KR102317298B1 - 반응성 실리콘 조성물, 이로부터 제조되는 핫멜트 재료, 및 경화성 핫멜트 조성물 - Google Patents

반응성 실리콘 조성물, 이로부터 제조되는 핫멜트 재료, 및 경화성 핫멜트 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은, (A) 특정한 평균 단위 화학식으로 나타내는 오가노폴리실록산 수지; (B) 특정한 평균 단위 화학식으로 나타내는, 알케닐 그룹을 포함하지 않는 오가노폴리실록산 수지; (C) 특정한 평균 화학식으로 나타내는 디오가노폴리실록산; (D) 분자 내에 2개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오가노하이드로겐폴리실록산; (E) 분자 내에 적어도 3개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오가노하이드로겐폴리실록산; 및 (F) 하이드로실릴화 촉매를 포함하는, 핫멜트 재료를 형성하기 위한 반응성 실리콘 조성물에 관한 것이다. 상기 반응성 실리콘 조성물은 반응하여, 우수한 저장 수명 안정성, 핫멜트 공정에 의한 즉석 접착 성능을 갖는 핫멜트 재료를 형성할 수 있다.

Description

반응성 실리콘 조성물, 이로부터 제조되는 핫멜트 재료, 및 경화성 핫멜트 조성물{REACTIVE SILICONE COMPOSITION, HOTMELT MATERIAL MADE THEREFROM, AND CURABLE HOTMELT COMPOSITION}
본 발명은 핫멜트 재료를 형성하기 위한 반응성 실리콘 조성물, 이로부터 제조되는 핫멜트 재료, 및 이를 포함하는 경화성 핫멜트 조성물에 관한 것이다.
경화성 실리콘 조성물은 내열성 및 내한성, 전기 절연성, 내후성, 발수성, 투명성 등과 같은 우수한 특성을 가지는 것으로 알려져 있다. 이러한 특성에 기인하여, 상기 조성물은 여러 산업 분야에서 다양하게 적용된다. 상기 조성물이 이들의 색상 변화 및 물리적 특성의 악화와 관련하여 다른 유기 재료보다 우수하기 때문에, 이러한 조성물은 광학 부품용 재료의 용도로 기대될 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 출원 공보 제2004/116640 A1호는 분자 내에 적어도 2개의 규소-결합된 알케닐 그룹을 갖는 실리콘 수지, 분자 내에 적어도 2개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오가노하이드로겐실록산 및/또는 오가노하이드로겐폴리실록산, 및 부가 반응 촉매를 포함하는 발광 다이오드(LED)용 광학 실리콘 수지 조성물을 개시한다.
최근, 새로운 LED 디바이스 제조 공정을 가능케 하기 위해, 부가 경화성 고체 또는 반고체 실리콘 재료들이 제안되고 있다. 예를 들어, 미국 특허 출원 공보 제2008/0308828 A1호는 알케닐 그룹-함유 오가노폴리실록산 수지; 규소-결합된 수소 원자-함유 오가노하이드로겐폴리실록산 수지; 백금 그룹 금속계 촉매; 및 인광체를 포함하는 부가 경화성 접착제 실리콘 수지 조성물을 개시하고, 또한 상기 조성물을 성형함으로써 제조되는 접착제 조성물 시트를 개시한다. 그러나, 상기 조성물은 구조물 내에 선형 폴리실록산 세그먼트를 갖는 특정한 오가노폴리실록산 수지의 사용에만 한정된다. 미국 특허 출원 공보 제2011/0092647 A1호는 분자 내에 적어도 2개의 알케닐 그룹을 갖는 오가노폴리실록산 수지와 분자의 양쪽 말단에 규소-결합된 수소 원자를 갖는 디오가노폴리실록산과의 하이드로실릴화 반응을 수행함으로써 수득되는 용매-가용성 오가노폴리실록산; 오가노하이드로겐폴리실록산; 및 하이드로실릴화 촉매를 포함하는 경화성 오가노폴리실록산 조성물을 개시한다. 미국 특허 출원 공보 제2011/0248312 A1호는 분자 내에 적어도 2개의 알케닐실릴 그룹을 갖는 오가노폴리실록산; 분자 내에 적어도 2개의 하이드로실릴 그룹을 갖는 오가노폴리실록산; 하이드로실릴화 촉매; 및 경화 지연제를 포함하는 실리콘 수지용 조성물을 반경화시킴으로써 수득되는 실리콘 수지 시트를 개시한다. 그러나, 이들의 핫멜트 성능은 실제 적용분야에서 사용하기에는 불충분하였다.
본 발명의 목적은 핫멜트 재료를 형성할 수 있는 반응성 실리콘 조성물을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 핫멜트 재료를 제공하는 것이다. 추가로, 본 발명의 또 다른 목적은 경화성 핫멜트 조성물을 제공하는 것이다.
발명의 설명
핫멜트 재료를 형성하기 위한 본 발명의 반응성 실리콘 조성물은,
(A) 하기 평균 단위 화학식 (1):
Figure 112016088211168-pct00001
(여기서, R1은 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 그룹이고, 단, 분자 내의 모든 R1의 4 내지 12몰%는 알케닐 그룹이고; R2는 수소 원자이거나, 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬 그룹이고; a, b, c, d 및 e는 0.35≤a≤0.60; 0≤b≤0.1; 0≤c≤0.1; 0.40≤d≤0.65; 0≤e≤0.05; 및 a+b+c+d=1을 만족시키는 수이다)
로 나타내는 오가노폴리실록산 수지(성분 (A) 내지 (C)의 총량의 15 내지 50 질량%의 양임);
(B) 하기 평균 단위 화학식 (2):
Figure 112016088211168-pct00002
(여기서, R3은 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 그룹(알케닐 그룹은 제외됨)이고; R4는 수소 원자이거나, 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬 그룹이고; f, g, h, i 및 j는 0.35≤f≤0.55; 0≤g≤0.2; 0≤h≤0.2; 0.45≤i≤0.65; 0≤j≤0.05; 및 f+g+h+i=1을 만족시키는 수이다)
로 나타내는 오가노폴리실록산 수지(성분 (A) 내지 (C)의 총량의 20 내지 45질량%의 양임);
(C) 하기 평균 화학식 (3):
Figure 112016088211168-pct00003
(여기서, R5는 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 그룹이고, 단, 분자 내의 적어도 2개의 R5는 알케닐 그룹이고; k는 20 내지 5,000의 수이다)
으로 나타내는 디오가노폴리실록산(성분 (A) 내지 (C)의 총량의 10 내지 40 질량%의 양임);
(D) 분자 내에 2개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오가노하이드로겐폴리실록산(성분 (D)가 성분 (A) 및 (C) 중의 알케닐 그룹 하나 당 0.1 내지 0.6개의 규소-결합된 수소 원자를 제공하는 양임);
(E) 분자 내에 적어도 3개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오가노하이드로겐폴리실록산(성분 (E)가 성분 (A) 및 (C) 중의 알케닐 그룹 하나 당 0.1 내지 0.5개의 규소-결합된 수소 원자를 제공하는 양임); 및
(F) 상기 조성물의 하이드로실릴화를 수행하기에 충분한 양의 하이드로실릴화 촉매
를 포함한다.
상기 반응성 실리콘 조성물은 바람직하게는 (G) 인광체를, 성분 (A) 내지 (F)의 합 100 질량부당 10 내지 400 질량부의 양으로 포함한다.
본 발명의 핫멜트 재료는 상기 조성물의 하이드로실릴화 반응을 수행함으로써 수득된다.
본 발명의 경화성 핫멜트 조성물은 상기 핫멜트 재료, 및 (H) 분자 내에 적어도 2개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오가노하이드로겐폴리실록산(성분 (H)가 상기 조성물 중의 성분 (A) 및 (C) 중의 알케닐 그룹 하나 당 0.1 내지 0.8개의 규소-결합된 수소 원자를 제공하는 양임)을 포함한다.
본 발명의 반응성 실리콘 조성물은 반응하여 핫멜트 재료를 형성할 수 있다. 본 발명의 핫멜트 재료는 우수한 저장 수명 안정성, 핫멜트 공정에 의한 즉석 접착 성능, 및 기타 부가 경화성 실리콘과의 접착 성능을 가질 수 있다. 본 발명의 경화성 핫멜트 조성물은 우수한 즉석 및 영구 접착 성능을 가질 수 있다.
먼저, 본 발명의 반응성 실리콘 조성물에 대해 논의하기로 한다.
