KR20010050161A - 코팅용 액상 실리콘 고무 조성물 및 에어백용 천 - Google Patents

코팅용 액상 실리콘 고무 조성물 및 에어백용 천 Download PDF

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Abstract

본 발명은,
(A) 1 분자 중에 2개 이상의 알케닐기를 함유하는 오르가노폴리실록산,
(B) 1 분자 중에 규소 원자에 결합한 수소 원자를 2개 이상 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산,
(C) BET 법에 의한 비표면적이 평균 150 내지 250 ㎡/g이고, 평균 입자경이 20 ㎛ 이하이며, Na 이온 함유량이 Na2O로서 0.35 중량% 이하인 습식 실리카,
(D) 접착 성분, 및
(E) 백금계 촉매를 함유하여 이루어지는 무용제형의 코팅용 액상 실리콘 고무 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 조성물은 희석 용제를 사용하지 않아도 우수한 침투성, 접착성을 갖고, 박막 코팅성이 우수하며 표면 태크감도 저감되고, 특히 에어백용의 코팅제로서 유효하다.

Description

코팅용 액상 실리콘 고무 조성물 및 에어백용 천 {Liquid Silicone Rubber Compositions For Coating and Cloths For Airbag}
본 발명은 무용제형의 코팅용 액상 실리콘 고무 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무용제로 박막 코팅성이 우수하고, 동시에 신장 (伸張), 특히 고온시 신장 충격에 견딜 수 있는 차량 등의 에어백 코팅용으로서 적합한 액상 실리콘 고무 조성물 및 에어백용 천에 관한 것이다.
최근, 자동차의 승객 보호용 안전 장치로서 에어백이 실용화되기 시작하였다. 이러한 에어백은 일반적으로 나일론 직물에 클로로프렌 고무를 코팅한 원단으로 구성되어 있다.
그러나, 이 클로로프렌 고무를 코팅한 원단은 경량화가 곤란하고, 특히 해가 거듭됨에 따라 물성이 저하한다는 결점이 있었다. 또한, 최근 실리콘 고무 조성물을 코팅한 에어백 원단이 제안되어 있다 (일본 특개소 63-78744호 공보, 특개평 3-243442호 공보, 특허 제2571986호 공보 참조). 이들 실리콘 고무 조성물을 코팅한 에어백 원단은 고온 특성이 우수하다는 장점을 갖고 있다. 그런데, 이들 실리콘 고무 조성물을 나일론 66 등의 에어백용 합성 섬유 직물에 도포할 때, 균일하게 얇게 도포하고, 동시에 원단에 대한 충분한 접착력을 얻기 위해서는 희석용의 유기 용제 사용이 불가결하다는 결점을 갖고 있었다. 즉, 이들 실리콘 고무 조성물은 박막 코팅성 및 원단에 대한 침투성을 확보하기 위해서 이것을 톨루엔, 크실렌 등의 유기 용제로 희석시키지 않을 수 없다는 문제점이 있었다.
또한, 액상 무용제형 조성물로서 일본 특허 제2571986호 공보에는 SiO4단위를 갖는 실리콘 수지를 도입하는 것이 제안되어 있고, 일본 특개평 7-90777호 공보에는 소수성 실리카를 충전재로서 사용하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 이들 제안에 의해서도 접착 성분을 도입하여 원단과의 강고한 접착을 목적으로 하는 경우, 틱소트로피성이 증가하여 최근 비용 저감 또는 소형화를 위하여 원단에 대한 실리콘 조성물의 도포 두께로서 희망되고 있는 40 ㎛ 또는 2O ㎛ 이하의 도포 두께를 달성할 수 없다는 난점이 있었다. 또한, 실리콘 피막 형성 후의 표면 태크의 저감도 충분하지 않았다.
본 발명은 상기 사정을 개선하기 위하여 이루어진 것으로, 우수한 침투성, 접착성을 갖고, 희석 용제를 사용하지 않아도 박막 코팅성이 우수하고, 또한 표면 태크감 (점착감)이 저감된 코팅막을 형성할 수 있으며, 특히 에어백용 합성 섬유 직물에 대한 코팅용으로서 적합한 무용제형 코팅용 액상 실리콘 조성물 및 그에 의한 코팅막을 갖는 에어백용 천을 제공하는 것을 목적으로 한다.
