CN117043402A - 包含生物基组分的帘线及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种包含生物基尼龙初捻纱的混合帘线。根据本申请，在包括包含相比于化学基尼龙具有更高模量的生物基尼龙的初捻纱时，提供一种混合帘线，该混合帘线的伸长率和耐疲劳性等于或高于商业所要求的水平(即包含传统的化学基尼龙初捻纱的帘线所具有的水平)。

Description

包含生物基组分的帘线及其制备方法

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求在韩国知识产权局于2021年4月30日提交的韩国专利申请No.10-2021-0056810和于2022年4月26日提交的韩国专利申请No.10-2022-0051246的权益，其内容通过引用全部并入本说明书中。

技术领域

本申请涉及一种包含生物基(bio-based)组分的帘线及其制备方法。具体地，本申请涉及一种混合帘线，包含通过对生物尼龙纤维进行加捻而形成的第一初捻纱和通过对不同于该生物尼龙的不同树脂纤维进行加捻而形成的第二初捻纱；及其制备方法。

背景技术

考虑到轮胎特有的行驶条件，用作汽车轮胎的橡胶增强材料的帘线必须满足能够保持轮胎的稳定性和耐久性的物理性能。例如，轮胎帘线必须具有物理性能诸如强度、恒定负载伸长率、断裂伸长率、干热收缩率等之间的优异平衡，并且还必须能够提供优异的耐疲劳特性。特别地，由于轮胎增强材料在施加反复拉伸和压缩的环境中承受相对高的负荷，所以如果在如上所述的疲劳环境中使用具有高模量(即，相对低的伸长率)的帘线，则强度保持率降低。考虑到这种耐疲劳特性，可以看出，假设满足轮胎应用所需的基本物理性能，则具有尽可能低的模量值有助于改善帘线的耐疲劳性能，因此，有助于改善轮胎的耐久性。

可以通过加捻称为初捻纱的组分来制备轮胎增强用帘线，其中考虑到用作轮胎增强材料所需的性能，可以选择包含在初捻纱中的长丝或纤维组分。例如，由于芳族聚酰胺纤维的模量高，并且在室温和高温下的模量变化量小，因此其主要用于高质量轮胎，这是因为芳族聚酰胺纤维具有抑制当轮胎长时间停放时变形的平点现象的优势。然而，芳族聚酰胺纤维昂贵并且由于它们的高模量性能而具有差的耐疲劳性。即，在包含芳族聚酰胺初捻纱的轮胎帘线的情况下，增强性能优异，但是存在耐疲劳性或耐久性不好的缺点。因此，与芳族聚酰胺初捻纱一起使用含有尼龙或聚酯(例如，PET)的初捻纱，该尼龙或聚酯与芳族聚酰胺相比具有相对低的模量并且有利于确保耐疲劳性能。

另一方面，在用于制备帘线的初捻纱或长丝的情况下，通常使用化学基(chemical-based)产品或人造产品。然而，当原材料的供需不稳定时，化学基材料或人造材料可能对原材料的供应造成干扰。并且，关于化学基材料或人造材料的使用，已经指出不仅在原材料获取过程中而且在产品(或材料)制备过程中大大地引起了环境污染。

因此，需要开发一种帘线，其不仅生态友好，不受合成原材料的供需问题的极大影响，而且能够提供与由化学基纤维制成的传统帘线相当或更高的水平的物理性能。

发明内容

技术问题

本申请的目的是提供一种包含生物基尼龙纤维的生态友好帘线及其制备方法。

本申请的另一目的是提供一种帘线，该帘线包含生物基纤维并因此不受合成原料的供需问题的显著影响。

本申请的又一目的是提供一种可以提供与仅包括化学纤维或合成纤维的常规帘线相当或更高的水平的物理性能的帘线及其制备方法。

本申请的上述和其他目的可以通过以下详细描述的本申请的发明来解决。

技术方案

根据本申请的实施方案，提供了包含初捻纱的帘线及其制备方法，所述初捻纱是彼此不同的不同纤维组分，并且不同纤维组分中的一种是生物基尼龙(或生物尼龙)。

本申请的混合帘线即使在使用生物基尼龙时也可以提供在诸如强度、恒定负载伸长率、断裂伸长率、干热收缩率、粘合强度和/或耐疲劳性等性能方面具有商业上所要求的水平的物理性能(即，包含常规化学基尼龙初捻纱的帘线所具有的水平的物理性能)。

具体地，本申请的发明人证实，当用生物尼龙纤维代替在混合轮胎帘线的制备中使用的传统的化学基尼龙纤维时，与化学基尼龙纤维相比，生物尼龙纤维表现出高模量性能(即，低恒定负载伸长率)。当应力-应变曲线图案上的初始模量高时，在拉伸和压缩过程中受到的力增加，并且耐疲劳性劣化。由于化学基尼龙纤维具有比其他材料低的模量，因此在重复拉伸和压缩的情况下在确保帘线和轮胎的耐疲劳性方面具有有利的功能。然而，当用具有相对较高模量的生物尼龙代替化学基尼龙时，初捻尼龙纱的模量的增加不利于混合帘线确保耐疲劳特性。因此，本申请的发明人开发了一种混合帘线，其能够解决合成原料的供需问题以及所产生的价格波动问题，是生态友好的，并且能够提供与传统混合帘线(包含化学基尼龙初捻线)的水平相当或更高的水平的物理性能，并且完成了本申请的发明。

如在本文中使用的，术语“生物基尼龙或生物尼龙”可以指在尼龙的制备中使用的组分来自天然资源，例如，植物资源。例如，生物基尼龙可以是或包含PA56或尼龙56。尽管没有特别限制，但生物基尼龙可以例如通过与五亚甲基二胺反应来形成，该五亚甲基二胺由生物质类化合物诸如葡萄糖或赖氨酸与二羧酸的酶促反应、酵母反应或发酵反应来合成。

尽管没有特别限制，但其是否是生物基尼龙初捻纱可以通过(放射性)碳定年法来证实。在生物尼龙来自生物质诸如葡萄糖或赖氨酸的情况下，同位素的半衰期不同于化学基尼龙的半衰期。这种测量方法由世界各地的国家或组织(例如，ASTM(美国材料测试协会)、CEN(欧洲标准化委员会))等标准化。结合本申请，为了证实其为生物基尼龙初捻纱，例如，可以考虑ASTM-D6866方法。

如在本文中使用的，术语“帘线”可以指包含至少彼此不同的不同纤维的混合帘线。例如，所述帘线可以指包含至少两根或更多根初捻纱的混合帘线，所述初捻纱包含彼此不同的不同纤维。更具体地，混合帘线可以指将涂布剂诸如粘合剂涂布在纤维组分(合股加捻纱)上，即，浸渍帘线。并且，在其中未将涂布剂涂布到纤维组分上的状态下，包含至少两种不同纤维的帘线可以被称为原帘线。所述帘线或原帘线具有其中将至少第一初捻纱和第二初捻纱一起二次加捻(即，通过加捻初捻纱来制备)的合股加捻纱结构。

如在本文中使用的，术语“初次加捻”是指在任一方向上加捻纱线或长丝，并且术语“初捻纱”可以指通过在一个方向上加捻纱线或长丝而制成的单股纱，即，单纱。尽管没有特别限定，但是初次加捻可以指，例如，顺时针或逆时针加捻。

此外，如在本文中使用的，“合股加捻纱”可以指通过在一个方向上将两种或更多种初捻纱加捻在一起制成的纱。二次加捻可以指在与进行初次加捻的加捻相反的方向上加捻。例如，二次加捻可以指在逆时针或顺时针方向上的加捻。

