KR20220043145A - 경화성 유기폴리실록산 조성물, 경화물, 및 전기/전자 장비 - Google Patents

경화성 유기폴리실록산 조성물, 경화물, 및 전기/전자 장비 Download PDF

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KR20220043145A
KR20220043145A KR1020227005705A KR20227005705A KR20220043145A KR 20220043145 A KR20220043145 A KR 20220043145A KR 1020227005705 A KR1020227005705 A KR 1020227005705A KR 20227005705 A KR20227005705 A KR 20227005705A KR 20220043145 A KR20220043145 A KR 20220043145A
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레이 팡
첸 첸
옌 후앙
마사유키 오니시
도요히코 후지사와
치 첸
구이쥔 양
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다우 실리콘즈 코포레이션
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Abstract

본 발명의 경화성 유기폴리실록산 조성물은 (A) 분자당 2개 이상의 알케닐 기를 갖는 유기폴리실록산; (B) 분자당 하나의 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖고 알케닐 기 및 규소 원자-결합된 알콕시 기가 부재하는 유기실록산; (C) 분자당 하나의 규소 원자-결합된 수소 원자 및 하나 이상의 규소 원자-결합된 알콕시 기를 갖고 알케닐 기가 부재하는 유기실록산; (D) 분자당 2개 이상의 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖고 알케닐 기 및 규소 원자-결합된 알콕시 기가 부재하는 유기폴리실록산; (E) 하이드로실릴화 반응 촉매; 및 (F) 축합 반응 촉매를 포함한다. 조성물은 경화되어, 열 충격 시험 후에 균열 및 탈층을 생성하지 않으면서 다양한 기재에 대해 우수한 접착 특성을 나타내는 경화물을 형성할 수 있다.

Description

경화성 유기폴리실록산 조성물, 경화물, 및 전기/전자 장비
본 발명은 경화성 유기폴리실록산 조성물, 이의 경화물, 및 이로부터 제조된 전기/전자 장비에 관한 것이다.
경화성 유기폴리실록산 조성물은 전기/전자 장비의 봉지재 또는 밀봉재로서 널리 사용되며, 경화 동안 접촉하는 기재(substrate)에 대해 우수한 자가-접착력(self-adhesiveness)을 나타내는 데 필요하다. 특히, 최근에는 전기/전자 장비의 소형화, 다목적화, 컴팩트화 및 경량화가 요구되고 있으며, 다양한 용도에 상응하는 형상이 복잡해지고, 통상적인 접착제와는 상이한 접착 형태로 사용되는 접착제가 요구되고 있다.
특허문헌 1은 분자당 2개 이상의 알케닐 기를 갖는 유기폴리실록산, 분자당 하나의 규소 원자-결합된 수소 원자 및 하나 이상의 트라이알콕시실릴 기를 갖는 유기실록산, 분자당 2개 이상의 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖는 사슬 또는 환형 유기폴리실록산, 분자당 3개 이상의 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖는 사슬 유기폴리실록산, 하이드로실릴화 반응 촉매, 축합 반응 촉매, 및 접착 촉진제를 포함하는 경화성 유기폴리실록산 조성물을 제안한다.
그러나, 특허 문헌 1에 기재된 경화성 유기폴리실록산 조성물은 기재에 대한 양호한 접착성을 갖는 경화물을 형성하지만, 열 충격 시험 후에 경화물의 균열 또는 탈층(delamination)이 일어나는 문제가 있다.
특허문헌 1: 국제특허 공개 WO 2018/043270 A1호
본 발명의 목적은, 열 충격 시험 후에 균열 및 탈층을 생성함이 없이 다양한 기재에 대해 우수한 접착 특성을 갖는 경화물을 형성하도록 경화될 수 있는 경화성 유기폴리실록산 조성물을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 열 충격 시험 후에 균열 및 탈층이 없는 경화물을 제공하는 것이다.
본 발명의 경화성 유기폴리실록산 조성물은,
(A) 분자당 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 2개 이상의 알케닐 기를 갖는 100 질량부의 유기폴리실록산;
(B) 분자당 하나의 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖고 알케닐 기 및 규소 원자-결합된 알콕시 기가 부재하는 0.05 내지 5 질량부의 유기실록산;
(C) 분자당 하나의 규소 원자-결합된 수소 원자 및 하나 이상의 규소 원자-결합된 알콕시 기를 갖고 알케닐 기가 부재하는 0.01 내지 10 질량부의 유기실록산;
(D) 분자당 2개 이상의 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖고 알케닐 기 및 규소 원자-결합된 알콕시 기가 부재하는 0.1 내지 20 질량부의 유기폴리실록산;
(E) 촉매량의 하이드로실릴화 반응 촉매; 및
(F) 촉매량의 축합 반응 촉매를 포함하며,
성분 (A) 내의 알케닐 기에 대한 성분 (B), 성분 (C) 및 성분 (D) 내의 규소 원자-결합된 수소 원자의 몰비는 0.2 내지 0.9의 범위이다.
다양한 실시 형태에서, 성분 (B)는 하기 일반식으로 표시되는 유기실록산이다:
Figure pct00001
(상기 식에서, 각각의 R1은 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖고 지방족 불포화 결합이 부재하는 동일하거나 상이한 1가 탄화수소 기임).
다양한 실시 형태에서, 성분 (C)는 하기 일반식으로 표시되는 유기실록산이다:
Figure pct00002
(상기 식에서, 각각의 R1은 전술된 바와 같고; 각각의 R2는 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 동일하거나 상이한 알킬 기이고; R3은 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌 기이고; "a"는 0, 1 또는 2이고; "n"은 1 내지 50의 정수임).
다양한 실시 형태에서, 성분 (C)는 하기 화학식으로 표시되는 유기실록산이다:
Figure pct00003
다양한 실시 형태에서, 본 발명의 경화성 유기폴리실록산 조성물은,
(G) 접착 촉진제를, 성분 (A) 100 질량부에 대해 0.1 내지 10 질량부의 양으로 추가로 포함한다.
다양한 실시 형태에서, 본 발명의 경화성 유기폴리실록산 조성물은,
(H) 무기 충전제를, 성분 (A) 100 질량부에 대해 1 내지 200 질량부의 양으로 추가로 포함한다.
다양한 실시 형태에서, 본 발명의 경화성 유기폴리실록산 조성물은 전기/전자 장비의 봉지재 또는 밀봉재로서 사용된다.
본 발명의 경화물은 전술된 경화성 유기폴리실록산 조성물을 경화시킴으로써 얻어진다.
다양한 실시 형태에서, 경화물은 쇼어(Shore) 00 경도가 10 내지 60이다.
본 발명의 전기/전자 장비는 전술된 경화성 유기폴리실록산 조성물을 경화시켜 얻어지는 경화물을 포함한다.
본 발명의 경화성 유기폴리실록산 조성물은 열 충격 시험 후에 균열 및 탈층을 생성하는 다양한 기재에 대해 우수한 접착 특성을 갖는 경화물을 형성하도록 경화될 수 있다.
용어 "포함하는" 또는 "포함하다"는 본 명세서에서 "구비한", "구비하다", "본질적으로 이루어지다(이루어진)" 및 "이루어지다(이루어진)"의 개념을 의미하고 포괄하기 위해 가장 넓은 의미로 사용된다. 예시적인 예를 열거하기 위한 "예를 들어", "예컨대", "~와 같은" 및 "비롯한"의 사용은 단지 열거된 예로만 제한되지 않는다. 따라서, "예를 들어" 또는 "~와 같은"은 "예를 들어, 그러나 이로 한정되지 않는" 또는 "~와 같은, 그러나 이로 한정되지 않는"을 의미하며, 다른 유사하거나 동등한 예를 포괄한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "약"은 기기 분석으로 측정되거나 샘플 취급의 결과로서의 수치 값의 작은 변화(minor variation)를 합리적으로 포함하거나 설명하는 역할을 한다. 그러한 작은 변화는 수치 값의 ±(0 내지 25)%, ±(0 내지 10)%, ±(0 내지 5)%, 또는 ±(0 내지 2.5)% 정도일 수 있다. 추가로, 용어 "약"은 값의 범위와 관련될 때 모든 수치 값에 적용된다. 더욱이, 용어 "약"은 심지어 분명하게 언급되지 않는 경우에도 수치 값에 적용될 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 있음이 이해되어야 한다. 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 범위는 첨부된 청구범위의 범주 내에 독립적으로 그리고 집합적으로 속하고, 모든 범위 - 본 명세서에 명시적으로 기재되어 있지 않더라도 상기 범위 내의 정수 및/또는 분수 값을 포함함 - 를 기술하고 고려하는 것으로 여겨짐이 이해되어야 한다. 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.
본 발명의 경화성 유기폴리실록산 조성물을 상세히 설명할 것이다.
성분 (A)는 분자당 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 2개 이상의 알케닐 기를 갖는 유기폴리실록산이다. 알케닐 기는 비닐 기, 알릴 기, 부테닐 기, 펜테닐 기, 및 헥세닐 기로 예시되지만, 경제적 효율 및 반응성의 관점에서 비닐 기가 바람직하다. 성분 (A) 내의 알케닐 기 이외의 규소 원자 -결합된 기는 제한되지 않지만, 지방족 불포화 결합이 부재하는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 기로 예시된다. 1가 탄화수소 기는 메틸 기, 에틸 기, 프로필 기, 또는 유사한 알킬 기; 페닐 기, 톨릴 기, 자일릴 기, 또는 유사한 아릴 기; 벤질 기, 페네틸 기, 또는 유사한 아르알킬 기; 및 3-클로로프로필 기, 3,3,3-트라이플루오로프로필 기, 또는 유사한 할로겐화 알킬 기로 예시되지만, 경제적 효율 및 경화물의 내열성의 관점에서 메틸 기가 바람직하다.
성분 (A)의 분자 구조는 특별히 제한되지 않지만, 이의 예에는 선형 구조, 부분 분지형 선형 구조, 분지형 구조, 환형 구조, 망(network) 구조, 및 수지상(dendritic) 구조가 포함될 수 있다. 성분 (A)는 이들 분자 구조를 갖는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
더욱이, 특별히 제한되지 않지만, 25℃에서 성분 (A)의 점도는, 예를 들어, 바람직하게는 20 내지 1,000,000 mPa·s의 범위 내이고, 특히 바람직하게는 100 내지 100,000 mPa·s의 범위 내이다. 이는 25℃에서의 점도가 전술한 범위의 하한 이상인 경우에는 얻어진 경화물의 물리적 특성, 특히 가요성 및 연신율이 상당히 증가할 수 있고; 대조적으로, 전술한 범위의 상한 이하인 경우에는 얻어진 조성물의 취급성이 증가할 수 있기 때문이다. 점도는 ASTM D 1084에 따라 회전 점도계를 사용하여 측정된다.
성분 (A)에 대한 유기폴리실록산의 예에는 양측 분자 사슬 말단에서 트라이메틸실록시 기로 캡핑된 다이메틸실록산과 메틸비닐실록산의 공중합체, 양측 분자 사슬 말단에서 트라이메틸실록시 기로 캡핑된 다이메틸실록산, 메틸비닐실록산 및 메틸페닐실록산의 공중합체, 양측 분자 사슬 말단에서 다이메틸비닐실록시 기로 캡핑된 다이메틸폴리실록산, 양측 분자 사슬 말단에서 다이메틸비닐실록시 기로 캡핑된 메틸페닐폴리실록산, 양측 분자 사슬 말단에서 다이메틸비닐실록시 기로 캡핑된 다이메틸실록산과 메틸비닐실록산의 공중합체, 양측 분자 사슬 말단에서 다이메틸페닐실록시 기로 캡핑된 다이메틸실록산과 메틸비닐실록산의 공중합체, 및 양측 분자 사슬 말단에서 메틸비닐페닐실록시 기로 캡핑된 다이메틸폴리실록산이 포함된다.
성분 (B)는 본 발명에 따른 특징적인 성분이며, 분자당 하나의 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖고 알케닐 기 및 규소 원자-결합된 알콕시 기가 부재하는 유기실록산이다. 성분 (B) 내의 규소 원자-결합된 수소 원자 이외의 규소 원자-결합된 기는 제한되지 않지만, 지방족 불포화 결합이 부재하는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 기로 예시된다. 1가 탄화수소 기의 예에는 전술한 기들이 포함된다.
성분 (B)의 분자 구조는 특별히 제한되지 않지만, 이의 예에는 선형 구조, 부분 분지형 선형 구조, 분지형 구조, 환형 구조, 망 구조, 및 수지상 구조가 포함될 수 있다.
다양한 실시 형태에서, 성분 (B)는 하기 일반식으로 표시되는 유기실록산이다:
Figure pct00004
상기 식에서, 각각의 R1은 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖고 지방족 불포화 결합이 부재하는 동일하거나 상이한 1가 탄화수소 기이다. 1가 탄화수소 기의 예에는 전술한 기들이 포함된다.
성분 (B)의 함량은 성분 (A) 100 질량부당 약 0.01 내지 약 5 질량부의 범위, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 5 질량부의 범위, 대안적으로 약 0.1 내지 약 3 질량부의 범위, 또는 대안적으로 약 0.5 내지 약 2 질량부의 범위이다. 이는 성분 (B)의 함량이 전술한 범위의 하한 이상일 때 경화물의 열 충격 안정성이 개선되고, 성분 (B)의 함량이 전술한 범위의 상한 이하일 때 조성물의 경화성이 개선되기 때문이다.
성분 (C)는 또한 본 발명에 따른 특징적인 성분이며, 분자당 하나의 규소 원자-결합된 수소 원자 및 하나 이상의 규소 원자-결합된 알콕시 기를 갖고 알케닐 기가 부재하는 유기실록산이다. 알콕시 기는 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 알콕시 기, 예컨대 메톡시 기, 에톡시 기, 및 프로폭시 기로 예시되지만, 반응성의 관점에서 메톡시 기가 바람직하다. 유기실록산 내의 규소 원자-결합된 알콕시 기의 결합 위치에 대한 제한은 없으며, 알콕시 기는 주쇄 상의 규소 원자에 결합될 수 있거나 주쇄 상의 규소 원자에 결합된 실릴알킬 기 상의 규소 원자에 결합될 수 있다. 규소 원자-결합된 알콕시 기는 바람직하게는 알콕시실릴알킬 기의 일부이다. 알콕시실릴알킬 기는 바람직하게는 하기 일반식으로 표시된다:
-R3-SiR1 a(OR2)(3-a).
상기 식에서, R1은 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖고 지방족 불포화 결합이 부재하는 1가 탄화수소 기이다. 1가 탄화수소 기의 예에는 전술한 기들이 포함된다.
상기 식에서, R2는 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기이다. 알킬 기의 예에는 메틸 기, 에틸 기 및 프로필 기가 포함되지만, 경제적 효율 및 반응성의 관점에서 메틸 기가 바람직하다.
상기 식에서, R3은 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌 기이다. 알킬렌 기의 예에는 에틸렌 기, 프로필렌 기, 부틸렌 기 및 헥실렌 기가 포함된다.
상기 식에서, "a"는 0, 1 또는 2, 대안적으로 0이다.
성분 (C) 내의 규소 원자-결합된 수소 원자 및 알콕시 기 이외의 규소 원자-결합된 기는 제한되지 않지만, 지방족 불포화 결합이 부재하는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 기로 예시된다. 1가 탄화수소 기의 예에는 전술한 기들이 포함된다.
성분 (C)의 분자 구조는 특별히 제한되지 않지만, 이의 예에는 선형 구조, 부분 분지형 선형 구조, 분지형 구조, 환형 구조, 망 구조, 및 수지상 구조가 포함될 수 있다.
다양한 실시 형태에서, 성분 (C)는 하기 일반식으로 표시되는 유기실록산이다:
Figure pct00005
상기 식에서, R1, R2, R3 및 "a"는 전술된 바와 같다.
상기 식에서, "n"은 1 내지 50의 정수, 바람직하게는 1 내지 10의 정수, 대안적으로 1 내지 5의 정수이다. 이는 "n"이 전술한 범위의 상한 이하일 때, 성분 (C)의 반응성이 개선되고, 경화물의 접착 특성이 또한 개선되기 때문이다.
이러한 유형의 성분 (C)의 예에는 후술되는 것들과 같은 유기실록산이 포함된다.
Figure pct00006
Figure pct00007
성분 (C)의 함량은 성분 (A) 100 질량부당 약 0.01 내지 약 10 질량부의 범위, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 5 질량부의 범위, 대안적으로 약 0.1 내지 약 3 질량부의 범위, 또는 대안적으로 약 0.1 내지 약 2 질량부의 범위이다. 이는 성분 (C)의 함량이 전술한 범위의 하한 이상일 때 조성물의 경화성이 개선되고, 성분 (B)의 함량이 전술한 범위의 상한 이하일 때 조성물의 저장 안정성이 개선되기 때문이다.
성분 (D)는 본 발명의 조성물의 주요 가교결합제의 역할을 하며, 분자당 2개 이상의 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖고 알케닐 기 및 규소 원자-결합된 알콕시 기가 부재하는 유기폴리실록산이다. 성분 (D) 내의 규소 원자-결합된 수소 원자 이외의 규소 원자-결합된 기는 제한되지 않지만, 지방족 불포화 결합이 부재하는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 기로 예시된다. 1가 탄화수소 기의 예에는 전술한 기들이 포함된다.
성분 (D)의 분자 구조는 특별히 제한되지 않지만, 이의 예에는 선형 구조, 부분 분지형 선형 구조, 분지형 구조, 환형 구조, 망 구조, 및 수지상 구조가 포함될 수 있다.
더욱이, 특별히 제한되지 않지만, 25℃에서 성분 (D)의 점도는, 예를 들어, 바람직하게는 1 내지 1,000 mPa·s의 범위 내이고, 특히 바람직하게는 1 내지 500 mPa·s의 범위 내이다. 이는 25℃에서의 점도가 전술한 범위의 하한 이상인 경우에는 얻어진 경화물의 물리적 특성, 특히 가요성 및 연신율이 상당히 증가할 수 있고; 대조적으로, 전술한 범위의 상한 이하인 경우에는 얻어진 조성물의 취급성이 증가할 수 있기 때문이다. 점도는 ASTM D 1084에 따라 회전 점도계를 사용하여 측정된다.
성분 (D)를 위한 유기폴리실록산의 예에는 양측 분자 사슬 말단에서 트라이메틸실록시 기로 캡핑된 메틸하이드로겐폴리실록산, 양측 분자 사슬 말단에서 트라이메틸실록시 기로 캡핑된 메틸하이드로겐실록산과 다이메틸실록산의 공중합체, 양측 분자 사슬 말단에서 다이메틸하이드로겐실록시 기로 캡핑된 메틸하이드로겐실록산과 다이메틸실록산의 공중합체, 및 이들 유기폴리실록산 중 둘 이상의 혼합물이 포함된다.
성분 (D)의 함량은 성분 (A) 100 질량부당 약 0.1 내지 약 20 질량부의 범위, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 10 질량부의 범위, 대안적으로 약 0.5 내지 약 10 질량부의 범위, 또는 대안적으로 약 1 내지 약 5 질량부의 범위이다. 이는 성분 (D)의 함량이 전술한 범위의 하한 이상일 때 조성물의 경화성이 개선되고, 성분 (D)의 함량이 전술한 범위의 상한 이하일 때 경화물의 열 충격 안정성이 개선되기 때문이다.
그러나, 성분 (A) 내의 알케닐 기에 대한 성분 (B), 성분 (C) 및 성분 (D) 내의 규소 원자-결합된 수소 원자의 몰비는 약 0.2 내지 약 0.9의 범위, 바람직하게는 약 0.3 내지 약 0.8의 범위, 또는 대안적으로 약 0.4 내지 약 0.8의 범위이다. 이는 비율이 상기 범위의 하한 이상인 경우, 얻어진 조성물이 충분히 경화되고; 대조적으로, 상기 범위의 상한 이하인 경우, 경화물의 열 충격 안정성이 증가하기 때문이다.
본 발명의 조성물은 2가지 상이한 경화 촉매: (E) 하이드로실릴화 반응 촉매 및 (F) 축합 반응 촉매를 추가로 포함한다. 그러한 2가지 촉매가 성분 (A) 내지 (D)와 조합하여 사용되는 경우, 이들 성분은 실온에서 50℃로의 가온에 의해 용이하게 경화되고, 다양한 베이스 재료에 대해 우수한 접착력을 갖는 기술적 효과가 달성된다.
성분 (E)는 하이드로실릴화 반응을 촉진하고 본 발명의 조성물을 경화시키기 위한 성분의 역할을 한다. 예시적인 그러한 성분 (E)는 백금 베이스 촉매, 예컨대 백금 흑, 백금-지지 활성탄, 백금-지지 실리카 미세 분말, 염화백금산, 염화백금산의 알코올 용액, 백금의 올레핀 착물, 및 백금의 비닐실록산 착물; 팔라듐 베이스 촉매, 예컨대 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐; 및 로듐 베이스 촉매를 포함할 수 있다. 특히, 성분 (E)는 바람직하게는 백금 베이스 촉매이다.
성분 (E)의 양은 촉매량이며, 요구되는 경화 조건에 따라 적절하게 선택될 수 있고, 일반적으로 성분 (A)에 대해 질량 단위로 성분 (E) 내의 금속 원자가 대략 1 내지 1000 ppm의 범위 내이다. 또한, 조성물의 가사 시간(pot life)뿐만 아니라 취급성을 개선하는 관점에서, 열가소성 수지 중에 분산되고 캡슐화된 미세 입자 상태의 백금 베이스 촉매가 사용될 수 있다. 하이드로실릴화 반응을 촉진하기 위한 촉매로서, 철, 루테늄 및 철/코발트와 같은 비백금 베이스 금속 촉매가 사용될 수 있음에 유의한다.
성분 (F)가 성분 (E)와 조합하여 사용되는 경우, 실온에서 50℃까지 가온 시 본 발명의 조성물의 경화성뿐만 아니라, 다양한 베이스 재료에 대한 접착력이 개선될 수 있다.
예시적인 성분 (F)에는 예를 들어 주석 화합물, 예컨대 다이메틸주석 다이네오데카노에이트 및 제1주석 옥토에이트; 티타늄 화합물, 예를 들어 테트라(아이소프로폭시)티타늄, 테트라(n-부톡시)티타늄, 테트라(t-부톡시)티타늄, 다이(아이소프로폭시)비스(에틸아세토아세테이트)티타늄, 다이(아이소프로폭시)비스(메틸아세토아세테이트)티타늄, 티타늄테트라아세틸아세토네이트, 및 다이(아이소프로폭시)비스(아세틸아세토네이트)티타늄; 알루미늄 화합물, 예를 들어 알루미늄 트리스아세틸아세토네이트, 알루미늄 트리스아세트라이아세테이트, 및 트리스(sec-부톡시)알루미늄; 니켈 화합물, 예를 들어 니켈 비스아세틸아세토네이트; 코발트 화합물, 예를 들어 코발트 트리스아세틸아세토네이트; 아연 화합물, 예를 들어 아연 비스아세틸아세토네이트; 및 지르코늄 화합물, 예를 들어 지르코늄 테트라-n-프로폭사이드, 지르코늄 테트라-n-부톡사이드, 지르코늄 테트라아세틸아세토네이트, 지르코늄 트라이부톡시모노아세틸아세토네이트, 지르코늄 모노부톡시아세틸아세토네이트, 지르코늄 다이부톡시비스(에틸아세토아세테이트), 지르코늄 테트라아세틸아세토네이트, 및 지르코늄 트라이부톡시모노 스테아레이트가 포함될 수 있다.
성분 (F)의 양은 촉매량이며, 요구되는 경화 조건에 따라 적절하게 선택될 수 있고, 일반적으로 성분 (A) 100 질량부에 대해 0.01 내지 5 질량부의 범위 내이다.
저장 안정성 및 취급성을 향상시킬 뿐만 아니라 가사 시간을 개선하기 위한 임의의 성분으로서, 본 발명에 따른 그러한 조성물은 아세틸렌계 화합물, 예컨대 2-메틸-3-부틴-2-올, 3,5-다이메틸-1-헥신-3-올, 2-페닐-3-부틴-2-올, 및 1-에티닐사이클로헥산올; 엔-인(ene-yne) 화합물, 예컨대 3-메틸-3-펜텐-1-인 및 3,5-다이메틸-3-헥센-1-인; 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산, 및 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라헥세닐사이클로테트라실록산; 트라이아졸, 예컨대 벤조트라이아졸; 포스핀; 메르캅탄; 및 하이드라진을 포함하는 경화 억제제를 포함할 수 있다.
이러한 경화 억제제의 함량은 본 발명의 조성물의 경화 조건에 기초하여 적절하게 선택되어야 하며, 예를 들어, 성분 (A) 100 질량부에 대해 바람직하게는 0.001 내지 5 질량부의 범위 내이다.
본 발명의 조성물은 (G) 접착 촉진제를 추가로 포함할 수 있다. 성분 (G)는, 단독으로 또는 2종만으로, 본 발명의 조성물을 경화시켜 얻어지는 경화물의 접착력을 개선한다.
성분 (G)의 예에는 아미노기-함유 알콕시실란과 에폭시 기-함유 화합물의 반응 생성물 또는 혼합물; 분자당 2개 이상의 알콕시실릴 기를 갖는 유기 화합물; 알콕시실란 또는 그의 부분적으로 가수분해된 축합물이 포함된다.
성분 (G)를 위한 아미노 기-함유 알콕시실란과 에폭시 기-함유 화합물의 반응 생성물의 예에는 후술되는 것들과 같은 카르바실라트란 유도체가 포함된다.
Figure pct00008
그러한 카르바실라트란 유도체를 합성하기 위한 방법이 알려져 있다. 일본 특허 제3831481 B2호 및 미국 특허 제8,101,677 B2호의 개시 내용은 카르바실라트란 유도체의 제조를 보여주기 위해 본 명세서에 참고로 포함된다.
성분 (G)를 위한 유기 화합물의 예에는 1,6-비스(트라이메톡시실릴)헥산, 1,6-비스(트라이에톡시실릴)헥산, 1,4-비스(트라이메톡시실릴)헥산, 1,5-비스(트라이메톡시실릴)헥산, 2,5-비스(트라이메톡시실릴)헥산, 1-메틸다이메톡시실릴-6-트라이메톡시실릴헥산, 1-페닐다이에톡시실릴-6-트라이에톡시실릴헥산, 및 1,6-비스(메틸다이메톡시실릴)헥산이 포함된다.
성분 (G)를 위한 알콕시실란의 예에는 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸다이메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트라이메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸메틸다이메톡시실란, 메틸트라이메톡시실란, 메틸 트라이에톡시실란, 에틸트라이메톡시란, 에틸트라이에톡시실란, 비닐트라이메톡시실란, 페닐트라이메톡시실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트라이메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트라이에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸다이메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트라이메톡시실란, 및 3-아크릴옥시프로필메틸다이메톡시실란이 포함된다.
성분 (G)의 함량은 제한되지 않지만, 바람직하게는 성분 (A) 100 질량부당 약 0.1 내지 약 10 질량부의 범위, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 5 질량부의 범위, 또는 대안적으로 약 0.1 내지 약 3 질량부의 범위이다. 이는 성분 (G)의 함량이 전술한 범위의 하한 이상일 때 경화물의 접착 특성이 추가로 개선되고, 성분 (G)의 함량이 전술한 범위의 상한 이하일 때 조성물의 저장 안정성이 개선되기 때문이다.
본 발명의 조성물은 (H) 무기 충전제를 추가로 포함할 수 있다. 성분 (H)는 바람직하게는 보강 충전제, 열전도성 충전제 또는 전도성 충전제로부터 선택되는 하나 이상이며, 바람직하게는 특히 본 발명의 조성물이 봉지재 또는 밀봉재의 응용에 사용되는 경우 보강 충전제를 함유한다.
보강 충전제는 본 발명의 조성물을 경화시켜 얻어지는 경화물에 기계적 강도를 부여하고 보호제 또는 접착제로서의 성능을 개선하는 성분이다. 예시적인 보강 충전제에는, 예를 들어, 무기 충전제, 예컨대 건식 실리카 미세 분말, 침강 실리카 미세 분말, 연소 실리카 미세 분말, 건식 이산화티타늄 미세 분말, 석영 미세 분말, 탄산칼슘 미세 분말, 규조토 미세 분말, 산화알루미늄 미세 분말, 수산화알루미늄 미세 분말, 산화아연 미세 분말, 및 탄산아연 미세 분말이 포함될 수 있으며, 이들 무기 충전제는 메틸트라이메톡시실란과 같은 유기알콕시실란, 트라이메틸클로로실란과 같은 유기할로실란, 헥사메틸다이실라잔과 같은 유기실라잔, 및 α,ω-실라놀 기에 의해 블로킹된 다이메틸실록산 올리고머, α,ω-실라놀 기에 의해 블로킹된 메틸페닐실록산 올리고머, 및 α,ω-실라놀 기에 의해 블로킹된 메틸비닐실록산 올리고머와 같은 실록산 올리고머를 포함하는 처리제로 처리된 무기 충전제 표면을 포함할 수 있다. 특히, 양측 분자 사슬 말단에 실라놀 기를 갖는 저중합도의 유기폴리실록산(적합하게는, 분자 내의 이러한 말단 실라놀 기 이외에 반응성 작용기를 갖지 않는 α,ω-실라놀 기에 의해 블로킹된 다이메틸폴리실록산)으로 성분 (H)의 표면을 미리 처리함으로써, 우수한 초기 접착력, 접착 내구성, 및 실온에서의 접착 강도가 달성될 수 있으며, 추가의 충분한 사용가능 시간(저장 기간, 취급 작동 시간, 및 가사 시간)이 보장될 수 있다.
이에 특별히 제한되지 않지만, 보강 충전제의 미세 분말의 입자 직경은, 예를 들어, 레이저 회절/산란 유형 입자 크기 분포 측정에 기초하여 중위 직경이 0.01 μm 내지 1000 μm의 범위 내일 수 있다.
이에 제한되지 않지만, 보강 충전제의 함량은 성분 (A) 100 질량부에 대해 바람직하게는 0.1 내지 200 질량부의 범위 내이다.
열전도성 충전제 또는 전도성 충전제는 본 발명의 조성물을 요구되는 대로 경화시켜 얻어지는 실리콘 고무 경화물에 열 전도성 또는 전기 전도성을 부여하는 성분이며, 이의 예에는 금, 은, 니켈, 및 구리와 같은 금속 미세 분말; 세라믹, 유리, 석영 또는 유기 수지와 같은 미세 분말의 표면 상에 금, 은, 니켈 또는 구리와 같은 금속을 침착시키거나 도금하여 얻어지는 미세 분말; 산화알루미늄, 질화알루미늄 또는 산화아연과 같은 금속 화합물뿐만 아니라 이들 중 둘 이상의 혼합물이 포함된다. 은 분말, 알루미늄 분말, 산화알루미늄 분말, 산화아연 분말, 질화알루미늄 분말, 또는 흑연이 특히 적합하다. 또한, 본 발명의 조성물에서 전기 절연이 필요한 경우, 금속 산화물계 분말 또는 금속 질화물계 분말이 바람직하며, 산화알루미늄 분말, 산화아연 분말, 또는 질화알루미늄 분말이 특히 바람직하다.
중위 직경으로서, 그러한 열 전도성 충전제 또는 전도성 충전제의 평균 입자 직경은 바람직하게는 1 내지 100 μm의 범위 내, 특히 바람직하게는 1 내지 50 μm의 범위 내이다.
이에 제한되지 않지만, 열 전도성 충전제 또는 전도성 충전제의 함량은 성분 (A) 100 질량부에 대해 바람직하게는 100 내지 2,500 질량부의 범위 내이다.
더욱이, 본 발명의 조성물이 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 한, 본 발명의 조성물은 선택적으로 다음을 함유할 수 있다: 유기 용매, 예컨대 톨루엔, 자일렌, 아세톤, 메틸에틸 케톤, 메틸아이소부틸 케톤, 헥산, 및 헵탄; 비가교결합성 다이오르가노폴리실록산, 예컨대 양측 분자 사슬 말단에서 트라이메틸실록시 기로 캡핑된 다이메틸폴리실록산 및 양측 분자 사슬 말단에서 트라이메틸실록시 기로 캡핑된 메틸페닐폴리실록산; 난연제, 예컨대 카본 블랙; 산화방지제, 예컨대 장애 페놀계 산화방지제; 내열제, 예컨대 산화철; 가소제, 예컨대 양측 분자 사슬 말단에서 하이드록시다이알킬실록시 기에 의해 블로킹된 다이알킬실록산 올리고머; 및 다른 안료, 요변성 부여제, 및 항진균제.
본 발명의 조성물은 전술된 성분들을 균일하게 혼합함으로써 제조될 수 있다. 각각의 성분을 혼합하는 방법은 통상적으로 공지된 방법일 수 있으며 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 간단한 교반에 의해 균일한 혼합물이 제조된다. 더욱이, 무기 충전제와 같은 고체 성분이 임의의 성분으로서 함유되는 경우, 혼합 장치를 사용한 혼합이 더욱 바람직하다. 특별히 제한되지 않지만, 예시적인 이러한 혼합 장치에는 일축 또는 이축 연속 혼합기, 2개의 롤, 로스(Ross) 혼합기, 호바트(Hobart) 혼합기, 치과용 혼합기, 유성형(planetary) 혼합기, 혼련기 혼합기(kneader mixer), 헨셀(Henschel) 혼합기 등이 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물은 1액형 경화성 유기폴리실록산 조성물로서 사용될 수 있으나; 이것은 대기 중의 수분 및 물 함량과 관계없이 표면 층과 내부 둘 모두를 균일하게 경화시키기 때문에, 바람직하게는 다성분 유형, 특히 적합하게는 2액형 경화성 유기폴리실록산 조성물이 있다.
더 구체적으로, 본 발명의 조성물은 성분 (A) 내지 성분 (G), 및 필요한 경우, 성분 (H) 및 다른 임의의 성분을 수분 차단 하에 균일하게 혼합함으로써 제조될 수 있다.
2액형 경화성 유기폴리실록산 조성물의 경우, 1-액체(one-liquid) 성분은 적어도 상기 성분 (E) 및 성분 (F)를 함유하며 선택적으로 성분 (A)의 일부를 함유하는 한편,
타-액체(another-liquid) 성분은 적어도 성분 (B), 성분 (C) 및 성분 (D)뿐만 아니라, 성분 (A)의 나머지 양을 함유한다.
1-액체 성분 및 타-액체 성분 둘 모두는 장기간 동안 저장될 수 있도록 수분 차단 하에 밀봉 용기 내에 봉지될 수 있으며, 여기서 1-액체 성분 및 타-액체 성분이 혼합되고, 이어서 실온 또는 50℃ 이하에서 가온 하에서 신속하게 경화되어 실리콘 고무를 형성할 수 있다.
본 조성물은 다양한 피착물 또는 베이스 본체에 유리하게 접착된다. 예시적인 피착물 또는 베이스 본체에는 유리, 세라믹, 모르타르, 콘크리트, 목재, 알루미늄, 구리, 황동, 아연, 은, 스테인리스, 철, 아연 도금 철, 주석 플레이트, 니켈 도금 표면, 에폭시 수지, 페놀 수지 등으로 제조된 피착물 또는 베이스 본체가 포함될 수 있다. 더욱이, 이의 예에는 또한 폴리카르보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, ABS 수지, 나일론 수지, 폴리비닐 클로라이드 수지, 폴리페닐렌 설파이드 수지, 폴리페닐렌 에테르 수지, 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지와 같은 열가소성 수지로 제조된 피착물 또는 베이스 본체가 포함될 수 있다. 더욱이, 더 견고한 접착력이 요구되는 경우, 전술한 접착 촉진제는 블렌딩될 수 있으며, 추가로, 적절한 프라이머가 이러한 피착물 또는 베이스 본체의 표면에 도포될 수 있고, 본 발명의 조성물은 프라이머 도포 표면에 접착될 수 있다.
본 발명에 따른 다성분 유형 경화성 유기폴리실록산 조성물은 건축 부재로서 그리고 전기/전자 부품 및 차량 부품의 밀봉 재료, 포팅(potting) 재료, 밀봉 재료 또는 접착제로서 적합하다. 구체적으로, 이는 유리를 부착하기 위한 밀봉제, 욕조 유닛의 밀봉 재료, 자동차와 같은 차량의 조명 부품을 위한 접착제 및 밀봉 재료, 전기/전자 부품의 보호제 또는 접착제(밀봉 재료, 코팅 재료, 포팅제, 또는 접착제) 등으로서 적합하게 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물은 경화 동안 접촉하는 다양한 베이스 재료에 대한, 특히 세정되지 않은 알루미늄 다이 캐스트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 수지, 및 폴리페닐렌 설파이드(PPS) 수지와 같은 유기 수지에 대한 초기 접착력을 개선하는 우수한 효과를 가지며, 특히 우수한 접착 내구성을 갖고, 경화 후 높은 접착 강도를 달성할 수 있고, 따라서 전기/전자 장비의 보호제 또는 접착제 조성물로서 특히 유용하다.
