KR100197347B1 - 압축성 실리콘러버 - Google Patents

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Abstract

이 발명은 가교시켜 엘라스토머를 얻으며, 점도 1,000~100,000mPa.s를 가지며 플라스틱 중공체(A)와 가교할 수 있는 오르가노실리콘화합물을 기재로 하는 조성물에 관한 것이다.

Description

압축성 실리콘러버
이 발명은 가교시켜 엘라스토머를 얻는 조성물, 그 제조방법, 그 조성물에서 제조한 성형품 및 시일링체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
압축성 실리콘러버는 특허문헌 US-A 5,258,212 에 기재되어 있다.
이 특허문헌에 기재되어 있는 압축성 실리콘러버는 플라스틱, 유리 또는 실리카글라스로 된 중공비드(hollow beads)로 구성되어 있다.
이 실리콘러버를 사용하여 소정의 장치로 처리한 캐터필러형상시일(caterpillar-like seal)에 의해 고정디스크하우징(fixed-disk gousing)을 밀봉하였다.
특허문헌 US-A 5,580,794 에서는 에폭시재, 유리, 금속, 세라믹 및 이와 동일한 재료로 된 중공비드를 구성하는 실리콘엘라스토머에 대하여 기재되어 있다.
이들의 엘라스토머는 시일링재로서 사용할 때 내유성 및 내압성 향상을 나타내었다.
발포실리콘엘라스토머는 특허문헌 US-A5,246,973 에 기재되어 있다.
이들의 엘라스토머는 실리콘엘라스토머와, 부탄 또는 이소부탄등의 휘발성물질을 엘라스토머내부에 혼합되어 있는 열발포성 중공비드의 혼합물을 사용하여 제조하였다.
이 혼합물은 그 열발포성 중공비드에서 그 휘발성 물질을 유리시켜 그 실리콘엘라스토머를 발포시키기 위하여 가열시켰다.
이 발명의 목적은 종래기술의 결점을 극복하는데 있으며, 특히 경제적이며, 간단한 프로세스로 신속하게 제조하고 처리할 수 있는 압축성 실리콘엘라스토머를 제공하는데 있다.
이 발명은 가교시켜 압축성 엘라스토머를 얻으며, 점도 1,000~100,000mPa.s를 가지며 플라스틱 중공체(A)와 가교할 수 있는 오르가노실리콘화합물(B)을 기재로 하는 오르가노실리콘화합물에 관한 것이다.
이 발명에 의한 조성물은 점도 100~100,000mPa.s, 바람직하게는 1,000~60,000mPa.s, 특히 바람직하게는 5,000~20,000mPa.s를 가진다.
성분 I 로 사용되는 플라스틱 중공체(A)는 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐크롤라이드, 폴리비닐아세테이트, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리비닐알코올, 에틸셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 벤질셀룰로오스, 에폭시수지, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 프탈레이트, 비닐클로라이드와 비닐아세테이트의 코폴리머, 비닐아세테이트와 셀룰로오스 아세토부티레이트의 코폴리머, 스티렌과 말레인산의 코폴리머, 아크릴로니트릴과 스티렌의 코폴리머, 비닐리덴클로라이드와 아크릴로니트릴의 코폴리머 및 이와 동일한 물질등 유기폴리머재를 기재로 한 중공체가 바람직하다.
이와같은 플라스틱 중공체의 제조방법은 공지되어 있으며, 특히 이와같은 방법은 특허 문헌 EP-B 348,372(HCASCO NOBEL AG); US-A 3,615,972; US-A 4,397,799 및 EP-A-112807 에 기재되어 있다.
플라스틱 중공제는 직경 1~800㎛, 바람직하게는 5-100㎛, 특히 바람직하게는 10~80㎛의 플라스틱 발포성 중공체가 바람직하다.
그 공기밀도는 10~100kg/㎥, 바람직하게는 20~80kg/㎥, 특히 바람직하게는 20~60kg/㎥이다.
상품 Expancel 091 DE(Expancel Nobel Industries 제품)의 플라스틱 중공체가 특히 바람직하다. 이들의 플라스틱 중공체는 0.1~30wt%, 바람직하게는 0.2~ 10wt%, 특히 바람직하게는 0.5~3wt% 로 사용하는 것이 바람직하다.
이 발명에 의한 조성물은 부가, 축합 또는 프리래디컬에 의해 가교하는 실리콘러버 조성물이며, 그 자체 공지되어 있다.
부가에 의해 가교하는 이 발명에 의한 실리콘러버 조성물은 성분 I(A)로서 위에서 설명한 플라스틱 중공체, 가교할 수 있는 오르가노실리콘화합물(B)로서 최소 2개의 분자당 알케닐기를 가진 폴리오르가노실록산(II a)과 2개의 말단 Si-H 기를 가진 폴리오르가노실록산(IIb)의 혼합물, 가교제로서 최소 2개의 분자당 SiH 기를 가진 폴리오르가노실록산(III) 및 촉매로서 히드로실릴화촉매(IV)의 성분을 구성한다.
