CN102105626A

CN102105626A - 聚对苯二甲酸乙二酯(pet)轮胎帘线及包括该轮胎帘线的轮胎

Info

Publication number: CN102105626A
Application number: CN2009801285706A
Authority: CN
Inventors: 全玉花; 郑一; 金基雄
Original assignee: Kolon Corp
Current assignee: Kolon Industries Inc; Kolon Corp
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2029-07-22
Also published as: JP5667564B2; EP2307600A2; US20110108178A1; WO2010011086A2; EP2307600A4; KR101205942B1; KR20100010195A; US9062394B2; WO2010011086A3; JP2011529140A; CN102105626B

Abstract

本发明涉及一种PET轮胎帘线和包括所述PET轮胎帘线的充气轮胎，所述PET轮胎帘线因其优良的尺寸稳定性而可以提高汽车的驾驶舒适度。所述PET轮胎帘线由下述计算公式1定义的过度停顿指数(FSI)为5.0％或更小：[计算公式1]过度停顿指数(FSI)(％)＝(L₁-L₂)/L₀×100其中，L₀是所述轮胎帘线的初始长度，L₁是在120℃下提供对应于所述帘线的断裂强度的13％的负载5分钟并且在保持所述负载的情况下，将所述轮胎帘线冷却至24℃之后所测量的所述轮胎帘线的长度，以及L₂是在120℃下提供对应于所述帘线的断裂强度的13％的负载5分钟并且在仅保留0.01g/d的负载的情况下，将所述轮胎帘线冷却至24℃之后所测量的所述轮胎帘线的长度。

Description

聚对苯二甲酸乙二酯(PET)轮胎帘线及包括该轮胎帘线的轮胎

技术领域

本发明涉及—种聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)轮胎帘线以及包括该聚对苯二甲酸乙二酯轮胎帘线的轮胎。更具体地，涉及一种具有高尺寸稳定性并且因此可以提高汽车的驾驶舒适性的PET轮胎帘线，以及包括该PET轮胎帘线的轮胎。

背景技术

轮胎是纤维/钢材/橡胶的复合体，并且通常具有如图1所示的结构。就是说，钢材和纤维帘线起强化橡胶和在轮胎中形成基本框架结构的作用。可以说，起的作用类似于人体中的骨头。

作为轮胎的强化材料，帘线需要具有抗疲劳性、剪切强度、耐用性、反弹力、与橡胶的粘附性等特性。因此，根据轮胎所需的特性使用由合适的材料制成的各种帘线。

近来，人造纤维、尼龙、聚酯、钢材、芳族聚酰胺等通常被用作帘线的材料，并且人造纤维和聚酯被用于体层(body ply)(或者胎体)(图1中的6)，尼龙主要用于冠带层(cap ply)(图1中的4)，钢材和芳族聚酰胺主要用于轮胎带束层部分(tire-belt part)(图1中的5)。

