三維化矽橡膠接著體的製作方法
2023-10-04 06:39:09 5
專利名稱:三維化矽橡膠接著體的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種矽橡膠接著體,其是不使用接著劑等流動性物質,由三維化矽橡膠形成的非流動性彈性基材和被接著基材接著而成。
背景技術:
由三維化矽橡膠形成的具有彈性的非流動性柔軟基材和由金屬、陶瓷、樹脂、或交聯橡膠等形成的被接著基材,因它們物理化學性質有很大差異且各個都不具有粘合性或接著性,所單靠接觸是無法使其接著或粘合。即使使用接著劑進行接著,因其接著力是靠分子間作用力所以非常弱小。且,只要變更基材材料就必須適宜更換接著劑,因此最優選接著劑的選定,必須通過反覆試驗,需費很大的勞力和時間。想用接著劑確實接著基材彼此,則接著劑和基材的潤溼性將為最重要的因素,所以使用流動性接著劑,借接著劑讓基材彼此相互抵接之後,再經接著劑固化而成。在使用這種流動性接著劑進行接著時,會有從接著基材邊緣溢出接著劑、或很難嚴密控制接著劑層厚度或接著充分強度的問題。這些問題,特別是在需要微細加工的精密機器製造過程,會成為精密機器致命不合格品頻繁出現的原因,進而導致成品率降低。而且,起因於每批每個基材的表面不均一,在接著工序中的均質化是困難地,因為不合格品發生率和生產性將取決於製造負責人的經驗或能力,所以無法以高成品率、大量生產高品質的製品。此外,使用附有粘合劑的雙面膠帶粘貼非流動性基材彼此時,雖然較易控制粘合劑的溢出或粘合劑層的厚度,卻有因其粘合是取決於比較弱的分子間作用力,所以在高溫、 或高溼度的環境氣氛下,比起使用接著劑,會有基材與粘合劑更容易剝離的問題。不使用接著劑和粘合劑,嘗試通過化學結合的生成接著三維化矽橡膠彈性基材和被接著基材,但是幾乎都沒有接著在一起。作為不使用接著劑或粘合劑,將由丙烯腈_ 丁二烯_苯乙烯(ABS)形成的樹脂成形體和三維化矽橡膠製造成一體成形體的方法被記載在日本特開平8-183864號公報中, 其是對ABS類樹脂成形體的欲接著部分事先施加紫外線處理,其次對樹脂成形體附加加成固化型液狀矽橡膠,使其固化接著成一體化的方法。這種方法,並非直接讓事先成型的非流動性基材彼此進行接著,所以與使用接著劑時,依然存在同樣的技術問題。發明的揭示本發明為了解決上述技術問題發明而成,其目的在於提供一種不使用流動性的固化接著劑、粘合劑和固化接著技術,能讓事先成型的三維化矽橡膠彈性基材和被接著基材的非流動性基材彼此牢固接著的廉價且具有高生產性的矽橡膠接著體,以及該接著體的簡易製造方法。為了實現上述目的,本發明的矽橡膠接著體,其特徵在於,表面具有羥基的三維化矽橡膠彈性基材和表面具有羥基的被接著基材,以彼此的該羥基進行共價結合進行積層。所述矽橡膠接著體,其特徵在於,所述彈性基材及/或所述被接著基材是通過電暈放電處理及/或等離子處理,使其在表面生成所述羥基。所述矽橡膠接著體,其特徵在於,所述共價結合為醚鍵結合。所述矽橡膠接著體,其特徵在於,所述彈性基材的所述羥基或所述被接著基材的所述羥基是通過去封閉而生成。所述矽橡膠接著體,其特徵在於,所述被接著基材是由金屬、樹脂、陶瓷、或交聯橡膠所形成。所述矽橡膠接著體,其特徵在於,所述彈性基材的所述羥基和所述被接著基材的所述羥基是通過所結合的聚矽氧烷進行所述共價結合。 所述矽橡膠接著體,其特徵在於,所述聚矽氧烷,包括ρ 單元的重複單元 _ {0-Si (-A1) (-B1)}-;q單元的重複單元-IO-TU-A2) (-B2)}-;以及r單元的重複單元-{0-A1 (-A3)}-;式中,在各個重複單元中,其中,p、q為0或2 200的整數,r為0或2 100的整數,且P+q+r > 2 ;其中,-A1、-A2 及-A3 為-CH3、-C2H5, -CH = CH2, -CH(CH3) 2、-CH2CH(CH3) 2、-C (CH3) 3、 -C6H5 或-C6H12、及選自-OCH3、-OC2H5、-OCH = CH2、-OCH (CH3) 2、-OCH2CH (CH3) 2、-OC (CH3) 3、-OC 6H5及-OC6H12形成所述共價結合反應性基團中之任一個;其中,-B1及-B2 為-N(CH3)COCH3 或-N(C2H5)COCH3、及選自-OCH3、-OC2H5、-OCH =CH2, -OCH (CH3) 2、-OCH2CH (CH3) 2、-OC (CH3) 3、-OC6H5, -OC6H12, _0C0CH3、-OCOCH(C2H5) C4H9、-OCOC6H5、-ON = C(CH3)2及-OC(CH3) = CH2形成所述共價結合反應性基團中之任一個;且,在以p、q& r為正數的所述重複單元中的-A1、-H^B1及-B2中至少其中一個為所述反應性基團。所述矽橡膠接著體,其特徵在於,在所述彈性基材的兩面各自被所述被接著基材接著。所述矽橡膠接著體,其特徵在於,所述被接著基材各自是由同種或不同種的原材料所形成。所述矽橡膠接著體,其特徵在於,由所述彈性基材和被接著基材形成的組合被複數積層。—種矽橡膠接著體的製造方法,其特徵在於,讓表面具有羥基的三維化矽橡膠彈性基材和表面具有羥基的被接著基材進行積層,在0 200°C下施加負荷條件或減壓條件, 通過彼此的所述羥基的共價結合進行接著。所述矽橡膠接著體的製造方法,其特徵在於,對所述彈性基材及/或所述被接著基材的表面施加電暈放電處理及/或等離子處理,生成所述羥基之後,再進行所述積層。所述矽橡膠接著體的製造方法,其特徵在於,把與所述彈性基材的所述羥基和所述被接著基材的所述羥基結合的聚矽氧烷附著到施加過所述任一處理的所述彈性基材或所述被接著基材之後,進行所述積層。本發明的矽橡膠接著體,其具有讓由三維化矽橡膠形成的彈性基材和由金屬、樹月旨、陶瓷、交聯橡膠等形成的被接著基材,不使用固化型接著劑或粘合劑,通過化學共價結合牢固接著的簡單結構,且為廉價之物。
