JP2004250487A

JP2004250487A - シリコーンゴム成形体の表面処理方法およびシリコーンゴム基材接着フィルムの製造方法

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Publication number: JP2004250487A
Application number: JP2003039745A
Authority: JP
Inventors: Takeyuki Tsunekawa; 武幸恒川; Hirobumi Iida; 博文飯田
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 2003-02-18
Filing date: 2003-02-18
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2023-02-18
Also published as: JP4576093B2

Abstract

【課題】シリコーン系の接着剤以外の接着剤に対しても接着強度が高く、種々の接着剤と確実に接着できるシリコーンゴム成形体の表面処理方法とし、また接着剤との一体性に優れたシリコーンゴム基材接着フィルムを製造すること
である。
【解決手段】仮着用支持体の表面にビニル基などの極性基を含有するオルガノポリシロキサンの厚さ０．０１〜２．０μｍの薄膜層を接着し、この薄膜層に未架橋状態のシリコーンゴムを重ねた状態で架橋することにより薄膜層を一体に接着した架橋シリコーンゴム成形体を形成し、次いで架橋シリコーンゴム成形体から仮着用支持体を剥離することによりシリコーンゴム成形体表面の極性を高めることからなるシリコーンゴム成形体の表面処理方法とする。また、成形体をフィルム状に形成し、前記剥離した面に重ねて接着剤層を形成してシリコーンゴム基材接着フィルムを製造する。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シリコーンゴム成形体表面の接着性、塗装性、印刷性などを改良するシリコーンゴム成形体の表面処理方法、およびこの処理方法を利用したシリコーンゴム基材接着フィルムの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、シリコーンゴム成形体は、耐熱性、耐候性、電気絶縁性に優れていることから、電気機器や電子機器または液晶関連機器などの分野において、ゴム本来の弾性、高い摩擦係数および柔らかな触感が望まれる部品の構成材料に利用されており、具体的にはクッション材、スペーサー、滑り止め、パッキング材、タッチパネルの表面材などに、例えばフィルム状の形態のものが適用される。
【０００３】
このように多くの用途があるシリコーンゴム成形体は、装着される機器の小型・軽量化の要請および製造コスト低減の要請に応じて接着固定されることが多い部品になる。
【０００４】
しかし、シリコーンゴム成形体の表面は、不活性であって他の物質との親和性に乏しく、通常の粘着剤や接着剤では充分な接着力が得られにくい。
【０００５】
そこで、シリコーンゴム成形体の表面を、予め、プラズマ処理（コロナ放電処理）、プライマーの塗布、またはエッチング処理を行なって活性化し、このように活性化した面に接着剤を塗布したり、または特異的に親和性の良いシリコーン系の接着剤（粘着剤と呼ばれる接着剤も含む。）を使用する必要がある。
【０００６】
また、ポリエステルフィルムの表面にシリコーンゴムフィルムを積層して複合ゴムフィルムを製造する際に、官能基を含む化合物からなる接着性改良剤を配合した未加硫のシリコーンゴムをポリエステルフィルムの表面に積層し、次いで加硫して積層されたフィルム同士の層間接着力を高めた複合ゴムフィルムが知られている（特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−９５０７１号公報（特許請求の範囲）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、プラズマ処理などの従来の表面処理方法では、接着剤との接着強度が不充分であったり、不安定であったりし、さらにこれらの処理工程は煩雑で製造効率の点で好ましくない。
【０００９】
また、前記したシリコーン系の接着剤は、被着材の材質によって採用できない場合があり、シリコーンゴム成形体の用途を制限する要因となっていた。
さらにまた、接着性改良剤を配合した未加硫のシリコーンゴムは、これを加硫してもシリコーンゴム成形体の表面の極性は高められず、したがって種々の接着剤との接着性、または塗装性や印刷性が改良されたものではなかった。
【００１０】
そこで、本願のシリコーンゴム成形体の表面処理方法に係る発明の課題は、シリコーン系の接着剤以外の接着剤に対しても接着強度が高く、種々の接着剤と確実に接着でき、または塗装性や印刷性が改良されるシリコーンゴム成形体の表面処理方法を提供することである。また、比較的簡単な処理工程によってシリコーンゴム成形体の表面活性を高めることである。
【００１１】
また、本願のシリコーンゴム基材接着フィルムの製造方法に係る発明の課題は、シリコーン系の接着剤以外の接着剤を用いた場合でも、高い強度で確実に接着されたシリコーンゴム基材接着フィルムを製造し、しかも比較的簡単な工程でシリコーン系接着剤以外の接着剤を用いうるシリコーンゴム基材接着フィルムを製造することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本願のシリコーンゴム成形体の表面処理方法においては、仮着用支持体の表面に極性基を含有するオルガノポリシロキサンの薄膜層を設け、この薄膜層上に未架橋状態のシリコーンゴムを重ねた状態で架橋することにより薄膜層を一体に接着した架橋シリコーンゴム成形体を形成し、次いで架橋シリコーンゴム成形体から仮着用支持体を剥離することによりシリコーンゴム成形体表面の極性を高めるシリコーンゴム成形体の表面処理方法としたのである。
