KR102334466B1 - Ｕｖ-경화성 실리콘 조성물, 이의 경화물 및 이를 사용하는 방법 - Google Patents

Ｕｖ-경화성 실리콘 조성물, 이의 경화물 및 이를 사용하는 방법 Download PDF

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Abstract

개시된 다양한 실시 형태는 UV-경화성 실리콘 조성물, 이의 경화물, 및 이를 사용하는 방법에 관한 것이다. 다양한 실시 형태는 전단-박화 UV-경화성 실리콘 조성물을 제공한다. 이 조성물은 (A) 단위 화학식, [(CH3)3SiO1/2]x[(CH3)2SiO]y[R(CH3)SiO]z를 갖는 메르캅토-작용성 폴리오르가노실록산을 포함할 수 있고, 상기 화학식에서 x는 약 0.01 내지 약 0.1이고, y는 약 0 내지 약 0.94이고, z는 약 0.05 내지 약 0.99이고, 각각의 경우 R은 독립적으로 메르캅토(C1-30)하이드로카르빌 기이다. 이 조성물은 (B) (B1) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 폴리오르가노실록산, 및 (B2) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 유기 분자 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 이 조성물은 (C) 충전제를 포함할 수 있다. 또한, 이 조성물은 (D) 광개시제를 포함할 수 있다.

Description

ＵＶ-경화성 실리콘 조성물, 이의 경화물 및 이를 사용하는 방법 {UV-CURABLE SILICONE COMPOSITION, CURED PRODUCTS THEREOF, AND METHODS OF USING THE SAME}
유기폴리실록산을 포함하는 경화성 조성물은 경화 공정을 받아 유기폴리실록산의 반응 생성물, 예를 들어 경화물(cured product)을 형성할 수 있다. 몇몇 예에서, 반응 생성물 또는 유기폴리실록산 그 자체는 화장품, 탈취제, 식품 및 비누에서의 용도를 포함하는 다양한 응용과, 도파관, 실란트, 코팅, 윤활제, 내화성 재료, 소포제, 약학 첨가제, 배관 및 건축 구조용 구조물, 장난감, 페인트, 및 분리를 위해 사용될 수 있는 막(membrane)을 포함하는 다른 응용에 매우 적합한 특성들을 가질 수 있다.
인쇄 기법은 제어된 패턴으로 물질을 기재에 도포할 수 있다. 경화성 재료를 도포하기 위해 인쇄 기법을 사용하는 경우, 인쇄된 기재는 경화 공정을 받을 수 있다. 그러나, 경화성 유기폴리실록산 조성물은, 불충분한 전단-박화 특성, 경화물의 불충분한 투명성, 불편한 느린 경화 시간, 경화된 재료의 치수 제어의 곤란함, 및 다양한 인쇄 기법, 예컨대 스크린 인쇄, 플렉소그래픽(flexographic) 인쇄, 젯 디스펜싱(jet dispensing) 또는 잉크젯 인쇄에 의한 효율적이고 효과적인 사용에 부적합함 중 하나 이상으로 인해 일반적으로 인쇄에 부적합하였다.
다양한 실시 형태에서, 본 발명은 전단-박화 자외선(UV)-경화성 실리콘 조성물을 제공한다. 조성물은 (A) 단위 화학식 [(CH3)3SiO1/2]x[(CH3)2SiO]y[R(CH3)SiO]z를 갖는 메르캅토-작용성 폴리오르가노실록산을 포함한다. 변수 x는 약 0.01 내지 약 0.1이고, y는 약 0 내지 약 0.94이고, z는 약 0.05 내지 약 0.99이다. 각각의 경우, R은 독립적으로 메르캅토(C1-30)하이드로카르빌 기이다. 조성물은 (B) (B1) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 폴리오르가노실록산 및 (B2) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 유기 분자 중 하나 이상의 것을 포함한다. 조성물은 (C) 충전제를 포함한다. 또한, 조성물은 (D) 광개시제를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 본 발명은 경화성 실리콘 조성물의 경화물을 제공한다. 일부 실시 형태에서, 본 발명은 경화성 조성물 또는 이의 경화물을 사용하는 방법, 및 경화성 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 장치를 제공한다.
다양한 실시 형태에서, 본 발명은 잉크-젯 인쇄 방법을 제공한다. 이 방법은 인쇄가능한 조성물을 수득 또는 제공하는 단계를 포함한다. 이 조성물은 (A) 단위 화학식 [(CH3)3SiO1/2]x[(CH3)2SiO]y[R(CH3)SiO]z를 갖는 메르캅토-작용성 폴리오르가노실록산을 포함한다. 변수 x는 약 0.01 내지 약 0.1이고, y는 약 0 내지 약 0.94이고, z는 약 0.05 내지 약 0.99이다. 각각의 경우, R은 독립적으로 메르캅토(C1-30)하이드로카르빌 기이다. 조성물은 (B) (B1) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 폴리오르가노실록산 및 (B2) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 유기 분자 중 하나 이상의 것을 포함한다. 또한, 조성물은 (D) 광개시제를 포함한다. 이 방법은 인쇄가능한 조성물을 잉크-젯 프린터를 사용하여 기재 상으로 인쇄하는 단계를 포함한다. 이 방법은 인쇄된 인쇄가능한 조성물을 경화시키는 단계를 포함한다.
다양한 실시 형태에서, 본 발명은 전단-박화 UV-경화성 실리콘 조성물을 제공한다. 이 조성물은 (A) 단위 화학식 [(CH3)3SiO1/2]x[(CH3)2SiO]y[R(CH3)SiO]z를 갖는 메르캅토-작용성 폴리오르가노실록산을 포함한다. 변수 x는 약 0.01 내지 약 0.1이고, y는 약 0 내지 약 0.94이고, z는 약 0.05 내지 약 0.99이다. 각각의 경우, R은 메르캅토프로필 기이다. 성분 (A)는 약 40 중량% 내지 약 85 중량%로 상기 조성물에 존재한다. 조성물은 (B) (B1) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 폴리오르가노실록산 및 (B2) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 유기 분자 중 하나 이상의 것을 포함한다. 성분 (B)는 약 10 중량% 내지 약 60 중량%로 상기 조성물에 존재한다. 이 조성물은 (C) 1차 입자 크기가 약 5 내지 100 nm인 건식 실리카를 포함하는 충전제를 포함한다. 충전제는 파장이 약 280 nm 내지 약 400 nm인 광에 대해 실질적으로 투과성이다. 충전제는 표준 온도 및 압력과 633 nm에서의 굴절률이 약 1.44 내지 약 1.48이다. 성분 (C)는 약 1 중량% 내지 약 40 중량%로 상기 조성물에 존재한다. 이 조성물은 (D) UV 광개시제를 포함한다. 성분 (D)는 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%로 상기 조성물에 존재한다. 조성물의 점도는 전단율(shear rate)이 증가함에 따라 감소한다. 조성물은 전단-박화성 및 UV-경화성이고, 조성물은 표준 온도 및 압력과 633 nm에서의 굴절률이 약 1.44 내지 약 1.48이다. 일부 실시 형태에서, 본 발명은 경화성 실리콘 조성물의 경화물을 제공한다. 일부 실시 형태에서, 본 발명은 경화성 조성물 또는 이의 경화물을 사용하는 방법, 및 경화성 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 장치를 제공한다.
본 발명의 다양한 실시 형태는 다른 경화성 실리콘 조성물, 이의 경화물 및 이를 사용하는 방법에 비해 소정의 이점들을 가지며, 이들 중 적어도 일부는 예상치 못한 것이다. 예를 들어, 다양한 실시 형태에서, 경화성 폴리실록산 조성물은 UV-경화성 조성물을 포함하는 다른 경화성 폴리실록산 조성물보다 더 빠르고 더 효율적으로 UV-경화될 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 경화성 폴리실록산 조성물은 충전제를 포함하는 경화성 폴리실록산 조성물과 같은 다른 조성물보다 미경화된 형태에서 더 광학적으로 투과성일 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 경화성 폴리실록산 조성물은 충전제를 포함하는 경화된 폴리실록산 조성물과 같은 다른 경화된 조성물보다 경화된 형태에서 더 광학적으로 투과성일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 경화성 실리콘 조성물은 경화성 실리콘 조성물과 같은 다른 경화성 조성물보다 더 우수한 전단-박화 특성을 갖고, 경화 전 및 후에 광학적으로 투과성이어서, 상기 조성물이 다양한 인쇄 기법, 예컨대 스크린 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄 또는 잉크젯 인쇄를 사용하는 인쇄에 더 적합하게 된다. 일부 실시 형태에서, 경화성 실리콘 조성물은 광학 투명도가 요구되는 응용에 다른 조성물보다 더 효과적으로 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 경화성 폴리실록산 조성물의 경화물의 치수는 경화성 폴리실록산 조성물과 같은 다른 경화성 조성물의 경화물의 치수보다 더 제어하기 쉽다.
도면은 일반적으로 본 명세서에서 논의되는 다양한 실시 형태들을 예로서 그러나 제한적이지 않게 나타낸다.
도 1a는 다양한 실시 형태에 따른 경화성 실리콘 조성물의 점도 대 전단율을 예시한다.
도 1b는 다양한 실시 형태에 따른 경화성 실리콘 조성물의 점도 대 전단율을 예시한다.
도 2a 내지 도 2d는, 다양한 실시 형태에 따른, 각각 500, 700, 1000 및 2000 마이크로미터의 간격을 갖는 경화된 롤-투-롤(roll-to-roll) 스크린 인쇄된 특징부(feature)들의 광학 현미경 이미지(image)를 예시한다.
도 3은 다양한 실시 형태에 따른 500 마이크로미터의 간격을 사용하여 생성된 경화된 인쇄된 특징부의 백색 광 간섭계 이미지를 예시한다.
개시된 요지의 소정 실시 형태들에 대해 이제 상세하게 언급할 것이며, 그의 예는 첨부된 도면에 일부 나타나 있다. 개시된 요지가 열거된 청구범위와 관련하여 설명될 것이지만, 예시된 요지는 청구범위를 개시된 요지로 제한하고자 하는 것이 아님이 이해될 것이다.
범위 형식으로 표현된 값은 그 범위의 한계치로서 명백하게 나열되는 수치 값을 포함할 뿐만 아니라 마치 개개의 수치 값 및 하위 범위(sub-range)가 명백하게 언급되는 것처럼 그 범위 내에 포함되는 모든 개개의 수치 값 또는 하위 범위도 포함하는 유연한 방식으로 해석되어야 한다. 예를 들어, "약 0.1% 내지 약 5%" 또는 "약 0.1% 내지 5%"의 범위는 약 0.1% 내지 약 5%뿐만 아니라, 지시된 범위 내의 개개의 값들 (예를 들어, 1%, 2%, 3%, 및 4%) 및 하위 범위들 (예를 들어, 0.1% 내지 0.5%, 1.1% 내지 2.2%, 3.3% 내지 4.4%)도 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 달리 표시되지 않는다면, "약 X 내지 Y"라는 서술은 "약 X 내지 약 Y"와 동일한 의미를 갖는다. 마찬가지로, 달리 표시되지 않는다면, "약 X, Y, 또는 약 Z"이라는 서술은 "약 X, 약 Y, 또는 약 Z"와 동일한 의미를 갖는다.
이 문서에서, 단수형("a," "an" 또는 "the") 용어는 그 문맥이 달리 명확하게 기술하지 않는다면 하나 이상을 포함하도록 사용된다. 용어 "또는"은 달리 지시되지 않는다면 비배타적인 "또는"을 지칭하도록 사용된다. "A 및 B 중 하나 이상"이라는 서술은 "A, B, 또는 A와 B"와 동일한 의미를 갖는다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 어법 또는 용어는, 달리 정의되지 않는다면, 단지 설명하기 위함이며 제한하고자 하지 않는 것으로 이해된다. 임의의 섹션 표제의 이용은 본 문헌의 해독을 돕고자 하는 것이며, 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되고; 섹션 표제에 관련된 정보는 그 특정한 섹션 내에 또는 그 바깥에 나타날 수 있다. 또한, 본 명세서에 언급된 모든 간행물, 특허, 및 특허 문헌은, 마치 개별적으로 참고로 포함되는 것처럼, 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 이 문서와 참고로 그와 같이 포함된 상기 문서들 사이의 일관성 없는 용법의 경우에는, 포함된 참고 문헌에서의 용법이 이 문서의 것에 대하여 보충적인 것으로 간주되어야 하며; 양립될 수 없는 불일치의 경우, 이 문헌에서의 용법이 지배한다.
