KR20050064088A - 도전성 일액 상온 경화형 실리콘 페이스트 조성물 및 그제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도전성 일액 상온 경화형 실리콘 페이스트 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 일액형 상온 경화형 실리콘 수지, 도전성 금속 분말, 유기용제 및 3 혹은 4 알콕시 관능기를 가지는 실란 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 물질을 탈포 믹서를 이용하여 250 내지 350토르의 진공, 분당 350 내지 500회의 회전수로 8 내지 12분 동안 혼합하여 제조하며, 본 발명에 의한 도전성 일액 상온 경화형 실리콘 페이스트 조성물은 도전성 금속 분말과 일액형 상온 경화형 실리콘 수지 사이의 비중 차이에 의한 분리현상을 방지하여 페이스트 조성물에 포함된 금속 분말의 도전성을 최적화할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 도전성 일액 상온 경화형 실리콘 페이스트 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 일액형 경화형 실리콘 수지와 도전성 금속 분말을 혼합함에 있어서, 유기용제를 첨가하여 실리콘 수지와 도전성 금속 분말이 비중 차이에 의하여 분리되는 현상을 개선하여 상온 경화과정을 통한 실리콘 고무의 성형과정에서 금속 분말의 도전성을 최적화할 수 있는 도전성 일액 상온 경화형 페이스트 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일액형 상온 경화형 실리콘은 일액형으로 사용되며 상온에서 대기 중에 노출되어 수분에 의하여 경화반응이 진행하여 고무 물성을 나타내므로 취급이 용이하고 페이스트 상으로 토출하여 사용함으로 피착제에 접착이 용이하며, 부정형의 특성을 이용하여 다양한 형태의 부품에 활용할 수 있어 그 활용범위가 넓다.
이 경우 사용되는 분말상의 입자를 전기 전도도를 가지는 금속 분말을 사용하여 최종 가공되는 실리콘 고무에 전기 전도도를 부여하여 고주파 영역의 전자파 차폐 가스켓 등의 재료에 이용할 수 있다.
일액형 상온 경화형 실리콘 수지를 사용하여 도전성 금속 분말 필러를 첨가하여 페이스트상의 혼합물을 가공함에 있어서 이후에 성형되어지는 실리콘 고무의 도전성에 영향을 줄 수 있는 요소는 여러 가지가 있다.
도전성 금속 분말의 함량이 전기 전도도를 가지는 수준으로 충분히 혼합 가공되지 않으면 성형된 실리콘 고무의 도전성이 사용한 도전성 금속 분말이 가질 수 있는 최대의 전도도를 가지지 못한다. 금속 분말의 입자 크기, 분포, 형태 등이 전기 전도도에 영향을 미치며, 이는 또한 입자의 표면적의 차이로 인하여 금속 분말이 혼합된 일액형 상온 경화형 실리콘 페이스트의 점도에도 지대한 영향을 미친다.
혼합 가공 후 페이스트의 저장 중에 발생할 수 있는 필러와 실리콘 수지와의 분리에 의하여 이후 성형되는 실리콘 고무에서 도전성 금속 입자의 분포가 균일하지 못하여 도전성 금속 분말이 낼 수 있는 임계치 이상의 전기 저항을 가질 수 있다. 도전성 실리콘 페이스트의 가공 중에 포함되는 페이스트 내부의 기공에 의하여 전기 저항이 증가한다.
또한, 페이스트 내부의 기공을 제어하기 위하여 채택하는 감압 공정과 분말의 혼합 가공 중에 발생할 수 있는 점도의 상승을 조절하기 위하여 조성 중에 첨가하는 유기용제의 휘발에 의한 기공의 형성도 전기 저항을 크게 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 일액형 상온 경화형 실리콘 수지, 도전성 금속 분말, 유기용제 및 3 혹은 4 알콕시 관능기를 가지는 실란 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 일액 상온 경화형 실리콘 페이스트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 탈포 믹서를 이용하여 250 내지 350토르의 진공, 분당 350 내지 500회의 회전수로 8 내지 12분 동안 상기 물질들을 혼합하는 것을 특징으로 하는 도전성 일액 상온 경화형 실리콘 페이스트 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
일액형 상온 경화형 실리콘 수지, 도전성 금속 분말, 유기용제 및 3 혹은 4 알콕시 관능기를 가지는 실란 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 일액 상온 경화형 실리콘 페이스트 조성물을 제공한다.
