KR20050074471A - 복합 물질을 위한 실온 경화성 수계 이형제 - Google Patents

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Abstract

에폭시계 및 폴리에스테르계 중합체 물질과 같은, 복합 부품의 이형에 유용한 실온 경화성 수계 이형제. 본 이형제는 실온과 같은 저온에서 경화성을 가지나, 통상적인 에폭시계 복합체의 성형 온도, 예컨대 200 또는 280℃ 초과까지 열 안정성을 가진다. 본 이형제는 몰드 자체를 오븐에 두기 전에 실온에서 제조할 때에, 고온에서 큰 오븐에서 경화되는 큰 복합 부품을 이형하는데 유용하다. 본 이형제는 또한 실온과 같은 저온에서 제조되고 경화되는 폴리에스테르 복합 부품을 이형하는데에도 유용하다.

Description

복합 물질을 위한 실온 경화성 수계 이형제{ROOM TEMPERATURE CURABLE WATER-BASED MOLD RELEASE AGENT FOR COMPOSITE MATERIALS}
본 발명은 이형제에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 발명은 복합 물질을 위한 반영구적 수계 이형제에 관한 것이다.
성형은 흑연-함유의 물질 또는 섬유 강화된 폴리에스테르 물질 등과 같은 복합 물질로 된 마무리된 부품을 제조하기 위한 공지된 기술이다. 성형된 흑연-함유의 복합 부품은 특히 우주항공 산업에서 주류를 이룬다. 예를 들어, 많은 항공 기체(즉, 동체 및 날개)는 후속적으로 접착제를 이용하여 함께 결합되게 되는 다수의 성형 복합 부품으로부터 제작된다.
전형적으로, 액체 에폭시 수지 복합체(예컨대, 프리프레그 플라이)로 침액된 섬유-매트 물질의 층을 몰드의 모양에 맞게 놓는다. 이어서, 몰드를 승온(예컨대, 100 내지 200℃)으로 가열하여, 액체 수지 복합체를 경화시키고, 마무리된 부품을 제공한다. 몰드를 냉각시킨 후, 마무리된 성형 복합 부품을 제거하고, 몰드를 다시 사용할 수 있다. 마무리된 성형 부품이 몰드 표면에 고착 또는 부착되는 것을 막기 위해, 프리프레그 플라이를 몰드에 적용하기 전에, 이형제를 몰드 표면에 적용한다. 이 공정은 당업계에 공지되어 있다. 이 성형 복합 부품은, 최소한의 힘을 이용하여 완만히 이형될 수 있는 것이 중요하며, 그 이유는 특히 우주항공 산업에 있어, 그 부품들이 종종 매우 크고 정교하기 때문이다. 이는 이형제가 우수한 이형 특성을 제공하여야 한다는 것을 의미한다.
일부 용도들에서, 특히 비행기 날개와 같은 매우 큰 부품들을 성형할 때, 실온 또는 주변 온도에서 몰드를 제조한 후, 매우 큰 오븐에 삽입하여, 액체 수지를 경화시키고, 이로써 마무리된 성형 부품을 형성시킨다. 결과적으로, 매우 큰 몰드 자체는 어떠한 가열 장치도 장착되어 있지 않다. 이는, 실온에서 몰드 표면에 적용되는 이형제가 비교적 짧은 시간, 예컨대 수시간 동안 실온에서 또한 경화가능하여야 한다는 것을 의미한다. 그와 달리, 이형제를 경화시키기 위해 몰드를 큰 오븐에 넣어야 한다면, 많은 시간, 노력 및 생산성이 소실될 것이다. 일단 이형제가 실온에서 경화되면, 그것은 후속하여 성형 부품을 경화 및 형성시키는데 필요한 고온(예컨대 300 내지 400℃ 이하)을 여전히 견디어야 한다.
섬유 강화된 폴리에스테르(FRP) 부품은 일반적으로 대략적 주변 온도(10 내지 70℃)에서 성형된다. 대부분의 FRP 부품들은 고광택 마무리를 필요로 한다. 이는 통상적이고 공지된 FrekoteTM 브랜드(헨켈 록타이트(Henkel Loctite)로부터 시중 입수가능함) 용매계 반영구적 이형제를 이용함으로써 달성되었다. 그러나, 일부 FRP 이형은 그것의 부품이 매트한 마무리(matte finish)를 가지거나, 또는 "샌딩 겔코트(sanding gelcoat)"와 같은 성형 부품으로의 이형제의 이동이 없을 것을 요한다. 실리콘 및 왁스와 같은 통상적인 수계 이형제는 FRP 부품을 이형하는데 유용하나, 성형 부품으로의 이형제의 유해한 이동을 초래한다. 통상적으로 사용되는 용매계 반영구적 이형제는 시장에서 보편적이나, 이형된 부품에 매트한 마무리를 제공하지 않는다. 용매계 이형제는 또한 유해한 VOC를 함유한다
2가지 기본 유형의 이형제들, 즉 희생적 및 반영구적 이형제가 있다. 희생적 이형제는, 단일 성형 부품이 몰드에서 제조된 후, 소비되거나 그와 달리 완전히 고갈되는 것이다. 공지된 희생적 이형제는, 예컨대 실리콘 오일, 미네랄 오일, 왁스, 지방산 유도체, 글리콜 등과 같은 천연 및 합성 화합물들을 포함한다. 희생적 이형제는 각 성형 부품을 제조하기 전에 계속해서 몰드 표면에 재적용되어야 한다. 이 이유로 인해, 희생적 이형제는 비용이 많이 들고 사용하기에 번거롭다. 또한, 성형 복합 부품은 주로 후결합된다(접착제를 이용하여 다른 복합 부품에 부착된다). 희생적 이형 물질의 이동은 접착제의 결합능에 영향을 준다. 그러므로, 희생적 이형제는 많은 복합 부품들을 성형함에 있어, 특히 우주항공 용도들에 적당하지 않다.
