CN113260747B - 对橡胶的粘附力强且抗疲劳性优异的混合轮胎帘线及其制造方法 - Google Patents

对橡胶的粘附力强且抗疲劳性优异的混合轮胎帘线及其制造方法 Download PDF

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Abstract

根据本公开内容，公开了一种混合轮胎帘线，该混合轮胎帘线通过提供一种缆线，其中将由芳族聚酰胺复丝纱线和芳族聚酰胺短纤纱组成的芳族聚酰胺混合Z‑捻纱线和通用的Z‑捻纱线S‑捻在一起，而具有对橡胶的强的粘附力和优异的抗疲劳性以及高强度和高模量，从而能够实现轮胎的高性能和重量减轻。本公开还提供了一种所述混合轮胎帘线的制造方法。

Description

对橡胶的粘附力强且抗疲劳性优异的混合轮胎帘线及其制造 方法
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年12月27日提交到韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2018-0170216的权益。其公开内容通过引用全部并入本说明书中。
本公开内容涉及一种包括具有不同物理性能的不同类型的纱线的混合轮胎帘线及其制造方法。更具体地，本发明涉及一种混合轮胎帘线及其制造方法，该混合轮胎帘线通过具有对橡胶的强的粘附力和优异的抗疲劳性以及高强度和高模量能够实现轮胎的高性能和重量减轻。
背景技术
纤维帘线，特别是用粘合剂处理的纤维帘线，称为“浸渍帘线(dip cords)”，被广泛地用作用于橡胶产品诸如轮胎、输送带、V形带和软管的增强材料。用于纤维帘线的材料包括尼龙纤维、聚酯纤维、人造丝纤维等。改善最终橡胶产品性能的基本方法之一是改善用作增强材料的纤维帘线的物理性能。
用作轮胎的增强材料的纤维帘线称为轮胎帘线。由于汽车的驾驶速度随着汽车性能和道路条件的改善逐渐提高，因此对即使在高速驾驶过程中也能保持轮胎的稳定性和耐久性的轮胎帘线的研究正在积极地进行。
此外，随着对环保型汽车的需求的增加，为了高燃料效率减轻汽车重量成为一个大问题。因此，对用于减轻轮胎的高性能轮胎帘线的研究也在积极进行中。
轮胎作为纤维/金属/橡胶的复合材料，包括位于最外侧且与道路接触的胎面、胎面下的冠带层、冠带层下的带束层和带束层下的胎体。
由尼龙复丝和芳族聚酰胺复丝构成的混合轮胎帘线已发展成为用于冠带层的轮胎帘线以防止高速驾驶过程中带束层(例如钢带)变形。尼龙-芳族聚酰胺混合轮胎帘线由于尼龙的高收缩应力对于防止在高速驾驶过程中带束层变形是有利的，并且由于芳族聚酰胺的高模量对于防止由于长期停车引起的轮胎变形，称为“平点(flat spot)”也是有利的。
然而，尼龙-芳族聚酰胺混合轮胎帘线最初表现出S-S曲线图案的尼龙性能，表明低模量。因此，其不适合作为用于胎体的轮胎帘线，胎体起到轮胎骨架的作用，并且对轮胎的形状稳定性具有很大的影响。
因此，使用比尼龙复丝纱线具有更高模量的聚酯(如PET)的复丝纱线代替尼龙复丝纱线的聚酯-芳族聚酰胺混合轮胎帘线已被开发为用于胎体的轮胎帘线。
然而，由于通常用于两种类型的混合轮胎帘线的芳族聚酰胺复丝纱线具有低的断裂伸长率，因此聚酯-芳族聚酰胺混合轮胎帘线不仅具有低的抗疲劳性，而且对橡胶的粘附力弱，因此需要对此进行改进。
发明内容
技术问题
在本公开内容中，提供一种能够防止由于如上所述的相关技术的限制和缺点引起的问题的混合轮胎帘线以及该混合轮胎帘线的制造方法。