通过在任何方向上进行加捻而制备的初捻纱或合股捻纱可以具有预定的捻数。在这种情况下，“捻数”是指每1m的捻数，并且该单位可以是TPM(捻每米)。

在下文中，将更详细地描述本申请的混合帘线及其制备方法。

在根据本申请的实施方案中，提供了一种包含生物基纤维的生态友好帘线。帘线中包含的生物基纤维可以称为生物基尼龙纤维或生物尼龙纤维，并且包含于构成帘线的初捻纱中。

该生物尼龙具有与化学基尼龙不同的性能。例如，如稍后描述的实验中确认的(参见表1)，生物尼龙具有比化学基尼龙更高的模量。具体地，参见表1，当化学基PA66和生物尼龙PA56具有共同的在700旦尼尔至1500旦尼尔(在表1中，约845旦尼尔)的范围内的细度时，证实生物尼龙纱的恒定负载伸长率较低。例如，在如下所述的细度范围内，该生物尼龙纱具有根据ASTM D885所测量的15％以下、14％以下、或13％以下、12％以下、11％以下、10％以下或9％以下的恒定负载伸长率(4.7cN/dtex的恒定负载伸长率)。恒定负载伸长率的下限可以是5％以上、6％以上、7％以上、8％以上、9％以上或10％以上。

与以这种方式使用化学基尼龙初捻纱相比，使用具有相对高模量(低恒定负载伸长率)的生物尼龙初捻纱不利于确保轮胎耐疲劳特性。为了确保与在使用具有相对低模量的化学基尼龙初捻纱的同时使用生物尼龙初捻纱的现有技术相当或更高的水平的耐疲劳特性，需要具有下面的帘线结构。

具体地，所述帘线包括混合原帘线；和形成在混合原帘线上的涂层。此外，混合原帘线包括通过对细度为600旦尼尔至2000旦尼尔的生物尼龙纤维进行加捻而形成的第一初捻纱；和通过对细度为800旦尼尔至2200旦尼尔的不同于该生物尼龙的不同树脂纤维进行加捻而形成的第二初捻纱，其中，所述第一初捻纱的捻数在250TPM至600TPM的范围内，并且相对于100重量％的总重量，所述混合原帘线包含20重量％至50重量％的第一初捻纱。在根据日本标准协会(JSA)的JIS-L1017方法进行的8小时圆盘疲劳试验之后，根据本申请提供的混合原帘线满足90％以上的强度保持率。

增强轮胎性能的帘线根据厚度显示出不同的特性(物理性能)。较厚的帘线改善了轮胎在强度和模量方面的性能，但是覆盖帘线织物的顶部/底部的橡胶的厚度变得更厚，并且轮胎的尺寸增加，由此增加了重量。因此，这不适合用于燃料效率和重量减轻很重要的轮胎。此外，当帘线的厚度较薄时，有利于减小轮胎的重量，但是强度和模量降低，这使得不能充分地展现作为增强材料的性能。在本申请中，考虑到这些点，适当地调整形成帘线的纤维的细度(形成初捻纱的各纤维的细度)。

例如，生物基尼龙初捻纱可以包括具有600旦尼尔至2000旦尼尔的细度的生物基尼龙纤维(长丝)。例如，生物基尼龙纤维的细度的下限可以是650旦尼尔以上、700旦尼尔以上、750旦尼尔以上、800旦尼尔以上、850旦尼尔以上、900旦尼尔以上、950旦尼尔以上、1000旦尼尔以上、1050旦尼尔以上、1100旦尼尔以上、1150旦尼尔以上、1200旦尼尔以上、1250旦尼尔以上、1300旦尼尔以上、1350旦尼尔以上或1400旦尼尔以上。并且，其上限可以是，例如，1950旦尼尔以下、1900旦尼尔以下、1850旦尼尔以下、1800旦尼尔以下、1750旦尼尔以下、1700旦尼尔以下、1650旦尼尔以下、1600旦尼尔以下、1550旦尼尔以下、1500旦尼尔以下、1450旦尼尔以下、1400旦尼尔以下、1350旦尼尔以下、1300旦尼尔以下、1250旦尼尔以下、1200旦尼尔以下、1150旦尼尔以下、1100旦尼尔以下、1050旦尼尔以下、1000旦尼尔以下、950旦尼尔以下、900旦尼尔或更少、850旦尼尔以下、800旦尼尔以下、750旦尼尔以下或700旦尼尔以下。

在一个示例性实施方案中，第二初捻纱可以包括细度为800旦尼尔至2200旦尼尔的纤维(长丝)。例如，用于形成第二初捻纱的纤维的细度的下限可以是850旦尼尔以上、900旦尼尔以上、950旦尼尔以上、1000旦尼尔以上、1050旦尼尔以上、1100旦尼尔以上、1150旦尼尔以上、1200旦尼尔以上、1250旦尼尔以上、1300旦尼尔以上、1350旦尼尔以上、1400旦尼尔以上、1450旦尼尔以上、1500旦尼尔以上、1550旦尼尔以上、1600旦尼尔以上、1650旦尼尔以上、1700旦尼尔以上、1750旦尼尔以上、1800旦尼尔以上、1850旦尼尔以上、1900旦尼尔以上、1950旦尼尔以上、2000旦尼尔以上、2050旦尼尔以上或2100旦尼尔以上。并且，其上限可以是，例如，2150旦尼尔以下、2100旦尼尔以下、2050旦尼尔以下、2000旦尼尔以下、1950旦尼尔以下、1900旦尼尔以下、1850旦尼尔以下、1800旦尼尔以下、1750旦尼尔以下、1700旦尼尔以下、1650旦尼尔以下、1600旦尼尔以下、1550旦尼尔以下、1500旦尼尔以下、1450旦尼尔以下、1400旦尼尔以下、1350旦尼尔以下、1300旦尼尔以下、1250旦尼尔以下、1200旦尼尔以下、1150旦尼尔以下、1100旦尼尔以下、1050旦尼尔以下、1000旦尼尔以下、950旦尼尔以下或900旦尼尔以下。

在本申请的具体实施方式中，混合原帘线可以包括通过对细度为700旦尼尔至1500旦尼尔的生物尼龙纤维进行加捻而形成的第一初捻纱，以及通过对细度为900旦尼尔至1800旦尼尔的不同于该生物尼龙的不同树脂纤维进行加捻而形成的第二初捻纱。

当将形成初捻纱的各纤维的捻数控制在上述范围内时，除了降低轮胎的重量之外，还有利于确保作为商业上需要的增强材料的性能(强度和模量)。

初捻纱之间的加捻和/或初捻纱之间的加捻度影响帘线的物理性能。具体地，当初捻纱的捻数过低时，强度可能增加，但是由于轮胎重复拉伸和压缩的特性，帘线的强度保持率降低。即，捻数越低，疲劳后的强度保持率越低。另一方面，当初捻纱的捻数较高时，帘线的模量降低并且伸长率更高，使得抵抗拉伸/压缩疲劳后的强度保持率可以提高。然而，当捻数过高时，通过加捻施加到尼龙帘线的外力增加，并且与低捻数相比，强度降低。在本申请中，考虑到以上几点，可以调整各初捻纱的捻数和初捻纱之间的捻数。

具体地，包含生物尼龙的第一初捻纱的捻数(第一捻数)可以是250TPM至600TPM。更具体地，生物基尼龙初捻纱的捻数可以是260TPM以上、270TPM以上、280TPM以上、290TPM以上、300TPM以上、310TPM以上、320TPM以上、330TPM以上、340TPM以上、350TPM以上、360TPM以上、370TPM以上、380TPM以上、390TPM以上、400TPM以上、410TPM以上、420TPM以上、430TPM以上、440TPM以上、450TPM以上、460TPM以上、470TPM以上、480TPM以上、490TPM以上、500TPM以上、510TPM以上、520TPM以上、530TPM以上、540TPM以上、550TPM以上、560TPM以上、570TPM以上、580TPM以上或590TPM以上。并且，所述捻数的上限可以是，例如，590TPM以下、580TPM以下、570TPM以下、560TPM以下、550TPM以下、540TPM以下、530TPM以下、520TPM以下、510TPM以下、500TPM以下、490TPM以下、480TPM以下、470TPM以下、460TPM以下、450TPM以下、440TPM以下、430TPM以下、420TPM以下、410TPM以下、400TPM以下、390TPM以下、380TPM以下、370TPM以下、360TPM以下、350TPM以下、340TPM以下、330TPM以下、320TPM以下、310TPM以下、300TPM以下、290TPM以下、280TPM以下、270TPM以下或260TPM以下。

