KR102472741B1 - 첨가제 유기폴리실록산 조성물, 경화성 조성물, 및 필름 - Google Patents

첨가제 유기폴리실록산 조성물, 경화성 조성물, 및 필름 Download PDF

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Abstract

(A1) M, D 및 Q 실록시 단위를 포함하는 분지형 유기폴리실록산 중합체, (A2) 실리콘 수지, 및 (A3) 폴리다이오르가노실록산 올리고머를 포함하는 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물이 개시된다. (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물, (B) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 유기규소 화합물, 및 (C) 하이드로실릴화 촉매를 포함하는 경화성 조성물이 또한 개시된다. 경화성 조성물의 제조 방법, 및 경화성 조성물을 사용하여 필름을 형성하는 방법이 또한 개시된다. 본 조성물 및 방법은 높은 이형력을 갖는 실리콘 이형 코팅을 형성하는 데 유용하다.

Description

첨가제 유기폴리실록산 조성물, 경화성 조성물, 및 필름
관련 출원과의 상호 참조
없음.
기술분야
본 발명은 일반적으로 첨가제 유기폴리실록산 조성물, 및 더 구체적으로는, 우수한 이형 특성을 갖는 필름을 형성하는, 첨가제 유기폴리실록산 조성물 및 이를 포함하는 경화성 조성물에 관한 것이다.
서론
실리콘 조성물은 당업계에 알려져 있으며 무수히 많은 산업 및 최종 용도 응용에 이용된다. 한 가지 그러한 최종 용도 응용은 그로부터 접착제를 제거할 수 있는 이형 라이너를 형성하는 것이다. 예를 들어, 실리콘 조성물은 종이 또는 플라스틱과 같은 다양한 기재(substrate)를 코팅하여 감압 접착제(예를 들어, 테이프)를 라미네이팅하기 위한 이형 라이너를 제공하는 데 사용될 수 있다. 그러한 실리콘 조성물은 전형적으로 부가-경화성이다.
통상적인 이형 라이너는 전형적으로 하이드로실릴화 반응 촉매의 존재 하에 불포화 탄화수소 기를 갖는 유기폴리실록산 및 유기하이드로겐폴리실록산을 부가 반응시켜 형성된다. 그러나, 통상적인 이형 라이너의 이형력은 종종 바람직하지 않게 낮다. 고 이형력 첨가제가 제안되었다.
그러나, 소정의 고 이형력 첨가제는 몇몇 이유로 소비자에게 바람직하지 않을 수 있는 유기 용매를 함유한다. 초기 사용을 위해 용기를 개봉한 후에 유기 용매가 첨가제로부터 증발될 수 있다. 이는 고 이형력 첨가제 중의 다른 성분이 농축됨에 따라 바람직하지 않은 냄새 및 성능의 변동을 야기할 수 있다. 더욱이, 이전에 제안된 고 이형력 첨가제는 일부 응용에 불충분한 이형력을 갖는 이형 코팅을 여전히 생성할 수 있다.
(A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 단위식: (R1 3- xR2 xSiO1 / 2)a(R1 2-yR2 ySiO2/2)b(SiO4/2)c를 갖는 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체를 포함하며, 여기서, 각각의 R1은 독립적으로 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기이고; 각각의 R2는 독립적으로 지방족 불포화 기이고; 하첨자 x는 화학식 (R1 3- xR2 xSiO1 / 2)의 (1작용성) 단위에서의 지방족 불포화 기 R2의 수를 나타내며 하첨자 x는 0 내지 3의 값을 갖고; 하첨자 y는 화학식 (R1 2-yR2 ySiO2/2)의 (2 작용성) 단위에서의 지방족 불포화 기 R2의 수를 나타내며 하첨자 y는 0 내지 2의 값을 갖되, 단, x 및 y가 동시에 0은 아니고; 하첨자 a, 하첨자 b, 및 하첨자 c는 분지형 유기폴리실록산 중합체에서의 1작용성 단위, 2작용성 단위, 및 (화학식(SiO4/2)의) 4작용성 단위의 몰 분율을 나타내며 하첨자 a, 하첨자 b, 및 하첨자 c는 0 <a≤ 0.3, 0.4≤b≤0.97, 및 0<c≤0.3이 되도록 하는 값을 갖되, 단, a+b+c=1이다.
(A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 단위식: (R1 3-zR2 zSiO1/2)d(SiO4/2)e를 갖는 (A2) 실리콘 수지를 추가로 포함하며, 여기서, 각각의 R1 및 R2는 독립적으로 선택되고 상기에서 정의되고; 하첨자 d 및 하첨자 e는 상기 식에서의 각각의 단위의 몰 분율을 나타내며 0.2≤d≤0.7, 0.3≤e≤0.8이 되도록 하는 값을 갖되, 단, d+e=1이고; 하첨자 z는 화학식 (R1 3-zR2 zSiO1/2)(여기서, z는 0 내지 3임)의 (1작용성) 실록산 단위의 지방족 불포화 기 R2의 수를 나타내되, 단, (A2) 실리콘 수지는 (A2)실리콘 수지의 총 중량을 기준으로 1.5% 내지 7.0%의 R2의 함량을 포함한다.
첨가제 유기폴리실록산 조성물은 단위식: (R1 2R2SiO1/2)f(R1 3SiO1/2)g(R1R2SiO2/2)h(R1 2SiO2/2)i를 갖는 (A3) 폴리다이오르가노실록산을 추가로 포함하며, 여기서, 하첨자 f, 하첨자 g, 하첨자 h, 및 하첨자 i는 상기 식에서의 각각의 단위의 수를 나타내며 f가 0, 1, 또는 2가 되도록 하는 값을 갖고; g는 0, 1, 또는 2이고; h≥0, i≥0; 및 4≥f+g+h+i≥2이다.
(A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물의 성분들은, 첨가제 유기폴리실록산 조성물이 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체, (A2) 실리콘 수지, 및 (A3) 폴리다이오르가노실록산의 합계 중량을 기준으로 1.0% 내지 15.0%의 지방족 불포화 기의 함량을 갖도록 하는 양으로 존재한다. (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체 및 (A2) 실리콘 수지는 0.8/1 내지 2.0/1의 (A2) 수지/(A1) 중합체의 중량비(수지/중합체 비)를 제공하기에 충분한 양으로 첨가제 유기폴리실록산 조성물에 존재한다. 그리고, (A3) 폴리다이오르가노실록산은 성분 (A1), 성분 (A2), 및 성분 (A3)의 합계 중량을 기준으로 0% 초과 내지 50%의 양으로 첨가제 유기폴리실록산 조성물에 존재한다.
경화성 조성물은 전술한 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물을 포함한다. 경화성 조성물은 (B) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 유기규소 화합물을 추가로 포함한다. 게다가, 경화성 조성물은 (C) 하이드로실릴화 촉매를 포함한다.
경화성 조성물을 제조하는 방법은 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물, (B) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 유기규소 화합물, 및 (C) 하이드로실릴화 촉매를 조합하여 경화성 조성물을 제공하는 단계를 포함한다.
경화성 조성물로 필름을 형성하는 방법은 전술한 경화성 조성물을 기재 상에 도포하여 침착물을 제공하는 단계를 포함한다. 이 방법은 침착물로부터 기재 상에 필름을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명은 전술한 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물을 제공한다. (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 경화성 조성물, 예를 들어 하이드로실릴화-반응 경화성인 조성물에 특히 매우 적합하다. (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물, 및 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물을 포함하는 경화성 조성물은 탁월한 물리적 특성을 가지며 다양한 최종 용도 응용에 매우 적합하다. (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물을 포함하는 경화성 조성물은 이형 특성을 비롯한 바람직한 특성을 갖는 필름을 형성한다. 예를 들어, (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물을 포함하는 경화성 조성물은 낮은 박리 속도에서의 높은 이형력 및 높은 후속 접착 강도를 비롯한 탁월한 이형 특성을 갖는 필름을 형성한다.
(A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 단위식: (R1 3-xR2 xSiO1/2)a(R1 2-yR2 ySiO2/2)b(SiO4/2)c를 갖는 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체를 포함하며, 여기서, 각각의 R1은 독립적으로 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기이고; 각각의 R2는 독립적으로 지방족 불포화 기이고; 하첨자 x는 화학식 (R1 3-xR2 xSiO1/2)의 1작용성 단위에서의 지방족 불포화 기 R2의 수를 나타내며 하첨자 x는 0 내지 3의 값을 갖고; 하첨자 y는 화학식 (R1 2-yR2 ySiO2/2)의 2 작용성 단위에서의 지방족 불포화 기 R2의 수를 나타내며 하첨자 y는 0 내지 2의 값을 갖되, 단, x 및 y가 동시에 0은 아니고; 하첨자 a, 하첨자 b, 및 하첨자 c는 분지형 유기폴리실록산 중합체에서의 1작용성 단위, 2작용성 단위, 및 4작용성 단위의 몰 분율을 나타내며 하첨자 a, 하첨자 b, 및 하첨자 c는 0 <a≤ 0.3, 0.4≤b≤0.97, 및 0<c≤0.3이 되도록 하는 값을 갖되, 단, a+b+c=1이다. (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 분자당 평균 3개 이상의 R2 기를 갖는다.
(A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 일반적으로 1작용성(M) 실록시 단위(즉, (R1 3- xR2 xSiO1 / 2)실록시 단위), 2작용성(D) 실록시 단위(즉, (R1 2- yR2 ySiO2 /2) 실록시 단위), 및 4작용성(Q) 실록시 단위(즉, (SiO4 /2) 실록시 단위)를 포함한다. (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 적어도 하나의 Q 실록시 단위를 포함하지만, (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체의 중합도(DP) 및 그에 존재하는 Q 실록시 단위의 몰 분율로 인해, (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 당업자에 의해 실리콘 수지가 아니라 분지형 실리콘 중합체로 간주된다.
(A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체의 단위 제형은 M, D 및 Q 실록시 단위의 평균 화학식을 나타낸다. 예를 들어, M 실록시 단위는 독립적으로 화학식 (R1 3-xR2 xSiO1/2) 내에서 선택될 수 있고, D 실록시 단위는 독립적으로 화학식 (R1 2-yR2 ySiO2/2) 내에서 선택될 수 있다. 하첨자, 또는 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체에서의 M, D 및 Q 실록시 단위의 몰 분율은, 각각, 모든 M 실록시 단위, 모든 D 실록시 단위, 및 모든 Q 실록시 단위에 기초하여 집합적이다. 예로서, (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 하첨자 x가 0, 1, 2 또는 3인지에 따라, (R1 3SiO1/2), (R1 2R2SiO1/2), (R1R2 2SiO1/2), 및/또는 (R2 3SiO1/2)에 상응하는 M 단위를 포함할 수 있다. 유사하게, (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 하첨자 y가 0, 1 또는 2인지에 따라 (R1 2SiO2/2), (R1R2SiO2/2), 및/또는 (R2 2SiO2/2)에 상응하는 D 단위를 포함할 수 있다. 대안적으로, M 단위는 (R1 3SiO1/2), (R1 2R2SiO1/2), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 대안적으로, M 단위는 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체에서의 (R1 2R2SiO1/2)일 수 있다. 대안적으로, D 단위는 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체에서의 (R1 2SiO2/2), (R1R2SiO2/2), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
각각의 R1은 독립적으로 선택되는 하이드로카르빌 기이며, 이는 치환 또는 비치환될 수 있다. 각각의 R1은 독립적으로 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 환형 하이드로카르빌 기의 조합의 일례는 아르알킬 기이다. "치환된"이란, 하나 이상의 수소 원자가 수소 이외의 원자(예를 들어, 염소, 불소, 또는 브롬과 같은 할로겐 원자)로 대체될 수 있거나, R1의 사슬 내의 탄소 원자가 탄소 이외의 원자로 대체될 수 있으며, 즉 R1이 사슬 내에 하나 이상의 헤테로원자, 예를 들어 산소, 황, 질소, 또는 인을 포함할 수 있음을 의미한다. 하이드로카르빌 기는 메틸, 에틸, 프로필, 아이소프로필, 부틸, 아이소부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 사이클로헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 또는 유사한 알킬 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 유사한 치환된(예를 들어, 할로겐화) 알킬 기로 예시될 수 있다. R1이 아릴 기가 아닌 경우, 각각의 R1은 전형적으로 포화되며 알케닐 또는 알키닐 기가 아니다. 대안적으로, 각각의 R1은 알킬 기일 수 있다. 대안적으로, 각각의 R1은 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필, 아이소프로필, 부틸, 아이소부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 및 사이클로헥실로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 대안적으로, 각각의 R1은 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및 아이소프로필로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 대안적으로, 각각의 R1은 메틸일 수 있다.
