CN102216090A - 轮胎胎侧耐切割针织织物、含有所述织物的轮胎及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及耐切割轮胎胎侧组件(6)和具有此类组件的轮胎(1)，所述轮胎胎侧组件(6)包含至少一个提供多向耐切割性的针织织物单层；所述织物包含具有耐切割聚合物纤维的第一纱线和具有无机纤维的第二纱线；所述织物还具有涂层，用于将所述织物充分粘附到橡胶上，使得所述耐切割轮胎胎侧组件具有18％至65％的自由区。

Description

轮胎胎侧耐切割针织织物、含有所述织物的轮胎及其制造方法
发明背景
1.发明领域
本发明涉及用于轮胎胎侧的非承重耐切割组件以及含有此类组件的轮胎。该组件由针织织物制成，该针织织物包含至少一种具有耐切割聚合物纤维的纱线和至少一种具有无机纤维的第二纱线；该针织织物进一步具有涂层，用于织物与橡胶的良好粘附，使得耐切割轮胎胎侧组件具有18％至65％的自由区。
2.背景技术
轮胎耐切割性是一种重要的属性，尤其是当轮胎设计用于越野用途，例如用作子午线轻卡轮胎和用于SUV的轮胎(称为RLT轮胎)时。具体地讲，轮胎胎侧可能因种种危险原因被切割或割开。
线绳形式的高韧度芳族聚酰胺长丝已被作为机械增强材料复合到轮胎胎侧内，以通过附接到轮胎胎圈而充当轮胎胎侧内的承载结构。一般来讲，这些芳族聚酰胺长丝以连续长丝形式存在，以提供强机械特性。许多参考文献公开了多种连续长丝(包括芳族聚酰胺连续长丝)与金属线材或其他无机连续长丝的组合在轮胎内的承重性应用中的用途。
美国专利6,691,757公开了一种子午线轮胎，该轮胎具有分别设置在轮胎每个胎侧内的两个侧部防切割件，该侧部防切割件包含至少两层平行长丝阵列，每个平行阵列被设置成与相邻阵列成一角度。长丝阵列中的长丝可以是有机或无机材料，例如钢、聚酰胺、芳族聚酰胺、或人造丝。这类增强需要轮胎胎侧内有大量材料，因为单帘布层材料不能提供多轴向切割保护。
国际专利申请公布WO 2007/048683公开了可以是针织织物的双弹性轮胎增强材料。该织物可由合成纤维、天然纤维或这些纤维的混合物构成。该弹性针织织物具有至少40％的空隙率，以便能够充分压缩针织织物。空隙率通过比较用任何典型方法测量的针织织物的体积质量与压缩材料的体积质量进行计算。使用双弹性增强材料改善了对裂缝蔓延的抑制作用。
这些参考文献均没有涉及这样的轮胎：该轮胎的胎侧内使用了含有耐切割聚合物纤维和无机纤维的组合物，并且改善的耐切割性是轮胎的主要属性，而承重性则不是主要的考虑对象。
用于轮胎内的织物通常是由粗线绳制成；公开了织物的参考文献依靠将织物设置在轮胎胎面内的某些层中，或使用非常“紧”的织物或具有非常高的表面覆盖率的织物来提供耐刺穿性。
例如，授予Kazusa等人的美国专利4,649,979公开了一种自行车轮胎，该自行车轮胎具有多个胎体帘布层和介于胎面下面的那些帘布层之间的缓冲层。缓冲层可由多种高强度的材料构成，并且改善了轮胎的耐切割和耐刺穿性。缓冲层通常由以下材料制成的织物形成：芳族聚酰胺、高强度尼龙、聚酯、维尼纶、人造丝或玻璃纤维、或金属丝网或多种钢丝之类的金属材料。
“Research Disclosure 42159”(1999年5月)公开了防刺穿织造材料，特别是紧密织造的对位芳族聚酰胺织物，来用于减少或防止穿刺的轮胎护套。
授予Zhu和Prickett的美国专利6,534,175以及授予Prickett的6,952915公开了用于防护服的舒适耐切割织物。此类织物设计用于为人体皮肤提供基本保护并由至少一种耐切割纱制成，该耐切割纱包含具有耐切割短纤维外皮的股线和与具有不含金属纤维的耐切割纤维的股线层合在一起的金属纤维芯。然而，由于短纤维脆弱的性质，其已经不被视为轮胎组件中可接受的组件。当用短纤纱代替连续长丝纱线时，纱线韧度降低，因此在一个典型应用中，不得不将短纤纱质量和由此类短纤纱制成的任何织物的基重增加到使得此类大纱线、线绳或织物的应用不切实际的程度。此外，还不清楚设计用于保护人体皮肤的此类织物是否有足够的开口面积，以允许橡胶化合物在轮胎制造过程中的充分渗透。
因此，需要一种为轮胎尤其是轮胎侧区提供改善的切割防护作用的方法，该方法用一层材料在胎侧提供多方向切割保护，并且不要求该材料为承载结构。
发明概述
本发明涉及耐切割轮胎胎侧组件和含有该组件的轮胎，所述胎侧组件包含纺织织物，其中织物的单层在织物平面内提供多向耐切割性。该织物包含至少一种具有耐切割聚合物纤维的纱线和至少一种具有无机纤维的纱线，该织物还具有涂层，该涂层用于改善织物与橡胶的粘附性，使得耐切割轮胎胎侧组件具有18％至65％的自由区。
本发明还涉及用于制备耐切割轮胎胎侧组件的方法，该方法包括：
a)提供具有耐切割聚合物纤维的第一纱线和包含无机纤维的第二纱线；
b)将第一纱线和第二纱线针织成具有18％至65％的自由区的织物；以及
c)在织物上施加涂层，以改善织物与橡胶的粘附性，同时将轮胎胎侧组件的自由区保持在18％至65％。
附图简述
图1至4为轮胎内的耐切割轮胎胎侧组件的不同实施方案的图示。
图5为用于耐切割轮胎胎侧组件的织物的数字图像。
图6示出了用于耐切割轮胎胎侧组件的织物的一些优选实施方案。
图7为包含耐切割聚合物短纤维的皮和无机长丝芯的一种单纱的示图。
图8为包含两种单纱的合股加捻纱的示图。
发明详述
轮胎胎侧组件
本发明涉及一种耐切割轮胎胎侧组件，其包含纺织织物，该纺织物包含至少一种具有耐切割聚合物纤维的纱线和一种具有无机纤维的纱线。所谓“轮胎胎侧组件”是指可用于轮胎胎侧内即介于轮胎胎圈和胎面之间的区域的材料。一般来讲，组件为用橡胶材料浸渍的纺织织物条，该织物条插入轮胎胎侧内但不连接到胎圈；或者为橡胶浸渍的纺织织物的保护性包层，该包层从轮胎一侧的一个胎圈横跨轮胎胎冠设置到轮胎另一侧的胎圈，但不连接到任一个胎圈。“胎圈”是指包含环形抗拉构件的轮胎部分，该部分由帘布层帘线包裹并成型为贴合轮辋，其带有或不带有其他加强元件，例如钢圈包布、切片包布、三角胶、护趾圈和胎圈包布。“胎面”是指在正常充气和正常负载情况下轮胎接触路面的部分。“胎冠”是指在轮胎胎面的宽度极限范围内的轮胎部分。“胎体”是指除了带束结构、胎面、底胎面和帘布层以上的胎侧橡胶之外但包括胎圈的轮胎部分。
