專利名稱：弦線體育用具及弦樂器用弦線的氟聚合物改性的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于體育用具或樂器弦線的降低摩擦系數(shù)處理領域。
在諸如網(wǎng)球拍之類體育用具的情況下，通常希望弦線在導引件、溝槽、線軸及孔眼中以及與其他弦線相抵時，表面易于相對移動。摩擦力低有利于球拍穿線，減少使用期間弦線本身以及對其他部件的磨損，并由于弦線在沖擊作用下能夠平滑伸長和收縮而改善其性能。例如，倘若網(wǎng)球拍的弦線彼此之間能平滑和輕易動移，則球拍將更好使。這將延長球拍與球的接觸時間，緩沖沖擊作用并改善運動員對球的方向和旋轉(zhuǎn)的控制。磨損減少，弦線壽命便得以延長。類似地，其他弦線器械，如樂器和釣魚桿和線輪將更容易組裝、調(diào)節(jié)和使用，倘若弦線在彼此相抵以及抵住器械所特有的各種各樣導引件、支撐件、線軸及孔眼時能平滑移動且摩擦力極小的話。
已提出大量改善弦線，以降低其摩擦系數(shù)和促進它們的移動的方法。這些建議包括施加潤滑劑(美國專利5，863，298)，涂布Teflon顆粒的懸浮體(美國專利4，377，620)；日本專利4-80149)，涂布含Teflon顆粒的熔融聚酰胺或聚酯(美國專利4，377，620)以及在弦線上熔融擠出氟聚合物樹脂(歐洲專利257424)。潤滑劑雖然滑溜但過軟而且短效，粘附灰塵及污垢。潤滑劑還往往會轉(zhuǎn)移到任何接觸到涂有潤滑劑的弦線的東西上。Teflon顆粒堅硬，不能很好地粘附在任何基材上，而且即便可以使之熔融、流動和燒結(jié)的話，也只有在接近或高于制造球拍弦線所用聚合物如尼龍的熔點以上的溫度才行。采用Teflon顆粒在諸如聚酰胺之類粘合劑中，則要求高施涂溫度，且形成的涂層由于是由Teflon和粘合劑組成的，故不具有如同僅使用氟聚合物時的低摩擦系數(shù)。氟聚合物的擠出涂層雖具有優(yōu)良摩擦性能，但必須在熔融擠出中采用300～400℃的更高溫度，而且由于熔融聚合物的粘度(大)，涂層厚度一般都在等于或大于25μm的水平。此種高溫限制了可用來制造弦線的材料，而這樣的涂層厚度本身也是個缺點，因為它影響被涂布弦線的性能并要求使用大量較昂貴的氟聚合物，而此時需要氟聚合物發(fā)揮的作用僅僅是有利的表面性能，也就是其低摩擦系數(shù)。
低摩擦系數(shù)對于復合弦線--即由更細弦線或長絲或者纖維組成的弦線--的內(nèi)表面也是有益的。此種弦線如果其組成部分在諸如通過沖擊施加外力時能夠輕易地彼此相對移動，則將大大受益。網(wǎng)球拍弦線通常由中心單絲或復絲以及纏繞或編結(jié)在它周圍的較細單絲或復絲絲束組成，然后在其整個外面包上外套。倘若這些細絲本身之間摩擦很小或沒有，則弦線彈性將得到改善。美國專利4，382，358描述了一種弦線，它包含由聚偏二氟乙烯共聚物組成的單絲。日本專利6-218081描述了一種芯/皮結(jié)構(gòu)的復合弦線，包含尼龍芯和一種皮，其中至少一些長絲由含氟聚合物構(gòu)成。這些專利建議采用氟聚合物作為復合弦線的成分。然而，它要求大量的氟聚合物，而實際上需要的僅僅是氟聚合物的表面性能，即其低摩擦。
運動球拍和其他弦線器械，例如樂器和釣魚桿或線輪中的弦線，需要非常薄、有粘附性、容易施涂的涂層。再有，還需要一種處理劑，它使得復合弦線的諸成分絲彼此間容易移動，即，減少復合弦線內(nèi)表面的摩擦。
發(fā)明概述本發(fā)明一個目的是提供諸如運動球拍及樂器之類弦線器械用低摩擦系數(shù)弦線，以便優(yōu)化弦線器械中弦線的使用性能及壽命。
在一種實施方案中，本發(fā)明涉及一種涂層弦線，它包含(a)涂布在弦線表面的第1涂層，由具有含極性官能團的重復單元的氟聚合物構(gòu)成；以及(b)包圍第1涂層的第2涂層，由具有不含極性官能團的重復單元的氟聚合物構(gòu)成。
