KR100891437B1 - 전도성 액상 실리콘 고무 조성물의 제조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 보관 안정성이 우수한 전도성 액체 실리콘 고무 조성물의 제조방법, 및 임의의 경화 속도를 갖고 임의로 선택된 경도 및 체적 저항의 재생성이 우수한 전도성 실리콘 고무 제품의 적합한 성형방법에 관한 것이다. 당해 방법은 전도성 충전제와 하나의 분자내에 두개 이상의 규소-결합된 알케닐 그룹을 갖는 액상 디오가노폴리실록산과의 혼합물 성분(A),
체적 저항이 성분(A)와 상이한, 전도성 충전제와 하나의 분자내에 두개 이상의 규소-결합된 알케닐 그룹을 갖는 액상 디오가노폴리실록산과의 혼합물 성분(B),
백금계 촉매 성분(C) 및
하나의 분자내에 두개 이상의 규소-결합된 수소원자를 갖는 오가노폴리실록산을 포함하는 가교결합제 성분(D)를 혼합함을 포함한다.
전도성 실리콘 고무 조성물, 체적 저항, 전도성 충전제, 백금 촉매, 가교결합제
Description
본 발명은 안정하고 용이하게 재생할 수 있고 선택적으로 수득되는 체적 저항을 갖는 전도성 액상 실리콘 고무 조성물의 제조방법, 수득된 조성물로부터 제조된 제품 및 당해 제품의 제조방법에 관한 것이다.
우수한 실행가능성 때문에, 카본 블랙, 금속 분말, 전도성 금속 산화물 등과 같은 전도성 충전제를 함유하는 첨가-경화 가능한 액상 실리콘 조성물을 포함하는 전도성 실리콘 고무 조성물은 전기 사진 장치, 예를 들면, 광복사기, 프린터, 보통 용지(plain-paper) 팩시밀리 기기, 충전 롤러, 현상 롤러, 상-전환 롤러 및 고정 롤러의 일부를 성형함을 포함하여 다양하게 실질적으로 적용되어 널리 사용된다.
전기 저항으로 공지된 체적 저항 또는 비저항(ρ)은 물질 1㎥의 마주보는 면 사이의 전기 저항으로서 정의된다. 상기한 적용 모두에서 소정의 범위내에서 재생될 수 있고 영구적인 체적 저항 값을 갖는 성형 제품을 수득하는 것이 중요하다. 그러나, 체적 저항 값이, 예를 들면, 106Ohmㆍcm 내지 1012Ohmㆍcm의 범위로 상대적으로 크면, 엄밀히 재생할 수 있고 임의로 선택된 체적 저항 값을 가질 수 있는 제품을 성형하기가 용이하지 않다. 또한, 사무 자동화 장치의 부분에 필요할 수 있는 체적 저항의 범위는 장치 및 이들 자체의 부분의 형태에 좌우되어 상당히 가변된다. 따라서, 성형된 제품으로 경화되어 전도성 실리콘 고무 조성물의 체적 저항을 조절할 수 있는 간단한 방법이 요구된다.
일본 공개특허공보 제(평)8-208995호에는 미리 정해진 범위의 체적 저항의 안정한 재생성을 갖는 조성물이 전도성 탄소 1 내지 10중량%와 체적 저항치 범위가 101Ohmㆍcm 내지 108Ohmㆍcm인 전도성 카본이 아닌 전도성 충전물 90 내지 99중량%를 포함하는 전도성 물질 20 내지 60중량%와 첨가-경화 가능한 실리콘 고무 조성물(예: 하이드로실릴화 반응으로 경화될 수 있음)을 배합하여 수득할 수 있다는 것이 제안되어 있다. 그러나, 당해 조성물을 사용하는 상이한 범위내의 체적 저항을 수득하기 위해, 매번 상이한 조성물을 제조해야 할 필요가 있고, 이는 경제적으로 적당하지 않다.
일본 공개특허공보 제(평)3-190964호(유럽 특허 제0434396호와 동일함)에는 카본 블랙 및 메틸 그룹 95mol% 이하를 함유하는 오가노폴리실록산을 함유하는 전도성 고무 조성물(A)와 메틸 그룹 98mol% 이상을 함유하는 오가노폴리실록산을 함유하는 비전도성 실리콘 고무 조성(B)를 혼합하여 수득된 고무 조성물의 제조방법이 기재되어 있다. 저항이 상이한 조성물을 성분(A) 및 성분(B)의 비를 변화시켜 제조한다. 그러나, 제안된 조성물의 성분(A) 및 성분(B)는 점도와 불친화성의 차이 때문에 열악한 혼화성을 갖는다. 따라서, 이들 조성물로부터 성형되는 제품은 특히 성분(A) 및 성분(B)가 유동성 액체 조성물인 경우, 이들의 체적 저항 값이 상당히 산재된 불량한 재생성을 갖는다.
또한, 카본 블랙을 함유하는 첨가-경화 가능한 전도성 액상 실리콘 고무 조성물은 경화 성질의 손상이 야기되거나/되고, 장기간 보관 후 경화된 제품의 경도가 낮아지는 저장시 문제점이 발생할 수 있다. 이들은 흡착 특성 및 표면 활성 그룹 및 불순물 둘 다의 존재와 같은 카본 블랙의 몇몇 특성에 의해 야기된다. 예를 들면, 액상 실리콘 고무 조성물에서 백금(Pt)계 촉매는 카본 블랙의 흡착 특성에 의해 불활성화될 수 있거나/있고, 이의 촉매적 활성은 카본 블랙 불순물에 의해 억제될 수 있다. 또한, 첨가-경화 가능한 시스템에 대한 가교결합제, 통상적으로 액상 실리콘 고무 조성물 중 규소-결합된 수소를 갖는 오가노폴리실록산은 표면 활성 그룹 및/또는 카본 블랙의 불순물의 효과 때문에 점차적으로 분해될 수 있다.
상기한 문제의 해결을 목적으로 하는 연구의 결과로서, 당해 발명자들은 본 발명에 이르렀다. 본 발명의 목적은 우수한 장기간의 보관 안정성 및 임의로 조절가능한 경화 속도를 갖는 첨가-경화 가능한 전도성 액상 실리콘 고무 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 제품의 경도 및 체적 저항 값을 용이하게 조절할 수 있는 상기한 전도성 실리콘 고무 조성물로부터 제품을 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 또다른 목적은 상기 방법에 따른 전도성 실리콘 고무 조성물로부터 성형되는 제품을 제공하는 것이다.
본 발명에 따라서,
전도성 충전제와 하나의 분자내에 두개 이상의 규소-결합된 알케닐 그룹을 갖는 액상 디오가노폴리실록산과의 혼합물(A),
체적 저항이 성분(A)와 상이한, 전도성 충전제와 하나의 분자내에 두개 이상의 규소-결합된 알케닐 그룹을 갖는 액상 디오가노폴리실록산과의 혼합물(B),
백금계 촉매를 포함하는 촉매제(C) 및
하나의 분자내에 두개 이상의 규소-결합된 수소원자를 갖는 오가노폴리실록산을 포함하는 가교결합제(D)를 혼합함을 포함하고,
성분(A) 및 성분(B)의 체적 저항이 관계식 10 ≤Ra/Rb ≤100,000(여기서, 103Ohmㆍcm ≤Ra ≤1013Ohmㆍcm; 102Ohmㆍcm ≤Rb ≤1012Ohmㆍcm이고, Ra는 성분(A)를 성분(C) 및 성분(D)와 혼합하여 수득되는 혼합물을 후속적으로 열경화시켜 수득한 성형 제품의 체적 저항이고, Rb는 성분(B)로부터 동일한 방법으로 수득되는 성형 제품의 체적 저항이다)에 따르는, 전도성 액상 실리콘 고무 조성물의 제조방법이 제공된다.