최소 2개의 말단알케닐기를 가진 폴리디메틸실록산(IIa)과 최소 2개의 말단 Si-H 기를 가진 폴리디메틸실록산의 혼합물은 폴리오르가노실록산(II)으로 사용하는 것이 바람직하다.
이 발명에 의한 실리콘러버 조성물의 성분(IIa)은 분자당 최소 2개의 알케닐기를 포함하며, 점도(25℃) 100~100,000mPa.s, 바람직하게는 500~5,000mPa.s, 특히 바람직하게는 500~5,000mPa.s를 가진 폴리오르가노실록산이다.
성분(IIb)는 0-98wt%, 바람직하게는 5-70wt%, 특히 바람직하게는 20-40wt%를 사용한다.
폴리오르가노실록산(II)은 다음 일반식 RaR1 bSiO(4-a-b)/2(여기서 a 는 0.1 또는 2이고, b 는 0, 1, 2 또는 3이다. 단, 최소 2개의 래디컬 R 은 각각의 분자에 존재하며 (a+b)의 합은 4 임)의 단위로 구성되어 있다.
R 은 알케닐기 또는 수소원자이다.
알케닐기로서 SiH-관능성 가교제로 히드로실릴화반응을 할 때 얻을 수 잇는 모든 알케닐기를 선택할 수 있다. 탄소원자 2-6을 가진 알케닐기, 예로서 비닐, 아릴, 메타알릴, 1-프로페닐, 5-헥세닐, 에티닐, 부타디메틸, 헥사디에닐, 시클로펜테닐. 시클로펜타디에닐 및 시클로헥세닐의 사용이 바람직하며, 특히 비닐 및 알릴의 사용이 바람직하다.
R1은 탄소원자 1-10, 바람직하게는 1-6을 가진 1가의 지방족 포화치환 또는 불치환 탄화수소래디컬이다.
이들 래디컬의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 및 헥실 등 알킬기; 시클로펜틸, 시클로헥실 및 시클로헵틸 등 시클로알킬기; 페닐, 톨릴, 키실릴, 메시틸, 벤질, 베타-페닐에틸 및 나프틸 등 아릴 및 알카린기; 또는 3,3,3-트리플루오로프로필, o - , p -및 m-클로로페닐 및 브로모톨릴 등 할로겐치환기 및 베타-시아노에틸이 있다.
알케닐기는 폴리머사슬의 어느위치에서 특히 말단실리콘원자에 결합할 수 있다.
성분(IIa)는 또 알케닐기를 함유한 서로다른 폴리오르가노실록산의 혼합물로 할수 있으며, 그 혼합물은 예로서 알케닐기 함량에서 그 알케닐기의 특성을 구조적으로 달리한다.
알케닐기 함유 폴리오르가노실록산의 구조는 선상, 환상 또는 분기상으로 할수 있다.
RR1 2SiO1/2및 R1 3SiO1/2등 단관능단위와, R1 2SiO2/2및 RR1SiO2/2등 2관능단위이외에, 분기상 폴리오르가노실록산은 또 R1SiO3/2및 RSiO3/2등 3관능단위와 식 SiO4/2의 4관능기를 포함한다(여기서, R 및 R1은 이들 레디컬에 대하여 위에서 설명한정의를 가진다.).
분기상 폴리오르가노실록산으로 유도되는 이들 3 및/또는 4관능기의 함량은 극히 저함량으로, 0.1mol% 미만이며, 실제로 20mol% 의 초과를 필요로 하지 않는다.
알케닐기 함유 폴리오르가노실록산은 또 일반식 -OSi(R2R3)R4Si(R2R3)O-의 단위를 포함한다.(여기서, R2및 R3는 위에서 설명한 R 및 R1의 정의를 가지며, R4는 에틸렌, 프로필렌, 페닐렌, 디페닐렌 또는 폴리옥시메틸렌 등 2가 유기래디컬이다).
성분(II)는 위와같은 단위를 50mol% 이내로 포함할 수 있다.
비닐기함유 폴리디메틸실록산의 사용이 특히 바람직하며, 그 분자는 다음식과 대응한다.
위식에서, a 및 b는 비음수(non-neqatiue neqative)이며, 다음 관계가 성립한다 : a+10, 50(a+b)2200, 바람직하게는 200(a+b)1000, o(a+1) /(a+b)0.2
성분(III)은 이 발명에 의한 실리콘러버 조성물의 부가-가교반응에서 가교제(C)로서 사용되며, 다음식 단위로 구성된 SiH-관능성 폴리오르가노실록산이 바람직하다.
위식에서, c는 0, 1 또는 2이고, d는 0, 1, 2 또는 3이다.
단, (c+d)의 합은 4이고, 최소 2개의 Si-결합 수소원자는 분자당 존재하며, R1은 이 래디컬에 대한 위에서 설명한 정의를 가진다.
