JPWO2019123739A1 - 積層体およびその用途 - Google Patents
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Abstract
Description
[1](L1)単層または複層の誘電性官能基を有するポリマー硬化物を含む高誘電性シートおよび少なくとも1つの(L2)感圧接着層を含む積層体
により達成される。
[2]少なくとも2つの(L2)感圧接着層の間に、(L1)単層または複層の誘電性官能基を有するポリマー硬化物を含む高誘電性シートまたはそれを含む積層構造体が挟持された構造を有する、[1]に記載の積層体。
[3]さらに、(L3)電極層および(L4)非シリコーン系の熱可塑性樹脂層から選ばれる1種類以上の層を有する、[1]または[2]に記載の積層体。
[4][1]〜[3]のいずれか1項に記載の積層体であって、(L1)単層または複層の誘電性官能基を有するポリマー硬化物を含む高誘電性シートの少なくとも片面に(L3)電極層および(L4)非シリコーン系の熱可塑性樹脂層から選ばれる1種類以上の層を有するもの。
[5][1]〜[4]のいずれか1項に記載の積層体であって、(L2)感圧接着層の少なくとも片面に(L3)電極層および(L4)非シリコーン系の熱可塑性樹脂層から選ばれる1種類以上の層を有するもの。
[6]誘電性官能基を有するポリマー硬化物を含む高誘電性シートおよび感圧接着層が実質的に透明である、[1]〜[5]のいずれか1項に記載の積層体。
[7]誘電性官能基を有するポリマー硬化物が、フルオロアルキル基含有オルガノポリシロキサン硬化物である、[1]〜[6]のいずれか1項に記載の積層体。
[8]誘電性官能基を有するポリマー硬化物が、23℃におけるせん断貯蔵弾性率が103〜105Paの範囲にあるフルオロアルキル基含有オルガノポリシロキサン硬化物である、[1]〜[7]のいずれか1項に記載の積層体。
[9]誘電性官能基を有するポリマー硬化物が、ケイ素原子上の全ての置換基の10モル%以上が、(CpF2p+1)-R- (Rは炭素原子数1〜10のアルキレン基であり、pは1〜8の範囲の数である)で表されるフルオロアルキル基であるフルオロアルキル基含有オルガノポリシロキサンを少なくとも含む硬化性オルガノポリシロキサン組成物を硬化させてなる、フルオロアルキル基含有オルガノポリシロキサン硬化物である、[1]〜[8]のいずれか1項に記載の積層体。
[10](L2)感圧接着層が (A)硬化反応性官能基を分子中に平均して1を超える数有する直鎖状または分岐鎖状のオルガノポリシロキサン、 (B)オルガノポリシロキサンレジン、および(C)硬化剤を含む硬化性シリコーン組成物の硬化物からなるシリコーン系感圧接着層である、[1]〜[9]のいずれか1項に記載の積層体。
[11](L2)感圧接着層と対向する剥離面を備えた(L5)セパレータをさらに含む、[1]〜[10]のいずれか1項に記載の積層体。
[12][1]〜[10]のいずれか1項に記載の積層体を含む、電気・電子部品、トランスデューサーまたは表示装置。
[13][1]〜[10]のいずれか1項に記載の積層体からなる、電気・電子部品、トランスデューサー用部材または表示装置用部材。
[14][1]〜[10]のいずれか1項に記載の積層体デバイス内に配置する工程を有する、電気・電子部品、トランスデューサーまたは表示装置の製造方法。
[15](I)[11]に記載の積層体から(L5)セパレータを除去する工程、および
(II)上記の工程(I)で得た感圧接着層を外層に有する積層体をデバイス内に配置する工程
を有する、電気・電子部品、トランスデューサーまたは表示装置の製造方法。
まず、本発明の積層体について詳細に説明する。本発明の積層体は、(L1)単層または複層の誘電性官能基を有するポリマー硬化物を含む高誘電性シートおよび少なくとも1つの(L2)感圧接着層を含む積層体であり、さらに、(L3)電極層および(L4)非シリコーン系の熱可塑性樹脂層から選ばれる1種類以上の層を有してもよく、その他の保護層、非シリコーン系の接着層、反射層等の光学機能層を所望により各層間または外層に設けてもよい。これらの機能層を有する積層体はそれ自体を電子装置用部材として用いることができ、デバイス内に配置することで、その誘電層および誘電層を含む機能性積層構造体として機能する。また、デバイスの種類により、これらの積層体上に、さらに電極や保護層を設けてもよい。本積層体は、電気・電子部品、トランスデューサーまたは表示装置の部材、特に誘電層を含む部材として特に有用であり、工業的生産工程における取扱作業性に優れ、各種デバイスの生産効率および歩留まりを改善しうる。
