KR20210108432A - 경화성 실리콘 기반 조성물 및 그 용도 - Google Patents

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무라이 엠지
스리드하르 밧
하이강 캉
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Abstract

본 발명의 기술은, 하이브리드 실리콘 폴리머, 촉매 및 필러를 포함하여 구성되는 경화성 실리콘 기반 조성물을 제공한다. 본 발명의 기술은, 알콕시 라디칼, 하이드록실 라디칼, 이소시아네이트 라디칼, 1차 아민 또는 카르복실산 라디칼을 포함하여 구성되는 실록산 분자 또는 유기 분자를 포함하여 구성되는 폴리머 A; 임의선택적으로 유기 분자, 실록산 분자 또는 하이브리드-실록산 분자를 포함하여 구성되는 폴리머 B; 촉매; 및 필러를 포함하여 구성되는 경화성 실리콘 기반 조성물을 제공한다.

Description

경화성 실리콘 기반 조성물 및 그 용도
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2018 년 12 월 26 일에 출원된 인도 가출원 201821049328호의 우선권과 이익을 주장하며, 그 개시 내용은 그 전체가 본 명세서에 참고 문헌으로 통합된다.
본 발명의 기술은 경화성 실리콘계 조성물에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 기술은 하이브리드 실리콘 폴리머, 필러 및 촉매를 포함하여 구성되는 경화성 실리콘 기반 조성물에 관한 것이다. 그 조성물은 경화되어 실리콘 복합재를 제공한다.
실리콘은 높은 열 안정성, 유연성 및/또는 내화학성과 같은 고유한 특성으로 알려져 있다. 실록산은 위에서 언급한 것과 같은 특성에 따라 전자 또는 전기 용도에 사용된다. 전기 전도도가 중요한 용도에 실록산을 사용하는 것이 바람직할 수 있지만 전기 전도성 실록산 재료를 개발하는 것은 어렵다.
실리콘의 전기적 특성은 실리콘 매트릭스에 필러를 첨가함으로써 달성될 수 있고, 조성물에 필러 장전(loading)을 증가시킴으로써 원하는 전도도를 달성할 수 있다. 그러나, 더 높이 장전되면, 필러 입자는 시간이 지남에 따라 조성물로부터 분리될 수 있다.
따라서 실록산 매트릭스에 더 높이 장전된 필러의 분산은 주요 과제이다. 조성물에서 필러의 더 많은 장전은 또한 조성물의 경화 속도 및 가공성에 악영향을 미칠 수 있다. 다른 일반적인 문제에는 가변 접촉 저항 및 부피 저항이 포함되지만 이에 국한되지는 않는다.
이러한 기술적 문제를 해결하기 위해, 원하는 기계적 및 화학적 특성을 갖는 경화성 실리콘 조성물을 개발하기 위한 노력이 이루어졌다.
원하는 접착 특성 및 다른 기계적, 화학적 특성을, 우수한 전도성과 함께, 제공할 수 있는 경화성 실리콘 조성물이 제공된다. 일부 구현예에서, 본 발명의 기술은, 폴리머 A, 촉매, 하나 또는 그 이상의 필러, 및 촉매를 포함하여 구성되는 경화성 조성물을 제공하며, 여기서 폴리머 A는, 실록산, 또는 하이브리드 실록산 분자를 포함하여 구성된다.
일부 구현예에서, 경화성 조성물은 폴리머 B를 추가로 포함하여 구성된다. 하나 또는 그 이상의 구현예에서, 폴리머 B는 가교제로서 기능할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 구현예에서, 폴리머 B는 실록산, 하이브리드 실록산, 실란 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이러한 구현예에서, 경화성 조성물은 폴리머 A, 폴리머 B, 촉매 및 하나 또는 그 이상의 필러를 포함하고, 여기서 폴리머 A는 실록산 또는 하이브리드 실록산 분자를 포함하여 구성된다. 이러한 구현예에서, 폴리머 A는 알콕시 라디칼, 하이드록실 라디칼, 이소시아네이트 라디칼, 1차 아민 또는 카르복실 산 라디칼을 포함하여 구성된다.
일부 구현예에서, 경화성 실리콘 조성물이 제공된다. 상기 조성물은, (i) 식 1의 폴리머 A; (ii) 필러; (iii) 촉매, 및 임의선택적으로 (iv) 식 2의 폴리머 B를 포함하여 구성되고; 여기서 경화성 실리콘 조성물은 축합 경화 시스템이고; 경화성 조성물의 경화된 형태는 전도성 재료이다. 폴리머 A는 식 1로 표시될 수 있고:
Figure pct00001
…………………… 식 1
여기서 a, a" 및 b는 0 또는 그보다 클 수 있으며, 단 a + a"+ b는 항상 0보다 크다는 것이 전제되고,
R은 선형 또는 분지형일 수 있는 식(1a)로 표시될 수 있고:
Figure pct00002
……………… 식(1a)
S는 하이드록실 라디칼, 이소시아네이트 라디칼, 1차 아민 또는 카르복실 산 라디칼로부터 독립적으로 선택될 수 있으며, X는 식(1b)로부터 독립적으로 선택되고;
Figure pct00003
……………… 식(1b)
여기서 R1, R1' 및 R1" 는 알킬 라디칼, 알콕시 라디칼, 하이드록실 라디칼, 수소 라디칼로부터, 또는 C1-C20 탄소 원자를 갖는 비치환 탄화수소 플루오르화 탄화수소로부터 독립적으로 선택되고,
c, d, e, f, g는 정수로서, c + d + e + f + g> 0 인 것을 조건으로 0 또는 그 보다 클 수 있으며,
식 1의 W는 식(1c)로 표시될 수 있고;
(Y)h(Z)i …………………… 식(1c)
여기서 h, i는, h + i> 0 인 조건에서, 0 또는 그보다 클 수 있으며,
식(1c)에서 Y는 식(1d)로 표시될 수 있으며:
(M1)x"(D1)j(D2)k(D*)l(T1)m(Q1)n(M2)y" ……… 식(1d)
여기서 j, k, l, m, n, x", y"는 (j + k + l + m + n + x"+ y") > 0을 조건으로 0 또는 그보다 클 수 있고;
여기서 M1 은 식(1e)로 표시되며:
Figure pct00004
…………… 식(1e)
D1 은 식(1f)로 표시되고;
Figure pct00005
…………………… 식(1f)
D2 는 식(1g)로 표시되며;
Figure pct00006
…………………… 식(1g)
D* 는 식(1h)로 표시되고;
Figure pct00007
………………… 식(1h)
D3 는 식(1i)로 표시되며;
Figure pct00008
…………………… 식(1i)
D4 는 식(1j)로 표시되고;
Figure pct00009
…………………… 식(1j)
D5 는 식(1k)로 표시되며;
Figure pct00010
………………… 식(1k)
D6 은 식(1l)로 표시되고;
Figure pct00011
………………… 식(1l)
T1은 식(1m)으로 표시되며,
Figure pct00012
…………………… 식(1m)
Q1 은 식(1n)으로 표시되고;
Figure pct00013
………………………… 식(1n)
M2 는 식(1o)로 표시되며;
Figure pct00014
……………… 식(1o)
R2 - R20 은 R, 또는 C1-C20 탄소 원자를 갖는 1가 고리형 또는 비고리형, 지방족 또는 방향족, 치환 또는 비치환 탄화수소, 또는 플루오르화 탄화수소 또는 카르복실레이트 라디칼 또는 에폭시 라디칼로부터 독립적으로 선택될 수 있으며;
여기서 o, p는 0 또는 그보다 클 수 있으며, 이는 o+p>0이 전제되고;
I 는 산소 또는 CH2 기로부터 선택되되, 그 분자가 짝수의 O1/2 와 짝수의 (CH2)1/2 를 포함하는 것을 전제로 하고,
식(1c)에서 Z는 식(1p)로 표시될 수 있고:
Figure pct00015
…………………… 식(1p)
여기서 E는 우레탄, 우레아, 무수물, 아미드, 이미드, 수소 라디칼, 또는 1-20 개의 탄소 원자를 갖는 1가 고리형 또는 비고리형, 지방족 또는 방향족, 치환 또는 비치환 탄화수소, 또는 플루오르화 탄화수소로부터 독립적으로 선택될 수 있으며, q 는 0 또는 그보다 클 수 있고, r > 0 이며;
J는 식(1q) 또는 (1q')로부터 독립적으로 선택될 수 있고:
Figure pct00016
…………………… 식(1q)
Figure pct00017
…………………… 식(1q')
여기서 M은 탄소 원자 또는 헤테로원자로부터 독립적으로 선택될 수 있고, G는 산소로부터 선택된 헤테로원자이고, 여기서 t, s는 t + s > 0 인 것을 조건으로 0 또는 그보다 클 수 있으며, L1은 우레탄, 우레아, 무수물 또는 아미드로부터 독립적으로 선택될 수 있고, L2, L3, L4는 프탈이미드, 플루오르화 탄화수소, 치환 또는 비치환 탄화수소, 치환 또는 비치환 방향족 탄화수소로부터 독립적으로 선택될 수 있으며, u, v, w, x는 0 또는 그보다 클 수 있고, 그리고 K는 탄소, 헤테로원자, 탄화수소 또는 카르보닐 라디칼로부터 독립적으로 선택될 수 있으며, 이는 y > o 인 것이 전제된다.
