KR19980024283A - 고분자량 오가노폴리실옥산에 의한 실리콘 고무 조성물의 개선 - Google Patents

고분자량 오가노폴리실옥산에 의한 실리콘 고무 조성물의 개선 Download PDF

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로리 진 콘웨이
필립 요셉 그리피스
자리 데이비드 옌센
피터 라몬트
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맥켈러 로버트 루이스
다우 코닝 코포레이션
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Abstract

본 발명의 백금 그룹 금속 경화 실리콘 고무 조성물은 특히 35이하 및 65이상의 두로미터에서 인열 및 열 숙성과 같은 향상된 물성을 갖는다. 본 발명에서, 25℃에서 10Pa.s이상의 점도를 갖는 디오가노하이드로겐실옥시 말단-블록된 폴리디오가노실옥산 및 트리오가노실옥시 말단-블록된 폴리디오가노실옥산을 실리콘 고무 조성물에 첨가하여 개선된 특성을 수득할 수 있다는 것을 알게되었다.

Description

고분자량 오가노폴리실옥산에 의한 실리콘 고무 조성물의 개선
본 발명은 특히 35이하 및 65이상의 두로미터(durometer)(쇼어 A)에서 인열강도 및 열안정성과 같은 개선된 물성을 갖는 백금 그룹(족)-금속 경화 실리콘 고무 조성물에 관한 것이다. 25℃에서 10Pa.s이상의 점도를 갖는 디오가노하이드로겐실옥시 말단-블록된 폴리디오가노실옥산 및 트리오가노실옥시 말단-블록된 폴리디오가노실옥산을 실리콘 고무 조성물에 첨가하는 것이 개선된 특성을 제공할 것이라는 것을 알게되었다.
선행기술은 전형적으로 하기 미국 특허 제 3,967,473 호, 제 3,884,866 호, 제 4,753,978 호 및 제 4,057,596 호에 나타내어진다.
청구된 본 발명은 개선된 물성, 특히 인열강도, 인장강도 및 열 숙성에 저항성을 갖는다. 이들 조성물은 특히 15 내지 35 및 65이상의 두로미터를 갖는 경화된 규소 엘라스토머를 형성하는데 유용하다.
하기에 언급된 모든 두로미터 값은 ASTM D2240(쇼어 A)에 의해 측정된 것이다. 청구된 백금-그룹 금속 경화 실리콘 고무 조성물은 하기를 포함한다:
(A) 25℃에서 20 내지 200Pa.s의 범위이내의 점도를 갖고, 필수적으로 비말단 규소원자에 결합된 에틸렌적으로 불포화된 탄화수소 라디칼을 함유하지 않는 디오가노알케닐실옥시 말단 폴리디오가노실옥산 35 내지 75중량%(전체 조성물의 중량을 기준);
(B) 25℃에서 0.1 내지 200Pa.s의 범위이내의 점도를 갖는 디오가노알케닐실옥시 말단 폴리디오가노실옥산 0 내지 30중량%(전체 조성물의 중량을 기준)(여기서 디오가노알케닐실옥시 말단 폴리디오가노실옥산의 비말단 반복단위의 1 내지 5%가 알케닐 라디칼을 포함한다);
(C) 화학식(R1 2R2SiO(R1R2SiO)xOSiR1 2R2)(각각의 R1은 포화된 일가 탄화수소 라디칼 또는 아릴 라디칼로부터 독립적으로 선택되고, 각각의 R2는 수소원자, R1및 알케닐 라디칼로 이루어지는 그룹으로부터 독립적으로 선택되고, 단 R2는 폴리디오가노실옥산 분자당 단지 하나의 알케닐 라디칼을 포함하고, x는 폴리디오가노실옥산이 25℃에서 10Pa.s이상의 점도를 갖도록 하는 값이다)에 의해 기술되는 폴리디오가노실옥산 1 내지 30중량%(조성물의 전체 중량을 기준);
(D) 처리된 강화 실리카 충진제 5 내지 40중량%(조성물의 전체 중량을 기준);
(E) 상기 조성물을 경화시키기에 충분한 양의 오가노하이드로겐실옥산 가교결합제; 및
(F) 상기 조성물의 경화를 실시하기에 충분한 양의 백금 그룹 금속함유 촉매.
