(57)【要約】  射出成形物品を形成する装置が開示される。装置は、シリコーン配合物を型に送達するポンピングシステムと、約５０，０００センチポアズ〜約２，０００，０００センチポアズの粘度を有するシリコーン配合物と、を含む。型は、外部筐体及びその中の内部空洞を有し、シリコーン配合物が型の空洞の中に流入する。装置は、放射エネルギー源をさらに含み、放射エネルギーは、シリコーン配合物を型の空洞内で実質的に硬化させて射出成形物品を形成する。本開示は、射出成形物品を形成する方法と、射出成形物品の型とをさらに含む。【選択図】  図２
2016530139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形物品を形成する装置であって、
シリコーン配合物を型に送達するポンピングシステムであって、前記シリコーン配合物が約５０，０００センチポアズ〜約２，０００，０００センチポアズの粘度を有し、
前記型が外部筐体及びその中の内部空洞を有し、前記シリコーン配合物が前記型の前記空洞の中に流入するものである、ポンピングシステムと；
放射エネルギー源であって、前記放射エネルギーが前記型の前記空洞内で前記シリコーン配合物を実質的に硬化させて前記射出成形物品を形成するものである、放射エネルギー源と、
を含む、射出成形物品を形成する装置。
【請求項２】
射出成形物品を形成する方法であって、
シリコーン配合物をポンピングシステム内に供給することであって、前記シリコーン配合物が約５０，０００センチポアズ〜約２，０００，０００センチポアズの粘度を有するものである、供給することと；
外部筐体及びその中の内部空洞を有する型を提供することと；
前記シリコーン配合物を前記ポンピングシステムから前記型の前記空洞に送達することと；
前記シリコーン配合物に放射源を照射して前記型の前記空洞内で前記シリコーン配合物を実質的に硬化させ、前記射出成形物品を形成することと、
を含む、射出成形物品を形成する方法。
【請求項３】
射出成形物品の型であって、
外部筐体及びその中の内部空洞であって、約５０，０００センチポアズ〜約２，０００，０００センチポアズの粘度を有するシリコーン配合物を受け入れるように構成された内部空洞と；
放射エネルギー源であって、前記放射エネルギーが前記シリコーン配合物を前記型の前記空洞内で実質的に硬化させて前記シリコーン物品を形成するものである、放射エネルギー源と、
を含む、射出成形物品の型。
【請求項４】
前記放射エネルギー源が前記筐体と前記空洞の間に配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記型の前記筐体が、前記型の前記空洞内での熱処理の熱源をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記熱処理が約２０℃〜約２００℃、例えば約２０℃〜約１５０℃、例えば約２０℃〜約１００℃、又は実に約４０℃〜約８０℃の温度でのものである、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記放射エネルギー及び前記熱処理の適用が、単一のエネルギー源での硬化に比較して増強した接着をもたらす、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記放射エネルギー及び前記熱処理が、逐次的にか、同時にか、又はそれらの組合せかで、前記シリコーン配合物に適用される、請求項５に記載の装置。
【請求項９】
前記型が、熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマーを前記空洞に供給する、前記空洞へのポートをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマーが、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリエステル、シリコーン、コポリエステル、フルオロポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はそれらの組合せである、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記シリコーン配合物を供給する前に、前記熱可塑性ポリマー又は前記熱硬化性ポリマーが前記空洞に供給される、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記シリコーン配合物を供給する前に、前記熱可塑性ポリマー又は前記熱硬化性ポリマーの表面が少なくとも放射エネルギーで処理され、前記熱可塑性ポリマー又は前記熱硬化性ポリマーの前記処理表面が前記シリコーン配合物への向上した結合を有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記熱可塑性ポリマー又は前記熱硬化性ポリマーと前記シリコーン配合物とが、少なくとも放射エネルギーと直接接触して処理される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記シリコーン配合物が、液体シリコーンゴム（ＬＳＲ）、室温加硫性シリコーン（ＲＴＶ）、又はそれらの組合せである、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記シリコーン配合物が接着促進剤をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的に、物品を形成する装置及び方法に関し、より詳しくは、射出成形物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの工業分野では、射出成形法によって生産されるシリコーン物品に熱硬化を用いる。シリコーン物品は概して、シリコーン配合物を高温で熱硬化することによって形成される。例えば、少なくとも１４０℃以上の温度が熱硬化に用いられる。特定の複数成分射出成形物品の場合には、シリコーン配合物の熱硬化に用いられる温度はしばしば、多くの望ましい基材の融解温度を超える。
【０００３】
そのため、シリコーン配合物は概して、複数成分射出成形物品向けに、融解温度の高い基材を使って商業的に射出成形されてきた。これらの複数成分射出成形物品は、高融解温度基材に限定されるため、概して高価である。融解温度の低い基材であれば、それはしばしばより費用効果的であるため望ましいが、しかし、低融解温度基材を使ってシリコーン配合物を射出成形することにはかなりの困難があった。残念ながら、シリコーン配合物の熱硬化に要求される熱が、そのような温度であれば分解し変形すると思われる多くの熱可塑性及び熱硬化性材料の使用を妨げる。さらに、シリコーン配合物と熱可塑性又は熱硬化性材料など、異種材料間の接着は、特定の用途に要求される接着をもたらすのに、接着促進剤、開始剤、化学的表面処理、又は機械的処理をさえ用いなければならないなど、問題であり得る。
【０００４】
したがって、射出成形物品を形成する改善した方法及び装置が望まれる。
【発明の概要】
【０００５】
