KR102136686B1 - 실리콘 조성물 - Google Patents

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KR102136686B1
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Abstract

본 발명은 오르가노폴리실록산 혼합물 및 백금 촉매를 포함하는 실리콘 조성물로서, 상기 오르가노폴리실록산 혼합물은, 한 분자 내에 적어도 하나의 알케닐기를 갖는 단위 및 적어도 하나의 SiO4/2 단위를 포함하는 제1 오르가노폴리실록산(a), 한 분자 내에 적어도 두개의 알케닐기를 포함하는 제2 오르가노폴리실록산(b), 및 오르가노하이드젠폴리실록산(c)을 포함하며, 상기 오르가노하이드로젠폴리실록산(c)은, 고반응성 오르가노하이드로젠폴리실록산 및 선형 오르가노하이드로젠폴리실록산을 포함하고, 상기 고반응성 오르가노하이드로젠폴리실록산은, 한 분자 내에 적어도 하나의 규소에 직접결합 되어 있는 수소기를 갖는 단위 및 적어도 1개의 SiO4/2 단위를 포함하는 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1) 또는 한 분자 내에 적어도 두개의 규소에 직접 결합 되어있는 수소기 및 그 규소기에 산소원자를 매개하여 인접하여 있는 규소에 직접 결합되어 있는 적어도 하나의 아릴기 또는 할로겐화 알킬기를 포함하는 제2 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-2)을 포함하고, 상기 선형 오르가노하이드로젠폴리실록산은 한 분자 내에 적어도 하나의 규소에 직접 결합되어 있는 수소기를 포함하는 제3 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-3)을 포함하는 것인 실리콘 조성물에 관한 것이다.

Description

실리콘 조성물 {Silicone Composition}
본 발명은 실리콘 조성물에 관한 것이다.
최근 정보화 시대의 도래로 인해 액정표시장치(LCD), 유기 EL(OLED), 태블릿 단말(스마트폰, PDA 단말 등)등의 화상표시장치는 대규모의 시장을 형성하고 있으며, 적용 제품군도 다양화되어 있다.
그리고 이들 화상표시장치의 시인성이나 내충격성을 향상시키기 위하여 화상표시장치 보호부로써의 윈도우 글래스와 화상표시부가 있는 기재로써의 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel, TSP) 센서 글래스 사이에 이용되는 접착제 재료에 관한 흥미와 수요가 증가하고 있다. 이러한 TSP를 제조하는데 있어서, 광학용 접착소재(Optical bonding material)가 활발하게 연구개발되고 있으며, 광학용 접착소재 중에서도 정전용량식 터치패널이나 디스플레이의 시인성을 향상시키기 위해 투명한 OCA(Optical Clear Adhesive) 또는 OCR(Optical Clear Resin)이 일반적으로 이용되고 있다.
이와 같은 광학 접착소재로 사용되는 고분자는 우수한 투명성을 가지면서 설계가 용이하고 UV를 통한 빠른 경화가 가능하면서도 경제적으로도 이점이 있는 아크릴계 고분자가 주로 사용되어 왔다. 그러나, 아크릴계 고분자는 내후성, 내열성, 내한성, 치수 안정성 등의 측면에서 문제가 많기 때문에, 최근에는 실리콘계 고분자의 사용이 점차 늘고 있는 추세이다.
일본 공개특허공보 제1989-126317호는 알케닐기 함유 실록산에 벤조페논 등의 광증감제와 tert-헥실 퍼옥시벤조에이트(tert-hexyl peroxybenzoate) 등의 광중합 개시제에 의한 가교반응이 개시되어 있으나, 경화속도가 충분히 빠르지 못하고, 잔류 개시제에 의한 변색으로 내후성이 약하고, 작업성이 저하될 우려가 있다.
일본 등록특허공보 제3912525호에는 점착성을 부여한 실리콘 레진과 고무강도를 부여하는 실리콘 레진을 병용하고 부가경화형 조성물로 적용함으로써, 일정한 고무경도 및 고무강도를 지니며 기재나 각종부품과 밀착되어 고정되는 점착성을 갖는 실리콘 고무 조성물의 OCA로써의 이용이 개시되어 있다. 그러나 이러한 OCA 필름의 경우 고체형 투명시트 형태를 취하고 있기 때문에, 화상표시장치의 화상표시부가 있는 기재부와 투광성이 있는 보호부를 맞붙이는 과정에서 기포가 혼입되기 쉽고, 맞붙인 후에도 고온에서 박리가 발생하거나 기포가 혼입되기 쉬워 시인성이 저하되는 문제가 있었다. 또한, 일본 등록특허공보 제5010762호에는 양말단 알케닐기 함유 직쇄상 폴리오르가노실록산, 양말단 히드로실릴기 함유 직쇄폴리오르가노하이드로젠실록산, 특정의 고리형 폴리오르가노하이드로젠실록산 및 접착부여제가 배합된 열경화형 폴리오르가노실록산 조성물이 개시되어 있다. 그러나 이러한 조성물 자체는 50~80℃에서 0.1~3시간 만에 경화되는데, 경화물 자체는 접착성이 없기 때문에 비접착체와의 충분한 접착성을 확보하기 위해서는 접착부여제의 접착성이 발현되기 위해 고온에서 장시간의 가열경화가 필요하였다.
특히 OCA, OCR의 재료로 사용되는 실리콘계 고분자는 공정의 작업 시간을 단축시키고, 비가열 공정이 가능한 UV 경화형으로 요구되고 있으며, 광학용 접착소재에서 가장 중요한 투명성은 물론, 적은양의 백금 촉매를 사용하여도 유용한 경화성의 확보가 가능하고, 70℃ 이하의 낮은 온도에서도 단시간의 열 경화가 가능하며, 작업성이 우수한 부가경화형 실리콘을 개발하는 것이 중요하다.
일본 공개특허공보 제1989-126317호 일본 등록특허공보 제3912525호 일본 등록특허공보 제5010762호
본 발명은 투명성을 유지하면서도, 경화속도가 우수하고, 작업의 편의성을 높이기 위해 상온에서의 가사시간이 개선된 실리콘 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 오르가노폴리실록산 혼합물 및 백금 촉매를 포함하는 실리콘 조성물로서, 상기 오르가노폴리실록산 혼합물은, 한 분자 내에 적어도 하나의 알케닐기를 갖는 단위 및 적어도 하나의 SiO4/2 단위를 포함하는 제1 오르가노폴리실록산(a), 한 분자 내에 적어도 두개의 알케닐기를 포함하는 제2 오르가노폴리실록산(b), 및 오르가노하이드젠폴리실록산(c)을 포함하며, 상기 오르가노하이드로젠폴리실록산(c)은 고반응성 오르가노하이드로젠폴리실록산 및 선형 오르가노하이드로젠폴리실록산을 포함하며, 상기 고반응성 오르가노하이드로젠폴리실록산은 한 분자 내에 적어도 하나의 규소에 직접결합 되어 있는 수소기를 갖는 단위 및 적어도 하나의 SiO4/2 단위를 포함하는 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1) 또는 한 분자 내에 적어도 두개의 규소에 직접 결합 되어있는 수소기 및 그 규소기에 산소원자를 매개하여 인접하여 있는 규소에 직접 결합되어 있는 적어도 하의 아릴기 또는 할로겐화 알킬기를 포함하는 제2 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-2)을 포함하고, 상기 선형 오르가노하이드로젠폴리실록산은 한 분자 내에 적어도 하나의 규소에 직접 결합되어 있는 수소기를 포함하는 제3 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-3)을 포함하는 것인 실리콘 조성물을 제공한다.
본 발명에 의한 실리콘 조성물은 자외선 경화 시에, 경화물이 장시간 자외선에 노출되어도 변색이나 크랙 발생이 없이 내후성이 우수하다. 또한, 단시간의 경화가 가능하며, 경화 후에 측정한 유리/유리 간의 맞붙임 접착 강도가 0.1 MPa/cm2 이상이고, 적은 함량의 백금 촉매를 사용하여도 유효한 경화성 확보가 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 실리콘 조성물은 열 경화 시에, 70℃ 이하의 낮은 온도에서도 경화 시간이 짧고, 경화 후에 측정한 유리/유리 간의 맞붙임 접착 강도가 0.1 MPa/cm2 이상이며, 기재와의 접착성이 우수한 경화물을 형성할 수 있고, 부산물이 없어서 경화 수축에 의한 치수 안정성이 우수하며, 가사시간이 우수하여 보존안정성이 뛰어난 효과가 있다.
따라서, 본 발명의 실리콘 조성물은 유동성이 높기 때문에 작업성이 우수하며 차광상태에서 보존 안정성이 우수하다는 효과가 있어서, 액정표시장치(LCD)나 유기 EL(OLED)등의 화상표시장치의 화상표시부가 있는 기재부와 투광성을 지닌 보호부와의 접착제(OCA 또는 OCR)에 적합하게 이용할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.
