KR101774982B1 - 실리콘 박막의 제조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 막 두께가 0.1 내지 200 ㎛이고 두께 정밀도가 200 cm2의 면적에 걸쳐 ±5%인 실리콘 박막의 연속 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 나아가 상기 방법에 따라 제조되는 실리콘 막 및 이의 용도에 관한 것이다.

Description

실리콘 박막의 제조{PRODUCTION OF THIN SILICONE FILMS}
본 발명은 막 두께가 0.1 내지 200 ㎛이고, 200 cm2의 면적에 걸쳐 측정한 두께 정밀도가 ±5%인 실리콘 박막의 연속 제조 방법, 및 그러한 방법에 의하여 제조되는 실리콘 막, 및 그의 용도에 관한 것이다.
EP0097313A1은 1 내지 500 ㎛의 막 두께를 가지는 실리콘 엘라스토머 박막의 제조를 개시하고 있다. 제조를 위하여, 상기 막은 코팅된 종이에 적용된다. 이는 박막 제조를 위하여 롤러코팅, 에어 닥터 또는 리버스 롤 코팅, 와이어-와운드 바 코팅 또는 스프레이 코팅을 사용하여 수행된다. 이러한 기술들은 만족스럽지 못한 두께 정밀도를 가지는 실리콘 막을 유도하며, 그로 인해 제한된 유용성만을 나타낸다.
DE2408659는 실리콘 막이 용매가 첨가된 원심분리된 실리콘 재료를 주조함으로써 제조되는, 무결점 실리콘 박막의 제조 방법을 개시한다. 그러나, 이러한 고비용의 불편한 방법은 연속 공정으로 산업적 생산에 부적합하다. 또한, 개시되는 주조 공정에 의하여 달성되는 두께 정밀도 또한 불충분하다.
EP1661686A2는 실리콘 층의 압출 또는 공압출을 개시한다. 두께 정밀도에 있어서, 압출 공정은 약 200 ㎛ 이하의 층 두께에 대하여 부적합하며, 이는 이러한 기술의 상당한 불리점을 나타낸다. 또한, 압출 동안 캐리어 물질의 사용을 통하여, 상기 캐리어의 두께 변동이 실리콘 막으로 전달된다.
실리콘 박막 제조를 위한 연속 방법이 DE2045558에 개시되어 있다. 상기 방법의 주된 불리한 점은, 한편으로는 닥터 블레이드 코팅이 높은 용매 함량 (이상적으로 60 wt%가 기재되어있음)을 필요로 하고, 다른 한편으로는 층 두께의 정확도가 압출방법와 유사하게 사용되는 캐리어의 정밀도에 의존한다는 점이다.
종래 기술이 보여주듯이, 약 200 ㎛에서 출발하여 수 mm 까지 두께 범위의 실리콘 막은 압출 방법 또는 몰딩 방법에 의하여 제조될 수 있다. 이러한 각각의 방법은 상이한 불리점을 나타낸다. 불연속 몰딩 방법의 경우, 자동 이형 동안 층 두께 감소가 문제를 수반하며, 나아가, 막의 평방 미터 (sq. m.) 당 제조 비용이 연속 작업 공정의 경우보다 높다. HTV 고무의 압출 방법은 두께의 비교적 큰 변화, 및 플랜트 디자인 및 슬롯 팽윤으로 인하여 층 두께를 200 ㎛ 이하로 감소시킬 가능성이 제한되는 불리점을 가진다.
절대 층 두께 외에도, 생산되는 웹 전체에 걸친 층 두께의 균일성 또한 예를 들어 유전체 또는 멤브레인으로서 막의 적용을 위한 결정적인 요인이다. 1 내지 약 250 ㎛ 사이의 두께를 가지는 매우 균일한 막의 요구 조건이 특히 막이 유전체로서 사용되는 유전체 전기활성 폴리머 (EAP)의 개발에 존재한다. 액츄에이터, 센서 또는 발전기 내에 전기활성 폴리머의 적용은 전기 에너지의 역학적 에너지로의 전환 또는 역학적 에너지의 전기 에너지로의 전환에 근거한다. 막의 일면 또는 양면에 전기 전도성 코팅의 적용 후, 예를 들어 전압의 적용에 의하여 시스템 전체 내에 변형이 일어난다 (액추에이터 원리).
따라서, 본 발명의 목적은 매우 얇고 매우 균일한 층 두께를 가지며, 또한, 높은 표면 품질 및 높은 장기 부하 저항성을 가지는 실리콘 박막의 제조를 위한 연속 방법을 제공하는 것이다.
놀랍게도, 상기 목적이 본 발명의 0.1 내지 200 ㎛의 두께, 및 200 cm2의 면적에 걸쳐 ±5%의 두께 정밀도를 가지는 실리콘 박막의 연속 제조 방법으로서,
i) 가교결합성, 용매-함유 또는 무용매 실리콘 조성물(X)을 슬롯 다이(slot die)의 갭을 통하여 이동형 캐리어에 적용하고,
ii) 이어서, 용매가 존재하는 경우, 상기 용매를 상기 캐리어 필름 상에 형성되는 실리콘 층으로부터 제거하고, 상기 실리콘 층을 가교결합시키고,
iii) 상기 가교결합 후, 형성되는 실리콘 막을 상기 캐리어로부터 제거하고, 단,
- 단계 i)에서 상기 슬롯 다이는 상기 캐리어에 대하여 10° 내지 90°의 각도를 이루고;
- 상기 캐리어의 이동 속도가 0.1 내지 1000 m/분이고;
- DIN53019에 따라 측정한 상기 실리콘 조성물 (X)의 동적 점도가 100 mPa·s 내지 100 Pa·s인 방법에 의하여 달성된다.
이하 본원 명세서의 다른 부분들에서 개시되는 본 발명의 개별 특징들의 바람직한 구현예들은 이러한 바람직한 구현예들에서 이들 특징들의 조합들 또한 특히 바람직한 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 방법은 가능한 한 입자의 부재 하에 수행된다. 입자의 부재는, 막 제조의 전체 공정 동안, 혼합에 의하여 포함되는 활성 또는 불활성 충전제의 형태이든 또는 외부 입자의 형태이든, 원하는 층 두께의 약 1/3 보다 큰 입자가 가능한한 적게 포함됨을 보증하도록 주의하여야 함을 의미한다. 예를 들어, 24 ㎛의 두께를 가지는 본 발명의 실리콘 막 내에, 8 ㎛를 초과하는 직경을 가지는 입자가 바람직하게는 포함되지 않는다. 임의의 존재하는 입자들의 실리콘 조성물 (X)로부터의 제거는 원칙적으로 당업계에 공지된 모든 기술에 의하여 수행될 수 있다. 그러한 기술의 예는 스트레이너 시브(와이어 네트, 와이어 브레이드)를 통한 스트레이닝, 매우 광범위한 재료들(금속, 플라스틱, 세라믹 등) 중 임의의 것으로 만들어진 필터 캔들, 활성탄, 금속 산화물 등과 같은 필터 보조제를 사용하거나 사용하지 않는 예를 들어 자기성 여과, 필터 프레스를 통한 압력 여과, 백플로우 필터, 흡인 필터 등과 같은 여과 기술이다. 실리콘 조성물 (X)로부터 입자의 제거의 추가적인 예는 원심분리이며, 상기한 또는 가능한 모든 방법들이 배치 공정으로 또는 연속적으로 수행될 수 있다.
상기 실리콘 조성물 (X)로부터 실리콘 막의 제조 방법은 바람직하게는 5 ㎛ 보다 큰 입자가 없는 클린-룸 조건 하에 수행된다. 생산 장치의 설계에 있어서, 이는 임의의 존재하는 입자의 제거 후 비-가교결합된 실리콘 조성물 (X)이 등급 ISO 5 (ISO 1466-1)의 클린 룸 또는 보다 나은, 바람직하게는 등급 ISO 4 또는 그보다 나은 클린 룸 내에만 저장되고 가공됨을 의미한다.
캐리어로서 사용되는 캐리어 물질은 실리콘 막의 제조에 있어서 중요하지 않은 역할을 한다. 표면 돌출 또는 함몰은 직접적으로 실리콘 조성물 (X)에 의하여 나타나므로, 단지 표면 품질만이 중요하다. 이러한 이유로, 사용되는 캐리어 물질은 바람직하게는 그 표면이 특히 평활하고 제조될 막 두께의 5% 보다 큰, 바람직하게는 3% 보다 큰 함몰 또는 돌출을 함유하지 않는 것들이다. 캐리어 물질의 예는 다음과 같다: 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리스티렌, 셀로판, 폴리에스테르 (폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트), 불소-함유 폴리머 (폴리테트라플루오로에틸렌), 금속 스트립 또는 금속 호일 (연속 스트립으로서 또는 묘사되는 공급 롤을 통하여; 표면 코팅이 있거나 없는 모든 금속들이 가능함). 사용되는 캐리어 물질의 두께는 마찬가지로 중요하지 않은 역할만을 한다. 폴리머 캐리어 또는 금속 호일의 바람직한 두께는 10 ㎛ 내지 200 ㎛인 반면, 금속 스트립의 바람직한 두께는 200 ㎛ 내지 2 mm이다. 바람직한 캐리어 물질은 금속 호일, 금속 스트립, 및 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 및 폴리테트라플루오로에틸렌의 폴리머 필름이다.
