[发明专利]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

说明书

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。