[发明专利]被拉伸的PET纤维以及包含被拉伸的PET纤维的轮胎帘线

说明书

本申请是分案申请，原申请的申请日为2009年3月31日，申请号为200980109915.3，发明名称为“未被拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维、被拉伸的PET纤维以及包含被拉伸的PET纤维的轮胎帘线”。

技术领域

本发明涉及一种未被拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）纤维、一种被拉伸的PET纤维以及包含它们的轮胎帘线。具体说，本发明涉及一种未被拉伸的PET纤维、一种由所述未被拉伸的PET纤维制成的呈现出更大模量和良好形稳性并能够提供冠带层帘线等的被拉伸的PET纤维、以及包含它们的轮胎帘线。

背景技术

轮胎是纤维/钢/橡胶的复合体，一般具有如图1所示的结构。就是说，所述钢和纤维帘线（fiber cord）起着强化所述橡胶的作用，并形成轮胎中的基本骨架结构。可以说，就像骨骼在人体中的作用一样。

作为轮胎的强化物，所述帘线要求具有良好的诸如耐疲劳性、剪切强度、耐用性、反弹力、与橡胶的粘合力等特性。所以，根据轮胎所需性能，使用由合适材料制成的各种帘线。

最近，人造丝（rayon）、尼龙（nylon）、涤纶（polyester）、钢、芳族聚酰胺（aramid）等被广泛地用作帘线的材料，其中，人造丝和涤纶用于体层（body ply）（或胎体）（图1中的6所指的），尼龙主要用于冠带层（cap ply）（图1中的4所指的），而钢和芳族聚酰胺主要用于轮胎带束层（tire-belt）部分（图1中的5所指的）。

下面将简短地说明图1所示的轮胎的结构和特性。

轮胎胎面花纹（thread）1：与路面相接触的部分；这部分必须提供制动和驱动所需要的摩擦力、具有良好的抗磨损性、以及还要能够承受外部冲击，其所产生的热必须很小。

体层（或胎体）6：轮胎内的帘线层；这部分必须支撑负载并承受冲击，其对驱动中的弯曲和拉伸移动的耐疲劳性必须很好。

带束层5：这部分位于体层之间，大多由钢丝构成，它缓解外部冲击，并且也可使轮胎胎面花纹的地面接触面很宽以及使驱动稳定性很好。

胎壁（side wall）3：在胎肩2的下部和胎圈9之间的橡胶层；它起到保护内部体层6的作用。

胎圈（bead）9：方形或六角形钢丝束，其中在所述钢丝上覆盖有橡胶；它起到将轮胎安装并固定到轮圈上的作用。

内衬层（inner liner）7：位于轮胎内部替代内胎的部分；通过防止气体泄漏使充气轮胎成为可能。

冠带层4：被置于一些客车的子午线轮胎的带束层上的特殊帘布（cord fabric）;它使驱动期间的带束层的移动最小化。

三角胶（apex）8：三角形橡胶包装材料，用来尽量减小胎圈的分散、通过缓解外部冲击而保护胎圈、以及防止成形期间进气。

近来，随着客车品味的提高，要求开发适合于高速行驶的轮胎，因而轮胎在高速行驶期间的稳定性以及轮胎的耐用性被视为是非常重要的特性。此外，为满足所述特性，冠带层帘线材料的性能的重要性比其它因素更突出。

所述轮胎中的钢带通常沿倾斜方向排列，然而，所述钢带在高速行驶期间倾向于朝着圆周方向移动，并且有这样一些问题，如所述钢带的尖端会使所述钢带的各层之间发生分离，以及会通过切割橡胶或产生裂纹导致所述轮胎形状变形。所述冠带层防止了所述各层之间的分离以及所述轮胎的形状变形，并通过限制所述钢带的移动而在改善高速耐用性和行驶稳定性上起到了作用。

一般的冠带层帘线主要使用尼龙66帘线。尼龙66帘线通过在与高速行驶期间轮胎的内部环境相应的高温环境中产生大的收缩力并缠绕所述钢带而能够呈现出限制所述钢带移动的效果。然而，不利之处在于，尼龙66帘线在轮胎和车的载荷作用下会部分地发生形变，这是因为高温下其模量小且玻璃转化温度低从而由此导致形稳性降低，并且由于同样的原因，它在行驶期间会咔咔作响。

为了解决所述不利之处，已经使用模量和形稳性相对较高的PET帘线作为所述冠带层帘线，然而，由于其收缩力小之故，很难有效地限制所述钢带的移动，并且也很难用于所述冠带层帘线。另外，当车的驱动速度改变而导致施加在所述帘线上的负荷改变时，PET帘线的形状很容易变形，而变形的PET帘线则导致轮胎变形，因为由所述普通PET纤维构成的帘线也没有足够的形稳性。