專利名稱：自潤滑緊固件的制作方法
自潤滑緊固件相關(guān)申請交叉參考本申請要求2007年9月25日提交的臨時(shí)申請USSN 60/974977的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及互鎖導(dǎo)軌或齒，它們由聚合物和滑爽體系添加劑(slip systemadditive)組成，所述滑爽體系添加劑包含糙化劑和潤滑劑并分散在整個(gè)聚合物中。 自潤滑互鎖導(dǎo)軌或齒用于自潤滑緊固器件，特別是用于衣物的防水緊固器件。一個(gè)具體的優(yōu)點(diǎn)是在其使用過程中不需要頻繁向?qū)к壧砑訚櫥瑒?。目前的一些?售器件要求每閉合10個(gè)循環(huán)就重新潤滑一次。這不僅不方便、費(fèi)時(shí)間，而且可能污染器件 附近的材料。人們已經(jīng)披露了各種使用潤滑劑的滑動式扣合緊固件。例如，已經(jīng)披露了傳統(tǒng)的 線圈型拉鏈(耦聯(lián)元件)和用于閉合線圈的滑件。在一個(gè)實(shí)施方式中，緊固件的線圈在擠出成型期間或之后，在其表面形成犬牙交 錯的構(gòu)型并進(jìn)行機(jī)械糙化。將潤滑劑溶解在合適的溶劑中，然后涂覆到線圈上。據(jù)稱犬牙 交錯的表面可促進(jìn)此涂覆過程。在另一個(gè)實(shí)施方式中，滑動式緊固件由一對承載帶和耦聯(lián)元件組成。耦聯(lián)元件是 用纖絲形成的螺旋或連續(xù)線圈。用潤滑劑浸泡過的一根單獨(dú)的吸附性材料繩索位于耦聯(lián)元 件附近，用于減小耦聯(lián)時(shí)的摩擦力。然而，通常需要重復(fù)施加這種潤滑劑。人們還披露了一種滑動式緊固件，其聚合物互鎖件直接注塑在拉鏈帶上。為幫助 從模頭上取下聚合物互鎖件，要向聚合物擠出體中加入有機(jī)脫模劑如硅氧烷。據(jù)披露，存在 硅氧烷時(shí)，拉鏈的拉力減小?；ユi件可以是導(dǎo)軌突起、齒或者鎖鑰機(jī)構(gòu)。人們還披露了帶滑動式緊固件封閉結(jié)構(gòu)的家用儲物自封袋。例如，在一種這樣的 袋子中，通過表面糙化劑或防滑劑可以在家用儲物袋上形成書寫表面。然后在袋子的相對 表面的選定區(qū)域添加滑爽劑，以克服相對表面上的防滑劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一方面涉及用于自潤滑緊固器件的互鎖導(dǎo)軌。所述導(dǎo)軌包含聚合物和滑爽 體系添加劑，所述滑爽體系添加劑包含糙化劑和潤滑劑并分散在整個(gè)聚合物中。本發(fā)明另一方面涉及用于自潤滑緊固器件的互鎖件。所述互鎖件包含聚合物和滑 爽體系添加劑，所述滑爽體系添加劑包含糙化劑和潤滑劑并分散在整個(gè)聚合物中，或者分 散在聚合物的一個(gè)區(qū)域或一部分中。本發(fā)明另一方面涉及包含至少兩根互鎖導(dǎo)軌的自潤滑緊固器件，其中至少一根互 鎖導(dǎo)軌包含聚合物和滑爽體系添加劑，所述滑爽體系添加劑包含糙化劑和潤滑劑并分散在 整個(gè)聚合物中。本發(fā)明另一方面涉及包含兩根互鎖導(dǎo)軌的自潤滑緊固器件，其中一根互鎖導(dǎo)軌包 含聚合物和滑爽體系添加劑里的分散在整個(gè)聚合物中的糙化劑，而另一根互鎖導(dǎo)軌包含聚 合物和滑爽體系添加劑里的分散在整個(gè)聚合物中的潤滑劑。
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本發(fā)明另一方面涉及包含多根互鎖件的自潤滑緊固器件，所述互鎖件包含聚合物 和滑爽體系添加劑，所述滑爽體系添加劑包含糙化劑和潤滑劑并分散在整個(gè)聚合物中。本發(fā)明另一方面涉及包含一個(gè)或多個(gè)這種自潤滑緊固器件的諸如衣物的制品。本發(fā)明又一方面涉及制備互鎖導(dǎo)軌或互鎖件和自潤滑緊固器件的方法。本發(fā)明又一方面涉及同時(shí)具有高強(qiáng)度和高撓性的互鎖導(dǎo)軌緊固器件。


圖1是本發(fā)明的具有自潤滑互鎖導(dǎo)軌的示例性緊固器件的圖解。圖2是本發(fā)明的互鎖導(dǎo)軌的另一種不同的示例性設(shè)計(jì)的側(cè)視圖。圖3是具有防轉(zhuǎn)件的互鎖導(dǎo)軌部分的橫截面?zhèn)纫晥D。圖4是強(qiáng)度_撓性關(guān)系圖。圖5是防轉(zhuǎn)件的示意圖。圖6A和6B是現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明的比較。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了用于自潤滑緊固器件的互鎖導(dǎo)軌和互鎖件。本文所用“制品”包括衣物、鞋類、經(jīng)久耐磨的用品(hardwear)、包、防護(hù)服、封閉器 物(如化物防護(hù)物件)等。本文所用“自潤滑”是指不需要單獨(dú)向緊固器件添加和/或再添加潤滑劑，以減小 緊固器件的摩擦。