JP6888262B2 - Wiring boards and electronics - Google Patents
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Description
本発明は配線基板および電子装置に関する。 The present invention relates to wiring boards and electronic devices.
近年、人間の身体等に着用可能なウェアラブルデバイスの開発が盛んになされており、これに関連して、伸縮性を有する配線あるいは配線基板の開発が活発的になされている。 In recent years, wearable devices that can be worn on the human body and the like have been actively developed, and in connection with this, elastic wiring or wiring boards have been actively developed.
これに関連して、特許文献1あるいは特許文献2に記載の技術が知られている。特許文献1には、伸縮性配線板として、第1のエラストマーからなる伸縮性基材と、導電性フィラー及び第2のエラストマーを含む伸縮性配線とを備えつつ、これら伸縮性基材と、伸縮性配線との間に伸縮性密着層が形成された配線板が開示されている。また、特許文献1の記載によれば、係る構成を採用することにより、伸縮性配線板としての優れた信頼性を発現することが示されている。 In this regard, the techniques described in Patent Document 1 or Patent Document 2 are known. Patent Document 1 includes, as an elastic wiring board, an elastic base material made of a first elastomer and an elastic wiring containing a conductive filler and a second elastomer, and the elastic base material and the elastic base material are expanded and contracted. A wiring board in which an elastic adhesion layer is formed between the sex wiring and the sex wiring is disclosed. Further, according to the description of Patent Document 1, it is shown that by adopting such a configuration, excellent reliability as an elastic wiring board is exhibited.
また、特許文献2には、エラストマーと、該エラストマー中に充填されている導電材と、を有する導電層と、該導電層を被覆するように配置されているエラストマー製の保護層と、を備えてなる導電膜が開示されている。特許文献2の記載によれば、係る導電膜は、伸長されても電気抵抗が増加しにくく、また、破断するおそれも少ないことが示されている。 Further, Patent Document 2 includes a conductive layer having an elastomer, a conductive material filled in the elastomer, and a protective layer made of an elastomer arranged so as to cover the conductive layer. The conductive film is disclosed. According to the description of Patent Document 2, it is shown that the electric resistance of the conductive film is unlikely to increase even if it is stretched, and there is little possibility of breakage.
特許文献1および特許文献2に開示された技術は、伸縮性と導電性とを有する樹脂材料を、他の材料と接するように配置することにより、配線基板全体としての耐久性を向上させているものといえる。 The techniques disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 improve the durability of the wiring board as a whole by arranging the resin material having elasticity and conductivity so as to be in contact with other materials. It can be said that it is a thing.
しかしながら、配線基板をウェアラブルデバイスに用いる場合には、十分な耐久性が得られない場合があった。このような技術的背景から、ウェアラブルデバイスの使用環境における配線基板の耐久性を向上させることが求められていた。発明者が鋭意検討したところ、人体の発汗等が配線基板の耐久性に影響を与えていることが明らかになった。 However, when the wiring board is used as a wearable device, sufficient durability may not be obtained in some cases. From such a technical background, it has been required to improve the durability of the wiring board in the usage environment of the wearable device. As a result of diligent studies by the inventor, it became clear that sweating of the human body and the like affect the durability of the wiring board.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、耐久性に優れた伸縮性基板を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an elastic substrate having excellent durability.
本発明者らがさらに鋭意検討したところ、基板について、特定の浸漬試験を行った際、重量変化の挙動がある条件を満足することにより、配線基板として特に高い耐久性を発現できることを見出した。 As a result of further diligent studies by the present inventors, it has been found that when a specific immersion test is performed on a substrate, particularly high durability can be exhibited as a wiring board by satisfying a certain condition of weight change behavior.
本発明によれば、
伸縮性を有する基板と、
伸縮性を有し、かつ導電性を有する配線と、が積層された配線基板であって、
JIS L0848で規定される酸性人工汗液に25℃で7日間浸漬する試験を行う前の前記基板の重量をW0とし、前記試験を行った後の前記基板の重量をWaとし、前記試験を行った後、さらに40℃、4時間の条件で乾燥させた後の前記基板の重量をWbとしたとき、(Wa−Wb)/W0×100[%]で表される値が3.0%以下であり、
前記基板の、前記試験の前におけるJIS K6253に規定するタイプAデュロメーターにより測定される25℃における硬度をHa、前記試験の後におけるJIS K6253に規定するタイプAデュロメーターにより測定される25℃における硬度をHbとしたときに、(Hb−Ha)/Ha×100[%]が−10%以上であり、
前記基板から切込みありクレセント形試験片を作製し、当該試験片を前記試験と同様の試験に付し、当該試験片の、JIS K6252の方法で測定される前記試験の前の引き裂き強さをTRa、JIS K6252の方法で測定される前記試験の後の引き裂き強さをTRbとしたときに、(TRb−TRa)/TRa×100[%]が−40%以上であり、
前記基板の、JIS K7161の方法で測定される前記試験の前の引張強さをTBa、JIS K7161の方法で測定される前記試験の後の引張強さをTBbとしたときに、(TBb−TBa)/TBa×100[%]が−50%以上5%以下である、
配線基板
が提供される。
According to the present invention
With an elastic substrate,
A wiring board in which elastic and conductive wiring is laminated.
The weight of the substrate before the test of immersing in the acidic artificial sweat solution specified in JIS L0848 at 25 ° C. for 7 days was set to W 0, and the weight of the substrate after the test was set to Wa, and the test was performed. Then, when the weight of the substrate after further drying at 40 ° C. for 4 hours is Wb, the value represented by (Wa-Wb) / W 0 × 100 [%] is 3.0%. Ri der below,
The hardness of the substrate at 25 ° C. measured by the type A durometer specified in JIS K6253 before the test is Ha, and the hardness at 25 ° C. measured by the type A durometer specified in JIS K6253 after the test. When Hb is used, (Hb-Ha) / Ha × 100 [%] is -10% or more.
A notched crescent test piece is prepared from the substrate, the test piece is subjected to the same test as the test, and the tear strength of the test piece before the test measured by the method of JIS K6252 is set to TRa. , (TRb-TRA) / TRa × 100 [%] is −40% or more, where TRb is the tear strength after the test measured by the method of JIS K6252.
When the tensile strength of the substrate before the test measured by the method of JIS K7161 is TBa and the tensile strength after the test measured by the method of JIS K7161 is TBb, (TBb-TBa). ) / TBa × 100 [%] is -50% or more and 5% or less.
A wiring board is provided.
本発明によれば、
上記の配線基板を備える電子装置
が提供される。
According to the present invention
An electronic device including the above wiring board is provided.
本発明によれば、耐久性に優れる伸縮性基板を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an elastic substrate having excellent durability.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。また、本明細書中において、「〜」は特に断りがなければ「以上」から「以下」を表す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Further, in the present specification, "~" means "greater than or equal to" to "less than or equal to" unless otherwise specified.
実施形態に係る配線基板は、伸縮性を有する基板と、伸縮性を有し、かつ導電性を有する配線とが積層された配線基板である。そしてJIS L0848で規定される酸性人工汗液に25℃で7日間浸漬する試験を行う前の基板の重量をW0とし、その試験を行った後の基板の重量をWaとし、その試験を行った後、さらに40℃4時間の条件で乾燥させた後の基板の重量をWbとしたとき、(Wa−Wb)/W0×100[%]で表される値が3.0%以下である。以下に詳しく説明する。 The wiring board according to the embodiment is a wiring board in which a stretchable board and a stretchable and conductive wiring board are laminated. Then, the weight of the substrate before the test of immersing in the acidic artificial sweat solution defined by JIS L0848 at 25 ° C. for 7 days was set to W 0, and the weight of the substrate after the test was set to Wa, and the test was performed. After that, when the weight of the substrate after further drying under the condition of 40 ° C. for 4 hours is Wb, the value represented by (Wa-Wb) / W 0 × 100 [%] is 3.0% or less. .. This will be described in detail below.
本実施形態に係る配線基板において、基板は第1のエラストマーを含む。また、配線は第2のエラストマーを含む。したがって、基板および配線はそれぞれ伸縮性を有し、この配線基板はフレキシブルデバイス、特にウェアラブルデバイスとして好適に用いられる。なお、第1のエラストマーと第2のエラストマーは互いに同じエラストマーであってもよいし、異なるエラストマーであってもよい。 In the wiring board according to this embodiment, the board contains a first elastomer. The wiring also contains a second elastomer. Therefore, the substrate and the wiring each have elasticity, and this wiring board is suitably used as a flexible device, particularly a wearable device. The first elastomer and the second elastomer may be the same elastomer or different elastomers.
本実施形態に係る基板は、JIS L0848で規定される酸性人工汗液に25℃で7日間浸漬する試験を行った際の、試験前の重量W0に対する試験後の試験片の水分含有量の比率WRdが0%以上3.0%以下の範囲にある。すなわち、本実施形態の基板は、酸性人工汗液への特定の条件での浸漬試験(以下、単に「試験」とも呼ぶ。)を行ったときに、上記の条件を満足するものである。本発明者らは、このように浸漬試験を行ったときに特定の条件を満足することにより、この基板を用いた配線基板が人体に装着されるデバイス(ウェアラブルデバイス)を用途とした場合に十分に高い耐久性を有することを見出した。 Substrate according to the present embodiment, when performing the test of immersing for 7 days at 25 ° C. acidified artificial sweat liquid defined by JIS L0848, the ratio of the water content of the test piece after the test to the weight W 0 before the test WRd is in the range of 0% or more and 3.0% or less. That is, the substrate of the present embodiment satisfies the above conditions when an immersion test in an acidic artificial sweat solution under specific conditions (hereinafter, also simply referred to as "test") is performed. By satisfying specific conditions when the immersion test is performed in this way, the present inventors are sufficient when a device (wearable device) in which a wiring board using this board is mounted on a human body is used as an application. It was found to have high durability.
上記浸漬試験においては、JIS L0848で規定される酸性人工汗液に25℃で7日間浸漬する。浸漬試験は具体的に、たとえば以下の様に行える。基板の試験片を準備し、試験前の重量W0を測定する。試験片の寸法はたとえば20mm×50mm、厚さ1mmとする。なお、試験片の寸法は基板の大きさに応じ、上記と異なっていても良い。そして、密閉容器中でJIS L0848で規定される酸性人工汗液にその試験片全体を浸漬させる。酸性人工汗液の温度は25℃とし、そのまま7日間静置する。静置後、酸性人工汗液から試験片を取り出し、表面の水分を除いて試験後の重量Waを測定する。そしてさらに、試験片を40℃4時間で乾燥させ、乾燥後の重量Wbを測定する。 In the above immersion test, the mixture is immersed in an acidic artificial sweat solution defined by JIS L0848 at 25 ° C. for 7 days. Specifically, the immersion test can be performed as follows, for example. Prepare a test piece of the substrate and measure the weight W 0 before the test. The dimensions of the test piece are, for example, 20 mm × 50 mm and a thickness of 1 mm. The dimensions of the test piece may differ from the above depending on the size of the substrate. Then, the entire test piece is immersed in an acidic artificial sweat solution defined by JIS L0848 in a closed container. The temperature of the acidic artificial sweat solution is set to 25 ° C., and the mixture is allowed to stand for 7 days. After standing, the test piece is taken out from the acidic artificial sweat solution, the water on the surface is removed, and the weight Wa after the test is measured. Further, the test piece is dried at 40 ° C. for 4 hours, and the weight Wb after drying is measured.
ここで、試験後の試験片の水分含有量はWa−Wbで表される。そして、試験前の重量W0に対する試験後の試験片の水分含有量の比率WRd[%]を0%以上3.0%以下の範囲内とすることで、その基板を用いて耐久性の高い配線基板を得られる。WRdは、WRd=(Wa−Wb)/W0×100[%]の関係で求められる。 Here, the water content of the test piece after the test is represented by Wa-Wb. Then, by setting the ratio WRd [%] of the water content of the test piece after the test to the weight W 0 before the test within the range of 0% or more and 3.0% or less, the substrate is used and the durability is high. You can get a wiring board. WRd is obtained by the relationship of WRd = (Wa-Wb) / W 0 × 100 [%].
発明者らは、ウェアラブルデバイスにおける配線基板の故障について鋭意探求したところ、配線の耐久性が配線の材質や特性のみならず、基板の材質や特性に依存していることが明らかとなった。そして、特にWRdを3.0%以下とすることで、配線基板をウェアラブルデバイスに用いた場合にも、配線が切れたり配線に亀裂が生じたりしにくくなり、耐久性の高い配線基板が得られることを見いだした。この理由は定かではないが、水分が基板に浸入し透過して配線に接触することで生じる配線の強度低下が、抑制されると推測できる。ウェアラブルデバイスにおいては、使用者の皮膚からの水蒸気放出や発汗による高湿状態と、その水分が蒸発した低湿状態とが繰り返されることが、配線へのダメージの一因となっていると推測される。本実施形態では、上記の浸漬試験を行ったときにWRdが3.0%以下となる基板を用いることにより、基板と配線との複合構造である配線基板としての耐久性を向上させることができる。 When the inventors diligently investigated the failure of the wiring board in the wearable device, it became clear that the durability of the wiring depends not only on the material and characteristics of the wiring but also on the material and characteristics of the substrate. Further, by setting the WRd to 3.0% or less, even when the wiring board is used for a wearable device, the wiring is less likely to be cut or the wiring is cracked, and a highly durable wiring board can be obtained. I found that. The reason for this is not clear, but it can be inferred that the decrease in the strength of the wiring caused by the moisture infiltrating into the substrate, permeating and contacting the wiring is suppressed. In wearable devices, it is presumed that the repeated high-humidity state due to the release of water vapor and sweating from the user's skin and the low-humidity state where the water evaporates is one of the causes of damage to the wiring. .. In the present embodiment, by using a substrate having a WRd of 3.0% or less when the above immersion test is performed, it is possible to improve the durability as a wiring board having a composite structure of the substrate and wiring. ..
本実施形態に係る基板について、上記浸漬試験を行った際のWRdは3.0%以下であり、2.0%以下であることがより好ましく、0.5%以下であることがさらに好ましい。そうすれば、配線基板の耐久性をより向上させることができる。 When the immersion test is performed on the substrate according to the present embodiment, the WRd is 3.0% or less, more preferably 2.0% or less, and further preferably 0.5% or less. Then, the durability of the wiring board can be further improved.
また、本実施形態に係る基板の、上記した試験の前における硬度をHa、試験の後における硬度をHbとしたときに、(Hb−Ha)/Ha×100[%]は−10%以上であることが好ましく、−4%以上であることがより好ましく、−1%以上であることがさらに好ましい。そうすれば、配線基板の耐久性をより向上させることができる。また、(Hb−Ha)/Ha×100[%]はたとえば10%以下である。試験の前における硬度Haおよび試験の後における硬度Hbは、それぞれJIS K6253に規定するタイプAデュロメーターにより25℃で測定できる。 Further, when the hardness of the substrate according to the present embodiment is Ha before the above test and Hb is after the test, (Hb-Ha) / Ha × 100 [%] is -10% or more. It is preferably -4% or more, more preferably -1% or more. Then, the durability of the wiring board can be further improved. Further, (Hb-Ha) / Ha × 100 [%] is, for example, 10% or less. The hardness Ha before the test and the hardness Hb after the test can be measured at 25 ° C. by the type A durometer specified in JIS K6253, respectively.
基板の、浸漬試験後の硬度Hbはたとえば27以上であることが好ましく、29以上であることがより好ましい。そうすれば、配線基板の耐久性をより向上させることができる。 The hardness Hb of the substrate after the immersion test is, for example, preferably 27 or more, and more preferably 29 or more. Then, the durability of the wiring board can be further improved.
本実施形態に係る基板から作製した試験片の上記試験の前の引き裂き強さをTRa、試験の後の引き裂き強さをTRbとしたときに、(TRb−TRa)/TRa×100[%]は−40%以上であることが好ましく、−30%以上であることがより好ましい。そうすれば、配線基板の耐久性をより向上させることができる。また、(TRb−TRa)/TRa×100[%]はたとえば30%以下である。引き裂き強さTRaおよび引き裂き強さTRbは、以下の様に測定できる。すなわち、基板から切込みありクレセント形試験片を作製し、当該試験片を上記試験と同様の試験に付し、当該試験片の、試験の前における、引き裂き強さをTRa、試験の後における引き裂き強さをTRbとする。試験の前の引き裂き強さTRaおよび試験の後の引き裂き強さTRbは、それぞれJIS K6252の方法に準じて測定できる。 When the tear strength of the test piece prepared from the substrate according to the present embodiment before the test is TRa and the tear strength after the test is TRb, (TRb-TRA) / TRa × 100 [%] is It is preferably -40% or more, and more preferably -30% or more. Then, the durability of the wiring board can be further improved. Further, (TRb-TRA) / TRa × 100 [%] is, for example, 30% or less. The tear strength TRa and the tear strength TRb can be measured as follows. That is, a crescent-shaped test piece with a notch is prepared from the substrate, the test piece is subjected to the same test as the above test, the tear strength of the test piece before the test is TRa, and the tear strength after the test is set. Let TRb be. The tear strength TRa before the test and the tear strength TRb after the test can be measured according to the method of JIS K6252, respectively.
基板の、浸漬試験後の引き裂き強さTRbはたとえば6.5N/mm以上であることが好ましく、30N/mm以上であることがより好ましい。そうすれば、配線基板の耐久性をより向上させることができる。 The tear strength TRb of the substrate after the immersion test is preferably, for example, 6.5 N / mm or more, and more preferably 30 N / mm or more. Then, the durability of the wiring board can be further improved.