一実施形態では、射出成形物品を形成するための装置が開示される。装置は、シリコーン配合物を型に送達するポンピングシステムを含み、シリコーン配合物は、約５０，０００センチポアズ〜約２，０００，０００センチポアズの粘度を有するものである。型は、外部筐体及びその中の内部空洞を有し、シリコーン配合物が型の空洞の中に流入する。装置は、放射エネルギー源をさらに含み、この放射エネルギーが型の空洞の中でシリコーン配合物を実質的に硬化させて射出成形物品を形成する。
【０００６】
他の一実施形態では、射出成形物品を形成する方法が提供される。方法は、ポンピングシステム内にシリコーン配合物を供給することを含み、そのシリコーン配合物は、約５０，０００センチポアズ〜約２，０００，０００センチポアズの粘度を有する。方法は、外部筐体及びその中の内部空洞を有する型を提供することと、ポンピングシステムから型の空洞にシリコーン配合物を送達することと、放射源よりシリコーン配合物に照射をして型の空洞内でシリコーン配合物を実質的に硬化させ、射出成形物品を形成することと、をさらに含む。
【０００７】
なおも他の一実施形態では、射出成形物品のための型が提供される。型は、外部筐体及びその中の内部空洞を含み、内部空洞は、約５０，０００センチポアズ〜約２，０００，０００センチポアズの粘度を有するシリコーン配合物と、放射エネルギー源との受け入れのために構成され、放射エネルギーは、型の空洞内でシリコーン配合物を実質的に硬化させて射出成形物品を形成する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
添付の図面を参照することによって、本開示はよりよく理解することができ、その数多くの特徴と利点は当業者に明らかとなり得る。
【図１】射出成形物品を製作する装置の一実施形態の図である。
【図２】一実施形態に従って射出成形物品を製作する方法のフロー図である。
【０００９】
当業者であれば、図中の要素が簡潔と明瞭のために例示されており、必ずしも縮尺通りに引かれたものではないことを理解する。例えば、図中のいくつかの要素の寸法は、本発明の実施形態の理解向上に役立つよう、他の要素に比較して誇張されていることがある。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の記載は図と組み合わされて、本明細書に開示される教示内容の理解を助けるために提供される。以下の考察は、教示内容の具体的な実行例と実施形態に焦点を合わせることになる。この焦点は、教示内容の説明を助けるために提供されるものであり、教示内容の範囲又は適用性に対する制限として解釈されないものとする。
【００１１】
本明細書で使用される場合、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、又はこれらの他のいかなる変種も、非限定用語であり、「…を含み、但しそれに限定されない」を意味すると解釈されるものとする。これらの用語は、より限定的な用語「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」及び「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」を包含する。一実施形態では、列記された特徴を含む方法、物品、又は装置は必ずしもそれらの特徴にのみ限定されるものではなく、明示的に列記されていない他の特徴又はかかる方法、物品、又は装置に固有の他の特徴を含み得る。さらに，明示的に反対のことが述べられていなければ、「又は（ｏｒ）」は、包含的ｏｒを指し、排他的ｏｒを指すものではない。例えば、条件Ａ又はＢは、次のいずれの１つによっても満足される：Ａは真（又は、存在する）でありかつＢは偽（又は、存在しない）である、Ａは偽（又は、存在しない）でありかつＢは真（又は、存在する）である、及びＡとＢの両方が真（又は、存在する）である。
【００１２】
また、「ａ」又は「ａｎ」の使用は、本明細書に記載の要素及び構成要素を記述するために用いられる。これはただ、便宜上なされ、本発明の範囲の概略的な意味を伝えるためになされる。この記載は、他のように意味することが明確でなければ、１つ又は少なくとも１つを含むと読まれるものとし、単数形は複数形をも包含し、逆もまた同様である。例えば、本明細書に単一の項目が記載されている場合、単一の項目の代わりに１つより多い項目が用いられてもよい。同様に、本明細書に１つより多い項目が記載されている場合、その１つより多い項目の代わりに単一の項目が用いられてもよい。
【００１３】
他に定義がなければ、本明細書で用いられる技術及び科学用語は全て、本発明が属する技術分野の当業者によって共通に理解されるのと同じ意味を有する。材料、方法、及び実施例は、例示的に過ぎず、限定することを意図していない。本明細書に記載されない範囲に、具体的な材料及び加工行為に関する多くの詳細が、従来からあり、構造技術分野及び対応する製造技術分野内の参考図書及び他の出所に見出され得る。他に断りがなければ、全ての測定は約２５℃でのものである。例えば、粘度の値は、他に断りがなければ、２５℃でのものである。
【００１４】
本開示は概して、射出成形物品などの物品を形成する装置に関する。装置は、少なくとも１つのポリマー材料を型に送達するポンピングシステムを含む。型は、外部筐体及びその中の内部空洞を有し、少なくとも１つのポリマー材料は、型の空洞の中に流入する。装置は、放射エネルギー源をさらに含み、放射エネルギーは、型の空洞内で少なくとも１つのポリマー材料を実質的に硬化させる。一実施形態では、装置は、いかなる数のポリマー材料をも型に供給して複数成分射出成形物品を提供するように、構成される。一実施形態では、少なくとも１つのポリマー材料は、第１のポリマー材料と第２の異なるポリマー材料とを含む。他の一実施形態では、少なくとも１つのポリマー材料は、第１のポリマー材料と第２の同じポリマー材料とを含む。一実施形態では、第１のポリマー材料は、熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマーである。具体的な一実施形態では、第２のポリマー材料は、シリコーン配合物を含む。一例では、装置は、第１のポリマー材料と第２のポリマー材料の間の接着強度が型の内部空洞内で改善されるように構成される。さらに、装置は、それが型の内部空洞内で第２のポリマー材料を硬化させることができるように構成される。射出成形物品を形成する改善した方法がさらに提供される。
【００１５】
図１は、射出成形物品を製作する装置１００の一実施形態の図である。具体的な一実施形態では、装置１００は、第１のポンピングシステム１０２を含む。いかなるポンピングシステム１０２も想定される。ポンピングシステム１０２は、空気圧、水圧、重力、機械力、及び同種のもの、又はそれらの組合せなどによって第１のポリマー材料を送達するいかなる適切な手段を含んでもよい。一実施形態では、ポンピングシステム１０２は、第１のポリマー材料を型１０４に送達する。型１０４は、外部筐体１０６とその中の内部空洞１０８とを含む。内部空洞１０８は、最終射出成形物品（図示せず）に望まれるいかなる形状で構成されてもよい。具体的な一実施形態では、第１のポリマー材料は、型１０４の内部空洞１０８の中に流入する。
【００１６】