각각의 R2는 독립적으로 선택되는 지방족 불포화 기이며, 이는 대안적으로 에틸렌계 불포화체로 지칭될 수 있다. R2 내의 에틸렌계 불포화체는 말단에 있을 수 있다. 각각의 R2는 독립적으로 알케닐 기 및 알키닐 기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. "알케닐"은 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 비환형의 분지형 또는 비분지형 1가 탄화수소 기를 의미한다. 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, 그리고 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. 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, 그리고 대안적으로 2개 내지 6개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 이의 구체적인 예에는 에티닐, 프로피닐, 및 부티닐 기가 포함된다. R2의 다양한 예에는 CH2=CH-, CH2=CHCH2-, CH2=CH(CH2)4-, CH2=C(CH3)CH2-H2C=C(CH3)-, H2C=C(CH3)-, H2C=C(CH3)CH2-H2C=CHCH2CH2-, H2C=CHCH2CH2CH2-, HC≡C-, HC≡CCH2-, HC≡CCH(CH3)-, HC≡CC(CH3)2-, 및 HC≡CC(CH3)2CH2-가 포함된다. 대안적으로, 각각의 R2는 알케닐 기일 수 있다. 대안적으로, 각각의 R2는 독립적으로 비닐, 알릴, 및 헥세닐; 대안적으로 비닐 및 헥세닐로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 대안적으로, 각각의 R2는 비닐 기일 수 있다.
(A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 분자당 1개의 Q 실록시 단위를 가질 수 있다. 대안적으로, (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 분자당 2개의 Q 실록시 단위, 대안적으로 3개의 Q 실록시 단위를 가질 수 있다. (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 중합도(DP)가 5 내지 400, 대안적으로 10 내지 200, 대안적으로 14 내지 160일 수 있다.
대안적으로, 상기 단위식에서, x가 1 이상이고 y가 0일 때, 지방족 불포화 기 R2는 M 실록시 단위에는 (예를 들어, 비닐다이메틸 실록시 단위, 다이비닐메틸 실록시 단위, 및/또는 트라이비닐 실록시 단위로서) 존재하지만 D 실록시 단위에는 존재하지 않는다. 대안적으로, x가 0이고 y가 1 이상일 때, R2는 D 실록시 단위에는 (예를 들어, 메틸비닐 실록시 기 및/또는 다이비닐 실록시 기로서) 존재하지만 M 실록시 단위에는 존재하지 않는다. 여전히 대안적으로, x가 1 이상이고 y가 1 이상일 때, R2는 M 실록시 단위 및 D 실록시 단위 둘 모두에 존재한다. 대안적으로, R2는 M 실록시 단위와 D 실록시 단위 둘 모두에 존재할 수 있다. 대안적으로, R2는 M 실록시 단위에는 존재할 수 있지만 D 실록시 단위는 존재하지 않을 수 있다.
대안적으로, (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체가 단일 Q 실록시 단위를 포함하는 경우, (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 하기 일반식을 갖는다:
Figure 112021106788096-pct00001
,
(여기서, 각각의 R1 및 R2는 독립적으로 선택되고 상기에 정의되며, x 및 y는 상기에서 정의되고, 각각의 b'는 독립적으로 0 내지 100임). x 및 y에 관한 상기 설명 및 R2가 D 실록시 단위 및/또는 M 실록시 단위에 존재하는지 여부가 또한 이러한 일반식에 적용된다. 예를 들어, R2는 펜던트에(즉, D 실록시 단위에) 및/또는 말단에(즉, M 실록시 단위에) 존재할 수 있다. R2가 M 실록시 단위에 존재하는 경우, R2는 (A1) 분지형 유기폴리실록산이 선형이 아니라 분지형임(즉, 2개의 말단만 있는 것이 아님)에도 불구하고 말단에 있는 것으로 지칭된다.
그러나, (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체가 D 실록시 단위를 포함하기 때문에, 모든 경우의 b'(즉, 4가지 경우 모두)가 동시에 0일 수는 없다. 이들 실시 형태에서 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체의 DP는 b'의 총량 또는 집합적 양에 기초한다. (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 Q 단위의 규소 원자로부터 연장되는 1개 이상, 대안적으로 2개 이상, 대안적으로 3개 이상, 대안적으로 4개의 실질적으로 선형인, 대안적으로 선형인 사슬을 포함한다. 이러한 실질적으로 선형인, 대안적으로 선형인 사슬은 b'의 임의의 반복이 0 초과일 때 반복 D 실록시 단위에 상응한다.
대안적으로, (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 단일 Q 실록시 단위를 포함할 수 있고 3작용성(T) 실록시 단위를 포함하지 않을 수 있다. 당업계에서 이해되는 바와 같이, T 실록시 단위는 R1SiO3/2 또는 R2SiO3/2로 표시될 수 있으며, 하나의 규소-결합된 치환체(R1, R2, 또는 R1 또는 R2 이외의 치환체일 수 있음)를 포함할 수 있다. (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 하첨자 b'의 각각의 반복에 상응하는 D 실록시 단위를 포함한다. b'가 독립적으로 선택되기 때문에, 하첨자 b'로 표시된 D 실록시 단위의 각각의 선형 사슬은 다양할 수 있으며, 즉 각각의 b'는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 하나 이상의 경우의 b'가 0이어서 M 실록시 단위가 단일 Q 실록시 단위에 직접 결합될 수 있지만, 전형적으로 각각의 M 실록시 단위는 적어도 하나의 D 실록시 단위에 의해 Q 실록시 단위로부터 이격된다. (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 또한 일반적으로 대칭일 수 있는데, 즉 모든 경우의 b'가 동일할 수 있다. (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체에서의 D 실록시 단위의 선형 사슬의 각각은 M 실록시 단위로 말단화된다.
대안적으로, 각각의 R1은 메틸(Me)일 수 있고, 각각의 R2는 비닐(Vi)일 수 있고, y는 0일 수 있고, x는 1일 수 있어서 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 하기 일반식을 갖는다:
Figure 112021106788096-pct00002
,
(여기서, b'는 독립적으로 선택되며 상기에서 정의됨).
대안적으로, 각각의 R1은 메틸(Me)일 수 있고, 각각의 R2는 비닐(Vi)일 수 있고, y는 1일 수 있고, x는 1일 수 있어서 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 하기 일반식을 갖는다:
Figure 112021106788096-pct00003
,
(여기서, b'는 독립적으로 선택되며 상기에서 정의됨).
(A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체의 선택에 관계없이, (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 분자당, R2로 지정된 3개 이상의 지방족 불포화 기를 갖는다. 대안적으로, (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 R2의 함량이 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체의 총 중량을 기준으로 2.0% 내지 7.0%, 대안적으로 2.0% 내지 6.0%, 대안적으로 2.0% 내지 5.5%일 수 있다. 이는 전형적으로 각각의 R2가 비닐이고 각각의 R1이 메틸인 경우이다. 그러나, 당업계에서 이해되는 바와 같이, R1이 메틸 이외의 어떤 것(예를 들어, 에틸 및/또는 아릴)인 경우 및/또는 R2가 비닐 이외의 어떤 것(예를 들어, 알릴 및/또는 헥세닐)인 경우(이는 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체의 분자량에 영향을 줌), 동일한 수의 R2 기가 더 적은 전체 중량 백분율의 R2를 구성할 수 있다. R2의 함량은 당업계에서 이해되는 바와 같이 규소 29 핵 자기 공명 분광법(29Si NMR)을 사용하여 해석 및 계산될 수 있다.
(A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 25℃에서의 점도가 0 ㎟/s 초과 내지 1000 ㎟/s 미만, 대안적으로 0 ㎟/s 초과 내지 500 ㎟/s 미만, 대안적으로 0 ㎟/s 초과 내지 300 ㎟/s 미만일 수 있다. 대안적으로, (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 중량 평균 분자량(MW)이 0 초과 내지 30,000 g/mol, 대안적으로 1,000 g/mol 내지 20,000 g/mol, 대안적으로 1,500 g/mol 내지 15,000 g/mol일 수 있다. (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체의 점도는 브룩필드(BROOKFIELD) DV2T 점도계에 의해 측정될 수 있다. (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체의 MW는 폴리스티렌 표준물을 이용하면서 광산란 검출기, 굴절률 검출기, 및 점도 검출기를 이용하는 겔 투과 크로마토그래피를 통해 결정될 수 있다.
성분 (A1)은 하나의 분지형 유기폴리실록산 중합체일 수 있다. 대안적으로, 성분 (A1)은 둘 이상의 상이한 분지형 유기폴리실록산 중합체의 조합일 수 있다. (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체를 제조하는 방법은, 예를 들어 크레이(Cray) 등의 미국 특허 출원 공개 제2002/0061998호에 기재된 바와 같이 당업계에 공지되어 있다.
(A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 (A2) 실리콘 수지를 추가로 포함한다. 실리콘 수지는 단위식: (R1 3- zR2 zSiO1 / 2)d(SiO4/2)e를 포함하며, 여기서 각각의 R1 및 R2는 독립적으로 선택되고 상기에서 정의되고; 하첨자 d 및 하첨자 e는 상기 식에서의 각각의 단위의 몰 분율을 나타내며 0.2≤d≤0.7, 0.3≤e≤0.8이 되도록 하는 값을 갖되, 단, (d+e)=1이고; 하첨자 z는 화학식 (R1 3-zR2 zSiO1/2)의 단위에서 지방족 불포화 기 R2의 수를 나타내고, z는 0 내지 3의 값을 갖는다. 그러나, 후술되는 바와 같이, (A2) 실리콘 수지는 Z로 표시된 R2의 적어도 일부 함량을 포함한다.
(A2) 실리콘 수지는 MQ 실리콘 수지이다. 하첨자, 또는 (A2) 실리콘 수지에서의 M 실록시 단위의 몰 분율은 모든 M 실록시 단위에 기초하여 집합적이다. 예로서, (A2) 실리콘 수지는 하첨자 z가 0, 1, 2 또는 3인지에 따라, (R1 3SiO1/2), (R1 2R2SiO1/2), (R1R2 2SiO1/2), 및/또는 (R2 3SiO1/2)에 상응하는 M 단위를 포함할 수 있다. 추가의 예로서, (A2) 실리콘 수지의 단위식은 대안적으로 R1 3SiO1/2)d'(R1 2R2SiO1/2)d''(R1R2 2SiO1/2)d'''(R2 3SiO1/2)d''''(SiO4/2)e를 포함할 수 있으며, 여기서, d' 내지 d''''의 집합적 합은 상기에 처음에 소개된 실리콘 수지에 대한 일반식에서의 d와 동등하다(즉, d'+d"+d"'+d""=d임).
대안적으로, 하첨자 d 및 하첨자 e는 (A2) 실리콘 수지에서의 d 대 e의 몰비가 0.6:1 내지 1.1:1이 되도록 선택될 수 있다. 당업계에 공지된 바와 같이, MQ 수지는 전형적으로 적어도 일부의 잔류 하이드록실 함량을 [실라놀 기 (HO1/2)의 형태로] 포함한다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, (A2) 실리콘 수지는 0 초과 내지 3.5%, 대안적으로 0 초과 내지 2.0%의 실라놀 기의 함량을 추가로 포함할 수 있다. 실라놀 기의 함량은 일반적으로 고형물을 기준으로 하며 또한 규소 29 핵 자기 공명 분광법(29Si NMR)을 사용하여 해석 및 계산될 수 있다.