〈과제를 해결하기 위한 수단 및 발명의 실시 형태〉
본 발명자는 상기 목적을 달성하기 위하여 예의 검토를 행한 결과, 1 분자 중에 알케닐기를 2개 이상 함유하는 오르가노폴리실록산, 1 분자 중에 규소 원자에 결합한 수소 원자 (즉, SiH기)를 2개 이상 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산, 습식 실리카, 접착 성분, 백금계 촉매를 함유하는 코팅용 액상 실리콘 고무 조성물에 있어서, 습식 실리카로서 BET 비표면적이 평균 150 내지 250 ㎡/g이고, 평균 입자경 (2차 응집 덩어리)이 20 ㎛이하이며, 실리카 중의 Na 이온이 Na2O로서 0.35 중량% 이하라는 특정한 습식 실리카를 사용함으로써, 무용제에 있어서 에어백용 합성 섬유 직물에 대하여 양호한 침투성, 박막 코팅성을 나타내고, 표면 태크 (점착감)을 저감하고, 동시에 강고한 접착력을 나타내는 것을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명은
(A) 1 분자 중에 2개 이상의 알케닐기를 함유하는 오르가노폴리실록산,
(B) 1 분자 중에 규소 원자에 결합한 수소 원자를 2개 이상 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산,
(C) BET법에 의한 비표면적이 평균 150 내지 250 ㎡/g이고, 평균 입자경이 20 ㎛ 이하이며, Na 이온 함유량이 Na2O로서 0.35 중량% 이하인 습식 실리카,
(D) 접착 성분, 및
(E) 백금계 촉매를 함유하여 이루어지는 무용제형의 코팅용 액상 실리콘 고무 조성물 및 이 조성물에 의한 코팅 피막이 형성된 에어백용 천을 제공한다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에 사용되는 (A) 성분의 오르가노폴리실록산은, 본 발명 조성물의 주제가 되는 성분이며, 본 발명 조성물이 경화한 후 고무 탄성을 갖는 실리콘 고무 코팅막이 되기 때문에 1 분자 중에 2개 이상의 규소 원자 결합 알케닐기를 갖는 것이 필요하다.
이러한 오르가노폴리실록산은, 하기 평균 화학식 1로 표시되는 1 분자 중에 평균 2개 이상의 알케닐기를 갖는 것이 바람직하다.
R1 aSiO(4-a)/2
식 중, R1은 치환 또는 비치환의 1가 탄화수소기이지만, 바람직하게는 R1의 0.01 내지 10 몰%는 알케닐기이고, a는 1.9 내지 2.4의 양수이다.
여기에서, R1은 규소 원자에 결합한 탄소수 1 내지 12, 특히 1 내지 8의 치환 또는 비치환의 1가 탄화수소기이고, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 도데실기 등의 알킬기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기 등의 시클로알킬기, 비닐기, 알릴기, 프로페닐기, 이소프로페닐기, 부테닐기, 이소부테닐기, 헥세닐기, 시클로헥세닐기 등의 알케닐기, 페닐기, 톨릴기, 크실릴기, 나프틸기, 비페닐기 등의 아릴기, 벤질기, 페닐에틸기, 페닐프로필기, 메틸벤질기 등의 아랄킬기나 이들 탄화수소기 중의 수소 원자의 일부 또는 전부가 F, Cl, Br 등의 할로겐 원자나 시아노기 등으로 치환된 클로로메틸기, 2-브로모에틸기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 3-클로로프로필기, 시아노에틸기 등을 들 수 있다.
이 경우, 상기 오르가노폴리실록산은 상기 R1에서 나타낸 치환 또는 비치환의 1가 탄화수소기 중, 90 몰% 이상이 메틸기인 것이 바람직하다. 또한, 적어도 평균 2개는 알케닐기이고, 바람직하게는 전체 R1기 중 0.01 내지 10 몰%, 보다 바람직하게는 0.02 내지 5 몰%가 알케닐기이다. 알케닐기의 비율이 지나치게 적은 경우에는 얻어지는 조성물의 경화성이 저하하고, 또한 지나치게 많은 경우에는 경화물의 인장 강도, 인열 강도, 신도 등의 물리적 특성이 저하한다. 또한, 알케닐기는 분자쇄 말단의 규소 원자에 결합하거나 또는 분자쇄 중의 규소 원자에 결합할 수도 있으며, 양자에 존재할 수도 있다. 또한, 알케닐기로서는 비닐기가 바람직하고, 메틸기, 비닐기 이외의 기로서는 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기가 바람직하다.