【００１３】
上記の薄膜層は、厚さ０．０１〜２．０μｍの薄膜層であることが好ましい。また、成形体の形態としてフィルムを採用することができる。
【００１４】
上述の表面処理方法における架橋シリコーンゴム成形体の表面の極性が高まる作用機構を明確に説明することは現段階ではかなり困難であるが、例えば以下のように考えることができる。
【００１５】
すなわち、仮着用支持体の表面に所定の厚さで重ねられたオルガノポリシロキサンの薄膜層と、その上に重ねた未架橋状態のシリコーンゴムは、このシリコーンゴムが架橋された際に一体になり、その表層部分に極性基を比較的多く含有する架橋シリコーンゴム成形体が形成される。
【００１６】
次いで、架橋シリコーンゴム成形体から仮着用支持体を剥離することにより、架橋シリコーンゴム成形体に残存する薄膜層の分子構造が剥離による応力によって変化し、ＯＨ基などの極性の高い構造が露出する。またはシリコーンゴムが架橋する時に薄膜層中の極性基が配向しており、このときに配向した極性基が露出したとも考えられる。
【００１７】
本願のシリコーンゴム基材接着フィルムの製造方法では、仮着用支持体の表面に極性基を含有するオルガノポリシロキサンの薄膜層を設け、この薄膜層に未架橋状態のシリコーンゴム層を重ねた状態で架橋することにより両層を一体に接着した架橋シリコーンゴムフィルムを形成し、次いでこの架橋シリコーンゴムフィルムから仮着用支持体を剥離し、この剥離面に重ねて接着剤層を形成することからなるシリコーンゴム基材接着フィルムの製造方法とした。
【００１８】
上記のシリコーンゴム基材接着フィルムの製造方法では、前述のように、シリコーンゴムの架橋処理および仮着用支持体を剥離した際に、架橋シリコーンゴム層の表面に極性の高い処理面が形成される。このようにして形成された表面活性の高い処理面は、種々の接着剤を確実に接着することができるものであり、特にシリコーン系の接着剤以外の接着剤を用いた場合でも、確実に高強度の接着層を有するシリコーンゴム基材接着フィルムを製造できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態として、シリコーンゴム成形体がシリコーンゴムフィルムである場合の表面処理方法、およびこの表面処理を利用したシリコーンゴム基材接着フィルムの製造方法の実施形態を以下に添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
先ず、図１（ａ）に示すように、合成樹脂フィルム等からなる仮着用支持体１の表面にカルボニル基、ビニル基、カルボキシル基などの極性基を含有する変性オルガノポリシロキサンの薄膜層２を形成する。
【００２１】
次に、図１（ｂ）に示すように、薄膜層２に対してフィルム状で未架橋状態のシリコーンゴム３を重ね、この状態のまま架橋することにより両層を一体に接着した架橋シリコーンゴムフィルムを形成する。
【００２２】
次いで、図１（ｃ）に示すように、薄膜層２にフィルム状のシリコーンゴム３を重ねて両者を架橋して一体的に形成されたシリコーンゴムフィルムから仮着用支持体１を剥離する。
【００２３】
そして、図１（ｄ）に示すように、剥離面に接着テープ（すなわち接着剤層）４を重ねて、シリコーンゴム基材の接着フィルムを製造する。
【００２４】
本願のシリコーンゴム成形体の表面処理方法およびシリコーンゴム基材接着フィルムの製造方法の発明（以下、本願の各発明と略記する。）に用いる仮着用支持体は、液状のオルガノポリシロキサンがしみ込まない緻密性と所要の濡れ性がある材料を使用すればよい。
【００２５】
仮着用支持体を形成する材料の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどを主成分とするポリエステル樹脂からなる２軸延伸フィルム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルメタアクリレート、ポリイミドなどからなるフィルム状のものなどが挙げられる。このうち、ポリエチレンテレフタレートの２軸延伸フィルムは、強靱で耐熱性が優れており、入手も一般に容易であることから好ましいものである。
【００２６】
本願の各発明に用いるオルガノポリシロキサンの薄膜層は、例えばビニルシロキサン基を有するシリコーン化合物の付加重合化合物、アルキルオキシシランまたはオキシシラン化合物の縮重合化合物などを採用したものであり、これら薄膜層は、市販のシリコーン離型剤を塗布して、これを乾燥させたものであってもよい。
【００２７】
また、薄膜層を形成するオルガノポリシロキサンは、極性基を含有するものまたは極性基を含有する化合物を添加したものを採用する。
ここでいう薄膜層中の極性基とは、カルボニル基、ビニル基、カルボキシル基などのように強く分極した基をいう。
【００２８】
本願の各発明でいう薄膜層の厚さは、０．０１〜２．０μｍであることが好ましい。なぜなら、厚さが０．０１μｍ未満の薄膜層では、接着性の改良効果が不安定（不確実）となり、厚さが２．０μｍを越える薄膜層では、薄膜層自体の強度の影響を受けて接着性の改良効果がそれ以上向上せず、実用性がないからである。
【００２９】
本願の各発明に用いる架橋シリコーンゴムは、下記の化１の式で示されるシロキサン骨格を有するオルガノポリシロキサンを架橋して得られるものであり、式中のＲの全てがメチル基であるポリジメチルシロキサンの他に、メチル基の一部が他のアルキル基、ビニル基、フェニル基、フルオロアルキル基などの一種または二種以上と置換された各種のオルガノポリシロキサンの単独、または二種以上ブレンドされたものである。
【００３０】
【化１】