一実施形態では、第１のポリマー材料は、想定されるいかなる熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマーでもよい。具体的な一実施形態では、第１のポリマー材料は、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリエステル、コポリエステル（ｃｏＰＥＴＳ）、シリコーンポリマー、フルオロポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、他の任意の商品熱可塑性樹脂、エンジニアリング熱可塑性樹脂、又はそれらの任意の組合せである。熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマーは、任意の触媒、任意のフィラー、任意の添加剤、又はそれらの組合せの添加により、任意の前駆体など、任意適切な成分で形成してもよい。第１のポリマーの架橋結合を引き起こすことのできるいかなる適切な触媒も想定される。一実施形態では、添加剤はいかなる適切な接着促進剤をも含む。いかなる適切な接着促進剤もが想定されるが、第１のポリマーにも依る。一実施形態では、接着促進剤は、シリコーンポリマーとともに用いられ、接着促進剤は、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニル−トリス（２−メトキシエトキシ）−シラン；２，５，７，１０−テトラオキサ−６−シラウンデカン、６−エテニル−６−（２−メトキシエトキシ）−シラン、又はそれらの任意の組合せなど、シランである。具体的な一実施形態では、前駆体、触媒、フィラー、添加剤、又はその組合せは、選ばれた第１のポリマー、及び射出成形物品に望まれる最終的な特性にも依る。
【００１７】
装置１００は、放射エネルギー源１１０をさらに含む。一実施形態では、放射エネルギー源１１０が、筐体１０６の内部空洞１０８に対して供給される。放射エネルギー源１１０は、放射エネルギーを筐体１０６の内部空洞１０８に送達するいかなる適切な構成でもよい。例えば、放射エネルギー源１１０は、空洞１０８の一側面、空洞１０８の向かい合う両面、空洞１０８の隣接し合う側面、又は実に空洞１０８の周囲など、内部空洞１０８のいかなる部分にも送達することができる。送達は、直接放射エネルギー、光ファイバーケーブル経由放射エネルギー、又はそれらの任意の組合せをさらに含んでもよい。例示する通り、放射エネルギー源１１０は、型１０４の筐体１０６の外部にある。例示されていないが、放射エネルギー源１１０は、筐体１０６内に収容されてもよい。例えば、放射エネルギー源１１０は、外部筐体１０６と内部空洞１０８との間に配置されてもよい。
【００１８】
一実施形態では、放射エネルギーは、少なくとも１つのポリマー材料に、その少なくとも１つのポリマー材料及び所望の最終結果に従って、改善した特性をもたらすように構成される。例えば、放射エネルギーは、少なくとも１つのポリマー材料に、表面処理を少なくとも提供するように構成される。一実施形態では、放射エネルギーは、型１０４の空洞内で、即ちインサイチュで、材料を実質的に硬化させて射出成形物品を形成する。放射エネルギー源１１０としては、化学線などいかなる適切な放射エネルギー源もが挙げられる。具体的な一実施形態では、放射源は紫外線である。いかなる適切な波長の紫外線もが想定される。具体的な一実施形態では、紫外線は、波長が約１０ナノメートル〜約４１０ナノメートルである。さらに、材料及び所望の結果に従って、放射エネルギーを同じか又は異なる波長で何回適用してもよい。
【００１９】
具体的な一実施形態では、放射源は、少なくとも１つのポリマー材料の表面を実質的に処理するのに充分である。例えば、放射源は、熱可塑性材料又は熱硬化性材料など、第１のポリマー材料の表面を実質的に処理して、第１のポリマー材料の、それが直接接触するポリマー材料、例えば第２のポリマー材料への接着を増強させるのに充分である。一例示的実施形態では、表面処理は、第２のポリマー材料に対する第１のポリマー材料の接着を増強する。一実施形態では、表面処理は、２つの材料の間の接着が粘着性結合をもたらすことを可能にする、即ち、２つの材料の間の結合に破壊が起こる前に第１のポリマー材料及び／又は第２のポリマー材料の構造的完全性に破壊が起こる粘着破壊が起こる。一実施形態では、放射源は、第２のポリマー材料など、少なくとも１つのポリマー材料を実質的に硬化させるのに充分である。「実質的に硬化させる」は、本明細書で使用される場合、例えば、レオメーターデータによって決定して、最終架橋結合密度の＞９０％であることを指す（９０％硬化は、材料がＡＳＴＭ  Ｄ５２８９で測定された場合に最大トルクの９０％に達することを意味する）。例えば、その硬化のレベルは、所望のジュロメーターを有する射出成形物品を提供するものである。一実施形態では、第２のポリマー材料の最終ジュロメーターは、第２のポリマーに選定される材料に依る。
【００２０】
一実施形態では、内部空洞１０８の少なくとも部分１１２は、放射源１１０に対して実質的に透過的である。内部空洞１０８の部分１１２は、装置１００の内部空洞１０８の中、及び内部空洞１０８内に収容される第１のポリマー材料、第２のポリマー材料、又はその組合せに対する、放射源１１０からの透過をもたらすように実質的に透過的である。「実質的透過性」は、本明細書で使用される場合、約１０ナノメートル〜約４１０ナノメートルの紫外線など、放射源の少なくとも約２５％又は実に少なくとも約５０％など、約１％〜約１００％が、筐体１０６の部分１１２を通って放射し、内部空洞１０８内の第１のポリマー材料、第２のポリマー材料、又はその組合せに放射を供給することができる材料を指す。より具体的な一実施形態では、透過性は約３００ナノメートルで約５０％より大きい。例えば、放射源１１０に実質的に透過的な、内部空洞１０８の部分１１２は、窓部を含んでもよい。一実施形態では、窓部は水晶、ガラス、ポリマー、又はそれらの組合せである。窓部用のポリマーは、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン、又はそれらの組合せであってもよい。透過性は概して、放射源の波長、材料、及び材料の厚さに依る。例えば、ＰＭＭＡは、厚さ３ｍｍ、約３００ｎｍで、約８０％の透過性を有する。水晶の場合、透過性は、厚さ１０ｍｍに対して、約２００ｎｍ〜約５００ｎｍで、約９０％より大きくてもよい。
【００２１】
装置１００は、型の空洞内の第１のポリマー材料、第２のポリマー材料、又はそれらの組合せの熱処理のための熱源１１４をさらに含んでもよい。熱処理のいかなる供給源も想定される。一実施形態では、熱処理の供給源としては、例えば、電気抵抗性加熱素子、少なくとも１つのチャネルを通して型にポンピングされる外部加熱された熱流体、又はそれらの組合せが挙げられる。熱処理にいかなる温度も想定される。一実施形態では、熱処理は、第１のポリマー材料のガラス転移温度又は加熱撓み温度（ＨＤＴ）以下の温度に依る。一実施形態では、熱処理は、低い温度で起こる。「低い温度」は、本明細書では、第１のポリマー材料の加熱撓み（ＨＤＴ）以下の温度と定義され、材料に依る。例示的な熱処理用としては、約１００℃超又は実に約１５０℃超など、例えば、約２０℃超の温度が挙げられる。具体的な一実施形態では、温度は、約２０℃〜約２００℃、例えば約２０℃〜約１５０℃、例えば約２０℃〜約１００℃か、又は実に約４０℃〜約８０℃である。一実施形態では、放射源と熱処理は、同時に、逐次的に、あるいはそれらを任意に組み合せて、発生させてもよい。具体的な一実施形態では、放射源と熱処理は、同時に発生する。具体的な一実施形態では、放射エネルギー適用及び熱処理は、第１のポリマー材料と第２のポリマー材料との間に、増強した接着性結合をもたらす。より具体的な一実施形態では、粘着性結合は、第１のポリマー材料と第２のポリマー材料との間に達成され、即ち、粘着性の破壊が起こるのは、２つの材料の間の結合に破壊が起こる前に第１のポリマー材料及び／又は第２のポリマー材料の構造的完全性に破壊が起こる場合である。
