CN110573576B - 含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物、其固化物以及具备该固化物的换能器 - Google Patents

含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物、其固化物以及具备该固化物的换能器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种固化性有机聚硅氧烷组合物及其用途，该固化性有机聚硅氧烷组合物能够容易地加工成薄膜状，具备高介电常数、高绝缘击穿电压以及低杨氏模量，因此能够实现高能量密度，并且将其用作换能器的介电层时具有优异的机械量值(具体而言即拉伸量值、扯裂量值以及延伸率等)。解决方法一种含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物及其用途，该含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物可使用含有烯基及氟烷基的有机聚硅氧烷、分子链两末端具有SiH且不具有氟烷基的有机氢聚硅氧烷以及直链状或者具有T单元的分支状的含氟烷基的有机氢聚硅氧烷通过附加反应进行固化。

Description

含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物、其固化物以及具备 该固化物的换能器
技术领域
本发明涉及一种介电率高、固化物的电气特性及机械特性优异的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物及其固化物，该固化物能够作为电活性硅材料适用于换能器的介电层等。并且，本发明涉及一种使用该固化性有机聚硅氧烷组合物而形成的电活性聚合物材料的制造方法以及含有该电活性聚合物材料的换能器用构件、电子材料或者显示设备用构件，并且涉及使用其制成的换能器、电子部件或者显示设备。
背景技术
电活性硅材料由于其机械特性和/或电气特性、具体而言即具有高介电常数、高绝缘击穿电压以及低杨氏模量，所以能够实现高能量密度，并且将其用作换能器的介电层时具有优异的机械量值(具体而言即拉伸量值、扯裂量值、延伸率等)，因此能够实现耐久性以及实用性的位移量，并且能够适用于换能器用材料。例如，本申请人等公开有一种含氟烷基的有机聚硅氧烷固化物，其具有高介电常数，并且适用于换能器材料(专利文献1 或专利文献2)。
但是，近年来于以致动器为首的换能器材料的领域中，人们要求电活性硅材料能够容易地加工成薄膜状，并且兼具高介电常数以及机械量值，并且强烈要求对机械特性及电气特性实施进一步改善。
熟知技术文献
专利文献
专利文献1国际专利公开2014-105959号公报
专利文献2国际专利公开2015-098072号公报
发明内容
发明所欲解决的课题
本发明是为解决上述课题开发而成的，其目的在于提供一种含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物，该固化性有机聚硅氧烷组合物能够容易地加工成薄膜状，具备高介电常数、高绝缘击穿电压以及低杨氏模量，因此能够实现高能量密度，并且将其用作换能器的介电层时具有优异的机械量值(具体而言即拉伸量值、扯裂量值以及延伸率等)。
同样地，本发明的目的在于提供一种将该含氟烷基的有机聚硅氧烷组合物用作致动器等换能器材料的用途。
解决问题的技术手段
为解决上述课题，本发明人等深入研究后发现通过一种含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物，能够解决上述课题并实现了本发明，该含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物以含有烯基及氟烷基的有机聚硅氧烷为主成分，并可通过作为交联剂使用有分子链两末端至少具有2个硅键结氢原子且不具有氟烷基的有机氢聚硅氧烷以及直链状或具有T单元的分支状的含氟烷基的有机氢聚硅氧烷的附加反应进行固化。
该含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物的固化物可用作机械特性以及电气特性优异的电活性硅材料，尤其可用作薄膜状或薄片状的换能器用构件。
并且，本发明者等人发现所述氟烷基为三氟丙基时能够更好地解决上述课题，并且所述有机氢聚硅氧烷为分子中具有三氟丙基的直链状或者具有T单元的树脂状的有机氢聚硅氧烷时能够更好地解决上述课题，并实现了本发明。
也就是说，本发明的第1目的可通过以下来实现：
[1]一种含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，其含有：
(A)含氟烷基的有机聚硅氧烷，其具有1种或2种以上分子中至少具有2个碳原子数为2-12的烯基，并且硅原子上的所有取代基团的10摩尔％以上为以(CpF2p+1)-R-(R为碳原子数为1-10的亚烷基，p为1以上8以下的整数)表示的氟烷基；
(B)有机氢聚硅氧烷，其由以下(B1)成分以及(B2)成分构成， (B1)成分中的硅原子键结氢原子数:(B2)成分中的硅原子键结氢原子数的比率为在10:90-85:15的范围内：
(B1)分子链两末端至少具有2个硅键结氢原子且不具有氟烷基的有机氢聚硅氧烷
(B2)选自以下述平均单元式(III)表示的直链状有机氢聚硅氧烷以及以平均单元式(IV)表示的分支状有机氢聚硅氧烷中的1种以上含氟烷基的有机氢聚硅氧烷
R0 3Si(OSiR4R0)f1(OSiR0 2)f2OSiR0 3 (III)
{式中，R4为以(CpF2p+1)-R-(R为与所述相同的基团，p为与所述相同的数)表示的氟烷基或者硅原子键结氢原子，R0相同或独立地表示碳原子数为1-12 的烷基、碳原子数为6-20的芳基、碳原子数为7-20 的芳烷基、羟基、碳原子数为1-6的烷氧基或者硅原子键结氢原子，并且所有R0中至少2个为硅原子键结氢原子，f1为正数，f2为0或者正数，并且满足 5<f1+f2<150的数}
(HR6 2SiO1/2)f3(R6 3SiO1/2)f4(HR6SiO2/2)f5(R6 2SiO2/2)f6(R5SiO3/2)f7(SiO4/2)f8 (IV)
{式中，R5为以(CpF2p+1)-R-(R为与所述相同的基团，p为与所述相同的数)表示的氟烷基，R6相同或独立地表示碳原子数为1-12的烷基、碳原子数为6- 20的芳基、碳原子数为7-20的芳烷基、羟基、碳原子数为1-6的烷氧基或者所述氟烷基，并且f3以及f7 为正数，f4、f5、f6以及f8为0或者正数，并且 f3+f4+f5+f6+f7+f8为以式(III)表示的有机氢聚硅氧烷的重均分子量为在400-10000的范围内的数}
相对于组合物中烯基的合计量1摩尔，(B)成分中的硅原子键结氢原子的和为0.1-2.5摩尔的量；以及
(C)有效量的氢化硅烷化反应用触媒。
本发明的第1目的优选为通过下述组合物来解决。
[2]根据[1]所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述(A)成分的平均聚合度为在5-300的范围内。
[3]根据[1]或[2]所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述(A)为以下述平均单元式(I)表示的有机聚硅氧烷
R1R2 2Si(OSiR1R2)e1(OSiR2 2)e2OSiR1R2 2 (I)
{式中，R1为以(CpF2p+1)-R-(R为与所述相同的基团，p为与所述相同的数)表示的氟烷基或碳原子数为2-12的烯基，R2相同或独立地表示碳原子数为1-12的烷基、碳原子数为6-20的芳基、碳原子数为7-20的芳烷基、羟基或者碳原子数为1-6的烷氧基，并且所有R1中至少2个为碳原子数为2-12的烯基，所有 R1以及R2中10摩尔％以上为所述氟烷基，e1为正数，e2为0或正数，并且为满足5<e1+e2<298的数}。
[4]根据[1]至[3]中任一项所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述(A)为以下述平均单元式(II)表示的有机聚硅氧烷
RViR2 2Si(OSiR2R3)eOSiRViR2 2 (II)
{式中，RVi为碳原子数为2-12的烯基，R2为与所述相同的基团，R3为以(CpF2p+1)-R-(R为与所述相同的基团，p为与所述相同的数)表示的氟烷基，并且e为满足20<e<298的数}。
[5]根据[1]至[4]中任一项所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述(A)成分中以(CpF2p+1)-R-(R为与所述相同的基团，p为与所述相同的数)表示的氟烷基为三氟丙基。
[6]根据[1]至[5]中任一项所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述(B2)成分为分子中具有三氟丙基的有机氢聚硅氧烷。
[7]根据[1]至[6]中任一项所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述(A)成分为下述(A1)成分或者(A2)成分
(A1)分子中至少具有2个碳原子数为2-12的烯基，硅原子上的所有取代基团的10摩尔％以上为以(CpF2p+1)-R-(R为碳原子数为1-10的亚烷基，p为1以上8以下的整数)表示的氟烷基，平均聚合度为50-300，并且聚合度200以上的有机聚硅氧烷的体积含有率为10％以上的含氟烷基的有机聚硅氧烷
(A2)由下述分子量分布不同的(a1)成分以及(a2)成分构成，并且混合物整体的平均聚合度为50-300的含氟烷基的有机聚硅氧烷：
(a1)分子中至少具有2个碳原子数为2-12的烯基，硅原子上的所有取代基团的10摩尔％以上为以(CpF2p+1)- R-(R为碳原子数为1-10的亚烷基，p为1以上8以下的整数)表示的氟烷基，并且平均聚合度为200 以上的含氟烷基的有机聚硅氧烷
(a2)分子中至少具有2个碳原子数为2-12的烯基，硅原子上的所有取代基团的10摩尔％以上为以(CpF2p+1)- R-(R为碳原子数为1-10的亚烷基，p为1以上8以下的整数)表示的氟烷基，平均聚合度为50以下含氟烷基的有机聚硅氧烷。
本发明的第2目的为将上述含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物固化而成的固化物、其作为换能器用构件、电子材料或者显示设备用构件的使用、以及含有其的换能器，并通过以下发明得以实现。
[8]一种固化物，其特征在于，其为将[1]至[7]中任一项所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物固化而成的。
[9]一种换能器用构件，其特征在于，其为将[1]至[7]中任一项所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物固化而成的，并且为薄膜状或薄片状。
[10]一种电子材料或者显示设备用构件，其特征在于，其为将[1]至[7] 中任一项所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物固化而成的，并且为薄膜状或薄片状。
[11]一种换能器用构件，其特征在于，其为将[1]至[7]中任一项所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物固化而成的，并且为凝胶或者弹性体。
[12]一种换能器，其特征在于，其具有将[1]至[7]中任一项所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物固化而成的介电层。
[13]一种换能器，其特征在于，其为于至少一对电极层间介存有中间层而形成的，所述中间层通过使[1]至[7]中任一项所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物固化或使所述组合物的固化反应部分进行而成。
[14]根据[12]或[13]所述的换能器，其特征在于，中间层为凝胶或者弹性体。
[15]根据[12]至[14]中任一项所述的换能器，其特征在于，中间层为将使[1]至[7]中任一项所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物固化而成的固化物层迭1层或2层以上而形成的。
[16]一种电子部件或者显示设备，其特征在于，其具有使[1]至[7]中任一项所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物固化或使所述组合物的固化反应部分进行而成的固化物层。
