KR102187647B1

KR102187647B1 - 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물

Info

Publication number: KR102187647B1
Application number: KR1020180165159A
Authority: KR
Inventors: 임유승; 정진국; 유경석; 강한준
Original assignee: 율촌화학 주식회사
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2020-12-07
Also published as: KR20200076242A

Abstract

본 개시는 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물을 제공하기 위함이다. 이에 본 개시는 폴리오가노 실록산 수지, 폴리 실리콘 검 및 폴리 하이드로겐 실록산을 포함하는 실록산계 화합물, 광개시제, 및 하이드로실릴화 금속 촉매를 포함하는 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물을 제공한다. 본 개시의 조성물은 열 경화후에 고점착력 및 우수한 초기 점착 물성을 보유한다. 그 후 필요에 따라 UV 조사를 하여 광경화 반응을 시키는 경우 실리콘 점착제의 점착력이 현저히 저하되고, 이에 따라 실리콘 고유의 젖음성이 확보된다.

Description

이중경화형 실리콘계 점착제 조성물 {THE DOUBLE CURING TYPE SILICONE ADHESIVE COMPOSITION}

본 개시는 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물에 관한 것이다. 구체적으로는, 광개시제를 포함하는 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 실리콘 점착제는 고온 및 고습에 강한 특징이 필요한 부분에 널리 사용되어 왔고, 또한 실리콘은 우수한 표면 장력으로 인하여 카메라, 노트북, 스마트폰, 테블릿 등 기기의 외관에 부착되는 보호 필름 소재 등에 널리 사용되고 있다. 다만, 현재 스마트폰 시장의 주요 트랜드가 플랫(flat)에서 디자인이 우수한 3D glass로 변화됨에 따라, 3D 곡면에 잘 지지되면서도 젖음성이 우수한 자재 개발의 요구가 커지고 있다.

반도체 공정에서 흔히 사용되는 광 개시형 아크릴 점착제는 반도체 공정시 웨이퍼를 공정 이송 및 가공시 보호하는 것에 목적이 있으며, 그 후 광 개시를 통하여 반도체 웨이퍼에서 잔사감 없이 제거할 수 있는 점착제이다. 광 개시형 아크릴 점착제 기술을 바탕으로 광 개시형 실리콘 점착제 개발의 니즈가 있어왔고, 그 응용 제품인 실리콘 보호 필름 개발의 니즈도 있어왔다.

한국 특허 출원 공개 제10-2015-0112831호

본 개시는 이중경화가 가능한 실리콘 점착제 조성물을 제공하고자 한다. 본 개시의 광 개시형 실리콘 점착제의 특성은 1차적으로 열 경화를 통하여, 유리 (Glass) 및 반도체, 3D 형상의 카메라, 노트북, 스마트폰, 테블릿 등의 기기 외관에 부착 및 안정적인 점착력으로 기기를 지지하며, UV 조사 후 높은 가교 밀도를 통하여, 기재에 구조를 보호하며, 한편으로는 점착력을 낮춰 실리콘 고유의 특성인 우수한 젖음성을 확보함으로써 3D 형상 공정 및 보호 가능한 실리콘 점착제 개발을 통하여, 현재 단순 공정 또는 필름을 통해 구현하고자 하는 보호필름 제조방법 및 곡면형상 부착방법의 한계를 극복하고자 하는 것이다. 3D 형상의 카메라, 노트북, 스마트폰, 테블릿 등 기기의 외관에 부착되는 보호필름소재 및 3D 형상에 합지, 부착하는 기술로서 종래 기술인 고온으로 3D 형상을 성형하는 열성형의 경우, 고온에 의한 필름 열수축율 불량 및 생산성 저하의 문제가 있었고, 또 다른 종래 기술인 높은 점착력의 접착제와 자외선 경화형 몰딩층으로 구성된 소재의 보호필름을 높은 점착력을 이용하여 3D 형상의 피부착면에 강제 접착, 합지 시킨 후 자외선 경화 공정으로 성형하여 3D 형상의 곡면 부위를 들뜨지 않게 하는 방법의 경우, 피부착면에 합지시 높은 점착력에 의한 젖음성 (wetting)이 저하되어 기포가 발생하고, 4면의 곡면형상에는 밀착력 있는 합지가 어렵다는 단점을 극복하고자, 본 개시의 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물을 개발하고자 하였다.