성분(A)는 25℃에서 20 내지 200Pa.s의 범위이내의 점도를 갖고, 필수적으로 비말단 규소원자에 결합된 에틸렌적으로 불포화된 탄화수소 라디칼을 함유하지 않는 디오가노알케닐실옥시 말단 폴리디오가노실옥산이다. 성분(A)는 바람직하게 화학식(R5R3 2SiO(R4 2SiO)mSiR3 2R5(여기서, R3및 R4는 1 내지 20개의 탄소원자를 포함하는 독립적으로 선택된 포화된 일가 탄화수소 라디칼이고, 각각의 R5는 2 내지 12개의 탄소원자를 포함하는 독립적으로 선택된 알케닐 라디칼이고, m은 25℃에서 20 내지 200Pa.s의 점도의 중합도(DP)를 나타낸다)으로 기술된다. 바람직한 것은 25℃에서 40 내지 70Pa.s의 점도의 DP를 나타낼때이다. 성분(A)는 필수적으로 비말단 규소원자에 결합된 에틸렌적으로 불포화된 탄화수소 라디칼을 함유하지 않는다. 필수적으로 비말단 규소원자에 결합된 에틸렌적으로 불포화된 탄화수소 라디칼을 함유하지 않는다라는 용어는 성분(A)의 비말단 규소원자상에 존재하는 단지 에틸렌적으로 불포화된 탄화수소 라디칼이 성분(A)를 제조하는데 사용되는 반응물중에 존재하는 불순물로부터, 또는 성분(A)의 제조동안에 발생하는 바람직하지 않은 재배열로부터 초래되는 것을 의미한다.
성분(A)에서, R3는 1 내지 4개의 탄소원자를 포함하는 알킬 라디칼이 바람직하다. 가장 바람직한 것은 성분(A)의 모든 R3치환체가 메틸일때이다.
성분(A)에서, 비말단 규소원자상에 치환된 하나이상의 R4라디칼은 또한 1 내지 4개의 탄소원자를 포함하는 알킬 라디칼, 바람직하게 메틸인 것이 바람직하다. 비말단 규소원자상에 치환된 다른 R4라디칼은 메틸 또는 에틸과 같은 알킬; 클로로메틸, 3-클로로프로필 또는 3,3,3-트리플루오로프로필과 같은 치환된 알킬; 시클로펜틸 또는 시클로헥실과 같은 시클로알킬; 또는 페닐, 크실일, 톨일 및 나프틸과 같은 아릴이다. 성분(A)에서, 메틸이외의 임의의 R3라디칼은 페닐 또는 3,3,3-트리플루오로프로필로부터 선택되는 것이 바람직하다.
성분(A)에서, R5는 예를 들면, 비닐, 알릴 및 헥세닐이다. 바람직한 성분(A)는 R5가 비닐인 것이다.
바람직한 성분(A)는 25℃에서 40 내지 70Pa.s의 범위이내의 점도를 갖는 디메틸비닐실옥시 말단-블록된 폴리디메틸실옥산이다. 바람직한 것은 성분(A)가 상기 조성물의 50 내지 60중량%를 포함할때이다.
