三維化硅橡膠接著體的制作方法
【專利說明】三維化娃橡膠接著體
[0001] 本發(fā)明專利申請是國際申請?zhí)枮镻CT/JP2009/066098,國際申請日為2009年9月 15日，進(jìn)入中國國家階段的申請?zhí)枮?00980136971. 6,名稱為"三維化硅橡膠接著體"的發(fā) 明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種娃橡膠接著體，其是不使用接著劑等流動性物質(zhì)，由三維化娃橡 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(shù)】
[0003] 由三維化硅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(lián)橡膠等形成的被接著基材，因它們物理化學(xué)性質(zhì)有很大差異且各個(gè)都不具有粘合性或接 著性，所以單靠接觸是無法使其接著或粘合。即使使用接著劑進(jìn)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(yōu)選接著 劑的選定，必須通過反復(fù)試驗(yàn)，需費(fèi)很大的勞力和時(shí)間。
[0004] 想用接著劑確實(shí)接著基材彼此，則接著劑和基材的潤濕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后，再經(jīng)接著劑固化而成。
[0005] 在使用這種流動性接著劑進(jìn)行接著時(shí)，會有從接著基材邊緣溢出接著劑、或很難 嚴(yán)密控制接著劑層厚度或接著充分強(qiáng)度的問題。這些問題，特別是在需要微細(xì)加工的精密 機(jī)器制造過程，會成為精密機(jī)器致命不合格品頻繁出現(xiàn)的原因，進(jìn)而導(dǎo)致成品率降低。而 且，起因于每批每個(gè)基材的表面不均一，在接著工序中的均質(zhì)化是困難地，因?yàn)椴缓细衿钒l(fā) 生率和生產(chǎn)性將取決于制造負(fù)責(zé)人的經(jīng)驗(yàn)或能力，所以無法以高成品率、大量生產(chǎn)高品質(zhì) 的制品。
[0006] 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(shí)，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于比較弱的分子間作用力，所以在高溫、 或高濕度的環(huán)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。
[0007] 不使用接著劑和粘合劑，嘗試通過化學(xué)結(jié)合的生成接著三維化硅橡膠彈性基材和 被接著基材，但是幾乎都沒有接著在一起。
[0008] 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 形體和三維化硅橡膠制造成一體成形體的方法被記載在日本特開平8-183864號公報(bào)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 固化型液狀硅橡膠，使其固化接著成一體化的方法。這種方法，并非直接讓事先成型的非流 動性基材彼此進(jìn)行接著，所以與使用接著劑時(shí)，依然存在同樣的技術(shù)問題。
[0009] 發(fā)明的揭示
[0010] 本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題發(fā)明而成，其目的在于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(shù)，能讓事先成型的三維化硅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(jià)且具有高生產(chǎn)性的硅橡膠接著體，以及該接著體的簡 易制造方法。
[0011] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的硅橡膠接著體，其特征在于，表面具有羥基的三維化 硅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(jìn)行共價(jià)結(jié)合進(jìn)行積層。
[0012] 所述硅橡膠接著體，其特征在于，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。
[0013] 所述娃橡膠接著體，其特征在于，所述共價(jià)結(jié)合為醚鍵結(jié)合。
[0014] 所述硅橡膠接著體，其特征在于，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。
[0015] 所述硅橡膠接著體，其特征在于，所述被接著基材是由金屬、樹脂、陶瓷、或交聯(lián)橡 膠所形成。
[0016] 所述硅橡膠接著體，其特征在于，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(jié)合的聚硅氧烷進(jìn)行所述共價(jià)結(jié)合。
[0017] 所述硅橡膠接著體，其特征在于，所述聚硅氧烷，包括：
[0018] p 單元的重復(fù)單元-{0-Si (-A1) (-B1)
[0019] q單元的重復(fù)單元-{0-Ti(-A2) (-B2)}-;以及
[0020] r單元的重復(fù)單元-{0-A1 (-A3)}-;
[0021] 式中，在各個(gè)重復(fù)單元中，其中，p、q為0或2~200的整數(shù)，r為0或2~100的 整數(shù)，且P+q+r>2 ;
[0022] 其中，-A1、-A2及-A 3為-CH 3、-C2H5、-CH = CH2、-CH (CH3) 2、-CH2CH (CH3) 2、-C (CH3) 3、 -C6H5或-C 6H12、及選自-OCH3、-OC2H 5、-OCH = CH2、-OCH (CH3) 2、-OCH2CH (CH3) 2、-OC (CH3) 3、-OC 6H5及-OC 6氏2形成所述共價(jià)結(jié)合反應(yīng)性基團(tuán)中之任一個(gè)；
