KR20200048052A

KR20200048052A - 불소화 실리콘 이형 조성물 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20200048052A
Application number: KR1020180129692A
Authority: KR
Inventors: 부태웅; 이상진; 박헌; 장미영
Original assignee: 한국바이오젠 주식회사
Priority date: 2018-10-29
Filing date: 2018-10-29
Publication date: 2020-05-08
Also published as: KR102157754B1

Abstract

본 발명의 불소화 실리콘 이형 조성물은 비닐기를 함유하는 불소화 실리콘 폴리머, SiH기를 함유하는 불소화 실리콘 폴리머, 및 용제를 주 구성 성분으로 하며 백금촉매하에서 부가반응으로 경화하여 이형 코팅막을 형성한다.
주제가 되는 비닐기를 함유하는 불소화 실리콘 폴리머(VFPS)와 경화제인 SiH기를 함유하는 불소화 실리콘 폴리머의 구조는 다음과 같다.
VFPS =

HFPS =

Description

불소화 실리콘 이형 조성물 및 그 제조방법{Fluorinated Silicone Releasing Composition And Preparing Method Thereof}

본 발명은 개시된 내용은 불소화 실리콘 이형 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실리콘 광학적으로 투명한 점착제(Optically Clear Adhesive:OCA)나 감압 점착제(Pressure Sensitive Adhesive:PSA)용 불소화 실리콘 계 이형 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

실리콘 OCA 및 PSA는 실리콘의 여러 가지 화학적, 물리적 성질을 활용함으로써 다른 유기 계 점착제에는 찾아볼 수 없는 특징을 가지고 있다. 즉, 내열성, 내한성이 우수하기 때문에 사용 가능한 온도 범위(-73~250℃) 넓고, 전기절연성이 우수하며, 내수성, 내후성, 내약품성이 우수하다. 또한, 일반적으로 점착이 어려운 폴리이미드, 실리콘고무 등에도 점착이 가능하다.

이러한 장점들로 인해, 실리콘 PSA 또는 실리콘 OCA는 산업용 라벨/시트뿐만 아니라 최근 전기전자 부품들이 고집적화, 경량화, 소형화, 슬림화되어감에 따라 발열량이 높아지게 되었기 때문에 고내열성 테이프, 절연테이프, 전도성 테이프 등에 사용되고 PDP, LCD 등의 액정보호용으로 디스플래이 산업에도 폭넓게 사용되고 있다.

위와 같은 실리콘계 OCA, PSA의 장점이 많은 반면에 이들에 사용되는 이형필름은 상대적으로 고가인 불소계 필름을 사용해야 한다.

불소화 실리콘 이형 조성물과 관련된 특허로는 국제특허공개 WO 2007/148767호, 국제특허공개 WO 2006/032512호, 한국특허등록 10-1022611호 등이 있다.

국제특허공개 WO 2007/148767호 국제특허공개 WO 2006/032512호 한국특허등록 10-1022611호

본 발명은 안정적인 이형력을 발현할 수 있는 불소화 실리콘 이형 조성물을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 이형 코팅액의 고유특성 이외에 우수한 습윤성, 낮은 헤이즈, 높은 투과도, 낮은 황색도 등의 우수한 성능을 나타낼 수 있는 불소화 실리콘 이형 조성물을 제공하는 것이다.

불소화 실리콘 이형 조성물은 비닐기를 함유하는 불소화 실리콘 폴리머, SiH기를 함유하는 불소화 실리콘 폴리머, 및 용제를 주 구성 성분으로 하며 백금촉매하에서 부가반응으로 경화하여 이형 코팅막을 형성한다.

주제가 되는 비닐기를 함유하는 불소화 실리콘 폴리머(VFPS)와 경화제인 SiH기를 함유하는 불소화 실리콘 폴리머의 일반적인 구조는 다음과 같다.

VFPS =

HFPS =

본 발명의 불소화 실리콘 이형 조성물은 안정적인 이형력을 발현할 수 있고, 우수한 습윤성, 낮은 헤이즈, 및 높은 투과도를 나타낸다. ,

본 발명의 불소화 실리콘 이형 조성물을 만들기 위해서는 상기에서 언급한 비닐기를 함유하는 불소화 실리콘 폴리머(VFPS, 주제) 및 SiH기를 함유하는 불소화 실리콘 폴리머 (HFPS, 경화제)의 합성이 우선 필요하다. 주제 및 경화제의 합성 경로는 다음과 같다.

