KR101292795B1 - 실리콘 고무 조성물 - Google Patents

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KR101292795B1
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오사무 다쿠만
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다우 코닝 도레이 캄파니 리미티드
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Abstract

분자 1개당 평균 2개 이상의 알케닐 그룹을 갖는 디오가노폴리실록산(A) 100질량부, 평균 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오가노폴리실록산(B){여기서, 성분(A)의 알케닐 그룹에 대한 규소-결합된 수소 원자의 몰 비는 0.01 내지 20의 범위이다}, 탄산칼슘 분말(C) 1 내지 200질량부, 알케닐 그룹과 규소-결합된 수소 원자가 없는, 분자의 양 말단이 실란올 그룹으로 캡핑된 디오가노폴리실록산(D) 0.01 내지 20질량부 및 하이드로실릴화 반응 촉매(E)(실리콘 고무 조성물의 경화에 요구되는 양으로 사용됨)를 포함하는 실리콘 고무 조성물은 장기 저장된 후에도 초기에 설계된 물리적 특성과 실리콘 고무에 대한 접착성을 갖는 실리콘 고무를 생성시킬 수 있다.
실리콘 고무 조성물, 디오가노폴리실록산, 탄산칼슘, 하이드로실릴화 반응 촉매.

Description

실리콘 고무 조성물{Silicone rubber composition}
본 발명은 탄산칼슘 분말을 함유하고 하이드로실릴화 반응에 의해 경화되는 실리콘 고무 조성물에 관한 것이다.
탄산칼슘 분말을 함유하고 하이드로실릴화 반응에 의해 경화되는 실리콘 고무 조성물은 상술한 탄산칼슘 분말의 불순물로서 알칼리 성분을 함유하므로, 이러한 조성물이, 규소 결합된 수소 원자를 갖고 경화제로서 조성물에 사용되는 오가노폴리실록산과 반응한 결과로서 수소 가스를 방출하기 때문에, 상기 조성물을 저장하는 동안 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 일본 공개특허공보 제(평)10-60281호(60,281/1998)는 분자 1개당 2개 이상의 알케닐 그룹을 갖는 디오가노폴리실록산, 분자 1개당 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오가노폴리실록산, 백금 금속형 촉매, 및 테트라알콕시실란의 부분적으로 가수분해된 축합물로 표면 처리된 탄산칼슘 분말을 포함하는 실리콘 고무 조성물을 사용할 것을 제안하였으며, 일본 공개특허공보 제2002-38016호(38,016/2002)) 및 제2002-285130호(285,130/2002)는 분자 1개당 2개 이상의 알케닐 그룹을 갖는 디오가노폴리실록산, 실질적으로 디오가노폴리실록산으로 표면 처리된 탄산칼슘 분말, 분자 1개당 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오가노폴리실록산 및 백금 금속형 촉매를 포함하는 실리콘 고무 조성물을 사용할 것을 제안하였다. 또한, 상기 조성물로부터 수득한 실리콘 고무의 물리적 특성, 특히 신장 특성을 개선시키기 위해, 상기 조성물의 경화제가 분자의 양 말단이 디메틸하이드로겐실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸폴리실록산, 및 메틸하이드로겐실록산과 분자의 양 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸실록산과의 공중합체로 이루어질 수 있음이 공지되어 있다.
그러나, 상기 언급된 조성물은 실리콘 고무에 대한 접착력이 불충분하다. 또한, 조성물에 함유된 알케닐 그룹에 대한 규소-결합된 수소 원자의 몰 비가 낮은 경우(즉, 규소-결합된 수소 원자의 절대 중량이 적은 경우), 상기 조성물은 장기 저장하는 동안 불안정해지고, 이의 접착 특성 및 물리적 특성이 추가로 불량해진다.
본 발명의 목적은, 탄산칼슘 분말을 함유하고 하이드로실릴화 반응에 의해 경화되는 실리콘 조성물, 보다 특히 장기 저장된 후에도 초기에 설계된 물리적 특성과 실리콘 고무에 대한 접착성을 갖는 실리콘 고무를 생성시킬 수 있는 실리콘 고무 조성물을 제공하는 것이다.
[발명의 설명]
본 발명의 실리콘 고무 조성물은,
(A) 분자 1개당 평균 2개 이상의 알케닐 그룹을 갖는 디오가노폴리실록산 100질량부,
(B) 평균 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오가노폴리실록산{여기서, 성분(A)의 알케닐 그룹에 대한 규소-결합된 수소 원자의 몰 비는 0.01 내지 20의 범위이다},
(C) 탄산칼슘 분말 1 내지 200질량부,
(D) 알케닐 그룹과 규소-결합된 수소 원자가 없는, 분자의 양 말단이 실란올 그룹으로 캡핑된 디오가노폴리실록산 0.01 내지 20질량부 및
(E) 하이드로실릴화 반응 촉매(실리콘 고무 조성물의 경화에 요구되는 양으로 사용됨)를 포함한다.