下文中简要地公开了图1中示出的轮胎的结构和特征。

胎面(tread)1：与路面接触的部分；该部分必须提供刹车和驱动所需的摩擦力，且耐磨性优异，此外还可以抵抗外部冲击，并且其热生成量必须小。

体层(或者胎体)6：在轮胎内的帘线层；该部分必须支撑负载并抵抗外部冲击，并且在行驶期间对于弯曲和拉伸移动的抗疲劳性必须优异。

带束层5：该部分位于体层之间并且主要由钢丝构成，并且减缓外部冲击，以及使得胎面与地面接触的表面宽、行驶稳定性好。

胎壁3：在胎肩2的下部和胎圈9之间的橡胶层；它起保护内部的体层6的作用。

胎圈(bead)9：正方形或六边形的钢丝束，其中，橡胶涂覆在钢丝上；它起到将轮胎安装和固定到轮圈(rim)的作用。

内衬层(inner liner)7：代替内胎(tube)位于轮胎内的部分；它可以通过防止漏气而使充气轮胎成为可能。

冠带层(Cap ply)4：特殊的帘布，位于一些轿车的子午线轮胎的带束层上；它使行驶期间带束层的移动减至最小。

三角胶(apex)8：三角形橡胶包装材料，其用于将胎圈的分散减至最小，通过减轻外部冲击来保护胎圈，并且在成形期间防止空气流入。

近来，随着轿车的改进，需要研制适合高速行驶的轮胎，并且因此高速行驶时的稳定性和轮胎的高耐用性被认为是极其重要的特性。此外，为满足该特性，用于冠带层帘线的材料的性能的重要性比其它因素更突出。另外，用于体层帘线的材料性能也极大地提高，因为在轮胎内部的体层，即胎体，是强化支撑汽车的整体重量和保持轮胎形状的核心。

首先，冠带层帘线起到将轮胎中的钢带束层的移动减至最小的作用。更具体地，轮胎中的钢带束层通常沿斜方向排列，然而，在高速行驶期间，钢材带束层倾向于朝向圆周方向移动，并且存在这样一些问题，即，钢带束层锋利的端部会导致带束层之间分离以及因切割橡胶或产生裂缝而使轮胎变形。冠带层通过限制钢带束层的移动而防止所述层之间分离和轮胎变形，并且起到提高高速耐用性和行驶稳定性的作用。

尼龙66帘线主要被用于常规的冠带层帘线。尼龙66帘线通过在180°的固化温度时显示高收缩力并缠绕钢带束层而能够呈现出限制钢带束层移动的效果，然而，在驾驶汽车和停车或者装载轮胎和汽车时，由于轮胎内部温度的快速变化会导致产生部分变形，由于尼龙66帘线的模量和尺寸稳定性低，因此会在行驶期间发出碰撞声并且降低汽车的驾驶舒适度。

同时，体层起支撑汽车的整体重量和保持轮胎形状的作用。对于体层的帘线来说，主要采用粘性人造纤维，即再生纤维，或者尼龙，并且近来研制了聚酯基材料，且尝试将其应用于体层材料。具体地，因为聚酯基材料与粘性人造纤维等相比具有优秀的价格竞争力，并且因其强度高还可以提高轮胎的耐用性，所以存在将由聚酯基材料构成的轮胎帘线用于体层的多方面的研究。

然而，与由诸如粘性人造纤维等的纤维素基材料构成的轮胎帘线相比，由尼龙或聚酯基材料构成的轮胎帘线对于高温具有低的尺寸稳定性。因此，当尼龙或聚酯基材料被应用于体层时，轮胎会显著变形，并且变得很难保持轮胎形状均匀。具体地，体层或轮胎的形状会因行驶或停车期间引起的温度或负载变化而产生更大的变形，这会显著地影响轮胎的性能，尤其是汽车的驾驶舒适性。

发明内容

本发明的一个方面是提供一种PET轮胎帘线，其适合应用于冠带层帘线、体层帘线等，并且因其优异的尺寸稳定性而可以提高汽车的驾驶舒适度。

本发明的另一方面是提供一种充气轮胎，其包括几乎不变形的轮胎帘线并且可以提高汽车的驾驶舒适度。

本发明提供一种PET轮胎帘线，其由下述计算公式1定义的过度停顿指数(Flat Spot Index，FSI)为5.0％或更小：

[计算公式1]

过度停顿指数(FSI)(％)＝(L₁-L₂)/L₀×100

其中，L₀是轮胎帘线的初始长度，L₁是在120℃下提供对应于所述帘线的断裂强度的13％的负载5分钟，并且在保持该负载的情况下冷却至24℃之后所测量的轮胎帘线的长度，L₂是在120℃下提供对应于所述帘线的断裂强度的13％的负载5分钟，并且在仅保留0.01g/d的负载的情况下冷却至24℃之后所测量的轮胎帘线的长度。