성분 (A)는 하기 평균 단위 화학식 (1)로 나타내는 오가노폴리실록산 수지이다.
Figure 112016088211168-pct00004
상기 평균 단위 화학식 (1)에서, R1은 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 그룹, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸 또는 유사한 알킬 그룹; 비닐, 알릴, 부테닐, 펜테닐, 헥세닐 또는 유사한 알케닐 그룹; 페닐, 톨릴, 크실릴 또는 유사한 아릴 그룹; 벤질, 페네틸 또는 유사한 아르알킬 그룹; 및 클로로메틸, 3-클로로프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필 또는 유사한 할로겐화 알킬 그룹이다. 또한, 분자 내의 모든 R1의 4 내지 12몰%는 알케닐 그룹이고, 바람직하게는 분자 내의 모든 R1의 5 내지 10몰%는 알케닐 그룹이다. 알케닐 그룹의 함량이 권장 범위의 하한치 이상이면, 실온에서 비점착성(tackfree) 핫멜트 재료를 수득하는 것이 가능하다. 반면, 알케닐 그룹의 함량이 권장 범위의 상한치 이하이면, 양호한 핫멜트 성능을 갖는 핫멜트 재료를 수득하는 것이 가능하다.
상기 평균 단위 화학식 (1)에서, R2는 수소 원자이거나, 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬 그룹이다. R2의 알킬 그룹은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 또는 헥실에 의해 예시된다.
상기 평균 단위 화학식 (1)에서, a는 일반식: R1 3SiO1 /2의 실록산 단위의 비율을 나타내는 수이다. 이 수는 0.35≤a≤0.60, 바람직하게는 0.40≤a≤0.55를 만족시킨다. a가 권장 범위의 하한치 이상이면, 양호한 핫멜트 성능을 갖는 핫멜트 재료를 수득하는 것이 가능하다. 반면, a가 권장 범위의 상한치 이하이면, 실온에서 비점착성 핫멜트 재료를 수득하는 것이 가능하다. 상기 평균 단위 화학식 (1)에서, b는 일반식: R1 2SiO2 /2의 실록산 단위의 비율을 나타내는 수이다. 이 수는 0≤b≤0.1, 바람직하게는 0≤b≤0.05를 만족시킨다. b가 상기 범위의 상한치 이하이면, 양호한 핫멜트 성능을 갖는 핫멜트 재료 및 실온에서의 고온 비점착성 핫멜트 재료들을 수득하는 것이 가능하다. 상기 평균 단위 화학식 (1)에서, c는 일반식: R1SiO3/2의 실록산 단위의 비율을 나타내는 수이다. 이 수는 0≤c≤0.1, 바람직하게는 0≤c≤0.05를 만족시킨다. c가 상기 범위의 상한치 이하이면, 양호한 핫멜트 성능을 갖는 핫멜트 재료 및 실온에서의 고온 비점착성 핫멜트 재료들을 수득하는 것이 가능하다. 상기 평균 단위 화학식 (1)에서, d는 일반식: SiO4 /2의 실록산 단위의 비율을 나타내는 수이다. 이 수는 0.40≤d≤0.65, 바람직하게는 0.45≤d≤0.60을 만족시킨다. d가 권장 범위의 하한치 이상이면, 실온에서 비점착성 핫멜트 재료를 수득하는 것이 가능하다. 반면, d가 상기 범위의 상한치 이하이면, 양호한 핫멜트 성능을 갖는 핫멜트 재료를 수득하는 것이 가능하다. 상기 평균 단위 화학식 (1)에서, e는 일반식: R2O1 /2의 단위의 비율을 나타내는 수이다. 이 수는 0≤e≤0.05, 바람직하게는 0≤e≤0.03을 만족시킨다. e가 상기 범위의 상한치 이하이면, 양호한 핫멜트 성능을 갖는 핫멜트 재료 및 실온에서의 고온 비점착성 핫멜트 재료들을 수득하는 것이 가능하다. 마지막으로, a, b, c 및 d의 합은 1이다.
성분 (A)의 양은 성분 (A) 내지 (C)의 총량의 15 내지 50 질량%, 바람직하게는 20 내지 45 질량%이다. 성분 (A)의 양이 권장 범위의 하한치 이상이면, 수득되는 핫멜트 재료의 실온에서의 표면 점착성을 감소시키는 것이 가능하다. 반면, 성분 (A)의 양이 권장 범위의 상한치 이하이면, 상기 핫멜트 재료의 기계적 강도를 증가시키는 것이 가능하다.
성분 (B)는 하기 평균 단위 화학식 (2)로 나타내는 오가노폴리실록산 수지이다.
Figure 112016088211168-pct00005
상기 평균 단위 화학식 (2)에서, R3은 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 그룹(알케닐 그룹은 제외됨), 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸 또는 유사한 알킬 그룹; 페닐, 톨릴, 크실릴 또는 유사한 아릴 그룹; 벤질, 페네틸 또는 유사한 아르알킬 그룹; 및 클로로메틸, 3-클로로프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필 또는 유사한 할로겐화 알킬 그룹이다.
상기 평균 단위 화학식 (2)에서, R4는 수소 원자이거나, 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬 그룹이다. R4의 알킬 그룹은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 또는 헥실에 의해 예시된다.
상기 평균 단위 화학식 (2)에서, f는 일반식: R3 3SiO1 /2의 실록산 단위의 비율을 나타내는 수이다. 이 수는 0.35≤f≤0.55, 바람직하게는 0.40≤f≤0.50을 만족시킨다. f가 권장 범위의 하한치 이상이면, 실온에서 비점착성 핫멜트 재료를 수득하는 것이 가능하다. 반면, f가 권장 범위의 상한치 이하이면, 양호한 핫멜트 성능을 갖는 핫멜트 재료를 수득하는 것이 가능하다. 상기 평균 단위 화학식 (2)에서, g는 일반식: R3 2SiO2 /2의 실록산 단위의 비율을 나타내는 수이다. 이 수는 0≤g≤0.2, 바람직하게는 0≤g≤0.1을 만족시킨다. g가 상기 범위의 상한치 이하이면, 양호한 핫멜트 성능을 갖는 핫멜트 재료 및 실온에서의 고온 비점착성 핫멜트 재료들을 수득하는 것이 가능하다. 상기 평균 단위 화학식 (2)에서, h는 일반식: R3SiO3/2의 실록산 단위의 비율을 나타내는 수이다. 이 수는 0≤h≤0.2, 바람직하게는 0≤h≤0.1을 만족시킨다. h가 상기 범위의 상한치 이하이면, 양호한 핫멜트 성능을 갖는 핫멜트 재료 및 실온에서의 고온 비점착성 핫멜트 재료들을 수득하는 것이 가능하다. 상기 평균 단위 화학식 (2)에서, i는 일반식: SiO4 /2의 실록산 단위의 비율을 나타내는 수이다. 이 수는 0.45≤i≤0.65, 바람직하게는 0.50≤i≤0.60을 만족시킨다. i가 권장 범위의 하한치 이상이면, 양호한 핫멜트 성능을 갖는 핫멜트 재료를 수득하는 것이 가능하다. 반면, i가 상기 범위의 상한치 이하이면, 실온에서 비점착성 핫멜트 재료를 수득하는 것이 가능하다. 상기 평균 단위 화학식 (2)에서, j는 일반식: R4O1 /2의 단위의 비율을 나타내는 수이다. 이 수는 0≤j≤0.05, 바람직하게는 0≤j≤0.03을 만족시킨다. j가 상기 범위의 상한치 이하이면, 양호한 핫멜트 성능을 갖는 핫멜트 재료 및 실온에서의 고온 비점착성 핫멜트 재료들을 수득하는 것이 가능하다. 마지막으로, f, g, h 및 i의 합은 1이다.
성분 (B)의 양은 성분 (A) 내지 (C)의 총량의 15 내지 50 질량%, 바람직하게는 20 내지 45 질량%이다. 성분 (B)의 양이 권장 범위의 하한치 이상이면, 수득되는 핫멜트 재료의 실온에서의 표면 점착성을 감소시키는 것이 가능하다. 반면, 성분 (B)의 양이 권장 범위의 상한치 이하이면, 상기 핫멜트 재료의 접착성을 증가시키는 것이 가능하다.
성분 (C)는 하기 평균 화학식 (3)으로 나타내는 디오가노폴리실록산이다.
