KR100208416B1 - 유기폴리실록산 조성물 및 그 도막을 갖는 고무부품 - Google Patents

유기폴리실록산 조성물 및 그 도막을 갖는 고무부품 Download PDF

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Abstract

유기폴리실록산 조성물은 (A)양단부 히드록실-차단된 2 유기폴리실록산, (B) A와 같거나 더 큰 중합도를 갖는 히드록실 없는 2 유기폴리실록산, (C)분자에 적어도 3개의 수소원자를 갖는 유기수소폴리실록산, (D)분자내 알킬렌기를 통해 규소원자에 부착된 적어도 두 알콕시기 및 메르캅토기를 함유하는 유기실란 및 / 또는 그것의 부분가수분해물, (E) 분자내 알킬렌기를 통해 규소원자에 부착된 적어도 두 알콕시기 및 아미노기를 함유하는 유기실란 및/또는 그것의 부분가수분해물, (F) 지방산 금속염, 그리고 (G) 50㎛까지의 평균입도를 갖는 폴리카보네이트 분말을 함유한다.
이것은 고무부품에 적용하여 그위에 내마모성 도막을 형성시킨다.

Description

[발명의 명칭]
유기폴리실록산 조성물 및 그 도막을 갖는 고무부품
[발명의 상세한 설명]
[발명의 분야]
본 발명은 고무표면에 비점착성, 발수성, 윤활성 및 내마모성을 부여하는데 사용하기 위한 유기폴리실록산 조성물에 관한 것이며, 더 구체적으로는 고무의 표면처리에 사용하여 그위에 내구적으로 내마모성 도막(coating)을 형성하기 위한 유기폴리실록산 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 또한 조성물의 도막을 갖는 고무부품에도 관한 것이다.
[종래의 기술]
비활성 실리콘 오일 및 여러 가지 경화성 유기폴리실록산 조성물이 고무표면에 비점착성과 발수성을 부여하기 위해 사용되어 왔다.
비활성 실리콘 오일은 높은 초기 내마모성을 가지나, 물세척정도의 약한 물리적 작용에 의해서도 기판으로부터 쉽게 벗겨지기 때문에 오래 지속되지 못한다.
이제까지 사용된 경화성 유기폴리실록산 조성물은 전형적으로 양단부 히드록실-차단된 2 유기폴리실록산, Si-H기 함유 유기폴리실록산 및 / 또는 유기알콕시실란, 및 유기주석화합물을 함유하는 것들이다.
이들 조성물은 허용될 정도의 비점착성과 발수성을 가지나 윤활성 및 내마모성이 나쁜 표면 피복을 기판에 형성한다.
글리시독시기 및 에폭시시클로헥실기와 같은 에폭시기를 갖는 유기폴리실록산과 아미노기를 갖는 알콕시실란 또는 실록산의 혼합물 또는 반응 생성물 첨가함으로써 기판과의 밀착성, 윤활성 및 내마모성을 개선하는 것이 가능하나(일본 공고 Nos. 54-43023, 56-19813 및 56-47864), 개선점은 아직도 충분히 달성되지 않는다.
이러한 유기폴리실록산 조성물에 비활성 실리콘을 첨가함으로써 윤활성 및 내마모성을 개선하는 것도 가능하나 (일본 공고 No.4-80072) 마찰력이 반복적으로 가해지는 경우에 도막은 만족스럽게 내구적인 내마모성이 아니다.
내구적으로 내마모성이 되도록 피복을 개선하기 위한 강한 요구가 있다.
[발명의 개요]
그러므로, 본 발명의 목적은 경화후 고무표면에 비점착성, 발수성, 윤활성 및 내마모성 도막을 형성하는 유기폴리실록산 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 조성물의 도막을 갖는 고무부품을 제공하는 것이다.