[발명의 효과]
탄산칼슘 분말을 함유하고 하이드로실릴화 반응에 의해 경화되는 실리콘 고무 조성물은, 장기 저장된 후에도 초기에 설계된 물리적 특성과 실리콘 고무에 대한 접착성을 갖는 실리콘 고무를 생성시킬 수 있다.
본 발명의 실리콘 고무 조성물은 상세하게 기술될 것이다.
분자 1개당 평균 2개 이상의 알케닐 그룹을 갖는 디오가노폴리실록산인 성분(A)는 상기 조성물의 주요 성분들 중의 하나이다. 성분(A)의 알케닐 그룹으로는 비닐, 알릴, 부테닐, 펜테닐, 헥세닐 및 헵테닐 그룹이 예시될 수 있으며, 비닐 그룹이 바람직하다. 성분(A) 중의 알케닐 그룹 이외의 규소-결합된 유기 그룹은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실 또는 유사한 알킬 그룹; 페닐, 톨릴, 크실릴, 또는 유사한 아릴 그룹; 3-클로로프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필 또는 유사한 할로겐화 알킬 그룹, 바람직하게는 메틸 또는 페닐 그룹일 수 있다. 성분(A)는 필수적으로 선형 분자 구조를 가져야 하지만, 본 발명의 목적과 상반되지 않는 한계 내에서 부분적으로 분지화된 분자 구조도 허용될 수 있다. 25℃에서 성분(A)의 점도와 관련해서 특별한 제한은 없지만, 100 내지 1,000,000mPaㆍs, 바람직하게는 100 내지 500,000mPaㆍs 범위의 점도를 갖는 것이 권장된다.
성분(A)로서 사용하기에 적합한 디오가노폴리실록산의 특정 예들은 다음과 같다: 분자의 양 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸폴리실록산; 메틸비닐실록산과 분자의 양 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸실록산과의 공중합체; 메틸비닐실록산과 분자의 양 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸실록산과의 공중합체; 메틸 그룹의 일부 또는 전부가 에틸 그룹, 프로필 그룹 또는 유사한 알킬 그룹으로 치환되거나 페닐 그룹, 톨릴 그룹 또는 유사한 아릴 그룹으로 치환되거나 3,3,3-트리플루오로프로필 그룹 또는 유사한 할로겐화 알킬 그룹으로 치환된 디오가노폴리실록산; 비닐 그룹의 일부 또는 전부가 알릴 그룹, 헥세닐 그룹 또는 유사한 알케닐 그룹으로 치환된 디오가노폴리실록산; 또는 상기 디오가노폴리실록산 중의 둘 이상의 혼합물.
분자 1개당 평균 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오가노폴리실록산인 성분(B)는 상기 조성물의 경화제이다. 성분(B)의 분자 구조에 대해 어떠한 제한도 없지만, 상기 성분은 직쇄, 분지쇄, 사이클릭 또는 3차원 수지상 구조를 가질 수 있다. 성분(B)의 규소-결합된 유기 그룹은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실 또는 유사한 알킬 그룹; 페닐, 톨릴, 크실릴 또는 유사한 아릴 그룹; 벤질, 페네틸 또는 유사한 아르알킬 그룹; 3-클로로프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필 또는 유사한 할로겐화 알킬 그룹으로 나타낼 수 있다. 이들 중에서 메틸 그룹이 가장 바람직하다. 25℃에서 성분(B)의 점도와 관련해서 특별한 제한은 없지만, 1 내지 1,000,000mPaㆍs의 범위 내일 수 있다.
성분(B)로서 사용하기에 적합한 오가노폴리실록산의 특정 예들은 다음과 같다: 분자의 양 말단이 디메틸하이드로겐실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸폴리실록산; 메틸페닐실록산과 분자의 양 말단이 디메틸하이드로겐실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸실록산과의 공중합체; 메틸하이드로겐실록산과 분자의 양 말단이 트리메틸실록시그룹으로 캡핑된 디메틸실록산과의 공중합체; 메틸하이드로겐실록산, 메틸페닐실록산 및 분자의 양 말단이 트리메틸실록시그룹으로 캡핑된 디메틸실록산의 공중합체; 메틸하이드로겐실록산과 분자의 양 말단이 디메틸하이드로겐실록시그룹으로 캡핑된 디메틸실록산과의 공중합체; 또는 상술한 오가노폴리실록산 중의 둘 이상의 혼합물.