본 명세서에 기재된 제조 방법에서, 시간상 또는 작업상의 순서가 명시적으로 언급된 경우를 제외하고는, 본 발명의 원리로부터 벗어나지 않는다면 단계들은 임의의 순서로 수행될 수 있다. 게다가, 명시된 단계들은, 명백한 청구범위의 표현에 의해 상기 단계들이 별도로 수행되어야 하는 것으로 언급되지 않는다면, 동시에 수행될 수 있다. 예를 들어, X를 행하는 청구된 단계 및 Y를 행하는 청구된 단계는 단일 작업 내에서 동시에 수행될 수 있으며, 그 결과로 얻어지는 방법은 청구된 방법의 문자 그대로의 범위 내에 속할 것이다.
본 명세서에 기재된 화합물 내의 선택된 치환체는 반복되는 정도로 존재한다. 이와 관련하여, "반복 치환체"(recursive substituent)는 치환체가 그 자체의 다른 예를 인용하거나, 또는 자체적으로 제1 치환체를 인용하는 다른 치환체의 다른 예를 인용할 수 있음을 의미한다. 반복 치환체는 개시된 요지의 의도된 태양이다. 그러한 치환체의 반복적인 특성으로 인하여, 이론상, 임의의 주어진 청구범위에 많은 수가 존재할 수 있다. 유기 화학 분야의 숙련자는 그러한 치환체의 총 개수가 의도된 화합물의 원하는 특성에 의해 합리적으로 제한됨을 이해한다. 그러한 특성들에는, 제한이 아닌 예시로서, 물리적 특성, 예컨대 분자량, 용해도, 및 실용적인 특성, 예컨대 합성의 용이성이 포함된다. 반복 치환체는 임의의 적합한 횟수, 예컨대 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 30, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 750, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 10,000, 15,000, 20,000, 30,000, 50,000, 100,000, 200,000, 500,000, 750,000회 또는 약 1,000,000회 이상으로 그 자신을 불러낼 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "약"은, 값 또는 범위에 있어서, 예를 들어 언급된 값 또는 언급된 범위의 한계의 10% 이내, 5% 이내 또는 1% 이내의 가변도를 허용할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "실질적으로"는 적어도 약 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99.5%, 99.9%, 99.99%, 또는 적어도 약 99.999% 이상과 같은, 대다수 또는 대부분을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "유기 기"는 임의의 탄소-함유 작용기를 지칭하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 산소-함유 기, 예컨대 알콕시 기, 아릴옥시 기, 아르알킬옥시 기, 옥소(카르보닐) 기, 카르복실 기 (카르복실산, 카르복실레이트 및 카르복실레이트 에스테르를 포함함); 황-함유 기, 예컨대 알킬 및 아릴 설파이드 기; 및 다른 헤테로원자-함유 기. 유기 기의 비제한적인 예에는 OR, OOR, OC(O)N(R)2, CN, CF3, OCF3, R, C(O), 메틸렌다이옥시, 에틸렌다이옥시, N(R)2, SR, SOR, SO2R, SO2N(R)2, SO3R, C(O)R, C(O)C(O)R, C(O)CH2C(O)R, C(S)R, C(O)OR, OC(O)R, C(O)N(R)2, OC(O)N(R)2, C(S)N(R)2, (CH2)0-2N(R)C(O)R, (CH2)0-2N(R)N(R)2, N(R)N(R)C(O)R, N(R)N(R)C(O)OR, N(R)N(R)CON(R)2, N(R)SO2R, N(R)SO2N(R)2, N(R)C(O)OR, N(R)C(O)R, N(R)C(S)R, N(R)C(O)N(R)2, N(R)C(S)N(R)2, N(COR)COR, N(OR)R, C(=NH)N(R)2, C(O)N(OR)R 또는 C(=NOR)R이 포함되며, 여기서 R은 수소 (다른 탄소 원자를 함유하는 예에서) 또는 탄소계 모이어티(carbon-based moiety)일 수 있고, 탄소계 모이어티는 그 자체가 추가로 치환될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "치환된"은 함유된 하나 이상의 수소 원자가 하나 이상의 비-수소 원자로 대체된 분자 또는 본 명세서에 정의된 바와 같은 유기 기를 지칭한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "작용기" 또는 "치환체"는 분자 상에 또는 유기 기 상에 치환될 수 있거나 치환된 기를 지칭한다. 치환체 또는 작용기의 예에는 할로겐 (예를 들어, F, Cl, Br 및 I); 하이드록실 기, 알콕시 기, 아릴옥시 기, 아르알킬옥시 기, 옥소(카르보닐) 기, 카르복실 기 (카르복실산, 카르복실레이트 및 카르복실레이트 에스테르를 포함함)와 같은 기 내의 산소 원자; 티올 기, 알킬 및 아릴 설파이드 기, 설폭사이드 기, 설폰 기, 설포닐 기 및 설폰아마이드 기와 같은 기 내의 황 원자; 아민, 하이드록실아민, 니트릴, 니트로 기, N-옥사이드, 하이드라자이드, 아자이드 및 엔아민과 같은 기 내의 질소 원자; 및 다양한 다른 기 내의 다른 헤테로원자가 포함되지만, 이에 제한되지 않는다. 치환된 탄소 (또는 다른) 원자에 결합될 수 있는 치환체 J의 비제한적인 예에는 F, Cl, Br, I, OR, OC(O)N(R')2, CN, NO, NO2, ONO2, 아자이도, CF3, OCF3, R', O (옥소), S (티오노), C(O), S(O), 메틸렌다이옥시, 에틸렌다이옥시, N(R)2, SR, SOR, SO2R', SO2N(R)2, SO3R, C(O)R, C(O)C(O)R, C(O)CH2C(O)R, C(S)R, C(O)OR, OC(O)R, C(O)N(R)2, OC(O)N(R)2, C(S)N(R)2, (CH2)0-2N(R)C(O)R, (CH2)0-2N(R)N(R)2, N(R)N(R)C(O)R, N(R)N(R)C(O)OR, N(R)N(R)CON(R)2, N(R)SO2R, N(R)SO2N(R)2, N(R)C(O)OR, N(R)C(O)R, N(R)C(S)R, N(R)C(O)N(R)2, N(R)C(S)N(R)2, N(COR)COR, N(OR)R, C(=NH)N(R)2, C(O)N(OR)R 또는 C(=NOR)R이 포함되며, 여기서 R은 수소 또는 탄소계 모이어티일 수 있고, 탄소계 모이어티는 그 자체가 추가로 치환될 수 있고, 예를 들어, R은 수소, 알킬, 아실, 사이클로알킬, 아릴, 아르알킬, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴 또는 헤테로아릴알킬일 수 있고, 임의의 알킬, 아실, 사이클로알킬, 아릴, 아르알킬, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴 또는 헤테로아릴알킬 또는 R은 독립적으로 J로 일치환 또는 다치환될 수 있거나; 또는 질소 원자 또는 인접한 질소 원자에 결합된 2개의 R 기는 질소 원자 또는 원자들과 함께 헤테로사이클릴을 형성할 수 있고, 이는 독립적으로 J로 일치환 또는 다치환될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "알킬"은 1 내지 40개의 탄소 원자, 1 내지 약 20개의 탄소 원자, 1 내지 12개의 탄소 원자, 또는 일부 실시 형태에서 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 및 분지형 알킬 기 및 사이클로알킬 기를 지칭한다. 직쇄 알킬 기의 예에는 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 것들, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, n-부틸, n-펜틸, n-헥실, n-헵틸, 및 n-옥틸 기가 포함된다. 분지형 알킬 기의 예에는 아이소프로필, 아이소부틸, sec-부틸, t-부틸, 네오펜틸, 아이소펜틸 및 2,2-다이메틸프로필 기가 포함되지만, 이에 제한되지 않는다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "알킬"은 n-알킬, 아이소알킬 및 안테아이소알킬 기뿐만 아니라 다른 분지형 사슬 형태의 알킬을 포함한다. 대표적인 치환된 알킬 기는 본 명세서에서 열거한 임의의 기, 예를 들어 아미노, 하이드록시, 시아노, 카르복시, 니트로, 티오, 알콕시 및 할로겐 기로 1회 이상 치환될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "알케닐"은 2개의 탄소 원자들 사이에 하나 이상의 이중 결합이 존재하는 것을 제외하고는, 본 명세서에 정의된 바와 같은 직쇄 및 분지쇄 및 환형 알킬 기를 지칭한다. 따라서, 알케닐 기는 2 내지 40개의 탄소 원자, 또는 2 내지 약 20개의 탄소 원자, 또는 2 내지 12개의 탄소 원자, 또는 일부 실시 형태에서 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖는다. 예에는 그 중에서도 비닐, -CH=CH(CH3), -CH=C(CH3)2, -C(CH3)=CH2, -C(CH3)=CH(CH3), -C(CH2CH3)=CH2, 사이클로헥세닐, 사이클로펜테닐, 사이클로헥사다이에닐, 부타다이에닐, 펜타다이에닐 및 헥사다이에닐이 포함되지만, 이에 제한되지 않는다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "알키닐"은 2개의 탄소 원자들 사이에 하나 이상의 삼중 결합이 존재하는 것을 제외하고는 직쇄 및 분지쇄 알킬 기를 지칭한다. 따라서, 알키닐 기는 2 내지 40개의 탄소 원자, 또는 2 내지 약 20개의 탄소 원자, 또는 2 내지 12개의 탄소 원자, 또는 일부 실시 형태에서 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖는다. 예에는 그 중에서도 -C≡CH, -C≡C(CH3), -C≡C(CH2CH3), -CH2C≡CH, -CH2C≡C(CH3), 및 -CH2C≡C(CH2CH3)이 포함되지만, 이에 제한되지 않는다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "알콕시"는 본 명세서에 정의된 바와 같은 사이클로알킬 기를 포함하는 알킬 기에 연결된 산소 원자를 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "할로", "할로겐" 또는 "할라이드" 기는 그 자체 또는 다른 치환체의 일부로서, 달리 언급되지 않는다면, 불소, 염소, 브롬 또는 요오드 원자를 의미한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "할로알킬" 기는 모노-할로 알킬 기, 모든 할로 원자가 동일하거나 상이할 수 있는 폴리-할로 알킬 기, 및 모든 수소 원자가 할로겐 원자, 예컨대 플루오로로 대체되는 퍼-할로 알킬 기를 포함한다. 할로알킬의 예에는 트라이플루오로메틸, 1,1-다이클로로에틸, 1,2-다이클로로에틸, 1,3-다이브로모-3,3-다이플루오로프로필, 퍼플루오로부틸 등이 포함된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "수 평균 분자량"은 샘플 내의 개별 분자들의 분자량의 일반적인 산술 평균을 지칭한다. 이는 샘플 내의 모든 분자들의 총 중량을 샘플 내의 분자들의 총 개수로 나눈 값으로 정의된다. 실험적으로, 수 평균 분자량 (Mn)은, 식 Mn = ΣMini / Σni를 통해, 분자량 Mi의 ni개의 분자를 갖는 화학종 i의 분자량 분획들로 나눠진 샘플을 분석함으로써 결정된다. 수 평균 분자량은 겔 투과 크로마토그래피, 분광학적 말단 기 분석(spectroscopic end group analysis) 및 삼투압 측정을 포함하는 널리 알려진 다양한 방법들에 의해 측정될 수 있다. 명시되지 않는다면, 본 명세서에 주어진 중합체의 분자량은 수 평균 분자량이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "중량 평균 분자량"은 Mw를 지칭하며, 이는 ΣMi 2ni / ΣMini와 같으며, 여기서 ni는 분자량 Mi를 갖는 분자들의 개수이다. 다양한 예에서, 중량 평균 분자량은 광 산란, 소각 중성자 산란, X-선 산란 및 침강 속도를 사용하여 결정될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "방사선"은 매질 또는 공간을 통과해 이동하는 에너지 입자들을 지칭한다. 방사선의 예에는 가시광, 적외광, 마이크로파, 전파, 초장파, 극초장파, 열 방사선 (열), 및 흑체 방사선이 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "UV 광"은 자외광을 지칭하며, 이는 약 10 nm 내지 약 400 nm의 파장을 갖는 전자기 방사선이다. UV 경화와 관련하여, 파장은 예컨대 280 nm 내지 400 nm에 위치한 UVA 및 UVB 파장대(waveband)로부터 선택될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "경화"는 임의의 형태의 방사선에 노광시키거나, 가열하거나, 또는 물리적 또는 화학적 반응을 겪게 하여 그 결과로 경질화 또는 점도 증가를 일으키는 것을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "용매"는 고체, 액체 또는 기체를 용해시킬 수 있는 액체를 지칭한다. 용매의 비제한적 예에는 실리콘, 유기 화합물, 물, 알코올, 이온성 액체 및 초임계 유체가 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "실리카"는 화학적으로 처리된 실리카를 비롯하여 임의의 입자 크기, 형태, 입자 크기 분포, 형태 분포 및 표면 작용성을 갖는 이산화규소(SiO2)를 지칭한다. 또한, 이는 적어도 부분적으로 규소-산소-규소 (규소 원자에 결합된 산소 원자에 결합된 규소 원자) 네트워크를 비롯하여 규소 및 산소 원자 네트워크를 포함하는 폴리실록산을 지칭할 수 있으며, 이때 화합물은 임의의 길이 또는 분지도(degree of branching)를 갖는 중합체일 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 네트워크는 Si=O 기 또는 Si-OH 기로 말단화될(terminated) 수 있다. 실리카는 30%, 50%, 80%, 90%, 95%, 99%, 99.5%, 99.9% 또는 임의의 적합한 퍼센트의 조성 (중량%)으로 폴리실록산을 포함할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "실온"은 약 15℃ 내지 28℃의 온도를 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "표준 온도 및 압력" (STP)은 20℃ 및 101 ㎪을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "밀"(mil)은 1/1000 인치를 말하며, 따라서 1 밀 = 0.001 인치이다.
