CN102159394A - 三维化硅橡胶接着体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不使用流动性的固化接着剂或粘合剂，能让事先成型的三维化硅橡胶弹性基材和被接着基材的非流动性基材彼此牢固接着的廉价且具有高生产性以及简单的硅橡胶接着体。硅橡胶接着体(1)是表面具有羟基的三维化硅橡胶弹性基材(11a)和表面具有羟基的被接着基材(12a)以彼此的该羟基进行共价结合并且进行积层。该弹性基材(11a)及/或该被接着基材(12a)是通过电晕放电处理及/或等离子处理，使其在表面生成该羟基。

Description

三维化硅橡胶接着体
技术领域
本发明涉及一种硅橡胶接着体，其是不使用接着剂等流动性物质，由三维化硅橡胶形成的非流动性弹性基材和被接着基材接着而成。
背景技术
由三维化硅橡胶形成的具有弹性的非流动性柔软基材和由金属、陶瓷、树脂、或交联橡胶等形成的被接着基材，因它们物理化学性质有很大差异且各个都不具有粘合性或接着性，所以单靠接触是无法使其接着或粘合。即使使用接着剂进行接着，因其接着力是靠分子间作用力所以非常弱小。且，只要变更基材材料就必须适宜更换接着剂，因此最优选接着剂的选定，必须通过反复试验，需费很大的劳力和时间。
想用接着剂确实接着基材彼此，则接着剂和基材的润湿性将为最重要的因素，所以使用流动性接着剂，借接着剂让基材彼此相互抵接之后，再经接着剂固化而成。
在使用这种流动性接着剂进行接着时，会有从接着基材边缘溢出接着剂、或很难严密控制接着剂层厚度或接着充分强度的问题。这些问题，特别是在需要微细加工的精密机器制造过程，会成为精密机器致命不合格品频繁出现的原因，进而导致成品率降低。而且，起因于每批每个基材的表面不均一，在接着工序中的均质化是困难地，因为不合格品发生率和生产性将取决于制造负责人的经验或能力，所以无法以高成品率、大量生产高品质的制品。
此外，使用附有粘合剂的双面胶带粘贴非流动性基材彼此时，虽然较易控制粘合剂的溢出或粘合剂层的厚度，却有因其粘合是取决于比较弱的分子间作用力，所以在高温、或高湿度的环境气氛下，比起使用接着剂，会有基材与粘合剂更容易剥离的问题。
不使用接着剂和粘合剂，尝试通过化学结合的生成接着三维化硅橡胶弹性基材和被接着基材，但是几乎都没有接着在一起。
作为不使用接着剂或粘合剂，将由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)形成的树脂成形体和三维化硅橡胶制造成一体成形体的方法被记载在日本特开平8-183864号公报中，其是对ABS类树脂成形体的欲接着部分事先施加紫外线处理，其次对树脂成形体附加加成固化型液状硅橡胶，使其固化接着成一体化的方法。这种方法，并非直接让事先成型的非流动性基材彼此进行接着，所以与使用接着剂时，依然存在同样的技术问题。
发明的揭示
本发明为了解决上述技术问题发明而成，其目的在于提供一种不使用流动性的固化接着剂、粘合剂和固化接着技术，能让事先成型的三维化硅橡胶弹性基材和被接着基材的非流动性基材彼此牢固接着的廉价且具有高生产性的硅橡胶接着体，以及该接着体的简易制造方法。
为了实现上述目的，本发明的硅橡胶接着体，其特征在于，表面具有羟基的三维化硅橡胶弹性基材和表面具有羟基的被接着基材，以彼此的该羟基进行共价结合进行积层。
所述硅橡胶接着体，其特征在于，所述弹性基材及/或所述被接着基材是通过电晕放电处理及/或等离子处理，使其在表面生成所述羟基。
所述硅橡胶接着体，其特征在于，所述共价结合为醚键结合。
所述硅橡胶接着体，其特征在于，所述弹性基材的所述羟基或所述被接着基材的所述羟基是通过去封闭而生成。
所述硅橡胶接着体，其特征在于，所述被接着基材是由金属、树脂、陶瓷、或交联橡胶所形成。
所述硅橡胶接着体，其特征在于，所述弹性基材的所述羟基和所述被接着基材的所述羟基是通过所结合的聚硅氧烷进行所述共价结合。
所述硅橡胶接着体，其特征在于，所述聚硅氧烷，包括：
p单元的重复单元-{O-Si(-A1)(-B1)}-；
q单元的重复单元-{O-Ti(-A2)(-B2)}-；以及
r单元的重复单元-{O-Al(-A3)}-；
式中，在各个重复单元中，其中，p、q为0或2～200的整数，r为0或2～100的整数，且p+q+r＞2；
其中，-A1、-A2及-A3为-CH3、-C2H5、-CH＝CH2、-CH(CH3)2、-CH2CH(CH3)2、-C(CH3)3、-C6H5或-C6H12、及选自-OCH3、-OC2H5、-OCH＝CH2、-OCH(CH3)2、-OCH2CH(CH3)2、-OC(CH3)3、-OC6H5及-OC6H12形成所述共价结合反应性基团中之任一个；
其中，-B1及-B2为-N(CH3)COCH3或-N(C2H5)COCH3、及选自-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形成所述共价结合反应性基团中之任一个；
且，在以p、q及r为正数的所述重复单元中的-A1、-A2、-A3、-B1及-B2中至少其中一个为所述反应性基团。
所述硅橡胶接着体，其特征在于，在所述弹性基材的两面各自被所述被接着基材接着。
所述硅橡胶接着体，其特征在于，所述被接着基材各自是由同种或不同种的原材料所形成。
所述硅橡胶接着体，其特征在于，由所述弹性基材和被接着基材形成的组合被复数积层。
一种硅橡胶接着体的制造方法，其特征在于，让表面具有羟基的三维化硅橡胶弹性基材和表面具有羟基的被接着基材进行积层，在0～200℃下施加负荷条件或减压条件，通过彼此的所述羟基的共价结合进行接着。
所述硅橡胶接着体的制造方法，其特征在于，对所述弹性基材及/或所述被接着基材的表面施加电晕放电处理及/或等离子处理，生成所述羟基之后，再进行所述积层。
所述硅橡胶接着体的制造方法，其特征在于，把与所述弹性基材的所述羟基和所述被接着基材的所述羟基结合的聚硅氧烷附着到施加过所述任一处理的所述弹性基材或所述被接着基材之后，进行所述积层。
本发明的硅橡胶接着体，其具有让由三维化硅橡胶形成的弹性基材和由金属、树脂、陶瓷、交联橡胶等形成的被接着基材，不使用固化型接着剂或粘合剂，通过化学共价结合牢固接着的简单结构，且为廉价之物。
三维化硅橡胶弹性基材通过施加电晕放电处理或等离子处理，在其表面与Si结合的有机基会被转化为具有高反应性的羟基，与被接着基材表面的羟基或表面的水解基进行反应，会经醚键结合的生成而被接着。三维化硅橡胶弹性基材是由交联成三维化网目状具有弹性如片状或板状之类的平面状、或复杂的立体形状的三维化硅橡胶所形成，因其显示熵弹性，所以即使被接着基材为非流动性物质，可靠熵弹性解除其表面粗度问题并与被接着基材紧密接着。
依据此硅橡胶接着体的制造方法，即可具有高生产性、简单且大量制造。
让三维化硅橡胶弹性基材和被接着基材的各个接着面上存有羟基，并使该羟基彼此充分接近，通过两基材的羟基的化学反应将生成共价结合进而取得牢固接着的硅橡胶接着体。
如上所示，即使不使用接着剂或粘合剂等流动性物质，也可让非流动性的三维化熵弹性体的硅橡胶弹性基材和被接着基材之间确实接着，且亦可按需要取得复数积层的接着体。
附图的简单说明
图1是表示适用本发明的硅橡胶接着体的制造途中的模式截面图。
