KR200492555Y1 - 사출 성형을 통해 액체 실리콘 고무 조성물로부터 몰딩된 실리콘 고무 제품을 제조하는데 유용한 디바이스 어셈블리 - Google Patents

사출 성형을 통해 액체 실리콘 고무 조성물로부터 몰딩된 실리콘 고무 제품을 제조하는데 유용한 디바이스 어셈블리 Download PDF

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니콜 맥멀렌
리앤 브라운
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엘켐 실리콘즈 유에스에이 코포레이션
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Abstract

본 발명은 사출 성형을 통해 액체 실리콘 고무 조성물 (LSR) 로부터 몰딩된 실리콘 고무 제품을 제조하는데 유용한 디바이스 어셈블리에 관한 것이다.

Description

사출 성형을 통해 액체 실리콘 고무 조성물로부터 몰딩된 실리콘 고무 제품을 제조하는데 유용한 디바이스 어셈블리{A DEVICE ASSEMBLY USEFUL FOR PRODUCING A MOLDED SILICONE RUBBER PRODUCT FROM LIQUID SILICONE RUBBER COMPOSITION VIA INJECTION MOLDING}
본 발명은 사출 성형을 통해 액체 실리콘 고무 조성물 (LSR) 로부터 몰딩된 실리콘 고무 제품을 제조하는데 유용한 디바이스 어셈블리에 관한 것이다.
몰딩된 실리콘 고무 제품을 형성하기 위해 액체 실리콘 고무 ("LSR") 조성물을 사용하는 액체 실리콘 고무 사출 성형 디바이스 어셈블리는 거의 50 년전부터 있어 왔다. 첨가-가교 결합에 의해 반응하는 LSR 조성물은 실리콘 고무 분야에서 알려져 있다.
LSR 조성물은 열경화성 고무 그룹에 속한다. 특징적 피처는 고체 실리콘 또는 엘라스토머에 비해 프로세싱 동안 점도가 낮다는 점이다. 2 성분 혼합물들은 첨가 프로세스에 의해 점차적으로 가교 결합된다. 이는 어떠한 분해 생성물이 형성되지 않고 반응이 발생한다는 것을 의미한다. 이는 경화의 부산물이 없고 몰드 상에 데포짓들이 없기 때문에 사출 성형 분야에서 중요한 이점이 된다.
이전에 고무 프로세싱 장비로 행해진 바와 같이 플라스틱 프로세싱 장비는 LSR 제품을 제조하기 위해 채택되었다. LSR 조성물의 사출 성형은 종종 실리콘 고무 부품들의 생산자들의 선호되는 선택이다. 이는 가공 용이성, 대량 몰딩, 일관된 부품 품질 및 향상된 생산성을 갖는 비지니스를 제공하기 때문이다. LSR 의 사출 성형은 LSR 실린더 어셈블리를 사용하여 수행된다.
일반적으로, 2 부분 백금 촉매 첨가 경화 반응은 LSR 몰딩된 고무 제품을 제조하는데 사용되며, 여기서 제 1 성분은 비닐실록산 폴리머, 처리된 비정질 퓸드 실리카 및 백금 촉매 (성분 A 또는 부분-A) 의 혼합물이고, 제 2 성분 성분은 비닐실록산 폴리머, 처리된 비정질 퓸드 실리카, 수소 실록산 가교 폴리머 및 경화 레이트 억제제 (성분 B 또는 부분-B) 의 혼합물이다. LSR 조성물은 제조자로부터 2 부분 드럼들 (20 리터 또는 200 리터) 로 출하되기 때문에, 성분 A 및 성분 B 의 제거는 LSR 용으로 설계된 도징 유닛들에 의해 수행된다. 이들 도징 유닛들에서, “팔로워 플레이트”로 불리는 동일 드럼 직경을 갖는 서큘레이터 디바이스는 인가된 압력 하에서 피드라인 호스로 그 재료를 변위시킨다. 피스톤 펌프들은 컨베이어 및 도징 펌프로서 설치된다. 2 개의 성분들은 이들이 제 1 시간 동안 함께 결합되는 믹싱 유닛으로 도관들을 통하여 전달된다. 양쪽 펌프들은 원하는 1 : 1 믹싱 비율을 달성하기 위해 동 기적으로 구동하도록 설정된다. 사출 성형 프레스로 전달되기 전에 재료 성분들이 런되는 스태틱 믹서가 더욱 균질한 믹싱을 위하여 하류에 설치된다. 첨가제들 (안료들, 착색제 또는 기타) 의 경우 별도의 작은 도징 유닛들을 갖는 도징 시스템들이 사용된다.
이 단계에서 도징 및 믹싱 유닛들은 A 및 B 부분들을 믹싱하고 첨가제를 첨가하기 위한 정확한 측정이 중요하기 때문에 필수적이고 도전과제가 된다. 실제로, 2 개의 별개 성분들의 오프-비 측정 및 믹싱은 사출 성형 전에 제조된 가교결합 가능한 LSR 조성물에 존재하는 실록산 알케닐 폴리머에 대한 실록산 히드라이드 폴리머의 불균형한 비율을 초래할 것이다. 이는 불규칙적인 사출 경화 레이트와 가변하는 물리적 특성들을 가진 경화된 부분을 초래할 수 있다.
A 및 B 혼합물은 몰드에 주입하기 전에 LSR 머신 전달 스크류에서 추가로 믹싱된다. 억제제를 사용하지 않으면 실온에서도 2 가지 성분들을 믹싱한 직후 가교결합 반응이 시작될 수 있기 때문에 하이드로실릴화 가황 반응에 대한 억제제는 LSR 조성물에 사용되는 주요 화학물질이다. 따라서, 억제제의 레벨은 가교결합 반응이 시작되기 전에 필요한 프로세싱 시간을 제공하기 위해 필요한 핵심 파라미터이다. A 및 B 혼합물은 그 후 부품 크기에 따라 고유 시간 및 온도에서 열 경화된다. 완성된 경화 생성물은 몰드로부터 분출되고, 프로세스는 반복된다.
선행 기술의 예는 미국 특허 제 3,884,866 호를 포함하며, 이는 2 개의 상이한 비닐실록산 폴리머들, 백금 촉매, 및 제 1 성분에 대한 전처리된 실리카 충전제, 그리고 동일한 비닐실록산 폴리머들, 및 제 1 성분으로서 전처리된 실리카 충전제에 수소 함유 폴리실록산 및 경화 레이트 억제제를 사용하는 2-부분 LSR 프로세스를 개시한다. 미국 특허 제 4,162,243 호는 인시츄 처리된 비정질 실리카 충전제를 사용하는 2-부분 LSR 프로세스를 개시한다. 미국 특허 제 5,977,220 호는 실리콘 혼합물의 압축 경화를 개선하기 위해 질소 유기 양이온 염을 사용하는 2-부분 LSR 프로세스를 개시한다. 미국 특허 제 6,034,199 호는 경화 레이트 억제제들을 이용한 2-부분 LSR 프로세스를 개시한다. 미국 특허 제 6,464,923 호는 3-부분 LSR 프로세스를 개시한다. 제 1 성분은 디오가노폴리실록산 폴리머 및 무기 충전제이고; 제 2 성분은 액체 촉매 및 디오가노 폴리실록산 폴리머 혼합물이고; 제 3 성분은 오가노 폴리실록산 폴리머와 믹싱된 수소 실록산이다. 이 특허는 또한 무기 충전제로서 카본 블랙의 사용을 개시한다. 3 개의 별개의 부분들은 2-부분 LSR 프로세스에 비해 저장 안정성에서 개선을 가져온다.
요약하면 위에서 설명한 모든 표준 LSR 프로세스에는 몇 가지 문제가 있다. 첫 번째 문제는 오프-비율 측정 및 두 개의 별개의 성분들의 혼합과 관련되어 있으며, 이는 불규칙한 양의 실리콘 히드라이드 가교결합제가 최종 제품에 존재하게 되어 불규칙적인 사출 경화 레이트 및 가변적인 물리적 특성을 갖는 경화된 부분들을 초래할 수 있다. 두 번째 문제는 2 개의 별개의 혼합물들을 측정 및 믹싱 디바이스로 펌핑하기 위해 고가의 장비가 요구되는 것이다. 세 번째 문제는 여러 날 실온 작업 수명을 얻기 위하여 성분 B 에 많고 특수한 (비가변적 또는 고정된) 양의 억제제가 존재하는 것이 필요하다는 점이다. 억제제 레벨은 몰딩된 제품의 경화 레이트를 늦추어 더 긴 작업 수명을 허용한다.
다른 접근법에서, 미국 특허 제 8,063,137 호 및 미국 특허 제 8,198,357 호는 적어도 하나의 비닐실록산 폴리머, 적어도 하나의 히드라이드 가교 결합제 및 적어도 하나의 히드라이드 가교 결합제, 및 선택적으로 하이드로실릴화 가황 반응에 대한 적어도 하나의 억제제를 포함하는 액체 실리콘 고무 (LSR) 베이스를 사용하여 몰딩된 실리콘 고무 제품을 제조하기위한 방법을 설명하지만, 이 베이스에는 촉매가 존재하지 않는다. 단일 LSR 베이스는 그후 믹싱 디바이스로 피드되고 믹싱 디바이스 내에서 또한 하이드로실릴화 가황 반응에 대한 적어도 하나의 액체 억제제 및 적어도 하나의 비닐 실록산 폴리머를 포함하는 억제제 마스터배치, 및 적어도 하나의 촉매 및 적어도 하나의 비닐 실록산 폴리머를 포함하는 촉매 마스터배치가 피드된다. 그 후 몰딩이 수행되어 일정 사이클 시간 개선이 허용된다. 그러나, 이 프로세스를 수행할 때 더 많은 유연성과 자동화를 제공할 수 있는 디바이스 어셈블리가 여전히 필요하다. 또한, 몰딩된 실리콘 고무 제품들의 제조의 보다 큰 유연성을 허용하면서 시간 및 재료의 낭비를 최소화할 수 있는 디바이스 어셈블리들에 대한 강력한 요구가 있다.
