WO2018216767A1 - 気流発生装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
R2(OR1-)2-Si-O-[(CH2=CH-)(OR1-)Si-O]n-Si(-OR1)2R3
(式中、nは1~20の数、R1はCaH2a+1でありそのaは1~3の数、R2及びR3はCH3又はCH2=CH)で表されるものであり、より具体的には、式中nは1~5の数、aは1~3の数、R2=CH3、R3=CH2=CHで表されるビニル含有シランカップリング剤が挙げられる。
-{O-Si(-A1)(-B1)}-の繰返単位をp単位と、
-{O-Ti(-A2)(-B2)}-の繰返単位をq単位と、
-{O-Al(-A3)}-の繰返し単位のr単位
(但し、各繰返し単位中、p及びqは0又は2~200の数でrは0又は2~100の数であってp+q+r>2であり、-A1,-A2及び-A3は、-CH3、-C2H5、-CH=CH2、-CH(CH3)2、-CH2CH(CH3)2、-C(CH3)3、-C6H5又は-C6H12と、-OCH3、-OC2H5、-OCH=CH2、-OCH(CH3)2、-OCH2CH(CH3)2、-OC(CH3)3、-OC6H5及び-OC6H12から選ばれ前記共有結合を形成する反応性基との何れかであり、-B1及び-B2は、-N(CH3)COCH3又は-N(C2H5)COCH3と、-OCH3、-OC2H5、-OCH=CH2、-OCH(CH3)2、-OCH2CH(CH3)2、-OC(CH3)3、-OC6H5、-OC6H12、-OCOCH3、-OCOCH(C2H5)C4H9、-OCOC6H5、-ON=C(CH3)2及び-OC(CH3)=CH2から選ばれ前記共有結合を形成する反応性基との何れかであって、p,q及びrを正数とする前記繰返単位中の-A1,-A2,-A3,-B1及び-B2の少なくとも何れかが前記反応性基である)で模式的に示される化合物が挙げられる。この化合物は、繰返単位が、ブロック共重合、又はランダム共重合したものであってもよい。有機アルミネートや無機アルミネートのようなアルミネートカップリング剤、有機チタネートや無機チタネートのようなチタネートカップリング剤であってもよい。
トリエトキシシリルプロピルアミノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジチオール(TES)、アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシランのようなアミノ基含有化合物;トリエトキシシリルプロピルアミノ基のようなトリアルコキシシリルアルキルアミノ基とメルカプト基又はアジド基とを有するトリアジン化合物、下記化学式(I)
アルコキシシリル基を有するチオール化合物、具体的にはトリアルコキシシリルアルキル基を有するチオール化合物;
アルコキシシリル基を有するエポキシ化合物、具体的にはトリアルキルオキシシリルアルキル基を有するエポキシ化合物;
アルコキシシリル基とメルカプト基とアジド基との少なくとも何れかを有するトリアジン化合物;
アルコキシシリル基を有するアミン化合物、具体的にはN-(3-(トリメトキシシリル)プロピル)エチレンジアミン;
が挙げられる。
図1及び図2で示した気流発生装置1を以下のようにして、作製した。
電極として脱脂されたチタン製の第1の電極16及び第2の電極14を用いて、表面処理としてコロナ放電処理を施し、第1の電極16及び第2の電極14上に水酸基を生成させ、(CH2=CH-)(CH3O-)2Si-O-[(CH2=CH-)(CH3O-)Si-O]n1-Si(-OCH3)2(-CH=CH2)(n1=1~30)のようなビニル含有シリル化合物の溶液に浸漬させて熱処理することにより、第1の電極16及び第2の電極14上の水酸基にビニル含有シリル化合物を反応させた。
