專利名稱：硅橡膠和基底材料的一體成型復(fù)合體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硅橡膠和基底材料牢固地粘合成整體模塑體以及獲得該整體模塑體的制造方法，更加具體地，本發(fā)明涉及對金屬、玻璃、有機(jī)樹脂等基底材料的表面進(jìn)行改性的與硅橡膠的一體成形物以及獲得該一體成形物的制造方法。
背景技術(shù)：
硅橡膠和金屬、玻璃、有機(jī)樹脂等各種基底材料的一體成型品，由于硅橡膠的耐熱性等，因此可以在各種墊圈等汽車用部件，電灶(range)的框密封裝置、罐的包裝等家電類，復(fù)印機(jī)、打印機(jī)的定影機(jī)外周等廣泛領(lǐng)域中使用。另外，由于硅橡膠的安全性以及透明性、著色性等，因此也廣泛使用于奶瓶等嬰幼兒用品、防護(hù)鏡等潛水用品、淋浴帽等衛(wèi)浴用具。為了獲得這種硅橡膠和各種基底材料的整體模塑體，已知有賦予硅橡膠粘合性的方法、利用底漆改性基底材料的表面的方法、利用粘合劑使固化的硅橡膠和基底材料粘合的方法、通過2色成型進(jìn)行成型的方法等。
然而，賦予硅橡膠粘合性的方法，由于添加碳官能團(tuán)硅烷(CF硅烷)等反應(yīng)性高的粘合助劑，存在耐熱性降低和壓縮永久變形的惡化，而且由于粘合在模具上，從而成形性明顯降低的問題。通過底漆改性基底材料表面的方法，不僅存在由于底漆涂布工序中的涂抹不均或干燥不均而脫膠的問題，而且存在由于使用涂布、干燥、烘焙等復(fù)雜的工序或溶劑而造成作業(yè)環(huán)境惡化的嚴(yán)重問題。作為通過底漆以外的其他改性基底材料表面的方法，可以列舉紫外線照射法、電暈放電處理、等離子處理、噴砂清潔處理、鉻酸混合液處理等，其中任一種作為表面改性的方法都是不充分的。另外，還發(fā)現(xiàn)作業(yè)環(huán)境伴有危險，設(shè)備大規(guī)模、高價這些經(jīng)濟(jì)上的問題。另一方面，利用粘合劑粘合的方法，首先難以使硅橡膠粘合，即使能夠粘合，由于粘合劑自身的耐熱性或耐寒性不夠，頻繁導(dǎo)致粘合劑破壞。另外，通過2色成型的方法，存在對成型機(jī)的投資巨大、成型周期長、效率差的問題。
如下列舉作為與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有文獻(xiàn)。
專利文獻(xiàn)1特開2003-238710號公報專利文獻(xiàn)2特開2003-326845號公報發(fā)明內(nèi)容鑒于上述情況，本發(fā)明的目的是提供金屬、玻璃、樹脂等基底材料與硅橡膠牢固地粘合的一體化復(fù)合體及其制造方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明者們反復(fù)深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過在金屬、玻璃、樹脂等基底材料表面使有機(jī)硅化合物燃燒，在表面上形成含有硅烷醇基團(tuán)的氧化硅涂層，使硅橡膠與該涂層一邊接觸固化，基底材料與橡膠就能牢固地粘合，獲得一體化的復(fù)合體。
因而，本發(fā)明提供下述硅橡膠與基底材料一體化的復(fù)合體以及獲得該復(fù)合體的制造方法。
1通過有機(jī)硅化合物燃燒所形成的氧化硅膜而粘合硅橡膠與基底材料，使之一體化所形成的硅橡膠和基底材料的一體成型復(fù)合體。
21所述的一體成型復(fù)合體，其中基底材料是通過選自熱塑性樹脂、熱固性樹脂、金屬以及玻璃的材料形成的。
31或2所述的一體成型復(fù)合體，其中硅橡膠是加成反應(yīng)固化型或有機(jī)過氧化物固化型硅橡膠組合物的固化物。
