KR102228245B1 - 경화성 조성물 및 코팅된 기재 - Google Patents

경화성 조성물 및 코팅된 기재 Download PDF

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Abstract

경화성 조성물이 개시된다. 경화성 조성물은 (A) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 지방족 불포화 기들을 함유하는 유기폴리실록산; (B) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자들을 함유하는 유기하이드로겐실록산; (C) 하이드로실릴화 반응 촉매; (D) 하이드로실릴화 반응 억제제; 및 (E) 성분 (A)와 성분 (B)가 승온에서 적어도 성분 (C)의 존재 하에 반응하도록 50 내지 120℃의 승온에서 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제를 비활성화시킬 수 있으며 성분 (C)와는 상이한 촉매를 포함한다. 경화성 조성물을 사용하여 코팅된 기재를 제조하는 방법이 또한 개시된다.

Description

경화성 조성물 및 코팅된 기재
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2017년 2월 10일자로 출원된 유럽 특허 출원 제17305156.6호에 대한 우선권 및 이 출원의 모든 이점들을 주장하며, 이 출원의 내용은 본 명세서에서 참고로 포함된다.
기술분야
본 발명은 일반적으로 경화성 조성물에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 탁월한 저장 수명 및 안정성을 갖는 경화성 조성물, 및 그로 코팅된 기재(substrate)를 제조하는 방법에 관한 것이다.
경화성 조성물은 당업계에 알려져 있으며 다양한 최종 용도 응용에 이용된다. 일반적으로, 경화성 조성물은 경화 조건, 예를 들어 열 또는 승온의 존재 하에 반응하거나 중합되는 하나 이상의 성분을 포함한다. 실리콘 조성물이 경화성 조성물로서 제형화될 수 있다. 예를 들어, 백금 촉매의 존재 하에서 경화되는 실리콘 조성물이 공지되어 있다(그리고 부가-경화성 조성물 또는 하이드로실릴화-경화성 조성물로서 알려져 있다). 이들 실리콘 조성물의 경화는 전형적으로, 예를 들어 기재 상의 필름 또는 코팅의 형태일 수 있는 물품을 생성한다.
조기 반응을 방지하고 그러한 실리콘 조성물의 저장 수명을 개선하기 위하여, 주위 온도에서의 실리콘 조성물의 경화를 실질적으로 방지하는 반응 억제제가 일반적으로 사용된다. 전형적으로, 150℃를 초과하는 승온이 그러한 반응 억제제를 비활성화시키거나 분해하여 실리콘 조성물의 경화를 허용하고 촉매하는 데 이용되고/되거나 필요하다. 그러나, 다수의 최종 용도 응용은 이러한 승온이 바람직하지 않은 더 민감한 기재 및 구성요소를 수반한다. 예를 들어, 다양한 성능 플라스틱, 예컨대, 폴리프로필렌이 종종 필름 또는 코팅을 위한 기재로서 이용된다. 그러나, 이러한 성능 플라스틱은 융점 또는 연화점 온도가 실리콘 조성물을 경화시키는 데 필요한 승온보다 낮을 수 있는데, 이는 바람직하지 않으며 성능 플라스틱의 변형을 야기할 수 있다.
본 발명은 경화성 조성물을 제공한다. 본 경화성 조성물은 (A) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 지방족 불포화 기를 함유하는 유기폴리실록산; (B) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 함유하는 유기하이드로겐실록산; (C) 하이드로실릴화 반응 촉매; (D) 하이드로실릴화 반응 억제제; 및 (E) 성분 (A)와 성분 (B)가 승온에서 적어도 성분 (C)의 존재 하에 반응하도록 50 내지 120℃의 승온에서 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제를 비활성화시킬 수 있으며 성분 (C)와는 상이한 촉매를 포함한다.
본 발명은 경화성 조성물을 사용하여 코팅된 기재를 제조하는 방법을 또한 제공한다. 본 방법은 경화성 조성물을 기재 상에 배치하는 단계를 포함한다. 본 방법은 경화성 조성물을 50 내지 120℃의 승온에서 기재 상에서 경화시켜 코팅된 기재를 제공하는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명은 경화성 조성물을 제공한다. 본 경화성 조성물은 저장 수명 및 안정성을 비롯한 탁월한 물리적 특성을 갖는다. 더욱이, 본 경화성 조성물은 통상적인 경화성 조성물보다 더 낮은 온도에서 경화 가능하며, 따라서 본 경화성 조성물은 성능 플라스틱과 같은 다양한 기재를 포함하는 광범위한 최종 용도 응용 및 환경에서 이용될 수 있다. 그러나, 본 경화성 조성물은 임의의 특정 최종 용도 응용에 한정되지 않는다.
본 경화성 조성물은 (A) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 지방족 불포화 기를 함유하는 유기폴리실록산을 포함한다. (A) 유기폴리실록산은 제한되지 않으며, 분자당 2개 이상의 규소-결합된 지방족 불포화 기를 포함하는 임의의 유기폴리실록산일 수 있다. 예를 들어, (A) 유기폴리실록산은 선형, 분지형, 부분 분지형, 환형, 수지상(resinous)(즉, 3차원 네트워크를 가짐)일 수 있거나, 또는 상이한 구조들의 조합을 포함할 수 있다.
소정 실시 형태에서, (A) 유기폴리실록산은 하기 평균 화학식(average formula)을 갖는다:
RaSiO(4-a)/2
상기 식에서, 각각의 R은 독립적으로 선택되는 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기이되, 단, 각각의 분자 내에서, 2개 이상의 R은 에틸렌계 불포화체를 포함하고, a는 0 < a ≤ 3.2가 되도록 선택된다. (A) 유기폴리실록산에 대한 상기 평균 화학식은 대안적으로 (R3SiO1/2)w(R2SiO2/2)x(RSiO3/2)y(SiO4/2)z로 기재될 수 있으며, 여기서, R은 상기에서 정의되고, w, x, y, 및 z는 독립적으로 0 이상 내지 1 이하이되, 단, w+x+y+z=1이다. 당업자는 그러한 M, D, T, 및 Q 단위 및 이들의 몰 분율이 상기 평균 화학식의 하첨자 a에 어떻게 영향을 미치는지를 이해한다. 하첨자 y 및 하첨자 z로 표시된, T 단위 및 Q 단위는 전형적으로 실리콘 수지에 존재하는 반면, 하첨자 x로 표시된 D 단위는 전형적으로 실리콘 중합체에 존재한다(그리고 실리콘 수지에 또한 존재할 수 있다).
각각의 R은, 상기에 소개된 바와 같이, 독립적으로 선택되며, 선형, 분지형, 환형, 또는 이들의 조합일 수 있다. 환형 하이드로카르빌 기는 아릴 기뿐만 아니라 포화 또는 비-공액(non-conjugated) 환형 기를 포함한다. 아릴 기는 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭일 수 있다. 선형 및 분지형 하이드로카르빌 기는 독립적으로 포화 또는 불포화될 수 있다. 선형 및 환형 하이드로카르빌 기의 조합의 일례는 아르알킬 기이다.
치환된 하이드로카르빌 기는 하나 이상의 수소 원자가 다른 원자 또는 치환체(즉, 기), 예를 들어, 염소, 불소, 브롬 또는 요오드와 같은 할로겐 원자, 아크릴, 메타크릴, 알콕시 또는 카르복실 기와 같은 산소 원자 함유 기, 아미노, 아미도 또는 시아노 기와 같은 질소 원자 함유 기, 또는 메르캅토 기와 같은 황 원자 함유 기로 대체되어(즉, 치환되어) 있는 하이드로카르빌이다. 치환된 하이드로카르빌 기의 예에는 염소 또는 불소로 치환된 프로필 기, 예를 들어 3,3,3-트라이플루오로프로필, 클로로페닐, 베타-(퍼플루오로부틸)에틸 및 클로로사이클로헥실 기가 포함된다.
하이드로카르빌 기는 메틸, 에틸, 프로필, 아이소프로필, 부틸, 아이소부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 사이클로헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 또는 유사한 알킬 기; 비닐, 알릴, 프로페닐, 아이소프로페닐, 부테닐, 아이소부테닐, 펜테닐, 헵테닐, 헥세닐, 사이클로헥세닐, 또는 유사한 알케닐 기; 페닐, 톨릴, 자일릴, 나프틸, 또는 유사한 아릴 기; 벤질, 페네틸, 또는 유사한 아르알킬 기; 및 3-클로로프로필, 2-브로모에틸, 3,3,3-트라이플루오로프로필, 또는 유사하게 치환된(예를 들어, 할로겐화) 알킬 기로 예시될 수 있다.
(A) 유기폴리실록산의 각각 분자 내에서, 2개 이상의 R은 에틸렌계 불포화체를 포함한다. 에틸렌계 불포화체는 일반적으로 R의 말단에 있다. 전형적으로, 에틸렌계 불포화체를 포함하는 R은 독립적으로 알케닐 기 및 알키닐 기로부터 선택된다. "알케닐"은 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 비환형의 분지형 또는 비분지형 1가 탄화수소 기를 의미한다. 알케닐은 비닐, 알릴, 프로페닐, 및 헥세닐로 예시되지만 이에 한정되지 않는다. 알케닐 기는 2 내지 30개의 탄소 원자, 대안적으로 2 내지 24개의 탄소 원자, 대안적으로 2 내지 20개의 탄소 원자, 대안적으로 2 내지 12개의 탄소 원자, 대안적으로 2개 또는 10개의 탄소 원자, 대안적으로 2개 내지 6개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 이의 구체적인 예에는 비닐 기, 알릴 기 및 헥세닐 기가 포함된다. "알키닐"은 하나 이상의 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 비환형의 분지형 또는 비분지형 1가 탄화수소 기를 의미한다. 알키닐은 에티닐, 프로피닐 및 부티닐로 예시되지만 이에 한정되지 않는다. 알키닐 기는 2 내지 30개의 탄소 원자, 대안적으로 2 내지 24개의 탄소 원자, 대안적으로 2 내지 20개의 탄소 원자, 대안적으로 2 내지 12개의 탄소 원자, 대안적으로 2개 또는 10개의 탄소 원자, 대안적으로 2개 내지 6개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 구체적인 실시 형태에서, (A) 유기폴리실록산은 분자당 2개 이상의 규소-결합된 알케닐 기를 포함하지만, 규소-결합된 알키닐 기는 부재한다.
소정 실시 형태에서, (A) 유기폴리실록산은 실질적으로 선형이며, 대안적으로 선형이다. 이들 실시 형태에서, 실질적으로 선형인 유기폴리실록산은 하기 평균 화학식을 가질 수 있다:
Ra'SiO(4-a')/2
상기 식에서, 각각의 R 및 그의 조건은 상기에서 정의되고, a'는 1.9 ≤ a' ≤ 2.2가 되도록 선택된다.
이들 실시 형태에서, 25℃의 온도에서, 실질적으로 선형인 유기폴리실록산은 전형적으로 유동성 액체이거나 또는 미경화 고무의 형태이다. 일반적으로, 실질적으로 선형인 유기폴리실록산은 점도가 25℃에서 10 내지 30,000,000 mPa·s, 대안적으로 10 내지 10,000 mPa·s, 대안적으로 100 내지 1,000,000 mPa·s, 대안적으로 100 내지 100,000 mPa·s이다. 점도는, 당업계에서 이해되는 바와 같이, 브룩필드(Brookfield) LV DV-E 점도계를 통해 25℃에서 측정될 수 있다.
(A) 유기폴리실록산이 실질적으로 선형이거나 선형인 구체적인 실시 형태에서, (A) 유기폴리실록산은 하기 평균 화학식을 가질 수 있다:
(R3SiO1/2)m(R2SiO2/2)n(RSiO2/2)o
상기 식에서, 각각의 R은 독립적으로 선택되며 상기에서 정의되고, m≥2, n≥0, 및 o≥2이다. 구체적인 실시 형태에서, m은 2 내지 10, 대안적으로 2 내지 8, 대안적으로 2 내지 6이다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, n은 0 내지 1,000, 대안적으로 1 내지 500, 대안적으로 1 내지 200이다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, o는 2 내지 500, 대안적으로 2 내지 200, 대안적으로 2 내지 100이다.