상기 일액형 상온 경화형 실리콘 수지는 20 내지 40중량부, 상기 도전성 금속 분말은 60 내지 80중량부, 상기 3 혹은 4 알콕시 관능기를 가지는 실란 화합물은 상기 일액형 상온 경화형 실리콘 수지 와 상기 도전성 금속 분말 100중량부에 대해 0.1 내지 0.5중량부, 상기 유기용제는 상기 도전성 금속 분말 100중량부에 대해 0.1 내지 25중량부일 수 있다.
또한, 본 발명은 일액형 상온 경화형 실리콘 수지, 도전성 금속 분말, 유기용제 및 3 혹은 4 알콕시 관능기를 가지는 실란 화합물을 탈포 믹서를 이용하여 250 내지 350토르의 진공, 분당 350 내지 500회의 회전수로 8 내지 12분 동안 혼합하는 것을 특징으로 하는 도전성 일액 상온 경화형 실리콘 페이스트 조성물의 제조방법을 제공한다.
상기 일액형 상온 경화형 실리콘 수지는 500 내지 800 점도값을 가지며, 경화형태에 따라 탈초산형, 탈옥심형, 탈알코올형 및 탈아세톤형로 이루어진 군으로부터 1이상 선택되고, 상기 3 혹은 4 알콕시 관능기를 가지는 실란 화합물은 감마아미노프로필트리에톡시실란, 감마아미노프로필트리메톡시실란, 비스트리에톡시실릴에탄, 비스트리메톡시실릴에탄, 테트라에톡시실란 및 테트라메톡시실란으로 이루어진 군으로부터 1이상 선택될 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도전성 금속 분말을 혼합하여 도전성을 가지는 일액형 상온 경화형 실리콘 페이스트를 제조하고 이를 이용하여 가공되는 실리콘 고무에 적절한 도전성을 부여하기 위하여서는 적절한 점도의 일액형 상온 경화형 실리콘이 사용되어야 한다.
또한, 금속 분말과 일액형 상온 경화형 실리콘 페이스트의 혼합 공정에서의 적절한 정도의 감압, 외기 차단, 금속 분말의 적절한 선정, 금속 분말이 혼합된 일액형 상온 경화형 실리콘 페이스트의 최종 점도를 제어하기 위한 유기용제의 적절한 사용들이 필요하다.
상온 공정에 의하여 실리콘 고무를 가공할 수 있는 도전성 금속 분말이 혼합된 일액형 상온 경화형 실리콘 페이스트의 가공에 사용하는 실리콘 수지는 탈초산형, 탈알콜형, 탈옥심형, 탈아세톤형이 사용 가능하며 혼합 공정이나 후 가공의 편의를 위하여 낮은 점도의 것을 사용한다.
도전성 금속 분말은 최종 가공되는 실리콘의 도전성 영역에 따라 선택될 수 있으며, 분말의 형상은 구형, 그래뉼, 판형, 침상형 등의 사용이 가능하다. 다만, 그 입자의 크기가 효과적인 도전성의 구현과 비중차에 의한 수지와의 분리 등을 고려하여 90% 크기를 50μm이하로 사용함이 적당하다.
실리콘 수지와 금속 분말의 혼합비율은 30:70정도의 무게비이며, 사용한 재료나 가공 방법에 따라 약간의 혼합비의 차이가 발생할 수 있다.
금속 분말의 침하에 의한 수지층과의 분리를 억제하기 위한 알콕시 실란 화합물로는 감마아미노프로필트리에톡시실란, 감마아미노프로필트리메톡시실란, 비스트리에톡시실릴에탄, 비스트리메톡시실릴에탄, 테트라에톡시실란, 테트라메톡시실란등이 사용될 수 있으며, 그 사용량은 실리콘 수지와 금속 분말의 무게 100부 기준으로 0.1 내지 0.5중량부를 사용한다.
도전성 금속 분말이 혼합된 일액형 상온 경화형 실리콘 페이스트의 점도를 조정하기 위하여 사용하는 유기 용제는 실리콘의 형태에 따라 다양한 형태의 유기용제가 사용가능하나 건조시킨 톨루엔을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
유기용제의 사용은 도전성 금속 분말이 혼합된 일액형 상온 경화형 실리콘 페이스트의 점도를 조정하기 위하여 실리콘 수지와 금속 분말 중량 100 대비 25중량부까지 사용이 가능하나 15%이내로 사용하는 것이 바림직하다.
이상의 조성을 진공 탈포 믹서기에 넣고 300토르의 진공하에서 분당 500회의 회전수로 10분간 믹서를 회전시켜 혼합을 완성한다. 진공도의 범위는 250 내지 350토르 정도가 적당하며, 200토르 이하의 진공이나 400토르 이상의 진공에서는 혼합 페이스트 상에 기포가 형성되므로 바람직하지 않으며, 분당 350 내지 500회의 회전수로 10분 혼합하는 것이 적당하다.