실리콘 막의 제조를 위한 캐리어의 이동 속도는 통상적으로 0.1 내지 1000 m/분, 바람직하게는 0.5 내지 500 m/분, 더 바람직하게는 1 내지 250 m/분이다. 본 발명의 방법을 이용하면, 수 센티미터 내지 수 미터의 웹 폭을 달성할 수 있으며, 폭이 10 cm 내지 4 m인 것이 바람직하고, 20 cm 내지 3 m인 것이 더 바람직하다.
슬롯 다이의 사용 결과, 제조되는 실리콘 층의 두께는 공급 펌프를 통하여 설정되는 물질의 유속; 웹 속도; 및 사용되는 가교결합성 실리콘 조성물(X)의 밀도에만 의존한다. DIN53019에 따라 측정되는 상기 실리콘 조성물(X)의 동적 점도는 100 mPa·s 내지 100 Pa·s, 200 mPa·s 내지 75 Pa·s, 더 바람직하게는 300 mPa·s 내지 50 Pa·s이다. 슬롯 다이는 당업자들에게 공지되어 있다.
이하 본 발명의 방법의 다수 구현예들이 도 1 내지 4를 사용하여 예시적인 형태로 기재된다. 그러나, 이들 구현예들은 본 발명의 방법의 고안 형태에 대하여 독점적인 것으로 간주되지 않아야 한다.
하나의 단순한 구현예에서, 본 발명의 실리콘 막은 도 1에 따른 생산 라인에서 제조된다.
도 1은 본 발명의 방법의 단순한 예시이다. 도 1에 도시되는 배치의 경우, 실리콘 막이 단계 i)에서 슬롯 다이 내 갭을 통하여 이송되는 비-가교결합 실리콘 조성물(X)에 의하여 제조되고, 공급 속도 및 캐리어의 속도는 원하는 층 두께를 가져오는 방식으로 채택된다. 상기 슬롯 다이의 헤드에서 갭 오프닝은 통상적으로 제조될 층과 동일한 폭 범위이며, 현저한 차이 또한 가능하다 (후술하는 실시예로부터 분명하듯이). 상기 캐리어로부터 슬롯 다이의 거리는 원하는 막의 층 두께보다 다소 크다. 50 ㎛ 두께 실리콘 막을 위하여, 예를 들어, 슬롯 다이와 캐리어 사이의 거리는 55 ㎛ 내지 500 ㎛ 사이에서 변할 수 있다. 50 ㎛ 막의 경우, 상기 거리는 바람직하게는 55 ㎛ 내지 350 ㎛, 더 바람직하게는 55 ㎛ 내지 200 ㎛이다.
상기 캐리어에 대한 슬롯 다이의 포지셔닝은 위로부터 수직으로 (위치 A), 수평으로 (위치 B), 또는 아래로부터 (위치 C) 행하여질 수 있다. 도 1에서 슬롯 다이와 캐리어 물질 사이의 각도는 90°이나, 후술하는 바와 같이 다른 각도들 또한 가능하다. 도 1은 단계 ii)에 작용하는 요소들 1 내지 3을 도시한다. 요소들의 수는 예로서만 이해되어야 하며 그들의 수에 제한은 없다. 용매를 함유하지 않는 실리콘 조성물(X)이 사용되는 경우, 단일 요소의 사용 (예를 들어, 고온 공기에 대하여, IR 조사, 또는 UV 조사)으로 충분히 단계 ii)에서 가교결합을 일으켜 실리콘 막을 형성할 수 있다. 용매를 함유하는 실리콘 조성물(X)의 경우, 단계 ii)에서 용매의 제거 및 실리콘 막 제공을 위한 가교 결합 단계를 분리하는 것이 유리할 것이며, 이는 적어도 두 개의 요소들, 요소 1 및 요소 2를 필요로 한다. 그러나, 복수의 요소들의 조합 또한 단계 ii)에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서, 요소 1은 용매 배출에 사용되고, 요소 2는 가교결합에 사용되고, 요소 3은 후처리에 사용된다. 실리콘 막이 경화되면, 이는 도 1에서 캐리어와 함께 수집되거나 되감아진다. 웹 속도 및 실리콘 조성물(X)의 시작 온도에 따라, 요소들 1 내지 3의 배출(venting), 가교결합 및 후처리 섹션들이 변화할 수 있다.
도 2에서, 제조는 도 1에 대한 것과 동일한 방식으로 행하여지며, 캐리어 전처리의 부가적인 공정 단계 ia)를 포함한다. 이는 캐리의 침지(dipping) 처리이다. 침지 처리 후, 과량의 전처리 물질을 제거하기 위하여 캐리어를 압착 롤 및 연마 롤 사이를 통과시킨다.
도 3에서, 제조는 도 2에 대한 것과 동일한 방식으로 행하여지며, 가교결합하여 실리콘 막을 제공한 후, 단계 iii)에서 제2 캐리어(캐리어 2)를 사용하는 부가적인 공정 단계를 포함한다. 여기서, 상기 캐리어 2는 상기 실리콘 막의 표면에 적용되고, 약간의 오프셋으로 (동시에 행하여질 수도 있으나) 실리콘 막은 캐리어 1로부터 분리되고 캐리어 2와 함께 수집된다.
도 4에서, 제조는 도 2에 대한 것과 동일한 방식으로 행하여지며, 단계 ii)에서 제조 직후, 단계 iii)에서 실리콘 막이 캐리어로부터 분리되고, 그 자체로 수집된다는 점에서 다르다.
실리콘 조성물(X)로서, 원칙적으로 당업계에 공지된 모든 실리콘을 사용할 수 있다. 부가-가교결합, 퍼옥사이드에 의한 가교결합, 축합-가교결합 또는 방사선-가교결합 조성물을 사용할 수 있다. 퍼옥사이드 또는 부가-가교결합 조성물을 사용하는 것이 바람직하다. 부가-가교결합 조성물이 특히 바람직하다.
본 발명에 따라 사용되는 부가-가교결합 조성물(X)은 종래 기술에 공지되어 있으며, 가장 단순하게,
(A) 지방족 탄소-탄소 다중 결합을 가지는 라디칼을 가지는 적어도 하나의 선형 화합물,
(B) Si-결합된 수소 원자를 가지는 적어도 하나의 선형 오르가노폴리실록산,
또는 (A) 및 (B) 대신에,
(C) 지방족 탄소-탄소 다중 결합을 가지는 SiC-결합 라디칼을 가지고, 및 Si-결합 수소 원자를 가지는 적어도 하나의 선형 오르가노폴리실록산, 및
(D) 적어도 하나의 수소규소화 촉매
를 포함한다.
상기 부가-가교결합 실리콘 조성물(X)은 1-성분 실리콘 조성물 또는 2-성분 실리콘 조성물일 수 있다.
2-성분 실리콘 조성물의 경우, 본 발명의 부가-가교결합 실리콘 조성물의 두 성분들은 모든 구성 성분들을 임의의 원하는 조합으로 포함할 수 있으며, 단, 일반적으로 하나의 성분은 지방족 다중 결합을 가지는 실록산, Si-결합 수소를 가지는 실록산, 및 촉매를 동시에 포함하지 않는다, 즉, 구성 성분들 (A), (B) 및 (D) 또는 (C) 및 (D)를 반드시 동시에 포함하지는 않는다.
본 발명의 부가-가교결합 실리콘 조성물(X) 내에 사용되는 화합물들 (A) 및 (B), 및 (C)는 가교결합이 가능하도록 공지된 바와 같이 선택된다. 따라서, 예를 들어, 화합물 (A)는 적어도 두 개의 지방족 불포화 라디칼을 가지고, (B)는 적어도 세 개의 Si-결합 수소 원자를 가지거나, 또는 화합물 (A)는 적어도 세 개의 지방족 불포화 라디칼을 가지고 실록산 (B)는 적어도 두 개의 Si-결합 수소 원자를 가지거나, 또는 실록산 (C)가 화합물 (A) 및 (B) 대신 사용되며, 이러한 실록산 (C)는 지방족 불포화 라디칼 및 Si-결합 수소 원자를 상기한 비율로 가진다. 또한, 상기한 비율의 지방족 불포화 라디칼 및 Si-결합 수소 원자를 가지는 (A) 및 (B) 및 (C)의 혼합물 또한 가능하다.
본 발명의 부가-가교결합 조성물(X)은 통상적으로 30-95 wt%, 바람직하게는 30-80 wt%, 더 바람직하게는 40-70 wt%의 (A)를 함유한다. 본 발명의 부가-가교결합 실리콘 조성물(X)은 통상적으로 0.1-60 wt%, 바람직하게는 0.5-50 wt%, 더 바람직하게는 1-30 wt%의 (B)를 함유한다. 본 발명의 부가-가교결합 실리콘 조성물(X)이 성분 (C)를 포함하는 경우, 통상적으로 30-95 wt%, 바람직하게는 30-80 wt%, 더 바람직하게는 40-70 wt%의 (C)가 상기 배합물 내 존재한다.
본 발명에 따라 사용되는 화합물 (A)는 바람직하게는 적어도 두 개의 지방족 불포화 기들을 가지는 실리콘-미함유 유기 화합물, 및 바람직하게는 적어도 두 개의 지방족 불포화 기들을 가지는 오르가노실리콘 화합물, 또는 이의 혼합물을 포함한다.
