KR20170131248A - 신축성 막 및 그 형성 방법, 배선 피복 기판의 제조 방법, 그리고 신축성 배선막 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

[과제] 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면의 발수성도 우수한 신축성 막을 제공한다.
[해결수단] 신축성 막으로서, (A) 실록산 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물, (B) 우레탄 결합을 갖는 상기 (A) 성분 이외의 (메트)아크릴레이트 화합물 및 (C) 대기압에서의 비점이 115∼200℃의 범위인 유기 용제를 함유하는 조성물의 경화물이고, 상기 (A) 성분이 막의 표면 측에 편재하는 것인 것을 특징으로 하는 신축성 막.

Description

신축성 막 및 그 형성 방법, 배선 피복 기판의 제조 방법, 그리고 신축성 배선막 및 그 제조 방법{STRETCHABLE FILM AND METHOD FOR FORMING THE SAME, METHOD FOR MANUFACTURING COATED WIRING SUBSTRATE, AND STRETCHABLE WIRING FILM AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은, 신축성과 강도와 발수성을 겸비한 신축성 막 및 그 형성 방법, 신축성 막으로 기판 상의 도전성 배선의 한쪽 면이 피복된 배선 피복 기판의 제조 방법, 그리고 신축성 막으로 도전성 배선의 양면이 피복된 신축성 배선막 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 IoT(Internet of Things)의 보급과 함께 웨어러블 디바이스의 개발이 진행되고 있다. 인터넷에 접속할 수 있는 시계나 안경이 대표적인 예이다. 또한, 의료 분야나 스포츠 분야에서도 몸의 상태를 항상 모니터링할 수 있는 웨어러블 디바이스가 필요하게 되고 있으며, 앞으로의 성장 분야이다.
웨어러블 디바이스로서는, 몸에 붙여 항상 몸의 상태를 모니터링하는 형태가 있다. 이러한 웨어러블 디바이스는, 통상 몸으로부터의 전기 신호를 검지하기 위한 생체 전극, 전기 신호를 센서에 보내기 위한 배선, 센서가 되는 반도체 칩과 전지로 이루어진다. 또한, 통상 피부에 점착하기 위한 점착 패드도 필요하다. 생체 전극 및 이 주위의 배선이나 점착 패드의 구조에 관해서는 특허문헌 1에 상세히 기재되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 웨어러블 디바이스는, 생체 전극의 주위에 실리콘계 점착막이 배치되고, 생체 전극과 센서 디바이스의 사이는 신축성의 우레탄막으로 피복된 자바라 형태의 신축 가능한 은 배선으로 연결되어 있다.
우레탄막은 신축성과 강도가 높아, 신축 배선의 피복막으로서 우수한 기계 특성을 갖고 있다. 그러나, 우레탄막에는 가수분해성이 있기 때문에, 가수분해에 의해서 신축성과 강도가 저하한다고 하는 결점이 있다. 한편, 실리콘막에는 가수분해성이 없지만, 강도가 낮다고 하는 결점이 있다.
그래서, 우레탄 결합과 실록산 결합 양쪽을 분자 내에 갖는 실리콘우레탄 폴리머가 검토되고 있다. 이 폴리머의 경화물은, 실리콘 단독보다는 고강도이며, 폴리우레탄 단독보다는 저가수분해성이다. 그러나, 이 폴리머의 경화물로는, 폴리우레탄 단독의 강도, 실리콘 단독의 발수성에는 미치지 못하고, 실리콘과 폴리우레탄의 중간의 강도와 발수성밖에 얻지 못한다.
또 한편으로, 폴리우레탄과 실리콘을 블렌드한 재료가 검토되고 있다. 예컨대, 특허문헌 2나 특허문헌 3에는, 반응성이 없는 실리콘과 가교성의 폴리우레탄을 블렌드한 재료가 기재되어 있다. 이러한 재료로 막을 형성하면, 경화 후의 폴리우레탄의 막 표면에 실리콘이 부유되어 나와(블리드아웃), 막 표면의 발수성이 향상된다. 그러나, 이러한 막에서는, 실리콘이 가교하고 있지 않기 때문에, 막 표면의 실리콘이 벗겨져 떨어져, 발수성이 저하하기 쉽다고 하는 문제가 있다.
또한, 특허문헌 4에는, 가교성의 우레탄아크릴레이트와 실리콘아크릴레이트를 블렌드한 재료가 기재되어 있다. 이 재료에서는, 실리콘아크릴레이트의 블렌드에 의해서 내열성을 올리고, 우레탄아크릴레이트에 의해서 고강도이며 접착성이 있는 경화물을 형성할 수 있다. 단, 이 재료에서는 용제를 배합하고 있지 않다. 또한, 특허문헌 5에는, 가교성의 우레탄아크릴레이트와, 실리콘우레탄아크릴레이트와, 에탄올이나 메탄올 등의 저비점의 용제를 블렌드한 재료가 기재되어 있다. 단, 이 재료는, 우레탄아크릴레이트의 비율에 대하여 실리콘우레탄아크릴레이트의 비율이 높은 것이다. 또한 특허문헌 6에도, 가교성의 우레탄아크릴레이트와 실리콘우레탄아크릴레이트를 블렌드한 재료가 기재되어 있다. 단, 이 재료에서는 용제를 배합하고 있지 않다.
이와 같이, 지금까지도 가교성의 우레탄아크릴레이트와 실리콘(우레탄)아크릴레이트를 블렌드한 재료는 검토되고 있지만, 이들 재료로 얻어지는 경화물에서는 우레탄아크릴레이트와 실리콘(우레탄)아크릴레이트가 균일하게 분산된 상태로 경화되어 있기 때문에, 실리콘과 폴리우레탄의 중간의 강도와 발수성밖에 얻지 못한다.
또한, 특허문헌 7에는, 가교성의 우레탄아크릴레이트와, 실리콘우레탄아크릴레이트와, 가교성의 용제를 블렌드한 재료가 기재되어 있다. 그러나, 이들 재료를 경화시킬 때는, 우레탄아크릴레이트와 실리콘우레탄아크릴레이트가 가교할 때에 중합성 이중 결합을 갖는 가교성의 용제도 동시에 가교해 버리기 때문에, 우레탄아크릴레이트와 실리콘우레탄아크릴레이트가 균일하게 분산된 상태로 경화한다. 따라서, 경화물은, 실리콘과 폴리우레탄의 중간의 강도와 발수성밖에 얻지 못한다. 또한, 가교성의 용제로서 사용되고 있는 2-에틸헥실아크릴레이트는, 비점이 200℃를 넘는 것으로, 증발 속도가 느리다고 하는 문제도 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 2004-033468호 공보 특허문헌 2: 일본 특허공개 2011-194757호 공보 특허문헌 3: 일본 특허공개 2013-139534호 공보 특허문헌 4: 일본 특허공개 2005-320418호 공보 특허문헌 5: 일본 특허 3865622호 공보 특허문헌 6: 일본 특허 5495799호 공보 특허문헌 7: 일본 특허공개 평5-278166호 공보
이러한 배경에서, 폴리우레탄과 같은 정도의 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면은 실리콘과 같은 정도의 우수한 발수성을 갖는 신축성 막 및 그 형성 방법의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은, 상기 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면의 발수성도 우수한 신축성 막 및 그 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 이러한 신축성 막을 이용한 배선 피복 기판의 제조 방법, 그리고 신축성 배선막 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 달성하기 위해서, 본 발명에서는, 신축성 막으로서, (A) 실록산 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물, (B) 우레탄 결합을 갖는 상기 (A) 성분 이외의 (메트)아크릴레이트 화합물 및 (C) 대기압에서의 비점이 115∼200℃의 범위인 유기 용제를 함유하는 조성물의 경화물이며, 상기 (A) 성분이 막의 표면 측에 편재하는 것인 신축성 막을 제공한다.
이러한 신축성 막이라면, 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면의 발수성도 우수한 신축성 막으로 된다.
또한, 상기 (A) 성분의 비율이, 상기 (C) 성분을 제외한 조성물 중의 고형분의 총량에 대하여 1∼35 질량%의 범위인 것이 바람직하다.
(A) 성분이 이러한 비율이라면, 신축성 막의 표면 측에 편재하는 (A) 성분이 충분한 양으로 되기 때문에, 신축성 막의 표면의 발수성이 더욱 양호한 것으로 된다. 또한, (A) 성분의 양이 적량이며, (B) 성분의 비율이 지나치게 낮아지지 않기 때문에, 신축성 막의 강도가 보다 양호한 것으로 될 뿐만 아니라, (A) 성분의 응집물이 발생하여 얼룩 모양의 층 분리 구조로 될 우려가 없다.
또한, 상기 (A) 성분이 하기 일반식 (1-1), (1-2) 또는 (1-3)으로 표시되는 화합물이고, 상기 (B) 성분이 하기 일반식(2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00001
(식에서, R1, R2, R6, R7, R8, R9, R14, R15, R16은 수소 원자 또는 트리메틸실릴옥시기, 혹은 탄소수 1∼10의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 2∼10의 알케닐기, 탄소수 2∼10의 알키닐기이고, 이들이 히드록시기, 알콕시기, 아미노기 및 할로겐 원자에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R10은 수소 원자 또는 트리메틸실릴기, 혹은 탄소수 1∼10의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 2∼10의 알케닐기, 탄소수 2∼10의 알키닐기이고, 이들이 히드록시기, 알콕시기, 아미노기 및 할로겐 원자에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R15와 R16은 결합하여 고리를 형성하여도 좋으며, 이 경우는 R15와 R16이 합쳐져 에테르기를 형성한다. R9와 R10은 결합하여 고리를 형성하여도 좋으며, 이 경우는 R9와 R10은 단결합을 형성한다. R3, R11, R17은 탄소수 3∼30의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기이고, 에테르기를 갖고 있어도 좋다. R4, R12, R18은 단결합, 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기, 또는 탄소수 6∼20의 아릴렌기이고, 에테르기, 에스테르기, 카르보네이트기, 카르바메이트기, 아미드기, 우레아기, 히드록시기 및 티오우레탄 결합에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R5, R13, R19, R23은 수소 원자 또는 메틸기이다. R20, R22는 단결합, 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기, 탄소수 6∼20의 아릴렌기, 또는 탄소수 2∼20의 알케닐렌기이고, 에테르기, 에스테르기, 아릴기 및 아릴렌기에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R21은 단결합 또는 탄소수 1∼15의 2가 탄화수소기이다. X는 단결합, 또는 에테르기, 에스테르기 및 카르보네이트기에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋은 탄소수 1∼12의 2가 탄화수소기이다. Y1, Y2는 어느 한쪽이 산소 원자이고 또 한쪽이 NH기이다. a, d는 1∼100의 정수이고, b는 0∼100의 정수, c는 1∼100의 정수이고, b+c는 1∼100이며, e는 1∼100의 정수, f는 0∼200의 정수, g는 0∼200의 정수이다.)