분자당 3개이상의 SiH 결합을 포함하는 폴리 오르가노실록산의 사용이 바람직하다.
분자당 2개의 SiH 기만을 포함하는 성분(III)을 사용할 경우, 알케닐기함유 폴리오르가노 실록산(II)에는 분자당 최소 3개의 알케닐기를 포함하는 것이 바람직하다.
폴리오르가노실록산(III)은 가교제로 사용된다
실리콘에 직접 접속되어 있는 수소원자에만 관련되어 있는 가교제의 수소함량은 수소 0.002~1.7wt%, 바람직하게는 0.1~1.7wt%이다.
폴리오르가노실록산(III)은 분자당 최소 3개의 실리콘원자, 바람직하게는 600 개 미만의 실리콘원자를 포함하는 것이 바람직하다.
분자당 4~200개의 실리콘원자를 포함하는 SiH 가교제의 사용이 특히 바람직하다.
폴리오르가노실록산(III)의 구조는 선상, 분기상, 환상 또는 망상 구조로 할수 있다.
선상 및 환상 폴리오르가노실록산(III)은 식 HR1 2SiO1/2, R1 3SiO1/2,HR1SiO3/2및 R1 2SiO3/2의 단위로 구성되며, R1은 이 래디컬에 대한 위에서 설명한 정의를 가진다.
분기상 또는 망상 폴리오르가노실록산(III)은 HSiO3/2및 R1SiO3/2등 3관능단위 및/또는 식 SiO4/2의 4관능 단위를 추가로 포함한다.
3관능 단위 및/또는 4 관능단위의 함량이 증가할 때 이들의 가교제는 망상의 수지상구조를 가진다.
이 폴리오르가노실록산(III)에 포함된 유기래디컬 을 통상적으로 선택하여 성분(II)의 유기래디컬과 상용성이 있도록 하여, 성분(II) 및 (III)을 혼합시킬 수 있다.
여기서 설명한 폴리오르가노실록산(III)의 혼합물 및 조합물은 또 가교제로 사용할 수 있다.
특히 바람직한 폴리오르가노실록산(III)은 다음식 (HR1 2SiO1/2)e(R1 3SiO1/2)f(HR1SiO2/2)g(R1 2SiO3/2)h를 가진다.
여기서 비음정수(non-negative interger) e, f, g 및 h는 다음 관계식이 성립한다.
R1은 이 래디컬에 대한 위에서 설명한 정의를 가진다.
경화할 수 있는 실리콘러버 조성물은 SiH 기와 알케닐기의 몰비가 0.5~5, 바람직하게는 1.0~3.0이 되도록 양의 폴리오르가노실록산(III)을 구성하는 것이 바람직하다.
성분(III)은 0.1~15wt%, 바람직하게는 2~8wt%, 특히 바람직하게는 3-6wt%를 사용한다.
성분(IV)은 성분(II)의 알케닐기와 성분(III)의 실리콘-결합 수소원자 사이의 부가반응(허드로실릴화)에 쓰이는 촉매로서 사용한다. 다수의 적합한 히드로 실리화촉매는 참고문헌에 기재되어 있다.
원칙적으로, 부가-가교만을 하는 실리콘러버 조성물에 통상적으로 사용되는 모든 히드로실릴화촉매를 사용할 수 있다.
백금, 로듐, 팔라듐, 루테늄 및 이리듐등 금속(바람직하게는 백금)은 적합할 경우 활성탄, 알루미늄옥사이드 또는 실리콘디옥사이드 등 미세한 지지재에 고정시켜, 히드로실릴화촉매로서 사용할 수 있다.
백금 및 백금화합물의 사용이 바람직하다.
폴리오르가노실록산에 용해할 수 있는 이들의 백금화합물이 특히 바람직하다.
사용할 수 있는 가용성 백금화합물은 예로서 식(PtCl2·올레핀)2및 H(PtCl3·올레핀), 에틸렌, 프로필렌 및 부텐 및 옥텐의 이성체등 탄소원자 2-8을 가진 알켄, 또는 시클로펜텐, 시클로헥센 및 시클로헵텐 등 탄소원자 5-8을 가진 시크롤알켄의 백금-올레핀 착체이 있으며, 그 사용이 특히 바람직하다.
다른 가용성있는 백금촉매에는 식(PtCl2·C3H6)2의 백금-시클로프로필착제, 헥사클로로 백금산과 알코올, 에테르 및 알데히드 또는 그 혼합물의 반응생성물, 또는 소듐비카르보네이트존재하에 헥사클로로백금산과 메틸비닐시클로테트라실록산을 에타놀용액에 용해한 반응생성물이 있다.
sym-디비닐테트라메틸디실록산 등 백금과 비닐실록산의 착체가 특히 바람직하다.
그 히드로실릴화촉매는 또 미크로캠슐 봉입형상(microencapsulated form)으로 사용할 수 있으며, 그 촉매로 구성되고 폴리오르가노실록산에 불용성인 미세한 고형분은 예로서 열가소성수지(폴리에스테르수지, 실리콘수지)이다.
그 히드로실릴화촉매는 또 포접화합물(inclusion conpound), 예로서 시클로덱스트린형태로 사용할 수 있다.
히드로실릴화촉매의 사용양은 소정의 가교속도와 경제적인 면에 따라 좌우된다.
통상의 백금촉매를 사용할 때 백금금속을 기준으로 하여 경화할 수 있는 실리콘러버 조성물의 함량은 백금금속 0.1~500wt,ppm, 바람직하게는 10~100wt,ppm 이다.
그 촉매는 적합할 경우 금지제와 함께 0.01~5wt%를 사용한다. 이 발명에 의한 축합-가교실리콘러버 조성물은 위에서 설명한 바와같은 성분 I로서 플라스틱중공체(a), 가교결합할 수 있는 오르가노실리콘화합물(B)로서 축합할 수 있는 기를 포함하는 폴리오르가노실록산(V)와, 가교제로서 공기중의 습기 또는 오르가노폴리실록산 또는 필러의 OH 기와 반응하는 오르가노실리콘화합물(VI)과 축합촉매(VII)의 혼합물의 성분을 구성한다.
축합할 수 있는 이 발명에 의해 사용되는 기를 포함하는 오르가노실리콘화합물은 다음식(V)의 화합물이 바람직하다.
위식에서 R5는 같거나 다르며, 수소원자 또는 탄소원자 1-6개를 가진 알킬래디컬이며, R6은 할로겐원자, 아미노기, 에케르기, 에스테르기, 에폭사이드기, 메르캅토기, 시오노기 또는(폴리)글리콜래디컬(옥시에틸렌 및/또는 옥시프로필렌 단위로 구성되어있음)에 의해 선택치환돠는 같거나 다른 탄소원자 1-18 개를 가진 탄화수소래디컬이며, n은 최소 30의 정수이다.
탄화수소 래디컬 R6의 예로는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 1-n-부틸, 2-n-부틸, 이소-부틸, t-부틸, n-펜틸, 이소-펜틸, 네오-펜틸, t-펜틸래디컬등 알킬래디컬;
n-헵틸레디컬등 헵틸레디컬; n-옥틸래디컬 및 2,2,4-트리메틸펜틸 래디컬등의 이소-옥틸래디컬등 옥틸래디컬; n-노닐래디컬등 노닐래디컬; n-데실래디컬등 데실래디컬; n-도데실래디컬등 도데실래디컬; n-옥타데실래디컬등 옥타데실래디컬; 비닐 및 알리래디컬등 알케닐래디컬; 시클로펜틸, 스클로헥실 및 시클로헵틸래디컬 및 메틸시클로헥실래디컬등 시클로알킬래디컬;
페닐, 나프틸, 안트릴 및 펜안트릴래디컬등 아릴래디컬 o-, m- 및 p-톨릴래디컬, 키실릴래디컬 및 에틸페닐래디컬 등 알카릴래디컬; 벤질래디컬 및 α- 및 β-페닐에틸래디컬 등 아랄킬래디컬이 있다.
치환 탄화수소래디컬 R6의 예로는 3-크롤로 프로필 래디컬, 3,3,3-트리플루오로프로필래디컬, 클로로페닐래디컬 및 1-트리블루오로메틸 -2,2,2-트리플루오로에틸 래디컬등의 헥사플루오로프로필래디컬등 할로겐화래디컬;
2-(퍼플루오로헥실)에틸래디컬, 1,1,2,2-테트라플루오로에틸옥시프로필래디컬, 1-트리플루오로메틸-2,2,2-트리플루오로에틸옥시프로필래디컬,
퍼플루오로이소프로필옥시에틸래디컬; N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필래디컬, 3-아미노프로필래디컬 및 3-(시클로헥실아미노)프로필 래디컬등 아미노기에 의해 치환되는 래디컬; 3-메톡시프로필래디컬 및 3-에폭시프로필래디컬 등 에테르-관능래디컬; 2-시아노에틸 래디컬 등 시아노-관능래디컬; 메타아크릴옥시프로필 래디컬 등 에스테르-관능래디컬;
글리시독시프로필래디컬 등 에폭시-관능래디컬; 3-메르캅토프로필래디컬 등 황-관능 래디컬이 있다.
바람직한 래디컬 R6은 탄소원자 1-10개를 가진 탄화수소래디컬이며, 그 래디컬 R6의 최소 80%, 특히 최소 90%는 메틸래디컬이 바람직하다.
바람직한 레디컬 R은 수소원자 및 탄소원자 1-4개를 가진 알킬기이며, 수소원자 및 메틸 및 에틸래디컬이 특히 바람직하다.
식 (V)에서 수 n의 평균치는 식(V)의 오르가노폴리실록산이 각각의 경우 점도(25℃)30mPa.s 이상, 특히 1,000mPa.s 이상 갖도록 선택하는 것이 바람직하다.
식(V)에 나타낸바 없으나, 디오르가노실록산 단위 10mol% 이내는 R6 3SiO1/2, R6SiO3/2및 R6SiO4/2단위 등 (R6은 위에서 설명한 정의와 같음)다른 실록산단위에 의해 대치시킬 수 있으며, 이들의 다른 실록산 단위는 회피하기가 다소 어려운 불순물로만 통상 존재한다. 식(V)에 의한 플리디오르가노실록산은 이 분야의 공지방법, 예로서 히드록시 및/또는 알콕시 말단기에 의해 블로킹이 된 저분쟈량의 환상 또는 선상 오르가오폴리실록산의 중합 또는 축합에 의해 제조할 수 있다.
여기서 예로서 참고문헌은 아래와 같은 문헌을 들 수 있다.
W.Noll , Chemistry and Technology of silicones(1968. Academic press Inc., page 218)
이 발명에 의해 사용되고 축합할 수 있는 기를 포함하는 오르가노폴리실록산(V)은 축합할 수 있는 기를 포함하는 이와같은 오르가노폴리실록산의 단일타입 또는 최소 두가지타입의 혼합물이다.
그 오르가노폴리실록산은 10-98wt%, 바람직하게는 60~95wt%, 특히 바람직하게는 80~90wt%를 사용한다.
가교제(VI)는 공기중의 습기 또는 오르가노폴리실록산 또는 필터의 OH 기와 반응하는 다음 일반식(VI)의 실란이 바람직하다.
위식에서, R7은 1가 유기래디컬이며, X 는 옥시모, 아세톡시, 아미노, 알콕시 또는 벤즈아미도등의 기이고, b는 0, 1, 2 또는 3이다.
래디컬 R7의 예로는 선택치환된 탄소원자 1-18개를 가진 탄화수소래디컬이 바람직하며, 특히 바람직한 래디컬은 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, t-부틸, n-펜틸, 이소-펜틸, 네오-펜틸, t-펜틸래디컬 등 알킬래디컬;
n-헥실래디컬등 헥실래디컬; n-헵틸래디컬 및 이소-헵틸래디컬 등 헵닐래디컬; n-옥틸래디컬 및 2,2,4-트리메틸펜틸래디컬등의 이소-옥틸래디컬등 옥틸래디컬;
n-노닐래디컬 및 이소-노닐래디컬 등 소닐래디컬; n-데실 래디컬 및 이소-데실래디컬 등 데실래디컬; n-도데실래디컬 및 이소-도데실래디컬 등 도데실래디컬; n-옥타데실래디컬 및 이소-옥타데실래디컬 등 옥타데실래디컬; 비닐 및 알리래디컬 등 알케닐래디컬; 시클로펜틸, 시클로헥실 및 시클로헵틸래디컬 및 메틸시클로헥실래디컬 등 시클로알킬래디컬; 페닐, 나프틸, 안트릴 및 펜안트릴래디컬등 아릴래디컬; o-, m- 및 p-톨릴래디컬, 키실릴래디컬 및 에틸페닐래디컬, 알카릴래디컬; o-, m- 및 p-비닐페닐래디컬 및 노닐페닐레디컬 등 알카릴래디컬;
벤질래디컬 및 α- 및 β-페닐에틸래디컬 등 아랄킬래디컬; 이소시아노프로필래디컬, 이소시아노에틸래디컬, 이소시아노헥실래디컬 및 이소시아노옥틸래디컬 등 이소시아노알킬래디컬(이소시아노프로필래디컬이 바람직함); 메타아크릴옥시프로필래디컬, 아크릴옥시프로필래디컬, 메타 아크릴옥시헥실래디컬 및 아크릴옥시헥실래디컬(메타아크릴옥시프로필래디컬이 바람직함)등 (메타)아크릴옥시래디컬이 있다.
이 발명에 의해 사용한 촉매는 축합촉매(VII)이며, 예로서, 카르복실산의 염 및 알코올 레이트 및 금속 Pb, Zn, Zr, Ti, Sb, Fe, Cd, Sn, Ba, Ca 및 Mn 등 금속의 할라이드 등(오르가노)금속화합물이 바람직하다.
탄소원자 1-18 개를 가진 카르복실산의 (오르가노)틴화합물 및 (오르가노)틴 할라이드가 바람직하며, 특히 오르가노틴 옥토에이트, 나프텐네이트, 헥소에이트, 라우레이트, 아세테이트, 브로마이드 및 클로라이드가 바람직하다.
이와같은(오르가노)틴 화합물의 예로는 틴(II)옥토에이트, 디부틸틴 디라우레이트, 옥틸틴 트리아세테이트, 디옥틸틴디옥토에이트, 디옥틸틴 디아세테이트, 디데실틴 디아세테이트, 디부틸틴 디아세테이트, 디부틸틴 디브로마이드, 디옥틸틴 디라우레이트 및 트리옥틸틴 아세테이트가 있다.