本发明还提供包括所述轮胎帘线的充气轮胎。

附图说明

图1是图示常规轮胎的结构的部分切除透视图；

图2是示出由实例1制备的轮胎帘线根据温度和负载的变化的长度变形和过度停顿指数(FSI)的图表；

图3和图4是示出由对比性实例1和2制备的轮胎帘线根据温度和负载的变化的长度变形和过度停顿指数(FSI)的图表。

具体实施方式

在下文中，根据本发明的具体实施例更详细地说明PET轮胎帘线和包括所述PET轮胎帘线的轮胎。然而由于实施例是作为本发明的实例给出的，因此，本发明的权利的范围不限于这些实施例，并且对于相关领域的技术人员来说显然的是，在本发明的权利的范围内可以对实施例进行各种改进。

此外，术语“包括”或“包含”表示在没有具体限制的情况下包括任意组件(或任意元件)，除非在现有的整个公开中提及了具体的限制，并且其不能被理解为排除其它组件(或元件)的加入。

根据本发明的一个实施例，提供一种PET轮胎帘线。由下述计算公式1定义的PET轮胎帘线的FSI为5.0％或更小。更具体地，PET轮胎帘线的FSI可以为1.0％至5.0％，优选地，为2.0％至4.0％。

[计算公式1]

过度停顿指数(FSI)(％)＝(L₁-L₂)/L₀×100

其中，L₀是轮胎帘线的初始长度，L₁是在120℃下提供对应于所述帘线的断裂强度的13％的负载5分钟并且在保持该负载的情况下，将轮胎帘线冷却至24℃之后所测量的轮胎帘线的长度，以及L₂是在120℃下提供对应于所述帘线的断裂强度的13％的负载5分钟并且在仅保留0.01g/d的负载的情况下，将轮胎帘线冷却至24℃之后所测量的轮胎帘线的长度。

由于在汽车的行驶期间轮胎暴露于高温、膨胀和高压的状态下，结果是轮胎帘线(例如，冠带层帘线或体层帘线)经受高负载，因此帘线会变形。另外，轮胎与路面接触的部分的帘线和轮胎其它部分的帘线的张力变得不同。就是说，轮胎与路面接触的部分的帘线未从行驶期间产生的变形中恢复，这是因为由汽车和轮胎本身的重量造成的高负载持续提供到该部分，而轮胎其它部分的帘线由于负载被去掉而从变形中恢复，因此在轮胎帘线的两部分之间存在变形差异，被称作“过度停顿现象”。

由于过度停顿现象，当在停车之后驱动时汽车会发出碰撞声并且会降低汽车的驾驶舒适度。

然而，根据本发明一个实施例的PET轮胎帘线显示出由计算公式1定义的FSI为5.0％或更小，这表示，在驾驶和停车之后，轮胎与路面接触的部分的轮胎帘线(即未从行驶期间产生的变形中恢复的帘线)的长度L₁和轮胎其它部分的轮胎帘线(即从变形中恢复的帘线)的长度L₂彼此之间不存在显著的差异。因此，在使用这种轮胎帘线时，当停车和重新驾驶汽车时，由于轮胎帘线这两部分的变形之间的差异不明显，汽车的撞击声不足以影响驾驶的舒适度。

在另一方面，当采用FSI超过5.0％的轮胎帘线时，在停车之后驾驶汽车期间，汽车会因上面公开的过度停顿现象而发出碰撞声并且驾驶舒适度降低。

因此，根据本发明一个实施例的轮胎帘线因为其优异的尺寸稳定性而可以防止由过度停顿现象导致的汽车碰撞声并且提高驾驶舒适度，并且它可以被优选地用于充气轮胎的冠带层帘线等。

此外，根据本发明一个实施例的轮胎帘线显示出如上所公开的高尺寸稳定性，延伸来说，与先前公知的尼龙或其它聚酯基轮胎帘线相比，它显示出优秀的尺寸稳定性。具体地，从这种轮胎帘线显示出低FSI可知，即使在承受高负载或者在热量或负载的快速变化的状态下，所述帘线也几乎不会变形并显示出优异的尺寸稳定性。因此，所述轮胎帘线在支撑汽车的整体重量的同时，几乎不会变形并且能够保持轮胎的形状均匀。因此，根据本发明一个实施例的轮胎帘线适合用于充气轮胎的体层帘线等，并且显示出与先前用于此的粘性人造纤维同等或更好的性能，而且它可以很大程度上帮助提高轮胎的性能和经济效益。