본 발명은
(A) 다음 일반식의 2 유기폴리실록산
(상기식에서 R1은 1가 치환 또는 비치환 탄화수소이기며 문자 m은 적어도 150 정수이다),
(B) 다음 일반식의 2 유기폴리실록산
(상기식에서 R2은 1가 치환 또는 비치환 탄화수소기이며 문자 n은 m과 같거나 더 큰 정수이다),
(C) 분자내 규소원자에 각각 부착된 적어도3개의 수소원자를 갖는 유기수소폴리실록산,
(D) 분자내 알킬렌기를 통해 규소원자에 각각 부착된 적어도 두 개의 알콕시기와 규소원자에 부착된 메르캅토기를 함유하는 유기실란, 그것의 부분가수분해물, 또는 그것의 혼합물,
(E) 분자내 알킬렌기를 통해 규소원자에 각각 부착된 적어도 두 개의 알콕시기와 규소원자에 부착된 치환 또는 비치환 아미노기를 함유하는 유기실란, 그것의 부분가수분해물, 또는 그것의 혼합물,
(F) 지방산의 금속염, 그리고
(G) 50㎛까지의 평균입도를 갖는 미세분말로 이루어지는 유기폴리실록산 조성물을 제공한다.
상기한 유기폴리실록산 조성물의 도막을 갖는 고무부품도 또한 여기서 생각된다.
간단히 언급하면, 본 발명자들은 경화된 도막이 식(1)의 양단부 히드록실-차단된 2 유기폴리실록산을 식(1)의 2 유기폴리실록산과 같거나 더 큰 중합도를 가지며 분자내에 히드록실기가 없는 2 유기폴리실록산 및 50㎛까지의 평균입도를 갖는 미세분말과 조합함으로써 비점착성, 발수성 및 윤활성 뿐만아니라 내마모 내구성에 있어서 개선된다는 것을 발견하였다.
[발명의 상세한 설명]
본 발명의 유기실론산 조성물은 실질적으로 성분 (A)내지 (G)로 이루어진다.
이들 성분을 상세히 기술한다.
성분 (A)는 일반식 (1)의 양단부 히드록실-차단된 2 유기폴리실록산이다.
이것은 도막을 형성하는 주성분으로서 그것의 히드록실기가 성분 (C)의 Si-H기와 성분 (D) 및 (E)의 알콕시기와 반응하여 경화된다.
식(1)에서, R1는 1가 치환 또는 비치환된 탄화수소기이다.
그것은 바람직하게는 1내지 8탄소원자, 더 바람직하게는 1 내지 6 탄소원자를 갖는 탄화수소기, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소-부틸, tert-부틸, 펜틸, 네오-펜틸, 헥실 및 시클로헥실과 같은 알킬기, 비닐, 알릴, 프로펜일, 이소프로펜일, 부텐일, 이소-부텐일 및 시클로헥센일과 같은 알켄일기, 페닐, 톨릴, 크실릴 및 나프틸과 같은 아릴기, 스티렌일, 벤질, 페닐에틸 및 페닐프로필과 같은 아랄킬기 그리고 탄화 수소기의 일부 수소원자가 플루오르 원자 및 염소원자를 포함하는 할로겐 원자, 니트릴기 등에 의해 치횐되어 있는 클로로메틸, 클로로프로필, 브로모에틸, 트리플루오로프로필 및시아노에틸과 같은 치환된 탄화수소기로부터 선택된다.
R1의 일부 (보통 1몰%이하)는 일정한 성질을 부여하기 위해 특별히 원한다면 히드록실기가 될 수도 있다.
치환 또는 비치환 알킬기, 특히 메틸기는 합성의 용이성, 취급의 용이성 및 조성물에 적당한 경화성을 부여하는 능력 때문에 이들 기중에서 바람직하다.
중합도를 나타내는 문자 m은 적어도 150, 바람직하게는 150 내지 10,000, 더 바람직하게는 200 내지 10,000의 정수이다. 만일 m이 150 미만이면, 경화된 도막은 깨지기 쉬워지고 기판의 변형을 따라 변형되지 못할 것이다. 만일 m이 너무 크면, 경화전의 조성물은 증가된 점도를 가져 취급이 덜 효율적이 되게 할 것이다. 만일 m이 상기 정의된 범위내이고 원한다면 두가지 이상의 2 유기폴리실록산을 조합하여 사용할 수도 있다.
성분 (B)는 다음 일반식 (2)의 2 유기폴리실록산이다.
2 이유기폴리실록산(B)은 분자내에 규소원자에 부착된 히드록실기를 함유하지 않으며 경화된 도막에 윤활성과 만족스러운 내마모성을 부여하기 위해 효과적이다.