本文所用“防水”是指制品能夠經(jīng)受至少1. Opsi的流體靜壓力至少1. 0分鐘。本文所用“防液”是指制品在至少0. 07巴的壓力下用測試液測試至少3分鐘時(shí)， 不會漏液或滲液。所述測試液至少是水，理想狀況下可以是一系列液態(tài)化學(xué)品。本文所用“防轉(zhuǎn)件”是指當(dāng)緊固件以“關(guān)閉”或“鎖定”結(jié)構(gòu)接合的時(shí)候，用來防止 導(dǎo)軌的互鎖部分(在施加于互鎖表面的外力作用下)彼此相對轉(zhuǎn)動的任何機(jī)構(gòu)。防轉(zhuǎn)件在 不向緊固件增加過度剛性的情況下防止互鎖界面發(fā)生旋轉(zhuǎn)。例如，圖1-4描述了防轉(zhuǎn)件的 例子，它們包括但不限于防止旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)，如突起、節(jié)塊、加厚區(qū)域以及對緊固件作出的防 止旋轉(zhuǎn)的其他改進(jìn)。圖1所示為具有互鎖導(dǎo)軌的示例性緊固器件。如圖1所示，緊固器件1包含第一導(dǎo)軌2、第二導(dǎo)軌3和止動件，兩根導(dǎo)軌通過金屬 或塑料滑件7按互鎖設(shè)計(jì)彼此配合，所述止動件在一端與導(dǎo)軌連接。同樣如圖1所示，每根 導(dǎo)軌包含用于與另一根導(dǎo)軌互鎖的舌部4和槽部5，以及用于附連到要用該器件閉合的制 品上的平坦部6。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，自潤滑緊固器件包含互鎖導(dǎo)軌，該緊固器件的一根 或兩根導(dǎo)軌包含聚合物和分散在整個(gè)聚合物中的滑爽體系添加劑?；w系添加劑包含使 得導(dǎo)軌表面粗糙化的糙化劑和潤滑導(dǎo)軌表面的潤滑劑。用這種緊固器件閉合的示例性制品 包括但不限于衣物、鞋類、包、手套、帽類、防護(hù)設(shè)備、醫(yī)用運(yùn)輸封閉器物、帳篷和儲物袋。在 另一個(gè)實(shí)施方式中，導(dǎo)軌之一包含聚合物和滑爽體系添加劑里的分散在整個(gè)聚合物中的糙 化劑，而另一根導(dǎo)軌包含聚合物和滑爽體系添加劑里的分散在整個(gè)聚合物中的潤滑劑。
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在又一個(gè)實(shí)施方式中，自潤滑緊固器件包含兩組互鎖件，該緊固器件的一組或兩 組互鎖件包含聚合物和分散在整個(gè)聚合物中的滑爽體系添加劑。在另一個(gè)實(shí)施方式中，利用兩組互鎖件形成密封。一組互鎖件包含聚合物和滑爽 體系添加劑里的分散在整個(gè)聚合物中的糙化劑，而另一組互鎖件包含聚合物和滑爽體系添 加劑里的分散在整個(gè)聚合物中的潤滑劑。用于本發(fā)明的這些導(dǎo)軌和互鎖件里的示例性聚合物包括但不限于聚氨酯、熱塑性 聚合物、硅酮、熱塑性高彈體或橡膠等、聚乙烯、聚酯、聚丙烯、聚氯乙烯、含氟聚合物及其摻 混物。分散在整個(gè)聚合物中的滑爽體系添加劑包含使得導(dǎo)軌表面或互鎖件表面粗糙化 的糙化劑和潤滑導(dǎo)軌表面或互鎖件表面的潤滑劑。在一個(gè)實(shí)施方式中，滑爽體系添加劑包 含至少一種糙化劑和至少一種潤滑劑?；w系添加劑中的糙化劑糙化導(dǎo)軌或互鎖件的表面，增加粗糙度，減少表面間 的接觸點(diǎn)，使表面相對移動的過程中摩擦力減小，優(yōu)選不改變聚合物的本體性質(zhì)。用于滑爽 體系添加劑的示例性糙化劑包含無機(jī)材料，包括但不限于氧化硅、鋁、硅酸鹽、硅藻土或滑 石。應(yīng)進(jìn)一步理解，對于本文所述應(yīng)用，糙化劑可選自無機(jī)或有機(jī)材料。在包含導(dǎo)軌或成組互鎖件的緊固器件開閉的過程中，滑爽體系添加劑中的潤滑劑 可減小摩擦。用于本發(fā)明的潤滑劑可以溶解于極性或非極性溶劑，例如醇，優(yōu)選為乙醇、異 丙醇、己烷、二氯甲烷或甲乙酮或丙酮。這種潤滑劑傾向于出現(xiàn)或反復(fù)出現(xiàn)在聚合物表面 上，減小表面摩擦。此外，優(yōu)選用于本發(fā)明的潤滑劑不會影響緊固器件與熱熔粘合劑的粘著 性。用于滑爽體系添加劑的示例性潤滑劑包括但不限于油酰胺、硬脂酰胺、亞乙基雙油酰 胺、亞乙基雙硬脂酰胺、硅氧烷、含氟聚合物和芥酸酰胺、硬脂醇、硬脂酸、硬脂酸酯/鹽、硬 脂酸的金屬鹽(如鎂鹽和鈣鹽)、硅酮、聚四氟乙烯等?；w系添加劑以0. 1重量％ -20重量％、更優(yōu)選2重量％ -5重量％的比例分散 在聚合物中。本文所用“分散在整個(gè)聚合物中”是指滑爽添加劑或滑爽添加劑的組分均勻或非 均勻擴(kuò)散到整個(gè)聚合物中，使得所得導(dǎo)軌或互鎖件的至少一部分同時(shí)包含聚合物和滑爽添 加劑或其一種組分。將滑爽添加劑分散在整個(gè)聚合物中就不需要涂覆聚合物和/或在使用 后向緊固器件再次施加潤滑劑。較佳的是，滑爽添加劑不是像用于脫模那樣簡單地局部涂 覆或施加。