因此，提供一种混合轮胎帘线，该混合轮胎帘线通过具有对橡胶的强的粘附力和优异的抗疲劳性以及高强度和高模量能够实现轮胎的高性能和重量减轻。
本发明还提供一种混合轮胎帘线的制造方法，该制造方法以高生产率和低成本，通过具有对橡胶的强的粘附力和优异的抗疲劳性以及高强度和高模量能够实现轮胎的高性能和重量减轻。
本发明的其它特征和优点在下面描述并且由该技术是显而易见的。或者，本发明的其它特征和优点通过本发明的实施例可以理解。本发明的目的和其它优点将通过本发明的详细说明书和权利要求书中特别指定的结构来实现和获得。
技术方案
根据本公开内容的一个实施方案，提供一种混合轮胎帘线，该混合轮胎帘线包括缆线(cabled yarn)，在该缆线中将由第一复丝纱线和第一短纤纱(spun yarn)Z-捻在一起形成的第一Z-捻纱线；和由第二复丝纱线Z-捻形成的第二Z-捻纱线S-捻在一起，
其中所述第一复丝纱线是芳族聚酰胺复丝纱线，
所述第一短纤纱是芳族聚酰胺短纤纱，并且
所述第二复丝纱线是尼龙复丝纱线或聚酯复丝纱线。
当具有一定长度的混合轮胎帘线的S-捻解捻时，所述第一Z-捻纱线的长度可以是所述第二Z-捻纱线的长度的1.005至1.050倍。
所述第一复丝纱线的粗度可以为500至3000旦尼尔，所述第一短纤纱的粗度可以为30至8’S，所述第二复丝纱线的粗度可以为500至3000旦尼尔。
所述第一Z-捻纱线和所述第二Z-捻纱线可以分别具有第一捻数。
所述第一Z-捻纱线和所述第二Z-捻纱线可以以第二捻数进行S-捻，并且第二捻数可以与第一捻数相同。
所述第二Z-捻纱线与所述第一Z-捻纱线的重量比可以为20:80至80:20。
所述混合轮胎帘线还可以包括涂布在所述第一Z-捻纱线和所述第二Z-捻纱线上的粘合剂。
根据ASTM D885/D885M-10a(2014)测量的撕裂强度可以为8.0g/d至15.0g/d，根据ASTM D885/D885M-10a(2014)测量的断裂伸长率可以为5％至15％，在根据JIS-L 1017(2002)进行圆盘疲劳试验后的强度保留率可以为95％以上。
根据本公开内容的另一实施方案，提供一种混合轮胎帘线的制造方法，包括：第一步，通过将第一复丝纱线和第一短纤纱合股来制造混合纱线；第二步，通过Z-捻所述混合纱线制造第一Z-捻纱线；第三步，通过Z-捻第二复丝纱线制造第二Z-捻纱线；和第四步，通过将第一Z-捻纱线和第二Z-捻纱线S-捻在一起制造缆线。
其中，所述第一复丝纱线是芳族聚酰胺复丝纱线，所述第一短纤纱是芳族聚酰胺短纤纱，所述第二复丝纱线是尼龙复丝纱线或聚酯复丝纱线。
所述第二步、第三步和第四步可以通过一台加捻机进行。
在进行第二步、第三步和第四步时施加至混合纱线上的张力可以小于施加至第二复丝纱线上的张力，以使在具有一定长度的混合轮胎帘线的S-捻解捻时，第一Z-捻纱线的长度为第二Z-捻纱线的长度的1.005至1.050倍。
所述第二步的Z-捻和所述第三步的Z-捻分别可以以第一捻数进行。
所述第四步的Z-捻可以以第二捻数进行，并且所述第二捻数可以与所述第一捻数相同。
所述第一复丝纱线的粗度可以为500至3000旦尼尔，所述第一短纤纱的粗度可以为30至8’S，所述第二复丝纱线的粗度可以为500至3000旦尼尔。
所述方法还可以包括以下步骤：将所述缆线浸入包含RFL(间苯二酚甲醛胶乳)类粘合剂或环氧类粘合剂的粘合剂溶液中；在70℃至200℃下干燥用粘合剂溶液浸渍过的缆线30至120秒；并在200℃至250℃下热处理干燥后的缆线30至120秒。
应当理解，上述的一般描述和下面的详细描述都旨在说明或描述本发明，并提供对本发明的权利要求的更详细的描述。