三維化矽橡膠彈性基材通過施加電暈放電處理或等離子處理,在其表面與Si結合的有機基會被轉化為具有高反應性的羥基,與被接著基材表面的羥基或表面的水解基進行反應,會經醚鍵結合的生成而被接著。三維化矽橡膠彈性基材是由交聯成三維化網目狀具有彈性如片狀或板狀之類的平面狀、或複雜的立體形狀的三維化矽橡膠所形成,因其顯示熵彈性,所以即使被接著基材為非流動性物質,可靠熵彈性解除其表面粗度問題並與被接著基材緊密接著。依據此矽橡膠接著體的製造方法,即可具有高生產性、簡單且大量製造。讓三維化矽橡膠彈性基材和被接著基材的各個 接著面上存有羥基,並使該羥基彼此充分接近,通過兩基材的羥基的化學反應將生成共價結合進而取得牢固接著的矽橡膠接著體。如上所示,即使不使用接著劑或粘合劑等流動性物質,也可讓非流動性的三維化熵彈性體的矽橡膠彈性基材和被接著基材之間確實接著,且亦可按需要取得複數積層的接著體。附圖的簡單說明
圖1是表示適用本發明的矽橡膠接著體的製造途中的模式截面圖。圖2是表示適用本發明的其他矽橡膠接著體的模式截面圖。圖3是表示適用本發明的其他矽橡膠接著體的模式截面圖。圖4是表示適用本發明的其他矽橡膠接著體的模式截面圖。圖5是表示適用本發明的其他矽橡膠接著體的模式截面圖。符號的說明1矽橡膠接著體10機能性矽烷化合物層IlaUlbUlc三維化矽橡膠彈性基材12a、12b、12c、13a、13b、13c 被接著基材實施發明的最佳方式以下,對用於實施本發明的較為理想的實施方式進行詳細說明,但本發明的範圍並不限於這些實施方式。如下參照實施例所對應的圖1,對本發明的矽橡膠接著體的一種實施方式進行說明。矽橡膠接著體1是由三維化矽橡膠形成的彈性基材Ila和由金屬形成的被接著基材12a抵接接著而成。通過對三維化矽橡膠彈性基材Ila的接著面事先施加電暈放電處理或等離子處理,對金屬制被接著基材12a的接著面事先施加電暈放電處理、等離子處理或紫外線照射處理,即可使其生成羥基並露出於這些接著面的表面,經抵接兩基材lla、12a, 則兩者的羥基彼此將通過脫水反應結合起來形成醚基進行化學接著。三維化矽橡膠彈性基材Ila可為平面狀的片狀物、薄膜或平板、亦可為具有立體形狀的成型體。被接著基材12a只要是能抵接於三維化矽橡膠彈性基材11a,可為平面狀的片狀物、薄膜、平板或具有立體形狀的成型體。被接著基材12a與三維化矽橡膠彈性基材 Ila之間,即使有起因於表面粗度的些微空隙,也會在彈性基材Ila的接著面表面,由於彈性多少可伸縮,所以能確實形成醚鍵結合,與彈性基材Ila緊密牢固接著。
在圖1中,表示被接著基材12a是由金屬形成的例子,被接著基材12a亦可為由樹月旨、陶瓷形成的基材,亦可為同種或不同種的三維化矽橡膠或未交聯矽橡膠,亦可為由一般交聯橡膠形成的基材。矽橡膠接著體1亦可為在板狀三維化矽橡膠彈性基材1 Ia的兩面接著有被接著基材的接著體。此時,在三維化矽橡膠彈性基材Ila上方之側的被接著基材12a和下方之側的被接著基材13a,可為由同種原材料形成的基材,或如圖2所示亦可為由不同種原材料形成的基材。例如在上方之側的被接著基材12a是由金屬、樹脂、陶瓷或玻璃之類非矽橡膠原材料形成的基材,在下方之側的被接著基材13a可為由其他的金屬、樹脂、陶瓷、玻璃之類的原材料、三維化矽橡膠、交聯橡膠之類的橡膠原材料形成的基材。其順序亦可顛倒。如圖3所示,矽橡膠接著體1亦可為由三維化矽橡膠彈性基材IlaUlb和選自金屬、樹脂、陶瓷、玻璃之類的原材料、三維化矽橡膠、交聯橡膠之類的橡膠原材料的同種原材料形成的被接著基材12a、12b 、12c互相交替多重積層而成。如圖4或圖5所示,矽橡膠接著體1亦可為由三維化矽橡膠彈性基材11a、lib、 lie和由不同種原材料形成的被接著基材,例如由金屬、樹脂、陶瓷、玻璃形成的被接著基材12a、12b以及由未交聯矽橡膠、三維化矽橡膠或交聯橡膠形成的被接著基材13a、13b互相交替多重積層而成。三維化矽橡膠彈性基材,具體而言,主要是以過氧化物交聯型矽橡膠、加成交聯型矽橡膠、縮聚交聯型矽橡膠為例的矽橡膠,將這些矽橡膠和烯烴類橡膠的共混物放入成型模具等中,通過交聯製造成立體的矽橡膠彈性體。對三維化矽橡膠彈性基材的原材料中的過氧化物交聯型矽橡膠,只要是使用能以過氧化物類交聯劑進行交聯的矽橡膠原料化合物合成的原材料即可,並無特別的限制,具體而言,可列舉如聚二甲基矽氧烷(分子量為50 90萬)、乙烯基甲基矽氧烷/聚二甲基矽氧烷的共聚物(分子量為50 90萬)、乙烯基封端的聚二甲基矽氧烷(分子量為1 20萬)、乙烯基封端的二苯基矽氧烷/聚二甲基矽氧烷的共聚物(分子量為1 10萬)、乙烯基封端的二乙基矽氧烷/聚二甲基矽氧烷的共聚物(分子量為1 5萬)、乙烯基封端的三氟丙基甲基矽氧烷/聚二甲基矽氧烷的共聚物(分子量為1 10萬)、乙烯基封端的聚甲基苯基矽氧烷(分子量為0. 1 1萬)、乙烯基甲基矽氧烷/ 二甲基矽氧烷的共聚物、 三甲基矽氧基封端的二甲基矽氧烷/乙烯基甲基矽氧烷的共聚物、三甲基矽氧基封端的二甲基矽氧烷/乙烯基甲基矽氧烷/ 二苯基矽氧烷共聚物、三甲基矽氧基封端的二甲基矽氧烷/乙烯基甲基矽氧烷/雙三氟丙基甲基矽氧烷共聚物、三甲基矽氧基封端的聚乙烯基甲基矽氧烷、甲基丙烯醯氧基丙基封端的聚二甲基矽氧烷、丙烯醯氧基丙基封端的聚二甲基矽氧烷、(甲基丙烯醯氧基丙基)甲基矽氧烷/二甲基矽氧烷共聚物、(丙烯醯氧基丙基) 甲基矽氧烷/二甲基矽氧烷共聚物。作為過氧化物類交聯劑,可列舉如酮過氧化物類、二醯基過氧化物類、氫過氧化物類、二烷基過氧化物類、過氧縮酮類、烷基過酸酯類、過碳酸酯類;更具體而言,可列舉如 過氧化酮、過氧化縮酮、過氧化氫、二烷基過氧化物、過氧化碳酸酯、過氧化酯、過氧化苯甲醯、過氧化二枯茗、過氧化二苯甲醯、叔丁基過氧化氫、二叔丁基過氧化氫、過氧化雙(二苯甲醯)、2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己炔、二苯甲酮、米氏酮、對二甲氨基苯甲酸乙酯、安息香乙醚。