如图1所示，轮胎1通常具有两个胎圈2、两个胎侧3、一个胎冠区4和形成胎冠区外表面的胎面区5。耐切割轮胎胎侧组件6的一个实施方案显示其对接至胎圈2，但不包裹胎圈。图2示出具有耐切割轮胎胎侧组件7的轮胎的另一个实施方案，该胎侧组件在从任一侧的胎圈大致到轮胎任一侧的胎冠边缘的范围内包围整个轮胎胎侧。图3示出多个耐切割轮胎胎侧组件8的又一个实施方案；图中所示胎侧组件重叠，但可以看出其在胎侧内彼此邻接。图4示出具有保护性包层9形式的耐切割轮胎胎侧组件的又一个实施方案，该包层从轮胎一侧的一个胎圈(但不包裹在该胎圈周围)横跨轮胎的胎冠区延伸到轮胎另一侧的胎圈。图中示出的轮胎帘布层、胎面、胎圈等的具体形状仅用作示例，并非旨在进行限制；例如，轮胎可具有更大或更小的高宽比。
本发明涉及非承重性耐切割轮胎胎侧组件。充气的轮胎胎体必须支撑汽车施加到路面上的重量。承重性组件以力学上有效的方式将轮胎胎圈上的载荷传递到胎面上，同时将横向载荷保持在充气轮胎内。这种承重性组件通过连接到轮胎胎圈(即通过在轮胎制造过程中包裹和稳定到胎圈)而提供这种有效的载荷力学传递。例如，在图4中，承重性胎体帘布层12的每个末端在胎侧内轮胎的任一侧包裹相应的轮胎胎圈2，以形成承载结构。所谓“非承重性”是指轮胎胎侧组件不连接到胎圈，即在制造过程中不像常规的子午线帘布层或其他胎体组件那样包裹住胎圈，因此耐切割轮胎胎侧组件不能将胎圈上的载荷有效地传递到胎面或将横向载荷保持在充气的轮胎内。由于该耐切割轮胎组件不是承重性的，因此其可以有效设计为利用单织物层或帘布层提供更先进的切割防护作用。
轮胎胎侧内被耐切割胎侧组件覆盖的面积值可根据需要变化，胎侧组件可以覆盖胎侧的整个面积或一部分面积。虽然可以在轮胎胎侧内使用多个胎侧组件，并且可以根据需要重叠或不重叠，但在一个优选的实施方案中，耐切割轮胎胎侧组件仅使用单层织物或单个帘布层。实际上，轮胎胎侧组件在织物平面内或具有单层织物或单个帘布层的轮胎胎侧内具有多向耐切割性，从而减少轮胎内所需的耐切割胎侧组件的数量。
在轮胎制造过程中，胎侧组件嵌入到轮胎胎侧内并用轮胎橡胶浸渍。通常，两个轮胎胎侧均将包含耐切割胎侧组件。如果需要，可以用一个胎侧组件覆盖两个胎侧。例如，可以将一个胎侧组件安装到从第一胎圈区延伸到胎面区第一边缘的第一胎侧区内，该胎侧组件的形状使其横跨整个胎面区延伸到胎面区的第二边缘，并进一步横跨相对的第二胎侧区延伸到第二胎圈区。这样，胎侧组件有点类似在轮胎内从一个胎圈安装到相对的另一胎圈的胎体帘布层；然而，胎侧组件并不包裹和稳定在胎圈上，因此不能通过此类帘布层有效实现承重。
耐切割织物
用于轮胎胎侧组件的纺织物为针织织物。“针织”旨在包括可通过使用针或线将一种或多种纱线的一系列环互锁而形成的结构，例如经编针织物(如特里科、米兰尼斯或拉歇尔)和纬编针织物(如圆型或平型)。据信，针织结构在轮胎制造过程中为织物内的纱线提供更大的机动性，以允许改善织物的柔韧性和膨胀性。耐切割性和柔韧性受针织的紧密度影响，可对紧密度进行调整以满足任何具体需求。耐切割性和柔韧性的一种非常有效的组合可见于例如单面针织物中，但也可以使用其他针织物，包括毛圈织物、针织罗纹或其他针织物。
耐切割织物可由一种或多种单纱、一种或多种合股加捻纱、和/或它们的组合制成。单纱优选用于降低制造成本，前提条件是其特征性的合股不会导致针织织物内的织物变形。合股加捻纱被合股平衡化以消除纱线的捻性，用于单纱不起作用的应用中。
在一个实施方案中，纺织织物和胎侧组件具有18％至65％的自由区。“自由区”是织物开放程度的量度，它是指织物平面内未被纱线覆盖的面积值。其为织物紧密度的直观测量值，并且可通过对从透光台发出并穿过6英寸×6英寸的方形织物样品的光拍摄电子图像，然后比较被测光的强度和白色像素的强度加以确定。在一些优选实施方案中，织物和胎侧组件的自由区为25％至65％，在一些实施方案中为30％至65％，而在一些优选实施方案中，织物和轮胎胎侧组件的自由区为40％至65％。织物的这种开放度为轮胎橡胶充分浸渍到胎侧组件内提供了充足的空间。图5是一种具有55％自由区的可用针织织物10的数字图像。
在一些优选实施方案中，针织织物的经圈数不等于纬圈数。在一些尤其优选的实施方案中，经圈数小于纬圈数，从而形成非常开放的针织结构。在一些优选实施方案中，针织织物具有4至7个纵向线圈/英寸(16至28个纵向线圈/分米)和7至17个横向线圈/英寸(28至67个横向线圈/分米)的线密度。在其他实施方案中，针织织物具有4至12个纵向线圈/英寸(16至63个纵向线圈/分米)和7至17个横向线圈/英寸(28至67个横向线圈/分米)的线密度。
图6示出了耐切割轮胎胎侧组件的一些实施方案的特性。在三角形图表中，第一轴线上纺织织物的基重为0至18盎司/平方码(610克/平方米)，第二轴线上纱线的线密度为0至5000旦尼尔(0至5600分特)，并且第三轴线上自由区为0至100％。在一些实施方案中，纺织织物具有1.9至14oz/yd2(64至475g/m2)的基重，优选为1.9至11oz/yd2(64至373g/m2)，并且最优选为3.5至11oz/yd2(119至373g/m2)，织物的基重越高，可提供的切割防护作用越大。在一些实施方案中，织物中的纱线具有400至4000旦尼尔(440至4400分特)的线密度，优选为1200至3400旦尼尔(1300至3800分特)，并且最优选为1200至3000旦尼尔(1300至3300分特)。如本文所用，这些纱线线密度范围是指将经线或线用作织物中的单位时的总线密度，经线或线可以是一种或多种单纱、同时喂入针织机的一种或多种单纱或合股的纱、一种或多种合股的纱、和/或这些纱线的组合。