【００２２】
具体的な一実施形態では、放射エネルギーの適用及び熱処理は、単一のエネルギー源での硬化に比較して２０％早い硬化時間をもたらす。より具体的な一実施形態では、放射エネルギーの適用及び熱処理は、シリコーン配合物など第２のポリマー材料に、単一のエネルギー源での硬化に比較して２０％早い硬化時間をもたらす。
【００２３】
一実施形態では、装置１００は、空洞１０８へのポート１１６を含み、ポート１１６は、空洞１０８に第２のポリマー材料を供給する第２のポンピングシステム１１８に接続するように構成される。いかなるポンピングシステム１１８もが想定される。ポンピングシステム１１８は、空気圧、水圧、重力、機械力、及び同種のもの、又はそれらの組合せなどによって第２のポリマー材料を送達するいかなる適切な手段を含んでもよい。
【００２４】
一実施形態では、第２のポリマー材料は、シリコーン配合物を含む。内部空洞１０８に流入する前及び硬化の前に、シリコーン配合物は、約５０，０００センチポアズ（ｃＰ）〜約２，０００，０００ｃＰ、例えば約２００，０００ｃＰ〜約１，０００，０００ｃＰ、例えば約５００，０００ｃＰ〜約８００，０００ｃＰの粘度を有する。一実施形態では、低粘度シリコーン配合物は、液体シリコーンゴム（ＬＳＲ）若しくは液体射出成形シリコーン（ＬＩＭ）、室温加硫シリコーン（ＲＴＶ）、又はそれらの組合せである。具体的な一実施形態では、低粘度シリコーン配合物は、液体シリコーンゴム又は室温加硫シリコーンである。
【００２５】
シリコーン配合物は、ジメチルシロキサン、ジエチルシロキサン、ジプロピルシロキサン、メチルエチルシロキサン、メチルプロピルシロキサン、又はそれらの組合せ等の前駆体から形成されたシリコーンポリマーなど、ポリアルキルシロキサンを、例えば、含んでもよい。具体的な一実施形態では、ポリアルキルシロキサンは、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）など、ポリジアルキルシロキサンを含む。具体的な一実施形態では、ポリアルキルシロキサンは、水素化シリコーン含有ポリジメチルシロキサンなど、水素化シリコーン含有ポリアルキルシロキサンである。さらなる実施形態では、ポリアルキルシロキサンは、ビニル含有ポリジメチルシロキサンなど、ビニル含有ポリアルキルシロキサンである。なおも他の一実施形態では、シリコーンポリマーは、水素化物含有ポリジメチルシロキサンとビニル含有ポリジメチルシロキサンの組合せなど、水素化物含有ポリアルキルシロキサンとビニル含有ポリアルキルシロキサンの組合せである。一例では、シリコーンポリマーは無極性であり、塩素及びフッ素などハロゲン化物官能基とフェニル官能基とがない。あるいは、シリコーンポリマーは、ハロゲン化物官能基又はフェニル官能基を含んでもよい。例えば、シリコーンポリマーは、フルオロシリコーン又はフェニルシリコーンを含んでもよい。
【００２６】
シリコーン配合物は、触媒をさらに含んでもよい。概して、その触媒は、架橋結合過程を引き起こすために存在するものである。放射源にさらされると架橋結合を引き起こすことができるいかなる適切な触媒もが想定される。概して、触媒は、シリコーン配合物に依る。具体的な一実施形態では、触媒反応は、網状の形成によって付加架橋性シリコーン配合物をエラストマー状態に変換するために、Ｓｉ結合水素と反応させた脂肪族的に不飽和の基を含む。触媒は、放射源によって活性化され、架橋結合過程を引き起こす。
【００２７】
シリコーン配合物により、いかなる触媒もが想定され、但し、少なくとも１つの触媒が、紫外線放射など放射源に曝されたときに架橋結合を引き起こすことができる場合に限る。一実施形態では、ヒドロシリル化反応触媒を用いてもよい。例えば、例示的ヒドロシリル化触媒としては、遷移金属の有機金属錯体化合物がある。一実施形態では、触媒としては、白金、ロジウム、ルテニウム、同種のもの、又はそれらの組合せが挙げられる。具体的な一実施形態では、触媒としては、白金が挙げられる。さらなる任意の触媒をヒドロシリル化触媒とともに用いてもよい。例示的な任意の触媒としては、ペルオキシド、スズ、又はそれらの組合せが挙げられる。あるいは、シリコーン配合物は、ペルオキシド触媒シリコーン配合物をさらに含む。他の一例では、シリコーン配合物は、白金触媒とペルオキシド触媒シリコーン配合物の組合せでもよい。
【００２８】
シリコーン配合物は、添加剤をさらに含んでもよい。いかなる適切な添加剤もが想定される。例示的添加剤としては、個別又は組合せで、ビニルポリマー、水素化物、接着促進剤、フィラー、開始剤、阻害剤、着色剤、色素、担体材料、又はいかなるそれらの組合せもが挙げられる。例えば、添加剤としては、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニル−トリス（２−メトキシエトキシ）−シラン、２，５，７，１０−テトラオキサ−６−シラウンデカン、６−エテニル−６−（２−メトキシエトキシ）−シラン、又はそれらの任意の組合せ等のシランなど、接着促進剤が挙げられる。一実施形態では、シリコーン物品の材料含有量は、基本的に１００％シリコーン配合物である。いくつかの実施形態では、シリコーン配合物は、上に記載のそれぞれのシリコーンポリマーから本質的になる。本明細書で使用される場合、シリコーン配合物に関連して使用される語句「から基本的になる」は、シリコーン配合物の塩基性であり新規である特徴に影響する非シリコーン系ポリマーの存在を排除するが、但し、一般的に用いられる処理剤及び添加剤をシリコーン配合物の中に用いてもよい。
【００２９】
シリコーン配合物としては、従来からある市販の調製シリコーン配合物が挙げられる。市販の調製シリコーン配合物は概して、無極性シリコーンポリマーなどの成分、触媒、フィラー、及び任意の添加剤を含む。いかなる適切なフィラー及び添加剤もが想定される。市販の液体シリコーンゴム（ＬＳＲ）の具体的な実施形態としては、ミシガン州エードリアンのＷａｃｋｅｒ  ＳｉｌｉｃｏｎｅのＷａｃｋｅｒ  Ｅｌａｓｔｏｓｉｌ（登録商標）  ＬＲ  ３００３／５０、及びカリフォルニア州ベントゥーラのＲｈｏｄｉａ  ＳｉｌｉｃｏｎｅｓのＲｈｏｄｉａ  Ｓｉｌｂｉｏｎｅ（登録商標）  ＬＳＲ  ４３４０が挙げられる。
【００３０】
さらに、第２のポリマーの成分は、想定されるいかなる方法によって処理してもよい。例えば、処理は、第２のポリマーが型１０４の中に流入できるような、送達のために望ましい粘度をそれが有するよう想定される任意の温度に、第２のポリマーの成分の任意の組合せを加熱することを含んでもよい。第２のポリマーのための１つのポート１１６として例示がなされているが、少なくとも１つのポリマーを型１０４の中に送達することのできるいくつの数のポートも想定される。
【００３１】
