KR100258160B1 - 오르가노폴리실록산 조성물 및 고무 부품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 (A) 하기 일반식(1)로 표시되는 디오르가노폴리실록산 : 100중량부, (B) 하기 일반식(2)로 표시되는 디오르가노폴리실록산 : 5 내지 80중량부, (C) 1분자 중에 가수분해성 관능기를 3개 이상 함유한 실란 및(또는) 실록산 : 0.2 내지 30중량부, (D) 1분자 중에 규소 원장 결합된 알콕시기를 2개 이상 함유하고, 규소 원자에 알킬렌기를 개재하여 결합된 메르캅토기를 1개 함유한 오르가노실란 및(또는) 그 부분 가수분해물 : 1 내지 20중량부, (E) 1분자 중에 규소 원자에 결합된 알콕시기를 2개 이상 함유하고, 규소 원자에 알킬렌기를 개재하여 결합된 치환 또는 비치환 아미노기를 1개 함유하는 오르가노실란 및(또는) 그 부분 가수분해물 : 5 내지 100중량부, (F) 축합 촉매 : 상기 (A) 내지 (C)성분의 합계량 100중량부에 대하여 0.1 내지 30중량부, (G) 평균 입경이 50㎛ 이하의 미소 분말 : 상기 (A) 내지 (C) 성분의 합계량 100중량부에 대하여 2 내지 40중량부를 필수 성분으로 하는 것을 특징으로 하는 오르가노폴리실록산 조성물에 관한 것으로서, 상기 조성물은 경화된 각종 고무 성형체의 표면 처리제로서 유용하며, 고무 표면에 비점착성, 발수성, 윤활성을 제공하고, 내마모성이 우수한 피막을 제공할 수 있다.
식중, R1, R2는 1가의 치환 또는 비치환 탄화수소기이고, m은 150 내지 10,000의 수를 나타내고, n은 m과 동일하거나 또는 그 이상의 수를 나타낸다.

Description

오르가노폴리실록산 조성물 및 고무 부품
본 발명은 경화시킨 각종 고무 성형체의 표면 처리제로서 유용하고, 고무 표면에 비점착성, 발수성(撥水性), 윤활성을 제공하고, 또한 내마모성이 우수한 피막을 제공하는 오르가노폴리실록산 조성물 및 고무 부품에 관한 것이다.
종래에는, 고무의 표면에 비점착성, 발수성을 부여하기 위하여 불활성 실리콘 오일이나 각종 경화성 오르가노폴리실록산 조성물을 고무 표면에 도포하였다.
그러나, 불활성 실리콘 오일을 고무 표면에 도포한 경우, 이 불활성 실리콘 오일은 예를 들면 물로 세척하는 정도의 물리적 처리로도 용이하게 기재 표면으로부터 씻겨져 버리므로 초기에는 내마모성이 우수하지만 내구성이 없는 문제가 있다.
