KR20190103031A - 규소 함유 화합물, 우레탄 수지, 신축성 막 및 그의 형성 방법 - Google Patents

규소 함유 화합물, 우레탄 수지, 신축성 막 및 그의 형성 방법 Download PDF

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준 하타케야마
모토아키 이와부치
유지 하라다
시오리 노나카
고지 하세가와
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신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
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Abstract

[과제] 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면의 발수성도 우수한 신축성 막과 그의 형성 방법, 이 신축성 막에 이용되는 우레탄 수지, 및 이 우레탄 수지의 재료가 되는 규소 함유 화합물을 제공한다.
[해결수단] 하기 일반식 (1)로 표시되는 것인 규소 함유 화합물:
Figure pat00048

(식 중, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 탄소수 1∼6의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 또는 -(OSiR7R8)n-OSiR9R10R11로 표시되는 기이다. R7, R8, R9, R10 및 R11은 R1∼R6과 마찬가지이고, n은 0∼100 범위의 정수이다. A는 탄소수 3∼6의 직쇄상, 분기상의 알킬렌기이며, m은 1∼3 범위의 정수이다.)

Description

규소 함유 화합물, 우레탄 수지, 신축성 막 및 그의 형성 방법{SILICON-CONTAINING COMPOUND, URETHANE RESIN, STRETCHABLE FILM AND METHOD FOR FORMING THE SAME}
본 발명은, 신축성과 강도와 발수성을 겸비한 신축성 막과 그의 형성 방법, 이 신축성 막에 이용되는 우레탄 수지, 및 우레탄 수지의 재료가 되는 규소 함유 화합물에 관한 것이다.
최근 IoT(Internet of Things)의 보급과 함께 웨어러블 디바이스의 개발이 진행되고 있다. 인터넷에 접속할 수 있는 시계나 안경이 그 대표적인 예이다. 또한, 의료 분야나 스포츠 분야에서도 몸의 상태를 항상 모니터링할 수 있는 웨어러블 디바이스가 필요하게 되고 있어, 앞으로의 성장 분야이다.
웨어러블 디바이스로서는, 몸에 붙여 항상 몸의 상태를 모니터링하는 형태가 나와 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 주름상자 형태의 신축 가능한 은 배선으로 연결되어 있다.
우레탄막은 신축성과 강도가 높고, 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 폴리머 주쇄에 갖는 실리콘 우레탄 폴리머가 검토되었다. 이 폴리머의 경화물은 실리콘 단독보다는 고강도이며, 폴리우레탄 단독보다는 낮은 가수분해성이다. 그러나, 이 폴리머의 경화물에서는, 폴리우레탄 단독의 강도, 실리콘 단독의 발수성에는 미치지 못하여, 실리콘과 폴리우레탄 중간의 강도와 발수성밖에 얻을 수 없다.
또 한편, 폴리우레탄과 실리콘을 블렌드한 재료가 검토되었다. 예컨대 특허문헌 2나 특허문헌 3에는, 반응성이 없는 실리콘과 가교성의 폴리우레탄을 블렌드한 재료가 기재되어 있다. 이러한 재료로 막을 형성하면, 경화 후의 폴리우레탄의 막 표면에 실리콘이 떠오르고(블리드아웃), 막 표면의 발수성이 향상된다. 그러나, 이러한 막에서는, 실리콘이 가교되어 있지 않기 때문에, 막 표면의 실리콘이 벗겨져 떨어져, 발수성이 저하하기 쉽다고 하는 문제가 있다. 또한, 표면이 존재하지 않으면 실리콘은 막 표면에 떠오르지 않기 때문에, 양측을 시트로 사이에 끼워 압축 성형한 경우는 발수성이 높지 않다.
또한, 실록산을 측쇄에 갖는 폴리우레탄을 합성하기 위한 디올 재료가 제안되었다. 특허문헌 4, 5에는, 측쇄에 실리콘이 붙어 있는 폴리우레탄을 형성하기 위한 디올 화합물이 기재되어 있다. 여기서 기재되어 있는 측쇄 실리콘기는, 실록산의 말단이 디올 화합물에 결합하고 있는 직쇄의 실리콘이다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 2004-033468호 공보 특허문헌 2: 일본 특허공개 2011-194757호 공보 특허문헌 3: 일본 특허공개 2013-139534호 공보 특허문헌 4: 일본 특허 제2583412호 특허문헌 5: 일본 특허 제2624060호
이러한 배경에서, 폴리우레탄과 같은 정도의 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 실리콘과 같은 정도의 우수한 발수성을 갖는 신축성 막 및 그의 형성 방법의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면의 발수성도 우수한 신축성 막과 그의 형성 방법, 이 신축성 막에 이용되는 우레탄 수지 및 이 우레탄 수지의 재료가 되는 규소 함유 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 하기 일반식 (1)로 표시되는 규소 함유 화합물을 제공한다.
Figure pat00001
(식 중, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 탄소수 1∼6의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 또는 -(OSiR7R8)n-OSiR9R10R11로 표시되는 기이다. R7, R8, R9, R10 및 R11은 R1∼R6과 마찬가지이고, n은 0∼100 범위의 정수이다. A는 탄소수 3∼6의 직쇄상, 분기상의 알킬렌기이고, m은 1∼3 범위의 정수이다.)
본 발명과 같은 규소 함유 화합물이라면, 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면의 발수성도 우수한 신축성 막에 이용되는 우레탄 수지의 재료에 적합하게 이용되는 규소 함유 화합물로 된다.
또한, 상기 일반식 (1)의 규소 함유 화합물이 하기 일반식 (2)로 표시되는 것이 바람직하다.
Figure pat00002
(식 중, m은 전술한 것과 같다.)
이러한 규소 함유 화합물이라면, 강도의 저하가 적으면서 또한 발수성이 보다 우수한 신축성 막에 이용되는 우레탄 수지의 재료에 적합하게 이용되는 규소 함유 화합물로 된다.
또한, 본 발명은 하기 일반식 (3)으로 표시되는 구조를 갖는 우레탄 수지를 제공한다.
Figure pat00003
(식 중, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 탄소수 1∼6의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 또는 -(OSiR7R8)n-OSiR9R10R11로 표시되는 기이다. R7, R8, R9, R10 및 R11은 R1∼R6과 마찬가지이고, n은 0∼100 범위의 정수이다. A는 탄소수 3∼6의 직쇄상, 분기상의 알킬렌기이고, m은 1∼3 범위의 정수이다.)
이러한 우레탄 수지라면, 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면의 발수성도 우수한 신축성 막에 적합하게 이용되는 우레탄 수지로 된다.
또한, 하기 일반식 (4)로 표시되는, 말단에 (메트)아크릴레이트기를 갖는 구조를 갖는 것이 바람직하다.
Figure pat00004
(식 중, R1∼R6, A, m은 전술한 것과 마찬가지이고, R12는 수소 원자, 메틸기이다. p, q는 1 분자 중 단위수이며, 1≤p≤100, 1≤q≤3 범위의 정수이다.)
이러한, 말단에 (메트)아크릴레이트기를 갖는 구조를 갖는 것이라면, 보다 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면의 발수성도 우수한 신축성 막에 적합하게 이용되는 우레탄 수지로 된다.
또한, 본 발명은 상기 우레탄 수지를 함유하는 신축성 막을 제공한다.