본 발명의 목적은 정확한 도징 및 믹싱 유닛들의 사용하여 액체 실리콘 고무 (LSR) 로부터 경화된 실리콘 고무 제품들을 보다 신속하게 제조하는 유연성있는 프로세스를 형성하는, 사출 성형을 통한 몰딩된 실리콘 고무 제품을 제조하는데 유용한 디바이스 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 종래 기술의 미국 특허 제 8,063,137 호 및 미국 특허 제 8,198,357 호에 개시된 프로세스 방법을 수행할 때 더 많은 유연성 및 자동화를 제공하는 디바이스 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명의 특성, 목적 및 이점들의 보다 나은 이해를 위하여, 도면들과 연계하여 읽혀지는 다음의 상세한 설명에 대한 참조가 이루어지며, 유사한 도면 부호는 유사한 엘리먼트를 나타낸다.
도 1 및 도 2 는 사출 성형 (injection molding) 을 통하여 몰딩된 실리콘 고무 제품을 제조하는데 유용한 디바이스 어셈블리의 개략적 대표도이며, 억제제 및 촉매 마스터배치들은 촉매를 포함하지 않는 액체 실리콘 고무 베이스와는 별개이며, 억제제 및 촉매 스트림들은 사출 성형 프레스의 배럴 내로 도입되기 전에 바람직하게는 스태틱 믹서 (18') 인 믹싱 탱크 (18) 에 피드된다.
본 발명이 추가로 설명되기 전에, 특정 실시형태들의 변형이 이루어질 수 있고 그 변형이 여전히 첨부된 청구범위의 범주 내에 속할 수 있기 때문에, 본 발명은 이하에 기술된 본 발명의 특정 실시형태들에 제한되지 않음이 이해되어야 한다. 또한 본원에서 사용되는 용어는 특정의 실시형태들을 설명하기 위한 목적을 위한 것일 뿐이고, 제한하려고 의도하지 않음이 이해되어야 한다. 그 대신, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해 확립된다.
명세서 및 첨부된 청구항들에서 사용된 바와 같이, 단수 형태 "a", "an" 및 "the" 는 그 문맥이 명백히 다르게 지시하지 않는 한 복수의 참조들을 포함한다. 달리 정의되지 않으면, 본원에 사용된 모든 기술적 용어와 학술적 용어는 당업자에 의해 보통으로 이해되는 것과 같은 의미를 갖는다.
무엇보다도, 이러한 목적은 사출 성형을 통하여 몰딩된 실리콘 고무 제품을 제조하는데 유용한 디바이스 어셈블리에 관련된 본 발명에 의해 달성되며, 디바이스 어셈블리는:
1) 액체들을 운반하고 플랫폼 (1) 또는 팔레트 (1') 를 포함하는 도징 시스템 (2),
2) 제 1 공급 컨테이너 (3) 및 선택적으로 제 2 공급 컨테이너 (4) 로서, 양쪽 컨테이너는 기립한 상기 플랫폼 (1) 상에 또는 상기 팔레트 (1') 상에 배치되고, 촉매를 포함하지 않는 액체 실리콘 고무 베이스 조성물 A1 및 A2 를 각각 포함하고, 상기 액체 실리콘 고무 베이스 조성물 A1 및 A2 은:
Figure 112019058063589-utm00001
분자 당 규소 원자에 본딩된 적어도 2 개의 알케닐기들을 포함하는 적어도 하나의 오가노폴리실록산 A,
Figure 112019058063589-utm00002
분자 B 당 적어도 2 개의 규소 본딩된 수소 원자들; 및 바람직하게 분자 B 당 적어도 3 개의 규소 본딩된 수소 원자들을 포함하는 적어도 하나의 오가노폴리실록산 B,
Figure 112019058063589-utm00003
선택적으로, 적어도 하나의 충전제 C,
Figure 112019058063589-utm00004
선택적으로, 하이드로실릴화 가황 반응에 대한 적어도 하나의 억제제 E, 및
Figure 112019058063589-utm00005
선택적으로, 적어도 하나의 첨가제 F
를 포함하는, 상기 제 1 공급 컨테이너 (3) 및 선택적으로 제 2 공급 컨테이너 (4),
3) 상기 액체 실리콘 고무 베이스 조성물들 A1, A2 의 표면 상에 배치되고 그 크기 및 형상이 상기 공급 컨테이너들 (3) 및 (4) 을 기밀 밀봉하도록 선택되고, 수직으로 조정가능한 홀딩 디바이스들 (6) 에 의해 유지되는, 팔로워 플레이트들 (5),
4) 상기 팔로워 플레이트들 (5) 에 접속되고, 제어 유닛 (20) 에 의해 그리고 선택적으로 조절 유닛들 (21) 에 의해 상기 액체 실리콘 고무 베이스 조성물 A1 및 선택적으로 상기 실리콘 고무 베이스 조성물 A2 을 전달하도록 동작되는 구동 유닛들 (19) 에 의해 구동되는, 펌프들 (7),
5) 상기 제어 유닛 (20) 에 의해 동작되는 플로우 제어 엘리먼트 (9) 를 포함하는, 상기 액체 실리콘 고무 베이스 조성물 A1 을 운반하기 위한 제 1 베이스 피드 라인 호스 (8),
6) 선택적으로, 상기 제어 유닛 (20) 에 의해 동작되는 플로우 제어 엘리먼트 (11) 를 포함하는, 상기 액체 실리콘 고무 베이스 조성물 A2 을 운반하기 위한 제 2 베이스 피드 라인 호스 (10),
7) 적어도 하나의 백금계 촉매 D 를 포함하는 촉매 마스터배치 C1 를 포함하고, 플로우 제어 엘리먼트 (13) 및 선택적으로 센서 (22) 를 포함하는 피드 라인 (12) 에 연결되는 공급 컨테이너 (30) 로서, 상기 플로우 제어 엘리먼트 (13) 및 상기 센서 (22) 양쪽은 상기 제어 유닛 (20) 에 의해 동작되는, 상기 공급 컨테이너 (30),
8) 하이드로실릴화 가황 반응들을 위한 적어도 하나의 억제제 E 를 포함하는 억제제 마스터배치 E1 를 포함하고, 플로우 제어 엘리먼트 (15) 및 선택적으로 센서 (23) 를 포함하는 피드 라인 (14) 에 연결되는 공급 컨테이너 (31) 로서, 상기 플로우 제어 엘리먼트 (15) 및 상기 센서 (23) 양쪽은 상기 제어 유닛 (20) 에 의해 동작되는, 상기 공급 컨테이너 (31),
9) 선택적으로, 적어도 하나의 첨가제 F 를 포함하고, 플로우 제어 엘리먼트 (17) 및 선택적으로 센서 (24) 를 포함하는 피드 라인 호스 (16) 에 연결되는 적어도 하나의 공급 컨테이너 (32) 로서, 상기 플로우 제어 엘리먼트 (17) 및 상기 센서 (24) 양쪽은 상기 제어 유닛 (20) 에 의해 동작되는, 상기 적어도 하나의 공급 컨테이너 (32),
10) 선택적으로, 가교결합 가능한 액체 실리콘 고무 조성물 A3 을 얻기 위해 상기 액체 실리콘 고무 베이스 A1, 상기 촉매 마스터배치 C1, 상기 억제제 마스터 배치 E1, 선택적으로 상기 액체 실리콘 고무 베이스 A2 및 상기 첨가제들 F 가 전달 및 믹싱되는, 바람직하게 스태틱 믹서 (18') 인 믹싱 탱크 (18) 로서, 상기 가교결합 가능한 액체 실리콘 고무 조성물 A3 은:
a) 분자 당 규소 원자에 본딩된 적어도 2 개의 알케닐기들을 포함하는 적어도 하나의 오가노폴리실록산 A,
b) 분자 B 당 적어도 2 개의 규소 본딩된 수소 원자들; 및 바람직하게 분자 B 당 적어도 3 개의 규소 본딩된 수소 원자들을 포함하는 적어도 오가노폴리실록산 B,
c) 선택적으로, 적어도 하나의 충전제 C,
d) 적어도 하나의 백금계 촉매 D,
e) 하이드로실릴화 가황 반응에 대한 적어도 하나의 억제제 E, 및
f) 선택적으로, 적어도 하나의 첨가제 F
를 포함하는, 상기 믹싱 탱크 (18),
11) 디스플레이 유닛 (29) 에 선택적으로 연결되는 제어 유닛 (20) 으로서, 상기 제어 유닛은 상기 센서들 (22) 및 (23), 및 상기 플로우 제어 엘리먼트들 (13) 및 (15) 을 제어하여 상기 가교결합 가능한 액체 실리콘 고무 조성물 A3 에서 상기 백금계 촉매 D 및 상기 하이드로실릴화 가황 반응에 대한 억제제 E 의 첨가량을 조정하고, 바람직하게 상기 첨가량은 상기 하이드로실릴화 가황 반응에 대한 억제제 E 대 상기 백금계 촉매 D 의 백금 원자의 몰비가 0.1:1 내지 900:1, 가장 바람직하게는 10:1 내지 900:1, 훨씬 더 바람직하게는 20:1 내지 250:1 인 범위가 얻어지도록 조정되는, 상기 제어 유닛 (20),
12) 사출 성형 프레스 (26) 의 부분인 배럴 (25) 로서, 상기 배럴 내부에:
-상기 믹싱 탱크 (18) 로부터의 상기 가교결합 가능한 액체 실리콘 고무 조성물 A3, 또는
-상기 가교결합 가능한 액체 실리콘 고무 조성물 A3 을 얻기 위한 상기 액체 실리콘 고무 베이스 A1, 상기 촉매 마스터배치 C1, 상기 억제제 마스터 배치 E1, 선택적으로 상기 액체 실리콘 고무 베이스 A2 및 상기 첨가제들 F
이 도입되는, 상기 배럴 (25), 및
13) 상기 사출 성형 프레스 (26) 에 설치되고, 몰딩된 실리콘 고무 제품을 얻기 위해 80 ℃ 내지 최대 220 ℃ 범위의 온도에서 바람직하게 가열하는 것에 의해 경화되도록 상기 가교결합 가능한 액체 실리콘 고무 조성물 A3 이 전달되는 몰드 (27) 를 포함한다.