반영구적 이형제도 또한 몰드 표면에 적용된다. 그것은 와이핑되거나 분무되는 유형의 것일 수 있다. 이 이형제는 단일 성형 작업 후에 완전히 고갈되지 않기 때문에 바람직하다. 단일 반영구적 이형제 적용은 이형제의 재적용없이도, 다수의 연속적 복합 성형 부품의 이형, 예컨대 단일 이형제 적용으로부터 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10, 또는 그 이상의 이형을 용이하게 하는데 사용될 수 있다. 미국 특허 No. 5,601,641 (본원에 참고로 인용됨)은 0.1 내지 12%의 실란, 0 내지 16%의 메틸 말단의 폴리디메틸실록산 유화 중합체, 0 내지 10%의 비이온성 계면활성제, 0 내지 8%의 불소화 알킬 에스테르 계면활성제, 0 내지 2.5%의 에톡실화 아민 계면활성제, 0 내지 12.5%의, 중량 평균 분자량 400 내지 310,000을 갖는 실라놀 말단의 폴리디메틸실록산, 0.1 내지 8%의 저급 알킬 알코올(여기에서, 알킬은 탄소수 1 내지 3을 가짐), 0 내지 2%의 살진균제, 0 내지 20%의 유기산의 금속염, 0.5 내지 2%의, pH를 4.5 내지 5.5로 유지시키기 위한 약산, 0.1 내지 15%의 히드록실 말단의 폴리부타디엔, 및 40 내지 97%의 물을 갖는 한 유형의 반영구적 이형제를 기재하고 있다. 미국 특허 No. 5,298,556 및 No. 5,219,925는 상기 언급된 '641 특허와 동일한 특허 부류에 속하고, 이 또한 본원에 참고로 인용된다.
본원에 참고로 인용된 미국 특허 No. 6,322,850은, 실란 성분이 0.5 내지 12 중량%의 농도로 존재하고, 하기 7가지 특정 실란들 및 그것의 혼합물의 군으로부터 선택되는 유사한 반영구적 이형제를 기재하고 있다: 디메틸디에톡시실란, 메틸디에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 트리메틸메톡시실란, 트리메틸에톡시실란 및 아미노프로필트리에톡시실란. 조성물은 또한 약 0.1 내지 30 중량%의 에탄올, 나머지 물과 함께, 다관능성 폴리디메틸 실록산 유화 중합체 및 상용성 계면활성제를 포함한다.
상기 특허들에 기재된 이형제들은, 고온(예컨대, 350℉의 몰드 온도)에서 적용되어 경화된다. 이 이형제는 실온에서 적용될 때, 실온에서의 불충분한 경화로 인해 불량한 이형을 제공할 뿐만 아니라, 마무리된 복합 부품으로의 이형제의 유해한 이동을 초래할 수도 있다. 또한, 상기 이형제는 주변 온도 (예컨대, 25℃)에서 몰드 표면에 적용될 때, 균일한 몰드 표면 피복을 제공하지 않는다.
본원에 참고로 인용된 미국 특허 No. 5,399,310은, 올리고머성 염 제제 및 희석제를 포함하고, 상기 올리고머성 염 제제가 C14 내지 C24 카르복실 지방산들로 구성된 군으로부터 선택되는 단량체성 단위의 올리고머, 또는 그 올리고머들의 혼합물의 리튬, 나트륨 또는 칼륨 염, 또는 이들의 혼합물인 또 다른 이형제를 기재한다. 이 이형제는 지방산 단량체성 단위와 복합 물질 간의 상호작용으로 인해, 성형 복합 부품을 이형하는데 유익하게 사용되지 않는다. 또한, 이 이형제는 효과적인 후결합을 간섭하거나 억제하는 마무리된 성형 부품으로의 상당한 유해한 이동을 초래한다. 또한, 이 이형제는 지방산 단량체성 단위가 약 180℃ 또는 그 초과의 온도에서 액화 또는 분해하기 때문에, 고온 성형 (예컨대, 복합 성형)에 적당하지 않다.
상기 설명된 바와 같이, 몰드가 실온에서 제조되기 때문에, 특히 우주항공 용도에서, 복합 부품을 성형하는데 사용되는 이형제가 실온 경화성인 것이 매우 바람직하다. 몰드를 제조한 후(이형제 및 프리프레그 수지 복합체의 제공도 포함한다), 몰드를 전형적으로 180℃ 초과의 종종 분리된 오븐에서 승온으로 가열하여, 수지를 경화하고, 마무리된 복합 부품을 형성시킨다.
지금까지, 높은 열안정성을 갖는 실온 경화성 반영구적 이형제가 용매계였으며; 이는 그것이 상당량의 휘발성 유기 화합물(VOC)을 함유하고, 비교적 낮은 인화점 및 높은 증기압을 가진다는 것을 의미한다. 그것의 예는 상기 언급된 FrekoteTM 및 다른 현존 또는 종래의 용매계 이형제들을 포함한다. 이 현존 용매계 이형제는 사용 및 이송의 양 시기 모두에, 상당한 보건 및 안정성 위험을 제기한다.
따라서, 몰드 표면에 대한 단일 초기 적용 후에 다수의 연속적 성형 복합 부품들의 효과적인 이형을 제공하는 비용매계 열안정성의 반영구적 이형제가 당업계에 필요하다. 바람직하게, 그러한 이형제는 또한 마무리된 복합 부품의 표면으로의 이형제의 유해한 이동이 없거나 실질적으로 없도록 하며, 이는 이형제가 그 복합 부품의 표면에의 접착 결합을 저해하는 복합 부품의 표면에 어떠한 (또는 상당한) 잔류물도 초래하지 않는다는 것을 의미한다.
발명의 개요
이형제가 제공된다. 그 이형제는 관능성 실록산, 가교제, 증점제, 염기 및 물을 포함한다. 관능성 실록산은 물 중에 분산된다.
관능성 실록산, 가교제, 증점제, 염기, 계면활성제 및 물을 포함하는 또 다른 이형제가 제공된다. 관능성 실록산은 물 중에 분산되고, 이형제는 약 25℃에서 5개월 초과의 저장 수명을 가진다.
관능성 실록산, 가교제, 증점제, 염기, 계면활성제 및 물을 포함하는 또 다른 이형제가 또한 제공된다. 관능성 실록산은 물 중에 분산되고, 이형제는 25℃에서 10 내지 10,000 cP의 초기 점도를 가진다.
성형 복합 부품을 위한 수계 이형제의 제조 방법도 또한 제공된다. 그 방법은 a) 0.01 내지 10 중량%의 관능성 실록산, 0.1 내지 10 중량%의 가교제, 0.01 내지 10 중량%의 계면활성제 및 물을 갖는 파트 1 조성물을 제공함; b) 1 내지 25 중량%의 촉매 및 20 내지 80 중량%의 증점제를 갖는 파트 2 조성물을 제공함; c) 염기를 갖는 파트 3 조성물을 제공함; 및 d) 파트 1, 파트 2 및 파트 3 조성물들을 함께 배합하여, 이형제를 제공함의 단계들을 포함한다. 염기는 이형제의 pH를 7 내지 11로 조정함으로써 증점제를 활성화시켜, 25℃에서 10 내지 10,000 cP의 초기 점도를 가지는 이형제를 제공하는데 효과적이다.