图2是表示适用本发明的其他硅橡胶接着体的模式截面图。
图3是表示适用本发明的其他硅橡胶接着体的模式截面图。
图4是表示适用本发明的其他硅橡胶接着体的模式截面图。
图5是表示适用本发明的其他硅橡胶接着体的模式截面图。
符号的说明
1 硅橡胶接着体
10 机能性硅烷化合物层
11a、11b、11c 三维化硅橡胶弹性基材
12a、12b、12c、13a、13b、13c 被接着基材
实施发明的最佳方式
以下，对用于实施本发明的较为理想的实施方式进行详细说明，但本发明的范围并不限于这些实施方式。
如下参照实施例所对应的图1，对本发明的硅橡胶接着体的一种实施方式进行说明。
硅橡胶接着体1是由三维化硅橡胶形成的弹性基材11a和由金属形成的被接着基材12a抵接接着而成。通过对三维化硅橡胶弹性基材11a的接着面事先施加电晕放电处理或等离子处理，对金属制被接着基材12a的接着面事先施加电晕放电处理、等离子处理或紫外线照射处理，即可使其生成羟基并露出于这些接着面的表面，经抵接两基材11a、12a，则两者的羟基彼此将通过脱水反应结合起来形成醚基进行化学接着。
三维化硅橡胶弹性基材11a可为平面状的片状物、薄膜或平板、亦可为具有立体形状的成型体。被接着基材12a只要是能抵接于三维化硅橡胶弹性基材11a，可为平面状的片状物、薄膜、平板或具有立体形状的成型体。被接着基材12a与三维化硅橡胶弹性基材11a之间，即使有起因于表面粗度的些微空隙，也会在弹性基材11a的接着面表面，由于弹性多少可伸缩，所以能确实形成醚键结合，与弹性基材11a紧密牢固接着。
在图1中，表示被接着基材12a是由金属形成的例子，被接着基材12a亦可为由树脂、陶瓷形成的基材，亦可为同种或不同种的三维化硅橡胶或未交联硅橡胶，亦可为由一般交联橡胶形成的基材。
硅橡胶接着体1亦可为在板状三维化硅橡胶弹性基材11a的两面接着有被接着基材的接着体。此时，在三维化硅橡胶弹性基材11a上方之侧的被接着基材12a和下方之侧的被接着基材13a，可为由同种原材料形成的基材，或如图2所示亦可为由不同种原材料形成的基材。例如：在上方之侧的被接着基材12a是由金属、树脂、陶瓷或玻璃之类非硅橡胶原材料形成的基材，在下方之侧的被接着基材13a可为由其他的金属、树脂、陶瓷、玻璃之类的原材料、三维化硅橡胶、交联橡胶之类的橡胶原材料形成的基材。其顺序亦可颠倒。
如图3所示，硅橡胶接着体1亦可为由三维化硅橡胶弹性基材11a、11b和选自金属、树脂、陶瓷、玻璃之类的原材料、三维化硅橡胶、交联橡胶之类的橡胶原材料的同种原材料形成的被接着基材12a、12b、12c互相交替多重积层而成。
如图4或图5所示，硅橡胶接着体1亦可为由三维化硅橡胶弹性基材11a、11b、11c和由不同种原材料形成的被接着基材，例如：由金属、树脂、陶瓷、玻璃形成的被接着基材12a、12b以及由未交联硅橡胶、三维化硅橡胶或交联橡胶形成的被接着基材13a、13b互相交替多重积层而成。
三维化硅橡胶弹性基材，具体而言，主要是以过氧化物交联型硅橡胶、加成交联型硅橡胶、缩聚交联型硅橡胶为例的硅橡胶，将这些硅橡胶和烯烃类橡胶的共混物放入成型模具等中，通过交联制造成立体的硅橡胶弹性体。
对三维化硅橡胶弹性基材的原材料中的过氧化物交联型硅橡胶，只要是使用能以过氧化物类交联剂进行交联的硅橡胶原料化合物合成的原材料即可，并无特别的限制，具体而言，可列举如：聚二甲基硅氧烷(分子量为50～90万)、乙烯基甲基硅氧烷/聚二甲基硅氧烷的共聚物(分子量为50～90万)、乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷(分子量为1～20万)、乙烯基封端的二苯基硅氧烷/聚二甲基硅氧烷的共聚物(分子量为1～10万)、乙烯基封端的二乙基硅氧烷/聚二甲基硅氧烷的共聚物(分子量为1～5万)、乙烯基封端的三氟丙基甲基硅氧烷/聚二甲基硅氧烷的共聚物(分子量为1～10万)、乙烯基封端的聚甲基苯基硅氧烷(分子量为0.1～1万)、乙烯基甲基硅氧烷/二甲基硅氧烷的共聚物、三甲基硅氧基封端的二甲基硅氧烷/乙烯基甲基硅氧烷的共聚物、三甲基硅氧基封端的二甲基硅氧烷/乙烯基甲基硅氧烷/二苯基硅氧烷共聚物、三甲基硅氧基封端的二甲基硅氧烷/乙烯基甲基硅氧烷/双三氟丙基甲基硅氧烷共聚物、三甲基硅氧基封端的聚乙烯基甲基硅氧烷、甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷、丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷、(甲基丙烯酰氧基丙基)甲基硅氧烷/二甲基硅氧烷共聚物、(丙烯酰氧基丙基)甲基硅氧烷/二甲基硅氧烷共聚物。
作为过氧化物类交联剂，可列举如：酮过氧化物类、二酰基过氧化物类、氢过氧化物类、二烷基过氧化物类、过氧缩酮类、烷基过酸酯类、过碳酸酯类；更具体而言，可列举如：过氧化酮、过氧化缩酮、过氧化氢、二烷基过氧化物、过氧化碳酸酯、过氧化酯、过氧化苯甲酰、过氧化二枯茗、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢、二叔丁基过氧化氢、过氧化双(二苯甲酰)、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己炔、二苯甲酮、米氏酮、对二甲氨基苯甲酸乙酯、安息香乙醚。
过氧化物类交联剂的使用量可按照所取得硅橡胶的种类、或与由该硅橡胶形成的弹性基材接着的被接着基材的性质、性能进行适宜选择，最好是对硅橡胶100重量份使用交联剂0.01～10重量份，若为0.1～2重量份则更佳。低于此范围时，将因其交联度过低无法作为硅橡胶使用。然而，高于此范围时，将因其交联度过高导致硅橡胶弹性降低。
对三维化硅橡胶弹性基材的原材料中的加成型硅橡胶，可取自下述组成物：
在Pt催化剂存在下所合成的乙烯基甲基硅氧烷/聚二甲基硅氧烷的共聚物(分子量为50～90万)、乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷(分子量为1～20万)、乙烯基封端的二苯基硅氧烷/聚二甲基硅氧烷的共聚物(分子量为1～10万)、乙烯基封端的二乙基硅氧烷/聚二甲基硅氧烷的共聚物(分子量为1～5万)、乙烯基封端的三氟丙基甲基硅氧烷/聚二甲基硅氧烷的共聚物(分子量为1～10万)、乙烯基封端的聚甲基苯基硅氧烷(分子量为0.1～1万)、乙烯基甲基硅氧烷/二甲基硅氧烷的共聚物、三甲基硅氧基封端的二甲基硅氧烷/乙烯基甲基硅氧烷/二苯基硅氧烷共聚物、三甲基硅氧基封端的二甲基硅氧烷/乙烯基甲基硅氧烷/双三氟丙基甲基硅氧烷共聚物、三甲基硅氧基封端的聚乙烯基甲基硅氧烷等包括乙烯基的聚硅氧烷；
氢基封端的聚硅氧烷(分子量为0.05～10万)、甲基氢硅氧烷/二甲基硅氧烷的共聚物、聚甲基氢基硅氧烷、聚乙基氢硅氧烷、氢基封端的聚苯基(二甲基氢基硅氧烷)硅氧烷、甲基氢硅氧烷/甲基苯基硅氧烷的共聚物、甲基氢硅氧烷/辛基甲基硅氧烷的共聚物之类包括氢基的聚硅氧烷的组成物；
氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷、氨丙基甲基硅氧烷/二甲基硅氧烷的共聚物、氨乙基氨异丁基甲基硅氧烷/二甲基硅氧烷的共聚物、氨乙基氨丙基甲氧基硅氧烷/二甲基硅氧烷的共聚物、二甲氨基封端的聚二甲基硅氧烷之类的包括氨基的聚硅氧烷、和环氧丙基封端的聚二甲基硅氧烷、(环氧环己基乙基)甲基硅氧烷/二甲基硅氧烷的共聚物之类包括环氧基的聚硅氧烷、琥珀酸酐封端的聚二甲基硅氧烷之类包括酸酐的聚硅氧烷以及甲苯二异氰酸酯、六甲撑二异氰酸酯等包括异氰酸酯化合物的组成物。
从这些组成物调制加成型硅橡胶的加工条件，依据加成反应的种类和特性将有所不同，所以无法一概而言，但是通常是在0～200℃下，加热1分钟至24小时。通过这种加工即可取得作为三维化硅橡胶弹性基材的加成型硅橡胶。低温的加工条件对硅橡胶的物性较优化时，相对的其反应时间会变长。比起物性更需要快速的生产力时，可在高温、短时间的条件下进行加工。起因于生产过程或操作环境必须在一定时间内进行加工时，可按照所希望的加工时间，把加工温度设置为在上述范围内比较高的温度，进行加工。
对三维化硅橡胶弹性基材的原材料中的缩聚型硅橡胶，可取得于下述组成物：
在锡催化剂存在下合成的硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷(分子量为0.05～20万)、硅烷醇封端的聚二苯基硅氧烷、硅烷醇封端的聚三氟甲基硅氧烷、硅烷醇封端的二苯基硅氧烷/二甲基硅氧烷的共聚物之类来自硅烷醇封端的硅氧烷的均缩聚成分的组成物；
这些硅烷醇封端的硅氧烷和乙酸硅、甲基三乙酰氧基硅烷、二叔丁氧基二乙酰氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二(三乙氧基硅基)乙烷、四丙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三异丙稀氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三(甲基乙基酮肟)硅烷、双(N-甲基苯甲酰胺)乙氧基甲基硅烷、三(环己胺)甲基硅烷、三(乙酰胺)甲基硅烷、三(二甲胺)甲基硅烷之类的交联剂的组成物；以及
这些硅烷醇封端的聚硅氧烷和氯封端的聚二甲基硅氧烷、二乙酰氧基甲基封端的聚二甲基硅氧烷、封端的聚硅氧烷之类的封端的嵌段聚硅氧烷的组成物。
从这些组成物调制缩聚型硅橡胶的加工条件，依据缩聚反应的种类和特性将有所不同，所以无法一概而言，但是通常是在0～100℃下，加热10分钟至24小时。通过这种加工即可取得作为三维化硅橡胶弹性基材的缩聚型硅橡胶。低温的加工条件对硅橡胶的物性较优化时，相对的其反应时间会变长。比起物性更需要快速的生产力时，可在高温、短时间的条件下进行加工。起因于生产过程或操作环境必须在一定时间进行加工时，可按照所希望的加工时间，把加工温度设置为在上述范围内比较高的温度进行加工。
被用于三维化硅橡胶弹性基材的原材料的硅橡胶和烯烃类橡胶的共混物的烯烃类橡胶，可列举如：顺式-1，4-聚丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚橡胶、聚丁烯橡胶、聚异丁烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、氯化乙丙橡胶、氯化丁基橡胶。
有关三维化硅橡胶弹性基材，为了提高其作为硅橡胶弹性体的补强性、导电性、热传导率、耐磨性、抗放射线性、耐热性、耐候性、柔软性等功能，亦可添加功能性添加剂，或添加增量用功能性填充剂。
例如，作为补强剂，可列举如：HAF、FEF等各种等级的炭黑、气凝胶、干式硅粉、湿式硅粉、沉淀二氧化硅、Nipsil、滑石、硅酸钙、碳酸钙、碳纤维、Kevlar纤维、聚酯纤维、玻璃纤维。
作为导电剂，可列举如：炭黑、金粉、银粉、铜粉、镍粉以及以这些金属进行表面覆盖的金属氧化物粉体、陶瓷粉体、有机粉体、有机纤维。
作为热传导剂，可列举如：Al2O3、AlN、Si3N4、C3N4、SiC、石墨等的粉体或纤维。
可按照三维化硅橡胶弹性基材的种类、性质、或硅橡胶接着体的使用目的、性能适宜添加这些功能性添加剂或功能性填充剂，对三维化硅橡胶100重量份，例如：添加1～400重量份、最好是20～300重量份。添加量少于此范围时，无法发挥功能性添加剂或功能性填充剂的功能，然而，超过此范围时，会导致弹性基材的橡胶弹性降低。
被接着基材，可列举如：金属材料以及该金属材料的加工制品、树脂以及树脂材料的加工制品、陶瓷以及陶瓷材料的加工制品、交联橡胶以及交联橡胶的加工制品。被接着基材的原材料可为三维化硅橡胶，亦可为未交联的硅橡胶。
被接着基材原材料的金属材料，可列举如：金、银、铜、铁、钴、硅、铅、锰、钨、钽、铂、镉、锡、钯、镍、铬、钛、锌、铝、镁之类的金属以及这些金属的二元、三元或多元合金。由金属形成的被接着基材亦可为粉体、纤维、线、棒、网、板、薄膜以及组合这些的加工制品。
被接着基材原材料的陶瓷，可列举如：银、铜、铁、钴、硅、铅、锰、钨、钽、铂、镉、锡、钯、镍、铬、铟、钛、锌、钙、钡、铝、镁、钠、钾等的金属氧化物、氮化物和碳化物、以及这些化合物的单体或复合体。由陶瓷形成的被接着基材亦可为粉体、纤维、线、棒、网、板、薄膜以及组合这些的加工制品。
被接着基材原材料的树脂，可列举如：纤维素以及该纤维素衍生物、羟乙基纤维素、淀粉、二乙酸纤维素、表面皂化的乙酸乙烯树脂、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、等规聚丙烯、石油树脂、聚苯乙烯、间规聚苯乙烯、苯并二氢吡喃-茚树脂、萜烯树脂、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、ABS树脂、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、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩醛、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-甲醛树脂、甲酚-甲醛树脂、间苯二酚树脂、密胺树脂、二甲苯树脂、甲苯树脂、甘酞树脂、甘酞改性树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、不饱和聚酯树脂、烯丙基酯树脂、聚碳酸脂、尼龙6、尼龙66、尼龙610、聚亚酰胺、聚酰胺、聚苯并咪唑、聚酰胺-酰亚胺、硅脂、硅橡胶、硅氧树脂、呋喃树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚苯醚、聚二甲基苯醚、聚苯醚或聚二甲基苯醚和三烯丙基异氰脲酸酯的共混物、(聚苯醚或聚二甲基苯醚、三烯丙基异氰脲酸酯、过氧化物)的共混物、聚二甲苯、聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚醚醚酮(PEEK)、聚亚酰胺(PPI、Kapton)、聚四氟乙烯(PTFE)、液晶树脂、Kevlar纤维、碳纤维和这些复数材料的共混物之类的高分子材料、以及该交联物。由树脂形成的被接着基材亦可为薄膜、板、呈曲面形状之类的立体形体以及组合这些的加工制品。