发明效果
根据本发明，能够提供一种含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物，其具有优异的固化物的透明性，能够容易地加工成薄膜状，具备高介电常数、高绝缘击穿电压以及低杨氏模量，因此能够实现高能量密度，并且将其用作换能器的介电层时具有优异的机械量值。该含氟烷基的有机聚硅氧烷组合物为附加固化型，具有成型加工时几乎无收缩、固化速度快以及容易设定所期望的固化条件的优点。此外，本发明的含氟烷基的有机聚硅氧烷固化物具有高介电常数以及高机械量值(具体而言即拉伸量值、扯裂量值、延伸率等)，因此成型为薄膜状或薄片状后用作介电层时，除了耐久性以外还可实现实用性的位移量以及高响应性，因此能够适用于致动器等换能器材料的用途。
附图说明
[图1]为层迭介电层时本发明的致动器1的剖面图。
[图2]为层迭介电层以及电极层时本发明的致动器2的剖面图。
[图3]为显示本发明的传感器3的构成的图。
[图4]为层迭介电层时本发明的发电组件4的剖面图。
具体实施方式
以下详细说明本发明的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物。本发明的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物为含有以下(A)-(C)成分、以及任意的(D)氢化硅烷化反应抑制剂、(E)充填剂而成的，首先说明各成分。
[(A)成分]
(A)成分为固化性组合物的主剂，其为分子中至少具有2个碳原子数为 2-12的烯基，并且硅原子上的所有取代基团的10摩尔％以上为以(CpF2p+1)- R-(R为碳原子数为1-10的亚烷基，p为1以上8以下的整数)表示的氟烷基的含氟烷基的有机聚硅氧烷。
(A)成分具有固定量以上的氟烷基，并且分子中至少具有2个烯基，因此通过与(B)成分的附加反应(氢化硅烷化反应)进行交联，可获得成型性、反应控制性以及透明性优异且介电常数较高的固化物。其构造并无特别限制，可以是直链状、支链状、环状或者需要R3SiO3/2单元(3官能性甲硅烷氧基单元)或SiO2单元(4官能性甲硅烷氧基单元)的树脂状有机聚硅氧烷。并且，也可为1种或2种以上分子结构或平均聚合度不同的有机聚硅氧烷的混合物。但是，用作致动器等介电层时，要求实现高机械量值且具有低黏着力时，优选不具有所述3官能性甲硅烷氧基单元或者4官能性甲硅烷氧基单元。尤其优选(A)成分为直链状的含氟烷基的有机聚硅氧烷。
(A)成分为该硅原子上的所有取代基的10摩尔％以上、优选20摩尔％以上、更优选40摩尔％以上为以(CpF2p+1)-R-(R为碳原子数为1-10的亚烷基，p为1以上8以下的整数)表示的氟烷基。氟烷基的含量小于所述下限时，将固化性有机聚硅氧烷组合物固化后获得的固化物的介电常数会降低，因此并非优选。此外，以 (CpF2p+1)-R-表示的氟烷基中氟原子的含量高、即p的值较大，例如p≥4，并且R即亚烷基的碳原子数少时，即使所述氟烷基的含量为接近上述范围的下限的值，还能够获得本发明的技术性效果。(A)成分中的氟原子的含有率尤其优选为10质量％以上。此外，作为氟烷基选择三氟丙基时，含有率还能够为(A)成分中的硅原子上的所有取代基的40摩尔％以上。
以(CpF2p+1)-R-表示的氟烷基为本发明的(A)成分中必须的官能基，并且是(B)成分中优选的官能基。所涉及的氟烷基可获得介电常数优异的固化物，并且由于各成分具有氟原子，所以能够改善各成分的相溶性，获得透明性优异的固化物。作为此种氟烷基的具体例，可列举三氟丙基、五氟丁基、七氟戊基、九氟己基、十一氟庚基、十三氟辛基、十五氟壬基以及十七氟癸基。其中，考虑到介电特性、经济性、制造容易性、获得的固化性有机聚硅氧烷组合物的成型加工性的观点，优选为p＝1的基团、即三氟丙基。
(A)成分于分子中至少具有2个碳原子数为2-12的烯基。作为碳原子数为2-12的烯基，考虑到经济性、反应性的观点，优选使用乙烯基、丙烯基、己烯基以及辛烯基，更优选使用乙烯基以及己烯基。(A)成分中的其他硅原子键合官能基并无特别限制，可列举碳原子数为1-12的烷基、碳原子数为6-20的芳基、碳原子数为7- 20的芳烷基、羟基或者碳原子数为1-6的烷氧基。作为碳原子数为1-12的烷基，考虑到经济性、耐热性，优选为甲基。作为碳原子数为6-20的芳基，考虑到经济性的观点，优选为苯基、甲基苯基(甲苯基)以及萘基。作为碳原子数为7-20的芳烷基，优选使用苄基、苯乙基。并且，作为碳原子数为1-6的烷氧基，优选为甲氧基、乙氧基以及正丙氧基。此外，(A)成分中的硅原子上的所有取代基的固定量以上为所述氟烷基，其为分子中具有2以上碳原子数为2-12的烯基者，其他硅原子键合官能基优选为甲基、苯基或羟基，尤其优选为选自甲基及苯基。
本发明的(A)成分的平均聚合度并无限定，但考虑到固化前的组合物的操作作业性以及固化物的机械量值的观点，其硅氧烷单元的平均聚合度 (以下简称为“平均聚合度”)优选为小于500、小于450、小于400、小于 350或者小于300。同样地，平均聚合度的下限并无限定，但优选为7以上、10以上、15以上或者20以上。此外，(A)成分可以是平均聚合度不同的所述含氟烷基的有机聚硅氧烷的混合物，例如可以使用聚合度较低的 (ex.10-90)所述含氟烷基的有机聚硅氧烷与聚合度较高的(ex.100-300)所述含氟烷基的有机聚硅氧烷的混合物(下述分子量分布的峰形状为多峰性者)，此时(A)成分的硅氧烷单元的平均聚合度取决于构成混合物的各含氟烷基的有机聚硅氧烷的聚合度及质量比。
尤其优选(A)成分的平均聚合度为在10-300、15-250的范围内，能够容易地获得成型为薄膜/薄片状的凝胶状或弹性体状的固化物，该固化物具有良好的机械特性及电气特性(高介电常数)。此外，本发明的固化物于例如0℃以下的低温下，上述物性的变化还较少，因此能够在较大温度范围内实现稳定的性能。
此处，(A)成分即有机聚硅氧烷的聚合度可取决于使用有29Si NMR的峰值量值的积分比，本发明中的“平均聚合度”是指(A)成分中存有1种以上分子量分布时整体的平均聚合度。(A)成分可以是具有1种分子量分布的有机聚硅氧烷，也可以是由分子量分布不同的2种以上有机聚硅氧烷构成的混合物，分子量分布的峰形状可以是单峰性也可以是多峰性。此外，平均聚合度为所述范围的量的范围中，通过并用2种以上的含氟烷基的有机聚硅氧烷，有时可增大组合设计时的原料的可选择性，并且可进一步改善由本发明的组合物构成的固化物的物理特性。
尤其优选(A)成分为以平均单元式(I)表示的具有固定量以上的氟烷基且至少具有2个烯基的1种以上的直链状的有机聚硅氧烷。
平均单元式：
R1R2 2Si(OSiR1R2)e1(OSiR2 2)e2OSiR1R2 2 (I)
式中，以R1表示的取代基相同或独立地表示所述氟烷基或碳原子数为2-12 的烯基，此类的具体例与上述相同。此外，以R2表示的取代基相同或独立地表示碳原子数为1-12的烷基、碳原子数为6-20的芳基、碳原子数为7-20 的芳烷基、羟基或者碳原子数为1-6的烷氧基，并且所有R1中至少2个为碳原子数为2-12的烯基。(A)成分中的碳原子数为2-12的烯基的含量优选为0.01-10.00质量％、0.01-2.00质量％或者0.02-1.50质量％。此外，R2优选为甲基、苯基或者羟基，尤其优选为甲基或者苯基。
并且，所有硅原子上的所有取代基(R1以及R2)的10摩尔％以上、优选20摩尔％以上、更优选40摩尔％以上为所述氟烷基，优选为三氟丙基。氟烷基的含量小于所述下限时，将固化性有机聚硅氧烷组合物固化后获得的固化物的介电常数会降低，因此并非优选。
式中，e1及e2的值为(A)成分中各硅氧烷单元的平均聚合度，e1为正数，e2为0或正数，并且满足5<e1+e2<498。此外，此类值为平均聚合度，(A)成分为由2种以上的成分构成的混合物时，作为混合物整体，(A)成分的平均聚合度e1+e2+2优选为小于500，其他值与上述(A)成分的平均聚合度的优选范围相同。(A)成分即有机聚硅氧烷的聚合度可取决于使用29Si NMR的峰值量值的积分比，平均聚合度的优选范围与上述相同。
本发明的(A)成分也可以为满足所述要件的1种有机聚硅氧烷，此外也可以为至少2种有机聚硅氧烷的混合物。至少2种有机聚硅氧烷时，该混合物的平均聚合度优选为所述范围，各有机聚硅氧烷更优选为分子中具有2 个以上碳原子数为2-12的烯基，并且硅原子上的所有取代基的10摩尔％以上为所述氟烷基的有机聚硅氧烷。
本发明的(A)成分中，所述氟烷基可以位于侧链也可位于分子链末端，尤其优选以下述平均单元式(II)表示的侧链具有所述氟烷基且分子链两末端具有碳原子数为2-12的烯基的均聚物型有机聚硅氧烷。
平均单元式：
RViR2 2Si(OSiR2R3)eOSiRViR2 2 (II)
式中，RVi为碳原子数为2-12的烯基，可例示与所述相同的基团。
R2为与所述相同的基团，R3为以(CpF2p+1)-R-(R为与所述相同的基团，p为与所述相同的数)表示的氟烷基，可例示与所述相同的基团。此外，上述构造中于5<e<498的范围中，所有RVi、R2以及R3中10摩尔％以上为所述氟烷基(R3)的条件会自动满足。也就是说，由于e>5，所以 [R3]＝e/(2e+6)×100摩尔％的值必然大于5/16×100＝31.25摩尔％。
RVi优选为乙烯基或己烯基，R2优选为甲基、苯基或羟基，所述氟烷基优选为三氟丙基。
式中，e的值为(A)成分中的侧链硅氧烷单元的平均聚合度，优选为0 或者正数，并且满足5<e<498。此外，此类值为平均聚合度，(A)成分为由 2种以上成分构成的混合物时，作为混合物整体，(A)成分的平均聚合度 e+2小于500。(A)成分即有机聚硅氧烷的聚合度可取决于使用29Si NMR的峰值量值的积分比，平均聚合度的优选范围与上述相同。
作为本发明的(A)成分的具体例，可列举两末端三甲基硅烷基-聚二甲基甲基乙烯基甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端三甲基硅烷基-聚甲基乙烯基甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端二甲基乙烯基硅烷基-聚二甲基甲基乙烯基甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端二甲基乙烯基硅烷基-聚二甲基甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端羟基二甲基硅烷基-聚甲基乙烯基甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端羟基二甲基硅烷基-聚二甲基甲基乙烯基甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端二甲基苯基硅烷基-聚甲基乙烯基甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端二甲基苯基硅烷基-聚二甲基甲基乙烯基甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端二甲基乙烯基硅烷基-聚二甲基甲基乙烯基甲基苯基甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端二甲基乙烯基硅烷基-聚甲基苯基甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端二甲基乙烯基硅烷基-聚二甲基甲基苯基甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端羟基二甲基硅烷基-聚甲基乙烯基甲基苯基甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端羟基二甲基硅烷基-聚二甲基甲基乙烯基甲基苯基甲基三氟丙基硅氧烷共聚物以及两末端二甲基乙烯基硅烷基-聚甲基三氟丙基硅氧烷等。
本发明的(A)成分分子量分布如上所述，可以是其分子量分布的峰形状实质上为单峰性且其平均聚合度小于500的有机聚硅氧烷，也可以是其分子量分布的峰形状实质上为多峰性(＝其分子量分布中有2个以上峰值)且其平均聚合度小于500的有机聚硅氧烷。
更具体地说，本发明的(A)成分可以是下述(A1)成分或者(A2)成分。
[(A1)成分]
分子中至少具有2个碳原子数为2-12的烯基，硅原子上的所有取代基团的10摩尔％以上为以(CpF2p+1)-R-(R为碳原子数为1-10的亚烷基，p为1 以上8以下的整数)表示的氟烷基，平均聚合度为50-300，并且聚合度200 以上的有机聚硅氧烷的体积含有率为10％以上，并且实质上具有单峰性的分子量分布的含氟烷基的有机聚硅氧烷。烯基等具体例与所述相同。