41所述的一體成型復(fù)合體，其中基底材料是金屬制的芯(core)、金屬制的帶、耐熱樹脂帶或氟類樹脂管，硅橡膠是加成反應(yīng)固化型硅橡膠組合物的固化物，通過硬度檢驗(yàn)器A測定橡膠的硬度為小于等于40的硅橡膠，一體成型復(fù)合體是電子照相成像裝置用的定影軋輥或定影帶。
51所述的一體成型復(fù)合體，其中基底材料是玻璃、聚碳酸酯樹脂或丙烯酸樹脂制的透鏡，在該基底材料的周圍形成的框架部分是使加成反應(yīng)固化型的硅橡膠組合物固化的硅橡膠，一體成型復(fù)合體是游泳防護(hù)鏡或潛水鏡。
61所述的一體成型復(fù)合體，其中基底材料是玻璃或聚碳酸酯樹脂制的瓶子或瓶子頸部，吸吮部是使加成反應(yīng)固化型硅橡膠組合物固化的硅橡膠，一體成型復(fù)合體是嬰幼兒用奶瓶。
7硅橡膠和基底材料的一體成型復(fù)合體的制造方法，其特征在于在基底材料的表面，通過有機(jī)硅化合物的燃燒，形成氧化硅涂層，然后，在該氧化硅涂層上形成硅橡膠組合物層，并使其固化。
87所述的一體成型復(fù)合體的制造方法，其中基底材料是由選自熱塑性樹脂、熱固性樹脂、金屬以及玻璃的材料形成的。
97或8所述的一體成型復(fù)合體的制造方法，其中硅橡膠組合物是加成反應(yīng)固化型或有機(jī)過氧化物固化型的硅橡膠組合物。
本發(fā)明的硅橡膠和基底材料的一體化復(fù)合體，可以在各種墊圈等汽車用部件、電灶的框密封裝置、罐的密封墊等家電類、復(fù)印機(jī)、打印機(jī)的定影機(jī)外周，特別是電子照相成像用的定影軋輥或定影帶、奶瓶等嬰幼兒用品、游泳防護(hù)鏡、潛水眼鏡等潛水用品、淋浴帽等衛(wèi)浴用具等廣泛領(lǐng)域內(nèi)有效地使用。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的硅橡膠和基底材料的一體成型復(fù)合體中，作為基底材料，可以列舉金屬、玻璃、其他無機(jī)物、有機(jī)樹脂。
具體地，作為金屬，可以列舉鐵、鋁、、鎂、鎳、鉻、金、銀、銅、鋅、不銹鋼等，作為金屬、玻璃以外的無機(jī)物，可以列舉陶瓷制品、氧化鋁、氧化鈦等。
作為有機(jī)樹脂，可以是熱塑性樹脂、熱固性樹脂的任一種，可以列舉聚酰胺樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂、聚苯硫醚(PPS)樹脂、聚苯醚(PPO)樹脂、聚砜樹脂、聚醚砜樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚醚酰亞胺樹脂、聚丙烯酸樹脂、聚乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂、丙烯腈-苯乙烯(AS)樹脂、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚氟化乙烯樹脂、四氟乙烯-全氟代乙醚共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯聚合物、聚四氟乙烯樹脂、聚偏氟乙烯樹脂、乙烯聚三氟代氯乙烯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、尿素樹酯等。
與這些基底材料形成一體成型復(fù)合體的硅橡膠，一般只要是稱為硅橡膠的，任何一種都可以，特別地，優(yōu)選加成反應(yīng)固化型或有機(jī)過氧化物固化型的硅橡膠組合物的固化物。
其中，作為加成反應(yīng)固化型的硅橡膠組合物，是以(1)100質(zhì)量份的有機(jī)聚硅氧烷，該一分子有機(jī)聚硅氧烷中含有至少兩個與硅原子結(jié)合的烯基，(2)0.1～30質(zhì)量份的有機(jī)氫二烯聚硅氧烷，該一分子中至少有兩個、優(yōu)選大于等于三個的與硅原子結(jié)合的氫原子，(3)催化劑劑量的加成反應(yīng)催化劑作為主要成分在常溫下是液態(tài)或生橡膠狀的組合物，通過加熱而固化，形成橡膠狀彈性體。