회전수가 예시한 범위를 벗어나는 경우나 혼합 시간이 10분을 초과하는 경우에는 최종 성형된 도전성 실리콘 고무의 전기 저항이 그렇지 아니한 경우에 비하여 커지게 된다.
이하, 하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
점도 값 550 poise인 탈아세톤형 일액형 상온 경화형 실리콘 30g에 그래뉼상 은 코팅 구리분말 70g, 톨루엔 12g, 비스트리에톡시실릴에탄 0.1g을 대기중 수분이 배제된 조건 하에의 탈포 믹서에서 300토르의 진공하에서 분당 500회의 회전수로 10분간 믹서를 회전시켜 혼합하여 일액형 상온 경화형 실리콘 페이스트를 제조하였다.
제조된 페이스트를 보름간 상온 보관 후 0.3mm 두께의 판형 시험편으로 가공하여 실리콘 고무를 제조하고 폭 5mm로 절단하여 도전성을 측정하였다. 시험편에서의 전도성 편차는 실험오차을 측정위치 별로 큰 편차를 보여주지 않았으며, 0.1옴-cm이하의 저항값을 나타내었다.
[실시예 2]
점도 값 550 poise인 탈아세톤형 일액형 상온 경화형 실리콘 30g에 침상형 은 코팅 구리분말 70g, 톨루엔 8g, 감마아미노프로필트리메톡시실란 0.1g을 대기중 수분이 배제된 조건 하에의 탈포 믹서에서 300 토르의 진공하에서 분당 500회의 회전수로 10분간 믹서를 회전시켜 혼합하여 일액형 상온 경화형 실리콘 페이스트를 제조하였다.
제조된 페이스트를 보름간 상온 보관 후 0.3mm 두께의 판형 시험편으로 가공하여 실리콘 고무를 제조하고 폭 5mm로 절단하여 도전성을 측정하였다. 시험편에서의 전도성 편차는 실험오차을 측정위치 별로 큰 편차를 보여주지 않았으며, 0.1옴-cm이하의 저항값을 나타내었다.
[실시예 3]
점도 값 550 poise인 탈알콜형 일액형 상온 경화형 실리콘 30g에 침상형 은 코팅 구리분말 70g, 톨루엔 8g, 감마아미노프로필트리메톡시실란 0.1g을 대기중 수분이 배제된 조건 하에의 탈포 믹서에서 300 토르의 진공하에서 분당 500회의 회전수로 10분간 믹서를 회전시켜 혼합하여 일액형 상온 경화형 실리콘 페이스트를 제조하였다.
제조된 페이스트를 보름간 상온 보관 후 0.3mm 두께의 판형 시험편으로 가공하여 실리콘 고무를 제조하고 폭 5mm로 절단하여 도전성을 측정하였다. 시험편에서의 전도성 편차는 실험오차을 측정위치 별로 큰 편차를 보여주지 않았으며, 0.1옴-cm이하의 저항값을 나타내었다.
[실시예 4]
점도 값 750 poise인 탈아세톤형 일액형 상온 경화형 실리콘 30g에 침상형 은 코팅 구리분말 70g, 톨루엔 17g, 감마아미노프로필트리메톡시실란 0.1g을 대기중 수분이 배제된 조건 하에의 탈포 믹서에서 300 토르의 진공하에서 분당 500회의 회전수로 10분간 믹서를 회전시켜 혼합하여 일액형 상온 경화형 실리콘 페이스트를 제조하였다.
제조된 페이스트를 보름간 상온 보관 후 0.3mm 두께의 판형 시험편으로 가공하여 실리콘 고무를 제조하고 폭 5mm로 절단하여 도전성을 측정하였다. 시험편에서의 전도성 편차는 실험오차을 측정위치 별로 큰 편차를 보여주지 않았으며, 0.1옴-cm이하의 저항값을 나타내었다.
[비교예 1]
점도 값 550 poise인 탈알콜형 일액형 상온 경화형 실리콘 30g에 침상형 은 코팅 구리분말 70g, 톨루엔 8g, 감마아미노프로필트리메톡시실란 1g을 대기중 수분이 배제된 조건 하에의 탈포 믹서에서 300 토르의 진공하에서 분당 500회의 회전수로 10분간 믹서를 회전시켜 혼합하여 일액형 상온 경화형 실리콘 페이스트를 제조하였다.
