KR20110135821A - 경화성 실리콘 겔 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저점도이면서도 유동성이 양호하고, 얻어지는 실리콘 겔이 외부 응력, 열 응력에 대해서도 내구성을 갖는 경화성 실리콘 겔 조성물을 제공한다.
보다 구체적으로는, (A) 알케닐기를 1 분자 중에 적어도 2개 갖는 특정한 오르가노폴리실록산,
(B) 특정한 분지된 주쇄 구조를 갖고, 1 분자 중 SiH기를 적어도 3개 갖고, 적어도 1개의 분지 형성 단위를 갖는 오르가노하이드로젠폴리실록산, 및
(C) 백금계 촉매
를 함유하고, 경화물의 침입도가 10 내지 200, 25 ℃에서 전단 주파수 1 Hz 및 10 Hz에서의 손실 계수가 각각 0.1 내지 1.0 및 0.3 내지 1.5인 경화성 실리콘 겔 조성물을 제공한다.

Description

경화성 실리콘 겔 조성물{CURABLE SILICONE GEL COMPOSITION}
본 발명은, 오르가노폴리실록산의 부가 반응에 의해 경화물(실리콘 겔)을 제공하고, 특히 IC나 하이브리드 IC의 보호, 파워 모듈 등의 밀봉에 바람직하게 사용되는 오르가노폴리실록산 겔 조성물에 관한 것이다.
실리콘 겔 조성물은, 규소 원자에 결합한 수소 원자(즉, SiH기)를 갖는 오르가노하이드로젠폴리실록산, 규소 원자에 결합한 비닐기 등의 알케닐기를 갖는 오르가노폴리실록산 및 백금계 촉매를 함유하고, 상기 SiH기의 비닐기 등의 알케닐기로의 부가 반응에 의해 경화물을 얻는 부가 반응 경화형 오르가노폴리실록산 조성물이다. 이 경화물인 실리콘 겔은 내열성, 내후성, 내유성, 내한성, 전기 절연성 등이 우수하고, 저탄성률, 저응력이라는 점에서 차량 탑재 전자 부품, 민간용 전자 부품의 보호 등에 사용되고 있다. 최근에는 전자 부품의 소형화, 경량화에 따라, IC 부품의 밀도나 기판 상과 IC 부품을 결합하는 와이어 본딩 등의 배선 밀도가 상승하고 있다. 종래의 실리콘 겔 조성물은 비교적 저점도이기 때문에 유입성은 양호하지만, 얻어지는 실리콘 겔은 진동 등에 의한 외부 응력이나 온도 변화에 따른 팽창ㆍ수축에 의한 내부 응력에 의한 변형에 대하여 약하고, 겔이 파괴되거나 내부에 균열(크랙)이 생성되는 경우가 있었다.
상기한 오르가노하이드로젠폴리실록산으로서, 주쇄가 분지된 구조를 갖는 것을 사용한 조성물로서는 일본 특허 제2510577호 공보(특허문헌 1) 및 일본 특허 제2849027호 공보(특허문헌 2)에 기재된 조성물이 알려져 있지만, 이들 공보 중에 기재된 겔은 모두 JISK-6249로 규정되는 침입도가 200을 초과하며, 큰 응력이 부여되었을 때 겔이 파괴되기 쉽다는 문제점이 있었다.
일본 특허 제2510577호 공보 일본 특허 제2849027호 공보
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 비교적 저점도이면서도 유동성이 양호하고, 얻어지는 실리콘 겔 경화물이 외부 응력, 열 응력에 대해서도 내구성을 갖는 경화성 실리콘 겔 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기한 과제를 달성하기 위해 예의 검토를 행한 결과, 하기의 실리콘 겔 조성물이 유동성이 양호하고, 저침입도이면서도 열 응력에 견디고, 내크랙성을 갖는 겔을 제공한다는 것을 발견하였다.