또한, 상기 화학식 1 중, a는 1.9 내지 2.4, 바람직하게는 1.95 내지 2.05의 양수이고, 이 오르가노폴리실록산의 분자 구조는 기본적으로는 디오르가노실록산 단위의 반복으로 이루어지는 직쇄상인 것이 바람직하고, 또한 분자쇄 양말단에 알케닐기를 갖는 것이 바람직하지만, 일부분에 R1SiO3/2단위나 SiO4/2단위를 포함하는 분지상 구조를 가질 수도 있다. 또한, 이 오르가노폴리실록산은 그 분자쇄 말단이 트리비닐실릴기, 메틸디비닐실릴기, 디메틸비닐실릴기 또는 트리메틸실릴기 등의 트리오르가노실릴기로 봉쇄되어 있는 것이 바람직하다.
이 오르가노폴리실록산의 점도는 25 ℃에서의 점도가 100 센티포이즈 이상 (통상, 100 내지 50,000 센티포이즈)의 것이 사용되고, 실리콘 고무 코팅막의 강도와 배합 작업성 등을 고려하면, 25 ℃에서의 점도가 400 내지 10,000 센티포이즈의 것, 특히 500 내지 5,000 센티포이즈의 것이 보다 바람직하다.
(A) 성분의 구체예로서는, 예를 들면 양말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 양말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸비닐실록산 공중합체, 양말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸페닐실록산 공중합체 등을 들 수 있다.
본 발명의 조성물에는, 상기 (A) 성분의 알케닐기 함유 오르가노폴리실록산(베이스 중합체)의 경화제 (가교제)로서, (B) 성분의 오르가노하이드로겐폴리실록산을 배합한다. 즉, 이 오르가노하이드로겐폴리실록산은 가교제로서 작용하는 것으로, 상기한 베이스 중합체 중의 규소 원자에 결합한 알케닐기와, 이 오르가노하이드로겐폴리실록산 중의 규소 원자에 결합한 수소 원자 (즉, SiH기)가 촉매의 존재하에서 히드로실릴화 부가 반응에 의해 가교되어 경화하는 것이다. 이 오르가노하이드로겐폴리실록산은, 1 분자 중에 적어도 2개, 바람직하게는 3개 이상의 규소 원자에 결합한 수소 원자 (즉, SiH기)를 갖고, 하기 평균 화학식 2로 표시되는 상온에서 액체인 것이 바람직하다.
R2 bHcSiO(4-b-c)/2
식 중, R2는 탄소수 1 내지 10의 치환 또는 비치환의 1가 탄화수소기이고, b는 0.7 내지 2.1, c는 0.001 내지 1.0이며, 동시에 b+c는 0.8 내지 3.0을 만족하는 양수이다.
여기에서 R2는 탄소수 1 내지 10, 특히 1 내지 8의 치환 또는 비치환의 1가 탄화수소기이고, 상기 R1에서 예시한 기와 동일한 기, 바람직하게는 지방족 불포화 결합을 포함하지 않는 것을 들 수 있고, 특히 알킬기, 아릴기, 아랄킬기, 치환 알킬기, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기등을 바람직한 것으로서 들 수 있다. b는 0.7≤b≤2.1, 바람직하게는 1≤b≤2, c는 0.001≤c≤1.0, 바람직하게는 0.01≤c≤1.0의 양수이고, b+c는 0.8≤b+c≤3.0, 바람직하게는 1≤b+c≤2.4이고, 분자 구조로서는 직쇄상, 환상, 분지상, 3차원 망상 중 어느 하나의 상태일 수 있으며, SiH기는 분자쇄 말단에 존재하거나 분자쇄 중에 존재할 수도 있으며, 이 양방에 존재할 수도 있다. 분자량에 특히 한정은 없지만, 25 ℃에서의 점도가 1 내지 1,000 센티포이즈 (cp), 특히 3 내지 500 센티포이즈 (cp)의 범위인 것이 바람직하다.
상기 (B) 성분의 오르가노하이드로겐폴리실록산으로서 구체적으로는, 1,1,3,3 -테트라메틸디실록산, 메틸하이드로겐 환상 폴리실록산, 메틸하이드로겐실록산·디메틸실록산 환상 공중합체, 양말단 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸하이드로겐폴리실록산, 양말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸하이드로겐실록산 공중합체, 양말단 디메틸하이드로겐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 양말단 디메틸하이드로겐실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸하이드로겐실록산 공중합체, 양말단 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸하이드로겐실록산·디페닐실록산 공중합체, 양말단 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸하이드로겐실록산·디페닐실록산·디메틸실록산 공중합체, (CH3)2HSiO1/2단위와 SiO4/2단위로 이루어지는 공중합체, (CH3)2HSiO1/2단위와 (CH3)3SiO1/2단위와 SiO4/2단위로 이루어지는 공중합체, (CH3)2HSiO1/2단위와 SiO4/2단위와 (C6H5)3SiO1/2단위로 이루어지는 공중합체 등을 들 수 있다.