이러한 (A) 성분 및 (B) 성분이라면, 신축성 막의 신축성, 강도 및 막 표면의 발수성이 더욱 양호한 것으로 된다.
또한, 상기 (C) 성분이, 2-옥타논, 2-노나논, 2-헵타논, 3-헵타논, 4-헵타논, 2-헥사논, 3-헥사논, 디이소부틸케톤, 메틸시클로헥사논, 아세토페논, 메틸아세토페논, 아세트산프로필, 아세트산부틸, 아세트산이소부틸, 아세트산아밀, 아세트산부테닐, 아세트산이소아밀, 아세트산페닐, 포름산프로필, 포름산부틸, 포름산이소부틸, 포름산아밀, 포름산이소아밀, 발레르산메틸, 펜텐산메틸, 크로톤산메틸, 크로톤산에틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
이러한 (C) 성분은, 상기와 같은 범위의 비점을 갖는 것이기 때문에, 본 발명의 신축성 막에 특히 적합하다.
또한, 상기 신축성 막은 JIS C 2151에 규정되는 신축률이 40∼300%인 것이 바람직하다.
이러한 신축률이라면, 신축 배선의 피복막으로서 특히 적합하게 이용할 수 있다.
또한, 상기 신축성 막이, 신축성을 갖는 도전성 배선을 덮는 막으로서 이용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 신축성 막은 특히 이러한 용도에 적합하게 이용할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 신축성 막을 형성하는 방법으로서, (A) 실록산 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물, (B) 우레탄 결합을 갖는 상기 (A) 성분 이외의 (메트)아크릴레이트 화합물, 및 (C) 대기압에서의 비점이 115∼200℃의 범위인 유기 용제를 함유하는 조성물을 기판 상에 도포하고, 가열에 의해서 상기 (C) 성분을 증발시킴과 더불어, 상기 (A) 성분을 막의 표면 측에 편재시키고, 그 후, 광 조사에 의해서 상기 (A) 성분 및 상기 (B) 성분을 경화시키는 신축성 막의 형성 방법을 제공한다.
이러한 방법이라면, 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면의 발수성도 우수한 신축성 막을 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 상기 (A) 성분의 비율을, 상기 (C) 성분을 제외한 조성물 중의 고형분의 총량에 대하여 1∼35 질량%의 범위로 하는 것이 바람직하다.
(A) 성분을 이러한 비율로 하면, 신축성 막의 표면 측에 편재하는 (A) 성분을 충분한 양으로 할 수 있기 때문에, 신축성 막의 표면의 발수성을 더욱 양호한 것으로 할 수 있다. 또한, (A) 성분의 양이 적량이고, (B) 성분의 비율이 지나치게 낮아지지 않기 때문에, 신축성 막의 강도를 보다 양호한 것으로 할 수 있을 뿐만 아니라, (A) 성분의 응집물이 발생하여 얼룩 모양의 층 분리 구조로 될 우려가 없다.
또한, 상기 (A) 성분으로서 하기 일반식 (1-1), (1-2) 또는 (1-3)으로 표시되는 화합물을 이용하고, 상기 (B) 성분으로서 하기 일반식(2)으로 표시되는 화합물을 이용하는 것이 바람직하다.
Figure pat00002
(식에서, R1, R2, R6, R7, R8, R9, R14, R15, R16은 수소 원자 또는 트리메틸실릴옥시기, 혹은 탄소수 1∼10의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 2∼10의 알케닐기, 탄소수 2∼10의 알키닐기이고, 이들이 히드록시기, 알콕시기, 아미노기 및 할로겐 원자에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R10은 수소 원자 또는 트리메틸실릴기, 혹은 탄소수 1∼10의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 2∼10의 알케닐기, 탄소수 2∼10의 알키닐기이고, 이들이 히드록시기, 알콕시기, 아미노기 및 할로겐 원자에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R15와 R16은 결합하여 고리를 형성하여도 좋으며, 이 경우는 R15와 R16이 합쳐져 에테르기를 형성한다. R9와 R10은 결합하여 고리를 형성하여도 좋으며, 이 경우는 R9와 R10은 단결합을 형성한다. R3, R11, R17은 탄소수 3∼30의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기이고, 에테르기를 갖고 있어도 좋다. R4, R12, R18은 단결합, 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기, 또는 탄소수 6∼20의 아릴렌기이고, 에테르기, 에스테르기, 카르보네이트기, 카르바메이트기, 아미드기, 우레아기, 히드록시기 및 티오우레탄 결합에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R5, R13, R19, R23은 수소 원자 또는 메틸기이다. R20, R22는 단결합, 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기, 탄소수 6∼20의 아릴렌기, 또는 탄소수 2∼20의 알케닐렌기이고, 에테르기, 에스테르기, 아릴기 및 아릴렌기에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R21은 단결합 또는 탄소수 1∼15의 2가 탄화수소기이다. X는 단결합, 또는 에테르기, 에스테르기 및 카르보네이트기에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋은 탄소수 1∼12의 2가 탄화수소기이다. Y1, Y2는 어느 한쪽이 산소 원자이고 또 한쪽이 NH기이다. a, d는 1∼100의 정수이고, b는 0∼100의 정수, c는 1∼100의 정수이고, b+c는 1∼100이며, e는 1∼100의 정수, f는 0∼200의 정수, g는 0∼200의 정수이다.)
이러한 (A) 성분 및 (B) 성분을 이용하면, 신축성, 강도 및 막 표면의 발수성이 더욱 양호한 신축성 막을 형성할 수 있다.
또한, 상기 (C) 성분으로서, 2-옥타논, 2-노나논, 2-헵타논, 3-헵타논, 4-헵타논, 2-헥사논, 3-헥사논, 디이소부틸케톤, 메틸시클로헥사논, 아세토페논, 메틸아세토페논, 아세트산프로필, 아세트산부틸, 아세트산이소부틸, 아세트산아밀, 아세트산부테닐, 아세트산이소아밀, 아세트산페닐, 포름산프로필, 포름산부틸, 포름산이소부틸, 포름산아밀, 포름산이소아밀, 발레르산메틸, 펜텐산메틸, 크로톤산메틸, 크로톤산에틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트에서 선택되는 1종 이상을 이용하는 것이 바람직하다.
이러한 (C) 성분은, 상기와 같은 범위의 비점을 갖는 것이기 때문에, 본 발명의 신축성 막의 형성 방법에 특히 적합하다.
또한, 본 발명에서는, 신축성을 갖는 도전성 배선의 양면이 상기한 신축성 막으로 피복된 것이며, 상기 신축성 막의 (A) 성분이 편재된 표면이 외측, 상기 도전성 배선이 내측에 배치된 것인 신축성 배선막을 제공한다.
이러한 신축성 배선막이라면, 도전성 배선의 양면이 상기한 본 발명의 신축성 막으로 피복되어 있기 때문에, 신축성 및 강도가 우수할 뿐만 아니라, 표면의 발수성도 우수한 것으로 된다.
또한, 본 발명에서는, 신축성을 갖는 도전성 배선의 양면을, 상기한 신축성 막의 상기 (A) 성분이 편재된 표면이 외측이 되도록 2장의 신축성 막으로 사이에 끼워 가열과 가압에 의해서 라미네이트함으로써, 상기 도전성 배선의 양면을 피복하는 신축성 배선막의 제조 방법을 제공한다.
이러한 제조 방법이라면, 도전성 배선의 양면을 상기한 본 발명의 신축성 막으로 피복하기 때문에, 신축성 및 강도가 우수할 뿐만 아니라, 표면의 발수성도 우수한 신축성 배선막을 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 신축성을 갖는 도전성 배선을 기판 상에 놓고, 이 위에 (A) 실록산 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물, (B) 우레탄 결합을 갖는 상기 (A) 성분 이외의(메트)아크릴레이트 화합물, 및 (C) 대기압에서의 비점이 115∼200℃의 범위인 유기 용제를 함유하는 조성물을 도포하고, 가열에 의해서 상기 (C) 성분을 증발시킴과 더불어, 상기 (A) 성분을 막의 표면 측에 편재시키고, 그 후, 광 조사에 의해서 상기 (A) 성분 및 상기 (B) 성분을 경화시켜 신축성 막을 형성함으로써, 상기 도전성 배선의 한쪽 면이 피복된 배선 피복 기판을 제조하는 배선 피복 기판의 제조 방법을 제공한다.
이러한 제조 방법이라면, 도전성 배선의 한쪽 면을, 신축성 및 강도가 우수하고, 막 표면의 발수성도 우수한 본 발명의 신축성 막으로 피복한 배선 피복 기판을 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 이와 같이 하여 제조한 배선 피복 기판은, 신축성 배선막의 제조에 적합하게 이용할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 상기한 방법으로 제조한 배선 피복 기판의 상기 기판으로부터 상기 한쪽 면이 피복된 도전성 배선을 일단 벗겨내고, 피복한 면을 밑으로 하여 상기 기판 상에 놓고, 이 위에 상기 (A) 성분, (B) 성분 및 (C) 성분을 함유하는 조성물을 도포하고, 가열에 의해서 상기 (C) 성분을 증발시킴과 더불어, 상기 (A) 성분을 막의 표면 측에 편재시키고, 그 후, 광 조사에 의해서 상기 (A) 성분 및 상기 (B) 성분을 경화시켜 신축성 막을 형성함으로써, 상기 도전성 배선의 양면이 피복된 신축성 배선막을 제조하는 신축성 배선막의 제조 방법을 제공한다.
