KR20030059510A - Liquid silicone rubber compositions including emulsion and preparation - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A liquid silicone rubber composition containing emulsion and its preparation method are provided, to improve the mechanical properties and the flowability by employing the emulsion for treating the surface of silica. CONSTITUTION: The liquid silicone rubber composition comprises 100 parts by weight of organopolysiloxane; 2-6 parts by weight of organohydrogenpolysiloxane; 25-45 parts by weight of a reinforcement filler; 3-5 parts by weight of a filler; 5-10 parts by weight of emulsion; and 0.07-0.15 parts by weight of a platinum catalyst. Preferably the emulsion is prepared by mixing 10-70 wt% of silane or silazane, 1-30 wt% of the compound represented by R1aSiR2(4-a), and 10-40 wt% of water, wherein R1 is an alkenyl group; R2 is an alkoxy group; and a is an integer of 1-3.

Description

에멀젼을 포함하는 액상 실리콘 고무 조성물 및 이의 제조방법{Liquid silicone rubber compositions including emulsion and preparation }Liquid silicone rubber compositions including emulsion and preparation}

본 발명은 에멀젼을 포함하는 액상 실리콘 고무 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오가노폴리실록산, 오가노하이드로젼폴리실록산, 보강 충진제, 충진제, 백금 화합물의 함유량을 적절히 조절하고, 특히 실리카 표면 처리용 에멀젼을 첨가함으로써 기계적 물성을 향상시키며 흐름성이 우수한 액상 실리콘 고무 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid silicone rubber composition comprising an emulsion and a method for preparing the same, and more particularly, to properly control the content of organopolysiloxane, organohydrogenpolysiloxane, reinforcing filler, filler, platinum compound, especially silica surface By adding a treating emulsion, the present invention relates to a liquid silicone rubber composition and a method for producing the same, which improve mechanical properties and have excellent flowability.

액상 실리콘 고무의 기본 조성에 대해서 알려져 있는 바와 같이, 일반적으로 경화 후 고무의 높은 기계적 물성 향상을 위해서 비표면적이 넓은 건식 또는 습식 실리카와 같은 실리카의 양을 많이 첨가한다. 그러나, 만약 기계적 강도의 보강을 위해서 많은 양의 실리카가 첨가되면 액상 실리콘 고무 기본 조성이 흐름성에 나쁜 영향을 미치게 된다.As is known about the basic composition of liquid silicone rubber, a large amount of silica, such as dry or wet silica, which has a large specific surface area, is generally added to improve the high mechanical properties of the rubber after curing. However, if a large amount of silica is added to reinforce mechanical strength, the liquid silicone rubber base composition adversely affects the flowability.

또한, 이러한 조성상에서의 흐름성을 떨어뜨리는 문제점을 해결하기 위해서 (1) 점도가 10,000 cps인 비닐기를 함유한 오르가노폴리실록산과 습식 혹은 건식실리카를 혼합한 후 첨가제와 물을 넣어서 실리카 표면을 처리할 경우 액상 실리콘 고무 조성이 흐름성의 특성은 가지나 실리카의 분산이 잘 되지 않아 실리카 미분산물이 생성(미국특허 제 5,504,107호)되어 경화 후 시편 제작 시 실리카 미분산물의 영향으로 물성이 낮게 나타났다. (2) 실란 혹은 실라잔 화합물과 함께 유기 테트라 에틸 티타네이트을 혼합한 후 물을 첨가하는 미국특허 제 5,352,724호의 공정은 15 중량% 이하의 건식 혹은 습식 실리카를 사용 시 흐름성은 뛰어나지만 기계적 강도가 떨어지는 특성을 가지며, 15 중량% 이상의 실리카를 사용시 저장 안정성 및 흐름성이 떨어진다. (3) 입자 크기가 10 마이크로미터 이상인 천연 실리카의 사용시 경화 후 시트내의 실리카 미분산물에 대한 문제점은 해결되었으나 보강 특성을 가지지 않는 천연 실리카의 사용으로 기계적 물성이 낮게 나타난다.In addition, in order to solve the problem of impairing the flowability in the composition (1) after mixing the organopolysiloxane containing a vinyl group having a viscosity of 10,000 cps and wet or dry silica, the additives and water are added to treat the silica surface. In the case of liquid silicone rubber composition, the flowability of the branch is not good, but the dispersion of silica is not good silica dispersion (US Patent No. 5,504,107) was produced, the physical properties were low due to the influence of silica fine dispersion during the production of the specimen after curing. (2) The process of U.S. Patent No. 5,352,724, in which organic tetraethyl titanate is mixed with a silane or silazane compound and then added with water, has excellent flowability but lower mechanical strength when using dry or wet silica of 15 wt% or less. It has a lower storage stability and flowability when using more than 15% by weight of silica. (3) The problem of undispersed silica in the sheet after curing when using natural silica having a particle size of 10 micrometers or more is solved, but the mechanical properties are low due to the use of natural silica having no reinforcing properties.

(1), (2), (3)의 공정으로 종래의 문제점이었던 흐름성 문제는 해결하였으나, 기계적 물성 보강이 요구되어졌다.Although the flowability problem which was a conventional problem was solved by the process of (1), (2), (3), mechanical property reinforcement was calculated | required.