그 중에서도, CH3(H)SiO 단위가 전체 실록산 단위의 반 이상을 차지하고 있는 것이, 후술하는 (D) 성분의 접착 성분과 어울려 원단에 대한 접착 향상에 효과가 있음을 확인할 수 있다.
본 발명의 조성물에는 (C) 성분으로서 습식 실리카를 배합한다. 이 습식 실리카 (예를 들면, 침전 실리카 (precipitated silica) 등의 습식 제조법으로 합성되는 실리카)는 일반적으로 실리콘 고무의 충전제로서 사용되고 있는 것이지만, 본 발명에서는 코팅 용도, 특히 에어백용 천에 대한 코팅 용도에 적합한 것으로서, BET법에 의한 비표면적이 평균 150 내지 250 ㎡/g이고, 평균 입자경 (습식 실리카의 1차 입자는 매우 작으며, 실제로는 응집해 있고 이 2차 응집 덩어리의 입자경이 통상 평균 입자경으로 되어 있다)이 20 ㎛ 이하이고, 실리카 중의 Na 이온이 Na2O로서 0.35 중량% 이하인 것이 필수가 된다.
즉, 습식 실리카를 주 충전제로서 사용하는 경우, 액상 무용제형으로 하기 위해서는, BET법에 의한 비표면적이 평균 150 내지 250 ㎡/g일 필요가 있다. 150 ㎡/g보다 작은 경우에는 물리적인 강도를 얻을 수 없으며, 또한 250 ㎡/g을 넘는 경우에는 조성물의 점도가 상승하여 40 ㎛ 이하의 도포 피막을 달성할 수 없다. 150 내지 250 ㎡/g의 범위에서는 도포에 적정한 점도를 얻는 것이 가능하며, 또한 특징적인 것으로는 건식 실리카를 사용하는 경우와 전혀 달리 후술하는 (D) 성분인 접착 성분을 첨가하여도 거의 틱소트로피성이 증가하지 않으며, 점도 상승을 수반하지 않고 원하는 도포 성능과 접착성을 얻을 수 있는 것이다.
또한, 에어백에 요망되고 있는 40 ㎛ 이하, 바람직하게는 20 ㎛ 또는 그 이하의 도포 두께를 달성하기 위해서 평균 입자경이 20 ㎛ 이하, 바람직하게는 1O ㎛ 이하의 것을 선택할 필요가 있다. 또한, 그 하한은 특히 제한되지 않지만, O.O1 ㎛ 이상, 특히 O.1 ㎛ 이상이다. 또한, 이 평균 입자경은 통상, 레이저광 회절법에 의한 중량 평균치 (또는 메디안 직경)로서 구할 수 있다.
또한, 이 조성물을 원단에 도포하는 경우에 에어백의 기능으로서 소염성이 요구된다. 일반적으로 습식 실리카는 규산 소다로부터 제조되고 있으며, 그 불순물로서 나트륨 이온이 잔존하는 것은 주지된 바와 같다. 실리콘 고무 조성물에 이들을 배합 충전하는 경우, 소위 난연성이 저하한다. 따라서, 상기한 습식 실리카 특유의 양호한 특성을 유지하면서 난연성을 확보하기 위해서는, 실리카 중의 나트륨 이온이 Na2O로서 0.35 중량% 이하, 바람직하게는 0.30 중량% 이하인 것이 필요하게 된다.
(D) 성분의 접착 성분은, 본 조성물의 에어백용 합성 섬유 직물에 대한 접착성을 향상시키기 위해서 필수가 되는 성분이다. 원단이 나일론인 경우 또는 폴리에스테르 섬유인 경우에 따라 그 성분은 다르지만, 나일론 원단의 경우에는 글리시딜기 등의 에폭시기 함유 화합물, 예를 들면 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3,4-에폭시시클로헥실에틸트리메톡시실란 등의 에폭시기 함유 오르가노알콕시실란; 규소 원자 결합의 비닐기와 알콕시기를 갖는 에폭시기 함유 오르가노폴리실록산, 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 에폭시기 함유 오르가노폴리실록산, 규소 원자 결합 수소 원자와 알콕시기를 갖는 에폭시기 함유 오르가노폴리실록산 등의 에폭시기 함유 오르가노폴리실록산, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 알릴글리시딜에테르 등이 접착성에 양호한 결과를 발현한다.