식(2)에서, R2는 1내지 8, 바람직하게는 1 내지 6탄소원자를 갖는 1가 치환 또는 비치환 탄화수소기인데, 그 예들은 R1에 대해 기술한 것과 같다.
또한, 치환 또는 비치환 알킬기, 특히 메틸기는 합성의 용이성 때문에 바람직한 R2기이다.
문자 n은 m과 같거나 더 큰 정수로서, 바람직하게는 150 내지 12,000, 더 바람직하게는 200 내지 10,000의 범위이다.
n이 m보다 작다면 상기한 이점중 어떤 것들을 잃게 될 것이다.
바람직하게는, 성분 (B)는 성분 (A) 100중량부당 5 내지 80중량부, 더 바람직하게는 5 내지 60 중량부의 양으로 배합된다. 이런 기준에서, 5부 미만의 성분 (B)로는 경화된 도막은 윤활성과 내마모성이 불량할 것이다.
80부 이상의 성분 (B)는 경화된 도막의 기계적 강도를 감소시킬 것이며 내마모성에 도리어 불리하게 영향을 미칠 것이다.
성분 (C)는 분자내의 규소원자에 각각 부착된 적어도 세 개의 수소원자, 바람직하게는 3 내지 100, 더 바람직하게는 3내지 50개를 갖는 유기수소폴리실록산이다.
그것은 성분 (F)로서 금속지방산염의 존재하에 성분 (A)내의 규소원자에 부착된 히드록실기와 반응시킴으로써 가교제로서 작용하여 이로써 3차원 망상구조를 형성한다.
성분 (C)의 분자구조는 중대하지 않으며 직선, 분지된 것, 고리 및 3차원 구조들중 어떤 것도 될 수 있다.
유기수소폴리실록산은 다음의 조성식을 가질 수도 있다.
상기식에서 0.5 a 2, 0.02 ≤ b ≤ 1, 그리고 0.7 a+b 3이다. 유기수소폴리실록산은 분자에 4 내지 150 규소원자, 바람직하게는 4 내지 100규소원자를 갖는다.
상기 일반 조성식에서 R3으로 표시되는 분자내 규소원자에 부착된 유기기는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 및 헥실과 같은 알킬기, 비닐 및 알릴과 같은 알케닐기, 페닐과 같은 아릴기, 스티렌일과 같은 아랄킬기로 예시되는 R1에서와 같은 기들로 예시되는 1내지 8탄소원자를 갖는 1가 치환 또는 비치환된 탄화수소기, 그리고 탄화수소기의 일부 수소원자가 플루오르원자, 염소원자, 니트릴기 등에 의해 치환되어 있는 치환된 탄화수소기이다. 어떤 유기기들은 히드록실기가 될 수도 있다.
치환 또는 비치환 알킬기, 특히 메틸기는 합성의 용이성 때문에 특히 바람직하다.
바람직하게는, 성분 (C)는 성분 (A) 100 중량부당 1 내지 30중량부, 더 바람직하게는 2내지 25중량부의 양으로 배합된다. 이런 기준에서, 1중량부 미만의 성분 (C)는 더 적은 정도로 경화를 촉진하게 되어 필요한 막 강도를 제공하지 못할 것이다.
만일 성분 (C)의 양이 30부를 초과하면 과잉의 Si-H 결합을 남겨 이것은 시간에 따른 물리적 성질의 변화를 일으킬 수 있다.
성분 (D)는 분자내 알킬렌기를 통해 규소원자에 각각 부착된 적어도 두 개의 알콕시기, 바람직하게는 2 내지 3알콕시기와 규소원자에 부착된 메르캅토기를 함유하는 유기실란, 그것의 부분 가수분해물, 또는 이러한 유기실란과 그것의 부분가수분해물의 혼합물이다. 그것은 성분 (E)와 조합하여 사용했을 때 고무기판에 양호한 밀착성을 제공하기 위해 효과적이다.
성분 (D)와 뒤에 설명되는 성분 (E)에서 부분가수분해물은 적어도 두 개, 바람직하게는 적어도 세 개의 알콕시기가 살아있도록 실란을 부분적으로 가수분해함으로써 얻어진 축합물을 의미함을 주목해야 한다.