有益效果
根据本发明，可以提供一种高性能的混合轮胎帘线，该混合轮胎帘线包括缆线，在该缆线中芳族聚酰胺复丝纱线和芳族聚酰胺短纤纱的芳族聚酰胺混合Z-捻纱线与尼龙或聚酯Z-捻纱线进行S-捻。即，芳族聚酰胺短纤纱的使用使其可以具有对橡胶强的粘附力和优异的抗疲劳性，从而实现轮胎的高性能和重量减轻。此外，由于芳族聚酰胺复丝纱线与芳族聚酰胺短纤纱一起使用，因此可以防止断裂伸长率低的问题，同时，芳族聚酰胺复丝的使用使其可以具有高强度和高模量。
此外，根据本公开内容，由于通过一台加捻机进行分别形成芳族聚酰胺混合Z-捻纱线和尼龙或聚酯Z-捻纱线的工艺(即Z-捻工艺)和使用芳族聚酰胺混合Z-捻纱线和尼龙或聚酯Z-捻纱线形成缆线的工艺(即，S-捻工艺)，因此可以提高混合轮胎帘线的生产率并降低制造成本。
具体实施方式
在下文中，将详细描述本公开内容的混合轮胎帘线及其制造方法的实施方案。
对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行多种变化和修改。因此，本发明包括在权利要求中描述的本发明的范围内的所有变化和修改及其等同物。
在本公开内容中，术语“第一”和“第二”用于描述各种组件，并且这些术语仅用于将某个组件与其它组件区分开来。
如本文中使用的术语“复丝纱线”是指由连续长丝构成的纱线。
如本文中使用的术语“短纤纱”是指通过在纵向方向上加捻短纤维构成的纱线。
如本文中使用的，术语“Z-捻”是指沿逆时针方向加捻纱线，术语“S-捻”是指沿顺时针方向加捻纱线。
如本文中使用的术语“缆线”是指由两条以上的Z-捻纱线通过S-捻构成的纱线，也被称为“原始帘线”。
如本文中使用的术语“轮胎帘线”是不仅包括“原始帘线”而且还包括“浸渍帘线”的概念，浸渍帘线是指涂布有粘合剂以便可以直接应用于橡胶产品上的缆线。
如本文中使用的“捻数”是指每1米的扭转数，单位为TPM(每米的捻度)。
此外，如本文中使用的“S”是指英制棉支数，表示纱线的粗度，代表固定重量的纤维(恒重系统)的长度。由于其是表示每单位重量的长度的方法，因此棉支数越大等于纱线越细，棉支数越小等于纱线越粗。英制棉支数也称为Ne，单根纱线的符号为00(数字)'s。英制棉支数如下面等式1所示，以1lb的长度可以除以840yd的倍数来计算。
[等式1]
棉支数('S)＝(每1lb的纤维的长度(yd))÷840yd
此外，众所周知，棉支数的数目是指1磅(453g)棉纱中包含的840码(768米)长度的数量，这种情况称为1支数。如上所述，棉支数越大意味着纱线越细。
根据本公开内容的一个实施方案，可以提供一种混合轮胎帘线，该混合轮胎帘线包括缆线，在该缆线中将由第一复丝纱线和第一短纤纱Z-捻在一起形成的第一Z-捻纱线；和由第二复丝纱线Z-捻形成的第二Z-捻纱线S-捻在一起，其中所述第一复丝纱线是芳族聚酰胺复丝纱线，所述第一短纤纱是芳族聚酰胺短纤纱，并且第二复丝纱线是尼龙复丝纱线或聚酯复丝纱线。
具体而言，本公开内容的混合轮胎帘线包括由第一复丝纱线和第一短纤纱Z-捻在一起形成的第一Z-捻纱线和由第二复丝纱线Z-捻形成的第二Z-捻纱线。第一Z-捻纱线和第二Z-捻纱线一起进行S-捻。
特别是，本公开内容使用芳族聚酰胺复丝纱线和芳族聚酰胺短纤纱的芳族聚酰胺混合Z-捻纱线，因此可以解决在首先表现尼龙性能时出现的诸如低模量和由于使用芳族聚酰胺复丝使断裂伸长率低的问题。即，在混合的Z-捻纱线中包含的芳族聚酰胺短纤纱使得其可以具有对橡胶的强的粘附力和优异的抗疲劳性，从而可以实现轮胎的高性能和重量减轻。此外，由于将在混合Z-捻纱线的制造中使用的芳族聚酰胺复丝与芳族聚酰胺短纤纱一起使用，因此可以防止性能劣化。因此，由于芳族聚酰胺复丝可以获得高强度和高模量。
