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CN101854826B - 自润滑紧固件 - Google Patents

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CN101854826B CN2008801155125A CN200880115512A CN101854826B CN 101854826 B CN101854826 B CN 101854826B CN 2008801155125 A CN2008801155125 A CN 2008801155125A CN 200880115512 A CN200880115512 A CN 200880115512A CN 101854826 B CN101854826 B CN 101854826B
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Abstract

本发明提供了具有互锁导轨或互锁件的自润滑紧固器件，其包含聚合物以及分散在整个聚合物中的滑爽体系添加剂，所述添加剂包括糙化剂和润滑剂。本发明还提供了制备自润滑紧固器件的方法及其在耐液或防液制品中的应用。一个具体优点是所述器件即便用溶剂清洁后，也能反复重新形成自润滑表面。

Description

自润滑紧固件
相关申请交叉参考
本申请要求2007年9月25日提交的临时申请USSN 60/974977的优先权。
发明背景
本发明涉及互锁导轨或齿，它们由聚合物和滑爽体系添加剂(slip systemadditive)组成，所述滑爽体系添加剂包含糙化剂和润滑剂并分散在整个聚合物中。自润滑互锁导轨或齿用于自润滑紧固器件，特别是用于衣物的防水紧固器件。
一个具体的优点是在其使用过程中不需要频繁向导轨添加润滑剂。目前的一些市售器件要求每闭合10个循环就重新润滑一次。这不仅不方便、费时间，而且可能污染器件附近的材料。
人们已经披露了各种使用润滑剂的滑动式扣合紧固件。例如，已经披露了传统的线圈型拉链(耦联元件)和用于闭合线圈的滑件。
在一个实施方式中，紧固件的线圈在挤出成型期间或之后，在其表面形成犬牙交错的构型并进行机械糙化。将润滑剂溶解在合适的溶剂中，然后涂覆到线圈上。据称犬牙交错的表面可促进此涂覆过程。
在另一个实施方式中，滑动式紧固件由一对承载带和耦联元件组成。耦联元件是用纤丝形成的螺旋或连续线圈。用润滑剂浸泡过的一根单独的吸附性材料绳索位于耦联元件附近，用于减小耦联时的摩擦力。然而，通常需要重复施加这种润滑剂。
人们还披露了一种滑动式紧固件，其聚合物互锁件直接注塑在拉链带上。为帮助从模头上取下聚合物互锁件，要向聚合物挤出体中加入有机脱模剂如硅氧烷。据披露，存在硅氧烷时，拉链的拉力减小。互锁件可以是导轨突起、齿或者锁钥机构。
人们还披露了带滑动式紧固件封闭结构的家用储物自封袋。例如，在一种这样的袋子中，通过表面糙化剂或防滑剂可以在家用储物袋上形成书写表面。然后在袋子的相对表面的选定区域添加滑爽剂，以克服相对表面上的防滑剂。
发明内容
本发明一方面涉及用于自润滑紧固器件的互锁导轨。所述导轨包含聚合物和滑爽体系添加剂，所述滑爽体系添加剂包含糙化剂和润滑剂并分散在整个聚合物中。
本发明另一方面涉及用于自润滑紧固器件的互锁件。所述互锁件包含聚合物和滑爽体系添加剂，所述滑爽体系添加剂包含糙化剂和润滑剂并分散在整个聚合物中，或者分散在聚合物的一个区域或一部分中。
本发明另一方面涉及包含至少两根互锁导轨的自润滑紧固器件，其中至少一根互锁导轨包含聚合物和滑爽体系添加剂，所述滑爽体系添加剂包含糙化剂和润滑剂并分散在整个聚合物中。