[(A2)成分]
由下述分子量分布以及平均聚合度不同的(a1)成分以及(a2)成分构成，并且混合物整体的平均聚合度为50-300的含氟烷基的有机聚硅氧烷：
(a1)分子中至少具有2个碳原子数为2-12的烯基，硅原子上的所有取代基团的10摩尔％以上为以(CpF2p+1)-R-(R为碳原子数为1-10的亚烷基，p为1以上8以下的整数)表示的氟烷基，并且平均聚合度为200以上、优选为在200-400的范围的含氟烷基的有机聚硅氧烷
(a2)分子中至少具有2个碳原子数为2-12的烯基，硅原子上的所有取代基团的10摩尔％以上为以(CpF2p+1)-R-(R为碳原子数为1-10的亚烷基，p为1以上8以下的整数)表示的氟烷基，并且平均聚合度为50以下、优选为在5-40的范围的含氟烷基的有机聚硅氧烷。
此处，(A2)成分为由(a1)平均聚合度为200以上的1种以上的含氟烷基的有机聚硅氧烷与(a2)平均聚合度为50以下的1种以上的含氟烷基的有机聚硅氧烷构成，并且作为整体测定分子量分布时，平均聚合度50以下的区域与平均聚合度200以上的区域分别具有含有分子量分布的峰值的多峰性的分子量分布的含氟烷基的有机聚硅氧烷的混合物。此外，优选混合物整体的平均聚合度为在50-300的范围内，作为整体的平均聚合度的优选范围与所述相同。
相对于(A)-(C)成分的和(将整体设为100质量％)，本发明的(A)成分的用量为20-99质量％，优选为30-80质量％，更优选为40-70质量％。其原因在于，上述范围的上限以下时，将本组合物固化而成的固化物的力学量值充分高，另一方面，上述范围的下限以上时，该固化物可适当地作为低黏着性的弹性凝胶层发挥功能。
[(B)成分]
(B)成分为本发明组合物的特殊的交联剂，其为以特定比率含有分子链两末端至少具有2个硅键结氢原子且不具有氟烷基的有机氢聚硅氧烷以及直链状或具有T单元的分支状的含氟烷基的有机氢聚硅氧烷的有机氢聚硅氧烷。作为(B)成分，通过以固定比率并用不具有氟烷基且两末端具有SiH 的有机氢聚硅氧烷以及含氟烷基的有机氢聚硅氧烷，能够兼顾固化物的高介电常数以及良好的机械特性。
具体而言，(B)成分为由以下(B1)成分以及(B2)成分构成的有机氢聚硅氧烷，(B1)成分中的硅原子键结氢原子数:(B2)成分中的硅原子键结氢原子数的比率为在10:90-85:15的范围内。
[(B1)成分]
(B1)成分为分子链两末端至少具有2个硅键结氢原子且不具有氟烷基的有机氢聚硅氧烷。(B1)成分为两末端具有SiH的有机氢聚硅氧烷，因此通过其与(A)成分的附加反应，此成分可作为固化物中的聚硅氧烷构造间的增链剂(Chain Extender)发挥功能。此种(B1)成分优选为分子链两末端具有二有机氢硅氧烷单元且硅氧烷聚合度为3-200的有机氢聚硅氧烷，例如，以下述平均单元式：
HR2 2Si(OSiHR2)e3(OSiR2 2)e4OSiR2 2H
表示。
式中，R2表示的取代基团为相同或独立的碳原子数为1-12的烷基、碳原子数为6-20的芳基、碳原子数为7-20的芳烷基、羟基或者碳原子数为1- 6的烷氧基，优选为甲基、苯基或者羟基，尤其优选为甲基或者苯基。式中，e3以及e4的值为以上述平均单元式表示的(B1)成分中的各硅氧烷单元的平均聚合度，优选为0或者正数，并且e3+e4的值为在0-198的范围内，尤其优选为在0-10的范围内。
此种(B1)成分可列举双(二甲基氢硅烷氧基)二苯基硅烷、分子链两末端由二甲基氢硅烷氧基封端的聚二苯基硅氧烷或其氢硅氧烷共聚物、分子链两末端由二甲基氢硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷或其氢硅氧烷共聚物以及四甲基二氢二硅氧烷等。此外，(B1)成分中的硅氧烷单元或者甲硅烷氧基单元数的和优选为在2-12的范围内，尤其优选为在2-10的范围内。
[(B2)成分]
(B2)成分为直链状或者由T单元分支的树脂状的含氟烷基的有机氢聚硅氧烷，以下述平均单元式(III)或者(IV)表示。此种有机氢聚硅氧烷通过与 (A)成分的交联反应形成固化物，并且改善固化物的介电常数。此种(B2)成分即有机氢聚硅氧烷优选于分子中具有所述氟烷基，尤其优选具有三氟丙基。氟烷基的含量并无特别限定，但1分子中，优选所有有机基团中具有5-75摩尔％、更优选5-70摩尔％、尤其优选10-60摩尔％的三氟丙基。
[(B2)成分-1：直链状的含氟烷基的有机氢聚硅氧烷]
平均单元式：
R0 3Si(OSiR4R0)f1(OSiR0 2)f2OSiR0 3 (III)
以上述平均单元式(III)表示的为直链状的含氟烷基的有机氢聚硅氧烷，式中，R4为以(CpF2p+1)-R-(R为与所述相同的基团，p为与所述相同的数)表示的氟烷基或者硅原子键结氢原子，R0相同或独立地表示碳原子数为1-12 的烷基、碳原子数为6-20的芳基、碳原子数为7-20的芳烷基、羟基、碳原子数为1-6的烷氧基或者硅原子键结氢原子，并且所有R0中，至少2个为硅原子键结氢原子，f1为正数，f2为0或者正数，并且满足5<f1+f2<150 的数。优选的氟烷基的种类及含量如上所述。更优选R0为硅原子键结氢原子、甲基或者苯基，f1为在10<f1+f2<100的范围内的数，所有R4中，至少 5摩尔％以上为所述氟烷基，剩余的R4优选为硅原子键结氢原子。
此种(B2)成分，具体而言，可列举两末端三甲基硅烷基-聚二甲基甲基氢甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端三甲基硅烷基-聚甲基氢甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端二甲基氢甲硅烷基-聚二甲基甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端二甲基氢甲硅烷基-聚甲基氢甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端二甲基氢甲硅烷基-聚二甲基甲基氢甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端二甲基氢甲硅烷基-聚甲基三氟丙基硅氧烷、两末端羟基二甲基硅烷基- 聚甲基氢甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端羟基二甲基硅烷基-聚二甲基甲基氢甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端二甲基苯基硅烷基-聚甲基氢甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端二甲基苯基硅烷基-聚二甲基甲基氢甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端二甲基氢甲硅烷基-聚二甲基甲基苯基甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端二甲基氢甲硅烷基-聚甲基苯基甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端羟基二甲基硅烷基-聚甲基氢甲基苯基甲基三氟丙基硅氧烷共聚物、两末端二甲基三氟丙基甲硅烷基-聚二甲基甲基氢硅氧烷共聚物以及两末端二甲基三氟丙基甲硅烷基-聚甲基氢硅氧烷等。此类可单独使用1种，也可为至少2种有机聚硅氧烷的混合物。
[(B2)成分-2：分支状的含氟烷基的有机氢聚硅氧烷]
平均单元式：
(HR6 2SiO1/2)f3(R6 3SiO1/2)f4(HR6SiO2/2)f5(R6 2SiO2/2)f6(R5SiO3/2)f7(SiO4/2)f8 (IV)
以上述平均单元式(IV)表示的为由T单元分支的树脂状的含氟烷基的有机氢聚硅氧烷，式中，R5为以(CpF2p+1)-R-(R为与所述相同的基团，p为与所述相同的数)表示的氟烷基，R6相同或独立地表示碳原子数为1-12的烷基、碳原子数为6-20的芳基、碳原子数为7-20的芳烷基、羟基、或者碳原子数为1-6的烷氧基或者所述氟烷基，并且f3以及f7为正数，f4、f5、f6以及 f8为0或者正数，并且f3+f4+f5+f6+f7+f8为以式(IV)表示的有机氢聚硅氧烷的重均分子量为在400-10000的范围内的数。优选的氟烷基的种类及含量如上所述。R6优选为甲基或者苯基，以式(IV)表示的有机氢聚硅氧烷的重均分子量优选为在500-5000的范围内，更优选为在500-2000的范围内。
尤其是上述分支状的含氟烷基的有机氢聚硅氧烷优选为由以下式表示的二有机氢硅氧烷单元与氟烷甲硅烷氧基单元构成的含氟烷基的有机氢聚硅氧烷。
(HR6 2SiO1/2)f3(R5SiO3/2)f7
式中，R6为与所述相同的基团，优选为甲基或者苯基。此外，R5为与所述相同的基团，优选为三氟丙基。
具体而言，此种(B2)成分可列举由(Me3SiO1/2)单元、(Me2HSiO1/2)单元以及(TfpSiO3/2)单元构成的聚硅氧烷、由(Me2HSiO1/2)单元以及(TfpSiO3/2)单元构成的聚硅氧烷、由(Me3SiO1/2)单元、(MeHSiO2/2)单元以及(TfpSiO3/2)单元构成的聚硅氧烷、由(Me2HSiO1/2)单元、(MeHSiO2/2)单元以及(TfpSiO3/2) 单元构成的聚硅氧烷、由(Me2HSiO1/2)单元、(TfpSiO3/2)单元以及(MeSiO3/2) 单元构成的聚硅氧烷、由(Me2HSiO1/2)单元、(TfpSiO3/2)单元以及(PhSiO3/2) 单元构成的聚硅氧烷以及由(Me2HSiO1/2)单元、(TfpSiO3/2)单元以及(SiO4/2) 单元构成的聚硅氧烷等。此类可单独使用1种，也可为至少2种有机聚硅氧烷的混合物。此处，Me表示甲基，Ph表示苯基，Tfp表示三氟丙基。 (B2)成分最优选为由(Me2HSiO1/2)单元以及(TfpSiO3/2)单元构成，并且以2:1- 1:2的比率含有此类单元，并且重均分子量为在500-2000的范围内的含氟烷基的有机氢聚硅氧烷。
[其他有机氢聚硅氧烷]
本发明的(B)成分为由上述(B1)成分以及(B2)成分构成的，但只要不妨碍本发明的效果，也可任意使用其他有机氢聚硅氧烷。其他有机氢聚硅氧烷只要不属于上述(B1)成分以及(B2)成分，则可以是直链状、环状、树脂状以及具有部分分支的直链状中的任一者，也可以是具有T单元(即 YSiO3/2，Y为硅原子键结氢原子、一价有机基、羟基或者烷氧基)或者Q 单元(即SiO4/2)的。此外，其黏度并无特别限定，但考虑到与(A)成分的混合容易性以及操作容易性，基于JIS K7117-1使用B型黏度计测定25℃时的黏度时，优选为常温下为液状，尤其优选为硅原子数2-300的有机氢聚硅氧烷。
其他有机氢聚硅氧烷可列举两末端三甲基硅烷基-聚甲基氢硅氧烷、两末端羟基二甲基硅烷基-聚甲基氢甲基苯基硅氧烷共聚物、二甲基甲基氢环聚硅氧烷、甲基氢环聚硅氧烷、甲基氢甲基三氟丙基环聚硅氧烷、二甲基甲基氢甲基三氟丙基环聚硅氧烷、甲基苯基甲基氢甲基三氟丙基环聚硅氧烷、1,1,3,5,5-五甲基-3-三氟丙基三硅氧烷、三(二甲基甲硅烷氧基甲硅烷基) 三氟丙基硅烷、由(Me3SiO1/2)单元、(Me2HSiO1/2)单元以及(SiO4/2)单元构成的聚硅氧烷、由(Me2HSiO1/2)单元以及(SiO4/2)单元构成的聚硅氧烷以及由(Me2HSiO1/2)单元以及(PhSiO3/2)单元构成的聚硅氧烷等。此类可单独使用1 种，也可为至少2种有机聚硅氧烷的混合物。此处，Me表示甲基，Ph表示苯基。
[(B)成分的使用量]
相对于本发明的组合物中烯基的合计量1摩尔，组合物中(B)成分的用量为(B)成分整体即(B1)成分以及(B2)成分中硅原子键结氢原子的总和为 0.1-2.5摩尔的量。此处，组合物中的烯基主要来自(A)成分等。(B)成分的用量小于上述下限时，有时本组合物的固化会变得不充分。另一方面，如果 (B)成分的用量超过上述上限，则在使本发明的组合物固化时，有时会无法获得弹性凝胶或者弹性弹性体，尤其是机械量值有时会变得不充分。相对于组合物中烯基的合计量1摩尔，(B)成分的用量更优选为本成分中的硅原子键结氢原子为0.2-2.00摩尔、0.2-1.80摩尔、0.25-1.75摩尔，尤其优选为 0.35-1.50摩尔的量。
[(C)成分]