한편, 경화성 오르가노폴리실록산으로서는 양말단이 히드록실기로 봉쇄된 디오르가노폴리실록산, SiH기 함유 오르가노폴리실록산 및(또는) 오르가노알콕시실란 및 유기 주석을 함유하는 조성물이 종래부터 사용되고 있다. 그러나, 이 조성물은 기재 표면에 비점착성 및 발수성이 우수한 피막을 제공할 수는 있지만 윤활성, 내마모성이 충분하지 않다는 문제가 있다. 따라서, 이 조성물에 불활성 실리콘 오일을 함유시키는 것을 시도하여 윤활성, 내마모성은 향상되었지만, 내마모성이 충분하지 않기 때문에 장기간에 걸쳐서 반복하여 마찰력을 받는 용도로는 불만족스럽다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제들을 감안한 것으로서 고무 표면에 비점착성, 발수성, 윤활성이 우수하고, 동시에 내마모성이 우수한 경화 피막을 형성시킬 수 있는 오르가노폴리실록산 조성물 및 이 조성물에 의한 코팅 피막이 표면에 형성된 고무 부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과,
(A) 하기 일반식(1)의 오르가노폴리실록산 : 100중량부,
(B) 하기 일반식(2)의 오르가노폴리실록산 : 5 내지 80중량부,
(C) 1분자 중에 가수분해성 관능기를 3개 이상 함유하는 실란 및(또는) 실록산 : 0.2 내지 30중량부,
(D) 1분자 중에 규소 원자에 결합된 알콕시기를 2개 이상 함유하고, 동시에 규소 원자에 알킬렌기를 개재하여 결합된 메르캅토기를 1개 함유하는 오르가노실란 및(또는) 그의 부분 가수분해물 : 1 내지 20중량부,
(E) 1분자 중에 규소 원자에 결합된 알콕시기를 2개 이상 함유하고, 동시에 규소 원자에 알킬렌기를 개재하여 결합된 치환 또는 비치환 아미노기를 1개 함유하는 오르가노실란 및(또는) 그의 부분 가수분해물 : 5 내지 100중량부,
(F) 축합 촉매 : 상기 (A)-(C) 성분의 합계량 100중량부에 대하여 1 내지 30중량부,
(G) 평균 입경이 50㎛ 이하의 미소 분말 : 상기 (A)-(C) 성분의 합계량 100중량부에 대하여 2 내지 40중량부
를 필수 성분으로 하는 오르가노폴리실록산 조성물이 상기 목적의 달성에 효과적이라는 것을 발견하였다.
식중, R1및 R2는 각각 1가의 치환 또는 비치환 탄화수소기이고, m은 150 내지 10,000의 수이고, n은 상기 m과 동일하거나 또는 그 이상의 수를 나타낸다.
즉, 상기 오르가노폴리실록산 조성물은 경화 피막을 형성하는 주성분으로서의 상기 (A) 성분인 양말단이 히드록실기로 봉쇄된 디오르가노폴리실록산, 가교제로서의 (C) 성분, 이들의 축합 반응 촉매로서의 (F) 성분에 대하여, 윤활제로서 상기 (A) 성분과 중합도가 같거나 또는 그 이상인 불활성 디오르가노폴리실록산, 또한 내마모성을 제공하기 위한 (G) 성분인 미소 분말을 배합함과 동시에, 이 미소 분말과 매트릭스 수지와의 밀착성이나 고무 기재에 대한 접착성 향상제로서의 상기 (D) 성분과 (E) 성분을 병용하여 배합한 것으로서, 본 조성물은 이들 성분이 상승적으로 작용하여, 본 조성물을 고무 기재 표면에 도포하여 경화시키는 경우에, 고무 표면에 비점착성, 발수성, 윤활성이 우수하고, 동시에 내마모성이 우수한 경화 피막을 형성할 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명은 상기 (A)-(G) 성분을 필수 성분으로 하는 것을 특징으로 하는 오르가노폴리실록산 조성물 및 그의 코팅 피막을 표면에 형성시킨 고무 부품을 제공하는 것이다.
이하, 본 발명에 관하여 보다 상세히 설명하자면, 본 발명의 오르가노폴리실록산 조성물은 상기한 바와 같이 상기 (A) 내지 (G) 성분을 필수 성분으로 하는 것이다.
여기서, (A) 성분인 디오르가노폴리실록산은 하기 일반식(1)로 표시되는 것으로서, 그의 말단의 히드록실기의 반응성에 의해서 (C) 성분의 가수분해성 관능기 및 (D), (E) 성분의 알콕시기와의 반응에 의해 경화되어 피막을 형성하는 주성분이다.
식중, R1은 1가의 치환 또는 비치환 탄화수소기를 나타내는 것으로서, 탄소수는 1 내지 8이 바람직하며, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 헥실기 등의 알킬기, 비닐기, 알릴기 등의 알케닐기, 페닐기 등의 아릴기, 스티레닐기 등의 아랄킬기, 또는 이들 탄화수소기의 수소 원자의 일부가 불소 원자, 염소 원자, 니트릴기 등으로 치환된 치환 탄화수소기를 들 수 있다. 또한 특성상 특히 필요한 경우에는 R1의 일부가 히드록실기이어도 좋다. 이들 중에서도 합성의 용이성, 취급의 용이성, 및 조성물에 양호한 경화성을 제공한다는 점에서 메틸기가 바람직하다.
