KR100938989B1 - 광경화성 유기 중합체 조성물 - Google Patents

광경화성 유기 중합체 조성물 Download PDF

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Abstract

광경화성 유기 중합체 조성물은 자외선 또는 전자 빔 등으로 조사함으로써 방습성 고형체로 빠르게 경화될 수 있고, 에이징 후에 경화물에 접착성을 부여한다. 광경화성 유기 중합체 조성물은 광개시제(D) 및 조성물(I) 또는 반응 생성물(II)을 포함하며, 조성물(I)은 분자당 하나 이상의 하이드록시 그룹을 갖는 액체 유기 중합체(A), 방사선 경화성 알콕시실란(B) 및 축합 반응 촉매(C)를 포함하고, 반응 생성물(II)은 성분(A), (B) 및 (C)의 반응 생성물(F)을 포함한다.
광경화성 유기 중합체 조성물, 광개시제, 액체 유기 중합체, 방사선 경화성 알콕시실란, 축합 반응 촉매

Description

광경화성 유기 중합체 조성물{Photocurable organic polymer composition}
본 발명은 광경화성 유기 중합체 조성물, 보다 특히 광 에너지, 예를 들면, 적외선 또는 전자 빔 등으로의 조사 영향하에 빠르게 경화되어 수분-내성 경화물을 형성할 수 있고, 에이징(aging) 후에 접착성을 나타내는 광경화성 유기 중합체 조성물에 관한 것이다.
광경화성 유기 중합체 조성물은 광 방사선, 예를 들면, 적외선 또는 전자 빔의 영향하에 빠르게 경화될 수 있으므로, 이들은 전자 장치의 부품에 대한 피복제로서 다양한 적용을 포함한다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 제(소)61-127718호(미국 특허 제4,528,081호)에는 트리메틸실릴 말단 그룹을 갖는 실리콘 오일, 감광제, 및 축합 반응 촉매를 함유하는 반응성 폴리오가노실록산으로 이루어진 경화성 방습성 폴리오가노실록산 조성물이 기술되어 있다. 상기 반응성 폴리오가노실록산은 상기 촉매의 존재하에 실란올 캐핑(capping) 폴리오가노실록산과 아크릴-트리알콕시실란 또는 아크릴-트리알릴옥시실란과의 반응 결과로서 수득된다. 상기 반응은 아크릴디알콕시실릴 또는 아크릴디알릴옥시실릴 말단 그룹의 형성을 초래한다. 또한, 일본 공개특허공보 제(평)6-32985호(미국 특허 제5,371,116호)에는 광경화성 및 방습성을 특징으로 하고, 실란올 캐핑 폴리오가노실록산, 메타크릴 작용성 알콕시실란, 주석 형태 화합물, 알콕시-α-실릴 에스테르, 광개시제, 및 경화 촉매로 이루어진 경화성 폴리오가노실록산 조성물이 기술되어 있다.
그러나, 경화된 상태에서, 상기 광학 경화성 폴리오가노실록산 조성물은 충분한 방습성을 제공할 수 없으므로, 이러한 조성물로 제조된 피복물을 갖는 전자 부품이 습윤 환경에서 사용되는 경우, 이들의 전기 전도성 소자가 부식된다.
또한, 알콕시실란 형태의 접착 촉진제를 함유하는 광경화성 유기 중합체 조성물로부터 전자 부품의 피복물을 제조하는 것이 공지되어 있으나, 이러한 제제는 접착성이 낮고 부식으로부터 전자 부품의 충분한 보호를 제공할 수 없다.
발명의 개시
본 발명의 광경화성 유기 중합체 조성물은 적어도 다음 성분을 포함한다:
(A) 분자당 하나 이상의 하이드록시 그룹을 갖는 액체 유기 중합체,
(B) 방사선 경화성 알콕시실란,
(C) 축합 반응 촉매, 및
(D) 광개시제.
또는, 본 발명의 광경화성 유기 중합체 조성물은 적어도 다음 성분을 포함한다:
(F) 분자당 하나 이상의 하이드록시 그룹이 방사선 경화성 알콕시실록시 그룹으로 대체된 액체 유기 중합체, 및
(D) 광개시제.
