制造对基材表面具有改善粘着作用的经硫化聚硅氧烷橡胶组合物层的方法

摘要

一种在基材表面上制造UV固化聚硅氧烷橡胶组合物层的方法，所述方法包括将底漆组合物施加到基材表面，并使所述底漆组合物硬化，随后施加UV可固化聚硅氧烷橡胶组合物，并使所述可固化聚硅氧烷橡胶组合物UV固化，其特征在于在所述聚硅氧烷底漆组合物硬化之前、期间或之后将选自引发并促进UV可固化聚硅氧烷橡胶组合物固化的化合物的至少一种UV敏感交联催化剂以任何所需次序加到聚硅氧烷底漆组合物。

说明书

发明领域

本发明涉及一种在基材表面上制造对基材表面具有改善粘着作用的经硫化聚硅氧烷橡胶组合物层的方法，所述经硫化聚硅氧烷橡胶选自高温硫化(HTV)和室温硫化(RTV)聚硅氧烷橡胶，尤其选自经固化室温硫化聚硅氧烷橡胶，选自紫外辐射(UV)固化室温硫化聚硅氧烷橡胶，包括经固化液体紫外辐射室温硫化聚硅氧烷橡胶。

本发明的聚硅氧烷底漆组合物为以任何所需次序加入至少一种UV敏感交联催化剂的常规聚硅氧烷底漆组合物，即，在所述聚硅氧烷底漆组合物硬化之前、期间或之后。

通过首先将经硬化聚硅氧烷底漆组合物加到基材表面，在使可硬化聚硅氧烷底漆组合物硬化之前、期间或之后已向其以任何所需次序加入至少一种UV敏感交联催化剂，在经固化聚硅氧烷橡胶和基材表面之间得到牢固且强的粘着作用。对于室温硫化聚硅氧烷橡胶，例如UV固化室温硫化聚硅氧烷橡胶，不需要另外的热固化步骤。

技术发展水平

聚硅氧烷橡胶广泛在电技术工业中用作室内和户外应用的电绝缘，例如，空心绝缘体、电缆配件、中压和高压电涌放电器或真空断续器。高温硫化聚硅氧烷橡胶(HTV-SR)和液体聚硅氧烷橡胶(LSR)两者均用于这些应用。在LSR的情况下，材料一般由两种不同的组分A和B组成，两种组分一起混合，随后热固化。固化时间在这些产物的总制造时间中起重要作用，并且在对于小绝缘体15分钟和对于大绝缘体40分钟或更长之间变化。

制造电绝缘的更快方式是使用在紫外辐射(UV)存在下固化的室温硫化(RTV)聚硅氧烷橡胶，包括室温硫化液体聚硅氧烷橡胶(RTV-LSR)。这些UV可硫化RTV聚硅氧烷橡胶组合物的UV固化不需要加热步骤，并且在数秒至数分钟内进行。使用UV可硫化RTV聚硅氧烷橡胶组合物，包括室温硫化液体聚硅氧烷橡胶，允许显著地减少制造时间和制造成本。

关于这些UV可固化RTV聚硅氧烷橡胶组合物的电应用，基本上在经固化聚硅氧烷橡胶组合物和基材之间存在强粘着作用。如果粘着作用低，就可能在界面上发生放电，这可最终导致绝缘或装置的电击穿。

对于经热固化聚硅氧烷，存在很多市售底漆组合物，以保证经热固化聚硅氧烷橡胶对基材的良好粘着。必须根据基材选择单独的底漆。这些底漆组合物一般以包含选自例如可水解硅酸酯、可水解钛酸酯、反应性硅烷和/或硅氧烷的化合物任选与有机溶剂的液体溶液形式使用。在底漆施加到基材表面并且在环境温度或升高温度暴露于潮湿气氛时，在基材表面上形成固体薄膜。

然而，在UV固化聚硅氧烷的情况下，已显示已知的市售底漆组合物不提供对基材的足够粘着作用，因此，不适当地作用，虽然在与热固化聚硅氧烷一起施加时这些底漆给予良好的结果。对于以下基材的确如此，例如金属、陶瓷、玻璃、橡胶/玻璃复合材料和塑料。这对UV固化聚硅氧烷引入制造是个重大缺点，因为强制研发新的底漆组合物或将另外的热固化步骤引入制造中。后者对工业使用UV固化聚硅氧烷是个严重缺点，并且强烈限制使用UV固化聚硅氧烷的时间和成本益处。

