Армирующий слой для пневматической шины транспортного средства, предпочтительно для слоя бандажа брекера пневматической шины транспортного средства

Изобретение относится к армирующему слою для пневматической шины транспортного средства, предпочтительно для слоя бандажа брекера пневматической шины транспортного средства. Армирующий слой имеет усиливающие элементы, содержащие одну комплексную нить, и при этом указанная одна комплексная нить состоит из полиамида, основанного главным образом на возобновляемом сырье, при этом по крайней мере одна из указанных комплексных нитей состоит из полиамида 4,10. Изобретение позволяет улучшить сохранение окружающей среды и ресурсов в сочетании с высоким качеством продукта. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Настоящее изобретение относится к армирующему слою для пневматической шины транспортного средства, предпочтительно для слоя бандажа брекера пневматической шины транспортного средства, при этом армирующий слой имеет усиливающие элементы, содержащие по меньшей мере одну комплексную нить, и при этом указанная по меньшей мере одна комплексная нить состоит из полиамида, основанного главным образом на возобновляемом сырье.

Такой армирующий слой известен из документа DE 102010017786 A1. Для сохранения окружающей среды и ресурсов в сочетании с высоким качеством продукта, в армирующем слое применяется усиливающий элемент, содержащий полиамид 10,10. Полиамид 10,10 представляет собой продукт поликонденсации декаметилен-1,10-диамина и декан-1,10-дикарбоновой кислоты, причем оба мономера получают из касторового масла. Таким образом, полиамид 10,10 на 100% основан на природном, возобновляемом сырье, а не на минеральном масле.

Армирующие слои для пневматических шин транспортного средства и их усиливающие элементы известны специалисту в данной области техники в широком разнообразии различных конструктивных исполнений в отношении конструкции и материала.

В пневматических шинах транспортного средства нити или корды применяют в области борта в качестве каркасного материала для слоев брекера и в качестве бандажа брекера. Во время производства шины нити или корды заделывают в резиновую смесь для обеспечения возможности применения в качестве слоя прорезиненного усиливающего элемента в шине.

Бандаж брекера в пневматических шинах транспортного средства, особенно в случае использования на высокой скорости, способствует предотвращению подъема шины в результате центробежных сил, возникающих во время операции вождения. В пневматической шине транспортного средства, которая, как правило, имеет непроницаемую внутреннюю прослойку, радиальный каркас, содержащий усиливающие элементы и проходящий от верхней области шины через боковые стенки в область борта, где он обычно закреплен посредством опутывания сердечников борта, имеющих высокую прочность на разрыв, внешний в радиальном направлении резиновый протектор, имеющий профильные канавки, и брекер между резиновым протектором и каркасом, он расположен между брекером и протектором. Бандаж брекера может иметь или несколько слоев, покрывает по меньшей мере кромки брекера и содержит усиливающие элементы, проходящие параллельно и по существу в окружном направлении в виде кордов, заделанных в резиновую смесь. В производстве шин бандаж брекера наносят в форме слоев с усиливающими элементами, заделанными в невулканизированную резиновую смесь, которые намотаны или накручены на брекер. Усиливающие элементы для таких слоев заделаны в резину в виде массива по существу параллельных усиливающих элементов в форме нитей, которые, как правило, были подвергнуты предварительной термической обработке и/или пропитке, как известно специалисту в данном уровне техники, для лучшей адгезии к резине для заделки, проходят через каландровый вал или экструдер в продольном направлении для покрытия резиновой смесью. В ходе придания формы с помощью устройства для создания шины, используемого в настоящее время, и вулканизации шины, шина в результате подъема, как правило, растягивается на величину до 2% в плечевой зоне и до 4% в средней области по сравнению с невулканизированной шиной, когда невулканизированную шину наматывают на плоский барабан. Таким образом, усиливающий элемент, используемый в бандаже брекера, должен преимущественно позволять этот подъем, но также иметь подходящие характеристики усадки во время вулканизации шины, чтобы по меньшей мере придавить кромки брекера.

