專利名稱：環(huán)氧浸漬帶背材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶的背材，其中包含或者涂布或者浸漬了可聚合的陽離敏感組合物的撓性基質(zhì)。聚合是用離子型有機(jī)金屬化合物作為光引發(fā)劑實(shí)現(xiàn)的。
用陽離子敏感的(化學(xué))物種形成聚合交聯(lián)結(jié)構(gòu)是眾所周知的。先有技術(shù)中已經(jīng)公開了用于使這些物種聚合的各種方法，其中包括環(huán)氧材料的聚合。環(huán)氧材料聚合的最早報告依靠使用諸如多官能胺或酐的熱固化。請參閱諸如IndustrialPolymers，Ulrich，HanserPublishingCo.，Copyright1982，pp.91-94。
最近，已公開了在室溫下使環(huán)氧固化的更方便方法，即光聚合。這類方法依靠產(chǎn)生能引發(fā)聚合的活潑物種而不需加熱。這最經(jīng)常地是通過使用對特定波長的光活潑的光引發(fā)劑實(shí)現(xiàn)的?？捎糜陉栯x子敏感物種的光引發(fā)劑有三大類，即芳基重氮鹽;锍鹽、碘鎓鹽及有關(guān)化合物，統(tǒng)稱“鎓”鹽，和有機(jī)金屬化合物;請參閱PhotocrosslinkingofEpoxyResins(環(huán)氧樹脂的光交聯(lián))，AdvancesinPolymerScience(聚合物科學(xué)進(jìn)展)78，F(xiàn).Lohse&H.Zweifel，Springer-VerlagPubl.，1986，pp.61-81。
環(huán)氧樹脂用于帶背材，在本技術(shù)中也是已知的。
環(huán)氧樹脂用于帶背材，在本技術(shù)中也是已知的。
JAP61197869公開了使用含有能滲透多孔織物或基質(zhì)的環(huán)氧單體摻合物的組合物。這種浸漬織物可以通過暴露于紫外能源而固化到剛性狀態(tài)。
JP58002372公開了添加阻燃劑來給固化結(jié)構(gòu)提供這種理想特性。
美國專利4，704，322公開了一種環(huán)氧浸漬的三層電絕緣帶。一個云母片內(nèi)層夾在兩層斯克林布(稀松布)之間。這種復(fù)合結(jié)構(gòu)涂布一種低粘度、流體、可聚合的環(huán)氧組合物。這種組合物包含三種主要組分一種環(huán)氧樹脂，一種苯酚類促進(jìn)劑和一種有機(jī)鈦酸鹽。涂布是通過把該流體刷涂到帶上實(shí)現(xiàn)的。這種帶吸收了流體，從而浸漬了該環(huán)氧組合物。加熱使這種帶轉(zhuǎn)變成為B-級(B-staged)狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，該結(jié)構(gòu)在正常貯存條件下是穩(wěn)定的。當(dāng)希望時，可以通過加熱把這種電絕緣帶轉(zhuǎn)變成一種剛性的全固化狀態(tài)。
美國專利5，089，536公開了使用有機(jī)金屬光引發(fā)劑進(jìn)行范圍廣泛的可聚合物種的陽離子型聚合。然而，它沒有涉及當(dāng)與其它類型的陽離子型聚合引發(fā)劑如重氮催化劑或其它“鎓”催化劑比較時的相對固化速度。它也沒有討論物品例如多孔織物材料的撓性控制，該物品可以浸漬環(huán)氧組合物，隨后在適當(dāng)?shù)墓饣椛溆绊懴鹿袒?。這篇參考文獻(xiàn)也提到需要溶劑來提供具有預(yù)期粘度的環(huán)氧組合物，這是所不希望的。
此外，多數(shù)含環(huán)氧單體的先有技術(shù)背材相當(dāng)不穩(wěn)定，而且必須在添加固化劑的短時間內(nèi)使用。它們必須在聚合后進(jìn)一步加工，通常是進(jìn)行加熱，才能展現(xiàn)任何貯存穩(wěn)定性。這是費(fèi)時間的，也是昂費(fèi)的。