이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 감안하여 연구한 결과, 실란 또는 실라잔 등의 실리콘 화합물 10 ∼ 70 중량%, 다음 화학식 1로 이루어진 화합물 1 ∼ 30 중량%과 물 10 ∼ 40 중량%을 프리믹서(Premixer)에서 혼합하여 생성된 에멀젼을 액상 실리콘 고무 제조공정에 첨가하게 되면 실리카의 표면이 메톡시기뿐만 아니라, 알케닐기로 처리되어지므로 액상 실리콘 고무 컴파운딩시 실리카의 분산을 도와 줄 뿐만 아니라, 경화된 시트 내의 가교밀도를 향상시켜 기계적 물성을 보강함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have studied in view of the above problems, as a result, 10 to 70% by weight of a silicone compound such as silane or silazane, 1 to 30% by weight of a compound consisting of the following formula (1) and 10 to 40% by weight of water (premixer) When the emulsion produced by mixing in the premixer) is added to the liquid silicone rubber manufacturing process, the surface of the silica is treated with alkenyl groups as well as methoxy groups, thereby helping to disperse the silica during liquid silicone rubber compounding, The present invention has been completed by improving the crosslinking density in the sheet to reinforce mechanical properties.

R1 aSiR2 4-a R 1 a SiR 2 4-a

상기 화학식 1에서; R1은 알케닐 그룹, 바람직하게는 비닐, 프로피닐, 부티닐 그룹, R2는 알콕시 그룹, 바람직하게는 메톡시, 에톡시, 프로톡시이며, a 는 1 ∼ 3의 정수이다.In Chemical Formula 1; R 1 is an alkenyl group, preferably vinyl, propynyl, butynyl group, R 2 is an alkoxy group, preferably methoxy, ethoxy, protoxy, and a is an integer of 1-3.

따라서, 본 발명은 기계적 물성을 향상시키며 흐름성이 우수한 액상 실리콘 고무 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid silicone rubber composition and a method for producing the same, which improve mechanical properties and have excellent flowability.

본 발명은 오가노폴리실록산 100 중량부, 오가노폴리하이드로젼실록산 2 ∼ 6 중량부, 보강 충진제로 건식 또는 습식 실리카 25 ∼ 45 중량부, 천연 실리카 3 ∼ 5 중량부, 에멀젼 5 ∼ 10 중량부 및 백금 촉매 0.07 ∼ 0.15 중량부를 포함하는 액상 실리콘 고무 조성물을 그 특징으로 한다.The present invention is 100 parts by weight of organopolysiloxane, 2 to 6 parts by weight of organopolyhydrosiloxane siloxane, 25 to 45 parts by weight of dry or wet silica as reinforcing filler, 3 to 5 parts by weight of natural silica, 5 to 10 parts by weight of emulsion and The liquid silicone rubber composition containing 0.07-0.15 weight part of platinum catalysts is characterized by the above-mentioned.

화학식 1Formula 1

R1 aSiR2 4-a R 1 a SiR 2 4-a

상기 화학식 1에서; R1은 알케닐 그룹, 바람직하게는 비닐, 프로피닐, 부티닐 그룹,R2는 알콕시 그룹, 바람직하게는 메톡시, 에톡시, 프로톡시이며, a 는 1 ∼ 3의 정수이다.In Chemical Formula 1; R 1 is an alkenyl group, preferably vinyl, propynyl, butynyl group, R 2 is an alkoxy group, preferably methoxy, ethoxy, methoxy and a is an integer of 1 to 3.

또한, 액상 실리콘 고무의 제조방법에 있어서, 실란 또는 실라잔 등의 실리콘 화합물 10 ∼ 70 중량%, 상기 화학식 1로 이루어진 화합물 1 ∼ 30 중량%과 물 10 ∼ 40 중량%을 프리믹서(Premixer)에서 혼합하여 생성된 에멀젼을 첨가한 액상 실리콘 고무의 제조방법을 포함한다.In addition, in the method for producing a liquid silicone rubber, 10 to 70% by weight of a silicone compound such as silane or silazane, 1 to 30% by weight of the compound consisting of Chemical Formula 1 and 10 to 40% by weight of water are premixed in a premixer. It includes a method for producing a liquid silicone rubber added to the emulsion produced by mixing.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail as follows.

본 발명은 에멀젼을 포함하는 액상 실리콘 고무 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오가노폴리실록산, 오가노하이드로젼폴리실록산, 보강 충진제, 충진제, 백금 화합물의 함유량을 적절히 조절하고, 특히 실리카 표면 처리용 에멀젼을 첨가함으로써 기계적 물성을 향상시키며 흐름성이 우수한 액상 실리콘 고무 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid silicone rubber composition comprising an emulsion and a method for preparing the same, and more particularly, to properly control the content of organopolysiloxane, organohydrogenpolysiloxane, reinforcing filler, filler, platinum compound, especially silica surface By adding a treating emulsion, the present invention relates to a liquid silicone rubber composition and a method for producing the same, which improve mechanical properties and have excellent flowability.