誘電性官能基を有するポリマー硬化物を含む高誘電性シートは本発明の積層体の必須の構成の一つであり、デバイスに配置した場合の誘電層として機能する層である。当該層は、1枚のシート状に成型されたポリマー硬化物からなる単層の高誘電性シートであってもよく、同一又は異なるポリマー硬化物の複数のシートを積層してなる複層の高誘電性シートであってもよい。複層の高誘電性シートは、単層の高誘電性シートに比べて厚膜化することが容易であり、硬さや誘電率、厚み等物性の異なる高誘電性ポリマー硬化物(例えば、ゲル状ポリマー硬化物とエラストマー状ポリマー硬化物、誘電率の異なるポリマー硬化物など)を積層することで、高誘電性シート全体の物理的性質を調整することができる。さらに、延伸シートなど、異方性を有するポリマー硬化物のシートを同一方向または直角方向に積層することで、高誘電性シート全体の物理的性質を調整することができる。
感圧接着層は上記の誘電性官能基を有するポリマー硬化物と異なる層であり上記の高誘電性シート、またはそれを含む積層構造体をデバイスに圧着することで配置することを可能にする感圧接着層(最外層)であってもよく、積層体を構成する他の機能性層との層間密着性を改善するための中間層であってもよい。当該感圧接着層を備えることにより、高誘電性シートを含む積層体全体が物理的に補強ないし一体化され、積層体それ自体を電子装置用部材として取り扱う上での取り扱い作業性を改善することができるほか、その配置に応じて部材としての利用性が向上する。
(A)硬化反応性官能基を分子中に平均して1を超える数有する直鎖状または分岐鎖状のオルガノポリシロキサン、
(B)オルガノポリシロキサンレジン、及び
(C)硬化剤
を含む硬化性シリコーン組成物の硬化物であることが特に好ましい。ここで、本発明におけるシリコーン系感圧接着剤層は、感圧接着剤層としての機能を有し、前記の(L1)高誘電性シート層と独立した層である限り、3,3,3−トリフルオロプロピル基を含むフルオロアルキル基に代表される高誘電性官能基を含んでもよく、かつ、好ましい。
電極層は上記の高誘電性シート、またはそれを含む積層構造体に通電する目的で設けられる電極層または導電層である。具体的には、電極層は上記の誘電性シート、感圧接着剤層または熱可塑性樹脂層等に、単独又は複数の電極を形成してなるものであり、電極は、導電膜又は導体である。かかる電極層は透明電極層であっても、不透明であってもよい。これらの電極層を形成する方法は公知であり、たとえば、Au、Ag、Cu、C、ZnO、およびIn2O3等から構成される群から選択される導電性粒子を分散させたインクを塗布する方法により導体を形成することができる。この場合、前記の導電性粒子、バインダー樹脂と有機溶剤を混合分散したペースト(「導電性ペースト」ともいう)を塗布し、印刷することが好ましい。これにより、バインダー樹脂が導電性粒子を相互に結着する結着剤としての機能を果たし、最終的に電極層の耐久性を向上させることができる。バインダー樹脂としては、例えば、エチルセルロース系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。又、有機溶剤としては、例えば、ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート等が挙げられる。
非シリコーン系の熱可塑性樹脂層は、シリコーン以外の熱可塑性樹脂からなるシート状の層であり、上記の各層の物理的強度を高めるための支持層または補強層であってよい。本発明においてこのような熱可塑性樹脂層の使用は任意であるが、例えば、上記の高誘電性シート、またはそれを含む積層構造体の片面に対する支持層または両面に対する挟持層として用いることにより、高誘電性シートを含む積層体全体を物理的に補強し、積層体それ自体を電子装置用部材として取り扱う上での取り扱い作業性を改善することができる。
本発明の積層体は、上記の各層に加えて、その他の機能層を有してもよく、本発明の技術的硬化を損なわない限り、これらの機能層の厚みおよび種類を問わない。具体的には、その他の機能層として、保護層、非シリコーン系の接着層、反射層等の光学機能層が例示され、これらの層は所望により各層間(すなわち、中間層)または外層に設けてもよい。