(A2) 실리콘 수지는 (A2) 실리콘 수지의 총 중량을 기준으로 1.5% 내지 7.0%, 대안적으로 2.0% 내지 7.0%, 대안적으로 2.0% 내지 6.0%, 대안적으로 2.5% 내지 6.0%, 대안적으로 3.6% 내지 6.0%, 대안적으로 4.0% 내지 5.5%의 R2의 함량을 포함한다. 이는 전형적으로 각각의 R2가 비닐이고 각각의 R1이 메틸인 경우이다. 그러나, (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체의 경우와 같이, R1이 메틸 이외의 어떤 것(예를 들어, 에틸, 아릴)인 경우 및/또는 R2가 비닐 이외의 어떤 것(예를 들어, 알릴, 헥세닐)인 경우(이는 (A2) 실록산 수지의 분자량에 영향을 줌), 동일한 수의 R2 기가 더 적은 전체 중량 백분율의 R2를 구성할 수 있다. (A2) 실리콘 수지 내의 R2의 함량은 당업계에서 이해되는 바와 같이 규소 29 핵 자기 공명 분광법(29Si NMR)을 사용하여 해석 및 계산될 수 있다. 대안적으로, (A2) 실리콘 수지 내의 R2의 함량은 당업계에서 이해되는 바와 같이 탄소 13 핵 자기 공명 분광법(13C NMR), 수소 1 핵 자기 공명 분광법(1H NMR), 푸리에 변환 적외선 분광법(FTIR), 또는 적정을 사용하여 해석 및 계산될 수 있다.
MQ 수지의 제조 방법은 당업계에 알려져 있다. (A2) 실리콘 수지는 하나의 MQ 수지일 수 있다. 대안적으로, (A2) 실리콘 수지는 상이한 MQ 수지들의 조합을 함께 포함할 수 있다. 소정 실시 형태에서, (A2) 실리콘 수지가 상이한 MQ 수지들의 조합을 함께 포함하는 경우, 각각의 MQ 수지의 평균은 (A2) 실리콘 수지의 일반식 이내이다.
(A2) 실리콘 수지는 중량 평균 분자량(MW)이 1,000 내지 50,000 달톤, 대안적으로 2,000 내지 30,000 달톤, 대안적으로 3,000 내지 25,000 달톤일 수 있다. 당업계에서 이해되는 바와 같이, (A2)실리콘 수지의 MW는 폴리스티렌 표준물을 이용하면서 광산란 검출기, 굴절률 검출기, 및 점도 검출기를 이용하는 겔 투과 크로마토그래피를 통해 결정될 수 있다.
(A2) 실리콘 수지는 (A2) 실리콘 수지를 위한 캐리어로서 작용하는 유기 용매 중에서 제조될 수 있다. 적합한 유기 용매에는 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소, 다른 탄화수소, 및 이들의 조합이 포함된다. 지방족 탄화수소의 예에는 헵탄, 테트라데칸, 및 이들의 조합이 포함된다. 방향족 탄화수소의 예에는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 및 이들의 조합이 포함된다. 다른 탄화수소에는 1-테트라데센이 포함된다. 그러나, 전술한 유기 용매는 전형적으로 (A2) 실리콘 수지가 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체 및/또는 후술되는 (A3) 폴리다이오르가노실록산과 조합된 후에 제거된다. 용매는, 선택적으로 감압 하에 스트리핑과 같은 임의의 편리한 수단에 의해 제거될 수 있다. 이론에 의해 구애되고자 함이 없이, 유기 용매를 (1,000 ppm 미만의 수준으로, 대안적으로 검출 불가능한 수준으로) 제거하는 것은, 첨가제로부터 증발되어 나머지 성분들의 농축으로 인해 바람직하지 않은 냄새 및 일관성 없는 성능을 야기할 수 있는 유기 용매를 함유하는 이전의 첨가제에 비하여, (A) 첨가제 유기폴리실록산의 용기를 개봉하고 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물의 일부를 사용할 때 상기 조성물이 더욱 일관성이 있고 냄새가 더 적을 것이라는 점에서 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물에 이점을 제공할 것으로 생각된다. 이러한 이점이 정확하게 기술되어 있는지 여부에 대해 의견 주시기 바랍니다.
(A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 (A2)/(A1)의 중량비(수지/중합체 비)가 0.8/1 이상, 대안적으로 0.9/1 이상이 되도록 하는 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체(중합체) 및 (A2) 실리콘 수지(수지)의 양을 포함한다. 동시에, 수지/중합체 비는 최대 2.0/1, 대안적으로 최대 1.9/1, 대안적으로 최대 1.8/1, 대안적으로 최대 1.7/1, 그리고 대안적으로 최대 1.6/1일 수 있다. 대안적으로, 수지/중합체 비는 0.8/1 내지 2.0/1, 대안적으로 0.8/1 내지 1.6/1의 범위일 수 있다.
(A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 단위식: (R1 2R2SiO1/2)f(R1 3SiO1/2)g(R1R2SiO2/2)h(R1 2SiO2/2)i를 갖는 (A3) 폴리다이오르가노실록산을 추가로 포함하며, 여기서, R1 및 R2는 전술한 바와 같고, 하첨자 f, 하첨자 g, 하첨자 h, 및 하첨자 i는 상기 식에서의 각각의 단위의 수를 나타내며 f≥0, g≥0, h≥0, i≥0, 및 4≥f+g+h+i≥2가 되도록 하는 값을 갖는다.
대안적으로, (A3) 폴리다이오르가노실록산에 대한 단위식에서, 각각의 R1은 알킬 기, 예를 들어 메틸일 수 있다. 대안적으로, (A3) 폴리다이오르가노실록산에 대한 단위식에서, 각각의 R2는 알케닐 기, 예를 들어 비닐일 수 있다.
대안적으로, 하첨자 h가 4일 때, (A3) 폴리다이오르가노실록산은 환형일 수 있으며 단위식 (R1R2SiO2/2)4를 가질 수 있다. 그러한 환형 폴리다이오르가노실록산의 예에는 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산; 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라헥세닐사이클로테트라실록산; 및 이들의 조합이 포함된다. 적합한 환형 폴리다이오르가노실록산은 당업계에 공지되어 있으며, 예를 들어 미국 미주리주 세인트 루이스 소재의 시그마-알드리치(Sigma-Aldrich); 미국 사우스캐롤라이나주 스파르탄버그 소재의 밀리켄(Milliken); 및 다른 판매처로부터 구매가능하다.
대안적으로, (A3) 폴리다이오르가노실록산에 대한 단위식에서, 하첨자 f가 2일 때, (A3) 폴리다이오르가노실록산은 화학식: R1 2R2Si-O-(R1 2Si-O)i-SiR1 2R2(여기서, R1, R2, 및 하첨자 i는 전술한 바와 같음)의 선형 지방족 불포화 폴리다이오르가노실록산 올리고머일 수 있다. 대안적으로, 이 화학식에서, 하첨자 i는 0 또는 1, 대안적으로 0일 수 있다. 선형 지방족 불포화 폴리다이오르가노실록산 올리고머의 예에는 1,3-다이비닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산; 1,5-다이비닐-1,1,3,3,5,5-헥사메틸-트라이실록산; 및 이들의 조합이 포함될 수 있다. 그러한 선형 지방족 불포화 폴리다이오르가노실록산 올리고머는, 예를 들어 미국 펜실베이니아주 모리스빌 소재의 젤레스트, 인크.(Gelest, Inc.) 또는 미국 미주리주 세인트 루이스 소재의 시그마-알드리치로부터 구매가능하다.
대안적으로, (A3) 폴리다이오르가노실록산에 대한 단위식에서, 하첨자 g가 2일 때, (A3) 폴리다이오르가노실록산은 하기 화학식의 선형 폴리다이오르가노실록산 올리고머일 수 있다:
R1 3Si-O-(R1 2Si-O)i-SiR1 3
(여기서, R1 및 하첨자 i는 전술한 바와 같음). 대안적으로, 이 화학식에서, 하첨자 i는 0 또는 1, 대안적으로 1일 수 있다. 선형 폴리다이오르가노실록산 올리고머의 예에는 1,1,1,3,3,3-헥사메틸다이실록산; 1,1,1,3,3,5,5,5-옥타메틸-트라이실록산이 포함될 수 있으며, 이는 예를 들어 미국 펜실베이니아주 모리스빌 소재의 젤레스트, 인크. 또는 미국 미주리주 세인트 루이스 소재의 시그마-알드리치로부터 구매가능하다.
이론에 의해 구애되고자 함이 없이, (A3) 폴리다이오르가노실록산은 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물의 점도를 비교적 낮은 수준으로, 예를 들어, (A1) 중합체, (A2) 수지, 및 (A3) 폴리다이오르가노실록산의 합계 중량을 기준으로 (A3) 폴리다이오르가노실록산의 0% 초과 내지 50%로 감소시킬 수 있고, 이는 (A3) 폴리다이오르가노실록산이 없이 가능한 것보다, 점도를 유지하면서 더 많은 수지가 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물에 혼입되게 할 것으로 생각된다. 대안적으로, (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 성분 (A1), 성분 (A2), 및 성분 (A3)의 합계 중량을 기준으로 5% 이상, 대안적으로 6% 이상, 대안적으로 7% 이상, 대안적으로 8% 이상, 대안적으로 9% 이상, 대안적으로 10% 이상의 (A3) 폴리다이오르가노실록산을 포함할 수 있다. 동시에, (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 동일 기준으로 50% 이하, 대안적으로 45% 이하, 대안적으로 40% 이하, 대안적으로 35% 이하의 대안적으로 30% 이하, 대안적으로 25% 이하, 대안적으로 20% 이하, 대안적으로 15% 이하, 그리고 대안적으로 10% 이하의 (A3) 폴리다이오르가노실록산을 포함할 수 있다.
대안적으로, (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 성분 (A1), 성분 (A2), 및 성분 (A3)의 합계 중량을 기준으로 20% 내지 60%의 양의 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체를 포함할 수 있다. 대안적으로, (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 성분 (A1), 성분 (A2), 및 성분 (A3)의 합계 중량을 기준으로 30% 내지 70%의 양의 (A2) 실리콘 수지를 포함할 수 있다. 대안적으로, (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물은, 전술한 바와 같이, 성분 (A1), 성분 (A2), 및 성분 (A3)의 합계 중량을 기준으로 0% 초과 내지 50%의 양의 (A3) 폴리다이오르가노실록산을 포함할 수 있다.
대안적으로, (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 (A1) 분지형 유기폴리실록산, (A2) 실리콘 수지, 및 (A3) 폴리다이오르가노실록산으로 본질적으로 이루어질 수 있다. 첨가제 유기폴리실록산 조성물에는 (A1) 분지형 유기폴리실록산, (A2) 실리콘 수지, 및 (A3) 폴리다이오르가노실록산과 반응하거나 반응성인 임의의 성분이 부재할 수 있다. (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물에는 전술한 탄화수소와 같은 임의의 유기 용매가 부재할 수 있다. 대안적으로, (A) 첨가제 유기폴리실록산은 (A1) 분지형 유기폴리실록산, (A2) 실리콘 수지, 및 (A3) 폴리다이오르가노실록산으로 이루어질 수 있다.
(A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 임의의 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체, (A2) 실리콘 수지, 및 (A3) 폴리다이오르가노실록산은, 선택적으로 혼합 및/또는 가열과 함께, 및/또는 용매의 존재 하에, 임의의 방식으로 개별적으로 제조되고 조합될 수 있다. 그러나, (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 전형적으로 무용매이며, 즉 성분 (A1), 성분 (A2), 및 성분 (A3) 중 하나 이상과 함께 도입된 임의의 용매는 용매를 검출 불가능한 수준으로 또는 성분 (A1), 성분 (A2), 및 성분 (A3)의 합계 중량을 기준으로 1,000 ppm 미만의 수준으로 제거하기 위한 임의의 방식으로, 예컨대 선택적으로 감압 하에서의 스트리핑에 의해 제거된다.