(1) 불소가 도입된 고리형 모노머 합성

상업적으로 구매 가능한 2,4,6,8-테트라메틸시클로테트라실록산(HD4, D unit)와 퍼플루오로알킬에텐을 촉매하에서 반응시키면 고리형 중간체인 F-D4를 얻을 수 있다. 최종제품의 저장안정성을 높이기 위하여 SiH 반응기를 최소한으로 줄여주는 것이 매우 중요하다.

F-D4의 또 다른 합성방법은 디클로로메틸실란(DCMS)과 퍼플루오로에틸렌을 촉매하에서 먼저 반응시키고 가수분해하는 방법이 있다. 이 방법은 위 HD4에 직접 사이즈가 큰 불소 그룹을 도입할 때 가능성이 있는 입체장애에 의한 불완전 불소화를 방지할 수 있는 장점이 있다.

(2) 불소가 도입된 저분자량 모노머 합성

불소화 폴리실록산을 중합할 수 있는 또 다른 모노머(D unit)인 불소화된 디메톡시메틸실란(FDMMS)는 디메톡시메틸실란과 퍼플루오로에틸렌을 촉매하에서 하이드로실릴화시켜서 합성할 수 있다. FDMMS는 가수분해/축합반응에 의하여 폴리실록산 중합반응에 참여할 수 있다.

(3) 이형 조성물의 주제 VFPS의 합성

위 (1)에서 합성한 F-D4와 2,2,4,4,6,6,8,8-옥타메틸시클로테트라실록산 (D4), 1,3-디비닐-테트라메틸-디실록산(VMM)을 촉매하에서 반응시키면 이형 조성물의 주제인 VFPS를 얻을 수 있다. 이때 VMM의 몰비를 변화시키면 VFPS의 분자량을 조절할 수 있다.

VFPS를 합성할 수 있는 또 다른 방법은 적절한 분자량(점도)의 비닐 중합체와 위 (1)에서 합성한 고리형 모노머 F-D4를 촉매하에서 반응시키는 것이다.

(4) 이형 조성물의 경화제 HFPS의 합성

HFPS는 위 (1)에서 합성한 F-D4와 HD4, 하기의 메틸실록산 단량체(MM)을 촉매 존재하에서 반응시키면 HFPS를 얻을 수 있다. 이때 MM은 폴리실록산의 분자량을 조절하는 역할을 한다.

HFPS를 중합할 수 있는 또 다른 방법은 적당한 분자량의 수소메틸 폴리실록산과 퍼플로우로알킬에틸렌을 촉매 존재하에서 반응시키는 것이다.

합성된 비닐기를 포함하는 불소화 실리콘 폴리머(VFPS)와 불소를 함유하는 경화제(HFPS)의 적절한 배합과 용제의 선정으로 본 발명의 이형 조성물을 제조할 수 있다.

실시예

<PFBE-MDCS(퍼플루오로부틸-에틸)-메틸 디클로로실란) 합성>

디메틸실록산 단위의 원료(단량체)인 디메틸디클로로실란은 상업적으로 쉽게 구할 수 있다. 플루오로알킬메틸실록산 단위의 원료(단량체)인 플루오로알킬메틸디클로로실란은 시장에서 구하기 어려운 물질로서 합성이 필요하다. 주제 합성을 위한 핵심중간체인 플루오로알킬메틸디클로로실란을 합성하는 반응식을 다음에 표시하였다.

불소화 실리콘 이형 조성물의 주제 내부에 SiH 그룹이 남아 있으면 비닐그룹과 반응하여 제품의 점도를 상승시키기 때문에 보관 안정성을 담보할 수 없다. 따라서 중간체 합성시 PFBE을 과량 사용하여 잔류 MDCS가 남아있지 않게 조절해 주어야 한다. MDCS와 PFBE의 적절한 반응 몰비를 결정하기 위하여 다음 표와 같이 실험계획을 세웠다.

