包含聚轮烷的组合物及其利用物制造技术

在包含聚轮烷的组合物及其利用物中，难以混入水分子，从而抑制了水解反应等的发生，提高了耐湿性。包含聚轮烷的组合物具有：在环状分子中含有环糊精、在直链状分子中含有聚乙二醇以及在直链状分子的两末端上配置有封端基团而成的聚轮烷(A)；含有聚硅氧烷的嵌段共聚物(B)；以及不含聚硅氧烷的聚合物(C)。该组合物所构成的固化体中，多个的聚轮烷(A)的环状分子之间通过交联部分相结合，并且交联部分的至少一部分为含有聚硅氧烷的嵌段共聚物(B)。附有电极层的电介质片材使用由该固化体形成的固化膜作为电介质，在固化膜的两面上分别附上电极层而形成。致动器使用了该附有电极层的电介质片材。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包含聚轮烷的组合物以及使用该组合物的固化体、固化膜、附有电极层的电介质片材和致动器等的利用物。
技术介绍
聚轮烷为具有其中直链状分子在环状分子中可相对滑动地贯穿，并且由于配置在直链状分子的两末端的封端基团从而使环状分子难以脱离的结构的分子集合体，其被称为滑动环材料。虽然已知环状分子和直链状分子分别为各种的聚轮烷，但大多使用环糊精作为环状分子，以及使用聚乙二醇作为直链状分子(专利文献1)。专利文献2公开了经由环状分子而交联的聚轮烷。其特征在于，在其交联部分中具有10个以上重复单元，和/或数均分子量为1000以上，并且不含溶剂。虽然例示了聚硅氧烷的均聚物作为交联部分，但其详细的结构和效果并没有记载。专利文献3公开了一种致动器，其将在具有弹性的电介质层的两面上分别设置电极层而得的电介质片材卷成螺旋状而制成圆筒状，通过对该电极施加和解除电压，使电介质层伸缩从而进行驱动。另外也公开了，如果在该电介质层中使用聚轮烷，则低应变区域的杨氏模量变得比高应变区域的杨氏模量更小。然而，关于聚轮烷本身，只例示了以α-环糊精作为环状分子并且以聚乙二醇作为直链状分子的聚轮烷，没有公开其以外的那些。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]国际公开第2005/080469号[专利文献2]专利第5542056号公报[专利文献3]专利第5247123号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的课题]如上所述，聚轮烷大多使用利用了环糊精和聚乙二醇的聚轮烷，在专利文献3的致动器的电介质层中也使用了同样的聚轮烷作为实施例。但是，由于致动器在高电压条件下使用，因此，如果在电介质层的材料中混入了介电常数不同的气泡或水分子，则容易降低绝缘性能。特别地，由于环糊精和聚乙二醇的吸水性高，因此也存在由于水解反应等从而降低绝缘性能的问题。因此，本专利技术的目的在于在包含聚轮烷的组合物及其利用物中，难以混入水分子从而抑制了水解反应等的发生，提高了耐湿性，同时也获得了高介电常数和低弹性。[解决课题的方案]为了提高耐湿性，一般采用在材料中掺合疏水性高的有机硅(シリコーン)的方法。因此，本专利技术人试验性地尝试将低聚物的有机硅添加到聚轮烷。其结果可知，如果该有机硅的添加量为1.5质量％以上，则由于聚轮烷和有机硅之间的相溶性低，聚轮烷和有机硅之间会发生相分离从而阻碍成膜，另外，如果该有机硅的添加量为不发生相分离程度的少量，则不会引起耐湿性的提高。接着，本专利技术人着眼于聚轮烷的特有结构，发现通过将具有特定结构体的聚硅氧烷和不含硅氧烷的聚合物组合，从而可得到相溶性和均一性优异的热固化性组合物，并且其固化后的固化膜在具有柔软性的同时还表现出优异的电性能，从而导致了下面的本专利技术。[1]包含聚轮烷的组合物的专利技术本专利技术的包含聚轮烷的组合物的特征在于：具有在环状分子中含有环糊精、在直链状分子中含有聚乙二醇以及在直链状分子的两末端上配置有封端基团而成的聚轮烷(A)；含有聚硅氧烷的嵌段共聚物(B)；以及不含聚硅氧烷的聚合物(C)。(本专利技术的作用)根据本专利技术，在多个的聚轮烷(A)的环糊精之间通过交联部分相结合的时候，由于交联部分的至少一部分成为含有聚硅氧烷的嵌段共聚物(B)，因此可实现聚硅氧烷(有机硅成分)的高含量。通过这种高含量的有机硅成分，使得固化体(交联体)疏水化，水分子变得难以混入，从而抑制水解反应等的发生，提高了耐湿性。另外，不含有聚硅氧烷的聚合物(C)和聚轮烷之间的相溶性高，通过含有该聚合物，从而可实现高介电常数和低弹性。为了可溶于各种有机溶剂中，上述聚轮烷(A)中的环糊精的羟基的至少一部分优选被具有接枝链的取代基所取代。从和聚轮烷(A)的相溶性的观点出发，上述接枝链优选由内酯单体的开环聚合而形成。上述含有聚硅氧烷的嵌段共聚物(B)优选在末端具有封闭型异氰酸酯基。这是因为，被封闭剂封闭的异氰酸酯基由于热反应而会在无溶剂的状态下和聚轮烷的羟基或上述取代基的接枝链相反应。上述含有聚硅氧烷的嵌段共聚物(B)优选为聚酯-聚硅氧烷的嵌段共聚物。这是因为通过在末端进行聚酯的改性，聚硅氧烷(有机硅成分)的相溶性提高。进而，上述聚酯-聚硅氧烷嵌段共聚物优选为聚己内酯-聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物。