본 발명의 조성물은 25℃에서 0.1 내지 200Pa.s의 범위이내의 점도를 갖는 디오가노알케닐실옥시 말단 폴리디오가노실옥산(성분(B))을 조성물의 전체 중량을 기준으로 0 내지 30중량%으로 포함하고, 이때 디오가노알케닐실옥시 말단 폴리디오가노실옥산의 비말단 반복단위중 1 내지 5%는 알케닐 라디칼을 포함한다. 본 발명의 조성물의 성분(B)는 바람직하게 화학식(R5R3 2SiO(R3R4SiO)n(R5R4SiO)pSiR3 2R5(여기서, R3, R4및 R5는 이미 기술된 바와 같고, n 및 p의 합계로 나타내어지는 DP는 25℃에서 0.1 내지 200Pa.s의 점도이고, p/(n+p)의 비는 0.01 내지 0.05의 범위이내이다)에 의해 표시된다. 성분(B)의 DP는 성분(A)보다 작고, 점도는 25℃에서 0.1 내지 20Pa.s의 범위이내이다.
성분(B)는 본 발명의 조성물중에서 임의적이지만, 필요시 조성물의 전체 중량을 기준으로 30중량%의 성분(B)가 첨가될 수 있다. 미국 특허 제 4,753,978 호에 교시된 바와 같이, 성분(B)의 범위이내의 디오가노알케닐실옥시 말단-블록된 폴리디오가노실옥산은 성분(A)의 범위이내의 디오가노알케닐실옥시 말단-블록된 폴리디오가노실옥산과 혼합될때 경화시의 인열강도와 같은 개선된 물성을 갖는 조성물을 제공할 수 있다. 보통, 성분(B)가 본 발명의 조성물에 가해지면, 이 성분은 전체 조성물의 5 내지 30중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직한 것은 성분(B)가 상기 조성물의 5 내지 15중량%를 포함할때이다.
본 발명의 조성물은 또한 폴리디오가노실옥산이 화학식(R1 2R2SiO(R1R2SiO)xOSiR1 2R2)으로 기술되는 성분(C)의 1 내지 30중량%의 존재를 필요로한다. 바람직한 것은 성분(C)가 전체 조성물의 10 내지 20중량%를 포함할때이다.
화학식(C)에서, 각각의 R1은 포화된 일가 탄화수소 라디칼 또는 아릴 라디칼로부터 독립적으로 선택되고, 각각의 R2는 수소원자, R1및 알케닐 라디칼로 이루어지는 그룹으로부터 독립적으로 선택되고, 단 R2는 폴리디오가노실옥산 분자당 단지 하나의 알케닐 라디칼을 포함하고, x는 폴리디오가노실옥산이 25℃에서 10Pa.s이상의 점도를 갖도록 하는 값이다. 바람직한 것은 R1이 1 내지 12개의 탄소원자를 포함하는 포화된 일가 탄화수소 라디칼일때이다. R1은 미치환되거나 치환된 포화된 일가 탄화수소 라디칼일 수 있다. R1은 예를 들면, 메틸 또는 에틸과 같은 알킬; 시클로펜틸 또는 시클로헥실과 같은 시클로알킬; 클로로메틸, 3-클로로프로필 및 3,3,3-트리플루오로프로필과 같은 치환된 알킬; 페닐, 크실일, 톨일 및 나프틸과 같은 아릴이다. 바람직한 양태에서, 각각의 R1은 메틸인 것이 바람직하다.
각각의 치환체 R2는 수소원자, 상기 정의된 R1및 알케닐 라디칼로 이루어지는 그룹으로부터 독립적으로 선택된다. R2는 예를 들면, 비닐, 알릴 및 헥센일과 같은 1 내지 12개의 탄소원자를 포함하는 알케닐 라디칼이다. 바람직한 것은 각각의 R2가 수소원자, 메틸 및 비닐로 이루어지는 그룹으로부터 독립적으로 선택될때이고, 단 각각의 오가노폴리실옥산중의 단지 하나의 R2는 비닐이다. 성분(C)에 대한 상기 화학식에서, x는 폴리디오가노실옥산이 25℃에서 10Pa.s의 점도를 갖도록 하는 값이다. 심지어 더욱 바람직한 것은 성분(C)가 성분(A)이상의 점도를 가질때이다. x의 값에 대한 상부 한계는 한정적이지 않고, 보통 성분(A)가 1,000Pa.s이하 또는 그 이상의 점도를 갖도록 하는 값이다. x의 값상의 단지 한계는 성분(C)의 점도가 성분(A)로 블렌드될 수 있도록 하는 것이다. x는 성분(C)가 25℃에서 60 내지 1,000Pa.s의 범위이내의 점도를 갖도록 하는 값이 바람직하다.
본 발명의 조성물중에서 성분(C)로서 유용한 폴리디오가노실옥산의 실례는 트리메틸실옥시 말단-블록된 폴리디메틸실옥산, 디메틸하이드로겐실옥시 말단-블록된 폴리디메틸실옥산 및 디메틸하이드로겐실옥시기를 한 말단상에 그리고 디메틸비닐실옥시기를 나머지 다른 말단상에서 말단-블록된 폴리디메틸실옥산을 포함한다.
조성물에 성분(C)을 첨가하면 경화시 개선된 물성을 갖는 실리콘 고무 조성물을 제공한다는 것을 알게되었다. 이 조성물은 특히 15 내지 35의 범위이내의 두로미터(쇼어 A)를 갖는 엘라스토머 또는 65이상의 두로미터(쇼어 A)를 갖는 엘라스토머를 형성하는데 유용하다. 본 발명의 조성물은 경화되어 인열강도, 인장강도 및 내열성과 같은 향상된 물성을 갖는 실리콘 엘라스토머를 형성한다. 따라서, 바람직한 조성물은 경화시 15 내지 35의 범위이내의 쇼어 A 두로미터를 갖는 실리콘 엘라스토머를 형성한다. 더욱 바람직한 것은 경화되어 20 내지 30의 쇼어 A 두로미터를 갖는 실리콘 엘라스토머를 형성하는 조성물이다. 다른 바람직한 조성물은 경화되어 65이상의 두로미터를 갖는 조성물이다. 더욱 바람직한 것은 70 내지 80의 범위이내의 두로미터를 갖는 조성물들이다.
본 발명의 조성물은 처리된 강화 실리카 충진제의 조성물을 전체 중량을 기준으로 5 내지 40중량%로 포함한다. 바람직한 것은 상기 조성물의 전체 중량을 기준으로 10 내지 30중량%의 처리된 실리카 충진제를 조성물이 포함할때이다. 실리카 충진제는 오가노실옥산 조성물의 강화를 위해 당해 기술에 유용하게 공지된 임의의 것일 수 있다. 바람직한 것은 상기 충진제가 침전 또는 훈증된 실리카일때이고, 훈증된 실리카가 가장 바람직하다. 처리된 강화 실리카 충진제가 50m2/g 이상의 BET 표면적을 갖는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 200 내지 500m2/g의 범위이내의 BET 표면적을 가질때이다. 가장 바람직하게는 250 내지 400m2/g의 범위이내의 BET 표면적이다.
본원의 강화 실리카 충진제는 실리카의 강화 기능을 개선하기 위해 공지된 하나이상의 실리카 처리제로 처리되고, 또한 이러한 조성물을 저장하는 동안에 발생할 수 있는 크레이핑 또는 크레이프 경화로 전형적으로 지칭되는 현상을 방지하기 위한 것으로 인식된다. 실리카 처리제는 이러한 처리제에 대해 적합한 것으로서 당해 기술에 개시된 임의의 저분자량 유기 규소 화합물일 수 있다. 이들 처리제는 실리카를 처리하기 위해 사용되는 조건하에서 가수분해시키는 헥사오가노디실옥산 또는 헥사오가노디실아잔과 같은 유기 규소 화합물 및 분자당 평균 2 내지 20개의 반복단위를 함유하는 하이드록시 말단된 폴리디오가노실옥산이다. 본 발명의 조성물에 있어서, 바람직한 실리카 처리제는 헥사메틸디실아잔, sym-테트라메틸디비닐디실아잔 및 8개의 반복단위를 포함하는 하이드록시-말단된 폴리디메틸실옥산으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다.