[표 1] PFBE-MDCS (퍼플루오로부틸-에틸)-메틸 디클로로실란) 중간체 합성실험

실시 예 1 PFBE-MDCS(0% 과량) 합성 및 분석

교반기, 냉각 콘덴서, 질소주입장치, 온도계가 장착된 4구 500mL 반응기에 메틸디클로로실란(MDCS) 30.0g(261 mmol), 염화백금산(백금촉매) 0.1g을 투입하고 실온에서 질소 퍼지하면서 10분간 교반한다. 반응온도를 40-45℃로 조절한 후 n-퍼플루오로부틸에틸렌(PFBE) 64.2g (261 mmol)을 주사기로 주입한다. 같은 온도에서 1시간 교반한다. 반응온도를 60-70℃로 올리고 1시간 숙성한 후 분석용 샘플 3g을 취한다. 미반응 MDCS 존재 여부를 판단하기 위하여 위 반응액 약 3g에 methanol 10g을 투입 후 실온에서 1시간 교반하고 과량의 CaCO₃로 중화한다. Microfilter로 여과한 후 GC 분석을 실시하였고 GC 분석결과 메틸디클로로실란의 메탄올 분해 생성물인 메틸디메톡시 실란(MDMS)가 약 0.8%(area, MeOH 제외) 존재함을 확인하였다. 따라서 본 반응 조건(1:1 mole ratio)은 중간체 합성방법으로는 적합하지 않다.

실시 예 2. PFBE-MDCS (PFBE 1mol% 과량) 합성 및 분석

n-퍼플루오로부틸에틸렌(PFBE)을 64.9g (264 mmol) 사용하는 것을 제외하고는 실시 예 1과 동일한 방법으로 제조하고, 같은 분석 방법으로 GC 분석한 결과 MDCS의 메탄올 분해 생성물인 MDMS가 0.3%(area, MeOH 제외) 존재함을 확인하였다. 따라서 본 반응 조건(1mole% 과량)은 중간체 합성방법으로는 적합하지 않다.

실시 예 3. PFBE-MDCS (PFBE 2mol% 과량) 합성 및 분석

n-퍼플루오로부틸에틸렌(PFBE)을 65.5g (266 mmol) 사용하는 것을 제외하고는 실시 예 1과 동일한 방법으로 제조하고, 같은 분석 방법으로 GC 분석한 결과 MDCS의 메탄올 분해 생성물인 MDMS가 존재하지 않음을 확인하였다. 따라서 본 반응 조건(2mole% 과량)은 중간체 합성방법으로 적합하다.

실시 예 4. PFBE-MDCS (PFBE 3mol% 과량) 합성 및 분석

n-퍼플루오로부틸에틸렌(PFBE)을 66.2g (269 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 실시 예 1과 동일한 방법으로 제조하고, 같은 분석 방법으로 GC 분석한 결과 MDCS의 메탄올 분해 생성물인 MDMS가 존재하지 않음을 확인하였다. 따라서 본 반응 조건(3mole% 과량)은 중간체 합성방법으로 적합하다

<불소화 실리콘 이형 조성물의 주제(SFR) 합성>

M2(디메틸디클로로실란), 상기 실시 예 4에서 합성한 PFBE-MDCS, VMM(1,3-디비닐-테트라메틸-디실록산)을 주원료로 하는 불소화 실리콘 이형 조성물의 주제를 합성하는 반응식을 다음에 표시하였다.

불소화 실리콘 이형 조성물은 주제의 불소함량은 매우 중요하다. 불소함량이 너무 낮으면 이형력이 높게 나오고(일반적으로 낮을수록 바람직하다) 너무 높으면 고가의 불소원료 과사용으로 인한 원가상승으로 경제성이 낮아지게 된다. 따라서 이형필름의 요구특성을 충족하는 적정한 불소함량을 확인하기 위해서 다음 표와 같이 실험계획을 세웠다.

[표 2] SFR 불소이형 조성물 주제 합성실험

실시예 5. SFR 1005(PFBE-MDCS 5mol%) 합성

교반기, 적하 깔때기, 컨덴서, 온도계가 장착된 4구 1L 반응기에 15% NaOH 수용액 250g을 투입한다. DMDCS(디메틸디클로로실란) 100g (793 mmol), PFBE-MDCS (퍼플루오로부틸-에틸)-메틸 디클로로실란) 14.3g (40 mmol), VMM(1,3-디비닐테트라-메틸디실록산) 0.56g (3mmol)으로 구성된 혼합물을 적하 깔때기를 통하여 50℃ 이하를 유지하면서 1시간 동안 적가한다. 반응액의 온도를 80℃까지 승온하여 2hr 교반한 후 정치하여 층 분리하고 폐 알카리층을 제거한다. 생성물 층을 포름산으로 중화하여 pH를 6.8-7.2로 조절하고 물로 3회 세척한다. 70℃ 2torr에서 진공증류하여 SFR 1005 67.5g을 얻는다. 수득률은 95.2% (=67.5/70.9*100) 이다. Brookfield 점도계 (spindle #63)로 측정한 점도는 약 900cps이다. 헵탄을 용제로 투입하여 고형분 80% 코팅액을 제조하였다.