組分(1)的有機(jī)聚硅氧烷是加成反應(yīng)固化型硅橡膠組合物的基礎(chǔ)聚合物，與該有機(jī)聚硅氧烷的硅原子鍵合的有機(jī)基團(tuán)優(yōu)選是碳原子數(shù)1～12、更加優(yōu)選1～8的取代或非取代的一價烴基，具體地是選自甲基、乙基、丙基等烷基等的脂肪族飽和烴基，乙烯基、烯丙基、丙烯基、丁烯基等鏈烯基等的脂族不飽和烴基，苯基、二甲苯基等芳基，芐基等芳烷基，3，3，3-三氟代丙基等鹵代基，氰基取化的烴基，在所有有機(jī)基團(tuán)中優(yōu)選大于等于70摩爾％是甲基。與硅原子鍵合的各個有機(jī)基團(tuán)可以不同，也可以相同，分子中必須至少平均含有兩個鏈烯基。該組分(1)的有機(jī)聚硅氧烷優(yōu)選在分子鏈兩端被三有機(jī)甲硅烷氧基封端、主鏈?zhǔn)怯啥袡C(jī)硅氧烷單元的重復(fù)構(gòu)成的直鏈狀，也可以部分是支鏈。該有機(jī)硅氧烷可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員通過公知的方法制造。例如，對于該制造方法，可以在堿或酸催化劑的存在下，通過對有機(jī)環(huán)聚硅氧烷和六有機(jī)二硅氧烷進(jìn)行平衡反應(yīng)而制得。
組分(2)的有機(jī)氫二烯(hydrodiene)聚硅氧烷是用作交聯(lián)劑的，只要分子中含有至少2個、優(yōu)選大于等于3個的與硅原子鍵合的氫原子(SiH基)，直鏈狀、環(huán)狀、支鏈狀、三維網(wǎng)狀等任一種分子結(jié)構(gòu)都可以，作為該有機(jī)氫二烯聚硅氧烷，可以列舉1，1，3，3-四甲基二硅氧烷、1，3，5，7-四甲基環(huán)四硅氧烷、三(二甲基氫二烯甲硅烷氧基)甲基硅烷、兩端三甲基甲硅烷氧基封端甲基氫二烯聚硅氧烷、兩端三甲基甲硅烷氧基封端二甲基硅氧烷·甲基氫二烯硅氧烷共聚物、兩端二甲基氫二烯甲硅烷氧基封端二甲基聚硅氧烷、兩端二甲基氫二烯甲硅烷氧基封端二甲基硅氧烷·甲基氫二烯硅氧烷共聚物、兩端三甲基甲硅烷氧基封端甲基氫二烯硅氧烷·聯(lián)苯硅氧烷共聚體、兩端三甲基甲硅烷氧基封端甲基氫二烯硅氧烷·聯(lián)苯硅氧烷·二甲基硅氧烷共聚物、(CH3)2HSiO1/2單元和SiO4/2單元組成的共聚體、(CH3)2HSiO1/2單元和SiO4/2單元和(C6H5)3SiO3/2單元組成的共聚體等。
該有機(jī)氫二烯聚硅氧烷的混合量，相對100質(zhì)量份的組分(1)有機(jī)聚硅氧烷為0.1～30質(zhì)量份，特別優(yōu)選0.2～20質(zhì)量份。另外，該有機(jī)氫二烯聚硅氧烷的混合可以如下混合組分(2)的與硅原子鍵合氫原子(即，SiH基)相對于組分(1)中與硅原子鍵合鏈烯基的摩爾比為0.1～10，優(yōu)選0.5～5左右。
作為組分(3)的加成反應(yīng)催化劑，可以列舉鉑黑、氯化鉑(II)、氯鉑酸、氯鉑酸和一元醇的反應(yīng)物、氯鉑酸和烯烴類的絡(luò)合物、鉑二乙酰乙酸酯等鉑類催化劑、鈀類催化劑、銠類催化劑等。另外該加成反應(yīng)催化劑的混合量可以是催化劑劑量，通常，作為鉑族金屬劑量，相對于組分(1)為0.1～1,000ppm，尤其為1～500ppm。
另外，作為有機(jī)過氧化物固化型的硅橡膠，是以(4)100質(zhì)量份的1分子中至少含有平均大于等于2個的烯基的有機(jī)聚硅氧烷、(5)催化劑劑量的有機(jī)過氧化物為主要成分、在常溫下是液態(tài)或生橡膠狀的組合物，通過加熱而固化，形成橡膠狀彈性體的物質(zhì)。