이러한 제조 방법이라면, 도전성 배선의 양면을 상기한 본 발명의 신축성 막으로 피복하기 때문에, 신축성 및 강도가 우수할 뿐만 아니라, 표면의 발수성도 우수한 신축성 배선막을 용이하게 제조할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 신축성 막이라면, 폴리우레탄과 같은 정도의 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면은 실리콘과 같은 정도의 우수한 발수성을 갖는 신축성 막으로 된다. 또한, 막 표면에 편재하는 (A) 실록산 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물이 가교되어 있기 때문에, 실리콘을 표면에 블리드아웃시킨 것과는 달리, 막 표면의 실리콘이 벗겨져 떨어져 발수성이 저하할 우려가 없다. 또한, 본 발명의 신축성 막의 형성 방법이라면, 폴리우레탄과 같은 정도의 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면은 실리콘과 같은 정도의 우수한 발수성을 갖는 신축성 막을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 이러한 신축성 막으로 도전성 배선의 양면을 피복한 본 발명의 신축성 배선막이라면, 신축성 및 강도가 우수할 뿐만 아니라, 표면의 발수성도 우수한 것으로 된다. 따라서, 본 발명의 신축성 배선막이라면, 웨어러블 디바이스에 있어서, 생체 전극과 센서를 접속하는 배선부로서 특히 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 본 발명의 제조 방법이라면, 이러한 신축성 막을 이용하여, 신축성 배선막 및 배선 피복 기판을 용이하게 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 신축성 막의 일례를 도시한 개략도이다. 여기서, (a)는 기판 상에 형성된 신축성 막, (b)는 기판으로부터 벗겨낸 (독립된) 신축성 막을 도시한다.
도 2는 본 발명의 신축성 막의 형성 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 신축성 배선막의 제조 방법(A법)의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 신축성 배선막의 제조 방법의 다른 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 배선 피복 기판의 제조 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 신축성 배선막의 제조 방법(B법)의 일례를 도시하는 흐름도이다.
상술한 것과 같이, 폴리우레탄은 충분한 신축성과 강도를 갖지만, 발수성이 낮아 가수분해에 의해서 강도와 신축성이 저하한다고 하는 결점이 있고, 실리콘은 발수성이 높지만 강도가 낮다고 하는 결점이 있었다. 또한, 우레탄 결합과 실록산 결합 양쪽을 갖는 실리콘우레탄 폴리머의 경화물에서는, 강도나 발수성이 폴리우레탄과 실리콘의 중간이며, 폴리우레탄 단독의 강도, 실리콘 단독의 발수성에는 못 미친다고 하는 문제가 있었다. 이러한 배경에서, 폴리우레탄과 같은 정도의 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면은 실리콘과 같은 정도의 우수한 발수성을 갖는 신축성 막 및 그 형성 방법의 개발이 요구되고 있었다.
본 발명자들은, 상기 과제에 관해서 예의 검토를 거듭한 결과, 발수성이 우수한 실록산 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물과, 신축성 및 강도가 우수한 우레탄 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물 양쪽을 포함하고, 발수성이 우수한 실록산 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물이 막의 표면 측에 편재하는 신축성 막이라면, 폴리우레탄과 같은 정도의 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면은 실리콘과 같은 정도의 우수한 발수성을 갖는 신축성 막으로 되기 때문에, 웨어러블 디바이스에 있어서의 신축 배선의 피복막으로서 특히 적합한 것으로 되는 것을 알아내어 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은, 신축성 막이며, (A) 실록산 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물, (B) 우레탄 결합을 갖는 상기 (A) 성분 이외의 (메트)아크릴레이트 화합물 및 (C) 대기압에서의 비점이 115∼200℃의 범위인 유기 용제를 함유하는 조성물의 경화물이고, 상기 (A) 성분이 막의 표면 측에 편재하는 것인 신축성의 막이다.
이하, 본 발명에 관해서 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
<신축성 막>
본 발명의 신축성 막은, (A) 실록산 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물, (B) 우레탄 결합을 갖는 (A) 성분 이외의 (메트)아크릴레이트 화합물 및 (C) 대기압에서의 비점이 115∼200℃의 범위인 유기 용제를 함유하는 조성물의 경화물이다. 이하, 본 발명의 신축성 막을 형성하기 위한 조성물에 포함되는 각 성분에 관해서 더욱 상세히 설명한다.
[(A) 실록산 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물]
본 발명의 신축성 막을 형성하기 위한 조성물에는, (A) 성분으로서 실록산 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물이 포함된다. 여기서, 실록산 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물이란, 실록산 결합을 갖는 메타크릴레이트 화합물 또는 실록산 결합을 갖는 아크릴레이트 화합물을 나타낸다. 또한, (A) 성분은 실리콘(메트)아크릴레이트 수지인 것이 보다 바람직하다.
(A) 성분으로서는, 하기 일반식 (1-1), (1-2) 또는 (1-3)으로 표시되는 화합물이 바람직하다. 이러한 (A) 성분이라면, 신축성 막 표면의 발수성이 더욱 양호한 것으로 된다.
Figure pat00003
(식에서, R1, R2, R6, R7, R8, R9, R14, R15, R16은 수소 원자 또는 트리메틸실릴옥시기, 혹은 탄소수 1∼10의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 2∼10의 알케닐기, 탄소수 2∼10의 알키닐기이고, 이들이 히드록시기, 알콕시기, 아미노기 및 할로겐 원자에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R10은 수소 원자 또는 트리메틸실릴기, 혹은 탄소수 1∼10의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 2∼10의 알케닐기, 탄소수 2∼10의 알키닐기이고, 이들이 히드록시기, 알콕시기, 아미노기 및 할로겐 원자에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R15와 R16은 결합하여 고리를 형성하여도 좋으며, 이 경우는 R15와 R16이 합쳐져 에테르기를 형성한다. R9와 R10은 결합하여 고리를 형성하여도 좋으며, 이 경우는 R9와 R10은 단결합을 형성한다. R3, R11, R17은 탄소수 3∼30의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기이고, 에테르기를 갖고 있어도 좋다. R4, R12, R18은 단결합, 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기, 또는 탄소수 6∼20의 아릴렌기이고, 에테르기, 에스테르기, 카르보네이트기, 카르바메이트기, 아미드기, 우레아기, 히드록시기 및 티오우레탄 결합에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R5, R13, R19는 수소 원자 또는 메틸기이다. a, d는 1∼100의 정수이고, b는 0∼100의 정수, c는 1∼100의 정수이고, b+c는 1∼100이다.)
R1, R2, R6, R7, R8, R9, R14, R15, R16은 수소 원자 또는 트리메틸실릴옥시기, 혹은 탄소수 1∼10의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 2∼10의 알케닐기, 탄소수 2∼10의 알키닐기이고, 이들이 히드록시기, 알콕시기, 아미노기 및 할로겐 원자에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R1, R2, R6, R7, R8, R9, R14, R15, R16으로서는, 수소 원자, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 페닐기, 나프틸기, 비닐기, 알릴기, 에티닐기 등이 특히 바람직하다.
R10은 수소 원자 또는 트리메틸실릴기, 혹은 탄소수 1∼10의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 2∼10의 알케닐기, 탄소수 2∼10의 알키닐기이고, 이들이 히드록시기, 알콕시기, 아미노기 및 할로겐 원자에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R10으로서는, 수소 원자, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 트리메틸실릴기 등이 특히 바람직하다.
또, R15와 R16은 결합하여 고리를 형성하여도 좋으며, 이 경우는 R15와 R16이 합쳐져 에테르기를 형성한다. R9와 R10은 결합하여 고리를 형성하여도 좋으며, 이 경우는 R9와 R10은 단결합을 형성한다.
R3, R11, R17은 탄소수 3∼30의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기이고, 에테르기를 갖고 있어도 좋다. R3, R11, R17로서는, 프로필렌기, 부틸렌기, 펜틸렌기, 헵틸렌기, 시클로헥실렌기 등이 특히 바람직하다.
R4, R12, R18은 단결합, 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기, 또는 탄소수 6∼20의 아릴렌기이고, 에테르기, 에스테르기, 카르보네이트기, 카르바메이트기, 아미드기, 우레아기, 히드록시기 및 티오우레탄 결합에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R4, R12, R18로서는 이하에 기재하는 기 등이 특히 바람직하다.
Figure pat00004
R5, R13, R19는 수소 원자 또는 메틸기이다. 또, R5, R13, R19가 수소 원자라면 아크릴레이트 화합물로 되고, R5, R13, R19가 메틸기라면 메타크릴레이트 화합물로 된다.
a, d는 1∼100, 바람직하게는 1∼30의 정수이고, b는 0∼100, 바람직하게는 0∼30의 정수, c는 1∼100, 바람직하게는 1∼10의 정수이고, b+c는 1∼100, 바람직하게는 2∼30이다.
상기 일반식(1-1)으로 표시되는 실리콘(메트)아크릴레이트 화합물은, 양말단에 히드록시기를 갖는 실록산과, 무수(메트)아크릴산이나 (메트)아크릴산클로리드를 반응시키는 방법; 양말단에 히드록시기를 갖는 실록산과, 이소시아네이트기를 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물을 반응시키는 방법; 양말단에 이소시아네이트기를 갖는 실록산과, 히드록시기를 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물을 반응시키는 방법; 양말단에 카르복실기를 갖는 실록산과, 이것과 반응하는 에폭시기나 히드록시기를 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물을 반응시키는 방법; 양말단에 아미노기를 갖는 실록산과, 이소시아네이트기나 히드록시기나 카르복실기를 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물을 반응시키는 방법 등으로 얻을 수 있다.
상기 일반식(1-2)으로 표시되는 실리콘(메트)아크릴레이트 화합물은, 양말단이 아니라 측쇄에 히드록시기, 카르복실기, 에폭시기, 아미노기 등의 반응기를 갖는 실록산을 이용하는 것 이외에는, 상기한 일반식(1-1)으로 표시되는 실리콘(메트)아크릴레이트 화합물의 합성 방법과 같은 방법으로 얻을 수 있다.
상기 일반식(1-3)으로 표시되는 실리콘(메트)아크릴레이트 화합물은, 양쪽 말단이 아니라 한쪽 말단에 히드록시기, 카르복실기, 에폭시기, 아미노기 등의 반응기를 갖는 실록산을 이용하는 것 이외에는, 상기한 일반식(1-1)으로 표시되는 실리콘(메트)아크릴레이트 화합물의 합성 방법과 같은 방법으로 얻을 수 있다. 또, 일반식(1-3)으로 표시되는 실리콘(메트)아크릴레이트 화합물로서는, 중합 후에 일본 특허공개 2001-278918호 공보의 단락 (0023) 중의 Si-2∼Si-5에 기재된 구조로 되는 것을 구체예로서 들 수 있다.