考虑到通过对第一初捻纱(由生物基尼龙纤维形成并且具有与上述相同的捻数)进行合股加捻而产生的帘线的物理性能，可以适当地调整第二初捻纱的捻数。

在一个说明性实例中，第二初捻纱的捻数可以在250TPM至600TPM的范围内。具体地，赋予至用于形成第二初捻纱的不同于生物尼龙的树脂纤维的捻数(第二捻数)可以是260TPM以上、270TPM以上、280TPM以上、290TPM以上、300TPM以上、310TPM以上、320TPM以上、330TPM以上、340TPM以上、350TPM以上、360TPM以上、370TPM以上、380TPM以上、390TPM以上、400TPM以上、410TPM以上、420TPM以上、430TPM以上、440TPM以上、450TPM以上、460TPM以上、470TPM以上、480TPM以上、490TPM以上、500TPM以上、510TPM以上、520TPM以上、530TPM以上、540TPM以上、550TPM以上、560TPM以上、570TPM以上、580TPM以上或590TPM以上。并且，所述捻数的上限可以是，例如，590TPM以下、580TPM以下、570TPM以下、560TPM以下、550TPM以下、540TPM以下、530TPM以下、520TPM以下、510TPM以下、500TPM以下、490TPM以下、480TPM以下、470TPM以下、460TPM以下、450TPM以下、440TPM以下、430TPM以下、420TPM以下、410TPM以下、400TPM以下、390TPM以下、380TPM以下、370TPM以下、360TPM以下、350TPM以下、340TPM以下、330TPM以下、320TPM以下、310TPM以下、300TPM以下、290TPM以下、280TPM以下、270TPM以下或260TPM以下。

在一个说明性实例中，生物尼龙初捻纱的捻数(第一捻数)和第二初捻纱的捻数(第二捻数)可以相同或不同。为了赋予上述捻数，例如，可以使用CC加捻机(Cable CorderTwist Machine)或环锭捻线机，其中每一初捻纱的捻数相同是指在使用该装置时，将每一初捻纱的捻数设置为相同的。然而，根据设备或工艺条件(例如，在浸渍在粘合剂溶液中之后在干燥阶段中进行退火)，捻数的差异可能发生在设定值的约15％内、10％内或5％内。

在一个说明性实例中，可以通过在250TPM至600TPM的范围内对第一初捻纱和第二初捻纱进行二次加捻来形成混合原帘线。例如，当将上述第一初捻纱及第二初捻纱一起二次加捻时，捻数(第三加捻计数)可以是260TPM以上、270TPM以上、280TPM以上、290TPM以上、300TPM以上、310TPM以上、320TPM以上、330TPM以上、340TPM以上、350TPM以上、360TPM以上、370TPM以上、380TPM以上、390TPM以上、400TPM以上、410TPM以上、420TPM以上、430TPM以上、440TPM以上、450TPM以上、460TPM以上、470TPM以上、480TPM以上、490TPM以上、500TPM以上、510TPM以上、520TPM以上、530TPM以上、540TPM以上、550TPM以上、560TPM以上、570TPM以上、580TPM以上或590TPM以上。并且，所述捻数的上限可以是，例如，590TPM以下、580TPM以下、570TPM以下、560TPM以下、550TPM以下、540TPM以下、530TPM以下、520TPM以下、510TPM以下、500TPM以下、490TPM以下、480TPM以下、470TPM以下、460TPM以下、450TPM以下、440TPM以下、430TPM以下、420TPM以下、410TPM以下、400TPM以下、390TPM以下、380TPM以下、370TPM以下、360TPM以下、350TPM以下、340TPM以下、330TPM以下、320TPM以下、310TPM以下、300TPM以下、290TPM以下、280TPM以下、270TPM以下或260TPM以下。

在一个说明性实施方案中，第一初捻纱和第二初捻纱的捻数(即，初捻的捻数)与二次加捻的捻数可以相同或不同。在本申请的具体实施方案中，可以将初次加捻时的捻数及二次加捻时的捻数设定为相同。然而，在一些情况下，初次加捻时的捻数及二次加捻时的捻数在最终产品中可以略微不同。具体地，在CC加捻机(Cable Corder Twist Machine)用于制备帘线的情况下，其由1个马达驱动。纱架(creel)中的纱线穿过连接至马达的圆盘并且连接至调节器(其中初捻纱和初捻纱相接以执行二次加捻的部分)。在端口处的纱线穿过张力调节引导辊并且连接至调节器。此时，由于马达的旋转，连接从圆盘出来的纱线的调节器也旋转。作为这种机械运动的结果，将初次加捻施加至通过马达的旋转而连接的纱架部分纺纱和端口部分纺纱。在调节器中，将初捻纱一起二次加捻。以这种方式，在由于马达的旋转运动而发生加捻的同时制备原始帘线。即使在将初次加捻及二次加捻的捻数赋予(设置)成相同时，初次加捻及二次加捻的捻数也可能由于由卷绕张力或导辊产生的摩擦而不同。

当将初捻纱的捻数和/或初捻纱之间的捻数控制在上述范围内时，确保在诸如强度、恒定负载伸长率、断裂伸长率、干热收缩率、粘合强度和/或耐疲劳性的性能方面具有商业上所要求的水平的物理性能(即，包含传统化学基尼龙初捻纱的帘线所具有的水平的物理性能)可以是有利的。

如上所述，帘线包括具有预定捻数的第一初捻纱和第二初捻纱，并且通过将第一初捻纱和第二初捻纱加捻在一起而形成。此时，用于形成第一初捻纱的长丝和用于形成第二初捻纱的长丝通过CC加捻机(例如，cable corder twist machine)或环锭捻线机同时初次加捻，从而形成第一初捻纱和第二初捻纱。因此，第一初捻纱的加捻方向(第一加捻方向)可以与第二初捻纱的加捻方向(第二加捻方向)相同。并且，当使用CC加捻机(例如，cablecorder twist machine)或环锭捻线机时，在初次加捻之后，二次加捻可以与初次加捻同时连续地进行，其中二次加捻的加捻方向(即，第三加捻方向)可以与第一加捻方向(或第二加捻方向)相反。

帘线中的初捻纱的含量影响帘线的特性。例如，当芳族聚酰胺的含量高时，轮胎的高速驱动性能可以由于高模量而得以改善，但是其由于在相同变形下承受大量负载而降低疲劳性能。此外，当尼龙的含量大时，指示帘线的物理性能的应力-应变曲线图的初始部分的模量低，并且因此耐疲劳性能通过在相同变形下承受较少负载而增加，但是支撑轮胎的整体力量(overall power)不足，并且对驱动性能的影响低。在本申请中，初捻纱的含量可以考虑以上几点进行调整。

在本申请的具体实施方案中，相对于原帘线的100重量％的总重量，混合原帘线可以包含20重量％至50重量％的第一初捻纱。具体地，第一初捻纱的含量的下限可以是，例如，20重量％以上，具体地25重量％以上或30重量％以上，更具体地，31重量％以上、32重量％以上、33重量％以上、34重量％以上、35重量％以上、36重量％以上、37重量％以上、38重量％以上、39重量％以上、40重量％以上、41重量％以上、42重量％以上、43重量％以上、44重量％以上或45重量％以上。并且，其上限可以是，例如，50重量％以下，具体地49重量％以下、48重量％以下、47重量％以下、46重量％以下、45重量％以下、44重量％以下、43重量％以下、42重量％以下、41重量％以下或40重量％以下。