一般說來，不希望這種滑爽添加劑存在于成品之中或之上，因?yàn)樗鼈儠聿焕?的性質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施方式中，滑爽體系添加劑均勻分布在整個(gè)聚合物和所得互鎖導(dǎo)軌或互 鎖件中。對于此實(shí)施方式，互鎖導(dǎo)軌或互鎖件可在擠出聚合物之前或擠出過程中通過摻混 聚合物和滑爽體系添加劑來制備?；蛘?，滑爽體系添加劑可分散于聚合物和所得互鎖導(dǎo)軌或互鎖件的一部分中。例 如，聚合物和滑爽體系添加劑的摻混物可與不含滑爽體系添加劑的聚合物共擠出，使得例 如互鎖導(dǎo)軌的舌部和槽部包含聚合物和滑爽體系添加劑，而互鎖導(dǎo)軌的平坦帶部包含聚合 物而不含滑爽體系添加劑。在這些實(shí)施方式中，潤滑劑和糙化劑都包含在含有滑爽體系添加劑的聚合物部分 中。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，自潤滑緊固器件包含第一互鎖導(dǎo)軌或第一組互鎖 件和第二互鎖導(dǎo)軌或第二組互鎖件，前者包含聚合物和滑爽體系添加劑里的分散在第一互 鎖導(dǎo)軌或第一組互鎖件的整個(gè)聚合物中的糙化劑，后者包含聚合物和滑爽體系添加劑里的 分散在第二互鎖導(dǎo)軌或第二組互鎖件的整個(gè)聚合物中的潤滑劑。本發(fā)明還提供了制備自潤滑緊固器件的方法。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述方法包括結(jié)合或摻混聚合物和滑爽體系添加劑。然后，對 所得結(jié)合物或摻混物進(jìn)行擠出、注塑、RTV、旋轉(zhuǎn)澆鑄、SLA、SLS、三維壓印、CNC或用其他任何 合適的方法處理，將互鎖片模塑成聚合物互鎖導(dǎo)軌或互鎖件，其中整個(gè)聚合物里分散有滑 爽體系添加劑。然后，將這些互鎖片組裝成自潤滑緊固器件。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述方法包括結(jié)合或摻混聚合物和滑爽體系添加劑。然后， 將所得結(jié)合物或摻混物與聚合物一起擠出成互鎖導(dǎo)軌或互鎖件，其中一部分包含整個(gè)分散 有滑爽體系添加劑的聚合物。然后，將這些互鎖片組裝成自潤滑緊固器件。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述方法包括將聚合物和滑爽體系添加劑中的糙化劑結(jié)合 或摻混。然后，將所得結(jié)合物或摻混物擠出成第一互鎖導(dǎo)軌或第一組互鎖件，其中包含聚合 物，在該整個(gè)聚合物中分散有糙化劑。聚合物還與滑爽體系添加劑中的潤滑劑結(jié)合或摻混， 將所得結(jié)合物或摻混物擠出成第二互鎖導(dǎo)軌或第二組互鎖件，其中包含聚合物，所述整個(gè) 聚合物中分散有潤滑劑。然后，將這些第一和第二導(dǎo)軌或第一組和第二組互鎖件組裝成自 潤滑緊固器件。本發(fā)明的自潤滑緊固器件耐液，更優(yōu)選防液。此外，與使用市售熱塑性聚氨酯[拜 耳公司(Bayer)的Texin 990R]和普通型材擠出工藝制備的防水緊固件樣品相比，本發(fā)明 的這些自潤滑緊固器件具有改進(jìn)的強(qiáng)度以及提高的強(qiáng)度-質(zhì)量比，使得它們強(qiáng)度又高，質(zhì) 量又輕，同時(shí)具有增強(qiáng)的撓性。為提供具有高強(qiáng)度和撓性的器件，有必要提供防止互鎖件在 橫向拉伸載荷期間相對于自身旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方式中，改變幾何特征，以防止發(fā)生 這種旋轉(zhuǎn)。圖2顯示了緊固器件1的一個(gè)方面，該緊固器件1包括第一導(dǎo)軌2和第二導(dǎo)軌3， 它們通過滑件按互鎖設(shè)計(jì)彼此配合，所述滑件用于連接或分開互鎖表面。同樣如圖2所示， 每根導(dǎo)軌包含用于與其他導(dǎo)軌互鎖的舌部4和槽部5，以及用于附連到要用該器件閉合的 制品上的平坦部6。防轉(zhuǎn)件30也顯示為突起或加厚區(qū)域，在施加應(yīng)力的過程中，它們阻礙舌 部相對于槽部移動。圖3顯示了包含第一導(dǎo)軌2和第二導(dǎo)軌3的緊固器件1，兩根導(dǎo)軌按互鎖設(shè)計(jì)彼此 配合，從而將導(dǎo)軌連接起來。防轉(zhuǎn)件30也顯示為突起或加厚區(qū)域，在施加應(yīng)力的過程中，它 們阻礙舌部相對于槽部移動。圖4和圖5顯示了此防轉(zhuǎn)件的必要性。圖5有四幅圖，編號為5A-5B。圖5A顯示 了在橫向牽拉測試開始時(shí)的導(dǎo)軌橫截面。圖5B是同樣的橫截面，但疊加了線A和B。線A 代表互鎖部分的一般形狀。線B代表另一互鎖區(qū)域的取向。圖5C顯示了導(dǎo)軌在剛要分離 前的橫截面。圖5D是與圖5C相同的橫截面，但同樣加入了線A和B。注意，線A在圖5D中 比在圖5B中直得多。還應(yīng)注意，線B在圖5D中的取向幾乎垂直于它在圖5B中的取向。對 于線A和B，形狀和取向的改變由某些互鎖區(qū)域的旋轉(zhuǎn)引起。若能夠在不過分損失平面內(nèi)彎 曲撓性的情況下加入結(jié)構(gòu)件，防止這種旋轉(zhuǎn)發(fā)生，則器件的橫向牽拉強(qiáng)度可增加，同時(shí)保留