일반적인 자외선 경화형 실리콘 조성물은 경화시에 높은 자외선 조사광량 혹은 자외선 조사 후의 높은 경화온도나 긴 경화시간을 필요로 한다. 이에 본 발명자들은 본 발명의 실리콘 조성물에 알케닐기를 포함하는 오르가노폴리실록산과 부가 반응성이 높은 특정 오르가노하이드로젠폴리실록산을 포함함으로써, 경화속도를 향상시킬 수 있다는 점을 도출하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 실리콘 조성물을 제공한다.
본 발명의 실리콘 조성물은 오르가노폴리실록산 혼합물 및 백금 촉매를 포함한다.
이와 더불어, 본 발명의 실리콘 조성물은 화상표시장치 내 OCA(Optical Clear Adhesive) 또는 OCR(Optical Clear Resin)에 이용하기 위하여, 일반적인 하드한(단단한) 형태의 경화물이 아닌 겔 형태의 경화물을 제공할 수 있다.
1. 오르가노폴리실록산 혼합물
본 발명의 실리콘 조성물에 포함되는 오르가노폴리실록산 혼합물은, 제1 오르가노폴리실록산(a), 제2 오르가노폴리실록산(b) 및 오르가노하이드젠폴리실록산(c)을 포함한다.
제1 오르가노폴리실록산(a)
본 발명에 이용되는 제1 오르가노폴리실록산(a)는 실리콘 조성물의 초기 점도에 영향을 주어 경화물의 맞붙임 강도 등의 기계적 물성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 제1 오르가노폴리실록산(a)은 한 분자 내에 적어도 하나의 알케닐기를 갖는 단위 및 적어도 하나의 SiO4/2 단위를 포함하며, 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
(R1 1R2 2SiO1/2)a(R3 3SiO1/2)b(SiO4/2)c
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬기 또는 2 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알케닐기이고, 상기 R1 및 R2 중 적어도 하나는 2 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알케닐기이며, R3는 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬기이고, a는 0.05 내지 0.25의 수이고, b는 0.1 내지 0.5의 수이며, c는 0.4 내지 0.6의 수이고, 단 a+b+c=1이다.
상기 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 알킬기 또는 2 내지 6개의 탄소원자를 갖는 알케닐기일 수 있다.
구체적으로, 상기 R1 및 R2의 알킬기는 구체적으로 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 사이클로펜틸기, 또는 사이클로헥실기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 그 중에서도 메틸기, 에틸기 또는 프로필기인 것이 바람직하다.
상기 R1 및 R2의 알케닐기는 구체적으로 비닐기, 알릴기, 부테닐기, 펜테닐기 또는 헥세닐기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 그 중에서도 비닐기 또는 부테닐기인 것이 바람직하다.
상기 R3은 각각 독립적으로 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 알킬기일 수 있고, 상기 알킬기는 구체적으로 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 사이클로펜틸기 또는 사이클로헥실기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 그 중에서도 메틸기, 에틸기 또는 프로필기인 것이 바람직하다.
상기 화학식 1에서 a가 0.05 미만이면 실리콘 경화 반응이 늦어지게 되고, a가 0.25 초과하면 실리콘 조성물의 밀도가 높아져서 가교 밀도의 경시 변화로 인하여 실리콘 경화물에 크랙이 발생될 우려가 있다.
상기 화학식 1에서 b가 0.1 미만이면 실리콘 조성물의 흐름성이 나빠지고, 점도가 높아져서 작업성이 불량해질 수 있으며, b가 0.5를 초과하면 가교 밀도가 낮아져서 유리와의 접착력이 낮아지는 문제가 있다.
상기 화학식 1에서 c가 0.4 미만이면 실리콘 경화물의 경화성을 확보하기 어려워지고, c가 0.6 초과되면 실리콘 조성물의 점도가 높아져서 흐름성이 나빠지므로 작업성이 불량해질 수 있다.
상기 제1 오르가노폴리실록산(a)은 MQ 수지(MQ resin)로서, 구체적으로 (ViMe2SiO1/2)0.15(Me3SiO1/2)0.35(SiO4/2)0.50, (Vi2MeSiO1/2)0.15(Me3SiO1/2)0.35(SiO4/2)0.50, (ViMe2SiO1/2)0.10(Me3SiO1/2)0.40(SiO4/2)0.50, (Vi2MeSiO1/2)0.10(Me3SiO1/2)0.40(SiO4/2)0.50, (ViMe2SiO1/2)0.20(Me3SiO1/2)0.30(SiO4/2)0.50, (Vi2MeSiO1/2)0.20(Me3SiO1/2)0.30(SiO4/2)0.50, (ViMe2SiO1/2)0.15(Me3SiO1/2)0.45(SiO4/2)0.40, (Vi2MeSiO1/2)0.15(Me3SiO1/2)0.45(SiO4/2)0.40, (ViMe2SiO1/2)0.10(Me3SiO1/2)0.50(SiO4/2)0.40, (Vi2MeSiO1/2)0.10(Me3SiO1/2)0.50(SiO4/2)0.40, (ViMe2SiO1/2)0.20(Me3SiO1/2)0.40(SiO4/2)0.40, (Vi2MeSiO1/2)0.20(Me3SiO1/2)0.40(SiO4/2)0.40, (ViMe2SiO1/2)0.15(Me3SiO1/2)0.25(SiO4/2)0.60, (Vi2MeSiO1/2)0.15(Me3SiO1/2)0.25(SiO4/2)0.60, (ViMe2SiO1/2)0.10(Me3SiO1/2)0.30(SiO4/2)0.60, (Vi2MeSiO1/2)0.10(Me3SiO1/2)0.30(SiO4/2)0.60, (ViMe2SiO1/2)0.20(Me3SiO1/2)0.20(SiO4/2)0.60, (ViMe2SiO1/2)0.125(Me3SiO1/2)0.375(SiO4/2)0.50, 또는 (Vi2MeSiO1/2)0.20(Me3SiO1/2)0.20(SiO4/2)0.60의 식으로 나타내어지는 비닐디메틸-트리메틸 말단 실리케이트 레진 또는 디비닐메틸-트리메틸 말단 실리케이트 레진일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 오르가노폴리실록산(a)은 오르가노폴리실록산 혼합물 내 5 내지 50 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 제1 오르가노폴리실록산(a)의 함량이 5 중량부 미만인 경우 유리와의 접착력이 낮아져서 작업성이 불량해지며, 50 중량부 초과인 경우 가교 밀도가 높아져서 외부 충격에 의해 실리콘 경화물에 크랙이 발생할 우려가 있다.
상기 제1 오르가노폴리실록산(a)의 비닐기(SiVi기) 함량은 0.3 내지 10 mmol/g일 수 있고, 구체적으로는 0.5 내지 5 mmol/g일 수 있다. 상기 제1 오르가노폴리실록산(a)의 비닐기 함량이 0.3 mmol/g 미만인 경우에는 제1 오르가노폴리실록산(a)의 반응성이 저하되고, 10 mmol/g 초과인 경우에는 실리콘 경화물의 밀도가 높아져서 경시변화에 의해 크랙이 발생할 수도 있다.
상기 제1 오르가노폴리실록산(a)의 중량평균분자량(Mw)은 400 내지 100,000 g/mol일 수 있고, 구체적으로는 500 내지 30,000 g/mol일 수 있다. 상기 제1 오르가노폴리실록산(a)의 중량평균분자량이 400 g/mol 미만인 경우에는 경화물의 점착력이나 보강효과가 충분히 발현되지 않은 경우가 있으며, 100,000 g/mol 초과인 경우에는 경화물을 안정되게 제조하기 곤란할 경우가 있다.
제2 오르가노폴리실록산(b)
본 발명에 이용되는 제2 오르가노폴리실록산(b)는 실리콘 조성물의 점도를 조절하여 흐름성을 부여하고, 실리콘 경화물의 모듈러스를 조절하여 물성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 제2 오르가노폴리실록산(a)은 한 분자 내에 적어도 두개의 알케닐기를 포함하며, 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
(R4 1R5 2SiO1/2)2(R6R7SiO)d(R8 2SiO)e
상기 화학식 2에서, R4 및 R5는 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬기 또는 2 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알케닐기이고, R6 및 R7은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬기, 2 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알케닐기 또는 6 내지 15개의 탄소원자를 갖는 아릴기이며, R8은 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬기이고, 상기 R4 내지 R7 중 적어도 하나는 2 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알케닐기이며, d 및 e는 각각 독립적으로 0 또는 1 이상의 정수이고, d+e는 10 내지 10,000의 정수이며, d/(d+e)가 0 내지 0.1이다. 단, 상기 R4 및 R5 중 적어도 하나가 2 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알케닐기이거나, 또는 상기 R6 및 R7 중 적어도 하나가 2 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알케닐기이며, d는 2 이상의 정수이다.
상기 R4 및 R5는 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 알킬기 또는 2 내지 6개의 탄소원자를 갖는 알케닐기일 수 있다.
상기 R6 및 R7은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 알킬기, 2 내지 6개의 탄소원자를 갖는 알케닐기 또는 6 내지 10개의 탄소원자를 갖는 아릴기일 수 있다.
상기 R8은 각각 독립적으로 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 알킬기일 수 있다.