이러한 신축성 막이라면, 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면의 발수성도 우수한 신축성 막으로 된다.
또한, 상기 신축성 막이, JIS K 6251에 규정되는 인장 시험에서 신축률이 40%∼500%인 것이 바람직하다.
이러한 신축률의 신축성 막이라면, 신축 배선의 피복막으로서 특히 적합하게 이용할 수 있다.
또한, 상기 신축성 막이, 신축성을 갖는 도전성 배선에 접촉하는 막으로서 이용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 신축성 막은 특히 이러한 용도에 적합하게 이용할 수 있다.
또한, 본 발명은, 신축성 막을 형성하는 방법으로서,
하기 일반식 (1)로 표시되는 규소 함유 화합물과 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 혼합하고, 이 혼합물을 제막하며, 가열에 의해서 경화시키는 신축성 막의 형성 방법을 제공한다.
Figure pat00005
(식 중, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 탄소수 1∼6의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 또는 -(OSiR7R8)n-OSiR9R10R11로 표시되는 기이다. R7, R8, R9, R10 및 R11은 R1∼R6과 마찬가지이고, n은 0∼100 범위의 정수이다. A는 탄소수 3∼6의 직쇄상, 분기상의 알킬렌기이며, m은 1∼3 범위의 정수이다.)
본 발명과 같은 신축성 막의 형성 방법이라면, 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면의 발수성도 우수한 신축성 막을 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 신축성 막을 형성하는 방법으로서,
하기 일반식 (4)로 표시되는, 말단에 (메트)아크릴레이트기를 갖는 화합물을 제막하고, 가열 및/또는 광 조사에 의해서 경화시키는 신축성 막의 형성 방법을 제공한다.
Figure pat00006
(식 중, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 탄소수 1∼6의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 또는 -(OSiR7R8)n-OSiR9R10R11로 표시되는 기이다. R7, R8, R9, R10 및 R11은 R1∼R6과 마찬가지이고, n은 0∼100 범위의 정수이다. A는 탄소수 3∼6의 직쇄상, 분기상의 알킬렌기이고, R12는 수소 원자, 메틸기이다. m은 1∼3 범위의 정수이다. p, q는 1 분자 중 단위수이며, 1≤p≤100, 1≤q≤3 범위의 정수이다.)
본 발명의 신축성 막의 형성 방법으로서는, 이와 같이 열경화와 광경화를 조합할 수도 있다.
이상과 같이, 본 발명의 신축성 막이라면, 폴리우레탄과 같은 정도의 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면은 주쇄가 실록산 결합의 실리콘과 같은 정도나 그 이상의 우수한 발수성을 갖는 고발수성의 신축성 막으로 된다. 또한, 본 발명의 우레탄 수지라면, 이러한 신축성 막에 적합하게 이용할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 규소 함유 화합물이라면, 이러한 우레탄 수지의 재료로서 적합하게 이용할 수 있다. 본 발명의 신축성 막은, 2개 이상의 규소 함유기가 측쇄에 붙은 우레탄 수지를 베이스로 하고 있기 때문에, 2개 이상의 측쇄에 붙은 규소 함유기가 소량으로 효율적으로 신축성 막의 발수성을 높여, 주쇄의 우레탄 결합이 신축성 막의 신축성과 강도를 높일 수 있다. 또한, 2개 이상의 측쇄의 규소 함유기가 항상 신축성 막의 표면 측을 향하고 있기 때문에, 예컨대 신축성 막 형성용 조성물의 양면을 시트로 사이에 끼운 밀폐된 상태에서 신축성 막을 형성하더라도 발수성이 높은 것으로 된다. 이러한 신축성 막을 도전성 배선에 접촉시키거나, 도전성 배선의 한쪽이나 양면을 피복하거나 하여 얻어지는 신축성 배선막이라면, 신축성 및 강도가 우수할 뿐만 아니라, 표면의 발수성도 우수한 것으로 된다. 따라서, 본 발명의 신축성 막이라면, 웨어러블 디바이스에 있어서, 생체 전극과 센서를 접속하는 배선부뿐만 아니라, 생체 전극이나 센서 모두를 실을 수 있는 신축성 막으로서 특히 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 본 발명의 신축성 막의 형성 방법이라면, 폴리우레탄과 같은 정도의 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면은 주쇄가 실록산 결합의 실리콘과 같은 정도나 그 이상의 우수한 발수성을 갖는 고발수성인 신축성 막을 용이하게 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 신축성 막으로 덮은 상태의 심전계를 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 심전계를 생체 전극 측에서 본 개략도이다.
도 3은 본 발명의 신축성 막으로 덮기 전인 상태의 심전계를 도시하는 단면도이다.
도 4는 도 3의 심전계를 생체 전극 측에서 본 개략도이다.
도 5는 심전계를 기판 상에 접촉시켜, 본 발명의 신축성 막으로 덮은 상태를 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 신축성 막 상에 생체 전극, 점착부 및 배선을 형성하고, 또한 센터 디바이스를 접속한 상태를 도시하는 단면도이다.
도 7은 도 6의 배선과 센터 디바이스를 본 발명의 신축성 막으로 덮은 상태를 도시하는 단면도이다.
도 8은 천 위에 본 발명의 신축성 막을 형성하고, 그 위에 배선과 전극을 형성하고, 또한 센터 디바이스를 접속한 상태를 도시하는 단면도이다.
도 9는 도 8의 배선과 센터 디바이스를 본 발명의 신축성 막으로 덮은 상태를 도시하는 단면도이다.
전술한 것과 같이, 폴리우레탄은 충분한 신축성과 강도를 갖지만, 발수성이 낮고, 가수분해에 의해서 강도와 신축성이 저하한다고 하는 결점이 있고, 실리콘은 발수성이 높지만 강도가 낮다고 하는 결점이 있었다. 또한, 우레탄 결합과 실록산 결합 양쪽을 주쇄에 갖는 실리콘 우레탄 폴리머의 경화물에서는, 강도나 발수성이 폴리우레탄과 실리콘의 중간이며, 폴리우레탄 단독의 강도나 실리콘 단독의 발수성에는 못 미친다고 하는 문제가 있었다. 또한, 폴리우레탄과 실리콘을 블렌드하고, 베이크에 의해서 막 표면에 실리콘을 편재시킴으로써 발수성을 올려 막을 형성하는 방법에서는, 막 표면의 강도는 약하고, 또한 표면이 존재하지 않으면 실리콘이 표면에 떠오르지 않기 때문에, 예컨대 양면을 시트로 사이에 끼운 밀폐 상태에서는 발수성이 향상되지 않는다고 하는 결점이 있었다. 게다가 이 방법에서는, 실리콘의 표면 편재를 가속시키기 위해서 비점이 100℃∼200℃의 범위인 용제를 블렌드해 둘 필요가 있고, 무용제로 제막할 수 없는 등, 조성물이나 제막 프로세스에 제한이 생기는 결점도 있었다. 이러한 배경에서, 폴리우레탄과 같은 정도의 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면의 강도도 충분히 높고, 또한 실리콘과 같은 정도나 그 이상의 우수한 발수성과 표면 경도를 갖는 신축성 막 및 그의 형성 방법의 개발이 요구되고 있었다.
그래서, 본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 검토를 한 결과, 유연성이 높은 에테르기와 발수성이 높은 2∼4개의 규소 함유기를 측쇄에 가지고, 주쇄에 우레탄 결합을 갖는 수지를 베이스로 한, 높은 발수성을 가지면서 신축성과 강도가 우수한 막이라면, 폴리우레탄과 같은 정도 또는 이 이상의 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면은 실리콘과 동등하거나 또는 그 이상의 우수한 발수성의 신축성 막으로 되기 때문에, 웨어러블 디바이스에 있어서의 신축 배선의 피복막으로서 특히 적합한 것으로 되는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.