또한, 식 중의 중합도를 나타내는 m은 150 내지 10,000, 바람직하게는 200 내지 10,000, 특히 바람직하게는 250 내지 10,000의 범위의 수이다. m이 150 미만이면 경화 후의 피막이 부서지기 쉬워져서 기재의 변형에 대응할 수 없고, 고무 코팅제로서 적합하지 않고, 한편 m이 10,000을 초과하면 경화 전의 조성물의 점도가 너무 커져서 취급이 불편하게 된다. m이 이 범위 내이면 일반식(1)의 오르가노폴리실록산은 2종 이상을 조합하여 사용하여도 좋다.
(B) 성분인 불활성 디오르가노폴리실록산은 하기 일반식(2)로 나타나는 것으로서, 분자 중에 규소 원자에 결합된 히드록실기를 함유하지 않고, 경화 피막에 윤활성을 제공하는 동시에 양호한 내마모성을 제공하는 것이다.
식 중, R2는 1가의 치환 또는 비치환 탄화수소기로서, 상기 R1과 동일한 것을 예시할 수 있다. 그 중에서도 합성의 용이성 면에서 메틸기가 바람직하다. 중합도를 나타내는 n은 (A) 성분인 디오르가노폴리실록산의 중합도를 나타내는 m과 동일하거나 또는 클 필요가 있다. n이 m보다 작으면 경화 피막에 충분한 윤활성, 내마모성을 제공할 수 없다. 또한, n의 상한가는 12,000인 것이 바람직하다.
(B) 성분의 배합량은 (A) 성분 100부(중량부, 이하 동일)에 대하여 5 내지 80부, 바람직하게는 5 내지 60부의 범위로 할 필요가 있다. 배합량이 5부 미만이면, 경화 피막의 윤활성, 내마모성이 떨어지고, 80부를 초과하면 경화 피막의 기계적 강도가 저하되어 오히려 내마모성이 나빠진다.
다음으로, (C) 성분인 1분자 중에 가수분해성 관능기를 3개 이상 함유하는 실란 및(또는) 실록산은 하기 (F) 성분인 축합 촉매의 존재하에, (A) 성분 중의 규소 원자에 결합된 히드록실기와 반응하여 3차원 그물눈 구조의 피막을 제공하는 가교제로서 작용하는 것이다.
이러한 가수분해성 관능기로서는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 알콕시기, 프로페녹시기 등의 에녹시기, 아세톤옥시기, 부타논 옥시기 등의 케토 옥심기, 아세톡시기, 벤조일기 등의 아실옥시기, 디에틸아미노기, 시클로헥실아미노기 등의 아미노기, N-메틸아세토아미도기 등의 아미도기, 디메틸아미녹시기, 디에틸아미녹시기 등의 아미녹시기, 이소시아네이트기, α-실릴에스테르기 등의 예시된다. 이러한 기 이외에 염소 원자 등의 할로겐 원자도 사용 가능하지만, 가수분해에 의해서 발생한 할로겐화 수소가 심한 부식성 및 독성을 가지므로 바람직하지 않다.
또한, 상기 가수분해성 관능기 이외에 규소 원자에 결합하는 기는 치환 또는 비치환의 탄화수소기이지만, 합성의 용이함 때문에 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기 및 페닐기가 바람직하다.
