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KR102561851B1 - 유기폴리실록산, 이의 제조 방법, 및 경화성 실리콘 조성물 - Google Patents

유기폴리실록산, 이의 제조 방법, 및 경화성 실리콘 조성물 Download PDF

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KR102561851B1
KR102561851B1 KR1020177030163A KR20177030163A KR102561851B1 KR 102561851 B1 KR102561851 B1 KR 102561851B1 KR 1020177030163 A KR1020177030163 A KR 1020177030163A KR 20177030163 A KR20177030163 A KR 20177030163A KR 102561851 B1 KR102561851 B1 KR 102561851B1
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South Korea
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carbon atoms
sio
organopolysiloxane
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요시쓰구 모리타
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듀폰 도레이 스페셜티 머티리얼즈 가부시키가이샤
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Abstract

하기 평균 단위식:
(R1SiO3/2)a (XR2 2SiO1/2)b (O1/2SiR2 2-Y-R2 2SiO1/2)c
[상기 식에서, R1 및 R2는 탄소수 1 내지 12의 알킬 기, 탄소수 6 내지 20의 아릴 기, 또는 탄소수 7 내지 20의 아르알킬 기를 나타내고; X는 탄소수 2 내지 12의 알케닐 기 또는 실록산 잔기를 나타내고 Y는 실록산 연결기를 나타내거나, 또는 X는 탄소수 2 내지 12의 알케닐 기 또는 실페닐렌 잔기를 나타내고 Y는 실페닐렌 연결기를 나타내고; "a"는 0.65 내지 0.90의 범위의 수이고, "b"는 0.10 내지 0.35의 범위의 수이고, "c"는 0 내지 0.10의 범위의 수이고, "a" + "b" + "c" = 1.00임]로 나타내어지는 유기폴리실록산. 본 발명의 유기폴리실록산은 유기폴리실록산 수지 블록 내에 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖는 실록산 잔기 또는 실페닐렌 잔기를 가지며, 높은 굴절률 및 높은 투명성뿐만 아니라 우수한 취급성을 나타낸다.

Description

유기폴리실록산, 이의 제조 방법, 및 경화성 실리콘 조성물
본 발명은 유기폴리실록산 수지 블록 내에 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖는 실록산 잔기 또는 실페닐렌 잔기를 갖는 신규한 유기폴리실록산, 이의 제조 방법, 및 유기폴리실록산을 함유하는 경화성 실리콘 조성물에 관한 것이다.
하이드로실릴화 반응에 의해 경화되어 높은 굴절률 및 높은 광투과율을 갖는 경화물을 형성하는 경화성 실리콘 조성물은 포토커플러, 발광 다이오드 (LED), 고체 촬상 소자 등과 같은 광학 반도체 장치에서 반도체 요소를 위한 보호제, 코팅제, 또는 봉지제로서 사용되어 왔다. 그러한 경화성 실리콘 조성물로서는, 한 분자 내에 2개 이상의 알케닐 기 및 1개 이상의 아릴 기를 갖는 직쇄 유기폴리실록산; 한 분자 내에 1개 이상의 알케닐 기 및 1개 이상의 아릴 기를 갖고, 일반 화학식: RSiO3/2 (상기 식에서, R은 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소 기임)로 나타내어지는 실록산 단위를 갖는 분지쇄 유기폴리실록산; 한 분자 내에, 2개 이상의 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖는 유기폴리실록산; 및 하이드로실릴화 촉매를 포함하는 경화성 실리콘 조성물이 알려져 있다 (특허 문서 1 참조).
규소 원자-결합된 수소 원자를 갖는 유기폴리실록산으로서는, 직쇄, 분지쇄, 또는 수지상 유기폴리실록산이 사용되어 왔으나; 경화성 실리콘 조성물을 경화시켜 얻어지는 생성되는 경화물의 기계적 특성 등을 향상시키기 위하여, 특허 문헌 2 및 특허 문헌 3은, 유기폴리실록산 수지 블록 및 다이오르가노폴리실록산 블록으로 구성되며 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖는 수지 구조를 갖는 유기폴리실록산의 사용을 제안한다.
특허 문헌 2 및 특허 문헌 3은 유기트라이클로로실란, 분자 양측 말단의 규소 원자가 할로겐 원자로 캡핑된 다이오르가노폴리실록산, 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖는 클로로실란, 및 알케닐 기를 갖는 클로로실란을 공가수분해 축합 반응시킴으로써 유기폴리실록산을 제조하는 것을 기재한다. 그러나, 그러한 방법은 유기폴리실록산 수지 블록 내에 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖는 실록산 잔기 또는 실페닐렌 잔기를 갖는 유기폴리실록산을 제조할 수 없다.
한편, 특허 문헌 4는 화학식 16의 유기폴리실록산으로서, 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖는 실록산 잔기를 갖는 분지쇄 유기폴리실록산을 기재한다. 그러나, 특허 문헌 4에서, 유기폴리실록산 수지 블록 내에 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖는 실록산 잔기 또는 실페닐렌 잔기를 갖는 유기폴리실록산은 시사되지 않는다.
게다가, 특허 문헌 5는, 알케닐 기를 갖는 유기폴리실록산 수지 및 분자 양측 말단에 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖는 다이오르가노폴리실록산을, 유기폴리실록산 수지 내의 알케닐 기 1 몰당 다이오르가노폴리실록산 내의 규소 원자-결합된 수소 원자의 양이 1 몰 미만이 되는 양으로 하이드로실릴화 반응시켜 용매-용해성 유기폴리실록산을 제조하는 것을 기재한다. 그러나, 특허 문헌 5에서, 유기폴리실록산 수지 블록 내에 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖는 실록산 잔기 또는 실페닐렌 잔기를 갖는 유기폴리실록산은 시사되지 않는다.