디오르가노틴 디카르복실레이트, 특히 디부틸틴 디라우레렌, 디옥틸틴 디라우레이트, 디부틸틴 디아세테이트 및 디옥틸틴 디아세테이트가 바람직하다.
그 성분(VI)은 0.1~15wt%, 바람직하게는 1-10wt%, 특히 2-5wt%를 사용한다.
이 발명에 의해 사용된 축합촉매(VII)는 각각의 타입 또는 이와같은 축합촉매의 최소 2가지 타입의 혼합물로 할수 있다.
이 발명에 의한 조성물의 제조에 있어서, 그 축합촉매(VII)는 0.01~4wt%, 바람직하게는 0.1~3wt% 이내, 특히 0.5~1.5wt%를 사용한다.
이 발명에 의한 조성물은 또 다른 첨가제를 구성하며, 그 실리콘러버 조성물은 다른 첨가제 85wt% 이내, 바람직하게는 0.5~20wt%를 선택적으로 구성할 수도 있다.
이들 첨가제에는 예로서 필러, 분산조제, 접착촉진제, 금지제, 안료, 염료, 저난연성향상첨가제, 가소제 등이 있다.
이들 첨가제에는 석영분말, 규조토, 클레이, 백악(chalk), 리토폰(lithopone), 카본블랙, 그라파이트, 금속산화물, 카르보네이트 및 설페이트, 금속분, 석유, 염료, 안료등의 첨가제가 포함된다.
필러의 예로는 보강필터 즉, BET 에 의한 비표면적 최소 50㎡/g, 바람직하게는 50-500㎡/g을 가진 필러, 예로서 소성규산, 탈수 규산 히드로겔(즉, aerogrls) 및 다른 다입의 침전 실리콘디옥사이드 등의 필러와, 비보강필러, 즉 BET 에 의한 비표면적 50㎡/g 이하를 가진 필러, 예로서 석영분말, 규조토, 칼슘실리게이트, 지르코늄 실리게이트, 제오라이트, 산화철, 산화아연, 티타늄디옥사이드, 알루미늄옥사이드, 칼슘카르보네이트, 마그네슘 카르보네이트, 징크카르보네이트, 카본블랙, 마이카 및 백악(chalk)등의 필러가 있다.
위에서 설명한 필러는 위에서 설명한 소수성화제로 처리시켜 소수성화할 수 있다.
가소제의 예로는 트리메틸실록시말단기에 의해 블록킹되고 점도 10~10,000m Pa.s (25℃)을 가진 디메틸폴리실록산 등, 실온에서 액상이며 트리오르가노실록시말단기에 의해 블록킹되는 디오르가노폴리실록산이 있다.
특히, 그 조성물은 주로 R1 3SiO1/2, R1SiO3/2및/또는 SiO4/2의 단위와, 적합할 경우 식 R1 2SiO2/2의 단위로 구성되는 수지상 폴리오르가노실록산을 그 실리콘러버 조성물 총 중량을 기준으로 하여 50wt%이내, 바람직하게는 20wt% 이내로 구성할 수 있다.
이들 수지상폴리오르가노실록산의 단관능단위와 3 또는 4관능단위 사이의 몰비는 0.5:1 ~ 1.5:1이 바람직하다.
이들 물질에는 관능기, 특히 RR1 3SiO1/2및/또는 R1 2SiO2/2단위형태의 알케닐기를 포함할 수도 있다.
특히, 그 조성물은 경화할 수 있는 실리콘러버 조성물의 가교반응속도와 처리시간을 조정할 수 있는 첨가제를 구성할 수 있다.
그 자체공지되어 있는 이들의 금지제 및 안정제는 예로서 에티닐시클로헥사놀 및 2메틸-3-부틴-2-올 등 아세틸렌 알코올, 메틸비닐시클로테트라실록산, 비닐디메틸실록시말단기를 가진 저분자량의 실록산오일등 폴리메틸비닐시클로실록산, 트리알킬시안우레이트, 디알릴말리에이트 및 폴리메틸비닐시클로실록산, 트리알킬시안우레이트, 디알릴말리에이트 및 디메틸말리에이트 등 알킬말리에이트, 디메틸푸마레이트 및 디알릴푸마레이트 등 알킬푸마레이트, 쿠멘 히드로퍼옥사이드, t-부틸 히드로퍼옥사이드 및 피난히드로퍼옥사이드 등 유기 히드로퍼옥사이드, 유기 퍼옥사이드, 벤조트리아졸, 유기설폭사이드, 유기아민 등 아마이드, 포솔핀, 포스파이트, 니트릴, 디아지리딘 및 옥심이 있다.
