用于改进聚合性部件的耐磨耗性的组合物和方法技术

此处描述的是包括聚合物树脂连同二氧化硅玻璃珠的共混物的部件组合物。在某些实施方案中，该部件证明改进的耐磨耗性，如同生产的包括本公开的至少一种部件的工业织物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于改进聚合性部件的耐磨耗性的组合物和方法
此处描述的本申请和公开一般讨论和涉及包括二氧化硅颗粒的聚合性组合物。更特别地，本专利技术涉及一种聚合物树脂组合物，其用于制造用于制自将聚合物树脂和二氧化硅颗粒添加剂混合的工业织物和带的部件以改进包括该部件的工业织物或带的耐磨耗性。
技术介绍
工业织物或带是呈连续环的形式的环形结构，如成形织物(fabric)、压榨织物、干燥机织物或加工带(例如，靴形压榨带、传输带、轧光带)、卷轴带、用作压印织物的结构、用于生产薄绢和毛巾(一起被称为“造纸机用织物(clothing)”或“PMC”)的空气干燥机(“TAD”)织物。其它工业织物包括：用于生产瓦楞盒板的瓦楞机带、用于通过如熔喷、纺粘、水刺或气流成网等工艺生产无纺布的织物和带和套筒；用于淤泥过滤器或其它湿过滤工艺的织物；或用于如预缩等的织物整理工艺的织物；用于皮鞣制的带；和如用于食品加工的那些等的其它输送带。虽然此处的讨论一般用于造纸工艺，但是本公开的应用不被认为限制于此。在造纸工艺期间，纤维素纤维网通过在造纸机的成形区段中将纤维浆料，即纤维素纤维的水性分散液，沉积至移动的成形织物上形成。大量的水经过成形织物从浆料排出，使纤维素纤维网留在成形织物的表面上。新形成的纤维素纤维网从成形区段进行至包括一系列压榨夹层(nips)的压榨区段。纤维素纤维网穿过通过由压榨织物支撑的压榨夹层，或，如通常的情况，在两个此类的压榨织物之间。在压榨夹层中，纤维素纤维网经受压缩力，从其挤出水，并且使网中的纤维素纤维彼此粘附以将纤维素纤维网转变为纸张。水被压榨织物或织物接受，并且理想地，没有返回至纸张。纸张最终进行至干燥机区段，其包括至少一系列的通过蒸汽内部地加热的可旋转的干燥鼓或圆筒。新形成的纸张通过将纸张紧紧地保持靠在转鼓的表面上的干燥机织物以蜿蜒路径相继地引导围绕在一系列转鼓的每一个中。加热的鼓通过蒸发将纸张的剩余水含量降低至期望的水平。应该理解的是，成形织物、压榨织物和干燥机织物在造纸机上全部采取环形环的形式，并且以输送机的方式作用。应该进一步理解的是，纸制造是在相当大的速度下进行的连续工艺。也就是说，纤维浆料在成形区段中连续地沉积至成形织物上，同时新制造的纸张在其从干燥机区段离开后连续地环绕至辊上。在薄绢或毛巾的生产中，成形织物和压榨织物提供与在上面的造纸中相同的功能。也可以有其它织物，如压印织物或TAD织物，以及卷轴带。形成上面所讨论的织物的重要部分的基底织物(basefabrics)采取许多不同的形式。例如，它们可以被环形地编织或平织，并且随后使用一层或多层机器方向(machinedirection，“MD”)和横向机器方向(cross-machinedirection，“CD”)纱线而成为具有编织缝的环形形式。此外，编织的基底织物通过将一个基底织物放置在由另一个形成的环形环内而层压，并且通过本领域技术人员已知的各种方式，如通过经由两个基底织物针刺短纤维棉胎以使它们彼此接合，而接合或层压在一起。不同的聚合性材料可以用于MD/CD纱线的形成，并且如果存在，形成这些织物的棉胎纤维。可以用于此目的的聚合性树脂的一个实例是聚酯。因为这些织物暴露至恶劣的环境，必要的是用于形成这些纱线和纤维的材料显示良好的耐磨耗性质。虽然用于纱线或纤维的纯(100％)材料，例如作为成形织物纱线的聚酯，具有优异的所需的纱线模量，但其具有相对差的耐磨耗性。虽然已经制造尝试以改进这些缺点，但是没有显示所需水平的改进。其它结构部件如箔或膜，可以用作用于上述用途的结构中的层。此类膜包括聚合物如，但不限于，聚酯或聚氨酯。最后，如用于制造靴形压榨带、轧光带、传输带、某些薄绢/毛巾压印织物和数个工程织物的涂层也具有抗污染或更容易除去污染物的这个要求。该涂层也可以包括聚氨酯或其它聚合物。包括各种量的无机化合物和/或矿物填料的产品是已知的。例如，美国专利No.6,323,271涉及用于饮料容器的含有二氧化硅珠的聚酯树脂以降低表面摩擦系数。美国专利No.5,278,221、5,278,205、5,137,939和5,132,356同样地涉及含有玻璃球的聚酯的膜以降低该膜的动态摩擦系数以及添加气相法二氧化硅(fumedsilica)以改进膜的静态摩擦系数。美国专利No.3,230,184涉及用于用纤维材料和硅酸盐系玻璃的中空离散球而成型的PET树脂。此外，欧洲专利No.EP648802涉及具有含有沉淀的二氧化硅颗粒和煅烧粘土的聚酯聚合物的聚酯膜。英国专利No.GB954024A公开了具有一些形式的直径小于20微米的二氧化硅颗粒的改进的聚酯丝的生产。