전단- 박화 UV-경화성 실리콘 조성물 및 이의 경화물 .
다양한 실시 형태에서, 본 발명은 전단-박화 UV-경화성 실리콘 조성물을 제공한다. 이 조성물의 점도는 조성물에 적용된 전단 작용(shearing)이 증가함에 따라 감소할 수 있다. 조성물의 전단-박화 특성은 조성물을 다양한 방법, 예컨대 인쇄 방법에 사용하기 적합하게 할 수 있다.
경화성 실리콘 조성물은, 가시광의 적어도 약 40%가 조성물을 통해 투과되거나, 가시광의 적어도 약 45, 50, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98, 99, 99.9, 99.99% 또는 약 99.999% 이상이 조성물을 통해 투과되도록, 실질적으로 광학적으로 투명할 수 있다. 경화성 실리콘 조성물은 임의의 적합한 굴절률, 예컨대 약 1.43 내지 약 1.55, 또는 약 1.44 내지 약 1.48, 또는 약 1.43 이하, 또는 약 1.44, 1.45, 1.46, 1.47, 1.48, 1.49, 1.50, 1.51, 1.52, 1.53, 1.54 또는 약 1.55 이상의, 표준 온도 및 압력과 633 nm에서의 굴절률을 가질 수 있다.
일부 실시 형태에서, 본 발명은 경화성 실리콘 조성물의 제조 방법을 제공하는데, 이는 파트 I 및 파트 II의 혼합물을 수득 또는 제공하는 단계를 포함한다. 파트 I은, 주어진 전단율에서의 점도가 시간이 지남에 따라 실질적으로 일정하고, 예를 들어 파트 I은 실질적으로 점도에 대해 악영향을 주지 않고도 숙성될 수 있도록, 성분 (A), 성분 (C) 및 성분 (D)를 포함하는 실질적으로 점도-안정성 예비-혼합물(viscosity-stable pre-mix)을 포함한다. 파트 II는 성분 (B)를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 본 방법은 성분 (A) 및 성분 (C)를 진공 하에 적합하게 가열하면서 혼합하는 단계를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 파트 I 및 파트 II는 연장된 시간 동안, 예컨대 적어도 약 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9년 또는 약 10년 이상 별도로 저장될 수 있다.
다양한 실시 형태에서, 본 발명은 경화성 조성물의 경화물을 제공한다. 이 경화물은 가시광의 적어도 약 40%가 조성물을 통해 투과되거나, 가시광의 적어도 약 45, 50, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98, 99, 99.9, 99.99% 또는 약 99.999% 이상이 조성물을 통해 투과되도록, 실질적으로 광학적으로 투명할 수 있다. 경화된 실리콘 조성물은 임의의 적합한 굴절률, 예컨대 약 1.43 내지 약 1.55의, 또는 약 1.44 내지 약 1.48, 또는 약 1.43 이하, 또는 약 1.44, 1.45, 1.46, 1.47, 1.48, 1.49, 1.50, 1.51, 1.52, 1.53, 1.54 또는 약 1.55 이상의, 표준 압력 및 온도와 633 nm에서의 굴절률을 가질 수 있다.
다양한 실시 형태에서, 경화성 폴리실록산 조성물은 UV-경화성 조성물을 포함하는 다른 경화성 폴리실록산 조성물보다 더 빠르고 더 효율적으로 UV-경화될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 경화성 폴리실록산 조성물은 약 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55초, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55분, 1, 1.5, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20시간, 1, 1.5, 2, 3, 4일 또는 약 5일 만에 UV-경화될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 경화성 폴리실록산 조성물은 약 0.1, 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55초, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55분 또는 약 1시간 이상 만에 300 mJ/㎠의 UV-방사선으로 UV-경화될 수 있다. 임의의 적합한 조사량, 예컨대 약 50 mJ/㎠ 내지 약 3000 mJ/㎠, 또는 약 300 mJ/㎠ 내지 약 1200 mJ/㎠, 또는 약 50 mJ/㎠ 이하, 또는 약 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2200, 2400, 2600, 2800 mJ/㎠ 또는 약 3000 mJ/㎠ 이상을 사용하여 조성물을 경화시킬 수 있다.
조성물의 전단-박화 특성은 임의의 적합한 전단 박화성일 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 조성물의 전단-박화 특성은, 조성물이 전단 작용이 적용될 경우 점도 감소를 나타내고 후속 휴지기 시에 점도 증가를 나타내는 다양한 실시 형태의 특성을 지칭한다. 예를 들어, 약 0 s-1의 전단율의 경우, 약 0.001 s-1 이하, 또는 약 0.001 내지 약 0.01, 약 0.01 내지 약 0.1, 약 0.1 내지 약 1, 약 1 내지 약 10, 약 10 내지 약 100, 또는 약 100 내지 약 1000 s-1의 전단율 증가는 약 0.001% 이하, 또는 약 0.01, 0.1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 750, 1000, 5000%, 또는 약 10,000% 이상의 조성물의 점도 감소로 이어질 수 있다. 예를 들어, 약 0.001 s-1 이하, 또는 약 0.001 내지 약 0.01, 약 0.01 내지 약 0.1, 약 0.1 내지 약 1, 약 1 내지 약 10, 약 10 내지 약 100, 또는 약 100 내지 약 1000 s-1의 전단율의 경우, 약 1% 이하, 또는 약 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 750, 1000, 5000%, 또는 약 10,000%의 전단율 증가는 약 0.001% 이하, 또는 약 0.01, 0.1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 750, 1000, 5000%, 또는 약 10,000% 이상의 조성물의 점도 감소로 이어질 수 있다. 마찬가지로, 약 1% 이하, 또는 약 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 750, 1000, 5000%, 또는 약 10,000%의 전단율 감소는 약 0.001% 이하, 또는 약 0.01, 0.1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 750, 1000, 5000%, 또는 약 10,000% 이상의 조성물의 점도 증가로 이어질 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 전단 적용이 감소하거나 중단되면, 점도는 감소하거나 빠르게 회복될 수 있다. 예를 들어, 전단 적용이 감소하거나 중단된 후, 조성물의 점도는 약 0.1초 미만 만에 또는 약 0.0001 초 이하 만에, 또는 약 0.001, 0.01, 0.1, 1, 2, 3, 4초 만에 또는 약 5초 이상 만에 더 높은 점도로 회복되고 평형을 이룰 수 있다. 일부 실시 형태에서, 저 응력 하에서, 조성물은 조성물이 흐르지 않거나 전단 박화를 시작하기에 충분한 항복 응력을 가질 수 있다.
성분 (A), 메르캅토 -작용성 폴리오르가노실록산 .
경화성 실리콘 조성물은 메르캅토-작용성 폴리오르가노실록산을 포함할 수 있다. 임의의 적합한 비율, 예컨대 약 25 중량% 내지 약 90 중량%, 약 50 중량% 내지 약 85 중량%, 또는 약 25 중량% 이하, 또는 약 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85 중량%, 또는 약 90 중량% 이상의 경화성 조성물은 메르캅토-작용성 폴리오르가노실록산일 수 있다.
메르캅토-작용성 폴리오르가노실록산은 평균 단위 화학식 [(CH3)3SiO1/2]x[(CH3)2SiO]y[R(CH3)SiO]z를 가질 수 있고, 여기서 각각의 경우 R은 독립적으로 메르캅토(C1-30)하이드로카르빌 기이다. 하첨자 x, r 및 z는 경화성 조성물이 본 명세서에 기재된 특성들을 갖도록 임의의 적합한 값을 가질 수 있다. 예를 들어, x는 약 0.02 내지 약 0.05, 또는 약 0.025 내지 약 0.04, 또는 약 0.02 이하, 또는 약 0.022, 0.024, 0.026, 0.028, 0.030, 0.032, 0.034, 0.036, 0.038, 0.040, 0.042, 0.044, 0.046, 0.048 또는 약 0.05 이상일 수 있다. 예를 들어, y는 약 0 내지 약 0.9, 또는 약 0.4 내지 약 0.8, 또는 약 0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, 0.55, 0.6, 0.65, 0.7, 0.75, 0.8, 0.85, 또는 약 0.9 이상일 수 있다. 예를 들어, z는 약 0.08 내지 약 0.98, 또는 약 0.2 내지 약 0.4, 또는 약 0.08 이하, 또는 약 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, 0.55, 0.6, 0.65, 0.7, 0.75, 0.8, 0.85, 0.9, 0.95 또는 약 0.98 이상일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 메르캅토-작용성 폴리오르가노실록산은 단위 화학식 [(CH3)3SiO1/2]0.03[(CH3)2SiO]0.64[R(CH3)SiO]0.33을 갖는다.
변수 R은 임의의 적합한 메르캅토(C1-30)하이드로카르빌 기일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 각각의 경우 R은 독립적으로 메르캅토(C1-C30)알킬 기이다. 각각의 경우 R은 독립적으로 메르캅토(C1-C10)알킬 기일 수 있다. 일부 실시 형태에서, R은 메르캅토 프로필, 즉 HS-(CH2)3-일 수 있다.
일부 실시 형태에서, 유기폴리실록산은 수 평균 분자량이 약 500 g/mol 내지 20,000 g/mol이다. 일부 예에서, 유기폴리실록산은 수 평균 분자량이 약 1,000 g/mol 내지 10,000 g/mol, 약 1,000 g/mol 내지 약 4,000 g/mol, 약 1,000 g/mol 이하, 또는 약 1,500, 2,000, 2,500, 3,000, 3,500, 4,000, 4,500, 5,000, 6,000, 7,000, 8,000, 9,000, 10,000, 12,000, 14,000, 16,000, 18,000, 또는 약 20,000 g/mol 이상이다.
