본 발명은 선행 기술의 단점을 극복하는 방향으로 진행된다. 이러한 관점에서, 본 발명의 가장 중요한 목적중 하나는 직조, 편조 또는 부직 섬유 지지체의 코밍 강도 및 인열 강도를 향상시키는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명에 따른 방법에 의해 처리된 이러한 지지체는, 접착, 얇음, 가벼움 및 내구김성 (resistance to creasing) 과 내마모성 ("문지름" 시험) 의 관점에서의 최적 물성뿐 아니라 양호한 코밍 강도 및 인열 강도를 갖고, 에어백, 또는 자동차용 공기주입식 안전백 분야로의 적용이 특히 유용하다.
본 발명의 두번째 목적은, 경화 후에, 접착, 얇음, 가벼움 및 내구김성과 내마모성 ("문지름" 시험) 의 관점에서의 최적 물성뿐 아니라 양호한 코밍 강도 및 인열 강도를 갖는, 특히 에어백, 또는 자동차용 공기주입식 안전백 분야에서의 적용이 특히 유용한, 중축합 반응에 의해 경화성 실리콘 코팅 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 세번째 목적은, 사용 및 적용이 용이하면서 경제적인, 에어백용, 중첨가 반응에 의해 경화성 실리콘 코팅 조성물을 제공하는 것이다.
마지막으로, 본 발명의 다른 목적은 코팅의 비용을 감소시켜, 실리콘 코팅의 사용 분야를 넓히고, 이에 따라, 현시점에서 비용상의 이유로 인해 적용 분야로부터 제외되는 적용에서 이러한 유형의 코팅의 유리한 성질을 개발하는 것이다.
이러한 목적 등은, 본 발명에 의해 달성되며, 이는 하기 단계를 포함하는, 직조, 편조 또는 부직 섬유 지지체의 코밍 강도 및 인열 강도를 향상시키는 방법으로 이루어진다:
a) 하기를 함유하는 경화성 실리콘 코팅 조성물 (A) 의 제조 단계:
- 성분 (a-1) 또는 (a-2):
- (a-1) 하나 이상의 유기 과산화물 기재의 촉매의 작용에 의해 경화될 수 있는 하나 이상의 폴리유기실록산, 및
- (a-2) 하기를 함유하는, 중첨가 반응에 의해 경화될 수 있는 폴리유기실록산 블랜드:
- 분자당, 실리콘에 연결된 C2-C6 알케닐기 둘 이상을 함유하는 하나 이상의 폴리유기실록산 (I), 및
- 분자당, 실리콘에 연결된 수소 원자 둘 이상을 함유하는 하나 이상의 폴리유기실록산 (II),
- (a-1) 이 사용되는 경우, 하나 이상의 유기 과산화물로 이루어지고, (a-2) 가 사용되는 경우, 백금족의 하나 이상의 금속 (또는 화합물) 으로 이루어지는 유효량의 경화 촉매,
- 임의로는, 하나 이상의 접착 촉진제 (IV), 및
- 하기의 혼합물로 이루어지고, 그 구성체가 순차적으로 또는 동시에 첨가되는, 코밍 강도 및 인열 강도를 향상시키는 첨가제 시스템 (B):
- 혼합물의 총중량에 대하여 60 중량% 이하로 존재하고, 희석제로서 작용하는 하나 이상의 폴리유기실록산과 임의 혼합되는, 하나 이상의 폴리유기실록산 수지 (V), 및
- 혼합물의 총중량에 대하여 30 중량% 이하로 존재하는 탄산 칼슘 (CaCO3);
b) 단계 a) 에서 제조된 실리콘 코팅 조성물 (A) 을 직조, 편조 또는 부직 섬유 지지체의 하나 또는 두 면에 10 g/m2 이상 적용하는 단계, 및
c) 전자기 복사에 의해, 특히 적외선에 의해, 최대 210 ℃ 일 수 있는 온도까지 가열함으로써, 단계 b) 에서 형성된 증착물 (deposit) 을 경화시켜 탄성체를 형성하는 단계.
섬유 지지체의 코밍 강도 및 인열 강도를 제어할 목적으로, 첨가제 시스템 (B) 의 중요성을 증명한 것은 출원인의 업적이다. 탄산 칼슘은 시스템 (B) 에 사용되기 위해 (가열 또는 표면 처리에 의한) 상용화 처리 (compatibilization treatment) 를 거칠 필요가 없으므로 단순한 준-강화 충전재에 비교될 수 없다. 상용화 처리를 요구하지 않는 실시에서 수지 (V) 및 탄산 칼슘의 조합이, 특히 에어백에서의 적용을 위한, 직조, 편조 또는 부직 섬유 지지체의 코밍 강도 및 인열 강도에서 결국 괄목할 향상을 야기할 것이라는 것은 전혀 예측되지 않았던 일이다.
이러한 수확은, 실리콘 코팅의 기타 경도, 기계적 강도, 표면 균일성 및 내열성질의 희생으로 없어지지 않기 때문에, 더욱 놀라운 것이다.
