KR20110070873A - 광 경화성 실리콘 혼합물로부터 실리콘 성형체를 제조하는 방법 - Google Patents

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와커 헤미 아게
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Abstract

본 발명은, 1) 광-경화성 실리콘 혼합물을 성형하는 단계, 2) 온도 T에서 형상을 유지하도록, 상기 혼합물을 경화시키기 위해, 200∼500nm의 광을 상기 성형된 실리콘 혼합물에 조사하는 단계, 및 3) 상기 성형되고 조사된 실리콘 혼합물을 온도 T에서 열 방식으로 경화시켜 성형체를 얻는 단계를 포함하는, 실리콘 성형체의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

광 경화성 실리콘 혼합물로부터 실리콘 성형체를 제조하는 방법 {METHOD FOR PRODUCING SILICONE MOULDED BODIES FROM LIGHT-CURABLE SILICONE MIXTURES}
본 발명은, 광에 의해 가교결합될 수 있는 실리콘 혼합물로부터 실리콘 성형체를 제조하는 방법에 관한 것으로, 여기서 광은 성형된 실리콘 혼합물을 예비가교결합시키는 데 사용된다.
글롭-탑(glob-top) 어플리케이션에 있어서, 전자 장치의 각 모듈은 코팅에 의해 보호된다. 회로 기판 상의 부품 군의 설계 또는 배열 때문에, 어플리케이션 공정 후 실리콘에 의해 습윤되는 영역은 후속 처리시 확장이 허용되지 않는다. 이러한 확장은 근방에 있는 부품들의 기능에 방해가 될 것이다.
실리콘으로 제조된 성형체는 많은 경우에 사출 성형 공정에 의해 제조된다. 회로 기판 코팅의 경우에는, 회로 기판이 삽입될 수 있는 금속 몰드를 제조할 수 없기 때문에 사출 성형은 불가능하다.
특허 문헌 WO 2006/010763 A1에는 사출 성형 공정에서 사용하기 위한, 벽 두께가 두꺼운 코팅용의 광-활성화형 실리콘 혼합물의 사용에 대해 기재되어 있다. 상기 광-활성화형 실리콘 혼합물은 광 조사된 다음, 성형 공정으로 이송되고, 이어서 추가 조사 공정 없이 경화된다.
수분-가교결합성 실리콘 조성물은 자체-지지형(self-supporting)이지만, 가교결합 공정을 위해 바람직하지 않은 대기중 수분을 필요로 하고, 알코올, 아세트산, 및 옥심과 같은 휘발성 화합물을 방출하기 때문에, 많은 전자 어플리케이션에서 그러한 실리콘 조성물을 사용할 수 없다. 심한 수축은 성형체에 대해 허용될 수 없다.
본 발명의 목적은, 광에 의해 가교결합될 수 있는 실리콘 혼합물로부터 실리콘 성형체를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은,
1) 광에 의해 가교결합될 수 있는 실리콘 혼합물을 성형하는 단계,
2) 온도 T에서 형상을 유지하도록, 상기 혼합물을 예비가교결합시키기 위해, 200∼500nm의 광을 상기 성형된 실리콘 혼합물에 조사하는 단계, 및
3) 상기 성형되고 조사된 실리콘 혼합물을 온도 T에서 열 방식으로 경화시켜 성형체를 얻는 단계
에 의해 실리콘 성형체를 제조하는 방법을 제공한다.
실리콘으로 제조된 성형체는, 훨씬 더 많은 비용이 드는 사출 성형 공정을 이용하지 않고 제조될 수 있다. 취급 비용과 플랜트 비용이 감소되고, 하류의 기계적 조작을 필요로 하지 않는다. 상기 방법은 짧은 제조 운전뿐 아니라 긴 운전으로도 사용될 수 있다. 사출 성형 공정용으로 전형적으로 사용되는 종류의 금속 몰드를 사용하지 않고도 두꺼운 코팅이 제조될 수 있다.
광-유도성 예비경화 공정은 실리콘 부품이 가열될 때에도 실리콘 부품의 외부 형태가 유지될 수 있게 하는데, 이것은 분배 기술(dispensing technology)을 수반하는 공정에서 사용될 수 있는 통상적 RTV 실리콘에 대한 상황과는 대조된다. 기하학적 형상을 규정하는 외부 몰드를 전혀 사용하지 않고 성형체를 제조하는 것이 가능하다.