폴리머 B는 식(2a)로 표시될 수 있고
Figure pct00018
………… 식(2a)
여기서 M'는 탄소 원자 또는 헤테로원자로부터 독립적으로 선택될 수 있고, G'는 산소로부터 선택된 헤테로원자이고, s'는 0 또는 그 이상이고, t' > 0 이며, L1'는 이소시아네이트, 1차 아민, 또는 식(2b)로 표시되는 R'로부터 독립적으로 선택될 수 있고;
(M3)y"(D7)c'(D8)d'(D**)e'(T2)f'(Q2)g'(M4)z' …… 식(2b)
여기서 M3 는 식(2c)로 표시되며
Figure pct00019
……………… 식(2c)
D7 은 식(2d)으로 표시되고
Figure pct00020
…………………… 식(2d)
D8 은 식(2e)로 표시되며
Figure pct00021
…………………… 식(2e)
D** 는 식(2f)로 표시되고
Figure pct00022
…………………… 식(2f)
D9 는 식(2g)으로 표시되며
Figure pct00023
…………………… 식(2g)
D10 은 식(2h)로 표시되고
Figure pct00024
…………………… 식(2h)
D11 은 식(2i)로 표시되며
Figure pct00025
…………………… 식(2i)
D12 는 식(2j)로 표시되고;
Figure pct00026
…………………… 식(2j)
T2 는 식(2k)로 표시되며
Figure pct00027
…………………… 식(2k)
Q2 는 식(2l)로 표시되고;
Figure pct00028
…………………… 식(2l)
M4 는 식(2m)으로 표시되며
Figure pct00029
…………………… 식(2m)
여기서 R25 - R43 은 수소 라디칼, C1-C20 탄소 원자를 갖는 1가 고리형 또는 비고리형, 지방족 또는 방향족, 치환 또는 비치환 탄화수소, 또는 플루오르화 탄화수소, 알콕시 라디칼 또는 하이드록실 라디칼로부터 독립적으로 선택될 수 있고,
I'는 O 또는 CH2 기이며, 이는 그 분자가 짝수의 O1/2 와 짝수의 (CH2)1/2 를 포함한다는 제한을 받으며;
c', d', e', f', g', y", z'는 0 또는 그 보다 클 수 있으나, (c'+ d'+ e'+ f'+ g'+ y"+ z') > 0인 것과, e′> 0 일 때. h', i'> 0 인 것을 전제로 하며;
식 2a의 L1' 는 또한 식(2n)으로 표시될 수 있고
(R')a'(W')b'(R')a"" …………………… 식(2n)
여기서 R'는 상기 식(2b)로 표시되고, W'는 1-20 개의 탄소 원자의 치환 또는 비치환 탄화수소 라디칼, 플루오르화 탄화수소 또는 퍼플루오로에테르와 같은 관능기로부터 독립적으로 선택될 수 있으며, a', a'''는, a"+ a '''> 0 인 것을 전제로 0 또는 그보다 클 수 있으며, b'는 0 또는 그보다 클 수 있다.
폴리머 B는 또한 식(2a')로 표시될 수 있고
Figure pct00030
…………………… 식(2a')
여기서 E'는 R', 이소시아네이트, 아민, 수소, C1-C20 탄소 원자를 갖는 1가 고리형 또는 비고리형, 지방족 또는 방향족, 치환 또는 비치환 탄화수소, 또는 플루오르화 탄화수소, 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 여기서 q', r'는 q'+r'> 0 인 것을 전제로 0 또는 그보다 클 수 있으며, J'는 식(2b')로부터 독립적으로 선택될 수 있고
Figure pct00031
……………… 식(2b')
L2', L3', L4'는 프탈이미드 라디칼, 플루오르화 탄화수소, 치환 또는 비치환 탄화수소, 치환 또는 비치환 지방족 또는 방향족 탄화수소, 우레아 결합, 알콕시 또는 우레탄 결합으로부터 독립적으로 선택될 수 있으며, u', v', w', x'는, (u'+ v'+ w'+ x') > 0인 것을 조건으로 0 또는 그보다 클 수 있고, K는 탄소, 규소, 헤테로원자, 탄화수소 라디칼, 또는 카르보닐 라디칼로부터 독립적으로 선택될 수 있으며, 이는 y' > 0인 것이 전제된다.
이들 그리고 다른 구현예 및 태양은 다음의 상세한 설명을 참조하여 더 이해된다.
다음의 발명의 상세한 설명 및 청구 범위에서, 다수의 용어가 참조될 것이며, 이는 다음의 의미를 갖는 것으로 정의될 것이다.
단수 형태 "하나의"("a", "an" 및 "the")는 문맥 상 명백하게 달리 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상을 포함하여 구성된다. "임의선택적" 또는 "임의선택적으로"는 이후에 설명되는 이벤트(event) 또는 상황이 발생하거나 발생하지 않을 수 있으며, 그 설명은 그 이벤트가 발생하는 경우와 발생하지 않는 경우를 포함함을 의미한다.
발명의 상세한 설명 및 청구 범위 전체에 걸쳐 본 명세서에서 사용되는 근사어(approximating languag)는 관련된 기본 기능의 변경을 초래하지 않고 허용 가능하게 변할 수 있는 임의의 정량적 표현을 수정하기 위해 적용될 수 있다. 따라서, "약"과 같은 용어에 의해 수정된 값은 특정된 정밀 값으로 한정되지 않는다. 경우에 따라 그 근사어는 값을 측정하기 위한 도구의 정밀도에 상응할 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어 "방향족" 및 "방향족 라디칼"은 상호 교환적으로 사용되며,적어도 하나의 방향족 기를 포함하여 구성되는적어도 하나의 원자가를 갖는 원자 어레이를 지칭한다.적어도 하나의 방향족 기를을 포함하여 구성되는적어도 하나의 원자가를 갖는 원자의 어레이는, 질소, 황, 셀레늄, 규소 및 산소와 같은 헤테로원자를 포함할 수 있거나, 탄소 및 수소로만 구성될 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어 "방향족"은 페닐, 피리딜, 푸라닐, 티에닐, 나프틸, 페닐렌 및 비페닐 라디칼을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 언급한 바와 같이, 방향족 라디칼은적어도 하나의 방향족 기를 함유한다. 방향족 기는, 변함없이 4n + 2 개의 "비편재화된(delocalized)" 전자를 갖는 고리형 구조이며, 여기서 "n"은 페닐 기(n = 1), 티에닐 기(n = 1), 푸라닐 기(n = 1), 나프틸 기(n = 2), 아줄레닐 기(n = 2), 안트라세닐 기(n = 3) 등으로 예시된 바와 같이 1 이상의 정수이다. 방향족 라디칼은 또한, 비방향족 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 벤질 기는, 페닐 링(방향족 기)와 메틸렌 기(비방향족 성분)을 포함하여 구성되는 방향족 라디칼이다. 유사하게, 테트라하이드로나프틸 라디칼은, 비방향족 성분 -(CH2)4-에 융합된(fused) 방향족 기(C6H3)를 포함하여 구성되는 방향족 라디칼이다. 편의상, 용어 "방향족 라디칼" 또는 "방향족"은, 알킬 기, 알케닐 기, 알키닐 기,할로알킬 기,할로 방향족 기, 공액 디에닐 기, 알코올 기, 에테르 기, 알데하이드기, 케톤 기, 카르복실 산기, 아실 기(예 : 에스테르 및 아미드와 같은 카르복실 산 유도체), 아민 기, 니트로 기 등과 같은 광범위한 관능기을 포함하여 구성되는 것으로 본 명세서에서 정의된다. 예를 들어, 4-메틸페닐 라디칼은 메틸 기를 포함하여 구성되는 C7 방향족 라디칼이고, 그 메틸 기는 알킬 기인 관능기이다. 유사하게, 2-니트로페닐 기는 니트로 기를 포함하여 구성되는 C6 방향족 라디칼이고, 그 니트로 기는 관능기이다. 방향족 라디칼은, 4-트리플루오로메틸페닐, 헥사플루오로이소프로필리덴비스(4-펜 -1-일옥시) (즉, -OPhC(CF3)2PhO-), 4-클로로메틸펜-1-일, 3-트리플루오로비닐 -2- 티에닐, 3-트리클로로메틸펜-1-일(즉, 3-CCl3P), 4-(3-브로모프로프-1-일)펜 -1-일 (즉, BrCH2CH2CH2Ph-) 등과 같은할로겐화 방향족 라디칼을 포함하여 구성된다. 방향족 라디칼의 추가적인 예는, 4-알일시펜-1-옥시, 4- 아미노펜-1- 일 (즉, 4-H2NPh-), 3-아미노카르보닐펜-1-일(즉, NH2COPh-), 4-벤조일펜-1-일, 디시아노메틸리덴비스 (4-펜-1-일옥시) (즉, -OPhC (CN) 2PhO-), 3- 메틸펜 -1-일, 메틸렌비스(4-펜-1- 일옥시) (즉, -OPhC(CN)2PhO-), 2-에틸펜-1-일, 페닐에테닐, 3-포르밀-2-티에닐, 2-헥실-5-푸라닐, 헥사메틸렌-1,6-비스(4-펜-1-일옥시) (즉, -OPh(CH2)6PhO-), 4- 하이드록시메틸펜-1-일(즉, 4-HOCH2Ph-), 4-메르캅토메틸펜-1-일(즉, 4-HSCH2Ph-), 4- 메틸티오펜-1-일 (즉, 4-CH3SPh- ), 3-메톡시펜-1-일, 2-메 톡시카르보닐펜-1-일옥시 (예 : 메틸살리실), 2-니트로메틸펜-1-일(즉, 2-NO2CH2Phh), 3-트리메틸실릴-1- 일, 4-t-부틸디메틸실릴펜 -1-일, 4-비닐펜-1-일, 비닐리덴비스(페닐) 등을 포함하여 구성된다. 용어 "C3-C10 방향족 라디칼"은 3 개 이상, 10 개 이하의 탄소 원자를 함유하는 방향족 라디칼을 포함하여 구성된다. 방향족 라디칼 1-이미다졸일(C3H2N2-)은 C3 방향족 라디칼을 나타낸다. 벤질 라디칼 (C7H7-)은 C7 방향족 라디칼을 나타낸다. 하나 또는 그 이상의 구현예에서, 방향족 기는 C6-C30 방향족 기, C10-C30 방향족 기, C15-C30 방향족 기, C20-C30 방향족기를 포함할 수 있다. 일부 특정 구현예에서, 방향족 기는, C3-C10 방향족 기, C5-C10 방향족 기, 또는 C8-C10 방향족기를 포함할 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어 "지환족 기" 및 "지환족 라디칼"은, 상호 교환적으로 사용될 수 있으며, 하나 또는 그 이상의 원자가를 갖는 라디칼을 지칭하며, 여기서 그 라디칼은 고리 형이지만 방향족이 아닌 원자의 어레이를 포함하여 구성된다. 본 명세서에 정의된 "지환족 라디칼"은 방향족 기를 함유하지 않는다. "지환족 라디칼"은 하나 또는 그 이상의 비고리형 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사이클로헥실메틸 기(C6H11CH2-)는 사이클로헥실 링(고리형이지만 방향족이 아닌 원자의 어레이) 및 메틸렌 기 (비고리형 성분)를 포함하여 구성되는 지환족 라디칼이다. 지환족 라디칼은, 질소, 황, 셀레늄, 규소 및 산소와 같은 헤테로원자를 포함할 수 있거나, 탄소와 수소로만 구성될 수 있다. 편의상, 용어 "지환족 라디칼"은, 알킬 기, 알케닐 기, 알키 닐 기,할로 알킬 기, 공액 디에닐 기, 알코올 기, 에테르 기, 알데하이드 기, 케톤 기, 카르복실산 기, 아실 기(예를 들어 에스테르 및 아미드와 같은 카르복실 산 유도체), 아민 기, 니트로 기 등과 같은 광범위한 관능기를 포괄하도록 본 발명에서 정의된다. 예를 들어, 4-메틸사이클로펜트-1-일 라디칼은, 메틸 기를 포함하여 구성되는 C6 지환족 라디칼이고, 그 메틸 기는 알킬 기인 관능기이다. 유사하게, 2-니트로사이클로부트-1-일 라디칼은, 니트로 기를 포함하여 구성되는 C4 지환족 라디칼이고, 그 니트로 기는 관능기이다. 지환족 라디칼은 동일하거나 상이할 수 있는 하나 또는 그 이상의할로겐 원자를 포함하여 구성될 수 있다.