8令人滿意的彎曲撓性?；蛘撸梢约尤脒@些元件，而將整個(gè)橫截面按比例縮小，這樣就得到 具有類似強(qiáng)度，但彎曲撓性提高的器件。圖6A顯示了現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)軌的剖面。圖6B顯示了本發(fā)明的改進(jìn)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)，它在 減小了舌部上的倒凹部的懸垂部200的時(shí)候略去了不必要的倒凹部尺寸設(shè)定100，同時(shí)加 大了增強(qiáng)區(qū)300，由此減小了齒的旋轉(zhuǎn)。這樣可以防止頭相對于舌的頸部旋轉(zhuǎn)。例如，根據(jù)ASTM D2061-07測定，本發(fā)明包含互鎖導(dǎo)軌的自潤滑緊固器件能夠 經(jīng)受沿圖1所示方向施加的高達(dá)50磅的力。這種測量稱作橫向牽拉強(qiáng)度(cross-pull strength)測量。通過三點(diǎn)彎曲法(three-point bending method)測評的撓性也增加。 此項(xiàng)測評使用美國德州儀器公司(TA Instruments)的RSA3動態(tài)機(jī)械分析儀(Dynamic Mechanical Analyzer, DMA)，配有標(biāo)準(zhǔn)25mm跨距的三點(diǎn)彎曲夾具。樣品作為成對導(dǎo)軌測 試，預(yù)加載荷為1. 0g,最大偏離幅度為1. 0mm,速率為0. 25mm/s。利用載荷-偏離曲線在 0.3-1. 0mm之間的斜率計(jì)算撓性。撓性定義為彈性模量(E)與慣性的二階矩(I)之積的倒 數(shù)，記作(EI)—1。對于三點(diǎn)彎曲，啦)-1 = 487/^3，其中7=偏離量，？=載荷，1^=跨距= 25mm0本申請的互鎖導(dǎo)軌包含聚合物和分散在整個(gè)聚合物中的滑爽體系添加劑。已經(jīng)發(fā) 現(xiàn)，所述導(dǎo)軌具有大于2. 99Nm/g的有利強(qiáng)度-質(zhì)量比。此外，如下面實(shí)施例中所舉的例子， 單位長度的導(dǎo)軌的質(zhì)量小于80g/m。利用配有10 X物鏡的Zygo New View 5032光學(xué)表面光度儀測量表面粗糙度。利 用碳膠帶將樣品固定在載玻片上，然后放到平臺上分析粗糙度。每個(gè)樣品進(jìn)行3次1. 0mm 掃描。所有數(shù)據(jù)均以微米為單位記錄。將數(shù)據(jù)擬合為直的基線，不濾除數(shù)據(jù)。報(bào)告的是平 行于互鎖導(dǎo)軌的方向上的數(shù)據(jù)。報(bào)告的平均粗糙度(Ra)是表面與沿剖面看所有的點(diǎn)得到 的中線之間的平均距離。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在平行于導(dǎo)軌的方向上，表面粗糙度有可能大于0. 3微 米Ra。因此，本發(fā)明的自潤滑緊固器件特別適用于制備需要緊固器件的耐水或防水制 品，如衣物和包。本發(fā)明的自潤滑緊固器件適用于將手套和襪子連接到化學(xué)和/或生物防 護(hù)設(shè)備上，也適用于耐液或防液衣物。以下非限制性實(shí)施例用于進(jìn)一步闡述本發(fā)明。實(shí)施例實(shí)施例1 作為比較的防水緊固件利用市售熱塑性聚氨酯(拜耳公司的Texin 990R)和普通型材擠出工藝制備防 水緊固件樣品(CH1351-37-15)。所得導(dǎo)軌的剖面由用于連接衣物的尾段、過渡段和雙蘑菇 型互鎖段構(gòu)成(見圖2)。相對的導(dǎo)軌段相同。擠出之后，用美國加利福尼亞州帕羅西德羅 市 303 產(chǎn)品公司(303Products，Palo Cedro, CA)生產(chǎn)的 303Aerospace Lubricant 潤滑劑 噴涂導(dǎo)軌，然后組裝在一起，并進(jìn)行測試。單位長度的樣品的質(zhì)量為52g/m。平均橫向牽拉 強(qiáng)度為89牛頓(N)。彎曲撓性為1421牛頓/米(W2)。強(qiáng)度-質(zhì)量比為1.70(牛頓X 米)/克或(Nm/g)。強(qiáng)度-撓性之積為126943m_2。擠出方向上的平均表面粗糙度(Ra)為 0. 24y m。實(shí)施例2 作為比較的防水緊固件按照類似于比較例1的方法制備防水緊固件樣品(CH1351-37-16)，不同之處是調(diào)整擠出速度，使單位長度的此樣品的質(zhì)量為68克/米。平均橫向牽拉強(qiáng)度為100N。彎曲撓 性為1388曠!11-2。強(qiáng)度-質(zhì)量比為1.46Nm/g。強(qiáng)度-撓性之積為138337m—2。擠出方向上的 平均表面粗糙度(Ra)為0. 28 ii m。實(shí)施例3 防水緊固件利用比較例1所述普通型材擠出工藝，由摻混了 Estane Slip System X-4036的 Estane 58219樹脂[購自美國俄亥俄州維克利夫市魯布利佐公司(Lubrizol，ffickliffe, Ohio)]制備防水緊固件樣品(CH1351-37-17)。類似于比較例1，導(dǎo)軌剖面由附連衣物的 尾段和過渡段構(gòu)成。然而，尾段由雙波型互鎖段組成(見圖3)。擠出之后，不再另外添加 潤滑劑。單位長度的樣品的質(zhì)量為71克/米。平均橫向牽拉強(qiáng)度為212N。彎曲撓性為 llSeN—V2。強(qiáng)度-質(zhì)量比為2.99Nm/g。強(qiáng)度-撓性之積為251000nT2。擠出方向上的平均 表面粗糙度(Ra)為0. 40 ii m。實(shí)施例4:防水緊固件類似于實(shí)施例1制備防水緊固件樣品(CH1351-37-2)，不同之處是調(diào)整擠出速度， 使單位長度的樣品的質(zhì)量為47克/米。平均橫向牽拉強(qiáng)度為143N。彎曲撓性為lSOON—inT2。 強(qiáng)度-質(zhì)量比為3.03Nm/g。強(qiáng)度-撓性之積為260000m_2。擠出方向上的平均表面粗糙度 (Ra)為 0. 40 ii m。實(shí)施例5:防水緊固件類似于實(shí)施例1制備防水緊固件樣品(CH1351-37-5)，不同之處是調(diào)整擠出速度， 使單位長度的樣品的質(zhì)量為34克/米。平均橫向牽拉強(qiáng)度為103N。彎曲撓性為ASATN-inT2。 強(qiáng)度-質(zhì)量比為3.01Nm/g。強(qiáng)度-撓性之積為446000m_2。擠出方向上的平均表面粗糙度 (Ra)為 0. 75 ii m。實(shí)施例6 防水緊固件類似于實(shí)施例1制備防水緊固件樣品(CH1351-37-3)，不同之處是調(diào)整擠出縮 減比，使單位長度的樣品的質(zhì)量為18克/米。平均橫向牽拉強(qiáng)度為77N。彎曲柔韌性為 SZdSN—nr2。強(qiáng)度-質(zhì)量比為4.21Nm/g。強(qiáng)度-撓性之積為638000m_2。擠出方向上的平均 表面粗糙度(Ra)為0. 59 ii m。實(shí)施例7 防水緊固件測評ZIPLOC “Big Bags”緊固件樣品的強(qiáng)度和撓性。重新組裝樣品，使其適 合橫向牽拉測試。平均橫向牽拉強(qiáng)度為87N。彎曲撓性為3120曠!11_2。強(qiáng)度-撓性之積為 271000m—2。該樣品具有光澤外觀，表明它具有非常低的表面粗糙度。實(shí)施例8 防水緊固件測評YKK導(dǎo)軌緊固件(部類編號5PVH)樣品的強(qiáng)度和撓性。重新組裝樣品，使其 適合橫向牽拉測試。平均橫向牽拉強(qiáng)度為252N。彎曲柔韌性為515曠!11_2。強(qiáng)度-柔韌性之 積為129780m—2。該樣品具有光澤外觀，表明它具有非常低的表面粗糙度。實(shí)施例1-8的相對強(qiáng)度和撓性描繪于圖4。可以看出，本發(fā)明同時(shí)改善了強(qiáng)度和撓 性，如實(shí)線右側(cè)區(qū)域所示。應(yīng)當(dāng)指出，實(shí)施例1-8中報(bào)告的粗略計(jì)算值基于測量值，未經(jīng)近 似到所報(bào)告的最接近的整數(shù)。實(shí)施例9 測試方法摩擦系數(shù)的測量
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根據(jù)測試方法ASTM D1894-06測量摩擦系數(shù)(C0F)，滑板速度為90英寸/分鐘，滑 板載荷為600克?；宓酌娣e為2.5英寸X2. 5英寸。每個(gè)測試樣本測十次摩擦系數(shù)，結(jié) 果表中報(bào)告平均值。研磨后摩擦系數(shù)的測量研磨后摩擦系數(shù)是聚合物擠出體中所加潤滑劑的效果持久性的重要指標(biāo)。因此，為測量摩擦系數(shù)而制備的平坦樣品還利用改進(jìn)的ASTM D4966-98測試方法 進(jìn)行Martindate研磨測試。所述改進(jìn)包括用“0號”金剛砂布作為磨料，在12kPaA載荷下 進(jìn)行100輪循環(huán)(1600次運(yùn)動)。每個(gè)測試樣本按照此程序研磨之后，利用C0F測試方法再 次測量摩擦系數(shù)。研磨后的測試結(jié)果也列在結(jié)果表中。實(shí)施例10 潤滑效果對于用來制備導(dǎo)軌的聚氨酯材料所制成的平坦測試樣本，潤滑劑對其摩擦系數(shù) (C0F)的效果通過實(shí)驗(yàn)測定。