一実施形態では、型１０４は、第２のポリマー材料を供給する前に第１のポリマー材料を送達するように構成されてもよい。代替的な一実施形態では、型１０４は、第１のポリマー材料を供給する前に第２のポリマー材料を供給するように構成されてもよい。具体的な一実施形態では、第１のポリマー材料が供給され、第１のポリマー材料は表面を有する。一例示的実施形態では、第２のポリマー材料を供給する前に、第１のポリマー材料の表面を少なくとも放射エネルギーで処理して、第２のポリマー材料の第１のポリマー材料への向上した結合をもたらす。一実施形態では、第１のポリマー材料の表面は、型の中に配置される前か、型の中においてインサイチュか、又はそれらを組合せて、処理される。一実施形態では，第２のポリマー材料と第１のポリマー材料は、第２のポリマー材料と第１のポリマー材料が直接接触しているときに、少なくとも放射源で処理される。例えば、シリコーン配合物と直接接触しているときの第１のポリマー材料の放射処理は、シリコーン配合物の表面、第１のポリマー材料の表面、又はそれらの組合せのいかなる前処理もなしで、型内のインサイチュの処理をもたらし、第１のポリマー材料とシリコーン配合物の間の接着を増強する。具体的な一実施形態では、放射処理は、シリコーン配合物への第１のポリマー材料の向上した結合をもたらす。
【００３２】
熱処理が放射源と併用されると、それは、第１のポリマーとシリコーン配合物との間の接着反応速度を向上させ得る。例えば、放射エネルギー及び熱処理の組合せは、第１のポリマー材料に対するシリコーン配合物の或る接着反応速度をもたらし、その接着反応速度は、単一のエネルギー源での硬化に比較して２０％速い。一例示的実施形態では、放射源と併用される熱処理は、第１のポリマー材料とシリコーン配合物の間に増強した接着をもたらし得る。特に、増強した接着は、低温の熱処理で起こり得る。例示的熱処理は、例えば、約１００℃超又は実に約１５０℃超など、約２０℃超の温度を含む。具体的な一実施形態では、温度は、約２０℃〜約２００℃、例えば約２０℃〜約１５０℃、例えば約２０℃〜約１００℃、又は実に約４０℃〜約８０℃である。より具体的な一実施形態では、粘着性結合は、第１のポリマー材料と第２のポリマー材料との間に達成され、即ち、粘着性の破壊が起こるのは、２つの材料の間の結合に破壊が起こる前に第１のポリマー材料及び／又は第２のポリマー材料の構造的完全性に破壊が起こる場合である。
【００３３】
装置はまた、１つ又は複数の演算装置を含む制御システム１２０を含むことができる。制御システム１２０は、装置１００の１つ又は複数の構成要素に信号を供給して構成要素に運転条件を指定することができる。例えば、制御システム１２０は、ポンピングシステム１０２、１１８の速度を調整することができる。例えば、制御システム１２０は、放射源１１０の放射のレベル、熱源１１４からの熱処理のレベル、又はそれらの組合せを調整することができる。さらに、制御システム１２０は、想定されるいかなる条件をも調整することができる。
【００３４】
所定の例では、制御システム１２０によって供給される信号は、装置１００の１つ又は複数のセンサー（図示せず）によって供給されるフィードバック情報に少なくとも部分的に基づくことができる。いかなる適切なセンサーもが想定される。いくつかの実施形態では、１つ又は複数のセンサーは、第１のポリマー材料用のポンピングシステム１０２の圧力センサー、内部の空洞１０８のセンサー、放射源１１０を提供する構成要素のセンサー、熱源１１４のセンサー、第２のポリマー用のポート１１６及び／又はポンピングシステム１１８のセンサー、又はそれらの任意の組合せなど、装置１００の構成要素の一部であり得る。
【００３５】
装置１００は、いかなる適切な射出成形物品をも形成するように動作し得る。例えば、いかなる射出成形物品もが想定される。具体的な一実施形態では、射出成形物品は、厚さが他の２つの寸法より著しく小さい二次元的な物品、又は厚さが開放的若しくは閉鎖的な幾何学的形状の他の２つの寸法に相当する三次元的な物品、及び同種のものである。例示的物品としては、ガスケット、シール、ダイヤフラム、Ｏリング、及び他の品目が挙げられ、但しそれらに限定されない。射出成形物品はまた、任意の数の層、任意の数の突起部、又はそれらの組合せを含んでもよい。さらに、射出成形物品は、任意の数の熱可塑性ポリマー、熱硬化性ポリマー、又はそれらの組合せをシリコーン配合物とともに含んでもよい。
【００３６】
具体的な一実施形態では、装置１００は、従来の射出成形製造方法によって達成されない射出成形物品を形成することができる。詳しくは、装置１００の放射源１１０及び装置１００の構成は、従来の射出成形システムが生産できない射出成形物品を、少なくとも１つのポリマー材料、又は実に少なくとも２つのポリマー材料で形成することに貢献する。例えば、装置１００及び処理条件は、第１のポリマー材料と直接接触しているシリコーン材料の硬化物品を提供することができる。一実施形態では、放射源１１０は、第１のポリマー材料を表面処理して、第２のポリマー材料への望ましい接着を有する射出成形物品を提供する。具体的な一実施形態では、放射源１１０は、第２のポリマー材料を硬化させ、従来の熱硬化によって硬化された射出成形物品に比較して望ましい、場合によっては改善された特性をもった射出成形物品を提供する。「従来の熱硬化」は、本明細書で使用される場合、約１５０℃超の温度の熱によって硬化させることを指す。
【００３７】
典型的な装置及び方法を記載しているが、少なくとも１つのポリマー材料を型に送達し、少なくとも１つのポリマー材料にエネルギー源を供給するいかなる変形もが想定され得る。例えば、装置は、ギヤーポンプ、静的ミキサー、後処理装置、又はそれらの任意の組合せなど、いかなる追加的な特徴をも含むことができる。
【００３８】
図２は、一実施形態に従って射出成形物品を製作する方法２００のフロー図である。２０２で、方法２００は、上に記載の通りに第１のポリマー材料をポンピングシステムによって受け入れることを含む。ポンピングシステムは、射出成形物品を形成するために利用することのできる想定されるいくつの数の装置をも含むことができる。
【００３９】
２０４で、方法２００は、第１のポリマー材料を型の空洞に送達することを含む。概して、第１のポリマー材料は、空洞に供給される前に混合される。いかなる適切な混合装置もが想定される。一実施形態では、第１のポリマー材料は、ポンピングシステム内で制御される温度であってもよい。温度制御は、加熱、冷却、又はそれらの任意の組合せを含んでもよい。例えば、第１のポリマー材料を劣化させることなくポンピングシステムから型の内部空洞に流れることのできる材料を供給するために、第１のポリマーの成分のために適切な任意の温度制御を用いてもよい。温度は、概して、第１のポリマー材料に選定された材料に依る。
【００４０】
一実施形態では、方法２００は２０６で、放射エネルギーを第１のポリマー材料に供給することを含む。化学線など、いかなる適切な放射源もが想定される。一実施形態では、放射源は、紫外線（ＵＶ）である。具体的な一実施形態では、放射は、第１のポリマー材料が型の内部空洞内にある間に起こり得る。より具体的な一実施形態では、放射は、第１のポリマー材料の表面に表面処理を提供し得る。さらに、熱処理を適用してもよい。一実施形態では、第１のポリマーは、逐次的に、同時に、あるいはそれらを任意に組み合せて、放射源及び熱処理に付してもよい。