광에 노출되면 경화되거나 활성화될 수 있는 실리콘 혼합물이 사용되기 때문에, 분배 공정, 사출 공정 또는 닥터링 공정(doctoring process)과 같은 어플리케이션 공정을 포함하는 성형 공정 후 실리콘 혼합물이 가지게 되는 형상은, 광 조사를 통해 유지된다. 조사 공정은 실리콘 혼합물을 부분적으로 가교결합시키고, 그에 따라 충분한 안정성을 가진 그물체(network)를 형성한다.
경도, 강도, 접착성 등과 같은 물질의 모든 성질이 완전히 발달되는 최종 경화 공정은, 후속되는 열 방식 경화 단계에서 달성된다.
열 방식의 사후 경화 공정을 생략하고 오로지 광에 대한 노출을 통해 경화시키는 것은 불가능한데, 그것은 물질의 프로파일 내의 접착성과 같은 특정한 성질들이 발달되지 않을 것이기 때문이다.
광에 의해 경화되지 않는 통상적 부가-가교결합성 실리콘 조성물에 있어서, 성형된 실리콘의 외부 형상은 온도가 상승되면 점도의 변화로 인해 붕괴되며; 물질이 가열되었을 때에도 초기의 광-개시성 예비 경화 공정은 본래의 외부 형상을 유지하기 때문에, 이러한 공정을 가능하게 하는 것은 광에 의해 가교결합될 수 있는 실리콘 혼합물을 사용하는 방법뿐이다.
상기 성형 공정은 바람직하게는 0℃ 이상, 특히 바람직하게는 10℃ 이상, 특히 15℃ 이상에서 이루어지고, 바람직하게는 50℃ 이하, 특히 바람직하게는 35℃ 이하, 특히 25℃ 이하에서 이루어진다.
성형된 실리콘 혼합물의 광에 의한 조사의 지속 시간은 바람직하게는 1초 이상, 특히 바람직하게는 5초 이상이고, 바람직하게는 500초 이하, 특히 바람직하게는 100초 이하이다.
하이드로실릴화 반응이 개시되면 실리콘 혼합물의 가교결합이 시작되고, 혼합물은 겔화된다.
광에 의한 조사 공정 후, 성형되고 조사된 실리콘 혼합물은 경화되어 성형체를 형성하도록, 바람직하게는 1시간 이하, 바람직하게는 10분 이내, 특히 1분 이내에 가열된다.
온도 T는 바람직하게는 80℃ 이상, 특히 바람직하게는 100℃ 이상, 특히 120℃ 이상이고, 바람직하게는 250℃ 이하, 특히 바람직하게는 200℃ 이하, 특히 160℃ 이하이다.
온도 T에서의 경화 공정의 지속 시간은 바람직하게는 30초 이상, 특히 바람직하게는 1분 이상이고, 바람직하게는 60분 이하, 특히 바람직하게는 10분 이하이다.
성형체는 여기서 완전히 경화되고, 그의 완전한 성질 프로파일이 발달된다. 성형된 실리콘 혼합물의 기하학적 형상은 전체 가열 공정중에 변화되지 않는다.
실리콘 혼합물의 점도[D=0.5/25℃]는 바람직하게는 10,000mPas 이상, 특히 20,000mPas 이상이고, 바람직하게는 2,000,000mPas 이하, 특히 100,000mPas 이하이다.
200∼500nm의 광에 의해 가교결합될 수 있는 실리콘 혼합물은 2성분으로 구성된 혼합물이거나 또는 단지 1성분만으로 구성된 것일 수 있다. 실리콘 혼합물은 바람직하게는 하기 성분을 포함한다:
(A) 25℃에서 0.1∼500,000Paㆍs의 점도를 가지며, 1분자당 2개 이상의 알케닐기를 포함하는 폴리오르가노실록산,
(B) 1분자당 2개 이상의 SiH 작용기를 포함하는 오르가노실리콘 화합물, 및
(C) 200∼500nm의 광에 의해 활성화 가능한 백금족 촉매.
알케닐기를 포함하는 폴리오르가노실록산(A)의 구성은, 바람직하게는 하기의 평균적 일반식(1)에 해당한다:
R1 xR2 ySiO(4-x-y)/2 (1)
식에서,
R 1 은, 지방족 탄소-탄소 다중 결합을 포함하고 또한 선택적으로는 유기 2가 기에 의해 실리콘에 결합되어 있는, 1가의, 선택적으로는 할로겐- 또는 시아노-치환된 C1-C10-탄화수소 모이어티이고,
R 2 는, SiC에 의해 결합되고 지방족 탄소-탄소 다중 결합이 없는, 1가의, 선택적으로는 할로겐- 또는 시아노-치환된 C1-C10-탄화수소 모이어티이고,
x는 분자마다 2개 이상의 모이어티 R 1 이 존재하도록 하는 음이 아닌 수이고,
y는 (x+y)가 1.8∼2.5 범위에 들어가도록 하는 음이 아닌 수이다.
알케닐기 R 1 은 SiH-작용성 가교결합제에 의한 부가 반응에 민감하다. 2∼6개의 탄소 원자를 가진 알케닐기, 예를 들면, 비닐, 알릴, 메탈릴, 1-프로페닐, 5-헥세닐, 에티닐, 부타디에닐, 헥사디에닐, 시클로펜테닐, 시클로펜타디에닐, 시클로헥세닐을 사용하는 것이 보통이고, 비닐 및 알킬을 사용하는 것이 바람직하다.
알케닐기 R 1 이 폴리머 사슬에 있는 실리콘에 결합될 수 있게 하는 유기 2가 기는, 예를 들면 하기 일반식(2)으로 표시되는 것과 같은 옥시알킬렌 단위로 구성된다:
-(O)m[(CH2)nO]o- (2)
식에서,
m은 0 또는 1, 특히 0의 값이고,
n은 1 내지 4, 특히 1 또는 2의 값이고,
o는 1 내지 20, 특히 1 내지 5의 값이다.
일반식(10)의 옥시알킬렌 단위는 왼쪽에 있는 실리콘 원자에 결합되어 있다.
모이어티 R 1 의 결합은 폴리머 사슬에서 임의의 위치에 있을 수 있고, 특히 말단 실리콘 원자에 위치할 수 있다.
비치환형 모이어티 R 2 의 예는, 알킬 모이어티, 예를 들면 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸 모이어티, n-헥실 모이어티와 같은 헥실 모이어티, n-헵틸 모이어티와 같은 헵틸 모이어티, n-옥틸 모이어티와 같은 옥틸 모이어티, 2,2,4-트리메틸펜틸 모이어티와 같은 이소옥틸 모이어티, n-노닐 모이어티와 같은 노닐 모이어티, n-데실 모이어티와 같은 데실 모이어티; 알케닐 모이어티, 예를 들면 비닐, 알릴, n-5-헥세닐, 4-비닐시클로헥실, 및 3-노르보르네닐 모이어티; 시클로알킬 모이어티, 예를 들면 시클로펜틸, 시클로헥실, 4-에틸시클로헥실, 시클로헵틸 모이어티, 노르보르닐 모이어티 및 메틸시클로헥실 모이어티; 아릴 모이어티, 예를 들면 페닐, 비페닐릴, 나프틸 모이어티; 알카릴 모이어티, 예를 들면 o-, m-, p-톨릴 모이어티, 및 에틸페닐 모이어티; 아랄킬 모이어티, 예를 들면 벤질 모이어티, 및 α- 및 β-페닐에틸 모이어티이다.
모이어티 R 2 로서 치환된 탄화수소 모이어티의 예는, 할로겐화 탄화수소이며, 그 예는 클로로메틸, 3-클로로프로필, 3-브로모프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필, 및 5,5,5,4,4,3,3-헵타플루오로펜틸 모이어티, 및 클로로페닐, 디클로로페닐, 및 트리플루오로톨릴 모이어티이다.
R 2 는 바람직하게는 1∼6개의 탄소 원자를 가진다. 메틸 및 페닐이 특히 바람직하다.
성분(A)는 또한 알케닐기를 포함하는 여러 가지 폴리오르가노실록산의 혼합물일 수 있고, 이것들은 예를 들면 알케닐기 함량, 알케닐기의 성질 측면에서, 또는 구조적으로 상이하다.
