JP2005161780A

JP2005161780A - シリコーンゲルシートおよびその製法

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Publication number: JP2005161780A
Application number: JP2003406643A
Authority: JP
Inventors: Hironori Nonami; 宏典野並; Hideki Teramoto; 英希寺本
Original assignee: Kureha Elastomer Co Ltd
Current assignee: Maxell Kureha Co Ltd
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2005-06-23

Abstract

【課題】シリコーンゲルシートの強度を向上し、その表裏両面または片面に対する合成樹脂フィルムの積層を不要にし、もってシリコーンゲルシートを装置や部品に組み込む際の作業性を改善する。
【解決手段】シリコーンゲルシートの表面層、中間層および裏面層の少なくとも一層を活性線照射により架橋し硬化させ、これによってシリコーンゲルシートの強度を向上する。特に表面層および裏面層の一方を架橋したものは、その一方の強度が向上し、かつ粘着性も低下ないしは解消するので、取扱いが容易になる。また、表面層および裏面層の双方を架橋したものは、双方の強度が向上し、かつ表裏両面の粘着性も低下ないしは解消するので、取扱いが一層容易になる。
【選択図】なし

Description

この発明は、シリコーンゲルシートおよびその製法に関し、粘着性および制振性を広範囲に制御することができ、各種分野のシール材やクッション材として使用可能なシリコーンゲルシートを提供するものである。

シリコーンゲルは、ゴムに比して器物の表面に対する密着性に優れ、しかもクッション性や耐熱性、耐候性が良好で、さらに必要に応じて高熱伝導性、難燃性、導電性、断熱性を付与することができるため、産業上の広い分野でシール材やクッション材等に使用されているが、強度が低く、かつ表面に粘着性を備えていて、装置や部品に組み込む際の作業性が悪いので、従来は、その改善を目的として、２枚の合成樹脂フィルムの間にサンドイッチ状に挟んで使用されていた。例えば、特開２００１−２５４２３号公報には、靴のインナーソール、ベルト用クッション等に使用可能なシート状の緩衝体として、上下２枚のフィルムで密閉可能なハウジングを形成し、このハウジング内を間仕切りフィルムで上下２室に仕切り、その片側にシリコーンゲル層を積層し、他側に空気層を形成し、この空気層側に吸気ポンプと排気弁を設けて空気量を加減するようにしたものが開示されている。
特開２００１−２５４２３号公報

しかしながら、上記のシート状緩衝体は、構造が複雑になり、かつ厚地となり、シリコーゲル層を薄地の単体で使用したいという市場の要求に応じることができなかった。一方、シリコーンゲルシートの表面にタルクやマイカ等の粉体を付着して表層部の粘着性を低下させ、これによって作業性を向上することも知られているが、この場合は、シリコーンゲルシートの表裏両面の粘着性は低下しても、強度不足が解消されないという問題があった。

第一の課題は、シリコーンゲルシートの強度を向上し、上記シリコーンゲルシートの表裏両面または片面に対する合成樹脂フィルムの積層を不要にし、もって上記シリコーンゲルシートを装置や部品に組み込む際の作業性を改善するものである。また、第二の課題は、シリコーンゲルシートの強度を向上すると共に、その少なくとも片面の粘着性を、前記粉体の付着によらずに制御して低減し、もって上記の作業性を更に向上するものである。

この発明に係るシリコーンゲルシートは、シリコーンゲルからなるシートにおいて、その表面層、中間層および裏面層の少なくとも一層が架橋により硬化していることを特徴とする。したがって、このシリコーンゲルシートは、強度が向上し、それだけ取扱いが容易となる。特に、表面層および裏面層の一方を架橋したものは、表面層および裏面層の一方の強度が向上すると共に、その粘着性が低減するので、取扱いが一層容易になる。この場合、他方の非架橋層には粘着性が保存されるので、この粘着力を利用して所望の部材に対する接着固定が可能である。また、表面層および裏面層の双方を架橋したものは、表裏両面の強度が向上し、表裏両面の粘着性も低減するので、取扱いが更に容易になる。一方、中間層を架橋したものは、中間層の強度が向上し、表裏両面の粘着性が保存されるので、取扱いが容易となり、また所望の部材間に接着で固定することができる。