성분(A) 및 성분(B)는 둘 다 본 발명의 방법에 따라 제조되는 조성물의 주요 성분이다. 이들은 둘 다 분자당 두개 이상의 규소-결합된 알케닐 그룹을 갖는 액상 디오가노폴리실록산 및 동일하거나 상이할 수 있는 하나 이상의 전도성 충전제를 포함한다. 바람직하게는, 성분(A) 및 성분(B) 각각은 점도가 100 내지 10,000,000mPaㆍs, 바람직하게는 1,000 내지 2,000,000mPaㆍs인 실질적으로 액체 형태이다. 각각의 경우, 점도가 제시된 하한 미만인 경우, 조성물은 취급하기 곤란하고, 본 발명의 조성물을 성형할 때 과도한 플래쉬가 형성되는 경향이 있다. 한편, 점도가 제시된 상한 초과인 경우, 조성물을 펌프로 운송하기가 곤란할 수 있다. 중요하지 않지만, 바람직하게는 특히 본 발명의 방법에서 고정된 혼합기를 사용하는 경우 성분(B)의 점도는 성분(A)의 점도의 70 내지 130%, 보다 바람직하게는 90 내지 110%이다.
성분(A) 및 성분(B)에서 사용되는 디오가노폴리실록산은 동일하거나 상이할 수 있고, 분자당 두개 이상의 규소-결합된 알케닐 그룹을 갖고 화학식 1로 표현될 수 있고, 바람직하게는, 성분(A) 및 성분(B)에서 분자당 두개 이상의 알케닐 그룹을 갖는 디오가노폴리실록산은 점도가 100 내지 1,000,000mPaㆍs이다.
RXSiO(4-X)/2
삭제
위의 화학식 1에서,
R은 각각 동일하거나 상이하고, 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 펜틸 또는 헥실 그룹과 같은 알킬 그룹; 비닐, 알릴, 프로페닐 또는 헥세닐 그룹과 같은 알케닐 그룹; 페닐 또는 톨릴 그룹과 같은 아릴 그룹; 3,3,3-트리플루오로프로필 및 3-클로로프로필 그룹과 같은 할로겐화 알킬 그룹이고,
x는 1.8 내지 2.2이다.
바람직하게는, 성분(A) 및 성분(B)에서 분자당 두개 이상의 알케닐 그룹을 갖는 디오가노폴리실록산은 부분적으로 측쇄일 수 있으나 실질적으로 구조상 직쇄형이다. 이의 예는
디메틸비닐실록시-말단 디메틸폴리실록산,
메틸비닐실록산 및 디메틸실록산의 디메틸비닐실록시-말단 공중합체,
메틸비닐실록산 및 디메틸실록산의 트리메틸실록시-말단 공중합체,
메틸페닐실록산 및 디메틸실록산의 디메틸비닐실록시-말단 공중합체,
메틸페닐실록산, 메틸비닐실록산 및 디메틸실록산의 디메틸비닐실록시-말단 공중합체,
메틸페닐실록산, 메틸비닐실록산 및 디메틸실록산의 트리메틸실록시-말단 공중합체,
디페닐실록산 및 디메틸실록산의 디메틸비닐실록시-말단 공중합체,
디페닐실록산, 메틸비닐실록산 및 디메틸실록산의 디메틸비닐실록시-말단 공중합체,
메틸(3,3,3-트리플루오로프로필)실록산 및 디메틸실록산의 디메틸비닐실록시-말단 공중합체, 및
메틸(3,3,3-트리플루오로프로필)실록산, 메틸비닐실록산 및 디메틸실록산의 디메틸비닐실록시-말단 공중합체 중의 하나 이상을 포함한다.
성분(A) 및 성분(B)의 전도성 충전제는 동일하거나 상이할 수 있고, 카본 블랙; 은, 구리, 철, 알루미늄 등과 같은 금속 분말 및/또는 산화바륨, 산화티탄 또는 전도성 물질로 피복된 코어를 갖는 입자의 하나 이상을 포함할 수 있다. 경우에 따라, 전도성 충전제는 전도성 증진제로서 사용되는 여러가지 표면 활성제와 혼합할 수 있다. 전도성 충전제가 성분(A) 및 성분(B) 둘 다에서 분자당 두개 이상의 알케닐 그룹을 갖는 액상 디오가노폴리실록산 100중량부당 1 내지 100중량부, 바람직하게는 2 내지 70중량부의 양으로 사용됨을 제안한다. 전도성 충전제가 제시된 범위의 하한 미만의 양으로 사용되는 경우, 조성물은 충분한 전도성을 획득할 수 없고, 제시된 범위의 상한 이상의 양이 사용되는 경우, 조성물은 유동성이 불량하거나 후속적으로 경화된 성형 제품의 물리적 강도가 감소할 수 있다.
카본 블랙은 이의 최소량으로 경화된 최종 제품에서 우수한 전도성을 수득하는 데 필요한 바람직한 전도성 물질이다. 임의의 적합한 카본 블랙이 사용될 수 있고, 예를 들면, 카본 블랙은 전도성 고무 조성물의 생산에 전통적으로 사용되는 통상적인 카본 블랙일 수 있다. 그러나, 대안적으로 소량의 황 원료 물질로부터 생성되는 pH가 6 내지 10인 카본 블랙이 사용될 수 있고, 단, 본 발명의 조성물의 경화에 영향을 주지 않아야 한다. 입자의 크기에 관한 특별한 제한은 없지만, 본 발명의 성분(A) 및/또는 성분(B)에서 사용되는 카본 블랙 입자의 평균 직경은 30 내지 90nm의 범위이다.
본 발명의 조성물에 사용할 수 있는 카본 블랙 유형의 예는 아세틸렌 블랙, 전도성 퍼니스(furnace) 블랙(CF), 초 전도성 퍼니스 블랙(SCF), 과 전도성 퍼니스 블랙(XCF) 및 전도성 채널 블랙(CC) 중의 하나 이상을 포함한다. 또는, 약 1,500℃의 승온에서 열처리된 퍼니스 블랙 및 채널 블랙을 사용할 수 있다. 보다 특히, 아세틸렌 블랙은 덴키 가가쿠 가부시키가이샤(Denki Kagaku Co., Ltd.)에서 제조한 덴카 아세틸렌 블랙(Denka Acetylene Black) 및/또는 샤위니간 케미칼 캄파니(Shawinigan Chemical Co.)에서 제조한 샤위니간 아세틸렌 블랙(Shawinigan Acetylene Black)일 수 있고, 전도성 퍼니스 블랙은 콘티넨탈 카본 캄파니(Continental Carbon Co.)에서 제조한 콘티넥스(Continex) CF 및/또는 캐보트 코포레이션(Cabot Corp.)에서 제조한 벌칸(Vulcan) C일 수 있고, 초 전도성 퍼니스 블랙은 콘티넨탈 카본 캄파니에서 제조한 콘티넥스 SCF 및/또는 캐보트 코포레이션에서 제조한 벌칸 SC일 수 있고, 과 전도성 퍼니스 블랙은 아사히 카본 가부시키가이샤(Asahi Carbon Co., Ltd.)에서 제조한 아사히(Asahi) HS-500 및/또는 캐보트 코포레이션에서 제조한 벌칸 XC-72일 수 있고, 전도성 채널 블랙은 데구사 캄파니에서 제조한 코락스(Corax) L일 수 있다. 또한, 켓젠 블랙 인터내셔널(Ketjen Black International)에서 제조한 켓젠 블랙(Ketjen Black) EC 및 켓젠 블랙 EC-600JD로서 시판되는 개질된 퍼니스 블랙을 사용할 수 있다.