실리콘-미함유 유기 화합물(A)의 예는 1,3,5-트리비닐시클로헥산, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 7-메틸-3-메틸렌-1,6-옥타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔, 1,5-헥사디엔, 1,7-옥타디엔, 4,7-메틸렌-4,7,8,9-테트라하이드로인덴, 메틸시클로펜타디엔, 5-비닐-2-노보넨, 비시클로[2.2.1]헵타-2,5-디엔, 1,3-디이소프로페닐벤젠, 비닐기 함유 폴리부타디엔, 1,4-디비닐시클로헥산, 1,3,5-트리알릴벤젠, 1,3,5-트리비닐벤젠, 1,2,4-트리비닐시클로헥산, 1,3,5-트리이소페닐벤젠, 1,4-디비닐벤젠, 3-메틸헵타-1,5-디엔, 3-페닐헥사-1,5-디엔, 3-비닐헥사-1,5-디엔 , 및 4,5-디메틸-4,5-디에틸옥타-1,7-디엔, N,N'-메틸렌비스-아크릴아미드, 1,1,1-트리스(히드록시메틸)프로판 트리아크릴레이트, 1,1,1-트리스(히드록시메틸)프로판 트리메타크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 디알릴에테르, 디알릴아민, 디알릴 카보네이트, N,N'-디알릴우레아, 트리알릴아민, 트리스(2-메틸알릴)아민, 2,4,6-트리알릴옥시-1,3,5-트리아진, 트리알릴-s-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온, 디알릴 말로네이트, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 폴리(프로필렌글리콜)메타크릴레이트이다.
구성 성분 (A)로서, 본 발명의 부가-가교결합 실리콘 조성물(X)은 바람직하게는 적어도 하나의 지방족 불포화 오르가노실리콘 화합물을 포함하고, 이 경우, 예를 들어, 우레아 세그먼트를 가지는 실리콘 블록 코폴리머, 아미드 세그먼트 및/또는이미드 세그먼트 및/또는 에스테르-아미드 세그먼트 및/또는 폴리스티렌 세그먼트 및/또는 실아릴렌 세그먼트 및/또는 카보네이트 세그먼트를 가지는 실리콘 블록 코폴리머, 에테르기를 가지는 실리콘 그라프트 코폴리머와 같은, 현재까지 부가-가교결합 조성물 내에 사용되는 모든 지방족 불포화 오르가노실리콘 화합물을 사용할 수 있다.
지방족 탄소-탄소 다중 결합을 가지는 Si-결합 라디칼을 가지는 오르가노실리콘 화합물(A)는 바람직하게는 일반식 (I)의 단위를 포함하는 선형 또는 분지형 오르가노폴리실록산이다:
R4 aR5 bSiO(4-a-b)/2 (I)
상기 식에서,
R4는 각각 독립적으로, 동일하거나 다르고, 지방족 탄소-탄소 다중 결합이 없는 유기 또는 무기 라디칼이고,
R5는 각각 독립적으로, 동일하거나 다르고, 1가의 치환 또는 비치환된, 적어도 하나의 지방족 탄소-탄소 다중 결합을 가지는 SiC-결합 탄화수소 라디칼이고,
a는 0, 1, 2 또는 3이고, 및
b는 0, 1 또는 2이고,
단, a + b 의 합은 3 이하이고, 분자 당 적어도 2 개의 라디칼 R5가 있다.
라디칼 R4는 1가 또는 다가 라디칼을 포함할 수 있으며, 이 경우, 2가, 3가 및 4가 라디칼과 같은 다가 라디칼이 예를 들어 2, 3 또는 4와 같이 2 개 이상 결합하고, 예를 들어, 식 (I)의 실록시 단위들이 서로 결합한다.
R4의 추가적인 예는 1가 라디칼 -F, -Cl, -Br, OR6, -CN, -SCN, -NCO, 및 SiC-결합된, 치환 또는 비치환된, 산소 원자 또는 기 -C(O)가 개입될 수 있는 탄화수소 라디칼, 및 식 (I)에 따른 양측에 Si-결합된 2가 라디칼이다. 라디칼 R4가 SiC-결합된 치환된 탄화수소 라디칼을 포함하는 경우, 바람직한 치환체는 할로겐 원자, 인-함유 라디칼, 시아노 라디칼, -OR6, -NR6-, -NR6 2, -NR6-C(O)-NR6 2, -C(O)-NR6 2, -C(O)R6, -C(O)OR6, -SO2-Ph, 및 -C6F5이다. 이 경우, R6는 각각 독립적으로, 동일하거나 다르고, 수소 원자 또는 1 내지 20 탄소 원자를 가지는 1가 탄화수소 라디칼을 나타내고, Ph는 페닐 라디칼이다.
R4의 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸 라디칼, n-헥실 라디칼과 같은 헥실 라디칼, n-헵틸 라디칼과 같은 헵틸 라디칼, n-옥틸 라디칼 및 2,2,4-트리메틸페닐 라디칼과 같은 이소옥틸 라디칼과 같은 옥틸 라디칼, n-노닐 라디칼과 같은 노닐 라디칼, n-데실 라디칼과 같은 데실 라디칼, n-도데실 라디칼과 같은 도데실 라디칼, n-옥타데실 라디칼과 같은 옥타데실 라디칼과 같은 알킬 라디칼, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 및 메틸시클로헥실 라디칼과 같은 시클로알킬 라디칼, 페닐, 나프틸, 안트릴 및 페난트릴 라디칼과 같은 아릴 라디칼, o-, m-, p-톨릴 라디칼, 자일릴 라디칼 및 에틸페닐 라디칼과 같은 알카릴 라디칼, 및 벤질 라디칼, α- 및 β-페닐에틸 라디칼과 같은 아랄킬 라디칼이다.
치환된 라디칼 R4의 예는 3,3,3-트리플루오로-n-프로필 라디칼, 2,2,2,2',2',2'-헥사플루오로이소프로필 라디칼, 헵타플루오로이소프로필 라디칼과 같은 할로알킬 라디칼, o-, m- 및 p-클로로페닐 라디칼과 같은 할로아릴 라디칼, -(CH2)-N(R6)C(O)NR6 2, -(CH2)o-C(O)NR6 2, -(CH2)o-C(O)R6, -(CH2)o-C(O)OR6, -(CH2)o-C(O)NR6 2, -(CH2)-C(O)-(CH2)pC(O)CH3, -(CH2)-O-CO-R6, -(CH2)-NR6-(CH2)p-NR6 2, -(CH2)o-O-(CH2)pCH (OH) CH2OH, -(CH2)o(OCH2CH2)pOR6, -(CH2)o-SO2-Ph, 및 -(CH2)o-O-C6F5(여기서, R6 및 Ph는 앞서 기재된 정의와 동일하고, o 및 p는 0 내지 10의 동일하거나 다른 정수임)이다.
식 (I)에 따른 양측에 Si-결합된 2가 라디칼로서 R4의 예는 수소 원자의 치환을 통하여 일어나는 부가적인 결합에 의하여 라디칼 R4에 대하여 앞서 기재한 1가 예들로부터 유도되는 라디칼들이며; 그러한 라디칼들의 예는 -(CH2)-, -CH(CH3)-, -C(CH3)2-, -CH(CH3)-CH2-, -C6H4-, -CH(Ph)-CH2-, -C(CF3)2-, -(CH2)o-C6H4-(CH2)o-, -(CH2)o-C6H4-C6H4-(CH2)o-, -(CH2O)p, (CH2CH2O)o, -(CH2)o-Ox-C6H4-SO2-C6H4-Ox-(CH2)o-, 이고, 여기서 x는 0 또는 1이고, pH, o 및 p는 앞서 기재한 바와 같은 정의를 가진다.
바람직하게는, 라디칼 R4는 1 내지 18 개의 탄소 원자를 가지고 지방족 탄소-탄소 다중 결합이 없는 1가의, SiC-결합된, 임의로 치환된 탄화수소 라디칼, 더 바람직하게는, 1 내지 6 개의 탄소 원자를 가지고 지방족 탄소-탄소 다중 결합이 없는 1가의, SiC-결합된 탄화수소 라디칼, 더 특히 메틸 또는 페닐 라디칼을 포함한다.
라디칼 R5는 SiH-작용성 화합물과 첨가 반응 (수소규소화)하기 쉬운 임의의 원하는 기를 포함한다.
라디칼 R5가 SiC-결합된, 치환된 탄화수소 라디칼을 포함하는 경우, 바람직한 치환체는 할로겐 원자, 시아노 라디칼, 및 -OR6이며, 여기서 R6는 앞서 기재한 정의를 가진다.
바람직하게는, 라디칼 R5는 비닐, 알릴, 메탈릴, 1-프로페닐, 5-헥세닐, 에티닐, 부타디에닐, 헥사디에닐, 시클로펜테닐, 시클로펜타디에닐, 시클로헥세닐, 비닐시클로헥실에틸, 디비닐시클로헥실에틸, 노보네닐, 비닐페닐 및 스티릴 라디칼과 같은, 2 내지 16 개의 탄소 원자를 가지는 알케닐 및 알키닐기를 포함하고, 비닐, 알릴 및 헥세닐 라디칼이 사용하기에 특히 바람직하다.