본 발명에 따른 고무 조성물 중 오가노폴리실록산은 부가형 경화 타입 실리콘 고무에 전형적으로 사용되어온 것이다. 대개, 최소한 두 개 이상의 알케닐기, 바람직하기로는 비닐기를 0.04 ∼ 0.1 mmol/g 함유한 화합물로 100 중량부를 사용한다.Organopolysiloxanes in the rubber compositions according to the invention are those typically used in addition-curing type silicone rubbers. Usually, 100 parts by weight of the compound containing at least two alkenyl groups, preferably 0.04-0.1 mmol / g of vinyl groups is used.

오가노폴리실록산의 구조는 선형 분자 구조(linear molecular structure)또는 가지 구조(branched structure)로 이루어져 있다.The structure of the organopolysiloxane consists of a linear molecular structure or a branched structure.

전형적인 알케닐 그룹을 함유한 폴리오가노실록산 화합물의 예를 다음 화학식으로 나타낸다.Examples of polyorganosiloxane compounds containing typical alkenyl groups are shown in the following formulae.

상기 화학식에서; R은 알케닐 그룹, 바람직하게는 비닐, 프로피닐, 부티닐 그룹, R'는 알콕시 그룹, 바람직하게는 메톡시, 에톡시, 프로톡시이며, n은 1,000 ∼ 110,000, m은 30 ∼ 10,000의 정수이다.In the above formula; R is an alkenyl group, preferably vinyl, propynyl, butynyl group, R 'is an alkoxy group, preferably methoxy, ethoxy, protoxy, n is an integer from 1,000 to 110,000, m is from 30 to 10,000 to be.

본 발명에 따른 조성물 중 오가노하이드로젼폴리실록산은 수소기의 함유량이 6.8 ∼ 7.5 mmol/g이며, 가교제로서의 역할을 하는 분자 당 최소한 두 개 이상의 규소-수소 결합을 가진다. 그것은 오가노하이드로젼폴리실록산의 Si-H와 상기 오가노폴리실록산의 알케닐 그룹이 부가 반응으로 경화를 일으켜 탄성체와 같은 고무를 형성한다.The organohydrogenpolysiloxane in the composition according to the invention has a hydrogen group content of 6.8 to 7.5 mmol / g and has at least two silicon-hydrogen bonds per molecule serving as a crosslinking agent. It is hardened by addition reaction of Si-H of organohydrogenpolysiloxane and alkenyl group of said organopolysiloxane to form a rubber like elastomer.

오가노하이드로젼폴리실록산의 구조는 제한적이지 않다. 예로선형(linear), 고리형(cyclic), 가지형(branched), 그리고 실리콘과 결합되어진 수소는 분자내에서 어디에나 위치할 수 있다.The structure of the organohydrogenpolysiloxane is not limited. For example, linear, cyclic, branched, and hydrogen bound silicon can be located anywhere in the molecule.

이의 사용량은 상기 오가노폴리실록산 100 중량부에 대하여 2 ~ 6 중량부를 사용한다. 만일 2 중량부 미만을 사용하면 겔화 현상이 발생하는 문제점이 있고, 6 중량부를 초과하여 사용하면 기계적 강도가 저하되는 문제점이 있다.Its amount is used 2 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the organopolysiloxane. If less than 2 parts by weight, there is a problem that the gelation phenomenon occurs, and when used in excess of 6 parts by weight there is a problem that the mechanical strength is lowered.

보강 충진제로는 보강성과 함께 우수한 흐름성을 가지지 위해서 비표면적이 100 ∼ 500 m2/g인 건식 또는 습식 실리카를 사용하며, 이 사용량은 상기 오가노폴리실록산 100 중량부에 대하여 25 ∼ 45 중량부를 사용한다.As a reinforcing filler, dry or wet silica having a specific surface area of 100 to 500 m 2 / g is used in order to have excellent flowability with reinforcement, and the amount of use is 25 to 45 parts by weight based on 100 parts by weight of the organopolysiloxane. do.

실리카의 표면은 실라놀 그룹(Si-OH)이라는 하이드록시 그룹을 함유하고 있다. 즉, 표면에 이 들은 수분을 함유하고 있기 때문에 친수성 성질을 갖고 있으므로, 이러한 친수성 실리카의 저장 중 안정성과 흐름성 문제를 해결하기 위해서 친수성 표면을 커플링 에이젼트나 화학적 공정을 통하여 소수성으로 실리카 표면을 개질한 소수성 실리카도 사용한다. 그러나, 흐름성과 저장 안정성을 요구하는 액상 실리콘 고무에 R972 또는 R812[Degussa]와 같은 소수성 실리카를 적용시에도 표면 처리용 커플링 에이젼트로 처리 공정을 거쳐야만이 사용이 가능하다.The surface of the silica contains a hydroxyl group called silanol group (Si-OH). That is, since they contain water, they have hydrophilic properties. Therefore, hydrophilic surfaces are hydrophobically modified through coupling agents or chemical processes to solve stability and flow problems during storage of hydrophilic silica. One hydrophobic silica is also used. However, even when hydrophobic silica such as R972 or R812 [Degussa] is applied to a liquid silicone rubber requiring flowability and storage stability, it can be used only after treatment with a coupling agent for surface treatment.