本実施形態の基板の、上記した試験の前における引張強さをTBa、試験の後における引張強さをTBbとしたときに、(TBb−TBa)/TBa×100[%]は−50%以上であることが好ましく、−30%以上であることがより好ましく、−25%以上であることがさらに好ましい。そうすれば、配線基板の耐久性をより向上させることができる。また、(TBb−TBa)/TBa×100[%]はたとえば5%以下である。試験の前における引張強さTBaおよび試験の後における引張強さTBbは、それぞれJIS K7161の方法に準じて測定できる。 When the tensile strength of the substrate of the present embodiment before the above test is TBa and the tensile strength after the test is TBb, (TBb-TBa) / TBa × 100 [%] is −50% or more. It is preferably -30% or more, and more preferably -25% or more. Then, the durability of the wiring board can be further improved. Further, (TBb-TBa) / TBa × 100 [%] is, for example, 5% or less. The tensile strength TBa before the test and the tensile strength TBb after the test can be measured according to the method of JIS K7161 respectively.
基板の、浸漬試験後の引張強さTBbはたとえば5N/mm2以上であることが好ましい。そうすれば、配線基板の耐久性をより向上させることができる。 The tensile strength TBb of the substrate after the immersion test is preferably 5 N / mm 2 or more, for example. Then, the durability of the wiring board can be further improved.
本実施形態の配線基板において、以下に説明する抵抗Rini[Ω]と抵抗Rre[Ω]との比Rre/Riniは特に限定されないが、たとえば5以下とすることができ、好ましくは3以下、より好ましくは2以下とすることができる。ここで、抵抗Rini[Ω]は、酸性人工汗液を接触させる前の非伸縮状態での配線の抵抗である。また、抵抗Rre[Ω]は、酸性人工汗液を染み込ませた不織布を配線を形成した面とは反対側の面のみに接触させ、そのまま7日間静置した後の非伸縮状態での配線の抵抗である。 In the wiring board of the present embodiment, the ratio R re / R ini of the resistor R ini [Ω] and the resistor R re [Ω] described below is not particularly limited, but can be, for example, 5 or less, preferably 5. It can be 3 or less, more preferably 2 or less. Here, the resistance R ini [Ω] is the resistance of the wiring in the non-stretchable state before the acidic artificial sweat liquid is brought into contact with the resistance. Further, the resistor R re [Ω] is a non-woven fabric impregnated with an acidic artificial sweat liquid that is brought into contact with only the surface opposite to the surface on which the wiring is formed, and left to stand for 7 days as it is, and then the wiring is in a non-stretchable state. It is resistance.
配線基板において、配線の幅、厚さ、形状等は特に限定されないが、配線の幅はたとえば0.2mm以上1.0mm以下である。また、配線の厚さはたとえば10μm以上500μm以下である。 In the wiring board, the width, thickness, shape, etc. of the wiring are not particularly limited, but the width of the wiring is, for example, 0.2 mm or more and 1.0 mm or less. The thickness of the wiring is, for example, 10 μm or more and 500 μm or less.
本実施形態に係る配線基板の製造方法について以下に説明する。ただし、以下の方法は上記の浸漬試験を行った際のWRdが0%以上3.0%以下となる基板を有する配線基板の製造方法の一例を示している。上記の浸漬試験を行った際のWRdが0%以上3.0%以下である基板を有する配線基板であれば、その製造方法は特に限定されない。 The manufacturing method of the wiring board according to this embodiment will be described below. However, the following method shows an example of a method for manufacturing a wiring board having a substrate having a WRd of 0% or more and 3.0% or less when the above immersion test is performed. The manufacturing method is not particularly limited as long as it is a wiring board having a substrate having a WRd of 0% or more and 3.0% or less when the above immersion test is performed.
本実施形態に係る基板は、第1のエラストマーを含む基板形成用樹脂組成物を用いて作製できる。また、本実施形態に係る配線は、第2のエラストマーを含む導電性樹脂組成物により構成できる。以下では、各樹脂組成物について説明する。 The substrate according to this embodiment can be produced by using a resin composition for forming a substrate containing the first elastomer. Further, the wiring according to the present embodiment can be composed of a conductive resin composition containing a second elastomer. Hereinafter, each resin composition will be described.
<<基板形成用樹脂組成物>>
第1のエラストマーとしては、たとえばシリコーンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、スチレンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム等を用いることができる。これらの中でも、基板に含まれる第1のエラストマーは、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、およびアクリルゴムからなる群から選ばれる一または二以上の材料であることが好ましい。第1のエラストマーがシリコーンゴムを含む場合、伸縮性、耐熱性、化学的安定性、および生体適合性に優れる配線基板を得られる。また、第1のエラストマーがウレタンゴムを含む場合、伸縮性、機械強度、および耐摩耗性に優れた配線基板が実現できる。
<< Resin composition for substrate formation >>
As the first elastomer, for example, silicone rubber, fluororubber, nitrile rubber, acrylic rubber, styrene rubber, chloroprene rubber, ethylene propylene rubber, urethane rubber and the like can be used. Among these, the first elastomer contained in the substrate is preferably one or more materials selected from the group consisting of silicone rubber, urethane rubber, fluororubber, and acrylic rubber. When the first elastomer contains silicone rubber, a wiring board having excellent elasticity, heat resistance, chemical stability, and biocompatibility can be obtained. Further, when the first elastomer contains urethane rubber, a wiring board having excellent elasticity, mechanical strength, and abrasion resistance can be realized.
<シリコーンゴム系硬化性組成物>
以下ではまず、本実施形態に係る基板が、第1のエラストマーとしてシリコーンゴムを含むシリコーンゴム系硬化性組成物により構成される例について説明する。すなわち、シリコーンゴム系硬化性組成物を基板形成用樹脂組成物として用いることができる。
<Silicone rubber-based curable composition>
In the following, first, an example in which the substrate according to the present embodiment is composed of a silicone rubber-based curable composition containing silicone rubber as the first elastomer will be described. That is, a silicone rubber-based curable composition can be used as a resin composition for forming a substrate.
(エラストマー(A))
シリコーンゴム系硬化性組成物は、エラストマー(A)として、シリコーンゴムを含む。
(Elastomer (A))
The silicone rubber-based curable composition contains silicone rubber as the elastomer (A).
シリコーンゴムとしては、たとえば、分子内にシロキサン構造を有するものが用いられる。
本実施形態においては、このようなシリコーンゴムの中でも、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)を、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2)で架橋してなるシリコーンゴムが好ましく用いられる。
As the silicone rubber, for example, one having a siloxane structure in the molecule is used.
In the present embodiment, among such silicone rubbers, a silicone rubber obtained by cross-linking a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1) with an organohydrogenpolysiloxane (A-2) is preferably used. Be done.
[ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)]
ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)は、直鎖構造を有し、かつ、ビニル基を含有しており、かかるビニル基が硬化時の架橋点となる。
[Vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1)]
The vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1) has a linear structure and contains a vinyl group, and the vinyl group serves as a cross-linking point at the time of curing.
このビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)のビニル基の含有量は、特に限定されないが、分子内に二個以上のビニル基を有し、かつビニル基の含有量が15モル%以下であるのが好ましく、0.01〜12モル%であるのがより好ましい。これにより、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)中におけるビニル基の量が最適化され、各成分とのネットワークの形成を確実に行うことができる。 The content of the vinyl group of this vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1) is not particularly limited, but has two or more vinyl groups in the molecule and the content of the vinyl group is 15 mol. It is preferably less than or equal to%, and more preferably 0.01 to 12 mol%. As a result, the amount of vinyl groups in the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1) is optimized, and a network with each component can be reliably formed.
なお、本明細書中において、ビニル基の含有量とは、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)を構成する全ユニットを100モル%としたときのビニル基含有シロキサンユニットのモル%である。ただし、ビニル基含有シロキサンユニット1つに対して、ビニル基が1つであるものとして算出を行う。 In the present specification, the vinyl group content is the molar amount of the vinyl group-containing siloxane unit when all the units constituting the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1) are 100 mol%. %. However, the calculation is performed assuming that there is one vinyl group for each vinyl group-containing siloxane unit.
また、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)の重合度は、特に限定されないが、好ましくは1000〜10000、より好ましくは2000〜5000の範囲内である。なお、重合度は、例えばクロロホルムを展開溶媒としたGPC(ゲル透過クロマトグラフィー)におけるポリスチレン換算の数平均重合度(又は数平均分子量)等として求めることができる。 The degree of polymerization of the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1) is not particularly limited, but is preferably in the range of 1000 to 10000, more preferably 2000 to 5000. The degree of polymerization can be determined, for example, as the polystyrene-equivalent number average degree of polymerization (or number average molecular weight) in GPC (gel permeation chromatography) using chloroform as a developing solvent.
さらに、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)の比重は、特に限定されないが、0.9〜1.1程度の範囲であるのが好ましい。 Further, the specific gravity of the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1) is not particularly limited, but is preferably in the range of about 0.9 to 1.1.
ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)として、上記のような範囲内の重合度および比重を有するものを用いることにより、得られるシリコーンゴム系硬化性組成物の耐熱性、難燃性、化学的安定性等の向上を図ることができる。 By using a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1) having a degree of polymerization and specific gravity within the above range, the silicone rubber-based curable composition obtained has heat resistance and flame retardancy. It is possible to improve the properties, chemical stability, and the like.
ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)としては、特に、下記式(1)で表される構造を有するものであるが好ましい。 The vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1) preferably has a structure represented by the following formula (1).
式(1)中、R1は炭素数1〜10の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜10のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基等が挙げられ、中でも、ビニル基が好ましい。炭素数1〜10のアリール基としては、例えば、フェニル基等が挙げられる。 In formula (1), R 1 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group, or a hydrocarbon group in which these are combined. Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and the like, and among them, a methyl group is preferable. Examples of the alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group and the like, and among them, a vinyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group and the like.
また、R2は炭素数1〜10の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜10のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基が挙げられる。炭素数1〜10のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 Further, R 2 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group, or a hydrocarbon group in which these are combined. Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and the like, and among them, a methyl group is preferable. Examples of the alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms include a vinyl group, an allyl group, and a butenyl group. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.
また、R3は炭素数1〜8の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数1〜8のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜8のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 Further, R 3 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group in which these are combined. Examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and the like, and among them, a methyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 8 carbon atoms include a phenyl group.
さらに、式(1)中のR1およびR2の置換基としては、例えば、メチル基、ビニル基等が挙げられ、R3の置換基としては、例えば、メチル基等が挙げられる。 Further, examples of the substituent of R 1 and R 2 in the formula (1) include a methyl group, a vinyl group and the like, and examples of the substituent of R 3 include a methyl group and the like.
なお、式(1)中、複数のR1は互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。さらに、R2、およびR3についても同様である。 In the formula (1), a plurality of R 1 is independent from each other, may be different from each other, it may be the same. The same applies to R 2 and R 3.
さらに、m、nは、式(1)で表されるビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)を構成する繰り返し単位の数であり、mは0〜2000の整数、nは1000〜10000の整数である。mは、好ましくは0〜1000であり、nは、好ましくは2000〜5000である。 Further, m and n are the number of repeating units constituting the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1) represented by the formula (1), m is an integer of 0 to 2000, and n is 1000. It is an integer of 10000. m is preferably 0 to 1000, and n is preferably 2000 to 5000.
また、式(1)で表されるビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)のより具体的構造としては、例えば下記式(1−1)で表されるものが挙げられる。 Further, as a more specific structure of the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1) represented by the formula (1), for example, the one represented by the following formula (1-1) can be mentioned.
式(1−1)中、R1およびR2は、それぞれ独立して、メチル基またはビニル基であり、少なくともこれらのうち一つがビニル基である。 In formula (1-1), R 1 and R 2 are each independently a methyl group or a vinyl group, and at least one of them is a vinyl group.
さらに、以上のようなビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)としては、分子内に二個以上のビニル基を有し、かつビニル基含有量が0.4モル%以下である第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1(a))と、ビニル基含有量が0.5〜15モル%である第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1(b))とを含有するものであるのが好ましい。エラストマー(A)として、一般的なビニル基含有量を有する第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1(a))と、ビニル基含有量が高い第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1(b))とを組み合わせることで、ビニル基を偏在化させることができ、シリコーンゴムの架橋ネットワーク中に、より効果的に架橋密度の疎密を形成することができる。その結果、より効果的にシリコーンゴムの引裂き強度を高めることができる。また、これにより、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物としての耐久性を飛躍的に向上させることができる。 Further, the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1) as described above has two or more vinyl groups in the molecule and has a vinyl group content of 0.4 mol% or less. A first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1 (a)) and a second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A) having a vinyl group content of 0.5 to 15 mol%. It preferably contains -1 (b)). As the elastomer (A), a first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1 (a)) having a general vinyl group content and a second vinyl group-containing direct link having a high vinyl group content. By combining with a chain organopolysiloxane (A-1 (b)), the vinyl groups can be unevenly distributed, and the cross-linking density can be more effectively formed in the cross-linking network of the silicone rubber. it can. As a result, the tear strength of the silicone rubber can be increased more effectively. Further, as a result, the durability of the silicone rubber-based curable composition as a cured product can be dramatically improved.
具体的には、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)として、例えば、上記式(1−1)において、R1がビニル基である単位および/またはR2がビニル基である単位を分子内に二個以上有し、かつ0.4モル%以下含む第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1(a))と、R1がビニル基である単位および/またはR2がビニル基である単位を、0.5〜15モル%含む第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1(b))とを用いるのが好ましい。 Specifically, as the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1), for example, in the above formula (1-1), the unit in which R 1 is a vinyl group and / or R 2 is a vinyl group. has two or more in the unit molecule and a first vinyl-containing linear organopolysiloxane containing 0.4 mole% or less (a-1 (a)) , the unit R 1 is a vinyl group and It is preferable to use a second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1 (b)) containing 0.5 to 15 mol% of the unit in which R 2 is a vinyl group.
また、第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1(a))は、ビニル基含有量が0.01〜0.2モル%であるのが好ましい。また、第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1(b))は、ビニル基含有量が、0.8〜12モル%であるのが好ましい。 Further, the first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1 (a)) preferably has a vinyl group content of 0.01 to 0.2 mol%. The vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1 (b)) preferably has a vinyl group content of 0.8 to 12 mol%.
さらに、第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1(a))と第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1(b))とを組み合わせて配合する場合、(A−1(a))と(A−1(b))の比率は特に限定されないが、通常、質量比で(A−1(a)):(A−1(b))が50:50〜95:5であるのが好ましく、80:20〜90:10であるのがより好ましい。 Further, when the first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1 (a)) and the second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1 (b)) are blended in combination. , (A-1 (a)) and (A-1 (b)) are not particularly limited, but usually (A-1 (a)) :( A-1 (b)) is 50 in terms of mass ratio. : 50 to 95: 5, more preferably 80:20 to 90:10.
なお、第1および第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1(a))および(A−1(b))は、それぞれ1種のみを用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the first and second vinyl group-containing linear organopolysiloxanes (A-1 (a)) and (A-1 (b)), only one type may be used, or two or more types may be used. May be used in combination.
[オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2)]
オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2)は、直鎖構造を有する直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))と分岐構造を有する分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(b))とに分類され、本実施形態では、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))だけでもよいし、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(b))だけでもよいし、これらの直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(b))の双方を含んでもよい。
[Organohydrogenpolysiloxane (A-2)]
Organohydrogenpolysiloxane (A-2) is a linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)) having a linear structure and a branched organohydrogenpolysiloxane (A-2 (A-2)) having a branched structure. It is classified into b)), and in this embodiment, only the linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)) may be used, or only the branched organohydrogenpolysiloxane (A-2 (b)) may be used. Alternatively, both of these linear organohydrogenpolysiloxanes (A-2 (a)) and branched organohydrogenpolysiloxanes (A-2 (b)) may be contained.
直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))は、直鎖構造を有し、かつ、Siに水素が直接結合した構造(≡Si−H)を有し、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)のビニル基の他、シリコーンゴム系硬化性組成物に配合される成分が有する反応性基に作用し、これらの成分を架橋する重合体である。 The linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)) has a linear structure and a structure in which hydrogen is directly bonded to Si (≡Si—H), and is a vinyl group-containing linear structure. In addition to the vinyl group of the organopolysiloxane (A-1), it is a polymer that acts on the reactive groups of the components contained in the silicone rubber-based curable composition to crosslink these components.
直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))の分子量は特に限定されないが、重量平均分子量が20000以下であるのが好ましく、1000以上、10000以下であることがより好ましい。 The molecular weight of the linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)) is not particularly limited, but the weight average molecular weight is preferably 20000 or less, and more preferably 1000 or more and 10000 or less.
なお、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))の重量平均分子量は、例えばクロロホルムを展開溶媒としたGPC(ゲル透過クロマトグラフィー)におけるポリスチレン換算により測定することができる。 The weight average molecular weight of the linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)) can be measured, for example, by polystyrene conversion in GPC (gel permeation chromatography) using chloroform as a developing solvent.
また、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))は、ビニル基を有しないものであることが好ましい。これにより、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))の分子内において架橋反応が進行するのを的確に防止することができる。 Further, the linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)) preferably does not have a vinyl group. This makes it possible to accurately prevent the cross-linking reaction from proceeding in the molecule of the linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)).
以上のような直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))としては、例えば、下記式(2)で表される構造を有するものが好ましく用いられる。 As the linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)) as described above, for example, one having a structure represented by the following formula (2) is preferably used.
式(2)中、R4は炭素数1〜10の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、これらを組み合わせた炭化水素基、またはヒドリド基である。炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜10のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基等が挙げられる。炭素数1〜10のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 In the formula (2), R 4 is a hydrocarbon group or a hydride group, in combination a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group, these. Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and the like, and among them, a methyl group is preferable. Examples of the alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group and the like. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.
また、R5は炭素数1〜10の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、これらを組み合わせた炭化水素基、またはヒドリド基である。炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜10のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基等が挙げられる。炭素数1〜10のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 Also, R 5 is a hydrocarbon group or a hydride group, in combination a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group, these. Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group and a propyl group, and among them, a methyl group is preferable. Examples of the alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group and the like. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.