在原帘线中，与第一初捻纱一起二次加捻的剩余的初捻纱(第二初捻纱等)的含量可以在不损害本申请上述目的的水平下适当地调整。例如，当通过加捻第一初捻纱和第二初捻纱来制备原帘线时，原帘线中的第二初捻纱的含量可以是除了上述第一初捻纱线的含量之外的含量，即，50重量％至80重量％。可以根据上述第一初捻纱的含量来确定第二初捻纱的更具体的含量。

当将帘线中的初捻纱的含量控制在上述范围内时，有利于确保具有商业上所要求的水平的物理性能(即，包括传统化学基尼龙初捻纱的帘线所具有的水平的物理性能)并确保驱动性能与耐疲劳性之间的平衡。

用于形成第二初捻纱的不同树脂纤维的类型可以选自不损害本申请目的的水平。例如，第二初捻纱可以包含聚酯纤维、芳香族聚酰胺纤维和聚酮纤维中的至少一种。

在一个说明性实施方案中，第二初捻纱可以包含芳族聚酰胺纤维。即，可以通过对芳族聚酰胺纤维进行加捻来形成第二初捻纱，并且本申请的混合帘线可以包括尼龙初捻纱(第一初捻纱)和芳族聚酰胺初捻纱(第二初捻纱)。显示出高模量的芳族聚酰胺在室温和高温下的模量变化很小，因此，芳族聚酰胺在抑制轮胎在长时间停放时变形的平点现象方面是优异的，并且是用于提供高质量轮胎的有利材料。

在一个说明性实施方案中，帘线可以是双股或三股帘线。例如，帘线可以具有双股结构，其中将具有上述细度的一股第一初捻纱和具有上述细度的一股第二初捻纱一起二次加捻。或者，帘线可以具有三股结构，其中将具有上述细度的一股第一初捻纱和具有上述细度的两股第二初捻纱一起二次加捻。

在本申请的具体实施方式中，帘线可以是规定了每根初捻纱的细度和/或捻数的帘线。

在一个说明性实施方案中，通过对细度为750旦尼尔至1100旦尼尔的生物尼龙纤维进行加捻来形成第一初捻纱，以及可以通过对细度为900旦尼尔至1200旦尼尔的不同于该生物尼龙的不同树脂纤维进行加捻来形成第二初捻纱。此时，第一初捻纱的捻数可以是，例如，300TPM以上，其上限可以在上述范围内调整。具体细度也可以在上述范围内调整。

在另一说明性实施方案中，通过对细度为1100旦尼尔至1500旦尼尔的生物尼龙纤维进行加捻来形成第一初捻纱，以及可以通过对细度为1200旦尼尔至1800旦尼尔的不同于该生物尼龙的不同树脂纤维进行加捻来形成第二初捻纱。此时，第一初捻纱的捻数可以是，例如，400TPM以下，以及所述上限可以在上述范围内调整。具体细度也可以在上述范围内调整。

当与作为根据本申请的实施方案的第一初捻纱的生物尼龙初捻纱一起使用的第二初捻纱包含芳族聚酰胺纤维时，第二初捻纱与第一初捻纱的长度比(第二初捻纱的长度(L₂)/第一初捻纱的长度(L₁))可以在1.0倍至1.10倍的范围内。此时，在解捻合股加捻纱(原帘线或浸渍帘线)的二次加捻之后测量第二初捻纱与第一初捻纱的长度比。这是为了使模量较高的第二初捻纱(芳族聚酰胺初捻纱)更长，以降低帘线的初始模量，且因此改善帘线的疲劳性能。

当第二初捻纱与第一初捻纱的长度比(第二初捻纱的长度(L₂)/第一初捻纱的长度(L₁))小于1.0时，具有高模量的芳族聚酰胺变得更短，并且在指示帘线的拉伸性能的应力-应变曲线图中，初始部分的模量变得更高，使得帘线在相同变形下承受更多负载，并且最终降低耐疲劳性能。并且，当第二初捻纱与第一初捻纱的长度比(第二初捻纱的长度(L₂)/第一初捻纱的长度(L₁))超过1.10时，芳族聚酰胺和尼龙在帘线张力下承受单独的力，这可能减小最终帘线的强度。

具体地，所述比的下限可以是，例如，1.01以上、1.02以上、1.03以上、1.04以上或1.05以上，并且其上限可以是，例如，1.09以下、1.08以下、1.07以下、1.06以下或1.05以下。

在本申请的具体实施方式中，可以通过在用于制备帘线的初次加捻和/或二次加捻工艺期间调节施加到形成第一初捻纱的长丝和形成第二初捻纱的长丝中的每一个的张力的量来实现如上述的长度比控制。更具体地，当进行初次加捻和二次加捻时，使施加到芳族聚酰胺纤维(形成第二初捻纱)的张力的大小小于施加到形成第一初捻纱的生物尼龙纤维的张力，从而可以使第二初捻纱的长度比第一初捻纱的长度更长。

形成在原帘线上的涂层是指由能够展现预定功能的涂料溶液形成的层。这样的涂层可以形成在上述初捻纱的至少一部分上。形成涂层的方法没有特别限制，例如，可以通过已知的浸渍或喷涂方法来形成涂层。

涂层可以被配置为赋予帘线预定的特性或增强帘线的特性。例如，涂层可以是能够赋予帘线粘合功能的层，但是通过涂层赋予或增强的特性不仅限于粘合功能。

在一个说明性实例中，涂层可以由粘合剂(组合物)形成。例如，涂层可以包含或由间苯二酚甲醛胶乳(RFL)粘合剂(组合物)、环氧粘合剂(组合物)或聚氨酯粘合剂(组合物)形成。然而，形成涂层的粘合剂组分不限于上述那些。

尽管没有特别限制，但是粘合剂组合物可以包含水性或非水性溶剂。该粘合剂允许纤维帘线在轮胎增强应用中展现出对其他相邻构造的改善的粘附力。

具有如上所述构造的混合帘线可以提供具有商业上所要求的水平的物理性能(即，包含传统化学基尼龙初捻纱的帘线所具有的水平的物理性能)。此类物理性能包括，例如，强度、恒定负载伸长率、断裂伸长率、干热收缩率、粘合强度和耐疲劳性。特别地，因为本申请的混合帘线经构造和制备以补充生物尼龙初捻纱的高模量性能，所以有可能通过使用具有高模量的生物尼龙初捻纱来防止预期的帘线伸长率和耐疲劳性的劣化。

在一个说明性实施方式中，混合帘线的强度可以是20kgf以上。具体地，强度可以是，例如，21kgf以上、22kgf以上、23kgf以上、24kgf以上或25kgf以上。所述强度是与包含传统化学基尼龙初捻纱的帘线所具有的强度类似的水平。可以根据后面描述的方法来测量强度。

在一个说明性实施方式中，混合帘线的恒定负载伸长率(％，在4.5kg下)可以是2.8％以上。例如，恒定负载伸长率可以是2.9％以上、3.0％以上、3.1％以上、3.2％以上、3.3％以上、3.4％以上、3.5％以上、3.6％以上、3.7％以上、3.8％以上、3.9％以上、4.0％以上、4.1％以上、4.2％以上、4.3％以上、4.4％以上、4.5％以上、4.6％以上、4.7％以上、4.8％以上、4.9％以上或5.0％以上。相应的恒定负载伸长率等于或高于包含常规化学基尼龙初捻纱的帘线所具有的恒定负载伸长率的水平。可以根据后面描述的方法来测量所述恒定负载伸长率。

可以根据捻数来调整或改变恒定负载伸长率。例如，当帘线中的捻数低时，模量在拉伸测试期间表现得高，这导致恒定负载伸长率减少。当捻数低时，具有高模量是由帘线的结构特征引起的。这是因为帘线长度方向上的捻数越低，由于加捻而在帘线长度方向上建立的对角线越多，并且越快地承受最大力，由此增加总模量。