本發(fā)明者現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，通過使用與某些有機(jī)金屬光引發(fā)劑組合的環(huán)氧摻合物，可以簡化工藝，提高背材生產(chǎn)速度，還可以得到具有預(yù)定撓性的背材。使用有機(jī)金屬光引發(fā)劑比以前公開的陽離子型聚合引發(fā)劑如“鎓”鹽能更有效地促進(jìn)陽離子型聚合反應(yīng)。
本發(fā)明的較好組合物即使有光引發(fā)劑存在也是穩(wěn)定的，直至暴露于適當(dāng)?shù)墓饣椛錇橹埂Ｒ虼?，本發(fā)明通過消除對溶劑的需求和提供一種更快、更省錢的制造方法，即免去費(fèi)時間的高溫后固化步驟，克服了與以前背材制造有關(guān)的問題。
還進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，通過改變涂布或浸漬組合物，有可能控制所形成背材的撓性。
本發(fā)明提供對各種粘合劑有用的、具有受控?fù)闲?、兼?zhèn)渌桦娦阅芎吞幚硇阅艿碾娊^緣帶背材。
本發(fā)明的帶背材包含一種涂布或浸漬了環(huán)氧材料摻合物的基質(zhì)，至少一種有機(jī)金屬光引發(fā)劑和至少一種促進(jìn)劑。
具體地說，本發(fā)明提供一種帶背材，其中包含一種已在其上涂布了光聚合環(huán)氧組合物的基質(zhì)，所述組合物包含a)多種環(huán)氧化物，包括至少一種選自由環(huán)脂族環(huán)氧化物和雙酚A環(huán)氧化物組成的這一組，和至少一種脂族環(huán)氧化物，b)0.1～2%的至少一種能在200～600納米波長引發(fā)聚合的有機(jī)金屬陽離子引發(fā)劑，和c)至少一種促進(jìn)劑，其中所述背材在照射1～15秒后就完全固化，無需加熱步驟。
本發(fā)明的較好背材包含一種多孔基質(zhì)，因此而被可光聚合的環(huán)氧組合物浸漬。
在本發(fā)明的一個較好實(shí)施方案中，使用了一種聚酯基質(zhì)，因而提供含有一種粘合劑和一種撓性背材的電絕緣帶，所述背材包含一種已在其上涂布了下列成分的基質(zhì)，
a)一種光聚合的聚合物，其中含有多種環(huán)氧化物，包括至少一種選自由環(huán)脂族環(huán)氧化物和雙酚A環(huán)氧化物組成的這一組，和至少一種脂族環(huán)氧化物，b)至少一種有機(jī)光引發(fā)劑，其中包含至少一催化有效量的、足以引起聚合的一種有機(jī)金屬配合物陽離子的離子型鹽，所述金屬選自周期表ⅣB族、ⅤB族、ⅥB族、ⅦB族和ⅧB族的元素，和c)至少一種促進(jìn)劑，其中所述帶的介電強(qiáng)度為至少3.5千伏～10千伏(KV)，絕緣電阻為至少1×106兆歐。
本文所使用的這些術(shù)語有如下含義1.“可光聚合”這一術(shù)語系指一種化合物或組合物當(dāng)被范圍為約180納米～約420納米的紫外發(fā)射(光)照射時能聚合。
2.“浸漬”這一術(shù)語系指一種基質(zhì)含有已被可光聚合組合物填充到飽和點(diǎn)的孔率。
3.“環(huán)氧化物”這一術(shù)語用來代表一種含有至少一個環(huán)氧基的材料?！碍h(huán)氧”這一術(shù)語可互換使用，也用來代表一種含有環(huán)氧化物摻合物的樹脂。
可用于本發(fā)明帶背材的環(huán)氧摻合物可以是脂族的、環(huán)脂族的、芳族的或雜環(huán)的，而且其環(huán)氧當(dāng)量典型地為1～6。具體地說，可用的有脂族的、環(huán)脂族的和縮水甘油醚型1，2-環(huán)氧化物，例如氧化丙烯，表氯醇，氧化苯乙烯，二氧化乙烯基環(huán)己烯，縮水甘油，氧化丁二烯，甲基丙烯酸縮水甘油酯等。
