KR20230167051A - 실리콘 조성물 및 그 경화물 - Google Patents
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Abstract
(A) 1 분자 중에 적어도 1개의 규소 원자에 결합한 알케닐기를 갖는 25℃에서의 점도가 0.01∼100Pa·s의 오가노폴리실록산: 100질량부, (B) 1 분자 중에 적어도 1개의 규소 원자에 결합한 수소 원자를 갖는 오가노하이드로젠폴리실록산: 0.1∼100질량부, (C) 부가반응 촉매, 및 (D) 평균 입경이 100㎛ 이하이며, 서로 형상이 다른 2종류 이상의 중실 무기 필러: 10∼500질량부를 포함하는 실리콘 조성물은 중공 무기 필러를 사용하지 않아도 고주파 시에 있어서의 저장탄성률이 높고, 저주파 시에 있어서의 저장탄성률이 낮은 경화물을 산출한다.
Description
본 발명은 실리콘 조성물 및 그 경화물에 관한 것이다.
최근, 전기전자 분야에서는, 스마트폰이나 태블릿 단말, 웨어러블 디바이스 등의 모바일 단말의 고기능화가 진행되고 있다. 그것에 따라, 탑재되고 있는 부품에 대해서도 소형화나 고성능화가 이루어지고 있다.
그것들에 탑재되어 있는 부품은 단말의 진동 등에 의해 위치 벗어남이 발생할 가능성이나, 낙하 등의 강한 충격에 의해 파손될 가능성이 있기 때문에, 이들 부품을 진동 등의 느린 응력에 대해서는 부드러운 부재로, 충격 등의 빠른 응력에 대해서는 단단한 부재로 보호하는 수법이 채용된다(특허문헌 1 참조).
그런데, 일반적으로, 응력의 주파수에 따라 점탄성 특성이 변화되는 특성을 가지는 물질은 입자를 고충전한 액체 또는 그리스상의 조성물(특허문헌 2)이지만, 이들 조성물은 액 흘러내림 등이 발생하기 쉬워, 봉입하지 않으면 흘러나와 버리기 때문에, 당해 조성물 그 자체로 부품을 보호하는 것이 어려워, 설계상 사용하기 어려운 것이었다.
따라서, 고무와 같은 고체로 충격을 보호할 수 있는 것과 같은 점탄성 특성을 갖는 재료의 발명(특허문헌 3)이 이루어져 왔지만, 사용되는 디바이스의 소형화에 따라, 보다 작은 재료이더라도 이러한 특성을 이용하기 위해서는, 주파수에 의한 점탄성 특성의 변화가 더욱 큰 재료가 요구되고 있었다.
또, 중공(中空) 무기 필러를 포함하는 실리콘 조성물이 고주파 시에 있어서의 저장탄성률이 높은 경화물을 산출하는 것이 보고(특허문헌 4)되었지만, 성형 시나 충격을 주었을 경우에 중공 무기 필러가 파손되어, 경화물의 기계적 강도가 저하되는 경우가 있다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 행해진 것으로, 중공 무기 필러를 사용하지 않아도 고주파 시에 있어서의 저장탄성률이 높고, 저주파 시에 있어서의 저장탄성률이 낮은 경화물을 산출하는 실리콘 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 형상이 다른 2종류 이상의 중공이 아닌 무기 필러를 포함하는 실리콘 조성물이 고주파 시에 있어서의 저장탄성률이 높고, 저주파 시에 있어서의 저장탄성률이 낮은 경화물을 산출하는 것을 발견하고, 본 발명을 완성했다.
즉, 본 발명은,
1. (A) 1 분자 중에 적어도 1개의 규소 원자에 결합한 알케닐기를 갖는 25℃에서의 점도가 0.01∼100Pa·s의 오가노폴리실록산: 100질량부,
(B) 1 분자 중에 적어도 1개의 규소 원자에 결합한 수소 원자를 갖는 오가노하이드로젠폴리실록산: 0.1∼100질량부,
(C) 부가반응 촉매, 및
(D) 평균 입경이 100㎛ 이하이며, 서로 형상이 다른 2종류 이상의 중실 무기 필러: 10∼500질량부
를 포함하는 실리콘 조성물,
2. (E) 하기 식 (1)로 표시되는 오가노폴리실록산: 1∼100질량부를 포함하는 1의 실리콘 조성물,
(식 중, R1은 각각 독립하여 부가반응성 탄소-탄소 결합을 갖지 않는 비치환 또는 치환의 탄소 원자 수 1∼10의 1가 탄화수소기를 나타내고, R2는, 각각 독립하여, 알킬기, 알콕시알킬기, 알케닐기, 또는 아실기를 나타내고, n은 2∼100의 정수를 나타내고, a는 1∼3의 정수를 나타낸다.)
3. 상기 중실 무기 필러가 1종 이상의 구상 무기 필러를 포함하는 1 또는 2의 실리콘 조성물,
4. 상기 중실 무기 필러가 1종 이상의 비구상 무기 필러를 포함하는 1∼3 중 어느 하나의 실리콘 조성물,
5. 상기 중실 무기 필러가 결정성 실리카 및 용융 실리카를 포함하는 1∼4 중 어느 하나의 실리콘 조성물,
6. 1∼5 중 어느 하나의 실리콘 조성물을 경화하여 이루어지는 실리콘 경화물,
7. (주파수 100Hz에서의 저장탄성률)/(주파수 0.1Hz에서의 저장탄성률)의 값이 5.0 이상인 6의 실리콘 경화물,
8. 듀로미터 타입 A로 측정한 경도가 5 이상인 6 또는 7의 실리콘 경화물,
9. 6∼8 중 어느 하나의 실리콘 경화물로 이루어지는 충격 완충재,
10. 9의 충격 완충재를 갖는 전자부품
을 제공한다.
본 발명의 실리콘 조성물을 사용함으로써, 낙하 등의 충격 시에는 저장탄성률이 높아, 내부의 정밀한 부품을 충격으로부터 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 진동 등에 대해서는 저장탄성률이 낮아, 부품의 위치 벗어남을 막을 수 있는 경화물을 얻을 수 있다.
또, 본 발명의 경화물은, 종래보다 높은 저장탄성률의 변화를 가지기 때문에, 보다 작은 재료이더라도 이들 특성을 충분히 발현할 수 있다.
이러한 특성을 갖는 본 발명의 경화물은, 예를 들면, 스마트폰이나 스마트 워치와 같은, 소형화하고 싶은 디바이스에 대해 대단히 유효하다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 발명에 대해 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따른 실리콘 조성물은,
(A) 1 분자 중에 적어도 1개의 규소 원자에 결합한 알케닐기를 갖는 25℃에서의 점도가 0.01∼100Pa·s의 오가노폴리실록산,
(B) 1 분자 중에 적어도 1개의 규소 원자에 결합한 수소 원자를 갖는 오가노하이드로젠폴리실록산,
(C) 부가반응 촉매,
(D) 평균 입경이 100㎛ 이하이며, 서로 형상이 다른 2종류 이상의 중실 무기 필러
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[1] (A) 성분
(A) 성분은 25℃에서의 점도가 0.01∼100Pa·s, 바람직하게는 0.1∼10Pa·s, 보다 바람직하게는 0.5∼10Pa·s이며, 1 분자 중에 적어도 1개의 규소 원자와 결합하는 알케닐기를 갖는 오가노폴리실록산이다.
본 발명에 있어서, 상기 점도가 0.01Pa·s 미만이면, 조성물의 보존 안정성이 나빠지고, 100Pa·s를 초과하면, 조성물의 점도가 고점도가 되어 성형성을 확보할 수 없게 된다. 또한, 점도는 회전 점도계에 의한 측정값(이하, 동일)이다.
이러한 오가노폴리실록산은, 상기 점도와 알케닐기 함유량을 만족시키면, 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지의 오가노폴리실록산을 사용할 수 있다. 그 구조도 직쇄상이어도 분기상이어도 되고, 또 다른 점도를 갖는 2종 이상의 오가노폴리실록산의 혼합물이어도 된다.
규소 원자와 결합하는 알케닐기의 탄소 원자 수는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 2∼10이 바람직하고, 2∼8이 보다 바람직하다. 알케닐기의 구체예로서는 비닐, 알릴, 1-부테닐, 1-헥세닐기 등을 들 수 있고, 이것들 중에서도, 합성의 용이함, 비용의 면에서 비닐기가 바람직하다.