고강도 액상 실리콘 고무를 제조하기 위해서는 실리카 함유량을 25 ∼ 45 중량부 정도의 사용량이 적절하나, 분산성 향상을 위해서 먼저 50 ∼ 60 중량부의 실리카를 사용하여 컴파운딩 후, 상기 오가노폴리실록산을 추가 투입하여 액상 실리콘 고무의 실리카 함유량을 25 ∼ 45 중량부 정도로 떨어뜨린다.In order to prepare a high strength liquid silicone rubber, a silica content of about 25 to 45 parts by weight is appropriate, but in order to improve dispersibility, the compound is first compounded using 50 to 60 parts by weight of silica, and then the organopolysiloxane is further added. The silica content of the liquid silicone rubber is dropped to about 25 to 45 parts by weight.

일반적으로 실리콘계 고무에서 증량제는 컴파운드의 비중을 증가시켜 증량하는 목적으로 사용되나, 본 발명에서는 건식 혹은 습식 실리카 외에 상대적으로 입자가 크고 단단한 천연 실리카를 사용함으로써 컴파운팅시 문제로 대두된 실리카의 미분산물 발생을 막을 수 있었다. 이때, 3 ∼ 5 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.In general, the extender in silicone rubber is used for the purpose of increasing the specific gravity of the compound, but in the present invention, the fine powder of silica, which is a problem when compounding by using relatively large and hard natural silica in addition to dry or wet silica, is used. Product generation could be prevented. At this time, it is preferable to use 3-5 parts by weight.

에멀젼은 실란 또는 실라잔 등의 실리콘 화합물 10 ∼ 70 중량%, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 1 ∼ 30 중량%과 물 10 ∼ 40 중량%을 프리믹서(Premixer)에서 혼합하여 제조하였다. 이 에멀젼은 상기 오가노폴리실록산 100 중량부에 대하여 5 ∼ 10 중량부를 사용하는데, 만일 5 중량부 미만 사용하면 실리카의 표면처리가 미비하여 증점현상이 발생하거나 흐름성 및 저장안정성이 떨어지는 문제점이 있고, 10 중량부를 초과하여 사용하면 가교밀도가 증가하여 기계적 물성이 떨어지는 문제점이 있다.The emulsion was prepared by mixing 10 to 70% by weight of a silicone compound such as silane or silazane, 1 to 30% by weight of the compound represented by Chemical Formula 1, and 10 to 40% by weight of water in a premixer. The emulsion is used 5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the organopolysiloxane, if less than 5 parts by weight of the surface of the silica is insufficient, there is a problem of thickening or poor flowability and storage stability, When used in excess of 10 parts by weight, there is a problem in that the crosslinking density increases and mechanical properties are inferior.

실란 커플링 에이젼트, 물, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 프리믹서(Premixer)에서 혼합하게 되면 먼저, 실란 커플링 에이젼트와 물이 반응하여 산 또는 염기가 생성된다. 이 생성된 산 또는 염기에 의해서 축합반응으로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물간의 중합을 일으키게 되며, 만약 액상 실리콘 고무 제조 공정에 이 에멀젼을 첨가하게 되면 표면에 남아 있는 알콕시기와 실리카 표면의 실라놀(Si-OH)이 에멀젼 생성 반응에서 부산물로 생성된 산 또는 염기에 의해서 축합 반응을 일으켜 실리카 표면을 쉽게 처리를 할 수가 있게 된다.When the silane coupling agent, water, and the compound represented by Chemical Formula 1 are mixed in a premixer, the silane coupling agent and water react first to generate an acid or a base. The resulting acid or base condensation reaction causes polymerization of the compound represented by Chemical Formula 1, and if the emulsion is added to the liquid silicone rubber manufacturing process, silanol (Si) on the surface of the alkoxy group and silica remaining on the surface (Si -OH) can be condensed by the acid or base produced as a by-product in the emulsion production reaction, so that the silica surface can be easily processed.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 양에 따라 에멀젼 또는 분말 상이 될 수가 있다.Depending on the amount of the compound represented by the formula (1) may be an emulsion or powder phase.

백금 촉매는 대칭 구조의 테트라메틸디비닐실록산과 클로로플라티닉의 중화 반응에 의해서 생성된 것으로, 비닐-엠엠(Vi-MM)으로 배위결합되어진 백금 화합물을 사용한다. 이의 사용량은 0.07 ∼ 0.15 중량부가 바람직하다. 만일 0.07 중량부 미만 사용하면 저장 중에 백금촉매가 산화되어 반응성이 떨어지는 문제점이 있고, 0.15 중량부를 초과하여 사용하면 경화지연제 사용량의 증가로 인한 기계적 물성 저하가 발생된다.The platinum catalyst is produced by the neutralization reaction of chloroplatinic tetramethyldivinylsiloxane with a symmetrical structure, and uses a platinum compound coordinated with Vi-MM. Its use amount is preferably 0.07 to 0.15 parts by weight. If the amount is less than 0.07 parts by weight, the platinum catalyst is oxidized during storage, thereby decreasing the reactivity. If the amount is more than 0.15 parts by weight, mechanical properties decrease due to an increase in the amount of curing retardant.

