(57)【要約】本発明は、シリコンゴムの表面に形成された水性アクリル系粘着剤を含む第１の粘着層と、第１の粘着層上に形成された発泡剤を含む第２の粘着層と、を含む離型性を有する粘着性シリコンゴムを提供する。このシリコンゴムは、５０℃〜２００℃の温度範囲で５分乃至２時間熱処理することで、被接着物から容易に離型分離することができる。
2005503469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンゴムの表面に形成される水性アクリル系粘着剤を含む第１の粘着層と、
第１の粘着層上に形成される発泡剤を含む第２の粘着層と、
を含むことを特徴とする離型性を有する粘着性シリコンゴム。
【請求項２】
第２の粘着層が、発泡剤と発泡剤のマトリックス成分となる水性アクリル系粘着剤とを含む、請求項１記載の離型性を有する粘着性シリコンゴム。
【請求項３】
第２の粘着層が、アクリル酸エステル系コポリマーを主成分とする無溶媒型水性アクリル系粘着剤と、マイクロカプセル化された熱膨張性微粒子を有する物理的発泡剤と、蒸溜水とを含む、請求項１記載の離型性を有する粘着性シリコンゴム。
【請求項４】
反応性ガス雰囲気下で、シリコンゴムの表面にエネルギーを有するイオンビームを照射することにより、親水性官能基をシリコンゴムの表面に形成する、請求項１記載の離型性を有する粘着性シリコンゴム。
【請求項５】
反応性ガスが、酸素、窒素及び水素の群から選択される一つ以上であり、イオンが、酸素、水素、窒素、アルゴン及び二酸化炭素の群から選択される一つ以上である、請求項４記載の離型性を有する粘着性シリコンゴム。
【請求項６】
シリコンゴムが、その表面に形成される水性アクリル系粘着剤を含む第１の粘着層と、第１の粘着層上に形成される発泡剤を含む第２の粘着層とを含み、
シリコンゴムをチャンバに装入した状態で、シリコンゴムを５０℃から２００℃の温度範囲で、５分から２時間熱処理することにより第２の粘着層の粘着力を減少させることを特徴とする粘着性シリコンゴムの離型分離方法。
【請求項７】
シリコンゴムが、反応性ガス雰囲気下で、シリコンゴムの表面にエネルギーを有するイオンビームを照射することにより、親水性官能基をシリコンゴムの表面に形成する、請求項６記載の粘着性シリコンゴムの離型分離方法。
【請求項８】
プラズマディスプレイパネルのガラス基板と、
ガラス基板から発生する熱を放出する金属基板と、
それら二つの基板間に粘着剤を使用して接着されるシリコンゴムとを含み、
シリコンゴムが、その表面に形成される水性アクリル系粘着剤を含む第１の粘着層と、第１の粘着層上に形成される発泡剤を含む第２の粘着層と、を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの放熱システム。
【請求項９】
金属がアルミニウムである、請求項８記載のプラズマディスプレイパネルの放熱システム。
【請求項１０】
プラズマディスプレイパネルの放熱システムの離型分離方法であって、
放熱システムが、プラズマディスプレイパネルのガラス基板と、ガラス基板から発生する熱を放出する金属基板と、それら二つの基板間に粘着剤を使用して接着されるシリコンゴムとを含み、
シリコンゴムが、放熱システムをチャンバに装入した状態で５０℃から２００℃の温度範囲で、５分から２時間熱処理することによりシリコンゴムと二つの基板を分離させるために、シリコンゴムの表面に形成される水性アクリル系粘着剤を含む第１の粘着層と、第１の粘着層上に形成される発泡剤を含む第２の粘着層とを、含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、離型性を有する粘着性シリコンゴムに関し、詳しくは、粘着力を有すると共に、熱処理によって離型分離が可能であるシリコンゴムに関する。
【背景技術】
【０００２】
優れた弾性を有するシリコンゴムは、高度の信頼性と安全性を必要とする防衛産業、航空機産業、自動車及びその応用分野で広く使用されている。また、シリコンゴムは、その優れた電気的特性により高度の電機電子産業でも使用されている。
【０００３】
具体的に、シリコンゴムは、一般成形用ゴム、高温条件下で使用される耐熱性ゴム、電気用品に使用される難燃性ゴム又は押出用ゴム、優れた熱伝導性を利用して放熱シートに使用される放熱用ゴムに分類することができる。