其中，組分(4)的有機(jī)聚硅氧烷是有機(jī)過氧化物固化型硅橡膠組合物的基礎(chǔ)聚合物，該有機(jī)聚硅氧烷的與硅原子鍵合的有機(jī)基團(tuán)優(yōu)選碳原子數(shù)為1～12、更加優(yōu)選1～8的取代或非取代的一元烴基，具體地，可以列舉選自甲基、乙基、丙基等烷基等的脂肪族飽和烴基，乙烯基、烯丙基、丙烯基、丁烯基等烯基等的脂肪族不飽和烴基，苯基、二甲苯基等芳基，芐基等芳烷基，3，3，3-三氟代丙基等鹵素取代的、氰基取代的烴基等，全體R中0.01～10摩爾％為烯基，尤其是烯基和甲基的總量優(yōu)選占全體有機(jī)基團(tuán)的大于等于70％。與硅原子鍵合的各個有機(jī)基團(tuán)可以不同，也可以相同，但是分子中必須含有至少平均2個烯基。該組分(4)的有機(jī)聚硅氧烷優(yōu)選主鏈由二有機(jī)硅氧烷的重復(fù)單元組成，分子鏈兩端以三有機(jī)甲硅烷氧基封端的直鏈狀，也可以部分是支鏈的化合物。該有機(jī)聚硅氧烷可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員通過公知的方法制造。例如，該制造方法可以通過在堿或酸催化劑的存在下，通過對有機(jī)環(huán)聚硅氧烷和六有機(jī)二硅氧烷進(jìn)行平衡反應(yīng)而獲得。
組分(5)的有機(jī)過氧化物，作為加快組分(4)的交聯(lián)反應(yīng)的催化劑使用，可以是歷來公知的催化劑，例如可以列舉過氧化苯甲酰、2，4-二氯過氧化苯甲酰、對甲基過氧化苯甲酰、鄰甲基過氧化苯甲酰、2，4-二枯烯基過氧化物、2，5-二甲基-二(2，5-叔丁基過氧(t-butylperoxy))己烷、二-叔丁基過氧化物、叔丁基過苯甲酸酯(perbenzoate)、1，1-二(叔丁基過氧羧基)己烷等，不特別地限定為這些物質(zhì)。
另外，添加量根據(jù)固化速度適當(dāng)選擇，通常相對于組分(4)可以為0.1～10質(zhì)量份，優(yōu)選0.2～2質(zhì)量份。
除了上述組分，本發(fā)明的硅橡膠組合物可以根據(jù)用途適當(dāng)混合霧化硅石、沉淀二氧化硅等加固性填料，六甲基二硅氨烷、含有硅烷醇基的聚合度為小于等于100的低分子量的二甲基硅氧烷、含有硅烷醇基的硅烷、含有烷氧基的硅烷、六烷基二硅氨烷等分散助劑，硅藻土、石英粉、熔融石英粉、粘土、氧化鋁、滑石等無機(jī)填料，鐵紅、氧化鈦、氧化鈰、氧化鋅、碳酸鋅、碳酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鎂、氧化鎂等耐熱、耐油改進(jìn)劑，炭黑、群青等用于著色的顏料，脫模劑，此外，還有在通常的硅橡膠組合物中所添加的添加劑。而且，為了使粘接性更加牢固，可以加入CF硅烷或各種含有SiH基的化合物等粘接助劑。
在本發(fā)明中，由于是通過有機(jī)硅化合物的燃燒所形成的氧化硅膜而粘接上述基底材料和硅橡膠，從而一體化的，因此，這時，對于氧化硅膜的形成，可以列舉通過使用含有有機(jī)硅化合物的燃料氣體的火焰對基底材料的表面進(jìn)行噴射而改性基底材料表面的方法。作為該有機(jī)硅化合物，可以列舉四甲基硅烷、三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、四甲氧基硅烷、三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷等。另外，除了添加這些有機(jī)硅化合物，為了容易控制火焰，可以混合丙烷氣或天然氣等烴氣，氫、氧、空氣等易燃性氣體。
