專利名稱：形成可固化的粘合帶和在傳導(dǎo)性基材上形成絕緣層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種形成可固化的粘合帶的方法，更特別地涉及一種由硅氧烷組 合物形成可固化的粘合帶的方法以及涉及一種在傳導(dǎo)性基材上形成絕緣層的方法。相關(guān)技術(shù)的描述硅氧烷組合物是本領(lǐng)域中熟知的并且可經(jīng)由許多反應(yīng)路線交聯(lián)。例如，硅氧烷組 合物可經(jīng)由濕固化反應(yīng)(即室溫硫化)、過氧化物或熱活化自由基固化反應(yīng)(即高溫硫化) 和/或過渡金屬催化的氫化硅烷化(或加成)固化反應(yīng)交聯(lián)。基于存在于(或用于形成) 硅氧烷組合物中的組分以及用于交聯(lián)硅氧烷組合物的特定反應(yīng)路線，可改變硅氧烷組合物 的物理和化學(xué)性質(zhì)。因而，可在眾多的不同應(yīng)用中開發(fā)硅氧烷組合物并且其可用于形成多 種終產(chǎn)品。使用硅氧烷組合物的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例是用在形成電絕緣粘合帶的方法中，所述電絕 緣粘合帶在工業(yè)中通常被稱為“ turn-to-turn，，粘合帶。將電絕緣粘合帶施用于基材即電 導(dǎo)體上，所述電導(dǎo)體如母線和發(fā)電機(jī)中的線圈。母線與配電網(wǎng)和相關(guān)開關(guān)裝置一起使用， 并且通常具有提供導(dǎo)電性的外露金屬部分和絕緣金屬部分(即涂布有電絕緣粘合帶的金 屬)。電絕緣粘合帶可包括許多不同材料，如環(huán)氧化物、聚偏二氟乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇 酯等。然而，由于硅氧烷組合物的希望且優(yōu)異的性能，優(yōu)選由硅氧烷組合物形成電絕緣粘合
市ο當(dāng)前用于形成電絕緣粘合帶的方法是勞動(dòng)密集且低效的。為了形成電絕緣粘合 帶，在轉(zhuǎn)筒中形成反應(yīng)中間體。反應(yīng)中間體嚴(yán)重地溶劑化，通常需要多達(dá)和超過70%的溶 劑，所述溶劑被分開地添加。將玻璃纖維布浸在反應(yīng)中間體中以使玻璃纖維布涂布有反應(yīng) 中間體。然后必須固化反應(yīng)中間體以形成電絕緣粘合帶。為了固化反應(yīng)中間體，使涂布有反應(yīng)中間體的玻璃纖維布穿過立式烘箱。在立式 烘箱中需要幾個(gè)不同的區(qū)域或階段來提供固化反應(yīng)中間體所必需的溫度?；蛘?，可使用多 個(gè)烘箱，其進(jìn)一步增加了固化反應(yīng)中間體所需的成本和時(shí)間。第一區(qū)或第一烘箱將反應(yīng)中 間體加熱到足以驅(qū)走溶劑的溫度。第二區(qū)或第二烘箱加熱反應(yīng)中間體以部分固化反應(yīng)中間 體，最后，第三區(qū)或第三烘箱進(jìn)一步固化反應(yīng)中間體。需要多個(gè)烘箱或多個(gè)階段增加了與固 化反應(yīng)中間體有關(guān)的固定成本。另外，由于充分蒸發(fā)最初存在于反應(yīng)中間體中的溶劑所需 的時(shí)間，必須使玻璃纖維布在緩慢的速率(通常小于8英尺/分)下穿過立式烘箱。溶劑 的蒸發(fā)導(dǎo)致釋放揮發(fā)性有機(jī)化合物，出于多種原因而對(duì)其具有嚴(yán)格控制。因此，通常使溶劑 從揮發(fā)性有機(jī)化合物蒸發(fā)，這導(dǎo)致成本和資源密集。此外，一旦沒有溶劑，第二區(qū)或第二烘 箱加熱反應(yīng)中間體以部分固化反應(yīng)中間體。此時(shí)，部分固化的反應(yīng)中間體交聯(lián)不充分。然 后，將在其上具有部分固化的反應(yīng)中間體的玻璃纖維布切成條以形成絕緣粘合帶并將其繞 軸纏繞。在將絕緣粘合帶繞軸纏繞之前可在部分固化的反應(yīng)中間體上布置中間襯片，以防 止絕緣粘合帶自身粘合?！