이 목적을 달성하기 위해, 본 출원인은 본 발명에 따른 디바이스 어셈블리로 종래 기술의 미국 특허 제 8,063,137 호 및 미국 특허 제 8,198,357 호에 기술된 방법을 보다 효과적으로 수행할 수 있다는 것을 증명하였다.
실제로, 본 발명에 따른 디바이스 어셈블리는, 양쪽이 제어 유닛 (20) 에 의해 동작되는 플로어 제어 엘리먼트 (13) 및 선택적으로 센서 (22) 를 포함하는 별도의 피드 라인 호스 (12) 를 통하여 몰딩전에 그리고 현장에서만 필요한 촉매가 첨가되기 때문에 촉매를 포함하지 않는 LSR 베이스 성분을 포함하는 단일의 컨테이너를 효율적인 방식으로 사용한다. 이는 컨테이너의 장기 저장 동안 사전 경화와 관련된 문제를 회피한다.
본 발명에 따른 디바이스 어셈블리의 사용과 관련된 또 다른 이점은, 센서들 및 플로우 제어 엘리먼트들이 모두 단일의 제어 유닛 (20) 에 의해 동작될 때 사출 성형 전에, 억제제 마스터배치 E1, 촉매를 포함하지 않는 액체 실리콘 고무 베이스, 촉매 마스터배치 C1 및 첨가제 F 를 개별적인 피드 라인 호스를 통하여 믹서로 피드하는 것이 가능하다는 것이고 이는 전체 프로세스의 완전한 제어를 허용한다.
또한, 표시 장치 (29)에 선택적으로 연결되는 상기 제어 유닛 (20) 으로부터, 실리콘 고무 베이스 조성물로의 백금계 촉매 D 및 액체 사출 성형 억제제 E 의 첨가량을 용이하게 조정가능하며, 따라서 가교결합 가능한 액체 실리콘 고무 조성물의 경화 속도의 제어를 허용한다. 사출 성형을 위한 작용 범위에서 사출 성형 억제제 E 대 백금계 촉매 D 의 백금 원자의 몰비를 제어하는 것에 의해, 본 발명에 따른 디바이스 어셈블리는 보다 큰 유연성을 제공한다. 이러한 비율의 바람직한 작용 범위는 0.1 대 900 (0.1:1 내지 900:1), 10 대 900 (10:1 내지 900:1) 및 20 대 250 (20:1 내지 250:1) 이다.
본 발명에 따른 디바이스 어셈블리의 또 다른 장점은 비닐실록산 폴리머 대 히드라이드 실록산 폴리머의 비율인 LSR 경화 시스템에 대한 주요 파라미터들의 정확한 사전설정 값을 효율적인 방식으로 사용할 수 있다는 것이다. 이 비율은 가교결합 밀도 및 몰딩 실리콘 고무의 경도계 경도와 같은 몇몇 주요 물리적 특성들에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 실제로, 이 비율이 사전 설정될 때, 종래 기술의 LSR 프로세스들의 2 개의 부분들을 운반 및 믹싱하기 위한 복잡한 펌프의 사용과 관련된 계측 에러가 억제된다.
바람직한 실시형태에서, 제어 유닛 (20) 은 몰딩 프로세스의 조건들, 및 특히 센서들 (22) 및 (23) 및 플로우 제어 엘리먼트들 (13) 및 (15) 의 제어를 수정할 수 있는 오퍼레이터에 대해 필요 정보가 모두 시각적으로 되도록 디스플레이 유닛 (29) 에 연결된다. 제어 유닛은 추가로 또는 대안적으로 사출 성형 억제제 E 대 백금계 촉매 D 의 백금 원자의 몰비에 대해 미리정의된 작용 범위를 벗어나는 편차를 모니터링하고 식별하도록 구성될 수 있다. 제어 유닛은 그러한 편차의 검출에 응답하여 가능성있는 품질 제어 문제들을 오퍼레이터에게 경고하는 경보/신호를 트리거링하도록 설계될 수도 있다. 제어 유닛은 또한 최적의 동작 정확성을 보장하기 위해 미리 정해진 최소 플로우를 유지하도록 상이한 피드 라인들을 통하여 수송되는 재료들의 플로우 레이트를 모니터링할 수 있다.
다른 바람직한 실시형태에서, 액체 실리콘 고무 베이스 A2 를 포함하는 제 2 공급 컨테이너 (4) 가 디바이스 어셈블리에 추가되어, 표준 2-부분 LSR 프로세스들을 위해 구성된 표준 LSR 믹싱 디바이스의 사용을 가능하게 하고 따라서 복잡한 도징 시스템들의 설정 필요성을 제거한다. 공급 컨테이너 (4) 의 사용은 빈 컨테이너를 멀리 이동시키고, 몰딩 시퀀스의 중단 없이 이를 새롭게 충전된 컨테이너로 교체하는 유연성이 부여된 연속적이고 자동화된 제조 시퀀스를 허용한다.
또한, 다른 바람직한 실시형태에서, 팔레트 (1') 는 스태커 트럭 또는 유사한 장비를 사용하여 용이하게 이동될 수 있기 때문에, 컨테이너들의 디바이스 어셈블리로의 수고로운 전달이 필요하지 않게 하는 용도이다. 예를 들어, 컨테이너가 공급되는 팔레트 (1') 는 디바이스 어셈블리에 직접 밀어 넣어질 수 있다. 여러 컨테이너들은 단일 전달 동작으로 디바이스 어셈블리로 전달될 수 있다. 다른 바람직한 실시형태에서, 팔레트 (1') 는 클린 룸과 양립가능하고 바람직하게는 플라스틱, 강철, 아연도금 강 (galvanized steel) 또는 스테인리스 강으로 구성된다. 이들 재료는 클리닝이 용이하고 따라서 클린룸과 양립가능하다.
다른 바람직한 실시형태에서, 상기 팔로워 플레이트들 (5) 은 액체 표면 상에 팔로워 플레이트를 배치한 후 컨테이너가 공기를 포함할 수 있기 때문에, 상기 제어 유닛 (20) 에 의해 동작될 수 있는 압력 센서에 접속된 적어도 하나의 에어 퍼징 밸브 (28) 를 포함하며, 액체에 포함된 공기가 제조 프로세스에 유입되어 부정확한 측정을 가져오지 않아야 하기 때문에 이 공기는 컨테이너로부터 재료를 배출하기 시작하기 전에 제거되어야 한다.
다른 바람직한 실시형태에서, 상기 수직으로 조정가능한 홀딩 디바이스들 (6) 은 상기 액체 실리콘 고무 베이스 조성물 A1 및 선택적으로 상기 액체 실리콘 고무 베이스 조성물 A2 를 하향 변위하는 팔로워 플레이트들 (5) 을 구동시키는 피스톤들이다.
다른 바람직한 실시형태에서, 센서들은 상기 수직으로 조정가능한 홀딩 디바이스 (6) 내에 배열될 수 있다. 센서들은 컨테이너의 레벨을 측정하고 조절 유닛에 접속되며, 이어서 조절 유닛은 컨테이너를 비우기 위해 사용되는 펌프에 접속된다. 조절 유닛을 통한 비우기를 제어하기 위해 컨테이너 내의 레벨을 측정하는 센서의 배열은 달리 컨테이너에 남아있을 수 있는 잔류 액체를 방지하여 컨테이너가 완전히 비워지게 되는 것을 보장한다.
다른 바람직한 실시형태에서, 상기 펌프 (7) 는 딥퍼 피스톤 펌프, 기어 펌프, 편심 스크류 펌프, 압출 펌프, 스크류 스핀들 펌프 또는 스쿠프 피스톤 펌프이며, 바람직하게 상기 펌프 (7) 는 스크류 스핀들 펌프이다. 스크류 스핀들 펌프의 상당한 장점은 일정한 전달 압력과 그 일정한 전달 볼륨이다. 정확한 믹싱 비율은 어느 시점에서나 유지될 수 있다.
또 다른 바람직한 실시형태에서, 상기 펌프들 (7) 은 스크류 스핀들 펌프이고, 팔로워 플레이트들 (5) 에 접속되며, 팔로워 플레이트 (5) 는 수직으로 조정가능하고 각각의 액체의 표면 상에 놓여 개별적인 컨테이너들을 밀봉한다. 스크류 스핀들 펌프의 장점은 일정한 전달 압력과 그 일정한 전달 볼륨이다.
이 실시형태의 다른 양태에서, 상기 펌프 (7) 는 공기압으로, 유압으로 또는 전기적으로 구동되고 제어 유닛 (20) 에 의해 동작되는 압출 펌프이다.
다른 바람직한 실시형태에서, 상기 플로우 제어 엘리먼트들 (9), (11), (13), (15) 및 (17) 은 플로우 제어 밸브들이다.
다른 바람직한 실시형태에서, 상기 공급 컨테이너들 (3) 및 (4) 은 최대 500 리터의 볼륨, 바람직하게는 최대 250 리터의 볼륨을 갖는 드럼들이다.
다른 바람직한 실시형태에서, 상기 공급 컨테이너들 (30), (31) 및 (32) 은 이들의 내용물을 믹싱 탱크 (18) 로, 또는 상기 믹싱 탱크 (18) 가 존재하지 않을 때 배럴 (25) 로 드라이브하는 에어라인들 (36) 에 접속된다.