실시예 6. SFR 2010(PFBE-MDCS 10mol%) 합성

PFBE-MDCS (퍼플루오로부틸-에틸)-메틸 디클로로실란)을 28.6g (80 mmol) 사용한 것을 제외하고는 실시 예 5와 동일하게 제조하여 SFR 2010 78.6g을 얻는다. 수득률은 94.7% (=78.6/83.0*100) 이다. Brookfield 점도계 (spindle #63)로 측정한 점도는 약 920cps이다. 헵탄을 용제로 투입하여 고형분 80% 코팅액을 제조하였다.

실시예 7. SFR 3015(PFBE-MDCS 15mol%) 합성

PFBE-MDCS (퍼플루오로부틸-에틸)-메틸 디클로로실란)을 43.0g (119 mmol) 사용한 것을 제외하고는 실시 예 5와 동일하게 제조하여 SFR 3015 89.5g을 얻는다. 수득률은 94.1% (=89.5/95.1*100) 이다. Brookfield 점도계 (spindle #63)로 측정한 점도는 약 935cps이다. 헵탄을 용제로 투입하여 고형분 80% 코팅액을 제조하였다.

실시예 8. SFR 4020(PFBE-MDCS 20mol%) 합성

PFBE-MDCS (퍼플루오로부틸-에틸)-메틸 디클로로실란)을 57.3g (159 mmol) 사용한 것을 제외하고는 실시 예 5와 동일하게 제조하여 SFR 4020 103.0g을 얻는다. 수득률은 96.1% (=103.0/107.2*100) 이다. Brookfield 점도계 (spindle #63)로 측정한 점도는 약 949cps이다. 헵탄을 용제로 투입하여 고형분 80% 코팅액을 제조하였다.

실시예 9. SFR 5025(PFBE-MDCS 25mol%) 합성

PFBE-MDCS (퍼플루오로부틸-에틸)-메틸 디클로로실란)을 71.6g (198 mmol) 사용한 것을 제외하고는 실시 예 5와 동일하게 제조하여 SFR 5025 112.7g을 얻는다. 수득률은 94.5% (=112.7/119.3*100) 이다. Brookfield 점도계 (spindle #63)로 측정한 점도는 약 975cps이다. 헵탄을 용제로 투입하여 고형분 80% 코팅액을 제조하였다.

실시예 10. SFR 6030(PFBE-MDCS 30mol%) 합성

PFBE-MDCS (퍼플루오로부틸-에틸)-메틸 디클로로실란)을 85.9g (238 mmol)사용한 것을 제외하고는 실시 예 5와 동일하게 제조하여 FR 6030 123.6g을 얻는다. 수득률은 94.1% (=123.6/131.4*100) 이다. Brookfield 점도계 (spindle #63)로 측정한 점도는 약 1,005cps이다. 헵탄을 용제로 투입하여 고형분 80% 코팅액을 제조하였다.

실시예 11. SFR 7040( PFBE - MDCS 40mol% ) 합성

PFBE-MDCS (퍼플루오로부틸-에틸)-메틸 디클로로실란)을 114.6g (317 mmol) 사용한 것을 제외하고는 실시 예 5와 동일하게 제조하여 SFR 7040 149.4g을 얻는다. 수득률은 96.0% (=149.4/155.6*100) 이다. Brookfield 점도계 (spindle #63)로 측정한 점도는 약 1,112cps이다. 헵탄을 용제로 투입하여 고형분 80% 코팅액을 제조하였다.

< 경화제(SFX) 합성 실험>

불소화 실리콘 이형 조성물의 경화제는 폴리실록산 고분자 구조 내에 SiH 반응기를 포함하고 있어야 한다. 그런데 100% 폴리실록산 구조만 가지는 경화제는 불소를 포함하는 코팅액 주제와 잘 혼합되지 않는 문제점이 있다. 따라서 폴리실록산의 SiH 구조 일부를 불소화합물로 바꾸어 주어야 하며 그 반응식을 다음에 표시하였다.