평균 단위 화학식의 기술에 있어서, 하첨자는 몰 분율이다. 평균 단위 화학식
(R1R4R5SiO1/2)w(R1R4SiO2/2)x(R4SiO3/2)y(SiO4/2)z에 있어서,
변수 R1, R4, 및 R5는 독립적으로 개별 실록산 화학식 단위들마다 다를 수 있다. 대안적으로, 변수 R1, R4, 및 R5는 독립적으로 개별 실록산 화학식 단위들마다 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기의 평균 단위 화학식은 하기 평균 단위 화학식을 포함할 수 있다:
(R1R4R5SiO1/2)w(R1aR4SiO2/2)x1(R1bR4SiO2/2)x2(R4SiO3/2)y(SiO4/2)z
상기 식에서, 하첨자 x1+x2 = x이고, R1a는 R1b와 동일하지 않다. 대안적으로, R1a는 R1b와 동일할 수 있다.
성분 (B), 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 화합물.
경화성 조성물은 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 화합물을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 (B1) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 폴리오르가노실록산이다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 (B2) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 유기 분자이다. 임의의 적합한 중량%, 예를 들어 약 5 중량% 내지 약 75 중량%, 약 10 중량% 내지 약 60 중량%, 약 5 중량% 이하, 약 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70 또는 약 75 중량% 이상의 경화성 조성물은 성분 (B)일 수 있다.
성분 (B) 중 지방족 불포화 탄소-탄소 결합의 개수에 대한 메르캅토-작용성 폴리실록산 중 메르캅토 기의 비는 경화성 조성물 또는 이의 경화물이 본 명세서에 기재된 특성들을 갖도록 하는 임의의 적합한 비, 예컨대 약 0.25 내지 약 4, 0.25 이하, 0.3, 0.4, 0.6, 0.8, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5 또는 약 4 이상일 수 있다.
성분 (B1), 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 폴리오르가노실록산 .
둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 폴리오르가노실록산은 경화성 조성물 또는 이의 경화물이 본 명세서에 기재된 특성들을 갖도록 하는 임의의 적합한 폴리오르가노실록산일 수 있다.
폴리오르가노실록산 화합물의 구조는 선형, 분지형, 환형 또는 수지상(resinous)일 수 있다. 사이클로실록산은 3 내지 12개의 규소 원자, 대안적으로 3 내지 10개의 규소 원자, 대안적으로 3 내지 5개의 규소 원자를 가질 수 있다. 비환형 폴리실록산에서, 지방족 불포화 탄소-탄소 결합은 말단 위치, 펜던트 위치, 또는 말단 위치 및 펜던트 위치 둘 모두에 위치할 수 있다. 지방족 불포화 탄소-탄소 결합-함유 기의 예에는 비닐, 알릴, 부테닐, 및 헥세닐과 같은 알케닐 기; 에티닐, 프로피닐, 및 부티닐과 같은 알키닐 기; 또는 아크릴로일옥시알킬 또는 메타크릴로일옥시프로필과 같은 아크릴레이트-작용성 기가 포함될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 성분 (B1)은 하기 화학식 (a), 화학식 (b) 또는 이들의 조합의 유기폴리실록산이다:
[화학식 a]
Ry 3SiO(Ry 2SiO)α(RyR2SiO)βSiRy 3,
[화학식 b]
Ry 2R4SiO(Ry 2SiO)χ(RyR4SiO)δSiRy 2R4,
화학식 (a)에서, α는 평균 값이 0 내지 2000이고, β는 평균 값이 1 내지 2000이다. 각각의 Ry는 독립적으로 할로겐, 수소, 또는 유기 기, 예컨대 아크릴레이트; 알킬; 알콕시; 할로겐화 탄화수소; 알케닐; 알키닐; 아릴; 헤테로아릴; 및 시아노알킬이다. 각각의 R2는 본 명세서에 기재된 바와 같이 독립적으로 불포화된 1가 지방족 탄소-탄소 결합-함유 기이다. 화학식 (b)에서, χ는 평균 값이 0 내지 2000이고, δ는 평균 값이 1 내지 2000이다. 각각의 Ry는 독립적으로 상기 정의된 바와 같고, R4는 독립적으로 상기의 R2에 대해서 정의된 바와 동일하다.
분자당 평균 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합들을 갖는 유기폴리실록산의 예에는 하기 평균 단위 화학식 I을 갖는 화합물이 포함된다:
[화학식 I]
(R1R2R3SiO1/2)a(R4R5SiO2/2)b(R6SiO3/2)c(SiO4/2)d
상기 식에서, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6의 각각은 본 명세서에 정의된 Ry로부터 독립적으로 선택되는 유기 기이고, 0≤a<0.95, 0≤b<1, 0≤c<1, 0≤d<0.95, a+b+c+d=1이다.
일부 예에서, 성분 (B1)은 다이메틸비닐-말단화된 다이메틸 실록산, 다이메틸비닐화 및 트라이메틸화 실리카, 테트라메틸 테트라비닐 사이클로테트라실록산, 다이메틸비닐실록시-말단화된 폴리다이메틸실록산, 트라이메틸실록시-말단화된 폴리다이메틸실록산-폴리메틸비닐실록산 공중합체, 다이메틸비닐실록시-말단화된 폴리다이메틸실록산-폴리메틸비닐실록산 공중합체, 또는 테트라메틸다이비닐다이실록산을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 전술한 목록의 구조들의 비닐 기는 알릴, 헥세닐, 아크릴, 메타크릴, 또는 다른 하이드로실릴화-반응성 불포화 기로 치환될 수 있다. 일부 예에서, 성분 (B1)은 CH2=CH(CH3)2SiO1/2 단위, (CH3)3SiO1/2 단위 및 SiO4/2 단위를 포함하는 유기폴리실록산 수지를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 성분 (B1)은 올리고머성 다이메틸실록산(D)-메틸비닐실록산(DVi) 다이올을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 폴리오르가노실록산은 비닐(C1-C5)알킬SiO1/2 단위 및 비닐SiO3/2 단위 중 하나 이상을 포함한다. 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 폴리오르가노실록산은 [(CH2=CH)Me2SiO1/2]0.1-1[(CH2=CH)SiO3/2]0-0.9일 수 있다. 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 폴리오르가노실록산은 단위 화학식 [(CH2=CH)Me2SiO1/2]0.34[(CH2=CH)SiO3/2]0.66 및 구조식 [(CH2=CH)MeSiO1/2]4로부터 선택될 수 있다.
성분 (B2), 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 유기 분자.
둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 유기 분자는 경화성 조성물 또는 이의 경화물이 본 명세서에 기재된 특성들을 갖도록 하는 임의의 적합한 폴리오르가노실록산일 수 있다. 지방족 불포화 탄소-탄소 결합들은, 예를 들어, 알케닐 기 또는 알키닐 기일 수 있다.
불포화된 화합물은 선형, 분지형 또는 환형 구조를 가질 수 있다. 추가로, 비환형 유기 화합물에서, 불포화 탄소-탄소 결합은 말단 위치, 펜던트 위치, 또는 말단 위치 및 펜던트 위치 둘 모두에 위치할 수 있다. 예에는 1,4-부타다이엔, 1,6-헥사다이엔, 1,8-옥타다이엔, 및 이들의 내부적으로 불포화된 변이체가 포함될 수 있다.
유기 화합물은 표준 온도 및 표준 압력에서 액체 상태를 가질 수 있다. 또한, 유기 화합물은 전형적으로 실리콘 조성물에 용해성이다. 분자량, 구조, 및 화합물 내 작용기들의 개수 및 속성에 따라 좌우되는, 유기 화합물의 정상 비등점은 넓은 범위에 걸쳐 달라질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 유기 화합물은 분자량이 500, 400 미만, 또는 300 미만일 수 있다.
일부 실시 형태에서, 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 유기 분자는 (C5-C20)알킬-다이엔 또는 -트라이엔이다. 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 유기 분자는 (C5-C20)알킬-다이엔 또는 -트라이엔일 수 있다.
성분 (C), 충전제.
경화성 조성물은 충전제를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 경화성 조성물은 충전제를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 충전제는 존재하지 않는다. 충전제를 포함하는 실시 형태에서, 충전제는 경화성 조성물의 임의의 적합한 중량%, 예컨대 약 0.01 중량% 내지 약 50 중량%, 1 중량% 내지 약 40 중량%, 또는 약 0.01 중량% 이하, 0.1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 20, 25, 30, 35, 40, 45 중량% 또는 약 50 중량% 이상으로 존재할 수 있다.
충전제는 경화성 조성물 또는 이의 생성물이 본 명세서에 기재된 특성들을 갖도록 하는 임의의 적합한 충전제일 수 있다. 충전제는 실리카 분말 및 세라믹 유리 분말 중 하나 이상일 수 있다. 실리카 분말은 건식 실리카, 습식 실리카(precipitated silica) 및 석영 중 하나 이상일 수 있다. 세라믹 유리 분말은 소다-석회 유리, 저 철분 유리 및 보로실리케이트 유리 중 하나 이상일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 충전제 (C)는 건식 실리카이다.
충전제는 임의의 적합한 입자 크기, 예를 들어 평균 최장 치수와 같은 입자의 최장 치수를 가질 수 있다. 예를 들어, 충전제는 1차 입자 크기가 약 5 nm 내지 약 100 nm, 약 10 내지 약 30 nm, 또는 약 5 nm 이하, 6, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 nm 또는 약 100 nm 이상일 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "1차" 입자 크기는 그의 뭉쳐지지 않은 상태의 실제 입자들을 지칭하며, 이들은 선택적으로 뭉쳐져서 더 큰 "2차" 입자를 형성할 수 있다.
충전제는 성분 (A), 성분 (B) 및 성분 (D)의 혼합물의 굴절률과 실질적으로 정합되는 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 충전제는 표준 온도 및 압력과 633 nm에서의 굴절률이 약 1.43 내지 약 1.55, 또는 약 1.44 내지 약 1.48, 또는 약 1.43 이하, 또는 약 1.44, 1.45, 1.46, 1.47, 1.48, 1.49, 1.50, 1.51, 1.52, 1.53, 1.54 또는 약 1.55 이상일 수 있다. 충전제는, UV 광의 약 40% 이상이 충전제를 통해 투과되거나 또는 약 280 nm 내지 약 400 nm, 또는 약 280 nm 내지 약 315 nm, 또는 약 315 nm 내지 약 400 nm의 파장을 갖는 광의 적어도 약 45, 50, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98, 99, 99.9, 99.99% 또는 약 99.999% 이상이 충전제를 통해 투과되도록, 실질적으로 UV-투과성일 수 있다.
성분 (D), 광개시제 .
다양한 실시 형태에서, 경화성 실리콘 조성물은 광개시제, 예를 들어 UV-광개시제를 포함한다. 광개시제는 경화성 조성물의 임의의 적합한 중량%, 예컨대 조성물의 약 0.1 중량% 내지 약 15 중량%, 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%, 또는 약 0.1 중량% 이하, 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 중량%, 또는 약 15 중량% 이상으로 존재할 수 있다.
광개시제는 경화성 조성물 또는 이의 경화물이 본 명세서에 기재된 특성들을 갖도록 하는 임의의 적합한 광개시제일 수 있다. 예를 들어, 광개시제는 벤질, 벤조인 화합물 (예를 들어, 벤조인 에테르), 벤질 케탈, α-다이알콕시아세토페논, α-하이드록시알킬페논, α-아미노알킬페논, 아실-포스핀 옥사이드, 벤조페논, 벤조아민, 티옥산톤, 티오아민 및 티타노센 중 하나 이상일 수 있다. 광개시제는 양이온성 광개시제일 수 있다. 일부 예에서, 광개시제는 아조비스아이소부티로니트릴 (AIBN), 2,2-다이메톡시-2-페닐아세토페논 (DMPA), 벤조일 퍼옥사이드 또는 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논 (HMPP)일 수 있다. 일부 예에서, 광개시제는 벤조인, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 메틸 에테르, 4,4'-다이메톡시벤조인, 4,4'-다이메틸벤질, 2-벤질-2-(다이메틸아미노)-4'-모르폴리노부티로페논, 4'-tert-부틸-2',6'-다이메틸아세토페논, 2,2-다이에톡시아세토페논, 2,2-다이메톡시-2-페닐아세토페논, 다이페닐(2,4,6-트라이메틸벤조일)포스핀 옥사이드/2-하이드록시-2-메틸프로피오페논, 4'-에톡시아세토페논, 3'-하이드록시아세토페논, 4'-하이드록시아세토페논, 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤, 2-하이드록시-4'-(2-하이드록시에톡시)-2-메틸프로피오페논, 2-하이드록시-2-메틸프로피오페논, 2-메틸-4'-(메틸티오)-2-모르폴리노프로피오페논, 4'-페녹시아세토페논, 벤조페논, 벤조페논-3,3',4,4'-테트라카르복실산 이무수물, 4-벤조일바이페닐, 4,4'-비스(다이에틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스[2-(1-프로페닐)페녹시]벤조페논, 4-(다이에틸아미노)벤조페논, 4,4'-다이하이드록시벤조페논, 4-(다이메틸아미노)벤조페논, 3,4-다이메틸벤조페논, 3-하이드록시벤조페논, 4-하이드록시벤조페논, 2-메틸벤조페논, 3-메틸벤조페논, 4-메틸벤조페논, 메틸 벤조일포르메이트, 미흘러(Michler)의 케톤, 비스(4-tert-부틸페닐)요오도늄 퍼플루오로-1-부탄설포네이트, 비스(4-tert-부틸페닐)요오도늄 p-톨루엔설포네이트, 비스(4-tert-부틸페닐)요오도늄 트라이플레이트, Boc-메톡시페닐다이페닐설포늄 트라이플레이트, (4-브로모페닐)다이페닐설포늄 트라이플레이트, (tert-부톡시카르보닐메톡시나프틸)-다이페닐설포늄 트라이플레이트, (4-tert-부틸페닐)다이페닐설포늄 트라이플레이트, 다이페닐요오도늄 헥사플루오로포스페이트, 다이페닐요오도늄 니트레이트, 다이페닐요오도늄 퍼플루오로-1-부탄설포네이트, 다이페닐요오도늄 p-툴루엔설포네이트, 다이페닐요오도늄 트라이플레이트, (4-플루오로페닐)다이페닐설포늄 트라이플레이트, N-하이드록시나프탈이마이드 트라이플레이트, N-하이드록시-5-노르보르넨-2,3-다이카르복스이마이드 퍼플루오로-1-부탄설포네이트, (4-요오도페닐)다이페닐설포늄 트라이플레이트, (4-메톡시페닐)다이페닐설포늄 트라이플레이트, 2-(4-메톡시스티릴)-4,6-비스(트라이클로로메틸)-1,3,5-트라이아진, (4-메틸페닐)다이페닐설포늄 트라이플레이트, (4-메틸티오페닐)메틸 페닐 설포늄 트라이플레이트, 1-나프틸 다이페닐설포늄 트라이플레이트, (4-페녹시페닐)다이페닐설포늄 트라이플레이트, (4-페닐티오페닐)다이페닐설포늄 트라이플레이트, 트라이아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염, 트라이아릴설포늄 헥사플루오로포스페이트 염, 트라이페닐설포늄 퍼플루오로-1-부탄설포네이트, 트라이페닐설포늄 트라이플레이트, 트리스(4-tert-부틸페닐)설포늄 퍼플루오로-1-부탄설포네이트, 트리스(4-tert-부틸페닐)설포늄 트라이플레이트, 안트라퀴논-2-설폰산 나트륨 염 일수화물, 2-tert-부틸안트라퀴논, 캄포르퀴논, 다이페닐(2,4,6-트라이메틸벤조일)포스핀 옥사이드, 9,10-페난트렌퀴논, 페닐비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)포스핀 옥사이드, 1-클로로-4-프로폭시-9H-티옥산텐-9-온, 2-클로로티옥산텐-9-온, 2,4-다이에틸-9H-티옥산텐-9-온, 아이소프로필-9H-티옥산텐-9-온, 10-메틸페노티아진 또는 티옥산텐-9-온일 수 있다.
경화물 또는 경화성 조성물을 포함하는 장치.
다양한 실시 형태는 경화성 조성물의 실시 형태 및 경화성 조성물의 경화물의 실시 형태 중 하나 이상을 포함하는 장치를 제공한다. 이 장치는 임의의 적합한 장치, 예컨대 디스플레이, 액정(LC)-라미네이트 구조체, 광학 장치, 광학 구성요소, 광학 조립체, 전자 구성요소, 전자 조립체 또는 광학 전자 구성요소일 수 있다.
일부 실시 형태에서, 본 발명은 경화성 실리콘 조성물의 경화물을 포함하는 디스플레이를 제공한다. 디스플레이는 임의의 적합한 디스플레이, 예를 들어 액정 디스플레이(LCD)일 수 있다.
일부 실시 형태에서, 본 발명은 경화성 실리콘 조성물의 경화물을 포함하는 LC-라미네이트 구조체를 제공한다. LC-라미네이트 구조체는 LC를 포함하는 임의의 적합한 라미네이트 구조체일 수 있다. 예를 들어, LC-라미네이트 구조체는 터치 스크린, 디스플레이, 광-변조 박막(light-modulating thin film) 및 스마트 윈도우(smart window) 중 하나 이상을 나타내는 장치 조립체일 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 경화성 조성물의 경화물은 라미네이트 층들 사이에 샌드위치된 하나의 LC 셀을 라미네이트 층들 사이에 샌드위치된 하나 이상의 다른 LC 셀로부터 실질적으로 격리하는, 라미네이트 층들 사이의 돌출 특징부(raised feature; 예를 들어, 다른 스페이서 비드 또는 섬유를 스멕틱(smectic) 또는 네마틱(nematic)과 같은 액정으로 전체적으로 또는 부분적으로 대체된 것)에 포함될 수 있다. 라미네이트 층들 사이의 돌출 특징부들은 LC 셀의 두께를 한정할 수 있고; 다양한 실시 형태에서, 경화된 특징부들의 치수 (예를 들어, 높이)의 높은 조절가능성(high-controllability)은 경화성 조성물로 하여금 이들 구조체를 생성시키는 다른 기법들보다 더 큰 효율로 또는 증가된 정밀도로 LC-라미네이트 구조체를 제조하는 데 사용될 수 있게 할 수 있다. 라미네이트 층들 사이의 돌출 특징부는 LC에 대한 통상적인 이격 기법(spacing technology)을 대체할 수 있고, 여기서 스페이서 비드 또는 섬유는 액정 재료에 첨가되거나 표면 상으로 분무될 수 있다. 돌출 특징부의 높이는 임의의 적합한 높이, 예컨대 약 0.5 마이크로미터 내지 약 30 마이크로미터, 또는 약 0.5 마이크로미터 이하, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28 마이크로미터 또는 약 30 마이크로미터 이상일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 충전제를 포함하는 조성물은 높이가 약 2 내지 30 마이크로미터인 돌출 특징부들을 생성시키는 데 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 충전제를 포함하지 않는 조성물은 높이가 약 0.5 마이크로미터 내지 약 20 마이크로미터인 돌출 특징부들을 생성시키는 데 사용될 수 있다. 투명한 전도성 층, 예컨대 인듐 주석 산화물은 라미네이트 재료 상에 포함되어 전류 또는 전기장을 LC 셀에 인가하는 데 사용되는 전극을 형성할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 본 발명은 경화성 실리콘 조성물의 경화물을 포함하는 장치를 제공한다. 일부 실시 형태에서, 경화물은 가공 보조제(process aid)로서 사용되고, 예를 들어 경화물은 제조된 장치들이 제조 공정 동안 서로 완전히 접촉하는 것을 방지하는 돌출 특징부 또는 스탠드-오프(stand-off)를 형성할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 경화물은 작용성이고, 광학적으로 작용성이거나 비-광학적으로 작용성일 수 있는 장치의 일 태양을 형성한다. 경화성 조성물의 경화물은 3D 인쇄된 특징부 또는 3D 인쇄된 장치일 수 있다. 이 경화물은 적층 제조(additive manufacturing)에서 제조 대상, 예컨대 거시적 자립 형태 또는 그 자체의 일부일 수 있다. 이 장치는 액정 장치, 예컨대 광 변조기, 광 확산기 (예를 들어, 광을 방향전환하기 위해, 예컨대 사생활 기능(privacy function)을 제공할 수 있는 불투명도를 제공하기 위해), 터치 스크린 (예를 들어, 투과성 전기 장치 또는 스위치)일 수 있다.
일부 실시 형태에서, 경화성 실리콘 조성물의 경화물을 포함하는 장치는 광학 장치이다. 이 광학 장치는 임의의 광학 장치일 수 있다. 예를 들어, 경화물은 렌즈 또는 도파관을 형성할 수 있거나 또는 그 안에 포함될 수 있다. 이 경화물은 윈도우, 스마트 윈도우 또는 확산기의 일부일 수 있다. 일부 예에서, 경화물은 다른 구성요소를 캡슐화할 수 있다. 예를 들어, 이 경화물은 반도체 재료를 캡슐화하여 LED 또는 OLED 또는 다른 발광 또는 흡광 반도체 구성요소를 형성할 수 있다. 이 경화물은, 광을 변경 또는 조작하거나 또는 하지 않으면서, 광이 통과하는 광학 장치의 임의의 부분을 형성할 수 있다. 이 경화물은 광학 집적 회로의 일부, 예컨대 집적 회로, 예컨대 감쇠기, 스위치, 스플리터(splitter), 라우터(router), 필터 또는 격자(grating)의 일부일 수 있다.
인쇄 또는 분무 방법.
다양한 실시 형태에서, 본 발명은 인쇄 또는 분무 방법을 제공한다. 이 방법은 경화성 실리콘 조성물의 실시 형태를 기재 상으로 인쇄 또는 분무하는 단계를 포함할 수 있다. 기재는 임의의 적합한 기재일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 기재는 투과성 및 전도성 (예를 들어, 완전 전도성 또는 전도성 부분을 포함) 중 하나 이상일 수 있다. 또한, 이 방법은 조성물을 경화시켜 기재 상에 경화된 인쇄된 또는 분무된 특징부를 갖는 기재를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 경화된 조성물은 3차원이고 실질적으로 광학적으로 투과성인 인쇄된 특징부를 포함할 수 있다. 인쇄된 특징부는 2개의 인접한 기재들 사이의 원하는 분리를 유지하는 데 사용될 수 있다.
