專利名稱：：一種塑料/特氟綸-硅接合膜及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及塑料/特氟綸-硅接合膜及其制造方法。特別涉及通過5等離子體處理，在塑料或特氟綸基材表面上產(chǎn)生反應(yīng)性作用基，并在硅橡膠上添加能夠與所述反應(yīng)性作用基進行化學(xué)結(jié)合的硅烷偶聯(lián)劑，從而提高所述塑料或特氟綸基材與硅橡膠間結(jié)合強度的塑料/特氟綸-硅接合膜及其制造方法。
背景技術(shù)：
：10硅橡膠具有優(yōu)秀的耐熱性及介電性等特性，并具有橡膠特有的彈性，因此被廣泛用做各種電子產(chǎn)品的密封墊(Gasket)等。但是這種硅橡膠由于硅特有的離型性，因此不僅很難將硅橡膠接合到其他材料，還因其彈性滯后性(elastichysteresis),進行重復(fù)作業(yè)時存在尺寸不穩(wěn)定的問題。15為了解決上述問題，以往技術(shù)通過使用接合劑或涂布有粘合劑的膠帶來接合聚酯膜等塑料基材(substrate)和硅橡膠，以此來試圖克服上述問題，但由于硅橡膠和膠帶是物理結(jié)合的，因此如果受到熱等外沖擊，依然會很容易剝離。而且，由于硅橡膠具有優(yōu)秀的耐熱性、介電性等特性，并具有橡20膠特有的彈性，多用于LCD及PDP面板制造中作為接合所述面板和柔性印刷電路(FlexiblePrintedCircuit,FPC)的接合片(bongingsheet)來使用。但是，作為這種接合片使用的硅橡膠具有硅特有的離型性，并且具有較弱的表面粘合性，使得各異向性導(dǎo)電膜(anisotropicconducting25film,ACF)連接面板和柔性印刷電路粘附在橡膠表面時，會形成一些不良的產(chǎn)品。為了改善這一問題，以往技術(shù)釆用了離型性優(yōu)秀的特氟綸膜(Teflonfilm)，但這種特氟綸膜具有嚴重的熱變形性，使用壽命較短，因此通常把離型性優(yōu)秀的特氟綸膜設(shè)置在下面，而把耐熱性及彈性優(yōu)異的硅橡膠設(shè)置在上面，分別作為獨立供給的接合片使用。5為了解決以往技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過反復(fù)研究，確認了若通過等離子體對塑料或特氟綸基材表面進行處理而產(chǎn)生反應(yīng)性作用基后，將含有可同所述反應(yīng)性作用基進行化學(xué)結(jié)合的硅烷偶聯(lián)劑的液態(tài)硅橡膠(LSR，LiquidSiliconeRubber)涂布于所述塑料或特氟綸基材上并將其硬化，就可以大幅增加所述塑料或特氟綸基材和io硅橡膠間的結(jié)合強度，并基于上述認識提出了本發(fā)明。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述的常規(guī)技術(shù)中存在的問題，發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，通過等離子體對塑料或特氟綸基材表面進行處理而產(chǎn)生反應(yīng)性作用基后，將含有可同所述反應(yīng)性作用基進行化學(xué)結(jié)合的硅烷偶聯(lián)劑的液態(tài)硅15橡膠(LSR,LiquidSiliconeRubber)涂布于所述塑料或特氟綸基材上并將其硬化，可大幅增加所述塑料或特氟綸基材和硅橡膠間的結(jié)合強度。本發(fā)明的目的是提供一種能夠大幅增加塑料或特氟綸基材與硅橡膠間結(jié)合強度的塑料/特氟綸-硅接合膜。20本發(fā)明的另一個目的是提供一種制造所述塑料/特氟綸-硅接合膜的方法。為達到上述目的，本發(fā)明提供一種塑料/特氟綸-硅接合膜，其包括通過等離子體處理，在表面上產(chǎn)生反應(yīng)性作用基的塑料或特氟綸基材；可與所述反應(yīng)性作用基進行化學(xué)結(jié)合的硅烷偶聯(lián)劑；及包含所25述硅烷偶聯(lián)劑，并涂布于所述塑料或特氟綸基材的硅橡膠。本發(fā)明還提供一種塑料/特氟綸-硅接合膜的制造方法，其包括以i)通過等離子體處理，在塑料或特氟綸基材表面上產(chǎn)生反應(yīng)性作用基；及ii)將含有可同所述反應(yīng)性作用基進行化學(xué)結(jié)合的硅烷偶聯(lián)劑的液態(tài)硅橡膠涂布于所述塑料或特氟綸基材表面并將其硬化。