소수성의 규소와 플렉시블한 에테르기를 갖는 측쇄는, 친수성의 우레탄 결합의 주쇄와 반발하여, 규소 함유 측쇄가 우레탄 결합으로부터 떨어지도록 배위한다. 우레탄 결합의 주위에는 입체 장해가 되는 측쇄가 없기 때문에, 우레탄 결합의 수소 결합은 유지되고, 이에 따라 신축성과 강도의 저하가 없기는커녕 오히려 향상되는 경우가 있다. 우레탄과 반대쪽에 위치하고 있는 규소 함유 측쇄는, 외측을 향하고 있기 때문에 높은 소수성을 발현한다. 이에 따라, 고강도, 고신축, 고발수의 막을 형성할 수 있다.
즉, 본 발명자들은, 2∼4개의 측쇄에 에테르기와 규소를 가지고, 주쇄에 우레탄 결합을 갖는 수지에 의한 막이, 폴리우레탄과 동등한 신축성과 강도를 가지고, 높은 발수성을 가져, 신축성의 생체 전극 피복용의 막으로서 유효하다는 것을 지견했다.
즉, 본 발명은 하기 일반식 (1)로 표시되는 규소 함유 화합물이다.
Figure pat00007
(식 중, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 탄소수 1∼6의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 또는 -(OSiR7R8)n-OSiR9R10R11로 표시되는 기이다. R7, R8, R9, R10 및 R11은 R1∼R6과 마찬가지이고, n은 0∼100 범위의 정수이다. A는 탄소수 3∼6의 직쇄상, 분기상의 알킬렌기이며, m은 1∼3 범위의 정수이다.)
또한, 본 발명은 하기 일반식 (3)으로 표시되는 구조를 갖는 우레탄 수지이다.
Figure pat00008
(식 중, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 탄소수 1∼6의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 또는 -(OSiR7R8)n-OSiR9R10R11로 표시되는 기이다. R7, R8, R9, R10 및 R11은 R1∼R6과 마찬가지이고, n은 0∼100 범위의 정수이다. A는 탄소수 3∼6의 직쇄상, 분기상의 알킬렌기이며, m은 1∼3 범위의 정수이다.)
또한, 본 발명은, 신축성 막을 형성하는 방법으로서,
하기 일반식 (1)로 표시되는 규소 함유 화합물과 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 혼합하고, 이 혼합물을 제막하며, 가열에 의해서 경화시키는 신축성 막의 형성 방법이다.
Figure pat00009
(식 중, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 탄소수 1∼6의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 또는 -(OSiR7R8)n-OSiR9R10R11로 표시되는 기이다. R7, R8, R9, R10 및 R11은 R1∼R6과 마찬가지이고, n은 0∼100 범위의 정수이다. A는 탄소수 3∼6의 직쇄상, 분기상의 알킬렌기이며, m은 1∼3 범위의 정수이다.)
이하, 본 발명에 관해서 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
[규소 함유 화합물]
본 발명의 규소 함유 화합물은 하기 일반식 (1)로 표시되는 것이다.
Figure pat00010
(식 중, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 탄소수 1∼6의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 또는 -(OSiR7R8)n-OSiR9R10R11로 표시되는 기이다. R7, R8, R9, R10 및 R11은 R1∼R6과 마찬가지이고, n은 0∼100 범위의 정수이다. A는 탄소수 3∼6의 직쇄상, 분기상의 알킬렌기이며, m은 1∼3 범위의 정수이다.)
R1∼R11의 알킬기의 구체예로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, 이소프로필기, 이소부틸기, tert-부틸기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다.
일반식 (1)로 표시되는, 2∼4개의 측쇄에 에테르기와 규소 함유기를 갖는 디올 화합물은, 예컨대 2∼4개의 이중 결합을 함유하는 에테르기를 측쇄에 갖는 디올과, 실록산쇄 중에 SiH기를 갖는 규소 화합물을 백금 촉매 중에서 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 히드록시기는 미보호 그대로라도 좋지만, 백금 촉매의 활성을 저하시키는 경우가 있기 때문에, 미리 트리메틸실릴기나 산불안정기 등으로 보호해 두고 반응 후에 탈보호하는 것도 가능하다.
일반식 (1)에 표시되는 디올 화합물의 디알코올 부분은 모두 1급이기 때문에, 이소시아네이트와의 반응성이 높아, 용이하게 후술하는 일반식 (3)에 표시되는 우레탄 결합을 형성할 수 있다. 1급의 디알코올을 이용하는 다른 메리트로서는, 이에 의해서 형성된 우레탄 결합의 회전 자유도가 높기 때문에, 이로써 우레탄 결합끼리의 수소 결합성이 높아져, 고강도의 막을 형성할 수 있다.
2∼4개의 이중 결합을 함유하는 에테르기를 측쇄에 갖는 디올의 합성 방법으로서는, meso-에리트리톨, D-트레이톨, L-트레이톨, DL-트레이톨, 아도니톨, DL-아라비톨, D-(+)-아라비톨, L-(-)-아라비톨, 리비톨, 크실리톨, 알리톨, 갈락티톨, D-이디톨, L-이디톨, D-만니톨, L-만니톨, D-소르비톨, L-소르비톨, D-탈리톨, L-탈리톨, 듈시톨에서 선택되는 2개의 1급의 히드록시기와 2∼4개의 2급의 히드록시기를 갖는 재료를 출발 물질로 하여, 2개의 1급의 히드록시기를 보호해 두고, 2급의 히드록시기를 알케닐에테르화하여, 알케닐에테르기와 SiH기를 갖는 규소 화합물을 반응시킴으로써 규소 함유기를 팬던트시키고, 그 후에 1급의 히드록시기를 탈보호한다. 1급의 히드록시기의 탈보호는 규소 함유기를 부착하기 전이라도 좋다.
2∼4개의 측쇄에 에테르기와 규소 함유기를 갖는 디올 화합물로서는, 구체적으로는 하기에 예시할 수 있다.
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014
Figure pat00015
Figure pat00016
Figure pat00017
Figure pat00018
Figure pat00019
Figure pat00020
Figure pat00021
일반식 (1)에 표시되는 규소 함유 화합물로서는, 규소 함유기의 쇄 길이는 짧은 쪽이 신축성 막을 형성했을 때의 강도의 저하가 적다. 한편, 규소 함유기의 쇄 길이가 긴 쪽이 발수성은 향상된다. 분기 구조의 규소 함유기라면, 짧은 쇄 길이로 발수성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 규소 함유 화합물은 하기 일반식 (2)로 표시되는 실리콘 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00022
(식 중, m은 전술한 것과 같다.)
이러한 본 발명의 규소 함유 화합물이라면, 신축성 막에 이용되는 우레탄 수지의 재료로 함으로써, 폴리우레탄과 같은 정도의 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면은 주쇄가 실록산 결합의 실리콘과 같은 정도나 그 이상의 우수한 발수성을 갖는 고발수성의 신축성 막을 형성할 수 있다.
<우레탄 수지(우레탄 폴리머)>
본 발명의 우레탄 수지는 하기 일반식 (3)으로 표시되는 구조를 갖는 것이다.
Figure pat00023
(식 중, R1∼R6, A, m은 전술한 것과 같다.)
본 발명의 우레탄 수지의 구체예로서는 특별히 한정되지 않지만, 규소 함유기를 포함하는 측쇄로서, 상술한 규소 함유 화합물의 구체예에서 든 것과 같은 것을 적용할 수 있다.
우레탄 수지는, 우레탄 결합 부분으로 이루어지는 하드 세그멘트와, 쇄 길이 연장의 폴리에테르, 폴리에스테르, 폴리카보네이트 부분의 소프트 세그멘트로 이루어지는 것이 바람직하다. 하드 세그멘트 부분에 해당하는 우레탄 결합의 폴리머 사이의 수소 결합에 의해서 강도가 향상된다. 우레탄 결합의 폴리머 사이의 수소 결합에 의해서 하드 세그멘트는 결정화 구조를 형성하고 있다고 여겨지고 있다.