알콕시기는 바람직하게는 1 내지 8 탄소원자, 더 바람직하게는 1 내지 6 탄소원자를 갖는다. 알콕시기의 예들은 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, 메톡시에톡시, 및 에톡시 에톡시기를 포함하며, 메톡시 및 에톡시기가 합성의 용이성 때문에 바람직하다. 알킬렌지는 바람직하게는 1내지 8탄소원자, 더 바람직하게는 1 내지 6 탄소원자를 갖는다.
알킬렌기의 예들은 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 및 테트라메틸렌, 헥사메틸렌, 메틸에틸렌기를 포함하며, 프로필렌기가 보관안정성과 합성의 용이성 때문에 바람직하다.
유기실란은 알콕시기와 메르캅토-알킬렌기의 이외의 규소원자에 부착된 유기기를 가질 수도 있다.
유기기의 예들은 R1에서 예시된 바와 같은 1 내지 8 탄소원자들 갖는 치환 또는 비치환 1가 탄화수소기, 바람직하게는 메틸기와 같은 알킬기를 포함한다.
성분 (D)로서 예가되는 유기실란은 γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필메틸디메톡시실란, 및 γ-메트캅토프로필트리에톡시실란 및 그것의 부분적으로 가수분해된 생성물이다. 이것들중, γ-메르캅토프로필메톡시실란과 그것의 부분가수 분해물이 바람직하다.
바람직하게는, 성분 (D)는 성분 (A) 100중량부당 1 내지 20중량부, 더 바람직하게는 2 내지 15중량부의 양으로 배합된다. 이런 기준에서, 1부 미만의 성분 (D)는 더 적은 밀착성을 제공할 것이다. 20부 이상의 성분 (D)는 더 이상의 이점을 제공하지 못할 것이며 경화된 도막은 때때로 기계적 강도가 감소될 것이다.
성분 (E)는 분자내 알킬렌기를 통해 규소원자에 각각 부착된 적어도 두 개의 알콕시기, 바람직하게는 2 내지 3알콕시기와 규소원자에 부착된 치환 또는 비치환 아미노기를 함유하는 유기실란, 그것의 부분가수분해물, 또는 이러한 유기실란과 그것의 부분가수 분해물의 혼합물이다.
그것은 성분 (D)와 조합하여 사용했을 때 고무기판에 양호한 밀착성을 제공하기 위해서 뿐만 아니라 경화된 도막에 윤활성을 부여하기 위해서도 효과적이다.
알콕시기의 예들은 메톡시, 에톡시, 프로폭시 및 부톡시기와 같은 성분 (D)에 기술된 것과 같은 알콕시기를 포함하며, 메톡시 및 에톡시기가 합성의 용이성 때문에 바람직하다.
알킬렌기의 예들은 성분 (D)에 기술된 것과 같은 알킬렌기, 바람직하게는 프로필렌기를 포함한다. 치환 또는 비치환 아미노기의 예들은 아미노기, 메틸아미노 및 에틸아미노기와 같은 알킬치환된 아미노기, β-아미노에틸아미노길와 같은 아미노 치환된 아미노기, 및 벤질 아미노기와 같은 아랄킬 치환된 아미노기를 포함한다.
알킬렌기를 통해 규소원자에 부착된 치환 또는 비치환 아미노기의 예들은 아미노메틸, β-아미노에틸, γ-아미노프로필, δ-아미노부틸, γ-(메틸아미노)프로필, γ-(에틸아미노)프로필, γ-(β-아미노에틸아미노) 프로필, 및 γ-(벤질아미노) 프로필기를 포함한다.
알킬렌기는 바람직하게는 보관중 안정성을 고려할 때 γ-아미노프로필기와 같은 프로필렌기이다.
유기실란은 알콕시기와 치환또는 비치환 아미노알킬렌기 이외의 규소원자에 부착된 유기기를 가질 수도 있다.
유기기의 예들은 R1에서 예시된 바와 같은 1내지 8 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 1가 탄화수소기, 바람직하게는 메틸기와 같은 알킬기를 포함한다.