알케닐기를 포함하는 폴리오르가노실록산(A)의 구조는 직쇄형, 환형, 또는 분지형일 수 있다. 분지형 폴리오르가노실록산을 초래하는 3-작용성 및/또는 4-작용성 단위의 함량은 전형적으로 매우 작고, 바람직하게는 20mol% 이하, 특히 0.1mol% 이하이다.
특히 바람직하게는, 비닐기를 포함하고, 그 분자가 하기 일반식에 해당하는 폴리디메틸실록산을 사용하는 것이다:
(ViMe2SiO1 /2)2(ViMeSiO)p(Me2SiO)q (3)
식에서, 음이 아닌 정수 p와 q는 다음 조건을 충족시킨다: p≥0, 50<(p+q)<20,000, 바람직하게는 200<(p+q)<1,000이고, 0<(p+1)/(p+q)<0.2임.
폴리오르가노실록산(A)의 점도는 25℃에서 0.5∼100,000Paㆍs, 특히 1∼2,000Paㆍs이다.
1분자당 2개 이상의 SiH 작용기를 포함하는 오르가노실리콘 화합물(B)의 구성은 바람직하게는 하기 평균적 일반식(4)로 표시되는 것이다:
HaR3 bSiO(4-a-b)/2 (4)
식에서,
R 3 은 SiC에 의해 결합되어 있고 지방족 탄소-탄소 다중 결합이 없는, 1가의 선택적으로는 할로겐- 또는 시아노-치환된 C1-C18-탄화수소 모이어티이고,
a와 b는 음이 아닌 정수로서, 0.5<(a+b)<3.0 및 0<a<2이고, 1분자당 2개 이상의 실리콘 결합된 수소 원자가 존재한다.
R 3 의 예는 R 2 에 대해 열거한 모이어티이다. R 3 는 바람직하게는 1∼6개의 탄소 원자를 가진다. 메틸 및 페닐이 특히 바람직하다.
1분자당 3개 이상의 SiH 결합을 가진 오르가노실리콘 화합물(B)을 사용하는 것이 바람직하다. 1분자당 2개의 SiH 결합을 가지는 오르가노실리콘 화합물(B)을 사용하는 경우에는, 1분자당 3개 이상의 알케닐기를 가진 폴리오르가노실록산(A)을 사용하는 것이 바람직하다.
오르가노실리콘 화합물(B)의 수소 함량은, 오로지 실리콘 원자에 직접 결합된 수소 원자에 관한 경우에, 0.002∼1.7중량% 범위의 수소, 바람직하게는 0.1∼1.7중량% 범위의 수소이다.
오르가노실리콘 화합물(B)은 바람직하게는 1분자당 3개 이상, 600개 이하의 실리콘 원자를 포함한다. 1분자당 4∼200개의 실리콘 원자를 포함하는 오르가노실리콘 화합물(B)을 사용하는 것이 바람직하다.
오르가노실리콘 화합물(B)의 구조는 직쇄형, 분지형, 환형, 또는 그물 형태일 수 있다.
특히 바람직한 오르가노실리콘 화합물(B)은 하기 일반식(5)의 직쇄형 폴리오르가노실록산이다:
(HR4 2SiO1 /2)c(R4 3SiO1 /2)d(HR4SiO2 /2)e(R4 2SiO2 /2)F (5)
식에서, R 4 의 정의는 R 3 에 대한 정의와 동일하고,
음이 아닌 정수 c, d, e 및 f는 다음 조건을 충족시킨다: (c+d)=2, (c+e)>2, 5<(e+f)<200 및 1<e/(e+f)<0.1.
가교결합성 실리콘 조성물에 존재하는 SiH 작용성 오르가노실리콘 화합물의 양은, 알케닐기에 대한 SiH 기의 몰비가 0.5∼5, 특히 1.0∼3.0이 되도록 하는 양이 바람직하다.
사용되는 촉매(C)는 임의의 공지된 백금족 촉매를 포함할 수 있고, 이것들은 부가-가교결합성 실리콘 조성물의 가교결합시 진행되는 하이드로실릴화 반응에 촉매작용을 하고, 200∼500nm의 광에 의해 활성화될 수 있다.
촉매(C)는 1종 이상의 금속 또는 백금, 로듐, 팔라듐, 루테늄, 및 이리듐으로부터 선택되는 하나의 화합물, 바람직하게는 백금을 포함한다.