다른 실시형태에서, 센서들 (21), (22), (23) 및 (24) 은 볼륨 측정기 (volumeters), 플로우 미터 또는 차압 플로우 센서일 수 있는 플로우 센서이다. 여러 플로우 센서들이 당업계에 공지되어 있다. 플로어 센서들은 볼륨 측정기 (즉, 볼륨 플로우 미터들) 및 플로우 미터들로 분류된다. 볼륨 측정기들 (즉, 볼륨측정 플로우 미터들들) 은 다이렉트 미터들 (즉, 변위 미터들), 이를 테면, 타원형-휠 미터들, 진동 피스톤 미터 또는 회전식 피스톤 미터, 및 인다이렉트 미터들, 이를 테면, 터빈 휠 미터, 임펠러 미터, 하이드로메트릭 베인, 웜 휠 미터, 볼텍스-쉐딩 미터 또는 스피럴 플로우 미터를 포함한다. 플로우 미터들은 볼륨측정 플로우 미터, 이를 테면, 차압 측정 프로세스들, 로타미터, 자기 유도 플로우 미터 또는 초음파 플로우 미터 뿐만 아니라 매스 플로우 미터, 이를 테면, 코리올리 매스 플로우 미터 또는 열 매스 플로우 미터를 포함한다. 차압 플로우 센서는 플로우 제어 밸브 전후의 압력을 측정하고 압력차로부터 플로우 레이트를 유도한다.
다른 실시형태에서, 상기 몰드 (27) 는, 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동될 수 있고 폐쇄 위치에 있을 때 적어도 하나의 몰드 캐비티를 형성하는 적어도 2 개의 대응 부분들을 포함한다.
다른 실시형태에서, 액체 실리콘 고무 사출 성형 디바이스 어셈블리는 상기 몰드 (27) 에 접속된 콜드-러너 시스템 (34) 을 더 포함한다. 이는 가교결합 가능한 액체 실리콘 고무 조성물 A3 이 이것이 몰드 (27) 의 고온 캐비티들 내로 삽입될 때까지 저온으로 유지시켜, 가능한 폐기물을 감소시킨다.
또 다른 실시형태에서, 하이드로실릴화 가황 반응에 대한 상기 억제제 E 는 1-에티닐-1-시클로헥산올, 2-메틸-3-부틴-2-올, 3-부틴-1-올, 3-부틴-2-올, 프로파길알코올, 2-페닐-2-프로핀-1-올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 1-에티닐시클로펜타놀, 1-페닐-2-프로피놀, 3-메틸-1-펜텐-4-yn-3-올 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
분자 당 규소 원자에 본딩된 적어도 2 개의 알케닐기들을 포함하는 오가노 폴리실록산 A
오가노폴리실록산 A 는 분자 당 규소 원자에 본딩된 적어도 2 개의 규소 본딩된 알케닐기들을 포함하는 액체 폴리디오가노실록산이다. 적절한 알케닐기는 2 내지 10 개의 탄소 원자를 함유하고, 바람직한 예는 비닐, 이소프로페닐, 알릴 및 5-헥세닐기이다. 오가노폴리실록산 A 는 알케닐기 이외의 규소 본딩된 유기기들을 포함한다. 이러한 규소 본딩된 유기기는 통상적으로 1 내지 10 개의 탄소 원자를 포함하는 1가 포화 탄화수소기 및 통상적으로 6 내지 12 개의 탄소 원자를 포함하는 1가 방향족 탄화수소기로부터 일반적으로 선택되며, 이들은 비치환되거나 또는 할로겐 원자와 같이 경화를 간섭하지 않는 기들로 치환된다. 바람직한 규소 본딩된 유기기는 예를 들어, 메틸, 에틸 및 프로필과 같은 알킬기; 3,3,3-트리플루오로프로필과 같은 할로겐화 알킬기; 및 페닐과 같은 아릴기이다.
본 발명에 따른 적합한 오가노폴리실록산 A 의 예는 하기 화학식 (1) 의 폴리머들이다:
Figure 112019058063589-utm00006
식에서: R 및 R"은 서로 독립적으로 선택되고, 통상적으로 1 내지 10 개의 탄소 원자를 포함하는 1가 포화 탄화수소 라디칼들 및 통상적으로 6 내지 12 개의 탄소 원자를 포함하는 1가 방향족 탄화수소 라디칼이고, 이들은 비치환되거나 또는 할로겐 원자와 같이 경화 반응을 간섭하지 않는 기들로 치환된다. 규소 본딩된 유기기의 바라직한 종들은 예를 들어, 메틸, 에틸 및 프로필과 같은 알킬기; 3,3,3-트리플루오로프로필과 같은 할로겐화 알킬기; 및 페닐과 같은 아릴기이다.
R'은 각각 2 내지 14 개의 탄소 원자를 포함하는 알케닐기이고, 바람직하게 상기 알케닐기는 비닐, 알릴, 헥세닐, 데세닐 및 테트라데세닐로 구성된 기로부터 선택되고 가장 바람직하게는 상기 알케닐기는 비닐기이고, 그리고 가장 바람직하게는 R'은 비닐 라디칼이고 n은 중합도를 나타내며 이는 25 ℃ 에서 적어도 100 mPa.s 의 점도를 달성하기에 충분해야 한다. 중합도의 상한은 특별히 제한되지 않으며 일반적으로 본 발명의 LSR 조성물의 프로세싱능력에 의해서만 제한된다.
본 명세서에서 고려되는 모든 점도는 브룩필드 타입의 점도계를 사용하여 25 ℃ 에서 그 자체로 공지된 방식으로 측정되는 동적 점도 크기에 대응한다. 플로우 생성물과 관련하여, 본 명세서에서 고려되는 점도는 "뉴턴"점도로 알려진 25 ℃ 에서의 동적 점도, 즉, 측정된 점도가 레이트 구배와 독립적으로 되도록 충분히 낮은 전단 레이트 구배에서 그 자체로 공지된 방식으로 측정된 동적 점도이다.
언급되어있는 사용된 오가노폴리실록산 A 의 다른 예는 다음과 같이 이루어질 수 있다: 적합한 오가노폴리실록산 A 의 다른 예는 트리메틸실록시-말단차단된 디메틸실록산-메틸비닐실록산 코폴리머; 트리메틸실록시-말단차단된 메틸비닐실록산-메틸페닐실록산 코폴리머; 트리메틸실록시-말단차단된 디메틸실록산-메틸비닐실록산-메틸페닐실록산 코폴리머; 디메틸비닐실록시-말단차단된 디메틸폴리실록산; 디메틸비닐실록시-말단차단된 메틸비닐폴리실록산; 디메틸비닐실록시-말단차단된 메틸비닐페닐실록산; 디메틸비닐실록시-말단차단된 디메틸비닐실록산-메틸비닐실록산 코폴리머; 디메틸비닐실록시-말단차단된 디메틸실록산-메틸페닐실록산 코폴리머; 디메틸비닐실록시-말단차단된 디메틸실록산-디페닐실록산 코폴리머; 및 앞에서의 오가노폴리실록산들 중 적어도 하나를 포함하는 혼합물들을 포함한다.
바람직한 실시형태에서, 오가노 폴리실록산 A 는 다음 : 디메틸비닐실록시-말단화된 폴리디메틸실록산, 디메틸비닐실록시-말단화된 폴리메틸-3,3,3-트리플루오로프로필실록산, 디메틸비닐실록시-말단화된 디메틸실록산-3,3,3-트리플루오로프로필메틸실록산 코폴리머, 및 디메틸비닐실록시-말단화된 디메틸실록산/메틸페닐실록산 코폴리머 중에서 선택된다.
분자 당 적어도 2 개의 규소 본딩된 수소 원자들을 포함하는 오가노폴리실 록산 B
오가노폴리실록산 B 는 적어도 2 개의 규소 본딩된 수소 원자들; 및 바람직하게 적어도 3 개의 규소 본딩된 수소 원자들을 포함한다. 이러한 성분은 아래 언급된 촉매의 존재하에서 네트워크 구조를 형성하고 이에 의해 조성물을 경화하기 위해 오가노폴리실록산 B 의 규소 본딩된 수소 원자와 오가노폴리실록산 A 성분의 알케닐기의 첨가 반응에 의해 오가노폴리실록산 A 의 가교 결합제로서 작용한다.
오가노폴리실록산 B 의 분자 구조는 특별히 제한되지 않으며, 직쇄, 분지 포함 폴리머 또는 환형일 수 있다. 이 성분의 분자량은 특별히 제한되지 않지만, 점도는 다른 성분과의 양호한 상용성을 얻기 위해 일반적으로 25 ℃ 에서 0.001 내지 100 Pa.s 이다.
적절한 오가노폴리실록산 B 의 예들은 이들에 한정되지 않지만: 트리메틸실록시-말단차단된 메틸히드로겐폴리실록산; 트리메틸실록시-말단차단된 디메틸실록산-메틸히드로겐실록산 코폴리머; 트리메틸실록시-말단차단된 메틸히드로겐실록산-메틸페닐실록산 코폴리머; 트리메틸실록시-말단차단된 디메틸실록산-메틸히드로겐실록산-메틸페닐실록산 코폴리머; 디메틸히드로겐실록시-말단차단된 디메틸폴리실록산; 디메틸히드로겐실록시-말단차단된 메틸히드로겐폴리실록산; 디메틸히드로겐실록시-말단차단된 디메틸실록산-메틸히드로겐실록산 코폴리머; 디메틸히드로겐실록시-말단차단된 디메틸실록산-메틸페닐실록산 코폴리머; 디메틸히드로겐실록시-말단차단된 메틸페닐폴리실록산, 실리콘 수지들 M'Q ((H)(CH3)2SiO1 / 2 단위들 (M' 단위) 및 SiO4 / 2 단위들 (Q 단위들) 을 포함함) 및 실리콘 수지 MM'Q ((CH3)3SiO1 / 2 단위들 (M 단위), (CH3)2HSiO1/2 단위들 및 SiO4/2 단위들을 포함함) 을 포함한다.
규소 본딩된 수소 포함 오가노폴리실록산 B 는 조성물을 경화시키기에 충분한 양으로, 바람직하게는 알케닐 포함 오가노폴리실록산 A 에서 알케닐기 당 약 1.0 내지 약 10 개의 규소 본딩된 수소 원자를 제공하는 양으로 사용된다.
충전제 C
높은 레벨의 물리적 특성을 얻기 위하여, 미세 분할된 실리카와 같은 강화 충전제 및 다른 보강 충전제는 종종 경화성 조성물의 프로세싱 동안 "크레핑 (creping)" 또는 "크레페 경화 (crepe hardening)"로 지칭되는 현상을 방지하기 위해 하나 이상의 공지된 충전제 처리제로 처리된다.
