KR20220119083A - 경화성 엘라스토머 조성물 및 그의 경화물, 경화물을 구비한 필름, 필름을 구비한 적층체 및 그의 제조 방법, 경화물을 갖는 전자 부품 또는 표시 장치, 경화성 엘라스토머 조성물의 설계 방법, 및 트랜스듀서 디바이스의 설계 방법 - Google Patents

경화성 엘라스토머 조성물 및 그의 경화물, 경화물을 구비한 필름, 필름을 구비한 적층체 및 그의 제조 방법, 경화물을 갖는 전자 부품 또는 표시 장치, 경화성 엘라스토머 조성물의 설계 방법, 및 트랜스듀서 디바이스의 설계 방법 Download PDF

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히로시 푸쿠이
타케아키 쓰다
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다우 도레이 캄파니 리미티드
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Abstract

[과제] 트랜스듀서 디바이스에 사용되는 전기 활성 폴리머 재료에 필요한 성능으로서, 절연 파괴 강도, 영률, 유전율, 두께 및 전기 기계적 불안정성을 들 수 있으며, 이들은 상관 관계가 있지만, 지금까지 이들의 상관 관계를 정의하기에는 이르지 않았으며, 때문에, 최적의 전기 활성 폴리머 재료를 선택하기 위해서는, 시행 착오를 하여 우수한 재료를 탐색할 필요가 있기 때문에 다대한 노력이 요구되는 동시에, 모든 요구를 만족하는 전기 활성 폴리머 재료를 제공할 수 없었다. [해결 수단] 고유전성 관능기를 갖는 화합물을 포함하며, 경화물이 하기 식; (식 중, E는 50 V/μm~200 V/μm의 범위의 절연 파괴 강도이고, α는 0.4~0.9의 범위의 상수이고, Y는 0.001 MPa~10 MPa의 범위의 영률이고, εγ는 100 이하의 비유전율이고, ε0은 진공의 유전율을 나타낸다)을 만족하는, 경화성 엘라스토머 조성물에 의해 달성된다.

Description

경화성 엘라스토머 조성물 및 그의 경화물, 경화물을 구비한 필름, 필름을 구비한 적층체 및 그의 제조 방법, 경화물을 갖는 전자 부품 또는 표시 장치, 경화성 엘라스토머 조성물의 설계 방법, 및 트랜스듀서 디바이스의 설계 방법
본 발명은 경화성 엘라스토머 조성물 및 그의 경화물, 경화물을 구비한 필름, 필름을 구비한 적층체 및 그의 제조 방법, 경화물을 갖는 전자 부품 또는 표시 장치, 경화성 엘라스토머의 설계 방법, 및 트랜스듀서 디바이스의 설계 방법에 관한 것이다.
트랜스듀서 디바이스는 모터 등의 종래 기술에 대체되는 액추에이터, 센서 또는 제너레이터 등으로서 운동 에너지 등을 전기 에너지로 또는 전기 에너지를 운동 에너지 등으로 변환하는 소자 또는 기기이다. 트랜스듀서 디바이스 내의 유전체층 또는 전극층에 사용 가능한 전기 활성 폴리머 재료에는 인장 강도, 인열 강도 및 신율 등의 기계 특성, 및 비유전율 및 절연 파괴 강도 등의 전기 특성을 구비한 성능이 필요하게 된다.
비특허문헌 1에는, 정전계에 의해 등방성 유전체에 유도되는 응력과 뒤틀림에는 두 가지 원인이 있다는 것이 개시되어 있다. 하나는 뒤틀림에 의한 유전체 내의 전계 분포의 변화에서 기인하는 Maxwell 응력이며, 또 하나는 뒤틀림에 수반하는 재료의 유전 특성의 변화와 관련되는 전왜(電歪)이다. 양쪽의 효과로부터 발생하는 응력과 뒤틀림은 전기장의 크기의 이차 함수인 것이 개시되어 있다. 또한, 비특허문헌 1에는, 가교 폴리머 등의 영률이 낮은 전기 활성 폴리머 재료의 전기 기계 특성의 평가에는, 특히 전왜의 정확한 평가가 필요하다는 것이 개시되어 있으며, 영률과 두께 변화 및 전계 강도에 관한 상관 관계가 나타나 있지만, 절연 파괴 강도에 대한 언급이 없으며, 절연 파괴 강도, 비유전율 및 영률 등의 상관 관계를 정의하는데는 도달하지 못했다.
비특허문헌 2에는, 지금까지 고려되지 않았던 전기 활성 폴리머 재료의 변형이 전기 활성 폴리머 재료의 전기 특성에 영향을 미치기 때문에, 그 변형량의 미시적인 평가가 필요하다는 것이 개시되어 있으며, 변형량과 영률 및 전계 강도에 관한 상관 관계가 나타나 있지만, 절연 파괴 강도에 대한 언급이 없으며, 절연 파괴 강도, 비유전율 및 영률 등의 상관 관계를 정의하기는데는 도달하지 못했다.
비특허문헌 3에는, 전기 활성 폴리머 재료의 전기 절연 파괴에 관하여, 절연 파괴 강도만을 높인 경우, 전기 내구성 등의 다른 특성을 해친다는 것이 개시되어 있다. 또한, 폴리디메틸실록산 엘라스토머의 전열 파괴에 관하여 모델화하여, 비유전율 및 도전율이 폴리디메틸실록산 엘라스토머의 전열 절연 파괴에 크게 영향을 미친다는 것이 개시되어 있다. 덧붙여, 전기 활성 폴리머 재료의 변형량, 두께 및 전기 기계적 불안정성(electromechanical instability)이 전기 절연 파괴 강도에 크게 영향을 미친다는 것이 개시되어 있다. 그러나, 이들의 상관 관계를 정의하는데는 도달하지 못했다.
특허문헌 1: 국제 공개 제2014/105959호
비특허문헌 1: Krakovsky, I.; Romijn, T.; Posthuma De Boer, A. J. Appl. Phys., 85, 628, 1999. 비특허문헌 2: Thakur, O. P.; Singh, A. K. Mater. Sci. - Poland, 27, 2009. 비특허문헌 3: Bin, Z. S.; Ladegaard, S. A. Technical University of Denmark Ph. D. thesis, 2016.
트랜스듀서 디바이스에 사용되는 전기 활성 폴리머 재료에 필요한 성능으로서 절연 파괴 강도, 영률, 유전율, 두께 및 전기 기계적 불안정성을 들 수 있으며, 이들은 상관 관계가 있고, 전기 기계 특성 및 전기 내구성 등에 영향을 미친다는 것이 종래 기술로부터 판명되어 있다. 그러나, 이들의 상관 관계를 정의하는데는 도달하지 못했으며, 그 때문에, 트랜스듀서 디바이스에 사용되는 최적의 전기 활성 폴리머 재료를 선택하기 위해서는 시행 착오하여 우수한 재료를 탐색할 필요가 있기 때문에 다대한 노력이 요구되는 동시에, 모든 요구를 만족하는 전기 활성 폴리머 재료를 제공할 수 없었다.
본 발명은 상기 종래 기술의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 트랜스듀서 디바이스를 형성하기 위해 적합한 기계 특성 및 전기 특성을 구비한 최적의 경화성 엘라스토머 조성물 및 그의 경화물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 시행 착오에 의하지 않는 효율적인 경화성 엘라스토머 조성물의 설계 방법 및 트랜스듀서 디바이스의 설계 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제에 대하여 예의 검토한 결과, 본 발명에 도달하였다. 즉, 본 발명의 목적은 고유전성 관능기를 갖는 화합물을 포함하며, 경화물이 하기 식;
[수 1]
Figure pct00001
(식 중, E는 리지드 전극을 이용하여 측정되는 50 V/μm~200 V/μm의 범위의 절연 파괴 강도이고, α는 0.4~0.9의 범위의 상수이고, Y는 0.001 MPa~10 MPa의 범위의 영률이고, εγ는 100 이하의 비유전율이고, ε0은 진공의 유전율을 나타낸다)
을 만족하는, 경화성 엘라스토머 조성물에 의해 달성된다.
상기 경화성 엘라스토머 조성물은 하이드로실릴화 반응 경화, 축합 반응 경화, 라디칼 반응 경화 및 고에너지선 경화 반응으로부터 선택되는 1종류 이상의 경화 반응 기구에 의해 경화하는 것이 바람직하다.
상기 경화성 엘라스토머 조성물은
(A) 분자 내에 적어도 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 경화 반응성기를 갖는 오가노폴리실록산,
(B) 분자 중에 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 오가노하이드로겐폴리실록산, 및
(C) 하이드로실릴화 반응용 촉매
를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 경화성 엘라스토머 조성물의 상기 성분 (A)가
(a1) 분자쇄 말단에만 알케닐기를 갖는 직쇄상 또는 분지쇄상 오가노폴리실록산 및 임의로
(a2) 분자 내에 적어도 1개의 분지 실록산 단위를 가지며, 비닐(CH2=CH-)기의 함유량이 1.0~5.0 질량%의 범위 내인 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 수지
를 포함하는 오가노폴리실록산 또는 그의 혼합물인 것이 바람직하다.
상기 경화성 엘라스토머 조성물의 상기 고유전성 관능기를 갖는 화합물이 오가노폴리실록산 또는 오가노하이드로겐폴리실록산인 것이 바람직하다.
상기 경화성 엘라스토머 조성물의 상기 고유전성 관능기를 갖는 오가노폴리실록산 또는 오가노하이드로겐폴리실록산이 성분 (A) 또는 성분 (B)의 일부 또는 전부인 것이 바람직하다.
상기 경화성 엘라스토머 조성물의 상기 성분 (A) 또는 성분 (B)의 일부 또는 전부가, 분자 중에 (CpF2p+1)-R-(R은 탄소 원자수 1~10의 알킬렌기이고, p는 1 이상 8 이하의 정수이다)로 표시되는 플루오로알킬기를 갖는 오가노폴리실록산 또는 오가노하이드로겐폴리실록산인 것이 바람직하다.
상기 경화성 엘라스토머 조성물은 트랜스듀서 디바이스용인 것이 바람직하다.
본 발명은 또한, 본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물에도 관한 것이다.
본 발명은 또한, 본 발명의 경화물을 갖는 전자 부품 또는 표시 장치에도 관한 것이다.
본 발명은 또한, 본 발명의 경화물을 구비한 필름에도 관한 것이다.
본 발명은 또한, 본 발명의 필름 및 박리층을 구비한 적층체에도 관한 것이다.
본 발명은 또한, 박리층을 갖는 세퍼레이터 위에 본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물을 경화 후의 두께가 1~1000 μm가 되는 범위에서 박막상으로 도포하는 공정, 및 당해 박막상으로 도포된 경화성 엘라스토머 조성물을 경화시키는 공정을 포함하는 적층체의 제조 방법에도 관한 것이다.
상기 제조 방법은 압연 가공 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한, 경화물이 하기 식:
[수 2]
Figure pct00002
(식 중, E는 리지드 전극을 이용하여 측정되는 50 V/μm~200 V/μm의 범위의 절연 파괴 강도이고, α는 0.4~0.9의 범위의 상수이고, Y는 0.001 MPa~10 MPa의 범위의 영률이고, εγ는 100 이하의 비유전율이고, ε0은 진공의 유전율을 나타낸다)
을 만족하는 성분을 선택하는 스텝을 포함하는, 경화성 엘라스토머 조성물의 설계 방법에도 관한 것이다.
본 발명은 또한, 상기 경화성 엘라스토머 조성물의 설계 방법에 따라 선택한 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물을 사용하는 스텝을 포함하는, 트랜스듀서 디바이스의 설계 방법에도 관한 것이다.
본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물에 따르면, 그의 경화물이 트랜스듀서 디바이스에 사용되는 전기 활성 폴리머 재료로서 요구되는 기계 특성 및 전기 특성을 만족할 수 있다.