【０００４】
放熱用シリコンゴムは、高温の熱が発生する電子製品に使用され、外部に熱を放出することにより電子製品の内部の温度上昇を抑制する。一般に、放熱用に使用されるシリコンゴムは、粘着剤又はその他の手段により製品に粘着されるが、シリコンゴムが一度材料に接着されると、シリコンゴムを被接着物から分離させることは容易でない。特に、プラズマディスプレイパネルのような高価の製品にシリコンゴムを接着させて所定期間使用し、製品の寿命が尽きた時に、リサイクルのために製品とシリコンゴムとを別々に分離させなければならない。しかし、製品とシリコンゴムの間の接着力は非常に強く、シリコンゴムを分離することが難しい。さらに、分離過程で高価の部品が破損される場合もあり、それにより部品のリサイクルも困難になる。したがって、シリコンゴムを被接着物から分離させる効果的な方法が要求される。
【０００５】
従来は、粘着剤に離型剤を加えて、粘着剤の粘着力を減少させようとする試みが行われてきた。
【０００６】
離型剤は、二つの材料、例えば、金属とプラスチック又は金属とゴム間の接着力を弱め、２つの材料の分離を容易にする試薬である。そしてこの離型剤は、作用によって物理的離型剤と化学的離型剤とに大きく分類される。物理的離型剤は、乾燥した粉末又は低温で発泡性を有する離型剤であり、化学的離型剤は、高温での発泡性を有し化学的に溶解される離型剤である。実際の使用時には、物理的離型剤と化学的離型剤とを混合して使用することもある。
【０００７】
離型剤を含有する粘着剤を使用して高分子フィルムに粘着性と剥離性とを同時に付与する技術が韓国公開特許９６−３６２４３に開示されている。
【０００８】
上記刊行物には、離型剤として発泡剤を使用し、これに有機粘着剤及び他の添加剤を混合して高分子フィルムに塗布することで、高分子フィルムに剥離性を付与する。また、有機粘着剤に油性アクリル系粘着剤を使用する。
【０００９】
しかし、シリコンゴムを粘着力と剥離性とを同時に付与するために、発泡剤を含有する粘着剤を使用することには限界がある。シリコンゴムは、粘着剤及び接着力が良くないだけでなく、粘着剤に離型剤を添加すると接着力が一層減少するので、シリコンゴムが被接着物に接着されるのが難しくなる。
【００１０】
また、有機粘着剤は環境汚染を誘発し、プラズマディスプレイパネルのような高価の製品に使用される場合、製品の特性を変化させるという恐れがある。
【００１１】
したがって、シリコンゴムの接着力を所定水準以上に維持しながら、いつでも離型分離を可能にする粘着剤を開発し、および粘着剤の離型性を向上させることが切実に要求されている。
【００１２】
発明の詳細な説明
本発明は目的は、したがってシリコンゴムに接着力と共に離型性を付与することである。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、プラズマディスプレイパネルに使用される放熱システムにおける離型分離方法を提供することである。
【００１４】
本発明の目的を達成するため、シリコンゴムの表面に形成される水性アクリル系粘着剤を含む第１の粘着層と、第１の粘着層上に形成される発泡剤を含む第２の粘着層と、を含む離型性を有する粘着性シリコンゴムが提供される。
【００１５】
また、シリコンゴムをチャンバに装入した状態で、５０℃から２００℃の温度範囲で、５分から２時間熱処理することにより、第２の粘着層の粘着力を減少させる粘着性シリコンゴムの離型分離方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を以下に添付する図面を参照して説明する。
【００１７】
本発明のシリコンゴムは、シリコンゴムの表面に水性アクリル系粘着剤を含む第１の粘着層と、第１の粘着層上に形成される発泡剤を含む第２の粘着層と、を形成して製造される。図１Ａは、本発明のシリコンゴムを示す断面図であり、そこでは、シリコンゴム１０の両表面に第１の粘着層１２及び第２の粘着層１４が形成されている。
【００１８】
第１の粘着層は、シリコンゴムが他の被接着物に接着されるように基本的な粘着力を付与する役割をする。一方、第２の粘着層は、シリコンゴムと被接着物との粘着力を減少させる役割をする。
【００１９】