분무 기법은 임의의 적합한 분무 기법, 예컨대 젯 분무일 수 있다. 인쇄 기법은 임의의 적합한 인쇄 기법일 수 있고, 코팅 기법을 포함할 수 있다. 예를 들어, 조성물의 기재 상으로의 인쇄는 오프셋 인쇄, 스크린 인쇄 (예를 들어, 롤-투-롤), 플렉소그래픽 인쇄, 잉크젯 인쇄, 레이저 인쇄, 도트 매트릭스 인쇄, 데이지 휠 인쇄(daisy wheel printing), 패드 인쇄, 릴리프 인쇄(relief printing), 윤전 그라비어 인쇄, 그라비어 인쇄, 젯 인쇄, 초음파 분무 인쇄, 압전 인쇄(piezoelectric printing) 및 3차원(3D) 인쇄 (예를 들어, 기재는 광학적으로 경화될 수 있는 인쇄된 조성물이거나, 이 기재는 3D 인쇄된 대상이 있는 표면임) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 조성물의 빠른 UV-경화 시간은 특징부들의 신속한 인쇄 또는 고화(solidification)를 허용하여, 인쇄된 재료가 롤 업 또는 다르게는 취급하기에 안전할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 이 방법은 약 1 m/min 이하, 또는 약 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 90, 120, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450 m/min 또는 약 500 m/min으로 롤-투-롤 인쇄를 수행하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 조성물의 기재 상으로의 인쇄는 스크린 인쇄 및 플렉소그래픽 인쇄 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 조성물을 조정하여 원하는 인쇄 기법과 호환될 수 있는 유동학적 프로파일을 제공할 수 있다. 예를 들어, 항복 응력을 사용하여 필요한 시간까지 흐름을 방지할 수 있고, 전단-박화는 재료의 표면으로의 전달을 촉진할 수 있고, 낮은 이력 현상은 점도의 신속한 회복을 가능하게 하여 경화 전 인쇄된 특징부의 상당한 슬럼프(slump)를 방지할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 기재는 조성물의 기재 상으로의 접착성을 개선시키도록 처리될 수 있다. 일부 예에서, 기재의 표면은, 예컨대 코로나 또는 플라즈마로의 처리를 통해 조성물의 적용 전에 개질되어 조성물과 기재 사이의 접착성을 개선시킬 수 있다. 일부 예에서, 커플링제의 부재 하에 조성물과 기재 사이에 발생하였을 결합에 비해 조성물과 기재 사이의 결합이 커플링제의 커플링을 통해 향상되도록 기재의 표면은 커플링제 (예를 들어, 접착 촉진제), 예컨대 기재에 그리고 조성물에 효과적으로 접착되는 임의의 적합한 제제로 처리될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 이 조성물은 커플링제를 포함할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 이 조성물은 3D 인쇄를 위한 재료 또는 첨가제로서 독특하게 유용할 수 있다. 조성물의 실시 형태가 3D-인쇄되고 경화되는 경우, 경화물은 다양한 응용에 적합한 열 내성(thermal tolerance), 강도 및 광 투과성(optical transparency)을 갖는 3D 인쇄된 특징부를 형성할 수 있다.
실시예
본 발명의 다양한 실시 형태는 예시로서 제공되는 하기 실시예를 참고로 하여 더 잘 이해될 수 있다. 본 발명은 본 명세서에 주어진 실시예들로 제한되지 않는다.
실시예 1. 성분 (A), [(CH 3 ) 3 SiO 0 . 5 ] 0.03 [(CH 3 ) 2 SiO] 0 .64 [( C 3 H 6 SH )(CH 3 ) SiO ] 0.33 의 제조.
기계적 교반기, 열전쌍 및 첨가 깔때기가 장착된 1 L 3구 플라스크에 탈이온수 (354 g)를 첨가하였다. 이 플라스크를 빙조/수조로 냉각시켰다. Me2SiCl2 140 g, Me(HSCH2CH2CH2)Si(OMe)2 100.9 g, Me3SiCl 5.53 g 및 톨루엔 160 g을 병에 첨가하고 병을 잘 진탕시킴으로써 실란과 톨루엔의 예비-혼합물을 제조하였다. 15분의 기간에 걸쳐 40℃ 미만의 온도를 유지하는 동시에 300 rpm으로 교반하면서 첨가 깔때기를 통해 예비-혼합물을 반응 플라스크에 첨가하였다. 30분 동안 89℃ (환류)에서 교반을 수행하였다. 이 혼합물을 분별 깔때기로 옮기고, 2개의 상들은 분리되게 하였다. 하부 상을 배출하였다. 상부 상을 25℃에서 탈이온수(DI water) 300 g으로 3회 세척하였고, pH 4.5에 도달하였다. 이 용액을 반응기로 다시 부었고, 다우엑스(Dowex) 2030 산 촉매 0.9 g을 첨가하였고, 이 용액을 1시간 동안 환류 하에 가열하였고, 그 동안 물을 딘 스타크 트랩(Dean Stark trap)을 통해 제거하였다. 진공 하에 1 마이크로미터 유리 섬유 여과지를 통해 투명한 용액을 여과하였다. 80℃에서 회전 증발기를 사용하여 대부분의 용매를 제거하였고, 이어서 1시간 동안 120℃에서 1 토르(torr) 하에서 스트리핑하였다. 투명한 액체 142 g을 수득하였다.
실시예 2. 1- 파트 UV-경화성 실리콘 조성물의 제조.
치과용 혼합기 상에서 3500 rpm으로 1분 동안 치과용 컵 내에 표 1에 명시된 성분들을 혼합함으로써 UV-경화성 실리콘 조성물 실시예 2-1 내지 비교예 2-8을 만들었다. 샘플 실시예 2-1 내지 실시예 2-5는 광학적으로 투명하고 균질한 액체였고, 실시예 2-6은 광학적으로 투명하고 균질한 페이스트였고, 비교예 2-7은 백색의 균질한 페이스트였고, 실시예 2-8은 흑색의 균질한 페이스트였다. SPDI UV 파워-샷 시스템(SPDI UV Power-Shot system)을 사용하여 UV 방사선 시험을 수행하였다. 각 샘플의 다섯 방울을 유리 슬라이드 상에 놓고, 약 500 mJ/㎠의 선량(dosage)으로 UV 방사선에 노출시켰다. 방사 후에, 샘플은 경화되었는지를 알기 위해 플라스틱 피펫으로 샘플을 찔렀다.
표 1. 1-파트 UV-경화성 실리콘 조성물의 제조 MviTvi는 [(CH2=CH)Me2SiO1/2]0.34[(CH2=CH)SiO3/2]0.66 수지를 나타내고, HMPP는 2-하이드록시-2-메틸프로피오페논을 나타내고, D4(Vi)는 [(CH2=CH)MeSiO1/2]4를 나타내고, F SiO2는 평균 1차 입자 크기가 17 nm인 건식 실리카를 나타내고, ZnO는 평균 1차 입자 크기가 100 nm인 산화아연 충전제를 나타내고, 나노 C는 1차 입자 크기가 20 내지 40 nm인 활성탄(activated carbon)을 나타낸다.
Figure 112016055107683-pct00001
실시예 3. 전단- 박화성 및 UV-경화성 실리콘 조성물의 파트 I의 제조.
4 L 로스(ROSS) 혼합기에서 성분 C, 건식 실리카 (덩어리 크기: 0.2 내지 0.3 마이크로미터, 알드리치(Aldrich))를 실시예 1에서 형성된 성분 A에 4 부분으로 첨가하였고, 매 첨가 후 10분 동안 50 rpm으로 혼합함으로써 혼합하였다. 생성된 조질 분말 혼합물을 2.5시간 동안 120℃에서 진공 (28 인치 Hg) 중에 60 rpm으로 다시 혼합하였고, 잘 긁어냈고, 0.5시간 동안 25℃에서 진공 (28 인치 Hg) 중에 60 rpm으로 다시 혼합하였고, 그 결과 균질한 점성 유체 또는 페이스트가 생성되었다. 이어서, 성분 D를 첨가하고 0.5시간 동안 저 질소 스트림 하에 25℃에서 혼합하여 스크린 인쇄 또는 플렉소그래픽 인쇄에 적합한 전단 박화 및 UV-경화성 실록산 잉크의 파트 I의 샘플을 수득하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.
[표 2]
Figure 112016055107683-pct00002
실시예 4. 파트 I 및 파트 II로부터 전단- 박화성 및 UV-경화성 실리콘 조성물의 제조.
파트 I 및 파트 II를 용기로 칭량해 넣고, 표 3에 따라 혼합하였다.
[표 3]
Figure 112016055107683-pct00003
경화성 조성물 4-1 및 경화성 조성물 4-2의 점도 대 전단율을 각각 도 1a 및 도 1b에 나타내었다. 실시예 4-1 약 12 g을 브룩필드(Brookfield)에 의해 제조된 일회용 알루미늄 샘플 챔버(HT-2DB)에 부었고, 이 샘플 챔버를 25℃에서 제어되는 HT-60 ADCP 열 용기(Thermo Container) 내로 삽입하였다. 브룩필드 스핀들 34를 설치하고, 이 샘플 챔버를 10분 동안 상기 열 용기 내에 놓여 있게 하여 시험 전에 평형을 이루게 하였다. 순차적으로 0.01, 0.02, 0.04, 0.08, 0.16, 0.32, 0.64, 1.25, 2.5 및 5 rpm의 회전 속도로 일정한 전단율 점도를 시험하였다. 각 속도마다, 스핀들을 약 30초 동안 회전시켜 일정한 점도 판독을 달성하였다. 점도 데이터를, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 0.28 x 회전 속도인, 브룩필드 회전 속도 대 전단율 변환 인자를 사용하여 전단율에 대하여 플롯팅하였다. 실시예 4-2의 일정한 전단율 점도를 제어 소프트웨어 레오플러스(Rheoplus) 버전 3.61의 안톤 파르(Anton Paar) MCR 302 유량계 상에서 시험하였다. 추적가능한 NIST SRM2490 표준물을 사용하여 보정(calibration)을 확인하였다. 10-3 내지 101 s-1의 전단율 범위에서 25℃에서 0.5 mm의 갭(gap)을 갖는 25 mm 평행 판들을 사용하여 시험을 행하였다. 샘플을 전단율 스위프(sweep)를 시작하기 전에 유량계 상에서 2분 이상 동안 이완되게 하였다. 신뢰성 있는 데이터는, 회전 관성으로부터 기인한 제한된 토크 감도 및 흐름 불안정성으로 인하여, 각각 이들 전단율 초과 및 전단율 미만에서 획득되지 않았다. 증가하는 전단율 스위프에 이어서 바로 감소하는 전단율 스위프가 뒤따른다. 도 1b에 나타낸 바와 같이, 증가하는 전단율 곡선은 재료의 전단-박화성 또는 요변성(thixotropy)을 강조한다. 추가로, 감소하는 전단율 곡선은 점도가 매우 신속하게 회복됨을 보여준다. 이는 인쇄된 특징부에서 재료의 점도가 신속하게 구축되어, 표면 상에 퍼지는 정도(extent of spreading)를 감소시켜, 인쇄된 특징부가 UV 경화 전의 그 형태를 대부분 유지하게 한다는 것을 나타낸다. 이는 또한 예를 들어 페이스트를 인쇄 스크린으로 이동시킨 후 점도가 회복될 수 있다는 점에서 인쇄 공정에 이로울 수 있고, 이는 스크린을 통한 적하를 방지할 수 있다, 즉 상기 재료는 스퀴지가 전단력을 가하여 이를 기재로 전달할 때까지 스크린을 통해 통과하지 못한다. 두 곡선들 사이의 영역은 낮은 이력현상 영역을 한정한다.
실시예 5. 벤치-탑(bench-top) 플렉소그래픽 프린터를 이용한 UV-경화성 실리콘 조성물의 인쇄.
샘플 실시예 2-1 및 실시예 2-6을 IGT-F1 인쇄성 시험기 상에서 플렉소그래픽 잉크로서 시험하였다. 이 시험기는 잉크 구획(inking section) 및 인쇄 구획(printing section)으로 이루어진다. 잉크 구획은 각인된 아닐록스 롤러(engraved anilox roller) 및 닥터 블레이드(doctor blade)를 가졌고, 인쇄 구획은 플렉소 인쇄 판이 부착된 인쇄 실린더와 임프레션 실린더(impression cylinder)를 가졌다. 하나의 인듐 주석 산화물/폴리에틸렌 테레프탈레이트 (ITO/PET) 기재를 캐리어에 부착하고, 인쇄 실린더와 임프레션 실린더 사이의 기재 가이드 상에 놓았다. F1이 활성화되는 경우, 아닐록스 디스크 및 기재는 인쇄 형태와 접촉하게 되었고, 닥터 블레이드는 아닐록스와 접촉하였다. 몇 방울의 잉크 샘플을 닥터 블레이드와 아닐록스 사이의 닙에 적용하였고, 과량의 잉크를 닥터 블레이드에 의해 닦아 내었고, 제어된 양의 잉크를 아닐록스 디스크로부터 인쇄 실린더 상의 인쇄 판으로 그리고 인쇄 판으로부터 기재로 이동하였다. 이어서, 닥터 블레이드, 아닐록스 디스크 및 임프레션 실린더를 자동적으로 들어올렸다. 이어서, 인쇄 샘플을 UV 램프로 즉시 조사하였다. 결과를 표 4에 나타내었다.
