KR101796314B1 - 실리콘 고무 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실리콘 고무 조성물, 실리콘 고무 성형품 제조방법 및 실리콘 고무 성형품에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 실리콘 고무 조성물은 폴리오르가노실록산; 실리카; 폴리메틸실세스퀴옥산; 및 가교제;를 포함한다.

Description

실리콘 고무 조성물 {SILICONE RUBBER COMPOSITION}
본 발명은 실리콘 고무 조성물에 관한 것이다.
와이퍼 장치는 차량 유리창에 비, 눈 또는 이물질이 존재할 때 이를 닦아냄으로써 운전자 및 탑승자의 전방 시야를 확보해주는 역할을 한다. 일반적으로 와이퍼 장치는 전면 유리창에만 장착되지만, 일부 차량에서는 후면 유리창과 헤드램프에도 장착되는 경우가 있다.
상기 와이퍼 장치는 와이퍼 암 및 와이퍼 블레이드를 포함하여 이루어진다. 상기 와이퍼 장치는, 상기 와이퍼 암 단부의 와이퍼 블레이드를 윈도우에 대하여 좌우로 움직여 윈도우에 묻어있는 물 또는 이물질 등을 제거할 수 있다.
일반적인 와이퍼 블레이드는, 천연고무 및 클로로프렌 고무 중에서 하나 이상을 포함하는 고무에, 표면 처리층 또는 윤활 코팅층을 형성하여 사용하였다. 그러나 이러한 와이퍼 블레이드 고무는 내열성이 80℃~120℃ 수준으로, 여름철 등 고온 조건에서 상기 와이퍼 블레이드의 화학적 성능이 저하(Degradation) 되는 단점이 있었다. 또한 상기 와이퍼 블레이드 고무는 자외선 저항성 및 내오존성이 낮아 상기 와이퍼 블레이드 형상의 변형 가능성이 높아, 내구 수명이 6개월~1년 수준으로 짧으며, 우천시 주행 중 와이퍼 블레이드의 형상이 변경될 경우, 오작동으로 인한 사고위험을 내포하고 있었다.
최근에는 차량 윈도우에 발수 필름을 부착하거나, 발수제 조성물로 코팅층을 형성하여 발수성을 부여하고 있다. 그러나 상기 방법으로 발수 코팅층을 형성하는 경우 투시성이 저하되는 문제를 지니고 있다. 또한, 윈도우에 발수 코팅층을 형성하더라도, 와이퍼는 윈도우의 이물질 제거를 위해 불가피하게 작동되어야 하는데 상기 발수 코팅층은 기존 고무로 제조한 와이퍼 블레이드의 반복적인 마찰에 의해 시간이 경과할수록 점차 마모되기 때문에 주기적인 보수를 하지 않을 경우, 효과적인 발수특성을 얻기 어렵고, 상기 와이퍼 블레이드의 운동시 소음이 발생하거나, 정상적인 와이핑 운동이 어렵게 될 수 있다.
본 발명과 관련한 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2004-0014539호(2004.02.14 공개, 발명의 명칭: 실리콘 고무 조성물)에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 강성, 내열성 및 내광성이 우수한 실리콘 고무 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 저마찰성, 내후성, 내오존성 및 발수성이 우수한 실리콘 고무 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 내구성, 내마모성 및 외관성이 우수한 실리콘 고무 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 실리콘 고무 조성물을 포함하는 실리콘 고무 성형품을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 실리콘 고무 조성물에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 실리콘 고무 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 폴리오르가노실록산 100 중량부; 실리카 5~100 중량부; 폴리메틸실세스퀴옥산 5~70 중량부; 및 가교제 0.1~5 중량부;를 포함한다:
[화학식 1]
Figure 112016035824957-pat00001
(상기 화학식 1에서, 상기 R1 내지 R8은 각각 독립적으로 선형 또는 분지형의 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 아미노알킬기, 탄소수 1 내지 10의 히드록시알킬기, 탄소수 1 내지 20의 할로알킬기, 탄소수 3 내지 15의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아랄킬기, 및 탄소수 2 내지 20의 알케닐기 중에서 선택되고, 상기 a, b 및 c는 각각 1 내지 100의 정수이며, 상기 R1 내지 R8중 적어도 하나 이상은 탄소수 2 내지 20의 알케닐기이다).
한 구체예에서 상기 폴리오르가노실록산은 알케닐기 함량이 0.01 몰% 내지 5.0 몰%이고, 중량평균분자량이 300,000g/mol~800,000g/mol 일 수 있다.
한 구체예에서 상기 실리카는 비표면적(BET 법)이 50 ㎡/g 내지 500 ㎡/g일 수 있다.
한 구체예에서 상기 실리콘 고무 조성물은 상기 폴리오르가노실록산 100 중량부에 대하여, 보조충전제 5~100 중량부를 더 포함하며, 상기 보조충전제는 탈크(talc), 마이카(mica), 석영, 규조토(diatomite), 칼슘 설포 알루미네이트, 벤토나이트(bentonite), 흑연(graphite), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 보론 나이트라이드(BN), 바륨 실리케이트, 바륨 설페이트, 탄산칼슘(코팅/미코팅 반영) 및 석고 중에서 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 폴리메틸실세스퀴옥산 및 보조충전제는 1:0.1~1:3 중량비로 포함될 수 있다.
한 구체예에서 상기 폴리메틸실세스퀴옥산의 평균 크기는 10nm 내지 500㎛ 일 수 있다.
한 구체예에서 상기 가교제는 아실(acyl)계 가교제 및 알킬(alkyl)계 가교제를 포함하고, 상기 아실계 가교제는 벤조일퍼옥사이드, 비스(2,4-디클로로벤조일)퍼옥사이드 및 디쿠밀 퍼옥사이드 중에서 하나 이상을 포함하고, 그리고 상기 알킬계 가교제는 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸 퍼옥사이드)헥산을 포함할 수 있다.
본 발명의 한 구체예에서, 상기 실리콘 고무 조성물은 상기 폴리오르가노실록산 100 중량부에 대하여 폴리디메틸실록산 가소제 0.5 중량부 내지 20 중량부; 및 산화방지제 0.5 중량부 내지 15 중량부;를 더 포함할 수 있다.
한 구체예에서, 상기 폴리디메틸실록산 가소제는 25℃에서 측정한 점도가 5 cps 내지 500 cps 이며, 히드록시기 함량이 5 중량% 내지 20 중량% 일 수 있다.
한 구체예에서 상기 산화방지제는 염화철(FeCl2), 염화아연(ZnCl2), 염화 마그네슘(MgCl2), 산화마그네슘(MgO), 및 산화아연(Zn0) 중에서 하나 이상 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 실리콘 고무 조성물을 포함하는 실리콘 고무 성형품에 관한 것이다.
한 구체예에서 상기 실리콘 고무 성형품은 자동차 와이퍼 블레이드일 수 있다.
본 발명의 실리콘 고무 조성물을 이용하여 제조된 차량용 와이퍼 블레이드는 저마찰성, 강성, 내열성 및 내광성이 우수하고, 내마모성이 우수하여 채터링(chattering) 및 소음 방지효과가 우수하며, 내후성, 내오존성 및 발수성이 우수하며, 내구성, 내마모성 및 외관성이 우수할 수 있다.
도 1(a)는 본 발명의 한 구체예에 따른 실리콘 고무 성형품의 정면을 나타낸 것이며, 도 1(b)는 상기 실리콘 고무 성형품의 측면을 나타낸 것이다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
실리콘 고무 조성물
본 발명의 하나의 관점은 실리콘 고무 조성물에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 실리콘 고무 조성물은 폴리오르가노실록산; 실리카; 폴리메틸실세스퀴옥산; 및 가교제;를 포함한다.
이하, 상기 실리콘 고무 조성물의 구성 요소들을 보다 상세히 설명하도록 한다.
폴리오르가노실록산
상기 폴리오르가노실록산(Polyorganosiloxane)은 하기 화학식 1로 표시된다:
[화학식 1]
Figure 112016035824957-pat00002
상기 화학식 1에서, 상기 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 선형 또는 분지형의 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 아미노알킬기, 탄소수 1 내지 10의 히드록시알킬기, 탄소수 1 내지 20의 할로알킬기, 탄소수 3 내지 15의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아랄킬기, 및 탄소수 2 내지 20의 알케닐기 중에서 선택되고, 상기 a, b 및 c는 각각 1 내지 100의 정수이며, 상기 R1 내지 R8중 적어도 하나 이상은 탄소수 2 내지 20의 알케닐기이다.
구체예에서 상기 선형 또는 분지형의 탄소수 1 내지 10의 알킬기로는 메틸, 에틸, 노말프로필, 이소프로필, 노말부틸, 이소부틸, 터셔리부틸, 노말펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 및 데실 등이 있다.
구체예에서 상기 탄소수 1 내지 10의 아미노알킬기로는 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 에틸아미노기, 디에틸아미노기, 디프로필아미노기, 및 디부틸아미노기 등이 있다.
구체예에서 상기 탄소수 1 내지 10의 히드록시알킬기로는 히드록시메틸, 히드록시에틸 및 히드록시프로필 등이 있다.
구체예에서 상기 탄소수 1 내지 20의 할로알킬기로는 트리플루오로프로필, 헵타플루오로펜틸, 헵타플루오로이소펜틸, 트리데카플루오로옥틸 및 헵타데카플루오로데실과 같은 플루오로알킬기; 및 클로로메틸, 클로로에틸 및 클로로프로필 등의 클로로알킬기 등이 있다.
구체예에서 상기 탄소수 3 내지 15의 시클로알킬기로는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸, 시클로노닐, 시클로데실, 시클로운데실, 시클로도데실, 부틸시클로프로필, 메틸시클로펜틸, 디메틸시클로헥실, 에틸디메틸시클로헵틸 및 디메틸시클로옥틸 등이 있다.
구체예에서 상기 탄소수 6 내지 12의 아릴기로는 페닐기, 톨릴기, 크실릴기 및 나프틸기 등이 있다.
구체예에서 상기 탄소수 7 내지 20의 아랄킬기로는 메틸페닐기, 에틸페닐기, 메틸나프틸기 및 디메틸나프틸기 등이 있다.
구체예에서 상기 탄소수 2 내지 20의 알케닐기로는 비닐기, 프로페닐기, 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기, 옥테닐기, 데세닐기, 헥사데세닐기, 및 옥타데세닐기 등이 있다. 예를 들면, 상기 R1 내지 R8중 적어도 하나 이상은 비닐기일 수 있다.
구체예에서 상기 폴리오르가노실록산의 알케닐기 함량은 0.01 몰% 내지 5.0 몰%일 수 있다. 상기 범위에서 경화성질이 우수하며, 상기 실리콘 고무 조성물의 경도 및 물리적 성질이 우수할 수 있다. 예를 들면, 상기 폴리오르가노실록산의 알케닐기 함량은 0.01 몰% 내지 4.5 몰%일 수 있다.
상기 폴리오르가노실록산의 중량평균분자량(Mw)은 300,000g/mol 내지 800,000 g/mol일 수 있다. 상기 범위에서 본 발명의 기계적 성질 및 가공성이 우수할 수 있다. 예를 들면 350,000 g/mol 내지 700,000 g/mol일 수 있다.
본 발명에서 상기 폴리오르가노실록산은 상기 알케닐기 함량 및 중량평균분자량이 상이한 두 종류 이상의 폴리오르가노실록산을 포함하여 사용할 수 있다. 한 구체예에서 상기 폴리오르가노실록산은 알케닐기 함량이 0.01몰% 내지 0.1 몰%이고, 중량평균분자량이 600,000 g/mol 내지 700,000 g/mol인 제1 폴리오르가노실록산, 및 알케닐기 함량이 1.5 몰% 내지 4.5 몰%이고, 중량평균분자량이 500,000 g/mol 내지 560,000 g/mol인 제2 폴리오르가노실록산을 1:0.05~1:1의 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 조건으로 혼합시 후술할 실리카의 분산성 및 가공성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 폴리오르가노실록산은, 폴리디메틸비닐실록산을 포함할 수 있다. 상기 폴리오르가노실록산의 중합도는 100 내지 20,000일 수 있다. 상기 범위에서 본 발명의 기계적 성질 및 가공성이 우수할 수 있다.
실리카
본 발명의 상기 실리카(silica)는 본 발명의 기계적 강도 향상의 목적으로 포함된다. 상기 실리카는 무정형 또는 결정형을 사용할 수 있다. 상기 실리카는 건식 실리카(fumed silica) 및 습식 실리카(precipitated silica) 중에서 하나 이상 포함할 수 있다. 좀 더 구체적으로 소수성 건식 실리카, 소수성 습식 실리카, 친수성 건식 실리카 및 친수성 습식 실리카 중에서 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 실리카는 비표면적(BET 법)이 50 ㎡/g 내지 500 ㎡/g인 것을 사용할 수 있다. 상기 비표면적에서 본 발명의 기계적 물성이 우수할 수 있다. 예를 들면, 100 ㎡/g 내지 300 ㎡/g인 것을 사용할 수 있다.
상기 실리카는 평균입자크기가 5 nm 내지 30 ㎛이며, 비중은 1.5 내지 2.5 g/㎤ 일 수 있다. 상기 범위에서 분산이 용이하여 작업성 및 강도 향상이 우수할 수 있다. 한편, 본 발명에서 상기 “크기”는, “최대길이”를 의미하는 것으로 정의한다.
구체예에서 상기 실리카는 실란(silane)계 표면처리제 및 실라잔(silazane)계 표면처리제 중에서 하나 이상으로 표면처리된 것을 사용할 수 있다. 구체예에서 상기 실란계 표면처리제로는 메틸트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 헥실트리메톡시실란, 헥실트리에톡시실란, 데실트리메톡시실란, 트리플루오로프로필트리메톡시실란, 헥사메틸디실록산, 트리메틸메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 트리메틸에톡시실란 및 디메틸디에톡시실란 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 실라잔(silazane)계 표면처리제로는 디비닐테트라메틸디실라잔, 옥타메틸사이클로테트라실라잔 및 헥사메틸디실라잔 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 표면처리제로 표면 처리시 본 발명의 외관 및 투명성을 유지하면서 상기 실리카가 공기 중의 수분과 반응하여 수소결합을 형성되어 가소도 상승을 억제할 수 있다.
상기 실리카는 상기 폴리오르가노실록산 100 중량부에 대하여 5 중량부 내지 100 중량부 포함된다. 상기 범위에서 본 발명의 기계적 강도 및 분산성이 우수하다. 상기 실리카가 5 중량부 미만으로 포함되는 경우 본 발명의 기계적 물성이 취약하며, 100 중량부를 초과하여 포함되는 경우 작업성이 저하된다. 예를 들면, 10 중량부 내지 70 중량부 포함될 수 있다. 다른 예를 들면, 25 중량부 내지 65 중량부 포함될 수 있다.
한 구체예에서, 상기 실리카로 건식(fumed) 실리카를 사용할 수 있다. 본 발명의 한 구체예에서는 비표면적이 상이한 실리카를 2종 이상 포함하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 비표면적이 150~250㎡/g인 친수성 건식 실리카(hydrophilic fumed silica) 및 비표면적이 300~450㎡/g인 친수성 건식 실리카(hydrophilic fumed silica)를 1:0.5~1:1.5 중량비로 포함할 수 있다. 상기 혼합 중량비로 적용시, 본 발명의 기계적 물성이 우수할 수 있다.
폴리메틸실세스퀴옥산
상기 폴리메틸실세스퀴옥산(ploymethylsilsesquioxane)은 상기 실리콘 고무 조성물의 마찰계수를 낮춰 내마모성, 내열성, 저마찰 특성 및 발수성을 향상시키는 목적으로 포함된다. 상기 폴리메틸실세스퀴옥산은 (H3CSiO1 . 5)n의 실험식을 가지며, 수분 흡수율이 낮으며, 열안정성 및 기계적 강도가 우수하다.
한 구체예에서 상기 폴리메틸실세스퀴옥산의 평균 크기는 10nm 내지 500㎛ 일 수 있다. 상기 범위의 평균크기로 포함시, 실리콘 고무 조성물의 혼합성, 상용성 및 충전성이 우수하고, 실리콘 고무 조성물을 경화하여 성형품 제조시 경도가 지나치게 상승되지 않으며, 저마찰 특성이 우수할 수 있다. 예를 들면 0.1㎛~50㎛ 일 수 있다.
한 구체예에서 상기 폴리메틸실세스퀴옥산은 무정형(amorphous), 큐빅형(cubic), 스핀들형(spindle), 니들형(needle), 구형(spherical) 및 판상형(thin plate)을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 구 형태일 수 있다.
또한 상기 폴리메틸실세스퀴옥산은 건식(Fumed) 또는 습식(Precipitated) 제조된 것을 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 폴리메틸실세스퀴옥산은 상기 폴리오르가노실록산 100 중량부에 대하여 5 중량부 내지 70 중량부 포함된다. 상기 범위에서 본 발명의 기계적 강도, 성형성 및 분산성이 우수하면서, 내열성, 내마모성 및 저마찰 특성이 우수할 수 있다. 상기 폴리메틸실세스퀴옥산을 5 중량부 미만으로 포함되는 경우 본 발명의 기계적 물성, 내마모성 및 저마찰 특성이 취약하며, 70 중량부를 초과하여 포함되는 경우 상기 폴리메틸실세스퀴옥산의 저마찰특성으로 인하여 본 발명의 실리콘 고무 조성물 제조시, 분산성 및 혼합성이 저하되어, 표면 결합이 발생하고, 내마모성 및 발수성 등의 기계적 물성이 저하될 수 있다. 예를 들면, 10 중량부 내지 60 중량부 포함될 수 있다. 다른 예를 들면, 13 중량부 내지 55 중량부 포함될 수 있다.
본 발명의 한 구체예에서, 상기 실리콘 고무 조성물은 보조충전제를 더 포함할 수 있다.
보조충전제
상기 보조충전제는 상기 폴리메틸실세스퀴옥산과 함께, 상기 실리콘 고무 조성물의 내마모성, 저마찰 특성 및 발수성을 향상시키고, 본 발명의 내열성 및 기계적 강도를 향상시키는 목적으로 포함될 수 있다. 또한, 상기 보조충전제를 포함하는 실리콘 고무 조성물을 경화하여 차량 와이퍼 블레이드를 성형시, 차량 윈도우에 형성된 발수 코팅층의 마모 및 손실을 방지할 수 있다.
한 구체예에서 상기 보조충전제는 탈크(talc), 마이카(mica), 석영(quartz), 규조토(diatomite), 칼슘 설포 알루미네이트(calcium sulfo-aluminate, 3CaO·3Al2O3·CaSO), 벤토나이트(bentonite), 흑연(graphite), 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE), 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN), 바륨 실리케이트(Barium Silicate), 바륨 설페이트(barium sulphate, BaSO4), 탄산칼슘(Calcium Carbonate, CaCO3) 및 석고(gypsum, CaSO4·2H2O) 중에서 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서, 상기 탄산칼슘은, 지방산(fatty acid) 및 로진산(rosin acid) 중에서 하나 이상의 성분으로 표면 처리하여 사용할 수 있다. 상기 표면 처리는 탄산칼슘의 표면을 코팅하는 것을 의미할 수 있다.
상기 지방산은 포화 지방산, 불포화 지방산, 포화 지방산 유도체, 포화 지방산염, 불포화 지방산 유도체 및 불포화 지방산염 중에서 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들면 카프로산(caproic acid), 카프릴산(Caprylic acid), 펠라곤산(pelargonic acid), 카프르산(capric acid), 운데칸산(undecanoic acid), 라우르산(lauric acid), 미리스트산(myristic acid), 팔미트산(palmitic acid), 스테아르산(stearic acid), 아라킨산(arachic acid), 베헨산(behenic acid), 리그노세르산(lignoceric acid), 세로틴산(cerotic acid), 헵타코산산(heptacosanioc acid), 몬탄산(montanic acid), 멜리스산(melissic acid), 올레인산(oleic acid), 에루크산(erucic acid) 및 리놀산(linolic acid) 중에서 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 로진산은 송진(pine resin)을 증류하여 얻을 수 있는 로진(rosin)에 포함된 유기산을 총칭한다. 한 구체예에서 상기 로진산은 아비에트산(abietic acid), 네오아비에트산(neoabietic acid), 레보피마르산(levo-pimaric acid), 히드로아비에트산(hydroabietic acid), 피마르산(pimaric acid), 및 덱스트로 피마르산(dextro-pimaric acid) 중에서 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 표면처리 탄산칼슘을 포함시, 상기 탄산칼슘의 분산성, 혼합성이 향상되어, 본 발명의 실리콘 고무의 작업성, 내열성, 및 기계적 강도가 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 폴리메틸실세스퀴옥산 및 보조충전제는 1:0.1~3 중량비로 포함할 수 있다. 상기 범위로 포함시, 상기 실리콘 고무 조성물의 혼합성, 성형성이 우수하고, 저마찰 특성, 내마모성, 발수성 및 열안정성이 우수할 수 있다. 예를 들면, 1:0.5~1.5 중량비로 포함될 수 있다.
다른 구체예에서 상기 실리콘 고무 조성물에서 상기 폴리메틸실세스퀴옥산, 흑연 및 표면 처리된 탄산칼슘은 1:0.1~1.5:0.1~1.5 중량비로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시, 상기 실리콘 고무 조성물의 혼합성, 성형성이 우수하고, 저마찰 특성, 내마모성, 발수성 및 열안정성이 우수할 수 있다. 예를 들면, 1:0.1~1:0.1~1의 중량비로 포함될 수 있다.
또 다른 구체예에서 상기 실리콘 고무 조성물에서 상기 폴리메틸실세스퀴옥산, 흑연 및 폴리테트라플루오로에틸렌은 1:0.1~1.5:0.1~1.5 중량비로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시, 상기 실리콘 고무 조성물의 혼합성, 성형성이 우수하고, 저마찰 특성, 내마모성, 발수성 및 열안정성이 우수할 수 있다. 예를 들면, 1:0.1~1:0.1~1의 중량비로 포함될 수 있다.
한 구체예에서 상기 보조충전제의 평균 크기는 10nm 내지 500㎛ 일 수 있다. 상기 범위의 평균크기로 포함시 상기 실리콘 고무 조성물의 내열성, 혼합성, 상용성 및 충전성이 우수하고, 실리콘 고무 조성물을 경화하여 성형품 제조시 경도가 지나치게 상승되지 않으며, 저마찰 특성이 우수할 수 있다. 예를 들면 0.1㎛~50㎛ 일 수 있다.
상기 보조충전제는 상기 폴리오르가노실록산 100 중량부에 대하여 5 중량부 내지 100 중량부 포함된다. 상기 범위에서 본 발명의 기계적 강도 및 분산성이 우수할 수 있다. 예를 들면, 10 중량부 내지 70 중량부 포함될 수 있다. 다른 예를 들면, 13 중량부 내지 50 중량부 포함될 수 있다.
가교제
상기 가교제는 폴리오르가노실록산의 알케닐기(비닐기)와 라디칼 반응을 하여 가교결합을 형성하는 목적으로 포함된다. 한 구체예에서, 상기 가교제는 50℃~250℃ 범위에서 열분해에 의하여 라디칼 생성이 가능한 알킬계(alkyl) 가교제 및 아실계(acyl) 가교제 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 아실계 가교제는 벤조일퍼옥사이드(benzoyl peroxide), 비스(2,4-디클로로벤조일)퍼옥사이드(bis(2,4-dichloro benzoyl) peroxide) 및 디쿠밀 퍼옥사이드(dicumyl peroxide) 중에서 하나 이상을 포함하고, 그리고 상기 알킬계 가교제는 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸 퍼옥사이드)헥산을 포함할 수 있다.
본 발명의 실리콘 고무 조성물을 사용하여 압출, 사출, 압축 등의 성형 방법에 따라, 상기 가교제를 하나 이상 포함하여 사용할 수 있다.
다른 구체예에서 상기 가교제는, 상기 아실계 가교제 및 알킬계 가교제를 1:0.1~1:2의 중량비로 포함할 수 있다. 예를 들면, 비스(2,4-디클로로벤조일)퍼옥사이드 및 상기 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸 퍼옥사이드)헥산을 1:0.1~1:2의 중량비로 포함할 수 있다. 상기 범위로 포함시, 본 발명의 기계적 강도 및 성형성이 우수하여 압출 및 카렌더 등 성형공정에 적함할 수 있다. 좀 더 구체적으로 상기 가교제는, 비스(2,4-디클로로벤조일)퍼옥사이드 및 상기 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸 퍼옥사이드)헥산을 1:0.3~1:0.5의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 가교제는 상기 폴리오르가노실록산 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 5 중량부 포함된다. 상기 범위에서 용이한 가교가 진행되어 기계적 물성이 우수할 수 있다. 상기 가교제를 0.1 중량부 미만으로 포함시 용이한 가교가 이루어지지 않아 본 발명의 기계적 물성 및 내열성이 저하되며, 5 중량부를 초과하여 포함시 가교반응 이후 잔량의 가교제를 제거하기 위한 공정시간이 증가되며, 기계적 강도가 저하될 수 있다. 예를 들면, 0.5 중량부 내지 5 중량부 포함될 수 있다. 예를 들면, 0.5 중량부 내지 3 중량부 포함될 수 있다.
본 발명의 한 구체예에서 상기 실리콘 고무 조성물은 폴리디메틸실록산 가소제 및 산화방지제를 더 포함할 수 있다.
폴리디메틸실록산 가소제
상기 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane) 가소제는 본 발명의 실리콘 고무 조성물의 상용성, 분산성 및 성형성을 향상시키며, 물성 보강을 목적으로 포함될 수 있다. 구체예에서 상기 폴리디메틸실록산 가소제로는, 양 말단에 히드록시기를 포함하는 것을 사용할 수 있다.
구체예에서 상기 폴리디메틸실록산 가소제는 25℃에서 측정된 점도가 5 cps 내지 500 cps 일 수 있다. 상기 점도에서 작업성이 우수할 수 있다.
상기 폴리디메틸실록산 가소제는 히드록시기 함량이 5 중량% 내지 20 중량%일 수 있다. 상기 히드록시기 함량에서 상용성, 분산성, 저장안정성이 우수할 수 있다.
상기 폴리디메틸실록산 가소제는 상기 폴리오르가노실록산 100 중량부에 대하여 0.5 중량부 내지 20 중량부 포함될 수 있다. 상기 범위에서 상기 실리콘 고무 조성물의 혼합성, 상용성, 성형성 및 물성이 우수할 수 있다. 예를 들면, 3 중량부 내지 10 중량부 포함될 수 있다. 다른 예를 들면, 3 중량부 내지 8 중량부 포함될 수 있다.
산화방지제
상기 산화방지제는 본 발명의 실리콘 고무 조성물을 이용하여 차량용 와이퍼 블레이드로 성형하였을 때, 가교제 등의 성분이 상기 와이퍼 블레이드 표면으로 석출되는 백화현상을 방지하기 위해 포함될 수 있다.
한 구체예에서 상기 산화방지제로는 염화철(FeCl2), 염화아연(ZnCl2), 염화 마그네슘(MgCl2), 산화마그네슘(MgO), 산화아연(Zn0), 이산화티탄(TiO-2), 산화철(Fe2O3), 산화주석(SnO3), 수산화 마그네슘(Mg(OH)2), 및 수산화 알루미늄(Al(OH)2) 중에서 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 산화방지제는 상기 폴리오르가노실록산 100 중량부에 대하여 0.5 중량부 내지 15 중량부 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 백화현상 방지 효과가 우수할 수 있다. 예를 들면 1 내지 8 중량부 포함될 수 있다. 다른 예를 들면 1 내지 5 중량부 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 구체예에서 상기 실리콘 고무 조성물은 이형제를 더 포함할 수 있다.
이형제
상기 이형제는 본 발명의 실리콘 고무 조성물을 제조시, 금형으로부터 이형성을 확보하는 목적으로 포함될 수 있다.
상기 이형제는 유기 지방산 및 이의 금속염으로 구성된 화합물을 사용할 수 있다. 구체예에서 상기 이형제로는 스테아르산(stearic acid), 징크 스테아레이트(zinc stearate), 칼슘 스테아레이트(calcium stearate), 마그네슘 스테아레이트(magnesium stearate), 리튬 스테아레이트(lithium stearate), 칼슘 올리에이트(calcium oleate) 및 징크 팔미테이트(Zinc Palmitate) 중에서 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 이형제는 상기 폴리오르가노실록산 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 5 중량부 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 이형성을 확보하여 금형 및 니더에서 쉽게 이형 가능하고, 금형의 오염을 방지할 수 있다. 예를 들면 0.05 중량부 내지 3 중량부 포함될 수 있다. 예를 들면 0.1 중량부 내지 3 중량부 포함될 수 있다.
실리콘 고무 성형품 제조방법
본 발명의 다른 관점은 상기 실리콘 고무 조성물을 이용한 실리콘 고무 성형품 제조방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 실리콘 고무 성형품 제조방법은 (a) 제1 혼합물 가열단계; (b) 감압단계; (c) 제2 혼합물 제조단계; 및 (d) 성형품 제조단계;를 포함한다.
좀 더 구체적으로 상기 실리콘 고무 성형품 제조방법은 하기 화학식 1로 표시되는 폴리오르가노실록산 100 중량부, 실리카 5~100 중량부를 포함하는 제1 혼합물을 가열하는 단계; 상기 가열된 제1 혼합물을 감압하는 단계; 상기 제1 혼합물에 폴리메틸실세스퀴옥산 5~70 중량부 및 가교제 0.1~5 중량부를 투입하고 가열하여 제2 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 제2 혼합물을 성형하여 성형체를 제조하는 단계;를 포함한다:
[화학식 1]
Figure 112016035824957-pat00003
(상기 화학식 1에서, 상기 R1 내지 R8은 각각 독립적으로 선형 또는 분지형의 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 아미노알킬기, 탄소수 1 내지 10의 히드록시알킬기, 탄소수 1 내지 20의 할로알킬기, 탄소수 3 내지 15의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아랄킬기, 및 탄소수 2 내지 20의 알케닐기 중에서 선택되고, 상기 a, b 및 c는 각각 1 내지 100의 정수이며, 상기 R1 내지 R8중 적어도 하나 이상은 탄소수 2 내지 20의 알케닐기이다).
(a) 제1 혼합물 가열단계
상기 단계는 하기 화학식 1로 표시되는 폴리오르가노실록산 100 중량부, 실리카 5~100 중량부를 포함하는 제1 혼합물을 가열하는 단계이다.
한 구체예에서, 상기 폴리오르가노실록산 100 중량부, 실리카 5~100 중량부를 포함하는 제1 혼합물을 분산한 다음, 60℃ 내지 180℃의 온도로 가열할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 상기 제1 혼합물을 80℃에서 시작하여 160℃까지 승온하며 가열할 수 있다.
본 발명에서, 상기 제1 혼합물은 투롤밀(two-roll mill), 번버리 니더(bunbary kneader), 오픈니더(open kneader) 및 단축 또는 이축 스크류 니더(single or twin screw kneader) 중에서 하나 이상을 사용하여 제조할 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 혼합물은 가소제 및 이형제 중에서 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 폴리오르가노실록산 100 중량부에 대하여 가소제 0.5~20 중량부 및 이형제 0.01~5 중량부를 더 포함할 수 있다. 상기 폴리오르가노실록산, 실리카, 가소제 및 이형제는 전술한 것과 동일한 성분 및 함량으로 사용할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하도록 한다.
(b) 감압단계
상기 단계는 상기 가열된 제1 혼합물을 감압하여 수분을 제거하는 단계이다. 상기 단계는 상기 제1 혼합물 제조 및 가열시 생성되는 미반응 실란, 수분, 부산물 및 휘발분 등의 제거를 목적으로 포함된다.
구체예에서는 상기 제1 혼합물을 120℃~170℃의 온도에서 0.5 bar 내지 0.9 bar로 감압하고, 70℃~90℃로 냉각하여 수분을 제거할 수 있다. 상기 조건에서 수분, 미반응 실란 등을 용이하게 제거할 수 있다.
구체예에서 상기 감압시간은 약 30분 내지 약 3 시간 동안 실시될 수 있다. 상기 범위로 감압시 상기 미반응 실란, 수분, 부산물 및 휘발분 등이 용이하게 제거되면서 물성, 내황변성 및 복원성을 확보할 수 있다. 상기 감압시 배출되는 휘발분은 냉각트랩, 스크러버 등을 설치하여 포집할 수 있다.
(c) 제2 혼합물 제조단계
상기 단계는 상기 제1 혼합물에 폴리메틸실세스퀴옥산 5~70 중량부 및 가교제 0.1~5 중량부를 투입하여 제2 혼합물을 제조하는 단계이다. 이때, 30℃ 내지 90℃에서 분산 및 혼합할 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 혼합물에 보조충전제 및 산화방지제를 더 투입하여 제2 혼합물을 제조할 수 있다.
상기 보조충전제는 상기 폴리오르가노실록산 100 중량부에 대하여 5~100 중량부를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 산화방지제는 상기 폴리오르가노실록산 100 중량부에 대하여 0.5 중량부 내지 15 중량부 포함될 수 있다. 상기 폴리메틸실세스퀴옥산, 가교제 및 산화방지제는 전술한 것과 동일한 성분 및 함량으로 사용할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하도록 한다.
(d) 성형체 제조단계
상기 단계는 상기 제2 혼합물을 성형하여 성형체를 제조하는 단계이다. 한 구체예에서 상기 성형은, 상기 제2 혼합물을 압축 및 사출 등의 다양한 방법으로 성형할 수 있다.
예를 들면 상기 성형은 압출 성형, 사출 성형 및 압축 성형 중 하나 이상의 방법을 이용하여 실시될 수 있다. 구체예에서 상기 압출 성형은 상기 제2 혼합물을 250℃~400℃에서 압출할 수 있다.
실리콘 고무 성형품
본 발명의 또 다른 관점은 상기 실리콘 고무 성형품 제조방법에 의해 제조되거나, 전술한 실리콘 고무 조성물을 포함하는 실리콘 고무 성형품에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 성형품은 차량용 와이퍼 블레이드일 수 있다. 도 1(a)는 상기 차량용 와이퍼 블레이드의 정면을 나타낸 것이며, 도 1(b)는 상기 차량용 와이퍼 블레이드의 측면을 나타낸 것이다.
본 발명의 실리콘 고무 조성물을 이용하여 제조된 차량용 와이퍼 블레이드는 저마찰성, 강성, 내열성 및 내광성이 우수하고, 내마모성이 우수하여 채터링(chattering) 및 소음 방지효과가 우수하며, 내후성, 내오존성 및 발수성이 우수하며, 내구성, 내마모성 및 외관성이 우수할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예 및 비교예
상기 실시예 및 비교예에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 하기와 같다.
(A) 폴리오르가노실록산
(A1) 제1 폴리오르가노실록산: 비닐기 함량이 0.03 몰%이고, 중량평균분자량이 600,000 g/mol이며, 양 말단이 디메틸비닐실릴 그룹으로 이루어진 폴리디메틸비닐실록산으로 Grace continental korea 사의 T 722TM 제품을 사용하였다.
(A2) 제2 폴리오르가노실록산: 비닐기 함량이 4.0 몰%이고, 중량평균분자량이 560,000 g/mol이며, 양 말단이 디메틸비닐실릴 그룹으로 이루어진 폴리디메틸비닐실록산으로 Grace continental korea 사의 T 4.5TM 제품을 사용하였다.
(B) 실리카
(B1) 비표면적(BET 법)이 200 ㎡/g인 친수성 건식 실리카(Hydrophilic fumed silica)인 Evonik 사의 Aerosil-200 제품을 사용하였다.
(B2) 비표면적(BET 법)이 300 ㎡/g인 친수성 건식 실리카(Hydrophilic fumed silica)인 Evonik 사의 Aerosil-300 제품을 사용하였다.
(C) 폴리메틸실세스퀴옥산(Polymethylsilsesquioxane): 평균크기가 4㎛~6㎛인 Momentive사의 Tospearl 2000B 제품을 사용하였다.
(D) 가교제
(D1) 아실계 가교제: Akzo nobel 사의 Perkadox PD-50S-PS(비스(2,4-디클로로벤조일)퍼옥사이드) 제품을 사용하였다.
(D2) 알킬계 가교제: Akzo nobel 사의 Trigonox 101(2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸 퍼옥사이드)헥산) 제품을 사용하였다.
(E) 보조충전제
(E1) 흑연(Graphite): 평균크기가 50㎛~500㎛인 Superior Graphite 사의 Flake Graphite 8595 제품을 사용하였다.
(E2) 표면 코팅 처리된 탄산칼슘(Coated Calcium Carbonate): 평균크기가 1㎛~10㎛이며, 표면이 지방산(fatty acid)으로 표면처리(코팅)된 나노켐 사의 FC-1T 제품을 사용하였다.
(E3) 표면이 코팅되지 않은 탄산칼슘(Coated Calcium Carbonate): 평균크기가 1㎛~2㎛인 나노켐 사의 FC-2 제품을 사용하였다.
(E4) 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene): 평균크기가 2㎛~20㎛인 듀폰(dupont) 사의 Zonyl MP 1100 제품을 사용하였다.
(F) 산화방지제: 실리콘검(silicone gum) 80 중량% 및 산화 마그네슘(Magnesium Oxide) 20 중량%의 혼합 마스터 배치(master batch) 형태의 Grace continental korea 사의 20P A-6 제품을 사용하였다.
(G) 폴리디메틸실록산 가소제: 양 말단에 히드록시기(OH-)를 포함하며, 히드록시기의 함량이 13 중량%이고, 25℃에서 측정된 점도가 20 cps인 Grace continental korea 사의 A-89 제품을 사용하였다.
(H) 이형제: 실리콘계 베이스 수지에 징크 스테아레이트(zinc stearate)를 70 중량%를 혼합한 grace continental korea 사의 THP-10 제품을 사용하였다.
실시예 1
상기 (A) 내지 (H) 성분을 하기 표 1의 함량으로 준비하고, 상기 폴리오르가노실록산(A1 및 A2), 실리카(B1 및 B2), 폴리디메틸실록산 가소제(G) 및 이형제(H)를 하기 표 1 함량으로 니더(Kneader, 5 Liter, Battaggion 사, Italy)에 투입하고 균일하게 분산하여 제1 혼합물을 제조하였다. 이때, 상기 분산 효과를 높이기 위하여 상기 실리카 및 폴리디메틸실록산 가소제를 2회 나누어 투입하여 혼합하여 상기 폴리오르가노실록산에 완전히 분산하여 제1 혼합물을 제조하고, 2 시간 동안 80℃부터 160℃까지 온도를 상승시키며 가열하였다.
그 다음에 상기 니더 내부에 생성된 반응생성물인 수분, 미반응 실란 및 부산물 등을 제거하기 위해 160℃에서 0.8bar의 압력으로 2시간 동안 감압하였다. 그 다음에 80℃까지 니더 챔버를 냉각하였다.
그 다음에 하기 표 1의 함량으로 폴리메틸실세스퀴옥산(C), 보조충전제(E), 산화방지제(F)를 투입하고 80℃ 이하의 온도에서 균일하게 혼합한 다음, 하기 표 1의 함량으로 가교제(D)를 투입하고 투롤밀을 이용하여 균일하게 혼합하여 제2 혼합물을 제조하였다. 그 다음에 상기 제2 혼합물을 연속 가류 공정이 가능한 압출기를 이용하여 380℃에서 압출 성형하여 성형품(자동차용 와이퍼 블레이드)을 제조하였다.
실시예 2~5
하기 표 1의 성분 및 함량을 적용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.
실시예 1~7
하기 표 1의 성분 및 함량을 적용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.
Figure 112016035824957-pat00004
실험예 1: 성형품 성능 평가
상기 실시예 1~5 및 비교예 1~7의 성형품에 대하여, 하기 표 2와 같은 방법으로 평가하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 내마모성 평가: 실시예 1~5 및 비교예 1~7의 성형품(와이퍼 블레이드)을 차량 와이퍼 플레임에 장착하고, 하기 3가지 기준으로 평가하여 5만 회의 왕복 작동 후 상기 와이퍼 블레이드의 외관을 하기 표 2에 나타내었다.
(○: 마모흔적 거의 없음, △: 10%~50% 미만의 마모흔적, X: 50% 이상의 마모흔적)
(2) 발수특성 평가
(2-1) 초기 발수성 평가: 건조한 자동차 유리 표면에 상기 실시예 1~5 및 비교예 1~7의 와이퍼 블레이드를 5 분 동안 작동한 후, 물을 분사한 다음 차량 윈도우 표면에 남아있는 발수코팅 정도를 하기 3가지 기준에 따라 육안으로 관찰하여 하기 표 2에 나타내었다.
(2-2) 내구성 테스트 후 발수성 평가: 상기 실시예 1~5 및 비교예 1~7의 와이퍼 블레이드를 10만 회 작동후 상기 초기 발수성 테스트 방법과 동일하게 실시하여 차량 윈도우 표면에 남아있는 발수코팅 정도를 하기 3가지 기준에 따라 육안으로 관찰하여 하기 표 2에 나타내었다.
(○: 완벽한 발수 코팅층 형성 및 와이퍼 닦임 양호, △: 100% 미만~30% 이상의 발수 코팅층 형성 및 와이퍼 닦임 저하, X: 30% 이하의 발수 코팅층 형성 및 와이퍼 닦임 불량)
(3) 채터링(떨림) 평가: 상기 실시예 1~5 및 비교예 1~7의 와이퍼 블레이드를 각각 10 만회 작동을 통하여 하기 5 가지 기준에 따라 육안으로 관찰하여 하기 표 2에 나타내었다.
(5: 채터링이 발생하지 않음, 4: 간헐적으로 1~2회 발생하다 사라짐, 3: 연속적이면서 사라지지 않은 약한 떨림 발생, 2: 연속적이면서 강한 떨림 발생, 1: 연속적이면서 매우 강한 떨림 발생)
(4) 소음 평가: 상기 실시예 1~5 및 비교예 1~7의 와이퍼 블레이드를 각각 10 만회 작동을 통하여 하기 5 가지 기준에 따라 하기 표 2에 나타내었다.
(5: 소음이 발생하지 않음, 4: 간헐적으로 1~2회 소음이 발생하다 사라짐, 3: 연속적이면서 약한 소음 발생, 2: 연속적이면서 강한 소음 발생, 1: 연속적이면서 매우 강한 소음 발생)
Figure 112016035824957-pat00005
상기 표 2의 결과를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예 1~5의 와이퍼 블레이드는, 발수성 및 내마모성이 우수하였고, 채터링 및 소음이 발생하지 않아 차량용 와이퍼 블레이드로 사용하기 적합함을 알 수 있었다. 반면, 본 발명의 폴리메틸실세스퀴옥산을 포함하지 않은 비교예 1~2 및 5~7의 와이퍼 블레이드는, 본 발명의 실시예에 비해 내마모성 및 발수특성이 저하되었고, 채터링 및 소음 현상이 나타났으며, 상기 폴리메틸실세스퀴옥산의 함량이 본 발명의 범위를 벗어난 비교예 3~4의 와이퍼 블레이드는 본 발명의 실시예에 비해 내마모성 및 발수특성이 저하되었고, 채터링 및 소음 현상이 나타났음을 알 수 있었다.
실험예 2: 기계적 물성 평가
상기 실시예 1~5 및 비교예 1~7의 실리콘 고무 조성물을 각각 유압프레스기를 이용하여 120℃/6분 동안 압축성형을 실시하여 시트 형태의 시편을 제조하였다. 그 다음에, 상기 실시예 1~5 및 비교예 1~7 시편에 대하여, 만능시험기(UTM)을 이용하여 하기와 같은 기계적 물성을 측정하여 하기 표 3에 그 결과를 나타내었다.
(1) 경도(Shore A): KS M 6518에 의거하여, 상기 실시예 1~5 및 비교예 1~7 시편의 경도(Shore A)를 측정하였다.
(2) 인장강도(MPa): KS M 6518에 의거하여, 상기 실시예 1~5 및 비교예 1~7 시편을 상온에서 아령형 3호 시편으로 측정하였다.
(3) 파단신율(%): KS M 6518에 의거하여, 상기 실시예 1~5 및 비교예 1~7 시편을 상온에서 아령형 3호 시편으로 측정하였다.
(4) 인열강도(N/mm): KS M 6518에 의거하여, 상기 실시예 1~5 및 비교예 1~7 시편의 인열강도를 TYPE B에 따라 측정하였다.
Figure 112016035824957-pat00006
상기 표 3의 결과를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예 1~5의 실리콘 고무 조성물 시편은 비교예 1~7에 비해 인장강도, 파단신율 및 인열강도가 우수한 것을 알 수 있었다.
반면, 본 발명의 폴리메틸실세스퀴옥산을 포함하지 않은 비교예 1~7의 시편은, 본 발명의 실시예 1~5에 비해 기계적 물성이 저하되었으며, 특히 폴리메틸실세스퀴옥산 함량이 본 발명의 범위를 초과하는 비교예 4의 시트는 경도가 지나치게 증가하였으며, 인열강도, 인장강도 및 파단신율은 현저하게 저하되었음을 알 수 있었다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (11)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 폴리오르가노실록산(polyorganosiloxane) 100 중량부;
    실리카(silica) 38~65 중량부;
    평균크기가 0.1~50㎛인 폴리메틸실세스퀴옥산(ploymethylsilsesquioxane) 13~55 중량부;
    가교제 0.1~5 중량부;
    보조충전제 5~70 중량부; 및
    폴리디메틸실록산 가소제 3~8 중량부;를 포함하며,
    상기 폴리오르가노실록산은 알케닐기 함량이 0.01~0.1 몰%이고, 중량평균분자량이 600,000~700,000 g/mol인 제1 폴리오르가노실록산 및 알케닐기 함량이 1.5~4.5 몰%이고, 중량평균분자량이 500,000~560,000 g/mol인 제2 폴리오르가노실록산을 1:0.05~1:1의 중량비로 혼합한 것이며,
    상기 폴리메틸실세스퀴옥산 및 보조충전제는 1:0.5~1:1.5 중량비로 포함되며,
    상기 보조충전제는 흑연(graphite), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 및 탄산칼슘 중 하나 이상 포함하고,
    상기 폴리디메틸실록산 가소제는 25℃에서 측정한 점도가 5~500 cps 이며, 히드록시기 함량이 13~20 중량%인 것을 특징으로 하는 실리콘 고무 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112017091027191-pat00007

    (상기 화학식 1에서, 상기 R1 내지 R8은 각각 독립적으로 선형 또는 분지형의 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 아미노알킬기, 탄소수 1 내지 10의 히드록시알킬기, 탄소수 1 내지 20의 할로알킬기, 탄소수 3 내지 15의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아랄킬기, 및 탄소수 2 내지 20의 알케닐기 중에서 선택되고,
    상기 a, b 및 c는 각각 1 내지 100의 정수이며,
    상기 R1 내지 R8중 적어도 하나 이상은 탄소수 2 내지 20의 알케닐기이다).
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 가교제는 아실(acyl)계 가교제 및 알킬(alkyl)계 가교제를 포함하며,
    상기 아실계 가교제는 벤조일퍼옥사이드, 비스(2,4-디클로로벤조일)퍼옥사이드 및 디쿠밀 퍼옥사이드 중에서 하나 이상을 포함하고, 그리고
    상기 알킬계 가교제는 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸 퍼옥사이드)헥산을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 고무 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 폴리오르가노실록산 100 중량부에 대하여 산화방지제 0.5 중량부 내지 15 중량부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 고무 조성물.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서, 상기 산화방지제는 염화철(FeCl2), 염화아연(ZnCl2), 염화 마그네슘(MgCl2), 산화마그네슘(MgO), 및 산화아연(Zn0) 중에서 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 고무 조성물.
  10. 제1항, 제6항, 제7항 및 제9항중 어느 한 항의 실리콘 고무 조성물을 포함하는 실리콘 고무 성형품.
  11. 제10항에 있어서, 상기 실리콘 고무 성형품은 자동차 와이퍼 블레이드인 실리콘 고무 성형품.

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