至少444分特的 線密度。
      [0064] 還提出了僅由對(duì)位芳族聚酰胺簾線制成的可能胎體織物的示例。由人造絲或聚酯 織物構(gòu)建的輪胎將需要雙胎體層構(gòu)造。選擇所有胎體構(gòu)造,使得總體輪胎胎體強(qiáng)度具有可 比性并且在7. 3至8. 3kN/in的典型范圍內(nèi)。
      [0065] 測(cè)試方法
      [0066] 所有測(cè)量均在24°C下進(jìn)行。
      [0067] 根據(jù)ASTM 7269-07,在24°C和110°C的相應(yīng)溫度下(對(duì)于使用中輪胎而言是典型 的)來測(cè)量簾線拉伸強(qiáng)度。考慮簾線經(jīng)密數(shù)和單獨(dú)的簾線強(qiáng)度來計(jì)算織物強(qiáng)度。將測(cè)試之 前,將樣品在24°C下調(diào)理24小時(shí),或在110°C下調(diào)理35分鐘。
      [0068] 如ASTM D430-06中所定義,使用典型的Scott-flex設(shè)備來測(cè)量疲勞數(shù)據(jù)。 Scott-flex機(jī)器的滑輪尺寸為直徑19mm。在測(cè)試期間,施加到樣品上的力對(duì)于人造絲樣品 而言為30kg,對(duì)于聚酰胺和聚酰胺/聚酯混合樣品而言為60kg,不同的是比較例F和實(shí)例 3,其中所施加的力為30kg。
      [0069] 在Scott-flex測(cè)試機(jī)上進(jìn)行600, 000次循環(huán)之后,根據(jù)ASTM 7269-07測(cè)試從最 靠近Scott-flex滑輪的橡膠和加強(qiáng)層提取的織物簾線的機(jī)械性能。該層在Scott-flex測(cè) 試期間持續(xù)處于壓縮下,這是待評(píng)價(jià)的重要參數(shù)。
      [0070] 保持百分比是相比于高溫暴露或疲勞循環(huán)之前的測(cè)試塊強(qiáng)度,高溫暴露或疲勞循 環(huán)之后所保持的測(cè)試塊強(qiáng)度的百分比。
      [0071] 實(shí)M
      [0072] 給出以下實(shí)例以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明并且不應(yīng)被理解為以任何方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行 限制。根據(jù)本發(fā)明所制備的實(shí)例用數(shù)值來指示。對(duì)照例或比較例用字母來指示。
      [0073] 樣品制各
      [0074] 實(shí)例中使用的紗為:
      [0075] 人造絲-人造絲 610F,由 Cordenka GmbH,Obernburg,Germany 制造。
      [0076] 聚醋:_HMLS PET-NAA Kordsa 792,由 Kordsa Global,Istanbul,Turkey 制造。
      [0077] 芳族聚酰胺-Kevlar? K29AP 670dtex 和Kevlark' K1291330dtex 用于表1 的實(shí) 例,并且Kevlar? K291100dtex用于表2的實(shí)例。所有纖維均由DuPont制造。
      [0078] 簾線由上述紗形成,所述紗具有如表1所示的捻系數(shù)。然后,將所述簾線形成到織 物中,所述織物具有如表1所述的結(jié)構(gòu)。
      [0079] 樣品通過如下方法制備:在以常用于增強(qiáng)橡膠對(duì)聚酯、人造絲或聚酰胺紗的粘附 性的兩步RFL (間苯二酚、甲醛和乙烯基吡啶丁二烯-苯乙烯膠乳)浸漬熱拉伸法將織物粘 附處理之后,將兩層加強(qiáng)織物嵌入天然橡膠中。在168°C和200psi下,將樣品在模具中固化 20min。典型的RFL浸漬方法的說明可見于DuPont Kevlar?.技術(shù)指導(dǎo)中,并包括以下第一 步驟:在指定張力下通過環(huán)氧樹脂底涂層水溶液浸漬紗,之后在243°C下進(jìn)行烘箱固化。在 第二步驟中,通過RFL的含水面涂層浸漬經(jīng)底涂層處理的紗,之后再次在232°C的典型溫度 下進(jìn)行烘箱固化。需要該處理,以便獲得織物與彈性體/橡膠之間的最佳粘附性。
      [0080] 橡膠復(fù)合材料樣品為帶形,使得可在Scott-flex機(jī)器上獲得132mm的完整循環(huán)行 程。如在圖1的10處大體所示,兩個(gè)織物層11被朝向樣品表面的I. 14mm厚天然橡膠層12 覆蓋,并且被介于織物之間的〇. 77_橡膠13分開。
      [0081] 將實(shí)例1-3的混合簾線的機(jī)械性能和疲勞數(shù)據(jù)與僅包含用于輪胎中的人造絲、聚 酯或?qū)ξ环甲寰埘0诽ンw構(gòu)造的比較例A-F的簾線進(jìn)行比較并示于表1中。
      [0082] 表 1:
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1. 纖維簾線,所述纖維簾線包含加捻在一起的紗的共混物,其中所述簾線 (i) 具有5. O至12. O的捻系數(shù),并且 (ii) 包含聚酯紗與芳族聚酰胺紗或芳族共聚酰胺紗的共混物。