성분(B)는, 성분(A)에 함유된 알케닐 그룹에 대한 성분(B)에 함유된 규소 결합된 수소 원자의 몰 비가 0.01 내지 20, 바람직하게는 0.1 내지 10, 보다 더 바람직하게는 0.1 내지 5가 되도록 하는 양으로 사용될 수 있다. 성분(B)가 상기 범위의 권장 하한치보다 적은 양으로 사용된다면, 수득된 실리콘 고무 조성물은 불충분하게 경화되는 경향을 보일 것이고, 다른 한편으로 성분(B)의 첨가량이 권장 상한치를 초과한다면, 수득된 실리콘 고무의 물리적 특성이 불량해질 것이다.
탄산칼슘 분말인 성분(C)는 실리콘 고무에 대한 접착성을 개선시키는 데 사용된다. 성분(C)의 BET 비표면적과 관련한 특별한 제한은 없으나, 이는 5 내지 50m2/g, 바람직하게는 10 내지 50m2/g의 범위를 갖는 것이 권장된다. 성분(C)의 탄산칼슘 분말은 건식 가공 분쇄 또는 중질(heavy) 탄산칼슘 분말, 침강 또는 경질(light) 탄산칼슘 분말, 또는 지방산, 수지산(resin acid) 또는 유사한 유기산으로 표면 처리된 상술한 탄산칼슘 분말로 예시될 수 있다. 침강 또는 경질 탄산칼슘 분말, 특히 지방산, 수지산 또는 유사한 유기산으로 표면 처리된 것들이 가장 바람직하다.
성분(C)는 성분(A) 100질량부당 1 내지 200질량부, 바람직하게는 5 내지 200질량부, 보다 더 바람직하게는 10 내지 100질량부의 양으로 사용할 수 있다. 성분(C)가 상기 범위의 권장 하한치보다 적은 양으로 사용되는 경우, 수득한 실리콘 고무 조성물은 실리콘 고무에 대한 접착력이 감소하는 경향이 있을 것이고, 다른 한편으로 성분(C)의 첨가량이 상기 범위의 권장 상한치를 초과하는 경우, 균질한 실리콘 고무 조성물을 제조하기 어려울 것이다.
알케닐 그룹과 규소-결합된 수소 원자가 없는, 분자의 양 말단이 실란올 그룹으로 캡핑된 디오가노폴리실록산인 성분(D)는 장기 저장 안정성을 개선시키기 위해 상기 조성물에 사용된다. 성분(D)의 규소-결합된 유기 그룹은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실 또는 유사한 알킬 그룹; 페닐, 톨릴, 크실릴 또는 유사한 아릴 그룹; 3-클로로프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필 또는 유사한 할로겐화 알킬 그룹으로 나타낼 수 있다. 이들 중에서 가장 바람직한 것은 메틸 및 페닐 그룹이다. 대부분의 경우, 성분(D)는 선형 분자 구조이지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한계 내에서 부분적으로 분지화된 분자 구조를 가질 수도 있다. 25℃에서 성분(D)의 점도와 관련해서 특별한 제한은 없지만, 1 내지 1,000mPaㆍs, 바람직하게는 5 내지 200mPaㆍs 범위일 수 있다.
성분(D)로서 사용하기에 적합한 디오가노폴리실록산의 특정 예는 다음과 같다: 분자의 양 말단이 실란올 그룹으로 캡핑된 디메틸폴리실록산; 분자의 양 말단이 실란올 그룹으로 캡핑된 메틸페닐폴리실록산; 디페닐실록산과 분자의 양 말단이 실란올 그룹으로 캡핑된 디메틸실록산과의 공중합체; 및 메틸페닐실록산과 분자의 양 말단이 실란올 그룹으로 캡핑된 디메틸실록산과의 공중합체.
성분(D)는 성분(A) 100질량부당 0.01 내지 20질량부, 바람직하게는 0.1 내지 10질량부의 양으로 사용할 수 있다. 성분(D)가 상기 범위의 권장 하한치보다 적은 양으로 사용되는 경우, 수득한 실리콘 고무 조성물은 장기 저장 안정성이 감소하는 경향이 있을 것이고, 다른 한편으로 성분(D)의 첨가량이 상기 범위의 권장 상한치를 초과하는 경우, 수득된 실리콘 고무는 물리적 특성이 불량할 것이다.