상기 R4 내지 R8의 알킬기는 구체적으로 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 사이클로펜틸기 또는 사이클로헥실기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 그 중에서도 메틸기, 에틸기, 또는 프로필기인 것이 바람직하다.
상기 R4 내지 R7의 알케닐기는 구체적으로 비닐기, 알릴기, 부테닐기, 펜테닐기 또는 헥세닐기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 그 중에서도 비닐기 또는 부테닐기인 것이 바람직하다.
상기 R6 및 R7의 아릴기는 구체적으로 페닐기, 톨릴기, 크실릴기, 나프틸기 또는 비페닐릴기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 그 중에서도 페닐기인 것이 바람직하다.
상기 화학식 2에서 d+e가 10 미만이면 실리콘 조성물이 경화 중에 휘발로 인하여 보이드가 발생하며, 몰드 작업성이 저하될 수 있고, d+e가 10,000를 초과하면 실리콘 조성물의 흐름성이 낮아져서 충분한 양을 도입할 수 없어서 작업성이 저하된다.
상기 화학식 2에서 d/(d+e)가 0.1를 초과하면 경화 반응성이 낮아지고, 실리콘 조성물의 밀도가 높아져서, 경시 변화로 인하여 경화물에 크랙이 발생하는 문제가 있다.
상기 제2 오르가노폴리실록산(b)은, 구체적으로 (ViMe2SiO1/2)(Me2SiO)60(ViMe2SiO1/2), (ViMe2SiO1/2)(Me2SiO)120(ViMe2SiO1/2), (ViMe2SiO1/2)(Me2SiO)150(ViMe2SiO1/2), (ViMe2SiO1/2)(Me2SiO)222(ViMe2SiO1/2), (ViMe2SiO1/2)(Me2SiO)225(ViMe2SiO1/2), (ViMe2SiO1/2)(Me2SiO)500(ViMe2SiO1/2), (ViMe2SiO1/2)(Me2SiO)1000(ViMe2SiO1/2), 또는 (ViMe2SiO1/2)(Me2SiO)1250(ViMe2SiO1/2)로 나타내어지는 일반식 (ViMe2SiO1/2)(Me2SiO)n(ViMe2SiO1/2)(n은 10 내지 10,000)의 비닐디메틸 말단 디메틸 실록산 폴리머; (ViMe2SiO1/2)(ViMeSiO)(Me2SiO)59(ViMe2SiO1/2), (ViMe2SiO1/2)(ViMeSiO)20(Me2SiO)195(ViMe2SiO1/2), (ViMe2SiO1/2)(ViMeSiO)30(Me2SiO)400(ViMe2SiO1/2), 또는 (ViMe2SiO1/2)(ViMeSiO)50(Me2SiO)1000(ViMe2SiO1/2)로 나타내어지는 일반식 (ViMe2SiO1/2)(ViMeSiO)n(Me2SiO)m(ViMe2SiO1/2)(n+m은 10 내지 10,000)의 비닐디메틸실록시기 말단 메틸비닐실록산-디메틸실록산 블록 폴리머; (Me3SiO1/2)(ViMeSiO)30(Me2SiO)400(Me3SiO1/2), (Me3SiO1/2)(ViMeSiO)5(Me2SiO)540(Me3SiO1/2), (Me3SiO1/2)(ViMeSiO)50(Me2SiO)1000(Me3SiO1/2), 또는 (Me3SiO1/2)(ViMeSiO)6(Me2SiO)60(Me3SiO1/2)로 나타내어지는 일반식 (Me3SiO1/2)(ViMeSiO)n(Me2SiO)m(Me3SiO1/2)(n+m은 10 내지 10,000)의 트리메틸 말단실록시기 말단 메틸비닐실록산-디메틸실록산 블록 폴리머; (ViMe2SiO1/2)(MePhSiO)2(Me2SiO)20(ViMe2SiO1/2), 또는 (ViMe2SiO1/2)(MePhSiO)10(Me2SiO)125(ViMe2SiO1/2)로 나타내어지는 일반식 (ViMe2SiO1/2)(MePhSiO)n(Me2SiO)m(ViMe2SiO1/2)(n+m은 10 내지 10,000)의 비닐디메틸실록시기 말단 메틸페닐실록산 디메틸실록산 블록 폴리머; 또는 (ViMe2SiO1/2)(Ph2SiO)2(Me2SiO)40(ViMe2SiO1/2), 또는 (ViMe2SiO1/2)(Ph2SiO)10(Me2SiO)225(ViMe2SiO1/2)로 나타내어지는 일반식 (ViMe2SiO1/2)(Ph2SiO)n(Me2SiO)m(ViMe2SiO1/2)(n+m은 10 내지 10,000)의 비닐디메틸실록시기 말단 디페닐실록산 디메틸실록산 블록 폴리머일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 오르가노폴리실록산(b)은 오르가노폴리실록산 혼합물 내 33 내지 92 중량부의 함량으로 포함될 수 있고, 구체적으로는 39 내지 91 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 제2 오르가노폴리실록산(b)의 함량이 33 중량부 미만인 경우 가교 밀도가 높아져서 열충격에 의해 쉽게 크랙이 발생될 수 있고, 92 중량부 초과인 경우 유리와의 접착력이 불충분한 문제가 생길 수 있다.
상기 제1 오르가노폴리실록산(a)와 상기 제2 오르가노폴리실록산(b)는 5:95 내지 60:40의 중량비로 포함될 수 있다. 상기 제1 오르가노폴리실록산(a)와 상기 제2 오르가노폴리실록산(b)의 중량비가 5:95 미만인 경우에는 실리콘 경화물에 충분한 기계적 강도를 부여할 수 없어서 모듈러스가 낮아지고, 60:40 초과인 경우에는 경화 전 실리콘 조성물의 흐름성이 저하되어 경화물의 유연성이 떨어져서 외부 충격에 취약해질 수 있고, 크랙이 발생할 가능성이 커진다.
상기 제2 오르가노폴리실록산(b)의 점도는 25℃에서 10 내지 500,000 mPa·s일 수 있고, 구체적으로는 100 내지 250,000 mPa·s일 수 있다. 상기 제2 오르가노폴리실록산(b)의 점도가 10 mPa·s 미만인 경우에는 경화물에 우수한 기계적 물성이나 점착성을 부여할 수 없으며, 500,000 mPa·s 초과인 경우에는 경화 전의 유동성이 저하되어 작업성이 악화된다.
상기 제2 오르가노폴리실록산(b)의 비닐기(SiVi기) 함량은 0.01 내지 5 mmol/g일 수 있고, 구체적으로는 0.02 내지 3 mmol/g일 수 있다. 상기 제2 오르가노폴리실록산(b)의 비닐기 함량이 0.01 mmol/g 미만인 경우에는 제2 오르가노폴리실록산(b)의 반응성이 저하되고, 5 mmol/g 초과인 경우에는 실리콘 경화물의 가교 밀도가 높아지며, 점착성이 저하됨과 동시에, 경시변화에 의해 크랙이 발생하는 경우가 생길 수도 있다.
상기 제2 오르가노폴리실록산(b)의 중량평균분자량(Mw)은 600 내지 180,000 g/mol일 수 있고, 중합도는 9 내지 2,400일 수 있고, 구체적으로는 65 내지 1,900일 수 있다. 상기 제2 오르가노폴리실록산(b)의 중량평균분자량이 600 g/mol 미만인 경우에는 경화물에 우수한 기계적 특성이나 점착성을 부여할 수 없으며, 180,000 g/mol 초과인 경우에는 경화 전의 유동성이 저하되어 작업성이 악화될 우려가 있다.
오르가노하이드로젠폴리실록산(c)
본 발명에 이용되는 오르가노하이드로젠폴리실록산(c)는 상기 제1 오르가노폴리실록산(a)와 상기 제2 오르가노폴리실록산(b)의 가교제로 포함된다.
상기 오르가노하이드로젠폴리실록산(c)은 고반응성 오르가노하이드로젠폴리실록산 및 선형 오르가노하이드로젠폴리실록산을 포함하며, 상기 고반응성 오르가노하이드로젠폴리실록산은 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1) 또는 제2 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-2)을 포함하며, 상기 선형 오르가노하이드로젠폴리실록산은 제3 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-3)을 포함할 수 있다.
특히, 본 발명의 실리콘 조성물은 경화시 OCA 또는 OCR에 이용되는 겔(gel) 상태의 조성물에 해당되는데, 일반적인 겔 조성물은 경도 또는 점도가 증가되거나 겔 상태가 유지되지 못하기 때문에, 상기 고반응성 오르가노하이드로젠폴리실록산인 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1)과 같은 Q 단위가 포함된 고점도의 하이드로젠폴리실록산이나 가교성 또는 반응성이 높은 제2 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-2) 등을 이용하지 않는다.
그럼에도 불구하고, 본 발명의 실리콘 조성물은, 고반응성 오르가노하이드로젠폴리실록산의 함량 또는 수소기(SiH)을 제어함으로써, 상기 제1 오르가노폴리실록산(a) 또는 상기 제2 오르가노폴리실록산(b)에 대한 부가 반응성을 높여주어 경화 속도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 경화가 완료된 후에도 겔(gel) 상태를 유지할 수 있다.