또한, 본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물의 설계 방법에 따르면, 특정 물성값에 기초하여, 당해 경화성 엘라스토머 조성물이 트랜스듀서 디바이스에 사용되는 전기 활성 폴리머 재료로서 필요한 기계 특성 및 전기 특성을 구비하고 있는지 판단할 수 있어, 시행 착오를 하지 않고 최적의 경화성 엘라스토머 조성물을 설계할 수 있다.
[경화성 엘라스토머 조성물]
이하, 우선 본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물은 고유전성 관능기를 갖는 화합물을 포함하며, 그의 경화물이 하기 식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
[수 3]
Figure pct00003
(식 중, E는 리지드 전극을 이용하여 측정되는 50 V/μm~200 V/μm의 범위의 절연 파괴 강도이고, α는 0.4~0.9의 범위의 상수이고, Y는 0.001 MPa~10 MPa의 범위의 영률이고, εγ는 100 이하의 비유전율이고, ε0은 진공의 유전율을 나타낸다.)
상기 식은 하기에 의해 도출된다. 절연 파괴 강도 E는 하기 Maxwell 응력 및 탄성 변형력이 균형을 이루었을 때의 파라미터로서 취급된다. 여기서, 실측 시에는, 절연 파괴 강도 E는 리지드(rigid) 전극을 이용하여 측정되는 값이며, 이하, Maxwell 응력 등의 계산식은 리지드 전극을 이용하여 측정되는 응력이다.
[수 4]
Figure pct00004
(식 중, V는 인가 전압이고, d는 필름 두께이고, εγ는 비유전율이고, ε0은 진공의 유전율이다. 또한, Maxwell 응력은 리지드(rigid) 전극 조건에서의 응력이다.)
[수 5]
Figure pct00005
(식 중, Y는 영률이고, ε은 뒤틀림이다.)
전기 활성 폴리머 재료를 트랜스듀서에 적용한 경우, 변형은 이차 함수가 되는 것을 고려하면, 뒤틀림ε은 공칭 변형률이 아니라 진변형률 ln(d/d0)을 사용하여 나타내는 것이 합리적이다(d는 전기 자극 중의 필름 두께이고, d0은 초기 필름 두께이다). Maxwell 응력 및 탄성 변형력이 균형을 이루는 경우, 리지드 전극에 대해서는 하기 식이 얻어진다.
[수 6]
Figure pct00006
식 (4)를 기초로, 식 (5)(식 (1)과 동일)를 얻었다.
[수 7]
Figure pct00007
리지드 전극의 경우, 절연 파괴 시의 필름 두께 d를 db라 하면, α는 식 (6)으로서 표시되는 상수이다. 본 발명에서는, 이 상수가 0.4~0.9, 적합하게는 0.6~0.85의 범위가 되는 것을 발명의 특징 중 하나로 한다.
[수 8]
Figure pct00008
한편, 절연 파괴 강도 E는 실측 시에는 컴플리언트(compliant) 전극에 의해서도 측정하는 것이 가능하며, 하기 Maxwell 응력 및 탄성 변형력이 균형을 이루었을 때의 파라미터로서 취급할 수 있다. 이하, 참고로 그의 산출 방법을 나타낸다.
[수 9]
Figure pct00009
여기서, Maxwell 응력 및 탄성 변형력이 균형을 이루는 경우, 컴플리언트 전극에 대해서는 하기 식이 얻어진다.
[수 10]
Figure pct00010
리지드 전극의 경우와 마찬가지로, 상기 식 (5)를 경유하면, 컴플리언트 전극의 경우, 절연 파괴 시의 필름 두께 d를 db라 하면, α는 식 (9)로서 표시되는 상수로서 도출할 수 있다. 식의 비교로 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 리지드 전극 조건에서 주어지는 상수 α는 컴플리언트 전극 조건에서 주어지는 상수 α에 2의 제곱근을 곱한 값이다.
[수 11]
Figure pct00011
[절연 파괴 강도]
본 명세서에 있어서 「절연 파괴 강도」란, 인가된 직류 또는 교류의 전압하에서의 본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물의 필름에서의 절연 파괴 저항성의 척도이며, 절연 파괴 전의 인가 전압을 필름의 두께로 나눔으로써, 절연 파괴 강도값 또는 절연 파괴 전압값이 얻어진다. 즉, 본 발명에서의 절연 파괴 강도는 필름의 두께의 단위에 대한 전위차의 단위(본 발명에서는 볼트/마이크로미터(V/μm))로 측정된다. 이러한 절연 파괴 강도는 JIS 2101-82 등의 표준 규격에 준거한 프로그램을 갖는 전기 절연유 파괴 전압 시험 장치(예를 들어, 소켄 가부시키가이샤(SOKEN ELECTRIC CO.,LTD.) 제품 포르타테스트(PORTATEST) 100A-2 등)에 의해, 리지드(rigid) 전극을 이용하여 측정 가능하다.
상기 식에서, 절연 파괴 강도 E는 리지드 전극을 이용하여 측정되는 값이며, 50 V/μm~200 V/μm이고, 바람직하게는 70 V/μm~150 V/μm이다.
상기 식에서, α는 0.4~0.9의 범위의 상수이고, 바람직하게는 0.6~0.85의 범위의 상수이다. 얻어지는 경화물 필름의 표면 조도가 평활에 가까워질수록 α의 값은 높은 값을 취하는 것이 가능하다. 경화물 필름의 표면이 예를 들어 경면에 가까운 고평활성의 표면 상태에서는 α는 0.7 이상의 값을 취할 수 있다.
상기 식에서, Y는 0.001 MPa~10 MPa의 범위의 영률이며, 0.001 MPa~2 MPa인 것이 바람직하고, 0.001 MPa~1.5 MPa인 것이 보다 바람직하다.
상기 식에서, εγ는 100 이하의 비유전율이며, 50 이하인 것이 바람직하고, 1~10의 범위인 것이 보다 바람직하다.
상기 E, α, Y 및 εγ가 상기 범위 내에 있음으로써, 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물이 트랜스듀서 디바이스에 이용되는 전기 활성 폴리머 재료로서 요구되는 기계 특성 및 전기 특성을 만족한다.
본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물은 경화성 폴리(메타)아크릴 엘라스토머 조성물, 경화성 폴리우레탄 엘라스토머 조성물 또는 경화성 오가노폴리실록산 엘라스토머 조성물인 것이 바람직하며, 경화성 오가노폴리실록산 엘라스토머 조성물인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 고유전성 관능기로서는 특별히 제한되는 것은 아니지만, a) 3, 3, 3-트리플루오로프로필기 등으로 대표되는 할로겐 원자 및 할로겐 원자 함유기, b) 시아노프로필기 등으로 대표되는 질소 원자 함유기, c) 카보닐기 등으로 대표되는 산소 원자 함유기, d) 이미다졸기 등의 복소환기, e) 보레이트 에스테르기 등의 붕소 함유기, f) 포스핀기 등의 인 함유기, 및 g) 티올기 등의 황 함유기가 예시되며, 불소 원자를 포함하는 할로겐 원자 및 할로겐 원자 함유기의 사용이 바람직하다.
본 발명의 고유전성 관능기를 갖는 화합물은 상기에 예시한 고유전성 관능기를 갖는 화합물이면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 고유전성 관능기를 갖는 오가노폴리실록산 또는 오가노하이드로겐폴리실록산, 고유전성 관능기를 갖는 유기 첨가제, 및 고유전성 관능기를 갖는 비반응성의 유기 규소 화합물 등이며, 고유전성 관능기를 갖는 오가노폴리실록산 또는 오가노하이드로겐폴리실록산 및 고유전성 관능기를 갖는 비반응성의 유기 규소 화합물이 보다 바람직하다.
경화성 엘라스토머 조성물은 하이드로실릴화 반응 경화, 축합 반응 경화, 라디칼 반응 경화 및 고에너지선 경화 반응으로부터 선택되는 1종류 이상의 경화 반응 기구에 의해 경화하는 것이 바람직하며, 하이드로실릴화 반응 경화가 보다 바람직하다.
일 실시형태에 있어서, 경화성 엘라스토머 조성물은
(A) 분자 내에 적어도 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 경화 반응성기를 갖는 오가노폴리실록산,
(B) 분자 중에 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 오가노하이드로겐폴리실록산, 및
(C) 하이드로실릴화 반응용 촉매
를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 성분 (A)는 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 경화 반응성기를 갖는 오가노폴리실록산이며, 비닐기, 알릴기, 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기, 헵테닐기, 옥테닐기, 노네닐기, 데세닐기, 운데세닐기 및 도데세닐기 등의 탄소수 2~20의 알케닐기; 3-아크릴옥시프로필기 및 4-아크릴옥시부틸기 등의 아크릴 함유기; 3-메타크릴옥시프로필기 및 4-메타크릴옥시부틸기 등의 메타크릴 함유기로부터 선택되는 경화 반응성기를 분자 내에 함유하는 직쇄상, 분지쇄상, 환상 또는 수지상(네트워크상)의 오가노폴리실록산이 예시된다. 특히, 비닐기, 알릴기 또는 헥세닐기로부터 선택되는 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 경화 반응성기를 갖는 오가노폴리실록산이 바람직하다.
성분 (A)인 오가노폴리실록산은 분자 내에 탄소-탄소 이중 결합을 가지지 않는 1가 탄화수소기, 수산기 및 알콕시기로부터 선택되는 기를 포함할 수도 있다. 또한, 1가 탄화수소기는 그 수소 원자의 일부가 할로겐 원자 또는 수산기로 치환되어 있을 수도 있다. 이러한 1가 탄화수소기의 예로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기 및 도데실기 등의 알킬기; 페닐기, 톨릴기, 크실릴기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기 및 피레닐기 등의 아릴기; 벤질기, 페네틸기, 나프틸에틸기, 나프틸프로필기, 안트라세닐에틸기, 페난트릴에틸기 및 피레닐에틸기 등의 아르알킬기; 및 이들 아릴기 또는 아르알킬기의 수소 원자를 메틸기 및 에틸기 등의 알킬기; 메톡시기 및 에톡시기 등의 알콕시기; 또는 염소 원자 및 브롬 원자 등의 할로겐 원자로 치환한 기를 들 수 있다. 또한, 성분 (A)가 수산기 등을 포함하는 경우, 당해 성분은 하이드로실릴화 반응 경화성에 더하여, 축합 반응성을 갖는다.
적합하게는, 성분 (A)는 하기 평균 조성식:
R1 aR2 bSiO(4-a-b)/2
으로 표시되는 오가노폴리실록산 또는 그의 혼합물일 수 있다.
식 중, R1은 상기 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 경화 반응성기이고,
R2는 상기 탄소-탄소 이중 결합을 가지지 않는 1가 탄화수소기, 수산기 및 알콕시기로부터 선택되는 기이고,
a 및 b는 다음 조건: 1≤a+b≤3 및 0.001≤a/(a+b)≤0.33을 만족하는 수이며, 바람직하게는 다음 조건: 1.5≤a+b≤2.5 및 0.005≤a/(a+b)≤0.2를 만족하는 수이다. 이는 a+b가 상기 범위의 하한 이상이면, 경화물의 유연성이 높아지기 때문이며, 한편 상기 범위의 상한 이하이면, 경화물의 기계 강도가 높아지기 때문이고, a/(a+b)가 상기 범위의 하한 이상이면, 경화물의 기계 강도가 높아지기 때문이며, 한편 상기 범위의 상한 이하이면, 경화물의 유연성이 높아지기 때문이다.
일 실시형태에 있어서, 성분 (A)는 특히 적합하게는
(a1) 분자쇄 말단에만 알케닐기를 갖는 직쇄상 또는 분지쇄상 오가노폴리실록산, 및 임의로
(a2) 분자 내에 적어도 1개의 분지 실록산 단위를 가지며, 비닐(CH2=CH-)기의 함유량이 1.0~5.0 질량%의 범위 내에 있는 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 수지
를 포함하는 오가노폴리실록산 또는 그의 혼합물이다.