(A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 전형적으로 불포화 기(즉, 지방족 불포화 기)의 전체 함량이 성분 (A1), 성분 (A2), 및 성분 (A3)의 합계 중량을 기준으로 1.0% 이상, 대안적으로 1.5% 초과이다. 동시에, 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 지방족 불포화 기의 전체 함량이 15% 이하, 대안적으로 12.5% 이하, 대안적으로 10% 이하, 대안적으로 7.5% 이하, 그리고 대안적으로 5% 이하일 수 있다. 예를 들어, (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 불포화 기의 전체 함량이 동일 기준으로 1.0% 내지 15.0%, 대안적으로 1.5% 내지 7.0%일 수 있다. (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물의 성분에 대하여 상기에 언급된 바와 같이, 불포화 기의 %는 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물의 성분들에서 불포화 기를 포함하는 치환체의 선택에 의해 영향을 받을 수 있다. 이러한 범위는 전형적으로 R1이 메틸이고 R2가 비닐일 때 적용된다. 81656로부터의 이러한 범위가 (A3)을 포함하는 본 발명에 여전히 적용되는지 확인하기 바랍니다.
본 발명은 또한 경화성 조성물을 제공한다. 경화성 조성물은 전술한 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물을 포함한다. 경화성 조성물은 (B) 유기규소 화합물 및 (C) 하이드로실릴화 반응 촉매를 추가로 포함한다.
경화성 조성물은 전형적으로 경화성 조성물의 총 중량을 기준으로 1% 내지 99%, 대안적으로 5% 내지 60%, 대안적으로 5% 내지 40%의 양으로 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물을 포함한다. 당업계에서 이해되는 바와 같이, 다양한 선택 성분의 존재 또는 부재는 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물의 함량에 영향을 줄 수 있다.
(B) 유기규소 화합물은 분자당 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 포함한다. (B) 유기규소 화합물은 대안적으로 가교결합제 또는 가교결합 제제로 지칭될 수 있는데, 그 이유는 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물의 지방족 불포화 성분과 반응성이고 그를 가교결합시키기 때문이다.
(B) 유기규소 화합물은 전형적으로 유기하이드로겐폴리실록산이다. 그러나, (B) 유기규소 화합물은 실록산(Si-O-Si) 결합이 부재하면서 규소-수소 결합을 갖는 유기 화합물, 또는 실리콘-유기 하이브리드(예를 들어, 실록산 및 유기 모이어티 둘 모두를 포함함)일 수 있다.
예를 들어, (B) 유기규소 화합물은 화학식: HmR1 3-mSi-R'-SiR1 3-m'Hm'의 것일 수 있으며, 여기서, 각각의 R1은 독립적으로 선택되며 상기에서 정의되고, 하첨자 m 및 m'은 독립적으로 0, 1, 또는 2이되, 단, m+m'≥2이고, R'은 2가 탄화수소 기이다. 전형적으로, 2가 탄화수소 기에는 지방족 불포화체가 부재한다. 2가 탄화수소 기는 선형, 환형, 분지형, 방향족 등일 수 있거나 그러한 구조들의 조합을 가질 수 있다. 대안적으로, (B) 유기규소 화합물이 유기 화합물 또는 실리콘-유기 하이브리드인 경우, 규소-결합된 수소 원자는 또한 또는 대안적으로 펜던트일 수 있다.
(B) 유기규소 화합물이 유기하이드로겐폴리실록산을 포함하는 경우, (B) 유기규소 화합물은 분자당 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 임의의 유기하이드로겐폴리실록산일 수 있다. 그러한 실시 형태에서 규소-결합된 수소 원자는 (B) 유기규소 화합물 내의 말단 위치, 펜던트 위치, 또는 말단 위치와 펜던트 위치 둘 모두에 있을 수 있다.
(B) 유기규소 화합물이 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 포함하는 한, (B) 유기규소 화합물은 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 네트워크형) 구조를 형성할 수 있다. (B) 유기규소 화합물은 M, D, T, 및/또는 Q 단위의 선택에 따라 단량체성, 중합체성, 올리고머성, 선형, 분지형, 환형 및/또는 수지상일 수 있다.
(B) 유기규소 화합물은 분자당 평균 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 포함하기 때문에, 전술한 실록시 단위와 관련하여, (B) 유기규소 화합물은 규소-결합된 수소 원자를 포함하는 임의의 하기 실록시 단위를, 선택적으로, 임의의 규소-결합된 수소 원자를 포함하지 않는 실록시 단위와 조합하여 포함할 수 있다: (R1 2HSiO1/2), (R1H2SiO1/2), (H3SiO1/2), (R1HSiO2/2), (H2SiO2/2), 및/또는 (HSiO3/2), (여기서, R1은 독립적으로 선택되며 상기에서 정의됨).
대안적으로, (B) 유기규소 화합물은 평균 단위식: (R0 3SiO1/2)p(R0 2SiO2/2)q를 가질 수 있으며, 여기서, R0 중 2개 이상이 수소 원자이기만 하다면, 각각의 R0은 독립적으로 수소 또는 R1이고, p≤2이고, q≥1이다. 대안적으로, p는 2 내지 10, 대안적으로 2 내지 8, 대안적으로 2 내지 6일 수 있다. 대안적으로, q는 0 내지 1,000, 대안적으로 1 내지 500, 대안적으로 1 내지 200일 수 있다.
대안적으로, (B) 유기규소 화합물은 선형일 수 있으며 펜던트 규소-결합된 수소 원자를 포함할 수 있다. 예를 들어, (B) 유기규소 화합물은 단위식: (CH3)3SiO[(CH3)2SiO]f[(CH3)HSiO]gSi(CH3)3을 갖는 다이메틸, 메틸-수소 폴리실록산일 수 있으며, 여기서, f는 0 내지 1,000이고, g는 2 내지 1,000이다. 당업계에서 이해되는 바와 같이, 상기 평균 화학식은 예시적이며 메틸 이외의 하이드로카르빌 기를 포함하도록, 그리고 T 실록시 단위 및/또는 Q 실록시 단위를 포함하도록 변경될 수 있다. 대안적으로, 이러한 (B) 유기규소 화합물에서의 모든 D 실록시 단위의 20 몰% 이상이 하첨자 g로 표시될 수 있다. 대안적으로, 수량 f+g는 10 내지 500일 수 있다. 대안적으로, 하첨자 f 및 하첨자 g의 각각은 독립적으로 5 내지 100이다.
대안적으로, (B) 유기규소 화합물은 선형일 수 있으며 말단 규소-결합된 수소 원자를 포함할 수 있다. 예를 들어, (B) 유기규소 화합물은 평균 화학식: H(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]fSi(CH3)2H를 갖는 SiH 말단 다이메틸 폴리실록산일 수 있으며, 여기서, f는 상기에 정의된 바와 같다. 당업계에서 이해되는 바와 같이, 상기 평균 화학식은 단지 예시적이며 메틸 이외의 하이드로카르빌 기를 포함하도록 변경될 수 있다.
여전히 대안적으로, (B) 유기규소 화합물은 선형일 수 있으며 펜던트 및 말단 규소-결합된 수소 원자 둘 모두를 포함할 수 있다. 성분 (B)로서 사용하기에 적합한 선형 및 분지형 폴리오르가노하이드로겐실록산을 제조하는 방법, 예를 들어, 유기할로실란의 가수분해 및 축합은 미국 특허 제5,310,843호; 제4,370,358호; 제4,707,531호; 및 제4,329,273호에 예시된 바와 같이, 당업계에 잘 알려져 있다. 폴리오르가노하이드로겐실록산은 또한 젤레스트로부터 상표명 HMS-301, DMS-HM15, DMS-H03, DMS-H25, DMS-H31, 및 DMS-H41로 입수가능한 것들과 같이 구매가능하다.
성분 (B)에 적합한 유기규소 화합물의 다른 예는 한 분자 내에 사이클로실록산 고리를 함유하는 2개 이상의 SiH를 갖는 것들이다. 그러한 유기규소 화합물은, 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. 그러한 유기규소 화합물의 예는 후지키(Fujiki)의 미국 특허 제5,536,803호; 애쉬(Asch) 등의 미국 특허 제7,378,482호; 애쉬 등의 미국 특허 제7,429,636호 및 조프레(Joffre) 등의 국제특허 공개 WO2020/131369호에 개시된 것과 같은 공지의 방법에 의해 제조될 수 있다.
(B) 유기규소 화합물은 둘 이상의 상이한 유기규소 화합물의 조합을 함께 포함할 수 있다. 경화성 조성물 내의 (B) 유기규소 화합물의 양은 전형적으로 0.5:1 내지 4:1, 대안적으로 1:1 내지 3:1, 대안적으로 1.5:1 내지 2.5:1의 규소-결합된 수소 원자 대 규소-결합된 불포화 기(즉, R2로 표시된 것)의 몰비를 제공하도록 선택된다. 이러한 몰비는 경화성 조성물에 존재하는 규소-결합된 수소 원자 및 규소-결합된 불포화 기에 대한 것이다.
(C) 하이드로실릴화 촉매는 임의의 공지된 하이드로실릴화 촉매일 수 있다. 당업계에 공지된 바와 같이, 하이드로실릴화 촉매는 전형적으로 백금족 금속, 또는 백금족 금속을 함유하는 화합물을 포함한다. 그러나, 백금족 금속 이외의 금속에 기초한 대안적인 하이드로실릴화 촉매(예를 들어, 철, 니켈, 및/또는 코발트에 기초한 것들)가 또한 이용될 수 있다.
백금족 금속은 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐 및 백금뿐만 아니라 이들의 임의의 화합물 및/또는 착물을 의미한다. 전형적으로, 백금족 금속은 백금인데, 이는 하이드로실릴화 반응에서의 그의 높은 활성에 기초한다. 하이드로실릴화 촉매에 유용한 백금족 금속-함유 촉매에는 윌링(Willing)의 미국 특허 제3,419,593호 및 브라운(Brown) 등의 미국 특허 제5,175,325호에 기재된 바와 같이 제조된 백금 착물이 포함되며, 이들 특허의 각각은 그러한 착물 및 그의 제조를 나타내기 위해 본 명세서에 참고로 포함된다. 유용한 백금족 금속-함유 촉매의 다른 예는 스페이어(Speier)의 미국 특허 제2,823,218호; 리(Lee) 등의 미국 특허 제3,989,668호; 정(Chung) 등의 미국 특허 제5,036,117호; 애시비(Ashby)의 미국 특허 제3,159,601호; 라모로(Lamoreaux)의 미국 특허 제3,220,972호; 초크(Chalk) 등의 미국 특허 제3,296,291호; 모딕(Modic)의 미국 특허 제3,516,946호; 칼스테트(Karstedt)의 미국 특허 제3,814,730호; 및 챈드라(Chandra) 등의 미국 특허 제3,928,629호에서 찾아 볼 수 있으며, 이들 모두는 백금족 금속-함유 촉매 및 그의 제조 방법을 개시하기 위해 본 명세서에 참고로 포함된다. 백금족-함유 촉매는 백금족 금속일 수 있거나 백금족 금속의 화합물 또는 착물일 수 있다. 백금-함유 촉매의 구체적인 예에는 6수화물 형태 또는 무수 형태 중 어느 하나의 클로로백금산, 및/또는 클로로백금산을 지방족 불포화 유기규소 화합물, 예컨대 다이비닐테트라메틸다이실록산과 반응시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 얻어지는 백금-함유 촉매, 또는 본 명세서에 또한 참고로 포함된 로이(Roy)의 미국 특허 제6,605,734호에 기재된 바와 같은 알켄-백금-실릴 착물이 포함된다. 이들 알켄-백금-실릴 착물은, 예를 들어 0.015 몰의 (COD)PtCl2 를 0.045 몰의 COD 및 0.0612 몰의 HMeSiCl2와 혼합함으로써 제조될 수 있으며, 여기서 COD는 사이클로옥타다이엔을 나타내고 Me는 메틸을 나타낸다.