发明概述

已发现，在硬化之前、期间或之后与至少一种UV敏感交联催化剂混合的已知聚硅氧烷底漆组合物意外地没有上述缺点。UV敏感交联催化剂为引发并促进可固化聚硅氧烷橡胶组合物交联和硫化的UV活性交联引发剂化合物。

使用在硬化之前、期间或之后与至少一种UV敏感交联催化剂混合的聚硅氧烷底漆组合物意外地得到一种产物，其中在不需要另外的热固化步骤下获得经固化聚硅氧烷橡胶(尤其UV固化聚硅氧烷橡胶)对基材表面的极佳粘着作用。这令人惊讶，尤其在UV固化聚硅氧烷橡胶总是在可固化态包含足量的至少一种UV敏感交联催化剂时。

本文所用表达“聚硅氧烷底漆组合物”意指所述“底漆组合物”明确适合与可固化聚硅氧烷橡胶组合物一起使用，优选与UV可固化聚硅氧烷橡胶组合物，由此将所述可固化聚硅氧烷橡胶组合物作为另外层施加到经固化底漆上。表达“聚硅氧烷底漆组合物”不意味底漆组合物需要包含任何聚硅氧烷化合物。本文所用表达“可固化”、“可硫化”和“交联”等同。

发明详述

本发明在权利要求中限定。具体地讲，本发明涉及一种在基材表面上制造UV固化聚硅氧烷橡胶组合物层的方法，所述UV固化聚硅氧烷橡胶组合物具有对基材表面改善的粘着作用，所述方法包括将聚硅氧烷底漆组合物施加到基材表面，并使所述聚硅氧烷底漆组合物硬化，随后在上面施加UV可固化聚硅氧烷橡胶组合物，并使所述可固化聚硅氧烷橡胶组合物UV固化，由此得到电绝缘体，其特征在于在所述聚硅氧烷底漆组合物硬化之前、期间或之后将选自引发并促进UV可固化聚硅氧烷橡胶组合物固化和交联的化合物的至少一种UV敏感交联催化剂以任何所需次序加到聚硅氧烷底漆组合物。

意外地是，在UV可固化聚硅氧烷橡胶组合物随后加到所述经硬化聚硅氧烷底漆组合物时，在使所述组合物固化时，不需要另外的热固化步骤。

施加到经硬化聚硅氧烷底漆组合物的表面的所述UV可固化聚硅氧烷橡胶组合物优选选自室温UV可固化聚硅氧烷橡胶组合物，包括室温UV可固化液体聚硅氧烷橡胶组合物。利用UV辐射固化这些组合物得到经固化/硫化组合物。

本发明还涉及一种适用于改善UV硫化聚硅氧烷橡胶组合物对不同基材表面的粘着作用的聚硅氧烷底漆组合物，其特征在于所述聚硅氧烷底漆组合物包含至少一种UV敏感交联催化剂，所述至少一种UV敏感交联催化剂选自引发并促进UV可固化聚硅氧烷橡胶组合物固化和交联的化合物。

基材表面上的硫化聚硅氧烷橡胶组合物层优选为电绝缘体，优选高电压电绝缘体。在这个意义上，本发明涉及一种在基材表面上制造作为经硫化聚硅氧烷橡胶组合物层产生的电绝缘体的方法，所述经硫化聚硅氧烷橡胶组合物具有对基材表面改善的粘着作用，所述方法包括将聚硅氧烷底漆组合物施加到基材表面，并使所述聚硅氧烷底漆组合物硬化，随后在上面施加UV可固化聚硅氧烷橡胶组合物，并使所述可固化聚硅氧烷橡胶组合物通过UV固化来固化，由此得到电绝缘体，其特征在于在所述聚硅氧烷底漆组合物硬化之前、期间或之后将选自引发并促进UV可固化聚硅氧烷橡胶组合物固化和交联的化合物的至少一种UV敏感交联催化剂以任何所需次序加到聚硅氧烷底漆组合物。