하나 이상의 유기 과산화물 기재의 촉매의 작용에 의해 경화가능한 폴리유기실록산 (a1) 은 유리하게는 하기 화학식의 실록실 단위를 함유하는 생성물이다:
(여기서;
- 기호 R1 은 동일하거나 상이할 수 있고, 탄소수 1 내지 12 의, 바람직하게는 탄소수 1 내지 8 의 탄화수소계 기를 나타내고, 이는 임의 치환되며,
- a 는 1, 2 또는 3 이고,
바람직하게는 기호 R1 은 하기로부터 선택됨:
- 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 헥실 및 도데실기,
- 시클로알킬기, 예를 들어, 시클로헥실,
- 알케닐기, 예를 들어, 비닐, 알릴, 부테닐 및 헥세닐기,
- 아릴기, 예를 들어, 페닐, 톨릴 및 아랄킬기, 예컨대 β-페닐프로필, 및
- 하나 이상의 수소 원자가 하나 이상의 할로겐 원자, 시아노기 또는 시아노기 균등물로 대체되는, 예를 들어, 클로로메틸, 트리플루오로프로필 또는 시아노에틸인 앞서 언급한 기.
보다 선호하게는, 폴리유기실록산 (a-1) 이 사슬 말단에서 트리메틸실릴, 디메틸실릴비닐, 디메틸히드록시실릴 또는 트리비닐실릴 단위로 종결된다.
특히 유리한 한 구현예에서, 폴리유기실록산 (a-1) 은 분자당 둘이상의 알케닐기를 함유한다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 유기 과산화물 중, 벤조일 퍼옥사이드, 비스(p-클로로벤조일) 퍼옥사이드, 비스(2.4-디클로로벤조일) 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드, 디-t-부틸 퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-(t-디(t-부틸퍼옥시)헥산, t-부틸 퍼벤조에이트, t-부틸쿠밀 퍼옥사이드, 앞서 언급한 과산화물의 할로겐화 유도체, 예를 들어, 비스(2,4-디클로로벤조일) 퍼옥사이드, 1 ,6-비스(p-톨루오일퍼옥시카르보닐옥시)헥산, 1,6-비스(벤조일퍼옥시카르보닐옥시)헥산, 1,6-비스(p-톨루오일퍼옥시카르보닐옥시)부탄 및 1,6-비스(2,4-디메틸벤조일퍼옥시카르보닐옥시)헥산이 언급될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 한 구현예에 따라, 사용되는 경화성 실리콘 코팅 조성물 (A) 는 중첨가 반응에 의해 경화성 폴리유기실록산을 함유한다. 이 조성물 (A) 는 하기로부터 형성된 혼합물을 함유한다:
(a) 분자당, 실리콘에 연결된 C2-C6 알케닐기 둘 이상을 함유하는 하나 이상의 폴리유기실록산 (I),
(b) 분자당, 실리콘에 연결된 수소 원자 둘 이상을 함유하는 하나 이상의 폴리유기실록산 (II),
(c) 백금족에 속하는 하나 이상의 금속으로 이루어지는, 촉매적 유효량의 하나 이상의 촉매 (III)
(d) 하나 이상의 접착 촉진제 (IV),
(e) 하기로부터 형성된 혼합물로 이루어지고, 그 구성체가 순차적으로 또는 동시에 첨가되는, 코밍 강도 및 인열 강도를 향상시키는 첨가제 시스템 (B):
- 혼합물의 총중량에 대하여 60 중량% 이하로 존재하고, 희석제로서 작용하는 하나 이상의 폴리유기실록산과 임의 혼합되는, 하나 이상의 폴리유기실록산 수지 (V), 및
- 혼합물의 총중량에 대하여 30 중량% 이하로 존재하는 탄산 칼슘 (CaCO3);
(f) 임의로는, 하나 이상의 경화 억제제 (VI),
(h) 임의로는, 하나 이상의 착색 첨가제 (VII), 및
(i) 임의로는, 내화성을 향상시키기 위한 하나 이상의 첨가제 (VIII).
본 발명에 따른 방법의 바람직한 한 배합에 따라, 첨가제 시스템 (B) 에서 탄산 칼슘의 양은 혼합물의 총중량에 대하여 4 중량% 내지 26 중량%, 보다 더 바람직하게는 10 중량% 내지 24 중량% 이다.
이들 특정 구간 (interval) 의 선택은 코밍 강도 및 인열 강도 성질을 향상시키는 문제를 해결하는 것에 대한 측정 표준의 하나이다.
다른 중요한 표준은, 첨가제 시스템 (B) 중의 혼합물의 총중량에 대하여 60 중량% 이하로, 바람직하게는 40 중량% 이하, 보다 더 바람직하게는 11 중량% 내지 30 중량%, 또는 15 중량% 내지 25 중량% 의 비율로 나타나는 폴리유기실록산 수지 (V) 의 존재이다.
우리는 또한 혼합물의 총중량에 대하여, 5 중량% 내지 30 중량% 의 폴리유기실록산 수지 (V) 및 5 중량% 내지 25 중량%의 탄산 칼슘을 함유하는 첨가제 시스템 (B) 를 이용하여 본 발명에 따른 방법을 수행하는 것이 최적 효과를 얻기 위해 충분하다는 사실을 발견하였다.