즉, 본 발명은 상기 과제를 해결하는 수단으로서,
(A) 하기 평균 조성식 1로 표시되고, 규소 원자에 결합한 알케닐기를 1 분자 중에 적어도 2개 갖는 오르가노폴리실록산: 100 중량부
(B) 하기 평균 조성식 2로 표시되고, 규소 원자에 결합한 수소 원자를 1 분자 중에 적어도 3개 갖고, 1 분자 중에 적어도 1개의 (R5SiO3 /2) 단위를 갖는 오르가노하이드로젠폴리실록산: 상기 규소 원자에 결합한 수소 원자를 (A) 성분 중의 규소 원자에 결합한 알케닐기 1개당 0.1 내지 5개 제공하는 양이며, (A) 성분 100 중량부에 대하여 0.1 내지 200 중량부
(C) 백금계 촉매: 유효량
을 함유하여 이루어지고, 경화 후, JISK6249로 규정되는 침입도가 10 내지 200이고, 25 ℃에서 전단 주파수 1 Hz 및 10 Hz에서의 손실 계수가 각각 0.1 내지 1.0 및 0.3 내지 1.5의 범위 내에 있는 경화성 실리콘 겔 조성물을 제공한다.
<평균 조성식 1>
Figure pat00001
(식 중, R은 알케닐기를 나타내고, R1은 지방족 불포화 결합을 갖지 않는 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기를 나타내고, a는 0.0001 내지 0.2의 수이고, b는 1.7 내지 2.2의 수이되, 단 a+b는 1.9 내지 2.4를 만족하는 수임)
<평균 조성식 2>
Figure pat00002
(식 중, R2 내지 R5는 각각 동일하거나 상이할 수 있는 지방족 불포화 결합을 갖지 않는 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기를 나타내고, c 및 d는 독립적으로 0.001 내지 0.3의 범위의 수이고, e는 0.5 내지 0.98의 범위의 수이고, f는 0.01 내지 0.12의 범위의 수이되, 단 c+d+e+f=1을 만족함)
본 발명의 경화성 실리콘 겔 조성물은 저점도이기 때문에 좁은 간극 등에도 용이하게 유입이 가능하고, 경화되어 저응력의 실리콘 겔을 제공한다. 상기 겔은 진동 등의 외부 응력, 온도 변화에 따른 팽창ㆍ수축에 의해 발생하는 내부 응력에 의한 변형에 의해서도 겔이 파괴되지 않는다. 따라서, 특히 IC나 하이브리드 IC, 파워 모듈의 보호 등에 바람직하게 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물은 상기 (A) 내지 (C) 성분을 함유하여 이루어지는 것이며, 기타 임의 성분을 함유하고 있을 수도 있다. 이하, 각 성분에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 본 명세서 중에서 점도는 BM형 회전 점도계를 사용하여 측정한 25 ℃ 에서의 측정값이다.
〔(A) 오르가노폴리실록산〕
본 발명의 조성물의 (A) 성분은, 조성물의 주제(主劑)(베이스 중합체)가 되는 성분이다. (A) 성분은 상기 평균 조성식 1로 표시되고, 1 분자 중에 규소 원자에 결합한 알케닐기(이하, "규소 원자 결합 알케닐기"라고 함)를 적어도 2개 갖는 오르가노폴리실록산이다. 상기 알케닐기를 1 분자 중에 2 내지 50개 갖는 것이 바람직하고, 2 내지 20개 갖는 것이 특히 바람직하다. 이들 알케닐기는 분자쇄 말단의 규소 원자에 결합하고 있을 수도 있고, 분자쇄 비말단(즉, 분자쇄 양쪽 말단 이외)의 규소 원자에 결합하고 있을 수도 있고, 또는 이들의 조합일 수도 있다.