图6示出一些优选的织物结构，其中区域A-D-G-E为优选织物特性的实施方案。示出优选自由区操作范围的可选实施方案由以下表示：A-D线表示25％的自由区，A’-D’线表示30％的自由区，并且A”-D”线表示40％的自由区。一个优选的特性组合为字母B-F-G-D标出的区域，其描述的纺织织物具有25至65％的自由区，由1200至3400旦尼尔(1300至3800分特)纱线制成，并且具有1.9至11盎司/平方码(64至373g/m2)的基重。另一个优选的特性组合为字母B-C-H标出的区域，表示1200至3000旦尼尔(1300至3300分特)的纱线、25至60％的自由空间，以及3.5至11盎司/平方码(119至373g/m2)的基重。可通过将A-D、B-D或B-C边界线替换成表示不同自由区边界线的合适的A’-D’或A”-D”线(或类似地B’-D”或B”-D”或B’-C’或B”-C”)来生成其他优选组合。
如果纺织织物内存在65％以上的自由区，则认为材料的耐切割性不足，只因没有足够的织物用来阻止切割。如果存在18％以下的自由区，则认为无法实现橡胶充分渗透织物，从而引起轮胎制造和操作问题。如果使用具有大于3400旦尼尔(3800分特)的线密度或大于14盎司/平方码(475g/m2)的基重的纱线，则织物体积会变得过大，以至于用作轮胎胎侧组件不现实；而如果使用具有小于400旦尼尔(440分特)的线密度的纱线或具有小于1.9盎司/平方码(64g/m2)的基重的织物，则认为耐切割性将显著降低。
涂层
具有18％至65％的自由区的织物还具有用于增强织物与橡胶的粘附性的涂层。在将该涂层施加到纺织织物上之后，所得带涂层的织物保持18％至65％的自由区，并且形成耐切割胎侧组件。在织物内没有涂层的一些优选实施方案中，织物在涂覆涂层之后具有25％至65％的自由区，在一些实施方案中为30％至65％，而在一些优选实施方案中，织物在涂覆涂层之后具有40％至65％的自由区。在一个优选的实施方案中，涂层包括环氧树脂底涂层和间苯二酚-甲醛面涂层。
涂层为设计用于增加织物与橡胶基质粘附性的聚合材料。一般来讲，涂层与可用于浸渍轮胎帘线的涂层相同。涂层可选自环氧化物、异氰酸酯和多种间苯二酚-甲醛胶乳混合物。
耐切割聚合物纤维纱线
针织织物包含至少一种具有有机耐切割纤维的单纱。所谓“纱线”是指纺织或加捻在一起而形成连续股线的短纤维的集合、形成连续股线的一种或多种连续长丝的集合，或短纤维和一种或多种连续长丝的一些混合物。由多种连续长丝制成的纱线称为连续复丝。在很多实施方案中，“纱线”是指本领域已知的单纱，这是适用于针织的纺织材料中最简单的股线。短纤纱可由具有或多或少合股的人造短纤维形成。连续的复丝可通过合股或不合股形成。当合股存在于单纱内时，全部在同一方向。如果需要，单纱可仅具有短纤维或者可仅具有连续长丝，或者可具有短纤维和连续长丝的混合物。
连续长丝和短纤维可存在于纱线中，例如图7中皮/芯型纱线形式的纱线20。有机耐切割短纤维外皮21可以包裹、纺织或包缠在无机长丝芯22周围。这可以通过诸如包芯纱纺纱法之类的方法实现，例如，德雷夫纺纱法或使用环锭纺纱将无机材料插芯的任何方法；使用标准村田或村田涡流喷气纺纱进行的喷气纺纱；自由端纺纱等。如果需要，将短纤维以足以覆盖芯的密度压实在无机长丝芯周围。覆盖程度取决于所用纺纱方法；例如，诸如德雷夫纺纱法(在例如美国专利4,107,909、4,249,368和4,327,545中有所公开)之类的包芯纺纱提供了优于其他纺纱方法的覆盖百分比。其他纺纱方法通常仅可提供对芯的部分覆盖，但即使是部分覆盖也被看作可用于本发明目的的皮/芯结构。外皮也可包含一些其他材料的纤维，前提是由该其他材料导致的耐切割性的降低是可以接受的。
作为另外一种选择，可使用环锭纺纱将连续长丝和短纤维结合于纱线中，形成图9所示的纱线。示出的环锭纺单纱26具有至少一种连续长丝27和部分覆盖的环锭纺短纤维外皮28。环锭纺纱可部分覆盖中芯，但即使是部分覆盖也被看作可用于本发明目的的皮/芯结构。纱线也可一定程度地包括一些其他材料的纤维，由于所述其他材料，使得耐切割性的降低变得可以接受。
作为另外一种选择，单纱可以是包缠纱，其具有被至少一种其他纱线螺旋缠绕的一种或多种芯纱。这些纱线可用于完全或部分地用另一种纱线包裹芯纱。密集螺旋缠绕或多重缠绕实际上可以覆盖整个芯纱。
如果含有有机耐切割纤维的纱线是皮/芯纤维，则所述皮或芯或两者可含有有机耐切割纤维。具有无机长丝芯和有机耐切割短纤维外皮的单纱的无机长丝通常为20至70重量％，并且具有400至2800分特的总线密度。在一些实施方案中，外皮与芯的材料重量比优选为75/25至40/60。
在一些实施方案中，优选用于本发明的有机耐切割短纤维优选具有2至20厘米、优选3.5至6厘米的长度。在一些优选实施方案中，该短纤维具有10至35微米的直径和0.5至7分特的线密度。
在一些优选实施方案中，有机耐切割短纤维的切割指数为至少0.8，并且优选为1.2或更大。最优选的短纤维具有1.5或更大的切割指数。切割指数为由100％的待测纤维机织或编织而成475克/平方米(14盎司/平方码)的织物的切割性能，其随后按照ASTM F1790-97(以克为单位，也称为切割防护性能(CPP))进行测量，所得值除以被切割的织物的面密度(以克/平方米为单位)。例如，聚(对苯二甲酰对苯二胺)纤维可具有1050g的CPP和2.2g/g/m2的切割指数；超高分子量聚乙烯纤维可具有900g的CPP和1.9g/g/m2的切割指数；尼龙和聚酯纤维可具有650g的CPP和1.4g/g/m2的切割指数。
无机纤维纱线
针织织物包含至少一种具有无机纤维的单纱。无机纤维可为单股连续长丝，或者在一些实施方案中无机长丝芯可为复丝。在一些优选实施方案中，根据特定情况的需要或要求，优选地为单股金属长丝或若干股金属或玻璃长丝。
所谓“金属长丝”是指由韧性金属如不锈钢、铜、铝、青铜等制成的长丝或线材。如果需要，这些金属长丝可被涂覆以增强在橡胶中的粘附性。一个实例为涂覆有黄铜的钢长丝。金属长丝通常为连续线材。在一些实施方案中，可用的金属长丝的直径为50至200微米，并且直径优选为75至150微米。为方便起见，芯尺寸换算表列出了钢直径与等同线密度之间的关系。
钢芯尺寸换算表
Figure BPA00001358461000091