또한, 원단이 폴리에스테르인 경우에는 γ-(메타)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 비닐트리알콕시실란 또는 이들의 부분 가수분해물인 실록산, 규소 원자 결합 수소 원자와 알콕시실릴기를 갖는 실란 또는 실록산, 페닐 골격과 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 화합물 등도 적합한 예로서 들 수 있다.
상기 에폭시기 함유 화합물의 구체예로서는, 다음과 같은 화합물이 예시된다.
단, Me는 메틸기, Vi는 비닐기를 나타낸다.
본 발명의 조성물에는 부가 반응 촉매 (E)로서, 백금족 금속을 촉매 금속으로서 함유하는 단체, 화합물 및 이들의 착체 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는 백금흑, 염화제2백금, 염화백금산, 염화백금산과 1가 알코올과의 반응물, 염화백금산과 올레핀류와의 착체, 염화백금산과 비닐실록산과의 착체, 백금비스아세토아세테이트 등의 백금계 촉매, 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐, 디클로로비스(트리페닐포스핀)팔라듐 등의 팔라듐계 촉매, 클로로트리스(트리페닐포스핀)로듐, 테트라키스(트리페닐포스핀)로듐 등의 로듐계 촉매 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물에는 경화물의 인장 강도, 인열 강도 등의 물성 향상을 목적으로 하여, 임의의 (F) 성분으로서 기본적으로 R1SiO3/2단위 (R1은 상기와 동일) 및(또는) SiO4/2단위를 함유하고, 또한 필요에 따라 R1 3SiO1/2단위, R1 2SiO2/2단위에서 선택되는 1종 이상을 함유할 수 있는 실리콘 오일에 가용인 알케닐기 함유 3차원 망상의 실리콘 수지를 배합할 수 있다.
여기에서, 본 발명에서 상기 (B) 성분의 오르가노하이드로겐폴리실록산의 배합량은, (A) 성분의 오르가노폴리실록산 100 부 (중량부, 이하 동일)에 대하여 0.1 내지 50 부, 특히 1 내지 20 부로 하는 것이 바람직하고, (C) 성분의 습식 실리카는 (A) 성분 100 부에 대하여 1 내지 30 부, 특히 3 내지 20 부인 것이 바람직하며, (D) 성분의 접착 성분은 (A) 성분 100 부에 대하여 0.1 내지 30 부, 특히 0.1 내지 5 부로 하는 것이 바람직하다. 또한, (F) 성분의 실리콘 수지의 배합량은 (A) 성분 100 부에 대하여 0 내지 50 부, 특히 0 내지 30 부인 것이 바람직하다. 이 경우, 조성물 중의 전체 알케닐기에 대한 조성물 중의 전체 SiH기의 몰 비 (즉, (A) 성분 (및 경우에 따라서는 (D) 성분, (F) 성분) 중의 규소 원자에 결합한 알케닐기에 대한 (B) 성분 (및 경우에 따라서는 (D) 성분) 중의 규소 원자에 결합한 수소 원자 (SiH기)의 몰 비)가 0.9 내지 20, 특히 0.9 내지 5인 것이 바람직하고, 또한 (A) 성분 1 분자 중에 포함되는 규소 원자에 결합한 알케닐기와 (B) 성분 1 분자 중에 포함되는 SiH기의 합계가 5 이상인 것이 바람직하다.
또한, (E) 성분의 첨가량은 (A) 성분에 대하여 백금계 금속으로서 0.1 내지 500 ppm, 바람직하게는 1 내지 50 ppm의 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다. 이것은 0.1 ppm 미만에서는 반응이 충분히 진행되지 않으며, 500 ppm을 넘으면 비경제적이기 때문이다.