在另一種實施方案中，本發(fā)明涉及一種穿有涂層弦線的運動球拍，該弦線包含(a)涂布在弦線表面的第1涂層，由具有含極性官能團的重復單元的氟聚合物構(gòu)成；以及(b)包圍第1涂層的第2涂層，由具有不含極性官能團的重復單元的氟聚合物構(gòu)成。
在另一種實施方案中，本發(fā)明涉及一種具有多根成分絲的復合弦線，其中所述成分絲涂有氟聚合物涂層。在優(yōu)選的實施方案中，復合弦線包含第1涂層，由具有含極性官能團的重復單元的氟聚合物構(gòu)成；以及包圍第1涂層的第2涂層，由具有不含極性官能團的重復單元的氟聚合物構(gòu)成。
在另一種實施方案中，本發(fā)明涉及一種用于涂布弦線的方法，包括將具有含極性官能團的重復單元的第1氟聚合物的第1溶液涂布到弦線上以形成涂層弦線，干燥所述第1溶液，將具有不含極性官能團的重復單元的第2氟聚合物的第2溶液涂布到涂層弦線上，并干燥所述第2溶液。
在另一種實施方案中，本發(fā)明涉及一種包含多根絲的復合弦線，其中所述絲的表面散布著氟聚合物顆粒。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及用于單絲、復絲、紡紗(短)纖維、金屬-、天然-材料絲及其組合的涂層，以便為它們提供例如在運動球拍穿線中易于穿線、易于調(diào)整的特性和優(yōu)異的使用性能。
“弦線”作為本發(fā)明中使用的術語，涵蓋單絲和復絲弦線，以及復合弦線。例如運動球拍弦線，包括網(wǎng)球拍、羽毛球拍、板球拍、網(wǎng)球系球拍的弦線，它們可由中心單絲或復絲以及纏繞或編結(jié)在它們周圍的較細單絲或復絲組成，而且可能外面套有聚合物或其他材料層。弦線可由天然或合成材料，或者天然與合成材料的組合制成。尼龍，在本文中當作所謂聚酰胺的一類聚合物的統(tǒng)稱使用，屬于網(wǎng)球拍弦線中用作中心絲的材料。被稱作“腸衣”、由動物源衍生而來的天然產(chǎn)品，也可用作本發(fā)明的弦線。玻璃及金屬弦線在某些場合可用于體育用具或樂器中。
“氟聚合物”作為本發(fā)明中使用的術語，涵蓋包含至少1種特定重復單元，亦稱作成分單體，的聚合物，該重復單元包含至少1個共價鍵合的氟原子。此種氟聚合物包括由一種或多種下列含氟單體制成的聚合物氟乙烯；偏二氟乙烯(VF2)；三氟乙烯；三氟氯乙烯(CTFE)；1，2-二氟乙烯；四氟乙烯(TFE)；六氟丙烯(HFP)；全氟(烷基乙烯基醚)，如全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)、全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE)以及全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)；全氟(1，3-間二氧雜環(huán)戊烯)；全氟(2，2-二甲基-1，3-間二氧雜環(huán)戊烯)(PDD)；全氟(丁烯基乙烯基醚)；F(CF2)nCH2OCF=CF2，其中n是1、2、3、4或5；R4CH2OCF=CF2，其中R4是氫或F(CF2)m-，m是1、2或3；R5OCF=CH2，其中R5是F(CF2)z-，z是1、2、3或4；全氟丁基乙烯(PFBE)；3，3，3-三氟丙烯和2-三氟甲基-3，3，3-三氟-1-丙烯。優(yōu)選的含氟單體包括TFE、HFP、PMVE、PEVE、PPVE、2-三氟甲基-3，3，3-三氟-1-丙烯、PFBE、氟乙烯、偏二氟乙烯、CTFE及PDD。這些含氟單體可與一種或多種其他含氟單體或者諸如烴類單體的非含氟單體進行聚合，結(jié)果生成共聚物。若要制備共聚物，所選單體必須能進行共聚。與含氟單體的某種組合進行共聚的無氟單體包括丙烯和乙烯。此種共聚物的一個例子是乙烯/四氟乙烯(ETFE)共聚物。
