St。在一些實 施例中，可能有利的是使用有機硅材料的組合，其中有機硅材料中的至少一種在25°C時的 動態(tài)粘度為至少5, 000厘沲（cSt)，例如，至少10, OOOcSt，或者甚至至少15, OOOcSt。在一 些實施例中，可能有利的是使用在25°C時動態(tài)粘度在1000cSt和50, OOOcSt之間，例如，在 5, OOOcSt和50, OOOcSt之間，或者甚至在10, OOOcSt和50, OOOcSt之間的有機硅材料。
[0032] 通常，在有機硅組合物中可以包含任何已知的添加劑。通常，應該選擇添加劑以避 免干擾固化工藝。在一些實施例中，應該選擇添加劑（例如填充劑）的尺寸以避免在飽和 步驟中被過濾掉。
[0033] 實例
[0034] 實例1。空氣中玻璃纖維的硅化。將一片玻璃纖維織物（玻璃織物得自北卡羅來 納州格林斯博羅的 BGF 工業(yè)公司（BGF Industries, Inc.，Greensboro, North Carolina)， 經(jīng)紗：39織物經(jīng)煒密度/厘米（100/英寸），煒紗：14織物經(jīng)煒密度/厘米（36/英寸）， 厚度：140微米（0.0055英寸））置于兩層聚對苯二甲酸乙二醇酯隔離襯墊（2CL聚對苯 二甲酸乙二醇醋5100/5100,得自威斯康辛州哈蒙德的耐恒北美公司（Loparex North America, Hammond, Wisconsin))之間，并以硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷流體（XIAMETER 0HX-4040, 50, 000cP，得自道康寧公司（Dow Corning))涂布。按壓被夾的樣品以飽和遍及 兩層襯墊之間的玻璃纖維的有機硅流體。然后，根據(jù)電子束固化工藝將該構造暴露于300 千電子伏和20毫拉德的電子束輻射。
[0035] 電子束固化工藝。電子束固化在型號CB-300電子束產(chǎn)生裝置（可得自馬薩諸塞 州威爾明頓（Wilmington, MA)的能源科學公司（Energy Sciences, Inc.))上進行。一般來 講，使支承膜（例如，聚酯對苯二酸酯支承膜）穿過該裝置的惰化室（<50ppm氧氣）。將未 固化材料的樣品附接到支承膜，并以約4.9米/分鐘（16英尺/分鐘）的固定速度傳送通 過該惰化室并且暴露于電子束輻射。為了獲得16毫拉德的總電子束劑量，單次穿過該裝置 是足夠的。為了獲得20毫拉德的總電子束劑量，需要兩次穿過該裝置。
[0036] 在暴露于電子束輻射之后，移除聚對苯二甲酸乙二醇酯隔離襯墊。有機硅看起來 并沒有被顯著地交聯(lián)，因為其可以被涂污并且是發(fā)粘的。
[0037] 實例2。氮氣中玻璃纖維的硅化。使用實例1的材料和工藝制備樣品，不同的是在 氮氣惰化手套箱中以有機硅材料涂布玻璃纖維。把手套箱中的氧氣含量減小至lOOppm和 500ppm之間。在移除襯墊時，涂布的玻璃纖維的兩個表面均為無污跡的和無粘性的。這些 表面與典型的硅化的商業(yè)玻璃纖維束帶具有同樣的橡膠感覺。
[0038] 在硅化之前和之后在顯微鏡下檢查玻璃纖維幅材的橫截面。這些圖像反映出有機 硅材料已經(jīng)飽和了幅材的全部橫截面。此外，每根玻璃纖維絲線均由一束單體纖維或細絲 構成。微觀分析還反映出每根絲線由固化的有機硅飽和，從而將單體纖維或細絲在該絲線 內(nèi)粘合在一起。
[0039] 實例3。氮氣中尼龍織物的硅化。使用實例2的材料和工藝制備樣品，不同的是使 用商購的尼龍織物（可購自喬安織物和工藝品商店（J〇-Ann Fabric and Craft Stores) 的矢車菊糙面薄紗（UPC 4000075511041))取代玻璃纖維作為纖維幅材。在移除襯墊時，涂 布的尼龍織物的兩個表面均為無污跡的和無粘性的。這些表面與典型的硅化的商業(yè)玻璃纖 維束帶具有同樣的橡膠感覺。微觀分析反映出固化的有機硅涂布了單體纖維和遍及織物的 橫截面的多個單體纖維之間的空間。
[0040] 實例4。氮氣中聚酯針織織物的硅化。使用實例2的材料和工藝制備樣品，不同 的是使用商購的聚醋針織織物（得自喬安織物和工藝品商店（J〇-Ann Fabric and Craft Stores)的白色消光硬紗（UPC 400097489632))取代玻璃纖維作為纖維幅材。在移除襯墊 時，涂布的聚酯針織織物的兩個表面均為無污跡的和無粘性的。這些表面與典型的硅化的 商業(yè)玻璃纖維束帶具有同樣的橡膠感覺。微觀分析反映出固化的有機硅涂布了單體纖維和 遍及織物的橫截面的多個單體纖維之間的空間。
[0041] 實例5。織造玻璃織物的硅化。使用以2630白色硅橡膠（道康寧）涂布的織造 玻璃織物（86?類型2116，未處理，平紋織造，經(jīng)紗￡0￡2251/0，煒紗￡0￡ 2251/0，厚度：100 微米（0.0039英寸）；可得自北卡羅來納州格林斯博羅的BGF工業(yè)公司（BGF Industries， Greensboro, North Carolina))作為基底。手工以硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷 (DMS-S42, 18,000cSt，得自Gelest)刮涂這個基底。然后，根據(jù)電子束固化工藝將這個構造 暴露于300千電子伏和16毫拉德的電子束福射。
[0042] 將所得的固化的硅化幅材評價為有機硅束帶。