분자당 하나 이상의 하이드록시 그룹을 갖는 액체 유기 중합체(A)는 본 발명의 조성물의 주성분이다. 25℃에서 성분(A)의 점도에 대하여 특별히 한정되지는 않으나, 점도가 10 내지 1,000,000mPa·s, 바람직하게는 50 내지 100,000mPa·s의 범위내인 것이 추천된다. 또한, 분자당 하나 이상의 하이드록시 그룹을 갖는 한, 상기 액체 유기 중합체(A)의 형태에 대하여 특별히 한정하지 않는다. 예를 들면, 이는 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, 폴리부틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜-폴리프로필렌 글리콜 공중합체, 폴리에틸렌 글리콜-폴리부틸렌 글리콜 공중합체 또는 이들의 가수분해물일 수 있다.
성분(A)를 사용하는 양에 대하여 특별히 한정되지는 않으나, 이러한 성분을 50 내지 95중량%, 바람직하게는 70 내지 90중량%의 양으로 사용할 것을 추천한다. 성분(A)가 추천된 범위의 하한치보다 낮은 양으로 사용되는 경우, 조성물로부터 형성된 경화물은 감소된 기계적 강도를 가질 수 있다. 성분(A)가 추천된 상한치를 초과하는 양으로 사용되는 경우, 수득된 조성물은 광경화 특성 감소 경향을 나타낼 수 있다.
성분(B)는 본 발명의 조성물에 광경화 및 방습성을 부여하기 위해 사용된다. 이러한 성분(B)는 하나 이상의 방사선 경화성 그룹을 함유하는 방사선 경화성 알콕시실란이다. 당해 알콕시실란은 화학식 1의 그룹이다.
R'xSi(OR")(4-x)
위의 화학식 1에서, x는 1 또는 2이다. 바람직하게는, x는 1이다. R'는 독립적으로 1가 탄화수소 그룹 및 아크릴옥시 그룹, 메타크릴옥시 그룹 및 에폭시 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 방사선 경화성 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택되며, 이때 하나 이상의 R'는 방사선 경화성 그룹이다. R'의 1가 탄화수소 그룹은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸 또는 유사한 알킬; 페닐, 톨릴, 크실릴, 나프틸 또는 유사한 아릴; 벤질, 펜에틸 또는 유사한 아르알킬; 클로로메틸, 3-클로로프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필 또는 유사한 할로겐화 알킬로 예시된다. R'의 아크릴옥시 그룹은 γ-아크릴옥시메틸, γ-아크릴옥시에틸, 및 γ-아크릴옥시프로필로 예시된다. R'의 메타크릴옥시 그룹은 γ-메타크릴옥시메틸, γ-메타크릴옥시에틸, 및 γ-메타크릴옥시프로필로 예시되고, γ-아크릴옥시프로필 및 γ-메타크릴옥시프로필이 바람직하다. R'의 에폭시 그룹은 1,2-에폭시에틸, 2,3-에폭시프로필, 3,4-에폭시부틸, 5,6-에폭시헥실, 9,10-에폭시데실, 글리시독시프로필, α-글리시독시에틸, β-글리시독시에틸, α-글리시독시프로필, β-글리시독시프로필, γ-글리시독시프로필, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸, 3-(3,4-에폭시사이클로헥실)프로필, 및 3,4-에폭시사이클로헥실부틸로 예시된다. R"는 알킬 그룹이다. R"의 알킬 그룹은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 및 헥실로 예시되고, 메틸 또는 에틸이 바람직하다. 입수 가능성, 비용, 및 반응성으로 인해, 메톡시 실란 및 에톡시 실란이 가장 바람직하다.
성분(B)의 아크릴옥시 그룹- 또는 메타크릴옥시 그룹-함유 알콕시실란은 화학식 2의 그룹이다.
Figure 112004026128298-pct00001
위의 화학식 2에서, R1은 수소원자 또는 메틸이다. 수소원자가 바람직하다. R2는 탄소수 1 내지 10의 2가 탄화수소 그룹이다. 이러한 2가 탄화수소 그룹의 예는 다음과 같다: 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌 또는 유사한 알킬렌; 페닐렌, 톨릴렌, 크실렌, 나프틸렌 또는 유사한 아릴렌; 및 벤질렌, 펜에틸렌 또는 유사한 아릴렌알킬렌. R2에 대한 가장 바람직한 그룹은 메틸렌, 에틸렌 또는 프로필렌이다. R3은 1가 탄화수소 그룹, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸 또는 유사한 알킬; 페닐, 톨릴, 크실릴, 나프틸 또는 유사한 아릴; 벤질, 펜에틸 또는 유사한 아르알킬; 및 클로로메틸, 3-클로로프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필 또는 유사한 할로겐화 알킬이다. 상기 1가 탄화수소 그룹은 치환되지 않거나 치환될 수 있다. 위의 화학식 2에서, R4는 알킬 그룹, 예를 들면, 메틸 그룹, 에틸 그룹, 프로필 그룹, 부틸 그룹, 펜틸 그룹, 헥실 그룹 또는 헵틸 그룹이다. 위의 화학식 2에서, a는 0 또는 1이다.