在另一方面，根据本发明一个实施例的PET轮胎帘线的由下述计算公式2定义的长度变形率(length deformation rate，LDR)可以为3.0％或更小。

[计算公式2]

长度变形率(LDR)(％)＝(L₁-L₀)/L₀×100

其中，L₀是轮胎帘线的初始长度，L₁是在120℃下提供对应于所述帘线的断裂强度的13％的负载5分钟并且在保持该负载的情况下，将所述轮胎帘线冷却至24℃之后所测量的轮胎帘线的长度。

即使在高温和高负载的状态下，这种PET轮胎帘线也几乎不会变形，并保持轮胎的优异的行驶性能。具体地，由于所述PET轮胎帘线显示出3.0％或更小LDR，因此，即使在停车之后高速驾驶汽车和向使所述轮胎帘线承受高负载的情况下，所述PET轮胎帘线也几乎不会变形。因此，PET轮胎帘线由于具有优异的尺寸稳定性而可以保证轮胎的优异的高速行驶性能并可以进一步提高汽车的驾驶舒适度。因此，PET轮胎帘线由于其以上公开的优异的尺寸稳定性，可以适合用于冠带层帘线，并且可以适合用于支撑汽车整体重量并保持轮胎形状的体层帘线。

同时，未具体限制PET轮胎帘线的形状，因此它可以具有与传统的冠带层帘线或体层帘线相同的形状。更具体地，根据传统冠带层帘线或体层帘线的形状，这种PET轮胎帘线可以具有浸胶帘线(dipped cord)的形状，其每条帘线的总的线密度为1000至5000旦尼尔，股数为1至3，捻度为200至500TPM(twist per meter，捻/米)。

此外，轮胎帘线的强度可以为5至8g/d，优选地为5.5至7g/d，在负载为4.5kgf时的伸长率可以为1.5至5.0％，优选地为2.0至3.5％，断裂伸长率可以为10至25％，优选地为15至25％。如果轮胎帘线显示出在上述范围内的特性，诸如强度、伸长率等，则轮胎帘线可以适合应用于冠带层帘线或体层帘线。

此外，轮胎帘线可以作为冠带层帘线等应用于充气轮胎。当轮胎帘线被用于冠带层帘线时，由于冠带层帘线即使在汽车行驶速度变化以及加载到冠带层帘线的负载显著变化时也具有优异的尺寸稳定性且几乎不变形，因此包括PET轮胎帘线的轮胎可以防止因冠带层帘线和轮胎变形而产生的汽车碰撞声。因此，所述轮胎可以进一步提高汽车的可控性或驾驶的舒适度。此外，因为PET轮胎帘线具有一些适于作为冠带层帘线的特性，诸如强度、伸长性等，因此包括冠带层帘线的轮胎可以显示出稳定的高速行驶性能。

此外，因为轮胎帘线显示出以上公开的优异的尺寸稳定性，因此它还可以适合应用于体层帘线。即使在行驶期间热量或负载快速变化的情况下，包括作为体层帘线的轮胎帘线的轮胎几乎不变形并且在稳定地支撑汽车的整体重量的同时可以保持轮胎的形状均匀。此外，由于轮胎帘线诸如强度、伸长率等特性也很好，因此包括这种体层帘线的轮胎可以显示出优异的性能和经济效益。

简言之，通过假设根据如上公开的本发明的一个实施例的PET轮胎帘线被用作冠带层帘线或体层帘线来对其进行大体地说明，然而，PET轮胎帘线的用途不限于此，并且毫无疑问所述帘线可以用于其它用途，诸如其它轮胎帘线、橡皮带等。