대안적으로, (C) 하이드로실릴화 촉매는 백금족 금속을 표면 상에 갖는 고형 지지체를 포함하는 지지된 하이드로실릴화 촉매일 수 있다. 지지 촉매의 예에는 탄소 상 백금(platinum on carbon), 탄소 상 팔라듐, 탄소 상 루테늄, 탄소 상 로듐, 실리카 상 백금, 실리카 상 팔라듐, 알루미나 상 백금, 알루미나 상 팔라듐 및 알루미나 상 루테늄이 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
(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. 본 발명의 조성물에서의 사용에 대한 특정 광활성화 가능한 하이드로실릴화 촉매의 적합성은 일상적인 실험에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
(C) 하이드로실릴화 촉매를 위해 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 백금(II) 비스(2,4-펜탄다이오에이트)이다.
(C) 하이드로실릴화 촉매는 단일의 하이드로실릴화 촉매일 수 있거나 둘 이상의 상이한 하이드로실릴화 촉매를 포함하는 혼합물일 수 있다. 전형적으로 (C) 하이드로실릴화 촉매는 용이하게 결정될 수 있는 촉매량으로 경화성 조성물에 존재한다. 대안적으로, (C) 하이드로실릴화 촉매는 1 내지 1000, 대안적으로 1 내지 500, 대안적으로 1 내지 300 ppm(part per million)의 금속, 예를 들어, 백금족 금속을 제공하는 양으로 경화성 조성물에 존재할 수 있다.
경화성 조성물은 선택적으로 하나 이상의 추가 성분을 추가로 포함할 수 있다. 추가 성분은 (D) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 지방족 불포화 기를 갖는 유기폴리실록산, (E) 하이드로실릴화 반응 억제제, (F) 정착(anchorage) 첨가제, (G) 미스트 방지(anti-mist) 첨가제, (H) 용매; 및 (D) 내지 (H)중 둘 이상의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
(D) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 지방족 불포화 기를 갖는 유기폴리실록산은 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물의 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체, (A2) 실리콘 수지, 및 (A3) 폴리다이오르가노실록산과 구별될 수 있다. 대안적으로, (D) 유기폴리실록산이 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물에 사용하기 위해 선택되는 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체와 상이하기만 하다면, (D) 유기폴리실록산은 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체와 관련하여 전술한 것들 중 임의의 것일 수 있다. 대안적으로, (D) 유기폴리실록산은 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체와 달리 선형일 수 있다. 게다가, (D) 유기폴리실록산은 (D) 유기폴리실록산이 (A)첨가제 유기폴리실록산 조성물에 사용되는 (A3) 폴리다이오르가노실록산보다 전형적으로 더 높은 중합도를 갖는다는 점에서 (A3) 폴리다이오르가노실록산과 구별될 수 있다.
(D) 유기폴리실록산에서, 규소-결합된 지방족 불포화 기는 그러한 실시 형태에서 (D) 유기폴리실록산 내의 말단 위치, 펜던트 위치, 또는 말단 위치와 펜던트 위치 둘 모두에 있을 수 있다. (D) 유기폴리실록산이 2개 이상의 규소-결합된 지방족 불포화 기를 포함하기만 한다면, (D) 유기폴리실록산은 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 네트워크형) 구조를 형성할 수 있다. (D) 유기폴리실록산은 M, D, T, 및/또는 Q 단위의 선택에 따라 단량체성, 중합체성, 올리고머성, 선형, 분지형, 환형 및/또는 수지상일 수 있다.
(D) 유기폴리실록산은 분자당 평균 2개 이상의 규소-결합된 지방족 불포화 기를 포함하기 때문에, 전술한 실록시 단위와 관련하여, (D) 유기폴리실록산은 규소-결합된 지방족 불포화 기 R2를 포함하는 임의의 하기 실록시 단위를, 선택적으로, 임의의 규소-결합된 지방족 불포화 기를 포함하지 않는 실록시 단위와 조합하여 포함할 수 있다: (R1 2R2SiO1/2), (R1R2 2SiO1/2), (R2 3SiO1/2), (R1R2SiO2/2), (R2 2SiO2/2), 및/또는 (R2SiO3/2)(여기서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 선택되며 상기에서 정의됨).
대안적으로, (D) 유기폴리실록산은 단위식: (R1 3-x'R2 x'SiO1/2)p'(R1 2-y' R2 y'SiO2/2)q'를 가질 수 있으며, 여기서, 각각의 R1 및 R2는 독립적으로 선택되며 상기에서 정의되고, x'는 0, 1, 2 또는 3이고, y'는 0, 1, 또는 2이되, 단, x'+y'≥2, p'≥2, 및 q'≥1이다. 대안적으로, p'는 2 내지 10, 대안적으로 2 내지 8, 대안적으로 2 내지 6일 수 있다. 대안적으로, q'는 0 내지 1,000, 대안적으로 1 내지 500, 대안적으로 1 내지 200일 수 있다.
대안적으로, (D) 유기폴리실록산은 선형일 수 있으며 펜던트 규소-결합된 지방족 불포화 기를 포함할 수 있다. 예를 들어, (D) 유기폴리실록산은 평균 단위식: (CH3)3SiO[(CH3)2SiO]f'[(CH3)ViSiO]g'Si(CH3)3을 갖는 다이메틸, 메틸비닐 폴리실록산일 수 있으며,
여기서, f'는 0 이상이고, g'는 2 이상이며, f'+g'는 1 내지 10,000, 대안적으로 2 내지 5,000의 범위이고, Vi는 비닐을 나타낸다. 당업계에서 이해되는 바와 같이, 상기 평균 단위식은 단지 예시적이며 메틸 이외의 하이드로카르빌 기, 비닐 이외의 지방족 불포화 기를 포함하도록, 그리고 T 실록시 단위 및/또는 Q 실록시 단위를 포함하도록 변경될 수 있다.
대안적으로, (D) 유기폴리실록산은 선형일 수 있으며 말단 규소-결합된 지방족 불포화 기를 포함할 수 있다. 예를 들어, (D) 유기폴리실록산은 평균 화학식 Vi(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]f''Si(CH3)2Vi를 갖는 다이메틸비닐 말단화된 다이메틸 폴리실록산일 수 있으며, 여기서 f"는 1 내지 10,000이다. 당업계에서 이해되는 바와 같이, 상기 평균 화학식은 단지 예시적이며 메틸 이외의 하이드로카르빌 기 및 비닐 이외의 지방족 불포화 기를 포함하도록 변경될 수 있다.
여전히 대안적으로, (D) 유기폴리실록산은 펜던트 및 말단 규소-결합된 지방족 불포화 기 둘 모두를 포함할 수 있다. 이들 실시 형태에서, (D) 유기폴리실록산은 평균 단위식 Vi(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]f'[(CH3)ViSiO]g'Si(CH3)2Vi을 갖는 다이메틸비닐 말단 다이메틸, 메틸비닐 폴리실록산일 수 있으며, 여기서, f', g', 및 Vi는 상기에서 정의된다. 당업계에서 이해되는 바와 같이, 상기 평균 화학식은 단지 예시적이며 메틸 이외의 하이드로카르빌 기 및 비닐 이외의 지방족 불포화 기를 포함하도록 변경될 수 있다.
(A) 첨가제 유기폴리실록산이 (B) 유기규소 화합물의 규소-결합된 수소 원자와 반응성인 규소-결합된 지방족 불포화 기를 포함하기 때문에, (D) 유기폴리실록산은 선택적이다. 이용되는 경우, 경화성 조성물은 전형적으로 경화성 조성물의 총 중량을 기준으로 1% 내지 90%, 대안적으로 10% 내지 90%, 대안적으로 40% 내지 90%의 양으로 (D) 유기폴리실록산을 포함한다. 당업계에서 이해되는 바와 같이, 다양한 선택 성분의 존재 또는 부재는 경화성 조성물 내의 (D) 유기폴리실록산의 함량에 영향을 줄 수 있는데, 그 이유는 그 안의 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물의 상대적인 양 및 지방족 불포화 기 함량이 그러하기 때문이다.
경화성 조성물은 (E) 하이드로실릴화 반응 억제제를 추가로 포함할 수 있다. (E) 하이드로실릴화 반응 억제제는 주위 조건에서 경화성 조성물의 저장 수명 및 안정성을 개선하는 역할을 하며 일반적으로 (C) 하이드로실릴화-반응 촉매의 존재 하에서의 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물 및 (B) 유기규소 화합물의 성분들, 그리고 (C) 하이드로실릴화 반응 촉매의 존재 하에서의, 존재하는 경우 (D) 유기폴리실록산 및 (B) 유기규소 화합물의 성분들 사이의 조기 반응을 방지한다. 경화성 조성물이 (D) 유기폴리실록산을 포함하는 경우, 경화성 조성물은 일반적으로 (E) 하이드로실릴화 반응 억제제를 포함한다.
(E) 하이드로실릴화 반응 억제제는 알킨 알코올(또는 아세틸렌 알코올), 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, 및/또는 다이알콕시알킬 푸마레이트), 말레에이트(예를 들어, 다이알릴 말레에이트), 알켄, 및 이들의 조합으로 예시될 수 있다.
적합한 엔-인 화합물에는 3-메틸-3-펜텐-1-인, 3,5-다이메틸-3-헥센-1-인이 포함된다. 적합한 트라이아졸에는 벤조트라이아졸이 포함된다. 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. 그러한 억제제는 당업계에 공지되어 있으며 구매가능하다. 예를 들어, 아세틸렌 알코올은, 예를 들어 미국 특허 제3,445,420호에 개시되어 있다.
대안적으로, 경화성 조성물 내의 (E) 하이드로실릴화 반응 억제제는 실릴화 아세틸렌 억제제일 수 있다. 성분 (I)로서 유용한 실릴화 아세틸렌 화합물은, 예를 들어, 미국 특허 제6,677,407호에 기재된 바와 같이, 전술한 아세틸렌 알코올을 산 수용체의 존재 하에서 클로로실란과 반응시켜 실릴화하는 것과 같은, 당업계에 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 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, (E) 하이드로실릴화 반응 억제제는 메틸(트리스(1,1-다이메틸-2-프로피닐옥시))실란, ((1,1-다이메틸-2-프로피닐)옥시)트라이메틸실란, 또는 이들의 조합으로 예시된다. (E) 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.
(E) 하이드로실릴화 반응 억제제는 하나의 억제제 화합물일 수 있다. 대안적으로, 둘 이상의 상이한 화합물들의 조합이 (E) 하이드로실릴화 반응 억제제로서 함께 또는 조합하여 이용될 수 있다. (E) 하이드로실릴화 반응 억제제는 전형적으로 주위 조건(예를 들어, 25 ± 5℃의 실온, RT, 및 대기압)에서 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물, (B) 유기규소 화합물 및, 존재하는 경우, (D)유기폴리실록산의 반응을 방지하기에 충분한 양으로 경화성 조성물에 존재한다. (E) 하이드로실릴화 반응 억제제의 존재에도 불구하고 적어도 일부 반응이 일어날 수 있지만, 경화성 조성물은 경화 조건의 적용 시까지 경화가능한 채로 유지된다. 그러나, 경화성 조성물은 경화성 조성물의 총 중량을 기준으로 0 초과 내지 15%, 대안적으로 0.01 내지 10%의 양으로 (E) 하이드로실릴화 반응 억제제를 포함할 수 있다. 대안적으로, 경화성 조성물은 20:1 이상, 대안적으로 25:1 이상, 대안적으로 30:1 이상의, (E) 하이드로실릴화 반응 억제제 대 (C) 하이드로실릴화 반응 촉매의 몰비로 (E) 하이드로실릴화 반응 억제제를 포함할 수 있다.
