含氟聚合物‑含氟有机聚硅氧烷复合材料、其制备方法、其用途以及用于该制备方法的前体组合物技术

本发明专利技术提供了以含氟聚合物‑含氟有机聚硅氧烷彼此不能分离的形式分散而成的新型复合材料、其制备方法、其用途以及用于该制备方法的前体组合物。本发明专利技术的复合材料为含氟聚合物‑含氟有机聚硅氧烷的复合材料，其特征在于，含有：选自由聚偏二氟乙烯和聚偏二氟乙烯系共聚物组成的群中的一种以上的含氟聚合物(A)、分子内具有含氟原子有机基和一种以上的反应性官能基，且通过所述反应性官能基的反应使能够在分子间进行交联的反应性有机聚硅氧烷发生交联反应而成的，具有含氟原子有机基的有机聚硅氧烷交联反应物(B)、以及根据情况任意选择的，所述成分(A)和成分(B)以外的填料或其他添加剂(X)，其所含有的成分(A)和成分(B)的质量比((A)/(B))在99/1～60/40的范围内。本发明专利技术的复合材料优选为，除了所述任意成分(x)以外，仅由所述成分(A)和成分(B)构成的厚度为70μm的薄膜状试样实质上为透明的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含氟聚合物-含氟有机聚硅氧烷复合材料、其制备方法、其用途以及用于该制备方法的前体组合物
本专利技术涉及含有含氟聚合物、特别是选自由聚偏二氟乙烯和聚偏二氟乙烯系共聚物组成的群中的一种以上的含氟聚合物和含氟有机聚硅氧烷交联反应物的复合材料、其制备方法、其用途以及用于该制备方法的固化性含氟有机聚硅氧烷组合物。本专利技术基于2014年8月29日在日本申请的专利申请2014-176228而主张优先权，将其内容援用于此。
技术介绍
已知聚偏二氟乙烯和聚偏二氟乙烯系共聚物可以用作压电材料和热电材料。例如在特开2010-108490号公报中记载了含有偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物的透明压电片材，以及其可用于触控面板。另外，在特开2011-222679号公报中记载了在偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物的基础上、将偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物和聚偏二氟乙烯用作透明压电片材的透明压电体膜的材料。另一方面，作为提高聚偏二氟乙烯等含氟聚合物的热特性和机械特性的方法，已知将预先合成的多面体低聚倍半硅氧烷(polyhedraloligomericsilsesquioxane，POSS)或多面体低聚硅酸盐(polyhedraloligomericsilicate)添加至含氟聚合物中的方法。进一步，已知使用双螺杆挤出机，将氟化后的POSS共混在聚偏二氟乙烯中而得到的复合材料(美国专利第7193015号说明书)。另外，已知在共混有含乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷的含氟聚合物中，使用具有硅原子键合氢原子的交联剂，利用氢化硅烷化反应使含乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷发生交联的方法和利用该方法所得到的复合材料。另外，已知多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)所具有的烷基可以包含氟化后的基团(美国专利第7553904号说明书)。另外，已知含有压电聚合物和母体聚合物的压电聚合物共混物(美国专利申请公开第2014/0117272号公报)。在同一公报中，作为压电聚合物，列举了除聚(γ-苄基α，L-谷氨酸)外、聚偏二氟乙烯，聚偏二氟乙烯-三氟乙烯等，作为母体聚合物，列举了聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚(1-丁烯)、硅酮弹性体、硅橡胶等。但是，并没有记载将聚偏二氟乙烯与具有含氟有机基的有机聚硅氧烷组合而得到的聚合物共混物。另外，对于将聚偏二氟乙烯等含氟聚合物和具有含氟有机基的有机聚硅氧烷交联反应物以整体且彼此不能分离的形式分散而成的，实质上呈透明的复合材料，既没有记载也没有启示。