利用樹脂制造商推薦的標(biāo)準(zhǔn)擠出條件，用Estane 58219聚氨 酯和Estane X4036聚氨酯的混合物制備平板擠出體。此母料組合物是后面所有利用各種 類型和添加水平的潤滑劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。這些樣品還用作不加潤滑劑的基準(zhǔn)物。為確定⑴芥酸酰胺摻混潤滑劑[美國馬薩諸塞州沃瑟斯特市ECM塑料公司(ECM Plastics, Inc.，Worcester, Massachusetts)，部類編號 CPU310]和(2)使用 PTFE 微粉的 效果，再次混合Estane 58219/Estane X4036批料，但此次加潤滑劑。然后，利用類似于不 加潤滑劑的對照樣品所用的條件，將這些含潤滑劑的復(fù)合批料擠出成平板。測評不同濃度的芥酸酰胺摻混潤滑劑和PTFE微粉。在基礎(chǔ)聚氨酯聚合物中加 入0重量％、3重量％和6重量％的芥酸酰胺摻混潤滑劑，由此制備初始測試樣品。測得這 些數(shù)據(jù)之后，用相同水平的潤滑劑制備一組新的聚氨酯擠出體，但在用來制備聚合物擠出 體的復(fù)合混合物中加入0%、3%和6%的PTFE微粉[T-815PTFE微粉，購自沙姆洛克公司 (Shamrock)]。表1 摩擦系數(shù)結(jié)果 根據(jù)上表1，可以得出幾個(gè)有關(guān)潤滑的結(jié)論。加潤滑劑但不研磨可降低初始樣品的 C0F。但研磨之后，C0F增大。研磨后C0F增大表明，潤滑效果下降。相反，當(dāng)在加潤滑劑的 樣品中另外加入PTFE微粉時(shí)，研磨后C0F不增大。實(shí)施例11 基于表1中樣品B測定對導(dǎo)軌拉鏈拉力的影響。利用改進(jìn)的ASTM D1876測量拉 鏈拉力，牽拉速率為12英寸/秒，牽拉范圍為14英寸。所報(bào)告的是拉力讀數(shù)的平均值。組 成同于樣品B但不加PTFE微粉的導(dǎo)軌與組成同于樣品B但加3% PTFE微米的導(dǎo)軌相比較。 為歸一化這些數(shù)據(jù)，報(bào)告的結(jié)果是每次牽拉的拉力除以初始拉力之比。這些結(jié)果示于下表 2。這些結(jié)果表明，不加PTFE微粉時(shí)，拉力隨測試循環(huán)牽拉的輪數(shù)增加，在約200輪循 環(huán)時(shí)曲線出現(xiàn)平臺，直至在300輪循環(huán)時(shí)測試結(jié)束。平臺值顯示，不存在PTFE微粉時(shí)，拉力 在約200輪循環(huán)時(shí)翻了一番以上。與此形成對照，存在PTFE微粉時(shí)，拉力稍微增加，直到約 50輪循環(huán)，然后變平，直到約200輪循環(huán)，隨后拉力開始減小。在此300輪循環(huán)測試結(jié)束時(shí)， 存在PTFE微粉的最終拉力基本上與初始拉力相同。表權(quán)利要求
一種自潤滑緊固器件，其包含聚合物和分散在整個(gè)所述聚合物中的滑爽體系添加劑。
2.如權(quán)利要求1所述的自潤滑緊固器件，其特征在于，所述自潤滑緊固器件包括由所 述聚合物和滑爽體系添加劑制備的互鎖導(dǎo)軌。
3.如權(quán)利要求1所述的自潤滑緊固器件，其特征在于，它包括兩根由所述聚合物和滑 爽體系添加劑制備的互鎖導(dǎo)軌。
4.如權(quán)利要求1所述的自潤滑緊固器件，其特征在于，它包含由所述聚合物和滑爽體 系添加劑制備的互鎖件的互鎖組。
5.如權(quán)利要求1所述的自潤滑緊固器件，其特征在于，它包含兩個(gè)由所述聚合物和滑 爽體系添加劑制備的互鎖件的互鎖組。
6.如權(quán)利要求1所述的自潤滑緊固器件，其特征在于，所述聚合物包含聚氨酯。
7.如權(quán)利要求1所述的自潤滑緊固器件，其特征在于，所述滑爽體系添加劑包含使得 至少一個(gè)聚合物表面粗糙化的糙化劑和潤滑至少一個(gè)聚合物表面的潤滑劑。
8.如權(quán)利要求1所述的自潤滑緊固器件，其特征在于，所述聚合物包含玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度(Tg)至少為-49° F的熱塑性聚合物。
9.如權(quán)利要求7所述的自潤滑緊固器件，其特征在于，所述糙化劑是無機(jī)材料。
10.如權(quán)利要求7所述的自潤滑緊固器件，其特征在于，所述潤滑劑可溶于溶劑。
11.如權(quán)利要求10所述的自潤滑緊固器件，其特征在于，所述溶劑是醇或丙酮。
12.如權(quán)利要求7所述的自潤滑緊固器件，其特征在于，所述潤滑劑不會影響緊固器件 與熱熔粘合劑的粘著。
13.如權(quán)利要求1所述的自潤滑緊固器件，其特征在于，所述滑爽體系添加劑以0.1重 量％ -10重量％的百分比分散在整個(gè)聚合物中。
14.如權(quán)利要求1所述的自潤滑緊固器件，其特征在于，所述滑爽體系添加劑以10重 量％ -20重量％的百分比分散在整個(gè)聚合物中。