[표 4]
Figure 112016055107683-pct00004
실시예 6. 롤-투-롤 플렉소그래픽 인쇄를 이용한 UV-경화성 실리콘 조성물의 인쇄.
샘플 실시예 4-1을 팀슨 리미티드(Timsons Ltd.) T-플렉스 600 플랫폼 (600 mm 웨브 폭) 상에서 플렉소그래픽 잉크로서 시험하였다. 사용된 기재는 2축 배향된 폴리프로필렌 필름이었다. 인쇄된 스와스(swathe)가 대략 100 mm로 감소된 세그먼트형 아닐록스 롤러를 사용하였다. 아닐록스 부피가 두꺼운 잉크 전달 특징부에 적합한 중간 값을 갖도록 선택을 하였다. 이러한 부피는 이들 시도(trial)의 경우 18 cc/m2이었다. 완전 경화 및 우수한 패턴 전달과 함께 30 미터/분 이하의 다양한 속도로 순조롭게 작업을 행하였다.
실시예 7. 롤-투-롤 스크린 인쇄를 이용한 UV-경화성 실리콘 조성물의 인쇄.
샘플 실시예 4-2를 킨젤(Kinzel)에 의해 제작된 폭이 20 인치인 평평한 베드 스크린 인쇄 프레스(flat bed screen print press)를 사용하여 롤-투-롤 스크린 인쇄 시도에 대해 시험하였다. 폭 16", 두께 5 밀 및 저항률(resistivity) 100 옴/sq의 솔루티아(Solutia) ITO/PET를 사용하였다. 라인 속도는 15 fpm이었고, UV 램프 파워 설정치(setting)는 50%이었다. 광 중합체를 갖는 스테인레스강 메시 1 인치당 325 스레드(thread)를 갖는 스크린을 제조하였고, 셀은 직경이 100 마이크로미터이고 간격이 500, 700, 1000 및 2000 마이크로미터인 도트의 매트릭스(matrix)였다. 인쇄 샘플 (실시예 7-1)은 백색 광 간섭계 측정에 따르면 직경이 135 마이크로미터이고 높이가 17 마이크로미터인 경질의 투명한 도트를 갖는 ITO/PET 필름이었다.
500, 700, 1000 및 2000 마이크로미터의 간격을 갖는 샘플의 광학 현미경 사용 결과(optical microscopy)를 각각 도 2a 내지 도 2d에 나타내었다.
도 3은 500 마이크로미터 간격을 사용하여 생성된 샘플로부터의 경화된 인쇄된 특징부의 백색 광 간섭계 이미지를 예시한다.
실시예 8. 제어된 두께를 갖는 박막을 제조하기 위한, 인쇄된 UV-경화성 실리콘 조성물의 스페이서로서의 용도.
샘플 실시예 7-1을 사용하여 ITO/PET 기재들 사이에서 제어된 두께를 갖도록 박막을 제조하였다. 실시예 (실시예 8-1)로서, 두께 17 마이크로미터의 스멕틱 A 액정의 박막을 켐인스트루먼츠(Cheminstruments) HL-100 핫 롤 라미네이터(Hot Roll Laminator)를 사용하여 실시예 7-1의 하나와 솔루티아 ITO (두께 5 밀)의 하나 사이에서 제조하였다.
이러한 방식으로 제작된 장치는 전기-광학 장치로서 작동하는 것으로 나타났고, 이는 투명 상태와 산란 상태 사이에서 절환된다. 인쇄된 스페이서의 존재는 전기-광학 절환 성능, 또는 투명 상태 및 산란 상태에 대한 광학 품질을 방해하지 않는다. BYK 가드너 헤이즈가드 플러스 인스트루먼트(BYK Gardner Hazegard Plus instrument)를 사용하여 결정된 투과 및 탁도 데이터는 상기 장치의 투명 상태의 경우 82.0% 광 투과율 및 3.7% 탁도였고, 상기 장치의 산란 상태의 경우 78.0% 광 투과율 및 98.0% 탁도였다.
사용된 용어 및 표현은 설명하는 용어로서 사용되는 것으로서 한정하는 것이 아니며, 이러한 용어 및 표현의 사용에 있어서 나타내고 기재된 특징부의 임의의 등가물 또는 그의 일부분을 배제할 의도는 없지만, 본 발명의 실시 형태의 범주 내에서 다양한 변경이 가능함이 인식된다. 따라서, 본 발명이 특정한 실시 형태 및 선택적인 특징부에 의해 구체적으로 개시되었지만 당업자라면 본 발명에서 개시된 개념의 변경 및 변화를 채택할 수 있으며 그러한 변경 및 변화는 본 발명의 실시 형태의 범주 이내인 것으로 간주됨을 이해해야 한다.
추가 실시 형태
하기 예시적인 실시 형태들이 제공되며, 이들의 번호 매김은 중요한 수준을 정하는 것으로 파악되지 않는다.
실시 형태 1은 조성물을 제공하는데, 이는
(A) 하기 단위 화학식:
[(CH3)3SiO1/2]x[(CH3)2SiO]y[R(CH3)SiO]z
(상기 식에서, x는 약 0.01 내지 약 0.1이고, y는 약 0 내지 약 0.94이고, z는 약 0.05 내지 약 0.99이고, 각각의 경우 R은 독립적으로 메르캅토(C1-30)하이드로카르빌 기임)를 갖는 메르캅토-작용성 폴리오르가노실록산;
(B)
(B1) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 폴리오르가노실록산, 및
(B2) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 유기 분자 중 하나 이상;
(C) 충전제; 및
(D) 광개시제를 포함하며,
상기 조성물은 전단-박화성이고 UV-경화성이다.
실시 형태 2는, x가 약 0.02 내지 약 0.05이고, y가 약 0 내지 약 0.9이고, z가 약 0.08 내지 약 0.98인, 실시 형태 1의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 3은, x가 약 0.025 내지 약 0.04이고, y가 약 0.4 내지 약 0.8이고, z가 약 0.2 내지 약 0.4인, 실시 형태 1 또는 실시 형태 2의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 4는, 상기 메르캅토-작용성 폴리오르가노실록산이 단위 화학식 [(CH3)3SiO1/2]0.03[(CH3)2SiO]0.64[R(CH3)SiO]0.33을 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 3 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 5는, 각각의 경우 R이 독립적으로 메르캅토(C1-C30)알킬 기인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 4 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 6은, 각각의 경우 R이 독립적으로 메르캅토(C1-C10)알킬 기인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 7은, 각각의 경우 R이 HS-(CH2)3-인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 6 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 8은, 성분 (B) 중 지방족 불포화 탄소-탄소 결합의 개수에 대한 메르캅토-작용성 폴리실록산 중 메르캅토 기의 비가 약 0.25 내지 약 4인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 7 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 9는, 실리콘 조성물이 약 25 중량% 내지 약 90 중량%의 메르캅토-작용성 폴리실록산의 중량%를 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 8 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 10은, 실리콘 조성물이 약 50 중량% 내지 약 85 중량%의 메르캅토-작용성 폴리실록산의 중량%를 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 9 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 11은, 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 폴리오르가노실록산이 비닐(C1-C5)알킬SiO1/2 단위 및 비닐SiO3/2 단위 중 하나 이상을 포함하는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 10 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 12는, 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 폴리오르가노실록산이 [(CH2=CH)Me2SiO1/2]0.1-1[(CH2=CH)SiO3/2]0-0.9인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 11 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 13은, 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 폴리오르가노실록산이 단위 화학식 [(CH2=CH)Me2SiO1/2]0.34[(CH2=CH)SiO3/2]0.66 및 구조식 [(CH2=CH)MeSiO1/2]4로부터 선택되는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 12 중 어느 하나의 실시 형태의 조성물을 제공한다.
실시 형태 14는, 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 유기 분자가 (C5-C20)알킬-다이엔 또는 -트라이엔인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 13 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 15는, 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 유기 분자가 (C5-C20)알킬-다이엔 또는 -트라이엔인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 14 중 어느 하나의 실시 형태의 조성물을 제공한다.
실시 형태 16은, 실리콘 조성물이 약 5 중량% 내지 약 75 중량%의 성분 (B)의 중량%를 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 15 중 어느 하나의 실시 형태의 조성물을 제공한다.
실시 형태 17은, 실리콘 조성물이 약 10 중량% 내지 약 60 중량%의 성분 (B)의 중량%를 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 16 중 어느 하나의 실시 형태의 조성물을 제공한다.
실시 형태 18은, 충전제가 실리카 분말 및 세라믹 유리 분말 중 하나 이상인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 17 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 19는, 실리카 분말이 건식 실리카, 습식 실리카 및 석영 중 하나 이상인, 실시 형태 18의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 20은, 세라믹 유리 분말이 소다-석회 유리, 저 철분 유리 및 보로실리케이트 유리 중 하나 이상인, 실시 형태 18 또는 실시 형태 19의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 21은, 충전제 (C)가 건식 실리카인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 20 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 22는, 충전제가 약 5 nm 내지 약 100 nm의 1차 입자 크기를 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 21 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 23은, 충전제가 약 10 nm 내지 약 30 nm의 1차 입자 크기를 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 22 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 24는, 충전제가 성분 (A), 성분 (B) 및 성분 (D)의 혼합물의 굴절률과 실질적으로 정합하는 굴절률을 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 23 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 25는, 충전제가 표준 온도 및 압력과 633 nm에서 약 1.43 내지 약 1.55의 굴절률을 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 24 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 26은, 충전제가 표준 온도 및 압력과 633 nm에서 약 1.44 내지 약 1.48의 굴절률을 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 25 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 27은, 충전제가 약 280 nm 내지 약 400 nm의 파장을 갖는 광에 대해 실질적으로 투과성인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 26 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 28은, 실리콘 조성물이 약 0.01 중량% 내지 약 50 중량%의 충전제의 중량%를 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 27 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 29는, 실리콘 조성물이 약 1 중량% 내지 약 40 중량%의 충전제의 중량%를 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 28 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 30은, 광개시제가 벤조인 에테르, 벤질 케탈, α-다이알콕시아세토페논, α-하이드록시알킬페논, α-아미노알킬페논, 아실-포스핀 옥사이드, 벤조페논, 벤조아민, 티옥산톤, 티오아민 및 티타노센 중 하나 이상을 포함하는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 29 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 31은, 광개시제가 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논 (HMPP)을 포함하는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 30 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 32는, 실리콘 조성물이 약 0.1 중량% 내지 약 15 중량%의 광개시제의 중량%를 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 31 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 33은, 실리콘 조성물이 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%의 광개시제의 중량%를 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 32 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 34는, 경화성 실리콘 조성물이 실질적으로 광학적으로 투명한, 실시 형태 1 내지 실시 형태 33 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 35는, 경화성 조성물이 표준 온도 및 압력과 633 nm에서 약 1.43 내지 약 1.55의 굴절률을 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 34 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 36은, 경화성 조성물이 표준 온도 및 압력과 633 nm에서 약 1.44 내지 약 1.48의 굴절률을 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 35 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 37은, 전단율이 증가함에 따라 조성물의 점도가 감소하는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 36 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
실시 형태 38은 실시 형태 1 내지 실시 형태 37 중 어느 하나의 실시 형태의 경화성 실리콘 조성물의 제조 방법을 제공하는데, 이 방법은
성분 (A), 성분 (C) 및 성분 (D)를 포함하는 실질적으로 점도-안정성 예비-혼합물을 포함하는 파트 I을 수득 또는 제공하는 단계;
성분 (B)를 포함하는 파트 II를 수득 또는 제공하는 단계; 및
파트 I 및 파트 II를 혼합하여 실시 형태 1의 조성물을 형성하는 단계를 포함한다.
실시 형태 39는, 성분 (A)와 성분 (C)를 진공 하에 가열하면서 혼합하는 단계를 포함하는, 실시 형태 38의 방법을 제공한다.