本発明の積層体において、上記の各層の配置は任意であり、積層体に求められる電子装置用部材としての耐久性や強度、取扱作業性に応じて設計可能である。一方、上記の高誘電性シートを電気・電子部品、トランスデューサーまたは表示装置の誘電層として利用し、かつ、当該積層体全体をデバイスに圧着することで配置することを可能にしたり、積層体を構成する他の機能性層との層間密着性を改善するための中間層として利用する見地から、少なくとも2つの(L2)感圧接着層の間に、(L1)単層または複層の誘電性官能基を有するポリマー硬化物を含む高誘電性シートまたはそれを含む積層構造体が挟持された構造を有することが好ましい。
(L1)単層または複層の誘電性官能基を有するポリマー硬化物を含む高誘電性シート:(EAP)
(L2)感圧接着層:(PSA)
(L3)電極層:(EL)
(L4)非シリコーン系の熱可塑性樹脂層:(PF)
例2: PSA/EL/EAP/EL/PSA
例3: PSA/PF/EAP/PF/PSA
例4: PSA/EL/PF/EAP/PF/EL/PSA
例5: PSA/PF/EL/EAP/EL/PF/PSA
例6: PF/PSA/EL/EAP/EL/PSA/PF
例7: EL/PSA/EAP/PSA/EL
例8: PF/PSA/EL/EAP/PF/PSA/EL
例9: EL/PSA/EAP/EL
例10: EL/PSA/EAP/EL/PSA
例11: PF/PSA/EAP/PF
例12: PF/PSA/EAP/PF/PSA
例13: EL/PSA/PF/EAP/PF/PSA/EL
例14: PSA/EL/PF/EAP/PF/EL/PF
なお、例7、例13等のPSA上に電極層を形成した積層体については、PSA上に後述するセパレータを含む剥離性積層体の状態で出荷し、後からセパレータを剥がしてPSA上に電極層を設けてもよい。なお、タッチパネル等の積層型表示装置に実装する場合、PSA層を介してガラス基板等の表示面、ITO等の透明電極基板および表示モジュールが接合されてもよい。
本発明の積層体は、(L2)感圧接着層と対向する剥離面を備えた(L5)セパレータをさらに含む剥離性の積層体であってもよい。本発明の誘電性シートを含む積層部材は、デバイスに配置する際に部材単独で取り扱うことが求められる。感圧接着層と対向する剥離面を有するセパレータを用いることで、積層体を構成するセパレータから本発明の誘電性シートを含む積層構造を容易に分離して取り扱うことができ、かつ、セパレータを分離した際に露出する感圧接着層を用いて当該積層構造をデバイスに圧着し、固定することができる。このような積層体は、感圧接着層と対向する剥離面を備えた(L5)セパレータを有し、任意で、さらに、他の(L5)セパレータを備えていてもよく、以下の積層体の構成が例示できる。なお、以下の例において「/」は積層体の積層方向(一般に各機能層の表面に対して垂直な厚み方向)について、各層が対向していることを意味する。また、セパレータにおいて基材と剥離面は一体または同一層(材質または物理的な凹凸を設けたりして剥離性を持たせた基材)であってもよい。
例1: セパレータ/剥離面/(L2)感圧接着層/(L1)誘電性シートまたはそれを含む積層構造
例2: セパレータ/剥離面/(L2)感圧接着層/(L1)誘電性シートまたはそれを含む積層構造/(L2)感圧接着層/剥離面/セパレータ
特に、例2のように、二つの剥離面で本発明の誘電性シートを含む積層構造がサンドイッチされた構成を有する場合、本発明の誘電性シートを含む積層体を、セパレータで保護した状態で輸送(国外への輸出を含む)することができ、所望のタイミングと場所で、積層体の両面から剥離面を備えたセパレータを分離して、本発明の誘電性シートを含む積層体を、感圧接着層を用いて所望のデバイスに配置ないし積層することができる。
本発明の誘電性シートを含む積層体は、単独でフィルムコンデンサ等の誘電層として使用することができるが、電気・電子部品、トランスデューサーまたは表示装置に用いる電子装置用部材として特に好適である。具体的には、本発明の積層体は、電子材料、表示装置用部材またはトランスデューサー用部材(センサー、スピーカー、アクチュエーター、およびジェネレーター用を含む)として有用であり、特に、全体が透明な積層体は、表示パネルまたはディスプレイ用の部材として好適であり、画面を指先等で接触することにより機器、特に電子機器を操作可能な所謂タッチパネル用途および各種トランスデューサー用途に特に有用である。
本発明の誘電性シートを含む積層体は、電子装置用部材として用いることができ、具体的には、当該積層体をデバイス内に配置する工程を有する、電気・電子部品、トランスデューサーまたは表示装置の製造方法を提供することができる。
(II)上記の工程(I)で得た感圧接着層を外層に有する積層体をデバイス内に配置する工程
