KR20240036056A - 전자 부품의 포팅 내의 실리콘 조성물 - Google Patents

전자 부품의 포팅 내의 실리콘 조성물 Download PDF

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KR20240036056A
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안드레아 루펜탈
마티아스 그로스만
유메쉬 미스트리
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모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈 인크.
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Abstract

경화 특성을 나타내고 고 에너지 조건에 노출에 의해 경화될 수 있고(즉, 광활성형) 그리고 선택적으로 비-광활성형 조건(예를 들어, 축합 경화 및/또는 승온)에 노출시킴으로써 경화될 수 있는 조성물이 제공된다. 본 조성물은 전자 적용분야에서 포팅 컴파운드로서 사용하기에 적합하고, 전자 부품 내 및 그 주위에 공간을 충전하기 위한 물질로서 사용될 수 있다. 조성물은 또한 다양한 기판에 대해 우수한 접착력을 표시한다. 또한, 다양한 응용에서 조성물을 경화하고 사용하는 방법이 제공된다.

Description

전자 부품의 포팅 내의 실리콘 조성물
본 발명은, 수분, 먼지 및 환경적 위험에 대한 보호를 위한 전자 부품, 특히 자동차 및 전력 적용 분야에서의 전자 부품의 포팅(potting)/캡슐화(encapsulation)에서 첨가 경화 시스템(addition cure systems)에 속하는, 규소 원자에 결합된 불포화 탄화수소 기 및 규소 원자에 결합된 수소를 갖는 폴리실록산을 함유하는, 광경화성 및 비-광경화성 모두의 실리콘 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 또한 경화성 실리콘 조성물의 광활성형 및/또는 비-광활성형 경화를 위한 새로운 실리콘 조성물 및 방법에 관한 것이다.
이러한 가교결합성 실리콘 조성물의 적용 분야는 전자 기기 분야에서 사용되는 원료의 분야이다. 전자 부품들의 코팅과 유사한 적용 분야는, "포팅" 으로 알려진 기술에 의한 이러한 부품들의 캡슐화 분야이다. 일반적으로, 포팅 재료는. 자동차 분야의 요구 조건에 따라 시스템 및 전기 절연의 견고성(tightness)을 보장하기 위해 커넥터 및 전자 디바이스의 실링(sealing)을 위해 사용된다. 이는 수분, 물, 먼지 및 환경적 요인 또는 부식제들로 인한 전자 디바이스들의 오염을 방지한다.
포팅 재료는, 포팅 도포 후 빠른 취급을 보장하기 위해, 커넥터의 포켓 내에 유동성 액체로서 도포되고, UV 조사 공정(UV radiation-process)을 통해 빠르게 경화될 것을 필요로 한다. 메인 경화 공정은 추가적인 온도 공정 없이 UV 활성화만 가능해야 하지만, 섀도우 영역(shadow area)(빛 또는 조사가 접근가능하지 않은 챔버/캐비티 내의 영역)에 대해서는, 제2 경화 메커니즘이 요구된다. 포팅 재료는 UV 활성화 후에 이미 온도 안정적이어야 한다(최대 80 ℃).
본 출원에서 일반적으로 사용되는 제품들은 실리콘 겔(silicone gels)이며, 이는 민감한 성분들을 보호하고, 그리고 손상되기 쉬운 전자 부품에 대한 댐핑(damping), 충격(shock), 진동 및 열 응력 보호 성능 및 유전 특성(dielectric properties)을 가져야 한다. 이러한 응용에서, 실리콘 조성물은, 온도에 대한 저항성, UV 조사에 대한 안정성, 낮은 온도에서의 유연성 및 이들의 절연 용량(높은 유전 강도)로 인해, 선호되는 재료인 것으로 판명되었다. .
2 가지 방식으로 가교가능한 실리콘 조성물은, 보다 구체적으로 UV 조사 하의 광가교에 특유한 실장 속도(speed of implementation) 및 가요성(flexibility) 때문에, 실온 및 대기 습도에서 가수분해/축합에 의한 또는 가열에 의한 가교로 보완하여 방사선에 노출되지 않는 구역(새도우 구역)에서 광가교의 비효율성을 극복가능하게 한다. 따라서, UV에 잠시동안의 노출이, 2 가지 방식으로 가교결합할 수 있는 상기 조성물로 제조된 보호 코팅을 경도를 갖게 하고(harden), 비점착성이 되게 하는 것을 가능하게 한다
일부 상업적으로 입수가능한 포팅 실리콘은, 수분에 의해 경화되고, 경화를 완료하기 위해 수 시간 내지 수 일이 필요한 미국 특허 4,271,425호와 같은 1-성분 조성물 포함한다. 상승된 온도가 제공되면, 미국 특허 제 4,087,585 호의 것들과 같은 2-성분 시스템으로부터 더 빠른 경화가 얻어질 수 있다. 그러나, 백금 촉매를 필요로 하는 2-성분 시스템은, 기판 표면 상의 유기 주석 화합물, 황, 아민, 우레탄 및 불포화 탄화수소 가소제에 의해 제약이 가해진다.
두 가지 방식으로 가교 가능한 시스템 대부분은, 적용에 바람직하지 않은 부산물을 초래하는 UV 경화 및 수분 경화에 기초한다. 두 가지 방식으로 가교 가능한 시스템 일부는, 라디칼 중합을 필요로 하는 아크릴레이트 기반 생성물을 함유하며, 이는 적용을 위한 최상의 선택이 아니다.
WO2019088066호는, 경화 동안, 안정한 반-경화(half-cured) 생성물을 제공할 수 있는 하이드로실릴화성 조성물, 그리고 하이드로실릴화성 조성물을 사용하여 얻는 반-경화 제품(half-cured product)과 경화 제품을 기술하고, 또한 감압 접착제 적용을 위한 1-성분 시스템의 사용을 언급하고 있으며, 그 실리콘 조성물은 본 발명에 의한 적용을 허용하기에 충분한 포트 수명(pot life)을 가져야 하기 때문에 포팅 적용에 부적합하다.
아래의 설명은, 일부 태양들의 기본적인 이해를 제공하기 위한 본 발명의 요약을 제시한다. 이 요약은, 중요한 또는 매우 중요한 요소들을 식별하지도 않고, 구현예들 또는 청구항들의 여하한 제한도 정의하지 않도록 의도된다. 또한, 이 요약은 본 명세서의 다른 파트에서 더 상세히 설명될 수 있는 일부 태양의 단순화된 개요를 제공할 수 있다.
따라서, 부산물의 형성 없이 경화 시에 엘라스토머성 또는 연질 겔 농도(elastomeric or soft gel consistency)를 생성하고, 그리고 PCB(인쇄 회로 기판) 어셈블리들이나 광경화성 경화가 접근 가능하지 않은 영역들을 갖는 핀들을 갖는 스위치들 및 전자 커넥터들과 같은 전자 부품들의 포팅을 위한 라디칼 중합을 피하는, 제1 파트와 제2 파트로 제공되는 실리콘 조성물을 사용하는 것이 바람직하다. 실리콘 조성물은, 전자 부품 내의 광경화에 접근 가능하지 않은 영역에 정확한 충전을 하기에 충분한 유동성이 있어야 한다. 또한, 상기 조성물은, 광경화에 쉽게 접근할 수 없는 경화 캐비티/챔버/몰드의 영역에서 추가 경화 메커니즘에 의해 경화될 수 있는 것이 바람직하다. 더 나아가, 열가소성 플라스틱과 같은 저 에너지 기판 상에서 사용될 때, 조성물은 기판 위에 적절한 접착력을 나타내야 한다.
이러한 기술적 문제는 현재 기술로는 적절하게 취급되고 그리고/또는 해결되지 않는다.
본 발명의 하나의 태양에 따르면, 수분, 먼지 및 환경적 위험에 대한 보호를 위해, 전자 부품, 보다 구체적으로는 자동차 및 전력 적용 분야의 전자부품의 포팅 및 캡슐화를 위한 경화성 실리콘 조성물을 포함하여 구성되는 포팅 컴파운드가 제공되며, 상기 조성물은:
(A) 규소 원자에 결합된 적어도 1 개, 바람직하게는 적어도 2 개의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산,
(B) 적어도 하나의 SiH 기를 갖는 적어도 하나의 오르가노하이드로젠실록산,
(C1) 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매,
(C2) 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매, 및
(D) 임의선택적으로 첨가제;를 포함하여 구성된다.
하나의 구현예에서, 조성물은 제1 파트(part) 및 제2 파트로서 제공되며, 제1 파트는 상기 적어도 하나의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 오르가노폴리실록산, 상기 광활성형 촉매 및 상기 비-광활성형 촉매를 포함하여 구성되고, 그리고 제2 파트는 상기 적어도 하나의 오르가노하이드로젠실록산을 포함하여 구성된다. 하나의 태양에서, 조성물은, (원하는 위치, 예를 들어, 캐비티, 몰드, 챔버 등에 적용 후) UV 조사에 접근 가능한 영역의 조성물의 경화를 위해, 조성물을 UV 조사에 노출시킴으로써, 그리고, 후속적으로 UV 조사에 접근가능하지 않은 영역에서 조성물을 경화시키기에 충분한 온도에 조성물을 노출시킴으로써, 경화된다.
하나의 태양에서, 경화된 조성물을 포함하여 구성되는 물품이 제공된다.
하나의 태양에서, 전자 장비의 포팅에 사용하기 위한 포팅 컴파운드가 제공되며, 그 포팅 컴파운드는,
(A) 규소 원자에 결합된 적어도 하나의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산,
(B) 적어도 하나의 SiH 기를 갖는 적어도 하나의 오르가노하이드로젠실록산,
(C1) 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매,
(C2) 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매, 및
(D) 임의선택적으로 첨가제;를 포함하여 구성되는 경화성 실리콘 조성물을 포함하여 구성된다:
하나의 구현예에서, 전자 부품들은 자동차 또는 전력 적용 분야들을 위한 것이다. 하나의 구현예에서, 수분, 먼지, 및/또는 환경적 위험에 대한 전자 장비의 보호가 있다.
임의의 위의 구현예들에 따른 하나의 구현예에서, 적어도 하나의 알케닐 기 를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산(A)은 아래 식(Ia)을 갖는 폴리오르가노실록산의 군으로부터 선택e된다:
[MaDbTcQdR9 e]m (Ia)
여기서, 식(Ia)에서의 지수들(indices)은 다음과 같이 정의되고:
a 는 0-10 이고,
b 는 0-2000 이며,
c 는 0-50 이고,
d 는 0-1 이며,
e 는 0-300 이고,
m 는 1-1000 이며,
이는, 위의 a, b, c, d 및 m 은, 20 ℃ 에서 성분(A)의 점도가 15000 mPa.s 미만(DIN 53019에 따라 D = 10 s-1 의 전단 속도에서 그리고 DIN 53015에 따라 측정된 5000 mPa.s 미만의 점도에 대한 것임)인 것이 전제되고,
그리고
M 은 R3SiO1/2 및 M* 로부터 선택되고,
D 는 R2SiO2/2 및 D* 로부터 선택되고,
T 는 RSiO3/2 및 T*, 로부터 선택되고,
Q 는 SiO4/2 이며,
R9 는 탄소를 통해 2 개의 규소 원자에 결합된 2 가 유기 기로부터 선택되고, 동일하거나 상이할 수 있는 각각의 R 은, 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 알킬 기, 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 아릴, 및 최대 1000(C2-C4)알킬렌옥시 기를 갖는 폴리(C2-4)-알킬렌옥시 모이어티를 포함하고 탄소를 통해 Si에 결합된 유기 기로부터 선택되고, 상기 기 R 은 지방족 불포화를 갖지 않고,
여기서, M*= R1 pR3-pSiO1/2, D*= R1 qR2-qSiO2/2, T*= R1SiO3/2 이고,
여기서,
p 는 1-3 이고,
q 는 1-2 이며,
R 은 아전에 정의된 바와 같고, 그리고
R1 은 알케닐 기로부터 선택된다.
구현예들 중 어느 하나에 따른 하나의 구현예에서, 성분(A)은 식(Ia1)을 갖는다;
(Ia1),
여기서, R1 및 R 은 위에 정의된 바와 같고, x 는 ≥ 0 이다.
임의의 이전 구현예에 따른 하나의 구현예에서, 성분(B)은, (B1) 선형 SiH-함유 폴리오르가노실록산 및 (B2) 분지형 SiH-함유 폴리오르가노실록산의 군으로부터 선택된다.
임의의 위의 구현예에 따른 하나의 구현예에서, 성분(B)은, (B1) 각각의 말단에 SiH 기를 갖는 선형 폴리디오르가노실록산, 및 (B2) 적어도 하나의 MH 단위를 함유하는 분지형 SiH-함유 폴리오르가노실록산의 군으로부터 선택된다.
위의 구현예에 따른 하나의 구현예에서, 분지형 SiH-함유 폴리오르가노실록산(B2)은, Q 단위: , T 단위: (여기서 R 은 위에 정의된 바와 같음). 및 적어도 하나의 실록시 단위 MH;(여기서, R 은 알킬임);로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 실록시 단위를 포함하여 구성되는 폴리오르가노실록산으로부터 선택된다:
임의의 이전 구현예에 따른 하나의 구현예에서, 분지형 SiH-함유 폴리오르가노실록산(B2)은, 적어도 하나의 실록시 단위 Q; 및 적어도 하나의 실록시 단위 MH:(여기서, R 은 위에 정의된 바와 같음); 로 이루어진 폴리오르가노실록산으로부터 선택된다:
임의의 이전 구현예에 따른 하나의 구현예에서, SiH-함유 폴리오르가노실록산 수지(B2)는, Q 및 MH 단위로 이루어진 아래 식의 폴리오르가노하이드로젠실록산으로부터 선택된다:
{[Q][MH]0,01-10}m
여기서, Q 및 MH 는 위에 정의된 바와 같고, m 은 약 1 내지 약 20 이다.
임의의 이전 구현예에 따른 하나의 구현예에서, 포팅 컴파운드는, 각 말단에 SiH 기를 갖는 선형 폴리오르가노하이드로젠실록산(B1), 및 아래 식의 Q 및 MH 단위로 이루어진 분지형 SiH-함유 폴리오르가노실록산)B2)을 포함하여 구성된다:
{{[Q][MH]0,01-10}m
여기서, Q 및 MH 는 위에 정의된 바와 같다.
임의의 위의 구현예에 따른 하나의 구현예에서, 유기-금속계 하이드로실릴화 촉매{(C1) 또는 (C2)}는 백금, 팔라듐, 로듐, 니켈, 이리듐, 루테늄, 및 철 착물 및 이들의 조합으로부터 선택된 전이 금속 착물 촉매로 이루어진 군으로부터 선택된다.
임의의 위의 구현예에 따른 하나의 구현예에서,(C1)은 η5-(임의선택적으로 치환된)사이클로펜타디에닐 백금(IV) 착물 β-디케토네이토 트리메틸백금(IV) 착물, 비스(β-디케토네이토) 백금(II) 착물, 비스(포스핀)백금(II) 착물, 사이클로펜타디엔 백금(II) 착물, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 광활성형 백금 촉매이다.
임의의 위의 구현예에 따른 하나의 구현예에서, 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매(C2)는, 클로로백금산과 같은 백금 화합물, 또는 백금/비닐실록산 착물과 같은 백금 착물, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 백금 촉매이다.
임의의 위의 구현예에 따른 하나의 구현예에서, 포팅 컴파운드는, 하이드로실릴화 반응 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제(D)를 포함하여 구성된다.
임의의 위의 구현예에 따른 하나의 구현예에서, 포팅 컴파운드는 첨가제(D)로서, 광학 증백제(optical brightener) 또는 UV 트레이서(형광 증백제, fluorescent whitening agent)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 첨가제(D)를 포함하여 구성된다.
임의의 위의 구현예에 따른 하나의 구현예에서, 포팅 컴파운드는;
- 규소 원자에 결합된 적어도 하나의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산(A) 100 중량부,
- 적어도 하나의 SiH 기를 갖는 적어도 하나의 오르가노하이드로젠실록산 (B) 0.1 내지 30 중량부,
- 성분(A)와 성분(B)의 총 중량 기준으로, 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매(C1) 0.1 내지 3.5 중량 %(),
- 성분(A)와 성분(B)의 총 중량 기준으로, 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매(C2) 1 내지 1000 ppm , 및
- 임의선택적으로 첨가제(D) 0.1 내지 10 부를 포함하여 구성된다.
이전 구현예들 중 어느 하나에 따른 하나의 구현예에서, 포팅 컴파운드는:
- 규소 원자에 결합된 적어도 하나의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산(A) 100 중량부,
- 각 말단에 SiH 기를 갖는 선형 폴리오르가노실록산(B1) 0.1 내지 25 중량부,
- 위에 정의된 바와 같은 적어도 하나의 실록시 단위(Q) 및 적어도 하나의 실록시 단위(MH)를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노하이드로젠실록산(B2) 0.1 내지 5 중량부,
- 성분(A)와 성분(B)의 총 중량 기준으로, 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매(C1) 1 내지 1000ppm ,
- 성분(A)와 성분(B)의 총 중량 기준으로, 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매(C2) 0.1 내지 3.1 중량 %, 및
- 임의선택적으로 첨가제(D) 0.1 내지 10 부;를 포함하여 구성된다.
이전 구현예들 중 어느 하나에 따른 하나의 구현예에서, 상기 실리콘 조성물은 DIN 53015 에 따라 측정된, 20 ℃ 에서 1000 mPa.s 미만의 점도를 갖는다.
이전 구현예들 중 어느 하나에 따른 하나의 구현예에서,
(A)는, 양 말단이 규소 원자에 결합된 적어도 하나의 선형 폴리오르가노실록산으로부터 선택되고,
(B)는, 각각의 말단에 SiH 기를 갖는 선형 폴리다이오르가노실록산(B1), 및 위에 정의된 바와 같은 Q 및 MH 단위로 이루어진 SiH-함유 폴리오르가노실록산 수지(B2)로부터 선택되고,
(C1) 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매,
(C2)는 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매, 및
이전 구현예들 중 어느 하나에 따른 하나의 구현예에서, 포팅 컴파운드는 적어도 하나의 접착 증진제(E)를 포함하여 구성된다.
이전 구현예들 중 어느 하나에 따른 하나의 구현예에서, 접착제는 티타네이트 화합물로부터 선택된다.
이전 구현예들 중 어느 하나에 따른 하나의 구현예에서, 접착 증진제(E)는 테트라-n 부틸티타네이트이다.
이전 구현예들 중 어느 하나에 따른 하나의 구현예에서, 상기 실리콘 조성물은 DIN 53015에 따라 측정된 20 ℃ 에서 1000 mPa.s 미만의 점도를 갖는다.
다른 태양에서, 임의의 이전 구현예에서 정의된 바와 같은 경화성 실리콘 조성물을, 직접 UV 광 조사에 용이하게 접근가능하지 않은 영역을 갖는 전자 부품의 챔버/캐비티에서, 경화된 실리콘 조성물로 경화시키는 방법이 제공되며, 그 방법은:
a) 상기 경화성 실리콘 조성물을 상기 챔버/캐비티에 채우도록 하는 방식으로 상기 챔버/캐비티에 도포하는 단계;.
b) UV 광에 직접 접근가능한 영역에서 조성물을 실질적으로 경화시키기에 충분한 UV 조사로 챔버/캐비티를 조사하는 단계, 및
c) UV 광에 접근가능하지 않은 영역에서 조성물을 경화시키기에 충분한 시간 동안 챔버/캐비티 상의 조성물을 20 ℃ 이상의 온도에 노출시키는 단계;를 포함하여 구성된다.
또 다른 태양에서, 커넥터 포팅을 제조하기 위한 경화된 실리콘 조성물에 대한 이전 구현예 중 어느 하나에 정의된 바와 같은 경화성 실리콘 조성물의 경화 방법이 제공되며, 상기 방법은
a) 상기 경화성 실리콘 조성물을 핀 커넥터들을 포함하여 구성되는 챔버/캐비티/포켓에 도포하는 단계,
b) 상기 경화성 실리콘 조성물을 UV 광에 노출시키는 단계, 및
c) 그 다음에 UV 광이 접근가능하지 않은 영역에서 20 내지 80 ℃ 의 온도 범위에서 경화하는 단계;를 포함하여 구성된다.
추가의 태양에서, UV 조사선 경화 단계 및 뒤이은 20 ℃ 이상 및 80 ℃ 이하 범위의 온도에서 경화 단계에 의한, 이전의 구현예 중 어느 하나에 따른 경화성 실리콘 조성물의 경화에 의해 얻어진 경화된 조성물이 제공된다.
또 다른 태양에서, 아래 단계들 포함하여 구성되는 방법에 의해 제조된 물품이 제공된다:
I. 이전의 구현예의 어느 하나에 정의된 바와 같은 경화성 조성물을 형성하기 위한, 혼합(mixing) 단계;
II. 전자 부품의 챔버/캐비티 내로, 상기 경화성 조성물의 포팅을 도포하거나/ 분배하는(applying a potting of/dispensing) 단계; 및
III. 포팅 챔버/캐비티내의 상기 경화성 조성물을 UV 조사선의 공급원에 노출시킨 후, 상기 경화성 조성물을 20 내지 80 ℃ 의 범위의 온도에서 비-광활성형 경화시킴으로써, 상기 챔버/캐비티에 대해서 상기 경화성 조성물을 경화하는 단계;를 포함하여 구성된다.
하나의 구현예에서, 기판은 회로 기판 또는 핀 커넥터이다.
또 다른 태양에서, 선행 청구항 중 어느 하나에 정의된 바와 같이, 경화성 실리콘 조성물을 2-파트 시스템의 키트(kit) 형태로 사용하는 것이 제공된다.
또 다른 태양에서 제공되는 조성물은,
(a) (A) 규소 원자에 결합된 적어도 하나의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산,(C1) 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매, 및 (C2) 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매를 포함하여 구성되는 제1 파트; 및
(b) (B) 적어도 하나의 SiH 기를 갖는 적어도 하나의 오르가노하이드로젠실록산, 및 (D1) (B)와 다른 폴리오르가노실록산을 포함하여 구성되는 제2 파트;를 포함하여 구성되고,
상기 폴리오르가노실록산(D1)은, R(H)SiO2/2 및 R5(R)SiO2/2 (여기서, R 은 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 알킬, 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 아릴, 및 최대 1000개의 (C2-C4)알킬렌옥시 기를 갖는 폴리(C2-C4)-알킬렌옥시 모이어티를 포함하고 탄소를 통해 Si 에 결합된 유기 기로부터 선택되고, 상기 R 기는 지방족 불포화가 없으며, R5 는 최대 14 개의 탄소 원자를 갖는 불포화 지방족 기, 최대 14 개의 탄소 원자를 갖는 에폭시-함유 지방족 기, 시아누레이트-함유 기, 및 이소시아누레이트-함유 기로 이루어진 군으로부터 선택됨)로 이루어진 군으로 선택되는 적어도 하나의 단위를 포함하여 구성되고, 그리고
아래 식(3)의 단위 적어도 하나를 더 포함하여 구성된다:
-O2/2(R)Si-R4-SiRd(OR3)3-d (3)
(위 식(3)에서 R은 동일하거나 상이할 수 있고, 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 알킬, 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 아릴, 및 최대 1000개의 (C2-C4)알킬렌옥시 기를 갖는 폴리(C2-C4)-알킬렌옥시 모이어티를 포함하고 탄소를 통해 Si에 결합된 유기 기로부터 선택되고, 상기 R 기는 지방족 불포화가 없으며; R3 은 H(수소) 및 1 내지 6 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼로부터 선택되고, 동일하거나 상이할 수 있으며; R4 는 최대 15개의 탄소 원자를 갖고, O, N 및 S 원자로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 함유할 수 있으며, Si-C 결합을 통해 규소 원자에 결합되는, 임의선택적으로 치환된 이관능성 하이드로카빌 라디칼이고, d 는 0 내지 2 임).
하나의 구현예에서, 폴리오르가노실록산(A)은, 적어도 하나의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 선형 폴리오르가노실록산으로부터 선택되고; 오르가노하이드로젠실록산(B)은 각각의 말단에 SiH 기를 갖는 적어도 하나의 선형 폴리다이오르가노실록산(B1), 및 Q 및 MH 단위로 이루어진 적어도 하나의 SiH-함유 폴리오르가노실록산 수지(B2)로부터 선택되고, 여기서 Q 는 SiO4/2 이고, MH 는 HR2SiO1/2 이고, 여기서, MH 단위의 R 은 동일하거나 상이할 수 있고, 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 알킬, 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 아릴, 및 최대 1000개의 (C2-C4)알킬렌옥시 기를 갖는 폴리(C2-C4)-알킬렌옥시 모이어티를 포함하고 탄소를 통해 Si에 결합된 유기 기로부터 선택되고, 상기 R 기는 지방족 불포화가 없다.
이전 구현예들 중 어느 하나에 따른 하나의 구현예에서, 조성물은 다음을 포함하여 구성된다:
- 규소 원자에 결합된 적어도 하나의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산(A) 100 중량부,
- 각 말단에 SiH 기를 갖는 선형 폴리오르가노실록산(B1) 0.1 내지 25 중량부,
- 위에 각각 정의된 바와 같은 적어도 하나의 실록시 단위(Q) 및 적어도 하나의 실록시 단위(MH)를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노하이드로젠실록산(B2) 0.1 내지 5 중량부,
- 성분(A)와 성분(B)의 총 중량 기준으로, 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매(C1) 1 내지 1000ppm ,
- 성분(A)와 성분(B)의 총 중량 기준으로, 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매(C2) 0.1 내지 3.1 중량 %,
- 성분(A)와 성분(B)의 총 중량 기준으로, 성분(D1, 0.1 내지 10 중량 %, 및
- 첨가제 0.001 내지 10 중량부.
이전의 위의 구현예에 따른 하나의 구현예에서, (D1)은 아래 식(3a)의 화합물로부터 선택된다:
(3a)
(여기서 R11 은 R 또는 R5 이고; R4 는, O, N 및 S 원자로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함할 수 있고,Si-C 결합을 통해 규소 원자에 결합되는, 최대 15 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 2 관능성 하이드로카빌 라디칼이고,
s1 은 0-6 이고,
t1 은 0-6 이며,
s1 + t1 은 2-6 이고,
이는, 적어도 하나의 -(OSi(R)H)- 또는 -(OSi(R)(R11)- 기가 존재하는 것이전제된다.
이전의 위의 구현예에 따른 하나의 구현예에서, 식(3a)의 화합물은 아래 식을 갖는다.
임의의 위의 구현예에 따른 하나의 구현예에서, 식(3a)의 화합물은 아래 식을 갖는다:
임의의 이전 구현예에 따른 하나의 구현예에서, 폴리오르가노실록산(A)은 아래 식(Ia1)으로 되고:
(Ia1)
여기서, 각각의 R 은 독립적으로 포화 유기 기로부터 선택되고, 각각의 R1 은 독립적으로 알케닐 기로부터 선택되고, x 는 ≥ 0 이다.
이전 구현예들 중 어느 하나에 따른 하나의 구현예에서, 조성물은, 파트 (a)와 파트(b)를 조합합 때, 20 ℃ 에서, 약 50 mPa.s 내지 약 10 Pa 의 점도를 가지며, 이는 5000 mPa.s 이상인 점도에 대한 DIN 53019 에 따라 D = 10 s-1 의 전단 속도에서 측정되고, 그리고 5000 mPas 미만의 점도에 대한 DIN 53015 에 따라 20 ℃ 에서 측정된 것이다,
이전 구현예 중 어느 하나의 구현예에 따른 하나의 구현예에서, 파트 (A) 및 (B)를 조합할 때, 조성물은 DIN 53015 에 따라 측정된 점도가 20 ℃ 에서 100 mPa.s 내지 약 1000 mPa.s 이다.
이전 구현예 중 어느 하나에 따른 하나의 구현예에서, 파트 (A) 및 (B)를 조합할 때, 조성물은 DIN 53015 에 따라 측정된 점도가 20 ℃ 에서 200 mPa.s 내지 약 800 mPa.s 이다.
이전 구현예 중 어느 하나에 따른 하나의 구현예에서, 파트(A) 및 (B)를 합칠 때, 조성물은 DIN 53015 에 따라 측정된 점도가 20 ℃ 에서 300 mPa.s 내지 약 500 mPa.s 이다.
이전 구현예들 중 어느 하나에 따른 하나의 구현예에서, 실리콘 조성물은 DIN 53015 에 따라 측정된 점도가 20 ℃ 에서 1000 mPa.s 미만이다.
하나의 태양에서, 직접 UV 광 조사에 용이하게 접근가능하지 않은 영역을 갖는 전자 부품의 챔버/캐비티 내에서 이전 구현예들 중 어느 하나에서 정의된 바와 같은 경화성 실리콘 조성물을 경화시키는 방법이 제공되며, 상기 방법은;
(i) 파트 (A) 및 파트(B)를 조합하여 경화성 실리콘 조성물을 형성하는 단계;
(ii) 경화성 실리콘 조성물을 챔버/캐비티에 충전하는 방식으로 챔버/캐비티 내에 도포하는 단계;
(iii) UV 광에 직접 접근가능한 영역에서 조성물을 실질적으로 경화시키기에 충분한 UV 조사로 챔버/캐비티를 조사하는 단계; 및
(iv) UV 광에 접근가능하지 않은 영역에서 조성물을 경화시키기에 충분한 시간 동안 챔버/캐비티의 조성물을 20 ℃ 이상의 온도에 노출시키는 단계;를 포함하여 구성된다.
다른 태양에서, 전자 부품의 커넥터 포팅 또는 캡슐화를 위한 경화된 실리콘 조성물에 대한 이전 구현예들 중 어느 하나에서 정의된 바와 같은 경화성 실리콘 조성물들을 경화시키는 방법이 제공되며, 그 방법은 다음을 포함하여 구성된다;
(i) 파트 (A) 및 파트(B)를 조합하여 경화성 조성물을 형성하는 단계;
(ii) 상기 경화성 실리콘 조성물을 핀 커넥터들을 포함하여 구성되는 챔버/캐비티/포켓에 도포하는 단계,
(iii) 상기 경화성 실리콘 조성물을 UV 광에 노출시키는 단계, 및
(iv) UV 광에 액세스가능하지 않은 영역을 20 내지 80 ℃ 의 온도 범위에서 경화시키는 단계,
다른 태양에서, (i) 파트 (A)및 파트(B)를 혼합하여, 이전의 구현예 중 어느 하나에 정의된 바와 같은 경화성 조성물을 형성하는 단계, (ii) 전자 부품의 챔버/캐비티내로 상기 경화성 조성물의 포팅 도포/분배 단계; 및 (iii) 포팅 챔버/캐비티 내의 상기 경화성 조성물을 UV 조사선의 공급원에 노출시킨 후, 20 내지 80 ℃ 의 범위의 온도에서 비-광활성형 경화시키는 것에 의해 챔버/캐비티에 대하여 경화성 조성물을 경화하는 단계;에 의해 제조된 물품이 제공된다.
또 다른 태양에서,
(A) 규소 원자에 결합된 적어도 하나의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산,
(B) 적어도 하나의 SiH 기를 갖는 적어도 하나의 오르가노하이드로젠실록산,
(C1) 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매,
(C2) 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매, 및
(D1) 폴리오르가노실록산을 포함하여 구성되는 조성물이 제공되며,
상기 폴리오르가노실록산(D1)은, R(H)SiO2/2 및 R5(R)SiO2/2 (여기서, R 은 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 알킬, 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 치환된 임의선택적으로 아릴, 및 최대 1000(C2-C4)알킬렌옥시 기를 갖는 폴리(C2-C4)-알킬렌옥시 모이어티를 포함하여 구성되고, 탄소를 통해 Si 에 결합된 유기 기로부터 선택되고, 상기 R 기는 지방족 불포화가 없으며, R5 는 최대 14 개의 탄소 원자를 갖는 불포화 지방족 기, 최대 14 개의 탄소 원자를 갖는 에폭시-기-함유 지방족 기, 시아누레이트-함유 기, 및 이소시아누레이트-함유 기로 이루어진 군으로부터 선택됨)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 단위를 포함하여 구성되고, 그리고 아래 식(3)의 적어도 하나의 단위를 더 포함하여 구성된다:
-O2/2(R)Si-R4-SiRd(OR3)3-d (3)
(여기서, 식(3)의 R 은 동일하거나 상이할 수 있고, 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 알킬, 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 아릴, 및 최대 1000개의 (C2-C4)알킬렌옥시 기를 갖는 폴리(C2-C4)-알킬렌옥시 모이어티를 포함하고 탄소를 통해 Si에 결합된 유기 기로부터 선택되고, 상기 R 기는 지방족 불포화가 없으며; R3 은 H(수소) 및 1 내지 6 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼로부터 선택되고, 동일하거나 상이할 수 있으며; R4 는 최대 15개의 탄소 원자를 갖고 , O, N 및 S 원자로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 함유할 수 있으며, Si-C-결합을 통해 규소 원자에 결합되는, 임의선택적으로 치환된 이관능성 하이드로카빌 라디칼이고; d 는 0 내지 2 임).
하나의 구현예에서, 조성물은 접착 증진제(E)를 포함하여 구성된다.
이전 구현예들 중 어느 하나에 따른 하나의 구현예에서, 상기 조성물은 유리인 제1 기판과 알루미늄 또는 PBT 중 어느 하나인 제2 기판 사이에 개재될 때 적어도 0.1 mPa 의 랩 전단 강도를 갖는다.
이전 구현예들 중 어느 하나에 따른 하나의 구현예에서, 상기 조성물은 오버랩전단(OverLapShear: OLS) 테스트에서 금속 또는 플라스틱 기판 상에 경화된 상태에서 60 내지 100% 범위의 응집 파괴(cohesive failure)를 갖는다.
이전 구현예들 중 어느 하나에 따른 하나의 구현예에서, 상기 조성물은 OLS 테스트에서 알루미늄 또는 PBT 기판 상에 경화된 상태에서 60 내지 100% 범위의 응집 파괴(coheSive failure)를 갖는다.
추가 태양에서, 전자 부품의 포팅 내의 포팅 컴파운드로서 이전 구현예들 중 어느 하나의 경화성 실리콘 조성물의 용도가 제공된다.
하나의 구현예에서, 전자 부품은 자동차 또는 전력 적용 분야들을 위한 것이다.
하나의 구현예에서, 그 용도는, 수분, 먼지, 및/또는 환경 위험에 대한 보호를 위한 것이다. 이들 및 다른 태양들 및 구현예들은 다음의 상세한 설명에 관련하여 추가로 이해된다.
이제 예시적인 구현예들에 대한 설명을 하기로 한다. 다른 구현예들이 이용될 수 있고, 구조적 및 기능적 변경들이 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 다양한 구현예들의 특징들은 결합되거나 변경될 수 있다. 이처럼, 다음의 설명은 단지 예시로서 제공되며, 예시된 구현예들에 대해 행해질 수 있는 다양한 대안들 및 수정들을 어떠한 방식으로든 제한하지 않아야 한다. 본 명세서에서, 다수의 특정 세부사항들이 본 발명의 완전한 이해를 제공한다. 본 발명의 태양들은 본 명세서 설명된 모든 태양들을 반드시 포함하지는 않는 다른 구현예들과 함께 실시될 수도 있다는 것 등이 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는, 단어 "예(example)" 및 "예시적인(exemplary)" 은 예(instance) 또는 예시(illustration)를 의미한다. 단어 "예" 또는 "예시적인" 은 중요한 또는 바람직한 태양 또는 구현예를 표시하지 않는다. 달리 제시하지 않는 한, 단어 "또는" 은 배타적인 것이 아니라 포괄적인 것으로 의도된다. 예로서, 어구(A는 B 또는 C 를 이용한다)는, 임의의 포괄적인 순열을 포함한다(예를 들어, A 는 B 를 이용하고; A 는 C 를 이용하거나; 또는 A 는 B 및 C 둘 모두 이용한다). 다른 문제로서, 관사 "하나의(a 및 an) 일반적으로, 문맥이 달리 제시하지 않는 한, "적어도 하나의", "하나 이상의" 어구들(phrases)과 상호교환가능하게 사용될 수 있. 단어 " 접착 증진제"는 2개의 표면 사이, 통상적으로 실리콘 조성물의 표면과 기판의 표면 사이의 2 개의 표면 사이의 접착력을 증가시키는 물질을 의미한다.
범위 또는 범위들의 아범위에 제시된 수치 값들은 새로운 그리고 비-특정된 범위들을 형성하기 위해 조합될 수 있다.
경화 특성을 나타내고 고 에너지 조건(즉, 광활성 가능 조건)에 대한 노출에 의해 뿐만 아니라 비-광활성형 조건(축합 경화 및/또는 상승된 온도에서의 경화)에 대한 노출에 의해 경화될 수 있는 조성물이 제공된다. 본 발명의 조성물은 전자 적용분야에서 포팅 컴파운드로서 사용하기에 적합하고, 전자 부품 내 및 주위의 공간을 충전하기 위한 물질로서 사용될 수 있다. 또한, 조성물을다양한 용도로 경화하는 방법이 제공된다
달리 언급되지 않는 한, 본 명세서에 언급된 5000 mPa.s 이상의 점도는 DIN 53019에 따라 결정되고, 일반적으로, 이들은 20 ℃ 에서 D=10 s-1 의 전단 속도에서 측정된다. 5000 mPa.s 미만의 점도에 대하여는, 호플러 법(Honppler method) 및 DIN 53015에 따라, 낙하 볼 점도계(falling ball viscosimeter)를 사용하여 점도를 측정한다.
본 발명의 조성물은, (A) 규소 원자에 결합된 적어도 하나, 바람직하게는 적어도 2 개의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산, (B) 적어도 하나의 SiH 기를 갖는 적어도 하나의 오르가노하이드로젠실록산, (C1) 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매, (C2) 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매, 및 (D) 임의선택적으로 첨가제;를 포함하여 구성된다.
성분(A)
본 발명에 따라 사용되는 경화성 실리콘 조성물은 규소 원자에 결합된 적어도 하나, 바람직하게는 적어도 2 개의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 폴리디오르가노실록산(A)을 포함하여 구성된다. 본 발명의 맥락에서, 알케닐 기는, 특히, 하이드로실릴화 반응에서 반응성인 탄소-탄소 이중 결합을 함유하고, 임의선택적으로 치환된 하이드로카빌이다. 이는 탄소-탄소 이중 결합에 인접한 카보닐 기를 갖는 아크릴레이트 기 의 어떠한 유형도 포함하지 않는다:
상기 알케닐 기는 예를 들어 선형, 분지형, 또는 고리형 알케닐 기로부터 선택되며, 그 예로는 C2-C20 알케닐, C6-C30-사이클로알케닐, C8-C30-알케닐아릴, 사이클로알케닐알킬, 비닐, 알릴, 메트알릴, 3-부테닐, 5-헥세닐, 7-옥테닐, 3-부테닐, 5-헥세닐, 7-옥테닐, 에틸리덴-노르보르닐, 스티릴, 비닐페닐에틸, 노르보르닐-에틸, 리모-네닐이며, 이는 임의선택적으로 적어도 하나의 O-또는 F-원자를 포함할 수 있다. 바람직한 알케닐 기는 비닐, 알릴, 메트알릴, 3-부테닐, 5-헥세닐이고, 더욱 바람직한 기는 비닐 기이다. 바람직한 성분(A)은 일반식(Ia)로 표시될 수 있다:
[MaDbTcQdR9 e]m (Ia)
여기서 식(Ia)의 지수는 실록시 단위 M, D, T 및 Q 의 몰 비를 나타내며, 이 단위들은 폴리실록산에서 블록으로 또는 랜덤으로 분포될 수 있다. 폴리실록산 내에서 각각의 실록산 단위 M, D, 및 T 는 동일하거나 상이할 수 있고, a 는 0-10 이고, b 는 0-2000 이며, c 는 0-50 이고, d 는 0-1 이며, e 는 0-300 이고, m 은 1-1000 이며, 위의 a, b, c, d 및 m 은, 20 ℃ 에서 성분(A)의 점도가 15000 mPa.s 미만, 바람직하게는 10000 mPa.s 미만, 보다 바람직하게는 5000 mPa.s 미만, 더욱 바람직하게는 1000 mPa.s 미만 (5000 mPa.s 이상의 점도에 대해 DIN 53019에 따라 D=10 s-1 의 전단 속도로 측정되고, 5000 mPa.s 미만의 점도에 대해서는 DIN 53015 및 회플러()에 의한 낙하 볼 점도계로 측정된 것임)인 것이 전제된다,
성분(A)의 점도는 단일 성분(A) 또는 성분들(A)의 혼합물의 점도를 지칭한다. 후자의 혼합물의 경우는, 그 안에 20 ℃ 에서 15000 mPa.s 를 초과하는 점도를 가질 수 있는 개별 성분(A1), 예를 들어 Q 및/또는 T 단위를 포함하여 구성되는 수지성 성분(A1)의 존재를 포함한다.
식(Ia)에서,
M은 R3SiO1/2 또는 M* 이고, D는 R2SiO2/2 또는 D* 이며, T는 RSiO3/2 또는 T* 이고, Q는 SiO4/2 이며,
2가인 R9는 위의 실록시 기들 사이의 브리징 기(bridging group) 기이고;
각각의 R 은 동일하거나 상이할 수 있고, 최대 30개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 알킬, 최대 30개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 아릴, 및 최대 1000(C2-C4) 알킬렌옥시 기를 갖는 폴리(C2-4)- 알킬렌옥시 모이어티를 포함하고 탄소를 통해 Si 에 결합되는 유기 기로부터 선택되고, R 기는 지방족 불포화가 없으며,
여기서, M* 는 R1 pR3-pSiO1/2, D* 는 R1 qR2-qSiO2/2, T* 는 R1SiO3/2 이고, 여기서, p 는 1-3, 바람직하게는 1이고, q 는 1-2이며,
R1 은 바람직하게는 C=C-함유 기(알케닐 기)을 포함하여 구성되는, 불포화기로부터 선택되고, 그 예는 n-알케닐, 이소-알케닐, 3차-알케닐, 또는 사이클릭 알케닐, C6-C30-사이클로알케닐, C8-C30-알케닐아릴, 사이클로알케닐알킬, 비닐, 알릴, 메타알릴, 3-부테닐, 5-헥세닐, 7-옥텐일, 에틸리덴-노르보르닐, 스티릴, 비닐페닐에틸, 노르보르닐-에틸, 리모-네닐이 있으며, 이들은 적어도 하나의 O 원자 또는 F 원자에 의해 임의선택적으로 치환되고,
R9 는, 바람직하게는 아래에 정의된 바와 같이, 탄소를 통해 2 개의 규소 원자에 결합된 2 가 유기 기로부터 선택된다.
하나의 구현예에서, R 은 바람직하게는 n-알킬, 이소-알킬, 터셔리-알킬, 알콕시알킬, C5-C30-사이클릭 알킬, C6-C30-아릴, 알킬아릴 기(이 기들은 추가로 하나 이상의 O-, N-, S- 또는 F-원자로 치환될 수 있음), 또는 최대 500 개의 알킬렌 옥시 단위를 갖는 폴리(C2-C4)-알킬렌 에테르로부터 선택되고, R 기는 지방족 불포화를 갖지 않는다.
적합한 1가 탄화수소 라디칼의 예는, 바람직하게는 CH3-, CH3CH2-, (CH3)2CH-, C8H17- 및 C10H21- 같은 알킬 라디칼; 및 사이클로헥실에틸과 같은 지환족 라디칼; 페닐, 톨릴, 크실릴과 같은 아릴 라디칼; 벤질 및 2-페닐에틸과 같은 아르알킬 라디칼을 포함한다. 바람직한 1가 할로탄화수소 라디칼은, 예를 들어, CF3CH2CH2-, C4F9CH2CH2- , C6F13CH2CH2-, C2F5-O(CF2-CF2-O)1-10CF2-, F[CF(CF3)-CF2-O]1-5-(CF2)0-2-, C3F7-OCF(CF3)- 및d C3F7-OCF(CF3)-CF2-OCF(CF3)-와 같이, 식 CnF2n+1CH2CH2- 를 가지며, 여기서 n은 1 내지 10의 값을 갖는다. R에 대한 대표적인 기는 메틸, 페닐 및 3,3,3-트리플루오로프로필을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
하나의 구현예에서, 알케닐 라디칼(R1)은 말단 규소 원자에 부착되는 것이 바람직하고, 그 올레핀 관능은 고급 알케닐 라디칼의 알케닐 기 말단에 있는데, 그 이유는, 알케닐실록산을 제조하기 위해 사용된 알파-, 오메가-디엔의 보다 용이한 이용가능성 때문이다.
R1 에 대한 바람직한 기는 비닐, 5-헥세닐, 사이클로헥세닐, 리모닐, 스티릴, 비닐페닐에틸이다.
R9 기는 2 개의 실록시 단위 사이에 브리징 요소(bridging elements)를 형성한다. R9 는, 예를 들어, 최대 14 개의 탄소 원자, 아릴렌 또는 알킬렌아릴 기를 갖는, 2가 지방족 또는 방향족 n-, 이소-, 터셔리- 또는 사이클로-알킬렌을 포함한다.
구현예들에서, R9 기의 함량은, 모든 실록시 단위의 30 몰%를 초과하지 않고, 바람직하게는 20 몰 %를 초과하지 않는다. R9 는 없는 것이 바람직하다.
적합한 2 가 탄화수소 기(R9)의 바람직한 예는, 임의의 알킬렌 잔기, 바람직하게는 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2(CH3)CH-, -(CH2)4-, -CH2CH(CH3)CH2-, -(CH2)6-, -(CH2)8- 및 -(CH2)18-와 같은 임의의 알킬렌 잔기; 사이클로헥실렌과 같은 사이클로알킬렌 라디칼, 페닐렌, 크실렌과 같은 아릴렌 라디칼; 및 벤질렌과 같은 탄화수소 라디칼들의 조합, 즉 -CH2CH2-C6H4-CH2CH2-, -C6H4CH2- 을 포함한다. 바람직한 기는 알파, 오메가-에틸렌, 알파, 오메가-헥실렌, 또는 1,4-페닐렌이다. 추가 예는, 2가 할로탄화수소 라디칼(R9), 예를 들어 하나 이상의 수소 원자가 불소, 염소 또는 브롬과 같은 할로겐으로 치환된 임의의 2가 탄화수소 기(R9) 를 포함한다. 바람직한 2가 할로탄화수소 잔기는 식 -CH2CH2(CF2)1-10CH2CH2- 을 가지며 그 예는 CH2CH2CF2CF2CH2CH2- 이다. 다른 예의 적합한 2가 탄화수소 에테르 라디칼 및 할로탄화수소 에테르 라디칼은 -CH2CH2OCH2CH2-, -C6H4-O-C6H4-, -CH2CH2CF2OCF2CH2CH2-, 및 -CH2CH2OCH2CH2CH2-를 포함한다
구현예들에서, (M* + T* + D*) 는 적어도 2 이고, 2 보다 클 수 있다.
본 발명에 따른 실리콘 조성물의 다른 구현예에 따르면, 성분 A)는 바람직하게는 식(Ia1)의 적어도 하나의 폴리디오르가노실록산이고,
(Ia1)
여기서, 각각의 R 은 위에 정의된 바와 같고, R1 은 바람직하게는 위에 정의된 바와 같은 알케닐 기로부터 독립적으로 선택되고, x 는 ≥ 0 이다.
본 발명의 하나의 구현예에서, 상기 구조(Ia1)와 관련하여 도입되고, 변수 "b" 에 상응하는 변수 x 는 10 내지 2000, 바람직하게는 20 내지 1500 이고, 보다 바람직하게는 25 내지 1000, 보다 더 바람직하게는 30 내지 500 의 범위이다. 이들 범위는 양 끝점(end-points)을 각각 포함하여 구성되는 것을 의미한다. 변수 x 는, 폴리디오르가노실록산의 수-평균 분자량(Mn)으로부터 계산된 평균 값이고, 폴리스티렌 표준을 사용하거나 1H NMR 을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정된다.
알케닐-말단 폴리디오르가노실록산(A)의 추가의 바람직한 구조는 다음 식들을 포함한다:
ViMe2SiO(Me2SiO)10-2000 SiMe2Vi (1a)
ViPhMeSiO(Me2SiO)10-2000 SiMePhVi (1b)
ViMe2SiO(Me2SiO)10-600SiMe2Vi (1c)
ViMe2SiO(Me2SiO)10-200SiMe2Vi (1d)
여기서, Vi 는 비닐 기이고, Me 는 메틸 기이고, Ph 는 페닐 기이다. 식(1a)의 폴리디오르가노실록산이 특히 바람직하고, 더욱 특히 바람직한 것은 식(1c)의 구조이고, 가장 특히 바람직한 것은 식(1d)의 구조이다:
바람직하게는, 성분(A)의 알케닐 함량은, 분자(A)의 g 당 0.05 내지 0.85 mmol Si-비닐, 보다 바람직하게는 분자(A)의 g 당 0.1 내지 0.75 mmol Si-비닐, 보다 바람직하게는 분자(A)의 g 당 0.15 내지 0.6 mmol Si-비닐의 범위이다(전체 분자(A)의 그램당 Si에 결합된 알케닐의 밀리몰).
성분(A)의 알케닐 함량은, 여기서 1H NMR 에 의해 결정될 수 있다 (참조: A.L. Smith (ed.): The Analytical Chemistry of Silicones, J. Wiley & Sons 1991 Vol. 112 pp. 356 et seq. in Chemical Analysis ed. by J.D. Winefordner).
또한, 아래 식의 수지성 또는 분지형 폴리오르가노실록산을 성분(A)로서 사용하는 것이 가능하다:
{[Q][R10O1/2]n[M]0,01-10[T]0-50 (바람직하게 0)[D]0-1000 (바람직하게 0)}m (Ia2)
(여기서, Q, T, M, D 는 위에 정의된 바와 같고, n 은 0 내지 3, 바람직하게는 n = 0이고, m 은 위에 정의된 바와 같고, R10 은, 수소, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸 및 tert-부틸과 같은 C1-C25-알킬, 아실과 같은 알카노일, 아릴, 부타논옥심과 같은 -N=CHR, 프로페닐과 같은 알케닐이고, 이는, M*, D* 및 T* 로부터 선택되는 적어도 하나의 기가 있는 것이 전제됨).
성분(A)로서 적용되는 가장 바람직한 수지성 폴리오르가노실록산은, Q 및 M* 단위로 이루어진 아래 식을 갖는다:
{[Q][M*]0,01-10[T]0-50 (바람직하게 0)[D]0-1000 (바람직하게 0)}m (Ia2)
(여기서, Q, T, M, D 는 위에 정의된 바와 같고, n 은 0 내지 3, 바람직하게는 n = 0이며, m 은 위에 정의된 바와 같음).
성분(A)로서 적용되는 가장 바람직한 수지성 폴리오르가노실록산은, 예를 들어, Q 및 M* 단위로 이루어진 아래 식을 갖는다:
{[Q][M*]0,01-10 (바람직하게 1-10)}m (Ia3)
(여기서, Q, M* 및 m 은 위에 정의된 바와 같고, m 은 바람직하게는 1 내지 20 임).
화합물(Ia3)의 한 구현예는, 예를 들어, 식 [(Me2R1SiO0.5)kSiO4/2]1-1000 (여기서 지수 k 는 0.3 내지 4임)을 통해 설명될 수 있는, 모노머성 내지 폴리머성 화합물(by monomeric to polymeric compounds)에 의해 제공된다. 이러한 수지성 분자는, 규소 원자 기준 최대 10 몰%인 유의적인 농도의 SiOH- 및/또는 (C1-C6)-알콕시-Si 기를 함유할 수 있다.
특히 바람직한 수지성 폴리오르가노실록산(A)은, 예를 들어,
Q(M*)4,
M2D10-30T* 10-30 또는 M2D* 10-30T10-30, 및
[M* 1-4M0-3Q]1-40 을 포함하며, 여기서 M* + M은 4이다.
바람직한 하나의 구현예에서, 본 발명에 따라 사용되는 경화성 실리콘 조성물은 알케닐 치환기를 갖는 분지형(또는 수지성) 폴리실록산을 함유하지 않는다.
따라서, 규소 원자에 결합된 적어도 하나, 바람직하게는 적어도 2 개의 알케닐 기를 갖는 선형 폴리실록산이 바람직하다.
커넥터들에서의 핀들의 포팅(potting)의 일부 경우들에서, 성분(A)는 보다 바람직하게는 20 ℃ 에서 15 내지 900 mPa.s, 바람직하게는 20 내지 600 mPa.s, 더욱 바람직하게는 50 내지 500 mPa.s (DIN 53015에 따라 측정됨)의 점도를 갖는다.
성분(A)는 Si-알케닐-함유 폴리실록산들 중 단일 종의 화합물로서, 또는 이들 중 적어도 2 종의 혼합물로서 사용될 수 있다.
하나의 구현예에서, 경화성 실리콘 조성물은 실리콘 조성물의 총량을 기준으로, 성분(A)의 적어도 50 중량 %, 바람직하게는 적어도 60 중량 %, 보다 바람직하게는 적어도 65 중량 % 를 포함하여 구성된다. 하나의 구현예에서, 경화성 실리콘 조성물은 성분(A)를 실리콘 조성물의 총량을 기준으로 50 중량% 내지 약 85 중량 %; 약 55 중량 % 내지 약 80 중량 %; 약 60 중량 % 내지 약 75 중량 % 의 양; 또는 약 65 중량 % 내지 약 70 중량 %의 양으로 포함하여 구성된다.
성분(B)
경화성 실리콘 조성물은 적어도 하나의 SiH 기를 갖는 적어도 하나의 오르가노하이드로젠실록산(성분(B))을 포함하여 구성된다.
하나의 구현예에서, 성분(B)은 아래 식(IIa)의 적어도 하나의 폴리오르가노하이드로젠실록산으로부터 선택된다:
[M1 a1D1 B1T1 C1Q1 D1R9 e1]m1 (IIa)
(여기서:
M1 은 R3SiO1/2 이고,그리고/또는 M** 이며,
D1 은 R2SiO2/2 이고, 그리고/또는 D** 이며,
T1 은 RSiO3/2 이고, 그리고/또는 T** 이며,
Q1 은 SiO4/2 이고,
여기서, M**= HR2SiO1/2, D**= HRSiO2/2, T**= HSiO3/2 이고,
R9 는 위에 정의된 바와 같고, 그리고
식(IIa)에서 R 은 (Ia)에 대하여 위에 정의된 바와 같은 군으로부터 독립적으로 선택되고,
a1 은 0.01 내지 10 이고, 바람직하게는 a1 은 2 내지 5 이고, 보다 바람직하게는 a1 은 2 이고;
b1 은 0 내지 1000 이고, 바람직하게는 b1 은 0 내지 500 이고;
c1 은 0 내지 50 이고, 바람직하게는 c1 은 0 이고;
d1 은 0 내지 5 이고, 바람직하게는 d1 은 0 이고;
e1 은 0-3 이고, 바람직하게는 e1 은 0 이고;
m1 은 1 내지 1000 이고, 바람직하게는 m1 은 1 내지 500 이고, 보다 바람직하게는 m1 은 1 이되,
M**, D**, 또는 T** 로부터 선택된 적어도 하나의 기가 존재하는 것이 전제됨).
바람직하게는, 성분(B)는 유기 잔기 R 로서 오직 하이드로카빌 기, 더욱 바람직하게는 알킬 및 아릴 기, 더욱 더 바람직하게는 메틸 또는 페닐 기, 가장 바람직하게는 메틸 기 만을 갖는 폴리하이드로젠실록산으로부터 선택된다.
상기 폴리오르가노하이드로젠실록산(B)의 SiH-함량은 바람직하게는 적어도 0.1 mmol/g, 보다 바람직하게는 적어도 0.2 mmol/g, 그리고 가장 바람직하게는 17 mmol/g, 보다 바람직하게는 최대 15 mmol/g, 훨씬 더 바람직하게는 0.1 내지 15 mmol/g, 가장 바람직하게는 0.2 내지 13 mmol/g 이다. 적어도 하나의 성분(B)가 사용되는 경우, 이 Si-함량은 사용되는 구체적인 성분(B) 각각에 적용된다.
이 분자 내에 존재하는 M1, D1, T1, 및 Q1 단위에 대한 범위는, 액상 및 고상 수지를 나타내는 거의 모든 값을 커버할 수 있다. 임의선택적으로, 이들 실록산은 합성으로부터 잔류하는 C1-C6-알콕시 또는 Si-하이드록시 기의 추가적인 트레이스(traces)를 포함하여 구성될 수 있다.
성분(B)는 SiH-함유 폴리실록산들 중 단일 종의 화합물로서, 또는 이들 중 적어도 2 종의 혼합물로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 하나의 구현예에서, 사용된 경화성 실리콘 조성물은, (B1) 선형 SiH-함유 폴리오르가노실록산 및 (B2) 분지형 SiH-함유 폴리오르가노실록산의 군으로부터 선택된 성분(B)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 다른 구현예에서, 성분(B)는, 아래 식(IIb)의 (B1) 선형 폴리오르가노하이드로젠실록산으로부터 선택된다:
(IIb),
(여기서, R 은 위에 정의된 바와 같고, R3 은 R 및 H 로부터 선택되고, p ≥ 0 및 q ≥ 0 임).
식(IIb)에서, 바람직하게는 (B1)은 말단 실록시 단위에 하나의 SiH 기를 갖고, q = 0 이다.
성분(B1)은 바람직하게는, 20 ℃ 에서 2 내지 2000 mPa.s, 바람직하게는 1 내지 1000 mPa.s, 더욱 바람직하게는 2 내지 100 mPa.s (DIN 53015 에 따라 측정됨)의 점도를 갖는다..
본 발명에 따른 다른 구현예에서, 사용된 성분(B)은, (B1) 각각의 말단에 SiH 기를 갖는 선형 폴리디오르가노실록산 및 (B2) 적어도 하나의 M** 단위를 함유하는 분지형 SiH-함유 폴리오르가노실록산의 군으로부터 선택된다. 단위 M**, T**, 및 D** 는 본 원에서 각각 MH, TH, 및 DH 로 지칭될 수도 있다.
하나의 구현예에서, 분지형 SiH-함유 폴리오르가노실록산(B2)은, Q 단위 (또는 이 경우 Q1 단위); 및 T 단위: {여기서 R 은 위에 정의된 바와 같고, 바람직하게는 최대 30개의 탄소 원자를 갖는 알킬이고 더 바람직하게는 메틸임)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 실록시 단위 (바람직하게는 폴리오르가노실록산 수지(B2)는 적어도 하나의 Q1 단위를 포함하여 구성됨), 및 적어도 하나의 실록시 단위 M**: (여기서 바람직하게는 R 은 알킬, 더욱 바람직하게는 메틸임)를 포함하여 구성되는 폴리오르가노실록산으로부터 선택된다.
바람직하게는 SiH-함유 폴리오르가노실록산(B2)은, 적어도 하나의 실록시 단위 Q1: 및 적어도 하나의 실록시 단위 M**: (여기서, R은 상기 정의된 바와 같고, 바람직하게는 최대 30개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 보다 바람직하게는 메틸임)로 이루어진 폴리오르가노실록산으로부터 선택된다.
또한, 성분(B2)으로서 아래 식의 수지성 폴리오르가노하이드로젠실록산의 사용이 가능하다: :
{[Q1][R10O1/2]n1[M1]0,01-10[T1]0-50 (바람직하게 0)[D1]0-1000, (바람직하게 0)}m1 (IIc)
여기서, Q1, T1, M1, 및 D1 은 위에서 정의한 바와 같고, n1 은 0 내지 3 이고, 바람직하게는 n1 = 0 이며, m1은 위에서 정의한 바와 같고, R10 은 수소, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필; n-, 이소- 및 tert-부틸과 같은 C1-C25-알킬, 아실과 같은 알카노일, 아릴, 부타논옥심과 같은 -N=CHR, 프로페닐과 같은 알케닐이고, 이는, M**, D** 및 T** 로부터 선택된 적어도 하나의 기인 것이 전제된다.
수지성 폴리하이드로젠실록산의 가능한 예는, Q1(M**)4, M1 2D1 10-30T** 10-30, M1 2D** 10-30T1 10-30, 및 [M** 1-4Q1]1-40 이다.
성분(B2)으로서 도포된 가장 바람직한 수지성 폴리오르가노하이드로젠실록산은, Q1 및 M** 단위로 이루어지고, 예를 들어 아래의 식을 갖는다:
{[Q1][M**]0.01-10, (바람직하게 1-10)}m1 (IId)
여기서, Q1, M** 및 m1은 위에서 정의한 바와 같고, m1은 바람직하게는 1 내지 20, 더욱 바람직하게는 m1=1이다.
화합물(IIc)의 하나의 바람직한 구현예는, 예를 들어, 식 [(Me2HSiO0.5)kSiO4/2]1-1000 을 통해 설명될 수 있는, 모노머성 내지 폴리머성 화합물에 의해 제공되며, 여기서 지수 k 는 0.3 내지 4 이다. 이러한 수지성 분자는, 규소 원자 기준 최대 10 몰%인 유의적인 농도의 SiOH- 및/또는 (C1-C6)-알콕시-Si 기를 함유할 수 있다.
특히 바람직한 수지성 폴리오르가노하이드로젠실록산(B)은, 예를 들어,
Q1(M**)4, 및 [M**1-4Q1]1-40을 포함하고 여기서 Q1 및 M** 는위에 정의한 바와 같다.
하나의 구현예에서, 성분(B)은 식(IIb)의 적어도 하나의 SiH-함유 폴리실록산 및 식(IId)의 적어도 하나의 SiH-함유 폴리실록산의 혼합물로서 사용될 수 있다. 바람직하게는, SiH-함유 폴리실록산은 아릴 또는 알킬, 바람직하게는 알킬, 더욱 바람직하게는 메틸인 기인 R을 갖는다.
또 다른 구현예에서, 성분(B)은 식(IIb)의 적어도 하나의 SiH-함유 폴리실록산 및 식(IId)의 적어도 하나의 SiH-함유 폴리실록산의 혼합물로서 사용될 수 있고, 여기서 q = 0 이고, SiH-함유 폴리실록산의 두 말단 모두에서 단 하나의 R3 만이 수소이다
바람직하게는, SiH-함유 폴리실록산은 R 기를 갖고, 나머지 R3 기는 아릴 또는 알킬, 바람직하게는 알킬, 더욱 바람직하게는 메틸이다.
촉매 성분 (C1) 및 (C2)
실리콘 조성물의 하이드로실릴화 반응을 위한 촉매 성분 (C1) 또는 (C2)는 성분(B)의 규소-결합된 수소 원자의, 성분(A)의 규소 결합된 알케닐 치환기와 반응을 촉진하는 화합물이다. 그들은 일반적으로, 예를 들어, 미국 특허 3,159,601호; 미국 특허 3,159,662호; 미국 특허 3,419,593호; 미국 특허 3,715,334호; 미국 특허 3,775,452호 및 미국 특허 3,814,730호에 교시된 바와 같이, Ni, Ir, Rh, Ru, Os, Pd 및 Pt 화합물의 군으로부터 선택된 금속 또는 유기 금속 화합물을 포함하고, 보다 바람직하게는 이들은 백금족 금속을 기반으로 하는 것이다.
촉매는, 금속 또는 그 금속의 화합물 또는 착물을 보유하는, 실리카 겔 또는 분말 활성탄(powdered charcoal)과 같은 담체 상에 존재할 수 있다.
본 발명의 폴리오르가노실록산 조성물에서 전형적인 백금 함유 촉매 성분은, 착물을 형성할 수 있는, 임의의 형태(any form)의 백금(0),(II) 또는 (IV) 화합물이다.
본 발명의 조성물에 사용되는 백금-함유 촉매 성분의 양은, 본 발명의 조성물의 모든 다른 성분의 존재 하에 필요한 시간 내의 필요한 온도에서 성분(A)와 성분(B) 사이의 하이드로실릴화 반응을 가속시키기에 충분한 양이 존재하는 한 좁게 제한되지 않는다. 상기 촉매 성분의 정확한 필요량은 구체적인 촉매에 의존하게 된다.
i) 광활성형 촉매(C1)
광활성화할 수 있는(광활성형) 촉매는, 바람직하게는 유기금속 화합물, 즉 탄소-함유 리간드를 포함하여 구성되는 금속 화합물들, 또는 이들의 염들 중에서 선택된다. 바람직한 하나의 구현예에서 광활성화할 수 있는 촉매(C1)는 시그마(σ)-및 파이(π)-결합을 포함하는 금속 탄소 결합을 갖는다. 바람직하게는, 광활성형 촉매(C1)는, 적어도 하나의 금속 탄소 시그마 결합을 갖는 유기금속 착화합물(organometallic complex compound)이고, 더욱 더 바람직하게는 적어도 하나의 시그마-결합된 알킬 및/또는 아릴 기, 바람직하게는 알킬 기(들)를 갖는 백금 착화합물이다. 시그마-결합된 리간드는, 특히, 시그마-결합된 유기 기, 바람직하게는 시그마-결합된 C1-C6-알킬, 보다 바람직하게는 시그마-결합된 메틸 기, 페닐과 같은 시그마-결합된 아릴 기, 트리스오르가노실릴알킬 기와 같은 Si 및 O 치환된 시그마 결합된 알킬 또는 아릴 기, 트리알킬실릴 기와 같은 시그마-결합된 실릴 기를 포함한다. 가장 바람직한 광활성형 촉매는, 시그마-결합된 리간드, 바람직하게는 시그마-결합된 알킬 리간드를 가지는 η5-(임의선택적으로 치환된)-사이클로펜타디에닐 백금 착화합물을 포함한다.
광활성화할 수 있는 추가의 촉매는, (η-디올레핀)-(시그마-아릴)-백금 착물을 포함한다(예를 들어, 미국 특허 제 4, 530,879호 참조).
광활성화할 수 있는 촉매의 예는, 미국 특허 4, 530,879호, EP 122008호, EP 146307호(미국 특허 4,510,094호에 대응),미국 특허 4,640,939호 또는 위의 문헌에 인용된 선행 기술, 또는 미국 특허출원 2003/0199603호에 개시된 바와 같은 η-디올레핀-시그마-아릴-백금 착물, 및 예를 들어 미국 특허 4,640,939호에 개시된 아조디카복실산 에스테르 또는 디케토네이트를 사용하여 제어될 수 있는 백금 화합물을 또한 포함한다.
사용될 수 있는, 광활성화할 수 있는 백금 화합물은 또한, 디케톤, 예를 들어 벤조일아세톤 또는 아세틸렌디카르복실산 에스테르로부터 선택된 리간드를 갖는 기, 및 광분해성 유기 수지 내에 임베드된(embedded) 백금 촉매이다. 다른 Pt-촉매는, 예를 들어, 미국 특허 3,715,334호 또는 3,419,593호, EP 1672031 A1 및 "Organometallics, 1995, 14, 2202-2213에 실린 Lewis, Colborn, Grade, Bryant, Sumpter, 및 Scott의 논문" 에 기재되어 있고, 위 문헌들은 모두 본 명세서에 참고 문헌으로 통합된다.
광활성화할 수 있는 촉매는 또한, Pt(0)-올레핀 착물을 사용하고, 적절한 광활성형 리간드를 첨가함으로써, 조형될 실리콘 조성물 내에서 현장에서(in-Situ) 형성될 수 있다.
그러나, 본 명세서에서 사용될 수 있는 광활성화할 수 있는 촉매는 상기 언급된 예로 제한되지 않는다.
본 발명의 하나의 구현예에서, 광활성형 또는 방사선조사-활성형 촉매(C1)는, 유기금속 백금 화합물, 바람직하게는 임의선택적으로 치환된 사이클로펜타디에닐 백금 화합물, 바람직하게는(η5-사이클로펜타디에닐)- 트리메틸-백금 및(η5-사이클로펜타디에닐)- 트리페닐-백금 착물로부터 선택되고, 가장 바람직하게는 성분(C1)은 (메틸사이클로펜타디에닐)- 트리메틸 백금(IV)이다.
광활성화할 수 있는 촉매(C1)는 그와 같이 사용되거나, 담체에 담지될 수 있다.
촉매(C1)는 전체 실리콘 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 3.5 중량 % 의 농도로 사용된다.
가장 바람직한 촉매(C1)는,(η5-사이클로펜타디에닐)- 리메틸-백금 및 (η5-사이클로펜타디에닐)-트리페닐-백금 착물로부터 선택되고, 가장 바람직한 성분(C1)(메틸사이클로펜타디에닐)- 트리메틸 백금(IV)이다.
광활성 경화는 200 내지 500 nm(UV 광) 범위의 파장의 광에 의해 수행된다. 본 발명에 따른 방법에서, 광활성화를 위한 UV 방사선 공급원는, 예를 들어, 플래시 램프로 작동될 수 있는 크세논 램프, 철 또는 갈륨으로 도핑되거나 도핑되지 않은 수은 램프, 블랙 라이트 램프 및 엑시머 램프 뿐만 아니라 LED UV 램프와 같은 UV 램프의 군으로부터택된다. 365 nm 파장에서 총 노광량은 바람직하게는 100 mJ/㎠ 내지 10 J/㎠ 의 범위이다. 본 발명의 경화성 실리콘 조성물을 경화시키는데 사용되는 파장은, 파장이 합리적인 타임스케일 내에서 조성물을 경화시킬 수 있는 한 좁게 제한되지 않는다. 본 발명에 따르면, 실리콘 조성물은 0.01 내지 300 초의 기간 동안 광활성화시 경화가능하다.
ii) 비-광활성형 촉매(C2)
비-광활성형 촉매(C2)는, 광활성형 촉매(C1)와 다르다. 비-광활성형 촉매(C2)는, 일반적으로 시그마 또는 파이 결합을 함유하지 않고, 디케톤, 예를 들어, 벤조일아세톤 또는 아세틸렌디카르복실산 에스테르의 군에서 선택되는 리간드를 함유하지 않는다.
비-광활성형 촉매(C2)는, 예를 들어, 포팅 조성물을 받아들이는 예를 들어 커넥터를 수용한 몰드의 섀도우 영역에서 본 발명에 의한 실리콘 조성물을 경화시키는데 사용된다. 이들 섀도우 영역은, 방사선 또는 UV 광이 도달할 수 없는 영역이다. 이들 섀도우 영역에서, 일반적으로 비-광활성형 촉매(C2)에 의한 경화만이 가능하다.
촉매(C2)로는 백금 촉매가 바람직하다. 백금 촉매의 예는 백금 미세 분말, 백금 블랙, 백금-담지 실리카 미세 분말, 백금-담지 활성 탄소, 클로로백금산, 염화백금산의 알코올 용액, 백금의 올레핀 착물, 및 백금의 알케닐실록산 착물을 포함한다. 백금의 알케닐실록산 착물이 특히 바람직하다. 알케닐실록산의 예는, 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산; 알케닐 실록산에서 메틸 기 중 일부가 에틸 기 또는 페닐 기로 치환된 알케닐 실록산, 알케닐 실록산에서의 비닐 기 중 일부가 알릴 기 또는 헥세닐 기로 치환된 알케닐 실록산을 포함한다. 백금-알케닐실록산 착물의 안정성이 양호하기 때문에, 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산이 특히 바람직하다. 백금-알케닐실록산 착물의 안정성이 개선될 수 있기 때문에, 이들 착물은 바람직하게는 오르가노실록산 올리고머, 예를 들어, 알케닐 실록산 및 디메틸 실록산 올리고머, 예컨대 1,3-디비닐-1,1,3, 3-테트라메틸디실록산, 1,3-디알릴-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3-디비닐-1,3-디메틸-1,3-디페닐디실록산, 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라페닐디실록산, 및 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산을 포함한다. 알케닐 실록산의 첨가가 특히 바람직하다.
성분(C2)의 촉매는, 방사선 또는 광경화에 대한 노출 없이 활성을 나타낸다. 그러나, 바람직하게는 또한 상대적으로 낮은 온도에서 활성을 나타낸다. 보다 구체적으로, 이들 촉매는 20 ℃ 내지 200 ℃ 범위의 조성물에서 활성을 나타내고, 하이드로실릴화 반응을 촉진하며, 바람직하게는 (C2)는 20 ℃ 내지 80 ℃ 의 범위에서 사용된다. 성분(C2)의 양은 촉매의 유형 및 조성물의 유형에 좌우되지만, 촉매 중의 금속 원자의 양은, 조성물의 질량에 대해, 일반적으로 0.01 내지 50 ppm의 범위이고, 바람직하게는 0.1 내지 30 ppm 의 범위이다.
가장 바람직한 촉매(C2)는, 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산을 갖는 백금 착물, 1,3-디알릴-1,1,3,3-테트라메틸디실록산을 갖는 백금 착물, 1,3-디비닐-1,3-디메틸-1-3-디페닐디실록산을 갖는 백금 착물, 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라페닐디실록산을 갖는 백금 착물, 및 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산을 갖는 백금 착물로부터 선택되고, 훨씬 더 바람직한 촉매(C2)는, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산을 갖는 백금 착물이다.
광활성형 경화 또는 UV 광에 접근가능하지 않은 영역에서 실리콘 조성물의 경화를 허용하기 위해, 0.5 내지 2 시간의 기간 동안 20 내지 80 ℃ 의 온도 범위를 사용함으로써 비-광활성 경화가 수행된다.
또 다른 구현예에서, 사용되는 실리콘 조성물은 아래와 같이 기술된 보조 첨가제(D)를 포함하여 구성된다.
성분(D)
임의선택적으로, 본 발명에 따른 경화성 실리콘 조성물은, 하나 이상의 보조 성분 (성분(D))을 포함하여 구성된다. 본 발명의 하나의 구현예에서, 사용된 경화성 실리콘 조성물은, 경화성 실리콘 조성물의 총 중량을 기준으로, 3 중량 % 미만의 (D), 바람직하게는 (D)의 1 중량 % 미만의 (D), 더 바람직하게는 0 내지 0.1 중량 % 미만의 (D)를 포함하여 구성된다.
하나의 구현예에서, 성분(D)는 바람직하게는,
(D1): 적어도 하나의 알콕시 실릴 기를 포함하여 구성되는 적어도 하나의 오르가노실록산,
(D2) : 적어도 하나의 알콕시 실릴 기를 포함하여 구성되는 적어도 하나의 오르가노실란,
(D3): 적어도 2 개의 방향족 모이어티 및 하이드로실릴화에서 반응성인 적어도 하나의 기를 갖는, 적어도 하나의 방향족 유기 화합물;로부터 선택된다.