할로겐 원자는 예를 들어 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 포함하여 구성된다. 하나 또는 그 이상의할로겐 원자를 포함하여 구성되는 지환족 라디칼은, 2-트리플루오로메틸사이클로헥스-1-일, 4-브로모디플루오로메틸사이클로옥트-1-일, 2-클로로디플루오로메틸사이클로 헥스-1-일, 헥사플루오로이소프로필리덴-2,2-비스 사이클로 헥스-4- 일) (즉, -C6H10C(CF3)2C6H10-), 2-클로로메틸사이클로헥스-1-일, 3-디플루오로메틸렌사이클로헥스-1-일, 4-트리클로로메틸사이클로헥스-1-일옥시, 4-브로모디클로로 메틸사이클로헥스-1-일티오, 2-브로모에틸사이클로펜트-1-일, 2-브로모프로필사이클로헥스-1-일옥시 (즉, CH3CHBrCH2C6H10O-) 등을 포함하여 구성된다. 또한, 지환족 라디칼의 추가적인 예는, 4- 알릴옥시사이클로헥스-1-일, 4-아미노사이클로헥스-1- 일 (즉, H2C6H10-), 4-아미노카르보닐사이클로펜트-1-일 (즉, NH2COC5H8-), 4-아세틸옥시사이클로헥스-1-일, 2,2-디시아노이소프로필리덴비스(사이클로헥스-4-일옥시) (즉, OC6H10C(CN)2C6H10O-), 3-메틸사이클로헥스-1-일, 메틸렌비스(사이클로 헥스-4-일옥시) (즉, OC6H10CH2C6H10O-), 1-에틸사이클로부트-1-일, 사이클로프로필에테닐, 3-포르밀-2-테라하이드로푸라닐, 2-헥실-5-테트라하이드로푸라닐, 헥사메틸렌-1,6-비스(사이클로헥스-4-일옥시) (즉, -OC6H10(CH2)6C6H10O-), 4-하이드록시 메틸사이클로헥스-1-일 (즉, 4-HOCH2C6H10-), 4-메르캅토메틸사이클로헥스-1-일(즉, 4-HSCH2C6H10-), 4-메틸티오사이클로헥스-1-일 (즉, 4-CH3SC6H10-), 4-메톡시사이클로헥스-1-일, 2-메톡시카르보닐사이클로 헥스-1-일옥시(2-CH3OCOC6H10O-), 4-니트로 메틸사이클로헥스-1-일 (즉, NO2CH2C6H10-), 3-트리메틸실일사이클로헥스-1-일, 2-t-부틸디메틸실일사이클로펜트-1-일, 4-트리메톡시실일에틸사이클로헥스-1-일(예: (CH3O)3SiCH2CH2C6H10-), 4-비닐사이클로헥센-1-일, 비닐이데덴비스(사이클로헥실) 등을 포함하여 구성된다. 용어 "C3-C10 지환족 라디칼"은 적어도 3 개, 10 개 이하의 탄소 원자를 함유하는 지환족 라디칼을 포함하여 구성된다. 지환족 라디칼 2-테트라하이드로푸라 닐(C4H7O-)은 C4 지환족 라디칼을 나타낸다. 사이클로헥실메틸 라디칼 (C6H11CH2-)은 C7 지환족 라디칼을 나타낸다. 일부 구현예에서, 지환족 기는 C3-C20 고리형 기, C5-C15 고리형 기, C6-C10 고리형 기, 또는 C8-C10 고리형 기를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "지방족 기" 및 "지방족 라디칼"은 상호 교환적으로 사용되며, 고리형이 아닌 원자의 선형 또는 분지형 어레이로 구성된 적어도 1의 원자가를 갖는 유기 라디칼을 지칭한다. 지방족 라디칼은 적어도 하나의 탄소 원자를 포함하여 구성되는 것으로 정의된다. 지방족 라디칼을 포함하여 구성되는 원자 어레이는, 질소, 황, 규소, 셀레늄 및 산소와 같은 헤테로원자를 포함할 수 있거나 탄소 및 수소로만 구성될 수 있다. 편의상, 용어 "지방족 라디칼"은 본 발명에서, "고리형이 아닌 원자의, 선형 또는 분지형 어레이"의 일부로서, 알킬 기, 알케닐 기, 알케닐 기,할로알킬 기, 공액 디에닐기, 알코올 기, 에테르 기, 알데하이드 기, 케톤 기, 카르복실 산 기, 아실 기 (예를 들어 에스테르 및 아미드와 같은 카르복실 산 유도체), 아민 기, 니트로 기 등와 같은, 광범위한 관능기를 포괄하는 것으로 정의된다. 예를 들어, 4-메틸펜트-1-일 라디칼은 메틸 기를 포함하여 구성되는 C6 지방족 라디칼이고, 그 메틸 기는 알킬 기인 관능기이다. 유사하게, 4-니트로부트-1-일 기는, 니트로 기를 포함하여 구성되는 C4 지방족 라디칼이고, 그 니트로 기는 관능기이다. 지방족 라디칼은, 동일하거나 상이할 수 있는, 하나 또는 그 이상의할로겐 원자를 포함하여 구성되는할로알킬 기일 수 있다.할로겐 원자는, 예를 들어; 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 포함하여 구성된다
하나 또는 그 이상의할로겐 원자를 포함하여 구성되는 지방족 라디칼은, 알킬할라이드 트리 플루오로메틸, 브로모디플루오로메틸, 클로로디플루오로메틸, 헥사플루오로이소프로필리덴, 클로로메틸, 디플루오로비닐리덴, 트리클로로메틸, 브로모디클로로메틸, 브로모에틸, 2-브로모트리메틸렌(예 : -CH2CHBrCH2-) 등을 포함하여 구성된다. 지방족 라디칼의 추가적인 예는, 알릴, 아미노카르보닐(즉, -CONH2), 카르보닐, 2,2-디시아노이소프로필리덴(즉, -CH2C(CN)2CH2-), 메틸(즉, -CH3), 메틸렌(즉, -CH2-), 에틸, 에틸렌, 포르 밀(즉, -CHO), 헥실, 헥사메틸렌, 하이드록시메틸(즉, -CH2OH), 메르캅토메틸(즉, -CH2SH), 메틸티오(즉, -SCH3), 메틸티오메틸(즉, -CH2SCH3), 메톡시, 메톡시카르보닐(즉, CH3OCO-), 니트로메틸(즉, -CH2NO2), 티오카르보닐, 트리메틸실릴(즉, (CH3)3Si-), t-부틸디메틸실릴, 3-트리메틸옥시실릴 프로필(즉, (CH3O)3SiCH2CH2CH2-), 비닐, 비닐리덴 등을 포함하여 구성된다. 추가적인 예로서, C1-C10 지방족 라디칼은 적어도 1 개, 10 개 이하의 탄소 원자를 함유한다. 메틸 기(즉, CH3-)는 C1 지방족 라디칼의 예이다. 데실 기(즉, CH3(CH2)9-)는 C10 지방족 라디칼의 예이다. 하나 또는 그 이상의 구현예에서, 지방족 기 또는 지방족 라디칼은 1-20 개의 탄소 원자, 2-15 개의 탄소 원자, 3-10 개의 탄소 원자, 또는 4-8 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소를 포함할 수 있지만 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 기술은 경화성 실리콘 기반 조성물 및 다양한 응용에서 이러한 조성물의 용도를 제공한다. 조성물에서, 본 명세서에 기재된 바와 같은 폴리머 A, 폴리머 B 및 하나 또는 그 이상의 필러의 선택은 다각적인 특성을 갖는 하이브리드 복합 재료를 제공한다. 또한, 본 발명의 조성물은, 그 조성물의 경화 및 가공 조건에 영향을 주지 않으면서 실리콘 매트릭스에 비교적 높은 필러의 장전(loadings)을 허용한다. 비실리콘 유기 단위의 존재가, 하이브리드 실리콘 복합물의 전반적인 특성에 추가적인 이점을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
일부 구현예에서, 본 발명의 기술은 폴리머 A, 촉매 및 하나 또는 그 이상의 필러를 포함하여 구성되는 경화성 조성물을 제공하며, 여기서 폴리머 A는 하이브리드 실록산 분자를 포함하여 구성된다. 조성물은 축합 경화에 의해 경화될 수 있다. 이 경화에는 별도의 가교제가 필요하지 않습니다. 일부 구현예에서, 경화성 조성물은 폴리머 B를 추가로 포함하여 구성된다.
본 발명의 기술의 하나 또는 그 이상의 구현예는 폴리머 A, 하나 또는 그 이상의 필러 및 임의선택적으로 폴리머 B를 포함하여 구성되는 경화성 조성물을 제공한다. 폴리머 A는 알콕시 라디칼, 하이드록실 라디칼, 이소시아네이트 라디칼, 1차 아민 또는 카복실산 라디칼을 포함하여 구성되는 유기 분자 또는 실록산 분자를 포함하여 구성된다. 폴리머 B는 유기 분자, 실록산 분자 또는 하이브리드-실록산 분자를 포함하여 구성된다. 일부 구현예에서, 폴리머 B는 유기 가교제, 실록산 가교제 또는 하이브리드 가교제로서 기능할 수 있다. 하이브리드 가교제에는 유기 단위와 실록산 단위가 모두 존재한다. 이들 구현예의 경화성 조성물은 경화시 하이브리드 실리콘 복합체를 형성할 수 있다.