특히 적합한 촉매(C)는 백금의 시클로펜타디에닐 착체, 바람직하게는 하기 일반식(6)의 시클로펜타디에닐 착체이다:
Figure pct00001
식에서,
g = 1∼8,
h =0∼2,
i =1∼3,
R 7 은 서로 독립적으로, 동일하거나 상이하고, 지방족형으로 포화되거나 불포화되거나 또는 방향족형으로 불포화된 모이어티를 포함하고 1∼30개의 탄소 원자를 가진, 1가의 비치환 또는 치환된, 직쇄형, 환형, 또는 분지형 탄화수소 모이어티이고, 여기서 각각의 탄소 원자는 O, N, S 또는 P 원자로 대체되어 있을 수 있고,
R 8 은 서로 독립적으로, 동일하거나 상이하고, 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 가수분해 가능한 작용기이고:
카르복시 -O-C(O)R10,
옥심 -O-N=CR10 2,
알콕시 -OR10,
알케닐옥시 -O-R12,
아미드 -NR10-C(O)R11,
아민 -NR10R11,
아민옥시 -O-NR10R11, 여기서
R 10 은 서로 독립적으로, 동일하거나 상이하고, H, 알킬, 아릴, 아릴알킬, 알킬아릴이고,
R 11 은 서로 독립적으로, 동일하거나 상이하고, 알킬, 아릴, 아릴알킬, 알킬아릴이고,
R 12 는 직쇄형 또는 분지형의, 지방족형으로 불포화된 유기 모이어티임,
R 9a 는 서로 독립적으로, 동일하거나 상이하고, 1∼30개의 탄소 원자를 가진 알킬, 아릴, 아릴알킬, 알킬아릴이고, 여기서 수소는 -Hal 또는 -SiR9 3로 대체되어 있을 수 있고, 여기서
R 9 는 서로 독립적으로,동일하거나 상이하고, 1가의 비치환 또는 치환된 직쇄형, 환형, 또는 분지형 탄화수소 모이어티이고,
R 9b 는 서로 독립적으로, 동일하거나 상이하고, 수소 또는 지방족형으로 포화 또는 불포화되거나, 방향족형으로 불포화된 모이어티를 포함하고 1∼30개의 탄소 원자를 가진, 1가의 비치환 또는 치환된 직쇄형 또는 분지형 탄화수소 모이어티이고, 각각의 탄소 원자는 O, N, S, 또는 P 원자로 대체되어 있을 수 있고, 시클로펜타디에닐 모이어티와 어넬레이트된 환(annelated ring)을 형성할 수 있다.
바람직한 모이어티 R 7 은 1∼8개의 탄소 원자를 가진 직쇄형 포화 탄화수소 모이어티이다. 페닐 모이어티가 더욱 바람직하다.
바람직한 모이어티 R 8 은 메톡시, 에톡시, 아세톡시, 및 2-메톡시에톡시 기이다.
바람직한 모이어티 R 9a 는 메틸, 에틸, 프로필, 또는 부틸 모이어티와 같은 직쇄형 및 분지형, 선택적으로는 치환된 알킬 모이어티이다.
바람직한 모이어티 R 9b 는 메틸, 에틸, 프로필, 또는 부틸 모이어티와 같은 직쇄형 및 분지형, 선택적으로는 치환된 알킬 모이어티이다. 선택적으로 추가로 치환된 어넬레이트된 환이 더욱 바람직하고, 그 예는 인데닐 모이어티 또는 플루오레닐 모이어티이다.
촉매(C)로서는 MeCp(PtMe3)가 특히 바람직하다.
촉매(C)는 임의의 원하는 형태로 사용될 수 있는데, 그 예로는 하이드로실릴화 촉매를 포함하는 마이크로캡슐 형태, 또는 특허 문헌 EP-A-1006147에 기재된 바와 같은 오르가노실록산 입자의 형태가 포함된다.
하이드로실릴화 촉매(C)의 함량은 바람직하게는, 실리콘 혼합물에서의 백금족 금속의 함량이 0.1∼200ppm, 바람직하게는 0.5∼40ppm이 되도록 선택된다.
실리콘 혼합물은 투명하고, 광 흡수성 충전재를 포함하지 않는 것이 바람직하다.
