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KR101563522B1 - 오가노폴리실록산, 이의 제조방법, 경화성 실리콘 조성물 및 이의 경화물 - Google Patents

오가노폴리실록산, 이의 제조방법, 경화성 실리콘 조성물 및 이의 경화물 Download PDF

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KR101563522B1
KR101563522B1 KR1020107021814A KR20107021814A KR101563522B1 KR 101563522 B1 KR101563522 B1 KR 101563522B1 KR 1020107021814 A KR1020107021814 A KR 1020107021814A KR 20107021814 A KR20107021814 A KR 20107021814A KR 101563522 B1 KR101563522 B1 KR 101563522B1
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KR
South Korea
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organopolysiloxane
component
molecule
substituted
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요시쓰구 모리타
미치타카 스토
Original Assignee
다우 코닝 도레이 캄파니 리미티드
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Abstract

평균 구조식 R1 aSiO(4-a)/2의 신규한 오가노폴리실록산(A){여기서, R1은 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹, 알콕시 그룹, 하이드록실 그룹, 또는 화학식 -X-(SiR2 2O)mSiR2 3의 오가노폴리실록산 잔기(여기서, R2는 동일하거나 상이한, 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹이고; X는 산소원자 또는 2가 탄화수소 그룹이고; m은 1 이상의 정수이다)이나; 한 분자 내의 하나 이상의 R1은 상기 오가노폴리실록산 잔기이고, 하나 이상의 R1은 지방족 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이고; a는 0<a<2의 조건을 만족시키는 양수이다};
한 분자 내에 2개 이상의 규소 결합된 수소원자를 갖는 유기 규소 화합물(B); 및
하이드로실릴화 촉매(C)
를 포함하는, 경화성 오가노폴리실록산 조성물은 높은 가요성을 갖는 경화물을 형성할 수 있다.

Description

오가노폴리실록산, 이의 제조방법, 경화성 실리콘 조성물 및 이의 경화물{Organopolysiloxane, method of manufacturing thereof, curable silicone composition, and cured product thereof}
본 발명은 오가노폴리실록산, 이의 제조방법, 주 성분으로서 상기 오가노폴리실록산을 갖는 경화성 실리콘 조성물 및 상기 조성물로부터 수득한 경화물에 관한 것이다.
코팅제 또는 밀봉제로서 내열성 및 내광성 경화물을 형성하는 경화성 실리콘 조성물을 사용하는 것이 제안되었다(참조: 일본 공개특허공보 제(평)11-1619호, 제2002-265787호 및 제2004-186168호). 그러나, 이러한 경화성 실리콘 조성물은 에폭시 수지보다 열 및 자외선에 대한 내성이 더 우수함에도 불구하고, 가요성에 있어서 에폭시 수지보다 열등하다. 그러므로, 이러한 경화성 실리콘 조성물을 사용하면 밀봉된 소자의 손상 및 기판에 대한 손상된 접착성과 같은 일부 문제가 뒤따른다.
다른 한편으로, 가요성을 갖는 경화성 실리콘 고무 조성물이 당해 기술분야에 공지되어 있다. 그러나, 이들 조성물은 낮은 강도 및 불충분한 탄성률을 갖는다.
본원에서 발명자들에 의하여 수행된 심오한 연구의 결과를 기초로 하여, 3차원 구조를 갖는 디오가노폴리실록산 잔기를 사전에 도입시킨 오가노폴리실록산의 형태의 주 성분을 갖는 경화성 실리콘 조성물이 높은 경도 및 개선된 내균열성을 갖는 경화물을 형성할 수 있음이 밝혀졌다.
본 발명의 목적은 신규한 오가노폴리실록산, 이의 제조방법, 주 성분으로서 상기 오가노폴리실록산을 갖고 가요성이 높은 경화물을 형성할 수 있는 경화성 실리콘 조성물, 및 상기 조성물로부터 수득한 경화물을 제공하여 선행 기술분야의 문제점들을 해결하는 것이다.
발명의 개시
본 발명의 오가노폴리실록산은 평균 구조식 R1 aSiO(4-a)/2{여기서, R1은 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹, 알콕시 그룹, 하이드록실 그룹, 또는 화학식 -X-(SiR2 2O)mSiR2 3의 오가노폴리실록산 잔기(여기서, R2는 동일하거나 상이하고, 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹이고; X는 산소원자 또는 2가 탄화수소 그룹이고; m은 1 이상의 정수이다)이나; 한 분자 내의 하나 이상의 R1은 상기 오가노폴리실록산 잔기이고; a는 0<a<2의 조건을 만족시키는 양수이다}로 나타낸다.
상기 오가노폴리실록산에서 한 분자 내의 하나 이상의 R1은 지방족 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹인 것이 바람직하다. 오가노폴리실록산에서 한 분자 내의 하나 이상의 R1은 아릴 그룹인 것이 바람직하다. 오가노폴리실록산에서 한 분자 내의 하나 이상의 R2는 메틸 그룹인 것이 또한 바람직하다. 25℃에서, 오가노폴리실록산은 고체 물질 또는 점도가 10mPa·s 이상인 액체이다.
상기 오가노폴리실록산을 제조하기 위한 본 발명의 방법은,
평균 구조식 R3 aSiO(4-a)/2의 오가노폴리실록산(i)(여기서, R3은 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹, 알콕시 그룹 또는 하이드록실 그룹이고, 한 분자 내의 하나 이상의 R3은 지방족 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이고; a는 0<a<2의 조건을 만족시키는 양수이다) 및
화학식 H(SiR4 2O)mSiR4 3의 디오가노폴리실록산(ii)(여기서, R4는 동일하거나 상이할 수 있고 불포화 지방족 결합이 부재한, 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹이고; m은 1 이상의 정수이다)
사이의 반응을 발생시키는 단계{성분(ii)는 당해 성분의 규소 결합된 수소원자의 함량이 상기 성분(i)의 지방족 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹 1mol당 1mol 미만인 양으로 사용된다}를 포함하며, 상기 반응은 하이드로실릴화 촉매(iii)의 존재하에 수행한다.
본 발명의 경화성 실리콘 조성물은,
평균 구조식 R1 aSiO(4-a)/2의 오가노폴리실록산(A){여기서, R1은 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹, 알콕시 그룹 또는 하이드록실 그룹, 또는 화학식 -X-(SiR2 2O)mSiR2 3의 오가노폴리실록산 잔기(여기서, R2는 동일하거나 상이한, 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹이고; X는 산소원자 또는 2가 탄화수소 그룹이고; m은 1 이상의 정수이다)이나; 한 분자 내의 하나 이상의 R1은 상기 오가노폴리실록산 잔기이고, 하나 이상의 R1은 지방족 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이고; a는 0<a<2의 조건을 만족시키는 양수이다},
한 분자 내에 2개 이상의 규소 결합된 수소원자를 갖는 유기 규소 화합물(B){당해 성분은 당해 성분의 규소 결합된 수소원자의 함량이 상기 성분(A)의 지방족 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹 1mol당 0.1 내지 10mol의 범위인 양으로 사용된다} 및
촉매량의 하이드로실릴화 촉매(C)를 포함한다.