또한, 액상 실리콘 고무의 제조방법은 다음과 같다.In addition, the manufacturing method of a liquid silicone rubber is as follows.

오르가노폴리실록산 100 중량부를 니더 믹서에 투입 후 실온에서 교반한 다음 건식 실리카 또는 습식 실리카 25 ∼ 45 중량부를 4 ∼ 5 회 분할하여 투입하고 실온에서 교반한다.100 parts by weight of organopolysiloxane is added to the kneader mixer, followed by stirring at room temperature. Then, 25 to 45 parts by weight of dry silica or wet silica is divided into 4 to 5 times, and stirred at room temperature.

실란 또는 실라잔 10 ∼ 70 중량%, 상기 화학식 1로 이루어진 화합물 1 ∼ 30 중량%과 물 10 ∼ 40 중량%을 혼합하여 생성된 에멀젼 5 ∼ 10 중량부를 투입하여 교반 후 천연 실리카 3 ∼ 5 중량부를 투입하고 혼합하고 가열 혼련, 질소 퍼지, 냉각 공정을 거쳐 액상 실리콘 고무 컴파운드를 제조하였다.10 to 70% by weight of silane or silazane, 1 to 30% by weight of the compound consisting of Chemical Formula 1 and 10 to 40% by weight of water are added to 5 to 10 parts by weight of the resulting emulsion, and 3 to 5 parts by weight of natural silica after stirring The liquid silicone rubber compound was prepared by adding, mixing, heating and kneading, nitrogen purging, and cooling.

상기 과정과 같이 제조한 액상 실리콘 고무는 종래의 실리콘 고무에 비해 기계적 물성을 향상시키면서 흐름성이 우수한 효과를 가지므로, 전기, 자동차, 기계 산업 및 의료용 분야에서 유용하다.The liquid silicone rubber prepared as described above has an excellent flow property while improving mechanical properties compared to the conventional silicone rubber, and thus is useful in the electric, automotive, mechanical, and medical fields.

이하, 본 발명은 다음 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하겠는 바, 본발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the following examples, but the present invention is not limited thereto.

제조예 1: 에멀젼 제조Preparation Example 1 Emulsion Preparation

표면 처리용 커플링에이젼트(헥사메틸렌디실라잔, Degussa 사) 60 중량%, 물 35 중량%, 상기 화학식 1에서 R1은 비닐 그룹, R2는 메톡시 그룹(a = 1) 으로 이루어진 화합물 5 중량%를 혼합하여 에멀젼을 제조하였다.60% by weight of coupling agent (hexamethylene disilazane, Degussa) for surface treatment, 35% by weight of water, in Formula 1, R 1 is a vinyl group, R 2 is a methoxy group (a = 1) The emulsion was prepared by mixing the wt%.

제조예 2: 에멀젼 제조Preparation Example 2 Emulsion Preparation

표면 처리용 커플링에이젼트(헥사메틸렌디실라잔, Degussa-Huls 사) 60 중량%, 물 30 중량%, 상기 화학식 1에서 R1은 비닐 그룹, R2는 메톡시 그룹(a = 1) 으로 이루어진 화합물(Dynasil VTMO, Degussa-Huls 사) 10 중량%를 혼합하여 에멀젼을 제조하였다.Coupling agent for surface treatment (hexamethylene disilazane, Degussa-Huls) 60% by weight, water 30% by weight, in Formula 1 R 1 is a vinyl group, R 2 is a methoxy group (a = 1) An emulsion was prepared by mixing 10% by weight of the compound (Dynasil VTMO, Degussa-Huls).

제조예 3: 에멀젼 제조Preparation Example 3 Emulsion Preparation

표면 처리용 커플링에이젼트(헥사메틸렌디실라잔, Degussa-Huls 사) 60 중량%, 물 25 중량%, 상기 화학식 1에서 R1은 비닐 그룹, R2는 메톡시 그룹(a = 1) 으로 이루어진 화합물(Dynasil VTMO, Degussa-Huls 사) 15 중량%를 혼합하여 에멀젼을 제조하였다.Coupling agent for surface treatment (hexamethylene disilazane, Degussa-Huls) 60% by weight, water 25% by weight, in Formula 1 R 1 is a vinyl group, R 2 is made of a methoxy group (a = 1) An emulsion was prepared by mixing 15% by weight of the compound (Dynasil VTMO, Degussa-Huls).