상기 평균 조성식 1 중, R은 통상 탄소 원자수가 2 내지 6, 바람직하게는 2 내지 4인 알케닐기를 나타낸다. 그의 구체예로서는 비닐기, 알릴기, 프로페닐기, 이소프로페닐기, 부테닐기, 이소부테닐기 등의 저급 알케닐기를 들 수 있으며, 비닐기가 바람직하다. R1은 통상 탄소 원자수가 1 내지 10, 바람직하게는 1 내지 6인 지방족 불포화 결합을 갖지 않는 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기를 나타낸다. 그의 구체예로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 옥틸기, 데실기, 도데실기 등의 알킬기; 시클로헥실기 등의 시클로알킬기; 페닐기, 톨릴기 등의 아릴기; 벤질기, 페닐에틸기 등의 아르알킬기; 이들 비치환된 탄화수소기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 불소, 염소 등의 할로겐 원자로 치환된 클로로메틸기, 3,3,3-트리플루오로프로필기 등을 들 수 있지만, 합성의 용이함 등의 관점에서 메틸기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기가 바람직하다.
상기 평균 조성식 1 중 a는 0.0001 내지 0.2이며, 0.0005 내지 0.1의 수인 것이 바람직하고, b는 1.7 내지 2.2이며, 1.9 내지 2.0의 수인 것이 바람직하고, a+b는 1.9 내지 2.4이며, 1.95 내지 2.05를 만족하는 수인 것이 바람직하다.
본 성분의 오르가노폴리실록산의 분자 구조는 직쇄상일 수도 있고, 직쇄상 이외에 RSiO3 /2 단위, R1SiO3 /2 단위, SiO2 단위(식 중, R 및 R1로 표시되는 기는 상기에서 정의한 바와 같음) 등을 포함하는 분지상; 환상; 삼차원 메쉬상(수지상)을 상기 a+b의 범위를 만족하는 범위에서 포함하고 있을 수도 있지만, 통상 주쇄가 기본적으로 화학식 R'2SiO2 /2(R'은 R 및 R1을 포함함)로 표시되는 디오르가노실록산 단위의 반복으로 이루어지고, 분자쇄 양쪽 말단이 트리오르가노실록시기로 봉쇄된 직쇄상의 디오르가노폴리실록산이다.
본 성분의 오르가노폴리실록산의 25 ℃에서의 점도는 바람직하게는 50 내지 100,000 mPaㆍs이고, 보다 바람직하게는 100 내지 10,000 mPaㆍs이다. 이 점도가 50 내지 100,000 mPaㆍs인 경우, 얻어지는 경화물은 특히 강도, 유동성, 작업성이 보다 우수해진다.
(A) 성분의 오르가노폴리실록산으로서는, 예를 들면 하기 화학식 1a로 표시되는 것을 들 수 있다. 또한, h는 바람직하게는 40 내지 1,000, 보다 바람직하게는 50 내지 600의 정수이다.
<화학식 1a>
Figure pat00003
(식 중, R6은 독립적으로 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기를 나타내되, 단 R6 중 적어도 1개는 알케닐기이고, R6의 예는 평균 조성식 1에서의 R에 대하여 예를 든 알케닐기 및 R1에 대하여 예를 든 지방족 불포화 결합을 갖지 않는 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기이고, h는 20 내지 1,500의 정수임)
상기 화학식 1a로 표시되는 오르가노폴리실록산의 구체예로서는, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 분자쇄 한쪽 말단 트리메틸실록시기ㆍ한쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 분자쇄 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸비닐실록산 공중합체, 분자쇄 한쪽 말단 트리메틸실록시기ㆍ한쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸비닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸비닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ디페닐실록산 공중합체 등을 들 수 있다.
본 성분의 오르가노폴리실록산은 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.