(C) 성분인 1분자 중에 가수분해성 관능기를 3개 이상 함유하는 실란으로서 구체적으로 메틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 메틸 트리에톡시실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라프로폭시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란 등의 알콕시실란, 메틸트리이소프로페녹시실란, 비닐트리이소프로페녹시실란, 페닐트리이소프로페녹시실란 등의 에녹시실란, 메틸트리스(메틸에틸케토옥심)실란, 비닐트리스(메틸에틸케토옥심)실란, 페닐트리스(메틸에틸케토옥심)실란, 메틸트리스(디메틸케토옥심)실란, 테트라키스(메틸에틸케토옥심)실란 등의 케토옥심실란, 메틸트리아세톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, 페닐트리아세톡시실란, 테트라아세톡시실란 등의 아세톡시실란, 메틸트리스(N-부틸아미노)실란, 비닐트리스(N-헥실아미노)실란, 페닐트리스(N,N-디에틸아미노)실란 등의 아미노실란, 메틸트리스(N-메틸아세트아미도)실란, 비닐트리스(N-에틸아세트아미도)실란 등의 아미도실란, 메틸트리스(N,N-디에틸아미노옥시)실란, 비닐트리스(N,N-디에틸아미녹시)실란 등의 아미녹시실란, 또한 이들의 부분 가수분해물 등을 들 수 있다.
또한, (C) 성분인 1분자 중에 가수분해성 관능기를 3개 이상 함유하는 실록산으로서는 구체적으로 하기 식으로 표시되는 실록산을 들 수 있다.
식중, Me는 메틸기를 나타내고, Et는 에틸기를 나타낸다.
상기 (C) 성분의 배합량은 (A) 성분 100부에 대하여 0.2 내지 30부, 바람직하게는 0.5 내지 25부의 범위로 할 필요가 있다. 배합량이 0.2부 미만이면 조성물의 경화가 불충분하게 되고, 30부를 초과하면 경화 피막이 단단하여 부서지기 쉽게 되어 기재의 변형에 대응할 수 없게 된다.
(D) 성분은 1분자 중에 규소 원자에 결합된 알콕시기를 2개 이상 함유하고, 동시에 규소 원자에 알킬렌기를 개재하여 결합된 메르캅토기를 1개 함유하는 오르가노실란 및(또는) 그의 부분 가수분해물이며, 다음에 설명하는 (E) 성분과 병용함으로써 고무 기재에 대하여 양호한 접착성을 제공하는 성분이다.
(D) 성분 중의 알콕시기로서는, 탄소수가 1 내지 6인 것, 구체적으로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등이 예시되지만, 합성의 용이함으로 인하여, 메톡시기, 에톡시기가 적당하다. 또한 알킬렌기로서는 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 테트라메틸렌기 등의 탄소수 1 내지 8의 것이 예시되지만 합성의 용이함 및 보존 중의 안전성 면에서 프로필렌기가 바람직하다.
이러한 (D) 성분으로서 구체적으로는 γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필메틸디메톡시실란, γ-메르캅토프로필트리에톡시실란 등의 오르가노실란 또는 그의 부분 가수분해물을 들 수 있다. 이들 중에서 특히 γ-메르캅토프로필트리메톡시실란 또는 그의 부분 가수분해물, 또는 그들의 혼합물이 적합하게 사용된다.
(D) 성분의 배합량은 (A) 성분 100부에 대하여, 1 내지 20부, 바람직하게는 2 내지 15부의 범위로 할 필요가 있다. 배합량이 1부 미만이면 접착성이 나빠지고, 20부를 초과하면 그 이상의 효과를 기대할 수 없으며, 또한 경화 후의 피막의 기계적 성질이 나빠진다.
(E) 성분은, 1분자 중의 규소 원자에 결합된 알콕시기를 2개 이상 함유하고, 동시에 규소 원자에 알킬렌기를 재재하여 결합된 치환 또는 비치환 아미노기를 1개 함유하는 오르가노실란 및(또는) 그의 부분가스분해물이며, 상기 (D) 성분과 병용함으로써, 고무 기재에 대하여 양호한 접착성을 제공하는 성분인 동시에, 경화 후의 피막에 윤활성을 부여할 수 있는 것이다.
