橡胶-帘线复合体、轮胎用增强构件和使用其的轮胎制造技术

提供了：橡胶‑帘线复合体，其改善整个带束层的强度和模量而不产生由增强帘线引起的问题，且与常规轮胎相比，能够进一步改善轮胎的耐久性；轮胎用增强构件；和使用其的轮胎。该橡胶‑帘线复合体在具有芯材帘线层2和螺旋状帘线层3的轮胎用增强构件中用于螺旋状帘线层中。至少一根增强帘线3a平行排列且以橡胶被覆。增强帘线包含非金属纤维。当增强帘线的模量为A，帘线数为B，增强帘线的厚度为C，增强帘线的比重为D，增强帘线的终捻数为E，且增强帘线的总纤度为F时，模量X为X＝A×B，1,000GPa以上；帘线间隔Y为Y＝(50‑B×C)/B，0.1～5mm；增强帘线的加捻系数Z为

Rubber-cord composites, reinforcing components for tyres and tyres using them

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】橡胶-帘线复合体、轮胎用增强构件和使用其的轮胎
本专利技术涉及橡胶-帘线复合体(下文中也简称为"复合体")、轮胎用增强构件(下文中也简称为"增强构件")和使用其的轮胎的改良。
技术介绍
对轮胎用增强构件已进行各种研究。例如，作为用作乘用车用轮胎的增强构件的带束部的结构，通常采用以下结构：将增强帘线的方向彼此交错的两层以上的交叉带束层配置在胎体(作为骨架构件)的冠部的轮胎径向外侧上。另外，作为带束部的结构，还已知以下结构：其中配置上下两层带束层以致作为增强帘线的有机纤维帘线彼此交错，有机纤维帘线在带束层的端部折返且构造成有机纤维帘线从一层带束层延伸至另一层的螺旋状卷绕结构，并且将其中排列由钢丝帘线组成的增强帘线的钢丝带束层配置在具有有机纤维帘线的带束层之间。作为这样的结构，例如，专利文献1和2提出了充气子午线轮胎，其中通过限定钢丝带束层的各增强帘线相对于轮胎周向的取向角度，不仅改善乘用车用充气轮胎的带束层的耐侧边分离性(edgeseparationresistance)，而且还改善其它的轮胎性能。现有技术文献专利文献[专利文献1]：JPH10-109502A[专利文献2]：JPH10-109503A
技术实现思路
专利技术要解决的问题专利文献1和2中提出的带束部具有由各自通过将由有机纤维帘线组成的增强构件螺旋状卷绕在钢丝带束层上而形成的三层带束层构成的结构；因此，据认为，在实现轻量化的同时，可以确保一定程度的耐久性。然而，由于除如钢丝帘线等金属帘线以外的增强帘线用于螺旋状帘线层中，所以与使用两层交错的钢丝带束层的情况相比，作为整体的带束层的强度和模量减少，且行驶期间轮胎的直径增长和变形的抑制不足。在这方面，为了耐久性的进一步改善，考虑使用帘线直径相对大的帘线作为螺旋状帘线层的增强帘线；然而，为了维持各带束层的形状，需要一定的帘线数。当帘线支数随着帘线直径的增大而增大时，各螺旋状帘线层中帘线之间的所得过窄的间隔会由于应变集中而导致局部生热且由于帘线的摩耗而导致微振磨损(fretting)，这会导致耐久性的降低。因此，需要建立一种能够改善整个带束层的强度和模量而不导致如微振磨损等归因于增强帘线的任何问题，由此与常规轮胎相比进一步改善轮胎的耐久性的技术。鉴于上述，本专利技术的目的是提供：橡胶-帘线复合体，其改善整个带束层的强度和模量而不导致归因于增强帘线的任何问题，且与常规轮胎相比可由此进一步改善轮胎的耐久性；轮胎用增强构件；和使用其的轮胎。