이에, 본 개시에서는 반도체 Dicing 공정 등에 사용되는 UV 아크릴 점착 특성을 이용하여, 초기 유리기판 합지시에는 높은 점착력으로 3D 곡면에 강력한 지지력으로 합지되고, 곡면 합지 후 UV 또는 EB 조사를 통하여 실리콘 점착제가 2차 경화되어 점착력이 낮아져 실리콘 고유의 젖음성이 확보되는 실리콘 점착제 조성물을 제공하고자 하였다.

본 개시는 폴리오가노 실록산 수지, 폴리 실리콘 검, 및 폴리 하이드로겐 실록산을 포함하는 실록산계 화합물, 광개시제 및 하이드로실릴화 금속 촉매를 포함하는 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물을 제공하고자 한다.

또한 본 개시는 상기 조성물을 포함하는 이중경화형 실리콘계 점착제를 제공하고자 한다.

본 개시의 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물은 열 경화후 일반적으로 고 점착력 및 우수한 초기 점착 물성을 보유한 후, 필요시 광경화 반응을 통하여 실리콘 점착제의 점착력이 현저히 저하되어, 실리콘 고유의 젖음성을 확보할 수 있게 되었다. 따라서, 본 개시는 3D 형상의 곡면에 밀착력 있게 합지된 후 보호 필름으로서의 성능을 발현하는데 우수한 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물을 제공한다.

본 개시에서 폴리오가노 실록산 수지는 MQ 수지라 불릴 수 있다. 일반적으로 사용되는 MQ 수지는 M 단위 (R¹ ₃SiO₁ _/2) 및 Q 단위 (SiO₄ _/ ₂)로 구성되는 분지형의 고도로 가교된 수불용성 네트워크 수지이다. MQ 수지는 D 단위 (R² ₂SiO₂ _/2) 및/또는 T 단위 (R³SiO_3/2)를 더 포함할 수 있다.

본 개시는 하기 화학식 1로 나타내는 폴리오가노 실록산 수지, 하기 화학식 2로 나타내는 폴리 실리콘 검 및 폴리 하이드로겐 실록산을 포함하는 실리콘계 화합물; 광개시제; 및 하이드로실릴화 금속 촉매를 포함하고:

[화학식 1]

(R¹ ₃SiO_1/2)w(R² ₂SiO_2/2)x(R³SiO_3/2)_y(SiO_4/2)z

[화학식 2]

상기 화학식 1에서, R¹, R², R³는 각각 독립적으로 규소 원자에 결합하는 수소기, 비닐기, 하이드록시기, 알릴기 또는 C_１ - C₆ 탄화수소이되, R¹ 내지 R³ 중 적어도 하나는 수소기이며, w>0, x =0 , y ≥=0 , z >0 이고, 0 = (x+y)/(w+x+y+x) ≤= 0.2 이하이고,

상기 화학식 2에서, R₄, R₅, R₆은 각각 독립적으로 C₁-C₆ 알킬기 또는 C₁-C₆ 알케닐기이며, R₄, R₅, R₆ 중 적어도 두개는 C₁-C₆알케닐기이고, m은 100 내지 10,000인 정수인, 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물을 제공한다.

일 구현예에 있어서, 상기 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물은 상기 폴리올가노 실록산 수지 20 내지 60 중량부; 상기 폴리 실리콘 검 10 내지 30 중량부; 상기 폴리 하이드로겐 실록산 1 내지 5 중량부; 상기 광개시제 3 내지 7 중량부; 및 상기 하이드로실릴화 금속 촉매 0.1 내지 1 중량부를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 폴리오가노 실록산 수지는 20 내지 60 중량부로 포함될 수 있는데, 폴리오가노 실록산 수지 함량이 20 중량부 미만일 경우에는 점착력 발현이 되지 않으며, 60 중량부를 초과하는 경우에는 초기 택 (Tack)이 현저히 낮아질 수 있다. 보다 구체적으로 상기 폴리오가노 실록산 수지는 20 중량부 이상, 23 중량부 이상, 26 중량부 이상, 29 중량부 이상, 32 중량부 이상, 35 중량부 이상, 36 중량부 이상, 37 중량부 이상, 38 중량부 이상, 또는 39 중량부 이상이며, 60 중량부 이하, 57 중량부 이하, 54 중량부 이하, 51 중량부 이하, 48 중량부 이하, 45 중량부 이하, 44 중량부 이하, 43 중량부 이하, 42 중량부 이하, 또는 41 중량부 이하일 수 있다.