⒅虚g襯片布置在部分固化的反應(yīng)中間體上并將玻璃纖維布繞軸纏繞，則必 須將絕緣粘合帶冷凍以防止部分固化的反應(yīng)中間體隨著時(shí)間完全固化和損失對(duì)基材的粘合能力。如果部分固化的反應(yīng)中間體在布置在基材上之前完全固化，則不能將絕緣粘合帶 施用在基材如母線上，因?yàn)榻^緣粘合帶將成為硬化的物質(zhì)。因此，冷凍進(jìn)一步加重了該方法 的負(fù)擔(dān)，因?yàn)樗拗屏私^緣粘合帶運(yùn)輸和分銷給將絕緣粘合帶施用在基材上的第三方并使 其更昂貴。第三方通常通過除去中間襯片和將絕緣粘合帶繞基材纏繞以使絕緣粘合帶邊緣 重疊來施用絕緣粘合帶。然后，第三方通過加熱來完全固化部分固化的反應(yīng)中間體，從而形 成完全固化的反應(yīng)中間體，所述反應(yīng)中間體在重疊邊緣處自身粘合以及與基材粘合，從而 在基材上形成絕緣層。另一硅氧烷組合物經(jīng)由包括第一組分和第二組分的雙組分體系的鉬催化形成。第 一組分包括乙烯基硅氧烷和鉬。第二組分包括氫硅氧烷和過氧化物。第一和第二組分在高 溫下反應(yīng)。氫硅氧烷使乙烯基硅氧烷交聯(lián)。因此，以相對(duì)于乙烯基硅氧烷化學(xué)計(jì)量過量的 方式使用氫硅氧烷，以確保乙烯基硅氧烷為限制的反應(yīng)物，從而使乙烯基硅氧烷中的所有 乙烯基反應(yīng)掉。然而，在引發(fā)后乙烯基硅氧烷與化學(xué)計(jì)量過量的氫硅氧烷之間的反應(yīng)在單 個(gè)階段中完成。由于在單個(gè)階段中完成反應(yīng)，不能形成部分固化的反應(yīng)中間體并將其隨后 儲(chǔ)存和/或布置在基材上。因此，由乙烯基硅氧烷和氫硅氧烷形成的硅氧烷組合物對(duì)于絕 緣粘合帶并不理想。鑒于上述情況，提供一種由硅氧烷組合物形成絕緣粘合帶的改進(jìn)方法并同時(shí)消除 與溶劑有關(guān)的負(fù)擔(dān)是有利的。提供一種在基材上形成絕緣層的改進(jìn)方法是更有利的。發(fā)明概述和優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明提供一種形成可固化的粘合帶的方法和一種在傳導(dǎo)性基材上形成絕緣層 的方法。可固化的粘合帶由硅氧烷組合物形成，所述硅氧烷組合物基本上不含溶劑并且包 括烯基硅氧烷、氫硅氧烷、金屬氫化硅烷化催化劑和引發(fā)劑。形成可固化的粘合帶的方法包 括下述步驟將硅氧烷組合物施加到撓性基材上。形成可固化的粘合帶的方法還包括下述 步驟將硅氧烷組合物加熱到第一希望溫度第一時(shí)間段，以形成部分固化的反應(yīng)中間體，使 得未反應(yīng)的烯基留在可固化的粘合帶的部分固化的反應(yīng)中間體中。在傳導(dǎo)性基材上形成絕緣層的方法包括在形成可固化的粘合帶時(shí)使用的步驟。在 傳導(dǎo)性基材上形成絕緣層的方法還包括下述步驟將具有部分固化的反應(yīng)中間體的撓性基 材布置在傳導(dǎo)性基材上。另外，在傳導(dǎo)性基材上形成絕緣層的方法包括下述步驟將部分固 化的反應(yīng)中間體進(jìn)一步加熱到第二希望溫度第二時(shí)間段，以完全固化部分固化的反應(yīng)中間 體，從而在傳導(dǎo)性基材上形成絕緣層。本發(fā)明的形成可固化的粘合帶的方法使用基本上不含溶劑的硅氧烷組合物，消除 了在形成可固化的粘合帶的方法過程中發(fā)出的任何揮發(fā)性有機(jī)化合物。另外，可固化的粘 合帶的部分固化的反應(yīng)中間體為固體形式，并因此能被容易地處理?？晒袒恼澈蠋У牟?分固化的反應(yīng)中間體是不粘連的，并因此在進(jìn)一步加熱部分固化的反應(yīng)中間體以完全固化 部分固化的反應(yīng)中間體的步驟之前，不需要中間襯片就可纏繞并儲(chǔ)存可固化的粘合帶。此 外，部分固化的反應(yīng)中間體不需要冷凍來防止部分固化的反應(yīng)中間體完全固化。本發(fā)明的 在傳導(dǎo)性基材上形成絕緣層的方法形成具有優(yōu)異介電性和對(duì)傳導(dǎo)性基材的優(yōu)異粘合性的 絕緣層。附圖
簡(jiǎn)述將容易地理解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，參考下列詳細(xì)說明將更好地理解，其中
權(quán)利要求
1.一種形成包括部分固化的反應(yīng)中間體的可固化的粘合帶的方法，其中可固化的粘合 帶由硅氧烷組合物形成，所述硅氧烷組合物基本上不含溶劑且包括烯基硅氧烷、氫硅氧烷、 金屬氫化硅烷化催化劑和引發(fā)劑，所述方法包括下述步驟將硅氧烷組合物施加到撓性基 材上；和將硅氧烷組合物加熱到第一希望溫度第一時(shí)間段，以形成部分固化的反應(yīng)中間體， 使得未反應(yīng)的烯基留在可固化的粘合帶的部分固化的反應(yīng)中間體中。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中將硅氧烷組合物加熱到第一希望溫度第一時(shí)間段的步 驟足以完成硅氧烷組合物中的烯基硅氧烷與氫硅氧烷之間的氫化硅烷化反應(yīng)，但在氫化硅 烷化反應(yīng)之后未反應(yīng)的烯基仍留在部分固化的反應(yīng)中間體中。
3.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其中在將硅氧烷組合物加熱到第一希望溫度第一 時(shí)間段的步驟期間，不活化弓I發(fā)劑。
4.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其中硅氧烷組合物為包括第一組分和第二組分的 雙組分體系，所述第一組分包括金屬氫化硅烷化催化劑和烯基硅氧烷，所述第二組分包括 氫硅氧烷和引發(fā)劑。
5.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其中第一希望溫度為118-125°C。
6.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其中第一時(shí)間段進(jìn)一步定義為120-450秒。
7.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其中撓性基材進(jìn)一步定義為織物。
8.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其中織物包括玻璃纖維。
9.一種在傳導(dǎo)性基材上由硅氧烷組合物形成絕緣層的方法，所述硅氧烷組合物基本上 不含溶劑且包括烯基硅氧烷、氫硅氧烷、金屬氫化硅烷化催化劑和引發(fā)劑，所述方法包括下 述步驟將硅氧烷組合物施加到撓性基材上；將硅氧烷組合物加熱到第一希望溫度第一時(shí) 間段以形成具有未反應(yīng)的烯基的部分固化的反應(yīng)中間體；將具有部分固化的反應(yīng)中間體的 撓性基材布置在傳導(dǎo)性基材上；和將部分固化的反應(yīng)中間體進(jìn)一步加熱到第二希望溫度第 二時(shí)間段，以完全固化部分固化的反應(yīng)中間體，從而在傳導(dǎo)性基材上形成絕緣層。
10.權(quán)利要求9所述的方法，其中將硅氧烷組合物加熱到第一希望溫度第一時(shí)間段的 步驟足以完成硅氧烷組合物的烯基硅氧烷與氫硅氧烷之間的氫化硅烷化反應(yīng)，但在氫化硅 烷化反應(yīng)之后未反應(yīng)的烯基仍留在部分固化的反應(yīng)中間體中。
11.權(quán)利要求9和10任一項(xiàng)所述的方法，其中在將硅氧烷組合物加熱到第一希望溫度 第一時(shí)間段的步驟期間，不活化引發(fā)劑
12.權(quán)利要求9和11任一項(xiàng)所述的方法，其中硅氧烷組合物為包括第一組分和第二組 分的雙組分體系，所述第一組分包括金屬氫化硅烷化催化劑和烯基硅氧烷，所述第二組分 包括氫硅氧烷和引發(fā)劑。
13.權(quán)利要求9-12任一項(xiàng)所述的方法，其中第一希望溫度為118-125°C。
