[發(fā)明專利]處理長絲或紗線以改善橡膠的粘附性

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380058472.6
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN104781465A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: G.D.賈考克斯;E.D.菲爾頓
• 申請（專利權(quán)）人: 納幕爾杜邦公司
• 主分類號: D06M15/55
• 分類號: D06M15/55;D06M15/564;D06M15/693;C09J5/02;B05D5/10;C09J5/06;B05D1/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬蔚鈞;李炳愛

背景技術(shù)

1.技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明處于芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺的長絲或紗線，以及此類長絲或紗線對橡膠、彈性體或樹脂的粘附性的領(lǐng)域。

2.相關(guān)領(lǐng)域描述

對位芳族聚酰胺纖維廣泛地用作輪胎和工業(yè)橡膠制品的結(jié)構(gòu)增強劑。在很多情況下，將涂料施涂于纖維以協(xié)助橡膠或彈性體粘附到纖維上。此類涂料通?；诃h(huán)氧樹脂或異氰酸酯型樹脂或各種間苯二酚-甲醛膠乳(RFL)混合物。廣泛使用的RFL粘附體系需要兩步法。在一些實施例中，涂覆材料為環(huán)氧樹脂底涂層和間苯二酚-甲醛面涂層。對橡膠的化學(xué)粘合經(jīng)由被引入到纖維表面上的雙鍵來進行。所述雙鍵用作最終共硫化到橡膠基質(zhì)中的橡膠硫化位點。

美國專利2,128,635描述了RFL方法。美國專利3,307,966描述了苯酚封閉異氰酸酯-環(huán)氧樹脂涂層用于預(yù)浸漬制劑的用途。

出于工業(yè)衛(wèi)生原因，要求在橡膠制品制造中減少，并且優(yōu)選消除使用間苯二酚和甲醛兩者。因此，需要找到另選的環(huán)境友好的粘合增進化合物，以優(yōu)選通過一步法來增強纖維和橡膠之間的粘結(jié)強度的效果?？墒褂么祟惙椒ǖ南鹉z制品的示例存在于動力傳動帶、傳送帶、輪胎和軟管的制造中。另一個使用領(lǐng)域存在于纖維增強復(fù)合材料中，其中適當?shù)睦w維處理可減少復(fù)合材料層中的分層。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及用于處理合成或天然纖維長絲或紗線以改善其對橡膠、彈性體或樹脂的粘附性的方法，其中所述方法包括：

(a)使所述長絲或紗線暴露于包含第一多官能異氰酸酯低聚物和第一多官能環(huán)氧低聚物的第一試劑混合物，其中所述第一混合物中的總異氰酸酯基團與總環(huán)氧基團的比率在0.8至1.2的范圍內(nèi)，以及

(b)在至少100℃的溫度下對經(jīng)暴露的長絲或紗線進行加熱，由此所述第一環(huán)氧低聚物和第一異氰酸酯低聚物交聯(lián)并且在所述長絲或紗線的表面上形成網(wǎng)絡(luò)，前提條件是存在于所述第一環(huán)氧低聚物和第一異氰酸酯低聚物中的雙鍵不參與交聯(lián)反應(yīng)。

本發(fā)明還涉及用于處理合成或天然纖維長絲或紗線以改善其對橡膠、彈性體或樹脂的粘附性的方法，其中所述方法包括：

(a)使所述長絲或紗線暴露于包含第一多官能異氰酸酯低聚物和第一多官能環(huán)氧低聚物的第一試劑混合物，其中所述第一混合物中的總異氰酸酯基團與總環(huán)氧基團的比率在0.8至1.2的范圍內(nèi)，以及

(b)在至少100℃的溫度下將所述經(jīng)暴露的長絲或紗線加熱，由此所述第一環(huán)氧低聚物和第一異氰酸酯低聚物交聯(lián)并且在所述長絲或紗線的表面上形成網(wǎng)絡(luò)，

(c)使該經(jīng)處理的長絲或紗線暴露于包含第二多官能異氰酸酯低聚物和第二多官能環(huán)氧低聚物的第二試劑混合物，其中所述第二混合物中的總異氰酸酯基團與總環(huán)氧基團的比率在0.8至1.2的范圍內(nèi)，以及

(d)在至少100℃的溫度下對經(jīng)暴露的長絲或紗線進行加熱，由此所述第二環(huán)氧低聚物和所述第二異氰酸酯低聚物交聯(lián)，并且在由所述第一環(huán)氧低聚物和第一異氰酸酯低聚物形成的網(wǎng)絡(luò)的外表面上形成網(wǎng)絡(luò)，前提條件是存在于所述第二環(huán)氧低聚物和第二異氰酸酯低聚物中的雙鍵不參與交聯(lián)反應(yīng)。

具體實施方式

長絲和紗線

出于本文的目的，術(shù)語“長絲”被定義為相對柔韌、宏觀上均勻的主體，所述主體在其垂直于其長度的整個橫截面上具有高長寬比。長絲橫截面可以是任何形狀，但是通常是圓形或豆形。在本文中，術(shù)語“纖維”與術(shù)語“長絲”互換使用。

長絲可以具有任何長度。優(yōu)選地長絲為連續(xù)的。復(fù)絲包含多根連續(xù)長絲。紗線在很多情況下被紡絲到包裝件的線軸上。復(fù)絲可以被切割成短纖維并且被制成適用于本發(fā)明的短纖紗。短纖維可以具有約1.5至約5英寸(約3.8cm至約12.7cm)的長度。短纖維可為直的(即不卷曲)或者可卷曲成具有沿其長度的鋸齒形褶皺，其中褶皺(或重復(fù)彎曲)頻率為約3.5至約18個褶皺/英寸(約1.4至約7.1個褶皺/厘米)。

在一些實施例中，紗線具有至少7.3克/分特的紗線韌度和至少100克/分特的模量。優(yōu)選地紗線具有50至4500分特的線密度、10至65克/分特的韌度、150至2700克/分特的模量、和1至8％的斷裂伸長率。更優(yōu)選地紗線具有100至3500分特的線密度、15至50克/分特的韌度、200至2200克/分特的模量、和1.5至5％的斷裂伸長率。長絲的對應(yīng)機械強度值通常略高于由長絲制成的紗線的那些機械強度值。