실리카 충진제는 본 발명 조성물에 부가되기 이전에 하나이상의 처리제로 처리될 수 있거나, 동일 반응계에서 처리될 수 있다. 동일 반응계는 실리카 충진제가 성분 (A), 성분 (B) 또는 이들의 혼합물의 일부이상의 존재하에서 처리제로 처리되는 것을 의미한다. 바람직한 것은 강화 실리카 충진제가 동일 반응계에서 처리될때이다.
본 발명의 조성물은 오가노하이드로겐실옥산 가교결합제의 조성물을 경화시키기에 충분한 양을 필요로 한다. 본 조성물의 가교결합제로서 유용한 오가노하이드로겐실옥산은 당해 기술에 잘 공지되어 있고, 미국 특허 제 3,967,473 호; 제 3,989,668 호 및 제 4,753,978 호에 기술되어 있다. 본 조성물에서 유용한 오가노하이드로겐실옥산은 분자당 평균 3개이상의 규소 결합된 수소원자 및 규소원자당 평균 단지 한개의 규소 결합된 수소원자를 갖는 임의의 오가노하이드로겐실옥산이다. 규소원자의 나머지 원자가는 보통 이가 산소원자 및 메틸, 비닐 및 페닐과 같은 일가 탄화수소 라디칼에 의해 충족된다. 오가노하이드로겐실옥산은 디오가노실옥시, 오가노하이드로겐실옥시, 트리오가노실옥시 및 SiO2로부터 선택된 단위를 함유하는 동종중합체, 공중합체 및 이들의 혼합물일 수 있다. 오가노하이드로겐실옥산은 선형, 환식 및 분지형 중합체 또는 공중합체일 수 있다. 본 조성물에 유용한 특정 실례의 오가노하이드로겐실옥산은 폴리메틸하이드로겐실옥산 환식 화합물, 디메틸하이드로겐실옥시 단위 또는 트리메틸실옥시 단위로 말단-블록된 폴리메틸하이드로겐실옥산 및 디메틸하이드로겐실옥시 단위 또는 트리메틸실옥시 단위로 말단-블록된 디메틸실옥시 단위 및 메틸하이드로겐 실옥시 단위로 구성된 공중합체를 포함한다.
본 발명의 조성물에 유용한 오가노하이드로겐실옥산의 양은 실리콘 고무에 본 조성물의 경화를 실시하기에 충분한 양이다. 보통, 오가노하이드로겐실옥산의 유용한 양은 규소 결합된 수소원자 대 성분 (A) 및 (B)로 제공되는 알케닐 치환체의 비를 각각 1:10 내지 10:1의 범위이내로 제공하기에 충분한 양이다. 바람직한 것은 오가노하이드로겐실옥산에 의해 제공되는 규소 결합 수소원자 대 성분 (A) 및 성분 (B)의 알케닐 치환체의 비가 1:1 내지 3:1의 범위이내인 것이다. 보다 더욱 바람직한 것은 이 비가 1.7:1 내지 2:1의 범위이내인 것이다.
본 발명의 조성물은 본 조성물의 경화를 촉진시키기에 충분한 양으로 백금그룹 금속 함유 촉매를 포함한다. 이 촉매는 규소 결합된 알케닐기와 규소 결합된 수소원자의 반응을 촉진하기 위해 공지된 임의의 이러한 촉매일 수 있다. 백금그룹 금속은 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐 및 백금을 의미한다. 본 발명의 조성물에 특히 유용한 이러한 촉매그룹은 미국 특허 제 3,419,593 호에 기술된 바와 같은 클로로플라틴산으로부터 제조된 착체이다. 바람직한 촉매는 클로로플라틴산 및 sym-디비닐테트라메틸디실옥산의 중성화된 반응 생성물인 백금 함유 착체이다. 유용한 촉매의 다른 실례는 미국 특허 제 3,989,668 호; 제 5,036,117 호; 제 3,159,601 호; 제 3,220,972 호; 제 3,296,291 호; 제 3,516,946 호; 제 3,814,730 호 및 제 3,928,629 호에 개시되고, 이들 모두는 유용한 백금그룹 금속함유 촉매 및 이의 제법을 나타낸다.