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2010-108490号公报专利文献2：日本专利特开2011-222679号公报专利文献3：美国专利第7193015号说明书专利文献4：美国专利第7553904号说明书专利文献5：美国专利申请公开第2014/0117272号公报专利文献6：日本专利特开平6-342947号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题不会大大损害聚偏二氟乙烯和聚偏二氟乙烯系共聚物等含氟聚合物的压电特性，具有用于制备薄膜等成型品的良好的加工性，优选具有高透明性的新型复合材料及其制备方法，将其用于设计出具有理想特性的材料仍十分需要。特别是，含氟聚合物难以均匀地与硅氧烷弹性体等有机聚硅氧烷交联反应物复合化，特别是在电子材料、显示装置用电子构件领域，强烈要求提供这些不同种的聚合物整体上均匀或倾斜分散或倾斜分布，在具有良好的加工性、良好的机械强度的基础上，优选具有光学透明性的复合材料。技术方案本专利技术通过将选自聚偏二氟乙烯和聚偏二氟乙烯系共聚物的含氟聚合物和交联性或固化性的含氟有机聚硅氧烷组合而复合化，提供无需使含氟聚合物的结晶性或含氟聚合物链段的熔点等特性发生较大改变，就能够将单独的含氟聚合物所具有的物性重整的新型复合材料，其制备方法，其用途以及用于该制备方法的前体组合物。本专利技术的含氟聚合物-含氟有机聚硅氧烷复合材料的特征在于，可以含有选自由聚偏二氟乙烯和聚偏二氟乙烯系共聚物组成的群中的一种以上的含氟聚合物(A)、分子内具有含氟原子有机基和一种以上的反应性官能基，且通过所述反应性官能基的反应使能够在分子间进行交联的反应性有机聚硅氧烷发生交联反应而成的，具有含氟原子有机基的有机聚硅氧烷交联反应物(B)、以及所述成分(A)和成分(B)以外的填料或其他添加剂的任意(X)，其所含有的成分(A)和成分(B)的质量比((A)/(B))在99/1～60/40范围内，将空气的透过率的值设为100％的情况下，除去任意成分(X)，仅由成分(A)和成分(B)构成的厚度为70μm的薄膜状试样对于波长为450nm光的透过率为80％以上。上述复合材料优选在其整体中，所述成分(A)和成分(B)以彼此不能分离的形式均匀分散或倾斜分散。此外，此处所说的倾斜分散是指，所述成分(A)和成分(B)为彼此不能分离程度的整体，且相对于复合材料的任意方向(在薄膜形态中，为平面方向或截面方向中的任一方向)，在各成分的浓度上具有梯度。另一方面，均匀分散是指，对于复合材料整体，成分(A)和成分(B)为彼此不能分离的程度的整体，各成分的浓度在材料整体中是均匀的。在上述复合材料中，成分(B)优选含有具有烯基的有机聚硅氧烷(B1)、具有硅原子键合氢原子的有机聚硅氧烷(B2)和氢化硅烷化反应催化剂、利用氢化硅烷化反应使能够交联的有机聚硅氧烷组合物发生交联反应而成的、具有含氟原子有机基的有机聚硅氧烷交联反应物。此外，所述成分(B1)或成分(B2)的至少一方或两方为具有含氟原子有机基的有机聚硅氧烷，进一步从提高所得到的复合材料的透明性的角度出发，特别优选成分(B1)和(B2)这两方均为具有含氟原子有机基的有机聚硅氧烷。在上述复合材料中，对于成分(B)，优选利用成分(B1)和(B2)的反应所得到的有机聚硅氧烷交联反应物整体的有机基的10～90摩尔％范围内为含氟原子有机基，特别优选该含氟原子有机基为氟烷基。在上述复合材料中，优选使用差示扫描热量计测定的所述复合材料的结晶熔解峰值温度(Thyb)与利用同样方法测定的成分(A)单独的结晶熔解峰值温度(TA)之差(ΔT)在5℃以内的范围内。对上述复合材料的形状并没有特别限定，可以为任何形状，也可以为薄膜形状。特别是，后述的复合材料的制备方法是用于制备薄膜形状的复合材料优选的方法，能够得到具有所期望厚度的薄膜形状的复合材料。该薄膜形状的复合材料适合用作电子材料或显示装置用构件、特别是显示面板或显示器用构件。本专利技术的复合材料可以使用含氟聚合物-含氟有机聚硅氧烷复合材料的前体组合物适当地进行制备，所述前体组合物包含在本专利技术的范围内。