(A) 성분의 비율은, 후술하는 (C) 성분을 제외한 조성물 중의 고형분의 총량에 대하여 1∼35 질량%의 범위인 것이 바람직하고, 1.2∼30 질량%의 범위인 것이 보다 바람직하고, 1.5∼25 질량%의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 1 질량% 이상이라면, 신축성 막의 표면 측에 편재하는 (A) 성분이 충분한 양으로 되기 때문에, 신축성 막의 표면의 발수성이 더욱 양호한 것으로 된다. 또한, 30 질량% 이하라면, (A) 성분의 양이 적량이고, (B) 성분의 비율이 지나치게 낮아지지 않기 때문에, 신축성 막의 강도가 보다 양호한 것으로 될 뿐만 아니라, 베이크 후의 막의 표면에 (A) 성분의 응집물이 발생하여 얼룩 모양의 층 분리 구조로 될 우려가 없다.
[(B) 우레탄 결합을 갖는 (A) 성분 이외의 (메트)아크릴레이트 화합물]
본 발명의 신축성 막을 형성하기 위한 조성물에는, (B) 성분으로서, 우레탄 결합을 갖는 (A) 성분 이외의 (메트)아크릴레이트 화합물이 포함된다. 여기서, 우레탄 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물이란, 우레탄 결합을 갖는 메타크릴레이트 화합물 또는 우레탄 결합을 갖는 아크릴레이트 화합물을 나타낸다. 또한, (B) 성분은 우레탄(메트)아크릴레이트 수지인 것이 바람직하다.
(B) 성분으로서는 하기 일반식(2)으로 표시되는 화합물이 바람직하다. 이러한 (B) 성분이라면, 신축성 막의 신축성 및 강도가 더욱 양호한 것으로 된다.
Figure pat00005
(식에서, R23은 수소 원자 또는 메틸기이다. R20, R22는 단결합, 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기, 탄소수 6∼20의 아릴렌기, 또는 탄소수 2∼20의 알케닐렌기이고, 에테르기, 에스테르기, 아릴기 및 아릴렌기에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R21은 단결합 또는 탄소수 1∼15의 2가 탄화수소기이다. X는 단결합, 또는 에테르기, 에스테르기 및 카르보네이트기에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋은 탄소수 1∼12의 2가 탄화수소기이다. Y1, Y2는 어느 한쪽이 산소 원자이고 또 한쪽이 NH기이다. e는 1∼100의 정수, f는 0∼200의 정수, g는 0∼200의 정수이다.)
R23은 수소 원자 또는 메틸기이다. 여기서, R23이 수소 원자라면 아크릴레이트 화합물로 되고, R23이 메틸기라면 메타크릴레이트 화합물로 된다.
R20, R22는 단결합, 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기, 탄소수 6∼20의 아릴렌기, 또는 탄소수 2∼20의 알케닐렌기이고, 에테르기, 에스테르기, 아릴기 및 아릴렌기에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R20, R22로서는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 펜틸렌기 등이 특히 바람직하다.
R21은 단결합 또는 탄소수 1∼15의 2가 탄화수소기이다. R21로서는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 펜틸렌기 등이 특히 바람직하다.
X는 단결합, 또는 에테르기, 에스테르기 및 카르보네이트기에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋은 탄소수 1∼12의 2가 탄화수소기이다. X로서는 이하에 표시되는 기 등이 특히 바람직하다.
Figure pat00006
Y1, Y2는 어느 한쪽이 산소 원자이고 또 한쪽이 NH기이다. 또, 이것은, 식 중의 카르보닐기를 사이에 둔 한 쌍의 Y1, Y2에 있어서, 한쪽이 산소 원자, 또 한쪽이 NH기가 됨으로써, 이 부분이 우레탄 결합으로 된다는 것을 의미하고 있다.
e는 1∼100, 바람직하게는 1∼50의 정수, f는 0∼200, 바람직하게는 0∼100의 정수, g는 0∼200, 바람직하게는 0∼100의 정수이다.
상기 일반식(2)으로 표시되는 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물은, 양말단에 히드록시기를 갖는 폴리에테르 화합물과 이소시아네이트기를 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물을 반응시키는 방법; 양말단에 히드록시기를 갖는 폴리에스테르 화합물과 이소시아네이트기를 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물을 반응시키는 방법; 양말단에 히드록시기를 갖는 폴리카보네이트 화합물과 이소시아네이트기를 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물을 반응시키는 방법 등으로 얻을 수 있다. 또한 이 경우, 디이소시아네이트 화합물이나 디히드록시 화합물을 쇄 길이 연장으로서 이용할 수도 있다.
이 때에 이용되는 이소시아네이트 화합물로서는 하기의 것을 예시할 수 있다.
Figure pat00007
[(C) 대기압에서의 비점이 115∼200℃의 범위인 유기 용제]
본 발명의 신축성 막을 형성하기 위한 조성물에는, (C) 성분으로서 대기압에서의 비점이 115∼200℃의 범위인 유기 용제가 포함된다.
이러한 (C) 성분으로서, 구체적으로는 2-옥타논, 2-노나논, 2-헵타논, 3-헵타논, 4-헵타논, 2-헥사논, 3-헥사논, 디이소부틸케톤, 메틸시클로헥사논, 아세토페논, 메틸아세토페논, 아세트산프로필, 아세트산부틸, 아세트산이소부틸, 아세트산아밀, 아세트산부테닐, 아세트산이소아밀, 아세트산페닐, 포름산프로필, 포름산부틸, 포름산이소부틸, 포름산아밀, 포름산이소아밀, 발레르산메틸, 펜텐산메틸, 크로톤산메틸, 크로톤산에틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트에서 선택되는 1종 이상을 이용하는 것이 바람직하다.
후술하는 것과 같이, 신축성 막의 형성 시에는, 예컨대 기판 상에 조성물을 도포한 후, 가열에 의해서 (C) 성분을 막 표면으로부터 증발시킨다. 이 때, (C) 성분의 막 표면 측으로의 이동에 따라 (A) 성분이 막 표면 측으로 이동함으로써, 막 표면 측에 (A) 성분이 편재한 구조가 된다. 따라서, (C) 성분의 대기압에서의 비점이 115℃ 미만이면, (A) 성분이 막 표면 측으로 이동하기 전에 (C) 성분이 증발하여 조성물 도포막이 고화되어 버려, 막 표면 측에 충분한 양의 (A) 성분이 편재하지 않는다. 한편, (C) 성분의 대기압에서의 비점이 200℃를 넘으면, 충분히 (C) 성분이 증발하지 않기 때문에, 신축성 막 중에 다량의 (C) 성분이 잔존해 버린다. 이러한 신축성 막을 생체 센서 등의 웨어러블 디바이스용의 신축성 막으로서 이용하면, 잔존 용제가 서서히 증발하여 피부 알레르기를 야기할 위험이 높아진다.
또한, (C) 성분은, 중합성 이중 결합을 포함하지 않는(즉, 비가교성의) 유기 용제인 것이 바람직하다. 이러한 유기 용제라면, 막 표면에 존재하는 중합성 이중 결합을 갖는 유기 용제가 가교하여, 실리콘(메트)아크릴레이트로 막 표면이 덮이지 않게 되어, 발수성이 저하하는 것을 방지할 수 있다.
(C) 성분의 첨가량으로서는, 조성물 중의 고형분 100 질량부에 대하여 5∼1,000 질량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10∼500 질량부, 더욱 바람직하게는 20∼300 질량부의 범위이다.
[첨가제]
(A) 성분 및 (B) 성분을 경화시키기 위해서, 빛 또는 열에 의해서 라디칼을 발생시키는 라디칼발생제를 첨가하여도 좋다. 또, 후술하는 것과 같이, 본 발명의 신축성 막의 형성 방법에서는, 가열에 의해서 (C) 성분을 증발시킴과 더불어, (A) 성분을 막의 표면 측으로 이동(편재)시키지만, 이 (C) 성분을 증발시킬 때의 가열로 (A) 성분 및 (B) 성분이 경화되지 않는 쪽이, (A) 성분의 막 표면 측으로의 이동이 일어나기 쉽게 되기 때문에 바람직하다. 따라서, 조성물에 광라디칼발생제를 첨가하고, 가열 후에 광 조사를 하여 (A) 성분 및 (B) 성분을 경화시키는 것이 바람직하다.
광라디칼발생제로서는, 아세토페논, 4,4'-디메톡시벤질, 벤질, 벤조인, 벤조페논, 2-벤조일안식향산, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 4-벤조일안식향산, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2-벤조일안식향산메틸, 2-(1,3-벤조디옥솔-5-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-벤질-2-(디메틸아미노)-4'-모르폴리노부티로페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,4-디에틸티오크산텐-9-온, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀옥사이드, 1,4-디벤조일벤젠, 2-에틸안트라퀴논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, 2-히드록시-4'-(2-히드록시에톡시)-2-메틸프로피오페논, 2-이소니트로소프로피오페논, 2-페닐-2-(p-톨루엔술포닐옥시)아세토페논(BAPO)을 예로 들 수 있다. 또, 광라디칼발생제의 첨가량은, (A) 성분과 (B) 성분의 합계 100 질량부에 대하여 0.1∼50 질량부의 범위로 하는 것이 바람직하다.
그 밖의 첨가제로서는 티올계의 가교제를 첨가할 수도 있다. 이에 의해, 라디칼 가교의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 신축성 막은, 발수성이 우수한 (A) 성분과, 신축성 및 강도가 우수한 (B) 성분 양쪽을 포함하고, 발수성이 우수한 (A) 성분이 막의 표면 측(한쪽 면 측)에 편재하는 신축성 막이다. 이러한 구조이기 때문에, (B) 성분에 의해서 폴리우레탄과 같은 정도의 우수한 신축성과 강도가 달성되며 또한 막의 표면 측에 편재한 (A) 성분에 의해서 막 표면은 실리콘과 같은 정도의 우수한 발수성을 갖는 신축성 막으로 된다.