被接着基材原材料的硫化橡胶，可列举如：天然橡胶、顺式-1，4-聚丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚橡胶、氢化苯乙烯-丁二烯共聚橡胶、丙烯腈-丁二烯共聚橡胶、氢化丙烯腈-丁二烯共聚橡胶、聚丁烯橡胶、聚异丁烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、环氧乙烷-氯甲代氧丙环共聚橡胶、氯化聚乙烯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、烷基化氯磺化聚乙烯橡胶、氯丁二烯橡胶、氯代丙烯酸橡胶、溴代丙烯酸橡胶、氟橡胶、氯甲代氧丙环以及氯甲代氧丙环的共聚橡胶、氯化乙丙橡胶、氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶、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这些的二元、三元共聚橡胶、乙烯/四氟乙烯共聚橡胶、丙烯/四氟乙烯共聚橡胶、乙烯-丙烯酸脂橡胶、过氧化物型硅橡胶、加成型硅橡胶、缩聚型硅橡胶、环氧橡胶、聚氨酯橡胶、由两末端具有不饱和基的弹性体等如线状共聚物原料的橡胶状物质配合物交联而成的橡胶。硫化橡胶制的被接着剂是由这些配合物交联而成。
硫化橡胶制的被接着基材，最好是对上述这些橡胶状物质添加填充剂、硫化剂、硫化促进剂、金属活性剂、软化剂、安定剂等，再通过成型加工、硫化、或接着进而取得。
为了让这些线状共聚物橡胶进行交联可添加交联促进剂。举例如：有必要组合单种或复数种的硫黄硫化剂、三嗪二硫醇类交联剂、树脂交联剂、聚醇交联剂、过氧化物交联剂、氯铂酸用来作为交联剂进行添加。
作为交联剂，可列举如：次磺酸胺类硫化促进剂、秋兰姆类交联促进剂、噻唑类交联促进剂、胺类交联促进剂、多功能性基团单体。这些交联剂用于调整橡胶的交联速度，提高橡胶强度。作为过氧化物类交联剂，可列举如：过氧化酮、过氧化缩酮、过氧化氢、二烷基过氧化物、过氧化碳酸酯、过氧化酯、过氧化苯甲酰、过氧化二枯茗、叔丁基过氧化氢、偶氮二丁腈、二苯甲酮、米氏酮、对二甲氨基苯甲酸乙酯、安息香乙醚。
交联剂的添加量可按照硫化橡胶的种类、性质或硅橡胶接着体的使用目的、性能适宜选定，对硫化橡胶100重量份添加0.1～10重量份、最好是0.5～5重量份。添加量未满0.1重量份时，交联度过低无法作为硫化橡胶使用，然而，添加量超过10重量份时，交联度过高会使硫化橡胶丧失弹性。
亦可对硫化橡胶添加用于提高强度、或增量的填充剂。作为填充剂，可列举如：HAF、FEF等各种等级的炭黑、硅粉、Nipsil、滑石、硅酸钙、碳酸钙、碳纤维、Kevlar纤维、聚酯纤维、玻璃纤维。
填充剂的添加量可按照硅橡胶接着体的使用目的、性能适宜选定，对硫化橡胶100重量份添加1～400重量份、最好是20～300重量份。添加量未满20重量份时，其增量效果低，然而，添加量超过100重量份时，硫化橡胶的橡胶弹性会变低弱。
通过交联调制硫化橡胶时，用于促进交联反应亦可对原料的橡胶状物质添加金属化合物。作为金属化合物，可列举如：氧化鋅、氧化镁、氧化钙、氧化钡、氧化铝、氫氧化鈣、氧化锡、氧化铁、熟石灰、碳酸钙、碳酸镁、脂肪酸钠、泛酸钙、辛酸钙、异辛酸钾、叔丁醇钾、辛酸铯、异硬脂酸钾。
这些金属化合物不仅是可调节交联速度，还可中和副产物的卤素化合物，对防止硫化橡胶成型加工机器的损伤也有效。为了达成此目的，对硫化橡胶100重量份金属化合物的添加量为0.1～20重量份、最好是0.5～10重量份。添加量未满0.1重量份时，对交联速度的调节效果几无，然而，即使添加量超过20重量份也无法提高交联速度的调节功能。
亦可添加软化剂用于提高硫化橡胶制被接着基材的硬度或耐寒性。作为软化剂，可列举如：橡胶操作油、环烷油、高级脂肪酸酯、邻苯二甲酸二烷基酯。
对硫化橡胶100重量份软化剂的添加量为1～100重量份、最好是5～50重量份。添加量未满1重量份时，软化效果过低，当添加量超过100重量份时会导致软化材料的析出。
为了使三维化硅橡胶弹性基材和金属制被接着基材的彼此接着面的表面生成羟基，事先进行电晕放电处理或等离子处理是很重要的。
对有机材料施加紫外线照射处理、电晕放电处理或等离子处理，则在有机材料的表面会新生成羟基(OH基)、羧基(COOH基)以及羰基(C＝O基)之类的反应性基团是众所周知。但是，三维化硅橡胶是一种抗紫外线照射的原材料，即使照射紫外线在其表面几乎没有生成OH基等反应性基团。然而，对三维化硅橡胶施加电晕放电处理或等离子处理，则在其表面将会生成非常多的OH基，通过X射线光电子能谱(XPS)的分析已被确认。依据XPS的分析结果，在三维化硅橡胶的表面，能以高浓度观察到SiOH成分(Si+3)的增加。
事先对三维化硅橡胶弹性基材或被接着基材的表面施加的电晕放电处理，例如，使用大气压电晕表面改性装置”Corona Master“(商品名；日本信光电气计测株式会社制造)，在下述条件下进行处理：
电源为AC100V；放电间隙长度为1～4mm；输出电压为5～40kV(表面电压)；电力为5～40W；振荡频率为以0～40kHz、0.1～60秒；温度为0～60℃；移动速度为0.1～10m/分钟；移动次数为1～20次。
使用其他电晕放电处理、喷射电晕火焰的电晕放电处理，例如，使用电晕表面改性装置”Corona Fit“(商品名；日本信光电气计测株式会社制造)，在下述条件下进行处理：
电源为AC100V；放电间隙长度为1～10mm；输出电压为5～40kV(表面电压)；电力为5～40W；振荡频率为以0～40kHz、0.1～60秒；温度为0～60℃。
这些电晕放电处理一般是被实施在30～90％相对湿度的空气(氮∶氧＝75.0∶23.5(重量比))、100％氮气、100％氧气、空气氩气混合气体、空气二氧化碳混合气体之类的气体气氛下。
电晕放电处理亦可在水、醇类、酮类、酯类等润湿状态下实施。
事先对三维化硅橡胶弹性基材或被接着基材的表面施加的大气压等离子处理，例如，使用大气压等离子发生装置”Aiplasuma“(商品名；日本松下电工株式会社制造)，在下述条件下进行处理：
等离子处理速度为10～100mm/秒；电源为200或220V、AC(30A)；压缩空气为0.5MPa(1NL/分钟)、10kHz/300W～5GHz；电力为100～400W；照射时间为0.1～60秒。
对被接着基材的表面亦可施加紫外线照射处理。
通过对三维化硅橡胶弹性基材或被接着基材施加的大气压电晕放电处理、或等离子处理、或按照需要的紫外线照射处理，则在这些基材的表面将生成OH基，这些OH基被区别为与金属原子直接结合的无机原子结合性OH基、和与碳原子直接结合的有机基结合性OH基。
当抵接三维化硅橡胶弹性基材或被接着基材时，无机原子结合性OH基彼此，或无机原子结合性OH基和有机基结合性OH基彼此之间，比较容易引起脱水反应，直接形成醚键结合(-O-)进行较强的接着，但是，有机基结合性OH基彼此比较难引起脱水反应，除非在一定的条件下是无法形成醚键结合，而且该结合只不过是较弱的接着。
例如，用于三维化硅橡胶弹性基材的硅橡胶，通过电晕放电处理或等离子处理会在表面生成高浓度的OH基，用于被接着基材的非硅橡胶的树脂等原材料，其大部分通过电晕放电处理或等离子处理也无法取得充分浓度的OH基。