5下面，按步驟詳細說明本發(fā)明。i)通過等離子體處理，在塑料或特氟綸基材表面上產(chǎn)生反應(yīng)性作用基。在本步驟中，為了提高塑料或特氟綸基材與涂布于所述基材上并被硬化的液態(tài)硅橡膠間的結(jié)合強度，對所述塑料或特氟綸基材表面進10行等離子體處理。通過所述等離子體處理，所述塑料或特氟綸基材表面上產(chǎn)生反應(yīng)性作用基，而所述反應(yīng)性作用基可為含氧的反應(yīng)性作用基，如-OH、-OOH、畫COOH、-C-O-、-C=0、-O-C隱O-等。所述等離子體處理可以按照常規(guī)方法進行，但為了在塑料或特氟綸基材表面上產(chǎn)生有效的反應(yīng)性作用基，優(yōu)選在等于或低于lxl(T3is托(torr)壓力下進行。這是因為，若在高于所述壓力的條件下進行等離子體處理，因雜質(zhì)而可能會導(dǎo)致電弧放電(arcdischarge),或者由于散射而會導(dǎo)致所產(chǎn)生反應(yīng)性作用基密度下降的問題。在所述等離子體處理時，無需特別限制注入離子槍(iongim)的氧氣和氬氣含量，但所使用氧氣和氬氣重量比優(yōu)選為1:1至4:1。20而且，當發(fā)生等離子體時的施加電壓越高，等離子體的放電密度也就越高，從而在塑料或特氟綸基材表面上產(chǎn)生的反應(yīng)性作用基的量隨之增多，因此所施加電壓優(yōu)選為10-4000W，更優(yōu)選為100-3000W。通常認為經(jīng)過等離子體處理后會產(chǎn)生表面蝕刻，但如圖1至圖3所示，針對PET進行等離子體處理之前(圖1)、剛剛經(jīng)過等離子體處25理之后(圖2)及經(jīng)過等離子體處理后擱置24小時之后(圖3)，所述PET的表面接觸角分別為67.27°、3.27°、39.86°。而針對特氟綸進行等離子體處理之前(圖4)、剛剛經(jīng)過等離子體處理之后(圖5)及經(jīng)過等離子體處理后擱置24小時之后(圖6),所述特氟綸的表面接觸角分別為109.46°、24.25°、47.37°。這表示根據(jù)本發(fā)明經(jīng)過等離子體處理的塑料或特氟綸基材表面上產(chǎn)生反應(yīng)性作用基，但隨著時間的經(jīng)過，所述反應(yīng)性作用基與大氣中的物質(zhì)進行反應(yīng)而變少。由此可以確5認，根據(jù)本發(fā)明對塑料或特氟綸進行等離子體處理后，會在其表面上產(chǎn)生反應(yīng)性作用基。所述塑料基材不僅可以使用表面上具有極性基的薄膜，還可以使用具有非極性基的烯烴類薄膜，特別可以使用多用于電子材料的聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚苯乙烯膜、聚酯膜、聚酰胺膜、聚酰亞胺膜io(polyimidefilm)、聚碳酸酯膜(polycarbonatefilm)、四乙酰纖維素膜(tetraacetylcellulosefilm)等。而且,可應(yīng)用于本發(fā)明的特氟綸膜不僅可以是特氟綸膜本身，還可以是為了提高制造后接合膜的尺寸穩(wěn)定及拉伸強度，包含玻璃纖維的織物片材(fabricsheet)。15ii)將含有硅烷偶聯(lián)劑的液態(tài)硅橡膠涂布于所述塑料或特氟綸基材表面后將其硬化。在本步驟中，將含有硅烷偶聯(lián)劑的液態(tài)硅橡膠涂布于所述塑料或特氟綸基材上并將其硬化。其中所述硅烷偶聯(lián)劑可與所述塑料或特氟綸基材表面上產(chǎn)生的反應(yīng)性作用基進行化學(xué)結(jié)合。所述硅烷偶聯(lián)劑引20發(fā)塑料或特氟綸基材與硅橡膠間的高分子化學(xué)結(jié)合，從而提高接合強度。所述硅烷偶聯(lián)劑可以從以下分子式1所示化合物中選擇至少一種使用。分子式1<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>上述分子式中，R,表示氫或乙烯基；R2至R4表示碳原子數(shù)為1到18的烷基，或者末端具有環(huán)氧基且碳原子數(shù)為3到18的烷基。相對于硅橡膠總量IOO重量份，所述硅烷偶聯(lián)劑的含量為0.1-305重量份，優(yōu)選為0.5-15重量份。