액상 전도성 실리콘 고무 조성물이 상태적으로 높은 전기 저항을 나타낼 필요가 있는 경우, 상기한 카본 블랙을 사용하는 것이 다소 바람직하고, 디부틸 프탈레이트(DBP) 오일 흡착량이 100㎤/100g 이하인 카본 블랙을 단독으로 또는 상기한 임의의 카본 블랙과 혼합하여 사용할 수 있다. 카본 블랙의 후자의 유형은 미쓰비시 가가쿠 가부시키가이샤(Mitsubishi Kagaku Kabushiki Kaisha)에서 제조된 RCF #5 및 RCF #10; 아사히 카본 가부시키가이샤에서 제조한 아사히 #50 및 아사히 써멀(Asahi Thermal); 및 캐보트 코포레이션에서 제조한 모나크(Monarch) 120, 블랙 펄즈(Black Pearls) 120 및 블랙 펄즈 130으로 예시될 수 있다.
카본 블랙이 전도성 충전제로서 사용되는 경우, 바람직하게는 본 발명의 방법에 의해 제조되는 조성물에서 본 발명의 조성물의 1 내지 30중량%, 바람직하게는 2 내지 15중량%의 양으로 존재한다. 카본 블랙이 제안되는 범위의 하한 미만의 양으로 사용되는 경우, 안정한 체적 저항을 수득하기가 곤란할 수 있다. 한편, 카본 블랙의 함량이 제안된 범위의 상한을 초과하는 경우, 조성물은 유동성이 불량하다.
성분(A) 및 성분(B)에서 사용되는 전도성 충전제의 양은 수학식 1에 따라 결정된다.
10 ≤Ra/Rb ≤100,000
삭제
위의 수학식 1에서,
103Ohmㆍcm ≤Ra ≤1013Ohmㆍcm; 102Ohmㆍcm ≤Rb ≤1012Ohmㆍcm이고,
Ra는 성분(A)를 성분(C) 및 성분(D)와 혼합하여 수득되는 혼합물을 후속적으로 열경화시켜 수득한 성형 제품의 체적 저항이고,
Rb는 성분(B)로부터 동일한 방법으로 수득되는 성형 제품의 체적 저항이다.
103Ohmㆍcm ≤Ra ≤1013Ohmㆍcm; 102Ohmㆍcm ≤Rb ≤1012Ohmㆍcm이고,
Ra는 성분(A)를 성분(C) 및 성분(D)와 혼합하여 수득되는 혼합물을 후속적으로 열경화시켜 수득한 성형 제품의 체적 저항이고,
Rb는 성분(B)로부터 동일한 방법으로 수득되는 성형 제품의 체적 저항이다.
보다 바람직하게는, 사용되는 전도성 충전제의 양은 10 ≤Ra/Rb ≤1,000에 의해 정의된다. 상기한 조건하에서, 성분(A) 및 성분(B)의 비를 변화시켜 본 발명의 전도성 실리콘 고무 조성물을 열경화시켜 성형된 제품의 체적 저항을 조절할 수 있고, 수득된 제품은 광범위한 값의 안정한 체적 저항을 갖는다.
성분(A) 및 성분(B) 중의 하나 또는 둘 다는 임의로 강화 실리카 충전제, 예를 들면, 하나 이상의 건조 공정 실리카, 예를 들면, 발연 실리카 및/또는 습윤 공정 실리카, 예를 들면, 침천된 실리카를 포함할 수 있다. 강화 실리카 충전제는 처리하지 않거나, 오가노클로로실란, 오가노알콕시실란, 헥사오가노디실라잔, 디메틸하이드록시실록시-말단 폴리디오가노실록산 또는 사이클로폴리디오가노실록산 또는 유사한 오가노규소 화합물로 표면을 소수성으로 처리한다. 처리되지 않은 실리카 충전제는 동일계내에서 성분(A) 및/또는 성분(B)의 제조공정에서 오가노폴리실록산, 처리되지 않은 충전제 및 상기한 표면 처리제를 혼합하여 처리할 수 있다. 바람직하게는, 상기한 실리카는 BET 비표면적이 50m2/g 이상, 보다 바람직하게는 100m2/g 이상이다. 사용되는 경우, 실리카는 하나의 분자 중 두개 이상의 규소-결합된 알케닐 그룹을 갖고 관련된 성분(A) 또는 성분(B)를 함유되는 디오가노폴리실록산 100중량부당 1 내지 65중량부, 보다 바람직하게는 2 내지 45중량부의 양으로 사용되어야 한다.
본 발명의 방법에 따라 제조된 조성물은 다른 광학 첨가제, 예를 들면, 무기 충전제(상기와 같이 임의로 소수성으로 처리할 수 있음), 예를 들면, 베이킹된 실리카, 탄산망간, 수산화알루미늄, 산화알루미늄, 석영 분말, 규조토, 알루미노실리케이트, 중탄산칼슘, 탄산칼슘, 산화마그네슘, 규산칼슘 및/또는 운모; 염료, 예를 들면, 산화철 및 이산화티탄; 내열제, 예를 들면, 산화세륨 및/또는 수산화세륨 및 난연제, 예를 들면, 탄화망간, 탄산아연 및/또는 발연 산화티탄을 포함할 수 있다.
성분(A) 및/또는 성분(B)는 혼합기, 예를 들면, 배치식 혼합기, 예를 들면, 혼련-혼합기, 압력 혼련-혼합기, 헨쉘 혼합기(Henshel mixer) 및 로스 혼합기(Ross mixer); 및 연속-작동 혼련기, 예를 들면, 일축 연속-작동 혼련기 또는, 이축 연속-작동 혼련기를 사용하여 용이하게 제조할 수 있다.
성분(C)의 백금계 촉매는 미세 백금 분말, 백금 블랙, 클로로플라틴산, 알콜-개질된 클로로플라틴산, 올레핀과 클로로플라틴산과의 착물, 클로로플라틴산과 알케닐실록산과의 착물 또는 상기한 백금계 촉매를 함유하는 열가소성 수지 분말일 수 있다. 백금계 촉매가 본 발명의 방법에 따라 제조된 조성물에 사용되는 경우, 금속 백금은 0.1 내지 500ppm의 양으로 존재할 수 있는 것으로 제안된다.