【００４１】
２０８で、シリコーン配合物など、第２のポリマーは、ポンピングシステムなどによって、空洞に送達してもよい。概して、第２のポリマー材料は、空洞に供給される前に混合される。いかなる適切な混合装置もが想定される。一実施形態では、また、熱をポンピングシステム内のシリコーン配合物に適用してもよい。例えば、第２のポリマー材料を劣化させることなくポンピングシステムから型の内部空洞に流れることのできる材料を供給するために、シリコーン配合物の成分のために適切な任意の過熱温度を用いてもよい。例えば、温度は約５０°Ｆ〜約１５０°Ｆであってもよい。
【００４２】
第２のポリマーが型の内部空洞に供給されると、いかなる適切な処理操作もが想定される。例えば、２１０で、第１及び第２のポリマーを放射源に付してもよい。化学線など、いかなる適切な放射源もが想定される。一実施形態では、放射源は、紫外線（ＵＶ）である。具体的な一実施形態では、放射硬化は、第２のポリマー材料が型の内部空洞内にある間に起こって、射出成形物品を形成し得る。一実施形態では、第１及び第２のポリマーは、熱処理に付してもよい。具体的な一実施形態では、熱処理は低温である。一実施形態では、第１及び第２のポリマーは、逐次的に、同時に、あるいはそれらを任意に組み合せて、放射源及び熱処理に付してもよい。
【００４３】
第１のポリマー材料の送達、第２のポリマー材料の送達、放射源、熱処理、又はそれらの組合せには、いかなる順番も想定される。本実施形態では、第２のポリマーは、第１のポリマー材料が内部空洞に送達された後に送達されるとして記載されているが、第２のポリマーは、第１のポリマー材料の送達の前か、第１のポリマー材料と同時に送達されてもよい。具体的な一例では、第１のポリマーは、シリコーン配合物の送達の前に型の内部空洞に送達される。一例では、そして、型の内部空洞へのシリコーン配合物の送達の前には、第１のポリマー材料は、インサイチュ放射源、熱処理、又はそれらの組合せに付される。放射源、熱処理、又はそれらの組合せが提供し得る、第１のポリマーの表面は、シリコーン配合物が型の内部空洞に送達されたときに、シリコーン配合物への接着が増強したものとなる。型の内部空洞へのシリコーン配合物の送達の後、シリコーン配合物をインサイチュ放射源、熱処理、又はそれらの組合せに付してそのシリコーン配合物を実質的に硬化させ、射出成形物品を形成してもよい。一実施形態では、放射源、熱処理、又はそれらの組合せは、第１のポリマー材料及びシリコーン配合物が型の内部空洞に送達され、シリコーン配合物が第１のポリマー材料と直接接触した後に始めて発生し、シリコーン配合物と第１のポリマー材料の間に改善した接着をもたらし、同様にシリコーン配合物を実質的に硬化させて射出成形物品を形成する。
【００４４】
形成と硬化がなされると、上に開示の装置の具体的な実施形態は、有利なことには、向上した生産性及び改善した射出成形物品など、望ましい特性を示す。例えば、射出成形物品の最終特性は、直列式（ｉｎ−ｌｉｎｅ）生産の間に設計することができる。さらに、射出成形物品の硬化は、従来式に成形され熱硬化された射出成形物品に比較して、シリコーン配合物への第１のポリマー材料の接着が増強した最終製品を提供する。理論に縛られるものではないが、放射は、少なくとも１つのポリマー又はその組合せの中への放射の即時透過と少なくとも１つのポリマーの硬化とを同時にもたらすと信じられている。一例示的実施形態では、放射は、第２のポリマーの中への放射の即時貫通又はその組合せ及び第２のポリマーの硬化を同時にもたらすと信じられている。さらに、放射硬化は、熱硬化があってもなくても、従来の熱硬化に比較してより速い硬化をもたらす。放射硬化が硬化をより速くすることは、熱硬化があってもなくても、第１のポリマー材料とシリコーン配合物の増強した接着をさらにもたらし、それは、増強した接着反応速度が架橋結合反応に相当する速度を有し、そうして、シリコーン配合物と第１のポリマー材料の間に増強した結合が形成されると信じられているからである。例えば、射出成形物品の第１のポリマー及びシリコーン配合物は、粘着破壊を示す剥離強度を有する。「粘着破壊」は、本明細書で使用される場合、硬化シリコーン配合物又は第１のポリマーが、実施例に記載の通りに室温で並行剥離構成で試験されたとき、硬化シリコーン配合物及び第１のポリマーの間の結合に破壊が起こる前に破壊されることを示す。具体的には、開始剤、化学的表面処理、機械的表面処理、又はそれらのいかなる組合せもなく、所望の接着が達成され得る。
【００４５】
射出成形物品は、望ましい損失弾性率、引張弾性率、圧縮永久ひずみ、及び同種のものなど、物理的機械的特性をさらにもたらす。例えば、射出成形物品は、熱処理によってのみ硬化された射出成形物品など、従来式に生産された射出成形物品に比較して望ましい損失弾性率、引張弾性率、及び圧縮永久ひずみを有する。
【００４６】
多くの異なる態様及び実施形態が可能である。それらの態様及び実施形態のいくつかは、本明細書に記載される。本明細書を読んだ後、当業者であれば、それらの態様及び実施形態は例示的に過ぎず、本発明の範囲を限定しないことを理解するものである。実施形態は、下に列記する項目のいずれの１つ又は複数に従ってもよい。
【００４７】
項目
項目１．  射出成形物品を形成する装置であって、シリコーン配合物を型に送達するポンピングシステムであって、上記シリコーン配合物が約５０，０００センチポアズ〜約２，０００，０００センチポアズの粘度を有し、上記型が外部筐体及びその中の内部空洞を有し、上記シリコーン配合物が上記型の上記空洞の中に流入するものである、ポンピングシステムと；放射エネルギー源であって、上記放射エネルギーが上記型の上記空洞内で上記シリコーン配合物を実質的に硬化させて上記射出成形物品を形成するものである、放射エネルギー源と、を含む、射出成形物品を形成する装置。
【００４８】
項目２．  射出成形物品を形成する方法であって、シリコーン配合物をポンピングシステム内に供給することであって、上記シリコーン配合物が約５０，０００センチポアズ〜約２，０００，０００センチポアズの粘度を有するものである、供給することと；外部筐体及びその中の内部空洞を有する型を提供することと；上記シリコーン配合物を上記ポンピングシステムから上記型の上記空洞に送達することと；上記シリコーン配合物に放射源で照射をして上記型の上記空洞内で上記シリコーン配合物を実質的に硬化させ、上記射出成形物品を形成することと、を含む、射出成形物品を形成する方法。
【００４９】
項目３．  射出成形物品の型であって、外部筐体及びその中の内部空洞であって、約５０，０００センチポアズ〜約２，０００，０００センチポアズの粘度を有するシリコーン配合物を受け入れるように構成された内部空洞と；放射エネルギー源であって、上記放射エネルギーが上記シリコーン配合物を上記型の上記空洞内で実質的に硬化させて上記シリコーン物品を形成するものである、放射エネルギー源と、を含む、射出成形物品の型。
【００５０】
項目４．  上記放射エネルギー源が上記筐体と上記空洞の間に配置される、上記項目１〜３のいずれかの装置と、射出成形物品を形成する方法と、型。
【００５１】
項目５．  上記放射源が１０〜４１０ｎｍの波長をもった紫外線である、上記項目１〜４のいずれかの装置と、射出成形物品を形成する方法と、型。
