KR100766733B1 - 실리콘 고무 스폰지 조성물, 실리콘 고무 스폰지 및 실리콘 고무 스폰지의 제조방법 - Google Patents

실리콘 고무 스폰지 조성물, 실리콘 고무 스폰지 및 실리콘 고무 스폰지의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실리콘 고무 스폰지 조성물, 실리콘 고무 스폰지 및 실리콘 고무 스폰지의 제조방법에 관한 것이다. 실리콘 고무 스폰지 조성물은
25℃에서의 점도가 1,000,000mPa·s 이상인 평균 단위식 RaSiO(4-a)/2의 오가노폴리실록산 검(여기서, R은 1가 탄화수소 그룹 또는 할로알킬 그룹이고, a는 1.8 내지 2.3이다)(A) 100중량부,
무기질 충전재(B) 1 내지 400중량부,
열가소성 수지 중공 분체(C) 0.01 내지 50중량부,
비점이 실온보다 높은 액상 화합물(D) 0.1 내지 10중량부 및
당해 조성물을 경화시키기에 충분한 양의 경화제(E)를 포함한다.
실리콘 고무 스폰지 조성물, 실리콘 고무 스폰지, 오가노폴리실록산 검, 무기질 충전재, 열가소성 수지 중공 분체, 경화제

Description

실리콘 고무 스폰지 조성물, 실리콘 고무 스폰지 및 실리콘 고무 스폰지의 제조방법{A composition for producing silicone rubber sponges, silicone rubber sponges and a process for making the sponges}
본 발명은 실리콘 고무 스폰지 조성물, 실리콘 고무 스폰지 및 실리콘 고무 스폰지의 제조방법에 관한 것이다. 보다 특히, 본 발명은 균질하고도 미세한 발포 셀(fine uniform cell)을 갖는 실리콘 고무 스폰지를 제조할 수 있는 실리콘 고무 스폰지 조성물, 실리콘 고무 스폰지 및 실리콘 고무 스폰지의 제조방법에 관한 것이다.
실리콘 고무 스폰지는 내열성 및 내후성이 우수하고 경량이어서, 팩킹, 가스켓 및 O-링(O-ring) 등의 자동차 부품; 복사기 롤의 표면 피복재(sheath materials for rollers in copiers); 각종 밀봉재(sealing materials) 등으로서 사용되고 있다. 현재까지, 다수의 실리콘 고무 스폰지 조성물이 제안되어 왔다. 예를 들면, 일본 특허공보 제(소)44-461호 및 일본 공개특허공보 제(평)7-247436호에는, 아조비스이소부티로니트릴 등의 열분해형 유기 발포제(thermally decomposable organic blowing agent)를 배합한 실리콘 고무 스폰지 조성물이 제안되고 있다. 그러나, 이러한 조성물로부터 제조된 실리콘 고무 스폰지는 조대한 발포 셀을 갖는 경향이 있어서, 균질하고도 미세한 발포 셀을 갖는 실리콘 고무 스폰지를 일관성이 있게 제조하는 것은 어려웠다. 따라서, 보다 미세한 발포 셀을 갖는 실리콘 고무 스폰지 조성물의 개발이 요망된다.
본 발명의 목적은 균질하고도 미세한 발포 셀을 갖는 실리콘 고무 스폰지를 제조할 수 있는 실리콘 고무 스폰지 조성물, 실리콘 고무 스폰지 및 실리콘 고무 스폰지의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 실리콘 고무 스폰지 조성물, 실리콘 고무 스폰지 및 실리콘 고무 스폰지의 제조방법에 관한 것이다. 당해 실리콘 고무 스폰지 조성물은
25℃에서의 점도가 1,000,000mPa·s 이상인 평균 단위식 RaSiO(4-a)/2의 오가노폴리실록산 검(여기서, R은 1가 탄화수소 그룹 또는 할로알킬 그룹이고, a는 1.8 내지 2.3이다)(A) 100중량부,
무기질 충전재(B) 1 내지 400중량부,
열가소성 수지 중공 분체(C) 0.01 내지 50중량부,
비점이 실온보다 높은 액상 화합물(D) 0.1 내지 10중량부 및
당해 조성물을 경화시키기에 충분한 양의 경화제(E)를 포함한다.
본 발명의 제1 양태는
25℃에서의 점도가 1,000,000mPa·s 이상인 평균 단위식 RaSiO(4-a)/2의 오가노폴리실록산 검(여기서, R은 1가 탄화수소 그룹 또는 할로알킬 그룹이고, a는 1.8 내지 2.3이다)(A) 100중량부,
무기질 충전재(B) 1 내지 400중량부,
열가소성 수지 중공 분체(C) 0.01 내지 50중량부,
비점이 실온보다 높은 액상 화합물(D) 0.1 내지 10중량부 및
당해 조성물을 경화시키기에 충분한 양의 경화제(E)를 포함하는, 실리콘 고무 스폰지 조성물이다.