所谓“玻璃长丝”是指由二氧化硅基配方形成的连续复丝纱线。这些配方包括E-玻璃、S-玻璃、C-玻璃、D-玻璃、A-玻璃等等。在一些实施方案中，可用的玻璃长丝具有1至25微米、优选3至15微米的直径。在一些实施方案中，可用的复丝纱线具有110至2800分特的线密度。
在一些实施方案中，无机纤维可被掺入具有连续长丝和短纤维的纱线中，例如以前述的以及图7和9中所示的皮/芯型纱线形式。在一些优选实施方案中，无机纤维被掺入此类纱芯中。在一些其他实施方案中，无机纤维可被掺入外皮中。
合股加捻纱
如果需要，针织织物中具有耐切割聚合物纤维的纱线和具有无机纤维的纱线可能以合股加捻纱的形式存在。如本文所用，短语“合股加捻纱”和“合股纱”可互换使用，是指加捻或合股在一起的两种或更多种纱，即单纱。将单纱(当用于短纤纱时，通常也称为“单”纱线)加捻在一起制备合股加捻纱是本领域熟知的。所谓短语“将至少两种单独的单纱加捻在一起”是指在不使一种纱线完全覆盖另一种的情况下将两种单纱加捻在一起。该概念将合股加捻纱与包覆纱或包缠纱区别开来，其中在包覆纱或包缠纱中，第一单纱完全缠绕在第二单纱周围，使得所得纱线的表面仅仅露出第一单纱。图8示出了合股加捻纱24，其由含有耐切割有机聚合物纤维的单纱30和含有无机纤维的单纱33制成。该图并非旨在限定长丝尤其是无机纤维纱线的尺寸，其在许多情况下显著小于整个单纱。单纱可具有额外的合股，为清晰起见，图中并未示出。在一些实施方案中，合股加捻纱包括至少两种不同的单纱。合股加捻纱可包括其他材料，前提是不会牺牲由该纱制成的纱或织物的期望用途的功能和性能。
合股加捻纱可由单纱通过两步法或组合法制成。在两步法的第一步中，将两种或更多种单纱彼此平行地无合股组合在一起并缠绕在卷装上。在第二步中，接着将两种或更多种组合的纱与单纱的反向捻线环锭加捻在彼此周围(或一起)，形成合股加捻纱。合股加捻纱通常具有“Z”合股(单纱通常具有“S”合股)。作为另外一种选择，可以采用组合法将单纱合股加捻，该方法将上述步骤组合到一次操作中。
合股加捻通过将单纱加捻成具有14.4至33.6、优选19.2至31.2的特制捻系数(等价于1.5至3.5、优选2.0至3.25的棉纱支数捻系数)的合股加捻纱来实现。捻系数是本领域熟知的每英寸捻数与纱线支数平方根的比率。然后，可以将合股加捻纱与其他相同或不同的合股加捻纱或其他长丝或纱线组合形成线绳或形成纱束，以形成织物；或者可以用单独的合股加捻纱形成织物，具体取决于所需织物的要求。
在一些实施方案中，将一种或多种合股加捻纱组合成一束纱，以用于制备线绳或编织或针织成耐切割织物。通过将由不含无机长丝的短纤维制成的其他单纱加入到合股加捻纱或纱束中，可以改变织物的特性。优选地，这些单纱包含有机耐切割纤维。此类单纱一般具有400至2800分特的线密度。
在一个优选的实施方案中，将两种相同的短纤维外皮/无机芯单纱合股加捻在一起，以形成合股加捻纱。根据单纱的尺寸和应用，可以将合股加捻纱按原样使用或与其他合股加捻纱组合使用。例如，可以在不进一步组合其他纱线的情况下使用单根加重合股加捻纱，该合股加捻纱使用两根6密耳钢丝作为单纱的芯。作为另外一种选择，可以将两种轻型合股加捻纱组合在一起形成纱束(共具有四种单纱)，可以将该纱束喂入针织机，然后将合股加捻纱进一步加捻在一起，或者不加捻。作为另外一种选择，可以将纱束制成包含由两种短纤维外皮/无机芯单纱制成的合股加捻纱和与之组合的由两种纤维(优选不含任何无机长丝的耐切割短纤维)单纱制成的合股加捻纱。这些替代形式并不旨在进行限制，可以在纱束内使用两种以上的合股加捻纱。根据纱束内所需合股加捻纱的数量和所期望的切割防护量，可能有多种组合。
单纱可具有一些合股，而不论是否包含无机长丝。合股加捻纱也可以具有一些合股，并且合股加捻纱内的合股通常与单纱内的合股相反。在任何单纱中，合股一般在19.1至38.2特制捻系数(2至4棉纱支数捻系数)的范围内。针织织物可通过喂入一种或多种单纱或合股加捻纱制成，并且喂入机器内的纱束不需要具有合股，但也可以根据需要在纱束中加入合股。
据信，优选的耐切割含钢单纱在许多实施方案中为具有3至6密耳(0.076至0.152mm)钢芯和约50/50的皮/芯重量比的单纱。例如，具有约850旦尼尔(935分特)的5密耳(0.125mm)钢芯和50/50的重量比意味着最终单纱将具有约1700旦尼尔(1900分特)的纤度。将两根该实例的单纱合股将得到约3.1/2s cc(3800分特)的最终合股加捻纱。
据信，很多实施方案中含有玻璃纤维的优选耐切割单纱为具有400至800旦尼尔(440至890分特)玻璃纤维芯并且皮/芯重量比为约50/50的单纱。例如，50/50比率的600旦尼尔(680分特)玻璃纤维意味着最终单纱将为约1200旦尼尔(1300分特)。将此示例单纱的两端合股会使最终合股加捻纱为约4.3/2s cc(2700分特)。
耐切割纤维
优选的耐切割短纤维为对位芳族聚酰胺纤维。对位芳族聚酰胺纤维是指由对位芳族聚酰胺聚合物制成的纤维；聚对苯二甲酰对苯二胺(PPD-T)为优选的对位芳族聚酰胺聚合物。所谓PPD-T是指由对苯二胺和对苯二甲酰氯的等摩尔比聚合反应所得的均聚物，以及少量其他二胺与对苯二胺和少量其他二甲酰氯与对苯二甲酰氯的结合所得的共聚物。作为一般原则，其他二胺和其他二甲酰氯的使用量至多可为对苯二胺或对苯二甲酰氯的约10摩尔％，或者可能略高，前提条件仅为其他二胺和二甲酰氯不含干扰聚合反应的反应性基团。PPD-T也指其他芳族二胺和其他芳族二甲酰氯结合所得的共聚物，例如，2，6-萘亚甲基酰氯或者氯对苯二甲酰氯或二氯对苯二甲酰氯；前提条件是，其他芳族二胺和芳族二甲酰氯存在的量不会对对位芳族聚酰胺的特性造成不利影响。
可将添加剂与对位芳族聚酰胺一起用于纤维中，并且已经发现，至多10重量％的其他聚合材料可与芳族聚酰胺共混，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。
对位芳族聚酰胺通常通过将对位芳族聚酰胺溶液从毛细管挤出到凝固浴中进行纺丝。就聚对苯二甲酰对苯二胺而言，该溶液的溶剂通常为浓硫酸，挤出通常是通过气隙进入冷的含水凝固浴中。此类方法一般公开于美国专利3,063,966、3,767,756、3,869,429和3,869,430中。对位芳族聚酰胺纤维可以Kevlar