過氧化物類交聯劑的使用量可按照所取得矽橡膠的種類、或與由該矽橡膠形成的彈性基材接著的被接著基材的性質、性能進行適宜選擇,最好是對矽橡膠100重量份使用交聯劑0. 01 10重量份,若為0. 1 2重量份則更佳。低於此範圍時,將因其交聯度過低 無法作為矽橡膠使用。然而,高於此範圍時,將因其交聯度過高導致矽橡膠彈性降低。對三維化矽橡膠彈性基材的原材料中的加成型矽橡膠,可取自下述組成物在Pt催化劑存在下所合成的乙烯基甲基矽氧烷/聚二甲基矽氧烷的共聚物(分子量為50 90萬)、乙烯基封端的聚二甲基矽氧烷(分子量為1 20萬)、乙烯基封端的二苯基矽氧烷/聚二甲基矽氧烷的共聚物(分子量為1 10萬)、乙烯基封端的二乙基矽氧烷/聚二甲基矽氧烷的共聚物(分子量為1 5萬)、乙烯基封端的三氟丙基甲基矽氧烷 /聚二甲基矽氧烷的共聚物(分子量為1 10萬)、乙烯基封端的聚甲基苯基矽氧烷(分子量為0. 1 1萬)、乙烯基甲基矽氧烷/ 二甲基矽氧烷的共聚物、三甲基矽氧基封端的二甲基矽氧烷/乙烯基甲基矽氧烷/ 二苯基矽氧烷共聚物、三甲基矽氧基封端的二甲基矽氧烷/乙烯基甲基矽氧烷/雙三氟丙基甲基矽氧烷共聚物、三甲基矽氧基封端的聚乙烯基甲基矽氧烷等包括乙烯基的聚矽氧烷; 氫基封端的聚矽氧烷(分子量為0. 05 10萬)、甲基氫矽氧烷/ 二甲基矽氧烷的共聚物、聚甲基氫基矽氧烷、聚乙基氫矽氧烷、氫基封端的聚苯基(二甲基氫基矽氧烷)矽氧烷、甲基氫矽氧烷/甲基苯基矽氧烷的共聚物、甲基氫矽氧烷/辛基甲基矽氧烷的共聚物之類包括氫基的聚矽氧烷的組成物;氨丙基封端的聚二甲基矽氧烷、氨丙基甲基矽氧烷/ 二甲基矽氧烷的共聚物、氨乙基氨異丁基甲基矽氧烷/ 二甲基矽氧烷的共聚物、氨乙基氨丙基甲氧基矽氧烷/ 二甲基矽氧烷的共聚物、二甲氨基封端的聚二甲基矽氧烷之類的包括氨基的聚矽氧烷、和環氧丙基封端的聚二甲基矽氧烷、(環氧環己基乙基)甲基矽氧烷/二甲基矽氧烷的共聚物之類包括環氧基的聚矽氧烷、琥珀酸酐封端的聚二甲基矽氧烷之類包括酸酐的聚矽氧烷以及甲苯二異氰酸酯、六甲撐二異氰酸酯等包括異氰酸酯化合物的組成物。從這些組成物調製加成型矽橡膠的加工條件,依據加成反應的種類和特性將有所不同,所以無法一概而言,但是通常是在0 200°C下,加熱1分鐘至24小時。通過這種加工即可取得作為三維化矽橡膠彈性基材的加成型矽橡膠。低溫的加工條件對矽橡膠的物性較優化時,相對的其反應時間會變長。比起物性更需要快速的生產力時,可在高溫、短時間的條件下進行加工。起因於生產過程或操作環境必須在一定時間內進行加工時,可按照所希望的加工時間,把加工溫度設置為在上述範圍內比較高的溫度,進行加工。對三維化矽橡膠彈性基材的原材料中的縮聚型矽橡膠,可取得於下述組成物在錫催化劑存在下合成的矽烷醇封端的聚二甲基矽氧烷(分子量為0. 05 20 萬)、矽烷醇封端的聚二苯基矽氧烷、矽烷醇封端的聚三氟甲基矽氧烷、矽烷醇封端的二苯基矽氧烷/二甲基矽氧烷的共聚物之類來自矽烷醇封端的矽氧烷的均縮聚成分的組成物;這些矽烷醇封端的矽氧烷和乙酸矽、甲基三乙醯氧基矽烷、二叔丁氧基二乙醯氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、四乙氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、二(三乙氧基矽基)乙烷、四丙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、甲基三丁酮肟基矽烷、乙烯基三丁酮肟基矽烷、乙烯基三異丙稀氧基矽烷、甲基三乙醯氧基矽烷、甲基三(甲基乙基酮肟)矽烷、雙(N-甲基苯甲醯胺)乙氧基甲基矽烷、三(環己胺)甲基矽烷、三(乙醯胺)甲基矽烷、三(二甲胺)甲基矽烷之類的交聯劑的組成物;以及這些矽烷醇封端的聚矽氧烷和氯封端的聚二甲基矽氧烷、二乙醯氧基甲基封端的聚二 甲基矽氧烷、封端的聚矽氧烷之類的封端的嵌段聚矽氧烷的組成物。從這些組成物調製縮聚型矽橡膠的加工條件,依據縮聚反應的種類和特性將有所不同,所以無法一概而言,但是通常是在O 100°C下,加熱10分鐘至24小時。通過這種加工即可取得作為三維化矽橡膠彈性基材的縮聚型矽橡膠。低溫的加工條件對矽橡膠的物性較優化時,相對的其反應時間會變長。比起物性更需要快速的生產力時,可在高溫、短時間的條件下進行加工。起因於生產過程或操作環境必須在一定時間進行加工時,可按照所希望的加工時間,把加工溫度設置為在上述範圍內比較高的溫度進行加工。被用於三維化矽橡膠彈性基材的原材料的矽橡膠和烯烴類橡膠的共混物的烯烴類橡膠,可列舉如順式-1,4-聚丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、苯乙烯_ 丁二烯共聚橡膠、聚丁烯橡膠、聚異丁烯橡膠、乙烯_丙烯橡膠、乙烯_丙烯_ 二烯橡膠、氯化乙丙橡膠、氯化丁基橡膠。有關三維化矽橡膠彈性基材,為了提高其作為矽橡膠彈性體的補強性、導電性、熱傳導率、耐磨性、抗放射線性、耐熱性、耐候性、柔軟性等功能,亦可添加功能性添加劑,或添加增量用功能性填充劑。例如,作為補強劑,可列舉如HAF、FEF等各種等級的炭黑、氣凝膠、乾式矽粉、溼式矽粉、沉澱二氧化矽、Nipsil、滑石、矽酸鈣、碳酸鈣、碳纖維、Kevlar纖維、聚酯纖維、玻璃纖維。作為導電劑,可列舉如炭黑、金粉、銀粉、銅粉、鎳粉以及以這些金屬進行表面覆蓋的金屬氧化物粉體、陶瓷粉體、有機粉體、有機纖維。作為熱傳導劑,可列舉如Al203、AlN、Si3N4、C3N4、SiC、石墨等的粉體或纖維。可按照三維化矽橡膠彈性基材的種類、性質、或矽橡膠接著體的使用目的、性能適宜添加這些功能性添加劑或功能性填充劑,對三維化矽橡膠100重量份,例如添加1 400重量份、最好是20 300重量份。添加量少於此範圍時,無法發揮功能性添加劑或功能性填充劑的功能,然而,超過此範圍時,會導致彈性基材的橡膠彈性降低。