또한, 알케닐기는 오가노폴리실록산의 분자쇄의 말단, 도중 중 어디에 존재해도 되지만, 유연성의 점에서 말단에만 존재하는 것이 바람직하다.
규소 원자와 결합하는 알케닐기 이외의 유기 기로서는 탄소 원자 수 1∼20, 바람직하게는 1∼10의 1가 탄화수소기를 들 수 있다.
이러한 1가 탄화수소기의 구체예로서는 메틸, 에틸, n-프로필, n-부틸, n-헥실, n-도데실기 등의 알킬기; 페닐기 등의 아릴기; 2-페닐에틸, 2-페닐프로필기 등의 아랄킬기 등을 들 수 있다.
또한, 이들 탄화수소기의 수소 원자의 일부 또는 전부는 염소, 불소, 브롬 등의 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다. 할로겐 원자로 치환된 기의 구체예로서는 플루오로메틸, 브로모에틸, 클로로메틸, 3,3,3-트리플루오로프로필기 등의 할로겐 치환 1가 탄화수소기 등을 들 수 있다.
이것들 중에서도, 합성의 용이함, 비용의 면에서, 상기 유기 기의 90몰% 이상이 메틸기인 것이 바람직하다.
이상의 점에서, (A) 성분으로서는 양쪽 말단이 디메틸비닐실릴기로 봉쇄된 오가노폴리실록산이 바람직하고, 특히, 양쪽 말단이 디메틸비닐실릴기로 봉쇄된 디메틸폴리실록산이 보다 바람직하다.
또한, (A) 성분은 1종 단독으로 사용해도, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
[2] (B) 성분
(B) 성분은 1 분자 중에 적어도 1개의 규소 원자에 결합한 수소 원자를 갖는 오가노하이드로젠폴리실록산이다.
(B) 성분의 오가노하이드로젠실록산의 분자 구조는 직쇄상, 분기상 또는 망상의 어느 것이어도 된다. 또, 그 동점도도 특별히 한정되는 것은 아니지만, 25℃에서의 동점도 1∼10,000mm2/s가 바람직하고, 1∼1,000mm2/s가 보다 바람직하다. 또한, 동점도는 캐논-팬스케형 점도계에 의한 측정값이다.
(B) 성분의 규소 원자에 결합하는 수소 원자 이외의 유기 기로서는 알케닐기를 제외한 탄소 원자 수 1∼10의 것이 바람직하다. 그 구체예로서는 메틸, 에틸, n-프로필, n-부틸, n-헥실, n-도데실기 등의 알킬기; 페닐기 등의 아릴기; 2-페닐에틸, 2-페닐프로필기 등의 아랄킬기 등을 들 수 있다. 또한, 이들 탄화수소기의 수소 원자의 일부 또는 전부는 염소, 불소, 브롬 등의 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다. 할로겐 원자로 치환된 기의 구체예로서는 플루오로메틸, 브로모에틸, 클로로메틸, 3,3,3-트리플루오로프로필기 등의 할로겐 치환 1가 탄화수소기 등을 들 수 있다.
이것들 중에서도, 합성의 용이함, 비용의 면에서, 상기 유기 기의 90몰% 이상이 메틸기인 것이 바람직하다.
특히, 본 발명의 (B) 성분으로서는 하기 식 (2)로 표시되는 오가노하이드로젠폴리실록산을 포함하는 것이 바람직하다.
(식 중, 괄호가 붙여진 실록산 단위의 배열은 임의이어도 된다.)
식 (2)에 있어서, p 및 q는 양의 정수, p+q는 10∼100의 정수, 바람직하게는 20∼60의 정수를 나타낸다. p+q의 값이 이러한 범위이면, 오가노하이드로젠폴리실록산이 취급에 적합한 점도가 되고, 또, 전자부품에 사용하는 경우에, 오가노하이드로젠폴리실록산의 휘발에 의한 접점 불량 등을 억제할 수 있다.
또, p/(p+q)는 0.01∼0.5가 바람직하고, 0.05∼0.4가 보다 바람직하다. 이러한 범위이면, 가교가 충분하게 진행되어, 초기 경화 후의 미반응 Si-H기에 의한 잉여의 가교 반응이 시간경과에 따라 진행하는 것을 억제할 수 있다.
상기 R3은 각각 독립하여 탄소 원자 수 1∼6의 알킬기를 나타내고, 그 구조로서는 직쇄상, 분기쇄상, 환상의 어느 것이어도 된다.
알킬기의 구체예로서는 메틸, 에틸, n-프로필, n-부틸, n-펜틸, n-헥실기 등을 들 수 있고, 합성의 용이함, 비용의 면에서 R3의 90몰% 이상은 메틸기가 바람직하다.
또, 본 발명의 (B) 성분은 하기 식 (3)으로 표시되는 오가노하이드로젠폴리실록산을 포함하는 것이 바람직하다.
식 (3)에 있어서, R4는 각각 독립하여 탄소 원자 수 1∼6의 알킬기를 나타내고, 그 구체예로서는 상기 R3에서 예시한 기와 동일한 것을 들 수 있지만, 이 경우도, 합성의 용이함, 비용의 면에서 90% 이상은 메틸기가 바람직하다.
또, m은 5∼1,000의 정수를 나타내지만, 바람직하게는 10∼100의 정수이다. 이러한 범위이면, 오가노하이드로젠폴리실록산이 취급에 적합한 점도가 되고, 또, 전자부품에 사용하는 경우에, 오가노하이드로젠폴리실록산의 휘발에 의한 접점 불량 등을 억제할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 (B) 성분의 적합한 구체예로서는 하기 식으로 표시되는 오가노하이드로젠폴리실록산을 들 수 있지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다.
(식 중, 괄호가 붙여진 실록산 단위의 배열은 임의이다.)
(B) 성분의 배합량은, 조성물의 경화성을 양호하게 하는 것을 고려하면, (A) 성분의 오가노폴리실록산 100질량부에 대하여 0.1∼100질량부이지만, 1∼10질량부가 바람직하다.
또한, (B) 성분은 1종 단독으로 사용해도, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
[3] (C) 성분
(C) 성분의 부가반응 촉매는 백금족 금속계 촉매이며, (A) 성분의 알케닐기와 (B) 성분의 Si-H기 사이의 부가반응을 촉진하는 것이면, 종래 공지의 것으로부터 적당하게 선택해서 사용할 수 있다.
촉매의 구체예로서는 백금(백금흑을 포함한다.), 로듐, 팔라듐 등의 백금족 금속 단체; H2PtCl4·nH2O, H2PtCl6·nH2O, NaHPtCl6·nH2O, KHPtCl6·nH2O, Na2PtCl6·nH2O, K2PtCl4·nH2O, PtCl4·nH2O, PtCl2, Na2HPtCl4·nH2O(단, 식 중의 n은 0∼6의 정수이며, 바람직하게는 0 또는 6이다.) 등의 염화백금, 염화백금산 및 염화백금산염; 알코올 변성 염화백금산; 염화백금산과 올레핀의 복합체; 백금흑, 팔라듐 등의 백금족 금속을, 알루미나, 실리카, 카본 등의 담체에 담지시킨 촉매; 로듐-올레핀 복합체; 클로로트리스(트리페닐포스핀)로듐(윌킨슨 촉매); 염화백금, 염화백금산 또는 염화백금산염과 비닐기 함유 실록산과의 복합체 등을 들 수 있고, 이들 백금족 금속계 촉매는 단독으로 사용해도 2종 이상 조합하여 사용해도 된다.
이것들 중에서도, 백금 및 백금 화합물로부터 선택되는 촉매가 바람직하다.
(C) 성분의 배합량은 촉매로서의 유효량, 즉, (A) 성분 등과, (B) 성분과의 반응을 진행할 수 있는 양이면 되고, 희망하는 경화 속도에 따라 적당하게 조정하면 된다.
특히, (A) 성분의 질량에 대하여, 백금족 금속 원자로 환산한 질량 기준으로 0.1∼7,000ppm, 바람직하게는 1∼6,000ppm이 되는 양이 좋다. (C) 성분의 배합량이, 백금족 금속 원자로 환산한 질량 기준으로 0.1ppm 미만인 경우, 촉매로서의 효과가 발휘되지 않는 경우가 있고, 또, 7,000ppm을 초과하여 사용해도 특별히 경화 속도의 향상을 기대할 수 없는 경우가 있다.
[4] (D) 성분
(D) 성분은 평균 입경이 100㎛ 이하인 형상이 다른 2종류 이상의 중실 무기 필러이며, 고주파 시의 저장탄성률을 상승시키는 성분이기도 하다.
무기 필러의 평균 입경은, 경화물의 충격보호 성능의 관점에서, 100㎛ 이하로 하지만, 이 충격보호 성능을 보다 높이는 것을 고려하면, 1∼90㎛가 바람직하고, 1∼80㎛가 보다 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서의 평균 입경은, 레이저광 회절법에 의한 체적 기준의 입도 분포에 있어서의 D50(즉 누적 체적이 50%가 될 때의 입자 직경 또는 메디안 직경)으로서 측정한 값이다.
본 발명에 있어서, 형상이 다른 무기 필러를 조합하여 사용하는 것이 중요하며, 특히, 구형과 비구상의 조합을 포함하는 것이 바람직하고, 구형과 결정형의 조합을 포함하는 것이 보다 바람직하다. 무기 필러의 조합에 관해서는, 형상이 다른 2종류 이상이면 몇 종류이어도 되고, 다른 성분의 무기 필러를 조합해도 되지만, 조성물의 균일성이나 시간에 따른 변화를 고려하면, 단일 성분으로 이루어지는 무기 필러를 사용하는 것이 바람직하다.
또, 무기 필러의 진비중은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 조성물의 조제의 용이성이나, 경량화도 동시에 도모하는 것을 고려하면, 0.1∼3.0이 바람직하다.
(D) 성분의 구체예로서는 실리카, 알루미나나 산화티탄과 같은 금속 산화물 등을 들 수 있다. 이것들 중에서도, 입수가 용이하고, 실리콘에 대한 충전성이 우수한 점에서, 실리카, 알루미나가 바람직하다.
(D) 성분의 배합량은 (A) 성분의 오가노폴리실록산 100질량부에 대하여 10∼500질량부이다. 배합량이 10질량부 미만의 경우에는 조성물의 충격보호의 효과가 충분히 얻어지지 않는 경우가 있고, 500질량부를 초과하는 경우는, 조성물의 기계적 물성이 뒤떨어진다.
[5] (E) 성분
본 발명의 실리콘 조성물은 (E) 하기 식 (1)로 표시되는 오가노폴리실록산을 포함하고 있어도 된다. 이 (E) 성분은 조성물의 점도를 저하시켜 중공 필러의 충전성을 향상시키는 역할을 갖는다.
식 (1)에 있어서, R1은, 각각 독립하여, 부가반응성 탄소-탄소 결합을 갖지 않는, 비치환 또는 치환의, 탄소 원자 수 1∼10, 바람직하게는 1∼6, 보다 바람직하게는 1∼3의 1가 탄화수소기이다.
이 1가 탄화수소기로서는, 예를 들면, 직쇄, 분기쇄 또는 환상의 알킬기, 아릴기, 아랄킬기, 할로겐화알킬기 등을 들 수 있다.
직쇄상 알킬기의 구체예로서는 메틸, 에틸, n-프로필, n-헥실, n-옥틸기 등을 들 수 있다.
분기쇄상 알킬기의 구체예로서는 이소프로필, 이소부틸, tert-부틸, 2-에틸헥실기 등을 들 수 있다.
환상 알킬기의 구체예로서는 시클로펜틸, 시클로헥실기 등을 들 수 있다.
아릴기의 구체예로서는 페닐, 톨릴기 등을 들 수 있다.
아랄킬기의 구체예로서는 2-페닐에틸, 2-메틸-2-페닐에틸기 등을 들 수 있다.
할로겐화알킬기의 구체예로서는 3,3,3-트리플루오로프로필, 2-(노나플루오로부틸)에틸, 2-(헵타데카플루오로옥틸)에틸기 등을 들 수 있다.
이것들 중에서도, R2는 탄소 원자 수 1∼3의 직쇄상 알킬기가 바람직하고, 메틸기가 보다 바람직하다.
또, R2는, 서로 독립하여, 탄소 원자 수 1∼5의, 알킬기, 알콕시알킬기, 알케닐기, 또는 아실기이다.
알킬기의 구체예로서는 상기 R1에서 예시한 것을 들 수 있다.
알콕시알킬기의 구체예로서는 메톡시에틸, 메톡시프로필기 등을 들 수 있다.
아실기의 구체예로서는 아세틸, 옥타노일기 등을 들 수 있다.
이것들 중에서도, R2는 탄소 원자 수 1∼3의 직쇄상 알킬기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기가 보다 바람직하다.
또한, n은 2∼100의 정수를 나타내지만, 5∼80의 정수가 바람직하다. a는 1∼3의 정수이지만, 3이 바람직하다.
(E) 성분의 25℃에서의 점도는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 조성물로부터의 블리딩 방지 및 성형성의 점에서, 0.005∼10Pa·s가 바람직하고, 0.005∼1Pa·s가 보다 바람직하다.
(E) 성분의 적합한 구체예로서는 하기 식으로 표시되는 오가노폴리실록산을 들 수 있지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다.
(E) 성분을 사용하는 경우의 배합량은, 경화성의 점에서, (A) 성분 100질량부에 대하여 바람직하게는 1∼100질량부, 보다 바람직하게는 1∼50질량부이다.
또한, (E) 성분은 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 병용해도 된다.
[6] 그 밖의 성분
본 발명의 실리콘 조성물은, 상기 (A)∼(E) 성분 이외에, 공지의 첨가제를 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 포함하고 있어도 된다.
이러한 첨가제로서는, 예를 들면, 반응제어제, 힌더드 페놀계 산화방지제, 탄산칼슘 등의 충전재, 안료, 염료 등을 들 수 있다.
반응제어제로서는, 실온에서의 경화 반응을 억제하여, 보관수명(shelf-life), 포트 라이프를 연장시키기 위해 (C) 성분의 촉매 활성을 억제할 수 있는 것이면 되고, 공지의 반응제어제로부터 적당하게 선택하여 사용하면 된다.
반응제어제의 구체예로서는 1-에티닐-1-시클로헥산올, 3-부틴-1-올 등의 수산기를 갖는 아세틸렌 화합물, 각종 질소 화합물, 유기 인 화합물, 옥심 화합물, 유기 클로로 화합물 등을 들 수 있고, 이것들 중에서도, 금속에 대한 부식성이 없는 수산기를 갖는 아세틸렌 화합물이 바람직하다.
또한, 반응제어제는, 실리콘 수지에 대한 분산성을 좋게 하기 위해 톨루엔, 크실렌, 이소프로필알코올 등의 유기 용제로 희석하여 사용해도 된다.
[7] 실리콘 조성물의 제조 방법
본 발명의 실리콘 조성물의 제조 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 종래 공지의 방법에 따르면 된다. 즉, 본 발명의 실리콘 조성물은 (A)∼(D) 성분, 및 필요에 따라 사용되는 (E) 성분 및 그 밖의 성분을 혼합하여 얻을 수 있다.
보다 구체적으로는, 1액 타입의 조성물은, 게이트 믹서에, (A) 성분, (D) 성분, 및 필요에 따라 (E) 성분을 넣고, 소정 온도(예를 들면, 25℃)에서 소정 시간(예를 들면, 1시간) 감압 혼합하고, 얻어진 혼합물을 냉각 후, (C) 성분, 반응제어제를 가하고, 소정 온도(예를 들면, 25℃)에서 소정 시간(예를 들면, 1시간) 혼합하고, 또한 (B) 성분을 가하고 소정 온도(예를 들면, 25℃)에서 소정 시간(예를 들면, 30분간) 혼합하여 얻을 수 있다.
2액 타입의 조성물은 (A) 성분, (B) 성분, (C) 성분의 조합만 공존시키지 않으면, 임의의 조합으로 구성할 수 있다.
예를 들면, 게이트 믹서에, (A) 성분, (D) 성분, 및 필요에 따라 (E) 성분을 넣고, 소정 온도(예를 들면, 25℃)에서 소정 시간(예를 들면, 1시간) 감압 혼합하고, 냉각 후, (C) 성분을 가하고 소정 온도(예를 들면, 25℃)에서 소정 시간(예를 들면, 30분) 혼합하여 얻어진 조성물을 A재로 하고, 한편, 게이트 믹서에, (A) 성분, (D) 성분, 및 필요에 따라 (E) 성분을 넣고, 소정 온도(예를 들면, 150℃)에서 소정 시간(예를 들면, 1시간) 감압 혼합하고, 냉각 후, 반응제어제를 가하고 소정 온도(예를 들면, 25℃)에서 소정 시간(예를 들면, 30분) 혼합한 후, (B) 성분을 가하고, 소정 온도(예를 들면, 25℃)로 소정 시간(예를 들면, 30분) 혼합하고, 얻어진 조성물을 B재로 함으로써, A재, B재의 2액 타입의 조성물을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 실리콘 조성물은 1액 타입이면 냉장 또는 냉동하여 장기 보존할 수 있고, 2액 타입이면, 상온에서 장기 보존할 수 있다.