상기 알콕시실란은 다음 화학식으로 예시된다:
Figure 112004026128298-pct00002
성분(B)의 에폭시 그룹 함유 알콕시실란은 글리시독시메틸트리에톡시실란, α-글리시독시에틸 트리메톡시실란, α-글리시독시에틸트리에톡시실란, β-글리시독시에틸트리메톡시실란, β-글리시독시에틸트리에톡시실란, α-글리시독시프로필트리메톡시실란, α-글리시독시프로필트리에톡시실란, β-글리시독시프로필트리메톡시실란, β-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필디메틸에톡시실란, 및 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란으로 예시되고, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 및 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란이 바람직하고, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란이 특히 바람직하다.
성분(B)가 사용되는 양에 대하여 특별히 한정되지는 않으나, 이러한 화합물을 1 내지 50중량%, 바람직하게는 5 내지 30중량%의 양으로 사용할 것을 추천한다. 성분(B)가 추천된 범위의 하한치 미만의 양으로 사용되는 경우, 수득된 조성물은 경화성 감소 경향을 나타낼 수 있다. 성분(B)가 추천된 범위의 상한치를 초과하는 양으로 사용되는 경우, 조성물로부터 수득된 경화물이 낮은 기계적 강도를 가질 수 있다.
축합 반응 촉매(C)는 상기 성분(A)의 하이드록시 그룹과 상기 성분(B)의 규소 결합 알콕시 그룹 사이의 축합 반응을 촉진시키거나 조성물로부터 수득된 경화물에 접착성을 부여한다. 성분(C)의 예는 다음과 같다: 디부틸주석 디라우레이트, 디부틸주석 디옥토에이트, 디옥틸주석 디라우레이트, 디부틸주석 말레에이트 에스테르, 제1 주석 옥토에이트 또는 유사한 주석 화합물; 테트라부틸티타네이트, 디이소프로폭시-비스(아세틸아세토네이트)티탄, 디이소프로폭시-비스(에틸아세토아세테이트)티탄 또는 유사한 티탄 화합물.
성분(C)가 사용되는 양에 대하여 특별히 한정되지는 않으나, 이러한 화합물을 0.001 내지 10중량%, 바람직하게는 0.01 내지 2중량%의 양으로 사용할 것을 추천한다. 성분(C)가 추천된 범위의 하한치 미만의 양으로 사용되는 경우, 수득된 조성물은 경화성 감소 경향 또는 경화후 접착성 감소 경향을 나타낼 수 있다. 성분(C)가 추천된 범위의 상한치를 초과하는 양으로 사용되는 경우, 조성물은 낮은 저장 안정성을 가질 수 있다.
광개시제(D)는 조성물의 광중합 반응을 촉진시키기 위해 사용되는 성분이다. 이러한 성분은 라디칼 광개시제, 양이온성 광개시제 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 라디칼 광개시제는 벤조페논, 아세토페논, 벤질 α-하이드록시케톤, α-아미노케톤, 비스-아실포스핀 옥사이드 또는 이들의 유도체로 예시된다. 상기 양이온성 광개시제는 오늄 염, 설폰산의 디아릴요오도늄 염, 설폰산의 트리아릴설포늄 염, 보론산의 디아릴요오도늄 염, 및 보론산의 트리아릴설포늄 염으로 예시된다. 상기 광개시제는 2개 이상의 배합물로 사용될 수 있다.
성분(D)가 사용되는 양에 대하여 특별히 한정되지는 않으나, 이러한 화합물을 0.01 내지 20중량%, 바람직하게는 0.1 내지 10중량%의 양으로 사용할 것을 추천한다. 성분(D)가 추천된 범위의 하한치 미만의 양으로 사용되는 경우, 수득된 조성물은 광경화성 감소 경향을 나타낼 수 있다. 성분(D)가 추천된 범위의 상한치를 초과하는 양으로 사용되는 경우, 조성물로부터 수득된 경화물은 낮은 기계적 강도를 가질 수 있다.