상기 구성 성분 (A)의 분자량은 넓은 범위 내에서, 예를 들어 102 내지 106 g/mol 사이에서 변할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 구성 성분 (A)는 1,2-디비닐테트라메틸디실록산과 같은 비교적 낮은 분자 질량의 알케닐-작용성 올리고실록산을 포함할 수 있으나, 사슬 내 또는 말단 Si-결합 비닐기를 가지는, 예를 들어 105 g/mol의 분자량을 가지는 (NMR에 의하여 측정한 수 평균) 고분자량 폴리머 폴리디메틸실록산일 수도 있다. 상기 구성 성분(A)를 형성하는 분자의 구조 또한 특정되지 않는다; 특히, 비교적 고분자 질량의 실록산, 즉 올리고머 또는 폴리머 실록산의 구조는 선형, 환형, 분지형 또는 수지성, 네트워크형일 수 있다. 선형 및 환형 폴리실록산은 바람직하게는 식 R4 3SiO1/2, R5R4 2SiO1/2, R5R4SiO1/2, 및 R4 2SiO2/2의 단위들로 구성되고, 여기서 R4 및 R5는 앞서 기재한 정의를 가진다. 분지형 및 네트워크형 폴리실록산은 부가적으로 3 작용성 및/또는 4 작용성 단위들을 포함하고, 바람직하게는 식 R4SiO3/2, R5SiO3/2, 및 SiO4/2의 것들이다. 구성 성분 (A)의 기준을 충족시키는 다른 실록산들의 혼합물 또한 사용될 수 있는 것으로 이해될 것이다.
성분 (A)로서 특히 바람직하게는, 각각의 경우 25℃에서 0.01 내지 500 000 Pa·s, 더 바람직하게는 0.1 내지 100 000 Pa·s의 점도를 가지는, 비닐-작용성, 실질적으로 선형 폴리디오르가노실록산이 사용된다.
오르가노실리콘 화합물 (B)로서, 현재까지 부가-가교결합성 조성물 내에 사용되어 온 모든 수소-작용성 오르가노실리콘 화합물을 사용할 수 있다.
Si-결합 수소 원자를 가지는 사용되는 오르가노폴리실록산 (B)은 바람직하게는 일반식 (III)의 단위로 구성되는 선형, 환형 또는 분지형 오르가노폴리실록산이다:
R4 cHdSiO(4-c-d)/2 (III)
상기 식에서,
R4는 앞서 기재한 정의를 가지고,
c는 0, 1, 2, 또는 3이고, 및
d는 0, 1, 또는 2이고,
단, c + d의 합이 3 이하이고, 분자 당 적어도 두 개의 Si-결합 수소 원자가 있다.
본 발명에 따라 사용되는 오르가노폴리실록산(B)은 바람직하게는 오르가노폴리실록산(B)의 총 중량을 기준으로 하여 0.04 내지 1.7 중량% 범위의 Si-결합 수소를 함유한다.
상기 구성 성분 (B)의 분자량은 마찬가지로 넓은 범위 내에서, 예를 들어 102 내지 106 g/mol 사이에서 변할 수 있다. 따라서, 구성 성분(B)는 예를 들어, 테트라메틸디실록산과 같은 비교적 저분자 질량의 SiH-작용성 올리고실록산을 포함하거나, 또는 SiH 기를 가지는 실리콘 수지 또는 사슬 내에 또는 말단에 SiH 기를 가지는 고분자 폴리디메틸실록산을 포함할 수 있다.
구성 성분(B)를 형성하는 분자의 구조 또한 특정되지 않는다; 특히, 비교적 고분자 질량, 즉 올리고머 또는 폴리머 SiH-함유 실록산의 구조는 선형, 환형, 분지형 또는 수지성, 네트워크형일 수 있다. 선형 및 환형 폴리실록산(B)은 바람직하게는 식 R4 3SiO1/2, HR4 2SiO1/2, HR4SiO2/2, 및 R4 2SiO2/2의 단위로 구성되며, 여기서 R4는 앞서 기재한 정의를 가진다. 분지형 및 네트워크형 폴리실록산은 부가적으로 3 작용성 및/또는 4 작용성 단위를 포함하고, 식 R4SiO3/2, HSiO3/2, 및 SiO4/2의 것들이 바람직하다 (여기서 R4는 앞서 기재한 정의를 가짐).
구성 성분(B)의 기준을 충족하는 상이한 실록산들의 혼합물 또한 사용될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 테트라키스(디메틸실록시)실란 및 테트라메틸시클로테트라실록산과 같은 저분자 질량 SiH-작용성 화합물, 및 25℃에서 10 내지 20 000 mP·s의 점도를 가지는 폴리(하이드로겐메틸)실록산 및 폴리(디메틸하이드로겐메틸)실록산과 같은 더 고분자 질량의 SiH-함유 실록산, 또는 메틸기의 일부가 3,3,3-트리플루오로프로필 또는 페닐기로 대체된 유사한 SiH-함유 화합물의 사용이 특히 바람직하다.
본 발명의 가교결합성 실리콘 조성물(X) 내 구성 성분(B)의 양은 바람직하게는 지방족 불포화기에 대한 SiH 기의 몰비가 0.1 내지 20, 더 바람직하게는 0.3 내지 2.0이도록 하는 양이다.
본 발명에 따라 사용되는 성분들 (A) 및 (B)는 상업적 제품이고/이거나 화학에서 통상적인 방법에 의하여 제조될 수 있다.
성분들 (A) 및 (B) 대신, 본 발명의 실리콘 조성물은 지방족 탄소-탄소 다중 결합 및 Si-결합 수소 원자를 동시에 가지는 오르가노폴리실록산 (C)을 포함할 수 있다. 본 발명의 실리콘 조성물은 또한 세 가지 성분들 (A), (B) 및 (C) 모두를 포함할 수도 있다.
실록산(C)이 사용되는 경우, 바람직하게는 일반식 (IV), (V) 및 (VI)의 단위들로 구성된다:
R4 fSiO4/2 (IV)
R4 gR5SiO3-g/2 (V)
R4 hHSiO3-h/2 (VI)
상기 식에서,
R4 및 R5는 앞서 이들에 대하여 정의한 바와 같고,
f는 0, 1, 2 또는 3이고,
g는 0, 1, 또는 2이고,
h는 0, 1, 또는 2이고,
단, 분자 당 적어도 2 라디칼 R5 및 적어도 2 Si-결합 수소 원자가 있다.
오르가노폴리실록산(C)의 예는 MP 수지로 알려진, SiO4/2, R4 3SiO1/2, R4 2R5SiO1/2, 및 R4 2HSiO1/2 단위들을 포함하는 것들 (이들 수지들은 부가적으로 R4SiO3/2 and R4 2SiO 단위들을 함유할 수 있음), 및 R4 2R5SiO1/2, R4 2SiO, 및 R4HSiO 단위들로 실질적으로 구성되는 선형 오르가노폴리실록산 (R4 및 R5는 앞서 언급한 정의를 충족함)이다.
상기 오르가노폴리실록산(C)은 바람직하게는 각각의 경우 25℃에서 0.01 내지 500 000 Pa·s, 더 바람직하게는 0.1 내지 100 000 Pa·s의 평균 점도를 가진다. 오르가노폴리실록산(C)은 바람직하게는 화학에서 통상적인 기술에 의하여 제조가능하다.
수소규소화 촉매(D)로서, 당업계에 공지된 모든 촉매를 사용할 수 있다. 성분(D)는 백금족 금속, 예를 들어, 백금, 로듐, 루테늄, 팔라듐, 오스뮴 또는 이리듐, 또는 유기 금속 화합물, 또는 이의 조합일 수 있다. 성분(D)의 예는 헥사클로로백금(IV) 산, 이염화백금, 백금 아세틸아세토네이트와 같은 화합물, 매트릭스 내에 또는 코어/쉘 형 구조 내에 봉입된 착체이다. 상기 오르가노폴리실록산의 저분자량 백금 착체는 1,3-디에테닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 백금 착체를 포함한다. 기타 예들은 백금-포스파이트 착체 또는 백금-포스핀 착체이다. 광경화 또는 UV-경화 조성물에 대하여, 광에 의한 첨가 반응을 개시하기 위하여, 예를 들어, 시클로펜타디에닐트리메틸백금(IV), 시클로옥타디에닐디메틸백금(II)의 유도체와 같은 알킬백금 착체, 또는 비스아세틸아세토나토백금(II)과 같은 디케토나토 착체가 사용될 수 있다. 이들 화합물들은 수지 매트릭스 내에 봉입될 수 있다.
노출시 성분들 (A) 및 (B) 및 (C)의 수소규소화 반응을 촉매하기 위한 성분(D)의 농도는 본원에 기재된 방법에서 요구되는 열을 발생하기 위하여 충분하다. 성분(D)의 양은 성분들의 총 중량에 따라, 0.1 내지 1000 ppm, 0.5 내지 100 ppm, 또는 1 내지 25 ppm의 백금족 금속일 수 있다. 백금족 금속의 구성 성분이 1 ppm 이하이면 경화 속도가 낮을 것이다. 100 ppm 이상의 백금족 금속의 사용은 비경제적이거나 실리콘 조성물(X)의 저장 안정성을 낮춘다.
상기 부가-가교결합 실리콘 조성물(X)은 현재까지 부가-가교결합성 조성물의 제조를 위하여 사용되어 온 모든 추가적인 첨가제들을 임의로 포함할 수 있다. 본 발명의 부가-가교결합 실리콘 조성물(X) 내 성분으로서 사용될 수 있는 강화 충전제(F)의 예는 적어도 50 m2/g의 BET 표면적을 가지는 흄드 또는 침전 실리카, 및 퍼네스 블랙 및 아세틸렌 블랙과 같은 카본 블랙 및 활성탄이며, 적어도 50 m2/g의 BET 표면적을 가지는 흄드 및 침전 실리카가 바람직하다. 상기 실리카 충전제는 친수성 특성을 가지거나, 또는 공지의 방법에 의하여 소수성으로 될 수 있다. 본 발명의 가교결합성 실리콘 조성물(X) 내 활성 강화 충전제의 양은 0 내지 70 wt%, 바람직하게는 0 내지 50 wt% 범위 내이다.