이 발명은 또 이 발명에 의한 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
이 발명에 의한 조성물은 실리콘러버 조성물의 제조에서 통상적인 방법에 의해 1-또는 2-성분(1-C 또는 2-C)조성물로서 성분을 혼합시켜 제조한다.
이 발명에 의한 조성물은 통상의 1-C 또는 2-C 혼합단위로 처리한다.
그 축합-가교결합조성물은 25℃의 실온에서 가교결합을 시키는 것이 바람직하다.
그 부가-가교결합 조성물은 20-200℃에서 5분 ~24시간, 바람직하게는 100-150℃에서 5분-1시간 가교반응을 시킨다.
이 발명은 또 이 발명에 의한 조성물에서 제조된 압축성형품, 시일링체 또는 봉입주형 조성물(enbedding compositions) 또는 이 발명에 의한 방법에 의해 제조된 조성물 및 그 제조법에 관한 것이다.
예로서 0-링등 시일, 원형코드(cords) 및 시트등 온도 65~250℃ 의 온도변화가 폭넓은 사용분야에 특히 적합한 봉입주형 조성물 및 성형품을 이 발명에 의한 조성물에서 제조할 수 있다.
이와같은 온도변화는 특히 기계류 및 차량이 작동할 때 발생하며, 이들의 기계류 또는 차량은 작동으로 인하여 가열되고 외부온도를 변화시킬 때 사용된다.
이것은 예로서 모터차량, 건설기계류 및 발전기등의 고정기계류 등 스파크점화엔진으로 작동하는 일체의 기계류 및 차량에 적용된다.
이 발명에 의한 조성물은 플라스틱 중공체가 아닌 것으로 구성하는 실리콘러버 조성물과 대비하여 압축성이 높은 잇점이 있다.
플라스틱 중공체가 없는 실리콘러버 조성물과 비교한 압축률(compressibility)은 20-40 정도 더 향상되었다.
그 결과, 하우징의 기밀성을 얻기 위하여 극히 낮은 저압이 필요하다.
그 높은 압축률은 온도가 변화될대 가공열응력(thermomechanical stress)이 감소되는 또 다른 잇점이 있다.
그 이유는 그 처리재료가 가열되어 통상의 조성물과 동일한 범위로 팽창되어도 그 재료가 시일링되는 시일링표면 사이의 거리를 더 증가시키지 않는 저항에 만족될 때 압축되기 때문이다.
따라서, 온도가 저하될 때 그 팽창할때와 동일한 용량을 그대로 유지한다.
이것은 그 재료가 노출되어 온도가 변화될 때 시일이 완전하게 된다는 것을 의미한다.
또, 이와같은 시일링체(sealing body)는 예로서 하우징을 개방하여 파괴에 의한 가열결과 시일링시킨 하우징을 손상시키지 않는다.
오히려, 이 발명에 의한 조성물은 압축된다.
이 발명에 의한 조성물은 예로서 2-성분 발표장치등 정교한 고가 기계없이 1-C 혼합장치 등 간단한 수단으로 용이하게 캐스팅(casting)을 할 수 있는 잇점이 있다.
따라서, 0-링들 시일(seals)은사용장소에서 예로서 그루브(groove)등 몰드내로 유입시켜 제조할 수 있으며, 목적물이 후에 기계적으로 분리될때에도 사용장소에서 그대로 잔류된다.
이 방법은 0-링이 통지(notice)없이 떨어져 나가는 것을 방지하며, 목적물이 그 0-링 없이 재조립되며, 이차적인 손상이 0-링의 분실로 발생한다.
이것은 특히 모터차량의 전기부품에 사용되는 목적물의 경우, 예로서 습기를 제거하여 시일링을 하는 모터차량의 목적물의 0-링을 분실할 경우 불필요한 대기시간을 유발한다.
예로서 이 0-링이 분실될 경우 수분이 이 목적물에 유입될 경우가 종종 발생한다.
따라서, 그 전자부품은 더 이상 작동되지 않아, 결국 그 차량은 더 이상 작동되지 않는다.
또 봉입주형 조성물은 이 발명에 의한 조성물로부터 제조할 수 있다.
이 조성물은 예로서 전자부품에 사용할 수 있다.
이 발명에 의한 봉입주형 조성물은 종래의 실리콘 조성물의 경우에서와 같이 그 실리콘의 열팽창계수가 높더라도 온도가 변화할 경우에도 이 조성물의 압축률로 인하여 전자부품을 파괴하지 않는다는 잇점이 있다.
이 발명에 의한 조성물은 종래의 실리콘조성물과 비교하여 부품의 중량이 연료절약에 도움이 되기 때문에 특히 모터차량적용에서 바람직한 그 부품중량을 감소시키는 밀도을 상당히 저하시키는 또 다른 잇점이 있다.
이 발명에 의한 부가-가교결합 조성물은 말단 Si-H를 가진 디메틸 폴리실록산(IIb)의 사용에 의해 바람직하게 대부분 쇼어경도를 조정할 수 있는 잇점이 있다.