同时，可以通过下述方法制备PET轮胎帘线，所述方法包括对PET进行熔体纺丝以制备未被拉伸的PET纤维，对所述未被拉伸的PET纤维进行拉伸以制备被拉伸的PET纤维，然后对被拉伸的PET纤维进行加捻并将其浸入粘合剂中，这样可以形成浸胶帘线。此时，可以在每个步骤的具体条件或具体的进行方法下制备具有上述特性的PET轮胎帘线，这将直接或间接地影响所制备的轮胎帘线的特性。

具体地，披露了可以通过下述方法制备根据本发明一个实施例的具有很低的FSI和优良的尺寸稳定性的PET轮胎帘线，所述方法包括：控制对PET进行熔体纺丝的条件以制备结晶度为25％或更大并且非晶取向系数(amorphous orientation factor，AOF)为0.15或更小的未被拉伸的PET纤维，通过使用所述未被拉伸的PET纤维在预定的拉伸条件下制备被拉伸的PET纤维，以及使用所述被拉伸的PET纤维。

从根本上说，PET具有特定的晶体结构并且由结晶区和非晶区构成。然而，由于取向结晶现象，因此在所控制的熔体纺丝条件下获得的未被拉伸的PET纤维的结晶度高于先前公知的被拉伸的PET纤维的结晶度，并且所获得的结晶度为25％或更大，优选地为25至40％。通过所述未被拉伸的PET纤维制备的被拉伸的PET纤维和轮胎帘线因这种高结晶度而可以显示出高模量。

同时，所述未被拉伸的PET纤维显示出AOF为0.15或更小，优选地为0.08至0.15，这明显低于先前公知的未被拉伸的PET纤维的非晶取向系数。AOF指的是未被拉伸的纤维的非晶区所包含的链的取向程度，并且当非晶区的链的纠缠的增加时，AOF的值低。一般而言，因为随着AOF的减小，无序程度增加，并且非晶区的链不是变成应变结构而是变成弛豫结构，所以由AOF值小的未被拉伸的纤维制备的被拉伸的纤维和轮胎帘线同时显示出收缩率低的优点和收缩力低的缺点。然而，因为构成未被拉伸的PET纤维的分子链在熔体纺丝过程期间发生滑移并形成精细的网状结构，因此在受控的熔体纺丝条件下获得的未被拉伸的PET纤维在每单位体积包括更多的交联键(cross-linking bonds)。因此，未被拉伸的PET纤维可以变成这样一种结构，即，尽管AOF值显著降低，但是其非晶区的链发生应变，并且因此而显示出发达的(developed)晶体结构和优异的取向特征。

因此，通过使用显示出这种高结晶度和低AOF的未被拉伸的PET纤维，可以制备同时具有高收缩力和模量以及低收缩率的被拉伸的PET纤维和轮胎帘线。此外，可以提供一种PET轮胎帘线，其显示出根据本发明一个实施例的性能(例如，低FSI等)并且因此具有优异的尺寸稳定性和模量。

在下文中，如下更详细地逐步说明PET轮胎帘线的制备方法。

在轮胎帘线的制备方法中，首先，通过对PET进行熔体纺丝来制备如上所述的具有高结晶度和低AOF的未被拉伸的PET纤维。

此时，为了获得满足这种结晶度和AOF的未被拉伸的PET纤维，可以用较高的纺丝应力来执行熔体纺丝过程。例如，可以用0.85g/d或更大，优选地为0.85至1.25g/d的纺丝应力来执行熔体纺丝过程。此外，例如，可以将PET的熔体纺丝速度控制为3800至5000m/min，优选地为4000至4500m/min。

实验结果显示，如果以高纺丝应力和可选择的高纺丝速度来执行PET的熔体纺丝过程，那么由于发生取向结晶现象，结晶度增加，并且由于构成PET的分子链在熔体纺丝期间发生滑移并形成精细的网状结构，因此可以获得满足上述公开的结晶度和AOF的未被拉伸的PET纤维。然而，实际上难以控制纺丝速度超过5000m/min，并且由于纺丝速度过高而难以执行冷却过程。