上記の架橋は、電子線、ガンマ線および紫外線等の活性線照射によって行なうことができ、表面層に照射することにより表面層が架橋して硬化され、また裏面層に照射することにより裏面層が架橋して硬化され、また表裏両面に照射することにより表裏両面が架橋して硬化される。そして、表面層を架橋した後、この架橋後の表面層に第２のシリコーンゲル層を積層することにより、その粘着力で第１、第２のシリコーンゲル層が一体化されるため、上記の架橋による硬化層を中間層とするシリコーンゲルシートが得られる。なお、上記活性線の種類、強度、照射時間等の選択により、架橋の程度を調節し、シリコーンゲル層の破断強度、粘着力を制御することができる。また、上記のシリコーンゲルには、補強充填材、熱伝導性フィラー、顔料、染料、難燃剤およびチクソトロピー性付与材等を必要に応じて適宜に配合することができる。

この発明のシリコーンゲルシートにおいて、特に表裏両面が架橋硬化されたシリコーンゲルシートは、合成樹脂フィルムの片面にシリコーン処理、フッ素処理等の易剥離性処理を施してなる支持フィルムの処理面にシリコーンゲルを積層し、得られた積層シートのシリコーンゲル層側および支持フィルム側からそれぞれ活性線を照射してシリコーンゲル層の表裏両面を架橋硬化し、しかるのち支持フィルムを剥離除去することによって製造される。この場合、支持フィルムの易剥離性処理面にシリコーンゲル層を積層することにより、架橋後における支持フィルムの剥離除去が容易となり、かつ厚みの均一なシリコーンゲルシートが得られる。また、活性線の強度や照射時間等により、シリコーンゲルシートの全体を架橋硬化することができ、また表裏両面を架橋硬化し中間層を未架橋で残すことができ、また表裏両面の粘着力を無くしたり、微量だけ残したりすることができる。

上記の表裏両面が架橋硬化されたシリコーンゲルシートは、単体で使用することができる。なお、支持フィルムに対するシリコーンゲル層の積層は、シリコーンゲル組成物を高圧下で支持フィルムの表面に押出したり、またはカレンダー法で成形したりして行なうことができる。また、１液性または２液性の硬化型シリコーンゲル前駆体を上記支持フィルムの易剥離性処理面に塗布し、乾燥してゲル化し、しかるのち活性線を照射することができ、この場合は、厚みが薄くて均一なシリコーンゲルシートが容易に得られる。

また、この発明のシリコーンゲルシートにおいて、特に表裏の片面が架橋硬化されたシリコーンゲルシートは、合成樹脂からなる支持フィルムの片面にシリコーンゲルを積層し、得られたシリコーンゲル層の表面を電子線照射により架橋硬化することによって製造される。この場合、支持フィルムの片面にシリコーンゲル層を積層することにより、厚みの均一なシリコーンゲルシートが容易に得られる。また、活性線の強度や照射時間等により、シリコーンゲルシート表面の架橋度を調整することができ、その表面の粘着力を無くしたり、微量だけ残したりすることができる。

上記の表面層が架橋硬化されたシリコーンゲルシートは、支持フィルムの片面にあらかじめコロナ処理その他の易接着処理を施した場合は、支持フィルムに積層し一体化した状態、すなわち複合フィルムの形で使用することができる。また、支持フィルムの片面に前記の易剥離性処理を行った場合は、上記の架橋硬化後に支持フィルムを剥離除去してシリコーンゲルシートを単体で用い、その裏面に残された粘着性を利用することができる。また、支持フィルムに対するシリコーンゲル層の積層は、前記同様に押出し、またはカレンダー法で行なうことができ、また１液性または２液性の硬化型シリコーンゲル組成物の前駆体を塗布して行なうこともできる。

また、この発明のシリコーンゲルシートにおいて、特に中間層が架橋硬化されたシリコーンゲルシートは、前記支持フィルムの片面に第１シリコーンゲル層を積層し、この第１シリコーンゲル層の表面を活性線照射により架橋硬化し、次いで第１シリコーンゲル層の架橋硬化面に第２シリコーンゲル層を積層し、第２シリコーンゲル層をその粘着力で第１シリコーンゲル層に接着し一体化することによって製造される。この場合、支持フィルムの片面に第１シリコーンゲル層および第２シリコーンゲル層を順に積層することにより、厚みの均一なシリコーンゲルシートが容易に得られる。

上記の中間層が架橋硬化されたシリコーンゲルシートは、支持フィルムの片面にあらかじめ前記の易接着性処理をした場合は、支持フィルムと積層一体化した状態、すなわち複合フィルムの形で使用することができる。また、支持フィルムの片面に前記の易剥離性処理を行った場合は、支持フィルムを剥離除去してシリコーンゲルシートを単体で用い、その裏面の粘着性を利用することができる。また、第１シリコーンゲル層および第２シリコーンゲル層の積層は、前記同様に押出し、またはカレンダー法で行なうことができ、また１液性または２液性の硬化型シリコーンゲル前駆体を塗布して行なうこともできる。

