拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法、拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和轮胎帘子线技术

本发明专利技术涉及一种拉伸纤维的制备方法，以及拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和由所述制备方法制得的轮胎帘子线，所述拉伸纤维的制备方法能够制备具有高抗张强度和优异尺寸稳定性且同时表现出至少2,000旦的高细度的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维，并且在轮胎的制造过程例如硫化过程中几乎不造成抗张强度的劣化。所述拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法包括：在2,500至4,000m/min的纺丝速度下，对包含至少90mol%的末端羧基(-COOH)含量在20至30eq/106g范围内的聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚合物进行熔融纺丝，形成细度为至少2,000旦的未拉伸纤维；和以1.4至2.4的拉伸比对所述未拉伸纤维进行拉伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种拉伸纤维的制备方法，以及拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和由所述制备方法制得的轮胎帘子线，所述拉伸纤维的制备方法能够制备具有高抗张强度和优异尺寸稳定性且同时表现出至少2,000旦的高细度的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维，并且在轮胎的制造过程例如硫化过程中几乎不造成抗张强度的劣化。所述拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法包括：在2,500至4,000m/min的纺丝速度下，对包含至少90mol%的末端羧基(-COOH)含量在20至30eq/106g范围内的聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚合物进行熔融纺丝，形成细度为至少2,000旦的未拉伸纤维；和以1.4至2.4的拉伸比对所述未拉伸纤维进行拉伸。【专利说明】拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法、拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和轮胎帘子线
本专利技术涉及一种拉伸纤维的制备方法，以及拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和由所述制备方法制得的轮胎帘子线，所述拉伸纤维的制备方法能够制备在具有高抗张强度和优异尺寸稳定性的同时表现出至少2，000旦的高细度的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维，并且在轮胎的制造过程例如硫化过程中几乎不造成抗张强度的劣化。
技术介绍
轮胎是一种纤维/钢/橡胶的复合体，且通常具有如图1中所示的结构。胎体层(body ply)(由图1的数字6指示，也称作“胎体(carcass)”)是在轮胎中包括的作为核心增强材料的帘子线层，其用于支撑整辆汽车的载荷、保持轮胎形状、对抗冲击，并且需要对于驾驶过程中的弯曲和拉伸运动具有优异的抗疲劳性。用于这种胎体层的轮胎帘子线通常由包含聚酯例如聚对苯二甲酸乙二醇酯的合成纤维材料制成。由合成纤维制成的帘子线由于其高强度而极其有助于轮胎耐久性的增强，然而上述帘子线可能具有如下问题:在对轮胎进行硫化后，这种帘子线可能由于其高热收缩率而造成弹性和尺寸稳定性的劣化。为了弥补上述缺陷，已经进行了许多研究，通过采取另外的工艺例如硫化后充气(PCI)来改善帘子线的尺寸稳定性。特别是，工业用高强度纤维显示出了如通过在低速下提高拉伸比所实现的较高的抗张强度，但是由于其高热收缩率和低弹性，因此仍必不可少地需要进行PCI过程。近来，由于在轮胎帘子线的制备方法中引入了超高速纺丝技术，因此现在可以在不需要PCI过程的情况下，制备出具有高模量低收缩(HMLS)性能的聚酯轮胎帘子线。就此而言，为了制备HMLS轮胎帘子线，必须使用具有高结晶性的未拉伸纤维。然而，具有高结晶性的未拉伸纤维的拉伸范围相对较窄，因此在超高速纺丝系统中在高速度和高拉伸比条件下进行拉伸时，这种纤维会由于不均匀的拉伸或摩擦而容易断裂。因此，在将上述具有高结晶性的未拉伸纤维应用于超高速纺丝系统时，必然会受到拉伸比的限制而最终导致拉伸不充分，造成拉伸纤维在抗张强度上的大幅度劣化。特别是，制备2，000旦或大于2，000旦的高细度的拉伸纤维和轮胎帘子线，会由于其在纺丝过程和冷却过程中的限制而造成更大幅度的性能劣化，从而导致无法制造出具有均一性能的轮胎帘子线。上述问题使得随着近期辐射轮胎使用量的增长而出现的对于提供具有高细度和均一、优异性能的轮胎帘子线的需求难以得到满足。此外，具有高细度的轮胎帘子线通常应用于大尺寸轮胎，因此容易受到在长期硫化过程中因单位硫化时间内使用过量橡胶而造成的强度劣化的影响。这进一步导致了在性能(例如强度)上的大幅度劣化，然而仍未提出建议以改进这些问题。