여기서, 도 1의 (a), (b)에 본 발명의 신축성 막의 일례를 도시한다. 도 1(a)의 신축성 막(1)은 기판(2) 상에 형성된 신축성 막(1)이다. 이 신축성 막(1)은, 상술한 (A)∼(C) 성분을 함유하는 조성물의 경화물이고, (A) 성분이 막의 표면 측에 편재하는 것이다. 또한, 도 1(b)의 신축성 막(1')은, 도 1(a)의 기판(2) 상에 형성된 신축성 막(1)으로부터 기판(2)을 벗겨낸 것이다. 이와 같이, 본 발명의 신축성 막은, 기판 등의 위에 형성된 신축성 막이라도 좋고, 독립된 신축성 막이라도 좋다. 또, 도 1의 (a), (b)에서는 (A) 성분의 분포를 농담으로 모식적으로 나타내고 있으며, 색이 짙은 표면 측에 (A) 성분이 편재하고 있다.
이상 설명한 것과 같은 본 발명의 신축성 막이라면, 폴리우레탄과 같은 정도의 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면은 실리콘과 같은 정도의 우수한 발수성을 갖는 신축성 막으로 된다. 또한, 막 표면에 편재하는 (A) 실록산 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물이 가교되어 있기 때문에, 실리콘을 표면에 블리드아웃시킨 것과는 달리, 막 표면의 실리콘이 벗겨져 떨어져 발수성이 저하할 우려가 없다.
<신축성 막의 형성 방법>
또한, 본 발명에서는, 신축성 막을 형성하는 방법으로서, (A) 실록산 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물, (B) 우레탄 결합을 갖는 상기 (A) 성분 이외의 (메트)아크릴레이트 화합물, 및 (C) 대기압에서의 비점이 115∼200℃의 범위인 유기 용제를 함유하는 조성물을 기판 상에 도포하고, 가열에 의해서 상기 (C) 성분을 증발시킴과 더불어, 상기 (A) 성분을 막의 표면 측에 편재시키고, 그 후, 광 조사에 의해서 상기 (A) 성분 및 상기 (B) 성분을 경화시키는 신축성 막의 형성 방법을 제공한다.
또, 조성물로서는, 상술한 신축성 막에 관한 설명에서 예로 든 것과 같은 것을 사용할 수 있다.
경화 후의 막을 후에 일단 기판으로부터 벗겨낼 필요가 있는 경우에는, 기판으로서 박리성이 높은 기판을 이용하는 것이 바람직하고, 테플론(등록상표)이나 PFA(테트라플루오로에틸렌·퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체)와 같은 불소계 수지, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 표면 에너지가 낮은 수지로 표면이 덮인 기판이 특히 바람직하다.
조성물을 기판 상에 도포하는 방법으로서는, 예컨대, 스핀 코트, 바 코트, 롤 코트, 플로우 코트, 딥 코트, 스프레이 코트, 닥터 코트 등을 들 수 있다. 또한, 도포막의 두께가 1 ㎛∼2 mm가 되도록 도포하는 것이 바람직하다.
조성물을 기판 상에 도포한 후의 가열은, 예컨대, 핫플레이트나 오븐 중 혹은 원적외선의 조사에 의해서 행할 수 있고, 가열 조건은 30∼150℃, 10초∼30분간이 바람직하고, 50∼120℃, 30초∼20분간이 보다 바람직하다. 베이크 환경은 대기 중이라도 불활성 가스 중이라도 진공 중이라도 괜찮다.
이 가열에 의해서, (C) 성분은 조성물 도포막의 내부에서 막의 표면 측으로 이동하여, 막 표면으로부터 증발한다. 이 때, 이에 수반하여 (A) 성분의 막 표면 측으로의 이동도 발생한다. (C) 성분의 비점이 115℃ 미만이면, (A) 성분의 막 표면 측으로의 이동이 발생하기 전에 (C) 성분이 다 증발하여 조성물 도포막이 고화되어 버려, 막의 표면 측에 편재하는 (A) 성분의 비율이 저하하고, 결과적으로 충분한 발수성을 얻을 수 없게 된다. 한편, (C) 성분의 비점이 200℃를 넘으면, (C) 성분이 증발하기 어렵기 때문에 조성물 도포막이 고화되기 어렵게 될 뿐만 아니라, 경화 후의 신축성 막에 (C) 성분이 다량으로 잔존하기 쉽게 된다. (C) 성분이 신축성 막에 다량으로 잔존하면, 잔존한 (C) 성분이 서서히 휘발되어 피부에 대한 자극으로 될 우려가 있기 때문에, 피부에 접촉하는 웨어러블 디바이스의 부품으로서는 바람직하지 못하다.
가열 후의 광 조사는 파장 200∼500 nm의 빛으로 행하는 것이 바람직하고, 광원으로서는, 예컨대, 할로겐 램프, 크세논 램프, 엑시머 레이저, LED 등을 이용할 수 있다. 또한, 전자빔의 조사리도 좋다. 조사량은 1 mJ/㎠∼100 J/㎠의 범위로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해 (A) 성분 및 (B) 성분의 가교 반응이 이루어져, 조성물 도포막이 경화되어, 신축성 막으로 된다.
도 2의 (a)∼(d)에, 본 발명의 신축성 막의 형성 방법의 일례의 흐름도를 도시한다. 도 2의 (a)∼(d)에 도시되는 신축성 막의 형성 방법에서는, 우선, 상술한 (A)∼(C) 성분을 함유하는 조성물을 기판(2) 상에 도포하여 조성물 도포막(3)을 형성한다(도 2(a)). 이어서, 가열에 의해서 (C) 성분을 증발시킴과 더불어, (A) 성분을 막의 표면 측에 편재시킴으로써 (A) 성분이 편재된 도포막(4)으로 한다(도 2(b)). 그 후, 광 조사에 의해서 (A) 성분 및 (B) 성분을 경화시킴으로써 신축성 막(1)을 형성한다(도 2(c)). 또, 필요에 따라서, 신축성 막(1)을 기판(2)으로부터 벗겨내어, 독립된 신축성 막(1')으로 하여도 좋다(도 2(d)).
이상 설명한 것과 같은 본 발명의 신축성 막의 형성 방법이라면, 폴리우레탄과 같은 정도의 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면은 실리콘과 같은 정도의 우수한 발수성을 갖는 신축성 막을 용이하게 형성할 수 있다.
<신축성 배선막>
또한, 본 발명에서는, 신축성을 갖는 도전성 배선의 양면이, 상술한 본 발명의 신축성 막으로 피복된 것으로, 상기 신축성 막의 (A) 성분이 편재된 표면이 외측, 상기 도전성 배선이 내측에 배치된 것인 신축성 배선막을 제공한다.
신축성을 갖는 도전성 배선으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 은 배선 등을 적합하게 이용할 수 있다.
이러한 본 발명의 신축성 배선막이라면, 신축성 및 강도가 우수할 뿐만 아니라, 표면의 발수성도 우수한 것으로 된다. 따라서, 본 발명의 신축성 배선막이라면, 웨어러블 디바이스에 있어서, 생체 전극과 센서를 접속하는 배선부로서 특히 적합하게 이용할 수 있다.
<신축성 배선막의 제조 방법: A법>
또한, 본 발명에서는, 신축성을 갖는 도전성 배선의 양면을, 상술한 본 발명의 신축성 막의 상기 (A) 성분이 편재한 표면이 외측이 되도록 2장의 신축성 막으로 사이에 끼우고, 가열과 가압에 의해서 라미네이트함으로써, 상기 도전성 배선의 양면을 피복하는 신축성 배선막의 제조 방법을 제공한다. 이하, 이 방법을 A법이라고 부른다.
또, 신축성을 갖는 도전성 배선으로서는, 상술한 신축성 배선막에 관한 설명에서 예로 든 것과 같은 것을 사용할 수 있다.
도 3의 (a)∼(c)에 본 발명의 신축성 배선막의 제조 방법(A법)의 일례의 흐름도를 도시한다. 도 3의 (a)∼(c)에 도시되는 A법에서는, 우선 신축성을 갖는 도전성 배선(5)의 양면을, 신축성 막(1')의 (A) 성분이 편재된 표면이 외측이 되도록 2장의 신축성 막(1')으로 사이에 끼운다(도 3(a)). 이어서, 가열과 가압에 의해서 라미네이트한다(도 3(b)). 이에 의해, 도전성 배선(5)의 양면이 신축성 막(1')으로 피복된 신축성 배선막(6)을 제조한다(도 3(c)).
또한, 본 발명의 신축성 배선막의 제조 방법은, 도 4의 (a)∼(d)에 도시된 것과 같은 방법이라도 좋다. 도 4의 (a)∼(d)에 도시되는 방법에서는, 우선, 신축성을 갖는 도전성 배선(5)을 기판(2) 상에 놓는다(도 4(a)). 이어서, 도전성 배선(5)의 한쪽 면을, 신축성 막(1')의 (A) 성분이 편재된 표면이 외측이 되도록 하여, 가열과 가압에 의해서 라미네이트한다(도 4(b)). 기판(2)을 벗겨낸 후, 도전성 배선(5)의 반대쪽의 면을, 신축성 막(1')의 (A) 성분이 편재된 표면이 외측이 되도록 하여, 가열과 가압에 의해서 라미네이트한다(도 4(c)). 이에 의해, 도전성 배선(5)의 양면이 신축성 막(1')으로 피복된 신축성 배선막(6)을 제조한다(도 4(d)).
이러한 방법이라면, 본 발명의 신축성 막을 이용한 라미네이션에 의해서 신축성 배선막을 용이하게 제조할 수 있는데, 상기한 A법이라면, 도 4(b)와 도 4(c)의 라미네이트 가공을 한 번에 행할 수 있어, 라미네이션 스텝이 간략화되기 때문에 보다 바람직하다.
라미네이션은, 가열과 가압에 의해서 중심 부재의 형상에 맞춰 필름형의 수지로 덮는 간편한 방법이며, 많은 분야에서 이용되고 있다. 실리콘 수지만으로 막을 형성하면, 강도가 낮기 때문에 독립된 막(필름)으로 할 수 없었지만, 본 발명의 신축성 막에서는, 막 성분의 대부분을 고강도이며 신축성의 우레탄 수지((B) 성분)로 하고, 표면 측의 극히 약간의 부분만을 실리콘 수지((A) 성분)로 할 수 있으므로, 우레탄 수지와 같은 정도의 우수한 강도를 갖는 막으로 할 수 있다. 이 때문에 기판으로부터 벗겨내 독립된 필름으로 할 수 있으며, 라미네이트 가공에 적용하는 것이 가능하다.