(E) 성분 중의 알콕시기로서는, 상기 (D) 성분의 알콕시기와 동일하며, 구체적으로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등이 예시되지만 합성의 용이함으로 인하여 메톡시기, 에톡시기가 적합하다. 또한, 규소 원자에 알킬렌기를 개재하여 결합된 치환 또는 비치환 아미노기로서는 아미노메틸기, β-아미노에틸기, γ-아미노프로필기, δ-아미노부틸기, γ-(메틸아미노)프로필기, γ-(에틸아미노)프로필기, γ-(β-아미노에틸아미노)프로필기, γ-(벤질아미노)프로필기 등이 예시된다. 또한, 알킬렌기는 (D) 성분의 알킬렌기와 동일하지만, 보존 중의 안전성을 고려하면, γ-아미노프로필기와 같이 알킬렌기는 프로필렌기인 것이 바람직하다.
이 (E) 성분의 구체적인 예로서는 γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-벤질-γ-아미노프로필트리메톡시실란 등의 오르가노실란 또는 그의 부분 가수분해물을 들 수 있다. 이들 중에서 특히 γ-아미노프로필트리에톡시실란 또는 그의 가수분해물, 또는 이들의 혼합물이 바람직하게 사용된다.
(E) 성분의 배합량은 (A) 성분 100부에 대하여 5 내지 100부, 바람직하게는 10 내지 80부의 범위로 할 필요가 있다. 배합량이 5부 미만이면, 접착성 뿐만 아니라 윤활성도 나빠지고, 100부를 초과하면 점화성이 나빠지는 동시에 경화 후의 피막의 기계적 성질이 나빠진다.
다음으로, (F) 성분은 조성물의 경화를 촉진하기 위한 축합 촉매로서 종래부터 축합형 실리콘 RTV에 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는 디부틸틴아세테이트, 디부틸틴옥토에이트, 디부틸틴디라우레이트, 디부틸틴디올레이트, 디부틸틴스테아레이트, 디부틸틴벤질말레에이트, 트리부틸틴아세테이트, 트리부틸틴옥토에이트, 트리부틸틴라우레이트, 디옥틸틴디아세테이트, 디옥틸틴디라우레이트, 디에틸티디올레이트, 모노메틸틴디올레에이트, 옥탄산아연, 옥탄산철, 옥탄산틴, 스테아르산철 등의 금속 지방산, 테트라이소프로필티타네이트, 테트라부틸티타네이트 등의 티탄산 에스테르, 디메톡시티탄디아세틸아세토네이트 등의 티탄킬레이트 화합물이 예시된다. 이들 축합 촉매는 1종을 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
이 (F) 성분의 배합량은 (A) 성분, (B) 성분 및 (C) 성분의 합계량 100부에 대하여 0.1 내지 30부, 바람직하게는 0.2 내지 25부의 범위로 하는 것이 필요하다. 배합량이 0.1부 미만이면 촉매 기능이 충분히 발휘되지 않아서 경화 불량이 되고, 30부를 초과하면 반응이 급속히 진행되어 가사시간(可使時間)이 없어지는 경우 외에도, 경화물의 내열성이 저하된다.
또한 (G) 성분인 평균 입경이 50㎛ 이하의 미소 분말은 경화 피막의 내마모성을 향상시키기 위한 성분이며, 경화 피막의 광택을 없앨 뿐만 아니라 피막 표면의 점착감을 감소시키는 작용도 있다.
이 미소 분말의 재질로서는, 폴리카르보네이트, 나일론, 폴리에틸렌, 테프론, 폴리아세탈, 폴리메틸시스세키옥산 등의 합성 수지, 실리카, 지르코니아, 알루미나 등의 무기물을 예시할 수 있고, 이들의 1종을 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상을 병용하여 배합할 수 있다. 이들 중에서 특히 폴리카르보네이트 수지가 바람직하다.