を有する、電気・電子部品、トランスデューサーまたは表示装置の製造方法を提供することができる。
[誘電性シートを形成する硬化性オルガノポリシロキサン組成物の原料成分]
・成分(a1):両末端ビニルジメチルシロキシ基封鎖、3,3,3−トリフルオロプロピルメチルシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマー(3,3,3−トリフルオロプロピルメチルシロキサンユニット:182、ジメチルシロキサンユニット:46、フルオロアルキル基の含有量:39モル%)。25度におけるE型粘度計で測定した粘度が約10,000mPa・sである。
・成分(a2):両末端ビニルジメチルシロキシ基封鎖、3,3,3−トリフルオロプロピルメチル−ジメチルシロキサンコポリマー(シロキサン重合度:273、3,3,3−トリフルオロプロピルメチルシロキサンユニット:216、ジメチルシロキサンユニット:57、フルオロアルキル基の含有量: 40モル%)。25度におけるE型粘度計での粘度が約17,500mPa・s。
・成分(B1):ジメチルヒドロシロキシユニットと3,3,3−トリフルオロプロピル基を有するT単位で構成されるMH 1.3TF3Pr(Mw=1.11×103)。なお、成分(B1)の重量平均分子量は、テトラヒドロフラン(THF)を溶媒に用いて、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量である。
・成分(C1):白金−両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖、3,3,3−トリフルオロプロピルメチルシロキサン錯体(シロキサン重合度:3、白金濃度で約0.5重量%)。
<ヒドロシリル化反応抑制剤>
・成分(D1): 3-メチル-1-ブチン-3-オール
<比誘電率の測定>
Wayne Kerr社製LCR6530Pを使用して比誘電率を測定した。測定には、基材フィルムPET上に、厚さ約1.5−2.0mmのフィルム状に硬化した試料を用いて行った。
<動的粘弾性測定>
動的粘弾性測定には、アントンパール社製MCR302を用いた。厚み約1.5mm、直径8mmのディスク状試料を作製し、パラレルプレート法を用いて、−80℃から150℃まで毎分3度の速度で昇温して測定した。その際、周波数1Hz、歪0.2%の条件のもと、23℃におけるせん断貯蔵弾性率を用いた。
前記の成分(a1)を99.08質量部、成分(B1)0.77質量部および成分(C1)0.07質量部および成分(D1)0.08質量部を含む硬化性オルガノポリシロキサン組成物を作成した。当該組成物中のビニル基1モル当たりのケイ素原子結合水素原子(Si−H)は、約0.7モルとなる量である。当該組成物をフィルム状に塗布し、80℃で15分加熱後、さらに150℃で15分間加熱して硬化させることにより、ゲル状の誘電性シート(オルガノポリシロキサン硬化物)を作製した。
前記の成分(a2)を99.37質量部、成分(B1)0.56質量部および成分(C1)0.08質量部を含む硬化性オルガノポリシロキサン組成物を作成した。当該組成物中のビニル基1モル当たりのケイ素原子結合水素原子(Si−H)は、約0.6モルとなる量である。当該組成物をフィルム状に塗布し、110℃で10分加熱して硬化させることにより、ゲル状の誘電性シート(オルガノポリシロキサン硬化物)を作製した。
表1に組成例3〜19において用いる、3,3,3−トリフルオロプロピル基含有MTQ型シリコーンレジンのシロキサン単位の構成((CH3)3SiO1/2単位:M単位、Trifluoropropyl-SiO3/2単位:TTfp単位、及びSiO4/2単位:Q単位)の構成比率、重量平均分子量およびトリフルオロプロピル基(=フルオロアルキル基)の含有量を示す。
上記の成分A1〜A10のほか、誘電性シートであり、かつ透明なシリコーン感圧接着剤層(OCA層)を与える硬化性オルガノポリシロキサン組成物の原料成分として、以下の成分を利用した。
成分(a3):両末端ビニルジメチルシロキシ基封鎖、3,3,3−トリフルオロプロピルメチルシロキサンポリマー (シロキサン重合度:250,フルオロアルキル基の含有量: 49モル%)
成分(a4):両末端ビニルジメチルシロキシ基封鎖、3,3,3−トリフルオロプロピルメチルジメチルシロキサンコポリマー(シロキサン重合度:390,フルオロアルキル基の含有量: 20モル%)
成分(B2):MH 1.7Q(Mw=1.00×103)
成分(B3):MHDTfp 13MH(ケイ素原子結合水素原子0.092重量%)