(C)成分即氢化硅烷化反应用触媒只要能够促进氢化硅烷化反应即可，并无特别限定。作为氢化硅烷化反应触媒，目前已知有多种金属及化合物，可从此类中适当选择后用于本发明。作为氢化硅烷化反应触媒的例，具体而言，可列举吸附于二氧化硅细粉或者碳粉载体上的微粒状铂、氯铂酸、醇改性氯铂酸、氯铂酸的烯烃错合物、氯铂酸与乙烯基硅氧烷的配位化合物、铂-烯基硅氧烷错合物、铂-烯烃错合物以及铂-羰基错合物，并且能够列举铂黑、钯以及铑触媒。尤其是，考虑到铂-烯基硅氧烷错合物的稳定性良好，优选为1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷。此外，作为促进氢化硅烷化反应的触媒，可使用铁、钌、铁/钴等非铂类金属触媒。
氢化硅烷化反应用触媒的用量为有效量，只要是可促进本发明的固化性有机聚硅氧烷组合物的固化的量即可，并无特别限定。具体而言，相对于(A)-(C)成分的和(将整体设为100质量％)，以质量单元计该触媒中金属原子为0.01-1,000ppm，优选为(C)成分中铂金属原子为在0.1-500ppm的范围内的量。其原因在于，(C)成分的含量小于上述范围的下限时，固化可能会不充分，超过上述范围的上限时，一般不经济。
[(D)氢化硅烷化反应抑制剂]
氢化硅烷化反应抑制剂是为抑制(A)成分与(B)成分之间产生的交联反应，延长常温下的可使用时间，并改善保存稳定性而配伍的任意成分。因此，对于本发明的固化性组合物而言，其为实用上优选必然会配伍的成分。
作为氢化硅烷化反应抑制剂，可例示乙炔类化合物、烯炔化合物、有机氮化合物、有机磷化合物以及肟化合物。具体而言，可例示3-甲基-1-丁炔-3-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、3-甲基-1-戊炔-3-醇、1-乙炔-1-环己醇、苯基丁醇等炔醇；3-甲基-3-戊烯-1-炔、3,5-二甲基-1-己炔-3-炔等烯炔化合物；1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基环四硅氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四己烯基环四硅氧烷等甲基烯基环硅氧烷；以及苯幷三唑。
氢化硅烷化反应抑制剂的配伍量为对于延长本发明的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物于常温下的可使用时间并改善保存稳定性有效的量。通常，每成分(A)100质量％，配伍量为在0.001-5质量％的范围内，优选为在0.01-2质量％的范围内，可相应本成分的种类、铂类触媒的性能及含量、(A)成分中的烯基量、(B)成分中的硅原子键合氢原子量等，适当选择。
[(E)充填材料]
本发明所涉及的组合物中，可根据期望使用或不使用充填材料。使用充填剂时，可使用无机充填剂及有机充填剂中的任一种或同时使用两者。使用的充填剂的种类并无特别限定，例如可列举高介电性充填剂、导电性充填剂、绝缘性充填剂以及增强充填剂，可将此类使用1种以上。尤其是本发明的组合物中，可于不损害其透明性、涂布性以及操作作业性的范围内，以调整黏度或赋予功能性为目的，含有选自由高介电性充填剂、导电性充填剂、绝缘性充填剂以及增强充填剂组成的组中1种以上的充填剂，尤其是考虑到改善机械量值的观点，优选配伍至少1种以上的增强性充填剂。尤其是充填剂的部分或全部也可通过1种以上的表面处理剂实施表面处理。
充填剂可以是1种或2种以上，其形状并无特步限定，能够使用微粒状、板状、针状、纤维状等任意形状。填充料的形状为微粒时，填充料的粒径并无特别限定，例如利用激光绕射法或动态光散射法测定时，其体积平均粒径可为例如在0.001-500μm的范围内。此外，根据填充料的使用目的，填充料的体积平均粒径可为300μm以下、200μm以下、100μm以下、 10μm以下、或者0.01μm以上、0.1μm以上、1μm以上。填充料的形状为板状、针状、纤维状等各向异性时，填充料的纵横比可为1.5以上、5以上或10以上。使用体积平均粒径为0.01μm以下且最大微粒的粒径为0.02μm 以下的微粒时，有时可制造实质上透明性高的固化物，尤其是介电层薄膜。
[增强性充填材料]
本发明中，考虑到固化物的机械量值的观点，优选的充填材料为平均一次粒径小于50nm的1种以上的增强性无机微粒，可列举气相二氧化硅、湿式二氧化硅、粉碎二氧化硅、碳酸钙、硅藻土、微粉碎石英、氧化铝/氧化锌以外的各种金属氧化物粉末、玻璃纤维以及碳纤维等。此外，也可为使用下述各种表面处理剂对此类实施处理后的。其中推荐二氧化硅。
作为优选例，考虑到改善机械量值的观点，可列举平均一次粒径为 10nm以下，局部产生凝集，并且其比表面积为50m2/g以上、300m2/g以下的亲水性或者疏水性的气相二氧化硅。并且，考虑到改善分散性的观点，优选使用硅氮烷或者下述硅烷偶合剂将气相二氧化硅实施处理。此类增强性无机粒子可单独使用1种，也可组合2种以上使用。
通过于组合物中配伍增强性无机微粒，能够增加将本发明的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物固化而成的有机聚硅氧烷固化物(以下简称为“固化物”)的力学量值、绝缘击穿电压。相对于固化性有机聚硅氧烷组合物，此类增强性无机微粒的配伍量优选为在0.1-30质量％的范围内，更优选为在0.1-10质量％的范围内。配伍量超出上述优选范围时，有时无法获得配伍无机粒子的效果或者固化性有机聚硅氧烷组合物的成型加工性会降低。
本发明所涉及的固化性有机聚硅氧烷组合物中使用的无机微粒(与粒径、功能等无关)的部分或者全部可通过1种以上的表面处理剂实施表面处理。表面处理的种类并无特别限定，可列举亲水化处理或者疏水化处理，但优选为疏水化处理。使用实施过疏水化处理的无机微粒时，能够以高充填率分散至有机聚硅氧烷组合物中。此外，还能够抑制组合物的黏度的增大，并改善成型加工性。
所述表面处理可通过使用表面处理剂对无机微粒进行处理(或者覆盖处理)来实施。作为疏水化用表面处理剂，可列举选自由有机钛化合物、有机硅化合物、有机锆化合物、有机铝化合物以及有机磷化合物所组成的群中的至少1种的表面处理剂。表面处理剂可单独使用1种或者组合2种以上使用。此类表面处理剂中，可使用有机硅化合物，其中优选为硅氮烷、硅烷类、硅氧烷类以及聚硅氧烷类，最优选为硅氮烷、烷基三烷氧基硅烷类以及一末端三烷氧基硅烷聚二甲基硅氧烷类。
表面处理剂与所述无机微粒总量的比例优选为在0.1质量％以上10质量％以下的范围内，更优选为在0.3质量％以上5质量％以下的范围内。此外，处理量为无机粒子与表面处理剂的投料比，优选于处理后去除剩余的处理剂。
[其他功能性充填材料]
作为其他功能性充填材料，可列举介电性无机微粒、导电性无机微粒、绝缘性无机微粒以及导热性无机微粒。能够从此类微粒中选择1种以上用于本发明的组合物中。此外，此类无机微粒有时会同时具有作为增强性充填材料的功能等2种以上的功能。
作为优选的介电性无机微粒的例，可列举选自由氧化钛、钛酸钡、钛酸锶、钛酸锆酸铅、以及使用钙、锶、钇、钕、钐、镝等碱土类金属、锆或者稀土类金属将钛酸钡的钡及钛部位的一部分取代的复合金属氧化物所组成的群中的1种以上的无机微粒，更优选为氧化钛、钛酸钡、钛酸锆酸钡钙以及钛酸锶，尤其优选氧化钛、钛酸钡。
尤其是介电性无机微粒尤其优选为其至少一部分于室温下1kHz时的介电常数为10以上的介电性无机微粒。此外，该无机微粒的优选大小(平均一次粒径)的上限为20,000nm(20μm)，但考虑到对下述换能器用薄膜的加工性，更优选为10,000nm(10μm)。通过使用该介电性无机微粒，有时能够进一步改善有机聚硅氧烷固化物的机械特性和/或电气特性、尤其是介电常数。
作为导电性无机微粒，能够使有机聚硅氧烷固化物具有导电性即可，并无特别限制。具体而言，可列举导电性炭黑、石墨、气相成长碳纤维 (VGCF)等导电性碳；铂、金、银、铜、镍、锡、锌、铁、铝等金属粉，并且还可列举掺杂有锑的氧化锡、掺杂有磷的氧化锡、使用氧化锡/锑覆盖表面的针状氧化钛、氧化锡、氧化铟、氧化锑、锑酸锌、于碳或石墨的晶须表面覆盖有氧化锡等的颜料；覆盖有选自由锡掺杂氧化铟(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、磷掺杂氧化锡以及氧化镍所组成的群中至少1种的导电性金属氧化物的颜料；以及二氧化钛粒子表面含有氧化锡以及磷且具有导电性的颜料等，此外，此类也可为使用下述各种表面处理剂实施过处理的。此类可单独使用或者组合2种以上使用。
并且，导电性无机微粒可于玻璃纤维、二氧化硅氧化铝纤维、氧化铝纤维、碳纤维等纤维、以及硼酸铝晶须、钛酸钾晶须等针状的增强材料、玻璃珠、滑石、云母、石墨、钙硅石、白云石等无机充填材料的表面覆盖金属等导电性物质。
作为本发明中可使用的绝缘性无机微粒，一般众所周知的绝缘型无机材料、即体积电阻率为1010-1018Ω·cm的无机材料的粒子即可，并无限制，使用形状可以是粒子状、鳞片状、纤维(包括晶须)状中的任一种。具体而言，可列举陶瓷的球状粒子、板状粒子或者纤维，作为优选使用例，可列举氧化铝、氧化铁、氧化铜、云母或滑石等金属硅酸盐以及石英、非晶质二氧化硅、玻璃等的粒子。此外，也可为使用下述各种表面处理剂对此类实施处理后的。此类可单独使用或者组合2种以上使用。通过于组合物中配伍绝缘性无机微粒，能够增加有机聚硅氧烷固化物的力学量值、绝缘击穿电压，有时还会增加介电常数。
相应其用途，相对于固化性有机聚硅氧烷组合物，此类绝缘性无机粒子的配伍量优选为在0.1-20质量％的范围内，更优选为在0.1-5质量％的范围内。配伍量超出上述优选范围时，有时无法获得配伍的效果或者有机聚硅氧烷固化物的力学量值会降低。
作为本发明中可使用的导热性无机微粒，可列举氧化镁、氧化锌、氧化镍、氧化钒、氧化铜、氧化铁、氧化银等金属氧化物粒子以及氮化铝、氮化硼、碳化硅、氮化硅、碳化硼、碳化钛、金刚石、类金刚石碳等无机化合物粒子，优选为氧化锌、氮化硼、碳化硅以及氮化硅。通过于组合物中配伍此类导热性无机微粒的1种以上，能够增加有机聚硅氧烷固化物的导热率。
测定此类无机粒子的平均粒径时，可在其领域中使用通常的测定方法进行测定。例如，平均粒径为50nm以上500nm左右以下时，能够利用透过型电子显微镜(TEM)、电界放射型透过电子显微镜(FE-TEM)、扫描型电子显微镜(SEM)、电界放射型扫描电子显微镜(FE-SEM)等实施显微镜观察，测定粒径，并通过计算平均值来测定平均一次粒径。另一方面，平均粒径为500nm左右以上时，能够通过激光绕射/散射式粒度分布测定装置等直接计算平均一次粒径的值。
[其他任意成分]
本发明所涉及的固化性有机聚硅氧烷组合物还可含有用来改善脱模性或者绝缘破坏特性的添加剂、黏着性改良剂等。
将本发明所涉及的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物固化成薄膜状而获得的薄膜状或薄片状固化物为能够适用于构成换能器的电活性膜 (介电层或电极层)，如果形成薄膜时固化层的脱模性差，则尤其在高速制造介电性薄膜时，可能会因脱模而使介电性薄膜发生破损。此外，作为用于致动器、触摸面板等的介电层，为改善低压下的灵敏度，有时会要求降低黏着性。本发明所涉及的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物能够在不对薄膜造成损伤的情况下改善薄膜的制造速度，并且通过添加其他脱模剂，有时能够进一步降低黏着性。
作为可适用于本发明的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物的改善脱模性的添加剂(＝脱模剂)，例如可列举羧酸类脱模剂、酯类脱模剂、醚类脱模剂、酮类脱模剂以及醇类脱模剂等。此类可单独使用1种，也可组合2种以上使用。此外，作为所述脱模剂，可使用不含硅原子、含有硅原子或者此类的混合物。此类的具体例与专利文献1(国际专利公开2014- 105959号公报)相同。
绝缘破坏特性改良剂优选为电绝缘性改良剂，可选自由铝或镁的氢氧化物或者盐、黏土矿物以及此类的混合物、具体而言，硅酸铝、硫酸铝、氢氧化铝、氢氧化镁、煅烧黏土、蒙脱石、水滑石、滑石以及此类的混合物所组成的组。此外，该绝缘性改良剂可采用众所周知的表面处理方法进行处理。此类的具体例与专利文献1(国际专利公开2014-105959号公报) 相同。
黏着性改良剂为用来改善本发明的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物在固化中对所接触的基材的黏着性的。不再剥离该组合物的固化物即介电层时，其为有效的添加剂。作为黏着性改良剂，可例示乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等有机官能性烷氧基硅烷化合物、其硅氧烷衍生物、尤其是利用含氟有机基取代的链状或三维树脂状的硅氧烷衍生物。
作为其他任意成分，在不损坏本发明的技术效果的范围内，可例示苯酚类、醌类、胺类、磷类、亚磷酸类、硫类、硫醚类等抗氧化剂；三唑类、二苯甲酮类等光稳定剂；磷酸酯类、卤素类、磷类、锑类等阻燃剂；由阳离子类表面活性剂、阴离子类表面活性剂、非离子类表面活性剂等构成的1种以上的防静电剂；以及染料、颜料等。