또한, 미소 분말의 평균 입경은 50㎛ 이하, 바람직하게는 0.3 내지 30㎛의 범위로 할 필요가 있다. 평균 입경이 50㎛을 초과하면, 경화 피막의 기계적 강도가 나빠지고, 내마모성도 저하된다. 또한, 0.3㎛ 미만의 것은 제조가 곤란할 뿐만 아니라 내마모성을 향상시키는 효과가 적다.
또한, 미소 분말의 형상으로서는 구형, 비늘형이 바람직하지만, 다면체, 이형체, 편체(片體)이어도 좋다. 또한, 색조는 용도에 따라 자유롭게 선택되지만 기재가 변형될 때 변색을 은폐하기 위해서 흑색으로 착색하여도 좋다.
이 (G) 성분인 미소 분말의 배합량은 상기 (A) 성분, (B) 성분 및 (C) 성분의 합계 100부에 대하여 2 내지 40부, 바람직하게는 5 내지 30부의 범위로 하는 것이 필요하다. 배합량이 2부보다 작으면 내마모성이 불충분해지고, 40부를 초과하면 경화 피막의 기계적 강도가 나빠지고 오히려 내마모성의 저하가 현저하게 된다.
이 미소 분말의 공급 형태는 분말 그 자체, 또는 유기 용제나 수성 분산액, 현탁액이어도 좋다.
또한, (G) 성분인 미소 분말은 일반적인 경화성 피막, 예를 들면 우레탄 수지, 실리콘 수지 등에 첨가하여 광택을 제거하고 내마모성의 향상에 기여할 수 있는 것이지만, 코팅제에 첨가할 경우, 그 자체가 매트릭스 수지와의 접착성이 없으므로, 반복하여 마찰력을 받으면 박리되어 버린다는 문제가 있기 때문에, 본 발명에 있어서는, 상기 (D) 성분과 (E) 성분을 병용함으로써 매트릭스 수지와의 밀착성을 현저하게 향상시켜서, 우수한 내마모성을 경화 피막에 제공하여 이 문제를 해결하였다.
본 발명의 조성물에는 상기 필수 성분 이외에 본 발명의 목적을 훼손하지 않는 범위에서 필요에 따라 각종 첨가제, 충전제 등을 배합할 수 있다. 예를 들면 연무질 실리카, 침강성 실리카, 이들의 소수화물(疎水化物) 등의 보강성 충전제, 실리카 아에로겔, 분쇄 석영, 규조토 등의 비보강성 충전제 등을 배합할 수 있다. 또한 각종 실리콘 수지, 유기 수지도 보강성 충전제로서 사용할 수 있다. 이들 충전제는 1종을 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 충전제로서의 실리콘 수지로는 예를 들면 기본적으로 R3SiO1/2단위와 SiO2단위 및(또는) RSiO3/2단위로 이루어진 실리콘 수지, 또는 RSiO3/2단위로 이루어진 실리콘 수지 등을 들 수 있으며, 분자 중에 ≡SiOH기 또는 ≡SiOR 기를 갖고 있는 화합물이 보다 바람직하게 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물에는 카본 블랙, 산화철 등의 무기 안료, 카본 블랙, 벤조트리아졸계 화합물 등의 자외선 흡수제를 첨가할 수 있다.
또한, 상기 (D) 성분과 (E) 성분 이외에, 기재와의 접착성을 향상시키기 위하여 γ-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-아크릴옥시트리메톡시실란 등의 실란 커플링제나 이들의 부분 가수분해물을 첨가할 수도 있다.