일반적으로, 충전제는 예를 들어, 스테아르산과 같은 지방산 또는 지방산 에스테르을 사용하여 또는 오가노실란, 폴리디오가노실록산 또는 오가노실라잔 헥사알킬 디실라잔 또는 단쇄 실록산 디올들로 표면 처리되어 충전제(들) 을 소수성으로 만들어, 다른 성분과 함께 균질한 혼합물을 처리하고 획득하기에 보다 용이하게 된다.
콜로이달 실리카는 비교적 큰 표면적 (일반적으로 그램 당 적어도 50 m2) 으로 인해 특히 바람직하다. 콜로이달 실리카는 퓸드 실리카 또는 표면 처리될 수 있는 침강된 실리카 중 하나로서 제공될 수 있다. 표면 처리의 일 방법에서, 퓸드 실리카 또는 침강된 실리카는 열 및 압력하에 환형 오가노폴리실록산에 노출된다. 충전제를 처리하는 추가의 방법은 실리카가 아민 화합물의 존재하에 실록산 또는 실란에 노출되는 것이다.
실리카 충전제를 표면 처리하는 다른 방법은 메틸 실란 또는 실라잔 표면 처리제를 사용한다. 메틸실란 또는 실라잔 표면 처리된 퓸드 또는 침강 실리카 충전제는 펌핑가능한 실리콘 화합물을 생성하는 특성을 나타내며 또한 경화되지 않은 액체 전구체 실리콘 조성물의 저점도를 지나치게 증가시키지 않는다. 경화 후, 실라잔 처리된 실리카는 경화된 엘라스토머에 개선된 인열 강도를 부여한다. 미국 특허 제 3,365,743 호 및 제 3,847,848 호는 이러한 방법을 개시한다.
더욱 바람직한 실리카 충전제는 Brunauer-Emmett-Teller (BET) 방법에 따라 측정된 그램 당 약 50 m2 내지 그램 당 약 600 m2, 가장 바람직하게는 그램 당 약 100 m2 내지 그램 당 약 400 m2 의 표면적을 갖는 인 시츄 형성된 퓸드 실리카이다. 인 시츄 처리된 퓸드 실리카는 퓸드 실리카의 표면의 실란올들이 믹서에서 폴리머와 화합되면서 알킬, 아릴, 또는 알케닐 펜던트 기들을 포함하는 규소 원자로 캡핑될 때 발생한다. 이 프로세스는 충전제를 처리하기 위해 헥사메틸디실라잔, 테트라메틸디비닐디실라잔 또는 당업계에 알려진 적절한 실란올 캡핑제, 이를 테면 트리메틸실란올 및 디메틸비닐 실란올을 사용할 수 있다.
본 발명의 경화성 LSR 조성물에 사용되는 미세 분할된 실리카 또는 다른 보강 충전제의 양은 경화된 엘라스토머에서 요구되는 물리적 특성들에 의해 적어도 부분적으로 결정된다. 본 발명의 경화성 LSR 조성물은 전형적으로 오가노폴리실록산 A 의 100 부당 5 내지 100 중량부, 일반적으로 10 내지 60 중량부의 보강 충전제를 포함한다.
적절한 충전제의 또 다른 예는 높은 비표면적, 높은 다공성, 낮은 밀도, 낮은 유전 상수 및 우수한 단열 특성을 갖는 나노구조 재료인 소수성 실리카 에어로겔이다. 실리카 에어로겔은 다공성 구조를 얻기 위해 초임계 건조 프로세스를 통하여 또는 대기압 건조 기술을 통하여 합성된다. 이는 현재 널리 상업적으로 이용 가능하다.
소수성 실리카 에어로겔은 각각 BET 방법을 통해 결정된 표면적이 500 내지 1500 m2/g, 택일적으로 500 내지 1200 m2/g 인 것을 특징으로 한다. 소수성 실리카 에어로겔은 80 % 를 넘는 다공성, 대안적으로 90 % 를 넘는 다공성을 특징으로 할 수 있다. 소수성 실리카 에어로겔은 레이저 광 산란에 의해 측정시 5 내지 1000 ㎛, 다르게는 5 내지 100 ㎛, 다르게는 5 내지 25 ㎛ 범위의 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 소수성 실리카 에어로겔의 예는 트리메틸 실릴화 에어로겔이다. 소수성 실리카 에어로겔은 경화성 액체 실리콘 고무 조성물의 총 중량에 대하여 1 내지 30 중량%의 양으로 경화성 액체 실리콘 고무 조성물에 존재할 수 있다.
백금계 촉매 D
적합한 촉매의 예는 하이드로실릴화 촉매, 이를 테면, 미국 특허 제 3,715,334 호에 도시된 Karstedt의 촉매, 또는 당해 기술 분야에 알려진 다른 백금을 포함하고 또한 마이크로캡슐화된 하이드로실릴화 촉매, 예를 들면, 제 5,009,957 호에 알려진 것을 포함한다. 촉매는 선택적으로 비활성 또는 활성 지지체와 배합될 수 있다. 사용될 수 있는 바람직한 촉매의 예는 염화 백금산과 같은 백금계 촉매, 염화 백금산의 알코올 용액, 백금과 올레핀의 착물, 백금과 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산과의 착물 (Karstedt의 촉매로서 알려짐) 및 백금이 담지된 분말 등을 포함한다. 백금 촉매는 문헌에 충분히 기재되어있다. 특히, 미국 특허 제 3,159,601 호, 제 3,159,602 호 및 제 3,220,972 호, 및 유럽 특허 EP-A-057,459, EP-188,978 및 EP-A-190,530 에 개시된 유기 생성물과 백금의 착물들, 및 미국 특허 제 3,419,593 호, 제 3,715,334 호, 제 3,377,432 호, 제 3,814,730 호, 및 제 3,775,452 호에 설명된 백금 및 비닐화 오가노폴리실록산과 백금의 착물이 언급될 수 있다.
하이드로실릴화 가황 반응에 대한 억제제 E
하이드로실릴화 반응에 대한 억제제는 경화 반응을 늦추기 위해 설계되었으며 경화 레이트 제어제로도 알려져 있다. 경화 레이트 제어제들은 당해 기술 분야에 잘 알려져 있으며, 이러한 재료들의 예는 미국 특허에서 찾을 수 있다. 미국 특허 제 3,923,705 호는 비닐 함유 환형 실록산의 사용을 언급한다. 미국 특허 제 3,445,420 호는 아세틸렌계 알코올의 사용을 설명한다. 미국 특허 제 3,188,299 호는 헤테로시클릭 아민의 효과를 보여준다. 미국 특허 제 4,256,870 호는 경화를 제어하는데 사용되는 알킬 말레에이트가 기재되어 있다. 올레핀 실록산은 또한 미국 특허 제 3,989,667 호에 기재된 바와 같이 사용될 수 있다. 비닐 라디칼을 포함하는 폴리디오가노실록산이 또한 사용되고 있으며, 이 기술은 미국 특허 제 3.498,945 호, 제 4,256,870 호 및 제 4,347,346 호에 기재되어있다. 이 조성물에 대한 바람직한 억제제들은 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐-시클로테트라실록산; 3-메틸-1-부틴-3-올, 2-메틸-3-부틴-2-올, 3-부틴-1-올, 3-부틴-2-올, 프로파길알코올, 2-페닐-2-프로핀-1-올, 3, 5-디메틸-1-헥신-3-올, 1-에티닐시클로펜타놀, 1-페닐-2-프로핀올, 3-메틸-1-펜텐-4-yn-3-올, 1-에티닐-1-시클로헥산올 (ECH) 및 이들의 혼합물이며, 가장 바람직한 것은 1-에티닐-1-시클로헥산올 (ECH) 이다.
추가적인 적절한 억제제 부류들은 히드라진, 트리아졸, 포스핀, 메르캡탄, 유기 질소 화합물, 아세틸렌 알코올, 실릴화 아세틸렌 알코올, 말레에이트, 푸마레이트, 에틸렌성 또는 방향족 불포화 아미드, 에틸렌성 불포화 이소시아네이트, 올레핀 실록산, 불포화 히드로카본 모노에스테르 및 디에스테르, 공액 엔-아인 (ene-ynes), 히드로퍼옥시드, 니트릴 및 디아지리딘을 포함한다.
예를 들어 믹싱 탱크 (18) 에서 가교결합 가능한 액체 실리콘 고무 조성물 A3 의 보다 긴 작용 시간 또는 "포트 라이프"를 얻기 위해, 하이드로실릴화 가황 반응에 대한 억제제 E 의 양은 원하는 "포트 라이프"에 도달하기 위해 피드 라인 호스 (12) 를 통해 정밀하게 조정된다. 실리콘 고무 베이스 조성물 A1 및 A2 에 존재한다면, 첨가된 촉매 억제제의 농도는 매우 낮게 유지되고, 그의 농도는 사용된 특정 억제제 및 오가노하이드로폴리실록산의 성질에 따라 광범위하게 변할 것이다.
첨가제 F
본 발명에 유용한 일반적인 첨가제는 가색성 마스터배치, UV 광 안정화제, 습윤제, 압축 세트 첨가제, 가소제, 자가 결합 첨가제, 항균 첨가제, 열 안정화제, 난연제, 접착 촉진제, 전기 전도성 충전제, 열전도성 충전제, 비전도성 충전제, 윤활제, 대전방지 첨가제, 저압축 세트 첨가제, 경도 조정 첨가제, 내유 첨가제, 내 크레프 경화 첨가제, 이형제 첨가제, 가소제, 증점제 또는 밀도 증가 첨가제, 사슬 연장제, 발포제 및 이들의 조합을 포함한다.
첨가제가 액체 형태가 아니면, 첨가제는 폴리디메틸실록산 및/또는 오가노폴리실록산 A 와 같은 실리콘 희석제와 결합하여, 예를 들어, 믹싱 탱크 (18) 에서 피드 라인 호스 (16) 를 통하여 실리콘 고무 베이스 조성물 A1 및 A2 또는 가교결합 가능 액체 실리콘 고무 조성물 (A3) 에 첨가된다.