將上述燃燒氣體的火焰噴射到基底材料的表面的時間為0.1～50秒，優(yōu)選0.3～30秒。在不滿0.1秒時，表面處理不完全且不均勻，如果超過50秒，可能會給改性表面的基底材料帶來損害。這時，所形成的氧化硅膜的厚度只要達(dá)到表面的分子官能團(tuán)產(chǎn)生變化的程度，就沒有特別的限制，通常小于等于10μm(例如0.001～10μm、特別是0.002～5μm)的膜就足夠，沒有必要形成超過10μm這樣厚的膜。
作為這種通過硅化合物燃燒來改性表面的方法，特別有效的是特開2003-238710號公報所公開的方法。
在獲得上述硅橡膠組合物的固化物(硅橡膠)和通過有機(jī)硅化合物的燃燒處理進(jìn)行了表面處理的基底材料的一體化復(fù)合體的方法中，在該基底材料上形成硅橡膠組合物層的方法可以是浸漬、涂層加工、注射成型、壓縮成型、注射法等方法，從容易處理、生產(chǎn)率等方面來看，優(yōu)選注射成型、壓縮成型、注射法。在任何情況下都是將表面處理過的基底材料放置在模具中，一邊使固化的硅橡膠組合物與模具中的基底材料接觸，一邊使基固化，從而獲得整體復(fù)合體。由于只有經(jīng)過表面處理的部位粘接，因此，也需要預(yù)備模具的脫模良好，并且修邊處理等后續(xù)工序。
作為硅橡膠組合物的固化條件，在上述加成反應(yīng)固化型或有機(jī)過氧化物固化型硅橡膠組合物中，為60～230℃下進(jìn)行5秒～2小時，優(yōu)選在80℃～210℃下進(jìn)行10秒～1小時。不滿60℃時，固化所需時間太長，如果超過230℃，恐怕在模具中填充硅橡膠組合物前就已經(jīng)固化，或固化的硅橡膠會變質(zhì)。
本發(fā)明的硅橡膠和基底材料的一體復(fù)合體，在現(xiàn)存的硅橡膠和金屬、玻璃或樹脂接觸下應(yīng)用的基本一切用處上。特別適用于奶瓶等嬰幼兒用品、游泳防護(hù)鏡、潛水眼鏡等潛水用品，更適用于打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等電子照相成像用的定影裝置(定影軋輥或定影帶)。
由于硅橡膠無味無臭、生理上惰性、而且透明性優(yōu)異、并且著色容易，在設(shè)計方面也優(yōu)異，從這點(diǎn)看，因此可以用于潛水用品中的護(hù)目鏡、潛水眼鏡的皮帶以及周圍部分、潛水呼吸器的接口部分(mouth piece)等。潛水眼鏡或防護(hù)鏡的眼鏡部件(透鏡)是玻璃或透明的聚碳酸酯樹脂或丙烯酸樹脂，通過有機(jī)硅化合物的燃燒，對這些樹脂進(jìn)行表面處理后，通過一邊使硅橡膠組合物、特別是加成固化型的硅橡膠組合物與其接觸，一邊使其固化，可以獲得透明眼鏡部分(透鏡)和周圍的橡膠部分(框架)一體化的游泳防護(hù)鏡和潛水眼鏡。
對于嬰幼兒用品，同樣地，由于硅橡膠是無味無臭、生理上惰性的，因此可以用于奶瓶用乳頭或兒童用橡皮奶嘴等。這些基底材料主要是玻璃或有機(jī)樹脂。在有機(jī)樹脂中，從透明性方面考慮，廣泛地使用聚碳酸酯樹脂。通過有機(jī)硅化合物燃燒對這些玻璃或有機(jī)樹脂進(jìn)行表面處理后，一邊使硅橡膠組合物、特別是加成固化型的硅橡膠組合物接觸基底材料的表面處理部分，一邊使其固化，可以獲得橡膠乳頭部分和周圍部分一體化的奶瓶用乳頭或兒童用橡皮奶嘴等。
另外，即使作為電子照相成像用裝置的定影裝置中所使用的定影軋輥或定影帶，本發(fā)明的與硅橡膠的一體復(fù)合體也可以有效地被使用。其中，硅橡膠被用作覆蓋氟類樹脂的定影軋輥或定影帶的硅橡膠層，該硅橡膠層是通過在由金屬芯、或耐熱性樹脂或金屬薄膜組成的環(huán)形帶基底材料中插入硅橡膠層，并且在該硅橡膠層上使用氟類樹脂涂布劑或氟類樹脂管等形成作為表層的硅橡膠層。這時，骨心或帶的材料、尺寸等可以根據(jù)錕軋的種類適當(dāng)選擇。