なお、式(2)中、複数のR4は互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。R5についても同様である。ただし、複数のR4およびR5のうち、少なくとも2つ以上がヒドリド基である。 In the formula (2), a plurality of R 4 are independent from each other, may be different from each other, it may be the same. The same is true for R 5. However, of the plurality of R 4 and R 5 , at least two or more are hydride groups.
また、R6は炭素数1〜8の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数1〜8のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜8のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。複数のR6は互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。 Further, R 6 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group in which these are combined. Examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and the like, and among them, a methyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 8 carbon atoms include a phenyl group. A plurality of R 6 are independent from each other, may be different from each other, it may be the same.
なお、式(2)中のR4,R5,R6の置換基としては、例えば、メチル基、ビニル基等が挙げられ、分子内の架橋反応を防止する観点から、メチル基が好ましい。 Examples of the substituent of R 4 , R 5 , and R 6 in the formula (2) include a methyl group and a vinyl group, and a methyl group is preferable from the viewpoint of preventing an intramolecular cross-linking reaction.
さらに、m、nは、式(2)で表される直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))を構成する繰り返し単位の数であり、mは2〜150の整数、nは2〜150の整数である。好ましくは、mは2〜100の整数、nは2〜100の整数である。 Further, m and n are the number of repeating units constituting the linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)) represented by the formula (2), and m is an integer of 2 to 150 and n. Is an integer of 2 to 150. Preferably, m is an integer of 2 to 100 and n is an integer of 2 to 100.
なお、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)) may be used alone or in combination of two or more.
分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(b))は、分岐構造を有するため、架橋密度が高い領域を形成し、シリコーンゴムの系中の架橋密度の疎密構造形成に大きく寄与する成分である。また、上記直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))同様、Siに水素が直接結合した構造(≡Si−H)を有し、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)のビニル基の他、シリコーンゴム系硬化性組成物に配合される各成分の反応性基に作用し、これらの成分を架橋する重合体である。 Since the branched organohydrogenpolysiloxane (A-2 (b)) has a branched structure, it forms a region having a high crosslink density, and is a component that greatly contributes to the formation of a sparsely packed structure with a crosslink density in the silicone rubber system. is there. Further, like the linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)), it has a structure (≡Si—H) in which hydrogen is directly bonded to Si, and is a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A). In addition to the vinyl group of -1), it is a polymer that acts on the reactive groups of each component blended in the silicone rubber-based curable composition and crosslinks these components.
また、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(b))の比重は、0.9〜0.95の範囲である。 The specific gravity of the branched organohydrogenpolysiloxane (A-2 (b)) is in the range of 0.9 to 0.95.
さらに、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(b))は、通常、ビニル基を有しないものであるのが好ましい。これにより、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(b))の分子内において架橋反応が進行するのを的確に防止することができる。 Further, the branched organohydrogenpolysiloxane (A-2 (b)) usually preferably has no vinyl group. This makes it possible to accurately prevent the cross-linking reaction from proceeding in the molecule of the branched organohydrogenpolysiloxane (A-2 (b)).
また、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(b))としては、下記平均組成式(c)で示されるものが好ましい。 Further, as the branched organohydrogenpolysiloxane (A-2 (b)), those represented by the following average composition formula (c) are preferable.
平均組成式(c)
(Ha(R7)3−aSiO1/2)m(SiO4/2)n
(式(c)において、R7は一価の有機基、aは1〜3の範囲の整数、mはHa(R7)3−aSiO1/2単位の数、nはSiO4/2単位の数である)。
Average composition formula (c)
(H a (R 7) 3 -a SiO 1/2) m (SiO 4/2) n
(In the formula (c), R 7 is a monovalent organic group, a is 1 to 3 in the range of integers, m is H a (R 7) 3- a number of SiO 1/2 units, n represents SiO 4 / It is a number of 2 units).
式(c)において、R7は一価の有機基であり、好ましくは、炭素数1〜10の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜10のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 In formula (c), R 7 is a monovalent organic group, preferably a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group in combination thereof. Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and the like, and among them, a methyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.
式(c)において、aは、ヒドリド基(Siに直接結合する水素原子)の数であり、1〜3の範囲の整数であり、好ましくは1である。 In the formula (c), a is the number of hydride groups (hydrogen atoms directly bonded to Si), is an integer in the range of 1 to 3, and is preferably 1.
また、式(c)において、mはHa(R7)3−aSiO1/2単位の数、nはSiO4/2単位の数である。 Further, in the equation (c), m is H a (R 7) 3- a number of SiO 1/2 units, n is the number of SiO 4/2 units.
分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(b))は分岐状構造を有する。直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(b))は、その構造が直鎖状か分岐状かという点で異なり、Siの数を1とした時のSiに結合するアルキル基Rの数(R/Si)が、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))では1.8〜2.1、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(b))では0.8〜1.7の範囲となる。 The branched organohydrogenpolysiloxane (A-2 (b)) has a branched structure. The linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)) and the branched organohydrogenpolysiloxane (A-2 (b)) differ in that their structures are linear or branched, and Si. The number of alkyl groups R (R / Si) bonded to Si when the number of is 1 is 1.8 to 2.1 for the linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)), which is branched. In the form of organohydrogenpolysiloxane (A-2 (b)), the range is 0.8 to 1.7.
なお、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(b))は、分岐構造を有しているため、例えば、窒素雰囲気下、1000℃まで昇温速度10℃/分で加熱した際の残渣量が5%以上となる。これに対して、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))は、直鎖状であるため、上記条件で加熱した後の残渣量はほぼゼロとなる。 Since the branched organohydrogenpolysiloxane (A-2 (b)) has a branched structure, for example, a residue when heated to 1000 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min under a nitrogen atmosphere. The amount will be 5% or more. On the other hand, since the linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)) is linear, the amount of residue after heating under the above conditions is almost zero.
また、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(b))の具体例としては、下記式(3)で表される構造を有するものが挙げられる。 Further, specific examples of the branched organohydrogenpolysiloxane (A-2 (b)) include those having a structure represented by the following formula (3).
式(3)中、R7は炭素数1〜8の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基、もしくは水素原子である。炭素数1〜8のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜8のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。R7の置換基としては、例えば、メチル基等が挙げられる。 In formula (3), R 7 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group combining these, or a hydrogen atom. Examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and the like, and among them, a methyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 8 carbon atoms include a phenyl group. Examples of the substituent of R 7 include a methyl group and the like.
なお、式(3)中、複数のR7は互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。 In the equation (3), the plurality of R 7s are independent of each other and may be different from each other or may be the same.
また、式(3)中、「−O−Si≡」は、Siが三次元に広がる分岐構造を有することを表している。 Further, in the equation (3), "-O-Si≡" indicates that Si has a branched structure that spreads three-dimensionally.
なお、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(b))は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The branched organohydrogenpolysiloxane (A-2 (b)) may be used alone or in combination of two or more.
なお、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(b))において、Siに直接結合する水素原子(ヒドリド基)の量は、それぞれ、特に限定されない。ただし、本実施形態において、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)中のビニル基1モルに対し、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(b))の合計のヒドリド基量が、0.5〜5モルとなる量が好ましく、1〜3.5モルとなる量がより好ましい。これにより、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))および分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(b))と、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)との間で、架橋ネットワークを確実に形成させることができる。 In the linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)) and the branched organohydrogenpolysiloxane (A-2 (b)), the amount of hydrogen atoms (hydride groups) directly bonded to Si is , Each is not particularly limited. However, in the present embodiment, for 1 mol of the vinyl group in the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1), the linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)) and the branched organo are branched. The total amount of hydride groups of the hydrogen polysiloxane (A-2 (b)) is preferably 0.5 to 5 mol, more preferably 1 to 3.5 mol. As a result, the linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)) and the branched organohydrogenpolysiloxane (A-2 (b)) and the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1) ), A bridged network can be reliably formed.
また、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(b))とでは、通常、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))が主剤として含有され、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(b))は、上述したように、シリコーンゴムにさらに架橋密度が高い領域を形成させる場合に添加される。したがって、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(b))とを組み合わせて配合する場合、(A−2(a))と(A−2(b))の比率は、重量比で(A−2(a)):(A−2(b))が好ましくは1:0.1〜1:1に、より好ましくは1:0.2〜1:0.5に設定される。 Further, the linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)) and the branched organohydrogenpolysiloxane (A-2 (b)) are usually composed of a linear organohydrogenpolysiloxane (A-). 2 (a)) is contained as a main agent, and the branched organohydrogenpolysiloxane (A-2 (b)) is added when the silicone rubber is formed with a region having a higher crosslink density, as described above. .. Therefore, when the linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)) and the branched organohydrogenpolysiloxane (A-2 (b)) are combined and blended, (A-2 (a)). The ratio of (A-2 (b)) to (A-2 (b)) is preferably (A-2 (a)) :( A-2 (b)) by weight, preferably 1: 0.1 to 1: 1. It is set to 1: 0.2 to 1: 0.5.
オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2)の含有量は、具体的にビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)及びシリカ粒子(B)及びシランカップリング剤(C)の合計量100重量部に対して、例えば、0.1重量部以上20重量部以下の割合で含有することが好ましく、0.2重量部以上15重量部以下の割合で含有するのがより好ましい。オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2)の含有量が前記範囲内であることで、より効果的な硬化反応ができる可能性がある。 The content of the organohydrogenpolysiloxane (A-2) is 100, specifically, the total amount of the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1), the silica particles (B), and the silane coupling agent (C). For example, it is preferably contained in a proportion of 0.1 parts by weight or more and 20 parts by weight or less, and more preferably 0.2 parts by weight or more and 15 parts by weight or less with respect to parts by weight. When the content of the organohydrogenpolysiloxane (A-2) is within the above range, a more effective curing reaction may be possible.
本実施形態において、シリコーンゴム系硬化性組成物中におけるエラストマー(A)の含有量は、シリコーンゴム系硬化性組成物の固形分全体に対して、30質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、55質量%以上であることがさらに好ましい。また、シリコーンゴム系硬化性組成物中におけるエラストマー(A)の含有量は、シリコーンゴム系硬化性組成物の固形分全体に対して、95質量%以下であることが好ましく、93質量%以下であることがより好ましく、90質量%以下であることがさらに好ましい。
エラストマー(A)の含有量を上記下限値以上とすることにより、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物が適度な柔軟性を持つことができる。また、エラストマー(A)の含有量を上記上限値以下とすることにより、硬化物の機械的強度の向上を図ることができる。
なお、本明細書中において、「固形分」とは、水や有機溶媒等の揮発性成分を除去した成分全体を指し、たとえば常温で液体を呈していたとしても、揮発の起こらない成分については、固形分であるものとして合算する。以下、各成分についても同様である。
In the present embodiment, the content of the elastomer (A) in the silicone rubber-based curable composition is preferably 30% by mass or more, preferably 50% by mass, based on the total solid content of the silicone rubber-based curable composition. It is more preferably% or more, and even more preferably 55% by mass or more. The content of the elastomer (A) in the silicone rubber-based curable composition is preferably 95% by mass or less, preferably 93% by mass or less, based on the total solid content of the silicone rubber-based curable composition. It is more preferable that the content is 90% by mass or less.
By setting the content of the elastomer (A) to the above lower limit value or more, the cured product of the silicone rubber-based curable composition can have appropriate flexibility. Further, by setting the content of the elastomer (A) to the above upper limit value or less, the mechanical strength of the cured product can be improved.
In the present specification, the “solid content” refers to the entire component from which volatile components such as water and organic solvent have been removed, and for example, a component that does not volatilize even if it is liquid at room temperature. , Assuming that it is a solid content. Hereinafter, the same applies to each component.
(シリカ粒子(B))
本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、必要に応じ、シリカ粒子(B)を含んでいてもよい。このシリカ粒子(B)を含ませることにより、シリコーンゴム系硬化性組成物から形成される硬化物の硬さや機械的強度の向上を図ることができる。
(Silica particles (B))
The silicone rubber-based curable composition of the present embodiment may contain silica particles (B), if necessary. By including the silica particles (B), it is possible to improve the hardness and mechanical strength of the cured product formed from the silicone rubber-based curable composition.
このシリカ粒子(B)は、例えば、BET法による比表面積が50〜400m2/gであることが好ましく、100〜400m2/gであることがより好ましい。また、その平均一次粒子径が1〜100nmであることが好ましく、5〜20nmであることがより好ましい。 The silica particles (B) is, for example, preferably the specific surface area by BET method is 50 to 400 m 2 / g, more preferably 100 to 400 m 2 / g. The average primary particle size is preferably 1 to 100 nm, more preferably 5 to 20 nm.
シリカ粒子(B)として、かかる比表面積および平均一次粒子径の範囲内であるものを用いることにより、上述したシリカ粒子(B)としての機能を顕著に発揮させることができる。
なお、シリカ粒子(B)の粒径は、たとえば、シリコーンゴム系硬化性組成物あるいはこの硬化物について透過型電子顕微鏡等で観察の上、画像解析を行い、任意に選んだシリカ粒子200個の平均値として定義することができる。
By using the silica particles (B) within the range of the specific surface area and the average primary particle size, the above-mentioned function as the silica particles (B) can be remarkably exhibited.
The particle size of the silica particles (B) is determined by, for example, observing the silicone rubber-based curable composition or the cured product with a transmission electron microscope or the like, performing image analysis, and arbitrarily selecting 200 silica particles. It can be defined as an average value.
シリカ粒子(B)としては、特に限定されないが、例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ等を用いることができる。
なお、シリカ粒子(B)は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The silica particles (B) are not particularly limited, but for example, fumed silica, calcined silica, precipitated silica and the like can be used.
As the silica particles (B), only one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
本実施形態において、シリコーンゴム系硬化性組成物中におけるシリカ粒子(B)の含有量は、シリコーンゴム系硬化性組成物がビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)を含む場合、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)100重量部に対して、5重量部以上であることが好ましく、10重量部以上であることがより好ましく、20重量部以上であることがさらに好ましい。また、シリコーンゴム系硬化性組成物中におけるシリカ粒子(B)の含有量は、シリコーンゴム系硬化性組成物がビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)を含む場合、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)100重量部に対して、100重量部以下であることが好ましく、80重量部以下であることがより好ましく、70重量部以下であることがさらに好ましい。
シリカ粒子(B)の含有量を上記下限値以上、上限値以下とすることにより、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物が適度な機械的強度を持つことができる。
In the present embodiment, the content of the silica particles (B) in the silicone rubber-based curable composition is determined when the silicone rubber-based curable composition contains a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1). It is preferably 5 parts by weight or more, more preferably 10 parts by weight or more, and 20 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1). More preferred. The content of the silica particles (B) in the silicone rubber-based curable composition is, when the silicone rubber-based curable composition contains a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1), contains a vinyl group. It is preferably 100 parts by weight or less, more preferably 80 parts by weight or less, and further preferably 70 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the linear organopolysiloxane (A-1).
By setting the content of the silica particles (B) to be equal to or greater than the above lower limit value and equal to or less than the upper limit value, the cured product of the silicone rubber-based curable composition can have an appropriate mechanical strength.
(シランカップリング剤(C))
本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、シランカップリング剤(C)を含んでいてもよい。このシランカップリング剤(C)は、加水分解性基を有するものであり、この加水分解基が水により加水分解されて水酸基になり、この水酸基がシリカ粒子(B)表面の水酸基と脱水縮合反応することで、シリカ粒子(B)の表面改質を行うことができる。
その他、シリカ粒子(B)が存在しない場合であっても、配線と基板との密着性を向上させるという効果を発揮することができる。
(Silane Coupling Agent (C))
The silicone rubber-based curable composition of the present embodiment may contain a silane coupling agent (C). This silane coupling agent (C) has a hydrolyzable group, and this hydrolyzable group is hydrolyzed by water to become a hydroxyl group, and this hydroxyl group undergoes a dehydration condensation reaction with the hydroxyl group on the surface of the silica particles (B). By doing so, the surface of the silica particles (B) can be modified.
In addition, even when the silica particles (B) are not present, the effect of improving the adhesion between the wiring and the substrate can be exhibited.
また、このシランカップリング剤(C)は、疎水性基を有するものを用いることができる。これにより、シリカ粒子(B)の表面にこの疎水性基が付与されるため、シリコーンゴム系硬化性組成物中において、シリカ粒子(B)の凝集力が低下し、その結果、該組成物中のシリカ粒子の分散性が向上する。これにより、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物の機械的強度がいっそう向上する。 Further, as this silane coupling agent (C), one having a hydrophobic group can be used. As a result, this hydrophobic group is imparted to the surface of the silica particles (B), so that the cohesive force of the silica particles (B) is reduced in the silicone rubber-based curable composition, and as a result, in the composition. The dispersibility of silica particles is improved. As a result, the mechanical strength of the cured product of the silicone rubber-based curable composition is further improved.
さらに、シランカップリング剤(C)は、ビニル基を有しているのが好ましい。これにより、シリカ粒子(B)を用いる場合にあっては、その表面にビニル基が導入される。
これにより、たとえば、エラストマー(A)として、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)とオルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2)が含まれる場合、以下のような効果が奏される。
すなわち、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化の際、すなわち、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)が有するビニル基と、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2)が有するヒドリド基とがヒドロシリル化反応して、これらによるネットワーク(架橋構造)が形成される際に、シリカ粒子(B)が有するビニル基も、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2)が有するヒドリド基とのヒドロシリル化反応に関与するため、ネットワーク中にシリカ粒子(B)も取り込まれるようになる。これにより、形成される硬化物の高硬度化および高モジュラス化を図ることができる。
Further, the silane coupling agent (C) preferably has a vinyl group. As a result, when silica particles (B) are used, vinyl groups are introduced on the surface thereof.
As a result, for example, when the elastomer (A) contains a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1) and an organohydrogenpolysiloxane (A-2), the following effects are obtained. ..