水酸基にビニル含有シリル化合物を反応させた第1の電極16及び第2の電極14と、ゴムシートである第1の誘電体基材15(ビニル基含有シリコーンゴム:東レ・ダウコーニング社製;製品番号SH851US)とを同条件でコロナ放電処理し、表面を活性化処理した。上から順に第1の電極16、第1の誘電体基材15、第2の電極14の順で重ね、80℃で5分間、70kgfでプレスし、熱圧着し、第1の誘電体基材15と第1の電極16及び第2の電極14との接着物を得た。
第1の誘電体基材15と第1の電極16及び第2の電極14との接着物の第1の誘電体基材15の第2の面15downの露出面と第2の電極14との露出面とに、白金含有触媒、具体的には白金-テトラメチルジビニルジシロキサン錯体のような白金錯体のヘキサン液に浸漬させ、乾燥させて、表面に白金含有触媒が付された第1の誘電体基材15と第1の電極16及び第2の電極14との接着物を得た。その化学的構造は必ずしも明らかではないが、接着すべき対象物の表面で生成した複数のビニル含有シリル基に、白金錯体の白金原子が配位しているものと推察される。
表面に白金含有触媒が付された第1の誘電体基材15と第1の電極16及び第2の電極14との接着物に、第1の誘電体基材15の第2の面15downの露出面と第2の電極14との露出面で、付加架橋シリコーンゴム原料組成物(2成分液状シリコーンゴム:信越化学工業株式会社製;製品番号KE-1950-50)を塗布し、加圧加熱して硬化させた。すると、ヒドロシリル基含有ポリシロキサンのヒドロシリル基が、ビニル含有シリル基の付加架橋重合よりも優先的に、第1の誘電体基材15の第2の面15downの露出面のビニル基含有シリコーンゴムの二重結合と第2の電極14との露出面のビニル含有シリル基の二重結合へヒドロシリル化反応して、高分子量化し、表面に白金含有触媒が付された第1の誘電体基材15と第1の電極16及び第2の電極14との接着物に、第1の誘電体基材15の第2の面15downと第2の電極14との露出していた部位の上で、付加架橋シリコーンゴムが第2の誘電体基材13として被覆して接着した、気流発生装置1としての気流制御電極を得た。
図7で示した気流発生装置1を以下のようにして、作製した。
電極として脱脂されたチタン製の第1の電極16及び第2の電極14用の金属電極層14aを用いて、表面処理として実施例1と同条件でコロナ放電処理を施し、第1の電極16及び金属電極層14a上に水酸基を生成させ、(CH2=CH-)(CH3O-)2Si-O-[(CH2=CH-)(CH3O-)Si-O]n1-Si(-OCH3)2(-CH=CH2)(n1=1~30)のようなビニル含有シリル化合物の溶液に浸漬させて熱処理することにより、第1の電極16及び金属電極層14a上の水酸基にビニル含有シリル化合物を反応させた。
水酸基にビニル含有シリル化合物を反応させた第1の電極16と実施例1で用いたものと同種のゴムシートである第1の誘電体基材15とを実施例1と同条件でコロナ放電処理し、表面を活性化処理した。上から順に第1の電極16、第1の誘電体基材15の順で重ね、80℃で5分間、70kgfでプレスし、熱圧着し、第1の電極16と第1の誘電体基材15との接着物を得た。
第1の電極16と第1の誘電体基材15との接着物の第2の面15downと、導電性ゴムシートであるシリコーンゴムで形成された導電性合成樹脂材料電極層14b(ビニル基含有導電シリコーンゴム:信越化学工業社製;製品番号KE-3711-U)とを、実施例1と同条件でコロナ放電処理し、表面を活性化処理した。上から順に第1の電極16と第1の誘電体基材15との接着物、導電性合成樹脂材料電極層14bの順で重ね、80℃で5分間、70kgfでプレスし、熱圧着し、第1の誘電体基材15と第1の電極16及び導電性合成樹脂材料電極層14bの接着物を得た。
