[发明专利]复合补强件

说明书

技术领域

本发明的技术领域为用于补强如诸如充气轮胎的二烯橡胶制品或半成品的补强部件或补强件，特别是金属的。

本发明更具体地涉及混杂(hybrid)材料或复合材料型补强件，所述补强件包括至少一个芯体，尤其是金属芯体，所述芯体被一个或多个聚合物的层套覆(sheathed)或覆盖。

背景技术

用热塑性聚合物如聚酰胺或聚酯套覆金属补强件已久为人知，尤其是为了保护这些补强件免受各种外部侵害，如氧化或磨损，或者另外用于结构增刚、与各组丝线或丝线组件如帘线(cord)结合的目的，由此提高尤其是它们的耐压曲性(buckling resistance)。

这类复合补强件，以及它们在诸如充气轮胎的橡胶制品中的应用已经在许多专利文献中说明。

例如，专利申请EP0962562说明了由钢或芳族聚酰胺织物制成的补强件，用诸如聚酯或聚酰胺的热塑性材料套覆，用于改善其耐磨性。

专利申请FR2601293说明了用聚酰胺套覆的金属帘线，目的是将其用作充气轮胎胎圈中的胎圈线，所述套覆有利于使所述胎圈线的形状适应其所补强的充气轮胎胎圈的结构和操作条件。

专利文献FR2576247和US4754794还说明了可以在充气轮胎胎圈中用作胎圈线的金属帘线或丝线，这些丝线或帘线用熔点不同的两种或甚至三种不同的热塑性材料(如聚酰胺)双层套覆或者甚至三层套覆，其目的一方面是控制这些丝线或帘线之间的距离，另一方面是消除摩擦损耗或侵蚀的风险，以便将其用作充气轮胎胎圈中的胎圈线。

用聚酯或聚酰胺材料这样套覆的这些补强件，除了上述耐腐蚀性、耐磨和结构刚性的优点，还有一个不可忽视的优点，即它们能够使用称为RFL(间苯二酚-甲醛胶乳)粘合剂的简单织物粘合剂，随后与二烯橡胶基体粘结，二烯橡胶基体包括至少一种二烯弹性体如天然橡胶，已经知道该粘合剂可以在织物纤维如聚酯或聚酰胺纤维与二烯橡胶之间提供满意的粘合力。

因此，其优点是可以使用没有涂敷粘合金属层如黄铜的金属补强件，并且还可以使用不含金属盐如钴盐的周围橡胶基体，众所周知这对于日久之后保持粘结性能是必需的，但是这一方面会明显增加橡胶基体自身的成本，另一方面也会增加它们的氧化和老化敏感性(例如参见专利申请WO2005/113666)。

然而，上述RFL粘合剂并非没有缺点：尤其是它们含有甲醛作为基础物质，由于有关这类产品的欧洲法规的最近变化，甲醛是就长期而言要求从粘合剂组合物中除去的物质。

因此，二烯橡胶制品的设计者，尤其是充气轮胎厂商，目前正在寻找能够完全或部分减轻上述缺点的新的粘合剂体系或新的补强件。

发明内容

目前，申请人在其研究过程中发现了可以实现上述目标的新型复合补强件。

因此，本发明的第一主题是包括以下的复合补强件：

-一股或多股补强丝线；

-热塑性聚合物的第一层，所述热塑性聚合物的玻璃化转变温度为正值，其以每股丝线单独地或几股丝线集体地覆盖所述丝线；以及

-组合物的第二层，所述组合物包括至少一种聚(对亚苯基醚)(缩写为“PPE”)和带有选自环氧化物、羧基、酸酐和酸酯基团组中的官能团的官能化的二烯弹性体，其覆盖第一层。

出乎意料地，已经发现该第二层的存在可以保证本发明的复合补强件直接(即没有RFL粘合剂或任何其它的粘合剂)并且牢固地粘着至二烯弹性体基体或组合物，如充气轮胎中所广泛使用的那些。

此外，同样出乎意料地，相对于使用常规的织物RFL粘合剂，本发明的粘合性能很明显得到改善。

本发明的另一个主题是用于生产以上复合补强件的方法，所述方法至少包括以下步骤：

-补强丝线单独地或每股补强丝线或几股补强丝线的集体用玻璃化转变温度为正值的第一层热塑性聚合物覆盖；

-将组合物的第二层沉积在第一层上，所述组合物包括聚(对亚苯基醚)和带有选自环氧化物、羧基、酸酐和酸酯基团组中的官能团的官能化的二烯弹性体；以及

-使组件经过热氧化处理。

本发明还涉及本发明复合补强件作为用于橡胶制品或半成品的补强部件的应用，尤其是用于充气轮胎，特别是用于装配在以下各类机动车辆上的那些：乘用车、SUV(“运动型多用途车”)、两轮车辆(特别是自行车和摩托车)、航空器、或选自以下的工业用车辆：面包车、“重载”车辆，即地铁、大客车、重载公路运输车辆(卡车、拖拉机、挂车)或非路面车辆，例如农用或土木工程机械、以及其它的运输或作业车辆。