성분 (E)로서 예가 되는 유기실란은 γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-벤질-γ-아미노프로필트리메톡시실란 및 그것의 부분적으로 가수분해된 생성물이다. 이것들중, γ-아미노프로필트리에톡시실란과 그것의 부분가수분해물이 바람직하다. 바람직하게는 성분 (E)는 성분 (A) 100중량부당 5 내지 100중량부, 더 바람직하게는 10 내지 80중량부의 양을 배합된다. 이런 기준에서, 5부 미만의 성분 (E)는 밀착성과 윤활성을 제공하기에는 너무작다. 100부 이상의 성분 (E)는 경화를 방해할 것이며 경화된 도막의 기계적 성질을 감소시킬 것이다.
성분 (F)는 성분 (A)로서 양단부 히드록실-차단된 2 유기폴리실록산의 히드록실기와 성분 (C)로서 유기수소폴리실록산의 Si-H 결합간의 탈수소축합반응을 촉진하기 위한 촉매인 지방산 금속(Sn, Zn, Fe, 등)염이다.
예로는 디부틸주석 디아세테이트, 디부틸주석 디옥토에이트, 디부틸주석 디라우레이트, 디부틸주석 디올레에이트, 디부틸주석 디스테아레이트, 트리부틸주석 아세테이트, 트리부틸주석 옥토에이트, 트리부틸주석 라우레이트, 디옥틸주석 디아세테이트, 디옥틸주석 디라우레이트, 디에틸주석 디올레에이트, 및 모노에틸주석 디올레에이트와 같은 금속에 직접 부착된 유기기를 갖는 것들과 아연 옥타노에이트, 철옥타노에이트, 및 주석 옥타노에이트와 같은 금속에 직접 부착된 유기기가 없는 것들을 포함한다.
바람직하게는, 성분 (F) 또는 지방산 금속염은 성분 (A),(B) 및(C) 전체 100중량부당 금속으로 계산한 바 0.5 내지 15중량부, 더 바람직하게는 0.6 내지 10중량부의 양으로 배합된다.
이런 기준에서, 0.5 부 미만의 성분 (F)는 더 적은 촉매를 제공하여 부족한 경화를 가져올 것이다. 15부 이상의 성분 (F)는 반응을 너무 신속히 촉진하여 적당한 포트라이프가 얻어지지 못할 것이다.
성분 (G)는 50㎛ 까지의 평균입도를 갖는 미세분말이다.
분말은 조성물의 경화된 도막으로부터 광택을 제거하고 도막의 점착성을 감소시키며 경화된 도막의 내마모성을 개선하기 위해 효과적이다.
예로는 미세분할된 합성수지, 예를들면, 폴리카보네이트, 나일론, 폴리에틸렌, Teflon폴리메틸실세스퀴옥산 및 폴리아세탈과 같은 열가소성 수지와 미세분할된 무기물질, 예를들면, 실리카, 지르코니아 및 알루미나와 같은 금속산화물이다.
폴리카보네이트가 다른 것들중에서 바람직하다.
미세분말은 50㎛까지, 바람직하게는 0.3 내지 50㎛,. 더 바람직하게는 1내지 30㎛의 평균입도를 가져야 한다. 50㎛이상의 평균입도를 갖는 분말은 경화된 도막의 기계적 강도와 내마모성을 감소시킬 수 있다. 0.3㎛미만의 평균입도를 갖는 입자들은 때때로 제조하기가 어렵고 더 이상의 이점을 제공하지 못할 것이다. 미세입자들은 바람직하게는 모양이 구형이거나 박편상이나, 다각형 입자, 아무런 형상으로된 입자나 단편들도 허용된다, 입자들은 바람직하게는 도막이 밑에놓인 기판의 어떠한 변색도 숨길 수 있도록 외관에 있어서 검정으로 착색된다.
바람직하게는, 성분 (G)는 성분 (A),(B) 및 (C) 전체 100중량부당 2 내지 40중량부, 더 바람직하게는 5 내지 30중량부의 양으로 배합된다. 이런 기준에서, 2부 미만의 성분 (G)는 너무 작아 원하는 효과를 제공하지 못하는 한편 40부 이상은 경화된 도막의 기계적 강도의 어떤 저하 및 내마모성의 실질적인 손실을 일으킬 것이다.
일반적으로, 성분 (G)로서 미세분말은 예를 들면, 우레탄 실리콘 수지의 여러 가지 경화성 도료에 첨가될 때 광택제거 및 내마모성에 있어서 개선점에 기여한다.