本发明还涉及包含根据本发明制造的绝缘体的电制品。

根据本发明使用的聚硅氧烷底漆组合物例如由可水解硅酸酯、可水解钛酸酯、反应性和可水解硅烷和/或硅氧烷任选与有机溶剂制成。

要在所述底漆组合物中使用的可水解硅酸酯为例如原硅酸四[(C₁-C₈)烷基]酯，例如原硅酸四乙酯、原硅酸四丙酯或原硅酸四丁酯；或原硅酸(C₁-C₈)烷氧基-(C₁-C₈)烷基酯，例如原硅酸丁氧基乙酯，和类似相关化合物。

要在所述底漆组合物中使用的可水解钛酸酯为例如钛酸四[(C₁-C₈)烷氧基]酯，例如钛酸四丙氧酯或钛酸四正丁氧酯；或钛酸(C₁-C₈)烷氧基-(C₁-C₈)烷基酯，例如钛酸丁氧基乙酯，和类似相关化合物。

要在所述底漆组合物中使用的反应性硅烷为例如式[(C₁-C₄)烷氧基]_xSi[(C₁-C₄)烷基]_4-x的四烷氧基硅烷、三烷氧基烷基硅烷或二烷氧基烷基硅烷，其中x为2、3或4，优选3或4，例如四烷氧基硅烷，例如四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷；或三烷氧基单烷基硅烷，例如三乙氧基甲基硅烷或三丙氧基甲基硅烷，和类似相关化合物。

要在所述底漆组合物中使用的反应性硅氧烷的实例为液体低粘度聚二甲基硅氧烷，例如包含每分子至少一个反应性基团的聚二甲基硅氧烷，例如烷氧基或羟基或乙烯基或环氧基或另一种已知反应性基团，优选每分子至少两个此类基团或更多，优选选自乙氧基、丙氧基或丁氧基。这些反应性硅氧烷可以为直链、支链或环状，优选包含每分子2-8个甲硅烷氧基。这些烷氧基硅氧烷可任选另外包含一个或多个乙烯基或一个或多个氢硅烷基。

要在所述底漆组合物中使用的溶剂的实例为脂族烃，尤其直链(C₄-C₈)烷烃、(C₄-C₈)异烷烃；酮，例如丙酮；或苯、甲苯、二甲苯、乙基苯和相关化合物。

在市场上有不同的聚硅氧烷底漆组合物。例如，从Dow Corning商购获得的聚硅氧烷底漆组合物包含原硅酸四丙酯、原硅酸丁氧基乙酯、钛酸四丁酯和八甲基三硅氧烷。其它聚硅氧烷底漆包含在溶剂(例如丙酮和异烷烃)中的反应性硅烷和聚硅氧烷。另一种市售聚硅氧烷底漆包含原硅酸四丙酯、钛酸四正丁氧基酯、原硅酸四(2-甲氧基乙基)酯和溶剂(例如，二甲苯、2-甲氧基乙醇和乙基苯)。

本发明的聚硅氧烷底漆组合物包含在硬化之前、期间或之后以任何所需次序加到聚硅氧烷底漆组合物的至少一种UV敏感交联催化剂。这些UV敏感交联催化剂在本领域已知。用于实现氢化聚硅氧烷化合物加成到乙烯基取代的硅烷和硅氧烷(一般被称为双组分聚硅氧烷橡胶组合物的氢化硅烷化)的这些UV敏感催化剂优选为钯和/或铂催化剂。

UV敏感交联催化剂可由元素周期系统第VIII族金属制成，优选由钌(Ru)、锇(Os)、钴(Co)、铑(Rh)、铱(Ir)、镍(Ni)、钯(Pd)和铂(Pt)制成，并且表示由其得到的非均相形式和化合物和络合物。优选为由铑、钯和铂制成的形式，尤其从钯和铂制成，以非均相形式或者作为化合物或络合物。