That is, when the silicone rubber-based curable composition is cured, that is, the vinyl group contained in the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1) and the hydride group contained in the organohydrogenpolysiloxane (A-2). When the and are hydrosilylated to form a network (crosslinked structure) by these, the vinyl group of the silica particles (B) is also hydrosilylated with the hydride group of the organohydrogenpolysiloxane (A-2). Silica particles (B) are also incorporated into the network because they are involved in the silicate reaction. As a result, it is possible to increase the hardness and the modulus of the cured product to be formed.
このようなシランカップリング剤(C)としては、例えば、下記式(4)で表わされるものが挙げられる。 Examples of such a silane coupling agent (C) include those represented by the following formula (4).
Yn−Si−(X)4−n・・・(4)
上記式(4)中、nは1〜3の整数を表わす。Yは、疎水性基、親水性基またはビニル基を有するもののうちのいずれかの官能基を表わし、nが1の時は疎水性基であり、nが2または3の時はその少なくとも1つが疎水性基である。Xは、加水分解性基を表わす。
Y n- Si- (X) 4-n ... (4)
In the above equation (4), n represents an integer of 1 to 3. Y represents any functional group having a hydrophobic group, a hydrophilic group or a vinyl group, and when n is 1, it is a hydrophobic group, and when n is 2 or 3, at least one of them is. It is a hydrophobic group. X represents a hydrolyzable group.
疎水性基は、炭素数1〜6のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、フェニル基等が挙げられ、中でも、特に、メチル基が好ましい。 The hydrophobic group is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group in which these are combined, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a phenyl group, and the like. Methyl groups are preferred.
また、親水性基は、例えば、水酸基、スルホン酸基、カルボキシル基またはカルボニル基等が挙げられ、中でも、特に、水酸基が好ましい。なお、親水性基は、官能基として含まれていてもよいが、シランカップリング剤(C)に疎水性を付与するという観点からは含まれていないのが好ましい。 Examples of the hydrophilic group include a hydroxyl group, a sulfonic acid group, a carboxyl group, a carbonyl group and the like, and among them, a hydroxyl group is particularly preferable. The hydrophilic group may be contained as a functional group, but is preferably not contained from the viewpoint of imparting hydrophobicity to the silane coupling agent (C).
さらに、加水分解性基は、メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシ基、クロロ基またはシラザン基等が挙げられる。なお、加水分解性基としてシラザン基を有するものは、その構造上の特性から、上記式(4)中の(Yn−Si−)の構造を2つ有するものとなる。 Further, examples of the hydrolyzable group include an alkoxy group such as a methoxy group and an ethoxy group, a chloro group or a silazane group. Those having a silazane group as a hydrolyzable group have two structures of (Y n − Si−) in the above formula (4) due to their structural characteristics.
上記式(4)で表されるシランカップリング剤(C)の具体例は、例えば、官能基として疎水性基を有するものとして、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシランのようなアルコキシシラン;メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシランのようなクロロシラン;ヘキサメチルジシラザンが挙げられ、官能基としてビニル基を有するものとして、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシランのようなアルコキシシラン;ビニルトリクロロシラン、ビニルメチルジクロロシランのようなクロロシラン;ジビニルテトラメチルジシラザン、1,3−ジビニルジシラザンが挙げられるが、中でも、上記記載を考慮すると、特に、疎水性基を有するものとしてはヘキサメチルジシラザン、ビニル基を有するものとしてはジビニルテトラメチルジシラザンであるのが好ましい。 Specific examples of the silane coupling agent (C) represented by the above formula (4) include, for example, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and methyltri as those having a hydrophobic group as a functional group. Ekoxysilanes such as ethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane; methyltrichlorosilane , Dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, chlorosilanes such as phenyltrichlorosilane; hexamethyldisilazane, examples of which have a vinyl group as a functional group include methacryloxypropyltriethoxysilane, methacryloxypropyltrimethoxysilane, methacryloxy. Ekoxysilanes such as propylmethyldiethoxysilane, methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane; chlorosilanes such as vinyltrichlorosilane, vinylmethyldichlorosilane; divinyltetramethyldi Examples thereof include silazane and 1,3-divinyldisilazane. Among them, in consideration of the above description, hexamethyldisilazane has a hydrophobic group, and divinyltetramethyldisilazane has a vinyl group. It is preferable to have it.
本実施形態において、シリコーンゴム系硬化性組成物中におけるシランカップリング剤(C)の含有量は、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)100重量部に対して5重量部以上100重量部以下であるのが好ましく、5重量部以上40重量部以下であるのがより好ましい。
シランカップリング剤(C)の含有量を上記下限値以上、上限値以下とすることにより、配線と基板とが適度な密着性を持ち、また、シリカ粒子(B)を用いる場合においては、硬化物全体としての機械的強度の向上に資することができる。
In the present embodiment, the content of the silane coupling agent (C) in the silicone rubber-based curable composition is 5 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1). It is preferably 100 parts by weight or less, and more preferably 5 parts by weight or more and 40 parts by weight or less.
By setting the content of the silane coupling agent (C) to be equal to or higher than the above lower limit value and lower than the upper limit value, the wiring and the substrate have appropriate adhesion, and when silica particles (B) are used, they are cured. It can contribute to the improvement of the mechanical strength of the entire object.
(白金または白金化合物(D))
本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、白金または白金化合物(D)を含むことができる。
白金または白金化合物(D)は、本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物硬化の際の触媒として作用する成分である。
(Platinum or platinum compound (D))
The silicone rubber-based curable composition of the present embodiment can contain platinum or a platinum compound (D).
Platinum or the platinum compound (D) is a component that acts as a catalyst during curing of the silicone rubber-based curable composition of the present embodiment.
白金または白金化合物(D)としては、公知のものを使用することができ、例えば、白金黒、白金をシリカやカーボンブラック等に担持させたもの、塩化白金酸または塩化白金酸のアルコール溶液、塩化白金酸とオレフィンの錯塩、塩化白金酸とビニルシロキサンとの錯塩等が挙げられる。
なお、白金または白金化合物(D)は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
As the platinum or the platinum compound (D), known ones can be used, for example, platinum black, platinum supported on silica, carbon black or the like, platinum chloride acid or an alcohol solution of platinum chloride acid, chloride. Examples thereof include a complex salt of platinum acid and olefin, and a complex salt of platinum chloride acid and vinyl siloxane.
As the platinum or the platinum compound (D), only one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
本実施形態において、シリコーンゴム系硬化性組成物中における白金または白金化合物(D)の含有量は、特に限定されないが、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)、シリカ粒子(B)、シランカップリング剤(C)の合計量に対して、白金または白金化合物(D)中の白金族金属が重量単位で0.01〜1000ppmであることが好ましく、0.1〜500ppmであることがより好ましい。
白金または白金化合物(D)の含有量を上記下限値以上とすることにより、シリコーンゴム系硬化性組成物が適切な速度で硬化することが可能となる。また、白金または白金化合物(D)の含有量を上記上限値以下とすることにより、シリコーンゴム系硬化性組成物を作製する際のコストの削減に資することができる。
In the present embodiment, the content of platinum or the platinum compound (D) in the silicone rubber-based curable composition is not particularly limited, but is a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1) and silica particles (B). ), The platinum group metal in the platinum compound (D) is preferably 0.01 to 1000 ppm by weight, preferably 0.1 to 500 ppm, based on the total amount of the silane coupling agent (C). Is more preferable.
By setting the content of platinum or the platinum compound (D) to the above lower limit value or more, the silicone rubber-based curable composition can be cured at an appropriate rate. Further, by setting the content of platinum or the platinum compound (D) to the above upper limit value or less, it is possible to contribute to cost reduction in producing a silicone rubber-based curable composition.
(水(E))
また、本実施形態の導電性組成物には、水(E)が含まれていてもよい。
これにより、先述のシランカップリング剤(C)が加水分解を起こし、所望の効能を発現しやすくなる。
なお、水(E)を含有する場合、その含有量は、適宜設定することができるが、具体的には、シランカップリング剤(C)100重量部に対して、例えば、10〜100重量部の範囲であるのが好ましく、30〜70重量部の範囲であるのがより好ましい。これにより、シランカップリング剤(C)とシリカ粒子(B)との反応をより確実に進行させることができる。
(Water (E))
Further, the conductive composition of the present embodiment may contain water (E).
As a result, the above-mentioned silane coupling agent (C) is hydrolyzed, and the desired effect is easily exhibited.
When water (E) is contained, the content thereof can be appropriately set. Specifically, for example, 10 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the silane coupling agent (C). It is preferably in the range of 30 to 70 parts by weight, and more preferably in the range of 30 to 70 parts by weight. As a result, the reaction between the silane coupling agent (C) and the silica particles (B) can proceed more reliably.
(その他の成分)
さらに、本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、上記(A)〜(E)成分の他、樹脂組成物に配合される公知の成分を含有していてもよい。例えば、珪藻土、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、ガラスウール、マイカ等が挙げられる。その他、分散剤、顔料、染料、帯電防止剤、酸化防止剤、難燃剤、熱伝導性向上剤等を適宜配合することができる。
また、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化性を制御する観点から、適宜反応阻害剤を加えることもできる。
(Other ingredients)
Further, the silicone rubber-based curable composition of the present embodiment may contain known components to be blended in the resin composition in addition to the above components (A) to (E). For example, diatomaceous earth, iron oxide, zinc oxide, titanium oxide, barium oxide, magnesium oxide, cerium oxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate, glass wool, mica and the like can be mentioned. In addition, dispersants, pigments, dyes, antistatic agents, antioxidants, flame retardants, thermal conductivity improvers and the like can be appropriately blended.
Further, from the viewpoint of controlling the curability of the silicone rubber-based curable composition, a reaction inhibitor can be appropriately added.
(シリコーンゴム系硬化性組成物の製造方法)
続いて、本実施形態に係るシリコーンゴム系硬化性組成物の製造方法について説明する。
本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、たとえば、以下に示すような工程を経ることにより製造することができる。
(Manufacturing method of silicone rubber-based curable composition)
Subsequently, a method for producing the silicone rubber-based curable composition according to the present embodiment will be described.
The silicone rubber-based curable composition of the present embodiment can be produced, for example, by undergoing the following steps.
[1]まず、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)と、シリカ粒子(B)と、シランカップリング剤(C)とを所定量秤量し、その後、任意の混練装置により、混練することで、これら各成分を含有する混練物を得る。 [1] First, a predetermined amount of a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1), silica particles (B), and a silane coupling agent (C) are weighed, and then an arbitrary kneading device is used. By kneading, a kneaded product containing each of these components is obtained.
なお、この混練物は、予めビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)とシランカップリング剤(C)とを混練し、その後、シリカ粒子(B)を混練(混合)して得るのが好ましい。これにより、シリカ粒子(B)の分散性がより向上する。 This kneaded product is obtained by kneading a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1) and a silane coupling agent (C) in advance, and then kneading (mixing) the silica particles (B). Is preferable. As a result, the dispersibility of the silica particles (B) is further improved.
また、この混練物を得る際には、水(E)を必要に応じて、各成分に添加するようにしてもよい。 Further, when obtaining this kneaded product, water (E) may be added to each component as needed.
ここで、各成分の混練は、第1温度で加熱する第1ステップと、第2温度で加熱する第2ステップとを経るようにするのが好ましい。これにより、第1ステップにおいて、シリカ粒子(B)の表面をシランカップリング剤(C)で表面処理することができるとともに、第2ステップにおいて、シリカ粒子(B)とシランカップリング剤(C)との反応で生成した副生成物を混練物中から確実に除去することができる。 Here, it is preferable that the kneading of each component goes through a first step of heating at the first temperature and a second step of heating at the second temperature. As a result, in the first step, the surface of the silica particles (B) can be surface-treated with the silane coupling agent (C), and in the second step, the silica particles (B) and the silane coupling agent (C) can be treated. By-products produced by the reaction with can be reliably removed from the kneaded product.
第1温度は、40〜120℃程度であるのが好ましく、60〜90℃程度であるのがより好ましい。第2温度は、130〜210℃程度であるのが好ましく、160〜180℃程度であるのがより好ましい。 The first temperature is preferably about 40 to 120 ° C, more preferably about 60 to 90 ° C. The second temperature is preferably about 130 to 210 ° C, more preferably about 160 to 180 ° C.
また、第1ステップにおける雰囲気は、窒素雰囲気下のような不活性雰囲気下であるのが好ましく、第2ステップにおける雰囲気は、減圧雰囲気下であるのが好ましい。 The atmosphere in the first step is preferably an inert atmosphere such as a nitrogen atmosphere, and the atmosphere in the second step is preferably a reduced pressure atmosphere.
さらに、第1ステップの時間は、0.3〜1.5時間程度であるのが好ましく、0.5〜1.2時間程度であるのがより好ましい。第2ステップの時間は、0.7〜3.0時間程度であるのが好ましく、1.0〜2.0時間程度であるのがより好ましい。 Further, the time of the first step is preferably about 0.3 to 1.5 hours, more preferably about 0.5 to 1.2 hours. The time of the second step is preferably about 0.7 to 3.0 hours, more preferably about 1.0 to 2.0 hours.
第1ステップおよび第2ステップを、上記のような条件とすることで、前記効果をより顕著に得ることができる。 By setting the first step and the second step under the above-mentioned conditions, the effect can be obtained more remarkably.
[2]次に、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2)と、白金または白金化合物(D)とを所定量秤量し、その後、任意の混練装置を用いて、前記工程[1]で調製した混練物に、これら成分を混練することで、シリコーンゴム系硬化性組成物を得る。 [2] Next, the organohydrogenpolysiloxane (A-2) and platinum or the platinum compound (D) were weighed in a predetermined amount, and then prepared in the above step [1] using an arbitrary kneading device. By kneading these components into the kneaded product, a silicone rubber-based curable composition is obtained.
なお、この各成分の混練の際には、予め前記工程[1]で調製した混練物とオルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2)とを、前記工程[1]で調製した混練物と白金または白金化合物(D)とを混練し、その後、それぞれの混練物を混練するのが好ましい。これにより、各成分を確実に分散させることができる。 When kneading each of the components, the kneaded product prepared in advance in the step [1] and the organohydrogenpolysiloxane (A-2) are mixed with the kneaded product prepared in the step [1] and platinum or platinum. It is preferable to knead the platinum compound (D) and then knead each kneaded product. As a result, each component can be reliably dispersed.
この工程[2]において、混練する際の温度は、ロール設定温度として、10〜70℃程度であるのが好ましく、25〜30℃程度であるのがより好ましい。
さらに、混練する時間は、5分〜1時間程度であるのが好ましく、10〜40分程度であるのがより好ましい。
In this step [2], the temperature at the time of kneading is preferably about 10 to 70 ° C., more preferably about 25 to 30 ° C. as the roll set temperature.
Further, the kneading time is preferably about 5 minutes to 1 hour, more preferably about 10 to 40 minutes.
なお、各工程[1]、[2]において使用される混練装置としては、特に限定されないが、例えば、ニーダー、2本ロール、バンバリーミキサー(連続ニーダー)、加圧ニーダー等を用いることができる。 The kneading device used in each of the steps [1] and [2] is not particularly limited, and for example, a kneader, two rolls, a Banbury mixer (continuous kneader), a pressurized kneader, or the like can be used.
また、本工程[2]において、混練物中に1−エチニル−1−シクロヘキサノールのような反応抑制剤を添加するようにしてもよい。これにより、混練物の温度が比較的高い温度に設定されたとしても、各成分の反応の進行をより的確に防止または抑制することができる。 Further, in this step [2], a reaction inhibitor such as 1-ethynyl-1-cyclohexanol may be added to the kneaded product. As a result, even if the temperature of the kneaded product is set to a relatively high temperature, the progress of the reaction of each component can be more accurately prevented or suppressed.
<ウレタンゴム系組成物>
次いで以下では、本実施形態に係る基板が、第1のエラストマーとしてウレタンゴムを含むウレタンゴム系組成物により構成される例について説明する。本例ではたとえば、ウレタンゴム系組成物を基板形成用樹脂組成物として用いることができる。
<Urethane rubber-based composition>
Next, an example in which the substrate according to the present embodiment is composed of a urethane rubber-based composition containing urethane rubber as the first elastomer will be described below. In this example, for example, a urethane rubber-based composition can be used as a resin composition for forming a substrate.
(エラストマー(A))
ウレタンゴム系組成物は、エラストマー(A)として、ウレタンゴムを含む。ウレタンゴムとしては、たとえば分子構造で分類した場合、ポリエステルウレタンおよびポリエーテルウレタンが挙げられる。エラストマー(A)は、ウレタンゴムとして、これらのうち一種のみを含有してもよいし、二種以上を含有してもよい。また、ウレタンゴムは、熱硬化性タイプおよび熱可塑性タイプのいずれであってもよい。
(Elastomer (A))
The urethane rubber-based composition contains urethane rubber as the elastomer (A). Examples of urethane rubber include polyester urethane and polyether urethane when classified by molecular structure. The elastomer (A) may contain only one of these urethane rubbers, or may contain two or more of them. Further, the urethane rubber may be either a thermosetting type or a thermoplastic type.
本実施形態において、ウレタンゴム系組成物中におけるエラストマー(A)の含有量は、ウレタンゴム系組成物の固形分全体に対して、90質量%以上であることが好ましく、91質量%以上であることがより好ましく、92質量%以上であることがさらに好ましい。また、ウレタンゴム系組成物中におけるエラストマー(A)の含有量は、ウレタンゴム系組成物の固形分全体に対して、99.9質量%以下であることが好ましく、99.5質量%以下であることがより好ましく、99.0質量%以下であることがさらに好ましい。エラストマー(A)の含有量を上記下限値以上とすることにより、ウレタンゴム系組成物が絶縁性の高いウレタンゴム系組成物を得ることができる。 In the present embodiment, the content of the elastomer (A) in the urethane rubber-based composition is preferably 90% by mass or more, preferably 91% by mass or more, based on the total solid content of the urethane rubber-based composition. More preferably, it is more preferably 92% by mass or more. The content of the elastomer (A) in the urethane rubber-based composition is preferably 99.9% by mass or less, preferably 99.5% by mass or less, based on the total solid content of the urethane rubber-based composition. It is more preferable that the amount is 99.0% by mass or less. By setting the content of the elastomer (A) to the above lower limit value or more, a urethane rubber-based composition having a urethane rubber-based composition having high insulating properties can be obtained.
