[发明专利]固化性弹性体组合物及其固化物、具备固化物的膜、具备膜的层叠体及其制造方法、具有固化物的电子元器件或显示装置、固化性弹性体组合物的设计方法、以及换能器设备的设计方法

说明书

作为用于换能器设备的电活性聚合物材料所需的性能，可列举出介质击穿强度、杨氏模量、介电常数、厚度以及电机械的不稳定性，它们存在相关关系，但至今为止尚未定义它们的相关关系，因此，为了选择最佳的电活性聚合物材料，需要反复试验来探索优异的材料，因此要求大量劳动力，并且无法提供满足所有要求的电活性聚合物材料。本发明通过包含具有高介电性官能团的化合物、固化物满足下述式的固化性弹性体组合物来实现。[数学式1](式中，E为50V/μm～200V/μm的范围的介质击穿强度，α为0.4～0.9的范围的常数，Y为0.001MPa～10MPa的范围的杨氏模量，ε_γ为100以下的相对介电常数，ε₀表示真空的介电常数)。

技术领域

本发明涉及固化性弹性体组合物及其固化物、具备固化物的膜、具备膜的层叠体及其制造方法、具有固化物的电子元器件或显示装置、固化性弹性体的设计方法、以及换能器设备的设计方法。

背景技术

换能器设备是作为替换马达等现有技术的致动器、传感器、或发生器等，将动能等转换为电能、或将电能转换为动能等的元件或设备。能用于换能器设备内的电介质层或电极层的电活性聚合物材料需要具备拉伸强度、撕裂强度以及伸长率等机械特性、以及相对介电常数和介质击穿强度等电特性的性能。

在非专利文献1中公开了通过静电场在各向同性电介质感应的应力和应变存在两个原因。一个原因在于，由应变带来的电介质内的电场分布的变化所引起的麦克斯韦(Maxwell)应力，另一个原因在于，与材料的介电特性随着应变的变化相关联的电致伸缩。公开了由双方的效果产生的应力和应变是电场大小的二次函数。此外，在非专利文献1中公开了，对于交联聚合物等杨氏模量低的电活性聚合物材料的电机械特性的评价特别需要电致伸缩的正确的评价，虽然示出了关于杨氏模量与厚度变化和电场强度的相关关系，但对于介质击穿强度没有提及，尚未定义介质击穿强度、相对介电常数以及杨氏模量等的相关关系。

在非专利文献2中公开了，由于至今为止未考虑过的电活性聚合物材料的变形对电活性聚合物材料的电特性造成影响，因此需要其变形量的微观的评价，虽然示出了关于变形量与杨氏模量和电场强度的相关关系，但对于介质击穿强度没有提及，尚未定义介质击穿强度、相对介电常数以及杨氏模量等的相关关系。

在非专利文献3中，关于电活性聚合物材料的电介质击穿，公开了在仅提高介质击穿强度的情况下，损害电耐久性等其他特性。此外，对聚二甲基硅氧烷弹性体的电热击穿进行了模型化，公开了相对介电常数和导电率对聚二甲基硅氧烷弹性体的电热介质击穿造成较大影响。此外，公开了电活性聚合物材料的变形量、厚度以及电机械的不稳定性(electromechanical instability)对电介质击穿强度造成较大影响。然而，尚未定义它们的相关关系。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开2014/105959号

非专利文献

非专利文献1：Krakovsky，I.；Romijn，T.；Posthuma De Boer，A.J.Appl.Phys.，85，628，1999.

非专利文献2：Thakur，O.P.；Singh，A.K.Mater.Sci.-Poland，27，2009.

非专利文献3：Bin，Z.S.；Ladegaard，S.A.Technical University of DenmarkPh.D.thesis，2016.

发明内容

发明所要解决的问题