하기 단계들을 포함하는 복합 부품의 성형 방법도 또한 제공된다: a) 몰드 표면을 제공함; b) 관능성 실록산, 가교제, 증점제, 계면활성제, 염기 및 물을 포함하고, 상기 관능성 실록산이 물 중에 분산된 이형제를 제공함; c) 와이핑 또는 분무를 통해 몰드 표면에 이형제의 코팅을 적용함; 및 d) 코팅이 일정 시간 동안 건조되도록 함.
하기 단계들을 포함하는 방법에 의해 제조되는 수계 이형제가 또한 제공된다: a) 0.01 내지 10 중량%의 관능성 실록산, 0.1 내지 10 중량%의 가교제, 0.01 내지 10 중량%의 계면활성제 및 물을 갖는 파트 1 조성물을 제공함; b) 1 내지 25 중량%의 촉매 및 20 내지 80 중량%의 증점제를 갖는 파트 2 조성물을 제공함; c) 염기를 갖는 파트 3 조성물을 제공함; 및 d) 파트 1, 파트 2 및 파트 3 조성물들을 함께 배합하여, 이형제를 제공함. 염기는 이형제의 pH를 7 내지 11로 조정함으로써 증점제를 활성화시켜, 25℃에서 10 내지 10,000 cP의 초기 점도를 가지는 이형제를 제공하는데 효과적이다.
발명의 바람직한 실시양태에 관한 상세한 설명
본원에 사용되는 표현으로서, 범위가 5 내지 25로 주어질 때, 그것은 바람직하게 5 이상, 또한 별도로 독립적으로, 바람직하게 25 이하임을 의미한다. 본원에 사용되는 용어 용매는 유기 용매를 가리킨다. 또한 본원에 사용되는 용어 관능성 실록산 또는 관능화 실록산은, 실록산 사슬의 하나 이상의 Si 원자에, 당업계에 공지된 가교 반응으로 실록산 사슬을 가교결합시킬 수 있거나 그 가교결합을 용이하게 하는데 효과적인 관능기를 적당히 치환 또는 첨가함으로써 관능화된 실록산을 가리키기 위해 동의적으로 사용된다. 달리 명시되지 않는 한, 모든 백분율은 중량%이다.
성형 복합체를 위한 실온 경화성 수계 이형제가 제공된다. 본 발명의 이형제의 조성물은, 그것의 바람직한 제조 방법의 기재 내용으로부터 가장 잘 이해된다. 본 발명의 이형제는 바람직하게, 따로 제조된 3가지 성분 파트들을 배합함으로써 제조된다. 하기 표 1은 후속하여 배합되어 본 발명의 이형제를 제공하게 되는, 3가지 파트들의 바람직한 조성을 개시한다. 표 1에서, 모든 값들은 중량%이고, 모든 중량%는 각 파트의 총 중량을 기준으로 한다(즉, 표 1에서 0.05 내지 3 중량% 관능성 실록산은 파트 1 조성물 중의 0.05 내지 3 중량%를 의미한다). 각 파트에 있어서, 임의의 한 성분에 대한 임의의 덜 바람직하거나 더 바람직한 농도 또는 범위는, 다른 성분들 중 임의의 성분에 대한 임의의 덜 바람직하거나 더 바람직한 농도 또는 범위와 조합될 수 있고, 모든 성분들에 대한 모든 농도 및 범위가 동일한 칼럼으로부터 나올 필요는 없다.
복합체 성형을 위한 수계 이형제의 조성
성분 바람직한 범위 덜 바람직한 범위 더욱 덜 바람직한 범위
파트 1
관능성 실록산 0.05-30.04-3.2 0.04-3.50.03-40.03-4.5 0.02-5.50.02-60.01-10
가교제 0.2-50.18-5.2 0.18-5.50.16-60.14-6.5 0.12-70.1-7.50.1-10
계면활성제 0.01-20.01-2.2 0.008-2.40.008-2.60.006-2.8 0.006-30.004-3.20.002-3.5
슬립제 0-20
물 잔량 잔량 잔량
파트 2
촉매 7.5-157-16 6-175-184-19 3-202-221-25
이동조절제 20-3018-32 16-3414-3612-38 10-408-420-45
습윤제 10-259-26 8-287-306-32 5-344-360-38
증점제 40-6038-62 36-6434-6632-68 30-7025-7520-80
염료 0-10
파트 3
염기 100 100 100
이제 표 1에서의 파트 1 내지 3이 기술된다. 파트 1은 배합된 실록산 에멀션이다. 관능성 실록산은 바람직하게 실라놀-관능성, 덜 바람직하게는 비닐-, 알콕시-, 히드리드-, 또는 카르복시-관능성, 또는 이들의 임의의 조합이다. 관능성 실록산은 하기 구조식들 중 하나 이상일 수 있다:
(식 중, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6 은 개별적으로 동일하거나 상이할 수 있고, C1-3 알킬, 비닐, 히드리드 또는 알콕시일 수 있으며, n은 약 0 내지 약 100,000이고, Pl 및 P2 는 동일하거나 상이할 수 있고, 실라놀, 히드리드, 알킬, 비닐, 카르비놀 또는 카르복시기일 수 있다). 또한 이종 원자의 중합체 사슬에의 개입도 본 발명의 범주 내에 포함된다.
바람직하게, 본원에 사용된 관능성 실록산은 이-관능성(bi-functional) 실록산이고, 이는 그것이 실록산 사슬 내에 상이한(또는 동일한) 규소 원자(들)에 부착 또는 결합된 2개의 관능기를 가진다는 것을 의미한다. 말단 이-관능성의 실록산(실록산 사슬 내에 2개의 말단 규소 원자의 각각에 부착된 관능기를 갖는 것)이 널리 입수가능하기 때문에 본 발명에서 바람직하나; 이-관능성 실록산이 말단 이-관능성일 필요는 없다. (사슬 내에 Si 원자에 결합된 3개 이상의 관능기를 갖는) 다관능성 실록산도 또한 사용될 수 있다. 본원에 사용되는 실록산은 바람직하게 디메틸 실록산, 덜 바람직하게는 비닐 실록산, 덜 바람직하게는 메틸 실록산, 또는 이들의 혼합물이다.
본 기재의 나머지는, 가장 바람직한 이-실라놀-관능성 실록산에 대해 제공되나; 상기 기재된 것들을 포함하는 다른 관능성 실록산들도 본 발명에서 사용될 수 있고, 당업자라면 실라놀-관능성 실록산 대신에 사용되는 경우, 다른 관능성 실록산의 사용에 관한 하기 기재를 적합화할 수 있다는 것을 이해한다.