성분 (a1)은 그 분자쇄 말단에
(Alk)R2 2SiO1/2
(식 중, Alk는 탄소 원자수 2 이상의 알케닐기)로 표시되는 실록산 단위를 가지고, 그 외의 실록산 단위가 실질적으로 R2 2SiO2/2로 표시되는 실록산 단위만으로 이루어진 직쇄상 또는 분지쇄상 오가노폴리실록산이다. 또한, R2는 상기와 동일한 기를 나타낸다. 또한, 성분 (a1)의 실록산 중합도는 말단 실록산 단위를 포함하여 7~1002의 범위이며, 102~902의 범위일 수 있다. 이러한 성분 (a1)은 특히 적합하게는, 분자쇄의 양말단이 (Alk)R2 2SiO1/2로 표시되는 실록산 단위로 봉쇄된 직쇄상의 오가노폴리실록산이다.
성분 (a2)는 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 수지이며, 임의로 상기 성분 (a1)과 병용할 수도 있다. 이러한 성분 (a2)는
평균 단위식:
(RSiO3/2)o(R2SiO2/2)p(R3SiO1/2)q(SiO4/2)r(XO1/2)s
으로 표시되는 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 수지가 예시된다.
위 식 중, R은 알케닐기, 및 상기 탄소-탄소 이중 결합을 가지지 않는 1가 탄화수소기로부터 선택되는 기이고, X는 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~3의 알킬기이다. 단, 모든 R 중, 적어도 당해 오가노폴리실록산 수지 중의 비닐(CH2=CH-)기의 함유량이 1.0~5.0 질량%의 범위를 만족하는 범위에서 R은 알케닐기이며, 특히, RSiO1/2로 표시되는 실록산 단위상의 R의 적어도 일부는 알케닐기인 것이 바람직하다.
위 식 중, (o+r)은 양의 수이고, p는 0 또는 양의 수이고, q는 0 또는 양의 수이고, s는 0 또는 양의 수인 동시에, p/(o+r)은 0~10의 범위 내의 수이고, q/(o+r)은 0~5의 범위 내의 수이고, (o+r)/(o+p+q+r)은 0.3~0.9의 범위 내의 수이고, s/(o+p+q+r)은 0~0.4의 범위 내의 수이다.
성분 (a2)로서 특히 적합하게는
{(Alk)R2 2SiO1/2}q1(R2 3SiO1/2)q2(SiO4/2)r
(식 중, Alk 및 R2는 상기와 동일한 기이고, q1+q2+r은 50~500의 범위의 수이고, (q1+q2)/r은 0.1~2.0의 범위의 수이고, q2는 당해 오가노폴리실록산 수지 중의 비닐(CH2=CH-)기의 함유량이 1.0~5.0 질량%의 범위를 만족하는 범위의 수이다)
로 표시되는 알케닐기 함유 MQ 오가노폴리실록산 수지가 예시된다.
이들 분자쇄 말단에만 알케닐기를 갖는 성분 (a1), 및 오가노폴리실록산 수지이며, 필요에 따라 일정량의 알케닐기를 갖는 성분 (a2)를 병용함으로써, 조성물 전체로서 경화성이 우수하고, 또한 기계적 강도 및 유연성이 우수한 경화 반응물을 부여하여, 상기 전자 부품 등에서의 접착층 또는 유전층에 특히 적합한 오가노폴리실록산 경화물 필름을 제공할 수 있다.
성분 (B)는 분자 중에 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 오가노하이드로겐폴리실록산이며, 성분 (A)의 가교제로서 기능하는 성분이다.
이러한 성분 (B)로서, 1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3,5,7-테트라메틸사이클로테트라실록산, 트리스(디메틸하이드로겐실록시)메틸실란, 트리스(디메틸하이드로겐실록시)페닐실란, 분자쇄 양말단 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸하이드로겐폴리실록산, 분자쇄 양말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸하이드로겐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 디메틸하이드로겐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 분자쇄 양말단 디메틸하이드로겐실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸하이드로겐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸하이드로겐실록산·디페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸하이드로겐실록산·디페닐실록산·디메틸실록산 공중합체, 트리메톡시실란의 가수 분해 축합물, (CH3)2HSiO1/2 단위와 SiO4/2 단위로 이루어진 공중합체, (CH3)2HSiO1/2 단위와 SiO4/2 단위와 (C6H5)SiO3/2 단위로 이루어진 공중합체 및 이들의 2종 이상의 혼합물이 예시된다.
성분 (B)의 사용량은 조성물 중의 성분 (A) 중의 탄소-탄소 이중 결합 1몰에 대해, 규소 원자 결합 수소 원자가 0.1~10몰의 범위가 되는 양이며, 적합하게는 0.1~5.0몰의 범위가 되는 양이고, 특히 적합하게는 0.1~2.5몰의 범위가 되는 양이다. 성분 (B)의 사용량이 상기 하한 이하이면 경화 불량의 원인이 되는 경우가 있으며, 성분 (B)의 함유량이 상기 상한을 초과하면, 경화물의 기계적 강도가 너무 높아져, 접착층 또는 유전층으로서 아주 알맞은 물성을 얻을 수 없게 되는 경우가 있다. 단, 본 발명에 따른 오가노폴리실록산 경화물 필름의 유리 등의 피착체에 대한 접착 강도 향상 등을 목적으로 하는 경우, 성분 (A) 중의 탄소-탄소 이중 결합 1몰에 대해, 규소 원자 결합 수소 원자가 20몰을 초과하는 범위로 사용하는 것을 방해하는 것은 아니다.
성분 (C)는 성분 (A) 및 성분 (B)의 하이드로실릴화 반응을 촉진하는 촉매이며, 백금계 촉매, 로듐계 촉매, 팔라듐계 촉매, 니켈계 촉매, 이리듐계 촉매, 루테늄계 촉매 및 철계 촉매가 예시되고, 바람직하게는 백금계 촉매이다. 이 백금계 촉매로서는, 백금 미분말, 백금흑, 백금 담지 실리카 미분말, 백금 담지 활성탄, 염화백금산, 염화백금산의 알코올 용액, 백금의 올레핀 착체 및 백금의 알케닐실록산 착체 등의 백금계 화합물이 예시되며, 특히 백금의 알케닐실록산 착체가 바람직하다. 이 알케닐실록산으로서는, 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산, 이들 알케닐실록산의 메틸기의 일부를 에틸기 및 페닐기 등으로 치환한 알케닐실록산, 또는 이들 알케닐실록산의 비닐기를 알릴기 및 헥세닐기 등으로 치환한 알케닐실록산이 예시된다. 특히, 이 백금-알케닐실록산 착체의 안정성이 양호하기 때문에, 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산이 바람직하다. 또한, 이 백금-알케닐실록산 착체의 안정성을 향상시킬 수 있기 때문에, 이 착체에 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3-디알릴-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3-디비닐-1,3-디메틸-1,3-디페닐디실록산, 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라페닐디실록산 및 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산 등의 알케닐실록산 및 디메틸실록산 올리고머 등의 오가노실록산 올리고머를 첨가하는 것이 바람직하며, 특히 알케닐실록산을 첨가하는 것이 바람직하다. 덧붙여, 취급 작업성 및 조성물의 가사 시간(pot life) 개선의 견지에서, 이들 하이드로실릴화 반응 촉매는 실리콘 수지, 폴리카보네이트 수지 또는 아크릴 수지 등의 열가소성 수지 중에 분산 또는 캡슐화한 촉매인 하이드로실릴화 반응 촉매 함유 열가소성 수지 미립자, 특히 백금 함유 하이드로실릴화 반응 촉매를 포함하는 열가소성 수지 미립자일 수도 있다. 또한, 하이드로실릴화 반응을 촉진하는 촉매로서는, 철, 루테늄 및 철/코발트 등의 비백금계 금속 촉매를 이용할 수도 있다.
성분 (C)의 사용량은 유효량이며, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 본 발명의 경화성 오가노폴리실록산 조성물의 경화를 촉진하는 양이면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, (A)~(C) 성분의 합(전체를 100 질량%로 한다)에 대해, 이 촉매 중의 금속 원자가 질량 단위로 0.01~1,0000 ppm, 적합하게는 (C) 성분 중의 백금 금속 원자가 0.1~5000 ppm의 범위 내가 되는 양이다. 이는, (C) 성분의 함유량이 상기 범위의 하한 미만이면, 경화가 불충분해지는 경우가 있으며, 상기 범위의 상한을 초과하면, 비경제적인 외에 얻어지는 경화물의 착색 등, 투명성에 악영향을 미치는 경우가 있다.
일 실시형태에 있어서, 고유전성 관능기를 갖는 오가노폴리실록산 또는 오가노하이드로겐폴리실록산으로서는, 특히 적합하게는 성분 (A) 또는 성분 (B)의 일부 또는 전부인 것이 바람직하다.
상기 성분 (A) 또는 성분 (B)인 오가노폴리실록산 또는 오가노하이드로겐폴리실록산에 있어서, 그 규소 원자 상의 모든 치환기의 10 몰% 이상, 적합하게는 20몰% 이상, 보다 적합하게는 40 몰% 이상이 고유전성 관능기에 의해 치환되어 있는 것이 바람직하다. 고유전성 관능기의 도입량 조정에 의해, 최적의 경화성 엘라스토머 조성물에 대한 혼화성 및 경화물의 비유전율(εγ)을 갖는 경화성 엘라스토머 조성물을 얻을 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 경화성 엘라스토머 조성물의 성분 (A) 또는 성분 (B)의 일부 또는 전부가, 분자 중에 (CpF2p+1)-R-(R은 탄소 원자수 1~10의 알킬렌기이고, p는 1 이상 8 이하의 정수이다)로 표시되는 플루오로알킬기를 갖는 오가노폴리실록산 또는 오가노하이드로겐폴리실록산인 것이 바람직하다.
상기 플루오로알킬기는 비유전율이 우수한 경화물을 부여하는 동시에, 각 성분이 불소 원자를 가짐으로써 각 성분의 상용성을 개선하고, 투명성이 우수한 경화물을 부여한다. 이러한 플루오로알킬기의 구체적인 예로서는, 트리플루오로프로필기, 펜타플루오로부틸기, 헵타플루오로펜틸기, 노나플루오로헥실기, 운데카플루오로헵틸기, 트리데카플루오로옥틸기, 펜타데카플루오로노닐기 및 헵타데카플루오로데실기이다. 이 중에서는, 유전 특성, 경제성, 제조 용이성 및 얻어지는 경화성 오가노폴리실록산 조성물의 성형 가공성의 관점에서 p=1인 기, 즉 트리플루오로프로필기가 바람직한 기이다.
본 발명에 따른 경화성 엘라스토머 조성물에는 상기 성분 외에, 본 발명의 목적을 해치지 않는 한 필요에 따라 이들 이외의 성분을 첨가 배합할 수 있다. 다른 성분으로서는, 용매 (D), 하이드로실릴화 반응 억제제 (E), 충전제 (F), 이형제, 절연성 첨가제, 접착성 향상제 (G), 내열성 향상제 및 안료 등, 그 외 종래 공지의 각종 첨가제가 예시된다. 예를 들어, 전체 점도 조정이나 유전성 향상 등의 기능성 개선을 목적으로, 무기 충전제를 배합할 수도 있다.
[용매 (D)]
유기 용매 또는 이들의 혼합 용매는 경화성 엘라스토머 조성물이 고형 또는 고점도인 경우, 그 혼화성 및 취급성을 향상시키고, 균일하게 분산시켜 전체 점도를 저감하여, 박막상이며 균일한 필름 형성을 수행하는 목적으로 사용된다. 벤젠 등의 무극성 용매 등을 이용하는 경우, 본 발명의 기술적 효과를 충분히 실현할 수 없으며, 균일하게 경화성 엘라스토머 조성물을 분산시킬 수 없어 저점도를 실현할 수 없는 경우가 있다.