본 발명의 우레탄 수지는, 일반식 (3)에 표시되는 것과 같이, 측쇄에 에테르기와 규소 원자를 갖는 기를 복수 팬던트하는 것을 특징으로 하지만, 고발수의 규소 함유기가 존재함으로써, 고친수성의 우레탄 결합이 규소 함유기의 반대쪽으로 밀려나오고, 우레탄 결합의 국재 전자가 외측으로 배향된다. 이에 따라, 보다 강고한 수소 결합이 형성된다. 주쇄에 실리콘을 도입한 경우는, 발수성이 오르지만 강도가 저하하는데, 측쇄에 실리콘을 도입한 경우는, 상기 이유에 의해 발수성뿐만 아니라 강도도 향상되는 것이다. 더욱이 측쇄의 규소 함유기를 복수 마련함으로써 그 효과를 비약적으로 높일 수 있다.
일반적으로 신축성이 높은 막은 부드러우며, 이러한 신축성이 높고 부드러운 막은, 박막으로 되면 정말로 점착성이 증가하여, 막끼리 달라붙어 떨어지기 어렵게 된다. 피부에 붙이는 용도의 신축성 막의 경우, 붙였을 때의 장착감을 저감하기 위해서, 보다 박막의 신축성 막이 필요하다. 규소 함유기를 도입함으로써, 막 표면의 점착성이나 끈끈한 느낌이 저하하여, 산뜻한 감촉으로 된다. 여기서도, 측쇄의 규소 함유기를 복수 마련함으로써 막 표면의 끈끈한 느낌을 보다 저하시킬 수 있다. 박막으로 될수록 막의 강도는 저하하기 때문에, 본 발명의 우레탄 수지에서는, 강도를 높이기 위해서도, 전술한 것과 같이 규소 함유기를 주쇄에 도입하는 것이 아니라, 복수의 측쇄에 도입한다.
또한, 본 발명의 우레탄 수지는, 하기 일반식 (4)로 표시되는, 말단에 (메트)아크릴레이트기를 갖는 구조를 갖는 것이 바람직하다.
Figure pat00024
(식 중, R1∼R6, A는 전술한 것과 마찬가지이고, R12는 수소 원자, 메틸기이다. p, q는 1 분자 중 단위수이며, 1≤p≤100, 1≤q≤3의 범위이다.)
[우레탄 수지의 제작 방법]
본 발명의 우레탄 수지의 제작 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 상술한 본 발명의 규소 함유 화합물을 원료로 하고, 이 규소 함유 화합물과 이소시아네이트기를 갖는 화합물(이소시아네이트 화합물)과 반응시켜 제작하는 것이 바람직하다.
본 발명의 규소 함유 화합물과 반응시키는 이소시아네이트 화합물로서는 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는 하기의 것을 예시할 수 있다.
Figure pat00025
Figure pat00026
(식 중, s는 1 이상의 정수이다.)
상기한 이소시아네이트 화합물 중, 특히 (메트)아크릴레이트기를 갖는 화합물을 일반식 (1)로 표시되는 규소 함유 화합물과 반응시킴으로써, 일반식 (4)로 표시되는 말단에 (메트)아크릴레이트기를 갖는 구조를 갖는 우레탄 수지를 얻을 수 있다. 히드록시기를 갖는 (메트)아크릴레이트기를 갖는 화합물을 이소시아네이트 화합물과 반응시킨 것을, 본 발명의 규소 함유 화합물과 반응시킴에 의해서도, 일반식 (4)로 표시되는, 말단에 (메트)아크릴레이트기를 갖는 구조를 갖는 폴리머를 얻을 수 있다.
상기한 이소시아네이트 화합물로서, 이소시아네이트기가 치환기로 보호된 블록 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 이용하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기한 이소시아네이트 화합물의 상기 식 (1)로 표시되는 규소 함유 화합물과의 반응성이 높더라도, 반응의 컨트롤을 용이하게 할 수 있다. 또한, 이소시아네이트 화합물은, 보관 중에 대기 중의 수분과 반응하여 이소시아네이트기가 실활되어 버리는 경우가 있기 때문에, 보관에는 습도를 충분히 막는 등, 충분한 주의가 필요하지만, 블록 이소시아네이트기를 갖는 화합물이라면, 이들 현상을 막을 수 있다.
블록 이소시아네이트기는, 가열에 의해서 블록기가 탈보호하여 이소시아네이트기로 되는 것으로, 구체적으로는 알코올, 페놀, 티오알코올, 이민, 케티민, 아민, 락탐, 피라졸, 옥심, β-디케톤 등으로 치환된 이소시아네이트기를 들 수 있다.
블록 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 이용할 때, 블록 이소시아네이트기의 탈보호 온도를 저온화시키기 위해서 촉매를 첨가할 수도 있다. 이 촉매로서는 특별히 한정되지 않지만, 디부틸주석디라우레이트 등의 유기 주석, 비스무트염, 2-에틸헥산산아연이나 아세트산아연 등의 카르복실산아연 등이 알려져 있다.
일본 특허공개 2012-152725호 공보에 기재된 것과 같이, α,β-불포화 카르복시산아연을 블록 이소시아네이트 해리 촉매로서 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 우레탄 수지를 제작할 때, 일반식 (1)로 표시되는 규소 함유 화합물, 이소시아네이트 화합물에 더하여, 복수의 히드록시기를 갖는 화합물을 가할 수도 있다. 이러한 복수의 히드록시기를 갖는 화합물을 첨가함으로써, 본 발명의 우레탄 수지의 쇄 길이 연장이나 분자 사이 가교를 행할 수 있다.
복수의 히드록시기를 갖는 화합물로서는 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는 하기의 것을 예시할 수 있다.
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
(식 중, 괄호 쳐진 반복 단위의 반복수는 임의의 수이다.)
또한, 아미노기를 갖는 화합물을 첨가할 수도 있다. 이소시아네이트기와 아미노기가 반응하면, 요소 결합이 형성된다. 우레탄 결합과 요소 결합의 부분은 하드 세그멘트라고 불리고, 이들의 수소 결합에 의해서 강도가 높아진다. 따라서, 우레탄 결합뿐만 아니라, 이것에 요소 결합을 더함으로써 강도를 높일 수 있다.
쇄 길이 연장의 폴리에테르, 폴리에스테르, 폴리카보네이트를 함유하는 디올 화합물에 의해서 형성되어 있는 부분은 소프트 세그멘트라고 불리고 있다. 이들 중에서 가장 신축성이 높은 것은 폴리에테르이며, 이어서 폴리에스테르, 폴리카보네이트의 순으로 신축성은 저하한다. 한편 인장 강도의 순은 신축성의 순과 역순이다. 소프트 세그멘트의 종류나 반복 단위의 선택에 의해서 강도와 신축성을 조정할 수 있다.
본 발명의 우레탄 수지로서는, 중량 평균 분자량이 500 이상인 것이 바람직하다. 이러한 것이라면, 후술하는 본 발명의 신축성 막에 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 우레탄 수지의 중량 평균 분자량의 상한치로서는 500,000 이하가 바람직하다.
이러한 본 발명의 우레탄 수지라면, 폴리우레탄과 같은 정도의 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면은 주쇄가 실록산 결합의 실리콘과 같은 정도나 그 이상의 우수한 발수성을 갖는 고발수성의 신축성 막의 재료로서 적합하게 이용할 수 있다.
<신축성 막>
또한, 본 발명에서는 상술한 본 발명의 우레탄 수지를 함유하는 신축성 막을 제공한다.
본 발명의 신축성 막은, 상술한 본 발명의 우레탄 수지의 경화물이며, 이 우레탄 수지는 2∼4개의 측쇄에 에테르기와 규소 함유기를 가지고, 주쇄에 우레탄 결합을 갖는다.
또한, 본 발명의 신축성 막은, JIS K 6251에 규정되는 인장 시험에서 신축률이 40%∼500%인 것이 바람직하다. 이러한 신축률이라면, 신축 배선의 피복막으로서 특히 적합하게 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 신축성 막은, 신축성을 갖는 도전성 배선에 접촉하는 막으로서 이용되는 것이 바람직하다. 본 발명의 신축성 막은 특히 이러한 용도에 적합하게 이용할 수 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.
<신축성 막의 형성 방법>
본 발명에서는, 신축성 막을 형성하는 방법으로서,
하기 일반식 (1)로 표시되는 규소 함유 화합물과 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 혼합하고, 이 혼합물을 제막하며, 가열에 의해서 경화시키는 신축성 막의 형성 방법을 제공한다.
Figure pat00030