有代表性的環(huán)氧化物包括雙酚A的縮水甘油醚，二氧化乙烯基環(huán)己烯，3，4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基酯，3，4-環(huán)氧-6-甲基環(huán)己烷羧酸3，4-環(huán)氧-6-甲基環(huán)己基甲基酯，己二酸二(3，4-環(huán)氧-6-甲基環(huán)己基甲基酯)，用聚丙二醇改性的脂族環(huán)氧，二氧化二聚戊烯，環(huán)氧化的聚丁二烯，硅氧烷環(huán)氧，1，4-丁二醇二環(huán)氧甘油醚，酚醛清漆的多環(huán)氧甘油醚，間苯二酚二環(huán)氧甘油醚，聚乙二醇二環(huán)氧化物，聚丙烯酸酯環(huán)氧化物，聚氨酯改性環(huán)氧化物，多官能撓性環(huán)氧化物，和它們的混合物。
較好的環(huán)氧化物包括3，4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基酯，己二酸二(3，4-環(huán)氧環(huán)己酯)，脂族多醇的多環(huán)氧甘油醚，蓖麻油的多環(huán)氧甘油醚，聚乙二醇二環(huán)氧化物，四溴雙酚A縮水甘油醚。
雙酚A型的環(huán)氧化物當(dāng)聚合成樹脂形式時將形成相對剛性的結(jié)構(gòu)，就像環(huán)脂族環(huán)氧化物那樣。這可以通過添加多官能脂族環(huán)氧化物來改性，后者本身通常能提供可揉曲的固化樹脂結(jié)構(gòu)。當(dāng)這兩種類型的環(huán)氧化物組合成可光固化的組合物時，就有可能產(chǎn)生具有介于兩種純粹樹脂體系性能之間的性能的固化樹脂體系。
通過改變環(huán)脂族環(huán)氧化物和雙酚A環(huán)氧化物與脂族環(huán)氧化物的比例，有可能提供從略顯剛性到很容易撓曲的一系列樹脂撓性。同樣可以使或者涂布了可光固化組合物或者浸漬了這類組合物的撓性基質(zhì)具有這些剛性或撓性特征。
雖然需要至少兩種環(huán)氧化物才能控制撓性，但還可以添加別的。其它環(huán)氧化物可以提供除撓曲控制外的其它屬性。這樣的屬性包括諸如防水性、阻燃性等。基于雙酚A的溴化環(huán)氧化物表現(xiàn)出阻燃性能。溴化雙酚A當(dāng)與環(huán)氧化物的其它組合并存時，其某種阻燃性便傳遞給該組合物。
本發(fā)明的帶背材也包含至少一催化有效量的、足以引起聚合的一種有機(jī)金屬配合物陽離子的離子型鹽，所述金屬選自元素周期表ⅣB族、ⅤB族、ⅥB族、ⅦB族和ⅧB族的元素。
具體地說，這類離子型鹽的通式為[(L1a)(L2a)(L3a)Ma]g[(L1b)(L2b)(L3b)Mb]h[(L1c)(L2c)(L3c)Mc]j[(L1d)(L2d)(L3d)Md]k(L4)(L5)(L6)+eXf式中Ma、Mb、Mc和Md代表金屬原子，可以相同或不同，并選自元素周期表ⅣB～ⅧB族的元素。這種光引發(fā)劑可以是含有金屬原子和附帶配位體(L)的單核、雙核、三核或四核配合化合物。
配位體是由任何一種有一個可利用不飽和基團(tuán)即乙烯基、乙炔基或芳基的化合物提供的，不管該化合物的總分子量如何，只要有π電子即可。這樣的化合物必須可溶于一種反應(yīng)介質(zhì)，以使這些電子可利用，請參閱美國專利5，089，536。
可用的化合物包括但不限于六氟銻酸環(huán)戊二烯鐵(Ⅱ)，六氟膦酸環(huán)戊二烯鐵(Ⅱ)，六氟胂酸環(huán)戊二烯鐵(Ⅱ)等。
本發(fā)明的較好電絕緣帶背材也包含一種促進(jìn)劑如過氧化物?？捎玫倪^氧化物包括諸如氫過氧化枯烯，氫過氧化三丁基，過氧化甲乙酮，過氧化三丁基枯烯，和氫過氧化三苯甲基。
可用的促進(jìn)劑提供一種干到能用手觸摸、因而當(dāng)轉(zhuǎn)變成卷材形式時不會粘在一起的固化樹脂。除非有這種促進(jìn)劑存在，否則常常有必要促進(jìn)本發(fā)明環(huán)氧組合物的完全固化，這往往要通過加熱進(jìn)行。
本發(fā)明的較好電絕緣帶背材也包含至少一種阻燃劑。這可以是如以上所討論的雙酚A溴化醚，也可以是一種無機(jī)阻燃添加劑如各種金屬氧化物和氧化物水合物，以及含氮或磷的化合物。較好的阻燃劑包括但不限于銻的氧化物與溴化雙酚A環(huán)氧化物的組合。
本發(fā)明的組合物也可以包括任選的助劑，例如助固化劑、硬化劑、填料、增塑劑、顏料、抗氧劑、表面改性劑等，其用量要使得它們不干擾環(huán)氧化物的光聚合。
本發(fā)明的可用基質(zhì)包括多孔基質(zhì)如玻璃布;紙，如平背紙和皺紋紙;非織造織物，如聚酯和三乙酸纖維素酯。雖然不太好但也有用的是無孔基質(zhì)，包括成膜聚合物如聚酯、乙酸酯、聚苯硫醚、聚酰亞胺等。
本發(fā)明的帶背材是按如下制作的;把環(huán)氧化物與光引發(fā)劑混合，然后把這種可光聚合混合物涂布到所希望的基質(zhì)上，并光聚合到干狀態(tài)。
對于本發(fā)明的復(fù)合物來說，光聚合或固化反應(yīng)將以比缺少有機(jī)金屬光引發(fā)劑的組合物更快的速度進(jìn)行。當(dāng)希望時，隨后使這種復(fù)合物完全固化，即通過暴露于一種發(fā)射范圍為約180納米～約420納米的紫外光進(jìn)行照射。
本發(fā)明的材料可用作粘合帶、電絕緣帶或剛性絕緣復(fù)合結(jié)構(gòu)。
按所希望的用途而異，本門技術(shù)的行家可以容易地選擇一種粘合劑與本發(fā)明的帶背材配合使用。可用的粘合劑包括但不限于橡膠樹脂粘合劑，合成嵌段共聚物如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯，聚丁二烯，聚異戊二烯，苯乙烯-異戊二烯共聚物，丙烯酸酯粘合劑如RE24，905中公開的那些，及以上粘合劑的摻合物，所有這些都可以包括增粘劑及其它慣用添加劑。這些粘合劑可以是熱熔的、可溶液聚合的、可懸浮聚合的、或較好是可紫外輻射聚合的，例如美國專利4，181，752中公開的那些。
當(dāng)希望得到一種電絕緣帶時，這種帶的介電強(qiáng)度應(yīng)為至少3.5千伏～10千伏，絕緣阻抗應(yīng)為至少1×106兆歐。粘合劑也可以含有一種阻燃添加劑，例如請參閱上述可用于帶背材中的那些。
本發(fā)明有用的帶是按如下制作的用慣用涂布方法如刮刀式涂布、照像凹版印刷涂布、麥耶棒涂布等，把一種粘合劑物料涂布到帶背材上，然后用適當(dāng)方法使該粘合劑固化。
測試方法粘合力測試貼一條貼合帶(2.54厘米×25.4厘米)，使粘合劑接觸一塊302型鋼板(5厘米×12.2厘米×0.16厘米)的清潔和拋光表面。用一根2千克重涂橡膠的鋼輥以5厘米/秒的速度在鋼板上緩慢滾動兩遍，給膠帶條施加恒定壓力。大約有12.2厘米的膠帶伸出鋼板的一端。然后使該粘合帶恒溫恒濕放置20分鐘。粘合力測定要求鋼板定位時要使其長度豎直配置。帶伸出部分掛在鋼板下沿。把帶伸出部分離鋼板最遠(yuǎn)的一端折迭起來，使粘合劑與粘合劑接觸，形成一個大約2.54厘米長、供懸掛用的小突出部。抓住這個小突出部并向上提升，可以形成一個U形環(huán)，使粘合劑在該U形環(huán)的外面。進(jìn)一步加力可在該帶環(huán)中產(chǎn)生張力，并使該粘合帶與鋼板分離或從鋼板上剝離下來。當(dāng)粘合帶剝離約1.27厘米時，把鋼板下端中心部位夾在張力試驗(yàn)機(jī)即INSTRONTMModel TM的下夾具中。把2.54厘米小突出部夾在該試驗(yàn)機(jī)的上夾具中。下夾具保持在一個固定位置，而上夾具則以30.5厘米/分鐘的速度提升。
在粘合帶與鋼板脫離期間記錄的平均力提供了對鋼板粘合力的量度。