이러한 유기 용매는
(D1) 유기계 극성 용매,
(D2) 저분자 실록산계 용매, 및
(D3) 할로겐계 용매
로부터 선택되는 1종류 이상의 유기 용매 또는 이들의 혼합 용매이며, 비점이 80℃ 이상 200℃ 미만인 것이 바람직하게 사용된다. 또한, 이종 또는 동종의 상이한 유기 용매의 임의 비율의 혼합 용매일 수도 있다. 예를 들어, (D1) 유기계 극성 용매 및 (D2) 저분자 실록산계 용매의 혼합 용매일 수도 있고, (D1) 유기계 극성 용매 및 (D3) 할로겐계 용매의 혼합 용매일 수도 있고, (D2) 저분자 실록산계 용매 및 (D3) 할로겐계 용매의 혼합 용매일 수도 있고, (D1)~(D3)의 3종 혼합 용매일 수도 있고, 및 동일한 (D2) 저분자 실록산계 용매인 헥사메틸디실록산 및 옥타메틸트리실록산의 혼합 용매와 같이, 동종의 혼합 용매일 수도 있다. 이들 유기 용매는 경화성 엘라스토머 조성물에 따라 적절히 선택할 수 있다.
적합하게는, (D1) 유기계 극성 용매가 사이클로헥사논, 아세트산 이소부틸, 메틸 에틸 케톤, 메틸 부틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, N,N-디메틸포름아미드(DMF), N-헥사알데히드, 아세톤, 벤즈알데히드, 메틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 아세토페논, 아세트산 펜틸, 부틸알데히드, 에틸 아세트산 메틸, 에틸 에테르 및 테트라하이드로푸란(THF)으로부터 선택되는 1종류 이상이다.
동일하게, 적합하게는 (D2) 저분자 실록산계 용매가 헥사메틸디실록산, 테트라메틸 디비닐 디실록산, 2-메틸페네틸 펜타메틸 디실록산, 옥타메틸트리실록산 및 1,3-디플루오로테트라메틸디실록산으로부터 선택되는 1종류 이상이다.
동일하게, 적합하게는 (D3) 할로겐계 용매가 트리플루오로메틸벤젠, 1,2-비스(트리플루오로메틸)벤젠, 1,3-비스(트리플루오로메틸)벤젠, 1,4-비스(트리플루오로메틸)벤젠, 트리플루오로메틸클로로벤젠, 트리플루오로메틸플루오로벤젠 및 하이드로플루오로에테르로부터 선택되는 1종류 이상이다. 특히, 경화성 엘라스토머 조성물 중의 고유전성 관능기의 함유량이 높을수록, 상기 할로겐계 용매의 사용 비율을 높임으로써 균일한 혼화 및 저점도화를 도모할 수 있는 경우가 있다.
특히 적합하게는, 상기 유기 용매는 헥사메틸디실록산 및 옥타메틸트리실록산으로부터 선택되는 적어도 1종의 저분자 실록산계 용매 및 이들의 혼합 용매를 포함하는 것이며, 이들은 OST-10, OST-20 및 OST-2의 명칭으로 다우 실리콘즈 코포레이션(Dow Silicones Corporation)에서 시판되고 있다. 또한, 경화성 엘라스토머 조성물 중의 플루오로알킬기 함유량이 높은 경우에는, 임의로 이들 저분자 실록산계 용매와 상기 할로겐계 용매를 병용하는 것도 본 발명의 아주 알맞은 형태에 포함된다.
[하이드로실릴화 반응 억제제 (E)]
하이드로실릴화 반응 억제제 (E)는 성분 (A) 및 성분 (B) 사이에서 일어나는 가교 반응을 억제하고, 상온에서의 가사 시간을 연장하여 보존 안정성을 향상시키기 위해 배합하는 것이다.
하이드로실릴화 반응 억제제 (E)로서, 아세틸렌계 화합물, 엔인 화합물, 유기 질소 화합물, 유기 인 화합물 및 옥심 화합물이 예시된다. 구체적으로는, 3-메틸-1-부틴-3-올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 3-메틸-1-펜틴-3-올, 1-에티닐-1-사이클로헥산올 및 페닐부탄올 등의 알킨 알코올; 3-메틸-3-펜텐-1-인 및 3,5-디메틸-1-헥신-3-인 등의 엔인 화합물; 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산 및 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라헥세닐사이클로테트라실록산 등의 메틸알케닐사이클로실록산; 및 벤조트리아졸이 예시된다.
하이드로실릴화 반응 억제제 (E)의 배합량은 본 발명에 관한 경화성 엘라스토머 조성물의 상온에서의 가사 시간을 연장하여 보존 안정성을 향상시키는데 유효한 양이다. 통상, 성분 (A) 100 질량부당 0.001~5 질량부의 범위 내이며, 바람직하게는 0.01~2 질량부의 범위 내이지만, 본 성분의 종류, 백금계 촉매의 성능과 함유량, 성분 (A) 중의 알케닐기 양 및 성분 (B) 중의 규소 원자 결합 수소 원자량 등에 따라 적절히 선정하면 된다.
[충전제 (F)]
본 발명에 따른 경화성 엘라스토머 조성물에 있어서, 충전제 (F)는 소망에 따라 사용할 수도 사용하지 않을 수도 있다. 충전제 (F)를 사용하는 경우에는 무기 충전제 및 유기 충전제 중 어느 하나 또는 모두를 사용할 수 있다. 사용하는 충전제 (F)의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 고유전성 충전제, 도전성 충전제, 절연성 충전제 및 보강성 충전제를 들 수 있으며, 이들의 1종 이상을 이용할 수 있다. 특히, 본 발명의 조성물에는, 그 투명성, 도포성 및 취급 작업성을 해치지 않는 범위에서, 점도 조정 또는 기능성 부여를 목적으로 고유전성 충전제, 도전성 충전제, 절연성 충전제 및 보강성 충전제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 충전제 (F)를 함유할 수 있으며, 특히 기계적 강도의 향상의 견지에서, 적어도 1종류 이상의 보강성 충전제를 배합하는 것이 바람직하다. 특히, 충전제 (F)의 일부 또는 전부는 1종류 이상의 표면 처리제에 의해 표면 처리되어 있을 수도 있다.
충전제 (F)는 1종류 또는 2종류 이상일 수 있으며, 그 형상은 특별히 한정되는 것은 아니고, 입자상, 판상, 침상 및 섬유상 등의 임의의 형상의 것을 이용할 수 있다. 필러의 형상이 입자인 경우, 필러의 입자 지름은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 레이저 광 회절법이나 동적 광산란법으로 측정한 경우, 그 부피 평균 입자 지름은, 예를 들어 0.001~500 μm의 범위로 할 수 있다. 또한, 필러의 사용 목적에 따라, 필러의 부피 평균 입자 지름은 300 μm 이하, 200 μm 이하, 100 μm 이하, 10 μm 이하, 또는 0.01 μm 이상, 0.1 μm 이상, 1 μm 이상으로 할 수 있다. 필러의 형상이 판상, 침상 또는 섬유상 등의 이방성인 경우, 필러의 종횡비는 1.5 이상, 5 이상 또는 10 이상일 수 있다. 부피 평균 입자 지름이 0.01 μm 이하인 동시에, 최대 입자의 입자 지름이 0.02 μm 이하인 미립자를 이용하면, 실질적으로 투명성이 높은 경화물, 특히 접착제 필름 또는 전기 활성 필름을 제조할 수 있는 경우가 있다.
[보강성 충전제]
본 발명에 있어서, 바람직한 보강성 충전제는 경화물의 기계적 강도의 견지에서, 평균 일차 입자 지름이 50 nm 미만인 1종 이상의 보강성 무기 미립자이며, 흄드 실리카, 습식 실리카, 분쇄 실리카, 탄산 칼슘, 규조토, 미분쇄 석영, 알루미나·산화아연 이외의 각종 금속 산화물 분말, 유리 섬유 및 탄소 섬유 등이 예시된다. 또한, 이들을 후술하는 각종 표면 처리제로 처리한 것일 수도 있다. 그 중에서도 실리카가 권장된다.
바람직한 예로서는, 기계적 강도 향상의 관점에서, 평균 일차 입자 지름이 10 nm 이하이고, 부분적으로 응집하여, 그 비표면적이 50 m2/g 이상, 300 m2/g 이하인 친수성 또는 소수성의 흄드 실리카 또는 그 금속 산화물 복합체를 들 수 있다. 또한, 분산성 향상의 점에서, 흄드 실리카 또는 그 금속 산화물 복합체를 헥사메틸디실라잔, 또는 고유전성 관능기를 갖는 1,3-비스(3,3,3-트리플루오로프로필)-1,1,3,3-테트라메틸디실라잔 등의 디실라잔 또는 후술하는 실란커플링제로 처리한 것이 바람직하다. 이들 보강성 무기 입자는 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
충전제 (F)를 조성물 중에 배합함으로써, 본 발명에 관한 경화성 엘라스토머 조성물을 경화하여 이루어진 경화물의 역학 강도, 절연 파괴 강도를 증가시키는 것이 가능해진다. 이들 충전제 (F)의 배합량은 조성물 중의 경화 반응에 의해 불휘발성 고형분을 형성하는 성분의 합에 대해, 10~40 질량%의 범위 내이며, 15~35 질량%의 범위일 수 있고, 15~30 질량%의 범위가 특히 바람직하다. 상기 질량% 범위의 상한을 초과하면, 균일하면서도 박막상의 도포가 곤란해지는 경우가 있으며, 상기 질량% 범위의 하한 미만이면, 경화성 엘라스토머 조성물의 경화 후의 물성이 불충분해질 우려가 있다.
본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물 중에서 사용되는 무기 미립자(입자 지름, 기능 등을 막론하고)의 일부 또는 전부는 1종류 이상의 표면 처리제에 의해 표면 처리될 수 있다. 표면 처리의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니며, 친수화 처리 또는 소수화 처리를 들 수 있지만, 소수화 처리가 바람직하다. 소수화 처리된 무기 미립자를 이용하면, 조성물 중에 고충전율로 분산시킬 수 있다. 또한, 조성물의 점도 증대가 억제되어 성형 가공성이 향상된다.
상기 표면 처리는 표면 처리제로 무기 미립자를 처리(또는 피복 처리)함으로써 수행할 수 있다. 소수화용 표면 처리제로서는, 유기 티탄 화합물, 유기 규소 화합물, 유기 지르코늄 화합물, 유기 알루미늄 화합물 및 유기 인 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 표면 처리제를 들 수 있다. 표면 처리제는 단독으로 또는 2종 이상을 조합할 수도 있다. 이들 표면 처리제 중, 유기 규소 화합물, 그 중에서도 실라잔, 실란류, 실록산류 및 폴리실록산류가 바람직하고, 실라잔, 알킬트리알콕시실란류 및 편말단 트리알콕시실릴폴리디메틸실록산류가 가장 바람직하게 사용된다.
상기 표면 처리에 있어서, 충전제 총량에 대한 표면 처리제의 비율은 0.1 질량% 이상, 50 질량% 이하의 범위가 바람직하고, 0.3 질량% 이상, 30 질량% 이하의 범위가 보다 바람직하다. 또한, 처리량에 대해서는, 충전제와 표면 처리제의 투입비이며, 처리 후에 잉여 처리제를 제거하는 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라 처리할 때에는 반응을 촉진 또는 보조하는 첨가제 등을 사용해도 문제없다.
[기타 기능성 충전제]
기타 기능성 충전제로서 유전성 무기 미립자, 도전성 무기 미립자, 절연성 무기 미립자 및 열전도성 무기 미립자가 예시된다. 이들 미립자로부터 선택되는 1종 이상을 본 발명의 조성물에 사용할 수 있다. 또한, 이들 무기 미립자는 보강성 충전제로서의 기능 등, 2종류 이상의 기능을 함께 갖는 경우가 있다.
바람직한 유전성 무기 미립자의 예로서, 산화티탄, 티탄산 바륨, 티탄산 스트론튬, 티탄산 지르콘산납 및 티탄산 바륨의 바륨 및 티탄 부위의 일부를 칼슘, 스트론튬, 이트륨, 네오디뮴, 사마륨, 디스프로슘 등의 알칼리 토류 금속 또는 희토류 금속, 또는 지르코늄으로 치환한 복합 금속 산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 무기 미립자를 들 수 있으며, 산화티탄, 티탄산 바륨, 티탄산 지르콘산 바륨 칼슘 및 티탄산 스트론튬이 보다 바람직하고, 산화티탄 및 티탄산 바륨이 더욱더 바람직하다.
