St。在一些实 施例中，可能有利的是使用有机硅材料的组合，其中有机硅材料中的至少一种在25°C时的 动态粘度为至少5, 000厘沲（cSt)，例如，至少10, OOOcSt，或者甚至至少15, OOOcSt。在一 些实施例中，可能有利的是使用在25°C时动态粘度在1000cSt和50, OOOcSt之间，例如，在 5, OOOcSt和50, OOOcSt之间，或者甚至在10, OOOcSt和50, OOOcSt之间的有机硅材料。
[0032] 通常，在有机硅组合物中可以包含任何已知的添加剂。通常，应该选择添加剂以避 免干扰固化工艺。在一些实施例中，应该选择添加剂（例如填充剂）的尺寸以避免在饱和 步骤中被过滤掉。
[0033] 实例
[0034] 实例1。空气中玻璃纤维的硅化。将一片玻璃纤维织物（玻璃织物得自北卡罗来 纳州格林斯博罗的 BGF 工业公司（BGF Industries, Inc.，Greensboro, North Carolina)， 经纱：39织物经炜密度/厘米（100/英寸），炜纱：14织物经炜密度/厘米（36/英寸）， 厚度：140微米（0.0055英寸））置于两层聚对苯二甲酸乙二醇酯隔离衬垫（2CL聚对苯 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))之间，并以硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷流体（XIAMETER 0HX-4040, 50, 000cP，得自道康宁公司（Dow Corning))涂布。按压被夹的样品以饱和遍及 两层衬垫之间的玻璃纤维的有机硅流体。然后，根据电子束固化工艺将该构造暴露于300 千电子伏和20毫拉德的电子束辐射。
[0035] 电子束固化工艺。电子束固化在型号CB-300电子束产生装置（可得自马萨诸塞 州威尔明顿（Wilmington, MA)的能源科学公司（Energy Sciences, Inc.))上进行。一般来 讲，使支承膜（例如，聚酯对苯二酸酯支承膜）穿过该装置的惰化室（<50ppm氧气）。将未 固化材料的样品附接到支承膜，并以约4.9米/分钟（16英尺/分钟）的固定速度传送通 过该惰化室并且暴露于电子束辐射。为了获得16毫拉德的总电子束剂量，单次穿过该装置 是足够的。为了获得20毫拉德的总电子束剂量，需要两次穿过该装置。
[0036] 在暴露于电子束辐射之后，移除聚对苯二甲酸乙二醇酯隔离衬垫。有机硅看起来 并没有被显著地交联，因为其可以被涂污并且是发粘的。
[0037] 实例2。氮气中玻璃纤维的硅化。使用实例1的材料和工艺制备样品，不同的是在 氮气惰化手套箱中以有机硅材料涂布玻璃纤维。把手套箱中的氧气含量减小至lOOppm和 500ppm之间。在移除衬垫时，涂布的玻璃纤维的两个表面均为无污迹的和无粘性的。这些 表面与典型的硅化的商业玻璃纤维束带具有同样的橡胶感觉。
[0038] 在硅化之前和之后在显微镜下检查玻璃纤维幅材的横截面。这些图像反映出有机 硅材料已经饱和了幅材的全部横截面。此外，每根玻璃纤维丝线均由一束单体纤维或细丝 构成。微观分析还反映出每根丝线由固化的有机硅饱和，从而将单体纤维或细丝在该丝线 内粘合在一起。
[0039] 实例3。氮气中尼龙织物的硅化。使用实例2的材料和工艺制备样品，不同的是使 用商购的尼龙织物（可购自乔安织物和工艺品商店（J〇-Ann Fabric and Craft Stores) 的矢车菊糙面薄纱（UPC 4000075511041))取代玻璃纤维作为纤维幅材。在移除衬垫时，涂 布的尼龙织物的两个表面均为无污迹的和无粘性的。这些表面与典型的硅化的商业玻璃纤 维束带具有同样的橡胶感觉。微观分析反映出固化的有机硅涂布了单体纤维和遍及织物的 横截面的多个单体纤维之间的空间。
[0040] 实例4。氮气中聚酯针织织物的硅化。使用实例2的材料和工艺制备样品，不同 的是使用商购的聚醋针织织物（得自乔安织物和工艺品商店（J〇-Ann Fabric and Craft Stores)的白色消光硬纱（UPC 400097489632))取代玻璃纤维作为纤维幅材。在移除衬垫 时，涂布的聚酯针织织物的两个表面均为无污迹的和无粘性的。这些表面与典型的硅化的 商业玻璃纤维束带具有同样的橡胶感觉。微观分析反映出固化的有机硅涂布了单体纤维和 遍及织物的横截面的多个单体纤维之间的空间。
[0041] 实例5。织造玻璃织物的硅化。使用以2630白色硅橡胶（道康宁）涂布的织造 玻璃织物（86?类型2116，未处理，平纹织造，经纱￡0￡2251/0，炜纱￡0￡ 2251/0，厚度：100 微米（0.0039英寸）；可得自北卡罗来纳州格林斯博罗的BGF工业公司（BGF Industries， Greensboro, North Carolina))作为基底。手工以硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷 (DMS-S42, 18,000cSt，得自Gelest)刮涂这个基底。然后，根据电子束固化工艺将这个构造 暴露于300千电子伏和16毫拉德的电子束福射。
[0042] 将所得的固化的硅化幅材评价为有机硅束带。