하이드로실릴화 반응 촉매인 성분(E)는 상기 조성물의 경화를 촉진시키는 데 사용된다. 상기 하이드로실릴화 반응 촉매는 백금 금속형 촉매, 로듐형 촉매, 이리듐형 촉매, 팔라듐형 촉매 또는 루테늄형 촉매로 나타낼 수 있으며, 이들 중에서 백금 금속형 촉매가 바람직하다. 보다 특히, 성분(E)는 미세 백금 분말, 백금 블랙, 클로로백금산, 사염화백금, 알콜 개질된 클로로백금산, 백금-올레핀 착물, 백금-알케닐실록산 착화합물, 백금-카보닐 착화합물, 및 언급된 것들 이외에도 백금 촉매를 함유하는 분말상 메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 실리콘 수지 또는 유사한 열가소성 유기 수지; 화학식 [Rh(O2CCH3)2]2, Rh(O2CCH3)3, Rh2(C8H15O2)4, Rh(C5H7O2)3, Rh(C5H7O2)(CO)2, Rh(CO)[Ph3P](C5H7O2), RhX3[(R)2S]3, (R2 3P)2Rh(CO)X, (R2 3P)2Rh(CO)H, Rh2X2Y4, HaRhb(En)cCld 또는 Rh[O(CO)R]3-n(OH)n의 로듐형 촉매(여기서, X는 수소, 염소, 브롬 또는 요오드이고, Y는 메틸 그룹, 에틸 그룹 또는 유사한 알킬 그룹; CO, C8H14 또는 0.5C8H12이고, R은 알킬 그룹, 사이클로알킬 그룹 또는 아릴 그룹이고, R2는 알킬 그룹, 아릴 그룹, 알킬옥시 그룹 또는 아릴옥시 그룹이고, En은 올레핀이고, "a"는 O 또는 1이고, "b"는 1 또는 2이고, "c"는 1 내지 4의 정수이고, "d"는 2, 3 또는 4이고, "n"은 O 또는 1이다); 화학식 Ir(OOCCH3)3, Ir(C5H7O2)3, [Ir(Z)(En)2]2 또는 [Ir(Z)(디엔)]2의 이리듐형 촉매(여기서, Z는 염소, 브롬, 요오드 또는 알콕시 그룹이고, En은 올레핀이며, 디엔은 사이클로옥타디엔이다)로 예시될 수 있다.
성분(E)의 양은 실리콘 고무 조성물을 적절하게 경화시킬 수 있는 양이라는 전제하에 특별히 제한되지 않는다. 일반적으로, 성분(E)에 함유된 금속 원자는 성분(A) 1,000,000질량부당 0.01 내지 1,000질량부, 바람직하게는 0.1 내지 500질량부의 양으로 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물을 경화시킴으로써 수득한 실리콘 고무의 기계적 강도를 개선시키기 위하여, 상기 조성물은 (F) 실리카 분말과 추가로 혼합될 수 있으며, (F)실리카 분말은 열분해법 실리카, 침강 실리카, 베이킹된 실리카, 분쇄된 석영, 또는 오가노알콕시실란, 오가노할로실란, 오가노실라잔 또는 유사한 유기 규소 화합물들로 표면 처리된 상술한 분말들로 나타낼 수 있다. 상기 조성물을 경화시킴으로써 수득된 실리콘 고무 중의 기계적 강도를 개선시키기 위해, 성분(F)를 BET 비표면적이 50m2/g을 초과하는 실리카 분말로서 사용하는 것이 권장된다.
성분(F)는 임의 양으로 사용될 수 있으나, 수득된 실리콘 고무의 기계적 강도를 개선시키기 위해서는 성분(A) 100질량부당 1 내지 100질량부, 바람직하게는 1 내지 50질량부의 양으로 성분(F)를 사용하는 것이 권장된다.
필요한 경우, 본 발명의 조성물은 규회석; 활석; 알루미나이트; 황산칼슘; 황산바륨; 탄산마그네슘; 고령토 또는 유사한 점토; 수산화알루미늄; 수산화망간; 흑연; 중정석; 공작석 또는 유사한 탄산구리; 자라타이트 또는 유사한 탄산니켈; 독중석 또는 유사한 탄산바륨; 스트론티아나이트 또는 유사한 탄산스트론튬; 고토감람석, 규선석, 멀라이트, 납석, 고령석, 질석 또는 유사한 실리케이트; 규조토; 은, 니켈 또는 기타 금속 분말과 같은 비강화용 충전재; 유기 규소 화합물들로 표면 처리된 상술한 충전재; 레드 산화철, 산화티탄 또는 유사한 안료 등과 같은 몇몇 기타 임의 성분들과 배합될 수 있다.