바람직하게는, 성분(A)는 한 분자 내에 하나 이상의 R1을 아릴 그룹으로서 갖는 오가노폴리실록산이다. 성분(A)는 바람직하게는 한 분자 내에 하나 이상의 R2를 메틸 그룹으로서 가져야 하고, 25℃에서 성분(A)는 고체 물질 또는 점도가 10mPa·s 이상인 액체이다.
본 발명의 경화 조성물은 상기 경화성 실리콘 조성물을 경화시켜 수득한다.
발명의 효과
본 발명의 오가노폴리실록산은 신규한 화합물이다. 본 발명의 방법은 당해 화합물의 효율적인 제조를 가능하게 한다. 본 발명의 경화성 실리콘 조성물은 유리한 탄성률을 갖는 경화물을 형성할 수 있도록 하는 한편, 본 발명의 경화물은 유리한 탄성률을 특징으로 한다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 오가노폴리실록산은 평균 구조식 R1 aSiO(4-a)/2로 나타낸다.
당해 평균 구조식에서, R1은 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹, 알콕시 그룹, 하이드록실 그룹, 또는 화학식 -X-(SiR2 2O)mSiR2 3의 오가노폴리실록산 잔기이다.
R1의 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹은 탄소수가 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 8이고, 다음의 특정 예로 나타낼 수 있다: 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 3급-부틸, 펜틸, 네오펜틸, 헥실, 사이클로헥실, 옥틸, 노닐, 데실 또는 유사한 알킬 그룹; 비닐, 알릴, 이소프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 헥세닐, 사이클로헥세닐, 옥테닐 또는 유사한 알케닐 그룹; 페닐, 톨릴, 크실릴, 나프틸 또는 유사한 아릴 그룹; 벤질, 펜에틸, 페닐프로필 또는 유사한 아르알킬 그룹; 뿐만 아니라, 수소원자가 부분적으로 또는 완전히 불소, 브롬, 염소 또는 기타 할로겐 원자 또는 시아노 그룹으로 치환된, 상기 그룹. 특정 예는 다음과 같다: 클로로메틸, 클로로프로필, 브로모에틸, 트리플루오로프로필 또는 유사한 할로겐-치환된 알킬 그룹 또는 시아노에틸 그룹. 알킬, 알케닐 및 아릴 그룹, 특히 메틸, 비닐 또는 페닐 그룹이 바람직하다. R1의 알콕시 그룹은 메톡시, 에톡시 및 프로폭시 그룹으로 예시될 수 있다. 메톡시 및 에톡시 그룹이 바람직하다.
R1의 디오가노폴리실록산 잔기에서, R2의 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹은 동일하거나 상이하며, R1에 대하여 위에서 예시한 것과 동일한 그룹으로 예시될 수 있다. 상기 화학식에서, X는 산소원자 또는 2가 탄화수소 그룹이다. 2가 탄화수소 그룹은 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 또는 유사한 알킬렌 그룹; 메틸페닐렌, 에틸페닐렌 또는 유사한 알킬아릴렌 그룹; 에틸렌옥시에틸렌, 에틸렌옥시프로필렌 또는 유사한 알킬렌옥시알킬렌 그룹으로 예시될 수 있다. 알킬렌 그룹이 가장 바람직하다. 상기 화학식에서, m은 1 이상, 바람직하게는 1 내지 100, 보다 바람직하게는 4 내지 80의 범위의 정수이다.
본 발명의 오가노폴리실록산에서, 한 분자 내의 하나 이상의 R1은 상기 디오가노폴리실록산 잔기이다. 하나 이상의 R1이 지방족 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹인 것이 바람직하다. 지방족 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹은 알케닐 그룹, 바람직하게는 비닐 또는 알릴 그룹으로 예시될 수 있다. 또한, 한 분자 내의 하나 이상의 R1 그룹이 아릴 그룹, 바람직하게는 페닐 그룹을 포함하는 것이 바람직하다. 한 분자 내의 하나 이상의 R2 그룹이 메틸 그룹을 포함하는 것이 추가로 바람직하다.
위의 평균 구조식에서, a는 다음 조건을 만족시키는 양수이다: 0<a<2, 바람직하게는 1≤a<2, 보다 바람직하게는 1≤a≤1.8, 가장 바람직하게는 1≤a≤1.5.
상기 오가노폴리실록산의 분자 구조에 대한 특별한 제한은 없으며, 이는 분지형 분자 구조 또는 3차원 망상 구조를 가질 수 있다. 25℃에서 당해 오가노폴리실록산의 상태에 대한 특별한 제한은 없으며, 이는 고체 물질 또는 점도가 10mPa·s 이상인 액체 물질일 수 있다.
본 발명의 오가노폴리실록산의 제조방법은 예를 들면, 평균 구조식 R3 aSiO(4-a)/2의 오가노폴리실록산(i)(여기서, R3은 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹, 알콕시 그룹 또는 하이드록실 그룹이고, 한 분자 내의 하나 이상의 R3은 지방족 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이고; a는 0<a<2의 조건을 만족시키는 양수이다) 및
화학식 H(SiR4 2O)mSiR4 3의 디오가노폴리실록산(ii)(여기서, R4는 동일하거나 상이할 수 있고 불포화 지방족 결합이 부재한, 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹이고; m은 1 이상의 정수이다)
사이의 반응을 발생시키는 단계{성분(ii)는 당해 성분의 규소 결합된 수소원자의 함량이 상기 성분(i)의 지방족 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹 1mol당 1mol 미만인 양으로 사용된다}를 포함할 수 있으며, 상기 반응은 하이드로실릴화 촉매(iii)의 존재하에 수행한다.