为了让非流动性物质的三维化硅橡胶弹性基材和被接着基材通过接触使其接着，则必须让两者的接着面的表面生成充分浓度的OH基，或利用所生成的少数OH基来增幅与另一方OH基反应的反应性基团浓度。特别是在有机基结合性OH基彼此进行反应时，有必要让其中一方的有机基结合性OH基转化成无机原子结合性OH基，或是导入能与两方的有机基结合性OH基反应的官能基。因此，亦可使用如硅烷偶联剂之类的机能性硅烷化合物。
这种机能性硅烷化合物，可举例如：包括与OH基有高反应性的反应性基团的聚硅氧烷。机能性硅烷化合物被作为单分子膜层10，被附着成如图1。
作为包括这种反应性基团的聚硅氧烷，可举例如以下述化学式(1)模式表示的化合物：
Figure BPA00001331310500141
式(1)中，其中，p、q为0或2～200的整数，r为0或2～100的整数，且p+q+r＞2；
其中，-A1、-A2及-A3为-CH3、-C2H5、-CH＝CH2、-CH(CH3)2、-CH2CH(CH3)2、-C(CH3)3、-C6H5或-C6H12、及选自-OCH3、-OC2H5、-OCH＝CH2、-OCH(CH3)2、-OCH2CH(CH3)2、-OC(CH3)3、-OC6H5及-OC6H12能与OH基反应的反应性基团中之任一个；
其中，-B1及-B2为-N(CH3)COCH3或-N(C2H5)COCH3、及选自-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能与OH基反应的反应性基团中之任一个；
且，在p、q及r为正数的-{O-Si(-A1)(-B1)}p-、和-{O-Ti(-A2)(-B2)}q-以及-{O-Al(-A3)}r-的重复单元中的-A1、-A2、-A3、-B1及-B2中至少其中一个为上述反应性基团，能与三维化硅橡胶弹性基材和被接着基材的表面OH基反应。这种化合物的重复单元可为嵌段共聚物或无规共聚物。
将三维化硅橡胶弹性基材或被接着基材，尤其是由非硅橡胶形成的金属、树脂、陶瓷、玻璃或硫化橡胶形成的被接着基材浸渍到含与OH基反应的反应性基团的聚硅氧烷溶液中，再施加加热处理，即可让含反应性基团的聚硅氧烷与该基材表面的OH基结合，形成单层分子膜，其结果导致与另一方OH基反应的反应性基团的增幅。让三维化硅橡胶弹性基材和被接着基材相互抵接，则另一方基材表面的OH基将与含反应性基团的聚硅氧烷进行化学结合，其结果导致两基材的OH基将借含反应性基团的聚硅氧烷间接结合，进而接着两个基材。
用于含反应性基团的聚硅氧烷溶液的溶剂，必须是不与该聚硅氧烷反应的溶剂。作为这种溶剂，可列举如：水；甲醇、乙醇、异丙醇、卡必醇、乙二醇单烷基醚、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇之类的醇类；丙酮、甲基乙基酮、环己酮之类的酮类；二乙醚、二丙醚、茴香醚之类的醚类；乙酸乙酯、乙酸丁酯、苯甲酸甲酯之类的酯类；己烷、汽油之类的烃类。这些溶剂可单独使用亦可混合多种使用。
有关含反应性基团的聚硅氧烷溶液的调制，其是：让含反应性基团的聚硅氧烷的含量为0.001～10wt％、最好是0.01～1wt％，以及必要的添加剂溶解于这些溶剂100ml中。当含反应性基团的聚硅氧烷含量未满0.001wt％时，将导致OH基的反应性增幅效果不够，然而，当含量超过10wt％时，其并无法加大反应性增幅效果，只是白费含反应性基团的聚硅氧烷。
作为添加到含反应性基团的聚硅氧烷溶液的添加剂，可列举如：叔胺或有机酸，用于促进树脂或加硫橡胶表面的有机基结合性OH基和含反应性基团的聚硅氧烷的反应；表面活性剂，用于防止在三维化硅橡胶弹性基材或被接着基材上起因于该溶液中的溶剂挥发所造成的斑纹。
对含反应性基团的聚硅氧烷溶液的浸渍处理，其是：在该溶液中，让表面含有有机基结合性OH基的树脂或交联橡胶之类的被接着基材、或三维化硅橡胶弹性基材，在0～100℃、最好是20～80℃下，浸渍1秒至120分钟、最好是1分钟至30分钟，使其进行反应。若低于此温度范围，其反应所需时间过长会导致生产性低落，若超出此温度范围，则溶剂会渗入到这些基材里，将导致需要施加除去溶剂等费事的后处理。并且，当低于此反应时间，将因反应不足无法取得充分的OH基反应性增幅效果，然而，超过此反应时间则会导致生产性恶化。
如果只施加含反应性基团的聚硅氧烷溶液的浸渍处理还无法取得充分的OH基反应性增幅效果，亦可施加加热处理。理想的加热条件将依据被接着基材的原材料的种类、性质、或作为硅橡胶弹性基材制品的特性将有所不同，所以无法一概而言，对在高温会产生热形变等的制品在功能上应该避免高温加热，此时必须在比较低温费长时间进行加热处理，然而，即使在高温也不产生形变在功能性毫无问题时，重视生产性，可在比较高温的条件下进行加热。
在室温附近让这些基材浸渍于含反应性基团的聚硅氧烷溶液中，让该溶液吸着到这些基材之后进行加热，借溶剂挥发让固态状的含反应性基团的聚硅氧烷将附着于基材，并提高其反应性。加热温度为0～300℃、最好是80～200℃。若低于此温度范围，其反应所需时间过长会导致生产性低落，然而，若超出此温度范围，则会导致这些基材的分解。其加热时间为1秒至120分钟、最好是1分钟至30分钟。当低于此加热时间范围，将因反应不足无法取得充分的OH基反应性增幅效果，然而，超过此反应时间则会导致生产性低落。最理想是在20～160℃下，加热1分钟至60分钟。
取代含反应性基团的聚硅氧烷溶液的浸渍处理，亦可施加含反应性基团的聚硅氧烷溶液的喷雾处理、接着进行干燥处理、以及按照需要可施加加热处理。
有关这些喷雾、干燥、加热处理：其是将含反应性基团的聚硅氧烷溶液装入到喷雾器中，对表面具有有机基结合性OH基等的树脂或交联橡胶之类的被接着基材或三维化硅橡胶弹性基材的表面，反复用喷雾器喷雾含反应性基团的聚硅氧烷溶液和进行干燥，以高效率让含反应性基团的聚硅氧烷附着于这些基材之后，在0～300℃、最好是80～200℃下，加热1秒至120分钟、最好是1分钟至30分钟，使其进行反应。若低于此温度范围，其反应所需时间过长会导致生产性低落，然而，若超出此温度范围，则会导致这些基材的分解。当低于此加热时间范围，将因反应不足无法取得充分的OH基反应性增幅效果，然而，超过此反应时间则会导致生产性低落。
将被接着基材浸渍于含反应性基团的聚硅氧烷溶液的处理是比较理想的，同样地，为了增幅OH基反应性，亦可对三维化硅橡胶弹性基材施加处理。
为了促进有机基结合性OH基和无机原子结合性OH基的反应性，亦可使用能提高接着速度、或在低反应温度下能进行反应或能促进醚键结合缩聚反应的下述催化剂：二异辛酸亚锡、二正丁基二异辛酸锡、二乙酸二丁基锡、二辛基二月桂酸锡之类的锡类催化剂；二丁氧基双乙酰丙酮钛、二异丙氧基双乙酰丙酮钛、2-乙基-1-己醇钛之类的钛类催化剂。这些催化剂例如被用来混合于含反应性基团的聚硅氧烷溶液。
用含反应性基团的聚硅氧烷处理之后，在不活性溶剂中用超音波清洗基材，即可去除在基材表面残留的未反应的含反应性基团的聚硅氧烷或未结合的残渣，能使基材表面的OH基更活性化。