일 예로 오르가노하이드로젠폴리실록산(c)은, 제1 오르가노하이드로겐폴리실록산(c-1)과 제3 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-3)의 혼합물 또는 제2 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-2)과 제3 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-3)의 혼합물일 수 있다.
상기 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1)은 한 분자 내에 적어도 하나의 규소에 직접결합 되어 있는 수소기를 갖는 단위 및 적어도 하나의 SiO4/2 단위를 포함하며, 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
(HR9 2SiO1/2)f(R10 3SiO1/2)g(SiO4/2)h
상기 화학식 3에서, R9 및 R10은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬기이며, f는 0.05 내지 0.75의 수이고, g는 0 내지 0.5의 수이며, h는 0.3 내지 0.6의 수이며, 단 f+g+h=1이다.
상기 R9 및 R10은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 알킬기일 수 있다.
상기 R9 및 R10의 알킬기는 구체적으로 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 사이클로펜틸기, 또는 사이클로헥실기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 그 중에서도 메틸기, 에틸기, 또는 프로필기인 것이 바람직하다.
상기 화학식 3에서 f가 0.05 미만이면 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1)의 반응성이 저하될 수 있고, f가 0.75 초과하면 실리콘 조성물의 밀도가 높아져서 가교 밀도의 경시 변화에 의하여 크랙이 발생되는 문제가 있다.
상기 화학식 3에서 g가 0.5 초과시 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1)의 반응성이 저하되는 문제가 생길 수 있다.
상기 화학식 3에서 h가 0.3 미만이면 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1)의 반응성이 저하될 수 있고, h가 0.6보다 초과하면 실리콘 조성물의 점도가 상승하여 흐름성이 저하되고, 이에 따라 작업성이 불량해지는 문제가 생길 수 있다.
상기 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1)은, 구체적으로 (HMe2SiO1/2)0.17(Me3SiO1/2)0.41(SiO4/2)0.42, (HMe2SiO1/2)0.58(SiO4/2)0.42, 또는 (HMe2SiO1/2)0.64(SiO4/2)0.36으로 나타내어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1)의 점도는 25℃에서 1 내지 500 mPas일 수 있고, 구체적으로는 1 내지 200 mPas일 수 있다. 상기 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1)의 점도가 1 mPas 미만인 경우에는 분자량이 너무 작아 경화속도 개선이나 경화물의 보강효과가 충분히 발현되지 않는 경우가 있으며, 500 mPas 초과인 경우에는 분자량이 너무 커서 실리콘 조성물을 안정되게 제조하기 곤란한 경우가 있다.
상기 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1)의 수소기(SiH기) 함량은 0.5 내지 10 mmol/g일 수 있고, 구체적으로는 1 내지 10 mmol/g일 수 있다. 상기 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1)의 수소기 함량이 0.5 mmol/g 미만인 경우에는 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1)의 반응성이 저하되고, 10 mmol/g 초과인 경우에는 실리콘 경화물의 가교 밀도가 높아져서 점착성이 낮아짐과 동시에, 경시변화에 의해 크랙이 발생하는 경우가 생길 수도 있다.
상기 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1)의 중량평균분자량(Mw)은 100 내지 5,000 g/mol일 수 있고, 구체적으로는 500 내지 2,000 g/mol일 수 있다. 상기 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1)의 중량평균분자량이 100 g/mol 미만인 경우에는 경화속도 개선이나 경화물의 보강효과가 충분히 발현되지 않는 경우가 있으며, 5,000 g/mol 초과인 경우에는 실리콘 조성물을 안정되게 제조하기 곤란해지는 경우가 발생할 수 있다.
상기 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1)의 중합도는 1.5 내지 75일 수 있고, 구체적으로는 6 내지 28일 수 있다.
상기 제2 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-2)은 한 분자 내에 적어도 두개의 규소에 직접 결합 되어있는 수소기 및 그 규소기에 산소원자를 매개하여 인접하여 있는 규소에 직접 결합되어 있는 적어도 하나의 아릴기 또는 할로겐화 알킬기를 포함하며, 하기 화학식 4로 표시될 수 있다.
[화학식 4]
R11 iSi(OSiR12 2H)4-i
상기 화학식 4에서, R11은 각각 독립적으로 6 내지 15개의 탄소원자를 갖는 아릴기 또는 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 할로겐화 알킬기이며, R12는 각각 독립적으로 1 내지 10개의 알킬기이고, i는 1 또는 2의 수이다.
상기 R11은 각각 독립적으로 6 내지 15개의 탄소원자를 갖는 아릴기 또는 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 할로겐화 알킬기이며, R12는 각각 독립적으로 1 내지 6개의 알킬기일 수 있다.
상기 R11의 아릴기는 구체적으로 페닐기, p-메닐페닐기, 2,4-디니트로페닐기 등의 치환 또는 비치환된 페닐기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 그 중에서도 페닐기인 것이 바람직하다.
상기 R11의 할로겐화 알킬기는 구체적으로 트리플루오로메틸기, 2,2,2-트리플루오로에틸기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 2,2,2-트리브롬에틸기 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 R12의 알킬기는 구체적으로 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 사이클로펜틸기, 또는 사이클로헥실기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 그 중에서도 메틸기, 에틸기, 또는 프로필기인 것이 바람직하다.
상기 화학식 4에서 i는 1 또는 2의 정수이고, i가 1 미만이면 제2 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-2)의 부가반응성이 저하될 수 있고, i가 2를 초과하면 가교제로서의 기능을 하지 못하기 때문에 부가반응성이 크게 저하되는 문제가 있다.
상기 제2 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-2)은, 구체적으로 PhSi(OSiMe2H)3, Ph2Si(OSiMe2H)2, CF3CH2CH2Si(OSiMeH)3으로 나타내어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 고반응성 오르가노하이드로젠폴리실록산은 상기 오르가노폴리실록산 혼합물 내 0.1 내지 5 중량부의 함량으로 포함될 수 있으며, 상기 고반응성 오르가노하이드로젠폴리실록산의 함량이 0.1 중량부 미만인 경우 실리콘 조성물의 경화 속도를 높이는 효과가 발휘되지 못하고, 5 중량부 초과인 경우 경화시 실리콘 경화물의 경도가 증가되어 겔 상태를 유지하지 못하거나 피착재와 실리콘 경화물의 맞붙임 접착강도가 매우 낮아져서 OCA 또는 OCR로의 적용성이 크게 저하될 수 있다.
상기 선형 오르가노하이드로젠폴리실록산인 제3 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-3)은 한 분자 내에 적어도 하나의 규소에 직접 결합되어 있는 수소기를 포함하며, 하기 화학식 5로 표시될 수 있다.
[화학식 5]
HjR13 kSiO(4-j-k)/2
상기 화학식 5에서, R13은 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬기 또는 6 내지 15개의 탄소원자를 갖는 아릴기이며, j는 0.001 내지 2의 수이고, k는 0.7 내지 2의 수이며, j+k는 0.8 내지 3의 수이다.
구체적으로, 상기 제3 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-3)은 한 분자 내에 적어도 2개의 규소에 직접 결합되어 있는 수소기를 포함하며, 상기 화학식 5로 표시되는 반복 단위를 포함할 수 있다.
상기 제3 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-3)은 상기 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1) 및 상기 제2 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-2)와는 상이하다.
상기 R13은 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬기 또는 탄소수 6 내지 10개의 탄소원자를 갖는 아릴기일 수 있다.
상기 R13의 알킬기는 구체적으로 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 사이클로펜틸기, 또는 사이클로헥실기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 그 중에서도 메틸기, 에틸기, 또는 프로필기인 것이 바람직하다.
상기 R13의 아릴기는 구체적으로 페닐기, 톨릴기, 크실릴기, 나프틸기, 또는 비페닐릴기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 그 중에서도 페닐기인 것이 바람직하다.
상기 화학식 5에서 j는 0.01 내지 1일 수 있고, k는 1.2 내지 2일 수 있다.
상기 화학식 5에서 j+k는 1 내지 2.7일 수 있고, 더 구체적으로는 1.8 내지 2.4일 수 있다.
상기 화학식 5에서 j가 0.001 미만이면 제3 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-3)의 가교 밀도 저하에 의해 실리콘 경화물의 경도나 반응성이 떨어질 수 있고, j가 2를 초과하면 제3 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-3)의 가교 밀도 상승에 의하여 경화물에 크랙이 발생하기 쉬우며, 경화 중에 수소가스가 발생되어 보이드가 형성됨에 따라 시인성 또는 신뢰성이 저하되는 문제가 생길 수 있다.
상기 화학식 5에서 k가 0.7 미만이면 가교 밀도 상승에 의하여 경화물에 쉽게 크랙이 발생하며, 경화 중에 발생하는 수소가스로 인하여 보이드가 형성됨에 따라 시인성이 저하될 수 있고, k가 2를 초과하면 제3 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-3)의 가교 밀도 저하에 의해 경도나 반응성이 낮아져서 경화 시간이 오래 걸리고, 저분자량 휘발분에 의하여 경화 중에 보이드 형성으로 인한 시인성 또는 신뢰성 저하가 발생될 수 있다.