구체적으로, 상기 폴리 실리콘 검은 10 내지 30 중량부로 포함될 수 있는데, 폴리 실리콘 검의 함량이 10 중량부 미만이면 초기 택 (Tack) 및 기재 젖음성이 현저히 낮아지고, 30 중량부 초과이면 라인 코팅시 점도가 높아 코팅이 어려워지는 문제가 있을 수 있다. 보다 구체적으로, 폴리 실리콘 검은 10 중량부 이상, 13 중량부 이상, 16 중량부 이상, 17 중량부 이상, 18 중량부 이상, 또는 19 중량부 이상이며, 30 중량부 이하, 27 중량부 이하, 24 중량부 이하, 23 중량부 이하, 22 중량부 이하 또는 21 중량부 이하일 수 있다.

구체적으로, 상기 폴리 하이드로겐 실록산은 1 내지 5 중량부로 포함될 수 있는데, 폴리 하이드로겐 실록산의 함량이 1 미만이면 미경화가 발생할 수 있고, 5 초과이면 제품의 가용 시간 (pot life)가 단축되어 양산 작업이 어려워질 수 있다. 보다 구체적으로는, 폴리 하이드로겐 실록산은 1 중량부 이상, 1.3 중량부 이상, 1.6 중량부 이상, 1.9 중량부 이상, 2.2 중량부 이상, 2.5 중량부 이상, 2.6 중량부 이상, 2.7 중량부 이상, 2.8 중량부 이상, 또는 2.9 중량부 이상이며, 5 중량부 이하, 4.7 중량부 이하, 4.4 중량부 이하, 4.1 중량부 이하, 3.8 중량부 이하, 3.5 중량부 이하, 3.4 중량부 이하, 3.3 중량부 이하, 3.2 중량부 이하, 또는 3.1 중량부 이하일 수 있다.

구체적으로, 상기 광개시제는 3 내지 7 중량부로 포함될 수 있는데, 광개시제의 함량이 3 중량부 미만이면 충분한 광개시 효과가 발현되기 어렵고, 7 중량부 초과이면 지속적인 반응을 일으켜 원하는 제품 물성을 정확히 발현하기 어렵다. 보다 구체적으로, 광개시제는 3 중량부 이상, 3.3 중량부 이상, 3.6 중량부 이상, 3.9 중량부 이상, 4.2 중량부 이상, 4.5 중량부 이상, 4.6 중량부 이상, 4.7 중량부 이상, 4.8 중량부 이상 또는 4.9 중량부 이상이며, 7 중량부 이하, 6.7 중량부 이하, 6.4 중량부 이하, 6.1 중량부 이하, 5.8 중량부 이하, 5.5 중량부 이하, 5.4 중량부 이하, 5.3 중량부 이하, 5.2 중량부 이하 또는 5.1 중량부 이하일 수 있다.

구체적으로, 상기 하이드로실릴화 금속 촉매는 0.1 내지 1 중량부로 포함될 수 있는데, 하이드로실릴화 금속 촉매의 함량이 0.1 중량부 미만인 경우에는 미경화 반응이 일어나 점착제간 가교 밀도가 현저히 떨어져 점착제간 박리 및 미경화가 발생될 수 있고, 1 중량부 초과인 경우에는 빠른 경화 속도로 인하여 2차 반응 전 예상 기대 효과를 발현하기 어려울 수 있다. 보다 구체적으로, 하이드로실릴화 금속 촉매는 0.1 중량부 이상, 0.15 중량부 이상, 0.2 중량부 이상, 0.25 중량부 이상, 0.3 중량부 이상, 0.35 중량부 이상, 0.4 중량부 이상, 0.43 중량부 이상, 0.46 중량부 이상, 0.49 중량부 이상, 0.5 중량부 이상, 0.51 중량부 이상, 0.52 중량부 이상, 0.53 중량부 이상 또는 0.54 중량부 이상이며, 1 중량부 이하, 0.95 중량부 이하, 0.9 중량부 이하, 0.85 중량부 이하, 0.8 중량부 이하, 0.75 중량부 이하, 0.7 중량부 이하, 0.67 중량부 이하, 0.64 중량부 이하, 0.61 중량부 이하, 0.6 중량부 이하, 0.59 중량부 이하, 0.58 중량부 이하, 0.57 중량부 이하 또는 0.56 중량부 이하일 수 있다.

일 구현예에 있어서, 상기 폴리오가노 실록산 수지는 폴리오가노 실록산 수지 100 중량부에 대해 20 내지 50 중량부의 직쇄형 C₉ - C₂₃ 알켄을 포함할 수 있다. 구체적으로, 직쇄형 C₉ - C₂₃ 알켄은 폴리오가노 실록산 수지 100 중량부에 대해 20 중량부 이상, 23 중량부 이상, 26 중량부 이상, 29 중량부 이상, 32 중량부 이상, 33 중량부 이상, 또는 34 중량부 이상이며, 50 중량부 이하, 47 중량부 이하, 44 중량부 이하, 41 중량부 이하, 38 중량부 이하, 37 중량부 이하 또는 36 중량부 이하로 포함될 수 있다.

일 구현예에 있어서, 상기 폴리오가노 실록산 수지는 수평균분자량이 3,000 내지 8,000일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리오가노 실록산 수지의 수평균분자량은 3,000 이상, 3,500 이상, 4,000 이상, 4,500 이상, 4,800 이상, 5,100 이상, 5,200 이상, 5,300 이상, 또는 5,400 이상이며, 8,000 이하, 7,500 이하, 7,000 이하, 6,500 이하, 6,200 이하, 5,900 이하, 5,800 이하, 5,700 이하, 또는 5,600 이하일 수 있다.

일 구현예에 있어서, 상기 폴리오가노 실록산 수지는 중량평균분자량이 10,000 내지 30,000일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리오가노 실록산 수지는 중량평균분자량이 10,000 이상, 11,000 이상, 12,000 이상, 13,000 이상, 14,000 이상, 15,000 이상, 15,500 이상, 16,000 이상, 16,500 이상, 17,000 이상, 17,500 이상, 18,000 이상, 18,500 이상, 19,000 이상, 또는 19,500 이상이며, 30,000 이하, 29,000 이하, 28,000 이하, 27,000 이하, 26,000 이하, 25,000 이하, 24,500 이하, 24,000 이하, 23,500 이하, 23,000 이하, 22,500 이하, 22,000 이하, 21,500 이하, 21,000 이하, 또는 20,500 이하일 수 있다.

일 구현예에 있어서, 상기 폴리 실리콘 검은 수평균분자량이 200,000 내지 1,500,000일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리 실리콘 검은 수평균분자량이 200,000 이상, 300,000 이상, 400,000 이상, 500,000 이상, 600,000 이상, 650,000 이상, 700,000 이상, 750,000 이상, 780,000 이상, 810,000 이상, 또는 840,000 이상이며, 1,500,000 이하, 1,400,000 이하, 1,300,000 이하, 1,200,000 이하, 1,150,000 이하, 1,100,000 이하, 1,050,000 이하, 1,000,000 이하, 950,000 이하, 920,000 이하, 890,000 이하, 또는 860,000 이하일 수 있다.

일 구현예에 있어서, 상기 폴리 실리콘 검은 양 말단 또는 측쇄가 비닐기 또는 핵시닐기일 수 있다.

일 구현예에 있어서, 상기 폴리 하이드로겐 실록산은 수평균분자량이 4,000 내지 8,000일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리 하이드로겐 실록산은 수평균분자량이 4,000 이상, 4,500 이상, 5,000 이상, 5,300 이상, 5,600 이상, 또는 5,900 이상이며, 8,000 이하, 7,500 이하, 7,000 이하, 6,700 이하, 6,400 이하, 또는 6,100 이하일 수 있다.

일 구현예에 있어서, 상기 폴리 하이드로겐 실록산은 한 단량체 내에서 규소 원자에 결합한 두 개 이상의 수소기를 포함하며, 상기 수소기를 제외한 규소 원자에 결합한 치환기는 불포화결합이 없는 지방족 C₁-C₁₀ 탄화수소일 수 있다.

일 구현예에 있어서, 상기 폴리 실리콘 검은 온도 25℃ 및 상대 습도 50% 하에서 점도가 1,000,000 cP 내지 200,000,000 cP일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리 실리콘 검의 점도는 1,000,000 cP 이상, 10,000,000 cP 이상, 20,000,000 cP 이상, 30,000,000 cP 이상, 40,000,000 cP 이상, 50,000,000 cP 이상, 60,000,000 cP 이상, 70,000,000 cP 이상, 80,000,000 cP 이상, 90,000,000 cP 이상, 또는 100,000,000 cP 이상이며, 200,000,000 cP 이하, 190,000,000 cP 이하, 180,000,000 cP 이하, 170,000,000 cP 이하, 160,000,000 cP 이하, 150,000,000 cP 이하, 140,000,000 cP 이하, 130,000,000 cP 이하, 120,000,000 cP 이하, 또는 110,000,000 cP 이하일 수 있다.

일 구현예에 있어서, 상기 폴리 하이드로겐 실록산은 온도 25℃ 및 상대 습도 50% 하에서 점도가 0.1 cP 내지 1 cP일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리 하이드로겐 실록산은 점도가 0.1 cP 이상, 0.2 cP 이상, 0.3 cP 이상, 0.4 cP 이상, 또는 0.5 cP 이상이며, 1 cP 이하, 0.9 cP 이하, 0.8 cP 이하, 0.7 cP 이하, 또는 0.6 cP 이하일 수 있다.

일 구현예에 있어서, 상기 폴리 하이드로겐 실록산의 규소 원자에 결합한 수소기와 지방족 C₁-C₁₀ 탄화수소의 몰 비율이 10:90 내지 50:50일 수 있다. 구체적으로, 상기 몰 비율은 10:90 이상, 15:85 이상, 18:82 이상, 21:79 이상, 24:76 이상, 27:73 이상, 또는 30:70 이상일 수 있고, 50:50 이하, 45:55 이하, 42:58 이하, 39:61 이하, 36:64 이하, 또는 33:67 이하일 수 있다.

일 구현예에 있어서, 상기 광개시제는 벤조페논, 벤조페논 유도체, 디옥산톤, 및 디옥산톤 유도체로 이루어지 군 중에서 선택된 1 이상일 수 있다.

일 구현예에 있어서, 상기 하이드로실릴화 금속 촉매는 하이드로실릴화백금, 하이드로실리화로듐,하이드로실릴화팔라듐, 하이드로실릴화루테늄 및 하이드로실릴화이리듐으로 이루어진 군 중에서 선택된 1 이상일 수 있다.

일 구현예에 있어서, 상기 하이드로실릴화백금은 하기 화학식 3의 백금 착화합물이고:

[화학식 3]

[{(CH₂=CH)(CH₃)₂SiO_1/2}_p]_q

상기 화학식 3에서 p는 2며, q는 4 또는 6일 수 있다.

일 구현예에 있어서, 상기 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물은 지연제를 더 포함할 수 있다.

일 구현예에 있어서, 상기 지연제는 0.05 내지 0.15 중량부로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 지연제는 0.05 중량부 이상, 0.06 중량부 이상, 0.07 중량부 이상, 0.08 중량부 이상, 0.09 중량부 이상 또는 0.1 중량부 이상이며, 0.15 중량부 이하, 0.14 중량부 이하, 0.13 중량부 이하, 0.12 중량부 이하, 또는 0.11 중량부 이하로 포함될 수 있다.

본 개시는 상기 구현예 중 어느 하나의 조성물을 포함하는 이중경화형 점착제를 제공한다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명할 것이다.

본 실시예 및 비교예에서 달리 언급이 없는 경우, 모든 백분율은 중량을 기준으로 한 것이고, 모든 측정은 25℃에서 이루어졌다.

본 실시예와 비교예에서 사용된 재료는 별도로 명시하지 않는 한 다음과 같다.

성분 1) MQ 수지: 디메틸클로로실란과 수용성 실리카 졸을 미합중국 특허 제 3,627,851호에 개시된 방법에 따라 제조하였다. 이렇게 제조된 MQ 수지는 M:Q(몰비)가 0.8:1.2 이고 0.2mol%의 하이드록시기를 함유하였다.

성분 2) 실리콘 검: 2.0 mol%의 비닐기를 함유하고, 25℃ 및 50% 상대습도 하에서 점도가 약 100,000,000 cP이었다.

성분 3) 메틸하이드로겐 유체: 저점도 폴리 디메틸 하이드로겐 실록산 유체를 사용하였다.

성분 4) 1-도데센

성분 5) 지연제: 2-메틸-3-부틴-2올을 사용하였다.

성분 6) 광 개시제:　페닐-1-부타논:페닐비스(2,4,6-트리메틸 벤조일)포스핀 옥사이드를 ８：２의 중량비로 사용하였다.

성분 7) 촉매: 백금 약 3.5 중량부를 함유하는 1,3-디에테닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산의 백금 착제를 사용하였다.

실시예 1

성분 1)을 20 중량부, 성분 2)를 30중량부, 성분 3)을 2중량부, 성분 4)를 45 중량부, 및 성분 6)을 3 중량부로 혼합하였다. 상기 혼합물에 성분 5)를 0.1 중량부로 첨가하여 조성물을 제조 하였고, 이렇게 제조된 상기 조성물 100 중량부 당 성분 7)을 1중량부로 혼합 하여 실시예 1의 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물을 얻었다. 그 결과 얻어진 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물은 점도가 6,000 cP 였다.

실시예 2

성분 1)을 30 중량부, 성분 2)를 20중량부, 성분3)을 2중량부, 성분4)를 45 중량부 및 성분 6)을 3 중량부로 혼합하였다. 상기 혼합물에 성분 5)를 0.1 중량부로 첨가하여 조성물을 제조 하였고, 이렇게 제조된 상기 조성물 100 중량부 당 성분 7)을 1중량부로 혼합 하여 실시예 2의 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물을 얻었다. 그 결과 얻어진 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물은 점도 8,500 cP이었다.

실시예 3

성분 1)을 50 중량부, 성분 2)를 20중량부, 성분3)을 2중량부, 성분4)를 23 중량부 및 성분 6)을 5 중량부로 혼합하였다. 상기 혼합물에 성분 5)를 0.1 중량부로 첨가하여 조성물을 제조 하였고, 이렇게 제조된 상기 조성물 100 중량부 당 성분 7)을 1중량부로 혼합 하여 실시예 3의 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물을 얻었다. 그 결과 얻어진 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물은 점도 12,500 cP이었다.

실시예 4

성분 1)을 40 중량부, 성분 2)를 28중량부, 성분3)을 2중량부, 성분4)를 25 중량부 및 성분 6)을 5 중량부로 혼합하였다. 상기 혼합물에 성분 5)를 0.1 중량부로 첨가하여 조성물을 제조 하였고, 이렇게 제조된 상기 조성물 100 중량부 당 성분 7)을 1중량부로 혼합 하여 실시예 4의 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물을 얻었다. 그 결과 얻어진 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물은 점도 23,000 cP이었다.

실시예 5

성분 1)을 60 중량부, 성분 2)를 20중량부, 성분3)을 3 중량부, 성분4)를 12 중량부 및 성분 6)을 5 중량부로 혼합하였다. 상기 혼합물에 성분 5)를 0.1 중량부로 첨가하여 조성물을 제조 하였고, 이렇게 제조된 상기 조성물 100 중량부 당 성분 7)을 1중량부로 혼합 하여 실시예 5의 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물을 얻었다. 그 결과 얻어진 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물은 점도 34,000 cP이었다.