또, 라미네이트 가공 시의 온도는 특별히 한정되지 않지만, 50∼150℃ 정도가 바람직하고, 라미네이트 가공 시의 압력은 특별히 한정되지 않지만, 0.1∼10 kg/㎠ 정도가 바람직하다.
<배선 피복 기판의 제조 방법>
본 발명에서는, 신축성을 갖는 도전성 배선을 기판 상에 놓고, 이 위에 (A) 실록산 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물, (B) 우레탄 결합을 갖는 상기 (A) 성분 이외의 (메트)아크릴레이트 화합물, 및 (C) 대기압에서의 비점이 115∼200℃의 범위인 유기 용제를 함유하는 조성물을 도포하고, 가열에 의해서 상기 (C) 성분을 증발시킴과 더불어, 상기 (A) 성분을 막의 표면 측에 편재시키고, 그 후, 광 조사에 의해서 상기 (A) 성분 및 상기 (B) 성분을 경화시켜 신축성 막을 형성함으로써, 상기 도전성 배선의 한쪽 면이 피복된 배선 피복 기판을 제조하는 배선 피복 기판의 제조 방법을 제공한다.
또, 조성물로서는, 상술한 신축성 막에 관한 설명에서 예로 든 것과 같은 것을 사용할 수 있다. 또한, 기판으로서는, 상술한 신축성 막의 형성 방법에 관한 설명에서 예로 든 것과 같은 것을 사용할 수 있다. 또한, 신축성을 갖는 도전성 배선으로서는, 상술한 신축성 배선막에 관한 설명에서 예로 든 것과 같은 것을 사용할 수 있다.
또한, (C) 성분을 증발시킬 때의 가열 조건이나, (A) 성분 및 (B) 성분을 경화시킬 때의 광 조사 조건은, 상술한 신축성 막의 형성 방법에 관한 설명에서 예로 든 조건과 같은 조건을 적용할 수 있다.
도 5의 (a)∼(e)에 본 발명의 배선 피복 기판의 제조 방법의 일례의 흐름도를 도시한다. 도 5의 (a)∼(e)에 도시되는 배선 피복 기판의 제조 방법에서는, 우선, 신축성을 갖는 도전성 배선(5)을 기판(2) 상에 놓는다(도 5(a)). 이어서, 이 위에 상술한 (A)∼(C) 성분을 함유하는 조성물을 도포하여 조성물 도포막(3)을 형성한다(도 5(b)). 이어서, 가열에 의해서 (C) 성분을 증발시킴과 더불어, (A) 성분을 막의 표면 측에 편재시킴으로써 (A) 성분이 편재된 도포막(4)으로 한다(도 5(c)). 그 후, 광 조사에 의해서 (A) 성분 및 (B) 성분을 경화시켜 신축성 막(1)을 형성한다(도 5(d)). 이에 의해, 기판(2) 상의 도전성 배선(5)의 한쪽 면이 신축성 막(1)으로 피복된 배선 피복 기판(7)을 제조한다(도 5(e)).
이러한 제조 방법이라면, 도전성 배선의 한쪽 면을, 신축성 및 강도가 우수하고, 막 표면의 발수성도 우수한 본 발명의 신축성 막으로 피복한 배선 피복 기판을 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 이와 같이 하여 제조한 배선 피복 기판은, 신축성 배선막의 제조에 적합하게 이용할 수 있다.
<신축성 배선막의 제조 방법: B법>
본 발명에서는, 상기한 방법으로 제조한 배선 피복 기판의 상기 기판으로부터 상기 한쪽 면이 피복된 도전성 배선을 일단 벗겨내고, 피복한 면을 밑으로 하여 상기 기판 상에 놓고, 이 위에 상기 (A) 성분, (B) 성분 및 (C) 성분을 함유하는 조성물을 도포하고, 가열에 의해서 상기 (C) 성분을 증발시킴과 더불어, 상기 (A) 성분을 막의 표면 측에 편재시키고, 그 후, 광 조사에 의해서 상기 (A) 성분 및 상기 (B) 성분을 경화시켜 신축성 막을 형성함으로써, 상기 도전성 배선의 양면이 피복된 신축성 배선막을 제조하는 신축성 배선막의 제조 방법을 제공한다. 이하, 이 방법을 B법이라고 부른다.
또, 조성물로서는, 상술한 신축성 막에 관한 설명에서 예로 든 것과 같은 것을 사용할 수 있다.
또한, (C) 성분을 증발시킬 때의 가열 조건이나 (A) 성분 및 (B) 성분을 경화시킬 때의 광 조사 조건은, 상술한 신축성 막의 형성 방법에 관한 설명에서 예로 든 조건과 같은 조건을 적용할 수 있다.
도 6의 (a)∼(f)에 본 발명의 신축성 배선막의 제조 방법(B법)의 일례의 흐름도를 도시한다. 도 6의 (a)∼(f)에 도시되는 B법에서는, 우선 도 5의 (a)∼(e)에 도시되는 방법으로 제조한 배선 피복 기판(7)의 기판(2)으로부터 한쪽 면이 신축성 막(1)으로 피복된 도전성 배선(5)을 일단 벗겨낸다(도 6(a)). 이어서, 이것을 피복한 면(즉, 신축성 막(1) 측)을 밑으로 하여 기판(2) 상에 놓는다(도 6(b)). 이어서, 이 위에 상술한 (A)∼(C) 성분을 함유하는 조성물을 도포하여 조성물 도포막(3)을 형성한다(도 6(c)). 이어서, 가열에 의해서 (C) 성분을 증발시킴과 더불어, (A) 성분을 막의 표면 측에 편재시킴으로써 (A) 성분이 편재된 도포막(4)으로 한다(도 6(d)). 그 후, 광 조사에 의해서(A) 성분 및 (B) 성분을 경화시켜 신축성 막(1)을 형성한다(도 6(e)). 이에 의해, 도전성 배선(5)의 양면이 신축성 막(1)으로 피복된 신축성 배선막(6)을 제조한다(도 6(f)).
이러한 제조 방법이라면, 도전성 배선의 양면을 상기한 본 발명의 신축성 막으로 피복하기 때문에, 신축성 및 강도가 우수할 뿐만 아니라, 표면의 발수성도 우수한 신축성 배선막을 용이하게 제조할 수 있다.
[실시예]
이하 실시예 및 비교예를 이용하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 제한되는 것은 아니다. 또, 중량 평균 분자량(Mw)은 GPC에 의한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량을 나타낸다.
신축성 막 형성용 조성물에 (A) 성분으로서 배합한 실리콘(메트)아크릴레이트 1∼15를 이하에 나타낸다.
Figure pat00008
(식 중의 반복수는 평균치를 나타낸다.)
Figure pat00009
(식 중의 반복수는 평균치를 나타낸다.)
Figure pat00010
(식 중의 반복수는 평균치를 나타낸다.)
실리콘(메트)아크릴레이트 1: 분자량(Mw)=1,940, 분산도(Mw/Mn)=1.8
실리콘(메트)아크릴레이트 2: 분자량(Mw)=1,980, 분산도(Mw/Mn)=1.6
실리콘(메트)아크릴레이트 3: 분자량(Mw)=1,970, 분산도(Mw/Mn)=1.6
실리콘(메트)아크릴레이트 4: 분자량(Mw)=1,840, 분산도(Mw/Mn)=1.9
실리콘(메트)아크릴레이트 5: 분자량(Mw)=1,760, 분산도(Mw/Mn)=1.6
실리콘(메트)아크릴레이트 6: 분자량(Mw)=2,010, 분산도(Mw/Mn)=1.5
실리콘(메트)아크릴레이트 7: 분자량(Mw)=1,950, 분산도(Mw/Mn)=1.8
실리콘(메트)아크릴레이트 8: 분자량(Mw)=1,600, 분산도(Mw/Mn)=1.6
실리콘(메트)아크릴레이트 9: 분자량(식량)=422
실리콘(메트)아크릴레이트 10: 분자량(식량)=408
실리콘(메트)아크릴레이트 11: 분자량(Mw)=1,350, 분산도(Mw/Mn)=1.5
실리콘(메트)아크릴레이트 12: 분자량(Mw)=1,400, 분산도(Mw/Mn)=1.4
실리콘(메트)아크릴레이트 13: 분자량(식량)=860
실리콘(메트)아크릴레이트 14: 분자량(Mw)=1,800, 분산도(Mw/Mn)=1.5
실리콘(메트)아크릴레이트 15: 분자량(Mw)=1,600, 분산도(Mw/Mn)=1.6
신축성 막 형성용 조성물에 (B) 성분으로서 배합한 우레탄(메트)아크릴레이트 1∼14를 이하에 나타낸다.
Figure pat00011
(식 중의 반복수는 평균치를 나타낸다.)
Figure pat00012
(식 중의 반복수는 평균치를 나타낸다.)
우레탄(메트)아크릴레이트 1: 분자량(Mw)=2,600, 분산도(Mw/Mn)=1.8
우레탄(메트)아크릴레이트 2: 분자량(Mw)=3,800, 분산도(Mw/Mn)=1.7
우레탄(메트)아크릴레이트 3: 분자량(Mw)=5,400, 분산도(Mw/Mn)=1.9
우레탄(메트)아크릴레이트 4: 분자량(Mw)=3,100, 분산도(Mw/Mn)=2.2
우레탄(메트)아크릴레이트 5: 분자량(Mw)=1,450, 분산도(Mw/Mn)=1.9
우레탄(메트)아크릴레이트 6: 분자량(Mw)=1,980, 분산도(Mw/Mn)=1.9
우레탄(메트)아크릴레이트 7: 분자량(Mw)=1,480, 분산도(Mw/Mn)=1.8
우레탄(메트)아크릴레이트 8: 분자량(Mw)=9,400, 분산도(Mw/Mn)=2.1
우레탄(메트)아크릴레이트 9: 분자량(Mw)=6,750, 분산도(Mw/Mn)=1.8
우레탄(메트)아크릴레이트 10: 분자량(Mw)=8,100, 분산도(Mw/Mn)=2.5
우레탄(메트)아크릴레이트 11: 분자량(Mw)=11,500, 분산도(Mw/Mn)=2.6
우레탄(메트)아크릴레이트 12: 분자량(식량)=400
우레탄(메트)아크릴레이트 13: 분자량(식량)=506
우레탄(메트)아크릴레이트 14: 분자량(식량)=488
신축성 막 형성용 조성물에 첨가제로서 배합한 광라디칼발생제 1∼3을 이하에 나타낸다.