ウレタンゴム系組成物としては、たとえば市販のウレタンゴムを用いることができる。 As the urethane rubber-based composition, for example, a commercially available urethane rubber can be used.
<フッ素ゴム系組成物>
次いで以下では、本実施形態に係る基板が、第1のエラストマーとしてフッ素ゴムを含むフッ素ゴム系組成物により構成される例について説明する。すなわち、フッ素ゴム系組成物を基板形成用樹脂組成物として用いることができる。
<Fluororubber composition>
Next, an example in which the substrate according to the present embodiment is composed of a fluororubber-based composition containing fluororubber as the first elastomer will be described below. That is, the fluororubber-based composition can be used as the resin composition for forming a substrate.
(エラストマー(A))
フッ素ゴム系組成物は、エラストマー(A)として、フッ素ゴムを含む。フッ素ゴムとしては、たとえばフッ化ビニリデン系ゴム、四フッ化エチレン−プロピレンゴム、および四フッ化エチレン−パーフルオロメチルビニルエーテルゴムが挙げられる。エラストマー(A)は、フッ素ゴムとして、これらのうち一種のみを含有してもよいし、二種以上を含有してもよい。
(Elastomer (A))
The fluororubber-based composition contains fluororubber as the elastomer (A). Examples of the fluororubber include vinylidene fluoride rubber, ethylene tetrafluoride-propylene rubber, and ethylene tetrafluoride-perfluoromethyl vinyl ether rubber. The elastomer (A) may contain only one of these as the fluororubber, or may contain two or more of them.
本実施形態において、フッ素ゴム系組成物中におけるエラストマー(A)の含有量は、フッ素ゴム系組成物の固形分全体に対して、85質量%以上であることが好ましく、87質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましい。また、フッ素ゴム系組成物中におけるエラストマー(A)の含有量は、フッ素ゴム系組成物の固形分全体に対して、99質量%以下であることが好ましく、98質量%以下であることがより好ましく、97質量%以下であることがさらに好ましい。エラストマー(A)の含有量を上記下限値以上とすることにより、基板の耐薬品性、耐熱性をより向上することができる。また、エラストマー(A)の含有量を上記上限値以下とすることにより、加工性をより向上できる。 In the present embodiment, the content of the elastomer (A) in the fluororubber composition is preferably 85% by mass or more, preferably 87% by mass or more, based on the total solid content of the fluororubber composition. More preferably, it is more preferably 90% by mass or more. The content of the elastomer (A) in the fluororubber composition is preferably 99% by mass or less, more preferably 98% by mass or less, based on the total solid content of the fluororubber composition. It is preferably 97% by mass or less, and more preferably 97% by mass or less. By setting the content of the elastomer (A) to the above lower limit value or more, the chemical resistance and heat resistance of the substrate can be further improved. Further, by setting the content of the elastomer (A) to the above upper limit value or less, the workability can be further improved.
(その他の成分)
本実施形態のフッ素ゴム系組成物は、必要に応じ、可塑剤や充填剤を含んでいてもよい。可塑剤を含ませることにより加工性をより向上できる。また、充填剤を含ませることにより、組成物の特性の調整をおこなうことができる。
(Other ingredients)
The fluororubber-based composition of the present embodiment may contain a plasticizer and a filler, if necessary. Workability can be further improved by including a plasticizer. Further, by adding a filler, the characteristics of the composition can be adjusted.
フッ素ゴム系組成物は、上記の各成分を混合することにより得られる。 The fluororubber-based composition is obtained by mixing each of the above components.
なお、本実施形態に係る基板としては、市販の板状樹脂またはシート状樹脂に必要に応じて加工を施したものを用いてもよい。 As the substrate according to the present embodiment, a commercially available plate-shaped resin or sheet-shaped resin that has been processed as necessary may be used.
[導電性樹脂組成物]
本実施形態に係る配線は、導電性樹脂組成物により構成される。導電性樹脂組成物は第2のエラストマーを含むことが好ましい。そうすれば、伸縮性に優れる配線基板を実現できる。この第2のエラストマーとしては、たとえばシリコーンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、スチレンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム等を用いることができる。これらの中でも、配線に含まれる第2のエラストマーは、シリコーンゴム、ウレタンゴムおよびアクリルゴムからなる群から選ばれる一または二以上の材料であることが好ましい。第2のエラストマーがシリコーンゴムを含む場合、伸縮性、耐熱性、化学的安定性、および生体適合性に優れる配線基板を得られる。また、第2のエラストマーがウレタンゴムを含む場合、伸縮性、機械強度、および耐摩耗性に優れた配線基板を実現できる。ただし、導電性樹脂組成物はエラストマーを含まなくてもよく、エラストマー以外の樹脂を含んでもよい。
[Conductive resin composition]
The wiring according to this embodiment is made of a conductive resin composition. The conductive resin composition preferably contains a second elastomer. Then, a wiring board having excellent elasticity can be realized. As the second elastomer, for example, silicone rubber, fluororubber, nitrile rubber, acrylic rubber, styrene rubber, chloroprene rubber, ethylene propylene rubber, urethane rubber and the like can be used. Among these, the second elastomer contained in the wiring is preferably one or more materials selected from the group consisting of silicone rubber, urethane rubber and acrylic rubber. When the second elastomer contains silicone rubber, a wiring board having excellent elasticity, heat resistance, chemical stability, and biocompatibility can be obtained. Further, when the second elastomer contains urethane rubber, a wiring board having excellent elasticity, mechanical strength, and abrasion resistance can be realized. However, the conductive resin composition does not have to contain an elastomer, and may contain a resin other than the elastomer.
導電性樹脂組成物について、第2のエラストマーがシリコーンゴムを含む場合を例として、以下に説明する。 The conductive resin composition will be described below by taking the case where the second elastomer contains silicone rubber as an example.
(エラストマー(A))
導電性樹脂組成物中に含まれるエラストマー(A)としては、シリコーンゴム系硬化性組成物中に含まれるエラストマー(A)として例示したものを用いることが可能である。また、好ましい条件についても、以下に説明する点を除いてシリコーンゴム系硬化性組成物中に含まれるエラストマー(A)と同じである。
(Elastomer (A))
As the elastomer (A) contained in the conductive resin composition, those exemplified as the elastomer (A) contained in the silicone rubber-based curable composition can be used. Further, the preferable conditions are the same as those of the elastomer (A) contained in the silicone rubber-based curable composition except for the points described below.
本実施形態において、導電性樹脂組成物中におけるエラストマー(A)の含有量は、導電性樹脂組成物の固形分全体に対して、3質量%以上であることが好ましく、5質量%以上であることがより好ましく、7質量%以上であることがさらに好ましい。また、導電性樹脂組成物中におけるエラストマー(A)の含有量は、導電性樹脂組成物の固形分全体に対して、30質量%以下であることが好ましく、25質量%以下であることがより好ましく、20質量%以下であることがさらに好ましい。
エラストマー(A)の含有量を上記下限値以上とすることにより、導電性樹脂組成物の硬化物が適度な柔軟性を持つことができる。また、エラストマー(A)の含有量を上記上限値以下とすることにより、硬化物の機械的強度の向上を図ることができる。
In the present embodiment, the content of the elastomer (A) in the conductive resin composition is preferably 3% by mass or more, preferably 5% by mass or more, based on the total solid content of the conductive resin composition. More preferably, it is more preferably 7% by mass or more. The content of the elastomer (A) in the conductive resin composition is preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, based on the total solid content of the conductive resin composition. It is preferably 20% by mass or less, and more preferably 20% by mass or less.
By setting the content of the elastomer (A) to the above lower limit value or more, the cured product of the conductive resin composition can have appropriate flexibility. Further, by setting the content of the elastomer (A) to the above upper limit value or less, the mechanical strength of the cured product can be improved.
(シリカ粒子(B))
本実施形態の導電性樹脂組成物は、必要に応じ、シリカ粒子(B)を含んでいてもよい。このシリカ粒子(B)を含ませることにより、導電性樹脂組成物から形成される硬化物の硬さや機械的強度の向上を図ることができる。導電性樹脂組成物中に含まれるシリカ粒子(B)としては、シリコーンゴム系硬化性組成物中に含まれるシリカ粒子(B)として例示したものを用いることが可能である。また、好ましい条件についても、以下に説明する点を除いてシリコーンゴム系硬化性組成物中に含まれるシリカ粒子(B)と同じである。
(Silica particles (B))
The conductive resin composition of the present embodiment may contain silica particles (B), if necessary. By including the silica particles (B), the hardness and mechanical strength of the cured product formed from the conductive resin composition can be improved. As the silica particles (B) contained in the conductive resin composition, those exemplified as the silica particles (B) contained in the silicone rubber-based curable composition can be used. Further, the preferable conditions are the same as those of the silica particles (B) contained in the silicone rubber-based curable composition except for the points described below.
本実施形態において、導電性樹脂組成物中におけるシリカ粒子(B)の含有量は、導電性樹脂組成物の固形分全体に対して、1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることがより好ましく、3質量%以上であることがさらに好ましい。また、導電性樹脂組成物中におけるシリカ粒子(B)の含有量は、導電性樹脂組成物の固形分全体に対して、15質量%以下であることが好ましく、12質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることがさらに好ましい。
シリカ粒子(B)の含有量を上記下限値以上、上限値以下とすることにより、導電性樹脂組成物の硬化物が適度な機械的強度を持つことができる。また、シリカ粒子(B)の含有量を上記上限値以下とすることにより、硬化物が適度な導電特性を持つことができる。
In the present embodiment, the content of the silica particles (B) in the conductive resin composition is preferably 1% by mass or more, preferably 2% by mass or more, based on the total solid content of the conductive resin composition. More preferably, it is more preferably 3% by mass or more. The content of the silica particles (B) in the conductive resin composition is preferably 15% by mass or less, and preferably 12% by mass or less, based on the total solid content of the conductive resin composition. More preferably, it is 10% by mass or less.
By setting the content of the silica particles (B) to be equal to or higher than the above lower limit value and lower than the upper limit value, the cured product of the conductive resin composition can have appropriate mechanical strength. Further, by setting the content of the silica particles (B) to the above upper limit value or less, the cured product can have appropriate conductive properties.
(シランカップリング剤(C))
本実施形態の導電性樹脂組成物は、シランカップリング剤(C)を含んでいてもよい。このシランカップリング剤(C)は、加水分解性基を有するものであり、この加水分解基が水により加水分解されて水酸基になり、この水酸基がシリカ粒子(B)表面の水酸基と脱水縮合反応することで、シリカ粒子(B)の表面改質を行うことができる。
その他、シリカ粒子(B)が存在しない場合であっても、配線と基板との密着性を向上させるという効果を発揮することができる。
導電性樹脂組成物中に含まれるシランカップリング剤(C)としては、シリコーンゴム系硬化性組成物中に含まれるシランカップリング剤(C)として例示したものを用いることが可能である。また、好ましい条件についても、以下に説明する点を除いてシリコーンゴム系硬化性組成物中に含まれるシランカップリング剤(C)と同じである。
(Silane Coupling Agent (C))
The conductive resin composition of the present embodiment may contain a silane coupling agent (C). This silane coupling agent (C) has a hydrolyzable group, and this hydrolyzable group is hydrolyzed by water to become a hydroxyl group, and this hydroxyl group undergoes a dehydration condensation reaction with the hydroxyl group on the surface of the silica particles (B). By doing so, the surface of the silica particles (B) can be modified.
In addition, even when the silica particles (B) are not present, the effect of improving the adhesion between the wiring and the substrate can be exhibited.
As the silane coupling agent (C) contained in the conductive resin composition, those exemplified as the silane coupling agent (C) contained in the silicone rubber-based curable composition can be used. Further, the preferable conditions are the same as those of the silane coupling agent (C) contained in the silicone rubber-based curable composition except for the points described below.
本実施形態において、導電性樹脂組成物中におけるシランカップリング剤(C)の含有量は、導電性樹脂組成物の固形分全体に対して、0.1質量%以上であることが好ましく、0.3質量%以上であることがより好ましく、0.5質量%以上であることがさらに好ましい。また、導電性樹脂組成物中におけるシランカップリング剤(C)の含有量は、導電性樹脂組成物の固形分全体に対して、5質量%以下であることが好ましく、4質量%以下であることがより好ましく、3質量%以下であることがさらに好ましい。
シランカップリング剤(C)の含有量を上記下限値以上、上限値以下とすることにより、配線が基板と適度な密着性を持ち、また、シリカ粒子(B)を用いる場合においては、硬化物全体としての機械的強度の向上に資することができる。また、シランカップリング剤(C)の含有量を上記上限値以下とすることにより、硬化物である配線が適度な導電特性を持つことができる。
In the present embodiment, the content of the silane coupling agent (C) in the conductive resin composition is preferably 0.1% by mass or more with respect to the total solid content of the conductive resin composition, and is 0. It is more preferably 3% by mass or more, and further preferably 0.5% by mass or more. The content of the silane coupling agent (C) in the conductive resin composition is preferably 5% by mass or less, preferably 4% by mass or less, based on the total solid content of the conductive resin composition. More preferably, it is more preferably 3% by mass or less.
By setting the content of the silane coupling agent (C) to be equal to or higher than the above lower limit value and lower than the upper limit value, the wiring has appropriate adhesion to the substrate, and when silica particles (B) are used, a cured product is used. It can contribute to the improvement of mechanical strength as a whole. Further, by setting the content of the silane coupling agent (C) to the above upper limit value or less, the wiring which is a cured product can have an appropriate conductive property.
(白金または白金化合物(D))
本実施形態の導電性樹脂組成物は、白金または白金化合物(D)を含むことができる。
白金または白金化合物(D)は、本実施形態の導電性樹脂組成物硬化の際の触媒として作用する成分である。導電性樹脂組成物中に含まれる白金または白金化合物(D)としては、シリコーンゴム系硬化性組成物中に含まれる白金または白金化合物(D)として例示したものを用いることが可能である。また、好ましい条件についても、以下に説明する点を除いてシリコーンゴム系硬化性組成物中に含まれる白金または白金化合物(D)と同じである。
(Platinum or platinum compound (D))
The conductive resin composition of the present embodiment can contain platinum or a platinum compound (D).
Platinum or the platinum compound (D) is a component that acts as a catalyst during curing of the conductive resin composition of the present embodiment. As the platinum or platinum compound (D) contained in the conductive resin composition, those exemplified as the platinum or platinum compound (D) contained in the silicone rubber-based curable composition can be used. Further, the preferable conditions are the same as those of platinum or the platinum compound (D) contained in the silicone rubber-based curable composition except for the points described below.
本実施形態において、導電性樹脂組成物中における白金または白金化合物(D)の含有量は、導電性樹脂組成物の固形分全体の重さに対して、0.001ppm以上であることが好ましく、0.005ppm以上であることがより好ましく、0.01ppm以上であることがさらに好ましい。また、導電性樹脂組成物中における白金または白金化合物(D)の含有量は、導電性樹脂組成物の固形分全体の重さに対して、2000ppm以下であることが好ましく、1000ppm以下であることがより好ましく、500ppm以下であることがさらに好ましい。
白金または白金化合物(D)の含有量を上記下限値以上とすることにより、導電性樹脂組成物が適切な速度で硬化することが可能となる。また、白金または白金化合物(D)の含有量を上記上限値以下とすることにより、導電性樹脂組成物を作製する際のコストの削減に資することができる。
In the present embodiment, the content of platinum or the platinum compound (D) in the conductive resin composition is preferably 0.001 ppm or more with respect to the total weight of the solid content of the conductive resin composition. It is more preferably 0.005 ppm or more, and further preferably 0.01 ppm or more. The content of platinum or the platinum compound (D) in the conductive resin composition is preferably 2000 ppm or less, preferably 1000 ppm or less, based on the total weight of the solid content of the conductive resin composition. Is more preferable, and 500 ppm or less is further preferable.
By setting the content of platinum or the platinum compound (D) to the above lower limit value or more, the conductive resin composition can be cured at an appropriate rate. Further, by setting the content of platinum or the platinum compound (D) to the above upper limit value or less, it is possible to contribute to cost reduction in producing the conductive resin composition.
(水(E))
また、本実施形態の導電性組成物には、水(E)が含まれていてもよい。
これにより、先述のシランカップリング剤(C)が加水分解を起こし、所望の効能を発現しやすくなる。
なお、この水(E)の添加量は任意である。
(Water (E))
Further, the conductive composition of the present embodiment may contain water (E).
As a result, the above-mentioned silane coupling agent (C) is hydrolyzed, and the desired effect is easily exhibited.
The amount of water (E) added is arbitrary.
(導電性フィラー)
本実施形態の導電性樹脂組成物は、導電性フィラーを含む。すなわち、配線は導電性フィラーを含む。そうすることにより、配線の導電性を高めることができる。この導電性フィラーは特に限定はされないが、例えば、銅、銀、金、ニッケル、錫、鉛、亜鉛、ビスマス、アンチモン、或いはこれらを合金化した金属粉、導電有機化合物、導電性の炭素材料のうちの少なくとも一種類、あるいは、これらのうちの二種以上を含むことができる。炭素材料としては、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー等が挙げられる。
(Conductive filler)
The conductive resin composition of the present embodiment contains a conductive filler. That is, the wiring contains a conductive filler. By doing so, the conductivity of the wiring can be increased. The conductive filler is not particularly limited, and is, for example, copper, silver, gold, nickel, tin, lead, zinc, bismuth, antimon, or a metal powder obtained by alloying these, a conductive organic compound, or a conductive carbon material. It can include at least one of them, or two or more of them. Examples of the carbon material include carbon nanotubes and carbon nanofibers.