따라서, 성분(i)은 평균 구조식 R3 aSiO(4-a)/2의 오가노폴리실록산이다. 위의 평균 구조식에서, R3은 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹이고, 이는 R1에 대한 예로서 위에서 제시한 것과 동일한 그룹으로 예시될 수 있다. R3의 알콕시 그룹은 R1에 대한 예로서 위에서 제시한 것과 동일한 알콕시 그룹이다. 한 분자 내에서, 하나 이상의 R3은 지방족 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이다. 바람직하게는, 2개 이상의 R3은 지방족 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이다. 당해 그룹의 특정 예는 다음과 같다: 비닐, 알릴, 이소프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 헥세닐, 사이클로헥세닐, 사이클로헵테닐 또는 유사한 알케닐 그룹. 비닐 및 알릴 그룹이 바람직하다. 상기 평균 구조식에서, a는 다음 조건을 만족시키는 양수이다: 0<a<2, 바람직하게는 1≤a<2, 보다 바람직하게는 1≤a≤1.8, 가장 바람직하게는 1≤a≤1.5.
성분(ii)는 화학식 H(SiR4 2O)mSiR4 3의 디오가노폴리실록산이다. 당해 화학식에서, R4는 동일하거나 상이할 수 있고 불포화 지방족 결합이 부재한, 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹이다. R4의 1가 탄화수소 그룹은 불포화 지방족 결합이 부재한, R1의 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹에 대한 예로서 위에서 제시한 것과 동일한 그룹으로 예시될 수 있다. 한 분자 내에서, 하나 이상의 R4 그룹은 메틸 그룹이다. 당해 화학식에서, m은 1 이상의 정수이며, 이는 바람직하게는 1 내지 100, 보다 바람직하게는 4 내지 80의 범위이다.
본 발명의 제조방법에서, 성분(ii)는 당해 성분의 규소 결합된 수소원자의 함량이 성분(i)의 지방족 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹 1mol당 1mol 미만, 바람직하게는 0.05 내지 0.95mol, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.95mol, 가장 바람직하게는 0.2 내지 0.8mol의 범위인 양으로 가한다.
성분(iii)의 하이드로실릴화 촉매는 성분(i)과 (ii) 사이의 하이드로실릴화 반응을 촉진시키는 데 사용된다. 성분(iii)은 백금형 촉매, 로듐형 촉매 또는 팔라듐형 촉매로 나타낸다. 백금형 촉매는 하이드로실릴화 반응의 가장 현저한 촉진을 제공한다. 백금형 촉매는 백금 미분, 클로로백금산, 클로로백금산의 알콜 용액, 백금-알케닐실록산 착체, 백금-올레핀 착체 또는 백금-카보닐 착체로 나타낼 수 있다. 백금-알케닐실록산 착체가 가장 바람직하며, 이는 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산, 이의 메틸 그룹의 일부가 에틸, 페닐 또는 유사한 그룹으로 치환된 상기 알케닐실록산, 또는 이의 비닐 그룹이 알릴, 헥세닐 또는 유사한 그룹으로 치환된 상기 알케닐실록산으로 예시될 수 있다.
성분(iii)이 첨가될 수 있는 양에 대한 특별한 제한은 없다. 그러나, 중량 단위에 대하여, 성분(iii)은 성분(i)과 (ii)의 총 중량당 당해 성분에 함유된 촉매 금속 0.01 내지 1,000ppm, 바람직하게는 0.1 내지 500ppm의 양으로 사용되는 것이 바람직하다.
하이드로실릴화 반응 조건에 대한 특별한 제한은 없으며, 반응은 가열로 촉진시킬 수 있다. 반응 시스템이 톨루엔, 크실렌 또는 유사한 방향족 유형의 용매, 또는 헵탄, 헥산 또는 유사한 지방족 유형의 용매와 같은 용매를 함유하는 경우, 반응 온도는 용매의 환류 온도인 것이 바람직하다. 시스템에 유기 용매가 부재한 경우, 반응 온도는 200℃ 이하일 수 있다. 유기 용매를 가함으로써, 반응 시스템의 점도를 감소시키고 공비로 인하여 물을 제거하여 반응 시스템을 탈수시키는 것이 가능하다.
위에서 기재한 바와 같이 수득한 오가노폴리실록산은 톨루엔, 크실렌 또는 유사한 방향족 유형의 용매; 또는 헥산, 헵탄 또는 유사한 지방족 유형의 용매에 용해시킬 수 있다. 25℃에서 당해 성분의 상태에 대한 특별한 제한은 없으며, 이는 액체, 점성 액체 또는 고체 물질의 형태일 수 있다. 보다 구체적으로, 수득한 성분(A)의 외형은 성분(i) 및 (ii)의 혼화성 차이 및 이들 함량 비에 따라 상이하다. 추가로, 성분(i)이 저분자량이거나 감소된 양으로 사용되는 경우, 성분(A)는 투명 또는 반투명 고체상을 포함한다. 성분(i)이 거대분자이거나 증가량으로 사용되는 경우, 성분(A)는 반투명 검 또는 백색 혼탁을 갖는 검이 된다. 성분(A)의 분자량에 대한 특별한 제한은 없지만, 보다 우수한 취급성 및 용매 중에서의 용해도를 위하여 겔 투과 크로마토그래피에 의하여 측정한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량이 500 내지 100,000, 바람직하게는 1,000 내지 50,000의 범위인 것이 바람직하다
다음 설명은 본 발명의 경화성 실리콘 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 경화성 실리콘 조성물은,
평균 구조식 R1 aSiO(4-a)/2의 오가노폴리실록산(A){여기서, R1은 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹, 알콕시 그룹 또는 하이드록실 그룹, 또는 화학식 -X-(SiR2 2O)mSiR2 3의 오가노폴리실록산 잔기(여기서, R2는 동일하거나 상이한, 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹이고; X는 산소원자 또는 2가 탄화수소 그룹이고; m은 1 이상의 정수이다)이나; 한 분자 내의 하나 이상의 R1은 상기 오가노폴리실록산 잔기이고, 하나 이상의 R1은 지방족 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이고; a는 0<a<2의 조건을 만족시키는 양수이다},
한 분자 내에 2개 이상의 규소 결합된 수소원자를 갖는 유기 규소 화합물(B){당해 성분은 당해 성분의 규소 결합된 수소원자의 함량이 상기 성분(A)의 지방족 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹 1mol당 0.1 내지 10mol의 범위인 양으로 사용된다} 및
촉매량의 하이드로실릴화 촉매(C)를 포함한다.
성분(A)의 오가노폴리실록산은 평균 구조식 R1 aSiO(4-a)/2로 나타낸다.
당해 평균 구조식에서, R1은 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹, 알콕시 그룹, 하이드록실 그룹, 또는 화학식 -X-(SiR2 2O)mSiR2 3의 오가노폴리실록산 잔기이다.
이들 그룹은 위에서 제시된 것과 동일한 그룹으로 예시될 수 있다. 한 분자 내의 하나 이상의 R1은 상기 오가노폴리실록산 잔기여야 하고, 하나 이상의 R1은 지방족 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이어야 한다. 지방족 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹의 특정 예는 알케닐 그룹, 바람직하게는 비닐 및 알릴 그룹이다. 추가로, 한 분자 내의 하나 이상의 R1 그룹은 아릴 그룹, 바람직하게는 페닐 그룹일 수 있다. 또한, 한 분자 내의 하나 이상의 R2 그룹은 메틸 그룹일 수 있다. 상기 평균 구조식에서, a는 다음 조건을 만족시키는 수이다: 0<a<2.
25℃에서 조성물(A)의 오가노폴리실록산의 상태에 대한 특별한 제한은 없으며, 이는 고체 물질이거나 점도가 10mPa·s 이상인 액체 물질일 수 있다.
성분(B)의 유기 규소 화합물은 성분(A)를 가교결합하는 데 사용되는 성분이다. 당해 성분에 대한 특별한 제한은 없으며, 단 이는 한 분자 내에 2개 이상의 규소 결합된 수소원자를 함유한다. 또한, 성분(B)의 점도에 대한 특별한 제한도 없다. 그러나, 25℃에서의 점도가 1,000mPa·s 이하, 바람직하게는 0.5 내지 500mPa·s, 보다 바람직하게는 0.9 내지 100mPa·s의 범위인 것이 바람직하다. 성분(B)의 한 분자에 함유된 규소원자의 수에 대한 특별한 제한은 없지만, 바람직하게는 2 내지 200, 보다 바람직하게는 3 내지 100, 가장 바람직하게는 4 내지 50개의 범위여야 한다. 성분(B)의 분자 구조는 제한되지 않으며, 당해 성분은 선형 구조, 환형 분자 구조, 부분적으로 분지된 위의 구조 또는 3차원 망상 분자 구조를 가질 수 있다.
성분(B)는 비스(디메틸실릴) 벤젠 또는 유사한 디오가노실릴 함유 비(non)-실록산형 화합물, 규소 결합된 수소원자를 함유하는 실록산형 화합물, 바람직하게는 평균 구조식 R4 bHcSiO(4-b-c)/2의 실록산형 화합물과 같은 화합물에 의하여 예시될 수 있다. 당해 평균 구조식에서, R4는 불포화 지방족 결합이 부재한 1가 탄화수소 그룹이다. 당해 그룹은 이러한 위의 정의에 대하여 제시된 것과 동일한 그룹으로 예시될 수 있다. 상기 평균 구조식에서, b 및 c는 다음 조건을 만족시키는 양수이다: 0.7≤b≤2.1; 0.001≤c≤1.0; 및 0.8≤(b+c)≤2.6, 바람직하게는, 0.8≤b≤2; 0.01≤c≤1 및 1≤(b+c)≤2.4.
성분(B)는 다음 화합물로 예시될 수 있다: 1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3,5,7-테트라메틸사이클로테트라실록산, 분자 양 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 봉쇄된 디메틸하이드로겐폴리실록산, 분자 양 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 봉쇄된 메틸하이드로겐실록산과 디메틸실록산의 공중합체, 분자 양 말단이 디메틸하이드로겐실록시 그룹으로 봉쇄된 디메틸폴리실록산, 분자 양 말단이 디메틸하이드로겐실록시 그룹으로 봉쇄된 메틸하이드로겐실록산과 디메틸실록산의 공중합체, 분자 양 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 봉쇄된 디페닐실록산과 메틸하이드로겐실록시의 공중합체, 분자 양 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 봉쇄된 디메틸실록산, 디페닐실록산 및 메틸하이드로겐실록산의 공중합체, (CH3)2HSiO1/2 단위 및 SiO4/2 단위로 구성된 공중합체 및 (CH3)2HSiO1/2 단위, SiO4/2 단위 및 (C6H5)SiO3/2 단위로 구성된 공중합체.
성분(B)는 당해 성분의 수소원자의 함량이 성분(A)의 지방족 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹 1mol당 0.1 내지 10mol, 바람직하게는 0.1 내지 5mol, 보다 바람직하게는 0.5 내지 5mol, 가장 바람직하게는 0.8 내지 2mol, 추가로 바람직하게는 1.0 내지 1.5mol의 범위여야 하는 양으로 사용된다. 성분(B)가 상기 권장된 하한치보다 적은 양으로 사용되는 경우, 조성물이 충분한 정도로 경화되지 않거나, 조성물의 경화물이 잔여 불포화 탄소-탄소 이중 결합의 존재 때문에 산화되어 승온에서 황화될 수 있다. 이는 생성물의 외관을 손상시킨다. 다른 한편으로, 성분(B)의 함량이 상기 권장된 상한치를 초과하는 경우, 이로 인해 경화물이 취성이 될 것이다.
성분(C)의 하이드로실릴화 촉매는 지방족 탄소-탄소 이중 결합을 함유하는 성분(A)의 1가 탄화수소 그룹과 성분(B)의 규소 결합된 수소원자 사이의 하이드로실릴화 반응으로 인한 가교결합을 촉진시키는 데 사용된다. 성분(C)의 촉매는 성분(iii)에 대하여 위에서 제시한 것과 동일한 예로 예시된다.
성분(C)가 첨가될 수 있는 양에 대한 특별한 제한은 없다. 그러나, 중량 단위로 환산하여 성분(C)는 성분(A)과 성분(B)의 총 중량당 당해 성분에 함유된 촉매 금속 0.01 내지 1,000ppm, 바람직하게는 0.1 내지 500ppm의 양으로 조성물에 첨가되는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 조성물은 한 분자 내에 2개 이상의 알케닐 그룹을 함유하는 상기 성분(i)과 같은 오가노폴리실록산 형태의 임의 성분을 함유할 수 있다. 당해 오가노폴리실록산이 사용될 수 있는 양에 대한 특별한 제한은 없다. 그러나, 당해 성분을 성분(A) 100중량부에 대하여 0.1 내지 100중량부의 양으로 가하는 것이 바람직할 수 있다.
경화 속도를 조절하기 위하여 첨가될 수 있는 조성물의 기타 임의 성분은 2-메틸-3-부틴-2-올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 페닐부틴올 또는 유사한 알킨 알콜; 3-메틸-3-펜텐-1-인, 3,5-디메틸-3-헥센-1-인 또는 유사한 에닌 화합물; 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐 사이클로테트라실록산, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라헥세닐 사이클로테트라실록산 및 벤조트리아졸 또는 유사한 반응 억제제로 예시된다. 이러한 반응 억제제가 첨가될 수 있는 양에 대한 특별한 제한은 없지만, 일반적으로, 첨가량은 조성물의 중량으로 환산하여 10 내지 1,000ppm의 범위인 것이 바람직하다.
조성물의 접착 특성을 개선시키기 위하여, 후자는 접착 촉진제를 함유할 수 있다. 접착 촉진제는 한 분자 내에 하나 이상의 규소 결합된 알콕시 그룹을 함유하는 유기 규소 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 알콕시 그룹은 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시 및 메톡시에톡시 그룹으로 나타낼 수 있으며, 메톡시 그룹이 특히 바람직하다.
유기 규소 화합물에 함유된 알콕시 그룹 이외의 규소 결합된 유기 그룹의 예는 위에서 언급된 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 아릴 그룹, 아르알킬, 할로겐-치환된 알킬 그룹 또는 기타 임의로 치환된 1가 탄화수소 그룹; 3-글리시독시프로필, 4-글리시독시부틸 및 기타 글리시독시알킬 그룹, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실) 에틸, 3-(3,4-에폭시사이클로헥실) 프로필 및 기타 에폭시사이클로헥실 알킬 그룹; 4-옥시라닐부틸, 8-옥시라닐옥틸 및 기타 옥시라닐알킬 그룹; 또는 유사한 에폭시 함유 1가 유기 그룹; 3-메타크릴옥시프로필 또는 기타 아크릴 함유 1가 유기 그룹이다. 적합한 규소 결합된 그룹의 기타 예는 수소원자를 포함한다. 바람직하게는, 이러한 유기 규소 화합물은 성분(A) 또는 (B)에 반응성인 그룹, 예를 들면, 알케닐 그룹 또는 규소 결합된 수소원자를 함유한다. 다양한 기판에 대한 개선된 접착성의 관점으로부터, 한 분자 내에 하나 이상의 에폭시 함유 유기 그룹을 함유하는 유기 규소 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 위에서 언급된 유기 규소 화합물은 오가노실란 화합물 또는 오가노실록산 올리고머로 예시될 수 있다. 오가노실록산 올리고머는 선형, 부분 분지된 선형, 분지형, 환형 또는 망상 분자 구조를 가질 수 있다. 선형, 분지형 또는 망상 분자 구조가 가장 바람직하다.
이러한 유기 규소 화합물은 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실) 에틸트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란 또는 유사한 실란 화합물; 한 분자 내에 하나 이상의 알케닐 그룹 또는 하나 이상의 규소 결합된 수소원자 및 규소 결합된 알콕시 그룹을 함유하는 실록산 화합물; 또는 하나 이상의 규소 결합된 알콕시 그룹을 함유하는 실란 화합물 또는 실록산 화합물과 한 분자 내에 하나 이상의 규소 결합된 하이드록시 그룹 및 하나 이상의 알케닐 그룹을 함유하는 실록산 화합물과의 혼합물; 화학식 1의 실록산 화합물 또는 화학식 2의 실록산 화합물로 예시될 수 있다.
화학식 1
Figure 112010062954001-pct00001
화학식 2
Figure 112010062954001-pct00002
위의 화학식 1 및 2에서,
k, m, p 및 q는 양수이다.
접착 촉진제가 저점도 액체의 형태로 사용되는 것이 바람직하다. 당해 성분의 점도에 대한 특별한 요건은 없지만, 25℃에서 점도가 1 내지 500mPa·s의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 접착 촉진제가 조성물에 첨가될 수 있는 양에 대한 특별한 제한은 없다. 그러나, 당해 성분을 조성물의 총 중량 100중량부당 15중량부 이하, 예를 들면, 0.01 내지 10중량부, 바람직하게는 0.5 내지 10중량부의 양으로 가하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 목적에 반하지 않는 범위 내에서, 조성물은 기타 임의 성분, 예를 들면, 증감제, 고급 지방산 금속염, 에스테르형 왁스, 가소제, 가요성 촉진제, 충전제, 실란 커플링제 등을 함유할 수 있다. 가요성 촉진제는 실리콘 오일 또는 실리콘 고무를 포함할 수 있다. 충전제는 유리 섬유, 알루미나 섬유, 알루미나-실리카 세라믹 섬유, 붕소 섬유, 지르코니아 섬유, 규소-카바이드 섬유, 금속 섬유, 폴리에스테르 섬유, 아라미드 섬유, 나일론 섬유, 페놀 섬유, 동물 유래 섬유 또는 기타 섬유상 섬유; 융해 실리카, 침강 실리카, 발연 실리카, 소성 실리카, 산화아연, 소성 클레이, 카본 블랙, 유리 비드, 알루미나, 활석, 탄산칼슘, 클레이, 수산화알루미늄, 황산바륨, 이산화티탄, 질화알루미늄, 탄화규소, 산화마그네슘, 산화베릴륨, 카올린, 운모, 지르코니아 또는 기타 충전제, 또는 혼합물 상태의 위의 물질 2종 이상으로 예시될 수 있다
다음은 조성물의 경화물의 보다 상세한 설명이다.
본 발명의 조성물은 실온에서 또는 가열하여 경화시킬 수 있다. 가열하여 경화시키는 것이 경화를 촉진시키므로 바람직하다. 가열 온도는 50 내지 250℃의 범위여야 한다. 조성물의 경화물은 고무, 특히 경질 고무 또는 가요성을 갖는 수지의 형태로 수득한다. 이러한 조성물은 전기 및 전자용 접착제, 폿팅제(potting agent), 보호 코팅제, 언더필제(underfill agent) 등으로서 사용할 수 있다. 본 발명의 조성물로부터 수득한 경화물의 높은 광투과율의 관점에서, 조성물은 광학 장치의 반도체 소자용 접착제, 폿팅제, 보호 피복제 및 언더필제로서 사용하기에 특히 적합하다.
실시예
본 발명의 오가노폴리실록산, 이의 제조방법, 경화성 실리콘 조성물 및 조성물의 경화물을 수행 실시예 및 비교예를 참조로 하여 추가로 상세히 설명한다. 당해 실시예에서, 점도 값은 25℃에서 측정하였다. 중량 평균 분자량은 용매로서 THF를 사용하여 수득하고, 폴리스티렌으로 환산하여 재계산한 값으로 나타내고, 겔 투과 크로마토그래피(이하, "GPC"라고 함)를 사용하여 측정하였다.
[저장 탄성률 및 유리 전이점(Tg)]
커터에 의하여 경화성 실리콘 조성물의 경화체로부터 한 단편을 절단하여 폭 10mm, 길이 40mm 및 두께 2mm의 시험편을 제조하였다. 레오메트릭 사이언티픽, 인코포레이티드(Rheometric Scientific, Inc.)의 점탄성 분석기 ARES(Model RDA700)를 사용하여 수득한 시험편의 고유한 동적 점탄성률을 측정하였다. 저장 탄성률 및 tan δ를 150 내지 250℃의 온도 범위에서 진동수 1Hz 및 0.05% 왜곡 변형률에서 분당 3℃의 가열 속도로 측정하였다. tan δ 값으로부터 경화물의 유리 전이점(Tg)을 측정하였다.
[경화물 외관 및 투명도]
복소 탄성률 측정에 필요한 것과 동일한 시험편을 육안으로 검사하여 당해 특징들을 평가하였다.
[경화물의 표면 위의 표면 점착 특성]
복소 탄성률을 측정하는 데 필요한 것과 동일한 시험편의 표면을 손가락으로 만졌을 때의 느껴지는 감각으로 표면 점착 특성을 평가하였다.
[수행 실시예 1]
25℃에서 고체이고 평균 단위식 (C6H5SiO3/2)0.75[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.25로 나타내는 오가노폴리실록산(중량 평균 분자량 = 1,550; 비닐 그룹 함량 = 5.6중량%)의 54.4중량% 톨루엔 용액 276.04중량부를 화학식 H[(CH3)2SiO]12Si(CH3)3의 디메틸폴리실록산 13.35중량부(당해 성분은 상기 오가노폴리실록산에 함유된 비닐 그룹 1mol당 규소 결합된 수소원자 0.04mol을 함유하였다)와 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 가열하여 톨루엔과의 공비혼합물로서 혼합물로부터 물을 제거하였다. 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후, 생성물을 백금-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착체(중량 단위로 환산하여 착체 중의 금속 백금의 함량이 5ppm인 양으로 조성물에 함유됨)와 혼합하였다. 이어서, 혼합물을 서서히 가열하고, 103 내지 107℃의 온도에서 3시간 동안 교반하였다. 28mmHg의 감압하에 138℃에서 가열하여 톨루엔을 제거한 다음, 혼합물을 냉각시켜 오가노폴리실록산을 제조하며, 이는 25℃에서 고체이고 투명하고 99%의 수율(중량 평균 분자량 = 1,770; 비닐 그룹 함량 = 4.8중량%)로 수득되었다.
[수행 실시예 2]
25℃에서 고체이고 평균 단위식 (C6H5SiO3/2)0.75[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.25로 나타내는 오가노폴리실록산(중량 평균 분자량 = 1,550; 비닐 그룹 함량 = 5.6중량%)의 54.4중량% 톨루엔 용액 275.70중량부를 화학식 H[(CH3)2SiO]25Si(CH3)3의 디메틸폴리실록산 12.89중량부(당해 성분은 상기 오가노폴리실록산에 함유된 비닐 그룹 1mol당 규소 결합된 수소원자 0.02mol을 함유하였다)와 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 가열하여 톨루엔과의 공비혼합물로서 혼합물로부터 물을 제거하였다. 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후, 생성물을 백금-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착체(중량 단위로 환산하여 착체 중의 금속 백금의 함량이 5ppm인 양으로 조성물에 함유됨)와 혼합하였다. 이어서, 혼합물을 서서히 가열하고, 108 내지 109℃의 온도에서 1시간 동안 교반하였다. 37mmHg의 감압하에 130℃에서 가열하여 톨루엔을 제거한 다음, 혼합물을 냉각시켜 25℃에서 약간 백색 고체 물질인 오가노폴리실록산(중량 평균 분자량 = 1,710; 비닐 그룹 함량 = 4.8중량%)을 99% 수율로 수득하였다.
[수행 실시예 3]
25℃에서 고체이고 평균 단위식 (C6H5SiO3/2)0.75[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.25로 나타내는 오가노폴리실록산(중량 평균 분자량 = 1,550; 비닐 그룹 함량 = 5.6중량%)의 54.4중량% 톨루엔 용액 275.87중량부를 화학식 H[(CH3)2SiO]50Si(CH3)3의 디메틸폴리실록산 12.38중량부(당해 성분은 상기 오가노폴리실록산에 함유된 비닐 그룹 1mol당 규소 결합된 수소원자 0.01mol을 함유하였다)와 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 가열하여 톨루엔과의 공비혼합물로서 혼합물로부터 물을 제거하였다. 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후, 생성물을 백금-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착체(중량 단위로 환산하여 착체 중의 금속 백금의 함량이 5ppm인 양으로 조성물에 함유됨)와 혼합하였다. 이어서, 혼합물을 서서히 가열하고, 110℃의 온도에서 40분 동안 교반하였다. 37mmHg의 감압하에 130℃에서 가열하여 톨루엔을 제거한 다음, 혼합물을 냉각시켜 25℃에서 약간 백색 고체 물질인 오가노폴리실록산(중량 평균 분자량 = 1,670; 비닐 그룹 함량 = 4.8중량%)을 99% 수율로 수득하였다.
[수행 실시예 4]
25℃에서 고체이고 평균 단위식 (C6H5SiO3/2)0.75[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.25로 나타내는 오가노폴리실록산(중량 평균 분자량 = 1,550; 비닐 그룹 함량 = 5.6중량%)의 54.4중량% 톨루엔 용액 275.70중량부를 화학식 H[(CH3)2SiO]12Si(CH3)3의 디메틸폴리실록산 26.40중량부(당해 성분은 상기 오가노폴리실록산에 함유된 비닐 그룹 1mol당 규소 결합된 수소원자 0.08mol을 함유하였다)와 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 가열하여 톨루엔과의 공비혼합물로서 혼합물로부터 물을 제거하였다. 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후, 생성물을 백금-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착체(중량 단위로 환산하여 착체 중의 금속 백금의 함량이 5ppm인 양으로 조성물에 함유됨)와 혼합하였다. 이어서, 혼합물을 서서히 가열하고, 90 내지 113℃의 온도에서 1시간 동안 동안 교반하였다. 28mmHg의 감압하에 138℃에서 가열하여 톨루엔을 제거한 다음, 혼합물을 냉각시켜 25℃에서 유상 물질과 고체 물질의 혼합물을 포함한 오가노폴리실록산(중량 평균 분자량 = 2,000; 비닐 그룹 함량 = 4.8중량%)을 99% 수율로 수득하였다.
[수행 실시예 5]
25℃에서 고체이고 평균 단위식 (C6H5SiO3/2)0.75[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.25로 나타내는 오가노폴리실록산(중량 평균 분자량 = 1,550; 비닐 그룹 함량 = 5.6중량%)의 54.4중량% 톨루엔 용액 148.21중량부를 화학식 H[(CH3)2SiO]12Si(CH3)3의 오가노폴리실록산 35.21중량부(당해 성분은 상기 오가노폴리실록산에 함유된 비닐 그룹 1mol당 규소 결합된 수소원자 0.2mol을 함유하였다)와 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 가열하여 톨루엔과의 공비혼합물로서 혼합물로부터 물을 제거하였다. 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후, 생성물을 백금-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착체(중량 단위로 환산하여 착체 중의 금속 백금의 함량이 5ppm인 양으로 조성물에 함유됨)와 혼합하였다. 이어서, 혼합물을 서서히 가열하고, 106℃의 온도에서 1시간 동안 동안 교반하였다. 5mmHg의 감압하에 140℃에서 가열하여 톨루엔을 제거한 다음, 혼합물을 냉각시켜 25℃에서 검상 백색 점성 물질인 오가노폴리실록산{중량 평균 분자량 = 3,610(GPC에 따르는 비표면적 비 = 55.2%); 중량 평균 분자량 = 1,190(GPC에 따르는 비표면적 비 = 44.8%); 비닐 그룹 함량 = 4.8중량%}을 99% 수율로 수득하였다.
[수행 실시예 6]
수행 실시예 5에서 제조한 오가노폴리실록산 9.82중량부를 동일한 중량의 톨루엔에 용해시킨 후, 용액을 다음 성분과 균일하게 혼합하였다: 25℃에서 고체이고 평균 단위식 (C6H5SiO3/2)0.75[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.25로 나타내는 오가노폴리실록산 64.83중량부(중량 평균 분자량 = 1,550; 비닐 그룹 함량 = 5.6중량%); 점도가 950mPa·s이고 평균 단위식 (C6H5SiO3/2)0.40[(CH3)2HSiO1/2]0.60으로 나타내는 오가노폴리실록산 25.35중량부(당해 성분은 당해 성분의 규소 결합된 수소원자 1.1mol이 상기 두 오가노폴리실록산에 함유된 비닐 그룹 1mol에 상응하는 양으로 사용되었다); 및 백금-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착체(중량 단위로 환산하여 착체 중의 금속 백금의 함량이 5ppm인 양으로 조성물에 함유됨). 그 결과, 경화성 실리콘 조성물이 수득되었다. 수득한 조성물을 금형에서 주조하고, 대기압하에 80℃에서 가열하여 건조시키고, 이를 후속적으로 150℃에서 1시간 동안 경화시켰다. 수득한 경화물의 특징을 표 1에 나타낸다.
[수행 실시예 7]
수행 실시예 5에서 제조한 오가노폴리실록산 56.74중량부를 동일한 중량의 톨루엔에 용해시킨 후, 용액을 다음 성분과 균일하게 혼합하였다: 25℃에서 고체이고 평균 단위식 (C6H5SiO3/2)0.75[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.25로 나타내는 오가노폴리실록산 23.65중량부(중량 평균 분자량 = 1,550; 비닐 그룹 함량 = 5.6중량%); 점도가 950mPa·s이고 평균 단위식 (C6H5SiO3/2)0.40[(CH3)2HSiO1/2]0.60으로 나타내는 오가노폴리실록산 19.61중량부(당해 성분은 당해 성분의 규소 결합된 수소원자 1.1mol이 상기 두 오가노폴리실록산에 함유된 비닐 그룹 1mol에 상응하는 양으로 사용되었다); 및 백금-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착체(중량 단위로 환산하여 착체 중의 금속 백금의 함량이 5ppm인 양으로 조성물에 함유됨). 그 결과, 경화성 실리콘 조성물이 수득되었다. 수득한 조성물을 금형에서 주조하고, 대기압하에 80℃에서 가열하여 건조시키고, 이를 후속적으로 150℃에서 1시간 동안 경화시켰다. 수득한 경화물의 특징을 표 1에 나타낸다.
[수행 실시예 8]
수행 실시예 5에서 제조한 오가노폴리실록산 67.63중량부를 동일한 중량의 톨루엔에 용해시킨 후, 용액을 다음 성분과 균일하게 혼합하였다: 25℃에서 고체이고 평균 단위식 (C6H5SiO3/2)0.75[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.25로 나타내는 오가노폴리실록산 14.10중량; 점도가 950mPa·s이고 평균 단위식 (C6H5SiO3/2)0.40[(CH3)2HSiO1/2]0.60으로 나타내는 오가노폴리실록산 18.27중량부(당해 성분은 당해 성분의 규소 결합된 수소원자 1.1mol이 상기 두 오가노폴리실록산에 함유된 비닐 그룹 1mol에 상응하는 양으로 사용되었다); 및 백금-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착체(중량 단위로 환산하여 착체 중의 금속 백금의 함량이 5ppm인 양으로 조성물에 함유됨). 그 결과, 경화성 실리콘 조성물이 수득되었다. 수득한 조성물을 금형에서 주조하고, 대기압하에 80℃에서 가열하여 건조시키고, 이를 후속적으로 150℃에서 1시간 동안 경화시켰다. 수득한 경화물의 특징을 표 1에 나타낸다.
[수행 실시예 9]
수행 실시예 5에서 제조한 오가노폴리실록산 83.69중량부를 동일한 중량의 톨루엔에 용해시킨 후, 용액을 다음 성분과 균일하게 혼합하였다: 25℃에서 점도가 950mPa·s이고 평균 단위식 (C6H5SiO3/2)0.40[(CH3)2HSiO1/2]0.60으로 나타내는 오가노폴리실록산 16.31중량부(당해 성분은 당해 성분의 규소 결합된 수소원자 1.1mol이 상기 오가노폴리실록산에 함유된 비닐 그룹 1mol에 상응하는 양으로 사용되었다); 및 백금-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착체(중량 단위로 환산하여 착체 중의 금속 백금의 함량이 5ppm인 양으로 조성물에 함유됨). 그 결과, 경화성 실리콘 조성물이 수득되었다. 수득한 조성물을 금형에서 주조하고, 대기압하에 80℃에서 가열하여 건조시키고, 이를 후속적으로 150℃에서 1시간 동안 경화시켰다. 수득한 경화물의 특징을 표 1에 나타낸다.
[비교예 1]
25℃에서 고체이고 평균 단위식 (C6H5SiO3/2)0.75[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.25로 나타내는 오가노폴리실록산 73.5중량부(중량 평균 분자량 = 1,600; 비닐 그룹 함량 = 5.6중량%)를 점도가 950mPa·s이고 평균 단위식 (C6H5SiO3/2)0.40[(CH3)2SiO1/2]0.60으로 나타내는 오가노폴리실록산 26.5중량부(당해 성분은 상기 오가노폴리실록산에 함유된 비닐 그룹 1mol당 규소 결합된 수소원자 1.1mol을 함유하였다) 및 백금-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착체(중량 단위로 환산하여 착체 중의 금속 백금의 함량이 2ppm인 양으로 조성물에 함유됨)와 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 그 결과, 경화성 실리콘 조성물이 수득되었다. 수득한 조성물을 금형에서 주조하고, 150℃에서 1시간 동안 경화시켰다. 수득한 경화물의 특징을 표 1에 나타낸다.
Figure 112010062954001-pct00003
산업상 이용 가능성
본 발명의 경화성 실리콘 조성물은 열 충격 유도된 응력의 효과하에 발생된 변형으로 인한 균열에 내성이고, 탁월한 내구성, 가요성을 갖고 경질 플라스틱과 동일한 경도를 갖는 경화물을 형성할 수 있다. 바람직한 양태에서, 조성물의 경화물은 높은 광투과도 특성을 나타낸다. 조성물은 코팅재로서, 또는 LED 등의 광학 장치용 밀봉제로서 사용하기에 적합하다. 조성물은 또한 광학 렌즈 제조용 재료, 하드 코팅제 등으로서 사용될 수도 있다. 조성물 자체가 접착 특성을 가지므로, 이는 강하고 내열성인 접착제로서 사용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 평균 구조식 R1 aSiO(4-a)/2의 오가노폴리실록산{여기서, R1은 치환되지 않거나 할로겐 원자 또는 시아노 그룹에 의해 치환된 C1-C12 알킬 그룹, C2-C8 알케닐 그룹, C6-C10 아릴 그룹 또는 C7-C9 아르알킬 그룹; C1-C3 알콕시 그룹; 하이드록실 그룹; 또는 화학식 -X-(SiR2 2O)mSiR2 3의 오가노폴리실록산 잔기이고; 한 분자 내의 하나 이상의 R1은 상기 오가노폴리실록산 잔기이고; a는 0<a<2의 조건을 만족시키는 양수이고,
    여기서, R2는 동일하거나 상이하고, 치환되지 않거나 할로겐 원자 또는 시아노 그룹에 의해 치환된 C1-C12 알킬 그룹, C2-C8 알케닐 그룹, C6-C10 아릴 그룹 또는 C7-C9 아르알킬 그룹이고; X는 산소원자 또는 C1-C4 알킬렌 그룹, C7-C8 알킬아릴렌 그룹 또는 C4-C5 알킬렌옥시알킬렌 그룹이고; m은 1 이상의 정수이다}.
  2. 청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서, 한 분자 내의 하나 이상의 R1이 C2-C8 알케닐 그룹인, 오가노폴리실록산.
  3. 청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서, 한 분자 내의 하나 이상의 R1이 C6-C10 아릴 그룹인, 오가노폴리실록산.
  4. 청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서, 한 분자 내의 하나 이상의 R2가 메틸 그룹인, 오가노폴리실록산.
  5. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서, 25℃에서 고체 물질이거나 점도가 10mPa·s 이상인 액체 물질인, 오가노폴리실록산.
  6. 평균 구조식 R3 aSiO(4-a)/2의 오가노폴리실록산(i)(여기서, R3은 치환되지 않거나 할로겐 원자 또는 시아노 그룹에 의해 치환된 C1-C12 알킬 그룹, C2-C8 알케닐 그룹, C6-C10 아릴 그룹 또는 C7-C9 아르알킬 그룹; C1-C3 알콕시 그룹; 또는 하이드록실 그룹이고, 한 분자 내의 하나 이상의 R3은 상기 알케닐 그룹이고; a는 0<a<2의 조건을 만족시키는 양수이다) 및
    화학식 H(SiR4 2O)mSiR4 3의 디오가노폴리실록산(ii)(여기서, R4는 동일하거나 상이하고, 치환되지 않거나 할로겐 원자 또는 시아노 그룹에 의해 치환된 C1-C12 알킬 그룹, C6-C10 아릴 그룹 또는 C7-C9 아르알킬 그룹이고; m은 1 이상의 정수이다)
    사이의 반응을 발생시키는 단계를 포함하고, 성분(ii)는 당해 성분의 규소 결합된 수소원자의 함량이 성분(i)의 상기 알케닐 그룹 1mol당 1mol 미만인 양으로 사용되고, 상기 반응은 하이드로실릴화 촉매(iii)의 존재하에 수행되는, 제1항에 따르는 오가노폴리실록산의 제조방법.
  7. 평균 구조식 R1 aSiO(4-a)/2의 오가노폴리실록산(A){여기서, R1은 치환되지 않거나 할로겐 원자 또는 시아노 그룹에 의해 치환된 C1-C12 알킬 그룹, C2-C8 알케닐 그룹, C6-C10 아릴 그룹 또는 C7-C9 아르알킬 그룹; C1-C3 알콕시 그룹; 하이드록실 그룹; 또는 화학식 -X-(SiR2 2O)mSiR2 3의 오가노폴리실록산 잔기이고; 한 분자 내의 하나 이상의 R1은 상기 오가노폴리실록산 잔기이고, 하나 이상의 R1은 상기 알케닐 그룹이고; a는 0<a<2의 조건을 만족시키는 양수이고,
    여기서, R2는 동일하거나 상이한, 치환되지 않거나 할로겐 원자 또는 시아노 그룹에 의해 치환된 C1-C12 알킬 그룹, C2-C8 알케닐 그룹, C6-C10 아릴 그룹 또는 C7-C9 아르알킬 그룹이고; X는 산소원자 또는 C1-C4 알킬렌 그룹, C7-C8 알킬아릴렌 그룹 또는 C4-C5 알킬렌옥시알킬렌 그룹이고; m은 1 이상의 정수이다}
    한 분자 내에 2개 이상의 규소 결합된 수소원자를 갖는 유기 규소 화합물(B){당해 성분은 당해 성분의 규소 결합된 수소원자의 함량이 상기 성분(A)의 상기 알케닐 그룹 1mol당 0.1 내지 10mol의 범위인 양으로 사용된다} 및
    촉매량의 하이드로실릴화 촉매(C)
    를 포함하는, 경화성 실리콘 조성물.
  8. 청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제7항에 있어서, 성분(A)가 한 분자 내에 하나 이상의 R1을 C6-C10 아릴 그룹으로서 갖는 오가노폴리실록산인, 경화성 실리콘 조성물.
  9. 청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제7항에 있어서, 성분(A)가 한 분자 내에 하나 이상의 R2를 메틸 그룹으로서 갖는 오가노폴리실록산인, 경화성 실리콘 조성물.
  10. 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제7항에 있어서, 25℃에서 성분(A)가 고체 물질이거나 점도가 10mPa·s 이상인 액체인, 경화성 실리콘 조성물.
  11. 제7항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 따르는 경화성 실리콘 조성물을 경화시켜 수득한, 경화물.
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