Материалы, используемые в настоящее время для усиливающих элементов в армирующих слоях, особенно в бандажах брекера пневматических шин транспортного средства, сначала представляли собой текстильные усиливающие элементы, основанные в основном (непосредственно) на ископаемом сырье (на минеральном масле), например PET (полиэтилентерефталат), арамиде и нейлоне, или гибридные корды, изготовленные из их нитей. С другой стороны, известно использование текстильных усиливающих элементов, не основанных на минеральном масле, изготовленных из вискозы или лиоцелла. Это синтетические волокна, изготовленные из природных полимеров, например, целлюлозы.

Для сохранения окружающей среды и ресурсов, принимаются меры по уменьшению доли сырья на основе минерального масла, такого как синтетические волокна, в эластомерных продуктах. В то же время, впрочем, требуется, чтобы необходимые свойства продукта не были ухудшены.

Однако использование природных волокон, таких как хлопок, в резиновой промышленности ограничено тем, что они не имеют непрерывной структуры волокна и имеют сильно различающееся качество волокон. Недостаток характеристик усадки природных волокон дополнительно делает их неподходящими для использовании в качестве усиливающих элементов в бандажах брекера пневматических шин транспортного средства.

Полиамид 10,10 обеспечивает экономию ресурсов, поскольку его на 100% получают из природного возобновляемого сырья, но свойства усиливающего элемента, изготовленного из полиамида 10,10, в слое бандажа брекера пневматической шины транспортного средства нуждаются в улучшении.

Два свойства усиливающего элемента являются особенно желаемыми в данном контексте: во-первых, полиамидный материал должен иметь такую хорошую растяжимость, чтобы можно было получить преимущественную сильную усадку; во-вторых, модуль упругости должен быть в диапазоне преимущественно высоких значений.

Полиамид 10,10, имеющий длинные и мягкие цепочки в компонентах кислоты и диамина, имеет сравнительно хорошую растяжимость, но сравнительно неблагоприятно низкий модуль упругости.

Полиамид 6,6 имеет умеренную длину цепочек в компоненте кислоты и диамина, а также по-прежнему имеет хорошую растяжимость и поэтому по-прежнему имеет подходящую усадку и подходящий модуль упругости, но его нельзя произвести с сохранением окружающей среды и ресурсов.

Полиамид 4,4 имеет сравнительно плохую растяжимость из-за его малой длины цепочек в компоненте кислоты и диамина и поэтому имеет неблагоприятно слабую усадку, если она вообще есть, но имеет преимущественно высокий модуль упругости.

Задача настоящего изобретения заключается в предоставлении армирующего слоя с усиливающими элементами для пневматической шины транспортного средства, предпочтительно для слоя бандажа брекера пневматической шины транспортного средства, полиамидные комплексные нити которого сохраняют окружающую среду и ресурсы и которые дополнительно улучшают продукт в отношении его качества.

Задача решается согласно настоящему изобретению тем, что комплексная нить состоит из полиамида 4,10.

Это обеспечивает комплексную нить, частично основанную на биологическом сырье, состоящую из полиамида 4,10. Один мономер из двух мономеров полиамида 4,10 основан главным образом на возобновляемом сырье, а не на минеральном масле, и поэтому является безвредным для окружающей среды и благоприятный в отношении ресурсов. Полиамиды представляют собой продукты поликонденсации, образованные из дикарбоновых кислот и диаминов. Важная с экономической точки зрения дикарбоновая кислота представляет собой себациновую кислоту, которую производят, например, из касторового масла, получаемого из семян клещевины обыкновенной. Компонент «10» полиамида 4,10 основан на себациновой кислоте.

Безвредность для окружающей среды также подчеркивается тем, что клещевина обыкновенная растет в условиях, при которых она не соперничает с другими полезными растениями. В дополнение, волокна полиамида 4,10 имеют постоянное качество по сравнению с природными волокнами, и их производят в виде непрерывных волокон. Таким образом можно обеспечить стабильное качество продукта и надежность обработки.

Полиамид 4,10 обладает полимерной структурой, имеющей хорошую растяжимость и достаточно сильную усадку с подходящим модулем упругости. По сравнению с другими полиамидами, полиамид 4,10 из-за этого является хорошим компромиссом между усадкой и модулем упругости, что особенно подходит для использования в качестве усиливающего элемента в слое бандажа брекера.

Более того, полиамид 4,10 отличается низкой водопоглощающей способностью, что означает, что хорошие свойства, такие как прочность на разрыв, достигаются и в присутствии влаги.