〔(B) 오르가노하이드로젠폴리실록산〕
본 발명의 조성물의 (B) 성분은 상기 (A) 성분과 반응하는 가교제로서 작용하는 것이며, 본 발명에 필수적인 성분이다. (B) 성분은 상기 평균 조성식 2로 표시된다. 여기서 c 및 d는 0.001 내지 0.3, 바람직하게는 0.003 내지 0.25, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.2의 수이고, e는 0.5 내지 0.98, 바람직하게는 0.6 내지 0.97, 보다 바람직하게는 0.7 내지 0.95의 수이고, f는 0.01 내지 0.12, 바람직하게는 0.015 내지 0.1, 보다 바람직하게는 0.02 내지 0.08의 수이되, 단 c+d+e+f=1을 만족한다. (HR2SiO1 /2)로 표시되는 규소 원자에 결합한 수소 원자를 갖는 말단에 위치하는 단위(M 단위)를 적어도 3개, (R4SiO3 /2)로 표시되는 분지 형성 단위를 적어도 1개 갖는 것이다. 즉, 규소 원자에 결합한 수소 원자는 분자쇄 말단에만 존재하며, 측쇄에는 규소 원자에 결합한 수소 원자가 존재하지 않고, (R4SiO3 /2)로 표시되는 분지 형성 단위를 갖는 것이다.
평균 조성식 2에서 c가 0.001 미만이면 실리콘 겔을 얻기 어렵고, 0.3을 초과하는 경우에는 경화물의 열 응력에 대한 내구성이 저하된다. 또한, f가 0.01 미만인 경우에는 실리콘 겔을 얻기 어렵고, 0.12를 초과한 경우 균일한 경화물 표면에 소밀(疎密)이 발생하기 쉽다.
본 성분의 분자 구조는 상기 요건을 만족하는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 종래 공지된 방법으로 합성된다.
본 성분의 오르가노하이드로젠폴리실록산의 점도는 통상 1 내지 10,000 mPaㆍs, 바람직하게는 3 내지 2,000 mPaㆍs, 보다 바람직하게는 10 내지 1,000 mPaㆍs이고, 실온(25 ℃)에서 액상인 것이 바람직하다.
상기 평균 조성식 2 중, R2 내지 R5는 지방족 불포화 결합을 갖지 않는 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기이고, 통상 탄소 원자수가 1 내지 10, 바람직하게는 1 내지 6인 것이다. 그의 구체예로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기, 옥틸기, 노닐기, 데실기 등의 알킬기; 시클로헥실기 등의 시클로알킬기, 페닐기, 톨릴기, 크실릴기, 나프틸기 등의 아릴기; 벤질기, 페닐에틸기, 페닐프로필기 등의 아르알킬기; 이들 비치환된 탄화수소기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 불소, 염소 등의 할로겐 원자로 치환된 3,3,3-트리플루오로프로필기 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 알킬기, 아릴기, 3,3,3-트리플루오로프로필기이고, 보다 바람직하게는 메틸기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기이다.
상기 평균 조성식 2로 표시되는 오르가노하이드로젠폴리실록산의 구체예로서는, (CH3)2HSiO1 /2 단위와 (CH3)2SiO 단위와 CH3SiO3 /2 단위를 포함하는 공중합체, (CH3)2HSiO1/2 단위와 (C6H5)2SiO 단위와 (CH3)2SiO 단위와 CH3SiO3 /2 단위를 포함하는 공중합체, CH3C6H5HSiO1 /2 단위와 (CH3)2SiO 단위와 CH3SiO3 /2 단위를 포함하는 공중합체, (CH3)2HSiO1 /2 단위와 (CH3)2SiO 단위와 C6H5SiO3 /2 단위를 포함하는 공중합체, (CH3)(CF3C2H4)HSiO1/2 단위와 (CH3)(CF3C2H4)SiO 단위와 CH3SiO3 /2 단위를 포함하는 공중합체, (CH3)(CF3C2H4)HSiO1 /2 단위와 (CH3)(CF3C2H4)SiO 단위와 (CH3)2SiO 단위와 CH3SiO3/2 단위를 포함하는 공중합체, (CH3)2HSiO1 /2 단위와 (CH3)(CF3C2H4)SiO 단위와 CH3SiO3/2 단위를 포함하는 공중합체, (CH3)2HSiO1 /2 단위와 (CH3)(CF3C2H4)SiO 단위와 (CH3)2SiO 단위와 CH3SiO3 /2 단위를 포함하는 공중합체, (CH3)2HSiO1 /2 단위와 (CH3)(CF3C2H4)SiO 단위와 (CH3)2SiO 단위와 CF3C2H4SiO3 /2 단위를 포함하는 공중합체 등을 들 수 있다.