상기 화학식 5에서 j+k가 0.8 미만이면 실리콘 조성물의 점도가 높아져서 흐름성 악화로 인하여 작업성이 불량해질 수 있고, j+k가 3를 초과하면 제3 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-3)의 경도나 반응성이 낮아져서 경화 시간이 연장됨과 함께, 저분자량 휘발분에 의하여 경화 중에 보이드 형성으로 인해 시인성 또는 신뢰성이 저하되는 문제가 생길 수 있다.
상기 제3 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-3)은, 구체적으로 (HMe2SiO1/2)(Me2SiO)25(HMe2SiO1/2), (HMe2SiO1/2)(Me2SiO)45(HMe2SiO1/2) 또는 (HMe2SiO1/2)(Me2SiO)125(HMe2SiO1/2)으로 나타내어지는 일반식 (HMe2SiO1/2)(Me2SiO)n(HMe2SiO1/2)(n은 1 내지 1,000, 또는 5 내지 500)의 하이드로젠디메틸실록시기 말단 디메틸실록산 폴리머; (Me3SiO1/2)(HMeSiO)20(Me3SiO1/2), 또는 (Me3SiO1/2)(HMeSiO)40(Me3SiO1/2)로 나타내어지는 일반식 (Me3SiO1/2)(HMeSiO)n(Me3SiO1/2)(n은 1 내지 1,000, 또는 5 내지 500)의 트리메틸실록시기 말단 메틸하이드로젠실록산 폴리머; 또는 (Me3SiO1/2)(Me2SiO)20(HMeSiO)20(Me3SiO1/2), (Me3SiO1/2)(Me2SiO)25(HMeSiO)12(Me3SiO1/2), (Me3SiO1/2)(Me2SiO)46(HMeSiO)20(Me3SiO1/2), (Me3SiO1/2)(Me2SiO)100(HMeSiO)10(Me3SiO1/2), 또는 (Me3SiO1/2)(Me2SiO)7(HMeSiO)3(Me3SiO1/2)로 나타내어지는 일반식 (Me3SiO1/2)(Me2SiO)n(HMeSiO)m(Me3SiO1/2)(n+m은 1 내지 1,000, 또는 5 내지 500)의 트리메틸실록시기 말단 메틸하이드로젠실록산-디메틸실록산 블록 폴리머일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 선형 오르가노하이드로젠폴리실록산은 상기 오르가노폴리실록산 혼합물 내 0.1 내지 10 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
구체적으로 고반응성 오르가노하이드로젠폴리실록산의 수소기(SiH기) 함량과, 상기 선형 오르가노하이드로젠폴리실록산의 수소기(SiH기) 함량의 몰비는 0.4:1 내지 50:1일 수 있고, 구체적으로는 0.4:1 내지 46:1일 수 있다. 상기 고반응성 오르가노하이드로젠폴리실록산의 수소기(SiH기) 함량과 상기 선형 오르가노하이드로젠폴리실록산의 수소기(SiH기) 함량의 몰비가 0.4:1 미만인 경우에는 충분한 가교 밀도를 지닌 경화물을 얻을 수 없으며, 경화 시간이 지연되는 문제가 있고, 몰비가 50:1 초과인 경우에는 경도가 증가되어 맞붙임 접착강도가 낮아지고, 가교 밀도가 높아져서 경화물이 단단해지고, 쉽게 크랙이 발생하고, 겔 상태로 장기간 보관이 어렵고, 경화 중에 수소 가스가 발생하여 보이드가 형성됨에 따라 신뢰성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 제1 오르가노폴리실록산(a) 및 상기 제2 오르가노폴리실록산(b)의 알케닐기(SiVi기) 함량의 총합과, 상기 오르가노하이드로젠실록산(c)의 수소기(SiH기) 함량의 총합의 몰 비는 1:0.3 내지 1:1일 수 있고, 구체적으로는 1:0.4 내지 1:0.9일 수 있다. 상기 제1 오르가노폴리실록산(a) 및 상기 제2 오르가노폴리실록산(b)의 알케닐기(SiVi기) 함량의 총합과, 상기 오르가노하이드로젠실록산(c)의 수소기(SiH기) 함량의 총 합의 몰비가 1:0.3 미만인 경우에는 충분한 가교 밀도를 지닌 경화물을 얻을 수 없으며, 몰비가 1:1 초과인 경우에는 오르가노하이드로젠폴리실록산의 가교 밀도가 높아져서 경화물에 쉽게 크랙이 발생하고, 경화 중에 수소 가스가 발생하여 보이드가 형성됨에 따라 신뢰성이 저하될 수 있다.
2. 백금 촉매
본 발명의 실리콘 조성물에 포함되는 백금 촉매는, 상기 제1 오르가노폴리실록산(a) 및 상기 제2 오르가노폴리실록산(b)의 알케닐기와, 상기 오르가노하이드젠폴리실록산(c)의 규소에 직접 연결된 수소기와의 부가 반응을 촉진하는 역할을 하며, 상기 백금 촉매는 경화방법(광 경화 또는 열 경화)에 따라, 광 활성 백금 촉매, 또는 열 경화성 백금 촉매일 수 있다.
광 활성 백금 촉매
상기 광 활성 백금 촉매는, 200 내지 500 ㎚의 자외선(UV) 노출에 의해 활성화 되어, 이를 이용한 경화 시에, 경화를 위해 조사되는 유효 파장의 광량을 증폭할 수 있어서, 적음 함량의 백금 촉매를 사용하더라도, 실리콘 조성물의 경화성 확보가 가능해진다.
상기 광 활성 백금 촉매는 구체적으로 트리메틸(아세틸아세토네이트) 백금 착물, 트리메틸(2,4-펜탄 디오네이트) 백금 착물, 트리메틸(3,5-헵탄디오네이트) 백금 착물, 트리메틸(메틸아세토아세테이트) 백금 착물, 비스(2,4-펜탄디오네이트) 백금 착물, 비스(2,4-헥산디오네이트) 백금 착물, 비스(2,4-헵탄디오네이트) 백금 착물, 비스(3,5-헵타디오네이트) 백금 착물, 비스(1-페닐-1,3-부탄디오네이트) 백금 착물, 비스(1,3-디페닐-1,3-프로판디오네이트) 백금 착물(complex) 등의 β-디케톤 백금 착물; 또는 (1,5-사이클로옥타디에닐) 디메틸 백금 착물, (1,5-사이클로옥타디에닐) 디페닐 백금 착물, (1,5-사이클로옥타디에닐) 디프로필 백금 착물, (2,5-노르보나디엔) 디메틸 백금 착물, (2,5-노르보나디엔) 디페닐 백금 착물, (사이클로펜타디에닐) 디메틸 백금 착물, (메틸사이클로펜타디에닐) 디에틸 백금 착물, (트리메틸 실릴 사이클로펜타디에닐) 디페닐 백금 착물, (메틸 사이클로옥타-1,5-디에닐) 디에틸 백금 착물, (사이클로펜타디에닐) 트리메틸 백금 착물, (사이클로펜타디에닐) 에틸 디메틸 백금 착물, (사이클로펜타디에닐) 아세틸 디메틸 백금 착물, (메틸사이클로펜타디에닐) 트리메틸 백금 착물, (메틸사이클로펜타디에닐) 트리헥실 백금 착물, (트리메틸실릴 사이클로펜타디에닐) 트리메틸 백금 착물, (디메틸페닐실릴 사이클로펜타디에닐) 트리페닐 백금 착물, (사이클로펜타디에닐) 디메틸트리메틸실릴메틸 백금 착물(complex) 등의 고리형 디엔 화합물 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 광 활성 백금 촉매는 상기 오르가노폴리실록산 혼합물 100 중량부에 대하여 백금 원자의 함량이 0.01 내지 200 ppm이 되도록 포함될 수 있고, 더 구체적으로는 1 내지 150 ppm이 되도록 포함될 수 있다.
상기 광 활성 백금 촉매의 함량이 상기 오르가노폴리실록산 혼합물 100 중량부에 대하여 백금 원자의 함량이 0.01 ppm 미만이 되도록 포함되는 경우에는 실리콘 조성물의 경화가 현저하게 지연되어 경화되지 않거나, 작업성이 떨어지게 되고, 백금 원자의 함량이 200 ppm 초과가 되도록 포함되는 경우에는 추가적인 경화 지연제의 도움 없이 일액형(1액형)으로 제조하여서는 장기간 보관이 어려운 단점이 있고, 경제적이지 못한 문제가 있다.
열 경화성 백금 촉매
상기 열 경화성 백금 촉매는, 부가경화형 실리콘 조성물의 경화 반응을 촉진시키는 것으로서, 이를 이용하는 경우에 70℃ 이하의 보다 낮은 온도에서도 단시간 내에 경화가 가능하며, 작업 공정 시간이 단축되어 피착재에 주는 영향을 억제할 수 있다.