【００５２】
項目６．  上記空洞の少なくとも一部が上記放射源に対して実質的に透過的である、上記項目１〜５のいずれかの装置と、射出成形物品を形成する方法と、型。
【００５３】
項目７．  実質的に透過的である、上記空洞の上記少なくとも一部が、水晶、ガラス、サファイア、ポリマー、又はそれらの組合せである、項目６の装置と、射出成形物品を形成する方法と、型。
【００５４】
項目８．  上記型の上記筐体が上記型の上記空洞内での熱処理の熱源をさらに含む、上記項目１〜７のいずれかの装置と、射出成形物品を形成する方法と、型。
【００５５】
項目９．  上記熱処理が約２０℃〜約２００℃、例えば約２０℃〜約１５０℃、例えば約２０℃〜約１００℃、又は実に約４０℃〜約８０℃の温度でのものである、項目８の装置と、射出成形物品を形成する方法と、型。
【００５６】
項目１０．  上記放射エネルギー及び上記熱処理の適用が、単一のエネルギー源での硬化に比較して増強した接着をもたらす、項目９の装置と、射出成形物品を形成する方法と、型。
【００５７】
項目１１．  上記熱源が、電気抵抗性加熱素子か、上記型の中の少なくとも１つのチャネルを通ってポンピングされる外部加熱された熱流体か、又はそれらの組合せを含む、項目８の装置と、射出成形物品を形成する方法と、型。
【００５８】
項目１２．  上記放射エネルギー及び上記熱処理が、逐次的にか、同時にか、又はそれらの組合せかで、上記シリコーン配合物に適用される、上記装置と、項目８の射出成形物品を形成する方法と、型。
【００５９】
項目１３．  上記放射エネルギー及び上記熱処理の適用が、単一のエネルギー源での硬化に比較して２０％速い硬化時間をもたらし、項目８の装置と、射出成形物品を形成する方法と、型。
【００６０】
項目１４．  上記放射エネルギー及び上記熱処理の適用が、上記シリコーン配合物の接着反応速度を熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマーにもたらし、上記接着反応速度が単一のエネルギー源での硬化に比較して２０％速い、項目８の装置と、射出成形物品を形成する方法と、型。
【００６１】
項目１５．  上記型が、熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマーを上記空洞に供給する、上記空洞へのポートをさらに含む、上記項目１〜１４のいずれかの装置と、射出成形物品を形成する方法と、型。
【００６２】
項目１６．  上記熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマーが、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリエステル、シリコーン、コポリエステル、フルオロポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はそれらの組合せである、項目１５の装置と、射出成形物品を形成する方法と、型。
【００６３】
項目１７．  上記熱可塑性ポリマー又は上記熱硬化性ポリマーを供給する前に、上記シリコーン配合物が上記空洞に供給される、項目１５の装置と、射出成形物品を形成する方法と、型。
【００６４】
項目１８．  上記シリコーン配合物を供給する前に、上記熱可塑性ポリマー又は上記熱硬化性ポリマーが上記空洞に供給される、項目１５の装置と、射出成形物品を形成する方法と、型。
【００６５】
項目１９．  上記シリコーン配合物を供給する前に、上記熱可塑性ポリマー又は上記熱硬化性ポリマーの表面が少なくとも放射エネルギーで処理され、上記熱可塑性ポリマー又は上記熱硬化性ポリマーの上記処理表面が上記シリコーン配合物への向上した結合を有する、項目１８の装置と、射出成形物品を形成する方法と、型。
【００６６】
項目２０．  上記熱可塑性ポリマー又は上記熱硬化性ポリマー及び上記シリコーン配合物が、少なくとも放射エネルギーと直接接触して処理される、項目１７又は１８の装置と、射出成形物品を形成する方法と、型。
【００６７】
項目２１．  上記熱可塑性ポリマー又は上記熱硬化性ポリマーと上記シリコーン配合物が、粘着破壊を示す剥離強度を有する、項目１９又は２０のいずれかの装置と、射出成形物品を形成する方法と、型。
【００６８】
項目２２．  上記シリコーン配合物が、液体シリコーンゴム（ＬＳＲ）、室温加硫性シリコーン（ＲＴＶ）、又はそれらの組合せである、上記項目１〜２１のいずれかの装置と、射出成形物品を形成する方法と、型。
【００６９】
項目２３．  上記シリコーン配合物が接着促進剤をさらに含む、上記項目１〜２２のいずれかの装置と、射出成形物品を形成する方法と、型。
【００７０】
以下の実施例が、本発明の方法と構成内容をよりよく開示し教示するために提供される。それらは例示のみを目的としており、後に続く特許請求の範囲に係る本発明の主旨と範囲に実質的に影響することなく、軽微な変動及び変更がなされ得ることが理解されなければならない。
【実施例】
【００７１】
実施例１
ビニル含有シリコーン塩基（委託製造業者で、ビニル含有量を０．０４ｍｍｏｌ／ｇとし、及びフィラー含有量を上記ビニル含有シリコーン塩基の約２５重量％として、特別注文生産されたもの）９６．５重量％（重量％）と、２つの水素化物架橋剤（Ａｎｄｅｒｓｉｌ  ＸＬ−１０及びＧｅｌｅｓｔ  ＨＭＳ−９９３など）の混合物０．９５重量％と、（トリメチル）メチルシクロペンタジエニル白金（ＩＶ）などのＵＶ活性化可能触媒の親練り１．６５重量％で同触媒約１６．５ｐｐｍに相当するものと、シラン型接着促進剤０．９重量％とを用いてＬＳＲ配合物を調製する。典型的な配合手順に従い、Ｒｏｓｓミキサーのような高剪断ミキサーで、配合を行う。シリコーン配合物の粘度は、約３００，０００センチポアズ〜約５００，０００センチポアズである。
【００７２】
フルオロポリマー、ポリスチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリプロピレン、ポリカーボネート、及びポリエステルなど、いくつかの熱可塑性材料でＬＳＲ配合物を試験して、接着強度を調べる。熱可塑性基材上にＬＳＲ配合物を成形し、２つの層が縦１インチ横１インチ重なるようにし、ＬＳＲ配合物を上層にして各層２．０ｍｍの厚さとする。硬化条件は、紫外線硬化と、約８０℃〜約１００℃の熱処理である。剥離強度を、Ｉｎｓｔｒｏｎ伸び計による引張り試験で、２つの層を反対方向に平行に引っ張って試験する。試験は、試料に破壊が起こるまで、毎分２インチのヘッド速度で行う。測定するのは、最大荷重に加えて破壊形態：接着性（ａｄｈｅｓｉｖｅ）（２層間の境界面での破壊）又は粘着性（ｃｏｈｅｓｉｖｅ）（シリコーン材料内の破壊）である。コポリエステル（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されるＴｒｉｔａｎ（商標））とシランプライマ処理したポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フルオロポリマーの両方とも、ＬＳＲ配合物に対して優れた結合を有し、３０ｌｂｆ（ポンドフォース）超の最大荷重で粘着破壊を示す。ＡＢＳとポリカーボネートは両方とも、１０ｌｂｆ超の最大荷重で準粘着性である良好な結合を有する。ポリスチレンは、限界的な結合を有するが、紫外線前処理と加熱で、ＬＳＲ配合物への接着は改善する。