14.權(quán)利要求9-13任一項(xiàng)所述的方法，其中第一時(shí)間段進(jìn)一步定義為120-450秒。
15.權(quán)利要求9-14任一項(xiàng)所述的方法，其中第二希望溫度為135-200°C。
16.權(quán)利要求9-15任一項(xiàng)所述的方法，其中第二時(shí)間段為5-45分鐘。
17.權(quán)利要求9-16任一項(xiàng)所述的方法，其中傳導(dǎo)性基材包括合金或金屬。
18.權(quán)利要求9-17任一項(xiàng)所述的方法，其中根據(jù)ASTMD413的測(cè)量，絕緣層對(duì)于傳導(dǎo)性 基材的粘合力為至少2. Opsi。
19.權(quán)利要求9-18任一項(xiàng)所述的方法，其中傳導(dǎo)性基材為母線。
20.權(quán)利要求9-19任一項(xiàng)所述的方法，其中撓性基材進(jìn)一步定義為織物。
21.權(quán)利要求9-20任一項(xiàng)所述的方法，其中織物包括玻璃纖維。
22.一種包括布置在傳導(dǎo)性基材上的絕緣層的制品，所述絕緣層包括涂布有以下物質(zhì) 的反應(yīng)產(chǎn)物的撓性基材具有未反應(yīng)的烯基的部分固化的反應(yīng)中間體，和引發(fā)劑。
23.權(quán)利要求22所述的制品，其中所述部分固化的反應(yīng)中間體包括以下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn) 物烯基硅氧烷、金屬氫化硅烷化催化劑、和氫硅氧烷。
24.權(quán)利要求22和23任一項(xiàng)所述的制品，其中所述傳導(dǎo)性基材包括合金或金屬。
25.權(quán)利要求22-24任一項(xiàng)所述的制品，其中所述傳導(dǎo)性基材為母線。
26.權(quán)利要求22-25任一項(xiàng)所述的制品，其中根據(jù)ASTMD413的測(cè)量，所述絕緣層對(duì)于 所述傳導(dǎo)性基材的粘合力為至少2. Opsi。
27.權(quán)利要求22-26任一項(xiàng)所述的制品，其中所述撓性基材進(jìn)一步定義為織物。
28.權(quán)利要求22-27任一項(xiàng)所述的制品，其中所述織物包括玻璃纖維。
29.權(quán)利要求22-28任一項(xiàng)所述的制品，其中所述引發(fā)劑包括有機(jī)過氧化物。
30.一種可固化的粘合帶，包括涂布有含未反應(yīng)的烯基的部分固化的反應(yīng)中間體的撓 性基材。
31.權(quán)利要求30所述的可固化的粘合帶，其中所述部分固化的反應(yīng)中間體是硅氧烷組 合物的反應(yīng)產(chǎn)物，所述硅氧烷組合物包括烯基硅氧烷、金屬氫化硅烷化催化劑、氫硅氧烷和 引發(fā)劑。
32.權(quán)利要求30和31任一項(xiàng)所述的可固化的粘合帶，其中所述撓性基材進(jìn)一步定義為 織物。
33.權(quán)利要求30-32任一項(xiàng)所述的可固化的粘合帶，其中所述織物包括玻璃纖維。
全文摘要
一種形成包括部分固化的反應(yīng)中間體的可固化的粘合帶的方法，包括將硅氧烷組合物施加到撓性基材上。該方法還包括將硅氧烷組合物加熱到第一希望溫度第一時(shí)間段以形成可固化的粘合帶的部分固化的反應(yīng)中間體。一種在傳導(dǎo)性基材上形成絕緣層的方法，該方法使用與形成可固化的粘合帶的方法相同的步驟，并且還包括下述步驟將撓性基材布置在傳導(dǎo)性基材上和將部分固化的反應(yīng)中間體進(jìn)一步加熱到第二希望溫度第二時(shí)間段，以在傳導(dǎo)性基材上形成絕緣層。
文檔編號(hào)B32B17/10GK102083926SQ200980123820
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者J·W·庫(kù)爾特, L·J·拉普桑, M·A·迪皮諾, M·V·馬斯特斯, R·T·狄龍, W·H·安迪生 申請(qǐng)人:陶氏康寧公司