오가노하이드로겐실옥산 가교결합제의 규소 결합된 수소 원자와 성분(A) 및 (B)의 알케닐 치환체사이의 반응을 촉진시키기 위해 충분한 양으로 존재하는한 본 발명의 조성물의 효과적인 경화에 유용한 백금 그룹-금속 함유 촉매량은 좁게 한정되지는 않는다. 백금그룹 금속 촉매의 적합한 양은 사용되는 특정 촉매에 의존할 것이다. 일반적으로, 본 발명의 조성물의 매 백만부당 0.001 중량부(ppm)의 백금 그룹 금속인것이 유용하다. 바람직하게, 백금 그룹 금속의 양은 동일한 기준으로 1ppm 이상이다. 더욱 바람직한 것은 동일한 기준으로 적어도 1 내지 10,000ppm의 백금 그룹 금속이다.
본 발명의 조성물은 실온에서 급격하게 경화시킬 수 있다. 이 경화공정을 방해하기 위해, 억제제가 임의적으로 본 조성물에 가해질 수 있다. 이 억제제는 백금 그룹 금속 함유 촉매의 촉매 활성화를 억제하기 위해 공지된 임의의 물질일 수 있다. 억제제는 상기 조성물의 승온 경화를 방지함이 없이 전체 조성물의 10중량% 미만으로 혼입될때 조성물의 실온 경화를 지연시키는 물질을 의미한다.
백금 그룹 금속 함유 촉매의 억제제는 당해 기술에 잘 공지된다. 본 조성물에 유용한 바람직한 부류의 억제제는 미국 특허 제 3,445,420 호에 기술된 바와 같은 아세틸렌계 알콜이다. 이러한 아세틸렌계 알콜은 1-에티닐-1-시클로헥산올 또는 2-메틸-3-부틴-2-올로 예시된다. 본 발명의 조성물에 유용한 다른 실례의 억제제는 미국 특허 제 5,036,117 호에 기술된다.
본 조성물에 유용한 억제제량은 중요하지 않지만 성분(A) 및 (B)의 알케닐 치환체와 오가노하이드로겐실옥산의 수소원자의 백금 그룹 금속 촉매화된 반응을 지연시키지만 승온에서 반응을 방해하지 않는 임의의 양이다. 사용되는 억제제의 특정량은 특정 억제제, 촉매의 농도 및 형태, 성분(A) 및 (B) 또는 오가노하이드로겐실옥산 가교결합제의 성질 및 양에 의존할 것이다. 보통, 억제제가 가해질때 1몰 이상의 억제제가 조성물중의 각각의 백금 그룹 금속 몰당 존재하고, 억제제는 전체 조성물의 1중량%를 초과하지 않는 것이 바람직하다.
조성물의 물성이 불만족스럽게 역효과를 받지 않는한 본 발명의 조성물은 금형 이탈제, 착색제, 열 안정화제 및 전기적 전도물질과 같은 기타 성분을 함유할 수 있다.
본 발명의 조성물은 또한 적절한 온도에서 혼합되고 처리될때 경화되는 2부분 시스템으로부터 형성되고, 적합한 온도로 처리될 수 있다. 예를 들면, 성분(A), (B) 및 (C)를 포함하는 두개의 동일 부분이 형성되고, 그후 성분(D), 즉 오가노하이드로겐실옥산이 일부 가해져 부분 A를 형성하고, 다음으로 성분(E), 즉 백금 그룹 금속 함유 촉매가 또 일부 가해져 부분 B를 형성한다. 본 발명의 조성물은 다음으로 부분 A 및 부분 B를 혼합하여 형성된다. 또한, 백금 그룹 금속 촉매 억제제는 부분 A에 가해질 수 있다.