被接著基材,可列舉如金屬材料以及該金屬材料的加工製品、樹脂以及樹脂材料的加工製品、陶瓷以及陶瓷材料的加工製品、交聯橡膠以及交聯橡膠的加工製品。被接著基材的原材料可為三維化矽橡膠,亦可為未交聯的矽橡膠。被接著基材原材料的金屬材料,可列舉如金、銀、銅、鐵、鈷、矽、鉛、錳、鎢、鉭、鉬、 鎘、錫、鈀、鎳、鉻、鈦、鋅、鋁、鎂之類的金屬以及這些金屬的二元、三元或多元合金。由金屬形成的被接著基材亦可為粉體、纖維、線、棒、網、板、薄膜以及組合這些的加工製品。被接著基材原材料的陶瓷,可列舉如銀、銅、鐵、鈷、矽、鉛、錳、鎢、鉭、鉬、鎘、錫、 鈀、鎳、鉻、銦、鈦、鋅、鈣、鋇、鋁、鎂、鈉、鉀等的金屬氧化物、氮化物和碳化物、以及這些化合物的單體或複合體。由陶瓷形成的被接著基材亦可為粉體、纖維、線、棒、網、板、薄膜以及組合這些的加工製品。被接著基材原材料的樹脂,可列舉如纖維素以及該纖維素衍生物、羥乙基纖維素、澱粉、二乙酸纖維素、表面皂化的乙酸乙烯樹脂、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、等規聚丙烯、石油樹脂、聚苯乙烯、間規聚苯乙烯、苯並二氫吡喃_茚樹脂、萜烯樹脂、苯乙烯_ 二乙烯基苯共聚物、ABS樹脂、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、 聚甲基丙烯酸乙酯、聚氰基丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮醛、聚氯乙烯、氯乙烯_乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯_乙烯共聚物、聚(偏氟乙烯)、偏氟乙烯-乙烯共聚物、偏氟乙烯-丙烯共聚物、反式-1,4-聚丁二烯、聚甲醛、聚乙二醇、聚丙二醇、酚-甲醛樹脂、甲酚-甲醛樹脂、間苯二酚樹脂、密胺樹脂、二甲苯樹脂、甲苯樹脂、甘酞樹脂、甘酞改性樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、不飽和聚酯樹脂、 烯丙基酯樹脂、聚碳酸脂、尼龍6、尼龍66、尼龍610、聚亞醯胺、聚醯胺、聚苯並咪唑、聚醯胺-醯亞胺、矽脂、矽橡膠、矽氧樹脂、呋喃樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂、聚苯醚、聚二甲基苯醚、聚苯醚或聚二甲基苯醚和三烯丙基異氰脲酸酯的共混物、(聚苯醚或聚二甲基苯醚、 三烯丙基異氰脲酸酯、過氧化物)的共混物、聚二甲苯、聚苯硫醚(PPS)、聚碸(PSF)、聚醚碸 (PES)、聚醚醚酮(PEEK)、聚亞醯胺(PPI、Kapt0n)、聚四氟乙烯(PTFE)、液晶樹脂、Kevlar纖維、碳纖維和這些複數材料的共混物之類的高分子材料、以及該交聯物。由樹脂形成的被接著基材亦可為薄膜、板、呈曲面形狀之類的立體形體以及組合這些的加工製品。被接著基材原材料的硫化橡膠,可列舉如天然橡膠、順式-1,4-聚丁二烯橡膠、 異戊二烯橡膠、氯丁橡膠、苯乙烯_ 丁二烯共聚橡膠、氫化苯乙烯_ 丁二烯共聚橡膠、丙烯腈_ 丁二烯共聚橡膠、氫化丙烯腈_ 丁二烯共聚橡膠、聚丁烯橡膠、聚異丁烯橡膠、乙烯_丙烯橡膠、乙烯_丙烯_ 二烯橡膠、環氧乙烷-氯甲代氧丙環共聚橡膠、氯化聚乙烯橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、烷基化氯磺化聚乙烯橡膠、氯丁二烯橡膠、氯代丙烯酸橡膠、溴代丙烯酸橡膠、氟橡膠、氯甲代氧丙環以及氯甲代氧丙環的共聚橡膠、氯化乙丙橡膠、氯化丁基橡膠、溴化丁基橡膠、四氟乙烯、六氟丙烯、偏氟乙烯以及四氟乙烯等的均聚物以及這些的二元、三元共聚橡膠、乙烯/四氟乙烯共聚橡膠、丙烯/四氟乙烯共聚橡膠、乙烯_丙烯酸脂橡膠、過氧化物型矽橡膠、加成型矽橡膠、縮聚型矽橡膠、環氧橡膠、聚氨酯橡膠、由兩末端具有不飽和基的彈性體等如線狀共聚物原料的橡膠狀物質配合物交聯而成的橡膠。硫化橡膠製的被接著劑是由這些配合物交聯而成。硫化橡膠製的被接著基材,最好是對上述這些橡膠狀物質添加填充劑、硫化劑、硫化促進劑、金屬活性劑、軟化劑、安定劑等,再通過成型加工、硫化、或接著進而取得。為了讓這些線狀共聚物橡膠進行交聯可添加交聯促進劑。舉例如有必要組合單種或複數種的硫黃硫化劑、三嗪二硫醇類交聯劑、樹脂交聯劑、聚醇交聯劑、過氧化物交聯齊U、氯鉬酸用來作為交聯劑進行添加。作為交聯劑,可列舉如次磺酸胺類硫化促進劑、秋蘭姆類交聯促進劑、噻唑類交聯促進劑、胺類交聯促進劑、多功能性基團單體。這些交聯劑用於調整橡膠的交聯速度,提高橡膠強度。作為過氧化物類交聯劑,可列舉如過氧化酮、過氧化縮酮、過氧化氫、二烷基過氧化物、過氧化碳酸酯、過氧化酯、過氧化苯甲醯、過氧化二枯茗、叔丁基過氧化氫、偶氮二丁腈、二苯甲酮、米氏酮、對二甲氨基苯甲酸乙酯、安息香乙醚。交聯劑的添加量可按照硫化橡膠的種類、性質或矽橡膠接著體的使用目的、性能適宜選定,對硫化橡膠100重量份添加0. 1 10重量份、最好是0. 5 5重量份。添加量未滿0. 1重量份時,交聯度過低無法作為硫化橡膠使用,然而,添加量超過10重量份時,交聯度過高會使硫化橡膠喪失彈性。亦可對硫化橡膠添加用於提高強度、或增量的填充劑。作為填充劑,可列舉 如HAF, FEF等各種等級的炭黑、矽粉、Nipsil、滑石、矽酸鈣、碳酸鈣、碳纖維、Kevlar纖維、聚酯纖維、玻璃纖維。填充劑的添加量可按照矽橡膠接著體的使用目的、性能適宜選定,對硫化橡膠100 重量份添加1 400重量份、最好是20 300重量份。添加量未滿20重量份時,其增量效果低,然而,添加量超過100重量份時,硫化橡膠的橡膠彈性會變低弱。通過交聯調製硫化橡膠時,用於促進交聯反應亦可對原料的橡膠狀物質添加金屬化合物。作為金屬化合物,可列舉如氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣、氧化鋇、氧化鋁、氫氧化鈣、氧化錫、氧化鐵、熟石灰、碳酸鈣、碳酸鎂、脂肪酸鈉、泛酸鈣、辛酸鈣、異辛酸鉀、叔丁醇鉀、辛酸銫、異硬脂酸鉀。