광라디칼발생제 1: 4,4'-디메톡시벤질
광라디칼발생제 2: 2,2-디에톡시아세토페논
광라디칼발생제 3: 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논
신축성 막 형성용 조성물에 (C) 성분으로서 혹은 그 대신에 배합한 유기 용제의 대기압에서의 비점을 이하에 나타낸다.
2-헵타논: 151℃
2-옥타논: 173℃
시클로헥사논: 156℃
아세트산아밀: 149℃
아세트산이소아밀: 142℃
아세트산부틸: 126℃
PGMEA(프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트): 146℃
PGME(프로필렌글리콜모노메틸에테르): 120℃
에탄올: 78℃
2-에틸헥실아크릴레이트: 214℃
1-비닐-2-피롤리돈: 90℃
[실시예 1∼16, 비교예 1∼4]
표 1에 기재한 조성으로, 실리콘(메트)아크릴레이트 1∼15, 우레탄(메트)아크릴레이트 1∼14, 광라디칼발생제 1∼3 및 유기 용제를 혼합하여, 신축성 막 형성용 조성물(Sol 1∼16, 비교 Sol 1∼4)을 조제했다. 테플론(등록상표)으로 표면이 덮인 기판 상에, 조제한 신축성 막 형성용 조성물을 바코트법으로 도포하고, 110℃에서 20분간 베이크한 후에, 질소 분위기 하에 1,000 W의 크세논 램프로 1 J/㎠의 빛을 조사하여 조성물 도포막을 경화시켜, 기판 상에 두께 100 ㎛의 신축성 막(Film 1∼16, 비교 Film 1∼4)을 형성했다.
Figure pat00013
(접촉각·신축률·강도의 측정)
신축성 막 표면의 물의 접촉각을 측정한 후에 신축성 막을 기판으로부터 벗겨내고, JIS C 2151에 준한 방법으로 신축률과 강도를 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure pat00014
표 2에 나타낸 것과 같이, 실리콘(메트)아크릴레이트 1∼15((A) 성분), 우레탄(메트)아크릴레이트 1∼14((B) 성분) 및 대기압에서의 비점이 115∼200℃의 범위인 유기 용제((C) 성분)를 함유하는 신축성 막 형성용 조성물(Sol 1∼16)을 이용하여 신축성 막(Film1∼16)을 형성한 실시예 1∼16에서는, 조성물 도포막 형성 후의 베이크에 의해서 (C) 성분이 증발함과 더불어, (A) 성분이 막의 표면 측에 편재하고, 그 상태에서 (A) 성분 및 (B) 성분을 광 조사에 의해서 경화시켰기 때문에, 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면의 발수성도 우수한 신축성 막을 얻을 수 있었다.
한편, (B) 성분을 포함하지 않는 신축성 막 형성용 조성물(비교 Sol 1)을 이용하여 신축성 막(비교 Film 1)을 형성한 비교예 1에서는, (A) 성분을 포함하기 때문에 발수성은 우수하지만, (B) 성분을 포함하지 않기 때문에 신축성 및 강도가 낮아 신축률과 강도는 측정할 수 없었다. 또한, (A) 성분을 포함하지 않는 신축성 막 형성용 조성물(비교 Sol 2)을 이용하여 신축성 막(비교 Film 2)을 형성한 비교예 2에서는, (B) 성분을 포함하기 때문에 신축성 및 강도는 우수하지만, (A) 성분을 포함하지 않기 때문에 발수성이 실시예 1∼16에 비해서 뒤떨어졌다. (C) 성분 대신에 대기압에서의 비점이 115℃ 미만 혹은 200℃를 넘는 유기 용제를 배합한 신축성 막 형성용 조성물(비교 Sol 3, 4)을 이용하여 신축성 막(비교 Film 3, 4)을 형성한 비교예 3, 4에서는, 조성물 도포막 형성 후의 베이크에 의해서 (A) 성분이 막의 표면 측에 편재하지 않았기 때문에, 강도 및 발수성이 실시예 1∼16에 비해서 뒤떨어졌다.
이상으로부터, 본 발명의 신축성 막이라면, 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면의 발수성도 우수하기 때문에, 웨어러블 디바이스 등에 이용되는 신축성의 배선을 덮는 막으로서 우수한 특성을 갖고 있음이 분명하게 되었다.
한편, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시형태는 예시이며, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지고 동일한 작용 효과를 발휘하는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
1: 신축성 막(기판 상에 형성된 막), 1': 신축성 막(독립된 막), 2: 기판, 3: 조성물 도포막, 4: (A) 성분이 편재한 도포막, 5: 도전성 배선, 6: 신축성 배선막, 7: 배선 피복 기판.

Claims (18)

  1. 신축성 막으로서,
    (A) 실록산 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물, (B) 우레탄 결합을 갖는 상기 (A) 성분 이외의 (메트)아크릴레이트 화합물, 및 (C) 대기압에서의 비점이 115∼200℃의 범위인 유기 용제를 함유하는 조성물의 경화물이고, 상기 (A) 성분이 막의 표면 측에 편재하는 것인 것을 특징으로 하는 신축성 막.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (A) 성분의 비율이, 상기 (C) 성분을 제외한 조성물 중의 고형분의 총량에 대하여 1∼35 질량%의 범위인 것을 특징으로 하는 신축성 막.
  3. 제1항에 있어서, 상기 (A) 성분이 하기 일반식 (1-1), (1-2) 또는 (1-3)으로 표시되는 화합물이고, 상기 (B) 성분이 하기 일반식(2)으로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 신축성 막.
    Figure pat00015

    (식에서, R1, R2, R6, R7, R8, R9, R14, R15, R16은 수소 원자 또는 트리메틸실릴옥시기, 혹은 탄소수 1∼10의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 2∼10의 알케닐기, 탄소수 2∼10의 알키닐기이고, 이들이 히드록시기, 알콕시기, 아미노기 및 할로겐 원자에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R10은 수소 원자 또는 트리메틸실릴기, 혹은 탄소수 1∼10의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 2∼10의 알케닐기, 탄소수 2∼10의 알키닐기이고, 이들이 히드록시기, 알콕시기, 아미노기 및 할로겐 원자에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R15와 R16은 결합하여 고리를 형성하여도 좋으며, 이 경우는 R15와 R16이 합쳐져 에테르기를 형성한다. R9와 R10은 결합하여 고리를 형성하여도 좋으며, 이 경우는 R9와 R10은 단결합을 형성한다. R3, R11, R17은 탄소수 3∼30의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기이고, 에테르기를 갖고 있어도 좋다. R4, R12, R18은 단결합, 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기, 또는 탄소수 6∼20의 아릴렌기이고, 에테르기, 에스테르기, 카르보네이트기, 카르바메이트기, 아미드기, 우레아기, 히드록시기 및 티오우레탄 결합에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R5, R13, R19, R23은 수소 원자 또는 메틸기이다. R20, R22는 단결합, 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기, 탄소수 6∼20의 아릴렌기, 또는 탄소수 2∼20의 알케닐렌기이고, 에테르기, 에스테르기, 아릴기 및 아릴렌기에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R21은 단결합 또는 탄소수 1∼15의 2가 탄화수소기이다. X는 단결합, 또는 에테르기, 에스테르기 및 카르보네이트기에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋은 탄소수 1∼12의 2가 탄화수소기이다. Y1, Y2는 어느 한쪽이 산소 원자이고 또 한쪽이 NH기이다. a, d는 1∼100의 정수이고, b는 0∼100의 정수, c는 1∼100의 정수이고, b+c는 1∼100이며, e는 1∼100의 정수, f는 0∼200의 정수, g는 0∼200의 정수이다.)
  4. 제2항에 있어서, 상기 (A) 성분이 하기 일반식 (1-1), (1-2) 또는 (1-3)으로 표시되는 화합물이고, 상기 (B) 성분이 하기 일반식(2)으로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 신축성 막.
    Figure pat00016

    (식에서, R1, R2, R6, R7, R8, R9, R14, R15, R16은 수소 원자 또는 트리메틸실릴옥시기, 혹은 탄소수 1∼10의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 2∼10의 알케닐기, 탄소수 2∼10의 알키닐기이고, 이들이 히드록시기, 알콕시기, 아미노기 및 할로겐 원자에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R10은 수소 원자 또는 트리메틸실릴기, 혹은 탄소수 1∼10의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 2∼10의 알케닐기, 탄소수 2∼10의 알키닐기이고, 이들이 히드록시기, 알콕시기, 아미노기 및 할로겐 원자에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R15와 R16은 결합하여 고리를 형성하여도 좋으며, 이 경우는 R15와 R16이 합쳐져 에테르기를 형성한다. R9와 R10은 결합하여 고리를 형성하여도 좋으며, 이 경우는 R9와 R10은 단결합을 형성한다. R3, R11, R17은 탄소수 3∼30의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기이고, 에테르기를 갖고 있어도 좋다. R4, R12, R18은 단결합, 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기, 또는 탄소수 6∼20의 아릴렌기이고, 에테르기, 에스테르기, 카르보네이트기, 카르바메이트기, 아미드기, 우레아기, 히드록시기 및 티오우레탄 결합에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R5, R13, R19, R23은 수소 원자 또는 메틸기이다. R20, R22는 단결합, 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기, 탄소수 6∼20의 아릴렌기, 또는 탄소수 2∼20의 알케닐렌기이고, 에테르기, 에스테르기, 아릴기 및 아릴렌기에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R21은 단결합 또는 탄소수 1∼15의 2가 탄화수소기이다. X는 단결합, 또는 에테르기, 에스테르기 및 카르보네이트기에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋은 탄소수 1∼12의 2가 탄화수소기이다. Y1, Y2는 어느 한쪽이 산소 원자이고 또 한쪽이 NH기이다. a, d는 1∼100의 정수이고, b는 0∼100의 정수, c는 1∼100의 정수이고, b+c는 1∼100이며, e는 1∼100의 정수, f는 0∼200의 정수, g는 0∼200의 정수이다.)