실리콘 고무에 대한 개선된 접착력을 가지면서 접착 특성을 부여하기 위해 본 발명의 조성물에 첨가될 수 있는 제제는 다음 화합물로 나타낼 수 있다: 메틸비닐디메톡시실란, 에틸비닐디메톡시실란, 메틸비닐디에톡시실란, 에틸비닐디에톡시실란 또는 유사한 알킬알케닐디알콕시실란; 메틸비닐디옥심실란, 에틸비닐디옥심실란 또는 유사한 알킬알케닐디옥심실란; 메틸비닐디아세톡시실란, 에틸비닐디아세톡시실란 또는 유사한 알킬알케닐디아세톡시실란; 메틸비닐디하이드록시실란, 에틸비닐디하이드록시실란 또는 유사한 알케닐알킬디하이드록시실란; 메틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 알릴트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 비스(트리메톡시실릴)프로판, 비스(트리메톡시실릴)헥산 또는 유사한 오가노트리알콕시실란; 트리알릴이소시아누레이트; 디알릴(3-트리메톡시실릴)이소시아누레이트, 트리스(3-트리메톡시실릴프로필)이소시아누레이트; 트리스(3-트리에톡시실릴프로필)이소시아누레이트; 트리스(3-트리프로폭시실릴프로필)이소시아누레이트 또는 유사한 이소시아누레이트 화합물; 테트라에틸티타네이트, 테트라프로필티타네이트, 테트라부틸티타네이트, 테트라(2-에틸헥실)티타네이트, 티탄 에틸 아세토네이트, 티탄 아세틸 아세토네이트 또는 유사한 티탄 화합물; 에틸아세토아세테이트 알루미늄 디이소프로필레이트, 알루미늄 트리스(에틸아세토아세테이트), 알킬아세토아세테이트 알루미늄 디이소프로필레이트, 알루미늄 트리스(아세틸아세토네이트), 알루미늄 모노아세틸 아세토네이트 비스(에틸아세토네이트) 또는 유사한 알루미늄 화합물; 지르코늄 아세틸아세토네이트, 지르코늄 부톡시아세틸아세토네이트, 지르코늄 비스아세틸아세토네이트 및 지르코늄 에틸아세토아세테이트, 또는 유사한 지르코늄 화합물. 상술한 접착성 부여제가 사용될 수 있는 양에 대해 특별한 제한은 없지만, 이들을 통상 성분(A) 100질량부당 0.01 내지 10질량부의 양으로 사용하는 것이 권장된다.
추가로, 실리콘 고무 조성물의 경화 속도를 조절하고 취급 적성 및 가공 적성을 개선시키기 위해, 상기 조성물을 2-메틸-3-부틴-2-올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 2-페닐-3-부틴-2-올 또는 유사한 아세틸렌형 화합물; 3-메틸-3-펜텐-1-인, 3,5-디메틸-3-헥센-1-인 또는 유사한 엔-인 화합물; 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라헥세닐사이클로테트라실록산, 벤조트리아졸 또는 유사한 아졸, 포스핀, 머캅탄, 하이드라진 또는 기타 경화 억제제들과 배합할 수 있다. 이들 경화 억제제가 사용될 수 있는 양에 대해 특별한 제한은 없지만, 이들을 통상 성분(A) 100질량부당 0.001 내지 5질량부의 양으로 첨가하는 것이 권장된다.
본 발명의 조성물의 제조에 사용될 수 있는 방법에 관해 특별한 제한은 없다. 상기 조성물은 성분(A) 내지 성분(F)를, 필요한 경우, 일부 임의 성분들을 첨가하면서 혼합시킴으로써 제조된다. 성분(F)가 첨가된 경우, 성분(A)와 성분(F)를 가열하면서 혼합함으로써 기재 배합물을 먼저 제조한 다음, 성분(B) 내지 성분(E)를 기재 배합물에 첨가하였다. 기타 임의의 화합물들이 사용되는 경우, 이들은 기재 배합물에 첨가된다. 가열 혼합이 이들 성분들을 개질시키는 경우, 이들은 성분(B) 내지 성분(E)와 배합될 수 있다. 추가로, 성분(F)는 기재 배합물에 상술한 유기 규소 화합물들을 첨가함으로써 동일계 내에서 표면 처리될 수 있다. 본 발명의 접착성 조성물은 2-롤 밀, 니더, 로스(RossR ) 혼합기 또는 유사한 혼합기를 사용함으로써 제조될 수 있다.
본 발명의 실리콘 고무 조성물은 실시예와 비교 실시예를 참조하여 보다 상세하게 추가로 기술될 것이다. 모든 실시예에서, 점도 값은 25℃에서의 측정치에 상응한다. 다음 방법은 실리콘 고무의 특성을 측정하는 데 사용된다.