일부 구현예에서, 폴리머 A는 식 1로 표시될 수 있고;
Figure pct00032
…………………… 식 1
여기서 a 및 a"는 0 또는 그보다 클 수 있고, b는 0 일 수 없으며, 이는 a+a"+b가 항상 0 보다 큰 것이 전제되고;
R은 식(1a)로 표시될 수 있고
Figure pct00033
……………… 식(1a)
식(1a)에 나타낸 R은 선형 또는 분지형 구조를 나타낼 수 있으며, S는 하이드록실 라디칼, 이소시아네이트 라디칼, 1차 아민 또는 카르복실 산 라디칼로부터 독립적으로 선택될 수 있으며,
X는 식(1b)로부터 독립적으로 선택되고
Figure pct00034
……………… 식(1b)
R1, R1' 및 R1"는, 알킬 라디칼, 알콕시 라디칼, 하이드록실 라디칼, 수소 라디칼, 또는 C1-C20 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 탄화수소, 또는 플루오르화 탄화수소로부터 독립적으로 선택되고,
c, d, e, f, g는 정수이고, 0 또는 그보다 클 수 있으며, 이는 c + d + e + f + g > 0인 것이 전제되며,
식 1의 W는 식(1c)로 표시될 수 있고
(Y)h(Z)i ………………… 식(1c)
여기서 h, i는, h + i> 0 인 조건에서, 0 또는 그보다 클 수 있으며,
식(1c)의 Y는, 식(1d)로 표시될 수 있고
(M1)x"(D1)j(D2)k(D*)l(T1)m(Q1)n(M2)y" ………… 식(1d)
여기서 j, k, l, m, n, x", 및 y"는, (j + k + l + m + n + x"+ y") > 0을 조건으로, 0 또는 그보다 클 수 있으며;
M1은 식(1e)로 표시되고
Figure pct00035
…………… 식(1e)
D1 은 식(1f)로 표시되며
Figure pct00036
…………………… 식(1f)
D2는 식(1g)로 표시되고
Figure pct00037
…………………… 식(1g)
D*는 식(1h)로 표시되며
Figure pct00038
………………… 식(1h)
D3 는 식(1i)로 표시되고
Figure pct00039
………………… 식(1i)
D4 는 식(1j)로 표시되며
Figure pct00040
…………………… 식(1j)
D5는 식(1k)로 표시되고
Figure pct00041
………………… 식(1k)
D6은 식(1l)로 표시되며
Figure pct00042
………………… 식(1l)
T1 은 식(1m)로 표시되고:
Figure pct00043
………………… 식(1m)
Q1 은 식(1n)으로 표시되고
Figure pct00044
……………… 식(1n)
M2는 식(1o)로 표시되며
Figure pct00045
……………… 식(1o)
R2 - R20 은, R, C1-C20 탄소 원자를 갖는 1가 고리형 또는 비고리형, 지방족 또는 방향족, 치환 또는 비치환 탄화수소, 또는 플루오르화 탄화수소 또는 카르복실레이트 라디칼 또는 에폭시 라디칼로부터 독립적으로 선택될 수 있으며,
여기서 o, p는 0 또는 그보다 클 수 있으며, 이는 o+p>0인 것이 전제되고,
I는 분자가 짝수의 O1/2 및 짝수의 (CH2)1/2 기를 포함하여 구성된다는 제한에 따라 O 또는 CH2 기일 수 있으며,
식(1c)의 Z는 식(1p)로 표시될 수 있고
Figure pct00046
…………………… 식(1p)
여기서, E는 우레탄, 우레아, 무수물, 아미드, 이미드, 수소 라디칼, 또는 1가 고리형 또는 비고리형, 지방족 또는 방향족, 치환 또는 비치환 탄화수소, 또는 1-20 탄소원자를 갖는 플루오르화 탄화수소로부터 독립적으로 선택될 수 있고. q는 0 또는 그 이상일 수 있고, r> 0 이며, J는 식(1q) 또는 (1q')로부터 독립적으로 선택될 수 있고
Figure pct00047
…………………… 식(1q)
Figure pct00048
……………… 식(1q')
여기서, M은 탄소 원자 또는 헤테로원자로부터 독립적으로 선택될 수 있고, G는 산소로부터 선택된 헤테로원자이고, 여기서 t, s는 0 또는 그보다 클 수 있으며, 이는 t + s > 0인 것이 전제되고, L1 은 우레탄, 우레아, 무수물 또는 아미드로부터 독립적으로 선택될 수 있고, , L2, L3, L4 는 프탈이미드, 플루오르화 탄화수소, 치환 또는 비치환 탄화수소, 치환 또는 비치환 방향족 탄화수소로부터 독립적으로 선택될 수 있으며, u, v, w, x는 0 또는 그보다 클 수 있으며, K는, y> 0 인 것을 전제로, 탄소, 헤테로원자, 탄화수소, 또는 카르보닐 라디칼로부터 독립적으로 선택될 수 있다.
구현예에서, 각각의 a, a" 및 b는 1이고, R에서 c, d, e는 독립적으로 0, 1-10, 10-20, 5-20, 10-30 일 수 있고, f, g는 독립적으로 1이다. 또한, W에서 h 및 i는 독립적으로 1이고. Y에서 x", y", m, n은 독립적으로 0-10이며, Y에서 j, k 및 l은 독립적으로 0-100이고, D*의 o, p는 독립적으로 0-10이며, Z에서 q, r은 독립적으로 1이고, J에서 t, s는 독립적으로 0, 1-10, 10-20이고. 그리고 M은 탄소 또는 질소이며, J에서 u, v, w, x는 독립적으로 0, 1-10 또는 10-20이고 그리고 y는 1-10이다.
하나 또는 그 이상의 구현예에서, 폴리머 A는 다음 구조식들로 나타낼 수 있다;
Figure pct00049
구조식 I
Figure pct00050
구조식 II
Figure pct00051
구조시 V
Figure pct00052
구조식 VI
Figure pct00053
구조식 VII
Figure pct00054
구조식 VIII
Figure pct00055
구조식 IX
Figure pct00056
구조식 X
Figure pct00057
구조식 XI
일부 구현예에서, 폴리머 B는 식(2a)로 표시될 수 있고
Figure pct00058
………… 식(2a)
여기서 M'는 탄소 원자 또는 헤테로원자로부터 독립적으로 선택될 수 있고, G'는 산소로부터 선택된 헤테로원자이고, s'는 0 또는 그보다 클 수 있고, t' > 0이며, L1'는 이소시아네이트 또는 1차 아민 또는 식(2b) 또는 (2n)으로 표시되는 R'로부터 독립적으로 선택될 수 있으며, 여기서 식(2b)는 다음 식의 화합물이고
(M3)y"(D7)c'(D8)d'(D**)e'(T2)f'(Q2)g'(M4)z' ………………… 식( 2b)
여기서, M3는 식(2c)로 표시되며
Figure pct00059
……………… 식(2c)
D7 은 식(2d)으로 표시되고
Figure pct00060
…………………… 식(2d)
D8 은 식(2e)로 표시되며
Figure pct00061
…………………… 식(2e)
D**는 식(2f)로 표시되고
Figure pct00062
…………………… 식(2f)
D9 는 식(2g)으로 표시되며
Figure pct00063
…………………… 식(2g)
D10 은 식(2h)로 표시되고
Figure pct00064
…………………… 식(2h)
D11 는 식(2i)로 표시되며
Figure pct00065
…………………… 식(2i)
D12 는 식(2j)로 표시되고
Figure pct00066
…………………… 식(2j)
T2는 식(2k)로 표시되며
Figure pct00067
…………………… 식(2k)
Q2 는 식(2l)로 표시되고
Figure pct00068
…………………… 식(2l)
M4는 식(2m)으로 표시된다
Figure pct00069
…………………… 식(2m).
여기서, R25 - R43 은 수소 라디칼, C1-C20 탄소 원자를 갖는 1가 고리형 또는 비고리형, 지방족 또는 방향족, 치환 또는 비치환 탄화수소, 또는 플루오르화 탄화수소, 알콕시 라디칼 또는 하이드록실 라디칼로부터 독립적으로 선택될 수 있고,
I'는, 분자는 짝수의 O1/2 와 짝수의 (CH2)1/2를 포함하는 제한하에, O 또는 CH2 기이며;
c', d', e', f', g', y", z'는, 0 또는 그보다 클 수 있으며, 이는 (c'+ d'+ e'+ f'+ g'+ y"+ z > 0이고, e′> 0 일 때 h', i'> 0 인 것을 전제로 하고;
식(2a)의 L1'은 또한 식(2n)으로 표시될 수 있고
(R')a'(W')b'(R')a …………………… 식(2n)
여기서 R'는 상기 식(2b)로 표시되고
W'는 독립적으로 1 내지 20 개의 탄소 원자의 치환 또는 비치환 탄화수소 라디칼,플루오르화 탄화수소 또는 퍼플루오로에테르와 같은 관능기로부터 선택될 수 있으며; a'+ a'''+ b' > 0인 것을 전제로, a', a''' 및 b'는 0 또는 그 보다 클 수 있다.
일부 구현예에서, 폴리머 B는 식(2a')로 표시될 수 있고
Figure pct00070
…………………… 식(2a')
여기서 E'는 R', 이소시아네이트, 아민, 수소, 1가 고리형 또는 비고리형, 지방족 또는 방향족, 치환 또는 비치환 탄화수소, 또는 C1-C20 탄소 원자를 갖는 플루오르화 탄화수소, 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택될 수 있고; 여기서 q', r'은, q'+ r'> 0 인 것을 전제로, 0 또는 그보다 클 수 있으며, J'는 식(2b')로부터 독립적으로 선택될 수 있고
Figure pct00071
……………… 식(2b')
여기서 L2', L3', L4'는 프탈이미드 라디칼, 플루오르화 탄화수소, 치환 또는 비치환 탄화수소, 치환 또는 비치환 지방족 또는 방향족 탄화수소, 우레아 결합, 알콕시 또는 우레탄 결합으로부터 독립적으로 선택될 수 있으며, u', v', w', x'는, (u'+ v'+ w'+ x')> 0인 것을 조건으로, 0 또는 그보다 클 수 있으며; K는 탄소, 규소, 헤테로원자, 탄화수소 라디칼, 또는 카르보닐 라디칼로부터 독립적으로 선택될 수 있으며, 이는 y' > 0인 것이 전제된다.
구현예에서, M'는 독립적으로 탄소 또는 질소 일 수 있고, s’는 1이고 그리고 t’는 독립적으로 1-5, 5-10 또는 10-20이며, R'에서 c', d', e'는 독립적으로 0-100이고, R'에서 f', g', y", z'는 독립적으로 0 또는 1-10이다. D**에서, h’와 i’는 독립적으로 0 또는 1-10 일 수 있다. 또한 a'와 a"는 L1에서 1이고, 그리고 b’는 1-15이며, r’이 0 일 때 q’는 1이다. J'에서 u', v', w', x'는 독립적으로 0, 1-10 또는 10-20이고 그리고 y'는 1이다.