그러나, 실리콘 혼합물은 충전재(D)를 포함할 수도 있다. 비보강성(non-reinforcing) 충전재(D)의 예는, 50㎡/g 이하의 BET 표면적을 가진 충전재이며, 그 예는 석영, 규조토, 규산칼슘, 규산지르코늄, 제올라이트, 산화알루미늄, 산화티타늄, 산화철 또는 산화아연과 같은 금속 산화물 분말, 또는 이것들의 혼합 산화물, 황산바륨, 탄산칼슘, 석고, 질화규소, 탄화규소, 질화붕소, 유리 분말, 및 플라스틱 분말이다. 보강 충전재, 즉 50㎡/g 이상의 BET 표면적을 가진 충전재의 예는, 흄드 실리카, 침전 실리카, 퍼니스 블랙 및 아세틸렌 블랙과 같은 카본 블랙, BET 표면적이 큰 실리콘-알루미늄 혼합 산화물 등이다.
섬유상 충전재의 예는 합성 섬유 및 석면이다. 전술한 충전재는, 예를 들면 오르가노실란 또는 오르가노실록산에 의한 처리, 또는 알콕시기를 제공하기 위한 하이드록시기의 에테르화를 통해 소수화되어 있을 수 있다. 한 가지 형태의 충전재를 사용할 수도 있고, 2종 이상의 충전재의 혼합물을 사용할 수도 있다.
실리콘 혼합물이 충전재(D)를 포함할 때, 그 비율은 바람직하게는 2∼60중량%, 특히 5∼50중량%이다.
실리콘 혼합물은, 성분(E)으로서, 70중량% 이하, 바람직하게는 0.0001∼40중량% 비율의 추가적 첨가제를 포함할 수 있다. 상기 첨가제는, 예를 들면 수지상 폴리오르가노실록산일 수 있고, 이것들은 디오르가노폴리실록산(A) 및 (B), 분산제, 용매, 접착 촉진제, 안료, 염료, 가소제, 유기 폴리머, 열 안정화제 등과는 상이하다. 존재할 수 있는 또 다른 성분(E)으로는 요변성(thixotropic) 효과를 가진 성분들이 있고, 그 예는 요변성 효과를 가진 미립자상 실리카 및 다른 상업적으로 입수가능한 첨가제이다. 식: HSi(CH3)2-[O-Si(CH3)2]w-H의 실록산도 사슬 연장제로서 존재할 수 있고, 여기서 w는 1∼1,000의 값이다. 존재할 수 있는 다른 첨가제(E)는 가공 시간의 제어된 조절, 시작 온도, 및 실리콘 혼합물의 가교결합률을 위해 이용된다.
이들 억제제 및 안정화제는 가교결합 조성물의 분야에 매우 잘 알려져 있다.
압축 경화(compression set)를 향상시키는 첨가제를 첨가할 수도 있다. 중공체(hollow body)를 첨가할 수도 있다. 포말을 생성하기 위해서 발포제도 첨가할 수 있다. 또한, 비닐-작용화된 물질이 아닌 폴리디오르가노실록산을 첨가할 수도 있다.
실리콘 혼합물은, 앞에 열거한 성분들을 임의의 원하는 순서로 혼합함으로써 컴파운딩된다.
상기 방법의 바람직한 구현예는 전자 산업에서의 글롭-탑(glob-top) 어플리케이션, 및 LED용 렌즈와 같은 광학 부품의 제조이고; 다른 바람직한 어플리케이션은 밀봉용 또는, O-링과 같은 스페이서 또는 댐핑 엘리먼트(damping element)로서 사용되는 기하학적 형상이다.
본 발명은 또한,
1) 광에 의해 가교결합될 수 있는 실리콘 혼합물을 성형하는 단계,
2) 온도 T에서 형상을 유지하도록, 상기 혼합물을 예비가교결합시키기 위해, 200∼500nm의 광을 상기 성형된 실리콘 혼합물에 조사하는 단계, 및
3) 상기 성형되고 조사된 실리콘 혼합물을 온도 T에서 열 방식으로 경화시켜 성형체를 얻는 단계
를 포함하는 방법에 의해 얻어지는 실리콘 성형체를 제공한다.