상기 열 경화성 백금 촉매는 반응성, 배합 후의 안정성 및 경제적인 점을 고려하였을 때, 백금-비닐실록산 착화합물일 수 있고, 구체적으로 백금 할로겐화물(예를 들어, PtCl4, H2PtCl46H2O, Na2PtCl44H2O, H2PtCl46H2O와 사이클로헥산으로부터 이루어지는 반응생성물) 백금-올레핀 착물, 백금-알코올 착물, 백금-알콜레이트착물, 백금-에테르 착물, 백금-알데히드 착물, 백금-케톤 착물, 백금-비닐실록산 착물(예를 들어 백금-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸 디실록산 착물, 비스-(γ-피콜린)-백금디클로라이드, 트리메틸렌디피리딘- 백금디클로라이드, 디사이클로펜타디엔-백금디클로라이드, 사이클로옥타디엔-백금디클로라이드, 사이클로펜타디엔-백금디클로라이드, 비스(알키닐) 비스（트리페닐포스핀）백금착물, 비스(알키닐)(사이클로옥타디엔) 백금착물 등일 수 있다.
상기 열 경화성 백금 촉매는 상기 오르가노폴리실록산 혼합물 100 중량부에 대하여 백금 원자의 함량이 0.1 내지 30 ppm이 되도록 포함될 수 있고, 더 구체적으로는 0.5 내지 25 ppm이 되도록 포함될 수 있다.
상기 열 경화성 백금 촉매의 함량이 상기 오르가노폴리실록산 혼합물 100 중량부에 대하여 백금 원자의 함량이 0.1 ppm 미만이 되도록 포함되는 경우에는 실리콘 조성물의 경화가 지연되어 작업성이 떨어지게 되고, 백금 원자의 함량이 30 ppm 초과가 되도록 포함되는 경우에는 추가적인 경화 지연제의 도움 없이 일액화하여서는 장기간 보관이 어려운 단점이 있고, 가사시간도 짧아져서 작업성이 떨어져 경제적이지 못한 문제가 있다.
3. 추가의 첨가제
추가로, 전술한 성분 외에도, 본 발명의 실리콘 조성물은 작업성 또는 저장 안정성을 높이거나, 실리콘 경화물의 기계적 물성을 보강하기 위하여, 자외선 형광 증광제, 접착 촉진제, 무기질 충진제(예를 들어, 흄드 실리카, Aerosil, 침강성 실리카, 분쇄실리카, 규조토, 산화철, 산화아연, 산화티탄, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산아연, 수산화알루미늄, 하이드로탈사이트, 카본 블랙 등), 실리콘 고무 분말, 수지 분말, 내열향상제, 산화 방지제, 라디칼 스캐빈저(scavenger), 광 안정제, 난연성 부가제, 실리콘계 희석제, 안료, 염료, 경화 지연제(폴리메틸비닐실록산 고리식화합물, 아세틸렌화합물, 유기인화합물 등) 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실리콘 조성물에는, 피접착기재에 대한 접착성을 향상시키기 위하여, 예를 들어 메틸트리메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 비닐트리톡시실란, 아릴트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3,4-에폭시시클로헥실에틸트리메톡시실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸셀로솔브오소실리케이트, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸셀로솔브오소실리케이트, 한 분자중에 에폭시기함유 유기기와 규소원자결합 알킬기를 갖는 실록산 올리고머, 한 분자중에 에폭시기 함유 유기기와 규소원자결합 알콕시기를 갖는 실록산 올리고머, 한 분자중에 에폭시기 함유 유기기와 규소원자결합 알콕시기와 알케닐기를 갖는 실록산 올리고머, 한 분자중에 에폭시기 함유 유기기와 규소원자 결합 알콕시기와 규소원자결합 수소원자를 갖는 실록산 올리고머 등의 접착향상제를 첨가할 수 있으며, 위와 같은 접착향상제에 더하여, 알루미늄 킬레이트 화합물이나 티탄 화합물을 필요에 따라 첨가할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 실리콘 조성물은 부가 반응성이 높은 고반응성 오르가노하이드로젠폴리실록산과 선형 오르가노하이드로젠폴리실록산 2종 이상 사용하여 경화 속도를 향상시킴으로써 적은 함량의 백금 촉매를 사용하여도 경화 효율이 높아지며, UV 조사에 의한 경화 시에 즉시 경화하여 작업성이 우수하고 경화 후에도 겔 상태를 유지하여 피착재인 유리와의 접착성이 0.1 MPa/cm2 이상 발현되어 접착성이 우수하다.
또한, 열 경화를 통해 경화된 경우에도 저온(70℃ 이하)에서 경화 시간을 단축시켜 피착재에 악영향을 주지 않으면서도 피착재인 유리와의 접착성이 0.1 MPa/cm2 이상 발현되어 접착성이 우수해지는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실리콘 조성물은 일액형으로서, 백금 촉매 함량을 제어함으로써 차광 상태에서 45℃의 높은 온도에서도 점도가 두 배가 되는데 걸리는 시간이 14일 이상으로 보존 안정성이 우수하며, 전 성분의 혼합 직후의 25℃에서 점도가 두 배가 되는데 걸리는 시간이 1시간 이상인 것으로 우수한 보존 안정성을 가진다.
따라서, 위와 같은 특성으로 인하여, 본 발명의 실리콘 조성물은 경화속도가 우수하면서도 피착재인 기재(유리)와의 접착성이 우수한 겔 상태의 경화물을 형성할 수 있고, 경화 후에도 안정한 겔 상태를 유지하여 치수 안정성이 우수하며, 장시간 자외선 또는 고온에 노출되어도 변색이나 크랙 발생이 없어 내후성 및 내열성도 우수하다. 특히 액정표시장치(LCD)나 유기EL(OLED) 등의 화상표시장치 내 OCA(Optical Clear Adhesive) 또는 OCR(Optical Clear Resin)로써 가장 중요한 투명성도 가져서 신뢰성이 우수한 대형 디스플레이용 패널의 시인성을 확보하는데에 적합하다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1 내지 20>
하기 표 1 및 2에 나타낸 성분의 조합으로 실리콘 조성물을 제조하였다.
이 때, 실시예 1 내지 10의 실리콘 조성물은 UV 조사장치를 사용하여 광경화시켰고, 실시예 11 내지 20의 실리콘 조성물은 평균 온도 50 ℃의 오븐을 사용하여 열경화시켰다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10
(A)
(중량부)		 19.5 19.5 19.5 19.5 19.5 19.5 5.0 50.0 19.5 19.5
(B)
(중량부)		 72.5 74.2 74.2 74.2 74.2 74.2 90.6 40.0 73.2 78.3
(C-1)
(중량부)		 0.5 - - - - - - - - -
(C-2a)
(중량부)		 - 0.8 - 0.8 0.8 0.8 0.6 1.5 0.3 1.8
(C-2b)
(중량부)		 - - 0.8 - - - - - - -
(C-3)
(중량부)		 7.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 3.8 8.5 7.0 0.4
(D-1)
(ppm)		 50 50 50 10 0.2 200 10 10 10 10
총 조성물 SiH/SiVi비 0.64 0.65 0.63 0.65 0.65 0.65 0.66 0.71 0.49 0.87
SiH(C-1+C-2a+C-2b)/SiH(C-3) 비 0.74 1.47 1.38 1.47 1.47 1.47 1.59 1.78 0.43 45.4
구분 실시예 11 실시예 12 실시예 13 실시예 14 실시예 15 실시예 16 실시예 17 실시예 18 실시예 19 실시예 20
(A)
(중량부)		 19.5 19.5 19.5 19.5 19.5 19.5 5.0 50.0 19.5 19.5
(B)
(중량부)		 72.5 74.2 74.2 74.2 74.2 74.2 90.6 40.0 73.2 78.3
(C-1)
(중량부)		 0.5 - - - - - - - - -
(C-2a)
(중량부)		 - 0.8 - 0.8 0.8 0.8 0.6 1.5 0.3 1.8
(C-2b)
(중량부)		 - - 0.8 - - - - - - -
(C-3)
(중량부)		 7.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 3.8 8.5 7.0 0.4
(D-2)
(ppm)		 5 5 5 2 0.5 25 2 2 10 10
(F)
(중량부)		 0.02 0.02 0.02 0.01 0.002 0.08 0.01 0.01 - -
총 조성물 SiH/SiVi비 0.64 0.65 0.63 0.65 0.65 0.65 0.66 0.71 0.49 0.87
SiH(C-1+C-2a+C-2b)/SiH(C-3) 비 0.74 1.47 1.38 1.47 1.47 1.47 1.59 1.78 0.43 45.4
<비교예 1 내지 20>
하기 표 3 및 4에 나타낸 성분의 조합으로 실리콘 조성물을 제조하였다.
이 때, 비교예 1 내지 10의 실리콘 조성물은 UV 조사장치를 사용하여 광경화시켰고, 비교예 11 내지 20의 실리콘 조성물은 평균 온도 50 ℃의 오븐을 사용하여 열경화시켰다.