경화성 조성물은 (F) 정착 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 정착 첨가제에는 전이 금속 킬레이트, 탄화수소옥시실란, 예를 들어 알콕시실란, 알콕시실란과 하이드록시-작용성 폴리오르가노실록산의 조합, 또는 이들의 조합이 포함된다. 정착 첨가제는 당업계에 알려져 있으며 접착-촉진 기, 예를 들어 에폭시, 아세톡시 또는 아크릴레이트 기를 갖는 하나 이상의 SiC 결합된 치환체를 포함하는 실란을 포함할 수 있다. 접착-촉진 기는 추가적으로 또는 대안적으로 (C) 하이드로실릴화 촉매에 영향을 주지 않는 임의의 가수분해성 기일 수 있다. 대안적으로, (F) 정착 첨가제는 그러한 실란의 부분 축합물, 예를 들어, 접착-촉진 기를 갖는 유기폴리실록산을 포함할 수 있다. 여전히 대안적으로, (F) 정착 첨가제는 알콕시실란과 하이드록시-작용성 폴리오르가노실록산의 조합을 포함할 수 있다.
대안적으로, (F) 정착 첨가제는 불포화 또는 에폭시-작용성 화합물을 포함할 수 있다. (F) 정착 첨가제는 불포화 또는 에폭시-작용성 알콕시실란을 포함할 수 있다. 예를 들어, 작용성 알콕시실란은 하나 이상의 불포화 유기 기 또는 에폭시-작용성 유기 기를 포함할 수 있다. 에폭시-작용성 유기 기는 3-글리시독시프로필 및 (에폭시사이클로헥실)에틸로 예시된다. 불포화 유기 기는 3-메타크릴로일옥시프로필, 3-아크릴로일옥시프로필, 및 불포화 1가 탄화수소 기, 예컨대 비닐, 알릴, 헥세닐, 운데실레닐로 예시된다. 불포화 화합물의 한 가지 구체적인 예는 비닐트라이아세톡시실란이다.
적합한 에폭시-작용성 알콕시실란의 구체적인 예에는 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란, 3-글리시독시프로필트라이에톡시실란, (에폭시사이클로헥실)에틸다이메톡시실란, (에폭시사이클로헥실)에틸다이에톡시실란 및 이들의 조합이 포함된다. 적합한 불포화 알콕시실란의 예에는 비닐트라이메톡시실란, 알릴트라이메톡시실란, 알릴트라이에톡시실란, 헥세닐트라이메톡시실란, 운데실레닐트라이메톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필 트라이메톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필 트라이에톡시실란, 3-아크릴로일옥시프로필 트라이메톡시실란, 3-아크릴로일옥시프로필 트라이에톡시실란, 및 이들의 조합이 포함된다.
(F) 정착 첨가제는 또한 이들 화합물 중 하나 이상의 반응 생성물 또는 부분 반응 생성물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 구체적인 실시 형태에서, (F) 정착 첨가제는 비닐트라이아세톡시실란과 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란의 반응 생성물 또는 부분 반응 생성물을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, (F) 정착 첨가제는 알콕시 또는 알케닐 작용성 실록산을 포함할 수 있다.
대안적으로, (F) 정착 첨가제는 전술한 바와 같은, 하이드록시-말단화된 폴리오르가노실록산과 에폭시-작용성 알콕시실란의 반응 생성물과 같은 에폭시-작용성 실록산, 또는 하이드록시-말단화된 폴리오르가노실록산과 에폭시-작용성 알콕시실란의 물리적 블렌드를 포함할 수 있다. (F) 정착 첨가제는 에폭시-작용성 알콕시실란과 에폭시-작용성 실록산의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, (F) 정착 첨가제는 하이드록시-말단화된 메틸비닐실록산과 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란의 반응 생성물과 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란의 혼합물, 또는 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란과 하이드록시-말단화된 메틸비닐실록산의 혼합물, 또는 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란과 하이드록시-말단화된 메틸비닐/다이메틸실록산 공중합체의 혼합물로 예시된다.
대안적으로, (F) 정착 첨가제는 전이 금속 킬레이트를 포함할 수 있다. 적합한 전이 금속 킬레이트에는 티타네이트, 지르코네이트, 예를 들어, 지르코늄 아세틸아세토네이트, 알루미늄 킬레이트, 예를 들어, 알루미늄 아세틸아세토네이트, 및 이들의 조합이 포함된다. 대안적으로, (F) 정착 첨가제는 전이 금속 킬레이트와 알콕시실란과의 조합, 예를 들어, 글리시독시프로필트라이메톡시실란과 알루미늄 킬레이트 또는 지르코늄 킬레이트와의 조합을 포함할 수 있다.
적합한 정착 첨가제 및 그의 제조 방법이, 예를 들어 크레이(Cray) 등의 미국 특허 제9,562,149호; 그리즈월드(Griswold) 등의 미국 특허 출원 공개 제2003/0088042호, 그리즈월드의 미국 특허 출원 공개 제2004/0254274호, 안(Ahn) 등의 미국 특허 출원 공개 제2005/0038188호, 쿠오(Kuo)의 미국 특허 출원 공개 제2012/0328863호, 단락 [0091], 및 한(Han) 등의 미국 특허 출원 공개 제2017/0233612호, 단락 [0041]; 및 슈타인(Stein)의 유럽 특허 EP 0 556 023호에 개시되어 있다. 정착 첨가제는 구매가능하다. 예를 들어, 실-오프(SYL-OFF)™ 297, 실-오프™ 397, 및 실-오프™ 9176은 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 실리콘즈 코포레이션(Dow Silicones Corporation)으로부터 입수가능하다. 다른 예시적인 정착 첨가제에는 F-1) 비닐트라이아세톡시실란, F-2) 글리시독시프로필트라이메톡시실란, F-3) 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트라이메톡시실란, F-4) F-1), F-2) 및 F-3) 중 둘 이상의 조합; 및 F-5) 임의의 F-1), F-2), F-3) 및/또는 F-4)의 조합, 및 하이드록실 기 또는 메톡시 기로 말단화되거나 하이드록시 기와 메톡시 기 둘 모두로 말단화된 폴리다이메틸실록산이 포함된다. F-4)와 F-5)의 조합은 물리적 블렌드 및/또는 반응 생성물일 수 있다.
경화성 조성물은 (G) 미스트-방지 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. (G) 미스트-방지 첨가제는 경화성 조성물의 도포 동안 미스트를 감소시키거나, 최소화하거나, 제거하기에 적합한 임의의 화합물 또는 성분일 수 있다. 예를 들어, 경화성 조성물이 무용매인 경우, 코팅 헤드 또는 어플리케이터를 통한 기재에 대한 경화성 조성물의 고속 도포는 경화성 조성물로부터 미스트가 생성되게 할 수 있다.
(G) 미스트-방지 첨가제는 미스트-방지 유기폴리실록산을 포함한다. 미스트-방지 유기폴리실록산은, 경화성 조성물에 존재하는 경우, (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물 및 (D) 유기폴리실록산의 성분과는 상이하다. 구체적인 실시 형태에서, (G) 미스트-방지 첨가제는 Q-분지형 다이메틸비닐 말단화된 유기폴리실록산을 포함한다. (G) 미스트-방지 첨가제는 점도가 25℃에서 30,000 내지 50,000, 대안적으로 35,000 내지 45,000 센티푸아즈일 수 있다. 적합한 미스트-방지 첨가제 및 그의 제조 방법은 당업계에, 예를 들어, 호리(Hori) 등의 미국 특허 출원 공개 제2011/0287267호; 에케랜드(Ekeland)의 미국 특허 제8,722,153호; 클라크(Clark) 등의 미국 특허 제6,805,914호; 클라크 등의 미국 특허 제6,586,535호; 클라크 등의 미국 특허 제6,489,407호; 및 정 등의 미국 특허 제5,625,023호에 공지되어 있다.
경화성 조성물은 (H) 용매를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 용매에는 폴리알킬실록산, 알코올, 케톤, 방향족 탄화수소, 지방족 탄화수소, 글리콜 에테르, 테트라하이드로푸란, 미네랄 스피릿(mineral spirit), 나프타, 테트라하이드로푸란, 미네랄 스피릿, 나프타, 또는 이들의 조합이 포함된다. 적합한 증기압을 갖는 폴리알킬실록산이 용매로서 사용될 수 있으며, 이는 헥사메틸다이실록산, 옥타메틸트라이실록산, 헥사메틸사이클로트라이실록산 및 다른 저분자량 폴리알킬실록산, 예를 들어, 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 실리콘즈 코포레이션으로부터 구매가능한 0.5 내지 1.5 cSt 다우실(DOWSIL)™ 200 플루이즈(Fluids) 및 다우실™ OS 플루이즈를 포함한다.
대안적으로, 시재료 (H)는 유기 용매를 포함할 수 있다. 유기 용매는 알코올, 예컨대 메탄올, 에탄올, 아이소프로판올, 부탄올, 또는 n-프로판올; 케톤, 예컨대 아세톤, 메틸에틸 케톤, 또는 메틸 아이소부틸 케톤; 방향족 탄화수소, 예컨대 벤젠, 톨루엔, 또는 자일렌; 지방족 탄화수소, 예컨대 헵탄, 헥산, 또는 옥탄; 글리콜 에테르, 예를 들어, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 다이프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 n-프로필 에테르, 또는 에틸렌 글리콜 n-부틸 에테르, 테트라하이드로푸란; 미네랄 스피릿; 나프타; 또는 이들의 조합일 수 있다.
용매의 양은 경화성 조성물에 대해 선택되는 용매의 유형 및 경화성 조성물에 대해 선택되는 다른 시재료의 양 및 이의 유형을 포함하는 다양한 요인에 따라 좌우될 것이다. 그러나, 용매의 양은 경화성 조성물 내의 모든 시재료의 합계 중량을 기준으로 0% 내지 10% 미만일 수 있다. 용매는 경화성 조성물의 제조 동안, 예를 들어, 하나 이상의 시재료의 혼합 및 전달에 도움을 주기 위해 첨가될 수 있다. 예를 들어, 촉매는 용매 중에서 전달될 수 있다. 경화성 코팅 조성물이 제조된 후에 용매의 전부 또는 일부가 선택적으로 제거될 수 있다. 대안적으로, 고객은 입수 후에 그리고 사용 전에 경화성 조성물을 희석할 수 있으며, 이 경우에 희석을 위한 용매의 양은 10% 이상일 수 있다.
경화성 조성물은 하나 이상의 다른 선택적인 첨가제, 예를 들어 착색제; 염료; 안료; 충전제, 예를 들어 실리카, 석영, 또는 백악; 비반응성 실리콘 유체; 방부제; 및/또는 방향제를 추가로 포함할 수 있다. 대안적으로, 경화성 조성물은 오직 성분 (A) 내지 성분 (C)만, 대안적으로 오직 성분 (A) 내지 성분 (D)만, 대안적으로 오직 성분 (A) 내지 성분 (E)만, 대안적으로 성분 (A) 내지 성분 (E)와 선택적으로 성분 (F), 성분 (G), 및/또는 성분 (H) 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 대안적으로, 경화성 조성물을 사용하여 이형 코팅을 제조하는 경우, 경화성 조성물은 전술한 성분 (A), 성분 (B), 성분 (C), 성분 (D), 및 성분 (E)를 포함하는 이형 코팅 조성물일 수 있으며, 이형 코팅 조성물은 또한 전술한 성분 (F), 성분 (G), 및 성분 (H) 중 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.
대안적으로, 본 명세서에 기재된 경화성 조성물에는 플루오로오르가노실리콘 화합물이 부재할 수 있다. 경화 동안, 플루오로화합물은 그의 낮은 표면 장력 때문에 코팅 조성물과 기재의 계면, 예를 들어, 이형 코팅 조성물/PET 필름 계면으로 신속하게 이동할 수 있고, 불소 함유 배리어(barrier)를 만듦으로써 (이형 코팅 조성물을 경화시켜 제조된) 이형 코팅의 기재로의 접착을 방지할 것으로 여겨진다. 배리어를 만듦으로써, 플루오로화합물은 계면에서 임의의 성분이 반응하는 것을 방지한다. 더욱이, 플루오로오르가노실리콘 화합물은 보통 고가이다.
