具有改善的粘合强度的聚酰亚胺和含氟聚合物粘合层制造技术

技术编号:5467720 阅读:206 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
呈现出优异的热密封强度和出色的内部粘合强度的聚酰亚胺-含氟聚合物绝缘结构多层体,其包含:具有第一和第二主表面的聚酰亚胺基础层、和第一含氟聚合物层。所述第一含氟聚合物层可在所述聚酰亚胺层的第一主表面上。或者,可通过中间层将其与所述聚酰亚胺层的第一主表面分隔开。所述第一含氟聚合物层包含基于所述第一含氟聚合物层的总重量为约70~约98重量%的氟乙烯丙烯聚合物(‘FEP’)和约30~约2重量%的聚四氟乙烯聚合物(‘PTFE’)或聚(四氟乙烯-共-全氟[烷基乙烯基醚])(‘PFA’)。本发明专利技术还提供在所述聚酰亚胺层的两个表面上具有含氟聚合物层的结构。本发明专利技术还描述了使用该复合体的受到保护的电线或电缆和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有出色粘合强度的聚酰亚胺-含氟聚合物绝缘结构多层体。所述绝 缘结构在一种实施方式中可用于包裹电线或电缆或者用于支持电子电路。
技术介绍
电-磁能量导体通常包覆有护套以免于由短路导致的电-磁系统的灾难性故 障。已使用许多材料作为保护护套,例如聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯、聚酰亚胺、聚四氟乙烯 (PTFE)、膨体PTFE、氟化的乙烯丙烯、全氟烷氧基聚合物、聚酯、硅橡胶、和尼龙。已经将这些 材料以包括通过挤出、缠带包裹(tape wrap)、插入预成型管中、收缩包裹等的多种方式施 加于所述导体上。作为具体实例,美国专利No. 5,846,355描述了包括有机硅材料的护套材 料,所述有机硅材料渗入到多孔聚合物例如膨体聚四氟乙烯中以制造柔韧且耐用的复合材 料。已经描述了包括某些含氟聚合物层的组合以及聚酰亚胺的各种叠层结构体作为 绝缘电线或电缆包裹物的用途。例如,美国专利No. 3,616,177公开了包括至少三个层的 构造,所述至少三个层包括基础聚酰亚胺层、氟乙烯丙烯(FEP)共聚物层和聚四氟乙烯 (PTFE)共聚物层。该专利还描述了这样的四层构造在聚酰亚胺基础层的两侧具有FEP、在 所述FEP层上具有PTFE层。参见第1栏第37-45行。在美国专利No. 5,399,434中公开了 另一种构造,其描述了带作为电线或电缆的绝缘包裹物的用途,所述带具有聚酰亚胺芯层、 氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)内层、聚四氟乙烯均聚物(PTFE)和氟化的乙烯丙烯共聚物 (FEP)共混物中间层、以及氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)外层。美国专利No. 7,022,402描述了用于包裹导电材料,特别是用于航空航天、高电压 机械和/或其它高性能应用的导电材料的膜。所述膜为通过将聚酰亚胺层与高温粘合层组 合而制造的不对称的多层绝缘膜,所述高温粘合层得自高温基础聚合物,该高温基础聚合 物由聚(四氟乙烯-共-全氟)(PFA)制成并且任选地与0 60重量% 聚(四氟乙烯-共-六氟丙烯)(在该专利中称为“FEP”)共混。参见摘要和
尽 管也可使用具有较低模量的膜,但是优选将高模量聚酰亚胺膜作为芯层使用以提供期望的 机械韧性。参见第7栏第55-62行。Effenberger等人的美国专利No. 5,106,673描述了据称具有改善的粘合强度和 其它性质的多层膜。该膜是通过将聚酰亚胺层与选自如下物质的含氟聚合物的一个或多个 层组合而制造的PTFE、热相容的TFE共聚物、其共混物;PVF2、热相容的VF2共聚物、其共 混物;PCTFE、热相容的CTFE共聚物、以及其共混物。参见摘要。在该专利中,作为TFE共聚 物,列举了 FEP (参见第5栏第27行)。然而,该专利中所公开的一个专利技术目的是,通过使所 存在的全部含氟聚合物中的PTFE含量最大化,降低或消除使用聚酰亚胺和含氟聚合物带 制造的叠层体的电弧起痕(arc-track)的倾向。为此,Effenberger教导所述粘合层应含 有至少40体积%的PTFE。参见第6栏第36-41行。La Court的美国专利No. 5,731,088公开了多层复合体,其包括聚酰亚胺膜、粘合5于聚酰亚胺膜两侧的第一 FEP层、和与FEP层之一粘合的PTFE和FEP的共混物层。La Court 叙述了“FEP涂层提供了聚酰亚胺共聚物基础膜层对随后施加的PTFE-FEP共混物层的优异 粘合。