본 성분의 오르가노하이드로젠폴리실록산은 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.
〔(C) 백금계 촉매〕
본 발명의 조성물의 (C) 성분은, 상기 (A) 성분 중의 규소 원자 결합 알케닐기와 상기 (B) 성분 중의 규소 원자 결합 수소 원자의 부가 반응을 촉진시키기 위한 성분이다. (C) 성분은 백금계 촉매이며, 구체적으로는 백금 및/또는 백금계 화합물이다.
이 백금 및 백금계 화합물로서는 종래 공지된 것을 사용할 수 있으며, 구체적으로 예를 들면, 백금 블랙; 염화백금산; 염화백금산의 알코올 변성물; 염화백금산과 올레핀 알데히드, 비닐실록산, 아세틸렌알코올류 등의 착체 등을 들 수 있다.
(C) 성분의 배합량은 히드로실릴화 반응 촉매로서의 유효량일 수 있으며, 원하는 경화 속도에 따라 적절하게 증감할 수 있지만, (A) 성분에 대하여 백금 원자의 질량 환산으로 통상 0.1 내지 1,000 ppm이고, 바람직하게는 1 내지 300 ppm이다. 이 배합량이 지나치게 적으면 부가 반응이 현저히 늦어지거나, 조성물이 경화되지 않게 되는 경우가 있다. 이 배합량이 지나치게 많으면, 경화물의 내열성이 저하될 뿐만 아니라 백금은 고가이기 때문에 비용면에서도 불리해진다.
본 성분의 백금계 촉매는 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.
본 발명의 실리콘 겔 조성물은 전기ㆍ전자 부품의 보호, 밀봉 또는 충전에 사용되는 것이며, 침입도가 10 내지 200, 바람직하게는 20 내지 100, 보다 바람직하게는 30 내지 80이고, 25 ℃, 1 Hz에서의 손실 계수가 0.1 내지 1.0, 바람직하게는 0.15 내지 0.8, 보다 바람직하게는 0.2 내지 0.8, 10 Hz의 손실 계수가 0.3 내지 1.5, 바람직하게는 0.4 내지 1.2, 보다 바람직하게는 0.5 내지 1.0이다. 침입도가 10 미만이 되거나, 손실 계수가 0.1 미만이 되면 실리콘 겔 조성물이 경화될 때의 응력에 견딜 수 없으며, 전자 회로의 일부가 파단되거나 실리콘 겔 내부에 크랙이 생성되기 쉽다. 침입도가 200을 초과하거나 손실 계수가 1.5를 초과하는 경우, 충분한 형상 유지 능력을 가진 실리콘 겔이 얻어지지 않고, 충전하면 실리콘 겔이 회로로부터 유출되기 쉬워진다.
〔기타 임의 성분〕
본 발명의 조성물에는, 상기 (A) 내지 (C) 성분 이외에도 본 발명의 작용ㆍ 효과를 저해하지 않는 범위에서 임의 성분을 배합할 수 있다.
임의 성분으로서는, 예를 들면 반응 억제제; 무기질 충전제; 내열성 부여제; 난연성 부여제; 요변성 부여제; 안료; 염료; 규소 원자 결합 수소 원자도 규소 원자 결합 알케닐기도 함유하지 않는 오르가노폴리실록산(즉, (A) 성분 및 (B) 성분 이외의 오르가노폴리실록산) 등을 들 수 있다.
반응 억제제는 상기 조성물의 반응을 억제하기 위한 성분이며, 예를 들면 공지된 아세틸렌계 반응 억제제; 아민계 반응 억제제; 카르복실산에스테르계, 아인산에스테르계 등의 에스테르계 반응 억제제 등을 들 수 있다.