Figure 112016088211168-pct00006
상기 평균 화학식 (3)에서, R5는 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 그룹, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸 또는 유사한 알킬 그룹; 비닐, 알릴, 부테닐, 펜테닐, 헥세닐 또는 유사한 알케닐 그룹; 페닐, 톨릴, 크실릴 또는 유사한 아릴 그룹; 벤질, 페네틸 또는 유사한 아르알킬 그룹; 및 클로로메틸, 3-클로로프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필 또는 유사한 할로겐화 알킬 그룹이다. 또한, 분자 내의 적어도 2개의 R5은 알케닐 그룹, 바람직하게는 비닐 그룹이다.
상기 평균 화학식 (3)에서, k는 20 내지 5,000, 바람직하게는 30 내지 3,000의 수이다. k가 권장 범위의 하한치 이상이면, 실온에서 비점착성 핫멜트 재료를 수득하는 것이 가능하다. 반면, k가 권장 범위의 상한치 이하이면, 양호한 핫멜트 성능을 갖는 핫멜트 재료를 수득하는 것이 가능하다.
성분 (C)의 양은 성분 (A) 내지 (C)의 총량의 10 내지 40 질량%, 바람직하게는 15 내지 30 질량%이다. 성분 (C)의 양이 권장 범위의 하한치 이상이면, 수득되는 핫멜트 재료의 기계적 강도를 증가시키는 것이 가능하다. 반면, 성분 (C)의 양이 권장 범위의 상한치 이하이면, 수득되는 핫멜트 재료의 실온에서의 표면 점착성을 감소시키는 것이 가능하다.
성분 (D)는 성분 (A) 및 (C) 중의 알케닐 그룹들의 하이드로실릴화 반응을 유도함으로써 느슨한 망상 구조물를 생성하기 위한 가교결합제로서 작용하는, 분자 내에 2개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오가노하이드로겐폴리실록산이다.
성분 (D)의 규소-결합된 그룹은 불포화 지방족 결합이 없는 1가 탄화수소 그룹에 의해 예시된다. 특정 예는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸 또는 유사한 알킬 그룹; 페닐, 톨릴, 크실릴 또는 유사한 아릴 그룹; 벤질, 페네틸 또는 유사한 아르알킬 그룹; 및 3-클로로프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필 또는 유사한 할로겐화 알킬 그룹이다.
성분 (D)는 바람직하게는 분자의 양쪽 말단에서 디오가노하이드로겐실록시 그룹으로 캡핑된(capped) 직쇄 디오가노폴리실록산으로, 예를 들면, 하기 일반식 (4)로 나타내는 오가노하이드로겐폴리실록산이다.
Figure 112016088211168-pct00007
상기 일반식 (4)에서, R6은 각각 독립적으로 불포화 지방족 결합이 없는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 그룹, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸 또는 유사한 알킬 그룹; 페닐, 톨릴, 크실릴 또는 유사한 아릴 그룹; 벤질, 페네틸 또는 유사한 아르알킬 그룹; 및 클로로메틸, 3-클로로프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필 또는 유사한 할로겐화 알킬 그룹이다. 상기 일반식 (4)에서, x는 0 내지 50의 수이다.
상기 조성물 중의 성분 (D)의 양은 성분 (A) 및 (C) 중의 알케닐 그룹 하나 당 0.1 내지 0.6개, 바람직하게는 0.2 내지 0.5개의 규소-결합된 수소 원자를 제공하는 양이다. 성분 (D)의 양이 권장 범위의 하한치 이상이면, 수득되는 핫멜트 재료의 접착성을 증가시키는 것이 가능하다. 반면, 성분 (D)의 양이 권장 범위의 상한치 이하이면, 수득되는 핫멜트 재료의 기계적 강도를 증가시키는 것이 가능하다.
성분 (E)는 성분 (A) 및 (C) 중의 알케닐 그룹들의 하이드로실릴화 반응을 유도함으로써 단단한 망상 구조물를 생성하기 위한, 분자 내에 적어도 3개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오가노하이드로겐폴리실록산이다.
성분 (E)의 규소-결합된 그룹은 불포화 지방족 결합이 없는 1가 탄화수소 그룹에 의해 예시된다. 특정 예는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸 또는 유사한 알킬 그룹; 페닐, 톨릴, 크실릴 또는 유사한 아릴 그룹; 벤질, 페네틸 또는 유사한 아르알킬 그룹; 및 3-클로로프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필 또는 유사한 할로겐화 알킬 그룹이다.
성분 (E)는 바람직하게는 하기 일반식 (5)로 나타내는 직쇄 디오가노폴리실록산이다.
Figure 112016088211168-pct00008
상기 일반식 (5)에서, R7은 각각 독립적으로 불포화 지방족 결합이 없는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 그룹, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸 또는 유사한 알킬 그룹; 페닐, 톨릴, 크실릴 또는 유사한 아릴 그룹; 벤질, 페네틸 또는 유사한 아르알킬 그룹; 및 클로로메틸, 3-클로로프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필 또는 유사한 할로겐화 알킬 그룹이다. 상기 일반식 (5)에서, y는 0 내지 100의 수이고, z는 3 내지 100의 수이다.
상기 조성물 중의 성분 (E)의 양은 성분 (A) 및 (C) 중의 알케닐 그룹 하나 당 0.1 내지 0.5개, 바람직하게는 0.1 내지 0.4개의 규소-결합된 수소 원자를 제공하는 양이다. 성분 (E)의 양이 권장 범위의 하한치 이상이면, 실온에서 비점착성 핫멜트 재료들을 수득하는 것이 가능하다. 반면, 성분 (E)의 양이 권장 범위의 상한치 이하이면, 양호한 핫멜트 성능을 갖는 핫멜트 재료들을 수득하는 것이 가능하다.
성분 (F)는 성분 (D) 및 (E)의 규소-결합된 수소 원자와, 성분 (A) 및 (C)에 함유된 알케닐 그룹 사이의 하이드로실릴화를 촉진시키기 위해 사용되는 하이드로실릴화 촉매이다. 성분 (F)는 백금계 촉매, 로듐계 촉매 또는 팔라듐계 촉매를 포함할 수 있다. 백금계 촉매는 상기 조성물의 경화를 현저하게 촉진시키기 때문에 바람직하다. 백금계 촉매는 백금-알케닐실록산 착물, 백금-올레핀 착물 또는 백금-카보닐 착물에 의해 예시될 수 있고, 이들 중 백금-알케닐실록산 착물이 바람직하다. 이러한 알케닐실록산은 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸 디실록산; 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐 사이클로테트라실록산; 메틸 그룹의 일부가 에틸, 페닐 그룹으로 치환된 상기한 알케닐실록산인 치환된 알케닐실록산; 또는 비닐 그룹의 일부가 아릴, 헥세닐 또는 유사한 그룹으로 치환된 상기한 알케닐실록산인 치환된 알케닐실록산에 의해 예시될 수 있다. 백금-알케닐실록산 착물의 더 우수한 안정성의 관점으로부터, 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸 디실록산을 사용하는 것이 바람직하다.
안정성의 추가 개선을 위해, 상기한 알케닐실록산 착물은 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸 디실록산, 1,3-디알릴-1,1,3,3-테트라메틸 디실록산, 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라페닐 디실록산, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐 사이클로테트라실록산 또는 유사한 알케닐실록산, 디메틸실록산 올리고머 또는 기타 오가노실록산 올리고머와 결합될 수 있다. 알케닐실록산이 가장 바람직하다.
성분 (F)는 상기 조성물을 경화시키기에 충분한 양으로 첨가된다. 더욱 상세하게, 상기 성분은, 질량 단위로, 상기 조성물의 질량에 대해 이 성분의 금속 원자가 0.01 내지 500 ppm, 바람직하게는 0.01 내지 100 ppm, 가장 바람직하게는 0.01 내지 50 ppm의 양이 되도록 첨가된다. 성분 (F)의 양이 권장 범위의 하한치 이상이면, 상기 조성물은 충분한 정도로 반응할 수 있다. 반면, 성분 (F)의 양이 권장 범위의 상한치 이하이면, 상기 조성물의 경화 제품의 착색을 방지하는 것이 가능하다.