바람직하게는, 성분(D1)은 R(H)SiO2/2 및 R5(R)SiO2/2 (여기서, R 은 위에 정의된 바와 같고, 동일하거나 상이할 수 있고, R5 는 최대 14 개의 탄소 원자를 갖는 불포화 지방족 기, 최대 14 개의 탄소 원자를 갖는 에폭시기-함유 지방족 기, 시아누레이트-함유 기, 및 이소시아누레이트-함유 기임)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 단위를 포함하여 구성되고,
아래 식(3)의 단위 적어도 하는 더 포함하여 구성되는 폴리오르가노실록산이다:
-O2/2(R)Si-R4-SiRd(OR3)3-d (3)
(여기서, R 은 위에 정의된 바와 같고, 동일하거나 상이할 수 있고, R3 은 H(수소) 및 1 내지 6 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼로부터 선택되고, 동일하거나 상이할 수 있고; R4 는 최대 15 개의 탄소 원자를 가지며, O, N 및 S 원자로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 함유할 수 있고, Si-C 결합을 통해 규소 원자에 결합된, 임의선택적으로 치환된 2관능성 하이드로카빌 라디칼이고, d 는 0 내지 2 임).
성분(D1)의 예는 아래 식(3a-3d)의 화합물을 포함하고:
(3a)
(여기서 R11 은 R 또는 R5 이고, 여기서 R, R3, R4 및 R5 는 위에 정의된 바와 같고, 동일하거나 상이할 수 있고, s1 은 0-6 이고, 바람직하게는 1 이며, t1 은 0-6 이고, 바람직하게는 1 또는 2 이며, s1 + t1 은 2-6 이고, 바람직하게는 2 또는 3 이며, 이는, 화합물에 적어도 하나의 기 -(OSi(R)H)- 또는 -(OSi(R)(R11)- 가 존재하는 것이 전제됨),
하나의 구현예에서, 성분(D1)은 식(3b)의 화합물, 그 고리 위치 이성질체, 및 식(3c)의 화합물로부터 선택된다:
(3b)
(여기서, R, R3, R4 및 R11 은 위에 정의된 바와 같음),
(3c)
(여기서, R, R3, R4 및 R11 은 위에 정의한 바와 같음).
하나의 구현예에서, 성분(D1)은 식(3d)의 화합물로부터 선택된다:
(3d)
(여기서: R, R3, R4, R5 는 위에 정의된 바와 같고, s 는 0-10 이고, 바람직하게는 0-5 이며, t 는 0-50 이고, 바람직하게는 2-30 이며, u 는 1-10 이고, 바람직하게는 1 이며, s + t + u 는 ≤ 70 이고, 이는, 적어도 하나의 기 -(OSi(R)H)- 또는 -(OSi(R)(R5)- 가 화합물에 존재하는 것이 전제됨).
이 화합물은 D 단위가 Q 또는 T 분지 기(branching groups)로 대체된 것을 특정 함량으로 포함할 수 있다.
R5 는, 예를 들어 다음으로부터 선택된다.
.
성분(D2)은 바람직하게는 식(4)의 화합물로부터 선택된다:
X-(CR6 2)e-Y-(CH2)eSiRd(OR3)3-d (4)
여기서,
X 는 할로겐, 슈도할로겐, 최대 14 개의 탄소 원자를 갖는 불포화 지방족 기, 최대 14 개의 탄소 원자를 갖는 에폭시-기-함유 지방족 기, 시아누레이트-함유 기, 및 이소시아누레이트-함유 기로부터 선택되고,
Y 는 단일 결합,-COO-, -O-, -S-, -CONH-, -HN-CO-NH- 로부터 선택된 헤테로원자 기이고,
R6 은 수소 및 및 위에 정의된 바와 같은 R 로부터 선택되고,
e 는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8 이고, 동일하거나 상이할 수 있고,
R 은 위에 정의된 바와 같고, 동일하거나 상이할 수 있고,
R3 은 위에 정의된 바와 같고, 동일하거나 상이할 수 있고,
d 는 0, 1 또는 2 이다.
성분(D2) 의 바람직한 예는
(3e)
(3f)
(3g)
(3h)
를 포함하고, 여기서, R 및 d는 위에서 정의한 바와 같다.
성분(D2)는, 필러(E)를 위한 현장 표면 처리제로서의 역할을 할 수 있다. 성분(D2)의 실란의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
성분(D3)은 바람직하게는 식(3i)의 화합물로부터 선택된다:
(3i)
여기서,
r 은 0 또는 1 이고,
R7 은 동일하거나 상이한 기일 수 있으며, 이는, 수소 원자, 하이드록실 기, 할로겐 원자, 알킬 기, 알케닐 기, 알콕시 기, 알케닐옥시 기, 알케닐카르보닐옥시 기 및 아릴 기,
식 -Ef-Si(OR)3-dRd의 기(여기서, R 은 동일하거나 상이하고, d 는 위에 정의된 바와 같음),
식 -O-Si(R)2R1 의 기(여기서 R 및 R1 은 위에 정의된 바와 같고,
식 -Ef-Si(R)2H 의 기(여기서 R 은 위에 정의된 바와 같고, E 는 최대 8개의 탄소 원자 및 -O-, -NH-, C=O, 및 -C(=O)O- 로부터 선택된 0 내지 3 개의 헤테로 원자 기를 갖는 2가 유기기이며, f 는 0 또는 1 임);으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 그리고
Z 는 , , , , , 또는 로부터 선택되고, 여기서, R8 은 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 치환 또는 비치환된 알킬 기, 아릴 기, 알케닐 기 및 알키닐 기로부터 선택되고, g 는 적어도 2 의 양수이고,
여기서, R7 및 R8 로부터 선택된 기 중 적어도 하나는 하이드로실릴화에서 반응성이다.
바람직한 성분(D3)는
(3j)
(3k)
(3l)
(3m)
(3n)를 포함하고, 여기서, Z, r, R7, R3, R 및 d 는 각각 위에 정의된 바와 같다.
일부 구현예에서, 성분{(D1),(D2) 및 (D3)}은, 조성물의 총 중량을 기준으로, 0.1 중량 % 내지 약 10 중량 %; 약 0 중량 % 내지 약 10 중량 % 의 양으로 존재할 수 있다. 5 중량 % 내지 약 7 중량 %; 또는 약 1 중량 % 내지 약 5 중량 %의 양으로 존재할 수 있다. 하나의 구현예에서, 조성물은, 적어도 하나의 성분(D1)을, 약 0.1 중량 % 내지 약 10 중량 %; 약 0.5 중량 % 내지 약 7 중량 %; 또는 약 1 중량 % 내지 약 5 중량 % 의 양으로 포함하여 구성된다.
다른 보조 성분들{성분(D)}은, 필러를 포함하고: 적합한 필러의 예들은, 예를 들어, TiO2, 나노-TiO2,(Tinopal OB와 같은) 광학 증백제(optical lightener) 및 나노-실리카로부터 선택된 것들을 포함한다.
이산화규소 나노입자는 또한, 실리카 나노 입자 또는 나노-실리카로 알려져 있으며, 이는 안정성, 낮은 독성 및, 분자와 폴리머의 범위로 관능화될 수 있는 능력을 갖는다.
나노-실리카 입자는, 그 구조에 따라 P 형과 S 형으로 구분된다. P 형 입자는, 0.61 ml/g 의 기공율을 갖고, S 형과 비교하여 더 높은 자외선 반사율을 나타내는 다수의 나노 기공(nanopore)을 특징으로 하고; 후자는 또한 비교적 더 작은 표면적을 갖는다. 필러가 나노-실리카이고, 본 발명에 따른 실리콘 조성물에 포함될 때, 경화된 실리콘 조성물은 양호한 UV 경화를 위해 투명할 것이다
하나의 구현예에서, 경화성 실리콘 조성물은 특정 실리카에 보강 필러를 전혀 함유하지 않는다.
- 비-보강 필러(non reinforcement filler):
예를 들어, 필러 또는 증량제로서 기능하는 물질(BET-표면적 < 50㎡/g)이 비-보강 필러로서 알려져 있다. 이러한 비-보강 필러는, 예를 들어, 분말 석영, 규조토, 분말 크리스토발라이트(crystabilites), 운모, 산화 알루미늄 및 수산화 알루미늄을 포함한다. BET- 표면적이 0.2㎡/g 내지 50 ㎡/g 미만인, 이산화 티타늄 또는 산화철, 산화 아연, 쵸크, 또는 카본 블랙이 또한 열 안정제로서 사용될 수 있다. 이들 필러는, 다양한 상표명, 예를 들어 Sicron®, Min-U-Sil®, Dicalite®, Crystallite®으로 구입할 수 있다. 50㎡/g 미만의 BET-표면적을 갖는 비활성 필러 또는 증량제로 알려진 물질은, 유리하게는, 실리콘 고무에 사용하기 위해 100 ㎛ 초과의 입자를 포함하여 구성되지 않아야 하며(< 0.005 중량 %)는, 이는, 예를 들어, 추가 처리가, 체(Sieve) 또는 노즐 통과 등, 하류 처리(downstream processing) 동안 어떠한 문제도 생성하지 않도록 하기 위해, 또는 그로부터 제조된 물품의 기계적 특성이 악영향을 받지 않도록 하기 위함이다.
본 발명에 따른 하나의 구현예에서, 사용된 실리콘 조성물은 벤조옥사졸 화합물 및/또는 비스-벤족사졸 화합물 및/또는 티오펜디일 벤족사졸 화합물 및/또는 티오펜디일 벤족사졸 화합물과 같은 화합물(D)로서 UV 트레이서 화합물을 포함하여 구성된다. 바람직하게는, UV 트레이서 화합물은 2,5-티오펜디일비스(5 -tert-부틸-1,3-벤족사졸)이고, 이는 MPI Chemie 회사의 MPI Bright 100 UV Tracer로서 판매되며, 전자 부품용 몰드에서 보이드(voids) 또는 불균일한 커버리지 또는 불균일한 경화에 대한 마커로서 UV 광 하에서 사용된다. UV 트레이서 화합물은 UV 전자기 방사선에 노출될 때 형광을 낼 것이다.
-하이드로실릴화 억제제 화합물
하이드로실릴화 반응 속도는, 수많은 추가 화합물 - 소위 화합물(D)로 사용된 억제제 - 에 의해 공지된 바와 같이 영향을 받을 수 있다. 이는, 광활성화 후 가교의 속도에 더 영향을 미칠 수 있게 하며, 즉, 그에 따라 실리콘 고무 조성물 또는 혼합물이 엘라스토머성 성형체(molded body)로 경화되거나 가황되는 온도 및 시간이 결정될 수 있다. 본 발명의 백금에 의한 광활성형 하이드로실릴화에 적합한 억제제는, 비닐 실록산, 1,3-디비닐테트라메틸디실록산 또는 테트라비닐테트라메틸테트라사이클로실록산과 같은 억제제이다. 에티닐사이클로헥산올, 3-메틸부티놀 또는 디메틸 말레에이트와 같은 다른 공지된 억제제가 또한 사용될 수 있다. 억제제는 광활성화 후에 경화 반응을 지연시키기 위해 원하는 방식으로 사용된다. 기본적으로, 이미 경화가 완료되지 않았지만 촉매(C2)의 리간드의 선택에 의해 충분히 긴 처리 시간이 달성되면, 백금 금속 군의 부류에 대해 공지된 임의의 억제제가 사용될 수 있다. 예시적인 구현예는, 촉매와 함께 비닐 실록산계 억제제, 보다 더 바람직하게는 테트라비닐테트라메틸테트라사이클로실록산를 사용하는 것이다. 성분(D)으로서 가능한 억제제 보조제의 총량은, 바람직하게는 성분 (A)와 (B) 100 중량부를 기준으로 0 내지 15 중량부이다.
- 불투명화 필러
불투명화 필러 중 특히 비-투명인 것이 있고, 특히 무기 안료 또는 카본 블랙이 있다.
이러한 불투명화 필러의 사용은 착색(pigmentation)이 필요하거나 또는 열 또는 전기 전도성과 같은 물리적 기능이 요건인 경우에만 바람직하다.
불투명한 비-투명 필러들의 사용은 벙법에서 활성화 및 성형 단계들의 통상적인 시퀀스를 변경하는 것을 필요로 한다. 통상, 투명 필러를 사용하지 않거나 투명 필러를 사용한다면, 최종 성형 공정 후에 방사선조사를 통한 광활성화가 수행된다. 광활성형 촉매의 광활성화를 억제할 불투명 비-투명 필러가 사용되는 경우, 광활성화 단계는 불투명 비-투명 필러가 포함되고 혼합물이 성형되기 전에 수행된다.
성분(E): 접착 증진제:
다른 구현예에서, 실리콘 조성물은 접착 증진제(E)를 포함하여 구성되며, 여기서 접착 증진제는, 티타네이트 화합물, 보다 바람직하게는 테트라-n 부틸티타네이트와 같은 금속계 화합물이고, 이들은, 실리콘 조성물이 금속 표면, 바람직하게는 알루미늄 표면에 그리고 또한 PBT(폴리부틸렌테레프탈레이트), PPS(폴리부틸렌숙시네이트), ABS(아크릴니트릴-부타디엔-스티롤-코폴리머), PC(폴리카보네이트), PPO(폴리프로필렌옥사이드), PP(폴리프로필렌), HDPE(고밀도 폴리에틸렌)등과 같은, 그러나 그에 한정되지 않고, 더욱 바람직하게는 PBT인, 플라스틱 기판 표면에 보다 잘 부착되게 한다.
추가의 구현예에서, 실리콘 조성물은, 접착 증진제(E)를, (A)의 100 중량부에 대해 0.001 중량부 내지 0.1 중량부, 바람직하게는 0.005 내지 0.075 중량부, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.06 중량부, 더욱더 바람직하게 는(A)의 100 중량부에 대해 0.015 내지 0.05 중량부당 양으로 포함하여 구성된다.
하나의 구현예에서, 조성물은, (a) 성분 (A),광활성형 촉매(C1), 및비-광활성형 촉매(C2)를 포함하여 구성되는 제1 파트; 및 (b) 성분(B)을 포함하여 구성되는 제2 파트를 포함하여 구성된다. 제2 파트(B)는 임의선택적으로 하나 이상 의 알케닐 관능성 폴리오르가노실록산(A), 접착 증진제, 억제제 등과 같은 하나 이상의 추가의 성분을 포함할 수 있다
사용된 실리콘 조성물 내의 상이한 성분들 간의 비율
본 발명에 따른 하나의 구현예에서, 전자 부품용 포팅 적용을 위한 실리콘 조성물은:
- 규소 원자에 결합된 적어도 하나의, 바람직하게는 적어도 2 개의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산(A)의 100 중량부,
- 적어도 하나의 SiH 기를 갖는 적어도 하나의 오르가노하이드로젠실록산(B) 0.1 내지 30 중량부,
- 성분(A)와 성분(B)의 총 중량 기준으로, 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매(C1) 0.1 내지 3.5 중량 % ,
- 성분(A)와 성분(B)의 총 중량 기준으로, 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매(C2) 1 내지 1000 ppm, 및
- 임의선택적으로 첨가제(D) 0 내지 10 중량부;를 포함하여 구성된다.
한 구현예에서, 조성물은, 접착 증진제로부터 선택된 첨가제(E)를 성분(A)의 100 중량부에 대해, 0.1 내지 10 중량부의 양으로 포함한다. 하나의 구현예에서, 접착 증진제는 티타네이트 화합물로부터 선택된다.
본 발명에 따른 다른 구현예에서, 포팅 적용을 위한 실리콘 조성물은:
- 각 말단에서 규소 원자에 결합된 하나의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 선형 폴리오르가노실록산(A) 100 중량부,
- (B1) 선형 SiH-함유 폴리오르가노실록산 및 (B2) 분지형 SiH-함유 폴리오르가노실록산의 군으로부터 선택되는 성분(B) 0.01 내지 30 중량부,
- 성분(A)와 성분(B)의 총 중량 기준으로, 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매(C1) 0.1 내지 3.5 중량 %,
- 성분(A)와 성분(B)의 총 중량 기준으로, 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매(C2) 1 내지 1000 ppm ,
- 임의선택적으로 첨가제(D) 0 내지 10 중량부;를 포함하여 구성된다.
하나의 구현예에서, 조성물은 접착 증진제를 성분(A) 100 중량부에 대해 0.1 내지 10 중량부의 양으로 포함한다.
하나의 구현예에서, 접착 증진제는 티타네이트 화합물로부터 선택된다.
본 발명에 따른 하나의 구현예에서, 포팅 용도로 사용되는 실리콘 조성물은:
- 각 말단에서 규소 원자에 결합된 하나의 알케닐, 바람직하게는 적어도 2 개의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 선형 폴리오르가노실록산(A) 100 중량부,
- 각각의 말단에 하나의 SiH 기를 갖는 선형 SiH-함유 폴리오르가노실록산(B1) 및 적어도 하나의 MH 단위 및 적어도 하나의 Q 단위로 이루어진 분지형 SiH-함유 폴리오르가노실록산(B2)의 군으로부터 선택되는 성분(B) 0.01 내지 30 중량부,
- 성분(A)와 성분(B)의 총 중량 기준으로, 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매(C1) 0.1 내지 3.5 중량 % ,
- 성분(A)와 성분(B)의 총 중량 기준으로, 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매(C2) 1 내지 1000 ppm, 및
- 임의선택적으로 첨가제(D) 0 내지 10 중량부;를 포함하여 구성된다
하나의 구현예에서, 조성물은 접착 증진제로부터 선택된 첨가제(E)를 성분(A)의 100 중량부에 대해 0.1 내지 10 중량부의 양으로 포함한다. 하나의 구현예에서, 접착 증진제는 티타네이트 화합물로부터 선택된다.
본 발명에 따른 하나의 구현예에서, 포팅 적용을 위해 사용된 실리콘 조성물은:
- 각 말단에서 규소 원자에 결합된 하나의 알케닐, 바람직하게는 적어도 2 개의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 선형 폴리오르가노실록산(A) 100 중량부,
- 각각의 말단에 하나의 SiH 기를 갖는 선형 SiH-함유 폴리오르가노실록산(B1) 및 적어도 하나의 MH 단위 및 적어도 하나의 Q 단위로 이루어진 분지형 SiH-함유 폴리오르가노실록산(B2)의 군으로부터 선택되는 성분(B) 0.01 내지 30 중량부,
- 성분(A)와 성분(B)의 총 중량 기준으로, 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매(C1) 0.1 내지 3.5 중량 % ,
- 성분(A)와 성분(B)의 총 중량 기준으로, 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매(C2) 1 내지 1000 ppm, 및
- 임의선택적으로 첨가제(D) 0 내지 10 중량부;를 포함하여 구성된다
하나의 구현예에서, 조성물은, 접착 증진제로부터 선택된 첨가제(E)를 성분(A) 100 중량부에 대해 0.1 내지 10 중량부의 양으로 포함한다. 하나의 구현예에서, 접착 증진제는 티타네이트 화합물로부터 선택된다.
본 발명에 따른 하나의 구현예에서, 포팅 적용을 위해 사용된 실리콘 조성물은:
- 각 말단에서 규소 원자에 결합된 하나의 알케닐, 바람직하게는 적어도 2 개의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 선형 폴리오르가노실록산(A) 100 중량부,
- 각각의 말단에 하나의 SiH 기를 갖는 선형 SiH-함유 폴리오르가노실록산 (B1) 및 적어도 하나의 MH 단위 및 적어도 하나의 Q 단위로 이루어진 분지형 SiH-함유 폴리오르가노실록산(B2)의 군으로부터 선택되는 성분(B) 0.01 내지 30 중량부,
- 성분(A)와 성분(B)의 총 중량 기준으로, 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매(C1) 0.1 내지 3.5 중량 %,
- 성분(A)와 성분(B)의 총 중량 기준으로, 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매(C2)1 내지 1000 ppm,
- 임의선택적으로 첨가제(D) 0 내지 10 중량부, 및
- 티타네이트 화합물로부터 선택된 접착 증진제(E) 0 내지 10 중량부;를 포함하여 구성된다
하나의 구현예에서, 상기 실리콘 조성물은, DIN 53019 에 따라 20 ℃ 및 D=10 s-1 에서 10000 mPa.s 미만, 바람직하게는 8000 mPa.s 미만, 보다 바람직하게는 5000 mPa.s 미만의 점도를 갖는다. 다른 구현예에서, 상기 실리콘 조성물은 DIN 53015 에 따라 20 ℃ 에서 1000 mPa.s 미만, 바람직하게는 800 mPa.s 미만, 보다 바람직하게는 500 mPa.s 미만의 점도를 갖는다.
본 발명에 따른 다른 구현예에서, 경화성 실리콘 조성물은;
- 식(Ia1)의 각 말단에 규소 원자에 결합된 알케닐 기를 가지는 적어도 하나의 선형 폴리디오르가노실록산(A) 100중량부;
(Ia1)
(여기서, 각각의 R은 독립적으로, 포화 유기 기, 바람직하게는 메틸로부터 선택되고, 각각의 R1 은 알케닐 기, 바람직하게는 비닐 기로부터 독립적으로 선택되고, x 는 ≥ 0 임)
- 식 (IIb)의 각 말단에 하나의 SiH 기를 갖는 선형 SiH-함유 폴리디오르가노실록산(B1) 및 MH 단위 및 Q 단위로 이루어진 분지형 SiH-함유 폴리오르가노실록산(B2)의 군으로부터 선택되는 성분(B) 0.01 내지 30 중량부,
(IIb)
(여기서, R은 독립적으로 포화 유기 기로부터 선택되고, 하나의 R3은 H 이고, 나머지 R3은 포화 유기 기로부터 독립적으로 선택된 R 기이며, 그리고 p ≥ 0 및 Q = 0임)
- 성분(A)와 성분(B)의 총 중량 기준으로, 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매(C1) {알킬-사이클로펜타디에닐)Pt(알킬)3, 바람직하게는 알킬 기는 메틸 기임} 0.1 내지 3.5 중량 %,
- 성분(A)와 성분(B)의 총 중량 기준으로, 헥사클로로백금산 및 백금의 알케닐실록산 착물의 군으로부터 선택된 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매(C2) 1 내지 1000ppm, 및
- 임의선택적으로 (D1) 내지 (D3), 바람직하게는 식(3c)의 (D1) 0.1 내지 10 중량부.
- 티타네이트 화합물 기반의 접착 증진제(E) 0.1 내지 10 중량부.
- 임의선택적으로, 벤족사졸 화합물 및/또는 비스-벤족사졸 화합물 및/또는 티오펜디일 벤족사졸 화합물 및/또는 티오펜디일 비스-벤족사졸 화합물의 군으로부터 선택된 UV 트레이서로서의 화합물(D) 0 내지 10 중량부;를 포함하여 구성된다.
다른 구현예에서, 상기 실리콘 조성물은 DIN 53015 에 따라 20 ℃ 에서 측정된 1000 mPa.s 미만, 바람직하게는 800 mPa.s 미만, 보다 바람직하게는 500 mPa.s 미만의 점도를 갖는다. 이러한 실리콘 조성물은 전자 부품의 챔버/캐비티/몰드의 표면에 대한 접착력을 나타낸다.
또 다른 실시예에서, 경화성 실리콘 조성물은 포팅 용도가, 경화성 실리콘 조성물의 유동과 공정의 다음 단계(전자 부품의 뒤집기 등) 이전에 신속히 경화하는 것을 필요로 하기 때문에, 2 파트 시스템(1 내지 1 중량비로 혼합된 A 파트 및 B 파트)의 키트로서 제공된다. 이러한 종류의 경화성 실리콘 조성물이기 때문에, 우수한 기계적 특성을 얻을 수 있다.
본 발명의 조성물은 환경 스트레스 및 다른 스트레스로부터 전기 및 전자 부품을 보호하기에 적합한 포팅 및 캡슐화 재료로서 사용될 수 있다. 본 발명의 경화성 실리콘 조성물은, 수분, 먼지 및 환경적 위험에 대한 보호를 위한 자동차, 전력 이용에서(in automotive, power applications), 예를 들어, 전자 디바이스의 포팅 및 캡슐화에서 포팅 컴파운드로서, 전자 디바이스 내의 챔버/캐비티/몰드의 집적 회로상에 포팅하기 위한 재료로서 사용된다 .
포팅은, 완성된 기계적 또는 전자 어셈블리를, 수분, UV 광, 및/또는 열 에너지로 후속적으로 경화되는 액체 재료로 충전하는 벙법이다. 전형적으로, 포팅 재료는, 전자 유닛이 배치되는 플라스틱 하우징(챔버), 포켓(캐비티), 또는 케이스(몰드)내로 분배된다. 포팅 용도에서, 실리콘 조성물은, 부품의 위로 그리고 그 주위로 유동하거나 챔버/캐비티/몰드로 충전되어, 그 내부의 구성요소를 보호한다. 그 예는 튼튼한(heavy duty) 전기 코드 및 커넥터, 플라스틱 케이스 내의 전자 장치, 회로 기판 및 콘크리트 보수를 포함한다. 캡슐화는, 물체, 예를 들어, 와이어, 수동 부품 등의주위에 프레임 또는 막(dam)을 구축하고, 그리고 상기 프레임과 상기 물체 사이의 공간을 액체 재료로 채우고, 이어서 상기 재료를 수분, UV 광, 및/또는 열 에너지로 경화시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 하나의 구현예에서, 직접 UV 광 조사에 쉽게 접근가능하지 않은 영역들을 갖는 챔버/캐비티/몰드 내의 경화성 실리콘 조성물을 경화 실리콘 조성물로 경화시키는 방법은;
a) 상기 경화성 실리콘 조성물을, 챔버/캐비티/몰드에 도포하여 광이 접근가능한 영역 및 직접 UV 광에 쉽게 접근할 수 없는 영역을 모두 덮는 방식으로, 도포하는 단계,
b) UV 광에 직접 접근 가능한 영역의 조성물을 실질적으로 경화시키기에 충분한 UV 조사선을 기판에 조사하는 단계, 및
c) UV 광에 접근가능하지 않은 영역의 조성물을 경화시키기에 충분한 시간 동안 ≥ 20 ℃ 의 온도에 기판 상의 조성물을 노출시키는 단계;를 포함하여 구성된다.
UV 광에 접근 가능하지 않은 영역들은 또한, 여기서는 섀도우 영역들이라고 명명된다. 본 발명에 따른 경화성 실리콘 조성물을, 조사, 바람직하게는 UV 광에 노출시켜서하이드로실릴화 반응을 수행하고, 그와 병행하는 비-광활성형 하이드로실릴화 반응을 수행하여, 경화물을 수득한다.
본 발명에 따른 하나의 구현예에서, 경화성 실리콘 조성물을 커넥터 포팅의 제조를 위한 경화된 실리콘 조성물로 경화시키는 방법은,
a. 상기 경화성 실리콘 조성물을 커넥터들을 갖는 챔버/캐비티/몰드에 도포하는 단계,
b. 상기 경화성 실리콘 조성물을 UV 광에 노출시키는 단계;
c. 그 다음에, UV 광에 접근 가능하지 않은 영역에서 20 내지 80 ℃ 의 온도 범위로 경화시키는 단계;를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 하나의 구현예에서, 경화성 실리콘 조성물을 커넥터 포팅의 제조를 위한 경화된 실리콘 조성물로 경화시키는 방법은,
a. 상기 경화성 실리콘 조성물을 커넥터들을 갖는 챔버/캐비티/몰드에 도포하는 단계,
b. 상기 경화성 실리콘 조성물을 5 분 미만, 바람직하게는 1 분 미만 동안 UV 광에 노출시키는 단계,
c. 그 다음에, UV 광에 접근 가능하지 않은 영역에서 20 내지 80 ℃ 의 온도 범위로 경화시키는 단계;를 포함하여 구성된다.
다른 구현예에서, 본 발명은 다음을 포함하여 구성되는 단계에 의해 제조된 물품에 관한 것이다:
I. 상기 기재된 바와 같은 경화성 조성물을 형성하기 위한, 혼합 단계,
II. 챔버/캐비티/몰드에 상기 경화성 조성물을 포팅/분배하는 단계; 및
III. 상기 포팅 함유 챔버/캐비티/몰드내의 상기 경화성 조성물을 UV 방사선의 공급원에 노출시킴으로써 경화시키고, 그리고 그 다음에 비-광활성형 경화를 수행하는 단계.
본 발명에 따른 방법의 바람직하나의 구현예에서, 실리콘 조성물은 0.01 내지 300 초의 기간 동안 광활성화하면 경화성이다. 광활성화는, 200 내지 450 nm(UV 광) 범위의 파장의 광으로 수행된다. 본 발명에 따른 벙법에서, 예를 들어, 광활성화를 위한 UV 조사선 공급원는, 에를 들어, 플래시 램프로 작동될 수 있는 크세논 램프, 철 또는 갈륨으로 도핑된 또는 도핑되지 않은 수은 램프, 블랙 라이트 램프 및 엑시머 램프 뿐만 아니라 led UV 램프로부터 선택된다. 365 nm 파장에서 총 노광량은, 바람직하게는 100 mJ/㎠ 내지 10 J/㎠ 의 범위이다. 본 발명의 경화성 실리콘 조성물을 경화시키는데 사용되는 파장은, 파장이 합리적인 타임스케일 내에서 조성물을 경화시킬 수 있는 한 좁게 제한되지 않는다. 광활성화 경화는, UV 광에 접근가능하지 않은 영역에서 실리콘 조성물의 경화를 허용하기 위해 0.5 내지 2 시간의 기간 동안 20 내지 80 ℃ 의 온도 범위에서의 비-광활성 경화가 뒤따른다. 다.
2 파트 부가 경화성 시스템(파트 A 및 파트 의 키트)의 사용은 포팅 용도에 편리한 몰드에 조성물을 분배하기 위해 약간의 시간으로 더 신속한 경화를 가능하게 한다.
하나의 구현예에서, 본 발명은 20 내지 80 ℃ 의 온도 범위에서 경화를 촉진하는 단계를 포함하여 구성되는 방법에 의해 경화성 조성물을 경화시키는 방법을 제공한다.
하나의 구현예에서, 본 발명은 또한 본 발명의 경화성 실리콘 조성물을 0.5 J/㎠ 내지 20 MJ/㎠ 의 UV 세기로 경화한 후 20 내지 80 ℃ 의 온도 범위에서 경화시키는 방법에 의해 제조된 경화된 조성물을 제공한다
하나의 구현예에서, 경화된 조성물은 DIN 51579 에 따라 1/4 콘(cone)으로 시험된 침투 범위 20 내지 8010 /mm 의 경도를 가지며, 다른 구현예에서, 경도는 ASTM D2240 -2015 에 따라 0 내지 70 의 쇼어 00 범위이다.
본 조성물이 보호하는데 사용될 수 있는 전자 부품은 특별히 제한되지 않는다. 전자 부품들은, 예를 들어, 임의의 유형의 PCB(인쇄 회로 기판) 조립체 뿐만 아니라 스위치 및 핀을 갖는 전자 커넥터를 포함할 수 있다. 전형적으로, 본 발명에 따른 전자 포팅 재료는, 엔진 및/또는 트랜스미션 제어 유닛을 위한 회로 기판 조립체, 전자 파워 스티어링 유닛, 전원 또는 변압기 및 섀시 및 안전 관련 전자 제어 유닛(예를 들어, ABS, ESP 등)의 전체 또는 때때로 소정의 영역만을 보호하는데 사용된다.
다른 적용분야들은 전자 커넥터들과 관련된다. 커넥터는 전형적으로 플라스틱(PBT, PPS, ABS 등과 같은 엔지니어링 플라스틱) 하우징 및 금속 커넥터 핀들로 이루어진다. 커넥터 포팅 적용분야들은 자동차, 전기통신, 군사, 항공우주, 및 소비자-전자제품(consumer-electronics), 전력 전자 장치 및 전력 모듈 용도. 특히, IGBT(insulated gate bipolar transistor, 절연 게이트 양극성 트랜지스터) 모듈의 포팅 및 캡슐화의 범위에 걸친 많은 적용분야에 널리 퍼져있다.
IGBT 모듈은 모터, 무정전 전원 공급 장치 등에 대한 가변 속도 드라이브의 전력 변환기에 대한 스위칭 요소로서 사용되도록 개발되어 왔다. IGBT는, 전력 MOSFET (metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)의 고속 스위칭 성능을 바이폴라 트랜지스터의 고-전압/고-전류 핸들링 능력들과 결합하는 반도체 디바이스이다. 이 IGBT 적용분야에서 본 발명에 따른 실리콘 재료의 주요 기능은, 아크 발생(arcing) 또는 단락 회로를 방지하기 위해 모듈 내의 와이어 및 고전압 영역의 전기 절연을 제공하는 것이다.
전형적으로, 커넥터 핀은 커넥터의 플라스틱 하우징 안에/관통하여 장착된다. 핀들은 플라스틱 하우징을 통해 뻗어 있고, 금속 커넥터 핀과 플라스틱 사이의 생산 허용 오차(production tolerances)로 인해 작은 갭이 존재한다. 포팅 재료로서 제안된 실리콘 조성물은 침수(water ingress)를 방지하기 위해 장벽으로서 작용한다.
포팅 재료가 커넥터 내로 분배되어, 갭들로 유입함으로써 캐비티를 채운다. 충전 및 유동 후, 포팅 재료는 UV 광에 대해 노출되어 경화된다. UV 광에 노출되지 않을 수 있는 커넥터 핀들 아래의 영역들, 소위 "섀도우 영력들"이 있기 때문에, UV가 없는 제2 경화 메커니즘이 필요하다.
또한, 본 발명에 따른 경화된 물질로서 실리콘 조성물은 아래 중 적어도 하나을 제공할 것이다:(a) 넓은 온도 범위에 걸친 장기 안정성,(b) 심지어 극한 조건에서도 유연성, 접착력, a및또는 실링 력의 유지, (c) 응력 완화(stress relief)를 위한 영구 유연성 및 낮은 경화 수축, (d) 낮은 응력 및 비-균열성, (e)진동, 충돌 및 충격에 대한 노출을 견디는 능력, (f) 예외적인 내구성, (g) 우수한 열 충격 w저항성,(h) 예외적인 수분 보호,(i) 온도 변화에 따른 최소 팽창 및 수축, (j) 민감한 회로와 함께 사용하기 위한 우수한 전기 절연 특성, (k) 낮은 휘발성 솔루션들,(l) 재료가 조립 프로세스와 매칭되는 것을 허용하는 맞춤형 경화 레이트들, 및/또는 (m) 반-유동성(semi-flowable) 유체들로부터 유동성 액체들로의 광범위한 점도 범위.
위에서 설명된 것은 본 발명의 실시예들을 포함한다. 물론, 본 발명을 설명할 목적으로 성분들 또는 방법론들의 모든 생각할 수 있는 조합을 설명하는 것은 가능하지 않지만. 그러나, 이 분야의 통상의 기술자는, 많은 추가 세부 사항이, 첨부된 청구항들의 사상 및 범위 내에 속하는 그러한 모든 변경들, 수정들 및 변형들을 포함하도록 의도된다는 것을 인식할 수 있다. 또한, 용어 "포함하다(includes)"가 상세한 설명 또는 청구범위 중 어느 하나에서 사용되는 한, 이러한 용어는, 용어 "포함하여 구성되는(comprising)"이, 청구항에서 전이어로서 사용될 때, 해석되는 것과 유사한 방식으로 포괄적인 것으로 의도된 것이다..
전술한 설명은 실리콘 조성물의 다양한, 비제한적인 구현예, 이러한 조성물을 경화시키기 위한 방법, 및 다양한 적용분야에서의 이러한 조성물의 용도를 ㅎ한확인해준다. 수정들이 이 분야의 통상의 기술자들에게 그리고 본 발명을 만들고 사용할 수 있는 사람들에 대해 발생할 수 있다. 개시된 구현예들은 단지 예시적인 목적들을 위한 것이며, 청구항에 기재된 발명의 범위 또는 주제를 제한하도록 의도되지 않는다.
[실시예]
실시예 1 및 실시예 2
실리콘 조성물을 각각의 대응하는 예에 대해 중량비 1: 1 로 파트 a 및 b(아래 표 1 에 표시된 바와 같이, 예를 들어 1 및 실시예 2)에 의해 수득하였다. 2 개의 실리콘 조성물(실시예 1 및 실시예 2)은 UV 트레이서 MPI Bright 100의 부재(실시예 2)또는 존재(실시예 1)에 의해 상이하다.
UV 트레이서는 누설 검출 또는 실링 결함 검출을 위해 사용된다. UV 트레이서는 파트 a 와 파트 b 의 블렌딩 후에 첨가된다.
23 ℃ 에서의 작업 수명은 대응하는 예의 최종 실리콘 고무 조성물(A + B)의 초기 점도의 배가 되는 시간에 대응한다.
그 다음, 실시예의 실리콘 조성물 혼합물은 4.5의 녹색 강도(green strength)에 대한 UV 강도를 갖는 금속 할라이드 램프에 의해 먼저 조사된다.
표 1. 실시예 1 및 2 에서의 샘플을 제조하기 위한 본 발명의 조성물
조성물 실시예 1
파트 a 		실시예 1 파트 b 실시예 2 파트 a 실시예 2
파트 b
비닐 말단 폴리디메실록산 (A) 점도 350 mPa.s at 20℃ and DIN53015 62.63 62.65
비닐 말단 폴리디메실록산 (A)
20℃ 및 DIN53015에서 점도 100 mPa.s 		25 25
비닐 말단 폴리디메실록산 (A)
20℃ 및 DIN53015에서 점도 250 mPa.s 		74.935 10 74.934 10
분지형 폴리하이드로센메틸실록산 MH 2Q
여기서 MH 는 8.5 - 10.4 mmol SiH/g를 가지는 (CH3)3SiO1/2- (B2) 		0.46 0.45
하이드라이드말단 폴리디메실록산 (B1) 20℃ 및 DIN 503에서 15 점도 14 mPa.s 26 26
1.47wt-% Pt를 함유하는 점도 0.2 Pa.s 의 폴리머 A 내의 촉매 (C2) H2PtCl6 0.003 0.003
식(3c)의 DH 3D-CH2-CH(CH3)-C(=O)-O-(CH2)3- Si(OCH3)3 (D1)
여기서 D 단위는 메틸기를 가짐		 0.9 0.9
촉매(C1)
트리메틸(메틸사이클로펜타디닐)백금(IV)
(Me-CpPt(Me)3)		 0.011 0.011
테트라-n-부틸티타네이트 (E) 0.05 0.05
ViD4 억제제 (D) 0.001 0.002
MPI Bright 100 UV 트레이서 (D)
2,5-티오페네디일비스(5-tert-부틸-1,3-벤족사졸)		 0.012
각 실시예(실시예 1 및 실시예 2)의 실리콘 조성물을 다음과 같이 2 가지 방식으로 경화시켰다:
- 100 mW/㎠의 UV 조사선으로 45초 (UV 경화 4.5 J/㎠),
- 새도우 영역에 대해 23 ℃ 에서 비-광경화성 경화,
(UV 경화는 24의 녹색 강도를 위한 UV 세기를 갖는 365nm의 UV LED로도 가능함),
- 4.5 J/㎠에 상당하는 500mW/㎠의 UV 조사선으로 9초
표 2. 본 발명의 조성물(실시예 1 및 실시예 2)의 미경화 및 경화 샘플의 속성
미경화 특성 (23°C) 실시예 2. 파트a/파트b 실시예 1. 파트a/파트b
외관 맑음 / 맑음 맑음 / 맑음

20°C DIN 53015에서 점도[mPa.s]		 230 / 210 230 / 210
파트 a 및 파트 b 혼합 후에
20°C DIN 53015에서 점도		 230
각 실시예에서 파트 a와 파트 b 혼합 비 1:1
23°C에서 작업 수명 [min] 1) 15
금속 할라이드 램프에 대한
녹색 강도를 위한 UV 세기 [J.cm2]		 4.5
UV 트레이서 MPI 100 (첨가제 D)) 없음 있음
경화 특성 45 초 100 mW/cm2 + 23℃에서 16시간
Lap 전단 접착 유리/유리 [MPa] 0.7
Lap 전단 접착 유리/PBT [MPa] 0.2
부피 저항 [Ω/mm] 1 x 1013
유전 강도 [kV/cm] 20
불순물 Na+ K+ Cl- [ppm] < 2
1) 두배 점도에 걸리는 시간 (time to double viscosity)
본 발명에 따른 경화된 실리콘 조성물의 랩 전단(lap shear)은 실시예 1 및 실시예 2 에 대한 상이한 기판 조합 상에서 측정되었다.
기판 조합: 유리/다른 기판
2 기판들 사이의 본드 라인 두께(Bond line thickness): 100 ㎛
이중 경화 조건: UV 조사선 45초 100 mw/㎠ + 23 ℃ 에서 16 시간(비-광활성형 경화)
표 3. 본 발명의 조성물(실시예 1 및 실시예 2)의 랩 전단 강도 및 응집 파괴
기판 조합
유리 기판과 아래 기판의 조합		 랩 전단 강도 [MPa] % 응집 파과
알루마늄 AI 5754 (AlMg3) 0.16 80
PBT- GF30FR
BASF 사의 Ultradur B4300 G6 HR 		0.32 90
PBT- GF30
BASF 사의 Ultradur B4315 G6 HR 		0.10 60
랩 전단(DIN Norm EN 1465)은 전단 강도 하에서 접착 특성의 강도를 측정하기 위해 사용되었다(https://leitfaden.klebstofle.com/en/65-1-1-leap-shear-test/).
유리/본 발명에 따라 사용된 실리콘조성물/PBT-GF30FR Ultradur B4300 G6 HR의 기판 조합이 가장 높은 랩 전단(lap shear)에 대한 값과 가장 높은 응집 파괴 백분율을 가져서, 이 기판 조합의 접착력이 매우 적합하였다.
실시예 1 또는 실시예 2 의 실리콘 조성물의 랩 전단 접착에 대한 효과를 보 기 위해 85℃/85% 상대 습도(RH)에서의 노화 시험이 수행되었다
이 시험에 다음과 같은 조건이 사용되었다:
- 사용된 기판 조합: 유리/BASF의 PBT-GF30FR Ultradur B4300 G6 HR
- 본드 라인 두께: 100 ㎛
-경화 조건: UV 조사선 45초 100 mw/㎠ 및 23℃에서 비-광활성형 첨가 경화 병행
표 4: 본 발명의 조성물(실시예 1)의 노화 시의 랩 전단 강도
85 ℃/85% 상대습도(RH)에서 노화 시간 랩 전단 강도 [MPa]
초기 0.10
250 시간 후 0.13
500 시간 후 0.12
1000 시간 후 0.14
실시예 1 또는 2의 실리콘 접착제는 85 ℃/85% 상대 습도(RH)에서 노화 후 랩 전단 강도의 40% 변화를 나타내며, 이는 포팅 적용에 적합하다.
2 개의 상이한 UV 공급원를 갖는 본 발명의 실시예 1 에 대해 경도 축적을 측정하였다.
표 5: 손으로 쥘 수 있는 램프(하우징에 금속 할라이드 튜브, 반사기, 안전 온도계, 냉각휀, 블루필터 있는 프레임이 보유됨) UV-H 255 Panacol 100 mW/cm²d인 UV 공급원에 의한 본 발명의 실시예 1의 UV 경화 후의 경도 빌드업(hardness buildup):
제1 UV 조사 후 시간 (분)
 30초 조사 후
측정된 경도		 45초 조사후
측정된 경도		 60초 조사후
측정된 경도
2 - 28 28
3 27 31 34
5 34 33 34
6 35 35 35
10 37 37 37
15 37 38 38
30 40 40 40
60 40 40 40
150 43 43 43
1일 46 46 46
표 6. Honle LED Spot 100HP K 365nm (1000 mW/cm2)인 UV 공급원에 의한 본 발명의 실시예 1의 UV 경화 후의 경도 빌드업.
제1 UV 조사 후 시간
(분)		 1초 조사 후
측정된 경도		 8초 조사 후
측정된 경도 		16초 조사 후
측정된 경도
4 - 28 28
5 - 31 34
6 - 35 35
10 2 37 37
15 28 38 38
30 40 40 40
60 40 40 40
1일 46 46 46
상기 조성물은 다음과 같은 이유로 포팅 적용(potting application)에 적합하다:
- 낮은 점도(DIN 53015 에 따라 20 ℃ 에서 약 220 mPa.s)로 인해 작은 캐비티(cavity)을 쉽게 부어서 채울 수 있다.
- 외부 매체에 대한 경화 후 견고성(tightness)을 보장한다.
실시예 3 및 4
실시예 3 또는 4 의 실리콘 조성 혼합물(그 조성물이 아래 표 7에 제시됨)을 1차로 4.5의 녹색 강도를 위한 UV 세기를 갖는 금속 할라이드 램프로 조사하여, 다음과 같이 경화시켰다:
- 100mW/㎠(UV 경화 4.5J/㎠)의 UV 조사로 45초
대안적으로, 9초 동안 24의 녹색 강도를 위한 UV 세기 및 500 mw/㎠ 의 UV 조사로 365 nm 에서 UV LED가 사용된다.
표 7. 본 발명의 조성물(실시예 3 및 실시예 4)의 속성
조성물 실시예 3
(중량부)		 실시예 4
(중량부)
비닐 말단 폴리디메틸실록산(A)
20℃ 및 D=10 s-1에서 점도 350 mPa.s 		89.6955 89.67
성분(B2)로서 8.5 - 10.4 mmol SiH/g를 가지는
분지형 폴리하이드젠메틸실록산 MH 2Q		 0.2 0.2
20℃ 및 D=10 s-1에서 점도 14 mPa.s의
하이드라이드 말단 폴리디메틸실록산 (B1)		 9.65 9.65
1.47 중량% Pt를 가지는, 점도 0.2 Pa.s의 폴리머(A)내의
촉매 (C2) H2PtCl6 		0.002 0.002
식(3c)의 D H 3D-CH2-CH(CH3)-C(=O)-O-(CH2)3- Si(OCH3)3 (D1) 여기서 D 단위는 메틸기를 가짐
 0.45 0.45
촉매 (C1) 트리메틸(메틸사이클로펜타디엔일)백금(IV)
(Me-CpPt(Me)3)		 0.003 0.003
테트라-n 부틸티타네이트 (E) - 0.03
쇼어 경도 00 40 40
알루미늄 5754상에서 접착성 0.14 0.16
% 응집 파괴 0 70
PBT-GF30FR Ultradur B4300 G6 HR 상에서 접착성 0.16 0.26
% 응집 파괴 0 100
응집 파괴는 시험 기판 크기(test substrate size) 25 mm x 10 cm, 결합 영역(bond area) 25 mm x 25 mm x 1 mm 및 크로스헤드 풀 속도(crosshead pull speed) 10 mm/min 을 사용하여 경화된 샘플 상에 인스트론(instron)장치로 오버랩전단(OverLapShear: OLS) 및 응집 모드(Failure Mode)를 사용하여 측정된다. 100% 응집 파괴는 실리콘 접착제가 기판에 대한 매우 양호한 접착으로 인해 그 자체가 파괴되는 것을 의미한다.
표 7에 나타낸 바와 같이, 실시예 3은 테트라-n 부틸티타네이트(E)를 함유하지 않고, UV 에 의한 조사 후에, 알루미늄 5754 및 PBT-GF30FR Ultradur B4300 G6 HR와 같은 2 개의 상이한 기판에 대한 응집 파괴 백분율에서 큰 차이가 존재한다. 이러한 실험은 테트라-n 부틸티타네이트의 존재하에 알루미늄 및 PBT와 같은 기판 상에서의 조성물의 접착력의 놀라운 증가가 존재함을 보여준다. 응집 파괴 백분율은 실시예 4의 경우 100%이며, 이는 기판(알루미늄 또는 PBT)과 실시예 4의 실리콘 조성물 사이에 놀랍울 정도로 강한 접착력이 있음을 나타낸다.
본 발명의 조성물은 완전한 UV 경화 및 새도우 경화를 제공할 뿐만 아니라 Al 및 PBT와 같은 저 에너지 기판에 대한 접착력을 놀라울 정도로 향상시킨다. 이러한 접착력 향상은 아마도 지금까지 알려지지 않은 UV-활성화 경화 촉매와 함께 금속(티타네이트)화합물의 협동적 관여(co-operative involvement)에 의해 가속화되는 것으로 추정된다. 실시예 3 및 4에 대해 관찰된 경화는 동일한 경도 값(즉 40의 쇼어경도 00)으로 동일한 품질이었다.
실시예 5: 커넥터 어셈블리에 실시예 1의 본 발명의 실리콘 조성물의 사용
자동차 전기 커넥터는 특히 자동차 전기 시스템에서 사용하기 위해 설계된다. 오늘날 자동차 시스템은 엄청난 변화를 겪고 있으며, 오늘날의 시스템은 마이크로프로세서에 의해 광범위하게 배선되고 제어된다. 이는 고품질의 신뢰할 수 있는 배선 및 전기 커넥터들에 대한 수요를 증가시켰다.
전형적으로 커넥터 핀은 커넥터의 플라스틱 하우징 내에 또는 통해 장착된다. 커넥터 핀이 플라스틱 하우징을 통해 도달하고 생산 공차로 인해 작은 갭이 존재하기 때문에, 금속 커넥터 핀과 플라스틱 하우징 사이에서, 본 발명의 실리콘 재료는 수분침투(water ingress)를 방지하는 장벽 역할을 한다.
실시예 1의 본 발명의 2 파트 실리콘 조성물(파트 a 및 파트 b 가 1: 1 의 중량비로 혼합됨)로서 포팅 재료를 커넥터 내로 분배하고, 갭 내로 유동되게 함으로써 캐비티를 채운다. 충전 및 유동 후, 실시예 1의 본 발명의 실리콘 조성물을 표 1에 나타낸 바와 같이 UV 광에 대한 노출로 경화시켰다. 커넥터 핀 아래에 UV에 노출되지 않는 영역이 존재하기 때문에, 비-광활성형 촉매가 실온에서 경화를 위해 작용하고, 1 시간 후 경화된 실리콘 조성물은 최종 경도에 매우 근접한 40의 쇼어경도 00 을 가졌다. 그 다음, 커넥터를 추가로 가공한다.

Claims (55)

  1. 경화성 실리콘 조성물을 포함하여 구성되고, 전자 품장비의 포팅(potting)에 사용하기 위한 포팅 컴파운드로서, 상기 경화성 실리콘 조성물이,
    (A) 규소 원자에 결합된 적어도 하나의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산,
    (B) 적어도 하나의 SiH 기를 갖는 적어도 하나의 오르가노하이드로젠실록산,
    (C1) 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매,
    (C2) 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매, 및
    (D) 임의선택적으로 첨가제;를 포함하여 구성되는, 포팅 컴파운드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전자 부품이 자동차 또는 전력 적용분야를 위한 것인, 포팅 컴파운드.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 수분, 먼지 및 환경 위험에 대한 전자 장비의 보호를 위한, 포팅 컴파운드.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 알케닐 기를 갖는 상기 적어도 하나의 폴리오르가노실록산(A)이, 아래 식(Ia)를 갖는, 포팅 컴파운드:
    [MaDbTcQdR9 e]m (Ia)
    (여기서, 식(Ia)에서의 지수들(indices)에서, a 는 0-10 이고, b 는 0-2000 이며, c 는 0-50 이고, d 는 0-1 이며, e 는 0-300 이고, m 는 1-1000 이되,
    a, b, c, d 및 m 은, 20 ℃ 에서 성분(A)의 점도(DIN 53019에 따라 D = 10 s-1 의 전단 속도에서 그리고 5000 mPa.s 미만의 점도에 대해 DIN 53015에 따라 측정)가 15000 mPa.s 미만인 정도인 것이 전제되고, 그리고
    M 은 R3SiO1/2 및 M* 로부터 선택되고,
    D 는 R2SiO2/2 및 D* 로부터 선택되고,
    T 는 RSiO3/2 및 T*로부터 선택되고,
    Q 는 SiO4/2 이며,
    R9 는 탄소를 통해 2 개의 규소 원자에 결합된 2 가 유기 기로부터 선택되고,
    각각의 R 은 동일하거나 상이할 수 있고, 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 알킬 기, 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 아릴, 및 최대 1000개의 (C2-C4)알킬렌옥시 기를 갖는 폴리(C2-4)-알킬렌옥시 모이어티를 포함하고 탄소를 통해 Si 에 결합된 유기 기로부터 선택되고, 상기 R 은 지방족 불포화를 갖지 않고,
    여기서, M*= R1 pR3-pSiO1/2, D*= R1 qR2-qSiO2/2, T*= R1SiO3/2 이고, 여기서, p 는 1-3 이고, q 는 1-2 이며, R 은 앞서 정의된 바와 같고, 그리고 R1 은 알케닐 기로부터 선택됨).
  5. 제1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성분(A)이 아래 식(Ia1)을 갖는, 포팅 컴파운드;
    (Ia1)
    (여기서, R1 및 R 은 위에 정의된 바와 같고, x 는 ≥ 0 임).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성분(B)이, (B1) 선형 SiH-함유 폴리오르가노실록산 및 (B2) 분지형 SiH-함유 폴리오르가노실록산의 군으로부터 선택되는, 포팅 컴파운드.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성분(B)이, (B1) 각각의 말단에 SiH 기를 갖는 선형 폴리디오르가노실록산 및 (B2) 적어도 하나의 MH 단위를 함유하는 분지형 SiH-함유 폴리오르가노실록산의 군으로부터 선택되는, 포팅 컴파운드.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분지형 SiH-함유 폴리오르가노실록산(B2)이, Q 단위; 및 T 단위: (여기서, R 은 위에 정의된 바와 같음)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 실록시 단위, 및
    적어도 하나의 실록시 단위 MH ; (여기서, R 은 알킬임)를 포함하여 구성되는 폴리오르가노실록산으로부터 선택되는, 포팅 컴파운드.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분지형 SiH-함유 폴리오르가노실록산(B2)이, 적어도 하나의 실록시 단위 Q; 및 적어도 하나의 실록시 단위 MH; (여기서, R은 위에 정의된 바와 같음)로 이루어진 폴리오르가노실록산으로부터 선택되는, 포팅 컴파운드.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 SiH-함유 폴리오르가노실록산 수지(B2)가 Q 및 MH 단위로 이루어진 아래 식의 폴리오르가노하이드로젠실록산으로부터 선택되는, 포팅 컴파운드:
    {[Q][MH]0,01-10}m
    (여기서, Q 및 MH 는 위에 정의된 바와 같고, m 은 약 1 내지 약 20 임).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 각 말단에 SiH기를 가지는 선형 폴리다이오르가노실록산(B1), 및 Q 및 MH 단위로 이루어진 아래 식의 분지형 SiH-함유 폴리오르가노실록산(B2)을 포함하여 구성되는, 포팅 컴파운드:
    {[Q][MH]0,01-10}m
    (여기서, Q, MH 및 m 은 위에 정의된 바와 같음).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 유기-금속 하이드로실릴화 촉매{(C1) 또는 (C2)}가, 백금, 팔라듐, 로듐, 니켈, 이리듐, 루테늄 및 철 착물로부터 선택되는 전이 금속 착물 촉매 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 포팅 컴파운드.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (C1)이, η5 -(임의선택적으로 치환된)사이클로펜타디에닐 백금(IV)착물, β-디케토네이토 트리메틸백금(IV) 착물, 비스(β-디케토네이토)백금(II) 착물, 비스(포스핀)백금(II) 착물, 사이클로펜타디엔 백금(II)착물, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 광활성형 백금 촉매인, 포팅 컴파운드.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매(C2)가, 클로로백금산과 같은 백금 화합물, 또는 백금/비닐실록산 착물과 같은 백금 착물 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 백금 촉매인, 포팅 컴파운드.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 하이드로실릴화 반응 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제(D)를 더 포함하여 구성되는, 포팅 컴파운드.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 증백제 또는 UV 트레이서(형광 증백제)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 첨가제(D)로서 더 포함하여 구성되는, 포팅 컴파운드.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 규소 원자에 결합된 적어도 하나의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산(A) 100 중량부,
    - 적어도 하나의 SiH 기를 갖는 적어도 하나의 오르가노하이드로젠실록산(B) 0.1 내지 30 중량부,
    - 상기 성분(A)와 성분(B)의 총 중량을 기준으로, 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매(C1) 0.1 내지 3.5 중량 %,
    - 상기 성분(A)와 성분(B)의 총 중량을 기준으로, 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매(C2) 1 내지 1000 ppm, 및
    - 임의선택적으로 첨가제(D) 0.1 내지 10 부,를 포함하여 구성되는, 포팅 컴파운드.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 규소 원자에 결합된 적어도 하나의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산(A) 100 중량부,
    - 각각의 말단에 SiH 기를 갖는 적어도 하나의 선형 폴리오르가노실록산(B1) 0.1 내지 25 중량부,
    - 위에 정의된 바와 같은 적어도 하나의 실록시 단위 Q 및 적어도 하나의 실록시 단위 MH를 갖는, 적어도 하나의 폴리오르가노하이드로젠실록산(B2) 0.1 내지 5 중량부,
    - 상기 성분(A)와 성분(B)의 총 중량을 기준으로, 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매(C1) 1 내지 1000ppm,
    - 상기 성분(A)와 성분(B)의 총 중량을 기준으로, 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매(C2) 0.1 내지 3.1 중량 %, 및
    - 임의선택적으로 첨가제(D) 0.1 내지 10 부,를 포함하여 구성되는, 포팅 컴파운드.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 실리콘 조성물이 DIN 53015에 따라 측정된 20 ℃ 에서 1000 mPa.s 미만의 점도를 갖는, 포팅 컴파운드.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    (A)가 규소 원자에 결합된 하나의 알케닐 기를 양 말단에 갖는 적어도 하나의 선형 폴리오르가노실록산으로부터 선택되고,
    (B)가 각각의 말단에 SiH 기를 갖는 선형 폴리다이오르가노실록산(B1), 및 위에 정의된 바와 같은 Q 및 MH 단위로 이루어진 SiH-함유 폴리오르가노실록산 수지(B2)로부터 선택되며,
    (C1)이 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매이고,
    (C2)가 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매인, 포팅 컴파운드,
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 접착 증진제(E)를 더 포함하여 구성되는, 포팅 컴파운드.