실라놀-관능성 실록산은 바람직하게 각 말단에 관능성 실라놀(Si-OH) 기를 갖는 (즉, 말단 이-관능성인), 바람직하게 실질적으로 직쇄 또는 직선상 디메틸 실록산이다. 바람직한 실라놀 관능성 실록산의 구조는 HO(CH3)2-Si-(O-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2)x-O-Si(CH3)2OH이다. 바람직하게, x는 실록산이 500 내지 1,000,000, 바람직하게는 1,000 내지 800,000, 더 바람직하게는 10,000 내지 500,000, 더 바람직하게는 15,000 내지 300,000, 더 바람직하게는 18,000 내지 200,000, 더 바람직하게는 20,000 내지 100,000 범위의 분자량을 가지도록 선택된다. 본 발명의 한 유용한 실시양태에서, x는 4,000 내지 100,000 범위의 분자량을 갖는 실록산을 제공하도록 선택된다. 덜 바람직하게는, 실라놀-관능성 실록산이 분지형일 수 있다.
또한, 덜 바람직하게 실록산은 이-관능성과 반대되는 일-관능성(mono-functional)일 수 있으며; 즉, 그것은 예컨대 한 말단에 단 하나의 Si-OH 관능기를 가지고, 다른 한 말단은 비-관능성, 예컨대 Si-(CH3)3을 가질 수 있다. 일-관능성 실록산은 단일 관능기만을 갖기 때문에 효과적으로 가교결합하지 못하므로, 매우 덜 바람직하다. 일-관능성 실록산의 가교결합의 결과는, 상기 매우 바람직한 이-관능성 종들로부터 수득되는 다차원 가교결합된 분자 케이지 또는 매트릭스가 아닌, 다수의 대체로 직선상인 구별되는 분자이다.
가교제는, 경화하여 몰드 표면 상에 반영구적 이형 필름을 생성시키는 동안, 몰드 표면에 대한 이형제의 가교결합을 용이하게 한다. 가교제는 화학식 X-SiABC(식 중, X는 메틸, 알콕시, 비닐, 아세톡시, 히드리드 또는 에틸기, 바람직하게 메틸 또는 비닐기이며, A, B 및 C는 각기 상호 동일하거나 상이할 수 있고, 각기 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 아세톡시, 메틸, 비닐 또는 에틸기, 바람직하게는 에톡시기이다)을 갖는 관능성 실란이다. 바람직하게, 가교제는 테트라-알콕시 또는 트리-알콕시 관능성 실란과 같은 사-관능성(tetra-functional) 또는 삼-관능성(tri-functional) 가교제, 덜 바람직하게는 비(bi)-알콕시 관능성 실란과 같은 이-관능성 가교제이다. 예를 들어, 4개의 에톡시 관능기를 갖는 테트라-알콕시 관능성 실란이, X로서 에톡시를, 또한 A, B 및 C의 3가지 모두로서 에톡시를 선택함으로써 상기 화학식으로부터 제공될 수 있다. 반면, 3개의 에톡시 관능기 및 1개의 메틸 비-관능기를 갖는 트리-알콕시 관능성 실란이, X로서 메틸을, 또한 A, B 및 C의 3가지 모두로서 에톡시를 선택함으로써 제공될 수 있다. 사-, 삼- 및 이-관능성 실란의 조합도 또한 바람직하다. 일반적으로, 관능기의 크기 및 전기음성도는 이형제의 경화 속도를 결정한다. 보다 빠른 가수분해 속도를 위해서는, A, B 및/또는 C로 메톡시 관능기가 바람직하다. 그러나, 에톡시가 하기 2가지 이유에서 일반적으로 바람직하다. 첫 번째로, 관능기가 에톡시일 때는 가교결합 반응의 부산물이 에탄올이나, 관능기가 메톡시일 때는 메탄올이 수득된다. 에탄올은 저렴하고도 용이하게 처분될 수 있으나, 메탄올은 매우 독성이 있고, 엄격히 제어되는 그것의 처분 공정이 상당히 더욱 큰 비용이 소비된다. 두 번째로, 이형제가 몰드 표면에 일단 적용되면, 상응하는 메톡시 가수분해 및 축합 반응보다 더욱 바람직한 속도로 에톡시 가수분해 및 축합 반응이 진행된다.
덜 바람직하게, 더욱 긴 사슬의 알킬기가 X 및/또는 A, B 및 C로 사용될 수 있고, 이는 가교결합 반응을 늦출 것이다. 덜 바람직하게는, 가교제가 MQ 수지, 실리케이트, 및/또는 알콕시-, 히드로- 및 비닐-실란, 또는 이들의 혼합물이거나, 이들을 포함할 수 있다. 파트 1 내의 가교제 및 관능성 실록산의 상대적 농도는 실질적으로 과량인 하나 또는 다른 하나를 제공하지 않도록 주의하여 조절되어야 하며; 너무 많은 관능성 실록산 및 가교결합되지 않은 과량 물질은 성형 복합 부품 표면에 해롭게 이동하여, (후술되는) 접착 결합을 간섭할 수 있음을 주목하도록 한다. 너무 많은 가교제는 몰드 표면으로부터의 성형 복합 부품의 이형을 곤란하게 할 수 있다. (후술되는) 성형 복합 부품으로의 실록산의 유해한 이동을 방지하기 위해, 균형된 과량(예컨대, > 0.1 % 과량)의 가교제를 제공하여, 이형제 내에서의 실록산의 충분한 가교결합을 확실히 하는 것이 일반적으로 바람직하다.
파트 1 내의 계면활성제는 바람직하게, 비제한적으로 하나의 디페닐 술포네이트 또는 그것의 유도체, 하나의 실리콘계 계면활성제 및 하나의 에톡실화 알킬페놀을 포함하는 계면활성제들의 혼합물이다.
파트 2에서, 촉매는 유기-주석 또는 유기-티타늄이거나, 주변 온도, 바람직하게는 5 내지 70℃, 더 바람직하게는 10 내지 55℃, 더 바람직하게는 15 내지 45℃, 더 바람직하게는 20 내지 35℃, 더 바람직하게는 22 내지 30℃, 더 바람직하게는 약 25℃에서 이형제의 경화(즉, 파트 1로부터의 실록산의 가교결합)를 가속화하거나 촉진하는데 효과적인 임의의 다른 촉매이다. 바람직하게, 촉매는 그 촉매가 촉매작용 고체가 물 운반체상에서 유화되고 안정한 것을 의미하는, 에멀션(또는 수용액) 유형의 촉매이다. 에멀션 유형의 촉매는 다른 성분들(파트 1 및 3으로부터의 성분들을 포함함)과 더욱 효과적으로 배합되어, 본 발명의 이형제를 제공한다. 바람직하게, 촉매는 유기-주석 화합물, 유기-티타늄 화합물, 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
유화된 유기-주석계 및 유기-티타늄계 촉매는 당업계에 공지되어 있고, 예컨대 다우 케미칼 컴퍼니(Dow Chemical Company), 이 아이 듀퐁 드 네모아 인코포레이션(E.I. DuPont de Nemours, Inc.) 및 한스 쉬미(Hanse Chemie)로부터 시중 입수가능하다.