본 발명의 제2 양태는 당해 실리콘 고무 스폰지 조성물을 열경화시켜 제조한 실리콘 고무 스폰지이다. 본 발명의 제3 양태는 성분(A)와 성분(B)를 혼합하여 실리콘 고무계 화합물을 제조하는 단계와 당해 실리콘 고무계 화합물 속으로 성분(C), 성분(D) 및 성분(E)를 혼입시키는 단계를 포함하는, 실리콘 고무 스폰지 조성물의 제조방법이다. 본 발명의 제4 양태는 당해 조성물을 성분(C)를 구성하는 열가소성 수지의 연화점 이상의 온도로 가열하여 경화시키는 단계를 포함하는, 실리콘 고무 스폰지의 제조방법이다.
성분(A)는 본 발명의 조성물의 주성분이다. 이는 25℃에서의 점도가 1,000,000mPa·s 이상이고, 바람직하게는 5,000,000mPa·s 이상이다. 성분(A)의 성상이 검이기 때문에, 이의 윌리암스 가소도(Williams plasticity)가 50 이상, 바람직하게는 100 이상이다. 또한, 성분(A)의 중합도는, 전형적으로 3,000 내지 20,000이고, 중량평균분자량은 20 x 104 이상이다. 이러한 성분(A)는, 유기 과산화물 속에서 경화 밀링 가능한 유형의 실리콘 고무 조성물의 주성분으로서 사용되는 오가노폴리실록산 검으로서 알려져 있는 화합물이 사용될 수 있다. 성분(A)는, 평균 단위식 RaSiO(4-a)/2의 오가노폴리실록산 검(여기서, R은 1가 탄화수소 그룹 또는 할로알킬 그룹이고, a는 1.8 내지 2.3이다)으로 이루어진다. R로 표시되는 1가 탄화수소 그룹으로서는, 알킬(예: 메틸, 에틸 및 프로필), 알케닐(예: 비닐 및 알릴), 사이클로알킬(예: 사이클로헥실), 아르알킬(예: β-페닐에틸) 및 아릴(예: 페닐 및 톨릴)이 예시된다. R로 표시되는 할로알킬 그룹으로서는, 3,3,3-트리플루오로프로필 및 3-클로로프로필이 예시된다.
오가노폴리실록산 검은, 경화제가 알킬계 퍼옥사이드 또는 백금계 촉매와 규소원자 결합된 수소원자 함유 오가노폴리실록산을 병용하는 경우, 1분자 중에 2개 이상의 규소원자 결합된 알케닐 그룹을 갖는 것이 필요하다. 본 명세서에서 알케닐 그룹으로서는, 예를 들면, 비닐 그룹, 알릴 그룹, 프로페닐 그룹 및 헥세닐 그룹이 예시된다. 알케닐 그룹 이외의 규소원자 결합된 유기 그룹으로서는, 알킬 그룹(예: 메틸 그룹, 에틸 그룹 및 프로필 그룹), 아릴 그룹(예: 페닐 그룹 및 톨릴 그룹) 및 할로알킬 그룹(예: 3,3,3-트리플루오로프로필 그룹 및 3-클로로프로필 그룹)이 예시된다. 성분(A)의 분자 구조는 직쇄이거나 직쇄 함유 측쇄일 수 있다. 성분(A)로서는, 단독중합체, 공중합체 또는 이들 중합체의 혼합물일 수 있다. 성분(A)를 구성하는 실록산 단위의 구체적인 예로서는, 디메틸실록산 단위, 메틸비닐실록산 단위, 메틸페닐실록산 단위 및 (3,3,3-트리플루오로프로필)메틸실록산 단위가 열거된다. 성분(A)의 분자 쇄 말단에 존재하는 말단 그룹으로서는, 트리메틸실록시 그룹, 디메틸비닐실록시 그룹, 메틸비닐하이드록시실록시 그룹 및 디메틸하이드록시실록시 그룹이 예시된다. 당해 오가노폴리실록산 검으로서는, 양 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 말단 차단된 메틸비닐폴리실록산 검, 양 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 말단 차단된 디메틸실록산과 메틸비닐실록산과의 공중합체 검, 양 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 말단 차단된 디메틸폴리실록산 검, 양 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 말단 차단된 디메틸실록산과 메틸비닐실록산과의 공중합체 검, 양 말단이 디메틸하이드록시실록시 그룹으로 말단 차단된 디메틸실록산과 메틸비닐실록산과의 공중합체 검, 양 말단이 메틸비닐하이드록시실록시 그룹으로 말단 차단된 디메틸실록산, 메틸비닐실록산 및 메틸페닐실록산의 공중합체 검, 및 양 말단이 메틸비닐하이드록시실록시 그룹으로 말단 차단된 디메틸실록산, 메틸비닐실록산, (3,3,3-트리플루오로프로필)메틸실록산의 공중합체 검이 예시된다.