  5. 제1항에 있어서, 상기 (C) 성분이 2-옥타논, 2-노나논, 2-헵타논, 3-헵타논, 4-헵타논, 2-헥사논, 3-헥사논, 디이소부틸케톤, 메틸시클로헥사논, 아세토페논, 메틸아세토페논, 아세트산프로필, 아세트산부틸, 아세트산이소부틸, 아세트산아밀, 아세트산부테닐, 아세트산이소아밀, 아세트산페닐, 포름산프로필, 포름산부틸, 포름산이소부틸, 포름산아밀, 포름산이소아밀, 발레르산메틸, 펜텐산메틸, 크로톤산메틸, 크로톤산에틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 신축성 막.
  6. 제2항에 있어서, 상기 (C) 성분이 2-옥타논, 2-노나논, 2-헵타논, 3-헵타논, 4-헵타논, 2-헥사논, 3-헥사논, 디이소부틸케톤, 메틸시클로헥사논, 아세토페논, 메틸아세토페논, 아세트산프로필, 아세트산부틸, 아세트산이소부틸, 아세트산아밀, 아세트산부테닐, 아세트산이소아밀, 아세트산페닐, 포름산프로필, 포름산부틸, 포름산이소부틸, 포름산아밀, 포름산이소아밀, 발레르산메틸, 펜텐산메틸, 크로톤산메틸, 크로톤산에틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 신축성 막.
  7. 제1항에 있어서, 상기 신축성 막은 JIS C 2151에 규정되는 신축률이 40∼300%인 것을 특징으로 하는 신축성 막.
  8. 제2항에 있어서, 상기 신축성 막은 JIS C 2151에 규정되는 신축률이 40∼300%인 것을 특징으로 하는 신축성 막.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신축성 막이, 신축성을 갖는 도전성 배선을 덮는 막으로서 이용되는 것인 것을 특징으로 하는 신축성 막.
  10. 신축성 막을 형성하는 방법으로서,
    (A) 실록산 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물, (B) 우레탄 결합을 갖는 상기 (A) 성분 이외의 (메트)아크릴레이트 화합물, 및 (C) 대기압에서의 비점이 115∼200℃의 범위인 유기 용제를 함유하는 조성물을 기판 상에 도포하고, 가열에 의해서 상기 (C) 성분을 증발시킴과 더불어, 상기 (A) 성분을 막의 표면 측에 편재시키고, 그 후, 광 조사에 의해서 상기 (A) 성분 및 상기 (B) 성분을 경화시키는 것을 특징으로 하는 신축성 막의 형성 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 (A) 성분의 비율을, 상기 (C) 성분을 제외한 조성물 중의 고형분의 총량에 대하여 1∼35 질량%의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 신축성 막의 형성 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 (A) 성분으로서 하기 일반식 (1-1), (1-2) 또는 (1-3)으로 표시되는 화합물을 이용하고, 상기 (B) 성분으로서 하기 일반식(2)으로 표시되는 화합물을 이용하는 것을 특징으로 하는 신축성 막의 형성 방법.
    Figure pat00017

    (식에서, R1, R2, R6, R7, R8, R9, R14, R15, R16은 수소 원자 또는 트리메틸실릴옥시기, 혹은 탄소수 1∼10의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 2∼10의 알케닐기, 탄소수 2∼10의 알키닐기이고, 이들이 히드록시기, 알콕시기, 아미노기 및 할로겐 원자에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R10은 수소 원자 또는 트리메틸실릴기, 혹은 탄소수 1∼10의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 2∼10의 알케닐기, 탄소수 2∼10의 알키닐기이고, 이들이 히드록시기, 알콕시기, 아미노기 및 할로겐 원자에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R15와 R16은 결합하여 고리를 형성하여도 좋으며, 이 경우는 R15와 R16이 합쳐져 에테르기를 형성한다. R9와 R10은 결합하여 고리를 형성하여도 좋으며, 이 경우는 R9와 R10은 단결합을 형성한다. R3, R11, R17은 탄소수 3∼30의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기이고, 에테르기를 갖고 있어도 좋다. R4, R12, R18은 단결합, 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기, 또는 탄소수 6∼20의 아릴렌기이고, 에테르기, 에스테르기, 카르보네이트기, 카르바메이트기, 아미드기, 우레아기, 히드록시기 및 티오우레탄 결합에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R5, R13, R19, R23은 수소 원자 또는 메틸기이다. R20, R22는 단결합, 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기, 탄소수 6∼20의 아릴렌기, 또는 탄소수 2∼20의 알케닐렌기이고, 에테르기, 에스테르기, 아릴기 및 아릴렌기에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R21은 단결합 또는 탄소수 1∼15의 2가 탄화수소기이다. X는 단결합, 또는 에테르기, 에스테르기 및 카르보네이트기에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋은 탄소수 1∼12의 2가 탄화수소기이다. Y1, Y2는 어느 한쪽이 산소 원자이고 또 한쪽이 NH기이다. a, d는 1∼100의 정수이고, b는 0∼100의 정수, c는 1∼100의 정수이고, b+c는 1∼100이며, e는 1∼100의 정수, f는 0∼200의 정수, g는 0∼200의 정수이다.)
  13. 제11항에 있어서, 상기 (A) 성분으로서 하기 일반식 (1-1), (1-2) 또는 (1-3)으로 표시되는 화합물을 이용하고, 상기 (B) 성분으로서 하기 일반식(2)으로 표시되는 화합물을 이용하는 것을 특징으로 하는 신축성 막의 형성 방법.
    Figure pat00018

    (식에서, R1, R2, R6, R7, R8, R9, R14, R15, R16은 수소 원자 또는 트리메틸실릴옥시기, 혹은 탄소수 1∼10의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 2∼10의 알케닐기, 탄소수 2∼10의 알키닐기이고, 이들이 히드록시기, 알콕시기, 아미노기 및 할로겐 원자에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R10은 수소 원자 또는 트리메틸실릴기, 혹은 탄소수 1∼10의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 2∼10의 알케닐기, 탄소수 2∼10의 알키닐기이고, 이들이 히드록시기, 알콕시기, 아미노기 및 할로겐 원자에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R15와 R16은 결합하여 고리를 형성하여도 좋으며, 이 경우는 R15와 R16이 합쳐져 에테르기를 형성한다. R9와 R10은 결합하여 고리를 형성하여도 좋으며, 이 경우는 R9와 R10은 단결합을 형성한다. R3, R11, R17은 탄소수 3∼30의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기이고, 에테르기를 갖고 있어도 좋다. R4, R12, R18은 단결합, 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기, 또는 탄소수 6∼20의 아릴렌기이고, 에테르기, 에스테르기, 카르보네이트기, 카르바메이트기, 아미드기, 우레아기, 히드록시기 및 티오우레탄 결합에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R5, R13, R19, R23은 수소 원자 또는 메틸기이다. R20, R22는 단결합, 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬렌기, 탄소수 6∼20의 아릴렌기, 또는 탄소수 2∼20의 알케닐렌기이고, 에테르기, 에스테르기, 아릴기 및 아릴렌기에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋다. R21은 단결합 또는 탄소수 1∼15의 2가 탄화수소기이다. X는 단결합, 또는 에테르기, 에스테르기 및 카르보네이트기에서 선택되는 1종 이상을 갖고 있어도 좋은 탄소수 1∼12의 2가 탄화수소기이다. Y1, Y2는 어느 한쪽이 산소 원자이고 또 한쪽이 NH기이다. a, d는 1∼100의 정수이고, b는 0∼100의 정수, c는 1∼100의 정수이고, b+c는 1∼100이며, e는 1∼100의 정수, f는 0∼200의 정수, g는 0∼200의 정수이다.)
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (C) 성분으로서 2-옥타논, 2-노나논, 2-헵타논, 3-헵타논, 4-헵타논, 2-헥사논, 3-헥사논, 디이소부틸케톤, 메틸시클로헥사논, 아세토페논, 메틸아세토페논, 아세트산프로필, 아세트산부틸, 아세트산이소부틸, 아세트산아밀, 아세트산부테닐, 아세트산이소아밀, 아세트산페닐, 포름산프로필, 포름산부틸, 포름산이소부틸, 포름산아밀, 포름산이소아밀, 발레르산메틸, 펜텐산메틸, 크로톤산메틸, 크로톤산에틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트에서 선택되는 1종 이상을 이용하는 것을 특징으로 하는 신축성 막의 형성 방법.
  15. 신축성을 갖는 도전성 배선의 양면이, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재한 신축성 막으로 피복된 것이고, 상기 신축성 막의 (A) 성분이 편재된 표면이 외측, 상기 도전성 배선이 내측에 배치된 것인 것을 특징으로 하는 신축성 배선막.
  16. 신축성을 갖는 도전성 배선의 양면을, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재한 신축성 막의 상기 (A) 성분이 편재된 표면이 외측이 되도록 2장의 신축성 막으로 사이에 끼워 가열과 가압에 의해서 라미네이트함으로써, 상기 도전성 배선의 양면을 피복하는 것을 특징으로 하는 신축성 배선막의 제조 방법.
  17. 신축성을 갖는 도전성 배선을 기판 상에 놓고, 이 위에 (A) 실록산 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물, (B) 우레탄 결합을 갖는 상기 (A) 성분 이외의 (메트)아크릴레이트 화합물, 및 (C) 대기압에서의 비점이 115∼200℃의 범위인 유기 용제를 함유하는 조성물을 도포하고, 가열에 의해서 상기 (C) 성분을 증발시킴과 더불어, 상기 (A) 성분을 막의 표면 측에 편재시키고, 그 후, 광 조사에 의해서 상기 (A) 성분 및 상기 (B) 성분을 경화시켜 신축성 막을 형성함으로써, 상기 도전성 배선의 한쪽 면이 피복된 배선 피복 기판을 제조하는 것을 특징으로 하는 배선 피복 기판의 제조 방법.
  18. 제17항에 기재한 방법으로 제조한 배선 피복 기판의 상기 기판으로부터 상기 한쪽 면이 피복된 도전성 배선을 일단 벗겨내고, 피복한 면을 밑으로 하여 상기 기판 상에 놓고, 이 위에 상기 (A) 성분, (B) 성분 및 (C) 성분을 함유하는 조성물을 도포하고, 가열에 의해서 상기 (C) 성분을 증발시킴과 더불어, 상기 (A) 성분을 막의 표면 측에 편재시키고, 그 후, 광 조사에 의해서 상기 (A) 성분 및 상기 (B) 성분을 경화시켜 신축성 막을 형성함으로써, 상기 도전성 배선의 양면이 피복된 신축성 배선막을 제조하는 것을 특징으로 하는 신축성 배선막의 제조 방법.
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