技术实现思路
技术问题因此，本专利技术提供一种拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，该方法使得具有至少2，000旦的高细度且同时表现出高抗张强度和优异尺寸稳定性的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的有效生产成为可能，并且在轮胎的制造过程例如硫化过程中几乎不造成抗张强度的劣化。本专利技术也提供一种由所述制备方法制得的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。进一步，本专利技术提供一种表现出高抗张强度和优异尺寸稳定性且同时具有高细度而几乎不造成抗张强度劣化的聚对苯二甲酸乙二醇酯轮胎帘子线，以及该轮胎帘子线的制备方法。技术方案本专利技术提供一种拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，包括:在2，500至4，000m/min的纺丝速度下，对包含至少90mol%的末端羧基(-C00H)含量在20至30eq/106g范围内的聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚合物进行熔融纺丝，形成细度为至少2，000旦的未拉伸纤维；和以1.4至2.4的拉伸比对所述未拉伸纤维进行拉伸。本专利技术也提供一种拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维，其包含含有至少90mol%聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚合物，且在0.01g/d的载荷下在160°C热处理6小时后，抗张强度为 7.3 至 8.5g/d。本专利技术还提供一种制备聚对苯二甲酸乙二醇酯轮胎帘子线的方法，包括:采用上述说明的制备方法形成拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维；对所述拉伸纤维进行共加捻(co-twisting)，形成加捻纱；和将上述加捻纱浸溃在粘合剂溶液中，然后进行热处理。本专利技术还提供一种聚对苯二甲酸乙二醇酯轮胎帘子线，其包含含有至少90mol%聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚合物，且在0.01g/d的载荷下在160°C热处理6小时后，抗张强度为 6.5 至 8.5g/d。在下文中，将根据本专利技术的具体实施方案，对拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法、制备轮胎帘子线的方法以及由上述方法制得的拉伸纤维和轮胎帘子线给出描述。然而，由于所述实施方案是作为本专利技术的实例而提供，因此本专利技术的范围并不局限于这些实施方案或受其所限。对于相关领域的技术人员显而易见的是，在本专利技术的范围内，可以对这些实施方案进行各种修改。另外，除非在全部本公开内容中另外提及，术语“包括”或“包含”是指包括任意组分(或任意元素)而没有特别限制，而不可以解释为排除其它组分(或元素)的加入。聚对苯二甲酸乙二醇酯(在下文中，简称“PET”)轮胎帘子线可以通过如下方法而制备成为浸溃帘子线型:对PET聚合物进行熔融纺丝，制备未拉伸纤维；拉伸所述未拉伸纤维，形成拉伸纤维；对该PET拉伸纤维进行共加捻；以及将加捻纱浸入粘合剂中。因此，通过对PET聚合物进行熔融纺丝而制得的未拉伸纤维和通过拉伸该未拉伸纤维而制得的拉伸纤维的特性，会直接或间接地融入到PET轮胎帘子线的性能之中。本专利技术的专利技术人对用于轮胎帘子线的拉伸PET纤维进行了反复研究并且发现，对在聚合过程中末端羧基(-C00H)含量控制在20至30eq/106g范围内的PET聚合物应用超高速纺丝技术，可以高效生产具有高抗张强度和优异尺寸稳定性且同时具有高细度的拉伸PET纤维和轮胎帘子线，即使在进行大尺寸轮胎的制造过程例如长期硫化过程之后，其性能例如强度也几乎不发生劣化，从而完成了本专利技术。换句话说，使用具有控制在20至30eq/106g范围内的相对较低的末端羧基含量的聚合物，能够抑制该聚合物受热下的水解或氨解反应，从而可以制造出具有更优异耐热性的拉伸PET纤维和轮胎帘子线，即使在长期的热处理例如硫化之后，其强度也几乎不发生劣化。此外，本专利技术将超高速纺丝技术适合地应用于使用PET聚合物有效地生产具有高抗张强度和优异尺寸稳定性的拉伸PET纤维和轮胎帘子线中。因此，后面所提及的制备方法可以制造具有至少2，000旦的高细度并表现出高抗张强度和优异尺寸稳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴成鎬，郑一，金基雄，
申请(专利权)人：可隆工业株式会社，
类型：
国别省市：