Figure BPA00001358461000121
纤维得自E.I.du Pont de Nemours and Company，也可以Twaron
Figure BPA00001358461000122
纤维得自Teijin，Ltd。
可用于本发明的其他优选耐切割纤维为超高分子量或伸展链聚乙烯纤维，一般按美国专利4,457,985所述制备。此类纤维可以商品名Dyneema
Figure BPA00001358461000123
从Toyobo商购获得，并且可以Spectra
Figure BPA00001358461000124
得自Honeywell。其他优选耐切割纤维为基于共聚(对亚苯基/3，4`-二苯基醚对苯二甲酰)的芳族聚酰胺纤维，例如以Technora
Figure BPA00001358461000131
得自Teijin，Ltd.的那些。次优选但在较高重量下仍可用的是由聚苯并噁唑制成的纤维，例如得自Toyobo的Zylon
Figure BPA00001358461000132
；各向异性熔融聚酯，例如得自Celanese的Vectran
Figure BPA00001358461000133
；聚酰胺；聚酯；以及优选耐切割纤维与次优选耐切割纤维的共混物。
其他耐切割纤维包括脂族聚酰胺纤维，例如含有尼龙聚合物或共聚物的纤维。尼龙为长链合成聚酰胺，其具有重复的酰胺基(-NH-CO-)作为聚合物链的整体部分，并且包括尼龙66，其为聚己二酰己二胺；和尼龙6，其为聚己内酰胺。其他尼龙可包括由11-氨基十一烷酸制成的尼龙11；和由六亚甲基二胺和癸二酸的缩合产物制成的尼龙610。
其他耐切割纤维包括聚酯纤维，例如，包含由至少85重量％的二羟醇和对苯二甲酸的酯构成的聚合物或共聚物的纤维。该聚合物可通过乙二醇和对苯二甲酸或其衍生物反应来制备。在一些实施方案中，优选的聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。PET可包括多种共聚单体，包括二甘醇、环己二甲醇、聚(乙二醇)、戊二酸、壬二酸、癸二酸、间苯二甲酸等。除了这些共聚单体外，也可以使用支化剂，如均苯三甲酸、均苯四甲酸、三羟甲基丙烷和三羟甲基乙烷、以及季戊四醇。PET可通过已知聚合技术从对苯二甲酸或其低级烷基酯(例如对苯二甲酸二甲酯)和乙二醇或它们的共混物或混合物获得。另一种可能可用的聚酯为聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。可采用已知的聚合技术由2，6-萘二羧酸和乙二醇来获得PEN。
轮胎
本发明还涉及包含非承重性耐切割轮胎胎侧组件的轮胎；具体地讲，是指具有胎面区、从胎面区的第一边缘延伸至第一胎圈区的第一胎侧区、以及从胎面区的第二边缘延伸至第二胎圈区的第二胎侧区的轮胎，该轮胎包括如本文所述的具有单层纺织织物形式的耐切割轮胎胎侧组件，该织物在位于第一胎侧的织物平面内提供多向耐切割性，该织物不被包裹在任一胎圈周围。在一些实施方案中，该织物为轮胎形成保护性包层，位于第一胎侧区内的织物从第一胎圈区延伸至胎面区第一边缘，横跨胎面区延伸至胎面区第二边缘，并且横跨第二胎侧区延伸至第二胎圈区，但不被包裹在任一胎圈周围。
应当理解，如果需要，在制造轮胎过程中有多个点可以将耐切割轮胎胎侧组件安装到轮胎内。例如，可以通过以下方式制造具有耐切割轮胎胎侧组件的子午线轮胎。轮胎组装在至少两个阶段内进行。第一阶段的成型是在平坦的可收缩钢成型鼓上进行。贴合无内胎内衬层，然后贴合胎体帘布层，该层在成型鼓边缘处向下翻转。贴合钢胎圈并上翻内衬层/帘布层。如果需要耐切割轮胎胎侧组件的保护性包层即包括一层未硫化的涂覆织造或针织织物，则将该包层在此时以基本上连续的表面形式从一胎圈到另一胎圈复合到轮胎内，但不被包裹在任一胎圈周围。另一方面，如果期望将耐切割轮胎胎侧组件仅作为仅从胎圈延伸至胎冠或从胎圈延伸至胎侧的一些部分的胎圈包布添加，则此时应将一层未硫化的涂覆织造或针织织物切割成适当的尺寸并进行添加。在挤出机上将胎圈包布和胎侧组合在一起；将二者作为组合件一起贴合。成型鼓收缩，轮胎可以进行第二阶段的组装。
第二阶段的成型是在安装于钢圈上的可充气胆上进行。将第一阶段的外胎坯装配到钢圈上，并用可充气胆对外胎进行充气，直到带束层导向组件为止。贴合钢带束层，使其帘线以低角度交叉。然后贴合胎面橡胶。辊压胎面组件，将其压实在带束层上，然后将外胎坯从成型机上分离。如果需要，可以将轮胎成型工艺自动化，使得沿多个组装点单独贴合每个组件。
制备组件的方法
本发明还涉及用于制备耐切割轮胎胎侧组件的方法，该方法包括：
a)提供至少一种具有耐切割聚合物纤维的第一纱线和至少一种包含无机纤维的第二纱线；
b)将第一纱线和第二纱线针织成具有18％至65％的自由区的织物；以及
c)在织物上施加涂层，以改善织物与橡胶的粘附性，同时将轮胎胎侧组件的自由区保持在18％至65％。
针织织物可以在一系列不同针数的针织机上制造。可以采用多种平板和圆型针织机。例如，可使用Sheima Seiki针织机制造针织织物。如果需要，可将多头或复合纱喂入针织机；也就是说，可将多种不同类型的单纱束(例如一种或多种短纱、连续纱、共纺丝或包裹单纱，或任何此类单纱的混合物)或合股纱束一起喂入针织机并针织成织物。在一些实施方案中，期望通过将具有纤维紧密共混物的一种或多种短纤纱与一种或多种其他短纱或连续长丝纱线同时喂入，从而将功能性添加到织物中。可调节针织紧密度以满足任何具体的需要。在例如单面针织物、交错编织针织物、网眼针织物和毛圈针织物图案中已发现存在非常有效的耐切割性。
一般来讲，在织物处于一定程度的张力的情况下将涂层施加到织物上，然后再干燥以进一步加工。在许多情况下，需要涂覆一层以上的涂层。将涂层涂覆到与具有高含量芳族聚酰胺纤维的织物一起使用的织物上的一种优选方法是两步涂覆法。在第一步中，将环氧化物或环氧化物与封端异氰酸酯的混合物的底漆或底涂料涂覆到织物上，然后进行干燥；接着在第二步中，将间苯二酚-甲醛胶乳(RFL)涂覆到织物上，然后进行另外的干燥。如果需要，RFL涂料还可含有炭黑。