这同样是因为相容性的提高效果高。上述不含聚硅氧烷的聚合物(C)优选在末端具有封闭型聚氰酸酯基。这是因为，被封闭剂封闭的异氰酸酯基由于热反应而会在无溶剂的状态下和聚轮烷的羟基或上述取代基的接枝链相反应。上述不含聚硅氧烷的聚合物(C)优选为选自由聚醚和聚酯所组成的组中的至少一种的共聚物。[2]固化体的专利技术一种固化体，其为由上述[1]的专利技术和其优选的例子所述的组合物而形成的固化体，其中多个的聚轮烷(A)的环状分子之间通过交联部分相结合，并且交联部分的至少一部分为含有聚硅氧烷的嵌段共聚物(B)。[3]固化膜的专利技术一种固化膜，其由上述[2]的专利技术所述的固化体所形成。[4]附有电极层的电介质片材的专利技术一种附有电极层的电介质片材，其通过将上述[3]的固化膜作为电介质使用，并且在该固化膜的两面分别附上电极层而形成。相对于刚刚制作后的在固化膜上附上电极层而成的附电极层电介质片材在常温常湿度下的绝缘击穿电场强度，在60℃的温度及90％的相对湿度的环境下500小时后的付电极层电介质片材在常温常湿度下的绝缘击穿电场强度优选为90％以上，更优选为93％以上。这是因为可以满足高湿度下的耐湿性。[5]致动器的专利技术一种致动器，其使用了上述[4]的专利技术及其优选的例子所述的附有电极层的电介质片材。[本专利技术的效果]根据本专利技术，在包含聚轮烷的组合物及其利用物中，难以混入水分子，从而抑制了水解反应等的发生，提高了耐湿性，同时也获得了高介电常数和低弹性。附图说明[图1]为示意性示出在实施例中制作的聚轮烷(A)、嵌段共聚物(B’)、具有末端封闭型聚氰酸酯基的嵌段共聚物(B)以及聚合物(C)的各自的结构的图。[图2]为示意性示出在实施例中制作的固化膜(交联产物)的结构的图。[图3]为在实施例中制作的固化膜的绝缘击穿试验方法的说明图。[图4](a)为在实施例中制作的物性测定用的附有电极层的电介质片材的透视图，(b)为其绝缘击穿试验方法的说明图。[图5]为在实施例中制作的致动器用的附有电极层的电介质片材的透视图。[图6](a)为在实施例中制作的致动器的剖面图，(b)为伸长变形后的该致动器的剖面图。[符号说明]1固化膜2电极层3电极层4物性测定用的附有电极层的电介质片材’4致动器用的附有电极层的电介质片材5螺母6螺母7螺旋弹簧10致动器21圆板电极22圆柱电极23电源装置24孔25基板具体实施方式[1]包含聚轮烷的组合物(a)聚轮烷(A)作为在环状分子中所含的环糊精，可例示出α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精。环糊精的-OH的一部分可被诸如-SH、-NH2、-COOH、-SO3H和-PO4H等的其它基团所取代，如上所述，也可被具有接枝链(例如内酯单体的开环聚合而形成的接枝链)的取代基所取代。在环状分子中，和环糊精一起，也可含有其它的环状分子。作为其它的环状分子，可以例示出冠醚、环芳、杯芳烃、葫芦脲和环状酰胺等。在直链状分子中，和聚乙二醇一起，也可含有其它的直链状分子。作为其它的直链状分子，没有特别地限定，可例示出聚乳酸、聚异戊二烯、聚异丁烯、聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，其包含：在环状分子中含有环糊精、在直链状分子中含有聚乙二醇、在直链状分子的两末端上配置有封端基团而成的聚轮烷(A)、含有聚硅氧烷的嵌段共聚物(B)、以及不含聚硅氧烷的聚合物(C)。

【技术特征摘要】
2015.10.01 JP 2015-1956071.一种组合物，其包含：在环状分子中含有环糊精、在直链状分子中含有聚乙二醇、在直链状分子的两末端上配置有封端基团而成的聚轮烷(A)、含有聚硅氧烷的嵌段共聚物(B)、以及不含聚硅氧烷的聚合物(C)。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚轮烷(A)中的环糊精的羟基的至少一部分被具有接枝链的取代基所取代。3.根据权利要求2所述的组合物，其中，所述接枝链由内酯单体的开环聚合而形成。4.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述含有聚硅氧烷的嵌段共聚物(B)在末端具有封闭型异氰酸酯基。5.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述含有聚硅氧烷的嵌段共聚物(B)为聚酯-聚硅氧烷的嵌段共聚物。6.根据权利要求5所述的组合物，其中，所述聚酯-聚硅氧烷的嵌段共聚物为聚己内酯-聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物。7.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述不含聚硅氧烷的聚合物(C...

【专利技术属性】
技术研发人员：中井孝宪，竹内宏充，井上胜成，
申请(专利权)人：丰田合成株式会社，高级软质材料株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP