KR101610013B1 - 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물 및 실리콘 고무 스펀지의 제조 방법 - Google Patents

다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물 및 실리콘 고무 스펀지의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (A) (A1) 분자쇄 양 말단이 알케닐기로 봉쇄되고 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 갖지 않는, 폴리디오가노실록산 및 (A2) 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 2개 이상 갖는 폴리디오가노실록산으로 이루어진 알케닐기 함유 폴리디오가노실록산, (B) 1분자 중에 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 오가노폴리실록산, (C) 물과 무기계 증점제로 이루어진 혼합물, (D) 유화제, (E) 하이드로실릴화 반응 촉매 및 (F) 경화 지연제로 적어도 이루어지고, 복수의 개별 조성물로서 보존되고, 상기 개별적으로 보존되는 복수의 조성물이 (A) 성분과 (C) 성분을 동시에 포함하지 않고, (B) 성분과 (C) 성분을 동시에 포함하지 않고, (B) 성분과 (E) 성분을 동시에 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물에 관한 것이다.

Description

다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물 및 실리콘 고무 스펀지의 제조 방법 {Multi-component sponge-forming liquid silicone rubber composition and silicone rubber sponge manufacturing method}
본 발명은 복수의 개별적으로 보존되는 조성물로 이루어진 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물 및 실리콘 고무 스펀지의 제조 방법에 관한 것이다.
실리콘 고무 스펀지는 내열성, 내후성이 우수하고, 경량이며 열전도율도 낮기 때문에 자동차 부품; 복사기나 프린터 등의 화상 형성 장치의 롤이나 벨트; 각종 밀봉 부품에 사용되고 있다. 종래, 열분해성 유기 발포제나 각종 휘발 성분을 배합한 실리콘 고무 조성물이 실리콘 고무 스펀지의 제조에 사용되고 있지만, 금형을 사용한 성형이 어렵고, 금형 캐비티 형상의 재현성이 부족하다는 문제가 있었다.
일본 공개특허공보 2005-62534호에는 물과 계면활성제를 함유하는 부가 반응 경화형의 정착 롤러용 실리콘 고무 스펀지 형성성 조성물이 기재되어 있다. 그러나, 이의 조성물은 물을 균일·안정하게 실리콘 고무 조성물로 분산시키는 것이 곤란하기 때문에, 조제가 어렵고, 또한, 수득된 조성물의 보존 안정성도 부족하다는 문제가 있었다.
또한, 일본 공개특허공보 2002-114860호에는 하이드로실릴화 반응 가교성의 실리콘 고무 조성물에 물을 함유한 흡수성 중합체를 배합한, 실리콘 고무 스펀지 형성성 조성물이 기재되어 있다. 또한, WO 2005/085357 국제공개 팜플렛에는 하이드로실릴화 반응 가교성의 실리콘 고무 조성물, 수용성 중합체의 수용액 및 유화제로 이루어진 실리콘 고무 스펀지용 에멀션 조성물이 기재되어 있다. 이들의 스펀지 형성성 조성물은 가열 등에 의해 경화·가교하여 함수 상태의 실리콘 고무 성형체를 성형하고, 계속하여 가열 등에 의해 물을 제거함으로써 실리콘 고무 스펀지를 형성할 수 있다. 그러나, 이들의 스펀지 형성성 조성물에서는 배합하는 중합체에 기인하여, 성형시의 금형 오염이 발생하거나, 수득되는 스펀지의 내열성이 악화되거나, 외관 불량을 일으킨다는 문제가 있었다. 또한, 수득되는 스펀지 기포의 미세함도 충분하지 않았다.
일본 공개특허공보 2004-346248호에는 하이드로실릴화 반응 가교성의 실리콘 고무 조성물, 스멕타이트 클레이를 함유하는 물 및 유화제로 이루어진 실리콘 고무용 에멀션 조성물이 기재되어 있다. 그러나, 이의 조성물에는 수득되는 스펀지 성형물의 수축률이 크고, 금형 캐비티 형상의 재현성이 부족하다는 문제가 있고, 또한, 수득되는 스펀지 기포의 미세함이나 균일성도 충분하지 않았다.
물을 함유하는 오가노폴리실록산 조성물은 오가노폴리실록산과 물의 상용성이 낮은 것에 기인하여 물이 분리되기 쉬워, 취급에 주의가 필요하였다. 또한, 조성물 중의 물의 분산이 균일하지 않게 되거나, 저장 안정성이 악화되는 일이 있었기 때문에, 물의 배합량을 많게 하는 것이 어렵고, 예를 들어 0.55g/㎤ 이하의 밀도의 실리콘 고무 스펀지를 수득하는 것이 곤란하다는 문제도 있었다.
본 발명의 목적은 스펀지 형성시의 수축률이 작고 미가교 성분의 블리드 아웃이 없는 미세하고 균일한 연속 기포를 갖는 스펀지를 형성할 수 있고, 저장 안정성이 우수한 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물 및 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 사용한 실리콘 고무 스펀지의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물은
(A) (A1) 분자쇄 양 말단이 알케닐기로 봉쇄되고 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 갖지 않는, 폴리디오가노실록산 0 내지 90질량부 및 (A2) 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 2개 이상 갖는 폴리디오가노실록산 10 내지 100질량부로 이루어진 알케닐기 함유 폴리디오가노실록산 100질량부,
(B) 1분자 중에 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 오가노폴리실록산((B) 성분 중 규소 원자에 결합한 수소 원자의 몰수가, 상기 (A) 성분 중의 알케닐기 1몰당 0.4 내지 20이 되는 양),
(C) 물과 무기계 증점제로 이루어진 혼합물 10 내지 250질량부,
(D) 유화제 0.1 내지 15질량부,
(E) 하이드로실릴화 반응 촉매(본 조성물을 가교시키기에 충분한 양) 및
(F) 경화 지연제 0.001 내지 5질량부
로 적어도 이루어지고, 복수의 개별 조성물로서 보존되고, 상기 개별적으로 보존되는 복수의 조성물이 (A) 성분과 (C) 성분을 동시에 포함하지 않고, (B) 성분과 (C) 성분을 동시에 포함하지 않고, (B) 성분과 (E) 성분을 동시에 포함하지 않는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물은 추가로 (G) 실리카 미분말을 (A) 성분 100질량부에 대해 20질량부 이하의 범위로 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (C) 성분은 물과 스멕타이트 클레이의 혼합물인 것이 바람직하다. 또한, 스멕타이트 클레이로서는 스멕타이트 클레이와 음이온성 중합체로 이루어진 친수성 복합물이 바람직하다. 또한, 증기 (A) 성분 중의 규소 원자 결합알케닐기 1몰에 대한 (B) 성분 중의 규소 원자 결합 수소 원자의 몰비가 1.5 내지 20의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 상기 (E) 성분은 백금계 촉매를 열가소성 수지 중으로 분산시킨 미립자상 백금계 촉매인 것이 바람직하다.
본 발명의 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물로서는 (I) (A) 성분, (E) 성분, 및 (G) 성분으로 이루어지고, (B) 성분 및 (C) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물, (II) (A) 성분, (B) 성분, (D) 성분, (F) 성분, 및 (G) 성분으로 이루어지고, (C) 성분 및 (E) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물, 및 (III) (C) 성분으로 이루어지고, (A) 성분 및 (B) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물로 이루어진 3성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물; (I) (A) 성분, (E) 성분, 및 (G) 성분으로 이루어지고, (B) 성분 및 (C) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물, (II) (A) 성분, (B) 성분, (F) 성분, 및 (G) 성분으로 이루어지고, (C) 성분 및 (E) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물, 및 (III) (C) 성분 및 (D) 성분으로 이루어지고, (A) 성분 및 (B) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물로 이루어진 3성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물; 및 (I) (A) 성분, (D) 성분, (E) 성분, 및 (G) 성분으로 이루어지고, (B) 성분 및 (C) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물, (II) (A) 성분, (B) 성분, (D) 성분, (F) 성분, 및 (G) 성분으로 이루어지고, (C) 성분 및 (E) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물, 및 (III) (C) 성분으로 이루어지고, (A) 성분 및 (B) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물로 이루어진 3성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물이 예시된다.
본 발명의 실리콘 고무 스펀지의 제조 방법은 하기 공정 1 내지 3으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
공정 1: 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물의 개별적으로 보존된 복수의 조성물을 혼합하고, 하기 (A) 내지 (F) 성분으로 적어도 이루어진 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 조제하는 공정(단, 상기 개별적으로 보존된 복수의 조성물은 (A) 성분과 (C) 성분을 동시에 포함하지 않고, (B) 성분과 (C) 성분을 동시에 포함하지 않고, (B) 성분과 (E) 성분을 동시에 포함하지 않는다).
(A) (A1) 분자쇄 양 말단이 알케닐기로 봉쇄되고 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 갖지 않는, 폴리디오가노실록산 0 내지 90질량부 및 (A2) 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 2개 이상 갖는 폴리디오가노실록산 10 내지 100질량부로 이루어진 알케닐기 함유 폴리디오가노실록산 100질량부,
(B) 1분자 중에 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 오가노폴리실록산((B) 성분 중 규소 원자에 결합한 수소 원자의 몰수가, 상기 (A) 성분 중의 알케닐기 1몰당 0.4 내지 20이 되는 양),
(C) 물과 무기계 증점제로 이루어진 혼합물 10 내지 250질량부,
(D) 유화제 0.1 내지 15 질량부,
(E) 하이드로실릴화 반응 촉매(본 조성물을 가교시키기에 충분한 양) 및
(F) 경화 지연제 0.001 내지 5질량부
공정 2: 공정 1에서 수득된 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 가교·경화하여 함수 상태의 실리콘 고무 성형체를 수득하는 공정.
공정 3: 공정 2에서 수득된 함수 상태의 실리콘 고무 성형체로부터 물을 제거하여 실리콘 고무 스펀지를 수득하는 공정.
또한, 상기 실리콘 고무 스펀지는 화상 형성 장치의 정착 부재의 탄성 재료용으로 적합하게 사용할 수 있고, 상기 정착 부재로서는 롤러나 벨트인 것이 바람직하다.
본 발명의 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물은 가교·경화하여 미세하고 균일한 연속 기포를 갖는 실리콘 고무 스펀지를 형성하고, 수득된 실리콘 고무 스펀지의 수축률이 작다는 특징을 갖고, 성형시에 미가교 성분이 블리드 아웃하지 않으므로 금형 오염이나 외관 불량을 일으키기 어렵다는 특징을 갖는다. 또한, 물과 무기계 증점제로 이루어진 혼합물이, 주요 제제인 폴리디오가노실록산과는 개별적으로 보존되므로, 물의 분리 등의 우려가 없고, 저장 안정성이 우수하고, 더욱 밀도가 작은 실리콘 고무 스펀지의 제조를 가능하게 하고, 수득되는 실리콘 고무 스펀지의 밀도를 목적에 따라 변경할 수 있다는 특징을 갖는다. 본 발명의 실리콘 고무 스펀지의 제조 방법은 미세하고 균일한 연속 기포를 갖는 실리콘 고무 스펀지를 효율 좋게 제조할 수 있고, 더욱 밀도가 작은 실리콘 고무 스펀지의 제조를 가능하게 하여, 수득되는 실리콘 고무 스펀지의 밀도를 목적에 따라 용이하게 변경할 수 있다. 또한, 상기 실리콘 고무 스펀지는 미세하여 균일한 연속 기포를 갖는다는 특징을 갖는다.
도 1은 본 발명의 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물의 개별적으로 보존된 복수의 조성물을 혼합하고, 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 조제하는 방법의 바람직한 일 형태를 도시하는 개략도이다.
이하에, 본 발명의 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물에 대해 상세하게 설명한다.
(A) 성분은 1분자 중에 규소 원자에 결합한 알케닐기를 갖는 알케닐기 함유 폴리디오가노실록산이며, 본 발명의 실리콘 고무 조성물의 주요 제제이다. (A) 성분은 (A1) 분자쇄 양 말단이 알케닐기로 봉쇄되고 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 갖지 않는, 폴리디오가노실록산과 (A2) 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 2개 이상 갖는 폴리디오가노실록산으로 이루어진다. (A1) 성분과 (A2) 성분의 배합비 (A1):(A2)는 0:100 내지 90:10의 범위이며, (A1):(A2)이 0:100 내지 75:25의 범위인 것이 바람직하고, (A1):(A2)이 10:90 내지 50:50의 범위인 것이 보다 바람직하다. (A1) 성분과 (A2) 성분을 병용함으로써, 본 발명의 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물로 형성되는 실리콘 고무 스펀지의 수축률이 현저하게 개선되기 때문이다.
(A1) 분자쇄 양 말단이 알케닐기로 봉쇄되고 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 갖지 않는, 폴리디오가노실록산의 점도는 25℃에서, 0.1 내지 100Paㆍs인 것이 바람직하고, 0.1 내지 40Paㆍs의 범위가 보다 바람직하다. 또한, (A1) 성분의 폴리디오가노실록산은 극소량의 분자쇄 말단이 하이드록실기나 알케닐기 이외의 유기기로 치환되어 있어도 좋다. (A1) 성분의 오가노폴리실록산의 실록산 골격은 직쇄상이라도 분기상이라도 좋고, 또한 양자의 혼합물이라도 좋지만, 주쇄가 디오가노실록산 단위의 반복으로 이루어지고, 분자쇄 양 말단이 알케닐디오가노실록시기로 봉쇄된, 실질적으로 직쇄상의 폴리디오가노실록산인 것이 바람직하다.
(A1) 성분 중의 알케닐기로서는 예를 들어, 비닐기, 알릴기, 프로페닐기, 이소프로페닐기, 부테닐기, 이소부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기, 헵테닐기 등을 들 수 있고, 바람직하게는 비닐기이다. 또한, (A1) 성분 중의 규소 원자에 결합한 알케닐기 이외의 유기기로서는 예를 들어, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기 등의 알킬기; 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등의 사이클로알킬기; 페닐기, 트릴기, 크실릴기, 나프틸기 등의 아릴기: 벤질기, 페네틸기 등의 아랄킬기; 3,3,3-트리플로로프로필기, 3-클로로프로필기 등의 할로겐 치환 알킬기 등의, 통상 탄소수 1 내지 10, 바람직하게는 탄소수 1 내지 8의, 비치환 또는 치환의 1가 탄화수소기이며, 바람직하게는 메틸기이다.
(A2) 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 2개 이상 갖는 폴리디오가노실록산의 점도는 25℃에서, 0.1 내지 100Paㆍs인 것이 바람직하고, 0.1 내지 40Paㆍs의 범위가 보다 바람직하다. (A2) 성분 중 알케닐기는 분자쇄 측쇄 외에, 분자쇄 말단에 존재하여도 좋다. 또한, (A2) 성분의 폴리디오가노실록산은 소량의 분자쇄 말단이 하이드록실기 등으로 치환되어 있어도 좋다. (A2) 성분의 오가노폴리실록산의 실록산 골격은 직쇄상이라도 분기상이라도 좋고, 또한 양자의 혼합물이라도 좋지만, 주쇄가 디오가노실록산 단위의 반복으로 이루어지고, 분자쇄 양 말단이 알케닐디오가노실록시기 또는 알케닐기를 포함하지 않는 트리오가노실록시기에서 봉쇄된, 실질적으로 직쇄상의 폴리디오가노실록산인 것이 바람직하다.
(A2) 성분 중의 알케닐기는 상기 (A1) 성분과 같다. 또한, (A2) 성분 중의 규소 원자에 결합한 알케닐기 이외의 유기기도 상기 (A1) 성분과 같다.
(B) 성분은 1분자 중에 규소 원자에 결합한 수소 원자를 적어도 2개 갖는 오가노폴리실록산이며, 본 발명의 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물의 가교제이다. 규소 원자에 결합한 수소 원자는 말단 실록산 단위, 및/또는 중합체 쇄중의 실록산 단위에 위치할 수 있다. 이의 오가노폴리실록산은 직쇄상의 실록산 중합체인 것이 바람직하고, RHSiO2/2 단위, 및/또는 R2XSiO1/2 단위(이들 화학식에서, R은 상기 (A) 성분에서의 알케닐기 이외의 유기기와 같은 탄소수 1 내지 10, 바람직하게는 탄소수 1 내지 8의 비치환 또는 치환의 1가 탄화수소기이며, 바람직하게는 메틸기이다. X는 수소 원자 또는 R을 나타낸다)를 분자 중에 필수로 함유하고, R2SiO2/2 단위를 임의로 함유하는 것이다.
(B) 성분 중에 존재하는 규소 원자에 결합한 수소 원자(즉, SiH기)의 몰수의 합계량은 상기 (A) 성분 중의 알케닐기 1개당, 0.4 내지 20개인 것이 바람직하고, 1.5 내지 5.0개인 것이 보다 바람직하다. 따라서, 상기 (A) 성분 100질량부에 대한 상기 (B) 성분의 상대량은 이러한 관계가 유지되도록, 예를 들어, 1 내지 1000질량부의 범위에서 적절하게 결정되는 것이 바람직하다.
(C) 물과 무기계 증점제로 이루어진 혼합물은 본 발명의 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 가교·경화하여 수득되는 실리콘 고무를 다공질상, 즉 실리콘 고무 스펀지로 하기 위한 성분이다. (C) 성분의 배합량은 (A) 성분 100질량부에 대해 10 내지 250질량부이며, 바람직하게는 20 내지 200질량부이며, 보다 바람직하게는 40 내지 150질량부이다. (C) 성분의 배합량이 10질량부 미만이면, 본 발명의 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 가교 경화하여 이루어진 실리콘 고무가 다공질상, 즉 실리콘 고무 스펀지로 되기 어렵고, 250질량부를 초과하면, 형성되는 실리콘 고무 스펀지의 강도가 손상되기 때문이다.
(C) 성분에 있어서 물은, 본 발명의 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 가교·경화한 후, 경화물 중으로부터 제거됨으로써 실리콘 고무를 다공질상, 즉 실리콘 고무 스펀지로 하기 위한 성분이다. (C) 성분 중의 물은 청정하면 좋고, 이의 종류는 제한되지 않는다. 예를 들어, 수도물, 우물물, 이온 교환수, 증류수 등이 예시된다. (C) 성분의 (A) 성분으로의 분산이 안정된다는 점에서, (C) 성분 중의 물은 이온 교환수인 것이 바람직하다.
(C) 성분 중의 증점제는 천연 또는 합성의 무기계 증점제이며, 물과 혼합함으로써 (C) 성분의 점도를 높이고, (C) 성분의 (A) 성분 중으로의 분산을 쉽게 하고, (A) 성분 중의 (C) 성분의 분산 상태를 안정시키기 위해서 배합된다. 구체적으로는 예를 들어, 몬모릴로나이트, 헥토라이트, 사포나이트, 소코나이트, 바이델라이트 및 논트로나이트 등의 점토 광물을 주 성분으로 하는 벤토나이트 등의 천연 또는 합성의 스멕타이트 클레이; 및, 이들과 폴리아크릴산과 같은 음이온성 중합체 등으로 이루어진 친수성 복합물이 예시된다. 이의 배합량은 (C) 성분 중의 물 100질량부에 대해 0.1 내지 10질량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 5질량부이다.
이 중에서, 벤토나이트(몬모릴로나이트), 헥토라이트 클레이, 사포나이트 클레이 등의 스멕타이트 클레이인 것이 바람직하다. 물에 분산시켰을 때의 점도의 상승이 커서, 후술하는 (D) 유화제의 사용량을 적게 할 수 있기 때문이다. 이러한, 스멕타이트 클레이로서는 예를 들어 수열 합성품인 스멕톤(등록상표; 제조원: 구니미네고교(주)), 루센타이트(등록상표; 제조원 코뿌케이칼(주)), 천연정제품인 쿠니피아(등록상표; 제조원: 구니미네고교(주)), 벤겔(등록상표; 제조원: (주)호준), 벤톤(등록상표; 제조원: 엘레멘티스(주)), 비감(등록상표; 반더빌트사) 등이 입수가능하다. 이들의 스멕타이트 클레이의 pH는 실리콘 고무 스펀지의 내열성을 유지하는 점에서 pH 5.0 내지 9.0인 것이 바람직하다.
(D) 성분의 유화제는 종래 공지인 것을 사용할 수 있고, 음이온계, 양이온계, 양성 이온계 및 비이온계의 어느 것이라도 좋다. 구체적으로는 예를 들어, 글리세린 지방산 에스테르, 폴리글리세린 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 수크로스 지방산 에스테르, 폴리에틸렌글리콜 지방산 에스테르, 폴리프로필렌 글리콜 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌글리세린 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌·폴리옥시프로필렌 블록 공중합체, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 아미드와 같은 비이온계 계면활성제; 폴리실록산·폴리옥시에틸렉그래프트 공중합체와 같은 오가노폴리실록산으로 이루어진 비이온계 계면활성제; 지방족 아민염, 제4급 암모늄염, 알킬피리디늄염과 같은 양이온계 계면활성제; 고급지방산염, 고급 알콜황산 에스테르염, 알킬벤젠 설폰산염, 알킬나프탈렌 설폰산염, 폴리에틸렌글리콜황산 에스테르염과 같은 음이온계 계면활성제; 카복시베타인형 또는 글리신형의 양성 이온계 계면활성제가 예시된다. 이 중에서, 후술하는 (E) 성분을 촉매로 하는 하이드로실릴화 반응에 영향이 적기 때문에 비이온계 계면활성제인 것이 바람직하다.
이들의 유화제는 단독으로 사용할 수도 있고, 또한 2종 이상을 병용할 수도 있다. 유화제의 HLB 값(2종 이상을 병용할 때는 이의 중량 평균 HLB 값)이 1 이상 10 이하인 것이 바람직하고, 1.5 이상 6 미만인 것이 보다 바람직하고, 3.5 이상 6 미만인 것이 특히 바람직하다. (D) 유화제의 배합량은 (A) 성분 100질량부에 대해 0.1 내지 15질량부이며, 바람직하게는 0.2 내지 3질량부이다.
(E) 하이드로실릴화 반응 촉매로서는, 예를 들어 백금계 촉매, 팔라듐계 촉매 및 로듐계 촉매로부터 선택되는 적어도 1종의 촉매인 것이 바람직하고, 보다 구체적으로는 예를 들어, 염화백금산, 알콜 변성 염화백금산, 염화백금산과 올레핀류, 비닐실록산 또는 아세틸렌 화합물과의 배위 화합물, 이들을 열가소성 수지 중으로 분산시킨 미립자상 백금계 촉매 등의 백금계 촉매; 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐, 클로로트리스(트리페닐포스핀)로듐 등이 사용되고, 특히 바람직하게는 백금계 촉매이며, 이 중에서, 백금계 촉매를 열가소성 수지 중으로 분산시킨 미립자상 백금계 촉매는 혼합 장치중에서의 바람직하지 않는 조성물의 경화를 방지하는 점에서 바람직하다. (E) 성분은 촉매로서 유효량(소위 촉매량)이면 좋고, 구체적으로는 예를 들어 상기 (A) 및 (B) 성분의 합계량에 대해 촉매의 양(금속 원소분으로서)이 질량 환산으로 0.01 내지 500ppm, 바람직하게는 0.1 내지 100ppm 정도의 비율로 배합된다.
백금계 촉매를 열가소성 수지 중으로 분산시킨 미립자상 백금계 촉매로서는 백금계 촉매를 백금 금속원자로서 0.01중량% 이상 함유하고, 연화점이 40 내지 200℃, 바람직하게는 50 내지 100℃인 열가소성 수지로 이루어진 평균 입자 직경이 0.01 내지 500㎛의 미립자상 백금계 촉매인 것이 바람직하다. 열가소성 수지로서는 예를 들어, 화학식: C6H5SiO3 /2로 표시되는 실록산 단위를 주 성분으로 하고, 이외에, 화학식: (C6H5)2SiO2 /2로 표시되는 실록산 단위, 화학식 CH3SiO3 /2로 표시되는 실록산 단위, 화학식 (CH3)2SiO2 /2로 표시되는 실록산 단위, 화학식 CH3(CH2=CH)SiO2/2로 표시되는 실록산 단위, 화학식 CH3(C6H5)SiO2/2로 표시되는 실록산 단위, 화학식 (CH3)3SiO1/2로 표시되는 실록산 단위를 함유하는 연화점을 갖는 열가소성 실리콘 수지; 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 메틸셀룰로스 수지, 폴리실란 수지, 나일론 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리프로필렌 수지를 들 수 있다. 이들의 열가소성 수지의 연화점은 일정 온도에서 승온할 수 있는 핫 플레이트 상에서 이 수지가 연화되는 상태를 현미경으로 관찰함으로써 구해진다.
백금계 촉매를 열가소성 수지 중으로 분산시킨 미립자상 백금계 촉매의 조제 방법으로서는 백금계 촉매와 열가소성 수지를 용제 중에서 균일하게 혼합한 후, 이의 혼합물을 스프레이 드라이어 등을 사용하여 기상 입상화하는 기상 건조법이 예시된다.
(F) 경화 지연제는 본 발명의 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물의 경화 속도나 작업 가사 시간을 조정하기 위한 성분이며, 구체적으로는 3-메틸-1-부틴-3-올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 페닐부티놀, 1-에티닐-1-사이클로헥산올 등의 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 알콜 유도체; 3-메틸-3-펜텐-1-인, 3,5-디메틸-3-헥센-1-인 등의 엔인 화합물; 테트라메틸테트라비닐사이클로테트라실록산, 테트라메틸테트라헥세닐사이클로테트라실록산 등의 알케닐기 함유 저분자량 실록산; 메틸트리스(3-메틸-1-부틴-3-옥시)실란, 비닐-트리스(3-메틸-1-부틴-3-옥시)실란 등의 알킨 함유 실란이 예시된다.
(F) 성분의 배합량은 본 발명의 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물의 사용 방법이나 성형 방법에 따라서 적절하게 선택된다. 일반적인 배합량으로서는 (A) 성분 100질량부에 대해 0.001질량부 내지 5질량부의 범위이다.
본 발명의 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물로 형성되는 실리콘 고무 스펀지의 강도를 향상시킨다는 점에서, 추가로 (G) 보강성 실리카 미분말을 배합하는 것이 바람직하다. (G) 성분으로서는 특히 한정되지 않지만, 퓸드 실리카 및 침강 실리카가 적합하다. 또한, 이들의 실리카 미분말은 예를 들어 쇄상 오가노폴리실록산, 사이클릭 오가노폴리실록산, 헥사메틸실라잔, 각종 오가노 실란 등으로 표면 처리된 것이라도 좋다. 보강성 실리카 미분말의 비표면적은 50 내지 350㎡/g, 특히 80 내지 250㎡/g인 것이 바람직하다. 또한, 비표면적은 예를 들어 BET 흡착법에 의해 구할 수 있다.
(G) 성분의 배합량은 (A) 성분 100질량부에 대해 20질량부 이하(즉, 0 내지 20질량부)인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0 내지 15질량부, 보다 더 바람직하게는 O 내지 10질량부이다.
이외에, 종래 실리콘 고무에 첨가 배합하는 것이 주지로 되는 각종 첨가제, 예를 들어, 퓸드 산화티타늄 등의 보강 충전제; 분쇄 석영, 결정성 실리카, 규조토, 아스베스토, 알루미노규산, 산화철, 산화아연, 탄산칼슘 등의 비보강 충전제; 이들의 충전제를 오가노실란, 오가노폴리실록산 등의 유기 규소 화합물로 표면 처리한 것; 아세틸렌 블랙, 퍼니스 블랙, 채널 블랙 등의 카본 블랙을 배합하여도 좋다. 또한 필요에 따라 안료, 내열제, 난연제, 내부 이형제, 가소제, 수산제(受酸劑), 무관능의 실리콘 오일 등의 실리콘 고무 조성물에 공지의 첨가제를 배합하여도 좋다. 또한, 본 발명의 실리콘 고무 조성물은 물을 포함하므로, 방부제나 방청제를 배합하여도 좋다. 방부제로서는 파라옥시벤조산알킬에스테르, 벤조산, 벤조산나트륨, 소르브산, 소르브산칼륨, 페녹시에탄올, 벤조산, 살리실산, 석탄산, 소르브산, 파라옥시벤조산알킬에스테르, 파라크롤메타크레졸, 헥사클로로펜, 염화벤잘코늄, 염화크롤헥시딘, 트리클로로카바닐리드, 트리클로산, 감광 색소; 티아졸린계, 이소티아졸린계, 비구아나이드계, 트리아진계, 요오드계, 이미다졸계, 피리딘계의 방부제가 예시된다. 이 중에서, 미량의 배합으로 방부 효과를 나타낸다는 점에서, 티아졸린계나 이소티아졸린계의 방부제인 것이 바람직하다. 방부제의 배합량은 일반적으로는 본 발명 조성물 100질량부에 대해 0.001 내지 5질량부이다.
본 발명의 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물은 상기 (A) 내지 (F) 성분 및 필요에 따라 (G) 성분 및 그 밖의 임의 성분으로 이루어지지만, 복수의 개별 조성물로서 패키지·보존되는 것을 특징으로 한다. 또한, 이들의 개별적으로 보존되는 복수의 조성물은 실리콘 고무 스펀지 형성시에 혼합되고, 상기 (A) 내지 (F) 성분 및 필요에 따라 (G) 성분 및 그 밖의 임의 성분을 상기 배합비로 함유하는 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물로서 사용된다. 상기 개별적으로 보존되는 복수의 조성물은 (A) 성분과 (C) 성분을 동시에 포함하지 않고, (B) 성분과 (C) 성분을 동시에 포함하지 않고, (B) 성분과 (E) 성분을 동시에 포함하지 않는 것이 필요하다.
상기 개별적으로 보존되는 조성물이 (A) 성분과 (C) 성분을 동시에 포함하면, 보존 중에 (C) 성분의 분리가 일어나기 쉬운 경향이 있다. 또한, (A) 성분과 (C) 성분을 동시에 포함하는 조성물은 (C) 성분의 분리가 일어나기 쉬워지기 때문에 (A) 성분에 대한 (C) 성분의 배합량에 제한이 있어, 예를 들어 0.55g/㎤ 이하 밀도의 실리콘 고무 스펀지를 수득하는 것이 곤란하였다.
상기 개별적으로 보존되는 조성물이 (B) 성분과 (C) 성분을 동시에 포함하면, 장기 보존 중에 (B) 성분 중의 규소 원자 결합 수소 원자가 (C) 성분 중의 물과 반응하여 하이드록실기로 변화되는 경우가 있어, 수득되는 실리콘 고무의 품질이 안정되지 않는 경향이 있다.
상기 개별적으로 보존되는 조성물이 (B) 성분과 (E) 성분을 동시에 포함하면, 보존 중에 (B) 성분 중의 규소 원자 결합 수소 원자끼리가 (E) 성분에 의해 반응하거나, 또한 (A) 성분이 존재하면 (A) 성분과 (B) 성분의 하이드로실릴화 반응이 진행하여, 보존 안정성이 손상되는 경향이 있다.
이러한 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물로서는 (I) (A) 성분, (E) 성분, 및 필요에 따라 (G) 성분으로 이루어지고, (B) 성분 및 (C) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물, (II) (A) 성분, (B) 성분, (D) 성분, (F) 성분, 및 필요에 따라 (G) 성분으로 이루어지고, (C) 성분 및 (E) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물, 및 (III) (C) 성분으로 이루어지고, (A) 성분 및 (B) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물로 이루어진 3성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물; (I) (A) 성분, (E) 성분, 및 필요에 따라 (G) 성분으로 이루어지고, (B) 성분 및 (C) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물, (II) (A) 성분, (B) 성분, (F) 성분, 및 필요에 따라 (G) 성분으로 이루어지고, (C) 성분 및 (E) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물, 및 (III) (C) 성분 및 (D) 성분으로 이루어지고, (A) 성분 및 (B) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물로 이루어진 3성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물; (I) (A) 성분, (D) 성분, (E) 성분, 및 필요에 따라 (G) 성분으로 이루어지고, (B) 성분 및 (C) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물, (II) (A) 성분, (B) 성분, (D) 성분, (F) 성분, 및 필요에 따라 (G) 성분으로 이루어지고, (C) 성분 및 (E) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물, 및 (III) (C) 성분으로 이루어지고, (A) 성분 및 (B) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물로 이루어진 3성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물; (I) (A) 성분, (E) 성분, 및 필요에 따라 (G) 성분으로 이루어지고, (B) 성분, (C) 성분, 및 (D) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물, (II) (A) 성분, (B) 성분, (F) 성분, 및 필요에 따라 (G) 성분으로 이루어지고, (C) 성분, (D) 성분, 및 (E) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물, (III) (C) 성분으로 이루어지고, (A) 성분, (B) 성분, 및 (D) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물, 및 (IV) (D) 성분으로 이루어지고, (A) 성분, (B) 성분, 및 (C) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물로 이루어진 4성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물이 예시된다.
상기 개별적으로 보존되는 복수의 조성물은 각각, (A) 성분과 (C) 성분을 동시에 포함하지 않고, (B) 성분과 (C) 성분을 동시에 포함하지 않고, (B) 성분과 (E) 성분을 동시에 포함하지 않도록 하고, 상기 (A) 내지 (F) 성분 또는 이들에 필요에 따라 (G) 성분 및 각종 첨가제를 균일하게 혼합하여 조제할 수 있다. 여기서 사용하는 믹서로서는 호모 믹서, 패들 믹서, 호모 디스퍼, 콜로이드 밀, 진공 혼합 교반 믹서가 예시되지만, 특히 한정되는 것은 아니다. 또한, (G) 성분을 배합하는 경우는 미리, (A) 성분의 일부와 (G) 성분을 배합한 실리카 마스터배치를 조제한 후, 잔여의 (A) 성분과 다른 성분을 혼합하는 것이 바람직하다.
다음에, 본 발명의 실리콘 고무 스펀지의 제조 방법에 대해 상세하게 설명한다.
본 발명의 실리콘 고무 스펀지의 제조 방법은 하기 공정 1 내지 3으로 이루어진다. 또한, 하기 공정 1에서의 (A) 내지 (F) 성분 및 개별적으로 보존된 복수의 조성물은 상기와 같다.
공정 1: 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물의 개별적으로 보존된 복수의 조성물을 혼합하고, 하기 (A) 내지 (F) 성분으로 적어도 이루어진 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 조제하는 공정.
(A) (A1) 분자쇄 양 말단이 알케닐기로 봉쇄되고 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 갖지 않는, 폴리디오가노실록산 0 내지 90질량부 및 (A2) 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 2개 이상 갖는 폴리디오가노실록산 10 내지 100질량부로 이루어진 알케닐기 함유 폴리디오가노실록산 100질량부,
(B) 1분자 중에 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 오가노폴리실록산((B) 성분 중 규소 원자에 결합한 수소 원자의 몰수가, 상기 (A) 성분 중의 알케닐기 1몰당 0.4 내지 20이 되는 양),
(C)물과 무기계 증점제로 이루어진 혼합물 10 내지 250질량부,
(D) 유화제 0.1 내지 15질량부,
(E) 하이드로실릴화 반응 촉매(본 조성물을 가교시키기에 충분한 양) 및
(F) 경화 지연제 0.001 내지 5질량부
공정 2: 공정 1에서 수득된 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 가교·경화하여 함수 상태의 실리콘 고무 성형체를 수득하는 공정.
공정 3: 공정 2에서 수득된 함수 상태의 실리콘 고무 성형체로부터 물을 제거하여 실리콘 고무 스펀지를 수득하는 공정.
또한, 상기 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물은 추가로 (G) 실리카 미분말을 (A) 성분 100질량부에 대해 0.01 내지 20질량부의 범위로 함유하는 것이 본 발명의 제조 방법에 의해 수득되는 실리콘 고무 스펀지의 강도를 향상시킨다는 점에서 바람직하다. (G) 성분에 대해서는 상기와 같다.
본 발명의 실리콘 고무 스펀지의 제조 방법에서의 공정 1로서는 (i) 개별적으로 보존된 복수의 조성물을 혼합 장치에 투입, 혼합하여, 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 조제하여 탱크 등에 저장하는 배치 방식; (ii) 개별적으로 보존된 복수의 조성물을 각각 개별적으로 용기에 저장하고, 각 용기에 접속된 계량 공급 장치 등에 의해 혼합 장치에 공급·혼합하고, 성형에 제공하는 양의 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 연속적으로 공정 2에 공급하는 연속 방식; (iii) 상기 배치 방식과 연속 방식을 조합한 방식이 예시되지만, 이들에 한정되지 않으며, 목적으로 하는 실리콘 고무 스펀지 제품의 종류, 형상이나 크기, 성형 방법에 맞추어 적절하게 선택할 수 있다.
또한, 상기 공정 1로서는 개별적으로 보존된 복수의 조성물을 혼합하여 1단계에서 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무를 조제하여도 좋고, 복수의 단계를 거쳐서 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무를 조제하여도 좋다. 복수의 단계를 거친 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무의 조제로서는 복수의 개별적으로 보존된 조성물을 혼합하여 혼합물을 조제하고, 계속하여 잔여의 개별적으로 보존된 조성물을 상기 혼합물에 혼합하여 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무를 조제하는 방법; 복수의 개별적으로 보존된 조성물을 혼합하여 제1 혼합물을 조제하고, 잔여의 개별적으로 보존된 조성물을 혼합하여 제2 혼합물을 조제하고, 계속하여, 상기 제1 혼합물과 제2 혼합물을 혼합하여 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무를 조제하는 방법이 예시된다.
또한, 공정 1에서, (C) 성분을 함유하는 개별적으로 보존된 조성물의 배합량을 바꿈으로써, 수득되는 실리콘 고무 스펀지의 밀도를 필요에 따라 바꿀 수 있다.
(i) 배치 방식의 공정 1로서는 구체적으로는 500 내지 300Orpm으로 회전하는 교반날개 등의 분산 기구를 구비한 혼합 장치에 개별적으로 보존된 복수의 조성물을 투입, 혼합하여, 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 미리 소정량 조제하여 탱크 등에 저장하는 방법이 예시된다.
(ii) 연속 방식의 공정 1로서는 구체적으로는 복수의 조성물을 각각 개별적으로 용기에 저장하고, 각 용기에 접속된 계량 공급 장치에 의해 스태틱 믹서나 핀 믹서, 연속 유화 장치 등의 다이나믹 믹서 등의 혼합 장치에 공급·혼합하여 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 조제하면서 성형에 제공하는 양을 공정 2에 공급하는 방법이 예시된다. 혼합 장치로서는 (C) 성분의 분산에 요하는 시간의 점에서, 다이나믹 믹서인 것이 바람직하다. 또한, 혼합 장치는 복수라도 좋고, 예를 들어, 제1 혼합 장치에서 (A) 성분, (C) 성분, (D) 성분, (E) 성분 및 필요에 따라 (G) 성분으로 이루어지고, (B) 성분과 (F) 성분을 포함하지 않는 혼합물 1을 조제하고, 제2 혼합 장치에 의해, (A) 성분, (B) 성분, (C) 성분, (D) 성분, (F) 성분 및 필요에 따라 (G) 성분으로 이루어지고 (E) 성분을 포함하지 않는 혼합물 2를 조제하고, 제1 혼합 장치 및 제2 혼합 장치와 계량 공급 장치 등을 통하여 접속된 제3 혼합 장치에 의해 상기 혼합물 1과 혼합물 2를 혼합하여 조제한 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 연속적으로 공정 2에 공급하여도 좋다. 계량 공급 장치에 대해서는 특히 한정되지 않지만, 예를 들어, 실린더 펌프, 모노 펌프, 기어 펌프, 다이어프램 펌프, 스크류 펌프가 예시된다. 또한 복수의 조성물을 저장하는 용기가 펠 캔이나 드럼 캔인 경우는 펠 펌프나 드럼 펌프 등의 자동 빨아올림 장치와 계량 공급 장치를 조합하여 사용하는 것이 바람직하다.
(iii) 배치 방식과 연속 방식을 조합한 공정 1로서는 구체적으로는 복수의 조성물을 개별적으로 용기 등에 저장하고, 각 용기에 접속된 계량 공급 장치 등에 의해, 스태틱 믹서나 핀 믹서, 연속 유화 장치 등의 다이나믹 믹서 등의 혼합 장치에 공급·혼합함으로써, 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 미리 소정량 조제하여 탱크 등에 저장하고, 필요량을 공정 2에 공급하는 방법; 개별적으로 보존된 복수의 조성물을 500 내지 3000rpm으로 회전하는 교반 날개 등의 분산 기구를 구비한 혼합 장치에 소정량 투입하여 (I) (A) 성분, (C) 성분, (D) 성분, (E) 성분 및 필요에 따라 (G) 성분으로 이루어지고 (B) 성분과 (F) 성분을 포함하지 않는 혼합물 1을 조제하여 탱크 등에 저장하고, 동일하게 하여 (II) (A) 성분, (C) 성분, (D) 성분, (B) 성분, (F) 성분 및 필요에 따라 (G) 성분으로 이루어지고 (E) 성분을 포함하지 않는 혼합물 2를 조제하여 혼합물 1과는 다른 탱크 등에 저장하고, 이들의 탱크에 접속된 계량 공급 장치 등에 의해 상기 혼합물 1과 혼합물 2를 스태틱 믹서나 핀 믹서, 연속 유화 장치 등의 다이나믹 믹서 등의 혼합 장치에 공급·혼합하고, 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 공정 2에 연속적으로 공급하는 방법이 예시된다.
본 발명의 실리콘 고무 스펀지의 제조 방법에서의 공정 2의 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 가교·경화시키는 방법은 특히 한정되지 않지만, 120℃ 미만, 바람직하게는 100℃ 미만, 특히 바람직하게는 50 내지 90℃에서 공정 1에서 조제한 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 가열하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 예를 들어, 공정 1에서 조제한 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 성형용의 금형의 캐비티에 주입하고, 가압 하에 10O℃ 미만, 바람직하게는 50 내지 90℃의 온도로 유지하여 함수 상태의 실리콘 고무 성형체를 성형하는 방법; 공정 1에서 조제한 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 수지 필름 등의 박리성 기재 위에 코팅하고, 예를 들어 50 내지 120℃로 가열하여 경화시키는 함수 상태의 실리콘 고무 성형체를 성형하는 방법; 공정 1에서 조제한 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 합성섬유 직포, 수지 필름, 금속판, 유리 크로스 등의 기체(其體) 위에 코팅하고, 예를 들어 50 내지 120℃로 가열하여 기체 위에 함수 상태의 실리콘 고무 피복층을 형성하는 방법; 공정 1에서 조제한 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 노즐로부터 토출하고, 예를 들어 80 내지 100℃의 열수중에 도입하여 함수 상태의 실리콘 고무 성형체를 성형하는 방법이 예시된다.
본 발명의 실리콘 고무 스펀지의 제조 방법에서의 공정 3의 함수 상태의 실리콘 고무 성형체로부터 물을 제거하는 방법은 특히 한정되지 않지만, 공정 2에서 조제한 함수 상태의 실리콘 고무 성형체를 120 내지 250℃에서 가열하여 물을 제거하는 것이 바람직하다. 또한, 공정 2에서, 합성섬유 직포, 수지 필름, 금속판, 유리 크로스 등의 기체 위에 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 코팅하여 열풍이나 적외선 등에 의해 기체 위에 함수 상태의 실리콘 고무 성형체를 연속적으로 형성하는 경우 등에는 공정 2와 공정 3이 동시에 진행되는 경우도 있다. 그러나, 균일하고 미세한 기포를 갖는 실리콘 고무 스펀지층을 수득하기 위해서는 이러한 연속적인 성형 공정에 있어서도, 120℃ 미만의 온도에서 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물의 함수 상태를 가능한 한 유지하면서 경화시키고(공정 2), 계속하여 120℃ 이상 바람직하게는 120 내지 250℃에서 가열하여 함수 상태의 실리콘 고무 성형체로부터 물을 제거하는(공정 3) 것이 바람직하다.
다음에, 본 발명의 실리콘 고무 스펀지에 대해 설명한다.
본 발명의 실리콘 고무 스펀지는 스펀지 성형물의 금형 캐비티 형상 재현성이 우수하다는 점에서, 수축률이 10% 이하인 것이 바람직하다. 수축률은 금형으로 성형한 스펀지 시험편의 길이(L1)와 대응하는 금형 캐비티의 길이(L0)로부터 이하의 식으로 구할 수 있다.
수축률(%) = (L0-L1)/L0×100
본 발명의 실리콘 고무 스펀지는 가열에 의한 열 변형(열 팽창)이 작고, 변형 회복성이 우수하다는 점에서, 90% 이상의 기포가 연속 기포인 것이 바람직하다. 여기서 기포가 연속 기포인지의 여부는 실리콘 고무 스펀지를 물속에 가라앉히고, 감압함으로써, 연속 기포 중의 공기를 물로 치환하여 조사할 수 있다. 스펀지 중의 전체 기포에 대해 연속 기포가 차지하는 비율, 즉 연속 기포율은 물의 밀도를 1.0g/㎤으로서 이하의 식으로 구할 수 있다.
연속 기포율(%) = {(흡수한 물의 질량)/(기포 부분의 체적)}×100
상기 식에서 기포 부분의 체적은 이하의 식으로 구할 수 있다.
기포 부분의 체적(㎤) = {(스펀지 질량)/(스펀지 밀도)}-{(스펀지 질량)/(고무 밀도)}
상기 식에서 고무 밀도는 (C) 성분과 (D) 성분을 포함하지 않는 것 외에는 동일하게 하여 조제한 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 가교·경화시켜서 수득되는 실리콘 고무 성형체의 밀도를 측정함으로써 수득되는 값이며, 스펀지 기포벽의 밀도를 나타낸다.
또한, 본 발명의 실리콘 고무 스펀지는 형성시의 수축률이 작고 금형 캐비티 형상의 재현성이 우수하고, 미세하고 균일한 연속 기포를 갖기 때문에, 화상 형성 장치의 정착 부재의 탄성 재료로서 유용하다. 정착 롤의 경우, 철심상에 실리콘 고무 스펀지층을 형성하지만, 이 경우, 철심의 재질, 치수 등은 롤의 종류에 따라서 적절하게 선정할 수 있다. 정착 벨트의 경우, 무단 벨트 위에 실리콘 고무 스펀지층을 형성하지만, 이 경우, 무단 벨트의 재질, 치수 등은 벨트의 종류에 따라 적절하게 선정할 수 있다.
또한, 상기 실리콘 고무 스펀지층의 외주에 또한 불소 수지층이나 불소 고무층을 형성하여도 좋다. 이 경우, 불소계 수지층은 불소계 수지 코팅재나 불소계 수지 튜브 등에 의해 형성되고, 상기 실리콘 고무층을 피복한다. 여기서 불소계 수지 코팅재로서는 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌 수지(PTFE)의 라텍스나, 다이엘라텍스(불소계 라텍스; 제조원: 다이킨고교사) 등을 들 수 있고, 또한 불소계 수지 튜브로서는 시판품을 사용할 수 있고, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌 수지(PTFE), 데트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체 수지(PFA), 플루오르화에틸렌폴리프로필렌 공중합체 수지(FEP), 폴리플루오르화 비닐리덴 수지(PVDF), 폴리플루오르화 비닐 수지 등을 들 수 있지만, 이들 중에서 특히 PFA가 바람직하다.
또한, 상기 실리콘 고무 스펀지층의 두께는 적절하게 선정되지만, 실리콘 고무 스펀지의 고무 탄성을 유효하게 이용하는 점에서 0.05 내지 80mm인 것이 바람직하고, 특히 0.1 내지 50mm인 것이 바람직하다. 또한, 이의 위에 형성되는 불소수지 또는 불소 고무층의 두께는 5 내지 200㎛인 것이 바람직하고, 특히 1O 내지 100㎛가 바람직하다.
실시예
이하에 실시예 및 비교예를 제시하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만 본 발명은 이들의 실시예에 제한되지 않는다. 또한, 실시예에서 점도는 25℃에서의 측정값이다.
<밀도>
JIS K6268에 준하여 측정하였다.
<경도(Asker C)>
JIS K7312에 규정된 타입 C 경도 시험기를 사용한 시험 방법에 준한다. 두께 6mm의 시험편을 사용하였다.
<인장 강도, 신도>
JIS K6251에 준하여 측정하였다.
<열전도율>
두께 12mm의 열전도율 측정용 실리콘 고무 시험편을 제작하고, 이의 시험편의 열전도율을 「신속 열전도율계 QTM-500」(제조원: 교토덴시고교사)를 사용하여 측정하였다.
<기포 상태>
JIS K6262에 규정된 압축 영구 변형 측정용 시험편의 단면을 육안으로 관찰하여, 단면 전체에 걸쳐서 기포 상태가 균일한 것을 균일, 일부 과대 기포가 확인된 것을 불균일, 단면에 다수의 과대 기포가 확인된 시험편 표면에 균열이 생긴 것을 파열이라고 평가하였다.
<평균 기포 사이즈>
경도 측정용 시험편을 면도칼로 절단한 중심부분을 주사형 전자 현미경으로 관찰하여, 0.04㎟ 면적당 (기포 수는 200 내지 300개 정도)의 기포의 직경을 측정하여 평균(수평균)을 구하여 평균 기포 직경을 측정하였다. 또한, 평균 기포 직경 측정시에 확인된 최대 기포의 기포 직경을 최대 기포 직경으로 하였다. 또한, 기포가 하고 편평한 층상의 구멍이 많이 확인되어, 기포 직경의 측정이 곤란한 경우를 층상이라고 평가하고, 평균 기포 직경과 최대 기포 직경은 측정하지 않았다.
<수축률>
길이 70mm, 폭 50mm, 두께 6mm의 캐비티를 갖는 금형을 사용하여 성형한, 경도 측정용 시험편의 장척 방향의 길이를 측정하여, 다음 식에 대입하여 구하였다.
수축률 = {(70-측정값(mm))/70}×100
<연속 기포율>
JIS K6262에 규정된 압축 영구 변형용 실리콘 고무 스펀지 시험편의 질량과 밀도를 측정하고, 다음 식에서 대입하여 기포 부분의 체적을 구하였다. 식중 고무 밀도는 (C) 성분과 (D) 성분을 포함하지 않은 것 외에는 동일하게 조제한 실리콘 고무 조성물을 가교·경화하여 이루어진 압축 영구 변형용 시험편의 밀도이다.
기포 부분의 체적 = {(스펀지 질량)/(스펀지 밀도)}-{(스펀지 질량)/(고무 밀도)}
또한, 스펀지 편을 물속에 보유하고, -750mmHg 감압하 3분간 방치하여 물을 흡수시켜, 흡수한 물의 질량을 측정하고, 물의 밀도를 1.0g/㎤로서 다음 식에 대입하여 연속 기포율을 구하였다.
연속 기포율(%) = {(흡수한 물의 질량)/(기포 부분의 체적)}×l00
<금형 오염>
상기 수축률 측정용 시험편을 형성한 금형을 냉각한 후, 캐비티내를 손가락을 접촉하여 부착물의 유무를 조사하였다. 성형전과 변화없는 경우를 양호, 오일상의 부착물이 확인된 경우를 부착 있음이라고 평가하였다.
[조제예 1]
점도 40,000mPaㆍs의 분자쇄 양 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 폴리디메틸실록산 100질량부, BET 비표면적 225㎡/g의 퓸드 실리카 40질량부, 헥사메틸실라잔 7질량부, 물 2질량부, 점도 20mPaㆍs의 분자쇄 양 말단 디메틸하이드록시실록시기 봉쇄 디메틸 실록산·메틸비닐실록산 공중합체(비닐기 함유량 약 10.9질량%) 0.232질량부를 로스 믹서에 투입하고, 실온에서 균일하게 될 때까지 혼합한 후, 감압하 200℃에서 2시간 가열 처리하여 유동성이 있는 실리카 마스터배치를 조제하였다.
[조제예 2]
상기 조제예 1에서 조제한 실리카 마스터배치 9.4질량부, 점도 7,500mPaㆍs의 분자쇄 양 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸 실록산·메틸비닐실록산 공중합체(비닐기 함유량 약 0.31질량%) 71.4질량부, 점도 2,000mPaㆍs의 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산(비닐기 함유량 0.23질량%) 12질량부, 비이온계 계면활성제(폴리프로필렌 글리콜 지방산 에스테르, 상품명: 카오호모텍스 SP-200V, 제조원: 카오사, HLB 3.0) 0.1질량부, 비이온계 계면활성제(소르비탄 지방산 에스테르, 상품명: 레오돌 SP-O10V, 제조원: 카오사, HLB 4.3) 0.6질량부, 백금의 1,3-디비닐테트라메틸디실록산 착체의 1,3-디비닐테트라메틸디실록산 용액(백금 금속 함유량 약 4000ppm) 0.4질량부, 및, 벵갈라(상품명: 바이페록스, 제조원: 베이어사) 40질량부와 점도 10,000mPaㆍs의 분자쇄 양 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산 60질량부의 혼합물 6질량부를 균일하게 될 때까지 혼합하여 조성물 1을 조제하였다.
[조제예 3]
상기 조제예 1에서 조제한 실리카 마스터배치 9.4질량부, 점도 7,500mPaㆍs의 분자쇄 양 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸 실록산·메틸비닐실록산 공중합체(비닐기 함유량 약 0.31질량%) 57.3질량부, 점도 2,000mPaㆍs의 분자쇄 양 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산(비닐기 함유량 0.23질량%) 12질량부, 동적 점도 63㎟/s의 분자쇄 양 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸 실록산·메틸하이드로젠실록산 공중합체(규소 원자 결합 수소 원자 함유량 약 0.70질량%) 13.1질량부, 비이온계 계면활성제(폴리프로필렌글리콜 지방산 에스테르, 상품명: 카오호모텍스 SP-200V, 제조원: 카오사, HLB 3.0) 0.1질량부, 비이온계 계면활성제(소르비탄 지방산 에스테르, 상품명: 레오돌 SP-O10V, 제조원: 카오사, HLB 4.3) 0.6질량부, 경화 지연제로서 에티닐사이클로헥산올 0.03질량부, 및, 벵갈라(상품명: 바이페록스, 제조원: 베이어사) 40질량부와 점도 10,000mPaㆍs의 분자쇄 양 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산 60질량부의 혼합물 6질량부를 균일하게 될 때까지 혼합하여 조성물 2를 조제하였다.
[조제예 4]
스멕타이트 클레이(유기 중합체 복합 친수성 정제 벤토나이트(pH 6.5), 제조원: (주)호준) 1질량부와 이온 교환수 99질량부를 호모 믹서에 투입하고, 실온에서 균일하게 될 때까지 혼합하여, 물과 무기계 증점제의 혼합물인 조성물 (c-1)을 조제하였다.
[조제예 5]
수용성 중합체(아크릴산 나트륨, 제조원: 나칼라이테스크(주)) 1질량부와 이온 교환수 99질량부를 디스퍼 믹서에 투입하고, 실온에서 균일하게 될 때까지 혼합하여, 물과 유기계 증점제의 혼합물인 조성물 (c-2)을 조제하였다.
[조제예 6]
수용성 중합체(카복시메틸셀로스나트륨, 제조원: 나칼라이테스크(주)) 3질량부와 이온 교환수 97질량부를 디스퍼 믹서에 투입하고, 실온에서 균일하게 될 때까지 혼합하여, 물과 유기계 증점제의 혼합물인 조성물 (c-3)을 조제하였다.
[조제예 7]
스멕타이트 클레이(유기 중합체 복합 친수성 정제 벤토나이트(pH 6.5), 제조원: (주)호준) 1질량부, 이온 교환수 99질량부 및 비이온계 계면활성제(소르비탄 지방산 에스테르, 상품명: 레오돌 SP-01OV, 제조원: 카오사, HLB 4.3) 0.65질량부를 호모 믹서에 투입하고, 실온에서 균일하게 될 때까지 혼합하여, 물과 무기계 증점제의 혼합물인 조성물 (c-4)을 조제하였다.
[조제예 8]
스멕타이트 클레이(유기 중합체 복합 친수성 정제 벤토나이트(pH 6.5), 제조원: (주)호준) 1질량부, 이온 교환수 99질량부 및 비이온계 계면활성제(소르비탄 지방산 에스테르, 상품명: 레오돌 SP-01OV, 제조원: 카오사, HLB 4.3) 0.65질량부, 이소티아졸린계 방부제(10% 수용액) 0.005질량부를 호모 믹서에 투입하고, 실온에서 균일하게 될 때까지 혼합하여, 물과 무기계 증점제의 혼합물인 조성물 (c-5)을 조제하였다.
[실시예 1 내지 실시예 4]
조제예 2에서 조제한 조성물 1, 조제예 3에서 조제한 조성물 2, 및 조제예 4에서 조제한 조성물 (c-1)을 표 1의 배합비로 덴탈 믹서에 투입하고, 25℃에서 균일하게 혼합하여 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 조제하였다. 수득된 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 압축 성형기를 사용하여 90℃/10분의 조건하에 가교·경화시켜, 함수 상태의 각종 시험편을 제작하였다. 다음에 이들의 시험편을 200℃에서 4시간, 개방계에 방치하여 시험편 중의 물을 제거하고, 실리콘 고무 스펀지 시험편을 수득하였다. 이들의 실리콘 고무 스펀지 시험편을 사용하여 밀도, 경도, 인장 강도, 신도, 열전도율, 수축률, 연속 기포율을 측정하였다. 이의 결과를 표 1에 제시하였다.
[실시예 5]
조제예 2 및 조제예 3에 있어서, 비이온계 계면활성제(폴리프로필렌글리콜 지방산 에스테르, 상품명: 카오호모텍스 SP-200V, 제조원: 카오사, HLB 3.0) 0.1질량부 및 비이온계 계면활성제(소르비탄 지방산 에스테르, 상품명: 레오돌 SP-O10V, 제조원: 카오사, HLB 4.3) 0.6질량부를 배합하지 않은 것 이외에는 동일하게 하여 조성물 3, 조성물 4를 각각 조제하였다. 조성물 3, 조성물 4, 및 조제예 7에서 조제한 조성물 (c-4)을 개별적으로 용기에 저장하고, 각 용기에 접속한 계량 공급 장치에 의해 표 1에 제시하는 배합비로 조성물 3, 조성물 4, 조성물 (c-4)를 핀 믹서에 공급하고, 25℃에서 혼합하여 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 연속적으로 조제하였다. 수득된 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 압축 성형기를 사용하여 90℃/10분의 조건하에 가교·경화시켜, 함수 상태의 각종 시험편을 제작하였다. 다음에 이들의 시험편을 200℃에서 4시간, 개방계에 방치하여 시험편 중의 물을 제거하고, 실리콘 고무 스펀지 시험편을 수득하였다. 이들의 실리콘 고무 스펀지 시험편을 사용하여 밀도, 경도, 인장 강도, 신도, 열전도율, 수축률, 연속 기포율을 측정하였다. 이의 결과를 표 1에 제시하였다.
Figure 112011013633170-pct00001
[실시예 6]
상기 조제예 1에서 조제한 실리카 마스터배치 9.4질량부, 점도 7,500mPaㆍs의 분자쇄 양 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸 실록산·메틸비닐실록산 공중합체(비닐기 함유량 약 0.31질량%) 71.4질량부, 점도 2,000mPaㆍs의 분자쇄 양 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산(비닐기 함유량 0.23 질량%) 12질량부, 백금의 1,1,3,3-테트라메틸-1,3-디비닐디실록산 착체를 백금 금속원자로서 0.4질량% 함유하는 연화점이 85℃인 열가소성 실리콘 수지로 이루어진 평균 입자 직경이 1㎛인 미립자상 백금계 촉매 0.8질량부 및, 벵갈라(상품명: 바이페록스, 제조원: 베이어사) 40질량부와 점도 10,000mP27a·s의 분자쇄 양 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산 60질량부의 혼합물 6질량부를 균일하게 될 때까지 혼합하여 조성물 5를 조제하였다.
상기 조제예 1에서 조제한 실리카 마스터배치 9.4질량부, 점도7,500mPaㆍs의 분자쇄 양 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸 실록산·메틸비닐실록산 공중합체(비닐기 함유량 약 0.31질량%) 57.3질량부, 점도 2,000mPaㆍs의 분자쇄 양 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산(비닐기 함유량 0.23질량%) 12질량부, 동적 점도 63㎟/s의 분자쇄 양 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸 실록산·메틸하이드로젠실록산 공중합체(규소 원자 결합 수소 원자 함유량 약 0.70질량%) 13.1질량부, 비이온계 계면활성제(소르비탄 지방산 에스테르, 상품명: 레오돌 SP-O10V, 제조원: 카오사, HLB 4.3) 1.2질량부, 경화 지연제로서 에티닐사이클로헥산올 0.03질량부, 및, 벵갈라(상품명: 바이페록스, 제조원: 베이어사) 40질량부와 점도 10,000mPaㆍs의 분자쇄 양 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산 60질량부의 혼합물 6질량부를 균일하게 될 때까지 혼합하여 조성물 6을 조정하였다.
조성물 5, 조성물 6, 및 조제예 4에서 조제한 조성물 (c-1)을 개별적으로 용기에 저장하고, 각 용기에 접속한 계량 공급 장치에 의해 표 2에 제시하는 배합비로, 조성물 (c-1), 조성물 5, 조성물 6을 핀 믹서에 공급하고, 25℃에서 혼합하여 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 연속적으로 조제하였다. 또한, 각 조성물은 핀 믹서의 토출구 반대측 말단부의 교반축 구동장치측으로부터 조성물 (c-1), 조성물 6, 조성물 5의 순서로 핀 믹서에 공급하였다.
수득된 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 압축 성형기를 사용하여 90℃/10분의 조건하에 가교·경화시켜, 함수 상태의 각종 시험편을 제작하였다. 다음에 이들의 시험편을 200℃에서 4시간, 개방계에 방치하여 시험편 중의 물을 제거하고, 실리콘 고무 스펀지 시험편을 수득하였다. 이들의 실리콘 고무 스펀지 시험편을 사용하여 밀도, 경도 인장 강도, 신도, 열전도율, 수축률, 연속 기포율을 측정하였다. 이의 결과를 표 2에 제시하였다.
[실시예 7]
실시예 6에서 조제한 조성물 6에 있어서, 비이온계 계면활성제(소르비탄 지방산 에스테르, 상품명: 레오돌 SP-O10V, 제조원: 카오사, HLB 4.3) 1.2질량부를 배합하지 않은 것 이외는 동일하게 하여 조성물 7을 조제하였다.
조성물 7, 실시예 6에서 조제한 조성물 5, 및 조제예 8에서 조제한 조성물 (c-5)을 개별적으로 용기에 저장하고, 각 용기에 접속한 계량 공급 장치에 의해 표 2에 제시하는 배합비로, 조성물 (c-5), 조성물 7, 조성물 5를 핀 믹서에 공급하고, 25℃에서 혼합하여 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 연속적으로 조제하였다. 또한, 각 조성물은 핀 믹서의 토출구 반대측 단부의 교반축 구동 장치측으로부터 조성물 (c-5), 조성물 7, 조성물 5의 순서로 핀 믹서에 공급하였다.
수득된 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 압축 성형기를 사용하여 90℃/10분의 조건하에 가교·경화시켜, 함수 상태의 각종 시험편을 제작하였다. 다음에 이들의 시험편을 200℃에서 4시간, 개방계에 방치하여 시험편 중의 물을 제거하고, 실리콘 고무 스펀지 시험편을 수득하였다. 이들의 실리콘 고무 스펀지 시험편을 사용하여 밀도, 경도, 인장 강도, 신도, 열전도율, 수축률, 연속 기포율을 측정하였다. 이의 결과를 표 2에 제시한다.
Figure 112011013633170-pct00002
[비교예 1 내지 비교예 3]
실리카 마스터배치, (A) 성분, (C) 성분, (D) 성분 및 그 밖의 원료를 표 1의 배합비로 호모 믹서(제조원: 도쿠슈키카(주))에 투입하고, 25℃에서 균일하게 될 때까지 혼합하였다. 이어서, 수득된 혼합물에 (B) 성분, (E) 성분 및 (F) 성분을 배합하여 탈기하여 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 조제하였다. 수득된 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 압축 성형기를 사용하여 90℃/10분의 조건하에 가교·경화시켜, 함수 상태의 각종 시험편을 제작하였다. 다음에 이들의 시험편을 200℃에서 4시간, 개방계에 방치하여 시험편 중의 물을 제거하고, 실리콘 고무 스펀지 시험편을 수득하였다. 이들의 실리콘 고무 스펀지 시험편을 사용하여 밀도, 경도, 인장 강도, 신도, 수축률, 연속 기포율을 측정하였다. 이의 결과를 표 3에 제시하였다.
Figure 112011013633170-pct00003
이하에 표 3중의 어구를 설명한다.
실리카 마스터배치
조제예 1에서 조제한 실리카 마스터배치. 건식 실리카 함유량 약 27질량%.
[A 성분]
A-1 성분
a-1: 점도 2,000mPaㆍs의 분자쇄 양 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산. 비닐기 함유량 0.23질량%.
[B 성분]
b-1: 동적 점도 5.0㎟/s의 분자쇄 양 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸 실록산·메틸하이드로젠실록산 공중합체. 규소 원자 결합 수소 원자 함유량 약 0.74질량%
[C 성분]
c-1: 조제예 4에서 조제한 물과 무기계 증점제의 혼합물. 스멕타이트 클레이 함유량 1.0질량%
c-2: 조제예 5에서 조제한 물과 유기계 증점제의 혼합물. 아크릴산나트륨 함유량 1.0질량%
c-3: 조제예 6에서 조제한 물과 유기계 증점제의 혼합물. 카복시메틸셀룰로스나트륨 함유량 3.0질량%
[D 성분]
d-1: 비이온계 계면활성제(소르비탄 지방산 에스테르, 상품명: 레오돌 SP-O10V, 제조원: 카오사). HLB 4.3.
d-2: 비이온계 계면활성제(소르비탄 지방산 에스테르, 상품명: 레오돌 SP-O30V, 제조원: 카오사). HLB 1.8.
d-3: 비이온계 계면활성제(폴리프로필렌글리콜 지방산 에스테르, 상품명: 카오호모텍스 SP-200V, 제조원: 카오사). HLB 3.0.
d-4: 비이온계 계면활성제(폴리프로필렌 지방산 에스테르, 상품명: 이오넷 DL-200, 제조원: 산요카세이사). HLB 6.6.
d-5: 비이온계 계면활성제(폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 상품명: 이오넷 DO-600, 제조원: 산요카세이사). HLB 10.4.