본 발명 조성물은, 상기 (A) 내지 (F) 성분에 추가로 반응 조절제 성분으로서, 3-메틸-1-부틴-3-올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 페닐부틴올 등의 알킨알코올; 3-메틸-3-펜텐-1-인, 3,5-디메틸-3-헥센-1-인 등의 엔인 화합물, 테트라메틸테트라헥세닐시클로테트라실록산, 벤조트리아졸 등이 사용된다. 또한, 필요에 따라서 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위에서 안료, 내열제, 난연성 향상제 (일반적으로 실리콘 고무에 유용한 이산화티탄, 2,3 산화철, 3,4 산화철, 카본 블랙, 산화셀륨, 수산화셀륨 등이 예시된다) 등의 각종 첨가제를 배합하고, 상기 성분을 니더 믹서, 가압 니더 믹서, 로스 믹서 등의 혼합기로 균일하게 혼련함으로써 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물은 무용제로 사용하는 것이고, 그의 25 ℃의 점도는 500 내지 80,000 센티포이즈 (cp), 특히 1,000 내지 10,000 센티포이즈 (cp)인 것이 바람직하다.
본 발명 조성물은, 이것을 에어백용 합성 섬유 직물상에 코팅하고, 열풍 건조로에 넣어 가열 경화시켜 에어백용 액상 실리콘 고무 코팅 원단으로 할 수 있다. 이것을 에어백용 합성 섬유 직물에 적용하면, 실리콘 고무 코팅막이 에어백용 합성 섬유 직물에 충분히 침투하여 균일하게 얼룩없이 박막상으로 코팅할 수 있다. 이 실리콘 고무 조성물의 코팅량은 통상 40 g/m2이하, 특히 5 내지 40 g/m2, 더욱 특히 1O 내지 3O g/m2로 하는 것이 가능하다. 그리고, 가열 경화 후에는 유연성이 우수하고, 동시에 실리콘 고무 코팅막과 에어백용 합성 섬유 직물이 강고히 결합하여 일체화되고, 그 접착 강도는 스콧 문지르기 시험에 충분히 견딜 수 있으며, 난연성 시험에도 적응하는 것이다. 또한, 본 발명 조성물을 코팅하여 이루어지는 에어백용 원단은 에어백 수납시의 접힘 부분의 열화가 없고, 동시에 에어백 작동시의 심한 찰과에 의해 실리콘 고무 코팅막이 박리하는 경우가 없다.
또한, 에어백용 합성 섬유 직물로서는, 예를 들면 나일론 6, 나일론 66, 나일론 46 등의 폴리아미드 섬유 직물, 아라미드 섬유 직물, 폴리알킬렌테레프탈레이트로 대표되는 폴리에스테르 섬유 직물, 폴리에테르이미드 섬유 직물, 술폰계 섬유 직물, 탄소 섬유 직물 등을 들 수 있다. 또한, 이들 에어백용 합성 섬유 직물 중에서는 나일론 66 섬유 직물이 가장 바람직하다.
또한, 코팅 방법 등에 대해서는 특히 제한되지 않으며, 코팅 후의 경화 조건으로서는, 통상 150 내지 200 ℃에서 30초 내지 3분간, 특히 150 내지 200 ℃에서 30 내지 80초의 조건이 채용될 수 있다.
〈실시예〉
이하, 실시예와 비교예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기의 실시예로 제한되는 것은 아니다. 또한, 하기의 예에서 "부"는 "중량부"이고, 점도는 25 ℃에서의 값이며, cp는 센티포이즈를 나타낸다. 또한, Me는 메틸기, Vi는 비닐기를 나타낸다.
〈실시예 1〉
분자쇄 양말단이 디메틸비닐실록시기로 봉쇄된 점도 1,500 cp의 디메틸폴리실록산 100 부에 습식 실리카 A (비표면적 190 ㎡/g, 평균 입자경 10 ㎛, 실리카 중의 Na 이온이 Na2O로서 0.16 중량%) 19 부 및 평균 실록산수가 20인 말단 디메틸히드록시실릴기 봉쇄 디메틸폴리실록산 2 부를 로스 믹서로 균일해 질 때까지 혼합하고, 더욱 감압하에서 150 ℃까지 가열 처리하여 유동성이 있는 액상 실리콘 베이스를 제조하였다. 이어서, 이 액상 실리콘 베이스 100 부에 평균 분자식 Me3SiO(MeHSiO)6(Me2SiO)4SiMe3으로 표시되는 메틸하이드로겐폴리실록산 5.2 부, 염화백금산과 디비닐테트라메틸디실록산과의 착체 0.4 부 (백금 농도 0.4 중량%)와 경화 제어제로서 3,5-디메틸-1-헥신-3-올 0.3 부, 접착 조제로서 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 1 부를 첨가하여 균일하게 혼합하고, 코팅용 액상 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 이 조성물의 점도는 4,500 cp였다.