선행기술문헌
특허문헌
특허문헌 1: 일본 특허 출원 공개 제2004-143361A호
특허문헌 2: 일본 특허 출원 공개 제2007-182549A호
특허문헌 3: 일본 특허 출원 공개 제2009-275214A호
특허문헌 4: 일본 특허 출원 공개 제2012-140617A호
특허문헌 5: 일본 특허 출원 공개 제2009-242627A호
본 발명의 목적은, 유기폴리실록산 수지 블록 내에 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖는 실록산 잔기 또는 실페닐렌 잔기를 가지며, 높은 굴절률 및 높은 투명성뿐만 아니라 양호한 취급성을 나타내는 유기폴리실록산, 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다. 게다가, 본 발명의 다른 목적은 가요성 경화물을 형성하는 경화성 실리콘 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 유기폴리실록산은, 하기 평균 단위식으로 나타내어진다:
(R1SiO3 / 2)a (XR2 2SiO1 / 2)b (O1/ 2SiR2 2-Y-R2 2SiO1 / 2)c
상기 식에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬 기, 탄소수 6 내지 20의 아릴 기, 또는 탄소수 7 내지 20의 아르알킬 기를 나타내고;
X는 탄소수 2 내지 12의 알케닐 기 또는 하기 일반 화학식 1:
[화학식 1]
HR3 2SiO(R3 2SiO)nSiR3 2-R4-
(상기 식에서, R3은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬 기, 탄소수 6 내지 20의 아릴 기, 또는 탄소수 7 내지 20의 아르알킬 기를 나타내고, R4는 탄소수 2 내지 12의 알킬렌 기를 나타내고, "n"은 0 내지 5의 범위의 수임)로 나타내어지는 실록산 잔기를 나타내고, Y는 하기 일반 화학식 2:
[화학식 2]
-R4-R3 2SiO(R3 2SiO)nSiR3 2-R4-
(상기 식에서, R3, R4, 및 "n"은 상기에 기재된 것과 동일한 의미임)로 나타내어지는 실록산 연결기를 나타내거나;
또는 X는 탄소수 2 내지 12의 알케닐 기 또는 하기 일반 화학식 3:
[화학식 3]
HR3 2Si-C6H4-SiR3 2-R4-
(상기 식에서, R3 및 R4는 상기에 기재된 것과 동일한 의미임)로 나타내어지는 실페닐렌 잔기를 나타내고;
Y는 하기 일반 화학식 4:
[화학식 4]
-R4-R3 2Si-C6H4-SiR3 2-R4-
(상기 식에서, R3 및 R4는 상기에 기재된 것과 동일한 의미임)로 나타내어지는 실페닐렌 연결기를 나타내고; "a"는 0.65 내지 0.90의 범위의 수이고, "b"는 0.10 내지 0.35의 범위의 수이고, "c"는 0 내지 0.10의 범위의 수이고, "a" + "b" + "c" = 1.00이다.
게다가, 본 발명의 제조 방법은,
(A) 하기 평균 단위식:
(R1SiO3 / 2)d (R5R2 2SiO1 / 2)e
(상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬 기, 탄소수 6 내지 20의 아릴 기, 또는 탄소수 7 내지 20의 아르알킬 기를 나타내고; R5는 탄소수 2 내지 12의 알케닐 기를 나타내고; "d"는 0.65 내지 0.90의 범위의 수이고, "e"는 0.10 내지 0.35의 범위의 수이고, "d" + "e" = 1.00임)로 나타내어지는 유기폴리실록산 수지; 및 (B) (B1) 하기 일반 화학식:
HR3 2SiO(R3 2SiO)nSiR3 2H
(상기 식에서, R3은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬 기, 탄소수 6 내지 20의 아릴 기, 또는 탄소수 7 내지 20의 아르알킬 기를 나타내고, "n"은 0 내지 5의 범위의 수임)로 나타내어지는 다이오르가노실록산, 또는
(B2) 하기 일반 화학식:
HR3 2Si-C6H4-SiR3 2H
(상기 식에서, R3은 상기에 기재된 것과 동일한 의미임)로 나타내어지는 다이실릴벤젠을; 성분 (A) 내의 알케닐 기 1 몰당 성분 (B) 내의 규소 원자-결합된 수소 원자의 양이 1 몰을 초과하도록 하는 양으로 하이드로실릴화 반응시키는 단계를 포함한다.
게다가, 본 발명의 경화성 실리콘 조성물은 하이드로실릴화 반응에 의해 경화가능하며 상기에 기재된 유기폴리실록산을 함유한다.
본 발명의 유기폴리실록산은, 유기폴리실록산 수지 블록 내에 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖는 실록산 잔기 또는 실페닐렌 잔기를 가지며 높은 굴절률 및 높은 투명성뿐만 아니라 우수한 취급성을 나타내는, 신규한 화합물이다. 게다가, 본 발명의 제조 방법은 그러한 신규한 유기폴리실록산을 효율적으로 제조할 수 있다. 게다가, 본 발명의 경화성 실리콘 조성물은 가요성인 경화물을 형성할 수 있다.
먼저, 본 발명의 유기폴리실록산을 상세하게 설명할 것이다.
본 발명의 유기폴리실록산은 하기 평균 단위식:
(R1SiO3/2)a (XR2 2SiO1/2)b (O1/2SiR2 2-Y-R2 2SiO1/2)c
로 나타내어진다.
상기 평균 단위식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬 기, 탄소수 6 내지 20의 아릴 기, 또는 탄소수 7 내지 20의 아르알킬 기를 나타낸다. 구체적인 예에는 알킬 기, 예를 들어 메틸 기, 에틸 기, 프로필 기, 아이소프로필 기, 부틸 기, 아이소부틸 기, tert-부틸 기, 펜틸 기, 네오펜틸 기, 헥실 기, 사이클로헥실 기, 옥틸 기, 노닐 기, 및 데실 기; 아릴 기, 예를 들어 페닐 기, 톨릴 기, 자일릴 기, 및 나프틸 기; 및 아르알킬 기, 예를 들어 벤질 기, 페네틸 기, 및 페닐프로필 기가 포함된다. 유기폴리실록산의 굴절률을 더 높게 만들 수 있기 때문에, R1의 10 몰% 이상은 탄소수 6 내지 20의 아릴 기이고, 바람직하게는 페닐 기임에 유의한다.
상기 평균 단위식에서,
X는 탄소수 2 내지 12의 알케닐 기 또는 하기 일반 화학식 1:
[화학식 1]
HR3 2SiO(R3 2SiO)nSiR3 2-R4-
로 나타내어지는 실록산 잔기를 나타내고,Y는 하기 일반 화학식 2:
[화학식 2]
-R4-R3 2SiO(R3 2SiO)nSiR3 2-R4-
로 나타내어지는 실록산 연결기를 나타내거나;
또는
X는 탄소수 2 내지 12의 알케닐 기 또는 하기 일반 화학식 3:
[화학식 3]
HR3 2Si-C6H4-SiR3 2-R4-
로 나타내어지는 실페닐렌 잔기를 나타내고,Y는 하기 일반 화학식 4:
[화학식 4]
-R4-R3 2Si-C6H4-SiR3 2-R4-
로 나타내어지는 실페닐렌 연결기를 나타낸다.
상기 평균 단위식에서, X를 위한 알케닐 기의 예에는 비닐 기, 알릴 기, 아이소프로페닐 기, 부테닐 기, 펜테닐 기, 헥세닐 기, 사이클로헥세닐 기, 및 옥테닐 기가 포함된다. 이들 중, 비닐 기가 바람직하다.
상기 일반 화학식 1에서, R3은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬 기, 탄소수 6 내지 20의 아릴 기, 또는 탄소수 7 내지 20의 아르알킬 기를 나타내고, 예에는 상기에 기재된 R2에 대해 예시된 것과 동일한 기가 포함된다.