【００７３】
実施例２
ビニル含有シリコーン塩基（委託製造業者で、ビニル含有量を０．０４ｍｍｏｌ／ｇとし、及びフィラー含有量を上記ビニル含有シリコーン塩基の約２５重量％として、特別注文生産されたもの）９６．５重量％と、２つの水素化物架橋剤（Ａｎｄｅｒｓｉｌ  ＸＬ−１０及びＧｅｌｅｓｔ  ＨＭＳ−９９３など）の混合物１．１重量％と、（トリメチル）メチルシクロペンタジエニル白金（ＩＶ）などのＵＶ活性化可能触媒の親練り１．５重量％で同触媒約１６．５ｐｐｍに相当するものと、（上記実施例１とは異なる）シラン型接着促進剤０．９重量％とを用いてＬＳＲ配合物を調製する。典型的な配合手順に従い、Ｒｏｓｓミキサーのような高剪断ミキサーで、配合を行う。配合物の粘度は、約３００，０００センチポアズ〜約５００，０００センチポアズである。
【００７４】
ポリスチレン、ＡＢＳ、ポリプロピレン、ポリカーボネート、及びポリエステルなど、いくつかの熱可塑性材料でＬＳＲ配合物を試験して、接着強度を調べる。剥離強度を、実施例１に記載した通り、Ｉｎｓｔｒｏｎ伸び計による引張り試験で、試験する。コポリエステル（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されるＴｒｉｔａｎ（商標））とシランプライマ処理したポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フルオロポリマーの両方とも、ＬＳＲ配合物に対して優れた結合を有し、３０ｌｂｆ（ポンドフォース）超の最大荷重で粘着破壊を示す。ＡＢＳとポリカーボネートは両方とも、１０ｌｂｆ超の最大荷重で準粘着性である良好な結合を有する。ポリスチレンは、限界的な結合を有するが、紫外線前処理と加熱で、ＬＳＲ配合物への接着は改善する。
【００７５】
実施例３
実施例１と同様にＬＳＲ配合物を調製する。配合物を、Ｎｅｗｐｏｒｔ  Ｓｏｌａｒ  Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ  Ｍｏｄｅｌ  ９２１９０−１０００でＵＶ表面処理が成されたコポリエステル（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されるＴｒｉｔａｎ（商標））など、いくつかの熱可塑性材料基材で試験して、接着強度を調べる。熱可塑性材料のＵＶ表面処理の結果を、表１に見ることができる。
【００７６】
硬化条件は、紫外線硬化と、約８０℃〜約１００℃の熱処理である。剥離強度を、実施例１に記載した通り、Ｉｎｓｔｒｏｎ伸び計による引張り試験で、試験する。
【００７７】
【表１】
2016530139.tif 000003
【００７８】
コポリエステル試料の表面処理されたものと処理されていないものは、ＵＶ硬化に曝された場合、良好な剥離強度が達成される。理論に縛られるものではないが、インサイチュでのＵＶ硬化及び熱処理のレベルによっては、コポリエステルの表面処理なしで、有利な剥離強度をもたらすことがある。
【００７９】
表２は、異なる熱可塑性材料基材上のさらなる試料である。熱可塑性材料の表面は、Ｎｅｗｐｏｒｔ  Ｓｏｌａｒ  Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ  Ｍｏｄｅｌ  ９２１９０−１０００で、８０℃（１７６°Ｆ）の温度で２分間ＵＶ処理される。試料サイズは縦１インチ横２インチである。
【００８０】
硬化条件は、紫外線硬化と、約８０℃〜約１００℃の熱処理である。剥離強度を、実施例１に記載した通り、Ｉｎｓｔｒｏｎ伸び計による引張り試験で、試験する。
【００８１】
【表２】
2016530139.tif 000004
【００８２】
明らかに、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で、良好な結合が達成される。
【００８３】
実施例４
実施例１同様に、２つのＬＳＲ配合物を調製する。配合物を、コポリエステル（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されるＴｒｉｔａｎ（商標））、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル、高粘度ゴム（ＨＣＲ）等のシリコーンなど、いくつかの熱可塑性材料基材又は熱硬化性材料基材で試験して、接着強度を調べる。熱可塑性材料の表面を、３００Ｗ  ＵＶ  ＬＥＤ電球を使って、８０℃（１７６°Ｆ）の温度で、６５ボルト／５＋Ａで、２分間ＵＶ処理する。熱可塑性材料又は熱硬化性材料のＵＶ表面処理に対する処理されていない表面について、比較を表３に見ることができる。
【００８４】
硬化条件は、紫外線硬化と、約８０℃〜約１００℃の熱処理である。剥離強度を、実施例１に記載した通り、Ｉｎｓｔｒｏｎ伸び計による引張り試験で、試験する。
【００８５】
【表３】
2016530139.tif 000005
【００８６】
全てのＵＶ表面処理試料と同様に、処理されていないシリコーンＨＣＲ試料で、良好な接着が達成される。理論に縛られるものではないが、ＵＶ  ＬＥＤがこれより先の実施例におけるＵＶ表面処理供給源より弱いエネルギー源を可能にすることが理論化される。
【００８７】
上に一般的記載又は実施例で記載された作用の全てが必要とされる訳ではないこと、特定の作用の一部が必要とされないことがあること、及び記載された作用に加えて１つ又は複数のさらなる作用が実行されてもよいこと、に留意されたい。またさらに、作用の列記された順番が、それらが実行される順番であるとは必ずしも限らない。
【００８８】
利益、他の利点、問題解決方法が、具体的な実施形態に関連して上に記載されてきた。しかしながら、利益、利点、問題解決方法、及び、いかなる利益、利点、又は解決方法をも生じさせ得るか又はより明白にさせ得るいかなる特徴も、いずれか又は全ての請求項の決定的、必要、又は不可欠な特徴と解釈されるものではない。
【００８９】
本明細書に記載の実施形態の詳細及び例示は、種々の実施形態の構造の一般的な理解が得られるようにすることを意図する。その詳細及び例示は、本明細書に記載の構造又は方法を用いる装置及びシステムの要素及び特徴の全てを網羅的及び包括的に記載するものとして働くことを意図していない。また、他の実施形態を単一の実施形態において組み合せて提供してもよく、逆に、簡略化のために単一の実施形態という構成で記載した種々の特徴も、別々にか、又は何らかの下位的組合せにして提供してもよい。さらに、範囲として述べられている値への言及は、その範囲内のあらゆる値を含む。他の多くの実施形態が、本明細書を読んだ後にのみ当業者に明らかとなり得る。構造上の代替、論理にかなった代替、又は他の変更が本開示の範囲から逸脱することなく行えるように、他の実施形態を用いてもよく、本開示から派生させてもよい。したがって、本開示は、限定的ではなく、例示的であると見なされたい。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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