[0043] 剥离测试程序。将一卷双面涂布的丙烯酸系泡沫条带（加入丙烯酸的条带 (Acrylic Plus Tape)EX4011，可得自明尼苏达州圣保罗的3M公司（3M Company, St. Paul, Minnesota))退绕，从而暴露无衬垫侧的粘合剂。用这种粘合剂层将条带的2. 5cm 的带材粘附至面板。然后移除衬垫从而暴露衬垫侧的粘合剂层。将一片实例5的硅 化束带施加至泡沫条带的暴露粘合剂层并手工卷开。在表1汇总的条件下老化该构 造。在每个老化步骤之后，使用拉伸试验机（得自马萨诸塞州诺伍德的英斯特朗公司 (Instron, Norwood, Massachusetts))以 90 度角和 30cm/ 分钟（12 英寸 / 分钟）从条带移 除硅化的束带并且记录平均剥离力。然后，将相同的束带再次施加至新的条带样品、老化和 再次测试。
[0044] 为比较，使用以常规热固化的加成固化有机硅制备的类似的硅化束带进行相同的 工艺。结果汇总在表1中。老化条件"1分钟"是指在室温下老化一分钟。老化条件"5分 钟"是指在室温（23°C)下老化五分钟。老化条件"7d/7(TC"是指在70°C老化七天，接着在 室温下保压二至四天，然后进行测试。
[0045]表1:90°剥离上的老化结果。
[0047] (*)20个循环，每个循环一分钟保压。手工移除样品，因此，没有得到剥离力（"N. A. "）。
[0048] 根据本发明的一些实施例的示例性的饱和幅材在图1中示出。饱和幅材110包括 以电子束固化的有机硅材料120饱和的幅材130。在一些实施例中，幅材130的一个或两个 主表面可以相同或不同的固化的有机硅材料140涂布。
[0049] 在不脱离本发明范围和精神的前提下，对本发明的各种修改和更改对本领域内的 技术人员来说将是显而易见的。
【主权项】
1. 一种制备硅化幅材的方法，该方法包括：以含有一种或多种聚硅氧烷材料的第一组 合物饱和纤维幅材从而形成饱和的幅材，和电子束固化所述第一组合物从而交联所述聚硅 氧烷材料以形成固化的饱和的幅材，其中所述第一组合物中的所述聚硅氧烷材料选自非官 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. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第一组合物中的所述聚硅氧烷材料包括聚二 甲基硅氧烷。3. 根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述第一组合物中的所有聚硅氧烷材料 为非官能化聚硅氧烷。4. 根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述第一组合物基本上不含催化剂和引 发剂。5. 根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述第一组合物包含不超过5重量％的 溶剂。6. 根据前述任一项权利要求所述的方法，该方法还包括以含有一种或多种聚硅氧烷材 料的第二组合物涂布所述固化的饱和的幅材，和电子束固化所述第二组合物从而交联所述 聚硅氧烷材料以形成固化的饱和的和涂布的幅材。7. 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，该方法还包括以含有一种或多种聚硅氧 烷材料的第二组合物涂布所述饱和的幅材，和电子束固化所述第一组合物和所述第二组合 物从而交联所述聚硅氧烷材料以形成固化的、饱和的和涂布的幅材。8. 根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述幅材包含玻璃纤维。9. 根据权利要求1至7中任一项所述的方法，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. 根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述幅材包括金属。11. 根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述幅材为织造织物、非织造织物或针 织织物。12. -种硅化的幅材，其根据权利要求1至11的方法中的任意一种制备。13. -种硅化的幅材，其含有以电子束固化的含有交联的聚硅氧烷材料的组合物饱和 的幅材，其中所述组合物包含至少一种已交联的非官能化的聚硅氧烷流体，已交联的硅烷 醇封端的聚硅氧烷流体，和已交联的烷氧基封端的聚硅氧烷。14. 根据权利要求13所述的硅化的幅材，其中所述组合物基本上不含催化剂和引发 剂。
【专利摘要】本发明涉及电子束固化的硅化纤维幅材。具体地，本发明描述了硅化的纤维幅材。所述硅化的幅材包括以电子束固化的有机硅组合物饱和的纤维幅材。本发明还描述了具有电子束固化的有机硅涂层的硅化的幅材。本发明还描述了制备涂布的和未涂布的硅化的纤维幅材二者的方法。
【IPC分类】D04H1/645, D04H1/42, D06N3/12, D04H1/4218
【公开号】CN104911920
【申请号】CN201510221030
【发明人】刘军钪, 朗·N·阮, 卡尔·B·里赫特, 罗伊·王, 帕努·K·措勒尔
【申请人】3M创新有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2011年4月19日
【公告号】CN102869829A, EP2563962A1, US20130210300, WO2011136977A1