これらのうち、導電性フィラーとしては、導電性の高さや入手容易性の高さから、銀粉、銅粉および炭素材料からなる群から選ばれる一または二以上の材料を含むことが好ましい。なお、これらの導電性フィラーは他種金属でコートしたものも使用できる。 Of these, the conductive filler preferably contains one or more materials selected from the group consisting of silver powder, copper powder and carbon materials because of their high conductivity and high availability. As these conductive fillers, those coated with other kinds of metals can also be used.
本実施形態において、導電性フィラーの形状には制限がないが、樹枝状、球状、リン片状等の従来から用いられているものが使用できる。 In the present embodiment, the shape of the conductive filler is not limited, but conventionally used ones such as dendritic, spherical, and flaky can be used.
本実施形態において、導電性樹脂組成物中における導電性フィラーの含有量は、導電性樹脂組成物の固形分全体に対して、60質量%以上であることが好ましく、65質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることがさらに好ましい。また、導電性樹脂組成物中における導電性フィラーの含有量は、導電性樹脂組成物の固形分全体に対して、90質量%以下であることが好ましく、88質量%以下であることがより好ましく、85質量%以下であることがさらに好ましい。
導電性フィラーの含有量を上記下限値以上とすることにより、導電性樹脂組成物の硬化物が適度な導電特性を持つことができる。また、導電性フィラーの含有量を上記上限値以下とすることにより、硬化物が適度な柔軟性を持つことができる。
In the present embodiment, the content of the conductive filler in the conductive resin composition is preferably 60% by mass or more, preferably 65% by mass or more, based on the total solid content of the conductive resin composition. Is more preferable, and 70% by mass or more is further preferable. The content of the conductive filler in the conductive resin composition is preferably 90% by mass or less, more preferably 88% by mass or less, based on the total solid content of the conductive resin composition. , 85% by mass or less, more preferably.
By setting the content of the conductive filler to the above lower limit value or more, the cured product of the conductive resin composition can have appropriate conductive properties. Further, by setting the content of the conductive filler to the above upper limit value or less, the cured product can have appropriate flexibility.
(その他の成分)
さらに、本実施形態の導電性樹脂組成物は、上記(A)〜(E)成分の他、樹脂組成物に配合される公知の成分を含有していてもよい。例えば、珪藻土、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、ガラスウール、マイカ等が挙げられる。その他、分散剤、顔料、染料、帯電防止剤、酸化防止剤、難燃剤、熱伝導性向上剤等を適宜配合することができる。
また、導電性樹脂組成物の硬化性を制御する観点から、適宜反応阻害剤を加えることもできる。
(Other ingredients)
Further, the conductive resin composition of the present embodiment may contain known components to be blended in the resin composition in addition to the above components (A) to (E). For example, diatomaceous earth, iron oxide, zinc oxide, titanium oxide, barium oxide, magnesium oxide, cerium oxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate, glass wool, mica and the like can be mentioned. In addition, dispersants, pigments, dyes, antistatic agents, antioxidants, flame retardants, thermal conductivity improvers and the like can be appropriately blended.
Further, from the viewpoint of controlling the curability of the conductive resin composition, a reaction inhibitor can be appropriately added.
(導電性樹脂組成物の製造方法)
続いて、本実施形態に係る導電性樹脂組成物の製造方法について説明する。
本実施形態の導電性樹脂組成物は、たとえば、以下に示すような工程を経ることにより製造することができる。
(Manufacturing method of conductive resin composition)
Subsequently, a method for producing the conductive resin composition according to the present embodiment will be described.
The conductive resin composition of the present embodiment can be produced, for example, by undergoing the following steps.
まず、上記したシリコーン系硬化性組成物を製造する方法の工程[1]および[2]と同様にして、シリコーン系硬化性組成物を得る。導電性樹脂組成物を製造する方法の、各工程における好ましい条件は、シリコーン系硬化性組成物を製造する方法で説明した条件と同じである。 First, a silicone-based curable composition is obtained in the same manner as in steps [1] and [2] of the method for producing a silicone-based curable composition described above. The preferable conditions in each step of the method for producing the conductive resin composition are the same as the conditions described in the method for producing the silicone-based curable composition.
得られたシリコーンゴム系硬化性組成物を溶媒に溶かし、導電性フィラーを加えることで、導電性樹脂組成物を得ることができる。
ここで用いられる溶媒は、上記の配合物を均一に溶解ないし分散させることのできる溶媒の中から適宜選択すればよい。
A conductive resin composition can be obtained by dissolving the obtained silicone rubber-based curable composition in a solvent and adding a conductive filler.
The solvent used here may be appropriately selected from the solvents capable of uniformly dissolving or dispersing the above-mentioned formulation.
具体的な溶媒の例としては、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、オクタン、テトラデカンなどの脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、トリフルオロメチルベンゼン、ベンゾトリフルオリドなどの芳香族炭化水素類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、シクロペンチルエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル類;ジクロロメタン、クロロホルム、1,1−ジクロロエタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタンなどのハロアルカン類;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどのカルボン酸アミド類;ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホキシド類などを例示することができる。
溶媒は、これらのうち一種類を単独で用いても良く、二種類以上の溶媒を任意の比率で混合して用いても良い。
Specific examples of solvents include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, cyclohexane, heptane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, octane and tetradecane; benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, trifluoromethylbenzene and benzotrifluoride. Aromatic hydrocarbons such as: diethyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, cyclopentyl methyl ether, cyclopentyl ethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, 1,4-dioxane, 1,3-dioxane, tetrahydrofuran Ethers such as dichloromethane, chloroform, 1,1-dichloroethane, 1,2-dichloroethane, 1,1,1-trichloroethane, 1,1,2-trichloroethane and other haloalcans; N, N-dimethylformamide, N, Carboxylamides such as N-dimethylacetamide; sulfoxides such as dimethylsulfoxide and diethylsulfoxide can be exemplified.
As the solvent, one of these may be used alone, or two or more kinds of solvents may be mixed and used in an arbitrary ratio.
なお、本実施形態では、シリコーンゴム系硬化性樹脂組成物を用いて導電性樹脂組成物を製造する方法について説明したが、これに限定されず、用いるエラストマーの種類に応じて、公知の方法を適宜用いることができる。 In this embodiment, a method for producing a conductive resin composition using a silicone rubber-based curable resin composition has been described, but the present invention is not limited to this, and a known method may be used depending on the type of elastomer used. It can be used as appropriate.
たとえば、第2のエラストマーとしてウレタンゴムを用いる場合には、ウレタンエラストマー粒子の水分散液に対し、導電性フィラーを加えることで、導電性樹脂組成物を製造できる。 For example, when urethane rubber is used as the second elastomer, a conductive resin composition can be produced by adding a conductive filler to the aqueous dispersion of urethane elastomer particles.
また、導電性樹脂組成物としては、市販の導電性組成物を用いても良い。導電性樹脂組成物としては、CI−1036(Engineered Materials Systems, Inc.社製)、SX―ECA48(セメダイン社製)等を用いることができる。 Further, as the conductive resin composition, a commercially available conductive composition may be used. As the conductive resin composition, CI-1036 (manufactured by Engineered Materials Systems, Inc.), SX-ECA48 (manufactured by Cemedine Co., Ltd.) and the like can be used.
また、配線および基板がシリコーンゴム系硬化性組成物を用いて形成される場合、各構成要素について、用いられるシリコーンゴム系硬化性組成物は同一の組成であっても良いし、互いに異なる組成であってもよい。 Further, when the wiring and the substrate are formed by using the silicone rubber-based curable composition, the silicone rubber-based curable composition used may have the same composition for each component, or may have different compositions. There may be.
第1のエラストマーおよび第2のエラストマーのうち、少なくとも1つはビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)の架橋体(a)を含むことが好ましく、中でも、第1のエラストマーはビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)の架橋体(a)を含むことが好ましい。また、第1のエラストマーおよび第2のエラストマーがいずれもビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)の架橋体(a)を含むことがより好ましい。 Of the first elastomer and the second elastomer, at least one preferably contains a crosslinked product (a) of a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1), and among them, the first elastomer is vinyl. It is preferable to contain a crosslinked product (a) of a group-containing linear organopolysiloxane (A-1). Further, it is more preferable that both the first elastomer and the second elastomer contain a crosslinked product (a) of a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1).
また、当該架橋体(a)は、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1)とオルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2)との架橋体であることがより好ましい。 Further, the crosslinked product (a) is more preferably a crosslinked product of a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1) and an organohydrogenpolysiloxane (A-2).
また、第1のエラストマーおよび第2のエラストマーのうち、少なくとも1つはシリカ粒子(B)を含むことが好ましく、第1のエラストマーおよび第2のエラストマーがいずれもシリカ粒子(B)を含むことがより好ましい。 Further, at least one of the first elastomer and the second elastomer preferably contains silica particles (B), and both the first elastomer and the second elastomer may contain silica particles (B). More preferred.
本実施形態に係る配線基板の製造方法について以下に説明する。
当該製造方法は、第1のエラストマーを含む基板を準備する工程、および基板の少なくとも一方の面に配線を形成する工程を含む。各工程について以下に詳しく説明する。
The manufacturing method of the wiring board according to this embodiment will be described below.
The manufacturing method includes a step of preparing a substrate containing the first elastomer and a step of forming wiring on at least one surface of the substrate. Each process will be described in detail below.
まず、基板を準備する工程では、上記したシリコーンゴム系硬化性組成物を型枠内で熱プレスし、シート化する。この熱プレスにおいては、たとえば、加熱温度を100℃以上250℃以下、圧力を0.5MPa以上20MPa以下、熱プレス時間を1分以上30分以下とすることができる。また、熱プレスによる成形後、200℃で1〜4時間ポストベーク(2次硬化)することができる。基板の厚さは特に限定されないが、3000μm以下であることが好ましく、1000μm以下であることがより好ましく、500μm以下であることがさらに好ましい。また、基板の厚さはたとえば0.5μm以上である。 First, in the step of preparing the substrate, the above-mentioned silicone rubber-based curable composition is hot-pressed in the mold to form a sheet. In this hot press, for example, the heating temperature can be 100 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, the pressure can be 0.5 MPa or higher and 20 MPa or lower, and the hot press time can be 1 minute or longer and 30 minutes or lower. Further, after molding by a hot press, it can be post-baked (secondarily cured) at 200 ° C. for 1 to 4 hours. The thickness of the substrate is not particularly limited, but is preferably 3000 μm or less, more preferably 1000 μm or less, and further preferably 500 μm or less. The thickness of the substrate is, for example, 0.5 μm or more.
次いで、配線を形成する工程では、基板に対し、スクリーン印刷、インクジェット印刷、グラビア印刷、ディスペンサー等の公知の方法により、上記した導電性樹脂組成物をインクとして配線となるパターンを印刷、塗布する。それをオーブンで加熱し、配線を形成する。このとき、加熱温度はたとえば100℃以上300℃以下とすることができる。また、加熱時間はたとえば20分以上30時間以下とすることができる。こうして、配線基板が得られる。なお、配線の上にはさらに被覆層等を設けてもよい。被覆層は、たとえば基板と同様の樹脂組成物を塗布して形成できる。 Next, in the step of forming the wiring, a pattern to be a wiring is printed and applied to the substrate by a known method such as screen printing, inkjet printing, gravure printing, and a dispenser, using the above-mentioned conductive resin composition as ink. Heat it in the oven to form the wiring. At this time, the heating temperature can be, for example, 100 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. The heating time can be, for example, 20 minutes or more and 30 hours or less. In this way, a wiring board is obtained. A coating layer or the like may be further provided on the wiring. The coating layer can be formed by applying, for example, a resin composition similar to that of a substrate.
図1は、本実施形態に係る電子装置100の構成例を示す断面図である。本実施形態に係る電子装置100は、本実施形態に係る配線基板10を備える。配線基板10は基板11と配線13とを備える。基板11の一方の面110には、配線13が設けられている。また、電子装置100は素子20を備える。素子20はたとえば半導体集積回路(IC)、抵抗、またはコンデンサ等の電子素子である。素子20は電極22を備える。電極22は、配線13を介して他の素子20の電極22や電源等と接続されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of the
電子装置100は特に限定されないが、たとえばウェアラブルのセンサデバイス、通信デバイスとして機能する。
The
なお、本図の例では、配線13が基板11の一方の面110のみに形成されている例を示しているが、この構造に限定されない。配線は、基板の両面に形成されていてもよい。また、基板を貫通し、基板の両面の配線を電気的に接続する導電部が設けられていてもよい。
In the example of this figure, an example in which the
次に、本実施形態の作用および効果について説明する。本実施形態に係る配線基板は、ウェアラブルデバイスのような、人間の皮膚に装着させるようなデバイスに用いる場合において、デバイスとしての高い信頼性、耐久性を有する。また、本実施形態に係る配線基板は、ウェアラブルデバイス以外の用途においても高い信頼性および耐久性を発揮することはいうまでもない。 Next, the operation and effect of this embodiment will be described. The wiring board according to this embodiment has high reliability and durability as a device when used for a device to be worn on human skin such as a wearable device. Needless to say, the wiring board according to the present embodiment exhibits high reliability and durability in applications other than wearable devices.
以下、本実施形態を、実施例を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to Examples. The present embodiment is not limited to the description of these examples.
[配線基板の作製]
(実施例1)
<シリコーンゴム系組成物の調製>
本実施例において、シリコーンゴム系組成物1の作製に用いた材料は以下の通りである。
[Manufacturing of wiring board]
(Example 1)
<Preparation of silicone rubber-based composition>
In this example, the materials used for producing the silicone rubber-based composition 1 are as follows.
第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1(a)):下記式にしたがって合成された、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサンを使用した。 First Vinyl Group-Containing Linear Organopolysiloxane (A-1 (a)): A vinyl group-containing linear organopolysiloxane synthesized according to the following formula was used.
すなわち、Arガス置換した、冷却管および攪拌翼を有する300mLセパラブルフラスコに、オクタメチルシクロテトラシロキサン74.7g(252mmol)、2,4,6,8−テトラメチル2,4,6,8−テトラビニルシクロテトラシロキサン0.086g(0.25mmol)およびカリウムシリコネート0.1gを入れ、昇温し、120℃で30分間攪拌した。なお、この際、粘度の上昇が確認できた。 That is, in a 300 mL separable flask having a cooling tube and a stirring blade substituted with Ar gas, 74.7 g (252 mmol) of octamethylcyclotetrasiloxane, 2,4,6,8-tetramethyl2,4,6,8- 0.086 g (0.25 mmol) of tetravinylcyclotetrasiloxane and 0.1 g of potassium silicate were added, the temperature was raised, and the mixture was stirred at 120 ° C. for 30 minutes. At this time, an increase in viscosity was confirmed.
その後、155℃まで昇温し、3時間攪拌を続けた。そして、3時間後、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン0.1g(0.6mmol)を添加し、さらに、155℃で4時間攪拌した。 Then, the temperature was raised to 155 ° C., and stirring was continued for 3 hours. Then, after 3 hours, 0.1 g (0.6 mmol) of 1,3-divinyltetramethyldisiloxane was added, and the mixture was further stirred at 155 ° C. for 4 hours.
さらに、4時間後、トルエン250mLで希釈した後、水で3回洗浄した。洗浄後の有機層をメタノール1.5Lで数回洗浄することで、再沈精製し、オリゴマーとポリマーを分離した。得られたポリマーを60℃で一晩減圧乾燥し、第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1(a))を得た(ビニル基含有量0.13モル%、Mn=277,734、Mw=573,906、IV値(dl/g)=0.89)。 After 4 hours, the mixture was diluted with 250 mL of toluene and washed 3 times with water. The organic layer after washing was washed several times with 1.5 L of methanol to reprecipitate and separate the oligomer and the polymer. The obtained polymer was dried under reduced pressure at 60 ° C. overnight to obtain a first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1 (a)) (vinyl group content 0.13 mol%, Mn = 277,734, Mw = 573,906, IV value (dl / g) = 0.89).
第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1(b)):2,4,6,8−テトラメチル2,4,6,8−テトラビニルシクロテトラシロキサンを、0.86g(2.5mmol)用いたこと以外、上記(A−1(a))と同様にして合成したビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサンを使用した。(ビニル基含有量:0.92モル%)。 Second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1 (b)): 0.86 g (2,4,6,8-tetramethyl 2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane). A vinyl group-containing linear organopolysiloxane synthesized in the same manner as in the above (A-1 (a)) was used except that 2.5 mmol) was used. (Vinyl group content: 0.92 mol%).
直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a)):以下の式(5)で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン(Momentive Performance Materials LLC社製、商品名「88466」、式(5)において、m=14、n=11) Linear Organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)): Organohydrogenpolysiloxane represented by the following formula (5) (manufactured by Momentive Performance Materials LLC, trade name "88466", formula (5) In, m = 14, n = 11)
シリカ粒子(B):日本アエロジル社製、商品名「AEROSIL300」、比表面積:300m2/g、平均一次粒子径:7nm Silica particles (B): manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., trade name "AEROSIL300", specific surface area: 300 m 2 / g, average primary particle size: 7 nm
シランカップリング剤(C−1):ヘキサメチルジシラザン(Gelest社製) Silane coupling agent (C-1): Hexamethyldisilazane (manufactured by Gelest)
白金化合物(D):PLATINUM DIVINYLTETRAMETHYLDISILOXANE COMPLEX(in xylene) (Gelest社製、商品名「SIP6831.2」、白金含有量:2.1〜2.4wt%) Platinum compound (D): PLATINUM DIVINYLTRAMETHYLDISILOXASE COMPLEX (in xylene) (manufactured by Gelest, trade name "SIP6831.2", platinum content: 2.1 to 2.4 wt%)
水(E):純水 Water (E): Pure water
反応阻害剤:1−エチニル−1−シクロヘキサノール(東京化成社製) Reaction inhibitor: 1-ethynyl-1-cyclohexanol (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.)
