本發(fā)明制成的混合纖維簾線在相同條件下的最大斷裂強(qiáng)度與最小斷裂強(qiáng)度 之間的差值小于lg/d,根據(jù)本發(fā)明制成的混合纖維簾線在相同條件下的最大斷裂延伸率與 最小斷裂延伸率之間的差值小于3%。
[0036] 本發(fā)明的混合纖維簾線在根據(jù)日本標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)的JIS-L 1017方法進(jìn)行圓盤疲勞測 試之后具有80%以上的強(qiáng)度保留率。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,通過以下方法制造混合纖維簾線,該方法包括:a)通 過能夠同時(shí)進(jìn)行初捻和復(fù)捻過程的捻紗線機(jī)裝置(例如Cable Corder)以相同的捻度將尼 龍長絲與芳族聚酰胺長絲進(jìn)行初捻和復(fù)捻以生產(chǎn)合股線;以及b)將合股線浸入粘合劑溶 液并連續(xù)地進(jìn)行干燥和熱處理過程。
[0038] 下文中,將更詳細(xì)地說明本發(fā)明。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明的混合纖維簾線包括高粘合性、高耐熱性以及高抗疲勞性的尼龍長絲 和芳族聚酰胺長絲,芳族聚酰胺長絲補(bǔ)償尼龍長絲的低模數(shù),尼龍長絲補(bǔ)償芳族聚酰胺長 絲的低收縮率。本發(fā)明的混合纖維簾線在價(jià)格方面具有競爭性。
[0040] 本發(fā)明的混合纖維簾線適用的輪胎的冠帶層是粘附到由鋼絲或織物纖維制成的 帶束上的特殊簾子布。該特殊簾子布改善汽車的驅(qū)動(dòng)性能并防止帶束脫離。制造混合纖維 簾線需要同時(shí)考慮材料(比如尼龍長絲和芳族聚酰胺長絲的性能)以及工藝(如捻度和扭 轉(zhuǎn)順序)。
[0041] 尼龍包括在主鏈上具有強(qiáng)極性的酰胺基和具有立構(gòu)規(guī)整度和對稱性的晶體狀 聚合物。用于混合纖維簾線的尼龍長絲優(yōu)選具有適于纖維簾線的性能,其包括(但不限 于)8. Og/d以上的拉伸強(qiáng)度和17%以上的斷裂伸長率。低于上述范圍的拉伸強(qiáng)度需要使用 更多簾線從而增加了輪胎的重量,不能在駕駛期間有效地防止帶束的移動(dòng)。低于上述范圍 的斷裂伸長率造成連續(xù)駕駛之后輪胎疲勞,從而引起強(qiáng)度下降。
[0042] 可以用于本發(fā)明的尼龍長絲可以選自尼龍6、尼龍66和尼龍6. 10中,并且優(yōu)選地 是尼龍66。
[0043] 芳族聚酰胺是一種尼龍類聚合物,在主鏈的酰胺基之間具有苯環(huán),使得它的模數(shù) 高于尼龍的10倍還要多。基于苯環(huán)與酰胺基如何連接可以將芳族聚酰胺分為對位型和間 位型。合意的是使用下面式1表式的聚(對苯二甲酰對苯二甲胺):
[0045] 其中,n根據(jù)芳族聚酰胺的摩爾重量確定,并且在本發(fā)明中不限于任何特定數(shù)字。
[0046] 由于苯環(huán)的層狀結(jié)構(gòu),主要用作纖維的芳族聚酰胺長絲具有高結(jié)晶性、良好熱穩(wěn) 定性和很高的模數(shù)。由于使用該芳族聚酰胺制造纖維簾線,合意的是它具有20g/d以上的 拉伸強(qiáng)度和3. 0%以上的斷裂伸長率。如果拉伸強(qiáng)度低于上述范圍,不能夠補(bǔ)償尼龍長絲的 低強(qiáng)度,從而纖維簾線不能在輪胎內(nèi)有效地執(zhí)行支撐功能。