특히 바람직하게는, 상기 가교결합성 부가-가교결합 실리콘 조성물(X)은 상기 충전제(E)가 표면 처리되는 것을 특징으로 한다. 상기 표면 처리는 미분 충전제를 소수화하기 위한 당업계에 공지된 방법에 의하여 얻어진다.
표면 처리의 결과, 바람직한 충전제(E)는 적어도 0.01 내지 최대 20 wt%, 바람직하게는 0.1 내지 10 wt%, 더 바람직하게는 0.5 내지 5 wt%의 탄소 함량을 가진다. 상기 충전제(E)가 0.01 내지 2 wt%의 Si-결합 지방족 불포화기를 가지는 표면 처리된 실리카인 것을 특징으로 하는 가교결합성 부가-가교결합 실리콘 조성물(X)이 특히 바람직하다. 이들 기들은 예를 들어, Si-결합 비닐기이다. 본 발명의 부가-가교결합 실리콘 조성물(X) 내에, 상기 구성 성분(E)는 바람직하게는 단독으로 또는 마찬가지로 바람직하게는 2 이상의 미분 충전제(들)의 혼합물로서 사용된다.
본 발명의 부가-가교결합 실리콘 조성물(X)은 대안적으로 구성 성분으로서 70 wt% 이하, 바람직하게는 0.0001 내지 40 wt%의 추가적인 첨가제를 포함할 수 있다. 이들 첨가제는 예를 들어, 상기 실록산 불활성 충전제, (A), (B) 및 (C)와 다른 수지성 폴리오르가노실록산, 강화 및 비강화 충전제, 살진균제, 방향제, 유동 첨가제, 부식 억제제, 산화 억제제, 광안정화제, 난연제, 및 전기 특성에 영향을 미치는 제제, 분산 보조제, 용매, 부착 촉진제, 안료, 염료, 가소제, 유기 폴리머, 열안정화제 등일 수 있다. 이들은 미분 석영, 규조토, 점토, 백악, 리토폰, 카본블랙, 흑연, 금속 산화물, 금속 탄산염, 금속 황산염, 카르복시산의 금속 염, 금속 분진, 유리 섬유, 폴리머 섬유와 같은 섬유, 폴리머 분말, 염료, 안료 등과 같은 첨가제를 포함한다.
또한, 이들 충전제는 열-전도 또는 전기-전도성일 수 있다. 열 전도성 충전제의 예는 질화 알루미늄; 산화 알루미늄; 티탄산 바륨; 산화 베릴륨; 질화 붕소; 다이아몬디; 흑연; 산화 마그네슘; 예를 들어, 구리, 금, 니켈 또는 은과 같은 입자상 금속; 탄화규소; 탄화텅스텐; 산화 아연, 및 이의 조합이다. 열 전도성 충전제는 당업계에 공지되어 있으며, 상업적으로 이용가능하다. 예를 들어, CB-A20S 및 Al-43-Me는 상이한 입자 크기의 산화 알루미늄 충전제로서, Showa-Denko로부터 상업적으로 이용가능하고, AA-04, AA-2, 및 AAl 8은 Sumitomo Chemical Company로부터 상업적으로 이용가능한 산화알루미늄 충전제이다. 은 충전제는 Attleboro, Massachusetts, U.S.A.의 Metalor Technologies U.S.A. Corp.로부터 상업적으로 이용가능하다. 질화 붕소 충전제는 Advanced Ceramics Corporation, Cleveland, Ohio, U.S.A.로부터 상업적으로 이용가능하다. 강화 충전제는 예를 들어 KEVLAR-Kurzfaser®와 같은 단섬유를 포함한다. 상이한 입자 크기 및 상이한 입즈 크기 분포의 충전제들의 조합이 사용될 수 있다.
상기 부가-가교결합 실리콘 조성물(X)은 임의의 성분들을 추가로 포함할 수 있다. 추가적인 임의의 성분들의 예는 무엇보다도 (F) 하나 이상의 용매, 및 (G) 하나 이상의 억제제를 포함한다.
상기 부가-가교결합 실리콘 조성물(X)은 부가적으로 임의로 용매(F)를 포함할 수 있다. 그러나, 상기 용매(F)는 시스템 전체에 불리한 영향을 미치지 않음이 보증되어야 한다. 적합한 용매(F)는 당업계에 공지되어 있으며, 상업적으로 이용가능하다. 상기 용매(F)는, 예를 들어, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 가지는 유기 용매일 수 있다. 용매(F)의 예는 노난, 데칼린 및 도데칸과 같은 지방족 탄화수소; 메시틸렌, 자일렌 및 톨루엔과 같은 방향족 탄화수소; 에틸 아세테이트 및 부티로락톤과 같은 에스테르; n-부틸 에테르 및 폴리에틸렌글리콜 모노메틸 에테르와 같은 에테르; 메틸 이소부틸 케톤 및 메틸 펜틸 케톤과 같은 케톤; 선형, 분지형 및 환형 폴리디메틸실록산과 같은 실리콘액, 및 이들 용매들의 조합을 포함한다. 상기 부가-가교결합 실리콘 조성물(X) 내 특정 용매(F)의 최적 농도는 통상적인 실험에 의하여 쉽게 결정될 수 있다. 화합물 중량에 따라, 용매(F)의 양은 0 내지 95 wt% 또는 1 내지 95 wt%일 수 있다.
상기 부가-가교결합 실리콘 조성물(X)은 부가적으로 임의로 (G) 억제제 및 안정화제를 포함할 수 있다. 억제제 및 안정화제(G)는 본 발명의 부가-가교결합 실리콘 조성물(X)의 프로세싱 라이프, 개시 온도 및 가교 결합 속도의 목표 설정에 이용된다. 이들 억제제 및 안정화제(G)는 부가-가교결합 조성물 분야에서 잘 알려져 있다. 통상적인 억제제의 예는 1-에티닐-1-시클로헥사놀, 2-메틸-3-부틴-2-올, 및 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 3-메틸-1-도데신-3-올과 같은 아세틸렌 알콜, 1,3,5,6-테트라비닐테트라메틸테트라시클로실록산과 같은 폴리메틸비닐시클로실록산, 디비닐테트라메틸디실록산, 테트라비닐디메틸디실록산과 같은 메틸비닐-SiO1/2 기 및/또는 R2비닐SiO1/2 말단기를 가지는 저분자량 실리콘 오일, 트리알킬 시아누레이트, 디알릴 말레이트, 디메틸 말레이트 및 디에틸 말레이트와 같은 알킬 말레이트, 디알릴 푸마레이트 및 디에틸 푸마레이트와 같은 알킬 푸마레이트, 큐멘 하이드로퍼옥사이드, tert-부틸 하이드로퍼옥사이드 및 피난 하이드로퍼옥사이드와 같은 유기 하이드로퍼옥사이드, 유기 퍼옥사이드, 유기 술폭사이드, 유기 아민, 디아민 및 아미드, 포스판 및 포스파이트, 니트릴, 트리아졸, 디아지리딘 및 옥심을 포함한다. 이들 억제제 첨가제(G)의 활성은 그들의 화학적 구조에 따르며 따라서, 그 농도는 개별적으로 결정되어야 한다. 억제제 및 억제제 혼합물(G)은 바람직하게는 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여 0.00001 wt% 내지 5 wt%, 바람직하게는 0.00005 내지 2 wt%, 더 바람직하게는 0.0001 내지 1 wt%의 양적 비율로 첨가된다.
다음 열거하는 것들을 시중에서 상업적으로 구입할 수 있고 본 발명의 방법에 의한 박막의 제조에 적합한 실리콘 조성물(X)을 예로서 나타낸다. 대부분, 이들은 부가-가교결합 실리콘 조성물(X)이다. 상업적 실리콘 조성물(X)의 점도에 따라, 용매(F)가 더 나은 프로세싱 특성을 위하여 첨가될 수 있다.
WACKER Chemie AG, Munich로부터의 물질: ELASTOSIL® P 시리즈 (7010, 7600, 7613, 7161-160, 7616-195, 7618, 7619, 7622, 7623, 7624, 7628, 7629, 7630, 7633, 7636, 7642-220, 7670, 671, 7676, 7682, 7683/15, 7683/25, 7683/47, 7683/50, 7683/55, 7684/60, 7685, 7686, 7687, 7688, 7700, 7710, 7720, 7731, 7742, 7770, 7707 US, 7915, ...), ELASTOSIL® M 시리즈 (4115, 4125, 4370, 4400, 4440, 4441, 4470, 4600, 4601, 4615, 4630, 4635, 4640, 4645, 4641, 4643, 4644, 4670, 4647, 4648, 4670), ELASTOSIL® RT 시리즈 (601, 602, 604, 607, 615, 617, 619, 620, 622, 623, 624, 625, 626, 627, 628, 629, 630, 633, 646, 670, 672, 675, 678, 685, ...), ELASTOSIL® SOLAR 시리즈 (2000, 2200, 2202, 3210, ...), LSR: ELASTOSIL® LR 시리즈 (3003/03, 3003/05, 3003/10, 3003/20, 3070/20, 3844/20, 3846/20, 3856/20, 3003/30, 3004/30, 3005/30, 3040/30, 3044/30, 3065/30, 3070/30, 3071/30, 3072/30, 3843/30, 3844/30, 3846/30, 3856/30, 3003/40, 3003/50, 3003/60, 3003/70, 3003/80, 3003/85, 3004/40, 3004/50, 3004/60, 3004/70, 3005/40, 3005/50, 3005/60, 3040/40, 3040/50, 3040/60, 3043/40, 3043/50, 3043/60, 3043/70, 3015/70, 3023/60, 3092/65, 3094/60, 3065/50, 3066/40, 3066/60, 3066/80, 3070/40, 3070/50, 3070/60, 3071/40, 3071/50, 3071/60, 3072/40, 3074/60, 3076/70, 3170/40, 3841/50, 3842/40, 3842/50, 3842/60, 3842/70, 3162, ...), ELASTOSIL® FLR 시리즈 (3900/40, 3900/60, 3905/40, 3905/60, ...), HTV: ELASTOSIL® R 시리즈, WACKER SILGEL® 시리즈 (610, 611, 612, 613, 616, 619, ...), SEMICOSIL® 시리즈, POWERSIL® 시리즈, LUMISIL® 시리즈, GENIOMER® 시리즈, SILPURAN® 시리즈, DEHESIVE® 시리즈.