此外，在未被拉伸的PET纤维的制备过程中，特性粘度为0.8至1.3并含有90mol％或更高的PET切片被用作熔体纺丝中的PET。

如上所公开的，可以给出纺丝速度和纺丝应力更高的条件，以进行未被拉伸的PET纤维的制备过程，并且为了以所述条件更好地执行纺丝步骤，特性粘度优选地为0.8或以上。此外，为了防止因切片的熔化温度的增加和由于纺丝组件(spinning pack)中的挤出量所导致的压力的增加而引起分子链的断裂，优选地特性粘度为1.3或更小。

此外，优选地通过喷丝头纺成切片，所述喷丝头被设计为用于使单丝的线密度为2.0至4.0旦尼尔，优选为2.5至3.0旦尼尔。就是说，为了降低在纺丝期间发生纤维断裂以及因冷却期间的纤维的干扰而发生纤维断裂的可能性，优选地，单丝的线密度必须为2.0旦尼尔或更大，并且为了通过提高纺丝头拉伸来给出足够的纺丝应力，优选的，单丝的线密度为4.0旦尼尔或更小。

此外，通过在对PET进行熔体纺丝之后增加冷却过程可以制备未被拉伸的纤维。优选地，可以根据提供15至60℃的冷却空气的方法来执行冷却过程，并且在冷却空气的每个温度条件中，优选地控制冷却空气流为0.4至1.5m/s。为此，可以更容易地制备显示出根据本发明一个实施例的一些性能的轮胎帘线。

在另一方面，在通过纺丝步骤制备出满足上述公开的结晶度和AOF的未被拉伸的纤维之后，通过拉伸所述未拉伸的纤维来制备被拉伸的纤维。此时，可以在拉伸率为0.1至1.55的条件下执行拉伸过程。在未被拉伸的PET中，结晶区是发达的，并且非晶区的链也具有低的取向度且形成精细网络。因此，当以超过1.55的拉伸率执行拉伸过程时，会在被拉伸的纤维中发生纤维断裂或多毛(hairiness)，因此，通过所述方法制备的被拉伸的PET纤维仍然难以显示优选的性能。此外，当以较低的拉伸率执行拉伸过程时，会部分地降低由此制备的轮胎帘线的强度。然而，例如在拉伸率为1.0或更大的情况下，可以制备适合应用于冠带层帘线、体层帘线等的具有较大强度的PET轮胎帘线，并且因此，优选地，可以用1.0至1.55的拉伸率来执行拉伸过程。

此外，在拉伸步骤，可以在约为160℃或以上且低于240℃的温度下热处理未被拉伸的纤维，并且为了更好地执行拉伸步骤，优选地，温度为200℃或以下。

在制备被拉伸的纤维之后，通过对被拉伸的纤维进行加捻并将其浸入粘合剂来制备浸胶帘线，其中加捻过程和浸胶过程采用制备PET轮胎帘线的条件和传统方法。

由此制备的PET轮胎帘线可以具有1000至5000旦尼尔的总的线密度、1至3层的层数以及200至500TPM的捻度，并且还可以显示上述公开的优异性能，例如低FSI、低LDR、优异的尺寸稳定性等。

同时，根据本发明的另一实施例提供一种包括上述公开的PET轮胎帘线的充气轮胎。更具体地，这种充气轮胎可以包括作为冠带层帘线或体层帘线的PET轮胎帘线，以及除了与常规充气轮胎的元件相同的元件以外的其它元件。

这种轮胎在稳定地支撑汽车的整体重量的同时，具有优异的尺寸稳定性，并且可以显示出优异的高速行驶性能并提高汽车的驾驶舒适度，由于轮胎包括轮胎帘线，例如冠带层帘线或体层帘线，因此即使在速度和负载快速变化时也几乎不会变形。

[实例]

在下文中，通过优选的实例进一步详细描述本发明的技术特征和操作。但是，下述实例仅是用于理解本发明，并且本发明不限于此。

实例1

根据传统的制备方法，采用特性粘度为1.05的PET聚合物，通过在1.15g/d的纺丝应力和4500m/min的纺丝速度下对该PET聚合物进行熔体纺丝，然后对其进行冷却来制备未被拉伸的PET纤维。然后，通过以1.24的拉伸率拉伸所述未被拉伸的纤维，然后对其进行热定型和缠绕来制备被拉伸的PET纤维。