비교예 1

성분 1)을 20 중량부, 성분 2)를 30중량부, 성분3)을 1중량부, 및 성분4)를 49 중량부로 혼합하였다. 상기 혼합물에 성분 5)를 0.1 중량부로 첨가하여 조성물을 제조 하였고, 이렇게 제조된 상기 조성물 100 중량부 당 성분 7)을 1중량부로 혼합 하여 비교예 1의 실리콘계 점착제 조성물을 얻었다. 그 결과 얻어진 실리콘계 점착제 조성물은 점도 6,500 cP이었다.

비교예 2

성분 1)을 50 중량부, 성분 2)를 20 중량부, 성분3)을 2 중량부, 성분4)를 26 중량부 및 성분 6)을 1 중량부로 혼합하였다. 상기 혼합물에 성분 5)를 0.1 중량부로 첨가하여 조성물을 제조 하였고, 이렇게 제조된 상기 조성물 100 중량부 당 성분 7)을 1중량부로 혼합 하여 비교예 2의 실리콘계 점착제 조성물을 얻었다. 그 결과 얻어진 실리콘계 점착제 조성물은 점도 14,000 cP이었다.

상기 얻어진 실시예 1 내지 실시예 5 및 비교예 1 내지 비교예 2의 실리콘계 점착제 조성물을 폴리에스테르 필름에 20 ㎛의 건조 두께가 되도록 도포한 후, 150 ℃ 오븐에서 1분간 가열 경화하여 성형하였다. 경화된 성형물에 대한 점도, 접착력, 초기 점착력, UV 조사 후 점착력에 대하여 시험하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.

본 개시에 나타낸 실리콘 점착제 조성물로부터 제조된 경화된 성형물의 점도, 접착력, 초기 점착력 측정은 다음과 같은 방법으로 수행하였다.

점도

브룩필드 회전 디스크 점도계를 사용하여 25℃ 50% 상대 습도에서 cP 단위로 측정하였다.

접착력

폴리에스터 필름에 20㎛의 건조 두께로 도포된 점착제 6 inch x 1 inch 스트립을 150℃에서 1분 동안 경화한 후, 이를 표면이 깨끗한 2 inch X 6 inch SUS304 판넬에 4.5lb의 고무 롤러로 두 번 왕복하여 부착 후 접착력을 측정 하였다. 인장 및 고속 박리 시험기를 사용하여, 상기 판넬에 부착된 테이프를 박리각 180˚에서 300mm/Min의 속도로 상기 판넬에서 테이프를 제거하는데 필요한 힘을 측정하였다. 기록한 값은 샘플당 일정 구간에서 잡아 당기는 과정 동안 읽은 값들의 평균 값이다. 측정 값은 필름 두께당 떼어내는데 필요한 힘으로서 gf/in 단위로 나타내었다.

초기 점착력

폴리에스터 필름에 20㎛의 건조 두께로 도포된 점착제 6 inch x 1 inch 스트립을 150℃에서 1분 동안 경화한 후, 경사 각도가 30˚인 비탈면에서 일정한 규격의 2번 ~ 32번의 쇠구슬을 굴려 일정 구간에 정지된 쇠구슬 번호를 측정하였다. 측정값의 단위는 없으며, Ball No. (쇠구슬 번호)로 나타내었다.

구분 (단위)	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	비교예 1	비교예 2
점도 (cP)	6,000	8,500	12,500	23,000	34,000	6,500	14,000
초기 점착력 (Ball No.)	14	17	20	3	5	20	16
1차 점착력 (gf/in)	480	660	780	590	600	670	724
2차 점착력*(gf/in)	5	7	12	9	8	650	700

* 2차 점착력은 UV 광 조사후의 점착력을 나타낸 것이다.

표 1에 나타난 실험 결과, 광개시제를 포함하지 않는 비교예 1과 포함하더라도 적정량 미만을 포함한 비교예 2의 경우 UV 조사 후에도 점착력이 조절되지 않음을 확인할 수 있었다.

따라서, 실리콘 점착제의 원료 구조를 최적화 하고, UV 개시제를 적절히 투여한 경우의 실시예 1 내지 5에서 볼 수 있듯이, 본 개시에 따라 UV 조사 후 점착력을 조절할 수 있는 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물이 개발되었음을 확인하였다.

