换能器用有机聚硅氧烷组合物、由其固化物膜组成的层叠体、其用途及其制造方法与流程

本发明涉及一种换能器用有机聚硅氧烷组合物、由其固化物膜组成的层叠体、其用途及其制造方法。

背景技术：

1、就具有聚硅氧烷骨架的有机聚硅氧烷固化物而言，透明性、电绝缘性、耐热性、耐寒性等优异，能根据期望通过导入氟烷基等高介电性官能团来改善电活性，且能容易加工为膜状或片状，因此以用于各种电气/电子设备的粘接剂膜或者用于致动器等换能器设备的电活性膜为代表，用于各种用途，这些有机聚硅氧烷固化物根据其固化机理，分类为氢化硅烷化反应固化型、缩合反应固化型、过氧化物固化型等。特别是，通过室温放置或加热而迅速固化，不产生副产物，因此使用氢化硅烷化反应固化型的固化性有机聚硅氧烷组合物的有机聚硅氧烷固化物膜被通用。

2、另一方面，在使用有机聚硅氧烷固化物膜作为触摸面板等的电子材料、显示装置用电子构件，特别是传感器、致动器等换能器材料的情况下，需要在作为电介质层的电活性膜上设置电极层。例如，在非专利文献1、2中提出了，通过形成在柔软性优异的有机硅弹性体基质中添加有导电性填充剂的电极层，来形成对电介质层的随动性优异的电极层。

3、另外，本发明人等提出也可以将这种有机聚硅氧烷固化物膜用于随动性低的基材或者电极层。例如，在专利文献1、2中，提出了可以将有机聚硅氧烷固化物膜夹入膜基材中作为压敏粘接层或者电介质层使用。然而，在制作和使用有机聚硅氧烷固化物膜的层叠体方面，通过压敏粘接或者基材的表面处理等对各界面赋予粘接性是不充分的，或者工艺上的效率差，仍留有改善的余地。

4、现有技术文献

5、非专利文献

6、非专利文献1：kujawski，m.；pearse，j.d.；smela，e.carbon 2010，48，2409-2417.

7、非专利文献2：rosset，s.；shea，h.r.appl.phys.a 2013，110，281-307.

8、专利文献

9、专利文献1：国际公开(wo)第2016/098334号小册子

10、专利文献2：国际公开(wo)第2016/163069号小册子

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种层叠体、其用途及制造方法，该层叠体为将电介质层与电极层或基材层的粘接性得到改善的有机聚硅氧烷固化物膜层叠而成的层叠体，在构成该层叠体的固化物膜的界面，不易产生伴随其粘接强度和随动性的不足的剥离或者缺陷的问题。

3、用于解决问题的方案

4、本发明人等进行了深入研究，结果发现，在决定有机聚硅氧烷组合物中的交联密度的参数即pxl的值、进一步优选为组合物中的增强性填充剂的质量％(wf)的值在特定范围内的情况下，可以解决上述问题，从而完成了本发明。

5、具体而言，上述问题由如下换能器用固化性有机聚硅氧烷组合物来解决，其特征在于，至少含有：

6、(a)一种或两种以上的、在分子中具有至少两个碳原子数2～12的烯基的有机聚硅氧烷；

7、(b1)在分子链的侧链部位具有至少一个硅原子键合氢原子，在分子链的至少单末端不具有硅原子键合氢原子，且在分子内具有至少两个硅原子键合氢原子的有机氢聚硅氧烷；

8、(b2)在分子链的两末端具有硅原子键合氢原子，且在分子内具有至少两个硅原子键合氢原子的有机氢聚硅氧烷；

9、(c)有效量的氢化硅烷化反应用催化剂；

10、(d)增强性填充剂；和

11、(e)增粘剂，

12、且

13、通过成分(b1)中的硅原子键合氢原子数(hb1).成分(b2)中的硅原子键合氢原子数(hb2)、以及

14、成分(a)中的包含碳-碳双键的固化反应性基团的总数(vi)，

15、由以下的关系式：

16、px1＝{hb1/hb2}/{(hb1+hb2)/vi}

17、定义的px1的值为0.1～6.0的范围。

18、在此，在将成分(a)～(e)的合计设为100质量％的情况下，成分(d)的含量(wf)优选为5～40质量％的范围，特别优选为成分(a)的至少一部分为(a1)一种或两种以上的、在分子中具有至少两个碳原子数2～12的烯基，且硅原子上的全部取代基的10摩尔％以上为由(cpf2p+1)-r-(r为碳原子数1～10的亚烷基，p为1以上8以下的整数)表示的氟烷基的含有氟烷基的有机聚硅氧烷。

19、进一步地，上述问题通过使上述组合物固化而成的换能器用膜固化物、具有将该换能器用膜固化物、选自电极层和基材层中的一种以上的层层叠而成的结构的层叠体以及包含该层叠体的换能器等优选地解决。