請求項１に係るシリコーンゲルシートは、その表面層、中間層および裏面層の少なくとも一層を架橋により硬化したものであるから、その強度が向上し、取扱いが容易になり、特に表裏両面層を架橋硬化した場合は、強度が向上すると共に表裏両面の粘着性が低減され、取扱いが一層容易になる。また、架橋度の設定により硬化度および粘着性を制御することができるので、この制御の仕方でシリコーンゲルシートを単体で、または基材フィルムと複合して用いることができる。

また、請求項２に係る発明によれば、表裏両面が架橋硬化され、強度に優れ、表裏両面の粘着性が低くて単体で使用が可能であり、かつ厚みが均一で、作業性が良好なシリコーンゲルシートが得られる。また、請求項３に係る発明によれば、表面が架橋硬化され、裏面に支持フィルムが複合されていて、強度に優れ、表面の粘着性が低く、裏面に粘着性が無く、厚みが均一で、作業性が良好なシリコーンゲルシートが得られる。また、請求項４に係る発明によれば、中間層が架橋硬化され、裏面に支持フィルムが複合されていて、強度に優れ、表面に粘着性を備え、裏面に粘着性が無く、厚みが均一で、作業性が良好なシリコーンゲルシートが得られる。

実施形態１
一液性または二液性の硬化型シリコーンゲルの前駆体に補強充填材、熱伝導性フィラー、顔料、染料、難燃剤およびチクソトロピー性付与材等を適宜に配合、攪拌し、得られた混合溶液を、あらかじめ前記の易剥離性処理または易接着性処理がされたポリエチレンテレフタレート製の支持フィルム（厚み２５〜１００μｍ）の上記処理面に塗布し、オーブンで乾燥してゲル化し、厚みが０．０２〜２．０mm のシリコーンゲル層を形成する。次いで、得られたシリコーンゲル層および支持フィルムの積層体を電子線照射装置に導入し、シリコーンゲル層の表面に電子線を照射してシリコーンゲル層表面を架橋により硬化し、シリコーンゲルシートおよび支持シートの積層シートを得る。

この場合、電子線照射量を制御することにより、シリコーンゲルシートの強度を著しく向上することができ、またシリコーンゲルシート表面の粘着性を大幅に低減させ、あるいは解消することができる。また、上記支持フィルムの表面処理を易剥離性処理とするか易接着性処理とするかによって、支持フィルムを剥離してシリコーンゲルシートを単体で使用したり、また支持シートを剥離することなく支持シートとの複合体の形態で使用したりすることができる。

実施形態２
上記の実施形態１と同様にして支持フィルムの易剥離性処理面に混合溶液を塗布、乾燥したのち、この積層体の表裏両面に電子線を照射する。すなわち、シリコーンゲル層の表裏両面に電子線を照射し、シリコーンゲル層の表裏両面を架橋により硬化する。この場合、電子線の照射量を制御することにより、表裏両面の粘着性が低減されていて、中間層が未架橋のシリコーンゲルシートが得られる。したがって、このシリコーンゲルシートは、支持シートを剥離し、シリコーンゲルシート単体で使用することができる。

実施形態３
上記の実施形態１と同様にして支持フィルムの易剥離性または易接着性の処理面に混合溶液を塗布、乾燥したのち、シリコーンゲル層の表面に電子線を照射して架橋により硬化させ、次いでこの硬化したシリコーンゲル層の表面に上記の混合溶液を再び塗布、乾燥することにより、表裏両面に粘着性を有し、中間層が高い強度のシリコーンゲルシートを得る。この場合、支持フィルムに易剥離性のものを使用したときは、支持フィルムを剥離し、シリコーンゲルシートを単体で、その粘着性を生かす用途に用いることができ、易接着性のものを使用したときは、
支持シートを付けたまま複合フィルムとして用いることができる。

実施例１
市販の二液性高強度シリコーンゲル（ＧＥ東芝シリコーン株式会社製「ＴＳＥ３０７０」）のＡ液１００部（重量部）に対しシリカ１０部を添加し、大気圧下で３０分間攪拌したのちＢ液を添加し、更に均一に攪拌し、しかるのち真空脱泡装置を用いてゲージ圧−７５０mmHgの真空下で２０分間脱泡した。一方、支持フィルムとしてポリエチレンテレフタレートからなる厚み０．０７５mmのフィルムを用意し、その片面にフッ素処理（易剥離性処理）を行なった。また、カバーフィルムとして、低密度ポリエチレンからなる厚み０．０５mmのフィルムを用意した。