(식 중, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 탄소수 1∼6의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 또는 -(OSiR7R8)n-OSiR9R10R11로 표시되는 기이다. R7, R8, R9, R10 및 R11은 R1∼R6과 마찬가지이고, n은 0∼100 범위의 정수이다. A는 탄소수 3∼6의 직쇄상, 분기상의 알킬렌기이며, m은 1∼3 범위의 정수이다.)
이러한 신축성 막의 형성 방법의 일례로서는, 예컨대 일반식 (1)로 표시되는 규소 함유 화합물에, 보호 또는 미보호의 이소시아네이트 화합물과, 쇄 길이 연장이나 가교를 위한 복수의 히드록시기를 갖는 화합물과, 경우에 따라서는 아미노기를 갖는 화합물을 혼합하고, 이 혼합물을 박리용 기판 상에 도포하여 막을 형성하여 가열 경화시키는 방법을 들 수 있다.
이 방법에서는, 이소시아네이트와 알코올의 반응에 의해서 우레탄 결합을 형성하면서 고분자량화함으로써, 폴리머 네트워크가 형성된다. 히드록시기나 이소시아네이트기가 3개 이상인 화합물을 첨가하면 가교 반응이 진행되기 때문에, 신축성은 저하하지만, 막 강도는 높아진다. 따라서, 히드록시기나 이소시아네이트기가 2개 혹은 3개인 화합물의 첨가량을 조정함으로써, 경도, 신축성, 강도를 조정할 수 있다. 또한, 경화 후에 기판으로부터 막을 벗겨냄으로써 독립된 신축성 막을 얻을 수 있다.
신축성 막 형성용 조성물 중에 있어서의 히드록시기와 이소시아네이트기의 몰수의 비율로서는, 히드록시기와 이소시아네이트기가 동일 몰수 혹은 히드록시기 쪽이 많은, 즉 히드록시기의 몰수를 이소시아네이트기의 몰수로 나눈 수치가 1 이상인 것이 바람직하다. 이소시아네이트기 쪽이 적으면, 잉여의 이소시아네이트기가 물과 반응하여 탄산 가스가 발생하는 일은 없어지기 때문에, 막 내에 발포에 의한 구멍이 생겨 버릴 우려가 없다. 발포 우레탄을 제작할 때에는 이소시아네이트기를 과잉으로 하지만, 본 발명의 신축성 막에서는, 고강도의 특성이 필요하기 때문에, 막 내에 발포에 의한 구멍은 존재하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 신축성 막에 있어서의 수지를, 상기한 것과 같이 히드록시기의 몰수가 이소시아네이트기보다 많은 상태에서 형성하면, 폴리머 말단에 있어서는, 일반식 (1)로 표시되는 규소 함유 화합물의 한쪽에만 우레탄 결합이 형성되어, 일반식 (3)으로 표시되는 구조와 같은 양측에 우레탄 결합이 형성된 구조가 되지 않는 부분이 생기는 경우가 있다. 이 경우, 폴리머 말단이 하기 일반식 (3')로 표시되는 구조가 된다.
Figure pat00031
(식 중, R1∼R6, m, A는 전술한 것과 같다)
본 발명의 신축성 막의 형성 방법에 있어서, 제막한 조성물을 경화시킬 때의 가열 온도로서는, 실온에서부터 200℃ 범위의 온도가 이용된다. 바람직하게는 40℃∼160℃의 범위, 시간은 5초에서 60분의 범위이다. 가열 경화시킬 때에, 박리막으로 제막한 조성물의 한쪽을 덮는 경우와, 제막한 조성물의 양쪽을 덮는 경우가 있으며, 롤로 권취하면서 경화하는 경우는 한쪽, 삽지(sheet-feeding) 경화인 경우는 양쪽이 바람직하지만, 이에 한하지 않는다.
또한, 본 발명에서는, 신축성 막을 형성하는 방법으로서,
하기 일반식 (4)로 표시되는, 말단에 (메트)아크릴레이트기를 갖는 화합물을 제막하고, 가열 및/또는 광 조사에 의해서 경화시키는 신축성 막의 형성 방법을 제공한다.
Figure pat00032
(식 중, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 탄소수 1∼6의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 또는 -(OSiR7R8)n-OSiR9R10R11로 표시되는 기이다. R7, R8, R9, R10 및 R11은 R1∼R6과 마찬가지이고, n은 0∼100 범위의 정수이다. A는 탄소수 3∼6의 직쇄상, 분기상의 알킬렌기이고, R12는 수소 원자, 메틸기이다. m은 1∼3 범위의 정수이다. p, q는 1 분자 중 단위수이며, 1≤p≤100, 1≤q≤3 범위의 정수이다.)
이러한 신축성 막의 형성 방법의 일례로서는, 예컨대 이소시아네이트와 알코올의 반응에 의해서 우레탄 폴리머를 합성하고, 이것에 일반식 (4)로 표시되는 말단에 (메트)아크릴레이트기를 형성하고, 이 폴리머를 제막하며 가열 및/또는 광 조사에 의해서 경화시킴으로써 신축성 막을 형성하는 방법을 들 수 있다. 구체적으로는, 일반식 (1)로 표시되는 규소 함유 화합물에, 보호 또는 미보호의 이소시아네이트 화합물, 쇄 길이 연장이나 가교를 위한 복수의 히드록시기를 갖는 화합물을 혼합하고, 중합시켜, 폴리머 말단을 (메트)아크릴레이트로 한 우레탄 폴리머를 이용하여 신축성 막을 형성하는 방법이다. 이 경우는, (메트)아크릴레이트를 라디칼로 반응시켜 가교한다. 라디칼 가교하는 방법으로서는 라디칼 발생제의 첨가가 바람직하다. 라디칼 발생제로서는, 열분해에 의해서 라디칼을 발생시키는 열 라디칼 발생제, 광 조사에 의해서 라디칼을 발생시키는 광 라디칼 발생제가 있다.
열 라디칼 발생제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 아조계 라디칼 발생제, 과산화물계 라디칼 발생제를 들 수 있고, 아조계 라디칼 발생제로서는, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온산)디메틸, 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(시클로헥산-1-카르보니트릴), 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산) 등을 들 수 있다. 과산화물계 라디칼 발생제로서는, 벤조일퍼옥사이드, 데카노일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 호박산퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시피발로에이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 등을 들 수 있다.
광 라디칼 발생제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 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), 캄파퀴논을 들 수 있다.
또한, 열 또는 광 라디칼 발생제의 첨가량은, 수지 100 질량부에 대하여 0.1∼50 질량부의 범위로 하는 것이 바람직하다.
또한, 복수의 (메트)아크릴레이트나 티올을 갖는 가교제를 첨가할 수도 있다. 이에 따라, 라디칼 가교의 효율을 향상시킬 수 있다.
알킬기나 아릴기를 갖는 모노머나, 규소 함유기나 불소로 치환된 알킬기나 아릴기를 갖는 모노머를 첨가할 수도 있다. 이에 따라, 용액의 점도를 저하시켜, 보다 박막의 신축성 막을 형성할 수 있다. 이들의 모노머가 중합성 이중 결합을 갖고 있으면, 막의 경화 시에 막 중에 고정화된다.
알킬기나 아릴기를 갖는 모노머로서는 특별히 한정되지 않지만, 이소보로닐아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 테트라데실아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트, 이소스테아릴아크릴레이트, 베헤닐아크릴레이트, 아다만탄아크릴레이트, 페녹시에틸렌글리콜아크릴레이트, 페녹시디에틸렌글리콜아크릴레이트를 들 수 있다.
말단에 (메트)아크릴레이트기를 갖는 화합물을 이용하여 신축성 막을 형성하는 경우, 열경화와 광경화를 조합하여 경화시킬 수도 있다. 예컨대, 베이스가 되는 신축성 막은 열경화로 형성해 두고, 그 위의 신축성 막은 광경화로 형성할 수도 있다. 광경화의 메리트는, 가열이 반드시 필요하지는 않다는 것과, 단시간에 경화가 가능하다는 것이다. 광이 닿지 않는 부분의 경화에 관해서는 열경화로 형성하면 된다. 열경화와 광경화를 조합함으로써 각각의 장점을 살린 경화 방법을 선택할 수 있다.