본 발명의 조성물은 전기/전자 장비를 포함하는 경화물의 제공을 가능하게 한다. 특히, 전술한 구성으로 인해, 특징적으로, 본 발명의 조성물은 높은 접착 강도를 달성할 수 있는 것에 더하여, 소량 및 박층에서도, 피착물에 견고하게 부착된다. 따라서, 본 발명의 조성물을 포함하는 접착층은 피착물에 대한 견고한 결합을 갖고 계면 박리 등에 의해 찢어지기 어려운 접착/부착 상태(강제로 찢는 경우 응집 파괴 모드)를 형성한다. 구체적으로, 경화된 층이 10 내지 500 μm의 두께를 갖는 경우, 본 발명의 조성물은 다양한 베이스 재료를 접착시키거나 보호할 수 있고, 소량으로 접착 시, 박층으로 접착 시, 그리고 복잡한 형상으로 접착 시 등에 통상적인 것과는 상이한 접착 형태로 사용되는 접착제 또는 보호제로서 유용하다. 특히, 접착층 또는 보호층을 포함하는 전기/전자 장비가 적합하게 이용되며, 여기서, 경화 층은 두께가 10 내지 500 μm, 적합하게는 50 내지 300 μm이다. 더욱이, 본 발명의 조성물은 박층 접착 이외의 접착 형태로 피착물에 대해 높은 초기 접착력 및 접착 강도를 발휘하기 때문에, 통상적으로 사용되는 두꺼운 코팅, 포팅제, 봉지재 또는 밀봉재로서 또한 유용하며, 접착층 또는 보호층을 포함하는 전기/전자 장비의 제공을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 전기/전자 부품은 본 발명의 조성물에 의해 봉지되거나 밀봉되지 않는 한 특별히 제한되지 않으며, 이의 예에는 전기 회로 또는 전극을 포함하는 전자 장치 등이 포함되고, 여기서, 금속 전극(예컨대 은, 구리, 알루미늄, 또는 금) 및 금속 산화물 필름 전극(예컨대 ITO(인듐 주석 산화물))이 유리, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 페놀 수지, 세라믹 등의 베이스 재료 상에 형성된다. 본 발명의 조성물을 포함하는 보호제 또는 접착제 조성물은, 경화 후에 특히 우수한 접착 내구성 및 높은 접착 강도를 달성할 수 있는 것에 더하여, 초기 접착력을 개선하는 데 우수한 효과를 갖기 때문에, 전기/전자 부품을 보호 또는 접착하기 위해 접착제, 포팅 재료, 코팅 재료, 또는 밀봉 재료 등으로서 사용되는 경우, 이러한 전기/전자 장비의 신뢰성 및 내구성을 개선할 수 있다. 특히, 이는 전자 회로 기판 등의 방수 구조를 형성하는 데 적합하게 사용될 수 있다.
더 구체적으로, 본 발명에 따른 전기/전자 부품의 보호제 또는 접착제 조성물은 내구성, 내수성 등을 필요로 하는 금속 및/또는 수지로 제조된 구조체 예를 들어 전기/전자 장비의 주변 부품, 온보드(onboard) 부품 케이스, 단자 박스, 조명 부품, 및 태양 전지 모듈의 밀봉 재료로서 유용하며, 이는 예를 들어 (운송 기계에서) 엔진 제어 장치(control), 파워/트레인 시스템, 및 공조기 제어 장치와 같은 전력 반도체의 응용에서 회로 기판 및 그의 하우징 케이스에 도포 시에 우수한 초기 접착력 및 접착 내구성을 갖는다. 또한, 유리하게는, 전자 제어 유닛(ECU)과 같은 온보드 전자 부품에 통합되고 가혹한 환경 하에서 사용되는 경우, 우수한 접착 내구성이 달성되는 한편, 이러한 전력 반도체, 온보드 부품 등의 신뢰성 및 내구성뿐만 아니라 빗물에 대한 내수성 등이 개선될 수 있다.
실시예
실시예 및 비교예를 사용하여 본 발명의 경화성 유기폴리실록산 조성물, 경화물 및 전기/전자 장비가 이하에서 상세하게 설명할 것이다. 그러나, 본 발명은 하기에 열거된 실시예의 설명에 의해 제한되지는 않는다. 점도는 25℃에서 측정하였다.
[실시예 1 내지 실시예 3과 비교예 1 및 비교예 2]
하기에 언급된 성분들을 사용하여, 표 1에 나타낸 경화성 유기폴리실록산 조성물을 제조하였다. 더욱이, 표 1에서, "SiH/Vi"는 성분 (A) 내의 총 비닐 기 1 몰당 성분 (B), 성분 (C) 및 성분 (D) 내의 규소-결합된 수소 원자의 총 몰을 나타낸다.
하기 성분을 성분 (A)로서 사용하였다.
성분 (a-1): 점도가 248 mPa·s이고 양측 분자 사슬 말단에서 다이메틸비닐실록시 기로 캡핑된 다이메틸폴리실록산(비닐 기의 함량: 0.62 질량%)
성분 (a-2): 점도가 450 mPa·s이고 양측 분자 사슬 말단에서 다이메틸비닐실록시 기로 캡핑된 다이메틸폴리실록산(비닐 기의 함량: 0.42 질량%)
하기 성분을 성분 (B)로서 사용하였다.
성분 (b-1): 하기 화학식:
Figure pct00009
으로 표시되고 규소-결합된 수소 원자의 함량이 0.45 질량%인 유기트라이실록산
하기 성분을 성분 (C)로서 사용하였다.
성분 (c-1): 하기 화학식:
Figure pct00010
으로 표시되고 규소-결합된 수소 원자의 함량이 0.36 질량%인 유기실록산
하기 성분을 성분 (D)로서 사용하였다.
성분 (d-1): 점도가 150 mPa·s이고 규소-결합된 수소 원자의 함량이 0.15 질량%인, 양측 분자 사슬 말단에서 트라이메틸실록시 기로 캡핑된 다이메틸실록산과 메틸하이드로겐실록산의 공중합체
성분 (d-2): 점도가 14 mPa·s이고, 규소-결합된 수소 원자의 함량이 0.15 질량%이며, 양측 분자 사슬 말단에서 다이메틸하이드로겐실록시 기로 캡핑된 다이메틸폴리실록산
하기 성분을 성분 (E)로서 사용하였다.