第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1(a))を80重量部、第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1(b))を20重量部、シリカ粒子(B)を40重量部、シランカップリング剤(C−1)を10.5重量部、および、水(E)を5.25重量部、秤量し、その後、混練装置((株)モリヤマ製、油圧式加圧型ニーダー)により、混練することで、これら各成分を含有する混練物を得た。
なお、ここでの混練は、第1ステップにおいて窒素雰囲気下、60〜90℃の条件下で1時間混練し、次いで第2ステップにおいて減圧雰囲気下、160℃で1時間混練した。
80 parts by weight of the first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1 (a)), 20 parts by weight of the second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1 (b)), Weigh 40 parts by weight of silica particles (B), 10.5 parts by weight of silane coupling agent (C-1), and 5.25 parts by weight of water (E), and then a kneading device (Co., Ltd.). By kneading with a hydraulic pressure type kneader manufactured by Moriyama), a kneaded product containing each of these components was obtained.
The kneading here was carried out in the first step under a nitrogen atmosphere at 60 to 90 ° C. for 1 hour, and then in the second step under a reduced pressure atmosphere at 160 ° C. for 1 hour.
続いて、上記混練物100重量部に対し、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))を0.42重量部、白金化合物(D)を0.05重量部、反応阻害剤を0.1重量部、秤量し、上記で得た混練物にこれら成分をさらに添加し、混練装置(関西ロール社製、ロール機)を用いて混練した。結果、シリコーンゴム系硬化性組成物としてシリコーンゴム系組成物1を得た。このとき、シリコーンゴム系硬化性組成物中における白金の含有量は、シリコーンゴム系硬化性組成物の固形分全体の重さに対して、10〜13ppmとなっている。 Subsequently, with respect to 100 parts by weight of the kneaded product, 0.42 parts by weight of the linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)), 0.05 parts by weight of the platinum compound (D), and a reaction inhibitor were added. Weighed 0.1 parts by weight, these components were further added to the kneaded product obtained above, and kneaded using a kneading device (manufactured by Kansai Roll Co., Ltd., roll machine). As a result, a silicone rubber-based composition 1 was obtained as a silicone rubber-based curable composition. At this time, the content of platinum in the silicone rubber-based curable composition is 10 to 13 ppm with respect to the total weight of the solid content of the silicone rubber-based curable composition.
<導電性樹脂組成物の調製>
上記で得たシリコーンゴム系組成物1を、2.33倍量のテトラデカンに浸漬し、続いて自転・公転ミキサーで撹拌し、溶液状とした。この溶液に対し、導電性フィラー1として銀粉(DOWAエレクトロニクス社製、商品名「3−8F」)を加えることで、導電性樹脂組成物1を得た。このとき、導電性樹脂組成物1の固形分100質量部に対し、シリコーンゴム系組成物1の固形分の含有量を15質量部、導電性フィラー1の含有量を85質量部とした。
<Preparation of conductive resin composition>
The silicone rubber-based composition 1 obtained above was immersed in 2.33 times the amount of tetradecane, and then stirred with a rotation / revolution mixer to prepare a solution. A conductive resin composition 1 was obtained by adding silver powder (manufactured by DOWA Electronics Co., Ltd., trade name "3-8F") as the conductive filler 1 to this solution. At this time, the solid content of the silicone rubber-based composition 1 was 15 parts by mass and the content of the conductive filler 1 was 85 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the conductive resin composition 1.
<配線基板の形成>
シリコーンゴム系組成物1を型枠内で熱プレスして、150mm×150mm、厚さ1mmのシートを得た。この熱プレスにおいては、加熱温度を170℃、圧力を10MPa、熱プレス時間を5分とした。その後、200℃で4時間ポストベーク(2次硬化)した。このシートから、20mm×50mm、厚さ1mmの寸法に一部を切り出し、基板を得た。この熱プレスにおいては、加熱温度を170℃、圧力を10MPa、熱プレス時間を5分とした。その後、200℃で4時間ポストベーク(2次硬化)した。
<Formation of wiring board>
The silicone rubber-based composition 1 was hot-pressed in the mold to obtain a sheet having a thickness of 150 mm × 150 mm and a thickness of 1 mm. In this hot press, the heating temperature was 170 ° C., the pressure was 10 MPa, and the hot press time was 5 minutes. Then, it was post-baked (secondary curing) at 200 ° C. for 4 hours. A part of this sheet was cut out to a size of 20 mm × 50 mm and a thickness of 1 mm to obtain a substrate. In this hot press, the heating temperature was 170 ° C., the pressure was 10 MPa, and the hot press time was 5 minutes. Then, it was post-baked (secondary curing) at 200 ° C. for 4 hours.
次いで、基板の主面に対し、スクリーン印刷で上記した導電性樹脂組成物1をインクとして配線となるパターンを印刷、塗布した。それをオーブンで加熱し、配線を形成した。このとき、加熱温度は200℃、加熱時間は2時間とした。また、配線パターンとしては、幅0.5mm、厚さ50μm、長さ30mmとした。 Next, a pattern serving as wiring was printed and applied to the main surface of the substrate using the above-mentioned conductive resin composition 1 as ink by screen printing. It was heated in an oven to form the wiring. At this time, the heating temperature was set to 200 ° C. and the heating time was set to 2 hours. The wiring pattern was 0.5 mm in width, 50 μm in thickness, and 30 mm in length.
(実施例2)
シリコーンゴム系組成物1の代わりに以下に説明するシリコーンゴム系組成物2を用いて基板を形成した点を除いて、実施例1と同様にして配線基板を得た。
(Example 2)
A wiring board was obtained in the same manner as in Example 1 except that the substrate was formed by using the silicone rubber-based composition 2 described below instead of the silicone rubber-based composition 1.
シリコーンゴム系組成物2の調製で用いた第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1(a))、第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1(b))、シリカ粒子(B)、シランカップリング剤(C−1)および、水(E)は、それぞれ、シリコーンゴム系組成物1の調製で用いた材料と同じである。また、シリコーンゴム系組成物2の調製には、シランカップリング剤(C−2)として1,3−ジビニルジシラザン(Gelest社製)をさらに用いた。 The first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1 (a)) and the second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1 (b)) used in the preparation of the silicone rubber-based composition 2. )), Silane particles (B), silane coupling agent (C-1), and water (E) are the same materials used in the preparation of the silicone rubber-based composition 1, respectively. Further, in the preparation of the silicone rubber-based composition 2, 1,3-divinyl disilazane (manufactured by Gelest) was further used as the silane coupling agent (C-2).
第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1(a))を80重量部、第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A−1(b))を20重量部、シリカ粒子(B)を50重量部、シランカップリング剤(C−1)を9.5重量部、シランカップリング剤(C−2)を1.0重量部、および、水(E)を5.25重量部、秤量し、その後、混練装置((株)モリヤマ製、油圧式加圧型ニーダー)により、混練することで、これら各成分を含有する混練物を得た。
なお、ここでの混練は、第1ステップにおいて窒素雰囲気下、60〜90℃の条件下で1時間混練し、次いで第2ステップにおいて減圧雰囲気下、160℃で1時間混練した。
80 parts by weight of the first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1 (a)), 20 parts by weight of the second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A-1 (b)), 50 parts by weight of silica particles (B), 9.5 parts by weight of silane coupling agent (C-1), 1.0 parts by weight of silane coupling agent (C-2), and 5 parts by weight of water (E). A kneaded product containing each of these components was obtained by weighing .25 parts by weight and then kneading with a kneading device (manufactured by Moriyama Co., Ltd., hydraulic pressure type kneader).
The kneading here was carried out in the first step under a nitrogen atmosphere at 60 to 90 ° C. for 1 hour, and then in the second step under a reduced pressure atmosphere at 160 ° C. for 1 hour.
続いて、上記混練物100重量部に対し、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A−2(a))を0.84重量部、白金化合物(D)を0.05重量部、反応阻害剤を0.1重量部、秤量し、上記で得た混練物にこれら成分をさらに添加し、混練装置(関西ロール社製、ロール機)を用いて混練した。結果、シリコーンゴム系硬化性組成物としてシリコーンゴム系組成物2を得た。このとき、シリコーンゴム系硬化性組成物中における白金の含有量は、シリコーンゴム系硬化性組成物の固形分全体の重さに対して、10〜13ppmとなっている。 Subsequently, with respect to 100 parts by weight of the kneaded product, 0.84 parts by weight of the linear organohydrogenpolysiloxane (A-2 (a)), 0.05 parts by weight of the platinum compound (D), and a reaction inhibitor. Weighed 0.1 parts by weight, these components were further added to the kneaded product obtained above, and kneaded using a kneading device (manufactured by Kansai Roll Co., Ltd., roll machine). As a result, a silicone rubber-based composition 2 was obtained as a silicone rubber-based curable composition. At this time, the content of platinum in the silicone rubber-based curable composition is 10 to 13 ppm with respect to the total weight of the solid content of the silicone rubber-based curable composition.
以下、実施例1と同様に導電性樹脂組成物1で配線を形成して配線基板を得た。 Hereinafter, wiring was formed with the conductive resin composition 1 in the same manner as in Example 1 to obtain a wiring board.
(実施例3)
実施例3では、以下に説明する点を除いて、実施例1と同様にして配線基板を得た。
(Example 3)
In Example 3, a wiring board was obtained in the same manner as in Example 1 except for the points described below.
本実施例では、株式会社扶桑ゴム産業で購入したポリエステル系ウレタンのシート(硬さ30、厚さ1mm、幅1000mm×長さ2000mm、ゴム通商品コード10199−0005−9)から切り出して、20mm×50mmの大きさの基板を準備した。 In this embodiment, it is cut out from a polyester urethane sheet (hardness 30, thickness 1 mm, width 1000 mm × length 2000 mm, rubber product code 10199-0005-9) purchased by Fuso Rubber Sangyo Co., Ltd., and 20 mm × A substrate having a size of 50 mm was prepared.
次いで、基板の主面に対し、スクリーン印刷で上記した導電性樹脂組成物1をインクとして配線となるパターンを印刷、塗布した。それをオーブンで加熱し、配線を形成した。このとき、加熱温度は120℃、加熱時間は2時間とした。また、配線パターンとしては、幅0.5mm、厚さ50μm、長さ30mmとした。 Next, a pattern serving as wiring was printed and applied to the main surface of the substrate using the above-mentioned conductive resin composition 1 as ink by screen printing. It was heated in an oven to form the wiring. At this time, the heating temperature was 120 ° C. and the heating time was 2 hours. The wiring pattern was 0.5 mm in width, 50 μm in thickness, and 30 mm in length.
(実施例4)
フッ素系ゴムのシート(厚さ1mm、クレハエラストマー株式会社製、FB760N)から切り出して、20mm×50mmの大きさの基板を準備した点を除いて、実施例1と同様にして配線基板を得た。準備した基板に対し実施例1と同様に導電性樹脂組成物1で配線を形成して配線基板を得た。
(Example 4)
A wiring board was obtained in the same manner as in Example 1 except that a substrate having a size of 20 mm × 50 mm was prepared by cutting out from a fluororubber sheet (thickness 1 mm, manufactured by Kureha Elastomer Co., Ltd., FB760N). .. Wiring was formed on the prepared substrate with the conductive resin composition 1 in the same manner as in Example 1 to obtain a wiring substrate.
(実施例5)
実施例5では、以下に説明する点を除いて、実施例1と同様にして配線基板を得た。
(Example 5)
In Example 5, a wiring board was obtained in the same manner as in Example 1 except for the points described below.
本実施例では、株式会社扶桑ゴム産業で購入した板状のポリエーテル系ウレタンのシート(硬さ90、厚さ1mm、幅1000mm×長さ2000mm、ゴム通商品コード10005−0002−0)から切り出して、20mm×50mmの大きさの基板を準備した。 In this embodiment, it is cut out from a plate-shaped polyether urethane sheet (hardness 90, thickness 1 mm, width 1000 mm × length 2000 mm, rubber communication product code 10005-0002-0) purchased by Fuso Rubber Industry Co., Ltd. Then, a substrate having a size of 20 mm × 50 mm was prepared.
次いで、基板の主面に対し、スクリーン印刷で後述する導電性樹脂組成物2をインクとして配線となるパターンを印刷、塗布した。それをオーブンで加熱し、配線を形成した。このとき、加熱温度は120℃、加熱時間は2時間とした。また、配線パターンとしては、幅0.5mm、厚さ50μm、長さ30mmとした。 Next, a pattern serving as wiring was printed and applied to the main surface of the substrate using the conductive resin composition 2 described later by screen printing as ink. It was heated in an oven to form the wiring. At this time, the heating temperature was 120 ° C. and the heating time was 2 hours. The wiring pattern was 0.5 mm in width, 50 μm in thickness, and 30 mm in length.
導電性樹脂組成物2としては、CI−1036(Engineered Materials Systems, Inc.社製)を用いた。導電性樹脂組成物2には、導電性フィラーとして銀粉が含まれていた。 As the conductive resin composition 2, CI-1036 (Engineered Materials Systems, Inc.) was used. The conductive resin composition 2 contained silver powder as a conductive filler.
(比較例1)
シリコーンゴム系組成物1の代わりに以下に説明するウレタンゴム系組成物1を用いて基板を形成した点を除いて、実施例1と同様にして配線基板を得た。
(Comparative Example 1)
A wiring board was obtained in the same manner as in Example 1 except that the substrate was formed by using the urethane rubber-based composition 1 described below instead of the silicone rubber-based composition 1.
ウレタンゴム系組成物1としては水分散ウレタン(住化バイエルウレタン株式社製、ディスパコールU42)を用いた。 As the urethane rubber-based composition 1, water-dispersed urethane (Dispacol U42 manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) was used.
本比較例では、ウレタンゴム系組成物1を型枠に流し込み3日間自然乾燥して150mm×150mm、厚さ1mmのシートを得た。そして、このシートから一部を切り出すことにより基板を得た。基板のサイズおよび厚さは20mm×50mm、厚さは1mmとした。以下、実施例1と同様に導電性樹脂組成物1で配線を形成して配線基板を得た。 In this comparative example, the urethane rubber-based composition 1 was poured into a mold and air-dried for 3 days to obtain a sheet having a thickness of 150 mm × 150 mm and a thickness of 1 mm. Then, a substrate was obtained by cutting out a part from this sheet. The size and thickness of the substrate were 20 mm × 50 mm, and the thickness was 1 mm. Hereinafter, wiring was formed with the conductive resin composition 1 in the same manner as in Example 1 to obtain a wiring board.
[基板の評価]
各実施例及び比較例の、配線を形成していない状態の基板を以下の通り評価した。
[Evaluation of board]
The substrates in each example and comparative example in the state where the wiring was not formed were evaluated as follows.
<基板の重量>
試験前の基板の重量W0を測定した。そして、密閉容器中でJIS L0848で規定される酸性人工汗液に基板全体を浸漬させた。酸性人工汗液の温度は25℃とし、そのまま7日間静置した。静置後、酸性人工汗液から基板を取り出し、表面の水分を除いて試験後の重量Waを測定した。さらに、基板を40℃4時間で乾燥させ、乾燥後の重量Wbを測定した。
<Board weight>
The weight W 0 of the substrate before the test was measured. Then, the entire substrate was immersed in an acidic artificial sweat solution defined by JIS L0848 in a closed container. The temperature of the acidic artificial sweat solution was 25 ° C., and the mixture was allowed to stand for 7 days. After standing, the substrate was taken out from the acidic artificial sweat solution, water on the surface was removed, and the weight Wa after the test was measured. Further, the substrate was dried at 40 ° C. for 4 hours, and the weight Wb after drying was measured.
そして、試験前の重量W0に対する試験後の重量Waの比率WRaをWRa=Wa/W0×100[%]の関係から求めた。また、試験前の重量W0に対する試験および乾燥後の重量Wbの比率WRbをWRb=Wb/W0×100[%]の関係から求めた。さらに、試験前の重量W0に対する試験後の基板の水分含有量の比率WRdをWRd=(Wa−Wb)/W0×100[%]の関係から求めた。 Then, the ratio WRa of the weight Wa after the test to the weight W 0 before the test was obtained from the relationship of WRa = Wa / W 0 × 100 [%]. Further, to determine the ratio WRb weight Wb after testing and drying to the weight W 0 before the test from WRb = Wb / W 0 × 100 [%] of the relationship. Further, the ratio WRd of the water content of the substrate after the test to the weight W 0 before the test was determined from the relationship of WRd = (Wa-Wb) / W 0 × 100 [%].
[配線基板の耐久性評価]
各実施例及び比較例の配線基板を以下の通り評価した。結果を表1にまとめて示した。
[Durability evaluation of wiring board]
The wiring boards of each Example and Comparative Example were evaluated as follows. The results are summarized in Table 1.