這些金屬化合物不僅是可調節交聯速度,還可中和副產物的滷素化合物,對防止硫化橡膠成型加工機器的損傷也有效。為了達成此目的,對硫化橡膠100重量份金屬化合物的添加量為0. 1 20重量份、最好是0. 5 10重量份。添加量未滿0. 1重量份時,對交聯速度的調節效果幾無,然而,即使添加量超過20重量份也無法提高交聯速度的調節功能。亦可添加軟化劑用於提高硫化橡膠製被接著基材的硬度或耐寒性。作為軟化劑, 可列舉如橡膠操作油、環烷油、高級脂肪酸酯、鄰苯二甲酸二烷基酯。對硫化橡膠100重量份軟化劑的添加量為1 100重量份、最好是5 50重量份。添加量未滿1重量份時,軟化效果過低,當添加量超過100重量份時會導致軟化材料的析出。為了使三維化矽橡膠彈性基材和金屬制被接著基材的彼此接著面的表面生成羥基,事先進行電暈放電處理或等離子處理是很重要的。對有機材料施加紫外線照射處理、電暈放電處理或等離子處理,則在有機材料的表面會新生成羥基(0H基)、羧基(C00H基)以及羰基(C = 0基)之類的反應性基團是眾所周知。但是,三維化矽橡膠是一種抗紫外線照射的原材料,即使照射紫外線在其表面幾乎沒有生成OH基等反應性基團。然而,對三維化矽橡膠施加電暈放電處理或等離子處理,則在其表面將會生成非常多的OH基,通過X射線光電子能譜(XPQ的分析已被確認。依據 XPS的分析結果,在三維化矽橡膠的表面,能以高濃度觀察到SiOH成分(Si+3)的增加。事先對三維化矽橡膠彈性基材或被接著基材的表面施加的電暈放電處理,例如, 使用大氣壓電暈表面改性裝置」Corona Master 「(商品名;日本信光電氣計測株式會社製造),在下述條件下進行處理電源為AC100V ;放電間隙長度為1 4mm ;輸出電壓為5 40kV(表面電壓);電力為5 40W ;振蕩頻率為以0 40kHz、0. 1 60秒;溫度為0 60°C;移動速度為0. 1 IOm/分鐘;移動次數為1 20次。使用其他電暈放電處理、噴射電暈火焰的電暈放電處理,例如,使用電暈表面改性裝置」Corona Fit 「 (商品名;日本信光電氣計測株式會社製造),在下述條件下進行處理電源為AC100V ;放電間隙長度為1 IOmm;輸出電壓為5 40kV (表面電壓);電力為5 40W ;振蕩頻率為以0 40kHz、0. 1 60秒;溫度為0 60°C。這些電暈放電處理一般是被實施在30 90%相對溼度的空氣(氮氧= 75.0 23. 5(重量比))、100%氮氣、100%氧氣、空氣氬氣混合氣體、空氣二氧化碳混合氣體之類的氣體氣氛下。電暈放電處理亦可在水、醇類、酮類、酯類等潤溼狀態下實施。事先對三維化矽橡膠彈性基材或被接著基材的表面施加的大氣壓等離子處理,例如,使用大氣壓等離子發生裝置」 Aiplasuma 「(商品名;日本松下電工株式會社製造),在下述條件下進行處理
等離子處理速度為10 IOOmm/秒;電源為200或220V、AC(30A);壓縮空氣為 0. 5MPa(lNL/分鐘)、10kHz/300W 5GHz ;電力為100 400W ;照射時間為0. 1 60秒。對被接著基材的表面亦可施加紫外線照射處理。 通過對三維化矽橡膠彈性基材或被接著基材施加的大氣壓電暈放電處理、或等離子處理、或按照需要的紫外線照射處理,則在這些基材的表面將生成OH基,這些OH基被區別為與金屬原子直接結合的無機原子結合性OH基、和與碳原子直接結合的有機基結合性 OH基。當抵接三維化矽橡膠彈性基材或被接著基材時,無機原子結合性OH基彼此,或無機原子結合性OH基和有機基結合性OH基彼此之間,比較容易引起脫水反應,直接形成醚鍵結合(-0-)進行較強的接著,但是,有機基結合性OH基彼此比較難引起脫水反應,除非在一定的條件下是無法形成醚鍵結合,而且該結合只不過是較弱的接著。例如,用於三維化矽橡膠彈性基材的矽橡膠,通過電暈放電處理或等離子處理會在表面生成高濃度的OH基,用於被接著基材的非矽橡膠的樹脂等原材料,其大部分通過電暈放電處理或等離子處理也無法取得充分濃度的OH基。為了讓非流動性物質的三維化矽橡膠彈性基材和被接著基材通過接觸使其接著, 則必須讓兩者的接著面的表面生成充分濃度的OH基,或利用所生成的少數OH基來增幅與另一方OH基反應的反應性基團濃度。特別是在有機基結合性OH基彼此進行反應時,有必要讓其中一方的有機基結合性OH基轉化成無機原子結合性OH基,或是導入能與兩方的有機基結合性OH基反應的官能基。因此,亦可使用如矽烷偶聯劑之類的機能性矽烷化合物。這種機能性矽烷化合物,可舉例如包括與OH基有高反應性的反應性基團的聚矽氧烷。機能性矽烷化合物被作為單分子膜層10,被附著成如圖1。作為包括這種反應性基團的聚矽氧烷,可舉例如以下述化學式(1)模式表示的化
合物
f αΛ αΛ [αΛ
--O-SiH--O-T i---A lA—— …(1)
V BVp V B2i V Jr式(1)中,其中,p、q為0或2 200的整數,r為0或2 100的整數,且p+q+r > 2 ;其中,-A^-A2及-A3 為-CH3、-C2H5、-CH = CH2、-CH(CH3) 2、-CH2CH(CH3) 2、-C (CH3) 3、 -C6H5 或-C6H12、及選自-OCH3、-OC2H5、-OCH = CH2、-OCH (CH3) 2、-OCH2CH (CH3) 2、-OC (CH3) 3、-OC 6H5及-OC6H12能與OH基反應的反應性基團中之任一個;其中,-B1及-B2 為-N(CH3)COCH3 或-N(C2H5)COCH3、及選自-OCH3、-OC2H5、-OCH=CH2, -OCH (CH3) 2、-OCH2CH (CH3) 2、-OC (CH3) 3、-OC6H5, -OC6H12, _0C0CH3、-OCOCH(C2H5) C4H9、-OCOC6H5、-ON = C(CH3)2及-OC(CH3) = CH2能與OH基反應的反應性基團中之任一個;且,在P、q 及 r 為正數的-{O-SU-A1) (-Β1)},、和-{0_Ti(-A2) (-B2) }q-以及-{0-Al (-Α3)、-的重複單元中的-A1、-A2、-A3、-B1及-B2中至少其中一個為上述反應性基團,能與三維化矽橡膠彈性基材和被接著基材的表面OH基反應。