하나 또는 그 이상의 구현예에서, 폴리머 B는 다음 구조로 표시될 수 있다.
Figure pct00072
구조식 III
Figure pct00073
구조식 IV
Figure pct00074
구조식 XII
Figure pct00075
구조식 XIII
Figure pct00076
구조식 XIV
Figure pct00077
구조식XV
다양한 중량비의 폴리머 A, 폴리머 B, 또는 폴리머 A와 폴리머 B 모두는 조성물에 첨가하여 하이브리드 복합재에 대한 원하는 특성을 달성한다. 하나 또는 그 이상의 구현예에서, 경화성 조성물은 폴리머 A를 약 5 % 내지 60 % 범위로 포함하여 구성된다. 일부 구현예에서, 경화성 조성물은 약 10 % 내지 50 % 범위의 폴리머 A를 포함하여 구성된다. 일부 구현예에서, 경화성 조성물은 약 20 % 내지 50 % 범위의 폴리머 A를 포함하여 구성된다. 일부 구현예에서, 경화성 조성물은 약 30 % 내지 50 % 범위의 폴리머 A를 포함하여 구성된다. 일부 구현예에서, 경화성 조성물은 약 30 % 내지 40 % 범위의 폴리머 A를 포함하여 구성된다. 일부 구현예에서, 경화성 조성물은 약 25 % 내지 40 % 범위의 폴리머 A를 포함하여 구성된다. 일부 구현예에서, 경화성 조성물은 30 %의 폴리머 A를 포함하여 구성된다. 이들 구현예 중 일부에서, 조성물은 30 %의 폴리머 A만을 포함하여 구성된다.
하나 또는 그 이상의 구현예에서, 경화성 조성물은 폴리머 B를 추가로 포함하여 구성되고, 여기서 폴리머 B는 약 1 % 내지 80 % 범위이다. 일부 구현예에서, 경화성 조성물은 약 2 % 내지 75 % 범위의 폴리머 B를 포함하여 구성된다. 일부 구현예에서, 경화성 조성물은 약 10 % 내지 75 % 범위의 폴리머 B를 포함하여 구성된다. 일부 구현예에서, 경화성 조성물은 약 15 % 내지 80 % 범위의 폴리머 B를 포함하여 구성된다. 일부 구현예에서, 경화성 조성물은 약 20 % 내지 75 % 범위의 폴리머 B를 포함하여 구성된다. 일부 구현예에서, 경화성 조성물은 약 30 % 내지 80 % 범위의 폴리머 B를 포함하여 구성된다. 일부 구현예에서, 경화성 조성물은 약 10 % 내지 30 % 범위의 폴리머 B를 포함하여 구성된다.
언급된 바와 같이, 조성물은 하나 또는 그 이상의 필러를 포함하여 구성되며, 여기서 필러는, 알루미나, 규소, 마그네시아, 세리아, 하프니아, 규소, 산화 란타늄, 산화 네오디뮴, 사마리아, 산화 프라세오디뮴, 토리아, 우라니아, 이트리아, 산화 아연, 지르코니아, 실리콘 알루미늄 옥시나이트라이드, 붕규산 유리, 티탄산 바륨, 탄화 규소, 실리카, 탄화 붕소, 탄화 티타늄, 탄화 지르코늄, 질화 붕소, 질화 규소, 질화 알루미늄, 질화 티타늄, 질화 지르코늄, 붕화 지르코늄, 이붕화 티타늄, 알루미늄 도데카보라이드, 바라이트(baryte), 황화 바륨, 석면, 중정석, 규조토, 장석, 석고, 호르마이트(hormite), 카올린, 운모, 네펠린 시에나이트(nepheline syenite), 펄라이트, 피로필라이트(phyrophyllite), 스멕타이트(smectite), 활석, 질석, 제올라이트, 방해석, 탄산 칼슘, 규회석, 칼슘 메타 규산염 , 점토, 규산 알루미늄, 활석, 규산 알루미늄 마그네슘, 수화 알루미나, 수화 산화 알루미늄, 실리카, 이산화 규소, 이산화 티타늄, 유리 섬유, 유리 플레이크, 점토, 박리 점토, 또는 다른 고 종횡비 섬유, 막대(rods) 또는 플레이크, 탄산 칼슘, 산화 아연, 마그네시아, 티타니아, 탄산 칼슘, 활석, 운모, 규회석, 알루미나, 질화 알루미늄, 흑연, 그래핀, 금속 코팅 흑연, 금속 코팅 그래핀, 알루미늄 분말 , 구리 분말, 청동 분말, 황동 분말; 탄소, 흑연, 탄화 규소, 질화규소, 알루미나, 질화 알루미늄,은, 산화 아연의 섬유 또는 휘스커(fibers or whiskers), 탄소 나노 튜브, 질화 붕소 나노 시트, 산화 아연 나노 튜브, 흑색 인(black phosphorous), 은 코팅 알루미늄, 은 코팅 유리, 은 도금 알루미늄, 니켈 도금 은, 니켈 도금 알루미늄, 다른 구조의 카본 블랙, 모넬 메시 및 와이어(Monel mesh and wires), 또는 이들 중 둘 이상의 조합을 포함하되, 그에 한정되지 않는다.
하나 또는 그 이상의 구현예에서, 필러는 흑연, 니켈-코팅 흑연, 은, 구리 또는 이들의 조합을 포함하여 구성된다. 하나 또는 그 이상의 구현예에서, 필러는 흑연, 니켈 코팅 흑연 또는 이들의 조합을 포함한다. 하나의 구현예에서, 필러는 니켈 코팅 흑연이다.
일부 구현예에서, 조성물은 2차 필러를 추가로 포함하여 구성된다. 2차 필러는 비금속계 필러일 수 있다. 하나 또는 그 이상의 구현예에서, 폴리피롤이 2차 필러로 사용된다. 일부 구현예에서, 조성물은 0.1 내지 50 %의 2차 필러를 포함하여 구성된다. 일부 구현예에서, 조성물은 0.1 내지 30 %의 2차 필러를 포함하여 구성된다. 한 구현예에서, 조성물은 20 %의 2차 필러를 포함하여 구성된다.
하이브리드 복합재에 대한 원하는 특성을 달성하기 위해 다양한 중량비의 필러가 조성물에 첨가된다. 하나 또는 그 이상의 구현예에서, 경화성 조성물은 약 5 % 내지 80 % 범위의 필러를 포함하여 구성된다. 일부 구현예에서, 경화성 조성물은 약 20 % 내지 80 % 범위의 필러를 포함하여 구성된다. 일부 구현예에서, 경화성 조성물은 약 20 % 내지 60 % 범위의 필러를 포함하여 구성된다. 일부 구현예에서, 경화성 조성물은 약 30 % 내지 80 % 범위의 필러를 포함하여 구성된다. 일부 구현예에서, 경화성 조성물은 약 30 % 내지 60 % 범위의 필러를 포함하여 구성된다. 일부 구현예에서, 경화성 조성물은 약 50 % 내지 80 % 범위의 필러를 포함하여 구성된다.
언급 한 바와 같이, 경화성 조성물은 촉매를 포함하여 구성되고, 여기서 적어도 하나의 촉매는 축합 및/또는 가교 촉매이다. 일부 구현예에서, 조성물은 금속 축합 촉매 및 비금속 축합 촉매로 이루어진 군으로부터 선택된 촉매를 포함할 수 있다. 금속 축합 촉매는 주석, 티타늄, 지르코늄, 납, 철, 코발트, 안티몬, 망간, 비스무트 및 아연 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다. 하나 또는 그 이상의 구현예에서, 조성물은 주석 촉매를 포함한다.
일부 구현예에서, 조성물은 폴리머 A, 촉매 및 필러만을 포함하여 구성된다. 이러한 구현예에서, 촉매는 주석 촉매로부터 선택된다. 주석 촉매의 존재하에, 폴리머 A는 가교제를 사용함이 없이 경화된 조성물로 경화된다. 이러한 구현예에서, 폴리머 A는 실릴화 유기 폴리머, 또는 실릴화 폴리우레탄 유기 폴리머 (실릴화 폴리우레탄 수지 또는 SPUR)일 수 있다.
촉매는 일반적으로 이소시아네이트-말단 PU 프리폴리머의 제조에 사용된다. 축합 촉매는, 본 발명의 경화성 조성물의 SPU-수지 성분의 경화(가수 분해 후 가교)도 촉매작용하는(catalyze) 것이기 때문에, 유리하게 사용된다. 적합한 축합 촉매는 디부틸틴 디라우레이트 및 디부틸틴 아세테이트와 같은 디알킬틴 디카르복실레이트; 3차 아민; 카르복실산의 주석 염, 예를 들어 주석 옥토에이트 및 주석아세테이트 등을 포함한다. 본 발명의 한 구현예에서, 디부틸틴 디라우레이트 촉매는 PUR 프리폴리머의 제조에 사용된다. 다른 유용한 촉매는, King Industries, Inc.에서 공급하는 KAT XC6212, K-KAT XC-A209 및 K-KAT 348과 같은 지르코늄 함유 및 비스무트 함유 착물, DuPont 사에서 입수할 수 있는 TYZER® 유형과 같은 알루미늄 킬레이트. 및 Kenrich Petrochemical, Inc.로부터 입수 가능한 KR types 및 다른 유기 금속 촉매, 예를 들어 Zn, Co, Ni, Fe 등과 같은 금속을 함유하는 촉매들을 포함한다.
일부 구현예에서, 조성물은 0.0001 중량 % 내지 0.1 중량 %의 촉매를 포함하여 구성된다. 일부 다른 구현예에서, 조성물은 0.0005 내지 0.001 중량 %의 촉매를 포함하여 구성된다. 일부 다른 구현예에서, 조성물은 0.001 중량 % 내지 0.1 중량 %의 촉매를 포함하여 구성된다. 일부 다른 구현예에서, 조성물은 0.005 중량 % 내지 0.1 중량 %의 촉매를 포함하여 구성된다.
일부 구현예에서, 경화성 조성물은 트리알콕시 에폭시 실란, 트리알콕시 1차 아미노 실란, 트리알콕시 실란을 함유하는 1차 및 2차 아민의 조합, 트리스-(트리알콕시) 이소시아누레이트 기반 실란, 알킬티오카르복실화 트리알콕시 실란을 더 포함하여 구성된다.