무기질 충전제로서는, 예를 들면 퓸드 실리카; 결정성 실리카; 침강성 실리카; 중공 충전재; 실세스퀴옥산; 퓸드 이산화티탄; 산화마그네슘; 산화아연; 산화철; 수산화알루미늄; 탄산마그네슘; 탄산칼슘; 탄산아연; 층상 마이커; 카본 블랙; 규조토; 유리 섬유 등을 들 수 있으며, 이들 무기질 충전제를 오르가노알콕시실란 화합물, 오르가노클로로실란 화합물, 오르가노실라잔 화합물, 저분자량 실록산 화합물 등의 유기 규소 화합물에 의해 표면 소수화 처리한 것, 실리콘 고무 파우더, 실리콘 레진 파우더 등을 들 수 있다. 이들 임의 성분은 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.
〔조성물의 제조 방법〕
본 발명의 조성물은, 상기 각 성분을 통상법에 준하여 혼합함으로써 제조할 수 있다. 이 때, 본 발명의 조성물을 1액형으로서 제조할 수도 있고, 2액형 또는 3 파트 이상으로 분할하여 제조할 수도 있다. 2액형으로서 제조하는 경우에는, 예를 들면 (A) 성분의 일부 및 (C) 성분으로 이루어지는 파트와, (A) 성분의 잔부 및 (B) 성분으로 이루어지는 파트로 분할하는 것이 가능하다. 또한, 임의 성분은 어떠한 파트에 배합하여도 상관없다. 또한, 본 발명의 조성물은, 상온(전형적으로는 0 내지 30 ℃의 범위의 온도) 또는 용도에 따라 예를 들면 40 내지 200 ℃로 가열한 온도 조건하에 경화시킬 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예를 이용하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예로 제한되는 것은 아니다. 또한, 하기 실시예에서 부 및 ％는 각각 "질량부" 및 "질량％"를 나타낸다. 또한, 실리콘 겔 경화물의 침입도는 JIS K6249에 준하여 측정한 값이다. 점도는 상술한 바와 같이 BM형 회전 점도계를 사용하여 25 ℃에서 측정한 것이다.
〔실시예 1〕
점도가 600 mPaㆍs인 분자쇄 양쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산 100부, 하기 평균 조성식 5로 표시되는 점도가 80 mPaㆍs인 디메틸하이드로젠실록산ㆍ트리메틸실록산ㆍ디메틸실록산ㆍ메틸실록산 공중합체 16.5부((A) 성분 중의 규소 원자 결합 알케닐기 1개에 대한 (B) 성분 중의 규소 원자 결합 수소 원자의 개수의 비(이하, H/Vi라고 함)는 0.69였음), 백금 원자로서 1 질량％ 함유하는 염화백금산 비닐실록산 착체의 디메틸폴리실록산 용액 0.05부 및 1-에티닐시클로헥산올 0.005부를 균일하게 혼합함으로써, 조성물 1을 제조하였다. 이 조성물 1을 120 ℃에서 30분간 가열함으로써 경화한 바, 침입도가 70인 실리콘 겔이 얻어졌다.
<평균 조성식 5>
Figure pat00004
〔실시예 2〕
하기 평균 조성식 6으로 표시되고, 점도가 3000 mPaㆍs인 분자쇄 양쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산ㆍ디페닐실록산 100부에 하기 평균 조성식 7로 표시되고, 점도가 190 mPaㆍs인 디메틸하이드로젠실록산ㆍ트리메틸실록산ㆍ디메틸실록산ㆍ메틸실록산 공중합체 17부(이 때, H/Vi는 1.10이었음), 백금 원자로서 1 질량％ 함유하는 염화백금산비닐실록산 착체의 디메틸폴리실록산 용액 0.05부 및 1-에티닐시클로헥산올 0.01부를 균일하게 혼합함으로써, 조성물 2를 제조하였다. 이 조성물 2를 120 ℃에서 30분간 가열함으로써 경화한 바, 침입도가 36인 실리콘 겔이 얻어졌다.