优选地，根据本公开内容，第一复丝纱线是芳族聚酰胺复丝纱线，第一短纤纱是芳族聚酰胺短纤纱，第二复丝纱线是尼龙复丝纱线或聚酯复丝纱线。
通过线性加捻芳族聚酰胺短纤维而形成的芳族聚酰胺短纤纱能够通过使本公开内容的混合轮胎帘线与橡胶的物理粘合来补偿芳族聚酰胺复丝纱线对橡胶的低粘附力，因此，可以提高混合轮胎帘线对橡胶的粘附力。因此，与具有相似粗度但没有芳族聚酰胺短纤纱的混合轮胎帘线(即，仅由芳族聚酰胺复丝纱线和尼龙/聚酯复丝纱线形成的混合轮胎帘线)相比，本公开内容的混合轮胎帘线对橡胶的粘附力高10％以上。
此外，根据本公开内容，在所述混合轮胎帘线中存在的芳族聚酰胺短纤纱发挥吸收外部冲击的缓冲功能，从而提高混合轮胎帘线的抗疲劳性。
本公开内容的芳族聚酰胺复丝纱线可以由对位芳族聚酰胺或间位芳族聚酰胺形成，优选聚(对亚苯基对苯二甲酰胺)。芳族聚酰胺复丝纱线的粗度可以为500至3000旦尼尔，拉伸强度为20g/d以上，断裂伸长率为3％以上。
在本公开内容的芳族聚酰胺短纤纱的制造中使用的芳族聚酰胺短纤维也可以由对位芳族聚酰胺或间位芳族聚酰胺形成，优选聚(对亚苯基对苯二甲酰胺)。芳族聚酰胺短纤纱的粗度可以包括30至8'S支数(相当于约170至约660旦尼尔)。当芳族聚酰胺短纤纱的支数为30'S以上时，芳族聚酰胺短纤纱太细，不利于提高对橡胶的物理粘附力。当其为8'S以下时，存在的问题在于相对劣质的芳族聚酰胺短纤纱的比率增加，因此强度和弹性模量降低。
构成第二复丝的尼龙复丝纱线可以由尼龙6或尼龙66形成。聚酯复丝纱线可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成。第二复丝纱线的粗度可以为500至3000旦尼尔。
第二Z-捻纱线与第一Z-捻纱线的重量比可以在考虑轮胎帘线的物理性能和制造成本两者来确定。根据本公开内容的一个实施方案，第二Z-捻纱线与第一Z-捻纱线的重量比可以为20:80至80:20。
第一和第二Z-捻纱线具有相同的加捻方向(第一加捻方向)，并且可以具有相同的捻数，例如，第一捻数为200至500TPM。
第一Z-捻纱线和第二Z-捻纱线以第二捻数S-捻在一起，第二捻数可以与第一捻数相同。S-加捻方向是与第一加捻方向相反的方向。
根据本公开内容的一个实施方案，当具有一定长度的混合轮胎帘线的S-捻解捻时，第一Z-捻纱线的长度是第二Z-捻纱线的长度的1.005至1.050倍。即，根据本公开内容的一个实施方案的混合轮胎帘线具有其中略微包括覆盖结构(第一Z-捻纱线覆盖第二Z-捻纱线)的合并结构。
因此，在根据本公开内容的一个实施方案的混合轮胎帘线中，当轮胎反复进行拉伸和收缩时施加至混合轮胎帘线上的应力不仅可以分布到第一Z-捻纱线(即芳族聚酰胺Z-捻纱线)而且可以分布到第二Z-捻纱线(即，尼龙/聚酯Z-捻纱线)上，不同于具有其中第一Z-捻纱线和第二Z-捻纱线具有基本相同的长度和相同的结构(即，在具有一定长度的混合轮胎帘线S-捻解捻时，第一Z-捻纱线的长度小于第二Z-捻纱线的长度的1.005倍的结构)的合并结构的混合帘线。因此，本公开内容的混合轮胎帘线具有优异的抗疲劳性。
当具有一定长度的混合轮胎帘线的S-捻解捻时，如果第一Z-捻纱线的长度大于第二Z-捻纱线的长度的1.050倍，其具有类似于现有技术的覆盖结构的不稳定结构，从而由于物理性能的变化导致轮胎的缺陷率提高。