수지 (V) 는 바람직하게는 그 구조 중에 하나 이상의 알케닐 잔기를 함유한다. 바람직한 한 양태에 따르면, 폴리유기실록산 수지 (V) 는 화학식 SiO4/2 의 실록실 단위 Q 를 함유한다.
또다른 특정 양태에 따르면, 폴리유기실록산 수지 (V) 는 그 구조 중에 0.1 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게는 4 중량% 초과의 알케닐기(들) 을 함유하고, 상기 구조는 동일하거나 상이한 M 형의 실록실 단위, 동일하거나 상이한 T 및/또는 Q 형(들) 의 실록실 단위, 및 임의로는 D 형의 실록실 단위를 함유한다.
특정 바람직한 방법에서, 폴리유기실록산 수지 (V) 는 2 중량% 이상, 바람직하게는 5 중량% 이상의 Q 형 실록실 단위를 함유한다.
이들 수지 (V) 는 공지된 것이고, 시판되는 가지형 유기폴리실록산 올리고머 또는 중합체이다. 이들은 용액의 형태, 바람직하게는 실록산 용액이다. 이들은 그 구조 중에 화학식 R3SiO0.5 (단위 M), R2SiO (단위 D), RSiO1.5 (단위 T) 및 SiO2 (단위 Q) 의 것들로부터 선택된 둘 이상의 상이한 단위를 갖으며, 이들 단위 중 하나 이상은 단위 T 또는 Q 이다.
라디칼 R 은 동일하거나 상이하고, 선형 또는 분지형 C1-C6 알킬 라디칼, C2-C4 알케닐 라디칼, 페닐 및 3,3,3-트리플루오로프로필로부터 선택된다. 예를 들어, 알킬 라디칼 R 로서, 메틸, 에틸, 이소프로필, tert-부틸 및 h-헥실라디칼, 및 알케닐 라디칼 R 로서, 비닐 라디칼이 언급될 수 있다.
상기 언급한 형의 수지 (V) 에서 라디칼 R 의 일부는 알케닐 라디칼임이 이해되어야 한다.
가지형 유기폴리실록산 올리고머 또는 중합체의 예로서, 수지 MQ, 수지 MDQ, 수지 TD 및 수지 MDT 가 언급될 수 있고, 알케닐 관능기가 단위 M, D 및/또는 T 에 포함될 수 있다. 특히 적합한 수지의 예로서, 0.2 중량% 내지 10 중량% 의 비닐기의 중량 함량을 갖는 비닐 MDQ 수지가 언급될 수 있다.
이에 제한되는 것은 아니지만 접착 촉진제 (IV) 가 오로지 하기를 함유하는 것이 고려될 수 있다:
- (IV.1) 분자당, 하나 이상의 C2-C6 알케닐기를 함유하는 하나 이상의 알콕시화 유기실란,
- (IV.2) 하나 이상의 에폭시 라디칼을 함유하는 하나 이상의 유기실리콘, 및
- (IV.3) 하나 이상의 금속 킬레이트 M 및/또는 화학식: M(OJ)n 의 금속 알콕시화물, 여기서, n = M 의 원자가, J = 선형 또는 분지형 C1-C8 알킬, M 은 Ti, Zr, Ge, Li, Mn, Fe, Al 및 Mg 에 의해 형성된 군으로부터 선택됨.
본 발명의 바람직한 한 배합에 따르면, 촉진제 (IV) 의 알콕시화 유기실란 (IV.1) 은 하기 화학식을 갖는 생성물로부터 선택된다:
(상기 화학식 중:
- R1, R2 및 R3 은 동일하거나 상이한 수소화 또는 탄화수소계 라디칼이고,수소, 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬, 또는 하나 이상의 C1-C3 알킬로 임의 치환된 페닐을 나타내고,
- U 는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬렌이고,
- W 는 원자가 결합이고,
- R4 및 R5 는 동일하거나 상이한 라디칼이고, 선형 또는 분지형 Cl-C4 알킬 라디칼을 나타내고,
- x1 = 0 또는 1 이고,
- x = 0 내지 2 임).
유기실리콘 (IV.2) 은 본 발명에 따라 하기로부터 선택되는 것으로 생각할 수 있다:
a) 하기 화학식인 생성물 (IV.2a):
(상기 화학식 중:
- R6 은 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬 라디칼이고,
- R7 은 선형 또는 분지형 알킬 라디칼이고,
- y 는 0, 1, 2 또는 3 이고,
- X 는 하기 화학식에 의해 정의됨:
(여기서:
- E 및 D 는 선형 또는 분지형 Cl-C4 알킬로부터 선택되는, 동일하거나 상이한 라디칼이고,
- z 는 0 또는 1 과 같은 z 이고,
- R8, R9 및 R1O 은 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬 또는 수소로 나타내어지는, 동일하거나 상이한 라디칼이고 , 및
- R8, 및 R9 또는 R1O 은, 대안적으로는, 에폭시를 이루는 두 개의 탄소와 함께, 5- 내지 7-원 알킬 고리를 이룰 수 있음)),
또는
b) 하기를 함유하는 에폭시-관능성 폴리유기실록산으로 이루어진 생성물 (IV.2b):
(i) 하기 화학식의 하나 이상의 실록실 단위;
(상기 화학식 중:
- X 는 화학식 (IV.2a) 에 대해 앞서 정의된 바와 같은 라디칼이고,
- G 는 1 가 탄화수소계 기이고, 촉매의 활성에 대하여 불리한 작용이 없고, 하나 이상의 할로겐 원자로 임의 치환된 것을 포함하는, 탄소수 1 내지 8 의 알킬기로부터, 또한 아릴기로부터 선택되고,
- p = 1 또는 2 이고,
- q = 0, l 또는 2 이고,
- p + q = 1, 2 또는 3 임),
(2i) 임의로는, 하기 화학식의 하나 이상의 실록실 단위:
(여기서, 화학식 G 는 상기한 바와 동일한 의미를 갖고, r 은 0, 1, 2 또는 3 과 같음).