실시예
표 2에 기술된 농도에서 표 1에 기술된 성분으로부터 경화된 실리콘 엘라스토머를 제조하였다. 일반적으로, 혼합기에 성분(A)의 전부 또는 일부를 가한다음 실리카를 가하고, 다음으로 헥사메틸디실아잔을 실리카 중량을 기준으로 20중량%로 가하고, 계속하여 헥사메틸디실아잔의 가수분해를 실시하기에 충분한 물을 제공하여 표 2의 조성물을 제조하였다. 헥사메틸디실아잔으로의 충진제의 처리를 확실히하기 위해 충분히 혼합한 후에, 휘발성 물질을 이탈시키기에 충분한 시간동안 진공하에서 혼합물을 160℃로 가열하였다. 상기 혼합물을 냉각시켰고, 존재시 성분(B), (C1) 및 (C2)를 혼합물로 블렌드하였다. 가교결합제, 즉 성분(E)를 각각 성분(A) 및 (B)에 의해 조성물에 제공되는 비닐의 몰당 1.7 내지 2.0몰의 규소 결합된 수소원자를 제공하는 농도로 혼합물에 가했다. 촉매 조성물, 즉 성분(F)를 8ppm의 백금 금속을 제공하기에 충분한 농도로 조성물에 가했고, 1-에티닐-1-시클로헥산올을 100부의 성분(A) 및 (B)당 0.05부의 농도로 조성물에 가했다. 생성된 조성물을 10분 동안 150℃로 경화시켜 물성 시험을 위한 시험 시료를 형성하였다. 추가의 경화시료를 또한 물성 시험을 위해 4시간동안 200℃에서 후경화하였다.
경화된 엘라스토머의 물성을 하기 방법으로 시험하였다: 두로미터(쇼어 A), ASTM D2240; 인열 B, ASTM D625; 인장, 100% 모듈러스 및 신장율, ASTM D412; 및 압축경화, ASTM D395(177℃에서 22시간). 0.62MPa(90psi)의 압력에서 3.2mm 직경 오리피스를 갖는 다이를 통해 조성물을 압출시켜 미경화된 조성물의 압출속도를 시험하였다. 물성 시험의 결과는 표 3 및 표 4에서 제공된다.
비교의 목적으로, 고분자량 성분(C)를 함유하지 않는 다우 코닝 코포레이션(미시간주 미들랜드소재)로부터 시판하고 있는 20 및 30 두로미터(쇼어 A) 실리콘 고무 조성물의 물성치를 표 5에 제공하였다.
조성물 성분의 설명
성분 설명
A 25℃에서 55Pa.s의 점도를 갖는 디메틸비닐실옥시 말단 블록된 폴리디메틸실옥산
B 25℃에서 0.3Pa.s의 점도 및 펜던트 비닐 치환(2몰%의 규소상 총 비닐 치환)을 갖는 디메틸비닐실옥시 말단 블록된 폴리디메틸 실옥산
C1 25℃에서 60Pa.s의 점도를 갖는 트리메틸실옥시 말단 블록된 폴리디메틸실옥산
C2 25℃에서 60Pa.s의 점도를 갖는 디메틸하이드로겐실옥시 말단 블록된 폴리디메틸실옥산
D 400m2/g의 BET 표면적을 갖고, 헥사메틸디실아잔으로 처리된 훈연 실리카
E 25℃에서 16mPa.s의 점도, 및 규소에 결합된 0.8중량% 수소 를 갖는 디메틸실옥시 단위 및 메틸하이드로겐실옥시 단위를 포함하는 트리메틸실옥시 말단-블록된 공중합체
F sym-테트라메틸디비닐디실옥산과 클로로플라틴산과의 중성화된 반응 생성물을 포함하는 백금 촉매
시험 조성물의 설명
성분(중량부) 조성물 번호
1 2 3 4 5 6
A 70 70 70 70 70 70
B 0 10 20 - 10 20
C1 - - - 30 20 10
C2 30 20 10 - - -
E * * * * * *
F ** ** ** ** ** **
* 성분 E를 1.7 내지 2의 범위이내의 규소결합된 수소원자 대 비닐의 비를 제공하는 양으로 가했다.** 성분 F를 7 내지 8ppm의 범위의 백금의 최종농도를 제공하기에 충분한 양으로 가했다.