경화성 조성물을 제조하는 방법이 또한 제공된다. 본 방법은 (A) 첨가제 유기폴리실록산, (B) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 유기규소 화합물, 및 (C) 하이드로실릴화 촉매를 조합하여 경화성 조성물을 제공하는 단계를 포함한다. 성분 (D), 성분 (E), 성분 (F), 성분 (G), 및/또는 성분 (H)가 또한 경화성 조성물에 존재하는 경우, 본 방법은 그러한 성분들을 성분 (A), 성분 (B), 및 성분 (C)와 함께 조합하는 단계를 포함한다.
성분들은 임의의 적합한 기술을 통해 그리고 임의의 첨가 순서로 조합될 수 있다. 대안적으로, (E) 하이드로실릴화 반응 억제제가 이용되며, (C) 하이드로실릴화 촉매의 혼입 전에 다른 성분들과 조합된다. (E) 하이드로실릴화 반응 억제제의 부재 하에서, 경화성 조성물의 성분들은 일단 조합되면 (C) 하이드로실릴화 촉매의 존재 하에서 반응하기 시작할 수 있다. 대안적으로, (C) 하이드로실릴화 촉매는 (E) 하이드로실릴화 반응 억제제의 혼입 후까지 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물, (B) 유기규소 화합물, 또는 (D) 유기폴리실록산과 조합되지 않는다. 경화성 조성물은 1성분(1k), 2성분(2k) 또는 다성분 시스템일 수 있다.
대안적으로, 경화성 조성물은, 예를 들어 제1 혼합물로서, 성분 (A)의 전부 또는 일부를 포함하는 성분들을 성분 (C)와 조합하고, 제2 혼합물로서, 성분 (B)를 선택적으로 성분 (A)의 다른 부분과 혼합함으로써 제조될 수 있다. 제1 혼합물 및 제 2 혼합물은 경화성 조성물을 제공하도록 조합될 때까지 반응성이 아니다. 대안적으로, 성분들의 각각은 개별적으로 저장 및 공급될 수 있다. 경화성 조성물이 (E) 하이드로실릴화 반응 억제제를 포함하지 않는 경우, 경화성 조성물은 전형적으로 최종 용도 응용 직전에 제조된다. 대조적으로, (E) 하이드로실릴화 반응 억제제의 포함은 경화성 조성물의 저장 수명 및 안정성을 연장시킨다.
본 발명은 필름을 형성하는 방법을 또한 제공한다. 필름은, 필름이 기재 상에 형성될 때, 대안적으로 코팅으로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 경화성 조성물이 이형 코팅 조성물로서 제형화될 때, 필름은 또한 그의 최종 용도 응용에 따라 이형 라이너 또는 라이너일 수 있다. 필름은 기재로부터 박리 가능할 수 있거나, 또는 기재에 화학적으로 및/또는 물리적으로 결합될 수 있다.
본 방법은 경화성 조성물을 기재 상에 도포하여 침착물을 제공하는 단계를 포함한다. 본 방법은 침착물로부터 기재 상에 필름을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
기재는 제한되지 않으며, 필름의 최종 용도 응용에 따라 임의의 기재일 수 있다. 적합한 기재의 예에는 셀룰로오스 재료, 예를 들어 종이, 판지 및 목재; 금속, 예를 들어 알루미늄, 철, 강, 또는 이들의 합금; 규산질 재료, 예를 들어 세라믹, 유리 및 콘크리트가 포함된다. 기재는 또한 플라스틱 기재일 수 있다. 적합한 플라스틱 기재의 구체적인 예에는 폴리아미드(PA); 폴리에스테르, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 및 액정 폴리에스테르; 폴리올레핀, 예를 들어 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌-옥텐 공중합체, 폴리프로필렌(PP), 및 폴리부틸렌; 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, 및 셀로판; 플루오르화 수지, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌; 열가소성 탄성중합체, 예를 들어 폴리스티렌 유형, 폴리올레핀 유형, 폴리우레탄 유형, 폴리에스테르 유형, 폴리아미드 유형, 폴리부타디엔 유형, 폴리아이소프렌 유형, 및 플루오로 유형; 및 이들의 공중합체 및 이들의 조합이 포함된다.
필름의 탁월한 제어된 이형 특성을 고려하여, 기재는 감압 접착제를 포함하는 원하는 최종 용도 응용에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 감압 접착제는 필름으로부터 제어가능하게 이형될 수 있으며, 따라서 필름은 감압 접착제를 위한 테이프 또는 다른 기재를 형성하는 데 이용될 수 있다. 이들 실시 형태에서, 기재는 가요성일 수 있다. 그러나, 기재는 대안적으로 강성일 수 있거나, 또는 강성과 가요성의 조합일 수 있다. 기재는 임의의 특성 또는 치수에 있어서 연속적이거나 불연속적일 수 있다.
전형적으로, 경화성 조성물은 습윤 코팅 기술을 통해 습윤 형태로 기재에 도포된다. 소정 실시 형태에서, 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 둘 이상의 조합에 의해 도포된다. 대안적으로, 기재가 가요성, 예를 들어 종이인 경우, 습식 코팅 기술은 트레일링 블레이드 코팅기(trailing blade coater), 키스 롤(kiss roll), 그라비어 롤(gravure roll), 및/또는 오프셋 인쇄 롤을 이용할 수 있다.
대안적으로, 기재에 도포되는 경화성 조성물의 양은 기재의 표면 1 제곱미터당 0.1 내지 2.0 그램의 양이다.
경화성 조성물을 도포함으로써 형성된 침착물은 전형적으로 미경화 필름이다. 미경화 필름은 적어도 부분적인 경화를 겪었을 수 있지만, 경화 조건(예를 들어, 열)의 적용 시에 경화가능한 채로 유지된다.
침착물로부터 필름을 형성하는 것은 일반적으로 침착물을 경화시키는 단계를 포함한다. 침착물은 전형적으로 승온에서 소정 기간 동안 경화된다. 승온은 전형적으로 50℃ 내지 300℃, 대안적으로 100℃ 내지 250℃, 대안적으로 150℃ 내지 200℃이다. 기간은 전형적으로 경화성 조성물을 포함하는 침착물의 경화, 즉, 가교결합을 달성하기에 충분하다. 대안적으로, 기간은 침착물의 치수의 함수이다. 대안적으로, 기간은 1분 미만, 대안적으로 30초 미만, 대안적으로 15초 미만, 대안적으로 10초 미만, 대안적으로 5초 미만이다. 열원은 임의의 적합한 공급원일 수 있다. 예를 들어, 침착물이 기재와 접촉 시에 경화되도록 기재가 가열될 수 있다. 대안적으로, 기재 및 침착물은 오븐 내에 배치되거나 오븐을 통과할 수 있다.
침착물 및 필름의 두께 및 다른 치수에 따라, 필름은 또한 예를 들어 전술한 코팅 단계 및 경화 단계를 반복함으로써 반복 공정을 통해 형성될 수 있다. 필름을 형성하는 방법은 선택적으로 하나 이상의 추가 단계, 예를 들어 경화성 조성물을 기재에 도포하기 전에 기재의 표면을 처리하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 처리는 프라이머 및/또는 플라즈마 처리를 적용하는 것과 같은 임의의 편리한 수단에 의해 수행될 수 있다. 경화성 조성물이 (H) 용매를 함유하는 경우, 경화성 조성물을 기재의 표면에 도포한 후에 그리고 경화성 조성물을 경화시키기 전에 용매의 전부 또는 일부가 제거될 수 있다.
대안적으로, 침착물로부터 형성된 필름 상에 접착제가 라미네이팅될 수 있다. 접착제는 임의의 접착제, 예를 들어 아크릴레이트계 접착제 및/또는 실리콘계 접착제일 수 있다. 본 발명의 필름은 유리하게는 높은 이형력을 전달한다. 예를 들어, 본 발명의 필름의 이형력은 하기 실시예 3에 따라 측정할 때 40 그램/인치(g/in) 이상, 대안적으로 40 g/in 내지 400 g/in, 대안적으로 40 g/in 내지 300 g/in, 대안적으로 40 g/in 내지 200 g/in, 대안적으로 50 g/in 내지 200 g/in, 대안적으로 60 g/in 내지 200 g/in, 그리고 대안적으로 70 g/in 내지 200 g/in일 수 있다.
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 구체적인 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 제공한다. 마지막으로, 개시된 범위 내의 개별 수치가 필요로 하게 될 수 있으며, 이는 첨부된 청구범위의 범주 내의 구체적인 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 구체적인 실시 형태에 대한 적절한 지지를 제공할 수 있다.
다양한 첨가제 유기폴리실록산 조성물이 본 발명에 따라 제조된다. 더욱 구체적으로, 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 본 발명에 따른 경화성 조성물을 제조할 목적으로 제조되고 이용된다. 다른 첨가제 유기폴리실록산 조성물, 및 그로부터 제조되는 경화성 조성물이 또한 제조되고, 본 발명의 첨가제 유기폴리실록산 조성물 및 경화성 조성물과 비교된다.
실시예
하기 실시예는 본 발명을 예시하려는 의도이며, 본 발명의 범주를 어떠한 방식으로든 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다. 실시예에 사용된 성분이 하기 표 1에 기재되어 있다.
[표 1]
Figure 112021106788096-pct00004
표 1에서, 다우실™ 및 실-오프™ 브랜드의 시재료는 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 실리콘즈 코포레이션으로부터 구매가능하다.
제조예 1: 첨가제 유기폴리실록산 조성물
일반적으로, 분지형 유기폴리실록산 중합체, 유기 용매계 실리콘 수지, 및 폴리다이오르가노실록산을 병 내에서 실온에서 함께 조합하여 혼합물을 형성함으로써 첨가제 유기폴리실록산 조성물을 제조하였다. 이어서, 혼합물을 와이프 필름 증발기(wipe film evaporator)(120 내지 150 ℃; 1 토르(Torr) 미만)를 사용하여 스트리핑하고, 선택적으로 추가량의 유기폴리실록산 중합체(유기폴리실록산 중합체 2)와 조합하여, 특정 첨가제 유기폴리실록산 조성물을 제공하였다.
전술한 일반 절차에 따라 상이한 첨가제 유기폴리실록산 조성물을 제조하였다. 상이한 첨가제 유기폴리실록산 조성물을 제조하는 데 이용한 특정 유기폴리실록산 중합체 및 실리콘 수지가, 그의 각각의 양과 함께, 하기 표 2에 나타나 있다.
[표 2]
Figure 112021106788096-pct00005
실시예 2 - 이형 코팅 조성물 샘플의 제조
제조예 1에서 전술한 바와 같이 제조된 첨가제 유기폴리실록산 조성물을 하기 절차에 따라 이형 코팅 배스(Release Coating Bath)에서 이형 코팅 조성물로 제형화하였다:
I. (E) 억제제를 갖는 (D) 검/중합체, 표 2에 나타나 있는 바와 같이 제조된 양의 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물, (F) 정착 첨가제, 및 표 3의 제형에 따른 (D) SiH 가교결합제를 비커에 첨가하고 균질해질 때까지 혼합하였다. 필요하다면, 적합한 양의 용매를 첨가하였다.
II. 이형 코팅 조성물에 140 ppm Pt를 제공하기에 충분한 양의 실-오프 4000 촉매를 상기 혼합물에 첨가하고, 비커 내용물을 10분 동안 혼합하였다.
III. 생성된 이형 코팅 조성물 배스를 코팅기에 의해 PET 기재 상에 코팅하고, 이어서 오븐 내에서 (30초 동안 140℃에서) 열적 부가 경화시켰다.
[표 3]
Figure 112021106788096-pct00006
실시예 5에서, 억제제는 메틸 부티놀 대신에 ETCH였다.
실시예 3 - 이형 코팅의 평가
표 3에 기재된 이형 코팅 조성물 샘플을 하기 시험 방법에 따라 코팅 중량, RT에서의 에이징 후의 이형력, 70℃에서의 에이징 후의 이형력 및 후속 접착 강도에 대해 평가하였다:
(1) 코트 중량 (CW): 영국 옥손 소재의 옥스포드 인스트루먼츠 피엘씨(Oxford Instruments PLC)에 의해 제조된 옥스포드 랩(Oxford lab)-x 3500 장비에 의해, X-선을 사용하여 실리콘의 코트 중량을 검출한다. 코팅되지 않은 PET를 블랭크(blank)로서 사용한다. FINAT 시험 방법 제7번 (문헌[FINAT Technical Handbook 7th edition, 2005])을 참조한다.