“含極性官能團單體”，作為本文中使用的術語涵蓋這樣的單體，它能與含氟單體發(fā)生共聚并帶有至少1個酸或堿或者羥基基團，或者可轉(zhuǎn)化為酸或堿或者羥基基團的基團，其中轉(zhuǎn)化可通過水解、與氨或胺的反應、氧化或還原來實現(xiàn)，此種反應中可加入或不加催化劑。極性官能團的特征在于它對其他極性分子的親合性，如對水、醇、胺，以及極性聚合物，如聚酰胺，乃至可使之與極性基團起反應的聚合物。聚酯便是此類聚合物的一例。優(yōu)選的含極性官能團的單體包括馬來酐、馬來酸、富馬酸、二氯馬來酐、二氯馬來酸或者這些酸的鹽，CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2X，其中X是SO2F、CO2H、CO2CH3、CH2OH、CH2OCN或CH2OPO3H以及CF2=CFOCF2CF2SO2F以及上述的組合。當X是SO2F時，水解反應優(yōu)選是堿水解，較好使該基團轉(zhuǎn)化為SO3-，即作為水解溶液特征的金屬陽離子磺酸鹽。該磺酸鹽可通過離子交換轉(zhuǎn)化為磺酸?；撬嵝问绞莾?yōu)選的形式。更優(yōu)選的含極性官能團的單體是馬來酐、馬來酸、二氯馬來酐、二氯馬來酸。最優(yōu)選的含極性官能團單體是馬來酐(Man)。
第1涂層的優(yōu)選聚合物是含VF2和HFP，加上含極性官能團的單體的聚合物。該含極性官能團的單體優(yōu)選是MAn。此種聚合物及其制備描述于歐洲專利申請0 911 347 A2中。為保證聚合物在或接近室溫時可溶解，較好的是，該聚合物具有極小結(jié)晶度或不結(jié)晶，就是說，該聚合物是非晶的，例如描述于美國專利5，637，663中。當優(yōu)選聚合物的VF2含量小于約60mol％時，可制成室溫穩(wěn)定的溶液。隨著聚合物中VF2含量的降低，溶解將變得更加容易。第1涂層優(yōu)選的共聚物，其VF2∶HFP摩爾比介于約4∶6～約6∶4，并包含約0.1～約10mol％MAn、馬來酸、富馬酸、二氯馬來酐或二氯馬來酸之一或者這些單體的組合。第1涂層更優(yōu)選的共聚物，其VF2∶HFP摩爾比介于約4∶6～約6∶4，并包含約0.5～約5mol％MAn、馬來酸、富馬酸、二氯馬來酐或二氯馬來酸之一或者這些單體的組合。最優(yōu)選的共聚物，其VF2∶HFP摩爾比介于約1∶1，并包含約1～3mol％MAn。
極性官能團為第1涂層提供對底層弦線的粘附。它實現(xiàn)此種作用的機理可以是通過第1涂層與弦線上的極性基團之間的極性吸引，或者通過與弦線表面的反應，例如通過第1涂層聚合物的極性官能團與聚酰胺(尼龍)中的酰胺基團起反應生成化學鍵，或者通過其他途徑。粘附可由加熱來促進。第1涂層聚合物中若沒有極性官能團，第1涂層對弦線的粘附力將很低，于是聚合物可能具有從弦線上脫落的傾向，尤其是當弦線拉長和撓曲時，正如在沖擊作用下所發(fā)生的。此種沖擊的例子是網(wǎng)球?qū)W(wǎng)球拍的沖擊。
優(yōu)選的是，第1涂層聚合物可溶解在極性溶劑中，例如丙酮及VertrelXF(CF3CFHCFHCF2CF3，杜邦公司供應)。這樣，當?shù)?涂層聚合物涂以溶解在非極性溶劑中的溶液形式涂布時，第2涂層的施涂將不會洗掉或破壞第1涂層。在極性溶劑中的溶解度，可因具有無定形聚合物結(jié)構(gòu)以及具有較高含量諸如VF2之類極性單體和諸如馬來酐之類官能團而得到提高。酮是較好的極性溶劑，因為它們不與聚合物的極性官能團起反應。丙酮是優(yōu)選的酮，因為其成本低而且毒性小。