本发明另一方面涉及包含两根互锁导轨的自润滑紧固器件，其中一根互锁导轨包含聚合物和滑爽体系添加剂里的分散在整个聚合物中的糙化剂，而另一根互锁导轨包含聚合物和滑爽体系添加剂里的分散在整个聚合物中的润滑剂。
本发明另一方面涉及包含多根互锁件的自润滑紧固器件，所述互锁件包含聚合物和滑爽体系添加剂，所述滑爽体系添加剂包含糙化剂和润滑剂并分散在整个聚合物中。
本发明另一方面涉及包含一个或多个这种自润滑紧固器件的诸如衣物的制品。
本发明又一方面涉及制备互锁导轨或互锁件和自润滑紧固器件的方法。
本发明又一方面涉及同时具有高强度和高挠性的互锁导轨紧固器件。
附图说明
图1是本发明的具有自润滑互锁导轨的示例性紧固器件的图解。
图2是本发明的互锁导轨的另一种不同的示例性设计的侧视图。
图3是具有防转件的互锁导轨部分的横截面侧视图。
图4是强度-挠性关系图。
图5是防转件的示意图。
图6A和6B是现有技术与本发明的比较。
具体实施方式
本发明提供了用于自润滑紧固器件的互锁导轨和互锁件。
本文所用“制品”包括衣物、鞋类、经久耐磨的用品(hardwear)、包、防护服、封闭器物(如化物防护物件)等。
本文所用“自润滑”是指不需要单独向紧固器件添加和/或再添加润滑剂，以减小紧固器件的摩擦。
本文所用“防水”是指制品能够经受至少1.0psi的流体静压力至少1.0分钟。
本文所用“防液”是指制品在至少0.07巴的压力下用测试液测试至少3分钟时，不会漏液或渗液。所述测试液至少是水，理想状况下可以是一系列液态化学品。
本文所用“防转件”是指当紧固件以“关闭”或“锁定”结构接合的时候，用来防止导轨的互锁部分(在施加于互锁表面的外力作用下)彼此相对转动的任何机构。防转件在不向紧固件增加过度刚性的情况下防止互锁界面发生旋转。例如，图1-4描述了防转件的例子，它们包括但不限于防止旋转的机构，如突起、节块、加厚区域以及对紧固件作出的防止旋转的其他改进。
图1所示为具有互锁导轨的示例性紧固器件。
如图1所示，紧固器件1包含第一导轨2、第二导轨3和止动件，两根导轨通过金属或塑料滑件7按互锁设计彼此配合，所述止动件在一端与导轨连接。同样如图1所示，每根导轨包含用于与另一根导轨互锁的舌部4和槽部5，以及用于附连到要用该器件闭合的制品上的平坦部6。
在本发明的一个实施方式中，自润滑紧固器件包含互锁导轨，该紧固器件的一根或两根导轨包含聚合物和分散在整个聚合物中的滑爽体系添加剂。滑爽体系添加剂包含使得导轨表面粗糙化的糙化剂和润滑导轨表面的润滑剂。用这种紧固器件闭合的示例性制品包括但不限于衣物、鞋类、包、手套、帽类、防护设备、医用运输封闭器物、帐篷和储物袋。在另一个实施方式中，导轨之一包含聚合物和滑爽体系添加剂里的分散在整个聚合物中的糙化剂，而另一根导轨包含聚合物和滑爽体系添加剂里的分散在整个聚合物中的润滑剂。
在又一个实施方式中，自润滑紧固器件包含两组互锁件，该紧固器件的一组或两组互锁件包含聚合物和分散在整个聚合物中的滑爽体系添加剂。
在另一个实施方式中，利用两组互锁件形成密封。一组互锁件包含聚合物和滑爽体系添加剂里的分散在整个聚合物中的糙化剂，而另一组互锁件包含聚合物和滑爽体系添加剂里的分散在整个聚合物中的润滑剂。
用于本发明的这些导轨和互锁件里的示例性聚合物包括但不限于聚氨酯、热塑性聚合物、硅酮、热塑性高弹体或橡胶等、聚乙烯、聚酯、聚丙烯、聚氯乙烯、含氟聚合物及其掺混物。
分散在整个聚合物中的滑爽体系添加剂包含使得导轨表面或互锁件表面粗糙化的糙化剂和润滑导轨表面或互锁件表面的润滑剂。在一个实施方式中，滑爽体系添加剂包含至少一种糙化剂和至少一种润滑剂。
滑爽体系添加剂中的糙化剂糙化导轨或互锁件的表面，增加粗糙度，减少表面间的接触点，使表面相对移动的过程中摩擦力减小，优选不改变聚合物的本体性质。用于滑爽体系添加剂的示例性糙化剂包含无机材料，包括但不限于氧化硅、铝、硅酸盐、硅藻土或滑石。应进一步理解，对于本文所述应用，糙化剂可选自无机或有机材料。