优选的UV敏感交联催化剂为通过使用金属本身或组合物的这些金属的非均相形式，其中使金属沉积于载体材料上，例如沉积于炭、二氧化硅或氧化铝上，优选沉积于氧化铝上，尤其沉积于γ氧化铝上。例如，用H₂PtCl₆、PdCl₆或RhCl₆作为原料，并还原成金属，以便使相应的金属颗粒沉积于载体材料上，载体材料具有优选纳米大小范围的平均粒径。这些非均相铂催化剂是优选的。这些催化剂在本领域已知。

优选的UV敏感交联催化剂进一步为用作非均相催化剂的如上所述的元素周期系统第VIII族金属的化合物和络合物。优选为铂(0)和铂(II)化合物，例如络合物的形式。

优选的含铂催化剂为氯铂酸(H₂PtCl₆)(无水形式或作为六水合物)，或铂Pt(0)或Pt(II)络合物，络合物具有选自下列的配位体：卤素(优选氯)；(C₁-C₈)烷基；(C₁-C₈)­脂族不饱和基团，例如1,5-环辛二烯(C₈H₁₂)，例如(C₈H₁₂)₂PtCl₂，或苯乙烯，得到(苯乙烯)₂PtCl₂。

通过使氯铂酸及其络合物与脂族不饱和有机硅烷或脂族不饱和有机聚硅氧烷化合物(例如乙烯基硅烷或包含乙烯基的有机聚硅氧烷)反应得到的铂络合物也是优选的。这些氢化硅烷化催化剂描述于例如US 4,681,963、US 4,705,765或US 5,106,939，其内容通过引用结合到本文中。

要用作基于钯(Pd)的UV敏感交联催化剂的化合物的实例为Pd(0)化合物(例如四(三苯基膦基)钯)及其具有配位体的相应络合物，络合物具有配位体三(2-甲苯基)膦、三(2-呋喃基)膦、三­(叔丁基)膦，或二价配位体dppm [1,1-双(二苯基膦基甲烷)]或dppe[1,2-双(二苯基膦基)乙烷]。也可使用Pd(II)化合物，例如PdCl₂、Pd(dppe)Cl₂、Pd(OAc)₂、Pd(dppe)(OAc)₂、π-烯丙基-Pd-络合物。要使用的其它络合物为Pd、Pt或Ni的二-乙酰丙酮根络合物，和任选具有不同侧基的Pt(IV)的三甲基-(环戊二烯基)络合物。由上述元素周期系统第VIII族金属制成的这些类似络合物优选由钌(Ru)、锇(Os)、钴(Co)、铑(Rh)、铱(Ir)、镍(Ni)、钯(Pd)和铂(Pt)制成，优选由钯和铂制成，并且作为由铂制成的类似化合物。这些化合物在本领域已知，并且可在本发明的范围内。其它UV敏感交联催化剂在本领域已知，如在DE>

以上定义的这些UV敏感氢化硅烷化交联催化剂至少之一加到可硬化或硬化态的聚硅氧烷底漆组合物，以便本发明的聚硅氧烷底漆组合物包含不计算溶剂对催化剂中包含的金属的重量和聚硅氧烷底漆组合物的重量计算1ppm至5000ppm量的所述UV敏感氢化硅烷化交联催化剂，优选5ppm至1000ppm，优选50ppm至500ppm，更优选约300ppm。然而，这些重量比不重要，如果指明，可加入更高量的UV敏感交联催化剂。

将聚硅氧烷底漆组合物加到经脱脂和清洁的基材表面。清洁方法为有经验者所熟悉。任选在聚硅氧烷底漆组合物中包含的溶剂蒸发，并且反应性组分与大气湿度反应，以生成均匀的干燥薄膜。使薄膜完全干燥，并形成干燥的硬化薄膜。然后，用可硫化聚硅氧烷橡胶组合物，优选用UV可硫化聚硅氧烷橡胶组合物，涂覆包含本文限定的至少一种UV敏感氢化硅烷化交联催化剂的该薄膜。

高温和低温可硫化聚硅氧烷橡胶组合物本身已知。UV可固化聚硅氧烷橡胶组合物也是已知的，一般包括双组分系统，即，具有每分子至少一个烯基(-CH=CH₂)的至少一种有机聚硅氧烷和具有每分子至少一个≡SiH-基的至少一种有机氢聚硅氧烷。为了活化交联反应，即，烯基和≡SiH-基团之间的加成反应，组合物包含UV敏感交联催化剂。