이동조절제는, 몰드 표면에서 마무리된 성형 복합 부품으로의 이형제의 유해한 이동을 제한 또는 최소화하기 위채 첨가되는 임의적 성분이다. 적당한 이동조절제는 50% 활성 성분(고체)을 갖는 알킬-관능성 실록산 에멀션이다. 알킬기는 바람직하게 탄소수 1 내지 18의 길이를 갖는 지방족 탄소 사슬이며, 일반적으로 탄소수가 클수록 더 좋다. 바람직하게, 2-페닐프로필과 같은 방향족 부분기가 또한 부착된다.
습윤제는 바람직하게 트리실록산계 계면활성제, 덜 바람직하게는 불소계 계면활성제와 같은, 당업계에 공지된 수퍼습윤제이다. 습윤제는 본 발명의 이형제가, 예컨대 와이핑, 덜 바람직하게는 분무를 통해 몰드 표면에 적용될 때, 그 몰드 표면의 효과적인 습윤을 촉진하는데 효과적이다. 본 발명의 한 실시양태에서, (가교제를 유화시키기 위해 사용되는) 표 1에서의 파트 1 조성물의 계면활성제 성분은 또한 습윤제로도 작용할 수 있다. 이 실시양태에서, 표 1에 열거된 계면활성제 성분으로부터 더욱 부가적이거나 별도의 습윤제 성분이 필요하지 않을 수 있다.
증점제는 바람직하게 다우 케미칼 컴퍼니로부터 입수가능한 UcarTM이다. 덜 바람직하게, 다른 공지되거나 통상적인 증점제, 예컨대 캐봇 코포레이션(Cabot Corporation)의 Cab-o-Sil, 다우 케미칼 컴퍼니의 MethocelTM계 증점제, 더 프록터 앤드 갬블 컴퍼니(The Procter & Gamble Company)의 ClassTM이 사용될 수 있다. 증점제는, 하기 추가 기술되는 본 발명의 수계 이형제의 점도를 증가시키기 위해 제공된다.
보다 양호한 이형 성능을 제공하기 위해, 통상적으로 입수가능한 슬립제가 사용될 수 있다. 비제한적으로 관능성 및 비관능성 실록산, 부분 불소화 실록산 및 불소화 탄화수소를 포함하는 임의의 공지되거나 통상적인 슬립제가 사용가능하다. 슬립제의 존재 및/또는 양은, 특별한 용도를 위해 요망되거나 관찰되는 이형 성능을 기초로 하여 당업자에 의해 특정된 범위 내에서 선택 또는 결정될 수 있다.
색 지시제 또는 염료가 또한 본 발명의 이형제에 첨가될 수 있다. 색 지시제의 기능은, 몰드 표면의 피복을 가시화하는 것이 필요하거나 유익한 경우, 몰드 표면에 대한 이형제의 적절한 피복을 보여주는 것이다.
일반적으로, 선택된 색 지시제는 수계 매질 중에서 안정하고, 이형제 내의 다른 성분들과 화학적으로 상용성을 가진다. 염료의 성형 부품으로의 오염성 이동이 일어나지 않도록 바람직한 색 지시제가 선택된다.
파트 3은 바람직하게, 이하 추가로 기술되는 증점제를 활성화하기 위해, 본 발명의 이형제의 pH 를 7 내지 11, 바람직하게는 8 내지 10의 범위로 조정하는데 효과적인 염기로 구성된다. 염기는 바람직하게 유기 아민 염기, 바람직하게는 에탄올아민이다.
상술한 파트 1, 2 및 3은 첫째로 따로 제조한 후, 후속하여 실온, 바람직하게는 0 내지 40℃, 바람직하게는 10 내지 35℃, 바람직하게는 15 내지 30℃, 바람직하게는 20 내지 27℃에서, 하기 표 2에 나와 있는 비율로 배합하여, 본 발명의 수계 이형제를 제공한다. 표 2에서 모든 값들은 중량%이고, 임의의 파트에 대한 임의의 덜 바람직하거나 더 바람직한 농도 또는 범위는, 다른 파트들 중 임의의 파트에 대한 임의의 덜 바람직하거나 더 바람직한 농도 또는 범위와 조합될 수 있고, 파트 1, 2 및 3의 모두에 대한 모든 농도 및 범위가 동일한 칼럼으로부터 나올 필요는 없다.
수계 이형제를 제공하기 위한 파트 1, 2 및 3의 배합 분율
파트 No. 바람직한 범위 덜 바라직한 범위 더욱 덜 바람직한 범위
파트 1 90-99.5 89-99.586-99.684-99.7 82-99.881-99.980-99.9
파트 2 0.1-8 0.09-8.20.08-8.40.07-8.6 0.06-90.05-100.02-14
파트 3 0.1-2 0.09-2.20.08-2.40.07-2.6 0.06-2.80.05-30.02-4
총계 100 100 100
파트 1, 2 및 3을 배합 또는 혼합할 때, 에멀션 pH를, 증점제를 활성화시키고 이형제의 점도를 증가시키는, 에탄올과 같은 통상적으로 입수가능한 수용성 염기를 이용하여 증가시킨다. 본 발명의 이형제는 25℃에서, 즉 임의의 물이 그것으로부터 증발하기 전에, 바람직하게 10 내지 10,000 cP, 더 바람직하게는 25 내지 5,000 cP, 더 바람직하게 50 내지 2,000 cP의 초기 점도를 가진다. 특별한 이론에 국한되지 않도록 하면서, 본 발명의 이형제의 높은 용액 점도는 조성물 내의 촉매 분자, 관능성 실록산 분자 및 가교제 분자 간의 접촉을 억제하거나 실질적으로 억제하며, 이는 다시 이형제의 가교결합을 방지 또는 지연시키거나, 실질적으로 방지 또는 지연시키는 것으로 사료된다. 이는, 조성물 내의 개별 와류가 상호 상대적으로 매우 천천히 이동하고, 이에 따라 촉매와 실록산 분자 간의 충돌의 빈도수 또는 발생율이 최소화되기 때문에, 달성된다. 이는 본 발명의 수계 이형제에 대한 보다 긴 저장 수명을 촉진한다. 실온, 예컨대 약 25℃에 저장 시에, 본 발명의 이형제에 있어서 5개월 초과의 저장 수명이 관찰되었다.
