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      導(dǎo)電性硅橡膠制電極圖案的制作方法以及全硅橡膠制靜電吸盤及其制造方法_3

      文檔序號:8262255閱讀:來源:國知局
      聚合物)的有機聚硅氧烷中配合了(b)補強性二氧化硅、有機硅樹脂質(zhì)共聚物等補強性填 充劑和(c)固化劑而成的組合物。
      [0075] 作為(a)有機聚硅氧烷,能夠使用上述導(dǎo)電性硅橡膠組合物的(A)成分中例示的 平均組成式(1)的有機聚硅氧烷。
      [0076] 本發(fā)明中使用的補強性填充劑,是為了得到機械強度和絕緣性優(yōu)異的硅橡膠而配 合的,優(yōu)選BET法比表面積為50m2/g以上、特別地100?400m2/g的補強性二氧化硅。作 為該補強性二氧化硅,可例示熱解二氧化硅(干式二氧化硅)、沉淀二氧化硅(濕式二氧化 硅)等。此外,可用有機聚硅氧烷、有機硅氮烷、氯硅烷、烷氧基硅烷等對補強性二氧化硅的 表面進行疏水化處理。
      [0077] 該補強性二氧化硅的添加量并無特別限制,相對于有機聚硅氧烷100質(zhì)量份,如 果不到5質(zhì)量份,有可能無法獲得充分的補強效果,如果比100質(zhì)量份多,有時成型加工性 變差,因此優(yōu)選為5?100質(zhì)量份的范圍,更優(yōu)選為20?80質(zhì)量份的范圍。
      [0078] 在絕緣性硅橡膠組合物中,可代替補強性二氧化硅而配合有機硅樹脂質(zhì)共聚物作 為補強性填充劑。此外,可將補強性二氧化硅和有機硅樹脂質(zhì)共聚物并用。
      [0079] 有機硅樹脂質(zhì)共聚物以R23Si01/2單元和5102單元作為主成分。其中,R2為未取代 或取代的、優(yōu)選地碳原子數(shù)1?10、更優(yōu)選地碳原子數(shù)1?8的一價烴基,具體地,可例示甲 基、乙基、丙基等燒基,環(huán)戊基、環(huán)己基等環(huán)燒基,乙稀基、稀丙基等稀基,苯基、甲苯基等芳 基等,或者這些基團的氫原子部分地被氯原子、氟原子等鹵素原子取代的鹵代烴基等。
      [0080] 有機硅樹脂質(zhì)共聚物可只包含R23Si01/2單元和Si02單元,也可根據(jù)需要相對于全 部有機硅樹脂質(zhì)共聚物以50摩爾%以下、更優(yōu)選地40摩爾%以下的范圍包含R22Si02/2單 元、R2Si03/2單元,優(yōu)選使用R23Si01/2單元和Si02單元的摩爾比[R23Si01/2/Si02]為0. 5? 1. 5、特別地0. 5?1. 3的有機硅樹脂質(zhì)共聚物。如果該摩爾比小于0. 5,有時硅橡膠的強度 降低,如果比1. 5大,有時與有機聚硅氧烷的相容性降低,配合變得困難。
      [0081] 此外,有機硅樹脂質(zhì)共聚物優(yōu)選含有IX10_4?5X10_3mol/g、特別地2X10_4? 3Xl(T3m〇l/g的乙烯基等烯基。如果烯基含量比lXl(T4m〇l/g少,有時硅橡膠的強度降低, 如果比5Xl(T3mol/g多,有可能橡膠變硬、脆。
      [0082] 再有,有機硅樹脂質(zhì)共聚物通常能夠通過采用該技術(shù)中公知的方法使氯硅烷、烷 氧基硅烷水解而制造。
      [0083] 該有機硅樹脂質(zhì)共聚物的配合量,相對于有機聚硅氧烷100質(zhì)量份,優(yōu)選20?200 質(zhì)量份,特別優(yōu)選30?150質(zhì)量份。如果不到20質(zhì)量份,有時無法獲得充分的橡膠的強度, 如果超過200質(zhì)量份,有可能橡膠變硬、脆。
      [0084] 絕緣性硅橡膠組合物的固化劑(c)能夠使用與導(dǎo)電性硅橡膠組合物的(C)成分中 例示的固化劑相同的固化劑,其配合量也可相同,配合有機硅樹脂質(zhì)共聚物的情形的有機 氫聚娃氧燒的配合量,優(yōu)選為如下的量:相對于上述作為主劑的有機聚娃氧燒和有機娃樹 脂質(zhì)共聚物的烯基1摩爾,有機氫聚硅氧烷的SiH基成為0. 5?5摩爾、特別地1?3摩 爾,此外,鉬族金屬系催化劑的配合量,相對于上述作為主劑的有機聚硅氧烷和有機氫聚硅 氧烷和有機硅樹脂質(zhì)共聚物的合計質(zhì)量,換算為鉬族金屬量,優(yōu)選以0. 5?1,OOOppm、特別 地1?500ppm的范圍使用。
      [0085] 該絕緣性硅橡膠組合物中,除了補強性二氧化硅、有機硅樹脂質(zhì)共聚物等補強性 填充劑以外,在不損害本發(fā)明的目的的范圍,可添加氧化鋁、氫氧化鋁、氮化硼等導(dǎo)熱性填 料、著色顏料等填充劑、耐熱性提高劑、阻燃性提高劑、受酸劑等各種添加劑、氟系的脫模 齊U、或者作為補強性二氧化硅分散劑的各種烷氧基硅烷、二苯基硅烷二醇、碳官能硅烷、含 有娃燒醇基的娃氧燒等。
      [0086]作為絕緣性硅橡膠組合物的配合方法,可使用雙輥、捏合機、班伯里混煉機、行星 式混合機等混合機將上述成分混煉,一般地,優(yōu)選在只使用固化劑之前即刻添加。
      [0087]配合了固化劑的絕緣性硅橡膠組合物,可以是不太具有流動性的混煉型、具有流 動性的液體型的任一種,與導(dǎo)電性硅橡膠制電極圖案的層疊時,為了防止電極圖案從工序 膜剝離的不利情形,能夠在低壓下成型的液體型更適合。
      [0088] 混煉型的絕緣性硅橡膠組合物的情形下,預(yù)先分出為一定厚度的片材后與導(dǎo)電性 硅橡膠制電極圖案層疊。此外,液體型的絕緣性硅橡膠組合物的情形下,將其在導(dǎo)電性硅橡 膠制電極圖案上排出規(guī)定量后設(shè)置框體,用模壓成型機等加壓,使厚度均勻。
      [0089]對于絕緣性硅橡膠組合物,利用加熱爐、熱壓成型機加熱到規(guī)定的溫度而使其熱 固化。作為使絕緣性硅橡膠組合物固化的加熱條件,優(yōu)選為溫度80?250°C、特別地100? 200°C下、時間30秒?20分鐘、特別地1?10分鐘。
      [0090]其中,加熱固化的絕緣性硅橡膠的厚度優(yōu)選為0. 05?10mm,特別優(yōu)選為0. 1? 5_。如果絕緣性硅橡膠的厚度過薄,有時對導(dǎo)電性硅橡膠制電極圖案施加高電壓時的耐電 壓不足,如果過厚,有時作為靜電吸盤的吸附力沒有顯現(xiàn)。
      [0091] 這樣將導(dǎo)電性硅橡膠制電極圖案和絕緣性硅橡膠一體化,將電極圖案固定后,將 工序膜剝離。進而,在將工序膜剝離的剝離面的導(dǎo)電性硅橡膠制電極圖案上,與上述同樣地 將絕緣性硅橡膠組合物層疊后,與上述同樣地加熱,使絕緣性硅橡膠組合物固化。
      [0092]再有,在此使用的絕緣性硅橡膠組合物可使用與上述成型的絕緣性硅橡膠組合物 相同的組合物,也可使用組成不同的絕緣性硅橡膠組合物。
      [0093]其中,將工序膜剝離的剝離面的導(dǎo)電性硅橡膠制電極圖案上的絕緣性硅橡膠的厚 度可與上述成型的絕緣性硅橡膠的厚度相同。
      [0094]采用以上的制造方法,能夠得到在絕緣性硅橡膠的內(nèi)部埋設(shè)有導(dǎo)電性硅橡膠制電 極圖案的全硅橡膠制靜電吸盤。
      [0095]如果要使內(nèi)部的導(dǎo)電性硅橡膠制電極圖案成為雙極結(jié)構(gòu),能夠施加極性不同的電 壓,則作為靜電吸盤發(fā)揮作用,能夠利用庫侖力、約翰遜?拉別克力吸附導(dǎo)電性或半導(dǎo)電性 的晶片等基板。如果使電極圖案更細密,使電極的寬度和電極間的距離盡可能小,使表面的 電場不均勻,則能夠利用梯度力吸附絕緣性的玻璃、樹脂制的基板。此外,本靜電吸盤由于 為全硅橡膠制而具有作為橡膠的伸縮性,因此在吸附基板的狀態(tài)下即使將靜電吸盤拉伸, 也能夠維持吸附。特別是配合了炭黑的導(dǎo)電性硅橡膠制電極圖案由于拉伸時的電阻上升 小,因此吸附力不降低。