이어서, 이것을 나일론 66 섬유 직물 (210 데니어)에 코팅하고, 180 ℃에서 1분간 가열시킴으로써 경화시켰다. 여기에서 직물에 대한 코팅 방법은 나이프 코터로 액상 실리콘 고무 조성물이 도포 얼룩없이 균일하게 코팅 가능한 최소량이 되도록 코팅하고, 오븐 중에서 180 ℃로 1분간 가열 경화시켜 실리콘 고무 코팅용 천을 만들었다. 이에 대하여 하기의 시험을 행하였다.
스콧 문지르기 시험
스콧 문지르기 시험기를 사용하여 누르는 압력 2 kgf로 1000회 문지르기 시험을 행한 후, 실리콘 고무 코팅 박막의 천 표면에서의 박리 상황을 육안으로 확인하였다.
태크감
코팅막 표면상의 태크감 (점착성)을 손가락 감촉에 의해 확인하였다.
난연성
난연성의 시험은 FMVSS302 연소 시험으로 난연성의 확인을 행하였다.
침투성
에어백용 합성 섬유 직물을 폭 2 cm, 길이 10 cm의 단책상으로 절단한 것을 수직으로 늘어뜨려 그 하단 0.5 mm를 액상 실리콘 고무 조성물에 침지하고, 그대로 실온에서 24시간 정치한 후, 액상 실리콘 고무 조성물이 원단에 침투한 거리를 측정하였다.
이들 특성의 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
〈실시예 2〉
실시예 1에서 제조한 액상 실리콘 고무 조성물 106.9 부에 Vi(Me)2SiO1/2단위, Me3SiO1/2단위 및 SiO4/2단위로 이루어지는 비닐기 함유 메틸폴리실록산 수지 (Vi기 함유량 5.5 %, Vi(Me)2SiO1/2단위 및 Me3SiO1/2단위와 SiO4/2단위와의 비가 0.85) 10 부를 첨가하여 동일하게 코팅용 액상 실리콘 고무 조성물을 제조하고, 이것을 동일하게 나일론 66 섬유 직물 (210 데니어)에 코팅하여 180 ℃에서 1분간 가열 경화시켰다. 이에 대해서도 실시예 1과 동일하게 특성을 시험하였다. 그 결과를 하기 표 1에 병기하였다.
〈비교예 1〉
실시예 1에서 습식 실리카 A 대신에 습식 실리카 B (비표면적 120 ㎡/g, 평균 입자경 15 ㎛, 실리카 중의 Na 이온이 Na2O로서 0.46 중량%) 19 부를 사용하여 동일하게 코팅용 액상 실리콘 고무 조성물을 제조하고, 이것을 동일하게 나일론 66 섬유 직물 (210 데니어)에 코팅하여 180 ℃에서 1분간 가열시킴으로써 경화시켰다. 이에 대해서도 실시예 1과 동일하게 특성을 시험하였다. 그 결과를 하기 표 1에 병기하였다.
〈비교예 2〉
비교예 1에서 제조한 액상 실리콘 고무 조성물 106.9 부에 Vi(Me)2SiO1/2단위, Me3SiO1/2단위 및 SiO4/2단위로 이루어지는 비닐기 함유 메틸폴리실록산 수지 (Vi기 함유량 5.5 %, Vi(Me)2SiO1/2단위 및 Me3SiO1/2단위와 SiO4/2단위의 비가 0.85) 10 부를 첨가하여 동일하게 코팅용 액상 실리콘 고무 조성물을 제조하고, 이것을 동일하게 나일론 66 섬유 직물 (210 데니어)에 코팅하여 180 ℃에서 1분간 가열 경화시켰다. 이에 대해서도 실시예 1과 동일하게 특성을 시험하였다. 그 결과를 하기 표 1에 병기하였다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
최소 코팅량 (g/m2) 23 24 26 29
스콧 문지르기 시험 합격 합격 합격 합격
태크감 없음 없음 없음 있음
FMVSS302 연소 시험 합격 합격 불합격 불합격
침투성 2.5 2.4 2.4 2.3
〈실시예 3〉
분자쇄 양말단이 디메틸비닐실록시기로 봉쇄된 점도 600 cp의 디메틸폴리실록산 100 부에 습식 실리카 C (비표면적 186 ㎡/g, 평균 입자경 14 ㎛, 실리카 중의 Na 이온이 Na2O로서 0.29 중량%) 11 부, 실리카 표면 처리제로서 헥사메틸디실라잔 5 부와 물 2 부를 첨가하여 로스 믹서로 균일해 질 때까지 혼합하고, 더욱 감압하에서 150 ℃까지 가열 처리하여 유동성이 있는 액상 실리콘 베이스를 제조하였다. 이어서, 이 액상 실리콘 베이스 100 부에 평균 분자식 Me3SiO(MeHSiO)20SiMe3으로 표시되는 메틸하이드로겐폴리실록산 6.2 부, 염화백금산과 디비닐테트라메틸디실록산과의 착체 0.35 부 (백금 농도 0.4 중량%), 경화 제어제로서 3-메틸-1-부틴-3-올 0.3 부, 접착 조제로서 3,4-에폭시시클로헥실에틸트리메톡시실란 1 부를 첨가하여 균일하게 혼합하고, 코팅용 액상 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 이 조성물의 점도는 1,600 cp였다.