优选的UV可固化聚硅氧烷橡胶组合物为液体至糊状，优选包含(a)具有每分子平均至少两个烯基的至少一种有机聚硅氧烷，所述聚硅氧烷为直链、支链或环状这些聚硅氧烷的混合物；(b)至少一种有机氢聚硅氧烷，优选具有每分子平均至少两个≡SiH-基团，所述聚硅氧烷为直链、支链或环状或这些聚硅氧烷的混合物；和(c)以上限定的催化量的至少一种UV敏感交联催化剂(作为底漆组合物的组分)，任选溶于适合溶剂，例如甲苯、(C₄-C₈)-异烷烃和类似化合物。

UV可硫化聚硅氧烷橡胶组合物中存在的≡SiH-基团与烯基的摩尔比在约1.5:4.5的范围内，优选1.8:2.5，优选至少2.0。

本发明的UV可硫化可硬化聚硅氧烷橡胶组合物可包含在本领域已知的其它添加剂，例如填料、稳定剂、硅油。

具有每分子平均至少两个烯基的有机聚硅氧烷[如上所述的组分(a)]本身已知。优选的这些有机聚硅氧烷相应于式(I)的化合物和式(I)的化合物的混合物：

其中

R相互独立为(C₁-C₈)-烷基或苯基，优选(C₁-C₄)-烷基，优选甲基；

R₁相互独立具有R的意义之一，或者为式–A-CH=CH₂的残基；

A为残基–(C_sH_2s)_p-，优选–［(CH₂)_s］_p-，其中

s为1至6，优选1；

p为0或1；

m为0至5000，优选为20至5000的平均值，优选50至1500；

n为0至100，优选为2至100的平均值，优选2至20；

其中式(I)的化合物和式(I)的化合物的混合物具有每分子平均至少两个式–A-CH=CH₂的烯基，并且式-［Si(R)(R)O］-和-［Si(R₁)(A-CH=CH₂)O］-的基团以任意次序排列。

式(I)的化合物一般为具有不同分子量的式(I)化合物的混合物。这对本领域的技术人员是已知的。烯基[–A-CH=CH₂]可以为例如乙烯基、烯丙基、3-丁烯基、4-戊烯基，优选乙烯基(即，p=0)。末端-［Si(R₁)₃］-基团，优选相互独立，代表二甲基乙烯基甲硅烷基，其中n优选为0。

组分(a)的有机聚硅氧烷，优选式(I)的有机聚硅氧烷，优选具有根据DIN 53 019在20℃测定0.5至30,000Pas的粘度，优选1至500Pas，优选1至100Pas。[m+n]之和优选在20至5000的平均范围内，优选在50至1500的平均范围内。

具有每分子平均至少两个≡SiH-基团的有机聚硅氧烷[如上所述的组分(b)]本身已知。优选组分(b)包括具有每分子平均至少两个≡SiH-基团的直链、支链或环状有机氢聚硅氧烷，优选相当于式(II)的化合物或式(II)的化合物的混合物：

其中

R相互独立为(C₁-C₈)-烷基或苯基，优选(C₁-C₄)-烷基，优选甲基；

R₂相互独立具有R的意义之一，或者为氢；

p为0至5000，优选为20至5000的平均值，优选50至1500；

q为0至60，优选为2至60的平均值，优选2至30；

其中式(II)的化合物和式(II)的化合物的混合物具有每分子平均至少两个≡SiH-的基团，并且-［Si(R)(R)O］-和-［SiH(R₂)O］-的基团以任意次序排列。

式(II)的化合物一般为具有不同分子量的式(II)化合物的混合物。这对本领域的技术人员是已知的。末端-［Si(R₂)₃］-基团优选相互独立代表二甲基氢甲硅烷基，其中q优选为0。组分(b)的有机聚硅氧烷和式(II)的有机聚硅氧烷，优选具有根据DIN>

组分(b)可表示或包括环状有机氢聚硅氧烷。在此情况下，分子的两个不同末端的两个末端取代基R₂一起连接氧原子。在此情况下，化合物(II)的分子由形成环结构的-［Si(R)(R)O］-单元和-［SiH(R₂)O］-单元或只-［SiH(R₂)O］-单元组成。该环状分子优选由4至8个这些单元组成，优选平均4个相应于式［-SiH(R₂)O-］₄的这些单元组成。

