電子束固化的硅化纖維幅材制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)描述了硅化的纖維幅材。所述硅化的幅材包括以電子束固化的有機(jī)硅組合物飽和的纖維幅材。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)還描述了具有電子束固化的有機(jī)硅涂層的硅化的幅材。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)還描述了制備涂布的和未涂布的硅化的纖維幅材二者的方法。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及以電子束固化的有機(jī)硅材料飽和的纖維幅材和制備這種幅材的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
簡(jiǎn)而言之，在ー個(gè)方面，本專(zhuān)利技術(shù)提供制備硅化幅材的方法。這些方法包括以含有一種或多種聚硅氧烷材料的第一組合物飽和纖維幅材從而形成飽和的幅材和電子束固化該第一組合物從而交聯(lián)該聚硅氧烷材料從而形成固化的飽和的幅材。在一些實(shí)施例中，該方法包括以含有ー種或多種聚硅氧烷材料的第二組合物涂布固化的飽和的幅材和電子束固化該第二組合物從而交聯(lián)該聚硅氧烷材料從而形成固化的飽和的和涂布的幅材。在ー些實(shí)施例中，該方法包括以含有ー種或多種聚硅氧烷材料的第二組合物涂布飽和的幅材和電子束固化該第一組合物和該第二組合物從而交聯(lián)聚硅氧烷材料從而形成固化的飽和的和涂布的幅材。 在另一方面，本專(zhuān)利技術(shù)提供了含有以電子束固化的第一組合物所飽和的幅材的硅化幅材，該第一組合物含有交聯(lián)的聚硅氧烷材料。在一些實(shí)施例中，硅化幅材也包含在該硅化幅材的ー個(gè)或兩個(gè)主表面上的含有交聯(lián)的聚硅氧烷材料的電子束固化的第二組合物。在一些實(shí)施例中，一種或兩種組合物的聚硅氧烷材料選自非官能化聚硅氧烷、硅烷醇封端的聚硅氧烷和烷氧基封端的聚硅氧烷。在一些實(shí)施例中，一種或兩種組合物的聚硅氧烷材料包含聚ニ甲基硅氧烷。在一些實(shí)施例中，一種或兩種組合物中的所有聚硅氧烷材料為非官能化聚硅氧烷。在一些實(shí)施例中，一種或兩種組合物基本上不含催化劑和引發(fā)齊U。在一些實(shí)施例中，一種或兩種組合物包含不超過(guò)5重量％的溶劑。在一些實(shí)施例中，幅材包含玻璃纖維、聚酰胺、聚酯、聚氨酷、棉和金屬中的至少ー種。在一些實(shí)施例中，幅材為織造織物、非織造織物或針織織物。本公開(kāi)的上述
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
并不g在描述本專(zhuān)利技術(shù)的每ー個(gè)實(shí)施例。本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)還在以下描述中給出。本專(zhuān)利技術(shù)的其它特征、目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)從描述和從權(quán)利要求書(shū)中將顯而易見(jiàn)。附圖說(shuō)明附圖示出根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的一些實(shí)施例的示例性硅化幅材。具體實(shí)施例方式常常涂布纖維幅材以在其中需要減小或消除幅材的孔隙度從而獲得期望的水密封和/或氣密封性能的應(yīng)用中使用。由于有機(jī)硅提供的性能如熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)性、耐火性、抗UV性和防水性的獨(dú)特的組合，在有機(jī)材料中常常選擇有機(jī)硅涂料。硅化纖維幅材，如織造織物和非織造織物，在寬泛的應(yīng)用中使用。示例性應(yīng)用包括不粘束帶和套管、防水制品(包括防水油布、焊接毯、烘焙墊、充氣艇)和汽車(chē)應(yīng)用(諸如用于安全氣袋、折合式車(chē)頂和箱套的材料)。另外的應(yīng)用包括熱氣球、帆布、帳篷、遮蓬和構(gòu)造形式。用于制備硅化幅材的當(dāng)前エ藝通常使用熱固化的溶劑基有機(jī)硅。當(dāng)前エ藝常常需要使用大量的溶劑以提供用于飽和幅材所需的粘度。此外，由于可能需要多次涂布/飽和、干燥和熱固化步驟，這些エ藝常常是緩慢的。適用于本專(zhuān)利技術(shù)的纖維幅材可以由任何已知材料制成。示例性材料包括聚合物材料(如聚酯、聚氨酷、聚酰胺、聚酰亞胺和聚烯烴)、有機(jī)纖維(棉、羊毛、大麻和亞麻)；和無(wú)機(jī)纖維(如玻璃纖維、陶瓷和金屬)。纖維幅材有多種形式，包括如織造幅材、非織造幅材、針織物、稀松布和網(wǎng)狀物。使用特定類(lèi)型的催化劑通過(guò)熱エ藝固化常規(guī)的有機(jī)硅材料。例如已將鉬催化劑與加成固化體系一起使用，已將過(guò)氧化物(如過(guò)氧化苯甲酰)與奪氫固化體系一起使用，并且已將錫催化劑與濕/縮合固化體系一起使用。通常，這些方法需要附著至硅氧烷主鏈的反應(yīng)性官能基團(tuán)。