根据本公开内容的一个实施方案的混合轮胎帘线可以是还包括涂布在第一Z-捻纱线和第二Z-捻纱线上的粘合剂以提高对轮胎的其它组件(例如，橡胶)的粘附力的浸渍帘线。粘合剂可以是RFL(间苯二酚甲醛胶乳)类粘合剂或环氧类粘合剂。
浸渍帘线根据ASTM D885/D885M-10a(2014)测量的撕裂强度可以为8.0至15.0g/d，根据ASTM D885/D885M-10a(2014)测量的断裂伸长率可以为5％至15％，根据JIS-L 1017(2002)进行圆盘疲劳试验后的强度保留率为95％以上。
此外，浸渍帘线的干热收缩率可以为0.3％至2.5％(温度：180℃，初始负荷：0.01g/d，时间：2分钟)。干热收缩率是在将样品置于25℃的温度和65％的相对湿度下24小时后，使用Testrite在180℃下在初始负荷为0.01g/旦尼尔下测量2分钟。
下文中，将更详细地描述上述的混合轮胎帘线的制造方法。
根据本公开内容的另一实施方案，提供一种混合轮胎帘线的制造方法，包括：第一步，通过将第一复丝纱线和第一短纤纱合股来制造混合纱线；第二步，通过将所述混合纱线进行Z-捻制造第一Z-捻纱线；第三步，通过将第二复丝纱线进行Z-捻制造第二Z-捻纱线；和第四步，通过将第一Z-捻纱线和第二Z-捻纱线S-捻在一起制造缆线，
其中，所述第一复丝纱线是芳族聚酰胺复丝纱线，所述第一短纤纱是芳族聚酰胺短纤纱，所述第二复丝纱线是尼龙复丝纱线或聚酯复丝纱线。
如上所述，所述第一复丝纱线是芳族聚酰胺复丝纱线，所述第一短纤纱是芳族聚酰胺短纤纱，所述第二复丝纱线是尼龙复丝纱线或聚酯复丝纱线。
芳族聚酰胺复丝纱线可以由对位芳族聚酰胺或间位芳族聚酰胺形成，优选聚(对亚苯基对苯二甲酰胺)。
在芳族聚酰胺短纤纱的制造中使用的芳族聚酰胺短纤维也可以由对位芳族聚酰胺或间位芳族聚酰胺形成，优选聚(对亚苯基对苯二甲酰胺)。
尼龙复丝纱线可以由尼龙6或尼龙66形成，而且聚酯复丝纱线可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成。第二复丝纱线的粗度可以为500至3000旦尼尔。
根据本公开内容的一个实施方案，芳族聚酰胺混合纱线通过将粗度为500至3000旦尼尔的芳族聚酰胺复丝纱线和粗度包括30至8'S支数(相当于约170至约660旦尼尔)的芳族聚酰胺短纤纱合股来形成。
随后，将芳族聚酰胺混合纱线与粗度为500至3000旦尼尔的尼龙或聚酯复丝纱线引入能够进行Z-捻和S-捻两者的缆线加捻机(例如，由Allma制造的Cable Corder)中。
在加捻机中，同时进行芳族聚酰胺混合纱线的Z-捻以形成芳族聚酰胺Z-捻纱线的步骤和尼龙/聚酯复丝纱线的Z-捻以形成尼龙/聚酯Z-捻纱线的步骤，并且在上述Z-捻步骤后继续进行将芳族聚酰胺Z-捻纱线和尼龙/聚酯Z-捻纱线S-捻在一起以形成缆线的步骤。
如上所述，当进行Z-捻和S-捻时，可以在200至500TPM的范围内应用相同的捻数。
由于在本公开内容中所述缆线通过在一台加捻机中进行Z-捻和S-捻的连续方法制造，因此与其中芳族聚酰胺复丝纱线和尼龙/聚酯复丝纱线使用加捻机分别Z-捻，然后使用另一台加捻机S-捻在一起的分批法相比，混合轮胎帘线的生产率可以进一步提高。
根据本公开内容的一个实施方案，当通过所述加捻机进行Z-捻和S-捻时，施加至混合纱线(即芳族聚酰胺混合纱线)上的张力小于施加至第二复丝纱线(即尼龙/聚酯复丝纱线)上的张力。因此，虽然通过一台加捻机进行Z-捻和S-捻，但是当具有一定长度的混合轮胎帘线的S-捻解捻时，芳族聚酰胺Z-捻纱线的长度可以比尼龙/聚酯Z-捻纱线的长度略长。由此，当轮胎反复进行拉伸和收缩时，施加至混合轮胎帘线上的应力可以分布到芳族聚酰胺Z-捻纱线和尼龙/聚酯Z-捻纱线上，并且混合轮胎帘线可以具有优异的抗疲劳性，因此即使在长时间的高速驾驶中也可以保持轮胎的稳定性。