第2涂層的優(yōu)選氟聚合物是全氟聚合物，因為它們的摩擦系數(shù)較低。更優(yōu)選的是TFE與HFP的共聚物，即所謂FEP(氟化乙烯-丙烯)聚合物。第2涂層最優(yōu)選的聚合物是僅含TFE和HFP的聚合物。如同第1涂層聚合物的情況一樣，第2涂層的聚合物也希望是無定形(非晶)的。此種二元共聚物及其制備描述于美國專利5，637，663中。第2涂層優(yōu)選的二元共聚物的TFE∶HFP摩爾比不大于至少約7∶3。約6∶4～4∶6，以及約1∶1的摩爾比是有效的。
還希望該聚合物，尤其是第2涂層聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，接近或高于室溫，優(yōu)選高于室溫。當溫度升高到超過Tg時，聚合物開始軟化，這將導致弦線具有粘附灰塵和砂的傾向。第1涂層聚合物的Tg是否高于室溫則重要性較小，因為它通常不會暴露在環(huán)境條件中。
第2涂層聚合物使用的溶劑包括“Fluorinert(氟惰性)”電子液體，由3M公司(明尼蘇達礦業(yè)及制造公司，工業(yè)化學分部)供應。具體地說，使用FC-40或FC-75。FC-40據(jù)信基本上是全氟(三丁基胺)。FC-75據(jù)信基本上是全氟(2-丁基四氫呋喃)。六氟苯也是合適的。
按本發(fā)明制造弦線涂有約0.01～約10μm厚具有含極性官能團重復單元的第1氟聚合物層，以及約0.01～約10μm厚不含極性官能團重復單元的第2氟聚合物層。在第1涂層上，可直接涂布第2涂層，或者可涂布與第1和第2氟聚合物涂層二者相容的中介涂層。優(yōu)選的是，第1涂層為約0.05～約3μm厚，更優(yōu)選0.1～1μm厚。第2涂層的厚度優(yōu)選為約0.05～約3μm厚，更優(yōu)選約0.1～約1μm厚。薄涂層具有氟聚合物特有的低摩擦系數(shù)的優(yōu)點，同時又不顯著增加弦線的質(zhì)量，否則將影響如重量、彈性和柔性的弦線性能。再者，較薄的涂層由于使用的氟聚合物較少，故成本較低。
本發(fā)明涂布方法包括，將具有含極性官能團重復單元的第1氟聚合物的第1溶液涂布到弦線上以形成涂層弦線，干燥所述第1溶液，將具有不含極性官能團重復單元的第2氟聚合物的第2溶液涂布到涂層弦線上，并干燥所述第2溶液。
為有利于本發(fā)明第1實施方案和第2實施方案中所描述的薄涂層的施涂，優(yōu)選的是，氟聚合物以溶液形式進行涂布。優(yōu)選的是，該氟聚合物溶液可用在低于100℃的溫度，更優(yōu)選在低于約60℃的溫度，最優(yōu)選在約15℃～約40℃的溫度。溫和的溫度使得可以以很少的涂布量涂布弦線，或者弦線在涂布期間所經(jīng)歷的溫度不會引起弦線性能的惡化。弦線可采用任何技術上已知的方法以溶液形式的涂料進行涂布，這些方法包括浸涂、噴涂、刮涂(wipping)及刷涂。涂布后，弦線可進行氣干，以便趕出溶劑，在待涂表面上沉積一層碳氟化合物。該干燥可在采用或不采用強制循環(huán)的條件下進行，或者可進行加熱以加速干燥，例如通過對干燥空氣的加熱。一定程度的加熱是有利的，因為它能促進粘附。然而，溫度不得高到永久性地影響弦線性能的程度。按本發(fā)明制備薄涂層的優(yōu)點之一是，溶劑易于在溫和條件下移出。涂布第1涂層之后，按照相同或不同的方法涂布第2涂層，并重復干燥步驟。第1和第2涂層施涂所使用的溶液不必具有相同溶劑。有利的是，第1涂層的聚合物不溶于第2涂層施涂所使用的溶劑中，這樣，第1涂層在第2涂層施涂期間被溶解的傾向?qū)⑤^小。
在對復合弦線內(nèi)部進行涂布以促進一層相對于另一層之間的移動的過程中，各個成分，即弦線的成分絲，可在開始組裝成弦線之前進行涂布，或者可對弦線半制品進行涂布，或者可對成品弦線進行涂布或浸漬，以保證涂料滲透到復合弦線的第1部分中。復合弦線內(nèi)部的涂層不會受到與外表面涂層相同程度的磨損，即便該涂層從絲表面上脫離，它也很可能會被包圍著芯和圍繞芯纏繞的長絲的外套保持在原位，故而可繼續(xù)發(fā)揮促進它們之間容易相對移動的作用。因此，采用單層不含重復極性官能團的氟聚合物層通常就足夠了。