후경화가 없는 경화된 조성물의 물성
물 성 조성물 번호
1 2 3 4 5 6
두로미터 21.2 37.7 41.1 19.1 28.4 37.6
인열 B, kN/m 42.7 43.6 46.7 27.8 42.5 46.0
인장, MPa 8.06 7.68 7.09 8.27 8.50 7.41
모듈러스(100%), MPa 0.33 0.77 1.39 0.29 0.62 1.12
신장율% 1009 768 486 951 801 538
압축경화율% 43 56 64 45 46 51
압출속도, g/분 43 43 80 - - -
후경화를 갖는 경화된 조성물의 물성
물 성 조성물 번호
1 2 3 4 5 6
두로미터 24.8 38.8 49.3 21.2 33.3 44.8
인열 B, kN/m 37.5 44.1 51.3 33.3 45.3 44.6
인장, MPa 8.57 7.59 7.85 9.08 8.38 7.62
모듈러스(100%), MPa 0.41 1.21 2.63 0.35 0.96 2.10
신장율% 949 660 446 959 751 476
압축경화율% 33 25 21 30 21 19
비교 실시예의 물성
물성 실라스틱R9280-20 실라스틱R9280-30
두로미터 20 30
인열 B, kN/m 17.5 21.0
인장, MPa 8.27 8.27
신장율% 1000 850
본 발명은 개선된 물성, 특히 인열강도, 인장강도 및 열 숙성에 저항성을 갖는다. 이들 조성물은 특히 15 내지 35 및 65이상의 두로미터를 갖는 경화된 규소 엘라스토머를 형성하는데 유용하다.

Claims (1)

  1. (A) 25℃에서 20 내지 200Pa.s의 범위이내의 점도를 갖고, 필수적으로 비말단 규소원자에 결합된 에틸렌적으로 불포화된 탄화수소 라디칼을 함유하지 않는 디오가노알케닐실옥시 말단 폴리디오가노실옥산 35 내지 75중량%(전체 조성물의 중량을 기준);
    (B) 25℃에서 0.1 내지 200Pa.s의 범위이내의 점도를 갖는 디오가노알케닐실옥시 말단 폴리디오가노실옥산 0 내지 30중량%(전체 조성물의 중량을 기준)(여기서 디오가노알케닐실옥시 말단 폴리디오가노실옥산의 비말단 반복단위의 1 내지 5%가 알케닐 라디칼을 포함한다);
    (C) 화학식(R1 2R2SiO(R1R2SiO)xOSiR1 2R2)(각각의 R1은 포화된 일가 탄화수소 라디칼 또는 아릴 라디칼로부터 독립적으로 선택되고, 각각의 R2는 수소원자, R1및 알케닐 라디칼로 이루어지는 그룹으로부터 독립적으로 선택되고, 단 R2는 폴리디오가노실옥산 분자당 단지 하나의 알케닐 라디칼을 포함하고, x는 폴리디오가노실옥산이 25℃에서 10Pa.s이상의 점도를 갖도록 하는 값이다)에 의해 기술되는 폴리디오가노실옥산 1 내지 30중량%(전체 조성물의 중량을 기준);
    (D) 50m2/g 이상의 BET 표면적을 갖는 처리된 강화 실리카 충진제 5 내지 40중량%(전체 조성물의 중량을 기준);
    (E) 조성물을 경화시키기에 충분한 양의 오가노하이드로겐실옥산 가교결합제; 및
    (F) 조성물의 경화를 실시하기에 충분한 양의 백금 그룹 금속함유 촉매를 포함하는 백금 그룹 금속 경화 실리콘 고무 조성물.
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