15.如權(quán)利要求1所述的自潤滑緊固器件，其特征在于，所述滑爽體系添加劑以2重 量％ -5重量％的百分比與樹脂摻混。
16.如權(quán)利要求1所述的自潤滑緊固器件，其特征在于，所述滑爽體系添加劑均勻地分 布在緊固器件的整個(gè)聚合物中。
17.如權(quán)利要求1所述的自潤滑緊固器件，其特征在于，所述滑爽體系添加劑不均勻地 分布在緊固器件的整個(gè)聚合物中。
18.如權(quán)利要求1所述的緊固器件，其特征在于，所述聚合物與滑爽體系添加劑擠出形 成緊固器件的互鎖導(dǎo)軌或一組互鎖件。
19.如權(quán)利要求1所述的緊固器件，其特征在于，它是耐液的。
20.如權(quán)利要求1所述的緊固器件，其特征在于，它是防液的。
21.—種制品，其包含權(quán)利要求1所述的緊固器件，其特征在于，所述制品是衣物。
22.一種用于緊固器件的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，所述導(dǎo)軌包含聚合物和分散在整個(gè)所 述聚合物中的滑爽體系添加劑。
23.一種用于緊固器件的包括表面的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，所述表面在平行于導(dǎo)軌的 方向上的表面粗糙度大于0. 3微米Ra。
24.一種用于緊固器件的包括表面的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，所述表面在平行于導(dǎo)軌的 方向上的表面粗糙度大于0. 5微米Ra。
25.如權(quán)利要求22所述的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，所述聚合物包含聚氨酯。
26.如權(quán)利要求22所述的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，它包含在平行于導(dǎo)軌方向上的表面 粗糙度大于0. 3微米Ra的表面。
27.如權(quán)利要求22所述的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，它包含在平行于導(dǎo)軌方向上的表面 粗糙度大于0. 5微米Ra的表面。
28.如權(quán)利要求22所述的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，所述滑爽體系添加劑包含使得導(dǎo)軌 表面粗糙化的糙化劑和潤滑導(dǎo)軌表面的潤滑劑。
29.如權(quán)利要求28所述的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，所述糙化劑是無機(jī)材料。
30.如權(quán)利要求1所述的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，所述器件還包含防轉(zhuǎn)件。
31.如權(quán)利要求30所述的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，所述溶劑是醇或丙酮。
32.如權(quán)利要求30所述的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，所述潤滑劑不影響互鎖導(dǎo)軌與熱熔 粘合劑的粘著。
33.如權(quán)利要求22所述的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，所述滑爽體系添加劑以0.1重 量％ -10重量％的百分比分散在聚合物中。
34.如權(quán)利要求22所述的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，所述滑爽體系添加劑以2重量％-5 重量％的百分比分散在聚合物中。
35.如權(quán)利要求22所述的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，所述滑爽體系添加劑均勻地分布在 互鎖導(dǎo)軌的整個(gè)聚合物中。
36.如權(quán)利要求22所述的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，所述滑爽體系添加劑不均勻地分布 在互鎖導(dǎo)軌的整個(gè)聚合物中。
37.如權(quán)利要求22所述的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，其通過擠出工藝制備。
38.如權(quán)利要求37所述的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，所述聚合物和滑爽體系添加劑與不 含滑爽體系添加劑的聚合物共擠出，使得互鎖導(dǎo)軌的舌部和槽部包含聚合物和滑爽體系添 加劑，而互鎖導(dǎo)軌的平坦帶部包含無滑爽體系添加劑的聚合物。