성분(B)의 무기질 충전재로서는, 보강성 충전재[예: 미분된 실리카(예: 건식법 실리카 또는 습식법 실리카) 및 이의 표면이 오가노클로로실란, 오가노알콕시실란, 헥사오가노디실라잔, 오가노실록산 올리고머 등으로 처리된 미분된 실리카]; 및 준보강성 충전재 또는 증량성 충전재(extending filler)[예: 석영 분말, 규조토, 중질 탄산칼슘, 경질 탄산칼슘, 산화마그네슘, 규산칼슘, 운모, 산화알루미늄, 수산화알루미늄, 카본블랙 등]가 예시된다. 성분(B)가 과량인 경우, 성분(A) 속으로 혼입되기 어려워지므로, 성분(A) 100중량부당 1 내지 400중량부가 바람직하고, 보강성 충전재는 1 내지 100중량부가 바람직하며, 준보강성 충전재 또는 증량성 충전재는 1 내지 150중량부가 바람직하다.
본 발명에 사용되는 성분(C)를 구성하는 열가소성 수지 중공 분체는, 형성되는 발포 셀의 핵으로서 사용되는 동시에 발포 셀의 분포를 균질화한다. 전형적인 성분(C)는, 열가소성 수지 외피로 구성되며 당해 외피 속에 불활성 가스를 내포하는 물질이다. 열가소성 수지로서는, 실리콘 수지, 아크릴 수지 및 폴리카보네이트 수지가 예시된다. 이러한 열가소성 수지의 연화점은 40 내지 200℃가 바람직하고, 60 내지 180℃가 특히 바람직하다. 불활성 가스로서는, 공기, 질소 가스, 헬륨 가스 등이 예시된다. 성분(C)의 평균 입자 크기는 바람직하게는 0.1 내지 500㎛이고, 보다 바람직하게는 1 내지 50㎛이다. 성분(C)는, 예를 들면, 용제 속에 용해시킨 열가소성 수지의 수분산액을 스프레이 노즐로부터 열기류 속으로 분무시키고, 유기 용제를 휘발시키면서 열가소성 수지를 입상화하여 제조한다. 성분(C)는 성분(A) 100중량부당 0.01 내지 50중량부, 바람직하게는 0.1 내지 40중량부의 양으로 포함된다.
비점이 실온보다 높은 액상 화합물인 성분(D)는, 실리콘 고무 스폰지를 형성하는 도중에 휘발시켜 발포제로서의 기능을 하고, 균질하고도 미세한 발포 셀을 형 성하기 위한 필수적인 성분이다. 이러한 성분(D)는, 실리콘 고무 스폰지를 형성하는 도중에 열분해 또는 다른 성분과의 반응 등의 화학 반응을 수반하지 않으며, 실온보다 높은 온도에서 휘발성을 갖는 것이 필요하다. 성분(D)로서는, 물, 지방족 탄화수소(예: n-펜탄, n-헥산, 이소헥산 및 사이클로헥산), 알콜(예: 메탄올, 에탄올 및 이소프로판올), 에테르(예: 메톡시 벤젠 및 테트라하이드로푸란), 케톤(예: 아세톤 및 메틸 에틸 케톤) 및 저분자량 실록산(예: 저분자량 직쇄 디메틸실록산 및 사이클릭 디메틸실록산)이 예시된다. 이들 성분 중에서, 물 및 사이클릭 디메틸실록산이 바람직하다.
성분(D)는, 성분(A) 100중량부당 0.1 내지 10중량부의 양으로 사용된다. 당해 성분(D)가 10중량부를 초과하면 형성되는 스폰지의 발포 셀이 조대하고 불균질하게 되는 경향이 있는 반면, 0.01중량부 미만으로 되면 발포제로서의 충분한 기능을 하지 못한다. 성분(D)의 취급 용이성 및 혼입 용이성을 향상시키기 위해, 성분(D)에 실리카 분말 등의 증점제를 가하는 것은 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 한 허용된다.
성분(E)를 구성하는 경화제로서는, 유기 과산화물 또는 백금계 촉매 및 규소원자 결합된 수소원자 함유 오가노폴리실록산이다. 전자의 유기 과산화물로서는, 벤조일 퍼옥사이드, 3급 부틸 퍼벤조에이트, ο-메틸 벤조일 퍼옥사이드, p-메틸 벤조일 퍼옥사이드, m-메틸 벤조일 퍼옥사이드, 디큐밀 퍼옥사이드 및 2,5-디메틸-2,5-디(3급 부틸퍼옥시)헥산이 예시된다. 성분(E)의 양은 성분(A) 100중량부당 0.1 내지 10중량부가 바람직하다.
성분(E)가 백금계 촉매 및 규소원자 결합된 수소원자 함유 오가노폴리실록산인 경우, 백금계 촉매로서는 미분된 백금, 백금흑분(platinum black), 염화백금산, 알콜 변성 염화백금산, 염화백금산/올레핀 착체, 염화백금산/알케닐실록산 착체 및 염화백금산/디비닐테트라메틸디실록산 착체가 예시된다. 성분(E)의 양은 백금계 금속으로서 조성물 전체의 0.1 내지 500ppm(중량)이 바람직하다. 규소원자 결합된 수소원자 함유 오가노폴리실록산은 가교결합제이고, 백금계 촉매의 존재하에 성분(A) 중의 알케닐 그룹과 반응하여 본 발명의 조성물을 경화시키는 기능을 한다. 규소원자 결합된 수소원자 함유 오가노폴리실록산으로서는, 양 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 말단 차단된 메틸하이드로디엔폴리실록산, 양 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 말단 차단된 디메틸실록산과 메틸하이드로디엔실록산과의 공중합체, 양 말단이 디메틸하이드로디엔실록시 그룹으로 말단 차단된 디메틸실록산과 메틸하이드로디엔실록산과의 공중합체, 테트라메틸테트라하이드로디엔사이클로테트라실록산 등이 예시된다. 성분(E) 중의 규소원자 결합된 수소원자의 양은, 성분(A) 중의 알케닐 그룹에 대한 성분(E) 중의 규소원자 결합된 수소원자의 몰 비가 0.5 대 10:1로 되도록 하는 것이 바람직하다. 백금계 촉매의 촉매 활성 억제제로서 당해 분야에 공지되어 있는 화합물, 예를 들면, 1-에티닐-사이클로헥산올, 3-메틸-1-펜텐-3-올 또는 벤조트리아졸이 첨가될 수 있다.
본 발명의 조성물은 위에서 언급한 성분(A) 내지 성분(E)를 포함한다. 실리콘 고무 스폰지 조성물 속에 첨가하는 것이 당해 분야에 공지되어 있는 첨가제를 가하는 것은 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 한 허용된다. 이러한 첨가제로서는, 내열제(예: 산화철, 산화세륨 및 지방산 세륨염), 난연제(예: 탄산망간, 탄산아연 및 퓸드(fumed) 이산화티탄), 안료(예: 삼산화이철, 이산화티탄 및 카본블랙), 실리콘 오일(예: 디메틸실리콘 오일 및 메틸페닐실리콘 오일)이 예시된다. 본 발명의 조성물은 위의 성분(A) 내지 성분(E)와 필요할 수 있는 임의의 기타 성분들을 혼합하여 용이하게 제조할 수 있다. 성분(A)를 성분(B)와 예비혼합하여 실리콘 고무계 조성물을 제조하고, 여기에 성분(C), 성분(D) 및 성분(E)를 가하는 것이 바람직하다. 제조장치로서는, 혼련 혼합기, 연속 혼련 압출기 등의 혼합 장치와 기타 혼합 장치 또는 블렌딩 장치가 예시된다.
본 발명의 조성물을 성분(B)를 구성하는 열가소성 수지의 연화점 이상의 온도로 가열하고, 경화시켜 당해 조성물로부터 실리콘 고무 스폰지를 제조할 수 있다. 본 발명의 조성물을 발포시키고 경화시켜 실리콘 고무 스폰지를 형성한다. 이렇게 하여 수득한 실리콘 고무 스폰지는 균질하고도 미세한 발포 셀을 가지며 기계적 강도가 우수하므로, 예를 들면, 건축용 부재의 기밀 유지용 가스켓, 내화 가스켓, 밀봉재, O-환, 쿠션재, 복사기 롤의 표면 피복재 등으로서 사용된다.
실시예
본 발명을 다음 실시예에 의해 보다 상세하게 설명하고자 한다. 실시예 중의 부는 중량부를 나타낸다. 점도 및 윌리암스 가소도는 25℃에서 측정한다. 윌리암스 가소도는 다음과 같이 측정한다.
JIS K6249: 1997 "미경화 및 경화 실리콘 고무의 시험방법"에 따르는 가소도 시험에 의해 윌리암스 가소도를 측정한다. 실리콘 검을 체적 2cm3의 관형 시험편으로 한다. 이어서, 당해 시험편을 셀로판지의 단편들 사이에 삽입시키고, 다이알 게이지(dial gage)가 구비되어 있는 평행판 가소도계[parallel plate plastometer; 시마즈 세이사쿠쇼(Shimadzu Seisakusho)가 제조한 윌리암스 가소도계(WILLIAMS PLASTOMETER)]에 놓는다. 49N의 하중을 가하고, 2분 후에 다이알 게이지를 판독하여 시험편의 두께(mm)를 기록하고, 이의 수치를 100배로 하여 가소도를 구한다.