【００３１】
また、上述のシリコーンゴムには、周知の添加剤を本願の各発明の効果を損なわない範囲で添加してもよい。このような添加剤としては、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、石英粉、酸化ケイ素、ケイソウ土、炭酸カルシウム、カーボンブラック、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、窒化ホウ素、酸化鉄などが挙げられる。
【００３２】
本願の各発明において、薄膜層と未架橋状態のシリコーンゴムを重ねて積層する実施形態としては、例えば未架橋状態のシリコーンゴムフィルムを薄膜層の上に圧着して積層するか、シリコーンゴム組成物を溶媒に溶かして薄膜層の表面に塗布し乾燥させるか、シリコーンゴム組成物を溶融押し出し、または射出成形することによって積層することなどを採用できる。
【００３３】
薄膜層と未架橋状態のシリコーンゴムを重ねて射出形成するには、射出成形用金型内に仮着用支持体と一体の薄膜層を配置し、そのまま複合成形するように未架橋状態のシリコーンゴムを射出成形することもできる。
【００３４】
本願の各発明において、未架橋状態のシリコーンゴムフィルムを架橋させる方法は、特に限定される方法ではなく、従来周知の方法を採用できる。例えば、オルガノポリシロキサンのメチル基またはビニル基をラジカル反応で架橋する方法、シラノール末端オルガノポリシロキサンと加水分解可能な官能基を有するシラン化合物との縮合反応で架橋させる方法、ビニル基へのヒドロシリル基の付加反応で架橋させる方法、または電子線、ガンマ線、紫外線などを照射することにより架橋する放射線架橋が挙げられる。このようなシリコーンゴムフィルムの架橋により、シリコーンゴムフィルム表面と薄膜層とが加硫接着によって強固に固定される。
【００３５】
仮着用支持体を剥離する方法は、適宜に周知の方法を採用すればよい。例えば、仮着用支持体とシリコーンゴムフィルムをそれぞれ反対方向に引っ張りながら剥がす方法（剥離角１８０度）、仮着用支持体を一方向に引き取りながらシリコーンゴムフィルムを仮着用支持体と直角方向に引っ張って剥がしていく方法などである。
【００３６】
支持体を剥離する好機（タイミング）は、特に限定された時ではなく、シリコーンゴムフィルムを架橋させて薄膜層と接着された後であればいつでもよい。すなわち、接着剤を塗布する時期に合わせていつでも活性の高い処理面を形成することができる。
【００３７】
シリコーンゴム基材接着フィルムの製造方法において、剥離面に重ねて設ける接着剤層を構成する接着剤は、接着フィルムの用途に応じて適宜に選択される周知の接着剤であり、特にシリコーン系の接着剤に限定されることはない。使用可能な接着剤の具体例としては、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤などが挙げられる。
【００３８】
また、このような接着剤層を形成する方法は、適宜に周知の方法を採用すればよい。例えば液状のものであれば、コーティング法、予めシート状に成形されたものであればロール圧着等の方法で形成することができる。
【００３９】
【実施例および比較例】
以下に、本願の請求項に記載した発明を実施例および比較例によってさらに詳しく説明するが、請求項記載の発明が実施例に限定されるものではないのは勿論である。
【００４０】
〔実施例〕
仮着用支持体として、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートの２軸延伸フィルムを準備し、その表面に薄膜層としてシランカップリング剤を配合した縮合型のシリコーン剥離剤（トルエン溶液）をバーコート法により塗布し、１２０℃で２０秒間加熱することにより乾燥・硬化させて薄膜層を形成した。
【００４１】
次いで、シリコーンゴムフィルムとして、ミラブル型シリコーンゴムを前記薄膜層上に加圧溶融押し出しコートして、厚さ３００μｍの未架橋状態のシリコーンゴムフィルムを積層した。
【００４２】
次に、得られた積層シートに対して、吸収線量が５０ＫＧｙとなるようにγ線を照射し、シリコーンゴムフィルムを架橋処理した。
【００４３】
さらに、仮着用支持体であるポリエチレンテレフタレートフィルムを剥がし、剥離面に対し、接着剤としてアクリル系の両面接着テープをロール圧着して接着剤層を形成し、シリコーンゴム基材の接着フィルムを製造した。
【００４４】
得られた接着フィルムのシリコーンゴムフィルムと接着テープとの接着強度をＴ型剥離試験（ＪＩＳＫ６８５４準拠）で測定し、この結果を表１に記載した。
【００４５】
【表１】