若所述偶聯(lián)劑含量低于0.1重量份，其接合強度會很微弱；若超過30重量份，由于副產(chǎn)物，會產(chǎn)生氣泡，因此接合強度下降。本發(fā)明中可以使用催化劑一一錫化合物，從而使所述硅烷偶聯(lián)劑和所述塑料或特氟綸膜表面上的反應(yīng)性作用基容易反應(yīng)。所述錫化合io物可以是以下分子式2所示化合物。分子式2<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>上述分子式中，R5至Rs表示碳原子數(shù)為l到18的烷基。相對于硅橡膠總量IOO重量份，所述催化劑的含量可以是0.05-515重量份，優(yōu)選為0.1-2重量份。所述硅橡膠可以由選自二甲基硅氧垸、具有乙烯基的硅氧烷及硅氧烷類交聯(lián)劑中的原料制造，但并不限于此。所述液態(tài)硅橡膠可進一步包含硬化劑，并根據(jù)需要還可進一步包含無機填料(fillers)、液態(tài)硅硬化催化劑、物理性質(zhì)改良劑等。20圖l是表示進行等離子體處理之前的塑料表面接觸角的圖片。圖2是表示本發(fā)明中剛剛經(jīng)過等離子體處理之后的塑料表面接觸角的圖片。圖3是表示本發(fā)明中經(jīng)過等離子體處理后擱置24小時之后的塑料表5面接觸角的圖片。圖4是表示進行等離子體處理之前的特氟綸表面接觸角的圖片。圖5是表示本發(fā)明中剛剛經(jīng)過等離子體處理之后的特氟綸表面接觸角的圖片。圖6是表示本發(fā)明中經(jīng)過等離子體處理后擱置24小時之后的特氟綸io表面接觸角的圖片。具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實施例115利用等離子體處理裝置在聚對苯二甲酸乙二酯(PET,polyethyleneterephthalate)薄膜表面上產(chǎn)生反應(yīng)性作用基。所述等離子體處理裝置所使用的氧氣和氬氣的重量比為4:1，所施加電壓為1,000V/0.2-1.0A(200-1000W)。之后把經(jīng)過乙烯基收尾處理的液態(tài)硅[聚二甲基硅氧烷液體20(Poly(dimethylsiloxane)fluid)]55重量份、硬化劑[聚甲基羥基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物液體(Poly(methylhydrosiloxane-co-dimethylsiloxane)fluid)]3重量份、無機填料[氧化鉬(alumina)]40重量份、硅烷偶聯(lián)劑0.5重量份、錫化合物催化劑0.1重量份、鉑類液態(tài)硅硬化催化劑0.5重量份、作為物理性質(zhì)改良劑使用25的硅石納米粒子0.9重量份構(gòu)成的液態(tài)硅橡膠組合物涂布于經(jīng)過所述等離子體表面處理的塑料薄膜表面上后，在IOO。C溫度下擱置5分鐘使之硬化，制得塑料-硅接合膜。實施例2除了使用經(jīng)過乙烯基收尾處理的液態(tài)硅25.5重量份、硅烷偶聯(lián)劑30重量份外，其他的均與實施例l相同。實施例35除了使用經(jīng)過乙烯基收尾處理的液態(tài)硅40.5重量份、硅烷偶聯(lián)劑15重量份外，其他的均與實施例l相同。實施例4除了使用經(jīng)過乙烯基收尾處理的液態(tài)硅48.6重量份、硅烷偶聯(lián)劑5重量份及錫化合物催化劑2重量份外，其他的均與實施例l相同。io比較例1將由經(jīng)過乙烯基收尾處理的液態(tài)硅40.5重量份、硬化劑3重量份、無機填料40重量份、硅烷偶聯(lián)劑15重量份、錫化合物催化劑0.1重量份、液態(tài)硅硬化催化劑0.5重量份、作為物理性質(zhì)改良劑使用的硅石納米粒子0.9重量份構(gòu)成的液態(tài)硅橡膠組合物涂布于未經(jīng)等離子體15表面處理的塑料薄膜表面后，在100°C溫度下擱置5分鐘使之硬化，制得塑料-硅接合膜。比較例2除了使用經(jīng)過乙烯基收尾處理的液態(tài)硅55.6重量份，且沒有使用硅烷偶聯(lián)劑外，其他的均與實施例l相同。20實施例5利用等離子體處理裝置在特氟綸薄膜表面上產(chǎn)生反應(yīng)性作用基。所述等離子體處理裝置所使用的氧氣和氬氣重量比為4:1，施加電壓為1，500V/0.2-1.0A(300-l,500W)。