另一種涂布多層弦線內(nèi)部的做法是采用Teflon分散體(由杜邦公司供應，Wilmington，Delaware，USA)。以液體形式涂布，經(jīng)過干燥之后，它將留下Teflon顆粒，散布在成分絲之間，它們將保留在復合弦線內(nèi)部并對成分絲之間的相對移動起到潤滑功能。其對表面的粘附將比采用無定形氟聚合物的溶液形式涂布來得差，然而由于顆粒是在弦線的內(nèi)部，它們不容易散失，因此可促進弦線成分之間平滑相對移動。用于此種施涂的聚合物不一定是無定形的。事實上，優(yōu)選采用TFE的均聚物，因為其成本比共聚物低，且有其現(xiàn)成的分散體形式供應，并且在氟聚合物家族中它的摩擦系數(shù)最低。
試驗方法涂層弦線的使用性能是通過做成網(wǎng)球拍并由業(yè)余或職業(yè)選手實際使用來考察的。評估標準是，a)在抽擊期間選手感覺網(wǎng)球在球拍上停留多長時間，以及球拍打起來是否更靈便；b)當球從接近邊緣處彈回時球拍的表現(xiàn)好不好；c)當球以相對于弦線成45°以及與拍面平面成某一角度或40～50°撞擊球拍時手感如何；以及d)是否容易對球施加旋轉(zhuǎn)力。耐用性是根據(jù)球拍能在多長時間內(nèi)保持其性能改善效果來確定的。
涂層厚度采用掃描電子顯微鏡(SEM)對涂層弦線的斷面進行測量。
實施例樣品中使用的聚合物的制備程序如下。含有來自含極性官能團單體的重復單元的聚合物稱作聚合物A，按照歐洲專利申請0 911 347A2，實例5的方法制備。它是47.4 mol％VF2、51.0mol％HFP和1.6mol％MAn。聚合物A以3wt％在丙酮中的溶液形式使用。
不含具有極性官能團單體的聚合物稱作聚合物B，按照美國專利5，637，663，實例1的方法制備。它是43mol％HFP和57mol％TFE。聚合物B以5％在FC-40中的溶液形式使用。
實例1
本實例展示如何采用小規(guī)模方法涂布一定長度的尼龍弦線。長度足以完成一個網(wǎng)球拍穿線的尼龍弦線，盤繞成5英寸(127mm)直徑。將該盤線完全浸泡在3wt％聚合物A在丙酮中的溶液中，達到使弦線表面完全浸透溶液。取出之后，讓多余溶液流回到聚合物A的容器中。濕弦線放在80℃(176°F)的烘箱中保持5～10min。取出聚合物涂布的弦線并冷卻到室溫。切取弦線樣品以提供斷面，用SEM觀察斷面以確定涂層厚度。在20，000～30，000倍放大倍數(shù)下的測量表明，第1涂層的厚度為0.1μm。
隨后，盤繞并涂布的弦線，完全浸泡在5wt％聚合物B在FC-40的溶液中，達到完全浸濕。在80℃(176°F)進行類似的干燥。從烘箱中取出并冷卻到室溫，此時的涂層弦線已可供植入到網(wǎng)球拍中。切取弦線樣品以提供斷面，用SEM觀察斷面以確定涂層厚度。在20，000～30，000倍放大倍數(shù)下的測量表明，第1涂層加上第2涂層的厚度為0.3μm。鑒于第1涂層是0.1μm厚，故第2涂層可確定為0.2μm厚。
球拍進行穿線，其間發(fā)現(xiàn)穿線過程比采用未涂布弦線時容易。經(jīng)過幾位選手的試用，該球拍表現(xiàn)出在性能上的改進。
對比例重復實例1，其中省去聚合物A層的施涂。聚合物B涂層的厚度為約0.2μm。使用中，穿有此種弦線的球拍弦線最初表現(xiàn)出，即便有的話，也是極少的改善，而經(jīng)過短時間之后便與穿有未涂布弦線的球拍不分伯仲了。據(jù)信，單獨的聚合物B對弦線的粘附力太弱，以致經(jīng)受不住球拍弦線在張緊應力下以及網(wǎng)球沖擊作用下的拉長和撓曲。結(jié)果，涂層便脫落了。