[0023] 其中，-81及-82為，(〇13)〇)〇13或，((： 2!15)〇)〇13、及選自-0〇13、-0(： 2!15、-0〇1 =CH2、-OCH (CH3) 2、-OCH2CH (CH3) 2、-OC (CH3) 3、-OC6H5、-OC6H12、-OCOCH 3、-OCOCH(C2H5) C4H9、-0C0C6H5、-ON = C(CH3)2及-OC(CH3) = 012形成所述共價(jià)結(jié)合反應(yīng)性基團(tuán)中之任一個(gè)；
[0024] 且，在以p、q及r為正數(shù)的所述重復(fù)單元中的-A1、-A2、-A 3、-B1及-B 2中至少其中 一個(gè)為所述反應(yīng)性基團(tuán)。
[0025] 所述硅橡膠接著體，其特征在于，在所述彈性基材的兩面各自被所述被接著基材 接著。
[0026] 所述硅橡膠接著體，其特征在于，所述被接著基材各自是由同種或不同種的原材 料所形成。
[0027] 所述娃橡膠接著體，其特征在于，由所述彈性基材和被接著基材形成的組合被復(fù) 數(shù)積層。
[0028] -種娃橡膠接著體的制造方法，其特征在于，讓表面具有羥基的三維化娃橡膠彈 性基材和表面具有羥基的被接著基材進(jìn)行積層，在0~200°C下施加負(fù)荷條件或減壓條件， 通過彼此的所述羥基的共價(jià)結(jié)合進(jìn)行接著。
[0029] 所述娃橡膠接著體的制造方法，其特征在于，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，生成所述羥基之后，再進(jìn)行所述積層。
[0030] 所述硅橡膠接著體的制造方法，其特征在于，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(jié)合的聚硅氧烷附著到施加過所述任一處理的所述彈性基材或 所述被接著基材之后，進(jìn)行所述積層。
[0031] 本發(fā)明的硅橡膠接著體，其具有讓由三維化硅橡膠形成的彈性基材和由金屬、樹 月旨、陶瓷、交聯(lián)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(xué)共價(jià)結(jié) 合牢固接著的簡單結(jié)構(gòu)，且為廉價(jià)之物。
[0032] 三維化娃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(jié) 合的有機(jī)基會被轉(zhuǎn)化為具有高反應(yīng)性的羥基，與被接著基材表面的羥基或表面的水解基進(jìn) 行反應(yīng)，會經(jīng)醚鍵結(jié)合的生成而被接著。三維化硅橡膠彈性基材是由交聯(lián)成三維化網(wǎng)目狀 具有彈性如片狀或板狀之類的平面狀、或復(fù)雜的立體形狀的三維化硅橡膠所形成，因其顯 示熵彈性，所以即使被接著基材為非流動性物質(zhì)，可靠熵彈性解除其表面粗度問題并與被 接著基材緊密接著。
[0033] 依據(jù)此硅橡膠接著體的制造方法，即可具有高生產(chǎn)性、簡單且大量制造。
[0034] 讓三維化硅橡膠彈性基材和被接著基材的各個(gè)接著面上存有羥基，并使該羥基彼 此充分接近，通過兩基材的羥基的化學(xué)反應(yīng)將生成共價(jià)結(jié)合進(jìn)而取得牢固接著的硅橡膠接 著體。
[0035] 如上所示，即使不使用接著劑或粘合劑等流動性物質(zhì)，也可讓非流動性的三維化 熵彈性體的硅橡膠彈性基材和被接著基材之間確實(shí)接著，且亦可按需要取得復(fù)數(shù)積層的接 著體。
[0036] 附圖的簡單說明
[0037] 圖1是表示適用本發(fā)明的硅橡膠接著體的制造途中的模式截面圖。
[0038] 圖2是表示適用本發(fā)明的其他硅橡膠接著體的模式截面圖。
[0039] 圖3是表示適用本發(fā)明的其他硅橡膠接著體的模式截面圖。
[0040] 圖4是表示適用本發(fā)明的其他硅橡膠接著體的模式截面圖。
[0041] 圖5是表示適用本發(fā)明的其他硅橡膠接著體的模式截面圖。
[0042] 符號的說明
[0043] 1硅橡膠接著體
[0044] 10機(jī)能性硅烷化合物層
[0045] I la、I lb、I Ic三維化娃橡膠彈性基材
[0046] 12a、12b、12c、13a、13b、13c 被接著基材
[0047] 實(shí)施發(fā)明的最佳方式
[0048] 以下，對用于實(shí)施本發(fā)明的較為理想的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明的范圍 并不限于這些實(shí)施方式。
[0049] 如下參照實(shí)施例所對應(yīng)的圖1，對本發(fā)明的硅橡膠接著體的一種實(shí)施方式進(jìn)行說 明。
[0050] 娃橡膠接著體1是由三維化娃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。通過對三維化硅橡膠彈性基材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，即可使其生成羥基并露出于這些接著面的表面，經(jīng)抵接兩基材11a、12a， 則兩者的羥基彼此將通過脫水反應(yīng)結(jié)合起來形成醚基進(jìn)行化學(xué)接著。
[0051] 三維化硅橡膠彈性基材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只要是能抵接于三維化硅橡膠彈性基材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與三維化硅橡膠彈性基材 Ila之間，即使有起因于表面粗度的些微空隙，也會在彈性基材Ila的接著面表面，由于彈 性多少可伸縮，所以能確實(shí)形成醚鍵結(jié)合，與彈性基材Ila緊密牢固接著。
[0052] 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硅橡膠或未交聯(lián)硅橡膠，亦可為由一般 交聯(lián)橡膠形成的基材。
[0053] 硅橡膠接著體1亦可為在板狀三維化硅橡膠彈性基材I Ia的兩面接著有被