하이드로실릴화 반응을 통한 첨가-경화는 분자당 두개 이상의 규소-결합된 수소원자를 갖는 오가노폴리실록산을 포함하는 가교결합제 성분(D)를 필요로 하고, 여기서, 규소-결합된 수소원자가 성분(A) 및/또는 성분(B)의 알케닐 그룹과 반응한다. 성분(D)의 예는
트리메틸실록시-말단 폴리메틸하이드로겐실록산,
메틸하이드로겐실록산 및 디메틸실록산의 트리메틸실록시-말단 공중합체,
메틸하이드로겐실록산 및 디메틸실록산의 디메틸하이드로겐실록시-말단 공중합체,
메틸하이드로겐실록산 및 디메틸실록산의 환형 공중합체,
환형 폴리메틸하이드로겐실록산,
화학식 (CH3)3SiO1/2인 실록산 단위, 화학식 SiO4/2인 실록산 단위 및 화학식 (CH3)2HSiO1/2인 실록산 단위로 이루어진 오가노폴리실록산,
화학식 (CH3)2HSiO1/2인 실록산 단위 및 화학식 CH3SiO3/2
인 실록산 단위로 이루어진 오가노폴리실록산,
화학식 (CH3)2HSiO1/2인 실록산 단위, 화학식 (CH3)2SiO
2/2인 실록산 단위 및 SiH3SiO3/2인 실록산 단위로 이루어진 오가노폴리실록산,
디메틸하이드로겐실록시-말단 폴리디메틸실록산,
메틸페닐실록산 및 디메틸실록산의 디메틸하이드로겐실록시-말단 공중합체 및/또는
메틸(3,3,3-트리플루오로프로필)실록산 및 디메틸실록산의 디메틸하이드로겐실록시-말단 공중합체 중의 하나 이상을 포함한다.
25℃에서 성분(D)의 점도에 대한 특별한 규제는 없지만, 이의 점도는 2 내지 100,000mPaㆍs의 범위인 것으로 제안된다. 바람직하게는 성분(D)는, 성분(D)에 함유된 규소-결합된 수소원자 대 성분(A) 및 성분(B)(즉, A + B)에 함유된 알케닐 그룹의 누적된 총 개수의 몰 비가 0.3:1 내지 10:1의 범위가 되는 양으로 도입된다.
성분(C)가 단지 백금계 촉매인 경우, 다른 성분을 포함하는 직접적인 배합은 극소량의 함량에 관련된 문제 또는 촉매의 고체 상태가 야기될 수 있다. 또한, 성분(D)가 단지 하나의 분자내에 두개 이상의 규소-결합된 수소원자를 갖는 오가노폴리실록산인 경우, 성분(D)와 다른 성분의 배합은 소량의 함량에 관련된 문제 또는 성분(D)의 낮은 점도를 야기할 수 있다. 이러한 배합성 난점의 방지하기 위해, 바람직하게는 성분(C) 및/또는 성분(D)는 희석제로 희석될 수 있고, 희석제는 마스터배치의 형태로 본 발명의 방법에 도입될 수 있다. 이러한 희석제는 평균적인 단위 화학식 2의 액상 오가노폴리실록산을 포함할 수 있다.
Ri ySiO(4-y)/2
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위의 화학식 2에서,
Ri는 동일하거나 상이하고, 알킬 그룹, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 또는 헥실; 알케닐 그룹, 예를 들면, 비닐, 알릴, 프로페닐 또는 헥세닐 그룹; 아릴 그룹, 예를 들면, 페닐 또는 톨릴 또는 할로겐화된 알킬 그룹, 예를 들면, 3,3,3-트리플루오로프로필 또는 3-클로로프로필이고;
y는 1.8 내지 2.2이다.
또한, 희석제는 하나 이상의 강화 충전제, 예를 들면, 발연 실리카, 침전 실리카, 베이킹된 실리카 및/또는 발연 산화티탄; 비강화 무기 충전제, 예를 들면, 분말 석영, 규조토, 산화철, 산화알루미늄, 알루미노실릭산 및/또는 탄산칼슘을 포함할 수 있고, 이들 충전제는 상기한 바와 같이 임의로 소수성으로 처리될 수 있다.
성분(A), 성분(B), 성분(C) 및 성분(D)를 혼합하여 균질하게 하는 데 필요한 시간을 줄이고 고정 혼합기를 이용할 수 있게 하기 위해, 성분(A) 및 성분(B)에 대한 성분(C)의 점도 비와 성분(A) 및 성분(B)에 대한 성분(D)의 점도비는 0.1 내지 1,000, 바람직하게는 1 내지 100으로 제안된다.
또한, 경화 억제제가 사용될 수 있다. 예를 들면, 이는 화합물, 예를 들면, 알킨 알콜, 예를 들면, 3-메틸-1-부틴-3-올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 1-에티닐-1-디클로로헥산올 또는 페닐 부티놀; 에닌 화합물, 예를 들면, 3-메틸-3-펜텐-1-인 및/또는 3,5-디메틸-3-헥센-1-인; 알케닐 함유 오가노폴리실록산, 예를 들면, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐 사이클로테트라실록산 및/또는 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라헥세닐 사이클로테트라실록산; 및/또는 질소 함유 화합물, 예를 들면, 벤조트리아졸 및/또는 테트라메틸에틸렌 디아민을 포함할 수 있다.
상기한 경화 억제제는 성분(A), 성분(B), 성분(C) 또는 성분(D)에 가할 수 있거나, 성형하기 직전에 조성물에 가하는 독립 성분으로서 사용할 수 있다. 성분(D)를 배합하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 방법에 의해 제조된 조성물은 임의로 규소-결합된 알케닐 그룹 및 규소-결합된 수소원자가 없는 하나 이상의 폴리디오가노실록산, 예를 들면,
트리메틸실록시-말단 디메틸폴리실록산,
메틸페닐실록산 및 디메틸실록산의 트리메틸실록시-말단 공중합체,
디페닐실록산 및 디메틸실록산의 트리메틸실록시-말단 공중합체,
메틸페닐실록산 및 디메틸실록산의 트리메틸실록시-말단 공중합체 및
메틸(3,3,3-트리플루오로프로필)실록산 및 디메틸실록산의 트리메틸실록시-말단 공중합체를 함유할 수 있다. 이들은 상기한 바와 같은 성분(C) 및/또는 성분(D)의 희석제로서 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 조성물은 다른 첨가제, 예를 들면, 실리콘 고무 분말, 실리콘 수지 분말 및 유사한 실리콘 분말, 스테아르산, 칼륨 스테아레이트, 아연 스테아레이트, 세륨 스테아레이트, 또는 유사한 카복실산 또는 카복실산 금속 염, 내열제, 난연제, 염료, 점착 증진제 등을 포함할 수 있다. 이들 첨가제는 성분(A), 성분(B), 성분(C) 또는 성분(D)와 미리 혼합할 수 있거나, 성형하기 직전에 독립적인 성분으로서 조성물에 가할 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 액상 전도성 실리콘 고무 조성물은 혼합 장치, 예를 들면, 혼련-혼합기, 압력 혼련-혼합기, 헨쉘 혼합기, 로스 혼합기, 또는 유사한 배치형 혼합기; 단축 연속 혼련기, 이축 연속 혼련기 등을 사용하여 제조할 수 있다.