<평균 조성식 6>
Figure pat00005
<평균 조성식 7>
Figure pat00006
〔비교예 1〕
실시예 1에서, 상기 평균 조성식 5로 표시되는 디메틸하이드로젠ㆍ디메틸실록산ㆍ메틸실록산 공중합체 16.5부 대신에 하기 평균 조성식 8로 표시되고, 점도가 100 mPaㆍs 인 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸하이드로젠실록산 공중합체 3.3부(이 때, H/Vi는 1.2이었음)를 사용한 것 이외에는, 동일하게 하여 조성물 3을 얻었다. 이 조성물을 120 ℃에서 30분간 가열함으로써 경화한 바, 침입도가 5인 실리콘 겔이 얻어졌다.
<평균 조성식 8>
Figure pat00007
〔비교예 2〕
비교예 1에서, 상기 평균 조성식 8로 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸하이드로젠폴리실록산 공중합체 1.0부를 사용한(이 때, H/Vi는 0.35였음) 것 이외에는, 동일하게 하여 침입도가 61인 실리콘 겔을 얻었다.
〔비교예 3〕
실시예 1에서, 상기 평균 조성식 5로 표시되는 디메틸하이드로젠실록산ㆍ트리메틸실록산ㆍ디메틸실록산ㆍ메틸실록산 공중합체 16.5부 대신에 하기 평균 조성식 9로 표시되는 점도가 85 mPaㆍs인 트리메틸실록산ㆍ메틸하이드로젠실록산ㆍ디메틸실록산ㆍ메틸실록산 공중합체를 14.1부 사용한(이 때, H/Vi는 0.8이었음) 것 이외에는, 동일하게 하여 침입도가 55인 실리콘 겔이 얻어졌다.
<평균 조성식 9>
Figure pat00008
ㆍ손실 계수의 평가:
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 4 종류의 조성물 각각에 대하여, UBM사 제조 RheoGelE4000(슬릿 전단법)으로 120 ℃에서 30분간 가열하여 경화시켰다. 얻어진 경화물을 25 ℃로 냉각한 후, 1 Hz 및 10 Hz에서의 손실 계수를 측정하였다.
ㆍ내열 충격성의 평가:
(1) 상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 4 종류의 조성물 각각에 대하여 조성물을 시험관(직경 14 mm, 길이 105 mm)에 12 g 주입하고, 120 ℃에서 30분간 가열하여 경화시켰다. 이렇게 하여 얻어진 경화물의 외관을 관찰한 바, 어떠한 실시예, 비교예의 경우에도 경화물에는 기포나 균열 모두 관찰되지 않았다.
이어서, 경화물이 투입된 시험관을 실온(25 ℃)에 100 시간 방치한 후, 경화물의 외관을 관찰하여 기포 및/또는 균열의 생성을 조사하였다.
(2) (1)과 동일하게 하여 얻어진 경화물이 투입된 시험관을 (-60 ℃에서 30분간)×(150 ℃에서 30분간)의 사이클에 100 사이클 가한 후, 경화물의 외관을 관찰하여 기포 및/또는 균열의 생성을 조사하였다.
이상의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pat00009
〔평가〕
실시예 1 및 2의 조성물은 본 발명의 요건을 만족하는 것으로, 양호한 고무 특성을 갖는 실리콘 겔이 얻어지고, 실온하 및 열 충격 사이클하 중 어떠한 내구 시험에서도 겔 경화물에 이상이 관찰되지 않았으며, 안정성이 확인되었다.