例如，加成固化、鉬催 化體系通常有賴(lài)于硅鍵合的こ烯基官能團(tuán)和硅鍵合的氫之間的硅氫化反應(yīng)。根據(jù)成本和其它問(wèn)題，可能有利的是為了正確的固化而使用不需要特定官能團(tuán)的材料。具有可不使用催化劑和/或引發(fā)劑來(lái)固化的有機(jī)硅體系也是可用的。UV固化的和電子束固化的有機(jī)硅材料是已知的。這些體系通常需要使用催化劑和特定的官能團(tuán)。具體地講，丙烯酸酯官能化和環(huán)氧樹(shù)脂官能化有機(jī)硅在催化劑存在時(shí)已被輻射固化。本專(zhuān)利技術(shù)人已發(fā)現(xiàn)用于制備硅化幅材的新方法。通常，該方法包括電子束固化有機(jī)硅材料從而形成交聯(lián)的聚硅氧烷幅材。通常，該方法可使用非官能化有機(jī)硅材料。也可使用官能化有機(jī)硅材料；然而，由于交聯(lián)中通常不涉及特定的官能團(tuán)，所以這些官能團(tuán)的性質(zhì)和存在不是關(guān)鍵的。相比于用于固化有機(jī)硅材料的先前方法，本專(zhuān)利技術(shù)的方法不需要使用催化劑或引發(fā)齊U。因此本專(zhuān)利技術(shù)的方法可以被用于固化那些“基本上不含”這種催化劑或引發(fā)劑的組合物。如本文所用，如果組合物不包含“有效量”的催化劑或引發(fā)劑，則該組合物“基本上不含催化劑和引發(fā)剤”。應(yīng)當(dāng)理解，催化劑或引發(fā)劑的“有效量”取決于多種因素，包括催化劑或引發(fā)劑的類(lèi)型、可固化材料的組成、以及固化方法(如熱固化、uv固化等等)。在一些實(shí)施例中，如果相對(duì)于在相同固化條件下不含催化劑或引發(fā)劑的同一組合物的固化時(shí)間而言，特定催化劑或引發(fā)劑的量沒(méi)有將組合物的固化時(shí)間減少至少10%，則這些催化劑或引發(fā)劑不是以“有效量”存在的。通常，可用于本專(zhuān)利技術(shù)的有機(jī)硅材料是聚硅氧烷，即包含聚硅氧烷主鏈的材料。在一些實(shí)施例中，非官能化的有機(jī)硅材料可以是由下式描述的線性材料，下式示出具有脂肪族和/或芳族取代基的娃氧燒主鏈 R5 RlR3 R5 I 「I I「I I I…RS-Si-O——Si-O---Si-0-hrSi R3⑴ I L I 』mL I Jn I R5 R2R4 R5其中R1、R2、R3和R4獨(dú)立地選自烷基和芳基，各個(gè)R5是烷基，η和m為整數(shù)，并且m或η中至少ー個(gè)不為O。在一些實(shí)施例中，烷基或芳基中的一者或多者可含有鹵素取代基，例如氟。例如，在一些實(shí)施例中，烷基的一者或多者可以是-ch2ch2c4f9。在一些實(shí)施例中，R5是甲基，即，所述非官能化聚硅氧烷材料由三甲基硅氧基封端。在一些實(shí)施例中，Rl和R2是烷基并且η為0，即該材料是聚(ニ烷基硅氧烷)。在ー些實(shí)施例中，烷基是甲基，即聚(ニ甲基硅氧烷)(“PDMS”)。在一些實(shí)施例中，Rl是烷基，R2是芳基，并且η是0，即該材料是聚(烷基芳基硅氧烷)。在一些實(shí)施例中，Rl是甲基，并且R2是苯基，即該材料是聚(甲基苯基硅氧烷)。在一些實(shí)施例中，Rl和R2是烷基，并且R3和R4是芳基，即該材料是聚(ニ烷基ニ芳基硅氧烷)。在一些實(shí)施例中，Rl和R2是甲基，并且R3和R4是苯基，即該材料是聚(ニ甲基ニ苯基硅氧烷)。在一些實(shí)施例中，所述非官能化聚硅氧烷材料可以是支鏈的。例如，RU R2、R3和/或R4基團(tuán)中的ー個(gè)或多個(gè)可以是具有烷基或芳基(包括鹵代的烷基或芳基)取代基和R5端基的直鏈或支鏈的硅氧烷。 本文所用的“非官能化基團(tuán)”是由碳、氫組成的烷基或芳基，在一些實(shí)施例中是由碳、氫和鹵素(例如氟)原子組成的烷基或芳基。本文使用的“非官能化聚硅氧烷材料”指材料中的R1、R2、R3、R4和R5基團(tuán)是非官能基團(tuán)的材料。通常，官能有機(jī)硅體系包括特定的反應(yīng)性基團(tuán)，該特定的反應(yīng)性基團(tuán)附著于原料(例如，羥基和烷氧基)的聚硅氧烷主鏈上。如本文所用，“官能化聚硅氧烷材料”指式2中的R基團(tuán)中至少ー個(gè)是官能基團(tuán)。權(quán)利要求1.ー種制備娃化幅材的方法，該方法包括以含有ー種或多種聚娃氧燒材料的第一組合物飽和纖維幅材從而形成飽和的幅材，和電子束固化所述第一組合物從而交聯(lián)所述聚硅氧烷材料以形成固化的飽和的幅材。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第一組合物中的所述聚硅氧烷材料選自非官能化聚硅氧烷、硅烷醇封端的聚硅氧烷和烷氧基封端的聚硅氧本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉軍鈧，朗·N·阮，卡爾·B·里赫特，羅伊·王，帕努·K·措勒爾，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：三M創(chuàng)新有限公司，
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