본 발명의 방법에 따라 제조된 전도성 실리콘 고무 조성물로부터의 제품의 성형방법은
성분(A), 성분(B), 성분(C) 및 성분(D) 각각을 개별적인 탱크로 적하하는 단계(i),
각각의 성분을 이의 각각의 탱크로부터 혼합 장치로, 예를 들면, 각각의 탱크에 연결된 하나 이상의 펌프를 통해 미리 정해진 속도로 연속적으로 공급하는 단계(ii),
혼합 장치에서 조성물을 혼합하는 단계(iii) 및
혼합물을 열경화시키는 단계(iv)를 포함할 수 있다.
상기한 혼합 단계(iii)으로부터 수득한 전도성 실리콘 조성물은 실질적으로 액상 또는 페이스트-유사 상태일 수 있고, 혼합비에 대해 특정한 제한이 없고, 단 당해 성분은 경화될 수 있다. 그러나, 바람직하게는 성분(A) 및 성분(B)는 1:4 내지 4:1의 비로 사용되고, 성분(C) 및 성분(D)에 대한 성분(A) 및 성분(B)의 비{(A)+(B):(C):(D)}는 100:1:1 내지 5:1:1의 범위이다. 또한, 성분(A) 및 성분(B)에 대한 성분(C) 및 성분(D)의 합의 비는 각각의 두개의 주성분 공급 펌프로 연결된 주 성분-계량 장치, 촉매 공급 펌프로 연결된 촉매-투입 장치 및 가교결합제 공급 펌프로 연결된 가교결합제 투입 장치로 조절될 수 있다.
바람직하게는, 각각의 성분(A), 성분(B), 성분(C) 및 성분(D)의 연속 공급은 투입장치에 의해 조절되므로, 혼합 장치로 도입되는 임의의 하나의 성분의 양은 시간에 따라 변화시킬 수 있다. 이는 최종 생성물의 저항에 존재하는 상대적인 양을 다르게 하여 필요에 따라 변화시킬 수 있기 때문에 성분(A) 및 성분(B)에 대해서 특히 중요하다.
상기한 혼합 장치는 임의의 적합한 혼합기, 예를 들면, 동적 혼합 장치, 예를 들면, 일축 압출기, 이축 압출기, 2-롤 밀, 혼련 혼합기 또는 고정 혼합기를 포함할 수 있다.
전도성 액상 실리콘 조성물을 경화하기 위해 사용되는 성형 장치는 사출성형 장치, 압출성형 장치, 압출기, 이동 성형 장치 및 주조 성형 장치를 포함할 수 있다. 다이에서 본 발명의 실리콘 조성물을 경화하는 것은 조성물을 60 내지 250℃, 바람직하게는 80 내지 220℃의 온도에서 5초 내지 1시간 동안 가열하여 성취할 수 있다.
본 발명의 추가의 양태는
전도성 충전제와 하나의 분자내에 두개 이상의 규소-결합된 알케닐 그룹을 갖는 액상 디오가노폴리실록산과의 혼합물(A),
체적 저항이 성분(A)와 상이한, 전도성 충전제와 하나의 분자내에 두개 이상의 규소-결합된 알케닐 그룹을 갖는 액상 디오가노폴리실록산과의 혼합물(B),
백금계 촉매를 포함하는 촉매제(C) 및
하나의 분자내에 두개 이상의 규소-결합된 수소원자를 갖는 액상 오가노폴리실록산을 포함하는 가교결합제(D)를 포함하고,
성분(A) 및 성분(B)의 체적 저항이 관계식 10 ≤Ra/Rb ≤100,000(여기서, 103Ohmㆍcm ≤Ra ≤1013Ohmㆍcm; 102Ohmㆍcm ≤Rb ≤1012Ohmㆍcm이고, Ra는 성분(A)를 성분(C) 및 성분(D)와 혼합하여 수득되는 혼합물을 후속적으로 열경화시켜 수득한 성형 제품의 체적 저항이고, Rb는 성분(B)로부터 동일한 방법으로 수득되는 성형 제품의 체적 저항이다)에 따르는, 실리콘 고무 조성물을 제공한다.
본 발명의 추가의 양태에서, 상기한 전도성 실리콘 고무 조성물로부터 상기한 방법에 의해 제조되는 제품을 제공한다.
본 발명의 전도성 실리콘 고무 조성물로부터 제품을 성형하기 위한 본 발명의 방법은 상이한 조성물 경화 속도에서 수행할 수 있고, 단지 성분의 혼합비를 변화시켜 용이하게 조절될 수 있는 상이한 경도 및 체적 저항의 제품을 생성할 수 있기 때문에, 이 방법은 특히 상이한 용적 민감성 및 경성을 갖는 제품, 예를 들면, 전도성 실리콘 고무, 실리콘 고무 시이트(sheet) 등으로 피복된 롤러의 효과적인 생산에 적합하다.
발명의 효과
본 발명의 방법에 따라 제조된 전도성 액상 실리콘 고무 조성물이 성분(A) 내지 성분(D)로부터 제조되기 때문에, 이들 조성물은 장기간의 사용 수명을 특징으로 하고, 이들 조성물로부터 성형된 제품은 임의로 선택되고 안정된 값의 체적 저항을 제공할 수 있다.
본 발명의 전도성 액상 실리콘 고무 조성물로부터 제품을 성형하는 방법은 본 발명의 실리콘 고무 조성물로부터 성형되는 제품에서의 고효율 및 경도 및 체적 저항의 우수한 재생성을 특징으로 한다. 본 발명의 또다른 효과는 안정한 용적 전도 값을 갖는 전도성 실리콘 고무 제품의 제공하는 것이다. 또한, 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 조성물을 사용하여 성형되고 경화된 제품은 첨부된 실시예로부터 나타낼 수 있는 바와 같이 우수한 물리적 특성을 제공한다.
본 발명은 또한 실질적인 실시예 및 비교 실시예에 따라 상세하게 기술될 수 있다. 이들 실시예에서, 부는 중량부이고, 점도는 25℃에서 회전 점도계를 사용하여 측정된 값이다. 체적 저항은 시판되는 저항 시험기[3222 PROGRAMMABLE Hi TESTER(HIOKI EE Corp.); 4329 HIGH RESISTANCE METER(Yokagawa Hewlett-Packard(YHP) Co., Ltd.)]를 통해 전도성 액상 실리콘 고무 조성물의 각각의 샘플을 몰드에서 열경화시켜 성형하고 100g 하중을 적용하여 직경이 50mm인 전극을 샌드위칭(sandwiching)시킨 길이가 240mm이고 너비가 120mm이고 두께가 2mm인 전도성 실리콘 고무 시이트 위에서 측정하였다. 10개의 실리콘 고무 시이트 샘플을 성형하고 각각의 조성물을 시험하고 평균값, 최고값 및 최소값을 10개 각각의 부분을 측정한다. 각각의 실리콘 고무 시이트의 경도(JIS형 A)는 JIS K 6253의 제공하여 측정한다.