Дополнительным преимуществом является то, что полиамид 4,10 в большой степени похож на полиамид 6,6, который часто применяют в армирующих слоях. Таким образом, возможна простая замена полиамида 6,6 (PA 6,6) на полиамид 4,10 (PA 4,10) с сохранением, например, используемой склеивающей системы.

В следующей таблице показаны преимущественные свойства комплексных нитей PA 4,10 по сравнению с комплексными нитями PA 6,6.

дтекс [г/1000 м] Усадка [%] Удельная разрывная нагрузка [сН/текс%] Удлинение при разрыве [%] Удельная нагрузка при удлинении 4% [сН/текс]
PA 6,6 1400 6 75 18 11,9
PA 4,10 1400 8 79 16 11,5

Величины измерены на нескрученной нити.

Усадка определена согласно стандартам ASTM D885 и ASTM D4974.

Данные по силе/удлинению определены согласно стандарту ASTM D855M.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения усиливающий элемент представляет собой скрученный на концах корд, изготовленный из по меньшей мере двух скрученных комплексных нитей. Скруткой комплексной нити или корда достигают улучшения сопротивления усталости усиливающего элемента по сравнению с нескрученными усиливающими элементами.

Это уместно, когда комплексная нить имеет линейную плотность от 100 до 5000 дтекс и количество скруток от 100 до 600 витков/м. Комплексные нити такого типа могут быть просто произведены и подходят для использования в качестве усиливающих элементов в пневматических шинах транспортного средства.

Это является преимущественным, когда корд состоит из 2 или 3 скрученных на концах комплексных нитей.

В конкретной версии настоящего изобретения все комплексные нити корда состоят из полиамида 4,10.

В альтернативной версии настоящего изобретения одна комплексная нить корда не состоит из полиамида 4,10. Но также возможно, чтобы по меньшей мере одна комплексная нить корда не состояла из полиамида 4,10. В этом случае корд является так называемым гибридным кордом. В таком случае он по меньшей мере частично основан на возобновляемом сырье, выполнен с сохранением ресурсов и обеспечивает, в качестве дополнительного преимущества, возможность определенной регулировки корда посредством выбора конкретного материала нити, которая не состоит из полиамида 4,10.

Настоящее изобретение также относится к пневматической шине транспортного средства, имеющей армирующий слой, такой как армирующий слой, подробно описанный выше. Данный армирующий слой представляет собой слой бандажа брекера или арматуру борта, такую как бортовая лента или крыльевая лента.

Пневматические шины транспортного средства являются продуктами массового производства, в которых частичная замена материалов на основе минерального масла на материалы, не основанные на минеральном масле, приводит к весьма существенному эффекту в отношении сохранения ресурсов. Более того, было показано, что армирующие слои, содержащие усиливающие элементы, состоящие из комплексных нитей полиамида 4,10, обеспечивают высокую долговечность шины.

Автомобильная шина может, например, иметь слой бандажа брекера, изготовленный из кордов следующей конструкции:

Вариант A: Конструкция/материал: 1400×1/полиамид 4,10

Скрутка на концах: 100 витков/м

Вариант B: Конструкция/материал: 940×2/полиамид 4,10

Скрутка на концах: 350 витков/м

В случае кордов, т. е. в случае усиливающих элементов, имеющих две или более комплексных нити, скрутка нити является такой же, как скрутка корда, но в обратном направлении.

1. Армирующий слой для пневматической шины транспортного средства, предпочтительно для слоя бандажа брекера пневматической шины транспортного средства, при этом армирующий слой имеет усиливающие элементы, содержащие по меньшей мере одну комплексную нить, и при этом указанная по меньшей мере одна комплексная нить состоит из полиамида, основанного главным образом на возобновляемом сырье, отличающийся тем, что по меньшей мере, одна из указанных комплексных нитей состоит из полиамида 4,10.

2. Армирующий слой по п. 1, отличающийся тем, что усиливающий элемент представляет собой скрученный на концах корд, образованный из по меньшей мере двух скрученных комплексных нитей.

3. Армирующий слой по п. 1 или 2, отличающийся тем, что комплексная нить имеет линейную плотность от 100 до 5000 дтекс и количество скруток от 100 до 600 витков/м.