式中、MHは、(CH3)2(H)SiO1/2基を表し、DTfpは、(3,3,3−トリフルオロプロピル)メチルSiO2/2基を表し、QはSiO4/2基を表す。
成分(C2):白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体(白金濃度で約0.6重量%)
成分(D2):1, 3, 5, 7 -テトラメチル-1, 3, 5, 7-テトラビニルシクロテトラシロキサン
成分(E):1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン
ガラスバイアル中にて、成分(A1)(ただし、(E)1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンの70質量%溶液58.49質量部) 40.94質量部、成分(E)17.54質量部、成分(a3)40.88質量部、成分(B1)0.53質量部、成分(C2)0.06質量部および成分(D2)0.06質量部を混合することで、組成例3である硬化性オルガノポリシロキサン組成物を作製した。
組成例3と同様にして、下表2および表3に示す成分および組成により、組成例4〜19である硬化性オルガノポリシロキサン組成物を作製した。
<比誘電率の測定>
組成例3〜19に係るオルガノポリシロキサン硬化物について、Wayne Kerr社製LCR6530Pを使用して比誘電率を測定した。測定には、室温にて一晩放置し、その後150℃にて15分間かけて硬化した約1.0mmのフィルム状試料を用いて行った。
<動的粘弾性測定>
組成例3、6、8、10〜14、18および19に係るオルガノポリシロキサン硬化物について、動的粘弾性測定には、アントンパール社製MCR301用いた。各組成例の硬化性オルガノポリシロキサン組成物を室温にて一晩放置し、その後150℃にて15分間硬化させた。その後、厚み約1mm、直径8mmのディスク状試料を作製し、パラレルプレート法を用いて、歪0.1%および周波数1Hz で −60℃から150℃まで毎分3℃の速度で昇温して測定した。
<光透過率の測定>
組成例3〜19に係るオルガノポリシロキサン硬化物について、Konica Minolta社製 Spectrophotometer CM-5を使用して、全光線透過率を測定した。
各組成例の硬化性オルガノポリシロキサン組成物を、硬化後の厚さが約300μmとなるように、ポリエチレンテレフタレート(PET、厚さ50μm)上に塗布した。それを室温にて一晩放置し、その後150℃にて15分間硬化させて、得られたフィルム状の試料を測定に供した。上記の組成例に係るオルガノポリシロキサン硬化物の全光線透過率は89%(共通)であり、使用したPETフィルムの全光線透過率を考慮すると、組成例3〜19により得られるオルガノポリシロキサン硬化物は透明性を必要とする場合に十分使用可能である。
<粘着力の測定>
組成例3〜19に係るオルガノポリシロキサン硬化物について、自動塗工機(テスター産業社製、PI-1210)を用い、PET基材(厚さ50μm)上に硬化後の厚さが約100μmとなるように、各組成例の硬化性オルガノポリシロキサン組成物を塗布した。70℃で約60分放置し、その後150℃にて15分間硬化させた。得られた硬化物フィルム上にPET基材(厚さ50μm)を張り合わせ試験片を作製した。その剥離力の測定は23℃、湿度50%の環境でおこない、速度300mm/min、180°ピールで行った(Orientec社製、RTC-1210)。
剥離層を備えたPETフィルム(セパレータ)上にシリコーン感圧接着剤組成物 SD4580 FC(東レ・ダウコーニング株式会社製)を50μm厚となるように塗布し、120℃―5分間の条件で加熱硬化させ、剥離層を備えたPETフィルム(セパレータ)上にシリコーン系感圧接着剤シートが形成された積層体を得た。なお、以下の実施例は上記のSD4580 FC以外の感圧接着剤組成物を用いてもよく、PETフィルム以外のセパレータ基材を用いてもよい。
組成例1または2から選ばれる一つのオルガノポリシロキサン硬化物からなる、ゲル状の高誘電性シート上に、調整例1で作成したセパレータ上にシリコーン系感圧接着剤シートを備えた積層体をシリコーン系感圧接着剤シート面が高誘電性シートと対向するように貼り付け、圧着した。その後、高誘電性シートの逆面に対して、同様に調整例1で作成したセパレータ上にシリコーン系感圧接着剤シートを備えた積層体を貼り付け、圧着した。これにより、単層の高誘電性シートの両面にシリコーン系感圧接着層およびセパレータが対称的に積層された積層体を作成することができた。