三维化硅橡胶弹性基材和被接着基材的接着是通过让在非流动性的表面具有OH基或反应性官能基的三维化硅橡胶弹性基材、和在非流动性的表面具有能与弹性基材的反应性官能基反应的OH基的非硅橡胶制的被接着基材相互接触，在两者之间的接触界面将引起化学反应，生成共价结合接着而成。该共价结合是由三维化硅橡胶弹性基材上的OH基或反应性官能基、和被接着基材上的OH基直接进行醚键结合，或是通过含反应性基团的聚硅氧烷的醚键结合进行共价结合。
这样的接着是同于高分子的低分子单体彼此共聚所产生的化学结合联结，通过高分子物质彼此、或高分子物质和非高分子物质之间的共价结合特别醚键结合形成而成。
这样的共价结合，最好是让三维化硅橡胶弹性基材表面的羟基或被接着基材表面的羟基经脱水形成醚键结合。亦可以分解性官能基封闭这些基材表面的羟基进行保护，等使用时，再通过紫外线之类的光照射、加热、水解等去封闭使其再生。
这样的官能基是对三维化硅橡胶弹性基材表面的羟基或被接着基材表面的羟基起反应的分解性官能基，可列举如：-SiA1 m(OB1)3-m(其中，A1为硅聚合物的一般官能基，例如：CH3-、CH2＝CH-、C6H5-、F3C3H6-；B1为烷基；m为1～3的整数)、-SiA2[OSi(OB2)2]2OB(其中，A2为硅聚合物的一般官能基，例如：CH3-、CH2＝CH-、C6H5-、F3C3H6-；B2为烷基；)、-NCO、-CH(O)CH2、-CHO、-(CH(+H)CO)2O、-SO2Cl、-COCl、-NHCOOC(CH3)3、-NHCOOCH(CH3)2、-NHCOOCH3、-NHCOOC6H5、-NHCOOC6H4NO2、-NHCOOC6H4CN、-SO2C10H5N2O。
为了让三维化硅橡胶弹性基材表面的羟基或被接着基材表面的羟基进行反应，在弹性基材和被接着基材两者相接触时，必须让两者接近到能引起反应的范围内。所谓能引起反应的范围，举例如；分子间作用力所及范围为0.5nm以下。
阻碍被接着基材和弹性基材两者接近的因素为两基材材料的表面粗度，而促进两者相接近的因素为分子链的运动性。一般而言，表面粗度高的材料有可能无法接近到引起反应的范围。但是，三维化硅橡胶弹性基材因其具有分子链的运动性，所以即使被接着基材和弹性基材之间拥有一定程度的表面粗度，也可让OH基和与其反应的反应性官能基充分接近。
因此，三维化硅橡胶弹性基材即使为非流动性，也会因其拥有可相抵表面粗度的功能进而能接着于由金属、树脂、陶瓷、玻璃以及硫化橡胶之类的各种各式的原材料形成的被接着基材。
可在减压条件下，最好是在真空条件下，通过去除该接触界面的气体介质，或是通过对该接触界面施加负荷，或是通过加热该接触界面，促进OH基和与其反应的反应官能基的接近。
【实施例】
以下，对试作用于本发明的硅橡胶接着体的实施例、以及不适于本发明的比较例进行说明。
三维化硅橡胶弹性基材的制作
作为硅橡胶的代表物质，使用过氧化物交联型(CQP)、加成交联型(CQA)、缩聚交联型(CQC)的三种硅橡胶制作三维化硅橡胶弹性基材。
硅橡胶弹性基材的制作例1
由过氧化物交联型(CQP)硅橡胶形成的弹性基材的制作方法如下所述：
对混炼型过氧化物交联型的聚甲基乙烯基硅氧烷的硅生胶分别配有填充剂、可塑剂、着色剂等被一般出售的橡塑合成制品(日本Dow Corning Toray Co.，Ltd制；商品名：SH-851-U)100重量份，混配作为有机过氧化物2，5-二甲基2，5-二己烷0.5重量份，用混合混炼炼胶机进行混合，再将其放入模具，在170℃下加压10分钟，即可制作作为三维化硅橡胶成型品、2mm×30mm×50mm的三维化硅橡胶弹性基材。该硅橡胶的物性数值如下所示：
硬度为50；拉伸强度为8.9MPa；定伸强度为320％；撕裂强度为21N/mm；压缩永久变形率为10％(150℃×22小时)。
硅橡胶弹性基材的制作例2
由加成交联型(CQA)硅橡胶形成的弹性基材的制作方法如下所述：
把对加成交联型的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷以及氢基封端的聚二甲基硅氧烷的硅生胶分别配有填充剂、可塑剂、着色剂等被一般出售的橡塑合成制品(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℃下加压20分钟，即可制作作为三维化硅橡胶成型品、2mm×30mm×50mm的三维化硅橡胶弹性基材。该硅橡胶的物性数值如下所示：
硬度为45；拉伸强度为8.0MPa；定伸强度为300％；撕裂强度为18N/mm；压缩永久变形率为15％(150℃×22小时)。
硅橡胶弹性基材的制作例3
由缩聚交联型(CQC)硅橡胶形成的弹性基材的制作方法如下所述：
混合缩聚交联型的硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷(日本CHISSO Co.，Ltd制；商品名：DMS-S33、分子量43500)100重量份、经六甲基二硅氮烷处理过的硅粉40重量份、CH3Si(OCOCH3)34重量份、以及失水苹果酸二丁基锡0.1重量份调制硅橡胶配合物。再将该硅橡胶配合物放入模具，在140℃下加热20分钟，即可制作作为三维化硅橡胶成型品的三维化硅橡胶弹性基材。该硅橡胶的物性数值如下所示：
硬度为40；拉伸强度为7.8MPa；定伸强度为340％；撕裂强度为18N/mm；压缩永久变形率为18％(150℃×22小时)。
被接着基材的制作
其次，作为金属、树脂、以及硫化橡胶的代表物质，使用铝板(日本Nilaco Co.，Ltd制；铝、1mm×30mm×50mm)、环氧树脂(日本日立化成株式会社制；EP树脂、0.5mm×30mm×50mm；商品名：RF-4)以及陶瓷中的一种即玻璃板(日本Nilaco Co.，Ltd制；玻璃板、1mm×30mm×50mm)、以及苯乙烯-丁二烯共聚物的硫化橡胶板(SBR、1mm×30mm×50mm)，事先把这些基材在乙醇中用超音波清洗后作为被接着基材使用。
在实施例1～6和比较例1～3，分别对基材施加或不施加电晕放电处理，并试作积层成二层的硅橡胶接着体。
实施例1
硅橡胶接着体的制作
对在硅橡胶弹性基材的制作例1中所制作的过氧化物交联型三维化硅橡胶弹性基材、和4种类的铝、EP树脂、玻璃、SBR橡胶的被接着基材的各个边缘部位宽幅2cm宽处用胶带缠上进行覆盖，再用大气压电晕表面改性装置(日本信光电气计测株式会社制；商品名：Corona Master)在下述处理的条件下进行电晕放电处理：
电源为AC100V；放电间隙长度为3mm；输出电压为9kV(表面电压)；电力为18W；振荡频率为20kHz；温度为20℃；移动速度为2m/分钟；移动次数为3次。经处理后立即分别叠合三维化硅橡胶弹性基材和各个被接着基材，放入家庭用真空包装袋经抽气制成真空包装，在100℃下加热5分钟使其接着，取得硅橡胶接着体。
硅橡胶接着体的物性评估：剥离试验
对强行剥离所取得的硅橡胶接着体时的强度进行物性评估。沿着三维化硅橡胶接着体的三维化硅橡胶弹性基材和被接着基材的接着面，对弹性基材施加宽幅10mm的切口，依据日本JIS K-6301标准，通过万能试验机P-100(商品名；日本株式会社岛津制作所制)在20℃下以20mm/分钟的速度测定剥离强度。此外，观察剥离断裂面确认弹性基材之侧和被接着基材之侧中之任一个是否有被破坏破断。并且测定三维化硅橡胶弹性基材的经结合所接着的覆盖率，以◎表示覆盖率100％、○表示覆盖率80％以上未满100％、△表示覆盖率30％以上未满80％、×表示覆盖率0％以上未满30％、的4等级评估覆盖程度。将结果归纳于表1。