涂料一般通过浸涂施加到织物上。优选地，涂层基本上或完全地覆盖织物内的纱线，而不明显封闭织物内纱线之间的开放区域。换句话讲，涂覆到织物上的涂层基本上足以在织物和轮胎橡胶之间提供足够的粘附性，同时又不会封闭织物，使其在轮胎制造过程中无法被所述轮胎橡胶渗透。通过调节涂层粘度和在织物上的填充量，可以保持织物的自由区。在一个优选的实施方案中，该目的的实现使得在涂层干燥时自由区基本上不变或无显著变化。也就是说，未涂布织物的自由区与具有干燥或固化涂层的织物的自由区的差值小于25％，最优选小于15％。涂层在干燥后基本上固化，此时可以用带涂层的织物制造轮胎。
测试方法
耐切割性。测量轮胎应用所用材料的耐切割性没有标准方法。最接近的标准方法是ASTM 1790-04，“Standard Test Method for Measuring Cut Resistance of Materials Used in Protective Clothing”。该方法的局限性是不能模拟与因内胎压力产生的胎侧张力相关的边界条件。为了开发一种测试轮胎层压体的新方法，使用ASTM1790-04作为开发测试和分析方案的基础。在该测试中，将样品拉伸到规定载荷，然后将样品压贴到具有塑性芯轴的切刃上，最后将加载到预定力的切刃从整个样品两端一次拉过，直到样品被切穿或刀片移动3.50英寸(88.9mm)。切刃为具有3.75英寸(95.25mm)长的锋利边缘的不锈钢刀片。每次测试均使用新切刃。样品为橡胶和帘线复合物的0.25英寸×5.00英寸(6.35mm×127mm)矩形段。芯轴由硬塑料制成，并具有两个切入表面的凹槽。水平凹槽防止样品随切刃一起移动，而竖直凹槽则允许切刃穿透样品。通过监视样品张力记录切穿。当张力降至零时，样品被切穿。样品所承受的张力程度随样品构造而变化。为了确定正确的载荷，拉伸5个0.25英寸×5.00英寸(6.35mm×127mm)样品并记录载荷-应变曲线。记录将样品拉伸2.5％的平均载荷，并在切割测试中使用该载荷张紧样品。据认为，对于轮胎的非承重性构件来说，恒应变边界条件比恒载荷条件更适合。
在5种不同的芯轴载荷下，至少重复5次测试。利用这些数据绘制横坐标为芯轴载荷、纵坐标为刀片切穿样品所移动的距离的坐标图。这样得到切割距离与芯轴载荷的函数关系图。为了比较不同复合材料构造的相对防切割性能，将给定芯轴载荷下的切割距离取平均值。然后，对平均值数据进行幂函数拟合。可按替代构造的类似曲线绘制曲线。需要更大芯轴载荷以产生类似切割距离的材料被认为具有更好的耐切割性能。对材料在切割距离1英寸(2.54cm)时的值进行比较。
测定自由区。将6英寸×6英寸(15.2×15.2cm)正方形待测材料样品平放在光强330英尺-坎德拉(3550勒克斯)的透光台上。如果需要，可以使用若干个12英寸(30.5cm)长的1/4英寸(6.35mm)钢棒料按下样品边缘，以防止弯曲和褶皱。使用悬挂在透光台上方突出的铝框架上的带有24mm镜头的650万像素单反数码相机，对由透光台提供背光源的样品采集图像。为完成对自由区的测量，将采集的图像载入ADOBE PhotoShop
Figure BPA00001358461000161
进行处理和分析。
载入PhotoShop
Figure BPA00001358461000162
之后，使用Image＞ode-Grayscale功能将彩色图像转换为灰度图像。然后，使用Image＞Adjustments＞Threshold功能将图像转换成高对比度黑白图像。选择阈值设定为128(0＝黑，255＝白)。比阈值亮的所有像素都被转换为白色；比阈值暗的所有像素都被转换为黑色。为了进一步分析高对比度图像，需要选择样品的典型区域。为此，使用矩形选取框工具高亮样品的典型部分。使用Image＞Crop剪切高亮区域。最后，使用直方图工具测量图像的平均强度。由于图像被转换为高强度黑白图像，样品内的开口面积具有255的像素强度，被织物覆盖的区域则具有0的强度。通过将平均像素强度除以白像素强度(255)获得样品自由区的测量值。
捻系数是每英寸捻数与纱线支数平方根的比率。如本文所用，棉纱支数捻系数是每英寸捻数除以棉纱支数平方根的值，特制捻系数是每英寸捻数乘以单位为特的线密度的平方根的值。
实施例1
制备包含耐切割芳族聚酰胺纤维和一种不锈钢单丝的皮/芯型单纱。芳族聚酰胺纤维为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，是以商品名Kevlar
Figure BPA00001358461000171
纤维购自E.I.du Pont de Nemours and Company的Merge 1F1208 970型品蓝纺前着色短纱。这些纤维具有约3.8厘米的切割长度和1.6分特/长丝的线密度。使用直径在50微米(约2密耳)至150微米(约6密耳)范围内的4根304L不锈钢单丝。所有单丝钢样品均由Bekaert Corporation制造。直径50微米的钢以商品名BekinoxVN 50/1出售。直径75微米的钢以商品名Bekinox
Figure BPA00001358461000173
VN 75/1出售。直径100微米的钢以商品名Bekinox
Figure BPA00001358461000174
VN 100/1出售。直径150微米的钢以商品名Bekinox
Figure BPA00001358461000175
VN 150/1出售。
将芳族聚酰胺纤维喂入加工短纤纱所用的标准梳理机，以制备生条。使用两道并条(头道/末道并条)将生条加工成熟条，并且在粗纱机上加工成35格令(1553分特)的长条。利用DREF III摩擦纺纱工艺加工纱线。将芳族聚酰胺长条和不同直径的单丝钢喂入工艺中，以制备具有钢芯和芳族聚酰胺外皮的纱线。表1描述了所制备的各种纱线。
表1
Figure BPA00001358461000176
实施例2