때때로, 캐리어의 전처리가 부가적인 공정 단계 ia)로서 유리하다.
그러한 전처리가 행하여지는 경우, 이러한 단계 ia)는 예를 들어 캐리어의 침지 처리에 의하여 행하여질 수 있다. 기타 화학적 또는 물리적 전처리 기술이 마찬가지로 가능하며, 그의 예는 다음과 같다: 분무 처리, 세정 방법, 탈지 방법, 플라스마 처리, 또는 층들의 증착 (예를 들어: 프루오로카본층). 전처리 단계 ia)가 필요한지 또는 유용한지 여부는 사용되는 캐리어 물질에 따른다. 사용되는 캐리어 물질에 실리콘 엘라스토머의 과도한 화학적 또는 물리적 부착은 그 막이 가교결합 후 캐리어로부터 탈착될 수 없음을 의미하며, 이는 캐리어의 전처리에 의하여 방지될 수 있다. 실리콘 막의 캐리어로부터의 분리를 촉진시키기 위하여, 상기 캐리어는 바람직하게는 이형제로 처리되며, 이 경우 예를 들어 다음과 같은 당업계에 공지된 모든 이형제들을 사용할 수 있다: 비이온성 계면활성제 (폴리알킬렌 글리콜 에테르, 알킬글루코사이드, 지방 알콜 프로필레이트, 알킬폴리글루코사이드, 옥틸페놀 에톡실레이트, 노닐페놀 에톡실레이트), 음이온성 계면활성제 (알킬 카르복실레이트, 알킬벤젤술포네이트, 지방 알콜 설페이트), 양이온성 계면활성제 (대부분 테트라알킬암모늄 할라이드 또는 에스테르 쿼트와 같은 4급 암모늄 화합물), 또는 양쪽이온성 계면활성제 (베타인, 술포베타인)와 같은 세제. 예를 들어, Surfynol® 시리즈, DynolTm 시리즈, EnviroGem® 시리즈, Leunapon F 시리즈, Leunapon FU 시리즈, Leunapon P 시리즈, Metaupon 시리즈, Hansanol AS 240 시리즈, Hansanol NS-242 시리즈, Hansanol NS 243 시리즈, Hansanol NS 252 시리즈, Hansanol NS-262 시리즈, Hansanyl OS 시리즈, Hansanid CFAD, Hansanolat FA 시리즈, Hansanolat NP 시리즈, Hansateric CAPB 시리즈, Cremophor® 시리즈, Eusapon® 시리즈, Jordapon® 시리즈, AVANEL 시리즈, Lutensit® 시리즈, Lutensol 시리즈, Pluracare® 시리즈, Plurafac® 시리즈, 또는 Pluronic 시리즈와 같은 모든 상업적 계면활성제 또는 계면활성제 혼합물을 전처리를 위하여 사용할 수 있다.
이형제 또는 이형제 및 첨가제의 혼합물은 바람직하게는 수성, 알콜 또는 수성-알콜 혼합물 내에 사용되고, 바람직하게는 사용되는 알콜 성분은 예를 들어 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올, 헵탄올, 옥탄올, 이소프로판올, 이소부탄올 등과 같은 선형 및 분지형 지방족 알콜이다.
실리콘 조성물(X)의 캐리어에 적용 전에, 과량의 물질을 캐리어로부터 다시 제거하는 것이 바람직하며, 이는 바람직하게는 압착 및/또는 연마 롤 및/또는 연마 플레이트를 사용하여 행하여진다. 사용되는 어셈블리의 배치, 크기, 속도 또는 수는 중요하지 않은 역할만을 한다. 또한, 적어도 하나의 연마 롤 또는 연마 플레이트를 사용하는 것이 바람직하고, 압착 롤 및 연마 롤의 조합을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
단계 i)에서 슬롯 다이는 상기 캐리어에 대하여 10° 내지 90°의 각도에 있다. 바람직한 각도는 30° 내지 90°, 특히 바람직한 각도는 50° 내지 90°이다.
바람직한 일 구현예에서, 단계 i)에서 캐리어로부터 슬롯 다이의 거리는 제조되는 실리콘막의 층 두께보다 적어도 2 ㎛, 바람직하게는 적어도 5 ㎛ 크다.
상기 슬롯 다이의 운전 모드는 소정의 방법 (비드 모드, 커튼 모드, 쇼트 커튼 모드)을 나타내므로 층 두께 계산에 중요하지 않다. 필요할 경우, 소정의 속도로 상기 모드를 달성하기 위하여 대기압 이하의 압력을 슬롯 다이에 적용할 수 있다. 상기 실리콘 조성물(X)의 질량 유속은 예를 들어 기어 펌프, 피스톤 펌프, 멤브레인 펌프 등과 같은 적합한 펌프를 통하여 조절 및 조정된다.
단계 ii)에서 가교결합 활성화가 IR 조사 또는 UV 조사를 통하여 열적으로 일어날 수 있다. 실온-가황 (즉, 가교결합) 시스템의 경우, 실온으로 경화에 충분하고, 따라서 에너지를 추가 공급할 필요가 없다. 마이크로웨이브 활성화 또는 초음파에 의한 활성화 또한 가능하다.
UV-가교결합 시스템의 경우, 가교결합 달성을 위하여 상기 부가-가교결합 실리콘 조성물(X)의 수소규소화 반응 촉매(D)가 조사된다. 예를 들어, LEDs, 수은등, 도핑된 수은등, 크세논 램프, 또는 레이저와 같은 당업계에 공지된 모든 광원들이 사용될 수 있다. 바람직한 조사 파장은 250 내지 800 nm, 특히 바람직하게는 300 내지 500 nm이다. 광원의 배치는 임의적이고, 가교결합을 위한 실리콘 조성물(X)과 광원 사이의 거리는 수 밀리미터 내지 수 센티미터로 변할 수 있다.
가장 간단한 경우, 단계 ii)에서 형성되는 실리콘 막은 캐리어와 함께 직접적으로 수집된다. 추가적인 가능성은 단계 iii)에서 실리콘을 캐리어로부터 분리한 다음 이를 수집하거나, 이를 상기 캐리어로부터 다른 캐리어로 전송한 다음 그 다른 캐리어와 함께 수집하는 것을 포함한다.
다른 캐리어로 전송할 필요가 있는 이유는 예를 들어 캐리어의 부족한 열 또는 UV 안정성, 캐리어 물질들 사이의 비용 차이, 표면 특성, 표면 품질, 두께, 중량 등이다. 캐리어 교환 단계는 기타 공정 단계들에 전혀 영향을 미치지 않는다.
이어서, 수집되는 실리콘 막을 직접 추가 가공하거나 추가적인 사용시까지 저장할 수 있다. 상기 캐리어는 추가적인 가공의 일부로서만 상기 실리콘 막으로부터 제거되고, 그 시간 지점(추가 가공 전 또는 후)이 소정의 역할을 할 수 있다. 막의 추가 가공은 예를 들어 원하는 용도에서 이를 사용할 수 있도록 하기 위하여, 실리콘 막의 형상화를 위한 당업계에 공지된 모든 방법으로 행하여질 수 있다. 그의 예는 본 발명에 대한 제한없이, 나이프, 레이저, 워터 또는 입자 제트와 같은 다양한 기술로 커팅 또는 펀칭하는 것이다. 또한, 예를 들어 접착 본딩 등에 의한 고정 또한 가능하다.
본 발명의 추가적인 대상은 0.1 내지 200 ㎛, 바람직하게는 1 내지 150 ㎛, 더 바람직하게는 2 내지 100 ㎛의 두께, 및 각각의 경우 200 cm2의 면적에 걸쳐 ±5%의 두께 정밀도; 바람직하게는 각각의 경우 ±3%의 두께 정밀도를 가지는, 본 발명의 방법에 의하여 제조되는 실리콘 막이다.
나아가, 본 발명의 방법에 의하여 제조되는 실리콘 막은 이들의 항복 전압이 25 kV/mm 보다 크고, 바람직하게는 30 kV/mm 보다 크고, 더 바람직하게는 35 kV/mm 보다 크므로, 이들이 액추에이터, 센서 또는 발전기 내에 유전체 전기활성 폴리머(EAP)로서 사용될 수 있다는 이점을 가진다.