在一个说明性实施方式中，混合帘线的断裂伸长率(％)可以是7.0％以上。例如，断裂伸长率可以是7.1％以上、7.2％以上、7.3％以上、7.4％以上、7.5％以上、7.6％以上、7.7％以上、7.8％以上、7.9％以上、8.0％以上、8.1％以上、8.2％以上、8.3％以上、8.4％以上、8.5％以上、8.6％以上、8.7％以上、8.8％以上、8.9％以上、9.0％以上、9.1％以上、9.2％以上、9.3％以上、9.4％以上、9.5％以上、9.6％以上、9.7％以上、9.8％以上、9.9％以上或10％以上。所述断裂伸长率等于或高于包含常规化学基尼龙初捻纱的帘线所具有的恒定负载伸长率的水平。可以根据后面描述的方法来测量断裂伸长率。

可以根据捻数来调整或改变断裂伸长率。例如，捻数越高，模量越低，由此S-S曲线图(应力-应变曲线图)越倾斜，并且因此可以显示断裂伸长率越高。

在一个说明性实施方案中，混合帘线的干热收缩率可以是1.2％以上。例如，干热收缩率可以是1.3％以上、1.4％以上、1.5％以上、1.6％以上、1.7％以上、1.8％以上、1.9％以上或2.0％以上。所述干热收缩率是与包含常规化学基尼龙初捻纱的帘线所具有的干热收缩率类似的水平。可以根据后面描述的方法来测量干热收缩率。

在一个说明性实施方案中，混合帘线的粘合强度可以是12.5kgf以上。例如，粘合强度可以是12.6kgf以上、12.7kgf以上、12.8kgf以上、12.9kgf以上、13.0kgf以上、13.1kgf以上、13.2kgf以上、13.3kgf以上、13.4kgf以上、13.5kgf以上、13.6kgf以上、13.7kgf以上、13.8kgf以上、13.9kgf以上或14.0kgf以上。所述粘合强度是与包含传统化学基尼龙初捻纱的帘线所具有的粘合强度类似的水平。可以根据后面描述的方法来测量粘合强度。

在一个说明性实施方案中，混合帘线的8小时疲劳之后的强度保持率可以是90％以上。例如，8小时疲劳之后的强度保持率可以是90.5％以上、91.0％以上、91.5％以上、92.0％以上、92.5％以上或93.0％以上。如上所述的8小时疲劳之后的强度保持率的水平等于或高于包含常规化学基尼龙初捻纱的帘线所具有的8小时疲劳之后的强度保持率。可以根据后面描述的方法来测量8小时疲劳之后的强度保持率。

在一个说明性实施方案中，混合帘线的16小时疲劳之后的强度保持率可以是70％以上。例如，16小时疲劳之后的强度保持率可以是70.5％以上、71.0％以上、71.5％以上、72.0％以上、72.5％以上、73.0％以上、73.5％以上、74.0％以上、74.5％以上、75.0％以上、75.5％以上、76.0％以上、76.5％以上、77.0％以上、77.5％以上、78.0％以上、78.5％以上、79.0％以上、79.5％以上或80.0％以上。如上所述的16小时疲劳之后的强度保持率的水平等于或高于包含常规化学基尼龙初捻纱的帘线所具有的16小时疲劳之后的强度保持率。可以根据后面描述的方法来测量16小时疲劳之后的强度保持率。

在本申请的具体实施方案中，混合帘线的特性可以根据帘线的构造而不同。

例如，在本申请的混合帘线的一个具体实施方案中，通过对细度为750旦尼尔至1100旦尼尔的生物尼龙纤维进行加捻来形成第一初捻纱，通过对细度为900旦尼尔至1200旦尼尔的不同于该生物尼龙的不同树脂纤维进行加捻来形成第二初捻纱，以及可以使用其中第一初捻纱的捻数为例如350TPM以上且400TPM以下的合股加捻纱。在这种情况下，帘线的恒定负载伸长率可以是，例如，3.8％以上、3.9％以上、4.0％以上、4.1％以上、4.2％以上、4.3％以上、4.4％以上、4.5％以上、4.6％以上、4.7％以上、4.8％以上、4.9％以上或5.0％以上。此外，帘线的断裂伸长率可以是，例如，8.5％以上、8.6％以上、8.7％以上、8.8％以上、8.9％以上、9.0％以上、9.1％以上、9.2％以上、9.3％以上、9.4％以上、9.5％以上、9.6％以上、9.7％以上、9.8％以上、9.9％以上或10％以上。并且，在以上帘线的情况下，8小时疲劳之后的强度保持率可以是91.0％以上、91.5％以上、92.0％以上、92.5％以上或93.0％以上，以及16小时疲劳之后的强度保持率可以是75.0％以上、75.5％以上、76.0％以上、76.5％以上、77.0％以上、77.5％以上、78.0％以上、78.5％以上、79.0％以上、79.5％以上或80.0％以上。

在本申请的混合帘线的另一具体实施方案中，通过对细度为750旦尼尔至1100旦尼尔的生物尼龙纤维进行加捻来形成第一初捻纱，以及通过对细度为900旦尼尔至1200旦尼尔的不同于生物尼龙的树脂纤维进行加捻来形成第二初捻纱，以及可以使用其中第一初捻纱的捻数可以为例如300TPM以上且小于350TPM的合股加捻纱。在这种情况下，帘线的恒定负载伸长率可以是，例如，2.8％以上、2.9％以上、3.0％以上、3.1％以上、3.2％以上、3.3％以上、3.4％以上、3.5％以上、3.6％以上、3.7％以上、3.8％以上、3.9％以上或4.0％以上。此外，帘线的断裂伸长率可以是，例如，7.0％以上、7.1％以上、7.2％以上、7.3％以上、7.4％以上、7.5％以上、7.6％以上、7.7％以上、7.8％以上、7.9％以上、8.0％以上、8.1％以上、8.2％以上、8.3％以上、8.4％以上、8.5％以上、8.6％以上、8.7％以上、8.8％以上、8.9％以上或9.0％以上。并且，在如上文所述的合股加捻纱的情况下，8小时疲劳之后的强度保持率可以是90％以上、90.5％以上或91.0％以上，以及16小时疲劳之后的强度保持率可以是70％以上、70.5％以上、71.0％以上、71.5％以上、72.0％以上、72.5％以上、73.0％以上、73.5％以上、74.0％以上、74.5％以上或75.0％以上。

在根据本申请的又一实施方案中，提供了一种制备包含生物基纤维的生态友好帘线的方法。具体地，所述方法可以是制备上述帘线的方法。

在纤维例如通过热熔工艺生产的合成纤维的情况下，为了展现出适合于应用的强度和模量性能，可以进行热定型，使得分子链在纤维长度方向上良好定向。另一方面，当热定形纤维受到高于玻璃化转变温度的温度时，它恢复到其原来的卷曲形状，但在这种情况下，模量降低。对此，当在用于制备浸渍帘线的热处理期间施加低张力时，分子链恢复至其原始形状并且模量降低。当施加高张力时，分子链保持在定向状态或进一步定向，从而增加模量。本申请的发明人考虑到上述纤维的热特性和浸渍帘线制备工艺，在形成涂层时将施加至具有上述结构的合股加捻纱的张力控制在预定范围内。

具体地，所述方法包括制备合股加捻纱(或合股纱)的步骤，其中将通过对细度为600旦尼尔至2000旦尼尔的生物尼龙纤维进行加捻而形成的第一初捻纱与通过对细度为800旦尼尔至2200旦尼尔的不同于该生物尼龙的不同树脂纤维进行加捻而形成的第二初捻纱一起二次加捻；和在将张力施加至合股加捻纱的同时在合股加捻纱上形成涂层的步骤。此时，施加至合股加捻纱的张力为1.0kg/帘线以下。并且，赋予至第一初捻纱的捻数在250TPM至600TPM的范围内，以及相对于100重量％的总重量，混合原帘线包含20重量％至50重量％的第一初捻纱。在根据日本标准协会(JSA)的JIS-L 1017方法进行的8小时圆盘疲劳试验之后，根据以上方法制备的混合帘线满足90％以上的强度保持率。

在一个说明性实施方案中，施加至合股加捻纱的张力可以是0.1kg/帘线以上、0.2kg/帘线以上、0.3kg/帘线以上、0.4kg/帘线以上、0.5kg/帘线以上、0.6kg/帘线以上、0.7kg/帘线以上、0.8kg/帘线以上或0.9kg/帘线以上。并且，其上限可以是，例如，0.9kg/帘线以下、0.8kg/帘线以下、0.7kg/帘线以下、0.6kg/帘线以下、0.5kg/帘线以下、0.4kg/帘线以下、0.3kg/帘线以下或0.2kg/帘线以下。

如上所述，该方法包括在将张力施加到包含生物基尼龙初捻纱的合股加捻纱(原帘线)的同时在合股加捻纱上形成涂层的步骤。此时，“形成涂层”可以指将涂料组合物(涂料溶液)施加到原帘线上。所施加的涂料组合物可以经受热处理，诸如稍后所述的干燥或固化。在这种情况下，涂层可以指通过热处理得到的层。

将涂料组合物(涂料溶液)施加到原帘线上的方法不受特别限制，并且例如，可以使用浸渍或喷涂。例如，该方法可以包括将涂层形成组合物(涂料溶液)喷涂到合股加捻纱(原帘线)上。即，在该方法中，可以通过将涂层形成组合物(涂料溶液)喷涂到合股加捻纱上来形成涂层。在另一实施方案中，该方法可以包括将合股加捻纱(原帘线)浸渍在涂层形成组合物(涂料溶液)中的步骤。即，在该方法中，可以通过将合股加捻纱浸渍在涂层形成组合物(涂料溶液)中来形成涂层。当将合股加捻纱浸渍在涂料组合物(涂料溶液)中时，将合股加捻纱浸渍到涂料组合物中的具体方法不受特别限制。例如，可以使用以下方法：将合股加捻纱浸渍在充满涂料组合物的涂料浴中，同时可以使用辊转移合股加捻纱或包括合股加捻纱的纤维基底。在浸渍之后涂布有涂料组合物的帘线可以被称为浸渍帘线。

在一个说明性实例中，形成涂层可以通过转移帘线、将涂料组合物施加(喷涂或浸渍)至帘线和/或经受随后的热处理来进行。例如，在施加张力的同时形成涂层的步骤(工艺)可以包括转移帘线、浸渍(或喷涂)和热处理的一个或多个步骤。具体地，在施加张力的同时进行的形成涂层的步骤(工艺)可以包括在向合股加捻纱施加上述大小的张力的同时，对已施加有涂料组合物的合股加捻纱进行热处理；(在施加上述大小的张力的同时)将涂料组合物施加至合股加捻纱并进行热处理；或(在施加上述大小的张力的同时)转移合股加捻纱，施加涂料组合物，以及进行热处理。

在本申请的具体实施方案中，可以在预定范围内的温度下进行热处理。例如，可以在50℃以上的温度下，具体地，在60℃至350℃的范围内的温度下进行热处理。尽管没有特别限制，但是热处理可以进行10秒至300秒。

在一个说明实施方案中，该方法可以包括两次或更多次热处理步骤。具体地，该方法包括在60℃至220℃的温度下进行的第一热处理步骤；以及在200℃至350℃的温度下进行的第二热处理步骤。进行热处理的时间段没有特别限制，但是，例如，这些热处理的每一个可以进行大约10秒至300秒。

在一个说明性实施方案中，进行第一热处理的温度可以低于进行第二热处理的温度。具体地，第一热处理温度可以在70℃至180℃的范围内，以及第二热处理温度可以在200℃至300℃的范围内。在这种情况下，在相对低温下进行的第一热处理可以被称为干燥工艺，而在相对高温下进行的第二热处理可以被称为固化工艺。

在一个说明性实例中，在施加张力的同时进行的形成涂层的步骤(工艺)可以在以下意义上使用：包括在施加上述大小的张力的同时对已施加有涂料组合物的合股加捻纱进行热处理。更具体地，在施加张力的同时进行的形成涂层的步骤(工艺)可以用作以下含义：在对施加涂料组合物之后直至第一热处理进行的合股加捻纱施加上述大小的张力的同时进行第二热处理。因为高温热处理，特别是第二热处理，极大地影响了帘线的最终物理性能，所以满足上述张力范围至关重要。因此，可以在至少热处理，更具体地第二热处理期间，维持上述范围内的张力，并且在这种情况下，施加到用于形成涂层的转移、浸渍(或喷涂)和第一热处理的张力可以与上述张力范围相同或不同(稍微改变)。

在一个说明性实例中，浸渍或喷涂可以进行一次或多次。当浸渍或喷涂进行一次或多次时，用于每次浸渍或喷涂的涂料组合物的组分可以是相同或不同的。

例如，可以顺序地进行第一浸渍、第二浸渍和热处理。在这种情况下，热处理可以顺序地包括第一热处理(例如，干燥)和/或第二热处理(例如，固化)。

在另一实施方案中，可以顺序地进行第一浸渍、热处理、第二浸渍和热处理。在这种情况下，在第一浸渍与第二浸渍之间进行的热处理可以是在相对低的温度下进行的干燥工艺，在第二浸渍之后进行的热处理可以是在相对高的温度下进行的固化工艺。

在一个说明性实施方案中，该方法可以是其中在第一加捻方向上对生物基尼龙纤维(长丝)进行初次加捻以生产第一初捻纱，以及同时，在第二加捻方向上对不同纤维(长丝)进行初次加捻以生产第二初捻纱的方法。

在一个说明性实施方案中，该方法可以是通过在制备如上所述的初捻纱之后或同时，在第三加捻方向上对第一初捻纱和第二初捻纱进行加捻来制备合股加捻纱的方法。在这种情况下，第一加捻方向与第二加捻方向可以相同，第一加捻方向与第三加捻方向可以彼此不同。

根据本申请的特定实施方案，同时进行初次加捻和二次加捻的加捻机，诸如cablecorder，可以用于制备合股加捻纱。例如，在制备混合帘线的情况下，由于形成长丝(生物基尼龙长丝纱)的第一初捻纱和形成长丝(例如，芳族聚酰胺等)的第二初捻纱分别由一个加捻机(例如，cable corder)同时初次加捻，所以在形成第一初捻纱和第二初捻纱时，第一初捻纱的加捻方向(第一加捻方向)可以与第二初捻纱的加捻方向(第二加捻方向)相同。此外，根据本申请的使用可以同时进行初次加捻和二次加捻的加捻机诸如cable corder进行的特定实施方案，二次加捻可以与初次加捻同时连续地进行。二次加捻的加捻方向(即，第三加捻方向)可以与第一加捻方向(或第二加捻方向)相反。

在一个说明性实施方案中，该方法可以是通过将在250TPM至600TPM范围内的捻数赋予至形成第二初捻纱的纤维(长丝)来形成第二初捻纱的方法。即，赋予至第二初捻纱的捻数在250TPM至600TPM的范围内。

在一个说明性实施方案中，该方法可以包括以在250TPM至600TPM范围内的捻数对第一初捻纱和第二初捻纱进行二次加捻，以形成合股加捻纱。

在一个说明性实施方案中，该方法可以包括对细度为750旦尼尔至1100旦尼尔的生物尼龙纤维进行加捻以形成第一初捻纱，以及对细度为900旦尼尔至1200旦尼尔的不同于该生物尼龙的不同树脂纤维进行加捻以形成第二初捻纱。此时，赋予至第一初捻纱的捻数可以是300TPM以上，所述上限可以在上述范围内调整。具体细度也可以在上述范围内调整。

在一个说明性实施方案中，该方法可以包括对细度为1100旦尼尔至1500旦尼尔的生物尼龙纤维进行加捻以形成第一初捻纱，以及对细度为1200旦尼尔至1800旦尼尔的不同于该生物尼龙的不同树脂纤维进行加捻以形成第二初捻纱。此时，第一初捻纱的捻数可以是，例如，400TPM以下，所述上限可以在上述范围内调整。具体细度也可以在上述范围内调整。