본 발명의 실리콘 조성물의 점도는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 무기 필러의 분산성 및 실리콘 조성물의 취급성의 점에서, 25℃에서 1∼400Pa·s가 바람직하고, 10∼300Pa·s가 보다 바람직하다.
[8] 실리콘 경화물
본 발명의 경화물은 상기한 본 발명의 실리콘 조성물을 경화시켜 얻어진다.
그때, 경화 조건은 특별히 제한되는 것은 아니고, 종래 공지의 경화성 실리콘 조성물과 동일한 조건으로 할 수 있다.
구체적으로는, 실리콘 조성물은, 부어 넣어진 후, 설치 부품으로부터 발생한 열로 자연적으로 경화시켜도, 적극적으로 가열하여 경화시켜도 된다. 가열하여 경화시키는 경우의 조건은 바람직하게는 60∼180℃, 보다 바람직하게는 80∼150℃의 온도에서, 바람직하게는 0.1∼3시간, 보다 바람직하게는 0.5∼2시간이다.
이렇게 하여 얻어지는 실리콘 조성물의 경화물은, 통상, JIS K 6253-3:2012에 규정되어 있는 타입 A 듀로미터로 측정한 경도 40 이하이면, 느린 변형에 대해 유연하게 동작하여, 접촉하는 부품에 부여되는 스트레스를 가급적 경감 가능하게 한다.
상기 경화물에 있어서, 주파수 100Hz인 경우의 저장탄성률은 바람직하게는 2.0MPa 이상이며, 보다 바람직하게는 2.0∼5.0MPa이다.
또한, 주파수 0.1Hz인 경우의 저장탄성률은 바람직하게는 1.0MPa 미만이며, 보다 바람직하게는 0.4MPa 이상 1.0MPa 미만이다.
그리고, 상기 경화물의 [주파수 100Hz인 경우의 저장탄성률]/[주파수 0.1Hz인 경우의 저장탄성률]은 바람직하게는 5.0 이상이며, 보다 바람직하게는 5.5 이상이다. 이러한 범위이면, 충격 완충재로서 적합하게 된다. 또한 충격으로부터 부품을 보호하는 관점에서, 경도는 타입 A 듀로미터로 측정한 경도가 5 이상인 것이 바람직하고, 10 이상이 보다 바람직하다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 사용한 각 성분을 이하에 나타낸다.
(A) 성분
·A-1: 양쪽 말단이 디메틸비닐실릴기로 봉쇄되고, 25℃에서의 점도 5Pa·s의 디메틸폴리실록산
·A-2: 양쪽 말단이 디메틸비닐실릴기로 봉쇄되고, 25℃에서의 점도 1Pa·s의 디메틸폴리실록산
(B) 성분
·B-1: 하기 식으로 표시되는 오가노하이드로젠실록산
·B-2: 하기 식으로 표시되는 오가노하이드로젠실록산
(식 중, 괄호가 붙여진 실록산 단위의 배열은 임의이다.)