신축성 막을 형성하기 위해서는, 조성물을 평판 기판 상이나 롤 상에 도포하는 방법을 들 수 있다. 조성물을 도포하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 스핀 코트, 바 코트, 롤 코트, 플로우 코트, 딥 코트, 스프레이 코트, 닥터 코트 등을 들 수 있다. 또한, 도포 막 두께가 1 ㎛∼2 mm가 되도록 도포하는 것이 바람직하다.
요철이 있는 부품의 밀봉에는, 롤 코트나 스프레이 코팅 등의 방법이나, 스크린 인쇄 등으로 필요한 부분에만 도포하는 방법을 이용하는 것이 바람직하다. 또, 다양한 코팅이나 인쇄를 행하기 위해서, 혼합 용액의 점도를 조정할 필요가 있다. 저점도로 하는 경우는 유기 용제를 혼합하고, 고점도로 할 때는 실리카 등의 충전제를 혼합한다.
유기 용제로서는, 대기압에서의 비점이 115℃∼200℃의 범위인 유기 용제가 바람직하다. 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.
말단에 (메트)아크릴레이트기를 갖는 화합물을 가열에 의해서 경화시키는 경우, 가열 경화는 예컨대 핫플레이트나 오븐 중 혹은 원적외선의 조사에 의해서 행할 수 있다. 가열 조건은 30℃∼150℃, 10초∼60분간이 바람직하고, 50℃∼120℃, 30초∼20분간이 보다 바람직하다. 베이크 환경은 대기 중이라도 불활성 가스중이라도 진공 중이라도 상관없다.
말단에 (메트)아크릴레이트기를 갖는 화합물을 광 조사에 의해서 경화시키는 경우, 광 조사에 의한 경화는 파장 200∼500 nm의 광으로 행하는 것이 바람직하다. 광원으로서는, 예컨대 할로겐 램프, 크세논 램프, 엑시머 레이저, LED 등을 이용할 수 있다. 또한, 전자빔의 조사라도 좋다. 조사량은 1 mJ/㎠∼100 J/㎠의 범위로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일반식 (3)에 표시되는 우레탄 결합을 갖는 우레탄 수지는, 신축성 막을 형성하는 용도뿐만 아니라, 이것을 이용한 섬유로 할 수도 있다. 섬유화한 후에 이것을 엮어 신축성의 천이나 부직포로 할 수도 있다. 또는 본 발명의 우레탄 수지에 의해서 폴리에스테르나 면(綿)의 코팅을 행할 수도 있고, 이로써 천이나 부직포를 얻을 수도 있다.
나아가서는, 일반식 (3)에 표시되는 우레탄 결합을 갖는 우레탄 수지는 우레탄 겔로 할 수도 있다. 가교 밀도를 낮춤으로써, 고발수이면서 또한 고탄성, 저경도의 겔을 형성할 수 있다. 부드러운 겔의 감촉은 기분 좋은 감촉이며 또한 땀이나 물을 튕기는 성능을 갖는다.
여기서, 도 1∼도 9에 본 발명의 신축성 막의 사용예를 도시한다. 도 1은 본 발명의 신축성 막으로 덮은 상태의 심전계를 도시하는 단면도이고, 도 2는 도 1의 심전계를 생체 전극 측에서 본 개략도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 신축성 막으로 덮기 전인 상태의 심전계(1)를 도시하는 단면도이고, 도 4는 도 3의 심전계(1)를 생체 전극 측에서 본 개략도이며, 도 3, 도 4의 심전계(1)는 특허문헌 1에 기재된 것이다. 도 3, 도 4에 도시하는 것과 같이, 심전계(1)는 3개의 생체 전극(2)이 전기 신호를 통전하는 배선(3)에 의해서 이어지고, 센터 디바이스(4)에 접속되어 있다.
배선(3) 재료로서는, 일반적으로 금, 은, 백금, 티탄, 스테인리스 등의 금속이나 카본 등의 도전성 재료가 이용된다. 또한, 신축성을 내기 위해서, 특허문헌 1에 기재된 것과 같이 주름상자형의 배선으로 할 수도 있고, 신축성 필름 상에 상술한 도전성 재료의 가루나 와이어화된 도전성 재료를 접착하거나, 상술한 도전성 재료를 함유하는 도전 잉크를 인쇄하거나, 도전성 재료와 섬유가 복합된 도전성 천을 이용하거나 하여 배선을 형성하여도 좋다.
심전계(1)는 피부에 붙일 필요가 있기 때문에, 도 3, 도 4의 심전계(1)에서는, 생체 전극(2)이 피부로부터 떨어지지 않게 하기 위해서 생체 전극(2)의 주위에 점착부(5)를 배치하고 있다. 또한, 생체 전극(2)이 점착성을 갖는 것인 경우는, 주변의 점착부(5)는 반드시 필요하지는 않다.
이 심전계(1)를, 도 1에 도시하는 것과 같이, 본 발명의 신축성 막인 신축성 막(6)에 의해 덮는다. 단, 도 2에 도시하는 것과 같이, 생체 전극(2)과 점착부(5)는 피부에 접착할 필요가 있기 때문에, 이들은 신축성 막(6)으로는 덮지 않는다.
심전계(1)를 신축성 막(6)으로 덮을 때는, 심전계(1)의 표리를 동시에 덮을 수도 있지만, 한쪽씩 덮을 수도 있다. 또, 피부에 접촉하는 생체 전극(2)과 점착부(5)는 덮지 않고서 두는 경우, 예컨대 도 5에 도시하는 것과 같이, 박리성이 있는 기판(7) 상에 점착부(5)를 접촉시키도록 심전계(1)를 놓고서 신축성 막 재료로 덮고, 광이나 열에 의해서 경화시켜 신축성 막(6)을 형성한 후에, 기판(7)으로부터 벗겨냄으로써, 도 1에 도시하는 것과 같은 신축성 막(6)으로 덮인 심전계(1)를 얻을 수도 있다.
또한, 도 6에 도시하는 것과 같이, 신축성 막(6) 상에 생체 전극(2), 점착부(5) 및 배선(3)을 형성하여 센터 디바이스(4)를 접속하고, 그 위에 도 7에 도시하는 것과 같이 신축성 막 재료를 도포하여 경화시켜, 신축성 막(6')을 형성하는 방법을 들 수도 있다. 이 경우, 박리성이 있는 기판(7) 상에 형성한 신축성 막(6) 상에, 생체 전극(2), 점착부(5) 및 배선(3)을 형성하여도 좋다.
또한, 도 8에 도시하는 것과 같이, 천(8) 상에 신축성 막(6)을 형성하고, 그 위에 생체 전극(2)과 배선(3)을 형성하여 센터 디바이스(4)와 접속하고, 그 위에 도 9에 도시하는 것과 같이 신축성 막(6')을 형성하여 배선(3)과 센터 디바이스(4)를 덮을 수도 있다.
또한, 도 5, 도 7, 도 9와 같이 요철이 있는 부품에 신축성 막(6, 6')을 형성하는 경우는, 전술한 것과 같이, 롤 코트나 스프레이 코팅 등의 방법이나, 스크린 인쇄 등으로 필요한 부분에만 도포하는 방법이 바람직하다.
또한, 도 6∼도 9와 같이 신축성 막(6) 위에 신축성 막(6')을 형성하는 경우, 일반식 (3)으로 표시되는 화합물을 이용하면, 신축성 막(6)을 열경화로 형성해 두고서, 그 위의 신축성 막(6')을 광경화로 형성할 수도 있다.
이상 설명한 것과 같은 본 발명의 신축성 막의 형성 방법이라면, 폴리우레탄과 같은 정도 또는 그 이상의 우수한 신축성과 강도를 가지면서 또한 막 표면은 높은 발수성을 갖는 신축성 막을 용이하게 형성할 수 있다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 이용하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 제한되는 것은 아니다. 여기서, 중량 평균 분자량(Mw)은 GPC에 의한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량을 나타낸다.
[실리콘 팬던트 디올 화합물 1의 합성]
하기 식 (5)에 기재한 반응식에 나타내는 반응을 행했다.
Figure pat00033
(디올(5-I)의 합성)
1 L 2구 플라스크에 meso-에리트리톨 50 g, DMF 500 g, 트리에틸아민 104 g과 N,N-디메틸아미노피리딘 0.5 g을 넣고, 질소 분위기 하에 실온에서 교반했다. 이어서, 빙냉 하에서 트리틸클로라이드를 가한 후, 실온에서 3시간 교반했다. 반응액을 2 L 비이커로 옮기고, 물 1 L를 가하여 교반한 후, 석출물을 부흐너 깔대기로 여과하여 취했다. 얻어진 분말을 2 L 비이커로 되돌려, 아세트산에틸 500 mL와 헥산 500 mL로 3회 세정한 후, 진공 건조함으로써 이하의 성질을 갖는 디올(5-I)을 207 g 얻었다.
디올(5-I)
황백색 분체
1H-NMR(500MHz, DMSO-d6):δ=7.45-7.10(30H, m), 4.75(2H, s), 3.66-3.61(2H, m), 3.00-2.93(4H, m)
(디알릴 화합물(5-II)의 합성)
2 L 2구 플라스크에 디올(5-I) 100 g과 DMF 700 g을 넣고, 질소 분위기 하에 40℃에서 교반, 용해시킨 후, 빙욕을 이용하여 용액을 냉각했다. 이어서, 수소화나트륨 24 g을 가하여, 2시간 교반한 후, 알릴브로마이드 44 g을 적하했다. 실온에서 2.5시간 교반한 후, 반응액을 빙욕으로 냉각하여, 물 700 g을 가했다. 이어서, 생긴 석출물을 부흐너 깔대기로 여과하여 취하고, 물 1000 g으로 2회, THF 150 g과 헥산 400 g으로 1회 세정한 후, 진공 건조함으로써 이하의 성질을 갖는 디알릴 화합물(5-II)을 100 g 얻었다.