這種化合物的重複單元可為嵌段共聚物或無規共聚物。將三維化矽橡膠彈性基材或被接著基材,尤其是由非矽橡膠形成的金屬、樹脂、陶瓷、玻璃或硫化橡膠形成的被接著基材浸漬到含與OH基反應的反應性基團的聚矽氧烷溶液中,再施加加熱處理,即可讓含反應性基團的聚矽氧烷與該基材表面的OH基結合,形成單層分子膜,其結果導致與另一方OH基反應的反應性基團的增幅。讓三維化矽橡膠彈性基材和被接著基材相互抵接,則另一方基材表面的OH基將與含反應性基團的聚矽氧烷進行化學結合,其結果導致兩基材的OH基將借含反應性基團的聚矽氧烷間接結合,進而接著兩個基材。用於含反應性基團的聚矽氧烷溶液的溶劑,必須是不與該聚矽氧烷反應的溶劑。 作為這種溶劑,可列舉如水;甲醇、乙醇、異丙醇、卡必醇、乙二醇單烷基醚、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇之類的醇類;丙酮、甲基乙基酮、環己酮之類的酮類;二乙醚、二丙醚、茴香醚之類的醚類;乙酸乙酯、乙酸丁酯、苯甲酸甲酯之類的酯類;己烷、汽油之類的烴類。這些溶劑可單獨使用亦可混合多種使用。有關含反應性基團的聚矽氧烷溶液的調製,其是讓含反應性基團的聚矽氧烷的含量為0. 001 10wt%、最好是0.01 lwt%,以及必要的添加劑溶解於這些溶劑IOOml 中。當含反應性基團的聚矽氧烷含量未滿0. 001wt%時,將導致OH基的反應性增幅效果不夠,然而,當含量超過IOwt%時,其並無法加大反應性增幅效果,只是白費含反應性基團的聚矽氧烷。 作為添加到含反應性基團的聚矽氧烷溶液的添加劑,可列舉如叔胺或有機酸,用於促進樹脂或加硫橡膠表面的有機基結合性OH基和含反應性基團的聚矽氧烷的反應;表面活性劑,用於防止在三維化矽橡膠彈性基材或被接著基材上起因於該溶液中的溶劑揮發所造成的斑紋。對含反應性基團的聚矽氧烷溶液的浸漬處理,其是在該溶液中,讓表面含有有機基結合性OH基的樹脂或交聯橡膠之類的被接著基材、或三維化矽橡膠彈性基材,在0 100°C、最好是20 80°C下,浸漬1秒至120分鐘、最好是1分鐘至30分鐘,使其進行反應。 若低於此溫度範圍,其反應所需時間過長會導致生產性低落,若超出此溫度範圍,則溶劑會滲入到這些基材裡,將導致需要施加除去溶劑等費事的後處理。並且,當低於此反應時間, 將因反應不足無法取得充分的OH基反應性增幅效果,然而,超過此反應時間則會導致生產性惡化。如果只施加含反應性基團的聚矽氧烷溶液的浸漬處理還無法取得充分的OH基反應性增幅效果,亦可施加加熱處理。理想的加熱條件將依據被接著基材的原材料的種類、性質、或作為矽橡膠彈性基材製品的特性將有所不同,所以無法一概而言,對在高溫會產生熱形變等的製品在功能上應該避免高溫加熱,此時必須在比較低溫費長時間進行加熱處理, 然而,即使在高溫也不產生形變在功能性毫無問題時,重視生產性,可在比較高溫的條件下進行加熱。 在室溫附近讓這些基材浸漬於含反應性基團的聚矽氧烷溶液中,讓該溶液吸著到這些基材之後進行加熱,借溶劑揮發讓固態狀的含反應性基團的聚矽氧烷將附著於基材, 並提高其反應性。加熱溫度為0 300°C、最好是80 200°C。若低於此溫度範圍,其反應所需時間過長會導致生產性低落,然而,若超出此溫度範圍,則會導致這些基材的分解。其加熱時間為1秒至120分鐘、最好是1分鐘至30分鐘。當低於此加熱時間範圍,將因反應不足無法取得充分的OH基反應性增幅效果,然而,超過此反應時間則會導致生產性低落。最理想是在20 160°C下,加熱1分鐘至60分鐘。取代含反應性基團的聚矽氧烷溶液的浸漬處理,亦可施加含反應性基團的聚矽氧烷溶液的噴霧處理、接著進行乾燥處理、以及按照需要可施加加熱處理。有關這些噴霧、乾燥、加熱處理其是將含反應性基團的聚矽氧烷溶液裝入到噴霧器中,對表面具有有機基結合性OH基等的樹脂或交聯橡膠之類的被接著基材或三維化矽橡膠彈性基材的表面,反覆用噴霧器噴霧含反應性基團的聚矽氧烷溶液和進行乾燥,以高效率讓含反應性基團的聚矽氧烷附著於這些基材之後,在0 300°C、最好是80 200°C 下,加熱1秒至120分鐘、最好是1分鐘至30分鐘,使其進行反應。若低於此溫度範圍,其反應所需時間過長會導致生產性低落,然而,若超出此溫度範圍,則會導致這些基材的分解。 當低於此加熱時間範圍,將因反應不足無法取得充分的OH基反應性增幅效果,然而,超過此反應時間則會導致生產性低落。將被接著基材浸漬於含反應性基團的聚矽氧烷溶液的處理是比較理想的,同樣地,為了增幅OH基反應性,亦可對三維化矽橡膠彈性基材施加處理。為了促進有機基結合性OH基和無機原子結合性OH基的反應性,亦可使用能提高接著速度、或在低反應溫度下能進行反應或能促進醚鍵結合縮聚反應的下述催化劑二異辛酸亞錫、二正丁基二異辛酸錫、二乙酸二丁基錫、二辛基二月桂酸錫之類的錫類催化劑; 二丁氧基雙乙醯丙酮鈦、二異丙氧基雙乙醯丙酮鈦、2-乙基-1-己醇鈦之類的鈦類催化劑。 這些催化劑例如被用來混合於含反應性基團的聚矽氧烷溶液。用含反應性基團的聚矽氧烷處理之後,在不活性溶劑中用超音波清洗基材,即可去除在基材表面殘留的未反應的含反應性基團的聚矽氧烷或未結合的殘渣,能使基材表面的OH基更活性化。三維化矽橡膠彈性基材和被接著基材的接著是通過讓在非流動性的表面具有OH 基或反應性官能基的三維化矽橡膠彈性基材、和在非流動性的表面具有能與彈性基材的反應性官能基反應的OH基的非矽橡膠製的被接著基材相互接觸,在兩者之間的接觸界面將引起化學反應,生成共價結合接著而成。該共價結合是由三維化矽橡膠彈性基材上的OH基或反應性官能基、和被接著基材上的OH基直接進行醚鍵結合,或是通過含反應性基團的聚矽氧烷的醚鍵結合進行共價結合。這樣的接著是同於高分子的低分子單體彼此共聚所產生的化學結合聯結,通過高分子物質彼此、或高分子物質和非高分子物質之間的共價結合特別醚鍵結合形成而成。這樣的共價結合,最好是讓三維化矽橡膠彈性基材表面的羥基或被接著基材表面的羥基經脫水形成醚鍵結合。亦可以分解性官能基封閉這些基材表面的羥基進行保護,等使用時,再通過紫外線之類的光照射、加熱、水解等去封閉使其再生。