실리콘 엘라스토머에 적용가능한 임의의 안료 또는 염료는 하이드로실릴화 촉매 첨가 반응을 저해하지 않는 한 본 발명에 사용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 안료 및 염료는 폴리디오가노실록산에 분산된 안료 마스터배치의 형태로 사용된다. 첨가제의 예는 카본 블랙, 산화철, 이산화티탄, 산화 크롬, 산화 비스무스 바나듐 및 이들의 혼합물 또는 이들의 유도체와 같은 안료를 포함한다. "안료"란 착색제, 흑색, 백색 또는 형광 미립자의 유기 또는 무기 고체를 의미하며, 일반적으로 이들이 혼입된 비히클 또는 기재에 불용성이며 본질적으로 물리적 및 화학적으로 영향을 받지 않는다. 이는 선택적 흡수 및/또는 빛의 산란에 의해 외관을 변화시킨다. 안료는 일반적으로 착색 프로세스 전반에 걸쳐 결정 또는 미립자 구조를 유지한다. 또한, 배트 염료, 반응성 염료, 산성 염료, 크롬 염료, 분산 염료, 양이온성 염료 및 이들의 혼합물과 같은 착색제를 포함한다. "염료"는 광의 선택적 흡수에 의해 기재에 색을 부여하는 착색 또는 형광 유기 물질만을 의미한다. 안료 및 염료는 당해 분야에 잘 알려져 있으므로 본원에서 상세히 기술할 필요는 없다.
전기 전도성 충전제의 예는 제한없이 카본, 이를 테면, 그래파이트, 카본 블랙, 기상 성장 탄소 섬유 및 탄소 나노튜브; 및 전도성 금속을 포함한다. 경화된 실리콘에 전기 전도성을 생성시키는 미립자 및 미세 미립자 전도성 재료들은 금, 은, 니켈, 구리 등의 분말 및 미세 분말뿐만 아니라 위에 기재한 금속 중 적어도 하나를 포함하는 합금; 세라믹, 유리, 석영 또는 유기 수지 미세분말 등의 표면에 금, 은, 니켈, 구리 및 이들의 합금 등과 같은 금속의 진공 증착 또는 도금에 의해 제조된 분말 및 미세 분말로 예시된다. 상기 설명에 적합한 충전제의 예는 은, 은 코팅 알루미늄, 은 코팅 구리, 은 코팅 고체 및 중공 유리, 은 코팅 세라믹, 은 도금 니켈, 니켈, 니켈 코팅 그래파이트, 탄소 등이다.
열 안정화제의 예는 산화철 및 카본 블랙, 철 카복실레이트 염, 세륨 하이드레이트, 이산화 티타늄, 바륨 지르코네이트, 세륨 및 지르코늄 옥토에이트 및 포르피린을 포함한다.
난연제는 예를 들어, 카본 블랙, 하이드레이트 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 헌타이트/하이드로마그네사이트 블렌드, 붕산 아연 및 실리케이트, 이를 테면, 규회석, 백금 및 백금 화합물 및 이들의 혼합물 또는 유도체를 포함할 수 있다. 알루미늄 트리하이드레이트 (ATH) 가 일반적인 난연제이다. 이는 180-200 ℃ 초과하여 가열되면 분해되어 열을 흡수하고 물을 방출하여 화염을 냉각시킨다. 수산화 마그네슘 (MDH) 은 ATH 보다 더 높은 열 안정성을 갖는다. 흡열 (열흡수) 분해는 300 ℃에서 시작하여 물이 방출되어 화재 지연제로서 작용할 수 있다. 헌타이트/하이드로마그네사이트는 (Mg3Ca(CO3)4/Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O) 를 블렌드한다. 헌타이트와 하이드로마그네 사이트는 거의 항상 변함없이 자연계의 혼합물로 발생한다. 하이드로마그네사이트는 220 ℃ (오픈 에어) 와 250 ℃ (압출기에서 가압하) 사이에서 분해되기 시작하며, 이는 난연제로 사용될 수 있을 만큼 충분히 높은 것이다. 하이드로마그네사이트는 ATH 및 MDH 와 마찬가지로 물을 방출하고 열을 흡수한다. 대조적으로, 헌타이트는 400 ℃ 초과하여 분해되어 열을 흡수하지만 이산화탄소를 방출한다.
비전도성 충전제의 예는 석영 분말, 규조토, 활석, 점토, 알루미나, 운모, 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘, 중공 유리 및 특히 또한 유리 버블 또는 유리 미세버블로서 잘 알려진 중공 붕규산 유리 미세구, 유리 섬유, 중공 수지 및 도금 분말, 및 이들의 혼합물 또는 유도체를 포함한다.
사슬 연장제의 예는 테트라메틸디하이드로겐디실록산 또는 디메틸하이드겐 말단 폴리디메틸실록산과 같은 말단 위치에서 2 개의 규소 본딩된 수소 원자들을 포함하는 디실록산 또는 저분자량 폴리오가노실록산을 포함한다.
접착 촉진제의 예는 지르코늄 킬레이트및 실란들, 이를 테면, 3-글리시드옥시프로필 트리메톡시실란, 3-글리시드옥시프로필 트리에톡시실란, 3-글리시드옥시프로필 메틸디메톡시실란, 4-글리시드옥시부틸 트리메톡시실란, 5, 6-에폭시헥실 트리에톡시실란, 2-(3, 4-에폭시시클로헥실) 에틸트리메톡시실란, 2-(3, 4-에폭시시클로헥실) 에틸트리에톡시실란, 메타크릴록시메틸-트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필-터메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필-메틸디메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필-디메틸메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필-트리에톡시실란, 3-메타크릴록시프로필-메틸디에톡시실란, 3-메타크릴록시이소부틸-트리메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필-트리메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필-메틸디메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필-디메틸-메톡시실란 및 3-아크릴옥시프로필-트리에톡시실란, 및 이들의 혼합물을 포함한다.
적합한 발포제의 예는 화학적인 분해 또는 증발에 의해 가스를 발생시키는 임의의 액체 또는 고체를 포함하며 이는 당업자에게 공지되어 있다. 바람직하게는 상기 발포제는 화학 발포제이고, 가장 바람직하게는 상기 발포제는 암모늄 비카보네이트, 암모늄 하이드로겐 카보네이트, 알칼리 금속 하이드로겐 카보네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
실시예
실시예 1: 본 발명의 예시적인 디바이스 어셈블리는 다음과 같이 구조화된다.
도 1 을 참조하여 보면 본 발명에 따른 도징 시스템 (2) 은 LSR 재료를 운반하고, 촉매를 포함하지 않는 액체 실리콘 고무 베이스 조성물 A1 을 포함하는 드럼 (3) 용 플랫폼 (1) 을 포함하며, 이 액체 실리콘 고무 베이스 조성물 A1 은:
Figure 112019058063589-utm00007
분자 당 규소 원자에 본딩된 적어도 2 개의 알케닐기들을 포함하는 적어도 하나의 오가노폴리실록산 A,
Figure 112019058063589-utm00008
분자 B 당 적어도 2 개의 규소 본딩된 수소 원자들; 및 바람직하게 분자 B 당 적어도 3 개의 규소 본딩된 수소 원자들을 포함하는 적어도 하나의 오가노폴리실록산 B,
Figure 112019058063589-utm00009
선택적으로, 적어도 하나의 충전제 C,
Figure 112019058063589-utm00010
선택적으로, 적어도 하나의 액체 사출 성형 억제제 E, 및
Figure 112019058063589-utm00011
선택적으로, 적어도 하나의 첨가제 F 를 포함한다.
도징 시스템 (2), 기립형 플랫폼 (1) 또는 팔레트 (1') 를 이동시키기 위한 롤링-인 디바이스 (33)(도시되지 않음) 는 큰 노력없이 변위를 허용하기 위해 제공될 수 있다. 액체 실리콘 고무 베이스 조성물 A1 의 표면에 팔로워 플레이트 (5) 가 배치되고, 그 크기 및 형상은 공급 컨테이너 (3) 를 기밀 밀봉하도록 선택된다. 상기 팔로워 플레이트 (5) 는 팔로워 플레이트 (5) 를 위 아래로 이동시킬 수 있는 수직으로 조정가능한 홀딩 디바이스 (6) 에 의해 유지된다. 상기 수직으로 조정가능한 홀딩 디바이스들 (6) 은 바람직하게 상기 액체 실리콘 고무 베이스 조성물 A1 을 하향 변위하는 팔로워 플레이트들 (5) 을 구동시키는 피스톤이다. 팔로워 플레이트 (5) 는 상이한 직경을 가질 수 있고 공급 컨테이너 (3) 가 비워지도록 구성된다. 팔로워 플레이트 (5) 가 공급 컨테이너 (3) 상에 배치될 때, 공기가 빠져나올 수 있는 것이 바람직하며, 이는 상기 제어 유닛 (20)에 의해 동작될 수 있는 에어 퍼징 밸브 (28) 에 의해 보장된다.
많은 경우, 공급 컨테이너 (3) 는 드럼이다. 스태틱 시일은 컨테이너를 밀봉하는 목적을 도울 수 있다. 20 및 200 리터 드럼에 대해 팽창식 시일을 사용할 수 있다. 이는 소소한 결함을 갖는 드럼을 프로세싱할 수 있게 한다. 팔로워 플레이트 (5) 는 가벼운 구성들일 수 있다 (예를 들어, 15kg 미만의 중량, 이는 산업 안전 보건 규정에 따라 운영 직원이 교환할 수 있게 한다). 공급 컨테이너 (3) 의 재료들은 피딩 펌프들 (7), 이를 테면, 딥퍼 피스톤 펌프, 기어 펌프, 편심 스크류 펌프, 압출 펌프, 스크류 스핀들 펌프, 스쿠프 피스톤 펌프 또는 임의의 다른 펌프에 의해 펌핑된다. 상기 펌프 (7) 는 제어 유닛 (20) 에 의해 그리고 선택적으로 조정 유닛 (21) 에 의해 동작되는 구동 유닛 (19) 에 의해 구동된다. 이는 상기 제어 유닛 (20) 에 의해 동작되는 플로우 제어 엘리먼트 (9) 를 포함하는 피드 라인 호스 (8) 를 통해 액체 실리콘 고무 베이스 조성물 A1 을 바람직하게는 스태틱 믹서 (18') 인 믹싱 탱크 (18) (이 도면에 대해 선택된 옵션) 로, 또는 사출 성형 프레스 (26) 의 일부인 배럴 (25) (이 옵션은 도시되지 않음) 에 직접 전달하는 것을 허용한다.