在包含导轨或成组互锁件的紧固器件开闭的过程中，滑爽体系添加剂中的润滑剂可减小摩擦。用于本发明的润滑剂可以溶解于极性或非极性溶剂，例如醇，优选为乙醇、异丙醇、己烷、二氯甲烷或甲乙酮或丙酮。这种润滑剂倾向于出现或反复出现在聚合物表面上，减小表面摩擦。此外，优选用于本发明的润滑剂不会影响紧固器件与热熔粘合剂的粘着性。用于滑爽体系添加剂的示例性润滑剂包括但不限于油酰胺、硬脂酰胺、亚乙基双油酰胺、亚乙基双硬脂酰胺、硅氧烷、含氟聚合物和芥酸酰胺、硬脂醇、硬脂酸、硬脂酸酯/盐、硬脂酸的金属盐(如镁盐和钙盐)、硅酮、聚四氟乙烯等。
滑爽体系添加剂以0.1重量％-20重量％、更优选2重量％-5重量％的比例分散在聚合物中。
本文所用“分散在整个聚合物中”是指滑爽添加剂或滑爽添加剂的组分均匀或非均匀扩散到整个聚合物中，使得所得导轨或互锁件的至少一部分同时包含聚合物和滑爽添加剂或其一种组分。将滑爽添加剂分散在整个聚合物中就不需要涂覆聚合物和/或在使用后向紧固器件再次施加润滑剂。较佳的是，滑爽添加剂不是像用于脱模那样简单地局部涂覆或施加。一般说来，不希望这种滑爽添加剂存在于成品之中或之上，因为它们会带来不利的性质。
在一个实施方式中，滑爽体系添加剂均匀分布在整个聚合物和所得互锁导轨或互锁件中。对于此实施方式，互锁导轨或互锁件可在挤出聚合物之前或挤出过程中通过掺混聚合物和滑爽体系添加剂来制备。
或者，滑爽体系添加剂可分散于聚合物和所得互锁导轨或互锁件的一部分中。例如，聚合物和滑爽体系添加剂的掺混物可与不含滑爽体系添加剂的聚合物共挤出，使得例如互锁导轨的舌部和槽部包含聚合物和滑爽体系添加剂，而互锁导轨的平坦带部包含聚合物而不含滑爽体系添加剂。
在这些实施方式中，润滑剂和糙化剂都包含在含有滑爽体系添加剂的聚合物部分中。
在本发明的另一个实施方式中，自润滑紧固器件包含第一互锁导轨或第一组互锁件和第二互锁导轨或第二组互锁件，前者包含聚合物和滑爽体系添加剂里的分散在第一互锁导轨或第一组互锁件的整个聚合物中的糙化剂，后者包含聚合物和滑爽体系添加剂里的分散在第二互锁导轨或第二组互锁件的整个聚合物中的润滑剂。
本发明还提供了制备自润滑紧固器件的方法。
在一个实施方式中，所述方法包括结合或掺混聚合物和滑爽体系添加剂。然后，对所得结合物或掺混物进行挤出、注塑、RTV、旋转浇铸、SLA、SLS、三维压印、CNC或用其他任何合适的方法处理，将互锁片模塑成聚合物互锁导轨或互锁件，其中整个聚合物里分散有滑爽体系添加剂。然后，将这些互锁片组装成自润滑紧固器件。
在另一个实施方式中，所述方法包括结合或掺混聚合物和滑爽体系添加剂。然后，将所得结合物或掺混物与聚合物一起挤出成互锁导轨或互锁件，其中一部分包含整个分散有滑爽体系添加剂的聚合物。然后，将这些互锁片组装成自润滑紧固器件。
在另一个实施方式中，所述方法包括将聚合物和滑爽体系添加剂中的糙化剂结合或掺混。然后，将所得结合物或掺混物挤出成第一互锁导轨或第一组互锁件，其中包含聚合物，在该整个聚合物中分散有糙化剂。聚合物还与滑爽体系添加剂中的润滑剂结合或掺混，将所得结合物或掺混物挤出成第二互锁导轨或第二组互锁件，其中包含聚合物，所述整个聚合物中分散有润滑剂。然后，将这些第一和第二导轨或第一组和第二组互锁件组装成自润滑紧固器件。
本发明的自润滑紧固器件耐液，更优选防液。此外，与使用市售热塑性聚氨酯[拜耳公司(Bayer)的Texin 990R]和普通型材挤出工艺制备的防水紧固件样品相比，本发明的这些自润滑紧固器件具有改进的强度以及提高的强度-质量比，使得它们强度又高，质量又轻，同时具有增强的挠性。为提供具有高强度和挠性的器件，有必要提供防止互锁件在横向拉伸载荷期间相对于自身旋转的机构。在一个实施方式中，改变几何特征，以防止发生这种旋转。