본 발명에 따른 접촉 촉진제 (IV) 의 마지막 화합물 (IV.3) 에 있어서, 바람직한 생성물은, 킬레이트 및/또는 알콕시화물의 금속 M 이 하기 리스트: Ti, Zr, Ge, Li 또는 Mn 로부터 선택되는 것들이다. 이 중 티타늄이 보다 특히 바람직한 것으로 지적되어야 한다. 이는, 예를 들어, 부톡시와 같은 알콕시 라디칼과 배합될 수 있다.
접촉 촉진제 (IV) 는 하기로부터 형성될 수 있다:
- (IV.1) 단독
- (IV.2) 단독
- (IV.1) + (IV.2)
바람직한 두 구현예에 따르면:
- (IV.1) + (IV.3)
- (IV.2) + (IV.3)
그리고, 마지막으로 가장 바람직한 구현예에 따르면: (IV.1) + (IV.2) + (IV.3).
본 발명에 따르면, 접착 촉진제의 형성을 위한 유리한 조합은 하기와 같다:
비닐트리메톡시실란 (VTMO), 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 (GLYMO) 및부틸 티타네이트.
양적인 면에서, (IV.1), (IV.2) 및 (IV.3) 사이의 중량비 (이 셋의 총합에 대하여 중량 퍼센트로 표현) 는 하기와 같다:
- (IV.1) ≥ 10 %, 바람직하게는 15 내지 70 %, 보다 더 바람직하게는 25 내지 65 %,
- (IV.2) ≤ 90 %, 바람직하게는 70 내지 15 %, 보다 더 바람직하게는 65 내지 25 %, 및
- (IV.3) ≥ 1 %, 바람직하게는 5 내지 25 %, 보다 더 바람직하게는 8 내지 18 % 이고,
(IV.1), (IV.2) 및 (IV.3) 의 이러한 비율의 합은 100 % 과 같아야함이 이해되어야 한다.
더 나은 접착 성질을 위하여, 중량비 (IV.1):(IV.2) 는 바람직하게는 2 : 1 및 0.5 : 1 이고, 1:1 의 비율이 보다 특히 바람직하다.
유리하게는, 접촉 촉진제 (IV) 가 조성물 (A) 의 모든 구성체에 대하여, 0.1 % 내지 10 %, 바람직하게는 0.5 % 내지 5 %, 보다 더 바람직하게는 1 % 내지 3 % 의 비율로 존재한다.
폴리유기실록산 (I) 는 중첨가 반응에 의한 경화의 양태를 위한, 조성물 (A) 의 필수 구성체 중 하나이다. 유리하게는, 하기를 함유하는 생성물이다:
(i) 하기 화학식의 실록실 단위:
(여기서:
- 기호 R1 은 알케닐기, 바람직하게는 비닐 또는 알릴을 나타내고,
- 기호 Z 는, 동일하거나 상이할 수 있고, 각각 1 가 탄화수소계 기를 나타내고, 촉매의 활성에 대하여 불리한 작용이 없고, 하나 이상의 할로겐 원자로 임의 치환된 것을 포함하는, 탄소수 1 내지 8 의 알킬기로부터, 또한 아릴기로부터 선택되고,
- a 는 1 또는 2 이고, b 는 0, 1 또는 2 이고, a + b 의 합은 1, 2 또는 3 과 같음), 및 임의로는
(ii) 하기 화학식의 다른 실록실 단위:
(여기서,
- Z 는 상기한 바와 동일한 의미를 갖고, c 는 0, 1, 2 또는 3 임).
이 폴리유기실록산 (I) 는 200 mPa.s 이상, 바람직하게는 200,000 mPa.s 미만의 점도를 가질 수 있다.
본 명세서에서 고려되는 모든 점도는, 25 ℃ 에서 본래 알려진 방법으로 측정되는 동적 점성 크기에 해당한다.