[0043] 剝離測試程序。將一卷雙面涂布的丙烯酸系泡沫條帶（加入丙烯酸的條帶 (Acrylic Plus Tape)EX4011，可得自明尼蘇達州圣保羅的3M公司（3M Company, St. Paul, Minnesota))退繞，從而暴露無襯墊側的粘合劑。用這種粘合劑層將條帶的2. 5cm 的帶材粘附至面板。然后移除襯墊從而暴露襯墊側的粘合劑層。將一片實例5的硅 化束帶施加至泡沫條帶的暴露粘合劑層并手工卷開。在表1匯總的條件下老化該構 造。在每個老化步驟之后，使用拉伸試驗機（得自馬薩諸塞州諾伍德的英斯特朗公司 (Instron, Norwood, Massachusetts))以 90 度角和 30cm/ 分鐘（12 英寸 / 分鐘）從條帶移 除硅化的束帶并且記錄平均剝離力。然后，將相同的束帶再次施加至新的條帶樣品、老化和 再次測試。
[0044] 為比較，使用以常規(guī)熱固化的加成固化有機硅制備的類似的硅化束帶進行相同的 工藝。結果匯總在表1中。老化條件"1分鐘"是指在室溫下老化一分鐘。老化條件"5分 鐘"是指在室溫（23°C)下老化五分鐘。老化條件"7d/7(TC"是指在70°C老化七天，接著在 室溫下保壓二至四天，然后進行測試。
[0045]表1:90°剝離上的老化結果。
[0047] (*)20個循環(huán)，每個循環(huán)一分鐘保壓。手工移除樣品，因此，沒有得到剝離力（"N. A. "）。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的示例性的飽和幅材在圖1中示出。飽和幅材110包括 以電子束固化的有機硅材料120飽和的幅材130。在一些實施例中，幅材130的一個或兩個 主表面可以相同或不同的固化的有機硅材料140涂布。
[0049] 在不脫離本發(fā)明范圍和精神的前提下，對本發(fā)明的各種修改和更改對本領域內(nèi)的 技術人員來說將是顯而易見的。
【主權項】
1. 一種制備硅化幅材的方法，該方法包括：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，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烷。2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一組合物中的所述聚硅氧烷材料包括聚二 甲基硅氧烷。3. 根據(jù)前述任一項權利要求所述的方法，其中所述第一組合物中的所有聚硅氧烷材料 為非官能化聚硅氧烷。4. 根據(jù)前述任一項權利要求所述的方法，其中所述第一組合物基本上不含催化劑和引 發(fā)劑。5. 根據(jù)前述任一項權利要求所述的方法，其中所述第一組合物包含不超過5重量％的 溶劑。6. 根據(jù)前述任一項權利要求所述的方法，該方法還包括以含有一種或多種聚硅氧烷材 料的第二組合物涂布所述固化的飽和的幅材，和電子束固化所述第二組合物從而交聯(lián)所述 聚硅氧烷材料以形成固化的飽和的和涂布的幅材。7. 根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的方法，該方法還包括以含有一種或多種聚硅氧 烷材料的第二組合物涂布所述飽和的幅材，和電子束固化所述第一組合物和所述第二組合 物從而交聯(lián)所述聚硅氧烷材料以形成固化的、飽和的和涂布的幅材。8. 根據(jù)前述任一項權利要求所述的方法，其中所述幅材包含玻璃纖維。9. 根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的方法，其中所述幅材包括聚酰胺、聚酯、聚氨酯 和棉中的至少一者。10. 根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的方法，其中所述幅材包括金屬。11. 根據(jù)前述任一項權利要求所述的方法，其中所述幅材為織造織物、非織造織物或針 織織物。12. -種硅化的幅材，其根據(jù)權利要求1至11的方法中的任意一種制備。13. -種硅化的幅材，其含有以電子束固化的含有交聯(lián)的聚硅氧烷材料的組合物飽和 的幅材，其中所述組合物包含至少一種已交聯(lián)的非官能化的聚硅氧烷流體，已交聯(lián)的硅烷 醇封端的聚硅氧烷流體，和已交聯(lián)的烷氧基封端的聚硅氧烷。14. 根據(jù)權利要求13所述的硅化的幅材，其中所述組合物基本上不含催化劑和引發(fā) 劑。
【專利摘要】本發(fā)明涉及電子束固化的硅化纖維幅材。具體地，本發(fā)明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硅組合物飽和的纖維幅材。本發(fā)明還描述了具有電子束固化的有機硅涂層的硅化的幅材。本發(fā)明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。
【IPC分類】D04H1/645, D04H1/42, D06N3/12, D04H1/4218
【公開號】CN104911920
【申請?zhí)枴緾N201510221030
【發(fā)明人】劉軍鈧, 朗·N·阮, 卡爾·B·里赫特, 羅伊·王, 帕努·K·措勒爾
【申請人】3M創(chuàng)新有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2011年4月19日
【公告號】CN102869829A, EP2563962A1, US20130210300, WO2011136977A1