图2显示了紧固器件1的一个方面，该紧固器件1包括第一导轨2和第二导轨3，它们通过滑件按互锁设计彼此配合，所述滑件用于连接或分开互锁表面。同样如图2所示，每根导轨包含用于与其他导轨互锁的舌部4和槽部5，以及用于附连到要用该器件闭合的制品上的平坦部6。防转件30也显示为突起或加厚区域，在施加应力的过程中，它们阻碍舌部相对于槽部移动。
图3显示了包含第一导轨2和第二导轨3的紧固器件1，两根导轨按互锁设计彼此配合，从而将导轨连接起来。防转件30也显示为突起或加厚区域，在施加应力的过程中，它们阻碍舌部相对于槽部移动。
图4和图5显示了此防转件的必要性。图5有四幅图，编号为5A-5B。图5A显示了在横向牵拉测试开始时的导轨横截面。图5B是同样的横截面，但叠加了线A和B。线A代表互锁部分的一般形状。线B代表另一互锁区域的取向。图5C显示了导轨在刚要分离前的横截面。图5D是与图5C相同的横截面，但同样加入了线A和B。注意，线A在图5D中比在图5B中直得多。还应注意，线B在图5D中的取向几乎垂直于它在图5B中的取向。对于线A和B，形状和取向的改变由某些互锁区域的旋转引起。若能够在不过分损失平面内弯曲挠性的情况下加入结构件，防止这种旋转发生，则器件的横向牵拉强度可增加，同时保留令人满意的弯曲挠性。或者，可以加入这些元件，而将整个横截面按比例缩小，这样就得到具有类似强度，但弯曲挠性提高的器件。
图6A显示了现有技术的导轨的剖面。图6B显示了本发明的改进导轨设计，它在减小了舌部上的倒凹部的悬垂部200的时候略去了不必要的倒凹部尺寸设定100，同时加大了增强区300，由此减小了齿的旋转。这样可以防止头相对于舌的颈部旋转。
例如，根据ASTM D2061-07测定，本发明包含互锁导轨的自润滑紧固器件能够经受沿图1所示方向施加的高达50磅的力。这种测量称作横向牵拉强度(cross-pull strength)测量。通过三点弯曲法(three-point bending method)测评的挠性也增加。此项测评使用美国德州仪器公司(TA Instruments)的RSA3动态机械分析仪(Dynamic Mechanical Analyzer，DMA)，配有标准25mm跨距的三点弯曲夹具。样品作为成对导轨测试，预加载荷为1.0g，最大偏离幅度为1.0mm，速率为0.25mm/s。利用载荷-偏离曲线在0.3-1.0mm之间的斜率计算挠性。挠性定义为弹性模量(E)与惯性的二阶矩(I)之积的倒数，记作(EI)-1。对于三点弯曲，(EI)-1＝48y/PL3，其中y＝偏离量，P＝载荷，L＝跨距＝25mm。
本申请的互锁导轨包含聚合物和分散在整个聚合物中的滑爽体系添加剂。已经发现，所述导轨具有大于2.99Nm/g的有利强度-质量比。此外，如下面实施例中所举的例子，单位长度的导轨的质量小于80g/m。
利用配有10×物镜的Zygo New View 5032光学表面光度仪测量表面粗糙度。利用碳胶带将样品固定在载玻片上，然后放到平台上分析粗糙度。每个样品进行3次1.0mm扫描。所有数据均以微米为单位记录。将数据拟合为直的基线，不滤除数据。报告的是平行于互锁导轨的方向上的数据。报告的平均粗糙度(Ra)是表面与沿剖面看所有的点得到的中线之间的平均距离。已经发现，在平行于导轨的方向上，表面粗糙度有可能大于0.3微米Ra。
因此，本发明的自润滑紧固器件特别适用于制备需要紧固器件的耐水或防水制品，如衣物和包。本发明的自润滑紧固器件适用于将手套和袜子连接到化学和/或生物防护设备上，也适用于耐液或防液衣物。
以下非限制性实施例用于进一步阐述本发明。
实施例
实施例1：作为比较的防水紧固件