참고예 1
디메틸실록산 단위와 메틸페닐실록산 단위가 22:78의 몰 비로 구성되어 있는 실리콘 수지(연화점: 80℃, 비중: 1.20)를 디클로로메탄에 용해시키고, 생성된 디클로로메탄 용액(고체 함량: 30중량%)을 25cc/분의 속도로 방출시킨 순수와 함께 100cc/분의 속도로 동적 혼합기(dynamic mixer)로 방출시키고, 이를 혼합하여 수분산액을 제조한다. 당해 수분산액을 2개의 유체 노즐을 사용하여 질소 가스 열기류로 분무 건조기 속으로 연속적으로 분무한다. 이 때의 질소 가스 열기류 온도는 70℃이고, 압력은 0.05MPa이다. 생성된 실리콘 수지 중공 분체를 순수 100중량부와 비이온성 계면활성제(트리메틸노난올 에틸렌 옥사이드 부가물) 1중량부로 이루어진 수용액 속에 24시간 동안 침지시킨다. 부유 실리콘 수지 중공 분체를 분리시키고 수집한다. 수득한 실리콘 수지 중공 분체는 평균 입자 직경이 40㎛이고 외피의 평균 두께가 4㎛이며 당해 외피 속에 질소 가스를 내포한다.
참고예 2
연화점이 85℃인 아크릴 수지[상품명: 엘바사이트(ELVACITE) 2008, 듀퐁(DuPont) 제조]를 디클로로메탄에 용해시키고, 생성된 디클로로메탄 용액(고체 함량: 10중량%)을 25cc/분의 속도로 방출시킨 순수와 함께 100cc/분의 속도로 동적 혼합기로 방출시키고, 이를 혼합하여 수분산액을 제조한다. 당해 수분산액을 2개의 유체 노즐을 사용하여 질소 가스 열기류로 분무 건조기 속으로 연속적으로 분무한다. 이 때의 질소 가스 열기류 온도는 80℃이고, 압력은 0.025MPa이다. 생성된 아크릴 수지 중공 분체를 순수 100중량부와 비이온성 계면활성제(트리메틸노난올 에틸렌 옥사이드 부가물) 1중량부로 이루어진 수용액 속에 24시간 동안 침지시킨다. 부유 아크릴 수지 중공 분체를 분리시키고 수집한다. 수득한 실리콘 수지 중공 분체는 평균 입자 직경이 20㎛이고 외피의 평균 두께가 4㎛이며 당해 외피 속에 질소 가스를 내포한다.
실시예 1
디메틸실록산 단위 99.6mol%와 메틸비닐실록산 단위 0.4mol%로 이루어지고 양 말단이 디메틸비닐 실록시 그룹으로 말단 차단된 오가노폴리실록산 검(점도: 20,000,000mPa·s, 윌리암스 가소도: 160) 100중량부, 점도가 60mPa·s이고 양 말단이 실란올 그룹으로 말단 차단된 디메틸실록산 올리고머 10중량부 및 비표면적이 200m2/g인 건식법 실리카 40중량부를 혼련 혼합기로 충전시키고, 가열하면서 균질해질 때까지 혼련시켜 실리콘 고무계 화합물을 제조한다. 생성된 실리콘 고무계 화합물 100중량부에 p-메틸벤조일 퍼옥사이드 0.4중량부, 디큐밀 퍼옥사이드 0.5중량부, 참조예 1에서 제조한 실리콘 수지 중공 분체 1중량부 및 증류수 0.5중량부를 가한다. 혼합물을 2개의 회전 분쇄기(roll mill) 위에서 혼련시켜 실리콘 고무 스폰지 조성물을 제조한다. 당해 조성물을 두께 3mm의 시트로 형성하고, 이를 230℃의 오븐 속에서 10분 동안 가열하여 경화시켜 실리콘 고무 스폰지 시트를 제조한다. 실리콘 고무 스폰지 시트의 발포 셀을 조사한 결과, 실질적으로 균질하며 발포 셀의 평균 직경이 400㎛인 것으로 밝혀졌다.
실시예 2
실시예 1에서 제조한 실리콘 고무 스폰지 조성물을 65mmφ(φ = 직경)의 1축 압출기로 충전시키고, 튜브상 성형품(tube profile)으로서 압출시킨다. 당해 성형품을 230℃의 오븐 속에서 4분 동안 가열하여 실리콘 고무 스폰지 튜브를 제조한다. 당해 실리콘 고무 스폰지 튜브의 발포 셀은 실질적으로 균질하며 발포 셀의 평균 직경은 350㎛이다.
실시예 3
실시예 1에서 제조한 실리콘 고무 스폰지 조성물 16cm3를 압축성형용 금형[compression mold; 공동 용적(cavity capacity): 32cm3]으로 충전시키고, 170℃에서 15분 동안 가열하여 실리콘 고무 스폰지 시트를 제조한다. 당해 실리콘 고무 스폰지 시트는 금형 내에 빈틈 없이 충전되어 있으며 발포 셀은 실질적으로 균질하다.
실시예 4
디메틸실록산 단위 99.6mol%와 메틸비닐실록산 단위 0.4mol%로 이루어지고 양 말단이 디메틸비닐 실록시 그룹으로 말단 차단된 오가노폴리실록산 검(점도: 20,000,000mPa·s, 윌리암스 가소도: 160) 100중량부, 점도가 60mPa·s이고 양 말단이 실란올 그룹으로 말단 차단된 디메틸실록산 올리고머 5중량부 및 비표면적이 130m2/g인 습식법 실리카 25중량부를 혼련 혼합기로 충전시키고, 가열하면서 균질해질 때까지 혼련시켜 실리콘 고무계 화합물을 제조한다. 생성된 실리콘 고무계 화합물 100중량부에 트리메틸실록실-말단 차단된 디메틸실록산/메틸하이드로디엔실록산 공중합체(점도: 25mPa·s) 1중량부, 1-에티닐-1-사이클로헥산올(하이드로실릴화 억제제) 0.002중량부, 백금 원자로서 오가노폴리실록산 검의 중량을 기준으로 하여 3ppm(중량 기준)으로 되도록 하는 양의 염화백금산/테트라메틸디비닐-디실록산 착체, 참조예 2에서 제조한 아크릴 수지 중공 분체 0.5중량부 및 옥타메틸사이클로테트라실록산 1중량부를 가한다. 당해 혼합물을 2개의 회전 분쇄기 위에서 혼련시켜 실리콘 고무 스폰지 조성물을 제조한다. 당해 조성물을 두께 3mm의 시트로 형성하고, 이를 230℃의 오븐 속에서 10분 동안 가열하여 경화시켜 실리콘 고무 스폰지 시트를 제조한다. 실리콘 고무 스폰지 시트의 발포 셀을 조사한 결과, 실질적으로 균질하며 이의 평균 직경이 300㎛인 것으로 밝혀졌다.
실시예 5
실시예 4에서 제조한 실리콘 고무 스폰지 조성물을 65mmφ의 1축 압출기로 충전시키고, 튜브상 성형품으로서 압출시킨다. 당해 성형품을 230℃의 오븐 속에서 5분 동안 가열하여 실리콘 고무 스폰지 튜브를 제조한다. 당해 실리콘 고무 스폰지 튜브의 발포 셀은 실질적으로 균질하며 이의 평균 직경은 250㎛이다.
실시예 6
실시예 4에서 제조한 실리콘 고무 스폰지 조성물 16cm3를 압축성형용 금형(공동 용적: 32cm3)으로 충전시키고, 170℃에서 20분 동안 가열하여 실리콘 고무 스폰지 시트를 제조한다. 당해 실리콘 고무 스폰지 시트는 금형 내에 빈틈 없이 충전되어 있으며 이의 발포 셀은 실질적으로 균질하다.
실시예 7
실시예 1에서 제조한 실리콘 고무 스폰지 조성물을 롤러 코어의 외주면에 피복시키고, 롤 성형용 금형(roller mold)에 셋팅한다. 압축성형용 금형을 사용하여 170℃에서 10분 동안 가열하여 실리콘 고무 스폰지 조성물을 경화시켜 실리콘 고무 스폰지 표면 피복 롤러를 제조한다. 당해 실리콘 고무 스폰지 표면 피복 롤러의 발포 셀을 조사한 결과, 이는 실질적으로 균질하며 이의 평균 직경이 300㎛인 것으로 밝혀졌다.
실시예 8
실시예 1에서 제조한 실리콘 고무 스폰지 조성물을 롤러 코어의 외주면에 피복시키고, 롤 성형용 금형에 셋팅한다. 압축성형용 금형을 사용하여 170℃에서 10분 동안 가열하여 실리콘 고무 스폰지 조성물을 경화시켜 실리콘 고무 스폰지 표면 피복 롤러를 제조한다. 당해 실리콘 고무 스폰지 표면 피복 롤러의 발포 셀을 조사한 결과, 이는 실질적으로 균질하며 이의 평균 직경이 280㎛인 것으로 밝혀졌다.
비교예 1
실시예 1에서 사용한 실리콘 수지 중공 분체를 첨가하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실리콘 고무 스폰지 조성물을 제조한다. 당해 조성물을 두께 3mm의 시트로 형성하고, 이를 230℃의 오븐 속에서 10분 동안 가열하여 경화시켜 실리콘 고무 스폰지 시트를 제조한다. 당해 실리콘 고무 스폰지 시트의 발포 셀은 불균질하며 직경 2,500㎛의 발포 셀이 존재한다.
비교예 2
비교예 1에서 제조한 실리콘 고무 스폰지 조성물을 65mmφ의 1축 압출기로 충전시키고, 튜브상 성형품으로서 압출시킨다. 당해 성형품을 230℃의 오븐 속에서 5분 동안 가열하여 실리콘 고무 스폰지 튜브를 제조한다. 당해 실리콘 고무 스폰지 튜브의 발포 셀은 크고 불균질하며 직경 2,500㎛의 발포 셀이 존재한다.