폴리유기실록산 (I) 은 화학식 (I-1) 의 단위 단독으로부터 형성되거나, 이에 덧붙여, 화학식 (I-2) 의 단위를 함유할 수 있다. 유사하게, 이는 선형, 분지형, 환형 또는 네트워크 구조를 가질 수 있다. Z 는 일반적으로 메틸, 에틸 및 페닐 라디칼로부터 선택되고, 라디칼 Z 중 60 몰% (또는 수치적 면) 이상은 메틸 라디칼이다. 화학식 (I-1) 의 실록실 단위의 예는 비닐디메틸실록실, 비닐페닐메틸실록실, 비닐메틸실록실 및 비닐실록실 단위이다.
화학식 (I-2) 의 실록실 단위의 예는 SiO4/2 의 단위, 디메틸실록실, 메틸페닐실록실, 디페닐실록실, 메틸실록실 및 페닐실록실이다. 폴리유기실록산 (I) 의 예는 선형 및 환형 화합물, 예를 들어: 디메틸비닐실릴 말단기 함유 디메틸폴리실록산, 트리메틸실릴 말단기 함유 (메틸비닐)(디메틸)폴리실록산 공중합체, 디메틸비닐실릴 말단기 함유 (메틸비닐)(디메틸)폴리실록산 공중합체 및 시클릭 메틸비닐 폴리실록산이다.
유리하게는, 폴리유기실록산 (II) 이 하기 화학식의 실록실 단위를 함유한다:
(여기서:
- L 기는, 동일하거나 상이할 수 있고, 각각 1 가 탄화수소계 기를 나타내고, 촉매의 활성에 대하여 불리한 작용이 없고, 바람직하게는 하나 이상의 할로겐 원자로 임의 치환된 것을 포함하는, 탄소수 1 내지 8 의 알킬기, 유리하게는 메틸, 에틸, 프로필 및 3,3,3-트리플루오로프로필기로부터 선택되고, 아릴기, 유리하게는 자일릴, 톨릴 또는 페닐 라디칼로부터 선택되고,
-d 는 1 또는 2 이고, e 는 O, 1 또는 2 이고, d + e 의 합은 1, 2 또는 3 과 같고,
- 임의로는, 다른 단위 중 일부 이상이 하기 화학식의 단위를 의미함:
(여기서, L 기는 상기한 바와 동일한 의미를 갖고, g 는 0, 1, 2 또는 3 과 같음)).
이 폴리유기실록산 (II) 의 동정 점도는 10 mPa.s 이상, 바람직하게는 20 내지 1000 mPa.s 이다. 폴리유기실록산 (II) 는 화학식 (II-1) 의 단위 단독으로부터 형성되거나, 또는 화학식 (II-2) 의 단위도 함유할 수 있다. 폴리유기실록산 (II) 은 선형, 분지형, 환형 또는 네트워크 구조를 가질 수 있다. L 기는 상기 Z 기에서와 동일한 의미를 갖는다. 화학식 (II-1) 의 단위의 예는 H(CH3)Si01/2, HCH3SiO2/2 및 H(C6H5)SiO2/2 이다.
화학식 (II-2) 의 예는 화학식 (I-2) 의 단위를 위해 앞서 주어진 것과 동일하다.
폴리유기실록산 (II) 의 단위의 예는 선형 및 환형 화합물이고, 예를 들어:
-히드로게노디메틸실릴 말단기를 함유하는 디메틸폴리실록산,
-트리메틸실릴 말단기를 함유하는 (디메틸)(히드로게노메틸)폴리실록산 단위를 함유하는 공중합체,
-히드로게노디메틸실릴 말단기를 함유하는 (디메틸)(히드로게노메틸)폴리실록산 단위를 함유하는 공중합체,
-트리메틸실릴 말단기를 함유하는 히드로게노메틸폴리실록산,
-시클릭 히드로게노메틸폴리실록산.
화합물 (II) 는 임의로는, 히드로게노디메틸실릴 말단기를 함유하는 디메틸폴리실록산, 및 셋 이상의 SiH 관능기 (히드로게노실록실) 을 갖는 폴리유기실록산의 혼합물일 수 있다.
폴리유기실록산 (I) 및 수지 (V) 의 알케닐 불포화를 함유하는 기의 총 수에 대한, 폴리유기실록산 (II) 에서 실리콘에 연결된 수소 원자 수의 비율은 0.4 내지 10, 바람직하게는 0.6 내지 5 이다.
실리콘 중첨가 조성물의 기본은 오직 선형 폴리유기실록산 (I) 및 (II) 를 함유할 수 있고, 이는, 예를 들어, 특허: US-A-3 220 972, US-A-3 697 473 및 US-A-4 340 709 에 기술되어 있고; 또는 가지형 또는 네트워크 폴리유기실록산 (I) 및 (II) 모두를 함유할 수 있고, 이는, 예를 들어, 특허: US-A-3 284 406 및 US-A-3 434 366 에 기술되어 있다.