쇼어경도 0~50 은 디메틸폴리실록산의 비(IIa:IIb)에 따라 실현시킬 수 있다.
서로다른 밀봉력(sealing forces)은 여러 가지 방법으로 그 방법에 대응하여 확정할 수 있다.
[실시예]
[실시예 1]
말단단위 각각에서 Si-결합히드록시기를 포함하며, 점도 1,000mPa.s를 가진 디메틸폴리실록산 80부를, 가스상으로 제조하며 BET 표면적 200㎡/g을 가진 실리콘디옥사이드 10부, 상품명 Expancell DE91 1부, 옥시모실란 5부, 아미노실란 0.6부 및 축합촉매 0.6부와 차례로 혼합하였다.
물없이 저장할 수 있는 점도 30,000mPa.s를 가진 자유유동하는 RTV-1 실리콘러버를 얻었다. 대기중의 흡기를 가할 때 압축성가황고무가 얻어졌다.
다음의 측정치는 실온에서 28일후 6mm 의 가황고무상에서 측정하였다.
밀도 : 0.8g/㎤
쇼어 A : 26
가황고무의 압축력(5%) : 1.6N/㎟
가황고무의 압축력(25%) : 9N/㎟
[대비실시예 1]
실시예 1과 동일하게 동일한 조성물을 제조하였으나, 이 조성물에서는 상품 Expancell DE91 이 없다.
물없이 저장할 수 있는 점도 10,000mPa.s를 가진 자유유동하는 RTV-1 실리콘러버가 얻어졌다.
실온에서 14일후 6mm 가황고무상에서 다음 측정치를 측정하였다.
쇼어 A : 25
가황고무의 압축력(5%) : 10N/㎟
가황고무의 압축력(25%) : 불가능
[실시예 2]
말단비닐기를 포함하며 점도 1,000mPa.s를 가진 디메틸폴리실록산 63부를, 말단 Si-h를 포함하며 점도 1,000mPa.s를 가진 디메틸폴리실록산 30부, 상품 Expancell DE91 2부, 에티닐 시클로헥사놀 0.5부, 백금촉매 0.2부 및 폴리메탈히드리도 실록산 5부를 서로 완전히 혼합하였다.
점도 6,000mPa.s를 가지며, 실온에서 6개월간 저장할 수 있고 열에 의해 가교결합시켜 압축성 가황고무가 얻는 자유유동하는 부가-가교결합 실리콘러버를 얻었다.
150℃에서 1시간 경화시킨 두께 20mm 의 가황고무상에서 다음 측정치를 측정하였다.
밀도 : 0.6g/㎤
쇼어 A : 8
가황고무의 압축력(5%) : 0.3N/㎟
가황고무의 압축력(25%) : 1.7N/㎟
[대비실시예 2]
실시예 2에서와 같은 방법으로 하여 동일한 조성물을 제조하였으다.
다만 이 조성물에서는 상품 Expancell DE 91 이 없다.
점도 10,000mPa.s를 가지며, 실온에서 6개월간 안전성이 있으며 열에 의해 가교시켜 압축성 가황고무를 얻는 자유유동하는 부가-가교결합 실리콘러버를 얻었다.
1시간동안 150℃에서 가교시킨 두께 20mm의 가황고무상에서 다음 측정치를 측정하였다.
밀도 : 0.6g/㎠
쇼어 A : 28
가황고무의 압축력(5%) : 1N/㎟
가황고무의 압축력(25%) : 5N/㎟

Claims (7)

  1. 가교시켜 엘라스토머를 얻으며, 점도 1,000~100,000mPa.s를 가지며, 0.1~30wt%의 플라스틱 중공체(A)와 70~99.9wt%의 가교결합할 수 있는 오르가노실리콘화합물(B)을 기재로 하는 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 플라스틱 중공체(A)는 밀도 10~80kg/㎥과 입자크기 5~20㎛을 가짐을 특징으로 하는 조성물.
  3. 가교시켜 엘라스토머를 얻는 제1항의 조성물의 제조방법에 있어서, 성분(A)의 플라스틱 중공체와 성분(B)의 가교결합할 수 있는 오르가노실리콘화합물을 혼합함을 특징으로 하는 제조방법.
  4. 제1항의 조성물로부터 제조되는 성형품, 시일링체 또는 봉입주형 조성물.
  5. 제4항의 성형품, 시일링체 또는 봉입주형 조성물의 제조방법에 있어서, 제1항의 조성물을 모울드에 주입시킴을 특징으로 하는 제조방법.
  6. 시일링체를 제조하는 제5항의 제조방법에 있어서, 모울드로서 그루브(groove)를 사용함을 특징으로 하는 방법.
  7. 성형품, 시일링체 또는 봉입주형조성물의 제조용으로 제1항의 조성물의 사용방법.
KR1019960050684A 1995-11-02 1996-10-31 압축성 실리콘러버 KR100197347B1 (ko)

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