그러나, 미세분말은 도료 조성물에 첨가했을 때 미세분말 자체가 매트릭스 수지에의 밀착성이 없고 반복 마찰력을 받을시 매트릭스 수지로부터 분리될 수 있다는 결점을 갖는다. 성분 (D)와(E)의 조합사용은 미세분말의 매트릭스 수지에의 밀착성을 개선하는데 도움을 주어 경화된 도막에 장기 지속하는 내마모성을 부여한다.
어떤 원하는 한가지 이상의 종래 첨가제 및 충전제도 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 한 본 발명의 조성물에 첨가될 수 있다. 예를 들면, 소수성이 되도록 처리될 수도 있는 훈증 실리카 및 침전 실리카와 같은 보강충전제와 실리카 에어로겔, 분쇄된 석영, 및 규조토와 같은 비보강 충전제를 혼합할 수도 있다.
여러가지 실리콘 수지 및 유기수지들도 또한 보강충전제로서 사용될 수도 있다.
이들 충전제는 단독으로 사용될 수도 있고 두가지 이상의 혼합물로 사용될 수도 있다.
여기서 사용되는 실리콘 수지는 R3SiO1/2단위와 SiO2단위 및/또는 RSiO3/2단위로 본질적으로 구성되는 실리콘 수지와 RSiO3/2단위로 구성되는 실리콘 수지를 포함하며 분자에 ≡SiOH 또는 ≡SiOR 기를 갖는 화합물들이 바람직하다.
R은 R1서 예시된 바와 같은 바람직하게는 1내지 8탄소기를 갖는 치환 또는 비치환 1가 탄화수소기, 특히 메틸, 비닐, 페닐 및 트리플루오로프로필기를 나타낸다.
또한, 카본블랙 및 산화철과 같은 무기안료와 카본블랙 및 벤조트리아졸과 같은 UV 흡수제가 본 발명 조성물에 첨가될 수도 있다. 또한 본 발명 조성물로부터 결과되는 경화된 도막의 물리적 성질을 조절하기 위해, 유기알콕시실란 또는 그것의 부분가수분해물과 같은 여러가지 실란들이 조성물에 첨가될 수도 있다. 예가되는 실란은 트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 및 테트라(n-프로폭시)실란이다. γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 및 γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란과 같은 실란 커플링제 또는 그것의 부분가수분해물도 또한 기판에의 밀착성을 개선하기 위해 첨가될 수도 있다. 또한 유용한 것은 γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, 및 N-벤질-γ-아미노프로필트리메톡시실란으로 구성되는 군으로부터 선택된 아미노기 함유 유기알콕시실란의 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란과 같은 에폭시기 함유 유기알콕시실란 또는 그것의 부분가수분해물과의 반응생성물 (즉, 아미노기의 에폭시기와의 반응생성물), 그리고 γ-아미노프로필트리에톡시실란, 및 N-벤질-γ-아미노프로필트리메폭시실란으로 구성되는 군으로부터 선택된 아미노기 함유 우기 알콕시 실란의 γ-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ- 메타크릴옥시프로필트리메톡시실랑 또는 그것의 부분가수분해물과 같은 아크릴옥시기 또는 메타크릴옥시기 또는 함유 유기 알콕시 실란과의 반응생성물 (즉, 아미노기의 (메타) 아크릴옥시기와의 반응생성물)도 또한 유용하다. 이들 밀착성 촉진제는 단독으로 또는 두가지 이상의 혼합물로 사용될 수도 있다.
본 발명 조성물로 여러 가지 고무기판을 처리하는데 있어서, 조성물은 그대로 또는 유기용매와 희석하여 사용될 수도 있다. 여기에서 사용되는 유기용매는 n-헥산, n-헵탄, 시클로헤산, 공업용 가솔린, 석유 나프타, 이소-파라핀, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 이소프로필 알코올, 부틸 알코올, 시클로헥산온, 메틸에틸케톤, 및 이것들의 혼합물을 포함한다.
다른 것들중 바람직한 것은 공업용 가솔린, 석유 나프타, 및 이소- 파라핀 그리고 이것들중 하나이상의 이소프로필알코올과의 혼합물이다.
사용되는 유기용매의 양은 적용시 조성물에 요구되는 점도에 따라 알맞게 선택된다.