加到UV可固化聚硅氧烷橡胶组合物的UV敏感交联催化剂独立选自加到聚硅氧烷底漆组合物的UV敏感交联催化剂。然而，优选将相同的UV敏感交联催化剂加到两种组合物。

UV可硫化聚硅氧烷橡胶组合物包含不计算溶剂对催化剂中包含的金属的重量和组分(a)和组分(b)的重量之和计算1ppm至5000ppm量的UV敏感交联催化剂，优选5ppm至1000ppm，优选50ppm至500ppm，优选约300ppm。

UV可硬化聚硅氧烷橡胶组合物的操作、处理、混合和应用对本领域的技术人员已知，不需要另外解释。

本发明的聚硅氧烷底漆组合物也可与其它已知的UV可硫化聚硅氧烷橡胶组合物一起使用，例如，基于已用可聚合丙烯酸酯或环氧基官能化的聚二甲基硅氧烷橡胶或包含溶于聚硅氧烷橡胶的这些可聚合单体或低聚形式的可固化释放涂料。这些组合物对技术人员是已知的。

为了使施加到本文所述固化聚硅氧烷底漆组合物的UV可固化聚硅氧烷橡胶组合物固化，使UV可固化聚硅氧烷橡胶组合物暴露于约200nm至约800nm的UV照射，优选UVA和/或UVB光，照射能量约1200mJ/cm²。可用市售灯作为UV源，例如包含两个200瓦/英寸中间压力汞蒸气灯的Aetek>

本发明的特殊实施方案是任选与超声一起组合用UV照射和IR照射使施加到经硬化聚硅氧烷底漆组合物上的UV可固化聚硅氧烷橡胶组合物硫化。在此方面，汞蒸气灯适用于使UV照射与IR照射组合，因为汞蒸气灯也部分在IR范围照射。然而，关于聚硅氧烷底漆组合物的改善固化和粘合效果，也可应用单独的IR源。可任选在UV可固化聚硅氧烷橡胶组合物加到经硬化底漆之前和应用UV照射之前应用IR源。

可用金属、玻璃、陶瓷或合成聚合物的表面作为基材，优选金属的表面，例如铝、铝合金，例如已知的AlMgSi合金、铬/镍钢或黄铜(messing)。以下实施例说明本发明而不限制其范围。

总论

以下描述进行的试验和得到的结果。

材料和样品制备

用以下基材试验经硫化UV可硫化聚硅氧烷橡胶组合物的粘着作用：铝、不锈钢和陶瓷(玻璃涂覆)。通过用scotch bright研磨预处理基材，以使表面粗糙。随后，在超声浴中用丙酮清洁10分钟。在用新鲜丙酮清洗后，将它们干燥，并在封闭的箱中储存到使用。

使用材料

为了评价，使用市售底漆和Momentive Ltd公司销售的UV可固化聚硅氧烷橡胶组合物。表1给出这些材料商品名的概览。

表1.　所用材料列表

原料UV固化聚硅氧烷橡胶市售产品，TP 3754，由Momentive Ltd.销售底漆市售产品，G 790，由Wacker Chemie GmbH销售底漆市售产品，OSi 1200，由Dow Corning Ltd.销售底漆市售产品，HV 1860/120，由Dow Corning Ltd.销售底漆市售产品，Primer No. 3，由ACC Silicone Ltd.销售底漆市售产品，(SP-270, SP-120, SP-135)，由NuSil Primer Ltd.销售

TP>：UV可硫化双组分有机聚硅氧烷组合物，具有有机乙烯基聚硅氧烷组分和有机氢聚硅氧烷组分，包含约等摩尔量乙烯基和≡SiH-基团，包含基于铂的UV敏感交联催化剂。

G>：主要组分：C₇-C₁₀异烷烃(>75%)，四丁醇钛(<10%)，甲苯(<5%)，硅酸四乙酯(<5%)

OSi>：脂族溶剂(CAS-No. 64742-89-8)：85%；原硅酸四丙酯：5.0%；四丁醇钛：4.9%；原硅酸四(2-甲氧基)酯：4.9%；其它溶剂：ad 100% b.w.