第1の誘電体基材15と第1の電極16及び導電性合成樹脂材料電極層14bの接着物の第1の誘電体基材15と、水酸基にビニル含有シリル化合物を反応させた金属電極層14aとを同条件でコロナ放電処理し、表面を活性化処理した。第1の誘電体基材15と第1の電極16及び導電性合成樹脂材料電極層14bの接着物の第1の誘電体基材15に、金属電極層14aを重ね合せ、80℃で5分間、70kgfでプレスし、熱圧着し、第1の誘電体基材15と第1の電極16及び導電性合成樹脂材料電極層14b・金属電極層14aからなる第2の電極との接着物を得た。
第1の誘電体基材15と第1の電極16及び導電性合成樹脂材料電極層14b・金属電極層14aからなる第2電極との接着物の第1の誘電体基材15の第2の面15downの露出面と、導電性合成樹脂材料電極層14bの露出面と、金属電極層14aの露出面とに、白金含有触媒、具体的に白金-テトラメチルジビニルジシロキサン錯体のような白金錯体のヘキサン液に浸漬させ、乾燥させて、表面に白金含有触媒が付された第1の誘電体基材15と第1の電極16及び導電性合成樹脂材料電極層14b・金属電極層14aからなる第2電極との接着物を得た。その化学的構造は必ずしも明らかではないが、接着物の表面で生成した複数のビニル含有シリル基に、白金錯体の白金原子が配位しているものと推察される。
表面に白金含有触媒が付された第1の電極16及び導電性合成樹脂材料電極層14b・金属電極層14aからなる第2電極との接着物に実施例1と同種の付加架橋シリコーンゴムを塗布し、加圧加熱して硬化させた。すると、ヒドロシリル基含有ポリシロキサンのヒドロシリル基が、ビニル含有シリル基同士の架橋重合よりも優先的に、そのビニル含有シリル基の二重結合へヒドロシリル化反応して、高分子量化し、表面に白金含有触媒が付された第1の電極16及び導電性合成樹脂材料電極層14b・金属電極層14aからなる第2電極との接着物に、第1の誘電体基材15の第2の面15downと、導電性合成樹脂材料電極層14bと、金属電極層14aとの露出していた部位の上で、付加架橋シリコーンゴムが第2の誘電体基材13として被覆して接着した、気流発生装置1としての気流制御電極を得た。
図8で示した気流発生装置1を以下のようにして、作製した。
電極として脱脂されたチタン製の第1の電極16を用いて、表面処理として実施例1と同条件でコロナ放電処理を施し、第1の電極16上に水酸基を生成させ、
(CH2=CH-)(CH3O-)2Si-O-[(CH2=CH-)(CH3O-)Si-O]n1-Si(-OCH3)2(-CH=CH2)(n1=1~30)のようなビニル含有シリル化合物の溶液に浸漬させて熱処理することにより、第1の電極16上の水酸基にビニル含有シリル化合物を反応させた。
水酸基にビニル含有シリル化合物を反応させた第1の電極16と実施例1で用いたものと同種のゴムシートである第1の誘電体基材15とを実施例1と同条件でコロナ放電処理し、表面を活性化処理した。上から順に第1の電極16、第1の誘電体基材15の順で重ね、80℃で5分間、70kgfでプレスし、熱圧着し、ゴムシート15と第1の電極16との接着物を得た。
第1の誘電体基材15と第1の電極16との接着物の第2の面15downと実施例1と同種の導電性合成樹脂材料電極層14bである第2の電極14とを同条件でコロナ放電処理し、表面を活性化処理した。上から順に第1の誘電体基材15と第1の電極16との接着物、導電性合成樹脂材料電極層14bの順で重ね、80℃で5分間、70kgfでプレスし、熱圧着し、第1の誘電体基材15と第1の電極16・導電性合成樹脂材料電極層14b(第2の電極14)との接着物を得た。