실시예 1
성분(A1)의 제조
성분(A1)은 점성이 40,000mPaㆍs인 메틸비닐실록산 및 디메틸실록산의 트리메틸실록시-말단 공중합체(0.12중량% 비닐 그룹) 100부, 평균 입자 직경이 5㎛인 석영 분말 33부 및 평균 입자 직경이 75nm이고 DBP 오일 흡착량이 70㎤/100g인 퍼니스 블랙 5.5부의 균질한 혼합물을 제조하여 수득한다.
이후에, 성분(A1) 100부를 하기 기술한 바와 같이 제조된 성분(C) 촉매 마스터 배치 5부 및 하기 기술한 바와 같이 제조된 성분(D) 가교결합제 마스터배치 5부와 함께 균질하게 혼합한다. 수득한 혼합물을 몰드 온도 150℃에서 5분 동안 490kN(50톤) 클램핑(clamping)을 갖는 압축 성형 장치에서 금속 몰드를 사용하여 열경화한다. 길이가 240mm이고 너비가 120mm이고 두께가 2mm인 수득한 전도성 실리콘 고무 시이트는 경도가 20이고, 평균, 최고 및 최소 체적 저항값은 각각 4 ×1011, 8 ×1011 및 2 ×1011이다.
성분(B1)의 제조
성분(B1)은 점성이 40,000mPaㆍs인 메틸비닐실록산 및 디메틸실록산의 트리메틸실록시-말단 공중합체(0.12중량% 비닐 그룹) 100부, 평균 입자 직경이 5㎛인 석영 분말 33부, 평균 입자 직경이 75nm이고 DBP 오일 흡착량이 70㎤/100g인 퍼니스 블랙 5.5부 및 평균 입자 직경이 40nm이고 디부틸프탈레이트(DBP) 오일 흡착량이 160㎤/100g인 퍼니스 로 3.3부의 균질한 혼합물을 제조하여 수득한다.
이후에, 성분(B1) 100부를 성분(C) 촉매 마스터 배치 5부 및 성분(D) 가교결합제 마스터배치 5부와 함께 균질하게 혼합한다. 혼합물을 몰드 온도 150℃에서 5분 동안 490kN(50톤) 클램핑을 갖는 압축 성형 장치에서 금속 몰드를 사용하여 열경화한다. 길이가 240mm이고 너비가 120mm이고 두께가 2mm인 수득한 전도성 실리콘 고무 시이트는 경도가 21이고, 평균, 최고 및 최소 체적 저항값은 각각 2 ×107, 3 ×107 및 1 ×107이다.
성분(C)의 제조; 촉매 마스터배치
촉매 마스터배치는 점성이 40,000mPaㆍs인 메틸비닐실록산 및 디메틸실록산의 트리메틸실록시-말단 공중합체(0.12중량% 비닐 그룹) 100부, 백금과 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산의 착체 3.3부(백금의 농도 0.5중량%)를 균질하게 혼합하여 제조한다.
성분(D)의 제조; 가교결합제 마스터배치
가교결합제 마스터배치는 점성이 40,000mPaㆍs인 메틸비닐실록산 및 디메틸실록산의 트리메틸실록시-말단 공중합체(0.12중량% 비닐 그룹) 100부, 평균 분자 화학식이 
인 디메틸실록산 및 메틸하이드로겐실록산의 트리메틸실록시-말단 공중합체 24부 및 1-에티닐-1-사이클로헥산올의 형태의 경화 억제제 1.2부를 균질하게 혼합하여 제조한다.
실리콘 고무 시이트의 성형
미리 제조된 성분(A1), 성분(B1), 성분(C) 및 성분(D)를 표 1에 나타낸 여러가지 혼합 중량비로 균질하게 혼합한다. 이어서, 혼합물을 몰드 온도 150℃에서 5분 동안 490kN(50톤)의 클램핑 힘을 갖는 압축 성형 장치에서 열경화한다. 결과적으로, 길이가 240mm이고 너비가 120mm이고 두께가 2mm인 전도성 실리콘 고무 시이트를 수득한다. 시이트의 경도 및 체적 저항의 측정 결과를 표 1에 기재하였다.
보관 안정성
실리콘 고무 시이트를 동일한 방법 및 조성물을 사용하여 제조하되, 성분(A1), 성분(B1), 성분(C) 및 성분(D)를 사용하기 전에 실온에서 한달 동안 모 두 방치한다. 수득한 시이트의 경도 및 저항을 측정하고, 혼합물의 제조한 직후 성형된 시이트와 실온에서 한달 동안 보관한 후의 시이트는 차이를 나타내지 않는다는 것이 밝혀졌다. 결과를 표 1에 나타내었다.
비교 실시예 1
성분(A1) 50부 및 성분(B1) 50부를 혼합하고, 균질한 혼합물을 수득한 혼합물을 혼합하고, 이를 실시예 1에서 사용된 점성이 40,000mPaㆍs인 메틸비닐실록산 및 디메틸실록산의 트리메틸실록시-말단 공중합체(0.12중량% 비닐 그룹) 100부, 평균 입자 직경이 5㎛인 석영 분말 30부, 평균 입자 직경이 40nm이고 DBP 오일 흡착량이 160㎤/100g인 퍼니스 블랙 1.5부 및 평균 입자 직경이 75nm이고 DBP 오일 흡착량이 70㎤/100g 5부와 균질하게 혼합하여 제조한다.
혼합물을 추가로 혼합하고 백금과 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산의 착체(백금의 농도는 0.5중량%이다) 0.25부 및 1-에티닐-1-사이클로헥산올 형태인 경화 억제제 0.06부와 균질하게 혼합한다.
균질하게 혼합한 후, 수득한 생성물을 평균 분자 화학식이 
인 디메틸실록산 및 메틸하이드로겐실록산의 트리메틸실록시-말단 공중합체 1.2부와 혼합한다.
조성물을 경화하고 실리콘 고무 시이트를 실시예 1과 동일한 방법으로 성형한다. 시이트를 경화 및 체적 저항에 대해 시험한다. 측정 결과를 실시예 1에 나타내었다.
비교 실시예 2
조성물(X)를 실시예 1에서 제조된 성분(B1) 100부를 실시예 1에서 제조된 성분(C) 5부와 혼합하여 제조한다. 이어서, 조성물(X)를 실시예 1에서 제조된 성분(D) 5부와 혼합하고, 실리콘 고무 시이트를 실시예 1의 방법에 의해 수득한 조성물로부터 성형한다. 시이트를 경도 및 체적 저항에 대해 시험한다. 조성물을 보관 안정성에 대해 시험하기 위해, 실리콘 고무 시이트를 상기한 것과 동일한 방법으로 제조하되, 조성물(X)를 한달 동안 실온에서 보관한다. 측정 결과에서 조성물(X)는 전혀 경화되지 않았고, 이들 조성물의 촉매는 카본 블랙의 존재에 의해 활성을 상실하였다. 이러한 결과를 표 1에 나타내었다.