在本申请的具体实施方案中，与作为第一初捻纱的生物尼龙初捻纱一起使用的第二初捻纱可以包含芳族聚酰胺纤维。在这种情况下，该方法可以是当进行初次加捻和/或二次加捻时，将施加到芳族聚酰胺纤维(形成第二初捻纱)的张力的大小控制为小于施加到生物尼龙纤维(形成第一初捻纱)的张力的大小的方法。由此，相对于合股加捻纱(原帘线或浸渍帘线)，解捻二次加捻之后测量的第二初捻纱与第一初捻纱的长度比(第二初捻纱的长度(L2)/第一初捻纱的长度(L1))可以在1.0倍至1.10倍的范围内调整。

关于本申请的制备方法，除了上述描述之外，帘线和形成帘线的初捻纱的构造、特性和制备的描述与混合帘线中所描述的那些相同，因此将省略。

如上所述，由于具有低恒定负载伸长率(即，高模量)的生物基尼龙纱的特性(例如，疲劳之后的强度性能并不良好)，形成的包含生物基尼龙初捻纱的合股加捻纱(原帘线)具有不良的物理性能平衡。然而，如上所述，本申请的方法用于将纤维的性能(例如，纤维的类型、捻数、细度、含量等)和形成涂层时的张力控制在预定范围内，在使用具有高模量的生物基尼龙初捻纱的同时，可以提供等于或高于包含化学基尼龙初捻纱的常规帘线的水平的伸长率特性和疲劳之后的强度保持率。

在根据本申请的另一实施方案中，提供一种包括所述帘线的橡胶复合材料或橡胶增强材料。除了上述帘线之外，所述橡胶复合材料或橡胶增强材料还可以包括橡胶基底诸如橡胶片。

在根据本申请的另一实施方案中，提供一种包括所述帘线的轮胎。所述轮胎可以具有通常已知的构造，诸如胎面、胎肩、胎侧、冠带层、带束层、胎体(或胎体帘布)、内衬层、胎圈等。

有益效果

根据本申请，包括生物基尼龙初捻纱的混合帘线在强度、恒定负载伸长率、断裂伸长率、干热收缩率、粘合强度和/或耐疲劳性方面满足商业上所需要的物理性能水平。特别地，本申请具有提供伸长率和耐疲劳性能等于或高于商业所要求水平(即，包含常规的化学基尼龙初捻纱的帘线所具有的水平)的复合帘线的发明效果，所述复合帘线同时包含初捻纱，所述初捻纱包含与化学基尼龙相比具有更高模量的生物基尼龙。

具体实施方式

在下文中，将参照本公开的特定实施例更具体地描述本发明的作用和效果。然而，实施例仅用于说明性目的，并不旨在在任何意义上限制本发明的权利范围。

<实验1：评价纱线的物理性能>

如下比较和评价根据ASTM D885测量的化学尼龙和生物基尼龙纱的物理性能。使用Instron试验机(Instron Engineering Corp.，Canton，Mass)来测量拉伸物理性能，使用Testrite来测量热空气收缩，以及使用烘箱和Instron试验机来测量耐热性强度保持率。

[表1]

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已证实在具有类似细度的前提下，生物基尼龙具有比化学尼龙更低的恒定负载伸长率(即，更高的模量)和更低的断裂伸长率。由于其他纱线的特性，还证实，生物基尼龙的干热收缩率通常高于化学尼龙的干热收缩率。

<评价1：混合帘线的物理性能>

实施例1

将具有约1000旦尼尔的芳族聚酰胺长丝纱和具有约840旦尼尔的生物基尼龙(PA56)长丝纱放入cable corder(Allma)中，并且分别同时进行Z方向上的初次加捻和S方向上的二次加捻以制备2股缆纱(原帘线)。此时，对于初次加捻和二次加捻，将cable corder设定为360TPM(每米的加捻)的捻数，并且调整施加到尼龙长丝纱和芳族聚酰胺长丝纱中的每一个的张力，使得将合股加捻纱(原帘线)中的生物基尼龙单纱(初捻纱)的长度与芳族聚酰胺单纱(初捻纱)的长度之比(＝芳族聚酰胺单纱长度(L_A)/生物基尼龙单纱长度(L_N))设定为1.01。为了确定芳族聚酰胺单纱与生物基尼龙单纱的长度比，对1m长的合股加捻纱(原帘线)样品施加0.05g/d的负荷以放松加捻(二次加捻)，将芳族聚酰胺单纱与生物基尼龙单纱彼此分离，然后在0.05g/d的负荷下分别测量芳族聚酰胺单纱的长度和生物基尼龙单纱的长度。如上所述制备的原帘线包含约45.7重量％的第一初捻纱(包括生物尼龙纤维)和约54.3重量％的第二初捻纱(包括芳族聚酰胺纤维)。

然后，将合股加捻纱(原帘线)浸渍到包含2.0重量％间苯二酚、3.2重量％福尔马林(37％)、1.1重量％氢氧化钠(10％)、43.9重量％苯乙烯/丁二烯/乙烯基吡啶(15/70/15)橡胶(41％)和水的间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL)粘合剂溶液中。将通过浸渍含有RFL溶液的合股加捻纱(原帘线)在150℃下干燥100秒，并且在240℃下热处理(固化)100秒，由此完成混合轮胎帘线。在浸渍、干燥和热处理工艺期间施加至合股加捻纱的张力为0.6kg/帘线。

实施例2

除了将涂布期间施加至合股加捻纱的张力设定为0.3kg/帘线以外，以与实施例1中相同的方式制备混合帘线。

参照例1

除了使用具有840旦尼尔的化学尼龙(PA 66)代替具有840旦尼尔的生物基尼龙，并且将在涂布期间施加至合股加捻纱的张力设定为0.8kg之外，以与实施例1中相同的方式制备混合帘线。

比较例1

除了将涂布期间施加至合股加捻纱的张力设定为1.5kg/帘线以外，以与实施例1中相同的方式制备混合帘线。

比较例2

除了将涂布期间施加至合股加捻纱的张力设定为1.1kg/帘线以外，以与实施例1中相同的方式制备混合帘线。

用于评价在实施例1和实施例2、参照例1和比较例1和比较例2中制备的帘线的物理性能的方法以及结果(表2)如下。

＊强度(kgf)：根据ASTM D-885测试方法，通过使用Instron试验机(InstronEngineering Corp.，Canton，Mass.)将300m/min的拉伸速度施加至10个250mm的样品来测量混合帘线的强度(算术平均值)。

恒定负载伸长率(％)(在4.5kgf下)：根据ASTM D-885测试方法，通过使用Instron试验机(Instron Engineering Corp.，Canton，Mass)将300m/min的拉伸速度施加至10个250mm的样品来测量混合帘线的在4.5kgf下的伸长率(算术平均值)。

＊断裂伸长率(％)：根据ASTM D-885测试方法，通过使用Instron试验机(InstronEngineering Corp.，Canton，Mass)将300m/min的拉伸速度施加至10个250mm的样品来测量混合帘线的断裂伸长率(算术平均值)。

＊干热收缩率(％)：根据ASTM D885中指定的用于测量干热收缩率的方法，使用Testright仪器将样品在177℃的温度下放置2分钟，然后测量收缩率。

＊粘合强度(kgf)：使用ASTM D885中指定的H-测试方法来测量混合帘线对橡胶的粘合强度。这是当从橡胶拉出单根帘线时施加的强度的量度。

＊耐疲劳性(疲劳8小时，±5％(％))：将已测量强度(疲劳之前的强度)的混合轮胎帘线硫化为橡胶以制备样品，然后根据日本标准协会(JSA)的JIS-L 1017方法，使用圆盘疲劳试验机在80℃下以2500rpm的速度旋转的同时在±5％范围内重复拉伸和收缩8小时，由此对样品施加疲劳。然后，在从样品中去除橡胶之后，测量混合轮胎帘线的疲劳之后的强度。基于疲劳之前的强度和疲劳之后的强度计算由下面等式1定义的强度保持率。