對粘合層粘合力一條2.54厘米×12.7厘米、在隔離襯上的雙涂層粘合試驗(yàn)帶縱向放置在一塊清潔鋼板(5.1厘米×12.7厘米×0.13厘米)的中心部位。用無保護(hù)的粘合劑涂層附著到鋼板上。把鋼板放在一個平整表面上，使得能在鋼板上表面看到試驗(yàn)帶。用一根2千克重涂橡膠的輥?zhàn)友馗綦x襯滾動數(shù)遍，給粘合帶施加恒定壓力。
制備一種單涂層樣帶(2.54厘米×12.7厘米)對它進(jìn)行性能測定，并用于附著到該試驗(yàn)帶上。背材的反面用一種脫脂溶劑擦試，然后從試驗(yàn)帶上取下隔離襯。樣帶沿長度方向附著，使得脫脂面與試驗(yàn)帶新暴露的粘合劑表面接觸。在鋼板和樣帶兩端的寬度方向都放上7.62厘米的單面干粘合帶條，以使其定位。在長度方向放置另一條30.5厘米長×1.27厘米寬粘合帶，使粘合劑與粘合劑接觸，從而有大約15厘米干粘合帶伸出鋼板的一端。由于樣帶比粘合帶寬，所以后者的任意一側(cè)都有暴露的粘合劑區(qū)伸出。這些粘合劑區(qū)受到干粘合帶條(12.7厘米長×1.27厘米寬)粘合劑對粘合劑作用的保護(hù)。所形成的層狀帶結(jié)構(gòu)用2千克輥?zhàn)釉谌我庖粋€方向上滾壓若干遍。
放置鋼板，使其縱軸豎直取向，并使干粘合帶伸出部分懸掛在其下端。將粘合帶離鋼板最遠(yuǎn)的一端折回，使粘合劑與粘合劑接觸，形成一個大約1.27厘米長的、供懸掛用的末端小突出部。抓住這個小突出部并豎直向上提升，形成一個U形環(huán)，使粘合劑在U形環(huán)外面。進(jìn)一步加力，在該帶環(huán)中產(chǎn)生了張力，并使干粘合帶能促使粘合劑100%脫離該樣帶。保持這種力的作用，直至這些帶分離約2.54厘米的距離。此時，把鋼板下沿夾在張力試驗(yàn)機(jī)即INSTRONTMModel TM的下夾具中，帶環(huán)的小突出部夾在這臺試驗(yàn)機(jī)的上夾具中。
當(dāng)這臺試驗(yàn)機(jī)的下夾具相對于固定的上夾具進(jìn)行拉伸時，便測定了使樣帶和干粘合帶再分離5厘米所需的力。
張力和伸長試驗(yàn)斷裂張力-使一個線性試樣損壞并斷裂成兩個明顯分離部分的、每單位寬度的拉伸力。
伸長-在樣品受到所加拉伸力作用而斷裂瞬間，拉伸試樣相對于未拉伸試樣而言長度增加的比較。
一個17.8厘米長×2.54厘米寬的背材樣品放在一臺InstronTMTM張力試驗(yàn)機(jī)的兩個夾具之間，其縱軸豎直取向，從而使樣品的一端可以夾在張力試驗(yàn)機(jī)的上夾具中，樣品的另一端夾在試驗(yàn)機(jī)的下夾具中。
試驗(yàn)是通過使試驗(yàn)機(jī)的兩個夾具以30.5厘米/分鐘的速度分離進(jìn)行的。隨著樣品拉伸，所加的力增大到在樣品中心部位發(fā)生損壞和斷裂的程度。通過測定恰好在損壞前每單位寬度的最大力，得到張力的測定值。伸長則是用損壞前最大負(fù)荷下樣品長度增加的百分率量度的。
卷材松開試驗(yàn)一卷寬度為2.54厘米的本發(fā)明粘合帶纏繞到7.62厘米內(nèi)徑芯軸上，其長度加以限制，使得該卷直徑不超過16.5厘米。使用一臺改進(jìn)的張力試驗(yàn)機(jī)，即Thwing-Albert，Intelect500TA，按如下測定使一卷這種帶松開所需的力。
一開始，先從該粘合卷松開5匝粘合帶拋棄。然后，把這卷粘合帶套在一個松開芯軸上，這個芯軸的尺寸能與7.62厘米芯軸配合，并位于張力試驗(yàn)機(jī)前部。松開一段粘合帶并將其粘著到一個驅(qū)動輥上。松開芯軸和驅(qū)動輥的縱軸是平行的，而且把它們定位在大致同一高度上。在松開芯軸和驅(qū)動輥之間，粘合帶繞成倒U形，其頂點(diǎn)支撐在一個自由轉(zhuǎn)動滾筒表面上，但不與該表面粘合接觸。這個滾筒連接到張力試驗(yàn)機(jī)的負(fù)荷傳感器上，其直徑類似于粘合帶卷的直徑。自由轉(zhuǎn)動滾筒位于上面中間位置，并與松開芯軸和驅(qū)動輥在同一豎直平面上。隨著驅(qū)動輥的運(yùn)動，粘合帶便從粘合帶卷上拉下來。在松開期間發(fā)生的、粘合劑與背材之間的力傳遞給自由轉(zhuǎn)動滾筒，然后傳遞給感受這種力的負(fù)荷傳感器。在一個預(yù)先選定的周期時間內(nèi)驅(qū)動輥的平穩(wěn)運(yùn)行(1.27米/分鐘)期間，測定傳遞給負(fù)荷傳感器的力，并將換算成粘合帶松開的數(shù)值。