[0047] 本發(fā)明的混合纖維簾線的性能可以根據(jù)尼龍長絲和芳族聚酰胺長絲的混合進(jìn)行 調(diào)整。以能夠滿足混合纖維簾線所需性能并能夠有效彌補(bǔ)每個(gè)長絲的缺陷的方式確定混合 比。通常,由于芳族聚酰胺長絲具有高于尼龍長絲約10倍的模數(shù),即使除了尼龍長絲之外 包括約15wt. %的芳族聚酰胺長絲的混合纖維簾線具有的模數(shù)高于只有尼龍長絲構(gòu)成的纖 維簾線2到3倍,也能夠顯著地減少磨平問題。然而,根據(jù)本發(fā)明,考慮到纖維簾線的性能 和成本,混合纖維簾線包括20到80wt. %的尼龍長絲和80到20wt. %的芳族聚酰胺長絲。
[0048] 如果使用太多尼龍長絲,最終的混合纖維簾線跟隨尼龍長絲的性能,不能避免磨 平問題。另一方面,如果使用太多的芳族聚酰胺長絲,混合纖維簾線的收縮力變得太低以致 于不能防止在駕駛期間帶束簾線的移動(dòng),并且制造成本增加。
[0049] 混合纖維簾線的尼龍初捻紗線和芳族聚酰胺初捻紗線具有相同捻度。通常,隨著 紗線的捻度增加,其強(qiáng)度降低,抗疲勞性增加。另一方面,隨著捻度降低,強(qiáng)度增加,抗疲勞 性降低。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明,如圖2所示,兩種初捻紗線不僅具有相同捻度并且具有相同結(jié)構(gòu),使 得混合纖維簾線的強(qiáng)度和抗疲勞性能夠顯示出相似的行為。尼龍初捻紗線110和芳族聚酰 胺初捻紗線120的捻度是基于尼龍長絲的細(xì)度來決定的。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明的混合纖維簾線的尼龍初捻紗線110和芳族聚酰胺初捻紗線120具有 300到500TPM的相同捻度。例如,如果尼龍長絲的總細(xì)度為840旦,尼龍初捻紗線110和芳 族聚酰胺初捻紗線120的合適捻度為470TPM,如果尼龍長絲的總細(xì)度為1890旦時(shí),尼龍初 捻紗線110和芳族聚酰胺120的合適捻度為300TPM。
[0052] 合意的是芳族聚酰胺長絲具有與尼龍長絲相同或相似的細(xì)度。
[0053] 下文中,將更詳細(xì)地描述用于制造混合纖維簾線的本發(fā)明的方法。
[0054] 本發(fā)明的混合纖維簾線通過如下方式制備:分別初捻尼龍長絲和芳族聚酰胺長絲 的過程和一起復(fù)捻通過初捻過程產(chǎn)生尼龍初捻紗線110和芳族聚酰胺初捻紗線120的過程 同時(shí)進(jìn)行,然后將通過初捻和復(fù)捻過程產(chǎn)生的合股線100浸入粘合劑溶液中,然后順序地 進(jìn)行干燥和熱處理過程。
[0055] 本發(fā)明的加捻過程明顯不同于傳統(tǒng)的加捻過程,傳統(tǒng)的加捻過程分別產(chǎn)生初捻紗 線和長絲,然后通過復(fù)捻初捻紗線產(chǎn)生合股線。也就是說,根據(jù)本發(fā)明,通過同時(shí)進(jìn)行初捻 和復(fù)捻的連續(xù)型過程制造合股線100,使得混合纖維簾線的生產(chǎn)率高于傳統(tǒng)的分批型過程, 在傳統(tǒng)的分批型過程中通過不同捻紗線機(jī)進(jìn)行尼龍長絲的初捻和芳族聚酰胺長絲的初捻 以分別生產(chǎn)尼龍初捻紗線和芳族聚酰胺初捻紗線,然后一起進(jìn)行尼龍和芳族聚酰胺初捻紗 線的復(fù)捻過程。