[실리콘 고무의 물리적 특성]
실리콘 고무 조성물은 2액형 실리콘 고무 조성물의 2액을 혼합하여 제조하였다. 상기 조성물은 25℃에서 하루 동안 정적 상태에서 정치됨으로써 경화되고, 이로써 실리콘 고무로 변했다. 수득된 실리콘 고무의 경도(듀로미터 경도)는 JIS K 6253-1997(가황 고무 또는 열가소성 고무에 대한 경도 시험 방법)에 따라 A형 듀로미터에 의해 측정되었다. 또한, 상술한 실리콘 고무 조성물은 25℃에서 하루 동안 정적 상태에서 정치됨으로써, JIS K 6251-1993(가황 고무용 인장 시험 방법)에 따라 인장 시험용 광폭 그립핑 부분을 갖는 덤벨형 시료 제7호 형태의 실리콘 고무로 변했다. 수득한 시료는, 상술한 JIS K6251-1993에 따라 고무의 인장 강도 및 신도를 측정하는 데 사용하였다.
[실리콘 고무에 대한 접착성]
실리콘 고무 조성물은 2액형 실리콘 고무 조성물의 2액을 혼합하여 제조하였다. 실리콘 고무에 대한 조성물의 접착성은 다음 방식으로 JIS K 6854-3:1999(접착제의 접착성 시험방법: 파트 3 - T형 박리 강도)에 따라 측정하였다. 우선, 실리콘 고무 조성물은 2액형 실리콘 고무 조성물의 2액을 혼합하여 제조하였다. 수득한 조성물을 30g/m2 실리콘 고무로 피복된 나일론 기재 상에 50mm 너비의 스트립 형태로 도포하여 조성물이 고무 표면 상에 0.7mm 두께의 층을 형성하도록 하였다. 피복된 기질은 25℃에서 하루 동안 그대로 두어 경화시킴으로써 시료를 제조하였다. 실리콘 고무에 대한 접착 강도는 수득된 시료를 200mm/분의 속도로 T형 박리 시험을 수행함으로써 측정하였다.
[실시예 1]
분자의 양 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 캡핑되고 점도가 40,000mPa.s인 디메틸폴리실록산 100질량부와 BET 비표면적이 200m2/g인 열분해법 실리카 분말 41질량부를 혼합시킴으로써 균질한 혼합물을 제조하였다. 수득한 혼합물을 다시 로스 혼합기 속에서 헥사메틸디실라잔 7질량부 및 물 2.5질량부와 혼합시킨 다음, 감압하에 170℃에서 2시간 동안 추가로 가열 혼합하여 기재 배합물을 형성하였다.
상술한 기재 배합물 61.1질량부를, BET 표면적이 18m2/g인 침강된 탄산칼슘 분말(제조원: Shiraishi Industries Co., Ltd., 상표명 HAKUENKA CCR로 공지됨) 40질량부; 분자의 양 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 캡핑되고 점도가 40,000mPaㆍs인 디메틸폴리실록산 67.4질량부; 백금-1,3-디비닐테트라메틸디실록산 착화합물의 1,3-디비닐테트라메틸디실록산 용액(여기서, 촉매에 함유된 금속성 백금은 후술되는 조성물(I)에서 디메틸폴리실록산 106질량부당 30질량부의 양으로 사용된다); 및 분자의 양 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 캡핑되고 점도가 10,000mPaㆍs인 디메틸폴리실록산 60질량부 중의 레드 산화철 40질량부와 배합된 안료 페이스트 2.0질량부와 배합 및 혼합하였다. 결과적으로, 조성물(I)이 제조되었다.
추가로, BET 표면적이 18m2/g인 침강된 탄산칼슘 분말(제조원: Shiraishi Industries Co., Ltd., 상표명 HAKUENKA CCR로 공지됨) 40질량부와 혼합된 상술한 기재 배합물 61.1질량부를, 분자의 양 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 캡핑되고 점도가 40,000mPaㆍs인 디메틸폴리실록산 40.9질량부 및 분자의 양 말단이 실란올 그룹으로 캡핑되고 점도가 40mPaㆍs인 디메틸폴리실록산 3.0질량부와 170℃에서 2시간 동안 배합 및 혼합하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기 혼합물을, 분자의 양 말단이 디메틸하이드로겐실록시 그룹으로 캡핑되고 점도가 120mPaㆍs인 디메틸폴리실록산 25.5질량부{조성물(I)과 후술되는 조성물(II)를 1:1 질량비로 혼합시켜 제조한 조성물의 디메틸폴리실록산에 함유된 비닐 그룹에 대한 상기 성분에 함유된 규소-결합된 수소 원자의 몰 비는 0.64가 된다} 및, 점도가 170mPaㆍs이고 하나의 분자 내에 평균 7개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는, 메틸하이드로겐실록산과 분자의 양 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸실록산와의 공중합체{조성물(I)과 후술되는 조성물(II)를 1:1 질량비로 혼합시켜 제조한 조성물의 디메틸폴리실록산에 함유된 비닐 그룹에 대한 상기 성분에 함유된 규소-결합된 수소 원자의 몰 비는 0.14가 된다} 2.2질량부와 추가로 혼합시켰다. 결과적으로, 조성물(II)가 제조되었다.