디알릴 화합물(5-II)
황백색 분체
1H-NMR(500MHz, THF-d8):δ=7.50-7.40(12H, m), 7.26-7.14(18H, m), 5.82-5.73(2H, m), 5.13(2H, d), 5.01(2H, d), 4.10-4.04(2H, m), 3.94-3.88(2H, m), 3.66-3.60(2H, m), 3.36(2H, d), 3.19(2H, d)
(디알릴디올(5-III)의 합성)
2 L 1구 플라스크에 디알릴 화합물(5-II) 99.7 g과 포름산 300 g을 넣고, 질소 분위기 하에 60℃에서 1일 교반했다. 이소프로필에테르 300 g을 첨가하여, 또 1일 60℃에서 교반한 후, 실온으로 되돌리고, 메탄올 300 g과 물 300 g을 가하여, 생긴 불용분을 제거했다. 여과액을 농축하여 얻어진 잔사를 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제함으로써 이하의 성질을 갖는 디알릴디올(5-III)을 28.4 g 얻었다.
디알릴디올(5-III)
황백색 분체
1H-NMR(500MHz, CDCL3):δ=5.91-5.82(2H, m), 5.27(2H, d), 5.19(2H, d), 4.58(2H, d), 4.24(2H, d), 4.18-4.12(2H, m), 4.06-4.00(2H, m), 3.68-3.64(2H, m)
(실리콘 팬던트 디올 화합물 1(5-IV)의 합성)
300 mL 3구 플라스크에 디알릴디올(5-III) 28.0 g, 톨루엔 43.8 g과 PL50N 0.1 g을 넣고, 질소 분위기 하에 55℃까지 가온했다. 이어서 100 mL 적하 깔때기를 이용하여 헵타메틸트리실록산 61.7 g을 1시간 반에 걸쳐 적하했다. 적하 종료 후 7시간 교반을 행한 후, 실온까지 되돌려, 활성탄 1 g을 가했다. 2시간 교반 후, 셀라이트 여과하여, 얻어진 용액을 감압 농축함으로써 이하의 성질을 갖는 실리콘 팬던트 디올 화합물 1(5-IV)을 67.1 g 얻었다.
실리콘 팬던트 디올 화합물 1(5-IV)
황색 오일
1H-NMR(500MHz, CDCl3):δ=4.59(2H, d), 4.23(2H, d), 3.61-3.54(4H, m), 3.39-3.34(2H, m), 1.57-1.51(4H, m), 0.45-0.39(4H, m), 0.08(36H, s), 0.01(6H, s)
[실리콘 팬던트 디올 화합물 2∼4, 비교 실리콘 팬던트 디올 화합물 1의 합성]
사용한 디올 이외에는, 식 (5)에 기재한 반응식에 나타내는 히드로실릴화 반응과 같은 식으로, 실리콘 팬던트 디올 화합물 2∼4, 비교 실리콘 팬던트 디올 화합물 1을 합성했다.
신축성 막 형성용 조성물에 배합한 실리콘 팬던트 디올 화합물 1∼4, 비교 실리콘 팬던트 디올 화합물 1, 이소시아네이트 화합물 1∼5, 히드록시 화합물 1∼7을 이하에 나타낸다.
Figure pat00034
(식 중의 반복수는 평균치를 나타낸다.)
Figure pat00035
(식 중의 반복수는 평균치를 나타낸다.)
신축성 막 형성용 조성물에, 말단에 (메트)아크릴레이트기를 갖는 화합물로서 배합한 실리콘 팬던트 우레탄(메트)아크릴레이트 1∼7, 비교 우레탄(메트)아크릴레이트 1을 이하에 나타낸다.
Figure pat00036
Figure pat00037
Figure pat00038
(식 중의 반복수는 평균치를 나타내고, t1+t2는 평균 20이며, t3은 평균 10이다.)
신축성 막 형성용 조성물에 첨가제로서 배합한 광 라디칼 발생제 1∼3, 열 라디칼 발생제 1을 이하에 나타낸다.
광 라디칼 발생제1: 4,4'-디메톡시벤질
광 라디칼 발생제 2: 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논
광 라디칼 발생제 3: (±)-캄파퀴논
열 라디칼 발생제 1: 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온산)디메틸
신축성 막 형성용 조성물에 배합한 유기 용제를 이하에 나타낸다.
유기 용제: 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)
신축성 막 형성용 조성물에 배합한 알킬기나 아릴기를 갖는 모노머를 이하에 나타낸다.
알킬기나 아릴기를 갖는 모노머: 이소보로닐아크릴레이트
[실시예, 비교예]
표 1에 기재한 조성으로, 실리콘 팬던트 디올 화합물, 이소시아네이트 화합물, 히드록시 화합물, 첨가제를 혼합, 탈포하고, 신축성 막 형성용 조성물(신축성 막 재료 1-1∼1-6, 비교 신축성 막 재료 1-1)을 조제했다. 탈기 후, 폴리에틸렌 기판 상에, 신축성 막 재료 1-1∼1-6, 비교 신축성 막 재료 1-1을 바코트법으로 도포하고, 130℃에서 20분간 베이크하여 기판 상에 신축성 막(Film 1-1∼1-6, 비교 Film 1-1)을 제작했다. 또한, 신축성 막 형성용 조성물에 있어서의 히드록시기와 이소시아네이트기의 몰수의 비를 표 1에 함께 나타낸다.
Figure pat00039
표 2에 기재한 조성으로, 실리콘 팬던트 우레탄(메트)아크릴레이트, 광 라디칼 발생제 1∼3, 열 라디칼 발생제 1, 이소보로닐아크릴레이트를 혼합하고, 신축성 막 형성용 조성물(신축성 막 재료 2-1∼2-6, 비교 신축성 막 재료 2-1)을 조제했다. 폴리에틸렌 기판 상에, 조제한 신축성 막 형성용 조성물을 바코트법으로 도포하고, 신축성 막 재료 2-1∼2-5, 비교 신축성 막 재료 2-1의 경우는, 질소 분위기 하에 1,000 W의 크세논 램프로 500 mJ/㎠의 광을 조사하여 조성물 도포막을 경화시켜, 신축성 막(Film 2-1∼2-5, 비교 Film 2-1)을 제작했다. 신축성 막 재료 2-6의 경우는, 폴리에틸렌 기판 상에, 조제한 신축성 막 형성용 조성물을 바코트법으로 도포하고, 질소 분위기 하에서 120℃, 20분간 베이크하여 신축성 막(Film 2-6)을 제작했다.
Figure pat00040
(막 두께·접촉각·신축률·강도의 측정)
경화 후의 신축성 막에 있어서의 막 두께 및 표면의 물의 접촉각을 측정했다. 또한, 신축성 막 표면의 물의 접촉각을 측정한 후에, 신축성 막을 기판으로부터 벗겨내어, JIS K 6251에 준한 방법으로 신축률과 강도를 측정했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure pat00041
표 3에 나타내는 것과 같이, 2개의 규소 함유기가 팬던트된 디올 화합물을 이소시아네이트 화합물과 반응시킨 실시예 1-1∼1-6이나, 말단에 (메트)아크릴레이트기를 갖는 화합물로서 2개의 규소 함유기가 팬던트된 것을 이용한 실시예 2-1∼2-6에 있어서의 신축성 막은, 물의 접촉각이 높고, 즉 발수성이 높고, 동시에 신축성과 강도가 우수한 신축성 막이 얻어졌다.
한편, 말단에 (메트)아크릴레이트기를 갖는 화합물로서, 실록산 결합을 갖지 않는 것을 이용한 비교예 2-1의 신축성 막은, 실시예 1-1∼1-6, 2-1∼2-6과 비교하여 물의 접촉각이 낮고, 즉 발수성이 낮고, 강도도 뒤떨어졌다. 또한, 종래 형태인 하나의 직쇄의 실리콘이 팬던트된 디올 화합물을 이소시아네이트 화합물과 반응시킨 비교예 1-1의 신축성 막은, 물의 접촉각은 높지만, 특히 규소 함유기 이외에 동일한 조성의 실시예 1-1과 비교하여 강도가 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 있는 것이 분명하게 되었다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시형태는 예시이며, 본 발명의 청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지고, 동일한 작용 효과를 발휘하는 것은, 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
1: 심전계, 2: 생체 전극, 3: 배선, 4: 센터 디바이스, 5: 점착부, 6, 6': 신축성 막, 7: 기판, 8: 천.