介電擊穿測定從一卷粘合帶上取下一份15.25厘米長×2.54厘米寬的樣品，一端插入一臺介電測試儀如一臺能以0.5千伏/秒的均勻速度提高電壓的介電測試儀的兩個電極之間，使粘合表面接觸上電極。然后將電壓控制(連續(xù)可調(diào)的自耦變壓器)調(diào)零，并重新設(shè)定斷路器。然后啟動測試儀，使得跨該樣品的電勢能不斷增大，直至電流使斷路器斷開。然后記錄介電擊穿發(fā)生時的電壓。在樣品另一端以及中心部位重復(fù)這一步驟。然后記錄這三個擊穿電壓的平均值。
絕緣阻抗測量本試驗(yàn)需要12塊有圓骨邊沿、0.64厘米×0.64厘米×2.54厘米的拋光不銹鋼電極，彼此間隔2.54厘米安裝在一塊用溶劑擦凈的甲基丙烯酸甲酯測試板上。(關(guān)于該測試板的進(jìn)一步信息，請參閱ASTMD-1000)。一卷粘合帶棄去其最外若干匝，取下一段23厘米樣品。這個樣品應(yīng)小心處置，不要觸摸其內(nèi)側(cè)2/3的部分。樣品粘合劑側(cè)朝下放在6個潔凈的電極上面，并將第二套電極和固定夾置于其上，形成一個夾心結(jié)構(gòu)。然后去掉任何多余的樣品，再把測試板放在一個能在23℃保持96%相對濕度的測試室中，使粘合劑朝向一種折射率為1.336～1.34的甘油溶液。在23℃和50%相對濕度使樣品調(diào)濕(靜置)18小時。把一臺兆歐表接到測試板上，并設(shè)定于120伏。測量每對電極端子之間的絕緣阻抗(共5個讀數(shù))。用兆歐記錄平均絕緣阻抗。
可燃性可燃性試驗(yàn)包括在一根金屬絲上纏繞一薄膜條，使其彼此重疊50%，并在相反方向上用另一薄膜條重復(fù)這一步驟。纏繞好的金屬絲暴露于明火30秒鐘。撤去火焰，測量薄膜的燃燒時間。不開始燃燒或經(jīng)過不足4秒鐘即自行熄滅的材料，會顯示出理想的阻燃性。
以下實(shí)例旨在說明而無限制本發(fā)明之意圖。熟悉本門技術(shù)的人員將容易地領(lǐng)悟在權(quán)利要求所定義的本發(fā)明范圍內(nèi)的各種變化。
實(shí)例實(shí)例1在一個裝有攪拌器和溫度計(jì)的三頸圓底燒瓶中裝入60.0克購自UnionCarbideInc.、商品牌號為“ERL4299”的己酸二(3，4-環(huán)氧環(huán)己酯)和40克購自RhonePoulenc公司、商品牌號為“Heloxy84”的一種脂族多醇的多環(huán)氧甘油醚。這種混合物邊攪拌邊加熱至75℃，然后保持在這一溫度。向燒瓶中添加光引發(fā)劑，即1.0克六氟銻酸環(huán)戊二烯鐵(Ⅱ)。此內(nèi)容物繼續(xù)攪拌1小時，并將溫度控制在75℃。過濾這種熱流體組合物，并使其冷卻至室溫，臨涂布前添加1.5克購自Atochem公司的氫過氧化枯烯。這種涂料組合物的粘度＜1000厘泊。把它涂布到一種牌號為“BurlingtonglassFabric-StyleI8026”的玻璃布基質(zhì)上。這種流體組合物被玻璃布吸收，使整個結(jié)構(gòu)都浸漬上環(huán)氧流體。使用一種有可變燈光強(qiáng)度和速度控制的AmericanUVCompany小型傳送化固化系統(tǒng)，使這種浸漬的玻璃布對180～420納米范圍的紫外線曝光＜10秒鐘的時間。對所形成的背材進(jìn)行測試，以測定其抗張強(qiáng)度、伸長率和電絕緣特性。這些數(shù)值列于表1。
表1絕緣阻抗(歐姆) 抗張強(qiáng)度,千克/厘米2伸長率,%3×101413.26 5.4在這種玻璃布背材上進(jìn)一步涂布一種橡膠基粘合劑。這種粘合帶可用于用帶進(jìn)行電絕緣的用途。這種帶對鋼材的粘合力和卷材松開力的測定值列于表2中。
