[发明专利]阻氧组合物以及相关方法

说明书

技术领域

本公开涉及阻氧组合物以及它们的固化方法。更具体地，本公开涉及用于电气器件防护的阻氧组合物以及它们的固化方法。

背景

电气器件的电气性质在没有阻氧或阻湿密封的保护下可能随时间劣化。详细地，聚合正温度系数(PPTC)器件可以由分散在部分结晶聚合物基体中的空气敏感的并且低电阻率的镍粒子组成，并且随着时间过去，环境氧可能渗入至复合材料的非晶区，并且氧化镍粒子的表面。作为结果，在跳闸事件或热循环之后，复位的电路包含彼此接触的表面氧化的镍粒子。大量被氧化的接触点导致电阻上的增加。该增加导致器件“脱离技术规格”并且不适合于使用。为防止氧化，可以将电气器件外部用双组份基于环氧树脂的阻氧组合物涂覆。

虽然现有的双组份组合物可以对特定的应用如电池片(battery strap)PPTC器件的保护提供有效的阻氧和阻湿，它们在使用和应用的范围上相当有限。双组份组合物的一些缺点包括：有效罐藏期(即，使用寿命)短、大的有机溶剂分数(例如，≥20％)、卤素污染物以及在更大形状因子PPTC器件外侧上对于涂覆薄涂层的限制。这些涂料还典型地应用在多步骤外涂覆方法中。因为在含有有源器件的层压体或其他结构体的间隙空间中溶剂陷获问题，这些带溶剂制剂也难以在底层填充或间隙填充型应用中实施。

因此，对于电气器件的改进阻氧组合物存在需求，所述阻氧组合物应具有提高的有效罐藏期、低或无挥发性有机化合物(“VOC”)以及降低的卤素污染物，如氯和溴的水平。同样存在对于防止较小形状因子PPTC器件如表面安装器件(SMD)的氧化的需求，所述较小形状因子PPTC器件对镍填料氧化更敏感，因为它们具有更大的表面积与体积之比，并且难以使用标准方法涂覆。最终，还存在在器件制备过程的不同阶段中控制树脂体系的固化程度的需求，尤其是在SMD PPTC器件制备中。

简述

本发明的实施方案一般地提供阻氧组合物以及固化所述组合物的方法。

在一个实施方案中，阻氧组合物包含间位取代的芳族树脂和另外的芳族环氧树脂。在一些实施方案中，间位取代的芳族树脂选自以下各项：间位取代的间苯二酚环氧树脂、间位取代的丙烯酸间苯二酚树脂、间位取代的甲基丙烯酸-间苯二酚树脂、间位取代的四缩水甘油基二甲苯二胺树脂、间苯二酚、以及它们的组合。在一些实施方案中，另外的芳族环氧树脂选自：双酚F二缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚、环氧化的苯酚酚醛清漆树脂、环氧化的甲酚酚醛清漆树脂、多环环氧树脂、萘双环氧化物，以及它们的组合。在一些实施方案中，该组合物能够经历能够B阶段化固化。在特定实施方案中，该组合物能够通过光引发作用固化，例如通过可见光或紫外光。在特定实施方案中，在约23℃下该组合物具有至少约3个月的有效罐藏期(即，使用寿命)。在其他实施方案中，该组合物具有少于约1000ppm的氯含量。在再其他的实施方案中，该组合物具有少于约2000ppm的总卤素含量。在特定实施方案中，在约0％相对湿度和约23℃下该组合物具有少于约0.4cm³·mm/m²·大气压·天的氧渗透率。在一些实施方案中，该组合物为基本上100％固体，该组合物基本上不含溶剂，并且该组合物基本上没有挥发性有机化学品。

在该组合物的一些实施方案中，该组合物包含能够实现热潜伏性固化的胺固化剂。在特定实施方案中，胺固化剂选自：芳族胺固化剂、双氰胺、三氟化硼胺配合物，以及它们的组合。在其他实施方案中，该组合物包含能够降低热潜伏性固化的时间或温度的促进剂。在再其他的实施方案中，该促进剂选自：苯脲、咪唑、三氯化硼胺配合物、脂族双脲、间位取代的酚、间苯二酚、间苯三酚，以及它们的组合。在再另一个实施方案中，阻氧组合物包含选自以下各项的填料：小片型填料、加强型填料(如玻璃纤维或其他结构组分)、氧化铝型填料以及二氧化硅型填料、氮化硼，以及它们的组合。