用于解决问题的方案本专利技术人深入研究以解决上述问题，结果发现了上述问题可以通过将橡胶-帘线复合体本身的模量、橡胶-帘线复合体中的帘线间隔和用于橡胶-帘线复合体中的增强帘线的加捻系数各自限定在特定范围内来解决。即，本专利技术的橡胶-帘线复合体为在包括至少一层芯材帘线层和螺旋状帘线层的轮胎用增强构件中用于该螺旋状帘线层中的橡胶-帘线复合体，所述螺旋状帘线层包含螺旋状卷绕在所述芯材帘线层上的增强帘线，其中，所述增强帘线以单根或多根平行排列且被覆有橡胶，所述增强帘线包含非金属纤维，和当所述增强帘线的单根帘线的模量为A(GPa)，所述橡胶-帘线复合体的每50mm宽度的帘线经线密度(cordendcount)为B(根/50mm)，所述增强帘线的厚度为C(mm)，所述增强帘线的比重为D(g/cm3)，所述增强帘线的终捻数为E(回/10cm)，且所述增强帘线的总纤度为F(dtex)时，由X＝A×B表示的橡胶-帘线复合体的每50mm宽度的模量X为1,000GPa以上；由Y＝(50-B×C)/B表示的、橡胶-帘线复合体中相邻的增强帘线之间在垂直于帘线纵向的方向上的帘线间隔Y为0.1mm～5mm；并且由Z＝tanθ＝E×√(0.125×F/D)/1,000表示的增强帘线的加捻系数Z为大于0.3。本专利技术中，增强帘线的总纤度F优选为1,000dtex～30,000dtex，更优选5,000dtex～30,000dtex，还更优选9,000dtex～30,000dtex。此外，本专利技术中，非金属纤维优选为选自芳族聚酰胺纤维、聚酮纤维、聚对苯撑苯并双噁唑纤维、聚芳酯纤维、玄武岩纤维、碳纤维和玻璃纤维中的至少一种，其中非金属纤维更优选为碳纤维和玻璃纤维中的一者或二者。还进一步，本专利技术中，模量X优选为2,000GPa～6,000GPa。再更进一步，本专利技术中，依照JISK7074通过三点弯曲试验测量的在未硫化状态下的橡胶-帘线复合体的每50mm宽度的弯曲应力优选为0.1N～80N。本专利技术的轮胎用增强构件包括至少一层芯材帘线层和螺旋状帘线层，所述螺旋状帘线层包含螺旋状卷绕在所述芯材帘线层上的增强帘线，所述轮胎用增强构件的特征在于，所述螺旋状帘线层使用上述的橡胶-帘线复合体形成。本专利技术的增强构件中，优选的是，所述芯材帘线层的芯材帘线由金属帘线组成，并且所述芯材帘线具有相对于芯材帘线层的纵向为40～90°的倾斜角度。本专利技术中，所述芯材帘线层的厚度优选为1～3mm。本专利技术的轮胎的特征在于具有上述的轮胎用增强构件。专利技术的效果根据本专利技术，可以实现橡胶-帘线复合体，其改善整个带束层的强度和模量而不导致归因于增强帘线的任何问题，且与常规轮胎相比可由此进一步改善轮胎的耐久性；轮胎用增强构件；和使用其的轮胎。附图说明[图1]图1为根据本专利技术一个优选实施方案的轮胎用增强构件的宽度方向上的截面图。[图2]图2为示出根据本专利技术一个优选实施方案的轮胎用增强构件的增强帘线角度的示意性平面图。[图3]图3为示出橡胶-帘线复合体的垂直于帘线纵向的方向上的截面的截面图。[图4]图4为示出乘用车用轮胎的一个构造例的轮胎宽度方向上的截面图。[图5]图5为示出根据本专利技术的乘用车用轮胎的胎面部的轮胎宽度方向上的部分截面图。[图6]图6为示出卡车·公共汽车用轮胎的一个构造例的轮胎宽度方向上的截面图。[图7]图7为示出根据本专利技术的卡车·公共汽车用轮胎的胎面部的轮胎宽度方向上的部分截面图。[图8]图8为示出建筑车辆用轮胎的一个构造例的轮胎宽度方向上的截面图。