将选自由聚偏二氟乙烯和聚偏二氟乙烯系共聚物组成的群中的一种以上的含氟聚合物(A)、分子内具有含氟原子有机基和一种以上的反应性官能基，且含有通过所述反应性官能基的反应能够在分子间进行交联的反应性有机聚硅氧烷的交联反应性有机聚硅氧烷组合物(B’)、使成分(A)和成分(B’)各自的至少一部分或全部增溶的有机溶剂(C)、以及根据情况任意选择的，除去所述成分(A)和使成分(B’)发生交联反应而成的有机聚硅氧烷交联反应物(B)之外的填料或其他添加剂(X)，以成分(A)和成分(B)的质量比((A)/(B))为99/1～60/40的比例混合而成。在该前体组合物中，相对于100质量份的成分(A)和成分(B’)之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氟聚合物‑含氟有机聚硅氧烷复合材料，其特征在于，含有选自由聚偏二氟乙烯和聚偏二氟乙烯系共聚物组成的群中的一种以上的含氟聚合物(A)、分子内具有含氟原子有机基和一种以上的反应性官能基，且通过所述反应性官能基的反应使能够在分子间进行交联的反应性有机聚硅氧烷发生交联反应而成的，具有含氟原子有机基的有机聚硅氧烷交联反应物(B)、以及根据情况任意选择，所述成分(A)和成分(B)以外的填料或其他添加剂(X)，所含有的成分(A)和成分(B)的质量比((A)/(B))在99/1～60/40范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.29 JP 2014-1762281.一种含氟聚合物-含氟有机聚硅氧烷复合材料，其特征在于，含有选自由聚偏二氟乙烯和聚偏二氟乙烯系共聚物组成的群中的一种以上的含氟聚合物(A)、分子内具有含氟原子有机基和一种以上的反应性官能基，且通过所述反应性官能基的反应使能够在分子间进行交联的反应性有机聚硅氧烷发生交联反应而成的，具有含氟原子有机基的有机聚硅氧烷交联反应物(B)、以及根据情况任意选择，所述成分(A)和成分(B)以外的填料或其他添加剂(X)，所含有的成分(A)和成分(B)的质量比((A)/(B))在99/1～60/40范围内。2.如权利要求1所述的含氟聚合物-含氟有机聚硅氧烷复合材料，其特征在于，所述复合材料整体中，所述成分(A)和成分(B)以彼此不能分离的形式均匀分散或倾斜分散。3.如权利要求1或2所述的含氟聚合物-含氟有机聚硅氧烷复合材料，其特征在于，除了所述任意成分(X)以外，仅由所述成分(A)和成分(B)构成的厚度为70μm的薄膜状试样实质上是透明的。4.如权利要求1～3中任一项所述的含氟聚合物-含氟有机聚硅氧烷复合材料，其特征在于，所述成分(B)为含有具有烯基的有机聚硅氧烷(B1)、具有硅原子键合氢原子的有机聚硅氧烷(B2)和氢化硅烷化反应催化剂、利用氢化硅烷化反应使能够交联的有机聚硅氧烷组合物发生交联反应而成的、具有含氟原子的有机基的有机聚硅氧烷交联反应物。5.如权利要求1～4中任一项所述的含氟聚合物-含氟有机聚硅氧烷复合材料，其中，作为所述成分(B)的有机聚硅氧烷交联反应物整体的有机基的10～90摩尔％范围为含氟原子有机基。6.如权利要求1～5中任一项所述的含氟聚合物-含氟有机聚硅氧烷复合材料，其中，所述成分(B)具有作为所述含氟原子有机基的氟烷基。7.如权利要求1～6中任一项所述的含氟聚合物-含氟有机聚硅氧烷复合材料，其中，使用差示扫描热量计测定的所述复合材料的结晶熔解峰值温度(Thyb)与利用同样方法测定的成分(A)的单独结晶熔解峰值温度(TA)之差(ΔT)在5℃以内的范围内。8.如权利要求1～7中任一项所述的含氟聚合物-含氟有机聚硅氧烷复合材料，其中，具有薄膜形状。9.如权利要求1～8中任一项所述的含氟聚合物-含氟有机聚硅氧烷复合材料的前体组合物，其中，含有选自由聚偏二氟乙烯和聚偏二氟乙烯系共聚物组成的群中的一种以上的含氟聚合物(A)，分子内具有含氟原子有机基和一种以上的反应性官能基，且含有通过所述反应性官能基的反应能够在分子间进行交联的反应性有机聚硅氧烷的交联反应性有机聚硅氧烷组合物(B’)、使成分(A)和成分(B’)各自的至少一部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：福井弘，小川琢哉，
申请(专利权)人：道康宁东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP