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KR101175948B1 - 전도성 경화성 조성물 - Google Patents

전도성 경화성 조성물 Download PDF

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KR101175948B1
KR101175948B1 KR1020077009491A KR20077009491A KR101175948B1 KR 101175948 B1 KR101175948 B1 KR 101175948B1 KR 1020077009491 A KR1020077009491 A KR 1020077009491A KR 20077009491 A KR20077009491 A KR 20077009491A KR 101175948 B1 KR101175948 B1 KR 101175948B1
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conductive
electrically conductive
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KR1020077009491A
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동찬 안
마크 데이비드 피셔
앤드류 안토니 모지카
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다우 코닝 코포레이션
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Abstract

전도성 경화성 조성물은 자유 라디칼 중합가능한 단량체, 올리고머 또는 중합체(i), 유기보란 아민 착물(ii) 및 전기전도성 또는 열전도성 충전제(iii)를 포함한다. 또한, 전도성 경화성 조성물은 아민 반응성 그룹 함유 아민 반응성 화합물(iv) 및 활성 수소와 촉매를 갖는 화합물과 혼합되는 경우 기체를 발생시킬 수 있는 성분(v)을 포함할 수 있다. 전기전도성 경화성 조성물은, 기재가 조성물과 함게 접합하여 경화되는 복합체 제품의 제조시에 전기전도성 고무, 전기전도성 테이프, 전기전도성 접착제, 전기전도성 발포체 및 전기전도성 감압 접착제로서 사용될 수 있다. 또한, 열전도성 조성물은, 기재가 조성물과 함께 접합하여 경화되는 복합체 제품의 제조시에 열 계면 재료, 열전도성 고무, 열전도성 테이프, 열전도성 접착제, 열전도성 발포체, 열전도성 밀봉재 및 개스킷, 및 열전도성 감압 접착제로서 사용될 수 있다.
전도성, 열전도성, 전기전도성, 고무, 테이프, 접착제, 발포체, 밀봉재, 개스킷, 감압 접착제

Description

전도성 경화성 조성물 {Conductive curable compositions}
[상호 참조]
본원은 2004년 10월 28일자로 출원된 미국 가특허원 제60/622,756호의 우선권을 주장한다. 미국 가특허원 제60/622,756호는 본원에 참조로 인용되어 있다.
본 발명은 저온에서 경화될 수 있는 유기보란 아민 착물을 함유하는 전도성 경화성 조성물에 관한 것이다. 본원 명세서에서, "경화(curing)"는 중합가능한 성분의 평균 분자량이 증가하여, 조성물이 증점(thicken) 또는 경화(harden)되도록 하는, 중합 또는 가교결합과 같은 화학적 또는 물리적 반응으로서 정의된다. 본원 명세서에서, "전도성(conductive)"은 경화성 조성물이 전기전도성 또는 열전도성이거나, 전기전도성 및 열전도성임을 의미하는 것으로 정의된다.
또한, 본 발명은 전도성 경화성 조성물을 포함하는 복합체 제품에 관한 것이다. 본 발명의 추가의 양태는, 저온에서 경화될 수 있어서 가열 없이도 전도성이 되는 전도성 유기규소 조성물에 관한 것이며, 당해 조성물은 자유 라디칼 중합가능한 오가노폴리실록산 화합물을 함유한다.
또한, 본 발명은 전도성 경화성 조성물이 접착제 형태를 취하는 복합체 제품의 제조방법에 관한 것으로, 당해 접착제는 이전에 사용되는 온도보다 낮은 온도에 서 가공될 수 있어서, 접착제는 전도성이며, 접착제가 가해지는 기재와 접착제 조성물이 저온에서 함께 결합하여 복합체 제품이 제조된다.
전기전도성 오가노폴리실록산 함유 조성물을 포함하는 중합체계 전기전도성 조성물 및 이의 용도가 공지되어 있다. 예를 들면, 미국 특허공보 제6,433,057호(2002년 8월 13일)에는, 분자 1개당 알케닐 그룹을 2개 이상 갖는 하나 이상의 폴리디오가노실록산, 규소 결합된 수소 원자를 평균 2개 이상 갖는 유기수소 폴리실록산, 전기전도성 충전제 및 하이드로실릴화 촉매를 함유하는 부가 경화성 전기전도성 실리콘 접착제 조성물이 기재되어 있다
그러나, 백금과 같은 하이드로실릴화 촉매가, 촉매와 강하게 결합하는 질소, 인, 황, 주석 및 비소를 함유하는 소량의 화합물에 의해 중독되거나 억제되기 쉽기 때문에, 물질을 경화시키기 위한 하이드로실릴화 방법은 제한된다. 또한, 알코올, 산 및 물로서 존재하는 활성 수소가 유기수소 폴리실록산과 반응하여, 원치 않는 부반응이 발생할 수 있다. 따라서, 하이드로실릴화 과정에서 유입된 표면 처리제 및 불순물은 경화 속도 또는 하이드로실릴화 경화성 조성물에 생성된 물리학적 특성을 감소시키는 경향이 있다. 그 결과, 충분한 접착성 및 전도성을 갖는 잘 경화된 부품을 개발하기 위해서는, 연장된 기간 동안, 즉 2시간 동안, 120℃에서, 더 높은 온도, 즉 120 내지 175℃를 사용할 필요가 있다.
축합 경화(condensation curing) 촉매를 사용하는 전기전도성 유기규소 조성물 또한 널리 공지되어 있다. 예를 들면, 미국 특허공보 제6,534,581호(2003년 3월 18일)에는 규소 결합된 하이드록시 그룹, 가교결합제, 전기전도성 충전제 및 축 합형 촉매를 갖는 오가노폴리실록산 함유 조성물이 기재되어 있다. 이들 조성물은 용이하게 중독되는 백금족 촉매를 함유하지 않기 때문에, 당해 축합 경화 유기규소 조성물은 더 낮은 온도에서 경화하는 이점을 제공한다. 그러나, 축합 경화는 수분의 확산을 필요로 하기 때문에, 축합 경화성 조성물은, 제한된 형상(confined geometry) 또는 깊숙한 부분의 경화에 상당히 오랜 기간이 걸릴 수 있다. 미국 특허공보 제6,534,581호는 당해 조성물이 약 10 내지 20시간 동안 실온에서 경화되고, 약 16시간 미만 동안 70℃에서 경화될 수 있음을 교시하고 있다. 그러나, 전자 제품의 조립 및 포장과 같은 수 많은 분야에서, 경화 시간의 연장으로 인하여, 제조 공정에 비용이 많이 드는 지연 시간이 추가된다. 또한, 축합 경화성 조성물에는 알코올과 같은 휘발성 부산물이 발생하여, 탈기(out-gassing)에 의해 공극이 형성될 수 있다.
부가(하이드로실릴화) 경화성, 축합 경화성 및 자유 라디칼 경화성 촉매를 사용한 열전도성 유기규소 조성물 또한 공지되어 있다. 예를 들면, 미국 특허공보 제6,380,301호(2002년 4월 30일)에는 열전도성 충전제의 표면을 실록산 올리고머로 처리하여 제조한 충전제, 경화성 오가노폴리실록산 및 경화제를 함유하는 특정한 열전도성 실리콘 고무가 기재되어 있다. 그러나, 하이드로실릴화 및 축합 경화성 조성물은 위에서 언급한 바와 동일한 결점을 갖고 있다. 실리콘 조성물이 자유 라디칼 경화성인 경우, 유기 과산화물과 같은 촉매를 사용하면, 경화의 개시를 위해 높은 온도가 필요하거나, 주위 조건에서의 제한된 저장 안정성을 갖는다. 또한, 유기 과산화물에 의해 개시되는 자유 라디칼 경화는 대기중 산소의 존재하에 쉽게 억제되어, 경화되지 않거나 불량하게 경화된 생성물이 제조되거나, 원치 않는 분해 부산물이 생성된다.
유기보란 아민 착물 또한 널리 공지되어 있다. 예를 들면, 아크릴 단량체의 중합에 사용되는 유기보란 아민 착물이 미국 특허공보 제3,275,611호(1966년 9월 27일)에 기재되어 있다. 그러나, 트리알킬보란과 같은 특정한 유기붕소 화합물 자체는 산소의 존재하에 자연발화성이기 때문에, 유기붕소 화합물과 아민 화합물 사이에서 예비형성된(preformed) 착물은, 트리알킬보란과 같은 유기붕소 화합물에 향상된 안정성을 제공하는 이점을 갖는 것이 필요하다.
유기보란 아민 착물의 구조의 최근의 변형, 및 아크릴레이트계 접착제에서의 당해 착물의 용도가 미국 특허공보 제6,706,831호(2004년 3월 16일)에 기재되어 있다. 실온에서 아크릴성 접착제의 중합을 개시하기 위해, 알킬보란 아민 착물을 아민 반응성 분해제와 조합하는 것 또한 기재되어 있다. 이와 같은 조성물은 저에너지 플라스틱에 대한 급속 경화 및 접착의 이점을 제공하는 한편, 당해 조성물은 전기전도성 또는 열전도성이 아니며, 알킬보란 아민 착물에 의해 중합된 조성물에서 전기전도성 또는 열전도성 입자를 사용하는 것에 관한 언급이 없다.
미국 특허공보 제6,777,512호(2004년 8월 17일)에는, 아미노보란 아민 착물; 경화가능한 반응성 잔기와 실록산 주쇄를 갖는 화합물과 배합된, 자유 라디칼 중합가능한 불포화 상태인 하나 이상의 화합물; 및 실록산 경화용 촉매를 함유하는 특정한 중합가능한 실리콘 조성물이 기재되어 있다. 미국 특허공보 제6,777,512호의 조성물은, 하이드로실릴화 경화성 조성물과 관련된 저해 문제들의 부재하에, 저에 너지 기재에 대한 접착성이 양호한 부가 경화성 제품을 형성한다는 이점이 있는 반면, 당해 조성물은 전기전도성 또는 열전도성이 아니다.
게다가, 부가 경화성 조성물의 존재하에 접착성과 전도성을 발현시키는 데에는 높은 온도가 필요하기 때문에, 이들 중합체성 조성물로부터 물과 같은 물보라화된 휘발성 물질의 탈기에 의해, 실리콘계 탄성중합체와 당해 실리콘계 탄성중합체가 가해진 기재 사이에 형성된 접합부(joint)에 원치 않는 공극 또는 버블이 형성된다. 당해 문제는 흡습성의 극성 중합체성 조성물, 예를 들면, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드 및 에폭시 수지에서 특히 심하다. 당해 문제를 해소하기 위해, 당해 조성물의 제조에 사용되는 성분들에는 몇 가지 공정이 추가되는 예비건조가 요구되며, 제조 공정에서 건조 장치가 요구된다. 또한, 유기규소 조성물의 부가 경화에 필요한 경화 온도는, 몇몇 중합체성 기재 및 당해 기재 위에 가해지는 성분의 열 안정성의 한계를 넘어선다.
프라이머를 적용하거나 플라즈마, 코로나 또는 자외선광과 같은 고에너지 공급원에 노출시키는 것과 같이, 성분의 표면을 외부 처리하는 방법의 다른 예들이 존재하지만, 이들 처리방법은 제조 공정에서 추가의 가공 시간 및/또는 고가의 장치를 필요로 한다.
위에서 기재한 바와 달리, 본 발명에서는 저온에서도 급속하게 중합 및/또는 가교결합할 수 있는 특정한 전도성 경화성 조성물을 수득할 수 있는 특정한 경화성 조성물을 개발하였다. 본 발명의 또 다른 양태는, 이러한 방법으로 경화된 조성물에 관한 것으로, 당해 조성물은 규소계 매트릭스에 의해 성취되는 독특한 물리학적 특성을 제공하며, 통상의 부가 경화성 유기규소 조성물보다 접착성이 향상된다.
위에서 기술한 바와 같이 선행 기술의 조성물과 관련된 결핍으로 인하여, 동시에 이 조성물이 적용되는 표면의 예비 건조 및 외측 처리의 필요성을 배제하면서 더 낮은 온도에서 및/또는 더 짧은 시간 동안 급속 경화 가능한 전도성 조성물을 형성시키는 조성물에 대한 필요성이 존재한다.
또한, 위에서 기술한 바와 같이 전도성 탄성중합체를 기본으로 하는 오가노폴리실록산과 관련된 결핍으로 인하여, 급속 경화되고, 더 낮은 온도 및/또는 더 짧은 시간에서 전기 전도성 또는 열 전도성을 갖는 조성물에 대한 필요성이 존재하는 한편 유기규소계 매트릭스에 의해 부여된 특성에 관한 독특한 이점을 제공한다.
따라서, 본 발명은 자유 라디칼 중합가능한 단량체, 올리고머 또는 중합체(i), 유기보란 아민 착물(ii) 및 전기전도성 또는 열전도성 충전제(iii)를 함유하는 전도성 경화성 조성물에 관한 것이다. 자유 라디칼 중합가능한 단량체, 올리고머 또는 중합체는 유기 화합물(a)이거나, 자유 라디칼 중합할 수 있고 불포화 상태인 유기규소 단량체, 올리고머 또는 중합체(b)일 수 있다. 유기보란 아민 착물은 유기보란과 아민 화합물 사이에 형성된 착물이다. 유기보란은 화학식 B-R"3의 화합물(여기서, R"는 탄소수 1 내지 20의 직쇄, 측쇄, 지방족 또는 방향족 탄화수소 그룹이다)이다. 아민 화합물은 유기 아민 또는 규소 함유 아민일 수 있다.
전기전도성 충전제(iii)는 금속 또는 전도성 비금속(non-metal)이거나, 금속으로 이루어진 외피를 갖는 금속 또는 비금속 입자일 수 있으며, 여기서, 외피 금속은 은, 금, 백금, 팔라듐 및 이들의 합금과 같은 귀금속 또는 니켈, 알루미늄, 구리 또는 스틸과 같은 기초적인 금속(base metal)이다. 입자는 평균 입자 크기가 0.005 내지 20㎛일 수 있다. 금속으로 이루어진 외피를 갖는 입자는 평균 입자 크기가 5 내지 100㎛일 수 있다. 입자는 코어가 구리, 고체 유리(solid glass), 중공 유리(hollow glass), 운모, 니켈, 세라믹 섬유 또는 중합체, 예를 들면, 폴리스티렌 및 폴리메틸메타크릴레이트로 이루어진, 금속으로 이루어진 외피를 가질 수 있다. 열전도성 충전제(iii)는 금속 입자, 금속 산화물 입자, 열전도성 비금속 분말 또는 이들의 배합물일 수 있다. 열전도성 충전제는 알루미늄, 구리, 금, 니켈, 은, 알루미나, 산화마그네슘, 산화베릴륨, 산화크롬, 산화티탄, 산화아연, 티탄산바륨, 다이아몬드, 흑연, 탄소 나노입자(nanoparticle), 규소 나노입자, 질화붕소, 질화알루미늄, 탄화붕소, 탄화티탄, 탄화규소 및 탄화텅스텐일 수 있다.
본 발명의 조성물은 아민 반응성 그룹을 갖는 아민 반응성 화합물(iv), 예를 들면, 무기산, 루이스산, 카복실산, 카복실산 유도체, 카복실산 금속염, 이소시아네이트, 알데히드, 에폭사이드, 산 염화물 및 염화설포닐을 함유할 수 있다. 아민 반응성 관능 그룹은 오가노실란, 오가노폴리실록산, 오가노티타네이트 또는 오가노지르코네이트와 같은 유기 분자 또는 유기금속성 화합물로부터 유래될 수 있다. 아민 반응성 화합물은 단량체, 올리고머 또는 중합체일 수 있다. 아민 반응성 화합물(iv)은 아크릴산 또는 폴리아크릴산과 같은 자유 라디칼 중합가능한 그룹을 함유할 수 있다. 또한, 아민 반응성 화합물(iv)은 고형 입자, 예를 들면, 분쇄 실리카(ground silica), 침강 실리카, 탄산칼슘, 카본 블랙, 탄소 나노입자, 규소 나노입자, 황산바륨, 이산화티탄, 산화알루미늄, 질화붕소, 은, 금, 백금, 팔라듐 및 이들의 합금, 또는 기초적인 금속, 예를 들면, 니켈, 알루미늄, 구리 및 스틸에 부착될 수 있다.
다공성 또는 미세다공성 발포체가 요구되는 경우, 전도성 경화성 조성물은, 활성 수소(b) 및 촉매(c) 함유 화합물과 혼합되는 경우 기체(a)를 발생시킬 수 있는 성분(v)도 함유할 수 있다. 성분(a), 성분(b) 및 성분(c)의 세 가지 성분이 발포체의 제조에 필요하지만, 이들 중 하나 이상은 이미 몇몇 전도성 경화성 조성물에 존재할 수 있다. 성분(a)는 유기수소 폴리실록산과 같은 수소화규소 관능성 화합물일 수 있고, 성분(b)는 물, 알코올 또는 카복실산일 수 있고, 성분(c)는 백금, 백금족 금속, 주석, 티탄 또는 지르코늄일 수 있다.
전기전도성 조성물은 기재를 경화성 조성물과 함께 피복 또는 결합하고 경화시키는, 복합체 제품의 제조방법에 유용하다. 또한, 전기전도성 조성물은 각종 전기전도성 고무, 전기전도성 테이프, 전기전도성 접착제, 전기전도성 발포체 및 전기전도성 감압 접착제의 제조에 사용할 수 있으며; 특히 이들 고무, 테이프, 접착제 또는 감압 접착제는 전기전도성 실리콘 고무, 전기전도성 실리콘 테이프, 전기전도성 실리콘 접착제, 전기전도성 실리콘 발포체 및 전기전도성 실리콘 감압 접착제이다.
열전도성 조성물은 기재를 경화성 조성물과 함께 피복 또는 결합하고 경화시키는, 복합체 제품의 제조방법에 유용하다. 또한, 열전도성 조성물은 열 계면 재료, 열전도성 고무, 열전도성 테이프, 열전도성 경화성 접착제, 열전도성 발포체 및 열전도성 감압 접착제의 제조에 사용할 수 있다. 열전도성 조성물은 다이 부착 접착제, 땜납 대체물 및 열전도성 피복물 및 개스킷으로서 사용되는 열전도성 실리 콘 접착제의 제조에 특히 유용하다. 열전도성 실리콘 접착제는 가요성 또는 강성 기재에 전자 부품을 결합시키는 데 특히 유용하다.
본 발명의 당해 특성 및 기타 특성들은 발명의 상세한 설명에 의해 명백해질 것이다.
본원에서, 전도성 경화성 조성물은 자유 라디칼 중합가능한 단량체, 올리고머 또는 중합체(i), 유기보란 아민 착물(ii) 및 당해 조성물에 전기전도성을 부여하는데 필요한 양의 전기전도성 충전제 또는 당해 조성물에 열전도성을 부여하는데 필요한 양의 열전도성 충전제(iii)를 함유한다. 임의로, 전도성 경화성 조성물은 아민 반응성 그룹을 갖는 아민 반응성 화합물(iv)을 유효량 함유할 수 있다. 성분(iv)는 유기보란 아민 착물(ii)을 해리시킬 수 있어야 한다. 성분(iv)를 함유하지 않는 전도성 경화성 조성물은 유기보란 아민 착물(ii)이 해리되기에 충분한 온도에서 가열할 수 있다.
이들 경화성 조성물은 저온에서의 급속 경화를 제공하며, 이와 동시에 전도성이다. 당해 전도성 경화성 조성물이 복합체 제품으로서 사용되는 경우, 전도성 경화성 조성물을 기재의 하나 이상의 표면에 피복할 수 있다. 경화성 조성물이 전도성인 복합체 제품의 제조에 사용되는 경우, 당해 제조방법은, 충분히 낮은 온도에서, 즉 통상적으로 20 내지 25℃(68 내지 77℉)의 실온에서 단시간 동안 전도성 경화성 조성물을 기재의 하나 이상의 표면에 결합시킴으로써, 편리하게 수행할 수 있다.
자유 라디칼 중합가능한 단량체, 올리고머 또는 중합체(i)
성분(i)은 유기 분자이거나 유기규소와 같은 유기금속성 분자일 수 있다. 불포화 상태이고 자유 라디칼 중합가능한 단일의 단량체, 올리고머, 중합체 또는 혼합물일 수 있다. 또 다른 경우, 불포화 상태이고 자유 라디칼 중합가능한 단일의 단량체, 올리고머 또는 중합체일 수 있다. 단량체, 올리고머 및 중합체의 혼합물을 사용할 수도 있다. 다수의 경우, 점도, 휘발성, 미경화 상태에서의 가공능과 분해능(resolution)을 위한 기재 습윤성, 유리 전이 온도, 경도 또는 가용성, 및 경화된 상태에서의 표면 특성(예를 들면, 친수성 또는 소수성)과 같은, 목적하는 물리학적 특성들의 조합을 제공하는 단량체, 올리고머 및 중합체의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 성분(i)이 유기 화합물인 경우, 당해 화합물의 선택은 물론 경화된 생성물의 용도에 좌우될 것이다. 이러한 화합물은, 예를 들면, 미국 특허공보 제6,762,260호(2004년 7월 13일)에 기재되어 있다. 적합한 유기 화합물의 몇 가지 예로는 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 알릴 아크릴레이트, 알릴 메타크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 스테아릴 메타크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴 아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴 메타크릴레이트, 카프로락톤 아크릴레이트, 퍼플루오로부틸 아크릴레이트, 퍼플루오로부틸 메타크릴레이트, 1H,1H,2H,2H-헵타데카플루오로데실 아크릴레이트, 1H,1H,2H,2H-헵타데카플루오로데실 메타크릴레이트, 테트라하이드로퍼플루오로아크릴레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트, 페녹시에틸 메타크릴레이트, 비스페놀 A 아크릴레이트, 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 에톡시화 비스페놀 A 아크릴레이트, 에톡시화 비스페놀 A 메타크릴레이트, 헥사플루오로 비스페놀 A 디아크릴레이트, 헥사플루오로 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 디메타크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리메타크릴레이트, 에톡시화 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트, 에톡시화 트리메틸롤프로판트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라메타크릴레이트, 메틸-3-부테노에이트, 알릴 메틸 카보네이트, 디알릴 피로카보네이트, 알릴 아세토아세테이트, 디알릴 카보네이트, 디알릴 프탈레이트, 디메틸 이타코네이트, 디알릴 카보네이트 또는 이들의 배합물이 있다. 다른 유용한 유기 화합물로는, 이소시아네이트 반응성 아크릴레이트 단량체, 올리고머 또는 중합체, 예를 들면, 하이드록시 아크릴레이트를 이소시아네이트 관능성 예비중합체와 반응시켜 제조한 아크릴레이트가 말단에 존재하는(tipped) 폴리우레탄 예비중합체가 포함된다. 전도성 단량체, 도판트, 올리고머, 중합체, 및 분자 1개당 자유 라디칼 중합가능한 그룹을 평균 1개 이상 갖고 전자, 이온, 정공 및/또는 양자(phonon) 수송력을 갖는 거대단량체 또한 유용하다. 예를 들면, 각종 자유 라디칼 중합가능한 정공 수송 화합물, 예를 들면, 4,4',4"-트리스[N-(3(2-아크릴로일옥시에틸옥시)페닐)-N-페닐아미노]트리페닐아민, 4,4',4"-트리스[N-(3(벤조일옥시페닐)-N-페닐아미노)트리페닐아민의 제조방법, 및 이들 화합물로부터 제조된 전기발광 디바이스의 제조방법이 기재되어 있는 미국 특허공보 제5,929,194호(1999년 7월 27일)를 참조할 수 있다.
성분(i)이 유기규소 화합물인 경우, 당해 화합물의 선택은 경화된 생성물의 용도에 좌우되지만, 자유 라디칼 중합가능한 잔기를 평균 하나 이상 갖는 오가노실란 및 오가노폴리실록산으로부터 일반적으로 선택된다. 유기규소 화합물은 단량체성, 올리고머성 또는 중합체성일 수 있거나, 단량체 및/또는 올리고머 및/또는 중합체의 혼합물을 포함할 수 있다. 더 큰 분자량을 갖는 자유 라디칼 중합가능한 화합물을 "거대단량체(macromonomer)"라고 한다. 유기규소 화합물은 자유 라디칼 중합가능한 그룹 중에 단관능성 또는 다관능성 단위를 가질 수 있다. 이에 따라, 직쇄 중합체 또는 가교결합 중합체 네트워크가 중합될 수 있다. 단량체 및 올리고머는 부가 경화성 또는 축합 경화성 중합체의 제조에 사용되는 임의의 단량체 또는 올리고머일 수 있거나, 다른 유형의 경화 반응에 사용되는 단량체 또는 올리고머일 수 있으며, 이들은 하나 이상의 자유 라디칼 중합가능한 그룹을 갖는다.
적합한 유기규소 단량체는 화학식 RnSi(OR')4-n의 화합물(여기서, n은 0 내지 4이고, R 또는 R' 그룹 중의 하나 이상은 자유 라디칼 중합가능한 그룹을 함유한다)이다. R 및 R' 그룹은 독립적으로 수소 또는 할로겐 원자이거나, 유기 그룹, 예를 들면, 알킬 그룹, 할로알킬 그룹, 아릴 그룹, 할로아릴 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 관능성 그룹일 수 있다. 또한, R 및 R' 그룹은 다른 유기 관능성 그룹, 예를 들면, 글리시딜 그룹, 아민 그룹, 에테 르 그룹, 시아네이트 에스테르 그룹, 이소시아노 그룹, 에스테르 그룹, 카복실산 그룹, 카복실레이트 염 그룹, 석시네이트 그룹, 무수물 그룹, 머캅토 그룹, 설파이드 그룹, 아지드 그룹, 포스포네이트 그룹, 포스핀 그룹, 차단된 이소시아노 그룹 및 하이드록실 그룹을 함유할 수 있다.
자유 라디칼 중합가능한 유기규소 단량체의 몇 가지 예로는 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 메타크릴옥시메틸 트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메틸실란, 3-아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴옥실프로필트리메틸실란, 비닐 트리메톡시실란, 알릴트리메톡시실란, 1-헥세닐트리메톡시실란, 테트라(알릴옥시실란), 테트라(3-부테닐-1-옥시)실란, 트리(3-부테닐-1-옥시)메틸실란, 디(3-부테닐-1-옥시)디메틸실란 및 3-부테닐-1-옥시 트리메틸실란이 있다. 이들 유기규소 화합물에 대한 바람직한 자유 라디칼 중합가능한 잔기는 관능성 그룹에 대해 말단 위치, 내부 위치 또는 이들 위치 둘 다에 이중 결합이 존재하는 지방족 불포화 그룹이다. 유기규소 화합물에 대한 가장 바람직한 자유 라디칼 중합가능한 잔기는 아크릴레이트 그룹 또는 메타크릴레이트 그룹이다.
자유 라디칼 중합가능한 유기규소 화합물이 오가노폴리실록산 단량체, 올리고머 또는 중합체인 경우, 당해 화합물은 직쇄, 측쇄, 고차원측쇄(hyperbranched) 또는 수지형 구조를 갖는 오가노폴리실록산일 수 있다. 당해 화합물은 단독중합체성 또는 공중합체성일 수 있다. 오가노폴리실록산에 대해 자유 라디칼 중합가능한 잔기는 불포화 유기 그룹, 예를 들면, 탄소수 2 내지 12의 알케닐 그룹, 예를 들면, 비닐, 알릴, 부테닐 및 헥세닐 그룹일 수 있다. 또한, 불포화 유기 그룹은 탄소수 2 내지 12의 알키닐 그룹, 예를 들면, 에티닐, 프로피닐 및 부티닐 그룹으로 이루어질 수 있다. 불포화 유기 그룹은 올리고머성 또는 중합체성 폴리에테르상의 자유 라디칼 중합가능한 그룹, 예를 들면, 알릴옥시폴리(옥시알킬렌) 그룹 및 할로겐 치환된 이의 유사체를 함유할 수 있다. 자유 라디칼 중합가능한 유기 그룹은, 아크릴옥시알킬 그룹, 예를 들면, 3-아크릴옥시프로필 및 아크릴옥시메틸; 및 메타크릴옥시알킬 그룹, 예를 들면, 3-메타크릴옥시프로필 및 메타크릴옥시메틸로 예시되는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 관능성 그룹을 함유할 수 있다. 불포화 유기 그룹은 중합체 주쇄에 대해 말단 위치, 펜던트 위치 또는 이들 위취 둘 다에 존재할 수 있다. 오가노폴리실록산에 대해 바람직한 자유 라디칼 중합가능한 잔기는 관능성 그룹에 대해 말단 위치, 내부 위치 또는 이들 위치 둘 다에 이중 결합이 존재하는 지방족 불포화 그룹이다. 단량체성, 올리고머성 및 중합체성 유기규소 화합물에 대해 가장 바람직한 자유 라디칼 중합가능한 잔기는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 그룹이다.
임의의 잔류하는 규소 결합된 유기 그룹은 지방족 불포화 그룹이 없는 1가 유기 그룹일 수 있다. 1가 유기 그룹은 탄소수가 1 내지 20, 바람직하게는 1 내지 10이며, 알킬 그룹, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 펜틸, 옥틸, 운데실 및 옥타데실; 사이클로알킬 그룹, 예를 들면, 사이클로헥실; 아릴 그룹, 예를 들면, 페닐, 톨릴, 자일릴, 벤질 및 2-페닐에틸; 알킬옥시폴리(옥시알킬렌) 그룹, 예를 들면, 프로필옥시폴리(옥시에틸렌), 프로필옥시폴리(옥시프로필렌), 프로필옥시-폴리(옥 시프로필렌)-코-폴리(옥시에틸렌) 그룹, 이의 할로겐 치환된 그룹; 시아노관능성 그룹, 예를 들면, 시아노알킬 그룹, 예를 들면, 시아노에틸 및 시아노프로필; 카바졸 그룹, 예를 들면, 3-(N-카바졸릴)프로필; 아릴아미노-관능성 그룹, 예를 들면, 4-(N,N-디페닐아미노)페닐-3-프로필; 및 할로겐화 탄화수소 그룹, 예를 들면, 3,3,3-트리플루오로프로필, 3-클로로프로필, 디클로로페닐 및 6,6,6,5,5,4,4,3,3-노나플루오로헥실로 예시된다.
자유 라디칼 중합가능한 유기규소 화합물은, 검(gum)의 농도를 갖는 화합물에 대해 점도가 25℃에서 0.001Paㆍs인 유체일 수 있다. 또한, 자유 라디칼 중합가능한 유기규소 화합물은 승온에서 또는 전단을 가하면 유동성이 되는 고체일 수 있다.
성분(i)에는 화학식 1의 화합물, 화학식 2의 화합물 또는 이들의 배합물인 오가노폴리실록산 유체가 포함된다.
R1 3SiO(R1 2SiO)a(R1R2SiO)bSiR1 3
R3 2R4SiO(R3 2SiO)c(R3R4SiO)dSiR3 2R4
화학식 1에서, a의 평균값은 0 내지 20,000이고, b의 평균값은 1 내지 20,000이다. 각각의 R1 그룹은 독립적으로 1가 유기 그룹이다. 적합한 1가 유기 그룹으로는 아크릴성 관능성 그룹, 예를 들면, 아크릴옥시메틸, 아크릴옥시프로필, 메타크릴옥시메틸 및 메타크릴옥시프로필 그룹; 알킬 그룹, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸 그룹; 알케닐 그룹, 예를 들면, 비닐, 알릴 및 부테닐 그룹; 알키닐 그룹, 예를 들면, 에티닐 및 프로피닐 그룹; 방향족 그룹, 예를 들면, 페닐, 톨릴 및 자일릴 그룹; 시아노알킬 그룹, 예를 들면, 시아노에틸 및 시아노프로필 그룹; 할로겐화 탄화수소 그룹, 예를 들면, 3,3,3-트리플루오로프로필, 3-클로로프로필, 디클로로페닐 및 6,6,6,5,5,4,4,3,3-노나플루오로헥실 그룹; 알케닐옥시폴리(옥시알킬렌) 그룹, 예를 들면, 알릴옥시(폴리옥시에틸렌), 알릴옥시폴리(옥시프로필렌) 및 알릴옥시-폴리(옥시프로필렌)-코-폴리(옥시에틸렌) 그룹; 알킬옥시폴리(옥시알킬렌) 그룹, 예를 들면, 프로필옥시(폴리옥시에틸렌), 프로필옥시폴리(옥시프로필렌) 및 프로필옥시-폴리(옥시프로필렌)-코-폴리(옥시에틸렌) 그룹; 할로겐 치환된 알킬옥시폴리(옥시알킬렌) 그룹, 예를 들면, 퍼플루오로프로필옥시(폴리옥시에틸렌), 퍼플루오로프로필옥시폴리(옥시프로필렌) 및 퍼플루오로프로필옥시-폴리(옥시프로필렌)-코-폴리(옥시에틸렌) 그룹; 알콕시 그룹, 예를 들면, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시 및 에틸헥실옥시 그룹; 아미노알킬 그룹, 예를 들면, 3-아미노프로필, 6-아미노헥실, 11-아미노운데실, 3-(N-알릴아미노)프로필, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필, N-(2-아미노에틸)-3-아미노이소부틸, p-아미노페닐, 2-에틸피리딘 및 3-프로필피롤 그룹; 에폭시알킬 그룹, 예를 들면, 3-글리시독시프로필, 2-(3,4,-에폭시사이클로헥실)에틸 및 5,6-에폭시헥실 그룹; 에스테르 관능성 그룹, 예를 들면, 아세톡시메틸 및 벤조일옥시프로필 그룹; 하이드록실 관능성 그룹, 예를 들면, 하이드록시 및 2-하이드록시에틸 그룹; 이소시아네이트 및 차단된 이소시아네이트 관능성 그룹, 예를 들면, 3-이소시아네이토프로필, 트리스-3-프로필이소시아누레이트, 프로필-t-부틸카바메이트 및 프로필에틸카바메이트 그룹; 알데히드 관능성 그룹, 예를 들면, 운데칸알 및 부티르알데히드 그룹; 무수물 관능성 그룹, 예를 들면, 3-프로필 석신산 무수물 및 3-프로필 말레산 무수물 그룹; 카복실산 관능성 그룹, 예를 들면, 3-카복시프로필 및 2-카복시에틸 그룹; 카바졸 그룹, 예를 들면, 3-(N-카바졸릴)프로필; 아릴아미노-관능성 그룹, 예를 들면, 4-(N,N-디페닐아미노)페닐-3-프로필; 및 카복실산의 금속염, 예를 들면, 3-카복시프로필 및 2-카복시에틸의 아연, 나트륨 또는 칼륨염이 포함된다.
R2 그룹은 독립적으로 불포화 1가 유기 그룹이다. R2는 알케닐 그룹, 예를 들면, 비닐, 알릴 및 부테닐 그룹; 알키닐 그룹, 예를 들면, 에티닐 및 프로피닐 그룹; 및 아크릴성 관능성 그룹, 예를 들면, 아크릴옥시프로필 및 메타크릴옥시프로필 그룹으로 예시된다.
화학식 2에서, c의 평균값은 0 내지 20,000이고, d의 평균값은 0 내지 20,000이다. R3 그룹은 위에서 정의한 R1 그룹과 동일할 수 있다. 각각의 R4는 독립적으로 불포화 유기 탄화수소 그룹이다. R4는 알케닐 그룹, 예를 들면, 비닐, 알릴 및 부테닐 그룹; 알키닐 그룹, 예를 들면, 에티닐 및 프로피닐 그룹; 알케닐옥시폴리(옥시알킬렌) 그룹, 예를 들면, 알릴옥시(폴리옥시에틸렌), 알릴옥시폴리(옥시프로필렌) 및 알릴옥시-폴리(옥시프로필렌)-코-폴리(옥시에틸렌) 그룹; 및 아크릴성 관능성 그룹, 예를 들면, 아크릴옥시메틸, 아크릴옥시프로필, 메타크릴옥시메틸 및 메타크릴옥시프로필 그룹으로 예시된다.
성분(i)로서 사용하기에 적합한 몇 가지 대표적인 오가노폴리실록산 유체로는 α,ω-메타크릴옥시프로필디메틸실릴 말단화된 폴리디메틸실록산, α,ω-메타크릴옥시메틸-디메틸실릴 말단화된 폴리디메틸실록산, α,ω-아크릴옥시프로필디메틸실릴 말단화된 폴리디메틸실록산, α,ω-아크릴옥시메틸디메틸실릴 말단화된 폴리디메틸실록산, 펜던트 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 관능성 중합체, 예를 들면, 폴리(아크릴옥시프로필-메틸실록시)-폴리디메틸실록산 및 폴리(메타크릴옥시프로필-메틸실록시)-폴리디메틸실록산 공중합체; 및 다수의 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 관능성 그룹을 갖는 텔레켈릭(telechelic) 폴리디메틸실록산, 예를 들면, 아민 말단화된 폴리디메틸실록산에 대한 다수의 아크릴레이트 또는 다수의 메타크릴레이트 단량체의 마이클 부가반응(Michael addition)을 통해 형성된 조성물이 포함된다. 이와 같은 관능화 반응은 선험적으로(priori) 또는 동일반응계에서 수행할 수 있다.
자유 라디칼 중합가능한 그룹의 관능도 및/또는 성질이 상이한 오가노폴리실록산 유체들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들면, 조성물의 성분(i)로서 트리메틸롤프로판 트리-아크릴레이트 2몰당량을 갖는 N-(메틸)이소부틸디메틸실릴 말단화된 폴리디메틸실록산의 마이클 부가반응으로 제조된 육관능성 텔레켈릭 폴리디메틸실록산을 사용하면, 유사한 중합도(DP: degree of polymerization)를 갖는 이관능성 메타크릴옥시프로필디메틸실릴 말단화된 폴리디메틸실록산에 비해 경화 속도가 더욱 빠르고 졸 함량이 더욱 감소된다. 그러나, 이관능성 메타크릴옥시프로필디메틸실릴 말단화된 폴리디메틸실록산은 작업 시간이 더욱 양호하고 모듈러스가 더욱 낮은 탄성중합체를 제조할 수 있다. 구조가 상이한 성분(i)의 배합이 바람직하다. 오가노폴리실록산 유체의 제조방법은, 상응하는 오가노할로실란의 가수분해 및 축합, 또는 사이클릭 폴리디오가노실록산의 평형화 등으로 공지되어 있다.
본원에서 사용되는 기호 M, D, T 및 Q는 유기규소 유체, 고무(탄성중합체) 및 수지를 포함하는 폴리오가노실록산의 구조 단위의 관능화를 지칭한다. 이들 기호는 실리콘 산업에서 통용되는 바에 따라 사용된다. M은 일관능성 단위 R3SiO1 /2이고, D는 이관능성 단위 R2SiO2/2이고, T는 삼관능성 단위 RSiO3 /2이고, Q는 사관능성 단위 SiO4 /2이다. M은 화학식
Figure 112007031649442-pct00001
이고, D는 화학식
Figure 112007031649442-pct00002
이고, T는 화학식
Figure 112007031649442-pct00003
이고, Q는 화학식
Figure 112007031649442-pct00004
이다.
또한, 성분(i)는 오가노실록산 수지, 예를 들면, R5 3SiO1 /2 단위 및 SiO4 /2 단위를 함유하는 MQ 수지, R5SiO3 /2 단위 및 R5 2SiO2 /2 단위를 함유하는 TD 수지, R5 3SiO1 /2 단위 및 R5SiO3/2 단위를 함유하는 MT 수지, R5 3SiO1 /2 단위, R5SiO3 /2 단위 및 R5 2SiO2 /2 단위를 함유하는 MTD 수지, 또는 이들의 배합물일 수 있다.
이들 오가노실록산 수지 중의 각각의 R5 그룹은 1가 유기 그룹이다. 1가 유기 그룹 R5는 탄소수가 1 내지 20, 바람직하게는 1 내지 10일 수 있다. 1가 유기 그룹의 몇 가지 예로는 아크릴레이트 관능성 그룹, 예를 들면, 아크릴옥시알킬 그룹; 메타크릴레이트 관능성 그룹, 예를 들면, 메타크릴옥시알킬 그룹, 시아노관능성 그룹; 및 1가 탄화수소 그룹이 있다. 1가 탄화수소 그룹으로는 알킬 그룹, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 펜틸, 옥틸, 운데실 및 옥타데실 그룹; 사이클로알킬 그룹, 예를 들면, 사이클로헥실 그룹; 알케닐 그룹, 예를 들면, 비닐, 알릴, 부테닐 및 헥세닐 그룹; 알키닐 그룹, 예를 들면, 에티닐, 프로피닐 및 부티닐 그룹; 아릴 그룹, 예를 들면, 페닐, 톨릴, 자일릴, 벤질 및 2-페닐에틸 그룹; 할로겐화 탄화수소 그룹, 예를 들면, 3,3,3-트리플루오로프로필, 3-클로로프로필, 디클로로페닐 및 6,6,6,5,5,4,4,3,3-노나플루오로헥실 그룹이 포함된다. 시아노-관능성 그룹으로는 시아노알킬 그룹, 예를 들면, 시아노에틸 및 시아노프로필 그룹이 포함된다.
또한, R5는 알킬옥시폴리(옥시알킬렌) 그룹, 예를 들면, 프로필옥시(폴리옥시에틸렌), 프로필옥시폴리(옥시프로필렌) 및 프로필옥시-폴리(옥시프로필렌)-코-폴리(옥시에틸렌) 그룹; 할로겐 치환된 알킬옥시폴리(옥시알킬렌) 그룹, 예를 들 면, 퍼플루오로프로필옥시(폴리옥시에틸렌), 퍼플루오로프로필옥시폴리(옥시프로필렌) 및 퍼플루오로프로필옥시-폴리(옥시프로필렌)-코-폴리(옥시에틸렌) 그룹; 알케닐옥시폴리(옥시알킬렌) 그룹, 예를 들면, 알릴옥시폴리(옥시에틸렌), 알릴옥시폴리(옥시프로필렌) 및 알릴옥시-폴리(옥시프로필렌)-코-폴리(옥시에틸렌) 그룹; 알콕시 그룹, 예를 들면, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시 및 에틸헥실옥시 그룹; 아미노알킬 그룹, 예를 들면, 3-아미노프로필, 6-아미노헥실, 11-아미노운데실, 3-(N-알릴아미노)프로필, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필, N-(2-아미노에틸)-3-아미노이소부틸, p-아미노페닐, 2-에틸피리딘 및 3-프로필피롤 그룹; 차단된 아미노알킬 그룹, 예를 들면, 테트라메틸피페리디닐옥시프로필 그룹; 에폭시알킬 그룹, 예를 들면, 3-글리시독시프로필, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸 및 5,6-에폭시헥실 그룹; 에스테르 관능성 그룹, 예를 들면, 아세톡시메틸 및 벤조일옥시프로필 그룹; 하이드록실 관능성 그룹, 예를 들면, 하이드록시 및 2-하이드록시에틸 그룹; 이소시아네이트 및 차단된 이소시아네이트 관능성 그룹, 예를 들면, 3-이소시아네이토프로필, 트리스-3-프로필이소시아누레이트, 프로필-t-부틸카바메이트 및 프로필에틸카바메이트 그룹; 알데히드 관능성 그룹, 예를 들면, 운데칸알 및 부티르알데히드 그룹; 무수물 관능성 그룹, 예를 들면, 3-프로필 석신산 무수물 및 3-프로필 말레산 무수물 그룹; 카복실산 관능성 그룹, 예를 들면, 3-카복시프로필, 2-카복시에틸 및 10-카복시데실 그룹; 카바졸 그룹, 예를 들면, 3-(N-카바졸릴)프로필; 아릴아미노-관능성 그룹, 예를 들면, 4-(N,N-디페닐아미노)페닐-3-프로필; 및 카복실산의 금속염, 예를 들면, 3-카복시프로필 및 2-카복시에틸의 아연, 나트륨 및 칼륨염일 수 있다.
오가노실록산 수지는 일반적으로 자유 라디칼 중합가능한 그룹, 예를 들면, 불포화 유기 그룹을 평균 1 내지 40mol% 함유한다. 불포화 유기 그룹은 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 아크릴레이트-관능성 그룹, 메타크릴레이트-관능성 그룹 또는 이들의 배합물일 수 있다. 본원 명세서에 정의된 바와 같은 오가노실록산 수지 중의 불포화 유기 그룹의 mol%는 "(수지 중의 실록산 단위 함유 불포화 그룹의 몰수/수지 중의 실록산 단위의 몰수) × 100"이다.
성분(i)로 유용한 적합한 오가노실록산 수지의 몇 가지 특정한 예로는 M메타크릴옥시메틸Q 수지, M메타크릴옥시프로필Q 수지, MT메타크릴옥시메틸T 수지, MT메타크릴옥시프로필T 수지, MDT메타크릴옥시메틸T페닐T 수지, MDT메타크릴옥시프로필T페닐T 수지, M비닐T페닐 수지, TT메타크릴옥시메틸 수지, TT메타크릴옥시프로필 수지, T페닐T메타크릴옥시메틸 수지, T페닐T메타크릴옥시프로필 수지, TT페닐T메타크릴옥시메틸 수지 및 TT페닐T메타크릴옥시프로필 수지(여기서, M, D, T, 및 Q는 위에서 정의한 바와 같다)가 있다.