[任意的溶剂]
本发明所涉及的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物能够直接供至固化反应，但另一方面，该组合物为固状时和黏稠液状时，为了改善其混和性及操作性，也可根据需要使用有机溶剂。尤其是将本发明的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物涂布成薄膜状时，优选使用溶剂调整黏度，使整体黏度在100-10,000mPa·s的范围内，使用溶剂进行稀释时，相对于上述固体部分的和(100质量份)，可在0-2000质量份的范围内使用溶剂。即，本发明组合物中，溶剂可以为0质量份。尤其是，本发明的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物选择有低聚合度的聚合物，因此可设计为无溶剂，因此具有固化后获得的薄膜中不会残留氟类溶剂、有机溶剂等，能够解决环境污染的问题并消除溶剂对电子设备的影响的优点。
作为此处使用的有机溶剂，只要是可使组合物中所有构成成分或部分构成成分溶解的化合物即可，其种类并无特别限定，优选沸点为80℃以上且小于200℃的。例如，可列举异丙醇、叔丁醇、环己醇、环己酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲苯、二甲苯、均三甲基苯、1,4-二
Figure BDA0002247223450000231
烷、二丁醚、苯甲醚、4-甲基苯甲醚、乙苯、乙氧基苯、乙二醇、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、2-甲氧基乙醇(乙二醇单甲醚)、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇单甲醚、1-甲氧基-2-丙基乙酸酯、1-乙氧基-2-丙基乙酸酯、八甲基环四硅氧烷、以及六甲基二硅氧烷等无卤类溶剂、三氟甲基苯、1,2-双(三氟甲基)苯、1,3-双(三氟甲基)苯、1,4-双(三氟甲基)苯、三氟甲基氯苯、三氟甲基氟苯、氢氟醚等卤素类溶剂。此类有机溶剂可单独使用，也可混合两种以上使用。固化性组合物中含氟烷基的量越高，则越必要提高上述卤素类溶剂的使用比率。
[组合物的整体黏度]
本组合物于25℃时的黏度并无特别限定，可于能够将本组合物涂布至薄膜上的程度的黏度范围内进行调整，优选为在100-500,000mPa·s的范围内，更优选为300-50,000mPa·s，尤其优选为在1,000-10,000mPa·s的范围内。出于设定至优选的黏度范围的目的，也可调整上述有机溶剂的用量。
本发明的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物可通过将上述(A)-(C) 成分均匀混合，并根据需要添加其他任意成分后，进行均匀混合来调制。虽然可使用各种搅拌机或混炼机于常温下进行混合，但如果为混合中不会固化的成分的组合，则也可在加热下进行混合。此外，混合时可通过使用挤出机或者混炼机(更具体地说，选自2轴挤出机、2轴混炼机以及单轴叶片型挤出机中的1种以上的机械机构)进行混炼来制造，尤其是本发明中，可通过使用自由体积为5,000(L/小时)以上的二轴挤出机将反应性有机聚硅氧烷成分、充填材料以及表面处理剂进行混炼，形成含有高浓度 (例如，80质量％以上)无机微粒的硅橡胶复合物(熟料)，然后加入其他反应性有机聚硅氧烷成分、固化触媒以及其他成分进行混炼，制成固化性有机聚硅氧烷组合物。
如果不会在混合中进行固化，则各成分的配伍顺序并无特别限制。混合后不立即使用时，优选将(B)成分与(C)成分分为多个容器进行储存，不可存放于同一容器内，并于即将使用前将所有容器内的成分进行混合。
本发明的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物的固化反应通常可通过将该组合物进行加热或暴露于活性能量射线中来实现。利用热实施固化反应的温度并无特别限定，但优选为50℃以上200℃以下，更优选为60℃以上200℃以下，尤其优选为80℃以上180℃以下。此外，固化反应所用时间取决于上述(A)、(B)、(C)成分的构造，但通常为1秒以上3小时以下。一般可通过在90-180℃的范围内保持10秒-30分钟来获得固化物。
作为可用于固化反应的活性能量射线，可列举紫外线、电子束以及放射线等，考虑到实用性的观点，优选为紫外线。利用紫外线实施固化反应时，优选添加对于使用的紫外线具有高活性的氢化硅烷化反应用触媒，例如双(2，4-戊二酮酸)铂络合物、(甲基环戊二烯基)三甲基铂络合物。作为紫外线光源，优选高压汞灯、中压汞灯、Xe-Hg灯以及深紫外线灯等，此时的照射量优选为100-8,000mJ/cm2。
本发明的固化物的特征在于，其为将上述含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物固化而成。固化物的形状并无特别限定，例如可列举片状、薄膜状、带状。尤其是上述含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物的固化速度快且制造薄膜等成型品所需的加工性良好，能够高效率地生产具有所期望的厚度、形状的固化物。
[构件]
上述固化物为电气特性以及机械特性优异的凝胶或者弹性体，具有高介电常数以及机械量值(具体而言，拉伸量值、扯裂量值、延伸率等)。因此，将该有机聚硅氧烷组合物固化成薄膜状的电活性硅弹性体薄片或者电活性硅凝胶薄片能够用作电子材料、显示设备用构件或者换能器用构件 (包括传感器、扬声器、致动器以及发生器用)，尤其适用于构成换能器的电活性薄膜(介电层或者电极层)。
[机械量值]
将本发明所涉及的固化性有机聚硅氧烷组合物至少部分固化而获得的有机聚硅氧烷固化物加热成型为厚2.0mm的片状时，可设计为具有基于JIS K 6249测定的以下力学物性。
(1)杨氏模量(MPa)于室温下能够为10MPa以下，尤其优选范围为 0.1-2.5MPa。
(2)扯裂量值(N/mm)于室温下能够为1N/mm以上，尤其优选范围为 2N/mm以上。
(3)拉伸量值(MPa)于室温下能够为1MPa以上，尤其优选范围为 2MPa以上。
(4)断裂伸长率(％)能够为200％以上，考虑到换能器的位移量的观点，尤其优选范围为200-1000％的范围。
[介电特性]
将本发明所涉及的固化性有机聚硅氧烷组合物固化而获得的有机聚硅氧烷固化物(弹性体或者凝胶)可设计为具有以下介电特性。
(1)加热成型为厚0.10mm的薄片状时，能够将其绝缘击穿电压(V/μm) 设为20V/μm以上。优选的绝缘击穿电压可相应换能器的用途进行变更，尤其优选范围为30V/μm以上。
(2)加热成型为厚1mm的薄片状时，于测定温度25℃、测定频率 100KHz的条件下测定的介电常数能够设为3.0以上。优选的介电常数可相应换能器的种类以及要求的介电层的形态进行变更，尤其优选于上述测定条件下范围为5.0以上。
考虑到其介电特性以及力学物性，使本发明所涉及的固化性有机聚硅氧烷组合物固化或半固化而成的有机聚硅氧烷固化物能够尤其适用于选自人造肌肉、致动器、传感器以及发电组件的换能器用构件。具体而言，将固化性有机聚硅氧烷组合物成型为薄片状或薄膜状后，一般会通过加热或照射高能量线等使其固化。作为将固化性有机聚硅氧烷组合物成型为薄膜状的方法并无特别限定，例如可列举使用于往众所周知的涂布方法将固化性有机聚硅氧烷组合物涂布至基材上形成涂膜的方法以及使其通过设有规定形状的槽的挤出机进行成型的方法等。
如此薄膜状的固化性有机聚硅氧烷组合物的厚度能够为例如在0.1μm- 5,000μm的范围内。根据所述涂布方法以及挥发溶剂的有无，所获得的固化物的厚度有时会小于涂布组合物的厚度。
并且，有机聚硅氧烷固化物的薄膜或者薄片优选为实质上平坦。具体而言，此种有机聚硅氧烷固化物可以是在薄膜的宽度方向上末端的厚度与中央的厚度的差为5.0％以内且薄膜中央的厚度为在50-1000μm的范围内的含氟烷基的有机聚硅氧烷固化物的高介电性薄膜。此种有机聚硅氧烷固化物的薄膜或薄片及其制造技术如本件申请人于国际专利申请(PCT/JP2017/15028)中提出内容所述，也可适用于本发明所涉及的有机聚硅氧烷固化物。通过按照下述方法将所涉及的平坦的有机聚硅氧烷固化物的薄膜或薄片层迭多层，能够设计出实质上平坦且具有任意厚度的换能器用构件。
此外，按照上述方法制成薄膜状的固化性有机聚硅氧烷组合物后，也可任意地于该薄膜状的固化性有机聚硅氧烷组合物中在作为目的的介电性无机微粒的定向方向上施加磁场或电场的同时，或者施加磁场或电场固定时间使填料定向后，将固化性有机聚硅氧烷组合物进行加热固化、常温固化或者通过照射高能量线使其固化。各固化或固化的条件并无特别限定，但固化性有机聚硅氧烷组合物为附加固化性有机聚硅氧烷组合物时，可通过在90℃-180℃的范围内保持30秒-30分钟来实施固化。
将本发明的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物固化而成的固化层为介电层、尤其是致动器等换能器用介电性薄膜构件时，优选该固化层可作为在可剥离的状态下配置的层迭体薄膜涂布在具备具有剥离涂层能力的剥离层的薄膜基材上。
作为换能器用构件的有机聚硅氧烷固化物的厚度并无特别限定，例如为1-2,000μm。此处，本发明所涉及的有机聚硅氧烷固化物为层迭1层或2 层以上者，并且可以是在介电层的两端设置电极层且将由电极层及介电层构成的换能器本身进行高层迭的构造。此时，每一层有机聚硅氧烷固化物的厚度为0.1μm-1,000μm，将其层迭2层以上时，厚度可以为0.2- 2,000μm。
所述层迭后的有机聚硅氧烷固化层的形成方法并无特别限制，可通过以下方法来实施：(1)将固化性有机聚硅氧烷组合物涂布至基材上并使其固化，获得有机聚硅氧烷固化物层后，在该固化层上再涂布固化性有机聚硅氧烷组合物，依序重复固化与涂布进行层迭的方法；(2)以未固化或半固化状态在基材上涂布多层固化性有机聚硅氧烷组合物，使涂布多层的不同固化性有机聚硅氧烷组合物整体固化的方法；(3)在具有剥离层的基材上涂布固化性有机聚硅氧烷组合物并使其固化，获得有机聚硅氧烷固化物层后，从剥离层上分离该固化层，并物理性地层迭至另行相同准备的有机聚硅氧烷固化物层上的方法；或者(4)此类组合中的任一种。
本申请发明中，例如可通过利用模具涂层将固化性有机聚硅氧烷组合物涂布至基板上使其固化，形成所述层迭的2种以上的硅弹性体固化层，再将所获得的硅弹性体固化层与电极进行黏着来制成。此时，优选所层迭的2种以上的硅弹性体固化层为介电层，电极为导电层。
模具涂层可进行高速涂布，其为高生产性的涂布方式。具有本发明的多层构造的换能器可通过将含有有机聚硅氧烷组合物的1层进行单层涂布后，再涂布至含有其他有机聚硅氧烷组合物的层来进行制造。此外，也可通过同时涂布多层含有各有机聚硅氧烷组合物的层来制造。
作为换能器用构件的有机聚硅氧烷固化物可通过将所述固化性有机聚硅氧烷组合物涂布至基板上，并于室温下、加热下或者照射紫外线等高能量线下使其固化来获得。此外，层迭多层薄膜状介电性硅弹性体时，可将未固化的固化性有机聚硅氧烷组合物涂布至固化层上，依序使其固化，也可将未固化的固化性有机聚硅氧烷组合物层迭多层，同时使其固化。
上述薄膜状有机聚硅氧烷固化物尤其适用于换能器的介电层，通过在其两端设置电极层，能够形成换能器。此外，通过在本发明所涉及的固化性有机聚硅氧烷组合物中配伍导电性无机粒子，能够使其具有作为电极层的功能。此外，本发明的说明书中，“电极层”有时仅称为“电极”。
上述换能器用构件的一种方式为薄膜，为薄片或者薄膜状。膜厚一般为1μm-2,000μm，包括单层、2层以上或者层迭更多层的构造。此外，按照期望进行层迭的电活性有机聚硅氧烷固化物层用作介电层时，膜厚可以是 5μm-10,000μm或者因层迭多层而为该值以上。
作为该换能器用构件的薄膜状有机聚硅氧烷固化物层可层迭多层相同的薄膜状硅弹性体，也可层迭多层具有不同的2种以上的物理特性或者固化前组成不同的薄膜状硅弹性体。此外，薄膜状有机聚硅氧烷固化物层的功能可以是介电层也可以是电极层。尤其优选列举介电层的厚度为1- 1,000μm且电极层的厚度为0.05μm-100μm的换能器用构件。
本发明的换能器的特征在于，具有使本发明所涉及的固化性有机聚硅氧烷组合物固化而成的该换能器用构件，尤其是也可具有高层迭构造、即含有2层以上的介电层的构造。并且还可具有含有3层以上的介电层的构造。具有此种高层迭构造的换能器通过含有多层，能够产生更大的力。此外，通过层迭，能够获得大于单一层的位移。