본 발명은 조성물은 상기 언급한 성분들은 균일하게 혼합함으로써 쉽게 제조될 수 있다. 바람직한 실시에서, 성분 (A),(B),(C),(D) 및 (G)의 혼합물, 성분 (E), 및 성분 (F)는 따로따로 보관되고 사용시에 이들 세가지를 혼합한다.
여러 가지 고무기판을 다음 방법에 의해 본 발명 조성물로 처리한다. 조성물을 침지, 분무, 브러싱, 나이프 코팅 및 롤 코팅에 의해 기판의 표면에 도포할 수 있다. 앞서 언급한 대로, 조성물은 그대로 사용될 수 있고 또는 그것을 유기용매로 희석하여 용액으로 사용할 수도 있다. 도막은 실온에서 방치해둠으로써 또는 어떤 가열에 의해, 예를 들면 60 내지 200℃의 온도에서 30초 내지 30분간 가열함으로써 경화시킬 수 있다.
여러가지 고무기판들은 본 발명 조성물로 처리할 때, 조성물은 만족스러운 또다른 물질에의 비점착성, 발수성, 윤활성 및 내마모성을 갖는 경화된 도막을 생성한다.
여기서 사용되는 고무기판은 합성고무, 전형적으로 EPDM(에틸렌-프로필렌 공중합체)이며 분무도포와 같은 어떤 종래기술에 의해서도 조성물로 피복될 수 있다.
본 발명 조성물은 종래의 유기폴리실록산 조성물과 비교하여 개선된 내마모성을 갖는 경화된 도막을 가져온다.
그것은 반복 마찰력이 장기간 가해지는 경우와 같은 이용분야에, 예를 들면, 자동차용 웨더 스트립 및 진동감폭고무를 위한 표면처리제로서 사용하기에 적합하다.
고무표면에 비점착성, 발수성, 윤활성 및 내마모성을 부여할 수 있는 유기폴리실록산 조성물을 기술하였다.
그것은 고무표면에 내구적인 내마모성 도막을 형성하기 위한 표면처리에 특히 적합하다.
[실시예]
이하 본 발명 실시예를 예시로써 제공하나 결코 제한하는 것은 아니다.
모든 부는 중량부이다.
[실시예 1 및 2]
공업용 가솔린 No. 2 1000부에 다음 평균식(a)의 양단부 히드록실-차단된 디메틸 폴리실록산 100부와 다음 평균식(b)의 디메틸폴리실록산 15부를 첨가하고 용해시켰다.
이 용액에 다음 평균식(c)의 메틸수소폴리실록산 5부와 20㎛의 평균입도를 갖는 폴리카보네이트 수지의 구형입자 20부를 첨가하였다.
혼합물을 교반 및 혼합하였다.
이 분말 분산액에 γ-메르캅토프로필트리메톡시실란 5부와 γ-아미노프로필트리에톡시실란 35부를 첨가하였다. 혼합물을 다시 교반 및 혼합하였다.
최종적으로, 디부틸주석디아세테이트 50중량% 톨루엔 용액 20부를 첨가 및 혼합하여 처리조성물의 공업용 가솔린 용액을 얻었다(실시예 1).
실시예 1과 같은 과정을 반복하되 양단부 히드록실-차단된 디메틸폴리실록산의 양을 100부에서 70부로 바꾸고 다음 평균식(d)의 양단부 히드록실-차단된 디메틸폴리실록산 30부를 사용하여 처리조성물의 공업용 가솔린 용액을 얻었다(실시예 2).
다음에, 실시예 1 및 2에서 제조된 처리용액 각각을 EPDM 스폰지의 표면에 분무 도포하였다. 도막을 5분간 건조시키고 150℃에서 2분간 가열하여 5㎛두께의 단단한 경화된 도막을 형성하였다.
도막은 비점착성이고 평활하여 매끄러웠다.
도막을 다음 조건하에 마멸시험(미끄럼 마멸시험)을 받게 하였다.
[시험조건]
시험 기계 : 왕복 마멸 시험기
마멸 요소 : 5mm 두께의 유리판
하중 : 200g
스트로크 : 100mm
마멸 주기 : 30 사이클/분
결과를 표1에 나타내었다.