实施例2
除了对实施例1的被接着基材不施加电晕放电处理以外，皆与实施例1以同样步骤取得硅橡胶接着体。且与实施例1以同样方法进行物性评估。将其结果归纳于表1。
比较例1
除了对实施例1的三维化硅橡胶弹性基材和被接着基材不施加电晕放电处理以外，皆与实施例1以同样步骤取得硅橡胶接着体。且与实施例1以同样方法进行物性评估。将其结果归纳于表1。
实施例3～6、比较例2～3
除了将实施例1的三维化硅橡胶弹性基材种类、对三维化硅橡胶弹性基材和被接着基材有无施加电晕放电处理如表1所示条件施行以外，皆与实施例1以同样步骤取得硅橡胶接着体。且与实施例1以同样方法进行物性评估。将其结果归纳于表1。
表1
Figure BPA00001331310500221
表1表明，对板状的三维化硅橡胶弹性基材和非硅橡胶的被接着基材的两者皆施加电晕放电处理的实施例1、3以及5的硅橡胶接着体，和被接着体的种类毫无关系，且尽管两者彼此为非流动性物质的接着，其剥离强度为4.5～3.0kN/m具有极高的剥离强度，且三维化硅橡胶弹性基材之侧的剥离断裂面被破坏破断，几乎所有的三维化硅橡胶弹性基材的覆盖率为100％，弹性基材和被接着基材的接着面整面被均质且确实、极牢固的接着。
只对三维化硅橡胶弹性基材施加电晕放电处理的实施例2、4以及6的硅橡胶接着体，因为被接着基材表面已存有OH基，所以虽然不如实施例1、3以及5，还算具有比较强的剥离强度。但是，因为其OH基浓度不如实施例1、3以及5所以可推测其接着程度较微低弱。
然而，对三维化硅橡胶弹性基材和非硅橡胶的被接着基材的两者皆不施加电晕放电处理的比较例1、2以及3的硅橡胶接着体，其剥离强度为0kN/m，剥离后其剥离界面整齐毫无断裂，可得知并无生成联结两者表面的化学结合，完全无法作为接着体起作用。
其次，在实施例7～15和比较例4～12，分别对基材施加或不施加电晕放电处理，并试作中间夹着三维化硅橡胶弹性基材积层成三层的硅橡胶接着体。
实施例7
对在实施例1中所使用的板状的三维化硅橡胶弹性基材(1mm×5mm×10mm)的两面施加电晕放电处理(电源为AC100V；放电间隙长度为3mm；输出电压为9kV(表面电压)；电力为18W；振荡频率为20kHz；温度为20℃；移动速度为2m/分钟；移动次数为3次)。同时，对被接着基材的2张铜(Cu)板(1mm×10mm×50mm)也施加电晕放电处理。用电晕放电处理过的铜板夹住三维化硅橡胶弹性基材的两面，使其接触面积为5cm2。再施加20g/cm2的负荷，在80℃下加热20分钟，取得硅橡胶接着体。与实施例1以同样方法进行物性评估。将其结果归纳于表2。
比较例4
除了对实施例7的三维化硅橡胶弹性基材和被接着基材中之任一个皆不施加电晕放电处理以外，皆与实施例7以同样步骤取得硅橡胶接着体。且与实施例1以同样方法进行物性评估。将其结果归纳于表2。
实施例8～15、比较例4～12
除了将实施例7的三维化硅橡胶弹性基材种类、对三维化硅橡胶弹性基材和被接着基材有无施加电晕放电处理如表2或表3所示条件施行以外，皆与实施例7以同样步骤取得硅橡胶接着体。且与实施例1以同样方法，对中间夹着三维化硅橡胶弹性基材的三层接着体的进行剪切强度的物性评估。将其结果归纳于表2或表3。
表2
Figure BPA00001331310500241
表3
Figure BPA00001331310500251
表2和表3表明，对板状的三维化硅橡胶弹性基材和非硅橡胶的被接着基材的两者皆施加电晕放电处理的实施例7～15的硅橡胶接着体，和被接着体的种类毫无关系，且尽管两者彼此为非流动性物质的接着，其剥离强度为5.8～3.8kN/m具有极高的剥离强度，且三维化硅橡胶弹性基材之侧的剥离断裂面皆被破坏破断，所有的三维化硅橡胶弹性基材的覆盖率为100％，弹性基材和被接着基材的接着面整面被均质且确实、极牢固的接着。
然而，对三维化硅橡胶弹性基材和非硅橡胶的被接着基材的两者皆不施加电晕放电处理的比较例4～12的硅橡胶接着体，其剥离强度为0kN/m，剥离后其剥离界面整齐毫无断裂，可得知并无生成联结两者表面的化学结合，完全无法作为接着体起作用。
其次，在实施例16～27和比较例13～18，除了对三维化硅橡胶弹性基材和被接着基材施加或不施加电晕放电处理，还对被接着基材施加或不施加增幅处理，并试作叠合三维化硅橡胶弹性基材等基材积层成二层的硅橡胶接着体。
被接着基材使用：聚乙烯(PE)板(日本KOKUGO Co.，Ltd制；商品名：07-126-04-01、1mm×30mm×50mm)、聚丙烯(PP)板(日本KOKUGO Co.，Ltd制；商品名：07-175-03、1mm×30mm×50mm)、聚异戊二烯(PI)板(日本KOKUGO Co.，Ltd制；商品名：07-119-04、0.05mm×30mm×50mm)、聚酰胺(PA)板(日本KOKUGO Co.，Ltd制；商品名：07-142-04、1mm×30mm×50mm)、聚碳酸脂(PC)板(日本KOKUGO Co.，Ltd制；商品名：02-02、1mm×30mm×50mm)、以及六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物(FKM)板(日本KOKUGO Co.，Ltd制；商品名：02、1mm×30mm×50mm)
实施例16
对PE板施加电晕放电处理(电源为AC100V；放电间隙长度为3mm；输出电压为9kV(表面电压)；电力为18W；振荡频率为20kHz；温度为20℃；移动速度为2m/分钟；移动次数为3次)之后，为了进行反应性增幅处理，将PE板置于包括聚乙氧基硅氧烷(AZmax Co.，Ltd制；商品名：PSI-021)1g和四乙氧基钛0.1g的醇溶液的含反应性基团的聚硅氧烷溶液(500ml)中，在40℃下浸渍30分钟之后，在80℃下加热20分钟取得反应性增幅的被接着基材。在真空包装袋中，让在实施例1所调制的经电晕放电处理后的三维化硅橡胶的三维化硅橡胶弹性基材和所取得的被接着基材相互接触，在80℃下加热30分钟取得实施例16的二层接着体。与实施例1以同样方法进行物性评估。将其结果归纳于表4。
实施例17～27、比较例13～18
除了将实施例16的被接着基材的种类、对三维化硅橡胶弹性基材和被接着基材有无施加电晕放电处理、对被接着基材有无施加增幅处理如表4或表5所示条件施行以外，皆与实施例16以同样步骤取得硅橡胶接着体。且与实施例1以同样方法，对叠合三维化硅橡胶弹性基材等基材积层成二层的接着体进行剪切强度的物性评估。将其结果归纳于表4或表5。
表4
Figure BPA00001331310500271
表5
Figure BPA00001331310500281
表4和表5表明，对板状的三维化硅橡胶弹性基材施加电晕放电处理，对非硅橡胶的被接着基材施加电晕放电处理之后再施加反应性增幅处理的实施例16～21的硅橡胶接着体，和被接着体的种类毫无关系，且尽管两者彼此为非流动性物质的接着，其剥离强度为5.2～4.1kN/m具有极高的剥离强度，且三维化硅橡胶弹性基材之侧的剥离断裂面皆被破坏破断，所有的三维化硅橡胶弹性基材的覆盖率为100％，弹性基材和被接着基材的接着面整面被均质且确实、极牢固的接着。