[E 성분]
백금계 촉매: 백금의 1,3-디비닐테트라메틸디실록산 착체의 1,3-디비닐테트라메틸디실록산 용액. 백금 금속 함유량 약 4000ppm.
[F 성분]
경화 지연제: 에티닐사이클로헥산올.
[기타 성분]
[안료 마스터배치]
벵갈라(상품명: 바이페록스, 제조원: 베이어사) 40질량부와 점도 10,000mPaㆍs의 분자쇄 양 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산 60질량부의 혼합물.
산업상의 이용 가능성
이상과 같은 본 발명의 실리콘 고무 조성물은 성형성이 우수하고, 성형후에 미세하고 균일한 연속 기포를 갖는 실리콘 고무 스펀지로 되므로, 전자 사진 복사기, 레이저 빔 프린터, 온디맨드 인쇄기, 팩시밀리 등의 화상 형성 장치에 사용되는 롤이나 벨트의 탄성 재료나, 단열재, 흡음재, 쿠션, 패킹, 개스킷, 패드 등의 고온하에 사용되는 스펀지 용도에 적합하게 사용된다. 롤이나 벨트로서는 현상 롤, 가압 롤, 히트 롤이 예시된다. 특히는 전자사진 복사기, 레이저 빔 프린터, 온디맨드 인쇄기, 팩시밀리 등의 화상 형성 장치에 있어서, 전사지 등의 전사재료 위에 전사된 토너 화상을 가열·가압에 의해 정착시키는 정착부에 사용되는 정착용 부재, 특히 정착용 롤이나 벨트에 적합하게 사용할 수 있다.
1: 제1 개별적으로 보존되는 조성물의 용기
2: 제2 개별적으로 보존되는 조성물의 용기
3: 제3 개별적으로 보존되는 조성물의 용기
4: 계량 공급 장치
5: 다이나믹 믹서
6: 토출구
7: 교반축 구동 장치

Claims (18)

  1. (A) (A1) 분자쇄 양 말단이 알케닐기로 봉쇄되고 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 갖지 않는, 폴리디오가노실록산 0 내지 90질량부 및 (A2) 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 2개 이상 갖는 폴리디오가노실록산 10 내지 100질량부로 이루어진 알케닐기 함유 폴리디오가노실록산 100질량부,
    (B) 1분자 중에 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 오가노폴리실록산((B) 성분 중 규소 원자에 결합한 수소 원자의 몰수가, 상기 (A) 성분 중의 알케닐기 1몰당 0.4 내지 20이 되는 양),
    (C) 물과 무기계 증점제로 이루어진 혼합물 10 내지 250질량부,
    (D) 유화제 0.1 내지 15질량부,
    (E) 하이드로실릴화 반응 촉매(본 조성물을 가교시키기에 충분한 양) 및
    (F) 경화 지연제 0.001 내지 5질량부
    로 적어도 이루어지고, 복수의 개별 조성물로서 보존되고, 상기 개별적으로 보존되는 복수의 조성물이 (A) 성분과 (C) 성분을 동시에 포함하지 않고, (B) 성분과 (C) 성분을 동시에 포함하지 않고, (B) 성분과 (E) 성분을 동시에 포함하지 않는 것을 특징으로 하는, 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 또한 (G) 실리카 미분말을 (A) 성분 100질량부에 대해 20질량부 이하의 범위로 함유하는 것을 특징으로 하는, 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, (C) 성분이 물과 스멕타이트 클레이의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 스멕타이트 클레이가, 스멕타이트 클레이와 음이온성 중합체로 이루어진 친수성 복합물인 것을 특징으로 하는, 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물.
  5. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제2항에 있어서, (E) 성분이, 백금계 촉매를 열가소성 수지 중으로 분산시킨 미립자상 백금계 촉매인 것을 특징으로 하는, 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물.
  6. 제2항에 있어서, (I) (A) 성분, (E) 성분, 및 (G) 성분으로 이루어지고, (B) 성분 및 (C) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물; (II) (A) 성분, (B) 성분, (D) 성분, (F) 성분, 및 (G) 성분으로 이루어지고, (C) 성분 및 (E) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물; 및 (III) (C) 성분으로 이루어지고, (A) 성분 및 (B) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물로 이루어진 것을 특징으로 하는, 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물.
  7. 제2항에 있어서, (I) (A) 성분, (E) 성분, 및 (G) 성분으로 이루어지고, (B) 성분 및 (C) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물; (II) (A) 성분, (B) 성분, (F) 성분, 및 (G) 성분으로 이루어지고, (C) 성분 및 (E) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물; 및 (III) (C) 성분 및 (D) 성분으로 이루어지고, (A) 성분 및 (B) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물로 이루어진 것을 특징으로 하는, 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물.
  8. 제2항에 있어서, (I) (A) 성분, (D) 성분, (E) 성분, 및 (G) 성분으로 이루어지고, (B) 성분 및 (C) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물; (II) (A) 성분, (B) 성분, (D) 성분, (F) 성분, 및 (G) 성분으로 이루어지고, (C) 성분 및 (E) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물; 및 (III) (C) 성분으로 이루어지고, (A) 성분 및 (B) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물로 이루어진 것을 특징으로 하는, 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물.
  9. 하기 공정 1 내지 3으로 이루어진 실리콘 고무 스펀지의 제조 방법.
    공정 1: 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물의 개별적으로 보존된 복수의 조성물을 혼합하고, 하기 (A) 내지 (F) 성분으로 적어도 이루어진 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 조제하는 공정(단, 상기 개별적으로 보존된 복수의 조성물은 (A) 성분과 (C) 성분을 동시에 포함하지 않고, (B) 성분과 (C) 성분을 동시에 포함하지 않고, (B) 성분과 (E) 성분을 동시에 포함하지 않는다).
    (A) (A1) 분자쇄 양 말단이 알케닐기로 봉쇄되고 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 갖지 않는, 폴리디오가노실록산 0 내지 90질량부 및 (A2) 분자쇄 측쇄가 알케닐기를 2개 이상 갖는 폴리디오가노실록산 10 내지 100질량부로 이루어진 알케닐기 함유 폴리디오가노실록산 100질량부,
    (B) 1분자 중에 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 오가노폴리실록산((B) 성분 중 규소 원자에 결합한 수소 원자의 몰수가, 상기 (A) 성분 중의 알케닐기 1몰당 0.4 내지 20이 되는 양),
    (C) 물과 무기계 증점제로 이루어진 혼합물 10 내지 250질량부,
    (D) 유화제 0.1 내지 15질량부,
    (E) 하이드로실릴화 반응 촉매(본 조성물을 가교시키기에 충분한 양) 및
    (F) 경화 지연제 0.001 내지 5질량부
    공정 2: 공정 1에서 수득된 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 가교·경화하여 함수 상태의 실리콘 고무 성형체를 수득하는 공정.
    공정 3: 공정 2에서 수득된 함수 상태의 실리콘 고무 성형체로부터 물을 제거하여 실리콘 고무 스펀지를 수득하는 공정.
  10. 제9항에 있어서, 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물이, 추가로 (G) 실리카 미분말을 (A) 성분 100질량부에 대해 0.01 내지 20질량부의 범위로 함유하는 것을 특징으로 하는, 실리콘 고무 스펀지의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물이 (I) (A) 성분, (E) 성분, 및 (G) 성분으로 이루어지고, (B) 성분 및 (C) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물; (II) (A) 성분, (B) 성분, (D) 성분, (F) 성분, 및 (G) 성분으로 이루어지고, (C) 성분 및 (E) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물; 및 (III) (C) 성분으로 이루어지고, (A) 성분 및 (B) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물로 이루어진 것을 특징으로 하는, 실리콘 고무 스펀지의 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서, 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물이 (I) (A) 성분, (E) 성분, 및 (G) 성분으로 이루어지고, (B) 성분 및 (C) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물; (II) (A) 성분, (B) 성분, (F) 성분, 및 (G) 성분으로 이루어지고, (C) 성분 및 (E) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물; 및 (III) (C) 성분 및 (D) 성분으로 이루어지고, (A) 성분 및 (B) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물로 이루어진 것을 특징으로 하는, 실리콘 고무 스펀지의 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서, 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물이 (I) (A) 성분, (D) 성분, (E) 성분, 및 (G) 성분으로 이루어지고, (B) 성분 및 (C) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물; (II) (A) 성분, (B) 성분, (D) 성분, (F) 성분, 및 (G) 성분으로 이루어지고, (C) 성분 및 (E) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물; 및 (III) (C) 성분으로 이루어지고, (A) 성분 및 (B) 성분을 포함하지 않는 개별적으로 보존되는 조성물로 이루어진 것을 특징으로 하는, 실리콘 고무 스펀지의 제조 방법.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 공정 1에서, 다성분형 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물의 복수의 조성물을 개별 용기에 보존하고, 각각의 용기에 접속된 계량 공급 장치에 의해 다이나믹 믹서에 도입하여 혼합함으로써, 스펀지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물을 조제하는 것을 특징으로 하는, 실리콘 고무 스펀지의 제조 방법.
  15. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 제조 방법으로 수득된 실리콘 고무 스펀지.
  16. 제15항에 있어서, 화상 형성 장치의 정착 부재의 탄성 재료용인 것을 특징으로 하는, 실리콘 고무 스펀지.
  17. 제16항에 있어서, 화상 형성 장치의 정착 부재가 롤러 또는 벨트인 것을 특징으로 하는, 실리콘 고무 스펀지.
  18. 제14항에 따른 제조 방법으로 수득된 실리콘 고무 스펀지.
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