그러나, 일단 (예컨대 와이핑 또는 분무를 통해) 몰드 표면에 적용되면, 물은 증발하기 시작한다. 물이 증발하면서, 운반체(물) 체적의 고갈로 인해, 조성물 내의 촉매 및 실록산 분자가 더욱 가까워진다(유착한다). 실록산 및 촉매 분자의 상대적 근접성이 증가함에 따라, 분자 충돌 및 상호작용의 빈도수가 증가하고, 이는 당업자에 의해 이해되어지는 바와 같이, 실록산 분자의 가교결합으로 인한 더욱 빠른 실록산 유착 캐스케이드를 일으킨다. 이 증발성 유착 효과는 본질적으로 실록산 분자의 가교결합 캐스케이드를 활성화시켜, 몰드 표면에 인접하고 그에 부착된 요망되는 실록산-분자 매트릭스를 제공한다.
가장 바람직하게, 상기 표 1에서의 파트 1, 2 및 3을 상기 표 2에 열거된 바람직한 분율에 따라 배합하여, 바람직하게 하기 표 3에 열거된 최종 조성을 갖는, 본 발명에 따른 실온 경화성의 열안정성 수계 이형제를 제공한다.
복합 부품의 이형을 위한 실온 경화성의 열안정성 수계 이형제의 바람직한 조성
성분 바람직한 범위 덜 바람직한 범위 더욱 덜 바람직한 범위
실라놀-관능성 실록산 0.04-2.99 0.036-3.180.036-3.480.03-3.98 0.018-4.50.018-5.50.009-10
알콕시-관능성 가교제 0.18-4.98 0.16-5.170.14-60.13-6.47 0.1-70.1-7.50.09-10
계면활성제 0.009-2 0.01-2.190.008-2.40.007-2.6 0.005-30.003-3.20.0018-3.5
촉매 0.007-1.2 0.007-1.30.006-1.360.005-1.44 0.003-1.60.002-1.80.001-2
알킬 관능성 실록산 에멀션 0.02-2.4 0.018-2.560.016-2.70.014-2.9 0.01-3.20.008-3.360-3.6
습윤제 0.01-2 0.009-2.10.008-2.240.007-2.4 0.005-2.70.004-2.90.003-3.1
증점제 0.04-4.8 0.04-4.960.036-5.10.034-5.3 0.03-5.60.02-60.02-6.4
염기 0.1-2 0.09-2.20.08-2.40.07-2.6 0.06-2.80.05-30.04-4
슬립제 0-20
염료 0-10
물 잔량 잔량 잔량
실제적으로, 본 발명의 이형제를 당업계에 공지되거나 통상적인 바와 같이 와이핑 또는 분무를 통해 몰드 표면에 바람직하게 적용한다. 초기 적용을 위해, 몰드 표면을 바람직하게 통상적 기술에 의해 철저히 클리닝 또는 연마하여, 건조시킨다. 이어서, 본 발명의 이형제의 코팅을, 바람직하게 와이핑 또는 분무를 통해 적용한다. 코팅이 일정 시간 동안, 바람직하게 약 15분간 건조되도록 하고, 부가적 코팅을 적용한다. 이 절차를 바람직하게 2 이상, 바람직하게 3 이상, 바람직하게 4 이상의 코팅이 적용될 때까지 반복한다. 알코올과 같은 휘발제를 첨가하지 않고, 물은 10 내지 30분간 주변 온도 조건(22 내지 27℃, 바람직하게 약 25℃) 하에서 몰드 표면으로부터 실질적으로 완전히 증발하는 것으로 밝혀졌다. 성형된 에폭시계 수지 부품을 이형하기 위해 사용될 때, 적당한 에폭시 수지 부품 이형을 확실히 하는데 필요한 이형제의 충분한 경화(즉, 실록산 가교결합)가 최종 코트의 적용 후에, 주변 온도 (22 내지 27℃, 바람직하게 약 25℃)에서 5시간 미만, 바람직하게 4시간 미만, 바람직하게 3시간 미만 내에 달성된다. 폴리에스테르계 수지 부품에 사용될 때, 이형제에 대해 필요한 경화 시간은, 주변 온도 (22 내지 27℃)에서 1시간 미만, 바람직하게 40분 미만, 바람직하게 30분 미만으로 충분히 감소된다.
본 발명의 이형제는 인화점이 없고, 가연성 또는 연소성을 가지지 않는다. 이형제는 VOC가 없거나 실질적으로 없고, 바람직하게 이형제의 리터 당, 5 g 미만, 4 g 미만, 3 g 미만 또는 2 g 미만의 VOC를 함유한다. 그러므로, 본 발명의 수계 이형제는 사용시 또는 이송시에, 어떠한 상당한 보건 또는 안정성 위험을 제기하지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 수계 이형제는 바람직하게, 위험한 VOC, 또는 용매계 이형제의 특성인 독성, 높은 가연성 및 낮은 인화점과 같은 다른 위험한 성질의 존재로 인해 특별한 선적을 예정할 필요없이, 표준 운송업체에 의해, 또는 심지어는 우편으로 이송될 수 있다.
본 발명의 이형제는 이형제의 단일 초기 적용 후에, 다수의 연속적 복합 성형 부품들의 효과적인 이형을 제공한다. 우세한 조건에 따라, 일정 수의 성형 작업들의 후에, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 그 이상의 연속적 이형 후에, 이형제의 터치-업 코트를 적용하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 수계 이형제는 또한 복합 성형 부품의 표면으로의 이형제의 유해한 이동이 없거나 실질적으로 없도록 하는 것으로 나타났다. 유해한 이동은, 복합 부품의 또 다른 복합 부품 또는 다른 표면에의 후속적 접착 결합(후결합)에 대해 유해한 영향을 유발하는 이형제 또는 이형제 성분의 임의의 이동을 의미하는 것으로 본원에서 정의된다.
본 발명의 이형제를 이용하여 성형 및 이형된 복합 표면으로의 이형제의 유해한 이동의 정도를 측정하기 위한 시험을 수행하였다. 5장의 프리프레그 섬유-매트 또는 플라이를, 상기한 바와 같이 실온에서 본 발명의 이형제로 미리 코팅한 몰드 표면에 놓고 성형하였다. 수득된 성형된 복합체를 이어서, 당업계에 공지된 바와 같이 Hysol EA 9695 접착제를 이용하여 또 다른 복합 부품의 표면에 부착시켰다. 결합 두께는 5 mil이었다. 인스트론(Instron) 기기를 이용하여 결합 강도를 측정하였다. 결합 신장 강도 및 불량 유형을 각기 관찰하여 기록하였고, 이는 표 4에 나와 있다.