필요한 경우, 상기 반응성 조성물은 (G) 인광체와 같은 임의의 성분을 포함할 수 있는데, 이는 본 발명에 따른 조성물에 의해 제조되는 핫멜트 재료의 파장 변환을 위해 포함된다. 성분 (G)는 특별히 제한되지 않고, 당해 기술분야에 공지된 임의의 것들을 포함할 수 있다. 하나의 양태에서, 인광체는 호스트(host) 재료 및 활성화제, 예를 들어, 구리-활성화된 황화아연 및 은-활성화된 황화아연으로부터 제조된다. 적합한 비제한적인 호스트 재료는 아연, 카드뮴, 망간, 알루미늄, 규소 또는 각종 희토류 금속의 산화물, 질화물 및 산화질화물, 황화물, 셀렌화물, 할로겐화물 또는 실리케이트를 포함한다. 추가의 적합한 인광체에는 Zn2SiO4:Mn (규산아연광); ZnS:Ag+(Zn,Cd)S:Ag; ZnS:Ag+ZnS:Cu+Y2O2S:Eu; ZnO:Zn; KCl; ZnS:Ag,Cl 또는 ZnS:Zn; (KF,MgF2):Mn; (Zn,Cd)S:Ag 또는 (Zn,Cd)S:Cu; Y2O2S:Eu+Fe2O3, ZnS:Cu,Al; ZnS:Ag+Co-on-Al2O3;(KF,MgF2):Mn; (Zn,Cd)S:Cu,Cl; ZnS:Cu 또는 ZnS:Cu,Ag; MgF2:Mn; (Zn,Mg)F2:Mn; Zn2SiO4:Mn,As; ZnS:Ag+(Zn,Cd)S:Cu; Gd2O2S:Tb; Y2O2S:Tb; Y3Al5O12:Ce; Y2SiO5:Ce; Y3Al5O12:Tb; ZnS:Ag,Al; ZnS:Ag; ZnS:Cu,Al 또는 ZnS:Cu,Au,Al; (Zn,Cd)S:Cu,Cl+(Zn,Cd)S:Ag,Cl; Y2SiO5:Tb; Y2OS:Tb; Y3(Al,Ga)5O12:Ce; Y3(Al,Ga)5O12:Tb; InBO3:Tb; InBO3:Eu; InBO3:Tb+InBO3:Eu; InBO3:Tb+InBO3:Eu+ZnS:Ag; (Ba,Eu)Mg2Al16O27; (Ce,Tb)MgAl11O19; BaMgAl10O17:Eu,Mn; BaMg2Al16O27:Eu(II); BaMgAl10O17:Eu,Mn; BaMg2Al16O27:Eu(II),Mn(II); Ce0.67Tb0.33MgAl11O19:Ce,Tb; Zn2SiO4:Mn,Sb2O3; CaSiO3:Pb,Mn; CaWO4 (회중석); CaWO4:Pb; MgWO4; (Sr,Eu,Ba,Ca)5(PO4)3Cl; Sr5Cl(PO4)3:Eu(II); (Ca,Sr,Ba)3(PO4)2Cl2:Eu; (Sr,Ca,Ba)10(PO4)6Cl2:Eu; Sr2P2O7:Sn(II); Sr6P5BO20:Eu; Ca5F(PO4)3:Sb; (Ba,Ti)2P2O7:Ti; 3Sr3(PO4)2.SrF2:Sb,Mn; Sr5F(PO4)3:Sb,Mn; Sr5F(PO4)3:Sb,Mn; LaPO4:Ce,Tb; (La,Ce,Tb)PO4;(La,Ce,Tb)PO4:Ce,Tb; Ca3(PO4)2.CaF2:Ce,Mn; (Ca,Zn,Mg)3 (PO4)2:Sn; (Zn,Sr)3(PO4)2:Mn;(Sr,Mg)3(PO4)2:Sn; (Sr,Mg)3(PO4)2:Sn(II); Ca5F(PO4)3:Sb,Mn; Ca5(F,Cl)(PO4)3:Sb,Mn; (Y,Eu)2O3; Y2O3:Eu(III); Mg4(F)GeO6:Mn; Mg4(F)(Ge,Sn)O6:Mn; Y(P,V)O4:Eu; YVO4:Eu; Y2O2S:Eu; 3.5 MgOㆍ0.5 MgF2ㆍGeO2 :Mn; Mg5As2O11:Mn; SrAl2O7:Pb; LaMgAl11O19:Ce; LaPO4:Ce; SrAl12O19:Ce; BaSi2O5:Pb; SrFB2O3:Eu(II); SrB4O7:Eu; Sr2MgSi2O7:Pb; MgGa2O4:Mn(II); Gd2O2S:Tb; Gd2O2S:Eu; Gd2O2S:Pr; Gd2O2S:Pr,Ce,F; Y2O2S:Tb; Y2O2S:Eu; Y2O2S:Pr; Zn(0.5)Cd(0.4)S:Ag; Zn(0.4)Cd(0.6)S:Ag; CdWO4; CaWO4; MgWO4; Y2SiO5:Ce; YAlO3:Ce; Y3Al5O12:Ce; Y3(Al,Ga)5O12:Ce; CdS:In; ZnO:Ga; ZnO:Zn; (Zn,Cd)S:Cu,Al; ZnS:Cu,Al,Au; ZnCdS:Ag,Cu; ZnS:Ag; 안트라센, EJ-212, Zn2SiO4:Mn; ZnS:Cu; NaI:Tl; CsI:Tl; LiF/ZnS:Ag; LiF/ZnSCu,Al,Au, 및 이들의 조합이 포함되지만, 이에 제한되지 않는다.
상기 조성물에 첨가될 수 있는 성분 (G)의 양과 관련하여 특별한 제한은 없지만, 이 성분은 성분 (A) 내지 (F)의 합 100 질량부 당 10 내지 400 질량부의 양으로 첨가되는 것이 바람직하다. 성분 (G)의 양이 권장 범위의 하한치 이상이면, 필름의 파장 변환 효과를 얻을 수 있다. 반면, 성분 (G)의 양이 권장 범위의 상한치 이하이면, 수득되는 핫멜트 재료의 접착성을 증가시키는 것이 가능하다.
필요한 경우, 상기 조성물은 임의의 성분, 예를 들어, 2-메틸-3-부틴-2-올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 2-페닐-3-부틴-2-올 또는 유사한 알킨 알코올; 3-메틸-3-펜텐-1-인, 3,5-디메틸-3-헥센-1-인 또는 유사한 엔인계 화합물; 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐 사이클로테트라실록산, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라헥세닐 사이클로테트라실록산, 벤조트리아졸 또는 유사한 반응 억제제를 포함할 수 있다. 상기한 반응 억제제가 사용될 수 있는 양과 관련하여 특별한 제한은 없지만, 상기 반응 억제제를 성분 (A) 내지 (F)의 합 100 질량부 당 0.0001 내지 5 질량부의 양으로 첨가할 것이 권장된다.
필요한 경우, 조성물의 접착성을 개선시키기 위해 본 발명의 조성물에 접착성-부여제를 첨가할 수 있다. 이러한 제제는 상기한 성분 (A) 내지 (E)와 상이하고, 분자 내에 적어도 하나의 규소-결합된 알콕시 그룹을 함유하는 유기 규소 화합물을 포함할 수 있다. 이 알콕시 그룹은 메톡시, 에톡시, 프로폭시 및 부톡시 그룹으로 제시될 수 있다. 메톡시 그룹이 가장 바람직하다. 유기 규소 화합물의 상기한 규소-결합된 알콕시 그룹 이외의 그룹도 또한 사용될 수 있다. 이러한 기타 그룹의 예는 다음과 같다: 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹, 예를 들어, 상기한 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 아릴 그룹, 아르알킬 그룹; 3-글리시독시프로필 그룹, 4-글리시독시부틸 그룹 또는 유사한 글리시독시알킬 그룹; 2-(3,4-에폭시사이클로헥실) 에틸 그룹, 3-(3,4-에폭시사이클로헥실) 프로필 그룹 또는 유사한 에폭시사이클로헥실 그룹; 4-옥시라닐부틸 그룹, 8-옥시라닐옥틸 그룹 또는 유사한 옥시라닐알킬 그룹, 또는 기타 에폭시-함유 1가 유기 그룹; 3-메타크릴옥시프로필 그룹 또는 유사한 아크릴-함유 1가 유기 그룹; 및 수소 원자. 이들 그룹 중의 적어도 하나가 하나의 분자 내에 함유될 수 있다. 에폭시-함유 및 아크릴-함유 1가 유기 그룹이 가장 바람직하다. 상기한 유기 규소 화합물이 성분 (A) 및 (C), 또는 (D) 및 (E)와 반응하는 그룹, 특히 규소-결합된 알케닐 그룹 및 규소-결합된 수소 원자와 같은 그룹을 함유하는 것이 권장된다. 각종 재료에 대한 우수한 접착력을 위해, 분자 당 적어도 하나의 에폭시-함유 1가 그룹을 갖는 상기한 유기 규소 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 화합물의 예는 오가노실란 화합물 및 오가노실록산 올리고머이다. 상기한 오가노실란 올리고머는 직쇄, 부분 분지된 직쇄, 분지쇄, 사이클릭 및 네트형 분자 구조를 가질 수 있다. 직쇄, 분지쇄 및 네트형 구조가 바람직하다. 다음은 상기한 유기 규소 화합물의 예이다: 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실) 에틸트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 또는 유사한 실란 화합물; 하나의 분자 내에 적어도 하나의 규소-결합된 알케닐 그룹, 적어도 하나의 규소-결합된 수소 원자 또는 적어도 하나의 규소-결합된 알콕시 그룹을 갖는 실록산 화합물; 하나의 분자 내에 적어도 하나의 규소-결합된 알콕시 그룹을 갖는 실란 화합물; 하나의 분자 내에 적어도 하나의 규소-결합된 알콕시 그룹을 갖는 실란 또는 실록산 화합물과, 하나의 분자 내에 적어도 하나의 규소-결합된 하이드록실 그룹 및 적어도 하나의 규소-결합된 알케닐 그룹그룹을 갖는 실록산 화합물과의 혼합물; 화학식:
Figure 112016088211168-pct00009
의 실록산 화합물(여기서, k, m 및 p는 양수이다); 및 화학식:
Figure 112016088211168-pct00010
의 실록산 화합물(여기서, k, m, p 및 q는 양수이다). 상기 조성물 중의 접착성-부여제의 함량과 관련하여 특별한 제한은 없지만, 이를 성분 (A) 내지 (F)의 합 100 질량부 당 0.01 내지 10 질량부의 양으로 사용하는 것이 권장된다.