특정 구현예에 따르면, 하기가 사용된다:
- 화학식 (I-2) [여기서, c = 2 이고, 이들의 각 말단은 화학식 (I-1) (여기서, a = 1 및 b = 2 임) 의 단위로 블로킹 (blocking) 됨] 의 단위로부터 형성된 사슬을 함유하는 하나 이상의 선형 폴리유기실록산 (I),
- 실리콘에 연결된 셋 이상의 수소 원자를 그 구조에서 사슬 중에 및/또는 사슬 말단에 함유하는 하나 이상의 폴리유기실록산 (I):
보다 더 특히:
- 화학식 (I-2) [여기서, c = 2 이고, 이들의 각 말단은 화학식 (I-1) (여기서, a = 1 및 b = 2 임) 의 단위로 블로킹됨] 의 단위로부터 형성된 사슬을 함유하는 하나 이상의 선형 폴리유기실록산 (I),
- 화학식 (II-1) [여기서, d = 1 및 e = 1 임] 및 임의로는, 화학식 (II-2) [여기서, g = 2 이고, 이들의 각 말단이 화학식 (II-1) (여기서, d =1 및 e = 2) 의 단위로 블로킹됨] 의 단위로부터 형성된 사슬을 함유하는 하나 이상의 선형 폴리유기실록산 (I).
촉매 (III) 역시 공지된 것이다. 백금족의 금속은 플라티노이드라는 명칭하에 알려진 것으로, 이 용어는 백금에 더하여 류테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴 및 이리듐을 포함한다. 백금 및 로듐 화합물이 바람직하게 사용딘다. 특허 US-A-3 159 601, US-A-3 159 602, US-A-3 220 972 및 유럽 특허 EP-A-0 057 459, EP-A-0 188 978 및 EP-A-0 190 530 에 기술된, 백금 및 유기생성물의 복합체, 및 US-A-3 419 593, US-A-3 715 334, US-A-3 377 432 및 US-A-3 814 730 에 기술된 백금 및 비닐유기실록산의 복합체가 특히 사용될 수 있다. 일반적으로 바람직한 촉매는 백금이다. 이 경우, 백금 금속의 중량에 의해 계산된 촉매 (III) 의 중량은 폴리유기실록산 (I) 및 (II) 의 총중량을 기준으로 일반적으로 2 내지 4OO ppm, 바람직하게는 5 내지 200 ppm 이다.
유리하게는, 본 발명에 따른 방법은 하나 이상의 첨가 반응 억제제 (VI) (경화 억제제) 를 함유하는 실리콘 조성물 (A) 를 사용하고, 이는 하기 화합물로부터 선택된다:
- 임의로는 환형 형태일 수 있는 하나 이상의 알케닐로 치환된 폴리유기실록산, 특히 바람직하게는 테트라메틸비닐테트라실록산,
- 피리딘,
- 유기 포스핀 및 포스파이트,
- 불포화 아미드,
- 알킬 말리에이트, 및
- 아세틸렌계 알콜.
바람직한 히드로실릴화 반응 열차단제의 부분을 형성하는, 이러한 아세틸렌계 알콜 (Cf. FR-B-1 528 464 및 FR-A-2 372 874) 은 하기의 화학식을 갖는다:
(상기 화학식 중:
- R' 는 선형 또는 분지형 알킬 라디칼 또는 페닐 라디칼이고;
- R" 는 H 또는 선형 또는 분지형 알킬 라디칼 또는 페닐 라디칼이고; 라디칼 R', R", 및 삼중 결합에 대한 탄소 원자 α 는 고리를 형성할 수 있고;
R' 및 R" 에 함유된 탄소 원자의 총수는 5 이상, 바람직하게는 9 내지 20 임].
상기 알콜은 바람직하게는 비점이 250 ℃ 초과인 것들로부터 선택된다. 언급될 수 있는 예에는 하기가 포함된다:
- 1-에티닐-1-시클로헥사놀;
- 3-메틸-1-도데신-3-올;
- 3,7,11-트리메틸-1-도데신-3-올;
- 1,1-디페닐-2-프로핀-1-올;
- 3-에틸-6-에틸-1-노닌-3-올;
- 2-메틸-3-부틴-2-올;
- 3-메틸-1-펜타데신-3-올.
이러한 α-아세틸렌계 알콜은 시판되는 제품이다.
그러한 억제제 (VI) 가 유기폴리실록산 (I) 및 (II) 의 총중량에 대하여 최대 3000 ppm 의 비율 및 바람직하게는 100 내지 1000 ppm 의 비율로 존재한다.
본 발명은 또한 하기로부터 형성된 혼합물로 이루어진, 직조, 편조 또는 부직 섬유 지지체의 코밍 강도 및 인열 강도를 향상시키기 위한, 중첨가 반응에 의해 경화성 실리콘 코팅 조성물 (A) 에 관한 것이다:
(a) 분자당, 실리콘에 연결된 C2-C6 알케닐기 둘 이상을 함유하는 하나 이상의 폴리유기실록산 (I),
(b) 분자당, 실리콘에 연결된 수소 원자 둘 이상을 함유하는 하나 이상의 폴리유기실록산 (II),
(c) 백금족에 속하는 하나 이상의 금속으로 이루어지는, 촉매적 유효량의 하나 이상의 촉매 (III)
(d) 하나 이상의 접착 촉진제 (IV),
(e) 하기로부터 형성된 혼합물로 이루어지고, 그 구성체가 순차적으로 또는 동시에 첨가되는, 코밍 강도 및 인열 강도를 향상시키는 첨가제 시스템 (B):
- 혼합물의 총중량에 대하여 60 중량% 이하로 존재하고, 희석제로서 작용하는 하나 이상의 폴리유기실록산과 임의 혼합되는, 하나 이상의 폴리유기실록산 수지 (V), 및
- 혼합물의 총중량에 대하여 30 중량% 이하로 존재하는 탄산 칼슘 (CaCO3);
(f) 임의로는, 하나 이상의 경화 억제제 (VI),
(h) 임의로는, 하나 이상의 착색 첨가제 (VII), 및
(i) 임의로는, 내화성을 향상시키는 하나 이상의 첨가제 (VIII).