본 발명의 조성물은 상기 각 성분을 균일하게 혼합함으로써 용이하게 조제 할 수 있으나, 일반적으로 (A) 성분, (B) 성분 및 (G) 성분의 혼합물, (C) 성분, (D) 성분 및 (E) 성분의 혼합물, (F) 성분의 3성분으로 분리하여 보존하였다가 사용시에 이들 3 성분을 혼합하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물을 각종 고무 기재 등의 표면 처리제로서 사용할 때, 본 조성물을 그대로 사용하여도 좋으며, 유기 용매에 희석하여 사용하여도 좋다. 이러한 유기 용매로는 예를 들면 n-헥산, n-헵탄, 시크롤헥산, 공업용 가솔린, 석유 나프타, 이소파라핀, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 시클로헥사논, 메틸에틸케톤 등을 들 수 있는데, 이들 중 1종을 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으나, 이들 중에서는 공업용 가솔린, 석유 나프타, 이소파라핀 또는 이들 중 1종 또는 2종 이상과 이소프로필알콜의 혼합물이 바람직하게 사용된다. 또한, 유기 용매의 사용량은 처리에 사용하는 조성물의 요망되는 점도에 따라 적당하게 선택할 수 있다.
또한, 본 조성물에 의해 고무 기재 등의 표면 처리를 행하는 방법으로서는 일반적인 도포 방법 예를 들면 침지 코팅, 분무 코팅, 브러쉬 코팅, 나이프 코팅, 로울 코팅 등의 방법을 들 수 있다. 다음으로, 용매를 사용하는 경우에는 건조시켜서 용매를 제거하고 이어서 실온에 방지하거나 또는 약간 가열하여 경화시킴으로써 기재 표면에 경화 피막을 형성할 수 있다.
본 발명의 조성물에 의해 경화 피막을 형성시킨 기재 표면은 접촉하는 물질에 대하여 양호한 비점착성, 발수성, 윤활성을 가지며, 또한 이 경화 피막은 우수한 내마모성을 가져서, 종래의 오르가노폴리실록산 조성물에 의한 경화 피막과 비교하면 특히 내마모성이 우수한 경화 피막을 제공할 수 있는 것이다. 따라서, 본 발명의 조성물은 장기간에 걸쳐서 반복하여 마찰력을 받는 것과 같은 용도, 예를 들면 자동차의 웨더 스트립(weather strip), 방진 고무 등의 부품의 표면 처리제로서 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명의 오르가노폴리실록산 조성물은 경화된 각종 고무 성형체의 표면 처리제로서 유용하며, 고무 표면에 비점착성, 발수성, 윤활성을 제공하고, 내마모성이 우수한 피막을 제공할 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명을 구체적으로 개시하지만 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 예에서 부는 중량부를 나타낸다.
[실시예 1]
하기 식(1-1)로 표시되는 양말단이 히드록실기로 봉쇄된 디메틸폴리실록산 100부, 하기 식(2-1)로 표시되는 디메틸폴리실록산 15부를 공업용 가솔린(2호) 1000부에 첨가하여 용해시켰다.
이 용액에 평균 입경 20㎛의 폴리카르보네이트 수지로 이루어진 구상 분말 20부를 첨가하고, 교반 혼합시켰다. 또한, 이 분말 분산액에 에틸폴리실리케이트(SiO240%) 10부, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란 5부, γ-아미노프로필트리에톡시실란 35부를 첨가하여 교반 혼합하였다. 최종적으로, 디부틸주석디라우레이트 50중량% 톨루엔 용액 15부를 첨가 혼합하여 처리용 조성물의 공업용 가솔린 용액을 얻었다.
[실시예 2]
실시예 1에 있어서, 식(1-1)로 표시되는 양말단 봉쇄 디메틸폴리실록산 100부 대신에 동일한 식(1-1)로 표시되는 양말단 봉쇄 디메틸폴리실록산 70부와 하기 식(1-2)로 표시되는 양말단 봉쇄 디메틸폴리실록산 30부를 병용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작을 행하여 처리용 조성물의 공업용 가솔린 용액을 얻었다.
[비교예 1]
실시예 1에 있어서, 폴리카르보네이트 수지 분말을 사용하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 처리하여 처리액을 제조하였다.
[비교예 2]
비교예 1에 있어서, 식(2-1)로 표시되는 디메틸폴리실록산 15부 대신에 하기 식(2-2)로 표시되는 디메틸폴리실록산 15부를 사용한 것 이외에는 비교예 1과 동일하게 처리하여 처리 조성물의 공업용 가솔린 용액을 얻었다.