(A) 유기폴리실록산이 실질적으로 선형이고, 대안적으로 선형인 경우, 2개 이상의 규소-결합된 지방족 불포화 기는 펜던트 위치, 말단 위치 또는 펜던트 위치와 말단 위치 둘 모두에 있을 수 있다. 펜던트 규소-결합된 지방족 불포화 기를 갖는 (A) 유기폴리실록산의 구체적인 예로서, (A) 유기폴리실록산은 하기 평균 화학식을 가질 수 있다:
(CH3)3SiO[(CH3)2SiO]n[(CH3)ViSiO]mSi(CH3)3
상기 식에서, n 및 m은 상기에서 정의되고, Vi는 비닐 기를 나타낸다. 이러한 평균 화학식과 관련하여, 당업자는, 분자당 2개 이상의 에틸렌계 불포화 기가 존재하기만 하면, 임의의 메틸 기가 비닐 또는 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기로 대체될 수 있고, 임의의 비닐 기가 임의의 에틸렌계 불포화 기로 대체될 수 있음을 알 것이다. 대안적으로, 말단 규소-결합된 지방족 불포화 기를 갖는 (A) 유기폴리실록산의 구체적인 예로서, (A) 유기폴리실록산은 하기 평균 화학식을 가질 수 있다:
Vi(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]nSi(CH3)2Vi
상기 식에서, n 및 Vi는 상기에서 정의된다. 규소-결합된 비닐 기로 말단화된 다이메틸 폴리실록산은 단독으로 이용되거나, 또는 바로 앞서 개시된 다이메틸, 메틸-비닐 폴리실록산과 조합하여 이용될 수 있다. 이러한 평균 화학식과 관련하여, 당업자는, 분자당 2개 이상의 지방족 불포화 기가 존재하기만 하면, 임의의 메틸 기가 비닐 또는 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기로 대체될 수 있고, 임의의 비닐 기가 임의의 에틸렌계 불포화 기로 대체될 수 있음을 알 것이다. 2개 이상의 규소-결합된 지방족 불포화 기는 펜던트 및 말단 둘 모두에 있을 수 있기 때문에, (A) 유기폴리실록산은 하기 평균 화학식을 가질 수 있다:
Vi(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]n[(CH3)ViSiO]mSiVi(CH3)2
상기 식에서, n, m 및 Vi는 상기에서 정의된다.
실질적으로 선형인 유기폴리실록산은 양측 분자 말단이 다이메틸비닐실록시 기로 캡핑된(capped) 다이메틸폴리실록산, 양측 분자 말단이 다이메틸비닐실록시 기로 캡핑된 메틸페닐폴리실록산, 양측 분자 말단이 다이메틸비닐실록시 기로 캡핑된, 메틸페닐실록산과 다이메틸실록산의 공중합체, 양측 분자 말단이 다이메틸비닐실록시 기로 캡핑된, 메틸비닐실록산과 메틸페닐실록산의 공중합체, 양측 분자 말단이 다이메틸비닐실록시 기로 캡핑된, 메틸비닐실록산과 다이페닐실록산의 공중합체, 양측 분자 말단이 다이메틸비닐실록시 기로 캡핑된, 메틸비닐실록산, 메틸페닐실록산, 및 다이메틸실록산의 공중합체, 양측 분자 말단이 트라이메틸실록시 기로 캡핑된, 메틸비닐실록산과 메틸페닐실록산의 공중합체, 양측 분자 말단이 트라이메틸실록시 기로 캡핑된, 메틸비닐실록산과 다이페닐실록산의 공중합체, 및 양측 분자 말단이 트라이메틸실록시 기로 캡핑된, 메틸비닐실록산, 메틸페닐실록산, 및 다이메틸실록산의 공중합체로 예시될 수 있다.
이들 또는 다른 실시 형태에서, (A) 유기폴리실록산은 수지상 유기폴리실록산일 수 있다. 이들 실시 형태에서, 수지상 유기폴리실록산은 하기 평균 화학식을 가질 수 있다:
Ra''SiO(4-a'')/2
상기 식에서, 각각의 R 및 그의 조건은 상기에서 정의되고, a''는 0.5 ≤ a'' ≤ 1.7이 되도록 선택된다.
수지상 유기폴리실록산은 분지형 또는 3차원 네트워크 분자 구조를 갖는다. 25℃에서, 수지상 유기폴리실록산은 액체 또는 고체 형태일 수 있다.
구체적인 실시 형태에서, 수지상 유기폴리실록산은 T 단위만을 포함하는 유기폴리실록산, T 단위를 다른 실록시 단위(예를 들어 M, D, 및/또는 Q 실록시 단위)와 조합하여 포함하는 유기폴리실록산, 또는 Q 단위를 다른 실록시 단위(즉, M, D, 및/또는 T 실록시 단위)와 조합하여 포함하는 유기폴리실록산으로 예시될 수 있다. 전형적으로, 수지상 유기폴리실록산은 T 단위 및/또는 Q 단위를 포함한다. 수지상 유기폴리실록산의 구체적인 예는 비닐-말단화된 실세스퀴옥산이다.
(A) 유기폴리실록산은 상이한 구조의 것들을 포함하는 상이한 유기폴리실록산들의 조합 또는 혼합물을 포함할 수 있다.
경화성 조성물은 (B) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 함유하는 유기하이드로겐실록산을 추가로 포함한다.
(B) 유기하이드로겐실록산은 분자당 평균 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자(SiH)를 함유하는 임의의 유기실록산, 예를 들어 유기폴리실록산일 수 있다. 규소-결합된 수소 원자는 (B) 유기하이드로겐실록산 내의 말단 위치, 펜던트 위치, 또는 말단 위치와 펜던트 위치 둘 모두에 있을 수 있다.
(B) 유기하이드로겐실록산이 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 포함하기만 하면, (B) 유기하이드로겐실록산은 M, D, T 및/또는 Q 실록시 단위의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 이들 실록시 단위는 다양한 방식으로 조합되어 환형, 선형, 분지형, 및/또는 수지상(3차원 네트워크) 구조를 형성할 수 있다. (B) 유기하이드로겐실록산은 M, D, T, 및/또는 Q 단위의 선택에 따라 단량체성, 중합체성, 올리고머성, 선형, 분지형, 환형 및/또는 수지상일 수 있다.
(B) 유기하이드로겐실록산은 분자당 평균 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 포함하기 때문에, 전술된 실록시 단위와 관련하여, (B) 유기하이드로겐폴리실록산은 규소-결합된 수소 원자를 포함하는 임의의 하기 실록시 단위를, 선택적으로, 임의의 규소-결합된 수소 원자를 포함하지 않는 실록시 단위와 조합하여 포함할 수 있다: (R2HSiO1/2), (RH2SiO1/2), (H3SiO1/2), (RHSiO2/2), (H2SiO2/2), 및/또는 (HSiO3/2).
구체적인 실시 형태에서, (B) 유기하이드로겐실록산은 하기 평균 화학식을 갖는다:
(R1 3SiO1/2)e(R2 2SiO2/2)f(R2HSiO2/2)g
여기서, 각각의 R1은 독립적으로 수소 또는 R2이고, 각각의 R2는 독립적으로 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기이고, e≥2, f≥0, 및 g≥2이다. 구체적인 실시 형태에서, e는 2 내지 10, 대안적으로 2 내지 8, 대안적으로 2 내지 6이다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, f는 0 내지 1,000, 대안적으로 1 내지 500, 대안적으로 1 내지 200이다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, g는 2 내지 500, 대안적으로 2 내지 200, 대안적으로 2 내지 100이다.
R2로 표시되는 하이드로카르빌 기(들)는 치환 또는 비치환될 수 있으며, 지방족, 방향족, 환형, 지환족 등일 수 있다. 더욱이, R2로 표시되는 하이드로카르빌 기(들)는 탄소 원자를 대체하는 하나 이상의 헤테로원자를 포함할 수 있으며, 예를 들어 N, S, 또는 O가 R2로 표시되는 하이드로카르빌 기(들)의 C를 대체할 수 있다. 하이드로카르빌 기와 관련하여 사용되는 바와 같이, 용어 "치환된"은, 달리 명시되지 않는 한, 하이드로카르빌 기 내의 하나 이상의 수소 원자가 다른 치환체로 대체되었음을 의미한다. 그러한 치환체의 예에는, 예를 들어, 할로겐 원자; 할로겐 원자 함유 기; 산소 원자; 산소 원자 함유 기; 질소 원자; 질소 원자 함유 기; 황 원자; 및 황 원자 함유 기가 포함된다.
비치환된 지방족 하이드로카르빌 기는 알킬 기, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 펜틸, 옥틸, 운데실 및 옥타데실 기, 및 사이클로알킬 기, 예를 들어 사이클로헥실 기로 예시되지만 이에 한정되지 않는다. 치환된 지방족 하이드로카빌 기는 할로겐화 알킬 기, 예를 들어 클로로메틸, 3-클로로프로필 및 3,3,3-트라이플루오로프로필 기로 예시되지만 이에 한정되지 않는다. 방향족 탄화수소 기는 페닐, 톨릴, 벤질, 스티릴, 및 2-페닐에틸 기로 예시되지만 이에 한정되지 않는다. 치환된 하이드로카르빌 기는 다른 원자 또는 치환체, 예를 들어, 염소, 불소, 브롬 또는 요오드와 같은 할로겐 원자, 아크릴, 메타크릴, 알콕시 또는 카르복실 기와 같은 산소 원자 함유 기, 아미노, 아미도 또는 시아노 기와 같은 질소 원자 함유 기, 또는 메르캅토 기와 같은 황 원자 함유 기로 대체된 하나 이상의 수소 원자를 갖는다. 치환된 탄화수소 기의 예에는 염소 또는 불소로 치환된 프로필 기, 예를 들어 3,3,3-트라이플루오로프로필, 클로로페닐, 베타-(퍼플루오로부틸)에틸 및 클로로사이클로헥실 기가 포함된다. 일부 실시 형태에서, R2 기 중 적어도 일부 또는 전부는 메틸 기이다.
소정 실시 형태에서, (B) 유기하이드로겐실록산은 하기 평균 화학식들 중 하나를 가질 수 있다:
(R1 3SiO1/2)e(R2 2SiO2/2)f(R2HSiO2/2)g(R2SiO3/2)h
(R1 3SiO1/2)e(R2 2SiO2/2)f(R2HSiO2/2)g(SiO4/2)i
(R1 3SiO1/2)e(R2 2SiO2/2)f(R2HSiO2/2)g(SiO4/2)i(R2SiO3/2)h
상기 식에서, 각각의 R1 및 R2는 독립적으로 선택되며 상기에서 정의되고, e, f, 및 g는 상기에서 정의되고, h≥0이고 i≥0이다. 상기 평균 화학식들의 각각에서, 하첨자들의 합은 1이다.
일 실시 형태에서, (B) 유기하이드로겐실록산은 선형이고 펜던트 규소-결합된 수소 원자를 포함한다. 일 실시 형태에서, (B) 유기하이드로겐실록산은 하기 평균 화학식을 갖는 다이메틸, 메틸-수소 폴리실록산일 수 있다:
(CH3)3SiO[(CH3)2SiO]f[(CH3)HSiO]gSi(CH3)3
상기 식에서, f 및 g는 상기에서 정의된다.
이들 또는 다른 실시 형태에서, (B) 유기하이드로겐실록산은 선형이고 말단 규소-결합된 수소 원자를 포함한다. 일 실시 형태에서, (B) 유기하이드로겐실록산은 하기 평균 화학식을 갖는 SiH 말단 다이메틸 폴리실록산일 수 있다:
H(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]fSi(CH3)2H
상기 식에서, f는 상기에 정의된 바와 같다. SiH 말단 다이메틸 폴리실록산은 단독으로 이용되거나, 또는 바로 앞서 개시된 다이메틸, 메틸-수소 폴리실록산과 조합하여 이용될 수 있다. 혼합물이 이용되는 경우, 혼합물 중 각각의 유기하이드로겐실록산의 상대적인 양은 다양할 수 있다.
여전히 대안적으로, (B) 유기하이드로겐실록산은 펜던트 및 말단 규소-결합 수소 원자 둘 모두를 포함할 수 있다.
소정 실시 형태에서, (B) 유기하이드로겐실록산은, 일반적으로 화학식 (R1 2SiO)y′(R2HSiO)z′으로 표시되는, 알킬수소 사이클로실록산 또는 알킬수소 다이알킬 사이클로실록산 공중합체를 포함할 수 있으며, 여기서, R1 및 R2는 상기에 정의된 바와 같고, y'는 0 내지 7의 정수이고, z′는 3 내지 10의 정수이다. 이러한 유형의 적합한 유기하이드로겐실록산의 구체적인 예에는 (OSiMeH)4, (OSiMeH)3(OSiMeC6H13), (OSiMeH)2(OSiMeC6H13)2, 및 (OSiMeH)(OSiMeC6H13)3,이 포함되며, 여기서, Me는 메틸(-CH3)을 나타낸다.
적합한 유기하이드로겐실록산의 다른 예는 한 분자 내에 2개 이상의 SiH 함유 사이클로실록산 고리를 갖는 것들이다. 그러한 유기하이드로겐실록산은, 2개 이상의 사이클로실록산 고리를 가지며 각각의 실록산 고리 상에 하나 이상의 규소-결합된 수소(SiH) 원자를 갖는 임의의 유기폴리실록산일 수 있다. 사이클로실록산 고리는 3개 이상의 실록시 단위(즉, 실록산 고리를 형성하기 위해 필요한 최소 단위)를 함유하며, 환형 구조를 형성하는 M, D, T, 및/또는 Q 실록시 단위의 임의의 조합일 수 있되, 단, 각각의 실록산 고리 상의 환형 실록시 단위들 중 적어도 하나는 하나의 SiH 단위를 함유하며, 이는 M 실록시 단위, D 실록시 단위, 및/또는 T 실록시 단위일 수 있다. 이들 실록시 단위는 다른 치환체가 메틸인 경우 각각 MH, DH, 및 TH 실록시 단위로 표시될 수 있다.
(B) 유기하이드로겐실록산은 둘 이상의 상이한 유기하이드로겐실록산 또는 조합을 함께 포함할 수 있다.
본 경화성 조성물은 경화성 조성물의 원하는 특성 또는 최종 용도 응용에 따라 변하는 양 또는 비로 (A) 유기폴리실록산 및 (B) 유기하이드로겐실록산을 포함할 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 본 경화성 조성물은 0.3 내지 5, 대안적으로 0.6 내지 3의, 성분 (A) 내의 에틸렌계 불포화 기에 대한 성분 (B) 내의 규소-결합된 수소 원자의 몰 비를 제공하는 양으로 성분 (A) 및 성분 (B)를 포함한다.
본 경화성 조성물은 (C) 하이드로실릴화 반응 촉매를 추가로 포함한다. (C) 하이드로실릴화 반응 촉매는 제한되지 않으며, 하이드로실릴화 반응을 촉매하기 위한 임의의 공지된 하이드로실릴화 반응 촉매일 수 있다. 상이한 하이드로실릴화 반응 촉매들의 조합이 이용될 수 있다.
소정 실시 형태에서, (C) 하이드로실릴화 반응 촉매는 VIII 족 내지 XI 족 전이 금속을 포함한다. VIII 족 내지 XI 족 전이 금속은 현대의 IUPAC 명명법을 참조한다. VIII 족 전이 금속은 철(Fe), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 및 하슘(Hs)이고; IX 족 전이 금속은 코발트(Co), 로듐(Rh), 및 이리듐(Ir)이고; X 족 전이 금속은 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 및 백금(Pt)이고; XI 족 전이 금속은 구리(Cu), 은(Ag), 및 금(Au)이다. 이들의 조합, 이들의 착물(예를 들어, 유기금속 착물), 및 다른 형태의 그러한 금속이 (C) 하이드로실릴화 반응 촉매로서 이용될 수 있다.
(C) 하이드로실릴화 반응 촉매에 적합한 촉매의 추가적인 예에는 레늄(Re), 몰리브덴(Mo), IV 족 전이 금속(즉, 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 및/또는 하프늄(Hf)), 란타넘족, 악티늄족, 및 I 족 및 II 족 금속 착물(예를 들어, 칼슘(Ca), 칼륨(K), 스트론튬(Sr) 등을 포함하는 것들)이 포함된다. 이들의 조합, 이들의 착물(예를 들어, 유기금속 착물), 및 다른 형태의 그러한 금속이 (C) 하이드로실릴화 반응 촉매로서 이용될 수 있다.
(C) 하이드로실릴화 반응 촉매는 임의의 적합한 형태일 수 있다. 예를 들어, (C) 하이드로실릴화 반응 촉매는 고체일 수 있으며, 이의 예에는 백금계 촉매, 팔라듐계 촉매, 및 유사한 귀금속계 촉매, 및 또한 니켈계 촉매가 포함된다. 이의 구체적인 예에는 니켈, 팔라듐, 백금, 로듐, 코발트, 및 유사한 원소, 또한 백금-팔라듐, 니켈-구리-크롬, 니켈-구리-아연, 니켈-텅스텐, 니켈-몰리브덴, 및 다수의 금속들의 조합을 포함하는 유사한 촉매가 포함된다. 고체 촉매의 추가적인 예에는 Cu-Cr, Cu-Zn, Cu-Si, Cu-Fe-AI, Cu-Zn-Ti, 유사한 구리-함유 촉매 등이 포함된다.
(C) 하이드로실릴화 반응 촉매는 고체 담체 내에 또는 고체 담체 상에 존재할 수 있다. 담체의 예에는 활성탄, 실리카, 실리카 알루미나, 알루미나, 제올라이트 및 다른 무기 분말/입자(예를 들어, 황산나트륨) 등이 포함된다. 또한 (C) 하이드로실릴화 반응 촉매는 (C) 하이드로실릴화 반응 촉매를 가용화하는 비히클, 예를 들어, 용매, 대안적으로 (C) 하이드로실릴화 반응 촉매를 단지 담지하며 가용화하지는 않는 비히클 중에 배치될 수 있다. 그러한 비히클은 당업계에 공지되어 있다.
구체적인 실시 형태에서, (C) 하이드로실릴화 반응 촉매는 백금을 포함한다. 이들 실시 형태에서, (C) 하이드로실릴화 반응 촉매는, 예를 들어, 백금흑, 화합물, 예를 들어 염화백금산, 염화백금산 육수화물, 염화백금산과 1가 알코올의 반응 생성물, 백금 비스(에틸아세토아세테이트), 백금 비스(아세틸아세토네이트), 염화백금, 및 그러한 화합물과 올레핀 또는 유기폴리실록산과의 착물뿐만 아니라, 매트릭스 또는 코어-쉘 유형 화합물 내에 마이크로캡슐화된 백금 화합물로 예시된다. 마이크로캡슐화된 하이드로실릴화 촉매 및 그의 제조 방법은 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된 미국 특허 제4,766,176호 및 제5,017,654호에 예시된 바와 같이 당업계에 또한 공지되어 있다.
(C) 하이드로실릴화 반응 촉매로서 사용하기에 적합한 유기폴리실록산과 백금의 착물에는 백금과의 1,3-다이에테닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산 착물이 포함된다. 이러한 착물은 수지 매트릭스 내에 마이크로캡슐화될 수 있다. 대안적으로, (C) 하이드로실릴화 반응 촉매는 백금과의 1,3-다이에테닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산 착물을 포함할 수 있다. (C) 하이드로실릴화 반응 촉매는 염화백금산을 지방족 불포화 유기규소 화합물, 예를 들어 다이비닐테트라메틸다이실록산, 또는 알켄-백금-실릴 착물과 반응시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 알켄-백금-실릴 착물은, 예를 들어 0.015 몰의 (COD)PtCl2를 0.045 몰의 COD 및 0.0612 몰의 HMeSiCl2와 혼합함으로써 제조될 수 있다.
성분 (C)에 적합한 하이드로실릴화 촉매의 추가적인 예는, 예를 들어, 미국 특허 제3,159,601호; 제3,220,972호; 제3,296,291호; 제3,419,593호; 제3,516,946호; 제3,814,730호; 제3,989,668호; 제4,784,879호; 제5,036,117호; 및 제5,175,325호에 기재되어 있으며; 이들의 개시 내용은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
(C) 하이드로실릴화 촉매는 또한, 또는 대안적으로 광활성화 가능한 하이드로실릴화 촉매일 수 있으며, 이는 조사(irradiation) 및/또는 열을 통해 경화를 개시할 수 있다. 광활성화 가능한 하이드로실릴화 촉매는, 특히 150 내지 800 나노미터(nm)의 파장을 갖는 방사선에 노출 시에, 하이드로실릴화 반응을 촉매할 수 있는 임의의 하이드로실릴화 촉매일 수 있다.
(C) 하이드로실릴화 반응 촉매에 적합한 광활성화 가능한 하이드로실릴화 촉매의 구체적인 예에는, 백금(II) β-다이케토네이트 착물, 예를 들어 백금(II) 비스(2,4-펜탄다이오에이트), 백금(II) 비스(2,4-헥산다이오에이트), 백금(II) 비스(2,4-헵탄다이오에이트), 백금(II) 비스(1-페닐-1,3-부탄다이오에이트, 백금(II) 비스(1,3-다이페닐-1,3-프로판다이오에이트), 백금(II) 비스(1,1,1,5,5,5-헥사플루오로-2,4-펜탄다이오에이트); (η-사이클로펜타다이에닐)트라이알킬백금 착물, 예를 들어 (Cp)트라이메틸백금, (Cp)에틸다이메틸백금, (Cp)트라이에틸백금, (클로로-Cp)트라이메틸백금, 및 (트라이메틸실릴-Cp)트라이메틸백금(여기서, Cp는 사이클로펜타다이에닐을 나타냄); 트라이아젠 옥사이드-전이 금속 착물, 예를 들어 Pt[C6H5NNNOCH3]4, Pt[p-CN-C6H4NNNOC6H11]4, Pt[p-H3COC6H4NNNOC6H11]4, Pt[p-CH3(CH2)x-C6H4NNNOCH3]4, 1,5-사이클로옥타다이엔.Pt[p-CN-C6H4NNNOC6H11]2, 1,5-사이클로옥타다이엔.Pt[p-CH3O-C6H4NNNOCH3]2, [(C6H5)3P]3Rh[p-CN-C6H4NNNOC6H11], 및 Pd[p-CH3(CH2)x-C6H4NNNOCH3]2 (여기서, x는 1, 3, 5, 11 또는 17임); (η-다이올레핀)(σ-아릴)백금 착물, 예를 들어 (η4-1,5-사이클로옥타다이에닐)다이페닐백금, η4-1,3,5,7-사이클로옥타테트라에닐)다이페닐백금, (η4-2,5-노르보라다이에닐)다이페닐백금, (η4-1,5-사이클로옥타다이에닐)비스-(4-다이메틸아미노페닐)백금, (η4-1,5-사이클로옥타다이에닐)비스-(4-아세틸페닐)백금, 및 (η4-1,5-사이클로옥타다이에닐)비스-(4-트라이플루오르메틸페닐)백금이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 전형적으로, 광활성화 가능한 하이드로실릴화 촉매는 Pt(II) β-다이케토네이트 착물이며, 더욱 전형적으로 촉매는 백금(II) 비스(2,4-펜탄다이오에이트)이다. 하이드로실릴화 촉매는 단일의 광활성화 가능한 하이드로실릴화 촉매일 수 있거나 둘 이상의 상이한 광활성화 가능한 하이드로실릴화 촉매를 포함하는 혼합물일 수 있다.
(C) 하이드로실릴화 반응 촉매는 촉매량, 즉 원하는 조건에서 경화성 조성물의 경화를 촉진하기에 충분한 양 또는 분량으로 경화성 조성물 중에 존재한다. (C) 하이드로실릴화 반응 촉매의 촉매량은 0.01 ppm 초과일 수 있으며, 1,000 ppm 초과(예를 들어, 최대 10,000 ppm 이상)일 수 있다. 소정 실시 형태에서, (C) 하이드로실릴화 반응 촉매의 전형적인 촉매량은 5,000 ppm 미만, 대안적으로 2,000 ppm 미만, 대안적으로 1,000 ppm 미만(그러나, 어떠한 경우에든 0 ppm 초과)이다. 구체적인 실시 형태에서, (C) 하이드로실릴화 반응 촉매의 촉매량은 경화성 조성물의 중량을 기준으로 백금족 금속 0.01 내지 1,000 ppm, 대안적으로 0.01 내지 100 ppm, 대안적으로 0.01 내지 50 ppm의 범위일 수 있다.
본 경화성 조성물은 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제를 추가로 포함한다. (D) 하이드로실릴화 반응 억제제는 주위 조건에서 경화성 조성물의 저장 수명 및 안정성을 개선하는 역할을 하며, 일반적으로 (C) 하이드로실릴화 반응 촉매의 존재 하에 (A) 유기폴리실록산과 (B) 유기하이드로겐실록산 사이의 조기 반응을 방지한다.
(D) 하이드로실릴화 반응 억제제는 알킨 알코올(또는 아세틸렌 알코올), 사이클로알케닐실록산, 케톤, 엔-인(ene-yne) 화합물, 트라이아졸, 포스핀, 메르캅탄, 하이드라진, 설폭사이드, 포스페이트, 니트릴, 하이드로퍼옥사이드, 아민, 에틸렌계 불포화 아이소시아네이트, 푸마레이트(예를 들어, 다이알킬 푸마레이트, 다이알케닐 푸마레이트, 다이알콕시알킬 푸마레이트), 말레에이트(예를 들어, 다이알릴 말레에이트), 알켄, 및 이들의 조합으로 예시될 수 있다.
적합한 사이클로알케닐실록산에는 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라헥세닐사이클로테트라실록산, 및 이들의 조합으로 예시되는 메틸비닐사이클로실록산이 포함되고; 적합한 엔-인 화합물에는 3-메틸-3-펜텐-1-인, 3,5-다이메틸-3-헥센-1-인이 포함되고; 적합한 트라이아졸에는 벤조트라이아졸; 포스핀; 메르캅탄; 하이드라진이 포함되고; 적합한 아민에는 테트라메틸 에틸렌다이아민이 포함된다. 아세틸렌 알코올 억제제의 예에는 1-부틴-3-올, 1-프로핀-3-올, 2-메틸-3-부틴-2-올, 3-메틸-1-부틴-3-올, 3-메틸-1-펜틴-3-올, 3-페닐-1-부틴-3-올, 4-에틸-1-옥틴-3-올, 3,5-다이메틸-1-헥신-3-올, 및 1-에티닐-1-사이클로헥산올이 포함된다. 대안적으로, 본 경화성 조성물 내의 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제는 실릴화 아세틸렌 억제제일 수 있다.
소정 실시 형태에서, (D) 하이드로실릴화 반응 억제제는 (i) 알켄 기; (ii) 알킨 기; (iii) 불포화 에스테르, 대안적으로 말레에이트 기; 또는 (iv) (i) 내지 (iii)의 임의의 조합을 포함한다.
구체적인 실시 형태에서, (D) 하이드로실릴화 반응 억제제는 알킨 기를 포함한다. (D) 하이드로실릴화 반응 억제제는 하나 이상의 알킨 기뿐만 아니라 다른 작용기를 포함할 수 있으며, 유기 화합물 및/또는 유기규소 화합물일 수 있다.
(D) 하이드로실릴화 반응 억제제로서 사용하기에 적합한 화합물의 한 가지 구체적인 예는 다이카르복시아세틸렌 에스테르이다. 다이카르복시아세틸렌 에스테르는 하기 구조를 갖는다:
Figure 112019087243424-pct00001
,
상기 식에서, 각각의 R3은, 예를 들어, 1 내지 22개, 대안적으로 1 내지 10개, 대안적으로 1 내지 6개, 대안적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는, 독립적으로 선택되는 알킬 기이다. R3으로 표시되는 알킬 기는 선택적으로 그리고 독립적으로 치환될 수 있다.
(D) 하이드로실릴화 반응 억제제로서 적합한 화합물의 다른 구체적인 예에는 알코올 또는 다이올이 포함된다. 그러한 화합물은 알킨 알코올로 광범위하게 지칭될 수 있으며, 적어도 하나의 알킨 기 및 적어도 하나의 알코올 기를 포함한다. 알킨 알코올은 1가 알코올, 다이올, 트라이올 등일 수 있다. 알킨 알코올은 대안적으로 아세틸렌 알코올로 지칭될 수 있다. 알킨 1가 알코올은 하기 구조를 가질 수 있다:
Figure 112019087243424-pct00002
,
상기 식에서, R4는 알키닐 기를 포함하고, R5는 알코올 기를 포함하고, 각각의 R6은 독립적으로 선택되는 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기이다. 적합한 하이드로카르빌 기는 상기에서 정의되며 분지형, 환형, 선형, 아릴 등일 수 있다. 그러한 알킨 1가 알코올의 예시적인 화학종에는
Figure 112019087243424-pct00003
및
Figure 112019087243424-pct00004
이 포함되며, 상기 식에서, Ph는 페닐 기를 나타낸다. 적합한 알킨 다이올의 구체적인 예에는 하기가 포함된다:
Figure 112019087243424-pct00005
및
Figure 112019087243424-pct00006
,
상기 식에서, 각각의 R6은 상기에서 정의되며 독립적으로 선택되고, 각각의 R7은 H 및 NO2로부터 독립적으로 선택된다. 당업자는 이들 구체적인 예가 단지 예시적이며, (D) 하이드로실릴화 반응 억제제로서 사용하기에 적합한 알킨 다이올의 범주를 제한하지 않음을 이해한다. 적합한 알킨 화합물의 추가의 예에는, 단지 예시의 목적을 위해, 하기 알킨이 포함된다:
Figure 112019087243424-pct00007
Figure 112019087243424-pct00008
Figure 112019087243424-pct00009
,
상기 식에서, 각각의 R6은 독립적으로 선택되며 상기에서 정의되고, 각각의 R8은 독립적으로 H 및 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기로부터 선택되고, 각각의 R9는 독립적으로 선택되는 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기이다. 치환 및 비치환된 하이드로카르빌 기의 구체적인 예는 상기에서 정의된다.
실릴화 아세틸렌 억제제는 (3-메틸-1-부틴-3-옥시)트라이메틸실란, ((1,1-다이메틸-2-프로피닐)옥시)트라이메틸실란, 비스(3-메틸-1-부틴-3-옥시)다이메틸실란, 비스(3-메틸-1-부틴-3-옥시)실란메틸비닐실란, 비스((1,1-다이메틸-2-프로피닐)옥시)다이메틸실란, 메틸(트리스(1,1-다이메틸-2-프로피닐옥시))실란, 메틸(트리스(3-메틸-1-부틴-3-옥시))실란, (3-메틸-1-부틴-3-옥시)다이메틸페닐실란, (3-메틸-1-부틴-3-옥시)다이메틸헥세닐실란, (3-메틸-1-부틴-3-옥시)트라이에틸실란, 비스(3-메틸-1-부틴-3-옥시)메틸트라이플루오로프로필실란, (3,5-다이메틸-1-헥신-3-옥시)트라이메틸실란, (3-페닐-1-부틴-3-옥시)다이페닐메틸실란, (3-페닐-1-부틴-3-옥시)다이메틸페닐실란, (3-페닐-1-부틴-3-옥시)다이메틸비닐실란, (3-페닐-1-부틴-3-옥시)다이메틸헥세닐실란, (사이클로헥실-1-에틴-1-옥시)다이메틸헥세닐실란, (사이클로헥실-1-에틴-1-옥시)다이메틸비닐실란, (사이클로헥실-1-에틴-1-옥시)다이페닐메틸실란, (사이클로헥실-1-에틴-1-옥시)트라이메틸실란, 및 이들의 조합으로 예시된다. 대안적으로, (D) 하이드로실릴화 반응 억제제는 메틸(트리스(1,1-다이메틸-2-프로피닐옥시))실란, ((1,1-다이메틸-2-프로피닐)옥시)트라이메틸실란, 또는 이들의 조합으로 예시된다. (D) 하이드로실릴화 반응 억제제에 적합한 화학종의 구체적인 예에는 트랜스-스틸벤, 시스-스틸벤, 다이페닐아세틸렌, 3,3-다이메틸-1-부틴, 바이사이클로[2.2.1]헵트-2-엔, 바이사이클로[2.2.1] 헵타-2,5-다이엔, 사이클로헥실아세틸렌, 1-에티닐사이클로헥센, 벤질 알코올, 아세틸아세톤, 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-다이올, 2-부틴-1-올, 4-펜틴-1-올, 2-부틴-1,4-다이올, 메틸 프로파르길 에테르, 3-부틴-1-올, 프로파르길 알코올, 3-부틴-2-올, 3-메틸-1-펜텐-4-인-3-올, 3,3-다이에톡시-1-프로핀, 2-메틸-3-부틴-2-올, 3,5-다이메틸-1-헥신-3-올, 1-에티닐사이클로펜탄올, 1-에티닐-1-사이클로헥산올, 1-페닐-2-프로핀-1-올, 2-페닐-3-부틴-2-올, 1,1-다이페닐-2-프로핀-1-올, 테트라에틸 에틸렌테트라카르복실레이트, 에틸 신나메이트, 에틸 소르베이트, 1,4-나프토퀴논, 말레산 무수물, 다이에틸 푸마레이트, 다이에틸 말레에이트, 다이알릴 푸마레이트, 다이알릴 말레에이트, 2-부틴-1,4-다이올 다이아세테이트, 메틸 프로피올레이트, 에틸 프로피올레이트, 에틸 페닐프로피올레이트, 다이메틸 아세틸렌다이카르복실레이트, 다이에틸 아세틸렌다이카르복실레이트, 다이-tert-부틸 아세틸렌다이카르복실레이트, 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐사이클로테트라실록산, 테트라시아노에틸렌, 1,3,5-트라이알릴-1,3,5-트라이아진-2,4,6(1H, 3H, 5H)-트라이온, 3-다이메틸아미노-1-프로핀, n-메틸프로파르길아민, 프로파르길아민, 및 1-에티닐사이클로헥실아민이 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
상이한 화합물들의 조합이 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제로서 함께 또는 조합하여 이용될 수 있다. (D) 하이드로실릴화 반응 억제제는 전형적으로 주위 조건에서 (A) 유기폴리실록산과 (B) 유기하이드로겐실록산의 반응을 방지하기에 충분한 양으로 경화성 조성물에 존재한다. (D) 하이드로실릴화 반응 억제제의 존재에도 불구하고 (A) 유기폴리실록산과 (B) 유기하이드로겐실록산 사이의 적어도 일부 반응이 일어날 수 있지만, 본 경화성 조성물은 경화 가능한 채로 유지된다. 본 경화성 조성물은 추가로 1성분(1k) 또는 2성분(2k) 시스템이어서, 경화성 조성물의 최종 용도 응용까지 성분 (A), 성분 (B) 및 성분 (C)가 서로 조합되지 않을 수 있다. 소정 실시 형태에서, 본 경화성 조성물은 경화성 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 15 중량%, 대안적으로 0.01 내지 10 중량%의 양으로 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제를 포함한다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 본 경화성 조성물은 20:1 이상, 대안적으로 25:1 이상, 대안적으로 30:1 이상의, (D) 하이드로실릴화 반응 억제제 대 (C) 하이드로실릴화 반응 촉매의 몰 비로 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제를 포함한다.
본 경화성 조성물은 (E) 성분 (A)와 성분 (B)가 승온에서 적어도 성분 (C)의 존재 하에 반응하도록 50 내지 120℃의 승온에서 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제를 비활성화시킬 수 있으며 성분 (C)와는 상이한 촉매를 추가로 포함한다.
(E) 촉매는 제한되지 않으며, 50 내지 120℃의 승온에서 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제를 비활성화시키기에 적합한 임의의 촉매일 수 있다. (E) 촉매는 일반적으로 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제의 선택에 따른다. 전형적으로 (E) 촉매는 성분 (A)와 성분 (B) 사이의 하이드로실릴화 반응을 촉매하지 않으면서 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제를 비활성화시키며 화학선택적이다. (D) 하이드로실릴화 반응 억제제를 비활성화시킴으로써, (E) 촉매는 분해되고/되거나 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제와 반응할 수 있다. (D) 하이드로실릴화 반응 억제제의 비활성화 시에, (A) 유기폴리실록산과 (B) 유기하이드로겐실록산은, 잔류 양의 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제 및/또는 (E) 촉매를 비롯하여, (E) 촉매에 의한 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제의 비활성화와 관련된 임의의 다른 화합물 또는 부산물과 함께, 적어도 (C) 하이드로실릴화 반응 촉매의 존재 하에서 반응할 수 있다. 더욱이, (E) 촉매는, 주위 조건 또는 실온에서 일반적으로 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제의 반응 또는 불활성화가 없도록, (D) 하이드로실릴화 반응 억제제를 승온에서 비활성화시킴으로써, 경화성 조성물의 저장 수명 및 안정성을 개선한다.
소정 실시 형태에서, (E) 촉매는 Rh, Pt, Fe, Co, Ni, Ti, Y, Pd, Au 및 Ru 중 적어도 하나를 포함하고, 대안적으로 Ru 및/또는 Rh를 포함하며, 대안적으로 Ru를 포함한다. 하기에 기재된 바와 같이, (E) 촉매의 다른 예에는 란타넘족, 예를 들어 루테튬(Lu)을 포함하는 것들, 악티늄족, 예를 들어 우라늄(U) 및/또는 토륨(Th)을 포함하는 것들, 및 루이스 산이 포함된다. (C) 하이드로실릴화 반응 촉매에 대한 상기 설명이 또한 (E) 촉매에 적용될 수 있지만, (C) 하이드로실릴화 반응 촉매 및 (E) 촉매는 서로 상이하며 상이한 촉매 활성을 갖도록 선택된다. 예를 들어, (C) 하이드로실릴화 반응 촉매는, 특별히 높은 온도가 아닌 한, 일반적으로 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제를 비활성화시키지 않는 반면, (E) 촉매는 비활성화시킨다.
(E) 촉매가 Ru를 포함하는 경우, Ru는 전형적으로 -2 내지 +6, 대안적으로 -2 내지 +2의 산화 상태를 갖는다. (E) 촉매는 상이한 산화 상태들을 갖는 Ru를 포함할 수 있고/있거나, 상이한 산화 상태들을 갖는 다른 원소들과 조합하여 Ru를 포함할 수 있다.
특정 실시 형태에서, (E) 촉매는 금속-리간드 착물, 예를 들어, Ru 금속-리간드 착물을 포함하며, 이는 일반적으로 유기금속 착물로 지칭될 수 있다. 금속-리간드 착물은 일반적으로 금속, 예를 들어 Rh, Pt, Fe, Co, Ni, Ti, Y, Pd, Au 및 Ru 중 적어도 하나, 금속 리간드(들), 및 선택적으로 금속 리간드의 이온성에 따른 반대 음이온을 포함한다. 당업자는, 그러한 금속-리간드 착물에 적합한 리간드 및 반대 음이온이 금속의 선택 및 그의 산화 상태에 기초하며, 리간드들 및/또는 반대 음이온들의 조합이 사용될 수 있음을 이해한다. 리간드는 중성일 수 있거나 이온성(예를 들어, 음이온성)일 수 있으며, 금속에 대해 하나 이상의 결합 부위를 가질 수 있다(즉, 한자리, 두자리, 또는 여러자리 리간드일 수 있다).
소정 실시 형태에서, 금속-리간드 착물은 대안적으로 일반 화학식 [YML1L2L3]+[X]-를 가지며, 여기서, Y는 화학식C5R10R11R12R13R14의 치환 또는 비치환된 사이클로펜타다이에닐 기이고, 여기서, R10 내지 R14의 각각은 독립적으로 H, 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기, 실릴 기, 실록시 기, 및 알콕시 기로부터 선택되고; M은 Rh, Pt, Fe, Co, Ni, Ti, Y, Pd, Au 및 Ru로부터 선택되는 금속이고; L1 내지 L3의 각각은 독립적으로 선택되는 리간드이고; X는 음이온이다.
여전히 대안적으로, 금속-리간드 착물은 일반 화학식 [YML1L2L3]+[X]-와 연합된 2개 이상의 모이어티(moiety)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 리간드는 그러한 금속-리간드 착물 내의 각각의 금속 원자와 착물화될 수 있고 브릿지를 형성할 수 있다. 그러한 금속 리간드 착물은 일반 화학식 [YML3L2L1L1L2L3MY]+로 표시될 수 있으며, 여기서, 2개의 L1 리간드가 브릿지를 형성하고/하거나, 2개의 L2 리간드가 브릿지를 형성하고/하거나, 2개의 L3 리간드가 브릿지를 형성한다. 브릿지는 유기 브릿지, 실록산 브릿지, 실록산-유기 브릿지 등일 수 있다. 그러한 브리지의 구체적인 예는 NC (CH2)d'SiR2O(SiR2O)f'SiR2(CH2)d'CN이며, 여기서, 각각의 N은 금속 원자와 착물화되고, 각각의 R은 독립적으로 선택되며 상기에서 정의되고, d'는 독립적으로 1 내지 20, 대안적으로 1 내지 10, 대안적으로 1 내지 5로부터 선택되고, e'는 0 초과 내지 1,000이다. 예를 들어, 그러한 실시 형태에서, 금속 리간드 착물은 일반 화학식 [YML3L2NC(CH2)d'SiR2O(SiR2O)f'SiR2(CH2)d'CNL2L3MY]2+[X]2-를 가질 수 있으며, 여기서 Y, M, L3, L2, d' R, f' 및 X는 상기에서 정의된다.
대안적으로 또는 추가적으로, 브릿지는 T 및/또는 Q 실록시 단위를 포함하는 분지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 금속-리간드 착물은, 여과 또는 다른 기술을 통해 경화성 조성물 또는 그의 경화물로부터 제거될 수 있는 고체 지지 촉매일 수 있다.
구체적인 실시 형태에서, 금속-리간드 착물의 일 예의 상기 일반 화학식에 대하여, L1 내지 L3의 각각은 독립적으로 선택되는 중성 리간드이다. 이의 예에는 화학식 Y1CN(여기서, Y1은 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기, 실릴 기, 실록시 기, 및 알콕시 기로부터 선택됨)의 것들; 피리딘; 암모니아; 화학식 P(R15)3 및/또는 P(OR15)3(여기서, R15는 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기임)의 것들; 및 일산화탄소가 포함된다. 소정 실시 형태에서, L1 내지 L3의 각각은 독립적으로 화학식 Y1CN의 것이며, 여기서 각각의 Y1은 독립적으로 C1-C22, 대안적으로 C1-C12 알킬 기이다.
소정 실시 형태에서, L1 내지 L3 중 하나 이상은 독립적으로 선택되는 음이온성 리간드, 예를 들어 할로겐(예를 들어, 요오도, 브로마이드, 클로라이드, 플루오라이드), 설파이드, 티오시아네이트, 니트레이트, 아자이드, 하이드록사이드, 옥살레이트, 니트릴, 아이소티오시아네이트, 니트릴, 및 시아네이드일 수 있다. 당업계에서 이해되는 바와 같이, 금속-리간드 착물이 하나 이상의 음이온성 리간드를 포함하는 경우, 금속-리간드 착물은 상기 일반 화학식에서 X로 표시되는 반대 음이온을 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 금속-리간드 착물은 단지 화학식 YML1L2L3을 가질 수 있다.
X는 한정되지 않으며 임의의 음이온일 수 있다. 적합한 음이온에는 할라이드, 설포네이트(예를 들어, 토실레이트), 보레이트, 포스페이트, 안티모네이트 등이 포함된다. 소정 실시 형태에서, X는 할라이드, 트라이플루오로메틸설포네이트(OTf-), 테트라플루오로보레이트(BF4 -), 헥사플루오로포스페이트(PF6 -), 테트라키스[3,5-비스(트라이플루오로메틸)페닐]보레이트([{3,5-(CF3)2C6H3}4B]-), 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트((F5C6)4B-) 및 헥사플루오로안티모네이트(SbF6 -)로부터 선택된다.
그러한 촉매의 구체적인 예에는 [Cp*Ru(MeCN)3]PF6, [CpRu(MeCN)3]PF6, [Cp*Ru(MeCN)3]OTf, [Cp*Ru(MeCN)3]BF4, [Cp*Ru(MeCN)3]SbF6, [Cp*Ru(MeCN)2(C11H23CN)]OTf, [Cp*Ru(MeCN)(C11H23CN)2]OTf, 및 [Cp*Ru(C11H23CN)3]OTf가 포함되며, 여기서, Cp는 사이클로펜타다이에닐 기를 나타내고, Cp*는 펜타메틸사이클로펜타다이에닐 기를 나타낸다.
성분 (E)로서 적합한 촉매의 다른 예에는 [Cp*RuCl2], [Cp*RuCl]4, [Cp*Ru(MeCN)2Cl], Cp*Ru(COD)Cl, [Cp*Ru(COD)(MeCN)]PF6, 및 Cp*Ru(PPh3)2Cl가 포함되며, 여기서, Cp 및 Cp*는 상기에서 정의되고, Me는 메틸을 나타내고, Ph는 페닐을 나타내고, COD는 사이클로옥타다이엔을 나타낸다.
상기에 기재된 금속 착물에 더하여 또는 대안적으로, (E) 촉매는 대안적으로 루이스 산일 수 있다. 적합한 루이스 산의 예에는 금속 염(예를 들어, 구리 염, 아연 염, 스칸듐 염, 알루미늄 염 등), 붕소 및/또는 알루미늄을 포함하는 화합물(예를 들어, 트라이에틸 보란, 트리스(펜타플루오로페닐)보란), 아조아이소부티로니트릴, 1,1'-아조비스(사이클로-헥산카르보니트릴), 및 이들의 조합이 포함된다. 전형적으로, 루이스 산은, 전형적으로 루이스 산에 의한 공액 하이드로실릴화를 통해 불활성화되는, 말레에이트 기를 포함하는 그러한 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제를 위한 (E) 촉매로서 이용된다. 그러나, 루이스 산은 다른 작용기, 예를 들어 알킨 기를 포함하는 그러한 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제를 위한 (E) 촉매로서 이용될 수 있다.
상이한 화합물들의 조합이 (E) 촉매로서 함께 이용될 수 있다. 전형적으로 (E) 촉매는 승온에서 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제를 비활성화시키기에 유효한 양으로 경화성 조성물 중에 존재한다. 승온은 50 내지 120℃, 대안적으로 50 내지 110℃, 대안적으로 50 내지 100℃, 대안적으로 50 내지 90℃, 대안적으로 55 내지 85℃, 대안적으로 60 내지 80℃, 대안적으로 65 내지 75℃, 대안적으로 67.5 내지 72.5℃이다. (E) 촉매의 유효량은 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제, (E) 촉매, 원하는 승온, 및 일상적인 실험을 통해 용이하게 결정될 수 있는 다른 파라미터의 선택에 따른다. 소정 실시 형태에서, 본 경화성 조성물 내의 (E) 촉매의 유효량은 0.01 ppm 초과일 수 있으며, 1,000 ppm 초과(예를 들어, 최대 10,000 ppm 이상)일 수 있다. 소정 실시 형태에서, (E) 촉매의 전형적인 촉매량은 5,000 ppm 미만, 대안적으로 2,000 ppm 미만, 대안적으로 1,000 ppm 미만(그러나, 어떠한 경우에든 0 ppm 초과)이다. 구체적인 실시 형태에서, (E) 촉매의 촉매량은 경화성 조성물의 중량을 기준으로 0.01 내지 1,000 ppm, 대안적으로 0.01 내지 500 ppm, 대안적으로 0.01 내지 250 ppm의 범위일 수 있다. (E) 촉매가 금속-리간드 착물을 포함하는 경우, 이들 범위는 전형적으로 오직 금속 리간드 착물의 금속 함량을 지칭한다.
본 경화성 조성물은 접착 촉진제, 담체 비히클, 염료, 안료, 산화방지제, 열안정제, 난연제, 유동 제어 첨가제, 살생물제, 충전제(증량 충전제 및 보강 충전제를 포함함), 계면활성제, 요변제(thixotroping agent), 물, 담체 비히클 또는 용매, pH 완충제 등을 추가로 포함할 수 있다. 본 경화성 조성물은 임의의 형태일 수 있으며, 추가의 조성물 내에, 예를 들어 조성물의 성분으로서 혼입될 수 있다. 예를 들어, 경화성 조성물은 에멀젼의 형태일 수 있거나 에멀젼 내에 혼입될 수 있다. 에멀젼은 수중유 에멀젼, 유중수 에멀젼, 유중실리콘 에멀젼 등일 수 있다. 경화성 조성물 그 자체는 그러한 에멀젼의 연속상 또는 불연속상일 수 있다.
적합한 담체 비히클은 선형 및 환형 둘 모두의 실리콘, 유기 오일, 유기 용매 및 이들의 혼합물을 포함한다. 용매의 구체적인 예는 미국 특허 제6,200,581호에서 찾을 수 있으며, 이 특허는 이 목적을 위하여 본 명세서에 참고로 포함된다.
전형적으로, 담체 비히클은, 존재하는 경우, 유기 액체이다. 유기 액체는 오일 또는 용매로서 고려되는 것들을 포함한다. 유기 액체는 방향족 탄화수소, 지방족 탄화수소, 3개 초과의 탄소 원자를 갖는 알코올, 알데하이드, 케톤, 아민, 에스테르, 에테르, 글리콜, 글리콜 에테르, 알킬 할라이드 및 방향족 할라이드로 예시되지만 이에 한정되지 않는다. 탄화수소에는 아이소도데칸, 아이소헥사데칸, 아이소파르(Isopar) L (C11-C13), 아이소파르 H (C11-C12), 수소화 폴리데센이 포함된다. 에테르 및 에스테르에는 아이소데실 네오펜타노에이트, 네오펜틸글리콜 헵타노에이트, 글리콜 다이스테아레이트, 다이카프릴릴 카르보네이트, 다이에틸헥실 카르보네이트, 프로필렌 글리콜 n 부틸 에테르, 에틸-3 에톡시프로피오네이트, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 트라이데실 네오펜타노에이트, 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트 (PGMEA), 프로필렌 글리콜 메틸에테르 (PGME), 옥틸도데실 네오펜타노에이트, 다이아이소부틸 아디페이트, 다이아이소프로필 아디페이트, 프로필렌 글리콜 다이카프릴레이트/다이카프레이트, 옥틸 에테르, 및 옥틸 팔미테이트가 포함된다. 독립형 화합물로서 또는 담체 유체에 대한 성분으로서 적합한 추가적인 유기 담체 유체는 지방, 오일, 지방산, 및 지방 알코올을 포함한다. 담체 비히클은 또한, 25℃에서의 점도가 1 내지 1,000 ㎟/sec의 범위인 저점도 유기폴리실록산 또는 휘발성 메틸 실록산 또는 휘발성 에틸 실록산 또는 휘발성 메틸 에틸 실록산, 예를 들어 헥사메틸사이클로트라이실록산, 옥타메틸사이클로테트라실록산, 데카메틸사이클로펜타실록산, 도데카메틸사이클로헥사실록산, 옥타메틸트라이실록산, 데카메틸테트라실록산, 도데카메틸펜타실록산, 테트라데카메틸헥사실록산, 헥사데카메틸헵타실록산, 헵타메틸-3-{(트라이메틸실릴)옥시)}트라이실록산, 헥사메틸-3,3,비스{(트라이메틸실릴)옥시}트라이실록산, 펜타메틸{(트라이메틸실릴)옥시}사이클로트라이실록산뿐만 아니라, 폴리다이메틸실록산, 폴리에틸실록산, 폴리메틸에틸실록산, 폴리메틸페닐실록산, 폴리다이페닐실록산, 카프릴릴 메티콘, 및 이들의 임의의 혼합물일 수 있다.
본 경화성 조성물은 성분 (A) 내지 성분 (E)를 임의의 선택적인 성분과 함께 임의의 첨가 순서로, 선택적으로 마스터 배치를 사용하여, 그리고 선택적으로 전단 하에서 조합함으로써 제조될 수 있다.
본 발명은 경화성 조성물을 사용하여 코팅된 기재를 제조하는 방법을 또한 제공한다. 본 방법은 경화성 조성물을 기재 상에 배치하는 단계를 포함한다. 본 방법은 경화성 조성물을 50 내지 120℃의 승온에서 기재 상에서 경화시켜 코팅된 기재를 제공하는 단계를 추가로 포함한다.
경화성 조성물은 임의의 적합한 방식으로 기재 상에 배치 또는 분배될 수 있다. 전형적으로, 본 경화성 조성물은 습윤 코팅 기술을 통해 습윤 형태로 도포된다. 소정 실시 형태에서, 경화성 조성물은 i) 스핀 코팅; ii) 브러시 코팅; iii) 드롭(drop) 코팅; iv) 분무 코팅; v) 딥(dip) 코팅; vi) 롤 코팅; vii) 유동 코팅; viii) 슬롯 코팅; ix) 그라비어 코팅; 또는 x) i) 내지 ix) 중 임의의 것의 조합에 의해 도포된다. 전형적으로, 경화성 조성물을 기재 상에 배치하는 단계는 기재 상에 습윤 침착물을 생성하며, 이는 후속적으로 경화되어 코팅된 기재를 제공하고, 이는 기재 상의 경화성 조성물로부터 형성된 경화된 필름을 포함한다.
기재는 한정되지 않으며 임의의 기재일 수 있다. 경화된 필름은 기재로부터 분리 가능할 수 있거나, 또는 기재의 선택에 따라 기재에 물리적으로 그리고/또는 화학적으로 결합될 수 있다. 기재는 침착물을 경화시키기 위한 일체형 핫 플레이트(integrated hot plate) 또는 일체형 또는 독립형 노(furnace)를 가질 수 있다. 기재는 선택적으로 연속적이거나 비연속적인 형상, 크기, 치수, 표면 조도, 및 다른 특징을 가질 수 있다. 소정 실시 형태에서, 기재는 승온에서 연화점 온도를 갖는다. 그러나, 경화성 조성물 및 방법은 그렇게 제한되지 않는다.
소정 실시 형태에서, 기재는 열경화성 및/또는 열가소성일 수 있는 플라스틱을 포함한다. 그러나, 기재는 대안적으로 유리, 금속, 종이, 목재, 카드보드(cardboard), 판지(paperboard), 실리콘, 또는 다른 재료, 또는 이들의 조합일 수 있다.
적합한 기재의 구체적인 예에는 폴리아미드(PA); 폴리에스테르, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 액정 폴리에스테르 등; 폴리올레핀, 예를 들어 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리부틸렌 등; 스티렌 수지; 폴리옥시메틸렌(POM); 폴리카르보네이트(PC); 폴리메틸렌메타크릴레이트(PMMA); 폴리비닐 클로라이드(PVC); 폴리페닐렌 설파이드(PPS); 폴리페닐렌 에테르(PPE); 폴리이미드(PI); 폴리아미드이미드(PAI); 폴리에테르이미드(PEI); 폴리설폰(PSU); 폴리에테르설폰; 폴리케톤(PK); 폴리에테르케톤(PEK); 폴리비닐 알코올(PVA); 폴리에테르에테르케톤(PEEK); 폴리에테르케톤케톤(PEKK); 폴리아릴레이트(PAR); 폴리에테르니트릴(PEN); 페놀 수지 페녹시 수지; 셀룰로오스, 예를 들어 트라이아세틸셀룰로오스, 다이아세틸셀룰로오스, 셀로판 등; 플루오르화 수지, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌; 열가소성 탄성중합체, 예를 들어 폴리스티렌 유형, 폴리올레핀 유형, 폴리우레탄 유형, 폴리에스테르 유형, 폴리아미드 유형, 폴리부타다이엔 유형, 폴리아이소프렌 유형, 플루오로 유형 등; 및 이들의 공중합체, 변형, 및 조합이 포함된다.
경화성 조성물 또는 습윤 침착물은 전형적으로 승온에서 소정 기간 동안 경화된다. 기간은 전형적으로 경화성 조성물의 경화, 즉, 가교결합을 달성하기에 충분하다. 소정 실시 형태에서, 기간은 0 초과 내지 8시간, 대안적으로 0 초과 내지 2시간, 대안적으로 0 초과 내지 1시간, 대안적으로 0 초과 내지 30분, 대안적으로 0 초과 내지 15분, 대안적으로 0 초과 내지 10분, 대안적으로 0 초과 내지 5분, 대안적으로 0 초과 내지 2분이다. 기간은 이용되는 승온, 원하는 필름 두께, 경화성 조성물 내의 임의의 물 또는 담체 비히클의 존재 또는 부재 등에 따른다.
경화성 조성물을 경화시키는 단계는 전형적으로 체류 시간이 1 내지 50초; 대안적으로 2 내지 10초이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 체류 시간은 경화성 조성물 또는 습윤 침착물이 승온에 노출되는 동안의 시간을 지칭한다. 전형적으로 경화를 개시하는 승온에 경화성 조성물, 습윤 침착물, 또는 그의 부분적으로 경화된 반응 중간체가 더 이상 노출되지 않게 된 후에도 경화가 진행될 수 있기 때문에, 체류 시간은 경화 시간과는 구별된다. 소정 실시 형태에서, 코팅된 물품은 오븐 내의 컨베이어 벨트 상에서 제조되고, 체류 시간은 오븐의 길이(예를 들어, 미터 단위)를 컨베이어 벨트의 라인 속도(예를 들어, 미터/초 단위)로 나눔으로써 계산될 수 있다.
기간은 경화 반복, 예를 들어 제1 경화 및 후경화로 나누어질 수 있으며, 제1 경화는 예를 들어 1시간이고 후경화는 예를 들어 3시간이다. 승온은 그러한 반복에서 실온을 초과하는 임의의 온도로부터 독립적으로 선택될 수 있으며, 각각의 반복에서 동일할 수 있다.
필름 및 코팅된 기재의 두께 및 다른 치수에 따라, 코팅된 기재는 반복 공정을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 침착물을 형성하고 제1 기간 동안 제1 승온에 노출시켜 부분 경화된 침착물을 제공할 수 있다. 이어서, 부분적으로 경화된 침착물 상에 제2 침착물을 배치하고 제2 기간 동안 제2 승온에 노출시켜 제2 부분 경화된 침착물을 제공할 수 있다. 부분 경화된 침착물은 또한 제2 기간 동안 제2 승온에 노출되는 동안 추가로 경화될 것이다. 제2 부분 경화된 침착물 상에 제3 침착물을 배치하고 제3 기간 동안 제3 승온에 노출시켜 제3 부분 경화된 침착물을 제공할 수 있다. 제2 부분 경화된 침착물은 또한 제2 기간 동안 제2 승온에 노출되는 동안 추가로 경화될 것이다. 이러한 공정을, 예를 들어, 1 내지 50회 반복하여, 코팅된 물품을 원하는 대로 만들 수 있다. 부분 경화된 층의 복합재는 전형적으로, 예를 들어, 상기 승온 및 기간으로 최종 후경화를 거친다. 각각의 승온 및 기간은 독립적으로 선택될 수 있으며, 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 물품이 반복 공정을 통해 형성되는 경우, 각각의 침착물은 또한 독립적으로 선택될 수 있으며, 조성물 중의 선택된 성분 및/또는 그의 양의 관점에서 상이할 수 있다. 여전히 대안적으로, 각각의 반복 층은 그러한 반복 공정에서 단지 부분적으로 경화되기보다는 완전히 경화될 수 있다.
소정 실시 형태에서, 침착물은 습윤 필름을 포함한다. 이들 실시 형태에서, 반복 공정은 부분 경화된 층의 경화 상태에 따라 웨트-온-웨트(wet-on-wet)될 수 있다. 대안적으로, 반복 공정은 웨트-온-드라이(wet-on-dry)일 수 있다.
기재 상에 경화성 조성물로부터 형성된 필름을 포함하는 코팅된 기재는 필름 및 기재의 상대적인 두께를 포함하는 다양한 치수를 가질 수 있다. 필름은 그의 최종 용도 응용에 따라 달라질 수 있는 두께를 갖는다. 전형적으로, 필름은 두께가 0 초과 내지 4,000 마이크로미터(μm), 대안적으로 0 초과 내지 3,000 마이크로미터(μm), 대안적으로 0 초과 내지 2,000 마이크로미터(μm), 대안적으로 0 초과 내지 1,000 마이크로미터(μm), 대안적으로 0 초과 내지 500 마이크로미터(μm), 대안적으로 0 초과 내지 250 마이크로미터(μm)이다. 그러나, 다른 두께, 예를 들어 0.1 내지 200 μm가 고려된다. 예를 들어, 필름의 두께는 0.2 내지 175 μm; 대안적으로, 0.5 내지 150 μm; 대안적으로, 0.75 내지 100 μm; 대안적으로, 1 내지 75 μm; 대안적으로, 2 내지 60 μm; 대안적으로, 3 내지 50 μm; 대안적으로, 4 내지 40 μm; 대안적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 75, 80, 90, 100, 150, 175, 및 200 μm 중 어느 하나일 수 있다. 기재가 플라스틱인 구체적인 실시 형태에서, 필름은 두께가 0 초과 내지 200 μm, 대안적으로 0 초과 내지 150 μm, 대안적으로 0 초과 내지 100 μm이다. 기재가 종이인 구체적인 실시 형태에서, 그리고 경화성 조성물이 에멀젼으로서 형성되는 경우에, 필름은 두께가 0 초과 내지 20 μm, 대안적으로 0 초과 내지 15 μm, 대안적으로 0 초과 내지 10 μm, 대안적으로 0.2 내지 5.0 μm이다.
원한다면, 필름은 그의 최종 용도 응용에 따라 추가의 처리를 거칠 수 있다. 예를 들어, 필름은 산화물 침착(예를 들어, SiO2 침착), 레지스트 침착 및 패턴화, 에칭, 화학적 또는 플라즈마 스트리핑, 금속화, 또는 금속 침착을 거칠 수 있다. 그러한 추가 처리 기술은 일반적으로 알려져 있다. 그러한 침착은 화학 증착(저압 화학 증착, 플라즈마 강화 화학 증착, 및 플라즈마 보조 화학 증착을 포함함), 물리 증착, 또는 다른 진공 증착 기술일 수 있다. 많은 그러한 추가 처리 기술은 승온, 특히 진공 침착을 수반하는데, 이 경우 본 필름은 그의 우수한 열 안정성을 고려하여 매우 적합하다. 그러나, 필름의 최종 용도에 따라, 필름은 그러한 추가의 처리와 함께 이용될 수 있다.
코팅된 기재는 다양한 최종 용도 응용에 이용될 수 있다. 예를 들어, 코팅된 기재는 코팅 응용, 패키징 응용, 접착제 응용, 섬유 응용, 천(fabric) 또는 텍스타일(textile) 응용, 건설 응용, 운송 응용, 전자기기 응용, 전기 응용, 포토닉스(photonics) 응용 등에 이용될 수 있다. 그러나, 본 경화성 조성물은, 예를 들어, 실리콘 고무와 같은 물품의 제조에서, 코팅된 기재를 제조하는 것 이외의 최종 용도 응용에 이용될 수 있다.
코팅된 기재는, 예를 들어 아크릴 수지-유형 감압 접착제, 고무-유형 감압 접착제, 및 실리콘-유형 감압 접착제를 포함하는 임의의 감압 접착제뿐만 아니라 아크릴 수지-유형 접착제, 합성 고무-유형 접착제, 실리콘-유형 접착제, 에폭시 수지-유형 접착제, 및 폴리우레탄-유형 접착제를 포함하는, 테이프 또는 접착제를 위한 이형 라이너로서 이용될 수 있다. 기재의 각각의 주 표면(major surface)은 접착제 또는 양면 테이프를 위해 상부에 배치된 필름을 가질 수 있다.
실시 형태 1은,
(A) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 지방족 불포화 기들을 함유하는 유기폴리실록산;
(B) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자들을 함유하는 유기하이드로겐실록산;
(C) 하이드로실릴화 반응 촉매;
(D) 하이드로실릴화 반응 억제제; 및
(E) 성분 (A)와 성분 (B)가 승온에서 적어도 성분 (C)의 존재 하에 반응하도록 50 내지 120℃의 승온에서 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제를 비활성화시킬 수 있으며 성분 (C)와는 상이한 촉매
를 포함하는, 경화성 조성물에 관한 것이다.
실시 형태 2는, 성분 (D)는 (i) 알켄 기; (ii) 알킨 기; (iii) 불포화 에스테르; 또는 (iv) (i) 내지 (iii)의 임의의 조합을 포함하는, 실시 형태 1의 경화성 조성물에 관한 것이다.
실시 형태 3은, 성분 (D)는 알킨 기를 포함하며, 성분 (D)는 알킨 알코올이고; 대안적으로 성분 (D)는 1-에티닐-1-사이클로헥산올인, 실시 형태 1 또는 실시 형태 2의 경화성 조성물에 관한 것이다.
실시 형태 4는, (i) 성분 (C)는 VIII 족 내지 XI 족 전이 금속을 포함하거나; (ii) 성분 (E)는 Rh, Pt, Fe, Co, Ni, Ti, Y, Pd, Au 및 Ru 중 적어도 하나를 포함하며, 대안적으로 Ru를 포함하거나; 또는 (iii) (i) 및 (ii) 둘 모두인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 3 중 어느 하나의 경화성 조성물에 관한 것이다.
실시 형태 5는, 성분 (E)는 (i) 금속-리간드 착물; (ii) 루이스 산 염; (iii) -2 내지 +6, 대안적으로 -2 내지 +2의 산화 상태를 갖는 Ru; 또는 (iv) (i) 내지 (iii)의 임의의 조합을 포함하는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 3 중 어느 하나의 경화성 조성물에 관한 것이다.
실시 형태 6은, 성분 (E)는 금속-리간드 착물을 포함하고, 금속-리간드 착물은 하기 일반 화학식 (i) 또는 일반 화학식 (ii)를 갖는, 실시 형태 5의 경화성 조성물에 관한 것이다:
[화학식 (i)]
[YML1L2L3]+[X]-
[화학식 (ii)]
[YML3L2L1L1L2L3MY]2+[X]2-
(상기 식에서, Y는 화학식 C5R10R11R13R13R14의 치환 또는 비치환된 사이클로펜타다이에닐 기이며, 여기서, R10 내지 R14의 각각은 독립적으로 H, 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기, 실릴 기, 실록시 기, 및 알콕시 기로부터 선택되고; M은 Rh, Pt, Fe, Co, Ni, Ti, Y, Pd, Au 및 Ru로부터 선택되는 금속이고; L1 내지 L3의 각각은 독립적으로 선택되는 리간드이고; X는 음이온이고; 일반 화학식 (ii)에서, 둘 이상의 리간드는 각각의 M과 착물화된 단일 브릿지를 형성할 수 있다).
실시 형태 7은, (i) M은 Ru이고, L1 내지 L3의 각각은 독립적으로 선택되는 중성 한자리 리간드이고, X는 할라이드, 트라이플루오로메틸설포네이트(OTf-), 테트라플루오로보레이트(BF4 -), 헥사플루오로포스페이트(PF6 -), 및 헥사플루오로안티모네이트(SbF6 -)로부터 선택되거나, 또는 (ii) M은 Ru이고, L1 내지 L3의 각각은 화학식 Y1CN의 니트릴이며, 여기서, Y1은 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기, 실릴 기, 실록시 기, 및 알콕시 기로부터 선택되고, X는 할라이드, 트라이플루오로메틸설포네이트(OTf-), 테트라플루오로보레이트(BF4 -), 헥사플루오로포스페이트(PF6 -), 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트((F5C6)4B-), 테트라키스[3,5-비스(트라이플루오로메틸)페닐]보레이트(({3,5-(CF3)2C6H3}4B]-), 및 헥사플루오로안티모네이트(SbF6 -)로부터 선택되는, 실시 형태 6의 경화성 조성물에 관한 것이다.
실시 형태 8은 경화성 조성물을 사용하여 코팅된 기재를 제조하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은
경화성 조성물을 기재 상에 배치하는 단계; 및
코팅된 기재를 제공하도록 경화성 조성물을 50 내지 120℃의 승온에서 기재 상에서 경화시키는 단계를 포함하며;
경화성 조성물은 실시 형태 1 내지 실시 형태 7 중 어느 하나의 경화성 조성물이다.
실시 형태 9는, 경화성 조성물을 경화시키는 단계는 체류 시간이 1 내지 50초; 대안적으로 2 내지 10초인, 실시 형태 8의 방법에 관한 것이다.
실시 형태 10은, 코팅, 패키징, 또는 접착제 응용에서의, 실시 형태 8의 방법에 따라 제조된 코팅된 기재의 용도에 관한 것이다.
첨부된 청구범위는 상세한 설명에 기재된 명확하고 특정한 화합물, 조성물 또는 방법에 한정되지 않으며, 이들은 첨부된 청구범위의 범주 내에 속하는 특정 실시 형태들 사이에서 변화될 수 있음이 이해되어야 한다. 다양한 실시 형태의 특정 특징 또는 태양을 기술함에 있어서 본 명세서에서 필요로 하는 임의의 마쿠쉬 군(Markush group)과 관련하여, 상이한, 특별한, 및/또는 예기치 않은 결과가 개별 마쿠쉬 군의 각각의 구성원으로부터 모든 다른 마쿠쉬 구성원들과는 독립적으로 얻어질 수 있다. 마쿠쉬 군의 각각의 구성원은 개별적으로 및/또는 조합적으로 필요로 하게 될 수 있으며, 첨부된 청구범위의 범주 내의 특정 실시 형태에 대한 적절한 지지를 제공한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 형태를 기술함에 있어서 필요로 하는 임의의 범위 및 하위 범위(subrange)는 첨부된 청구범위의 범주 내에 독립적으로 그리고 집합적으로 속하고, 모든 범위 (상기 범위 내의 정수 및/또는 분수 값을 포함하는데, 그러한 값이 본 명세서에 명시적으로 기재되어 있지 않더라도 포함함)를 기술하고 고려하는 것으로 이해된다. 당업자는 열거된 범위 및 하위 범위가 본 발명의 다양한 실시 형태를 충분히 기술하고 가능하게 하며, 그러한 범위 및 하위 범위는 관련된 절반, 1/3, 1/4, 1/5 등으로 추가로 세분될 수 있음을 용이하게 인식한다. 단지 한 예로서, "0.1 내지 0.9의" 범위는 아래쪽의 1/3, 즉 0.1 내지 0.3, 중간의 1/3, 즉 0.4 내지 0.6, 및 위쪽의 1/3, 즉 0.7 내지 0.9로 추가로 세분될 수 있으며, 이는 첨부된 청구범위의 범주 내에 개별적으로 및 집합적으로 속하며, 개별적으로 및/또는 집합적으로 필요로 하게 될 수 있으며, 첨부된 청구범위의 범주 내의 구체적인 실시 형태에 대한 적절한 지지를 제공할 수 있다. 또한, 범위를 한정하거나 수식하는 언어, 예를 들어 "이상", "초과", "미만", "이하" 등과 관련하여, 그러한 언어는 하위 범위 및/또는 상한 또는 하한을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 다른 예로서, "10 이상"의 범위는 본질적으로 10 이상 내지 35의 하위 범위, 10 이상 내지 25의 하위 범위, 25 내지 35의 하위 범위 등을 포함하며, 각각의 하위 범위는 개별적으로 및/또는 집합적으로 필요로 하게 될 수 있으며, 첨부된 청구범위의 범주 내의 구체적인 실시 형태에 대한 적절한 지지를 제공할 수 있다. 마지막으로, 개시된 범위 내의 개별 수치가 필요로 하게 될 수 있으며, 이는 첨부된 청구범위의 범주 내의 특정 실시 형태에 대한 적절한 지지를 제공한다. 예를 들어, "1 내지 9의" 범위는 다양한 개별 정수, 예컨대 3뿐만 아니라 소수점 (또는 분수)을 포함하는 개별 수치, 예컨대 4.1을 포함하는데, 이들은 필요로 하게 될 수 있으며, 첨부된 청구범위의 범주 내의 특정 실시 형태에 대한 적절한 지지를 제공할 수 있다.
하기 실시예는 본 발명을 예시하려는 의도이며, 본 발명의 범주를 어떠한 방식으로든 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다.
실시예 1 내지 실시예 4
다양한 경화성 조성물을 본 발명에 따라 제조한다. 특히, 상이한 경화성 조성물들을 하기에 기재된 바와 같이 제조하는데, 각각의 경화성 조성물은 (A) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 지방족 불포화 기를 함유하는 유기폴리실록산; (B) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 함유하는 유기하이드로겐실록산; (C) 하이드로실릴화 반응 촉매; (D) 하이드로실릴화 반응 억제제; 및 (E) 50 내지 120℃의 승온에서 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제를 비활성화시킬 수 있으며 성분 (C)와는 상이한 촉매를 포함한다.
하기 표 1은 4개의 상이한 경화성 조성물을 제조하는 데 이용되는 성분들을 그들 각각의 양과 함께 예시한다. 하기 실시예 각각에서, (A) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 지방족 불포화 기를 함유하는 유기폴리실록산, (B) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 함유하는 유기하이드로겐실록산(32.35 g), 및 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제(1-에티닐-1-사이클로헥산올(ETCH), 1.01 g)를 조합하여 혼합물(SiH/Vi mol/mol = 2/1)을 형성한다. 각각의 경화성 조성물에서 (B) 유기하이드로겐실록산은, DP가 60이고 SiH 함량이 1.05 중량%인 트라이메틸실록시-말단화된 다이메틸 메틸 하이드로겐 실록산이다. 이어서, 각각의 혼합물을 기계적 교반기를 통해 격렬하게 교반한다. 이어서, (C) 하이드로실릴화 반응 촉매(100 ppm Pt)를 각각의 혼합물에 첨가하고, 각 용기의 내용물을 기계적 교반기를 통해 격렬하게 교반한다. 이어서 (20 g의 (A) 유기폴리실록산에 용해된) 성분 (C)와는 상이한 (E) 촉매를 각각의 용기에 첨가하고, 각 용기의 내용물을 다시 기계적 교반기를 통해 격렬하게 교반하여 4개의 경화성 조성물을 형성한다.
[표 1]
Figure 112019087243424-pct00010
유기폴리실록산 1은, DP가 150이고 비닐 함량이 0.95 중량%인 다이메틸헥세닐-말단화된 다이메틸 메틸헥세닐 실록산이다.
상기 표 1에서, Cp*는 펜타메틸사이클로펜타다이에닐 기를 나타내고, Cp는 사이클로펜타다이에닐 기를 나타내고, Me는 메틸을 나타낸다.
실시예 1 내지 실시예 4를 제조한 후에, 각각의 경화성 조성물 일부분(500 그램)을 3롤 오프셋 그라비어 코팅기로 2개의 기재(이노비아(Innovia) BOPP C200)의 각각 상에 플레이팅하여 4 쌍의 코팅된 기재를 형성한다. 각각의 쌍으로부터의 하나의 코팅된 기재를 오븐 내에서 2초의 체류 시간으로 85℃에서 경화시킨다. 각각의 쌍으로부터의 다른 코팅된 기재를 오븐 내에서 4초의 체류 시간으로 85℃에서 경화시킨다. 이어서, 8개의 경화된 코팅된 기재의 각각을 분석하여 추출가능 물질(extractables) 중량 퍼센트(추출가능 물질 백분율) 및 러브 오프 저항성(rub-off-resistance)[ROR%]을 결정한다. 추출가능 물질 백분율을 최소화하고 ROR%를 최대화하는 것이 일반적으로 바람직하다.
추출가능 물질 백분율은 경화된 코팅된 기재로부터 용매의 존재 하에서 떨어져 나오는 비가교결합된 실리콘의 양이다. 추출가능 물질 백분율은 코팅된 기재가 오븐을 빠져나가자마자 측정한다. 각각의 코팅된 기재로부터, 1 3/8 인치 다이 커터를 사용하여 3개의 샘플 디스크를 제조한다. 이어서, 코팅된 기재의 각각의 샘플 디스크에 존재하는 실리콘을, X-선 형광에 의존하는 옥스포드 인스트루먼츠(Oxford Instruments) Lab-X 3500 벤치탑(Benchtop) XRF 분석기를 통해 결정한다. 이어서, 3개의 샘플 디스크의 각각을 3개의 샘플 디스크를 건드리지 않는 방식으로 40 mL의 용매, 메틸 아이소부틸 케톤(MIBK)을 포함하는 개별 100 mL 병에 넣는다. 이어서, 각각의 병을 덮고 30분 동안 정치시킨 후에, 3개의 샘플 디스크의 각각을 병에서 꺼내고, 기재가 티슈 페이퍼 위로 가도록 티슈 페이퍼 위에 놓는다. 주위 조건에서 3개의 샘플 디스크로부터 MIBK가 증발되게 둔다. 이어서, 각각의 샘플 디스크의 최종 중량을 측정한다. 추출가능 물질 백분율은 다음과 같이 계산한다:
Figure 112019087243424-pct00011
여기서, Wi는 (MIBK 전) 초기 코트 중량이고 Wf는 (MIBK 후) 최종 코트 중량이다.
ROR% 시험은, 코팅된 기재가 표면 연마를 거친 후에 남아 있는 경화된 실리콘의 양을 측정한다. 이는 경화된 코팅 필름이 기재에 얼마나 강하게 고정(anchor)되는지를 나타내며; ROR%가 높을수록 바람직하다. ROR%는 코팅된 기재가 경화 오븐을 빠져나가자마자 측정한다. 각각의 코팅된 기재로부터, 2개의 샘플 디스크를 제조하고, 이어서, 코팅된 기재의 각각의 샘플 디스크에 존재하는 실리콘을, X-선 형광에 의존하는 옥스포드 인스트루먼츠 Lab-X 3500 벤치탑 XRF 분석기를 통해 결정한다. 이어서, 코팅된 기재의 각각의 샘플 디스크를, 자동 연마 장비를 사용하여 펠트와 접촉시킨 상태로 그리고 1.9 ㎏의 하중 하에서 연마 시험하는데, 시험은 '테이버(Taber)-유형 방법'과 유사하다. ROR% 또는 고정 지수는 다음과 같이 계산된다:
Figure 112019087243424-pct00012
여기서, Wi'는 (연마 전) 초기 코트 중량이고 Wf'는 (연마 후) 최종 코트 중량이다.
이들 분석의 결과가 하기 표 2에 기술되어 있다.
[표 2]
Figure 112019087243424-pct00013
실시예 5 내지 실시예 7
추가적인 경화성 조성물을 본 발명에 따라 제조한다. 특히, 상이한 경화성 조성물들을 하기에 기재된 바와 같이 제조하는데, 각각의 경화성 조성물은 (A) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 지방족 불포화 기를 함유하는 유기폴리실록산; (B) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 함유하는 유기하이드로겐실록산; (C) 하이드로실릴화 반응 촉매; (D) 하이드로실릴화 반응 억제제; 및 (E) 50 내지 120℃의 승온에서 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제를 비활성화시킬 수 있으며 성분 (C)와는 상이한 촉매를 포함한다.
하기 표 3은 3개의 상이한 경화성 조성물을 제조하는 데 이용되는 성분들을 그들 각각의 양과 함께 예시한다. 하기 실시예 각각에서, (A) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 지방족 불포화 기를 함유하는 유기폴리실록산, (B) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 함유하는 유기하이드로겐실록산(1.6 g), 및 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제(1-에티닐-1-사이클로헥산올(ETCH), 50 mg)를 조합하여 혼합물(SiH/Vi mol/mol = 2/1)을 형성한다. 각각의 경화성 조성물에서 (B) 유기하이드로겐실록산은 실시예 1 내지 실시예 4에 대한 상기의 것과 동일하다. 이어서, 각각의 혼합물을 기계적 교반기를 통해 격렬하게 교반한다. 이어서, (C) 하이드로실릴화 반응 촉매(100 ppm Pt)를 각각의 혼합물에 첨가하고, 각 용기의 내용물을 기계적 교반기를 통해 격렬하게 교반한다. 이어서 성분 (C)와는 상이한 (E) 촉매를 각각의 용기에 첨가하고, 각 용기의 내용물을 다시 기계적 교반기를 통해 격렬하게 교반하여 4개의 경화성 조성물을 형성한다. 실시예 5 내지 실시예 7에 이용된 (E) 촉매는 하기 일반 화학식을 갖는다: [Cp*Ru(MeCN)2NCH2CH2CH2CSiMe2O(SiMe2O)n'SiMe2CH2CH2CH2CN(MeCN)2RCp*]2+2[OTf]- (여기서, Me는 메틸을 나타내고, n'은 각각의 실시예에 대해 표 3에 기술되어 있음).
[표 3]
Figure 112019087243424-pct00014
유기폴리실록산 2는, DP가 160이고, Q 실록시 단위를 가지며, 0.9% 비닐을 함유하는 비닐-작용성 폴리실록산이다.
실시예 5 내지 실시예 7을 제조한 후에, 미국 미시간주 베이 시티 소재의 유클리드 코팅 시스템즈, 인크.(Euclid Coating Systems, Inc.)로부터의 유클리드 핸드시트 코팅기(EUCLID handsheet coater)를 통해, 각각의 경화성 조성물의 일부분을 기재(이노비아 BOPP C200) 상에 플레이팅하여 코팅된 기재를 형성한다. 각각의 코팅된 기재를 경질 판지 상에 놓고, 11초의 체류 시간으로 블루맥스(bluemax) 코팅기를 통해 85oC에서 경화시킨다. 이어서, 상기에 기재된 기술에 따라, 각각의 코팅된 기재를 분석하여 추출가능 물질 중량 퍼센트(추출가능 물질 백분율) 및 러브 오프 저항성[ROR%]을 결정한다. 결과가 하기 표 4에 기술되어 있다.
[표 4]
Figure 112019087243424-pct00015
비교예 1
비교용 경화성 조성물을 (E) 촉매 없이 제조한다. 특히, 비교용 경화성 조성물은 (A) 457.0 그램의 유기폴리실록산 1; (B) 32.35 그램의 유기하이드로겐실록산; (C) 100 ppm의 백금 촉매; 및 (D) 1.01 그램의 하이드로실릴화 반응 억제제(1-에티닐-1-사이클로헥산올(ETCH))를 포함한다. ((E) 촉매의 배제를 제외하고는) 실시예 1 내지 실시예 4에 대하여 상기에 기재된 방식으로 비교용 경화성 조성물을 제조하고, 상기에 기재된 방법에 따라 비교용 코팅된 기재를 제조하는 데 이용한다. 비교용 코팅된 기재의 추출가능 물질 백분율 및 ROR%를 상기에 기재된 기술에 따라 측정하여 비교용 코팅된 기재의 특성을 결정한다. 이들 분석의 결과가 하기 표 5에 기술되어 있다.
[표 5]
Figure 112019087243424-pct00016
상기 표 3에서 명백한 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 7에 따라 제조된 코팅된 기재에 비하여, 비교용 코팅된 기재는 바람직하지 않은 추출가능 물질 백분율 및 ROR%를 가졌다.
비교예 2
다른 비교용 경화성 조성물을 (E) 촉매 없이 제조한다. 특히, 이러한 비교용 경화성 조성물은 (E) 촉매가 없는 실시예 5의 것과 동일하다. ((E) 촉매의 배제를 제외하고는) 실시예 1 내지 실시예 4에 대하여 상기에 기재된 방식으로 이러한 비교용 경화성 조성물을 제조하고, 실시예 5 내지 실시예 7에 대해 상기에 기재된 방법에 따라 다른 비교용 코팅된 기재를 제조하는 데 이용한다. 실시예 5 내지 실시예 7에 대해 상기에 기재된 바와 같이, 비교용 코팅된 기재를 85oC에서 11초의 체류 시간으로 경화시킨다. 비교용 코팅된 기재의 추출가능 물질 백분율 및 ROR%를 상기에 기재된 기술에 따라 측정하여 비교용 코팅된 기재의 특성을 결정한다. 이들 분석의 결과가 하기 표 6에 기술되어 있다.
[표 6]
Figure 112019087243424-pct00017
상기 표 6에서 명백한 바와 같이, 실시예 5 내지 실시예 7에 따라 제조된 코팅된 기재에 비하여, 비교용 코팅된 기재는 바람직하지 않은 추출가능 물질 백분율 및 ROR%를 가졌다.
본 발명은 예시적인 방식으로 기술되었으며, 사용된 용어는 단어의 성질상 제한적이기보다는 설명적인 것으로 의도됨을 이해하여야 한다. 명백하게는, 본 발명의 많은 변경 및 변화가 상기의 교시에 비추어 가능하다. 본 발명은 구체적으로 기술된 것과 다른 방식으로 실시될 수 있다.

Claims (10)

  1. 경화성 조성물로서,
    (A) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 지방족 불포화 기들을 함유하는 유기폴리실록산;
    (B) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자들을 함유하는 유기하이드로겐실록산;
    (C) 백금을 포함하는 하이드로실릴화 반응 촉매;
    (D) 하이드로실릴화 반응 억제제; 및
    (E) 성분 (A)와 성분 (B)가 승온에서 적어도 성분 (C)의 존재 하에 반응하도록 50 내지 120℃의 승온에서 상기 (D) 하이드로실릴화 반응 억제제를 비활성화시킬 수 있으며 상기 성분 (C)와는 상이한 촉매
    를 포함하고,
    여기서, 성분 (E)는 하기 일반 화학식 (i) 또는 일반 화학식 (ii)를 갖는 금속-리간드 착물을 포함하는, 경화성 조성물:
    화학식 (i)
    [YML1L2L3]+[X]-
    화학식 (ii)
    [YML3L2L1L1L2L3MY]2+[X]2-
    (상기 식에서, Y는 화학식 C5R10R11R13R13R14의 치환 또는 비치환된 사이클로펜타다이에닐 기이며, 여기서, R10 내지 R14의 각각은 독립적으로 H, 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기, 실릴 기, 실록시 기, 및 알콕시 기로부터 선택되고; M은 Rh, Pt, Fe, Co, Ni, Ti, Y, Pd, Au 및 Ru로부터 선택되는 금속이고; L1 내지 L3의 각각은 독립적으로 선택되는 리간드이고; X는 음이온이고; 일반 화학식 (ii)에서, 둘 이상의 리간드는 각각의 M과 착물화된 단일 브릿지를 형성할 수 있다).
  2. 제1항에 있어서, 성분 (D)는 (i) 알켄 기; (ii) 알킨 기; (iii) 불포화 에스테르; 또는 (iv) (i) 내지 (iii)의 임의의 조합을 포함하는, 경화성 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 성분 (D)는 상기 알킨 기를 포함하며, 성분 (D)는 알킨 알코올 또는 1-에티닐-1-사이클로헥산올인, 경화성 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 (E)의 M은 -2 내지 +6 또는 -2 내지 +2의 산화 상태를 갖는 Ru을 포함하는, 경화성 조성물.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, (i) M은 Ru이고, L1 내지 L3의 각각은 독립적으로 선택되는 중성 한자리 리간드이고, X는 할라이드, 트라이플루오로메틸설포네이트(OTf-), 테트라플루오로보레이트(BF4 -), 헥사플루오로포스페이트(PF6 -), 및 헥사플루오로안티모네이트(SbF6 -)로부터 선택되거나, 또는 (ii) M은 Ru이고, L1 내지 L3의 각각은 화학식 Y1CN의 니트릴이며, 여기서, Y1은 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기, 실릴 기, 실록시 기, 및 알콕시 기로부터 선택되고, X는 할라이드, 트라이플루오로메틸설포네이트(OTf-), 테트라플루오로보레이트(BF4 -), 헥사플루오로포스페이트(PF6 -), 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트((F5C6)4B-), 테트라키스[3,5-비스(트라이플루오로메틸)페닐]보레이트(({3,5-(CF3)2C6H3}4B]-), 및 헥사플루오로안티모네이트(SbF6 -)로부터 선택되는, 경화성 조성물.
  6. 경화성 조성물을 사용하여 코팅된 기재(substrate)를 제조하는 방법으로서, 상기 방법은
    경화성 조성물을 기재 상에 배치하는 단계; 및
    상기 경화성 조성물을 50 내지 120℃의 승온에서 상기 기재 상에서 경화시켜 코팅된 기재를 제공하는 단계
    를 포함하며;
    상기 경화성 조성물은 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 경화성 조성물인, 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 경화성 조성물을 경화시키는 단계는 체류 시간이 1 내지 50초 또는 2 내지 10초인, 방법.
  8. 코팅, 패키징, 또는 접착제 응용에 사용하기 위한, 제6항의 방법에 따라 제조된 코팅된 기재.
  9. 삭제
  10. 삭제
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