組成例1または2から選ばれる一つのオルガノポリシロキサン硬化物からなる、ゲル状の高誘電性シート上に、PETフィルムが高誘電性シートと対向するように貼り付け、圧着した。さらに、当該PETフィルム上に、調整例1で作成したセパレータ上にシリコーン系感圧接着剤シートを備えた積層体をシリコーン系感圧接着剤シート面がPETフィルムと対向するように貼り付け、圧着した。同様の方法で、高誘電性シート上に、PETフィルム、シリコーン系感圧接着剤シートおよびセパレータが積層された積層体をもう一つ作成した。
2枚のPETフィルム間で組成例1または2から選ばれる一つの硬化性オルガノポリシロキサン組成物を硬化させることにより、PETフィルム間に挟持されたゲル状の高誘電性シートを作製した。次いで、各々のPETフィルム上に、調整例1で作成したセパレータ上にシリコーン系感圧接着剤シートを備えた積層体をシリコーン系感圧接着剤シート面がPETフィルムと対向するように貼り付け、圧着した。これにより、単層の高誘電性シートの両面にPETフィルム、シリコーン系感圧接着層およびセパレータが対称的に積層された積層体を作成することができた。
剥離層を備えたPETフィルム(セパレータ)上に硬化後の厚さが約100μmとなるように、組成例3〜19から選ばれる一つの硬化性オルガノポリシロキサン組成物を塗布した。70℃で約60分放置し、その後150℃にて15分間硬化させることにより、剥離層を備えたPETフィルム(セパレータ)上に誘電性官能基を含む透明なシリコーン系感圧接着剤シートが形成された積層体を得た。
2枚のPETフィルム間で組成例1または2から選ばれる一つの硬化性オルガノポリシロキサン組成物を硬化させることにより、PETフィルム間に挟持されたゲル状の高誘電性シートを作成した。次いで、各々のPETフィルム上に、調整例2で作成したセパレータ上に誘電性官能基を含む透明なシリコーン系感圧接着剤シートを備えた積層体をシリコーン系感圧接着剤シート面がPETフィルムと対向するように貼り付け、圧着した。これにより、単層の高誘電性シートの両面にPETフィルム、誘電性官能基を含む透明なシリコーン系感圧接着層およびセパレータが対称的に積層された積層体を作成することができた。
実施例1において、組成例1または2から選ばれる一つのオルガノポリシロキサン硬化物からなるゲル状の高誘電性シートを、組成例3〜19から選ばれる一つのオルガノポリシロキサン硬化物からなる高誘電性シートに置き換えたほかは、実施例1と同様にして、単層の高誘電性シートの両面にシリコーン系感圧接着層およびセパレータが対称的に積層された積層体を作成することができた。なお、当該高誘電性シートは、透明かつシリコーン系の接着層としての機能を併有する層である。
実施例2において、組成例1または2から選ばれる一つのオルガノポリシロキサン硬化物からなるゲル状の高誘電性シートを、組成例3〜19から選ばれる一つのオルガノポリシロキサン硬化物からなる高誘電性シートに置き換えたほかは、実施例2と同様にして、2層の高誘電性シートの両面にPETフィルム、シリコーン系感圧接着層およびセパレータが対称的に積層された積層体を作成することができた。なお、当該高誘電性シートは、透明かつシリコーン系の接着層としての機能を併有する層である。
実施例3で作製した積層体の片面の剥離層を剥がし、感圧接着層を露出させた。ついで、片面にITO導電層(電極層)を有するPETフィルムを、当該ITO導電層が、前記の実施例3にかかる積層体の感圧接着層と対向するように貼り合わせることにより、ITO導電層と感圧接着層が密着した構造を有する積層体を形成した。さらに、当該積層体の片面の剥離面(=実施例3の積層体の二つの剥離面のひとつであって、先に剥離させた面と異なる面に相当する)を剥がして、感圧接着面を露出させ、先の貼り合わせと同様に、片面にITO導電層(電極層)を有するPETフィルムを、当該ITO導電層が、前記の感圧接着層と対向するように貼り合わせ、以下の構成を備えた積層体を作製した。
積層体の構成:PETフィルム/ITO導電層/感圧接着層/PETフィルム/誘電性シリコーン層/PETフィルム/感圧接着層/ITO導電層/PETフィルム
備考:上記構成のうち、“感圧接着層/PETフィルム/誘電性シリコーン層/PETフィルム/感圧接着層”の構造は、実施例3の積層体の両面の剥離層(セパレータ)を除いた構造に相当する。