<等式1>：强度保持率(％)＝[疲劳之后的强度(kgf)/疲劳之前的强度(kgf)]×100

此时，根据ASTM D-885方法，通过在使用Instron测试机(Instron EngineeringCorp.，Canton，Mass)向250mm的样品施加300m/min的拉伸速度的同时测量混合轮胎帘线的断裂强度来确定疲劳之前的强度(kgf)和疲劳之后的强度(kgf)。

＊耐疲劳特性(疲劳16小时，±5％(％))：除进行拉伸和收缩16小时以外，以与前述耐疲劳特性(疲劳8小时，±5％(％))相同的方式进行测量。

[表2]

比较使用PA56的实施例和比较例的特性，证实，比较例的帘线的恒定负载伸长率(在s-s曲线图上的高初始模量)低并且耐疲劳性劣化。另一方面，实施例的帘线显示等于或高于使用PA66的参照例1的帘线的特性。

<评价2：混合帘线的性能>

实施例3

除了在制备合股加捻纱时将捻数设定为335TPM和将在涂布期间施加至合股加捻纱的张力设定为1.0kg/帘线之外，以与实施例1中相同的方式制备混合帘线。

实施例4

除了将涂布期间施加至合股加捻纱的张力设定为0.8kg/帘线以外，以与实施例3中相同的方式制备混合帘线。

参照例2

除了使用具有840旦尼尔的化学尼龙(PA 66)代替具有840旦尼尔的生物基尼龙，并且将在涂布期间施加至合股加捻纱的张力设定为1.2kg之外，以与实施例3中相同的方式制备混合帘线。

比较例3

除了将涂布期间施加至合股加捻纱的张力设定为2.0kg/帘线以外，以与实施例3中相同的方式制备混合帘线。

比较例4

除了将涂布期间施加至合股加捻纱的张力设定为1.5kg/帘线以外，以与实施例3中相同的方式制备混合帘线。

将在实施例3-4、参考例2和比较例3-4中制备的帘线的物理性能评价结果示于下表3中。表3中所描述的物理性能评价方法与上文描述的相同。

[表3]

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比较使用PA56的实施例和比较例的特性，证实，比较例的帘线的恒定负载伸长率(在s-s曲线图上的高初始模量)低并且耐疲劳性劣化。另一方面，实施例的帘线显示等于或高于使用PA66的参照例1的帘线的特性。

Claims (20)

1.一种混合帘线，包括混合原帘线和形成在所述混合原帘线上的涂层，

其中，所述混合原帘线包括第一初捻纱和第二初捻纱，所述第一初捻纱通过对细度为600旦尼尔至2000旦尼尔的生物尼龙纤维进行加捻而形成，所述第二初捻纱通过对细度为800旦尼尔至2200旦尼尔的不同于所述生物尼龙的不同树脂纤维进行加捻而形成，

其中，所述第一初捻纱的捻数在250TPM至600TPM的范围内，

其中，相对于100重量％的总重量，所述混合原帘线包含20重量％至50重量％的所述第一初捻纱，并且

其中，在根据日本标准协会(JSA)的JIS-L 1017方法进行的8小时圆盘疲劳试验之后，所述混合帘线满足90％以上的强度保持率。

2.根据权利要求1所述的混合帘线，其中：

所述第二初捻纱的捻数在250TPM至600TPM的范围内。

3.根据权利要求1所述的混合帘线，其中：

所述混合原帘线通过在250TPM至600TPM的范围内对所述第一初捻纱和所述第二初捻纱进行二次加捻而形成。

4.根据权利要求1所述的混合帘线，其中：

所述第二初捻纱通过对芳族聚酰胺纤维进行加捻而形成。

5.根据权利要求1所述的混合帘线，其中：

所述第一初捻纱通过对细度为750旦尼尔至1100旦尼尔的生物尼龙纤维进行加捻而形成，并且

所述第二初捻纱通过对细度为900旦尼尔至1200旦尼尔的不同于所述生物尼龙的不同树脂纤维进行加捻而形成。

6.根据权利要求5所述的混合帘线，其中：

所述第一初捻纱的捻数为300TPM以上。

7.根据权利要求1所述的混合帘线，其中：

所述第一初捻纱通过对细度为1100旦尼尔至1500旦尼尔的生物尼龙纤维进行加捻而形成，并且

所述第二初捻纱通过对细度为1200旦尼尔至1800旦尼尔的不同于所述生物尼龙的不同树脂纤维进行加捻而形成。

8.根据权利要求7所述的混合帘线，其中：

所述第一初捻纱的捻数为400TPM以下。

9.根据权利要求1所述的混合帘线，其中：

在根据日本标准协会(JSA)的JIS-L 1017方法进行的16小时圆盘疲劳试验之后，所述混合帘线满足70％以上的强度保持率。

10.根据权利要求1所述的混合帘线，其中：

所述混合帘线具有在4.5kgf下至少2.8％的恒定负载伸长率。

11.一种制备混合帘线的方法，所述方法包括以下步骤：

制备合股加捻纱，其中将通过对细度为600旦尼尔至2000旦尼尔的生物尼龙纤维进行加捻而形成的第一初捻纱与通过对细度为800旦尼尔至2200旦尼尔的不同于所述生物尼龙的不同树脂纤维进行加捻而形成的第二初捻纱一起二次加捻；和

在将张力施加至所述合股加捻纱时，同时在所述合股加捻纱上形成涂层，

其中，赋予至所述第一初捻纱的捻数在250TPM至600TPM的范围内，

其中，相对于100重量％的总重量，所述混合原帘线包含20重量％至50重量％的所述第一初捻纱，

其中，施加至所述合股加捻纱的张力为1.0kg/帘线以下，并且

其中，在根据日本标准协会(JSA)的JIS-L 1017方法进行的8小时圆盘疲劳试验之后，所述混合帘线满足90％以上的强度保持率。

12.根据权利要求11所述的制备混合帘线的方法，其中：

赋予至所述第二初捻纱的捻数在250TPM至600TPM的范围内。

13.根据权利要求11所述的制备混合帘线的方法，其中：

在250TPM至600TPM的范围内对所述第一初捻纱和所述第二初捻纱进行二次加捻，以形成合股加捻纱。

14.根据权利要求11所述的制备混合帘线的方法，其中：

所述第二初捻纱通过对芳族聚酰胺纤维进行加捻而形成。

15.根据权利要求11所述的制备混合帘线的方法，其中：

所述第一初捻纱通过对细度为750旦尼尔至1100旦尼尔的生物尼龙纤维进行加捻而形成，所述第二初捻纱通过对细度为900旦尼尔至1200旦尼尔的不同于所述生物尼龙的不同树脂纤维进行加捻而形成。

16.根据权利要求15所述的制备混合帘线的方法，其中：

赋予至所述第一初捻纱的捻数为300TPM以上。

17.根据权利要求11所述的制备混合帘线的方法，其中，

所述第一初捻纱通过对细度为1100旦尼尔至1500旦尼尔的生物尼龙纤维进行加捻而形成，所述第二初捻纱通过对细度为1200旦尼尔至1800旦尼尔的不同于所述生物尼龙的不同树脂纤维进行加捻而形成。

18.根据权利要求17所述的制备混合帘线的方法，其中：

赋予至所述第一初捻纱的捻数为400TPM以下。

19.根据权利要求11所述的制备混合帘线的方法，其中：

在根据日本标准协会(JSA)的JIS-L 1017方法进行的16小时圆盘疲劳试验之后，所述混合帘线满足70％以上的强度保持率。

20.根据权利要求11所述的制备混合帘线的方法，其中：

所述混合帘线具有在4.5kgf下至少2.8％的恒定负载伸长率。