(C) 성분
·C-1: 백금-디비닐테트라메틸디실록산 착체의 디메틸폴리실록산 용액(상기 A-2와 같은 디메틸폴리실록산에 용해한 것. 백금 원자로서 1% 함유)
(D) 성분
·D-1: 평균 입경 5㎛의 용융 (구상)실리카
·D-2: 평균 입경 4㎛의 결정성 (비구상)실리카
·D-3: 평균 입경 6㎛의 결정성 (비구상)실리카
·D-4: 평균 입경 15㎛의 용융 (구상)실리카
·D-5: 평균 입경 3㎛의 구상 알루미나
·D-6: 평균 입경 1㎛의 파쇄 (비구상)알루미나
(E) 성분
·E-1: 하기 식으로 표시되는 오가노폴리실록산
그 밖의 성분
·F-1: 1-에티닐-1-시클로헥산올
[실시예 1∼5 및 비교예 1∼3]
5L 게이트 믹서(이노우에세이사쿠쇼(주)제, 5L 플래니터리 믹서)에, (A) 성분, (D) 성분, 및 (E) 성분을 가하고, 25℃에서 1시간 감압 혼합했다. 다음에 (C) 성분을 가하고, 25℃에서 30분 혼합했다. 그 후, 반응제어제 (F-1)을 가하고 25℃에서 30분 혼합했다. 최후에, (B) 성분을 가하고 25℃에서 30분 혼합했다. 각 성분의 배합량을 표 1에 나타낸다.
상기에서 얻어진 각 조성물을 경화하여 이루어지는 경화물에 대해, 이하의 물성을 측정·평가했다. 결과를 함께 표 1에 나타낸다.
(1) 경도
각 실리콘 조성물을 2.0mm의 두께로 120℃ 10분 프레스 경화하고, 또한 120℃의 오븐 속에서 50분간 가열했다. 얻어진 실리콘 시트를 3장 포개고, JIS K 6253-3:2012에 규정되는 타입 A 듀로미터에 의해 경도를 측정했다.
(2) 저장탄성률
각 실리콘 조성물을 2.0mm의 두께로 120℃ 10분 프레스 경화하고, 또한 120℃의 오븐 속에서 50분간 가열했다. 얻어진 실리콘 시트를, (주)유비엠사제 Rheogel-E4000을 사용하여, 인장 모드, 정현파 스트레인에 의해 점탄성을 측정하고, 주파수 0.1Hz의 저장탄성률과 주파수 100Hz의 저장탄성률을 평가했다.
표 1에 나타내어지는 바와 같이, 실시예 1∼6에서 얻어진 실리콘 조성물을 경화하여 얻어진 경화물은 (주파수 100Hz에서의 저장탄성률)/(주파수 0.1Hz에서의 저장탄성률)의 값이 5.5∼7.5의 범위로 비교적 높고, 양호한 특성을 가지고 있는 것을 알 수 있다.
Claims (10)
- (A) 1 분자 중에 적어도 1개의 규소 원자에 결합한 알케닐기를 갖는 25℃에서의 점도가 0.01∼100Pa·s의 오가노폴리실록산: 100질량부,
(B) 1 분자 중에 적어도 1개의 규소 원자에 결합한 수소 원자를 갖는 오가노하이드로젠폴리실록산: 0.1∼100질량부,
(C) 부가반응 촉매, 및
(D) 평균 입경이 100㎛ 이하이며, 서로 형상이 다른 2종류 이상의 중실 무기 필러: 10∼500질량부
를 포함하는 실리콘 조성물. - 제1항에 있어서, (E) 하기 식 (1)로 표시되는 오가노폴리실록산: 1∼100질량부를 포함하는 실리콘 조성물.
(식 중, R1은 각각 독립하여 부가반응성 탄소-탄소 결합을 갖지 않는 비치환 또는 치환의 탄소 원자 수 1∼10의 1가 탄화수소기를 나타내고, R2는, 각각 독립하여, 알킬기, 알콕시알킬기, 알케닐기, 또는 아실기를 나타내고, n은 2∼100의 정수를 나타내고, a는 1∼3의 정수를 나타낸다.) - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 중실 무기 필러가 1종 이상의 구상 무기 필러를 포함하는 실리콘 조성물.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중실 무기 필러가 1종 이상의 비구상 무기 필러를 포함하는 실리콘 조성물.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중실 무기 필러가 결정성 실리카 및 용융 실리카를 포함하는 실리콘 조성물.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 실리콘 조성물을 경화하여 이루어지는 실리콘 경화물.
- 제6항에 있어서, (주파수 100Hz에서의 저장탄성률)/(주파수 0.1Hz에서의 저장탄성률)의 값이 5.0 이상인 실리콘 경화물.
- 제6항 또는 제7항에 있어서, 듀로미터 타입 A로 측정한 경도가 5 이상인 실리콘 경화물.
- 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 실리콘 경화물로 이루어지는 충격 완충재.
- 제9항에 기재된 충격 완충재를 갖는 전자부품.
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