【００４６】
〔比較例〕
薄膜層を設けることなくポリエチレンテレフタレートフィルム上に未架橋状態のシリコーンゴムフィルムを積層すること以外は実施例と同様にしてシリコーンゴム粘着フィルムを製造し、さらにシリコーンゴム基材の接着フィルムを製造した。
【００４７】
得られたシリコーンゴム粘着フィルムの接着強度を実施例１と同様にして調べ、これらの結果を表１中に併記した。
【００４８】
表１の結果からも明らかなように、実施例ではシリコーンゴムフィルムとアクリル系の接着テープとを強固に接着でき、かつ充分な耐久性も得られた。比較例においては、シリコーンゴムフイルムとアクリル系の接着テープとに充分な接着強度が得られず、耐久性試験においては剥がれが生じた。
【００４９】
【発明の効果】
本願のシリコーンゴム成形体の表面処理方法またはシリコーンゴム基材接着フィルムの製造方法に係る発明は、シリコーンゴムの架橋処理および仮着用支持体を剥離した際に、架橋シリコーンゴム層の表面に極性の高い処理面が形成されるので、種々の接着剤と確実に接着でき、塗装や印刷のしやすいシリコーンゴム成形体の表面処理方法となり、また、比較的簡単な処理工程によってシリコーン系接着剤以外の種々の接着剤を用いたシリコーンゴム基材接着フィルムを製造できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のシリコーンゴム基材接着フィルムの各製造工程の説明図
【符号の説明】
１仮着用支持体
２薄膜層
３シリコーンゴム
４接着テープ

Claims

仮着用支持体の表面に極性基を含有するオルガノポリシロキサンの薄膜層を重ねて接着し、この薄膜層に未架橋状態のシリコーンゴムを重ねた状態で架橋することにより薄膜層を一体に接着した架橋シリコーンゴム成形体を形成し、次いで架橋シリコーンゴム成形体から仮着用支持体を剥離することによりシリコーンゴム成形体表面の極性を高めることからなるシリコーンゴム成形体の表面処理方法。
薄膜層が、厚さ０．０１〜２．０μｍの薄膜層である請求項１に記載のシリコーンゴム成形体の表面処理方法。
成形体が、フィルムである請求項１または２に記載のシリコーンゴム成形体の表面処理方法。
仮着用支持体の表面に極性基を含有するオルガノポリシロキサンの薄膜層を設け、この薄膜層に未架橋状態のシリコーンゴム層を重ねた状態で架橋することにより両層を一体に接着した架橋シリコーンゴムフィルムを形成し、次いでこの架橋シリコーンゴムフィルムから仮着用支持体を剥離し、この剥離面に重ねて接着剤層を形成することからなるシリコーンゴム基材接着フィルムの製造方法。