제조된 페이스트를 보름간 상온 보관 후 0.3mm 두께의 판형 시험편으로 가공하여 실리콘 고무를 제조하고 폭 5mm로 절단하여 도전성을 측정하였다. 시험편에서의 전도성 편차는 실험오차을 측정위치 별로 큰 편차를 보여주지 않았으며, 1옴-cm이상의 저항값을 나타내었다.
[비교예 2]
점도 값 550 poise인 탈알콜형 일액형 상온 경화형 실리콘 30g에 침상형 은 코팅 구리분말 70g, 톨루엔 8g, 감마아미노프로필트리메톡시실란 0.5g을 대기중 수분이 배제된 조건 하에의 탈포 믹서에서 100 토르의 진공하에서 분당 500회의 회전수로 5분간 믹서를 회전시켜 혼합하여 일액형 상온 경화형 실리콘 페이스트를 제조하였다.
제조된 페이스트를 보름간 상온 보관 후 0.3mm 두께의 판형 시험편으로 가공하여 실리콘 고무를 제조하고 폭 5mm로 절단하여 도전성을 측정하였다. 시험편에서의 전도성 편차는 실험오차을 측정위치 별로 큰 편차를 보여주지 않았으며, 10옴-cm이상의 저항값을 나타내었다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 도전성 일액 상온 경화형 실리콘 페이스트 조성물은 일액형 경화형 실리콘 수지와 도전성 금속 분말을 혼합함에 있어서, 유기용제를 첨가하여 실리콘 수지와 도전성 금속 분말이 비중 차이에 의하여 분리되는 현상을 개선하여 상온 경화과정을 통한 실리콘 고무의 성형과정에서 금속 분말의 도전성을 최적화할 수 있는 효과가 있는 유용한 발명이다.
상기에서 본 발명은 기재된 구체예를 중심으로 상세히 설명되었지만, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
Claims (5)
- 일액형 상온 경화형 실리콘 수지, 도전성 금속 분말, 유기용제 및 3 혹은 4 알콕시 관능기를 가지는 실란 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 일액 상온 경화형 실리콘 페이스트 조성물.
- 제 1 항에 있어서,상기 일액형 상온 경화형 실리콘 수지가 20 내지 40중량부, 상기 도전성 금속 분말이 60 내지 80중량부, 상기 3 혹은 4 알콕시 관능기를 가지는 실란 화합물이 상기 일액형 상온 경화형 실리콘 수지 와 상기 도전성 금속 분말 100중량부에 대해 0.1 내지 0.5중량부, 상기 유기용제가 상기 도전성 금속 분말 100중량부에 대해 0.1 내지 25중량부인 것을 특징으로 하는 도전성 일액 상온 경화형 실리콘 페이스트 조성물.
- 제 1 항에 있어서,상기 일액형 상온 경화형 실리콘 수지가 500 내지 800점도값을 가지며, 경화형태에 따라 탈초산형, 탈옥심형, 탈알코올형 및 탈아세톤형으로 이루어진 군으로부터 1이상 선택되고, 상기 3 또는 4 알콕시 관능기를 가지는 실란 화합물이 감마아미노프로필트리에톡시실란, 감마아미노프로필트리메톡시실란, 비스트리에톡시실릴에탄, 비스트리메톡시실릴에탄, 테트라에톡시실란 및 테트라메톡시실란으로 이루어진 군으로부터 1이상 선택되는 것을 특징으로 하는 도전성 일액 상온 경화형 실리콘 페이스트 조성물.
- 일액형 상온 경화형 실리콘 수지, 도전성 금속 분말, 유기용제 및 3 또는 4 알콕시 관능기를 가지는 실란 화합물을 탈포 믹서를 이용하여 250 내지 350토르의 진공, 분당 350 내지 500회의 회전수로 8 내지 12분 동안 혼합하는 것을 특징으로 하는 도전성 일액 상온 경화형 실리콘 페이스트 조성물의 제조방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 일액형 상온 경화형 실리콘 수지가 500 내지 800점도값을 가지며, 경화형태에 따라 탈초산형, 탈옥심형, 탈알코올형 및 탈아세톤형로 이루어진 군으로부터 1이상 선택되고, 상기 3 또는 4 알콕시 관능기를 가지는 실란 화합물이 감마아미노프로필트리에톡시실란, 감마아미노프로필트리메톡시실란, 비스트리에톡시실릴에탄, 비스트리메톡시실릴에탄, 테트라에톡시실란 및 테트라메톡시실란으로 이루어진 군으로부터 1이상 선택되는 것을 특징으로 하는 도전성 일액 상온 경화형 실리콘 페이스트 조성물의 제조방법.
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