이 경화제는 주제와 혼합성이 좋아야 하고 코팅작업시 점도조절을 위하여 용제인 헵탄에 잘 용해되어야 한다. 불소 원료인 PFBE는 고가이기 때문에 가능한 한 적은 불소 비율로 목적하는 성능을 나타내는 것이 좋다. 따라서 적절한 불소함량 조절을 위해서 다음 표와 같이 실험계획을 세웠다.

[표 3] 불소화 실리콘 이형 조성물의 경화제(SFX) 합성실험

실시예 12 SFX 1010 ( F content : 10 wt%) 합성

교반기, 냉각 컨덴서, 질소주입장치, 적하 깔때기, 및 온도계가 장착된 4구 1L 반응기에 "RF HD 3002" 100g(SiH 1,600 mmol), 백금촉매(CPT037) 0.5g을 투입하고 실온에서 10분 이상 충분히 교반 혼합한다. PFBE(퍼플루오로부틸에틸렌) 16.8g (vinyl 68 mmol)을 적하 깔때기를 이용하여 30-60분간 천천히 적가한다. 반응기의 온도를 40℃로 조절하고 반응중에 발열반응이 관찰되면 가열장치를 제거한다. 더 이상의 온도변화가 없으면 반응기 온도를 60-70℃로 올리고 1시간 숙성한다. 반응액 약 3g을 취한 후 bromine(Br₂ in toluene) 반응 테스트를 실시하여 비닐 작용기가 존재하지 않음을 확인하고 합성반응을 종결한다. 온도를 실온으로 내리고 약 1g의 시료를 취하여 150℃ convection oven, 1시간 조건에서 측정한 고형분은 99.1%이다. Brookfield 점도계로 측정한 점도는 35 cps이다. 수득한 SFX 1010의 무게는 111.2g(수득률 : 95.2%) 이다.

합성한 SFX 1010 1g을 취하여 상기 실시 예 10의 불소화 실리콘 이형 조성물의 10g과 혼합실험을 해본 결과 완전히 섞이지 않는 문제점을 발견하였다. 합성한 SFX 1010 1g을 취하여 용제인 n-헵탄에 녹여본 결과 초기에는 용해되는 듯 하였으나 1시간 후에 분리됨을 확인하였다. 따라서 SFX 1010은 불소화 실리콘 이형코팅제의 경화제로 사용할 수 없었다.

실시예 13 SFX 2015 ( F content : 15 wt%) 합성

PFBE(퍼플루오로부틸에틸렌) 27.5g (vinyl 112 mmol)을 사용하는 것 외에는 실시 예 12와 동일한 방법으로 합성반응을 실시하였다. 약 1g의 시료를 취하여 150℃ convection oven, 1시간 조건에서 측정한 고형분은 98.9%이다. Brookfield 점도계로 측정한 점도는 38 cps이다. 수득한 SFX 2015의 무게는 121.0g(수득률 : 94.9%) 이다.

합성한 SFX 2015 1g을 취하여 상기 실시 예 10의 불소화 실리콘 이형 조성물의 10g과 혼합실험을 해본 결과 교반 직후에는 혼합되었지만 1시간 후 관찰한 결과 분리가 일어났다. 합성한 SFX 2015 1g을 취하여 용제인 n-헵탄에 녹여본 결과 잘 용해되는 것을 확인하였다. 따라서 SFX 2015는 불소화 실리콘 이형코팅제의 경화제로 사용하기에는 불안하다.

실시 예 14. SFX 3020 ( F content : 20 wt%) 합성

FBE(퍼플루오로부틸에틸렌) 40.5g(vinyl 165 mmol)을 사용하는 것 외에는 실시 예 12와 동일한 방법으로 합성반응을 실시하였다. 1g의 시료를 취하여 150℃ convection oven, 1시간 조건에서 측정한 고형분은 98.7.0%이다. Brookfield 점도계로 측정한 점도는 39 cps이다. 수득한 SFX 3020의 무게는 134.1g(수득률 : 95.5%) 이다.

합성한 SFX 3020 1g을 취하여 상기 실시 예 10의 불소화 실리콘 이형 조성물의 10g과 혼합실험을 해본 결과 free mix가 되는 결과를 얻었다. 합성한 SFX 3020 1g을 취하여 용제인 n-헵탄에 녹여본 결과 잘 용해되는 것을 확인하였다. SFX 3020은 불소화 실리콘 이형코팅제의 경화제로 사용하기에 적합하다.