Claims

이중경화형 실리콘계 점착제 조성물로서,
하기 화학식 1로 나타내는 폴리오가노 실록산 수지, 하기 화학식 2로 나타내는 폴리 실리콘 검 및 폴리 하이드로겐 실록산을 포함하는 실리콘계 화합물;
광개시제; 및
하이드로실릴화 금속 촉매
를 포함하고:
[화학식 1]
(R¹ ₃SiO_1/2)w(R² ₂SiO_2/2)x(R³SiO_3/2)_y(SiO_4/2)z
[화학식 2]

상기 화학식 1에서,
R¹, R², R³는 각각 독립적으로 규소 원자에 결합하는 수소기, 비닐기, 하이드록시기, 알릴기 또는 C_１ - C₆ 탄화 수소이되,
R¹ 내지 R³ 중 적어도 하나는 수소기이며,
w>0, x≥0 , y ≥0 , z >0 이고, 0 ≤ (x+y)/(w+x+y+x) ≤ 0.2 이하이고,
상기 화학식 2에서,
R₄, R₅, R₆은 각각 독립적으로 C₁-C₆ 알킬기 또는 C₁-C₆ 알케닐기이며,
R₄, R₅, R₆ 중 적어도 두개는 C₁-C₆알케닐기이고,
m은 100내지 10,000인 정수이고,
상기 폴리오가노 실록산 수지 20 내지 60 중량부;
상기 폴리 실리콘 검 10 내지 30 중량부;
상기 폴리 하이드로겐 실록산 1 내지 5 중량부;
상기 광개시제 3 내지 7 중량부; 및
상기 하이드로실릴화 금속 촉매 0.1 내지 1 중량부를 포함하는, 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물.
삭제
제1항에 있어서,
상기 폴리오가노 실록산 수지는 폴리오가노 실록산 수지 100 중량부에 대해 20 내지 50 중량부의 직쇄형 C₉ - C₂₃ 알켄을 포함하는, 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 폴리오가노 실록산 수지는 수평균분자량이 3,000 내지 8,000인, 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 폴리오가노 실록산 수지는 중량평균분자량이 10,000 내지 30,000인, 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 폴리 실리콘 검은 수평균분자량이 200,000 내지 1,500,000인, 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 폴리 실리콘 검은 양 말단 또는 측쇄가 비닐기 또는 핵시닐기인, 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 폴리 하이드로겐 실록산은 수평균분자량이 4,000 내지 8,000인, 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 폴리 하이드로겐 실록산은 한 단량체 내에서 규소 원자에 결합한 두 개 이상의 수소기를 포함하며,
상기 수소기를 제외한 규소 원자에 결합한 치환기는 불포화결합이 없는 지방족 C₁-C₁₀ 탄화수소인, 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 폴리 실리콘 검은 온도 25℃ 및 상대 습도 50% 하에서 점도가 1,000,000 cP 내지 200,000,000 cP인, 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 폴리 하이드로겐 실록산은 온도 25℃ 및 상대 습도 50% 하에서 점도가 0.1 cP 내지 1 cP 인, 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 폴리 하이드로겐 실록산의 규소 원자에 결합한 수소기와 지방족 C₁-C₁₀ 탄화수소의 몰 비율이 10:90 내지 50:50인, 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 광개시제는 벤조페논, 벤조페논 유도체, 디옥산톤, 및 디옥산톤 유도체로 이루어지 군 중에서 선택된 1 이상인, 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 하이드로실릴화 금속 촉매는 하이드로실릴화백금, 하이드로실리화로듐, 하이드로실릴화팔라듐, 하이드로실릴화루테늄 및 하이드로실릴화이리듐으로 이루어진 군 중에서 선택된 1 이상인, 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물.
제14항에 있어서,
상기 하이드로실릴화백금은 하기 화학식 3의 백금 착화합물이고:
[화학식 3]
[{(CH₂=CH)(CH₃)₂SiO_1/2}_p]_q
상기 화학식 3에서 p는 2며, q는 4 또는 6인, 이중경화형 실리콘계 점착제 조성물.
제1항 및 제3항 내지 제15항 중 어느 하나의 항의 조성물을 포함하는 이중경화형 실리콘계 점착제.