[비교예 3]
실시예 2에 있어서, 폴리카르보네이트 수지 분말을 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일하게 처리하여 처리 조성물의 공업용 가솔린 용액을 얻었다.
[비교예 4]
비교예 3에 있어서, 식(2-1)로 표시되는 디메틸폴리실록산 15부 대신에 하기 식(2-2)로 표시되는 디메틸폴리실록산 15부를 사용한 것 이외에는 비교예 3과 동일하게 처리하여 처리 조성물의 공업용 가솔린 용액을 얻었다.
이들 얻어진 각 처리액을 EPDM 스폰지의 표면에 분무 도포하였다. 이를 5분간 통풍 건조시킨 후, 100℃에서 10분간 가열하여 두께 5㎛의 경화 피막을 얻었다. 실시예에서 얻어진 경화 피막은 견뢰하고, 비점착성 및 윤활성도 양호하였다.
경화 피막의 내마모성 시험(슬라이드 마모 시험)을 하기의 조건에서 수행하여, 하기 기준으로 내마모성 시험과 왕복 횟수를 평가하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.
＜시험조건＞
시험기 : 왕복운동식 마모시험기
마찰자 : 유리판, 두께 5mm
하중 : 200g
스트로크 : 100mm
마찰 사이클 : 30왕복/1분간
＜내마모성 시험＞
유리 마찰자를 처리가 끝난 EPDM에 하중 200g으로 누르고 마찰을 반복한다(왕복시킨다). 마찰분에 기재(substrate)의 고무분(粉)이 혼입된 시점의 왕복 횟수를 기록하였다.
＜왕복횟수＞
5,000회 마다 조사하였는데, 예를 들면 55,000회는 55,000 내지 60,000회 사이에서, 기재의 고무의 마모가 발생한 것을 나타낸다. 이 경우 55,000회 OK로 표시한다. 30,000회 NG는 25,000 내지 30,000회 사이에서 기재의 고무의 마모가 발생한 것을 나타낸다.
[표 1]

Claims (3)

  1. (A) 하기 일반식(1)로 표시되는 디오르가노폴리실록산 100중량부
    (식 중, R1은 1가의 치환 또는 비치환 탄화수소기이고, m은 150 내지 10,000의 수임), (B) 하기 일반식(2)로 표시되는 디오르가노폴리실록산 5 내지 80중량부
    (식중, R2는 1가의 치환 또는 비치환 탄화수소기이고, n은 상기 m과 동일하거나 또는 그 이상의 수임), (C) 1분자 중에 가수분해성 관능기를 3개 이상 함유하는 실란 및(또는) 실록산 0.2 내지 30중량부, (D) 1분자 중에 규소 원자에 결합된 알콕시기를 2개 이상 함유하고, 또한 규소 원자에 알킬렌기를 개재시켜 결합된 메르캅토기를 1개 함유하는 오르가노실란 및(또는) 그 부분 가수분해물 1 내지 20중량부, (E) 1분자 중에 규소 원자에 결합된 알콕시기를 2개 이상 함유하고, 또한 규소 원자에 알킬렌기를 개재시켜 결합된 치환 또는 비치환 아미노기를 1개 함유하는 오르가노실란 및(또는) 그의 부분 가수분해물 5 내지 100중량부, (F) 상기 (A) 내지 (C) 성분의 합계량 100중량부에 대하여 축합 촉매 0.1 내지 30중량부, (G) 상기 (A) 내지 (C) 성분의 합계량 100중량부에 대하여 평균 입경이 50㎛ 이하인 미소 분말 2 내지 40중량부를 필수 성분으로 하는 것을 특징으로 하는 오르가노폴리실록산 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 평균 입경이 50㎛ 이하인 (G) 성분의 미소 분말이 폴리카르보네이트 수지 분말인 오르가노폴리실록산 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항의 오르가노폴리실록산 조성물에 의해 코팅 피막이 표면에 형성된 고무 제품.
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