일부 구현예에서, 경화성 조성물은 반응성 희석제를 추가로 포함하여 구성된다. 반응성 희석제는 치환된 글리시딜 에테르를 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 반응성 희석제는 하나 또는 그 이상의 용매를 포함할 수 있다. 적합한 용매는 액체 탄화수소 또는 실리콘 유체를 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 탄화수소 용매는 헥산 또는 헵탄을 포함할 수 있고, 실리콘 유체는 폴리디오르가노실록산을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 경화성 조성물은 레올로지 개질제 또는 유동 첨가제를 추가로 포함하여 구성된다. 레올로지 개질제는 테트라하이드로리날로올, 열가소성 수지 및 폴리비닐 아세탈을 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 유동 첨가제는 실리콘 유체 또는 아크릴화 코폴리머를 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다.
하나 또는 그 이상의 구현예에서, 포뮬레이션은 촉매의 존재하에 하이브리드 실록산(폴리머 A) 및 필러를 균질화함으로써 제조된다. 하이브리드 실록산 폴리머(폴리머 A), 전이금속 촉매 및 임의선택적으로 가교제(폴리머 B)를 고속 혼합기에서 30-60 초 동안 2000rpm으로 미립자 필러와 혼합한다. 그 혼합물은 실온에서 경화된다. 일련의 실시예(하기 실시예에 제시된 바와 같음)는 경화된 조성물을 사용하여 제조한다. 하나 또는 그 이상의 구현예에서, 경화성 조성물의 경화는 축합 경화이다.
일부 구현예에서, 경화된 재료의 적용 및 그의 최종 용도는 코팅, 접착제, 밀봉제, 전극, 잉크, 열 전도성 재료, 전기 전도성 재료, 센서, 액추에이터, 가열 패드, 항균 포장 재료, 전도성 플라스틱, 전자기 간섭 차폐 재료이다
이 설명 기록은 최상의 모드를 포함하여 본 발명을 개시하고, 그리고 또한 임의의 장치 또는 시스템을 만들고 사용하는 것 및 임의의 통합된 방법을 수행하는 것을 포함하여, 이 분야의 통상의 기술자가 본 발명을 실시할 수 있도록 하기 위해 실시예를 사용한다. 본 발명의 특허 가능한 범위는 청구 범위에 의해 정의되고, 이 분야의 통상의 기술자에게 일어나는 다른 실시예를 포함할 수 있다. 그러한 다른 실시예는 청구항의 문자 그대로의 언어와 다르지 않은 구조적 요소를 가지거나, 청구항의 문자 그대로의 언어와 실질적으로 차이가 없는 동등한 구조적 요소를 포함하는 경우, 청구항의 범위 내에있는 것으로 의도된 것이니다.
실시예
폴리머 A의 실시예 1 : 우레탄 관능성 알콕시 실록산의 합성(구조식 I)
50g의 A-Link 35※(Momentive Performance Material 제품)를, 질소 분위기하에 3구 둥근 바닥 플라스크에 채웠다. 그것에, 주석 촉매(0.01-0.05 %)를 반응 혼합물에 첨가하였다. 6.27g의 에틸렌 글리콜을 실온에서 적하하여 첨가하였다. 반응 혼합물을 12 시간 동안 실온에서 80℃로 부드럽게 가열하였다. FTIR 스펙트럼을 모니터링하여 반응을 완료한 후, 반응 혼합물을 활성탄으로 처리하여 주석 촉매(catalytic Sn)를 비활성화했다. 반응 혼합물을 셀라이트 베드(Celite bed)를 사용하여 여과하였다. 생성물을 진공 증류에 의해 추가로 정제하여 대략 70% 순수한 생성물을 얻었다. 생성물(구조식 I)을 분리하여,실온에서 보관하였다.
Figure pct00078
구조식 I
폴리머 A의 실시예 2 : 알콕시 관능성 고리형 실록산의 합성(구조식 II)
8.6g의 비닐트리메톡시 실란을 질소 분위기하에 3구 둥근 바닥 플라스크에 채웠다. 반응물을 75 ℃로 가열한 다음 카르스테트 촉매(5-10 ppm)를 반응 혼합물에 첨가했다. 반응 혼합물에 15g의 헵타메틸사이클로테트라 실록산을 적하하고 반응 혼합물에서 발열을 90 ℃까지 관찰하였다. 반응 혼합물을 75 ℃에서 2 시간 동안 교반하였다. 1HNMR 스펙트럼을 모니터링하여 반응이 완료된 후, 반응 혼합물을 활성탄으로 처리하여 백금 촉매를 비활성화시켰다. 반응 혼합물을 셀라이트 베드를 사용하여 여과하였다. 생성물을 진공 증류에 의해 추가로 정제하여 대략 80 % 순수한 생성물을 얻었다. 생성물(구조식 II)을 분리하여, 실온에서 보관했다.
Figure pct00079
구조식 II
폴리머 B의 실시예 1 : 불소 치환 페닐 링을 갖는 우레탄 관능성 알콕시 실란의 합성(구조식 III)
76g의 A-link 35※(Momentive Performance Material 제품)를 질소 분위기하에 3구 둥근 바닥 플라스크에 채웠다. 그것에, 주석 촉매(0.01-0.05 %)를 반응 혼합물에 첨가하였다. 4-(트리플루오로메틸) 벤질 알코올 67g을 실온에서 적하하였다. 반응 혼합물을 12 시간 동안 실온에서 70 ℃로 부드럽게 가열 하였다. FTIR 스펙트럼을 모니터링하여 반응을 완료한 후, 반응 혼합물을 활성탄으로 처리하여 주석 촉매를 비활성화하였다. 반응 혼합물을 셀 라이트 베드를 사용하여 여과하였다. 생성물을 진공 증류에 의해 추가로 정제하여 대략 65 % 순수한 생성물을 얻었다. 생성물(구조식 III)을 분리하여, 실온에서 보관 하였다.
Figure pct00080
구조식 III
폴리머 B의 실시예 2 : 플루오로에테르 관능성 알콕시 실록산의 합성(구조식 IV)
용매로서 Fluorolink-E10H 20g 및 1,3-비스(트리플루오로) 벤젠 20ml를 질소 퍼징하에 3구 둥근 바닥 플라스크에 채웠다. 그것에, 주석 촉매(0.01-0.05 %)를 반응 혼합물에 첨가하였다. 그런 다음, 5.1g의 A-link 35※(Momentive Performance Material 제품)를 반응 혼합물에 첨가하였다. 반응 혼합물을 70 ℃에서 10 시간 동안 가열하였다. FTIR 스펙트럼을 모니터링하여 반응을 완료한 후, 반응 혼합물을 활성탄으로 처리하여 주석 촉매를 비활성화하였다. 반응 혼합물을 셀라이트 베드를 사용하여 여과하였다. 생성물을 진공 증류에 의해 추가로 정제하여 대략 70 % 순수한 생성물을 얻었다. 생성물(구조식 IV)을 분리하여, 실온에서 보관하였다.
Figure pct00081
구조식 IV
사용된 재료의 요약
SPUR+※1050, MTMS, 트리메톡시 에폭시 실란 A187, 트리메톡시 아미노 실란 A1110을 Momentive Performance Materials로부터 구하였다. 비스 하이드록실 말단 실란올(D400)을 Gelest, Inc.에서 구입하였다. 하이브리드 실란을 실시예 1 및 2에서 언급한대로 합성하였다. 표 1은 포뮬레이션에 사용된 다양한 재료의 설명과 공급원을 제공한다.
표 1 : 재료의 설명 및 공급원
폴리머 A (재료)/라벨 ※※ 설명 공급원
SPUR+※1050, A1 우레탄 결합(linkage)을 갖는 알콕시 실란 Momentive Performance Materials, 독일, 레버쿠젠
비스 하이드록실 말단
실록산 유체 (D400), A2		 - Gelest, Inc.
A3 구조식 I 사내 합성
A4 구조식 II 사내 합성
EXO F-87-1MS-900K (A5)※ 알콕시 실리콘 Momentive Performance Materials, 중국, 난통
F-SP-100 (A6)※ 실록산 내 MQ 수지 Momentive Performance Materials, 중국, 난통
F-88-100※ 알콕시 실리콘 Momentive Performance Materials, 중국, 난통
폴리머 B (재료)/라벨 ※※ 설명 공급원
B1 구조식 III 사내 합성
B2 구조식 IV 사내 합성
MTMS, B3 메틸 트리메톡시 실란 Momentive Performance Materials, 독일, 레버쿠젠
Silquest※ A-Link 187, B4 트리메톡시 에폭시 실란 Momentive Performance Materials, 미국
Silquest※ A-Link 1110, B5 트리메톡시 아미노 실란 Momentive Performance Materials, 독일, 레버쿠젠
Silquest※ A-Link 597, B6 이소시아누레이트 기반 실란 Momentive Performance Materials, 미국
에틸 실리케이트-28, B7 Momentive Performance Materials, 미국
필러 설명 공급원
니켈 코팅 흑연 (f1) (a)메쉬 크기 100 with
(b)메쉬 크기 200
(c)메쉬 크기 300		 Chengdu Nuclear 857 New Material Co., Ltd
흑연 (f2) 나노 분말 Sigma Aldrich, 인도
구리 (f3) Sigma Aldrich, 인도
은 (f4) Sigma Aldrich, 인도
탄소 나노튜브(f5) Qingdao Haida Haixi New material Co., Ltd
※※라벨 - 본 명세서에서 포뮬레이션을 설명하기 위해 사용됨.
※Momentive의 시판 재료
다양한 포뮬레이션의 제조
폴리머 A 및 임의선택적으로 폴리머 B를 사용하여, 하나 또는 그 이상의 필러의 존재하에, 하이브리드 실리콘 복합재를 제조하였다. 다양한 중량비의 필러를 폴리머 A 및 임의선택적으로 폴리머 B의 혼합물에 첨가하였다. 폴리머 A, 필러 및 임의선택적으로 폴리머 B를 혼합한 후, 혼합물을 실온에서 경화시켰다. 다양한 포뮬레이션의 세부 사항은 아래 표 2에 설명되어 있다. 다양한 포뮬레이션에 대해, 다양한 기능성을 가진 다양한 유형의 경화성 실리콘 및 다양한 유형의 필러를 선택하였다. 다양한 포뮬레이션이 표 2에 제시되어 있다. 포뮬레이션을 만들기 위해, 금속 촉매(주석 및 티타늄 기반 촉매)를 사용하였다.