這樣的官能基是對三維化矽橡膠彈性基材表面的羥基或被接著基材表面的羥基起反應的分解性官能基,可列舉如^SiA1m(OB1)3J其中,A1為矽聚合物的一般官能基,例如CH3-^CH2 = CH-、C6H5-、F3C3H6- ;B1 為烷基;m 為 1 3 的整數)、-SiA2 [OSi (OB2) J2OB (其中,A2為矽聚合物的一般官能基,例如=CH3-> CH2 = CH-、C6H5-, F3C3H6- ;B2為烷基;)、-NCO, -CH (0) CH2、-CH0、- (CH (+H) CO) 20、-SO2Cl、-COCl、-NHCOOC (CH3) 3、-NHC00CH (CH3) 2、-NHCOOCH3> -NHCOOC6H5, -NHC00C6H4N02、-NHC00C6H4CN, -SO2C10H5N2O。為了讓三維化矽橡膠彈性基材表面的羥基或被接著基材表面的羥基進行反應,在彈性基材和被接著基材兩者相接觸時,必須讓兩者接近到能引起反應的範圍內。所謂能引起反應的範圍,舉例如;分子間作用力所及範圍為0. 5nm以下。阻礙被接著基材和彈性基材兩者接近的因素為兩基材材料的表面粗度,而促進兩者相接近的因素為分子鏈的運動性。一般而言,表面粗度高的材料有可能無法接近到引起反應的範圍。但是,三維化矽橡膠彈性基材因其具有分子鏈的運動性,所以即使被接著基材和彈性基材之間擁有一定程度的表面粗度,也可讓OH基和與其反應的反應性官能基充分接近。因此,三維化矽橡膠彈性基材即使為非流動性,也會因其擁有可相抵表面粗度的功能進而能接著於由金屬、樹脂、陶瓷、玻璃以及硫化橡膠之類的各種各式的原材料形成的被接著基材。可在減壓條件下,最好是在真空條件下,通過去除該接觸界面的氣體介質,或是通過對該接觸界面施加負荷,或是通過加熱該接觸界面,促進OH基和與其反應的反應官能基的接近。
實施例以下,對試作用於本發明的矽橡膠接著體的實施例、以及不適於本發明的比較例進行說明。三維化矽橡膠彈件基材的製作作為矽橡膠的代表物質,使用過氧化物交聯型(CQP)、加成交聯型(CQA)、縮聚交聯型(CQC)的三種矽橡膠製作三維化矽橡膠彈性基材。矽橡膠彈性基材的製作例1由過氧化物交聯型(CQP)矽橡膠形成的彈性基材的製作方法如下所述對混煉型過氧化物交聯型的聚甲基乙烯基矽氧烷的矽生膠分別配有填充劑、可塑劑、著色劑等被一般出售的橡塑合成製品(日本Dow Corning Toray Co.,Ltd制;商品名 SH-851-U) 100重量份,混配作為有機過氧化物2,5- 二甲基2,5- 二己烷0. 5重量份,用混合混煉煉膠機進行混合,再將其放入模具,在170°C下加壓10分鐘,即可製作作為三維化矽橡膠成型品、2mmX30mmX50mm的三維化矽橡膠彈性基材。該矽橡膠的物性數值如下所示硬度為50 ;拉伸強度為8. 9MPa ;定伸強度為320%;撕裂強度為21N/mm ;壓縮永久變形率為10% (150°C X22小時)。矽橡膠彈性基材的製作例2由加成交聯型(CQA)矽橡膠形成的彈性基材的製作方法如下所述把對加成交聯型的乙烯基封端的聚二甲基矽氧烷以及氫基封端的聚二甲基矽氧烷的矽生膠分別配有填充劑、可塑劑、著色劑等被一般出售的橡塑合成製品(日本Dow Corning Toray Co.,Ltd制;商品名:SE_6721的A液和B液)100重量份放入模具,在160°C 下加壓20分鐘,即可製作作為三維化矽橡膠成型品、2mmX30mmX50mm的三維化矽橡膠彈性基材。該矽橡膠的物性數值如下所示
硬度為45 ;拉伸強度為8. OMPa ;定伸強度為300%;撕裂強度為18N/mm ;壓縮永久變形率為15% (150°C X22小時)。矽橡膠彈件基材的製作例3由縮聚交聯型(CQC)矽橡膠形成的彈性基材的製作方法如下所述混合縮聚交聯型的矽烷醇封端的聚二甲基矽氧烷(日本CHISSO Co.,Ltd制;商品名DMS-S33、分子量43500) 100重量份、經六甲基二矽氮烷處理過的矽粉40重量份、 CH3Si (OCOCH3) 34重量份、以及失水蘋果酸二丁基錫0. 1重量份調製矽橡膠配合物。再將該矽橡膠配合物放入模具,在140°C下加熱20分鐘,即可製作作為三維化矽橡膠成型品的三維化矽橡膠彈性基材。該矽橡膠的物性數值如下所示硬度為40 ;拉伸強度為7. SMPa ;定伸強度為340%;撕裂強度為18N/mm ;壓縮永久變形率為18% (150°C X22小時)。被梓著某材的製作其次,作為金屬、樹脂、以及硫化橡膠的代表物質,使用鋁板(日本Nilaco Co.,Ltd制;鋁、lmmX30mmX50mm)、環氧樹脂(日本日立化成株式會社制;EP樹脂、 0. 5mmX30mmX50mm ;商品名RF-4)以及陶瓷中的一種即玻璃板(日本Nilaco Co., Ltd制;玻璃板、Imm X 30mm X 50mm)、以及苯乙烯-丁二烯共聚物的硫化橡膠板(SBR、 ImmX 30mmX 50mm),事先把這些基材在乙醇中用超音波清洗後作為被接著基材使用。在實施例1 6和比較例1 3,分別對基材施加或不施加電暈放電處理,並試作積層成二層的矽橡膠接著體。