적어도 하나의 백금계 촉매 D 를 포함하는 촉매 마스터배치 C1 를 포함하는 공급 컨테이너 (30) 는 플로우 제어 엘리먼트 (13) 및 선택적으로 센서 (22) 를 포함하는 피드 라인 (12) 에 연결되고 상기 플로우 제어 엘리먼트 (13) 및 상기 센서 (22) 양쪽은 상기 제어 유닛 (20) 에 의해 동작된다. 이는 믹싱 탱크 (18)(이 도면을 위해 선택된 옵션) 로 또는 배럴 (25)(이 옵션은 도시되지 않음) 로 직접 내용물의 전달을 허용한다.
하이드로실릴화 가황 반응들을 위한 적어도 하나의 억제제 E 를 포함하는 억제제 마스터배치 E1 를 포함하는 공급 컨테이너 (31) 는 플로우 제어 엘리먼트 (15) 및 선택적으로 센서 (23) 를 포함하는 피드 라인 호스 (14) 에 연결되며, 상기 플로우 제어 엘리먼트 (15) 및 상기 센서 (23) 양쪽은 상기 제어 유닛 (20) 에 의해 동작된다. 이는 믹싱 탱크 (18)(이 도면을 위해 선택된 옵션) 로 또는 배럴 (25)(이 옵션은 도시되지 않음) 로 직접 내용물의 전달을 허용한다. 믹싱 탱크 (18) 는 바람직하게는 스태틱 믹싱 디바이스이다.
적어도 하나의 첨가제 F 를 포함하는 선택적 공급 컨테이너 (32) 는 플로우 제어 엘리먼트 (17) 및 선택적으로 센서 (24) 를 포함하는 피드 라인 호스 (16) 에 연결되고 상기 플로우 제어 엘리먼트 (17) 및 상기 센서 (24) 양쪽은 상기 제어 유닛 (20) 에 의해 동작된다. 이는 믹싱 탱크 (18)(이 도면을 위해 선택된 옵션) 로 또는 배럴 (25)(이 옵션은 도시되지 않음) 로 직접 내용물의 전달을 허용한다.
믹싱 탱크 (18) 에서, 이것이 존재할 때, 배럴 (25) 에서 가교결합 가능한 액체 실리콘 고무 조성물 A3 이 얻어지며, 이 조성물은:
a) 분자 당 규소 원자에 본딩된 적어도 2 개의 알케닐기들을 포함하는 적어도 하나의 오가노폴리실록산 A,
b) 분자 B 당 적어도 2 개의 규소 본딩된 수소 원자들; 및 분자 B 당 바람직하게 적어도 3 개의 규소 본딩된 수소 원자들을 포함하는 적어도 오가노폴리실록산 B,
c) 선택적으로, 적어도 하나의 충전제 C,
d) 적어도 하나의 백금계 촉매 D,
e) 하이드로실릴화 가황 반응에 대한 적어도 하나의 억제제 E, 및
f) 선택적으로, 적어도 하나의 첨가제 F 를 포함한다.
디스플레이 유닛 (29) (이 도면에 대해 선택된 옵션) 에 선택적으로 연결되는 제어 유닛 (20) 으로서, 상기 제어 유닛은 상기 가교결합 가능한 액체 실리콘 고무 조성물 A3 에서 상기 백금계 촉매 D 및 상기 하이드로실릴화 가황 반응에 대한 억제제 E 의 첨가량을 조정하도록 상기 센서들 (22) 및 (23), 및 상기 플로우 제어 엘리먼트들 (13) 및 (15) 을 동작시킨다. 바람직하게 상기 첨가량은 상기 하이드로실릴화 가황 반응에 대한 억제제 E 대 상기 백금계 촉매 D 의 백금 원자의 몰비가 0.1 대 900 (0.1:1 내지 900:1), 가장 바람직하게는 10 대 900 (10:1 내지 900:1) 를 유지하도록 조정된다.
사출 성형 프레스 (26) 의 부분인 배럴 (25) 에는, 그 내부에:
-상기 믹싱 탱크 (18) 로부터 상기 가교결합 가능한 액체 실리콘 고무 조성물 A3, 또는
-상기 가교결합 가능한 액체 실리콘 고무 조성물 A3 을 얻기 위한 상기 액체 실리콘 고무 베이스 A1, 상기 촉매 마스터배치 C1, 상기 하이드로실릴화 가황 반응에 대한 억제제 E 를 포함하는 상기 억제제 마스터배치 E1, 선택적으로 상기 액체 실리콘 고무 베이스 A2 및 상기 첨가제들 F 이 도입된다.
가교결합가능한 LSR 조성물 A3 이 인젝션 유닛에 들어가기 전에 압력 조절이 필요할 수 있다. 이 디바이스 (도면에 미도시) 는 압력을 증가시킬 수 있는 유체 경로의 제한을 허용하여 적절한 분사를 허용한다. 압력 조절기는 조정가능하지만 계측된 샷의 과압을 방지하기 위해 일반적으로 0.7-3.5 MPa (100-500 psi) 범위로 유지된다.
도징 및 주입 중에 조기 가교결합 또는 경화를 방지하기 위해 인젝션 유닛 배럴이 수냉될 수 있다. 이는 가교결합 가능한 LSR 조성물 A3, 스크류 및 배럴 사이에서 발생하는 점성 가열의 효과를 제한한다.
인젝션 동안에 폐쇄 위치에 있고 샷 도징 동안에 개방 위치에 있는 스프링 부하식 또는 부동 볼을 갖는 볼체크 밸브와 같은 비리턴 밸브 또는 포지티브 차단부 (도면에 도시되지 않음) 를 갖는 스크류 팁이 또한 이용될 수 있다.
가교결합 가능한 액체 실리콘 고무 조성물 A3 을 몰드 (27) 내로 도입하기 전에 인젝션 및 도징 동안 조기의 가교결합을 방지하기 위해 수냉되고 부품 경화 동안 역류가 방지되는 차단 노즐이 바람직하게 사용된다. 노즐 내에서 재료는 차단 니들을 구동하는 피스톤 주위를 우회하여 노즐 팁 근처의 플로우 경로에 재도입된다. 콜드-러너 시스템 (cold-runner system)(34) 이 또한 상기 몰드 (27) 에 접속된다.
몰드 (27) 의 충전이 가교결합 가능 LSR 조성물 A3 으로 완료되면, 팩킹 압력은 80 ℃ 내지 220 ℃, 바람직하게는 160 ℃ 내지 220 ℃ 의 범위의 온도에서 경화가 발생할 때까지 재료 상에 유지된다. 경화 시간은 인젝션 및 패킹을 따르며 부품 지오메트리에 의존한다: 부품이 두꺼울 수록 시간이 오래 걸리고 부품이 얇을 수록 시간이 짧게 된다.
경화가 완료되면 몰드 (27) 가 개방되어, 부품 디몰딩 및 다음 샷에 대한 연속처리가 허용된다.
도 2 를 참조하여 보면, 또 다른 실시형태인 본 발명에 따른 도징 시스템 (2) 이 도시된다. 도 1 과의 유일한 차이점은 촉매를 포함하지 않는 액체 실리콘 고무 베이스 조성물 A2 를 포함하는 제 2 공급 컨테이너 (4) 의 추가이고, 이 액체 실리콘 고무 베이스 조성물 A2 는:
Figure 112019058063589-utm00012
분자 당 규소 원자에 본딩된 적어도 2 개의 알케닐기들을 포함하는 적어도 하나의 오가노폴리실록산 A,
Figure 112019058063589-utm00013
분자 B 당 적어도 2 개의 규소 본딩된 수소 원자들; 및 바람직하게 분자 B 당 적어도 3 개의 규소 본딩된 수소 원자들을 포함하는 적어도 하나의 오가노폴리실록산 B,
Figure 112019058063589-utm00014
선택적으로, 적어도 하나의 충전제 C,
Figure 112019058063589-utm00015
선택적으로, 하이드로실릴화 가황 반응에 대한 적어도 억제제 E, 및
Figure 112019058063589-utm00016
선택적으로, 적어도 하나의 첨가제 F 를 포함한다.