본 발명의 조성물은 (A), (B), (C), 및 (D)를 포함하는 성분으로부터 제조된다. 경우에 따라, 접착 촉진제가 임의의 성분(E)로서 첨가될 수 있다. 성분(E)로서 사용하기에 적합한 성분의 예는 다음과 같다: 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란 또는 유사한 알콕시실란: 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실) 에틸트리메톡시실란 또는 유사한 에폭시 함유 알콕시실란: 카바실라트란 유도체 또는 실라트란 유도체. 카바실라트란 유도체는 다음 화학식으로 예시되나, 이로 한정되는 것은 아니다:
Figure 112004026128298-pct00003
Figure 112004026128298-pct00004
실라트란 유도체는 다음 화학식으로 예시되나, 이로 한정되는 것은 아니다:
Figure 112004026128298-pct00005
예를 들면, 일본 공개특허공보 제(평)10-195085호에 기술된 바와 같이, 상기 카바실라트란 유도체는 알콕시 그룹을 함유하는 알콕시 실란과 에폭시 그룹을 함유하는 알콕시 실란 사이의 반응을 통해 제조할 수 있으며, 반응은 알콜의 존재하에 수행된다. 또한, 일본 공개특허공보 제(평)10-182669호, 일본 공개특허공보 제(평)11-116584호(미국 특허 제5,936,110호), 및 일본 공개특허공보 제(평)11-279182호(미국 특허 제5,945,555호)에 기술된 바와 같이, 상기 카바실라트란 유도체는 에폭시 함유 알콕시실란 화합물과 하이드록시-아민 화합물 또는 암모니아 사이의 반응 또는 에폭시 화합물, 알콕시실란, 및 암모니아 또는 아민 화합물 사이의 반응을 통해 제조할 수 있다.
삭제
성분(E)가 사용되는 양에 대하여 특별히 한정되지는 않으나, 이러한 화합물을 15중량% 이하, 바람직하게는 0.5 내지 10중량%의 양으로 사용할 것을 추천한다. 성분(E)가 추천된 범위의 상한치를 초과하는 양으로 사용되는 경우, 조성물로부터 수득된 경화물은 낮은 기계적 강도를 가질 수 있다.
조성물의 유동성을 조절하기 위해 또는 상기 조성물로부터 제조된 경화 제품의 기계적 강도 및 내열성 특성을 개선시키기 위해, 조성물을 충전재와 배합할 수 있으며, 이때 충전재는 본 발명의 목적에 방해되지 않는 양으로 첨가된다. 이러한 충전재의 예는 다음과 같다: 건식법 실리카, 습식법 실리카, 석영 미세 분말, 규조토 또는 유사한 실리카; 고체 실리콘 수지; 산화티탄, 산화아연, 산화철, 산화세륨, 알루미나 또는 유사한 금속 산화물, 희토류 수산화물 화합물, 수산화알루미늄, 카본 블랙, 흑연, 탄산규소, 운모, 활석, 안료, 항부식제, 및 항균제.
광경화성 중합체 배합물에 대한 보다 상세한 설명이 이후 제공된다.
액체 유기 중합체(F)에서는, 중합체의 분자당 하나 이상의 하이드록시 그룹이 방사선 경화성 알콕시실록시 그룹으로 대체된다. 상기 알콕시실록시 그룹은 화학식 3의 그룹이다.
R'xSi(OR")(3-x)-O-
위의 화학식 3에서, x는 1 또는 2이다. 바람직하게는, x는 1이다. R'는 독립적으로 1가 탄화수소 그룹 및 아크릴옥시 그룹, 메타크릴옥시 그룹 및 에폭시 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 방사선 경화성 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 단, 하나 이상의 R'는 방사선 경화성 그룹이다. 1가 탄화수소 그룹의 예는 상기에서 정의한 바와 같다. 아크릴옥시 그룹의 예는 상기에서 정의한 바와 같다. 메타크릴옥시 그룹의 예는 상기에서 정의한 바와 같다. 에폭시 그룹의 예는 상기에서 정의한 바와 같다. R"는 알킬 그룹이다. 알킬 그룹의 예는 상기에서 정의한 바와 같다. 바람직하게는, R"는 메틸이다. 입수 가능성, 비용, 및 반응성으로 인해, 메톡시 실란 및 에톡시 실란이 가장 바람직하다.