制备包含耐切割芳族聚酰胺纤维和一种玻璃纤维复丝的皮/芯型单纱。芳族聚酰胺纤维为聚(对苯二甲酰对苯二胺)纤维，是以商品名Kevlar
Figure BPA00001358461000181
纤维购自E.I.du Pont de Nemours and Company的Merge 1F1208 970型品蓝纺前着色短纱。这些纤维具有约3.8厘米的切割长度和1.6分特/长丝的线密度。使用200旦尼尔(222分特)复丝E-玻璃玻璃纤维纱线。
将芳族聚酰胺纤维喂入加工短纤纱所用的标准梳理机，以制备生条。使用两道并条(头道/末道并条)将生条加工成熟条，并且在粗纱机上加工成35格令(1553分特)的长条。利用DREF III摩擦纺纱工艺加工纱线。将芳族聚酰胺长条和1至3根200旦尼尔(220分特)玻璃纤维喂入工艺，以制备具有玻璃纤维芯和芳族聚酰胺外皮的纱线。表2描述了所制备的各种纱线。
表2
Figure BPA00001358461000182
实施例3
按以下方式制备皮/芯型单纱，结果汇总在表3A中。制备包含耐切割芳族聚酰胺纤维和一种不锈钢单丝的第一皮/芯型单纱3-1。芳族聚酰胺纤维为聚(对苯二甲酰对苯二胺)纤维，是以商品名Kevlar
Figure BPA00001358461000183
纤维购自E.I.du Pont de Nemours and Company的Merge 1F1208 970型品蓝纺前着色短纱。这些纤维具有约3.8厘米的切割长度和1.6分特/长丝的线密度。钢单丝是以商品名Bekinox
Figure BPA00001358461000184
VN 50/1购自Bekaert Corporation的直径50微米(约2密耳)304L不锈钢。将芳族聚酰胺纤维喂入加工短纤纱所用的标准梳理机，以制备生条。使用两道并条(头道/末道并条)将生条加工成熟条，并且在粗纱机上加工成35格令(1553分特)的长条。利用DREF III摩擦纺纱工艺加工纱线。将芳族聚酰胺长条和50微米直径的钢喂入工艺，以制备具有钢芯和芳族聚酰胺外皮的10/1s cc(590分特)纱线。
重复上述步骤，以形成第二皮/芯型单纱3-2，但采用的是具有100微米(4密耳)直径的不锈钢单丝。再次采用DREF III摩擦纺丝工艺加工纱线，得到具有钢芯和芳族聚酰胺外皮的2.3/1s cc(2568分特)纱线。
重复上述步骤，以形成第三皮/芯型单纱3-3，但采用的是具有150微米(6密耳)直径的不锈钢单丝。再次采用DREF III摩擦纺丝工艺加工纱线，得到具有钢芯和芳族聚酰胺外皮的2.3/1s cc(2568分特)纱线。
重复上述步骤，以形成第四皮/芯型单纱3-4，不同的是采用了具有110分特线密度的玻璃纤维复丝纱线。再次采用DREF III摩擦纺丝工艺加工纱线，得到具有玻璃纤维芯和芳族聚酰胺外皮的10/1s cc(590分特)纱线。
重复上述步骤，以形成第五皮/芯型单纱3-5，不同的是聚(对苯二甲酰对苯二胺)纤维被染成黑色，并且采用了具有75微米(3密耳)的不锈钢单丝。再次采用DREF III摩擦纺丝工艺加工纱线，得到具有钢芯和芳族聚酰胺外皮的7.4/1s cc(800分特)纱线。
单独用聚(对苯二甲酰对苯二胺)纤维制备第六100％短纤维单纱3-6，该纤维是以商品名Kevlar
Figure BPA00001358461000191
纤维购自E.I.du Pont de Nemours and Company的Merge 1F849 970型短纱。这些纤维具有约4.8厘米的切割长度和1.6分特/长丝的线密度。将短纤维喂入标准梳理机以制备生条。然后，使用两道并条(头道/末道并条)将生条加工成熟条，并且在粗纱机上加工成6560分特(0.9亨克数)的粗纱。然后，通过环锭纺纱将两种粗纱制成纱线。用棉纱支数捻系数3.10的“Z”合股制备10/1s棉纱支数(590分特)的纱线。
单独用聚(对苯二甲酰对苯二胺)纤维制备第七100％短纤维单纱3-7，该纤维是以商品名Kevlar
Figure BPA00001358461000192
纤维购自E.I.du Pont de Nemours and Company的Merge 1F848 970型短纱。这些纤维具有约4.8厘米的切割长度和2.5分特/长丝的线密度。将短纤维喂入标准梳理机以制备生条。然后，使用两道并条(头道/末道并条)将生条加工成熟条，并且在粗纱机上加工成9840分特(0.6亨克数)的粗纱。然后，通过环锭纺纱将两种粗纱制成纱线。用棉纱支数捻系数3.10的“Z”合股制备2.3/1s棉纱支数(2568分特)的纱线。
然后，如表3B中汇总的，用上述七种单纱制备棉纱支数捻系数2.6的不同的第八合股加捻纱。
表3A
Figure BPA00001358461000201
表3B
Figure BPA00001358461000202
实施例4
用实施例1和2中制备的所选单纱制备两种样式的针织织物，指定为紧密型(T)和宽松型(L)。紧密型样品具有比宽松型样品更小的自由区。使用两台圆型针织机针织表4A和4B所示纱线。使用针数10、直径26英寸的圆型针织机制备较轻的织物和一些较重织物的紧密针织品。使用针数3.5、直径10英寸的圆型针织机制备紧密和宽松样式的较重织物。改变针织机的张力设置，以获得期望的织物紧密度。表4A和4B汇总了每种织物和构造的自由区和耐切割性。制备每种织物设计的大约1米的样品。织物紧密度越高，耐切割性越好，但拉伸长度也越短，并且供橡胶渗透的面积也越小。
表4A
Figure BPA00001358461000211
表4B
Figure BPA00001358461000221
实施例5
然后，将表3B中的合股加捻纱喂入标准的针数7的Sheima Seiki针织机。尝试将每种待针织的合股加捻纱中的一种喂入针织机以制备织物样品；所得织物的基重如表4所示。经过若干次初始针织尝试之后，发现表3B的合股加捻纱3-14、3-15、3-16和3-17(具有4密耳和6密耳钢芯的2.3/2s cc纱线)非常难以针织，而纱线3-15和3-17则根本无法针织。据认为，刚度和高线密度是造成这些针织问题的原因。还应当指出，由表3A的单纱针织的织物具有可接受的织物特性，没有缠绕、扭曲或其他织物变形；并且在总纱线线密度和类似无机芯材料含量相等的情况下，织物的防切割性能没有因为使用单纱或合股加捻纱而受到影响。所有针织织物都具有在18％至65％范围内的自由区。样品5-8没有测量防切割性能，但预计也在和样品5-1至5-3相同的范围内。