Claims (11)

  1. 하기 일반식 (1)로 표시되는 것임을 특징으로 하는 규소 함유 화합물:
    Figure pat00042

    (식 중, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 탄소수 1∼6의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 또는 -(OSiR7R8)n-OSiR9R10R11로 표시되는 기이다. R7, R8, R9, R10 및 R11은 R1∼R6과 마찬가지이고, n은 0∼100 범위의 정수이다. A는 탄소수 3∼6의 직쇄상, 분기상의 알킬렌기이고, m은 1∼3 범위의 정수이다.)
  2. 제1항에 있어서, 상기 일반식 (1)의 규소 함유 화합물이 하기 일반식 (2)로 표시되는 것임을 특징으로 하는 규소 함유 화합물:
    Figure pat00043

    (식 중, m은 전술한 것과 같다.)
  3. 하기 일반식 (3)으로 표시되는 구조를 갖는 것임을 특징으로 하는 우레탄 수지:
    Figure pat00044

    (식 중, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 탄소수 1∼6의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 또는 -(OSiR7R8)n-OSiR9R10R11로 표시되는 기이다. R7, R8, R9, R10 및 R11은 R1∼R6과 마찬가지이고, n은 0∼100 범위의 정수이다. A는 탄소수 3∼6의 직쇄상, 분기상의 알킬렌기이고, m은 1∼3 범위의 정수이다.)
  4. 제3항에 있어서, 하기 일반식 (4)로 표시되는, 말단에 (메트)아크릴레이트기를 갖는 구조를 갖는 것임을 특징으로 하는 우레탄 수지:
    Figure pat00045

    (식 중, R1∼R6, A, m은 전술한 것과 마찬가지이고, R12는 수소 원자, 메틸기이다. p, q는 1 분자 중 단위수이며, 1≤p≤100, 1≤q≤3 범위의 정수이다.)
  5. 제3항에 기재한 우레탄 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 신축성 막.
  6. 제4항에 기재한 우레탄 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 신축성 막.
  7. 제5항에 있어서, 상기 신축성 막이, JIS K 6251에 규정되는 인장 시험에서 신축률이 40%∼500%인 것임을 특징으로 하는 신축성 막.
  8. 제6항에 있어서, 상기 신축성 막이, JIS K 6251에 규정되는 인장 시험에서 신축률이 40%∼500%인 것임을 특징으로 하는 신축성 막.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신축성 막이, 신축성을 갖는 도전성 배선에 접촉하는 막으로서 이용되는 것임을 특징으로 하는 신축성 막.
  10. 신축성 막을 형성하는 방법으로서,
    하기 일반식 (1)로 표시되는 규소 함유 화합물과 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 혼합하고, 이 혼합물을 제막하며, 가열에 의해서 경화시키는 것을 특징으로 하는, 신축성 막의 형성 방법:
    Figure pat00046

    (식 중, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 탄소수 1∼6의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 또는 -(OSiR7R8)n-OSiR9R10R11로 표시되는 기이다. R7, R8, R9, R10 및 R11은 R1∼R6과 마찬가지이고, n은 0∼100 범위의 정수이다. A는 탄소수 3∼6의 직쇄상, 분기상의 알킬렌기이고, m은 1∼3 범위의 정수이다.)
  11. 신축성 막을 형성하는 방법으로서,
    하기 일반식 (4)로 표시되는, 말단에 (메트)아크릴레이트기를 갖는 화합물을 제막하고, 가열 또는 광 조사 또는 둘 다에 의해서 경화시키는 것을 특징으로 하는, 신축성 막의 형성 방법:
    Figure pat00047

    (식 중, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 탄소수 1∼6의 직쇄상, 분기상, 환상의 알킬기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 또는 -(OSiR7R8)n-OSiR9R10R11로 표시되는 기이다. R7, R8, R9, R10 및 R11은 R1∼R6과 마찬가지이고, n은 0∼100 범위의 정수이다. A는 탄소수 3∼6의 직쇄상, 분기상의 알킬렌기이고, R12는 수소 원자, 메틸기이다. m은 1∼3 범위의 정수이다. p, q는 1 분자 중 단위수이며, 1≤p≤100, 1≤q≤3 범위의 정수이다.)
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115003718B (zh) * 2020-03-31 2024-04-19 Tdk株式会社 树脂组合物及层叠体
WO2023167021A1 (ja) * 2022-03-02 2023-09-07 信越化学工業株式会社 シロキサン変性ポリウレタン組成物

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0597868A (ja) * 1991-10-09 1993-04-20 Shin Etsu Chem Co Ltd 片末端ジオールシロキサン化合物及びその製造方法
JP2583412Y2 (ja) 1993-03-16 1998-10-22 株式会社三協精機製作所 擬音発生装置付き玩具
JP2004033468A (ja) 2002-07-03 2004-02-05 Fukuda Denshi Co Ltd 生体電極
JP2011194757A (ja) 2010-03-22 2011-10-06 Tomoegawa Paper Co Ltd 加飾用ハードコートフィルム、加飾フィルムおよび加飾成形品
JP2013139534A (ja) 2012-01-06 2013-07-18 Nitto Denko Corp 水生生物付着防止粘着テープ
US20170335076A1 (en) * 2016-05-19 2017-11-23 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Stretchable film and method for forming the same, method for manufacturing coated wiring substrate, and stretchable wiring film and method for manufacturing the same

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL134016C (ko) * 1963-08-27
JP2583412B2 (ja) 1986-02-24 1997-02-19 チッソ株式会社 ヒドロキシル基含有シロキサン化合物
JPH02255688A (ja) * 1989-03-29 1990-10-16 Toshiba Silicone Co Ltd ヒドロキシル基含有有機ケイ素化合物
DE19581850T1 (de) * 1994-11-21 1997-10-16 Asahi Chemical Ind Polymeres Verbundmaterial
DE10003322A1 (de) * 2000-01-27 2001-08-02 Bayer Ag Polysiloxane zur Hydrophobierung
US20070212556A1 (en) * 2006-03-07 2007-09-13 Musa Osama M Curable materials containing siloxane
WO2010134684A2 (ko) * 2009-05-20 2010-11-25 서강대학교산학협력단 초저유전막의 제조방법, 이에 의한 초저유전막
CN102753595B (zh) * 2010-08-16 2014-04-30 Dic株式会社 聚氨酯树脂组合物及其成型物
JP2012152725A (ja) 2011-01-28 2012-08-16 Tosoh Corp ブロックイソシアネート解離触媒及びその用途
EP2726489A1 (en) * 2011-06-30 2014-05-07 DSM IP Assets B.V. Silicone-containing monomer
CN104452311B (zh) * 2014-11-25 2017-02-22 杭州传化精细化工有限公司 一种侧链改性有机硅柔软剂的制备方法
CN104829839B (zh) * 2015-05-12 2017-07-18 傅筠 一种含氟有机硅聚合物及其制备方法
CN105566606B (zh) * 2016-01-16 2018-07-27 北京化工大学 一种含有硅氧烷基侧链的水性聚氨酯及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0597868A (ja) * 1991-10-09 1993-04-20 Shin Etsu Chem Co Ltd 片末端ジオールシロキサン化合物及びその製造方法
JP2624060B2 (ja) 1991-10-09 1997-06-25 信越化学工業株式会社 片末端ジオールシロキサン化合物及びその製造方法
JP2583412Y2 (ja) 1993-03-16 1998-10-22 株式会社三協精機製作所 擬音発生装置付き玩具
JP2004033468A (ja) 2002-07-03 2004-02-05 Fukuda Denshi Co Ltd 生体電極
JP2011194757A (ja) 2010-03-22 2011-10-06 Tomoegawa Paper Co Ltd 加飾用ハードコートフィルム、加飾フィルムおよび加飾成形品
JP2013139534A (ja) 2012-01-06 2013-07-18 Nitto Denko Corp 水生生物付着防止粘着テープ
US20170335076A1 (en) * 2016-05-19 2017-11-23 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Stretchable film and method for forming the same, method for manufacturing coated wiring substrate, and stretchable wiring film and method for manufacturing the same

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