配線基板について、非伸縮状態で配線の耐久試験前の抵抗値Riniを測定した。そして、密閉容器中でJIS L0848で規定される酸性人工汗液を染み込ませた不織布にその配線基板のうち配線を形成した面とは反対側の面のみを接触させた。酸性人工汗液の温度は25℃とし、そのまま7日間静置した。静置後、酸性人工汗液を染み込ませた不織布から配線基板を取りはずし、一回目の伸長状態での配線の抵抗値Rexを測定した。なお、伸長は配線の長さ方向に行った。また、伸長時の配線の長さは、各実施例および比較例において同じとした。次いで、一回目の伸長状態から元の長さに戻した状態(非伸縮状態)での抵抗値Rreを測定した。抵抗値Rreに対する抵抗値Rexの比率Rex/Rreを算出した。算出された比率Rex/Rreが2未満の場合を「◎」、2以上10未満の場合を「○」、10以上の場合を「×」として評価した。なお、いずれの実施例、比較例においても、基板と配線とは充分な密着性を有しており、剥離等することなく抵抗値を評価できた。また、抵抗Riniと、抵抗Rreとの比Rre/Riniも合わせて表1及び表2に示した。 For the wiring board, the resistance value R ini before the durability test of the wiring was measured in a non-expandable state. Then, only the surface of the wiring board opposite to the surface on which the wiring was formed was brought into contact with the non-woven fabric impregnated with the acidic artificial sweat liquid defined by JIS L0848 in a closed container. The temperature of the acidic artificial sweat solution was 25 ° C., and the mixture was allowed to stand for 7 days. After standing, the wiring board was removed from the non-woven fabric impregnated with the acidic artificial sweat liquid, and the resistance value Rex of the wiring in the first extended state was measured. The extension was performed in the length direction of the wiring. Moreover, the length of the wiring at the time of extension was made the same in each Example and Comparative Example. Next, the resistance value R re in the state of returning to the original length from the first extended state (non-expandable state) was measured. The ratio R ex / R re of the resistance value R ex to the resistance value R re was calculated. The calculated ratio R ex / R re was evaluated as "⊚" when it was less than 2, "◯" when it was 2 or more and less than 10, and "x" when it was 10 or more. In each of the examples and comparative examples, the substrate and the wiring had sufficient adhesion, and the resistance value could be evaluated without peeling. The ratio R re / R ini of the resistor R ini and the resistor R re is also shown in Tables 1 and 2.
表1および表2に示すように、WRdが0%以上3.0%以下の範囲にある実施例1〜実施例5においては、Rex/Rreの値が小さく、配線基板の高い耐久性が確認された。なかでも、WRdが0%以上0.5%以下の実施例1および実施例2において、Rex/Rreの値が1.5以下となり、特に耐久性が高かった。一方、WRdが9%を超える比較例1についてはRex/Rreが大きかった。これは、配線の亀裂が多く伸長状態での抵抗が大きくなったせいと考えられる。この様に、比較例1の配線基板では人工汗液による配線の劣化が確認され、人体に装着されるデバイスに用いた場合の耐久性に問題があることが分かった。 As shown in Table 1 and Table 2, in Examples 1 to 5 in the range WRd following 3.0% 0%, the value of R ex / R re small, high wiring board durable Was confirmed. Among them, WRD in 0% to 0.5% or less in Examples 1 and 2, the value of R ex / R re becomes 1.5 or less, was the high particularly durable. On the other hand, in Comparative Example 1 WRd exceeds 9% was large R ex / R re. It is considered that this is because there are many cracks in the wiring and the resistance in the extended state is increased. As described above, in the wiring board of Comparative Example 1, deterioration of the wiring due to the artificial sweat liquid was confirmed, and it was found that there was a problem in durability when used in a device mounted on the human body.
基板の評価、および配線基板の耐久性評価の結果を表1および表2にまとめて示す。 The results of the substrate evaluation and the durability evaluation of the wiring board are summarized in Tables 1 and 2.
[基板の硬度及び強度の評価] [Evaluation of substrate hardness and strength]
実施例1〜5,及び比較例1の、配線を形成していない状態の基板について、さらに硬度及び強度の評価を以下の通り行った。上記した配線基板の耐久性評価の判定結果と合わせて結果を表3および表4に示す。 The hardness and strength of the substrates of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 in the state where no wiring was formed were further evaluated as follows. The results are shown in Tables 3 and 4 together with the judgment results of the durability evaluation of the wiring board described above.
<基板の硬度>
基板を切り出す前のシートから試験片を切り出し、JIS K6253に規定するタイプAデュロメーターにより25℃で、浸漬試験の前における硬度Haを測定した。そして、密閉容器中でJIS L0848で規定される酸性人工汗液にその試験片全体を浸漬させた。酸性人工汗液の温度は25℃とし、そのまま7日間静置した。静置後、酸性人工汗液から試験片を取り出し、JIS K6253に規定するタイプAデュロメーターにより25℃で、浸漬試験の後における硬度Hbを測定した。そして、(Hb−Ha)/Ha×100[%]で表される値を算出した。
<Hardness of substrate>
A test piece was cut out from the sheet before cutting out the substrate, and the hardness Ha before the immersion test was measured at 25 ° C. by a type A durometer specified in JIS K6253. Then, the entire test piece was immersed in an acidic artificial sweat solution defined by JIS L0848 in a closed container. The temperature of the acidic artificial sweat solution was 25 ° C., and the mixture was allowed to stand for 7 days. After standing, the test piece was taken out from the acidic artificial sweat solution, and the hardness Hb after the immersion test was measured at 25 ° C. by a type A durometer specified in JIS K6253. Then, a value represented by (Hb-Ha) / Ha × 100 [%] was calculated.
<基板の引き裂き強さ>
基板を切り出す前のシートからクレセント形試験片を作製し、JIS K6252に準拠して浸漬試験の前における引き裂き強さTRa[N/mm]を測定した。一方、密閉容器中でJIS L0848で規定される酸性人工汗液にシートから別途切り出したシート片の全体を浸漬させた。酸性人工汗液の温度は25℃とし、そのまま7日間静置した。静置後、酸性人工汗液からシート片を取り出して、そのシートからクレセント形試験片を作製した。得られた試験片に対しJIS K6252に準拠して浸漬試験の後における引き裂き強さTRb[N/mm]を測定した。そして、(TRb−TRa)/TRa×100[%]で表される値を算出した。
<Tear strength of substrate>
A crescent-shaped test piece was prepared from the sheet before cutting out the substrate, and the tear strength TRa [N / mm] before the immersion test was measured according to JIS K6252. On the other hand, the entire sheet piece separately cut out from the sheet was immersed in an acidic artificial sweat solution specified by JIS L0848 in a closed container. The temperature of the acidic artificial sweat solution was 25 ° C., and the mixture was allowed to stand for 7 days. After standing, a sheet piece was taken out from the acidic artificial sweat solution, and a crescent-shaped test piece was prepared from the sheet. The tear strength TRb [N / mm] after the immersion test was measured for the obtained test piece according to JIS K6252. Then, a value represented by (TRb-TRA) / TRa × 100 [%] was calculated.
<基板の引張強さ>
基板を切り出す前のシートから3号タンベル形試験片を作製し、JIS K7161に準拠して浸漬試験の前における引張強さTBa[N/mm2]を測定した。一方、密閉容器中でJIS L0848で規定される酸性人工汗液にシートから別途切り出したシート片の全体を浸漬させた。酸性人工汗液の温度は25℃とし、そのまま7日間静置した。静置後、酸性人工汗液からシート片を取り出して、そのシート片から3号タンベル形試験片を作製した。得られた試験片に対しJIS K7161に準拠して浸漬試験の後における引張強さTBb[N/mm2]を測定した。そして、(TBb−TBa)/TBa×100[%]で表される値を算出した。
<Tensile strength of substrate>
A No. 3 tumbler-shaped test piece was prepared from the sheet before cutting out the substrate, and the tensile strength TBa [N / mm 2 ] before the immersion test was measured according to JIS K7161. On the other hand, the entire sheet piece separately cut out from the sheet was immersed in an acidic artificial sweat solution specified by JIS L0848 in a closed container. The temperature of the acidic artificial sweat solution was 25 ° C., and the mixture was allowed to stand for 7 days. After standing, a sheet piece was taken out from the acidic artificial sweat solution, and a No. 3 tumbler-shaped test piece was prepared from the sheet piece. The tensile strength TBb [N / mm 2 ] after the immersion test was measured for the obtained test piece according to JIS K7161. Then, a value represented by (TBb-TBa) / TBa × 100 [%] was calculated.
表3および表4に示すように、(Hb−Ha)/Ha×100[%]の値が−10%以上の実施例1から実施例5で配線基板の耐久性が高かった。また、(TRb−TRa)/TRa×100[%]の値が−40%以上の実施例1から実施例5で配線基板の耐久性が高かった。そして、(TBb−TBa)/TBa×100[%]の値が−50%以上の実施例1から実施例5で配線基板の耐久性が高かった。 As shown in Tables 3 and 4, the durability of the wiring board was high in Examples 1 to 5 in which the value of (Hb-Ha) / Ha × 100 [%] was −10% or more. Further, the durability of the wiring board was high in Examples 1 to 5 in which the value of (TRb-TRA) / TRa × 100 [%] was −40% or more. The durability of the wiring board was high in Examples 1 to 5 in which the value of (TBb-TBa) / TBa × 100 [%] was −50% or more.
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
以下、参考形態の例を付記する。
1.伸縮性を有する基板と、
伸縮性を有し、かつ導電性を有する配線と、が積層された配線基板であって、
JIS L0848で規定される酸性人工汗液に25℃で7日間浸漬する試験を行う前の前記基板の重量をW 0 とし、前記試験を行った後の前記基板の重量をWaとし、前記試験を行った後、さらに40℃、4時間の条件で乾燥させた後の前記基板の重量をWbとしたとき、(Wa−Wb)/W 0 ×100[%]で表される値が3.0%以下である配線基板。
2. 1.に記載の配線基板であって、
前記配線は導電性フィラーを含む、配線基板。
3. 1.または2.に記載の配線基板であって、
前記配線は銀粉、銅粉および炭素材料からなる群から選ばれる一または二以上の材料を含む、配線基板。
4. 1.から3.のいずれか一つに記載の配線基板であって、
前記基板は、第1のエラストマーを含む、配線基板。
5. 4.に記載の配線基板であって、
前記基板に含まれる前記第1のエラストマーは、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムおよびアクリルゴムからなる群から選ばれる一または二以上の材料である、配線基板。
6. 1.から5.のいずれか一つに記載の配線基板であって、
前記配線は、第2のエラストマーを含む、配線基板。
7. 6.に記載の配線基板であって、
前記配線に含まれる前記第2のエラストマーは、シリコーンゴム、ウレタンゴムおよびアクリルゴムからなる群から選ばれる一または二以上の材料である、配線基板。
8. 1.から7.のいずれか一つに記載の配線基板であって、
前記基板の、前記試験の前におけるJIS K6253に規定するタイプAデュロメーターにより測定される25℃における硬度をHa、前記試験の後におけるJIS K6253に規定するタイプAデュロメーターにより測定される25℃における硬度をHbとしたときに、(Hb−Ha)/Ha×100[%]が−10%以上である、配線基板。
9. 1.から8.のいずれか一つに記載の配線基板であって、
前記基板から切込みありクレセント形試験片を作製し、当該試験片を前記試験と同様の試験に付し、
当該試験片の、JIS K6252の方法で測定される前記試験の前の引き裂き強さをTRa、JIS K6252の方法で測定される前記試験の後の引き裂き強さをTRbとしたときに、(TRb−TRa)/TRa×100[%]が−40%以上である、配線基板。
10. 1.から9.のいずれか一つに記載の配線基板であって、
前記基板の、JIS K7161の方法で測定される前記試験の前の引張強さをTBa、JIS K7161の方法で測定される前記試験の後の引張強さをTBbとしたときに、(TBb−TBa)/TBa×100[%]が−50%以上5%以下である、配線基板。
11. 1.から10.のいずれか一つに記載の配線基板を備える電子装置。
Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, these are examples of the present invention, and various configurations other than the above can be adopted.
Hereinafter, an example of the reference form will be added.
1. 1. With an elastic substrate,
A wiring board in which elastic and conductive wiring is laminated.
The weight of the substrate before the test of immersing in the acidic artificial sweat solution defined by JIS L0848 at 25 ° C. for 7 days was set to W 0, and the weight of the substrate after the test was set to Wa, and the test was performed. Then, when the weight of the substrate after further drying at 40 ° C. for 4 hours is Wb, the value represented by (Wa-Wb) / W 0 × 100 [%] is 3.0%. The following wiring board.
2. 1. 1. The wiring board described in
The wiring is a wiring board containing a conductive filler.
3. 3. 1. 1. Or 2. The wiring board described in
The wiring is a wiring board comprising one or more materials selected from the group consisting of silver powder, copper powder and carbon materials.
4. 1. 1. From 3. The wiring board described in any one of the above.
The substrate is a wiring substrate containing the first elastomer.
5. 4. The wiring board described in
The first elastomer contained in the substrate is a wiring board which is one or more materials selected from the group consisting of silicone rubber, fluororubber, urethane rubber and acrylic rubber.
6. 1. 1. From 5. The wiring board described in any one of the above.
The wiring is a wiring board containing a second elastomer.
7. 6. The wiring board described in
The second elastomer contained in the wiring is a wiring board which is one or more materials selected from the group consisting of silicone rubber, urethane rubber and acrylic rubber.
8. 1. 1. From 7. The wiring board described in any one of the above.
The hardness of the substrate at 25 ° C. measured by the type A durometer specified in JIS K6253 before the test is Ha, and the hardness at 25 ° C. measured by the type A durometer specified in JIS K6253 after the test is defined as Ha. A wiring board in which (Hb-Ha) / Ha × 100 [%] is -10% or more when Hb is used.
9. 1. 1. From 8. The wiring board described in any one of the above.
A notched crescent test piece was prepared from the substrate, and the test piece was subjected to the same test as the test.
When the tear strength of the test piece before the test measured by the method of JIS K6252 is TRa and the tear strength after the test measured by the method of JIS K6252 is TRb, (TRb-). A wiring board in which TRa) / TRa × 100 [%] is -40% or more.
10. 1. 1. From 9. The wiring board described in any one of the above.
When the tensile strength of the substrate before the test measured by the method of JIS K7161 is TBa and the tensile strength after the test measured by the method of JIS K7161 is TBb, (TBb-TBa). ) / TBa × 100 [%] is -50% or more and 5% or less, a wiring board.
11. 1. 1. To 10. An electronic device including the wiring board according to any one of the above.
100 電子装置
10 配線基板
11 基板
110 面
13 配線
20 素子
22 電極
100
Claims (8)
伸縮性を有し、かつ導電性を有する配線と、が積層された配線基板であって、
JIS L0848で規定される酸性人工汗液に25℃で7日間浸漬する試験を行う前の前記基板の重量をW0とし、前記試験を行った後の前記基板の重量をWaとし、前記試験を行った後、さらに40℃、4時間の条件で乾燥させた後の前記基板の重量をWbとしたとき、(Wa−Wb)/W0×100[%]で表される値が3.0%以下であり、
前記基板の、前記試験の前におけるJIS K6253に規定するタイプAデュロメーターにより測定される25℃における硬度をHa、前記試験の後におけるJIS K6253に規定するタイプAデュロメーターにより測定される25℃における硬度をHbとしたときに、(Hb−Ha)/Ha×100[%]が−10%以上であり、
前記基板から切込みありクレセント形試験片を作製し、当該試験片を前記試験と同様の試験に付し、当該試験片の、JIS K6252の方法で測定される前記試験の前の引き裂き強さをTRa、JIS K6252の方法で測定される前記試験の後の引き裂き強さをTRbとしたときに、(TRb−TRa)/TRa×100[%]が−40%以上であり、
前記基板の、JIS K7161の方法で測定される前記試験の前の引張強さをTBa、JIS K7161の方法で測定される前記試験の後の引張強さをTBbとしたときに、(TBb−TBa)/TBa×100[%]が−50%以上5%以下である、
配線基板。 With an elastic substrate,
A wiring board in which elastic and conductive wiring is laminated.
The weight of the substrate before the test of immersing in the acidic artificial sweat solution specified in JIS L0848 at 25 ° C. for 7 days was set to W 0, and the weight of the substrate after the test was set to Wa, and the test was performed. Then, when the weight of the substrate after further drying at 40 ° C. for 4 hours is Wb, the value represented by (Wa-Wb) / W 0 × 100 [%] is 3.0%. Ri der below,
The hardness of the substrate at 25 ° C. measured by the type A durometer specified in JIS K6253 before the test is Ha, and the hardness at 25 ° C. measured by the type A durometer specified in JIS K6253 after the test. When Hb is used, (Hb-Ha) / Ha × 100 [%] is -10% or more.
A notched crescent test piece is prepared from the substrate, the test piece is subjected to the same test as the test, and the tear strength of the test piece before the test measured by the method of JIS K6252 is set to TRa. , (TRb-TRA) / TRa × 100 [%] is −40% or more, where TRb is the tear strength after the test measured by the method of JIS K6252.
When the tensile strength of the substrate before the test measured by the method of JIS K7161 is TBa and the tensile strength after the test measured by the method of JIS K7161 is TBb, (TBb-TBa). ) / TBa × 100 [%] is -50% or more and 5% or less.
Wiring board.
前記配線は導電性フィラーを含む、配線基板。 The wiring board according to claim 1.
The wiring is a wiring board containing a conductive filler.
前記配線は銀粉、銅粉および炭素材料からなる群から選ばれる一または二以上の材料を含む、配線基板。 The wiring board according to claim 1 or 2.
The wiring is a wiring board comprising one or more materials selected from the group consisting of silver powder, copper powder and carbon materials.
前記基板は、第1のエラストマーを含む、配線基板。 The wiring board according to any one of claims 1 to 3.
The substrate is a wiring substrate containing the first elastomer.
前記基板に含まれる前記第1のエラストマーは、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムおよびアクリルゴムからなる群から選ばれる一または二以上の材料である、配線基板。 The wiring board according to claim 4.
The first elastomer contained in the substrate is a wiring board which is one or more materials selected from the group consisting of silicone rubber, fluororubber, urethane rubber and acrylic rubber.
前記配線は、第2のエラストマーを含む、配線基板。 The wiring board according to any one of claims 1 to 5.
The wiring is a wiring board containing a second elastomer.
前記配線に含まれる前記第2のエラストマーは、シリコーンゴム、ウレタンゴムおよびアクリルゴムからなる群から選ばれる一または二以上の材料である、配線基板。 The wiring board according to claim 6.
The second elastomer contained in the wiring is a wiring board which is one or more materials selected from the group consisting of silicone rubber, urethane rubber and acrylic rubber.
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