내화성을 향상시키기 위한 첨가제 (VIII) 로는, 아미노 (2 차 또는 3 차) 기로 치환된 페닐기를 함유하는 화합물이 예로서 언급될 수 있다. 그러한 첨가제의 예는 참조 문헌 US 5 516 938 에서 찾을 수 있다. 상기 첨가제의 유용한 양은 조성물의 총량에 대하여 일반적으로 0.01 내지 1 중량부이다.
상기 조성물 (A) 의 기타 구성체는 본 발명에 따른 방법에서 정의된 바와 같다.
또 다른 면에 따르면, 본 발명은 앞서 기술한 실리콘 조성물을 위한 전구체 시스템 {2-팩 (C)} 에 관한 것이다. 상기 전구체 시스템은 함께 혼합되어 조성물을 형성하도록 하는 두개의 별도의 X 및 Y 부분에 있고, 이러한 X 또는 Y 부분 중 하나는 촉매 (III) 및 오직 하나의 폴리유기실록산 (I) 또는 (II) 를 함유한다.
그러나, 이러한 전구체 시스템 (C) 의 다른 특징은, 수지 (V) 가 X 부분 또는 Y 부분에, 또는 X 및 Y 부분 모두에서 사용될 수 있고, 촉매 (III) 이, 폴리유기실록산 (II) 및 수지 (V) 를 함유하는 X 부분 또는 Y 부분에 존재할 필요가 없다는 것이다.
촉진제 시스템 (IV-1), (IV-2), (lV-3) 의 경우, 전구체 시스템의 또다른 특징은, 폴리유기실록산을 함유하는 이의 X 또는 Y 부분에 촉진제 (IV) 의 화합물 (IV-3) 이 없고, 촉진제 (IV) 의 화합물 (IV-1) 을 포함하는 이의 X 또는 Y 부분이 촉매 (III) 을 함유하지 않는다는 것이다.
X 및 Y 부분과 이들의 상호 혼합물의 점도는 구성체의 양을 변화시킴으로써, 그리고, 상이한 점도를 갖는 폴리유기실록산을 선택함으로써 조절할 수 있다.
일단 함께 혼합된 X 및 Y 부분은 바로 이용 가능한 실리콘 조성물을 형성하고, 이는 임의의 적합한 코팅 수단 (예를 들어, 닥터 블레이드 (doctor blade) 또는 롤) 에 의해 기질에 적용될 수 있다. 경화 후, 최종의 증착된 두께가 25 내지 300 ㎛, 특히 50 내지 200 ㎛ 인 것이 일반적으로 목표가 되다. 균일한 두께를 가질 필요는 없는데, 이는 지지체의 표면이 고르지 않을 경우, 고르지 못한 증착이 야기되기 때문이다. 본 발명에 따른 화합물은 열경화되고/되거나, 전자기 복사 (가속화된 전자 또는 "전자빔" 의 복사) 에 의해 경화된다.
본 발명에 따른 조성물은 유연한 지지체, 특히, 직조, 편조 또는 부직 섬유 방직, 및 바람직하게는 직조, 편조 또는 부직의, 합성 섬유로 만들어진 지지체, 유리하게는 직조, 편조 또는 부직의, 폴리아미드 또는 폴리에스테르로 만들어진 지지체를 덮거나, 코팅하는데 사용될 수 있다.
본 발명은 또한 하기에 의해 수득될 수 있는 탄성체로, 하나 또는 두 면이 코팅되는, 직조, 편조 또는 부직 섬유 지지체에 대한 것이다:
a) - 앞서 기술한 실리콘 코팅 조성물 (A) 또는 앞서 기술한 상기 2-팩 시스템 (C) 의 X 및 Y 부분을 혼합하여 생성된 조성물을 직조, 편조 또는 부직 섬유 지지체의 하나 또는 두 면 상에 10 g/m2 이상을 적용하는 단계, 및
- 전자기 복사에 의해, 특히 적외선에 의해, 최대 210 ℃ 일 수 있는 온도까지 가열함으로써, 선행한 단계에서 형성된 증착물을 경화시켜 탄성체를 형성하는 단계,
또는
b) 앞서 기술한 본 발명에 따른 방법.
본 발명의 바람직한 한 양태에 따르면, 상기 섬유 지지체는 ISO 표준 9237 에 따라 10 l/dm2/분 초과의 공극률을 갖는 열린 조직 (open contexture) 의 직물이다.
본 발명의 또다른 국면은 앞서 기술된 본 발명의 절차에 따라 코팅된 지지체로부터 형성된, 자동차 탑승자의 보호를 위한 공기주입식 백에 관한 것이다.