이에 비해, 비교예 1 내지 3은 (B) 성분의 오르가노하이드로젠폴리실록산이 본 발명의 요건을 만족하지 않는 것으로, 실온하 및 열 충격 사이클하의 내구 시험 중 한쪽 또는 양쪽에서 기포 및/또는 균열이 발생하였다. 비교예 2의 조성물로부터 얻은 경화물은 실시예와 동등한 침입도를 나타내었지만, 내구 시험 후에 기포, 균열이 생성되었다.
이상으로부터, 본 발명의 요건을 만족하여 비로소 얻어지는 조성물은, 기포, 균열의 생성을 억제하는 것에 유효한 경화성 실리콘 겔 조성물이 된다는 것이 분명하다.
본 발명의 조성물은, 예를 들면 IC나 하이브리드 IC의 보호, 파워 모듈 등의 밀봉 등에 유용하다.

Claims (5)

  1. (A) 하기 평균 조성식 1로 표시되고, 규소 원자에 결합한 알케닐기를 1 분자 중에 적어도 2개 갖는 오르가노폴리실록산: 100 중량부
    (B) 하기 평균 조성식 2로 표시되고, 규소 원자에 결합한 수소 원자를 1 분자 중에 적어도 3개 갖고, 1 분자 중에 적어도 1개의 (R5SiO3 /2) 단위를 갖는 오르가노하이드로젠폴리실록산: 상기 규소 원자에 결합한 수소 원자를 (A) 성분 중의 규소 원자에 결합한 알케닐기 1개당 0.1 내지 5개 제공하는 양이며, (A) 성분 100 중량부에 대하여 0.1 내지 200 중량부
    (C) 백금계 촉매: 유효량
    을 함유하여 이루어지고, 경화 후, JISK6249로 규정되는 침입도가 10 내지 200이고, 25 ℃에서 전단 주파수 1 Hz 및 10 Hz에서의 손실 계수가 각각 0.1 내지 1.0 및 0.3 내지 1.5의 범위 내에 있는 경화성 실리콘 겔 조성물.
    <평균 조성식 1>
    Figure pat00010

    (식 중, R은 알케닐기를 나타내고, R1은 지방족 불포화 결합을 갖지 않는 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기를 나타내고, a는 0.0001 내지 0.2의 수이고, b는 1.7 내지 2.2의 수이되, 단 a+b는 1.9 내지 2.4를 만족하는 수임)
    <평균 조성식 2>
    Figure pat00011

    (식 중, R2 내지 R5는 각각 동일하거나 상이할 수 있는 지방족 불포화 결합을 갖지 않는 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기를 나타내고, c 및 d는 독립적으로 0.001 내지 0.3의 범위의 수이고, e는 0.5 내지 0.98의 범위의 수이고, f는 0.01 내지 0.12의 범위의 수이되, 단 c+d+e+f=1을 만족함)
  2. 제1항에 있어서, (A) 성분의 오르가노폴리실록산이 하기 화학식 1a로 표시되는 경화성 실리콘 겔 조성물.
    <화학식 1a>
    Figure pat00012

    (식 중, R6은 독립적으로 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기를 나타내되, 단 R6 중 적어도 1개는 알케닐기이고, h는 20 내지 2,000의 정수임)
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 침입도가 20 내지 100이고, 25 ℃에서 전단 주파수 1 Hz 및 10 Hz에서의 손실 계수가 각각 0.15 내지 0.8 및 0.4 내지 1.2의 범위 내에 있는 경화성 실리콘 겔 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 기재된 조성물을 경화시켜 얻어지며, JISK6249로 규정되는 침입도가 10 내지 200이고, 25 ℃에서 전단 주파수 1 Hz 및 10 Hz에서의 손실 계수가 각각 0.1 내지 1.0 및 0.3 내지 1.5의 범위 내에 있는 실리콘 겔.
  5. 제4항에 있어서, 상기 침입도가 20 내지 100이고, 25 ℃에서 전단 주파수 1 Hz 및 10 Hz에서의 손실 계수가 각각 0.15 내지 0.8 및 0.4 내지 1.2의 범위 내에 있는 실리콘 겔.
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