通过下述方法来制备实例1的PET轮胎帘线，所述方法包括以430TPM的捻度对总的线密度为1000旦尼尔的被拉伸的PET纤维进行Z-加捻(逆时针方向加捻)，以相同的捻度对2层经Z加捻后的纤维进行S加捻，将其浸入并穿过间苯二酚/甲醛/乳胶(RFL)粘合剂溶液，并对其进行干燥和热处理。

RFL粘合剂溶液的组成以及干燥和热定型过程的条件采用处理PET帘线的传统条件。

实例2-6

在如表1所公开的被拉伸的PET纤维的制备方法中，除了纺丝速度、纺丝应力、拉伸率或特性粘度改变之外，根据与实例1基本相同的方法来制备被拉伸的PET纤维，并且根据与实例1基本相同的方法，通过加捻、浸胶、干燥和热处理来制备实例2-6的PET轮胎帘线。

表1

对比性实例1(通过使用高模量低收缩率(High Modulus Low Shrinkage，HMLS)的纤维制备轮胎帘线)

除了在0.52g/d的纺丝应力和3000m/min的纺丝速度下通过对特性粘度为1.05的PET聚合物进行熔体纺丝来制备未被拉伸的纤维之外，根据与实例1基本相同的方法来制备对比性实例1的PET轮胎帘线，并且通过以1.8的拉伸率拉伸所述未被拉伸的纤维来制备被拉伸的纤维。

对比性实例2(通过使用尼龙66纤维制备轮胎帘线)

通过以600m/min的纺丝速度对相对粘度为3.3的尼龙66聚合物进行熔体纺丝并冷却来制备未被拉伸的纤维，然后通过以5.5的拉伸率拉伸所述未被拉伸的纤维并且对其进行热定型和缠绕来制备采用尼龙66纤维的被拉伸的纤维。

通过下述方法来制备对比性实例2的采用尼龙66纤维的轮胎帘线，所述方法包括以310TPM的捻度对总的线密度为840旦尼尔的被拉伸的纤维进行Z加捻，以相同的捻度对2层经Z加捻后的纤维进行S加捻，将其浸入并穿过RFL粘合剂溶液，并对其进行干燥和热处理。

RFL粘合剂溶液的组成以及干燥和热定型过程的条件采用处理尼龙66帘线的传统条件。

首先，根据下述方法测量在实例1-6以及对比性实例1和2中获得的未被拉伸的纤维的结晶度和AOF，测量结果列在下表2中。

结晶度：通过使用CCl₄和正庚烷制备密度梯度管之后测量密度，然后通过使用下述计算公式计算结晶度：

其中，对于PET情况，ρ_a＝1.336，ρ_c＝1.457。

非晶取向系数(AOF)：通过利用由偏振测微计(polarized micrometer)测量到的双折射指数和由X射线衍射(XRD)测量到的晶体取向系数(COF)，根据下述公式计算AOF：

AOF＝(双折射指数-结晶度(％)×0.01×COF×0.275)/((1-结晶度(％)×0.01)×0.22)

表2

参照表2可知，在高纺丝应力和纺丝速度下制备的实例1至6的未被拉伸的纤维具有高结晶度和低AOF，并且显示出发达的晶体结构和优异的取向特征，然而，相反地，对比性实例1和2的未被拉伸的纤维不满足这些特征。

因此，对于在实例1至6和对比性实例2和3中制备的轮胎帘线，测量在将状态由高温和高负载改变为低温和高负载之后所述帘线的长度(L₁)的变化和在将状态由高温和高负载改变为低温和低负载之后所述帘线的长度(L₂)的变化。通过利用收缩特性测试仪(Testright公司，MK-V)、基于ASTM(American Society for Testing and Materials，美国材料与试验协会)D 4974的收缩率测试方法来测量所述长度的变化。