상기 일반 화학식 1에서, R4는 탄소수 2 내지 12의 알킬렌 기이다. 구체적인 예에는 에틸렌 기, 프로필렌 기, 아이소프로필렌 기, 부틸렌 기, 펜틸렌 기, 헥실렌 기, 사이클로헥실렌 기, 및 옥틸렌 기가 포함된다. 이들 중, 에틸렌 기가 바람직하다.
상기 일반 화학식 1에서, "n"은 0 내지 5의 범위의 수이고, 바람직하게는 0 내지 4의 범위의 수 또는 0 내지 3의 범위의 수이다. 이는, "n"이 상기에 기재된 범위 이내의 수인 경우, 유기폴리실록산 수지의 투명성이 그의 굴절률을 저하시키지 않고서 향상될 수 있기 때문이다.
상기 일반 화학식 1에 의해 나타내어지는 실록산 잔기의 예에는 하기의 기가 포함된다. 식에서, "n"은 0 내지 5의 범위의 정수임에 유의한다.
H(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]nSi(CH3)2-C2H4-
H(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]nSi(CH3)2-C3H6-
H(CH3)2SiO[(CH3)(C6H5)SiO]nSi(CH3)2-C2H4-
H(CH3)2SiO[(CH3)(C6H5)SiO]nSi(CH3)2-C3H6-
H(CH3)2SiO[(C6H5)2SiO]nSi(CH3)2-C2H4-
H(CH3)2SiO[(C6H5)2SiO]nSi(CH3)2-C3H6-
상기 일반 화학식 2에서, R3, R4, 및 "n"은 상기에 기재된 것과 동일한 의미이다. 상기 일반 화학식 2에 의해 나타내어지는 실록산 연결기의 예에는 하기의 기가 포함된다. 식에서, "n"은 0 내지 5의 범위의 정수임에 유의한다.
-C2H4-(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]nSi(CH3)2-C2H4-
-C3H6-(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]nSi(CH3)2-C3H6-
-C2H4-(CH3)2SiO[(CH3)(C6H5)SiO]nSi(CH3)2-C2H4-
-C3H6-(CH3)2SiO[(CH3)(C6H5)SiO]nSi(CH3)2-C3H6-
-C2H4-(CH3)2SiO[(C6H5)2SiO]nSi(CH3)2-C2H4-
-C3H6-(CH3)2SiO[(C6H5)2SiO]nSi(CH3)2-C3H6-
상기 일반 화학식 3에서, R3 및 R4는 상기에 기재된 것과 동일한 의미이다. 상기 일반 화학식 3에 의해 나타내어지는 실페닐렌 잔기의 예에는 하기의 기가 포함된다.
H(CH3)2Si-C6H4-Si(CH3)2-C2H4-
H(CH3)2Si-C6H4-Si(CH3)2-C3H6-
상기 일반 화학식 4에서, R3 및 R4는 상기에 기재된 것과 동일한 의미이다. 상기 일반 화학식 4에 의해 나타내어지는 실페닐렌 연결기의 예에는 하기의 기가 포함된다.
-C2H4-(CH3)2Si-C6H4-Si(CH3)2-C2H4-
-C3H6-(CH3)2Si-C6H4-Si(CH3)2-C3H6-
게다가, 상기 평균 단위식에서, "a"는 0.65 내지 0.90의 범위의 수이고, "b"는 0.10 내지 0.35의 범위의 수이고, "c"는 0 내지 0.10의 범위의 수이고, "a" + "b" + "c" = 1.00이고, 바람직하게는 "a"는 0.70 내지 0.85의 범위의 수이고, "b"는 0.15 내지 0.30의 범위의 수이고, "c"는 0 내지 0.07의 범위의 수이고, "a" + "b" + "c" = 1.00이다. 이는, "a"가 상기에 기재된 범위의 하한 이상인 경우에, 유기폴리실록산의 분자량이 높게 증가될 수 있고, 유기폴리실록산이 경화성 실리콘 조성물에 첨가될 때 우수한 기계적 강도를 갖는 경화물이 형성될 수 있기 때문이다. 다른 한편, "a"가 상기에 기재된 범위의 상한 이하인 경우에, 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖는 실록산 잔기 또는 실페닐렌 잔기가 다량으로 도입될 수 있고, 유기폴리실록산이 경화성 실리콘 조성물에 첨가될 때, 그의 반응성이 향상될 수 있다. 게다가, 이는, "b"가 상기에 기재된 범위의 하한 이상인 경우에, 유기폴리실록산의 분자량이 감소될 수 있고, 그의 취급 작업성이 향상될 수 있기 때문이다. 다른 한편, "b"가 상기에 기재된 범위의 상한 이하인 경우에, 유기폴리실록산이 경화성 실리콘 조성물에 첨가될 때, 우수한 기계적 강도를 갖는 경화물이 형성될 수 있다. 게다가, "c"가 상기에 기재된 범위 이내인 경우에, 유기폴리실록산이 경화성 실리콘 조성물에 첨가될 때, 그의 반응성 및 취급 작업성이 향상된다.
게다가, 가시광 (589 nm)에 대한 유기폴리실록산의 굴절률 (25℃)은 제한되지 않지만, 굴절률은 바람직하게는 1.50 이상이다. 이는, 유기폴리실록산이 높은 굴절률을 갖는 광학 재료에서 유리하게 사용될 수 있기 때문이다.
다음으로, 본 발명의 유기폴리실록산의 제조 방법을 상세하게 설명할 것이다.
성분 (A)는, 하기 평균 단위식:
(R1SiO3/2)d (R5R2 2SiO1/2)e
에 의해 나타내어지는 유기폴리실록산 수지이다.
상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬 기, 탄소수 6 내지 20의 아릴 기, 또는 탄소수 7 내지 20의 아르알킬 기를 나타낸다. 구체적으로, 상기에 기재된 것과 유사한 알킬 기, 아릴 기, 및 아르알킬 기가 예시된다. 생성되는 유기폴리실록산의 굴절률을 더 높게 만들 수 있기 때문에, R1의 10 몰% 이상은 탄소수 6 내지 20의 아릴 기이고, 바람직하게는 페닐 기임에 유의한다.
상기 식에서, R5는 탄소수 2 내지 12의 알케닐 기이다. 구체적인 예에는 비닐 기, 알릴 기, 아이소프로페닐 기, 부테닐 기, 펜테닐 기, 헥세닐 기, 사이클로헥세닐 기, 및 옥테닐 기가 포함된다. 이들 중, 비닐 기가 바람직하다.
상기 식에서, "d"는 0.65 내지 0.90의 범위의 수이고, "e"는 0.10 내지 0.35의 범위의 수이고, "d" + "e" = 1.00이고, 바람직하게는 "d"는 0.70 내지 0.85의 범위의 수이고, "e"는 0.15 내지 0.30의 범위의 수이고, "d" + "e" = 1.00이다. 이는, "d"가 상기에 기재된 범위의 하한 이상이며, 즉, "e"가 상기에 기재된 범위의 상한 이하인 경우에, 생성되는 유기폴리실록산의 분자량이 높게 증가될 수 있기 때문이다. 다른 한편, "d"가 상기에 기재된 범위의 상한 이하이며, 즉, "e"가 상기에 기재된 범위의 하한 이상인 경우에, 성분 (B)의 반응성이 우수할 것이다.
25℃에서의 성분 (A)의 속성은 제한되지 않으며, 예를 들어, 성분 (A)는 25℃에서 10 mPa·s 이상의 점도를 갖는 고체 또는 액체이다.
성분 (B)는 상기에 기재된 성분 (A)의 유기폴리실록산 수지를 연결하기 위한 원료이고, (B1) 하기 일반 화학식:
HR3 2SiO(R3 2SiO)nSiR3 2H
으로 나타내어지는 다이오르가노실록산, 또는 (B2) 하기 일반 화학식:
HR3 2Si-C6H4-SiR3 2H
로 나타내어지는 다이실릴벤젠이다.
성분 (B1)에 대해, 상기 식에서, R2 및 R3은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬 기, 탄소수 6 내지 20의 아릴 기, 또는 탄소수 7 내지 20의 아르알킬 기를 나타내고, 이의 예는 상기에 기재된 기와 동일하다.
게다가, 성분 (B1)에 대해, 상기 식에서, "n"은 0 내지 5의 범위의 수이고, 바람직하게는 0 내지 4의 범위의 수 또는 0 내지 3의 범위의 수이다. 이는, "n"이 상기에 기재된 범위 이내의 수인 경우, 생성되는 유기폴리실록산의 투명성이 그의 굴절률을 저하시키지 않고서 향상될 수 있기 때문이다. 성분 (B)에 대해, 상기 식에서 R2 및 R3 전부가 탄소수 1 내지 12의 알킬 기인 경우, "n"은 바람직하게는 0임에 유의한다.
그러한 성분 (B1)의 예에는 하기 다이오르가노실록산이 포함된다.
H(CH3)2SiOSi(CH3)2H
H(CH3)(C6H5)SiOSi(CH3)(C6H5)H
H(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]Si(CH3)2H
H(CH3)2SiO[(CH3)(C6H5)SiO]Si(CH3)2H
H(CH3)2SiO[(C6H5)2SiO]Si(CH3)2H
H(CH3)(C6H5)SiO[(CH3)2SiO]Si(CH3)(C6H5)H
성분 (B2)에 대해, 상기 식에서, R3은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬 기, 탄소수 6 내지 20의 아릴 기, 또는 탄소수 7 내지 20의 아르알킬 기를 나타내고, 이의 예는 상기에 기재된 기와 동일하다.
그러한 성분 (B2)의 예에는 하기 다이실릴벤젠이 포함된다.
H(CH3)2Si-C6H4-Si(CH3)2H
H(CH3)(C6H5)Si-C6H4-Si(CH3)(C6H5)H
본 발명의 제조 방법에서, 성분 (B)의 첨가량은 성분 (A) 내의 알케닐 기 1 몰당 성분 (B) 내의 규소 원자-결합된 수소 원자의 양이 1 몰을 초과하도록 하는 양, 바람직하게는 1.5 몰 이상 또는 1.8 몰 이상이 되는 양이다. 이는, 성분 (B)의 첨가량이 상기에 기재된 범위의 하한 이상인 경우에, 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖는 실록산 잔기 또는 실페닐렌 잔기의 도입이 용이하게 되기 때문이다.
상기에 기재된 반응을 촉진하기 위한 하이드로실릴화 촉매는 제한되지 않으며, 예에는 백금계 촉매, 로듐계 촉매, 및 팔라듐계 촉매가 포함된다. 특히, 하이드로실릴화 반응을 현저히 촉진할 수 있기 때문에 백금계 촉매가 바람직하다. 백금계 촉매의 예에는 백금 미세 분말, 염화백금산, 염화백금산의 알코올 용액, 백금-알케닐실록산 착물, 백금-올레핀 착물, 및 백금-카르보닐 착물이 포함되며, 백금-알케닐실록산 착물이 특히 바람직하다. 알케닐실록산의 예에는 1,3-다이비닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산, 이러한 알케닐실록산의 메틸 기 중 일부가 에틸 기 또는 페닐 기와 같은 기로 치환된 알케닐실록산, 및 이러한 알케닐실록산의 비닐 기가 알릴 기 또는 헥세닐 기와 같은 기로 치환된 알케닐실록산이 포함된다.
상기에 기재된 제조 방법에서 하이드로실릴화 촉매의 첨가량은 제한되지 않으며, 예를 들어, 첨가량은 바람직하게는, 질량 기준으로, 촉매 금속의 함량이 성분 (A)와 성분 (B)의 총량에 대해 0.01 내지 1,000 ppm의 범위, 및 특히 바람직하게는 0.1 내지 500 ppm의 범위로 되는 양이다. 이는, 하이드로실릴화 촉매의 첨가량이 상기에 기재된 범위의 하한 이상인 경우에, 하이드로실릴화 반응이 충분히 촉진될 수 있기 때문이다. 다른 한편, 하이드로실릴화 촉매의 첨가량이 상기에 기재된 범위의 상한 이하인 경우에, 생성되는 유기폴리실록산의 착색과 같은 문제가 발생할 가능성이 더 적다.
상기에 기재된 제조 방법에서의 반응 조건은 제한되지 않으며, 반응은 가열에 의해 촉진될 수 있다. 게다가, 용매, 예를 들어 톨루엔 또는 자일렌과 같은 방향족 용매, 또는 헵탄 또는 헥산과 같은 지방족 용매가 이러한 반응계에 사용되는 경우, 반응 온도는 바람직하게는 용매의 환류 온도이고, 유기 용매가 사용되지 않는 경우, 반응 온도는 바람직하게는 200℃ 이하이다. 이러한 반응에서, 유기 용매를 사용함으로써, 반응계의 점도를 낮추면서 물과의 공비혼합물 등을 이용하여 반응계의 탈수가 수행될 수 있음에 유의한다.
상기에 기재된 바와 같이 얻어지는 유기폴리실록산은 실록시 기 또는 실페닐렌 기에 의해 연결된 유기폴리실록산 수지 블록을 가지며, 유기폴리실록산은 용매, 예를 들어, 톨루엔 및 자일렌과 같은 방향족 용매, 및 헵탄 및 헥산과 같은 지방족 용매에 용해성이다. 25℃에서의 이의 속성은 특별히 제한되지 않으며, 이의 예에는 액체, 점성 액체, 및 고체가 포함된다.
본 발명의 유기폴리실록산은 분자 내에 규소 원자-결합된 수소 원자를 함유하기 때문에, 이 유기폴리실록산을 하이드로실릴화 경화성 실리콘 조성물과 블렌딩함으로써, 또는 이 유기폴리실록산, 알케닐 기를 갖는 유기폴리실록산, 및 하이드로실릴화 촉매를 블렌딩하여 하이드로실릴화 경화성 실리콘 조성물을 형성함으로써, 경화 후에 적합한 탄성률을 갖는 경화물이 형성될 수 있다.
그러한 경화성 실리콘 조성물의 예는:
(I) 한 분자 내에 2개 이상의 알케닐 기를 갖는 유기폴리실록산;
(II) 본 발명의 유기폴리실록산 [성분 (I) 내의 알케닐 기 1 몰당 본 성분 내의 규소 원자-결합된 수소 원자의 양이 0.1 내지 10 몰이 되는 양]; 및
(III) 하이드로실릴화 촉매 (본 조성물의 경화를 촉진하는 양)를 포함하는 하이드로실릴화 경화성 실리콘 조성물이다.
성분 (I)은 한 분자 내에 2개 이상의 알케닐 기를 갖는 유기폴리실록산이다. 성분 (I)의 알케닐 기의 예에는 탄소수 2 내지 12의 알케닐 기, 예를 들어 비닐 기, 알릴 기, 부테닐 기, 펜테닐 기, 헥세닐 기, 헵테닐 기, 옥테닐 기, 노네닐 기, 데세닐 기, 운데세닐 기, 및 도데세닐 기가 포함된다. 이들 중, 비닐 기가 바람직하다. 알케닐 기를 제외하고, 성분 (I)의 규소 원자에 결합된 기의 예에는, 탄소수 1 내지 12의 알킬 기, 예를 들어 메틸 기, 에틸 기, 프로필 기, 아이소프로필 기, 부틸 기, 아이소부틸 기, tert-부틸 기, 펜틸 기, 네오펜틸 기, 헥실 기, 사이클로헥실 기, 헵틸 기, 옥틸 기, 노닐 기, 데실 기, 운데실 기, 및 도데실 기; 탄소수 6 내지 20의 아릴 기, 예를 들어 페닐 기, 톨릴 기, 자일릴 기, 및 나프틸 기; 탄소수 7 내지 20의 아르알킬 기, 예를 들어 벤질 기, 페네틸 기, 및 페닐프로필 기; 및 이들 기 내의 수소 원자 중 일부 또는 전부가 불소 원자, 염소 원자, 및 브롬 원자와 같은 할로겐 원자로 치환된 기가 포함된다. 성분 (I) 내의 규소 원자는, 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위에서, 소량의 하이드록시 기 및/또는 알콕시 기, 예를 들어 메톡시 기 및 에톡시 기를 가질 수 있음에 유의한다.
성분 (I)의 분자 구조는 제한되지 않으며, 이의 예에는 직쇄, 부분-분지화된 직쇄, 분지쇄, 환형, 및 3차원 네트워크 구조가 포함된다. 성분 (I)은 이러한 분자 구조를 갖는 단일의 유기폴리실록산, 또는 이러한 분자 구조를 갖는 2종 이상의 유기폴리실록산의 혼합물일 수 있다.
성분 (II)의 유기폴리실록산은 상기에 기재된 바와 같다. 성분 (II)의 함량은 성분 (I) 내의 알케닐 기 1 몰당 성분 (II) 내의 규소 원자-결합된 수소 원자의 양이 0.1 내지 10 몰, 및 바람직하게는 0.5 내지 5 몰이 되는 양이다. 이는, 성분 (II)의 함량이 상기에 기재된 범위의 상한 이하인 경우에, 생성되는 경화물의 기계적 특성의 저하가 억제될 수 있기 때문이다. 다른 한편, 함량이 상기에 기재된 범위의 하한 이상인 경우에, 생성되는 조성물이 충분히 경화된다.
성분 (III)은 본 조성물의 하이드로실릴화 반응을 촉진하기 위한 하이드로실릴화 촉매이다. 성분 (III)의 그러한 하이드로실릴화 촉매는 제한되지 않으며, 예에는 백금계 촉매, 로듐계 촉매, 및 팔라듐계 촉매가 포함된다. 특히, 하이드로실릴화 반응을 현저히 촉진할 수 있기 때문에 백금계 촉매가 바람직하다. 백금계 촉매의 예에는 상기에 기재된 것과 유사한 촉매가 포함된다.
성분 (III)의 함량은 본 조성물의 경화를 촉진하는 양이며, 바람직하게는 이 함량은 성분 (III) 내의 백금 원자의 양이, 질량 기준으로, 본 조성물의 양에 대해 0.01 내지 500 ppm의 범위, 0.01 내지 100 ppm의 범위, 또는 0.1 내지 50 ppm의 범위로 되는 양이다. 이는, 성분 (III)의 함량이 상기에 기재된 범위의 하한 이상인 경우에, 생성되는 조성물이 충분히 경화되기 때문이다. 다른 한편, 함량이 상기에 기재된 범위의 상한 이하인 경우에, 생성되는 경화물의 착색이 억제된다.
본 조성물은, 주위 온도에서의 가용 시간을 연장시키고 저장 안정성을 향상시키기 위해, 선택적인 성분으로서 반응 억제제를 함유할 수 있다. 그러한 반응 억제제의 예에는 알킨 알코올, 예를 들어, 1-에티닐사이클로헥산-1-올, 2-메틸-3-부틴-2-올, 3,5-다이메틸-1-헥신-3-올, 및 2-페닐-3-부틴-2-올; 엔인 화합물, 예를 들어 3-메틸-3-펜텐-1-인 및 3,5-다이메틸-3-헥센-1-인; 메틸알케닐실록산 올리고머, 예를 들어 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산 및 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라헥세닐사이클로테트라실록산; 알킨옥시실란, 예를 들어 다이메틸 비스(1,1-다이메틸-2-프로핀-옥시)실란 및 메틸비닐 비스(1,1-다이메틸-2-프로핀-옥시)실란; 및 트라이알릴아이소시아누레이트계 화합물이 포함된다.
게다가, 본 조성물은, 성분 (II) 이외에, 한 분자 내에 2개 이상의 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖는 유기폴리실록산을 함유할 수 있다. 이 유기폴리실록산의 분자 구조는 제한되지 않으나; 이의 예에는 직쇄, 부분-분지화된 직쇄, 분지쇄, 환형, 및 3차원 네트워크 구조가 포함된다. 바람직한 예에는 부분-분지화된 직쇄, 분지쇄, 및 3차원 네트워크 구조가 포함된다. 수소를 제외하고, 이 유기폴리실록산의 규소 원자에 결합된 기의 예에는, 탄소수 1 내지 12의 알킬 기, 예를 들어 메틸 기, 에틸 기, 프로필 기, 아이소프로필 기, 부틸 기, 아이소부틸 기, tert-부틸 기, 펜틸 기, 네오펜틸 기, 헥실 기, 사이클로헥실 기, 헵틸 기, 옥틸 기, 노닐 기, 데실 기, 운데실 기, 및 도데실 기; 탄소수 6 내지 20의 아릴 기, 예를 들어 페닐 기, 톨릴 기, 자일릴 기, 및 나프틸 기; 탄소수 7 내지 20의 아르알킬 기, 예를 들어 벤질 기, 페네틸 기, 및 페닐프로필 기; 및 이들 기 내의 수소 원자 중 일부 또는 전부가 불소 원자, 염소 원자, 및 브롬 원자와 같은 할로겐 원자로 치환된 기가 포함된다. 이 유기폴리실록산은, 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위에서, 소량의 하이드록시 기 및/또는 알콕시 기, 예를 들어 메톡시 기 및 에톡시 기를 가질 수 있음에 유의한다.
이 유기폴리실록산의 예에는 1,1,3,3-테트라메틸다이실록산, 1,3,5,7-테트라메틸사이클로테트라실록산, 트리스(다이메틸하이드로겐실록시)메틸실란, 트리스(다이메틸하이드로겐실록시)페닐실란, 1-글리시독시프로필-1,3,5,7-테트라메틸사이클로테트라실록산, 1,5-다이글리시독시프로필-1,3,5,7-테트라메틸사이클로테트라실록산, 1-글리시독시프로필-5-트라이메톡시실릴에틸-1,3,5,7-테트라메틸사이클로테트라실록산, 분자 양측 말단이 트라이메틸실록시 기로 캡핑된 메틸하이드로겐폴리실록산, 분자 양측 말단이 트라이메틸실록시 기로 캡핑된, 다이메틸실록산과 메틸하이드로겐실록산의 공중합체, 분자 양측 말단이 다이메틸하이드로겐실록시 기로 캡핑된 다이메틸폴리실록산, 분자 양측 말단이 다이메틸하이드로겐실록시 기로 캡핑된, 다이메틸실록산과 메틸하이드로겐실록산의 공중합체, 분자 양측 말단이 트라이메틸실록시 기로 캡핑된, 메틸하이드로겐실록산과 다이페닐실록산의 공중합체, 분자 양측 말단이 트라이메틸실록시 기로 캡핑된, 메틸하이드로겐실록산, 다이페닐실록산, 및 다이메틸실록산의 공중합체, (CH3)2HSiO1/2 단위 및 SiO4/2 단위로 구성된 공중합체, (CH3)2HSiO1/2 단위 및 SiO4/2 단위 및 (C6H5)SiO3/2 단위로 구성된 공중합체 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상이 포함된다.
게다가, 본 조성물은, 경화 동안 조성물과 접촉하고 있는 기재에 대한 접착성을 추가로 향상시키기 위해, 접착 촉진제를 또한 함유할 수 있다. 이러한 접착 촉진제는 바람직하게는 한 분자 내에 1개 이상의 규소 원자-결합된 알콕시 기를 갖는 유기규소 화합물이다. 알콕시 기의 예에는 메톡시 기, 에톡시 기, 프로폭시 기, 부톡시 기, 메톡시에톡시 기 등이 포함된다. 특히, 메톡시 기 및 에톡시 기가 바람직하다. 알콕시 기를 제외하고, 이 유기규소 화합물의 규소 원자에 결합된 기의 예에는, 할로겐-치환 또는 비치환된 1가 탄화수소 기, 예를 들어 알킬 기, 알케닐 기, 아릴 기, 아르알킬 기, 및 할로겐화 알킬 기; 글리시독시알킬 기, 예를 들어 3-글리시독시프로필 기 및 4-글리시독시부틸 기; 에폭시사이클로헥실알킬 기, 예를 들어 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸 기 및 3-(3,4-에폭시사이클로헥실)프로필 기; 에폭시알킬 기, 예를 들어 4-에폭시부틸 기 및 8-에폭시옥틸 기; 3-메타크릴옥시프로필 기; 아이소시아네이트 기; 아이소시아누레이트 기; 및 수소 원자가 포함된다.
본 조성물은, 본 발명의 목적을 해치치 않는 한, 다른 선택적인 성분으로서, 실리카, 유리, 알루미나 등으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 무기 충전제; 실리콘 고무 분말; 수지 분말, 예를 들어 실리콘 수지 및 폴리메타크릴레이트 수지; 및 내열제, 염료, 안료, 난연제, 계면활성제, 용매 등으로부터 선택되는 1종 이상의 성분을 또한 함유할 수 있다.
실시예
본 발명의 유기폴리실록산, 이의 제조 방법, 및 경화성 실리콘 조성물을, 실시예를 사용하여 상세하게 설명할 것이다. 실시예에서의 점도는 25℃에서의 값임에 유의한다. 게다가, 식에서, "Me"는 메틸 기를 나타내고, "Ph"는 페닐 기를 나타내고, "Vi"는 비닐 기를 나타낸다.
<중량 평균 분자량 및 분자량 분산도>
표준 폴리스티렌으로 환산된 중량 평균 분자량 및 분자량 분산도는, 유기폴리실록산을 THF에 용해시키고 이어서 용액을 겔 투과 크로마토그래피를 통해 분석함으로써 결정하였다.
<실시예 1>
반응 용기에, 톨루엔 130.05 g, 하기 평균 단위식:
(PhSiO3/2)0.75 (ViMe2SiO1/2)0.25
로 나타내어지는 유기폴리실록산 수지 (중량 평균 분자량: 1,560; 분자량 분산도: 1.15)의 58.6 질량% 톨루엔 용액 121.96 g, 및 하기 화학식:
HMe2SiOSiMe2H
로 나타내어지는 다이실록산 41.29 g (상기에 기재된 유기폴리실록산 수지 내의 비닐 기 1 몰당 이 성분 내의 규소 원자-결합된 수소 원자의 양이 2 몰이 되는 양)을 넣고, 112℃에서 공비 탈수시킨 후에, 실온으로 냉각시켰다. 그 후에, 백금의 1,3-다이비닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산 착물 (이 착물 내의 백금 금속이 유기폴리실록산 수지와 다이실록산의 총량에 대해 질량 기준으로 7 ppm이 되는 양)을 첨가하여, 100℃ 내지 105℃인 톨루엔의 환류 온도에서 1시간 동안 반응시켰다. 이어서, 113℃ 및 45 mmHg에서 가열 및 감압에 의해 톨루엔을 증류시켜 제거하여, 굴절률이 1.5183이고 점도가 21,400 mPa·s인 무색 투명한 점성 액체를 얻었다. 이 액체는, 하기 평균 단위식:
(PhSiO3/2)0.75 (HMe2SiOSiMe2-C2H4-Me2SiO1/2)0.25
로 나타내어지는 유기폴리실록산이며, 중량 평균 분자량은 2,370이고 분자량 분산도는 1.16인 것으로 밝혀졌다.
<실시예 2>
반응 용기에, 톨루엔 87.51 g, 하기 평균 단위식:
(PhSiO3/2)0.80 (ViMe2SiO1/2)0.20
으로 나타내어지는 유기폴리실록산 수지 (중량 평균 분자량: 1,500; 분자량 분산도: 1.15)의 54.2 질량% 톨루엔 용액 80.49 g, 및 하기 화학식:
HMe2SiOPh2SiOSiMe2H
로 나타내어지는 트라이실록산 31.39 g (상기에 기재된 유기폴리실록산 수지 내의 비닐 기 1 몰당 이 성분 내의 규소 원자-결합된 수소 원자의 양이 3 몰이 되는 양)을 넣고, 113℃에서 공비 탈수시킨 후에, 실온으로 냉각시켰다. 그 후에, 백금의 1,3-다이비닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산 착물 (이 착물 내의 백금 금속이 유기폴리실록산 수지와 트라이실록산의 총량에 대해 질량 기준으로 5 ppm이 되는 양)을 첨가하여, 105℃인 톨루엔의 환류 온도에서 2시간 동안 반응시켰다. 그 후에, 얻어진 물질을 실온으로 냉각시키고 활성탄 10.5 g과 혼합하였다. 이어서, 유리 필터를 사용하여 혼합물을 여과하였다. 여과액을 103℃ 및 3 mmHg까지 가열 및 감압하여 톨루엔을 증류시켜 제거하여, 굴절률이 1.5252이고 점도가 250,000 mPa·s 이상인 유동성을 갖는 무색 투명한 점성 액체를 얻었다. 이 액체는, 하기 평균 단위식:
(PhSiO3/2)0.80 (HMe2SiOPh2SiOSiMe2-C2H4-Me2SiO1/2)0.20
으로 나타내어지는 유기폴리실록산이며, 중량 평균 분자량은 2,170이고 분자량 분산도는 1.13인 것으로 밝혀졌다.
<실시예 3>
반응 용기에, 톨루엔 113.83 g, 하기 평균 단위식:
(PhSiO3/2)0.75 (ViMe2SiO1/2)0.25
로 나타내어지는 유기폴리실록산 수지 (중량 평균 분자량: 1,560)의 60.2 질량% 톨루엔 용액 82.47 g, 및 하기 평균식:
HMe2SiO(Ph2SiO)2.5SiMe2H
로 나타내어지는 다이오르가노폴리실록산 65.77 g (상기에 기재된 유기폴리실록산 수지 내의 비닐 기 1 몰당 이 성분 내의 규소 원자-결합된 수소 원자의 양이 2 몰이 되는 양)을 넣고, 공비 탈수시킨 후에, 실온으로 냉각시켰다. 그 후에, 백금의 1,3-다이비닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산 착물 (이 착물 내의 백금 금속이 유기폴리실록산 수지와 다이오르가노폴리실록산의 총량에 대해 질량 기준으로 7 ppm이 되는 양)을 첨가하여, 111℃ 내지 114℃인 톨루엔의 환류 온도에서 2시간 동안 반응시켰다. 그 후에, 얻어진 물질을 실온으로 냉각시키고 활성탄 7.1 g과 혼합하였다. 이어서, 유리 필터를 사용하여 혼합물을 여과하였다. 여과액을 118℃ 및 2 mmHg까지 가열 및 감압하여 톨루엔을 증류시켜 제거하여, 굴절률이 1.5598이고 실온에서 무색 투명한 시럽-유사 점성 액체를 얻었다. 이 액체는, 미반응 다이오르가노폴리실록산 19%, 하기 평균 단위식:
(PhSiO3/2)0.75 [HMe2SiO(Ph2SiO)2.5SiMe2-C2H4-Me2SiO1/2]0.25
로 나타내어지는 유기폴리실록산 (중량 평균 분자량: 3,109) 43%, 및 하기 평균 단위식:
(PhSiO3/2)0.75 [HMe2SiO(Ph2SiO)2.5SiMe2-C2H4-Me2SiO1/2]x [O1/2SiMe2-C2H4-Me2SiO(Ph2SiO)2.5Me2Si-C2H4-Me2SiO1/2]y
로 나타내어지는 유기폴리실록산 (중량 평균 분자량: 11,636) 38%를 함유하는 혼합물이었다. "x" 및 "y"는 양수이고, "x" + "y" / 2는 0.25였음에 유의한다.
<실시예 4>
반응 용기에, 톨루엔 79.46 g, 하기 평균 단위식:
(PhSiO3/2)0.75 (ViMe2SiO1/2)0.25
로 나타내어지는 유기폴리실록산 수지 (중량 평균 분자량: 1,560)의 58.6 질량% 톨루엔 용액 126.39 g, 및 하기 화학식:
HMe2Si-C6H4-SiMe2H
로 나타내어지는 1,4-비스(다이메틸실릴)벤젠 30.00 g (상기에 기재된 유기폴리실록산 수지 내의 비닐 기 1 몰당 이 성분 내의 규소 원자-결합된 수소 원자의 양이 2 몰이 되는 양)을 넣고, 공비 탈수시킨 후에, 실온으로 냉각시켰다. 그 후에, 백금의 1,3-다이비닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산 착물 (이 착물 내의 백금 금속이 유기폴리실록산 수지와 1,4-비스(다이메틸실릴)벤젠의 총량에 대해 질량 기준으로 3.5 ppm이 되는 양)을 첨가하여, 116℃인 톨루엔의 환류 온도에서 2시간 동안 반응시켰다. 그 후에, 얻어진 물질을 실온으로 냉각시키고 활성탄 12.8 g과 혼합하였다. 이어서, 유리 필터를 사용하여 혼합물을 여과하였다. 여과액을 98℃ 및 8 mmHg까지 가열 및 감압하여 톨루엔을 증류시켜 제거하여, 굴절률이 1.543이고 실온에서 무색 투명한 시럽-유사 점성 액체를 얻었다. 이 액체는, 미반응 다이오르가노폴리실록산 32%, 하기 평균 단위식:
(PhSiO3/2)0.75 (HMe2Si-C6H4-SiMe2-C2H4-Me2SiO1/2)0.25
로 나타내어지는 유기폴리실록산 (중량 평균 분자량: 1,940) 20%, 및 하기 평균 단위식:
(PhSiO3/2)0.75 (HMe2Si-C6H4-SiMe2-C2H4-Me2SiO1/2)x (O1/2SiMe2-C2H4-Me2Si-C6H4-Me2Si-C2H4-Me2SiO1/2)y
로 나타내어지는 유기폴리실록산 (중량 평균 분자량: 5,100) 49%를 함유하는 혼합물이었다. "x" 및 "y"는 양수이고, "x" + "y" / 2는 0.25였음에 유의한다.
<실시예 5>
실온에서, 하기 화학식:
ViMe2SiOPh2SiOSiMe2Vi
로 나타내어지는 트라이실록산 25 질량부, 실시예 1에서 제조된 유기폴리실록산 100 질량부 (상기에 기재된 트라이실록산 내의 비닐 기 1 몰당 이 성분 내의 규소 원자-결합된 수소 원자의 양이 1.2 몰이 되는 양), 백금의 1,3-다이비닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산 착물 (이 착물 내의 백금 금속이 유기폴리실록산과 트라이실록산의 총량에 대해 질량 기준으로 3 ppm이 되는 양), 및 반응 억제제로서의 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산 0.03 질량부를 혼합하여 경화성 실리콘 조성물을 제조하였다.
그 후에, 이 경화성 실리콘 조성물을 150℃, 1시간의 조건 하에, 두께가 1 mm이고 길이가 20 mm이고 폭이 10 mm인 플레이트 형상으로 경화시켰다. 이 경화물은 표면 점착성이 없었고 투명하였다. ARES 레오미터(Rheometer) (RDA700, 레오메트릭 사이언티픽(Rheometric Scientific)에 의해 제조됨)를 사용하여 하기 조건: 측정 간격: 15 mm; 비틀림: 0.5%; 및 진동수: 1 ㎐ 하에서 이 경화물의 25℃에서의 저장 탄성률을 측정하였을 때, 저장 탄성률은 2.4 MPa이었다.
본 발명의 유기폴리실록산은 하이드로실릴화 경화성 실리콘 조성물을 위한 원료로서 사용될 수 있는데, 유기폴리실록산이 유기폴리실록산 수지 블록 내에 규소 원자-결합된 수소 원자를 갖는 실록산 잔기 또는 실페닐렌 잔기를 갖기 때문이다. 이러한 방식으로 얻어진 조성물은 전기/전자용의 접착제, 포팅제(potting agent), 보호 코팅제, 또는 언더필제(underfill agent)로서 사용될 수 있다. 특히, 본 조성물은 광학 응용을 위한 반도체 요소에서 접착제, 포팅제, 보호 코팅제, 또는 언더필제로서 적합하다.

Claims (9)

  1. 하기 평균 단위식으로 나타내어지는, 유기폴리실록산.
    (R1SiO3/2)a (XR2 2SiO1/2)b (O1/2SiR2 2-Y-R2 2SiO1/2)c
    상기 단위식에서,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬 기, 탄소수 6 내지 20의 아릴 기, 또는 탄소수 7 내지 20의 아르알킬 기를 나타내고;
    X는 하기 일반 화학식 1로 나타내어지는 실록산 잔기를 나타내고,
    Y는 하기 일반 화학식 2로 나타내어지는 실록산 연결기를 나타내고;
    "a"는 0.65 내지 0.90의 범위의 수이고, "b"는 0.10 내지 0.35의 범위의 수이고, "c"는 0 내지 0.10의 범위의 수이고, "a" + "b" + "c" = 1.00이다.
    [화학식 1]
    HR3 2SiO(R3 2SiO)nSiR3 2-R4-
    상기 화학식 1에서, R3은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬 기, 탄소수 6 내지 20의 아릴 기, 또는 탄소수 7 내지 20의 아르알킬 기를 나타내고, R4는 탄소수 2 내지 12의 알킬렌 기를 나타내고, "n"은 0 내지 5의 범위의 수이나, 0을 포함하지 않고,
    [화학식 2]
    -R4-R3 2SiO(R3 2SiO)nSiR3 2-R4-
    상기 화학식 2에서, R3, R4, 및 "n"은 상기 화학식 1에 기재된 것과 동일한 의미이다.
  2. 제1항에 있어서, R1의 10 몰% 이상은 탄소수 6 내지 20의 아릴 기인, 유기폴리실록산.
  3. 제1항에 있어서, R4는 에틸렌 기인, 유기폴리실록산.
  4. 제1항에 있어서, 가시광 (589 nm)에 대한 굴절률 (25℃)이 1.50 이상인, 유기폴리실록산.
  5. 제1항에 기재된 유기폴리실록산의 제조 방법으로서,
    (A) 하기 평균 단위식:
    (R1SiO3/2)d (R5R2 2SiO1/2)e
    로 나타내어지는 유기폴리실록산 수지(상기 단위식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬 기, 탄소수 6 내지 20의 아릴 기, 또는 탄소수 7 내지 20의 아르알킬 기를 나타내고; R5는 탄소수 2 내지 12의 알케닐 기를 나타내고; "d"는 0.65 내지 0.90의 범위의 수이고, "e"는 0.10 내지 0.35의 범위의 수이고, "d" + "e" = 1.00임); 및
    (B) 하기 일반 화학식:
    HR3 2SiO(R3 2SiO)nSiR3 2H
    로 나타내어지는 다이오르가노실록산(상기 화학식에서, R3은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬 기, 탄소수 6 내지 20의 아릴 기, 또는 탄소수 7 내지 20의 아르알킬 기를 나타내고, "n"은 0 내지 5의 범위의 수이나, 0을 포함하지 않음)을, 성분 (A) 내의 알케닐 기 1 몰당 성분 (B) 내의 규소 원자-결합된 수소 원자의 양이 1 몰을 초과하도록 하는 양으로 하이드로실릴화 반응시키는 단계를 포함하는, 유기폴리실록산의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 성분 (A) 내의 R1의 10 몰% 이상은 탄소수 6 내지 20의 아릴 기인, 유기폴리실록산의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 성분 (A) 내의 R5는 비닐 기인, 유기폴리실록산의 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 유기폴리실록산을 포함하는, 하이드로실릴화 경화성 실리콘 조성물.
  9. 하이드로실릴화 경화성 실리콘 조성물로서,
    (I) 한 분자 내에 2개 이상의 알케닐 기를 갖는 유기폴리실록산;
    (II) 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 유기폴리실록산으로서, 성분 (I) 내의 알케닐 기 1 몰당 당해 성분 (II) 내의 규소 원자-결합된 수소 원자의 양이 0.1 내지 10 몰이 되는 양의 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 유기폴리실록산; 및
    (III) 상기 하이드로실릴화 경화성 실리콘 조성물의 경화를 촉진하는 양의 하이드로실릴화 촉매를 포함하는, 하이드로실릴화 경화성 실리콘 조성물.
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