HV>：石脑油(85%)，混合二甲苯(6.8%)，原硅酸四丙酯(5.0%)，四丁醇钛(4.9%)，原硅酸四(2-甲氧基乙基)酯(4.9%)，2-甲氧基乙醇(<=3.0%)

Primer>：C₉-C₁₂异烷烃(60-100%)，硅酸四乙酯(10-30%)，钛酸四正丁氧基酯(5-10%)

SP-270，SP-120，SP-135：主要组分：石脑油60-80%，其它组分低于可报告水平。

实施例1

底漆制备和应用

对于进行的试验，使用购自不同供应商的市售底漆(表1)。以对不包括溶剂的底漆重量计算3%重量所加UV活化剂的量，向这些底漆加入基于铂和/或钯的化合物族的UV活化剂[例如，在γ-氧化铝上沉积的非均相铂催化剂；Pt(IV)的三甲基-(环戊二烯基)络合物；乙酰丙酮根合铂(II)(购自Fluka AG)；或H₂PtCl₆]。将如此得到的底漆混合物保持在暗处，直至使用。

根据制造商的说明书，将底漆每次用刷手工施加到基材。用干净的刷子施加均匀的单一底漆薄层。随后，将它们在室温在遮蔽条件和30-60%相对湿度(无直接阳光暴露)储存1-2小时活化。

固化

将具有3-5mm厚度的UV固化聚硅氧烷橡胶层(TP 3754，Momentive Ltd.)施加到经涂底漆的基材，并立即经过UV光3分钟。

所用光源为Dymax Light Welder® 5000-EC，具有遮光罩和百叶窗(zip shutter)。它具有400W电源和铁掺杂汞灯(“D-灯”)，提供在260nm至460nm范围的UV光谱。

在进行粘着试验前，将样品在室温条件保持至少24小时。

评价粘着作用

通过经施加聚硅氧烷的手工剥离试验评价粘着作用。如下进行试验：利用剃刀片，沿着界面“基材-聚硅氧烷”切开聚硅氧烷条，以便得到几厘米的对接搭片(“Lasche”)。随后，平行于基材表面并且以仍然粘着的聚硅氧烷的方向在对接搭片上拉。根据破坏方式，将粘着作用如下分成3个不同水平：

0=无粘着作用，可去除被拉开的聚硅氧烷条而没有断裂，并且在基材上没有可见残余物。

1=部分粘着，可部分拉开被拉开的聚硅氧烷条，但在基材上有一些可见聚硅氧烷残余物。

2=良好粘着作用，拉开的聚硅氧烷条在内聚破坏中破裂。粘着力强于聚硅氧烷强度。

结果

通过上述手工剥离试验评价粘着作用。使用不同的市售底漆，如表1中所列。它们均适用于热固化的聚硅氧烷。其中一些尤其适应充分结合到铝基材，其它适应结合到钢和陶瓷。在表2中显示适用于铝表面的底漆的粘着结果，在表3中显示适用于钢和陶瓷基材的底漆的结果。作为比较，显示用相同底漆得到但根据本发明通过加入UV活化剂改进的结果。

结果显示，在底漆包含UV活化剂时，得到聚硅氧烷对基材表面粘着的显著改进。这些结果表明，UV固化活化剂加到市售底漆意外地显著促进粘着。另外并且令人惊讶，这些重要益处不需要加热步骤得到。

表2：不加入和加入UV活化剂对铝基材的粘着水平

表3：不加入和加入UV活化剂对钢和陶瓷基材的粘着水平

用无IR的UV光(“冷”UV光)进行的另外的试验

使用LED灯(波长：365nm，“starfire”，由Phoseon提供)，通过使用“冷”UV光源进行另外的试验。与汞灯不同，LED不发射IR光，因此，只略微加热样品。使用在表4中给出的两种底漆。

表4：利用LED灯的试验所用材料列表

材料UV固化聚硅氧烷橡胶市售产品，TP 3754，由Momentive Ltd.销售底漆市售产品，Bonding Agent TP 2 3980，由Momentive Ltd.销售底漆市售产品，Primer No. 3，由ACC Silicone Ltd.销售