비교 실시예 3
조성물(Y)를 실시예 1에서 제조된 성분(B1) 100부를 실시예 1에서 제조된 성분(D) 5부와 혼합하여 제조한다. 이어서, 조성물(Y)를 실시예 1에서 제조된 성분(C) 5부와 혼합한다. 실리콘 고무 시이트를 실시예 1의 방법에 의해 수득한 조성물로부터 성형한다. 시이트를 경도 및 체적 저항에 대해 시험한다. 조성물을 보관 안정성에 대해 시험하기 위해, 실리콘 고무 시이트를 상기한 것과 동일한 방법으로 제조하되, 조성물(Y)를 한달 동안 실온에서 보관한다. 시이트의 경도 및 저항을 측정한다. 측정 결과에서 경도는 JIS형 A 경도에 특화된 초기 경도보다 낮은 값이고 하나의 분자내에 두개 이상의 규소-결합된 수소원자를 갖는 오가노폴리실록산은 카본 블랙의 존재에 의해 영향을 받는다. 이러한 결과를 표 1에 나타내었다.
| 혼합비 | 실시예 1 | 비교 실시예 1 | 비교 실시예 2 | 비교 실시예 3 | ||
| 성분(A1) | 75 | 50 | 25 | - | ||
| 성분(B1) | 25 | 50 | 75 | - | ||
| 성분(C) | 5 | 5 | 5 | - | 5 | |
| 성분(D) | 5 | 5 | 5 | - | 5 | |
| 조성물(X) | 105 | |||||
| 조성물(Y) | 105 | |||||
| 제조 후 바로 사용된 조성물로부터 제조된 샘플의 시험 결과 | ||||||
| 경도 (JIS형 A) | 20 | 20 | 21 | 21 | 21 | 21 |
| 체적 저항(Ohmㆍcm) | ||||||
| 평균 | 2 ×109 | 7 ×108 | 8 ×107 | 8 ×108 | 2 ×107 | 2 ×107 |
| 최대 | 3 ×109 | 8 ×108 | 1 ×108 | 5 ×109 | 3 ×107 | 3 ×107 |
| 최소 | 8 ×108 | 1 ×108 | 5 ×107 | 1 ×108 | 1 ×107 | 1 ×107 |
| 제조 후 1달 동안 보관된 조성물로부터 제조된 샘플의 시험 결과 | ||||||
| 경도 | 20 | 20 | 21 | - | 경화되지 않음 | 15 |
| 체적 저항(Ohmㆍcm) | ||||||
| 평균 | 2 ×109 | 6 ×108 | 7 ×107 | - | 경화되지 않음 | 1 ×107 |
| 최대 | 3 ×109 | 8 ×108 | 9 ×107 | - | - | 3 ×107 |
| 최소 | 9 ×108 | 2 ×108 | 4 ×107 | - | - | 1 ×107 |
실시예 2
실시예 1에서 정의된 성분(A1), 성분(B1), 촉매 및 가교결합제를 각각의 탱크에 넣고 계량 장치를 통해 각각의 탱크에 연결된 펌프에 의해 동적 혼합기로 공급하고, 여기서 이들 성분을 하기 표 2에 기재된 갖가지 혼합 중량비로 균질하게 혼합한다. 이어서, 혼합물을 혼합기에 직접 연결된 사출 성형 장치로 공급하고, 길이가 240mm이고 너비가 120mm이고 두께가 2mm인 전도성 실리콘 고무 시이트로 성형한다. 시이트의 경도 및 체적 저항의 측정 결과를 표 2에 기재하였다. 각각의 상기한 시험에서, 전도성 액상 실리콘 고무 조성물의 일부를 혼합기의 출구를 통해 샘플링하고 경화 속도를 V-형 큐라스토미터(curastometer)로 측정한다. 결과를 표 2에 나타내었다.
| 혼합비(부) | 실시예 2 | ||||
| 성분(A1) | 75 | 50 | 25 | 50 | 50 |
| 성분(B1) | 25 | 50 | 75 | 50 | 50 |
| 성분(C) | 5 | 5 | 5 | 7 | 5 |
| 성분(D) | 5 | 5 | 5 | 5 | 7 |
| 경도(JIS형 A) | 20 | 20 | 20 | 20 | 25 |
| 130℃에서 제조 시간(초) | 30 | 30 | 30 | 24 | 37 |
| 체적 저항(Ohmㆍcm) | |||||
| 평균 | 2 ×109 | 5 ×108 | 7 ×107 | 5 ×108 | 1 ×108 |
| 최대 | 3 ×109 | 8 ×108 | 9 ×107 | 8 ×108 | 3 ×108 |
| 최소 | 7 ×108 | 1 ×108 | 3 ×107 | 1 ×108 | 8 ×107 |
실시예 3
성분(A2)의 제조
성분(A2)는 점성이 40,000mPaㆍs인 메틸비닐실록산 및 디메틸실록산의 트리메틸실록시-말단 공중합체(0.12중량% 비닐 그룹) 100부, 평균 입자 직경이 5㎛인 석영 분말 33부 및 평균 입자 직경이 75nm이고 DBP 오일 흡착량이 70㎤/100g인 퍼니스 블랙 6.6부의 균질한 혼합물을 제조하여 수득한다.
이후에, 성분(A2) 100부를 상기한 촉매 5부 및 상기한 가교결합제 5부와 함께 균질하게 혼합한다. 실시예 1의 방법에 따라 수득한 전도성 실리콘 고무로부터 제조된 두께가 2mm인 시이트는 경도가 20이고, 평균, 최고 및 최소 체적 저항값은 각각 6 ×1010, 8 ×1010 및 2 ×1010이다.
성분(B2)의 제조
성분(B2)는 점성이 40,000mPaㆍs인 메틸비닐실록산 및 디메틸실록산의 트리메틸실록시-말단 공중합체(0.12중량% 비닐 그룹) 100부, 평균 입자 직경이 5㎛인 석영 분말 33부, 덴카(아세틸렌 블랙) 4.4부 및 평균 입자 직경이 75nm이고 DBP 오일 흡착량이 70㎤/100g인 퍼니스 블랙 6.6부의 균질한 혼합물을 제조하여 수득한다.
이후에, 성분(B2) 100부를 상기한 촉매 5부 및 상기한 가교결합제 5부와 함께 균질하게 혼합한다. 실시예 1의 방법에 따라 제조한 수득한 전도성 실리콘 고무로부터 제조한 두께가 2mm 시이트는 경도가 20이고, 평균, 최고 및 최소 체적 저항값은 각각 3 ×106, 3 ×106 및 1 ×106이다.
실리콘 고무 시이트의 성형
성분(A2) 및 성분(B2)를 실시예 1의 가교결합제 및 촉매와 함께 혼합 중량비 50:50:5:5로 균질하게 혼합한다. 실시예 1의 방법에 따라 수득한 전도성 실리콘 고무로부터 제조한 두께가 2mm 시이트는 경도가 20이고, 평균, 최고 및 최소 체적 저항값은 각각 1 ×107, 3 ×107 및 7 ×106이다.
비교 실시예 4
성분(A3)의 제조
성분(A3)은 점성이 40,000mPaㆍs인 메틸비닐실록산 및 디메틸실록산의 트리메틸실록시-말단 공중합체(0.12중량% 비닐 그룹) 100부, 평균 입자 직경이 5㎛인 석영 분말 33부, 평균 입자 직경이 75nm이고 DBP 오일 흡착량이 70㎤/100g인 퍼니스 블랙 11부 및 평균 입자 직경이 40nm이고 디부틸프탈레이트(DBP) 오일 흡착량이 160㎤/100g인 퍼니스 블랙 3.3부의 균질한 혼합물을 제조하여 수득한다.