특히, 유전성 무기 미립자는 그 적어도 일부가 실온, 1 kHz에서의 비유전율이 10 이상인 유전성 무기 미립자인 것이 특히 바람직하다. 또한, 당해 무기 미립자의 바람직한 크기(평균 일차 입자 지름)의 상한은 20,000 nm(20 μm)이지만, 후술하는 트랜스듀서용 박막으로의 가공성을 고려하면, 10,000 nm(10 μm)가 보다 바람직하다. 당해 유전성 무기 미립자의 사용에 의해, 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물에 대하여 기계 특성 및/또는 전기적 특성, 특히 그 비유전율을 더욱더 개선할 수 있는 경우가 있다.
도전성 무기 미립자로서는, 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물에 도전성을 부여할 수 있는 것이면 특별히 제한은 없다. 구체적으로는, 도전성 카본 블랙, 그래파이트 및 기상 성장 카본(VGCF) 등의 도전성 카본; 백금, 금, 은, 구리, 니켈, 주석, 아연, 철 및 알루미늄 등의 금속 분말을 들 수 있으며, 또한 안티몬이 도핑된 산화주석, 인이 도핑된 산화주석, 산화주석/안티몬으로 표면 피복된 침상 산화티탄, 산화주석, 산화인듐, 산화안티몬, 안티몬산 아연, 카본 또는 그래파이트의 위스커 표면에 산화주석 등을 피복한 안료; 주석 도핑 산화인듐(ITO), 불소 도핑 산화주석(FTO), 인 도핑 산화주석 및 산화니켈로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 도전성 금속 산화물을 피복한 안료; 및 이산화티탄 입자 표면에 산화주석 및 인을 포함하는 도전성을 갖는 안료 등을 들 수 있으며, 또한 이들은 후술하는 각종 표면 처리제로 처리한 것일 수도 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 이용할 수 있다.
또한, 도전성 무기 미립자는 유리 섬유, 실리카 알루미나 섬유, 알루미나 섬유, 탄소 섬유 등의 섬유, 및 붕산 알루미늄 위스커, 티탄산 칼륨 위스커 등의 침상 보강재, 글라스 비즈, 탈크, 마이카, 그래파이트, 월라스토나이트 및 돌로마이트 등의 무기 충전제의 표면에 금속 등의 도전성 물질을 피복한 것일 수도 있다.
본 발명에서 사용 가능한 절연성 무기 미립자로서는, 일반적으로 알려진 절연형 무기 재료, 즉 부피 저항률이 1010~1018 Ω·cm인 무기 재료의 입자이면 제한이 없으며, 입자상, 플레이크상, 파이버(위스커를 포함한다)상의 어느 형상이든 사용할 수 있다. 구체적으로는, 세라믹의 구상 입자, 판상 입자 또는 파이버를 들 수 있으며, 알루미나, 산화철, 산화구리, 마이카 및 탈크 등의 금속 실리케이트, 석영, 비정질 실리카 및 유리 등의 입자를 바람직한 사용예로서 들 수 있다. 또한, 이들을 후술하는 각종 표면 처리제로 처리한 것일 수도 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 이용할 수 있다. 절연성 무기 미립자를 조성물 중에 배합함으로써, 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물의 역학 강도, 절연 파괴 강도를 증가시키는 것이 가능해지고, 비유전율의 증가도 보이는 경우가 있다.
이들 절연성 무기 입자의 배합량은 그 용도에 따라 경화성 엘라스토머 조성물에 대해 0.1~20 질량%의 범위가 바람직하며, 0.1~5 질량%의 범위가 보다 바람직하다. 배합량이 상기 바람직한 범위를 벗어나면, 배합에 의한 효과가 얻어지지 않거나, 또는 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물의 역학 강도가 저하되는 경우가 있다.
본 발명에서 사용 가능한 열전도성 무기 미립자로서는, 산화마그네슘, 산화아연, 산화니켈, 산화바나듐, 산화구리, 산화철 및 산화은 등의 금속 산화물 입자, 및 질화알루미늄, 질화붕소, 탄화규소, 질화규소, 탄화붕소, 탄화티탄, 다이아몬드 및 다이아몬드 라이크 카본 등의 무기 화합물 입자를 들 수 있으며, 산화아연, 질화붕소, 탄화규소 및 질화규소가 바람직하다. 이들 열전도성 무기 미립자의 1종 이상을 조성물 중에 배합함으로써, 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물의 열전도율을 증가시키는 것이 가능해진다.
이들 무기 입자의 평균 입자 지름의 측정은 당해 분야에서 통상의 측정 방법에 의해 수행할 수 있다. 예를 들어, 평균 입자 지름이 50 nm 이상, 500 nm 정도 이하인 경우에는, 투과형 전자 현미경(TEM), 전계 방사형 투과 전자 현미경(FE-TEM), 주사형 전자 현미경(SEM) 및 전계 방사형 주사 전자 현미경(FE-SEM) 등의 현미경 관찰에 의해 입자 지름을 측정하고, 평균값을 구함으로써 평균 일차 입자 지름의 측정을 할 수 있다. 한편, 평균 입자 지름이 500 nm 정도 이상인 경우에는, 레이저 회절·산란식 입도 분포 측정 장치 등에 의해 평균 일차 입자 지름의 값을 직접 구할 수 있다.
이들 무기 입자는 표면 처리제에 의해 소수화 처리되어 있을 수도 있다. 당해 표면 처리는 표면 처리제로 충전제를 처리(또는 피복 처리)함으로써 수행할 수 있다. 소수화용 표면 처리제로서는, 유기 티탄 화합물, 유기 규소 화합물, 유기 지르코늄 화합물, 유기 알루미늄 화합물 및 유기 인 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 표면 처리제를 들 수 있다. 표면 처리제는 단독으로 또는 2종 이상을 조합할 수도 있다. 이들 표면 처리제 중, 유기 규소 화합물, 그 중에서도 실라잔, 실란류, 실록산류 및 폴리실록산류가 바람직하며, 실라잔, 알킬트리알콕시실란류 및 편말단 트리알콕시실릴폴리디메틸실록산류가 바람직하게 사용된다. 또한, 그 경우의 처리량 등은 충전제 성분의 표면 처리에서 설명한 처리 방법 및 처리량 등에 준거하는 것이다.
[그 외 임의 성분]
본 발명에 관한 경화성 엘라스토머 조성물은 추가로 이형성 또는 절연 파괴 특성의 개선을 위한 첨가제 및 접착성 향상제 등을 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 경화성 엘라스토머 조성물을 박막상으로 경화하여 얻어지는 필름상 또는 시트상의 경화물은 접착제 필름 및 트랜스듀서를 구성하는 전기 활성 필름(유전층 또는 전극층)에 적합하게 사용할 수 있는 것이지만, 박막 형성 시에 경화층의 이형성이 나쁘면, 특히 고속으로 필름을 제조한 경우에, 형 이탈(die releasing)에서 기인하여 필름이 파손되는 경우가 있다. 또한, 액추에이터 및 터치 패널 등에 이용하는 유전층으로서는, 저압하에서의 감도 향상을 위해 접착성의 저감이 요구되는 경우가 있다. 본 발명에 관한 경화성 엘라스토머 조성물은 필름에 데미지를 주지 않고 필름의 제조 속도를 향상시킬 수 있는 동시에, 그 외 이형제의 첨가에 의해 더욱더 점착성을 저감할 수 있는 경우가 있다.
본 발명에 관한 경화성 엘라스토머 조성물에 적용 가능한 이형성 향상 첨가제(=이형제)로서는, 예를 들어 카복실산계 이형제, 에스테르계 이형제, 에테르계 이형제, 케톤계 이형제 및 알코올계 이형제 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. 또한, 상기 이형제로서는, 규소 원자를 포함하지 않는 것, 규소 원자를 포함하는 것 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 이들의 구체적인 예는, 예를 들어 상기 국제 공개 재2014/105959호에서 제안된 것과 동일하다.
절연 파괴 특성 향상제는 전기 절연성 향상제인 것이 바람직하며, 알루미늄 또는 마그네슘의 수산화물 또는 염, 점토 광물 및 이들의 혼합물, 구체적으로는 규산 알루미늄, 황산 알루미늄, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 소성 클레이, 몬모릴로나이트, 하이드로탈사이트, 탈크 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택할 수 있다. 또한, 당해 절연성 향상제는 공지의 표면 처리 방법으로 처리되어 있을 수도 있다. 이들의 구체적인 예는, 예를 들어 상기 국제 공개 제2014/105959호에서 제안된 것과 동일하다.
접착성 향상제 (G)는 본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물이 경화 도중에 접촉하고 있는 기재에 대한 접착성 향상을 위한 것이다. 당해 조성물의 경화물인 유전층을 재박리하지 않는 경우에 유효한 첨가제이다. 접착성 향상제로서, 비닐트리에톡시실란, 알릴트리메톡시실란, 알릴트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 및 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 등의 유기 관능성 알콕시실란 화합물, 그 실록산 유도체, 특히 불소 함유 유기기로 치환된 쇄상 또는 삼차원 수지상의 실록산 유도체가 예시된다. 특히 아주 알맞은 접착성 향상제로서
(g1) 아미노기 함유 오가노알콕시실란과 에폭시기 함유 오가노알콕시실란의 반응 혼합물
(g2) 1분자 중에 적어도 2개의 알콕시실릴기를 갖는 동시에, 이들 실릴기의 사이에 규소-산소 결합 이외의 결합이 포함되어 있는 유기 화합물,
(g3) 일반식:
Ra nSi(ORb)4-n
(식 중, Ra는 1가의 에폭시기 함유 유기기이고, Rb는 탄소 원자수 1~6의 알킬기 또는 수소 원자이다. n은 1~3의 범위의 수이다)
으로 표시되는 에폭시기 함유 실란 또는 그의 부분 가수 분해 축합물
(g4) 알콕시실란(에폭시기 함유 유기기를 갖는 것을 제외한다) 또는 그의 부분 가수 분해 축합물
등으로부터 선택되는 1종류 또는 2종류 이상이 예시된다.
그 외 임의 성분으로서, 본 발명의 기술적 효과를 해치지 않는 한, 페놀계, 퀴논계, 아민계, 인계, 포스파이트계, 황계 및 티오에테르계 등의 산화방지제; 트리아졸계 및 벤조페논계 등의 광안정제; 인산 에스테르계, 할로겐계, 인계 및 안티몬계 등의 난연제; 양이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제 및 비이온계 계면활성제 등으로 이루어진 1종류 이상의 대전 방지제; 염료 및 안료 등이 예시된다.
일 실시형태에 있어서, 본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물은 트랜스듀서 디바이스용인 것이 바람직하다.
[경화물]
본 발명은 본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물에도 관한 것이다. 본 발명의 경화물의 영률 Y는 0.001 MPa~10 MPa이며, 0.001 MPa~2 MPa인 것이 바람직하고, 0.001 MPa~1.5 MPa인 것이 보다 바람직하다. 본 발명의 경화물의 비유전율 εγ는 100 이하이며, 50 이하인 것이 바람직하고, 1~10의 범위인 것이 보다 바람직하다. 경화물이 상기 범위 내가 됨으로써, 트랜스듀서 디바이스를 형성하기 위해 적합한 기계 특성 및 전기 특성을 구비한 최적의 경화성 엘라스토머의 경화물을 얻을 수 있다.
본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물은 적합하게는, 경화성 오가노폴리실록산 및 경화 반응의 촉진 성분, 보다 적합하게는 상기 성분 (A)~(C)를 균일하게 혼합함으로써, 또한 필요에 따라 그 외 임의의 성분을 첨가해, 균일하게 혼합하고, 경화 반응시킴으로써 조제할 수 있다.
혼합은 각종 교반기 또는 혼련기를 이용하여 상온에서 혼합하면 무방하나, 혼합 중에 경화되지 않는 성분의 조합이면, 가열하에서 혼합할 수도 있다. 혼합 중에 경화되지 않으면, 각 성분의 배합 순서는 특별히 제한되는 것은 아니다. 혼합 후 즉시 사용하지 않을 때는 가교제(예를 들어, 성분 (B))와 경화 반응의 촉진 성분(예를 들어, 성분 (C))이 동일한 용기 내에 존재하지 않도록 복수의 용기에 나누어 보관해 두고, 사용 직전에 전체 용기 내의 성분을 혼합할 수도 있다.
