[发明专利]纺织增强材料及其制造方法

说明书

本发明涉及一种用于增强特别是橡胶产品的纺织的增强材料，该增强材料带有至少一种复型纤维，该复型纤维具有芳族聚酰胺纤维，所述芳族聚酰胺纤维带有用于结合特别是橡胶材料的停泊位点，所述停泊位点的形式为布置在芳族聚酰胺纤维表面上的羧基，其中，在复型纤维的强度为至少600Mpa时，所述停泊位点的面密度至少为0.2nmol/mm²。

本发明涉及一种用于增强特别是橡胶产品的纺织增强材料及其制造方法，该增强材料带有至少一种复型纤维，该复型纤维具有芳族聚酰胺纤维，这些芳族聚酰胺纤维带有用于结合特别是橡胶材料的停泊位点，这些停泊位点的形式为布置在芳族聚酰胺纤维表面上的羧基。

带有这种纤维的增强材料是已知的，也已知所述增强材料带有由其它合成聚合物比如聚酰胺6或聚酰胺6.6或各种不同的聚脂构成的纤维，尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。这种增强材料，其结构可能是非织造织物、帘线或纺织平幅结构尤其是织造织物，例如用于增强车辆轮胎，其方式为，在这些纤维结构上首先在浸渍过程中涂覆树脂-胶乳-基质，该基质随后热定形。浸渍的轮胎帘线或轮胎帘布以这种“干燥的”形式嵌入(例如共挤压或压延)在非硫化的橡胶中，并且用来制造绿色轮胎，例如用于轮胎胎壳。作为浸渍物，通常考虑采用间苯二酚甲醛胶乳(RFL)，其形式通常为在由间苯二酚和甲醛构成的溶液中的胶乳乳浊液。但本领域技术人员由该文献也知道其它的无甲醛和/或间苯二酚的浸渍制剂。

其它的例如由人造丝构成的纤维结构对浸渍物产生良好的附着，然而对于未活化的聚酯和芳族聚酰胺纤维，这种附着明显表现较弱。因此，在给它们规定标准-RFL-浸渍之前，给它们设置中间覆层，其方式为，例如把它们浸入到预浸物池中。这种预浸物可以例如含有由封端的异氰酸酯和低分子量环氧化物构成的混合物，例如“Handbook of RubberBonding”，Bryan Crowther，Rubber Technology Ltd.，2003年第246页中所述。于是，材料表面不再由纤维本身的表面构成，而是由预浸材料的中间覆层构成。这产生总体上明显改善的附着特性，预浸发展成为工业标准，尤其因为预浸不仅在工艺方面，而且在受控的均匀表面作用方面，明显优于芳族聚酰胺纤维活化的其它方法，如等离子体处理或硫酸处理。例如DE 3485697 T2描述了用于改性芳族聚酰胺纤维的涂覆试剂(浸渍物)以改善附着特性。

本发明的目的在于，对开篇所述类型的纺织增强材料予以改进，从而一方面保证即使在机械要求高的情况下也能使用，比如用于轮胎帘线应用，而且，这种增强材料可以采用简单的可比较广泛地应用的技术来制造。

该目的通过开篇所述类型的纺织增强材料来实现，其特征在于，在复型纤维的强度(拉伸强度)为至少600Mpa时，停泊位点的面密度至少为0.2nmol/mm²。

发明人发现，芳族聚酰胺纤维的特点是，在根据本发明的方法中可以采用氧化还原酶来提供停泊位点的至少为0.2nmol/mm²的面密度，而在此并不损害机械特性比如强度。

例如在WO 2005/121438 A2中针对聚酰胺记载了使用酶对纺织纤维予以改性，目的是要改善染色特性。那里予以研究的非芳香族的芳族聚酰胺纤维(尼龙)可以用蛋白酶予以改性。本申请的发明人已发现，WO 2005/121438 A2中记载的改性方案不能转用至芳族聚酰胺(见参比范例；表格1a)。

相反，令人惊奇的是，现在可以利用氧化还原酶例如漆酶有针对性地实现增加停泊位点。漆酶与聚合物的特性的改性相关地例如也在WO 2010/0116041中介绍过，并且也在WO 2005/121438 A2中有所提及。关于芳族聚酰胺，尚未公开使用漆酶。

本发明的纤维结构的特征因而在于，停泊位点的面密度明显高于按照常规能在商业上得到的芳族聚酰胺纤维的面密度(在0.11nmol/mm²的范围内)，同时，芳族聚酰胺纤维的结构完整性比得起标准-芳族聚酰胺纤维，机械特性比如强度因而也比得起。