本发明的换能器的介电层的两端能够含有电极。作为电极的材质，能够使用金、铂、银、钯、铜、镍、铝、钛、锌、锆、铁、钴、锡、铅、铟、铬、钼以及锰等金属及其合金；铟-锡复合氧化物(ITO)、锑-锡复合氧化物(ATO)、氧化钌、氧化钛、氧化锌、以及氧化锡等金属氧化物；碳纳米管、碳纳米角、碳纳米片、碳纤维以及炭黑等碳材料；以及聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)、聚苯胺以及聚吡咯等导电性树脂。也可使用将导电性填料分散至树脂中的导电性树脂以及弹性体。
电极可单独含有上述导电性物质中的1种，也可含有2种以上。电极含有2种以上导电性物质时，还能够使其中至少1种作为活性物质发挥功能，并作为用来降低剩余电极的电阻的导电材料发挥功能。
本发明的换能器的介电层的合计厚度能够为在10μm-2,000μm(2mm)的范围内，尤其优选为200μm以上。尤其是形成介电层的介电性硅弹性体每一层的厚度优选为0.1-500μm，尤其优选为0.1-200μm的厚度。与1层时相比，通过将此类薄硅弹性体层层迭2层以上时的绝缘破坏电压、介电率以及位移量等特性能够得到改善。
本发明中的换能器是指将某种能量转换为其他能量的组件、机器以及装置，例如将电能转换为机械能量的人造肌肉及致动器、将机械能量转换为电能的传感器及发电组件、以及将电能转换为声音能量的扬声器、麦克风以及头戴耳机。
根据其介电性以及机械特性，本发明的换能器尤其能够适用作人造肌肉、致动器、传感器以及发电组件。人造肌肉可期待用于机器人、护理设备以及康复设备等。以下，举例说明致动器的具体实施方式。
图1显示层迭介电层时本具体实施方式的致动器1的剖面图。本具体实施方式中，作为示例，介电层为2层。致动器1具备介电层10a及10b、电极层11a及11b、配线12以及电源13。电极层11a及11b分别覆盖接触的介电层的一面，并且分别透过配线12与电源13连接。
致动器1通过于电极层11a与电极层11b之间施加电压，能够进行驱动。通过施加电压，介电层10a及10b会因其介电性而减小厚度，并相对于电极层11a及11b的面平行地伸长。也就是说，能够将电能转换为力、变动或位移的机械能量。
图2显示层迭介电层及电极层时本具体实施方式的致动器2的剖面图。本具体实施方式中，作为示例，介电层为3层，电极层为4层。致动器2具备介电层20a、20b及20c、电极层21a、21b、21c及21d、配线22 以及电源23。电极层21a、21b、21c及21d分别覆盖接触的介电层的一面，并且分别透过配线22与电源23连接。电极层分别交替地与电压不同的侧连接，电极层21a及21c、电极层21b及21d分别与不同的侧连接。
致动器2能够通过于电极层21a与电极层21b之间、电极层21b与电极层21c之间以及电极层21c与电极层21d之间施加电压来进行驱动。通过施加电压，介电层20a、20b以及20c会因其介电性而减小厚度，并相对于电极层21a、21b、21c以及21d的面平行地伸长。也就是说，能够将电能转换为力、变动或位移的机械能量。
作为本发明的换能器的一例的致动器的具体实施方式如上所述，但此外从外部对本发明的换能器施加压力等机械能量时，电极层间的静电容量会随着介电层的变形而发生变化，因此还能够用作读取该变化的传感器。以下，说明该传感器的具体实施方式。
图3显示本具体实施方式的传感器3的构成。传感器3具有将介电层 30配置于呈矩阵状配置的上部电极层31a、31b及31c与下部电极层32a、 32b及32c之间的构造。本具体实施方式中，作为示例采用有将电极层于纵向及横向上配置在3列矩阵上的构成。各电极层能够利用绝缘层保护未与介电层30接触的面。此外，介电层30含有2层以上含有有机聚硅氧烷的相同介电层。
对传感器3的表面施加外力时，所施加的位置的上部电极层与下部电极层之间的介电层30的厚度会发生变化，并且电极层间的静电容量会随着该变化而发生变化。例如，通过测量因该电极层间的静电容量的变化而产生的电压变化，能够测量外力。
此外，本具体实施方式的传感器3中，夹住介电层并对向的电极层形成有三对，但电极层的数量、大小以及配置等可相应用途适当决定。
发电组件为将机械能量转换为电能的换能器，以利用波力、水力等自然能量的发电为首，可应用于利用振动、冲击以及压力变化等进行发电的装置。以下，说明该发电组件的具体实施方式。
图4显示层迭介电层时本具体实施方式的发电组件4的剖面图。本具体实施方式中，作为示例，介电层为2层。发电组件4具备介电层40a及 40b以及电极层41a及41b，电极层41a及41b分别覆盖接触的介电层的一面。
电极层41a及41b与未图标的负载电气连接，本发电组件4通过使电极层41a与41b之间的距离发生变化来变化静电容量，生成电能。也就是说，通过因介电层40a及40b形成的静电场，在电极层41a及41b发生静电感应的状态下使组件形状发生变化，从而进行发电。
本具体实施方式中，通过从图4所示的在相对于发电组件4的电极层 41a及41b的面平行的方向上施加压缩力的状态(上图)变化为如该图所示的未施加压缩力的状态(下图)，能够例如在电极层41a与41b之间产生静电容量变化，并将机械能量转换为电能。此外，也可构成为在基板上配置多个组件，将此类串行连接或并行连接后，提高发电量的发电装置。
本发明的换能器能够在空气中、水中、真空中以及有机溶剂中动作。此外，也可相应使用环境，适当进行密封处理。密封方法并无特别限定，可列举例如利用树脂材料的密封等。
产业上的可利用性
本发明的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物以及将其固化而成的固化物能够适用于要求力学特性及电气特性优异的弹性体或凝胶状构件的用途、例如换能器的制造。本发明的固化性有机聚硅氧烷组合物中不仅含有未固化的固化性组合物，还含有所谓B级材料，该B级材料处于虽然反应性有机聚硅氧烷部分发生反应，但未达到固化的固化中途的状态。作为本发明的B级材料，可列举具有凝胶或者流动性的状态。因此，本发明的方式中还含有处于固化性有机聚硅氧烷组合物的固化反应部分进行的状态且具有凝胶或者流动性的状态下的换能器用构件。此外，此种半固化状态的换能器用构件也可为薄膜状有机聚硅氧烷固化物为一层或实施层迭的构造中的任一者。
尤其，上述固化物为电气特性以及机械特性优异的凝胶或者弹性体，具有高介电常数以及机械量值(具体而言，拉伸量值、扯裂量值、延伸率等)。因此，将该有机聚硅氧烷组合物固化成薄膜状的电活性硅弹性体薄片或者电活性硅凝胶薄片能够适用于构成换能器的电活性薄膜(介电层或者电极层)。例如，除了适用于本申请人等在所述专利文献1或专利文献2 中提出的换能器材料以外，适用于使用硅以外的介电性弹性体的换能器装置时还并无特别限制，并且设计时可将介电性弹性体层的部分或全部替换为上述固化物。此种换能器(包括致动器)的构造已有众多提案，例如作为国际公开专利公报可列举WO2011/118315号；作为日本国公开专利公报可列举日本专利特表2008-533973号、日本专利特表2001-524278号、日本专利特开2008-187079号、日本专利特开2008-277729号、日本专利特开2009-59856号、日本专利特开2009-219302号、日本专利特开2012-65427 号、日本专利特开2016-226258号以及日本专利特开2017-064836号等。此外，可通过本领域的技术人员的通常创作来实施构造设计或设计变更，将利用上述固化物形成的介电性弹性体层部分或全部取代，本发明强烈建议此种创作。
同样地，也可使用上述固化物代替作为所谓“高分子致动器”或“聚合物致动器”而广为人知的致动器组件构造中的电解质层或介电层。具体而言，具有电解质层(包括聚合物中含有离子液体的电解质层)以及形成于所述电解质层上的电极层，并相应对所述电解质层施加的电压而发生变形的高分子致动器中，可将电解质层部分或全部代替后加以利用。此外，此种高分子致动器的构造已有众多提案，作为国际公开专利公报可列举 WO10/100907号、WO10/110417号、WO11/114965号、WO10/029992号、 WO13/118628号以及WO14/104331号；作为日本国公开专利公报，可列举日本专利特开2004-282992号、日本专利特开2008-251697号、日本专利特开2010-003553号、日本专利特开2012-055153号、日本专利特开2013- 255397号、日本专利特开2013-106491号、日本专利特开2013-251942号、日本专利特开2015-126597号、日本专利特开2015-186301号以及日本专利特开2016-189651号等。此外，本发明所涉及的有机聚硅氧烷固化物与电解质不同，为弹性体或凝胶状，可设计为所期望的形状，尤其适用于要求层迭或高位移量的构造设计。因此，现有的高分子致动器中，可通过本领域的技术人员的通常创作来实施反映出上述机械特性及介电特性的构造设计或设计变更，本发明强烈建议此种创作。
本发明的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物以及将其固化而成的固化物作为其他用途，除了上述公开内容以外并无其他任何限制，具备将本发明的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物固化而成的固化物的介电层薄膜能够适用于电视接收器、计算机显示器、移动信息终端用显示器、监测用显示器、录像机、数字相机、移动电话、移动信息终端、汽车等仪表板用显示器、各种设备/装置/机器的仪表板用显示器、自动售票机以及自动存取款机等用来显示文字或符号、图像的各种平板显示器(FPD)。作为装置，可应用于CRT显示器、液晶显示器、电浆显示器、有机EL显示器、无机EL显示器、LED显示器、表面电解显示器(SED)、场致发射型显示器 (FED)等显示设备或使用此类的触摸面板。本发明的薄膜可用于此类显示器表面的防划伤、防污垢、防指纹附着、防静电、防反射以及防窥视等目的。
实施例
以下列举实施例说明本发明，但本发明并不限定于此。以下所示的实施例中使用有下述化合物。
以下列举实施例说明本发明，但本发明并不限定于此。以下所示的实施例中使用有下述化合物。
·成分(a1)：两末端由乙烯基二甲基甲硅烷氧基封端的3,3,3-三氟丙基甲基硅氧烷聚合物(包括末端的硅氧烷聚合度：约268)
·成分(a2)：两末端由乙烯基二甲基甲硅烷氧基封端的3,3,3-三氟丙基甲基硅氧烷聚合物(包括末端的硅氧烷聚合度：约33)
·成分(B1-1)：双(二甲基氢硅烷氧基)二苯基硅烷
·成分(B1-2)：两末端由二甲基氢硅烷氧基封端的二苯基硅氧烷聚合物(硅氧烷聚合度：约2.5)
·成分(B1-3)：四甲基二氢二硅氧烷
·成分(B2-1)：由二甲基氢甲硅烷氧基单元(MH单元)与具有 3,3,3-三氟丙基的TF3Pr单元(3官能甲硅烷氧基单元)构成的硅氧烷(Mw＝1.11×103，硅原子键结氢原子约为0.59重量％。)
此外，成分(B2-1)的重均分子量(Mw)为使用四氢呋喃(THF)作为溶剂且利用GPC(凝胶渗透色谱仪)测定出的聚苯乙烯换算的重均分子量。
·成分(B2-2)：两末端由三甲基甲硅烷氧基封端的3,3,3-三氟丙基甲基甲基氢硅氧烷共聚物(包括末端的硅氧烷聚合度：约12)
此外，成分(B2-2)的硅原子键结氢原子约为0.53重量％。
·成分(C1)：铂-1,3-二乙烯基1,1,3,3-四甲基二硅氧烷错合物的两末端由乙烯基二甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷聚合物溶液 (铂浓度约0.6重量％)
<氢化硅烷化反应抑制剂>
·成分(D1)：1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基-环四硅氧烷
<充填材料>
·成分(E1)：实施过表面处理的CAB-O-SIL(R)MS75D
表1及表2显示了实施例的组成。以下实施例中，组合物中每1摩尔乙烯基，成分(B1)以及(B2)的硅原子键结氢原子(Si-H)的用量为1.3摩尔的量。此外，(B1)与(B2)的Si-H的比显示为B1H/B2H。并且，根据下式计算出成分(A)的聚合度。
[NAA1/(NAA1+NAA2)]DPA1+[NAA2/(NAA1+NAA2)]DPA2
此处，NAA1以及NAA2为成分(A)中(A1)以及(A2)的重量比率分别除以数均分子量者，DPA1以及DPA2表示(A1)以及(A2)各自的聚合度。
[所获得的材料的物性测定]
以150℃使硅组合物加压硫化15分钟，再以150℃于烤箱中实施二次硫化60-120分钟，获得固化物。基于JIS-K6249测定所获得的固化物的撕裂量值，并测定拉伸量值以及断裂伸长率，计算出杨氏模量(模数)。此外，为了测定机械量值，将薄片的厚度设定为2mm。此外，测定厚度6mm 的薄片的A型硬度计硬度。但是，固化物过软时无法测定。
