[发明专利]通过不饱和热塑性弹性体进行原位橡胶化的三层金属帘线

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属帘线，所述金属帘线具有三个同心层，所述金属帘线可以特别用于增强由橡胶制成的制品，并且更具体地涉及一种“原位橡胶化”类型的三层金属帘线，亦即在其实际的制造过程中用橡胶或橡胶组合物即从内部进行橡胶化的帘线。

本发明还涉及这种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，并且更具体地涉及用于工业车辆的轮胎的胎体的增强件。

背景技术

公知的是，子午线轮胎包括胎面、两个不可延伸的胎圈、将胎圈连接至胎面的两个胎侧以及在周向方向上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至少一个橡胶帘布层（或“层”）制成，所述橡胶帘布层（或“层”）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。

为了增强上述胎体增强件，通常使用的物质被称为“分层”钢帘线，所述“分层”钢帘线由中心层和位于该中心层周围的一个或多个同心丝线层制成。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根丝线的中心层（M从1至4变化），所述中心层被N根丝线的中间层包围（N通常从5至15变化），所述中间层本身被P根丝线的外层包围（P通常从10至22变化），对于整个组件而言有可能任选地在外层周围用螺旋缠绕的外缠丝进行卷绕。

众所周知的是，当轮胎滚动的时候这些分层帘线承受较高的应力，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所谓的“疲劳磨蚀”现象具有较高的抵抗性。

对于这些分层的帘线而言同样特别重要的是，使这些分层的帘线尽可能地被橡胶灌渗，使得该材料尽可能好地穿透进入制成帘线的丝线之间的所有空间。事实上，如果这种穿透不够充分，则会沿着帘线和在帘线之内形成空的通道或毛细管，并且易于穿透轮胎的腐蚀剂（例如水或者甚至空气中的氧）例如通过在其胎面中的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的使用，所述湿气的存在在导致腐蚀和加速上述退化过程（所谓的“疲劳腐蚀”现象）中起到重要作用。

通常归入上位术语“劳磨蚀腐蚀”的所有这些疲劳现象会引起帘线的机械性质逐渐变差，并且在最恶劣的运行条件下会影响这些帘线的寿命。

为了减缓上述缺点，申请WO 2005/071157已经提出了1+N+P构造、特别是1+6+12构造的三层帘线，所述三层连线的一个基本特征在于：由二烯橡胶组合物构成的护套至少覆盖由N根丝线制成的中间层，帘线的芯部本身有可能被橡胶覆盖或者不被橡胶覆盖。由于这种特别设计和用橡胶至少部分地填充随后产生的毛细管或间隙，不仅获得极好的橡胶穿透性，限制了腐蚀问题，而且相对于现有技术的帘线也显著改进了疲劳磨蚀耐性。因此非常明显地改进了重型货物车辆轮胎的寿命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，这些三层帘线通过若干步骤获得，这些步骤的缺点在于不连续，首先涉及制造中间的1+N（特别是1＋6）帘线，然后使用挤出头为该中间帘线或芯部线股加护套，最后的最终操作是围绕加护套的芯部线股绞合剩余的P根丝线，从而形成外层。在将外层绞合至芯部线股周围之前，为了避免未固化态的二烯橡胶护套所固有的“原始粘性”的问题或寄生粘性的问题，在中间卷绕和解绕的操作过程中，还必须使用塑料夹层薄膜。所有这些连续的处理操作从工业观点来说都是折磨性的，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穿透进入帘线从而使得空气沿其轴线渗透帘线的可能性达到最低，已经发现必须使用现有技术的这些方法从而在加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所制造的成品帘线的外围处出现未固化橡胶的断然不期望的溢出。

现在，正如上文已经提及的那样，由于二烯橡胶在未固化态下具有高粘性，这种不期望的溢出进而在帘线的后续处理过程中，特别是在压延操作过程中引起明显的缺点，所述压延操作随后进行，用于在制造轮胎胎面和最终固化的最终操作之前将帘线并入同样处于未固化态的二烯橡胶条带。

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的最终成本产生不利影响。

发明内容

在本申请人的研究过程中，本申请人已经发现一种使用特定类型的橡胶而进行原位橡胶化的新型三层帘线，所述三层帘线能够减缓上述缺点。