美国专利No.3,486,266看起来公开了具有微观玻璃珠分散在其中的塑化聚氯乙烯的鞘芯材料。美国专利No.5,207,959公开了具有5和15nm之间的粒径的气相法二氧化硅混合进入熔融的聚合物中。此外，美国专利No.5,132,356涉及含有小的玻璃球和气相法二氧化硅的聚酯膜。在该公开中，聚酯膜含有具有2-3微米的平均粒径直径和99.9％低于约8微米的粒度分布的玻璃球。美国专利No.6,544,644针对耐磨耗性纺丝制品，并且公开了含有分散在树脂中的0.05-20wt％纳米颗粒的线、纤维或丝。美国专利No.6,838,173涉及聚酯纤维以及聚酯组合物的生产方法。在该公开中，聚酯纤维包括具有0.01-10微米的平均粒径直径的二氧化硅系无机颗粒(1-20wt％)。美国专利No.8,691,906公开了单丝纤维的生产方法，该单丝纤维包括脂肪族-芳香族聚酯、水解稳定剂和具有不超过100nm的平均粒径直径的硅、铝和/或钛的氧化物的球形颗粒。美国专利No.8,383,716涉及由其中的聚酯和二氧化硅纳米颗粒制成的聚酯纳米复合物，其中纳米颗粒的表面被3-[(丙烯基氧基羰基酰胺基)丙基]三烷氧基硅烷改性。最后，美国专利No.8,883,917公开了具有低摩擦系数的尼龙聚合物以及包括基本上均匀地分散进入聚酰胺基质中的微粒二氧化硅的聚酰胺系组合物的制备方法。当织物结构用作造纸机用织物时，该部件(例如，编织结构中的单丝)通常暴露于对该织物引起磨损和撕裂有害的、磨耗的环境。因此需要显示耐磨耗性的部件。
技术实现思路
本公开的目的是产生用于形成用于具有改进的耐磨耗性质的工业织物的部件的聚合性组合物。本公开针对包括至少一种聚合性树脂和至少一种二氧化硅颗粒的组合物。可以将该组合物挤出或纺丝成纤维、纱线、膜、箔、结网、筛网、结构化沉积物、和其它挤出或纺丝元件如环和螺旋线圈。该组合物可以用作工业织物如造纸机用织物(PMC)或工程织物的磨损表面，包括用作多层编织织物中的粘合纱线。发现在挤出或纺丝工艺期间向聚合物熔体添加某些微米尺寸的二氧化硅颗粒产生具有改进的耐磨耗性的部件。“部件”包括纤维、长丝纱线、膜、箔、带、结网(筛网)、环、螺旋链线圈或其它挤出或纺丝元件、呈期望的图案的结构化沉积物或涂层(沉积物或涂层在表面上可以是连续的，或呈期望的图案(例如矩形)不连续的，或并列地连续或不连续的MD或CD条带(strips)，其中相邻条带的边缘彼此不接触，例如在相邻条带之间存在“空间”)。该条带也可以与MD成一定角度，并且形状可以是弯曲的、锯齿形的或正弦形的。在某些实施方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种树脂部件组合物，其包括：至少一种聚合物树脂；和至少一种类型的二氧化硅玻璃珠。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.05 US 62/237,3001.一种树脂部件组合物，其包括：至少一种聚合物树脂；和至少一种类型的二氧化硅玻璃珠。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述二氧化硅玻璃珠包括金属氧化物。3.根据权利要求2所述的组合物，其中所述二氧化硅玻璃珠选自A-玻璃珠和E-玻璃珠。4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物的约4重量％至约98重量％包括聚合物树脂。5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物的约1重量％至约4重量％包括二氧化硅玻璃珠。6.根据权利要求4所述的组合物，其中所述组合物的约1重量％至约4重量％包括二氧化硅玻璃珠。7.根据权利要求6所述的组合物，其中所述组合物的约0.5重量％至约5重量％包括硅氧烷成分添加剂。8.根据权利要求5或6所述的组合物，其中所述二氧化硅玻璃珠的平均粒径直径在0.01-10微米之间。9.根据权利要求8所述的组合物，其中所述二氧化硅玻璃珠的平均粒径直径在0.1-10微米之间。10.根据权利要求9所述的组合物，其中所述二氧化硅玻璃珠的平均粒径直径在1-10微米之间。11.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚合物树脂包括选自由以下组成的组的至少一种聚合物：聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、聚萘二甲酸丙二醇酯(PTN)、聚(对苯二甲酸环己二甲醇酯)酸(PCTA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰胺(PA6；PA6,6；PA6,12；PA6,10；PA4,6；PA10；PA11；PA12；MXD6，及其芳香族衍生物)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)和聚(对苯硫醚)聚氨酯、聚硅氧烷，及其共聚物。