성분 (e-1): 백금-1,3-다이비닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산 착물의 1,3-다이비닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산 용액(백금 금속 함량 = 질량 기준 대략 5,000 ppm)
하기 성분을 성분 (F)로서 사용하였다.
성분 (f-1): 47 질량%의 메틸트라이메톡시실란, 45 질량%의 다이아이소프로폭시 티타늄 비스(에틸아세토아세테이트), 및 7 질량%의 하기 화학식으로 표시되는 카바실라트란 유도체의 혼합물.
Figure pct00011
하기 성분을 성분 (G)로서 사용하였다.
성분 (g-1): 메틸 트라이메톡시실란
하기 성분을 성분 (H)로서 사용하였다.
성분 (h-1): 대략 3 μm의 평균 입자 크기를 갖는 석영 분말
하기 성분을 기타 성분 (I)로서 사용하였다.
성분 (i-1): 점도가 2,000 mPa·s이고 양측 분자 사슬 말단에서 다이메틸비닐실록시 기로 캡핑된 50 중량%의 카본 블랙과 50 중량%의 다이메틸폴리실록산의 혼합물(비닐 기의 함량: 0.23 질량%)
표 1에서 보고된 특성을 하기 방법에 의해 측정하였다.
<쇼어 00 경도>
경화성 유기폴리실록산 조성물을 공기 순환 오븐 내에서 60℃에서 1시간 동안 열 경화시킴으로써 경화물을 얻었다. 경화물을 듀로미터 측정을 위해 두께가 6 mm 이상이 되도록 적층하였다. 25℃에서의 경화물의 쇼어 00 경도를 시험 방법[ASTM D2240-05(2010)(고무 특성 듀로미터 경도에 대한 표준 시험 방법(Standard Test Method for Rubber Property Durometer Hardness))]에 따라 결정하였다.
<열 충격 시험>
18 ml의 경화성 유기폴리실록산 조성물을 직경이 22 mm이고 높이가 84 mm인 유리병에 부었다. 경화성 유기폴리실록산 조성물을 공기 순환 오븐 내에서 60℃에서 1시간 동안 경화시켰다. 이어서, 유리병 내의 경화물을, 신뢰성 시험을 위해, 1회의 사이클(-40℃ ↔ 125℃, -40℃ 및 125℃에서 각각 30분 동안 유지)로 열 충격 챔버에 넣었다. 360 사이클의 열 충격 시험 후, 경화물을 시각적으로 관찰하였다.
[표 1]
Figure pct00012
표 1에서의 결과로부터 명백한 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 경화성 유기폴리실록산 조성물의 경화물은 비교예 1 및 비교예 2에서 제조된 경화성 유기폴리실록산 조성물의 경화물과 비교하여 특정 양의 성분 (B)를 함유하기 때문에 우수한 열 충격 안정성을 나타내는 것으로 확인되었다.
본 발명에 따른 경화성 유기폴리실록산 조성물은 경화되어 저경도 실리콘 고무를 형성하고, 경화 동안 그가 접촉하는 다양한 기재에 대해 우수한 초기 접착력을 나타내고, 우수한 열 충격 안정성을 나타내기 때문에, 경화성 유기폴리실록산 조성물은 전력 장치, 예컨대 모터 제어 장치, 운송 기계용 모터 제어 장치, 발전 시스템, 또는 우주 운송 시스템을 위한 봉지재 또는 밀봉재로서 유용하다.

Claims (10)

  1. (A) 분자당 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 2개 이상의 알케닐 기를 갖는 100 질량부의 유기폴리실록산;
    (B) 분자당 하나의 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖고 알케닐 기 및 규소 원자-결합된 알콕시 기가 부재하는 0.05 내지 5 질량부의 유기실록산;
    (C) 분자당 하나의 규소 원자-결합된 수소 원자 및 하나 이상의 규소 원자-결합된 알콕시 기를 갖고 알케닐 기가 부재하는 0.01 내지 10 질량부의 유기실록산;
    (D) 분자당 2개 이상의 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖고 알케닐 기 및 규소 원자-결합된 알콕시 기가 부재하는 0.1 내지 20 질량부의 유기폴리실록산;
    (E) 촉매량의 하이드로실릴화 반응 촉매; 및
    (F) 촉매량의 축합 반응 촉매를 포함하며,
    성분 (A) 내의 상기 알케닐 기에 대한 성분 (B), 성분 (C) 및 성분 (D) 내의 상기 규소 원자-결합된 수소 원자의 몰비는 0.2 내지 0.9의 범위인, 경화성 유기폴리실록산 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 성분 (B)는 하기 일반식으로 표시되는 유기실록산인, 경화성 유기폴리실록산 조성물:
    Figure pct00013

    (상기 식에서, 각각의 R1은 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖고 지방족 불포화 결합이 부재하는 동일하거나 상이한 1가 탄화수소 기임).
  3. 제1항에 있어서, 성분 (C)는 하기 일반식으로 표시되는 유기실록산인, 경화성 유기폴리실록산 조성물:
    Figure pct00014

    (상기 식에서, 각각의 R1은 전술된 바와 같고; 각각의 R2는 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 동일하거나 상이한 알킬 기이고; R3은 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌 기이고; "a"는 0, 1 또는 2이고; "n"은 1 내지 50의 정수임).
  4. 제3항에 있어서, 성분 (C)는 하기 화학식으로 표시되는 유기실록산인, 경화성 유기폴리실록산 조성물:
    Figure pct00015
  5. 제1항에 있어서, (G) 접착 촉진제를, 성분 (A) 100 질량부에 대해 0.1 내지 10 질량부의 양으로 추가로 포함하는, 경화성 유기폴리실록산 조성물.
  6. 제1항에 있어서, (H) 무기 충전제를, 성분 (A) 100 질량부에 대해 1 내지 200 질량부의 양으로 추가로 포함하는, 경화성 유기폴리실록산 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 전기/전자 장비의 봉지재 또는 밀봉재로서 사용하기 위한, 경화성 유기폴리실록산 조성물.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 경화성 유기폴리실록산 조성물을 경화시켜 얻어지는 경화물.
  9. 제8항에 있어서, 쇼어(Shore) 00 경도가 10 내지 60인, 경화물.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 경화성 유기폴리실록산 조성물을 경화시킴으로써 얻어지는 경화물을 포함하는, 전기/전자 장비.
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