필요한 경우, 가공성 개선을 위해 조성물의 점도를 감소시키도록 본 발명의 조성물에 용매를 첨가할 수 있다. 이러한 용매는 임의의 종류의 용매를 포함할 수 있지만, 상기 용매는 바람직하게는 탄화수소 및 에스테르이다.
본 발명의 목적에 모순되지 않는 범위 내에서, 상기한 임의 성분은 또한 실리카, 유리, 알루미나, 산화아연, 또는 기타 무기 충전제; 분말화 폴리메타크릴레이트 수지, 또는 기타 미세한 유기 수지 분말; 뿐만 아니라 내열성 제제, 염료, 안료, 난연제, 용매 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물은 실온에서 또는 가열에 의해 반응한다. 그러나, 경화 공정의 촉진을 위해, 가열이 권장된다. 가열 온도는 50 내지 200℃ 범위이다.
이하, 본 발명의 핫멜트 재료를 더욱 상세히 기술한다.
본 발명의 핫멜트 재료는 상기 조건 하에서 상기 조성물의 하이드로실릴화 반응을 수행함으로써 수득된다. 수득되는 핫멜트 재료는 25℃에서 어떠한 변형도 나타내지 않지만, 100℃와 같은 고온에서는 변형이 쉽게 나타난다.
이하, 본 발명의 경화성 핫멜트 조성물을 더욱 상세히 기술한다.
본 발명에서의 경화성 핫멜트는 상기 핫멜트 재료, 및 (H) 분자 내에 적어도 2개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오가노하이드로겐폴리실록산을 포함한다.
성분 (H)는 상기 핫멜트 재료 중의 잔여 알케닐 그룹들과의 하이드로실릴화 반응을 유도함으로써 핫멜트 조성물을 경화시키기 위한 가교결합제로서 작용한다.
성분 (H)의 규소-결합된 그룹은 불포화 지방족 결합이 없는 1가 탄화수소 그룹에 의해 예시된다. 특정 예는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸 또는 유사한 알킬 그룹; 페닐, 톨릴, 크실릴 또는 유사한 아릴 그룹; 벤질, 페네틸 또는 유사한 아르알킬 그룹; 및 3-클로로프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필 또는 유사한 할로겐화 알킬 그룹이다.
성분 (H)는 바람직하게는 하기 일반식 (6)으로 나타내는 직쇄 디오가노폴리실록산이다.
Figure 112016088211168-pct00011
상기 일반식 (6)에서, R8은 각각 독립적으로 수소 원자이거나, 불포화 지방족 결합이 없는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 그룹이다. R8의 탄화수소 그룹은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸 또는 유사한 알킬 그룹; 페닐, 톨릴, 크실릴 또는 유사한 아릴 그룹; 벤질, 페네틸 또는 유사한 아르알킬 그룹; 및 클로로메틸, 3-클로로프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필 또는 유사한 할로겐화 알킬 그룹에 의해 예시된다.
상기 일반식 (6)에서, R9은 각각 독립적으로 불포화 지방족 결합이 없는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 그룹, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸 또는 유사한 알킬 그룹; 페닐, 톨릴, 크실릴 또는 유사한 아릴 그룹; 벤질, 페네틸 또는 유사한 아르알킬 그룹; 및 클로로메틸, 3-클로로프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필 또는 유사한 할로겐화 알킬 그룹이다.
상기 일반식 (6)에서, u는 0 내지 100의 수이고, w는 0 내지 100의 수이다. w가 0인 경우, 적어도 2개의 R8은 수소 원자이다.
상기 조성물 중의 성분 (H)의 양은 상기 반응성 실리콘 조성물 중의 성분 (A) 및 (C) 중의 알케닐 그룹 하나 당 0.1 내지 0.8개, 바람직하게는 0.2 내지 0.7개의 규소-결합된 수소 원자를 제공하는 양이다. 성분 (H)의 양이 권장 범위의 하한치 이상이면, 수득되는 경화된 재료의 접착성을 증가시키는 것이 가능하다. 반면, 성분 (H)의 양이 권장 범위의 상한치 이하이면, 수득되는 경화된 재료의 기계적 강도를 증가시키는 것이 가능하다.
필요한 경우, 상기 반응성 실리콘 조성물에서 언급된 임의 성분이 본 발명의 경화성 핫멜트 조성물에 첨가될 수 있다.
실시예
본 발명의 반응성 실리콘 조성물, 핫멜트 재료, 및 경화성 핫멜트 조성물을 실시예 및 비교예를 참조로 더욱 상세히 추가로 기술한다. 화학식에서, Me, Vi 및 Ep는 각각 메틸 그룹, 비닐 그룹 및 3-글리시독시프로필 그룹에 해당한다.
[실시예 1]
평균 단위 화학식 (ViMe2SiO1 /2)0.11 (Me3SiO1 /2)0.33 (SiO4 /2)0.56 (HO1 /2)0.02의 오가노폴리실록산 수지 32.5 질량부, 평균 단위 화학식 (Me3SiO1 /2)0.44 (SiO4 /2)0.56 (HO1/2)0.02의 오가노폴리실록산 수지 32.5 질량부, 평균 화학식 Me3SiO(Me2SiO)789(MeViSiO)11SiMe3의 디오가노폴리실록산 28.0 질량부, 평균 화학식 HMe2SiO(Me2SiO)17SiMe2H의 오가노하이드로겐폴리실록산 5.0 질량부, 평균 화학식 Me3SiO(MeHSiO)7(Me2SiO)6.5SiMe3의 오가노하이드로겐폴리실록산 2.0 질량부, 과량의 디실록산 중의 백금-1,1,3,3-테트라메틸-1,3-디비닐디실록산 착물(백금 함량은 4.5 질량%이다) 0.01 질량부, 1-에티닐사이클로헥산-1-올 0.05 질량부, 및 평균 단위 화학식:
Figure 112016088211168-pct00012
의 에폭시-관능성 오가노폴리실록산 수지 0.5 질량부를 혼합함으로써 반응성 실리콘 조성물을 제조하였다.
수득된 조성물 85 질량부에 메시틸렌 15 질량부를 용매로서 첨가하고, 상기 혼합물을 PET 필름 상에 100 ㎛ 두께로 피복한 다음, 120℃에서 30분 동안 가열하였다. 상기 PET 필름 상에 지지된 필름은 25℃에서 비점착성이었고, 이것을 상기 PET 필름으로부터 박리시켜서 프리-스탠딩 필름(free-standing film)을 수득하였다. 알루미늄판 위에 위치한 상기 필름은 100℃에서 용융되었고, 상기 알루미늄판에 다시 접착되었다.
[실시예 2]
평균 단위 화학식 (ViMe2SiO1 /2)0.11 (Me3SiO1 /2)0.33 (SiO4 /2)0.56 (HO1 /2)0.02의 오가노폴리실록산 수지 32.5 질량부, 평균 단위 화학식 (Me3SiO1 /2)0.44 (SiO4 /2)0.56 (HO1/2)0.02의 오가노폴리실록산 수지 32.5 질량부, 평균 화학식 Me3SiO(Me2SiO)789(MeViSiO)11SiMe3의 디오가노폴리실록산 28.0 질량부, 평균 화학식 HMe2SiO(Me2SiO)17SiMe2H의 오가노하이드로겐폴리실록산 18.0 질량부, 평균 화학식 Me3SiO(MeHSiO)7(Me2SiO)6.5SiMe3의 오가노하이드로겐폴리실록산 0.5 질량부, 과량의 디실록산 중의 백금-1,1,3,3-테트라메틸-1,3-디비닐디실록산 착물(백금 함량은 4.5 질량%이다) 0.01 질량부, 1-에티닐사이클로헥산-1-올 0.05 질량부, 및 평균 단위 화학식:
Figure 112016088211168-pct00013
의 에폭시-관능성 오가노폴리실록산 수지 0.5 질량부를 혼합함으로써 반응성 실리콘 조성물을 제조하였다.
수득된 조성물 85 질량부에 메시틸렌 15 질량부를 용매로서 첨가하고, 상기 혼합물을 PET 필름 상에 100 ㎛ 두께로 피복한 다음, 120℃에서 30분 동안 가열하였다. 상기 PET 필름 상에 지지된 필름은 25℃에서 비점착성이었고, 이것을 상기 PET 필름으로부터 박리시켜서 프리-스탠딩 필름을 수득하였다. 알루미늄판 위에 위치한 상기 필름은 100℃에서 용융되었고, 상기 알루미늄판에 다시 접착되었다.
[실시예 3]
평균 단위 화학식 (ViMe2SiO1 /2)0.08 (Me3SiO1 /2)0.42 (SiO4 /2)0.50 (HO1 /2)0.01의 오가노폴리실록산 수지 37.4 질량부, 평균 단위 화학식 (Me3SiO1 /2)0.44 (SiO4 /2)0.56 (HO1/2)0.02의 오가노폴리실록산 수지 37.4 질량부, 평균 화학식 ViMe2SiO(Me2SiO)800SiMe2Vi의 디오가노폴리실록산 15.3 질량부, 평균 화학식 ViMe2SiO(Me2SiO)45SiMe2Vi의 디오가노폴리실록산 5.1 질량부, 평균 화학식 HMe2SiO(Me2SiO)17SiMe2H의 오가노하이드로겐폴리실록산 4.0 질량부, 평균 화학식 Me3SiO(MeHSiO)55SiMe3의 오가노하이드로겐폴리실록산 0.8 질량부, 과량의 디실록산 중의 백금-1,1,3,3-테트라메틸-1,3-디비닐디실록산 착물(백금 함량은 4.5 질량%이다) 0.01 질량부 및 1-에티닐사이클로헥산-1-올 0.1 질량부를 혼합함으로써 반응성 실리콘 조성물을 제조하였다.
수득된 조성물 30 질량부에 YAG 인광체(Intematix NYAG4454) 70 질량부 및 메시틸렌 20 질량부를 첨가하고, 상기 혼합물을 균일한 혼합물이 수득될 때까지 혼합하였다. 상기 용액을 PET 필름 상에 100 ㎛ 두께로 피복한 다음, 120℃에서 30분 동안 가열하였다. 상기 PET 필름 상에 지지된 필름은 비점착성 고체였고, 어떠한 균열 및 변형 없이 나이프에 의해 작은 단편으로 절단되었다. 수득된 필름 조각을 상기 PET 필름으로부터 떼어내어(pick up) 규소 웨이퍼 상에 위치시킨 다음, 150℃에서 30분 동안 가열하였다. 교차-절단 시험 결과는 상기 필름의 부착 면적의 100%가 규소 웨이퍼의 표면에 잘 부착되었음을 나타냈다.
[실시예 4]
평균 단위 화학식 (ViMe2SiO1 /2)0.08 (Me3SiO1 /2)0.42 (SiO4 /2)0.50 (HO1 /2)0.01의 오가노폴리실록산 수지 37.4 질량부, 평균 단위 화학식 (Me3SiO1 /2)0.44 (SiO4 /2)0.56 (HO1/2)0.02의 오가노폴리실록산 수지 37.4 질량부, 평균 화학식 ViMe2SiO(Me2SiO)800SiMe2Vi의 디오가노폴리실록산 8.2 질량부, 평균 화학식 ViMe2SiO(Me2SiO)45SiMe2Vi의 디오가노폴리실록산 2.8 질량부, 평균 화학식 HMe2SiO(Me2SiO)17SiMe2H의 오가노하이드로겐폴리실록산 14.0 질량부, 평균 화학식 Me3SiO(MeHSiO)55SiMe3의 오가노하이드로겐폴리실록산 0.2 질량부, 과량의 디실록산 중의 백금-1,1,3,3-테트라메틸-1,3-디비닐디실록산 착물(백금 함량은 4.5 질량%이다) 0.01 질량부 및 1-에티닐사이클로헥산-1-올 0.1 질량부를 혼합함으로써 반응성 실리콘 조성물을 제조하였다.
수득된 조성물 30 질량부에 YAG 인광체(Intematix NYAG4454) 70 질량부 및 메시틸렌 20 질량부를 첨가하고, 상기 혼합물을 균일한 혼합물이 수득될 때까지 혼합하였다. 상기 용액을 PET 필름 상에 100 ㎛ 두께로 피복한 다음, 120℃에서 15분 동안 가열하였다. 상기 PET 필름 상에 지지된 필름은 비점착성 고체였고, 어떠한 균열 및 변형 없이 나이프에 의해 작은 단편으로 절단되었다. 수득된 필름 조각을 상기 PET 필름으로부터 떼어내어 규소 웨이퍼 상에 위치시킨 다음, 150℃에서 30분 동안 가열하였다. 교차-절단 시험 결과는 상기 필름의 부착 면적의 100%가 규소 웨이퍼의 표면에 잘 부착되었음을 나타냈다.
[실시예 5]
실시예 1의 반응성 실리콘 조성물을 100℃에서 2시간 동안 반응시켜서 제조한 실시예 1의 핫멜트 재료 105.1 질량부와 메시틸렌 27.0 질량부와의 혼합물에, 평균 화학식 Me3SiO(MeHSiO)55SiMe3의 오가노하이드로겐폴리실록산 2.7 질량부를 첨가함으로써 경화성 핫멜트 조성물을 제조하였다.
상기 혼합물을 PET 필름 상에 100 ㎛ 두께로 피복한 다음, 120℃에서 30분 동안 가열하였다. 상기 PET 필름 상에 지지된 필름은 25℃에서 비점착성이었고, 이것을 상기 PET 필름으로부터 박리시켜서 프리-스탠딩 필름을 수득하였다. 알루미늄판 위에 위치한 상기 필름을 150℃에서 용융시킨 다음, 경화시켰다. 수득된 필름은 150℃에서 뿐만 아니라 실온에서도 상기 알루미늄판에 잘 접착되었다.
[실시예 6]
실시예 2의 반응성 실리콘 조성물을 100℃에서 2시간 동안 반응시켜서 제조한 실시예 2의 핫멜트 재료 105.1 질량부와 메시틸렌 27.0 질량부와의 혼합물에, 평균 화학식 Me3SiO(MeHSiO)55SiMe3의 오가노하이드로겐폴리실록산 1.2 질량부를 첨가함으로써 경화성 핫멜트 조성물을 제조하였다.
상기 혼합물을 PET 필름 상에 100 ㎛ 두께로 피복한 다음, 120℃에서 30분 동안 가열하였다. 상기 PET 필름 상에 지지된 필름은 25℃에서 비점착성이었고, 이것을 상기 PET 필름으로부터 박리시켜서 프리-스탠딩 필름을 수득하였다. 알루미늄판 위에 위치한 상기 필름을 150℃에서 용융시킨 다음, 경화시켰다. 수득된 필름은 150℃에서 뿐만 아니라 실온에서도 상기 알루미늄판에 잘 접착되었다.
[비교예 1]
평균 단위 화학식 (ViMe2SiO1 /2)0.11 (Me3SiO1 /2)0.33 (SiO4 /2)0.56 (HO1 /2)0.02의 오가노폴리실록산 수지 13.0 질량부, 평균 단위 화학식 (Me3SiO1 /2)0.44 (SiO4 /2)0.56 (HO1/2)0.02의 오가노폴리실록산 수지 55.0 질량부, 평균 화학식 Me3SiO(Me2SiO)789(MeViSiO)11SiMe3의 디오가노폴리실록산 28.6 질량부, 평균 화학식 HMe2SiO(Me2SiO)17SiMe2H의 오가노하이드로겐폴리실록산 2.4 질량부, 평균 화학식 Me3SiO(MeHSiO)7(Me2SiO)6.5SiMe3의 오가노하이드로겐폴리실록산 1.0 질량부, 과량의 디실록산 중의 백금-1,1,3,3-테트라메틸-1,3-디비닐디실록산 착물(백금 함량은 4.5 질량%이다) 0.01 질량부, 1-에티닐사이클로헥산-1-올 0.05 질량부 및 평균 단위 화학식:
Figure 112016088211168-pct00014
의 에폭시-관능성 오가노폴리실록산 수지 0.5 질량부를 혼합함으로써 반응성 실리콘 조성물을 제조하였다.
수득된 조성물 85 질량부에 메시틸렌 15 질량부를 용매로서 첨가하고, 상기 혼합물을 PET 필름 상에 100 ㎛ 두께로 피복한 다음, 120℃에서 30분 동안 가열하였다. 상기 PET 필름 상에 지지된 필름은 25℃에서 점착성이었고, 상기 PET 필름으로부터 박리시키기가 어려웠다.
[비교예 2]
평균 단위 화학식 (ViMe2SiO1 /2)0.11 (Me3SiO1 /2)0.33 (SiO4 /2)0.56 (HO1 /2)0.02의 오가노폴리실록산 수지 54.0 질량부, 평균 단위 화학식 (Me3SiO1 /2)0.44 (SiO4 /2)0.56 (HO1/2)0.02의 오가노폴리실록산 수지 15.0 질량부, 평균 화학식 Me3SiO(Me2SiO)789(MeViSiO)11SiMe3의 디오가노폴리실록산 2.2 질량부, 평균 화학식 HMe2SiO(Me2SiO)17SiMe2H의 오가노하이드로겐폴리실록산 28.0 질량부, 평균 화학식 Me3SiO(MeHSiO)7(Me2SiO)6.5SiMe3의 오가노하이드로겐폴리실록산 0.8 질량부, 과량의 디실록산 중의 백금-1,1,3,3-테트라메틸-1,3-디비닐디실록산 착물(백금 함량은 4.5 질량%이다) 0.01 질량부, 1-에티닐사이클로헥산-1-올 0.05 질량부 및 평균 단위 화학식:
Figure 112016088211168-pct00015
의 에폭시-관능성 오가노폴리실록산 수지 0.5 질량부를 혼합함으로써 반응성 실리콘 조성물을 제조하였다.
수득된 조성물 85 질량부에 메시틸렌 15 질량부를 용매로서 첨가하고, 상기 혼합물을 PET 필름 상에 100 ㎛ 두께로 피복한 다음, 120℃에서 30분 동안 가열하였다. 상기 PET 필름 상에 지지된 필름은 25℃에서 비점착성이었고, 이것을 상기 PET 필름으로부터 박리시켜서 프리-스탠딩 필름을 수득하였다. 그러나, 알루미늄판 위에 위치한 상기 필름은, 100℃ 및 150℃에서 용융시켜서 상기 알루미늄판에 접착시키기가 어려웠다.
[비교예 3]
평균 단위 화학식 (ViMe2SiO1 /2)0.04 (Me3SiO1 /2)0.40 (SiO4 /2)0.56 (HO1 /2)0.02의 오가노폴리실록산 수지 37.4 질량부, 평균 단위 화학식 (Me3SiO1 /2)0.44 (SiO4 /2)0.56 (HO1/2)0.02의 오가노폴리실록산 수지 32.5 질량부, 평균 화학식 ViMe2SiO(Me2SiO)800SiMe2Vi의 디오가노폴리실록산 22.4 질량부, 평균 화학식 ViMe2SiO(Me2SiO)45SiMe2Vi의 디오가노폴리실록산 5.1 질량부, 평균 화학식 HMe2SiO(Me2SiO)17SiMe2H의 오가노하이드로겐폴리실록산 2.2 질량부, 평균 화학식 Me3SiO(MeHSiO)55SiMe3의 오가노하이드로겐폴리실록산 0.4 질량부, 과량의 디실록산 중의 백금-1,1,3,3-테트라메틸-1,3-디비닐디실록산 착물(백금 함량은 4.5 질량%이다) 0.01 질량부 및 1-에티닐사이클로헥산-1-올 0.1 질량부를 혼합함으로써 반응성 실리콘 조성물을 제조하였다.
수득된 조성물 30 질량부에 YAG 인광체(Intematix NYAG4454) 70 질량부 및 메시틸렌 20 질량부를 첨가하고, 상기 혼합물을 균일한 혼합물이 수득될 때까지 혼합하였다. 상기 용액을 PET 필름 상에 100 ㎛ 두께로 피복한 다음, 120℃에서 15분 동안 가열하였다. 상기 PET 필름 상에 지지된 필름은 너무 점착성이어서 상기 PET 필름으로부터 박리시켜 나이프에 의해 작은 단편으로 절단시키지 못했다.
[비교예 4]
평균 단위 화학식 (ViMe2SiO1 /2)0.15 (Me3SiO1 /2)0.46 (SiO4 /2)0.39 (HO1 /2)0.08의 오가노폴리실록산 수지 37.4 질량부, 평균 단위 화학식 (Me3SiO1 /2)0.44 (SiO4 /2)0.56 (HO1/2)0.02의 오가노폴리실록산 수지 43.0 질량부, 평균 화학식 ViMe2SiO(Me2SiO)800SiMe2Vi의 디오가노폴리실록산 2.55 질량부, 평균 화학식 ViMe2SiO(Me2SiO)45SiMe2Vi의 디오가노폴리실록산 2.8 질량부, 평균 화학식 HMe2SiO(Me2SiO)17SiMe2H의 오가노하이드로겐폴리실록산 14.0 질량부, 평균 화학식 Me3SiO(MeHSiO)55SiMe3의 오가노하이드로겐폴리실록산 0.25 질량부, 과량의 디실록산 중의 백금-1,1,3,3-테트라메틸-1,3-디비닐디실록산 착물(백금 함량은 4.5 질량%이다) 0.01 질량부 및 1-에티닐사이클로헥산-1-올 0.1 질량부를 혼합함으로써 반응성 실리콘 조성물을 제조하였다.
수득된 조성물 30 질량부에 YAG 인광체(Intematix NYAG4454) 70 질량부 및 메시틸렌 20 질량부를 첨가하고, 상기 혼합물을 균일한 혼합물이 수득될 때까지 혼합하였다. 상기 용액을 PET 필름 상에 100 ㎛ 두께로 피복한 다음, 120℃에서 15분 동안 가열하였다. 상기 PET 필름 상에 지지된 필름은 25℃에서 비점착성이었고, 이것을 상기 PET 필름으로부터 박리시켜서 프리-스탠딩 필름을 수득하였다. 그러나, 알루미늄판 위에 위치한 상기 필름은, 100℃ 및 150℃에서 용융시켜서 상기 알루미늄판에 접착시키기가 어려웠다.
[비교예 5]
평균 단위 화학식 (ViMe2SiO1 /2)0.11 (Me3SiO1 /2)0.33 (SiO4 /2)0.56 (HO1 /2)0.02의 오가노폴리실록산 수지 32.5 질량부, 평균 단위 화학식 (Me3SiO1 /2)0.44 (SiO4 /2)0.56 (HO1/2)0.02의 오가노폴리실록산 수지 32.5 질량부, 평균 화학식 Me3SiO(Me2SiO)789(MeViSiO)11SiMe3의 디오가노폴리실록산 30.6 질량부, 평균 화학식 HMe2SiO(Me2SiO)17SiMe2H의 오가노하이드로겐폴리실록산 1.4 질량부, 평균 화학식 Me3SiO(MeHSiO)7(Me2SiO)6.5SiMe3의 오가노하이드로겐폴리실록산 3.0 질량부, 과량의 디실록산 중의 백금-1,1,3,3-테트라메틸-1,3-디비닐디실록산 착물(백금 함량은 4.5질량%이다) 0.01 질량부, 1-에티닐사이클로헥산-1-올 0.05 질량부 및 평균 단위 화학식:
Figure 112016088211168-pct00016
의 에폭시-관능성 오가노폴리실록산 수지 0.5 질량부를 혼합함으로써 반응성 실리콘 조성물을 제조하였다.