비교예 3
비교예 1에서 제조한 실리콘 고무 스폰지 조성물 16cm3를 압축성형용 금형(공동 용적: 32cm3)으로 충전시키고, 170℃에서 15분 동안 가열하여 실리콘 고무 스폰지 시트를 제조한다. 당해 실리콘 고무 스폰지 시트는 금형 내에 충전되어 있지 않으며 이의 발포 셀은 불균질하다.
비교예 4
실시예 4에서 사용한 아크릴 수지 중공 분체를 첨가하지 않는 것을 제외하고는 실시예 4에서와 동일한 방법으로 실리콘 고무 스폰지 조성물을 제조한다. 당해 조성물을 두께 3mm의 시트로 형성하고, 이를 230℃의 오븐 속에서 10분 동안 가열하여 경화시켜 실리콘 고무 스폰지 시트를 제조한다. 당해 실리콘 고무 스폰지 시트의 발포 셀은 불균질하며 직경 2,000㎛의 발포 셀이 존재한다.
비교예 5
비교예 4에서 제조한 실리콘 고무 스폰지 조성물을 65mmφ의 1축 압출기로 충전시키고, 튜브상 성형품으로서 압출시킨다. 당해 성형품을 230℃의 오븐 속에서 5분 동안 가열하여 실리콘 고무 스폰지 튜브를 제조한다. 당해 실리콘 고무 스폰지 튜브의 발포 셀은 불균질하며 직경 1,500㎛의 발포 셀이 존재한다.
비교예 6
비교예 4에서 제조한 실리콘 고무 스폰지 조성물 16cm3를 압축성형용 금형(공동 용적: 32cm3)으로 충전시키고, 170℃에서 15분 동안 가열하여 실리콘 고무 스폰지 시트를 제조한다. 당해 실리콘 고무 스폰지 시트는 금형 내에 충전되어 있으며 이의 발포 셀은 불균질하다.
본 발명의 실리콘 고무 스폰지 조성물은 성분(A) 내지 성분(E)로 이루어지며, 특히 성분(C)의 열가소성 수지 중공 분체와 성분(D)의 비점 온도가 실온보다 높은 액상 화합물을 함유하고 있으므로, 경화 후에 균질하고도 미세한 발포 셀을 가지며, 기계적 강도가 우수한 실리콘 고무 스폰지를 제조함을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 실리콘 고무 스폰지 조성물의 제조방법은 당해 실리콘 고무 스폰지 조성물을 우수한 효율로 제조할 수 있음을 특징으로 한다. 본 발명의 실리콘 고무 스폰지는 위에서 언급한 실리콘 고무 스폰지 조성물을 가열하고 경화시켜 이루어지므로, 균질하고도 미세한 발포 셀을 가지며, 기계적 강도가 우수함을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 실리콘 고무 스폰지의 제조방법은 당해 실리콘 고무 스폰지를 우수한 효율로 제조할 수 있음을 특징으로 한다.

Claims (16)

  1. 25℃에서의 점도가 1,000,000mPa·s 이상인 평균 단위식 RaSiO(4-a)/2의 오가노폴리실록산 검(여기서, R은 1가 탄화수소 그룹 또는 할로알킬 그룹이고, a는 1.8 내지 2.3이다)(A)을 100중량부 포함하고,
    건식법 실리카 또는 습식법 실리카를 포함하는 미분된 실리카, 및 오가노클로로실란, 오가노알콕시실란, 헥사오가노디실라잔 또는 오가노실록산 올리고머로 표면 처리된 미분된 실리카를 포함하는 보강성 충전재; 및 석영 분말, 규조토, 중질 탄산칼슘, 경질 탄산칼슘, 산화마그네슘, 규산칼슘, 운모, 산화알루미늄, 수산화알루미늄 및 카본블랙을 포함하는 준보강성 또는 증량성 충전재로부터 선택되는 무기질 충전재(B)를 성분(A) 100중량부당 1 내지 400중량부 포함하고,
    연화점이 40 내지 200℃이고 내부에 가스를 내포하는 열가소성 수지 외피(shell)를 포함하는 물질인 열가소성 수지 중공 분체(C)를 성분(A) 100중량부당 0.01 내지 50중량부 포함하고,
    물, 지방족 탄화수소, 알콜, 에테르, 케톤 및 저분자량 실록산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 비점이 실온보다 높은 액상 화합물(D)을 성분(A) 100중량부당 0.1 내지 10중량부 포함하고,
    규소원자 결합된 수소원자 함유 오가노폴리실록산과 백금계 촉매로 이루어진 경화제 및 유기 과산화물 경화제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 경화제(E)를 포함함을 특징으로 하는, 실리콘 고무 스폰지 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 성분(C)를 구성하는 열가소성 수지가 실리콘 수지, 아크릴 수지 및 폴리카보네이트 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 실리콘 고무 스폰지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 성분(D)가 물인 실리콘 고무 스폰지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 성분(D)가 디메틸사이클로폴리실록산인 실리콘 고무 스폰지 조성물.