實施例1矽橡膠接著體的製作對在矽橡膠彈性基材的製作例1中所製作的過氧化物交聯型三維化矽橡膠彈性基材、和4種類的鋁、EP樹脂、玻璃、SBR橡膠的被接著基材的各個邊緣部位寬幅2cm寬處用膠帶纏上進行覆蓋,再用大氣壓電暈表面改性裝置(日本信光電氣計測株式會社制;商品名Corona Master)在下述處理的條件下進行電暈放電處理電源為AC100V ;放電間隙長度為3mm;輸出電壓為9kV(表面電壓);電力為18W; 振蕩頻率為20kHz ;溫度為20°C ;移動速度為2m/分鐘;移動次數為3次。經處理後立即分別疊合三維化矽橡膠彈性基材和各個被接著基材,放入家庭用真空包裝袋經抽氣製成真空包裝,在10(TC下加熱5分鐘使其接著,取得矽橡膠接著體。mmmmwmm.m^ -MMitM.對強行剝離所取得的矽橡膠接著體時的強度進行物性評估。沿著三維化矽橡膠接著體的三維化矽橡膠彈性基材和被接著基材的接著面,對彈性基材施加寬幅IOmm的切口, 依據日本JIS K-6301標準,通過萬能試驗機P-100(商品名;日本株式會社島津製作所制) 在20°C下以20mm/分鐘的速度測定剝離強度。此外,觀察剝離斷裂面確認彈性基材之側和被接著基材之側中之任一個是否有被破壞破斷。並且測定三維化矽橡膠彈性基材的經結合所接著的覆蓋率,以◎表示覆蓋率100%、〇表示覆蓋率80%以上未滿100%、Δ表示覆蓋率30%以上未滿80%、X表示覆蓋率0%以上未滿30%、的4等級評估覆蓋程度。將結果歸納於表1。實施例2除了對實施例1的被接著基材不施加電暈放電處理以外,皆與實施例1以同樣步驟取得矽橡膠接著體。且與實施例1以同樣方法進行物性評估。將其結果歸納於表1。比較例1除了對實施例1的三維化矽橡膠彈性基材和被接著基材不施加電暈放電處理以外,皆與實施例1以同樣步驟取得矽橡膠接著體。且與實施例1以同樣方法進行物性評估。 將其結果歸納於表1。實施例3 6、比較例2 3除了將實施例1的三維化矽橡膠彈性基材種類、對三維化矽橡膠彈性基材和被接著基材有無施加電暈放電處理如表1所示條件施行以外,皆與實施例1以同樣步驟取得矽橡膠接著體。且與實施例1以同樣方法進行物性評估。將其結果歸納於表1。表權利要求
1.一種矽橡膠接著體,其特徵在於,表面具有羥基的三維化矽橡膠彈性基材和表面具有羥基的被接著基材,以彼此的該羥基進行共價結合併且進行積層。
2.如權利要求1中所述矽橡膠接著體,其特徵在於,該彈性基材及/或該被接著基材是通過電暈放電處理及/或等離子處理,使其在表面生成該羥基。
3.如權利要求1中所述矽橡膠接著體,其特徵在於,該共價結合為醚鍵結合。
4.如權利要求1中所述矽橡膠接著體,其特徵在於,該彈性基材的該羥基或該被接著基材的該羥基是通過去封閉而生成。
5.如權利要求1中所述矽橡膠接著體,其特徵在於,該被接著基材是由金屬、樹脂、陶瓷、或交聯橡膠所形成。
6.如權利要求1中所述矽橡膠接著體,其特徵在於,該彈性基材的該羥基和該被接著基材的該羥基是通過所結合的聚矽氧烷進行該共價結合。
7.如權利要求6中所述矽橡膠接著體,其特徵在於,該聚矽氧烷,包括P單元的重複單元-IO-Si (-A1) (-B1)}-;q單元的重複單元-IO-Ti (-A2) (-B2)}-;以及r單元的重複單元-{0-A1 (-A3)}-;式中,在各個重複單元中,其中,P、q為0或2 200的整數,r為0或2 100的整數, 且 p+q+r > 2 ;其中,-A1、-A2 及-A3 為-CH3、-C2H5、-CH = CH2、-CH(CH3) 2、-CH2CH(CH3) 2、-C (CH3) 3、-C6H 5 或-C6H12、及選自-OCH3、-OC2H5、-OCH = CH2、-OCH (CH3) 2、-OCH2CH (CH3) 2、-OC (CH3) 3、-OC6H5 及-OC6H12形成該共價結合反應性基團中之任一個;其中,-B1 及-B2 為-N(CH3) COCH3 或-N(C2H5) COCH3、及選自-OCH3、-OC2H5^-OCH = CH2,-OCH (CH3) 2、-OCH2CH (CH3) 2、-OC (CH3) 3、-OC6H5、-OC6H12、-OCOCH3、-OCOCH (C2H5) C4H9、-OCOC6H5、-ON =C(CH3)2及-OC(CH3) = CH2形成該共價結合反應性基團中之任一個;且,在以P、q及r為正數的該重複單元中的-Hrt-B1及-B2中至少其中一個為該反應性基團。
8.如權利要求1中所述矽橡膠接著體,其特徵在於,在該彈性基材的兩面各自被該被接著基材接著。
9.如權利要求8中所述矽橡膠接著體,其特徵在於,該被接著基材各自是由同種或不同種的原材料所形成。
10.如權利要求9中所述矽橡膠接著體,其特徵在於,由該彈性基材和被接著基材形成的組合被複數積層。
11.一種矽橡膠接著體的製造方法,其特徵在於,讓表面具有羥基的三維化矽橡膠彈性基材和表面具有羥基的被接著基材進行積層,在0 200°C下施加負荷條件或減壓條件,通過彼此的該羥基的共價結合進行接著。
12.如權利要求11中所述矽橡膠接著體,其特徵在於,把該彈性基材及/或該被接著基材的表面施加電暈放電處理及/或等離子處理,生成該羥基之後,再進行該積層。
13.如權利要求12中所述矽橡膠接著體,其特徵在於,將與該彈性基材的該羥基和該被接著基材的該羥基結合的聚矽氧烷附著到施加過該任一處理的該彈性基材或該被接著基材之後,進行該積層。
全文摘要
本發明提供一種不使用流動性的固化接著劑或粘合劑,能讓事先成型的三維化矽橡膠彈性基材和被接著基材的非流動性基材彼此牢固接著的廉價且具有高生產性以及簡單的矽橡膠接著體。矽橡膠接著體(1)是表面具有羥基的三維化矽橡膠彈性基材(11a)和表面具有羥基的被接著基材(12a)以彼此的該羥基進行共價結合併且進行積層。該彈性基材(11a)及/或該被接著基材(12a)是通過電暈放電處理及/或等離子處理,使其在表面生成該羥基。
文檔編號C08J5/12GK102159394SQ20098013697
公開日2011年8月17日 申請日期2009年9月15日 優先權日2008年9月16日
發明者森邦夫, 高木和久 申請人:株式會社朝日橡膠, 株式會社硫黃化學研究所