실시 형태 40은 실시 형태 1 내지 실시 형태 37 중 어느 하나의 실시 형태의 조성물의 경화물을 제공한다.
실시 형태 41은, 경화물이 광학적으로 실질적으로 투명한, 실시 형태 40의 경화물을 제공한다.
실시 형태 42는, 경화물이 표준 온도 및 압력과 633 nm에서 약 1.43 내지 약 1.55의 굴절률을 갖는, 실시 형태 40 또는 실시 형태 41의 경화물을 제공한다.
실시 형태 43은, 경화물이 표준 온도 및 압력과 633 nm에서 약 1.44 내지 약 1.48의 굴절률을 갖는, 실시 형태 40 내지 실시 형태 42 중 어느 하나의 실시 형태의 경화물을 제공한다.
실시 형태 44는 실시 형태 40 내지 실시 형태 43 중 어느 하나의 실시 형태의 경화물을 포함하는 디스플레이를 제공한다.
실시 형태 45는 실시 형태 40 내지 실시 형태 43 중 어느 하나의 실시 형태의 경화물을 포함하는 LC-라미네이트 구조체를 제공한다.
실시 형태 46은, LC-라미네이트 구조체가 터치 스크린, 디스플레이, 광-변조 박막 및 스마트 윈도우 중 하나 이상인, 실시 형태 45의 LC-라미네이트 구조체를 제공한다.
실시 형태 47은 실시 형태 40 내지 실시 형태 43 중 어느 하나의 실시 형태의 경화물을 포함하는 장치를 제공한다.
실시 형태 48은, 장치가 광학 장치인, 실시 형태 47의 장치를 제공한다.
실시 형태 49는, 광학 장치가 렌즈, 도파관, 윈도우, 스마트 윈도우, 확산기 및 캡슐화된 반도체 중 하나 이상을 포함하는, 실시 형태 48의 광학 장치를 제공한다.
실시 형태 50은
실시 형태 1 내지 실시 형태 37 중 어느 하나의 실시 형태의 조성물을 기재 상으로 인쇄 또는 분무하는 단계; 및
상기 조성물을 경화시키는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
실시 형태 51은, 조성물을 기재 상으로 인쇄하는 단계가 오프셋 인쇄, 스크린 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄, 잉크젯 인쇄, 레이저 인쇄, 도트 매트릭스 인쇄, 데이지 휠 인쇄, 패드 인쇄, 릴리프 인쇄, 윤전 그라비어 인쇄, 그라비어 인쇄, 젯 인쇄, 초음파 분무 인쇄, 압전 인쇄 및 3D 인쇄 중 하나 이상을 포함하는, 실시 형태 50의 방법을 제공한다.
실시 형태 52는, 조성물을 기재 상으로 인쇄하는 단계가 스크린 인쇄 및 플렉소그래픽 인쇄 중 하나 이상을 포함하는, 실시 형태 50 또는 실시 형태 51의 방법을 제공한다.
실시 형태 53은, 경화된 조성물이 3차원의 광학적으로 투과성인 인쇄된 특징부를 포함하는, 실시 형태 50 내지 실시 형태 52 중 어느 하나의 실시 형태의 방법을 제공한다.
실시 형태 54는 잉크-젯 인쇄 방법을 제공하는데, 이 방법은
(A) 하기 단위 화학식:
[(CH3)3SiO1/2]x[(CH3)2SiO]y[R(CH3)SiO]z
(상기 식에서, x는 약 0.01 내지 약 0.1이고, y는 약 0 내지 약 0.94이고, z는 약 0.05 내지 약 0.99이고, 각각의 경우 R은 독립적으로 메르캅토(C1-30)하이드로카르빌 기임)를 갖는 메르캅토-작용성 폴리오르가노실록산;
(B)
(B1) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 폴리오르가노실록산, 및
(B2) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 유기 분자 중 하나 이상; 및
(D) 광개시제를 포함하는 인쇄가능한 조성물을 수득 또는 제공하는 단계;
인쇄가능한 조성물을 잉크-젯 프린터를 사용하여 기재 상으로 인쇄하는 단계; 및
인쇄된 인쇄가능한 조성물을 경화시키는 단계를 포함한다.
실시 형태 55는, 기재가 광학적으로 투과성이고 전기적으로 전도성인, 실시 형태 54의 방법을 제공한다.
실시 형태 56는 조성물을 제공하는데, 상기 조성물은
(A) 약 40 중량% 내지 약 85 중량%로 상기 조성물 내에 존재하며, 하기 단위 화학식:
[(CH3)3SiO1/2]x[(CH3)2SiO]y[R(CH3)SiO]z
(상기 식에서, x는 약 0.01 내지 약 0.1이고, y는 약 0 내지 약 0.94이고, z는 약 0.05 내지 약 0.99이고, 각각의 경우 R은 메르캅토프로필 기임)를 갖는 메르캅토-작용성 폴리오르가노실록산;
(B) 약 10 중량% 내지 약 60 중량%로 상기 조성물 내에 존재하는 성분으로서, 상기 성분은
(B1) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 폴리오르가노실록산, 및
(B2) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 유기 분자 중 하나 이상인, 성분;
(C) 약 1 중량% 내지 약 40 중량%로 상기 조성물 내에 존재하는 충전제로서, 상기 충전제는 1차 입자 크기가 약 5 내지 약 100 nm인 건식 실리카를 포함하고, 상기 충전제는 약 280 nm 내지 약 400 nm의 파장을 갖는 광에 대해 실질적으로 투과성이고, 상기 충전제는 굴절률이 표준 온도 및 압력과 633 nm에서 약 1.44 내지 약 1.48인, 충전제; 및
(D) 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%로 상기 조성물 내에 존재하는 UV 광개시제를 포함하고,
상기 조성물은 전단-박화성이고 UV-경화성이며, 상기 조성물은 굴절률이 표준 온도 및 압력과 633 nm에서 약 1.44 내지 약 1.48이다.
실시 형태 57은 실시 형태 56의 조성물의 경화물을 제공한다.
실시 형태 58은 언급된 모든 요소 또는 선택 사항이 그로부터의 사용 또는 선택에 이용가능하도록 선택적으로 형성된, 실시 형태 1 내지 실시 형태 57 중 어느 하나 또는 이들의 임의의 조합의 장치, 방법, 조성물 또는 시스템을 제공한다.

Claims (16)

  1. 경화성 실리콘 조성물로서,
    (A) 하기 단위 화학식:
    [(CH3)3SiO1/2]x[(CH3)2SiO]y[R(CH3)SiO]z
    (상기 식에서, x는 0.01 내지 0.1이고, y는 0 내지 0.94이고, z는 0.05 내지 0.99이고, 각각의 경우 R은 독립적으로 메르캅토(C1-30)하이드로카르빌 기임)를 갖는 메르캅토-작용성 폴리오르가노실록산;
    (B)
    (B1) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 폴리오르가노실록산, 및
    (B2) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 유기 분자 중 하나 이상;
    (C) 충전제; 및
    (D) 광개시제
    를 포함하고, 상기 (A) 성분은 조성물 중에 25중량% 내지 90중량%로 존재하고, 상기 성분 (B1) 및 (B2)는 서로 상이하고, 상기 성분 (C) 충전제는 조성물의 중량을 기준으로 20중량% 이상으로 존재하고,
    상기 조성물이 전단-박화성 및 UV-경화성인, 경화성 실리콘 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 충전제는 실리카 분말 및 세라믹 유리 분말 중 하나 이상인, 경화성 실리콘 조성물.
  3. ◈청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 충전제 (C)는 건식 실리카인, 경화성 실리콘 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 충전제는 280 nm 내지 400 nm의 파장을 갖는 광에 대해 실질적으로 투과성인, 경화성 실리콘 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 경화성 실리콘 조성물은 실질적으로 광학적으로 투명한, 경화성 실리콘 조성물.
  6. ◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조성물의 점도는 전단율이 증가함에 따라 감소하는, 경화성 실리콘 조성물.
  7. 제1항 또는 제2항의 경화성 실리콘 조성물의 제조 방법으로서,
    성분 (A), 성분 (C) 및 성분 (D)를 포함하는 실질적으로 점도-안정성 예비-혼합물을 포함하는 파트 I을 수득 또는 제공하는 단계;
    성분 (B)를 포함하는 파트 II를 수득 또는 제공하는 단계; 및
    파트 I 및 파트 II를 혼합하여 제1항의 조성물을 형성하는 단계
    를 포함하는, 경화성 실리콘 조성물의 제조 방법.
  8. ◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 또는 제2항의 조성물의 경화물(cured product).
  9. ◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제8항에 있어서, 상기 경화물은 광학적으로 실질적으로 투명한, 경화물.
  10. ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제8항의 경화물을 포함하는 장치.
  11. ◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제10항에 있어서, 상기 장치는 광학 장치인, 장치.
  12. ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제11항에 있어서, 상기 광학 장치는 렌즈, 도파관, 윈도우, 스마트 윈도우, 확산기 및 캡슐화된 반도체 중 하나 이상을 포함하는, 장치.
  13. ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 또는 제2항의 조성물을 기재 상으로 인쇄 또는 분무하는 단계; 및
    상기 조성물을 경화시키는 단계
    를 포함하는, 방법.
  14. (A) 하기 단위 화학식:
    [(CH3)3SiO1/2]x[(CH3)2SiO]y[R(CH3)SiO]z
    (상기 식에서, x는 0.01 내지 0.1이고, y는 0 내지 0.94이고, z는 0.05 내지 0.99이고, 각각의 경우 R은 독립적으로 메르캅토(C1-30)하이드로카르빌 기임)를 갖는 메르캅토-작용성 폴리오르가노실록산;
    (B)
    (B1) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 폴리오르가노실록산, 및
    (B2) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 유기 분자 중 하나 이상; 및
    (D) 광개시제
    를 포함하고, 상기 (A) 성분은 조성물 중에 25중량% 내지 90중량%로 존재하고, 상기 성분 (B1) 및 (B2)는 서로 상이하고, 상기 성분 (C) 충전제는 조성물의 중량을 기준으로 20중량% 이상으로 존재하는, 인쇄가능한 조성물을 수득 또는 제공하는 단계;
    잉크-젯 프린터를 사용하여 상기 인쇄가능한 조성물을 기재 상으로 인쇄하는 단계; 및
    상기 인쇄된 인쇄가능한 조성물을 경화시키는 단계
    를 포함하는, 잉크-젯 인쇄 방법.
  15. ◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    전단-박화성 및 UV-경화성 조성물로서,
    (A) 40 중량% 내지 85 중량%로 상기 조성물 내에 존재하며, 하기 단위 화학식:
    [(CH3)3SiO1/2]x[(CH3)2SiO]y[R(CH3)SiO]z
    (상기 식에서, x는 0.01 내지 0.1이고, y는 0 내지 0.94이고, z는 0.05 내지 0.99이고, 각각의 경우 R은 메르캅토프로필 기임)를 갖는 메르캅토-작용성 폴리오르가노실록산;
    (B) 10 중량% 내지 60 중량%로 상기 조성물 내에 존재하는 성분으로서, 상기 성분은
    (B1) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 폴리오르가노실록산, 및
    (B2) 둘 이상의 지방족 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 유기 분자 중 하나 이상인, 성분;
    (C) 1 중량% 내지 40 중량%로 상기 조성물 내에 존재하는 충전제로서, 상기 충전제는 1차 입자 크기가 5 내지 100 nm인 건식 실리카를 포함하고, 상기 충전제는 280 nm 내지 400 nm의 파장을 갖는 광에 대해 실질적으로 투과성이고, 상기 충전제는 굴절률이 표준 온도 및 압력과 633 nm에서 1.44 내지 1.48인, 충전제; 및
    (D) 0.5 중량% 내지 5 중량%로 상기 조성물 내에 존재하는 UV 광개시제를 포함하고,
    상기 조성물은 굴절률이 표준 온도 및 압력과 633 nm에서 1.44 내지 1.48인, 조성물.
  16. ◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제15항의 조성물의 경화물.
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