20、发明的效果

21、根据本发明，可以提供一种层叠体、其用途及制造方法，该层叠体为将电介质层与电极层或基材层的粘接性得到改善的有机聚硅氧烷固化物膜层叠而成的层叠体，在构成该层叠体的固化物膜的界面，不易产生伴随其粘接强度和随动性的不足的剥离或者缺陷的问题。

22、特别是，本发明所涉及的换能器用固化性有机聚硅氧烷组合物通过将固化前的组合物涂布在电极层或基材层的至少单面上使其固化，形成具有在两层的界面至少部分地形成化学键而粘接的结构的层叠体，因此具有如下优点：不需要追加的粘接工序或者预处理就能够高效地制造固化物膜、电极层和/或基材层以实用上充分的强度粘接的层叠体，且能够提供作为换能器的用途中的可靠性优异的层叠体及其制造方法。

技术特征：

1.一种换能器用固化性有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，至少含有：(a)一种或两种以上的、在分子中具有至少两个包含碳-碳双键的固化反应性基团的有机聚硅氧烷；

2.根据权利要求1所述的换能器用固化性有机聚硅氧烷组合物，其中，在将成分(a)～(e)的合计设为100质量％的情况下，成分(d)的含量(wf)为5～40质量％的范围。

3.根据权利要求1或2所述的换能器用固化性有机聚硅氧烷组合物，其中，成分(a)的至少一部分为(a1)一种或两种以上的、在分子中具有至少两个碳原子数2～12的烯基、且硅原子上的全部取代基的10摩尔％以上为由(cpf2p+1)-r-(r为碳原子数1～10的亚烷基，p为1以上8以下的整数)表示的氟烷基的含有氟烷基的有机聚硅氧烷。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的换能器用固化性有机聚硅氧烷组合物，其中，

5.根据权利要求1～4中任一项所述的换能器用固化性有机聚硅氧烷组合物，其中，组合物固化而得到的固化物在23℃、0.02hz下微小变形时的储能模量(g')在1.0×103～5.0×104pa的范围内。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的换能器用固化性有机聚硅氧烷组合物，其中，组合物在25℃且剪切速率0.1(s-1)下测定出的整体粘度为5～5,000,000mpa·s的范围，且关于该组合物，在剪切速率0.1(s-1)下测定出的组合物整体的粘度(η0.1)与在剪切速率10.0(s-1)下测定出的组合物整体的粘度(η10.0)之比即触变指数(ti)(＝η0.1/η10.0)的值为250以下。

7.一种固化物，所述固化物为使权利要求1～6中任一项所述的换能器用固化性有机聚硅氧烷组合物固化而成。

8.一种换能器用膜固化物，所述换能器用膜固化物为使权利要求1～6中任一项所述的换能器用固化性有机聚硅氧烷组合物固化而成。

9.一种层叠体，所述层叠体具有如下结构：将使权利要求1～6中任一项所述的换能器用固化性有机聚硅氧烷组合物固化而成的换能器用膜固化物、与选自电极层和基材层中的一种以上的层层叠而成。

10.根据权利要求9所述的层叠体，其中，换能器用膜固化物与选自电极层和基材层中的一种以上的层在两层的界面处至少部分地形成化学键。

11.根据权利要求9或10所述的层叠体，所述层叠体具有如下结构：至少一部分电极层和/或基材层为由热塑性树脂组成的层，

12.根据权利要求9～11中任一项所述的层叠体，所述层叠体具有如下结构：换能器用膜固化物在其膜的两面处由上下电极层或基材夹持。

13.一种层叠体的制造方法，所述层叠体为权利要求9～12中任一项所述的层叠体，所述制造方法具有在选自电极层和基材层中的一种以上的层的至少单面上涂布权利要求1～5中任一项所述的换能器用固化性有机聚硅氧烷组合物并使其固化的工序。

14.一种换能器用构件，所述换能器用构件由权利要求8～11中任一项所述的层叠体组成。

15.一种换能器，所述换能器包含权利要求8～11中任一项所述的层叠体。

16.一种电子零件或显示装置，所述电子零件或显示装置包含权利要求8～11中任一项所述的层叠体。

技术总结
本发明的目的在于提供一种层叠体、其用途及制造方法，该层叠体为将作为电介质层的有机聚硅氧烷固化物膜与电极层/基材层层叠而成的层叠体，固化物膜的界面的粘接性得到改善，不易产生伴随其粘接强度和随动性的不足的剥离或者缺陷的问题。一种换能器用固化性有机聚硅氧烷组合物，其含有(A)具有C＝C型的固化反应性基团的聚硅氧烷、(B1)侧链SiH型的有机氢聚硅氧烷、(B2)末端SiH型的有机氢聚硅氧烷、(C)氢化硅烷化反应用催化剂、(D)增强性填充剂以及(E)增粘剂，且关于成分(B1)、(B2)中的Si‑H原子数以及成分(A)中的固化反应性基团的总数(Vi)，px1＝{HB1/HB2}/{(HB1+HB2)/Vi}的值为0.1～6.0的范围。

技术研发人员：福井弘
受保护的技术使用者：陶氏东丽株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12