實例2本實例展示，如何采用連續(xù)方法涂布一定長度的尼龍弦線。連續(xù)長度的網(wǎng)球拍弦線穿過3wt％聚合物A的丙酮溶液。讓弦線上多余溶液流回到聚合物A浴中。弦線在立式管狀空氣爐中干燥，空氣爐加熱到與所采用的速度相適應的溫度。趕出的溶劑在冷阱中被回收。弦線穿過空氣噴吹系統(tǒng)，使之冷卻到室溫，然后盤繞到線軸上。
重復上述過程，其中涂層弦線在涂布聚合物B的FC-40溶液之后穿過固化設備。同樣，捕集該溶劑并回收。于是，該制備好的弦線便可切斷成適當長度并包裝起來以供出售或使用。該方法制備的網(wǎng)球拍弦線具有比實例1所描述的手工法更為均一的涂層。
實例3本實例展示如何對復合弦線進行內(nèi)部涂布，以促進諸成分之間的相對移動。成品弦線由直徑約0.034英寸(0.86mm)的中心尼龍芯，外面螺旋纏繞約30根直徑1．8密耳(45μm)的尼龍長絲構(gòu)成，整個弦線再套在2密耳(50μm)厚尼龍層外套中。芯和長絲首先(分別)涂以聚合物A溶液，隨后涂以聚合物B溶液，方法按照實例1。組裝成復合弦線，并加上外套，其間發(fā)現(xiàn)組裝進行得較為順利從而獲得較好弦線外觀，皆因諸成分之間摩擦力小。觀察到，穿有處理的復合弦線的網(wǎng)球拍更富回彈，使用更靈便，對球的控制更好。
實例4類似實例3，本實例展示如何對復合弦線進行內(nèi)部涂布，以促進諸成分之間的相對移動。在該實例中，含水PTFE分散體，商品名TeflonK-20(35％固體，由杜邦公司供應，Wilmington，Delaware，USA)，涂布到弦線成分絲上。將K-20稀釋到適合該涂布方法的粘度。隨后將分散體涂布到尼龍芯上，并氣干涂層。隨后將長絲纏繞到芯上，然后涂布稀釋的K-20第2涂層，并進行氣干。加上外套，其間發(fā)現(xiàn)組裝進行得較為順利從而獲得較好弦線外觀，皆因諸成分之間摩擦力小。如同實例3一樣，選手感覺到，穿有此種弦線的球拍弦線使用性能較好。
實例5來自實例3和4的弦線按照實例1所描述的方法進一步處理，結(jié)果在弦線外表面形成一種低摩擦系數(shù)氟聚合物涂層。穿有此種弦線的球拍弦線在性能上優(yōu)于實例3和4中所描述的球拍，也好于僅施涂弦線外表面的實例1球拍。
實例6未涂布網(wǎng)球拍弦線，噴涂以3wt％聚合物A的丙酮溶液，氣干至手感干燥，隨后用頭發(fā)吹風機對其吹拂熱空氣，使之進一步干燥。繼而，噴涂聚合物B的FC-40溶液并氣干至手感干燥。進而用頭發(fā)吹風機干燥。用手將球拍弦線輕輕移動以破壞可能在弦線交叉點發(fā)生的任何粘結(jié)。未發(fā)現(xiàn)粘結(jié)現(xiàn)象。在球拍試用中發(fā)現(xiàn)性能的改進。該涂布方法適合球拍以及其他采用未涂布弦線組裝成的弦線器械。
實例7重復實例6，不同的是，首先將球拍固定在一種使弦線略微移位的夾具中，以便暴露出它們在正常狀態(tài)下的交叉點。之所以這樣做，是為了使弦線交叉點，也就是最需要發(fā)揮低摩擦優(yōu)越性的點，暴露于噴涂之下。在試用中觀察到性能的改善。
上面的實例揭示出按照本發(fā)明涂布的運動弦線性能的優(yōu)越。預計，此種涂層弦線當用于體育用具或樂器中時將表現(xiàn)出壽命的延長，因為氟聚合物涂層起到降低摩擦系數(shù)的作用。
上面已就本發(fā)明做了描述，顯然，本發(fā)明可按照多種方式變通。這些變換不應視為偏離本發(fā)明的精神和范圍，所有此類改變乃是本領域技術人員顯而易見的，并且均應包括在下面權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種涂層弦線，它包含(a)涂布在弦線表面的第1涂層，由具有含極性官能團的重復單元的氟聚合物構(gòu)成；以及(b)包圍第1涂層的第2涂層，由具有不含極性官能團的重復單元的氟聚合物構(gòu)成。