본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물의 경화 반응은 탈수 및 탈알코올 등의 축합 반응에 기초하는 경화 반응에서는 실온에서 진행하지만, 오가노폴리실록산 경화물 필름을 공업적 생산 프로세스로 생산하는 경우, 통상, 당해 조성물을 가열 또는 활성 에너지선에 노출시킴으로써 달성된다. 열에 의한 경화 반응 온도는 특별히 한정되지 않으나, 50℃ 이상 200℃ 이하가 바람직하며, 60℃ 이상 200℃ 이하가 보다 바람직하고, 80℃ 이상 180℃ 이하가 더욱더 바람직하다. 또한, 경화 반응에 들이는 시간은 상기 (A), (B) 또는 (C) 성분의 구조에 의존하지만, 통상 1초 이상 3시간 이하이다. 일반적으로는, 90~180℃의 범위 내에서 10초~30분 유지함으로써 경화물을 얻을 수 있다.
경화 반응에 사용될 수 있는 활성 에너지선으로서는, 자외선, 전자선 및 방사선 등을 들 수 있는데, 실용성의 점에서 자외선이 바람직하다. 자외선에 의해 경화 반응을 수행하는 경우에는, 사용하는 자외선에 대해 높은 활성을 갖는 하이드로실릴화 반응용 촉매, 예를 들어 비스(2,4-펜탄디오나토) 백금 착체 및 (메틸사이클로펜타디에닐)트리메틸 백금 착체를 첨가하는 것이 바람직하다. 자외선 발생원으로서는 고압 수은 램프, 중압 수은 램프, Xe-Hg 램프 및 딥 UV 램프 등이 아주 알맞으며, 이 때의 조사량은 100~8,000 mJ/cm2가 바람직하다.
[전자 부품 또는 표시 장치]
본 발명은 본 발명의 경화물을 갖는 전자 부품 또는 표시 장치에도 관한 것이다. 본 발명의 전자 부품 및 표시 장치는 바람직하게는 전자 재료, 특히 트랜스듀서용 부재(센서, 스피커, 액추에이터 및 제너레이터용을 포함한다)가 바람직하다.
[필름]
본 발명은 본 발명의 경화물을 구비한 필름에도 관한 것이다.
[두께, 균일성 및 평탄성]
본 발명의 필름은 박막상이며, 필름의 평균 두께가 적합하게는 0.1~200 μm의 범위에 있는 것이고, 평균 두께가 0.1~150 μm의 범위에 있는 것이 바람직하며, 평균 두께가 0.1~100 μm의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 여기서, 필름의 평균 두께는 필름 중앙의 두께의 평균값이다. 적합하게는, 본 발명의 필름은 균일한 동시에 평탄하며, 필름의 폭 방향에 대해 말단의 두께와 중앙의 두께의 차가 5.0% 이내이고, 필름 중앙의 두께의 평균값이 5~200 μm의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 필름의 폭 방향이란 필름의 길이 방향과 직각 방향이며, 일반적으로는 원료가 되는 경화성 엘라스토머 조성물을 기재 위에 도포한 방향에 대해, 평면 방향에 직각인 방향을 의미한다. 또한, 필름의 권취가 수행되는 경우에는 권취되는 방향이 길이 방향이며, 필름의 폭 방향은 그에 직각 방향이다. 사변형 또는 대략 사변형의 필름에서는, 필름의 폭 방향은 장축 방향에 직각인 방향이며, 정방형 또는 대략 정방형 필름에서는, 당해 정방형 필름 각 변에 직각 또는 평행한 방향 중 어느 것을 폭 방향으로 해도 무방하다.
본 발명의 필름은 필름의 폭 방향에 대해, 말단의 두께(μm)와 중앙의 두께(μm)의 차(절대값)가 5.0% 이내이며, 4.0% 이내인 것이 바람직하고, 3.5% 이내인 것이 특히 바람직하다. 또한, 당해 필름은 양단의 융기를 포함하여, 실질적으로 면 위에 요철이 없는 평탄한 동시에 균일한 구조인 것이 바람직하고, 필름 폭 방향의 두께의 최대 변위(차)가 5.0% 이내인 것이 바람직하며, 필름 전체에서 두께의 최대 변위(차)가 5.0% 이내이고, 실질적으로 요철을 갖지 않는 평탄한 필름인 것이 특히 바람직하다. 특히, 평탄한 필름이면, 단층뿐만 아니라 복수의 필름층을 중첩시켜 균일한 두꺼운 필름층을 형성할 때, 필름 사이의 요철에서 유래하는 기포의 말려들어 감, 변형 및 결함을 발생시키기 어렵다는 이점을 갖는다.
본 발명의 필름은 1장당 평균 두께가 0.1~200 μm의 범위에 있는 것이지만, 복수의 필름을 중첩시켜 200 μm를 초과하는 적층 필름을 형성하여, 접착층이나 유전층을 형성하는 목적으로 사용하는 것이 가능하다. 특히, 당해 필름을 2층 이상 적층하여 이루어진 유전층을 구성하는 유전성 필름은 본 발명의 범위에 포함된다.
[필름의 크기]
본 발명의 필름은 일정 크기(면적)를 갖는 것이 바람직하며, 필름 폭이 30 mm 이상이고, 필름 면적이 900 mm2 이상인 것이 바람직하다. 이러한 필름은, 예를 들어 사방 30 mm 이상의 필름이다. 한편, 본 발명의 필름은 박리층 위여도 원료의 경화성 조성물을 균일하게 도포하여 경화시킨 구조를 가질 수도 있기 때문에, 길이 방향에 대해서는 롤 위에 권취가 가능한 길이여도 제한없이 이용할 수 있다. 또한, 몰론, 당해 필름은 소망의 크기, 형상으로 절단하여 이용할 수도 있다.
[절연 파괴 강도]
본 발명의 필름의 절연 파괴 강도는 상기 방법으로 리지드 전극을 이용하여 측정할 수 있다. 측정에는, 필름 위의 임의의 개소에서의 절연 파괴 강도 측정값의 불균일을 피하기 위해, 적어도 10점 이상의 필름 위의 임의의 개소에서 절연 파괴 강도의 측정을 수행하며, 그 표준 편차값이 충분히 작은 것이 바람직하다.
구체적으로는, 본 발명의 필름은 실온에서 측정되는 절연 파괴 강도가 50 V/μm~200 V/μm의 범위이며, 70 V/μm~150 V/μm의 범위인 것이 바람직하다. 본 발명의 필름이 전체가 균일하고, 미시적인 결함을 거의 포함하지 않는 경우, 절연 파괴 강도의 표준 편차값이 충분히 작아, 0.1~10.0 V/μm의 범위이며, 0.1~5.0 V/μm의 범위인 것이 바람직하다. 상기 필름 표면 및 내부의 결함의 개수가 많은 경우, 필름 표면 및 내부에서의 결함의 개수의 불균일도 커져, 절연 파괴 강도의 표준 편차값이 10.0 V/μm를 초과하는 경우가 많아지고, 얻어지는 필름의 신뢰성이 저하된다.
[비유전율]
본 발명의 필름은 1 kHz, 25℃에서의 필름 전체의 비유전율을 용이하게 100 이하로 설계할 수 있다. 당해 비유전율은 고유전성 관능기의 도입량 및 고유전성 충전제의 사용 등에 의해 설계 가능하며, 비유전율 50 이하 또는 1~10의 필름을 얻을 수 있다.
[기계적 물성]
본 발명의 필름의 경도, 인열 강도, 인장 강도 등의 거시적인 기계적 물성은 동일한 화학적 조성, 필름의 두께 및 형상으로 설계된 필름에 대체로 준한다. 일 예로서, 본 발명의 경화물을 2.0 mm 두께의 시트상으로 가열 성형한 경우, JIS K 6249를 기초로 측정되는 이하의 역학 물성을 갖도록 설계 가능하다.
(1) 영률(MPa)은 실온하에서 0.001~10 MPa로 할 수 있으며, 적합하게는 0.001~2 MPa, 특히 아주 알맞은 범위는 0.001~1.5 MPa이다.
(2) 인열 강도(N/mm)는 실온하에서 1 N/mm 이상으로 할 수 있으며, 특히 아주 알맞은 범위는 2 N/mm 이상이다.
(3) 인장 강도(MPa)는 실온하에서 1 MPa 이상으로 할 수 있으며, 특히 아주 알맞은 범위는 2 MPa 이상이다.
(4) 파단 신율(%)은 200% 이상으로 할 수 있으며, 특히 아주 알맞은 범위는 200~1000%의 범위이다.
본 발명의 필름을 터치 패널 등의 전자 재료, 표시 장치용 전자 부재, 특히 센서 등의 트랜스듀서 재료로서의 용도로 이용하는 경우에는, 23℃에서의 전단(剪斷) 저장 탄성률이 103~105 Pa의 범위에 있는 것이 바람직하고, 1.0×103~5.0×104 Pa의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.
그 외 기계적 물성으로서는, 본 발명의 필름의 압축 잔류 변형(%)이 10% 미만인 것이 바람직하며, 5% 미만인 것이 보다 바람직하고, 4% 이하인 것이 특히 바람직하다. 단, 본 발명의 필름에서는, 압축 잔류 변형(%)이 3% 미만인 재료도 설계 가능하다.
[적층체]
본 발명은 본 발명의 필름 및 박리층을 구비한 적층체에도 관한 것이다. 바람직하게는, 본 발명의 경화물을 구비한 필름을, 박리 코팅능을 갖는 박리층을 구비한 필름 기재 위에 박리 가능한 상태로 적층시킨 적층체이다.
[적층체의 제조 방법]
본 발명은 박리층을 갖는 세퍼레이터 위에, 본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물을 경화 후의 두께가 1~1000 μm, 적합하게는 1~200 μm, 보다 적합하게는 1~100 μm가 되는 범위로 박막상으로 도포하는 공정, 및 당해 박막상으로 도포된 경화성 엘라스토머 조성물을 경화시키는 공정을 포함하는 적층체의 제조 방법에도 관한 것이다.
본 발명의 적층체는 상기 경화성 엘라스토머 조성물을 필름상 기재, 테이프상 기재 또는 시트상 기재(이하, 「필름상 기재」라고 한다)에 도포한 후, 그 경화 기구에 대응한 방법으로 경화시킴으로써, 상기 기재의 표면에 형성할 수 있다.
상기 기재는 특히 박리면을 갖는 평면상의 기재이며, 경화성 엘라스토머 조성물이 박리면 위에 도포되는 것이 바람직하다. 이러한 기재는 세퍼레이터로서 기능하므로, 기재 위에 적층된 본 발명의 필름은 약간의 힘으로 원활하게 박리층으로부터 떼어 내 목적으로 하는 전자 기기 등에 부착 내지 접착시킬 수 있기 때문에, 취급 작업성이 우수하다는 이점을 갖는다.
기재의 종류로서, 판지, 골판지, 클레이 코트지, 폴리올레핀 라미네이트지, 특히 폴리에틸렌 라미네이트지, 합성 수지 필름·시트, 천연 섬유포, 합성 섬유포, 인공 피혁포 및 금속박이 예시된다. 특히, 합성 수지 필름·시트가 바람직하며, 합성 수지로서, 폴리이미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 나일론이 예시된다. 특히 내열성이 요구되는 경우에는, 폴리이미드, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 액정 폴리아릴레이트, 폴리아미드 이미드 및 폴리에테르 설폰 등의 내열성 합성 수지의 필름이 아주 알맞다. 한편, 표시 디바이스 등 시인성이 요구되는 용도에서는, 투명 기재, 구체적으로는 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐리덴, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 PEN 등의 투명 재료가 아주 알맞다.