此外，上述条件下制作厚度约0.1mm的薄片，并利用电气绝缘油破坏电压试验装置总研电气株式会社制PORTATEST 100A-2测定绝缘破坏量值。同样地，制作厚度1mm的薄片，使用LCR仪表Winker公司制 6530P/D2于温度25℃下在频率20Hz-1MHz的范围内测定介电常数。其中将100KHz时的值用于实施例以及比较例。各种物性值如表1-表3所示。
[比较例1-4]
使用所述(B1)以外的成分，按照表3所示的组成与实施例同样地制作固化性有机聚硅氧烷组合物，并实施上述各种测定。
[表1]
Figure BDA0002247223450000341
Figure BDA0002247223450000351
[表2]
实施例号 7 8 9 10 11
成分(a1) 83.521 61.087 61.093 82.947 82.893
成分(a2) 20.362 20.364
成分(B1-1) 2.150 2.641 0.881 0.881
成分(B1-2)
成分(B1-3) 0.353
成分(B2-1) 0.884 1.158 0.660 0.465
成分(B2-2) 0.465 0.984
成分(C1) 0.133 0.133 0.067 0.133 0.133
成分(D1) 0.109 0.109 0.109 0.109 0.109
成分(E1) 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00
B1<sub>H</sub>/B2<sub>H</sub> 1.0 1.9 4.1 1.0 1.0
成分(A)平均聚合度 266 95 95 266 266
杨氏模量(MPa) 0.57 0.69 0.18 0.52 0.29
拉伸量值(MPa) 3.4 3.1 0.5 1.9 1.7
断裂伸长率(％) 375 315 301 489 387
撕裂量值(N/mm) 4.4 4.3 2.3 4.5 3.8
硬度 25 24 无法测定 20 18
绝缘破坏量值(V/μm) 44 45 32 36 36
介电常数 6.4 5.9 5.6 6.5 6.1
[表3]
Figure BDA0002247223450000352
Figure BDA0002247223450000361
如上所述，实施例1-11中，通过以特定比率并用成分(B1)与成分 (B2)，能够形成从凝胶状至弹性体状的不同硬度等的多种薄膜状的固化物，并可形成具有高度电气特性的固化物。并且可以看出，此类固化物的切断时伸长率超过300％，能够设计出可形成机械特性尤其是伸缩性优异的固化物的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物。另一方面，未使用成分 (B1)或成分(B1)使用过多时，如比较例1-4所示，无法获得可形成具有实用性的固化物的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物。尤其是，如比较例4 所示，本发明的成分(B2)使用过多时，未充分进行交联反应，因此无法获得能够测定机械物性等的固化物。
使用此种本发明实施例所涉及的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物后获得的固化物除了具有高电气特性以外，还可根据所期望设计出具有多种硬度/杨氏模量的固化物，并且由于伸缩性等机械特性明显优异，所以能够广泛应用于以致动器为首的各种换能器用途。
符号说明
1、2 致动器
10a、10b、20a、20b、20c 介电层
11a、11b、21a、21b、21c、21d 电极层(导电层)
12、22 配线
13、23 电源
3 传感器
30 介电层
31a、31b、31c 上部电极层
32a、32b、32c 下部电极层
4 发电组件
40a、40b 介电层
41a、41b 电极层

Claims (16)

1.一种含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，其含有：
(A) 1种或2种以上的含氟烷基的有机聚硅氧烷，其分子中至少具有2个碳原子数为2-12的烯基，并且硅原子上的所有取代基团的10摩尔%以上为以(CpF2p+1)-R-表示的氟烷基，其中R为碳原子数为1-10的亚烷基，p为1以上8以下的整数；
(B) 有机氢聚硅氧烷，其由以下(B1)成分以及(B2)成分构成，(B1)成分中的硅原子键结氢原子数:(B2)成分中的硅原子键结氢原子数的比率为在10:90-85:15的范围内：
(B1) 分子链两末端至少具有2个硅键结氢原子且不具有氟烷基的有机氢聚硅氧烷；
(B2) 选自以下述平均单元式(III)表示的直链状有机氢聚硅氧烷以及以平均单元式(IV)表示的分支状有机氢聚硅氧烷中的1种以上含氟烷基的有机氢聚硅氧烷：
R0 3Si(OSiR4R0)f1(OSiR0 2)f2OSiR0 3 (III)
式中，R4为以(CpF2p+1)-R-表示的氟烷基或者硅原子键结氢原子，其中R为与前述R相同的基团，p为与前述p相同的数，R0相同或独立地表示碳原子数为1-12的烷基、碳原子数为6-20的芳基、碳原子数为7-20的芳烷基、羟基、碳原子数为1-6的烷氧基或者硅原子键结氢原子，并且所有R0中至少2个为硅原子键结氢原子，f1为正数，f2为0或者正数，并且满足5<f1+f2<150的数；
(HR6 2SiO1/2)f3(R6 3SiO1/2)f4(HR6SiO2/2)f5(R6 2SiO2/2)f6(R5SiO3/2)f7(SiO4/2)f8 (IV)
式中，R5为以(CpF2p+1)-R-表示的氟烷基，其中R为与前述R相同的基团，p为与前述p相同的数，R6相同或独立地表示碳原子数为1-12的烷基、碳原子数为6-20的芳基、碳原子数为7-20的芳烷基、羟基、碳原子数为1-6的烷氧基或者所述氟烷基，并且f3以及f7为正数，f4、f5、f6以及f8为0或者正数，并且f3+f4+f5+f6+f7+f8为以式(IV)表示的有机氢聚硅氧烷的重均分子量为400-10000的范围内的数；
相对于组合物中烯基的合计量1摩尔，(B)成分中的硅原子键结氢原子的和为0.1-2.5摩尔的量；以及
(C) 有效量的氢化硅烷化反应用触媒。
2.根据权利要求1所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述(A)成分的平均聚合度为在5-300的范围内。
3. 根据权利要求2所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述(A)为以下述平均单元式(I)表示的有机聚硅氧烷：
R1R2 2Si(OSiR1R2)e1(OSiR2 2)e2OSiR1R2 2 (I)
式中，R1为以(CpF2p+1)-R-表示的氟烷基或碳原子数为2-12的烯基，其中R为与前述R相同的基团，p为与前述p相同的数，R2相同或独立地表示碳原子数为1-12的烷基、碳原子数为6-20的芳基、碳原子数为7-20的芳烷基、羟基或者碳原子数为1-6的烷氧基，并且所有R1中至少2个为碳原子数为2-12的烯基，所有R1以及R2中10摩尔%以上为所述氟烷基，e1为正数，e2为0或正数，并且为满足5<e1+e2<298的数。
4. 根据权利要求2所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述(A)为以下述平均单元式(II)表示的有机聚硅氧烷：
RViR2 2Si(OSiR2R3)eOSiRViR2 2 (II)
式中，RVi为碳原子数为2-12的烯基，R2相同或独立地表示碳原子数为1-12的烷基、碳原子数为6-20的芳基、碳原子数为7-20的芳烷基、羟基或者碳原子数为1-6的烷氧基，R3为以(CpF2p+1)-R-表示的氟烷基，其中R为与前述R相同的基团，p为与前述p相同的数，并且e为满足20<e<298的数。
5.根据权利要求1、3和4中任一项所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述(A)成分中以(CpF2p+1)-R-表示的氟烷基为三氟丙基，其中R为与前述R相同的基团，p为与前述p相同的数。
6.根据权利要求1所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述(B2)成分为分子中具有三氟丙基的有机氢聚硅氧烷。
7.根据权利要求2、3和4中任一项所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述(A)成分为下述(A1)成分或者(A2)成分：
(A1)为分子中至少具有2个碳原子数为2-12的烯基，硅原子上的所有取代基团的10摩尔%以上为以(CpF2p+1)-R-表示的氟烷基，其中R为碳原子数为1-10的亚烷基，p为1以上8以下的整数，平均聚合度为50-300，并且聚合度200以上的有机聚硅氧烷的体积含有率为10%以上的含氟烷基的有机聚硅氧烷；
(A2)为由下述分子量分布不同的(a1)成分以及(a2)成分构成，并且混合物整体的平均聚合度为50-300的含氟烷基的有机聚硅氧烷：
(a1)为分子中至少具有2个碳原子数为2-12的烯基，硅原子上的所有取代基团的10摩尔%以上为以(CpF2p+1)-R-表示的氟烷基，其中R为碳原子数为1-10的亚烷基，p为1以上8以下的整数，并且平均聚合度为200以上的含氟烷基的有机聚硅氧烷；
(a2)为分子中至少具有2个碳原子数为2-12的烯基，硅原子上的所有取代基团的10摩尔%以上为以(CpF2p+1)-R-表示的氟烷基，其中R为碳原子数为1-10的亚烷基，p为1以上8以下的整数，平均聚合度为50以下含氟烷基的有机聚硅氧烷。
8.一种固化物，其特征在于，其为将权利要求1至4、6中任一项所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物固化而成的。
9.如权利要求8所述的固化物，其特征在于，该固化物为薄膜状或薄片状的换能器用构件。
10.如权利要求8所述的固化物，其特征在于，该固化物为薄膜状或薄片状的电子材料或者显示设备用构件。
11.如权利要求8所述的固化物，其特征在于，该固化物为凝胶或者弹性体的换能器用构件。
12.一种换能器，其特征在于，其具有将权利要求1、3和4中任一项所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物固化而成的介电层。
13.一种换能器，其特征在于，其为于至少一对电极层间介存有中间层而形成的，所述中间层通过使权利要求1、3和4中任一项所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物固化或使所述组合物的固化反应部分进行而成。
14.根据权利要求13所述的换能器，其特征在于，中间层为凝胶或者弹性体。
15.根据权利要求12所述的换能器，其特征在于，该换能器还包括中间层，所述中间层为将使权利要求1、3和4中任一项所述的含氟烷基的固化性有机聚硅氧烷组合物固化而成的固化物层迭1层或2层以上而形成的。
16.一种电子部件或者显示设备，其特征在于，其具有权利要求8所述的固化物，该固化物为固化物层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210101257A (ko) * 2018-12-07 2021-08-18 다우 도레이 캄파니 리미티드 경화성 오가노폴리실록산 조성물, 그 경화물 및 당해 경화물을 구비한 트랜스듀서 등
US20220056322A1 (en) * 2018-12-27 2022-02-24 Dow Toray Co., Ltd. Curable silicone composition, release coating agent comprising said composition, release film obtained using said release coating agent, and layered product including said release film
WO2020166692A1 (ja) * 2019-02-14 2020-08-20 ダウ・東レ株式会社 オルガノポリシロキサン硬化物フィルム、その用途、製造方法および製造装置
CN110746784B (zh) * 2019-10-22 2022-03-18 湖北兴瑞硅材料有限公司 一种液体硅橡胶及其制备方法