[图9]图9为示出根据本专利技术的建筑车辆用轮胎的胎面部的轮胎宽度方向上的部分截面图。[图10]图10为示出在实施例中采用的橡胶-帘线复合体的弯曲应力的测量方法的说明图。具体实施方式现在将参照附图详细地说明本专利技术。图1和2分别为示出根据本专利技术一个优选实施方案的轮胎用增强构件的宽度方向上的截面图和示意性平面图。本专利技术的轮胎用增强构件1包括至少一层芯材帘线层2和螺旋状帘线层3，所述螺旋状帘线层3包含螺旋状卷绕在芯材帘线层2上的增强帘线3a。芯材帘线层2通过将大量的芯材帘线2a平行排列，然后在其上下配置未硫化的橡胶以将芯材帘线用橡胶被覆来制造。本专利技术图示的增强构件具有单一的芯材帘线层2；然而，芯材帘线层2可以以多层例如2～10层来层叠。本专利技术的橡胶-帘线复合体用于螺旋状帘线层3中，并且通过将一根或多根例如2～100根的增强帘线3a平行排列且用橡胶被覆增强帘线3a来形成。本专利技术中，螺旋状帘线层3通过将本专利技术的橡胶-帘线复合体螺旋状卷绕在芯材帘线层2上而形成。本专利技术中，作为橡胶-帘线复合体的增强帘线3a，使用包含非金属纤维的帘线。非金属纤维的具体实例包括有机纤维、碳纤维(CF)、玻璃纤维、和岩石纤维(rockfiber)(石棉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种橡胶‑帘线复合体，其在包括至少一层芯材帘线层和螺旋状帘线层的轮胎用增强构件中用于该螺旋状帘线层中，所述螺旋状帘线层包含螺旋状卷绕在所述芯材帘线层上的增强帘线，其中，所述增强帘线以单根或多根平行排列且被覆有橡胶，所述增强帘线包含非金属纤维，并且当单根增强帘线的模量为A、单位为GPa，所述橡胶‑帘线复合体的每50mm宽度的帘线经线密度为B、单位为根/50mm，所述增强帘线的厚度为C、单位为mm，所述增强帘线的比重为D、单位为g/cm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.30 JP 2016-2321451.一种橡胶-帘线复合体，其在包括至少一层芯材帘线层和螺旋状帘线层的轮胎用增强构件中用于该螺旋状帘线层中，所述螺旋状帘线层包含螺旋状卷绕在所述芯材帘线层上的增强帘线，其中，所述增强帘线以单根或多根平行排列且被覆有橡胶，所述增强帘线包含非金属纤维，并且当单根增强帘线的模量为A、单位为GPa，所述橡胶-帘线复合体的每50mm宽度的帘线经线密度为B、单位为根/50mm，所述增强帘线的厚度为C、单位为mm，所述增强帘线的比重为D、单位为g/cm3，所述增强帘线的终捻数为E、单位为回/10cm，且所述增强帘线的总纤度为F、单位为dtex时，由X＝A×B表示的橡胶-帘线复合体的每50mm宽度的模量X为1,000GPa以上；由Y＝(50-B×C)/B表示的、橡胶-帘线复合体中相邻的增强帘线之间在垂直于帘线纵向的方向上的帘线间隔Y为0.1mm～5mm；并且由表示的增强帘线的加捻系数Z为大于0.3。2.根据权利要求1所述的橡胶-帘线复合体，其中所述增强帘线的总纤度F为1,000dtex～30,000dtex。3.根据权利要求2所述的橡胶-帘线复合体，其中所述增强帘线的总纤度F为5,000dtex～30,000dtex。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木阳祐，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：日本,JP