之后把經(jīng)過乙烯基收尾處理的液態(tài)硅[聚二甲基硅氧烷液體25(Poly(dimethylsiloxane)fluid)]55重量份、硬化劑[聚甲基羥基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物液體(Poly(methylhydrosiloxane-co-dimethylsiloxane)fluid)]3重量份、無機填料[氧化鋁(alumina)]40重量份、硅烷偶聯(lián)劑0.5重量份、錫化合物催化劑0.1重量份、鉑類液態(tài)硅硬化催化劑0.5重量份、作為物理性質(zhì)改良劑使用的硅石納米粒子0.9構(gòu)成的液態(tài)硅橡膠組合物涂布于經(jīng)過所述等離子體處理的特氟綸薄膜表面后，在IOO。C溫度下擱置5分鐘使之硬化，制得特氟綸-硅接合5膜。實施例6除了使用經(jīng)乙烯基收尾處理的液態(tài)硅25.5重量份、硅烷偶聯(lián)劑30重量份外，其他的均與實施例5相同。實施例7io除了使用經(jīng)乙烯基收尾處理的液態(tài)硅40.5重量份、硅烷偶聯(lián)劑15重量份外，其他的均與實施例5相同。實施例8除了使用經(jīng)乙烯基收尾處理的液態(tài)硅48.6重量份、硅烷偶聯(lián)劑5重量份及錫化合物催化劑2重量份外，其他的均與實施例5相同。15比較例3將由經(jīng)過乙烯基收尾處理的液態(tài)硅40.5重量份、硬化劑3重量份、無機填料40重量份、硅垸偶聯(lián)劑15重量份、錫化合物催化0.1重量份、液態(tài)硅硬化催化劑0.5重量份、物理性質(zhì)改良劑0.9重量份構(gòu)成的液態(tài)硅橡膠組合物涂布于未經(jīng)等離子體處理的特氟綸薄膜表面后，20在100°C溫度下硬化5分鐘使之硬化，制得特氟綸-硅接合膜。比較例4除了使用經(jīng)乙烯基收尾處理的液態(tài)硅55.6重量份，并且沒有使用硅烷偶聯(lián)劑外，其他的均與實施例5相同。[實驗例]25針對由所述實施例l-4及比較例1、2制得的塑料-硅及由所述實施例5-8及比較例3、4制得的特氟綸-硅進行剝離試驗，并將其結(jié)果分別表示在表l及表2中。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>從上表可知，使用了未經(jīng)等離子體處理的塑料薄膜的比較例l及雖經(jīng)等離子體處理但未含硅烷偶聯(lián)劑的比較例2，其在制造后經(jīng)過24小時時產(chǎn)生剝離。而對經(jīng)過等離子體表面處理的塑料薄膜表面涂布了5含硅烷偶聯(lián)劑的液態(tài)硅橡膠的實施例1至4，其即使在制造后經(jīng)過24小時也沒有剝離，而且在120°C溫度下，經(jīng)過500小時后，也沒有出現(xiàn)剝離現(xiàn)象。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>從上表可知，使用了未經(jīng)等離子體處理的特氟綸薄膜的比較例3io及雖經(jīng)等離子體處理但未含硅烷偶聯(lián)劑的比較例4，其在制造后經(jīng)過24小時時產(chǎn)生剝離。而對經(jīng)過等離子體表面處理的特氟綸薄膜表面涂布了含硅烷偶聯(lián)劑的液態(tài)硅橡膠的實施例5至8，其即使在制造后經(jīng)過24小時后也沒有剝離，而且在120°C溫度下，經(jīng)過500小時后，也沒有出現(xiàn)剝離現(xiàn)象。工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明制造的塑料/特氟綸_硅接合膜，由于通過等離子體處理在塑料或特氟綸基材表面上產(chǎn)生的反應(yīng)性作用基和包含在硅橡膠內(nèi)的硅垸偶聯(lián)劑進行化學(xué)結(jié)合，可以大幅提高塑料或特氟綸基材與硅5橡膠間的結(jié)合強度。權(quán)利要求1、一種塑料-硅接合膜，其特征在于，包括通過等離子體處理，在表面上產(chǎn)生反應(yīng)性作用基的塑料基材；可與所述反應(yīng)性作用基進行化學(xué)結(jié)合的硅烷偶聯(lián)劑；及包含所述硅烷偶聯(lián)劑，并涂布于所述塑料基材的硅橡膠。