본 발명에 따른 이형제를 이용하여 이형된, 부착된 복합 부품에 대한 실험적 후결합 접착 불량 유형 데이터
이형제의 저장 기간(일) 신장 결합 강도 (psi) 불량 유형
0* 1275 응집
9 1331 응집
36 1398 응집
45 1605 응집
54 1070 응집
63 1606 응집
72 1574 응집
99 1063 응집
130 1551 응집
150 1135 응집
*0-일 저장 시험은 대조군이었고, 여기에서는 접착된 부품들 양자 모두의 표면을 광 샌딩하여, 이형제의 유해한 이동의 모든 가능성을 배제시켰다.
표 4로부터, 본 발명의 이형제는 대조군의 접착 결합 신장 강도와 동등한 접착 결합 신장 강도를 가져왔고, 복합체는 9 내지 150일의 저장 수명을 갖는 이형제에 대해 응집 불량을 나타냈다. (상기 접착 불량과 대조되는) 응집 불량은, 복합 부품 자체가 파괴되거나 부러지는 것, 즉 접착 결합은 모든 시험에서 그대로 유지된 것을 의미한다. 이 시험은 (150일간의 저장 수명 후에도) 이형제가 성형된 복합체 표면으로의 본 발명의 이형제의 어떠한 측정가능한 유해한 이동도 초래하지 않았음을 입증하였다. 이는 매우 놀라운 결과였다. 또한, 표 4에서 시험된 모든 복합 부품들은, 이형제의 모든 저장 수명 저장 기간 중에, 몰드 표면 또는 복합 부품에 대해 손상이나 흠을 주지 않으면서 고품질의 이형을 나타냈다.
본 발명에 따른 수계 이형제는, 외래 경화 가속화제(예컨대, 공용매, UV 또는 열)를 사용하지 않으면서, 이형제의 실온 경화 후에 주변 온도에서 프리프레그 및 신스킨(Synskin) 성형 복합 부품의 양자 모두에 대해 우수한 이형을 제공하는 것으로 나타났다. 본 발명에 따른 수계 이형제는, 또한 어떠한 경화 가속화제(열, 공용매, UV)도 사용하지 않으면서, 이형제의 주변 온도 경화 후에 주변 온도에서 모든 유형의 폴리에스테르 수지 복합 부품들(겔코트, 비-겔코트)에 대해 우수한 이형을 나타내는 것으로 나타났다. 본 발명의 이형제는 또한 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카르보네이트, 핫멜트 및 고무와 같이 다른 통상적으로 성형된 중합체 물질들에 대해 양호한 이형 성능을 입증하였다.
본 발명의 이형제는 실온(예컨대, 22 내지 27℃, 바람직하게 약 25℃) 경화성을 가지고, 3일 이상, 바람직하게는 5일 이상, 더 바람직하게는 7일 이상, 더 바람직하게는 10일 이상, 20일 이상, 30일 이상, 45일 이상 또는 60일 이상의 일정 기간 동안, 200℃ 이상, 바람직하게는 250℃ 이상, 더 바람직하게 300℃ 이상까지 열 안정성을 가진다. 이형제는 또한, 몰드 표면에 대한 단일 초기 적용 후에 다수의 연속적 성형 복합 부품의 효과적인 이형을 용이하게 한다. 본 발명의 이형제는 또한 마무리된 성형 복합 부품의 표면으로의 이형제의 유해한 이동이 없거나 실질적으로 없도록 한다.
상기로부터, 본 발명에 따른 이형제는 실온 경화성을 가지나, VOC 또는 임의의 유기 운반체를 함유하지 않고, 통상적으로 사용되는 성형 온도, 예를 들어 상당히 상승된 온도, 200℃ 또는 300℃, 또는 심지어는 400℃까지 달하는 온도에서 경화되는 복합 부품(예컨대, 에폭시 및 폴리에스테르 수지 부품)을 이형하는데 사용될 수 있음이 명백하다. 그러나, 본 발명의 이형제는 또한 원할 경우, 고온에서 경화될 수도 있고, 또한 폴리에스테르, 폴리스티렌, 에폭시 또는 이들의 혼합물로부터 제조된 겔코트와 같은 실온 또한 저온 경화된 성형 부품을 이형하는데 사용될 수 있음을 주목하여야 한다. 본 발명의 이형제가 사용될 수 있는 다른 성형 부품은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리카르보네이트 부품을 포함한다. 본 발명에 따른 이형제는, 몰드가 저온, 예컨대 100℃ 미만 또는 80℃ 미만, 특히 실온(25℃)에서 제조되고, 성형 부품(예컨대, 에폭시)은 고온, 예컨대 180 내지 280℃ 이상에서 경화되는 용도들에서 특히 유용하다. 이 용도들에서, 이형제는 실온 경화성을 가지나, (에폭시) 성형 부품의 경화 온도까지 열 안정성을 유지하여, 부품 경화 후에 효과적인 이형이 달성될 수 있다.
이형제가 승온에서 경화되는 경우, 그것은 여전이 본원에 기재된 바와 같이 잘 기능하고, 주요 차이점은 그것이 그와 달리 기재되는 것보다 더 빨리 경화된다는 것이다. 종래의 수계 이형제는, 이형된 성형 부품으로의 이형제의 유해한 이동이 없거나 실질적으로 없도록 여전히 확실히 하면서, 다수의 연속적 성형 부품의 일관성있는 효과적인 이형성을 제공하기 위해 적당한 시간 내에 주변 온도에서 적당히 경화될 수 없다.
본 발명의 상기 실시양태들은 바람직한 실시양태를 구성하나, 첨부된 특허청구범위에서 설명되는 바와 같은 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 한, 그에 대해 변형이 가해질 수 있음을 이해하도록 한다.

Claims (37)

  1. 관능성 실록산, 가교제, 증점제, 염기 및 물을 포함하고, 상기 관능성 실록산이 물 속에 분산된 이형제.
  2. 제1항에 있어서, 상기 관능성 실록산이 실라놀-관능성 실록산인 이형제.
  3. 제1항에 있어서, 상기 관능성 실록산이 이-관능성인 이형제.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가교제가 테트라-알콕시 관능성 실란인 이형제.
  5. 제1항에 있어서, 상기 가교제가 트리-알콕시 관능성 실란인 이형제.
  6. 제5항에 있어서, 상기 트리-알콕시 관능성 실란이 화학식 X-SiABC(식 중, X는 메틸, 비닐, 아세톡시, 히드리드 및 에틸기로 구성된 군으로부터 선택되고, A, B 및 C는 각기 개별적으로 알콕시기이다)을 갖는 이형제.
