[发明专利]用于轮胎的轻质胎圈

说明书

本发明公开了用于轮胎的轻质胎圈。根据本发明的用于轮胎的胎圈包括具有嵌入密度为0.9 g/m³至2.0g/m³的有机基质中的至少一根复丝纺织纤维纱线的芯体和包括卷绕在芯体周围并与芯体接触的至少一根金属线材的外护套层。所述芯体具有5.0 mm至30.0 mm的直径。

技术领域

本发明涉及用于轮胎的胎圈，特别涉及用于充气轮胎（如飞机轮胎）的轻质混合胎圈。

背景技术

传统上，轮胎包括两个周向胎圈，其旨在使得轮胎能够装配在轮辋上。每个胎圈可以包括一个环形加强胎圈芯体。用于陆上车辆的传统轮胎可以包括胎圈，所述胎圈包括芯体和卷绕在芯体周围的一根或多根钢丝的外层。所述芯体可以是钢单丝。钢单丝可以在其两端焊接在一起的情况下自身弯曲以便形成大致圆形的环或圈。

除了相对高的重量之外，这样的胎圈还可能表现出塑性变形。因此，在运输和/或储存的步骤（在此过程中轮胎在其自身重量下或在其它轮胎的重量下被挤压）后，胎圈可能表现出不可逆的塑性变形。这种变形可能降低胎圈的机械性质，导致胎圈不能充分地夹紧到轮辋上。因此，轮胎的气密性和其它性能可能降低。

另一种用于轮胎的传统胎圈可以包括嵌入有机基质中的至少一根复丝纺织纤维纱线的芯体和卷绕在芯体周围并与芯体接触的至少一根金属线材的外层。根据定义，纺织纤维是非金属的。复丝纺织纤维可以包括并排布置并以基本单向方式取向的基元纺织长丝。基元长丝由此除了偶尔的重叠之外或多或少地彼此平行。

纺织纤维可以增强有机基质。这样的纤维可以选自例如聚乙烯醇纤维、芳族聚酰胺（或“芳纶”）纤维、聚酯纤维、芳族聚酯纤维、聚乙烯纤维、纤维素纤维、人造丝纤维、粘胶纤维、聚亚苯基苯并二噁唑（“PBO”）纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯（“PEN”）纤维、玻璃纤维、碳纤维、二氧化硅纤维、陶瓷纤维以及此类纤维的混合物。

有机基质可以是包含按重量计大于50%的有机材料的任何基质。有机基质可以含有来自其制造过程的矿物和/或金属，但也可以含有有意添加的矿物和/或金属添加剂。因此，有机基质可以是热固性聚合物基质，例如基于不饱和聚酯、聚环氧化物、酚类衍生物和/或氨基塑料的热固性聚合物基质，或基于氰酸酯、聚(双马来酰亚胺)、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺的耐热性聚合物基质，或基于聚丙烯、聚酰胺、饱和聚酯、聚甲醛、聚砜和聚醚砜、聚醚酮和聚醚醚酮、聚苯硫醚和/或聚醚酰亚胺的热塑性聚合物基质，或基于聚氨酯、有机硅和/或橡胶的热塑性或交联弹性体，或甚至由这些基质的混合物产生的有机基质。

有机基质可以是热固性和交联的。例如，可通过电离辐射如紫外-可见辐射和/或加速电子束或X射线交联的树脂。也可以选择包含可通过过氧化物交联的树脂的组合物。可交联树脂可以由聚酯树脂（即基于不饱和聚酯）或乙烯基酯树脂制成。

芯体可以包括单根纱线并形成一体式圆环。术语“一体式”可以意味着圆环在宏观尺度上没有材料的不连续性或接合处。基元长丝可以均匀地分布在圆环的整个体积中。或者，芯体可以以多个线圈的形式形成纱线的圈层，并包括多根单独的纱线。纱线可以通过并捻来组装，例如以螺旋形式卷绕在一起，而不围绕它们自身的轴线加捻。纱线也可以通过加捻来组装，例如以螺旋形式卷绕在一起并围绕其自身的轴线进行集体加捻和个体加捻。此外，芯体可以包括彼此平行并置的多个一体式圆环。

定义

对于本发明，以下列定义为准。

“轴向”和“轴向地”是指与轮胎旋转轴线平行的线或方向。

“轴向向内”是指在轴向方向上朝向赤道面。

“轴向向外”是指在轴向方向上远离赤道面。

“胎圈”或“胎圈芯体”通常是指轮胎的一部分，其包括径向内部胎圈的环形拉伸构件，所述径向内部胎圈与将轮胎固定到轮辋上相关联。