根据本公开内容的一个实施方案，施加至混合纱线(即芳族聚酰胺混合纱线)上的张力和施加至第二复丝纱线(即尼龙/聚酯复丝纱线)上的张力之间的差可以是使得具有一定长度的混合轮胎帘线的S-捻解捻时第一Z-捻纱线(即，芳族聚酰胺混合纱线)的长度是第二Z-捻纱线(即尼龙/聚酯复丝纱线)的长度的1.005至1.050倍的差值。
通过加捻机进行Z-捻和S-捻时分别施加至混合纱线(即，芳族聚酰胺混合纱线)和第二复丝纱线(即，尼龙/聚酯复丝纱线)上的张力可以通过适当设置加捻机(由Allma制造的Cable Corder)的“筒子架纱线张力”(Creel Yarn Tension)和“内纱线张力”(InnerYarn Tension)进行调节。
在制造浸渍帘线而不是原始帘线的情况下，为了改善与轮胎的其它组件(例如橡胶)的粘附力，还可以进行将缆线浸入包含RFL(间苯二酚甲醛胶乳)类粘合剂或环氧类粘合剂的粘合剂溶液中；干燥用粘合剂溶液浸渍过的缆线；和热处理干燥后的缆线的步骤。
干燥过程的温度和时间可以根据粘合剂溶液的组成来变化，但是干燥过程通常在70℃至200℃下进行30至120秒。
热处理过程可以在200℃至250℃下进行30到120秒。
浸没步骤、干燥步骤和热处理步骤可以使用卷对卷工艺连续进行。
为了防止由加捻机制造的缆线(原始帘线)浸入粘合剂溶液中后在干燥和热处理过程中第二复丝纱线过度收缩，适当调节在连续进行的浸没、干燥和热处理步骤中施加至缆线(原始帘线)上的张力。
下文中，将使用具体的实施例和比较例来描述本发明的效果。然而，下面的实施例仅是用于帮助理解本发明，这些实施例不限制本发明的范围。
实施例1
通过将1000旦尼尔的芳族聚酰胺[聚(对亚苯基对苯二甲酰胺)]复丝纱线与20'S的芳族聚酰胺[聚(对亚苯基对苯二甲酰胺)]短纤纱合股来制造芳族聚酰胺混合纱线。
随后，将芳族聚酰胺混合纱线和840旦尼尔的尼龙66复丝纱线放入缆线加捻机(由Allma制造的Cable Corder)中，分别以360TPM的捻数进行Z-捻和S-捻以制造缆线。在进行Z-捻和S-捻时通过调节分别施加至芳族聚酰胺混合纱线和尼龙66复丝纱线上的张力，使缆线中的Z-捻芳族聚酰胺纱线的长度(LA)与尼龙66Z-捻纱线的长度(LN)之比(即，LA/LN)为1.03。
随后，将缆线浸入间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL)粘合剂溶液中。将浸渍过RFL粘合剂溶液的缆线在150℃下干燥100秒，在240℃下热处理100秒以完成混合轮胎帘线。
实施例2
除了尼龙66复丝纱线的粗度为1260旦尼尔之外，以与实施例1中相同的方式完成混合轮胎帘线。
实施例3
除了芳族聚酰胺复丝纱线的粗度为1500旦尼尔，并且以300TPM的捻数分别进行Z-捻和S-捻之外，以与实施例2中相同的方式完成混合轮胎帘线。
实施例4
除了芳族聚酰胺短纤纱的粗度为16'S之外，以与实施例3中相同的方式完成混合轮胎帘线。
实施例5
除了使用1000旦尼尔的PET复丝纱线代替尼龙66复丝纱线，并且以460TPM的捻数分别进行Z-捻和S-捻之外，以与实施例1中相同的方式完成混合轮胎帘线。
实施例6