이 제 2 공급 컨테이너 (4) 는 제조 사이클 시간을 최적화하는 연속 프로세스를 허용하도록 제 1 공급 컨테이너 (3) 가 비워진 후 사용될 수 있거나, 또는 제 2 공급 컨테이너 (4) 는 예를 들어, 상이한 유형의 실리콘 고무 재료들을 제조하는 더 많은 유연성을 허용하는 상이한 경도계 특성들 (충전제들 및 다른 성분들의 상이한 함유량) 을 갖는 2 개의 상이한 LSR 베이스들을 사용하도록 허용하는 것에 의해 제 1 공급 컨테이너 (3) 와 함께 사용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 사출 성형 (injection molding) 을 통하여 몰딩된 실리콘 고무 제품을 제조하는데 유용한 디바이스 어셈블리로서,
    1) 액체들을 운반하고 플랫폼 (1) 또는 팔레트 (1') 를 포함하는 도징 시스템 (2),
    2) 기립한 상기 플랫폼 (1) 상에 또는 상기 팔레트 (1') 상에 배치되는 제 1 공급 컨테이너 (3) 로서, 촉매를 포함하지 않는 액체 실리콘 고무 베이스 조성물 A1 을 포함하고, 상기 액체 실리콘 고무 베이스 조성물 A1 은:
    · 분자 당 규소 원자에 본딩된 적어도 2 개의 알케닐기들을 포함하는 적어도 하나의 오가노폴리실록산 A,
    · 분자 B 당 적어도 2 개의 규소 본딩된 수소 원자들; 또는 분자 B 당 적어도 3 개의 규소 본딩된 수소 원자들을 포함하는 적어도 하나의 오가노폴리실록산 B,
    · 적어도 하나의 충전제 C,
    · 하이드로실릴화 가황 반응에 대한 적어도 하나의 억제제 E, 및
    · 적어도 하나의 첨가제 F 를 포함하는, 상기 제 1 공급 컨테이너 (3),
    3) 상기 액체 실리콘 고무 베이스 조성물 A1 의 표면 상에 배치되고 그 크기 및 형상이 상기 공급 컨테이너 (3) 을 기밀 밀봉하도록 선택되고, 수직으로 조정가능한 홀딩 디바이스들 (6) 에 의해 유지되는, 팔로워 플레이트들 (5),
    4) 상기 팔로워 플레이트들 (5) 에 접속되고, 제어 유닛 (20) 에 의해 그리고 조절 유닛들 (21) 에 의해 상기 액체 실리콘 고무 베이스 조성물 A1 을 전달하도록 동작되는 구동 유닛들 (19) 에 의해 구동되는, 펌프들 (7),
    5) 상기 제어 유닛 (20) 에 의해 동작되는 플로우 제어 엘리먼트 (9) 를 포함하는, 상기 액체 실리콘 고무 베이스 조성물 A1 을 운반하기 위한 제 1 베이스 피드 라인 호스 (8),
    6) 적어도 하나의 백금계 촉매 D 를 포함하는 촉매 마스터배치 C1 를 포함하고, 플로우 제어 엘리먼트 (13) 및 센서 (22) 를 포함하는 피드 라인 (12) 에 연결되는 공급 컨테이너 (30) 로서, 상기 플로우 제어 엘리먼트 (13) 및 상기 센서 (22) 양쪽은 상기 제어 유닛 (20) 에 의해 동작되는, 상기 공급 컨테이너 (30),
    7) 하이드로실릴화 가황 반응들을 위한 적어도 하나의 억제제 E 를 포함하는 억제제 마스터배치 E1 를 포함하고, 플로우 제어 엘리먼트 (15) 및 센서 (23) 를 포함하는 피드 라인 (14) 에 연결되는 공급 컨테이너 (31) 로서, 상기 플로우 제어 엘리먼트 (15) 및 상기 센서 (23) 양쪽은 상기 제어 유닛 (20) 에 의해 동작되는, 상기 공급 컨테이너 (31),
    8) 적어도 하나의 첨가제 F 를 포함하고, 플로우 제어 엘리먼트 (17) 및 센서 (24) 를 포함하는 피드 라인 호스 (16) 에 연결되는 적어도 하나의 공급 컨테이너 (32) 로서, 상기 플로우 제어 엘리먼트 (17) 및 상기 센서 (24) 양쪽은 상기 제어 유닛 (20) 에 의해 동작되는, 상기 적어도 하나의 공급 컨테이너 (32),
    9) 가교결합 가능한 액체 실리콘 고무 조성물 A3 을 얻기 위해 상기 액체 실리콘 고무 베이스 A1, 상기 촉매 마스터배치 C1, 상기 억제제 마스터 배치 E1 및 상기 첨가제들 F 가 전달 및 믹싱되는, 스태틱 믹서 (18') 인 믹싱 탱크 (18) 로서, 상기 가교결합 가능한 액체 실리콘 고무 조성물 A3 은:
    a) 분자 당 규소 원자에 본딩된 적어도 2 개의 알케닐기들을 포함하는 적어도 하나의 오가노폴리실록산 A,
    b) 분자 B 당 적어도 2 개의 규소 본딩된 수소 원자들; 또는 분자 B 당 적어도 3 개의 규소 본딩된 수소 원자들을 포함하는 적어도 오가노폴리실록산 B,
    c) 적어도 하나의 충전제 C,
    d) 적어도 하나의 백금계 촉매 D,
    e) 하이드로실릴화 가황 반응에 대한 적어도 하나의 억제제 E, 및
    f) 적어도 하나의 첨가제 F 를 포함하는, 상기 믹싱 탱크 (18),
    10) 디스플레이 유닛 (29) 에 연결되는 제어 유닛 (20) 으로서, 상기 제어 유닛은 상기 센서들 (22) 및 (23), 및 상기 플로우 제어 엘리먼트들 (13) 및 (15) 을 제어하여 상기 가교결합 가능한 액체 실리콘 고무 조성물 A3 에서 상기 백금계 촉매 D 및 상기 하이드로실릴화 가황 반응에 대한 억제제 E 의 첨가량을 조정하고, 상기 첨가량은 상기 하이드로실릴화 가황 반응에 대한 억제제 E 대 상기 백금계 촉매 D 의 백금 원자의 몰비가 0.1:1 내지 900:1, 또는 10:1 내지 900:1, 또는 20:1 내지 250:1 인 범위가 얻어지도록 조정되는, 상기 제어 유닛 (20),
    11) 사출 성형 프레스 (26) 의 부분인 배럴 (25) 로서, 상기 배럴 내부에:
    - 상기 믹싱 탱크 (18) 로부터의 상기 가교결합 가능한 액체 실리콘 고무 조성물 A3, 또는
    - 상기 가교결합 가능한 액체 실리콘 고무 조성물 A3 을 얻기 위한 상기 액체 실리콘 고무 베이스 A1, 상기 촉매 마스터배치 C1, 상기 억제제 마스터 배치 E1 및 상기 첨가제들 F 이 도입되는, 상기 배럴 (25), 및
    12) 상기 사출 성형 프레스 (26) 에 설치되고, 몰딩된 실리콘 고무 제품을 얻기 위해 80 ℃ 내지 최대 220 ℃ 범위의 온도에서 가열하는 것에 의해 경화되도록 상기 가교결합 가능한 액체 실리콘 고무 조성물 A3 이 전달되는 몰드 (27) 를 포함하는, 디바이스 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 몰드 (27) 는, 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동될 수 있고 폐쇄 위치에 있을 때 적어도 하나의 몰드 캐비티를 형성하는 적어도 2 개의 대응 부분들을 포함하는, 디바이스 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 몰드 (27) 에 접속된 콜드-러너 시스템 (cold-runner system)(34) 을 더 포함하는, 디바이스 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수직으로 조정가능한 홀딩 디바이스들 (6) 은 상기 액체 실리콘 고무 베이스 조성물 A1 을 하향 변위하는 팔로워 플레이트들 (5) 을 구동시키는 피스톤들인, 디바이스 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 팔로워 플레이트들 (5) 은 상기 제어 유닛 (20) 에 의해 동작되는 적어도 하나의 에어 퍼징 밸브 (28) 를 포함하는, 디바이스 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 펌프 (7) 는 딥퍼 피스톤 펌프, 기어 펌프, 편심 스크류 펌프, 압출 펌프, 스크류 스핀들 펌프 또는 스쿠프 피스톤 펌프인, 디바이스 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 펌프 (7) 는, 공기압으로, 유압으로 또는 전기적으로 구동되고 제어 유닛 (20) 에 의해 동작되는 압출 펌프인, 디바이스 어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 플로우 제어 엘리먼트들 (9), (13), (15) 및 (17) 은 플로우 제어 밸브들인, 디바이스 어셈블리.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 컨테이너들 (30), (31) 및 (32) 은 이들의 내용물을 상기 믹싱 탱크 (18) 로, 또는 믹싱 탱크 (18) 가 존재하지 않을 때 상기 배럴 (25) 로 드라이브하는 에어라인들 (36) 에 접속되는, 디바이스 어셈블리.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 컨테이너 (3) 는 최대 500 리터의 볼륨, 또는 최대 250 리터의 볼륨을 갖는 드럼인, 디바이스 어셈블리.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019023841A1 (en) 2017-07-31 2019-02-07 Dow Silicones Corporation METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING LIQUID SILICONE RUBBER COMPOSITIONS
JP7423790B2 (ja) * 2019-12-31 2024-01-29 エルケム・シリコーンズ・シャンハイ・カンパニー・リミテッド 導電性シリコーンエラストマー物品の製造方法
DE102020110438A1 (de) * 2020-04-16 2021-10-21 Tdk Electronics Ag Sensor mit Gehäuse
CN113665019B (zh) * 2021-06-30 2023-02-10 温州晨光集团有限公司 基于纳米碳酸钙填充的塑料编织袋生产装置及工艺
CN115339046A (zh) * 2022-08-29 2022-11-15 厦门理工学院 一种采用Micro-LED封装胶的封装系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100269491B1 (ko) * 1992-12-10 2000-10-16 카나가와 치히로 폴리프로필렌계 수지와 실리콘 고무의 일체 성형체 및 그의 제조 방법
KR20080048933A (ko) * 2006-11-29 2008-06-03 와커 헤미 아게 액상 실리콘 고무
JP2019014113A (ja) * 2017-07-05 2019-01-31 信越化学工業株式会社 低密度シリコーンゴムを製造する方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL2361283T3 (pl) * 2008-07-30 2019-01-31 Bluestar Silicones Usa Corp. Sposób wytwarzania formowanych wyrobów z kauczuku silikonowego z zastosowaniem ciekłego kauczuku silikonowego
US9085102B2 (en) * 2010-05-25 2015-07-21 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation System, method and apparatus for polymer seals to form positive shut-off for insert molding of liquid silicone rubber
GB201113097D0 (en) * 2011-07-28 2011-09-14 Carbonite Corp Injection moulding plastic components with a slit
WO2019002705A1 (fr) * 2017-06-29 2019-01-03 Elkem Silicones France Sas Procédé de fabrication de moules en élastomère silicone

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100269491B1 (ko) * 1992-12-10 2000-10-16 카나가와 치히로 폴리프로필렌계 수지와 실리콘 고무의 일체 성형체 및 그의 제조 방법
KR20080048933A (ko) * 2006-11-29 2008-06-03 와커 헤미 아게 액상 실리콘 고무
JP2019014113A (ja) * 2017-07-05 2019-01-31 信越化学工業株式会社 低密度シリコーンゴムを製造する方法

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