상기 기재는 필름상 또는 시트상인 것이 바람직하다. 그 두께는 특별히 제한되지 않으나, 통상 5~300 μm 정도이다. 또한, 지지 필름과 감압 접착층의 밀착성을 향상시키기 위해, 프라이머 처리, 코로나 처리, 에칭 처리 또는 플라즈마 처리된 지지 필름을 이용할 수도 있다. 또한, 필름상 기재의 감압 접착층면과 반대면에는, 흠집 방지, 오염 방지, 지문 부착 방지, 눈부심 방지, 반사 방지 및 대전 방지 등의 처리 등의 표면 처리된 것일 수도 있다.
본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물을 기재에 도포하는 방법으로서는, 그라비아 코팅, 오프셋 코팅, 오프셋 그라비아, 및 오프셋 전사 롤 코터 등을 이용한 롤 코팅, 리버스 롤 코팅, 에어나이프 코팅, 및 커튼 플로우 코터 등을 이용한 커튼 코팅, 콤마 코팅, 메이어 바 및 그 외 공지의 경화층을 형성하는 목적으로 사용되는 방법을 제한없이 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물을 복수층 도포할 수도 있다. 이 경우, 경화성 엘라스토머 조성물을 연속적으로 복수회 도포하고 나서 경화할 수도 있고, 경화시킨 경화성 엘라스토머 조성물 위에 새롭게 경화성 엘라스토머 조성물을 도포하고 경화할 수도 있다.
박리층은 박리 라이너, 세퍼레이터, 이형층 또는 박리 코팅층으로 불리는 경우도 있으며, 적합하게는 실리콘계 박리제, 불소계 박리제, 알키드계 박리제 또는 플루오로실리콘계 박리제 등의 박리 코팅능을 갖는 박리층, 기재 표면에 물리적으로 미세한 요철을 형성시킨 박리층, 또는 본 발명의 경화층과 부착하기 어려운 박리층일 수도 있다. 특히 본 발명의 필름에서는, 박리층으로서 플루오로실리콘계 박리제를 경화시켜 이루어진 박리층의 사용이 바람직하다.
[압연 가공을 이용한 제법]
본 발명의 적층체의 제조 방법은 추가로 압연 가공 공정을 포함할 수도 있다.
본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물을 기재 위에 도포한 후, 경화 반응 전 또는 경화 반응 후에 압연 가공을 수행함으로써 얻는 것이 특히 바람직하다. 압연 가공은 경화 또는 반경화 상태의 경화물에 대해 수행할 수도 있지만, 미경화의 경화성 엘라스토머 조성물을 압연 가공한 후, 가열 등에 의해 경화시켜 평탄한 동시에 균일한 필름을 얻는 것이 바람직하다. 또한, 압연 가공을 수행하는 경우, 후술하는 박리층을 갖는 세퍼레이터 사이에 미경화의 경화성 엘라스토머 조성물을 도포한 적층체 전체를 압연 가공한 후, 가열 등에 의해 경화시켜 평탄한 동시에 균일한 필름을 얻는 것이 특히 바람직하다.
경화성 엘라스토머 조성물을 기재 위에 도포하는 양은, 경화 후의 필름의 평균 두께가 1~200 μm이고, 압연 가공이 가능한 두께인 것이 필요하다.
압연 가공은 경화성 엘라스토머 조성물을 기재 위에 도포하고, 롤 압연 등의 공지의 압연 방법을 이용하여 수행할 수 있다. 또한, 경화 또는 반경화 상태의 경화물을 필요에 따라 대략 시트상으로 성형한 후, 압연 가공을 수행할 수도 있다. 압연 가공 후의 필름은 필름의 평균 두께가 1~200 μm의 범위인 것이 필요하다. 특히, 롤 압연의 경우, 롤 사이의 틈을 조정함으로써 소망 두께의 필름을 설계할 수 있는 이점이 있으며, 예를 들어 평균 두께가 1~200 μm의 범위에서 롤 사이의 틈을 일정하게 조정하여 압연함으로써, 평탄성이 우수한 동시에, 상기 필름 표면 및 필름 내부에서의 결함이 지극히 적은 필름을 얻을 수 있다. 보다 상세하게는, 롤 압연의 경우, 목적으로 하는 필름의 평균 두께에 대해 2.0~4.0배의 범위에서 롤 사이의 틈이 조정되어 있는 것이 특히 바람직하다. 예를 들어, 50 μm의 필름을 얻는 경우, 박리층의 두께가 100~200 μm의 범위인 것이 특히 바람직하다. 당해 간극이 상기 상한보다 넓으면, 특히 기포에서 유래하는 공극(보이드)이 충분히 해소되지 않아, 필름 표면 및 내부에서의 결함이 증가하는 경우가 있다.
상기한 바와 같이, 압연 가공은 경화성 엘라스토머 조성물을 기재 위에 도포하고, 미경화 상태에서 수행하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 원료인 경화성 엘라스토머 조성물을 적합하게는 박리층을 구비한 시트상 기재 위에 도포하고, 롤 압연 등으로 압연 가공한 후에, 평탄화된 경화성 엘라스토머 조성물을 가열 등에 의해 경화시켜 본 발명의 필름을 얻을 수 있다.
압연 가공 전의 경화성 엘라스토머 조성물의 기재에의 도포 방법, 기재 등은 상기와 동일하며, 상기 프라이머층 및 평탄화층을 갖는 플루오로알킬기 함유의 경화물에 대해, 추가로 롤 압연 등의 압연 가공을 수행할 수도 있다.
[경화성 엘라스토머의 설계 방법]
본 발명은 또한, 경화물이 하기 식:
[수 12]
Figure pct00012
(식 중, E는 리지드 전극을 이용하여 측정되는 50 V/μm~200 V/μm의 범위의 절연 파괴 강도이고, α는 0.4~0.9의 범위의 상수이고, Y는 0.001 MPa~10 MPa의 범위의 영률이고, εγ는 100 이하의 비유전율이고, ε0은 진공의 유전율을 나타낸다)
을 만족하는 성분을 선택하는 스텝을 포함하는, 경화성 엘라스토머 조성물의 설계 방법에도 관한 것이다.
상기 식에서, E는 리지드 전극을 이용하여 측정되는 값이며, 50 V/μm~200 V/μm이고, 바람직하게는 70 V/μm~150 V/μm이다.
상기 식에서, α는 0.4~0.9이며, 바람직하게는 0.6~0.85이다. 본 설계 방법에 있어서, 얻어지는 경화물 필름의 표면 조도가 평활에 가까워질수록 α의 값은 높은 값을 취하는 것이 가능하다.
상기 식에서, Y는 0.001 MPa~10 MPa이며, 0.001 MPa~2 MPa인 것이 바람직하고, 0.001 MPa~1.5 MPa인 것이 보다 바람직하다.
상기 식에서, εγ는 100 이하이며, 50 이하인 것이 바람직하고, 1~10의 범위인 것이 보다 바람직하다.
상기 E, α, Y 또는 εγ가 상기 범위 내에 있음으로써, 트랜스듀서 디바이스에 이용되는 전기 활성 폴리머 재료로서 요구되는 기계 특성 및 전기 특성을 만족하는 경화성 엘라스토머 조성물을 설계할 수 있다.
[트랜스듀서 디바이스의 설계 방법]
본 발명은 또한, 상기 경화성 엘라스토머 조성물의 설계 방법에 따라 선택한 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물을 사용하는 스텝을 포함하는 트랜스듀서 디바이스의 설계 방법에도 관한 것이다. 본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물은 트랜스듀서의 유전체층으로서 특히 유용하며, 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물의 양말단에 전극층을 배치함으로써, 트랜스듀서를 형성할 수 있다. 또한, 도전성 무기 입자를 포함하는 본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물을 전극층으로서 사용하는 것도 가능하다.
본 발명에 있어서, 용어 「트랜스듀서」는 어떤 종류의 에너지를 다른 종류의 에너지로 변환하기 위한 구성 요소, 기계 또는 장치를 의미하는 것이다. 이 트랜스듀서로서는, 전기 에너지의 기계 에너지로의 변환을 위한 인공 근육 및 액추에이터; 기계 에너지의 전기 에너지로의 변환을 위한 센서 및 발전 소자; 전기 에너지의 음향 에너지로의 변환을 위한 스피커, 마이크로폰 및 헤드폰; 화학 에너지의 전기 에너지로의 변환을 위한 연료 전지; 및 전기 에너지의 광 에너지로의 변환을 위한 발광 다이오드가 예시된다.
본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물을 구비하는 트랜스듀서는 필름상 또는 시트상의 경화물을 특히 복수층 구비할 수 있다. 복수층의 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물인 필름 또는 시트를 구비한 트랜스듀서는 큰 힘을 생성하는 것이 가능하며, 복수층을 적층함으로써 보다 큰 변위를 얻을 수 있다.
트랜스듀서를 제조하기 위한 전극으로서는, 본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물 외, 금속 및 합금, 예를 들어, 금, 백금, 은, 팔라듐, 구리, 니켈, 알루미늄, 티탄, 아연, 지르코늄, 철, 코발트, 주석, 납, 인듐, 크롬, 몰리브덴 및 망간 등, 금속 산화물, 예를 들어 산화인듐 주석 화합물(ITO), 산화안티몬 주석 화합물(ATO), 산화루테늄, 산화티탄, 산화아연 및 산화주석 등, 탄소 재료, 예를 들어 카본 나노튜브, 카본 나노뿔(carbon nanohorn), 카본 나노시트, 카본 섬유 및 카본 블랙 등, 및 도전성 수지, 예를 들어 폴리(에틸렌-3, 4-디옥시티오펜)(PEDOT), 폴리아닐린 및 폴리피롤 등을 사용할 수 있다. 전극으로서는 상기 재료를 단독으로 포함할 수도 있고, 2종류 이상의 재료를 포함할 수도 있다.
본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물을 구비하는 트랜스듀서는 공기 중, 수 중, 진공 중 또는 유기 용매 중에서 작동할 수 있다. 덧붙여, 트랜스듀서를 사용 환경에 따라 적절히 봉지(封止)할 수도 있다. 봉지 방법에 특별히 제한은 없으며, 예를 들어 수지 재료 등을 사용하여 봉지할 수 있다.
본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물의 설계 방법에 따라 선택한 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물의 필름은 고전압을 인가하여 통전한 경우에 절연 파괴가 발생하기 어렵고, 필름 전체적으로 높은 절연 파괴 강도 등의 높은 전기 특성, 및 인열 강도, 인장 강도 및 신율 등의 높은 기계 특성을 실현할 수 있어, 트랜스듀서 디바이스로서 필요한 성능을 모두 만족할 수 있다. 따라서, 본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물의 설계 방법에 따라 선택한 경화성 엘라스토머 조성물의 경화성 필름은 단층 또는 적층 필름의 형태로 하여, 트랜스듀서 디바이스용 부재로서 고전압하에서 기동하여 전기 신호를 물리적 운동으로 변환하는 액추에이터의 설계에 특히 아주 알맞다.
실시예
이하, 본 발명에 관하여 실시예를 들어 설명하지만, 본 발명이 이들에 의해 한정되는 것은 아니다. 실시예에서는 하기 화합물을 이용했다.