Bonding>：Cristal Oil(50-100%)，环硅氧烷酯(10-20%)，1,2,4-三甲基苯(1-2.5%)，1,3,5-三甲基苯(0.3-2-5%)，萘(0.1-0.3%)。

以在二氯甲烷中分散的二-乙酰丙酮根络合物的形式向底漆加入300ppm Pt(II)。样品制备、固化和评价以与上述相同的方式进行。

得到的结果显示于表5中。可以看到，也可用冷UV光得到与汞灯相同的对粘着的积极效果。

表5：不加入和加入UV活化剂并且用LED灯固化对钢和陶瓷基材的粘着水平

改进和效果

得到在基材上UV固化聚硅氧烷的改进粘着作用，明显好于在室温用市售底漆得到的粘着作用。

不需要用于底漆的热固化步骤。这减少处理步骤，并以此提高生产率。

使UV固化聚硅氧烷能够用于其中需要插入物的电应用。

实施例2

实施例2说明这样一种方法，首先将底漆组合物(不包含UV催化剂)施加到表面，并使所述底漆组合物硬化。然后加UV催化剂，随后施加UV可固化聚硅氧烷层。

材料和样品制备

用以下基材试验经硫化UV可硫化聚硅氧烷橡胶组合物的粘着作用：不锈钢和陶瓷(玻璃涂覆)。通过用scotch bright研磨预处理基材，以使表面粗糙。随后，在超声浴中用丙酮清洁10分钟。在用新鲜丙酮清洗后，将它们干燥，并在封闭的箱中储存到使用。

使用材料

为了评价，使用市售底漆和UV可固化聚硅氧烷树脂组合物。表6给出材料商品名的概览。

表6.所用材料列表

材料供应商作用TP3754Momentive Ltd.UV可固化聚硅氧烷Bonding Agent TP 2 3980Momentive Ltd.底漆Primer No. 3ACC Silicone底漆

底漆制备和应用

步骤I：对于进行的试验，使用购自两家不同供应商的市售底漆和UV可固化聚硅氧烷组合物(表6)。根据制造商说明书，将底漆用刷手工施加到经清洁的表面。随后，使它们在环境温度干燥30至60分钟。

步骤II：在第二步骤，用刷施加溶于二氯甲烷中乙酰丙酮根合铂(II)(购自Fluka>

固化：在根据步骤I和步骤II处理基材后，将3-5mm聚硅氧烷层施加到经涂底漆的基材上。然后，立即使基材经过LED>

样品说明

进行这三组试验在每种情况下使用钢和陶瓷基材，但改变制备方法：

在试验I中，如步骤I中所述施加底漆。随后，将基材加热到90℃，并施加UV固化聚硅氧烷。

在试验II中，如步骤I中所述施加底漆。随后在室温施加UV固化聚硅氧烷，不用加热基材。

在试验III中，如步骤I和步骤II中所述施加底漆。随后在室温施加UV固化聚硅氧烷，不用加热基材。然后使基材经过LED>

评价粘着作用

通过手工剥离试验评价粘着作用，如以上在“评价粘着作用”中所限定。

结果

所用两种不同的市售底漆适用于热固化聚硅氧烷，并且结合到钢和陶瓷基材。在表7和表8中显示在钢基材和陶瓷基材上的粘着结果。

表7：对钢基材的粘着水平

表8：对陶瓷基材的粘着水平

从结果得出以下结论：

1. 如果加热基材，两种底漆就与聚硅氧烷充分作用(试验I)。

2. 如果不加热基材，底漆就与聚硅氧烷不充分作用(试验II)。

3. 如果在底漆顶上施加另外的UV活化剂层，两种底漆就会在不加热基材下良好地粘着到聚硅氧烷(试验III)。

试验III显示，在底漆顶上加UV活化剂薄层时，就可得到对聚硅氧烷的显著粘着改进。这些结果得到结论，已发现一种不需要引入热固化步骤和不需要为UV固化聚硅氧烷研发定制底漆得到对UV固化聚硅氧烷强力粘着的简单方式。

去获取专利，查看全文>