실시 예 15. SFX 4025 ( F content : 25 wt%) 합성

PFBE(퍼플루오로부틸에틸렌) 56.0g(vinyl 228 mmol)을 사용하는 것 외에는 실시 예 12와 동일한 방법으로 합성반응을 실시하였다. 약 1g의 시료를 취하여 150℃ convection oven, 1시간 조건에서 측정한 고형분은 98.8%이다. Brookfield 점도계로 측정한 점도는 42 cps이다. 수득한 SFX 4025의 무게는 147.0g(수득률 : 94.2%) 이다.

합성한 SFX 4025 1g을 취하여 상기 실시 예 10의 불소화 실리콘 이형 조성물의 10g과 혼합실험을 해본 결과 free mix가 되는 결과를 얻었다. 합성한 SFX 4025 1g을 취하여 용제인 n-헵탄에 녹여본 결과 잘 용해되는 것을 확인하였다. SFX 4025는 불소화 실리콘 이형코팅제의 경화제로 사용하기에 적합하다.

실시 예 16. SFX 5030 ( F content : 30 wt%) 합성

PFBE(퍼플루오로부틸에틸렌) 76.0g(vinyl 309 mmol)을 사용하는 것 외에는 실시 예 12와 동일한 방법으로 합성반응을 실시하였다. 약 1g의 시료를 취하여 150℃ convection oven, 1시간 조건에서 측정한 고형분은 98.7%이다. Brookfield 점도계로 측정한 점도는 44 cps이다. 수득한 SFX 5030의 무게는 169.0g(수득률 : 96.0%) 이다.

합성한 SFX 5030 1g을 취하여 상기 실시 예 10의 불소화 실리콘 이형 조성물의 10g과 혼합실험을 해본 결과 free mix가 되는 결과를 얻었다. 합성한 SFX 5030 1g을 취하여 용제인 n-헵탄에 녹여본 결과 잘 용해되는 것을 확인하였다. 따라서 SFX 5030는 불소화 실리콘 이형코팅제의 경화제로 사용하기에 적합하다.

위 실시 예 12 내지 16에서 합성한 경화제 후보물질들의 불소화 실리콘 이형 조성물에 대한 혼합성, 용제헵탄에의 용해성을 평가한 결과를 다음 표에 나타내었다.

구 분	SFX 1010 (F 10%)	SFX 2015 (F 15%)	SFX 3020 (F 20%)	SFX 4025 (F 25%)	SFX 5030 (F 30%)
Q2-7785 혼합성	X	X	O	O	O
헵탄 용해성	X	O	O	O	O
경화제 적용가능성	X	X	O	O	O

불소화 실리콘 이형코팅제의 경화제로 사용 가능한 후보는 SFX 3020보다 불소함량이 높아야 하는 것으로 판단되었다. 즉 불소 함량이 20% 이상은 되어야 코팅공정에서 안정하게 경화제로 사용할 수 있다고 할 수 있다.

실험 예 1 이형력 시험

각각 실시 예 5 내지 실시 예 11에서 제조한 SFR1005 내지 SFR7040을 15g(코팅 고형분 약 20%로 조절), 헵탄 45g을 200ml 비이커에 투입하고 유리봉으로 충분히 교반/혼합한다. 실시 예 14에서 합성한 경화제 SFX 3020 0.2g을 투입하고 충분히 교반/혼합한다. 백금 경화촉매 CPT 037 0.1g을 투입하고 충분히 혼합한 후 실온에서 10분간 방치하여 기포를 제거하여 코팅액을 준비한다. B3 size PET 필름(표면 코로나 처리, 두께 38㎛)에 바 코터(Baker Applicator YBA-5형)를 이용하여 1 mil 두께로 코팅한 후 실온에서 10분간 공기 건조한다. 150℃로 조절된 convection oven에서 2분 경화시킨 후 실온에서 30분 방치 후 이형력을 측정한다.

이형력 시험을 위한 시험 테이프는 공인 TESA 7575 테이프를 사용하고 실리콘 테이프에 대한 이형력은 Dow Corning사 PSA 7657(1,000gf/inch 급)이 코팅된 테이프를 사용하였다. 압착판은 무게 (2,000±50)g 고무 롤러가 장착된 자동식 또는 수동식 압착장치를 사용하였다.