상술한 조성물(I)을 상술한 조성물(II)과 1:1의 질량비로 혼합시킴으로써 실리콘 고무 조성물을 수득하였다. 상술한 실리콘 고무 조성물을 경화시킴으로써 수득한 실리콘 고무의 물리적 특성 및 접착제 특성을 측정하였다. 측정 결과는 표 1에 나타내었다. 또한, 조성물(I) 및 조성물(II)를 각각 50℃에서 4주 동안 에이징하고, 가열 에이징된 조성물들을 1:1의 질량비로 혼합함으로써 또 다른 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 최종적으로 언급된 실리콘 고무 조성물을 경화시킴으로써 수득한 실리콘 고무의 물리적 특성 및 접착제 특성을 측정하였다. 측정 결과는 표 1에 나타내었다.
[실시예 2]
조성물(II) 중의 BET 표면적이 18m2/g인 침강된 탄산칼슘 분말(제조원: Shiraishi Industries Co., Ltd., 상표명 HAKUENKA CCR로 공지됨) 대신, 석영 분말(CRYSTALITE 5X, 제조원: Tatsumori Co., Ltd.) 40질량부를 사용하는 점을 제외하고는, 실시예 1에서 조성물(II)을 제조하는 것과 동일한 방식으로 조성물(III)을 제조하였다. 실시예 1의 조성물(I)을 상술한 조성물(III)과 1:1의 질량 비로 혼합함으로써 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 상술한 실리콘 고무 조성물을 경화시킴으로써 수득한 실리콘 고무의 물리적 특성 및 접착성을 측정하였다. 측정 결과를 표 1에 나타내었다. 추가로, 조성물(I) 및 조성물(III) 각각을 50℃에서 4주 동안 에이징하고, 가열 에이징된 조성물들을 1:1의 질량 비로 혼합함으로써 또 다른 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 최종적으로 언급된 실리콘 고무 조성물을 경화시킴으로써 수득한 실리콘 고무의 물리적 특성 및 접착제 특성을 측정하였다. 측정 결과는 표 1에 나타내었다.
[실시예 3]
조성물(II) 중의 BET 표면적이 18m2/g인 침강된 탄산칼슘 분말(제조원: Shiraishi Industries Co., Ltd., 상표명 HAKUENKA CCR로 공지됨) 대신, 수산화알루미늄 분말(H-42M, 제조원: SHowa Denko Co., Ltd.) 40질량부를 사용하는 점을 제외하고는, 실시예 1에서 조성물(II)을 제조하는 것과 동일한 방식으로 조성물(IV)을 제조하였다. 실시예 1의 조성물(I)을 상술한 조성물(IV)과 1:1의 질량 비로 혼합함으로써 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 상술한 실리콘 고무 조성물을 경화시킴으로써 수득한 실리콘 고무의 물리적 특성 및 접착성을 측정하였다. 측정 결과를 표 1에 나타내었다. 추가로, 조성물(I) 및 조성물(IV) 각각을 50℃에서 4주 동안 에이징하고, 가열 에이징된 조성물들을 1:1의 질량 비로 혼합함으로써 또 다른 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 최종적으로 언급된 실리콘 고무 조성물을 경화시킴으로써 수득한 실리콘 고무의 물리적 특성 및 접착제 특성을 측정하였다. 측정 결과는 표 1에 나타내었다.
[비교 실시예 1]
분자의 양 말단이 실란올 그룹으로 캡핑되고 점도가 40mPaㆍs인 디메틸폴리실록산 3.0질량부가 조성물(II)에 함유되지 않는 점을 제외하고는, 실시예 1에서 조성물(II)을 제조하는 것과 동일한 방식으로 조성물(V)을 제조하였다. 실시예 1의 조성물(I)을 상술한 조성물(V)과 1:1의 질량 비로 혼합함으로써 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 상술한 실리콘 고무 조성물을 경화시킴으로써 수득한 실리콘 고무의 물리적 특성 및 접착성을 측정하였다. 측정 결과를 표 1에 나타내었다. 추가로, 조성물(I) 및 조성물(V) 각각을 50℃에서 4주 동안 에이징하고, 가열 에이징된 조성물들을 1:1의 질량 비로 혼합함으로써 또 다른 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 최종적으로 언급된 실리콘 고무 조성물을 경화시킴으로써 수득한 실리콘 고무의 물리적 특성 및 접착제 특성을 측정하였다. 측정 결과는 표 1에 나타내었다.