表2對鋼材的粘合力,牛頓/分米卷材松開力,克/厘米玻璃布背材16.6248.4實(shí)例2～3實(shí)例1的環(huán)氧流體分別涂布在購自MosineePaperCorporation(威斯康星州莫西尼)、牌號為“M-2251”的皺紋紙上和購自Lydell，Inc.(紐約州特羅伊)的“＃525”平背紙上。按如上所述測試這些材料的絕緣阻抗、抗張強(qiáng)度和伸長率，結(jié)果列于表3中。
表3絕緣阻抗(歐姆) 抗張強(qiáng)度,千克/厘米2伸長率,%皺紋紙 5×101316.65 7.9平背紙 8×10102.3 13.9這些背材也涂布了橡膠基粘合劑，并測試其粘合力和卷材松開力。結(jié)果列于表4。
表4對鋼材的粘合力,牛頓/分米卷材松開力,克/厘米皺紋紙23.9173平背紙28.3215實(shí)例4通過在涂料組合物中包括一種阻燃聚合物和一種阻燃顏料，制備了本發(fā)明的一種阻燃背材。
組合物含有40.0克“ERL4299”，30.0克“Heloxy84”，30.0克購自RhonePoulenc公司、商品牌號為Epirez5163的四溴雙酚A二環(huán)氧甘油醚，4.0克購自LaurelIndustries公司的超細(xì)級三氧化銻，1.0克光引發(fā)劑和1.4克氫過氧化枯烯。將這種組合物涂布到一種非織造聚酯基質(zhì)上，并暴露于紫外光源的180～420納米輻射。
所形成的背材用ULTM(Underwriters Laboratory)進(jìn)行510火焰試驗(yàn)?；鹧嫦绲钠骄鶗r間為14秒。
實(shí)例5和5C按實(shí)例1的方法制備下列涂料組合物，但改變光引發(fā)劑。
實(shí)例5實(shí)例5CERL 429940.0克40.0克Heloxy 8430.0克30.0克Epirez 516330.0克30.0克三氧化銻4.0克4.0克光引發(fā)劑 1.0克 3.0克2氫過氧化枯烯1.0克0.0克1.六氟銻酸環(huán)戊二烯鐵(Ⅱ)二甲苯2.FX512-六氟銻酸锍。
使用連續(xù)涂布、曝光和纏繞設(shè)備，把實(shí)例5和5C分別涂布到非織造聚酯基質(zhì)材料樣品上。這種涂布了環(huán)氧的織物以180厘米/分鐘的速度輸送通過一個紫外光站，該站以200瓦/英寸的強(qiáng)度發(fā)射180～420納米范圍的輻射。實(shí)例5是本發(fā)明的一種組合物，提供一種干到可以觸摸的全固化背材。反之，實(shí)例5C是本發(fā)明范圍以外的一種組合物，沒有完全固化且仍有粘性。
然后，將織物輸送速度降低到原速度的一半，即90厘米/分鐘，燈光條件不變。實(shí)例5C不能完全固化;實(shí)例5則完全固化。這證實(shí)本發(fā)明的組合物比以前報道的、使“鎓”型催化劑的組合物固化得更快。這些背材在100℃老化10分鐘，以使實(shí)例5C完全固化，然后按實(shí)例1中所述涂布橡膠粘合劑，并測試抗張強(qiáng)度和伸長率。結(jié)果列于表5中。
表5抗張強(qiáng)度,牛頓/分米伸長率,%實(shí)例557826.00實(shí)例5C39435.50這些實(shí)例均按照實(shí)例1制作，所不同的是環(huán)氧比例如表6中所示那樣改變。
這些背材涂布了一種發(fā)粘的天然橡膠粘合劑和一種丙烯酸異辛酯/丙烯酸/丙烯酸甲酯粘合劑(7和8)，并進(jìn)行粘合力、抗張強(qiáng)度和伸長率以及可燃性測試。結(jié)果列于表6中。
表6實(shí)例號組合物6789ERL 4299-環(huán)氧70605040Epirez 5163-阻燃劑30303030Heloxy 84-環(huán)氧0102030光引發(fā)劑