[비교예 1 및 2]
처리용액을 실시예1에서와 같은 방법으로 제조하되 폴리카보네이트 분말을 생략하였다. 그것을 도포 및 열경화에 의해 EPDM 스폰지로 마찬가지로 적용하여 EPDM 표면에 경화된 막을 형성시켰다. 도막을 실시예 1에서와 같은 마멸시험을 받게하였다. (비교예 1)
처리용액을 비교예 1에서와 같이 제조하되 식(b)의 디메틸폴리실록산 15부를 다음 평균식(e)의 디메틸폴리실록산 15부로 바꾸었다.
이것을 도포 및 열경화에 의해 EPDM 스폰지에 마찬가지로 적용하여 EPDM 표면에 경화된 막을 형성시켰다.
도막을 실시예 1에서와 같은 마멸시험을 받게하였다. (비교예 2)
결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 3 및 4]
처리용액을 실시예 2에서와 같은 방법으로 제조하되 폴리카보네이트 분말을 생략하였다.
그것을 도포 및 열경화에 의해 EPDM스폰지에 마찬가지로 적용하여 EPDM 표면에 경화된 막을 형성시켰다. 도막을 실시예 1에서와 같은 마멸시험을 받게하였다. (비교예 3)
처리용액을 비교예 3에서와 같이 제조하되 식 (b)의 디메틸폴리실록산 15부를 식(e)의 디메틸폴리실록산 15부로 바꾸었다. 이것을 도포 및 열경화에 의해 EPDM 스폰지에 마찬가지로 적용하여 EPDM 표면에 경화된 막을 형성시켰다.
[비교예 5 및 6]
처리용액을 실시예 1에서와 같은 방법으로 제조하되 디메틸폴리실록산 (b) 15부를 디메틸폴리실록산 (e) 15부로 바꾸었다 (비교예 5).
처리용액을 실시예 2에서와 같은 방법으로 제조하되 디메틸폴리실록산 (b) 15부를 디메틸폴리실록산 (e) 15부로 바꾸었다.
결과를 표 1에 나타내었다.
도막을 매 5,000 사이클에서 그것을 조사함으로써 마멸에 대해 평가하였다.
사이클 수는 경화된 도막이 표시된 수의 사이클 까지 마멸에 견디었음을 의미한다.
예를 들면, 55,000 사이클은 도막이 55,000과 60,000 사이클 사이에서 마멸되었음을 의미한다.
일본 특허출원 No. 5-250159는 참고로 여기에 포함된다.
약간의 바람직한 구체예들을 기술하였으나, 상기 가르침에 비추어 많은 수정 및 변형이 거기에 가해질 수도 있다. 그러므로 첨부된 청구범위내에서 본 발명은 구체적으로 기술된 것과는 달리 실시될 수도 있음을 이해해야 한다.

Claims (2)

  1. (A) 다음 일반식의 2 유기폴리실록산 100중량부
    (상기식에서 R1은 1가 치환 또는 비치환 탄화수소기이며 문자 m은 적어도 150의 정수이다), (B) 다음 일반식의 2 유기폴리실록산 5 내지 80중량부
    (상기식에서 R2은 1가 치환 또는 비치환 탄화수소기이며 문자 n은 m과 같거나 더 큰 정수이다), (C) 분자내 규소원자에 각각 부착된 적어도 3개의 수소원자를 갖는 유기수소폴리실록산 1내지 30중량부, (D) 분자내 알킬렌기를 통해 규소원자에 각각 부착된 적어도 두 개의 알콕시기와 규소원자에 부착된 메르캅토기를 함유하는 유기실란, 그것의 부분가수분해물, 또는 그것의 혼합물 1내지 20중량부, (E) 분자내 알킬렌기를 통해 규소원자에 각각 부착된 적어도 두 개의 알콜시기와 규소원자에 부착된 치환 또는 비치환 아미노기를 함유하는 유기실란, 그것의 부분가수 분해물, 또는 그것의 혼합물 5내지 100중량부, (F) 지방산의 금속염 0.5 내지 15중량부, 그리고 (G) 50㎛ 까지의 평균입도를 갖는 미세분말 2내지 40중량부로 이루어지는 유기폴리실록산 조성물.
  2. 제1항의 유기폴리실록산 조성물의 도막을 갖는 고무부품.
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