利用市售热塑性聚氨酯(拜耳公司的Texin 990R)和普通型材挤出工艺制备防水紧固件样品(CH1351-37-15)。所得导轨的剖面由用于连接衣物的尾段、过渡段和双蘑菇型互锁段构成(见图2)。相对的导轨段相同。挤出之后，用美国加利福尼亚州帕罗西德罗市303产品公司(303Products，Palo Cedro，CA)生产的303Aerospace Lubricant润滑剂喷涂导轨，然后组装在一起，并进行测试。单位长度的样品的质量为52g/m。平均横向牵拉强度为89牛顿(N)。弯曲挠性为1421牛顿/米(N-1m-2)。强度-质量比为1.70(牛顿×米)/克或(Nm/g)。强度-挠性之积为126943m-2。挤出方向上的平均表面粗糙度(Ra)为0.24μm。
实施例2：作为比较的防水紧固件
按照类似于比较例1的方法制备防水紧固件样品(CH1351-37-16)，不同之处是调整挤出速度，使单位长度的此样品的质量为68克/米。平均横向牵拉强度为100N。弯曲挠性为1388N-1m-2。强度-质量比为1.46Nm/g。强度-挠性之积为138337m-2。挤出方向上的平均表面粗糙度(Ra)为0.28μm。
实施例3：防水紧固件
利用比较例1所述普通型材挤出工艺，由掺混了Estane Slip System X-4036的Estane 58219树脂[购自美国俄亥俄州维克利夫市鲁布利佐公司(Lubrizol，Wickliffe，Ohio)]制备防水紧固件样品(CH1351-37-17)。类似于比较例1，导轨剖面由附连衣物的尾段和过渡段构成。然而，尾段由双波型互锁段组成(见图3)。挤出之后，不再另外添加润滑剂。单位长度的样品的质量为71克/米。平均横向牵拉强度为212N。弯曲挠性为1186N-1m-2。强度-质量比为2.99Nm/g。强度-挠性之积为251000m-2。挤出方向上的平均表面粗糙度(Ra)为0.40μm。
实施例4：防水紧固件
类似于实施例1制备防水紧固件样品(CH1351-37-2)，不同之处是调整挤出速度，使单位长度的样品的质量为47克/米。平均横向牵拉强度为143N。弯曲挠性为1800N-1m-2。强度-质量比为3.03Nm/g。强度-挠性之积为260000m-2。挤出方向上的平均表面粗糙度(Ra)为0.40μm。
实施例5：防水紧固件
类似于实施例1制备防水紧固件样品(CH1351-37-5)，不同之处是调整挤出速度，使单位长度的样品的质量为34克/米。平均横向牵拉强度为103N。弯曲挠性为4347N-1m-2。强度-质量比为3.01Nm/g。强度-挠性之积为446000m-2。挤出方向上的平均表面粗糙度(Ra)为0.75μm。
实施例6：防水紧固件
类似于实施例1制备防水紧固件样品(CH1351-37-3)，不同之处是调整挤出缩减比，使单位长度的样品的质量为18克/米。平均横向牵拉强度为77N。弯曲柔韧性为8245N-1m-2。强度-质量比为4.21Nm/g。强度-挠性之积为638000m-2。挤出方向上的平均表面粗糙度(Ra)为0.59μm。
实施例7：防水紧固件
测评
Figure GPA00001136209600091
“Big Bags”紧固件样品的强度和挠性。重新组装样品，使其适合横向牵拉测试。平均横向牵拉强度为87N。弯曲挠性为3120N-1m-2。强度-挠性之积为271000m-2。该样品具有光泽外观，表明它具有非常低的表面粗糙度。
实施例8：防水紧固件
测评YKK导轨紧固件(部类编号5PVH)样品的强度和挠性。重新组装样品，使其适合横向牵拉测试。平均横向牵拉强度为252N。弯曲柔韧性为515N-1m-2。强度-柔韧性之积为129780m-2。该样品具有光泽外观，表明它具有非常低的表面粗糙度。
实施例1-8的相对强度和挠性描绘于图4。可以看出，本发明同时改善了强度和挠性，如实线右侧区域所示。应当指出，实施例1-8中报告的粗略计算值基于测量值，未经近似到所报告的最接近的整数。