作為骨心的材料，主要使用鋁、不銹鋼、鐵等，作為帶的基底材料，主要使用鋁、鎳、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺等。作為氟類樹脂管，可以使用市售品，這時，例如，通常使用聚四氟乙烯樹脂(PTFE)、四氟乙烯-全氟代烷基乙烯基醚共聚物樹脂(PFA)、氟代乙烯-丙烯共聚物樹脂(PEP)、聚偏氟乙烯樹脂(PVDF)、聚氟代乙烯樹脂等。通過有機(jī)硅化合物對這些骨心、帶基底材料和氟樹脂管(里面)兩者或一者的表面進(jìn)行燃燒處理后，放在模具內(nèi)，兩者之間填充硅橡膠組合物、特別是加成反應(yīng)固化型硅橡膠組合物，通過固化，可以制得在骨心或帶與氟樹脂管之間具有硅橡膠彈性層的定影裝置用的錕軋或帶。這時，硅橡膠組合物的固化條件沒有特別的限制，可以在100～180℃下、優(yōu)選120～160℃下固化3分鐘～1小時，更優(yōu)選在180～220℃下、后固化1～12小時。使用硬度檢驗(yàn)器檢測，所得的硅橡膠的組合物的固化物的硬度優(yōu)選在小于等于40。
另外，上述氟類樹脂覆蓋的定影錕軋或定影帶的硅橡膠層的厚度可以適當(dāng)選擇，定影錕軋通常為0.1～50mm、優(yōu)選0.3～30mm，定影帶通常為0.02～1m、優(yōu)選0.05～0.8mm。
另外，氟類樹脂管在使用有機(jī)硅烷化合物的燃燒進(jìn)行表面處理前，通過歷來所進(jìn)行的電暈放電處理、鈉萘法、液態(tài)氨法、濺射蝕刻法、受激準(zhǔn)分子激光處理等，也可以有效地使硅橡膠的粘接更加牢固。此外，為了提高粘接耐久性，還可以利用底漆處理。
該氟類樹脂層的厚度可以適當(dāng)選擇，可以為0.1～100μm、特別優(yōu)選1～50μm、如果比0.1μm更薄，軋輥的硬度變小，所提供的紙有滑動的情況，如果比100μm更厚，軋輥的硬度升高，夾持(nip)寬度不夠，定影后的圖像有不佳的情況。
實(shí)施例以下，給出實(shí)施例以及比較例，具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于下述 針對以下各個試樣(市售品，長50mm×寬25mm)，在基底材料表面上，以1m3/hr的氣體流量，對四甲基硅烷、四甲氧基硅烷和空氣的混合氣體(摩爾比＝0.00001∶0.000001∶1，即含有0.001摩爾％四甲基硅烷、0.0001摩爾％濃度的四甲氧基硅烷的空氣混合氣體)進(jìn)行約0.5秒鐘的燃燒處理。
試樣不銹鋼、鋁、玻璃、聚酰胺樹脂、PET樹脂使用特氟隆(商品名)膠帶密封該表面處理過的基底材料的前端25mm×10mm以外的部分。在該試樣上涂敷加成反應(yīng)固化型的硅橡膠組合物(KE1950-50A/B、混合比(質(zhì)量)為100/100、信越化學(xué)工業(yè)(股份)制)，固化條件為在120℃/10分鐘下加壓固化，再在150℃/2小時下進(jìn)行爐內(nèi)固化。
粘接試驗(yàn)是通過拉伸橡膠和基底材料的180度的剝落試驗(yàn)進(jìn)行的，橡膠破壞100％表示為○、橡膠破壞和界面剝離混合表示為△，界面剝離100％表示為×。
比較例是記載了沒有進(jìn)行燃燒處理就進(jìn)行同樣的粘接試驗(yàn)的例子。
表1


接著，在氣體流量1m3/hr下，燃燒四甲基硅烷、四甲氧基硅烷和空氣的混合物(摩爾比＝0.00001∶0.000001∶1，即含有0.001摩爾％的四甲基硅烷、0.0001摩爾％濃度的四甲氧基硅烷的空氣混合氣體)，以分別對直徑為15mm、長為250mm、厚為50μm的PFA樹脂管的內(nèi)側(cè)以及直徑為10mm×長為300mm的鋁軸的表面進(jìn)行2秒鐘的處理。將其固定在模具內(nèi)，以100比100(質(zhì)量比)混合加成反應(yīng)固化型液態(tài)硅橡膠組合物(KE1375A/B、信越化學(xué)工業(yè)(股份)制)并填充在管和軸之間，在150℃下加熱固化30分鐘，再在200℃下后固化4小時，制得在鋁軸外面形成硅橡膠層，在該硅橡膠層的外面，形成氟樹脂層的定影錕軋。將該定影錕軋安裝在電子照相復(fù)印機(jī)上，連續(xù)復(fù)印1,000萬張A4型復(fù)印紙后，試圖使作為骨心以及表層的氟樹脂層剝落，結(jié)果任何硅橡膠層上都有100％橡膠凝聚破壞。