WO2021125353A1 (ja) * 2019-12-20 2021-06-24 ダウ・東レ株式会社 硬化性エラストマー組成物及びその硬化物、硬化物を備えたフィルム、フィルムを備えた積層体及びその製造方法、硬化物を有する電子部品又は表示装置、硬化性エラストマー組成物の設計方法、並びにトランスデューサーデバイスの設計方法
CN112280303A (zh) * 2020-10-12 2021-01-29 北京国电富通科技发展有限责任公司 一种用于带电作业机器人的外绝缘固化料及其制备方法
CN117693558A (zh) * 2021-07-05 2024-03-12 陶氏东丽株式会社 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

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0808876A2 (en) * 1996-05-20 1997-11-26 Dow Corning Corporation Curable fluorosilicone composition and method for controlling cure initiation and curing times thereof
US20050282959A1 (en) * 2003-08-14 2005-12-22 Dongchan Ahn Adhesives having improved chemical resistance and curable silicone compositions for preparing the adhesives
CN1860182A (zh) * 2003-08-14 2006-11-08 陶氏康宁公司 表面性能得到改进的硅氧烷和用于制备该硅氧烷的可固化硅氧烷组合物
CN102597118A (zh) * 2009-11-16 2012-07-18 3M创新有限公司 氟有机硅共混物防粘材料
CN103881388A (zh) * 2012-12-21 2014-06-25 信越化学工业株式会社 固化性硅酮树脂组合物、其固化物及光半导体装置
CN104981518A (zh) * 2012-12-28 2015-10-14 道康宁公司 用于换能器的可固化有机聚硅氧烷组合物和此类可固化有机硅组合物在换能器方面的应用

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63205359A (ja) * 1987-02-20 1988-08-24 Shin Etsu Chem Co Ltd 硬化性フツ素シリコ−ン組成物
US5082706A (en) * 1988-11-23 1992-01-21 Dow Corning Corporation Pressure sensitive adhesive/release liner laminate
JPH0718183A (ja) 1993-06-30 1995-01-20 Toray Dow Corning Silicone Co Ltd 硬化性シリコーン組成物
WO1998035529A2 (en) 1997-02-07 1998-08-13 Sri International Elastomeric dielectric polymer film sonic actuator
JP4646530B2 (ja) 2003-02-28 2011-03-09 イーメックス株式会社 アクチュエータ素子及び駆動方法
JP5530585B2 (ja) 2007-01-31 2014-06-25 東海ゴム工業株式会社 電歪型アクチュエータ用誘電体エラストマー膜の製造方法
JP4946570B2 (ja) 2007-03-29 2012-06-06 Ｔｄｋ株式会社 高分子アクチュエータ
JP4922879B2 (ja) 2007-03-30 2012-04-25 東海ゴム工業株式会社 アクチュエータ
JP5186160B2 (ja) 2007-08-31 2013-04-17 東海ゴム工業株式会社 柔軟電極およびそれを用いたアクチュエータ
JP5243818B2 (ja) 2008-03-12 2013-07-24 東海ゴム工業株式会社 アクチュエータ
JP5049205B2 (ja) 2008-06-20 2012-10-17 アルプス電気株式会社 発光性高分子アクチュエータ
CN102150354B (zh) 2008-09-12 2014-04-30 阿尔卑斯电气株式会社 高分子驱动器
JP2012512315A (ja) * 2008-12-17 2012-05-31 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ブレンドフルオロシリコーン剥離物質
US8487505B2 (en) 2009-03-04 2013-07-16 Panasonic Corporation Polymer actuator
CN102334275B (zh) 2009-03-27 2014-10-29 阿尔卑斯电气株式会社 致动装置及输入装置
JP5466758B2 (ja) 2010-03-16 2014-04-09 アルプス電気株式会社 高分子アクチュエータを用いた駆動装置
EP2537892A4 (en) 2010-03-23 2015-02-11 Sumitomo Riko Co Ltd ELECTRICALLY CONDUCTIVE NETWORKED PRODUCT, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF, AND CONVERTER, FLEXIBLE CONDUCTOR PLATE AND SHIELDING AGAINST ELECTROMAGNETIC WAVES THEREFROM
JP5959807B2 (ja) 2010-08-05 2016-08-02 キヤノン株式会社 アクチュエータおよびアクチュエータ構造体
JP5589702B2 (ja) 2010-09-15 2014-09-17 豊田合成株式会社 アクチュエータ
JP2013106491A (ja) 2011-11-16 2013-05-30 Tdk Corp 高分子アクチュエータ
WO2013118628A1 (ja) 2012-02-08 2013-08-15 アルプス電気株式会社 高分子アクチュエータ素子及び前記高分子アクチュエータ素子の駆動装置ならびに駆動方法
JP2013251942A (ja) 2012-05-30 2013-12-12 Sony Corp 高分子アクチュエーター、アクチュエーター装置、高分子アクチュエーターの製造方法及びアクチュエーター装置の製造方法
JP5930534B2 (ja) 2012-06-08 2016-06-08 アルプス電気株式会社 高分子アクチュエータデバイスシステム
WO2014104331A1 (ja) 2012-12-27 2014-07-03 アルプス電気株式会社 高分子アクチュエータ素子
KR101526463B1 (ko) 2013-02-25 2015-06-05 손정률 자동차의 제동 보조 장치
HUE034927T2 (hu) * 2013-09-03 2018-07-30 Dow Corning Toray Co Ltd Szilícium gél kompozíció és ennek alkalmazása
KR20160097324A (ko) * 2013-12-16 2016-08-17 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 블렌딩된 이형 재료
JP6303495B2 (ja) 2013-12-26 2018-04-04 カシオ計算機株式会社 アクチュエータ
WO2015098072A1 (en) 2013-12-27 2015-07-02 Dow Corning Toray Co., Ltd. Curable organopolysiloxane composition, member for transducers
KR20150098072A (ko) 2014-02-19 2015-08-27 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
JP6270273B2 (ja) 2014-03-20 2018-01-31 アルプス電気株式会社 高分子アクチュエータ素子、高分子アクチュエータ素子用電極層、高分子アクチュエータ素子用電極層の製造方法、及び、高分子アクチュエータ素子の製造方法
JP6691868B2 (ja) 2014-08-29 2020-05-13 ダウ・東レ株式会社 フッ素含有重合体−フッ素含有オルガノポリシロキサン複合材料、その製造方法、その用途、及びその製造方法に用いる前駆体組成物
US20160329562A1 (en) 2014-12-16 2016-11-10 Sanyo Electric Co., Ltd. Negative electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary batteries and nonaqueous electrolyte secondary battery containing negative electrode active material
JP6468646B2 (ja) 2015-03-30 2019-02-13 アルプス電気株式会社 積層型アクチュエータ
JPWO2016163069A1 (ja) * 2015-04-10 2018-02-01 東レ・ダウコーニング株式会社 フルオロアルキル基含有硬化性オルガノポリシロキサン組成物、その硬化物および当該硬化物を備えた電子部品または表示装置
US9882117B2 (en) 2015-05-28 2018-01-30 Honda Motor Co., Ltd. Actuator including a dielectric elastomer and electrode films
JP6442386B2 (ja) 2015-09-29 2018-12-19 本田技研工業株式会社 力制御装置
JP6645823B2 (ja) * 2015-12-22 2020-02-14 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 付加硬化性ポリフルオロオルガノシロキサン組成物
JP6866353B2 (ja) 2016-04-22 2021-04-28 ダウ・東レ株式会社 高誘電性フィルム、その用途および製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0808876A2 (en) * 1996-05-20 1997-11-26 Dow Corning Corporation Curable fluorosilicone composition and method for controlling cure initiation and curing times thereof
US20050282959A1 (en) * 2003-08-14 2005-12-22 Dongchan Ahn Adhesives having improved chemical resistance and curable silicone compositions for preparing the adhesives
CN1860182A (zh) * 2003-08-14 2006-11-08 陶氏康宁公司 表面性能得到改进的硅氧烷和用于制备该硅氧烷的可固化硅氧烷组合物
CN100419010C (zh) * 2003-08-14 2008-09-17 陶氏康宁公司 耐化学性得到改进的粘合剂和用于制备该粘合剂的可固化硅氧烷组合物
CN102597118A (zh) * 2009-11-16 2012-07-18 3M创新有限公司 氟有机硅共混物防粘材料
CN103881388A (zh) * 2012-12-21 2014-06-25 信越化学工业株式会社 固化性硅酮树脂组合物、其固化物及光半导体装置
CN104981518A (zh) * 2012-12-28 2015-10-14 道康宁公司 用于换能器的可固化有机聚硅氧烷组合物和此类可固化有机硅组合物在换能器方面的应用

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