第２の粘着材料は、発泡剤のみから構成し得るし、発泡剤とマトリックス成分である水性アクリル系粘着剤とにより構成することもできる。具体的には、アクリル酸エステル系コポリマーを主成分とする人体及び環境に無害な無溶媒型の水性アクリル系粘着剤及びマイクロカプセル化された熱膨張性微粒子からなる物理的発泡剤を蒸溜水に希釈して配合する。
【００２０】
本発明で使用する水性アクリル系粘着剤は、シリコンゴムが被接着物に粘着された後、水分が全て蒸発すると、有害残留物が残らないので、被接着物の表面を汚染する恐れがない。
【００２１】
粘着剤の粘着力を制御するためには、先ず、粘着剤の粘度を下げる必要がある。したがって、粘着剤の接着力を下げるために使用される大部分の離型剤は、粘着剤の粘度を下げる作用をする。例えば、発泡性離型剤は、粘着剤に添加されて極めて小さい気泡を作って粘着剤の粘度を減少し、化学的離型剤は、粘着剤の構成成分を分解させることで粘度を減少する。
【００２２】
本発明では、マイクロカプセル化された熱膨張性微粒子からなる物理的発泡剤を含む第２の粘着層をシリコンゴムに成形した後、シリコンゴムを適正温度に熱処理する。すると、発泡剤中の微粒子が膨脹して第２の粘着層の粘着力を低下させ、第２の粘着層は、第１の粘着層に接着され、それにより残留粘着物無しに被接着物からシリコンゴムを分離する。
【００２３】
従来の発泡剥離性粘着剤は化学発泡剤を使用していた。しかし化学的発泡剤は、有機溶剤に溶解しなければならず、発泡時にガスを放出するなどの問題点がある。本発明は、マイクロカプセル化された熱膨張性微粒子からなる物理的発泡剤を蒸溜水に希釈して使用する。マイクロカプセル化された熱膨張性微粒子からなる物理的発泡剤の微粒子の大きさは、発泡前は１０〜４０μｍで、発泡後には４０〜１００μｍに膨脹する。発泡温度及び条件は、使用目的によって変化する。また、発泡剤の種類及び添加量は、微粒子の膨脹程度及び粘着力を低下させる程度を考慮して決定する。
【００２４】
粘着性シリコンゴムの離型分離のための熱処理では、熱処理温度が低いほど熱処理時間を増やすことが好ましい。具体的に、熱処理温度は５０℃から２００℃、好ましくは、１００℃から１５０℃が適切で、熱処理時間は５分から２時間、好ましくは、２０分から１時間が適切である。
【００２５】
熱処理温度があまり高くなると、粘着剤及び粘着剤が塗布される材料に変形が発生する恐れがあり、熱処理温度があまり低いと、離型性の向上を期待しにくくなる。
【００２６】
熱処理時間は、熱処理温度が低いほど、長く保持することが好ましいが、熱処理をあまり長く保持する場合には生産性が落ちるため、適切な熱処理時間を選択することが極めて重要である。
【００２７】
被接着物に接着された本発明のシリコンゴムは、シリコンゴムをチャンバに装入した状態で、５０℃から２００℃の温度範囲で、５分から２時間熱処理する。これにより、第２の粘着層の粘着力を減少することができ、シリコンゴムと被接着物間の離型分離が可能になる。
【００２８】
本発明のシリコンゴムは、接着力を維持する第１の粘着層を有するため、離型分離の前まで強力な粘着力を維持し得る。さらに熱処理によって第２の粘着層の接着力が減少することにより、被接着物とシリコンゴムとが分離するとき、粘着物が被接着物には残留されることなく、それにより奇麗な被接着物の表面を維持することができる。
【００２９】
一方、シリコンゴムは、粘着剤及び接着力がよくないため、粘着剤塗布の前にシリコンゴムの表面を処理することが好ましい。
【００３０】
本発明においては、真空状態を維持しながらエネルギーを付与して加速させたイオン粒子を、反応性ガス雰囲気下でシリコンゴムの一面又は両面に照射して、シリコンゴムの表面に新しい化学結合種を形成することで、親水性及び接着力を強化させる。
【００３１】
一般に、疏水性を有するシリコンゴムをイオン補助反応法により表面改質すると、シリコンゴムの表面に親水性官能基が形成されてシリコンゴムの濡れ性が向上する。すなわち、水との表面接触角が減少する。さらに、表面に形成された親水性官能基によって粘着剤及び接着剤の付着、金属薄膜蒸着及び塗料接着などを可能にする。
【００３２】
本発明におけるイオンビームエネルギーは、数百から数千ｅＶの範囲を有する。反応性ガスを注入して、シリコンゴムの物理的構造に変化を与えることなく、表面に官能基を形成することにより表面特性を制御する。すなわち、表面改質されたシリコンゴムの特性を変化させることなく、親水性の向上を得ることができる。具体的には、０．５〜５．０ｋｅＶのエネルギーを有するイオンがシリコン高分子中の炭素結合の一部を反応性ガスで反応させることで、炭素とガスの２重結合等の親水性官能基を生成させてシリコンゴム表面のみを親水性に改質する。