4. Армирующий слой по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что корд состоит из 2 или 3 скрученных на концах комплексных нитей.

5. Армирующий слой по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что все комплексные нити в корде состоят из полиамида 4,10.

6. Армирующий слой по п. 4, отличающийся тем, что по меньшей мере одна комплексная нить в корде не состоит из полиамида 4,10.

7. Пневматическая шина транспортного средства, отличающаяся тем, что она содержит армирующий слой по одному из пп. 1-6.

8. Пневматическая шина транспортного средства по п. 7, отличающаяся тем, что армирующий слой представляет собой слой бандажа брекера или арматуру борта, такую как бортовая лента или крыльевая лента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к армирующим материалам, более подробно к кордам для армирования шин, лент, шлангов, трубопроводов, канатов, шлангокабелей и т.п. Предложен корд, включающий многоволоконную пара-арамидную нить из волокон некруглого поперечного сечения, причем поперечное сечение волокон имеет меньший и больший размеры.

Настоящее изобретение относится к новому армирующему шинному корду, изготовленному из ультравысокомодульного углеродного волокна, имеющего биэластичные свойства растяжения.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Грузовая пневматическая шина радиального типа с протектором, металлокордным каркасом, брекерной конструкцией содержит четыре либо три пересекающихся под углом слоя брекера (1) из высокопрочных стальных кордов.

Прорезиненный упрочняющий слой для изделий, выполненных из эластомерного материала, предпочтительно для шин транспортного средства, при этом упрочняющий слой содержит множество параллельно расположенных взаимно разнесенных силовых элементов, причем каждый силовой элемент состоит по меньшей мере из одной крученой вискозной комплексной нити, степень кристалличности вискозной комплексной нити находится в диапазоне от 15% до 40%, линейная плотность нити находится в диапазоне от 150 децитекс до 1100 децитекс, а прочность на разрыв находится в диапазоне от 45 сантиньютон/текс до 55 сантиньютон/текс.

Изобретение относится к полиэфирной кордной ткани для использования в автомобильных шинах. Способ изготовления полиэфирной кордной ткани с низкой линейной плотностью и высоким модулем включает следующие этапы: кручение, уменьшение расхода расплава для экструзии нити с линейной плотностью 500-1000 ден; использование высокооборотного двигателя и нагревательного ролика со скоростью формования 6000-6500 м/мин для получения необработанной нити; выполнение начального и повторного кручений необработанной нити на прямой крутильной машине; производство кордной ткани из крученой нити на пневматическом бесчелночном ткацком станке Dornier с использованием берда и размещением двух нитей между зубьями берда и добавлением роликового подшипника шпулярника и ремня управления натяжением одного шпинделя шпулярника для повышения однородности; выполнение пропитки кордной ткани с использованием двух ванн, при этом регулируя температуру в интервале 250-260°С, натяжение в интервале 0,3-2,9 даН/каждая нить в основной области, причем скорость хода нити составляет 55-70 м/мин.

Настоящее изобретение относится к армирующему корду для эластомерных изделий, в частности для пневматической шины транспортного средства, состоящему из по меньшей мере одной нити.

Изобретение относится к прорезиненному упрочняющему слою для изделий, выполненных из эластомерного материала, предпочтительно для шин транспортного средства. Упрочняющий слой имеет множество параллельных шинных кордов, разнесенных друг от друга, и указанные шинные корды являются гибридными кордами, состоящими по меньшей мере из двух комплексных нитей, скрученных друг с другом.

Изобретение относится к легкой промышленности и касается кордов из целлюлозных комплексных нитей с повышенным титром отдельной элементарной нити. Корд содержит целлюлозную комплексную нить, имеет прочность, равную по меньшей мере 35 сн/текс, а отдельные элементарные нити комплексной нити имеют титр, равный по меньшей мере 2,3 дтекс.
Изобретение относится к шинной и резинотехнической промышленности и касается кордной арамидной нити. Кордная арамидная нить с разрывной нагрузкой не менее 1962 Н имеет структуру 58,8 текс × 2×4×3 и состоит из трех стренг с неравным числом кручений: первая крутка 170-250 кручений/м, вторая крутка 140-190 кручений/метр, третья крутка 80-120 кручений/метр, направление круток SZS.

