[发明专利]玻璃-树脂复合材料单丝至热塑性基质的粘结

说明书

本发明涉及苯并噁嗪树脂(12)用于将由包含嵌入到热固性聚酯树脂(102)中的玻璃丝线(101)的玻璃‑树脂复合材料组成的单丝(10)粘结至热塑性材料(14)(特别是聚酯)的用途；以及一种用于将这种单丝粘合至热塑性材料(14)的方法，所述方法至少涉及以下步骤：用液态苯并噁嗪树脂(12)浸渍单丝(10)；在浸渍之后，热处理现经浸渍的单丝(10)，从而使苯并噁嗪树脂(12)至少部分地聚合；将熔融状态的热塑性材料(14)沉积在现经粘结的单丝(10)上；以及一旦冷却，任选地热处理现经涂覆的单丝(R‑1、R‑2)，以使与热塑性材料(14)接触的苯并噁嗪树脂(12)完全聚合。

技术领域

本发明的领域为基于具有高机械性质和热学性质的“GRC”(玻璃-树脂复合材料的缩写)类型的单丝的复合材料的领域，所述单丝包含嵌入到聚酯热固性树脂中的连续的单向复丝玻璃纤维。

本发明特别涉及细长增强元件或“增强体”形式的这种复合材料，其可特别用于增强由橡胶制成的半成品或成品制品(例如车辆轮胎)，并且更具体地涉及这些复合材料或增强体至热塑性材料的粘结。

背景技术

专利EP 1167080(或US 7032637)已经描述了具有极高机械性质的GRC单丝，其包含浸渍在热固性类型的聚酯树脂基质(特别是乙烯基酯)中的连续的单向玻璃纤维。所述专利申请证实，凭借这些极高的性质，可以有利地用这种GRC单丝替代钢缆作为充气轮胎的增强体，从而能够显著减轻这些轮胎的结构。

最近，由本申请人提交的专利申请WO 2015/014578和WO 2015/014579描述了通过特定生产方法获得的具有进一步改善的物理性质和机械性质的GRC单丝。

最后，由本申请人提交的专利申请WO 2015/090973、WO 2015/165777、WO 2016/116457、WO 2016/189209和WO 2016/189126还描述了基于这种GRC单丝的多重复合增强体，所述GRC单丝此时具有单独覆盖每根单丝或者共同覆盖一组多根单丝的热塑性材料层。已证明该热塑性材料层特别通过所谓的环箍效果使这些复合增强体的压缩、挠曲或横向剪切性质相对于目前已知的GRC单丝得到显著改善(特别是在高温下)。

然而，经验表明，可以进一步改进这些基于GRC单丝的多重复合材料或增强体，特别是其与热塑性材料的粘合方面。

此外，事实证明，尽管GRC单丝具有优异的机械强度，但是在极端使用条件(例如非常显著的挠曲、压缩或剪切现象)或严重磨损的情况下(特别是在不利的热学和/或化学环境中)，GRC单丝仍然会暴露出不同程度的层离风险(可能在表面伴随有某些玻璃丝线迁移到单丝的外部)和裂纹扩展的风险。

发明内容

在继续研究的过程中，本申请人发现了一种在用上述热塑性材料层包覆单丝之前通过用特定中间层涂覆单丝以进一步改善这些复合GRC材料或增强体的性能的方法。

因此，根据第一主题，本发明涉及(参考例如图1和图2)苯并噁嗪树脂(12)在将包含嵌入在热固性聚酯树脂(102)中的玻璃丝线(101)的GRC单丝(10)粘结至热塑性材料(14)的用途。

与如上所示的现有技术相比，已证明使用苯并噁嗪树脂具有多个优点：

-首先，其与单丝的热固性聚酯树脂具有极好的化学相容性，关键因素在于苯并噁嗪与GRC单丝的优异的粘合；

-由于这种优异的粘合(与两种不饱和树脂(聚酯和苯并噁嗪)具有相同数量级的拉伸模量值有关)，因此具有在外周修复、环箍并因此增强GRC单丝的能力而不损害基质的整体机械性质；

-最后，与上述专利申请WO 2015/090973、WO 2015/165777、WO 2016/116457、WO2016/189209和WO 2016/189126中描述的解决方案相比，其使GRC单丝与由热塑性材料制成的包覆层的粘合得到改善。