구분 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7 비교예 8 비교예 9 비교예 10
(A)
(중량부)		 19.5 19.5 19.5 19.5 19.5 19.5 3.0 53.0 19.5 9.5
(B)
(중량부)		 68.5 68.5 68.5 67.92 74.0 74.2 92.9 36.3 72.8 78.6
(C-1)
(중량부)		 - - - - - - - - - -
(C-2a)
(중량부)		 - - - 0.08 6.0 0.8 0.6 1.5 0.2 1.6
(C-2b)
(중량부)		 - - - - - - - - - -
(C-3)
(중량부)		 12.0 12.0 12.0 12.5 0.5 5.5 3.5 9.2 7.5 0.3
(D-1)
(ppm)		 50 200 10 50 50 250 50 50 50 50
(D-2)
(ppm)		 - - - - - - - - - -
(F)
(중량부)		 - - - - - - - - - -
총 조성물 SiH/SiVi비 0.60 0.60 0.60 0.67 2.95 0.65 0.68 0.71 0.46 0.77
SiH(C-1+C-2a+C-2b)/SiH(C-3) 비 0 0 0 0.06 121 1.47 1.73 1.64 0.27 53.8
구분 비교예 11 비교예 12 비교예 13 비교예 14 비교예 15 비교예 16 비교예 17 비교예 18 비교예 19 비교예 20
(A)
(중량부)		 19.5 19.5 19.5 19.5 19.5 19.5 3.0 53.0 19.5 19.5
(B)
(중량부)		 68.5 68.5 68.5 67.92 74.0 74.2 92.9 36.3 72.8 78.6
(C-1)
(중량부)		 - - - - - - - - - -
(C-2a)
(중량부)		 - - - 0.08 6.0 0.8 0.6 1.5 0.2 1.6
(C-2b)
(중량부)		 - - - - - - - - - -
(C-3)
(중량부)		 12.0 12.0 12.0 12.5 0.5 5.5 3.5 9.2 7.5 0.3
(D-1)
(ppm)		 - - - - - - - - - -
(D-2)
(ppm)		 5 25 2 5 5 35 5 5 5 5
(F)
(중량부)		 0.02 0.08 0.01 0.02 0.02 0.08 0.02 0.02 0.02 0.02
총 조성물SiH/SiVi비 0.60 0.60 0.60 0.67 2.95 0.65 0.68 0.71 0.46 0.77
SiH(C-1+C-2a+C-2b)/SiH(C-3) 비 0 0 0 0.06 121 1.47 1.73 1.64 0.27 53.8
상기 실시예 및 비교예에 사용된 성분은 표 5와 같다.
구분 성분
(A) 제1 오르가노폴리실록산：(ViMe2SiO1/2)0.125(Me3SiO1/2)0.375(SiO4/2)0.5, Si 중 SiO2 단위가 50wt%이고, 비닐기의 함량이 1.2 mmol/g이며, Mw 2,000~4,000 g/mol, 25℃ Powder상의 실리콘 레진
(B) 제2 오르가노폴리실록산：(ViMe2SiO1/2)(Me2SiO)222(ViMe2SiO1/2), 비닐함량이 0.12 mmol/g이며, Mw 16,667 g/mol, 25℃에서의 점도가 1,000 mPa·s인 폴리디메틸실록산
(C-1) 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산： (HMe2SiO1/2)0.64(SiO4/2)0.36, 수소기의 함량이 10 mmol/g이며, Mw 800 g/mol, 25℃에서의 점도가 30 mPa·s인 조성식(HMe2SiO1/2)0.64(SiO2)0.36으로 나타내어지는 하이드로젠디메틸실록산기 말단 실리케이트 레진
(C-2a) 제2 오르가노하이드로젠폴리실록산： PhSi(OSiMe2H)3
(C-2b) 제2 오르가노하이드로젠폴리실록산： CF3CH2CH2Si(OSiMeH)3
(C-3) 제3 오르가노하이드로젠폴리실록산: (HMe2SiO1/2)(Me2SiO)25(HMe2SiO1/2), 수소기의 함량이 0.9 mmol/g이며, 25℃에서의 점도가 20 mPa·s인 폴리디메틸 실록산
(D-1) 히드로실릴화촉매： Pt(Me)3(CpMe)[Cp: C5H4-]
(D-2) 히드로실릴화촉매： Pt2(ViMe2Si-O-SiMe2Vi)3
(F) 경화지연제： 3,5- 디메틸-1-헥신-3-올(3,5-Dimethyl-1-hexyn-3-ol)
<실험예 1>
상기 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 10에서 얻어진 실리콘 조성물에 대하여, 아래와 같은 물성 평가를 실시하여 하기 표 6 및 7에 나타내었다.
1) 보존 안정성: 실리콘 조성물을 제조 후 차광 상태에서 45℃ 오븐에서 보관하고, 초기점도 대비 점도가 2배가 되기까지에 걸리는 시간을 45℃ 보관 시간으로 표현하였다.
2) 경화시간: 20 mm × 60 mm × 2 mm 두께의 치수 중량 5.2 g의 유리(glass) 시험편 중심부에 상기의 실리콘 조성물 16 mg의 무게를 재어 UV 조사장치(Panasonic Aicure UJ35 controller, UV-LED lamp(365nm, High-output head ANUJ6170), 150mW/cm2 at 365nm)로 적산광량 3,000 mJ/cm2 의 자외선조사를 진행한 후, 즉시 유리(Glass) 시험편 1장을 더 준비하여 실리콘 조성물을 중심으로 시험편끼리 십자 형태가 되게 하고, 실리콘 조성물이 직경 10 mm, 두께 0.2 mm가 되도록 서로 겹친다. 그리고 25℃에서 규정시간 동안 방치 후에 상부의 시험편을 들어 올렸을 때 하부의 시험편이 자기 무게로 인해 떨어지지 않고 들어 올려지는 단계 경화시간으로 나타내었다.
3) 맞붙임 접착강도: 상기의 경화시간의 시험편을 25℃에서 24시간 방치한 후 인장시험기로 2개의 유리 시험편을 수직방향으로 떼었을 때의 강도를 측정하여 맞붙임 접착강도에 나타내었다.
4) 침입도: 상기 실리콘 조성물 50 g을 60 mL의 폴리프로필렌제 용기에 넣어 상부에서부터 UV 조사장치를 이용하여 적산광량 3,000 mJ/cm2 의 자외선을 조사한 후, 25℃에서 24시간 방치함으로써 경화를 완료시키고 관입 시간 5초, 니들(needle) 중량 2.51 g, 유지도구 중량 47.5 g의 조건으로 침입도를 측정하였다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10
초기점도
[Pa·s]		 0.87 0.93 0.92 0.93 0.94 0.93 0.88 50 0.89 1.11
45℃보관
시간
[day]		 18 18 18 25 60 15 25 25 25 25
경화시간
[min]		 3 2 4 3 5 1 4 3 5 1
맞붙임접착강도
[MPa/cm2]		 0.18 0.20 0.17 0.21 0.17 0.22 0.13 0.26 0.25 0.12
경화 후
외관		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명
침입도
[1/10mm]		 82 80 81 80 80 80 79 73 75 85
구분 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7 비교예 8 비교예 9 비교예 10
초기점도
[Pa·s]		 0.74 0.74 0.76 0.72 0.97 0.93 0.88 75 0.88 1.12
45℃보관시간
[day]		 7 1 35 30 25 5 10 25 25 10
경화시간
[min]		 12 10 15 12 7 2 5 3 10 2
맞붙임접착강도
[MPa/cm2]		 0.12 0.14 0.10 0.16 0.04 0.21 0.09 0.24 0.20 0.09
경화 후
외관		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 갈색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명
침입도
[1/10mm]		 85 86 83 82 18 79 81 75 78 67
<실험예 2>
상기 실시예 11 내지 20 및 비교예 11 내지 20에서 얻어진 실리콘 조성물에 대하여, 아래와 같은 물성 평가를 실시하여 하기 표 8 및 9에 나타내었다.
1) 보존 안정성: 전성분의 혼합 직후의 초기점도가 25℃에서 2배의 점도에 도달한 시간을 가사시간(pot life)으로 하였다.
2) 경화시간: 20 mm × 60 mm × 2 mm 두께의 치수중량 5.2 g의 glass 시험편 중심부에 상기의 부가경화형 실리콘 조성물 16 mg의 무게를 재고, 이어서 1개 더 glass 시험편으로 실리콘 조성물을 중심에 두고 시험편끼리 십자 형태가 되고, 실리콘 조성물이 직경이 10 mm, 두께가 0.2 mm가 되도록 맞붙였다. 그리고 50℃ 오븐 내에서 규정시간 동안 방치 후 상부 시험편을 들어올리고 하부 시험편이 자기무게로 인해 떨어지지 않고 따라 올라가는 단계를 경화시간으로 하였다.
3) 맞붙임 접착강도: 상기의 경화시간 동안 시험편을 50℃에서 1시간 가열하고 25℃에서 30분 방치한 후, 인장시험기로 양쪽 유리 시험편을 수직방향으로 떼었을 때의 강도를 측정하여 맞붙임 접착강도에 나타내었다.
4) 침입도: 실리콘 조성물 50 g을 60 mL의 폴리프로필렌제 용기에 넣고 50℃ 오븐 내에서 3시간 가열하고, 25℃에서 30분간 방치한 후 관입 시간 5초, 니들(needle) 중량 2.51 g, 유지도구 중량 47.5 g의 조건으로 침입도를 측정하였다.