오가노실록산 수지의 제조방법은 공지되어 있다. 예를 들면, 미국 특허공보 제2,676,182호(1954년 4월 20일)에 기재된 바와 같은 실리카 하이드로졸 밀봉법(silica hydrosol capping process)로 제조된 수지 공중합체를 알케닐 함유 말단차단 시약(endblocking reagent)으로 처리하여, 수지를 제조할 수 있다. 특히, 미국 특허공보 제2,676,182호의 방법은 산성 조건하에 실리카 하이드로졸을 가수분해가능한 트리오가노실란(예를 들면, 트리메틸클로로실란), 실록산(예를 들면, 헥사 메틸디실록산) 또는 이들의 혼합물과 반응시킨 후에 M 단위와 Q 단위를 갖는 공중합체를 회수하는 것을 포함한다. 이들 공중합체는 하이드록실 그룹을 통상적으로 2 내지 5중량% 함유한다.
규소 결합된 하이드록실 그룹을 2중량% 미만 함유하는 오가노실록산 수지는, 미국 특허공보 제2,676,182호의 공중합체 생성물을 불포화 유기 그룹 함유 말단차단제(endblocking agent) 및 지방족 불포화 그룹이 없는 말단차단제(생성물 중에 불포화 유기 그룹을 3 내지 30mol% 제공하기에 충분한 양으로)와 반응시켜 제조할 수 있다. 적합한 말단차단제로는 실라잔, 실록산 및 실란이 포함된다. 몇 가지 바람직한 말단차단제가 미국 특허공보 제4,584,355호(1986년 4월 22일), 미국 특허공보 제4,585,836호(1986년 4월 29일) 및 미국 특허공보 제4,591,622호(1986년 5월 22일)에 기재되어 있다. 단일의 말단차단제 또는 말단차단제의 혼합물을 이들 오가노실록산 수지의 제조에 사용할 수 있다.
성분(i)로서 사용할 수 있는 또 다른 유형의 유기규소 화합물은, 중합체성 주쇄 함유 유기 화합물을 (평균 하나 이상의 자유 라디칼 중합가능한 그룹이 분자 1개당 평균 하나 이상 혼입된) 오가노폴리실록산과 반응시켜 제조된 조성물이다. 적합한 유기 화합물로는 탄화수소계 중합체, 예를 들면, 폴리이소부틸렌, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌; 폴리올레핀, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 폴리프로필렌 공중합체; 폴리스티렌, 스티렌 부타디엔 및 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌; 폴리아크릴레이트; 폴리에테르, 예를 들면, 폴리에틸렌 옥사이드 또는 폴리프로필렌 옥사이드; 폴리에스테르, 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트; 폴리아미드; 폴리카보네이트; 폴리이미드; 폴리우레아; 폴리메타크릴레이트; 폴리티오펜; 폴리피롤; 폴리아닐린; 폴리아세틸렌; 폴리페닐렌 비닐렌; 폴리비닐피리덴; 및 부분 불소화 또는 과불소화 중합체, 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌; 불소화 고무; 말단 불포화 탄화수소; 올레핀; 및 폴리올레핀이 포함된다. 또한, 유기 화합물은 다수의 유기 관능기, 다수의 오가노폴리실록산 관능기, 또는 오가노폴리실록산과 유기 화합물과의 배합물을 함유하는 중합체를 포함하는 임의의 상기한 중합체의 공중합체일 수 있다. 공중합체 구조는 무작위, 그래프트 또는 괴형(blocky) 성질로부터의 이들 반복 단위의 배열에 따라 가변적일 수 있다.
평균 하나 이상의 자유 라디칼 중합가능한 그룹을 포함하는 것 이외에도, 성분(i)은 물리학적 전이 온도를 가질 수 있거나, 물리학적 전이 온도를 갖는 유기관능성 그룹을 포함할 수 있으며; 경화시키면, 물리학적 전이 온도, 즉 유리 전이 온도 또는 용융 전이 온도를 갖는 매트릭스를 형성하거나 사용 조건하에 특정 온도에 도달할 때 연화되거나 점도가 비선형적으로 감소함으로써, 조성물이 현저하게 변화된다. 이러한 오가노폴리실록산 매트릭스는 열전도성 상 변화 조성물로 유용하다. 적합한 오가노폴리실록산 매트릭스는 유기관능성 실리콘 왁스이다. 왁스는 가교결합되지 않은 유기관능성 실리콘 왁스, 가교결합된 유기관능성 실리콘 왁스 또는 이들 왁스의 배합물일 수 있다. 이들 실리콘 왁스는 시판중이며, 미국 특허공보 제5,380,527호(1995년 1월 10일), 미국 특허공보 제6,121,165호(2000년 9월 19일) 및 미국 특허공보 제6,620,515호(2003년 9월 16일)에 상세하게 기재되어 있다. 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트와 같은 하나 이상의 자유 라디칼 중합가능한 그룹도 포함하는 유기관능성 실리콘 왁스를 성분(i)로서 사용하는 경우, 당해 유기관능성 실리콘 왁스는 조성물에 상 변화를 제공하는 데 유용하다. 따라서, 유기 화합물, 유기규소 화합물 및/또는 오가노폴리실록산 화합물의 화합물을 성분(i)로서 사용하는 것 또한 바람직할 수 있다.
유기보란 아민 착물( ii )
유기보란 아민 착물(ii)은 유기보란과 적합한 아민 화합물 사이에서 형성되는 착물이며, 아민 화합물은 착물을 주위 조건에서 안정한 착물이 되게 한다. 유기보란 아민 착물(ii)은 아민 반응성 화합물의 도입 및/또는 가열에 의해 성분(i)의 중합 또는 가교결합을 개시할 수 있어야 한다. 한 가지 예로는, 트리알킬보란 및 각종 아민 화합물로부터 형성되는 알킬보란 아민 착물이 있다. 각종 몰 비가 바람직할 수 있지만, 최적의 몰 비는 통상적으로 B(여기서, B는 붕소이다) 1mol당 질소 그룹 1 내지 10mol이다. 유기보란 아민 착물(ii)의 형성에 유용한 트리알킬보란의 예로는 화학식 B-R"3의 트리알킬보란(여기서, R"은 탄소수 1 내지 20의 직쇄 및 측쇄 지방족 또는 방향족 탄화수소 그룹이다)이 포함된다. 몇 가지 예로는 트리메틸보란, 트리-n-부틸보란, 트리-n-옥틸보란, 트리-2급-부틸보란, 트리도데실보란 및 페닐디에틸보란이 포함된다.
유기보란 화합물을 갖는 유기보란 아민 착물(ii)의 형성에 유용한 아민 화합물의 몇 가지 예로는 1,3-프로판 디아민, 1,6-헥산디아민, 메톡시프로필아민, 피리딘 및 이소포론 디아민이 포함된다. 유기보란 아민 착물 형성에 유용한 아민 화합 물의 다른 예가 미국 특허공보 제6,777,512호(위에서 인용됨) 및 미국 특허공보 제6,806,330호(2004년 10월 19일)에 기재되어 있다.
또한, 규소 함유 아민 화합물은 3-아미노프로필트리메톡시실란, 아미노메틸트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 아미노메틸트리에톡시실란, 2-(트리메톡시실릴에틸)피리딘, 아미노프로필실란트리올, 3-(m-아미노페녹시)프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필디이소프로필메톡시실란, 아미노페닐트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리스(메톡시에톡스에톡시)실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)아미노메틸트리메톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노메틸트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-11-아미노운데실트리메톡시실란, (아미노에틸아미노메틸)펜에틸트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노이소부틸메틸디메톡시실란 및 (3-트리메톡시실릴프로필)디에틸렌-트리아민과 같은 조성물을 포함하는 유기보란 아민 착물의 형성에 유용할 수도 있다.
또한, 아민 관능화 오가노폴리실록산이 위에서 기술한 화학식 1 및 화학식 2의 화합물, 및 오가노폴리실록산 수지로서 위에서 기술한 화합물을 포함하는 유기보란 아민 착물(ii)의 형성에 유용하다. 이 경우, 당해 분자는 하나 이상의 아민관능성 그룹, 예를 들면, 3-아미노프로필, 2-아미노에틸, 아미노메틸, 6-아미노헥실, 11-아미노운데실, 3-(N-알릴아미노)프로필, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필, N-(2-아미노에틸)-3-아미노이소부틸, p-아미노페닐, 2-에틸피리딘 및 3-프로필피롤을 함유할 수 있다.
이의 특정한 예로는 말단 및/또는 펜던트 아민-관능화 폴리디메틸실록산 올리고머 및 중합체, 폴리디메틸실록산과 폴리(3,3,3-트리플루오로프로필-메틸실록산)의 말단 및/또는 펜던트 아민-관능화 랜덤, 그래프트 및 블럭 공중합체 및 코-올리고머, 폴리디메틸실록산과 폴리(6,6,6,5,5,4,4,3,3-비(non)플루오로헥실-메틸실록산)의 말단 및/또는 펜던트 아민-관능화 랜덤, 그래프트 및 블럭 공중합체 및 코-올리고머, 폴리디메틸실록산과 폴리페니메틸실록산의 말단 및/또는 펜던트 아민-관능화 랜덤, 그래프트 및 블럭 공중합체 및 코-올리고머가 포함된다. 유용한 화합물의 다른 예로는 수지형 아민-관능화 실록산, 예를 들면, 오가노폴리실록산 수지로서 위에서 기술한 아민 관능화 화합물이 포함된다.
N-(3-트리에틸옥시실릴프로필)-4,5-디하이드로이미다졸, 우레이도프로필트리에톡시실란, 위에서 기술한 화학식 1 및 2의 화합물과 유사한 실록산, 및 오가노폴리실록산 수지로서 위에서 기술된 화합물(여기서, 하나 이상의 그룹은 이미다졸, 아미딘 또는 우레이도 관능성 그룹이다)을 포함하는 질소 함유 화합물 또한 유기보란 아민 착물(ii)의 형성에 유용하다. 아민 화합물이 중합체성인 경우, 조성물을 경화 또는 중합시킬 수 있을 정도로 붕소의 농도가 높게 유지되어야 한다는 점을 제외하고는, 분자량은 한정되지 않는다. 예를 들면, 2개 구획(part) 조성물에서, 유기보란 개시제를 함유하는 구획은 조성물의 다른 성분으로 희석될 수 있거나, 개시제 착물만으로 이루어질 수 있다.
전기전도성 충전제( iii )
성분(iii)은 전기전도성 충전제, 예를 들면, 은, 금, 백금, 팔라듐 및 이들의 합금을 포함하는 귀금속; 니켈, 알루미늄, 구리 및 강철을 포함하는 기초적인 금속; 각종 흑연 함량의 탄소 분말, 카본 블랙 및 탄소 나노튜브를 포함하는 비금속 입자; 또는 금속으로 이루어진 외피를 갖는 금속 또는 비금속 입자(여기서, 외피 금속은 은, 금, 백금, 팔라듐 및 이들의 합금과 같은 귀금속 또는 니켈, 알루미늄, 구리 및 강철과 같은 기초적인 금속이다)이다. 충전제 입자는 평균 입자 크기 0.005 내지 20㎛의 분말 또는 플레이크일 수 있다. 외피만이 금속성인 충전제 입자는 통상적으로 평균 입자 크기가 5 내지 100㎛이다. 이와 같은 입자의 코어는, 임의의 금속의 표면을 지지할 수 있는 임의의 전기전도성 또는 절연체 물질, 및 전기전도성 경화성 조성물의 전기적 특성에 부정적인 영향을 끼치지 않는 전기전도성 또는 절연체 물질에 의해 형성될 수 있다. 적합한 코어 물질의 몇 가지 예로는 구리, 고체 유리, 중공 유리, 운모, 니켈, 세라믹 섬유, 또는 중합체, 예를 들면, 폴리스티렌 또는 폴리메틸메타크릴레이트가 있다. 전기전도성 충전제(iii)의 입자 형태는 한정되지 않으며, 이의 종횡비는 대략 구형(종횡비 약 1:1)으로부터 상당히 연장된 형태(종횡비 약 3,000:1)까지의 범위일 수 있다.
전기전도성 충전제(iii)가 플레이크 형태의 금속 입자인 경우, 입자의 표면은 윤활제, 예를 들면, 지방산 또는 지방산 에스테르로 피복할 수 있다. 분말의 냉간용접(cold welding) 또는 대형 응집물의 형성을 방지하기 위해, 윤활제는 금속 분말로부터 금속 플레이크를 제조하는 데 사용되는 밀링 공정(milling process) 과정에서 통상적으로 도입된다. 플레이크가 밀링 후에 세척되는 경우에도, 일부 윤활제는 금속 표면 위에 화학흡착되어 잔류할 수 있다.
또한, 전기전도성 충전제(iii)는 금속 입자의 표면 처리에 의해 제조된 충전제일 수 있다. 금속 입자의 표면 처리에 사용할 수 있는 몇 가지 적합한 유기규소 화합물로는 실리카 충전제의 처리에 통상적으로 사용되는 화합물, 예를 들면, 오가노클로로실란, 오가노실록산, 오가노디실라잔 및 오가노알콕시실란이 포함된다. 금속 입자의 표면 처리에 사용할 수 있는 다른 적합한 화합물로는 알킬티올, 지방산, 티탄산염, 티탄산염 커플링제, 지르콘산염 커플링제 및 이들의 배합물이 포함된다.
성분(iii)은 단일의 전기전도성 충전제이거나, 조성물, 표면적, 표면 처리, 입자 크기 또는 입자 모양이 상이한 2종 이상의 전기전도성 충전제의 혼합물일 수 있다.
바람직하게는, 전기전도성 충전제(iii)는 플레이크 형태의 은 입자이다. 특히 바람직한 전기전도성 충전제는 미국 일리노이주 시카고에 소재하는 아메리칸 체멧 코포레이션(American Chemet Corporation)에서 상표명 RA-127으로 시판중인 은 플레이크이다. 당해 충전제는 중위 입자 크기 3.9㎛, 표면적 0.87㎡/g, 겉보기 밀도 1.55g/㎤, 탭 밀도(tap density) 2.8g/㎤이다.
본 발명의 전기전도성 조성물에 사용되는 성분(iii)의 양은 조성물에 전기 전도성을 부여하기에 충분한 양이여야 한다. 통상적으로, 성분(iii)의 양은 조성물의 용적 저항이 약 1Ωㆍcm 미만이 될 정도의 양이다. 성분(iii)의 정확한 양은 목적하는 전기적 특성, 충전제의 표면적, 충전제의 밀도, 충전제 입자의 모양, 충전제의 표면 처리방법, 및 전기전도성 조성물 중의 다른 성분들의 성질에 좌우된 다. 성분(iii)의 양은, 전기전도성 조성물의 총 용적을 기준으로 하여, 통상적으로 0.5 내지 80용적%, 바람직하게는 15 내지 50용적%이거나, 나노튜브와 같은 나노입자 충전제의 경우, 1 내지 10용적%이다. 나노튜브와 같은 나노입자 충전제의 경우 성분(iii)의 양이 약 15용적% 미만 또는 약 1용적% 미만이면, 본 발명의 조성물은 전기전도성이 충분하지 않을 것이다. 성분(iii)의 양이 약 80용적%를 초과하면, 본 발명의 조성물의 전도성이 상당히 향상되지는 않는다.
본 발명의 경화성 조성물의 제조에 사용하기 적합한 전기전도성 충전제(iii)의 제조방법은 공지되어 있으며, 다수의 충전제가 시판중이다. 예를 들면, 은, 금, 백금, 팔라듐 및 합금으로 이루어진 분말은 통상적으로 화학 침전, 전해 침착 또는 고결(cementation)에 의해 제조된다. 이들 금속으로 이루어진 플레이크는, 지방산 또는 지방산 에스테르와 같은 윤활제의 존재하에 금속 분말을 분쇄 또는 밀링하에 제조된다. 통상적으로, 하나의 금속으로 이루어진 외피를 갖는 입자는, 적절한 코어 물질을 전해 침착, 무전해 침착 또는 진공 증착과 같은 방법을 사용하여 금속화시켜 제조한다. 금속 입자의 표면을 유기규소 화합물로 처리하여 전기전도성 충전제(iii)를 제조하는 경우, 금속 입자는 경화성 조성물의 다른 성분들과 혼합하기 전에 처리되어야 하거나, 또는 금속 입자는 경화성 조성물의 제조 과정에서 동일 반응계에서 처리되어야 한다.
성분(i), 성분(ii) 및 성분(iii)를 함유하는 전기전도성 경화성 조성물을 유기보란 아민 착물의 해리 온도를 초과하는 온도로 가열하고 공기 또는 다른 산소처리 환경에 노출시킴으로써, 당해 전기전도성 경화성 조성물을 열적으로 중합 또는 가교결합할 수 있다. 산소의 도입은 가열 이전에, 가열 동안, 가열 후에 또는 가열 단계 전체에 걸쳐 수행할 수 있으며, 전기전도성 경화성 조성물은, 착화제로서 사용되거나 성분(ii)의 안정화제로서 가해지는 아민 그룹이 존재하는 조건하에 반응할 수 있는 물질을 함유하지 않는다. 아민 반응성 화합물이 성분(ii)를 함유하는 전도성 경화성 조성물 중에 충전제 처리제로서 존재하는 경우, 예를 들면, 성분(i), 성분(ii) 및 성분(iii)의 혼합 및 이들의 후속적인 취급 및 저장에는, 조성물의 경화 이전에 사실상 산소가 부재한 환경이 요구된다.
열전도성 충전제( iii )
성분(iii)은 금속 입자, 금속 산화물, 열전도성 비금속 분말 및 이들의 배합물과 같은 열전도성 충전제일 수도 있다. 성분(iii)로서 적합한 열전도성 충전제의 몇 가지 예로는 금속 입자 및 분말, 예를 들면, 알루미늄, 구리, 금, 니켈 및 은; 알루미나, 금속 산화물, 예를 들면, 산화마그네슘, 산화베릴륨, 산화크롬, 산화티탄 및 산화아연; 티탄산바륨; 다이아몬드; 흑연; 탄소 나노입자; 규소 나노입자; 금속 질화물, 예를 들면, 질화붕소 및 질화알루미늄; 금속 탄화물, 예를 들면, 탄화붕소, 탄화티탄, 탄화규소 및 탄화텅스텐; 및 이들의 배합물이 있다. 충전제의 전기절연 특성이 요구되는 경우, 금속 산화물, 금속 질화물 또는 금속 탄화물 분말이 바람직하며, 알루미나 분말이 특히 바람직하다. 단일 형태의 분말 또는 2종 이상의 분말의 배합물을 열전도성 충전제(iii)로서 사용할 수 있다.
열전도성 충전제(iii)는 저융점 금속 충전제일 수 있다. 저융점 금속 충전제는 미국 특허공보 제6,791,839호(2004년 9월 14일)에 기재되어 있다. 이들 저융 점 금속 충전제는 통상적으로 공융(eutectic) 합금, 비공융(non-eutectic) 합금 또는 순수 금속이다. 저융점 금속 충전제는 일반적으로 Bi, In, Sn, Ga 또는 이들의 합금이다. 또한, 저융점 금속 충전제는 Ag, Au, Cd, Cu, Pb, Sb, Zn 또는 이들의 배합물일 수 있다. 적합한 저융점 금속 충전제의 몇 가지 예로는 In-Bi-Sn 합금, Sn-In-Zn 합금, Sn-In-Ag 합금, Sn-Ag-Bi 합금, Sn-Bi-Cu-Ag 합금, Sn-Ag-Cu-Sb 합금, Sn-Ag-Cu 합금, Sn-Ag 합금, Sn-Ag-Cu-Zn 합금 및 이들의 배합물이 포함된다. 이와 같은 저융점 금속 충전제는 미국 뉴욕주 유티카에 소재하는 인듐 코포레이션 오브 아메리카(Indium Corporation of America), 미국 로드 아일랜드주 프라비던스에 소재하는 알코늄(Arconium) 및 미국 로드 아일랜드주 크랜스턴에 소재하는 AIM 솔더(AIM Solder)에서 시판중이다.
열전도성 충전제(iii)는 금속 충전제 입자의 표면을 하나 이상의 충전제 처리제로 피복하여 처리할 수 있다. 처리제 및 처리방법은 공지되어 있으며 미국 특허공보 제6,169,142호(2001년 1월 2일)에 기재되어 있다. 사용할 수 있는 몇 가지 대표적인 유기규소 충전제 처리제로는 실리카 충전제의 처리에 일반적으로 사용되는 조성물, 예를 들면, 오가노클로로실란, 오가노실록산, 오가노디실라잔, 및 오가노알콕시실란, 예를 들면, C6H13Si(OCH3)3, C8H17Si(OC2H5)3, C10H21Si(OCH3)3, C12H25Si(OCH3)3, C14H29Si(OC2H5)3 및 C6H5CH2CH2Si(OCH3)3이 포함된다. 사용할 수 있는 다른 충전제 처리제로는 알킬티올, 지방산, 티탄산염, 티탄산염 커플링제, 지르콘산염 커플링제 및 이들의 배합물이 포함된다.
알루미나 또는 부동태화 질화알루미늄 충전제용 처리제로는 알콕시실릴 관능성 알킬메틸 폴리실록산, 예를 들면, 화학식 R6 xR7 ySi(OR8)(4-x-y)의 부분 가수분해 축합물, 공가수분해 축합물, 이들 축합물의 혼합물, 또는 이와 유사한 물질이 포함된다. 당해 화학식에서, 가수분해가능한 그룹은 실라잔, 아실옥시 그룹 또는 옥시모 그룹이다. 각각의 경우, R6 과 같이, Si에 속박되어 있는 그룹으로는 장쇄 불포화 1가 탄화수소 또는 1가 방향족-관능화 탄화수소가 있다. R7 및 R8은 탄소수 1 내지 4의 1가 탄화수소 그룹이다. x는 1, 2 또는 3이고, y는 0, 1 또는 2이고, x + y는 1, 2 또는 3이다.
시판중인 열전도성 충전제의 몇 가지 예로는 일본 도쿄에 소재하는 쇼와 덴코 가부시키가이샤(Showa Denko KK)에서 제조한 CB-A20S 및 Al-43-Me 산화알루미늄 충전제(이들은 입자 크기가 상이하다) 및 일본 도쿄에 소재하는 스미토모 케미칼 캄파니(Sumitomo Chemical Company)에서 제조한 AA-04, AA-2 및 AA18 산화알루미늄 충전제가 포함된다. 은 충전제는 미국 매사추세츠주 아틀보로에 소재하는 메탈로 테크놀로지스 유에스에이 코포레이션(Metalor Technologies USA Corporation)으로부터 구입할 수 있다. 질화붕소 충전제는 미국 오하이오주 클리블랜드에 소재하는 어드밴스드 세라믹스 코포레이션(Advanced Ceramics Corporation)으로부터 구입할 수 있다.
입자 크기 및 입자 크기 분포가 상이한 열전도성 충전제들의 배합물을 성 분(iii)로서 사용할 수 있다. 따라서, 평균 입자 크기가 큰 제1 산화알루미늄을 평균 입자 크기가 작은 제2 산화알루미늄과, 이론적인 최밀집 분포 곡선(closest packing theoretical distribution curve)를 충족시키는 비율로, 배합할 수 있다. 이로 인하여 충전 효율(packing efficiency)이 증가하며, 점도가 감소하고 열 전도율이 증대될 수 있다.
둥근 모양 또는 구형의 열전도성 충전제 입자는, 전도성 경화성 조성물 중에 열전도성 충전제가 다량 부하되는 동안 점도가 원치 않는 수준으로 증가하는 것을 방지하는 데 사용되어야 한다. 열전도성 충전제(iii)의 평균 입자 크기는 바람직하게는 0.01 내지 100㎛ 범위이다. 알루미나 분말을 열전도성 충전제로서 사용하는 경우, 당해 분말은 바람직하게는 제1의 구형 알루미나 충전제 및 제2의 구형 부정형 알루미나 분말(당해 분말은 평균 입자 크기가 상이하고, 바람직하게는 평균 입자 크기가 더 작다)의 혼합물이다. 열전도성 충전제(iii)는 통상적으로 전도성 경화성 조성물의 열전도성이 약 1W/mK(Watt/meter Kelvin) 이상으로 되는 양으로 가한다.
성분(i), 성분(ii) 및 성분(iii)를 함유하는 열전도성 경화성 조성물을 유기보란 아민 착물의 해리 온도를 초과하는 온도로 가열하고 공기 또는 다른 산소처리 환경에 노출시킴으로써, 당해 열전도성 경화성 조성물을 열적으로 중합 또는 가교결합할 수 있다. 산소의 도입은 가열 이전에, 가열 동안, 가열 후에 또는 가열 단계 전체에 걸쳐 수행할 수 있으며, 열전도성 경화성 조성물은, 착화제로서 사용되거나 성분(ii)의 안정화제로서 가해지는 아민 그룹이 존재하는 조건하에 반응할 수 있는 물질을 함유하지 않는다. 아민 반응성 화합물이 성분(ii)를 함유하는 전도성 경화성 조성물 중에 충전제 처리제로서 존재하는 경우, 성분(i), 성분(ii) 및 성분(iii)의 혼합 및 이들의 후속적인 취급 및 저장에는, 조성물의 경화 이전에 사실상 산소가 부재한 환경이 요구된다.
아민 반응성 그룹 함유 아민 반응성 화합물( iv )
전도성 경화성 조성물은, 유기보란 아민 착물(ii)과 혼합하고 산소처리 환경에 노출시키는 경우 중합 또는 가교결합을 개시시킬 수 있는 아민 반응성 화합물(iv)을 함유할 수 있다. 성분(iv)가 존재함으로써, 실온 이하의 유기보란 아민 착물(ii)의 해리 온도 미만의 온도에서 중합 또는 가교결합이 발생할 수 있다. 산소의 존재하의 저장 안정성을 달성하기 위해, 성분(ii) 및 성분(iv)가 물리적으로 또는 화학적으로 분리되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 성분(iv) 함유 조성물을, 다중-성분 제형으로서 성분(ii)과 분리해 패키지함으로써, 공기로부터 안정하게 할 수 있다. 또는, 성분(ii) 및 성분(iv) 또는 이들 둘 다를 캡슐화(encapsulation)시키거나 별도의 상에서 전달할 수 있다. 이는, 성분(ii) 및 성분(iv) 중의 하나 또는 이들 둘 다를 성분(ii) 및 성분(iv)의 밀접한 혼합을 방지하는 고체 형태로 도입함으로써, 달성될 수 있다. 조성물의 경화는, 당해 조성물을 고체 상 성분 또는 밀봉제(encapsulant)의 연화점에서 가열(a)하거나, 성분(ii)와 성분(iv)를 혼합시키는 가용화제를 도입(b)함으로써 활성화될 수 있다. 또한, 혼합 조건이 무기(anaerobic) 조건인 경우 성분(ii) 및 성분(iv)를 하나의 용기에 포장함으로써, 성분(ii) 및 성분(iv)를 상당한 중합 또는 가교결합 없이 단일 용기에서 배합할 수도 있다.
산소의 존재하에 중합 또는 경화를 급속하게 개시시키는 아민 반응성 그룹을 갖는 아민 반응성 화합물(iv)의 몇 가지 예로는 무기산, 루이스산, 카복실산, 카복실산 유도체, 예를 들면, 무수물 및 석신산염, 카복실산 금속염, 이소시아네이트, 알데히드, 에폭사이드, 산 염화물 및 염화설포닐이 포함된다. 몇 가지 적합한 아민 반응성 화합물로는 아크릴산, 폴리아크릴산, 메타크릴산, 폴리메타크릴산, 메타크릴산 무수물, 폴리메타크릴산 무수물, 운데실렌산, 올레산, 이소포론 디이소시아네이트 단량체 또는 올리고머, 메타크릴로일이소시아네이트, 2-(메타크릴로일옥시)에틸 아세토아세테이트, 운데실렌 알데히드 및 도데실 석신산 무수물이 포함된다.
오가노실록산 매트릭스 함유 전도성 경화성 조성물의 상용성을 증대시키기 위해, 아민 반응성 화합물이 아민 반응성 그룹 함유 오가노실란 또는 오가노폴리실록산인 것이 바람직하다. 몇 가지 예로는 3-이소시아네이토프로필트리메톡시실란; 이소시아네이토메틸트리메톡시실란; 3-글리시독시프로필트리메톡시실란; 트리에톡시실릴프로필 석신산 무수물; 프로필석신산 무수물 관능화 직쇄, 측쇄, 수지형 및 고차원측쇄 오가노폴리실록산; 메틸석신산 무수물 관능화 직쇄, 측쇄, 수지형 및 고차원측쇄 오가노폴리실록산; 사이클로헥세닐 무수물 관능성 직쇄, 수지형 및 고차원측쇄 오가노폴리실록산; 카복실산 관능화 직쇄, 측쇄, 수지형 및 고차원측쇄 오가노폴리실록산, 예를 들면, 카복시데실 말단화 올리고머성 또는 중합체성 폴리디메틸실록산; 및 알데히드 관능화 직쇄, 측쇄, 수지형 및 고차원측쇄 오가노폴리실록산, 예를 들면, 운데실렌 알데히드-말단화 올리고머성 또는 중합체성 폴리디메틸실록산이 포함된다. 미국 특허공보 제6,777,512호에는 수분에 노출되는 경우 산을 배출하는 특정한 화합물을 함유하는 규소 함유 화합물이 기재되어 있다. 또한, 미국 특허공보 제6,777,512호에는 탈착화제(decomplexation agent)로 불리는 기타 아민 반응성 화합물이 기재되어 있다.
몇 가지 경우, 아민 반응성 화합물을 고체 입자에 부착함으로써 전도성 경화성 조성물을 안정화시키는 것이 바람직할 수 있다. 이는 작업 시간을 조절하는 것을 가능하게하며, 저장 과정에서 아민 반응성 화합물 함유 액체 상을 나머지의 전도성 경화성 조성물로부터의 분리에 대해 안정화시킬 수 있다. 부착(attachment)은 다수의 공지된 표면 처리방법에 의해 동일 반응계에서 또는 선험적으로(priori) 달성할 수 있다. 몇 가지 표면 처리방법으로는, 예를 들면, 예비 처리된 고체 입자, 예를 들면, 분쇄 또는 침강 실리카, 탄산칼슘, 카본 블랙, 탄소 나노입자, 규소 나노입자, 황산바륨, 이산화티탄, 산화알루미늄, 질화붕소, 산화아연, 은, 금, 백금, 팔라듐 및 이들의 합금; 또는 니켈, 알루미늄, 구리 및 강철과 같은 기초적인 금속을 축합 반응성 화합물로 예비처리하는 방법이 포함된다. 이어서, 예비 처리된 고체 입자를 아민 반응성 그룹 함유 화합물과 반응시키거나; 가수분해가능한 잔기를 갖는 아민 반응성 화합물을 사용하여, 예비 처리된 고체 입자를 직접 처리한다. 이러한 경우, 아민 반응성 화합물이 부착된 입자의 밀도가, 잉크 시스템에서의 입자의 분산을 용이하게 하기 위한 중합 매체의 밀도와 유사한 것이 바람직하다.
사용할 수 있는 축합 반응성 화합물의 몇 가지 예로는 3-이소시아네이토프로필트리에톡시실란, 이소시아네이토메틸트리에톡시실란, 3-이소시아네이토프로필트리메톡시실란, 이소시아네이토메틸트리메톡시실란, 트리에톡시실릴운데칸알, 글리시독시프로필트리메톡시실란, (트리에톡시실릴)메틸석신산 무수물, 3-(트리에톡시실릴)프로필석신산 무수물 및 2-(4-클로로설포닐페닐)에틸트리메톡시실란이 포함된다. 아민 반응성 화합물이 고체 입자에 부착되는 것은, 산 염기(acid base) 착물, 수소 결합 착물, 또는 산 염(acid salt)의 형성을 일으키는 조건하에서, 산 관능성 화합물을 적절한 표면 관능도를 갖는 충전제와 함께 혼합함으로써 달성될 수 있다.
은 입자와 같이 성분(iii)로서 유용한 몇 가지 충전제는 시판중이며, 윤활제로 불리는 표면 처리제로 미리 전처리되어 있거나, 카복실산과 같은 아민 반응성 그룹을 함유하는 불순물을 갖고 수득될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 성분(iii) 및 성분(iv)는 처리된 전기전도성 또는 열전도성 충전제의 형태로 함께 전달될 수 있다. 이와 같은 경우에 수득되는 이점은, 충전제에서의 유기보란 아민 착물과 아민 반응성 그룹의 반응이 충전제 입자 표면으로부터 윤활제가 제거되어, 그 결과 전기전도성 또는 열전도성이 향상되는 점이다. 1개 구획 제형에서, 산소가 거의 없는 환경에서 이들 성분을 혼합, 포장 및 저장함으로써, 너무 일찍 증점(thickening)되는 것을 방지하는 것이 유리하다.
안정성 측면에서, 아민 반응성 그룹 함유 충전제, 및 아민 화합물에 비해 불활성인 충전제의 배합물을 사용하는 것이 유리할 수도 있다. 예를 들면, 2개 구획 제형에서, 아민 화합물에 비해 불활성인 충전제(iii)는 알킬보란 아민 착물(ii)과 배합될 수 있으며, 한편 아민 반응성 그룹 함유 충전제(iii)는 성분(iii)과 성분(iv) 둘 다로서 제공될 수 있고 성분(ii)와는 별도의 용기에 포장될 수 있다. 이와 같은 경우, 성분(i)은 제형 중의 하나 또는 둘 다와 함께 포함될 수 있다. 그렇지 않으면, 아민 반응성 화합물(iv)은, 기체 상에서, 성분(i) 및 성분(ii) 함유 조성물로 충전된 예비혼합 금형으로 전달되는 조건하에 도입될 수 있다. 이에 따라, 작업 시간이 연장되어 공기중의 노출하에 급속 경화될 수 있다.
기체를 발생시킬 수 있는 성분(v)
본원의 전도성 경화성 조성물은, 기체를 발생시킬 수 있는 성분을 혼합하에 포함시킴으로써, 다공성 발포체로서 제조할 수 있다. 이를 위한 몇 가지 방법으로는 수소화규소 관능성 화합물(1), 활성 수소 함유 화합물(2), 예를 들면, 물, 알코올 또는 카복실산, 및 수소화규소와 활성 수소간의 반응을 촉진시키는 조촉매(3), 예를 들면, 백금 또는 주석을 당해 조성물에 가하는 것이다. 그 결과 경화 단계 동안에 수소 기체가 발생하며, 혼합 과정에서 발포체가 생성된다. 사용되는 수소화규소, 활성 수소, 및 자유 라디칼 중합가능한 화합물에 따라, 생성된 발포체 조성물은 가요성 발포체 내지 강성 발포체가 된다. 발포체의 세공 크기 분포는, 모듈러스, 밀도 및 투과성과 같은 임의의 목적하는 특성을 달성하기 위한 임의의 공지된 발포체 생성방법으로 제어할 수 있다.
임의 성분
본원의 전도성 경화성 조성물에 포함될 수 있는 몇 가지 임의 성분으로는 접착 촉진제; 가교결합제; 매트릭스의 2차 경화를 제공하는 데 유용한 중합체, 가교결합제, 및 촉매의 배합물; 조성물과 혼합되는 경우, 점도를 연장(extending), 연화(softening), 강화(reinforcing), 강성화(toughening), 변형(modifying)시킬 수 있는 중합체, 또는 휘발성을 감소시킬 수 있는 중합체; 연장용 및 강화용 충전제; 스페이서; 도판트; 양자 점(quantum dot); 염료; 안료; UV 안정제; 아지리딘 안정제; 공극 감소제(void reducing agent); 경화 변형제, 예를 들면, 하이드로퀴논 및 차단된 아민; 자유 라디칼 개시제, 예를 들면, 유기 과산화물 및 오존화물(ozonide); 공단량체, 예를 들면, 유기 아크릴레이트 및 메타크릴레이트; 중합체; 희석제; 레올로지 변형제; 산 수용체; 산화방지제; 산소 스캐빈저(scavenger); 산소 스펀지; 산소 방출제(release agent); 산소 발생제; 열 안정제; 난연제; 실릴화제; 발포 안정제; 표면활성제; 습윤제; 용매; 희석제; 가소제; 용융제(fluxing agent); 및 건조제(desiccant)가 포함된다
본 발명의 전도성 경화성 조성물은 다음의 성분들을 배합 및 혼합하여 제조할 수 있다.
A. 전도성 경화성 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 1 내지 50중량부의 자유 라디칼 중합가능한 단량체, 올리고머 또는 중합체(i),
B. 조성물의 경화에 충분한 양(당해 양은 착물의 분자량 및 분자 1개당 붕소 원자의 개수에 따라 좌우된다)의, 전도성 경화성 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 50중량부의 유기보란 아민 착물(ii),
C. 경화성 조성물에 전기전도성을 부여하기에 충분한 양의, 전도성 경화성 조성물의 총 용적을 기준으로 하여, 0.5 내지 80용적%의 전기전도성 충전제(iii) 또는
C. 경화성 조성물에 열전도성을 부여하기에 충분한 양의, 전도성 경화성 조 성물의 총 용적을 기준으로 하여, 25 내지 96용적%의 열전도성 충전제(iii),
D. 화합물의 분자량에 따라 붕소의 탈착화에 충분한 양의, 0 내지 50중량부의 아민 반응성 그룹을 갖는 아민 반응성 화합물(iv),
E. 전도성 경화성 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0 내지 50중량부의, 활성 수소 및 촉매 함유 화합물과 혼합되는 경우 산소를 발생시킬 수 있는 성분(v) 및
F. 전도성 경화성 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0 내지 50중량부의 임의 성분(들)
추가의 아민 화합물을 가하여 조성물 중의 아민 그룹 대 붕소 원자의 비를 증가시킴으로써, 작업 시간 및 본 발명의 전도성 경화성 조성물의 저장 안정성의 연장을 제어할 수 있다. 가할 수 있는 유효량은 성분(i)에 사용되는 아민:붕소 비에 좌우된다. 전체 아민:붕소 비가, 중합이 발생할 수는 있을 정도로 충분히 낮게 유지되는 것이 바람직하다. 적합한 아민:붕소 비는 10:1 미만, 바람직하게는 4:1 미만일 것이다. 아민 반응성 성분이 전도성 경화성 조성물에 이미 존재하는 경우, 즉 잔여의 카복실산이 충전제 입자에 존재하는 경우, 저장 안정성을 위해, 더 많은 아민 화합물을 가하여 아민 반응성 그룹을 중화 또는 부분적으로 중화시켜야 한다. 아민 화합물은 일관능성 또는 다관능성 아민 그룹을 함유할 수 있으며, 1급 아민, 2급 아민 및/또는 3급 아민일 수 있다. 필요한 경우, 아민 화합물은 자유 라디칼 중합가능한 그룹 또는 또 다른 관능성 그룹, 예를 들면, 가수분해가능한 그룹을 함유할 수 있다. 아민 화합물은 단량체성, 올리고머성 또는 중합체성일 수 있다. 당해 화합물의 아민 그룹은 유기, 유기규소 또는 오가노폴리실록산 화합물에 보유될 수 있다.
본 발명에 따르는 복합체 제품은 바람직하게는 전도성 경화성 조성물로 이루어지며, 단일 기재 또는 다수의 기재 사이에 배치하거나 가할 수 있다. 전도성 경화성 조성물이 가해지는 기재의 하나 이상의 표면은 중합체성 또는 대부분 무기 표면을 가져야 한다. 임의의 추가 기재는 유기 물질, 열가소성 물질, 열경화성 물질, 금속 물질, 세라믹 물질 또는 또 다른 적합한 무기 물질일 수 있다. 기재(들)는 인쇄 회로 기판과 같은 다중층 구조일 수 있으며, 이러한 경우 전기전도성 또는 열전도성 조성물과 복합체 제품의 기재(들) 사이의 접착성이 향상된다.
복합체 제품은, 전도성 경화성 조성물을 복합체 제품의 하나 이상의 기재 표면에 결합시켜 제조한다. 복합체 제품의 제조는, 150℃ 미만의 온도, 바람직하게는 실온에서 조성물을 경화시켜, 전도성 경화성 조성물과 기재가 함께 단단하게 결합하여 복합체 제품을 형성하기에 충분한 접착력을 수득함으로써 수행된다.
전도성 경화성 조성물이 경화되어 기재와 전도성 경화성 조성물이 함께 결합할 수 있는 온도는, 기재를 형성하는 조성물의 특정한 수지 성분에 따라 가변적일 수 있다. 일반적으로, 온도는 -100 내지 300℃의 범위일 것이다. 그러나, 특정한 수지 성분에 따라, 온도 범위는 가변적일 수 있다. 예를 들면, 온도는 -100℃ 미만의 저온 내지 300℃를 초과하는 고온으로 가변적일 수 있다. 이는, 중합체성 기재가 비극성 플라스틱 물질, 예를 들면, 변형되지 않은 신디오텍틱(syndiotactic) 폴리스티렌, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 또는 폴리올레핀, 예를 들면, 폴리 에틸렌 및 폴리프로필렌으로 이루어지는 경우에 해당한다. 이와 같은 경우, 부가 경화성 조성물의 경화 온도의 상한치는 300℃ 미만이다. 그러나, 가장 유리하게는, 온도는 -40 내지 150℃, 바람직하게는 0 내지 100℃, 더욱 바람직하게는 15 내지 35℃의 범위여야 한다.
중합체성 기재가 유리 강화 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)와 같은 물질인 경우, 기재 표면 위의 경화성 조성물의 경화 온도의 상한치는 80℃ 미만일 수 있다. 가장 유리하게는, 온도는 -40 내지 80℃, 바람직하게는 0 내지 60℃, 더욱 바람직하게는 15 내지 35℃이여야 한다. 기재 위의 조성물의 경화 시간은 5초 내지 24시간, 바람직하게는 30초 내지 2시간일 수 있다. 이와 같은 조건에서는 조성물이 완전하게 경화되고 기재에 완전하게 부착될 것이다. 계량 혼합(meter mixing), 압출 및/또는 자동 또는 수동 어플리케이션의 사용에 의해, 경화성 조성물을 기재에 적용할 수 있다.
물의 비점(100℃) 미만의 온도에서 전도성 경화성 조성물을 중합체성 기재의 하나 이상의 표면 위에 배치하고, 전도성 경화성 조성물을 경화시키는 동시에 당해 조성물을 중합체성 기재(들)에 결합시켜, 완전히 결합된 복합체 제품을 제조할 수 있다. 이에 따라, 기재(들)의 예비건조가 방지된다. 또한, 경화 오븐을 사용할 필요가 없다는 점을 제외하고는 유사한 방식으로, 복합체 제품을 실온에서 경화 및 결합시킬 수 있다.
위에서 기술한 바와 같이, 본원의 전도성 경화성 조성물은 다성분 다구획(multi-part) 접착제로서 용이하게 사용할 수 있다. 성분(i), 성분(ii), 성분(iii) 및 성분(iv)의 배합물을, 성분(ii) 및 성분(iv)가 서로 별개로 존재하는 다성분 다구획의 구획으로서 사용할 수 있다. 또한, 산소가 존재하지 않는 한, 성분(i) 내지 성분(iv)를 1개 구획 제형에 함께 저장할 수 있다. 예를 들면, 자유 라디칼 중합가능한 단량체, 올리고머 또는 중합체(i), 유기보란 아민 착물(ii) 및 전기전도성 또는 열전도성 충전제(iii)의 일부를 제1 구획에 함께 패키지할 수 있으며, 나머지 자유 라디칼 중합가능한 단량체, 올리고머 또는 중합체(i) 및 아민 반응성 화합물(iv)을 제2 구획에 함께 패키지한다. 그렇지 않으면, 전기전도성 또는 열전도성 충전제(iii)를 아민 반응성 화합물(iv)로 처리하고, 유기보란 아민 착물(ii)과 별도로 패키지할 수 있다.
전도성 경화성 조성물을 발포체로서 사용하는 경우, 팽창제(blowing agent), 촉매, 또는 기체를 발생시킬 수 있는 성분을 서로 분리시키는 것이 바람직하다. 다중-구획 패키지에서의 이들 성분의 적절한 위치는 향상된 저장 안정성을 제공한다. 다성분 제형 중의 성분들 사이의 혼합 비는 한정되지 않지만, 2개 구획 패키지의 경우 용적 비가 0.05:1 내지 20:1, 더욱 바람직하게는 0.1:1 내지 10:1로 유지되는 것이 일반적으로 바람직하다.
다성분 조성물의 혼합 및 분산은 여러 방식으로 수행할 수 있다. 예를 들면, 백(bag) 속에서 또는 가압 건(pressurized gun)을 통하여, 당해 조성물은 공기 중에서 목적하는 용적 비로 혼합할 수 있다. 미국 특허공보 제6,777,512호에는 2개 구획 조성물을 혼합 및 분산시킬 수 있는 여러 장치가 기재되어 있다. 2개 구획 조성물의 효과적인 혼합 및 분산을 위해, 2개 구획 조성물의 점도와 밀도를 조절하는 것이 유리하다. 밀도 및 점도 변형제, 예를 들면, 용매, 단량체 및 중합체를 이들 특성을 제어하는 데 사용할 수 있다. 또한, 혼합 및 분산 장치가 미숙 경화 및 플러깅(plugging)되는 것을 최소화시키기 위해, 조성물을 기재 위에 배치시키기 전에, 혼합 장치의 환경으로부터 산소를 배재시키는 것이 유리하다.
본 발명의 전기전도성 경화성 유기 및 유기규소 함유 조성물은 전기전도성 고무, 전기전도성 테이프, 전기전도성 경화성 접착제, 전기전도성 발포체 및 전기전도성 감압 접착제의 제조에 유용하다. 전도성 경화성 조성물은 전기전도성 실리콘 접착제의 제조에 특히 유용하다. 전기전도성 실리콘 접착제는 다이 부착 접착제, 땜납 대체물 및 전기전도성 피복물 및 개스킷을 포함하는 다수의 용도를 갖는다. 특히, 전기전도성 실리콘 접착제는 전자 부품을 가요성 또는 강성 기재에 결합시키는 데 유용하다.
또한, 전기전도성 경화성 조성물은 전자 부품의 조립체용으로, 납땜용 대체물로서, 전기 및 열 계면 재료로서, 전도성 잉크로서 사용할 수 있다. 당해 전도성 경화성 조성물은 강성 구획(part) 형태 또는 가요성 탄성중합체 형태일 수 있으며, 롤 또는 시트에, 필름으로서, 예를 들면, 감압 접착제로서 제공되어 예비경화될 수 있다. 또한, 전기전도성 경화성 조성물은 최종 적용에 제공되어 경화될 수 있다. 발포된 전기전도성 경화성 조성물은, 전자기 및 라디오 주파수 노이즈가 밀봉된 영역을 통과하여 전달되는 것을 방지하기 위한 전기 및 전자 하우징(housing)과 같은 용도에서 개스킷 및 밀봉재로서 사용할 수 있다.
유사하게, 열전도성 경화성 유기 및 유기규소 함유 조성물은 열전도성 고무, 열전도성 테이프, 열전도성 경화성 접착제, 열전도성 발포체 및 열전도성 감압 접착제의 제조에 유용하다. 전도성 경화성 조성물은 열전도성 실리콘 접착제의 제조에 특히 유용하다. 열전도성 실리콘 접착제는 다이 부착 접착제, 땜납 대체물 및 열전도성 피복물 및 개스킷로서의 용도를 포함하는 여러 용도를 갖는다. 열전도성 실리콘 접착제는 특히 전자 부품을 가요성 또는 강성 기재에 결합시키는 데 특히 유용하다.
또한, 열전도성 경화성 조성물은 전자 부품의 조립용으로, 납땜용 대체물로서, 열 계면 재료로서, 열전도성 잉크 또는 그리스로서 사용할 수 있다. 전도성 경화성 조성물은 강성 구획 형태 또는 가요성 탄성중합체 형태일 수 있으며, 롤 또는 시트에, 필름으로서, 예를 들면, 감압 접착제로서 제공되어 예비경화될 수 있다. 또한, 열전도성 경화성 조성물은 최종 어플리케이션에 제공되어 경화될 수 있다. 부분적으로 경화된 열전도성 조성물은 열전도성 그리스로서 사용할 수 있다. 발포된 열전도성 조성물은 전기 및 전자 하우징의 개스킷 및 밀봉재로서 사용할 수 있다. 전도성 경화성 조성물이 열전도성 접착제인 경우, 전도성 경화성 조성물은, 특히 방열판(heat sink) 또는 열 소진 소자(heat dissipation device)가 중합체성 매트릭스를 갖는 경우, 방열판, 열 분산판(heat spreader) 또는 열 소진 소자들 사이의 양호한 결합 강도를 제공하기 위한 열 계면 재료로서의 특별한 이점을 제공한다.
본 실시예는 본 발명을 더욱 상세하게 예시하기 위한 것이다.
실시예 A - 전기전도성/용적 저항 측정
본 실시예에 기록된 전기전도성은 미국 특허공보 제6,361,716호(2002년 3월 26일)에 기재된 바와 같은 표준 방식(protocol)을 사용한 용적 저항 측정치로서 결정하였다. 따라서, 용적 저항은 미국 오하이오주 클리블랜드에 소재하는 키슬리 인스트루먼츠 인코포레이티드(Keithley Instruments Incorporated)에서 제조한 모델 580 마이크로 옴 메터(Model 580 Micro ohm Meter)를 사용하여 측정하였다. 당해 측정기는 스프링이 장착되고, 금으로 도금되었으며, 구형 팁(tip)이 포함된 4개 지점 프루브(probe)가 장착되었다. 유리 현미경 슬라이드 위에 길이 0.25cm의 스카치(Scotch) 브랜드 테이프 두 조각을 붙여, 슬라이드의 길이를 따라 이어지는 채널을 형성시켜, 시험 시편을 제조하였다. 분취량의 시험 전도성 경화성 조성물을 슬라이드의 한쪽 끝에 채널 위에 놓았다. 이어서, 스페츄라를 약 45°각도로 표면을 가로질러 분석해야 할 전도성 경화성 조성물 전체에 퍼트림으로써, 당해 전도성 경화성 조성물을 채널 전체에 분포시켰다. 시험 시편을 약 16시간 동안 실온에서 밤새 경화시켰다. 2개의 내부 프루브 팁(inner probe tip) 사이의 전압 강하를 선택된 전류에서 측정하여 저항값(W)을 제공하였다.
수학식 1을 사용하여 경화 조성물의 최초 용적 저항을 계산하였다.
V = R(W ×T/L)
위의 수학식 1에서,
V는 용적 저항(Ωㆍcm)이고,
R은 2.54cm 떨어져 있는 2개의 내부 프루브 팁 사이에서 측정한 경화 조성물의 저항(Ω)이고,
W는 경화된 층의 너비(cm)이고,
T는 경화된 층의 두께(cm)이고,
L은 2개의 내부 프루브 사이에 존재하는 경화된 층의 길이(cm)이다.
경화된 층의 두께는 미국 뉴욕주 론콘코마에 소재하는 테스팅 머신스 인코포레이티드(Testing Machines Incorporated)에서 제조한 아메스 모델 LG 3500-0-04(Ames Model LG 3500-0-04) 두께 게이지를 사용하여 측정하였다. 용적 저항(Ωㆍcm)은 동일하게 제조된 시험 시편에서 각각 수득한 3개 측정치의 평균값이다. 이들 측정치는 상대 오차가 10% 미만이다.
비교 실시예 1
하우쉴트 믹싱 컵(Hauschild mixing cup)에 수지/중합체 블렌드 10.71중량부; 글리세롤 0.77부; 촉매 0.85부; 접착 촉진제 1.35부; 접착 촉진제 97부에 용해된 2-페닐-3-부틴-2-올 3부를 함유하는 용액 0.53부; 및 가교결합제 0.80부를 가하였다. 당해 매트릭스를 24초 동안 혼합하고, 지방산을 윤활제로서 사용한 미국 일리노이주 시카고에 소재하는 아메리칸 체멧 코포레이션에서 제조한 은 플레이크 충전제(RA-127) 85중량부를 가하였다. 매트릭스를 24초 동안 다시 혼합하였다. 매트릭스 혼합물을 5분 동안 냉각시키고, 24초 동안 추가로 혼합하였다.
수지/중합체 블렌드는 CH2=CH(CH3)2SiO1 /2 단위, (CH3)3SiO1 /2 단위 및 SiO4 /2 단 위 함유 오가노폴리실록산 수지(i) 31중량%의 혼합물이었다. SiO4 /2 단위에 대한 CH2=CH(CH3)2SiO1/2 단위 및 (CH3)3SiO1 /2 단위의 몰 비는 약 0.7이었다. 블렌드 중의 수지는 중량 평균 분자량이 약 22,000이고 다중분산성이 약 5이며, 비닐 그룹을 약 1.8중량% 또는 약 5.5mol% 함유하였다. 블렌드의 나머지 부분은 점도가 25℃에서 약 2Paㆍs인 디메틸비닐실록시-말단화 폴리디메틸실록산(ii) 67중량%를 함유하였다.
촉매는 백금 착물 40중량% 및 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산의 혼합물이었다. 착물은 모노페닐실록산 단위 78mol% 및 디메틸실록산 단위 22mol%를 함유하는 열가소성 실리콘 수지 중에 분산되었다. 당해 수지는 연화점이 80 내지 90℃이었다. 촉매 혼합물의 나머지 부분은 점도가 25℃에서 약 2Paㆍs인 디메틸비닐실록시-말단화 폴리디메틸실록산 55중량%, 헥사메틸디실라잔 처리 퓸드 실리카 5중량%로 이루어졌다. 당해 촉매는 백금을 약 0.16% 함유하였다.
접착 촉진제는 비닐트리메톡시테트라메틸펜타실록산 ViMe2SiO(Me2SiO)3Si(OMe)3이었다. 가교결합제는 규소 결합된 수소 원자를 약 1.6% 함유하는 점도 약 30m㎡/s의 트리메틸실록시-말단화 폴리메틸하이드로겐실록산이었다.
실시예 1
수 평균 분자량(Mn) 약 13,000의 메타크릴옥시프로필 디메틸실릴 말단화된 폴리디메틸실록산(PDMS) 12중량부에, 상기 실시예에서 사용된 은 플레이크 충전제 85중량부를 가하였다. 이들 2개 물질을 하우쉴트 믹서에서 24초 동안 혼합하였다. 트리-n-부틸보란 메톡시프로필아민(TNBB-MOPA) 착물 3중량부를 혼합물에 가하였다. 당해 믹싱 컵의 상단부 공간(headspace)을 아르곤 기체로 퍼징시키고, 24초의 혼합 주기로 2회 혼합하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 경화 조건 최초 저항
(Ωㆍcm)		 용적 저항 (Ωㆍcm)
150℃에서 1주일
비교 실시예 1 2시간, 150℃ 3.6 E-04 4.0 E-04
실시예 1 16시간, 실온 1.4 E-04 2.6 E-04
실시예 1의 전기전도성 조성물을 실온에서 경화시켜, 유사한 충전제 함량 및 부하량을 갖는 열 경화된 백금계 전기전도성 조성물과 거의 동등한 전기전도성을 수득할 수 있었다. 비교 실시예 1의 전기전도성 조성물은 실온에서 경화되지 않았다.
비교 실시예 2
수 평균 분자량(Mn) 약 23,000의 비닐 말단화 폴리디메틸실록산 14중량부; 분자 1개당 디메틸실록산 단위 평균 3개 및 메틸하이드로겐실록산 단위 5개를 갖고 규소 결합된 수소 원자를 0.8% 함유하는 트리메틸실록시-말단화 폴리디메틸메틸하이드로겐실록산 0.24중량부; 및 상기한 실시예에서 사용된 은 플레이크 충전제 85중량부를 하우쉴트 믹서에서 24초 동안 혼합하였다. 당해 혼합물에, 1,1-디에테닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산의 백금(IV) 착물 1중량%를 함유하는 백금 촉매(i) 0.801중량부, 점도가 25℃에서 0.45Paㆍs인 디메틸비닐실록시-말단화 폴리디메틸실록산(ii) 92중량%; 및 테트라메틸디비닐디실록산(iii) 7중량%를 가하였다. 당해 혼합물을 24초의 혼합 주기로 2회 혼합하였다.
실시예 2
Mn 약 13,000의 메타크릴옥시프로필디메틸실릴-말단화 PDMS 10.8중량부 및 상기 실시예에서 사용된 은 플레이크 충전제 85중량부를 하우쉴트 믹서에서 24초 동안 혼합하였다. 당해 혼합물에, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필 트리메톡시실란 1.4몰당량으로 착화된 트리에틸보란 4.2중량부를 가하였다. 당해 믹싱 컵의 상단부 공간을 아르곤 기체로 퍼징시키고, 24초의 혼합 주기로 2회 혼합하였다. 결과를 표 2에 나타낸다. 표 2에 나타낸 바와 같이, 충전제 함량 및 부하량이 유사한 하이드로실릴화 경화 조성물에 비해, 거의 동등한, 더욱 양호한, 즉 더 높은 전기전도성이 실온에서 경화된 본 발명의 전기전도성 조성물에 의해 수득될 수 있다.
실시예 경화 조건 최초 저항
(Ωㆍcm)		 용적 저항 (Ωㆍcm)
150℃에서 1주일
비교 실시예 2 16시간, 실온 3.5 E-01 3.2 E-02
실시예 2 16시간, 실온 3.0 E-03 7.0 E-03
실시예 B - 열전도성 측정
열전도성 조성물을, 미국 매사추세츠주 보스턴에 소재하는 네취 인스트루먼츠, 인코포레이티드(Netzsch Instruments, Inc.)에서 제조한 홀로메트릭스 마이크로플래쉬 300(Holometrix Microflash 300) 장비를 사용하여 레이저 섬광법(laser flash method)으로 평가하였다. 조성물의 벌크 열전도성을 시험하기 위해, 스테인리스 스틸 닥터 블레이드를 사용하여 당해 조성물을 1mm 두께의 필름으로 캐스팅하고 당해 필름을 경화시켜 시료를 제조하였다. 이어서, 경화된 필름을 8 ±0.13mm 사각형 패드로 절단하고, 양쪽 면을 흑연으로 피복하였다. 에너지 흡수력 및 시편 표면으로부터의 방출(emittance)를 증가시키기 위해, 피복물을 도포한다. 레이저 섬광법에는, 시료 필름의 한쪽 면을 레이저로부터의 단일 펄스로 급속 가열하는 것과, 생성된 온도 교란의 도달을 반대쪽 표면에서 시간의 함수로서 모니터링하는 것이 포함된다. 일반적으로, 당해 방법의 전문적인 상세 설명은 섬광법(Flash Method)에 의한 열 확산도(Thermal Diffusivity)를 위한 표준 시험 방법인 ASTM 시험법 E 1461(ASTM Test Method E 1461)에 상응한다. 시험 결과를 표 3에 나타낸다.
비교 실시예 3
당해 실시예에서 사용된 조성물은 알루미나 충전제 블렌드인 하이드로실릴화 경화성 및 열전도성 접착제이었으며, 이는 일반적으로 미국 미시간주 미들랜드에 소재하는 다우 코닝 코포레이션(Dow Corning Corporation)에서 시판중인 열전도성 접착제 물질들을 대표한다. 당해 조성물은 1개 구획, 낮은 유속, 급속한 열 경화성의, 열전도성이 큰 접착제였으며, 점도/가용성이 약 58,000mPaㆍs이고 열전도성이 25℃(77℉)에서 1.9W/mK이었다. 접착제의 시험 조성물을 수득하였으며, 실시예 B의 프로토콜에 따라 시험하였다. 시험 과정에서 사용되는 경화 조건은 120℃, 2시간이었다. 시험 결과를 표 3에 나타낸다.
실시예 3
Mn 약 8,200g/mol의 메타크릴옥시프로필 디메틸실릴 말단화된 PDMS 11.0중량부, 이소포론 디이소시아네이트 1.5중량부, 및 평균 입자 크기 20㎛의 구형 알루미나 50중량% 및 평균 입자 크기 2.2㎛의 부정형 알루미나 50중량%를 함유하는 충전제 블렌드 85.0중량부를 하우쉴트 믹서에서 20초 동안 혼합하였다. 충전제 형태 및 부하량은 비교 실시예 3에서 사용된 충전제와 유사하였다. 당해 혼합물에, 3-아미노프로필트리메톡시실란 1.1몰당량으로 착화된 트리에틸보란 2.9중량부를 가하고, 하우쉴트 믹서에서 20초 동안 혼합하였다. 믹싱 컵의 상단부 공간을 아르곤 기체로 퍼징시키고, 추가의 20초 동안 혼합을 지속하였다. 공기에 노출되면, 조성물은 공기에 노출된지 2분이 지나기 전에 쓸모가 없게 된다. 조성물의 일부를, 시험 조성물을 실온에서 16시간 동안 경화시키는 것을 제외하고는 실시예 B의 프로토콜에 따라 시험하였다. 시험 결과를 표 3에 나타낸다.