·성분 (a1-1): 양말단 비닐디메틸실록시기 봉쇄, 디메틸실록산 폴리머(비닐기 함유량: 0.24 질량%, 실록산 중합도: 300)
·성분 (a1-2): 양말단 비닐디메틸실록시기 봉쇄, 3,3,3-트리플루오로프로필메틸, 디메틸실록산 코폴리머(비닐기 함유량: 0.26 질량%, 실록산 중합도 193)
·성분 (b1): 양말단 트리메틸실록시기 봉쇄, 디메틸실록시-메틸하이드로실록시-실록산 코폴리머(규소 결합수 함유량: 0.71 질량%)
·성분 (b2): 양말단 디메틸하이드로실록시기 봉쇄, 디메틸실록산 폴리머(규소 결합수 함유량: 0.02 질량%)
·성분 (b3): 양말단 트리메틸실록시기 봉쇄, 디메틸실록산·3,3,3-트리플루오로프로필메틸실록산·메틸하이드로겐실록산 코폴리머(규소 결합 수소의 함유량( 중량%)이 약 0.23)
·성분 (b4): 양말단 디메틸하이드로실록시기 봉쇄, 디메틸실록산·3,3,3-트리플루오로프로필메틸실록산 코폴리머(규소 결합 수소의 함유량( 중량%)이 약 0.014)
·성분 (c1): 백금-1, 3-디비닐 1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착체의 양말단 비닐디메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산 폴리머 용액(백금 농도로 약 0.6 중량%)
·성분 (e1): 1-에티닐-1-사이클로헥산올
·성분 (e2): 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐-사이클로테트라실록산
·성분 (f1): 헥사메틸디실라잔으로 처리한 흄드 실리카(처리 전 제품명: 에어로질(AEROSIL) 200)
·성분 (f2): 헥사메틸디실라잔으로 처리한 흄드 실리카(처리 전 제품명: 에어로질 50)
·성분 (f3): 헥사메틸디실라잔과 1,3-비스(3,3,3-트리플루오로프로필)-1,1,3,3-테트라메틸디실라잔으로 처리한 흄드 실리카(처리 전 제품명: 에어로질 200)
·성분 (f4): 헥사메틸디실라잔과 1,3-비스(3,3,3-트리플루오로프로필)-1,1,3,3-테트라메틸디실라잔으로 처리한 흄드 실리카(처리 전 제품명: 에어로질 50)
[경화 전의 점도]
각 조성물의 경화 전 점도는 점탄성 측정 장치(안톤 파사(Anton Paar GmbH) 제품, 모델 번호 MCR102)를 사용하여 측정했다. 직경 20 mm, 2°의 콘 플레이트를 이용하여 시어 레이트(shear rate)를 바꾸어 측정을 수행했다. 25℃, 시어 레이트 0.1(S-1) 및 10.0(S-1)에서 측정한 조성물의 전체 점도를 각각 기록했다.
[경화물의 기계 물성 측정]
각 조성물을 110℃에서 15분간 프레스 큐어하고, 다시 110℃에서 45분간 오븐 중 포스트 큐어를 실시하여 경화물을 얻었다. JIS-K6249를 기초로 얻어진 경화물의 인열 강도를 측정하고, 또한 인장 강도, 파단 신율 및 영률을 측정했다. 또한, 기계적 강도의 측정을 위해, 시트의 두께는 2 mm로 했다. 또한, 두께 6 mm 시트의 듀로미터 A 경도를 측정했다.
[경화물의 비유전율 측정]
마찬가지로, 두께 1 mm의 시트를 제작하고, 임피던스 애널라이저 4990EDMS-050(가부시키가이샤 도요테크니카(TOYO Corporation) 제품)으로 실온, 주파수 100 Hz~1 MHz의 범위에서 비유전율을 측정했다. 실시예 1 및 2에서의 경화물 시트의 100 KHz에서의 비유전율의 값은 3 및 5였다.
[경화물의 절연 파괴 강도 측정]
각 조성물을 코터를 이용하여 박막화하고, 110℃에서 60분간으로 경화시킴으로써 두께 0.01 mm의 시트를 제작했다. 얻어진 시트를 이용하여, 리지드 전극을 구비한 전기 절연유 파괴 전압 시험 장치 소켄덴키 가부시키가이샤 제품 PORTATEST 100A-2로 절연 파괴 강도를 측정했다. 각 경화물 시트 샘플에 관하여 10 cm×10 cm의 면적 내에서 16개소 측정하고, 평균값을 절연 파괴 강도로 하였다.
실시예 1
액상의 경화성 오가노폴리실록산 조성물 1로서, 상기 성분 (a1-1)을 70.58 중량%, 성분 (f1)을 22.10 중량%, 성분 (f2)를 4.35 중량%, 성분 (b1)을 0.99 중량%, 성분 (b2)를 3.83 중량%, 성분 (c1)을 0.10 중량% 및 성분 (e1)을 0.04 중량%가 되도록 배합하여 조제한다. 이 때, 조성물 중의 비닐기 1몰당, 성분 (b1) 및 (b2)의 규소 원자 결합 수소 원자(Si-H)가 약 1.2몰이 되는 양으로 사용했다. 경화 전 점도는 0.1(S-1)에서 218 Pa·s 및 10.0(S-1)에서 26 Pa·s였다.
실시예 2
액상의 경화성 오가노폴리실록산 조성물로서, 상기 성분 (a1-2)를 68.36 중량%, 성분 (b3)을 5.06 중량%, 성분 (b4)를 5.06 중량%, 성분 (c1)을 0.10 중량%, 성분 (f3)을 18.88 중량%, 성분 (f4)를 2.34 중량% 및 성분 (e2)를 0.28 중량%가 되도록 배합하여 조제한다. 이 때, 조성물 중의 비닐기 1몰당, 성분 (b3) 및 (b4)의 규소 원자 결합 수소 원자(Si-H)가 약 1.2몰이 되는 양으로 이용했다. 경화 전 점도는 0.1(S-1)에서 148 Pa·s 및 10.0(S-1)에서 16 Pa·s였다.
실시예 비유전율 인열 강도/
N mm-1 		인장 강도/
MPa		 신율/% 경도 영률/
MPa		 절연 파괴 강도/
V μm-1 		α
1 3 12.5 7.0 457 38 0.9 132 0.72
2 5 3.7 5.6 297 37 0.9 120 0.84
산업상 이용 가능성
본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물의 필름의 용도로서는, 상기에 개시한 외에 아무런 제약이 없으며, 텔레비전 수상기, 컴퓨터용 모니터, 휴대 정보 단말용 모니터, 감시용 모니터, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 휴대 전화, 휴대 정보 단말, 자동차 등의 계기반용 디스플레이, 다양한 설비·장치·기기의 계기반용 디스플레이, 자동 매표기 및 현금 자동 입출금기 등, 문자나 기호, 화상을 표시하기 위한 다양한 평판 디스플레이(FPD)에 사용할 수 있다. 장치로서는, CRT 디스플레이, 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 무기 EL 디스플레이, LED 디스플레이, 표면 전계 디스플레이(SED) 및 전계 방출형 디스플레이(FED) 등의 표시 장치나, 이들을 이용한 터치 패널에 응용이 가능하다. 마찬가지로, 본 발명의 필름은 절연 파괴 강도를 포함하는 전기적 특성 및 기계적 특성이 우수한 필름상 또는 시트상 부재이며, 높은 비유전율 및 기계적 강도(구체적으로는, 인장 강도, 인열 강도, 신율 등)를 갖는다. 때문에, 본 발명의 필름은 전자 재료, 표시 장치용 부재 또는 트랜스듀서용 부재(센서, 스피커, 액추에이터 및 제너레이터용을 포함한다)로서 사용할 수 있으며, 특히 트랜스듀서를 구성하는 전기 활성 필름(유전층 또는 전극층)으로서 적합하게 이용할 수 있다. 그 구체적인 사용 방법은 유전층 또는 감압 접착층의 공지의 사용 방법을 특별히 제한없이 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 경화성 엘라스토머 조성물의 설계 방법을 이용함으로써, 절연 파괴 강도를 포함하는 전기적 특성 및 기계적 특성이 우수한 필름상 또는 시트상 부재이며, 높은 비유전율 및 기계적 강도(구체적으로는, 인장 강도, 인열 강도, 신율 등)를 갖는 경화물의 필름을 용이하게 설계 또는 선택할 수 있다. 또한, 이들 파라미터를 구비한 경화물을 부여하는 경화성 엘라스토머 조성물을 선택 또는 설계하고, 당해 필름상 또는 시트상 부재를 이용함으로써, 필요로 하는 성능을 구비하는 동시에, 실용성이 우수한 트랜스듀서 디바이스를 용이하게 설계할 수 있다.

Claims (16)

  1. 고유전성 관능기를 갖는 화합물을 포함하며, 경화물이 하기 식을 만족하는, 경화성 엘라스토머 조성물.
    [수 1]
    Figure pct00013

    (식 중, E는 리지드 전극을 이용하여 측정되는 50 V/μm~200 V/μm의 범위의 절연 파괴 강도이고, α는 0.4~0.9의 범위의 상수이고, Y는 0.001 MPa~10 MPa의 범위의 영률이고, εγ는 100 이하의 비유전율이고, ε0은 진공의 유전율을 나타낸다)
  2. 제1항에 있어서, 하이드로실릴화 반응 경화, 축합 반응 경화, 라디칼 반응 경화 및 고에너지선 경화 반응으로부터 선택되는 1종류 이상의 경화 반응 기구에 의해 경화되는, 경화성 엘라스토머 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, (A) 분자 내에 적어도 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 경화 반응성기를 갖는 오가노폴리실록산,
    (B) 분자 중에 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 오가노하이드로겐폴리실록산, 및
    (C) 하이드로실릴화 반응용 촉매
    를 포함하는, 경화성 엘라스토머 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 성분 (A)가
    (a1) 분자쇄 말단에만 알케닐기를 갖는 직쇄상 또는 분지쇄상 오가노폴리실록산, 및 임의로
    (a2) 분자 내에 적어도 1개의 분지 실록산 단위를 가지며, 비닐(CH2=CH-)기의 함유량이 1.0~5.0 질량%의 범위 내인 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 수지
    를 포함하는 오가노폴리실록산 또는 그의 혼합물인, 경화성 엘라스토머 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고유전성 관능기를 갖는 화합물이 오가노폴리실록산 또는 오가노하이드로겐폴리실록산인, 경화성 엘라스토머 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 고유전성 관능기를 갖는 오가노폴리실록산 또는 오가노하이드로겐폴리실록산이 성분 (A) 또는 성분 (B)의 일부 또는 전부인, 경화성 엘라스토머 조성물.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성분 (A) 또는 성분 (B)의 일부 또는 전부가, 분자 중에 (CpF2p+1)-R-(R은 탄소 원자수 1~10의 알킬렌기이고, p는 1 이상 8 이하의 정수이다)로 표시되는 플루오로알킬기를 갖는 오가노폴리실록산 또는 오가노하이드로겐폴리실록산인, 경화성 엘라스토머 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 트랜스듀서 디바이스용인, 경화성 엘라스토머 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물.
  10. 제9항에 기재된 경화물을 갖는, 전자 부품 또는 표시 장치.
  11. 제9항에 기재된 경화물을 구비한 필름.
  12. 제11항에 기재된 필름 및 박리층을 구비한, 적층체.
  13. 박리층을 갖는 세퍼레이터 위에, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재한 경화성 엘라스토머 조성물을 경화 후의 두께가 1~1000 μm가 되는 범위에서 박막상으로 도포하는 공정, 및
    상기 박막상으로 도포된 경화성 엘라스토머 조성물을 경화시키는 공정
    을 포함하는, 적층체의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 압연 가공 공정을 더 포함하는, 적층체의 제조 방법.
  15. 경화물이 하기 식:
    [수 2]
    Figure pct00014

    (식 중, E는 리지드 전극을 이용하여 측정되는 50 V/μm~200 V/μm의 범위의 절연 파괴 강도이고, α는 0.4~0.9의 범위의 상수이고, Y는 0.001 MPa~10 MPa의 범위의 영률이고, εγ는 100 이하의 비유전율이고, ε0은 진공의 유전율을 나타낸다)
    을 만족하는 성분을 선택하는 스텝을 포함하는, 경화성 엘라스토머 조성물의 설계 방법.
  16. 제15항에 기재된 상기 경화성 엘라스토머 조성물의 설계 방법에 따라 선택한 경화성 엘라스토머 조성물의 경화물을 사용하는 스텝을 포함하는, 트랜스듀서 디바이스의 설계 방법.
KR1020227024490A 2019-12-20 2020-12-21 경화성 엘라스토머 조성물 및 그의 경화물, 경화물을 구비한 필름, 필름을 구비한 적층체 및 그의 제조 방법, 경화물을 갖는 전자 부품 또는 표시 장치, 경화성 엘라스토머 조성물의 설계 방법, 및 트랜스듀서 디바이스의 설계 방법 KR20220119083A (ko)

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