액추에이터 또는 발전기 영역 내에 EAPs의 적용에서, 특히, 그 수명 동안 수백만 진동 사이클이 횡단될 것이다. 본 발명의 방법에 의하여 제조되는 실리콘 막의 한가지 이점은 그 실리콘 막으로부터 입자의 균일성 및 부재로부터 오는 매우 높은 장기간 부하 저항성이다. 성분들의 동작 전압 설계를 위하여, 상기 명시된 특성들은 절연 파괴 전계 강도에 직접적인 영향을 미치므로 마찬가지로 매우 중요하다. 최대 전기장은 다시 액추에이터 또는 발전기의 효율 및 성능에 직접적인 영향을 미친다.
균일성은 특정 면적에 걸치는 층 두께가 단지 최소 변화만을 가짐을 의미한다. 본 발명의 방법으로 제조되는 실리콘 막의 경우, 층 두께는 200 cm2의 면적에 걸쳐 측정하여 최대 ±5%로 (= 두께 정밀도) 변한다. 이는 예를 들어, 100 ㎛의 평균 층 두께를 가지는 막이 200 cm2의 면적에 걸쳐, 상기 층 두께가 95 ㎛ 미만이거나 105 ㎛ 보다 큰 지점을 가지지 않음을 의미할 것이다. 또는, 달리 말하면, 100 ㎛ 평균 층 두께 및 ±5%의 두께 정밀도를 가지는 막은, 200 cm2 면적 상의 어디에서 층 두께가 결정되는지와 무관하게, 200 cm2의 전체 면적에 걸쳐 적어도 95 및 최대 105 ㎛의 두께를 항상 가진다.
상기 방법은 실리콘 막뿐아니라, 적어도 하나의 층이 본 발명의 실리콘 막인 다층 구조를 구성하는데 사용될 수 있다.
용도에 따라, 그러한 시스템에 대하여 배치 또는 구성의 다양성을 생각할 수 있으며, 이는 적층, 폴딩, 롤링 등을 통하여 달성될 수 있다.
청구되는 방법에 의하여 제조되는 막의 추가적인 용도는 다음과 같다: 의료 또는 식품 분야에서 배리어 막, 절연 테이프, 보호 필름 (키보드, 피부 보호, 구강 보호, 다양한 물질에 대한 유리/스크래치 보호), 모든 종류의 (식품, 식물) 포장, 상처 접촉 물질에 대한 배킹 필름, 의복 내 기능성 층, 물질 분리 또는 기체 분리 (기체 분리, 해수 탈염 등)를 위한 층, 배킹 필름, 쿠킹 필름, 디스플레이용 필름, 에어백 또는 와인 코크.
본 발명에 따르면, 매우 얇고 매우 균일한 층 두께를 가지며, 또한, 높은 표면 품질 및 높은 장기 부하 저항성을 가지는 실리콘 박막의 제조를 위한 연속 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 방법의 단순한 예시이다.
도 2는 도 1에 대한 것과 동일한 방식으로 행하여지며, 캐리어 전처리의 부가적인 공정 단계 ia)를 포함하는 제조 방법을 예시한다.
도 3은 도 2에 대한 것과 동일한 방식으로 행하여지며, 가교결합하여 실리콘 막을 제공한 후, 단계 iii)에서 제2 캐리어(캐리어 2)를 사용하는 부가적인 공정 단계를 포함하는 제조 방법을 예시한다.
도 4는 도 2에 대한 것과 동일한 방식으로 행하여지며, 단계 ii)에서 제조 직후, 단계 iii)에서 실리콘 막이 캐리어로부터 분리되고, 그 자체로 수집되는 제조 방법을 예시한다.
실시예:
이하 실시예에서, 모든 부 및 백분율에 대한 숫자는 달리 기재하지 않는 한 중량을 기준으로 한 것이다. 달리 기재하지 않는 한, 이하 실시예는 주변 압력, 즉 대략 1000 hPa 하에, 및 실온, 즉 25℃에서, 또는 반응물들이 실온에서 추가적인 가열 또는 냉각없이 조합될 때 일어나는 온도에서 수행된다. 모든 점도에 대한 숫자는 25℃의 온도에 대한 것이다. 이하 실시예들은 본 발명에 대한 제한없이 이를 예시한다.
실시예에 사용되는 캐리어는 Mitsubishi Polymer Film GmbH로부터의 PET (폴리에틸렌 테레프탈레이트) 필름이다 (HOSTAPHAN®). 이러한 종류의 필름은 또한 다른 제조사로부터도 이용가능하다: 예를 들어, MYLAR® (DuPont Teijin Films), MELINEX® (DuPont Teijin Films), SCOTCHPAK® (3M Company, St. Paul, MN).
COATEMA Coating Machinery GmbH로부터의 슬롯 다이를 사용하였으며, 상기 슬롯 다이의 성질은 제조에 관한 한 중요하지 않다. 대안적으로, 기타 제조사 (FMP Technology GmbH, Mitsubishi Heavy Industries 등)로부터의 슬롯 다이 또한 사용할 수 있다.
절대 층 두께는 저온섹션(cryosection)의 SEM 분석에 의하여 결정되고; 표면 품질 및 조도는 Leica DCM 3D 공초점 현미경에 의하여 결정된다.
사용되는 약어들은 다음과 같다:
Ex. 실시예
No. 번호
PDMS 폴리디메틸실록산
LSR 액체 실리콘 고무
HTV 고온 가황 (가교결합)
wt% 중량 백분율, w/w
Uw 기판 또는 웹 속도
ρ 밀도
h 습윤 막 두께
B 코팅 폭
실시예 1 내지 5를 도 1에 따른 방법에 의하여, 슬롯 다이의 위치 A를 선택하여 수행하였다. 실시예 6에서 (비교예, 본 발명이 아님), 실리콘 조성물을 포-웨이 (four-way) 바 어플리케이터에 의하여 적용하였다. 실시예 7 내지 10을 도 3에 따른 방법에 의하여, 슬롯 다이의 위치 A를 선택하여 수행하였다.
실시예 1: (전처리 없음)
RTV-2 재료 ELASTOSIL® P 7670 A/B로부터 50 ㎛ 막의 제조 (혼합비 A:B = 1:1, ISO 2811에 따른 밀도 = 1.03 g/cm3, ISO 868에 따른 쇼어 A 경도 = 7, ISO 37에 따른 파단 연신율 = 600%, ISO 37에 따른 인장 강도 = 1.8 N/mm2, ISO 3219에 따른 성분 혼합 후 점도 = 1 s-1의 전단으로 1800 mPa·s, ASTM D 624 B에 따른 인열 강도 = 2.1 N/mm).
소정의 밀도에서 0.3 m의 층 폭과 1 m/분의 웹 속도에서 50 ㎛의 습윤 막 두께를 확립하기 위하여, 공급 속도는 15.45 ml/분이다.
측정되는 층 두께/표면 조도: 50 ± 1.5 ㎛
ASTM D 3755에 따른 항복 전압: 35 kV/mm
실시예 2: (전처리 없음)
RTV-2 재료 ELASTOSIL® P 7684/60 A/B로부터 20 ㎛ 막의 제조 (혼합비 A:B = 1:1, ISO 2811에 따른 밀도 = 1.08 g/cm3, ISO 868에 따른 쇼어 A 경도 = 12, ISO 37에 따른 파단 연신율 = 600%, ISO 37에 따른 인장 강도 = 3 N/mm2, ISO 3219에 따른 성분 혼합 후 점도 = 1 s-1의 전단으로 1500 mPa·s, ASTM D 624 B에 따른 인열 강도 = 13 N/mm).
소정의 밀도에서 0.3 m의 층 폭과 2 m/분의 웹 속도에서 20 ㎛의 습윤 막 두께를 확립하기 위하여, 공급 속도는 32.4 ml/분이다.
측정되는 층 두께/표면 조도: 20 ± 1 ㎛
ASTM D 3755에 따른 항복 전압: 50 kV/mm
실시예 3: (전처리 없음)
RTV-2 재료 ELASTOSIL® LR 3003/40으로부터 100 ㎛ 막의 제조, 성분 혼합 전 또는 후에 50 vol%의 용매 분획으로 희석 (알칸 분획, 상표명 ISOPAR-E), (혼합비 A:B = 1:1, ISO 2811에 따른 밀도 = 1.0 g/cm3, ISO 868에 따른 쇼어 A 경도 = 42, ISO 37에 따른 파단 연신율 = 610%, ISO 37에 따른 인장 강도 = 10 N/mm2, ASTM D 624 B에 따른 인열 강도 = 33 N/mm, ISO 3219에 따른 성분 혼합 후 점도 = 1 s-1의 전단으로 5300 mPa·s).
50 vol% 용매 분획에서 100 ㎛의 엘라스토머 층 두께 및 5 ml/분의 웹 속도로 200 ㎛의 습윤 막 두께 및 소정의 밀도에서 0.3 m의 층 폭은 300 ml/분의 공급 속도를 필요로 한다. 용매를 가교결합 전에 증발에 의하여 제거한다. 이러한 공정을 위한 상세한 절차는 제조될 막에 있어서 중요하지 않다. 이 실시예에서, 먼저 용매를 증발 제거한 다음 승온에서 물질을 가교결합시키기 위하여, 웹은 3 m 길이 및 세 개의 상이한 온도 구역들 (제1 미터 = 120℃, 제2 미터 = 140℃, 제3 미터 = 165℃)을 가지는 건조로를 통과한다.