2枚のPETフィルム間で組成例1または2から選ばれる一つの硬化性オルガノポリシロキサン組成物を硬化させることにより、PETフィルム間に挟持されたゲル状の高誘電性シートを作製した。当該PETフィルムの片面上に、銀導電ペーストをスクリーン印刷し、加熱硬化させることで、PETフィルム上に銀導電膜(電極層)を備えた積層体(以下、「高誘電性シートを含む積層体」)を作製した。さらに、上記の積層体と別に、PETフィルム上に銀導電ペーストをスクリーン印刷し、半硬化状態の銀導電膜(電極層)を形成した電極層付のPETフィルム(以下、「半硬化状態の電極層付のPETフィルム」)を作製した。
最後に、高誘電性シートを含む積層体の電極層を有しないPETフィルム面に、半硬化状態の電極層付のPETフィルムの銀導電膜が対向するように貼り合せ、銀導電膜を完全に硬化させることにより、両面を結着させ、以下の構成を備えた積層体を作製した。当該積層体は、その両面に、さらに、感圧接着層を配置して、本発明の実施例として利用可能である(応用例2における測定参照)。
構成:PETフィルム/電極層/PETフィルム/高誘電性シリコーン層/PETフィルム/電極層
実施例7記載の積層体の構成において、ゲル状の高誘電性シリコーンシート(150μm厚)、PETフィルム(50μm厚)、シリコーン系感圧接着剤(50μm厚)、ITO導電膜付PETフィルム( 135μm厚)を使用し、5cmx5cmの面積の積層体を作製した。また、ITO導電膜は1cmx1cmの正方形を3x3マトリックスパターニングし、各列からリードを引いた。上下リードが90度交差して電極が重なり合うように配置した。図5に電極層(ITO導電膜)ののマトリックスパターンを示す。
応用例1で得られた積層体の上下中間のリードに、LCRメーターU1732C(KEYSIGHT社製)を接続し、それ以外のリードは装置のガードに連結した。積層体片面にシリコーン系感圧接着層(50μm厚)および0.2mmのガラスを貼り付け、その上から中心の電極に合わせて重さの異なる分銅を約30秒間それぞれおいて静電容量を測定した。表4に加えた荷重と静電容量の変化率を示す。
実施例8記載の積層体の構成において、ゲル状の高誘電性シリコーンシート(150μm厚)、PETフィルム(50μm厚)、銀導電膜(35μm厚)からなる電極層および半硬化状態の銀導電膜(35μm厚、硬化時)を形成したPETフィルム(75μm厚)を使用し、5cmx5cmの面積の積層体を作製した。銀導電膜は、ゲル状の高誘電性シートを挟み込んだ片面のPETフィルム上に、銀導電ペースト(味の素ファインテクノ社製)をスクリーン印刷し、100℃−1時間で加熱硬化させることで作製した。一方、半硬化状態の銀導電膜(35μm厚、硬化時)を形成したPETフィルムは、75μm厚のPETフィルム上に銀導電ペースト(味の素ファインテクノ社製)をスクリーン印刷することにより作製した。なお、当該半硬化状態の銀導電膜は、これらを貼り合せた後に、加熱硬化して、両面を結着させた。
本積層体において、応用例1同様に、銀導電膜は1cmx1cmの正方形を3x3マトリックスパターニングし、各列からリードを引いた。上下リードが90度交差して電極が重なり合うように配置した。図7に本積層体の断面図(側面図)を示す。また、図6に本積層体の上面図を示す。なお、当該積層体は、次項の「測定例2」に示すとおり、さらに感圧接着層を設けて使用される。
応用例2で得られた積層体の上下中間のリードに、LCRメーターU1732C(KEYSIGHT社製)を接続し、それ以外のリードは装置のガードに連結した。積層体銀導電膜面に調整例1同様に、シリコーン系感圧接着層(50μm厚)および0.2mm厚のガラスを貼り付け、その上から中心の電極に合わせて重さの異なる分銅を約30秒間それぞれおいて静電容量を測定した。表4に加えた荷重と静電容量の変化率を示す。
図2の積層体は、高誘電性シートの両面にPETフィルムが設けられており、その両側にシリコーン系感圧接着層が設けられた構造を有する。
図3の積層体は、図1の積層体のシリコーン系感圧接着層の外側に、シリコーン系感圧接着層と対向する剥離面を備えたセパレータを有する。
図4の積層体は、高誘電性シートの両面にPETフィルムが設けられており、その両側に感圧接着層があり、さらに電極層を有するPETフィルムを備えた構造を有する。
図5は、PETフィルム上に1cmx1cmの正方形を3x3マトリックスパターニングした電極の上面図である。
図6は、図5の電極を上下90度ずらし、電極層およびPETフィルムを含む積層体(3+4)間に高誘電性シート、PETフィルムが配置された積層体上面図である。
図7の積層体は、図6の積層体の断面図である。
2 シリコーン系感圧接着層:(PSA)
3 電極層:(EL)
3a:電極1
3b:電極2
3c:電極3
4 ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム
5 積層面2に対向する剥離面を備えたセパレータ
Claims (15)
- (L1)単層または複層の誘電性官能基を有するポリマー硬化物を含む高誘電性シートおよび少なくとも1つの(L2)感圧接着層を含む積層体。
- 少なくとも2つの(L2)感圧接着層の間に、(L1)単層または複層の誘電性官能基を有するポリマー硬化物を含む高誘電性シートまたはそれを含む積層構造体が挟持された構造を有する、請求項1に記載の積層体。
- さらに、(L3)電極層および(L4)非シリコーン系の熱可塑性樹脂層から選ばれる1種類以上の層を有する、請求項1または請求項2に記載の積層体。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の積層体であって、(L1)単層または複層の誘電性官能基を有するポリマー硬化物を含む高誘電性シートの少なくとも片面に(L3)電極層および(L4)非シリコーン系の熱可塑性樹脂層から選ばれる1種類以上の層を有するもの。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の積層体であって、(L2)感圧接着層の少なくとも片面に(L3)電極層および(L4)非シリコーン系の熱可塑性樹脂層から選ばれる1種類以上の層を有するもの。
- 誘電性官能基を有するポリマー硬化物を含む高誘電性シートおよび感圧接着層が実質的に透明である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の積層体。
- 誘電性官能基を有するポリマー硬化物が、フルオロアルキル基含有オルガノポリシロキサン硬化物である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の積層体。
- 誘電性官能基を有するポリマー硬化物が、23℃におけるせん断貯蔵弾性率が103〜105Paの範囲にあるフルオロアルキル基含有オルガノポリシロキサン硬化物である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の積層体。
- 誘電性官能基を有するポリマー硬化物が、ケイ素原子上の全ての置換基の10モル%以上が、(CpF2p+1)-R- (Rは炭素原子数1〜10のアルキレン基であり、pは1〜8の範囲の数である)で表されるフルオロアルキル基であるフルオロアルキル基含有オルガノポリシロキサンを少なくとも含む硬化性オルガノポリシロキサン組成物を硬化させてなる、フルオロアルキル基含有オルガノポリシロキサン硬化物である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の積層体。
- (L2)感圧接着層が (A)硬化反応性官能基を分子中に平均して1を超える数有する直鎖状または分岐鎖状のオルガノポリシロキサン、 (B)オルガノポリシロキサンレジン、および(C)硬化剤を含む硬化性シリコーン組成物の硬化物からなるシリコーン系感圧接着層である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の積層体。
- (L2)感圧接着層と対向する剥離面を備えた(L5)セパレータをさらに含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の積層体。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の積層体を含む、電気・電子部品、トランスデューサーまたは表示装置。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の積層体からなる、電気・電子部品、トランスデューサー用部材または表示装置用部材。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の積層体をデバイス内に配置する工程を有する、電気・電子部品、トランスデューサーまたは表示装置の製造方法。
- (I)請求項11に記載の積層体から(L5)セパレータを除去する工程、および
(II)上記の工程(I)で得た感圧接着層を外層に有する積層体をデバイス内に配置する工程
を有する、電気・電子部品、トランスデューサーまたは表示装置の製造方法。
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