同樣地在沒有燃燒處理的管和軸之間，填充與上述相同的硅橡膠組合物，固化所得的定影錕軋安裝在復(fù)印機(jī)上試圖進(jìn)行連續(xù)復(fù)印，但第五張紙時，表面產(chǎn)生折痕、第九張紙時，由于管剝落，試驗(yàn)中止。
權(quán)利要求
1.硅橡膠和基底材料的一體成型復(fù)合體，其通過有機(jī)硅化合物燃燒所形成的氧化硅膜而粘接硅橡膠與基底材料，并使之一體化而形成。
2.權(quán)利要求1所述的一體成型復(fù)合體，其中基底材料是由選自熱塑性樹脂、熱固性樹脂、金屬以及玻璃的材料形成的。
3.權(quán)利要求1或2所述的一體成型復(fù)合體，其中硅橡膠是加成反應(yīng)固化型或有機(jī)過氧化物固化型硅橡膠組合物的固化物。
4.權(quán)利要求1所述的一體成型復(fù)合體，其中基底材料是金屬制芯、金屬制帶、耐熱樹脂制帶或氟類樹脂管，硅橡膠是加成反應(yīng)固化型硅橡膠組合物的固化物，通過硬度檢驗(yàn)器A測定橡膠的硬度為小于等于40的硅橡膠，一體成型復(fù)合體是電子照相成像裝置用的定影軋輥或定影帶。
5.權(quán)利要求1所述的一體成型復(fù)合體，其中基底材料是玻璃、聚碳酸酯樹脂或丙烯酸樹脂制的透鏡，在該基底材料的周圍形成的框架部分是使加成反應(yīng)固化型的硅橡膠組合物固化后的硅橡膠，一體成型復(fù)合體是游泳防護(hù)鏡或潛水鏡。
6.權(quán)利要求1所述的一體成型復(fù)合體，其中基底材料是玻璃或聚碳酸酯樹脂制的瓶子或瓶子頸部，吸吮部是使加成反應(yīng)固化型硅橡膠組合物固化后的硅橡膠，一體成型復(fù)合體是嬰兒用奶瓶。
7.硅橡膠和基底材料的一體成型復(fù)合體的制造方法，特征在于在基底材料的表面，通過有機(jī)硅化合物的燃燒，形成氧化硅膜，然后，在該氧化硅膜上形成硅橡膠組合物層，并使其固化。
8.權(quán)利要求7所述的一體成型復(fù)合體的制造方法，其中基底材料是由選自熱塑性樹脂、熱固性樹脂、金屬以及玻璃的材料形成的。
9.權(quán)利要求7或8所述的一體成型復(fù)合體的制造方法，其中硅橡膠組合物是加成反應(yīng)固化型或有機(jī)過氧化物固化型的硅橡膠組合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過有機(jī)硅化合物燃燒所形成的氧化硅膜而粘接硅橡膠和基底材料，并使之一體化而形成的硅橡膠和基底材料的一體成型復(fù)合體。本發(fā)明的硅橡膠和基底材料的一體化復(fù)合體可以有效地在各種墊圈等汽車用部件、廚房灶用的窗框密封裝置、罐密封墊等家電類、復(fù)印機(jī)、打印機(jī)的定影機(jī)外周、尤其是電子照相成像用的定影軋輥或定影帶、奶瓶等嬰幼兒用品、游泳防護(hù)鏡、潛水眼鏡等潛水用品、淋浴帽等衛(wèi)浴用具等廣泛領(lǐng)域內(nèi)有效使用。
文檔編號A61J9/00GK1837269SQ20051012171
公開日2006年9月27日 申請日期2005年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月10日
發(fā)明者回谷典行, 池野正行 申請人:信越化學(xué)工業(yè)株式會社