39.如權(quán)利要求22所述的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，其具有大于1400曠!11_2的成對撓性， 其中橫向牽拉強(qiáng)度大于120-(0.00814X撓性)，其單位為牛頓(根據(jù)ASTM D2061-07測 定)。
40.如權(quán)利要求22所述的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，其具有小于MOON—inT2的成對撓性， 其中橫向牽拉強(qiáng)度大于423-0. 216X撓性，其單位為牛頓，根據(jù)ASTM D2061-07測定。
41.如權(quán)利要求22所述的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，其包含至少一個(gè)防止互鎖元件旋轉(zhuǎn) 的零件。
42.一種包含至少兩根導(dǎo)軌的自潤滑緊固器件，其特征在于，一根導(dǎo)軌包含聚合物和分 散在整個(gè)所述聚合物中的滑爽體系添加劑。
43.一種包含至少兩根導(dǎo)軌的自潤滑緊固器件，其特征在于，一根導(dǎo)軌包含聚合物和分 散在整個(gè)所述聚合物中的糙化劑。
44.一種緊固器件，它包含(a)具有舌部、槽部和帶部的第一互鎖導(dǎo)軌；以及(b)具有舌部、槽部和帶部的第二互鎖導(dǎo)軌，其中第一互鎖導(dǎo)軌的舌部與第二互鎖導(dǎo)軌的槽部互鎖，第二互鎖導(dǎo)軌的舌部與第一互 鎖導(dǎo)軌的槽部互鎖；以及其中互鎖導(dǎo)軌之一的舌部和槽部中至少有一個(gè)包含聚合物和分散在整個(gè)所述聚合物 中的滑爽體系添加劑。
45.一種形成自潤滑緊固件的方法，該方法包括以下步驟(a)將聚合物和滑爽體系添加劑結(jié)合或摻混；(b)將所得結(jié)合物或摻混物擠出形成聚合物互鎖導(dǎo)軌或互鎖件，其中整個(gè)所述聚合物 中分散有滑爽體系添加劑；以及(c)將互鎖導(dǎo)軌或互鎖件組裝為自潤滑緊固件。
46.一種形成自潤滑緊固件的方法，該方法包括以下步驟(a)將聚合物和滑爽體系添加劑結(jié)合或摻混；(b)將所得結(jié)合物或摻混物與未加滑爽體系添加劑的聚合物一起擠出形成互鎖導(dǎo)軌或 互鎖件；以及(c)將互鎖導(dǎo)軌或互鎖件組裝為自潤滑緊固件。
47.一種形成自潤滑緊固件的方法，該方法包括以下步驟(a)將聚合物和滑爽體系添加劑中的糙化劑結(jié)合或摻混；(b)將步驟(a)所得的結(jié)合物或摻混物擠出形成第一互鎖導(dǎo)軌或第一組互鎖件，它們 包含聚合物，在整個(gè)所述聚合物中分散有糙化劑；(c)將聚合物和滑爽體系添加劑中的潤滑劑結(jié)合或摻混；(d)將步驟(c)所得結(jié)合物或摻混物擠出形成第二互鎖導(dǎo)軌或第二組互鎖件，它們包 含聚合物，在整個(gè)所述聚合物中分散有潤滑劑；以及(e)將第一和第二導(dǎo)軌或第一組和第二組互鎖件組裝為自潤滑緊固件。
48.一種包含本文所述和附圖所示任何結(jié)構(gòu)特征的器件，所述附圖構(gòu)成本發(fā)明內(nèi)容的 一部分。
49.一種用于緊固器件的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，所述導(dǎo)軌包含聚合物和分散在整個(gè)聚 合物中的滑爽體系添加劑，并具有大于2. 99Nm/g的強(qiáng)度-質(zhì)量比。
50.如權(quán)利要求49所述的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，所述導(dǎo)軌具有小于80克/米的單位長度質(zhì)量。
51.如權(quán)利要求49所述的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，所述導(dǎo)軌具有小于40克/米的單位長度質(zhì)量。
52.如權(quán)利要求49所述的互鎖導(dǎo)軌，其特征在于，所述導(dǎo)軌具有小于20克/米的單位長度質(zhì)量。
全文摘要
本發(fā)明提供了具有互鎖導(dǎo)軌或互鎖件的自潤滑緊固器件，其包含聚合物以及分散在整個(gè)聚合物中的滑爽體系添加劑，所述添加劑包括糙化劑和潤滑劑。本發(fā)明還提供了制備自潤滑緊固器件的方法及其在耐液或防液制品中的應(yīng)用。一個(gè)具體優(yōu)點(diǎn)是所述器件即便用溶劑清潔后，也能反復(fù)重新形成自潤滑表面。
文檔編號A44B18/00GK101854826SQ200880115512
公開日2010年10月6日 申請日期2008年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月25日
發(fā)明者C·T·羅森邁耶, D·T·扎多, G·E·漢農(nóng), J·E·特魯巴 申請人:戈?duì)柶髽I(yè)控股股份有限公司