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的塑料-硅接合膜，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑具有以下分子式l所示結(jié)構(gòu)，[分子式l]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>上述分子式中，R!表示氫或乙烯基；R2至R4表示碳原子數(shù)為1到18的烷基，或者末端具有環(huán)氧基且碳原子數(shù)為3到18的烷基。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的塑料-硅接合膜，其特征在于，相對于硅橡膠總量100重量份，所述硅烷偶聯(lián)劑的含量為0.1-30重量份。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的塑料-硅接合膜，其特征在于，所述硅15橡膠進一步包含以下分子式2所示結(jié)構(gòu)的催化劑。[分子式2]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>上述分子式中，Rs至R8表示碳原子數(shù)為1至18的烷基。5、根據(jù)權(quán)利要求l所述的塑料-硅接合膜，其特征在于，所述塑料基材選自以下任一種聚乙烯、聚丙烯膜、聚苯乙烯膜、聚酯膜、聚酰胺膜、聚酰亞胺膜、聚碳酸酯膜或四乙酰纖維素膜。6、一種塑料-硅接合膜的制造方法，其特征在于，包括步驟i)通過等離子體處理，在塑料基材表面上產(chǎn)生反應(yīng)性作用基；及ii)將含有可同所述反應(yīng)性作用基進行化學(xué)結(jié)合的硅烷偶聯(lián)劑的液態(tài)硅橡膠涂布于所述塑料基材表面并將其硬化。7、一種特氟綸-硅接合膜，其特征在于，包括通過等離子體處理，在表面上產(chǎn)生反應(yīng)性作用基的特氟綸基材；可同所述反應(yīng)性作用基進行化學(xué)結(jié)合的硅烷偶聯(lián)劑；及含有所述硅烷偶聯(lián)劑并被涂布于所述特氟綸基材的硅橡膠。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的特氟綸-硅接合膜，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑具有以下分子式1所示結(jié)構(gòu)，[分子式1]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>上述分子式中，Ri表示氫或乙烯基；R2至R4表示碳原子數(shù)為1到18的烷基，或者末端具有環(huán)氧基且碳原子數(shù)為3到18的烷基。9、根據(jù)權(quán)利要求7所述的特氟綸-硅接合膜，其特征在于，相對20于硅橡膠總量100重量份，所述硅烷偶聯(lián)劑的含量為0.1-30重量份。10、根據(jù)權(quán)利要求7所述的特氟綸-硅接合膜，其特征在于，所述硅橡膠進一步包括具有以下分子式2所示結(jié)構(gòu)的催化劑，[分子式2]誦<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>上述分子式中，R5至Rs表示碳原子數(shù)為l到18的烷基。11、根據(jù)權(quán)利要求7所述的特氟綸-硅接合膜，其特征在于，所述特氟綸基材為包含玻璃纖維的織物片材。12、一種特氟綸-硅接合膜的制造方法，其特征在于，包括步驟:i)通過等離子體處理，在特氟綸基材表面上產(chǎn)生反應(yīng)性作用基;及ii)將含有可同所述反應(yīng)性作用基進行化學(xué)結(jié)合的硅烷偶聯(lián)劑的液態(tài)硅橡膠涂布于所述特氟綸基材表面后將其硬化。全文摘要本發(fā)明涉及塑料/特氟綸-硅接合膜及其制造方法，其通過等離子體處理，在塑料或特氟綸基材表面上產(chǎn)生反應(yīng)性作用基，并在所述塑料或特氟綸基材上涂布含有可同所述反應(yīng)性作用基進行化學(xué)結(jié)合的硅烷偶聯(lián)劑的液態(tài)硅橡膠，并將其硬化，從而提高所述塑料或特氟綸基材與硅橡膠間的結(jié)合強度。文檔編號C09J183/00GK101535440SQ200780038100公開日2009年9月16日申請日期2007年10月11日優(yōu)先權(quán)日2006年10月13日發(fā)明者元裕德,宋昇昊,李學(xué)敏申請人:善祐Amc株式會社