실시예 4
실시예 3의 조성물과 유사한 조성물을 아크릴 단량체를 사용하여 제조하였다. 구획 A 및 구획 B는 각각 Mn 약 8,200g/mol의 메타크릴옥시프로필 디메틸실릴 말단화된 PDMS 4.3부 및 실시예 3에서 사용된 충전제 블렌드 42.3부를 함유하였다. 구획 A에 3-아미노프로필트리메톡시실란 1.1몰당량으로 착화된 트리에틸보란 2.9중량부를 가하였다. 구획 B에 이소포론 디이소시아네이트 1.5중량부 및 2-에틸헥실메타크릴레이트 1.5중량부를 가하고, 구획 B를 하우쉴트 믹서에서 24초 동안 혼합하였다. 이어서, 구획 A 및 구획 B를 하우쉴트 믹서에서 또 다른 24초 동안 혼합하였다. 아르곤하의 플라스틱 믹싱 컵에 구획 A 및 구획 B를 동일한 중량으로 배합하고, 이를 하우쉴트 믹서에서 24초 동안 혼합하였다. 공기에 노출시키면, 조성물은 10분 이내에 작업할 수 없지만, 각각의 구획 A 및 구획 B는 밤새 공기 중의 실온에서 저장한 후에 작업 가능하도록 남아있었다. 조성물의 일부를, 시험 조성물을 실온에서 16시간 동안 경화시킨다는 점을 제외하고는 실시예 B의 프로토콜에 따라 시험하였다. 시험 결과를 표 3에 나타낸다.
실시예 경화 조건 열전도도 (W/mK)
비교 실시예 3 2시간, 120℃ 1.8
실시예 3 16시간, 실온 2.2
실시예 4 16시간, 실온 2.3
표 3에 나타낸 바와 같이, 실온에서 조성물이 경화되었을 경우, 본 발명의 조성물에 의해, 더욱 높은 온도에서 제조되었으며 충전제 함량 및 부하량이 유사한 하이드로실릴화 경화 조성물에 비해 거의 동등하거나 더 높은 수준의 열전도성이 수득되었다. 실시예 4는, 안정한 2개 구획 제형이 제조될 수 있으며 실온에서 급속 경화하여 열전도성 조성물을 형성할 수 있음을 보여준다. 또한, 실시예 4는, 메타크릴레이트 말단화 PDMS와 함께 아크릴 단량체를 성분(i)로서 함유하는 것은 열전도성을 차단하지 않으며 작업 시간을 연장시킴을 입증한다.
실시예 C - 아민 화합물이 경화 특성에 끼치는 효과
조성물을 두께 약 2mm의 슬래브(slab)에 캐스팅하고, 슬래브를 프루빙(probing)함으로써 슬래브를 모니터링하여, 아민 화합물이 접착제 조성물의 경화 특성에 끼치는 효과를 평가하였다. 작업 시간을, 스페츌라에 의해 전단 움직임이 유발되는 경우 시험 조성물이 더 이상 유동하지 않는 지점으로서 측정하였다. 찰과성(rub-off)를, 중합체 또는 충전제의 니트릴 고무 글러브(glove)로의 이동으로서 측정하고, 시험 조성물의 표면 위에 약한 지압(finger pressure)을 가하였다. 시험 조성물을 밤새 실온에서 정치시킨 후에 찰과성 및 최종 형태를 관찰하였으며, 결과를 표 4에 나타낸다.
비교 실시예 4
3-아미노프로필트리에톡시실란 5중량부를 비교 실시예 1의 조성물 95중량부에 가하였다. 당해 조성물을 150℃에서 1시간 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시키고, 당해 조성물을 미경화 상태로 두었다. 실온에서 16시간이 지난 후에, 당해 조성물을 접합 강도(cohesive strength)가 거의 없거나 전혀 없는 무수 과립형 페이스트로 증점시켰다. 결과를 표 4에 나타낸다.
비교 실시예 5
3-아미노프로필트리에톡시실란 5중량부를 비교 실시예 2의 조성물 95중량부에 가하였다. 당해 조성물을 150℃에서 1시간 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시키고, 당해 조성물을 미경화 상태로 두었다. 실온에서 16시간이 지난 후에, 당해 조성물을 접합 강도가 거의 없거나 전혀 없는 무수 과립형 페이스트로 증점시켰다. 결과를 표 4에 나타낸다.
비교 실시예 6
혼합 전에, 3-아미노프로필트리에톡시실란 5중량%를 비교 실시예 3의 조성물에 가하였다. 당해 조성물을 150℃에서 1시간 동안 가열하였다. 실온에서 냉각시키고, 당해 조성물을 미경화 상태로 두었다. 실온에서 16시간이 지난 후에, 당해 조성물을 접합 강도가 거의 없거나 전혀 없는 무수 과립형 페이스트로 증점시켰다. 결과를 표 4에 나타낸다.
실시예 5
비교 실시예 1에서 사용된 은 플레이크 충전제 85중량부를 Mn 약 8,200의 메타크릴옥시프로필 디메틸실릴 말단화된 PDMS 5.5중량부에 가하고, 하우쉴트 믹서에서 24초 동안 혼합하였다. 당해 혼합물에, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 1.4몰당량으로 착화된 트리에틸보란(i) 4.2중량부 및 3-아미노프로필트리에톡시실란(ii) 5중량부를 함유하는 혼합물을 가하였다. 믹싱 컵의 상당부 공간을 아르곤 기체로 퍼징시키고, 당해 조성물을 24초의 혼합 주기로 2회 혼합하였다. 3-아미노프로필트리에톡시실란 5중량%를 가하는 점을 제외하고는, 본 실시예는 실시예 2와 유사하다. 결과를 표 4에 나타낸다.
실시예 6
3-아미노프로필트리에톡시실란 5중량부를 실시예 3의 조성물 95중량부에 가하였다. 이소시아네이트 탈착화제를 가하기 전에 촉매 및 3-아미노프로필트리에톡시실란을 중합체 및 충전제에 함께 가하도록, 첨가 순서를 변화시켰다. 공기에 노출되면, 양호하게 가교결합된 고형물로 경화되기 전에, 조성물은 10분 동안 작업 가능한 상태로 존재하였다. 결과를 표 4에 나타낸다.
실시예 경화 조건 23℃에서의
작업 시간		 최종 형태 찰과성
비교 실시예 1 1시간, 150℃ 무한대 양호하게 가교결합된 고형물 ×
비교 실시예 2 23℃ 5분 양호하게 가교결합된 고형물 ×
비교 실시예 3 1시간, 150℃ 무한대 양호하게 가교결합된 고형물 ×
비교 실시예 4 1시간, 150℃ 무한대 가교결합되지 않은
과립형 페이스트		 O
비교 실시예 5 23℃ 1시간 초과 가교결합되지 않은
과립형 페이스트		 O
비교 실시예 6 1시간, 150℃ 무한대 가교결합되지 않은
과립형 페이스트		 O
실시예 2 23℃ 6분 양호하게 가교결합된 고형물 ×
실시예 3 23℃ 1분 양호하게 가교결합된 고형물 ×
실시예 5 23℃ 20분 양호하게 가교결합된 고형물 ×
실시예 6 23℃ 10분 양호하게 가교결합된 고형물 ×
표 4에 나타낸 바와 같이, 실시예 5와 실시예 6을 실시예 2와 실시예 3과 비교하는 경우, 아민 화합물을 본 발명의 조성물에 가함으로써, 조성물의 작업 시간의 증가와 같은 이점이 나타난다는 것을 알 수 있다. 반면, 비교 실시예 4 내지 비교 실시예 6을 비교 실시예 3 내지 비교 실시예 5과 비교하는 경우, 동일한 아민 화합물을 거의 동일한 양으로 가하는 것은, 경화 억제와 같은, 하이드로실릴화 경화성 조성물의 특성에 부정적인 영향을 끼친다는 것을 알 수 있다.
본원에 기재된 화합물, 조성물 및 방법은 본 발명의 필수적인 특징들로부터 벗어나지 않으면서 여러 가지로 변형될 수 있다. 특히, 본원에 기재된 본 발명의 양태는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 청구의 범위에서 정의하는 바를 제외하고는 본 발명의 요지를 제한하고자 하는 것은 아니다.

Claims (23)

  1. 자유 라디칼 중합가능한 단량체, 올리고머 또는 중합체(i), 유기보란 아민 착물(ii), 전기전도성 또는 열전도성 충전제(iii) 및 아민 반응성 화합물(iv)을 포함하고, 상기 아민 반응성 화합물(iv)이 상기 충전제 상에 존재하는 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자유 라디칼 중합가능한 단량체, 올리고머 또는 중합체(i)가 유기 화합물(a), 유기규소 단량체, 올리고머 또는 중합체(b) 또는 이관능성 오가노폴리실록산과 육관능성 오가노폴리실록산의 혼합물(c)이고, 성분(a), 성분(b) 및 성분(c)가 불포화 상태이며 자유 라디칼 중합가능한 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유기보란 아민 착물(ii)이 유기보란과 아민 화합물 사이에 형성된 착물이고, 상기 유기보란이 화학식 B-R"3의 화합물(여기서, R"는 탄소수 1 내지 20의 직쇄, 측쇄, 지방족 또는 방향족 탄화수소 그룹이다)이고, 상기 아민 화합물이 유기 아민 화합물 또는 규소 함유 아민 화합물인 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전기전도성 충전제(iii)가 금속 입자, 전도성 비금속 입자, 금속으로 이루어진 외피를 갖는 금속 입자, 또는 금속으로 이루어진 외피를 갖는 전도성 비금속 입자를 포함하고, 상기 외피 금속이 은, 금, 백금, 팔라듐, 니켈, 알루미늄, 구리 및 강철로 이루어진 그룹으로부터 선택되며, 상기 금속 입자 및 상기 전도성 비금속 입자의 평균 입자 크기가 0.005 내지 20㎛이고, 금속으로 이루어진 외피를 갖는 금속 입자 및 전도성 비금속 입자의 평균 입자 크기가 15 내지 100㎛인 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 금속으로 이루어진 외피를 갖는 입자가 구리, 고체 유리(solid glass), 중공 유리(hollow glass), 운모, 니켈, 세라믹 섬유, 폴리스티렌 및 폴리메틸메타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 입자의 코어를 갖는 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 열전도성 충전제(iii)가 금속 입자, 금속 산화물 입자, 열전도성 비금속 분말 또는 이들의 배합물을 포함하는 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 열전도성 충전제(iii)가 알루미늄, 구리, 금, 니켈, 은, 알루미나, 산화마그네슘, 산화베릴륨, 산화크롬, 산화티탄, 산화아연, 티탄산바륨, 다이아몬드, 흑연, 탄소 나노입자, 규소 나노입자, 질화붕소, 질화알루미늄, 탄화붕소, 탄화티탄, 탄화규소, 탄화텅스텐 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 아민 반응성 화합물(iv)이 아민 반응성 그룹을 함유하는 화합물이며, 무기산, 루이스산, 카복실산, 카복실산 유도체, 카복실산 금속염, 이소시아네이트, 알데히드, 에폭사이드, 산 염화물 및 염화설포닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 아민 반응성 그룹이 유기 분자, 오가노실란, 오가노폴리실록산, 오가노티타네이트 또는 오가노지르코네이트에 의해 유래되는 조성물.
  10. 제8항에 있어서, 상기 아민 반응성 화합물(iv)이 분쇄 실리카(ground silica), 침강 실리카, 탄산칼슘, 카본 블랙, 탄소 나노입자, 규소 나노입자, 황산바륨, 이산화티탄, 산화알루미늄, 질화붕소, 은, 금, 백금, 팔라듐, 니켈, 알루미늄, 구리 및 강철로 이루어진 그룹으로부터 선택된 고체 입자에 부착되는 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 활성 수소와 촉매를 함유하는 화합물과 혼합되는 경우, 기체를 발생시킬 수 있는 성분(v)을 추가로 포함하며, 상기 성분(v)가 수소화규소 관능성 화합물이고, 상기 활성 수소 함유 화합물이 물, 알코올 또는 카복실산이고, 상기 촉매가 백금, 백금족 금속, 주석, 티탄 또는 지르코늄인 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 유기보란 아민 착물(ii)이 아민 반응성 화합물(iv)과 별도로 패키지되어 있는 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 상기 전기전도성 또는 열전도성 충전제(iii)가 상기 아민 반응성 화합물(iv)로 처리되고, 상기 유기보란 아민 착물(ii)과 분리되어 있는 1개 구획(part)에 함께 패키지되는 조성물.
  14. 제1항에 있어서, 상기 자유 라디칼 중합가능한 단량체, 올리고머 또는 중합체(i), 상기 유기보란 아민 착물(ii), 상기 전기전도성 또는 열전도성 충전제(iii) 및 상기 아민 반응성 화합물(iv)이 산소가 거의 없는 환경에서 1개 구획에 함께 패키지되는 조성물.
  15. 제1항에 있어서, 상기 자유 라디칼 중합가능한 단량체, 올리고머 또는 중합체(i), 상기 유기보란 아민 착물(ii) 및 상기 전기전도성 또는 열전도성 충전제(iii)가 1개 구획에 함께 패키지되는 조성물.
  16. 제1항에 따르는 조성물로 피복된 기재를 포함하는 복합체 제품.
  17. 제16항에 있어서, 상기 기재 위의 조성물이 경화되는 복합체 제품.
  18. 제1항에 따르는 조성물로 피복된 2개 이상의 기재를 포함하고, 당해 조성물이 고정된 또는 가변적인 두께를 갖는 접합선(bond line)으로서 기재들 사이에 위치하는 복합체 제품.
  19. 제18항에 있어서, 기재들 사이에 위치하는 조성물이 경화되는 복합체 제품.
  20. 제1항에 따르는 조성물의 경화 생성물을 하나의 성분으로서 포함하는, 전기전도성 고무, 전기전도성 테이프, 전기전도성 접착제, 전기전도성 발포체 또는 전기전도성 감압 접착제.
  21. 제20항에 있어서, 상기 전기전도성 고무, 전기전도성 테이프, 전기전도성 접착제, 전기전도성 발포체 또는 전기전도성 감압 접착제가 전기전도성 실리콘 고무, 전기전도성 실리콘 테이프, 전기전도성 실리콘 접착제, 전기전도성 실리콘 발포체 또는 전기전도성 실리콘 감압 접착제인, 전기전도성 고무, 전기전도성 테이프, 전기전도성 접착제, 전기전도성 발포체 또는 전기전도성 감압 접착제.
  22. 제1항에 따르는 조성물의 경화 생성물을 하나의 성분으로서 포함하는, 열 계면 재료, 열전도성 고무, 열전도성 테이프, 열전도성 경화성 접착제, 열전도성 발포체 또는 열전도성 감압 접착제.
  23. 제22항에 있어서, 상기 열 계면 재료, 열전도성 고무, 열전도성 테이프, 열전도성 경화성 접착제, 열전도성 발포체 또는 열전도성 감압 접착제가 실리콘 열 계면 재료, 열전도성 실리콘 고무, 열전도성 실리콘 테이프, 열전도성 실리콘 접착제, 열전도성 실리콘 발포체 또는 열전도성 실리콘 감압 접착제인, 열 계면 재료, 열전도성 고무, 열전도성 테이프, 열전도성 경화성 접착제, 열전도성 발포체 또는 열전도성 감압 접착제.
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