표 2 : 대표적인 실시예 및 그 조성
포뮬레이션
번호 		폴리머 A 폴리머 B 필러
라벨 포뮬레이션 내 % 라벨 포뮬레이션 내 % 라벨 포뮬레이션 내 %
F1 A1 30 B 0 f3 70
F2 A2 74 B3 4 f2 22
F3 A2, A3 18, 10 B5 2 f1 70
F4 A2 25 B1 5 f1a, f4 68, 2
F5 A2, A4 25, 5 B 0 f1a 70
F6 A2 25 B2 5 f1a, f4 68, 2
F7 A1 30 B 0 f4 70
F8 A5
A6
A7		 34
22
1		 B3
B4
B6
B7 		0.24
0.44
0.38
0.44		 f1b
f1c
f5		 9.9,
49.9
0.5
물리 기계적 특성 테스트 방법
EMI 차폐 측정: 서로 다른 형태의 샘플에 대한 EMI 차폐 측정이, 전기 전도도 측정 동안 IEEE299 표준에 따라 수행되었다. 전기 전도도 측정: 다른 형태의 샘플에 대한 전기 저항 측정은, 4-프로브 기기(four-probe instrument)를 사용하여. ASTM D257 표준에 따라 수행되었다. 얻어진 전기 저항 값을 전기 전도도로 바꾸었다. 열 전도도: 샘플의 열 전도도 측정은 ASTM E1530 표준에 따라 수행되었다. 조제된 포뮬레이션의 중첩 전단(lap shear)은 ASTM D3163 표준에 따라 측정하였다. Instron 기기가 동일한 용도로 사용되었다. 경도 측정: 조제된 복합 재료의 경도를 ASTM D2240 표준에 따라 측정하였다.
표 3 : 조제된 포뮬레이션의 특성
포뮬레이션
번호 		전기 전도도
(S/cm) 		중첩 전단
(MPa) 		경도
(쇼어 A)
F1 0.09 0.55 55
F2 0.002 0.16 45
F3 0.07 0.28 44
F4 0.33 0.54 60
F5 2.89 0.76 19
F6 5.4 0.17 32
F7 0.82 0.43 49
F8 2.24 1.42 50
조제된 포뮬레이션의 EMI 차폐 능력도 6GHz ~ 12GHz 범위에 대하여 확인되었다. 샘플의 두께는 0.5mm에서 1.5mm 사이였다. 선택 샘플의 EMI 차폐 효과는 표 4에 나와 있다. 선택 샘플의 열전도도 값은 표 5에 나와 있다.
표 4 : EMI 차폐 효과
포뮬레이션 번호 차폐 효과(dB)
F3 65
F7 100
F8 85
표 5 : 열 전도도
포뮬레이션 번호 열 전도도 (w/mK)
F2 1.74
F3 1.25
F5 1.1
F6 1.13
비교 예 1
하이브리드 실리콘 기반 포뮬레이션과 순수 실리콘 기반 비교 대상(pure silicone-based comparison)의 비교를 위해, 대조 샘플(포뮬레이션 F7과 비교)을 만들어 테스트하였다.
표 6. 비교예
포뮬레이션
번호 		폴리머 A 폴리머 B 필러 전기
전도도
(S/cm) 		경도
(쇼어 A)
라벨 포뮬레이션 내 % 라벨 포뮬레이션 내 % 라벨 포뮬레이션 내 %
대조구
(C)		 A2 30 B - f4 70 0.06 60
F7 A1 30 B - f4 70 0.82 49
이상, 본 발명의 기술의 구현예가 설명되었으며, 본 명세서를 읽고 이해하면 다른 사람들에게 수정 및 변경이 발생할 수 있다. 다음과 같은 청구 범위는, 청구 범위 또는 그와 동등한 범위 내에 있는 한, 모든 수정 및 변경을 포함하여 구성되는 것으로 의도된 것이다.

Claims (24)

  1. (i) 식 1의 폴리머 A, (ii) 필러, (iii) 촉매, 및 임의선택적으로 (iv) 식(2a)로 표시될 수 있는 식 2의 폴리머 B,를 포함하여 구성되는 경화성 실리콘 조성물이며, 상기 경화성 실리콘 조성물은 축합 경화 시스템이고, 그 경화된 형태가 전도성 재료인, 경화성 실리콘 조성물:
    Figure pct00082
    …………………… 식 1
    {여기서 a, a" 및 b는 0 또는 그보다 크며, 단 a + a"+ b는 항상 0보다 크다는 것이 전제되고,
    R은 식(1a)로 표시되고
    Figure pct00083
    ……………… 식(1a)
    S는 하이드록실 라디칼, 이소시아네이트 라디칼, 1차 아민 또는 카르복실 산 라디칼로부터 독립적으로 선택되며, X는 식(1b)로부터 독립적으로 선택되고
    Figure pct00084
    ……………… 식(1b)
    여기서 R1, R1' 및 R1" 는 알킬 라디칼, 알콕시 라디칼, 하이드록실 라디칼, 수소 라디칼로부터, 또는 C1-C20 탄소 원자를 갖는 비치환 탄화수소, 또는 플루오르화 탄화수소로부터 독립적으로 선택되고,
    c, d, e, f, g는 정수로서 0 또는 그보다 크되, 그리고 c + d + e + f + g> 0 인 것을 전제로 하고,
    식 1의 W는 식(1c)로 표시되고
    (Y)h(Z)i …………………… 식(1c)
    여기서 h, i는, h + i> 0 인 조건에서, 0 또는 그보다 크며,
    식(1c)에서 Y는 식(1d)로 표시될 수 있으며
    (M1)x"(D1)j(D2)k(D*)l(T1)m(Q1)n(M2)y" ……… 식(1d)
    여기서 j, k, l, m, n, x", 및 y"는 (j + k + l + m + n + x"+ y" > 0을 조건으로 0 또는 그보다 크고;
    여기서 M1 은 식(1e)로 표시되며
    Figure pct00085
    …………… 식(1e)
    D1 은 식(1f)로 표시되고
    Figure pct00086
    …………………… 식(1f)
    D2 는 식(1g)로 표시되며
    Figure pct00087
    …………………… 식(1g)
    D* 는 식(1h)로 표시되고
    Figure pct00088
    ………………… 식(1h)
    D3 는 식(1i)로 표시되며
    Figure pct00089
    …………………… 식(1i)
    D4 는 식(1j)로 표시되고
    Figure pct00090
    …………………… 식(1j)
    D5 는 식(1k)로 표시되며
    Figure pct00091
    ………………… 식(1k)
    D6 은 식(1l)로 표시되고
    Figure pct00092
    ………………… 식(1l)
    T1은 식(1m)으로 표시되며
    Figure pct00093
    …………………… 식(1m)
    Q1 은 식(1n)으로 표시되고
    Figure pct00094
    ……………… 식(1n)
    M2 는 식(1o)로 표시되며
    Figure pct00095
    ……………… 식(1o)
    R2 - R20 은 R, 또는 1-20 탄소 원자를 갖는 1가 고리형 또는 비고리형, 지방족 또는 방향족, 치환 또는 비치환 탄화수소, 또는 플루오르화 탄화수소 또는 카르복실레이트 라디칼 또는 에폭시 라디칼로부터 독립적으로 선택되며;
    여기서 o, p는 0 또는 그보다 크며, 이는 o + p> 0이 전제되고;
    I 는 그 분자가 짝수의 O1/2 와 짝수의 (CH2)1/2를 포함하는 것을 전제로 산소 또는 CH2 기로부터 선택되며,
    식(1c)에서 Z는 식(1p)로 표시되고
    Figure pct00096
    …………………… 식(1p)
    여기서 E는 우레탄, 우레아, 무수물, 아미드, 이미드, 수소 라디칼로부터, 또는 1-20 개의 탄소 원자를 갖는 1가 고리형 또는 비고리형, 지방족 또는 방향족, 치환 또는 비치환 탄화수소, 또는 플루오르화 탄화수소로부터 독립적으로 선택되며, q 는 0 또는 그보다 크고, r > 0 이며;
    J는 식(1q) 또는 (1q')로부터 독립적으로 선택되고
    Figure pct00097
    …………………… 식(1q)
    Figure pct00098
    ……………… 식(1q')
    여기서 M은 탄소 원자 또는 헤테로원자로부터 독립적으로 선택되고, G는 산소로부터 선택된 헤테로원자이고,
    여기서 t, s는 t + s > 0 인 것을 조건으로 0 또는 그보다 크며,
    L1은 우레탄, 우레아, 무수물 또는 아미드로부터 독립적으로 선택되고,
    L2, L3, L4는 알콕시, 프탈이미드, 플루오르화 탄화수소, 치환 또는 비치환 탄화수소, 치환 또는 비치환 방향족 탄화수소로부터 독립적으로 선택되며, u, v, w, x는 0 또는 그보다 크고, K는 탄소, 규소, 헤테로원자, 탄화수소 또는 카르보닐 라디칼로부터 독립적으로 선택되며, 이는 y > 0 인 것이 전제됨):

    Figure pct00099
    ………… 식(2a)
    {여기서 M'는 탄소 원자 또는 헤테로원자로부터 독립적으로 선택되고, G'는 산소로부터 선택된 헤테로원자이고, s'는 0 또는 그 이상이고, t' > 0 이며, L1'는 이소시아네이트, 1차 아민, 또는 식(2b)로 표시되는 R'으로부터 독립적으로 선택되고
    (M3)y"(D7)c'(D8)d'(D**)e'(T2)f'(Q2)g'(M4)z' …… 식(2b)
    여기서 M3 는 식(2c)로 표시되며
    Figure pct00100
    ……………… 식(2c)
    D7 은 식(2d)으로 표시되고
    Figure pct00101
    …………………… 식(2d)
    D8 은 식(2e)로 표시되며
    Figure pct00102
    …………………… 식(2e)
    D** 는 식(2f)로 표시되고
    Figure pct00103
    …………………… 식(2f)
    D9 는 식(2g)으로 표시되며
    Figure pct00104
    …………………… 식(2g)
    D10 은 식(2h)로 표시되고
    Figure pct00105
    …………………… 식(2h)
    D11 은 식(2i)로 표시되며
    Figure pct00106
    …………………… 식(2i)
    D12 는 식(2j)로 표시되고
    Figure pct00107
    …………………… 식(2j)
    T2 는 식(2k)로 표시되며
    Figure pct00108
    …………………… 식(2k)
    Q2 는 식(2l)로 표시되고
    Figure pct00109
    …………………… 식(2l)
    M4 는 식(2m)으로 표시되며
    Figure pct00110
    …………………… 식(2m)
    여기서 R25 - R43 은 수소 라디칼, C1-C20 탄소 원자를 갖는 1가 고리형 또는 비고리형, 지방족 또는 방향족, 치환 또는 비치환 탄화수소, 또는 플루오르화 탄화수소, 알콕시 라디칼 또는 하이드록실 라디칼로부터 독립적으로 선택되고,
    I'는 O 또는 CH2 기이되, 그 분자가 짝수의 O1/2 와 짝수의 (CH2)1/2 를 포함하는 것을 조건으로 하며;
    c', d', e', f', g', y" 및 z'는 0 또는 그 보다 크되, (c'+ d'+ e'+ f'+ g'+ y"+ z') > 0 이고, e'> 0 일 때. h', i'> 0 인 것으로 전제로 하고,
    식 2a의 L1' 는 또한 식(2n)으로 표시되고
    (R')a'(W')b'(R')a"" ………………… 식(2n)
    여기서 R'는 상기 식(2b)로 표시되고, W'는 1-20 개의 탄소 원자의 치환 또는 비치환 탄화수소 라디칼, 플루오르화 탄화수소 또는 퍼플루오로에테르와 같은 관능기로부터 독립적으로 선택되며, a', a'''는, a"+ a '''> 0 인 것을 전제로 0 또는 그보다 크며, b'는 0 또는 그보다 큼}.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리머 A가 실란올, 하이브리드 실란올, 실릴화 유기 폴리머 또는 하이브리드 실록산을 포함하여 구성되는, 경화성 실리콘 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 식(1a)가 선형 사슬, 분지형 사슬 또는 고리 구조로부터 선택되는 경화성 실리콘 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 폴리머 B가 하기 식(2a')로 표시되는, 경화성 실리콘 조성물:
    Figure pct00111
    ………………… 식(2a')
    {여기서, E'는 R', 이소시아네이트, 아민, 수소, C1-C20 탄소 원자를 갖는 1가 고리형 또는 비고리형, 지방족 또는 방향족, 치환 또는 비치환 탄화수소, 또는 플루오르화 탄화수소, 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    여기서 q', r'는 q'+ r' > 0 인 것을 전제로 0 또는 그보다 크며,
    J'는 식(2b')로부터 독립적으로 선택되고
    Figure pct00112
    ……………… 식(2b')
    L2', L3', L4'는 프탈이미드 라디칼, 플루오르화 탄화수소, 치환 또는 비치환 탄화수소, 치환 또는 비치환 지방족 또는 방향족 탄화수소, 우레아 결합, 알콕시 또는 우레탄 결합으로부터 독립적으로 선택되며,
    u', v', w', x'는, (u'+ v'+ w'+ x') > 0인 것을 조건으로, 0 또는 그보다 크고,
    K는 탄소, 규소, 헤테로원자, 탄화수소 라디칼, 또는 카르보닐 라디칼로부터 독립적으로 선택될 수 있으며, 이는 y' > 0인 것이 전제됨}.