此外，对三维化硅橡胶弹性基材等基材只施加电晕放电处理的实施例22～27的硅橡胶接着体，虽然不如表4、5中的其他实施例，还算具有比较强的剥离强度。但是，因为其OH基浓度不如实施例1、3以及5所以其接着程度较微低弱。可得知在表4和表5中所示被接着基材的原材料，只经电晕放电处理是无法取得充分的OH基浓度，所以接着强度较低，不过通过增幅OH基浓度即可取得高接着强度的二层接着体。
然而，对三维化硅橡胶弹性基材以及被接着基材不施加电晕放电处理或反应性增幅处理的比较例13～18的硅橡胶接着体，其剥离强度为0kN/m，剥离后其剥离界面毫无断裂，可得知并无生成联结两者表面的化学结合，完全无法作为接着体起作用。
其次，在实施例28～29和比较例19～20，其是试作事先以分解性官能基封闭三维化硅橡胶弹性基表面的羟基，等使用时去封闭让羟基再生，进行积层的硅橡胶接着体。
实施例28
对在实施例1中所使用的同种板状的三维化硅橡胶弹性基材(1mm×5mm×10mm)的两面施加电晕放电处理(电源为AC100V；放电间隙长度为3mm；输出电压为9kV(表面电压)；电力为18W；振荡频率为20kHz；温度为20℃；移动速度为2m/分钟；移动次数为3次)，使其表面生成OH基之后，将其置于苯甲酰氯(BC)(日本东京化成株式会社制；一级试剂、C6H5COCl)和三乙胺(TEA)(日本东京化成株式会社制；一级试剂、N(C2H5)3)的丙酮溶液(浓度为0.01mol/L)中，在20℃下浸渍10分钟，取得以BC封闭OH基的三维化硅橡胶板。将以BC封闭的三维化硅橡胶板置于湿度65％、30℃下放置240小时后，叠合以上述以同样条件通过电晕放电处理过的石英玻璃板，在150℃下加热10分钟，取得硅橡胶接着体。对所取得的硅橡胶接着体通过与上述同样的剥离试验进行物性评估。将其结果归纳于表6。
实施例29、比较例19～20
在实施例29，除了用氯甲酸对硝基苄酯(CFN)(日本东京化成株式会社制；一级试剂、ClCOOCH2C6H4NO2)取代实施例28的BC、和用高压水银灯照射紫外线5000mJ/cm3取代加热调制硅橡胶接着体以外，皆与实施例28以同样步骤取得硅橡胶接着体。比较例19～20，除了分别不使用实施例28的BC以及实施例29的CFN以外，皆与实施例28以及29以同样步骤取得硅橡胶接着体。对所取得的硅橡胶接着体通过与上述同样的剥离试验进行物性评估。将其结果归纳于表6。
表6
Figure BPA00001331310500301
表6表明，在比较例19～20中，经电晕放电处理过的三维化硅橡胶板，其在长时间保存中会失去活性，通过加热以及紫外线照射也无法显示接着性，然而，在实施例28～29中，可得知用BC或CFN封闭的三维化硅橡胶板，其在长时间保存中也能保持安定，通过加热以及紫外线照射去封闭后即可使接着功能复活。
其次，在实施例30～34，试作由三维化硅橡胶弹性基材、和与其同种或不同种的三维化硅橡胶弹性基材的被接着基材积层而成的二层硅橡胶接着体。
实施例30～34
除了将实施例1的三维化硅橡胶弹性基材和被接着基材使用如表7所示同种或不同种的三维化硅橡胶弹性基材以外，皆与实施例1以同样步骤取得硅橡胶接着体。且与实施例1以同样方法，进行物性评估。将其结果归纳于表7。
表7
Figure BPA00001331310500311
表7表明，硅橡胶弹性基材和被接着基材即使彼此皆为硅橡胶之类的交联橡胶也可取得接着体。这种接着体的剥离强度为4.2～4.5kN/m具有极高的剥离强度，且每一个基材之侧的橡胶其剥离断裂面皆被破坏破断，覆盖率为100％，弹性基材和被接着基材的接着面整面被均质且确实、极牢固的接着。
产业上利用的可能性
本发明的硅橡胶接着体具有高接着强度，所以对不允许剥离的工业制品或日常用品，例如：胶皮管、O形圈、垫圈、油封或与金属的接着物、隔膜阀、垫片、大型橡胶辊、复印机橡胶辊、输送机的皮带、补强皮带、医疗用橡胶制品、电气电子零件用橡胶制品、建筑用橡胶制品、电子计算机制品、汽车制品、公共汽车卡车制品、飞机制品等宽泛领域的制品是有用的。

Claims (13)

1.一种硅橡胶接着体，其特征在于，表面具有羟基的三维化硅橡胶弹性基材和表面具有羟基的被接着基材，以彼此的该羟基进行共价结合并且进行积层。
2.如权利要求1中所述硅橡胶接着体，其特征在于，该弹性基材及/或该被接着基材是通过电晕放电处理及/或等离子处理，使其在表面生成该羟基。
3.如权利要求1中所述硅橡胶接着体，其特征在于，该共价结合为醚键结合。
4.如权利要求1中所述硅橡胶接着体，其特征在于，该弹性基材的该羟基或该被接着基材的该羟基是通过去封闭而生成。
5.如权利要求1中所述硅橡胶接着体，其特征在于，该被接着基材是由金属、树脂、陶瓷、或交联橡胶所形成。
6.如权利要求1中所述硅橡胶接着体，其特征在于，该弹性基材的该羟基和该被接着基材的该羟基是通过所结合的聚硅氧烷进行该共价结合。
7.如权利要求6中所述硅橡胶接着体，其特征在于，该聚硅氧烷，包括：
p单元的重复单元-{O-Si(-A1)(-B1)}-；
q单元的重复单元-{O-Ti(-A2)(-B2)}-；以及
r单元的重复单元-{O-Al(-A3)}-；
式中，在各个重复单元中，其中，p、q为0或2～200的整数，r为0或2～100的整数，且p+q+r＞2；
其中，-A1、-A2及-A3为-CH3、-C2H5、-CH＝CH2、-CH(CH3)2、-CH2CH(CH3)2、-C(CH3)3、-C6H5或-C6H12、及选自-OCH3、-OC2H5、-OCH＝CH2、-OCH(CH3)2、-OCH2CH(CH3)2、-OC(CH3)3、-OC6H5及-OC6H12形成该共价结合反应性基团中之任一个；
其中，-B1及-B2为-N(CH3)COCH3或-N(C2H5)COCH3、及选自-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形成该共价结合反应性基团中之任一个；
且，在以p、q及r为正数的该重复单元中的-A1、-A2、-A3、-B1及-B2中至少其中一个为该反应性基团。
8.如权利要求1中所述硅橡胶接着体，其特征在于，在该弹性基材的两面各自被该被接着基材接着。
9.如权利要求8中所述硅橡胶接着体，其特征在于，该被接着基材各自是由同种或不同种的原材料所形成。
10.如权利要求9中所述硅橡胶接着体，其特征在于，由该弹性基材和被接着基材形成的组合被复数积层。
11.一种硅橡胶接着体的制造方法，其特征在于，让表面具有羟基的三维化硅橡胶弹性基材和表面具有羟基的被接着基材进行积层，在0～200℃下施加负荷条件或减压条件，通过彼此的该羟基的共价结合进行接着。
12.如权利要求11中所述硅橡胶接着体，其特征在于，把该弹性基材及/或该被接着基材的表面施加电晕放电处理及/或等离子处理，生成该羟基之后，再进行该积层。
13.如权利要求12中所述硅橡胶接着体，其特征在于，将与该弹性基材的该羟基和该被接着基材的该羟基结合的聚硅氧烷附着到施加过该任一处理的该弹性基材或该被接着基材之后，进行该积层。
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