이것을 실시예 1과 동일하게 나일론 66 섬유 직물 (210 데니어)에 코팅하고, 특성에 대해서도 동일하게 시험하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
〈비교예 3〉
실시예 3에서 습식 실리카 C 대신에 습식 실리카 D (비표면적 270 ㎡/g, 평균 입자경 14 ㎛, 실리카 중의 Na 이온이 Na2O로서 0.39 중량%) 19 부를 사용하여 동일하게 코팅용 액상 실리콘 고무 조성물을 제조하고, 이것을 동일하게 나일론 66 섬유 직물 (210 데니어)에 코팅하여 180 ℃에서 1분간 가열 경화시켰다. 이에 대해서도 실시예 1과 동일하게 특성을 시험하였다. 그 결과를 하기 표 2에 병기하였다.
〈비교예 4〉
실시예 3에서 습식 실리카 C 대신에 건식 실리카 (아에로질 200, 닛본 아에로질 제조 훈연 실리카)를 사용하여 동일하게 코팅용 액상 실리콘 고무 조성물을 제조하였지만, 점도가 증점하였다. 이것을 동일하게 나일론 66 섬유 직물 (210 데니어)에 코팅하였지만, 박막에는 코팅할 수 없었다. 이에 대해서도 실시예 1과 동일하게 특성을 시험하였다. 그 결과를 하기 표 2에 병기하였다.
실시예 3 비교예 3 비교예 4
최소 코팅량 (g/m2) 20 24 105
스콧 문지르기 시험 합격 합격 합격
태크감 없음 없음 있음
FMVSS302 연소 시험 합격 불합격 합격
침투성 2.9 2.8 1.9
〈실시예 4 및 비교예 5〉
실시예 3 및 비교예 3에서 제조한 액상 실리콘 고무 조성물의 접착 조제 중 3,4-에폭시시클로헥실에틸트리메톡시실란 1 부를 γ-(메타)아크릴옥시프로필트리메톡시실란으로 변경하고, 그 밖의 원료는 동일하게, 제조법도 동일하게 하여 제조한 액상 실리콘 고무 조성물 (실시예 4, 비교예 5)을 각각 폴리에스테르 섬유 직물 (210 데니어)에 실시예 1과 동일하게 코팅하여 실리콘 고무 코팅용 천을 만들고, 그 특성을 측정하였다. 이 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 4 비교예 5
최소 코팅량 (g/m2) 22 25
스콧 문지르기 시험 합격 합격
태크감 없음 없음
FMVSS302 연소 시험 합격 불합격
침투성 3.1 3.0
본 발명의 조성물은 희석 용제를 사용하지 않아도 우수한 침투성, 접착성을 갖고, 박막 코팅성이 우수하며 표면 태크감도 저감되고, 특히 에어백용의 코팅제로서 유효하다.

Claims (4)

  1. (A) 1 분자 중에 2개 이상의 알케닐기를 함유하는 오르가노폴리실록산,
    (B) 1 분자 중에 규소 원자에 결합한 수소 원자를 2개 이상 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산,
    (C) BET법에 의한 비표면적이 평균 150 내지 250 ㎡/g이고, 평균 입자경이 20 ㎛ 이하이며, Na 이온 함유량이 Na2O로서 0.35 중량% 이하인 습식 실리카,
    (D) 접착 성분, 및
    (E) 백금계 촉매를 함유하여 이루어지는 무용제형의 코팅용 액상 실리콘 고무 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 실리콘 오일 가용성 알케닐기 함유 실리콘 수지를 함유하는 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 에어백 원단에 대한 코팅용 조성물.
  4. 제3항에 기재한 조성물에 의한 코팅막이 형성된 에어백용 천.
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