상기 식 중의 상기 모든 기호의 정의는 각각 상호 독립적이다. 실리콘 원자는 모든 식에서 4가이다.
본 발명에 의하면, 광에 의해 가교결합될 수 있는 실리콘 혼합물로부터 실리콘 성형체를 제조하는 방법이 제공된다.
달리 언급하지 않는 한, 이하의 실시예에 제시되는 모든 정량적 데이터 및 퍼센트 데이터는 중량 기준이며, 압력은 모두 0.10MPa(절대압)이고, 온도는 모두 20℃이다.
실시예
실리콘 혼합물 A
부
비닐 폴리머 1000 90
미립자 실리카 3
Glymo 1
H-실록산 6
백금 촉매 0.01
해설:
- 비닐 폴리머 1000: ViMe2SiO-(Me2SiO)s-SiMe2Vi, 여기서 s=200
- Glymo: γ-글리시독시프로필트리메톡시실란
- H-실록산: Me3SiO-(MeHSiO)t-(Me2SiO)u-SiMe3, 여기서 t+u=50
- 미립자 실리카: BET 표면적이 150㎡/g인 흄드 실리카
- 백금 촉매: MeCp(PtMe3)
물질의 성질
값 [mPas]
점도 [D = 0.5/25℃] 50,000
점도 [D = 0.5/100℃] 22,000
치수가 10×10mm인 전자 부품을 전술한 실리콘 혼합물 A로 완전히 커버한다. 실리콘에 의해 커버된 전개 면적은 3.5㎠이다.
이어서, 혼합물을 200mW/㎠의 UV 램프에서 나오는 광으로 1초 동안 조사한다. 추가로 30초 조사한 후, 활성화 실리콘을 구비한 부품을 140℃에서 5분간 경화시킨다. 상기 조건 하에서, 실리콘은 회로 기판에 접착된다. 가열 공정 중에, 실리콘의 형상은 변화되지 않고, 습윤된 영역은 더 이상 증가되지 않는다.
실리콘 혼합물을 동등하게 제조하되, 광에 의해서 활성화되지 못하고 열에 의해서만 활성화될 수 있다면, 어플리케이현 후에 커버되는 면적이 마찬가지로 3.5㎠이더라도, 목표 온도까지 가열하는 공정은 점도의 감소를 초래하고, 따라서 경화 공정 후 실리콘에 의해 커버되는 면적은 3.5㎠보다 현저히 더 크다.

Claims (6)

1) 광에 의해 가교결합될 수 있는 실리콘 혼합물을 성형하는 단계,
2) 온도 T에서 형상을 유지하도록, 상기 혼합물을 예비가교결합시키기 위해, 200∼500nm의 광을 상기 성형된 실리콘 혼합물에 조사하는 단계, 및
3) 상기 성형되고 조사된 실리콘 혼합물을 온도 T에서 열 방식으로 경화시켜 성형체를 얻는 단계
에 의한 실리콘 성형체의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 성형 공정이 10℃ 내지 35℃의 온도에서 이루어지는, 실리콘 성형체의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 온도 T가 100℃ 내지 180℃인, 실리콘 성형체의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실리콘 혼합물이,
(A) 25℃에서 0.1∼500,000Paㆍs의 점도를 가지며, 1분자당 2개 이상의 알케닐기를 포함하는 폴리오르가노실록산,
(B) 1분자당 2개 이상의 SiH 작용기를 포함하는 오르가노실리콘 화합물, 및
(C) 200∼500nm의 광에 의해 활성화 가능한 백금족 촉매
를 포함하는, 실리콘 성형체의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
광학적 부품의 제조와 기하학적 형상의 제조, 및 전자 산업에서의 글롭-탑(glob-top) 어플리케이션에서 이용되는, 실리콘 성형체의 제조 방법.
1) 광에 의해 가교결합될 수 있는 실리콘 혼합물을 성형하는 단계,
2) 온도 T에서 형상을 유지하도록, 상기 혼합물을 예비가교결합시키기 위해, 200∼500nm의 광을 상기 성형된 실리콘 혼합물에 조사하는 단계, 및
3) 상기 성형되고 조사된 실리콘 혼합물을 온도 T에서 열 방식으로 경화시켜 성형체를 얻는 단계
를 포함하는 방법을 통해 얻을 수 있는 실리콘 성형체.
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