Изобретение относится к приводному ремню. .

Изобретение относится к армирующим материалам, более подробно к кордам для армирования шин, лент, шлангов, трубопроводов, канатов, шлангокабелей и т.п. Предложен корд, включающий многоволоконную пара-арамидную нить из волокон некруглого поперечного сечения, причем поперечное сечение волокон имеет меньший и больший размеры.

Изобретение относится к армирующим материалам, более подробно к кордам для армирования шин, лент, шлангов, трубопроводов, канатов, шлангокабелей и т.п. Предложен корд, включающий многоволоконную пара-арамидную нить из волокон некруглого поперечного сечения, причем поперечное сечение волокон имеет меньший и больший размеры.

Изобретение относится к способу спаивания арамида/арамидных волокон. Способ спаивания арамидных волокон состоит в том, что a) по меньшей мере одну зону арамидного волокна обрабатывают ионной жидкостью, чтобы арамид размягчился, b) арамидные волокна размягченной зоной приводят в контакт друг с другом, причем к области контакта предпочтительно прикладывают давление, и затем c) размягченную зону арамида снова коагулируют.

Изобретение относится к химической технологии волокнистых материалов и касается способа изготовления комплексной нити из окрашенной при формовании, параарамидной, комплексной нити и ровницы, ленты, пряжи из штапельного волокна и текстильного материала.

Изобретение относится к полимерным текстильным материалам специального назначения и касается текстильного армирования, содеращего непрерывную арамидную нить. Нить имеет отделку, содержащую моно- или диалкилфосфатный сложный эфир или их смесь.

Изобретение относится к сополимерной крошке, к способу получения нейтрализованной сополимерной крошки, к способу формирования арамидной пряжи и к пряже. Способ получения нейтрализованной сополимерной крошки заключается в том, что вначале получают сополимерную крошку сополимеризацией пара-фенилендиамина, 5(6)-амино-2-(п-аминофенил)бензимидазола и терефталоилдихлорида.

Изобретение относится к окрашенным в процессе формования арамидным волокнам, широко применяемым в различных областях промышленности. Окрашенные в процессе формования арамидные волокна получают с использованием органического пигмента формулы (I), где R1 - заместитель Ха, R2 - Н.

Изобретение относится к формовочной массе на основе сополиамида, к формованным деталям, пленке, элементарным волокнам, а также к волокнистому композиционному материалу.

Изобретение относится к химической технологии полимерных материалов и касается способа получения арамидных нитей, модифицированных углеродными нанотрубками. Способ включает получение модифицирующего раствора, содержащего углеродные нанотрубки, введение модифицирующего раствора в раствор полимера и/или при получении полимера, и/или перед термообработкой, и/или перед термовытяжкой, и/или с последующим осуществлением термообработки и/или термовытяжки арамидных нитей.

Изобретение относится к способу удаления диметиламина из контура обезвоживания изобутанола при производстве высокопрочных арамидных нитей. Способ включает накопление исходного раствора, содержащего диметиламин, смешивание его с соляной, или серной, или азотной, или ортофосфорной кислотой, перемешивание полученной смеси до полной нейтрализации соляной, или серной, или азотной, или ортофосфорной кислоты с образованием нелетучего солянокислого, или сернокислого, или азотнокислого, или фосфорнокислого диметиламина.
Армирующий слой содержит множество параллельных и расположенных на расстоянии друг от друга кордов шины, при этом каждый корд шины состоит из полиамида 6.6 и имеет конструкцию ×1 или, другими словами, представляет собой крученую многоволоконную нить, изготовленную из полиамида 6.6.

Изобретение относится к армирующему слою для пневматической шины транспортного средства, предпочтительно для слоя бандажа брекера пневматической шины транспортного средства. Армирующий слой имеет усиливающие элементы, содержащие одну комплексную нить, и при этом указанная одна комплексная нить состоит из полиамида, основанного главным образом на возобновляемом сырье, при этом по крайней мере одна из указанных комплексных нитей состоит из полиамида 4,10. Изобретение позволяет улучшить сохранение окружающей среды и ресурсов в сочетании с высоким качеством продукта. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 табл.

Наверх