수득된 조성물 85 질량부에 메시틸렌 15 질량부를 용매로서 첨가하고, 상기 혼합물을 PET 필름 상에 100 ㎛ 두께로 피복한 다음, 120℃에서 30분 동안 가열하였다. 상기 PET 필름 상에 지지된 필름은 25℃에서 비점착성이었고, 이것을 상기 PET 필름으로부터 박리시켜서 프리-스탠딩 필름을 수득하였다. 그러나, 알루미늄판 위에 위치한 상기 필름은, 100℃ 및 150℃에서 용융시켜서 상기 알루미늄판에 접착시키기가 어려웠다.
[비교예 6]
평균 단위 화학식 (ViMe2SiO1 /2)0.11 (Me3SiO1 /2)0.33 (SiO4 /2)0.56 (HO1 /2)0.02의 오가노폴리실록산 수지 32.5 질량부, 평균 단위 화학식 (Me3SiO1 /2)0.44 (SiO4 /2)0.56 (HO1/2)0.02의 오가노폴리실록산 수지 32.5 질량부, 평균 화학식 Me3SiO(Me2SiO)789(MeViSiO)11SiMe3의 디오가노폴리실록산 11.0 질량부, 평균 화학식 HMe2SiO(Me2SiO)17SiMe2H의 오가노하이드로겐폴리실록산 24.0 질량부, 과량의 디실록산 중의 백금-1,1,3,3-테트라메틸-1,3-디비닐디실록산 착물(백금 함량은 4.5 질량%이다) 0.01 질량부, 1-에티닐사이클로헥산-1-올 0.05 질량부 및 평균 단위 화학식:
Figure 112016088211168-pct00017
의 에폭시-관능성 오가노폴리실록산 수지 0.5 질량부를 혼합함으로써 반응성 실리콘 조성물을 제조하였다.
수득된 조성물 85 질량부에 메시틸렌 15 질량부를 용매로서 첨가하고, 상기 혼합물을 PET 필름 상에 100 ㎛ 두께로 피복한 다음, 120℃에서 30분 동안 가열하였다. 상기 PET 필름 상에 지지된 필름은 25℃에서 비점착성이었고, 이것을 상기 PET 필름으로부터 박리시켜서 프리-스탠딩 필름을 수득하였다. 그러나, 알루미늄판 위에 위치한 상기 필름은, 100℃ 및 150℃에서 용융시켜서 상기 알루미늄판에 접착시키기가 어려웠다.
[비교예 7]
비교예 1의 반응성 실리콘 조성물을 100℃에서 2시간 동안 반응시켜서 제조한 비교예 1의 핫멜트 재료 105.1 질량부와 메시틸렌 27.0 질량부와의 혼합물에, 평균 화학식 Me3SiO(MeHSiO)55SiMe3의 오가노하이드로겐폴리실록산 3.5 질량부를 첨가함으로써 경화성 핫멜트 조성물을 제조하였다.
상기 혼합물을 PET 필름 상에 100 ㎛ 두께로 피복한 다음, 120℃에서 30분 동안 가열하였다. 상기 PET 필름 상에 지지된 필름은 25℃에서 비점착성이었고, 이것을 상기 PET 필름으로부터 박리시켜서 프리-스탠딩 필름을 수득하였다. 알루미늄판 위에 위치한 상기 필름을 150℃에서 용융시킨 다음, 경화시켰다. 수득된 필름은 150℃에서 뿐만 아니라 실온에서도 상기 알루미늄판에 잘 접착되었다. 그러나, 알루미늄판 위에 위치한 상기 필름은, 100℃ 및 150℃에서 용융시켜서 상기 알루미늄판에 접착시키기가 어려웠다.
[비교예 8]
비교예 2의 반응성 실리콘 조성물을 100℃에서 2시간 동안 반응시켜서 제조한 비교예 2의 핫멜트 재료 105.1 질량부와 메시틸렌 27.0 질량부와의 혼합물에, 평균 화학식 Me3SiO(MeHSiO)55SiMe3의 오가노하이드로겐폴리실록산 0.6 질량부를 첨가함으로써 경화성 핫멜트 조성물을 제조하였다.
상기 혼합물을 PET 필름 상에 100 ㎛ 두께로 피복한 다음, 120℃에서 30분 동안 가열하였다. 상기 PET 필름 상에 지지된 필름은 25℃에서 비점착성이었고, 이것을 상기 PET 필름으로부터 박리시켜서 프리-스탠딩 필름을 수득하였다. 그러나, 알루미늄판 위에 위치한 상기 필름은, 100℃ 및 150℃에서 용융시켜서 상기 알루미늄판에 접착시키기가 어려웠다. 또한, 상기 필름은 150℃에서 쉽게 변형되었다.
본 발명의 반응성 실리콘 조성물은 전기 및 전자 적용분야에서 접착제, 포팅제, 보호제 또는 언더필(underfill)로서 사용하기에 적합하다. 특히, 상기 조성물은 높은 광 투과율을 갖기 때문에, 상기 조성물은 광학 반도체 디바이스에서 접착제, 포팅제, 보호제, 피복제 또는 언더필로서 사용하기에 적합하다.

Claims (4)

  1. 핫멜트 재료(hotmelt material)를 형성하기 위한 반응성 실리콘 조성물로서,
    (A) 하기 평균 단위 화학식 (1):
    Figure 112016088211168-pct00018

    (여기서, R1은 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 그룹이고, 단, 분자 내의 모든 R1의 4 내지 12몰%는 알케닐 그룹이고; R2는 수소 원자이거나, 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬 그룹이고; a, b, c, d 및 e는 0.35≤a≤0.60; 0≤b≤0.1; 0≤c≤0.1; 0.40≤d≤0.65; 0≤e≤0.05; 및 a+b+c+d=1을 만족시키는 수이다)
    로 나타내는 오가노폴리실록산 수지(성분 (A) 내지 (C)의 총량의 15 내지 50 질량%의 양임);
    (B) 하기 평균 단위 화학식 (2):
    Figure 112016088211168-pct00019

    (여기서, R3은 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 그룹(알케닐 그룹은 제외됨)이고; R4는 수소 원자이거나, 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬 그룹이고; f, g, h, i 및 j는 0.35≤f≤0.55; 0≤g≤0.2; 0≤h≤0.2; 0.45≤i≤0.65; 0≤j≤0.05; 및 f+g+h+i=1을 만족시키는 수이다)
    로 나타내는 오가노폴리실록산 수지(성분 (A) 내지 (C)의 총량의 20 내지 45질량%의 양임);
    (C) 하기 평균 화학식 (3):
    Figure 112016088211168-pct00020

    (여기서, R5는 각각 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 그룹이고, 단, 분자 내의 적어도 2개의 R5는 알케닐 그룹이고; k는 20 내지 5,000의 수이다)
    으로 나타내는 디오가노폴리실록산(성분 (A) 내지 (C)의 총량의 10 내지 40 질량%의 양임);
    (D) 분자 내에 2개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오가노하이드로겐폴리실록산(성분 (D)가 성분 (A) 및 (C) 중의 알케닐 그룹 하나 당 0.1 내지 0.6개의 규소-결합된 수소 원자를 제공하는 양임);
    (E) 분자 내에 적어도 3개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오가노하이드로겐폴리실록산(성분 (E)가 성분 (A) 및 (C) 중의 알케닐 그룹 하나 당 0.1 내지 0.5개의 규소-결합된 수소 원자를 제공하는 양임); 및
    (F) 상기 조성물의 하이드로실릴화를 수행하기에 충분한 양의 하이드로실릴화 촉매
    를 포함하는, 반응성 실리콘 조성물.
  2. 제1항에 있어서, (G) 인광체를, 성분 (A) 내지 (F)의 합 100 질량부 당 10 내지 400 질량부의 양으로 추가로 포함하는, 반응성 실리콘 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 따른 조성물의 하이드로실릴화 반응을 수행함으로써 수득되는 핫멜트 재료.
  4. 제3항에 따른 핫멜트 재료, 및 (H) 분자 내에 적어도 2개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오가노하이드로겐폴리실록산(성분 (H)가 성분 (A) 및 (C) 중의 알케닐 그룹 하나 당 0.1 내지 0.8개의 규소-결합된 수소 원자를 제공하는 양임)을 포함하는, 경화성 핫멜트 조성물.
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