이형필름을 너비 1인치가 되도록 예리한 칼날로 잘라서 코팅 두께 3-5㎛ 테이프 시험편 5매를 만든다. 시험편은 채취 후 15초 이내에 시험판에 놓고 위에서 정해진 압착판으로 압착한다(자동압착판; 5mm/s). 시험편을 부착한 테이프 시료는 온도 (23±2)℃, 상대습도 (50±5)%의 상태에서 5분-30분 정치한다. 180° 박리시험은 이형력 측정장치에 장착한 후 (300±30)mm/min의 속도로 당겨서 이형력을 측정한다. TESA 7475 테이프에 부착하여 이형력을 측정한 결과(A)와 1,000gf/inch 급 실리콘 PSA 테이프에 부착하여 이형력을 측정한 결과(B)는 각각 다음과 같다.

주제	실시예5	실시예6	실시예7	실시예8	실시예9	실시예10	실시예11
이형력 A (gf/inch)	15.5	10.5	5.3	3.5	3.5	2.3	2.2
이형력 B (gf/inch)	61.2	51.8	45.5	40.6	35.5	30.9	28.1

실험 예 2 투과율, 핀홀, 헤이즈, 물접촉각, 고온고습 시험

상기 실험 예 1에서 만들어진 실시 예 8 내지 실시 예 11의 주제를 사용한 이형필름을 너비 1㎝ 가 되도록 예리한 칼날로 잘라서 코팅 두께 3-5㎛ 테이프 3매를 만든다. UV/VIS spectrophtometer(Model: Optizen 2120UV PLUS)을 사용하여 파장 400-800㎚ 범위에서 투과율과, 헤이즈를 측정한 결과를 아래 표 6에 나타내었다.

가공된 필름에서 면적 1㎡의 샘플을 취하고 돋보기를 이용하여 핀홀 개수를 확인하여 아래 표 6에 나타내었다. 또, 접촉각 측정기에서 물 접촉각 측정한 결과를 하기 표 6에 나타내었다.

또한, 2kg 롤러를 사용하여 Tesa 7475 필름을 합지하여 고온고습 시험장치를 이용하여 온도 85℃, 상대습도 85%에서 72시간 유지 후 UTM을 이용하여 이형력 변화율을 측정하여 나타내었다.

주제	실시예8	실시예9	실시예10	실시예11
투과율	94.27%	94.42%	94.46%	94.44%
헤이즈	2.3	2.2	2.2	2.2
핀홀	0	0	0	0
물접촉각	84.6	84.7	83.9	84.6
고온고습 이형력 변화율	26%	26%	22%	21%

본 발명의 불소화 실리콘 이형 조성물은 용매 존재하에서 코팅이 가능한 이형지에 적용 가능하고, 산업용 실리콘 점착제(transfer film, tapes, labels, 양면 tape 등)의 이형필름에 사용할 수 있다. 또, 전통적인 디메틸 실리콘 이형제로 이형이 어려운 유기 PSA에도 사용 가능하다. 실리콘 이형제 대비 성분 전사가 적어야 하는 곳에 새로운 응용도 가능하다.

Claims

비닐기를 함유하는 불소화 실리콘 폴리머,
SiH기를 함유하는 불소화 실리콘 폴리머 경화제, 및
용제
를 포함하는 불소화 실리콘 이형 조성물.
제1항에 있어서, 비닐기를 함유하는 불소화 실리콘 폴리머는 디메틸디클로로실란), 1,3-디비닐-테트라메틸-디실록산 및 플루오로알킬메틸디클로로실란으로부터 합성되는 것을 특징으로 하는 불소화 실리콘 이형 조성물.
제2항에 있어서, 플루오로알킬메틸디클로로실란은 20몰% 이상 포함되는 것을 특징으로 하는 불소화 실리콘 이형 조성물.
제3항에 있어서, 플루오로알킬메틸디클로로실란은 디클로로메틸실란과 퍼플루오로알킬에틸렌으로부터 합성되고, 이때 퍼플루오로알킬에틸렌은 2몰% 이상 과량으로 사용되는 것을 특징으로 하는 불소화 실리콘 이형 조성물.
제1항에 있어서, 경화제의 불소 함량은 20% 이상인 것을 특징으로 하는 불소화 실리콘 이형 조성물.
제1항에 있어서, 용제는 헵탄인 것을 특징으로 하는 실리콘 이형 조성물.