  6. 25℃에서의 점도가 1,000,000mPa·s 이상인 평균 단위식 RaSiO(4-a)/2의 오가노폴리실록산 검(여기서, R은 1가 탄화수소 그룹 또는 할로알킬 그룹이고, a는 1.8 내지 2.3이다)(A)을 100중량부 포함하고,
    건식법 실리카 또는 습식법 실리카를 포함하는 미분된 실리카, 및 오가노클로로실란, 오가노알콕시실란, 헥사오가노디실라잔 또는 오가노실록산 올리고머로 표면 처리된 미분된 실리카를 포함하는 보강성 충전재; 및 석영 분말, 규조토, 중질 탄산칼슘, 경질 탄산칼슘, 산화마그네슘, 규산칼슘, 운모, 산화알루미늄, 수산화알루미늄 및 카본블랙을 포함하는 준보강성 또는 증량성 충전재로부터 선택되는 무기질 충전재(B)를 성분(A) 100중량부당 1 내지 400중량부 포함하고,
    연화점이 40 내지 200℃이고 내부에 가스를 내포하는 열가소성 수지 외피를 포함하는 물질인 열가소성 수지 중공 분체(C)를 성분(A) 100중량부당 0.01 내지 50중량부 포함하고,
    물, 지방족 탄화수소, 알콜, 에테르, 케톤 및 저분자량 실록산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 비점이 실온보다 높은 액상 화합물(D)을 성분(A) 100중량부당 0.1 내지 10중량부 포함하고,
    규소원자 결합된 수소원자 함유 오가노폴리실록산과 백금계 촉매로 이루어진 경화제 및 유기 과산화물 경화제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 경화제(E)를 포함하는 조성물의 반응 생성물을 포함하는, 실리콘 고무 스폰지.
  7. 제6항에 있어서, 압출 성형법과 압축 성형법으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 방법으로 제조되는 실리콘 고무 스폰지.
  8. 제6항에 있어서, 시트, 튜브, 가스켓 및 롤의 표면 피복재로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 실리콘 고무 스폰지.
  9. 25℃에서의 점도가 1,000,000mPa·s 이상인 평균 단위식 RaSiO(4-a)/2의 오가노폴리실록산 검(여기서, R은 1가 탄화수소 그룹 또는 할로알킬 그룹이고, a는 1.8 내지 2.3이다)(A)을 100중량부 포함하고,
    건식법 실리카 또는 습식법 실리카를 포함하는 미분된 실리카, 및 오가노클로로실란, 오가노알콕시실란, 헥사오가노디실라잔 또는 오가노실록산 올리고머로 표면 처리된 미분된 실리카를 포함하는 보강성 충전재; 및 석영 분말, 규조토, 중질 탄산칼슘, 경질 탄산칼슘, 산화마그네슘, 규산칼슘, 운모, 산화알루미늄, 수산화알루미늄 및 카본블랙을 포함하는 준보강성 또는 증량성 충전재로부터 선택되는 무기질 충전재(B)를 성분(A) 100중량부당 1 내지 400중량부 포함하고,
    연화점이 40 내지 200℃이고 내부에 가스를 내포하는 열가소성 수지 외피를 포함하는 물질인 열가소성 수지 중공 분체(C)를 성분(A) 100중량부당 0.01 내지 50중량부 포함하고,
    물, 지방족 탄화수소, 알콜, 에테르, 케톤 및 저분자량 실록산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 비점이 실온보다 높은 액상 화합물(D)을 성분(A) 100중량부당 0.1 내지 10중량부 포함하고,
    규소원자 결합된 수소원자 함유 오가노폴리실록산과 백금계 촉매로 이루어진 경화제 및 유기 과산화물 경화제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 경화제(E)를 포함하는 조성물을 성분(C)의 연화점 이상의 온도로 가열하여 경화시킴을 포함하는, 실리콘 고무 스폰지의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서, 성분(A)의 25℃에서의 점도가 5,000,000mPa·s인 실리콘 고무 스폰지 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 보강성 충전재 1 내지 100중량부를 성분(B)로서 포함하는 실리콘 고무 스폰지 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 성분(C)의 연화점이 60 내지 180℃인 실리콘 고무 스폰지 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 성분(C)의 평균 입자 직경이 1 내지 50㎛인 실리콘 고무 스폰지 조성물.
  14. 제1항에 있어서, 성분(C)를 성분(A) 100중량부당 0.1 내지 40중량부 포함하는 실리콘 고무 스폰지 조성물.
  15. 삭제
  16. 삭제
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