[发明专利]包含碳纳米管的RFL膜即粘性浸渍涂层以及包含所述涂层的纱线

说明书

技术领域

本发明涉及用于基于橡胶的物件的纵向加固元件领域，所述物件 例如带尤其是同步带、用于机动车或类似用途的轮胎、或者管、软管 或管道以及气垫减震器。更具体地，本发明涉及制备加固纱线的方法， 所述纱线与橡胶材料附着的性质有所改善，尤其是在寿命、耐热性和 抗剪切应力性方面。

大体上，在下文中可以将术语“橡胶材料”理解为其不仅是指基 于天然橡胶(即聚异戊二烯)或合成橡胶的材料，所述合成橡胶尤其是 基于聚氯丁二烯、氢化聚丙烯腈或非氢化聚丙烯腈，而且广意上其还 指性能被认为类似橡胶的材料，尤其是其弹性性质，即允许伸长为其 原始长度的若干倍而还能复原并且不产生永久变形。所述材料的实例 包括某些基于聚丁二烯、聚异丁烯和聚氨酯的弹性体。

背景技术

公知应当加固某些基于橡胶的物件，尤其是当这些物件受到较强 的机械应力时，从而避免过度伸长，甚至是退化。

因此，能够抵抗强拉伸应力，尤其是伸长率基本为零的纺织纱线 通常用作加固元件。

已知玻璃丝、碳纱、甚至是芳纶纱(即由多股这样的材料组成的纱 线)可提供良好的结果。

然而，这样的纱线必须经历粘性浸渍处理，其目的是为了改善其 与橡胶材料附着的性质。因此，橡胶材料必须与加固纱线尽量紧密粘 附，以便这些纱线执行其功能。

因此，在非常广泛使用的粘性浸渍处理中，在基于被简称为RFL 溶液的间苯二酚-甲醛树脂和橡胶乳胶的溶液中浸渍是公知的。

这样的粘性浸渍处理后可以进行被称为“面漆”的第二处理，其 大体上由被称为“橡胶泥”的橡胶在溶剂中的溶液组成，所述“橡胶 泥”具有促进构成物件的橡胶与具有粘性浸渍涂层的纱线的附着的作 用。

在某些情况下，RFL溶液可以包括一定比例的炭黑，通常其量高 至10％。这些炭黑颗粒作为填充剂并且改善覆盖纺织纱线的浸渍物的 机械强度，RFL溶液的组分例如参见专利申请WO 02/055590。

通常，已知使用碳纳米管来改善涂层与纤维的附着，并且已知其 在复合物中的用途，例如WO 2005/028174中描述的在环氧树脂复合 物中的用途。除了可以被官能化的纳米管以外，这样的复合物承受不 了与例如带、管或软管所承受的相同的机械应力，尤其是剪切应力。

更具体地，关于带，由JP 2003/322216可知，为了改善齿型带的 摩擦阻力，向溶剂中的橡胶泥或面漆中添加纳米管，所述橡胶泥被涂 覆在预先通过粘性浸渍处理而被浸渍的纤维上。

然而，当复合物物件经受大的机械应力时，例如被牵引、弯曲或 反向弯曲时，一方面，纱线之间的界面，更具体地说纱线涂层之间的 界面受到剪切应力，另一方面，橡胶材料也受到剪切应力。覆盖纱线 的涂层的整体性以及材料中存在的不同界面的退化，不可避免地导致 纱线和橡胶材料之间出现滑动现象。机械应力越高，这样的现象就成 比例地增多。

在高温下工作也是使纱线涂层和材料之间界面的整体性退化的因 素。

上述的现有技术中的处理虽然可以改善橡胶与粘附浸渍涂层之间 的附着，然而其不能改善所述RFL膜即粘附浸渍涂层的动态力学性能。 当这样加固的物件受到大的机械应力时，所观察到的缺点是由于RFL 膜即粘附浸渍涂层的缺点所造成的。

本发明的目的之一是改善RFL膜即粘附浸渍涂层的机械性质，尤 其是动态力学性能，从而提高复合物物件的使用寿命。

另一目的是改善加固纱线与橡胶材料之间的机械粘附性能随时间 变化的强度。另一目的是允许在较高温度下发挥作用而不使其机械性 能退化。

发明内容

因此，本发明涉及旨在并入基于橡胶的物件中的基于纱线的纵向 加固元件。术语“纱线”意指由多股丝组合而成的纱线，还指单链纱 或单丝纱。这样的纱线可以以其天然形式使用，或者通过拧和/或捻， 与类似或不同性质的纱线组合后使用。

这样的纱线以已知的方式包含本发明的粘性浸渍涂层，该涂层包 含碳纳米管。

根据上述信息，将碳纳米管常规地加入到包含溶剂的组合物中。

RFL膜即粘附浸渍涂层本身由含间苯二酚-甲醛树脂和橡胶材料 乳胶的水性组合物组成。

在碱性pH值下向这样的组合物中并入碳纳米管而不使乳胶恶化 的同时又得到纳米管的均匀悬浮液是本发明所解决的问题。

更具体地，本发明涉及RFL膜即粘性浸渍涂层，其包含碳纳米管。