2．權(quán)利要求1的涂層弦線，其中第1和第2涂層的氟聚合物是無定形的。
3．權(quán)利要求1的涂層弦線，其中第1和第2涂層獨立地為約0.01～約10μm厚。
4．權(quán)利要求1的涂層弦線，其中第1涂層氟聚合物的極性官能團由選自下列成分的單體衍生而來馬來酐、馬來酸、富馬酸、二氯馬來酐、二氯馬來酸或者這些酸的鹽，CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2X(其中X是SO2F、CO2H、CO2CH3、CH2OH、CH2OCN或CH2OPO3H)以及CF2=CFOCF2CF2SO2F以及上述的組合。
5．權(quán)利要求1的涂層弦線，其中第1涂層的氟聚合物是偏二氟乙烯、六氟丙烯及馬來酐按照偏二氟乙烯六氟丙烯為約4∶6～約6∶4并包含約0.1～約10mol％馬來酐比例的共聚物。
6．權(quán)利要求1的涂層弦線，其中第2涂層的氟聚合物是四氟乙烯與六氟丙烯按7∶3～3∶7摩爾比的共聚物。
7．權(quán)利要求1的涂層弦線，其中第2涂層的氟聚合物是四氟乙烯與全氟(2，2-二甲基-1，3-間二氧雜環(huán)戊烯)的無定形共聚物。
8．一種穿有權(quán)利要求1的涂層弦線的運動球拍。
9．權(quán)利要求8的運動球拍，它是網(wǎng)球拍。
10．一種用于涂布弦線的方法，包括將具有含極性官能團的重復單元的第1氟聚合物的第1溶液涂布到弦線上以形成涂層弦線；干燥所述第1溶液；將具有不含極性官能團的重復單元的第2氟聚合物的第2溶液涂布到涂層弦線上；以及干燥所述第2溶液。
11．權(quán)利要求10的方法，其中第1和第2溶液在低于約100℃的溫度進行涂布。
12．權(quán)利要求11的方法，其中第1和第2溶液在低于約60℃的溫度進行涂布。
13．權(quán)利要求12的方法，其中第1和第2溶液在約15℃～約40℃的溫度進行涂布。
14．權(quán)利要求10的方法，其中所述干燥步驟包括在低于會引起弦線性能惡化的溫度條件下進行加熱。
15．權(quán)利要求10的方法，其中第2溶液的溶劑不溶解第1氟聚合物。
16．權(quán)利要求10的方法，其中第1溶液的的溶劑是極性有機溶劑；第2溶液的溶劑是氟化有機溶劑。
17．權(quán)利要求16的方法，其中第1溶液的溶劑是酮。
18．權(quán)利要求17的方法，其中第1溶液的溶劑是丙酮；第2溶液的溶劑基本上是全氟(三丁基胺)。
19．權(quán)利要求16的方法，其中第1溶液的溶劑是CF3CFHCFHCF2CF3；第2溶液的溶劑基本上是全氟(三丁基胺)。
20．一種包含成分絲的復合弦線，其中所述成分絲涂有氟聚合物涂層。
21．權(quán)利要求20的復合弦線，其中所述氟聚合物涂層包含(a)第1涂層，由具有含極性官能團的重復單元的氟聚合物構(gòu)成；以及(b)包圍第1涂層的第2涂層，由具有不含極性官能團的重復單元的氟聚合物構(gòu)成。
22．一種復合弦線，包含多根絲，其中所述絲的表面上散布著氟聚合物顆粒。
全文摘要
體育用具和樂器以及其他弦線器械用弦線的改性,包括涂以氟聚合物涂層,以便降低弦線表面的摩擦系數(shù)和降低弦線成分絲之間的內(nèi)部摩擦。
文檔編號D06M15/227GK1288083SQ00126028
公開日2001年3月21日 申請日期2000年8月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月24日
發(fā)明者S·K·蘭達, J·M·菲茨格拉爾德 申請人:納幕爾杜邦公司