      2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的簾線,其中所述聚酰胺紗或共聚酰胺紗在簾線組裝之前被預(yù) 加捻為至少3. 5的捻系數(shù),并且具有至少400分特的線密度。
      3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的簾線,其中所述聚酯紗被預(yù)加捻以具有至少3. 5的捻系數(shù)并 且具有至少444分特的線密度。
      4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的簾線,其中所述芳族聚酰胺為對(duì)位芳族聚酰胺。
      5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的簾線,其中所述聚酯為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲 酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚(對(duì)苯二甲酸三亞甲基酯)。
      6. 復(fù)合層,所述復(fù)合層包含彈性體和織物,其中所述織物: (i) 占彈性體加上織物的重量的約25至60重量%,并且 (ii) 包含多根權(quán)利要求1所述的簾線。
      7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合層,其中所述彈性體為丁腈橡膠(氫化或未氫化的)、乙 烯-丙烯-二烯單體橡膠、乙烯丙烯二胺單體、氯磺酰基-聚乙烯、環(huán)氧乙烷、氯甲基環(huán)氧乙 烷、六氟丙烯偏二氟乙烯、天然橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠或它們的混合物。
      8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合層,其中所述乙烯-丙烯-二烯單體為5-乙叉基-2-降 冰片烯(5-乙叉基二環(huán)[2. 2. 1]庚-2-烯)、二環(huán)戊二烯(二環(huán)[2. 2. 1]庚-2, 5-二烯)、 或1,4_己二烯。
      9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合層,所述復(fù)合層用于輪胎或束帶中。
      10. 用于制備權(quán)利要求6所述的復(fù)合層的方法,所述方法至少包括以下步驟:制備具有 多根簾線的織物,所述簾線具有5. 0至12的捻系數(shù),其中所述簾線通過將芳族聚酰胺紗或 芳族共聚酰胺紗與聚酯紗共混來形成。
      11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其中將所述聚酰胺紗或共聚酰胺紗預(yù)加捻以具有至 少3. 5的捻系數(shù),并且具有至少400分特的線密度。
      12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其中將所述聚酯紗預(yù)加捻以具有至少3. 51的捻系 數(shù),并且具有至少444分特的線密度。
      13. 纖維簾線,所述纖維簾線包含加捻在一起的紗的共混物,其中所述簾線 (i) 具有5. 0至12. 0的捻系數(shù),并且 (ii) 包含芳族聚酰胺紗與脂族聚酰胺紗的共混物。
      14. 纖維簾線,所述纖維簾線包含加捻在一起的紗的共混物,其中所述簾線 (i) 具有5. 0至12. 0的捻系數(shù),并且 (ii) 包含間位芳族聚酰胺和對(duì)位芳族聚酰胺紗與芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺紗的共 混物、或者間位芳族聚酰胺加上對(duì)位芳族聚酰胺加上聚酯紗與芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺 紗的共混物。
      15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的簾線,其中將所述簾線或所述對(duì)位芳族聚酰胺部件切短、拉 斷或卷曲變形。
      【專利摘要】本發(fā)明涉及纖維簾線,所述纖維簾線包含加捻在一起的紗,其中所述簾線具有5.0至12.0的捻系數(shù),并且包含芳族聚酰胺紗或芳族共聚酰胺紗與聚酯紗的共混物。本發(fā)明還涉及復(fù)合層(10),所述復(fù)合層包含彈性體(12、13)和織物(11),其中所述織物占所述總復(fù)合層的約25至60重量%,并包含多根本發(fā)明的簾線。
      【IPC分類】D02G3-48
      【公開號(hào)】CN104755663
      【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380055732
      【發(fā)明人】A.倫肯, S.雷博伊拉特, N.W.洛維, B.斯特菲尼諾
      【申請(qǐng)人】納幕爾杜邦公司
      【公開日】2015年7月1日
      【申請(qǐng)日】2013年10月25日
      【公告號(hào)】EP2912218A2, US20140120791, WO2014066754A2, WO2014066754A3
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