측정된 층 두께/표면 조도: 100 ± 3 ㎛
ASTM D 3755에 따른 항복 전압: 40 kV/mm
실시예 4: (전처리 없음)
실시예 3으로부터의 물질을 30 m/분의 웹 속도, 및 따라서 1800 ml/분의 공급 속도로 가동하였다.
측정된 층 두께/표면 조도: 100 ± 4 ㎛
ASTM D 3755에 따른 항복 전압: 40 kV/mm
실시에 5: (전처리 없음)
다음 조성을 가지는 20 ㎛ 실리콘 막의 제조:
대략 220의 평균 사슬 길이를 가지는 비닐-말단, 선형 폴리디메틸실록산 49 wt%.
대략 220의 평균 사슬 길이를 가지는 Me2Si-H-말단, 선형 폴리디메틸실록산 23 wt%.
130 m2/g의 BET 표면적을 가지는 소수화된 흄드 실리카 23 wt%.
대략 220 단위의 사슬 길이 및 0.15 wt%의 Si-H 함량을 가지는 선형 콤(comb) 가교제 5 wt%.
상기 혼합물은
10 ppm의 백금 촉매 (디비닐테트라메틸디실록산 착체, 금속을 기준으로)
가용 시간 설정을 위한 250 ppm의 1-에티닐시클로헥사놀
을 추가로 포함한다.
ISO 868에 따른 쇼어 A 경도 = 26, ISO 2811에 따름 밀도 = 1.05 g/cm3, ISO 37에 따른 파단 연신율 = 490%, ISO 37에 따른 인장 강도 = 5.9 N/mm2, ASTM D 624 B에 따른 인열 강도 = 11.6 N/mm, ISO 3219에 따른 점도 = 1 s-1의 전단으로 6900 mPa·s).
10 ml/분의 웹 속도로 20 ㎛의 막 두께 및 소정의 밀도에서 0.3 m의 층 폭을 설정하기 위하여, 공급 속도는 63 ml/분이다.
측정된 층 두께/표면 조도: 20 ± 0.8 ㎛
ASTM D 3755에 따른 항복 전압: >75 kV/mm
실시예 6: (비교예, 본 발명의 아님)
RTV-2 재료 ELASTOSIL® P 7670 A/B로부터 50 ㎛ 막의 제조 (혼합비 A:B = 1:1, ISO 2811에 따른 밀도 = 1.03 g/cm3, ISO 868에 따른 쇼어 A 경도 = 7, ISO 37에 따른 파단 연신율 = 600%, ISO 37에 따른 인장 강도 = 1.8 N/mm2, ISO 3219에 따른 성분 혼합 후 점도 = 1 s-1의 전단으로 1800 mPa·s, ASTM D 624 B에 따른 인열 강도 = 2.1 N/mm).
사용되는 포-웨이 바 어플리케이트와 웹 사이의 거리를 수동으로 맞추어 층 두께를 50 ㎛로 조절한다.
측정되는 층 두께/표면 조도: 50 ± 6 ㎛
ASTM D 3755에 따른 항복 전압: 22 kV/mm
실시예 7: (전처리)
물 내 Tana Chemie GmbH로부터의 상업적 계면활성제 혼합물 Green Care No. 5 2 wt%의 용액과 도 3의 침지조를 사용한다. 압착 롤의 회전 속도는 웹 속도와 동일하고; 연마 롤의 회전 속도는 웹 속도의 5배이다.
RTV-2 재료 ELASTOSIL® P 7670 A/B로부터 50 ㎛ 막의 제조 (혼합비 A:B = 1:1, ISO 2811에 따른 밀도 = 1.03 g/cm3, ISO 868에 따른 쇼어 A 경도 = 7, ISO 37에 따른 파단 연신율 = 600%, ISO 37에 따른 인장 강도 = 1.8 N/mm2, ISO 3219에 따른 성분 혼합 후 점도 = 1 s-1의 전단으로 1800 mPa·s, ASTM D 624 B에 따른 인열 강도 = 2.1 N/mm).
소정의 밀도에서 0.3 m의 층 두께와 1 m/분의 웹 속도에서 50 ㎛의 습윤 막 두께를 확립하기 위하여, 공급 속도는 15.45 ml/분이다.
측정되는 층 두께/표면 조도: 50 ± 1.5 ㎛
ASTM D 3755에 따른 항복 전압: 35 kV/mm
실시예 8: (전처리)
물 내 Tana Chemie GmbH로부터의 상업적 계면활성제 혼합물 Green Care No. 5 2 wt%의 용액과 도 3의 침지조를 사용한다. 압착 롤의 회전 속도는 웹 속도와 동일하고; 연마 롤의 회전 속도는 웹 속도의 5배이다.
다음 조성을 가지는 20 ㎛ 실리콘 막의 제조:
대략 600의 평균 사슬 길이를 가지는 비닐-말단, 선형 폴리디메틸실록산 35 wt%.
대략 220의 평균 사슬 길이를 가지는 비닐-말단, 선형 폴리디메틸실록산 15 wt%.
대략 220 단위의 평균 사슬 길이 및 0.015 wt%의 Si-H 함량을 가지는 Me2Si-H-말단, 선형 콤(comb) 가교제 50 wt%.
상기 혼합물은
10 ppm의 백금 촉매 (디비닐테트라메틸디실록산 착체, 금속을 기준으로)
가용 시간 설정을 위한 250 ppm의 1-에티닐시클로헥사놀
을 추가로 포함한다.
ISO 868에 따른 쇼어 A 경도 = 2, ISO 2811에 따른 밀도 = 0.97 g/cm3, ISO 37에 따른 파단 연신율 = 350%, ISO 37에 따른 인장 강도 = 1.9 N/mm2, ASTM D 624 B에 따른 인열 강도 = 2.6 N/mm, ISO 3219에 따른 점도 = 1 s-1의 전단으로 3500 mPa·s.
10 m/분의 웹 속도로 20 ㎛의 습윤 막 두께 및 소정의 밀도에서 0.3 m의 층 두께를 확립하기 위하여, 공급 속도는 64.02 ml/분이다.
측정되는 층 두께/표면 조도: 20 ± 1 ㎛
ASTM D 3755에 따른 항복 전압: 35 kV/mm
실시예 9: (전처리)
물 내 Tana Chemie GmbH로부터의 상업적 계면활성제 혼합물 Green Care No. 5 2 wt%의 용액과 도 3의 침지조를 사용한다. 압착 롤의 회전 속도는 웹 속도와 동일하고; 연마 롤의 회전 속도는 웹 속도의 5배이다.
다음 조성을 가지는 0.5 ㎛ 실리콘 막의 제조:
대략 220의 평균 사슬 길이를 가지는 비닐-말단, 선형 폴리디메틸실록산 49 wt%.
대략 220의 평균 사슬 길이를 가지는 Me2Si-H-말단, 선형 폴리디메틸실록산 23 wt%.
130 mg/2의 BET 표면적을 가지는 소수화된 흄드 실리카 23 wt%.
대략 220 단위의 평균 사슬 길이 및 0.15 wt%의 Si-H 함량을 가지는 선형 콤(comb) 가교제 5 wt%.
상기 혼합물은
10 ppm의 백금 촉매 (디비닐테트라메틸디실록산 착체, 금속을 기준으로)
가용 시간 설정을 위한 250 ppm의 1-에티닐시클로헥사놀
을 추가로 포함한다.
적용 전에, 1 l의 혼합물을 3 l의 용매 (알칸 분획, 상표명 Isopar E)로 희석한다; 용매의 밀도는 0.98 g/cm3이고, ISO 3219에 따른 용액의 점도 = 1 s-1의 전단으로 30 mPa·s.
ISO 868에 따른 쇼어 A 경도 = 26, ISO 2811에 따른 엘라스토머 밀도 = 1.05 g/cm3, ISO 37에 따른 파단 연신율 = 490%, ISO 37에 따른 인장 강도 = 5.9 N/mm2, ASTM D 624 B에 따른 인열 강도 = 11.6 N/mm, ISO 3219에 따른 점도 = 1 s-1의 전단으로 6900 mPa·s.
1 m/분의 웹 속도로 2 ㎛의 습윤 막 두께 및 소정의 밀도에서 0.3 m의 층 두께를 확립하기 위하여, 공급 속도는 0.588 ml/분이다.
측정되는 층 두께/표면 조도: 0.5 ± 0.02 ㎛
ASTM D 3755에 따른 항복 전압: 85 kV/mm

Claims (4)

  1. 0.1 내지 200 ㎛의 두께, 및 200 cm2의 면적에 걸쳐 ±5%의 두께 정밀도를 가지는 실리콘 박막의 연속 제조 방법으로서,
    i) 가교결합성, 용매-함유 또는 무용매 실리콘 조성물(X)을 슬롯 다이(slot die)의 갭을 통하여 이동형 캐리어에 적용하고,
    ii) 이어서, 용매가 존재하는 경우, 상기 용매를 상기 캐리어 필름 상에 형성되는 실리콘 층으로부터 제거하고, 상기 실리콘 층을 가교결합시키고,
    iii) 상기 가교결합 후, 형성되는 실리콘 막을 상기 캐리어로부터 제거하고, 단,
    - 단계 i)에서 상기 슬롯 다이는 상기 캐리어에 대하여 10° 내지 90°의 각도를 이루고;
    - 상기 캐리어의 이동 속도는 0.1 내지 1000 m/분이고;
    - DIN53019에 따라 측정한 상기 실리콘 조성물(X)의 동적 점도가 100 mPa·s 내지 100 Pa·s인 것을 특징으로 하는 실리콘 박막의 연속 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
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