实施例9：测试方法
摩擦系数的测量：
根据测试方法ASTM D1894-06测量摩擦系数(COF)，滑板速度为90英寸/分钟，滑板载荷为600克。滑板底面积为2.5英寸×2.5英寸。每个测试样本测十次摩擦系数，结果表中报告平均值。
研磨后摩擦系数的测量：
研磨后摩擦系数是聚合物挤出体中所加润滑剂的效果持久性的重要指标。
因此，为测量摩擦系数而制备的平坦样品还利用改进的ASTM D4966-98测试方法进行Martindate研磨测试。所述改进包括用“0号”金刚砂布作为磨料，在12kPaA载荷下进行100轮循环(1600次运动)。每个测试样本按照此程序研磨之后，利用COF测试方法再次测量摩擦系数。研磨后的测试结果也列在结果表中。
实施例10：润滑效果
对于用来制备导轨的聚氨酯材料所制成的平坦测试样本，润滑剂对其摩擦系数(COF)的效果通过实验测定。利用树脂制造商推荐的标准挤出条件，用Estane 58219聚氨酯和Estane X4036聚氨酯的混合物制备平板挤出体。此母料组合物是后面所有利用各种类型和添加水平的润滑剂进行实验的基础。这些样品还用作不加润滑剂的基准物。
为确定(1)芥酸酰胺掺混润滑剂[美国马萨诸塞州沃瑟斯特市ECM塑料公司(ECM Plastics，Inc.，Worcester，Massachusetts)，部类编号CPU310]和(2)使用PTFE微粉的效果，再次混合Estane 58219/Estane X4036批料，但此次加润滑剂。然后，利用类似于不加润滑剂的对照样品所用的条件，将这些含润滑剂的复合批料挤出成平板。
测评不同浓度的芥酸酰胺掺混润滑剂和PTFE微粉。在基础聚氨酯聚合物中加入0重量％、3重量％和6重量％的芥酸酰胺掺混润滑剂，由此制备初始测试样品。测得这些数据之后，用相同水平的润滑剂制备一组新的聚氨酯挤出体，但在用来制备聚合物挤出体的复合混合物中加入0％、3％和6％的PTFE微粉[T-815PTFE微粉，购自沙姆洛克公司(Shamrock)]。
表1：摩擦系数结果
 PTFE百分数  PTFE百分数  PTFE百分数  PTFE百分数   PTFE百分数   PTFE百分数
 0重量％  0重量％  3重量％  3重量％   6重量％   6重量％
 不研磨  研磨100轮循环  不研磨  研磨100轮循环   不研磨   研磨100轮循环
  样品A：0重量％CPU 310润滑剂  ＞5磅  -  2.17磅  2.05磅   2.53磅   2.10磅
  样品B：3重量％CPU 310润滑剂  1.81磅  2.6磅  2.05磅  2.47磅   2.45磅   2.27磅
  样品C：6重量％CPU 310润滑剂  1.36磅  2.11磅  2.46磅  2.32磅   2.66磅   1.23磅
根据上表1，可以得出几个有关润滑的结论。加润滑剂但不研磨可降低初始样品的COF。但研磨之后，COF增大。研磨后COF增大表明，润滑效果下降。相反，当在加润滑剂的样品中另外加入PTFE微粉时，研磨后COF不增大。
实施例11：
基于表1中样品B测定对导轨拉链拉力的影响。利用改进的ASTM D1876测量拉链拉力，牵拉速率为12英寸/秒，牵拉范围为14英寸。所报告的是拉力读数的平均值。组成同于样品B但不加PTFE微粉的导轨与组成同于样品B但加3％PTFE微米的导轨相比较。为归一化这些数据，报告的结果是每次牵拉的拉力除以初始拉力之比。这些结果示于下表2。
这些结果表明，不加PTFE微粉时，拉力随测试循环牵拉的轮数增加，在约200轮循环时曲线出现平台，直至在300轮循环时测试结束。平台值显示，不存在PTFE微粉时，拉力在约200轮循环时翻了一番以上。与此形成对照，存在PTFE微粉时，拉力稍微增加，直到约50轮循环，然后变平，直到约200轮循环，随后拉力开始减小。在此300轮循环测试结束时，存在PTFE微粉的最终拉力基本上与初始拉力相同。
表2
Figure GPA00001136209600121

Claims (46)

1.一种自润滑紧固器件，所述自润滑紧固器件包括至少两条互锁导轨，所述至少两条互锁导轨中的至少一条包含聚合物和分散在整个所述聚合物中的滑爽体系添加剂，所述滑爽体系添加剂包含使得至少一个聚合物表面粗糙化的糙化剂和润滑至少一个聚合物表面的润滑剂。
2.如权利要求1所述的自润滑紧固器件，其特征在于，所述自润滑紧固器件包括由所述聚合物和滑爽体系添加剂制备的互锁导轨。
3.如权利要求1所述的自润滑紧固器件，其特征在于，它包括两根由所述聚合物和滑爽体系添加剂制备的互锁导轨。
4.如权利要求1所述的自润滑紧固器件，其特征在于，它包含由所述聚合物和滑爽体系添加剂制备的互锁导轨的互锁组。
5.如权利要求1所述的自润滑紧固器件，其特征在于，它包含两个由所述聚合物和滑爽体系添加剂制备的互锁导轨的互锁组。
6.如权利要求1所述的自润滑紧固器件，其特征在于，所述聚合物包含聚氨酯。
7.如权利要求1所述的自润滑紧固器件，其特征在于，所述聚合物包含玻璃化转变温度(Tg)至少为-49°F的热塑性聚合物。
8.如权利要求1所述的自润滑紧固器件，其特征在于，所述糙化剂是无机材料。
9.如权利要求1所述的自润滑紧固器件，其特征在于，所述润滑剂可溶于溶剂。
10.如权利要求9所述的自润滑紧固器件，其特征在于，所述溶剂是醇或丙酮。
11.如权利要求1所述的自润滑紧固器件，其特征在于，所述润滑剂不会影响紧固器件与热熔粘合剂的粘着。
12.如权利要求1所述的自润滑紧固器件，其特征在于，所述滑爽体系添加剂以0.1重量％-10重量％的百分比分散在整个聚合物中。
13.如权利要求1所述的自润滑紧固器件，其特征在于，所述滑爽体系添加剂以10重量％-20重量％的百分比分散在整个聚合物中。
14.如权利要求1所述的自润滑紧固器件，其特征在于，所述滑爽体系添加剂以2重量％-5重量％的百分比与树脂掺混。
15.如权利要求1所述的自润滑紧固器件，其特征在于，所述滑爽体系添加剂均匀地分布在紧固器件的整个聚合物中。
16.如权利要求1所述的自润滑紧固器件，其特征在于，所述滑爽体系添加剂不均匀地分布在紧固器件的整个聚合物中。
17.如权利要求1所述的紧固器件，其特征在于，所述聚合物与滑爽体系添加剂挤出形成紧固器件的互锁导轨。
18.如权利要求1所述的紧固器件，其特征在于，它是耐液的。
19.如权利要求1所述的紧固器件，其特征在于，它是防液的。
20.如权利要求1所述的自润滑紧固器件，其特征在于，所述器件还包含防转件。
21.如权利要求20所述的自润滑紧固器件，其特征在于，所述润滑剂不影响互锁导轨与热熔粘合剂的粘着。
22.一种制品，其包含权利要求1所述的紧固器件，其特征在于，所述制品是衣物。
23.一种用于紧固器件的互锁导轨，其特征在于，所述导轨包含聚合物和分散在整个所述聚合物中的滑爽体系添加剂，所述滑爽体系添加剂包含使得导轨表面粗糙化的糙化剂和润滑导轨表面的润滑剂。
24.如权利要求23所述的互锁导轨，其特征在于，所述聚合物包含聚氨酯。
25.如权利要求23所述的互锁导轨，其特征在于，它包含在平行于导轨方向上的表面粗糙度大于0.3微米Ra的表面。
26.如权利要求23所述的互锁导轨，其特征在于，它包含在平行于导轨方向上的表面粗糙度大于0.5微米Ra的表面。
27.如权利要求23所述的互锁导轨，其特征在于，所述糙化剂是无机材料。
28.如权利要求23所述的互锁导轨，其特征在于，所述滑爽体系添加剂以0.1重量％-10重量％的百分比分散在聚合物中。
29.如权利要求23所述的互锁导轨，其特征在于，所述滑爽体系添加剂以2重量％-5重量％的百分比分散在聚合物中。
30.如权利要求23所述的互锁导轨，其特征在于，所述滑爽体系添加剂均匀地分布在互锁导轨的整个聚合物中。
31.如权利要求23所述的互锁导轨，其特征在于，所述滑爽体系添加剂不均匀地分布在互锁导轨的整个聚合物中。
32.如权利要求23所述的互锁导轨，其特征在于，其通过挤出工艺制备。
33.如权利要求32所述的互锁导轨，其特征在于，所述聚合物和滑爽体系添加剂与不含滑爽体系添加剂的聚合物共挤出，使得互锁导轨的舌部和槽部包含聚合物和滑爽体系添加剂，而互锁导轨的平坦带部包含无滑爽体系添加剂的聚合物。
34.如权利要求23所述的互锁导轨，其特征在于，其具有大于1400N-1m-2的成对挠性，其中横向牵拉强度大于120-(0.00814×挠性)，其单位为牛顿(根据ASTM D2061-07测定)。
35.如权利要求23所述的互锁导轨，其特征在于，其具有小于1400N-1m-2的成对挠性，其中横向牵拉强度大于423-0.216×挠性，其单位为牛顿，根据ASTM D2061-07测定。
36.如权利要求23所述的互锁导轨，其特征在于，其包含至少一个防止互锁元件旋转的零件。
37.一种包含至少两根导轨的自润滑紧固器件，其特征在于，一根导轨包含聚合物和分散在整个所述聚合物中的滑爽体系添加剂，所述滑爽体系添加剂包含使得导轨表面粗糙化的糙化剂和润滑导轨表面的润滑剂。
38.一种包含至少两根导轨的自润滑紧固器件，其特征在于，一根导轨包含聚合物和分散在整个所述聚合物中的糙化剂。
39.一种紧固器件，它包含：
(a)具有舌部、槽部和带部的第一互锁导轨；以及
(b)具有舌部、槽部和带部的第二互锁导轨，
其中第一互锁导轨的舌部与第二互锁导轨的槽部互锁，第二互锁导轨的舌部与第一互锁导轨的槽部互锁；以及
其中互锁导轨之一的舌部和槽部中至少有一个包含聚合物和分散在整个所述聚合物中的滑爽体系添加剂。
40.一种形成自润滑紧固件的方法，该方法包括以下步骤：
(a)将聚合物和滑爽体系添加剂结合或掺混；
(b)将所得结合物或掺混物挤出形成聚合物互锁导轨或互锁件，其中整个所述聚合物中分散有滑爽体系添加剂；以及
(c)将互锁导轨或互锁件组装为自润滑紧固件。
41.一种形成自润滑紧固件的方法，该方法包括以下步骤：
(a)将聚合物和滑爽体系添加剂结合或掺混；
(b)将所得结合物或掺混物与未加滑爽体系添加剂的聚合物一起挤出形成互锁导轨或互锁件；以及
(c)将互锁导轨或互锁件组装为自润滑紧固件。
42.一种形成自润滑紧固件的方法，该方法包括以下步骤：
(a)将聚合物和滑爽体系添加剂中的糙化剂结合或掺混；
(b)将步骤(a)所得的结合物或掺混物挤出形成第一互锁导轨或第一组互锁件，它们包含聚合物，在整个所述聚合物中分散有糙化剂；
(c)将聚合物和滑爽体系添加剂中的润滑剂结合或掺混；
(d)将步骤(c)所得结合物或掺混物挤出形成第二互锁导轨或第二组互锁件，它们包含聚合物，在整个所述聚合物中分散有润滑剂；以及
(e)将第一和第二导轨或第一组和第二组互锁件组装为自润滑紧固件。
43.一种用于紧固器件的互锁导轨，其特征在于，所述导轨包含聚合物和分散在整个聚合物中的滑爽体系添加剂，并具有大于2.99Nm/g的强度-质量比。
44.如权利要求43所述的互锁导轨，其特征在于，所述导轨具有小于80克/米的单位长度质量。
45.如权利要求43所述的互锁导轨，其特征在于，所述导轨具有小于40克/米的单位长度质量。
46.如权利要求43所述的互锁导轨，其特征在于，所述导轨具有小于20克/米的单位长度质量。
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