  22. 제21항에 있어서, 상기 접착제가 티타네이트 화합물로부터 선택되는, 포팅 컴파운드.
  23. 제22항에 있어서, 상기 접착 증진제(E)가 테트라-n 부틸티타네이트인, 포팅 컴파운드
  24. 제23항에 있어서, 상기 실리콘 조성물이 DIN 53015에 따라 측정된 20 ℃ 에서 1000 mPa.s 미만의 점도를 갖는, 포팅 컴파운드
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 정의된 경화성 실리콘 조성물을 직접 UV 광 조사가 쉽게 접근할 수 없는 영역을 갖는 전자 부품의 챔버/캐비티 내에서 경화된 실리콘 조성물로 경화시키는 방법으로서,
    a) 상기 경화성 실리콘 조성물을 상기 챔버/캐비티에 충전하도록 하는 방식으로 상기 챔버/캐비티에 도포하는 단계;
    b) UV 광이 직접적으로 접근 가능한 영역에서 상기 조성물을 실질적으로 경화시키기에 충분한 UV 조사로 챔버/캐비티를 조사하는 단계, 및
    c) 상기 조성물을 UV 광이 접근 가능하지 않은 영역에서 경화시키기에 충분한 시간 동안, 상기 챔버/캐비티 상의 상기 조성물을 20 ℃ 이상의 온도에 노출시키는 단계를 포함하여 구성되는, 방법.
  26. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 정의된 경화성 실리콘 조성물을 커넥터 포팅을 제조하기 위한 경화된 실리콘 조성물로 경화시키는 방법으로서,
    a) 상기 경화성 실리콘 조성물을 핀 커넥터들을 포함하여 구성되는 챔버/캐비티/포켓에 도포하는 단계,
    b) 상기 경화성 실리콘 조성물을 UV 광에 노출시키는 단계, 및
    c) 그 다음에 UV 광이 접근 가능하지 않은 영역에서 20 내지 80 ℃ 범위의 온도로 경화하는 단계를 포함하여 구성되는, 방법.
  27. UV 조사선 경화 단계 및 그에 이은 20 ℃ 이상 및 80 ℃ 이하 범위의 온도에서의 경화 단계에 의한, 제25항 내지 제26항 중 어느 한 항에 따른 경화성 실리콘 조성물의 경화에 의해 얻어진, 경화된 조성물,
  28. I. 제21항 내지 제23항 중 어느 한 항에 정의된 경화성 조성물을 형성하기 위한 혼합 단계,
    II. 상기 경화성 조성물을 전자 부품의 챔버/캐비티에 포팅/분배하는 단계; 및
    III. 상기 챔버/캐비티내의 경화성 조성물을 UV 방사선의 공급원에 노출시키고 그리고 그 후에 상기 경화성 조성물을, 20 내지 80 ℃의 범위에서 비-광활성형 경화시킴으로써, 챔버/캐비티에 대하여 상기 경화성 조성물을 경화시키는 단계;를 포함하여 구성되는 방법에 의해 제조된, 물품.
  29. 제28항에 있어서, 상기 기판이 회로 보드 또는 핀 커넥터인, 물품.
  30. 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 정의된, 2 파트 시스템의 키트 형태인, 경화성 실리콘 조성물의 용도.
  31. (a) 규소 원자에 결합된 적어도 하나의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산(A), 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매(C1), 및 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매(C2)를 포함하여 구성되는 제1 파트; 및
    (b) 적어도 하나의 SiH 기를 갖는 적어도 하나의 오르가노하이드로젠실록산(B), 및 (B)와 상이한 폴리오르가노실록산(D1)을 포함하여 구성되는 제2 파트;를 포함하여 구성되고,
    상기 폴리오르가노실록산(D1)은, R(H)SiO2/2 및 R5(R)SiO2/2 로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 단위를 포함하여 구성되고, 그리고 적어도 하나의 아래 식(3)의 단위를 더 포함하여 구성되며:
    -O2/2(R)Si-R4-SiRd(OR3)3-d (3)
    상기 식 R(H)SiO2/2 및 R5(R)SiO2/2 에서, R 은 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 알킬, 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 아릴, 및 최대 1000개의 (C2-C4)알킬렌옥시 기를 갖는 폴리(C2-C4)-알킬렌옥시 모이어티를 포함하고 탄소를 통해 Si에 결합된 유기 기로부터 선택되고, 상기 R 기는 지방족 불포화가 없으며, R5 는 최대 14 개의 탄소 원자를 갖는 불포화 지방족 기, 최대 14 개의 탄소 원자를 갖는 에폭시기-함유 지방족 기, 시아누레이트-함유 기, 및 이소시아누레이트-함유 기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    상기 식(3)에서, R은 동일하거나 상이할 수 있고, 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 알킬, 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 아릴, 및 최대 1000개의 (C2-C4)알킬렌옥시 기를 갖는 폴리(C2-C4)-알킬렌옥시 모이어티를 포함하고 탄소를 통해 Si 에 결합된 유기 기로부터 선택되고, 상기 R 기는 지방족 불포화가 없으며; R3 은 H(수소) 및 1 내지 6 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼로부터 선택되고, 동일하거나 상이할 수 있으며; R4 는 최대 15개의 탄소 원자를 갖고 임의선택적으로 치환된 이관능성 하이드로카빌 라디칼이고, O, N 및 S 원자로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 함유할 수 있고, 그리고 Si-C 결합을 통해 규소 원자에 결합되며, d 는 0 내지 2 인, 조성물.
  32. 제31항에 있어서, 상기 폴리오르가노실록산(A)은 적어도 하나의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 선형 폴리오르가노실록산으로부터 선택되고; 상기 오르가노하이드로젠실록산(B)은 각각의 말단에 SiH 기를 갖는 적어도 하나의 선형 폴리다이오르가노실록산(B1) 및 Q 및 MH 단위로 이루어진 적어도 하나의 SiH-함유 폴리오르가노실록산 수지(B2)로부터 선택되며;
    여기서 Q 는 SiO4/2 이고, MH 는 HR2SiO1/2 이며,
    MH 단위의 R 은 동일하거나 상이할 수 있고, 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 알킬, 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 아릴, 및 최대 1000개의 (C2-C4)알킬렌옥시 기를 갖는 폴리(C2-C4)-알킬렌옥시 모이어티를 포함하고 탄소를 통해 Si에 결합된 유기 기로부터 선택되고, 상기 R 기는 지방족 불포화가 없는, 조성물.
  33. 제32항에 있어서,
    - 규소 원자에 결합된 적어도 하나의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산(A) 100 중량부,
    - 각 말단에 SiH 기를 갖는 선형 폴리오르가노실록산(B1) 0.1 내지 25 중량부,
    - 위에 각각 정의된 바와 같은 적어도 하나의 실록시 단위(Q) 및 적어도 하나의 실록시 단위(MH)를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노하이드로젠실록산(B2) 0.1 내지 5 중량부,
    - 성분 (A)와 성분(B)의 총 중량을 기준으로, 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매(C1) 1 내지 1000ppm,
    - 성분 (A)와 성분(B)의 총 중량을 기준으로, 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매(C2) 0.1 내지 3.1 중량 %,
    - 성분(A)와 성분(B)의 총 중량을 기준으로, 성분(D1) 0.1 내지 10 중량 %, 및
    - 첨가제 0.001 내지 10 중량부;를 포함하여 구성되는, 조성물.
  34. 제31항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, (D1)이 아래 식(3a)의 화합물로부터 선택되는, 조성물;
    (3a)
    (위에서, R11 은 R 또는 R5 이고; R4 는, O, N 및 S 원자로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함할 수 있는, 최대 15 개의 탄소 원자를 갖고 임의선택적으로 치환된 2 관능성 하이드로카빌 라디칼이고, Si-C 결합을 통해 규소 원자에 결합하며,
    s1 은 0-6 이고,
    t1 은 0-6 이며,
    s1 + t1 은 2-6 이고,
    이는, 상기 화합물에 적어도 하나의 기 -(OSi(R)H)- 또는 -(OSi(R)(R11)-가 존재하는 것이 전제됨).
  35. 제34항에 있어서, 상기 식(3a)의 화합물이 아래 식을 갖는, 조성물;
    .
  36. 제34항에 있어서, 상기 식(3a)의 화합물이 아래 식을 갖는, 조성물;
    .
  37. 제31항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리오르가노실록산(A)이 아래 식(Ia1)을 갖는, 조성물;

    (여기서, 각각의 R 은 독립적으로 포화 유기 기로부터 선택되고, 각각의 R1 은 독립적으로 알케닐 기로부터 선택되고, x 는 ≥ 0 임).
  38. 제31항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은, 파트(a)와 파트(b)를 조합할 때, 5000 mPa.s 이상의 점도에 대해 DIN 53019에 따라 D = 10 s-1 의 전단 속도에서 측정되고 그리고 5000 mPas 미만의 점도에 대해 20 ℃ 에서 DIN 53015 에 따라 측정된 점도가, 20 ℃ 에서 약 50 mPa.s 내지 약 10 Pa.s 인, 조성물.
  39. 제31항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파트(a)와 (b)를 조합할 때, 상기 조성물은 DIN 53015에 따라 측정된 점도가, 20 ℃ 에서 100 mPa.s 내지 약 1000 mPa.s 인, 조성물.
  40. 제31항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파트(a)와 파트(b)를 조합할 때, 상기 조성물은, DIN 53015 에 따라 측정된 점도가, 20 ℃ 에서 200 mPa.s 내지 약 800 mPa.s 인, 조성물.
  41. 제31항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파트(a)와 파트(b)를 조합할 때, 상기 조성물은, DIN 53015 에 따라 측정된 점도가, 20 ℃ 에서 300 mPa.s 내지 약 500 mPa.s 인, 조성물.
  42. 제31항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실리콘 조성물은, DIN 53015에 따라 측정된 점도가, 20 ℃ 에서 1000 mPa.s 미만인, 조성물.
  43. 직접 UV 광 조사가 쉽게 접근할 수 없는 영역을 갖는 전자 부품의 챔버/캐비티에서 제31항 내지 제42항 중 어느 한 항에 정의된 경화성 실리콘 조성물을 경화시키는 방법으로서,
    (i) 상기 파트(a)와 상기 파트(b)를 조합하여 상기 경화성 실리콘 조성물을 형성하는 단계,
    (ii) 상기 챔버/캐비티에 충전하기 위한 방식으로 상기 경화성 실리콘 조성물을 상기 챔버/캐비티에 도포하는 단계;
    (iii) UV 광이 직접적으로 접근 가능한 영역에서 상기 조성물을 실질적으로 경화시키기에 충분한 UV 조사선으로 상기 챔버/캐비티에 조사하는 단계; 및
    (iv) 상기 조성물을 UV 광이 접근가능하지 않은 영역에서 경화시키기에 충분한 시간 동안 상기 챔버/캐비티 상의 상기 조성물을 20 ℃ 이상의 온도에 노출시키는 단계를 포함하여 구성되는, 방법.
  44. 제 31 항 내지 제 42 항 중 어느 한 항에 정의된 경화성 실리콘 조성물을, 전자 부품의 커넥터 포팅 또는 캡슐화(encapsulation)의 제조를 위한 경화된 실리콘 조성물로 경화시키는 방법으로서,
    (i) 파트(a) 및 파트(b)를 조합하여 상기 경화성 조성물을 형성하는 단계,
    (ii) 상기 경화성 실리콘 조성물을 핀 커넥터들을 포함하여 구성되는 챔버/캐비티/포켓에 도포하는 단계,
    (iii) 상기 경화성 실리콘 조성물을 UV 광에 노출시키는 단계, 및
    (iv) UV 광이 접근가능하지 않은 영역에서 20 내지 80 ℃ 범위의 온도로 경화하는 단계를 포함하여 구성되는, 방법.
  45. (i) 파트(a) 및 파트(b)를 혼합하여 제 31 항 내지 제 42 항 중 어느 한 항에 정의된 경화성 조성물을 형성하는 단계,
    (ii) 상기 경화성 조성물을 전자 부품의 챔버/캐비티 내로 포팅 도포/분배하는 단계, 및
    (iii) 포팅 챔버/캐비티 내의 상기 경화성 조성물을 UV 조사선의 공급원에 노출시키고 이어서 상기 경화성 조성물을 20 내지 80 ℃ 범위의 온도로 비-광활성형 경화시키는 것에 의해 상기 챔버/캐비티에 대하여 상기 경화성 조성물을 경화시키는 단계를 포함하여 구성되는 방법에 의해 제조된, 물품.
  46. 제 45 항에 있어서, 상기 기판이 회로 보드 또는 커넥터 플러그인, 물품.
  47. (A) 규소 원자에 결합된 적어도 하나의 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산,
    (B) 적어도 하나의 SiH 기를 갖는 적어도 하나의 오르가노하이드로젠실록산,
    (C1) 적어도 하나의 광활성형 하이드로실릴화 촉매,
    (C2) 적어도 하나의 비-광활성형 하이드로실릴화 촉매, 및
    (D1) R(H)SiO2/2 및 R5(R)SiO2/2 {여기서 R은 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 알킬, 최대 30 개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 아릴, 및 최대 1000개의 (C2-C4)알킬렌옥시 기를 갖는 폴리(C2-4)- 알킬렌옥시 모이어티를 포함하고 탄소를 통해 Si에 결합된 유기기로부터 선택되고; 상기 R 기는 지방족 불포화가 없으며, R5 는 최대 14 개의 탄소 원자를 갖는 불포화 지방족 기, 최대 14 개의 탄소 원자를 갖는 에폭시기-함유 지방족 기, 시아누레이트-함유 기, 및 이소시아누레이트-함유 기로 이루어진 군으로부터 선택됨}로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 단위를 포함하여 구성되고, 그리고 적어도 하나의 아래 식(3)의 단위를 더 포함하여 구성되는 폴리오르가노실록산을 포함하여 구성되는, 조성물:
    -O2/2(R)Si-R4-SiRd(OR3)3-d (3)
    {상기 식(3)에서 R은 동일하거나 상이할 수 있고, 최대 30개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 알킬, 최대 30개의 탄소 원자를 갖는 임의선택적으로 치환된 아릴, 및 1000 개의 (C2-C4)알킬렌옥시 기를 갖는 폴리(C2-4)- 알킬렌옥시 모이어티를 포함하고 탄소를 통해 Si 에 결합된 유기 기로부터 선택되고, 상기 R 기는 지방족 불포화가 없으며, R3 은 H(수소) 및 1 내지 6 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼로부터 선택되고, 동일하거나 상이할 수 있고, R4 는 15 개 이하의 탄소 원자를 갖는 이관능성 임의선택적으로 치환된 하이드로카빌 라디칼이며, 이는 O, N 및 S 원자로부터 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 함유할 수 있고, Si-C 결합을 통해 규소 원자에 결합되며, d 는 0 내지 2 임}.
  48. 제 47 항 또는 제 31 항 내지 제 42 항 중 어느 한 항에 있어서, 접착 증진제(E)를 더 포함하여 구성되는, 조성물.
  49. 제 48 항에 있어서, 유리인 제1 기판과 알루미늄 또는 PBT 중 어느 하나인 제2 기판 사이에 개재될 때 적어도 0.1 mPa 의 랩 전단 강도를 갖는, 조성물.
  50. 제 48 항 또는 제 49 항에 있어서, 오버랩전단(OverLapShear: OLS) 테스트에서 금속 또는 플라스틱 기판 상에 경화된 상태에서 60 내지 100% 범위의 응집 파괴율을 갖는, 조성물.
  51. 제 50 항에 있어서, OLS 테스트에서 알루미늄 또는 PBT 기판 상에 경화된 상태에서 60 내지 100% 범위의 응집 파괴율을 갖는, 조성물.
  52. 전자 부품의 포팅에서 포팅 컴파운드로서의, 제1 항 내지 제24 항 또는 제 31 항 내지 제 42 항 또는 제 47 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항의 경화성 실리콘 조성물의 용도.
  53. 제 52 항에 있어서, 상기 전자 부품이 자동차 또는 전력 적용분야를 위한 것인, 상기 경화성 실리콘 조성물의 용도.
  54. 제 52 항에 있어서, 상기 전자 부품이 자동차 또는 전력 적용분야를 위한 것인, 상기 경화성 실리콘 조성물의 용도.
  55. 제 52 항에 있어서, 수분, 먼지, 및/또는 환경 위험에 대한 보호를 위한, 상기 경화성 실리콘 조성물의 용도.
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