이후에, 성분(A3) 100부를 실시예 1에서 제조한 성분(C) 촉매 마스터배치 5부 및 실시예 1에서 제조된 성분(D) 가교결합제 마스터배치 5부와 함께 균질하게 혼합한다. 수득한 혼합물을 몰드 온도 150℃에서 5분 동안 490kN(50톤) 클램핑 힘을 갖는 압축 성형 장치에서 금속 몰드를 사용하여 열경화한다. 길이가 240mm이고 너비가 120mm이고 두께가 2mm인 수득한 전도성 실리콘 고무 시이트는 경도가 19이고, 평균, 최고 및 최소 체적 저항값은 각각 6 ×107, 7 ×107 및 4 ×107이다.
성분(B3)의 제조
성분(B3)은 점성이 40,000mPaㆍs인 메틸비닐실록산 및 디메틸실록산의 트리메틸실록시-말단 공중합체(0.12중량% 비닐 그룹) 100부 및 평균 입자 직경이 5㎛인 석영 분말 33부의 균질한 혼합물을 제조하여 수득한다.
실리콘 고무 시이트의 성형
성분(A3) 50부, 성분(B3) 50부, 성분(C) 5부 및 성분(D) 5부를 균질하게 혼합한 다음, 실시예 1과 같이 열경화시킨다. 길이가 240mm이고 너비가 120mm이고 두께가 2mm인 수득한 전도성 실리콘 고무 시이트는 경도가 20이고, 평균, 최고 및 최소 체적 저항값은 각각 4 ×109, 8 ×108 및 1 ×1010이다. 상기한 방법을 사용하여 조성물 중 카본 블랙이 당해 실시예의 몇몇의 경우보다 다량으로 존재함에도 불구하고 열세한 결과를 수득함을 인지할 수 있다.
Claims (14)
- 전도성 충전제와 하나의 분자내에 두개 이상의 규소-결합된 알케닐 그룹을 갖는 액상 디오가노폴리실록산과의 혼합물(A),체적 저항이 성분(A)와 상이한, 전도성 충전제와 하나의 분자내에 두개 이상의 규소-결합된 알케닐 그룹을 갖는 액상 디오가노폴리실록산과의 혼합물(B),백금계 촉매를 포함하는 촉매제(C) 및하나의 분자내에 두개 이상의 규소-결합된 수소원자를 갖는 오가노폴리실록산을 포함하는 가교결합제(D)를 혼합함을 포함하고,성분(A) 및 성분(B)의 체적 저항이 관계식 10 ≤Ra/Rb ≤100,000(여기서, 103Ohmㆍcm ≤Ra ≤1013Ohmㆍcm 및 102Ohmㆍcm ≤Rb ≤1012Ohmㆍcm이고, Ra는 성분(A)를 성분(C) 및 성분(D)와 혼합하여 수득되는 혼합물을 후속적으로 열경화시켜 수득한 성형 제품의 체적 저항이고, Rb는 성분(B)로부터 동일한 방법으로 수득되는 성형 제품의 체적 저항이다)에 따르는, 전도성 액상 실리콘 고무 조성물의 제조방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 전도성 충전제가 1 내지 30중량%의 카본 블랙인, 전도성 액상 실리콘 고무 조성물의 제조방법.
- 제1항 또는 제3항에 있어서, 전도성 액상 실리콘 고무 조성물의 경화체의 체적 저항이 106Ohmㆍcm 내지 1012Ohmㆍcm인, 전도성 액상 실리콘 고무 조성물의 제조방법.
- 제1항 또는 제3항에 있어서, 성분(C)와 성분(D)를 합한 양이 성분(A)와 성분(B)의 합 100중량부에 대해 1 내지 20중량부인, 전도성 액상 실리콘 고무 조성물의 제조방법.
- 제1항 또는 제3항에 있어서, 혼합 방법이 연속 공정인, 전도성 액상 실리콘 고무 조성물의 제조방법.
- 제6항에 있어서, 성분(A), 성분(B), 성분(C) 및 성분(D)의 각각의 계량된 양을 혼합 장치로 연속적으로 공급하고 조성물을 균질하게 혼합함을 포함하는, 전도성 액상 실리콘 고무 조성물의 제조방법.
- 제7항의 방법으로 성분(A) 및 성분(B)의 양을 변화시키면서 혼합 장치에 도입하고 혼합물을 제조한 직후 열경화시킴으로써, 106Ohmㆍcm 내지 1012Ohmㆍcm의 저항 범위를 갖는 제품을 제조하는 방법.
- 제7항의 방법으로 성분(A), 성분(B), 성분(C) 및 성분(D)의 혼합비를 변화시킴으로써 수득한, 상이한 경도 값을 갖는 전도성 액상 실리콘 고무 조성물로부터의 성형 제품의 제조 방법.
- 삭제
- 성분(A)가 전도성 충전제와 하나의 분자내에 두개 이상의 규소-결합된 알케닐 그룹을 갖는 액상 디오가노폴리실록산과의 혼합물을 포함하고,성분(B)가 전도성 충전제와 두개 이상의 규소-결합된 알케닐 그룹을 갖는 액상 디오가노폴리실록산과의 혼합물을 포함하고,성분(C)가 백금계 촉매와 하나의 분자내에 두개 이상의 규소-결합된 알케닐 그룹을 갖는 액상 디오가노폴리실록산을 포함하고,성분(D)가 가교결합제와 하나의 분자내에 두개 이상의 규소-결합된 알케닐 그룹을 갖는 액상 디오가노폴리실록산을 포함하고,성분(A) 및 성분(B)의 체적 저항이 제1항에 정의한 바와 같은, 제1항에 따르는 방법에 사용되는 4개-파트 키트(four-part kit).
- 제9항에 있어서, 성형된 제품이 광복사기, 프린터 및 보통 용지(plain-paper) 팩시밀리 기기로부터 선택된 전기 사진 장치에서의 롤러의 실리콘 고무 층인, 성형 제품의 제조 방법.
- 전도성 충전제와 하나의 분자내에 두개 이상의 규소-결합된 알케닐 그룹을 갖는 액상 디오가노폴리실록산과의 혼합물(A),체적 저항이 성분(A)와 상이한, 전도성 충전제와 하나의 분자내에 두개 이상의 규소-결합된 알케닐 그룹을 갖는 액상 디오가노폴리실록산과의 혼합물(B),백금계 촉매를 포함하는 촉매제(C) 및하나의 분자내에 두개 이상의 규소-결합된 수소원자를 갖는 오가노폴리실록산을 포함하는 가교결합제(D)를 포함하고,성분(A) 및 성분(B)의 체적 저항이 관계식 10 ≤Ra/Rb ≤100,000(여기서, 103Ohmㆍcm ≤Ra ≤1013Ohmㆍcm 및 102Ohmㆍcm ≤Rb ≤1012Ohmㆍcm이고, Ra는 성분(A)를 성분(C) 및 성분(D)와 혼합하여 수득되는 혼합물을 후속적으로 열경화시켜 수득한 성형 제품의 체적 저항이고, Rb는 성분(B)로부터 동일한 방법으로 수득되는 성형 제품의 체적 저항이다)에 따르는, 실리콘 고무 조성물.
- 삭제
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