第1の誘電体基材15と第1の電極16・導電性合成樹脂材料電極層14bとの接着物の第1の誘電体基材15の第2の面15downの露出面と導電性合成樹脂材料電極層14bの露出面とに、白金含有触媒、具体的に白金-テトラメチルジビニルジシロキサン錯体のような白金錯体のヘキサン液に浸漬させ、乾燥させて、表面に白金含有触媒が付された第1の誘電体基材15と第1の電極16・導電性合成樹脂材料電極層14bとの接着物を得た。その化学的構造は必ずしも明らかではないが、接着物の表面で生成した複数のビニル含有シリル基に、白金錯体の白金原子が配位しているものと推察される。
表面に白金含有触媒が付された第1の誘電体基材15と第1の電極16・導電性合成樹脂材料電極層14bとの接着物に、実施例1と同種の付加架橋シリコーンゴムを塗布し、加圧加熱して硬化させた。すると、ヒドロシリル基含有ポリシロキサンのヒドロシリル基が、ビニル含有シリル基同士の架橋重合よりも優先的に、そのビニル含有シリル基の二重結合へヒドロシリル化反応して、高分子量化し、表面に白金含有触媒が付された第1の誘電体基材15と第1の電極16・導電性合成樹脂材料電極層14bとの接着物に、第1の誘電体基材15の第2の面15downと導電性合成樹脂材料電極層14bとの露出していた部位の上で、付加架橋シリコーンゴムが第2の誘電体基材13として被覆して接着した、気流発生装置1としての気流制御電極を得た。
Claims (15)
- ゴム弾性体材料からなる誘電体基材と、
前記誘電体基材に設けられた複数の電極と、
を備え、
前記電極への印加電圧による前記誘電体基材近傍の気体の一部のプラズマ化により気流を発生させる気流発生装置であって、
前記電極と前記誘電体基材との接合部位が、不飽和基又はビニルシリル含有シリル基を介した、化学結合で化学的に架橋して接合している
ことを特徴とする気流発生装置。 - 前記ゴム弾性体材料からなる第1の誘電体基材と、前記第1の誘電体基材の第1の面又は第1の面近傍に設けられた第1の電極と、前記第1の面とは異なる側の面である第2の面に設けられた第2の電極と、前記第2の電極を覆うように設けられた前記ゴム弾性体材料からなる第2の誘電体基材とを備え、前記第1の電極と前記第2の電極との間への印加電圧による前記第1の誘電体の第1の面近傍の気体の一部のプラズマ化により前記気流を発生させる前記気流発生装置であって、
前記第1の電極及び前記第2の電極と前記第1の誘電体基材との接合部位、及び前記第2の電極と前記第2の誘電体基材との接合部位が、前記不飽和基又はビニルシリル含有シリル基を介した、化学結合で化学的に架橋して接合しており、前記第1の誘電体基材と前記第2の誘電体基材との接合部位が、それら基材の表面に結合し及び/又はその表面に存する不飽和基又はビニルシリル含有シリル基を介した化学結合で化学的に架橋して接合していることを特徴とする請求項1に記載の気流発生装置。 - 前記第1の誘電体基材及び前記第2の誘電体基材は、夫々ゴム成分含有組成物が三次元的な網目状に架橋している前記ゴム弾性体材料であって、弾性を有するシート状に成形された三次元架橋シリコーンゴム又は三次元架橋エチレン・プロピレン・ジエンゴムであることを特徴とする請求項2に記載の気流発生装置。
- 前記ゴム弾性体材料が、不飽和基又はビニルシリル含有シリル基を有していることによって、前記第2の電極と前記第1の誘電体基材との接合部位、及び前記第2の電極と前記第2の誘電体基材との接合部位が、化学結合で化学的に架橋して接合していることを特徴とする請求項2に記載の気流発生装置。
- 前記化学結合が前記不飽和基又はビニルシリル含有シリル基を介した共有結合であることを特徴とする請求項1に記載の気流発生装置。
- 前記不飽和基又はビニルシリル含有シリル基が夫々、前記ゴム弾性体材料の分子中及び/又は表面上に存するものであることを特徴とする請求項1に記載の気流発生装置。