没有FEP涂层时,PTFE-FEP共混物层与聚酰亚胺共聚物基础层粘合得不是非常好, 除非共混物中的FEP的比例为至少约50%。”参见第4栏第41-46行。然而,为了实现所期 望的耐电弧起痕性,La Court声称“PTFE-FEP共混物必须含有至少40重量%且优选最高 达90重量%的PTFE均聚物”。参见第4栏第56-59行。Kaneka Texas Corporation目前销售氟碳涂布的聚酰亚胺膜(例如,被称为 120AF616的APICAL Type AF聚酰亚胺膜),其含有聚酰亚胺基础层和与聚酰亚胺基础层两 侧粘合的100% FEP层。类似地,Dupont Company目前销售被称为Kapton FN的氟碳涂布的聚酰亚胺膜,其为在一侧或两侧涂布或层叠有了eflon FEP含氟聚合物的通用聚酰亚 胺膜。期望的是提供可用于航空航天(aerospace)电线或电缆应用、具有改善的热强度 和耐磨性的绝缘结构体。
技术实现思路
聚酰亚胺_含氟聚合物绝缘结构多层体,其包括a)具有第一和第二主表面的聚酰亚胺基础层;和b)第一含氟聚合物层;其中,所述第一含氟聚合物层包含基于所述第一含氟聚合物的总重量为约70 约98重量%的氟乙烯丙烯聚合物(“FEP”)和约30 约2重量%的聚四氟乙烯聚合物 (“PTFE”)或聚(四氟乙烯-共-全氟)(“PFA”)。如本文中所述的聚酰亚胺-含氟聚合物绝缘结构多层体在用于航空航天电线和 电缆应用中时呈现出优异的热密封强度。在本专利技术中,在所述第一含氟聚合物层在所述聚酰亚胺的第一主表面上并且包含 基于所述第一含氟聚合物层的总重量为约70 约98重量% (优选约75 约98重量% ) 的FEP和约30 约2重量% (优选约25 约2重量% )的PTFE时,所述聚酰亚胺-含氟 聚合物绝缘结构多层体特别呈现出优异的内部粘合强度和储存寿命性质(下文中称为第 一实施方式)。所述复合体另外呈现出出色的令人惊讶的机械磨损性质和电绝缘性质,例如 由耐电弧起痕性所展现的。在本专利技术中,在所述第一含氟聚合物层包含基于所述第一含氟聚合物层的总重量 为约70 约98重量% (优选约70 约90重量% )的FEP和约30 约2重量% (优选 约30 约10重量% )的PFA时,所述聚酰亚胺-含氟聚合物绝缘结构多层体特别呈现出 优异的铜粘合强度性质(下文中称为第二实施方式)。在所述第一或第二实施方式中,如果需要,所述第一含氟聚合物层可直接接触所 述基础层的第一主表面。或者,可通过一个或多个中间层将其与所述基础层的第一主表面 分隔开。所述聚酰亚胺-含氟聚合物绝缘结构多层体还呈现出优异的内部粘合强度性质。附图说明引入到本申请中并且构成其一部分的附图对本专利技术的若干方面进行说明,并且与实施方式的描述一起用于解释本专利技术的原理。附图的简要说明如下图1为本专利技术实施方式的横截面侧视图。图2为显示第一实施方式的聚酰亚胺-含氟聚合物绝缘结构体的样品的热密封强 度的图,在结构体的含氟聚合物层中包含各种量的FEP。图3为显示第二实施方式的聚酰亚胺-含氟聚合物绝缘结构体的样品的热密封强 度随涂布过程期间的膜涂布速度变化的图。具体实施例方式本专利技术的下述实施方式不意图为穷尽的或者将本专利技术限制为在以下具体描述中 所公开的具体形式。相反,所选择和描述的实施方式的目的是使得可有利于本领域技术人 员对本专利技术的原理和实践的领会和理解。如上所述,本专利技术的绝缘结构多层体至少包括具有第一和第二主表面的聚酰亚胺 基础层、和第一含氟聚合物层。在优选实施方式中,本专利技术的绝缘结构还包括第二含氟聚合物层。附图描述了其中绝缘结构在聚酰亚胺层的两侧具有含氟聚合物层的实施方式。由 该描述,可容易理解仅在聚酰亚胺层的一侧具有含氟聚合物层的实施方式。关于附图,图1为本专利技术实施方本文档来自技高网
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【技术保护点】
聚酰亚胺-含氟聚合物绝缘结构多层体,包括:a)具有第一和第二主表面的聚酰亚胺基础层;和b)第一含氟聚合物层;其中,所述第一含氟聚合物层包含基于所述第一含氟聚合物层的总重量为约70~约98重量%的FEP和约30~约2重量%的PTFE或PFA。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑海滨格雷戈里D克莱门茨格兰特R李
申请(专利权)人:钟渊得克萨斯公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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