실시예 1 : 액상 실리콘 고무 제조Example 1 Preparation of Liquid Silicone Rubber

상온에서 점도가 11,000 cps이고 비닐 함유량이 0.081 mmol/g인 오르가노폴리실록산 100 중량부, 점도가 25 cps이고 비닐 함유량이 6.8 mmol/g인 오르가노하이드로젼폴리실록산 4 중량부, 상기 제조예 1의 에멀젼 7 중량부, 충진제로 Min-u-sil 10(Quartz, U.S silica 사) 4 중량부, 보강성 충진제로 Aerosil-200(Degussa-Huls 사) 30 중량부와 Nipsil LP(Nippon silica 사) 10 중량부 및 백금 촉매 0.1 중량부를 첨가하여 혼합하고 160℃에서 가열 혼련, 질소 퍼지, 냉각 공정을 거쳐 액상 실리콘 고무 컴파운드를 제조하였다.100 parts by weight of an organopolysiloxane having a viscosity of 11,000 cps and a vinyl content of 0.081 mmol / g, 4 parts by weight of an organohydrogenpolysiloxane having a viscosity of 25 cps and a vinyl content of 6.8 mmol / g, the emulsion of Preparation Example 1 7 parts by weight, Min-u-sil 10 (Quartz, US silica) 4 parts by weight, 30 parts by weight of Aerosil-200 (Degussa-Huls) and 10 parts by weight of Nipsil LP (Nippon silica) as reinforcing filler And 0.1 parts by weight of a platinum catalyst were added and mixed, followed by heating and kneading at 160 ° C., nitrogen purge, and cooling to prepare a liquid silicone rubber compound.

실시예 2: 액상 실리콘 고무 제조Example 2 Preparation of Liquid Silicone Rubber

상온에서 점도가 11,000 cps이고 비닐 함유량이 0.081 mmol/g 인 오르가노폴리실록산 100 중량부, 점도가 25 cps이고 비닐 함유량이 6.8 mmol/g인 오르가노하이드로젼폴리실록산 4 중량부, 상기 제조예 2의 에멀젼 7 중량부, 충진제로 Min-u-sil 10(Quartz, U.S silica 사) 4 중량부, 보강성 충진제로 Aerosil-200(Degussa-Huls 사) 30 중량부와 Nipsil LP(Nippon silica 사) 10 중량부 및 백금 촉매 0.1 중량부를 첨가하여 혼합하고 160℃에서 가열 혼련, 질소 퍼지, 냉각 공정을 거쳐 액상 실리콘 고무 컴파운드를 제조하였다.100 parts by weight of organopolysiloxane having a viscosity of 11,000 cps and a vinyl content of 0.081 mmol / g, 4 parts by weight of an organohydrogenpolysiloxane having a viscosity of 25 cps and a vinyl content of 6.8 mmol / g, the emulsion of Preparation Example 2 7 parts by weight, Min-u-sil 10 (Quartz, US silica) 4 parts by weight, 30 parts by weight of Aerosil-200 (Degussa-Huls) and 10 parts by weight of Nipsil LP (Nippon silica) as reinforcing filler And 0.1 parts by weight of a platinum catalyst were added and mixed, followed by heating and kneading at 160 ° C., nitrogen purge, and cooling to prepare a liquid silicone rubber compound.

실시예 3: 액상 실리콘 고무 제조Example 3 Preparation of Liquid Silicone Rubber

상온에서 점도가 11,000 cps이고 비닐 함유량이 0.081 mmol/g인 오르가노폴리실록산 100 중량부, 점도가 25 cps이고 비닐 함유량이 6.8 mmol/g인 오르가노하이드로젼폴리실록산 4 중량부, 상기 제조예 3의 에멀젼 7 중량부, 충진제로 Min-u-sil 10(Quartz, U.S silica 사) 4 중량부, 보강성 충진제로 Aerosil-200(Degussa-Huls 사) 30 중량부와 Nipsil LP(Nippon silica 사) 10 중량부 및 백금 촉매 0.1 중량부를 첨가하여 혼합하고 160℃에서 가열 혼련, 질소 퍼지, 냉각 공정을 거쳐 액상 실리콘 고무 컴파운드를 제조하였다.100 parts by weight of the organopolysiloxane having a viscosity of 11,000 cps and a vinyl content of 0.081 mmol / g, 4 parts by weight of the organohydrogenpolysiloxane having a viscosity of 25 cps and a vinyl content of 6.8 mmol / g, the emulsion of Preparation Example 3 7 parts by weight, Min-u-sil 10 (Quartz, US silica) 4 parts by weight, 30 parts by weight of Aerosil-200 (Degussa-Huls) and 10 parts by weight of Nipsil LP (Nippon silica) as reinforcing filler And 0.1 parts by weight of a platinum catalyst were added and mixed, followed by heating and kneading at 160 ° C., nitrogen purge, and cooling to prepare a liquid silicone rubber compound.

Spindle No.7점도계 회전 속도Spindle No. 7 viscometer rotation speed 25 ℃에서 측정한 컴파운드의 점도(단위: cps)Compound viscosity measured at 25 ° C (unit: cps) 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 5 rpm5 rpm 110,000110,000 110,000110,000 110,000110,000 10 rpm10 rpm 100,000100,000 110,000110,000 105,000105,000 20 rpm20 rpm 90,00090,000 110,000110,000 100,000100,000

구 분division 25 ℃에서 경화 후 측정한 기계적 특성Mechanical properties measured after curing at 25 ℃ 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 인장강도(kgf/cm2)Tensile strength (kgf / cm 2 ) 6262 6868 5959 인열강도(kdf/cm)Tear strength (kdf / cm) 2424 2727 2222 신율(%)% Elongation 400400 380380 270270 경도Hardness 4141 4242 4949