(2) 이형력 (RF-RT): 180도 박리 시험을 사용하여 라이너로부터의 이형력을 측정하는데, 테사(Tesa) 7475 표준 테이프를 코팅된 이형 코팅 상에 라미네이팅하고, 라미네이팅된 샘플 상에 20 g/㎠의 중량을 로딩하고, RT (실온) 하에 20시간 동안 놓아두었다. 20시간 후에, 하중을 제거하고 30분 동안 기다린다. 이어서, 켐인스트루먼츠(ChemInstruments) AR-1500에 의해 이형력을 시험한다. FINAT 시험 방법 제10번 (문헌[FINAT Technical Handbook 7th edition, 2005])을 참조한다.
(3) 이형력 (RF-70℃ 에이징): 180도 박리 시험을 사용하여 라이너로부터의 이형력을 측정하는데, 테사 7475 표준 테이프를 코팅된 이형 코팅 상에 라미네이팅하고, 라미네이팅된 샘플 상에 20 g/㎠의 중량을 로딩하고, 70℃ 하에 20시간 동안 놓아두었다. 20시간 후에, 하중을 제거하고 30분 동안 기다린다. 이어서, 켐인스트루먼츠 AR-1500에 의해 이형력을 시험한다. FINAT 시험 방법 제10번 (문헌[FINAT Technical Handbook 7th edition, 2005])을 참조한다.
(4) SAS (후속 접착 강도, 이동의 척도): 코팅된 이형 코팅 상에 시험 테이프를 니토 덴코(Nitto Denko) 31B 테이프에 의해 라미네이팅하고, 20 g/㎠의 중량을 로딩하고 70℃ 하에 20시간 동안 둔다. 20시간 후에, 하중을 제거하고 실온에서 30분 동안 기다린다. 이어서, PET 기재 상에 31B 테이프를 전사하고 추가로 1시간 동안 기다린다. 켐인스트루먼츠 AR-1500에 의해 이형력을 시험한다. SAS 시험에서는, 31B 테이프를 PTFE 기재 상에 라미네이팅하고 PTFE 샘플을 이형 코팅 샘플과 동일한 방식으로 처리한다. SAS 값을 RF이형/RFPTFE×100%로서 기록한다. FINAT 시험 방법 제11번 (문헌[FINAT Technical Handbook 7th edition, 2005])을 참조한다.
[표 4]
Figure 112021106788096-pct00007
표 4의 비교예 1 및 비교예 2의 결과는, 첨가제 유기폴리실록산 조성물이 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체를 포함하지 않는 경우, 그로부터 생성된 이형 코팅이 시험된 조건 하에서 너무 낮은 SAS%를 가짐을 보여준다. 비교예 3은, 첨가제 유기폴리실록산 조성물이 (A3) 폴리다이오르가노실록산을 포함하지 않는 경우, RT 및 70℃ 둘 모두에서의 에이징 후의 이형력이 시험된 조건 하에서 너무 낮았음을 보여주었다. 실시예 1 내지 실시예 5는, 본 발명에 따른 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물을 포함하는, 제조된 용매계 및 무용매 이형 코팅 조성물 둘 모두가 70℃에서의 에이징 후에 높은 이형력을 갖도록 제조될 수 있음을 보여주었다.
상기 실시예는 이형 코팅이 본 명세서에 기재된 첨가제 유기폴리실록산을 함유하는 이형 코팅 조성물로부터 제조될 수 있음을 보여준다. 이러한 이형 코팅은 (예를 들어, RT 및 70℃ 둘 모두에서의 에이징 후에) 안정한 고 이형 특성들의 유리한 조합을 갖는다. 모든 실시예는 이형력이 RT에서 에이징 후에 85 g/in 초과였고 70℃에서 에이징 후에 120 g/in 초과였다. 더욱이, 실시예의 이형 코팅은 95% 초과의 SAS를 갖는 것에 의해 입증되는 바와 같이 낮은 이동을 가졌다.

Claims (14)

  1. (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물로서,
    (A1) 하기 단위식을 갖는 분지형 유기폴리실록산 중합체:
    (R1 3-xR2 xSiO1/2)a(R1 2-yR2 ySiO2/2)b(SiO4/2)c
    (여기서, 각각의 R1은 독립적으로 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기이고; 각각의 R2는 독립적으로 지방족 불포화 기이고; 하첨자 x는 화학식 (R1 3-xR2 xSiO1/2)의 단위에서의 지방족 불포화 기의 수를 나타내며 x는 0 내지 3의 값을 갖고, 하첨자 y는 화학식 (R1 2-yR2 ySiO2/2)의 단위에서의 지방족 불포화 기의 수를 나타내며 y는 0 내지 2의 값을 갖되, 단, 하첨자 x 및 하첨자 y가 동시에 0은 아니고; 단, 상기 분지형 유기폴리실록산 중합체는 분자당 3개 이상의 R2 기를 갖고; 하첨자 a, 하첨자 b, 및 하첨자 c는 상기 단위식에서의 각각의 단위의 몰 분율을 나타내며 하첨자 a, 하첨자 b, 및 하첨자 c는 0<a≤0.3, 0.4≤b≤0.97, 및 0<c≤0.3이 되도록 하는 값을 갖되, 단, a+b+c=1임);
    (A2) 하기 단위식을 포함하는 실리콘 수지:
    (R1 3-zR2 zSiO1/2)d(SiO4/2)e
    (여기서, 하첨자 z는 화학식 (R1 3-zR2 zSiO1/2)의 단위에서의 지방족 불포화 기의 수를 나타내고, 하첨자 z는 0 내지 3의 값을 갖고, 하첨자 d 및 하첨자 e는 상기 단위식에서의 각각의 단위의 몰 분율을 나타내며 하첨자 d 및 하첨자 e는 0.2≤d≤0.7, 0.3≤e≤0.8이 되도록 하는 값을 갖되, 단, d+e=1이고; 단, 상기 (A2) 실리콘 수지는 상기 (A2) 실리콘 수지의 총 중량을 기준으로 1.5 내지 7.0 중량 퍼센트(중량%)의 R2의 함량을 포함하고;
    시재료 (A1) 및 시재료 (A2)는 0.8/1 내지 2.0/1, 또는 0.8/1 내지 1.6/1의 수지/중합체 (A2)/(A1)의 중량비를 제공하기에 충분한 양으로 존재함);
    (A3) 하기 단위식을 갖는 0 초과 내지 50 중량%의 폴리다이오르가노실록산:
    (R1 2R2SiO1/2)f(R1 3SiO1/2)g(R1R2SiO2/2)h(R1 2SiO2/2)i,
    (여기서, 하첨자 f, 하첨자 g, 하첨자 h, 및 하첨자 i는 상기 단위식에서의 각각의 단위의 수를 나타내며 f≥0, g≥0, h≥0, i≥0, 및 4≥f+g+h+i≥2가 되도록 하는 값을 가짐)을 포함하고,
    상기 (A3) 폴리다이오르가노실록산에 대한 단위식에서,
    (i) h는 4이고, 상기 (A3) 폴리다이오르가노실록산은 환형이며 단위식 (R1R2SiO2/2)4를 갖거나; 또는
    (ii) f는 2이고, 상기 (A3) 폴리다이오르가노실록산은 화학식 R1 2R2Si-O-(R1 2Si-O)i-SiR1 2R2(여기서, 하첨자 i는 0 또는 1임)의 선형 지방족 불포화 폴리다이오르가노실록산 올리고머이거나; 또는
    (iii) g는 2이고, 상기 (A3) 폴리다이오르가노실록산은 화학식
    R1 3Si-O-(R1 2Si-O)i-SiR1 3(여기서, 하첨자 i는 0 또는 1임)의 선형 폴리다이오르가노실록산 올리고머인, 첨가제 유기폴리실록산 조성물.
  2. ◈청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서, 상기 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체는 일반식: Si-[[OSiR2 yR1 2-y]b'[OSiR2 xR1 3-x]]4(여기서, 각각의 b'는 독립적으로 0 내지 100임)을 갖는, 첨가제 유기폴리실록산 조성물.
  3. ◈청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서, 상기 (A3) 폴리다이오르가노실록산에 대한 단위식에서, 각각의 R1은 알킬 기이고, 각각의 R2는 알케닐 기인, 첨가제 유기폴리실록산 조성물.
  4. ◈청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    (i) 상기 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 상기 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체, 상기 (A2) 실리콘 수지, 및 (A3) 상기 폴리다이오르가노실록산으로 본질적으로 이루어지거나;
    (ii) 상기 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 상기 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물 내의 성분 (A1), 성분 (A2), 및 성분 (A3)의 합계 중량을 기준으로, 20 중량% 내지 60 중량%의 양의 상기 (A1) 분지형 유기폴리실록산 중합체, 30 중량% 내지 70 중량%의 양의 상기 (A2) 실리콘 수지, 및 5 중량% 내지 15 중량%의 양의 상기 (A3) 폴리다이오르가노실록산을 포함하거나; 또는
    (iii) (i)와 (ii) 둘 모두인, 첨가제 유기폴리실록산 조성물.
  5. 경화성 조성물로서,
    (A) 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 것인 첨가제 유기폴리실록산 조성물;
    (B) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 유기규소 화합물; 및
    (C) 하이드로실릴화 촉매를 포함하는, 경화성 조성물.
  6. 제5항에 있어서, (D) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 지방족 불포화 기를 갖는 유기폴리실록산; (E) 하이드로실릴화 반응 억제제; (F) 정착(anchorage) 첨가제; (G) 미스트 방지(anti-mist) 첨가제; (H) 용매; 및 (D) 내지 (H) 중 둘 이상의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 추가 성분을 추가로 포함하는, 경화성 조성물.
  7. ◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제6항에 있어서, 상기 (D) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 지방족 불포화 기를 갖는 유기폴리실록산이 존재하는, 경화성 조성물.
  8. 제6항에 있어서, 각각 상기 경화성 조성물의 총 중량을 기준으로,
    (i) 상기 (A) 첨가제 유기폴리실록산 조성물은 5 중량% 내지 90 중량%의 양으로 존재하고;
    (ii) 상기 (D) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 지방족 불포화 기를 갖는 유기폴리실록산은 1 중량% 내지 90 중량%의 양으로 존재하는, 경화성 조성물.
  9. ◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제5항에 있어서, 규소-결합된 수소 원자 대 규소-결합된 지방족 불포화 기의 비는 0.5:1 내지 4:1인, 경화성 조성물.
  10. 제5항의 경화성 조성물을 제조하는 방법으로서, (A) 첨가제 유기폴리실록산, (B) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 유기규소 화합물, 및 (C) 하이드로실릴화 촉매를 조합하여 경화성 조성물을 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 필름을 형성하는 방법으로서,
    경화성 조성물을 기재(substrate) 상에 도포하여 침착물을 제공하는 단계; 및
    상기 침착물로부터 상기 기재 상에 필름을 형성하는 단계를 포함하며;
    상기 경화성 조성물은 제5항의 경화성 조성물인, 방법.
  12. 제5항의 경화성 조성물을 통해 형성되는 필름.
  13. 이형 코팅 조성물로서,
    (A) 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 것인 첨가제 유기폴리실록산 조성물;
    (B) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 유기규소 화합물;
    (C) 하이드로실릴화 촉매;
    (D) 분자당 2개 이상의 규소-결합된 지방족 불포화 기를 갖는 유기폴리실록산; 및
    (E) 하이드로실릴화 반응 억제제를 포함하는, 이형 코팅 조성물.
  14. ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제13항에 있어서, (F) 정착 첨가제; (G) 미스트 방지 첨가제; (H) 용매, 및 (F), (G), 및 (H) 중 둘 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 추가 시재료를 추가로 포함하는, 이형 코팅 조성물.
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