1 1 1 1氫過氧化枯烯1.51.51.51.5三氧化銻4444抗張強(qiáng)度(千克/厘米2) 2.4 2.3 2.4 2.3伸長率(%)4132525雙粘合層粘合力(牛頓/分米)133133140111(105*) (106*)粘合力(牛頓/分米)43464339(49*) (49*)介電強(qiáng)度(千伏)5.14.94.75.0(4.3*) (5.7*)絕緣阻抗(歐姆) 1.2×10132.9×10123.3×10112.0×1010厚度(微米)135127.5127.5130可燃性(秒)132334<201.六氟銻酸環(huán)戊二烯鐵(Ⅱ)二甲苯＊帶星號的數(shù)值是從有丙烯酸酯粘合劑的帶構(gòu)造得到的。
權(quán)利要求
1.一種撓性帶背材，其中包含一種已在其上涂布了一種光聚合環(huán)氧組合物的基質(zhì)，所述組合物含有a)多種環(huán)氧化物，包括至少一種選自由環(huán)脂族環(huán)氧化物和雙酚A環(huán)氧化物組成的這一組，和至少一種脂族環(huán)氧化物，b)0.1～2%至少一種能在200～600納米波長引發(fā)聚合的有機(jī)金屬陽離子型引發(fā)劑，和c)至少一種促進(jìn)劑，其中所述背材在照射1～15秒后完全固化，無需加熱步驟。
2.按照權(quán)利要求1的撓性帶背材，所述帶適合用于電氣用途，其中所述帶的介質(zhì)強(qiáng)度為至少3.5千伏～10千伏，絕緣阻抗為至少1×106兆歐。
3.按照權(quán)利要求1或2的撓性帶背材，其中所述環(huán)氧化物包含至少一種雙酚A的縮水甘油醚。
4.按照權(quán)利要求1或2的撓性帶背材，其中所述多種環(huán)氧化物中至少一種是溴代環(huán)氧化物。
5.按照權(quán)利要求1或2的撓性帶背材，其中所述環(huán)脂族環(huán)氧化物含有至少一個環(huán)氧環(huán)己基。
6.按照權(quán)利要求1或2的撓性帶背材，其中所述光引發(fā)劑是一種足以引起聚合的有機(jī)金屬配合物陽離子的離子型鹽，所述金屬選自元素周期表ⅣB族、ⅤB族、ⅥB族、ⅦB族和ⅧB族的元素。
7.按照權(quán)利要求1或2的撓性帶背材，其中所述基質(zhì)選自由玻璃布、紙和非織造織物組成的這一組并含有許多小孔，而所述環(huán)氧組合物被浸漬進(jìn)入所述孔中。
8.按照權(quán)利要求1或2的撓性帶背材，其中所述基質(zhì)是一種非多孔成膜聚合物，選自由聚酯、乙酸酯、聚苯硫醚和聚酰亞胺組成的這一組。
9.按照權(quán)利要求1或2的撓性帶背材，其中所述促進(jìn)劑是一種過氧化物，所述促進(jìn)劑的存在量為環(huán)氧樹脂總量的0.1～5%。
10.按照權(quán)利要求1或2的撓性帶背材，其中所述粘合劑選自由橡膠粘合劑、彈性體粘合劑、丙烯酸類粘合劑和異氰酸酯粘合劑組成的這一組。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種撓性帶背材，其中含有一種已在其上涂布了一種光聚合環(huán)氧組合物的基質(zhì)，所述組合物含有多種環(huán)氧化物，包括至少一種選自由雙酚A環(huán)氧化物和環(huán)脂族環(huán)氧化物組成的這一組，和至少一種脂族環(huán)氧化物；含有0.1～2％至少一種能在200～600納米波長引發(fā)聚合的有機(jī)金屬陽離子型引發(fā)劑；還含有至少一種促進(jìn)劑，其中所述背材在照射1～15秒后就完全固化而無需加熱步驟。
文檔編號C09D163/00GK1086626SQ93118640
公開日1994年5月11日 申請日期1993年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月9日
發(fā)明者K·施里哈, J·N·凱倫, R·W·普里勞 申請人:明尼蘇達(dá)礦產(chǎn)制造公司