본 발명은 또한 직조, 편조 또는 부직 섬유 지지체를 코팅하기 위한, 본 발명에 따른 2-팩 시스템 (C) 및 본 발명에 따른, 경화성 실리콘 코팅 조성물 (A) 의 용도에 관한 것이다. 바람직하게는, 이러한 지지체는 자동차 탑승자의 보호를 위한 공기주입식 백의 형성을 위해 고안된다. 바람직한 한 구현예에서, 지지체는 ISO 표준 9237 에 따라 10 l/dm2/분 초과의 공극률을 갖는 열린 조직을 갖는 직물이다.
유연한 지지체 물질, 특히 방직 (예를 들어, 폴리아미드 직물) 의 한 면 이상을 덮거나 코팅하는 것은, 예컨대 충격이 발생할 경우, 자동차 탑승자의 일신 보호를 위한 공기주입식 백, 텐트 그물, 낙하산 등과 같은 특히 기술적 직물의 제조에 유용하다.
상기 명세서에서, 본 발명에 따른 조성물 또는 방법은, 특히 공기주입식 백의 제조에서 통상 사용되는 코팅 지지체용 뿐 아니라 열린 조직을 갖는 코팅 지지체용으로도 주목할만한 것이라는 것이 밝혀졌다. "열린 조직을 갖는 지지체" 란 용어는 ISO 표준 9237 에 따라 10 l/dm2/분 초과의 공극률을 갖는 열린 조직을 갖는 지지체를 의미한다. 직물의 경우, 열린 구조는 특별히, 센티미터당 경사 및 위사의 얀의 수에 상응하는 것으로, 그 합이 36 이하인 것으로 정의된다.
본 발명의 명세서에서 특히 권장되는 직물로서, 코팅되지 않은 중량이 200 g/m2 미만, 특별히 160 200 g/m2 이하인 직물이 일반적으로 언급될 것이다. 따라서, 그러한 직물, 특별히 16 x 16 내지 18 x 18 얀/cm 의 폴리아미드 직물이 언급될 수 있고, 예를 들면, 이러한 특징을 갖는 470 dtex (decitex; 데시텍스) 의 직물이다.
특정 성질, 또는 코팅된 지지체 또는 직물의 적용의 기능으로서 강화된 성질을 부여하기 위해, 기술적 방직 섬유, 즉, 그 성질이 표준 섬유와 비교하여 향상된, 예를 들어, 고착성 (fastness) 이 증가된 방직 섬유로부터 형성된 기질, 특별히 직물도 사용될 수 있다는 것을 지적할 수 있다.
열린 조직을 갖는 지지체의 코팅을 위하여, 점도가 10000 내지 200000 mPa.s, 특별히, 30000 내지 170000 mPa.s, 특히 40000 내지 120000 mPa.s 인 오일 (I) 과, Q 단위를 특별히 2 중량% 이상, 바람직하게는 5 중량% 이상, 특히 5 중량% 내지 12 중량% 로 함유하는 수지 (V) 를 사용하는 것이 바람직할 것이다.
따라서, 본 발명의 주제는 또한 그러한 유연한 지지체, 특별히 본 발명에 따라 코팅되어, 앞서 지시한 특징 및 성질을 가질 수 있는 방직 지지체이다.
앞서 지시한 특징 및 성질로 인하여, 자동차 탑승자의 일신 보호를 위한 공기주입식 백은, 양호한 코밍 강도 및 인열 강도, 200 g/m2 이하의 중량, 더욱이 최적의 성질, 특별히 불투과성, 열보호, 공극률 및 유연성의 관점에서 최적의 성질을 갖는, 앞서 기술한 바와 같은 열린 조직의 직물, 특히 폴리아미드 또는 폴리에스테르 직물로부터 형성될 수 있다. 이는 동일한 두께의 코팅에 대하여 더 가벼운 공기주입식 백의 생산을 가능하게 하며, 이는 선행 기술의 코팅된 직물로부터 만들어진 백보다 경제적이고, 더 나은 성능의 질을 갖는다. 따라서, 동일한 중량에 대하여, 코팅의 두께를 증가시키고, 불투과성 및 열보호를 향상시키는 것이 가능하다.
일반적으로, 여기서 고려되는 코팅은 유연한 지지체 물질 (1 차 코팅) 의 한 면 이상에 대한 단일층의 증착에 상응할 수 있다. 그러나, 불투과성 및 양호한 감촉 특성의 관점에서 가능한 최고의 성능의 질을 보장하는 바람직한 총 두께를 갖기 위해, 이미 코팅된 지지체 물질의 한 면 이상에 제 2 층 또는 임의로는 제 3 층의 증착 역시 고려할 수 있다.
본 발명의 방법에 따른 조성물의 제조, 및 폴리아미드 직물을 위한 코팅제로서 이들의 적용에 관한 하기 실시예들은 본 발명을 보다 명확히 이해시켜줄 것이며, 이의 잇점 및 변형된 실시를 강조할 것이다. 본 발명에 따른 방법으로부터 생성된 생성물의 성능의 질은 비교 시험에 의해 설명될 것이다.