【００３３】
本発明における照射されるイオンの注入量は、製品に要求される特性によって１０13〜１０18の範囲が適当で、使用されるイオン粒子は、酸素、窒素、水素、二酸化炭素及びアルゴンの群の一つ以上が選択される。また、反応性ガスとしては、酸素、水素及び窒素の一つ以上を使用する。
【００３４】
以下、本発明の実施態様を具体的に説明する。しかし、本発明の範囲は、以下の実施態様に限定されず、本請求項の範囲の中での多様な変形及び改質及びこれらの範囲内の等価物が従属請求項に含まれる。
【００３５】
本発明の一つの実施態様として、プラズマディスプレイパネルに使用されるガラス基板とガラス基板から発生する熱を放出する金属基板との間に放熱特性に優れたシリコンゴムを粘着剤を使用して接着させた。
【００３６】
粘着剤としては、水性アクリル系粘着剤を使用した。シリコンゴム上に粘着剤を塗布して第１の粘着層を形成した後、その上に発泡剤を含む第２の粘着層を形成した。また、シリコンゴムは、事前に表面処理を行って粘着剤との接着力を強化させた。
【００３７】
図１Ｂは、本発明のプラズマディスプレイパネルの放熱システムを示す模式図である。
【００３８】
第１の粘着層１２及び第２の粘着層１４が形成されたシリコンゴム１０の両面にガラス基板２０と金属基板３０とがそれぞれ接着されている。金属基板としては、熱伝導率が優れるアルミニウムを使用した。
【００３９】
放熱システムをチャンバに装入して１００℃以上に加熱した。
【００４０】
図２Ａは、チャンバに装入される放熱システムを示す写真である。熱処理温度は、最初１００℃から１０℃ずつ段階的に増やして最高温度１５０℃まで行った。熱処理時間は、各熱処理温度に対して最初５分から、５分ずつ最高時間１時間まで増加させた。各場合、全て熱処理後に粘着剤の離型性が全般的に向上した。したがって、ガラス基板と金属基板はシリコンゴムから容易に分離できた。
【００４１】
図１Ｃは、熱処理後にシリコンゴム１０がガラス基板２０及び金属基板３０から離型分離される状況を示す模式図である。第１の粘着層１２は、シリコンゴムとの接着力によりシリコンゴム表面上に残留し、第２の粘着層１４は、マイクロカプセル化された物理的発泡剤１４′が熱処理によって膨脹することにより、接着力が減少してガラス基板及び金属基板に残留しない。
【００４２】
図２Ｂ及び図２Ｃはそれぞれ、粘着剤が離型分離されたガラス基板及びアルミニウムフレームを示す写真である。ガラス基板及びアルミニウムフレームには、写真に示すように粘着剤が残留することなく、極めて奇麗な表面を維持している。
【００４３】
本実施態様における最適の離型性を示した温度及び熱処理時間は、それぞれ１４０℃及び４５分であった。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明によると、上記したように、放熱用シリコンゴムに接着力と共に離型性を付与することが可能である。特に、高価の製品に放熱用シリコンゴムを使用した場合、製品からシリコンゴムを分離させて各種部品をリサイクルすることが可能である。また、本発明のシリコンゴムは、製品に接着されても環境汚染及び製品の性質を変化させない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１Ａ】本発明のシリコンゴムを示す断面図である。
【図１Ｂ】本発明のプラズマディスプレイパネルにおける放熱システムを示す模式図である。
【図１Ｃ】熱処理後に離型されるシリコンゴムを示す模式図である。
【図２Ａ】熱処理のために、シリコンゴムが付着されたガラス基板及びアルミニウムフレームをチャンバに装入する状態を示す写真である。
【図２Ｂ】粘着剤が離型されたガラス基板を示す写真である。
【図２Ｃ】粘着剤が離型されたガラス基板及びアルミニウムフレームを示す写真である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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