除了使用1500旦尼尔的PET复丝纱线代替尼龙66复丝纱线之外，以与实施例4中相同的方式完成混合轮胎帘线。
比较例1
除了不将芳族聚酰胺复丝纱线与芳族聚酰胺短纤纱合股，而是将其与尼龙66复丝纱线一起引入到缆线加捻机中分别进行Z-捻和S-捻之外，以与实施例1中相同的方式完成混合轮胎帘线。
比较例2
除了尼龙66复丝纱线的粗度为1260旦尼尔之外，以与比较例1中相同的方式完成混合轮胎帘线。
比较例3
除了芳族聚酰胺复丝纱线的粗度为1500旦尼尔，并且以300TPM的捻数分别进行Z-捻和S-捻之外，以与比较例2中相同的方式完成混合轮胎帘线。
比较例4
除了使用1000旦尼尔的PET复丝纱线代替尼龙66复丝纱线，并且以460TPM的捻数分别进行Z-捻和S-捻之外，以与比较例1中相同的方式完成混合轮胎帘线。
比较例5
除了使用1500旦尼尔的PET复丝纱线代替尼龙66复丝纱线之外，以与比较例3中相同的方式完成混合轮胎帘线。
[实验例]
通过下面的方法测量在实施例和比较例中获得的混合轮胎帘线圆盘疲劳试验之后的(i)强度、(ii)撕裂强度、(iii)断裂伸长率、(iv)对橡胶的粘附力和(v)强度保留率，并将结果示于表1中。
*强度(kgf)、撕裂强度、断裂伸长率
对于每个混合轮胎帘线制备10个250mm长度的样品。然后，通过使用InstronTester(Instron Engineering Corp.,Canton,Mass)向每个样品施加300m/min的拉伸测试速率，根据ASTM D885/D885M-10a(2014)测试方法测量每个样品的强度、撕裂强度和断裂伸长率。然后，分别计算10个样品的强度、撕裂强度和断裂伸长率的平均值。
*对橡胶的粘附力
根据ASTM D885/D885M-10a(2014)中规定的H-Test方法测量混合轮胎帘线对橡胶的粘附力。
*在圆盘疲劳试验后的强度保留率
通过将橡胶与测量了其强度(疲劳前的强度)的混合轮胎帘线固化来制备样品，根据JIS-L 1017(2002)测试方法，使用圆盘疲劳试验机在80℃下以2500rpm旋转的同时，通过在-8％至+8％的范围内重复拉伸和收缩进行疲劳16小时。随后，在从样品上除去橡胶后，测量混合轮胎帘线疲劳之后的强度。使用疲劳前的强度和疲劳后的强度，计算通过下面等式2定义的强度保留率：
[等式2]
强度保留率(％)＝[疲劳后的强度(kgf)/疲劳前的强度(kgf)]×100
此处，使用Instron Tester(Instron Engineering Corp.,Canton,Mass)根据ASTM D885/D885M-10a(2014)测试方法在向250mm的样品施加300m/min的拉伸测试速率的同时，通过测量混合轮胎帘线的撕裂强度获得疲劳前和疲劳后的强度(kgf)。
[表1]
Figure BDA0003130618230000131
参照表1的结果，通过使用其中将芳族聚酰胺短纤纱和芳族聚酰胺复丝一起使用的Z-捻纱线，实施例1至实施例6在强度、撕裂强度和断裂伸长率方面均比比较例1至比较例5优异。特别是，本公开内容的实施例1至实施例6与比较例相比显示出显著优异的对橡胶的粘附力和强度保留率，并且改善了抗疲劳性，从而实现了轮胎的高性能和重量减轻。
另一方面，比较例1至比较例5尽管可以显示出一定程度的强度和韧度，但是由于芳族聚酰胺复丝纱线的断裂伸长率低，因此它们表现出对橡胶的粘附力差和强度保留率差，导致抗疲劳性差。

Claims (15)

1.一种混合轮胎帘线，该混合轮胎帘线包括缆线，在该缆线中第一Z-捻纱线和第二Z-捻纱线S-捻在一起，所述第一Z-捻纱线由第一复丝纱线和第一短纤纱一起Z-捻形成，所述第二Z-捻纱线由第二复丝纱线Z-捻形成，