上記の脱泡で得られたシリコーンゲル前駆体をロールコーターに供給し、前記支持フィルムの処理面にゲル化後厚みが１．５mmとなるように塗布し、続いてオーブンに導入し、温度１００℃で熱処理を行なってゲル化し、得られたシリコーンゲル層表面に上記のカバーフィルムを重ね、圧着ロールで軽く押さえて連続的に積層し、更に電子線照射装置に導入し、カバーフィルム側から２００ＫＶ、１５Ｍradの電子線を照射して上記のシリコーンゲル層を架橋し、しかるのち上記カバーフィルムを剥離し、得られた実施例１のシリコーンゲルシートを支持フィルムと積層した状態でロール状に巻き取った。得られたシリコーンゲルシートは、支持フィルムを剥離したのち単体で使用することができ、その場合は裏面（支持フィルムの剥離跡）を粘着面として利用することができる。

上記実施例１の電子線照射を省略する以外は実施例１と同様にして比較例のシリコーンゲルシートを製作し、得られた比較例のシリコーンゲルシートを支持フィルムと積層した状態でロール状に巻き取った。

上記の実施例１および比較例のシリコーンゲルシートについて、性能を比較した。まず、カバーフィルムを剥離した場合、シリコーンゲルシート表面の粘着性は、触指による官能試験の結果、実施例１ではフィンガータックがなく、支持フィルムを剥離し、ＪＩＳＫ６２５１に準じて測定した引張り強度は３．２Ｍpa、伸びは２５０％であった。これに対して比較例は、フィンガータックは有りで、引張り強度は０．２９Ｍpa、伸びは１０００％であった。

また、電子線照射による粘着性の変化を比較するため、シリコーンゲルシートをイソプロピルアルコールで洗浄し、上記シートの表面すなわちカバーフィルム剥離跡の粘着性を次のように測定した。すなわち、１cm四方のアルミニウム板に１cm四方のポリエチレンテレフタレートフィルムを接着し、このポリエチレンテレフタレートフィルムをシリコーンゲルシートに重ね、室温下で１００ｇの加重を１０秒間加えた後、３０cm／分の速度で剥離した際の粘着力をロードセルで測定したところ、電子線を照射した実施例１は１０５ｇ／cm²であったのに対し、非照射の比較例は２５０ｇ／cm²であった。

次に、上記シリコーンゲルシートの反発弾性をＪＩＳＫ６２５５に準じて測定したところ、実施例１は１％以下であったのに対し、比較例は４％であった。

実施例２
上記の実施例１で得られたシリコーンゲルシートおよび支持フィルムの積層体を再び電子線照射装置に導入し、支持フィルム側から前記同様に２００ＫＶ、１５Ｍradの電子線を照射して上記シリコーンゲルシートの裏面層を架橋し、しかるのち支持フィルムを剥離することにより、表裏両面が架橋により硬化されて引張り強度が更に向上し、かつ表裏両面にフィンガータックがなく、単層で使用可能なシリコーンゲルシートを得た。

Claims

シリコーンゲルからなるシートにおいて、その表面層、中間層および裏面層の少なくとも一層が架橋により硬化していることを特徴とするシリコーンゲルシート。
合成樹脂フィルムの片面に易剥離性処理を施してなる支持フィルムの易剥離性処理面にシリコーンゲル層を積層し、得られた積層シートのシリコーンゲル層側および支持フィルム側からそれぞれ活性線を照射してシリコーンゲル層の表裏両面を架橋硬化し、しかるのち上記支持フィルムを剥離除去することを特徴とするシリコーンゲルシートの製法。
合成樹脂からなる支持フィルムの片面にシリコーンゲル層を積層し、このシリコーンゲル層の表面を活性線照射により架橋硬化することを特徴とするシリコーンゲルシートの製法。
合成樹脂からなる支持フィルムの片面に第１シリコーンゲル層を積層し、この第１シリコーンゲル層の表面を活性線照射により架橋硬化し、次いで第１シリコーンゲル層の架橋硬化面に第２シリコーンゲル層を積層し、第２シリコーンゲル層をその粘着力で第１シリコーンゲル層に接着し一体化することを特徴とするシリコーンゲルシートの製法。