      [0096][實施例]
      [0097]以下示出實施例和比較例,具體地對本發(fā)明進行說明,但本發(fā)明并不受這些實施 例限制。
      [0098][實施例1、2]
      [0099]在由二甲基硅氧烷單元99. 6摩爾%、甲基乙烯基硅氧烷單元0. 4摩爾%組成、兩 末端被三甲基甲硅烷氧基封端的、平均聚合度8, 000的甲基乙烯基聚硅氧烷100質(zhì)量份中, 用加壓捏合機配合作為炭黑的乙炔黑60質(zhì)量份,混煉而使其均勻,制作混煉膠。相對于該 混煉膠100質(zhì)量份,添加氯鉬酸的乙烯基硅氧烷絡(luò)合物(鉬含量1質(zhì)量% )〇. 1質(zhì)量份、作 為鉬催化劑的控制劑的乙炔基環(huán)己醇〇. 05質(zhì)量份和下述式(2)
      [0100] (CH3) 3SiO[(CH3) 2SiO] 18[(CH3) HSiO] 20Si (CH3) 3
      [0101] (2)
      [0102] 示的甲基氫聚硅氧烷2質(zhì)量份,用雙輥充分混煉,調(diào)制未固化的導(dǎo)電性硅橡膠組 合物。
      [0103] 將該導(dǎo)電性硅橡膠組合物用壓延成型機分出為厚0. 2mm后,在聚對苯二甲酸乙二 醇酯制的厚100Um的工序膜的噴砂面上層疊,在160°C的加熱爐中通過5分鐘,使導(dǎo)電性硅 橡膠組合物固化。該導(dǎo)電性硅橡膠片材的體積電阻率為0.03Q*111。
      [0104] 接下來,使用切割繪圖儀,不切割聚對苯二甲酸乙二醇酯制工序膜而只將導(dǎo)電性 娃橡膠片材切割為圖1的電極寬〇. 6_、電極間0. 5mm的雙極結(jié)構(gòu)的梳齒電極圖案形狀(實 施例1)和圖2的電極寬0? 5mm、電極間0? 35mm的雙極結(jié)構(gòu)的梳齒電極圖案形狀(實施例 2)。將電極間、電極圖案外周部的不需要的導(dǎo)電性硅橡膠部分從聚對苯二甲酸乙二醇酯制 工序膜剝離除去,制作導(dǎo)電性硅橡膠制電極圖案。
      [0105] 將有機硅樹脂質(zhì)共聚物配合的液體的絕緣性硅橡膠材料KE-1935A/B[商品名、信 越化學(xué)工業(yè)(株)制]的A和B以1 :1的比率混合后,對混入的空氣進行脫泡,調(diào)制未固化 的絕緣性的硅橡膠組合物。將該絕緣性硅橡膠組合物在工序膜上的導(dǎo)電性硅橡膠制電極圖 案上排出規(guī)定量后,設(shè)置在厚〇.7mm的不銹鋼制的框體內(nèi),從上放置聚對苯二甲酸乙二醇 酯的厚100um的膜的噴砂面?zhèn)龋?片厚3_的不銹鋼板夾持它們的上下。接下來,使用 50噸熱壓成型機,在壓力3MPa、溫度120°C的條件下加壓、加熱10分鐘,從而使絕緣性硅橡 膠組合物固化后,將兩面的聚對苯二甲酸乙二醇酯制膜剝離,將導(dǎo)電性硅橡膠制電極圖案 和絕緣性硅橡膠一體化。該絕緣性硅橡膠的導(dǎo)電性硅橡膠制電極圖案上的厚度為0. 5_。
      [0106] 在補強性二氧化硅配合的混煉型的絕緣性硅橡膠材料KE-561-U[商品名、信越化 學(xué)工業(yè)(株)制]100質(zhì)量份中添加作為固化劑的有機過氧化物糊C-8[商品名、信越化學(xué) 工業(yè)(株)制]2質(zhì)量份,用雙棍混煉后,分出為厚0. 2mm后,在聚對苯二甲酸乙二醇酯制的 厚100ym的膜的噴砂面上層疊,調(diào)制未固化的絕緣性硅橡膠組合物片材。
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