위의 화학식 3에서, 바람직하게는 R'는 아크릴옥시 그룹 또는 메타크릴옥시 그룹이다. 아크릴옥시 그룹- 또는 메타크릴옥시 그룹-함유 알콕시실록시 그룹은 화학식 4의 그룹이다.
Figure 112004026128298-pct00007
위의 화학식 4에서, R1은 수소원자 또는 메틸 그룹이고, 수소원자가 바람직하다. R2는 탄소수 1 내지 10의 2가 탄화수소 그룹이다. 이러한 그룹의 예는 상기에서 정의한 바와 같다. 바람직하게는, 이러한 그룹은 알킬렌 그룹이다. R3은 상기에서 정의한 바와 동일한 형태의 1가 탄화수소 그룹이다. R4는 상기에서 정의한 바와 동일한 형태의 알킬 그룹이고, a는 0 또는 1이다. 상기 성분(F)에 대한 원료로서 사용하기에 적합한 액체 유기 중합체는 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, 폴리부틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜-폴리프로필렌 글리콜 공중합체, 폴리에틸렌 글리콜-폴리부틸렌 글리콜 공중합체 또는 이들의 가수분해물의 생성물일 수 있으나, 이들 예로 한정되는 것은 아니며, 분자당 하나 이상의 하이드록시 그룹을 함유하는 다른 유사한 화합물을 사용할 수 있다.
상기 성분(F)를 제조하는데 사용되는 방법에 대하여 특별히 한정되지는 않으나, 성분(A)의 분자당 하나 이상의 하이드록시 그룹을 갖는 액체 유기 중합체와 성분(B)의 방사선 경화성 알콕시실란 사이의 축합 반응을 통해 이러한 성분을 제조하는 것이 추천되며, 당해 반응은 성분(C)의 축합 반응 촉매의 존재하에 수행된다.
상기 방법에서, 성분(A), (B), 및 (C)는 상기에서 정의한 바와 같다. 반응 조건에 대하여 특별히 한정되지는 않으나, 반응을 실온 내지 50℃의 온도에서 수행할 것을 추천한다. 성분(A), (B), 및 (C)가 사용되는 양에 대하여 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 성분(A)가 모든 성분의 전체 중량의 50 내지 95중량%, 바람직하게는 70 내지 90중량%의 양으로 첨가되는 것이 바람직하다. 성분(B)의 중량이 모든 성분의 전체 중량의 1 내지 50중량%, 바람직하게는 5 내지 30중량%를 구성하는 것이 추천된다. 성분(C)가 모든 성분의 전체 중량의 0.001 내지 10중량%, 바람직하게는 0.01 내지 2중량%의 양으로 첨가되는 것이 추천된다. 성분(A)가 상기 범위의 추천된 하한치 미만의 양으로 첨가되는 경우, 수득된 유기 중합체를 함유하는 광경화성 유기 중합체 조성물로부터 수득된 경화물은 낮은 기계적 강도를 가질 수 있다. 성분(A)가 추천된 상한치를 초과하는 양으로 사용되는 경우, 수득된 유기 중합체는 감소된 광경화성을 가질 수 있다. 성분(B)가 상기 범위의 추천된 하한치 미만의 양으로 첨가되는 경우, 수득된 유기 중합체는 감소된 광경화성을 가질 수 있다. 성분(B)가 추천된 상한치를 초과하는 양으로 사용되는 경우, 수득된 유기 중합체를 함유하는 광경화성 유기 중합체 조성물로부터 수득된 경화물은 낮은 기계적 강도를 가질 수 있다. 성분(C)가 상기 범위의 추천된 하한치 미만의 양으로 첨가되는 경우, 축합 반응의 충분한 촉진을 보장할 수 없다. 성분(C)가 추천된 상한치를 초과하는 양으로 사용되는 경우, 수득된 유기 중합체는 안정성 감소 경향을 나타낼 수 있다. 상기 방법에 의해 제조된 성분(F)은 반응하지 않은 성분(A), (B), 및 성분(C)를 함유할 수 있다.
성분(F)가 사용되는 양에 대하여 특별히 한정되지는 않으나, 이러한 성분을 조성물의 80 내지 99.99중량%, 바람직하게는 90 내지 99.9중량%의 양으로 사용할 것을 추천한다. 성분(F)가 상기 범위의 추천된 하한치 미만의 양으로 사용되는 경우, 조성물로부터 형성된 경화 제품은 감소된 기계적 강도를 가질 수 있다. 이러한 성분이 상기 범위의 추천된 상한치를 초과하는 양으로 사용되는 경우, 수득된 조성물은 감소된 광경화성을 가질 수 있다.
성분(D)인 광개시제는 조성물의 광중합을 촉진시키기 위해 사용된다. 성분(D)의 예는 광개시제에 대하여 상기에서 정의한 바와 같다. 이들 광개시제는 2개 이상의 배합물로 사용될 수 있다.
성분(D)가 사용되는 양에 대하여 특별히 한정되지는 않으나, 이러한 성분을 조성물의 0.01 내지 20중량%, 바람직하게는 0.1 내지 10중량%의 양으로 사용할 것을 추천한다. 성분(D)가 상기 범위의 추천된 하한치 미만의 양으로 사용되는 경우, 수득된 조성물은 감소된 광경화성을 가질 수 있다. 이러한 성분이 상기 범위의 추천된 상한치를 초과하는 양으로 사용되는 경우, 조성물로부터 형성된 경화 제품은 감소된 기계적 강도를 가질 수 있다.
본 발명의 조성물은 (F) 및 (D)를 포함하는 성분으로부터 제조될 수 있다. 경우에 따라, 임의의 성분(E)를 접착 촉진제로서 사용할 수 있다. 성분(E)의 예는 접착 촉진제에 대하여 상기에서 정의한 바와 같다. 성분(E)가 사용되는 양에 대하여 특별히 한정되지는 않으나, 이의 함량은 15중량%를 초과해서는 안되며, 바람직하게는 0.5 내지 10중량%의 양으로 사용할 것을 추천한다. 이러한 성분이 상기 범위의 추천된 상한치를 초과하는 양으로 사용되는 경우, 조성물로부터 형성된 경화 제품은 감소된 기계적 강도를 가질 수 있다.
조성물의 유동성을 조절하기 위해, 또는 상기 조성물로부터 제조된 경화 제품의 기계적 강도 및 내열성 특성을 개선시키기 위해, 조성물을 충전재와 배합할 수 있으며, 여기서 충전재는 본 발명의 목적에 방해되지 않는 양으로 첨가된다. 충전재의 예는 상기에서 정의한 바와 같다.
본 발명의 광경화성 액체 중합체 조성물은 조성물을 자외선 또는 전자 빔 등으로 조사함으로써 방습성 고형체로 빠르게 경화될 수 있다. 후속의 에이징 후에, 경화물은 접착성을 나타낸다. 에이징 공정에 대하여 특별히 한정되지는 않으나, 일반적으로 물체를 가열하거나 물체를 실온에서 보유시켜 수행할 수 있다.
본 발명의 광경화성 유기 중합체 조성물은 실시예 및 비교 실시예를 참조하여 보다 상세하게 기술될 것이며, 점도는 25℃에서의 값에 상응한다.
실시예 1
점도가 6000mPa·s이고 양 분자 말단이 하이드록시 그룹으로 캐핑된 액체 폴리부타디엔(Idemitsu Petrochemical Co., Ltd., 상표명 "Poly bd R-45HT") 100중량부, 화학식
Figure 112004026128298-pct00008
의 유기 규소 화합물 15중량부, 디이소프로폭시 비스(에틸아세토아세테이트)티탄 0.2중량부, 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐케톤 2중량부, 메틸트리메톡시실란 2중량부 및 화학식
Figure 112004026128298-pct00009
의 카바실라트란 유도체 2중량부를 혼합하여 광경화성 폴리부타디엔 조성물을 제조하였다.
상기 광경화성 폴리부타디엔 조성물을 알루미늄판, 유리판 또는 구리판의 표면에 도포하고, 고압 수은 램프로부터 3J/cm2로 적외선 조사에 의해 경화시켰다. 피복된 판을 1주 동안 23℃의 온도 및 상대습도(RH) 55%에서 그 상태로 보존시키고, 상기 피착체에 대한 폴리부타디엔 경화물의 접착성을 관찰하였다. 결과는 표 1에 나타내었다. 상기 광경화성 폴리부타디엔 조성물을 또한, 플루오로레진 판의 표면에 도포하고, 피복물을 고압 수은 램프로부터 적외선 조사(3J/cm2)에 의해 경화시켰다. 피복된 판을 1주 동안 23℃의 온도 및 RH 55%에서 그 상태로 보존시켰다. 수득된 1mm 두께의 경화된 폴리부타디엔 시트의 경도를 E-형태의 경도계의 장치로 JIS 6253에 따라 측정하였다. 투습성을 40℃의 온도 및 RH 90%에서 JIS Z 0208에 따르는 투습 컵 방법에 의해 측정하였다. 결과는 표 1에 나타내었다.
실시예 2
점도가 6000mPa·s이고 양 분자 말단이 하이드록시 그룹으로 캐핑된 액체 폴리부타디엔(Idemitsu Petrochemical Co., Ltd., 상표명 "Poly bd R-45HT") 100중량 부, 화학식
Figure 112004026128298-pct00010
의 유기 규소 화합물 15중량부 및 디이소프로폭시 비스(에틸아세토아세테이트)티탄 0.2중량부를 16시간 동안 실온에서 혼합하여 광경화성 폴리부타디엔 조성물을 제조하였다. 그 결과, 분자에서 하이드록시 그룹의 일부가 화학식
Figure 112004026128298-pct00011
의 그룹으로 대체된 액체 폴리부타디엔을 제조하였다.
수득한 액체 폴리부타디엔을 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐케톤 2중량부와 혼합하여, 광경화성 폴리부타디엔 조성물을 수득하였다. 수득한 조성물을 접착성에 대하여 시험하고, 경화된 폴리부타디엔 물체의 경도를 측정하였다. 결과는 표 1에 나타내었다.
실시예 3
실시예 2의 조성물을 메틸트리메톡시실란 2중량부 및 화학식
Figure 112004026128298-pct00012
의 카바실라트란 유도체 2중량부와 추가로 혼합하여 광경화성 폴리부타디엔 조성물을 제조하였다.
수득한 광경화성 폴리부타디엔 조성물을 조성물의 접착성, 폴리부타디엔 경화물의 경도 및 투습성에 대하여 시험하였다. 이들 시험 및 측정은 실시예 1에서와 동일한 방법으로 수행하였다. 결과는 표 1에 나타내었다.
실시예 4
점도가 8000mPa·s인 액체 폴리이소프렌(Idemitsu Petrochemical Co., Ltd., Poly ip)을 실시예 3의 폴리부타디엔 대신 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 3에서와 동일한 방법으로 광경화성 폴리이소프렌 조성물을 제조하였다. 수득한 광경화성 폴리이소프렌 조성물을 조성물의 접착성, 폴리부타디엔 경화물의 경도, 및 투습성에 대하여 시험하였다. 이들 시험 및 측정은 실시예 1에서와 동일한 방법으로 수행하였다. 결과는 표 1에 나타내었다.
비교 실시예 1
점도가 2000mPa·s인 폴리디메틸실록산 100중량부, 화학식
Figure 112009009833130-pct00013
의 유기 규소 화합물 2중량부, 디이소프로폭시 비스(에틸아세토아세테이트)티탄 0.2중량부, 및 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐케톤 2중량부를 혼합하여 광경화성 폴리디메틸실록산 조성물을 제조하였다. 수득한 폴리디메틸실록산 조성물을 조성물의 접착성, 폴리디메틸실록산 경화물의 경도 및 투습성에 대하여 시험하였다. 이들 시험 및 측정은 실시예 1에서와 동일한 방법으로 수행하였다. 결과는 표 1에 나타내었다.
비교 실시예 2
점도가 4000mPa·s이고 양 분자 말단이 하이드록시 그룹으로 캐핑되고, 아크릴산으로 에스테르화된 액체 폴리부타디엔(Osaka Yuki Kagaku Co., Ltd., 상표명 BAC-45) 100중량부, 디이소프로폭시 비스(에틸아세토아세테이트)티탄 0.2중량부, 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐케톤 2중량부, 메틸트리메톡시실란 2중량부, 및 화학식
Figure 112009009833130-pct00014
의 카바실라트란 유도체 2중량부를 혼합하여 광경화성 폴리부타디엔 조성물을 제조하였다.
수득한 광경화성 폴리부타디엔 조성물을 접착성, 폴리부타디엔 경화물의 경도 및 투습성에 대하여 시험하였다. 결과는 표 1에 나타내었다.
본 발명 선행 기술
특징 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교 실시예 1 비교 실시예 2
경도 30 40 40 40 20 60
투습성 (g/m2·24h) 30 30 30 30 150 30
접착성 알루미늄판 응집 파괴 분리
유리판 응집 파괴 분리
구리판 응집 파괴 분리 응집 파괴 분리
본 발명의 광경화성 중합체는 자외선 및 전자 빔 등으로 조사하여 방습성 고형물로 빠르게 경화시킬 수 있고, 에이징 후, 경화물이 접착성을 획득하므로 효과적이다. 상기 특성으로 인해, 본 발명의 조성물은 각종 부품 또는 각종 부품에 대한 피복제, 포팅제(potting agent) 등의 제조에 사용될 수 있다. 특히, 조성물은 전기 회로 보호용 포팅제 또는 피복제로서 사용하는데 적합하다. 조성물은 자외선 및 전자 빔으로의 조사에 의해 빠르게 경화되므로, 이들은 또한 내열성이 작은 전기 부품, 예를 들면, 액정 패널 등에 대한 접착제 및 피복제로서 사용하는데 적합하다.

Claims (12)

  1. 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, 폴리부틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜-폴리프로필렌 글리콜 공중합체, 폴리에틸렌 글리콜-폴리부틸렌 글리콜 공중합체, 및 이들의 가수분해물로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 분자당 하나 이상의 하이드록시 그룹을 갖는 액체 유기 중합체(A),
    하기 화학식 2의, 아크릴옥시 그룹- 또는 메타크릴옥시 그룹-함유 방사선 경화성 알콕시실란(B),
    축합 반응 촉매(C), 및
    벤조페논, 아세토페논, 벤질 α-하이드록시케톤, α-아미노케톤, 비스-아실포스핀 옥사이드 및 이들의 유도체 중에서 선택된 광개시제(D)를 포함하는, 광경화성 유기 중합체 조성물.
    화학식 2
    Figure 112009050199388-pct00015
    위의 화학식 2에서,
    R1은 수소원자 또는 메틸 그룹이고,
    R2는 탄소수 1 내지 10의 2가 탄화수소 그룹이고,
    R3은 각각 독립적으로 1가 탄화수소 그룹이고,
    R4는 각각 독립적으로 알킬 그룹이고,
    a는 0 또는 1이다.
  2. 삭제
  3. 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, 폴리부틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜-폴리프로필렌 글리콜 공중합체, 폴리에틸렌 글리콜-폴리부틸렌 글리콜 공중합체, 및 이들의 가수분해물로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 분자당 하나 이상의 하이드록시 그룹을 갖는 액체 유기 중합체(A)를 축합 반응 촉매(C)의 존재하에 아크릴옥시 그룹- 또는 메타크릴옥시 그룹-함유 방사선 경화성 알콕시실란(B)과 축합 반응시킴으로써 수득되는, 아크릴옥시 그룹- 또는 메타크릴옥시 그룹-함유 방사선 경화성 알콕시실록시 그룹을 분자당 하나 이상 갖는 액체 유기 중합체(F), 및
    벤조페논, 아세토페논, 벤질 α-하이드록시케톤, α-아미노케톤, 비스-아실포스핀 옥사이드 및 이들의 유도체 중에서 선택된 광개시제(D)를 포함하고,
    이때, 상기 성분(B)가 하기 화학식 2의 방사선 경화성 알콕시실란인, 광경화성 유기 중합체 조성물.
    화학식 2
    Figure 112009050199388-pct00016
    위의 화학식 2에서,
    R1은 수소원자 또는 메틸 그룹이고,
    R2는 탄소수 1 내지 10의 2가 탄화수소 그룹이고,
    R3은 각각 독립적으로 1가 탄화수소 그룹이고,
    R4는 각각 독립적으로 알킬 그룹이고,
    a는 0 또는 1이다.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 접착 촉진제(E)를 추가로 포함하는, 광경화성 유기 중합체 조성물.
  9. 제1항 또는 제3항에 있어서, 충전재를 추가로 포함하는, 광경화성 유기 중합체 조성물.
  10. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 성분(A)가 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌 또는 이들의 가수분해물을 포함하는, 광경화성 유기 중합체 조성물.
  11. 삭제
  12. 피복제, 포팅제(potting agent) 또는 접착제로서 사용되는 제1항 또는 제3항에 기재된 조성물.
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