- 前記第1の電極又は前記第2の電極と前記第1の誘電体基材及び前記第1の誘電体基材と前記第2の誘電体基材とが、その表面に存する前記不飽和基又はビニルシリル含有シリル基が白金触媒又はロジウム触媒を担持させることによって、前記化学結合で化学的に架橋して接合していることを特徴とする請求項2に記載の気流発生装置。
- 前記第1の電極及び前記第2の電極と前記第1の誘電体基材との接合部位で、これら前記第1の電極及び前記第2の電極及び前記第1の誘電体基材との少なくとも何れかの表面の水酸基の脱水素残基へ前記不飽和基又はビニルシリル含有シリル基が共有結合しており、前記第1の誘電体基材と前記第2の誘電体基材との接合部位で、前記第1の誘電体基材の表面の水酸基の脱水素残基若しくはその表面に結合し及び/又はその表面に存する不飽和基又はビニルシリル含有シリル基が共有結合していることを特徴とする請求項2に記載の気流発生装置。
- 前記第1の電極、前記第2の電極、及び前記第1の誘電体基材の少なくとも何れかの表面が、コロナ放電処理表面、プラズマ処理表面、紫外線処理表面、及び/又はエキシマ処理表面であることを特徴とする請求項2に記載の気流発生装置。
- 前記第1の電極の少なくとも一部が、コーティング膜又はフィルム膜で保護されていることを特徴とする請求項2に記載の気流発生装置。
- 前記コーティング膜、又は前記フィルム膜が、導電性ゴム材料で形成された膜であることを特徴とする請求項10に記載の気流発生装置。
- 前記第2の電極が、前記第1の電極側にまで伸びた導電性ゴム層又は導電性樹脂層からなることを特徴とする請求項2に記載の気流発生装置。
- 相対的に空中を移動する被対象物に、前記第2の誘電体基材の第2の面側で付されることを特徴とする請求項2に記載の気流発生装置。
- ゴム弾性体材料からなる誘電体基材と、前記誘電体基材に設けられた複数の電極とを備え、前記電極と前記誘電体基材との接合部位が、不飽和基又はビニルシリル含有シリル基を介した、化学結合で化学的に架橋して接合しており、前記電極への印加電圧による前記誘電体基材近傍の気体の一部のプラズマ化により気流を発生させる気流発生装置を製造する方法であって、
前記電極と前記誘電体基材との接合部位にて、前記不飽和基又はビニルシリル含有シリル基によって、化学結合で接合させる工程
を有することを特徴とする気流発生装置の製造方法。 - 前記ゴム弾性体材料からなる第1の誘電体基材と、前記第1の誘電体基材の第1の面又は第1の面近傍に設けられた第1の電極と、前記第1の面とは異なる側の面である第2の面に設けられた第2の電極と、前記第2の電極を覆うように設けられた前記ゴム弾性体材料からなる第2の誘電体基材とを備え、前記第1の電極と前記第2の電極の間に電圧を印加して、前記第1の誘電体の第1の面近傍の気体の一部をプラズマ化することにより気流を発生させる前記気流発生装置を製造する方法であって、
前記第1の電極及び前記第2の電極に、前記第1の誘電体基材との接合面側に、前記不飽和基又はビニルシリル含有シリル基を反応させる工程、
第1の電極及び前記第2の電極を、前記接合面側で、前記第1の誘電体基材に付けて、前記第1の電極及び前記第2の電極と前記第1の誘電体基材との接合部位にて、前記不飽和基又はビニルシリル含有シリル基によって、化学結合で接合させる工程、
前記ゴム弾性体材料を、前記第2の面で前記第2の電極を前記第1の誘電体基材ごと覆いつつ硬化させて、前記第2の電極と前記第2の誘電体基材及び前記第1の誘電体基材と前記第2の誘電体基材の接合部位にて、不飽和基又はビニルシリル含有シリル基によって、化学結合にて接合させる工程
を有することを特徴とする請求項14に記載の気流発生装置の製造方法。
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