其中所述第一复丝纱线是芳族聚酰胺复丝纱线，
所述第一短纤纱是芳族聚酰胺短纤纱，并且
所述第二复丝纱线是尼龙复丝纱线或聚酯复丝纱线。
2.根据权利要求1所述的混合轮胎帘线，其中，当具有一定长度的所述混合轮胎帘线的S-捻被解捻时，所述第一Z-捻纱线的长度是所述第二Z-捻纱线的长度的1.005至1.050倍。
3.根据权利要求1所述的混合轮胎帘线，其中，所述第一Z-捻纱线和所述第二Z-捻纱线各自具有第一捻数。
4.根据权利要求3所述的混合轮胎帘线，其中，所述第一Z-捻纱线和所述第二Z-捻纱线以第二捻数进行S-捻，并且
所述第二捻数与所述第一捻数相同。
5.根据权利要求1所述的混合轮胎帘线，
其中，所述第一复丝纱线的粗度为500至3000旦尼尔，
所述第一短纤纱的粗度为30至8’S，并且
所述第二复丝纱线的粗度为500至3000旦尼尔。
6.根据权利要求1所述的混合轮胎帘线，其中，所述第二Z-捻纱线与所述第一Z-捻纱线的重量比为20:80至80:20。
7.根据权利要求1所述的混合轮胎帘线，还包括涂布在所述第一Z-捻纱线和所述第二Z-捻纱线上的粘合剂。
8.根据权利要求7所述的混合轮胎帘线，
其中，根据ASTM D885/D885M-10a(2014)测量的撕裂强度为8.0g/d至15.0g/d，
根据ASTM D885/D885M-10a(2014)测量的断裂伸长率为5％至15％，并且
在根据JIS-L 1017(2002)进行圆盘疲劳试验后的强度保留率为95％以上。
9.一种混合轮胎帘线的制造方法，包括：
第一步，通过将第一复丝纱线和第一短纤纱合股来制造混合纱线；
第二步，通过Z-捻所述混合纱线，制造第一Z-捻纱线；
第三步，通过Z-捻第二复丝纱线，制造第二Z-捻纱线；和
第四步，通过将所述第一Z-捻纱线和所述第二Z-捻纱线S-捻在一起，制造缆线，
其中，所述第一复丝纱线是芳族聚酰胺复丝纱线，
所述第一短纤纱是芳族聚酰胺短纤纱，并且
所述第二复丝纱线是尼龙复丝纱线或聚酯复丝纱线。
10.根据权利要求9所述的混合轮胎帘线的制造方法，其中，所述第二步、第三步和第四步通过一个加捻机进行。
11.根据权利要求9所述的混合轮胎帘线的制造方法，其中，在进行所述第二步、第三步和第四步时施加至所述混合纱线上的张力小于施加至所述第二复丝纱线上的张力，以使当具有一定长度的所述混合轮胎帘线的S-捻进行解捻时，所述第一Z-捻纱线的长度为所述第二Z-捻纱线的长度的1.005至1.050倍。
12.根据权利要求9所述的混合轮胎帘线的制造方法，
其中，所述第二步的Z-捻和所述第三步的Z-捻各自以第一捻数进行。
13.根据权利要求12所述的混合轮胎帘线的制造方法，
其中，所述第四步的S-捻以第二捻数进行，并且
所述第二捻数与所述第一捻数相同。
14.根据权利要求9所述的混合轮胎帘线的制造方法，
其中，所述第一复丝纱线的粗度为500至3000旦尼尔，
所述第一短纤纱的粗度为30至8’S，并且
所述第二复丝纱线的粗度为500至3000旦尼尔。
15.根据权利要求9所述的混合轮胎帘线的制造方法，
还包括下列步骤：
将所述缆线浸入包含RFL(间苯二酚甲醛胶乳)类粘合剂或环氧类粘合剂的粘合剂溶液中；
在70℃至200℃下干燥用所述粘合剂溶液浸渍过的缆线30至120秒；和
在200℃至250℃下热处理干燥后的缆线30至120秒。
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