  5. 제4항에 있어서, 상기 식(2a) 또는 (2a')로 표시되는, 상기 폴리머 B가 가교제 또는 사슬 연장제로 사용되는, 경화성 실리콘 조성물.
  6. 제4항에 있어서, 상기 식(2a) 또는 (2a')로 표시되는, 상기 폴리머 B가 선형 폴리머, 분지형 폴리머 또는 고리형 폴리머로부터 선택되는, 경화성 실리콘 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 식(2a)로 표시되는 상기 폴리머 B가 고리형 폴리머인, 경화성 실리콘 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서, M'가 헤테로원자로부터 선택되는 경화성 실리콘 조성물.
  9. 제7항에 있어서, 상기 식(2n)의 W'가 1-20 개의 탄소 원자의 치환 또는 비치환 탄화수소 라디칼, 플루오르화 탄화수소, 또는 퍼플루오로에테르로부터 선택되는, 경화성 실리콘 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리머 A가 약 5 % 내지 60 % 범위로 존재하는, 경화성 실리콘 조성물.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리머 B가 약 1 % 내지 80 % 범위로 존재하는, 경화성 실리콘 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필러가, 알루미나, 마그네시아, 세리아, 하프니아, 규소, 산화 란타늄, 산화 네오디뮴, 사마리아, 산화 프라세오디뮴, 토리아, 우라니아, 이트리아, 산화 아연, 지르코니아, 실리콘 알루미늄 옥시나이트라이드, 붕규산 유리, 티탄산 바륨, 탄화 규소, 실리카, 탄화 붕소, 탄화 티타늄, 탄화 지르코늄, 질화 붕소, 질화 규소, 질화 알루미늄, 질화 티타늄, 질화 지르코늄, 붕화 지르코늄, 이붕화 티타늄, 알루미늄 도데카 보라이드, 바라이트(baryte), 황화 바륨, 석면, 중정석, 규조토, 장석, 석고, 호르마이트(hormite), 카올린, 운모, 네펠린 시에나이트(nepheline syenite), 펄라이트, 피로필라이(phyrophyllite), 스멕타이트(smectite), 활석, 질석, 제올라이트, 방해석, 탄산 칼슘, 규회석, 칼슘 메타 규산염, 점토, 규산 알루미늄, 활석, 규산 알루미늄 마그네슘, 수화 알루미나, 수화 알루미늄 산화물, 실리카, 이산화 규소, 이산화 티타늄, 유리 섬유, 유리 플레이크, 점토, 박리 점토, 탄산 칼슘, 산화 아연, 마그네시아, 티타니아, 탄산 칼슘, 활석, 운모, 규회석, 알루미나, 질화 알루미늄, 흑연, 그래핀, 금속 코팅 흑연, 금속 코팅 그래핀, 알루미늄 분말, 구리 분말, 청동 분말, 황동 분말; 탄소, 흑연, 탄화 규소, 질화 규소, 알루미나, 질화 알루미늄, 은, 산화 아연의 섬유 또는 휘스커; 탄소 나노 튜브, 질화 붕소 나노 시트, 산화 아연 나노 튜브, 흑색 인(black phosphorous), 은 코팅 알루미늄, 은 코팅 유리, 은 도금 알루미늄, 니켈 도금 은, 니켈 도금 알루미늄, 상이한 구조의 카본 블랙, 모넬 메시 및 와이어(Monel mesh and wires), 또는 이들 중 둘 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 경화성 실리콘 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필러가 약 5 % 내지 80 %의 범위로 존재하는, 경화성 실리콘 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 주석, 티타늄, 지르코늄, 납, 철, 코발트, 안티몬, 망간, 비스무트 및 아연 화합물로부터 선택된 촉매를 추가로 포함하여 구성되는, 경화성 실리콘 조성물.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 촉매가 약 0.0001 중량 % 내지 약 0.1 중량 %의 범위로 존재하는, 경화성 실리콘 조성물.
  16. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 트리알콕시 에폭시 실란, 트리 알콕시 1차 아미노 실란, 트리알콕시 실란을 함유하는 1차 및 2차 아민의 조합, 트리스-(트리알콕시)이소시아누레이트 기반 실란, 알킬티오카르복실화 트리알콕시 실란, 및 이들 중 둘 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 접착 촉진제를 추가로 포함하여 구성되는, 경화성 실리콘 조성물
  17. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 치환된 글리시딜에테르, 액체 탄화수소, 실리콘 유체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 반응성 희석제를 추가로 포함하여 구성되는, 경화성 실리콘 조성물.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 알칸, 실란, 실리콘, 아크릴 코폴리머, 글리콜, 폴리올, 에테르, 에스테르, 폴리에스테르, 알코올, 아미드, 폴리아미드, 아민, 폴리아민, 이민, 폴리이민, 우레탄, 폴리우레탄, 케톤, 폴리케톤, 당류, 다당류, 셀룰로스, 플루오로 화합물, 열가소성 또는 열경화성 수지, 폴리비닐, 합성 또는 천연 오일, 천연 발생 첨가제, 구아(guar), 크산탄, 알기네이트, 락테이트, 락타이드, 무수물, 검(gum), 규산염, 붕산염, 산화물, 황화물, 황산염 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 레올로지 조절제를 추가로 포함하여 구성되는, 경화성 실리콘 조성물
  19. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항의 경화성 조성물로부터 형성된, 경화된 재료.
  20. 제19항에 있어서, 상기 경화된 재료가 열 전도성, 전기 전도성 또는 이들의 조합인, 경화된 재료.
  21. 제19항에 있어서, 상기 경화된 재료가 50 내지 170dB 사이의 전자기 간섭 (EMI) 차폐 효율을 갖는, 경화된 재료.
  22. 제20항에 있어서, 상기 경화된 재료가, 코팅, 접착제, 밀봉제, 전극, 잉크, 열 전도성 재료, 전기 전도성 재료, 센서, 액추에이터, 가열 패드, 항균 포장 재료, 전도성 플라스틱 또는 전자기 간섭 차폐 재료에 사용되는, 경화된 재료.
  23. (i) 실릴화 유기 폴리머, 실릴화 폴리우레탄 유기 폴리머, 또는 알콕시 실리콘을 포함하여 구성되는 폴리머 A;
    (ii) 필러,
    (iii) 촉매; 그리고 임의선택적으로
    (iv) 폴리머 B;를 포함하여 구성되는 경화성 실리콘 조성물로서,
    여기서 상기 폴리머 A 및 폴리머 B가 실리콘 폴리머이고, 그리고 상기 경화성 실리콘 조성물이 축합 경화 시스템인, 경화성 실리콘 조성물 :
  24. (i) 적어도 하나의 알콕시 관능기를 포함하여 구성되는 폴리머 A, 적어도 하나의 필러, 촉매 및 임의선택적으로, 적어도 하나의 알콕시 관능기를 포함하여 구성되는 폴리머 B를 함께 혼합하여 혼합물을 형성하고, 상기 촉매는 상기 폴리머 A와 폴리머 B, 및 상기 필러의 총 중량에 대해 첨가되는 단계;
    (ii) 상기 혼합물을 균질화하여 균질화된 혼합물을 형성하는 단계; 그리고
    (iii) 상기 균질화된 혼합물을 축합 경화에 의해 경화시키는 단계;를 포함하여 구성되고,
    여기서, 상기 폴리머 A 및 폴리머 B가 실리콘 폴리머인, 실리콘 조성물의 제조 방법.
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