비교예 1Comparative Example 1

상온에서 점도가 11,000 cps이고 비닐 함유량이 0.081 mmol/g 인 오르가노폴리실록산 100 중량부, 커플링 에이젼트인 헥사메틸렌디실라잔(Degussa-Huls 사) 4 중량부, Min-usil 10(QUARTZ, U.S silica) 4 중량부, 보강성 충진제로 Aerosil-200(Degussa-Huls 사) 30 중량부와 Nipsil LP(Nippon silica 사) 10 중량부를 첨가하여 혼합하고 물 2 중량부를 첨가 후 160℃에서 가열 혼련, 질소 퍼지, 냉각 공정을 거쳐 액상 실리콘 고무 컴파운드를 제조하였다.100 parts by weight of organopolysiloxane having a viscosity of 11,000 cps and a vinyl content of 0.081 mmol / g at room temperature, 4 parts by weight of the coupling agent hexamethylenedisilazane (Degussa-Huls), Min-usil 10 (QUARTZ, US silica) ) 4 parts by weight, 30 parts by weight of Aerosil-200 (Degussa-Huls) and 10 parts by weight of Nipsil LP (Nippon silica) as a reinforcing filler were added and mixed. , Through a cooling process to produce a liquid silicone rubber compound.

비교예 2Comparative Example 2

상온에서 점도가 11,000 cps이고 비닐 함유량이 0.081 mmol/g인 오르가노폴리실록산 100 중량부, 커플링 에이젼트인 헥사메틸렌디실라잔(Degussa-Huls 사) 4 중량부, Min-usil 10(QUARTZ, U.S silica) 4 중량부, 보강성 충진제로 Aerosil-200(Degussa-Huls 사) 30 중량부와 Nipsil LP(Nippon silica 사) 10 중량부를 첨가하여 혼합하고 물 2 중량부를 첨가 후 160℃에서 가열 혼련, 질소 퍼지, 냉각 공정을 거쳐 액상 실리콘 고무 컴파운드를 제조하였다.100 parts by weight of organopolysiloxane having a viscosity of 11,000 cps and a vinyl content of 0.081 mmol / g at room temperature, 4 parts by weight of the coupling agent hexamethylenedisilazane (Degussa-Huls), Min-usil 10 (QUARTZ, US silica) ) 4 parts by weight, 30 parts by weight of Aerosil-200 (Degussa-Huls) and 10 parts by weight of Nipsil LP (Nippon silica) as a reinforcing filler were added and mixed. , Through a cooling process to produce a liquid silicone rubber compound.

비교예 3Comparative Example 3

상온에서 점도가 11,000 cps이고 비닐 함유량이 0.081 mmol/g인 오르가노폴리실록산 100 중량부, 커플링 에이젼트인 헥사메틸렌디실라잔(Degussa-Huls 사) 4 중량부, Min-usil 10(QUARTZ, U.S silica) 4 중량부, 보강성 충진제로 Aerosil-200(Degussa-Huls 사) 30 중량부와 Nipsil LP(Nippon silica 사) 10 중량부를 첨가하여 혼합하고 물 2 중량부를 첨가 후 160 ℃에서 가열 혼련, 질소 퍼지, 냉각 공정을 거쳐 액상 실리콘 고무 컴파운드를 제조하였다.100 parts by weight of organopolysiloxane having a viscosity of 11,000 cps and a vinyl content of 0.081 mmol / g at room temperature, 4 parts by weight of the coupling agent hexamethylenedisilazane (Degussa-Huls), Min-usil 10 (QUARTZ, US silica) ) 4 parts by weight, 30 parts by weight of Aerosil-200 (Degussa-Huls) and 10 parts by weight of Nipsil LP (Nippon silica) as a reinforcing filler were added and mixed. , Through a cooling process to produce a liquid silicone rubber compound.

Spindle No.7점도계 회전 속도Spindle No. 7 viscometer rotation speed 25 ℃에서 측정한 컴파운드의 점도(단위: cps)Compound viscosity measured at 25 ° C (unit: cps) 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 5 rpm5 rpm xx 150,000150,000 140,000140,000 10 rpm10 rpm xx 130,000130,000 120,000120,000 20 rpm20 rpm xx 100,000100,000 90,00090,000 * 비교예 1은 액상 실리콘 고무 제조시 실리카의 분산이 잘 되지 않고 덩어리들이 발생하여 실험결과를 측정할 수 없었음.* In Comparative Example 1, the dispersion of silica was not good when the liquid silicone rubber was prepared, and lumps were generated, and thus the experimental results could not be measured.

구 분division 25 ℃에서 경화 후 측정한 기계적 특성Mechanical properties measured after curing at 25 ℃ 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 인장강도(kgf/cm2)Tensile strength (kgf / cm 2 ) xx 4848 4646 인열강도(kdf/cm)Tear strength (kdf / cm) xx 1818 1616 신율(%)% Elongation xx 320320 310310 경도Hardness xx 4040 4141 * 비교예 1은 액상 실리콘 고무 제조시 실리카의 분산이 잘 되지 않고 덩어리들이 발생하여 실험결과를 측정할 수 없었음.* In Comparative Example 1, the dispersion of silica was not good when the liquid silicone rubber was prepared, and lumps were generated, and thus the experimental results could not be measured.