12.根据权利要求11所述的组合物，其中所述聚合物树脂包括选自由以下组成的组的至少一种聚酯：聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、聚萘二甲酸丙二醇酯(PTN)、聚(对苯二甲酸环己二甲醇酯)酸(PCTA)、和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。13.根据权利要求7所述的组合物，其中所述硅氧烷成分添加剂包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)。14.根据权利要求8所述的组合物，其中所述二氧化硅玻璃珠实质上是圆形或球形。15.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物包括至少两种聚合物树脂。16.根据权利要求15所述的组合物，其中所述组合物包括选自由以下组成的组的两种以上的聚合物：聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、聚萘二甲酸丙二醇酯(PTN)、聚(对苯二甲酸环己二甲醇酯)酸(PCTA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰胺(PA6；PA6,6；PA6,12；PA6,10；PA4,6；PA10；PA11；PA12；MXD6，及其芳香族衍生物)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)和聚(对苯硫醚)聚氨酯、聚硅氧烷、及其共聚物。17.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚合物树脂包括PET。18.根据权利要求3所述的组合物，其中所述组合物包括A-玻璃珠。19.根据权利要求3所述的组合物，其中所述组合物包括E-玻璃珠。20.根据权利要求3所述的组合物，其中所述组合物包括A-玻璃珠和E-玻璃珠两者。21.根据权利要求3所述的组合物，其中所述组合物进一步包括硅氧烷成分添加剂PDMS。22.根据权利要求4所述的组合物，其中所述组合物以所述组合物的约20重量％至约98重量％的量包括一种聚合物树脂。23.根据权利要求4所述的组合物，其中所述组合物包括至少两种聚合物树脂。24.根据权利要求23所述的组合物，其中所述组合物的约20重量％至约98重量％包括两种以上的聚合物树脂。25.根据权利要求7所述的组合物，其中所述组合物的约1重量％至约5重量％包括硅氧烷成分添加剂。26.根据权利要求6所述的组合物，其中所述组合物的约20重量％至约98重量％包括聚合物树脂。27.根据权利要求26所述的组合物，其中所述组合物的约20重量％至约98重量％包括两种以上的聚合物树脂。28.根据权利要求6所述的组合物，其中所述至少一种聚合物树脂是PET并且所述二氧化硅玻璃珠是A-玻璃珠。29.根据权利要求6所述的组合物，其中所述至少一种聚合物树脂是PET并且所述二氧化硅玻璃珠是E-玻璃珠。30.根据权利要求6所述的组合物，其中所述至少一种聚合物树脂是PET并且所述二氧化硅玻璃珠是A-玻璃珠和E-玻璃珠两者。31.根据权利要求26所述的组合物，其中：(a)所述组合物的89重量％是PET；(b)所述组合物的6重量％是PBT；(c)所述组合物的2重量％是硅氧烷添加剂；(d)所述组合物的1重量％是碳二亚胺；和(e)所述组合物的2重量％是二氧化硅玻璃珠。32.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物包括选自由以下组成的组的一种以上的添加剂：稳定剂、增容剂、耐水解或耐氧化添加剂、染料和颜料。33.一种单丝纱线，其包括根据权利要求6或7所述的组合物，其中对于所述单丝纱线的表面测量的水接触角为大于74度。34.一种单丝纱线，其包括根据权利要求6或7所述的组合物，其中所述单丝纱线具有圆形或非圆形截面。35.一种单丝纱线，其包括根据权利要求6或7所述的组合物，其中所述单丝纱线的耐磨耗性与没有二氧化硅玻璃珠所制造的单丝纱线相比改进至少5％。36.一种单丝纱线，其包括根据权利要求6或7所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·阿加瓦尔，L·J·杨德里斯，
申请(专利权)人：奥伯尼国际有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US