[비교 실시예 2]
분자의 양 말단이 실란올 그룹으로 캡핑되고 점도가 40mPaㆍs인 디메틸폴리실록산 3.0질량부가 조성물(III)에 함유되지 않는 점을 제외하고는, 실시예 2에서 조성물(III)을 제조하는 것과 동일한 방식으로 조성물(VI)을 제조하였다. 실시예 1의 조성물(I)을 상술한 조성물(VI)과 1:1의 질량 비로 혼합함으로써 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 상술한 실리콘 고무 조성물을 경화시킴으로써 수득한 실리콘 고무의 물리적 특성 및 접착성을 측정하였다. 측정 결과를 표 1에 나타내었다. 추가로, 조성물(I) 및 조성물(VI) 각각을 50℃에서 4주 동안 에이징하고, 가열 에이징된 조성물들을 1:1의 질량 비로 혼합함으로써 또 다른 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 최종적으로 언급된 실리콘 고무 조성물을 경화시킴으로써 수득한 실리콘 고무의 물리적 특성 및 접착제 특성을 측정하였다. 측정 결과는 표 1에 나타내었다.
[비교 실시예 3]
분자의 양 말단이 실란올 그룹으로 캡핑되고 점도가 40mPaㆍs인 디메틸폴리실록산 3.0질량부가 조성물(IV)에 함유되지 않는 점을 제외하고는, 실시예 3에서 조성물(IV)을 제조하는 것과 동일한 방식으로 조성물(VII)을 제조하였다. 실시예 1의 조성물(I)을 상술한 조성물(VII)과 1:1의 질량 비로 혼합함으로써 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 상술한 실리콘 고무 조성물을 경화시킴으로써 수득한 실리콘 고무의 물리적 특성 및 접착성을 측정하였다. 측정 결과를 표 1에 나타내었다. 추가로, 조성물(I) 및 조성물(VII) 각각을 50℃에서 4주 동안 에이징하고, 가열 에이징된 조성물들을 1:1의 질량 비로 혼합함으로써 또 다른 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 최종적으로 언급된 실리콘 고무 조성물을 경화시킴으로써 수득한 실리콘 고무의 물리적 특성 및 접착제 특성을 측정하였다. 측정 결과는 표 1에 나타내었다.
Figure 112007086008542-pct00001
탄산칼슘 분말을 함유하고 하이드로실릴화 반응에 의해 경화될 수 있는 본 발명의 실리콘 조성물은 장기 저장된 후에도 초기에 설계된 물리적 특성과 실리콘 고무에 대한 접착성을 갖는 실리콘 고무를 생성시킬 수 있으므로, 이는 실리콘 고무를 함유하거나 실리콘 고무로 피복된 직물로 적층시키기에 적합하다. 예를 들면, 상기 조성물은 접착 또는 재봉에 의해 합쳐지는 에어백의 서로 겹쳐진 2장의 가장자리 사이의 접착제 또는 밀봉제로서 사용될 수 있다.

Claims (5)

  1. (A) 분자 1개당 평균 2개 이상의 알케닐 그룹을 갖는 디오가노폴리실록산 100질량부,
    (B) 평균 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오가노폴리실록산{여기서, 성분(A)의 알케닐 그룹에 대한 규소-결합된 수소 원자의 몰 비는 0.01 내지 20의 범위이다},
    (C) 지방산 또는 수지산(resin acid)으로 표면 처리된 침강 또는 경질(light) 탄산칼슘 분말 1 내지 200질량부,
    (D) 알케닐 그룹과 규소-결합된 수소 원자가 없는, 분자의 양 말단이 실란올 그룹으로 캡핑된 디오가노폴리실록산 0.01 내지 20질량부 및
    (E) 하이드로실릴화 반응 촉매(실리콘 고무 조성물의 경화에 요구되는 양으로 사용됨)를 포함하는, 실리콘 고무 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, (F) 실리카 분말(성분(A) 100질량부당 0.1 내지 100질량부의 양으로 사용됨)을 추가로 포함하는, 실리콘 고무 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 성분(F)가 성분(A)와 가열 혼합되는, 실리콘 고무 조성물.
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