구분 실시예 11 실시예 12 실시예 13 실시예 14 실시예 15 실시예 16 실시예 17 실시예 18 실시예 19 실시예 20
초기점도
[Pa·s]		 0.87 0.93 0.92 0.93 0.94 0.93 0.88 50 0.89 1.11
Pot life
(25℃) [hr]		 2 2 2 3 5 2 2 4 25 25
경화시간
[min]		 15 10 20 15 25 5 20 15 25 6
맞붙임강도 [MPa/cm2] 0.19 0.21 0.19 0.20 0.17 0.21 0.15 0.26 0.23 0.13
경화후
외관		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명
침입도
[1/10mm]		 81 82 80 81 80 80 85 76 77 87
구분 비교예 11 비교예 12 비교예 13 비교예 14 비교예 15 비교예 16 비교예 17 비교예 18 비교예 19 비교예 20
초기점도
[Pa·s]		 0.74 0.74 0.76 0.72 0.97 0.93 0.88 75 0.88 1.12
Pot life(25℃) [hr] 6 1 7 5 3 1 3 5 5 1
경화시간
[min]		 60 6 75 60 35 10 25 15 45 15
맞붙임강도 [MPa/cm2] 0.14 0.16 0.12 0.16 0.03 0.20 0.12 0.24 0.20 0.09
경화후
외관		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 황색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명		 무색
투명
침입도
[1/10mm]		 85 83 87 82 21 76 83 72 78 65
상기 실시예와 비교예를 비교하면, 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1)과 제2 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-2)을 첨가하지 않은 비교예 1 내지 3 및 비교예 11 내지 13의 경우에는 경화 속도가 느려져서 경화 시간이 상당히 오래 걸리는 것을 확인할 수 있으며, 보존 안정성 측면에서도 장기간 보관이 어려운 문제가 생기는 것을 확인할 수 있다.
또한, 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1)과 제2 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-2)의 함량이 0.1 중량부 미만인 비교예 4 및 14의 경우에도 경화 속도가 느려져서 경화 시간이 지연되는 것을 확인할 수 있고, 5 중량부 초과인 비교예 5 및 15의 경우에는 맞붙임 접착강도가 매우 낮아지는 문제가 발생하는 것을 확인할 수 있다.
한편, 광 활성 백금 촉매의 함량이 200 ppm을 초과하는 비교예 6의 경우에는 장기간 보관이 어려운 단점이 있는 것을 확인할 수 있고, 열 경화성 백금 촉매의 함량이 30 ppm을 초과하는 비교예 16의 경우에는 가사시간이 짧아져서 작업성이 떨어지는 문제가 있는 것을 확인할 수 있다.
제1 오르가노폴리실록산(a)의 함량이 5 중량부 미만인 비교예 7의 광 경화에 의한 경화물의 경우에는 맞붙임 접착강도가 저하되고, 장기간 보관이 용이하지 않으며, 비교예 17의 열 경화에 의한 경화물의 경우에는 경화시간이 지연되는 문제가 생기는 것을 확인할 수 있다.
또한, 제1 오르가노폴리실록산(a)의 함량이 50 중량부를 초과하는 비교예 8 및 18의 경우에는 지나치게 점도가 높아져서 본 발명의 겔 조성물에 의한 OCA 또는 OCR의 적용이 어려운 문제가 있는 것을 확인할 수 있다.
한편, 고반응성 오르가노하이드로젠폴리실록산인 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1) 또는 제2 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-2a 또는 c-2b)의 수소기 함량과, 선형 오르가노하이드로젠폴리실록산인 제3 오르가노하이드로젠실록산(c-3)의 수소기 함량의 몰비가 0.4:1 미만인 비교예 9 및 19의 경우에는 경화 속도가 느려져서 경화 시간이 지연되는 것을 확인할 수 있고, 50:1 초과인 비교예 10 및 20의 경우에는 침입도가 낮아 단단하고, 맞붙임 접착강도가 저하되는 문제가 발생하는 것을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (6)

  1. 오르가노폴리실록산 혼합물 및 백금 촉매를 포함하는 실리콘 조성물로서,
    상기 오르가노폴리실록산 혼합물은, 한 분자 내에 적어도 하나의 알케닐기를 갖는 단위 및 적어도 하나의 SiO4/2 단위를 포함하는 제1 오르가노폴리실록산(a), 한 분자 내에 적어도 두개의 알케닐기를 포함하는 제2 오르가노폴리실록산(b), 및 오르가노하이드로젠폴리실록산(c)을 포함하며,
    상기 오르가노하이드로젠폴리실록산(c)은, 고반응성 오르가노하이드로젠폴리실록산 및 선형 오르가노하이드로젠폴리실록산을 포함하고,
    상기 고반응성 오르가노하이드로젠폴리실록산은, 한 분자 내에 적어도 하나의 규소에 직접결합 되어 있는 수소기를 갖는 단위 및 적어도 하나의 SiO4/2 단위를 포함하는 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1) 또는 한 분자 내에 적어도 두개의 규소에 직접 결합 되어있는 수소기 및 그 규소기에 산소원자를 매개하여 인접하여 있는 규소에 직접 결합되어 있는 적어도 하나의 아릴기 또는 할로겐화 알킬기를 포함하는 제2 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-2)을 포함하고,
    상기 선형 오르가노하이드로젠폴리실록산은 분자 내에 적어도 하나의 규소에 직접 결합되어 있는 수소기를 포함하는 제3 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-3)을 포함하고,
    상기 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1)의 수소기(SiH)의 함량은 0.5 내지 10 mmol/g이고,
    상기 제1 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-1)은 하기 화학식 3으로 표시되며,
    상기 제2 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-2)은 하기 화학식 4로 표시되고,
    상기 제3 오르가노하이드로젠폴리실록산(c-3)은 하기 화학식 5로 표시되며,
    상기 고반응성 오르가노하이드로젠폴리실록산의 수소기(SiH)와 선형 오르가노하이드로젠폴리실록산의 수소기(SiH)의 몰비는 0.4:1 내지 50:1인 실리콘 조성물:
    [화학식 3]
    (HR9 2SiO1/2)f(R10 3SiO1/2)g(SiO2)h
    상기 화학식 3에서, R9 및 R10은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬기이며, f는 0.05 내지 0.75의 수이고, g는 0 내지 0.5의 수이며, h는 0.3 내지 0.6의 수이며, 단 f+g+h=1이다.
    [화학식 4]
    R11 iSi(OSiR12 2H)4-i
    상기 화학식 4에서, R11은 각각 독립적으로 6 내지 15개의 탄소원자를 갖는 아릴기 또는 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 할로겐화 알킬기이며, R12는 각각 독립적으로 1 내지 10개의 알킬기이고, i는 1 또는 2의 수이다.
    [화학식 5]
    HjR13 kSiO(4-j-k)/2
    상기 화학식 5에서, R13은 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬기 또는 6 내지 15개의 탄소원자를 갖는 아릴기이며, j는 0.001 내지 2의 수이고, k는 0.7 내지 2의 수이며, j+k는 0.8 내지 3의 수이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 오르가노폴리실록산(a)은 하기 화학식 1로 표시되고, 상기 제2 오르가노폴리실록산(b)은 하기 화학식 2로 표시되는 것인 실리콘 조성물:
    [화학식 1]
    (R1 1R2 2SiO1/2)a(R3 3SiO1/2)b(SiO4/2)c
    상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬기 또는 2 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알케닐기이고, 상기 R1 및 R2 중 적어도 하나는 2 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알케닐기이며, R3는 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬기이고, a는 0.05 내지 0.25의 수이고, b는 0.1 내지 0.5의 수이며, c는 0.4 내지 0.6의 수이고, 단 a+b+c=1이다.
    [화학식 2]
    (R4 1R5 2SiO1/2)2(R6R7SiO)d(R8 2SiO)e
    상기 화학식 2에서, R4 및 R5는 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬기 또는 2 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알케닐기이고, R6 및 R7은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬기, 2 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알케닐기 또는 6 내지 15개의 탄소원자를 갖는 아릴기이며, R8은 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬기이고, 상기 R4 내지 R7 중 적어도 하나는 2 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알케닐기이며, d 및 e는 각각 독립적으로 0 또는 1 이상의 정수이고, d+e는 10 내지 10,000의 정수이며, d/(d+e)가 0 내지 0.1이다. 단, 상기 R4 및 R5 중 적어도 하나가 2 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알케닐기이거나, 또는 상기 R6 및 R7 중 적어도 하나가 2 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알케닐기이면서, d는 2 이상의 정수이다.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 백금 촉매는 광 활성 백금 촉매 및 열 경화성 백금 촉매로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함하는 것인 실리콘 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 오르가노폴리실록산 혼합물은
    상기 제1 오르가노폴리실록산 5 내지 50 중량부,
    상기 제2 오르가노폴리실록산 33 내지 92 중량부,
    상기 고반응성 오르가노하이드로젠폴리실록산 0.1 내지 5 중량부, 및
    상기 선형 오르가노하이드로젠폴리실록산 0.1 내지 10 중량부를 포함하는 것인 실리콘 조성물.
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