表5
对织物进行上述耐切割性实验，与100％芳族聚酰胺对照物相比，所有织物均具有更好的耐切割性。相同纱线构造的紧密型织物具有更好的耐切割性。
实施例6
使用表3B中公开的两种单纱的组合重复实施例5，其总结于表6中；但是，单独的单纱不会事先合股加捻到一起形成合股加捻纱。而是将每种单纱直接喂入针织机，无需提前进行任何形式的组合。在整个针织过程中，股线喂入针织机针头的顺序保持一致。所有针织的织物具有在18至65％范围内的自由区。
表6
  第一单纱   第二单纱
  3-1   3-6
  3-1   3-1
  3-5   3-6
  3-2   3-7
  3-2   3-2
  3-3   3-7
  3-3   3-3
  3-4   3-6
实施例7
实施例4、5、和6中制备的织物可以是两步法制备的带涂层织物。首先，将织物浸入底涂料环氧化物溶液，溶液的粘度已经过调节，以便在不封闭纱线之间的自由区域的情况下基本上完全覆盖织物内的纱线。然后，干燥织物上的底涂层，向织物施加刚好足够的张力以免织物明显收缩或自由区域断裂。然后，将织物浸入间苯二酚-甲醛胶乳表涂料中，胶乳的粘度也经过调节，以便在不封闭纱线之间的自由区域的情况下基本上完全覆盖织物内的纱线。然后，干燥织物上的面涂层，向织物施加刚好足够的张力以免织物明显收缩或自由区域断裂。测量时，未涂布织物的自由区与具有干燥涂层的织物的自由区的差值小于25％。
实施例8
可可按以下方式制备具有含单纱或合股加捻皮/芯型纱的轮胎组件的子午胎。轮胎组装在至少两个阶段内进行。第一阶段的成型是在平坦的可收缩钢成型鼓上进行。贴合无内胎内衬层，然后贴合胎体帘布层，该层在成型鼓边缘处向下翻转。贴合钢胎圈并上翻内衬层/帘布层。此时，如果需要，可以将具有皮/芯型合股加捻纱的针织或织造织物或具有含皮/芯型合股加捻纱的帘线的织物以基本上连续的表面形式从一胎圈到另一胎圈复合到轮胎内。在挤出机上将胎圈包布和胎侧组合在一起；将二者作为组合件一起贴合。同样，如果需要，可以在此时加入胎侧胎圈包布，该胎圈包布由具有皮/芯型合股加捻纱的针织或织造织物或具有含皮/芯型合股加捻纱的帘线的织物制成。成型鼓收缩，轮胎可以进行第二阶段的组装。
第二阶段的成型是在安装于钢圈上的可充气胆上进行。将第一阶段的外胎坯装配到钢圈上，并用可充气胆对外胎进行充气，直到带束层导向组件为止。贴合钢带束层，使其帘线以低角度交叉。此时，作为另外一种选择，可以将含皮/芯型合股加捻纱的织物复合到轮胎内。然后贴合胎面橡胶。辊压胎面组件，将其压实在带束层上，然后将外胎坯从成型机上分离。如果需要，可以将轮胎成型工艺自动化，使得沿多个组装点单独贴合每个组件。应当理解，如果需要，在制造轮胎过程中有多个点可以将具有皮/芯型合股加捻纱或含皮/芯型合股加捻纱的帘线的针织或织造织物复合到轮胎内。

Claims (14)

1.耐切割轮胎胎侧组件，所述组件包括：
针织纺织织物，其中单层所述织物在所述织物的平面内提供多向耐切割性；
所述织物包含具有耐切割聚合物纤维的第一纱线和包含无机纤维的第二纱线；并且
所述织物还具有涂层以改善所述织物与橡胶的粘附性，使得所述耐切割轮胎胎侧组件具有18％至65％的自由区。
2.权利要求1的耐切割轮胎胎侧组件，所述组件具有25％至65％的自由区。
3.权利要求1的耐切割轮胎胎侧组件，所述组件具有30％至65％的自由区。
4.权利要求1的耐切割轮胎胎侧组件，所述组件具有40％至65％的自由区。
5.权利要求1的耐切割轮胎胎侧组件，其中所述涂层包含环氧树脂底涂层和间苯二酚-甲醛面涂层。
6.权利要求1的耐切割轮胎胎侧组件，其中所述第一纱线或第二纱线的线密度为1200至3400旦尼尔(1300至3800分特)。
7.权利要求1的耐切割轮胎胎侧组件，其中所述织物的基重为1.9至11盎司/平方码(64至373g/m2)。
8.权利要求1的耐切割轮胎胎侧组件，所述组件为位于轮胎胎侧内的胎圈区上方的胎圈包布形式。
9.权利要求1的耐切割轮胎胎侧组件，所述组件为胎圈包布的形式，所述胎圈包布从第一胎侧区内的第一胎圈区延伸至轮胎胎面区的第一边缘，横跨所述轮胎胎面区延伸至所述轮胎胎面区的第二边缘，并横跨第二胎侧区延伸至第二胎圈区。
10.轮胎，所述轮胎具有胎面区、从所述胎面区的第一边缘延伸至第一胎圈区的第一胎侧区、以及从所述胎面区的第二边缘延伸至第二胎圈区的第二胎侧区，所述轮胎包含权利要求1的耐切割轮胎胎侧组件，所述组件为位于至少所述第一胎侧内的织物胎圈包布的形式。
11.权利要求10的轮胎，其中位于所述第一胎侧区内的织物胎圈包布从所述第一胎圈区延伸至所述胎面区的第一边缘，横跨所述胎面区延伸至所述胎面区的第二边缘，并横跨所述第二胎侧区延伸至所述第二胎圈区。
12.用于制备耐切割轮胎胎侧组件的方法，所述方法包括：
a)提供具有耐切割聚合物纤维的第一纱线和包含无机纤维的第二纱线；
b)将所述第一纱线和第二纱线针织成具有18％至65％的自由区的织物；以及
c)在所述织物上施加涂层以改善所述织物与橡胶的粘附性，同时将所述轮胎胎侧组件的自由区保持在18％至65％。
13.权利要求12的方法，其中具有耐切割聚合物纤维的所述第一纱线和具有无机纤维的所述第二纱线在针织之前首先被合股或加捻在一起。
14.权利要求12的方法，其中通过将具有耐切割聚合物纤维的所述第一纱线和具有无机纤维的所述第二纱线共喂入到针织机来将所述纱线进行针织，但在喂入到所述针织机之前基本上不将所述纱线加捻在一起。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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