[0056] 如上說明,由于傳統(tǒng)混合纖維簾線包括分別具有不同捻度和以進(jìn)一步不同捻度被 復(fù)捻的尼龍初捻紗線11和芳族聚酰胺初捻紗線12,因此初捻和復(fù)捻的捻度主要影響整個(gè) 混合纖維簾線的物理性能。進(jìn)一步地,一起復(fù)捻尼龍初捻紗線11和芳族聚酰胺初捻紗線12 只能產(chǎn)生如下形狀的合股線10 :芳族聚酰胺初捻紗線12覆蓋尼龍初捻紗線11。因此,當(dāng) 合股線10浸入粘合劑溶液之后進(jìn)行干燥和熱處理時(shí),在合股線10、導(dǎo)引器、輥之間產(chǎn)生巨 大摩擦力,從而清掃覆蓋尼龍初捻紗線11的芳族聚酰胺初捻紗線12以形成圈,尼龍初捻紗 線收縮引起形狀不均勻性。圈和形狀不均勻性使混合纖維簾線的性能不均勻并引起缺陷產(chǎn) 品。
[0057] 根據(jù)本發(fā)明,由于尼龍初捻紗線和芳族聚酰胺初捻紗線具有相同捻度,i)能夠同 時(shí)進(jìn)行初捻和復(fù)捻從而能夠簡化制造過程,ii)能夠顯著地降低加捻過程期間可能產(chǎn)生的 有缺陷加捻,以及iii)尼龍初捻紗線110和芳族聚酰胺初捻紗線120能夠具有相同的結(jié) 構(gòu),即,合股線100能夠具有穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu),因此能夠顯著地降低性能不均勻性和傳統(tǒng)混 合纖維簾線由于圈和形狀不均勻性而可能引起的缺陷產(chǎn)品。
[0058] 如圖2所示,為了制造具有彼此基本上相同結(jié)構(gòu)的尼龍初捻紗線110和芳族聚酰 胺初捻紗線120,在加捻過程期間向具有不同模數(shù)的尼龍長絲和芳族聚酰胺長絲分別施加 的張力可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
[0059] 將通過加捻過程得到的合股線100浸入并穿過粘合劑溶液,以改善它與輪胎的粘 合性,然后干燥和熱處理以完成本發(fā)明的混合纖維簾線。
[0060] 粘合劑溶液可以是(但不限于)RFL(間苯二酚甲醛膠乳)溶液或環(huán)氧類粘合劑溶 液,這些在本技術(shù)領(lǐng)域中典型地用作輪胎簾子線的粘合劑溶液。
[0061] 盡管繼浸入過程之后的干燥過程的溫度和時(shí)間取決于粘合劑溶液的成分,但是可 以在70 °C到200 °C下持續(xù)30到120秒。
[0062] 熱處理過程能夠在200到250 °C下進(jìn)行30到120秒。
[0063] 在先前過程的合股線中浸漬的粘合劑溶液的粘合劑成分通過干燥和熱處理過程 涂布在合股線的表面,使得合股線與用于輪胎的橡膠成分之間的粘合性增加。
[0064] 盡管當(dāng)制造本發(fā)明的混合纖維簾線時(shí)初捻和復(fù)捻都運(yùn)用了相同捻度,然而在浸入 過程之后的干燥過程可能會(huì)發(fā)生解捻現(xiàn)象,從而初捻與復(fù)捻之間引起15%以下的捻度差 別。
[0065] 通過上述方法制成的混合纖維簾線具有的斷裂強(qiáng)度為8. 0到15. Og/d,斷裂伸長 率為7到15%,干熱收縮率為1.5到2.5%,根據(jù)ASTM D885測定斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率, 在180°C下,通過施加0.0 lg/De'的主負(fù)載2分鐘測定干熱收縮率。
[0066] 在相同條