更具体地，测试所使用的轮胎帘线样品的初始长度(L₀)为270mm。

此外，假设在行驶期间作用到轮胎帘线的温度和负载条件是高温和高负载状态，并且相当于断裂强度的13％的负载在120℃下连续供应到轮胎帘线5分钟。

并且，假设作用到轮胎与路面接触部分的轮胎帘线的温度和负载条件是低温和高负载状态(L₁的测量条件)，以及在保持高负载的同时将轮胎帘线样品冷却到24℃之后，所述状态持续3分钟。

此外，假设作用到轮胎除了与路面接触部分之外的其余部分的轮胎帘线的温度和负载条件是低温和低负载状态(L₂的测量条件)，以及在将轮胎帘线样品冷却到24℃并将负载降低到0.01g/d之后，所述状态持续3分钟。

图2至图4是图示所测量的实例1和对比性实例1和2的轮胎帘线的长度变形的图表，并且在下表3中列出所测量的实例1至6以及对比性实例1和2的轮胎帘线的FSI和LDR。

表3

参照表3和图2至4可知，与由其它传统PET纤维(HMLS纤维)构成的对比性实例1的轮胎帘线或者由尼龙66纤维构成的对比性实例2的轮胎帘线相比，实例1至6的轮胎帘线显示出低的FSI和LDR。

由此可知，与由其它PET纤维或尼龙66纤维构成的轮胎帘线相比，实例1至6的轮胎帘线几乎不变形并且显示出优异的尺寸稳定性。具体地，在行驶之后停车时，实例1至6的轮胎帘线显示出在行驶期间所产生的变形未恢复的与地面接触部分的长度L₁和变形恢复的其它部分的长度L₂之间不存在很大的差异。

因此可知，实例1至6的轮胎帘线具有高尺寸稳定性，并且通过防止由过度停顿现象导致的汽车发出碰撞声而可以极大地提高汽车的驾驶舒适度。

Claims

1.一种聚对苯二甲酸乙二酯(PET)轮胎帘线，所述PET轮胎帘线的由下述计算公式1定义的过度停顿指数(FSI)为5.0％或更小：

[计算公式1]

过度停顿指数(FSI)(％)＝(L₁-L₂)/L₀×100

其中，L₀是所述轮胎帘线的初始长度，L₁是在120℃下提供对应于所述帘线的断裂强度的13％的负载5分钟并且在保持所述负载的情况下，将所述轮胎帘线冷却至24℃之后所测量的所述轮胎帘线的长度，以及

L₂是在120℃下提供对应于所述帘线的断裂强度的13％的负载5分钟并且在仅保留0.01g/d的负载的情况下，将所述轮胎帘线冷却至24℃之后所测量的所述轮胎帘线的长度。

2.根据权利要求1所述的PET轮胎帘线，其中，所述FSI为2.0％至4.0％。

3.根据权利要求1所述的PET轮胎帘线，所述PET轮胎帘线由下述计算公式2定义的长度变形率(LDR)为3.0％或更小：

[计算公式2]

长度变形率(LDR)(％)＝(L₁-L₀)/L₀×100

其中，L₀是所述轮胎帘线的初始长度，以及L₁是在120℃下提供对应于所述帘线的断裂强度的13％的负载5分钟并且在保持所述负载的情况下，将所述轮胎帘线冷却至24℃之后所测量的所述轮胎帘线的长度。

4.根据权利要求1所述的PET轮胎帘线，所述PET轮胎帘线的强度为5至8g/d，负载为4.5kgf时的伸长率为1.5％至5.0％，以及断裂伸长率为10％至25％。

5.根据权利要求1所述的PET轮胎帘线，所述PET轮胎帘线的总的线密度为1000至5000旦尼尔，股数为1至3，以及捻度为200至500TPM。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的PET轮胎帘线，其中，所述轮胎帘线是冠带层帘线或体层帘线。

7.一种充气轮胎，包括根据权利要求1至5中的任意一项所述的轮胎帘线。

8.根据权利要求7所述的充气轮胎，其中，所述轮胎帘线被用于冠带层或体层。