  7. 제6항에 있어서, A, B 및 C가 각기 개별적으로 메톡시, 에톡시 및 프로폭시기로 구성된 군으로부터 선택되는 이형제.
  8. 제1항에 있어서, 상기 관능성 실록산이 실라놀-, 비닐-, 알콕시-, 히드리드-, 아미노- 및 카르복시-관능기로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 관능기를 갖는 이형제.
  9. 제1항에 있어서, 상기 이형제의 리터 당, 5 g 미만의 VOC(휘발성 유기 화합물)를 갖는 이형제.
  10. 제1항에 있어서, 인화점이 없는 이형제.
  11. 제1항에 있어서, 상기 성형 복합 부품으로의 이형제의 유해한 이동이 실질적으로 없는, 몰드 표면으로부터의 성형 복합 부품의 3 회 이상의 효과적 이형을 용이하게 하는데 효과적인 이형제.
  12. 제1항에 있어서, 습윤제 및 계면활성제로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 추가로 포함하는 이형제.
  13. 제1항에 있어서, 슬립제를 추가로 포함하는 이형제.
  14. 제1항에 있어서, 염료를 추가로 포함하는 이형제.
  15. 제1항에 있어서, 이동조절제를 추가로 포함하는 이형제.
  16. 제1항에 있어서, 분무 또는 와이핑을 통해 몰드 표면에 적용될 때, 그 몰드 표면에 실질적으로 균일한 습윤을 제공하는데 효과적인 이형제.
  17. 제1항에 있어서, 몰드 표면에 대한 적용 후에 실온에서 5시간 미만 동안 경화한 후, 성형된 에폭시 부품의 효과적 이형을 용이하게 하는데 효과적인 이형제.
  18. 제1항에 있어서, 몰드 표면에 대한 적용 후에 실온에서 40분 미만 동안 경화한 후, 성형된 겔코트 부품의 효과적 이형을 용이하게 하는데 효과적인 이형제.
  19. 제1항에 있어서, 상기 염기가 에탄올아민인 이형제.
  20. 제1항에 있어서, pH 7 내지 11을 갖는 이형제.
  21. 제1항에 있어서, 25℃에서 10 내지 10,000 cP의 점도를 갖는 이형제.
  22. 제1항에 있어서, 상기 이형제로 코팅된 몰드 표면 상에 성형된 성형 복합 부품으로의 유해한 이동이 실질적으로 없도록 하는데 효과적인 이형제.
  23. 제1항에 있어서, 상기 관능성 실록산이 구조식 HO(CH3)2-Si-(O-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2)x-O-Si(CH3)2OH(식 중, x는 상기 관능성 실록산이 4,000 내지 100,000 범위의 분자량을 갖도록 선택된다)을 가지는 이형제.
  24. 제1항에 있어서, 상기 관능성 실록산이 하기 구조식:
    (식 중, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6 은 개별적으로 동일하거나 상이할 수 있고,각기 C1-3 알킬, 비닐, 히드리드 및 알콕시기로 구성된 군으로부터 선택되며, n은 약 0 내지 약 100,000이고, Pl 및 P2 는 동일하거나 상이할 수 있고, 각기 실라놀, 히드리드, 알킬, 비닐, 카르비놀 및 카르복시기로 구성된 군으로부터 선택된다)
    을 가지는 이형제.
  25. 관능성 실록산, 가교제, 증점제, 염기, 계면활성제 및 물을 포함하고, 상기 관능성 실록산이 물 속에 분산되고, 약 25℃에서 5개월 초과의 저장 수명을 가지는 이형제.
  26. 관능성 실록산, 가교제, 증점제, 염기, 계면활성제 및 물을 포함하고, 상기 관능성 실록산이 물 속에 분산되고, 25℃에서 10 내지 10,000 cP의 초기 점도를 가지는 이형제.
  27. a) 0.01 내지 10 중량%의 관능성 실록산, 0.1 내지 10 중량%의 가교제, 0.01 내지 10 중량%의 계면활성제 및 물을 포함하는 파트 1 조성물을 제공하는 단계;
    b) 1 내지 25 중량%의 촉매 및 20 내지 80 중량%의 증점제를 포함하는 파트 2 조성물을 제공하는 단계;
    c) 염기를 포함하는 파트 3 조성물을 제공하는 단계; 및
    d) 파트 1, 파트 2 및 파트 3 조성물들을 함께 배합하여, 상기 이형제를 제공하는 단계
    를 포함하는 성형 복합 부품을 위한 수계 이형제의 제조 방법으로서, 상기 염기가 상기 이형제의 pH를 7 내지 11로 조정함으로써 상기 증점제를 활성화시켜, 상기 이형제가 25℃에서 10 내지 10,000 cP의 초기 점도를 갖도록 하는데 효과적인 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 파트 1, 2 및 3이 0 내지 40℃에서 배합되는 방법.
  29. 제27항에 있어서, 상기 관능성 실록산이 실라놀-관능성 실록산인 방법.
  30. 제27항에 있어서, 상기 관능성 실록산이 이-관능성인 방법.
  31. 제27항에 있어서, 상기 가교제가 알콕시-관능성 실란인 방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 알콕시-관능성 실란이 화학식 X-SiABC(식 중, X는 메틸, 비닐, 아세톡시, 히드리드 및 에틸기로 구성된 군으로부터 선택되고, A, B 및 C는 각기 개별적으로 알콕시기이다)를 가지는 트리-알콕시-관능성 실란인 방법.
  33. 제27항에 있어서, 상기 관능성 실록산이 아미노-, 비닐-, 알콕시-, 히드리드-, 및 카르복시-관능기로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 관능기를 가지는 방법.
  34. a) 몰드 표면을 제공하는 단계;
    b) 관능성 실록산, 가교제, 증점제, 계면활성제, 염기 및 물을 포함하고, 상기 관능성 실록산이 물 속에 분산된 이형제를 제공하는 단계;
    c) 와이핑 또는 분무를 통해 상기 몰드 표면에 상기 이형제의 코팅을 적용하는 단계; 및
    d) 상기 코팅이 일정 시간 동안 건조되도록 하는 단계
    들을 포함하는 복합 부품의 성형 방법.
  35. 제34항에 있어서, 단계 (d)에서의 상기 시간이 약 15분인 방법.
  36. 제34항에 있어서, 상기 단계들 (c) 및 (d)가 상기 코팅들의 4 코팅이 상기 몰드 표면에 적용될 때까지 반복되는 방법.
  37. 제27항의 방법에 의해 제조된 수계 이형제.
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