상기 표 1과 표 3에 나타냈듯이, 표면처리용 에멀젼을 첨가한 실시예가 비교예 보다 흐름성이 우수하게 나타났다.(thixotropy를 통해서 실리카의 aggregation 되어진 정도를 알 수 있는데, aggregation이 많을수록 thixotropy가 높게 나타난다. thixotropy는 단계적인 rpm의 변화를 통한 점도 비교로 알 수 있다. rpm에 따른 점도차이가 클수록 thixotropy는 높게 나타난다. rpm에 따른 점도차가 작을수록 thixotropy가 낮게 나타나며 thixotropy가 낮을수록 흐름성이 좋음을 의미한다.) 또한, 표 2와 표 4에 나타냈듯이, 실시예의 경우 비교예보다 기계적 물성이 향상되었음을 알 수 있었다.As shown in Table 1 and Table 3, the embodiment to which the surface treatment emulsion was added showed better flowability than the comparative example. (The thixotropy shows the degree of aggregation of silica. The higher the aggregation, the higher the thixotropy. Thixotropy can be found by comparing the viscosity through the stepwise change of rpm, The higher the viscosity difference according to rpm, the higher thixotropy The smaller the viscosity difference according to rpm, the lower thixotropy, and the lower thixotropy, the better the flowability In addition, as shown in Table 2 and Table 4, it can be seen that the mechanical properties were improved in the case of Examples compared to Comparative Examples.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 오가노폴리실록산, 오가노하이드로젼폴리실록산, 보강 충진제, 충진제, 백금 화합물의 함유량을 적절히 조절하고, 특히 실리카 표면 처리용 에멀젼을 첨가함으로써 기계적 물성을 향상시키고 흐름성이 우수한 액상 실리콘 고무 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.As described above, the present invention properly adjusts the content of organopolysiloxane, organohydrogenpolysiloxane, reinforcing filler, filler, platinum compound, and in particular, by adding an emulsion for silica surface treatment to improve mechanical properties and flowability It relates to an excellent liquid silicone rubber composition and a preparation method thereof.

따라서, 상기 액상 실리콘 고무는 전기, 자동차, 기계 산업 및 의료용 분야에서 유용하다.Thus, the liquid silicone rubber is useful in the electrical, automotive, mechanical, and medical fields.

Claims (3)

오가노폴리실록산 100 중량부, 오가노폴리하이드로젼실록산 2 ∼ 6 중량부, 보강 충진제 25 ~ 45 중량부, 충진제 3 ~ 5 중량부, 에멀젼 5 ∼ 10 중량부 및 백금촉매 0.07 ~ 0.15 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액상 실리콘 고무 조성물.100 parts by weight of organopolysiloxane, 2 to 6 parts by weight of organopolyhydrosiloxane siloxane, 25 to 45 parts by weight of reinforcing filler, 3 to 5 parts by weight of filler, 5 to 10 parts by weight of emulsion and 0.07 to 0.15 parts by weight of platinum catalyst Liquid silicone rubber composition, characterized in that. 제 1 항에 있어서, 상기 에멀젼은 실란 또는 실라잔 10 ∼ 70 중량%, 다음 화학식 1로 이루어진 화합물 1 ∼ 30 중량% 및 물 10 ∼ 40 중량%을 혼합하여 생성된 것을 특징으로 하는 액상 실리콘 고무 조성물.The liquid silicone rubber composition of claim 1, wherein the emulsion is formed by mixing 10 to 70% by weight of silane or silazane, 1 to 30% by weight of a compound of Formula 1, and 10 to 40% by weight of water. . 화학식 1Formula 1 R1 aSiR2 4-a R 1 a SiR 2 4-a 상기 화학식 1에서; R1은 알케닐 그룹이며, R2는 알콕시 그룹이며, a 는 1 ∼ 3의 정수이다.In Chemical Formula 1; R 1 is an alkenyl group, R 2 is an alkoxy group, and a is an integer of 1-3. 액상 실리콘 고무의 제조방법에 있어서, 실란 또는 실라잔 10 ∼ 70 중량%, 다음 화학식 1로 이루어진 화합물 1 ∼ 30 중량%과 물 10 ∼ 40 중량%을 혼합하여생성된 에멀젼을 첨가하는 것을 특징으로 하는 액상 실리콘 고무의 제조방법.In the method for producing a liquid silicone rubber, an emulsion produced by mixing 10 to 70% by weight of silane or silazane, 1 to 30% by weight of the compound of Formula 1 and 10 to 40% by weight of water is added thereto. Method for producing liquid silicone rubber. 화학식 1Formula 1 R1 aSiR2 4-a R 1 a SiR 2 4-a 상기 화학식 1에서; R1은 알케닐 그룹이며, R2는 알콕시 그룹이며, a 는 1 ∼ 3의 정수이다.In Chemical Formula 1; R 1 is an alkenyl group, R 2 is an alkoxy group, and a is an integer of 1-3.
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